hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
こどもの疲労にかかわる物理・心理・社会的環境の解明と予防

こどもの疲労は何が原因になるのかを、物理・心理・社会的環境の検討・解明をおこなった。結果としてはこどもの疲労は物事を多面的にとらえる力と言語能力が有意的に関与することが分かってきた。また小児慢性疲労症候群の患者群での予後不良群と良好群において知覚統合・言語性・睡眠リズムを改善させると疲労症状改善につながった。これらのことより今後の治療の方向性として児の言語化を促していくような治療の有効性が示唆された。本研究は学童期の疲労にかかわる物理・心理・社会的環境の検討・解明を目標としていて、学童期の子供の疲労に対しての評価方法として信頼性・妥当性を検討するため評価可能な学年を対象として疲労形成要因分類をおこなう。また、疲労形成モデルとして年齢を合わせた小児型慢性疲労症候群患者を2年間追跡調査し予後不良群と予後良好群とを比較検討することにより疲労症状が軽減していくための要因分類をおこなう。以上のことを明らかにさせ1.疲労形成要因分類2.疲労に対する予防メンタルヘルスケア構築3.新たな学童期の疲労に対する提案4.小児慢性疲労症候群に対する治療開発への提案をまとめていく予定である。初年度と平成24年度は協力校に対して小学3年生から中学1年生各学年に現在国内外で広く一般的に疲労の評価Chalder fatigue Scoreと抑うつの評価Self depressionScalを行った。また基本的生活リズム調査のための1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査をおこなった。同時に年齢をマッチングさせた小児慢性疲労症候群の患者に対して追跡調査を2年目を継続観察をおこなった。施行間隔は1回目調査(初診時)と2回目調査は1年間とし、1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査、4.身体症状調査、5.うつ調査、6.知能検査をおこなう。さらにコントロールとして年齢をマッチングさせた健常小学生に対して1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査、5.うつ調査、4.知能検査をおこなっている。本研究は子どもの疲労に対しての形成因子を物理、心理、社会的環境を発育、発達段階を配慮しながら明らかにし、学童期の子どもたちの疲労を早期発見することを目的とした疲労質問紙の検討と疲労状態の一つの病態である小児慢性疲労症候群に対しての治療法の開発、確立を目的とした。検査は、今回のプログラムの目的を理解し同意を得た熊本市内の小中学校生7歳13歳(小学1年生中学1年生)の男子51名、女子35名合計86名を対象とした。平均年齢は12.06±1.23歳である。また、学童期の子どもの疲労に対しての評価方法として、信頼性、妥当性を検討するため評価可能な年齢を対象として、現在国内外で広く一般的に活用されているチャルダー(疲労の評価)、SDS(抑うつの評価)、WISC(知能検査)の検査をおこなった。チャルダー、SDS、WISCの相関関係を検証するため、各検査の各項目でかけあわせた結果において、相関係数は1%水準で有意(両側)なデータをもとに0.5%以上の対応サンプルについて有意確立を求め相関性の強弱を把握した。チャルダーとSDSの相関係数を1%水準で有意(両側)なデータをもとに0.5%以上の対応サンプルについて有意確立を求めたところ、7件の相関性を認めた。この結果からWISCとの相関関係を持つ対象者を調べると4件の相関性が認められた。つまりチャルダーとSDSの数値が高いとWISCの数値が低いという、疲労評価と抑うつ評価が知能検査の結果に対応するという結論が得られた。研究計画・方法本研究は学童期の疲労にかかわる物理・心理・社会的環境の検討・解明を目標としておりそのためまず学童期の子供の疲労に対しての評価方法としての信頼性・妥当性を検討し評価可能な年齢を特定しその年齢に相当する学年を対象として2年間のコホート研究を施行し疲労形成要因分類をおこなう。以上のことを明らかにさせ1.疲労形成要因分類2.疲労に対する予防メンタルヘルスケア構築3.新たな学童期の疲労に対する提案4.小児慢性疲労症候群に対する治療開発への提案をまとめていく予定である.【平成23年度】初年度は熊本大学医学部附属病院発達小児科を「疲労」を主訴に外来受診した患者に対した現在国内外で広く一疲労の評価として使用されているChalder fatigue Scoreによる疲労評価を行った。同時に年齢をマッチングさせた小児慢性疲労症候群の患者に対して追跡調査を2年間行うため、今年度、1回目調査(初診時)1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査、4.身体症状調査、5.うつ調査、6.不安調査、7.知能検査をおこなった。さらに年齢をマッチングさせた健常小学生に対して1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査、4.知能検査をおこなっている。

協力校選定での遅れと予定していた質問紙内容が当初対象としていた年齢での内容把握が個人によりかなりばらばらであったため施行時間がかかりすぎて児童の負担になり対象者を選定しなおしたため。健常児と患者との疲労調査実施を並行して行う予定ではあったが、健常児を公募する小学校との協議が遅れてしまい実施時期が遅れてしまった。今後は経時的変化の観察と調査によるデーター収集と児慢性疲労症候群患者群の初診時調査と健常群との比較検討により病態形成の要因分類をおこなう。以上のことを明らかにして最終的に1.疲労形成要因分類2.疲労に対する予防メンタルヘルスケア構築3.新たな学童期の疲労に対する提案4.小児慢性疲労症候群に対する治療開発を検討・解析していく。今年度はH23年度で開始した熊本大学医学部附属病院発達小児科を「疲労」を主訴に外来受診した患者に1回目調査(初診時)1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査、4.身体症状調査、5.うつ調査、6.不安調査、7.知能検査をおこなった。第1回目の継続フォローを行う。同時に年齢をマッチングさせた小児慢性疲労症候群の患者に対して追跡調査を2年間行うため、今年度、さらに年齢をマッチングさせた健常小学生に対して1.生活実態調査、2.睡眠・覚醒リズム調査、3.疲労度調査、4.知能検査をおこなっう予定。研究最終年度にあたり、1研究成果発表のためのパソコン購入、2論文作成作業を潤滑に進めるための複合機の購入、3データ数を増やすための検査器具(WISC-IV)の購入、4学会参加のための旅費、5データ入力のための人件費等々への使用を計画しています。研究支援者を雇用し現在の集積したデーター管理や健常児コントロールのコーディネートを行ってもらう。そのため人件費を使用予定。また、研究協力者に対しての謝礼金、心理士に対しての謝礼金を使用する予定
上皮性癌細胞の産生するムチンによる免疫担当細胞への作用機構の解析

我々は、上皮性癌細胞の産生するムチンが単球/マクロファージ上に発現するスカベンジャーリセプター(SCR)のリガンドの1つとして機能しうることを示してきた。すなわち、癌組織の微小環境において癌細胞より分泌されたムチンが、浸潤したマクロファージ上のSCRに結合し、同細胞を活性化する結果、シクロオキシゲナーゼ2(COX2)が誘導され、PGE2の産生が亢進する。さらに、PGE2の受容体であるEP2受容体を介してオートクライン/パラクラインに作用し、さらなるPGE2の産生やVEGFの産生を促進する。このムチンを起点としたカスケードをより明確にするために、マウス乳癌細胞株TA3-Haと非産生株TA3-Stを用いて検討した。2つの細胞株のin vitroにおける増殖速度はほとんど同じであったが、マウス背皮下においては、TA3-Haの方が著しく早く増殖した。各々の腫瘍組織でのムチン、COX2の発現量をウエスタンブロッティングやRT-PCRで比較するとともに組織化学的手法でも検討した。TA3-Haの腫瘍組織において、ムチンの発現、COX2の誘導が認められた。組織化学的には、浸潤したマクロファージにCOX2の誘導が観察されるとともに、血管内皮細胞のマーカーであるCD31の発現もTA3-Haの腫瘍組織で顕著に認められた。また、血管新生に関与するVEGFやMMP-2 mRNAの発現も、TA3-Haにおいて有意に高いことがわかった。さらに、TA3-Ha細胞に可溶型SCR遺伝子を導入すると、皮下腫瘍における増殖が著しく低下するとともに、遺伝子非導入細胞の増殖自体にも影響することがわかった。これらの結果は、ムチンをリガンドとするSCRを介した情報伝達が、腫瘍組織形成に大きな影響を与えていることを示している。マウス乳癌細胞由来株TA-3のムチン産生亜株であるHa株とムチンを産生しないSt株について、皮下腫瘍形成能と分子的背景について比較検討した。In vitroにおいては、両細胞の増殖速度に差異は見られなかったが、マウス背皮下における増殖速度は、Ha株の方が著しく早いことがわかった。Ha株の腫瘍組織におけるムチン(エピグリカニン)の発現及びCOX2タンパク質の誘導をウエスタンブロッティングで確認した。また、RT-PCRによりmRNAレベルでのCOX2の誘導も確認された。さらに、組織化学的研究により、浸潤したマクロファージの数はHaとSt株の腫瘍組織で差は見られなかったが、Ha株のマクロファージのみにCOX2の誘導が見られた。また、抗CD31抗体で血管新生について比較したところ、Ha株の腫瘍組織において多くの血管新生が認められ、腫瘍増殖との関連性が明確になった。これらの結果は、従来我々が明らかにしてきたムチンを起点としたカスケード、すなわち浸潤マクロファージ上のスカベンジャーリセプターにムチンが結合し、COX2を誘導する。PGE2の産生亢進に伴うEP2受容体を介した情報伝達がVEGFなどを誘導し、腫瘍組織形成に有利な環境を整えることになるという仮設を証明するものである。さらに、血管新生に関するその他の因子についても検討し、VEGFmRNAの誘導の他、MMP-2の活性型の発現がHa株の腫瘍組織において有意に高いことがわかった。
意志力を生み出す脂質分子と現代の食環境による破綻

多価不飽和脂肪酸は油の構成要素であり、食物を介して摂取しなければならない必須の栄養素である。多価不飽和脂肪酸は主にオメガ6とオメガ3に分けられる。現代では、オメガ6多価不飽和脂肪酸を含む調理油などの摂取増加やオメガ3多価不飽和脂肪酸を豊富に含む魚などの摂取減少に伴い、食の高オメガ6/低オメガ3化が進行している。このような食生活は脳形成に重大な障害を起こすことが報告されているが、どのようにして高オメガ6/低オメガ3食が脳形成に影響を及ぼすかについては不明な点が多い。本研究では中脳というモチベーションを司る脳領域に着目して、その仕組みを解明することを目指す。
人工知能技術を援用した道路ネットワーク構造物群の維持管理技術の開発

現在,整備されているトンネルおよび橋梁の点検データに加えてデータの取集・分析を行った.トンネル覆工コンクリートおよび橋梁点検データに関しては,新規に点検が行われたデータをデータベースに追加した.収集したデータは異なる劣化区分により評価されているものであるので,構造物ごとに統一した評価基準にキャリブレーションする必要があるために,同一尺度に変換するための理論開発を行った.点検データのキャリブレーション結果に基づいて,劣化進行の不確定性を考慮した確率論に基づくモデルの構築を行った.本研究で用いる劣化予測モデルは,すでに開発された複合Poisson過程を駆動雑音とする確率微分方程式に定式化してモデル化するものであり,点検データに基づいて予測式の精度を検証している.将来予測の精度の検証のために,仮に既に得られた点検記録と予測式の精度検証を行い,十分な再現性があることを確認した.また,橋梁に関しては複数の部材の劣化を考慮する必要があり,確率論に基づいてべイジアンネットワークを用いた複数部材の劣化予測に関する理論を開発中である.また,本研究で対象とする大規模データ解析に対応するために,機械学習理論を援用する理論開発を行っている.具体的には,確率論手法に基づいたベイズ情報更新理論と機械学習理論の特長を生かして,カーネル関数による機械学習効率の向上を期待できる手法の開発である.この成果に関しては,本年5月に国際学会で発表予定である.初年度の研究計画として,点検データの整備および劣化予測手法の開発を挙げている.1)点検データ整備これまでに整備されているトンネルおよび橋梁の点検データに加えてデータの取集・分析を行った.収集したデータは異なる劣化区分により評価されているものであるので,構造物ごとに統一した評価基準にキャリブレーションする必要がある.この点に関しては,カーネル関数を用いて,点検データのレーティングが異なる場合にも,共通に評価できる確率分布を得る手法の開発を行った.2)構造物の劣化予測手法の開発本研究で用いる劣化予測モデルは,複合Poisson過程を駆動雑音とする確率微分方程式に定式化して,Wiener過程を駆動雑音として用いることによる解過程の増減挙動を回避している.実点検データと確率微分方程式によるサンプル実現値のヒストグラムを比較することで予測精度の検証を行った.提案手法による結果は,実際の点検データ分布と非常に良い対応を示している結果が得られ,精度の良い予測が行えることが分かった.前述したトンネルの点検データは覆工コンクリート版の劣化のみに着目していたが,橋梁の場合には桁,床板,支承,橋脚および付帯施設など数多くの項目に対する点検が行われている.これら各要素の劣化モデルと橋梁全体の健全度を評価するモデルを構築することが必要となる.この点に関しては,研究を継続中である.実際には各種構造物が存在して,トンネル,橋梁,道路などの複数の構造物で構成されるネットワーク構造を形成している.リンク上に異なる劣化進行状態にある道路,橋梁・トンネルが存在しているので,維持管理戦略もシステムとして扱う必要がある.今後はネットワーク理論の最小費用流問題のアルゴリズムにより道路ネットワークの重要度・機能性の拘束条件を表現をして,毎年の点検データの蓄積から時々刻々ネットワーク上に存在する構造物の状態を入力して,予防保全型の予算配分を行うルールを人工知能技術で行う.現在,整備されているトンネルおよび橋梁の点検データに加えてデータの取集・分析を行った.トンネル覆工コンクリートおよび橋梁点検データに関しては,新規に点検が行われたデータをデータベースに追加した.収集したデータは異なる劣化区分により評価されているものであるので,構造物ごとに統一した評価基準にキャリブレーションする必要があるために,同一尺度に変換するための理論開発を行った.点検データのキャリブレーション結果に基づいて,劣化進行の不確定性を考慮した確率論に基づくモデルの構築を行った.本研究で用いる劣化予測モデルは,すでに開発された複合Poisson過程を駆動雑音とする確率微分方程式に定式化してモデル化するものであり,点検データに基づいて予測式の精度を検証している.将来予測の精度の検証のために,仮に既に得られた点検記録と予測式の精度検証を行い,十分な再現性があることを確認した.また,橋梁に関しては複数の部材の劣化を考慮する必要があり,確率論に基づいてべイジアンネットワークを用いた複数部材の劣化予測に関する理論を開発中である.また,本研究で対象とする大規模データ解析に対応するために,機械学習理論を援用する理論開発を行っている.具体的には,確率論手法に基づいたベイズ情報更新理論と機械学習理論の特長を生かして,カーネル関数による機械学習効率の向上を期待できる手法の開発である.この成果に関しては,本年5月に国際学会で発表予定である.初年度の研究計画として,点検データの整備および劣化予測手法の開発を挙げている.1)点検データ整備これまでに整備されているトンネルおよび橋梁の点検データに加えてデータの取集・分析を行った.収集したデータは異なる劣化区分により評価されているものであるので,構造物ごとに統一した評価基準にキャリブレーションする必要がある.この点に関しては,カーネル関数を用いて,点検データのレーティングが異なる場合にも,共通に評価できる確率分布を得る手法の開発を行った.2)構造物の劣化予測手法の開発本研究で用いる劣化予測モデルは,複合Poisson過程を駆動雑音とする確率微分方程式に定式化して,Wiener過程を駆動雑音として用いることによる解過程の増減挙動を回避している.実点検データと確率微分方程式によるサンプル実現値のヒストグラムを比較することで予測精度の検証を行った.提案手法による結果は,実際の点検データ分布と非常に良い対応を示している結果が得られ,精度の良い予測が行えることが分かった.

前述したトンネルの点検データは覆工コンクリート版の劣化のみに着目していたが,橋梁の場合には桁,床板,支承,橋脚および付帯施設など数多くの項目に対する点検が行われている.これら各要素の劣化モデルと橋梁全体の健全度を評価するモデルを構築することが必要となる.この点に関しては,研究を継続中である.実際には各種構造物が存在して,トンネル,橋梁,道路などの複数の構造物で構成されるネットワーク構造を形成している.リンク上に異なる劣化進行状態にある道路,橋梁・トンネルが存在しているので,維持管理戦略もシステムとして扱う必要がある.今後はネットワーク理論の最小費用流問題のアルゴリズムにより道路ネットワークの重要度・機能性の拘束条件を表現をして,毎年の点検データの蓄積から時々刻々ネットワーク上に存在する構造物の状態を入力して,予防保全型の予算配分を行うルールを人工知能技術で行う.地図情報システムのアップグレードおよび計算機関係の消耗品が未使用のために次年度繰り越しとなった.繰り越し分は,事前の計画通りの項目で早々に使用する予定である.
錐体外路疾患における神経伝達物質の臨床的および実験的検討

錐体外路系疾患の症状発現に神経伝達物質の異常が関与している事が知られている。我々は錐体外路系疾患のうちパーキンソン病に興味を持ち、この神経伝達物質の異常が髄液に反映されているか否かをDOPAHIN系代謝産物のHVA、セロトニン系代謝産物の5HIAAを測定することにより、検討した。その結果、パーキンソン病治療薬の種類、量の多少にかかわらず、パーキンソン病患者では、Yahrの重症度が増すのに従ってHVA、5-HIAA濃度が低下する傾向が得られた。これにより、髄液HVA値は日常生活労作の程度をある程度反映しているものと考えられた。また、5-HIAA値も、パーキンソン病における神経伝達物質異常はドーパミン系のみにあるのではない事を示唆していると思える。この事は、錐体外路系疾患をみるうえで、単一系統のみの注目では不充分である事をも意味し、今後の病態検討、また、治療法を考えるうえでも重要なことと思える。実験的なパーキンソン病発症に関する研究では現在、定位的脳手術手技を小山内を中心に獲得し、今後の薬剤投与への実験へと進んでいる途上にある。この途上で、現在我々が臨床工学で得たTRHによる症状コントロールへの可能性を検討していく予定としている。実験的研究が遅れぎみの点があり、報告書はやや延期とさせていただきたい。我々は錐体外路系疾患のうちパーキンソン病に興味を持ち、この神経伝達物質の異常が髄液に反映されているか否かをDOPAMIN系代謝産物のHVA,セロトニン系代謝産物の5-HIAAを測定することにより、検討した。その結果、パーキンソン病治療薬の種類,量の多少にかかわらず、パーキンソン病患者では、Yarrの重症度が重症化するのに従ってHVA、5-HIAA濃度が低下する傾向が得られた。これにより、髄液HVA値は日常生活労作度の程度を反映する可能性があるものと考えられた。また、5-HIAA値もパーキンソン病重症度が増応するにつれ低下が認められ、従来考えられていた様にパーキンソン病における神経伝達物質異常はドーパミン系のみにあるのではない事を示唆するものと思えた。この事は、錐体外路系疾患をみるうえで、単一系統のみの注目では不充分である事を物質学的側面からも示唆し、今後の病態検討をするうえでも、治療法を考えるうえでも重要なことと思えた。実験的なパーキンソン病発症に関する研究では現在、定位的脳手術手技を小山内を中心として獲得し、今後の薬剤投与への実験へと進めている途上にある。ここで現在、我々が臨床上得た知識であるTRHによる症状コントロールへの可能性を検討していく予定である。実験研究が遅れぎみのため、報告書はやや延期させていただいた。
幹細胞を用いた椎間板再生の臨床応用化プロジェクト

手術中に採取されたヒト椎間板髄核細胞を同一固体の骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共培養法で活性化する有効性と安全性を検討した。椎間板髄核細胞はそのものの単培養時に比べ、1細胞あたりのDNA活性、PG活性は共に約5倍に亢進した。また活性化髄核細胞は免疫不全マウスの皮下で、瘢痕形成は一部で見られるが、腫瘍化、著明な炎症所見などは一切みられず、細胞組織としての安全性が確認された。さらに、活性化後の髄核細胞に染色体異常などは一切見られなかった。本学cell processing center(CPC)内での細胞培養に関する受け入れ時、工程管理時、製品完成時(髄核細胞活性化完成時)の細菌、マイコプラズマ、エンドトキシン、ウイルスなどの感染否定試験のプランニングと細胞活性の指標化に関する研究を行った。その結果、このCPC内での各工程時におけるサンプリングの試行で、感染所見と同定されるデーター、所見は一切見られず、CPC内での細胞操作技術が安定したものと判断した。また細胞の品質管理における細胞活性の状態に関して、ヒト椎間板のspecific markerと考えられる新たなファクターの同定に成功し、同時にFACsを用いた細胞のソーティングで、椎間板細胞(特に髄核細胞)に含まれる細胞種類の新しい区分けが行えたことから、このデーターを基礎とした活性化髄核細胞の細胞活性度の測定指標を提案することができた。平成16年度においては、椎間板再生における細胞移植療法の臨床応用化に向けて大きく分けて2系列の実験、研究が行われた。1つは、大型動物における椎間板変性モデルの作製と細胞移植療法の実施である。ミニブタは当施設の管理面の問題から見合わされ、ビーグル犬を用いて行われた。全身麻酔下に手術を行い、18ゲージ針にて椎間板に穿刺し髄核を吸引した。これをレントゲンとMRIで評価し、変性椎間板モデルとしている。同時に腸骨から骨髄採取し、間葉系幹細胞を分離した。吸引した髄核細胞と間葉系幹細胞を共培養して短期間に髄核細胞を飛躍的に増殖させ2週間後に経皮的に再挿入した。これらの個体を3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月で再度評価し、今後ヒトへの臨床応用化に向けてその可能性、問題点について検討を加えて行く予定である。もう一つの系列の実験は、これまで動物実験にて我々が証明してきた自家間葉系幹細胞との共培養法がヒトの細胞にも応用可能かを検証する事である。これについて我々は当院の臨床研究審査委員会及び医の倫理委員会の承認を得て、実際の患者から同意の下に手術の際に得られた検体の提供を受け、同時に術中に骨髄採取した。両者から得られた髄核細胞及び間葉系,幹細胞を共培養した。その結果、個体によって多少の違いはあるものの全ての症例において髄核細胞の単層培養よりも共培養の方が有意に細胞増殖能の亢進が認められた。このことによって、細胞移植療法の実施にあたり、体外での培養期間を短縮させ安全に施行する事が可能であると考えられる。そして次年度においては、当院再生医療科との連携により臨床応用化に向けたプロトコールの確立と手技の開発を行い、その実現に極めて近いところまで研究を進めていく予定である。平成17年度においては、椎間板再生における細胞移植療法の臨床応用化に向けて(1)大型動物(ビーグル犬)における細胞移植療法の実施、(2)ヒト髄核細胞および自家骨髄間葉系幹細胞(MSC)を用いたin vitroで短期間での髄核細胞の増幅実験を中心に行われた。(1)に関して全身麻酔下に昨年度手術を行い、18G針にて椎間板に穿刺し髄核を吸引した。吸引した髄核細胞と間葉系幹細胞を共培養して短期間に髄核細胞を飛躍的に増殖させ2週間後に経皮的に再挿入し6ヶ月に評価した。

評価はDisc height index (DHI)、MRIと組織学的検討で行った。結果はそれぞれの項目において細胞移植群が変性群に比べ有意に変性度としては低く十分な変性抑制効果が得られていることがわかった。これにより大型動物においても自家活性化髄核細胞移植療法の有用性が明らかになった。(2)についてこれまで動物実験にて我々が証明してきた自家間葉系幹細胞との共培養法がヒトの細胞にも応用可能かを検証した。我々は当院の臨床研究審査委員会及び医の倫理委員会の承認を得て、実際の患者から同意の下に手術の際に得られた検体の提供を受け、同時に術中に骨髄採取した。両者から得られた髄核細胞及び間葉系幹細胞を共培養した。その結果、個体によって多少の違いはあるもののほぼ全ての症例において髄核細胞の単層培養よりも共培養の方が有意に細胞増殖能の亢進が認められた。また増殖させた細胞を長期保存してもその活性をある程度は維持できるという結果も得られた。この結果から細胞移植療法の実施にあたり体外での培養期間を短縮させ安全に施行する事が可能であると考えられる。現在は当院細胞移植再生医療科との連携により臨床応用化に向けたプロトコールの確立と手技の開発を行っている。平成18年度は、椎間板再生における細胞移植療法の臨床応用化に向けて、ヒト髄核細胞および自家骨髄間葉系幹細胞(MSC)を用いたin vitroでの短期間での髄核細胞の増幅実験を中心に研究が行われた。これまで動物実験にて我々が証明してきた自家骨髄間葉系幹細胞との共培養法がヒトの細胞にも応用可能かを検証した。我々は平成17年度から当院の臨床研究審査委員会及び医の倫理委員会の承認を得て、実際の患者から同意のもとに手術の際に得られた検体の提供を受け、同時に術中に骨髄採取をした。その結果、個体によって多少の違いはあるものの、ほぼ全ての症例において髄核細胞の単層培養よりも共培養の方が有意に髄核細胞の増殖能亢進が認められた。また増殖させた細胞を長期間保存してもその活性をある程度維持できるという結果も得られた。更に活性化髄核細胞の染色体異常は全くみられず、免疫不全マウスへの移植でも腫瘍化は認められず、その安全性が確認された。この結果から細胞移植療法の実施にあたり体外での培養期間を短縮させ安全に施行する事が可能であると考えられた。そして、更なるステップとしてこの移植術の対象疾患の限定、ならびに症例の選択など臨床応用に向けた具体的なプロトコール作りに着手した。当院細胞移植再生医療科との連携により得られた研究では、相対的に年齢が若い症例のほうがより活性化の高い髄核細胞を作りだすことができることが判明した。さらには検体が得られた椎間板の変性度に注目するとPfirrmann分類のGrade3以上が望ましいというデータが得られ、この結果をもとに臨床応用化に向けたプロトコールの確立と手技の開発を行っている。今後、活性化髄核細胞の移植術に関して医の倫理委員会などに申請する予定である。手術中に採取されたヒト椎聞板髄核細胞を同一固体の骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共培養法で活性化する有効性と安全性を過去4年間で示してきた。本年度は活性化終了後の腫瘍化に関して免疫不全マウスへの皮下移植後最低5ケ月以上の経過観察を行った。
新しいインスリン抵抗性改善薬としてのデヒドロエピアンドロステロン

目的:副腎アンドロゲンのDehydroepiandrosterone (DHEA)は思春期に分泌量が増加し、加齢と共に低下するユニークなホルモンである。以前、我々はDHEAには肝臓glucose-6-phosphatase (G6Pase)を抑制することによりインスリン低抗性改善作用があることを報告してきた。そこで今回、DHEAの肝臓に対するインスリン低抗性改善機序について、糖放出の観点から、インスリン抵抗性を示す2型糖康病モデル動物であるdb/db及び非糖尿病db/+mマウスを用いてを検討をおこなった。方法:7週齢の雄性のdb/dbマウスに0.4%DHEA食を1週間投与した。最初の検討では、尾静脈よりNaH14CO3を静注し、hexokinaseで処理後、30分後にtotal countに対する14C-glucoseの比を求めた。さらに、同マウスを用いた初代培養肝細胞にて、基質にfructoseを加え、30分後に上清中のglucose濃度を定量した。結果:NaH14CO3を用いた検討では、db/+mに比し、db/dbマウスで糖放出が亢進しており、DHEA投与群では糖放出が有意に抑制された。初代培養肝細胞の系にても同様に、db/+mに比しdb/dbマウスで上清中のglucose濃度が高く、DHEA投与群ではglucose濃度が低下した。結論:DHEAは糖尿病db/dbマウスにおいて肝糖放出を抑制し抗糖尿病作用を有しているものと考えられた。
仮想現実を活用したリアルタイム看護技術学習支援システムの構築

本研究では,これまで,経験からしか学習できなかった看護技術における「熟練の技」を伝承するために,手指センサーを用いて看護技術実施時の手指データを取得し,仮想現実(バーチャルリアリティ)を活用した看護技術時手指動作のリアルタイム再現による学習支援システムの構築を図ることを目的とする.平成21年度開発したプロトタイプシステムは,データ取得と再現表示は可能としたが,膨大な手指データを処理するのに時間を要し,リアルタイムに指を表示することは困難であった.また,評価実験として,採血技術を対象にして行ったが,手指の動きが小さすぎて,技術実施時の明確な特徴を認識できるほどに表現することは困難であった.これらのことから,本年度はそのシステムプログラムに改良を加え,技術実施時の手指動作データを取得し,その直後にバーチャルリアリティで再生できるよう,処理スピードを速めるために手指を線として表現することとした.さらに,学習支援システムとしての有効性について評価を行うために,同意の得られた初学者7名に対して実証実験を行い,インタビュー調査を実施した.その結果,7名全員が「本システムを使用して学習をしてみたい」と肯定的な意見が得られた.また,これまでの技術学習ではわからなかった実施時の手指の動きのデータを客観的に見ることができるので,看護師や他の人との違いなどもわかりやすくなるのではないかといった意見も複数見られた.本研究で,手指動作の3次元のデータの取得とそれを直後に再現できるシステムの開発まで進んだことは,採血技術実施時の手指の動きを定量化できることに加え,看護技術学習支援における有効性も示唆され,その意義は大きい.今後は実用化に向けて,継続したシステム改良を進めたい.本研究では,これまで,経験からしか学習できなかった看護技術における「熟練の技」を伝承するために,仮想現実(バーチャルリアリティ)を活用した看護技術時手指動作のリアルタイム再現による学習支援システムの構築を図ることを目的とする.そのため,本年度は,熟達した看護師の注射技術を実施する際の手指の動き,視線の動きに着目して収集したデータを用い,看護技術手順と合わせて分析を行った.その結果,注射技術においては,注射針刺入時に看護師は注視し,手指の角度や速度などの動きに特徴があることがわかった.また,手指のモーションキャプチャーシステムを使用して,採血技術実施時の注射器を把持する手指の位置データを取得し,そのデータを用いて3次元で技術の実施過程を再現できるプロトタイプシステムを開発した.モーションキャプチャーでは,15本のセンサーを手袋片手指関節に貼付して行った.採血技術においては,注射針刺入時と注射器の内筒を引く際に看護師の技の特徴があることがわかったが,今回のプロトタイプシステムで評価実験を行ったところ,手指の動きが小さすぎて,技術実施時の明確な特徴を認識できるほどに表現することは困難であった.本研究で,手指動作の3次元のデータの取得とそれを再現できるシステムの開発まで進んだことは,採血技術実施時の手指の動きを定量化できるため,その意義は大きい.今後は,学習支援の目的と照らし合わせて「熟練の技」データの特徴化と表現方法の工夫を行う必要がある.本研究では,これまで,経験からしか学習できなかった看護技術における「熟練の技」を伝承するために,手指センサーを用いて看護技術実施時の手指データを取得し,仮想現実(バーチャルリアリティ)を活用した看護技術時手指動作のリアルタイム再現による学習支援システムの構築を図ることを目的とする.平成21年度開発したプロトタイプシステムは,データ取得と再現表示は可能としたが,膨大な手指データを処理するのに時間を要し,リアルタイムに指を表示することは困難であった.また,評価実験として,採血技術を対象にして行ったが,手指の動きが小さすぎて,技術実施時の明確な特徴を認識できるほどに表現することは困難であった.これらのことから,本年度はそのシステムプログラムに改良を加え,技術実施時の手指動作データを取得し,その直後にバーチャルリアリティで再生できるよう,処理スピードを速めるために手指を線として表現することとした.さらに,学習支援システムとしての有効性について評価を行うために,同意の得られた初学者7名に対して実証実験を行い,インタビュー調査を実施した.その結果,7名全員が「本システムを使用して学習をしてみたい」と肯定的な意見が得られた.また,これまでの技術学習ではわからなかった実施時の手指の動きのデータを客観的に見ることができるので,看護師や他の人との違いなどもわかりやすくなるのではないかといった意見も複数見られた.本研究で,手指動作の3次元のデータの取得とそれを直後に再現できるシステムの開発まで進んだことは,採血技術実施時の手指の動きを定量化できることに加え,看護技術学習支援における有効性も示唆され,その意義は大きい.今後は実用化に向けて,継続したシステム改良を進めたい.
結晶シリコン太陽電池の高効率化に向けたキャリア選択性材料に関する研究

高い透明度と導電性を両立するキャリア選択性材料として酸化チタンに注目し、スパッタリング法および原子層堆積法による薄膜作製と特性評価を実施した。高い導電を得るためにニオブをドーピングした酸化チタン薄膜の作製には、スパッタリング法を用いた。堆積速度、基板温度、ガス流量、成膜時の圧力およびポストアニーリングプロセスの影響についての調査を実施し、最適な条件のもとで、結晶シリコン太陽電池の透明導電膜として十分な透明度と導電性を達成することができた。太陽電池への実装には、界面でのキャリア再結合速度を十分に低くすることが必要とされる。界面のパッシベーション性能については、低いダメージでの成膜が可能である原子層堆積法を用いて調査を実施した。基板温度とポストアニーリング温度を系統的に変化させるとともに、結晶シリコンとの界面に酸化アルミニウム膜を導入し、その効果を調べた。その結果、n型シリコン基板、p型シリコン基板のいずれにおいても実効少数キャリア寿命が2ミリ秒を超える良好な特性を実現することができた。高いパッシベーションを有する膜の上に、さらにニオブをドーピングした酸化チタン膜を堆積させると、成膜時のダメージによりパッシベーション性能が低下することがわかった。このダメージは、ポストアニールにより一部は回復可能であるが、さらなる高性能化が課題である。また太陽電池への実装においては、電極材料とオーミック接触を得るためのプロセス開発が必要である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、結晶シリコン太陽電池の高効率化に向け、金属酸化物薄膜など異種材料とシリコンのヘテロ構造をキャリア選択性接合に用いるための基盤技術の構築と基礎学理の解明を行うことを目的とする。今年度は、電子の選択性材料として期待される酸化チタン薄膜の成長において、金属チタンターゲットを用いた反応性スパッタリングプロセスの制御パラメータや基板の種類と膜の性状についての関係を調査した。その結果、基板の種類に依存して酸化チタン薄膜の電気的特性が大きく変化することを見いだした。具体的には、同一の成膜条件において、成膜直後の酸化チタン薄膜の電気抵抗率は、ガラス基板上においてシリコン基板上の薄膜と比較して3桁以上高いことがわかった。成膜直後の酸化チタン薄膜は、基板の種類に依存せずに非晶質であったが、熱処理によりシリコン基板上の薄膜のみが結晶化し、表面平坦性が低下した。これらの結果は、酸化チタン薄膜の基板の種類に依存した電気抵抗率の大きな変化が、膜の微細構造によることを示唆している。また、酸化チタン薄膜の吸収スペクトルは、成膜時におけるアルゴンと酸素の混合比によって変化し、透明性の高い薄膜を得ることに成功した。併行して、チタンの一部をニオブで置換することによる酸化チタン薄膜の低抵抗化に取り組んだ。ニオブをドープした酸化チタンをターゲットとする高周波スパッタリングにおいて、成膜温度、ガス比、圧力およびポストアニーリングプロセスなどの最適化を通じて透明導電膜として機能する低抵抗化に成功した。今後は、界面でのパッシベーション性能の改善のため原子層堆積法との併用について検討を行う。シリコン基板上に太陽電池用のキャリア選択性接合に要請される吸収係数、電気抵抗率を有する酸化チタン薄膜の成長条件を得ることができた。界面でのキャリア再結合抑制のために、極薄パッシベーション膜の導入が必要と考えられるが、実績のある原子層堆積法を併用することで目的とする性能が得られる見通しを得ている。よって、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。低抵抗酸化チタン薄膜の実現には、通常は400°C以上の比較的高温プロセスが必要である。原子層堆積により形成する金属酸化膜をパッシベーション膜として機能させるには、膜の性状を非晶質とする必要があるが、熱処理による結晶化が懸念される。よって低抵抗酸化チタン薄膜の形成温度の低温化と、熱安定性に優れたパッシベーション材料の開発の両面から検討を進める。具体的には、ニオブドープ酸化チタン薄膜の電気的および光学的特性と成膜プロセスとの関係のさらなる調査、多様な金属酸化膜のパッシベーション性能の熱的安定性の調査を進め、最適な組み合わせを太陽電池に実装する。
反実在論の実質化－－時間の反実在論

本研究は、「現在・過去・未来」という時間区分の全てに対して反実在論的世界観を展開することを趣旨とする。昨年度までの研究により、実在論への批判の背景には、言明の意味という確たる土台を持つ領域で議論する、という慎重な姿勢があることが判明していた。しかし、同時にこの「土台」なるものには懸念が抱かれていた。即ち、反実在論的な意味の理論が基礎とする「検証主義」の原理に対しては、「知識可能性のパラドクス」なるものが提起されていた。そのため、平成24年度は反実在論的な意味の理論自体の擁護、とりわけ、このパラドクスの無害化を課題とした。たしかに、この課題は申請内容には含まれていないが、このパラドクスが避けられないならば反実在論という立場自体が瓦解するのであるから、この課題は極めて必要かつ重要である。検証主義は、「真なる言明はどれも、それが真であることが原理的に知られうる」と定式化される。知識可能性のパラドクスは、この検証主義からは「真なる言明はどれも、それが真であることが知られている」という認めがたい結論が導出される、というものである。私はまず、この問題に関して全体的なサーベイを行い、1980年代に反実在論者からの反論によって脅威が或る程度除去されたこと(Timothy Williamson (1982)、そして近年になってよく似たパラドクスが提出されていたことを突き止めた(Julien Murzi (2010)の「理想化のパラドクス」)。その上で、私は知識可能性のパラドクスへの従来の反論を跡付けつつ、この新しいパラドクスを回避すべく議論した。これは、例えば「10の10乗+1は素数であるか否かである」が真であることは理想的な認識主体にのみ知り得る、という前提から発するパラドクスである。しかし、私の見出したところによればその前提は成立せず、パラドクスは構成されない。本研究は、「現在・過去・未来」という時間区分の全てに対し、反実在論的世界観を展開することを主旨とする。平成23年度は、未来に関する実在論的見解として「宿命論」を採り上げ、これを批判することを研究課題の筆頭とした。過去についての反実在論を展開した英国のダメットは宿命論に対する批判をも行っているため、私はまずこれの精査に取り掛かった(Dummett (1964), "Bringing about the Past"、Dummett (1986), "Causal Loops"、および、Sobel (1966), "Dummett on Fatalism")。その結果、ダメット的な宿命論批判は、宿命論がいわゆる「反事実的条件法」で述べられた文を本質的に利用していることを根拠の一つにしているということを明らかにした。このことは、ダメット的視点から実在論・反実在論を捉えるならば、文の「意味」というレベルに立ち返る必要があることを意味する。これは申請時には判明していなかった点であり、かつ未来についての反実在論を確立する為には必要にして重要な視点であると考える。他方で、上の研究を進める中、実在論・反実在論の論争に対する俯瞰的視点が得られた。即ち、論争には二つのスタイルがあり、それらは「存在」の観念を当たり前のものとして使用するか否かによって分けられる。そこで、私はこの二つの見方を比較し、「存在」の観念を当然視しないスタイルの下での実在論・反実在論が、他方の見方に於ける実在論・反実在論とどのような関係にあるのかを考察した。その結果として、「存在」の観念に基づかない実在論・反実在論と、そうでないものとの関係は単純でなく、同時に合わせて採る認識論等の他の哲学的立場によって変化する、という結論を得た。こうした視点の導入は、問題を多面的に捉えることを可能にし、拙速を防止するという意味で、申請した研究内容に堅実さを齎すものであると考える。

その上で、私は知識可能性のパラドクスへの従来の反論を跡付けつつ、この新しいパラドクスを回避すべく議論した。これは、例えば「10の10乗+1は素数であるか否かである」が真であることは理想的な認識主体にのみ知り得る、という前提から発するパラドクスである。しかし、私の見出したところによればその前提は成立せず、パラドクスは構成されない。「研究実績の概要」に述べた通り、申請時には知られていなかった点が明らかとなり、本研究を完遂する上で重要な発見があった。従って、当該年度の研究計画として掲げた「未来に関する実在論の批判」という課題については順調に進展していると言える。しかしながら、他方、同じく掲げた「過去に関する反実在論の拡充」という課題がおろそかとなり、不満が残る。本研究の今後の推進方策には、特に変更がない。なぜなら、たしかに、「現在までの達成度」に述べたように、「過去に関する反実在論の拡充」には不満が残るが、この課題は次年度に於いても引き続き探求する予定となっているためである。但し、予期していたよりも集中的な検討を要することになるのは確かである。
調和解析の記述集合論

調和解析に登場するcapacityの理論への記述集合論への応用と、弱い形の決定公理が集合論のいかなるモデルで成立するかという問題に取り組むために、位相群論、調和解析学、測度論、集合論とくに巨大基数公理、記述集合論などのテーマをこの観点から再編成する目的で幅広く調査した。巨大基数公理と記述集合論の関連を理解することを目的として、京都大学で開催された「巨大基数の集合論」共同研究集会に参加し、射影集合を含むより広いクラスの実数の集合論に対する巨大基数公理の影響について討議した。とくに、無限組み合わせ理論と実数の集合論を結ぶ掛け橋となる実数値可測基数の性質の解明は今後の課題として残されている。また、その一方で、調和解析は自然現象を解析する物理数学を源流とするものであり、関連する現象の個々の例はまさに具体的な音や光の自然現象のなかに、いたるところに存在する。もちろん、それらを直接取り扱うことは我々の目的とするところではないが、研究の動機付けとなる具体例との関連を見失わないためにも、具体的な数値のシミュレーション(数値実験)を取り入れ、発散する三角級数の和の増大度などをコンピュータによって数値計算した結果から無限の遠方での漸近挙動を予測し、しかるのちその予測に解析学の手法で厳密な証明を与えるという方法を確立した。なお、この「発散する三角級数」は、調和解析的零集合の研究において、測度論的な考察に不可欠の道具である。調和解析に登場するcapacityの理論への記述集合論の応用と、弱い形の決定公理が集合論のいかなるモデルで成立するかという問題に取り組むために、位相群論、調和解析学、測度論、集合論とくに巨大基数公理、記述集合論などのテーマをこの観点から再編成する目的で幅広く調査した。そのなかでも、H.Becker, A.S.Kechris, G.Hjorthらによる、ポーランド群の作用によって誘導される同値関係の記述集合論的研究が、われわれの問題との関連においてもっとも重要と考えられたため、集合論の専門的研究者に向けてその内容を報告して議論を呼びかけ(9月3日9月6日、名古屋大学大学院人間情報学研究科において)集中的に討議した。昨年度に引き続き、実数の集合のσイデアルの性質に関連して、Kechrisらの先行する研究を検討した。実数の例外的に小さい集合のクラスの位相構造と非古典論理の束の構造との対応関係を模索する目的で、非古典論理の研究会に参加した(平成15年9月、静岡大学理学部にて)。無理数の計算論的構造をよりよく理解するために、集合論、実数値計算論、二階算術の証明論及びモデル論の研究者を集め、京都大学数理解析研究所の共同利用事業のひとつとして、研究集会「実数の集合論と計算論」を開催した(平成15年10月,京都大学数理解析研究所にて)。この研究集会の報告は京都大学数理解析研究所講究録No.1360として平成16年4月に公刊される予定である。高い階層にある射影集合の性質など、実数の集合に関する強い結果は、通常の集合論の枠内で決定できないものになるため、さまざまな仮説の無矛盾性を評価するためのツールとして、強制法の理論の最新の動向を追求する必要があることがわかった。この方面の研究は現在活発であり進展も早いため、再度、集合論の若手研究者の会議に出席して討議を行った(平成16年1月,北見工業大学工学部情報システム工学科にて)。さらに、KechrisとLouveauの研究で用いられたGandy位相の理論等に関連して、集合論および二階算術のモデル理論の研究者を対象として、理論の詳細について解説と報告を行い、位相空間論の研究者をも交えて討論を行った(平成16年2月,神戸大学大学院自然科学研究科にて)。

もちろん、それらを直接取り扱うことは我々の目的とするところではないが、研究の動機付けとなる具体例との関連を見失わないためにも、具体的な数値のシミュレーション(数値実験)を取り入れ、発散する三角級数の和の増大度などをコンピュータによって数値計算した結果から無限の遠方での漸近挙動を予測し、しかるのちその予測に解析学の手法で厳密な証明を与えるという方法を確立した。なお、この「発散する三角級数」は、調和解析的零集合の研究において、測度論的な考察に不可欠の道具である。
精製ヒト・インターロイキン1の制癌への応用の試み

我々はインターロイキン1(IL1)がヒト・メラノーマ細胞(A375)に対しinvitroで増殖阻害活性を示すことを見出しているが、今回、IL1感受性及び耐性のクローン株をヌードマウスに移殖後、ヒトrecombinant 1L1αを投与し腫瘍の治療を試みた。まずIL1感受性クローンをBalb/cヌードマウスに皮下移植し、腫瘍の直径が約1cmに達した後、腫瘍内にIL1αを3,1,0.3mg7日に1度3回投与した。その結果、IL1投与群ではいずれの場合もIL1投与中腫瘍の増殖が抑制された。しかし投与をやめると増殖は回復した。又、25%のマウスにIL1投与により腫瘍の壊死が認誘された。次に、IL1耐性のクローンを移植し、やはり腫瘍の直径が約1cmに達した後、腫瘍内にIL1を1日おきに6回連続投与した。その結果、コントロール細胞の増殖が悪く有意差は認められないものの、IL1投与により増殖抑制の傾向がみられた。又、IL1投与群では投与量(30.3mg)にかかわらず、約60%のマウスに腫瘍の壊死がみられた。従って、IL1はin vitroの感受性にかかわらず、又、T細胞の関与なしにin vitroにおいて抗腫瘍活性を示すことが示唆された。更に我々はin vitroにおいて、マウス骨髄性白血病細胞(M1)に対しIL1αが増殖抑制活性を持つことを見出した。IL1αの増殖抑制活性はインターフェロンα,β(TNF),腫瘍壊死因子(TNF)と組み合わせることによって著るしく増強された。同時にIL1+IFN,IL1+TNF処理で細胞のマクロファージ様細胞への分化が誘導された。そこでin vitroでもIL1により同様なことが起るか否か研究を行った。まず、ヌードマウスに腫瘍を腹腔内移植後1週目から、IL1αを5日連続腹腔内投与したところ、1日IL1を0.1,0.01mg投与群で腫瘍の治癒,延命効果が認められた。今後、IFMとの間で腫瘍の治療において相乗効果が認められるか否か、in vitroでも腫瘍の分化が認められるか否か検討する予定である。
遺伝子多型解析によるサリドマイドの至適投与量の設計及び薬物動態に関する情報の構築

1.研究目的:サリドマイドは、非酵素的に加水分解を受けやすいとされる化合物であるが、一部はCYP2C19によって代謝されることが報告されている。遺伝子多型解析において、CYP2C19はアジア人の約20%に欠損が見られるため、患者によって血中濃度に差が出ることが推察される。本研究は、CYP2C19遺伝子多型解析とサリドマイド血中濃度測定法を確立し、サリドマイド服用患者の血中濃度の推移について検討した。2.研究方法:全血を用いた効率的なCYP2C19遺伝子多型解析方法(PCR-RFLP法)について検討した。血中濃度については、最初にHPLCによるサリドマイドのR及びS体の分離条件の検討を行った。患者からの採血については、サリドマイド内服直前及び内服1、2、3、4、6、8、12及び24時間後に行い、濃度を測定した。3.研究結果:CYP2C19遺伝子は、ポリメラーゼとして増幅性に優れ、前処理を必要としないKOD FXを用いることで、容易にしかも高感度に増幅可能となった。多型解析は、増幅したCYP2C19遺伝子をSmaI(CYP2C19^*2)及びBamHI(CYP2C19^*3)にて処理することにより容易に解析可能となった。サリドマイドのR及びS体の分離は、カラムにCHIRAL PAKAD-RHを、移動相に水:アセトニトリル=75:25混合溶媒を用いることで良好に分離できた。検量線は、両異性体とも0から10μg/mLの範囲で良好な直線性が得られた。サリドマイドを1日当たり100mg連日投与している患者において、R及びS体両方とも内服後約6時間でC_<max>に達し、R体で0.24μg/mL、S体で0.17μg/mLであった。また、トラフとなる24時間後はR体で0.03μg/mL、S体で0.05μg/mLであった。本患者の遺伝子型はCYP2C19^*1/^*3であったことから、平均的な代謝能力を有するものと推察される。CYP2C19遺伝子多型解析と血中濃度測定法が確立できたことから、遺伝子多型と血中濃度との関連について今後ともデータの蓄積を行い、薬物療法に活かしていきたいと考えている。
エリスロポエチン受容体のベータサブユニットの単離

本研究の目的を達成することをひとつの目的として、エリスロポエチン受容体(EPOR)を過剰発現させたトランスジェニックマウスの作製を試みた。過剰発現のためのプロモーターとしては鶏のベータアクチンプロモーターを用いた。全長型のEPOR(EPOR-F)と細胞内領域欠損型EPOR(EPOR-T)とを過剰発現させたマウスをそれぞれ2系統樹立することに成功した(EPOR-F-Tgマウス、EPOR-T-Tgマウス)。EPOR-Tはヒトの骨髄中で大量に発現している変異型受容体であり、細胞株を用いた実験からは、EPOR-Fからのシグナル伝達に対して阻害的に(ドミナントネガティブに)作用する受容体であることが分かっている。樹立したTgマウスには外見上は特に異常を認めず、生殖能力も有しており、繁殖可能であった。末梢血の解析では、EPOR-F-Tgマウスには異常を認めなかったが、EPOR-T-Tgマウスでは軽度な正球性正色素性の貧血を認めた。さらに、フェニルヒドラジン投与による溶血性貧血の誘導により、EPOR-T-Tgマウスはきわめて高い致死率を示した。以上の結果から、EPOR-Tは生体内においても赤血球産生に対して阻害的に作用する受容体であることが明らかになった。(以上の結果は現在投稿中である。)次に、これらTgマウスの骨髄細胞を用いて、申請書に記載したような実験を行い、EPORのいわゆるセカンドサブユニット(ベータ受容体)の単離を試みている。現段階では候補遺伝子を特定できていないが、得られたTgマウスはきわめて有用な材料を提供し得るものと考えており、今後さらに実験を進めていく予定である。
ゲノムワイド関連解析を用いた中枢神経系胚細胞腫瘍の発がんリスク遺伝子の解明

研究代表者の施設を含む、全国の8つの研究協力機関でリクルートを行い、研究参加の説明同意を行った中枢神経系胚細胞腫瘍患者および治療後生存者138名から血液検体を採取した。研究委託期間を通じて、DNAを抽出し濃度と量を測定し、冷蔵保存した。DNAの濃度と量については、研究代表者の施設でダブルチェックを行った。現在、共同研究機関である大阪大学とコネチカット大学に、Discovery cohortの138サンプルを送付する手続き中であり、大阪大学でのSNPアレイ、およびコネチカット大学でのWhole Genome Sequencingによって、サンプルのgenotypingをまもなく開始する。患者リクルートを行っていただいた研究協力者より、参加者の臨床情報(腫瘍部位、病理診断・亜分類、腫瘍マーカー値、治療内容、再発の有無、生死など)を収集した。Discovery cohortに必要な検体収取に時間を要したため、genotyping開始が遅れている。H30年度中に予定していたDiscovery Cohortのgenotypingが、H31年度に行うことになったため、H30年度に計上していた物品費、委託費を、大幅にH31年度使用することのいなったため。
雌生殖器の形態に基づくフトカミキリ亜科の系統解析

これまでの研究で残されていたカミキリムシ郡のうちの、大群であるフトカミキリ亜科について雌生殖器の比較を始めた。これに先立ち、手持ちの材料(標本)の不足を補うために、福島県、四国地方、奄美大島での資料収集を行った。収集した標本は、雌生殖器以外の内部形態の検視もできるように、一部を液浸標本で保存した。これらは、将来にわたり活用していく予定である。日本産フトカミキリ亜科の中から代表的な種を選び雌生殖器を比較した結果、全般的に雌生殖器が新形質を示し、成虫の外部形態のいちじるしい多様化にもかかわらず、産卵管の部分(腹部第8節と9節)の形態は同質的であった。このことは、フトカミキリ亜科の起源が比較的遅く、種分化が急速に起きたことを暗示している。いっぽうで、受精嚢の形態は非常に多様であった。そこで、日本産フトカミキリ亜科21族のうちの15族25属44種について、受精嚢の形態を比較検討した。その結果、受精嚢の形態は個体変異が大きいものの種レベルの分類形質として重要であることがわかった。また、高次分類の系統解析における雌生殖器の重要性がこの亜科でも示唆された。これらのことについて、フトカミキリ亜科を除くカミキリムシ群の雌生殖器についてまとめた論文の中の総合考察の部分で、代表的な種の図とともに簡単に記載した。今後は、フトカミキリ亜科のうちある特定の族を定め、できる限り多くの種の雌生殖器を比較検討して、その族の系統解析を行っていきたい。そして、最終的にはフトカミキリ亜科全体の系統解析を試みたい。