hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フィラリア制圧薬の開発を目的としたフィラリア・プロテアーゼとその阻害剤の研究

1.ウシ・フィラリア(Seteria digitata)をスリランカにおいて採取し、種々のクロマトグラフィー法を併用して、2種のペプスタチン感受性アスパラギン酸プロアアーゼを完全精製し、また数種の中性プロテアーゼを部分精製した。これらの標品について種々の分子的、酸素的性状を検討し、部分アミノ酸配列の解析を行った。2.ヒト・フィラリアプロテアーゼのcDNAライブラリーをBrugia malayi(成虫および幼虫)、Onchocerca volvulus(成虫)、Brugia pahangi(幼虫)について調整した。また、遺伝子ライブラリーをBrugia malayiおよびWuchereria banerofti(幼虫)について調整した。また、SchistosomamansoniカテプシンDのcDNAを増幅し、これを用いて、Brugic malayiより2種のアスパラギン酸プロテアーゼの全長cDNAと1種のcDNAを単離し、それらの塩基配列を決定し、一次構造を推定した。このうち、2種はカテプシンD様プロテアーゼであり、1種はカテプシンD、ペプシンのいずれともかなり異なるユニークなグループに属することが示唆された。3. Brugiamalayi cDNAライブラリーより2種のシステインプロテアーゼの全長cDNAを得、それらの塩基配列を決定して、一次構造を推定した。パパイン様酵素と考えられるが、各種カテプシン系シツテインプロテアーゼのどのグループに属するかは明瞭ではない。4.上記研究を並行して、その基礎となる研究と各種のプロテアーゼとプロテアーゼイインヒビターについて行った。プロガストリンC末端切断プロテアーゼ(ブタ胞)、Rasタンパク質C末端CAAXモチーブ特異的プロテアーゼ(ウシ胞)、エンテロペプチダーゼ(ブタ十二指腸)、トリプシン及びキモトリプシン、ミクロソーム膜結合セリンプロテアーゼ(ラット肝)、コロプシン(ブタ中腸)、カテプシンE(マウス、ヒト、胃)、シーラカンスベプシノーゲン、その他約10種のプロテアーゼについて、それらの精製分子的・酵素的性状解析、構造・機能機関の解析等を行い、またプロテアーゼインヒビター(プロメラインインヒビター、ペプシニンヒビターなど)についても同様な研究を行った。1.ウシ・フィラリア(Seteria digitata)をスリランカにおいて採集した。その約50gを用いプロテアーゼの精製を進めた。まず、相抽出液をDEAE-セルロースクロマドグラフィーにより未吸着画分および吸着画分に分けた。前者はペプスタケン・セファロースカラムに吸着、溶離後、モノQカラムによるクロマトグラフィー(FPLC)で分画し、酸性プロテアーゼ標品を精製した。後者はDEAE-セルロース01MNaclグラジエントで溶出する活性分画について、セファロースS-200カラム,ついでペプスタチン・セファロース,FPLC(モノQ)の順で精製し、ほぼ純粋な酸性プロテアーゼを得た。これらの精製酵素について種々の性状と部分アミノ酸配列の解析を行った。中性プロテアーゼは活性が低く、精製は部分精製に止どまった。2.ヒト・フィラリア(Brugia malayi)成虫0.4gよりmRNAを抽出し、cDNAライブラリーを作製した。

また、一般的なアスパラギン酸プロテアーゼ、セリンプロテアーゼ(キモトリプシン型)、およびシステインプロテアーゼの主に活性部位残基を含む領域の一次構造に基づき、各種のDNAプライマーを調製した。これらのプライマーを用い、PCR法によりDNAの増幅を行い、電気泳動により反応産物を解析した。この結果、いくつかのプロテアーゼに相当するcDNA断片が増幅されていることが判明した。今後は、これらのcDNAをプローブに用い、各プロテアーゼのcDNAのクローニングを行い、その塩基配列分析から一次構造を推定する予定である。1.フィラリアのアスパラギン酸プロテアーゼをクローニングする目的で以下の実験を進めた。フィラリアに近い線虫(Caenorhabditis elegans)のアスパラギン酸プロテアーゼの一次構造を基にプライマーをデザインし、4種のフィラリア(Onchocerca volvulus,Brygia malayi,Brugia phangi,Wuchereria bancrofti)cDNAライブラリー及びゲノムDNAライブラリーを鋳型にしてPCRを行った。この結果.B.malayiのcDNAライブラリから約300bpのDNAが増幅された。このDNAを精製し、塩基配列を解折したところ,アスパラギン酸プロテアーゼファミリーに属するプロテアーゼの一次構造の一部であることが判明した。一方,他のライブラリーからは、DNAの増幅は見られなかった。そこで、すでに塩基配列が知られているSchistosoma mansoniのカテプシンDをコードするDNAをS.mansoniのcDNAライブラリーから増幅した。すでに得たB.malayi由来のDNAとS.mansoniのカテプシンDをコードするDNAをプローブとして、各種のフィラリアライブラリーに対してプラークハイブリダイゼーションを行った。現在までのところ、O.volvulus,B.malayi,B.phangi,S.mansoniのcDNAライブラリーの各1020万クローンについてスクリーニングを行い、いくつかのクローンについて塩基配列の解析を行ったが、プロテアーゼをコードする配列を持つクローンはまだ得られていない。今後、さらにスクリーニングを続けるとともに,より特異性の高いプローブの設計や,新たなライブラリーの作成が必要と考えられる。2.上記研究と並行して、プロテアーゼに関する以下の研究を行った。(1)ミクロソーム膜結合性セリンプロテアーゼ(ラット肝)が従来DNAレベルで存在が予想されていたヘプシンと同一であることを示した。(2)新規に開発した高感度蛍光・プロテアーゼ活性測定法を用いて、ウシ脳よりRAS・C末端CAAX-モチーフ特異的膜結合性プロテアーゼを部分精製し、性状を検索した。(3)ブタ脳膜分画より新規な界面活性剤要求性金属プロテアーゼを精製し、諸性状を明らかにした。(4)Pseudomonas fluorescensより新たな金属プロテアーゼを精製し諸性状を明らかにした。(5)Aspergillusniger酸性プロテアーゼAの基質特異性を検索した。
交流用超伝導線における近接効果とピンニング特性

本研究は、交流用超伝導線の低損失化や高電流密度化に対する指針を掴むため、熱処理過程や線材構造の異なる種々の複合多芯超伝導線の臨界温度、臨界電流密度に対する磁場依存性や上部臨界磁場およびその温度依存性の実験的検討を行うとともに、物性論的解析から複合多芯超伝導線における近接効果やピンニング特性に対する知見を得ることを目的とする。2年にわたり直流4端子抵抗法により各種超伝導線の臨界温度T_cおよび上部臨界磁場B_<c2>を測定し、それらの特性を評価した。また、これらの結果にGLAG理論を適用し、超伝導フィラメント径やフィラメントを囲むマトリックス材のT_cやB_<c2>への効果を検討した。また、交流用超伝導線をモデル化して取り扱う第一歩として多層構造超伝導体を考え、そのB_<c2>に対する理論的検討を行った。以下に、それらの結果を要約して示す。1.臨界温度:フィラメント径が数十nmから数μmの範囲にある試料について測定した結果、フィラメント径が1μmから小さくなるにつれてT_cは単調に低下し、0.07μm付近で急激な低下が現れる。後者のT_c低下は、フィラメントと周辺の常伝導金属との間で起きる近接効果によるものと考えられる。2.上部臨界磁場:4.2KのB_<c2>はT_cと同様フィラメント径の減少とともに低下する。各種超伝導線のB_<c2>の温度依存性からGLパラメータκ_<GL>を推定すると、40から60の値になる。得られたκ_<GL>はフィラメント径の低下とともに増大することから、フィラメントの細線化によるB_<c2>の低下は幾分抑制されると考えられる。3.電子の拡散定数が異なる超伝導層が交互に積層した超伝導体では、積層面に垂直方向と平行方向では、B_<c2>の温度依存性が著しく異なる。特に、平行方向でのB_<c2>は特定の温度を境にして依存性が変化する。本研究は、交流用超伝導線の低損失化や高電流密度化に対する指針を掴むため、熱処理過程や線材構造の異なる種々の複合多芯超伝導線の臨界温度、臨界電流密度に対する磁場依存性や上部臨界磁場およびその温度依存性の実験的検討を行うとともに、物性論的解析から複合多芯超伝導線に於ける近接効果やピンニング特特に対する知見を得ることを目的とする。本年度は、直流4端子抵抗法により各種超伝導線の臨界温度T_Cと上部臨界磁場B_<C2>の温度依存性について測定し、それらの特性を評価した。さらに、超伝導フィラメント径やフィラメントを囲むマトリックス材のT_CやB_<C2>に及ぼす効果を検討した。1.臨界温度:フィラメント径が数十nmから数μmの範囲にある試料について測定した結果、フィラメント径が1μmから小さくなるにつれてT_Cは緩やかな低下を示し、0.07μmで急激な低下が現われる。後者のT_C低下は他研究者の報告にも見られ、近接効果によるものと考えられる。しかしながら、数μmのフィラメント径領域で現われるT_Cの低下については、フィラメント間隔やマトリックス等の影響も考慮して現在検討を進めている。2.上部臨界磁場:B_<C2>もT_Cと同様フィラメント径の減少とともに低下する。

4.2KのB_<C2>は、フィラメント径が最大の試料で11Tesla、最小の試料で10Teslaである。B_<C2>の温度依存性にはフィラメント径の影響が見られ、T_C近傍でのdB_<C2>/dTの値はフィラメント径の低下とともに増大する。本研究は、交流用超伝導線の低損失化や高電流密度化に対する指針を掴むため、熱処理過程や線材構造の異なる種々の複合多芯超伝導線の臨界温度、臨界電流密度に対する磁場依存性や上部臨界磁場およびその温度依存性の実験的検討を行うとともに、物性論的解析から複合多芯超伝導線における近接効果やピンニング特性に対する知見を得ることを目的とする。本年度も、前年度と同様に直流4端子抵抗法により臨界温度Tcおよび上部臨界磁場Bc_2を測定した。特に、Tc測定については、測定電流の効果を検討した。また、昨年度のBc_2の温度依存性測定では、精確な温度制御が達成されていない結果も含まれていることが分かり、再測定を実施した。これらの結果にGLAG理論を適用し、超伝導フィラメント径やフィラメントを囲むマトリックス材のTcやBc_2への効果を検討した。また、交流用超伝導線をモデル化して取り扱う第一歩として多層構造超伝導体を考え、そのBc_2に対する理論的検討を行った。以下に、それらの結果を要約して示す。1.Tcと4.2KにおけるBc_2はフィラメント径の低下とともに減少する。また、測定電流を1から10mAに上昇させても、Tcは測定精度ないで一致する。2.各種超伝導線のBc_2の温度依存性から、GLパラメータκGLを推定すると、40から60の値になり、フィラメント径の低下とともに、κGLは増大する。3.以上の結果からフィラメントの細線化により、Tcは低下するが、κGLの増加によりBc_2の低下は幾分抑制されると考えられる。4.電子の拡散定数の異なる超伝導層が交互に積層した超伝導体では、積層面に垂直方向と平行方向では、Bc_2の温度依存性が著しく異なる。特に、平行方向でのBc_2は特定の温度を境にして依存性が変化する。
自己免疫疾患の寛容誘導療法、遺伝子免疫療法の開発

今回の研究では、ふたつの自己免疫疾患、多発性硬化症およびブドウ膜炎の動物モデルであるラット実験的自己免疫性脳脊髄炎および実験的自己免疫性ブドウ膜炎を対象とした。まず、それぞれの疾患を惹起するミエリン塩基性蛋白と網膜S抗原のエピトープ部分をコードする遺伝子をサイトメガロウイルスIE遺伝子のプロモーターをもつ蛋白発現ベクターに組み込んだ。さらに、この遺伝子の末尾にGM-CSFをコードする遺伝子を挿入した(GM-CSF遺伝子テ-ル)ベクターを作成した。これらを用いた遺伝子免疫の結果、抗原遺伝子のみでもGM-CSFと抗原遺伝子ともに免疫した場合もラットに疾病の発症は認められなかった。しかも免疫した自己抗原に対する抗体の産生も認められず、生体は非自己蛋白遺伝子による遺伝子免疫の場合と異なり、自己抗原遺伝子による遺伝子免疫に耐性で抗体を産生することはなく自己成分に対する寛容を保持することが明らかとなった。そこで、発現蛋白量を増加させるために前述の遺伝子をラット線維芽細胞に遺伝子導入し、ex vivoで増殖させてから遺伝子導入した。その結果、GM-CSFを含む遺伝子導入でのみ自己抗原に対する抗体が産生され、サイトカイン遺伝子テ-ルにより自己免疫現象を修飾出来ることが明らかとなった。一方、基礎実験により遺伝子免疫用にプラスミドDNAを大腸菌を用いて大量作成・精製する際に、リポポリサッカライドが混入するとそれだけでラット実験的自己免疫性脳脊髄炎の発症が抑制されることが明らかとなり、遺伝子免疫研究で特別な注意が必要であることが明らかにされた。
専門医の治療戦略を考慮した知的な適応予測制御による薬剤投与支援システムの開発

麻酔科医の不足が深刻な問題となり、緊急手術を行えない事態も起きている。本研究では、知的な適応予測制御方式を用いて、薬剤投与作業を支援するシステムの有効性を検討した。構築したシステムでは、数段階先の血圧の予測応答と最適な薬剤入力量をモニタリングしながら、作業者自身が最終判断を行える。初心者による評価実験では、出血等の突発的な事態に対して、本支援システムの有効性が示された。また、医師の左心不全における薬剤治療戦略(複数薬剤投与への対応策等)を考慮したシミュレータを構築した。全国の医療機関における麻酔医不足が、深刻な社会問題となっている。この麻酔医不足は、全身麻酔での緊急手術を困難にするだけではなく、地域医療における専門の麻酔医の流動化を促進させ、次世代を担う人材育成の機会を奪っている。全身麻酔での緊急手術が行えず、患者の転送を余儀なくされる場合もある。また、緊急治療に携わる執刀医の負担は大きく、単純な医療ミスを招く場合もあり、過酷な勤務状況の中で、繊細な薬剤治療や麻酔管理を行うことは難しい。本研究では、生命維持に最も重要な薬剤投与中のバイタルサインの管理に焦点を絞り、麻酔医不足の地域医療や新人の医師でも、熟達した専門医の治療戦略を実現できる、知的な治療支援システムの研究開発を目指すことを目標とする。初年度では、薬剤による医療事故やミスが起こり易い状況を調査し、意思決定支援システムの操作者(初心者)における、薬物動態の学習過程や突発的な状況変化に対する対処方法を検討した。具体的には、ニューラルネットワークによる適応予測制御により、適切な薬剤投与量の決定を支援できるシステムの操作者(7名)と、支援システムを利用しない操作者(7名)の2群に分け、血圧応答シミュレータを利用した比較実験を行った口また、予期せぬ突発的な外乱には、-30mmHg程度の大きな血圧低下を想定した。その結果、提案した意思決定支援システムを用いることにより、初心者であっても、予期せぬ緊急事態に対して素早く適切な処置を行うことができた。次年度以降は、これまで進めてきた知能制御システムの研究の成果を発展させ、初心者と麻酔専門医における治療戦略や薬物動態に対する理解の違いを比較・検討しながら、安全性をより向上させる治療支援システムの研究開発を進める。全国の医療機関における麻酔医不足が深刻な社会問題となっている。そのため、本研究では、生命維持に最も重要な薬剤投与中の血圧調節(バイタル管理)に焦点を絞り、麻酔医不足や地域や研修医でも、専門医の治療戦略を実現できる知的な治療支援システムの研究開発を進めてきた。これまで、薬剤投与中にミスが起こり易い状況を調査し、支援システムの操作者が初心者である場合を想定しで、薬剤応答ダイナミクスの学習過程や突発的な状況変化に対する対処法を検討してきた。本年度では、それらめ成果をさらに発展させ、初心者と専門医における突発的な事態への対処法、薬物動態に対する学習過程や意思決定過程の違いを検討してきた。また、薬剤投与中の治療戦略の違いにも着目して実験を行ってきた。最終年度では、複雑な薬物動態を理解する上での認知思考過程や判断ミスが起こり易い状況での対処策を集約させ、シミュレータに反映させていく。また、専門医の治療戦略における共通点をシステムに実装しながら、初心者にも操作が可能なエキスパート技術を活かした治療支援システムの構築方法を検討してきた。特に、心筋梗塞による複雑な応答特性、複数の治療薬を使用した場合の相互干渉性を考慮し、予期せぬ突発的な出血に対して注意喚起を促すシミュレータを試作した。今後、構築してきたシミュレータをさらに改善し、研修医等の初心者が犯しやすいミスを未然に防ぐために有用となるユーザ・インタフェースを構築していく予定である。過疎地域での麻酔科医の不足は、深刻な社会問題となっている。本研究では、持に、生命維持に重要な薬剤投与中の循環調節に着目し、経験の浅い医師や研修医でも、一定の治療効果を実現できる知的な支援システムの研究開発を進めてきた。前年度までに、初心者と専門医における緊急事態への対処法や薬物動態に対する認識の違いを検討しながら、シミュレータを試作してきた。最終年度では、左心不全における複雑な薬物動態や治療中に判断ミスが起こり易い状況を想定しながら、専門医の治療戦略を考慮した薬剤応答シミュレータを作成した。具体的には、複数の薬剤を用いた専門医の治療戦略として、強心剤による心拍出量の確保と、降圧剤による高血圧の防止を制御目標とするシミュレータを開発した。また、左心不全の薬剤治療データから、複数の薬剤に対する生体応答モデル(心拍出量と血圧応答)を作成し、相互作用や薬剤に対する感度を自由に変更できるように改良している。開発したシミュレータには、ニューラルネットワークやファジー推論等の人工知能を用いた知的制御を活用することで、複数の薬剤に対する応答特性を推定し、モニタリングできるように拡張した。そのため、初心者でも最適な薬剤投与量を迅速に判断することができ、一定の治療効果を得られる可能性が高い。

また、病態下で刻々と変化する複雑な生体の応答特性や複数の治療薬を使用した際の相互干渉性等を考慮しているため、初心者が専門医の治療戦略を学習する際にも有用なシミュレータとなっている。平成22年度、平成23年度の研究実施計画に従い、ユーザ・インタフェースの観点から、薬剤投与支援システムにおける認知心理実験・シミュレータの研究開発に関して重要な研究成果を得られている。研究成果は、適宜、原著論文・国際会議等を通じて、国内外に公表している。24年度が最終年度であるため、記入しない。認知心理実験に関する実験計画・統計解析・実験用ソフトウェアの作成手法に加えて、これまで構築してきた知的な適応予測制御システムや試作シミュレータを活用していくことで、最終年度の研究計画を効率良く実施していく。また、前年度まで治療支援用ソフトウェアで用いてきた生体応答モデルを基盤として活用し、より良いユーザ・インタフェースの構築を実現するために、修得してきた制御工学技術を応用していく。安定かつ俊敏に、最適な血行動態を維持できる専門医の治療戦略を診断データベースとして集約し、人工知能を活用して治療支援システムに反映させていく。新たな視点や問題点が得られた場合には、最終的な応用を目指して、迅速に補足実験や再解析を行う予定である。
光による量論試剤の触媒化

量論反応を触媒反応へと変換することは分子変換において極めて重要である。量論反応であるC-H結合活性化を経たアミノ基のbenzoxazoleへの導入反応を半導体酸化物に固定化した銀ナノ粒子触媒を用いて、光照射下にて検討した。0価の銀ナノ粒子では全く反応は進行しなかったが、酸化物固定化銀イオンでは反応が進行した。しかしながら、銀イオン種のリーチングが起こり、銀イオン種から銀ナノ粒子への還元さらに銀ナノ粒子から銀イオン種への光による再酸化はおこらなかった。研究代表者はこれまでに液相における銀ナノ粒子の触媒作用を検討し、種々の物質変換に銀ナノ粒子が特異的かつ高選択性を示すことを見出してきた。今回、銀ナノ粒子が酸素分子と相互作用することによって、ヒドロシランのカップリング反応に極めて高い活性を示すことを見出した。本触媒系では、銀ナノ粒子と相互作用する酸素分子は酸化剤として消費されず、銀ナノ粒子の配位子のように作用し、銀ナノ粒子の触媒活性を飛躍的に向上させることがわかった。この相互作用は銀ー酸素分子の電荷移動によるものと考えられる。よって、この電荷移動は、光による銀ナノ粒子の局所表面プラズモン励起によっても発現すると予想されることから、今後、表面プラズモン共鳴によって誘起される新しい銀ナノ粒子の触媒開発を行っていく。この反応機構を検討したところ、金属ナノ粒子から酸素分子への電荷移動が起き、金属ナノ粒子がルイス酸として機能していることが示唆された。本現象は光励起による金属ナノ粒子から担体への電荷移動で再現できるものと考え、嫌気雰囲気において光励起下でのシランカップリング反応を検討した。その結果、平均粒子径約3ナノメートルの金ナノ粒子を固定化した固体触媒では、活性の向上が観測された。一方、銀ナノ粒子を固定化した触媒では活性の向上は観測されなかった。金ナノ粒子触媒においては、まず、光励起による電荷分離が起きることで金ナノ粒子から担体へ電子が移動することで金がカチオン性を示し、ルイス酸性が向上する。その結果、ヒドロシランの水素をより強く活性化し、水、またはアルコールの求核攻撃が効率よく起こるため活性が向上したと考えられる。今後金属ナノ粒子の粒子径制御及び反応条件の最適化を行う。光で誘起される新しい銀ナノ粒子の触媒反応を実施するにおいて、銀ナノ粒子の調製、反応の選択など必要な準備を整えることができた。今後、光で駆動する新しい触媒反応に向けての開発に取り組んでいく。触媒設計ヒドロシランのカップリング反応における、銀ナノ粒子のプラズモン共鳴により誘起される触媒効果を検討していく。また、この原理を金や他の有機合成へ応用していく。大型測定機器(SPring-8等で使う放射光測定)を用いた触媒解析を次年度に多く行うことになったため、その触媒調製にかかる費用及び出張費を次年度に繰り越した。触媒調製費用とSPring-8への出張費に使用する。
敗血症に伴う重症末梢神経炎の発生機序の解明と活性化第Ｘ因子阻害薬の保護効果の検討

敗血症誘発重症末梢神経炎モデルを作成し、電位依存性Na受容体サブタイプ(Nav)8種の発現量をRT-PCR法にて測定した。また、このNavの発現異常に対する薬剤X、Yの効果を検討した。当該モデルでは、発現量低下、発現量増加と6種のNavで変動を認めた。以上の結果より、当該モデルの急性期にはNa受容体におけるchannelopathyが生じていることが推測される。しかしながら、本病態に関しては多種のNavが関与しており、閾値変化へのNavサブタイプ関与の正確な機序は不明である。また、薬剤X、Yの投与はこれらのNavの発現異常に影響を与えなかったことから神経伝導改善効果は別の機序によると考える。現在までの知見を基に敗血症誘発重症神経炎ラットモデルにおいて、電位依存性Na受容体サブタイプの発現種別を確認することを目的として以下の実験を行った。1.敗血症誘発重症神経炎ラットモデル作成:測定日7日前に麻酔下にてWistar系雄ラットの右外頚静脈にカテーテルを留置し、実験48時間後よりフリームービング持続注入装置(スギヤマゲン社製TFM-170PC)を介して、生理食塩水を持続投与した。実験48時間前よりLipopolysaccharidを3mg/kg/日を2日間投与して当該モデルを作成した。2.電位依存性Na受容体サブタイプ発現定量分析:当該モデルにおいて腹腔内にペントバルビタール25mg/kgを投与し、十分な麻酔を得たことを確認した後、気管切開を置き、人工呼吸を行う。同条件下において両側の坐骨神経を注意深く摘出する。坐骨神経からRNAを抽出し、cDNA化した後にリアルタイムPCR法にてNa受容体サブタイプの定量分析を実施。3.電子顕微鏡によるglycocalyxの厚さ計測を行い、群間比較を行う。測定はヒストグラムを用いた画像分析装置により遂行する。われわれの現在までの知見から、敗血症における重症末梢神経炎の急性期、慢性期の発生機序は、それぞれ活動電位閾値の上昇、神経虚血-変性が深く関与している可能性が示唆されており、本研究の目的は、敗血症の急性期で生じる活動電位閾値上昇の原因と想定される異種Na受容体サブタイプ発現を同定することであった。実際にRT-PCRを用いた研究では神経軸策におけるNavの発現量が極端に少ないため、測定に多くの時間を要した。Nav1.1からNAV1.9の異種ナトリウム受容体サブタイプ8種類(Nav1.5を除く)を各実験群で測定したが敗血症群では対象群と発現が同程度であったものは2種類のサブタイプのみであり、発現過剰が3タイプ、発現低下が3タイプと6種類のナトリウム受容体サブタイプの発現に異常を認める知見を得た。一方、これらの変化に対するダナパロイド、アンチトロンビンの効果は改善傾向はあるが一定でなく、ナトリウム受容体サブタイプの発現の異常を介した活動電位閾値上昇の改善を説明するためにはより多くの研究が必要となるため、本研究を中断した。第2の目的は慢性期における神経虚血ー変性の初期変化として考えられる血管内皮細胞上のglycocalyxの形態学的微細構造の変化を検討することであったが、特殊な染色方法のため神経内毛細血管への染色液の浸透が難しく、平成25年度終了時点では、染色方法が完成したが染色方法の確立に多くの時間を要したため、染色方法確立の時点で中断となった。1.敗血症誘発重症神経炎ラットモデル作成:測定日の7日前に麻酔下にてWistar系雄性ラットの右外頚静脈にカテーテルを留置し、直後よりフリームービング持続注入装置(スギヤマゲン社製TFM-170PC)を介して、生理的食塩水(30μl/hr)を持続投与した。実験48時間前よりlipopolysaccharide (E.coli)3mg/kg/日を2日投与して当該モデルを作成した。2.電位依存性Na受容体サブタイプ発現の定量分析:当該モデルにおいて腹腔内にペントバルビタール25mg/kgを投与し、十分な麻酔を得たことを確認した後、気管切開を置き、人工呼吸を行う。同条件下において両側の坐骨神経を注意深く摘出し、RNA安定化させるためにRNA固定を行い液体窒素内にて保存した。冷却したバッファー液中でホモジュナイズを行い、RNAを分離抽出した。RNAをcDNA化したのちにリアルタイムPCR法にてNa受容体サブタイプのDNAの定量分析を遂行した。投与開始48時間後における群間比較を行い、各種電位依存性Na受容体サブタイプ出現の推移を観察した。結果として、現在のところ、対照群とLPS投与群において、RNA抽出が可能であり、リアルタイムPCRにおいて当該サブタイプ発現の相違を確認する段階に至っている。

神経組織からのRNA抽出量が少なくリアルタイムPCR測定技術の獲得までに時間を要した。また、研究補助員の移動に伴い、再度研究を施行したため遅れが生じた。リアルタイムPCR測定技術の獲得までに時間を要した。対象臓器である末梢神経のRNA総量が少ないため、技術的な課題があり、問題を解決するまでに一定の時間を要した。電子顕微鏡によるglycocalyxの厚さ計測を行い、群間比較を行う。測定はヒストグラムを用いた画像分析装置により遂行する。本研究は当施設病理学末梢神経部門、電子顕微鏡研究施設と共同に遂行する計画であり、検体・標本作成は専門技師により行う。これより安定した検体作成が可能と考えられる。前年度はリアルタイムPCRにおいて使用するRNAが抽出しにくい臓器を対象にしていたため、抽出する技術向上に時間を要したことにより、遅延が発生している。これを踏まえ、今年度は以下のように計画をしている。1.電位依存性Na受容体サブタイプ発現に対する抗凝固薬の影響当該モデルは再現性が高いため、当該モデルにおいてリアルタイムPCR法を用いた各種電位依存性Na受容体サブタイプ発現の経時的変化を観察し、同時に敗血症に対する抗凝固薬の影響を観察する。2.電子顕微鏡によるglycocalyx層の厚さ比較と経時的変化同モデルを用い、末梢神経上の毛細血管垂直断面におけるGlycocalyxの厚さ計測を行い、群間比較を行う。これにより安定した検体作成が可能と考える。電子顕微鏡によるglycocalyx層の厚さ比較と経時的変化Na受容体サブタイプ発現実験と同数のラットを使用するため、計200匹Wistar系雄ラットを使用予定である。薬品代は23年度と同薬品を使用し、その他、電子顕微鏡用染色試薬(酢酸ランタン)代、固定液(グルタルアルデヒド、オスミウム酸結晶)代、包埋、ディスポーザブルとして写真フィルム代等が含まれる。1.電位依存性Na受容体サブタイプ発現に対する抗凝固薬の影響平成24年度には計200匹の実験動物(Wistar系SPFラット)を使用する予定である。薬剤においては、抗凝固薬、LPS、麻酔薬を計上している。試薬としては、リアルタイムPCR施行のため、9種類分のプライマー作成代とディスポーザブル製品、酵素およびキットを計上している。2.電子顕微鏡によるglycocalyx層の厚さ比較と経時的変化同数のラットを使用するため、研究1と同額の計上となる。薬品代は23年度と同薬品を使用し、その他、電子顕微鏡用染色試薬(酢酸ランタン)代、固定液(グルタルアルデヒド、オスミウム酸結晶)代、包埋、ディスポーザブルとして写真ネガフィルム代金が含まれる。
漸近挙動による中立型微分方程式の正値解の分類とその構造に関する研究

今年度は情報収集を主として行った。そのため、10月には福岡大学にて草野尚教授と研究打ち合わせと文献収集を同時に行った。さらに、11月には京都大学にて内藤雄基助教授との研究打ち合わせと文献収集を行った。この両氏は本研究の先行研究を行っている方々であり、その理由もあり、今回の研究打ち合わせでは非常に多くのそして深い知見を得ることができた。8月には熊本での研究集会「崇城大学における微分方程式セミナー(通算第25回)」にそれまで得られた研究成果を発表した。とくに、2点境界値問題の解の存在に関することが、本研究の準備としては重要であるということを6月頃に気づき、その点に関すること主に講演した。また、今年度は本研究に関する私の論文が2編発表された。1つは、雑誌「Journal of Mathematical Analysis and Applications」に掲載された「A oscillation theorem for a class of even order neutral differential equations」である。この論文ではある偶数階の中立型微分方程式のすべての解が振動である(すなわち、正値解が非存在である)ための必要十分条件を得ていおり、それは今までにない新しいものである。もう1つは「Hiroshima Mathematical Journal」に掲載された「Oscillation of solutions of first-order neutral differential equations」である。この論文ではある1階の中立型微分方程式のすべての解が振動であるための十分条件を得ている。その結果は過去の結果の拡張になっている。中立型微分方程式には様々な正値解が存在することが過去の結果により知られているが、それらの結果を拡張し、さらに、統一的にまとめることができることが今年度の研究としてわかった。それらの結果をまとめた論文を今年度購入したノートパソコンにて現在執筆中である。今年度は情報収集を8月に富山大学、9月に千葉大学、11月に京都大学、2月に愛媛大学にて行った。また、それと同時に富山大学では吉田範夫教授(理学部)と、愛媛大学では内藤学教授(理学部)と研究打ち合わせを行った。特に、吉田教授との研究打ち合わせの成果として、ある中立型の偏微分方程式のすべて解が振動であるための十分条件をいくつか新しく得ることができた。それを共著論文として現在投稿中である。また、そこで得られてたアイディアを応用すると、外力項のある中立型微分方程式のすべての解が振動するための十分条件を得ることができた。それをまとめた論文を執筆中である。また、昨年度から執筆していた、内藤雄基助教授(神戸大学・工学部)との共著論文「On the existence of multiple solutions of the boundary value problem for nonlinear second order differential equations」が雑誌「Nonlinear Analysis」に掲載された。この論文ではある2階の非線形微分方程式の境界値問題の解が存在するための十分条件を新しく得ている。中立型微分方程式には様々な正値解が存在することが過去の結果により知られているが、それらの結果を拡張し、さらに、統一的にまとめることができることが昨年度からわかってきている。その結果をまとめた論文を現在執筆中である。
日本における取調べへの弁護人の立会いの運用可能性

本研究は,日本では規定のない「被疑者取調べにおける弁護人の立会い制度」(以下,立会い制度)について実験的手法によって検証し,日本での導入について検討するものである。法の実務家や研究者においては議論があるものの,立会い制度の効果そのものや運用可能性について,実証的検討は日本においてはなされていない。本研究では,1立会い制度についての海外研究レビュー,2立会い制度の被疑者,捜査官に対する心的効果,3立会い制度下での可視化記録の効果について実験的手法を用いて検証する。これにより,日本における立会い制度の導入可能性,運用可能性について検討し,適切な導入方法について明らかにすることを目指す。
新しい内在性小分子RNAによるDECODE調節機構とRNAiの関係の解明

RNAiとは真核生物の細胞に二本鎖RNAを導入した場合に相同配列を持つ遺伝子の発現抑制が生じる現象であり、遺伝子発現を制御する新しい手段として有用である。我々は線虫C. elegansをモデル生物として用いてRNAiの反応機構について研究を行っている。これまで不十分であった生化学的な解析を進めるために、線虫の細胞抽出液を用いてRNAiを再現する無細胞反応系を本研究の準備期間に開発してきた。前年度の研究において、線虫の細胞抽出液中で長いRNAの導入に伴ってsiRNAに類似した小分子RNAを産生するRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRP)の活性を見いだしていた。本年度にさらに詳しい解析を進めたところ、そのRdRP活性はRdRPドメインを持つRRF-1に主として対応することが分かった。そして、RRF-1複合体によってin vitroで合成された小分子RNAはDicerの産物である一次型siRNAとは構造が異なっており二次型siRNAの特徴を持っていること、RRF-1が合成した産物の多くは5'末端にグアニンを持つことを明らかとした。又、線虫におけるRNAi反応下流におけるmRNAの配列特異的な切断(RISC)活性を無細胞反応系で検出してきており、その活性を担う分子実体を探索した。様々なRNAi欠損変異体から細胞抽出液を調製しRISC活性を測定する実験を行った結果、二次型siRNAによって誘導されるRISC活性がArgonaute変異体の一つであるcsr-1において損なわれていることを見つけた。又、CSR-1のリコンビナント蛋白が二次型siRNAと一緒にmRNA切断活性を示すことも確認した。我々は線虫C.elegansをモデル生物として用いてRNAiの反応機構について研究を進めている。生化学的な解析を進めるために、線虫の細胞抽出液を用いてRNAiを再現する無細胞反応系を本研究の準備期間に開発してきた。本年度は開発した無細胞反応系を用いて、RNAiにおける標的mRNAの切断反応およびシグナル増幅機構について解析し、新しいタイプの内在性小分子RNAとRNAiの反応機構の関係解明に向けた解析基盤を構築した。まず、無細胞系へmRNA及び合成siRNAを導入する実験によって、mRNAの配列特異的な切断(Slicer)活性の検出を行った。興味深いことに、線虫におけるSlicer活性は2本鎖のsiRNAよりも1本鎖のsiRNAでより強く誘導できるという特徴を持つことが分かった。又、植物や菌類そして線虫においてはRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRP)がRNAi反応に必要とされることが知られており、そのRdRP活性を無細胞系で検出することを試みた。その結果、不完全な形状のmRNAを鋳型として2223塩基長の小分子RNAを合成するRdRP活性を検出できた。この活性は、RNAi反応機構の下流において標的mRNAを鋳型として2次的siRNAが産生されるシグナル増幅反応に対応するものと考えられる。又、既知のRNAi欠損変異体の中の数種類がRdRP活性の異常を示すことも判明した。
細胞外分泌小胞における糖鎖と膜分子のクラスター形成による微小環境制御の動態解明

癌細胞、免疫細胞等の制御における細胞外分泌小胞(エクソソーム)の役割が注目されているが、その実体は不明点が多く、複合糖鎖に関する知見は乏しい。スフィンゴ糖脂質がエクソソームで膜分子と複合体を形成して働くことを想定し、1.糖鎖に依拠したエクソソームの分離・分取法開発と機能的サブセットの解析、2.エクソソームの細胞取込みでの糖鎖複合体サブセットの分別的機能や作用機構の解明、3.エクソソーム搭載分子の人為的改変法を開発し、その情報伝達プローブとしての応用と病態制御法の開発、を目指す。
ストレス脆弱性の脳内分子基盤-うつ病と神経細胞新生の関連に着目して-

1)神経幹/神経前駆細胞(AHP)への気分安定薬、抗うつ薬並びにモノアミンの直接作用成体ラットの海馬歯状回からAHPを単離し、その独自の方法で培養系を確立することに成功した。さらに、ストレスホルモンとして知られるグルココルチコイド、抗うつ薬、モノアミンについてAHPを用いてその増殖能への直接作用を検討した。その結果、グルココルチコイドには抑制作用が、リチウムとバルプロ酸はその抑制効果を補正する作用が見出された。さらに、その作用機序にβ-catenin/TCF系を介しcyclin D1の発現を調節する機構が重要であることを明らかにした。一方、SSRI, SNRIを含む抗うつ薬には直接作用は認められず、モノアミンではノルアドレナリンのみが用量依存的に増殖を促進し、その作用はAHPに発現しているβ2受容体を介することを明らかにした。2)海馬体積と視床下部-下垂体-副腎(HPA)系機能との関連うつ病(D)群と健常対照(H)群に対してMRIを用いた海馬体積測定とデキサメサゾン(DEX)/CRH抑制試験を行い、その関連性を検討した。その結果、D群ではH群と比較して両側海馬の体積が有意に減少していた。D群の50%(15/30)はDEX/CRH抑制試験において非抑制型(血漿コルチゾール値が5μg/dl以上)を示し、特に女性患者では67%(10/15)と高率であった。一方、H群では12%(3/25)であった。さらに、D群における海馬の体積減少は、非抑制群においてより顕著に認められた。成体海馬の神経細胞新生はうつ病の治療効果またはその病因に関連すると考えられており、本研究の結果(1)は新しい視点からの新規抗うつ薬開発への提案になったと思われる。コルチゾールが神経細胞新生を抑制することを考慮すると本研究の(2)の結果はHPA系機能亢進と神経細胞新生を結びつける初めての臨床研究となる。基礎・臨床研究の各々で下記の研究結果を挙げている。1)神経前駆細胞への気分安定薬の直接作用成体ラットの海馬歯状回から神経幹細胞/神経前駆細胞(AHP)を単離し、その培養系を確立することに成功した。そして、AHPの増殖にグルココルチコイドとリチウム、バルプロ酸、カルバマゼピン、ラモトリジンが及ぼす影響について今回検討した。その結果、AHPに各気分安定薬を単独で投与しても増殖能はいずれにおいても変化しなかった。一方、グルココルチコイド受容体のアゴニストであるデキサメサゾンは有意にAHPの増殖を抑制し、その増殖抑制効果をリチウムとバルプロ酸は阻害した。一方、カルバマゼピンとラモトリジンは阻害しなかった。従って、リチウムとバルプロ酸は正常なAHPの増殖には影響しないが、ストレス存在下で抑制された増殖能を回復させ、一方、カルバマゼピンとラモトリジンはAHPの増殖に直接的な影響を及ぼさないと考えられた。2)海馬体積と視床下部-下垂体-副腎(HPA)系機能との関連気分障害患者群と健常対照群に対してMRIを用いた海馬体積測定とデキサメサゾン(DEX)/CRH抑制試験を行い、海馬体積と血漿コルチゾール/ACTH濃度との関連を検討した。

その結果、気分障害患者群では健常対照群と比較して両側海馬体積は有意に減少しており、女性患者群においてより顕著な低下を認めた。非抑制を示した(測定した中で一度でも血漿コルチゾール値が5μg/dl以上を示した群)のは患者群50%(10/20)に対して健常群12%(3/25)であった。患者群における海馬体積減少は、血漿コルチゾール非抑制群でより顕著に認められた。また患者群では右海馬体積と血漿コルチゾール/ACTH濃度の間に負の相関関係が認められた。以上より、気分障害においてHPA系機能亢進は海馬体積減少と関連している可能性が示された。基礎・臨床研究の各々で下記の研究結果を挙げている。1)成体ラットの海馬歯状回から単離した神経幹細胞/神経前駆細胞(AHP)への抗うつ薬並びにモノアミンの直接作用とその作用機序現在臨床で使用されている抗うつ薬並びに抗うつ効果に最も関与していると考えられているモノアミンのセロトニン、ノルアドレナリンのAHPに対する増殖作用をin vitroで検討した。その結果、検討した抗うつ薬(SSRI, SNRI,三環系抗うつ薬など)の総てに増殖作用は認められなかった。また、セロトニンにも直接効果は見られなかった。一方、ノルアドレナリンは用量依存的に増殖を促進し、その作用はAHPに発現しているβ2受容体を介することが明らかとなった。以上より、in vivoで見られる抗うつ薬の神経細胞新生促進作用は、周囲の細胞を介する間接的な効果であることが示唆された。2)海馬体積と視床下部-下垂体-副腎(HPA)系機能との関連(昨年度よりも症例数を増やした)気分障害患者群と健常対照群に対してMRIを用いた海馬体積測定とデキサメサゾン(DEX)/CRH抑制試験を行い、海馬体積と血漿コルチゾール/ACTH濃度との関連を検討した。その結果、気分障害患者群では健常対照群と比較して両側海馬体積は有意に減少していた。非抑制を示した(測定した中で一度でも血漿コルチゾール値が5μg/dl以上を示した群)のは患者群50%(15/30)であり、特に女性患者群では67%(10/15)と高率であった。一方、健常群では12%(3/25)であった。
近世フランス国際商業におけるアイルランド・ジャコバイトの役割

本研究の目的は、アイルランド・カトリック信徒が近世フランス国際商業の発展に果たした役割を明らかにすることである。最終年度であった平成20年度は、これまで収集した一次史料の整理と分類を継続し、前年度までに作成した「船舶艤装申告書一覧」の精度をさらに高め、複数の視座から図式化する作業を進めた。その結果、第一に、アイルランド出身のカトリック信徒が1650年代から1750年代前半までに移住・定着した地点を明らかにできた。第二に、彼らが関与した海上貿易について、約一世紀間の間にその対象地域や取扱商品が変化した様子を確認することができた。そして第三に、彼らのうちの一部は、貿易商人としてだけでなく、プランテーション経営や海上保険業務にも参入し、多角的事業者としてフランス国際貿易のダイナミズムを形成したことが判明した。以上のことから、本研究課題が当初の目的としてきた、アイルランド・カトリック信徒による社会経済的ネットワークを再構成する作業の大部分は実践されたと考える。ただし、現在執筆中の研究論文は、推敲段階に達しているものの、投稿には至っていないので、早急に仕上げ、適切な研究雑誌に投稿する。また同時にこの3年間で完成した「船舶艤装申告書一覧」は、現地フランスの文書館でも作成されていないので、当該文書館と調整し、『史料目録』あるいは研究雑誌掲載の「史料紹介」として公表できるよう交渉中である。以上の研究成果の公表は、これまで社会経済史研究において重要視されてこなかったカトリシズムと商業資本主義との連関性を指摘し、関連する研究諸分野に問題関心を喚起する一歩になると確信する。初年度にあたった平成18年度は、フランス各地の文書館のマイクロフィルムサービスを利用し、一次史料を取りよせ、フランスに定着したジャコバイト家系についての情報整理に着手した。主要な史料郡は、以下の通りである。1.フランス国立古文書館...公証人文書、外国人帰化証明書2.フランス外務省文書館分館...領事記録3.ロワール=アトランティック県文書館...教区簿冊、船舶義艤装申告書以上のうち、外国人帰化証明書と教区簿冊については、おおよその復業を終え、ナント市を中心とするブルターニュ地方に定着したアイルランド・カトリック信徒の家族ごとの情報を時系列的に整理できた。同時に、外務省記録を参照することによって、彼らがフランス王国以外に展開した親族ネットワークの一端を知ることもでき、同ネットワークとジャコバイト事業網との重なりについて実証できる見通しをえた。初年度公判は、船舶義艤装申告書の整理に取りかかり、現地でもいまだ完成していない「申告書一覧」の作成をはじめた。現在は、整理・分析作業の途中であるが、ジャコバイトがフランス国際商業を進展させる牽引力になっただろうことを示す情報は多く、本研究の仮説にこたえる有益な成果をもたらすと確信している。今後はこの作業を継続し、中間報告として、国内外の学術雑誌に投稿する予定である。本研究の目的は,アイルランド・カトリック信徒が近世フランス国際商業の発展に果たした役割を明らかにすることである。二年度目にあたった平成19年度は,前年度までにフランス各地の文書館から取りよせたジャコバイト家系に関する一次史料を整理し,そこに記された情報を図表化する作業をすすめた。とくに、前年度後半からはじめた「船舶艤装申告書一覧」の作成を継続した。平成19年度末までに,収集した史料(おおよそ5,000隻分の艤装申告書)のうち約三分の二にあたる情報のデータベース化を終えた。上記の作業により,ナントに定着したアイルランド出身者の多くが海運業に参入し,とくにイギリス諸島や北ヨーロッパやカリブ海地域との商取引を営んだことを実証できつつある。また彼らの取引相手先地域が時代とともにかわっていく様子は,本研究が設定した仮説,つまり「ジャコバイト商業ネットワークとフランス国際商業の発展との関連」にこたえるための,説得的な情報を提供すると考える。今後は,「船舶艤装申告書一覧」の完成にむけて図表化作業をすすめ,ジャコバイト実業家および彼らの周囲に形成された商業ネットワーク=環大西洋事業網を再構築し,その成果を研究論文・研究ノート・史料紹介として公表するための綜合をおこなう。

また同時にこの3年間で完成した「船舶艤装申告書一覧」は、現地フランスの文書館でも作成されていないので、当該文書館と調整し、『史料目録』あるいは研究雑誌掲載の「史料紹介」として公表できるよう交渉中である。以上の研究成果の公表は、これまで社会経済史研究において重要視されてこなかったカトリシズムと商業資本主義との連関性を指摘し、関連する研究諸分野に問題関心を喚起する一歩になると確信する。
生後脳における新生ニューロンの移動・分化機構とその操作技術

生後の脳において生まれるニューロンは、脳の恒常性維持・破綻や再生機構に関わっている。研究代表者らは、様々なモデル動物を用いて、正常時と疾患による傷害後の再生過程におけるニューロン新生の様々なメカニズムを明らかにしてきた。本研究課題は、新生ニューロンが移動・停止する際の形態変化と成熟機構、再生過程における分化機構を解明するとともに、細胞移動を促進する技術を開発することを目的としている。本研究の成果は、脳の可塑性の理解に貢献し、新たな再生医療の基盤技術を提供するものと考えられる。平成30年度は、以下の成果が得られた。1)ニューロンの分化・成熟における血管の役割:以前研究代表者らは生きた動物の脳内を観察することのできる顕微鏡を用いて、嗅覚情報を処理する部位(嗅球)においてニューロンが死んだ後、幹細胞から産生される同じ種類のニューロンが、細胞が死んだ場所に優先的に定着することを明らかにした。平成30年度は、このような細胞の再生過程をさらに詳細に解析し、周囲に存在する細胞との関係を明らかにした。嗅球の血管が再生に関与している可能性を示唆する結果が得られた。2)再生過程における移動・分化機構の解明と再生誘導方法の開発:これまでに研究代表者らは脳傷害モデル動物を用いて、脳組織が損傷してニューロンが失われた後、脳内の他の細胞の形態が変化し、再生を促進または阻害することを明らかにした。平成30年度は、これらの変化を引き起こすメカニズムの一端を解明した。さらに、そのメカニズムを操作することによって、移動を促進することができることを見出した。ニューロンの移動メカニズムや再生促進についての研究が大きく進展し、翌年以降に計画していた実験も行う事ができた。これまでの研究で見出されたニューロンの移動・再生メカニズムについて、形態学的・細胞分子生物学的な方法を用いて引き続き解析を行う。完了した項目に関しては、新たな実験手法の導入も検討していく。本課題では、近年特に大きな進展のあった部分に焦点を絞り、新生ニューロンが移動・停止する際の形態変化と成熟機構、再生過程における分化機構を解明することを目的とした。さらに細胞移動を促進する人工足場によって、機能的な再生を促進する基盤技術を開発することも試みた。平成29年度に実施した研究により、以下の成果が得られた。(1)移動・停止機構の解明:1正常脳において嗅球へ移動するニューロンと、脳梗塞モデルにおいて傷害部位へ移動するニューロンの形態を観察し、細胞間の接着構造や、血管等の足場との関係などの特徴を明らかにした。2ニューロンの移動が停止する際、細胞内の微小管ネットワークにどのような変化が生じるのかをライブイメージングと電子顕微鏡の両方を用いて解析し、移動停止のメカニズムを解明した。(2)ニューロン分化・成熟機構の解明:マウス脳の嗅覚刺激に反応する部分における新生ニューロンの定着に関わるメカニズムを明らかにした。(3)再生機構解明と再生促進技術の開発:1新生仔マウスの脳傷害モデルにおいて、通常は胎生期にのみニューロンを産生する放射状グリア細胞が、生後においてもニューロン産生能力を維持し続けることを見出した。この放射状グリア細胞を標識し、性質を解析した。2マウス脳梗塞モデルにおいて再生するニューロンの分化について詳細に解析した。3人工的に作製した足場を脳内に埋入し、ニューロンやグリアの移動・再生と神経機能回復への効果を解析した。ニューロンの移動メカニズムについて、特に細胞が停止する際の形態の変化と、その分子メカニズムの詳細が解明された。傷害後の細胞移動の足場の特徴が明らかになり、それを模倣する人工足場による再生促進にも成功した。これら実験が順調に進展し、翌年以降に計画していた実験も行う事ができた。

本研究課題で見出された移動するニューロンの特徴について、形態学的・細胞分子生物学的な方法を用いてさらに詳細に解析することによって、正常時と傷害後におけるニューロンの移動・再生のメカニズムを解明する。さらに、そのメカニズムを応用し、再生医療の基盤技術を開発する。これまでの研究で見出されたニューロンの移動・再生メカニズムについて、形態学的・細胞分子生物学的な方法を用いて引き続き解析を行う。完了した項目に関しては、新たな実験手法の導入も検討していく。
乳幼児衣服の腹部圧迫に関わる研究

本研究は、乳幼児ズボンのゴム紐による腹部圧迫について実験的に解明する事を目的とした。市販ズボンのウエスト部は織りゴム1本で構成されているものが多く、実験用ボディでの衣服圧の平均は2.88kPaであった。市販ゴム紐の伸長力は、中に含まれる糸ゴムの総面積との間に正の直線関係がみられ、更に、伸長力より衣服圧が予測できることがわかった。衣服圧測定時の乳幼児特有の問題点としては、容易にずり下がりが発生する点や圧感覚の客観的評価の必要性が抽出された。H21年度は、市販ズボンをサイズ違いも含めて計88点収集し、ウェスト部分の構成を調査した上で、ゴムのみ及び布がついた状態のウェスト部分の引張測定を行った。比較の為、市販衣類用平ゴム計38点を収集し同様に実験を行った。実験は、実際にズボンをはかせる時に引き延ばす割合を考慮して、45%伸長時の伸張力の平均値を算出した。その結果、収集した市販ズボン(サイズ違いを除く)の83.3%が編物で、綿100%が半数以上を占めた。ベルト部分は共布を使った物が多く、ゴム替え口がある物が81.2%であった。使用されているゴム本数は1本が68.8%と多く、1本のものは幅広い織ゴムが使用されておりゴム幅は平均22.9mmであった。2本のものは細いコールゴムが使われており、平均6.7mmであった。ウェストの太さは80サイズで平均40.9cm、90サイズで42.2cmであったが、両サイズ共に最大と最小の差が8.8cmもあり、同じサイズ表記でもウェストの太さに大きなばらつきがあることが明らかとなった。市販ズボンの布付き、及びゴムのみの伸長力測定の結果、ウェスト部分が共布で構成されており、ゴム1本で十分なギャザーがよっているタイプのものはゴムのみの伸張力と布付きでの伸張力に差はほとんどみられないが、ウェスト部分が別布でリブ編等布自体の伸張力が大きなタイプはゴムのみの伸張力に比べて大きな伸張力がかかることがわかった。市販平ゴムは、同一メーカーの幅違いの試料では幅と伸張力の間に正の相関がみられた。又、市販平ゴムには様々な種類があるが、市販ズボンゴム1本でのゴム幅平均に近い試料では45%伸長時に6.1Nの伸長力がかかっていることが明らかになった。全体的にズボンに使用されているゴムの伸長力は市販平ゴムに比べて低い傾向が見られた。H22年度は以上の結果を基に、衣服圧との関連を検討し、最適なゴム幅やベルト布等を決定する予定である。市販幼児ズボン97点を収集し、ウェスト長を測定して実験用ボディのウエスト49cmに対する締め付け率を算出した。さらに、実験用ボディと接触圧測定器AMI3037((株)エイエムアイ・テクノ)を用いて、幼児ズボン及び市販ゴム紐のみのウエスト前中心部の衣服圧[kPa]を測定した。その結果、市販幼児ズボンの衣服圧は、90サイズズボンで平均2.88kPaであったが、締め付け率のみでは衣服圧との相関がみられなかったことから、使用されているゴム紐及びウェスト部の布の引張特性が衣服圧に影響を与えていることが確認された。市販ゴム紐の伸長力は45%という低伸張時ではゴム紐幅にかかわらず、中の糸ゴム総面積が影響していることが明らかとなった。そこで、市販ゴム紐の締め付け率と同一の伸長ひずみにおける単位幅あたりの伸長力と衣服圧との関係をみると、正の相関関係が認められ、伸長力より衣服圧が予測できることがわかった。次にウェスト部の布の影響をみるため、実験用ズボンを試作し測定を行った結果、同一のゴム紐を使用しても、ウエストに伸縮性の高いスパンリブを使用したズボンは普通のフライス生地に比べて衣服圧は約2倍程度高く、ウエスト部の布の引張特性が衣服圧に影響を及ぼしていることがわかった。これらの実験結果を基に幼児被験者若干名により測定を行った結果、ボディでの衣服圧はゴムの種類や締め付け率によって衣服圧に顕著な差があるが、人体の衣服圧はボディに比べるとその差が小さく、全体として低めになる傾向が確認された。又、人体は呼吸、運動時等にウェストサイズが大きく変化する為、特にウェストにくびれのない乳幼児ではズボンが容易にずり下がる等、乳幼児特有の課題が抽出された。更に2kPaと言う衣服圧は先行研究などでは成人においても高い衣服圧とされているが、着用時のきつさ、ゆるさが乳幼児は表現できず、血流などの身体反応の測定による客観的評価無しには判断できない事が明らかになった。