hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膠原病患者血清中に存在する抗細胞表面抗体の対応抗原の解析と新たな検査法の確立

72名の膠原病患者から提供された血清中に含まれる抗細胞表面抗体を、様々な性質の違う培養細胞を用いたCyto-ELISA法で検出した。患者の多くが、細胞表面に結合する性質を持つ抗体を産生していた。可溶化膜画分を用いたELISAで、抗細胞表面抗体価を反映する系を確立し、全身性エリテマトーデスと強皮症の患者において高値を示す頻度が高いことがわかった。今後は、抗体が結合している抗原の特定を進めていく予定である。(1)Cyto-ELISA法により、膠原病患者72名の血清中の抗細胞表面IgG抗体価を測定した。使用した細胞は、肝臓癌、腎臓癌、肺癌、膵臓癌、大腸癌、白血病など由来の培養細胞、また臍帯静脈、大動脈など由来の血管内皮細胞を使用した。その結果から、患者においては多種多様な抗体が存在し、それぞれ違った抗体価を示していることがわかった。すなわち、たとえ病状に直接関係している抗体が存在していたとしても、それ以外に様々な自己抗体が共存しているため、抗体価だけで分類化できるような単純な結果ではないと判断できた。(2)患者ごとに、Cyto-ELISA法で得られたデータと臨床データを組み合わせた形でデータベースを構築することにより、臨床症状に直接関係している抗体の有無を判断しようと考えた。ソフトウェアは、ファイルメーカープロを使用し、患者ごとに一枚のカード形式のデータベースとした。抗細胞表面抗体価は、抗体価の高低により色分けしたが、さらに各細胞での抗体価の比を取り色分けすることにより、細胞の違いによる自己抗体の結合性の変化を可視化することができた。臨床データには、疾患名、諸症状や、臨床検査で得られている自己抗体価などの結果を入力した。このような整理をしたことで、同じ疾患と診断されながら、かなり違う自己抗体を持っていると判断できる場合や、逆に別の疾患と診断されながら、よく似た自己抗体を持っている場合があることがわかった。(3)自己抗体価の高い患者から自己抗体の遺伝子を取得する方法として、10ml程度の末梢血を材料に、細胞融合法と人工抗体作成技術を融合させた方法を開発している。末梢血より調製したB細胞とヒトミエローマ細胞をセンダイウイルス粒子を用いて融合し、短期間であれば、その培養上清中の抗体の性質が検査可能となった。さらにその融合細胞から抗体遺伝子のクローニングも可能であることがわかった。(1)昨年度、各種膠原病患者ごとに、Cyto-ELISA法で検出した抗細胞表面抗体価のデータと臨床デーダを組み合わせだデータベースを構築した。この整理により、同じ疾患と診断されながら、かなり違う自己抗体を持っていると判断できる場合や、逆に別の疾患と診断されながら、よく似た自己抗体を持っていると判断できる場合があることがわかった。そこで今年度は、第一段階として、よく似た自己抗体を持っていると想定される患者血清を用いて、その標的抗原を同定すべく、免疫沈降、SDS-PAGEによる分離、質量分析を行った。(2)膜タンパクを対象にしているため、免疫沈降実験においては、可溶化が欠かせないステップである。可溶化により立体構造変化が起こり自己抗体が検出できなくなることが想定されるため、新たなELISA法を確立し、可溶化条件の検討を行った。ビオチン化した細胞表面タンパクを可溶化し、ビオチン化タンパクと結合できるNeutrAvidinをELISAプレートに固相化して捕捉する系である。界面活性剤は、Triton X-100を用いた。可溶化に問題がなければ、Cyto-ELISAの結果を反映するはずであるが、多くの患者血清において不一致が見られた。つまり、多くの自己抗原が、可溶化により立体構造が変化してしまうと考えられる。今後は他の界面活性剤の選択・検討の必要性があると考えている。(3)可溶化しても、自己抗体の反応性が失われない患者血清があり、しかも全身性エリテマトーデスと強皮症の患者が多いことがわかった。血清を用いて、免疫沈降、SDS-PAGE、質量分析を行ったところ、ヒストンH1、ビメンチンが同定された。どちらも、本来は細胞内に存在するが、最近の論文では、細胞の状態により、細胞表面でも検出されるようになるとの報告もあり、細胞の状態によって自己抗体が結合し、その結果細胞に影響がもたらされる可能性が考えられた。(1)膠原病患者血清中に含まれる抗細胞表面抗体の検出法として、Cyto-ELISA法の有効性が前年度までの研究でわかった。しかし個々の患者が持つ自己抗体は、複数種類の抗体の集団であり、それらが他種類の細胞表面抗原を認識する場合が多かった。そのため、検出に使う材料を、細胞から可溶化粗精製タンパクへと移行し、最終的には個々の自己抗原を特定することで、自己抗体と自己抗原の組み合わせを明らかにでき、さらに症状との関連へと結びつけられると考えた。

そこで、細胞膜表面抗原をビオチン標識後、細胞破砕・可溶化し、NeutrAvidin存介してELISAカップに固定して用いるELISA法を確立した。しかし、可溶化に用いる界面活性剤の種類により、Cyto-ELISAの結果を反映しない例も多く、可溶化による膜タンパクの構造変化によるものと思われた。現時点では、Dodecyl Maltosideによる可溶化に比較的汎用性が見いだされたが、数種の界面活性剤を使い分けるなどの検討が必要だと思われた。(2)ヒトMCF-10A細胞を使用し、Dodecyl Maltosideで可溶化した膜タンパクに対して血清で免疫沈降を行うと、患者特異的なバンドを複数検出できた。特に分子量が、40および50kDa付近のバンドは、膠原病患者の約一割で検出された。このバンドを質量分析で同定しようとしたが、免疫沈降での回収量では少なすぎるため、未同定となっている。現在、回収率の向上を目指している。これまでの実験手法で、まずは一つ自己抗原と認識される細胞表面抗原を新たに同定すること。その後は、他のバンドについても、順次同定したい。臨床検査で使用されている自己抗原の多くが細胞内局在物質であるのに対し、当研究での対象は、「細胞表面に存在するもの」である。新たな細胞表面自己抗原が同定できれば、膠原病の解明に直接繋がるものと考えている。
幹細胞分化再生上皮・骨による人工歯肉の作製

口腔角化上皮幹細胞は組織の恒常性維持、創傷治癒、再生などで重要な役割を果たす。その一方、この細胞を分離・分析するのは難しく研究は進んでいない。本研究の目的は、先ず、磁石付抗体を用い口腔角化上皮幹細胞を分離分析することにある。口腔角化上皮細胞は、ヒトの角化口腔粘膜から採取しCD71とα6ss4integrinをマーカーに上記の磁石を用い分離した。CD44H,Nestin,Nanog,Oct3/4,CD117の異なる幹細胞マーカーが、免疫染色にて確認された。α6ss4posCD71neg分画の口腔粘膜形成能も検討した。その結果、3種類の分画:α6ss4posCD71neg,α6ss4posCD71pos,α6ss4negが得られた。α6ss4posCD71neg幹細胞分画はOct3/4,CD44H,cytokeratin19に陽性でNanog,Nestin,CD117には陰性であった。α6ss4posCD71pos分画、α6ss4neg分画は全ての幹細胞マーカーに陰性であった。α6ss4posCD71neg分画は人工歯肉上皮の再生が可能で、層状に上皮が形成された。cytokeratin19とinvolucrinの発現状況はヒト歯肉上皮のそれと一致した。さらに、この磁石システムは口腔角化上皮幹細胞研究には重要なツールと考えられた。かつて歯周再生医療のため人工ヒト歯肉上皮が開発されたが、幹細胞が欠如していたがためか臨床応用が難しく、北米の臨床からも消えた。その結果、人工ヒト歯肉は不可能との定説を得た。しかし骨が存在しない骨欠損部では歯肉移植も定着が難しい。本申請研究では、上皮幹細胞から上皮再生を得て、歯肉線維芽細胞・再生骨上で3次元的に歯肉上皮を再構築するのを目的とする。本年度Primary keratinocytesの分離と培養に成功した。すなわち、ヒト歯肉バイオプシーから上皮層を分離培養し、mouse monoclonal integrin alpha 6 beta 4(α_6β_4)antibody、抗体固定化磁気ビーズgoat anti-mouse IgG MicroBeadsを用いMACS^[○!R]Separatoにてα_6β_4^<pos>分画を得た。integrin alpha 6 beta 4は基底細胞に特異的であり、基底細胞画分を得た。次にCD71 MicroBeadsにてCD71 positive (CD71^<pos>)分画とCD71 negative (CD71^<neg>)分画を得たが、CD71は細胞周期の早い細胞に陽性で、陰性の場合、細胞周期が遅い(G_0/G_1)細胞が多いと考えられる。すなわち幹細胞である。そこでα_6β_4^<pos>CD71^<neg>分画がstem-cell分画である可能性が高いことを確認した。24年度が最終年度であるため、記入しない。先ずは、コンスタントに上皮が再生できるプロトコルの開発に最終年度を大半を費やし、ヒト歯髄幹細胞より、骨芽細胞を分化誘導して、3次元での骨形成を試みる。さらに、再生骨上での上皮再生をめざす。一方で「ex vivo Produced oral mucosa equivalent」で得られた人工歯肉に各種濃度の硫化水素あるいはIL-1,-6、TNFを作用させ、apoptosisなどの病態変化が人工歯肉で観察できることを確認する。
ヘリックス・ループ・ヘリックス型転写因子群による哺乳類の神経分化制御

哺乳動物の神経分化機構を転写因子のレベルで明らかにするために、ヘリックス・ループ・ヘリックス(HLH)型因子に注目してレトロウイルスやノックアウトマウスの手法により解析を行った。今回は、神経発生研究のよいモデルである網膜を用いた。HLH型因子HES1は網膜では神経前駆細胞に発現しているが、分化したニューロンには発現していない。HES1を持続発現させるレトロウイルスを神経前駆細胞に感染させると神経分化が抑制された。次に、HES1ノックアウトマウスの網膜をしらべたところ、ニューロンへの分化が正常よりも早く進行しており、層構造が乱れ、眼の形態形成障害がおこった。したがって、HES1は分化速度を一定に抑えることによって眼の形態形成を制御することが明らかとなった。HES1が欠損した網膜ではHLH型因子Mash1の発現が増加しており、神経分化促進との関与が示唆された。次に、Mash1ノックアウトマウスの網膜を調べたところ、神経分化が遅れていたが、ニューロンの欠損はみられなかった。したがって、Mash1は網膜での神経分化を促進するが、ニューロンの形成に必要不可欠ではないことが示された。このことから、Mash1以外に網膜の神経分化を決定・促進するHLH型因子の存在が予想された。網膜の神経分化を促進する未知のHLH型因子の探索を試みたところ、ATH-3と名付けた新たな因子を同定した。ATH-3の機能をXenopusをもちいてしらべたところ、外胚葉組織に作用して神経分化を誘導した。この神経組織は、網膜に特異的なオプシンを発現していた。すなわち、ATH-3は網膜ニューロンの分化を誘導することが明らかとなった。以上の結果から、神経分化は多くのHLH型因子によって誘導あるいは抑制されており、これらの因子がバランス良く機能して神経系の形態形成が進められることが示された。
機能保持を前提とした橋梁構造物の総合的耐震設計法

本研究では,機能保持を前提とした橋梁構造物の総合的耐震設計法を開発するために,解析的手法と実験的手法の両側面からアプローチし,橋梁構造物の機能保持性を向上させる種々の提案を行っている.本研究により得られた成果は,以下にまとめられる.1.鋼構造物の耐震設計・耐震解析の現状と研究課題土木学会の耐震設計に関する第1次および第2次提言を受けて検討が進められてきている鋼構造物の耐震設計の現状を概観すると共に,その高度化に必要な研究課題についてまとめられている.2.想定入力地震動と地震荷重の考え方構造物の地震時弾塑性応答の変動を,同じ加速度応答スペクトルを有する模擬地震動群を用いて評価し,構造物の復元力の形態とも関連づけた検討を行っている.3.鋼製橋脚鋼製橋脚に対して,免震支承を設置した場合の機能保持性評価を行い,鋼製橋脚に対して設置すべき免震支承の性能値に関する検討を行っている.また,円形断面を有する鋼製橋脚に対する復元力モデルを提案し,実験結果により精度の比較を行っている.最後に,Pushover解析から等価な1自由度系の弾塑性地震応答解析を行う手法を提案し,耐震照査法に対する検討を行っている.その他に,橋梁の上部構造として,伸縮継手,支承および落橋防止装置に関する検討を行い,橋脚アンカー部を考慮した解析手法の提案,橋脚一基礎一地盤の連成挙動の解明,構造システム全体に関する解析手法の提案,免震,制震設計法に対する検討,耐震実験情報公開システムの提案などの橋梁構造物に関する多岐にわたる総合的な検討を行っており,また,提案手法を数多くあげている.本研究では,機能保持を前提とした橋梁構造物の総合的耐震設計法を開発するために,解析的手法と実験的手法の両側面からアプローチし,橋梁構造物の機能保持性を向上させる種々の提案を行っている.本研究により得られた成果は,以下にまとめられる.1.鋼構造物の耐震設計・耐震解析の現状と研究課題土木学会の耐震設計に関する第1次および第2次提言を受けて検討が進められてきている鋼構造物の耐震設計の現状を概観すると共に,その高度化に必要な研究課題についてまとめられている.2.想定入力地震動と地震荷重の考え方構造物の地震時弾塑性応答の変動を,同じ加速度応答スペクトルを有する模擬地震動群を用いて評価し,構造物の復元力の形態とも関連づけた検討を行っている.3.鋼製橋脚鋼製橋脚に対して,免震支承を設置した場合の機能保持性評価を行い,鋼製橋脚に対して設置すべき免震支承の性能値に関する検討を行っている.また,円形断面を有する鋼製橋脚に対する復元力モデルを提案し,実験結果により精度の比較を行っている.最後に,Pushover解析から等価な1自由度系の弾塑性地震応答解析を行う手法を提案し,耐震照査法に対する検討を行っている.その他に,橋梁の上部構造として,伸縮継手,支承および落橋防止装置に関する検討を行い,橋脚アンカー部を考慮した解析手法の提案,橋脚一基礎一地盤の連成挙動の解明,構造システム全体に関する解析手法の提案,免震,制震設計法に対する検討,耐震実験情報公開システムの提案などの橋梁構造物に関する多岐にわたる総合的な検討を行っており,また,提案手法を数多くあげている.兵庫県南部地震では多くの橋が崩壊し,幹線道路が長時間使用不能になり,救援活動,災害復旧活動の妨げになった.このことから,都市内の重要高架橋などに関しては,大地震時に落橋の防止は当然として,さらに損傷は許すが機能を保持させる耐震設計法の考えが生まれてくる.しかし,機能保持の照査を明確に規定した耐震設計法は世界にまだない.この研究では,このような設計法を終局・機能保持耐震設計法と称し,その指針案を作成する.種々議論の末,高架橋の機能保持を照査するためには,大地震後の橋脚の残留変位をある範囲内に納めることが最も合理的であろうという結論に達した.そのために,構造物を最重要構造物(R1),重要構造物(R2),その他の構造物(R3)の3種類に分類し,3種類の想定地震動(中小地震(L1),海洋型の大地震(L2a),直下型の大地震(L2b))に対して,許容損傷度マトリックスを与えた.例えば,R2構造物に対しては,L1地震に対して無損傷,L2a地震動に対して数日以内の復旧可能な損傷,L2b地震動に対して2週間から2ケ月の復旧期間を要する損傷を許容する.そして,復旧期間に応じて,残留変位許容値を定めた.例えば,数日以内の復旧に対しては,橋脚高さの1/300以内である.今後の検討課題は以下のようである.(1)残留変位の推定法.(2)残留変位の低減方法.(3)免震支承を持つ橋脚の損傷及び残留変位の推定方法.(4)橋梁システムの機能保持設計法の確立.本年度は、鋼製橋脚の保有水平耐力の照査法に関する現状調査と新しい方法の研究を重点的に調べた。主な検討項目は、解析法の確立、および終局限界状態と機能保持限界状態の設定である。提案解析法では、Pushover解析の有効性について大型供試体の実験結果との比較によって検証されている。また、動的解析として地震応答解析の手法をも提示している。一方、耐震性照査に必要とされる限界状態における照査項目については、地震時保有水平耐力、地震時変形、地震後の残留変位および低サイクル疲労の4項目が挙げられ、その詳細は示されている。

また、地震後大きな損傷を受けた鋼製橋脚の補修法をまとめ、その妥当性は耐震載荷実験によって検証されている。一方、単柱式の鋼製橋脚の地震応答解析法を元に、隣接桁の影響も考慮した多径間橋梁システムの地震応答解析を行い、種々の検討を行い大地震時の応答性状を明らかにしている。本研究では,機能保持を前提とした橋梁構造物の総合的耐震設計法を開発するために,解析的手法と実験的手法の両側面からアプローチし,橋梁構造物の機能保持性を向上させる種々の提案を行っている.本研究により得られた成果は,以下にまとめられる.1.鋼構造物の耐震設計・耐震解析の現状と研究課題土木学会の耐震設計に関する第1次および第2次提言を受けて検討が進められてきている鋼構造物の耐震設計の現状を概観すると共に,その高度化に必要な研究課題についてまとめられている.2.想定入力地震動と地震荷重の考え方構造物の地震時弾塑性応答の変動を,同じ加速度応答スペクトルを有する模擬地震動群を用いて評価し,構造物の復元力の形態とも関連づけた検討を行っている.3.鋼製橋脚鋼製橋脚に対して,免震支承を設置した場合の機能保持性評価を行い,鋼製橋脚に対して設置すべき免震支承の性能値に関する検討を行っている.また,円形断面を有する鋼製橋脚に対する復元力モデルを提案し,実験結果により精度の比較を行っている.最後に,Pushover解析から等価な1自由度系の弾塑性地震応答解析を行う手法を提案し,耐震照査法に対する検討を行っている.その他に,橋梁の上部構造として,伸縮継手,支承および落橋防止装置に関する検討を行い,橋脚アンカー部を考慮した解析手法の提案,橋脚一基礎一地盤の連成挙動の解明,構造システム全体に関する解析手法の提案,免震,制震設計法に対する検討,耐震実験情報公開システムの提案などの橋梁構造物に関する多岐にわたる総合的な検討を行っており,また,提案手法を数多くあげている.
アルキル化DNA損傷とその修復

アルキル化剤は強力な突然変異誘起作用をもち、動物に投与すると癌を生じる。アルキル化作用をもつ物質は正常の細胞内にも存在し、それが自然突然変異や自然発癌の一因を成しているという指摘もある。アルキル化剤によってDNAに生じる修飾塩基の種類は多いが、その中でO^6-メチルグアニンが突然変異を起こすDNAの傷として注目される。そこでO^6-メチルグアニンを特異的に修復する酵素(O^6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ)を欠くマウスを作製し、この修飾塩基の生成と消失、および発癌との関連を動物固体レベルで検討しようとするのが本研究の目的である。正常のマウスとMGMT欠損マウスに様々な量のメチルニトロソウレア(MNU)を腹腔内注射したところ、MGMT^<+/+>マウスのLD_<50>が240mg/kgであったのに対しMGMT^<-/->マウスのLD_<50>は20mg/kgであった。致死量以下(2.5mg/kg)のMNU投与によってMGMT^<-/->マウスは正常マウスに比べより高い率で胸腺や肺に腫瘍を生じた。そこでドイツのエッセン大学のRajewsky教授の研究室で作製されたO^6-アルキルグアニンを特異的に認識するモノクローナル抗体を用いてマウスの組織中のMNU投与後のO^6-アルキルグアニン量の時間的変化を逐うことにした。このため本研究班の早川浩と作見邦彦がEssen大学を訪問し、また先方よりT.Schweerが九州大学を訪れて実験を行うとともに、研究結果の解析と今後の研究方向や計画について討議した。本研究計画を完成し論文として発表するにはなお継続して実験することが必要であるが、これまでにMGMT欠損の効果を的確に判定するためのMNU投与量や測定期間が決定された。またモノクローナル抗体による測定の条件も設定でき、さらに実験を継続中である。そこでO^6-メチルグアニンを特異的に修復する酵素(O^6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ)を欠くマウスを作製し、この修飾塩基の生成と消失、および発癌との関連を動物個体レベルで検討しようとするのが本研究の目的である。

このため本研究班の早川治と作見邦彦がEssen大学を訪問し、また先方よりT.Schweerが九州大学を訪れて実験を行うとともに、研究結果の解析と今後の研究方向や計画について討議した。本研究計画を完成し論文として発表するにはなお継続して実験することが必要であるが、これまでにMGMT欠損の効果を的確に判定するためのMNU投与量や測定期間が決定された。またモノクローナル抗体による測定の条件も設定でき、さらに実験を継続中である。
仲間との学び合いにより言語学習を豊かにするためのイメージマップの活用

1.研究目的:小中学校の言語学習において、学習場面に応じたイメージマップの効果的活用法について考察する。2.研究方法:児童生徒の発達段階と学習場面に応じて、イメージマップの3パターンを考案し、授業実践を通して有効性の検証と評価に生かす方法について考察した。学習の動機付けとしてアメリカとフィリピンの学校との交流学習やデジタル絵本の作成・発表等を行った。3.研究結果(1)ウェブ状マップ:習得語彙の増加や文章の読み取りに有効であることが分かった。小学校段階ではグループ学習の中で活用することにより、簡単な名詞や形容詞の習得に学習効果が上がることが分かった。中学校段階では、新出語句習得と文章の読み取りとを同時に行えるメリットもあることが分かった。(2)二重円マップ:基本文型の習得と作文力の向上に有効であることが分かった。これは、中心に書いた語句について、外側の円にその状況を決定する文を書いていくもので、小学校段階では簡単な動詞や疑問文の習得に、中学校段階では、6つの疑問詞を使った疑問文や文の書き換えの練習等に効果があった。(3)フローチャート(始めの文から右側へ次々と文を発展させながらストーリーをつなげていく。):物語やプレゼンテーションの構成を考える学習に有効であることが分かった。主にグループでのプロジェクト学習の中で活用することにより、学習意欲が高まり、学習者同士の学び合いが促進されることが確かめられた。(4)評価について:イメージマップ上には、学習結果だけでなく学習過程が図として構成され一目で読み取れるように表れるので、分析して数値化することにより、教師による評価の資料として有効に活用できることが分かった。また、作成物やビデオで撮影した学習の様子等は、学習者同士の相互評価としても効果的に活用できた。
メディアアート方法論による乳幼児の身体性を考慮したデジタル知育プ

コンピュータ映像処理のみならずセンシングデバイス、ユビキタス技術などを包括する先進的なデジタル技術を基盤とした芸術表現であるメディアアートの制作手法をマルチモーダルでインタラクティブな乳幼児向けのデジタル玩具開発へと応用することにより、乳幼児が自発的な身体運動を引き起こすと同時に養育者が高い関心をもって育児を行えるようなデジタル玩具開発方法とその役割について知見を得ることができた。乳幼児に潜在する感性情報受容力および運動能力について、近年の発達心理学および脳科学の成果の文献調査を行い、また、乳幼児から小学生までを対象とし、知育・創造性教育を目的とした映像メディア、とりわけインタラクティブな映像メディア開発の先行研究について調査を行った。これらの調査を踏まえ、乳幼児の自発的な身体運動を引き出すと同時に、養育者が乳幼児育児を効果的に行えるようなデジタル知育プラットホーム開発の技術検討を行った。22年度においては、単に早期教育として乳幼児への一方的な刺激を与えることを目的とするのではなく、乳幼児は大人からは見えにくい形で自発的に運動し、自ら外に向かって語りかけているという前提に立ち、周囲の養育者がそのことを楽しみながら実感することで乳幼児との相互作用を深めようとする育児環境整備を促し、その上で、乳幼児の発達を支援する育児環境をより楽しみながら構築するためのデジタル知育ツールの技術的検討を主目的とし、乳幼児が初期段階から獲得可能な身体運動能力(指差し、這い運動、歩行運動)に対するコンピュータ検出をトリガーとして駆動するインタラクティブメディア技術を用いたデジタル玩具の試作を行った。具体的には、各運動発達段階に合わせて、タッチパネル式小型ディスプレイ、赤外線を用いたコンピュータビジョンによる位置・運動検知、加速度センサによる運動検知を備えたデジタル知育玩具の開発を行い、機能・安全面に関する検討項目の整理を行った。本研究で試作・開発した育児ツールの整備は、平成22年の改正育児・介護休業法に基づく新しい育児社会環境下における新しい玩具のあり方の模索としての意義があると考えられ、本試作で検討した技術要素は、子ども成長過程や養育者と子どもの関わり方についての情報化や情報蓄積化を容易にするものであり、ネットワーク型の育児環境整備への発展可能性も十分考えられる。平成23年度においては、平成22年度に開発された乳幼児の身体動作によって駆動するインタラクティブシステムを備えたデジタル知育玩具の本格的な実証実験を行った。この実証実験は安全性を考慮して親子参加による身体運動ワークショップ形式(高槻市および京都市、平成23年7月9月)とし、身体動作に造詣が深いコンテンポラリーダンサー/振付家の協力の下に評価した。この評価においては、乳幼児の予測し得ない動きを適切にトラッキングしながらインタラクティブ映像化として機能することのデータ取得とその反応の多様性を確認することができ、また、本研究において本来想定されていた対象年齢である0歳3歳を超えた年中・年長程度の4歳6歳児にも効果的に反応していく様子を獲得することができ、応用としての方向性を得ることができた。また、音などと連携させたマルチモーダル性の重要性を確認し、単なるシステム開発ではない、プラットホームとしての展開方法への知見を獲得した。また、本研究の取り組みを技術的な視点および教育的な視点において、各研究機関、研究者との議論を同時に進めてきた。技術的な観点からは、装置の廉価化の重要性と表現技術の精緻化およびエンターテイメント性の充実が指摘されているが、本取組の着眼点および発展可能性については好意的に評価されている。また、教育的な視点からは文部科学省による新学習指導要領における身体表現運動の導入・充実化と連動した展開についての示唆を得ることができた。平成22年度、23年度に引き続き、開発された乳幼児の身体動作によって駆動するインタラクティブシステムを備えたデジタル知育玩具の本格的な実証実験を行った。平成23年度によって明らかになった、本研究において本来想定されていた対象年齢である0歳3歳を超えた年中・年長程度の4歳6歳児にも効果的に反応していく事例を受け、この問題に対して、より発展し多様化させるため、身体性を考慮したインタラクティブなデジタル知育玩具の開発事例を増やした。これまでに引き続き、安全性を考慮して保護者参加による身体運動ワークショップ形式(高槻市、平成24年8月)とし、身体動作に造詣が深いコンテンポラリーダンサー/振付家の協力の下に評価した。この結果、この身体性を考慮したデジタル知育玩具は、単なる装置の開発にとどまらず、乳幼児および保護者が違和感なく理解し取り組めるためのワークの設定を含めた開発が重要であることがわかった。この知見は普及を念頭にいれたパッケージ化において生かすことができ、教育現場における身体運動表現の導入・充実化において大きな役割を示すことが出来る。本研究期間においては学術発表として成果が公開されたが、現在は各教育現場への導入準備を進めている。本研究の取り組みに対する技術的な視点および教育的な視点において、各教育、研究機関、研究者、保護者との議論の結果、導入をすすめる検討がなされてきており、それぞれの現場レベルにおける導入の課題点抽出、調整を行いながら研究成果を還元する方法について本研究を発展させることが出来ている。平成22年度に開発したインタラクティブシステムを備えたデジタル知育玩具の本格的な実証実験を行い、評価を行うことができている。今後は最終成果として対外発表を行う予定としている。24年度が最終年度であるため、記入しない。

平成24年度においては、平成23年度に引き続き、開発したデジタル玩具の改良と実証実験をおこない、また、平成23度においておこなったワークショップ形式での展開を発展させることで、教材としてのパッケージ化や効果的な運用方法についての検討を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
中間体ラジカルの反応性評価を含めた空気塊総体としてのオゾン生成能計測手法の開発

本研究では、赤外キャビティーリングダウン(CRD)法によるOH, HO2ラジカル直接計測法を新たに開発する。そして、その場の空気塊にOHラジカルをパルス的に極微量生成させ、その後のOH, HO2ラジカルの生成・消失プロセスを高時間分解に計測するというレーザーポンプ・プローブ法を用いて、OH反応性(OH大気寿命)のみならず、オゾン生成能(オゾン生成の連鎖反応効率)を解析的に求める。これにより空気塊に含まれる数100種類に渡る揮発性有機化合物(VOCs)と個別反応過程を網羅的に、かつ迅速に評価できる手法を確立する。Cavity Ring Down分光計測によるHO2ラジカルの直接観測手法の開発を行った。近赤外領域におけるHO2ラジカルの吸収帯はA-X電子遷移(1420 nm)、および禁制遷移である2v1バンド(1506 nm)が存在する。A-X電子遷移と禁制遷移とでは吸収線強度は同程度であるが、実大気観測を行うことを目的とするため、本研究では水蒸気の吸収がより少ない2v1バンドを用いて開発を行った。1506 nmレーザーはKTP結晶をゲイン媒質とした注入同期光パラメトリック発振(OPO: Optical Parametric Oscillator)により出力した。OPOにより出力したレーザー光は2枚のミラーを用いてCRD共振器へと導いた。CRD共振器は300 mmの共振器長となるように2枚のConcaveミラー(曲率:R=1000 mm)を配置した。TEM00モードが伝播するビーム径を算出し、レーザー光がこの領域に入射されるようレンズを用いて、焦点がCRD共振器の中心となるように調整した。ガスセル内を窒素充填し、光減衰速度(リングダウンタイム)を計測した。t0においてパルスレーザー光を入射し、出射ミラーからの光強度は指数関数的に減衰する。指数関数フィット処理することにより、リングダウンタイムは50.1μsと計測された。開発したCRD分光計則装置の検出下限は1秒積算で3.7×10-10 cm-1となった。1506 nmにおけるHO2ラジカルの吸収断面積(cm2 molecule-1)から、これはHO2ラジカル検出下限において100 ppt程度に相当する。中赤外レーザー分光計測によるHO2ラジカルの直接観測手法の開発を行った。HO2ラジカルは基本音振動遷移による吸収断面積が大きく、選択性の高い吸収を中赤外領域に持つ。HO2ラジカルの吸収帯は、OH伸縮振動に帰属されるv1バンド(3μm)、変角振動に帰属されるv2バンド(7μm)、OO伸縮振動に帰属されるv3バンド(9μm)が存在する。本研究では、レーザー出力が比較的容易なv1バンドを計測対象として開発を行った。本試験では、HO2ラジカルの代わりに、CH4を試験ガスとして開発を進めた。CH4ガスの測定波長として3.4 μmの中赤外光は、2台のDFBレーザー(分布帰還型半導体レーザー)を用いて、非線形結晶中における差周波混合法(DFG: Differential Frequency Generation)により出力した。差周波混合法は非線形結晶に2つの異なる周波数のレーザーを入射し、その差分の周波数の光を出力する手法である。本研究では、1064nm光と1550 nm光を用いて3.4 μm光(=1 / (1 / 1064-1 / 1550) nm)を出力した。非線形結晶には周期分極反転ニオブ酸リチウム(PPLN: Periodically Poled Lithium Niobate)を用いた。Geフィルターにより近赤外光を取り除いた中赤外光は、植物放出ガスを含むヘリオット型マルチパスセルへと導入され、透過光強度を液体窒素冷却した光導電MCT赤外検出器を用いて計測した。これらの計測における波数分解能は10-4 cm-1である。得られたスペクトル計測値をVoigt関数によりフィッティングを行い、メタン濃度検出下限を見積もった。吸光度として4.26×10-5 Hz-1/2の検出限界が得られ、これはメタン濃度検出限界に換算すると0.5 ppb Hz-1/2に相当する。これらの結果からHO2ラジカルのv1バンドを計測対象とした場合のHO2ラジカル濃度検出限界を見積もったところ20ppb Hz-1/2の結果が得られた。実大気濃度レベルの過酸化ラジカル検出限界が得られていない。大気化学、レーザー科学高繰り返しのレーザーを使用し時間当たりの計測回数を増加させる、CRD共振器長を長くし実効光路長を長くする、計測における電気系や解析スキームの最適化を行うことで、高感度化を行う。光解離ーキャビティーリングダウン分光装置としてまとめ、オゾン生成能の観測試験を行う。
前頭葉性失書に対する発現機序に基づく訓練法の開発およびその効果評価

前頭葉失書は脳の左側の中前頭回という領域の損傷で生じる、平仮名の文字順を書き間違うことを特徴とする書字の障害である。今回の研究で、この中前頭回の損傷は、読みの障害も引き起こす可能性があることがわかった。この読みの障害は、書字の障害と類似した、平仮名の文字順が入れ替わっている無意味な平仮名の綴りを正しい単語と読み間違うといった誤りであった。読みの障害も考慮した訓練を行うことが重要であることが示唆された。本研究の目的は、1)前頭葉性失書例の読み書き障害の特徴と病巣を詳細に評価し、その発現機序を明らかにすること、2)前頭葉性失書例に対し発現機序を踏まえた書字訓練法を考案し、訓練を行いEB-Rを明らかにすること、の2点である。本年度は、前頭葉性失書例の読みと書きの障害の特徴及び病巣を詳細に評価した。前頭葉性失書例及びその他の失語、失読、失書例に対し書き取り課題及び音読課題を施行した。刺激として、仮名一文字、有意味語、その単語の文字順を入れ替えた置換綴り、無意味綴りの4種類を用いた。結果は、当初の予想通り、前頭葉に限局した病巣を有する症例では、仮名一文字の書き取り及び音読の成績は比較的良好であったが、有意味語や置換綴り、無意味綴りの書き取り及び音読の成績は不良である傾向にあった。特に、音読では、仮名一文字と有意味語の成績は良好であったが、置換綴りを誤って類似の実在語として音読する語彙化が多く出現する傾向にあった。これらの症例の病巣は、前頭葉の中でも下前頭回に病巣を有する場合が多かった。その他の失語、失読、失書を呈する症例では、仮名一文字、有意味語、置換綴り、無意味綴りのいずれも同程度の書き取り又は音読の障害を呈する傾向があった。そのような症例の病巣は、側頭葉、頭頂葉に分布している傾向にあった。このことから、前頭葉失書例は、書字と音読の障害の背景に、音韻から文字または文字から音韻への「音韻-文字変換」の連続的な処理に問題が有る可能性が明らかになった。またこの「音韻-文字変換」の連続的な処理には前頭葉が深く関与していることが明らかとなった。本年度は、前頭葉性失書例に対し発現機序を考慮した書字訓練の教材を作成するにあたり、健常人の音読成績を検討した。前頭葉失書と深い関係がある音韻性失読の検討で用いた仮名一文字、有意味語、その単語の文字順を入れ替えた置換綴り、無意味綴りの4種類の刺激を用いて、健常人がこれらをどの程度正しく音読できるかを検討した。その結果、前頭葉に病巣を持つ失語症例ほどではないが、単語の文字順を入れ替えた置換綴りは健常人でも読み誤りがみられることがわかった。また、教材作成にあたり、教材に用いるべき単語属性を検討した。その結果、単語の親密度の高い単語は音読成績が良好であることがわかった。また単語の表記妥当性も音読成績に影響していた。そこで、教材として用いるべき単語は、NTTデータベース「日本語の語彙特性」から、親密度4.0以上、仮名表記妥当性4.0以上の4文字の仮名単語を用いることとした。また、本年度の検討により、脳血管障害による失語症例のみならず、大脳変性性疾患による失語症例においても前頭葉性失書および音韻性失読を呈することがわかった。音韻性失読の存在は、大脳変性性疾患においても、その機能低下の脳領域を推定することに用いることができると思われた。また、大脳変性性疾患における失語症例に対する機能維持のためのリハビリテーションの一助となる可能性が考えられた。
フルオロウラシルおよび代謝物の同時測定法構築とその有用性に関する研究

研究目的抗がん剤であるフルオロウラシルは肝臓で代謝されるため、腎機能低下時においても投与量の調節を行うことなく安全性と有効性が保たれる薬剤と考えられてきた。しかし、透析患者においてフルオロウラシル投与時に高アンモニア血症およびそれに伴う意識障害が発現した症例を経験した。フルオロウラシルは体内において、強い毒性を有するfluoro-beta-alanine(FBAL)やfluoro acetate(FA)といった化合物へ代謝される可能性が過去に指摘されていることから、この症例における有害反応の原因がフルオロウラシルにあると考え、フルオロウラシルおよびその代謝物の血中濃度を調査した。その結果、フルオロウラシル投与後の高アンモニア血症発現に先立ってFBALおよびFAの血中濃度が著しく高くなっていたことを見出した。また、この症例は腎機能が低下していたことから、フルオロウラシルの代謝物は腎排泄されることが考えられた。そのため、フルオロウラシルの代謝物をモニタリングすることにより、毒性を予測できるのではないかと考えた。研究成果これまで、フルオロウラシルとその代謝物であるFBAL、FAはそれぞれ個別に濃度測定が可能であったが、迅速な濃度測定を目的にLC-MS/MSを用いて一斉測定可能な分析系を構築した。また、今回構築した分析系で治療目的のためフルオロウラシルが投与され同意の得られた50名の血液サンプルについてフルオロウラシル及び代謝物の血中濃度測定を行った。さらにフルオロウラシル投与後の副作用状況について調査した。現在、血中濃度の測定結果、患者背景、副作用発現等を比較し関連性を見出すことで、有害事象の予測や回避の一助となる可能性について検討を行っている。今後、フルオロウラシルと代謝物の血中濃度測定の有用性について評価し学会発表、学会誌への論文投稿として成果発表する予定である。
温熱とサイトカイン処理による白血病前駆細胞の選択的除去とその自家骨髄移植への応用

私共は,白血病前駆細胞(L-CFU)が熱に極めて弱いこと見出し,この生物学的特性をex vivo marrow purgingに応用できると考え,シミュレーション実験など基礎的検討の後,温熱(42°C)とインターフェロン処理による自家骨髄移植(ABMT)をALL再発例に実施(BMT,T:163,1991)し,その有効性と安全性を確認したので,昨年に引き続き,症例の集積と白血病再発例への適応拡大を試みた。また,自家BMTではGVL効果が期待できないことから,移植後サイクロスポリンを投与し,自己GVHDの誘導を試みた。その後,温熱処理による自家BMTが3例追加され,いずれも移植後の血球の回復は速やかで,自己GVHDは3例中2例に誘導された。うち1例は長期生存中であるが,1例は経過中にサイトメガロウイルス肺炎を合併して死亡した。しかし,移植後の白血病再発は認めなかった。以上のごとく,温熱とタンターフェロン処理によるmarrow purgingと移植後の自己GVHD誘導は臨床的に意義あると考えられる。いかい,未だ症例が少なく,今後さらに症例の集積と経過観察が必要である。一方,白血病再発例への適応拡大を目的に,白血病細胞株(HEL,HL60など)と正常ヒト骨髄細胞を1:20,1:10,3:10,5:10の比で混和し,温熱処理(42°C,0120分)で白血病細胞をどの程度除去できるか否かin vitroで検討した。その結果,30%程度白血病細胞が混入していても,正常CFU-GMに影響することなく,除去することが可能であった。温熱処理によるpurgingは操作が簡単で,極めて経済的であるが,白血病細胞の除去効果は,ml当り4-6logであった。以上より,温熱処理によるpurgingは,正常造血幹細胞の抑制も軽度(3.33.4log程度)であり,かつ変異原性や発癌性もなく安全性の高い方法と考えられる。
Toll様受容体を介したアレルギー性鼻炎の制御

マウスアレルギー性鼻炎モデルにて、肥満細胞欠損マウスおよびC3H/HeJマウスも用いて、反応相において、抗原とともに低用量および高用量のLPSを共点鼻する実験系を用いた検討を行った。低用量のLPSは局所肥満細胞および頸部リンパ節の反応を介してアレルギー反応を増悪し、高用量のLPSは全身の反応を介してアレルギーを抑制することが証明された。アレルギー感作が成立したのちでも、高濃度のLPSであれば、環境衛星仮説と同様に、アレルギー症状を抑制する可能性が示唆された。TLR2リガンドの共点鼻では、低用量でも強い好中球浸潤による鼻症状の悪化をきたし、アレルギー性鼻炎の治療とはなりえない結果となった。1)OVA腹腔内投与マウスにておいて、反応相でLPS投与の用量設定を行った。100μg/mlのLPSの共点鼻投与で症状、鼻粘膜好酸球浸潤の有意な増加を確認し、その再現性を確認した。この投与量にて鼻粘膜全体でのウエスタンブロットでTH2サイトカインが上昇していることを確認した。頸部リンパ節を採取・培養し、頸部リンパ節でのTH2サイトカイン産生が増加していることを確認した。Toll様受容体4遺伝子変異マウスであるC3H/HeJマウスおよび肥満細胞欠損マウスでLPS共点鼻での鼻アレルギーの増悪がないことを確認した。これらのことからLPSによるアレルギー性鼻炎の増悪は肥満細胞のToll様受容体を介していることが考えられた。2)LPSの肥満細胞に対する効果を骨髄由来肥満細胞を用いて検討した。LPSの投与にて骨髄由来肥満細胞からのTH2サイトカインの産生を確認した。しかしながら脱顆粒の促進は認められなかった。そのため骨髄由来肥満細胞のFcε受容体を架橋すると同時にLPSを添加してみたが脱顆粒の促進は認められなかった。これらのことからLPSは肥満細胞の脱顆粒を促進させ局所にTH2細胞を引き寄せるのではなく、直接的に肥満細胞のTH2サイトカインの産生を促すことでアレルギー性鼻炎の病態を悪化させていると考えられた。3)OVA腹腔内投与マウスにておいて、反応相でリポプロテインの共点鼻を行ったが、組織学的な検討では鼻粘膜組織に好酸球のみでなく好中球も誘導され、さらに急性鼻炎による鼻掻き症状も加わるため、そのリポプロテインの用量設定・評価に関して引き続き検討が必要な状況で難渋している。1)OVA腹腔内投与による感作マウスにておいて、反応相で100μg/mlのLPS共点鼻群で、アレルギー症状の増悪、鼻粘膜好酸球浸潤の増悪、鼻粘膜全体のIL-5、IL-13を再度確認するとともに、平成26年度はギ酸を用いた脱灰でのHE染色を行っていたため、好酸球の染色がやや不明瞭であったため、平成27年度は好酸球がより明瞭に描出されるよう、未固定非脱灰標本での切片作成(川本法)を用いた凍結切片を作成し、Hansel法で染色することで好酸球増加を確認した。2)C3HeNマウスおよび肥満細胞欠損マウスでLPS共点鼻でアレルギー症状、鼻粘膜の好酸球浸潤の増悪がないことを再確認するとともに、1)同様に川本法を用いた凍結切片を作成し、Hansel法で染色することで好酸球増加がないことを確認した。3)LPSの骨髄由来肥満細胞に対する直接の作用に関しては、平成26年度報告ですでに完了しており、追加実験は行っていない。4)反応相リポプロテイン点鼻に関しては、好中球と好酸球の両方の浸潤があったため、容量設定を行っているところで、現在容量設定と染色法を川本法+Hansel染色へ変更し検討を行っている。5)リポプロテイン(Pam3Cys)の骨髄由来肥満細胞の脱顆粒への影響、肥満細胞からのサイトカイン産生について、現在肥満細胞を培養中であり、順次検討を行っていく。尚、リポプロテイン点鼻による好中球浸潤については上皮細胞株を用いてTLR2依存性の炎症性サイトカイン産生によることを確認した。TLR2リガンドとしてPam3Cysを用いているが、当初予想より強い好中球浸潤と伴う鼻症状(鼻掻行動)を呈したため、ホルマリン固定+ギ酸脱灰での好中球と好酸球の区別が難しく、容量設定を行いながら、未固定非脱灰標本での切片作成(川本法)とHansel染色での評価へ変更する必要を生じているため。低用量LPSの共点鼻では、局所の反応として、肥満細胞依存性、TLR(Toll様受容体)4依存性に症状、鼻粘膜好酸球浸潤、頸部リンパ節の抗原特異的Th2サイトカイン産生の亢進が認められた。全身の反応としては抗原特異的IgE産生の亢進を認めるものの、脾臓由来T細胞のサイトカイン産生は変わらず、鼻粘膜あるいは頸部リンパ節でのIgE産生が亢進しているものと推測された。高用量LPSの共点鼻では、局所の反応として、低用量で亢進した症状、鼻粘膜好酸球浸潤の増加、頸部リンパ節の抗原特異的Th2サイトカイン産生の亢進はいずれも認められず、抗原特異的IgEの亢進も認められなかった。

脾臓由来T細胞の抗原特異的サイトカイン産生については、Th1、Th2ともに抑制される結果となった。上記より反応相においては、低用量のLPSは局所肥満細胞および頸部リンパ節の反応を介してアレルギー反応を抑制し、高用量のLPSは全身の反応を介してアレルギーを抑制することが証明された。アレルギー感作が成立したのちでも、高濃度のLPSであれば、環境衛星仮説と同様に、アレルギー症状を抑制する可能性が示唆された。TLR2リガンドであるPam3CYSを用いた検討では、鼻粘膜にはTLR4がほとんど存在せず、TLR2が多く存在することが原因となり、低用量でも強い好中球浸潤をきたし、これによる鼻症状の悪化をきたし、感染病態と同様の状態となり、アレルギー性鼻炎の治療とはなりえない結果となった。2017年第35回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会にて報告した。マウスアレルギー性鼻炎モデルにて、肥満細胞欠損マウスおよびC3H/HeJマウスも用いて、反応相において、抗原とともに低用量および高用量のLPSを共点鼻する実験系を用いた検討を行った。低用量のLPSは局所肥満細胞および頸部リンパ節の反応を介してアレルギー反応を増悪し、高用量のLPSは全身の反応を介してアレルギーを抑制することが証明された。TLR2リガンドの共点鼻では、低用量でも強い好中球浸潤による鼻症状の悪化をきたし、アレルギー性鼻炎の治療とはなりえない結果となった。LPSおよびリポプロテインの肥満細胞への直接の影響を調べるため、骨髄由来肥満細胞の脱顆粒への影響を同時進行で検討しているおり、かつ骨髄由来肥満細胞の作製に約6週間の培養期間が必要でもあり時間を要している。OVA腹腔内投与マウスにておける反応相でリポプロテインの共点鼻での検討では、組織学的な検討では鼻粘膜組織に好酸球のみでなく好中球も誘導され、さらに急性鼻炎による鼻掻き症状も加わり、その投与量と評価に難渋している。引き続き反応相における共点鼻の検討では、細かくPam3Cysの容量設定をおこなうとともに、川本法+Hansel染色での評価を行っていく。誘導相に対する検討ではLPS(100μg/ml)点鼻+OVA腹腔内投与では、反応相点鼻前の鼻粘膜に変化はなく、現在反応相としてOVA点鼻を行う準備を行っている。Pam3Cys点鼻+OVA腹腔内投与では鼻粘膜の好中球浸潤が消失してからの点鼻となるため、現在点鼻開始時期についての検討を行っているところである。可能であればLPSとPam3Cysともに平行して実験を行いたいと考えており、後者の点鼻開始のタイミングが確認でき次第、開始する予定である。動物実験を円滑に行うため、東京室の森倉一郎講師および島根大学総合科学研究支援センター山田孝也准教授と共同で実験を行っていく。アレルギー性鼻炎引き続き反応相でリポプロテインの共点鼻での検討では、細かく濃度設定を行い鼻アレルギー症状および組織学的な検討を行っていく。リポプロテインの肥満細胞に対する直接の作用を評価するため、LPSと同様に骨髄由来肥満細胞を用いてサイトカイン産生と脱顆粒への影響を検討していく。誘導相におけるLPSとリポプロテインの影響を検討していく。OVA点鼻感作マウスにLPSあるいはリポプロテインを感作時から点鼻していく。できるだけ円滑に進むように、OVA点鼻群、OVA+LPS点鼻群、OVA+リポプロテイン群の3群同時に行い、症状、鼻粘膜への好酸球浸潤の評価を行う。
活動銀河核からのX線ジェットにおける粒子加速と放射機構の解明

本研究課題では今年度、私が開発を続けてきた、高いエネルギー分解能を持つテルル化カドミウム半導体を用い、ガンマ線撮像素子の基礎研究を行った。テルル化カドミウムは、有効原子番号、密度とも高く、X線領域で用いられるシリコンにかわって、ガンマ線領域での撮像の鍵となると考えられている。私は、2センチ角という、これまでに例を見ない大面積のウエハーを用い、200ミクロン角という微細なピクセル電極を表面に形成することで、4096ピクセルのピクセル検出器を試作した。読み出しASICにおいては、ボン大学の開発したMPEC2チップを4つ並べて使い、私開発した、接合方法でテルル化カドミウム表面の電極と接合し、ガンマ線領域でのイメージの取得に成功した。このような細かなピクセルにおいて、フォトンひとつひとつの信号をカウントしてイメージをとることができる検出器は、これまでに例をみない。私の開発した金バンプを用いた接合方法は、直径18ミクロンの金線を用い、50ミクロン径で、100ミクロンの高さをもつバンプを形成するものである。この方式は、ASICとピクセルの間の容量が低いため、高いエネルギー分解能を得ることができる。テルル化カドミウムにおいて、200ミクロン角というような微細なピクセルへのバンプ接合は、難しく、確立した技術はまだ存在しない。私は99%を超える効率で、微細なピクセルとASICの接合を行うことができることを実証した。
消化器癌腹膜転移に対する新しい治療戦略-モノク-ナル抗体結合抗癌剤の応用

腹膜転移はヒト消化器癌の再発形式として最も重要な病態の一つであり、また根治の極めて難しい病態である。従って腹膜転移を征圧することにより消化器癌の治療成績は飛躍的に向上すると考えられるが、多くの精力的な研究にも拘らず、いまだ有効な治療法がないため、新しい治療法の開発が望まれてきた。本研究では、胃癌の腹膜転移に焦点をしぼり、当教室で確立した胃癌腹膜転移モデルを用いて、モノクローナル抗体結合抗癌剤の特性を実験的に解析し、更にヒトに応用した場合の安全性、動態、効果を明らかにした。1マウス由来の抗原結合部位を決定する遺伝子と、ヒト由来の非抗原結合部位を支配する遺伝子を大腸菌に組み込み、キメラ抗体47を合成することに成功した。この抗体とネオカルチノスタチンを結合し、複合体を作製した。この複合体はin vitro,invivo(主にヌードマウス)において、ヒト胃癌に特異的に反応及びび集積し、腫瘍増殖を強く抑制することが判明した。またこれを腹腔内投与し、腹膜播種における効果を検討したところ、極めて良好な治療効果を得ることが出来た。2複合体に更に腹腔内滞留性をもたせるために、高分子ポリマーであるポリエチレングリコールを結合させその特性を解析した。新しく合成したポリエチレングリコール結合抗体は高い腹腔内滞留性と腫瘍集積性を示すことを明らかにした。3複合体をインフォームコンセントが得られた胃癌腹膜播種例に対して投与した。少量投与であるので著明な臨床効果は得られなかったが、副作用は認められなかった。さらに投与量を増やし検討する必要があると考えられた。現在一般に使用されているモノクローナル抗体はマウス由来であるため、ヒトに投与した場合異種反応が避けられない。そこでこの欠点を克服するために、マウス抗体を遺伝子工学技術でヒト型に変換したキメラ抗体に、抗癌剤ネオカルチノスタチンを結合させたch-A7-NCSを作成した。今回はch-A7-NCSがヒト胃癌に有効か、また胃癌腹膜播種治療に応用可能かどうかを検討した。1ヒト胃癌をヌードマウスの背部に移植し、これを用いてch-A7-NCSの腫瘍集積性、腫瘍増殖抑制効果を検討した。腫瘍集積性は、ヨードラベルした抗体、抗癌剤NCSの腫瘍内濃度を計測することで測定した。ch-A7-NCSは抗体、抗癌剤共に胃癌組織に高く、しかも特異的に集積した。腫瘍増殖抑制効果はヌードマウスにヒト胃癌細胞を移植し、これにch-A7-NCSを投与し、腫瘍の経時的な大きさを計測することで検討した。ch-A7-NCSはヒト胃癌腫瘍の増殖を著明に抑制した。2ヒト胃癌をヌードマウスの腹腔内に移植、腹膜播種モデルを完成した。このモデルを用いて、ch-A7-NCSの播種した腫瘍への集積性、増殖抑制効果を検討した。ch-A7-NCSは腹膜播種腫瘍に長くかつ多量に集積し、また腹腔内での腫瘍増殖を著明に抑制した。以上の結果は、ch-A7-NCSは根治不能と考えられる胃癌の腹膜播種治療の優れた剤型であると考えられ、今後ヒトへの応用での成果が期待できる。1マウス由来の抗原結合部位を決定する遺伝子と、ヒト由来の非抗原結合部位を支配する遺伝子を大腸菌に組み込み、キメラ抗体A7を合成することに成功した。

この複合体はin vitro,in vivo(主にヌードマウス)において、ヒト胃癌に特異的に反応及び集積し、腫瘍増殖を強く抑制することが判明した。またこれを腹腔内投与し、腹膜播種における効果を検討したところ、極めて良好な治療効果を得ることが出来た。2複合体に更に腹腔内滞留性をもたせるために、高分子ポリマーであるポリエチレングルコールを結合させその特性を解析した。新しく合成したポリエチレングリコール結合抗体は高い腹腔内滞留性と腫瘍集積性を示すことを明らかにした。3複合体をインフォームドコンセントが得られた胃癌腹膜播種例に対して投与した。少量投与であるので著明な臨床効果は得られなかったが、副作用は認められなかった。さらに投与量を増やして検討する必要があると考えられた。