hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳損傷者の言語処理方略とその背景要因に関する研究

言語発達途上の幼児や、失語症などの脳損傷例において、健常者とは異なる何らかの方略に基づく言語運用が行われることがある。本研究では、脳損傷例が呈する言語処理方略について、その出現に関与する要因を明らかにし、将来的に言語聴覚療法の臨床に還元することを目指す。脳損傷例が呈する言語処理方略に関しては多くの報告があるが、どのような方略かを観察するに止まっており、どういった背景要因のもとでなぜそのような方略が発動されたのかという本質的な問いに対しては未だ十分な答えが得られていない。特に言語特性(語彙特性、文字特性)の影響に関しては、ほとんど検討されていないものもある。そこで、本研究では、脳損傷例が呈する言語処理方略のうち、申請者らが症例報告を行ってきたテーマについて検討を行った。一連の研究は、言語聴覚療法に従事する福岡県及び熊本県の病院・施設に在籍する言語聴覚士と共同で進めた。平成30年度は調査実施のための準備段階とし、準備ができ次第調査を開始することとした。準備としては、倫理審査承認に向けた予備的期間、使用刺激等の作成があるが、年度中に倫理審査委員会の承認を受けるとともに、刺激の作成を行った。その結果、平成30年度中に、症例の検討や調査を進めることができた。一連の検討や調査の結果、文理解障害例や交叉性皮質下性発語失行例に関する症例報告を行うとともに、書字障害例に対する訓練効果について学会発表の形で成果を公にすることができた。また、平成30年度中に検討を行った別の1例について、令和元年度に報告することが決定している。研究計画段階において、平成30年度は、調査実施のための準備段階と位置付け、準備ができ次第調査を開始することとしていた。具体的な準備としては、倫理審査承認に向けた準備、刺激等の作成を想定していたが、いずれも早期に実現することができた。一連の症例検討や調査の結果、症例報告等について学会発表の形で成果を公にすることができた。また、別の1例について、令和元年度に報告することが決定しており、予定した形で研究を進めることができている状況である。現在までのところ、研究計画は概ね順調に進んでいる。今後、引き続き調査を継続していくことになるが、協力施設を増やすなどの工夫も必要と思われる。また、行動指標だけでなく、生理指標を用いた検討についても積極的に検討する必要があると考える。平成30年度助成金に対し次年度使用額が生じた。これは、大きく次の2つの点によるものである。第一に、物品等の調達において、より低コストで購入できたことによる。第二に、本研究では3つのテーマに対する研究を行うこととしているが、そのうちの1つのテーマで当初予定よりも多くの成果が得られたことに伴い、別のテーマについては次年度以降に先送りとした。

その結果、先送りにした分担者との打ち合わせの機会などが減少したことに伴い、次年度使用額が生じることとなった。年度別に行う内容が前後したことに伴うものであり、次年度に予定通り使用することとなっている。
放射性炭素測定の精密化による過去千年の太陽活動変遷の研究

本研究の目的は,加速器質量分析法を用いて樹木年輪中の放射性炭素(炭素14)濃度を測定することによって,太陽活動が弱まったといわれる太陽活動極小期を中心に,過去千年の太陽活動の変化や太陽圏の磁場構造の変動を調べることである。そのために測定精度を上げることに重点を置いて試料調製と測定を行い,特にシュペーラー極小期とマウンダー極小期における炭素14濃度の微小な変動をとらえることを目標とした。測定には名古屋大学で保有する加速器質量分析計を使用した。加速器質量分析法における試料作成と炭素14濃度の測定において,どのようにして精度を向上させるかを検討し,かつ実際に年輪試料中の炭素14濃度を高精度で測定した。本研究で新しく試料調製ラインを整備し,これを用いて質のよい均一なターゲットを作成して,標準試料による評価により統計精度も含めて0.2%の精度が可能なことを示した。実際の測定では各試料の測定時間に依存する統計精度と加速器運転の安定性によって精度が決定される。加速器の保守等のため,測定の長時間化,ターゲット電流の増強などによる統計精度の向上を試みることはできなかったが,繰り返し測定による精度の向上を図った。実試料として,マウンダー極小期,シュペーラー極小期の試料を精度よく測定した。これらの極小期についてこれまでに得られた時系列データを解析し,太陽活動極小期における宇宙線量の変動について重要な知見を得た。その結果,太陽活動極小期にも11年周期が存在するが一時的に抑圧されること,極小期には周期長が長くなっている可能性があること,太陽磁場極性反転の影響が認められることなどが明らかになった。また新たに西暦1000年頃の年輪試料の炭素14濃度を測定し,太陽活動によると考えられる周期変動を見いだすとともに,西暦1006年の超新星爆発による炭素14濃度増加の可能性を検討した。本研究は,樹木年輪中の放射性炭素(炭素14)の濃度を高精度で測定することによって,太陽活動が弱まったといわれる極小期を中心に,過去千年の太陽活動の変化や太陽圏の磁場構造の変動を調べるものである。従来の研究により,太陽活動の変動の大きさに対する地表面における炭素14濃度の変動の割合が小さいことが明らかになり,信号の大きさに見合った測定精度が必要であることがわかった。そこで本研究では精度を上げることに重点を置いて試料調製と測定を行い,特にシュペーラー極小期とマウンダー極小期における炭素14濃度の微小な変動をとらえることを目的とする。本年度は加速器質量分析法の高精度化を目指しながら,シュペーラー極小期とマウンダー極小期の試料の測定を行った。試料調製方法の改善を考慮しながら,名古屋大学で保有する加速器質量分析計とスイスETH/SPIの加速器質量分析計を使用することにより,それぞれシュペーラー極小期とマウンダー極小期について年輪中の炭素14濃度を1-2年分毎に0.3%程度の精度で測定した。これまでに得られたシュペーラー極小期(西暦1420-1530年)の時系列データを周期解析した結果,主要な周期成分は11年と22年であり,太陽活動と密接に関連していることがわかった。しかし11年の成分は極小期の中心期間において弱くなっている一方,22年周期は極小期を通じてほぼ一定であった。標準試料を用いた比較結果に基づいて,現在,独自の測定ターゲット用グラファイト生成ラインを整備している。この新しい試料調製装置を用いることにより,独自の安定した方法でグラファイト試料を得られるようになり,精度の向上に寄与することができる。

本研究は,加速器質量分析法を用いて樹木年輪中の放射性炭素(炭素14)の濃度を高精度で測定することによって,太陽活動が弱まったといわれる極小期を中心に,過去二千年の太陽活動の変化や太陽圏の磁場構造の変動を調べるものである。従来の研究により,太陽活動の変動の大きさに対する地表面における炭素14濃度の変動の割合が小さいことが明らかになり,信号の大きさに見合った測定精度が必要であることがわかった。そこで本研究では精度を上げることに重点を置いて試料調製と測定を行い,特にシュペーラー極小期とマウンダー極小期における炭素14濃度の微小な変動をとらえることを目的とする。本年度も加速器質量分析法の高精度化を目指しながら,シュペーラー極小期とマウンダー極小期の試料の測定を行った。特に試料調製方法の改善を考慮しながら,名古屋大学で保有する加速器質量分析計とスイスETH/SPIの加速器質量分析計を使用することにより,それぞれシュペーラー極小期とマウンダー極小期について年輪中の炭素14濃度を1-2年分毎に0.3%程度の精度で測定した。標準試料を用いた比較結果に基づいて,独自の測定ターゲット用グラファイト生成ラインを整備した。この新しい試料調製装置を用いることにより,独自の安定した方法でグラファイト試料を得られるようになり,精度の向上に寄与することができる。この新しい生成ラインの試験を行い,安定した性能が得られることを確認した。解析方法に関しては,いくつかの周期解析や時系列データフィルタリングの方法を試みて,その特性を調べている。新たに得られたデータを加えてシュペーラー極小期の時系列データ(西暦1409-1551年)を周期解析した結果,主要な周期成分は11年であり,太陽活動と密接に関連していることが確実となった。この11年周期の成分は極小期の中心期間において弱くなっており,極小期の太陽活動メカニズムに何らかの示唆を与えると期待される。マウンダー極小期については,Stuiverらが以前測定した結果とほぼ一致した結果が得られ,地域効果による炭素14濃度の違いは,もしあるとしても誤差を超えるものではないことが明らかになった。本研究は,加速器質量分析法を用いて樹木年輪中の放射性炭素(炭素14)濃度を測定することによって,太陽活動が弱まったといわれる太陽活動極小期を中心に,過去千年の太陽活動の変化や太陽圏の磁場構造の変動を調べることを目的としている。そのために測定精度を上げることに重点を置いて試料調製と測定を行い,特にシュペーラー極小期とマウンダー極小期における炭素14濃度の微小な変動をとらえることを目標とした。測定には名古屋大学で保有する加速器質量分析計を使用した。本年度は,加速器質量分析法における試料作成と炭素14濃度の測定に関して,どのようにして精度を向上させるかを検討しながら,実際に年輪試料中の炭素14濃度を高精度で測定した。本研究で新しく整備した試料調製ラインを用いて質のよい均一なターゲットを作成し,標準試料による評価により統計精度も含めて0.2%の精度が可能なことを示した。実際の測定では各試料の測定時間に依存する統計精度と加速器運転の安定性によって精度が決定される。加速器の保守等のため,今年度は測定の長時間化,ターゲット電流の増強などによる統計精度の向上を試みることはできなかったが,繰り返し測定による精度の向上を図った。
マルチ薬剤耐性による難治性白血病へのゲノム薬理学に基づくテーラーメイド治療戦略

しばしばmultifactorialな薬剤耐性により難治性である白血病の克服につき、抗がん薬,白血病細胞,宿主(ヒト)3者の相互関係の面から検討した。その結果Temozolomideによる他のアルキル化薬の耐性克服効果、GST-M1によるリンパ性白血病ステロイド耐性のdual mechamism,シタラビンの効果予測の酵素学的指標,イダルビシンにおけるpharmacokinetic self-potentiationなどの興味ある知見を明らかにした。我々は難治性白血病の薬剤耐性は、multifactorialであることを明らかにしてきた。今回、耐性につき抗がん薬,白血病細胞,宿主の3者の相互関係の面から統合的に検討し、テーラーメイド治療に基づく耐性克服を目標として研究を行う。抗がん薬については、代表的アンソラサイクリン系薬剤イダルビシンにおいて、1コース目に比べ、2コース目の投与時により強い骨髄抑制がおこることに着目し、そのPK/PDにつき検討した。本薬は、宿主のcarbonyl還元酵素により13-OH体に代謝されるが、本代謝物は半減期が長く、かつ他のアンソラサイクリンと異なり強い抗腫瘍活性を有する。またratにおいて上記代謝酵素系は、本薬の前投与により、肝等において活性増強が誘導された。本薬を間欠的に投与すると初回投与時に比べ、2回目により13-OH体idarubicinolの血中濃度は上昇し、もって骨髄抑制や抗腫瘍活性の増強が期待されることを見出し、pharmacokinetic self-potentiation(薬物動態的自己増強)なる概念を提唱した。白血病細胞の要因としては、Tリンパ性白血病細胞株(CEM)において、Glutathione S-transferaseμ(GSTM1)の意義につき検討した。GSTM1は共同研究者岸らの検討により、小児ALLの予後不良因子として抽出された。GSTM1をCEMにtrasfectした細胞においては、デキサメサゾンに強い耐性を発現した。興味あることに本薬の耐性機序はグルタチオン抱合の程度やステロイドレセプター発現の程度とは相関せず、現在、そのメカニズムにつき検討をすすめている。分子標的治療薬イマチニブについても、BCR-ABL遺伝子の増幅を機序とする耐性細胞株を樹立し、この耐性が第2世代阻害薬であるSrc阻害薬CGP76030の併用や,Abl阻害薬ニロチニブ、Abl/Lyn阻害薬1NNO-406により克服可能であることを報告した。我々は難治性白血病の薬剤耐性はマルチファクトリアルであることを明らかにしてきた。今回、耐性について薬剤関連遺伝子の関わり、或いは分子薬理学的特徴による耐性克服機序の2点につき得られた治験を報告する。一つは、白血病細胞株におけるglucocorticoid感受性の検討である。小児ALL患者で本薬感受性との関連が示唆されたGタンパク共役型受容体であるPurinergic receptorP2RY5遺伝子をpre-BならびにTALL細胞株697およびCCRF-CEMにレトロウイルスベクターを用いて遺伝子導入し、腫瘍感受性を比較したところ、本遺伝子を過剰発現させた染色体においては、P2RY5は細胞膜表面に強くその発現を認め、dexamethasoneに対する感受性が発現細胞で優位に高値を示し、治癒との関連性が示唆された。急性白血病において耐性時等に利用されるアルキル化薬の中でtemozolomide(TMZ)はmonofunctionalなアルキル化薬である。一方、BCNUは通常のbifunctionalなアルキル化薬であり、興味あることにBCNU耐性細胞ではTMZにcollateral sensitivityを認めた。その機序としてBCNU耐性細胞では、DNA切断の修復過程が亢進しているが、TMZはこのミスマッチリペア時により大量にDNA中に作用するため感受性が亢進するものと推測され、臨床的有用性が期待された。我々は薬剤耐性白血病の難治化の大きな要因であるmultifactorialな耐性機序に着目し検討をすすめてきた。今回は、下記の3点を明らかにした。[Glutathione S-transferase μ(GSTM1)によるデキサメタゾン耐性]GSTM1発現とデキサメタゾン耐性との関連をはじめて明らかにした。すでに、本耐性はグルタチオン抱合や、ステロイドレセプター発現とは相関せぬことを明らかにしている。今回、その耐性機序として、GSTM1発現細胞ではデキサメタゾンによるp38-MAPKのリン酸化の抑制と、その下流にありapoptosisに直接関与するBH3 only proteinであるBimの発現抑制を認めた。更に、GSTM1発現細胞ではNF-κBp50の構成的活性化及び、p50の活性化因子であるBcl-3の発現上昇も認め、両者あいまってのdual mechanismによるapoptosis抑制の獲得という、興味ある知見を見出した。[Bcl-2高発現細胞の薬剤耐性]Bcl-2を高発現する濾胞性リンパ腫由来細胞株SU-DHL-4やBcl-2高発現白血病細胞株697-Bcl-2では、Bcl-2低発現細胞株697-neoやRamosに比し有意に細胞内グルタチオン濃度は高値であった(2-3倍)。

また、VP-16およびSN-38に対し、697-Bcl-2は697-neoと比較して耐性を示した。以上よりBcl-2の発現と細胞内グルタチオン濃度と抗がん薬感受性3者の連関が示唆された。
高臨場感音場再現のための波動理論に基づくインパルス応答推定技術の研究

本研究では、受聴者から離れた位置のインパルス応答から受聴範囲でのインパルス応答を高い精度で推定する手法の確立を目的とする。具体的な研究項目は、(I)インパルス応答推定のための波動理論に基づく音場モデルの構築,(II)離れた位置でのインパルス応答から受聴者位置のインパルス応答の推定手法波数の確立、(III)100chスピーカ・マイクロホン規模の実験システムでの提案法の効果検証、である。本研究は、一般家庭や映画館での高臨場感立体音響再生システムへの応用が期待される。
大気二酸化炭素上昇による葉内二酸化炭素の移動・固定への影響

水稲の物質生産を左右する要因の一つに単位葉面積あたりの光合成速度(以下、光合成能力と略す)があり、この光合成能力の品種間差や老化等を明らかにする上で葉肉細胞内のCO_2の移動については重要視されながらほとんど解明されていない。本研究では1.二酸化炭素濃度を二段階(350,1000ppm)に制御した温室で水稲を生育させ、それぞれについて光合成測定装置により気孔抵抗・葉肉抵抗を算出し、二酸化炭素濃度との反応性を調べた。その結果、1000ppm程度の二酸化炭素濃度においては光合成能力や気孔抵抗・葉肉抵抗に顕著な差はみられなかった。2.CO_2移動に関与していると考えられるカーボニックアンヒドラーゼ活性は、単細胞藻類と違い、高二酸化炭素濃度による顕著な活性低下はみられなかった。3.光合成測定時に固定された可溶性糖をカラムクロマトで抽出し、これを同位体マススペクトロメーターで12/13の炭素比を測定し、移動抵抗や炭酸固定酵素サイトの二酸化炭素濃度を算出した。その結果、可溶性糖の12/13の炭素比には有意な差がみられず、移動抵抗や炭酸固定抵抗には顕著な差がみられなかった。4.炭酸固定酵素の含量および活性を分光光度計法やイムノアッセイ法により測定したが、高二酸化炭素濃度の影響はみられなかった。以上の点より、より高濃度の二酸化炭素濃度により植物体を育成するか、または、亜鉛欠乏体やアンチセンスを利用してカーボニックアンヒドラーゼ活性を低下させた植物体により葉肉細胞内のCO_2の移動を解明する必要があると考えられる。
ビスフェノール系酸化防止剤に関する研究

〔I〕2、4-ジメチルおよび2-イソプロピル-5-メチルフェノールとアセトアルデヒドおよびベンズアルデヒドとの縮合反応により、アルキリデンおよびベンジリデンビスフェノール誘導体を、ニトロメタンを溶媒に用いることにより、穏やかな条件で反応を行ない、簡單な後処理によって、單一物質として良好な収率で合成することができた。〔II〕種々の置換基をもったビスフェノール誘導体、7系列、19コを合成し、それらの酸化防止能を閉鎖系酸素吸収法により、テトラリンを基質として評価した。また電気化学的な酸化電位と、C-13NMR化学シフトを測定した。これらのデーターは酸化防止能と相関性のあることをみとめた。とりわけ、誘導期間(min)で表される酸化防止能と、酸化防止剤ビスフェノールのOH基のイプソ位炭素のC-13NMR化学シフト(δ×_c、ppm)との間には、きわめて良好な相関々係が得られた(相関係数=0、991)。最もよい酸化防止能を示すものは、2、2 ́-アルキリデンおよび、ベンジリデンビス(4、6-ジメチルフェノール)類であった。一連のベンジルフェノール系化合物の合成とその酸化防止剤としての研究(Bull.Chem.Soc.Jpn., 58, 115(1985))の結果から,ビスフェノール系化合物が,すぐれた酸化防止能を持つことが推定されたので,ビスフェノール系化合物の構造と酸化防止能との関連性を求め,より優秀な酸化防止能を持つものを,工業的に成立しうる収率で有効に得ようと試みた.1.従来の合成反応,すなわち高分子生成反応系より二量〓をとり出す反応では,二,三の市販ビスフェノール以外は低収率であり,工業的製造条件に適合しないものであった. 2, 4-キシレノールとアセトアルデヒドとの反応において,ニトロメタンを溶媒に用いると,従来の醋酸エチル溶媒の場合(結晶収率16.7%)よりも,高収率(47.6%)で得られた.2.得られたビスフェノール類のうち, 2, 2′-エチリデンビス(4, 6-ジメチルフェノール)は現在のところ最もすぐれた酸化防止能を示している.すなわちテトラリンを基質に用いた閉鎖型酸化反応装置(反応温度60°C)において誘導期間は904分を示した.未添加の場合は29分である.その他, 4, 4′-アルキリデンビス(2, 6-ジメチルフェノール)系, 2, 2′-アルキソデンビス(4, 5-ジメチルフェノール)系,および, 4, 4′-アルキソデンビス(2-t-ブチルー5メチルフェノール)系に属する化合物が可成りすぐれた酸化防止能を示した.それらの酸化防止能(誘導期間)と構造との関連性について検討中である.昭和63年度計画調書に記載の研究計画にもとづき、次に示す二項目について行った。(I)酸化防止剤の合成収率をさらに向上させること。(II)優秀な酸化防止剤と化学構造との関連性について実験結果を基にして検討を行う。(I)メトキシフェノールを原料とするビスフェノール系酸化防止剤は優秀な酸化防止剤を示すにも拘わらず、その合成収率の向上は非常に困難なことを認めた。その結果、2.4-ジメチルおよび2-イソプロピル-5-メチルフェノールとアセトアルデヒドおよびベンズアルデヒドとの総合反応によって、アルキソデンおよびベンジリデンビスフェノール誘導体を、ニトロメタンを、溶媒に用いることにより、穏やかな条件で反応を行い、簡単な後処理によって、単一物質として有効な収率で合成することができた。(II)7系列19コのアルキリデンおよびベンジリデンビスフェノールについて、テトラリンを基質とする酸素吸収法により酸化防止能を測定した。また、これらについて電気化学的な酸化電位(E┣D2PL)を測定した。またさらに┣D113┫D1C-NMR化学シフトと酸化防止能との関係をも検討した。その結果、酸化の誘導期間、誘導期間中の酸素吸収速度、Ep、およびOH基のイプ炭素の化学シフトとの間には、それぞれ良好な相関性のあることをみとめた。とりわけ、OH基のイプソ炭素の化学シフトと誘導期間との間にはきわめて良好な相関関係(相関係数=0.991)をみとめた。
肝移植後C型肝炎に対するインターフェロンフリー治療の薬剤耐性機序の解明

1.肝移植後C型肝炎に対するインターフェロンフリー治療の効果と安全性の解析:当院における、HCV1b型に対するソホスブビル+レジパスビル12週間(31例)、グレカプレビル+ピブレンタスビル12週間(2例)、8週間(2例)、2b型に対するソホスブビル+リバビリン12週間(1例)、グレカプレビル+ピブレンタスビル12週間(1例)治療の効果と安全性を解析した。32例は生体肝移植後、5例が脳死肝移植後であり、移植から治療開始までの期間は中央値71ヶ月(4175ヶ月)であった。12例にdirect acting antiviral(DAA)治療歴あり、10例にHCV NS5Aの耐性変異を認めた。有害事象として、出血性十二指腸潰瘍を2例に、肺胞出血、帯状疱疹、サイトメガロウイルス網膜炎、失神、敗血症、急性拒絶反応、下血をそれぞれ1例ずつ認めたが、治療中止例はなかった。37例全例でsustained virological response (SVR)を達成した。2.第三世代シーケンサーによるHCVゲノム配列の解析:インターフェロンフリー治療無効例の治療開始前ならびにHCV再発時の段階での血液からRNAを抽出し、第三世代シーケンサーを用い、HCVゲノムの長いリード長の一分子ディープシークエンスを行った。その結果、HCVのNS3, NS5A領域の既知の薬剤耐性変異がひとつのHCVクローン上で多重変異となっていることを明らかにした。NS5AにP32del変異を持つ2症例については、遺伝子変異頻度が非常に高く、遺伝子不安定性が生じていると考えられた。3.肝移植前後おける薬剤耐性変異HCVのダイナミクスの解析:第三世代シーケンサーを用い、肝移植後の慢性肝炎期、インターフェロン治療前、HCV再発時、DAA治療前、HCV再々発時、HCV再発後1ヶ月の血清からRNAを抽出し、HCVゲノム配列のシークエンス準備を行った。おおむね計画通りに進展している。1.第三世代シーケンサーによるHCVゲノム配列の解析:平成30年度から引き続き、第三世代シーケンサーを用いたHCVの一分子シークエンス解析を行う。薬剤耐性HCVの発生機序を明らかにするため、治療開始前と再発時のHCV配列と比較した分子系統樹解析を行い、薬剤耐性変異の起源を解析する。2.肝移植前後おける薬剤耐性変異HCVのダイナミクスの解析:肝移植後の慢性肝炎期、インターフェロン治療前、HCV再発時、DAA治療前、HCV再々発時、HCV再発後1ヶ月の血清のHCVゲノム配列について、第三世代シーケンサーを用いてシークエンス解析を行う。解析結果の分子系統樹解析を行い、HCVの多様性の変化を明らかにする。薬剤耐性変異HCVの肝移植前後の経時的変化を明らかにし、肝移植後の最適な治療開始時期を決定する。3. HCVレプリコンシステムを用いた薬剤耐性メカニズムの解析:同定された薬剤耐性変異をもつHCVの薬剤耐性メカニズムをin vitroで解析するため、HCVレプリコンシステムを用いて解析を行う。これまでの解析の結果、治療無効との関与が示唆されるHCVクローンについて、Huh7.5細胞を用いたHCVレプリコン細胞の作成を行う。さらに、薬剤耐性に関与すると予想される変異部位を野生型に変化させたレプリコン細胞や、他のクローンとのキメラ配列もつHCVによってもレプリコン細胞を作成する。これらの細胞に各DAAを加えてHCV-RNA量の変化ならびに残存したHCVの配列の変化を同定することにより、in vitroで薬剤耐性獲得機序の解析を行う1.肝移植後C型肝炎に対するインターフェロンフリー治療の効果と安全性の解析:当院にて、ダクラタスビル+アスナプレビル(15例)、ソホスブビル+レジパスビル(30例)、ソホスブビル+リバビリン(1例)によるインターフェロンフリー治療を導入した肝移植後C型肝炎症例について、治療効果と安全性を検討した。ダクラタスビル+アスナプレビル治療を導入した15例中9例(60%)でsustained virological response (SVR)を達成した。有害事象として、発熱3例、肝障害2例、振戦1例、帯状疱疹1例を認めた。ソホスブビル+レジパスビルまたはソホスブビル+リバビリンを導入した31例では、全例でSVRを達成した。有害事象として、出血性十二指腸潰瘍を2例に、肺胞出血、帯状疱疹、サイトメガロウイルス網膜炎、失神、敗血症をそれぞれ1例ずつ認めた。ダクラタスビル+アスナプレビル無効例3例、腎移植後症例2例、肺高血圧合併例、黄疸例に対しても安全に治療可能であった。2.インターフェロンフリー治療による免疫抑制剤の血中濃度変化の解析:インターフェロンフリー治療開始前後のタクロリムスならびにシクロスポリンの血中濃度の変化を経時的に解析した結果、大部分の症例で治療開始初期には血中濃度が上昇し、その後徐々に低下してくることが明らかとなった。3.インターフェロンフリー治療無効例のHCVゲノムのディープシークエンス解析:治療開始前ならびにHCV再発時の段階での血液からRNAを抽出し、ディープシークエンス解析を行った。その結果、HCVのNS3, NS5A領域に既知の薬剤耐性変異が検出された。NS5AにP32del変異を持つ症例が2例含まれていた4.第三世代シーケンサーによるHCVゲノム配列の解析:第三世代シーケンサーを用い、長いリード長のディープシークエンス法を確立した。

おおむね研究計画通りに進展しているため。1.肝移植後C型肝炎に対するインターフェロンフリー治療の効果と安全性の解析:当院における、HCV1b型に対するソホスブビル+レジパスビル12週間(31例)、グレカプレビル+ピブレンタスビル12週間(2例)、8週間(2例)、2b型に対するソホスブビル+リバビリン12週間(1例)、グレカプレビル+ピブレンタスビル12週間(1例)治療の効果と安全性を解析した。32例は生体肝移植後、5例が脳死肝移植後であり、移植から治療開始までの期間は中央値71ヶ月(4175ヶ月)であった。12例にdirect acting antiviral(DAA)治療歴あり、10例にHCV NS5Aの耐性変異を認めた。有害事象として、出血性十二指腸潰瘍を2例に、肺胞出血、帯状疱疹、サイトメガロウイルス網膜炎、失神、敗血症、急性拒絶反応、下血をそれぞれ1例ずつ認めたが、治療中止例はなかった。37例全例でsustained virological response (SVR)を達成した。2.第三世代シーケンサーによるHCVゲノム配列の解析:インターフェロンフリー治療無効例の治療開始前ならびにHCV再発時の段階での血液からRNAを抽出し、第三世代シーケンサーを用い、HCVゲノムの長いリード長の一分子ディープシークエンスを行った。その結果、HCVのNS3, NS5A領域の既知の薬剤耐性変異がひとつのHCVクローン上で多重変異となっていることを明らかにした。NS5AにP32del変異を持つ2症例については、遺伝子変異頻度が非常に高く、遺伝子不安定性が生じていると考えられた。3.肝移植前後おける薬剤耐性変異HCVのダイナミクスの解析:第三世代シーケンサーを用い、肝移植後の慢性肝炎期、インターフェロン治療前、HCV再発時、DAA治療前、HCV再々発時、HCV再発後1ヶ月の血清からRNAを抽出し、HCVゲノム配列のシークエンス準備を行った。おおむね計画通りに進展している。1.第三世代シーケンサーによるHCVゲノム配列の解析:平成29年度から引き続き、第三世代シーケンサーを用いたHCVのディープシークエンス解析を行う。加えて、薬剤耐性HCVの発生機序を明らかにするため、治療開始前と再発時のHCV配列と比較した分子系統樹解析を行い、薬剤耐性変異の起源を解析する。2.肝移植前後おける薬剤耐性変異HCVのダイナミクスの解析:第三世代シーケンサーを用い、肝移植前の血清ならびに肝組織、肝移植後の再感染後、急性肝炎期、慢性肝炎期、抗HCV治療前、治療1週間後、HCV再発時、HCV再発後1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月、1年後の血清を用い、HCVゲノム配列の解析を行う。これらを経時的に比較して分子系統樹解析を行い、HCVの多様性の変化を明らかにする。薬剤耐性変異HCVの肝移植前後の経時的変化を明らかにすることにより、肝移植後の最適な治療開始時期を決定することが可能となることが期待される。3. HCVレプリコンシステムを用いた薬剤耐性メカニズムの解析:同定された薬剤耐性変異をもつHCVの薬剤耐性メカニズムをin vitroで解析するため、HCVレプリコンシステムを用いて解析を行う。これまでの解析の結果、治療無効との関与が示唆されるHCVクローンについて、Huh7.5細胞を用いたHCVレプリコン細胞の作成を行う。
難治性視神経症に対する電気刺激治療の発展的研究

研究代表者は、網膜神経節細胞(RGC)に対して電気刺激が神経保護作用を有することを初めて見出した。以来、RGCが障害される難治性視神経症に対する新しい治療法として電気刺激治療の確立を目指してこれまで研究を継続してきた。難治性視神経症は眼科疾患のうち未だ治療法が確立されていない疾患の一つで中途失明原因の上位を占める。本研究ではこれまでの研究をさらに発展させ電気刺激治療の確立を目指した。本研究の結果、電気刺激によって網膜の血流に変化が生じた。また実際に多くの患者に対し電気刺激治療を行い、視力や視野が改善することを見出した。この成果は、難治性視神経症に対する電気刺激治療の確立につながると考える。本年度は、研究課題I-2'電気刺激によるRGCの軸索再生の検討'及びII'電気刺激の効果とRGCに神経保護を有する薬剤との相乗効果の検討'III'電気刺激のプロトコールの確立及び適応の決定'に着手した。I-2についてはラットの視神経挫滅モデルを用いて電気刺激の軸索再生促進効果を検討した。結果、電気刺激を行ったラットの視神経の軸索のうち挫滅部を越えたのは平均21.5±3本、一方電気刺激をしていない群では平均3.3±1.6本で有意な差がみられ、電気刺激に視神経の軸索再生促進効果があることが認められた。また研究IIについては生体の酸化ストレスに対抗する防御酵素の一つであるPeroxiredoxin6 (PRDX6)を候補薬剤とし、まずラット視神経切断モデルを用いてRGCに対するPRDX6の神経保護効果を検討した。Mutant投与群では生存RGCの細胞密度は747±122cells/mm^2(n=6)で、健常網膜の31%のRGCしか生存していなかった。一方、PRDX6投与群では、濃度依存的に生存率が上昇した。0.01μg/μl投与群では生存率は30%しかなかったが、0.1μg/μl投与群では42.5%と、Mutant投与群と比較して有意に生存率が向上し(P<0.05)、1.0μg/μl投与群ではさらに生存率が上昇し58%に達した(P<0.01)。今回の実験により、PRDX6は軸索切断されたRGCの生存を促進することが証明された。研究課題IIIについては大阪大学医学部倫理委員会およびUMIN(登録番号000005049)に登録して研究に着手しはじめた。本年度の研究成果でPRDX6がRGCに対する新しい神経保護薬となる可能性が見いだせたことが一番意義のある成果であった。また臨床研究のプロトコールがまとまり新たに臨床研究を開始できることは電気刺激治療の臨床応用の確立に向けて大いにつながるものである。本年度は、研究I"電気刺激による視覚再生のメカニズムの解明"および研究皿"電気刺激のプロトコールの確立及び適応の決定"について前年度に引き続き研究を進めた。研究1について本年度に行った研究は、血中のInsulin-likegrowth factor-1(IGF-1)が電気刺激によって血液網膜柵(BRB)を通過して網膜内に流入するかどうかについて検討した。ラットの左総頚動脈にrecombinanthuman IGF-1(hIGF-1)100μgを投与し、直後に左眼に電気刺激を1時間行った後、刺激終了後直ちに網膜を取り出し、処理した後にELISA法でhlGF-1のタンパク量を測定した。結果電気刺激を行った網膜でのhIGF-1の網膜タンパク1μg当たりの発現量は平均112pgで、sham刺激を行った網膜のhIGF-1の発現量は平均10pgであった。この結果から、電気刺激によって血中のIGF-1がBRBを通過して網膜内に流入することがわかった。この成果の意義は、まず網膜組織の電気的賦活によって血中のIGF-1がBRBを通過することを初めて見出したことと、BRBをどのように通過するのかそのメカニズムが解明されれば、薬剤を通過させる新しいドラッグデリバリーシステムとして経角膜電気刺激が応用される可能性がある。またこの成果は、研究H"電気刺激の効果と神経保護効果を有する薬剤との相乗効果の検討"ともつながっていく。臨床研究IIIについては昨年度に引き続き電気刺激治療の治療効果について検討し、一定の成果を得た。外傷性性視神経症48例48眼に対し、電気刺激治療を1カ月毎に1クール3回行い、治療前の視力、視野と治療開始3か月後の視力、視野を比較検討した。結果、視力改善が15眼(31.3%)、視野の改善は11眼(30.5%)であり、悪化例はなかった。

治療前の視力と治療後の視力改善との関連について検討した結果、光覚なしの症例は全例光覚なしのままであったが、それ以上の視力の例では視力の改善に有意な差はなかった。この結果は、少しでも網膜の機能が残存している例であれば、電気刺激治療によって視機能が改善する可能性があることを示すものである。本研究成果は、有効な治療法のない外傷性視神経症に対し、電気刺激治療が有用であるということを示唆するものであり、有効な治療法がなく、この疾患に罹患し苦しんでいる患者にとって非常に重要であると考える。本年度は、経角膜電気刺激の神経保護の発展的研究の最終年度であり、当初の計画をすべて達成できなかったが、最終年度の課題として、経角膜電気刺激の網膜視神経保護のメカニズムの解明のうち、電気刺激による網膜神経応答とそれに伴う網膜血流の変化について検討した。方法は、ネコ眼に対し、近赤外光を網膜に照射して網膜の反射を眼底カメラを用いて測定し、網膜内因性シグナルの変化を検討した。結果、経角膜電気刺激によって網膜の内因性シグナルが変化し、特に網膜内の血管と視神経の内因性シグナルが変化することがわかった。本研究の成果については、Morimoto T, et al.Characteristics of retinal reflectance changes induced by transcornealelectrical stimulation in cateyes. PLoSOne. 2014 20:e92186.今年度は、引き続き難治性視神経症患者に対する経角膜電気刺激治療の臨床応用を行なった。本研究を通して、難治性視神経症の一つである外傷性視神経症患者48例48眼に経角膜電気刺激治療を施行したところ、視力改善(0.2logMAR視力)は治療開始1か月後で10例(20.8%)、治療3ヶ月後で15例(31.3%)、治療6ヶ月後で16例(33.3%)であった。また特発性視神経炎治療後の視機能改善不良の患者14例16眼に対し経角膜電気刺激を施行したところ、視力改善(0.2logMAR視力)は、1か月後で4眼(25%)、3ヶ月後で6眼(37.5%)、6ヶ月後で6眼(37.5%)であった。このように経角膜電気刺激治療はこれまで治療法のなかった外傷性視神経症や視神経炎後の視機能改善不良例に対し一定の効果が診られることがわかった。今後、本研究を踏まえさらなる臨床研究を行う予定である。本年度は前年度に引き続き3つの研究課題を並行して行った。研究I電気刺激による視覚再生のメカニズムの解明の検討。今年度は、我々がこれまでに見出したInsulin-like growthfactor-1(IGF-1)が網膜内で発現が上昇するメカニズムの解明に取り組んだ。血中IGF-1が電気刺激によってどの程度網膜内への流入するのか検討した。ヒト由来のrecombinant-IGF-1(h-IGF-1)をラットの尾静脈に注射し、片眼のみに電気刺激を1時間行い、もう片眼はsham刺激を行い、刺激後に、網膜を取り出し、タンパクを抽出し、h-IGF-1抗体を用いてELISA法を行い、網膜のタンパク量1μg中に存在するhIGF-1のタンパク量を求め、電気刺激眼とsham刺激眼の網膜のhIGF-1の合有量を検討した。結果T電気刺激を行った眼の網膜1μg中のhIGF-1の量は平均43.4+/-18.6 ngに対し、sham刺激群では網膜タンパク1μg中に平均18.7+/-9.14
ジェットとクォーコニウムをプローブとした高温・高密度状態の研究

平成14年から17年にかけて、RHICにおけるPHENIX実験を遂行し、ジェットクエンチングとクォーコニウムをプローブとした実験研究を展開した。重陽子+金衝突実験における原子核修正因子R_<AA>の測定と、金+金衝突における単光子の原子核修正因子R_<AA>の決定から、高運動量領域において収量が抑制される主な原因が、パートンのエネルギー損失(ジェットクエンチング)にあることを実証した。また、衝突エネルギー、衝突原子核種、衝突中心度の関数として、各種ハドロンの収量を測定し、系統性を確立しつつある。単電子についての原子核修正因子R_<AA>の測定から、チャームクォークについても大きなエネルギー損失があることが確認された。この結果は従来のエネルギー損失機構の再検討を迫るものである。クォーコニウムについては、まず、陽子+陽子衝突におけるJ/ψの生成断面積を測定し、生成機構を明らかにするとともに、原子核衝突のレファレンスデータを得た。重陽子+金衝突におけるJ/ψ収量を測定し、始状態効果を取り入れた理論計算との比較から、終状態効果、即ち通常原子核中での非弾性散乱断面積についての知見を得た。さらに、金+金、銅+銅衝突におけるJ/ψ収量を測定した。種々の理論計算との比較をおこないつつあるが、現在のところ、QGPでの終了抑制とハドロン化過程での再結合を考慮したモデル計算が最も良く実験結果を再現する。並行して、RHICにおける研究成果を基に、LHCでの重要課題を整理した。LHCのALICE実験におけるクォーコニウムと高運動量粒子測定に的を絞った。クォーコニウム、高運動量粒子の粒子識別とトリガーに必要な検出器TRD(トランジション・ラディエーション・ディテクター)の開発と性能評価をおこなった。最終的に、実機大のプロトタイプについて性能評価をおこない、所期の性能を持つことを実証できた。本研究は、ジェットのエネルギー損失、及びクォーコニウムの収量、二つのプローブを用いて、高エネルギー原子核衝突により実現される高温高密度状態を調べることを目的とする。そのため、米国ブルックヘブン国立研究所(BNL)のRHIC加速器のPHENIX実験において、浜垣、小澤(データ収集)、三明(データの解析)、Zajc(実験の総括)を中心に、日本グループが総出で実験研究を遂行している。今年度は、重陽子+金衝突をおこない、金+金衝突との比較データを得つつある。また、PHENIX実験の解析に使用のため、ディスクアレイ装置等を購入し、解析環境の強化を図り、データ解析を開始した。本研究のもうひとつの柱は、次世代LHC加速器での物理に向けての準備であるが、浜垣と、Schukraft(LHC検出器総括)、Stachel(電子識別装置総括)、杉立(シミュレーションと電子識別装置テスト)、小澤(読みだし回路開発)を中心に研究を進めた。物理学会(秋)のシンポジウム、及び研究会を開催し、物理の再確認作業を行なった。得られた認識を基に、電子同定装置の必要性能、仕様を明らかにし、装置及びその読み出し回路系の開発のための基礎的な準備を開始した。ガス検出器のテストの為、使用ガスの性質を調べるための酸素濃度計、水分計を購入し、テストデータ収集のためのVMEシステムを構築するなどして、テストベンチを整備した。また、読みだし回路系の各部品の検討を行った。さらに、CERN-PSにおいて検出器プロトタイプのテスト実験を行い、現在その結果を解析中である。

米国ブルックヘブン国立研究所(BNL)のRHIC加速器のPHENIX実験において、浜垣、小澤(データ収集)、三明(データの解析)、Zajc(実験の総括)を中心に、日本グループが総出で実験研究を遂行している。今年度はジェットのエネルギー損失及びクォーコニウムの収量両方について、重陽子+金衝突実験結果を解析し金+金衝突との比較データを得つつある。特にジェットのエネルギー損失の結果から、金+金衝突の際に非常に高いエネルギー密度を持った状態が実現しているという確かな証拠が得られた。今現在、クォーコニウム収量の解析を鋭意進めているが、今年度はそのために、ディスクアレイ装置とラックマウント型、PCを購入し、解析環境の強化を図った。本研究のもうひとつの柱は、次世代LHC加速器での物理に向けての準備であるが、浜垣と、Schukraft(LHC検出器総括)、Stachel(電子識別装置総括)、杉立(シミュレーションと電子識別装置テスト)、小澤(読みだし回路開発)を中心に研究を進めた。電子同定装置の必要性能、仕様を明らかにし、装置及びその読み出し回路系の開発のための準備を進めている。昨年度ガス検出器のテストの為のテストベンチを整備したが、それを用いて、ガスチェンバー、読み出し回路の基礎開発を進めている。また、CERN-PSにおいて行なわれた検出器プロトタイプのテスト実験結果を解析し、ニューラルネットという新しい方式を用いた解析手法を確立した。本研究は、ジェットのエネルギー損失、及びクォーコニウムの収量、の二つのプローブを用いて、高エネルギー原子核衝突により実現される高温高密度状態を調べることを目的とする。米国ブルックヘブン国立研究所(BNL)のRHIC加速器のPHENIX実験において、浜垣、小澤(データ収集)、三明(データの解析)を中心に、日本グループが総出で実験研究を遂行している。今年度、核子あたり200GeVの金+金衝突の長期実験を遂行し、大量のデータを取得することに成功した。これらのデータから、ジェットのエネルギー損失及びクォーコニウムの収量両方について、高統計・高精度の結果を得るべく解析を進めてきた。クォーコニウムに関しては、解析初期段階で電子・陽電子対の不変質量分布にJ/φ粒子の明瞭なピークが見られ、今後の解析により統計量が増すことで決定的な結果が得られるものと期待されている。今年平成17年夏頃には予備的な結果をまとめる予定である。また、ディスクアレイ装置を追加購入し、解析環境の強化を図った。本研究のもうひとつの柱は、次世代LHC加速器での物理に向けての準備であるが、浜垣と、杉立(シミュレーションと電子識別装置テスト)、小澤(読みだし回路開発)を中心に研究を進めた。本研究において一昨年度整備したガス検出器のテストの為のテストベンチを利用して、電子同定のための有力な検出器であるGEM(ガス電子増幅器)及びその読み出し回路系の基礎的な開発研究を進めた。紫外光から光電効果により光電子を得るための光電面(フォトカソード)としてCsIが有力侯補であるが、CsIを光電面として用いた紫外光検出器の開発をワイツマン研究所(イスラエル)と共同研究により進めている。今年は、本研究の最終年度にあたっている。
ｂＦＧＦシグナル伝達のアンタゴニストを標的とした歯周組織再生治療薬の創薬

本研究では、Spry2が歯周組織の再生において新しい治療標的となり得るのかどうかについて、骨芽細胞、歯肉上皮細胞、歯根膜細胞を用いて検討を行った。骨芽細胞では、Spry2を抑制しbFGFとEGFの同時刺激を行うことで、ERKの活性、細胞増殖が亢進するとともに、ALP活性、Runx2の発現が上昇し、骨分化も促進された。歯肉上皮細胞では、骨芽細胞とは逆にERKの活性、および細胞増殖が低下した。その原因としてSpry2の抑制が、EGF受容体のユビキチン化およびプロテアソームでの分解を誘導していることが示唆された。一方、歯根膜細胞においては細胞増殖、細胞遊走が亢進したが、骨分化能は抑制された。本研究の目的は、ERKにより誘導されるネガティブフィードバック制御因子Sprouty2(Spry2)が阻害される作用点をタンパク質構造解析より割り出し、培養細胞および実験動物を利用してSpry2阻害剤を開発することである。最終的に、歯周組織破壊が起きた部位に、創薬されたSprouty2阻害剤を局所適用した歯周組織再生療法を開発し、その有用性を確立したいと考えている。平成25年度は培養細胞へのSpry2変異体導入とその細胞機能解析におけるシグナル伝達経路の解明を行なった。Spry2抑制骨芽細胞はbFGF+EGF刺激により、ALP活性試験とALP染色によりALP活性が亢進していることが確認できた。また、ウェスタンブロット法の結果、Spry2抑制骨芽細胞はRunx2の抑制とTwisitの活性が認められた。このことより、Runx2の下流にSpry2が作用を及ぼしていると考えられる。一方、Sprouty2変異歯肉上皮細胞は対照群と比べ、bFGF+EGF刺激により著しくEGF受容体のユビキチン化が亢進し、共焦点レーザー顕微鏡によりEGF受容体の分解が増加していた。結論として、本研究により、Spry2を抑制することで、骨芽細胞においては細胞増殖とともに骨分化が促進され、反対に歯肉上皮細胞では細胞増殖が抑制された。つまり、歯槽骨吸収部位に対してbFGFとEGF、Spry2阻害剤を併用すると、歯肉上皮の増殖、つまりdowngrowthが妨げられ、GTR法のように物理的なバリアを用いることなく生物学的に再生の空間が確保されることが期待される。in vitroの研究が優先的に実行されたために実験動物に対する研究が遅れている。並行して行なっているものの有意義な実験結果は現在のところ出ていない。現在までに、in vitroにおいてSpry2が効率よく歯肉上皮細胞において増殖を抑制、骨芽細胞において増殖・分化を誘導することが判明したため、次年度は実験動物にて歯槽骨吸収部位へ局所投与を行い、Spry2阻害剤の再生効率を測定する。同時に副作用による異常所見や周囲組織の癌化の有無等を経時的に観察する。また、多方面からの検討として、Spry2標的siRNAの局所投与も同時に確認する。次年度は、本年度の結果を踏まえ、Spry2KOマウスの口腔内に歯周病原因菌であるP. gingivalisを投与し、野生型と比較してKOマウスの歯周炎の程度を観察し、感染に対して抵抗性の有無を検討する。さらに、マウスの歯槽骨に人工的骨欠損を作り、その部位にマウスSpry2 RNAiを投与後、飼育を続ける。そのため、実験動物の飼育費と、高額となりやすいRNAi購入費を中心に予算を計上する予定である。
D.I.Y. Medicine:患者体内で作る自家移植用心臓代用弁の開発

我々は患者自身の体内で、自らの移植治療のために自家結合組織のみからなる心臓代用弁を形成するD.I.Y治療技術『生体内組織形成技術』を開発中である。体内に埋入した人工物周囲に、生体防衛機構の働きによって繊維芽細胞とそれが産出するコラーゲン線維によって構成されるカプセル状組織体を心臓代用弁に応用する試みである。組織形成に体外の特殊施設を必要としないため、幅広い施設で応用可能であり、安全性も高いと考えられる。シリコンやポリウレタンからなる鋳型をウサギ・ビーグル犬・山羊などの大動物の皮下に約4週間留置すると鋳型に沿った組織形成が行われた。鋳型を取り除くことにより心臓弁形状の組織体が得られ、フローサーキットで良好な開閉動作が確認された。形成される弁形状を徐々に改良し、物理特性を向上させる一方で実際の動物移植に備えて、導管に一体化されたもの、Valsalva洞形態を備える物などを開発した。短期のパイロットスターディーとして、人工心肺下にビーグル犬肺動脈弁位への移植に成功した。移植後の弁機能も良好に保たれていた。更に最近ではステント一体型の血管内治療用のバリエーションの開発を行い、山羊を用いた実験で経カテーテル試験的留置が可能となりつつある。ローコストであり不足しているホモグラフト代用弁に取って代わる可能性のある生体弁として期待される。自家組織のみから構成されるため、個体差にかかわらず安定して形成される技術が開発できれば臨床応用へのハードルは低いと考えられ、これまで人工弁の適応の難しかった小児や感染症患者への応用も可能であると考えられる。体内に埋入した人工物周囲に、生体防衛機構の働きによって繊維芽細胞とそれが産出するコラーゲン線維によって構成されるカプセル状組織体を心臓代用弁に応用するための技術開発を行なった。A. Conduit部分をも自家組織のみで形成するし、かつバルサルバ洞形態を再現する技術開発を行い、様々な鋳型を作成した。B.鋳型のプロトタイプが完成したので、皮下組織に植え込み、組織形成性を評価した。C.大動物への心臓弁位への移植実験を最終目標として体外での機能評価実験を行ないつつ、改良を進めている。D.人工心肺下の心臓弁移植モデルをビーグル犬を用いて構築した。E.更に体循環への応用を想定して、羊を用いた移植実験モデル開発を開始した。F.また鋳型の新しい形成方法(3Dプリンター)、形成過程の評価方法を開発中である。G.自家移植も開始した。体内に埋入した人工物周囲に、生体防衛機構の働きによって繊維芽細胞とそれが産出するコラーゲン線維によって構成されるカプセル状組織体を心臓代用弁に応用するための技術開発を行っている。自家組織からなるため、個体差にかかわらず安定して形成される技術が開発できれば臨床応用へのハードルは低いと考えられ、これまで人工弁の適応の難しかった小児や感染症患者への応用も可能であると考えられる。23年度はA.22年度に引き続き手術的に植え込むBiovalve付きConduit部分を自家組織のみで形成し、かつバルサルバ洞形態を再現する技術開発を行った。B.Aの鋳型を実際にビーグル犬や山羊の皮下に植え込み、組織形成性を評価した。C.体外での機能評価実験を行いつつ改良を進め、形成された弁機能は向上した。D.最適化されたバイオバルブを用いて実際に人工心肺を用いてビーグル犬の肺動脈弁位に移植を開始した。E.更に体循環への応用を想定して、山羊を用いた移植実験モデル開発を開始中であるが、解剖学的に大動脈弁位に移植するのは実験モデルでは煩雑かつコストがかかりすぎるので、心尖部-下行大動脈間に非解剖学的に移植する手技開発を進めており、試験的移植を開始しつつある。F.

また鋳型設計を迅速に導入する鋳型作製技術として3Dプリンターを導入した。H.新たな応用の可能性として、Biovalveを金属ステントに組み込む技術を検討し始めた。体内に埋入した人工物周囲に、生体防衛機構の働きによって繊維芽細胞とそれが産出するコラーゲン線維によって構成されるカプセル状組織体を心臓代用弁に応用するための技術開発を行っている。組織形成に体外の特殊施設を必要としないため、幅広い施設で応用可能であり、安全性も高いと考えられる。自家組織からなるため、個体差にかかわらず安定して形成される技術が開発できれば臨床応用へのハードルは低いと考えられ、これまで人工弁の適応の難しかった小児や感染症患者への応用も可能であると考えられる。24年度はA. 23年度に引き続き手術的に植え込むBiovalve付きConduit部分を自家組織のみで形成し、かつバルサルバ洞形態を再現する技術開発を行った。B. 23年度に引き続き、Aの鋳型を実際にビーグル犬や山羊の皮下に植え込み、組織形成性を評価した。C.体外での機能評価実験を行いつつ改良を進め、形成された弁機能は向上した。D.最適化されたバイオバルブを用いて実際に人工心肺を用いてビーグル犬の肺動脈弁位に移植を開始した。E.更に体循環への応用を想定して、山羊を用いた移植実験モデル開発を行ったが、解剖学的に大動脈弁位に移植するのは煩雑かつコストがかかりすぎるので、下記の血管内治療用ステントバルブを開発する事にした。F.それに伴い鋳型設計を迅速に導入する鋳型作製技術として3Dプリンターを導入した。G. QC(Quality Control)として摘出前の形成過程の評価方法を開発中である。I.実際にビーグル犬や山羊を用いて、開胸下に動物心臓内にBiovalveを金属ステントに組み込んだ物を移植する手技を開発し、試験的に自家移植した。基材作製技術・形状設計による弁機能の最適化・動物移植実験モデルの開発はほぼ予定通りに進んでおり、移植実験のための環境も整いつつある。成果報告も着実に行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。耐久性試験と弁機能の改善など物理的な改良を継続する。鋳型設計や組織成長を促進する技術を行う。また臨床応用に当たっては形成された自家組織のQC(Quality Control)をいかに確実に行うかが問題となる。動物種差・個体差の問題があり、実際に使用機会の大きな未熟児や老人における組織形成を摘出前に評価する方法が問われる。現在、業緒に示したSHMシステムやカプセル内視鏡を用いた評価方法を検討中である。