hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高次精度パラメトリック時空間モデルによる機械と流体の相互作用解析手法の開発

また,同様な理由でトレッドを含むタイヤの解析にslip-interface法を利用する手法を検討した.タイヤは接地面があるため,回転部の他に前年度に提案したトポロジー変化に対応する手法(ST-TC法)を併用する手法を用いた.本手法は, slip-interface上では適応が難しく,その難点を回避するために, slip-interface法にweakly-imposed Dirichlet boundary法を適応した.本手法は,境界面のDirichlet boundaryコンディションを弱く設定する手法で, Discontinuous Galerkin法で一般的に採用されている手法である.特に,メッシュ解像度が低いときに通常のDirichlet boundaryコンディションより解析精度が良く,解像度が十分な場合は両者に差異がないことも認められている.以上の点より3手法の組み合わせにより横溝を含むタイヤの解析を実現した.機械工学本年度予定していた,トポロジー変化を伴う流れの解析を終え,さらに昨年度の成果を包括する新しい計算手法を提案する事ができた.具体的な計算に関しても,非圧縮性流体の定式から,温度を含む定式化,圧縮性流体の定式化まで拡張する事ができたため.当初の予定では,本年度はトポロジー変化のないケースを行う予定であった.しかし,研究が順調に進んだため,トポロジー変化のあるケースを試すことが出来,またその結果も良好であった.トポロジー変化に対応する当初の予定のすべてではないが,ひとつ確実な手法を得ることが出来たので当初の計画以上に進展していると評価する.最終年度は,2年間で構築した計算手法がどのように使え,どのように役に立つのかという事を中心に示していく予定である.様々な計算を行う事で,計算手法の欠点を発見する事も出来ると考えられるため,それらの改善も本年度行っていく.流体問題において順調な成果をあげているため,適応範囲を広げるために,熱流体問題への拡張を検討している.この結果,同じシステムを利用した熱流体問題に適応できることを示す.また,昨年度は行わなかったが計画にある別のトポロジー変化への対応法に対して調査し,研究を進める.本年度はこの部分が研究の核となる.次年度は,主に解析を行う.解析に必要な計算機の整備とスーパーコンピュータ等の使用料が発生するため.また,成果発表を海外で行うため.一部の計算機の整備を前期に行う.また,年間にわたりメッシュ生成のためRAを雇用し行う.計算規模によってはスーパーコンピュータを使用するためその使用料に使用する.研究の中で,具体的な計算を行う際,実際の形状に合わせて計算を行う必要があるがこの形状制作や、それに合わせたメッシュの制作に時間がかかるためRAをその制作スピードをあげる工夫をしている.次年度も主にこの費用を使い,それに必要なコンピュータの整備及び,本年度は国際会議での発表に使用する.
電位依存性K^+チャネルの不活性化過程の分子機構に関する研究

本研究は、電位依存性K^+チャネルが示すゲート機構の内、不活性化と呼ばれる現象に焦点を絞って、その分子機構を明らかにしていくことを目的として行ったものである。この目的のために、軟体動物アメフラシの中枢神経系より遺伝子クローニングされた電位依存性K^+チャネルのうち、顕著な不活性化を示すaKvl.laと全く不活性化を示さないaKv5.1の性質を、アフリカツメガエル卵母細胞をチャネルの発現系とし、パッチクランプ法を用いる事により解析した。aKvl. laでは、チャネルのアミノ末端構造によるチャネル孔の閉塞による不活性化(N型不活性化)により、チャネルが示す不活性化が関与する現象の大部分が説明可能であると考えられていた。一方、このチャネルのアミノ末端欠失変異体(ΔN)は、全くN型不活性化を示さないが、条件によっては性質の異なる不活性化(C型不活性化)を示す事が明らかになった。そこで、このチャネルが示す特徴的な現象の一つである蓄積的不活性化においてN型、C型不活性化の関与を探るために、種々のイオン環境下や薬物の存在下において、野性型aKvl. laとΔNでみられる蓄積的不活性化を比較検討した。その結果、パルス頻度に依存した蓄積的不活性化は、N型不活性化とそれに引き続くC型不活性化によることが示唆された(Furukawa and Takahashi,印刷中)。また、aKvl. laの不活性化過程は、チャネルの酸化還元状態に依存する事なども示唆された。aKv5.1チャネルのイオン透過性を明らかにするために、種々の一価陽イオンのうち、ただ一種類の一価陽イオンのみを含む外液中で、チャネル電流の逆転電位の解析を行った。その結果、調べた一価陽イオンに対するaKv5.1チャネルのイオン選択性は、K^+、Rb^+、NH_4^+、Cs^+、Na^+の順であった(第67回日本動物学会にて発表)。現在、不活性化過程に必須の分子構造を探るために、aKvl. laとaKv5.1のキメラ作成を進めているところである。
超スマート社会における即時検査を目的としたウェアラブル非破壊検査デバイスの開発

THz帯電磁波を活用した検査手法は、モノを壊さずに製品内部の劣化状況を診断することができる非破壊検査手法として注目を集めている。本研究では、モノの形状や設置場所といった測定環境に制限されない自由度の高いTHz計測システムの確立を目指し、指先に装着可能なフレキシブルTHzカメラを開発することで、煩雑な測定系を必要とせずに任意の場所であらゆるモノを簡便に検査することができるウェアラブル非破壊検査デバイスを実現する。本研究により、既存の検査手法では難しかったロボット等革新技術の即時検査応用が実現可能となることから、来る超スマート社会勃興の一翼を担う即時検査手法として活躍することが期待される。
モデルの理論とその関連分野の総合的研究

本研究は「モデルの理論とその関連分野の総合的研究」の表題のもとに、平成元年度から平成3年度にかけての三年間に亙、文部省科学研究費補助金の交付を受けて行われた総合研究である。本研究の当初の目的は、平成2年9月に東京で行われる予定の第4回アジア論理会議という機会を利用し、我国に於けるモデルの理論とその関連分野の研究を押し進めることであった。そのために、平成元年度は、アジア論理会議にむけての国内の研究体制を整備する期間、平成2年度は、今までに国内で得られた成果をアジア論理会議で発表し、アジア論理会議に参加した各国の研究者との研究交流の期間、平成3年度は、アジア論理会議で得られた成果の整理の期間と規定し、この規定にそって、われわれの研究は進められた。われわれの研究成果を、発表の機会毎に分類すると(1)第4回アジア論理会議で発表された成果(2)モデルの理論を用いた新しい論理学について、日本語でかかれた2冊の教科書本橋信義著「現代論理学入門ー情報から論理へ」岩波書店、平成元年4月本橋信義著「情報時代の論理ー新しい論理学への誘い」日本評論社、近刊で発表された成果(3)MLG数理論理学研究集会で発表された成果(4)その他の研究集会で発表された成果のように分類される。これらの研究成果の中でも、本橋信義が、情報概念を用いて構築した新しい論理学はアジア論理会議でのオ-ストラリア、モナッシュ大学のクロスリ-教授と討論を経てさらに精錬された。また、坪井明人は、アジア論理会議の招持講演で群の定義可能性に関するモデルの理論的研究を発表している。さらに、坪井を中心とするグル-プは、ガロワ理論のモデルの理論的研究という、あたらし意欲的な研究を始めている。さらに、モデルの理論を用たア-ベル群の研究にも目ざましい発展がみられつつある。平成2年9月に東京で行なわれる第4回アジア論理会議にむけて、国内の研究体制が徐々に整いつつある。その中でも、特に、本橋を中心とするグル-プは、情報伝達の立場から論理を説明しようとする新しい論理学を、モデルの理論の立場から作りだす研究を以前から続けており、その成果の一部は、平成元年に岩波書店から、新しい論理学の教科書、「現代論理学入門-情報から論理へ」として出版された。しかし、この本で得られて成果も、その後のわれわれの研究でさらに発展させられており、その一部は「情報と論理」という表題の小冊子にまとめられている。これらの成果は、今年のアジア論理会議で大いに議論される予定である。江田勝哉を中心とするグル-プは、集合論のブ-ル値モデルの構成法を種々の代数系に応用することにより、モデルの理論の手法が代数系の研究に有効であることを示しつつある。特に、モデルの理論に於ける超巾の構成法は、ア-ベル群を郡体的に作り出すための手ごろな手段として頻繁に用いられるようになっている。坪井明人を中心とするグル-プは、シェラに始まる安定性の理論の研究に従事している。そこでは、適当に拡大した言語の中で順序構造が入る理論の構造と、二つの等値関係を持つ理論との関係に関する新しい結果を得ている。更に、安定性理論の応用の分野でも、モ-レイ-ランクが有限になる安定群に関する新しい結果が得られている。八杉満利子を中心とする証明論のグル

-プは、超準解析学の証明論的研究を発展させ、モデルの理論的な超準解析学と、証明論的な超準解析学の対照研究のための下地を作りつつあるし、佐藤雅彦を中心とするグル-プも、モデルの理論の手法を用いた計算機構論に新しい試みをしている。平成2年9月3日から6日まで,東京の多摩市で第四回アジア論理会議が開催された。この会議には,海外から40名,国内から100名の研究者が参加し,「モデルの理論とその関連分野」に関する多くの研究交流が行なわれた。その中でも,特に,本橋を中心とするグル-プが進めている,モデルの理論の手法を用い,情報伝達の立場から論理を説明しようとする新しい論理学に,オ-ストラリア,モナシュ大学のクロスリ-教授が興味を示され,彼を中心とするグル-プと,本橋を中心とするグル-プの間での研究交流が計画された。その一環として,平成3年の1月から2月にかけて,本橋がクロスリ-の所に出かけ,共同研究を行った。その成果の一部は新しい論理学の入門所「視点・デ-タ-・論理ー新しい論理学への誘いー」として出版される予定である。また,坪井明人を中心とするモデルの理論のグル-プ,江田勝哉を中心とする集合論のグル-プもこの会議で招待講演や一般講演を行なっており,その成果は,論理学の専門誌「Annals of Pure and Applied Logic」に掲載されることになっている。八杉満利子を中心とする証明論のグル-プもこの集会で,超準解析学の証明論的研究に関する講演を行い,モデルの理論的な超準解析学と,証明論的な超準解析学の対照研究を完成させつつある。上江洲忠弘は,モデルの理論を用いて得られていた「公理化」の問題の解法を,証明論的に解明する手法を開発し,その成果は日本数学会の欧文誌に掲載されることが決まっている。佐藤雅彦を中心とするグル-プも,この会議で得られた知見をもとにモデルの理論の手法を用いた計算機構論に関する新しい試みを発展させている。文研究の最終年度となる平成3年度、今までに得られてきた成果を各グル-プ毎に整理する作業がおもに行われた。この中で、証明論のグル-プは、八杉満利子を中心とする京都産業大学の研究グル-プが、超準解析学に関する証明論的研究を発開し、モデルの理論的超準解析学と証明論的解析学の対照研究に新機軸を打ち出し注目された。また、上江洲忠広は、本橋信義により、モデルの理論的手法で研究された「公理化」の問題を証明論的に追求する手法を開発し、その成果は、日本数学会の欧文機関誌にされた。また、小野寛晰を中心とするグル-プは、従来から、MLG数理論理研究集会を足場に、様相論理、中間論理、多値論理等の非標準論理の研究を進めていた。アジア論理会議では、共産圏から、この方面の研究者が多数参加したこともあり、彼らとの研究交流の結果、これらの方面で多くの研究成果が得られている。モデルの理論のグル-プでは、本橋信義が、情報概念を用いた新しい論理学を構築しつつある。この論理学はアジア論理会議でのオ-ストラリア、モナッシュ大学のクロスリ-教授と討論を経てさらに精錬された。そして、その成果は新しい論理学の啓蒙書として結実しつつある。この間の事情については、この啓蒙書「情報時代の論理学ーあたらし論理学への誘い」の後書に詳しく説明されている。また。坪井明人は、アジア論理会議の招待講演で群の定義可能性に関するモデルの理論的研究を発表している。さらに、坪井を中心とするグル-プは、ガロワ理論のモデルの理論的研究という、あたらし意欲的な研究を始めている。集合論のグル-プでは、江田勝哉が、ア-ベル群の研究を、集合論とモデルの理論を駆使して発展させている。
超高速・高密度光通信ネットワークのための光時間周波数領域直交多重・分離器

本研究は、「超高速、高密度光通信ネットワークのための光時間周波数領域直交多重・分離器」を新たに提案、開発し、その機能を実証することを目的とする。元来、光多重、分離に不可欠であった光周波数分解用光フィルタや高速フーリエ変換回路に依存せずに、超高密度光多重、分離を実現する。光波長、グリッドに縛られない柔軟な光多重、分離器を提供することにより、複雑化、大規模化する光通信ネットワーク形態刷新に貢献するものである。複数の高速光チャネルを光時間-周波数領域に光多重する光時間周波数多重器、及び光多重分離を実現する光時間周波数多重分離器を実証した。20 Gb/sの光4値位相変移変調(QPSK)信号を8多重し、計160 Gb/sの光時間周波数多重、及び、この光時間周波数多重信号の多重分離に成功し、光送受信機能を確認した。既存の波長多重方式とは異なり、光多重・多重分離操作に光フィルタは不要であることを確認した。周波数利用効率も1[baud/Hz]に達し、超高密度光多重性能を示すことに成功した。多重分離回路の柔軟性を示すために、20 Gb/sの光QPSK信号を4多重した、光時間多重信号、光周波数分割多重信号の多重分離機能を併せて実証した。また、より柔軟な光時間周波数多重分離を行うために、直列型、並列型光変調器構成による生成光コムのスペクトル整形の手法を明らかにした。光時間周波数多重用キャリアの柔軟制御を行えるだけでなく、光源技術としての発展も期待出来る。これらの成果は、著名海外論文誌、著名国際会議等において、報告を行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,「超高速,高密度光通信ネットワークのための光時間周波数領域直交多重・分離器」を新たに提案,開発し,その機能を実証することを目的とする.元来光多重,分離に不可欠であった光周波数分解用光フィルタや高速フーリエ変換回路に依存せずに,超高密度光多重,分離を実現し,光波長、グリッドに縛られない柔軟な光多重,分離器を提供することにより,複雑化,大規模化する光通信ネットワーク形態刷新に貢献するものである.本期間において,光時間周波数直交多重,分離器の基本設計を行うとともに,デバイス開発に着手した.また、評価系を含めた各基礎技術の整備を行った.インコヒーレント多重型光時間周波数直交多重器の原理実証を主題とし,そのために必要な,最小限の回路構成を持った,光時間周波数直交多重器(インコヒーレント多重型)及び,光時間周波数直交分離器(インコヒーレント多重型)を構築し,これを用い,原理実証を行った.【光時間周波数直交多重器(インコヒーレント多重型)の開発】まず,インコヒーレント多重型光時間周波数直交多重回路の開発の第一段階として,光変調器を直列接続により,多重器側光ミキシングユニットの原理確認を行った.【光時間周波数直交分離器(インコヒーレント多重型)の開発】分離器開発の第一段階として,インコヒーレント多重型時間周波数直交分離回路の構築を行い,その原理を確認した.光コム発生部、光多周波ミキシング部1対を最小ユニット(分離器側光ミキシングユニット)とし,1ユニット分を構築し,光コム発生部には、多重器側と同構造のマハツェンダ変調器型光コム発生器を用いた.光多周波ミキシング部には,平衡フォトダーオード集積型ハイブリッドカプラを用い,復調機能の原理を確認した.これらの成果は,著名海外論文誌,著名国際会議等において,報告を行った.平成27年度においては,研究過程において,下記示されるように,研究課題の繰越しを行った.平成27年10月、インコヒーレント分離器の開発過程で,設計計算を行った所,事前の理論予測と異なり,現実の光信号を扱う際に信号直交性能が損なわれ,光多重特性を劣化させることが発覚した.研究遂行上、ハードウェア開発前に、この直交性劣化を補償,補正するアルゴリズムを開発し,再設計する必要があるため,アルゴリズム開発を優先して行った.当初予定のハードウェア開発は平成28年度に繰越した.上記の繰越し分の研究課題は,繰越し申請書に記載の予定通り,平成28年9月に完了した.他の部分においては,研究進捗は順調である.当初の予定通り,光時間周波数直交多重器(インコヒーレント多重型)の開発,及び,光時間周波数直交分離器(インコヒーレント多重型)の開発の第一段階として,最小限の回路構成を構築し実証実験を行い,その原理実証を行った.本年度の研究においては、コヒーレント多重型光時間周波数直交多重回路及び、多重分離器の開発を行った。コヒーレント多重型の光時間周波数多重、多重分離を行うためには、多重光チャネル間のコヒーレンスの確保が必要となる。理論検証、数値計算により、送信機側乃至は受信機側での信号処理により、多重チャネル間コヒーレンスが確保できることを明らかにし、そのための信号処理アルゴリズムの開発を行った。加えて、このアルゴリズムをより一般的に発展させることにより、光伝送路中の波長分散により不要な光位相シフトが与えられた場合においても、光時間周波数直交多重及び、多重分離が行えることを実証した。任意の多重チャネル数に拡張可能な、時間周波数領域での波長分散補償法の実証に成功した。上記検討及び、開発したアルゴリズムを適用することにより、(昨年度に検討した)インコヒーレント多重型光時間周波数直交多重回路及び多重分離回路の構成を拡張することにより、コヒーレント型光時間周波数多重、及び、多重分離が行えることが解明された。

2並列位相変調型光変調回路と4位相変調器型の光変調器の直列構造構成を構成し、4、8多重光時間周波数多重回路の開発を行った。一方、多重分離回路には、2並列位相変調型光変調回路と4並列型の光フォトダイオードを組み合わせた構成により、2多重コヒーレント多重型光分離器を実証した。また、光遅延回路を使用した模擬並列構造型の8多重信号用光時間周波数多重分離器を開発した。これらの成果は、著名海外論文誌、著名国際会議等において、報告を行った。平成28年9月に、光時間周波数直交多重器の開発過程で、光多重器の再設計を行う必要があることが判明し、同年11月以降再設計作業に専念した。当作業に5ヶ月を要しため、繰越申請手続きに基づき、当初予定の光回路設計、開発は、平成29年度に繰越した。これらの検討と並行して行った、光時間周波数多重光チャネル間のコヒーレンスの確保のための信号処理の検討により、そのために必要な信号処理アルゴリズムの開発に成功した。これにより、光時間周波数直交多重器をインコヒーレント型多重回路構成の拡張により実現できることが見出された。その結果、より現実的な構成での光時間周波数直交多重回路の開発を、当初予定通り繰越期間(平成29年7月まで)において完了することができた。当初の進捗の遅れを、繰越期間において取りもどしただけでなく、光時間周波数直交多重回路開発の方向性をより現実的な方向に確定させることができ、研究開発進捗の全体を加速させることができた。本研究は、「超高速、高密度光通信ネットワークのための光時間周波数領域直交多重・分離器」を新たに提案、開発し、その機能を実証することを目的とする。元来、光多重、分離に不可欠であった光周波数分解用光フィルタや高速フーリエ変換回路に依存せずに、超高密度光多重、分離を実現する。光波長、グリッドに縛られない柔軟な光多重、分離器を提供することにより、複雑化、大規模化する光通信ネットワーク形態刷新に貢献するものである。複数の高速光チャネルを光時間-周波数領域に光多重する光時間周波数多重器、及び光多重分離を実現する光時間周波数多重分離器を実証した。20 Gb/sの光4値位相変移変調(QPSK)信号を8多重し、計160 Gb/sの光時間周波数多重、及び、この光時間周波数多重信号の多重分離に成功し、光送受信機能を確認した。既存の波長多重方式とは異なり、光多重・多重分離操作に光フィルタは不要であることを確認した。周波数利用効率も1[baud/Hz]に達し、超高密度光多重性能を示すことに成功した。多重分離回路の柔軟性を示すために、20 Gb/sの光QPSK信号を4多重した、光時間多重信号、光周波数分割多重信号の多重分離機能を併せて実証した。また、より柔軟な光時間周波数多重分離を行うために、直列型、並列型光変調器構成による生成光コムのスペクトル整形の手法を明らかにした。光時間周波数多重用キャリアの柔軟制御を行えるだけでなく、光源技術としての発展も期待出来る。【光時間周波数直交多重器(コヒーレント多重型)の開発】コヒーレント多重型光時間周波数直交多重回路製作を行う.上述の多重器側光ミキシングユニットをn並列集積して製作する.
小腸細胞性レチノール結合たん白質TypeIIの遺伝子発現と生理作用に関する研究

1.小腸CRBP(II)遺伝子発現の転写調節因子となる脂肪酸の探索および核内因子(RXRとPPAR)遺伝子発現に及ぼす脂肪酸の影響を解明した。ラットへ胃内投与した不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、αリノレン酸)は投与量に依存してCRBP(II)mRNAを増大した。核内因子のレチノイドレセプターと脂肪酸代謝関連遺伝子の核内レセプター(RXRとPPAR)の遺伝子発現量は、それら投与では変動しなかった。故に、脂肪酸由来のリガンド増加がRXR-PPARのダイマー形成を促進しCRBP(II)遺伝子発現を高める可能性が示唆された。2.ヒト結腸由来細胞株(Caco-2)のin vitro実験系におけるCRBP(II)遺伝子発現の脂肪酸や脂肪酸酸化促進薬物(クロフィブリン酸)による誘導を明らかにした。脂肪酸(リノール酸、アラキドン酸とそのアナログのeicosatetraynoic acid(ETYA)と脂肪酸酸化促進薬物(クロフィブリン酸)は、CRBP(II)遺伝子発現を増大した。ETYAと9-cisレチノイン酸はCRBP(II)mRNA発現に相乗効果を示した。Caco-2に発現していたRXRやPPAR量はETYAと9-cisレチノイン酸に応答せず変動しなかった。3.脂肪酸によるCRBP(II)遺伝子の5'上流プロモーター領域(RXREとRE3)への核内タンパク質結合量の増大とその遺伝子発現との関連をin vivo実験系により解明した。CRBP(II)遺伝子の5'上流のプロモーター領域(RXREとRE3)とラット空腸の核抽出物を反応させゲルシフトassayした。RXREとRE3に核タンパク質が特異的に結合(RXRα抗体による消失)し、その結合量は高脂肪食摂取ラットで増大した。高脂肪食摂取ラットでは、CRBP(II)遺伝子のプロモーター領域にRXRを含む核内レセプターの複合体おそらくRXR-PPARのヘテロダイマーの結合量増大を介するCRBP(II)遺伝子発現の促進が示唆された。4.Caco-2細胞における転写調節因子(脂肪酸など)によるCRBP(II)遺伝子のRXREとRE3への核内タンパク質結合量の増大とその遺伝子発現との関連を明らかにした。アラキドン酸のアナログのeicosatetraynoic acid(ETYA)やアラキドン酸は、Caco-2細胞のCRBP(II)mRNA量を増大し、その増大はActinomycin D処理により抑制された。ゲルシフトassayによりETYA処理細胞のRXREとRE3の応答領域にRXR-PPARヘテロダイマーの結合量の増大が示唆された。5.β-カロテン過剰摂取のラット空腸CRBP(II)量と非エステル型レチノール量との比率を調べた。ラット空腸のCRBP(II)量はβ-カロテン過剰摂取により増加せず、β-カロテンのレチノールへの転換はCRBP(II)の結合能以下のレベルに抑制されていた。エステル型レチノールとCRBP(II)に対するモル比は1000倍過剰投与でも「1」を越えず、大部分のβ-カロテンが小腸に蓄積し血中へ放出された。β-カロテン過剰摂取の安全性をCRBP(II)とfreeレチノールとのモル比の観点から初めて証明された。1.CRBP(II)遺伝子の転写調節因子となる脂肪酸を探索し、その核内因子(RXRとPPAR)遺伝子発現に及ぼす脂肪酸の影響を明らかにした。長鎖不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、αリノレン酸)のラットへのin vivo投与はCRBP(II)mRNAを増大し、それは投与量に依存した。脂肪酸によるCRBP(II)mRNA発現は既に3時間で起こり6時間で最大に達した。CRBP(II)の遺伝子発現にヘテロダイマーとして関与するRXRとPPARはラット小腸に発現していたが、そのmRNA量は長鎖不飽和脂肪酸投与により変動しなかった。故に脂肪酸由来のリガンドの増加がRXR-PPARのダイマー形成を促進してCRBP(II)遺伝子を増大させることが明らかとなった。2.ヒト結腸癌由来細胞株(Caco-2)のin vitro実験系で、CRBP(II)遺伝子発現を脂肪酸(リノール酸、アラキドン酸そのアナログのeicosatetraynoic acid(ETYA)と脂肪酸酸化促進薬物(クロフィブリン酸)が増大させる事を発見した。Caco-2にはRXRやPPARが発現していたが、その量は脂肪酸やクロフィブリン酸により変動しなかった。この結果より、アラキドン酸の代謝産物がPPARを活性化しCRBP(II)遺伝子発現促進に導く機序が推察される。β-カロテン過剰摂取はラット空腸のCRBP(II)量を増加させない事が解った。過剰摂取したβ-カロテンはレチノールへの転換がそのCRBP(II)の結合能以下のレベルに抑制されており、非エステル型レチノールとCRBP(II)のモル比は、所要量の1000倍過剰投与でも「1」を超えず、ほとんどのβ-カロテンが小腸に蓄積し、血中ヘ放出される事を究明した。β-カロテンの過剰摂取の安全性がCRBP(II)とfreeレチノールとのモル比の観点から初めて明らかにした。

ラットへ胃内投与した不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、αリノレン酸)は投与量に依存してCRBP(II)mRNAを増大した。核内因子のレチノイドレセプターと脂肪酸代謝関連遺伝子の核内レセプター(RXRとPPAR)の遺伝子発現量は、それら投与では変動しなかった。故に、脂肪酸由来のリガンド増加がRXR-PPARのダイマー形成を促進しCRBP(II)遺伝子発現を高める可能性が示唆された。2.ヒト結腸由来細胞株(Caco-2)のin vitro実験系におけるCRBP(II)遺伝子発現の脂肪酸や脂肪酸酸化促進薬物(クロフィブリン酸)による誘導を明らかにした。脂肪酸(リノール酸、アラキドン酸とそのアナログのeicosatetraynoic acid(ETYA)と脂肪酸酸化促進薬物(クロフィブリン酸)は、CRBP(II)遺伝子発現を増大した。ETYAと9-cisレチノイン酸はCRBP(II)mRNA発現に相乗効果を示した。Caco-2に発現していたRXRやPPAR量はETYAと9-cisレチノイン酸に応答せず変動しなかった。3.脂肪酸によるCRBP(II)遺伝子の5'上流プロモーター領域(RXREとRE3)への核内タンパク質結合量の増大とその遺伝子発現との関連をin vivo実験系により解明した。CRBP(II)遺伝子の5'上流のプロモーター領域(RXREとRE3)とラット空腸の核抽出物を反応させゲルシフトassayした。RXREとRE3に核タンパク質が特異的に結合(RXRα抗体による消失)し、その結合量は高脂肪食摂取ラットで増大した。高脂肪食摂取ラットでは、CRBP(II)遺伝子のプロモーター領域にRXRを含む核内レセプターの複合体おそらくRXR-PPARのヘテロダイマーの結合量増大を介するCRBP(II)遺伝子発現の促進が示唆された。4.Caco-2細胞における転写調節因子(脂肪酸など)によるCRBP(II)遺伝子のRXREとRE3への核内タンパク質結合量の増大とその遺伝子発現との関連を明らかにした。アラキドン酸のアナログのeicosatetraynoic acid(ETYA)やアラキドン酸は、Caco-2細胞のCRBP(II)mRNA量を増大し、その増大はActinomycin D処理により抑制された。ゲルシフトassayによりETYA処理細胞のRXREとRE3の応答領域にRXR-PPARヘテロダイマーの結合量の増大が示唆された。5.β-カロテン過剰摂取のラット空腸CRBP(II)量と非エステル型レチノール量との比率を調べた。ラット空腸のCRBP(II)量はβ-カロテン過剰摂取により増加せず、β-カロテンのレチノールへの転換はCRBP(II)の結合能以下のレベルに抑制されていた。エステル型レチノールとCRBP(II)に対するモル比は1000倍過剰投与でも「1」を越えず、大部分のβ-カロテンが小腸に蓄積し血中へ放出された。β-カロテン過剰摂取の安全性をCRBP(II)とfreeレチノールとのモル比の観点から初めて証明された。1.転写調節因子(脂肪酸)によるCRBBP (II)
顎関節鏡視下手術におけるNd YAGレーザーの応用に関する基礎的研究

高出力Nd YAGレーザーの顎関節部における影響を検討するため、家兎顎関節の円板後方靱帯においてレーザーによる切開、縫合後の治癒過程を観察した。全麻下に家兎の上関節腔を開放し、円板後方肥厚部と後部結合組織の移行部に対し、接触型Nd-YAGレーザー(先端0.4mm、出力10w)による単純切開を加えた後50ナイロンで一糸縫合した。対照として金属メスにより同様の操作を加え、処置後16週にH Eおよびトルイジン・ブルー染色による観察を行った。未処置の円板は、緻密な線維組織で構成され、線維束間に軟骨細胞の散在がみられる。下顎部の軟骨層は3層に別れ、表層および深層でトルイジン・ブルーに強いmatachromasiaを認めた。レーザーでは、術後2週まで処置部には熱変性と一部で実質欠損を伴うものもみられ、円板の線維束は錯走傾向が強く軟骨細胞も消失していた。術後4週でも炎症性細胞浸潤がみられたが、円板の組織構築は正常像に近づき軟骨細胞も観察された。術後6週では円板線維の走行、軟骨細胞の形態はほぼ正常をなしていた。下顎頭軟骨では、術後24週で熱障害によると思われるトルイジン・ブルー染色でmetachromasiaが消失し、術後6週では下顎頭軟骨層深層にのみmetachromasiaを認めたが、表層は不十分であった。メスによる2週後には、軽度の炎症性細胞を認め、線維芽細胞様の間様系細胞が観察され、術後4週では、処置部はほぼ治癒し、円板には緻密な線維束と軟骨細胞を認めた。下顎頭軟骨層では、いずれも表層および深層のmetachromasiaに変化を認めず、その形態も未処置の関節頭と同一であった。尚、本研究の概要は第5回日本レーザー歯学会(平成5年11月27日、東京)で発表した。
口内炎モデルラットに発症する口腔内の痛みとその鎮痛メカニズム

ガン治療の副作用として口内炎が発症するが、現在有効な治療法はなく臨床の場において早急な対策が必要とされている。本研究は口内炎による疼痛発症メカニズムを解明しリドカイン誘導体であるQX-314の効果を調べることを目的として、口内炎モデルラットにおける口腔内疼痛について検討した。その結果、口内炎により,自発痛や接触痛,化学物質による誘発痛を生じ,実際の臨床症状に近い疼痛を発症していた。また、その疼痛には粘膜上皮欠損による組織浸透性の増加が関与していることが考えられた。さらに、QX-314はこの口内炎疼痛の緩和に有効であることが示された。ガン患者における化学療法や放射線療法の副作用として口内炎が挙げられるが,現在,有効な治療法はなく臨床の場において早急に解決すべき問題となっている.しかし,覚醒下動物における口腔内刺激が困難であることなどから,口腔内の痛みに関する動物研究の報告は少なく,口内炎による疼痛発症メカニズムについては現在も不明な点が多い.本研究は口内炎による疼痛発症メカニズムを解明することを目的とし,平成25年度は,酢酸により惹起した口内炎モデルラットを作製し,下唇粘膜の組織変化,新たに開発したラット覚醒下における口腔内疼痛評価法を用いた機械および化学刺激に対する疼痛関連行動,組織の物質浸透性および三叉神経節細胞におけるチャネル発現について検討を行った.口内炎作製2日目において,粘膜上皮が剥離し,炎症性細胞が多く浸潤していた.作製5日目には口内炎は消失した.また,口内炎発症2日目において自発的疼痛関連行動が増加し,カプサイシン溶液(100μM)の口内炎部位への滴下刺激による疼痛関連行動も増加した.あらかじめ,下唇粘膜を安定して露出できるよう処置および訓練を行ったラットの口内炎部へ機械刺激を加えた時の逃避閾値は,口内炎発症2日目以降に低下した.さらに,下唇粘膜深部組織へのfluorogold浸透性および三叉神経節でのfluorogold陽性細胞数は,健常粘膜と比較して口内炎粘膜では増加していた.下唇粘膜支配三叉神経節におけるtransient receptor potential cation channel subfamily V member1 (TRPV1)陽性三叉神経細胞数に変化は認められなかった.以上の結果から,口内炎発症により,自発的または化学的・機械的疼痛感受性の亢進が認められ,その疼痛には粘膜上皮欠損による組織浸透性の増加が関与している可能性が示唆された.ガン患者における化学療法や放射線療法の副作用として口内炎が発症するが、現在有効な治療法はなく臨床の場において早急な対策が必要とされている。最近、膜不透過性リドカイン誘導体のQX-314は、痛みや温度の受容体であるtransient receptor potential vanilloid 1(TRPV1)チャネル孔を介して細胞内に導入することで痛み神経特異的に麻酔作用を示すと報告された。そこで、本研究では口内炎による疼痛とその鎮痛メカニズムの解明を目的として、口内炎モデルラットにおける口腔内疼痛およびその疼痛に対するQX-314の抑制効果について、最近我々が開発した方法を用いて行動学的に評価した。口腔粘膜の酢酸処理により粘膜上皮が破壊し口内炎が発症した。口内炎部への機械刺激に対する逃避閾値の低下と自発的疼痛関連行動の増加が認められ、口内炎モデルラットにおいて機械的アロディニアおよび自発痛が発症した。口内炎によるTRPV1への影響を調べるため、口内炎部へのカプサイシン刺激に対する疼痛関連行動を検討したところ、健常粘膜刺激と比べて増加しTRPV1の感作が認められた。また、物質浸透性は粘膜上皮が欠損した口内炎部位で増強していたため、口内炎部へ直接QX-314を塗布することにより作用を検討した。その結果、リドカインと比較してQX-314塗布1時間後から機械的アロディニアは長時間抑制され、自発痛は同程度抑制された以上の結果より、QX-314は口内炎部にて感作されたTRPV1のチャネル孔を介して細胞内に入ることで、口内炎疼痛を抑制する可能性が示唆された。口腔生理学平成25年度は,口内炎モデルラットを作製し,三叉神経節および三叉神経脊髄路核尾側亜核における細胞内タンパク変化および神経活動の変調を検討して,口内炎によって発症する疼痛メカニズムの一端を解明することを予定していた.実際には,口内炎モデルラットの作製と,自発的・カプサイシン刺激誘発性疼痛関連行動,および直接下唇粘膜へ機械刺激を加えた時の逃避閾値の測定を行い,予想通り,口内炎処置により口腔内疼痛が発症したという結果を得て実験は終了した.

そのため,口内炎モデルラットにおいて,疼痛に関与するといわれているTRPV1が下唇粘膜支配三叉神経節細胞において増加するという仮説をたてたが,予想に反してTRPV1陽性三叉神経細胞の発現変化は認められなかった.当初は,その他炎症や疼痛に関与していると考えられている,calcitonin gene-related peptide,substance P,TRPV4についても検討する予定であったが,現時点では,実験は完了していない.また,それとは別に,口内炎による疼痛発症機序として,粘膜剥離による組織浸透性の増加が関与している可能性を考え,fluorogoldの組織深部への浸透性を健常粘膜と口内炎粘膜で比較するといった新たな実験を行った(結果別記).さらに,平成25・26年度に計画していた口内炎モデルラットにおける細胞外電気生理学的手法を用いた三叉神経脊髄路核尾側亜核侵害ニューロン応答の記録に関する実験については,まだ遂行には至っていない.また,当初,口内炎の程度を強くしたモデルとして抗ガン剤の使用を検討したが,本モデルによって十分口腔内に疼痛を生じており,動物個体差は少なく比較的安定した結果が得られていることから,平成26年度の実験もこれまで用いてきた口内炎モデルラットを使用する予定である.以上のことより,達成度は,やや遅れていると判断した.平成26年度は,口内炎モデルにおける疼痛抑制と組織治癒促進の2点に焦点を当てて研究を進めていく.カプサイシン受容体であるTRPV1チャネルが,炎症や神経傷害によって発症する痛覚過敏やアロデニアに関与する可能性が以前報告されたが,昨年度の実験結果は予想に反して,口内炎によってTRPV1陽性下唇粘膜支配三叉神経節細胞数は変化しなかった.今回は三叉神経節細胞数をカウントする免疫組織学的方法を用いたが,他の手法を用いたさらなる検討が必要と考えられる.また,他の候補として,機械受容に関与すると考えられているTRPA1やTRPV4についての検討も予定している.さらに,以前,リドカインの誘導体であるQX-314が痛みや温度の受容体であるTRPチャネルを介して長期間の鎮痛作用を示すことが報告されている.TRPチャネルは味細胞や味神経には発現しないため,QX-314は味覚に影響なく口内炎による疼痛のみを抑えられる可能性があることから,本モデルを使用して,鎮痛効果を行動学的に検索する.また,口内炎の疼痛に対する鎮痛方法に加えて,口内炎の治癒に焦点を当てて,皮膚のバリア機能の維持にも関与すると以前報告されたTRPV4の活性について,本モデルを用いて検討する予定である.これらの実験は,臨床で大きな問題となる口腔内疼痛による摂食困難や感覚過敏症に着目してそのメカニズムを解明するものであり,口腔内に発症した感覚異常に対する新たな治療法開発に貢献できると考えられる.
新規TNF受容体阻害CIAM化合物による炎症性骨吸収治療薬開発の試み

Cavity-induced allosteric modification (CIAM)化合物は、TNF受容体のリガンド結合部位の近傍に結合するとリガンドの結合能力に影響を与えてTNF作用が抑制される。本化合物が破骨細胞の増殖、分化、機能に影響を与え、骨吸収を抑制するのではないかと推測して研究を行なった。CIAM化合物は破骨細胞形成の抑制し骨量増加を示すことが明らかとなった。さらに炎症性に起こる骨形成抑制に対しても拮抗的に作用することが明らかにされた。CIAM化合物は炎症により起こる骨吸収あるいは骨形成抑制への新しい創薬化合物として作用する可能性が示唆された。CIAM化合物がRANK/RANKL受容体リガンド複合体形成時にアロステリック効果により阻害効果を与えることによる骨吸収阻害効果を確認する目的で、in vitroでの破骨細胞様細胞形成に及ぼすCIAM化合物の作用の検討を行った。破骨細胞前駆細胞のソースである脾臓細胞または骨髄細胞をマウスから採取し、M-CSF、RANKL刺激により破骨細胞様細胞を誘導する。この系にCIAM化合物を加えて破骨細胞様細胞形成への影響を検索したところ、酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP)染色陽性の破骨細胞用細胞の形成が抑制された。また破骨細胞の機能分化を示すアクチンリング形成(ファロイジン染色)も減少した。さらに破骨細胞における情報伝達系へのCIAM化合物の作用を検討する目的で、破骨細胞の前駆細胞であるRAW細胞を用いてTNFあるいはRANKL刺激による情報伝達系機能分子の挙動に及ぼすCIAM化合物の作用を検討している。RT-PCRによるIKB-α、IKB-β遺伝子発現、EMSAによるNF-kBの核移行などを指標として現在解析を行っている。一方In vivoにおける研究として低Ca食飼育食マウスにおける検討を行ったところ、低Ca食飼育による急速な骨吸収に対してCIAM化合物による阻害が認められた。現在詳細な骨形態計測パラメータの解析を実施中である。以上の初年度の結果よりCIAM化合物が破骨細胞形成ならびに骨吸収を抑制することが明らかとなった。したがってCIAM化合物はTNFあるいはRANK/RANKL受容体リガンドの結合を直接阻害したり情報伝達系のある分子機能を阻害するのではなく、受容体のリガンドへの結合能力を変化させることにより破骨細胞に影響を与える新しい薬理作用を有していることが予想された。CIAM化合物がRANK/RANKL受容体リガンド複合体形成時にアロステリック効果により阻害効果を与えることによる骨吸収阻害効果を確認する目的で研究を進めている。昨年度にin vitroでの破骨細胞様細胞形成に及ぼすCIAM化合物の作用の検討を行ったところ、CIAM化合物により酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP)染色陽性の破骨細胞用細胞の形成が抑制された。また同時に破骨細胞の機能分化を示すアクチンリング形成(ファロイジン染色)も減少した。そこでin vivoにおける研究として低Ca食飼育食マウスにおける検討を行ったところ、低Ca食飼育による急速な骨吸収に対してCIAM化合物による阻害がDEXA、PQCT、Micro-CT装置によるX線学的な解析により認められた。骨形態計測パラメータの解析ではBV/TVの増加、TbSepの減少, TbNの増加,骨吸収面の低下、破骨細胞面、破骨細胞数の低下など低Ca食による急激に生じる高回転型骨吸収状態をCIAM化合物が阻害することが認められた。今後、低Ca食飼育ラット以外にin vivoの研究としてマウスの骨吸収実験系をモデルを用いた検討を行うことを計画している。マウスを用いれば、遺伝子改変動物などにより、CIAM化合物の作用メカニズムに関する検索を行うことが可能になる。以上の本年度の結果よりCIAM化合物がin vivoにおいて破骨細胞形成ならびに骨吸収を抑制することが明らかとなった。したがってCIAM化合物は、骨吸収に関連するTNFあるいはRANK/RANKL受容体リガンドの結合能力を変化させることにより破骨細胞に影響を与える新しい薬理作用を有していることが予想される。今後さらに上記動物実験モデルを用いた詳細な解析により、その薬理作用を明らかにすることを次年度の研究として考えている。我々は"cavity-induced allosteric modification(CIAM)"と名づけて一連の化合物を見出し、TNF受容体の機能を変化させる小分子としての可能性を提示した。TNF受容体のリガンド結合部位(specific loop)の近傍に存在するcavityにこのCIAM化合物小分子が結合するとTNFの情報伝達系およびNF-kB核移行は抑制されることから、本化合物が破骨細胞の増殖、分化、機能に影響を与え、in vivoにて骨吸収を抑制するのではないかと推測した。CIAM化合物による破骨細胞形成系におけるRANK/RANKL受容体リガント複合体に及ぼす作用に関する研究を進めた結果、in vitro, in vivoにおいては骨細胞形成抑制、ならびに骨吸収抑制効果を示すことが明らかとなった。本年度は研究の最終段階としてin vivoにおける詳細な実験を行った。

マウスの切歯を抜歯すると歯槽窩の修復が起こり、骨形成機構が活性化されて歯槽骨形成モデルが成立する。そこで炎症による骨形成メカニズムに及ぼす作用を歯周病の原菌のグラム陰性菌LPSを投与することにより観察を行った。LPS投与により血中TNF濃度の上昇が起こり、本モデルにおける歯槽窩の修復は抑制される。CIAM化合物をLPS投与後に抜歯したマウスに投与すると、TNFにより抑制されると考えられる骨形成抑制が解除されて、LPSを投与しない対照マウスと同等の骨形成が認められた。これらの実験結果は、CIAM化合物がTNFにより起こる骨形成抑制作用に対して拮抗的に作用することを示しており、TNF/TNF受容体あるいはRANK/RANKL複合体形成に影響を与えた結果であることが推察された。これまでの研究成果から、CIAM化合物はTNF/TNF受容体、RANK/RANKL複合体の形成において、リガンドの結合能力に抑制的に作用して、破骨細胞形成の抑制し骨量増加を示すことが明らかとなった。さらに炎症性に起こる骨形成抑制に対しても拮抗的に作用することが明らかにされた。CIAM化合物は炎症により起こる骨吸収あるいは骨形成抑制への新しい創薬化合物として作用する可能性があり、今後さらに検討を進めてその作用機序を明らかにしたい。
ＨＩＶ感染者におけるＨＢＶ・梅毒トレポネーマの感染歴とＨＢＶ遺伝子型の解析

大阪府内の性感染症関連医療機関に来院した受診者を対象にHIV、HBV、梅毒トレポネーマ(TP)の血清学的診断を行った。HIV陽性例でのHBs抗原陽性率、HBVの感染歴はHIV陰性対照と比べると有意に高かった(P<0.001)。また、74%は外国型のAeとGで占めており、この中にはAeとGのリコンビナントウイルスもみつかった。これらの事より、医療機関でHBs抗原が陽性、さらに外国型のジェノタイプであった場合にはHIV感染を疑って検査する事が重要であると考えられた。梅毒TPに関しては、2006年から2014年のデータで統計処理するとHIV陽性群とHIV陰性群との間で有意差はみられなかった。平成25年度の研究計画に従い、大阪府内の性感染症関連診療所(性病科、皮膚科、泌尿器科、婦人科等)計5箇所に来院したHIV感染に関してリスクが高い行動をとっていると思われる受診者を対象にHIV、HBV、梅毒トレポネーマ(TP)の血清学的診断を行った。HIVとHBVについてはウイルスゲノムを解析し、分子疫学的解析を行った。平成25年のHIV疫学調査での検体375例のうち、HIV陽性例は13例(3.5%)であった。解析できた12例のHIVサブタイプはB;11例(91.7%)、CRF01_AE;1例(8.3%)であった。HIV陽性検体のうち、検査ができた13例におけるHBVのHBs抗原陽性例は2例(15.4%)であった。2例とも全塩基配列の解析ができ、1例はAeであったが、もう1例はAeとGのリコンビナントウイルスであることが判明した。また、HBs抗原は陽性であったが、HBc抗体あるいはHBs抗体のどちらか一方でも陽性の検体6例について、S抗原遺伝子およびC抗原遺伝子におけるHBV-DNAの検出を試みたが、検出されなかった。また、HIV陽性例では61.5%はHBVに、76.9%はTPに感染歴があることが明らかとなった。HIV陰性対照群20検体におけるHBs抗原陽性例は1例(5%)であり、genotypeはcore領域の解析でAeであった。HBVとTPの感染歴はそれぞれ40%と55%であった。平成24年度の研究計画に従い、大阪府内の性感染症関連診療所(性病科、皮膚科、泌尿器科、婦人科等)計5箇所に来院したHIV感染に関してリスクが高い行動をとっていると思われる受診者を対象にHIV、HBV、梅毒トレポネーマ(TP)の血清学的検査を行った。平成4年から平成24年までのHIV疫学調査での検体42829例のうち、HIV陽性例は246例であった(0.57%)。解析できた201例のHIVサブタイプはB;193例(96%)、AE;7例、C;1例であった。HIV陽性検体のうち、検査ができた221例におけるB型肝炎ウイルス(HBV)のHBs抗原(HBsAg)陽性例は21例(9.5%)であった(本研究開始以前のデータも含む)。21例の遺伝子型(genotype)はAe;12例(57%)、C;4例、G;3例、不明;2例であった。またGの2例は全塩基配列の解析により、AeとGのリコンビナントウイルスであることが判明した。また、HIV陽性例では64.7%はHBVに、51.6%はTPに感染歴があることが明らかとなった。HIV陰性対照群303検体におけるHBsAg陽性例は5例(1.7%)であり、genotypeはAe;3例、C;1例、不明;1例であった。HBVとTPの感染歴はそれぞれ24.4%と38.0%であった。平成26年度の研究計画に従い、大阪府内の性感染症関連診療所に来院したHIV感染に関してリスクが高い行動をとっていると思われる受診者を対象にHIV、HBV、梅毒トレポネーマ(TP)の血清学的診断を行った。平成26年のHIV疫学調査での検体293例のうち、HIV陽性例は16例(5.5%)であった。HIV陽性例のうち3例はHIVの感染初期例であった。また解析できた14例のHIVサブタイプはB:13例(92.9%)、C:1例(7.1%)であった。HIV陽性検体のうち、検査ができた16例におけるHBVのHBs抗原陽性例はなかった。

また、HBs抗原は陰性であったが、HBc抗体あるいはHBs抗体のどちらか一方でも陽性の検体8例について、SおよびC抗原遺伝子におけるHBV-DNAの検出を試みたが、検出されなかった。また、HIV陽性例では50%はHBVに、31.3%はTPに感染歴があることが明らかとなった。HIV陰性対照群20検体におけるHBs抗原陽性例は認められず、HBVとTPの感染歴は共に35%であった。またHIV陽性例とHIV陰性対照群についてHCV抗体、HTLV-1抗体の有無を調べたが、全例陰性であった。今年度、新たに性感染症関連診療所を開拓し、臨床症状や問診により、医師が検査を必要と判断した人にHIV検査を勧めてもらい、採血を依頼した。今回は2箇所の医療機関に対して、2ヶ月間の調査期間を設けたが、依頼件数も8件と伸びず、HIV抗原(遺伝子)抗体検査はすべて陰性であった。また、HBVの抗原抗体、梅毒TP抗体もすべて陰性であった。これまでの研究によりみつかったcore領域でGであった4例のうち、全塩基配列の解析ができた3例はリコンビナントAe/G HBVであることがわかり、学術雑誌に掲載がきまった。ウイルス学平成25年度の研究計画に従い、検査の実施を行う事ができた。新たな性感染症関連診療所の開拓については遅れているので、平成26年度は力を入れていきたい。平成24年度の研究計画に従い、順調に検査の実施を行う事ができた。2006年から2011年についてのデータを用いて学術雑誌に発表する事もできた。今後の研究としては、引き続き疫学調査を続けるとともに、研究に協力して頂ける新たな性感染症関連診療所を開拓し、臨床症状や問診により医師が検査を必要と判断した人にHIV検査を勧めてもらうように働きかける。今後の研究としては、引き続き疫学調査を続けるとともに、研究に協力して頂ける新たな性感染関連診療所を開拓し、臨床症状や問診により医師が検査を必要と判断した人にHIV検査を勧めてもらうように働きかける。研究に協力して頂ける新たな診療所の開拓が遅れていることが考えられる。そのため人件費も使用できていない。また、学会や出張等で遠方へ行く機会がなかった事もあげられる。本研究課題も最終年度に入ったので、研究計画に基づき、研究のやり残しがないように成果をだしていきたい。平成25年度は平成24年度と同様に、HIV疫学調査でのHIV陽性例およびHIV陰性例についてHBsAg、HBc抗体(HBcAb)、HBs抗体(HBsAb)、梅毒TP抗体の調査を行う。特に、HBsAg陽性の場合は遺伝子解析(可能であれば全塩基配列で)を行い、ジェノタイプを決定する。データの蓄積、公開を行う事により、新たに協同で研究を行う新規の診療所を開拓し、HIV感染者の早期発見を行うと共に、医師への検査情報の提供を行う。HBVリコンビナントウイルスについてもデータを解析し、学術雑誌に投稿する予定である。
消化管吻合部狭窄に対する細胞シート治療の基礎的研究

食道内視鏡的粘膜下層剥離術後の狭窄抑制効果を目的とした自己口腔粘膜上皮細胞シート移植術による再生医療的治療法の臨床応用の経験を基に、新たに外科手術後の難治性消化管狭窄に対する細胞シート治療を開発することを目的とした。本研究では大形動物で消化管狭窄モデル作製を試みた。開腹手術による食道胃吻合モデルでは吻合が安定しないため、ロボット支援手術(本学所有の実験用da Vinci)にてモデル作製を行った。吻合は安定したが、容易に食事摂取が困難となるため、新たに胃空腸吻合モデルを用いた狭窄モデルを作製し成功した。今後、このモデルにて細胞シート移植を試みる予定である。我々が研究を推進してきた食道ESD(内視鏡的粘膜下層剥離術)後の人工潰瘍に対する狭窄抑制効果を目的とした自己口腔粘膜上皮細胞シート移植術による再生医療的治療法の臨床応用(世界初)の経験を基に、新たに外科手術後の難治性消化管狭窄に対する細胞シート治療を開発し、大形実験動物を用いてその有効性を検証することを目的とした。(1)消化管吻合部狭窄モデルの作製食道ESDでの周在性3/4以上の粘膜欠損では効率に狭窄を来すことから、粘膜欠損由来する消化管吻合部狭窄モデルを作製することとした。ブタを用いて全身麻酔下による食道胃吻合部切除の手術は侵襲が大きく、安定した狭窄モデルの作製は、本年度では困難であった。そのため、従来の食道ESD技術で全周性の狭窄モデルを作成して平成26年度に予定もRICのモデルを作製した。(2)ミニブタ培養口腔粘膜上皮細胞シート作製全身麻酔下にミニブタの両側の口腔粘膜組織を紡錘状に切除する。常報により、タンパク質分解酵素であるディスパーゼを用いて基底膜を分解して上皮のみを回収し、トリプシンを用いて上皮細胞を単離する。単離した口腔粘膜上皮細胞を温度応答性培養皿に播種し、マイトマイシンCで処理した3T3フィーダーレヤー存在下で、約2週間培養する。その後、温度を20°Cまで下げ、一枚の細胞シートとして全細胞を回収する。従来、成長を遅らせるように品種改良したミニブタを用いても、同様な条件でできるかは不明であるが比較的安定した培養条件を得ることができた。(1)消化管吻合部狭窄モデルの作製昨年度報告したように大動物実験用のda Vinci Surgical System Siを使用し、安定した狭窄モデルを作製するためにロボット支援手術による消化管吻合部狭窄モデルの作製を継続した。da Vinci Surgical System Siは、先端が360度回転可能で自由度が高く、従来の腹腔鏡手術では困難な手技が可能で、3次元による正確な画像情報の取得が可能で空間認識が向上した。ロボット支援手術による食道胃吻合を行うことが可能となった。ところが、術後の吻合部狭窄が強く、術後管理が困難であったため、新たな狭窄モデルを作製する必要があった。そこで、胃空腸(Roux-Y)吻合を作製し、粘膜を除去して筋層だけを吻合することで食事摂取可能にも拘わらず吻合部狭窄を作製できるモデルを考案した。実験を行い、胃空腸吻合に狭窄が生じかつ内視鏡的にアプローチしやすい部位に作製することに成功した。(1)のモデル作製に時間を要しRIC+細胞シートまで行うことができなかった。今後、上記の新しいモデルを用いて細胞シートを用いた狭窄抑制の研究を継続する予定である。消化器外科(1)消化管吻合部狭窄モデルの作製ブタを用いて全身麻酔下による食道胃吻合部切除の手術は侵襲が大きく、安定した狭窄モデルの作製は、本年度では困難であったが、従来の食道ESD技術で全周性の狭窄モデルを作成して平成26年度に予定もRICのモデルを作製に成功した。(2)ミニブタ培養口腔粘膜上皮細胞シート作製全身麻酔下にミニブタの口腔粘膜組織から上皮細胞を単離し、口腔粘膜上皮細胞を温度応答性培養皿に播種し、マイトマイシンCで処理した3T3フィーダーレヤー存在下で、約2週間培養する。その後、温度を20°Cまで下げ、コンフルエントの状態になってから一枚の細胞シートとして全細胞を回収する。