hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
輪郭制御と単純な動作軌道を用いた工作機械の省エネルギー化

環境・エネルギー問題が深刻化しており,世界中の工場で昼夜を問わず利用されている工作機械においても,有効な省エネルギー化技術が望まれている。稼動中の装置に応用するためにソフトウェアの変更のみによる省エネルギー化手法が期待される。本研究では工作機械の基本的な動作である輪郭追従動作と位置決め動作を対象に省エネルギー化を実現するための制御法を提案し,実験的に有効性を検証した。制御性能を低下させることなく,消費電力量を大きく低減できることを確認した。地球環境問題・資源エネルギー問題が深刻化しており,世界中の工場で昼夜を問わず利用されている工作機械においても,有効な省エネルギー化技術が望まれている。本研究では,工作機械に一般的に用いられている以下の2種類の動作モードに適した省エネルギー制御法を提案する。一つ目は所望の加工形状を実現するための輪郭制御モードであり,目標動作軌道への完全な追従を目的とする。もう一つは,加工終了後の初期位置への復帰や,工作物のローダに用いられる位置決め制御モードであり,終点位置のみが重要なため,途中の動作には単純な軌道が用いられる。双方の方法について,省エネルギー効果のみならず,運動性能も実験検証することを目的とする。平成25年度の研究では,上記の2つの制御モードのうち,位置決め制御モードについて研究を実施した。位置決め制御では,一般に台形速度軌道やS字加減速軌道が用いられているが,本研究では,これらの動作において消費されるエネルギーを解析的に導出した。また,消費エネルギーを最小化する加減速時間など動作軌道の設定に有用な性質を導いた。さらに,市販の搬送装置に用いられている同期モータをアクチュエータとする機械駆動系制御実験装置において有効性を検証し,上記の理論的性質と実験結果の整合を確認した。電力計により実際に消費電力を計測した結果,本研究で導出した最適な加減速時間を用いることにより,消費電力量が20%以上低減できる場合があることが分かり,現在は工作機械駆動系への応用を検討している。また,本研究で導出した消費エネルギーが最小となる加減速時間で駆動した場合に,残留振動振幅が増大する可能性がある。本研究では,残留振動を抑制する動作軌道が複数存在することを利用し,この中から消費エネルギーが最も小さい軌道を選択する手法についても検討を行った。平成24年度の研究では,上記の2つの動作モードのうち,輪郭制御モードについて研究を実施した。申請者がこれまで提案してきた輪郭制御法を,工作物の負荷変動ならびに摩擦・切削力外乱を考慮したロバスト制御法に拡張した。つぎに申請者が保有している工作機械装置に提案法を応用し,省エネルギー効果を検証した。また,省エネルギー制御やロバスト制御に伴う運動精度の低下が懸念されるため,これを確認した。本研究では,主要なロバスト制御法であるスライディングモード制御法を応用したが,一般的なスライディングモード制御法と異なり,線形ではなく非線形の切替面を用いることを提案し,運動精度を低下させることなく,20%以上の省エネルギー効果を達成した。平成26年度の研究では,平成25年度に提案した位置決め制御モードに用いられるS字加減速動作軌道の生成法について研究を発展させ,加速区間の速度軌道が1次および2次関数で表される場合を対象に,消費エネルギーを解析的に導出した。さらに,実際の工作機械に応用し,理論と実験結果の整合を確認した。電力計により実際に消費電力を計測した結果,本研究で導出した最適な加減速時間を用いることにより,出荷時の設定に比較して消費電力量を25%程度低減できた。

輪郭制御については,平成24年度に検討したロバスト制御法に加え,ロバスト適応制御法の応用を試みた。研究室で保有する工作機械での切削加工に応用し輪郭精度と消費電力量を計測した結果,報告者が提案してきた方法に比較して,輪郭誤差は双方で60%程度低減した。消費電力量については,ロバスト制御法と同程度の輪郭精度を維持しながら,消費電力量を10%低減できた。システム工学制御工学メカトロニクス機械駆動系の位置決め制御では,一般に台形速度軌道やS字加減速軌道が用いられているが,本研究では,これらの動作において消費されるエネルギーおよび諸性質を解析的に導出し,実験的に有効性を確認した。電力計により実際に消費電力を計測した結果,本研究で導出した最適な加減速時間を用いることにより,消費電力量が20%以上低減できる場合があることを確認した。また,実際の装置への応用の際に問題となる残留振動抑制についても考察を行い,これを抑制しつつ消費エネルギーを低減する方法についても検討を行った。残留振動抑制については,H26年度の実際の装置への応用の際に検討する予定のものであったが,H25年度中に開始することができた。新たな輪郭制御法を提案し,5軸機械装置に応用,加工実験を行い,運動精度を低減させることなく,20%以上の省エネルギー効果を確認した。また,高いロバスト性を有するスライディングモード制御法に基づく輪郭制御法を提案できた。平成25年以降に予定していた単純な動作軌道に基づく省エネルギー制御法についても理論検討を開始し,アクチュエータ効率を考慮した上で,エネルギーが最小となる動作軌道を解析的に求めることができた。産業機械・工作機械装置は世界中の工場において昼夜を問わず利用されており,有効な省エネルギー技術が望まれているが,ハードウェアの変更を必要とする方法では,現在使用されている機械装置への応用は困難である。本研究の最終目的はソフトウェアのみの変更により大きな省エネルギー効果を達成し,現在使用されている多くの産業機械への応用を実現,地球環境問題・資源エネルギー問題に貢献することである。したがって,H26年度は,はじめに,加工終了時の初期位置への復帰動作や,ローダに利用される位置決め制御モードのための省エネルギー制御法を実際の産業機械,工作機械に応用し,省エネルギー効果を検証する。つぎに,H24年度に研究を行った輪郭制御法を装置に応用し,省エネルギー効果と共に,運動性能への影響を検証する。これらの実際の装置への応用を通じて,実用化の際の問題点を明らかにし,解決策を検討する。また,前年度までの研究成果を主要な国際会議で公表,意見収集し,制御法の改善をはかる。改善案について,理論構築とシミュレーションを実施する。本研究を推進する方策として,学生数名を研究補助として雇用し,実際の産業機械,工作機械での実験を効率的に実施する。シミュレーションについても研究補助者を雇用し,プログラムの作成,データ整理を依頼する。プログラム作成の一部については,実験と並行して進めるものとする。
透析療法をうけている糖尿病者に対するエンパワーメントアプローチの効果

透析療法をうけている糖尿病者に対するエンパワーメントアプローチの効果を明らかにするために、2つの県にある一般病院の透析治療室に通院している17名の糖尿病性腎症患者を対象に、平成19年6月12月に介入概を実施した。介入はエンパワーメントを具体化したプログラムとして、慢性病患者の看護ケアで活用されているステップ・バイ・ステップ法(患者とともに成功可能な小目標を定める)とし、主要な成果はフットケア行動の変化、二的な効果は足の客観的指標(後頚骨動脈を含む4か所の最大血流量、モノフィラメントによるタッチテスト、爪や皮膚のマイナートラブルの有無)とした。対象の概要は、平均年齢69.4歳、男性11名、女性6名で、糖尿病履病期間の平均31.5か月である。フットケア行動の変化では、「足を毎日洗う」の目標達成率が59%から76%、「足を観察する」「保湿する」は約10%から24%、「保温する」は18%から12%へ低下した。一方、最大血流量では有意に増加した部位はなく、タッチテストでも同様であった。足のマイナートラブルでは、介入前後ともに皮膚の乾燥と足底の肥厚・爪の肥厚が6070%に見られた。介入期間中に新たな足トラブルで治療を必要とするものはなかった。以上の結果より、客観的指標では有意差はみられなかったが、70%が血流測定やタッチテスト自体をく安心>と感じ、今後も定期的な介入を求めていた。また、看護師も小目標を患者とともに評価することにより、「足を毎日洗う・観察する」が透析患者にとってなぜ大変かを実感でき、患者毎にできる方法を考えるようになった。一方、多くの患者は自ら目標設定することに慣れておらず、未達成・達成に関わらず同じ目標を3か月継続する事例もみられ、今後さらに患者をエンパワーするためには、看護師のフットケア技術の向上による効果の実感、患者自身が行うケアを容易にするグッズの開発などが課題である。平成17年度はエンパワーメントの概念を文献検討と、フィールド開拓を同時にすすめている。文献検討ではエンパワーメントの概念を臨床で適応している事例やその評価指標について検討している。同時に、フットケア指導や内容について必要物品を購入し、具体的で安全なフットケアの技術や方法を考慮している。平成17年度は市内の3ケ所の総合病院の血液透析室と腹膜透析外来に研究依頼を行なったが、○1施設では透析室専任のナースが不足しており、研究協力が困難な看護体制にあること。その背景には、診療報酬の改訂による透析時間の短縮傾向もある、○介入群とコントロール群を曜日によって振り分ける方法は現実的にむずかしいのではないかという意見、つまりエンパワーメントアプローチを学んだ後、今まで通りのアプローチの仕方でケアすることが可能か、○1施設では研究依頼時に、すでに複数の研究が続行しており、患者の研究への負担感が増すことから研究を引き受けられない、などの理由から、現在研究協力が得られていない。来年度は、これらの点を踏まえ、1)施設側のナースに共同研究者として協力を求めると同時に、共同研究者がナースと同様に患者にエンパワーメントアプローチを用いたフットケア指導を行うことを承諾してくれるフィールドを探すこと、2)当初の計画であったコントロール群を置く研究デザインを見直し、事例分析を通してエンパワーメントアプロトーチの効果を明らかにすることとした。また、平成18年度は新たに1施設を研究フィールドとして開拓し、現在病院の倫理審査の結果を待っている段階である。平成18年度は腹膜透析の患者を対象にするために、A病院をフィールドに8月から本格的に研究に取り組みはじめたが、研究協力者である腎臓内科医とチーフナースが年度途中で移動や転勤となり研究継続が困難になったため、10月からフィールドを変更した。新規のフィールドでは、糖尿病性腎症で血液透折中の2名の人院患者を対象に、足の観察、足浴、洗浄と靴選びに関する指導を中心にフットケアを提供した結果、1名は足を守ることから血糖コントロールヘと関心が広がり、変形性膝関節症を併発していたもう1名は、これからも歩き続けるために体重コントロールとフットケアが重要と認識するようになった。これら2名の患者を通して、(1)患者とともに足の観察をおこなうことは、患者と看護師との関係を深める機会になること、(2)患者とともに小さな目標設定を行い定期的に評価すること(スモールステップ法、ステップ・バイ・ステップ法)は患者が達成感を感じやすいことから効果的であることがわかった。そこで、足の観察とステップ・パイ・ステップ法を中心とした介入プログラムを作成し、現在、H県の私立病院の透析室とY県の公立病院の透析室に研究依頼を開始し、介入研究の受け入れ体制を整えながら、今後、介入期間を3ヶ月とした研究を実施する。

フットケア行動の変化では、「足を毎日洗う」の目標達成率が59%から76%、「足を観察する」「保湿する」は約10%から24%、「保温する」は18%から12%へ低下した。一方、最大血流量では有意に増加した部位はなく、タッチテストでも同様であった。足のマイナートラブルでは、介入前後ともに皮膚の乾燥と足底の肥厚・爪の肥厚が6070%に見られた。介入期間中に新たな足トラブルで治療を必要とするものはなかった。以上の結果より、客観的指標では有意差はみられなかったが、70%が血流測定やタッチテスト自体をく安心>と感じ、今後も定期的な介入を求めていた。また、看護師も小目標を患者とともに評価することにより、「足を毎日洗う・観察する」が透析患者にとってなぜ大変かを実感でき、患者毎にできる方法を考えるようになった。一方、多くの患者は自ら目標設定することに慣れておらず、未達成・達成に関わらず同じ目標を3か月継続する事例もみられ、今後さらに患者をエンパワーするためには、看護師のフットケア技術の向上による効果の実感、患者自身が行うケアを容易にするグッズの開発などが課題である。
血栓予知技術の確立へ向けた無侵襲血液状態検出システムの開発

深刻な疾患を引き起こす血栓を非侵襲的に予知する技術の確立を目指して研究を実施した。検出すべき血栓の前触れとなる状態を「プレ血栓」と定義し、近赤外光を用いて血液に接触せずに検出する手法の提案及び手法に基づく光センサと血栓予知システムの開発を行った。プレ血栓として、高い赤血球濃度(ヘマトクリット値)、赤血球の凝集した状態、血中を浮遊する微小血栓(栓子)の3指標を挙げた。研究実績は以下の通りである。1.これまで提案・開発してきた光理論、血中光伝播シミュレータを利用し、上述の3指標の変化が及ぼす受光強度の変化を明らかにした。2.チップ型LED、フォトダイオードを有する小型光センサを開発した。個体別にキャリブレーションを必要とせずにヘマトクリット値を算出するための2波長・各2受光点、赤血球凝集による光強度の上昇を計測可能な特異な受光点、突発信号として現れる栓子を検出するために必要な周波数を同時に満たすように設計した。3.光センサから得られる信号からリアルタイムに3指標の推定を行い、ディスプレイ上及びサウンドで提示を行う血栓予知システムを開発した。4.開発したシステムの評価のために、意図的に血栓形成過程を生成した牛血液を循環させ、開発した光センサをチューブ上に取り付けて連続計測を行った。この結果、赤血球凝集に由来する光強度上昇を提示した後、栓子の浮遊を血栓発生前に音で警告できた。5.皮膚からの計測可能性を評価するため、実験協力者5人に対し、光センサによって指先で計測されたヘマトクリット値と血液検査との結果比較を行った。この結果、計測値と血液検査値の差は平均1.8%以内であった。今後、更なる臨床実験が望まれる。血栓予知技術の確立に向けて、血栓の前触れとなる血液状態を、近赤外光を用いて無侵襲的に計測・推定するシステムの開発を目指している。本年度は、計測すべき血液状態として赤血球濃度(ヘマトクリット値)の高い状態、及び赤血球が数個ずつ凝集し始める状態を挙げ、これらの状態では通常状態と比べて近赤外光の空間的伝播特性が異なるとの予測から研究を開始した。1.赤血球濃度の安定した計測:精度の高い計測のために、光が血液を伝播する際の光路長に着目した。赤血球による光の吸収と散乱の拮抗する理論的関係から、最大の光路長を得る発光-受光間距離が存在することを明らかにし、この距離で計測を行うことによって、精度の高い赤血球濃度計測が実現できることを確認した。さらに、複数の波長と計測点を用いた赤血球濃度の計測システムの開発を行い、様々な牛血液サンプルを用いた計測実験へ適用した結果、透明チューブ上からの安定した計測可能性が示された。2.赤血球凝集による光伝播変化の検証:現在までに開発してきた、モンテカルロ法を応用したコンピュータシミュレーションを実施した結果、赤血球凝集状態の血液では通常状態と光伝播特性が異なることが明らかになった。また、牛血液を用いた模擬循環回路中に血栓形成過程を意図的に生成し、連続して光計測を行った。この結果、血栓形成過程の中で赤血球凝集が発生していることを顕微鏡観察により確認し、凝集状態において、シミュレーションで得られた解析結果と同様の光計測値変化が捉えられることを明らかにした。
成人T細胞性白血病の発症が予知できる？

2017年4月から8月までの間に、大分大学医学部附属病院において、2000年4月以降の抗HTLV-1陽性症例のリストを、呼吸器内科及び血液内科のご協力により、検索・集積を行った。さらに、抗HTLV-1抗体価や同時期に測定されたLDHなどの数値も調べてリストを作成した。retrospectiveに、これらの症例において、成人T細胞性白血病の発症の有無、くすぶり型あるいは慢性型白血病からの急性転化の有無と時期をそれぞれの症例について調べた。また、prospectiveにも発症の有無について全て調べた。それぞれの症例について、胸部CTの撮影日もリストに加えたが、胸部CT所見についての検索はできていない。
子宮内膜発癌抑制物質の検出とその分子生物学的機序の解明-マウス内膜発癌モデルを用いて-

子宮内膜癌の発生・発育はエストロゲンと密に関連している。今回、エストロゲンで誘導される、fos/jun mRNAが内膜発癌実験系に対して抑制的に作用する薬剤の付加によりどのように変化するかを検討した。これまでに、マウス内膜発癌実験系に対して抑制的に作用する物質として、酢酸メドロキシプロゲステロン(MPA)、ダナゾール(DZ)、甘草エキス(Gl)を報告してきた。今回、これらの物質の短期的・中期的な影響をfos/jun mRNAの発現量を半定量的に検討することにより、発癌抑制作用機序解明のため行った。1.内膜腺癌、増殖症発生頻度は対照群に比して、MPA>DZ>Glの順に抑制効果示した。2.fos/jun mRNA発現量は、内膜発癌抑制性とほぼパラレルな傾向を示し、MPA>DZ>Glの順に抑制効果が強かった。3.fos/jun蛋白発現量も全体的にはMPA>DZ>Glの順に抑制効果が強かった。4.以上、今回のマウス子宮内膜発癌モデルでは、エストロゲンの作用により、fos/jun mRNAおよび蛋白発現が子宮内膜の癌化過程と関連していることが示唆された。5.今回検討した、MPA、DZ、Glのいずれにおいても、上記のfos/jun mRNAおよび蛋白発現の減少が発癌抑制作用と関連している可能性が示された。
環境中の微量有害金属の挙動と影響解析

本研究ではアンチモンの環境中の挙動と影響について研究した。我が国ではアンチモンは難燃助剤(Sb_2O_3)として年間約12000トン使用されている。アンチモン(Sb)の急性毒性(LD_<50>)はヒ素等に比べてかなり小さいと考えられていたが、慢性毒性評価を重視した近年の汚染物質評価では、この順位は逆転した。1993年12月1日に施行された水道水質基準では、要監視項目という区分ながら、水環境指針値および水道水質基準値は、0.002mg/ιという最も厳しい基準(ヒ素は0.01mg/ι)が設けられた。本研究では微細藻類に取り込まれたアンチモン化合物が細胞内のどのような成分と結合しているかを、ゲルクロマトグラフを用いて研究した。アンチモンと結合しているタンパク質を分離し、分子量分画した後、得られた分画のアンチモン濃度を測定した。アンチモン暴露クロレラ細胞中の可溶化タンパク質の低分子量分画分(MW:約3万)中にアンチモンが検出された。このアンチモン結合可溶化タンパク質を分取し、金属結合タンパク質の種類やアミノ酸組成を調べた。その結果、アンチモン結合可溶化タンパク質中のシステイン含量が異常に増加することが分かった。著者のこれまでの研究から、ヒ素暴露ではシステイン含量の増加は見られなかったが、アンチモン暴露によってメタロチオネイン様のタンパク質が誘導され毒性金属の無毒化が行われていることが明らかになった。またこのほかアンチモン化合物を濃縮した微細藻顆を、ミジンコに与え、このミジンコを餌にしてグッピ-またはエビを飼育した。この3段階の食物連鎖において、生体内への蓄積金属の濃度の変化、化学形の変化を追跡し、アンチモンの毒性と取り込み挙動が明らかになった。これらを利用して環境中のアンチモンの除去と解毒の可能性が見出された。
果実品質向上を目指した果皮の物質合成能力の解析

本研究は,特殊に分化した果皮の(1)CO_2固定能力,および,(2)色素合成能力,を明らかにすることを目的に行ったものであり,得られた結果は以下のように要約される.なお,成果の一部は,平成21年9月に開催された園芸学会秋季大会で公表した.(1)ウンシュウミカン果皮のCO_2固定能力は,明期・暗期ともに満開後100日前後が最も高く,この時期の果実遮光は成熟時の糖・酸含量を明らかに低下させることが明らかとなった.前年度に引続き行った本年度の研究成果は,以下のように要約される.1)ラジオアイソトープを用いた実験により,9月上旬の果皮で固定された^<14>CO_2の約1/3が果汁に蓄積され,その^<14>Cはそれぞれ果汁内の糖・酸・アミノ酸分画に取り込まれることが証明できた.なお,暗黒下でのPEPCによる^<14>CO_2固定は光合成の40%弱であったが,PEPCによって固定された^<14>Cも糖分画に検出されたことから,ウンシュウミカン果皮にはC_4光合成的機構が備わっている可能性が示された.2)果実のPEPC活性はクロロフィルを含む組織で高く,内部の組織では低かったことより,ここでもカルビン回路とPEPCが相互作用するC_4光合成的機構の存在が示唆された.3)結果枝に環状剥皮を施して枝内への光合成産物流入を阻害すると,果皮の光合成速度は約2倍高まったことから,果皮の光合成は葉の働きを補完する作用をもつものと考えられる.(2)スモモ果肉のアントシアニン生成は,その前駆体のカフェ酸やフラボノールを作り出す機構が備わっているためであり,これらがアントシアニンに代謝される過程では光が不要であることを明らかにした.さらに本年度は,以下のことを明らかにした.1)光照射は,むしろ果肉のアントシアニン生成を抑制する可能性がある.2)果肉では,果皮でアントシアニン生成を促進するABAや抑制する2,4-Dなどの植物ホルモンでは制御されない.本研究は,特殊に分化した果皮の(1)CO_2固定能力,および,(2)色素合成能力,を明らかにすることを目的に行ったものであり,得られた結果は以下のように要約される。なお,成果の一部は,平成20年3月に開催された園芸学会春季大会で公表した。(1)ウンシュウミカン`興津早生'果実の袋掛け遮光処理を満開後85日に行った結果,1)満開後100日頃に生じる果皮の真の光合成ピークは明らかに低下した。2)見かけの光合成ピークはマイナスに転化した。3)満開後100130日頃に認められるPEPC活性の上昇が抑制された。4)成熟期の果汁の糖・酸含量ともに低下した.以上の結果よりウンシュウミカン果皮は瞬期・暗期ともにCO_2固定することが証明され,それら固定産物は成熟期の果実品質に影響するものと考えられた。(2)5月中旬に,果皮のみにアントシアニンを生成する`大石中生'および果肉のみが着色する`ソルダム'スモモ果実に袋掛け遮光処理を行った結果,果皮のアントシアニン生成は遮光により阻害されたが,果肉の色素合成阻害はわずかであった。なお,これら品種以外の特徴的な色素発現を示す5品種にも同様な処理を行ったところ,遮光しても果皮の着色が阻害されない品種が認められた。現在,果皮・果肉中の酵素活性測定とmRNA調製を行っている。以上のことより,スモモにおけるアントシアニン合成は,組織や品種によって光を必要とするものと不要なもののあることが証明された。本研究は,特殊に分化した果皮の(1)CO_2固定能力および,(2)色素合成能力,を明らかにすることを目的に行ったものであり,得られた結果は以下のように要約される.なお,成果の一部は,平成20年9月に開催された園芸学会秋季大会で公表した.(1)CO_2固定能力1)^<14>CO_2を用いた実験により,果皮で固定されたCO_2の約1/3が果汁に蓄積することが示された.2)果実を遮光すると,果汁へのCO_2蓄積は60%以上阻害された.3)果汁へのCO_2取り込みは,光合成速度・PEPC活性の高い9月の果実では著しかったが,成熟に近づいた11月の果実ではほとんど認められなかった.4)果汁に取り込まれた^<14>Cは.主としてスクロースとアミノ酸,および有機酸分画に検出された.以上の結果より,ウンシュウミカン果皮によって固定されたCO_2は果汁成分として蓄積され,成熟時の果実品質を左右していると考えられる.(2)色素合成能力1)光条件下では,果皮のアントシアニンはアブシジン酸(ABA)溶液処理によって増加するが,果肉の色素量には影響しない.一方,暗黒下では,ABAは果皮の色素量には影響しないが果肉の色素量を減少させた.2)果皮のみが着色する'李王'果皮のアントシアニンは,シアニジン3-グルコシド(cy-glu)である.果皮・果肉ともに着色する`ソルダム'果皮と果肉のアントシアニンは,cy-gluとシアニジン3-ルチノシド(cy-rut)のほぼ等量混合物である.3)'李王

'の果肉においては,アントシアニンのみならずその前駆体のカフェ酸やフラボノールも全く検出されなかったことから,フェニルプロパノイド経路やシキミ酸経路の酵素欠損が着色しない原因と考えられた.4)フェニルプロパノイド経路からシキミ酸経路への連結の鍵酵素であるフェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)活性は,成熟期の'李王'果肉でほとんど検出されなかったのに対し,'ソルダム'果肉では光条件・暗黒条件下ともに高い活性が認められた.本研究は,特殊に分化した果皮の(1)CO_2固定能力,および,(2)色素合成能力,を明らかにすることを目的に行ったものであり,得られた結果は以下のように要約される.なお,成果の一部は,平成21年9月に開催された園芸学会秋季大会で公表した.(1)ウンシュウミカン果皮のCO_2固定能力は,明期・暗期ともに満開後100日前後が最も高く,この時期の果実遮光は成熟時の糖・酸含量を明らかに低下させることが明らかとなった.前年度に引続き行った本年度の研究成果は,以下のように要約される.1)ラジオアイソトープを用いた実験により,9月上旬の果皮で固定された^<14>CO_2の約1/3が果汁に蓄積され,その^<14>Cはそれぞれ果汁内の糖・酸・アミノ酸分画に取り込まれることが証明できた.なお,暗黒下でのPEPCによる^<14>CO_2固定は光合成の40%弱であったが,PEPCによって固定された^<14>Cも糖分画に検出されたことから,ウンシュウミカン果皮にはC_4光合成的機構が備わっている可能性が示された.2)果実のPEPC活性はクロロフィルを含む組織で高く,内部の組織では低かったことより,ここでもカルビン回路とPEPCが相互作用するC_4光合成的機構の存在が示唆された.3)結果枝に環状剥皮を施して枝内への光合成産物流入を阻害すると,果皮の光合成速度は約2倍高まったことから,果皮の光合成は葉の働きを補完する作用をもつものと考えられる.(2)スモモ果肉のアントシアニン生成は,その前駆体のカフェ酸やフラボノールを作り出す機構が備わっているためであり,これらがアントシアニンに代謝される過程では光が不要であることを明らかにした.さらに本年度は,以下のことを明らかにした.1)光照射は,むしろ果肉のアントシアニン生成を抑制する可能性がある.2)果肉では,果皮でアントシアニン生成を促進するABAや抑制する2,4-Dなどの植物ホルモンでは制御されない.
医事訴訟審理の効率的コミュニケーションモデルの構築に向けた比較・実証研究

医療、知財および建築紛争等のような、その紛争処理に科学的知見を必要とするいわゆる専門訴訟と呼ばれる領域にいては、その事件内容の専門性、複雑さのために、審理期間が他の通常事件と比較して、相当程度の長期を要するものであると認識されてきた。そのために、まず要求されるのは、審理期間を短縮し、訴訟にかかる費用と時間を削減する効率的な審理モデルの構築である。しかしながら、効率性を過度に追求した場合、関係当事者の、とりわけ、患者側の紛争処理に対する理解、納得や満足といった感情が蔑ろにされることもないとはいえない。というのも、通常事件においても、難解な訴訟専門用語が戦わされる訴訟の場において、さらに、高度な科学的知見がその理解のために必要とされる医学的専門用語が、訴訟上、駆使されるからである。それゆえ、本研究では,効率性に配慮した審理モデルを企図しつつも、当事者が本案審理にさいして、疎外されることのないよう、専門家を含めたコミュニケーションの充実を図ることが重要であるということが明らかとなった。この点,とくに,専門家の意見をどのように調達し,裁判所,両訴訟当事者の間で共有するかが問題とされていた。日本の医療集中部を要する先端的な訴訟実務では,中立的な鑑定人制度の構築を実現する動きがあった。これに対して,アメリカ合衆国の医療訴訟の現状では,それぞれの当事者がベストと思われる専門家証人を法廷に招聘し,事件処理が行われてきたが,一方で,中立的な立場からの専門家意見を調達すべきとの見解が出され,そのような動きも見られつつある。まず、平成17年11月福岡地方裁判所医療集中部裁判官および医療事件を主として担当される患者側弁護士との共同研究会を実施した。こちらの研究成果を踏まえて、福岡地区で行われている医療事件訴訟実務に関する諸問題につき討議し、意見を交換した。同様の研究会を、札幌地方裁判所においても実施した。札幌においては、平成17年9月と平成18年2月の2回にわたり共同研究を実施している。平成18年3月に、我々の研究成果をもとに、大阪大学高度医療教育講座「医療マネジメントセミナー」において、医事紛争処理をテーマに、大阪地裁医療集中部部長判事と共同して、医師資格者に対して講演を行った。比較法の観点からは、まず、アメリカ法に関して、平成17年9月に、カリフォルニア州立大学ヘイスティングズ校リチャード・マーカス教授に対し、アメリカ合衆国における医療訴訟の状況についてインタビューを行った。平成18年3月に、大阪大学において、アーカンソー州立大学ロバート・レフラー教授(平成17年度東京大学客員教授)およびワシントン・アンド・リー大学ティモシー・ジョスト教授をお招きし、アメリカの医療訴訟をとりまく諸問題につき、研究会を実施した。ドイツに関しては、平成18年2月から3月にかけて、ケルン大学およびフライブルク大学において、ドイツの医療訴訟に関連する諸問題につき、文献調査とインタビューを行った。ドイツ及びアメリカの調査について,平成18年度中に実施できない特段の事情が生じたうえ,続行の必要性があり,平成19年度に繰り越すこととなった。そこで、両国研究者への招聘を再度試みたところ,学務日程等の関係で対応できないとの結果が得られた。そこで,ドイツについては,急遽,別件で来日されるフライブルグ大学名誉教授ライポルド氏に,医事関係訴訟のドイツ側の最新知見についての情報提供をお願いし,げんに平成19年10月26日講演会が実施された(立命館大学朱雀キャンパス)。なお,ドイツ及びアメリカの補充調査を3月に行った。本年の研究については、各自が個別に研究を進めることを主眼とした。具体的な審理モデルを提示するには,各国の社会・経済・文化等の諸状況を踏まえた細密な検証を要するが,本研究の成果として,この分野におけるADRの大きな可能性が浮き彫りになったものと思われる。また,訴訟手続に関していえば,鑑定のもつ意味合いについて,日本法独自の課題とみるべき部分があり,この点については,鑑定ネットワークが各地での実情に即する形で機能している事実を確認した。
急性脳炎の発病・後遺症形成過程とグルタミン酸受容体自己免疫の研究

1.GluRε2・GluRδ2自己抗体の急性脳炎にける出現時期・エピトープと役割神経症状出現時に意識障害が軽度で、精神症状、幻覚などの辺縁系症状で発症する限局性脳炎型(24例)症例と、初発直後より重度の意識障害が見られる広汎性脳炎型(22例)症例において、抗GluRε2・GluRδ2抗体を検討した。限局性脳炎型では髄液中の抗GluRε2抗体は発病初期に陽性となり、N末エピトープを含むのに対し、広汎性脳炎型では回復期・慢性期に陽性化する症例が多い。この自己抗体が出現すると、後遺症としてのてんかん・知能障害が多いことが分かった。髄液GluRε2抗体の出現に繋がる因子としては、入院治療開始後の痙攣重積(p=0.02、フィッシャー直接確率)・IVIG治療(p=0.04、フィッシャー直接確率)が有意であった。以上より、限局性脳炎型では感染により産生された抗体がGluRε2分子とも反応する特性を有し、抗GluRε2抗体として血清中に検出され、血管の透過性亢進などにより中枢神経系に至り、脳炎症状の一部に関与しているかもしれない。2.急性脳炎の後遺症に関する調査急性脳炎・脳症発病から約17年経過した199症例を調査し、ADL・てんかん発作・精神症状・知的障害・記憶障害・運動障害の程度を検討した。知的障害・運動障害は発病年齢が若いほど障害が強く、てんかん発作・知的障害は徐々に慢性期に悪化する経過を示した。3.GluR自己抗体等の液性免疫因子の神経細胞への電気生理学的・分子細胞生物学的影響の解明抗GluRε2抗体がどのような作用機序でCNS病態に関与しているのかを明らかにするために、我々はラット海馬スライス標本を用いて興奮性シナプス後電流(EPSC)への影響を検討したが、NMDA成分のみと考えられるEPSCの振幅に有意な変化は見られなかった。現在、アポトーシスへの影響を検討している。急性脳炎の治療予後を改善するために、急性脳炎の発病・後遺症形成過程におけるGluR自己免疫の関与を解明するための研究を行っている。今年度は以下のような結果を得た。1.小児の広汎性脳炎におけるグルタミン酸受容体自己抗体強い意識障害・痙攣重積で発病する小児に多い広汎性脳炎では、GluRε2抗体が髄液中に回復期から後遺症期に出現することが分かった。髄液GluRε2抗体の出現を防止できる有効な治療法は見出せていないが、痙攣重積を来たさないことが重要と思われる。2.辺縁系脳炎などの限局性脳炎におけるグルタミン酸受容体自己抗体急性脳炎の内、軽度の意識障害で始まる辺縁系脳炎などの限局性脳炎では、髄液中のGluRε2抗体は発病初期に出現し、予後とは有意な関連が見られないことが分かった。GluR

自己免疫が限局性脳炎の発病時期に機能し、何らかの発病メカニズムに関与している可能性が想定された。限局性脳炎では、22例中3例(13.6%)が軽度の認知記憶障害を来たしたのみで、予後は広汎性脳炎に比較して、比較的良好であった。認知記憶障害につながる因子としては、痙攣重積が有意であった。3.GluR自己抗体等の液性免疫因子の神経細胞への電気生理学的・分子細胞生物学的影響の解明抗GluRε2抗体がどのような作用機序でCNS病態に関与しているのかを明らかにするために、我々はラット海馬スライス標本を用いて興奮性シナプス後電流(EPSC)への影響を検討したが、NMDA成分のみと考えられるEPSCの振幅に有意な変化は見られなかった。急性脳炎の治療予後を改善するために、急性脳炎の発病・後遺症形成過程におけるGluR自己免疫の関与を解明するための研究を行っている。今年度は以下のような結果を得た。1.GluRε2・GluRδ2自己抗体の急性脳炎にける出現時期・エピトープと役割神経症状出現時に意識障害が軽度で、精神症状、幻覚などの辺縁系症状で発症する限局性脳炎型(24例)症例と、初発直後より重度の意識障害が見られる広汎性脳炎型(22例)症例において、抗GluRε2・GluRδ2抗体を検討した。限局性脳炎型では髄液中の抗GluRε2抗体は発病初期に陽性となり、N末エピトープを含むのに対し、広汎性脳炎型では回復期・慢性期に陽性化する症例が多い。以上より、限局性脳炎型では感染により産生された抗体がGluRε2分子とも反応する特性を有し、抗GluRε2抗体として血清中に検出され、血管の透過性亢進などにより中枢神経系に至り、脳炎症状の一部に関与しているかもしれない。2.急性脳炎の後遺症に関する調査急性脳炎・脳症発病から約17年経過した199症例を調査し、ADL・てんかん発作・精神症状・知的障害・記憶障害・運動障害の程度を検討した。知的障害・運動障害は発病年齢が若いほど障害が強く、てんかん発作・知的障害は徐々に慢性期に悪化する経過を示した。現在、アポトーシスへの影響を検討している。
三回対称性立体π共役系を用いた炭素同素体構造の科学

炭素同素体としてよく知られるグラフェンや理論的に構造が提唱されたK4炭素は、sp2炭素のみにより構成された高い対称性の結晶構造を有する物質である。単層グラフェンの研究で急激に注目を集めたディラック電子系の物理は、理論・実験の両面から活発に研究が進められている。本研究では、この炭素同素体の物理を、炭素原子の代わりに分子を用いて展開し、分子の特性を活かしてさらに発展させる。特にトリプチセン誘導体のように立体的にπ共役系を有する分子を用いて、原子では実現困難な結晶構造・電子構造の構築を行い、それに基づく特異な物性の発現を目指す。
平板形太陽熱集熱器の熱効率改善と火山性降灰の影響に関する研究

桜島の噴煙活動は活発で、火山性降灰の大気汚染は大変なもので、(1)集熱器熱効率の面から、自然降灰あり、無しに渡り公的機関の大形集熱装置:集熱板56板のソーラーシステムを活用し実験的研究を行ない、降灰の集熱器に与える性格について検討した。(2)上記の同形の集熱板を活用して人工降灰による基礎研究を通じ降灰量と集熱器の動特性について実験研究を行なった。(1)・(2)の研究結果から降灰の集熱器に及ぼす性格を判然と捕える成果が得られ、太陽エネルギーが集熱器集熱板上を透して液体側作動液体に熱エネルギーとして変換される場合、液体側の対流項に着目して、(1),(2)の場合に渡って集熱器カバーガラス板面上の汚れの程度とエネルギー変換の特性に関し調査研究を行ない、集熱板面上に降灰がある場合は集熱器液体側熱伝達係数の増加傾向を得、無次元表示式として平均又セルト数の形で明示された。本年度は集熱器を液体側対流熱伝達層とカバーガラス板を含む内外の気体(空気)層に分けて液体の流れ方向における熱的釣合式を考慮し、特にガバーガラス板内外の空気層の対流とふく射が共存する準定常的熱伝達として扱い、全熱収支に渡って厳密な物理モデルを想定し、上述の(1),(2)に渡って解析す。すなわち定常対流熱伝達と、これと等価な、ふく射熱伝達が共存する定常的等価な熱伝達として取り扱い、ふく射と対流が共存した場合と液体側対流熱伝達のみとして取扱かった場合を比較検討した。(1),(2)の結果は、共に降灰量の増加と共に熱伝達は保温効果として仂き、良好な傾向を示した。ふく射の等価熱伝達係数を考慮する時は約4倍良好な傾向が得られ、ふく射による熱伝達は対流熱伝達量と比較して約3倍にも及ぶ事が判明した。(3)火山性降灰と環境条件について:噴煙流動方向の百分率を季節別に示し、市内では春-夏の季節が降灰の顕著である事を示した。
「細胞シート工学」に基づいた新規歯周治療法の開発に関する研究

温度応答性培養皿によって得られる歯根膜細胞シートは、歯根象牙質表面へ移植することにより歯周組織再生をもたらす可能性がある。これまでに、免疫生化学的解析により温度応答性培養皿から得られた歯根膜由来細胞シートは、インテグリンなどの細胞膜表面タンパク活性を高く維持しており、またフィブロネクチンをはじめとする細胞外マトリックスを豊富に保持することが明らかとなった。このことは、培養歯根膜細胞シートが従来の酵素処理で回収された培養歯根膜細胞と比較すると、高い細胞活性を維持したまま非侵襲的に回収できることを示唆するものであった。胸腺欠損ラットに実験的に作製した歯周組織欠損部にヒト歯根膜細胞シートを移植して歯周組織再生に与える影響を検討した結果では、細胞シートが移植された実験群において歯根膜様組織の再生が確認された。アザン染色による詳細な検討の結果、この線維走行は歯根象牙質表面に新たに沈着したセメント質様組織にアンカーして斜方へ走行し、形態学的にラッまト本来の歯根膜線維に非常に近いものであることが確認された。さらに、ビーグル犬の自家細胞移植モデルでは、実験側の細胞シートが移植された歯根象牙質表面にセメント質が新たに形成され、これに結合して歯根表面に対して垂直方向へ走行する歯根膜線維の再生が確認された。歯槽骨の再生も同時に観察され、新生歯根膜線維の他端がこれに埋入していた。さらに細胞シートの重層化条件を検討し、ヒト歯根膜細胞シートを任意の層数に重ね合わせることが可能となった。また骨芽細胞誘導培地にて歯根膜細胞を培養して、石灰化ノジュールを形成した培養歯根膜細胞をシートとして回収することに成功した。これを積層化してラット背部皮下へ移植した結果、移植象牙質表面に歯根膜様組織の構築を確認した。ポリスチレン製培養皿表面に、電子線照射によってN-(イソプロピルアクリルアミド)を共有結合的にグラフトして得られた培養皿の表面構造を詳細に検討し、重合条件の最適化を行うことによって摂氏32度付近で可逆的に親水性⇔疎水性と表面構造が変化する温度応答住培養皿の作成に成功した。この温度応答性培養皿上におけるヒト歯根膜組織由来細胞の培養条件を検討した結果、培養液および添加FBSの濃度を調整することにより、通常の培養皿を用いた場合と同様に培養することが可能となった。また培養皿からの回収・輸送を目的としてアスコルビン酸を添加しコラーゲン産生を促進させることにより、輸送に耐え得る強度を持った移植可能な歯根膜由来細胞シートの作成に成功した。低温処理によって歯根膜由来細胞は一枚の培養細胞シートとして回収することができた。得られた細胞シートについてマトリックスタンパク及び表面マーカーを免疫化学的に検討した結果、従来の酵素処理に比較して、より非侵襲的に培養細胞と付随するマトリックスタンパクを回収できることが明らかになった。特にI型コラーゲンおよびフィブロネクチンを豊富に保持し、また高いβ1、α5インテグレン活性を維持しており移植後の定着・増殖に有効に作用することが期待された。更にこの細胞シートを免疫不全ラットの歯周組織欠損モデルに移植した結果、対照側では著しい骨性癒着と続く歯根吸収が確認され歯根膜組織は殆ど再生されなかったが、移植群である実験側では明らかな歯根膜の再生が確認された。この新生組織は歯根表面に沈着したセメント質様組織にアンカーし機能的に走行する線維組織から構成され、生来の歯根膜組織に非常に近い形態を示していた。以上の結果から歯根膜由来細胞シートの移植は有効な手段となり得ることが示唆された。今後は免疫組織学的手法を用いて、移植細胞の生体内動態および再生組織の詳細な検討を行う予定である。ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)が固定化された温度応答性培養皿を用いてヒト歯根膜細胞の培養条件を検討し、アスコルビン酸塩を添加した条件下で培養期間を長期化することによって、培養皿上の歯根膜細胞を一枚の細胞シートとして回収することが可能となった。免疫生化学的解析により、この温度応答性培養皿から得られた歯根膜由来細胞シートは、インテグリンなどの細胞膜表面タンパク活性を高く維持しており、またフィブロネクチンをはじめとする細胞外マトリックスを豊富に保持することが明らかとなった。このヒト歯根膜由来細胞シートを、胸腺欠損ラットに実験的に作製した歯周組織欠損部に移植して歯周組織再生に与える影響を検討した結果、細胞シートが移植された実験群において歯根膜様組織の再生が確認された。アザン染色による詳細な検討の結果、この線維走行は歯根象牙質表面に新たに沈着したセメント質様組織にアンカーして斜方へ走行し、形態学的にラット本来の歯根膜線維に非常に近いものであることが確認された。さらに、ビーグル犬の自家細胞移植モデルを構築して歯根膜細胞シート移植を試みた結果、実験側の細胞シートが移植された歯根象牙質表面にセメント質が新たに形成され、これに結合して歯根表面に対して垂直方向へ走行する歯根膜線維の再生が確認された。

以上の研究結果は、歯根膜由来細胞シートの移植によって極めて良好に歯周組織再生が起こることを示している。我々は、歯周治療における細胞シート移植の可能性を具体化することに成功したが、更なる詳細な検討が必要であり臨床応用に向けて現在実験を遂行中である。温度応答性培養皿によって得られる歯根膜細胞シートは、歯根象牙質表面へ移植することにより歯周組織再生をもたらす可能性がある。これまでに、免疫生化学的解析により温度応答性培養皿から得られた歯根膜由来細胞シートは、インテグリンなどの細胞膜表面タンパク活性を高く維持しており、またフィブロネクチンをはじめとする細胞外マトリックスを豊富に保持することが明らかとなった。このことは、培養歯根膜細胞シートが従来の酵素処理で回収された培養歯根膜細胞と比較すると、高い細胞活性を維持したまま非侵襲的に回収できることを示唆するものであった。胸腺欠損ラットに実験的に作製した歯周組織欠損部にヒト歯根膜細胞シートを移植して歯周組織再生に与える影響を検討した結果では、細胞シートが移植された実験群において歯根膜様組織の再生が確認された。アザン染色による詳細な検討の結果、この線維走行は歯根象牙質表面に新たに沈着したセメント質様組織にアンカーして斜方へ走行し、形態学的にラッまト本来の歯根膜線維に非常に近いものであることが確認された。さらに、ビーグル犬の自家細胞移植モデルでは、実験側の細胞シートが移植された歯根象牙質表面にセメント質が新たに形成され、これに結合して歯根表面に対して垂直方向へ走行する歯根膜線維の再生が確認された。歯槽骨の再生も同時に観察され、新生歯根膜線維の他端がこれに埋入していた。さらに細胞シートの重層化条件を検討し、ヒト歯根膜細胞シートを任意の層数に重ね合わせることが可能となった。また骨芽細胞誘導培地にて歯根膜細胞を培養して、石灰化ノジュールを形成した培養歯根膜細胞をシートとして回収することに成功した。これを積層化してラット背部皮下へ移植した結果、移植象牙質表面に歯根膜様組織の構築を確認した。
免疫微小環境によるT細胞多様性創出の分子基盤

本研究では、胸腺上皮細胞の分化機構とT細胞分化制御の分子基盤を理解することを目的とする。通常のabT細胞に加え、未だ理解が進んでいないgdT細胞のレパトア形成と機能分化の制御原理の解明に挑戦する。1mTECとともに胸腺髄質を構成する線維芽細胞に着目し、髄質線維芽細胞を特定・単離するための新たな分子マーカーを見出した。髄質線維芽細胞を単離してRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行い、高発現する遺伝子のKOマウスを作製し表現型解析を進めている。21で見出した髄質線維芽細胞に高発現する遺伝子のKOマウスを対象として、次世代シークエンシングによりTCRレパトアへの影響を解析した。当該マウスにおいては、野生型マウスにはみられない複数のTCR配列が検出されたことから、特定のTCRクローンの負の選択が阻害されていることが示唆された。このマウスにおける自己免疫病態の有無、および線維芽細胞による負の選択のメカニズムについて解析を進めている。3前年度に見出したチロシンキナーゼSykのCKOマウスを作製・解析し、Sykは成体マウスにおいてIL17産生型gdT細胞の分化に必須であることを明らかにした。現在、gdT細胞においてSykの活性化を担うSrcキナーゼの同定を目的として、候補因子のKOマウスの解析を進めている。また、Vg5Vd1 gdT細胞の胸腺内分化を制御するメカニズムを解明するため、前年度までに作製したSKLDマウスに特定のSkint遺伝子を導入する計画を海外の研究グループと共同で進めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。特に、通常のαβT細胞に加え、未だ理解が進んでいないγδT細胞のレパトア形成と機能分化の制御原理の解明に挑戦する。1皮質上皮細胞(cTEC)と髄質上皮細胞(mTEC)の分化制御機構について、RANK-Cre-IRES-GFPマウスを用いて解析を行った。胎仔期の胸腺上皮前駆細胞(pTEC)は、cTECとmTECに特有の遺伝子群を一旦発現し、その後どちらかの細胞系譜に特殊化して分化することがわかった。また、RANKLのコンディショナルKOマウス、および膜型または可溶型のRANKLをそれぞれ欠損する変異マウスを作製し、CD4SP胸腺細胞に発現される膜型RANKLがmTEC分化に必須であることを明らかにした。2胸腺微小環境によるαβT細胞レパトア制御を理解するためのTCRシークエンス解析法を確立した。cTECの機能分子であるβ5tの変異マウスを対象として解析を行った結果、β5t変異によってTCRレパトアの一部が失われ、個体間のTCRの差異が増加することを明らかにした。3γδT細胞レパトア形成を制御する候補因子である11個のSkint遺伝子を欠損するマウス(SKLD)を作製し表現型解析を行った。SKLDマウスではVg5Vd1 gdT細胞の胸腺内分化と皮膚への局在が大きく障害されていた。しかし、それ以外のgdT細胞やabT細胞、B細胞、骨髄系細胞の分化には変化はみられなかった。従って、Skintファミリー遺伝子はVg5Vd1 gdTの制御に特化した役割をもつことが示唆された。また、本研究で作製した可溶型RANKL欠損マウスを他の免疫組織微小環境の研究に活用し、腸管上皮M細胞の分化を制御する新規のストロマ細胞を同定することができた。胎仔期のpTECからcTECまたはmTECへと分化する制御機構の一端を明らかにすることができた。また、RANKLのコンディショナルKOマウスを用いて、CD4SP胸腺細胞に発現されるRANKLがmTEC分化に必須であることを示した。さらに、膜型または可溶型のRANKLをそれぞれ欠損するdeltaM、deltaS変異マウスを作製し、RANKLによるmTEC分化制御は膜型RANKLによって制御されることを明らかにした。可溶型RANKLを欠損するdeltaSマウスについては、他の免疫微小環境の研究にも活用し、腸管上皮M細胞の分化を制御する新規のストロマ細胞を同定することができた。当初の計画以上の成果が得られたが、RNA-seq解析によるpTECの性状解析など、未解決課題も残っている。αβT細胞レパトア形成については、当初の計画通り、ポリクローナルなTCRレパトアを網羅的に解析する手法を確立した。cTECの機能分子であるβ5tの変異マウスを対象とし、特定のTCRレパトア喪失や個体間のTCR多様性の増加を定量的に示すことができた。さらにFezf2等のmTEC機能分子についても同様のTCRレパトア解析を計画している。γδT細胞レパトア形成については、SKLDマウスの解析によって、Skintファミリー遺伝子は皮膚のVg5Vd1 gdTの制御に特化した役割をもつことを明らかにした。さらに、このマウスに特定のSkint遺伝子を発現させ、Vg5Vd1 gdT細胞の分化を制御する分子機序を解明する計画を進めている。通常のαβT細胞に加え、未だ理解が進んでいないγδT細胞のレパトア形成と機能分化の制御原理の解明に挑戦する。

1cTECに高発現する転写因子Klf15のconditional KO(Klf15-CKO)マウスの表現型解析を行い、CD4SPおよびCD8SP胸腺細胞の数が減少することを明らかにした。cTECの数や機能への影響について、引き続き精査を続けている。また、mTECの分化を制御するサイトカインRANKLの作用機序を明らかにするため、膜型または可溶型RANKL欠損マウス、RANKL-CKOマウスを作製した。mTECの分化にはCD4SP胸腺細胞に発現する膜型RANKLが必須であることが明らかになった。さらに、mTECとともに胸腺髄質を形成する線維芽細胞の解析を行い、髄質線維芽細胞サブセットの新たな分子マーカーを同定した。現在、髄質線維芽細胞の性状と機能の解析を進めている。2ヒトに高頻度にみられるβ5t遺伝子多様性(genetic variation)がT細胞レパトアに与える影響について、変異マウスと次世代シークエンシング技術を用いて解析した。β5t G49S変異によってCD8 T細胞のTCRレパトアの一部が失われることを定量的に示すとともに、代表的なTCRについてレトロジェニックマウスを作製して解析結果を確認した。胸腺上皮細胞に発現するプロテアーゼのgenetic variationがTCRレパトア選択を変化させることを示した、画期的な成果といえる。3IL17産生型γδT細胞の分化機構を明らかにするため、γδT17前駆細胞に発現するTCRシグナル因子のKOマウスを作製し表現型解析を行った。γδT17の分化にはTCR直下のチロシンキナーゼSykと、その下流で活性化するPI3K経路が必須であることが明らかになった。cTEC特異的な転写因子Klf15と、mTEC分化を制御するRANKL-RANKシグナルについて、新たな成果を得た。また、mTECとともに胸腺髄質を形成する線維芽細胞について、細胞サブセットを特定する分子マーカーを発見し遺伝子発現プロファイルを得るなど、想定外の成果を得た。αβT細胞レパトア形成については、前年度に確立したTCRレパトア解析法とTCRレトロジェニックマウスを用いて、β5t G49S変異によってCD8 T細胞のTCRレパトアの一部が失われることを定量的に示すことができた。MHC結合ペプチドの産生に関わるプロテアーゼのgenetic variationがTCRレパトア選択を変化させることを示した、画期的な成果といえる。γδT細胞の分化制御機構については、前年度に引き続きSKLDマウスの解析を進め、論文投稿中である。また、γδT17細胞の分化を制御するTCRシグナルの解明にも取り組んだ。γδT細胞ではTCR直下のキナーゼとしてSykが機能し、PI3K経路を活性化することでγδT17の分化に必要な転写制御プログラムを起動させることを明らかにした。TCR-Syk-PI3K経路はγδT17依存的炎症を特異的に制御するシグナルであり、本成果はγδT17が介在する自己免疫疾患や癌といった慢性炎症性疾患の病態理解と治療の向上に貢献すると期待される。本研究では、胸腺上皮細胞の分化機構とT細胞分化制御の分子基盤を理解することを目的とする。通常のabT細胞に加え、未だ理解が進んでいないgdT細胞のレパトア形成と機能分化の制御原理の解明に挑戦する。