hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ライフサイクルモデルの構造推定と、推定したモデルを用いた制度・政策分析

利用の申請手続きが済み次第、Oakforest-PACSに合わせてプログラムを修正・拡張し、それを用いて現実の制度・政策分析を行い、研究成果を学術論文として発表するとともに、研究会等でも報告してゆきたいと考えている。介護保険が労働供給と家計の厚生に与えた影響に関する分析についても、速やかに利用予定である国民生活基礎調査データの利用申請を行い、データの整理・分析作業を秋ごろまでに終わらせ、結果を論文としてまとめる予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
動的な高次クロマチン構造とトポロジー変化からABO遺伝子の転写調節機構を解明する

培養細胞を用いたゲノム編集により、CTCF結合サイトまたはエンハンサーを欠失した細胞を作製し、網羅的な遺伝子解析やABO遺伝子と周辺遺伝子の個別な発現解析から、ABO遺伝子の発現制御をクロマチンレベルで理解し、また、血液型抗原減少を認める白血病患者におけるABO遺伝子発現減少の原因変異を調べることによって、遺伝子発現に関わる転写因子を特定する。これらによって、ABO遺伝子の転写調節機構を明らかにし、1ABO式血液型の遺伝子診断方法の確立、2がん細胞における血液型変換の原因、3ABO式血液型が影響を与える疾患や血液型不適合臓器移植での拒絶反応の予防法の開発等の臨床上の諸問題の解決を目指す。
IgE産生制御に関わる寄生虫抗原の分子生物学的研究

蠕虫感染症においては、血清IgE濃度の上昇と好酸球の増多が宿主の反応として特徴的に観察される。この反応はIL-4,IL-5を産生するTh2タイプT細胞が選択的に活性化されることが原因と考えられる。本研究では、げっ歯類動物腸管に寄生するNippostrongylus brasiliensis(Nb)を感染させたマウスをモデルとしてTh2タイプT細胞によって認識される抗原を中心に解析を行った。Nb感染マウスでは腸間膜リンパ節細胞による寄生虫抗原特異的なIL-4産生とともにIFN-γの産生が観察された。この2種のサイトカイン産生を誘導する寄生虫抗原についてゲル濾過により分離したところIL-4は分子量40,000を中心とする画分により、IFN-γは分子量17,000を中心とする画分の抗原により産生が誘導され、異なる抗原分子がIL-4,IFN-γの産生を誘導していることが明らかになった。現在、IL-4産生を誘導する抗原を非常に高い比活性にまで精製することに成功しており、性状解析を進めている。抗原分子の精製と並行して、IL-4産生T細胞によって認識されるNb抗原遺伝子をクローニングするため、日本住血吸虫グルタチオンS-トランスフェラーゼcDNAをモデルに用いてcDNA発現系とアッセイ系の構築を行った。これによりプロテインAとの融合タンパク質を発現する大腸菌発現ベクターpRIT2T上でcDNAライブラリーを構築し、発現させた融合タンパク質をT細胞培養系に加え、培養液中に放出されるサイトカインを測定する系を確立した。現在、Nb成虫mRNAからcDNAライブラリーを作製中であり、今後、上記の方法でスクリーニングを行う予定である。
高分子混合系濃厚溶液の動的光散乱測定

1.新規に購入したタイムインタ-バル・ドメイン光子相関計システム(TIDCー100S)とRGBレ-ザ-光源を用いて、時間分割静的並びに動的光散乱測定装置を試作した。光学系は回転式ゴニオメ-タ-の欠点である運転時の振動による測定の撹乱を避けるために、大きな凸レンズを2枚平行に組合せて、その真中の共通焦点にあたる位置に測定セルを設置する特殊な光学系を設計し、散乱角度の変化はセル台を一軸方向に移動する方式である。光電子増倍管による散乱光の取り込み、そのゲ-ト時間の設定、光源波長の選択などの制御のために、コンピュ-タ-ソフトウエアを開発した。相関関数の演算はTIDCー100Sシステムへのデ-タ転送によって実行した。散乱角度1030°と三つのRGB波長の切替えによって可変できる散乱ベクトルqの範囲は、通常の一波長光源を用いる装置の二倍の幅となった。静的光散乱測定では100ms程度の特性時間を持つ現象を解析できる。一方、動的光散乱は30秒毎に相関関数を出力することが可能であった。2.TIDCー100Sと電気泳動光散乱光学系の組合せにより、高分子電解質錯体の電気泳動移動度を測定する。(1)単分散ポリスチレンラテックスのスルホン化によって合成した単分散球状ミクロゲルの電気泳動移動度を添加塩濃度の関数として求め、実験結果と理論との比較検討を行なった。このようなミクロゲルは表面に溶媒流が浸透するす抜け鎖をもつ粒子で近似できることがわかった。(2)単分散ミクロゲルと線状ポリカチオン鎖より成る高分子電解質複合体の電気泳動光散乱測定の結果を、大島一近藤理論にもとずいて解析し、これらの錯体は表面に電気泳動的にす抜けのポリカチオン鎖の吸着層を持つ球状のコア/コロナ型粒子であると結論された。新規に購入したタイムインタ-バル・ドメイン光子相関計システム(TIDC-100S)と既設の光散乱光度計を組合せ、大略以下の4つのテ-マについて研究を開始した。(1)高分子電解質/界面活性剤複合体の形成と形態変化については、アニオン型のポリスチレンスルホン酸ナトリウムにカチオン型界面活性剤を加え、測定した回転半径と流体力学的半径より見積った複合体サイズとイオン凝縮との回転半径を議論する。内容は5月の高分子学会に報告する。(2)カルボキシメチルセルロ-スの電気泳動光散乱を行い、電気泳動易動度の置換度および添加塩濃度依存性を測定した。内容の一部は7月にモントリオ-ルで開催されるIUPACにて発表の予定である。(3)両端にカチオン型ブロックを持つ鎖長の異なるポリエチレンオキシドABA型共重合体の立体安定化および凝集機構とポリエチレンオキシド鎖長との関係を求め、効率的な凝集剤の分子設計への指針を探索した。内容は秋の界面現象に関する国際会議(IPC90、名古屋)にて発表を予定している。(4)時間分割測定用の静的および動的光散乱解析ができる新しい光散乱光度計の試作を始めた。現在では100ms程度の特性時間を持つ比較的速い凝集沈澱現象やコンプレックス形成反応は静的光散乱法にて、散乱強度変化として追跡できる。特性時間が数分を越える一般の凝集現象は動的光散乱法によっても解析可能となった。さらに、角度依存性、分解能の改良、RGB三色レ-ザ-との組合せは今後の改良目標である。前年度のタイムインタ-バル・ドメイン光子相関計に加えて、本年度はRGBレ-ザ-光源を新規に購入した。

3つの波長の選択はソレノイドで動くバンドパスフィルタ-の選択制御によって実行する。二枚の大口径の凸レンズを平行に、同軸上にセットし、その共通焦点の位置におかれた測定セルを凸レンズ面に平行な方向にステッピンクモ-タ-で移動して、散乱角度を変化させる方式を用いた。角度走査の範囲は1030°であるが、波長の選択と合わせて、従来の一波長光源の装置と比べると二倍の散乱ベクトル範囲を走査することが可能となった。振動の除去や迷光レベルの低減などの改良点はまだ残っているが、散乱光の強い高分子混合系濃厚溶液の測定には十分利用できる。前年度に引き続いて実験している、単分散球状高分子電解質ミクロゲルとポリカチオン型線状高分子電解質との混合により形成された錯体の形態は、ポリカチオン鎖の吸着層を表面に一様に持つコア/コロナ型であり、コロナ部分はいわゆる電気泳動的にす抜け鎖として挙動していると説明される。本年度はじめたポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩にカチオン型界面活性剤を添加して形成した複合体の電気泳動光散乱測定では次の結果が得られた。高分子電解質の分子量が低い場合には界面活性剤が著しく吸着した複合体とほとんど吸着していないものとの二相が共存する。これは界面活性剤同士の分子間相互作用が強く、既に吸着したものに続いてその隣のサイトにさらに界面活性剤が吸着する確率が高くなるためである。この現象は生体系の反応では理論的に予測されており、実験的にはHillプロットとして解析に利用されている。しかしそれらの共存する二相は実験的には測定できなかった。今回のようなモデル実験で理論の予想する二相共存が実証されたのは初めてである。
掻破行動のアレルギー性皮膚炎形成に及ぼす影響とその要因の探索

かゆみと不可分にある掻破行動は臨床的にかゆみ→掻破行動→皮膚炎の悪化→さらなる痒みの悪循環を形成し、アトピー性皮膚炎などの痒みを伴う皮膚炎の形成、修飾に大きな役割を果たしている。これまでに我々はアレルギー性皮膚炎の良いモデルとして広く皮膚科学、免疫学の分野などで用いられているハプテン塗布による接触過敏性皮膚炎モデルを用いて掻破行動がその皮膚炎形成に多大な貢献をしていることと、網羅的遺伝子発現解析手法を用いて、免疫・炎症関連含む百数十の遺伝子産物が掻破行動に伴う皮膚炎の形成に関与していることを見いだした。最近のかゆみ研究の成果により多くの炎症関連因子がケラチノサイト刺激を介して神経成長因子の産生を促し、表皮内への神経伸長を誘導することがわかってきたが、執拗なかゆみを伴うアトピー性皮膚炎でもこの表皮内への知覚神経終末伸長が確認されている。表皮ケラチノサイトからの起痒物質やドライスキンによる様々な皮膚表面からの刺激に対して反応しやすくなると考えられており、表皮内神経伸長の制御とメカニズム解明は難治性の痒みを根源的なコントロールにつながることが期待されている。そこで今回我々はin vitroで神経伸長抑制効果が確認されているMEK1/2転写子阻害剤を用いて、マウスのハプテン反復塗布皮膚炎モデルにおける神経伸長と掻破行動を抑制できるかについて研究した。(結果)MEK1/2阻害剤は既知のタクロリムス(掻破行動と神経伸長をどちらも抑制する)と同様に表皮内神経伸長を抑制したが、掻破行動は抑制しなかった。(結語)本研究により、かゆみ・掻破行動は皮膚炎形成に貢献すること(竹内ら、既発表、投稿準備中)、かゆみ・掻破に深く関与する皮膚炎の表皮内神経伸長はハプテン反復塗布モデルにおいてMEK1/2シグナル系に大きく依存すること、しかしその表皮神経伸長の制御だけでは必ずしも掻破行動抑制に直接つながらないことが確認された(城戸ら、既発表、投稿準備中)。かゆみと不可分にある掻爬行動は臨床的に皮膚の発疹の形成、修飾に大きな役割を果たしているとかんがえられている。そこでアレルギー性皮膚炎の良いモデルとして広く皮膚科学、免疫学の分野などで用いられているハプテン塗布による接触過敏性皮膚反応の系を用いて掻爬行動によっていったいどの程度、またどの様な要因で皮疹(ここではマウスの耳介腫脹反応)の形成に影響しているかを検証した。ハプテン塗布後にマウスの掻爬行動がみられることは多くの文献ですでに観察されていることであるが、我々はその掻爬行動をブロックすることにより、実験中に自由に掻爬行動を許したマウスと比較してハプテンチャレンジした耳介腫脹反応が有意に減弱することを確認した。また、両群の耳介の全層の皮膚から抽出したRNAを網羅的遺伝子発現解析手法としてAffymetrix社のGeneChip【○!R】技術を用いて掻破抑制群の耳介腫脹反応の減弱に関与している候補遺伝子を検討した。コントロール群に比較して掻破抑制群では118遺伝子産物が一定して上昇し、9遺伝子が一定して低下していた。それらのうちインターネットウェブサービスを用いた遺伝子検索の結果のこれら計127遺伝子群のうち9遺伝子がなんらかの免疫調節因子であることが確認された。次年度はこれらの免疫調節因子やその他機能は不明でも大きな低下、上昇を示した遺伝子を候補遺伝子としてそれらの耳介腫脹への貢献度をin vivoで確かめたい。
放射線診断外来看護におけるグローバルな高度実践看護専門性の確立に関する研究

本研究は、放射線診断外来における看護の実態を把握し、医師・診療放射線技師の医療チームの中で「看護師の専門的な役割やケアの明確化」を図り、放射線診断外来における看護師の専門性の向上のために、グローバルに必要な能力を獲得するための「教育のあり方」について検討することを目的とした。日本の放射線診断の検査外来の医師・放射線技師・看護師を対象にした質問紙調査およびインタビュー調査の結果、「実践」・「相談」・「調整」・「倫理調整」・「教育」・「研究」の6つの専門的な役割についての因子が抽出された。放射線診断の検査に関わる臨床看護師の多くは、患者とその家族への説明の実施や検査の補助を実施していたが、多くは「意思決定支援」には至っていなかった。しかし、その一方で、医療チームの中で「看護師に期待される専門的な役割」としては、「検査を受ける際の患者の意思決定に関する支援」が多くあった。そこで、本研究では、放射線診断の検査外来で看護師にトレーニングが必要とされる、「患者の意思決定に関する支援」の場面を抽出し、能動的学習(アクティブ・ラーニング)として、シミュレーションシナリオの開発を試みた。限られた外来受診の時間により高度な看護を実践する能力を獲得するために、コミュニケーション学習を目標としたシナリオとした。学習内容は、対象を理解した言語的コミュニケーションのあり方として、場面を想定し、トライアルを実施した。シミュレーションシナリオ教材は、今後、新たな事例の追加や検証により、完成度を高めていく必要がある。最新の国内外学文献調査を実施し、放射線看護の研究動向及び米国放射線看護師の業務等について把握した。日米の看護師業務内容はほぼ同様であったが、教育システムに大きな相違があることが明らかとなった。米国で採用されている多くの放射線看護師は、ナース・プラクティショナー(NP: Nurse Practitioner)や専門看護師(CNS: Clinical Nurse Specialist)という高度実践看護師教育を受けていた。しかし、アメリカ看護協会においては、放射線看護師の認定分野はなく、学会(Association for Radiologic & Imaging Nurses)によるRadiological Nursing Certification Board(RNCB)の専門認定を取得する制度のみであった。米国においても、放射線看護師のコンピテンシー開発はされておらず、日本における研究を先行することは、米国においても役立つことが明らかとなった。米国の看護師の実態については、現地で働く看護師からの情報収集も実施し、専門看護分野における6つの役割(実践・相談・調整・倫理調整・教育・研究)分類を検討した。米国の看護師業務内容も参考にし、日本における「看護師の業務実態」及び「医師および放射線技師が看護師に期待する専門的な役割」についての質問紙を作成し、プレテストを実施した。調査対象施設及び対象者(認定看護師・専門医・専門技師)数を検討し、確定の上、研究倫理審査委員会申請手続きをすすめた。当該年度に業務実態調査の実施までを予定していたが、研究倫理審査委員会の承認手続きに時間を要している。関連研究の調査から、放射線診断の検査に関わる臨床看護師の多くは、患者とその家族への説明の実施や検査の補助を実施しているが、意思決定支援には至っていない。また、職務遂行にあたって、自身の防護策の実行や、同職種へ指導できる能力は兼ね備えていないと、医療チームから評価されていることが明らかであった。一方で、放射線専門看護師を目指す修士学生や、学会認定である「インターベンションエキスパートナース(Intervention Nursing Expert;INE)」や「核医学診療看護師」認定者においては、医療チームの調整役として、他職種とも連携をし、患者の円滑な治療および看護を展開したり、放射線診断の際の患者および看護職の防護方策研究に取り組んでいる看護師がおり、学会認定者が優先的に放射線科業務に配置されるなど、高く評価されていた。今後、医療チームの中での役割を明確化していくことにより、チームのリーダーとして活動することが期待できると考えられる。米国看護師では、放射線に関する専門的知識と技術を根拠として、科学的判断と倫理的判断のもとに擁護者として他の医療職者に改善を働きかけるなど、高度実践看護の専門性が確立されていたが、日本の認定看護師へのプレ調査では、「倫理調整」に関する専門的な役割の明確化はされていなかった。また、「コンサルテーション」に関しても、日本の臨床現場では、放射線専門看護師として主体的に関与できるシステムがほとんどなく、今後の課題である。研究代表者の所属機関移動に伴い、研究倫理審査委員会の申請要件を満たすための研修参加及び申請承認手続きを改めて開始することとなり、本調査開始が遅れている。日本の放射線診断の検査に関わる看護師への調査の結果、放射線検査を受ける患者の看護の目的は、「患者が安全かつ安楽に検査を受けられること」が多くあげられていた。検査の場面において、看護師が患者と接する時間は短時間であり、その間に多くの対応を余儀なくされている状況であった。特に、効率的で正確な問診の技術や検査薬剤使用時における副作用に関する観察と臨床看護判断、その後の患者指導等が高度な実践であると認識されていた。

専門性の高い看護領域であると認識されている一方で、その専門性や役割は未だ未確立であり、高度看護実践内容が集約されていないこと、放射線診断の検査に関わる看護領域の研究が少ないこと、放射線診断看護を専門的に学んだ看護職が少ないこと、継続教育の体制が整っていないこと、その専門的知見やスキルを獲得した看護職がジェネラリストに位置づけられ院内のスタッフローテーションの対象になっていること、患者と看護師間の関係構築が十分でない状況下における検査の不安に関する患者の心理面へ配慮したケアの充実が不足していることなど、多くの課題を抱えていることが明らかとなった。一方、米国の放射線診断の検査に関わる看護師に関する調査については、情報収集をすすめたが、現在の所、対象施設が限定的となっているため、更に調査対象施設および調査対象者を増やし、データ収集・情報交換をすすめ、能動的学修(アクティブ・ラーニング)プログラムの開発を実施する。研究代表者の所属機関異動による倫理審査委員会への申請対応に遅れが生じていることや、米国の放射線診断の検査に関わる看護師に関する調査協力者の選定に、協力者の所属施設との調整上、時間を要しており、研究実施が遅れている為。本研究は、放射線診断外来における看護の実態を把握し、医師・診療放射線技師の医療チームの中で「看護師の専門的な役割やケアの明確化」を図り、放射線診断外来における看護師の専門性の向上のために、グローバルに必要な能力を獲得するための「教育のあり方」について検討することを目的とした。日本の放射線診断の検査外来の医師・放射線技師・看護師を対象にした質問紙調査およびインタビュー調査の結果、「実践」・「相談」・「調整」・「倫理調整」・「教育」・「研究」の6つの専門的な役割についての因子が抽出された。放射線診断の検査に関わる臨床看護師の多くは、患者とその家族への説明の実施や検査の補助を実施していたが、多くは「意思決定支援」には至っていなかった。しかし、その一方で、医療チームの中で「看護師に期待される専門的な役割」としては、「検査を受ける際の患者の意思決定に関する支援」が多くあった。そこで、本研究では、放射線診断の検査外来で看護師にトレーニングが必要とされる、「患者の意思決定に関する支援」の場面を抽出し、能動的学習(アクティブ・ラーニング)として、シミュレーションシナリオの開発を試みた。限られた外来受診の時間により高度な看護を実践する能力を獲得するために、コミュニケーション学習を目標としたシナリオとした。学習内容は、対象を理解した言語的コミュニケーションのあり方として、場面を想定し、トライアルを実施した。シミュレーションシナリオ教材は、今後、新たな事例の追加や検証により、完成度を高めていく必要がある。研究倫理審査委員会の承認後に、質問紙調査をすすめると同時に、インタビュー調査についても速やかに申請手続きを開始する。放射線診断外来看護における高度実践看護の専門性のうち、「倫理調整」および「コンサルテーション」についての役割をより明確にしていくため、インタビュー調査数を増加する。米国の放射線診断の検査に関わる看護師に関する調査について、更に調査対象施設および調査対象者を増やし、データ収集・情報交換をすすめた上で、能動的学修(アクティブ・ラーニング)プログラムの開発を実施する。研究倫理審査委員会の承認手続きが遅れており、質問紙調査分析データの収集結果が全ては得られておらず、予定していた研究分担者との結果分析検討に関する旅費の執行がなかっため。
慢性疾患を持つ子どもの「語り」にみるsense of coherence

辛い体験を乗り越える人間のポジティヴな力ともいうべき首尾一貫感覚(sense of coherence ; SOC)が、慢性疾患を抱える子どもの病気体験に関する「語り」においてどのように見出されるかについて、内容の質的分析と尺度等による数量的分析という二つの側面から検討した。量的把握のためには、新たに日本語版子ども用SOC尺度を作成し、信頼性・妥当性の確認を行った。また、あわせて成人に対する調査も実施し、健康心理学領域におけるSOC概念の有効性について検討した。本研究は、慢性疾患を持っ子どもを対象として、面接を通して病気についての語りを分析する質的検討と、sense of coherenceの日本版子ども用尺度を作成して量的検討を行うという2系列の調査に、三ヵ年を予定するものである。平成18年度は、計画の初年度として、おもに次年度以降の本格的な作業に入る前の準備作業に費やしたため、学会等での成果発表の段階までにはいたっていない。これまでの研究における調査経験から、日本においては欧米のような積極的な調査協力は得にくいため、時間をかけてフィールドとなる病院や対象者となりうる人々との関係を築きながら調査を進めていく必要があることが確認されている。対象者の選択と依頼は本研究課題でも大きな問題であり、結果的に平成18年度においては、この点にかなりの時間を費やすこととなった。すなわち、これまで共同研究の経験がある病院の医師などを通して、さまざまなフィールドの状況を学び、また各疾患の特徴や患者に対応する際の留意点などについても、専門的な助言を受けながら準備を重ねた。さらに子どものsense of coherenceを成人と並行して検討するために、成人の乳癌などの病気体験とsense of coherenceに関する調査の可能性も探りながら、フィールド開拓を進めているところである。また、筆者がこれまで交流を続けているカナダなどの国外の研究者を直接に訪問する機会を得て、欧米でのナラティヴ研究や健康心理学における質的研究法に関する情報交換や助言指導を受け、本研究の方法の確認等を行っている。子ども用sense of coherence尺度については、sense of coherenceを提唱したAntonovskyの共同研究者として英語版の子ども用質問紙を開発したDr.Margalitから、日本版作成・使用の承諾を得ている。現在、日本語訳をさらに確認するため、カナダの大学の研究者に協力を依頼するなど、英語へのバックトランスレーションの手配等を進めているところである。本研究は慢性疾患を持つ子どもを対象に、面接を通して病気についての語りを分析する質的検討と、sense of coherenceの日本版子ども用尺度を作成し量的検討を行うという2系列の調査に、三ヵ年を予定している。本年度は、おもに尺度開発に関わる作業を中心として研究を行った。昨年度からの作業に引き続いて、子ども用sense of coherence尺度の試訳版を作成し、パイロット・スタディとして乳癌患者を親に持つ子どもを対象とする調査を実施した。さらに、カナダの研究協力者によるバックトランスレーションとその結果に関する検討を経て、子ども用尺度の日本語訳項目については、一応の整理・確定を行った。また並行して、sense of coherenceの概念や尺度の確認のために、すでに邦訳が出ている成人用のsense of coherence尺度および関連概念の尺度を用いて、600名を越える一般成人を対象とする調査により妥当性などの検討を行った。さらに、これまでの研究においても協力を得ている病院や患者会などとの関連で、乳癌患者やその家族など約90名を対象とし、病気体験の記述や他の関連概念の尺度とともにsense of coherence尺度に関する調査を実施した。現在、これらのデータを分析しながら、次年度における学会発表等の準備を行うとともに、最終年度における研究計画を検討中である。本研究は、Antonovskyの提唱する健康生成論とその中核となるsense of coherenceの概念に着目し、慢性疾患を持つ子どもたちがどのように病気を体験し乗り越えようとするかについて、語りについての質的検討とsense of coherenceの量的分析という二つの側面からのアプローチを試みたものである。子ども用のsense of coherence尺度は日本語で使用できるものがないため、Dr.Margalitの作成した英語版の児童用・思春期用尺度をもとに日本語版を作成した。尺度作成の最終的な段階である信頼性・妥当性等の統計的確認については、今年度に小中学生約600名を対象として実施した調査データを分析中であり、その成果は2009年度の学会で発表予定である。研究の基本的な枠組みとなるsense of coherenceの概念そのものの有効性については、前年度に実施した一般成人や乳がん患者など合計約700名を対象とする調査データを多角的に分析・検討し、その成果を国際学会を含む3つの学会で報告した。また、Antonovskyの健康生成論やsense of coherenceに関して活発な研究を行っている、フィンランドやイスラエルのメンバーを中心とする研究グループに参加する機会を得て、この概念の健康心理学における有効性について理解と考察を深めることができた。

子ども用尺度の開発に当初の見通し以上の時間を要したため、疾患を持つ子どもを対象とする調査はまだ実施途上であり、最終的な研究成果をまとめるまでには、今後まだしばらくの時間を要するものと思われる。
CADを利用した3次元境界要素凝固解析法に関する研究

2年間の研究を通して,凝固解析を効率良く実行するためのワークステーションの一部を完成させ,それを用いて, 3次元定常問題および3次元非定常問題に対する境界要素凝固解析コードの開発を行った.また実際の複雑な3次元鋳物・鋳型形状を扱うとともに,中子・型ぬき・冷却配管などの鋳型設計も採用するために, 2次元・3次元形状モデルに適用できる要素モデルの自動作成法について考察し,実用鋳造設計のための凝固解析を行う上で重要な知見を得た.されらを以下にまとめて示す.1.境界要素解析に用いる基本解の特性を利用して,通常ではフル構造となる係数マトリックスを圧縮して解析する方法を提案し, 3次元解析によりその有効性を実証した.さらに,ある範囲の時間増分殖を用いることにより,反復解法によって効率良く連立1次元法定式を解き,解析ステップを高速化できた.さらに,スーパーコンピュータを用いることにより,実用規範の問題で従来の計算時間を1/10以下にすることもできた.2.これまでの境界要素法の定式化では,基本解のハンドリングをマニュアルで実行するため,きわめてインプリメンテーションが困難であった.本研究では,記号処理を利用した新しい境界要素解析法の定式化,解析法を示し, 2次元非定常業界要素解析への適用から,開発した解析アプローチがきわめて有効であることを実証した.3.形状データと要素分割モデルに関しては, 2次元問題に対して4分木法修正4分木法に基づく計算モデルを提案し,これを用いて鋳造解析で扱う複雑な形状を扱うことが可能であることを示した.さらに, 3次元問題に対して計算幾何学を利用した自動要素分割アルゴリズムを開発し,これにより3次元形状も鋳造設計解析で扱える可能性が出てきた.2年間の研究を通して,凝固解析を効率良く実行するためのワークステーションの一部を完成させ,それを用いて, 3次元定常問題および3次元非定常問題に対する境界要素凝固解析コードの開発を行った.また実際の複雑な3次元鋳物・鋳型形状を扱うとともに,中子・型ぬき・冷却配管などの鋳型設計も採用するために, 2次元・3次元形状モデルに適用できる要素モデルの自動作成法について考察し,実用鋳造設計のための凝固解析を行う上で重要な知見を得た.されらを以下にまとめて示す.1.境界要素解析に用いる基本解の特性を利用して,通常ではフル構造となる係数マトリックスを圧縮して解析する方法を提案し, 3次元解析によりその有効性を実証した.さらに,ある範囲の時間増分殖を用いることにより,反復解法によって効率良く連立1次元法定式を解き,解析ステップを高速化できた.さらに,スーパーコンピュータを用いることにより,実用規範の問題で従来の計算時間を1/10以下にすることもできた.2.これまでの境界要素法の定式化では,基本解のハンドリングをマニュアルで実行するため,きわめてインプリメンテーションが困難であった.本研究では,記号処理を利用した新しい境界要素解析法の定式化,解析法を示し, 2次元非定常業界要素解析への適用から,開発した解析アプローチがきわめて有効であることを実証した.3.形状データと要素分割モデルに関しては, 2次元問題に対して4分木法修正4分木法に基づく計算モデルを提案し,これを用いて鋳造解析で扱う複雑な形状を扱うことが可能であることを示した.さらに, 3次元問題に対して計算幾何学を利用した自動要素分割アルゴリズムを開発し,これにより3次元形状も鋳造設計解析で扱える可能性が出てきた.初年度研究として、作業ワークステーションの一部として、端末・表示用にパーソナルコンピュータを設置し、以下に述べるように3次元定常および非定常境界要素凝固解析コードの開発を行った。1.これまでの境界要素解析アプローチでは、フルの係数マトリックスを扱うため多大な記憶容量・計算時間を必要としていた。大研究では、解析に用いた基本解の特性を評価し、係数マトリックスを圧縮して解析する方法を提案し、3次元解析によりその有効性を実証した。さらに、ある範囲の時間増分値を用いることにより、反復解法によって効率良く連立1次方程式を解き、解析ステップを高速化することにも成功した。2.より大規模な(実用的な)3次元凝固解析シミュレーションを実行するために、解析コードの全面的な改訂を実施し、スーパーコンピュータを充分に活用できるように企った。その結果、実用規模の問題で従来の計算時間を10倍以上に高速化することに成功した。3.従来の境界要素法の定式化は、複雑な基本解のハンドリングを伴うにもかかわらず、すべてマニュアルで実行されてきた。本研究では、記号処理を利用した新しい境界要素法の定式化、解析法を提案し、2次元非定常境界要素解析への適用から、提案したアプローチがきわめて有効であることを実証した。本研究は、さらにもう1年継続となるため、多面体モデル(幾何モデル)に基づくCADを拡張し、実用設計で対象としている複雑な3次元鋳物・鋳型形状を扱うとともに、中子・型ぬき・冷却配管などの鋳型設計も援用することを考える。また初年度で開発した3次元境界要素解析との融合をはかり、実用的な凝固過程評価を実施する。
鳴禽の鳴きかわしは社会結合を促進するか

サルの毛づくろい(グルーミング)は社会的集団内の結合性・親和性を高めることが知られる。一方、ヒトはこれを音声に置き換えることで形成・保持可能な集団サイズを飛躍的に高めたという「音声グールミング仮説」が提案されている。挨拶などの音声のやり取りが親和性の維持に貢献することは当然に思えるが、その行動基盤や神経基盤を詳細に検証した例はない。そこで、本研究は鳥類を対象として、鳴き交わしを人為的に促進・阻害し、個体間の社会的結合が増強・減弱するかを計測し、音声がグルーミングの役割を果たすかを実験的に検証する。加えて、高次聴覚中枢と報酬系神経核より神経活動を記録し、その神経基盤を探る。
極端紫外光による惑星周辺プラズマ分布の撮像を目的とした基礎開発

研究期間の全般にわたって極端紫外光の較正装置の整備を行った。較正装置は極端紫外光発生装置、真空紫外分光器、及び試料測定用回転台からなり、真空紫外発生装置から得られるいくつかのガスの輝線を分光器により単色化して試料に照射し、その反射率や透過率を測定する。平成7,8年度は多層膜反射鏡の試作を行い、反射率を測定した。また、購入したいくつかの金属薄膜フィルター試料の透過率、マイクロチャンネルプレート(MCP)の量子効率を測定した。火星探査機プラネットBに搭載する極端紫外光スキャナ(XUV)の較正実験も行った。このスキャナはヘリウムイオンと原子からの共鳴散乱光を宇宙空間で測定する装置である。モリブデンとシリコンを積層させた多層膜、アルミニウムとカーボンにより目的の波長以外の自然界の強い光を遮るフィルター、量子効率を向上させる為にCsIを一段目のプレート上に塗布したMCPにより構成される。いずれの素子も平成7年度までに試作等を行いその性能を確認してきたものを、宇宙空間での信頼性を考慮して新たに制作した。多層膜反射鏡の面精度は1Å程度で、20層多層膜を積層させた結果所期の性能(ヘリウムイオン及びヘリウム原子の共鳴散乱波長304Å、584Åにおいて反射率25%)を達成する事を確認した。また2分割されたフィルターは半面ではヘリウムイオンの共鳴散乱光のみを、残り部分ではヘリウムイオンとヘリウム原子の両者からの共鳴散乱光を観測する。両者を比較することにより2つの共鳴散乱光を分離出来る。このフィルターに対しても透過率の測定を行い、所期の性能を発揮することが確認された。XUVの完成をもって、本研究の目的である極端紫外光領域における明るい光学系の開発が達成されたと考える。平成6年度は光学部品の性能評価を行う準備として測定系の整備をおもに行い,測定の準備を完了した。極端紫外光源(ランプ)から発せられた光はステンレスのパイプを通ってコリメータに導かれる。このコリメータ内には、光を絞る為のスリットと試料の測定に必要な波長の光(1501000)を取り出すための回折格子が組み込まれており、特定波長の光のみを大型真空槽(1.2mΦ×1.5m)に導入する様に調整されている。試料はこの大型真空槽の中に設置され、評価される。大型真空槽内で試料及び試料からの光の反射(または透過)を検出する光電子増倍管を保持、回転して試料の光学的特性を測るための2軸Θテーブルを宇宙科学研究所から移設した。試料はテーブルの中央に置かれ、これを回転させる事によって光の試料への入射角度を変える事が出来る。また光電子増倍管はこの試料の周りを円弧を描いて運動するように設置され、試料から反射された光を検出する。試料を通さずに直接光を検出器に入射した時と、試料からの反射光(または透過光)を測った時の比により試料の反射率(あるいは透過率)を決定するようにした。この測定装置を用いて,観測ロケット(S-520-19)に搭載されるHEM(ヘリウムエミッションスキャナー)に使われる反射鏡,フィルター,検出器の性能評価を行う事が出来た。鏡の反射率は多層膜反射鏡に求められる30%,フィルターの透過率は304の波長で20%,また検出器は極端紫外域におけるMCPの標準的な量子効率である15%である事を確認した。これら一連の作業により,今後の光学部品の試作,評価の準備が整ったと考える。平成7年度は平成6年度に整備した測定系を使用して、多層膜反射鏡の反射率及び金属薄膜フィルターの透過率を測定した。

将来のプラズマ撮像をヘリウムイオン、ヘリウム原子、及び酸素イオンにて行う事を考え、測定波長は特に304Å(ヘリウムイオンの共鳴散乱線)、584Å(同ヘリウム原子)、及び834Å(同酸素イオン)近辺に重点を置いた。ヘリウムイオンの共鳴散乱線である304Åを選択的に反射する為、反射鏡表面にMo/Siの多層膜を各層厚み130Åで10層蒸着し、この反射率を測定した。反射率は304Åで20%(理論値22.7%)、半値幅40Å(FWHM)と期待どおりの性能を確認した。また、この光を選択的に透過し、長波長の不必要な光を遮断する為のAl/Cフィルターを厚みを変えて数種類制作し、これらの透過率を測定した。例えば厚み1500ÅのAlと厚み270ÅのCの組み合わせでは、透過率は304Åで22.1%と十分であったが、同時に584Åの波長でも1%の透過率を示し、この両者の光を将来の観測で区別する為には、カーボンを現在より厚く蒸着するか、あるいはカーボンを蒸着しないフィルターを用いて観測を行い、両者の差からヘリウムイオンからの散乱光とヘリウム原子からのそれを区別する必要のある事がわかった。酸素イオンの共鳴散乱光に関しては、観測上1216Åの水素からのライマンα光が雑音として侵入する事を防ぐ為、特に1200Å程度の光を反射しづらい鏡と、この波長を強く遮断するフィルターを設計中である。前者に関してはMgF_2を鏡表面にコーティングする事により、また後者に関してはインジウムをフィルター材料として使用する事により問題を解決しようとしており、来年度に試作(フィルターは試作完了済)、測定を行う予定である。平成8年度は昨年度に引き続き多層膜反射鏡の反射率及び金属薄膜フィルターの透過率、マイクロチャンネルプレート(MCP)の量子効率を測定した。特に今年度は平成10年に打ち上げられる火星探査機プラネットBに搭載する極端紫外光スキャナ(XUV)の校正実験に多くの時間を費やした。このスキャナは平成7年度までの本研究の成果を基に開発した、宇宙空間でヘリウムイオンと原子からの共鳴散乱光を測定する装置である。モリブデンとシリコンを積層させた多層膜、アルミニウムとカーボンにより目的の波長より短いあるいは長い波長の自然界の強い光を遮るためのフィルター、量子効率を向上させる為にCsIを一段目のプレート上に塗布したMCPにより構成される。いずれの素子も平成7年度までに試作等を行いその性能を確認してきたものを、宇宙空間での信頼性を考慮して新たに制作した。多層膜反射鏡の面精度は1Å程度で、20層多層膜を積層させた結果所期の性能(ヘリウムイオンの共鳴散乱波長304Å及びヘリウム原子の共鳴散乱波長584Åにおいて反射率25%)を達成する事を確認した。また2分割されたフィルターは各々波長450Å以上/650Å以上の光を有効に遮る様にカーボンの蒸着厚みを変えて有る。これによりフィルターの半面ではヘリウムイオンの共鳴散乱光のみを、残りの部分ではヘリウムイオンとヘリウム原子の両者からの共鳴散乱光を観測するように調製されており、両者を比較することによりヘリウムイオンからの共鳴散乱光とヘリルム原子からの共鳴散乱光を分離することが出来る。このフィルターに対しても透過率の測定を行い、所期の性能を発揮することが確認された。プラネットB搭載極端紫外光スキャナの完成をもって、本研究の目的である極端紫外光領域における明るい光学系の開発が達成されたと考える。
遺伝子欠損マウスを用いた網膜虚血再灌流障害による網膜神経細胞死の分子解析

本年度は野生型マウスとcaspase-1ノックアウトマウスに対する高眼圧負荷による網膜虚血再灌流障害モデルを作成し、網膜神経細胞死を比較検討した。その結果をまとめて雑誌に投稿している。(1)網膜虚血再潅流後12、24、48時間のそれぞれにおいて、マウス眼球を摘出・網膜組織を採取し、DNAを調整する。作製した標本においてcaspase 1の発現をWestern blotting法にて検討した。虚血再潅流後24時間でcaspase-1の発現が上昇していた。(2)野生型マウス、caspase 1ノックアウトマウスにおいて、網膜虚血再潅流後12、24,48時間、2週間後の眼球を摘出して網膜標本を作製し、TUNEL染色、網膜厚の測定をした。a)TUNEL染色では、野生型マウスの網膜内層に陽性細胞が多数認められ、ノックアウトマウスでは殆ど見られなかった。b)虚血再潅流後2週間での網膜厚は野生型マウスでは明らかに減少していたが、ノックアウトマウスでは虚血前と差がなく、障害が抑制されていることが示唆された。これらの結果と、昨年度までの結果をまとめて論文を作成し、投稿中である。1.生後7-8週齢のC57BL/6Jマウスを全身麻酔後、角膜より前房へ注射針を刺入し、生理食塩水を用いて150mmHgの高眼圧負荷による網膜虚血を60分行う。負荷終了(再灌流)後12、24,48時間後及び1週間後にマウス眼球を摘出して網膜の凍結標本を作製し、TUNEL法による染色を行ったところ、再灌流12時間後よりTUNEL陽性細胞が網膜内顆粒層荷にみとめられ、網膜虚血再灌流障害がマウスでも起こることが確認された。2.1.で作製した網膜切片にcaspase-1抗体を用いて免疫染色を行ったところ、核の濃縮した細胞死を起こしている細胞にcaspase-1陽性染色が見られた。3.1.と同様の負荷後12、24,48時間後に網膜を採取して、caspase-1抗体を用いてWestern Blottingを行った。24時間後には活性型caspase-1の発現が上昇していた。4.caspase-1ノックアウトマウスを用いて、1.と同様の網膜虚血再灌流障害を引き起こしたところ、12,24時間後の網膜標本に置いてTUNEL陽性細胞はC57BL/6Jと比較して明らかに減少していた。5.また、C57BL/6J、caspase-1ノックアウトマウスそれぞれの網膜虚血再灌流障害後1週間で眼球を摘出し、エポン固定をした上で網膜厚を計測すると、ノックアウトマウスは虚血前とほぼ同じ厚みを保ったのに対して、C57BL/6Jでは明らかに網膜厚が減少していた。以上より、マウスの網膜虚血再灌流障害モデルを確立できたとともに、caspase-1が網膜虚血再灌流障害による網膜神経細胞死に強く関与していることが示唆された。
森林観の比較研究

森林意識調査を長野県内の小学校・中学校・高等学校それぞれ10校ずつ計30校の教員に対して(回答学校は全校)、全国の有力企業209社(回答企業は65社,回答拒否企業は1社)に対して、さらに、東京都の23校の高等学校の教員・生徒に対して(回答高校は13校)おこなった。長野県の学校教員の大多数は、長野県の“豊かな自然"を県民として誇りに思ってはいるが、森林についてみると、彼らのイメ-ジしている森林がアルプス連峰や八ヶ岳などの人里離れた森林であることが明らかになった。そして、森林意識にしても知識や情報によって得られるものが中心であることを知ることができた。企業についてみると、企業の環境保全に対する関心が高まっていることや、企業の社会的貢献についての関心も高まっていることを知ることができた。しかし、森林環境の保全についての意識はそれほど高くないようであった。東京都の高校教員および高校生の大多数は、日常的に森林に接しておらず、森林風景の美しさを非日常的な美しさとして見ており、生活者としての視点をなくしていることが知られた。森林風景は、単なる自然風景なのではなく、そこに住む人たちの文化を反映させている自然・文化風景なのである。すなわち、具体的な森林風景は、そこに住む人たちの森林観に基づいて創られている。森林と文明との関係や森林観の形成メカニズムの比較などについて、研究会ならびにシンポジウムを通じて深め、その成果については、「文明と森林(仮題)」として発表することにしている。
アメリカ大都市圏の多核化とリージョナル・シティの空間構造に関する地理学的研究

アメリカ・カナダの大都市圏の動向と整備について、最新の研究、統計や各種地図類等その他の資料を基本情報として収集につとめ、GIS分析など分析基盤の充実を図った。あわせて現地での資料収集やヒアリングも行った。訪問先は、アメリカ商務省統計局の他、大都市圏協議会や市役所・郡役所の都市計画局、商工会議所などで、専門研究者へのヒアリングや議論も行った。対象都市は、アトランタ、ダラス、シアトル、ボストン、ニューヨーク、シカゴ、デトロイト、サンフランシスコ、カナダのバンクーバーなどで、一部の都市では郊外の現地調査も行った。そこから析出されてきたものは、多核化を超えた郊外化の展開とコンパクトシティの志向などスマートグロース政策、好況も背景とする市街地の再生傾向であった。さらに拡散的な郊外化の進む一方で、"Smart"な都市整備も島状に進められている。この状況は、以下のようなグループに整理できる。ダラスでは前者の郊外化の郊外化がアトランタ同様に進む。これら第1のグループのアメリカ南部の急成長都市に対し、第2グループのシアトルでは、郊外都心の形成や郊外の就業地位の上昇と並行して都心はその地位を維持してきた。その足下でアーバン・ツーリズムによる商業の変質、地元住民との関係希薄化なども問題となる。また郊外からの都心通勤を支える公共交通はバスを幹線とするパークアンドライドが中心である。都心を支える通勤など社会時空間的な視角からの有機的な結合が都心を中心にどれほどあるのかも検証して行かねばならない。北部など第3グループの都市でもニューヨーク市におけるシンボリックなジェントリフィケーションの孤島ともいうべきマンハッタンを筆頭に、社会的な都心再生が進む。遅まきながら工業都市デトロイトでさえ、都心再生がなんとか進んだように見えるが、都心の空間的に孤立した状況などを十分に視野に入れて論じる必要がある。バンクーバーでも社会的な多様化が進んであるが、大型商業施設と駅との連携など"Livable"な都市整備も進められている。初年度の今年はまず、アメリカ・カナダの大都市圏の動向と整備について、最新の研究、統計や各種地図類等その他の資料を基本情報として収集につとめ、GIS分析など分析基盤の充実を図った。対象都市は、アトランタ、シアトル、ボストン、ダラス、ニューヨーク、カナダのバンクーバーなどで、一部の都市では郊外の現地調査も行った。これらの研究方針と進行状況、調査・収集成果の共有化をはかるため、助成決定後と海外調査後の合計3回の研究会(平成14年6月・10月・平成15年1月)を行った。これらの調査から、アトランタで典型的に見られるように、90年代はじめまでの多核化で形成された郊外都心を超えて、Edgelessと呼ばれるスプロール的な郊外化が、さらに進んでいる状況が把握されつつある。オフィスも超高層への集積・シンボル化をみた郊外都心とは異なり、中規模なオフィスビル群によるオフィスパークとなり、機能が分散した商業施設とともに郊外住宅地の中に立地している。一方で、ニューアーバニズムにもとづく、Smart GrowthともよばれるSustainabilityを重視する整備が、コンパクトな中心地の整備、公共交通重視、歴史や自然の重視などの方向で、公共のみならず民間の主体も含め展開している。しかしながら、まだ、分散的で必ずしも体系的な地域整備には至ってはいないと思われる。

2年度目の今年は、アメリカ・カナダの大都市圏の動向と整備について、最新の研究、統計や各種地図類等その他の資料を基本情報として共有化につとめ、あわせて現地での資料収集やヒアリングも行った。訪問先は、大都市圏協議会や市役所・郡役所の都市計画局、商工会議所などで、専門研究者へのヒアリングや議論も行った。対象都市は、シアトル、ボストン、ダラス、シカゴ、デトロイト、カナダのバンクーバーなどで、多くの都市圏は研究を深めるため、昨年に引き続いての調査である。一部の都市では郊外の現地調査も行った。これらの研究と進行状況、調査・収集成果の共有化をはかるため、研究会(平成15年6月・9月)を行い9月の研究会では関連の深い都市計画・交通工学のスマートグロース政策の展開について研究協力者の岡山大理工学部の谷口氏の報告を仰いだ。これらの研究から析出してきたものは、多核化を超えた郊外化の展開とコンパクト・シティの志向などスマートグロース政策、好況も背景とする市街地の再生傾向であった。さらに拡散的な郊外化の進む一方で、"Smart"な都市整備も島状に進められている。ダラスでは前者の郊外化の郊外化がアトランタ同様に進む。これら第1のグループのアメリカ南部の急成長都市に対し、第2グループのシアトルでは、郊外都心の形成や郊外の就業地位の上昇と並行して都心はその地位を維持してきた。その足下でアーバン・ツーリズムによる商業の変質、地元住民との関係希薄化なども問題となる。北部など第3グループの社会的な都心再生が進む。遅まきながら工業都市デトロイトでさえ、都心再生がなんとか進んだように見えるが、都心の空間的に孤立した状況などを十分に視野に入れて論じる必要がある。バンクーバーでも社会的な多様化が進んであるが、大型商業施設と駅との連携など"Livable"な都市整備も進められている。
イオンビーム・固体相互作用

本年度は特定研究「イオンビーム・固体相互作用」の第2年目にあたり、最も研究が促進されるべき年度である。そのため、今年度の研究方針および研究会の進め方、期日等を討議するため、5月14日東京において総括班の会合を開いた。ここでまず研究の横の連絡をよくし、各研究者の研究についての困難の打開を計るためには、昨年のように全員が一堂に会して研究討論会を行うよりも、各班別にその方面の専門家が集まって従来よりも討論の時間を長くした方がより有効であるという結論に達し、7月から9月までの間に各班で適宜研究会を計画・開催し、他班のメンバーで関心のある向きにはIBISニュースで知り得るようにする。各班長はできるだけ他班の研究会に出席することを合意した。これに基づき、第1班は9月2・3日、第2班は9月24・25日、第3班は9月26・27日、第4班は9月19・20日、第5班は9月18・19日にそれぞれ研究会を開いた。ここでは、今年より加わった研究者は研究方針を述べ、継続の方々からは研究の途中経過、直面している困難、精度の問題等についての問題提起があり、堀り下げた討論が進められた。研究会の報告書として使用したビューグラフをコピーしてまとめ、全員に配付した。これら班別の研究会を取りまとめるため、10月19・20の両日班長会議および総括班会議を開いた。その席で本年度2回目の研究会を1月1315日の3日間東京で全員参加で開催し、15日には本年度最後の総括班会議を開くことを決め、昨年度のような1日の報告会は行わないこととした。第2回研究会は予定どうりに行われ、総括班会議では本年度の研究活動の総括と来年度の研究運営方針について討論し、来年度の予算配分には本年度の成果をいくらかでも反映させるようにするという結論に達した。
肺移植後肺内リンパ組織新生が抗ドナー抗体局所産生により慢性拒絶に果たす役割

ドナー特異抗体の産生に伴う抗体関連拒絶は肺移植後慢性拒絶の重要なメカニズムである。我々はラット肺内気管移植による肺慢性拒絶モデルを用いて拒絶に伴う肺内リンパ組織新生を証明し、リンパ組織新生を生じた肺組織の培養上清から、ドナー特異抗体の産生を証明した。この現象は異系統ラット間移植でのみ認められ、同系統ラット間移植では認められなかった。血清、脾臓でもドナー特異抗体は産生されたが一時的(週単位)であるのに対し、肺内で産生される抗体は持続的に少なくとも数ヶ月単位で産生された。リンパ組織新生を介した局所の免疫反応・抗体産生(血清検査で検出しえない)が、抗体関連拒絶に重要な役割を果たす可能性が示唆された。ラット肺内気管移植モデルを用いて、拒絶に伴う肺内リンパ組織新生を証明し、リンパ組織新生を生じた肺組織の培養上清から、ドナー特異抗体の産生を証明した。まずBrown-Norway ratの気管をLewis ratの左肺内に移植し、術後14日、28日、84日でそれぞれ肺内に、T-cell zone, B-cell zoneを伴うリンパ組織新生が生じることを組織学的に示した。Lewis ratの気管をLewis ratに移植した場合は、リンパ組織はわずかに生ずるが日を追って消退した。上記の各タイムポイントで、レシピエントラットの血清、脾臓、肺組織を採取し、脾臓と肺組織は4日間培養した。血清および培養上清をそれぞれLewis, Brown-Norway ratの脾細胞(リンパ球)と反応させフローサイトメトリーで計測したところ、Brown-NorwayからLewisへのallotransplantを行ったレシピエントラットから採取した血清および脾臓・肺組織の上清で特異的に、Brown-Norway由来のリンパ球に反応が起こることを証明した。さらに血清では移植後14日、脾臓培養上清では移植後28日に反応のピークが来てその後低下したのに対し、肺組織培養上清では反応性が経時的に上昇した。これらの結果は、肺内におけるリンパ組織新生の結果、ドナー特異抗体の局所産生がおこり、血清でのドナー特異抗体が検出できなくなった後も抗体産生が持続するというわれわれの仮説を支持するものである。一方、肺組織の培養上清をBrown-Norway ratの気道内に投与する実験では、予想された肺病変はほとんど出現せず、Lewis ratに投与した場合と有意な差を認めなかった。投与する抗体の経路や量に問題があった可能性がある。Lewisrat由来のfibroblastにBrown-Norway rat MHC class I (RT-1An)をプラスミドベクターを用いて発現させ、抗ドナー抗体の特異性をさらに証明する実験では、ベクターのtransfection効率が低く、現在手技の改善、およびtransfectionの対象をNIH3T3細胞に変更して実験を試みている。これまでの実験で、1)ラット肺内気管移植モデルを確立、2)気管移植後の肺組織をex vivoで4日間培養、3)培養上清中の抗ドナー抗体をフローサイトメトリーで検出、4)どうようにレシピエントの脾臓を培養、その上清中の抗ドナー抗体をフローサイトメトリーで検出、5)血清中の抗ドナー抗体をフローサイトメトリーで検出した。その結果、まず組織検査では、allograft移植後のラットレシピエント肺内にリンパ組織新生が起こるが、isograft移植後は軽度に留まることが示された。また免疫組織染色(CD3, PNAd)では、実際に肺内の新生リンパ組織にT細胞、high endothelial venuleが存在することが示された。つづいて、術後4週間の肺組織のex vivo培養では、上清がドナー系ラット(BNラット)脾臓由来のCD3+ T cellに対して反応することが、APC=結合2次抗体を加えてフローサイトメトリーを行うことで示されたが、この現象はレシピエント系ラット(Lewisラット)脾臓由来のCD3+ T cellに対しては認められず、肺内リンパ組織中のB細胞が、ドナー特異的class I抗体を産生していることが示された。類似の所見はレシピエントの脾臓のex vivo培養、血清でも示された。これまでの実験結果は本研究で示したかった最も重要なコンセプト、「肺内新生リンパ組織はドナー特異的抗体(donor specific antibody: DSA)産生の場となりうる」ことをサポートするものである。残り1年の実験は、このDSAが実際にcytotoxicであるかどうか、時系列に沿ってその重要度が脾臓あるいは血清のものとどういう関係にあるか(つまり臨床でantibody-mediated rejectionがおこったあとDSAが検出されなくなることがあるが、それでも慢性拒絶が進行することがあることの説明となりうるか)を検討するものとなる。

残り1年の実験は、このDSAが実際にcytotoxicであるかどうか、時系列に沿ってその重要度が脾臓あるいは血清のものとどういう関係にあるか(つまり臨床でantibody-mediated rejectionがおこったあとDSAが検出されなくなることがあるが、それでも慢性拒絶が進行することがあることの説明となりうるか)を検討するものとなる。具体的には異なるタイムポイント(移植後2、4、8、16週)での肺、脾臓、血清のDSAの推移を観察する。後のタイムポイントでは、臨床像に一致して肺での抗体産生が維持され、脾臓・血清では低下すると予想している。また実際の抗体のtoxicityを検討するため、上記実験でえられたDSAの入った培養上清を、naiveなラットの気道に投与し、実際にbronchiolitis obliterans様の病変が形成されるかを検討する。該当なし