hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ネット依存症の課題に対応した家族教室のプログラム作成

これまで患者層としては中高校生が中心とされてきたゲーム/ネット依存だが、本研究からは、早期対応が重要であることが示唆された。この結果からは、家族会においても、対象者として小学生の保護者も入ってくることが今後考えられる。また、2として、松本(2018)では、ネット依存家族会で取り入れているペアレントトレーニング(PT)について、PTが効果的と考えられる事例について報告し検討した。母親にとってPTは子供の行動を見直す手がかりとなり、家族会は、自身の対応を見直す準拠枠組みとなり、家族関係も改善したことで、結果として本人の主体性も引き出されたと捉えられる事例であった。本年度は、1ネット依存家族会の基礎となるネット依存に関する基礎調査および2家族会での事例研究を行った。研究実施計画においては、ネット依存の家族会の実態を、実施機関への調査を通じて明らかにすることを盛り込んでいたものの、本年度では実施までには至らなかった。その理由として、本年度においては、対象となりうる全国の医療・行政機関で実施中のネット依存の家族が参加するグループがどの程度あるかについて、予備調査を行ったもの、実際に実施している機関がきわめて少なかったために、本調査に至らなかったことがあげられる。また、家族教室については、質問紙等の調査も予定していたが、これについても対象者の人数不足あるいは、家族会の基盤づくりを優先するために、行うことができなかった。一方本研究では、1として、増田(2018)など、当初予定には組み込めなかったネット依存に関する基礎調査を研究分担者の力を得て行うことができた。この調査は、ネット依存家族会において重要な、対象者の選定のための基礎資料として位置づけることができたように思われる。このことで、ネット依存家族会の実施でもどのような層を対象としうるかより明確となった。同時に、実際の家族会におけるプログラムの作成においても、低年齢者への危険性をより強調することで、早期対応の重要性を示すプログラムの方向性を示しうる手がかりとなりえたと考えられる。本研究の目的の一つである家族会の実態把握については、予備調査からは、現状としては、家族会の実施そのものが不十分である実態が明らかになった。そこで、日本の依存症臨床を長年牽引してきた国立病院機構久里浜医療センターでの調査により、具体的な方向性をさぐることが、一つの方向性と考えられた。久里浜医療センターでは、ネット依存外来を2011年に開設し、翌年から家族会も実施されている。このセンターでの家族会のプログラムは、本研究における家族会で取り入れているペアレント・トレーニングやCRAFTも取り入れており、学ぶべきものが多い内容と考えらる。そこで、今後の研究の推進方策としては、久里浜医療センターでの研修や、実施者へのインタビュー調査等を行うことで、家族会の現状について明らかにすること、また、それにより支援の方向性をより明確にすることとしたい。ネット/ゲーム依存の領域においては、家族会の実施がまだ少ないことが分かった。そこで、アルコール依存など近隣の依存症領域等の家族支援についても改めて検討する。
ニッケルにπ配位した炭素-ヘテロ原子二重結合の活性化と合成展開

効率よくニッケル-カルボニル炭素間に共有結合を形成させることの出来る組み合わせについて検討を行うために種々のη^2-アリールアルデヒドニッケル錯体を合成した。シクロヘキシルポスフィンを配位子として持つ錯体との反応においては、ベンズアルデヒドが配位した錯体との反応においては以前に報告したη^1:η^1一シロキシベンジルタイプの錯体が生成した。一方、ナフトアルデヒドの配位している錯体の場合には1当量のPCy_3の解離を伴いながら芳香環部分もニッケルへの配位に関与したη^3-シロキシベンジルニッケル錯体を与えた。一方、二座配位子であるDPPFを配位子としてもつ錯体をクロロトリメチルシランと反応させたところ期待された錯体は生成しなかったが錯体はゆっくりと消費されてピナコールタイプの化合物が生成してくるのが確認された。化学量論的にはニッケルの一価の錯体が副生してくるはずである。上記の反応において副生してくるニッケルー価の化合物をニッケルゼロ価へと還元することができれば反応は触媒的に進行することが期待される。そこで、種々の還元剤存在下触媒量のNi(cod)_2,DPPFを用いてベンズアルデヒドのピナコール型カップリング反応の触媒反応への展開を検討した。還元剤として金属亜鉛を用いた場合には反応はゆっくりと進行しピナコール型化合物を収率88%で得ることに成功した。この反応は他のアリールアルデヒド類にも適用が可能であった。ベンゼン環に電子供与性の置換基として-OMeを導入した場合にも対応するピナコール誘導体が収率良く得られた。電子暖引基である-CF_3をパラ位に有するベンズアルデヒド用いた際には定量的に反応が進行した。同様に1-ナフトアルデヒド、2-ナフトアルデヒド、どちらを用いても効率よく反応は進行したが収率は後者の方が良好であった。これはカップリングの際にカルボニル周りの立体的嵩高さが反応に影響を及ぼしていると考えている。
歯肉上皮細胞の防御機能制御による新規歯周病予防法の開発

これまでにイルソグラジンマレイン酸がAggregatibacteractinomycetemcomitansによって誘導されるヒト歯肉上皮細胞のIL-8産生を抑制すること,及び細胞間結合能の低下を回復することを明らかにした。このことから,イルソグラジンマレイン酸は歯周病に対する予防効果があると考えられる。歯肉上皮細胞間バリアーは歯周病原性細菌侵入に対して物理的バリアーとして機能する。本研究では, TNF-α作用下の歯肉上皮においてイルソグラジンマレイン酸が歯肉上皮細胞間バリアーに及ぼす影響について検討した。ヒト歯肉上皮細胞培養系では, TNF-αで刺激したヒト歯肉上皮細胞において細胞間の透過性亢進が認められたが,イルソグラジンマレイン酸はその透過性亢進を抑制した。また,蛍光免疫染色において,イルソグラジンマレイン酸はTNF-αによって誘導されるclaudin-1の不均一な局在を抑制した。さらにTNF-αはE-cadherinをmRNA,タンパクレベルで発現を低下させたが,イルソグラジンマレイン酸は発現低下を抑制した。以上から,イルソグラジンマレイン酸は歯肉上皮細胞の細胞間バリアーを強化することで,炎症を制御すること可能性が示唆された。これまでの報告から,胃粘膜防護薬であるイルソグラジンマレイン酸がラット歯肉炎モデルにおいて,歯周病原性細菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans存在下の歯肉上皮細胞が産生するIL-8などの炎症性サイトカインの発現を抑制し,さらに細胞接着因子であるE-cadherinの発現低下を回復することで,炎症を制御することを明らかにしてきた。このことから,イルソグラジンマレイン酸は歯周病の予防薬として有用である可能性がある。本研究では,そのメカニズムの解明することを目的とし,細菌の侵入に対して防御的に機能する上皮細胞のバリアー機能に着目し,分子細胞レベルで機能解析を行った。イルソグラジンマレイン酸を作用させた歯肉上皮培養細胞は炎症性サイトカインTNF-αによって低下する上皮細胞間バリアーを回復することが解明された。さらに,細胞接着装置であるE-cadherin,claudin-1の構造がTNF-αによって破壊されるが,イルソグラジンマレイン酸の投与によってその破壊は抑制されることが明らかとなった。これらのことから,炎症性サイトカインによって誘導された歯肉上皮細胞の細胞間バリアーの破壊が,イルソグラジンマレイン酸の投与によって予防できることが示唆された。この結果,イルソグラジンマレイン酸が細菌の侵入に対して予防的に作用することが示唆された。引き続き,この作用機序の解明について研究を継続していく予定である。これまでの報告から,胃粘膜防護薬であるイルソグラジンマレイン酸がラット歯肉炎症モデルにおいて歯周病原性細菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans存在下の歯肉上皮細胞が産生するIL-8などの炎症性サイトカインの発現を抑制し,また上皮細胞間の細胞間接着因子E-cadherin,claudln-1の発現を制御することで細胞間バリアー機能の低下を回復し,炎症を制御することを報告してきた。このことから,イルソグラジンマレイン酸は歯周病の予防薬としての可能性が考えられる。本研究では,抗菌薬として知られているアジスロマイシンが,本来の抗菌作用に加えて,A.actinomycetemcomitans存在下の歯肉上皮細胞が産生するIL-8の発現を抑制することで抗炎症効果を持っていることを示した。またそのシグナル経路として,イルソグラジンマレイン酸と同様にERKのリン酸化が関与することを解明した。さらに,アジスロマイシンはA.actinomycetemcomitans刺激によって低下したE-cadherinを回復した。これらのことから,薬剤により歯肉上皮細胞の防御機能を制御できること,またその結果歯周病を予防できる可能性が示された。また,LPS刺激下のラット歯肉から接合上皮をレーザーマイクロダイセクションで切り出し,DNAマイクロアレイで分析した結果,接着因子であるclaudin-1が有意にLPSによって抑制されることが明らかとなった。

このことから,歯周病の発症においてclaudin-1が重要な役割を担っており,イルソグラジンマレイン酸によるclaudin-1の制御は歯周病予防に有用であることが示唆された。宿主側の防御機能の制御という新しい予防の概念を確立する基礎的研究としての成果が得られ,さらなる詳細な薬理作用の解析,また臨床研究に移行する基盤ができたと考えられる。
鉄過剰症の組織障害に関する基礎的研究(特に酸素ラジカル発生能との関連について)

鉄過剰症に由来する肝癌の発生は全肝癌の20%を占める.また鉄過剰症の死因の主要をなすのは心筋に沈着した鉄(ヘモジデリン)による心不全によることが知られている.このような鉄による発癌の機序並びに細胞障害の機序を鉄錯体による局所の活性酸素発生との関連に於いて解明しようとしたのが本研究の目的である.我々が1979年に初めて鉄過剰症の実験モデル作成に成功したのは, Ferric nitrilotriaoetate(Fe^<3->-NTA)をラット及び家兎の腹腔に長期注射することによってである.偶然にもこのFe^<3+>-NTAが水溶液に溶存する酸素を活性化する能力を持つことを発見し, Fe^<3+>-NTAの構造と活性酸素発生の機序をElectron Spin Resonance(ESR)を用いて詳細に解明することに成功した.この時Fe^<3+>-NTAはH_2O_2をOHラジカルに変換する強力な作用を有することをも発見した.鉄に由来するこれらの活性酸素の細胞に及ぼす作用を解明するため,ラット正常肝細胞株RL-34を用いた,この株はほとんど揃った2倍体の核を持ち,軟寒天培地では成長せず,新生児ラット皮下に移植しても増殖しない. Fe^<3+>-NTA25μg/ml鉄濃度添加するとRL-34細胞は3日後には大部分が変成に陥る.しかるに50μg/ml鉄濃度では, 3日後に耐性株を多中心性に生じ, 15日後にはpileupして来た.この細胞は軟寒天培養で増殖し,新生児ラットの皮下に3週間後腫瘍を作り(5/5)その3/5に肺に腫瘍の移転が認められた.以上の結果は正常ラット肝細胞は培養基に添加したFe^<3+>-NTAの生ずる活性酸素により発癌したことを示すものである.次にヒトの脾より抽出したヘモジデリンをアスコルビン酸,クエン酸, ADE,などで可溶化する条件を調べたところグルタチオン等の還元剤の存在下でpH5.5以下で容易に可溶化すること及び可溶によって生じた鉄錯体はH_2O_2からOHラジカルを産生することがDMPOをトラップ剤としてESRにより証明された.鉄過剰症に由来する肝癌の発生は全肝癌の20%を占める.また鉄過剰症の死因の主要をなすのは心筋に沈着した鉄(ヘモジデリン)による心不全によることが知られている.このような鉄による発癌の機序並びに細胞障害の機序を鉄錯体による局所の活性酸素発生との関連に於いて解明しようとしたのが本研究の目的である.我々が1979年に初めて鉄過剰症の実験モデル作成に成功したのは, Ferric nitrilotriaoetate(Fe^<3->-NTA)をラット及び家兎の腹腔に長期注射することによってである.偶然にもこのFe^<3+>-NTAが水溶液に溶存する酸素を活性化する能力を持つことを発見し, Fe^<3+>-NTAの構造と活性酸素発生の機序をElectron Spin Resonance(ESR)を用いて詳細に解明することに成功した.この時Fe^<3+>-NTAはH_2O_2をOHラジカルに変換する強力な作用を有することをも発見した.鉄に由来するこれらの活性酸素の細胞に及ぼす作用を解明するため,ラット正常肝細胞株RL-34を用いた,この株はほとんど揃った2倍体の核を持ち,軟寒天培地では成長せず,新生児ラット皮下に移植しても増殖しない. Fe^<3+>-NTA25μg/ml鉄濃度添加するとRL-34細胞は3日後には大部分が変成に陥る.しかるに50μg/ml鉄濃度では, 3日後に耐性株を多中心性に生じ, 15日後にはpileupして来た.この細胞は軟寒天培養で増殖し,新生児ラットの皮下に3週間後腫瘍を作り(5/5)その3/5に肺に腫瘍の移転が認められた.以上の結果は正常ラット肝細胞は培養基に添加したFe^<3+>-NTAの生ずる活性酸素により発癌したことを示すものである.次にヒトの脾より抽出したヘモジデリンをアスコルビン酸,クエン酸, ADE,などで可溶化する条件を調べたところグルタチオン等の還元剤の存在下でpH5.5以下で容易に可溶化すること及び可溶によって生じた鉄錯体はH_2O_2からOHラジカルを産生することがDMPOをトラップ剤としてESRにより証明された.1.鉄のweak chelating compoundであるFerric nitrilotriacetate(【Fe^(3+)】-NTA)をラット腹腔内に長期注射する事により、ヒトのHemochromatosisに相当する病変を実験的に作ることができ、2.このラットにみられる重症の糖尿病がラ氏島における鉄の沈着に由来することを見出した。3.【Fe^(3+)】-NTA一回注射後、血中に一過性にGOT,GPT,γ-GPTの上昇を見出し、肝細胞膜系の脂質過酸化は、【Fe^(3+)】-NTAによることを明らかにした。4.【Fe^(3+)】-NTAによる脂質過酸化は、【Fe^(3+)】-NTAが酸素をsinglet oxygenに変換することにより惹起することを解明した。5.これらの【Fe^(3+)】-NTAによる鉄の細胞障害のモデル実験結果をふまえて、

(1)ウェア(Weir)等の法により輸血脾からヘモジデリン(Hs)を抽出精製し、その精製品中に鉄(28.6±0.2%),燐(0.15±0.0002%),リポフスシン(9.4±1.1 unit/mg Hs)が含まれることを確認した。(2)このヘモジデリン自身にはリノレン酸を基質としたラジカル発生による水素取込み反応を認めることはできなかった。(3)そこで生体内のligandであるアスコルビン酸でHs中の鉄を可溶化する可能性を求めると、吉野らの既報のごとく、PH5.0以下で著明な可溶化が認められた。(4)クエン酸,ADP,コハク酸,DesferalなどではPH4.0においても可溶化は殆んど認められなかった。(5)しかしクエン酸に還元剤GSHを添加するとPH5.0以下で強い可溶化が認められ、GSH自身にはこの可溶化作用は殆んど認められなかった。またDehydro ascorbateには可溶化能はみられなかった。(6)生体内で存在し得る鉄錯体のPH4.0から7.4の間で【H_2】【O_2】を添加した時に生じる水酸化ラジカル(・OH)産生能力を比較した結果、PHが低いほど水酸化ラジカル産生能は高く、PH7.4では殆んど認められなかった。この結果、細胞内で【H_2】【O_2】を基質として鉄錯体が惹起し得る・OHラジカルによる細胞障害が細胞内のPHで左右されることが示された。【Fe^(3+)】-NTAのモデル実験で得られた結果を参考にして生体内で生じ得る鉄錯体による細胞障害の可能性が実証された。
新規関節リウマチ治療としての光線力学療法

関節リウマチ(RA)の病像の首座は関節滑膜にあることから、RAの治療において滑膜切除術が行われている。今回、人体への侵襲が比較的少ない治療法である光線力学療法(フォトダイナミックセラピー)(PDT)をRA患者の滑膜切除へ応用することを目指して基礎研究を行った。PDTを行う際の光感受性物質としてATX-S10(Na)、フォトフリン、5-aminolevurinic acid(5-ALA)を使用し、RA培養滑膜細胞にPDTを行ったところ、すべての光感受性物質においてPDT効果を認めた。RAの動物モデルであるマウスII型コラーゲン関節炎モデルにおいて、フォトフリン、5-ALAを投与した後、23時間で関節に405 nmのレーザー光を照射し、蛍光を測定した結果、関節組織に蛍光は見られたものの、関節炎を発症した部位と発症していない部位における蛍光強度に明らかな差が見られなかった。従って前述の光感受性物質の使用における動物実験では、PDTを滑膜切除に応用するにはまだ解決すべき問題点があると考えられた。関節リウマチ(RA)の病像の首座は関節滑膜にある。従来よりRAの治療法として滑膜切除術が行われてきたが、これは手術侵襲を伴う。本研究では手術に依らない新しい滑膜切除法の一つとして光線力学療法(フォトダイナミックセラピー)(PDT)をRA患者の病的関節滑膜を標的に行ない、このための基礎データをえることを目的とする。[方法]RA、変形性関節症患者のインフォームドコンセントのもと、人工関節置換術の手術時に関節滑膜を採取する。これをコラゲナーゼ処理後、培養した。本研究ではATXS10-Na、フォトフリン、あるいは5-aminolevurinio acid(5-ALA)を培養細胞へ投与し、レーザー光を照射した。その前後でミトコンドリア膜電位の変化、ヘキスト33342染色、アクリジンオレンジ-エチジウムブロマイド染色、電子顕微鏡撮影を行った。対照細胞としてHeLa細胞を用い、同様の実験を行った。[結果]RA培養滑膜細胞ではいずれの光センシタイザーにおいても、レーザー光照射後、ミトコンドリア膜電位の低下を認め、ヘキスト33342染色、アクリジンオレンジ-エチジウムブロマイド染色、電子顕微鏡像では光センシタイザーの各種濃度、各種照射エネルギー量においていずれの条件でも細胞のネクローシスを認めた。MTTアッセイではいずれの光センシタイザーにおいても濃度依存性に殺細胞効果を認めたが、5-ALAではPDT殺細胞効果が得られにくい傾向にあった。HeLa細胞ではATXS10-Na、フォトフリンでは細胞のアポトーシスを認め、5-ALAでは細胞のネクローシスを認めた。[現状での考察]RAの培養滑膜細胞とHeLa細胞のPDTでの殺細胞機序は異なると推測された。従来RAの治療法として滑膜切除術が行われてきたが、これは手術侵襲を伴う。本研究ではATXS10-Na、フォトブリン、あるいは5-aminolevurinic acid (5-ALA)を培養細胞へ投与し、光感受性物質の細胞内小器官への取り込み部位について検討した。さらにRAの疾患モデルであるコラーゲン誘導関節炎モデル(DBA1/JマウスをII型コラーゲンで2回免疫し、関節炎を発症させる)を用い、このマウスに光感受性物質を静脈内投与もしくは腹腔内投与し、一定時間後に405nmのレーザー光を関節炎発症関節、非発症関節に照射し、その蛍光量からの光感受性物質の関節内への取り込み量を測定した。[結果]光感受性物質の細胞内小器官への取り込み部位についての検討では、ATX-S10(Na)はライソゾーム中心に取り込みが見られ、5-ALAはミトコンドリアのみでなく、他の部位にも取り込みが見られ、その部位の詳細については現在検索中である。

コラーゲン誘導関節炎マウスの腹腔内へフォトフリン、5-ALAを投与23時間後に関節の蛍光を測定した結果、関節組織に蛍光は見られたものの、関節炎を発症した部位と発症していない部位における蛍光強度に明らかな差が見られず、動物実験においてPDTを行うべき至適条件設定は未だできていない。
脳由来神経栄養因子(BDNF)の循環血液中における存在様式の解明

脳由来神経栄養因子(Brain-derivedneurotrophic factor, BDNF)は循環血液中では大部分が血小板に貯蔵されていることが知られているが、血小板母細胞である巨核球でのBDNFの産生はcell lineを用いたin vitroの系では認められず、巨核球はBDNF産生能力が欠如していると考えられてきた。しかしながら我々のこれまでの検討によって血小板母細胞である巨核球によるBDNFの産生の可能性がが提示された。そこで我々は巨核球系細胞株のMEG-01を用いたBDNF産生能の解析を実施した。その結果、MEG-01はTPO存在下でBDNFを産生する事を明らかにした。また、産生されたBDNFはautocrine様式によって自己利用され、MEG-01の細胞増殖を促進する事が明らかになった。一方、MEG-01の多核化に対してBDNFは促進的作用を示さず、むしろ多核化抑制傾向が認められた。造血幹細胞から巨核球産生に至る分化成熟過程はmegakaryopoiesisと呼ばれ、早期の自己増殖能に特徴づけられる分化過程と、それに続発する多核化・細胞質膨張が起こる成熟過程に分けられる。本検討により得られた知見から、BDNFはMEG-01に対して自己細胞増殖を促進するmegakaryocyte-colony stimulatingfactor(MEG-CSF)様作用を呈する事が明らかになり、BDNFがmegakaryopoiesisに関与する新しいサイトカインである可能性が示唆された。【BDNFの血小板内局在とその放出動態】抗BDNF抗体を用いた免疫電子顕微鏡解析によりBDNFは血小板内のα顆粒と細胞質中に局在することが明らかになった。さらに外部刺激に対する放出応答はα顆粒内BDNFのみに認められ、細胞質中BDNFは血小板の顆粒内容物放出挙動完了後も細胞内に残存した。加えてトロンビン刺激に対する血小板内BDNFの放出挙動はPAR1優位であり、同じくPAR1優位性の放出動態を呈するVEGFと完全に一致するものであった。VEGFは強力な血管新生因子であり組織傷害時における微小血管の新生に不可欠なサイトカインである。血小板内BDNFの生体における生理的意義はこれまでに全く解明されていないが、本研究結果によって血管新生因子としての可能性が示唆された。【巨核球細胞株Meg-01におけるBDNFの発現能力の解析】血小板内BDNFの生理的意義を検討するに当たり、巨核球によるBDNF産生能の有無が重要な因子として考えられた。そこで巨核球細胞株Meg-01を生体内巨核球モデルとして用い、western blot法によって内因性BDNF保持の有無を検討した。その結果、陽性対象として用いた血小板溶解液では明瞭にBDNFが検出された一方、Meg-01溶解液からはBDNFは検出されず、血小板内BDNFは外因性であることが明らかになった。続くMeg-01のBDNF産生能力の検討はRNAの相互作用に焦点を当てて検討を進めている。BDNF mRNAは本研究によってMeg-01発現BDNF mRNA variantが3種類であることを同定し、またMeg-01内においてBDNFantisense RNAが発現されていることを同定した。さらにこれらmRNAとantisense RNAがdouble strand RNAを細胞内において内因的に構成していることをRNase A処理とPCRを組み合わせた方法により明らかにした。血小板母細胞の巨核球におけるBDNF産生能力の検討末梢組織におけるBDNFの由来を解明する事は生体内でのBDNFの動態を追跡する上で極めて重要である。末梢組織におけるほとんどのBDNFが血小板に貯蔵されている点から、血小板内BDNFの由来の第一候補として血小板母細胞である巨核球が考えられる。そこで本研究は巨核球のin vitroモデルである巨核球系細胞株MEG-01を用いてBDNF産生能力を解析した。本研究によって我々はBDNF mRNAとBDNF cis-NATはMEG-01内で内在的に結合して二重鎖RNA(dsRNA)を構成することを明らかにした。さらに構成されたdsRNAが内在的なsiRNAへとプロセッシングされ、RNA induced silencing comlex(RISC)に取り込まれる事でBDNF mRNAを切断・分解する「BDNFに対する内在的RNAi機構」を初めて同定するに至った。加えて我々のluciferase reporter assayを用いた検討で、MEG-01内で見られるBDNF mRNAに対するcis-NATを介した内在的RNA interference(RNAi)は極めて強力な抑制機構であることが明らかになった。現在、この巨核球様細胞MEG-01に認められる強力な内在的BDNF抑制機構の病態生理学的意義を詳細に検討しているところである。

また、産生されたBDNFはautocrine様式によって自己利用され、MEG-01の細胞増殖を促進する事が明らかになった。一方、MEG-01の多核化に対してBDNFは促進的作用を示さず、むしろ多核化抑制傾向が認められた。造血幹細胞から巨核球産生に至る分化成熟過程はmegakaryopoiesisと呼ばれ、早期の自己増殖能に特徴づけられる分化過程と、それに続発する多核化・細胞質膨張が起こる成熟過程に分けられる。本検討により得られた知見から、BDNFはMEG-01に対して自己細胞増殖を促進するmegakaryocyte-colony stimulatingfactor(MEG-CSF)様作用を呈する事が明らかになり、BDNFがmegakaryopoiesisに関与する新しいサイトカインである可能性が示唆された。本研究の目的は循環血液中のBDNFの存在様式の解明である。循環血液中のBDNFはその大部分が血小板に貯蔵されているため、血小板内BDNFの局在および各種刺激に対するBDNFの放出動態の解析は、循環血液中BDNFの存在様式解明にとって中心的な解析に位置づけされる。本年度、本研究により明らかになった一連の研究成果はThrombosis Research誌に掲載され、掲載直後に関連領域の論文に引用されている。さらに、研究の進展により血小板母細胞の巨核球における新たなBDNF産生調節機構をRNAの側面から解析・同定するに至っている。本研究課題の今後の推進方策は、引き続き循環血液中のBDNFの存在様式の解明として血小板内BDNFの由来の解析を試みる。血小板内BDNFの由来については本研究によって新たに同定に至った巨核球におけるBDNFの産生調節機構のより詳細な解析を推進する。また、本研究は当初の循環血液中におけるBDNFの存在様式に加えてBDNFの巨核球に対する病態生理学的作用の解析にも焦点を当てる。巨核球におけるBDNFの産生調節機構の同定によって巨核球に対するBDNFの何らかの生理作用が予想されるため、歳暮学的および分子生物学的側面からその生理学的意義と作用機序の解明を目指す。
超高齢化山村における福祉ニーズの構造と地域福祉システムの特性に関する調査研究

産業が疲弊し、財政力が低下し、住民の福祉ニーズが超高齢化、高齢者のみの世帯化の進行とともに、生活のあらゆる局面に多様に析出している今日の中山間地域では、公的福祉システムを支えるサブシステムが極めて重要な位置を占めている。このシステムは三重層を成している。その1つは家族生活のレベルにおける、「他出」した子と中山間地域に残存している高齢者とのあいだに成立している「拡大修正家族」の機能である。これは、実態的には、まさに中山同地域の老親を支える家族機能として機能しており、それを支援し、その機能を、考え方(互酬規範や社会規範)としても、社会機能としても、いかに公的地域福祉システムにリンクさせるかが課題となっている。2つめは近隣・親族によるパーソナルネットワークの機能であり、これも、今日ではそれ自体が元来強い生活支援機能を持つものではなく、弱化しつつあるとはいえ、依然として広範かつ普遍的なセーフテイ・ネットとして重要な役割を果たしていることが確認された。3つ目は各種の任意的な団体・グループなどによる自助的、互助的、社会貢献的活動の仕組みである。これは同じ中山間地域の町村であっても、地域差がみられる。それは、一言で表現すれば、住民の福祉意識の違いであり、またそれに強く影響を与えている行政や社会福祉協議会などの公的あるいは公共的地域福祉システムの成熟度の違いよるものと思われる。いずれにしても、これらのサブシステムの機能は、地域の福祉ニーズの特性に対応し、住民の主体性に条件付けられたものである。その意味では、中山同地域の有限な社会資源と豊富なソーシャル・キャピタル(社会関係資本)を、長い伝統に依拠した地域の共同性を今日的な協働性に組み替える中で、いかに重層的な支えあいやまちづくり活動の中に取り込んでいくかが大きな課題となっている。そしてその際に、重要なのは、住民の感情としても、力量としても、公的福祉システムの機能・役割を明確にしたうえで、こうしたサブシステムの位置づけと役割を明確にすることである。そして、公・民の二分的思考から公民共同の「新しい公共」への住民の意識転換を図ることが、財政力が低く社会関係資本の蓄積された中山間地域の地域福祉システムの開発に不可欠であるといえる。14年度の研究課題のテーマの一つである「中山間地域の地域特性に関するデータ分析はについてはデータ入力作業まで行った。それとは別に、超高齢中山間地の特性について、主として島根県邑智郡との比較検討を行った。そこで得た知見は以下の通りである。産業が疲弊し、財政力が低下している中山間地域では、公的福祉システムを支えるサブシステムが極めて重要な位置を占めている。第2は近隣・親族によるパーソナルネットワークの機能であり、第3は各種の任意的な団体・グループなどによる自助的、互助的、社会貢献的活動の仕組みである。これらのサブシステムの機能と特質はまさに、地域の特性と住民の主体性に条件付けられたものである。島根は、積雪が少なく瀬戸内諸都市との往来もあり、老親と他出子、農村と都市との交流が比較的容易であるが、集落が分散・散居(孤立)していて限界集落が多く見られる。

それに対して東北では、血族・集居方の集落が一般的で、地域相互扶助が強くみられるが、気候や産業、生計維持などの面で厳しいという特徴が見られる。また、第2の研究の柱である「生活の共同性と地域変動に関する調査」は、町内30の行政地区を対象に、集落毎の福祉ニーズ、福祉ニーズの充足と共同生活維持のための事業、作業活動の種類と内容、地域社会の変容、高齢者の冬期「出暮らし」や空家の状況など詳細な調査を行った。(訪問面接)。その中の一つについて(八町自治会)、集落の生活・福祉課題の変遷とそれへの自治会の対応について詳細なヒアリング調査を実施した。尚、老親と町外他出子との間に成立する拡大家族の機能とその変化についての、インティンシブな事例調査については継続中である。家族および地域(集落)の変動の視点からみた、中山間地域の福祉ニーズの地域的特性とその変化要因に関する長期にわたる縦断的調査研究を一部継続しながら、地方分権化と自治体再編の流れの中でのあたらしい地域福祉の課題の解明に取り組んだ。1.具体的な研究成果としては、福島県金山町において、全集落自治会30の活動実態調査をヒアリングで行った。この地域の集落自治会は、戦前から続いているもので、その形態はまさに村落共同体の自治組織といえるものである。具体的には、財産区その他の共有財産の保有を軸に、各種普請といった共同作業、共同施設の管理、冠婚葬祭の相互扶助、福祉的援助などが、地域高齢化の急速な高まりの中でも、かなり広範に行われていることがわかった。また、そうした集落自治区の活動が、地域での住民参加意識あるいは共同意識(コミュニテイ意識)涵養の重要な機会となっており、その中から、世代や出自を超えた、住民の公平、平等なメンバーシップと、自治意識が芽生えてきていることも重要なフャインデイングスであった。また、福祉システムの観点からみると、この活動が、福祉のニーズの発生の予防活動やニーズの発見の役割を果たしていると同時に、財政力の低下した中山間地町村における地域住民と公的セクターとの共同、連携、分担のあり方に、大きな示唆を与えているがわかった。2.町村合併、分権と福祉制度の市場性、多元化の流れの中で、過疎地域の住民の福祉意識の変容を追った「住民の規範意識に関する調査」は、300サンプルを対象に実施し、回収率71%で、現在集計、分析中である。3.昨年から継続しているセンサス等による「中山間地域の特性」の分析作業は、本年度は、2000年度現在、高齢化率30%超の自治体を対象に、60年までさかのぼってデータを整理、入力した。高齢化率49%に達した金山町の福祉ニーズの特性はなんといっても急速に進む小世帯化とその中での高齢者のみの世帯化の極度の進行にある。その中でも高齢者のいる世帯に占める一人暮らし高齢者世帯の25%にも上る、高い単身化の進行は、過疎・高齢化・豪雪地域の集落機能の著しい低下という厳しい生活条件の中で、極めて緊急的な福祉ニーズであると同時に、そのニーズへの対応は、金山町のような「限界集落」を抱えた山村地域における地域福祉システムのセイフテイ・ネットとしての機能の存在理由が問われる試金石でもある。本年度は、こうした観点にたって、研究の集約的なテーマとして、ひとり暮らし高齢者世帯の生活と福祉ニーズに関する詳細な面接調査を実施した。
医学と工学の癒合による自己幹細胞由来腎臓再生法の実現化

我々はこれまで発育中の異種胎仔の腎臓発生部位にヒト骨髄由来間葉系幹細胞を注入し、体内で培養することにより腎臓系譜への分化誘導することに成功し、この幹細胞由来腎臓原基をさらにホスト大網内に移植することにより成熟させ尿生成能などの機能を獲得し再生腎臓を樹立した。この成功は3次元構築をもつ臓器そのものの再生の実現化に向けヒト臨床応用につながる可能性を持つ。そこで本研究ではヒト臨床に近づけるためより安全性を高めたスケールアップモデルを検討した。我々は後腎発生の血管迷入期前後に後腎を大網に移植することにより移植後腎はさらに成長を続け尿生成を開始するという現象に着目し、骨髄由来問葉系幹細胞を異種胎仔尿管芽発芽部位に注入し発生プログラムを遂行させることで作成したヒト由来腎組織を、ラットの大網内に移植した(改良型リレー培養法)。これにより尿生成能を獲得したヒト間葉系幹細胞由来再生腎臓(neo-kidney)の樹立が可能であることが示された。そこで本研究では、尿生成能以外の腎機能を獲得しているか、エリスロポエチン産生能を一例として確認を試みた。抗エリスロポエチン抗体を用いた組織学的検討で新規腎臓中にエリスロポエチン産生細胞が存在することが確認された。このエリスロポエチン産生が生理学的制御下にあるか確認するために、貧血の有無による産生能の変化を血清中のエリスロポエチンタンパクをELISAにより測定した。図右に示すように、両腎を持っコントロールラットは急速潟血による貧血惹起によりエリスロポエチン濃度の上昇が認められる。一方両腎を摘出した無腎臓ラットではこのエリスロポエチン濃度上昇が消失していた。しかし新規腎臓を大網内に持つ無腎臓ラットは貧血惹起によりエリスロポエチンの血中濃度上昇を認めたため、新規腎臓からのエリスロポエチン産生は貧血による生理的制御下にあると判断された。これまでウイルスなどの使用により人工的にエリスロポエチンを強制発現させた細胞移植などで腎性貧血治療の可能性が報告されてきたが、本法は直接エリスロポエチン産生細胞へ分化を誘導が可能であり、さらに発現が貧血に依存していることより優位であると考え、エリスロポエチン産生組織樹立法としても使用できる。我々は外来のヒト骨髄間葉系幹細胞を中腎管の発芽する部位に注入し、成長するラット胎仔内で培養することで、発生段階と全く同じ環境下に置き、腎臓発生時の各種因子のプログラムと全く同様の刺激を与え、腎臓まで分化させる方法を開発した。このヒト間葉系幹細胞由来ネフロンは、ヒト腎臓特異的遺伝子群を発現していることは確認されている。次にこの腎臓原基に尿生成能を獲得させるために上記方法で作製したヒト由来腎組織を、ラットの大網内に移植した。腎機能再生のためには、尿生成能以外の他の腎機能の獲得が必要となる。特にエリスロポエチン産生は腎性貧血の治療のみでなく、透析前の保存期腎不全でも相対的不足を認め、外来性にエリスロポエチンを投与することにより腎不全の進行が抑制され透析導入時期を大幅に遅らせることが確認されている。しかしエリスロポエチンはその活性に糖鎖が重要であり、リコンビナント蛋白を精製するのに哺乳類細胞を使用する必要から非常に高価な薬剤となっている。したがって、エリスロポエチン産生細胞樹立は、医療経済面からみて尿生成能に匹敵する効果をもたらすとされている。今回我々は後腎を大網に移植することにより、ホスト細胞が迷入しエリスロポエチン細胞に分化することを確認した。現在大動物を用いて種を超えた普遍的減少であることを確認している。我々はこれまでヒト多能性幹細胞に胎仔発生時と同等の分化プログラムを与えることでヒト幹細胞から成熟した機能腎まで分化させうることを証明してきた。本現象を臨床応用するためには、異種後腎を一旦は分化誘導の場として用いた後に、アポトージスを誘導して排除できるかを証明する必要がある。今回、EPO産生組織を用いてこれを証明することに成功した。まずブタ後腎(E30)をネコ大網に移植したところ、3週後に発育した後腎はネコ特異的EPOを産生していることをRT-PCRで確認した。このEPO産生細胞の起源を仔細に追求するため、EPO/GFP TGマウスまたはTie-2/GFP TGマウスの骨髄移植マウスへの後腎移植実験を行った。さらにNOD/SCIDマウスへのヒト骨髄由来内皮前駆細胞(EPC)注入実験により、骨髄由来EPCが動員され移植後腎に迷入し後腎内で発生プログラムを受けることによりEPO産生細胞に分化したことがわかった。

次にEPO産生細胞への分化後に移植した異種scaffold部分の排除システムを検討した。タモキシフェン存在下で細胞にアポトーシスに誘導するER-E2F1マウスの後腎をラットに移植する異種移植実験を行なったところ、薬剤誘導により異種細胞数と発育後腎重量は有意に減少したが、エリスロポエチン産生能は保持されていることが確認された。以上の方法論によりヒト多能性幹細胞を自殺誘導型ブタ胎仔後腎に注入することで患者体内に純粋な自己細胞由来EPO産生組織を樹立できる可能性を示した。
濡れ特性制御のためのマイクロ表面改質

分子動力学的アプローチを用いて,金属表面の濡れ性を原子レベルのスケール粗さで物理的に制御するシミュレーションを行い,マイクロスケール表面改質への応用展開の可能性を検討した.具体的には,マイクロスケールの表面粗さを設定した金属表面とその上に置かれた微小液滴とから構成される系を考え,その系を構成する各分子間相互のポテンシャルエネルギーを算出して,壁面に対する液滴構成分子の安定性と濡れのミクロなメカニズムについて評価・考察を行った.系の構成要素として表面金属には白金原子を,また,液滴にはアルゴン原子を採用することとし,そのそれぞれの原子に対する比較的シンプルな原子間ポテンシャルとして,白金原子間の相互作用にはバネーマスポテンシャルを,アルゴン原子間およびアルゴン原子-白金原子間のポテンシャルにはLennard-Jones(12-6)ポテンシャルを仮定した.昨年度の計算結果として,壁面粗さを規定する凹凸の有無に対して,液滴の形状変化や表面での移動の様子を捕えることができたので,凹凸の有無やパターンによって,液滴一壁面間の原子構成や液滴原子の表面に対する濡れ性がどのように変化するかを詳しく調べた.とくに,凹凸表面近傍における個々の液体分子の挙動を追跡し,従来から行われているマクロスコーピックな接触角から導出される表面張力との関連を調べた.また,凹凸の粗さをさまざまにデザインし,ミクロスケール表面粗さを変化させて,同様の分子動力学計算を試み,パラメータスタディを行って濡れ性を制御できるかどうかを検討した.今後,表面張力のミクロスコーピックな評価方法の検討や計算の時間短縮を図る工夫を行うとともに,本研究がより工学的応用に展開可能なように,すなわち,マイクロマシン加工技術ならびにマイクロスケール熱流動現象に応用できるように,解析対象とする物質を水などに変更した系についても分子動力学計算を実施することが必要と考えられる.本年度は固体表面の「濡れ」特性を評価するために,表面張力に関する接触角などの従来から行われている巨視的な手法に加えて,近年熱流体工学分野でも活用され始めた分子動力学手法の導入を図った.その際,まず,計算対象になる固体壁-液滴系として,他の研究者らの計算結果が比較的多く報告されている物質の組み合わせを選ぶことにし,固体壁はその表面が面心立方格子(fcc)の(111)面になるように配置した4層の白金分子によって,一方,液滴は初期状態においてやはり面心立方格子状に配列した256864個程度のアルゴン分子によって構成した.次に,系の構成要素としてのそれぞれの分子について,分子間ポテンシャルには,これも比較的シンプルなポテンシャルを採用することとし,白金分子間の相互作用にはバネーマスポテンシャルをアルゴン分子間およびアルゴン分子-白金分子間のポテンシャルにはLennard-Jones(12-6)ポテンシャルを仮定した.このような系に対して,分子動力学計算を行い,系の設定温度に対応する平衡状態が実現できるようにした.さらに,固体表面を構成する白金分子の配置を操作することによって,分子オーダーの凹凸を表面に設定し,それを表面粗さと見なすことにした.アルゴン分子で構成される液滴(分子群)を凹凸が付いた固体表面に接触させて,その状態が変化していく様子を分子動力学の手法を用いて計算した.その結果,壁面粗さを規定する凹凸の有無に対して,液滴の形状が変化する様子や,表面上を移動する様子が計算によって捕らえることができた.今後,表面張力の評価方法の検討や計算の時間短縮を図る工夫を行うとともに,液滴-壁面間の構成分子のポテンシャル,あるいは液滴を構成する個々の分子の挙動などが,凹凸の有無やパターンによってどのように変化するかを比較し,考察を加えていく予定である.分子動力学的アプローチを用いて,金属表面の濡れ性を原子レベルのスケール粗さで物理的に制御するシミュレーションを行い,マイクロスケール表面改質への応用展開の可能性を検討した.具体的には,マイクロスケールの表面粗さを設定した金属表面とその上に置かれた微小液滴とから構成される系を考え,その系を構成する各分子間相互のポテンシャルエネルギーを算出して,壁面に対する液滴構成分子の安定性と濡れのミクロなメカニズムについて評価・考察を行った.系の構成要素として表面金属には白金原子を,また,液滴にはアルゴン原子を採用することとし,そのそれぞれの原子に対する比較的シンプルな原子間ポテンシャルとして,白金原子間の相互作用にはバネーマスポテンシャルを,アルゴン原子間およびアルゴン原子-白金原子間のポテンシャルにはLennard-Jones(12-6)ポテンシャルを仮定した.昨年度の計算結果として,壁面粗さを規定する凹凸の有無に対して,液滴の形状変化や表面での移動の様子を捕えることができたので,凹凸の有無やパターンによって,液滴一壁面間の原子構成や液滴原子の表面に対する濡れ性がどのように変化するかを詳しく調べた.とくに,凹凸表面近傍における個々の液体分子の挙動を追跡し,従来から行われているマクロスコーピックな接触角から導出される表面張力との関連を調べた.また,凹凸の粗さをさまざまにデザインし,ミクロスケール表面粗さを変化させて,同様の分子動力学計算を試み,パラメータスタディを行って濡れ性を制御できるかどうかを検討した.今後,表面張力のミクロスコーピックな評価方法の検討や計算の時間短縮を図る工夫を行うとともに,本研究がより工学的応用に展開可能なように,すなわち,マイクロマシン加工技術ならびにマイクロスケール熱流動現象に応用できるように,解析対象とする物質を水などに変更した系についても分子動力学計算を実施することが必要と考えられる.
ナイロンと羊毛の染着性に及ぼす高分子電解質と界面活性剤の添加効果

高分子電解質及び界面活性剤は種々の染色助剤として広範囲に用いられている。しかしこれらの役割については、種々検討されているが、その詳細については十分明らかでない。本研究はこのような認識のもとに、本年度は、ナイロン及び羊毛の酸性染料による染色に及ぼす界面活性剤の添加効果について検討したところ、次のような知見を得た。1)染色に及ぼす界面活性剤の添加濃度の影響界面活性剤として、特に効果が期待できる両性界面活性剤を中心に、ナイロン・羊毛の染着に及ぼす添加剤濃度の影響を、アニオン及びカチオン性界面活性剤の場合と比較検討した。まず、両性界面活性剤として、種々のアルキル鎖の異なるN-アルキルグリシン、及びアルキルベタインを合成した。これら界面活性剤を用い、各pHにてオレンジIIや酸性ミリング染料によるナイロン・羊毛の染色を試み、一定濃度の染料による染色に及ぼす添加剤濃度の影響を調べたところ、アニオン及びカチオン界面活性剤の添加は、急激な染着量の減少をもたらした。これに対し両性界面活性剤の場合、染着量はほぼ一定もしくは減少することが認められたが、その減少量は前者と比べ緩やかであることがわかった。2)平衡染着曲線による界面活性剤の添加効果一定の界面活性剤の存在下、各pHにおける平衡染着曲線からラングミュア-の式を適用し、各染着パラメ-タ-を算出した。その結果、アニオン・カチオン界面活性剤は均染剤、緩染剤としての効果が認められるが、両性界面活性剤の場合はこの効果以外に、一部これを媒介として繊維と染料が結合し、その結果染着量の増加をもたらすことが認められた。さらに両性界面活性剤の構造と染着量の関係を明らかにした。
膜インターフェイスでのG蛋白質共役受容体によるG蛋白質活性化効率の制御機構の解析

G蛋白質活性化効率が高いウシロドプシンと、低いパラピノプシンの構造変化の「大きさ」を以下の実験により定量的に比較した。(1)ウシロドプシンとパラピノプシンの膜貫通ヘリックス6に存在する250番目に加えて、227、251、244番目のアミノ酸残基に蛍光色素bimmeを導入したウシロドプシンとパラピノプシンを作製し、光受容前後における水溶性消光分子KIによる蛍光の「見かけの消光効率」を測定した。また、蛍光寿命をオレゴン健康科学大学のファレンス教授の研究室で測定し、見かけの消光効率と蛍光寿命から真の消光効率を算出した。その結果、膜貫通ヘリックス6の構造変化は、ウシロドプシンで大きく、パラピノプシンでは小さいことが明らかになった。さらに、上述の蛍光色素導入変異体に加えて227番目にbkmaneを導入した変異体について、消光剤が存在しない際の、光照射前後での蛍光スペクトルの極大変化を解析した。その結果か照も、構造変化はウシロドプシンで大きく、パラピノプシンでは小さいことが明らかになった。(2)ヘリックス6の250番目と251番目の位置に蛍光色素bimmeを導入し、またbimaneの消光分子として働くトリプトファンをヘリックス5の226番目と227番目に導入した。それらを用いて、ウシロドプシン・パラピノプシンのヘリックス6のヘリックス5に対する構造変化の「大きさ」を比較した。その結果、ヘリックス6の相対的な動きもウシロドプシンで大きく、パラピノプシンでは小さいことが明らかになった。本研究では,Gタンパク質活性化効率の違いを生み出す,多様なロドプシンの構造および構造変化の違いを明らかにすることで,GPCRのGタンパク質活性化効率すなわち信号変換効率が制御されるメカニズムを解明することを目的とする。以下の2つの解析結果を得た。(1)Gタンパク質活性化効率が異なる2種類のロドプシン類(ウシロドプシン・パラピノプシン)のヘリックス6に存在する250番目のアミノ酸残基に蛍光色素bimaneを,システイン変異体を用いて導入することに成功した。これらの蛍光標識変異体について,水溶性消光剤KIを用いて光依存的な蛍光の消光率を解析した。その結果,パラピノプシンよりもウシロドプシンにおいて,蛍光標識したアミノ酸残基の溶媒への露出度が,光受容に伴い顕著に変化することを示唆する結果を得た。この違いは,ウシロドプシンの方がパラピノプシンよりもヘリックス6の構造変化が大きく,この構造変化の大きさの違いが両ロドプシン類のGタンパク質活性化効率の違いと連関しているのかもしれない。(2)ヘリックス6に導入した蛍光分子に加えて,bimameの消光分子として働くトリプトファンをヘリックス3に導入した。ウシロドプシンについては光依存的な消光を検出できたが,パラピノプシンについては,ヘリックス3番にトリプトファンを導入すると発現量が著しく低下した。また,パラピノプシンの250番にトリプトファンを導入しても色素を得ることはできなかった。今後,ヘリックス3と6以外に消光分子トリプトファンを導入する必要があることが分かった。
生体適合性材料の編織による強度と生体適合性を両立した人工胆管の開発

本研究は世界的に研究の少ない組織置換性人工胆管開発を狙ったものである。生分解性ゲルストランドを編織することで、伸縮性を有する組織置換性人工胆管の開発を目指した。グルコマンナンを用いた生分解性ゲルストランドの作製及び、その編織に成功した。グルコマンナンゲルはラット体内においては10日間程度で分解されることが示唆され、濃度や化学的架橋により体内における分解を遅延するか、増殖因子の導入により組織置換性を促進する必要性が示唆された。一方で、本基材の性質を利用した新たな展開が期待された。重篤な肝不全の場合、根本的な治療法は肝移植しかない。しかし、肝移植は心臓死ドナーからの移植が行えない。そのため、脳死(日本では年間40例)もしくは生体部分肝移植(日本では年間500例)が行われている。生体肝移植は肝静脈、門脈、動脈を再建した後に、胆管を再建する。しかし術後の胆管狭窄を伴う腸管からの逆行性胆管炎発症(発症率5-10%)による入退院の繰り返しが、患者及び移植レシピエンントの社会復帰を妨げている。再建部位の選択の自由を広げ、かつ術後の狭窄を防ぐために強度を持ちつつも、生体適合性の高い人工胆管の開発が医療現場では希求されている。しかしながら、胆管に関する研究者は少なく、理想的な素材はまだ開発されていない。そこで、我々はその開発に取り組むこととした。具体的には、機能性材料による紐状のゲル(ゲルストランド)の開発を行い、開発したゲルストランドの編織により管を作製し、体内でレシピエントの胆管に置換されるような人工胆管の開発である。本研究は平成2628年度にかけて行われ、初年度となる平成26年度は素材となるゲルストランドの作製及び編織による管形成を予定していた。素材としてはグルコマンナン、PVA、コラーゲン、ゼラチン、ヒアルロン酸に着目し、ゲルストランドの開発を行った。まずは、グルコマンナンゲルにおいて、ゲルストランドの作製、及び編織に成功した。しかしながら、ゲルストランドの直径は2mm程度、編織してできた管の内径は7mm程度、管壁は3mm程度であった。ブタスケールであれば、適当な内径であるが、縫合を考えると管壁を薄くする必要がある。そのため、ゲルストランドを細くすることが望まれる。そのため、脳死もしくは生体部分肝移植が行われている。しかし術後の胆管狭窄を伴う腸管からの逆行性胆管炎発症による入退院の繰り返しが、患者及びレシピエントの社会復帰を妨げている。再建部位の選択の自由を広げ、かつ術後の狭窄を防ぐために強度を持ちつつも、生体適合性の高い人工胆管の開発が医療現場では希求されているしかしながら、胆管に関する研究者は少なく、理想的な素材はまだ開発されていない。そこで、我々はその開発に取り組んでいる。本研究は平成2628年度にかけて行われている。平成26年度にはグルコマンナンゲルによるゲルストランド(直径2 mm)を作製し、その編織により管状構造体(管壁厚さ3 mm)を作製したが、臨床やブタでの胆管を想定すると、ゲルストランドをさらに細くし、管壁厚さを薄くする必要が示唆された。平成27年度はゲルストランドを細くする試みと、作製した管の細胞置換を促進すべく、細胞遊走性の促進及びその評価系の構築、さらにブタ胆汁の採取及びそれを用いた胆汁環境下での安定性評価を行った。当初の平成27年度の計画では、編織により作製した管内壁への細胞播種、編織によるゲル強度の変化の評価、胆汁環境下における作製したゲルの安定性評価、の3項目を予定していた。予定通り、胆汁環境下でのゲルの評価を進め、さらには当初の予定では組込んでいなかった組織置換促進への取り組みを進めている。一方で、本研究の核であるゲルストランドの作製及びその編織について、改良があまり進んでいない。そのため、やや遅れていると判断する。生体肝移植は冠静脈、門脈、動脈を再建した後に、胆管を再建する。しかし、術後の胆管狭窄を伴う逆行性胆管炎発症による入退院の繰り返しが、患者およびレシピエントの社会復帰を妨げている。具体的には、機能性材料による紐上のゲル(ゲルストランド)の開発を行い、開発したゲルストランドの編織により管を作製し、体内でレシピエントの胆管に置換されるような人工胆管の開発である。