hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
色素性乾皮症モデルマウスの腫瘍免疫に関する研究

色素性乾皮症(XP)マウスにおける腫瘍免疫、及び腫瘍免疫に対する紫外線(UVB)照射の影響を検討する目的で、in vivoでの腫瘍排除能と、腫瘍排除能に対するUVBの影響を、野生株マウスと比較した。[方法]XPマウス由来の紫外線誘発性皮膚腫瘍を11.5mm角に細切し、XPマウスと野生株マウスの皮下に移植した。経時的に腫瘍の大きさを計測し、腫瘍排除能を両群マウスで比較した。[結果](1)非照射マウスに移植した場合:腫瘍は移植後1020日をピークに増殖し、その後徐々に縮小した。移植2530日後にはほぼ排除された。両群マウスの間で経時的変化に差異は認められなかった。(2)紫外線照射マウスに移植した場合:UVB100mJ/cm2を1回、2回連日、3回連日照射、及び50mJ/cm2を3回連日照射したそれぞれ翌日に移植したところ、野生株マウスでは、非照射時と同様に、いずれも2030日後には腫瘍は排除された。一方、XPマウスでは、移植腫瘍のl/4l/3が排除されずに生着し、腫瘍の大きさも拡大して腫瘍死に至った。[結論]以上より、非照射状態のXPマウスは、野生株マウスと同等の免疫学的腫瘍排除能を有するが、紫外線照射により腫瘍排除機構が容易に損傷されることが示された。但し、この方法では、移植腫瘍細胞数が各マウスで一定になっておらず、また腫瘍と共に角化物質も移植されるために異物反応を含めて観察している可能性がある。色素性乾皮症(XP)マウスにおける腫瘍免疫、及び腫瘍免疫に対する紫外線(UVB)照射の影響を検討する目的で、NK細胞の数及び活性と、それらのUVB照射後の変化を、野生株マウスと比較した。1.末梢血中の白血球数、リンパ球数、NK細胞数(1)いずれも非照射XPマウスでは、野生株マウスに比較して高値の傾向があったが、有意差はなかった。(2)UVB 500mJ/cm2の1回照射、3回連日照射、5回連日照射のそれぞれ翌日には、野生株マウスでは非照射群に比較して有意な変化はみられなかった。XPマウスでは、1回照射では変化がみられなかったが、3回及び5回連日照射により、リンパ球、NK細胞(%及び実数)に有意な減少がみられた。XPマウスでの500mJ/cm2 5日連日照射後のNK細胞数の経時的変化を検討したところ、照射35日後に最低値をとり、1015日後には照射前の値に回復していた。2.脾臓細胞のNK活性(1)非照射野生株マウスでは3%弱、XPマウスでは1015%程度、poly I:C腹腔内投与で誘導されたNK活性は、それぞれ20%前後、3050%程度であり、XPマウスでは野生株よりもNK活性が高値であった。(2)野生株マウスでは、500mJ/cm2 1回、3回、5回連日照射のいずれによっても、poly I:C誘導性のNK活性に変化は生じなかった。一方、XPマウスでは、1回照射では変化はみられなかったが、3回照射で非照射群のおよそ60%、5回照射で3040%に活性が低下した。XPマウスでのNK活性低下の経時的変化を検討したところ、3回照射では照射翌日から5日後まで低下が持続し、10日後には照射前の値に回復した。5回照射の場合には、照射翌日から3日後までは照射前の2040%、5日後から10日後まで4060%程度に低下し、15日後には元の値に回復した。この間、脾臓のNK細胞数には変化はなかった。以上より、末梢血中のNK細胞数やNK細胞活性の低下が紫外線により強度に引き起こされることも、XPの高頻度皮膚発癌に関与していることが示唆された。
超伝導コイルと二次電池のハイブリッド電力貯蔵装置の研究

超伝導コイルは低損失で瞬間的に大きな電力が取れる、すなわち、電力密度が高い電力貯蔵デバイスである。その半面、エネルギー密度は二次電池やフライホイールに劣る。そこで、超伝導コイルと二次電池を組み合わせ、高電力密度で高エネルギー密度の電力貯蔵装置を静止機器のみで実現させることが本研究の目的である。得られた結果は以下で要約される。1)ハイブリッド電力貯蔵装置の設計や特性の評価のためのシミュレーションを行うため、二次電池および電力変換回路の等価回路モデルを作成した。2)超伝導コイルと二次電池に電力分担をさせるために、短い周期の電力変動は電力的には大きくてもエネルギー的には小さいことに着目して、フィルタを用いる手法について検討した。その結果、位相遅れが小さい1次ハイパスフィルタおよび1次ローパスフィルタが適当であることが分かった。次数の高いフィルタはカットオフ特性が急峻となる反面、位相遅れが影響し、ハイブリッドの効果が見られなくなる。すなわち、ハイブリッドにすることにより電力貯蔵デバイス間の電力転送が発生し、電力貯蔵装置の容量が増大することが分かった。3)上記のフィルタを用いる手法とファジィー制御を併用し、超伝導コイルがエネルギー飽和および不足になることを防止しつつ、二次電池の入出力電力も抑制できる制御手法を開発した。4)高速鉄道の変電所の負荷変動補償および太陽光発電の発電電力の変動補償に本ハイブリッド電力貯蔵装置を適用した場合のシミュレーションを、実測から得られた変動電力データを用いて行った。その結果、どちらの場合においても超伝導コイルのエネルギーの抑制および二次電池の入出力電力の抑制が達成され、ハイブリッド電力貯蔵装置の特徴が発揮されることが分かった。しかしながらその効果は、短い周期でより大電力の変動が発生する高速鉄道の負荷変動補償において、より大きいことが分かった。そこで、超伝導コイルと二次電池を組み合わせ、高電力密度で高エネルギー密度の電力貯蔵装置を開発することが本研究の目的である。その用途は電鉄変電所などにおける負荷変動補償や風力・太陽光発電などの自然エネルギー発電装置の変動補償が考えられる。超伝導コイルと二次電池のハイブリッド電力貯蔵装置の回路方式、制御方式、システムのシミュレーション方式を示し、実験結果を示した。1)ハイブリッド電力貯蔵装置の設計や特性の評価のためのシミュレーションを行うため、システムの損失評価が可能な二次電池の等価回路モデルを作成した。2)フィルタを用いて電力変動を超伝導コイルと二次電池で分担させる手法について検討した結果、位相遅れが少ない1次ハイパスフィルタおよび1次ローパスフィルタが適当であることが分かった。逆に次数の高いフィルタはカットオフ特性が急峻となる反面、位相遅れが影響し、ハイブリッド貯蔵の効果が無くなる。すなわち、ハイブリッドにすることにより電力貯蔵デバイス間の電力転送が発生し、電力貯蔵装置の容量が増大する。3)システムの長時間にわたる動作を効率良くシミュレーションするために超伝導コイル及び二次電池の充放電制御を行うチョッパのモデルにスイッチング素子の代わりに制御電圧源や制御電流源を用いる等価回路モデルを導出し、その有効性を確認した。4)超伝導コイルと二次電池を異なる方式の二象限チョッパ回路を通して電圧形交直変換器の直流母線へ共通に接続した実験室レベルの装置を試作し、提案したハイブリッド電力貯蔵装置の制御方式の特性を確認した。今後は種々のパターンの負荷変動補償や自然エネルギー発電の変動補償の検討を行う予定である。

そこで、超伝導コイルと二次電池を組み合わせ、高電力密度で高エネルギー密度の電力貯蔵装置を静止機器のみで実現させることが本研究の目的である。得られた結果は以下で要約される。1)ハイブリッド電力貯蔵装置の設計や特性の評価のためのシミュレーションを行うため、二次電池および電力変換回路の等価回路モデルを作成した。2)超伝導コイルと二次電池に電力分担をさせるために、短い周期の電力変動は電力的には大きくてもエネルギー的には小さいことに着目して、フィルタを用いる手法について検討した。その結果、位相遅れが小さい1次ハイパスフィルタおよび1次ローパスフィルタが適当であることが分かった。次数の高いフィルタはカットオフ特性が急峻となる反面、位相遅れが影響し、ハイブリッドの効果が見られなくなる。すなわち、ハイブリッドにすることにより電力貯蔵デバイス間の電力転送が発生し、電力貯蔵装置の容量が増大することが分かった。3)上記のフィルタを用いる手法とファジィー制御を併用し、超伝導コイルがエネルギー飽和および不足になることを防止しつつ、二次電池の入出力電力も抑制できる制御手法を開発した。4)高速鉄道の変電所の負荷変動補償および太陽光発電の発電電力の変動補償に本ハイブリッド電力貯蔵装置を適用した場合のシミュレーションを、実測から得られた変動電力データを用いて行った。その結果、どちらの場合においても超伝導コイルのエネルギーの抑制および二次電池の入出力電力の抑制が達成され、ハイブリッド電力貯蔵装置の特徴が発揮されることが分かった。しかしながらその効果は、短い周期でより大電力の変動が発生する高速鉄道の負荷変動補償において、より大きいことが分かった。
半透膜セルを用いた生体細胞の凍結に関する研究

本研究では生体の凍結保存実現のための基礎研究として、二次元半透膜セル列内のNaCl水溶液の凍結現象につき実験的研究を行った。実験は、両端に銅製の伝熱ブロックを配置した上面解放のアクリル製セル容器を製作し、この中に再生セルロース製の半透膜セルを二次元的に配列して片側冷却により行った。実験条件としては溶液の初期濃度が8%と2%、冷却温度は、NaCl水溶液の共晶点(-21.2°C)を考慮し、-15°Cと-45°Cの場合について実験を行った。その結果、セルの有無に関わらず凝固はほぼ初期濃度に対応した凝固温度で開始し、凝固相は、共晶点温度を境としてそれより温度が低い部分では白く不透明、高い部分では透明な二つの部分にくっきり分かれることが明らかとなった。溶液の凝固の際には水分のみが凝固し溶質は排出されるので液相濃度は増加するはずであるが、測定の結果、上述の凝固開始温度とも対応して液相濃度は確かに上昇するもののそれほど極端な上昇は観察されなかった。観察結果も踏まえ以上のことから、凝固面は平面的ではなく針状に成長し、溶液はその針状結晶の間で濃縮され共晶点温度で完全に凝固するという特性が明らかになった。観察された透明な凝固相はこの固液共存領域に対応し、白く不透明な部分は完全に凝固した領域に対応する。またセルが無く液相内で自然対流が生じる場合にも上述の凝固特性はほとんど変わらず、凝固面の針状的な成長の影響が非常に強いことが明らかとなった。さらにセルの内外の濃度測定を行ったところ、セル内の濃度は高いもののその差は小さく上述の凝固特性と大きな関連があることがわかった。以上のように凝固面近くのかなり大きな領域で固液二相状態を保ちながら凝固が進行するという凝固特性が、セル内外の濃度変化に非常に大きな影響を及ぼすことが明らかとなり、今後本研究データをもとに定量的理論モデルの構築を行う予定である。
環境要素計測値と流体方程式を融合した室内空気環境推定システムの開発に関する研究

本研究の目的は,室空間での計測によって得られる気流の三次元速度,温度,汚染物質濃度の三つの環境要素データに,流体力学の基礎方程式を融合することによって,室空間全体にわたってそれらの分布を合理的に推定するごとができるシステムを開発することである。また,本研究では,計測によって得られたデータを生かしつつ,欠測点でのデータも数値流体力学の手法によって推定することで,空間全体にわたって流体方程式を近似的に満足する合理的な環境要素分布を推定するための手法を開発し,その有効性を実証するところまでを研究目的とした。以下に研究結果の概要を示す。(1)プログレシブスキャンカメラを用いたフィールド別画像を解析することにより、1台のカメラで三次元速度成分を得ることができた。(2)風洞内における定常三次元成分速度分布の測定精度の確認を,時間ステップごとに得られた速度成分と100の時間ステップ速度成分を各格子点で棄却付き平均化処理を行なった速度成分について行なった。その結果,平均化処理を行なうことによる精度向上がみられた。また前者の測定精度は比較的低いため,非定常流れへの適用は今のところ困難であると思われた。(3)測定領域を分割し,複数の撮影領域における解析結果から元の測定領域の速度分布を求める手法は確立したので,大空間の気流分布測定も可能となった。(4)3次元空間座標,時間を独立変数とし,3次元速度成分,圧力,温度,濃度を従属変数とした統合型費用関数法を考案した。その結果,実測および数値計算の欠点を相互的に補い,より合理的な環境要素分布を推定できることが分かった。(5)室内気流場において,実測結果と数値計算結果に統合型費用関数法を適用することで,合理的な流れ場を再現することができた。本研究の目的は,室空間での計測によって得られる気流の三次元速度,温度,汚染物質濃度の三つの環境要素データに,流体力学の基礎方程式を融合することによって,室空間全体にわたってそれらの分布を合理的に推定することができるシステムを開発することである。また,本研究では,計測によって得られたデータを生かしつつ,欠測点でのデータも数値流体力学の手法によって推定することで,空間全体にわたって流体方程式を近似的に満足する合理的な環境要素分布を推定するための手法を開発し,その有効性を実証するところまでを研究目的とする。一方,以下に本年度実施した研究の結果の概要を示す。(1)60cm×60cm×200cmの風洞内に長手方向に主流をもつ一様流を発生させ,流れ場に対してスリット光の照射角度を変化させ,意図的に奥行き成分をつくり,定常三次元成分速度分布の測定精度の確認を,各時間ステップごとに得られた速度成分と100の時間ステップ速度成分を各格子点で棄却付き平均化処理を行なった速度成分について行なった。(2)測定領域を分割し,複数の撮影領域における解析結果から元の測定領域の速度分布を求める手法は確立したので,大空間の気流分布測定も可能となった。(3)3次元空間座標,時間を独立変数とし,3次元速度成分,圧力,温度,濃度を従属変数とした統合型費用関数法を考案した。

本研究の目的は,室空間での計測によって得られる気流の三次元速度,温度,汚染物質濃度の三つの環境要素データに,流体力学の基礎方程式を融合することによって,室空間全体にわたってそれらの分布を合理的に推定することができるシステムを開発することである。また,本研究では,計測によって得られたデータを生かしつつ,欠測点でのデータも数値流体力学の手法によって推定することで,空間全体にわたって流体方程式を近似的に満足する合理的な環境要素分布を推定するための手法を開発し,その有効性を実証するところまでを研究目的とした。以下に研究結果の概要を示す。(1)プログレシブスキャンカメラを用いたフィールド別画像を解析することにより、1台のカメラで三次元速度成分を得ることができた。(2)60cm×60cm×200cmの風洞内に長手方向に主流をもつ一様流を発生さた,定常三次元成分速度分布の測定精度の確認を,時間ステップごとに得られた速度成分と100の時間ステップ速度成分を各格子点で棄却付き平均化処理を行なった速度成分について行なった。その結果,平均化処理を行なうことによる精度向上がみられた。また前者の測定精度は比較的低いため,非定常流れへの適用は今のところ困難であると思われた。(3)測定領域を分割し,複数の撮影領域における解析結果から元の測定領域の速度分布を求める手法は確立したので,大空間の気流分布測定も可能となった。(4)3次元空間座標,時間を独立変数とし,3次元速度成分,圧力,温度,濃度を従属変数とした統合型費用関数法を考案した。その結果,実測および数値計算の欠点を相互的に補い,より合理的な環境要素分布を推定できることが分かった。(5)室内気流場において,実測結果と数値計算結果に統合型費用関数法を適用することで,合理的な流れ場を再現することができた。
非接触プラズマにおける熱・粒子輸送に関する研究

直線型装置NAGDIS-IIにおいて、広い範囲で中性粒子圧力を変化させるために大容量のマスフローコントローラを増設し、中性粒子圧力を計測するためにバラトロン真空計を新たに整備した。ポンプ前面のゲートバルブを開閉することで排気量を調整し、中性粒子圧力を一定に保ちつつ中性粒子の給排気速度を制御した。プラズマが終端するターゲット板を負にバイアスすることで正イオンの流入に伴う電流を計測し、体積再結合によるプラズマの消滅を調査した。給排気速度が大きい場合と小さい場合を比較したところ、給排気速度が大きい場合に電流が小さくなった。これは給排気によって中性粒子温度が低下し、それに伴い電子温度も低下したことで体積再結合が促進したためと考えられる。本実験を通して、電子温度の下限値を規定する中性粒子温度が給排気という制御手法によって制御可能であることが示唆された。さらに中性粒子温度の低下が電子温度へ与える影響を調査するため、EMC3-EIRENEコードを用いたモデリングを行った。EMC3-EIRENEは中性粒子を含めた3次元のプラズマシミュレーションコードである。本研究では中性粒子の輸送過程を決定する上で重要となるガスの給排気系についてNAGDIS-IIモデルの大幅な改良を行った。モデリングでは中性粒子温度が低い場合に電子温度の大幅な低下が見られた。これは中性粒子温度が低いほどプラズマから中性粒子へのエネルギー輸送が促進したことを示唆しており、実験結果が示す傾向とも一致している。さらに対流的に輸送される熱パルスによって非接触プラズマのエネルギー緩和過程がどのように変化するのかを調査するため、直線型装置Magnum-PSIにおいて実験を行った。初期結果として非接触プラズマ環境下では熱パルスによる熱負荷が増幅する傾向を得た。今後も引き続き、非接触プラズマにおける定常・非定常な熱輸送の調査を行う。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
光ファイバ位相制御デバイスと超高速光パルス発生への応用

1.ニッケル層を10μm(カ-ボンハ-メチックコ-ト含む)に無電解メッキした90μmφ単一モ-ドファイバに圧電性高分子を8090μmに溶融押出し,軸対称に半径方向のコロナ放電ポ-リングを施し圧電性を持たせる。その外側にアルミニウムを蒸着し,更に固有抵抗を減らすために導電性樹脂を塗布し,このニッケルメッキ層及び導電性樹脂層をプリント基板に導通させることによりプリント基板に組込んだファイバ型位相変調器を試作した。試作ファイバサンプルにDC100MHzの周波数帯域の電圧を印加して位相変調感度を調べた。1MHz以下では半径方向歪みのみが位相シフトに寄与するAxiallyconstrained領域が観測されたが,1MHz以上ではファイバと被覆層を複合体とする弾性振動モ-ドによって位相シフトが支配される。50MHz以上になると光信号以外の電気的ノイズが大きくなるが,導電性樹脂を塗布することにより8387MHzの範囲で明らかな変調信号が確認された。2.ガラスファイバ,被覆圧電層,同軸電極から成る円筒型複合体の粘弾性的圧電振動の理論に基づいて位相変調感度の数値解析を行った。石英ガラス,電極材料の弾性定数並びに高分子の弾性,圧電諸定数は既知の値を用いて,又実験デ-タと最適一致を示すように圧電振動パラメ-タを選んだ。電気機械結合係数はk_t=0.09となり,超音波トランスデュ-サ用圧電膜の約1/3であることから,分極処理に検討を要することがわかった。ガラスファイバの1次共振周波数v=47MHzに着目すると,圧電層の1次共振ピ-クが厚さ20μmで生ずることが明らかになったが,このピ-クは電極材料及び電極膜厚に大きく依存する。47MHzにおける高感度な位相変調を利用した光ファイバ型モ-ドロッカ-を試作中であり,現在ネオジウムド-プ能動ファイバに圧電高分子を20μmの厚さに被覆することを検討している。
がん患者を親に持つ子どものグリーフを支援する医療と地域の連携システムの構築

がん対策基本法で緩和ケア推進が明確になったが、増え続けるがん死により親の喪失を経験する子どものグリーフケアは家族ケアの一環とし対策が必要である。その中でも親のがん告知から親の死別後にむけ、子どもの予期悲嘆へのケアをはじめ、医療者として早期に取り組むべき課題であると共に、地域との連携システムを構築し子どものグリーフケアを支えることが重要である。そこで、「がん患者を親にもつ子どものグリーフケアを支援する医療と連携システムを構築する」ことを目的に以下の2点を実施した。1.がん患者を親にもつ子どものグリーフケアに対応する医療ケアシステムの一部である実践教育プログラムに基づきセミナーを実施し、プログラムの継続評価のために、セミナー前・後・3ヶ月後にアンケートをした結果、3か月後は、事例への関心は向上しているものの、知識の定着がやや不十分となり、実践は半数程度にとどまっていた。今後は、実践への相談窓口等を含め定期的な実践への支援の必要性が示唆された。2,医療者を対象に子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員、養護教諭、学童支援機関)連携に関するニーズ調査をした。がん患者を親にもつ子どものグリーフケアに関心があり実践している医療者22名を対象に半構成面接をした。その結果、がん患者を親にもつ子どものグリーフケアをしている医療者が地域連携で抱く困難感は、「患者家族の思いを尊重し連携するタイミングの判断」「親の意向や状況に左右される教員との協働サポート」「子どもに関わる人のグリーフケアへの理解不足」「職種や所属機関の特性により感じる介入の限界」「地域における子どもへのフォロー体制不足」「具体的連携方法・窓口の見極め」「連携後の不確かさ]の7カテゴリーに収束した。医療者は、子どものグリーフケア実践のための地域連携が可能な組織の実態を十分に捉えておらず、その情報収集の重要性が示唆された。医療者に対し子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員および養護教諭、学童支援機関)連携に関するニーズ調査の際に、対象者と研究者との面接日程の調整が難しく、面接および分析に時間を要した、そのため、その分析結果をもとに、小中学校教員・養護教諭を対象とした、がん患者を親にもつ子どもへの対応に関する実態調査のアンケート案の作成が遅れた。1.医療者に対し子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員・養護教諭、学童支援機関)連携に関するニーズ調査結果を学会にて発表し、論文化を進める。2.上記の調査結果をもとに、小中学校教員および養護教諭を対象とした、がん患者を親にもつ子どもへのかかわりに関する実態調査を予定している。がん対策基本法で緩和ケア推進が明確になったが、増え続けるがん死によって親の喪失を経験する子どもへのグリーフケアは家族ケアの一環として対策が必要である。その中でも親のがん告知から親の死別後にむけ、子どもの予期悲嘆をはじめ、医療者として早期に取り組むべき課題であると共に、地域との連携システムを構築し子どものグリーフケアを支えることが重要である。そこで、研究目的は、「がん患者を親にもつ子どものグリーフケアを支援する医療と連携システムを構築すること」とし、以下の2点を実施した。1.がん患者を親にもつ子どものグリーフケアに対応する医療ケアシステムの一部である実践教育プログラムに基づき、2月にセミナーを実施し、セミナー前・直後(アンケート済み)、3ヶ月後(2018年5月)にアンケートを実施し、分析を通しプログラムの継続評価をする。2,医療者に対し子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員、学童支援機関)連携に関するニーズ調査を実施した。対象者はがん患者を親にもつ子どものグリーフケアに関心があり実践している医療者19名(現在)とし、半構成面接をした。現在面接は継続し、同時に分析中だが、対象者8名の途中結果をまとめたところ以下の事が明らかになった。1).医療者は、子どものグリーフケア実践のための地域連携が可能な組織の実態(学校や地域の子どもサポート体制など)を十分に捉えておらず、その情報をえることの重要性が示唆された。2).医療者は、子どもケアへの具体的なイメージが乏しく、また所属機関の特性により、介入の限界を感じていた。今後は子どもケアの意識向上をはかると共に、単に情報提供に終わらない風通しの良い連携を目指し、具体的な連携のあり方やタイミングの検討が求められた。子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員、学童支援機関)連携に関するニーズ調査の対象者として、がん患者を親に持つ子どものグリーフケアに関心があり実践している医療者30名を対象とし、主に「基礎教育プログラム」(平成23ー25年科研),「実践教育プログラム」(平成26ー28年科研)の受講者を中心にリクルートした。対象者の内諾は得られ複数の研究者で面接を進めているが、対象者との日程調整に時間を要したため、平成30年3月には終了せず、面接を継続中である。現在19名は終了しているが、データ分析を同時にすすめており、その結果を元に、今年度内に学校教員を対象としたアンケート案を作成し、調査予定である。

1.がん患者を親にもつ子どものグリーフケアに対応する医療ケアシステムの一部である実践教育プログラムに基づきセミナーを実施し、プログラムの継続評価のために、セミナー前・後・3ヶ月後にアンケートをした結果、3か月後は、事例への関心は向上しているものの、知識の定着がやや不十分となり、実践は半数程度にとどまっていた。今後は、実践への相談窓口等を含め定期的な実践への支援の必要性が示唆された。2,医療者を対象に子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員、養護教諭、学童支援機関)連携に関するニーズ調査をした。がん患者を親にもつ子どものグリーフケアに関心があり実践している医療者22名を対象に半構成面接をした。その結果、がん患者を親にもつ子どものグリーフケアをしている医療者が地域連携で抱く困難感は、「患者家族の思いを尊重し連携するタイミングの判断」「親の意向や状況に左右される教員との協働サポート」「子どもに関わる人のグリーフケアへの理解不足」「職種や所属機関の特性により感じる介入の限界」「地域における子どもへのフォロー体制不足」「具体的連携方法・窓口の見極め」「連携後の不確かさ]の7カテゴリーに収束した。医療者は、子どものグリーフケア実践のための地域連携が可能な組織の実態を十分に捉えておらず、その情報収集の重要性が示唆された。医療者に対し子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員および養護教諭、学童支援機関)連携に関するニーズ調査の際に、対象者と研究者との面接日程の調整が難しく、面接および分析に時間を要した、そのため、その分析結果をもとに、小中学校教員・養護教諭を対象とした、がん患者を親にもつ子どもへの対応に関する実態調査のアンケート案の作成が遅れた。1.がん患者を親にもつ子どものグリーフケアに対応する医療ケアシステムの一部である実践教育プログラムの継続評価をまとめる。2.医療者に対し子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員.学童支援機関)連携に関するニーズ調査のデータを質的に分析し、小中学校教員を対象とした子どものグリーフへの対応の実態および必要とする支援に関するニーズ調査のためのアンケート案を作成し実施予定である。1.医療者に対し子どものグリーフケアを支える地域(小中学校教員・養護教諭、学童支援機関)連携に関するニーズ調査結果を学会にて発表し、論文化を進める。2.上記の調査結果をもとに、小中学校教員および養護教諭を対象とした、がん患者を親にもつ子どもへのかかわりに関する実態調査を予定している。今年度予定していた面接調査の対象者との調整が予定どおりいかず、テープ起こし料金が発生しなかったため今年度は、ICCN(オークランド)において、研究分担者と共に、研究結果の中間発表を実施したためである。次年度は、国外での発表予定はないため、研究遂行に問題はないと考える。
糖尿病性腎症の進展抑制と病理情報の蓄積-予後と相関する組織学的指標の確立に向けて

糖尿病性腎症では血管内皮細胞障害、細胞外基質の蓄積などを基盤とする多様性に富んだ組織像を呈する。糖尿病性腎症の腎生検例を用いて、腎組織病変と予後との相関、臨床所見との相互関係の観点から解析を行った。生検時の腎機能、蛋白尿、糖尿病性網膜症などの臨床所見と有意に相関する病理組織パラメーターを認めた。また、腎機能予後においても、密接に関連する組織変化が存在することが明らかとなり、組織像から見た予後不良予測因子の抽出が可能であった。糖尿病性腎症の病理組織所見は臨床所見ならびに腎機能予後と相関し、糖尿病性腎症において病理組織像の詳細な解析が重要であることが示めされた。糖尿病性腎症では血管内皮障害、細胞外基質蓄積等を基盤とし多様性に富む組織像を呈する。今回、多彩な組織病変が糖尿病性腎症の予後に与える影響を検討した。腎生検にて糖尿病性腎症と確定診断され、6ヶ月以上追跡し得た29例を対象とした。糸球体では、結節・メサンギウム拡大・GBM二重化・滲出性病変、間質/尿細管では間質線維化・炎症細胞浸潤・尿細管萎縮、血管系では動脈硬化・細動脈硬化・門部小血管増生について着目し、の各項目を半定量に評価した。生検後1年までのeGFR低下速度(δeGFR)を求め、δeGFRが5ml/min/1.73m^2/yearより遅い群を「予後良好群」、5ml/min/1.73m^2/yearより速い群を「予後不良群」とし2群間の臨床・病理所見について比較・検討を行った。臨床所見は、生検時の血清アルブミン値のみに両群間に有意差を認めたが、その他の臨床的なパラメーターについては差を認めなかった。組織所見では、結節/メサンギウム拡大/GBM二重化/滲出/細動脈硬化/門部小血管増生が予後良好群で有意に軽度であった。結節スコアー(スコアー0:結節なし、1:軽度、2:中等度、3:高度)以上の6例は全例が予後不良であった。しかし、スコアー2以上と2未満の群の間には生検時における臨床データーに有意差なく、臨床所見から結節病変の程度の推定は困難であった以上の、糸球体・細小血管病変は、糖尿病性腎症の予後と密接に関連し、特に結節スコアー高値群は予後不良であった.臨床所見のみでは糖尿病性腎症の予後の推定困難であり、腎機能予後を判断するには腎病理所見の詳細な解析が重要であることが示唆された。糖尿病性腎症では糖尿病性網膜症の合併や血尿がない事が臨床的に重要な判断基準とされている。しかし、糖尿病性網膜症や血尿の有無による組織像の差異についての知見は十分ではない。今回、腎生検例を用い糖尿病性網膜症や血尿との相互関係の観点から糖尿病性腎症の組織病変について、糸球体に加え尿細管・間質、血管系と多岐にわたる場に焦点を当て、多角的な解析を加えた。腎生検にて糖尿病性腎症と診断され他の腎疾患のない29例を対象とした。組織は、糸球体(結節病変/メサンギウム拡大/糸球体基底膜二重化)・間質/尿細管(間質線維化/細胞浸潤/尿細管萎縮)・血管(動脈硬化/硝子細動脈硬化/糸球体門部小血管増生)の各項目を半定量的に評価した。糖尿病性網膜症や血尿の有無により各々を2群に大別し2群間の組織所見を比較検討した。糖尿病性網膜症では「あり」21例、「なし」8例。メサンギウム拡大/結節・糸球体基底膜二重化・硝子細動脈硬化・糸球体門部小血管増生が「あり」群で有意に高度で、糖尿病性網膜症の程度との相関も認めた。「なし」群では糸球体病変は多くはびまん性病変が主体であったが、結節や高度の門部小血管増生を示す例も認めた。血尿では「あり」16例、「なし」13例で両群の組織所見に差異は認めなかった。糖尿病性網膜症では糸球体・血管病変の程度と相関を認めたが、一方糖尿病性網膜症「なし」・血尿「あり」においても糖尿病性網膜症として有意な組織変化が存在し、これらが必ずしも糖尿病性網膜症を否定するものではないことが示唆された。糖尿病性腎症の腎生検所見は、2型糖尿病では1型糖尿病に比較し臨床所見との相関が明らかにされていない。

また、予後予測における有用性についても十分に検討されていない。今回、当院にて過去5年間腎生検を行い、糖尿病性腎症と診断した2型糖尿病患者41例(男性30例、女性11例、年齢59.9±11.7、HbAlc7.94±2.34%、eGFR45.2±17.8ml/min、随時蛋白尿4.01±3.50g/g.Cre)を用い、腎生検所見と臨床所見の相関について検討した。さらに、6ヶ月以上臨床経過を追跡可能であった29例(男性20例、女性9例、年齢59.4±11.5、HbAlc8.38±2.28%、eGFR45.4±18.1ml/min、随時蛋白尿2.71±1.93g/g.Cre、追跡期間27.4±15.5M)を対象として、病理所見から見た予後予測に関する検討を行った。病理組織学的パラメーターとして、1.糸球体病変:びまん性病変/結節性病変、2.糸球体基底膜二重化の有無、3.糸球体門部小血管造成の有無、4.糸球体内泡沫細胞の有無、5.球状硬化糸球体の割合を独立変数とし、ステソプワイズ法による多変量解析を行った。生検時の腎機能とは糸球体硬化率と結節性病変が、生検時尿蛋白量とは糸球体硬化率と糸球体内泡沫細胞ありが選ばれた。また、eGFR低下率では、糸球体基底膜二重化が選ばれた。さらに、eGFR低下率を5.4ml/min/yを境界とし、予後良好群・予後不良群の2群に分けχ^2検定を行ったところ、糸球体基底膜の二重化の存在が有意な予後不良因子であることが示された。以上より、腎生検の病理所見は、生検時の臨床所見ならびに腎機能予後と密接な相関を示し、2型糖尿病性腎症において腎病理所見の詳細な解析はきわめて有用であることが示唆された。
記憶ニューロンが合成するニューロステロイドによるシナプス活動制御と運動学習の解析

脊椎動物の脳がコレステロールをもとに独自にステロイドを合成していることが明らかとなり、脳で新しく見いだされたこの分子はニューロステロイドと命名された。脳が合成するニューロステロイドの作用を明らかにする目的で、本研究では哺乳類のラットを用い、ニューロステロイドを合成する脳細胞を同定した。その結果、小脳の記憶ニューロンとして知られるプルキンエ細胞が種々のニューロステロイドを合成していることがわかった。ラットのプルキンエ細胞では、生後から成熟期において恒常的にプレグネノロンとその硫酸エステルが合成される。また新生期のプルキンエ細胞では、さらに性ホルモンとして知られるプロジェステロンが合成される。これらのニューロステロイドの作用をシナプス活動制御に着目して解析したところ、プレグネノロン硫酸エステルはプルキンエ細胞から傍分泌されたのち、GABAニューロンの膜受容体を介して、GABAニューロンからプルキンエ細胞へなされるGABAの放出頻度を増加させる作用があることが明らかになった。従って、ニューロステロイドにはシナプスにおける情報伝達を調節する重要な働きがあるといえる。一方、新生期に合成されるプロジェステロンは、この時期になされるニューロンの発達やシナプス形成を促し、運動学習を担う小脳神経回路の形成に働くことが示唆された。以上の解析により、これまで未解明であったニューロステロイドの作用の大略が解明された。現在、小脳プルキンエ細胞でなされるニューロステロイド合成を人為的に制御して、個体レベルからの運動学習の解析を実施している。
大量の映像群からテキストの内容に沿った映像を生成する映像要約手法の開発

平成29年度はテキストに基づく要約映像の生成手法の開発に取り組んだ。この手法では、テキストに含まれる名詞と映像中に現れるオブジェクトの検出結果に基づいて映像とテキストの間の類似度を算出する手法をベースに、与えられたテキストと要約映像の類似度を最大化するように要約映像に含まれる映像を選出する。要約映像の評価として、ユーザが実際に提案手法を用いて要約映像を生成し、その結果に対するアンケート調査による主観評価を実施することで提案手法の有用性を確認した。また、昨年度研究開発を実施したテキストと映像をディープニューラルネットワークを用いて同一空間中に符号化することにより要約映像を生成する手法について、既存の評価指標の問題点を明確化し、新たな評価指標を提案した。既存の評価手法では、人が手作業で生成した要約映像や映像セグメントに対する重要度を正解データとすると作業差ごとのばらつきが大きいなどの問題があった。本研究では、ばらつきを考慮した評価手法を提案しており、論文誌として発表予定である。加えて、テキストに基づく要約映像の生成においては、長時間の映像からテキストに対応する部分映像を検索・抽出することにより、要約映像に含めるべき映像を抽出することが可能である。そこで、テキストと映像を同一空間中に符号化する手法をベースとして、テキストに対応する部分映像を検索する手法を提案した。この手法では、それぞれの映像フレームに対してクエリとなるテキストとの類似度を算出することにより、部分映像の検索を実現した。本手法自体の有用性の検証のために、映像に関する質疑応答システムを構築した。このシステムでは、映像中に与えられたテキストで記述されるシーンが含まれるかを判定し、回答する。本研究では、ユーザが入力したテキストの内容に従って大量・長時間の映像から短時間の映像を生成する映像要約手法に関して研究開発を実施した。本年度は以下の課題に取り組んだ。・課題(A)撮影者や視聴者が映像中のどの領域に注目するかは、その映像内容の理解などにおいて有用であると考えられる。本課題では、映像要約への応用を目指し、映像における主要なオブジェクトである人物に着目した映像中の重要領域推定(その映像における重要人物の識別)手法を開発した。提案手法では、撮影者にとっての重要人物を識別することを目的とし、映像中の人物の動きとカメラの動きに関する特徴量を用いて識別器を学習した。・課題(B)テキストの内容に従った要約映像の生成のためのアプローチとしては、部分映像とテキストの間の類似度を算出し、その値が高いものを要約映像に含めるなどが考えられる。本課題では、Recurrent Neural Network(RNN)を利用することによりテキストを符号化するとともに、畳み込みニューラッルネットワーク(CNN)を利用して映像を符号化し、それらの符号を同一の空間に写像する関数を学習することで、部分映像とテキストの類似度を計算する手法を提案した。RNNによるテキストの符号化では、元の単語の情報が失われることがあるため、本課題では画像検索の結果を援用してこの問題を低減した。・課題(C)本課題では、テキストの入力を利用せず、映像の冗長性を低減するための映像要約手法を開発した。この手法では、課題(B)で確立した映像とテキストを同一空間に写像する手法を用い、部分映像を文と同レベルの意味を表すと考えられるベクトルで表現した上でクラスタリングすることで、冗長性が低く、かつ元の映像の内容をカバーした要約映像を生成する。課題(A)では、まずサポートベクトルマシン(SVM)を利用した識別器の出力に加えて、CRFにより人物間の相関を考慮した重要人物識別モデルを構築した。結果、人間による識別には及ばないものの、SVMのみの場合に比べ、Area Under Curve (AUC)を向上することができた。また、SVMに替えてディープニューラルネットワーク(DNN)を利用し、CRFのパラメータを含めてネットワークを学習した場合、同一の特徴量では、精度79.3%(F1スコア84.3%)、人の顔領域から抽出したカラーヒストグラムを合わせて利用した場合では、精度82.0%(F1スコア86.5%)となり、これは同一データセットでSVMのみの場合を評価した場合の精度73.5%(F1スコア79.5%)の場合に比べて高い。課題(B)については、アプリケーションのひとつであるテキストによる映像検索により性能を評価した。提案手法に加えて、比較対象として、テキストのみをクエリとした場合とウェブ画像のみをクエリとした場合検索した場合とについても評価したところ、R@5(高い方が高性能)でそれぞれ23.4、22.8、16.4、aR(低い方が高性能)で49.08、54.1、84.5であり、どちらの指標についても性能の向上が見られた。課題(C)では、映像を等間隔にサンプリングしたものや、視覚的注意を利用したもの、教師あり学習により要約映像に含まれやすい映像を学習したもの(Leave-One-Outにより評価)を評価対象とした。結果、等間隔のサンプリングではF1スコアで12.4%、視覚的注意を利用したもので16.7%、教師あり学習では23.4%であった。提案手法は18.3%であり、教師あり学習の場合に比べて性能は劣るものの、学習を必要としないことからデータセットに含まれない映像についても同様の性能が得られるものと期待できる。

要約映像の評価として、ユーザが実際に提案手法を用いて要約映像を生成し、その結果に対するアンケート調査による主観評価を実施することで提案手法の有用性を確認した。また、昨年度研究開発を実施したテキストと映像をディープニューラルネットワークを用いて同一空間中に符号化することにより要約映像を生成する手法について、既存の評価指標の問題点を明確化し、新たな評価指標を提案した。既存の評価手法では、人が手作業で生成した要約映像や映像セグメントに対する重要度を正解データとすると作業差ごとのばらつきが大きいなどの問題があった。本研究では、ばらつきを考慮した評価手法を提案しており、論文誌として発表予定である。加えて、テキストに基づく要約映像の生成においては、長時間の映像からテキストに対応する部分映像を検索・抽出することにより、要約映像に含めるべき映像を抽出することが可能である。そこで、テキストと映像を同一空間中に符号化する手法をベースとして、テキストに対応する部分映像を検索する手法を提案した。この手法では、それぞれの映像フレームに対してクエリとなるテキストとの類似度を算出することにより、部分映像の検索を実現した。本手法自体の有用性の検証のために、映像に関する質疑応答システムを構築した。このシステムでは、映像中に与えられたテキストで記述されるシーンが含まれるかを判定し、回答する。次年度は、テキストを入力として要約映像の内容を制御可能な映像要約手法の開発に取り組む。具体的には、本年度取り組んだ課題(B)のテキストと部分映像の類似度尺度を利用することで複数の文から構成されるテキストの内容にあった部分映像を元の映像から選出し、それらをテキストに含まれる文の順に並べることにより映像要約を実現する。この際、ひとつの部分映像が複数の文に関連する場合など、同一、もしくは冗長な映像が選択される可能性があることから、要約映像生成時に部分映像間の類似性などについても考慮する。また、マルコフ確率場(Markov Random Field; MRF)などによってテキストと映像の関係をモデル化し、動的計画法などにより最適な映像を選択するなどについても検討する。映像とテキストの類似度尺度についても、現在の部分映像単位での類似度計算ではなく、映像のフレーム単位での類似度計算を可能にすることで、事前に元映像を部分映像に分割する必要のないアプローチについても考える。
渦構造の操作による噴流の制御に関する研究

円形および長方形噴流中の渦構造を音波励起により操作し、噴流特性を制御する実験的研究を行い、以下の成果を得た。(1)円形ノズル噴流をfn(噴出口近傍混合層の自然振動数)とfn/2の周波数を持つ周期波の合成波(E=Acos(2pifnt)+Bcos{2pi(fn/2)t+phi},A=B)により励起した場合には、噴流中の乱れ強さは2つの周期波間の位相差phiに著しく影響される。乱れ強さは、phi=90度の場合には励起なしの場合よりも減少し、phi=0の場合には増大する。これは、前者では渦構造の合体が抑制され崩壊が促進され、後者では合体が促進され渦構造が成長するためであり、位相差による渦構造の操作が噴流制御に極めて有効であることを示している。(2)円形ノズル噴流中に設置した熱線プローブにより検出された変動速度信号を増幅してスピーカに入力し、スピーカからの音波により噴流を励起して噴流を制御することを試みた。この結果、励起のない状態では不明瞭であった噴流中の不安定性が増大され、大規模渦構造の著しい成長により噴流の拡散が促進されることが明らかになった。(3)長方形噴流中の渦構造を干渉させることによる拡散・混合の制御を実験的に試みた。渦構造は音波励起により操作され、噴流中の非円形渦構造の複雑な三次元挙動は変動圧力の位相平均測定により検討された、渦構造は伸長・分裂を伴いながら変形し、これらの渦挙動が噴流の拡散・混合を著しく促進することを明らかにした。以上の結果により、噴流は渦構造の操作により効果的に制御されることが明らかになり、この手法の工学的応用の発展に関する有用な基礎資料が得られた。
エタノールアミンからエチレンジアミンの選択的合成触媒の触媒設計

エチレンジアミン(EDA)は農薬等に用いられる需要の多い化学薬品である。現在の製法(EDC法,MEA法)ではEDAの選択性は低く、装置の腐食や高圧による装置の負担等という問題がある。そこで申請者等は、反応生成物の分子径に近い限定された細孔径をもつゼオライトを触媒とし、エタノールアミン(EA)とNH_3から、常圧でEDAを選択的に合成する方法を検討した(日化第63春季年会,2C3 28)。種々のゼオライトの中ではプロトン型モルデナイト触媒(H-MOR)が高活性であった(EA転化率;45%、EDA選択率;77%)。更に高活性・高選択性を示す触媒を開発するために、H-MORに対して様々な化学修飾を施した。その結果、エチレンジアミン四酢酸(H_4EDTA)処理をしたMOR触媒(H-EDTA-MOR)において、高い活性を示し(EA転化率;96%、EDA選択率;60%)、触媒の寿命も向上した。またIRを用いて本反応の反応径路を検討した。過剰量のNH_3存在下でもEAが選択的に触媒酸点と相互作用し、吸着状態のまま分子内脱水によりエチレンイミン(EI)へ転化することがわかった。このEI吸着種の触媒上での安定度が本反応における選択性に大きな影響を与えていると考えられる。EI吸着種とNH_3が反応してEDAを生成するのだが、EI吸着種の安定度が弱いとEIとして脱離し、反対に強すぎると触媒上での滞留時間が長くなるために、EA多量体が生成する。高活性を示したH-EDTA-MORにおいては、脱AIにより酸量が減少し、酸強度も弱くなった。酸量の減少により活性劣化の原因となる触媒表面の炭素析出が抑制され、かつ酸強度が若干弱まったことにより上記のEI吸着種からEDAへの反応の進行が促進され、高活性を示したと考えられる。このように常圧下で、高活性・高選択的にEDA合成に成功した反応の報告例は他になく、工業的にも実用価値の高い方法であると思われる。
Ｗｎｔシグナルを標的とした生体由来成分を用いた直接覆髄材の開発

局所に炎症が起こると様々なサイトカインや増殖因子が分泌され創傷治癒を誘導する。その中で、Wntタンパク質は皮膚などの創傷治癒促進因子の一つである。本研究では、炎症惹起後Wnt依存性シグナルが長期に継続する遺伝子改変マウス臼歯に実験的露髄面を作成し歯髄組織に炎症を惹起し、歯髄組織の創傷治癒におけるWntシグナルの重要性について検討した。遺伝子改変マウス群ではコントロール群と比較して歯髄組織の創傷治癒が促進し、形態学的に骨様であり免疫組織学的には象牙質様の新生象牙質の形成が認められた。これら結果より、内在性Wntシグナルの増強は歯髄組織の治癒を促進させる新たな治療法開発につながる可能性がある。本研究では、骨・皮膚・網膜などにおいて高い創傷治癒効果を発起するWntシグナリングの歯髄組織への効果を検討し、Wntシグナリングに焦点を当てた高い組織修復能を持つ覆髄材の開発を最終目的とした基礎研究を行う。受傷時には内在性Wntシグナリングが活性化されるが、この活性化が延長されることが知られている遺伝子改変マウス(Axin2欠損マウス)を用いた予備実験において、実験的露髄面周囲に骨・象牙質様組織が積極的に誘導される結果が得られている。この結果から、歯髄組織が高いWntシグナリング反応性を持つことが示唆される。本研究では、この遺伝子欠損マウスを用いた実験を進め、歯髄組織が如何にしてWntに反応し創傷治癒機転を促進させるのかを解明する。更に、ラットにおける実験的露髄歯に高活性リポソーム結合リコンビナントWntタンパクを投与し、その覆髄効果を解析し将来的な臨床応用への可能性を検討することを目的としている。現在、平成24年の到達目標である、Axin2欠損マウスを用いた解析が概ね終了している。またラット実験的露髄面の作製に現在取りかかり始める状況である。これはラットの臼歯を実験的に露髄させ、その創面にWntを充填し、その覆髄効果を検討するものである。本研究では、Wntシグナリングの歯髄組織への効果を検討し、高い組織修復能を持つ覆髄材の開発を最終目的とした基礎研究を行う。受傷時には内在性Wntシグナリングの活性化が延長されることが知られている遺伝子改変マウス(Axin2欠損マウス)を用いた予備実験において、実験的露髄面周囲に骨・象牙質様組織が積極的に誘導される結果が得られている。まず、Axin2欠損マウス臼歯における表現型の有無を検討するために、それぞれ健常な上顎第一臼歯の石灰化度や石灰化密度をμCTで検討した。その結果、象牙質の石灰化度及び石灰化密度に著明な差は認められなかった。Axin2欠損マウス及びコントロールマウスへの実験的露髄面の形成は、0.05cm径のカーバイドバーを用いた。まず、野性型マウスの上顎第一臼歯に画一的な露髄を行えるように手技の検討を行った。その結果、0.05cm径のカーバイトバーでは露髄径が大きすぎて、歯髄の過度の損傷を認めることが多かったために、0.01cm、0.03cm径のカーバイトバーを使用して更に検討を進めた。その結果、0.01cm径のカーバイトバーを用いると、最も確実に画一的に露髄を行えることが明らかとなったために、0.01cm径のカーバイトバーを以後の実験に用いた。Axin2欠損マウス及びコントロールマウスの上顎第一臼歯に露髄面を作成し、14日後にサンプルを回収し、硬組織形成の有無を組織学的に検討した結果、Axin2欠損マウスでは、損傷部位に硬組織形成を伴う歯髄組織の治癒像が観察できたこと。一方、コントロールマウスの露髄面においては、周囲残存組織からの細胞浸潤を殆ど認めず、組織が露髄時の機械的損傷により、壊死している像が認められた。本研究は、Axin2欠損マウスに実験的露髄面を作成し、Wntシグナリングが継続することが如何にして硬組織新生を伴う歯髄組織再生をもたらすのかを解析すること、続いて、ラットに同様の実験的露髄を作成し、高活性のリポソーム結合リコンビナントWntタンパク填塞による創傷治癒促進、硬組織誘導能を定量的に評価し、直接覆髄材としての使用を目指すことを目標として基礎的検討を行った。前年度までの報告書記載通り、炎症惹起後Wntシグナリングが継続することが知られているAxin2欠損マウスの第一臼歯咬合面に実験的

露髄面を形成することにより、コントロールマウスと比較して歯髄組織の創傷治癒促進が認められ、形態学的に骨様象牙質を伴う新生象牙質の形成が認められた。新生象牙質は細胞埋入を認め、象牙細管の走行が不明瞭であったことから、形態学的には骨様であった。その一方で、新生象牙質は象牙質特異抗体DSP (dentin sialoprotein)に強陽性であり、原生象牙質よりも強い染色を示す箇所も認められたことから、含有有機質の構成からみると象牙質様象牙質であり、骨様および象牙質様を併せ持つ硬組織が再生されたことが明らかとなった。また、露髄面にWnt3Aタンパク質を投与すると、コントロール群と比較して優位な硬組織再生を認めた。この結果は、Axin2欠損で内在性Wntシグナルを増強させた際に得られた知見を補完するのみでなく、外来性投与で創傷治癒が誘導されたことから、将来的な臨床応用の可能性がより広がったと考えられる。ラット実験的露髄面の作製もマウスと同様に行ったが、まずマウスで良好な結果が得られたために、そちらを優先して解析・検討した結果、実験期間内で結論を導き出すには至らなかった。保存修復平成24年の到達目標である、Axin2欠損マウスの解析がおおむね終了しており、さらに平成25年および26年の2年間に渡る到達目標である、「ラット実験的露髄面の作製」にも取りかかっていることから、各年度の当初到達目標をほぼ達成する形で実験を進められている。昨年度の達成目標は、1マウス・ラット実験プロトコールの申請、2マウス実験的露髄面の作成、3マウス組織切片の作成並びに解析の3点であった。目標を鑑みると、今年度は3の解析結果が十分でない。露髄面作成の条件検討に時間を要したのが主な原因であると考えている。ヘマトキシリン・エオシン染色による形態学的評価の完了並びに免疫組織学的評価、新生硬組織の定量はこの年度に行う。ラット露髄面に被蓋硬組織が得られた場合は、マウスと同様にそれが骨であるのかをDentin sialoproteinおよびDentin protein-1に対する特異抗体を用いた免疫染色で検討する。また、修復象牙質は免疫組織学的に骨様であることが多く、石灰が程度は原生象牙質に比較し高くないと考えられているため、マイクロCTを用い、形成された新生硬組織量を定量すると共にその石灰化度も計測する。実験結果がまとまった段階で論文を作製し投稿準備に入る。ヘマトキシリン・エオシン染色や免疫組織学的手法を用いて、更にタイムポイントを増やして解析を行う。特に、露髄後2、4日といった炎症初期反応の観察では特に炎症性細胞浸潤に対する評価を行う。好中球の遊走など炎症の評価はヘマトキシリン・エオシン染色で可能であり、更に炎症マーカーであるMAC2(別名:galectin-3)特異的免疫染色により検討する。露髄後7、10日では炎症期が過ぎ治癒機転が促進されると思われる。特に、Axin2欠損マウスでは促進された治癒機転が引き起こされると推定でき、歯髄未分化間葉系細胞や、前象牙芽細胞の硬組織形成細胞への分化が起こり、TypeIコラーゲンを主とする細胞外基質の分泌が開始されると想定される。この時期においては、硬組織形成分化細胞のマーカーである、Osterix, Runx2, Osteocalcinのin situハイブリダイゼーション並びに免疫染色を予定している。研究遂行が順調であったため、今年度に前倒し請求を行い更なる実験を行った。前倒し請求分に未使用分が残っていることから、次年度使用額が生じた。
シトクロムP450酵素が制御するブラシノステロイド代謝機構の解明

ブラシノステロイド(BR)は植物の生長、分化など重要な役割を担っている。BR生合成・代謝経路の多くのステップに膜結合型シトクロムP450(P450)酵素が関与していることが生化学的研究から推定されているが、これら多くのP450酵素の活性について未同定である。本研究はBR生合成・代謝経路を酵素学的に解明することを目的とし、BRの生合成・代謝を担うP450酵素をin vitroで発現し、その基質および代謝物の構造の同定を行った。これまでの分析化学的手法により、CYP90C1とCYP90D1はそれぞれC-2位水酸化酵素、C-3位酸化酵素であると推定されているが、生化学的解析はなされていない。そこで、CYP90C1およびCYP90D1の酵素機能の解明を目的として、CYP90C1およびCYP90D1両酵素の生化学的解析を行った。その結果、CYP90C1およびCYP90D1は6-deoxoCT、キャサステロン(CT)のC-23位水酸化反応を触媒して、6-deoxoTE、ティーステロン(TE)をそれぞれ生成し、C-23位水酸化酵素であり、酵素機能が重複していることを明らかにした。また早期C-22位水酸化経路中間体はいずれもC-23位水酸化酵素の基質となると考えられたので、各中間体に対する基質特異性の検討を行った。その結果、従来基質とされた6-deoxoCTは非常に悪い基質であったのに対し、22-OH-4-en-3-one、22-OH-3-oneおよび3-epi-6-deoxoCTは良い基質となりk_<cat>/K_mは6-deoxoCTの60-120倍高いことが明らかとなった。以上より、CYP90C1とCYP90D1により22-OH-3-oneおよび3-epi-6-deoxoCTから直接6-deoxo3DTおよび6-deoxoTYへとそれぞれC-23位水酸化される新規生合成経路の存在を明らかにした。ブラシノステロイド(BR)は植物の生長、分化、形態形成、光応答において重要な役割を担っている。本研究はBR生合成・代謝経路を酵素学的に解明することを目的とし、BR生合成・代謝を担うP450酵素をin vitroで発現し、その基質および代謝物の構造の同定を行った。