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南北アメリカ移民地短詩型文学の発掘保存と社会史的活用に関する基礎研究

社会史的視点から、アメリカ合衆国においては、『新世界/新世界朝日』(19061940年)、『日米』(19191932年)、『北米時事』(19161942)、『羅府新報』(19461952年)の文芸欄短詩型文学のデータ化、第二次大戦中の司法省管轄抑留所発行の短詩型文学の発掘・データ化、自由律俳句の指導者下山逸蒼の個人書簡閲覧解析を行った。ペルー共和国では、『ペルー新報』(19501980年)の短歌作品を収集し、ペルー日本人婦人会文芸部短歌研究会の活動を調査した。粂井は、戦前期の短詩型文学の概要を理解するために、『新世界』新聞、『日米』新聞(サンフランシスコ発行)の短歌、俳句、川柳欄を通覧し、入力作業を行った。また夏期休暇中には、サンフランシスコ市及びシアトル市に赴き、戦前から現在まで活動を続けている短歌会、川柳会の会合で参与観察と主宰者への面接聞き取り調査を行った。さらに、ワシントン州ヤキマ市博物館日系人特別展示の準備作業を見学し、文芸資料を閲覧・写真撮影/コピーした。偶発的ではあるが、帰国日飛行機が大幅に遅れたので、ワシントン州日本文化市民会館資料室に赴き、所蔵品整理作業を手伝っているときに、戦中ミネドカ収容所で発行された短歌会記録を発見した。そのため、2月に再度同資料館を訪れ、整理作業を継続、短詩型文学に関連する資料を閲覧・写真撮影/コピーした。また、日系人強制収容を回顧するワシントン大学アメリカエスニック研究学部の集会で、収容所で作られた短詩型文学について発表した。柳出はペルー日系婦人会文芸部が中心となり、毎月一度の集会を三十五年にわたり一度の中断もなく続けてきた「椰子の実短歌会」の活動について、同会の参加者、関係者への聴き取り調査を実施するとともに、日系人協会、日系婦人会、日本人移民記念史料館、日秘文化会館付属図書館などにおいて同会の活動に関係する史料の調査・収集を実施した。また、同会の作品を集会毎に長年にわたって掲載してきた、邦字新聞『ペルー新報』関係者への聴き取り調査を合わせて実施した。椰子の実短歌会がほぼ五年おきに発刊してきた短歌集『ペルーに息ふく』『日系婦人会記念誌』などを収集した。南北アメリカ移民地短詩型文学の発掘と保存のために、粂井はJICA横浜海外移住資料館所蔵の『新世界』新聞および『日米』新聞の文芸欄を閲覧し、文芸欄をUSBに落とす作業を継続した。また、収集した資料から移民地の生活を反映している短歌、俳句、川柳を選び、入力する作業を継続した。さらに、長期休暇を利用して、シアトル市、シアトル市において、歌会や句会に出席し、参与観察を行いつつ、資料収集を行った。2012年2月では、アメリカ俳句協会、3月には加川文一詩碑保存会において、講演を行い、現地の文芸人と交流し、かつ資料の提供を受けた。また、3月では日系アメリカ人サンディエゴ歴史協会に赴き、収容所および抑留所で発行された川柳の機関誌を接写した。柳田は、国立国会図書館所蔵マイクロフィルム版の『ペルー新報』から、文芸欄にかかわる記事を全て抜き出しリスト化するとともに、短歌、俳句、川柳、琉歌については、テキストとして全文をデジタル化する作業を継続した。さらに、長期休暇を利用して、ペルー共和国リマ市において、かつてペルー日本婦人会(現ペルー日系婦人会)文芸部が主催していた椰子の実短歌会の関係者からの聴き取り調査を実施するとともに、関係資料の収集を行った。同時に、同婦人会の議事録、会計簿を調査し、写真撮影を行い、デジタル資料として収集した。*保存と発掘:アメリカ合衆国関連では、1920年代から30年代に俳句の自由律時代を牽引した下山逸蒼(英太郎)の弟宛書簡を閲覧し、かつデジタル化を遺族に依頼することができた。すでに、内容の一部は論文等で発表しているが、今後は遺族の同意を得て、翻刻と注釈作業を行いたい。シアトルのレニア吟社や北米川柳社関係者からは同人が所有してきた句集、ロサンゼルスの川柳関係者から強制収容所時代に作成された作品や額など、JICA横浜海外移住史資料館に寄贈の仲介を果たすことができた。この他にも、個人所蔵の句会記録、主幹の書簡類、句会誌などを閲覧コピーした。また、ワシントン州ヤキマ市博物館日系人特別展示準備作業に助言した。ペルーに関しては、ペルー日本婦人会文芸部短歌研究会関連の史料とともに、同会により発行された都合六冊の短歌集、ならびに、短歌研究会の入選歌を掲載した『ペルー新報』の記事などの収集を実施した。これらの史資料から、短歌研究会の成立から終焉までの軌跡を婦人会の構成員の変化に関係づけるとともに、そこでの活動の主体の変遷を戦前期の日本語教育との関わりで議論することができた。

*日本語新聞文芸欄:日米新聞、新世界新聞を通覧し、短歌、俳句、川柳を収集、入力作業を行った。通覧の結果、これまでの日本人会関係者が作成した移民史の通説とは異なる新たな発見があった。*成果発表:日本人移民の詠んだ作品や同人会について考察した。今後も収集した新聞記事や同人誌の内容の分析、書簡の翻刻等を継続する。アメリカ合衆国における移民地短詩型文学の収集は、当初の想定よりも、資料の発見ができた。とくに、従来の日本人移民史等に記載のない文芸作品も発見できたことは大きな収穫である。また、現地の文芸人との交流も進み、資料に関する情報提供を継続的に得られるようになった。ペルー共和国における移民地短詩型文学関係資料の収集は、現地社会における文芸活動の低調さもあって多くの資料を収集し得たとは言えないが、短歌会を主催最多婦人会の活動とうについても目を向け、ペルーにおける文芸活動の特徴を把握する糸口を見いだすことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。強制収容所で作成された川柳の句集が、敬老ホームのゴミ箱に捨てられていたという。知人がたまたま本研究について知っており、句集を保存してくれた。最近は、全米日系博物館もUCLAも移民資料の受け入れを、予算の関係から断っていると聞く。本研究は短詩型のみに焦点を合わせたが、他の文芸作品にも研究の射程を広げる必要があるのではないかと、痛感している。ペルー日系社会では文芸活動そのものが北米地域におけるよりも低調であるが、邦字新聞等を丹念に博捜してゆくことで、創作活動よりもむしろ文芸作品の消費、という観点からの研究の可能性が開かれているように感じた。
非相反メタマテリアルによる電磁波ビーム制御

本研究では、電磁メタマテリアルの次世代無線通信技術、センシング技術への応用を目的として、非相反メタマテリアルからなる擬似進行波共振アンテナの円偏波放射を提案し,偏波回転方向切り替えが可能であることを実験で実証した.また,非相反性の増大を目的として,コプレーナ線路の利用,あるいは誘導性スタブの非対称挿入と線路曲がりの組み合わせによる非相反性増大化を提案し実証した.さらに,周波数によりビーム方向が変化するビームスクイント低減技術として,周波数分散のない非相反性をもつメタマテリアル線路を提案し,実証した.本研究では、電磁メタマテリアルの次世代無線通信技術、センシング技術への応用を目的として、偏波回転機能を併せ持つビーム走査アンテナの構成法の確立および実験による動作実証を目指す。順方向と逆方向で伝搬特性が異なる「非相反性」と、特異な波動伝搬を可能とする人工構造体「メタマテリアル」を融合させた非相反メタマテリアルを用いることにより、伝搬方向を変えるだけで、実効屈折率を正から負へと切り替えることができる。この非相反メタマテリアルからなる伝送線路共振器は、従来の半波長共振などとは異なり、共振周波数が共振器サイズによらないので、共振器形状、サイズが自由に設定でき、さらに電磁界分布は、特定方向に伝搬する進行波と同じ特徴を持つ。この線路上の位相勾配を利用したビーム走査アンテナに関して実施期間内に得られた研究成果を以下に示す。1)非相反CRLHメタマテリアルを用いたビーム走査アンテナでは、ビーム走査角に相当する線路の非相反性をより大きくすることが望ましい。本研究では、非相反性の増大をもたらす導波路構造の構成法として、線路幅の大きなCRLH線路を提案した。数値計算の結果、特性インピーダンスは、50Ωから大幅に低下するものの、位相定数に見られる非相反性の大きさは、微小な場合に相当する漏れ波領域だけでなく、非常に大きな非相反性に相当する導波領域においても動作可能であることがわかった。2)従来の擬似進行波共振アンテナの応用例としては、直線偏波のビーム走査が既に知られていたが、円偏波放射は実現されていなかった。これに対して、擬似進行波共振器の形状としてスプリットリング型を採用し、さらに線路上の位相勾配を最適に選ぶことにより、擬似進行波共振による円偏波放射が可能となり、さらに線路の非相反性の符号を入れ替えることにより、偏波回転方向を切り替えることができることを電磁界シミュレーションにより示した。本研究では、電磁メタマテリアルの次世代無線通信技術、センシング技術への応用を目的として、偏波回転機能を併せ持つビーム走査アンテナの構成法の確立および実験による動作実証を目指す。順方向と逆方向で伝搬特性が大きく異なる「非相反性」と、特異な波動伝搬を可能とする人工構造体「メタマテリアル」とを融合させた非相反メタマテリアルを用いることにより、伝搬方向を変えるだけで、実効屈折率を正から負へと切り替えることができる。この非相反メタマテリアルからなる伝送線路共振器は従来の半波長共振などとは異なり、共振周波数が共振器サイズによらないので、共振器の形状、サイズが自由に変更可能で、さらに見かけの電磁界分布は特定の方向に伝搬する進行波と同じ特徴を持つ。1)前年度に設計したスプリットリング型の非相反メタマテリアル線路による擬似進行波共振アンテナを試作し,円偏波放射特性を示すこと,ならびに直流磁界を逆向きに加えることにより,偏波の回転方向が切り替わることを実験的に実証した.2)メタマテリアルの非相反性を大きくすることにより非放射(導波)領域で動作する擬似進行波共振器からなるアンテナが,従来の漏れ波アンテナと比べてビーム方向が広角に設定できること、ならびに水平方向にビーム幅を狭められることを数値計算により確認した.また,同線路構造を複数個並べて回転対称となるように配置すると,水平面内に無指向性のビームを形成する低姿勢アンテナが構成できることが分かった。3)従来の漏れ波アンテナで問題となる周波数によりビーム方向が変化するビームスクイントを解決する手段として,移相非相反性周波数分散を抑制する新しい非相反メタマテリアル線路構造を提案し,非相反性の周波数分散が従来よりも広帯域で抑制されることを実験的に実証した.非相反メタマテリアル線路の応用例として、これまではビーム走査アンテナに限定されていたが、本研究では、新しい応用の可能性として円偏波アンテナを提案し、直流磁界の向きを逆にすることにより、偏波回転方向が切り替えられることを、試作回路を用いて実験的に実証した。このことから、非相反メタマテリアルの円偏波アンテナへの応用の可能性を開拓した。また、擬似進行波共振を用いた漏れ波アンテナのビームスクイント抑制方法として,位相に現れる非相反性の周波数分散を抑制する新しい非相反メタマテリアル線路構造を提案し,広帯域に亘り非相反性の周波数分散がほぼ0となることを実験的に実証した.また、擬似進行波共振器が漏れ波領域だけでなく、導波領域においても動作可能となるよう、線路の非相反性をさらに増加させるCRLH線路構造の提案を行い、数値計算によって導波領域でも動作可能であることを示した。また、このとき点対称構造なるように配置すると、水平面内に無指向で幅の狭いビームを放射する低姿勢アンテナが構成できることも分かった.このように、新しい動作原理、特性改善のための新しい線路構造の提案、実験による動作実証を行っていることから、おおむね順調に進展していると判断した。

非相反メタマテリアルによる電磁波ビーム制御の研究において、いくつかの新しい知見を得た。マイクロストリップ線路からなる従来構造の非相反メタマテリアルにおいては、中央線路の両端に誘導性スタブを非対称に挿入することにより非相反性を発現させていた。このとき、ビーム走査アンテナへ応用する場合、動作周波数の変動によりビーム方向が変化してしまうビームスクイントの問題があるが、これを抑制するためには、非相反性の周波数分散がゼロとなるように構造設計する必要がある。本研究で得られた大きな成果の一つとして、従来の誘導性スタブだけでなく、容量性スタブを積極的に用いることにより、周波数分散のない非相反性をもつメタマテリアル構造を提案し、実験および数値シミュレーションによって、非相反性の周波数分散がほぼ0となることを確認した。これらの成果は、マイクロ波分野で最も権威あるIEEEの国際会議IMS2016において発表した。さらに同線路を改良し、ビーム走査アンテナに適用した場合の動作検証を行っており、これについては論文投稿準備中である。本研究で得られたもう一つの成果は、非相反性の新しい発現方法として線路の曲がりによる構造の非対称性を利用した方法を提案したことである。線路の曲がりと非対称なスタブの挿入を最適に組み合わせることにより、非相反性が大幅に増大することが理論および実験で確かめられた。この成果は2017年6月開催予定のIMS2017において発表する予定である。本研究では、電磁メタマテリアルの次世代無線通信技術、センシング技術への応用を目的として、非相反メタマテリアルからなる擬似進行波共振アンテナの円偏波放射を提案し,偏波回転方向切り替えが可能であることを実験で実証した.また,非相反性の増大を目的として,コプレーナ線路の利用,あるいは誘導性スタブの非対称挿入と線路曲がりの組み合わせによる非相反性増大化を提案し実証した.さらに,周波数によりビーム方向が変化するビームスクイント低減技術として,周波数分散のない非相反性をもつメタマテリアル線路を提案し,実証した.これまでの非相反CRLH線路では、実効屈折率に現れる非相反性の大きさは、擬似進行波共振アンテナのビーム走査角でせいぜい±30度程度に相当する大きさしか持たなかった。これは非相反性による屈折率差が1よりも小さい場合に相当し、擬似進行波共振器では、動作点が速波(漏れ波)領域の場合に限定され、非相反回路の工学的応用の面で制約があった。本研究では、擬似進行波共振器が漏れ波領域だけでなく、導波領域においても動作可能となるよう、線路の非相反性をさらに増加させるCRLH線路構造の提案を行い、数値計算によって導波領域でも動作可能であることを示した。さらに、擬似進行波共振アンテナは、これまで、応用例としてビーム走査アンテナに限定されていたが、本研究では、新しい応用の可能性として円偏波アンテナを提案し、非相反性の符号を入れ替えることにより、偏波回転方向を切り替えることができることも数値計算により示した。これまでの研究成果により得られた知見を元に、以下の研究を推進する予定である。1)非相反メタマテリアルを漏れ波領域だけでなく、導波領域で動作させ、実験で動作検証を行う。2)非相反性を増大させる方法として、スタブ挿入以外の方法を提案する。
E3ユビキチンリガーゼARIH2によるNLRP3インフラマソーム制御機構の解明

動脈硬化や大動脈瘤といった血管疾患における炎症の重要性が示されている。この炎症は感染などが関与していない事から無菌性炎症と呼ばれ、その惹起経路の一つとして、インフラマソームが注目されている。NLRP3インフラマソームは、危険シグナルを感知し、強力な炎症性サイトカインであるIL-1β産生を制御することにより、血管疾患の病態に共通する無菌性炎症を制御している。申請者らのグループでは、NLRP3に結合する新規E3ユビキチンリガーゼであるARIH2を同定した。本研究では、ARIH2を中心としたNLRP3インフラマソームの制御機構を解明することを目的に研究を行い、新規治療戦略の確立を目指す。
WT1遺伝子変異によるFrasier症候群の病態解明および新規治療法の開発

Frasier症候群は晩発性で緩徐に進行する腎障害、男性性分化異常およびWilms腫瘍や性腺腫瘍の発症を特徴とする症候群であり、現在まで特異的治療法は存在しない。そのため本研究では、Frasier症候群を認める発症頻度や変異の部位による表現型の違いを明らかにするとともに新しい治療法の開発を目指し実験を行っている。次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子腎診断体制を確立し、平成26年の開始時から数えると、SRNSにおける依頼検体は平成30年度12月の時点で230検体に達した。19検体にWT1遺伝子の異常を同定し、そのうち7例でFrasier症候群と診断している。変異の部位としては4例がIVS9+4の変異で、3例がIVS9+5の変異である。また、WT1遺伝子エクソン9を含んだminigene constructを作成した。このminigene constructを使用し、mutagenesisにより既報のWT1遺伝子イントロン9の変異を挿入した。その後、培養細胞にトランスフェクトし、mRNAを強制発現させる実験を行った。結果は、正常配列を導入した細胞からは正常トランスクリプトおよび-KTSmRNAの両方が検出されたが、各変異を導入した細胞からはすべて-KTSmRNAのみが検出された。変異の場所による-KTSmRNA発現パターンの変化は見られなかった。既報のFrasier症候群における遺伝子変異の部位による臨床的重症度に差は見られず、今回のin vitroでの解析は臨床での表現型を裏付ける結果となった。次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子腎診断体制を確立しているため、全国から検体を集める事が出来ており一定量の検体が得られている事が研究の進展につながっている。また、minigene constructに関しては当研究室では他の遺伝性腎疾患のスプライスサイト変異に対して病因確認のために使用し成果を修めている実績がある。そのためFrasier症候群において、変異の部位ごとのスプライシング異常発生メカニズムの解明を行う際に有用であった。現在、ーKTSスプライシング産物の産生抑制ではなく、+KTSスプライシング産物の増加を目指しKTSのバランスが補正することが治療に応用出来るのではないかと考えている。そのため、アンチセンス治療薬を投与し+KTSmRNAの増加を得られないかとminigene constructで確認しているところである。マウスとヒトではExon9周辺の配列は、ほぼ同じであるためアンチセンス治療薬をマウスモデルで試し、臨床への応用へとつなげていきたい。
プレート沈み込み帯における地殻変動とそのダイナミックすに関する研究連絡集会

本研究の研究課題に直接関連をもつ、1993年12月開催予定の「第8回地殻変動国際シンポジウム」におけるセッションとテーマについて、1992年8月18日に、拡大幹事会を開催してその内容を決定した。これに関連して、わが国の地殻変動研究とその将来の展望についてのとりまとめ分担を決定した。同10月18日には国内と外国からコンビナーの人選を行なった。1992年12月7日から9日まで伊豆湯が島において、シンポジウム「これからの地殻変動研究・観測と地震予知」を開催した。わが国を代表する地殻変動研究者を中心に、33名の参加を得て、「地殻変動(観測・データ・研究)並びに情報交換と利用、これからのGPS観測と期待できること」「不均質媒質における地殻変動、地殻変動連続観測の問題点と今後の発展、観測の壷とは」「前兆的地殻変動とコサイスミックな地殻変動、地震予知に有効な地殻変動観測の戦略」のサブテーマともとに、26の研究発表と討論を行なった。これをふまえて総合討論を行い、(1)測量、とくに水準測量は確実に実施しておかなければならない、(2)可能な限り自動化をして、将来のために、保守的と考えられる観測も充分に実施しておく必要がある、(3)GPSは今後の地殻変動とジオダイナミックスの研究に大いに役立つと考えられるため、国土地理院と大学がよく協力して観測研究を進めなければならない、(4)密なボウホール観測は地殻変動の研究に有効であろう、(5)高感度の地殻変動観測がなされなければならない、(6)aseismic slipは興味深い現開である、(7)強歪計の開発が必要である、(8)応力測定が必要である、などの合意を得た。シンポジウムの結果を踏まえさらに個別に研究を進め、その成果を集録としてとりまとめて印刷した。
小児好中球減少症の発症機序に基づいた造血因子療法の確立

原発性好中球減少症35例、糖原病Ib型1例、再生不良性貧血7例についき、好中球減少の病因・病態を解析し、造血因子療法を試みた。1.発症機序からみた造血因子療法の適応(1)原発性好中球減少症と糖原病Ib型では好中球系前駆細胞(GM-CFU)の減少はなく、造血因子によるその増殖促進効果が期待された。再生不良性貧血においては、それが減少欠損しており、造血因子の効果は症例によって異なることが推測された。(2)乳児期の慢性良性中球減少症では、抗好中球抗体による好中球崩壊が関与しているものと思われた。造血因子により好き中球が増加すれば、抗好中球抗体が吸着され臨床的改善がえられるものと期待された。2.造血因子(M-CSF,G-CSF)療法とその臨床効果(1)M-CSFは、600万単位/m^2/日を点滴静注で、連日7日間投与した。G-CSFは、50-400μg/m^2/日を皮下注(一部では静注)で、連日2週間以上投与した。糖原病Ib型ではその後、週2回の持続投与に移行した。(2)原発性好中球減少症:M-CSFは28例に投与し、効果判定可能であった。19例中10例(52.6%)において好中球数の増加がみられた。G-CSFを投与した5例全例において好中球数が増加した。特に先天性好中球減少症2例において、G-CSF投与1周後から好中球数が増加(1,000/μ以上)し、難治性の感染症が治癒したことが注目された。(3)糖原病Ib型(6歳、男):G-CSF治療後ち好中球減少は消失し、感染症はなくなった。その後、G-CSF60μg/m^2/日、週2回投与により好き中球数は1,000/μ以上に維持され、感染の頻度は著減している。(4)再生不良性貧血:7例にG-CSFを投与し、4例ちおいて好中球数の増加が認められた。1例において治療中に骨痛が出現したが、その他の副作用はみられなかった。小児の慢性好中球減少症は、病因・病態など単一でなく、その解明とともに適切な治療法の開発が待たれている。本研究では、発症機構を解析し、造血因子の臨床的有用性につき検討中であり、これまでのところ下記のことが明らかになっている。1.発症機構:(1)小児の慢性好中球減少症では、in vitroで検索するかぎり顆粒球造血は正常である。(2)とくに乳幼児の慢性好中球減少症では自己抗体が関与する頻度が高い。(3)遊走能低下を伴う好中球減少症(なまけもの白血球症候群)の一因として、自己抗体は重要と思われる。2.造血因子による治療:

これまでに造血因子(M-CSFまたはG-CSF)を投与し、その治療効果を検討中である。(1)M-CSFを28例に投与した。臨床効果の評価が可能であった19例中10例(52.6%)において好中球数が増加した。このうち5例では好中球数の増加は一過性であった。他の5例で数回の増減を繰り返し、2例は治療前の状態にもどったが、3例は完全に治癒した。臨床効果が認められた症例において、骨髄像の変動を検討した。M-CSF投与後に骨髄中の好中球系細胞の比率は増加し、その成熟が促進された。顆粒状・マクロファージ系前駆細胞(GM-CFC)数には変化なかった。治癒例における好中球数の正常化機構は今後の検討課題であるが、M-CSFにより好中球産生が高まり、末梢血中に好中球が増加した結果、自己抗体が吸収消費されたためとも思われる。2例に軽度の発熱、1例に注射部位の発赤が出現したが、とくに処置することなく治癒した。他の25例では身体的、検査上の副作用は観察されなかった。(2)G-CSFの効果は、現在5例につき検討中である。慢性好中球減少症のうち重症型の2例においても好中球数の増加が認められ、臨床効果は顕著である。ただG-CSFを中止すると、好中球数は速やかに投与前の値に復帰するため、剤型や投与法の工夫が必要であろう。小児の慢性好中球減少症の病因・病態を解析し、造血因子による治療的研究を行なってきた。本年度は、原発性好中球減少症のほかに、好中球減少のみられる糖原病Ib型、再生不良性貧血についても検討した。1.発症機序からみた造血因子療法の適応(1)原発性好中球減少症と糖原病Ib型では好中球系前駆細胞(GM-CFU)の減少はなく、造血因子による増殖促進効果が期待された。再生不良性貧血においては、それが減少欠損しており、造血因子の効果は症例によって異なることが推測された。(2)乳児期の慢性良性好中球減少症では、抗好中球抗体による好中球崩壊が関与しているものと思われた。造血因子により好中球が増加すれば、抗好中球抗体が吸着され、臨床的改善が得られるものと期待された。2.造血因子療法とその臨床効果(1)顆粒球コロニ-刺激因子(G-CSF)50400μg/m^2/日を皮下注(一部では静注)で、連日2週間以上投与した。糖原病Ib型ではその後2回/週の持続投与に移行した。(2)原発性好中球減少症:5例全例において好中球数が増加した。特に先天性好中球減少症2例において、G-CSF投与1週間後から好中球数が増加(1.000/μl以上)し、難治性の感染症が治癒したことが注目された。ただしG-CSFを中止すると好中球数は治療前の値にもどった。(3)糖原病Ib型(6歳、男):治療後に好中球減少は消失し、明らかな感染症はなくなった。その後G-CSF60μg/m^2/日、2回/週投与により好中球数は1.000/μl以上に維持され、感染の頻度は著減している。(4)再生不良性貧血:7例にG-CSFを投与し、4例において好中球数の増加が認められた。1例においてG-CSF投与中に骨痛が出現したが、その他の副作用はみられなかった。
胃癌腹膜播種モデルによる制癌剤亜選択的動脈内注入療法の有効性に対する基礎的研究

目的:消化器癌の腹膜播種性病変に対する制癌剤亜選択的動脈内注入療法の有効性についての実験的検討.方法:腹膜播種モデルとして,手術検体より採取した胃癌病巣を3mm立方大に細切してヌードラット(F344N Jcl-rnu/+)の腹膜下および胃壁内に移植した.移植後5日目に移植腫瘍径を計測し,組織学的に検討した.薬剤投与方法は,亜選択的動注群,全身投与群,腹腔内投与群,コントロール群で比較検討した.腹膜播種作成後5日目より,各群に各々CDDP:3.3mg/kg^<-1>,day1,3,5.Etoposide:3.3mg/kg^<-1>,day1,3.5を投与して,化学療法開始後7日目に移植癌組織を摘出した.移植腫瘍径を計測し、組織学的に評価した.結果:腎癌手術検体10例(高分化型腺癌4例,中分化型腺癌3例,低分化型腺癌3例)より各々10検体ずつ(腹膜下5検体,胃壁内5検体)合計100検体を移植した.移植後5日目の移植腫瘍重量の平均は24.4mg(14.4-43.7mg)であった.組織学的には10例中1例のみにvaiableな癌細胞の増殖を認めたが,残り9例では腹膜下,胃壁内にはリンパ球浸潤と線維増殖を認め.vaiableな癌細胞は認めなかった.生着した検体では,腹膜下,胃壁内移植とも癌細胞を認め,すべての薬剤投与群で腫瘍径の減少を認めた.組織学的にもvaiableな癌細胞の減少と線維性変化が観察された.生着しなかった9検体では,すべての薬剤投与群でvaiableな癌細胞は認められずリンパ球浸潤の抑制がみられた.結論:この実験系は安定した腹膜播種モデルとは評価されなかった.ヒト胃癌細胞の移植ではヌードラットの免疫が作用することが判明した.同様の実験系での化学療法の評価判定ではリンパ球浸潤および線維含量の程度を評価している可能性が高いとことが示唆された.目的:消火器癌の腹膜播種性病変に対する制癌剤亜選択的動脈内注入療法の有効性について実験的に検討することを目的とする.実験の基礎には,移植癌細胞が安定して生着する腹膜播種病巣モデルの確立が必要である.方法:腹膜播種モデルとして,手術検体より採取した胃癌細胞をヌードラット(F344 N Jcl-rnu/+クレア社より購入)の腹膜下に3mm立方大に細切して腹膜を切開して移植した.移植後5日目に実体顕微鏡で移植腫瘍径を計測すると共に,組織学的に検討した.薬剤投与方法については,亜選択的動注群,全身投与群,腹腔内投与群,コントロール群を作成して検討した.腹膜播種作成後5日目より,各群にCDDP:3.3mg/kg^<-1>,day1,3,5.Etoposide:3.3mg/kg^<-1>,day,3,5を投与した.移植癌組織をday7に摘出し,移植腫瘍径を計測して、さらに組織学的に評価した.結果:胃癌手術検体7例(高分化型腺癌1例,中分化型腺癌3例,低分化型腺癌3例)より各々6検体ずつ合計42検体を移植した.各手術検体より移植した移植片を移植後5日目に計測した結果は平均4.1mm(2.9-5.8mm)であった.しかし組織学的には7例中1例のみにvaiableな癌細胞の増殖を認めたが,残り6例ではリンパ球浸潤と線維増殖のみを認め癌細胞の増殖を認めなかった.生着した検体に対する薬剤投与群ではすべて腫瘍径の減少(動注2.3mm,全身投与2.9mm,腹腔内投与2.7mm)を認めた.生着しなかった6検体では,すべての薬剤投与群でvaiableな癌細胞は認められずリンパ球浸潤の抑制がみられた.考察:以上の結果から,この実験系は安定した腹膜播種モデルとは評価できなかった.移植方法については腹膜を切開せずに腹膜下に注入する方法を採用して,viabilityの向上に関しては保存液の改良と移植までの時間を短縮して実験する予定である.目的:消化器癌の腹膜播種性病変に対する制癌剤亜選択的動脈内注入療法の有効性についての実験的検討.方法:腹膜播種モデルとして,手術検体より採取した胃癌病巣を3mm立方大に細切してヌードラット(F344N Jcl-rnu/+)の腹膜下および胃壁内に移植した.移植後5日目に移植腫瘍径を計測し,組織学的に検討した.薬剤投与方法は,亜選択的動注群,全身投与群,腹腔内投与群,コントロール群で比較検討した.腹膜播種作成後5日目より,各群に各々CDDP:3.3mg/kg^<-1>,day1,3,5.Etoposide:3.3mg/kg^<-1>,day1,3.5を投与して,化学療法開始後7日目に移植癌組織を摘出した.移植腫瘍径を計測し、組織学的に評価した.

結果:腎癌手術検体10例(高分化型腺癌4例,中分化型腺癌3例,低分化型腺癌3例)より各々10検体ずつ(腹膜下5検体,胃壁内5検体)合計100検体を移植した.移植後5日目の移植腫瘍重量の平均は24.4mg(14.4-43.7mg)であった.組織学的には10例中1例のみにvaiableな癌細胞の増殖を認めたが,残り9例では腹膜下,胃壁内にはリンパ球浸潤と線維増殖を認め.vaiableな癌細胞は認めなかった.生着した検体では,腹膜下,胃壁内移植とも癌細胞を認め,すべての薬剤投与群で腫瘍径の減少を認めた.組織学的にもvaiableな癌細胞の減少と線維性変化が観察された.生着しなかった9検体では,すべての薬剤投与群でvaiableな癌細胞は認められずリンパ球浸潤の抑制がみられた.結論:この実験系は安定した腹膜播種モデルとは評価されなかった.ヒト胃癌細胞の移植ではヌードラットの免疫が作用することが判明した.同様の実験系での化学療法の評価判定ではリンパ球浸潤および線維含量の程度を評価している可能性が高いとことが示唆された.
サンプル値ファジィシステムのH∞制御問題

非線形システムを線形サブシステムの重付き和の形で表現した、高木-菅野ファジィシステムに対する連続時間H∞制御問題の解は、各サブシステムに対するRiccati不等式の正定共通解を見つけることで得られている。実際の制御系は、実時間で駆動するシステム(制御対象)をコンピュータの使用により制御するのが一般的である。この点を考慮した制御問題が、サンプル値系の制御理論である。本研究の目的は、連続時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御問題をサンプル値系に拡張することである。この目的への現在までの研究実績は、以下の通りである。(1)サンプル値系高木-菅野ファジィシステムのH∞制御問題を解くための準備として、離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。そして、連続時間及び離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を組み合わせる形で、サンプル値ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。(2)構築した理論の有効性を確認するために使用する磁気浮上実験装置の物理パラメータの同定を行い、実験装置の非線形状態方程式と線形状態方程式を導出した(モデリング)。そして、導出した線形状態方程式に対し従来の線形理論を適用して制御器を設計して、シミュレーションと実験からモデリングの正確さを確認した。(3)磁気浮上実験装置に対する高木-菅野ファジィモデルを導出し、連続時間とサンプル値系のファジィシステムに対するH∞制御器を設計した。また、設計した制御器の有効性をシミュレーションと実験により確認した。他の制御器設計法を用いた場合との比較も考察した。(4)サンプル値ファジィシステムを含むアファイン型非線形システムに対するサンプル値H∞制御理論を構築した。さらに、ヘリコプタ実験装置に構築した理論を適用し、安定化制御器を求め、シミュレーションと実験により理論の有効性を確認した。(1)サンプル値系高木-菅野ファジィシステムのH∞制御間題を解くための準備として、離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。(2)連続時間及び離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を組み合わせる形で、サンプル値ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。(3)構築した理論の有効性を確認するために使用する磁気浮上実験装置の物理パラメータの同定を行い、実験装置の非線形状態方程式と線形状態方程式を導出した(モデリング)。以上により、磁気浮上実験装置にサンプル値ファジィシステムのH∞制御理論を適用する準備を済ませた。非線形システムを線形サブシステムの重付き和の形で表現した、高木-菅野ファジィシステムに対する連続時間H∞抑制御問題の解は、各サブシステムに対するRiccati不等式の正定共通解を見つけることで得られている。(1)サンプル値系高木-菅野ファジィシステムのH∞抑制御問題を解くための準備として、離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。そして、導出した線形状態方程式に対し従来の線形理論を適用して制御器を設計して、シミュレートプランと実験からモデリングの正確さを確認した。今後は、設計した制御器の有効性をシミュレーションと実験により確認することを計画している。(4)サンプル値ファジィシステムを含むアファイン型非線形システムに対するサンプル値H∞抑制御理論を構築した。

この点を考慮した制御問題が、サンプル値系の制御理論である。本研究の目的は、連続時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御問題をサンプル値系に拡張することである。この目的への現在までの研究実績は、以下の通りである。(1)サンプル値系高木-菅野ファジィシステムのH∞制御問題を解くための準備として、離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。そして、連続時間及び離散時間高木-菅野ファジィシステムのH∞制御理論を組み合わせる形で、サンプル値ファジィシステムのH∞制御理論を構築した。(2)構築した理論の有効性を確認するために使用する磁気浮上実験装置の物理パラメータの同定を行い、実験装置の非線形状態方程式と線形状態方程式を導出した(モデリング)。そして、導出した線形状態方程式に対し従来の線形理論を適用して制御器を設計して、シミュレーションと実験からモデリングの正確さを確認した。(3)磁気浮上実験装置に対する高木-菅野ファジィモデルを導出し、連続時間とサンプル値系のファジィシステムに対するH∞制御器を設計した。また、設計した制御器の有効性をシミュレーションと実験により確認した。他の制御器設計法を用いた場合との比較も考察した。(4)サンプル値ファジィシステムを含むアファイン型非線形システムに対するサンプル値H∞制御理論を構築した。さらに、ヘリコプタ実験装置に構築した理論を適用し、安定化制御器を求め、シミュレーションと実験により理論の有効性を確認した。
ペリニューロナルネットが関与する顎顔面領域の神経障害性疼痛病態機構の解明

本研究では、顎顔面領域神経障害性モデル動物を用いて、ペリニューロナルネット(PNNs)との関連を検討するため、三叉神経核群における、レクチンとアグリカンの蛍光強度について、経時的に検討した。三叉神経主知覚核において、手術後28日で、WFAの発現強度は反対側より手術側で有意に低下していた。また、アグリカンの発現強度は変化がなかった。三叉神経脊髄路核において、手術後3日目と28日目でWFAの発現強度は反対側より手術側で有意に上昇していた。また、手術後3日でアグリカンの発現強度は反対側より手術側で有意に上昇していた。これらの変化は顎顔面領域の疼痛過敏が持続するメカニズムに関与する可能性がある。顎顔面部領域における手術や外傷後に、創部が治癒しているのにもかかわらず、感覚過敏や痛覚過敏が持続する場合がある。近年、大脳の視覚野やバレル皮質においてペリニューロナルネット(PNNs)と呼ばれる糖タンパク質群が神経可塑性を制限することが報告され、注目を集めている。PNNsが神経可塑性を制御していることから、PNNsが疼痛感覚異常の発生機序に関与していると考えられるが、この分野に関する詳細な報告はほとんどない。そこで本研究では、顎顔面領域神経障害性モデル動物を用いて、糖鎖が関与する疼痛感覚異常の病態機序を検討し、治療戦略の一助とする事を目的とした。顎顔面領域における疼痛感覚異常の研究は、三叉神経第II枝あるいはIII枝の傷害モデルを用いて検討されている。しかしながら、実際の歯科臨床では神経線維のみを傷害する術式はなく、臨床に即したモデルでは検討されていない。そこで申請者らが作出した齧歯類の咬筋、および側頭筋切除神経傷害モデル(Seki Y. et al., J Oral Pathol Med, 2009; Harada S. et al., J Oral Pathol Med, 2012)を使用して三叉神経主知覚核、および三叉神経脊髄路核についてに組織学的な検討を経時的に行った。結果を以下に示す。1、三叉神経主知覚核において、手術後28日でWFAの発現強度は反対側より手術側で有意に低下していた。2、三叉神経脊髄路核において、手術後3日目と28日目でWFAの発現強度は反対側より手術側で有意に上昇していた。これらの変化は顎顔面部領域の痛覚過敏や、疼痛過敏が持続するメカニズムに関与している可能性がある。本年度では齧歯類咬筋側頭筋切除モデルを用いて、三叉神経節、および三叉神経について組織的な検討を経過時的に行った(手術後2週間、4週間、6週間、および8週間)。結果を以下に示す。1,三叉神経節神経細胞に細胞死は認められなかった。2,手術後8週で、三叉神経に変性変化が認められた。3,手術後8週間の全ての期間において、SMI34に対する免疫染色で陽性軸索が認められた。以上のことから、手術後2週間で軸索には既に変性変化が起きているが、肉眼的に観察できるのは手術後8週目からということがわかった。また、明らかな三叉神経神経細胞死は起こらないことがわかった。本年度では齧歯類咬筋側頭筋切除モデルを用いて、三叉神経核群について定性的と定量的検討を行った(手術後3日、7日、28日)。結果を以下に示す。1.三叉神経主知覚核において、手術後28日でWFAの蛍光強度は手術側が反対側の0.68倍となっており、有意に低い値を示した。また、プロテオグリカンの一つである、アグリカンの蛍光強度は術後3、7、28日を通して、手術側と反対側で、有意差を認めなかった。2.三叉神経脊髄路核において、手術後28日でWFAの蛍光強度は手術側が反対側の1.19倍高く、有意に高い値を示した。また、アグリカンの蛍光強度は術後3日で手術側が反対側の1.33倍高く、有意差があることを示したが、その後は手術側と非手術側の三叉神経脊髄路核におけるアグリカンの蛍光強度は変化がなかった。3.三叉神経運動核において、WFAの蛍光強度は、術後3、7、28日を通して、手術側と反対側で有意差を認めなかったが、いずれの時系列においても、手術側が蛍光強度が高い傾向であった。4.顔面神経核において、WFAの蛍光強度は、術後3、7、28日を通して、反対側より手術側の方が蛍光強度が有意に高かった(術後3日:1.49倍、術後7日:1.65倍、術後28日:1.34倍)。

三叉神経脊髄路核において、手術後3日目と28日目でWFAの発現強度は反対側より手術側で有意に上昇していた。また、手術後3日でアグリカンの発現強度は反対側より手術側で有意に上昇していた。これらの変化は顎顔面領域の疼痛過敏が持続するメカニズムに関与する可能性がある。三叉神経節摘出と、経時的検索の確立の時間がかかったため。神経解剖作製した、三叉神経節と三叉神経の凍結切片について、WFAを用いてペリニューロナルネットについて組織検索を行い、アグリカンなどの糖タンパク質に対して免疫染色を行ってゆく。平成25年度に予定していた動物実験にやや遅れがある。組織学的検討は行われているが、神経障害性疼痛を評価するためのモデル動物の行動実験が計画通り進んでいない。また、ウイルスベクターのサブクローニングが計画通り進んでいない。実験手技の確立(口腔外科手術モデル動物の三叉神経節摘出)に時間がかかったため。計画通り、モデル動物に対して神経障害性疼痛の評価を行い、行動実験のデータを解析する。また、組織学的検討においても三叉神経主知覚核や、三叉神経脊髄路核だけではなく、三叉神経節の神経細胞についても検討を加える。三叉神経感覚枝は、運動枝と異なり、一度三叉神経節の神経細胞を介しており、三叉神経節を組織学的に検討することは、神経障害性疼痛の病態機序を解明する上で、重要な課題であると考えられる。さらに、ニューロン標的型Tet-Off発現レンチウイルスベクターの構築を進める。既に、摘出した三叉神経節と三叉神経については凍結切片化が進んでいる。免疫染色に使用するための各種糖タンパク質抗体を購入する予定である。
神経伝達機能をもつアミノ酸の合成と生体内作用

1.ピロリジン-2,3-ジカルボン酸の立体異性体を認識する受容体サブタイプ各サブタイプは基質のグルタミン酸部分の異なったコンホメ-ションを認識するものと考えられる。そこで認識されるコンホメ-ションを調べるために、形の定まったアゴニストである光学活性なピロリジン-2,3-ジカルボン酸の4個の立体異性体を合成して活性を調べた。結果はL-trans体が1:2の比でNMDAとAMPA型選択的、D-trans体は2:1の比でNMDAとAMPA型選択的、L-cis、D-cis体は両方ともNMDA型選択的であった。興奮活性の順は2S,3S体≧NMDA>2R,3R>2R,3S>L-Glu>2S,3Rであった。2.カイニン酸の置換基の空間的配置を限定した化合物の設計と合成カイニン酸のC-4位の置換基を固定することで、そのπ電子の空間配置を固定し、更にグルタミン酸部分のコンホメ-ションをも制限した化合物1がカイネ-ト型受容体の型と機能を探る上で有効と考えてこれを合成し作用を調べることにした。合成はD-Serを出発物質とし、トリメチレンメタンの二重結合への付加による5員環の精製を鍵段階とするものである。環化の選択性は3:1:1と非常に良く殆ど望ましい立体配置をもつ化合物のみが得られた。これを常法によりアミノ酸へと導いた。合成品の活性は現在検討中である。3.カイノイドの立体化学を知る上で便利なNMR上の規則性今回相当数のカイノイドのNMRデ-タが揃ったので立体化学との関係を検討し、以下の様な規則性を見出した。(1)2位Hのケミカルシフトは必ず2,3-cisが2,3-transより低磁場になる。また4位置換基の1'位がSP^2のときは4.3ppmが境界となる。(試料のpHは37の範囲で測定のこと)(2)4位Hのケミカルシフトは4位置換基の1'位がSP^2のとき、3,4-cis>3,4-transとなる。
KBDeXを用いた発話分析による思考過程の解読と分析手法の確立

1研究目的○KBDeXで示される指標データを用いて、算数授業の分析手法を確立すること○学習者個々の発言に含まれる語の共起関係やつながりから知識構成の進捗を明らかにすること2研究方法○算数の授業をビデオ撮影を行い、学習者及び指導者の発話をデータ化し、KBDeX(Knowledge Building Discourse Explorerの略で、対話データから共同体の知識の進展と個人の貢献を可視化、数量化することができるソフトウェアである。)を用いて発話分析を行う。3研究内容○先行研究をもとに、発話分析手法及び自身の課題の整理・検討を行う。○授業実践をもとにKBDeXが分析対象とする望ましい算数の学習形態の在り方を検討する。○KBDeXを用いた発話分析による思考過程の解読と分析手法を確立する。4研究成果○思考過程の解読について次数中心性係数の2箇所の上昇から、その原因となる発言や学習者を特定することができた。このことは、算数の授業を構想する上で、ねらいに基づくポイントなるキーワードや発問を構想する上で有効であると考える。一方、学習中の小グループにおける話合いは記録されておらず、17名のうち5名の発言は分析の対象になっていない。発言した学習者と指導者の関わりは部分的に明らかになったが、一斉指導を分析の対象とする場合、発言者以外の認知についての把握する手法を開発する必要がある。○分析手法の確立について今回は1発話分析に用いる語句を選定2分析対象場面を選定3分析対象学習者を選定の手順で分析し、対話の特徴や特徴的な学習者の貢献度を分析することができた。一斉指導形態の学習について分析を行ったが、KBDeXが分析対象とする望ましい算数の学習形態の在り方についても検討が必要である。また、同じ意味の言葉を使っていても、別の表現も存在するため、学習者や指導者の発話の意味を数学的な思考の観点から十分考慮して対話データとして入力する必要がある。
閉鎖環境動物生命維持装置の試作研究

本研究は昭和61・62年度文部省民間との共同研究「宇宙実験用閉鎖環境生命維持装置の開発」により製作された装置を使用し、また部分的な改修を行いつつ実施した。閉鎖環境内での動物の生命維持のための最も重要な要素は空気の組成、温度、湿度の調整、空気の汚染の除去、給餌・給水等がある。これらの調整は自律的に行い得る様に製作された。ことに初年度は動物の糞尿等から発生するアンモニア及び一酸化炭素COの動物に与える影響についての検討がなされた。アンモニアの空気中の濃度の増加は動物の行動量、代謝、摂食、摂水量等に大きく影響し、減少した。アンモニアの除去方法はシャワ-室に空気を通すことにより水に溶解し、更にシャワ-水の温度、PHを調節することにより一般細菌の増殖を促し、資化させる方法が考案された。COは酸化によりCO_2に変えられた。次年度は動物の生理機能の把握のため心電図及び体温測定のための微小テレメ-タ送信器を埋め込んだハムスタ-を飼育し、活動量、代謝量と合わせて計測した。更にアンモニアの細菌による資化についてPH調節用の中和剤の検討がなされ、硫酸の場合は資化作用が大きいが、トリクロロ酢酸では資化が殆ど起らず、硫酸が優れていることが明らかにされ、加えて硫酸によるPHの自動調節装置が取り付けられた。最終年度は3ヶ月間の長期飼育実験が行われた。その結果、あらかじめ推計されるアンモニア発生量と硫酸消費は2ヶ月までは平行しているが、2ヶ月を過ぎると硫酸消費量はなくなり、細菌の資化とアンモニア発生量が平衡状態に入ることが推定される効果となった。その他、空気中の微量ガス分析の結果も装置外空気と殆ど変化がなく本装置の空気清浄化作用の良好さを示した。動物の生理学的パラメタ-(心電図、体温、活動量、酸素摂取量、餌・水の摂取量など)も殆ど直線的な変化(デ-タ圧縮によるトレンドグラフから)で飼育状態の良好さを示した。昭和62年の後半期において行われた完全閉鎖環境下にて、糞尿処理を行った場合と処理をしない場合の2回、いづれも4週間飼育を行った実験結果から、シャワー方式による空気清浄化の効果が大きいことが見出された。その際ことに空気中のアンモニアの吸収効果がシャワー塔内の細胞の増加とに関連性があることがおおよその予測として見出すことができた。本年度は(1)アンモニア分解菌の至適PH時の測定、(2)アンモニア分解菌の作用という考えをとらず、硫酸アンモニアが飼料となって一般細菌の増殖を引き起こすとの仮定から硫酸以外のバッファーを用いてPH調整を行い、アンモニア分解菌の作用か、一般細胞によるものかを同定しようとこころみた。第1回は硫酸によるPHの調整を至適PHからのずれ7.4から9.8の間、平均して8.41SDは0.83という範囲で行った。その結果空気中のNH_3は4週間を通じて0.47±0.24PPMと非常に低い値に保つことが可能であった。この時のシャワー塔内の細菌の固定はマイクロバクテリウム及びシュードモナスの増殖が観察されている。これらは窒化菌ではあるがその前段階の硝化作用に欠けることから、アンモニアを窒素までに分解しているのかは不明である。第2回の実験ではバッファーにトリクロロ酢酸を用いた。その結果

シャワー水中のNH_4イオン濃度は推定上の濃度通りに増加することが計測され、アンモニアによって生成されるトリクロロ酢酸アンモンは微生物によって処理されにくいことが明らかにされた。硫酸アンモンの形が細菌による処理に都合が良いことが示された。次に、小型テレメータの体内植込みによるデータの取得法の開発と、データの圧縮法が検討され、テレメータには米国製の超小型トランジスターを用い現在3ケ月の長期記録に成功している。データ圧縮は心電図の数値化(心拍数、P-R間隔の変動係数)と異常値の検出が主なプログラム開発となった。昭和63年度までに、閉鎖環境下で動物飼育する場合の最も重大な空気の汚染に関してはアンモニアと一酸化炭素(CO)の増加であることが明らかにされ、アンモニアについては空気の流通路にシャワ-室を設け、水に溶解させることが効果的であることが明らかにされた。一方COは酸化剤を添加することで二酸化炭素に容易に変換することができた。前者の水に溶解したアンモニアの処理方法について0.1Nの硫酸で中和し、一定のPH、温度の下で細菌の繁殖をうながして細菌の資化作用によるアンモニアの消費の方法が考察された。本年度はPH、温度の自動調節を行い得るように改良が加えられ、3月間の長期飼育実験を行った。その結果、アンモニアの中和に要する硫酸量は66日以降は0となるものの空気中及びシャワ-水中のアンモニアの増加はみられず、細菌による資化量と飼育室内で発生するアンモニア量が平衡に達することが推定された。この平衡状態は実験終了までの約1ヶ月間観察することができた。その他の空気中の微量有害物資の発生に関しては3ヶ月間飼育の結果ではいづれも認めることができなかった。尚、アンモニア資化菌の菌種の固定を現在も行っているが、特殊な硝化及び窒素化に関与する菌が見い出されておらず一般雑菌の増加のみが観察されている。今後更に、培養を重ねて詳細な分析を行う予定である。一方、3ヶ月間の動物の生理的なデ-タとしてはテレメ-タによる心電図、体温の測定と回転輪計測による行動量の記録を行っているが、これらのデ-タは逐次コンピュ-タに取り込まれ、一定時間ごとに集計、処理されて、心拍数、変動係数、平均値などにより、デ-タ圧縮されて表示、記録された。その結果について1日ごとのトレンドグラフを描き、健康状態のチェックを行い得るようにした。3ヶ月飼育の結果としては上記生理機能に関しては殆んど直線的な変化傾向で飼育状態の良好さを示し本装置の有効性を立証した。
終末糖化産物（ＡＧＥｓ）はインプラントのリスク評価に有用か

終末糖化産物(AGEs)の蓄積が、骨質低下に影響することが知られている。しかし、AGEsが骨結合が重要となるインプラント治療に影響するかについては知られていない。本研究は、糖尿病モデルラットを用いてインプラントとAGEsの関係を明らかにすることである。対照群と比較して、実験群では、骨欠損部やインプラント周囲の新生骨量に著明な違いは認められなかった。しかし、実験群ではインプラント頚部皮質骨にAGEsの局在発現を認めた。本研究の結果から、AGEsの蓄積は早期のオッセオインテグレーションには影響を及ぼさなかったが、インプラント頚部が炎症の起点となることから長期的な予後に関与する可能性が示唆された。骨密度と合わせて骨強度の低下の原因となる“骨質"のインプラント治療のリスク評価に有用であることが示唆されている。また、骨内コラーゲンの老化架橋の原因となる終末糖化産物(AGEs)の発現が骨質を低下させ、骨折のリスクを増加させることが報告されている。そこで我々は、AGEsが高発現を来たす糖尿病がインプラント治療のリスクとなるのは、易感染性や治癒不全だけでなく、骨内のAGEs蓄積による骨質低下がオッセオインテグレーションに影響していると考えた。本研究ではStreptozocin (STZ)投与によるAGEs高発現ラットを作成し、AGEsの発現量と大腿骨に埋入したインプラント体のオッセオインテグレーションの評価項目を比較、末梢血AGEs発現量との相関性を明らかにすることで「AGEsがインプラント治療におけるリスク評価に有用である」ことを証明することを目的とする。平成24年度では予備実験として糖尿病モデルラット作成におけるSTZ投与方法と容量の検討から行った。4週齢雄性SD系ラットに対して腹腔内投与(70mg/kg)ならびに尾静脈内投与(65mg/kg)での検討を行ったが、前者では糖尿病ラット作成の成功率が5割以下と低く、後者では投与1週間後の生存率が3割と低い結果となった。今後はSTZの投与するラットの週齢や希釈程度等の検討し効率化をはかる。STZ投与1週間後に血糖値が300mg/dlとなった糖尿病ラットを実験群、STZの代わりに生理食塩水を投与した群を対照群として、両側大腿骨に直径0.8mmラウンドバーの骨欠損を形成し、右側に対してインプラントを埋入、左側は骨欠損のみとし術後2、4週後に大腿骨を摘出し、マイクロCT撮影、パラフィン切片作成までを行った。今後は、これらのデータ、資料の放射線学的評価、組織形態学的評価と免疫組織化学染色による評価を行っていく予定である。骨内コラーゲンの老化架橋の原因となる終末糖化産物(AGEs)の発現が骨質を低下させ、骨折のリスクを増加させることが報告されている。そこで我々は、AGEsが高発現を来たす糖尿病がインプラント治療のリスクとなるのは、易感染性や治癒不全だけでなく、骨内のAGEs蓄積による骨質低下が影響していると考えた。平成25年度では、前年度から継続して、本実験モデルに最適な糖尿病モデルの作成条件もとに、4週齢雄性SD系ラットに対して尾静脈内投与(65mg/kg)を行ない、STZ投与1週間後に血糖値が300mg/dlとなった糖尿病ラットを実験群、STZの代わりに生理食塩水を投与した群を対照群とした。右側に対してインプラントを埋入、左側は骨欠損のみとし術後2、4週後に大腿骨を摘出した。放射線学的評価としてマイクロCT撮影後、骨欠損形成部を関心領域とし3次元骨構造解析ソフトウエア(TRI/3D-BON)による解析を行った。マイクロCT所見では、両群ともに2週例で骨欠損境界部に新生骨が見られ、4週齢では全層に不透過像が確認された。3次元骨構造解析では、2、4週齢において有意差は見られなかった。組織形態学的評価としては、脱灰後にインプラント体を除去し、パラフィン切片を観察した。インプラント周囲骨は両群ともに2週例から確認され、4週齢で緻密化していた。今後は分子生物学評価において最終糖化産物AGEsの発現と、骨分化マーカーの遺伝子、タンパク発現レベルを比較評価していく予定である。初年度の平成24年度において、糖尿病モデルラット作成において致死率が50%と高く、STZ投与条件の再検討が生じたため、実験の進捗にやや遅れが生じた。その後、STZ投与条件が決定され、糖尿病モデルラット作成は順調に行われたが、4週齢の実験群において感染によるドロップアウトが30%程度の割合で生じた。このため、長期群のサンプルを揃えるのに時間を要してしまった。現在は、実験の滅菌レベルを上げたのと動物実験の手技の向上によって、成功率は上昇してきている。採取済みのサンプルからの分子生物学的評価と動物実験を並行していくことで、実験の進捗の遅れは修正が可能であると考える。