hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
PI3K/Akt経路からみた虚血再灌流障害に対するアミノ酸の心筋保護作用の検討

もし今後の研究により、グルタミン・アルギニンなどのアミノ酸が心筋に対する保護作用を持つことを証明できれば、心臓外科手術においてアミノ酸を使用する根拠が得られ、更に虚血性心疾患を合併した患者の麻酔管理においても新たな心筋保護戦略になることが期待される。本研究の目的であるグルタミンとアルギニンの心筋プレコンディショニング効果について検討を加え始めた。2年目の研究としておおむね順調に進展していると考えている。心筋の虚血-再灌流障害にはPI3K/Akt経路が関与しているとされる。一方、グルタミン・アルギニンなどのアミノ酸にはPI3K/Akt経路への作用が報告されている。また、グルタミン、アルギニンなどのアミノ酸は肝臓・精巣・肺など他臓器の虚血-再灌流障害を軽減するとされている。本研究では、これらのアミノ酸の心筋虚血-再灌流障害に対する保護効果と作用機序を解明することを目的とした。本年度は、ロイシンの心筋虚血に対する保護効果について心機能の回復面から検討を始めた。ペントバルビタール麻酔下にラットから心臓を摘出して、大動脈・肺静脈・肺動脈カニュレーションを行いLangendorff法にて灌流を行い、肺静脈から左心室内にバルーンカテーテルを挿入して左心室圧(LVP)を測定した。LVPから左室dP/dt maxを求めて、心収縮能の指標とした。肺動脈から流出する冠灌流液を経時的に採取して冠流量とした。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群とロイシン投与群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。現時点においては実験数が未だ足りないこともあり、ロイシンの虚血前投与により、対照群と比較して虚血再灌流時の心機能の回復促進が得られるのかどうかは不明である。グルタミンとアルギニンに加えて、更にロイシンの心筋虚血に対するプレコンディショニング効果についても検討を加え始めたため、研究遂行に想定以上の時間を要しているが、おおむね順調に進展していると考えている。今後は、グルタミンの心筋プレコンディショニング効果について、PI3K/Akt経路の面からも解明するために、心筋虚血再灌流後の心筋内pAktの測定を行っていく予定である。今後は、アミノ酸の心筋プレコンディショニング効果について、PI3K/Akt経路の面からも解明するために、心筋虚血再灌流後の心筋内pAktの測定を行っていく予定である。今後は、グルタミン、アルギニン、ロイシンの3つのアミノ酸の心筋プレコンディショニング効果について、PI3K/Akt経路の面からも解明するために、心筋虚血再灌流後の心筋内pAktの測定を行い比較検討する予定である。ラットから心臓を摘出して、大動脈・肺動脈にカニュレーションを行いLangendorff法による摘出心臓標本を用いて研究を行ったが、初年度はアミノ酸の投与条件を決定する予備実験に予想以上の期間が必要になり、Rat ELISAキットや薬剤などの物品購入が遅れ繰越金が生じた。
補聴器用学習アルゴリズム開発プラットフォームの構築と教育システムへの展開

本研究では,これまで申請者らが検討してきた,入力信号の擬似白色化に基づく方法や相関信号を用いた方法の改良を適用し,通常,工学系教育研究機関では難しい実際の測定結果を改良に反映し,高いハウリング抑制効果を有する方法の開発を目指す.このために,インターネット上で公開されているデータを元に外耳道の三次元モデルを造形し,学習者が種々のアルゴリズムの適用ならびに測定できる開発プラットフォームを構築する.更に,機能の付加・削除が容易に行える優れたユーザー・インターフェースをもつ実験用教育システムとして使用できるよう構成する.本研究では,これまで申請者らが検討してきた,入力信号の擬似白色化に基づく方法や相関信号を用いた方法の改良を適用し,通常,工学系教育研究機関では難しい実際の測定結果を改良に反映し,高いハウリング抑制効果を有する方法の開発を目指す.このために,インターネット上で公開されているデータを元に外耳道の三次元モデルを造形し,学習者が種々のアルゴリズムの適用ならびに測定できる開発プラットフォームを構築する.更に,機能の付加・削除が容易に行える優れたユーザー・インターフェースをもつ実験用教育システムとして使用できるよう構成する.
遠隔教育の費用対効果に関する研究

遠隔教育の短期的効果として、電話回線を利用した画像情報の送受信による遠隔講義を行い、その効果を測定した。その結果、遠隔講義は通常の対面講義と比較して、いくらか講義に対する評価を下げるものの、講義の方法を工夫することにより、その悪影響を少なくすることができることを明らかにした。費用的にも講師の移動に伴う費用を必要としないことから、利用頻度によっては通常の講義よりも安くあげることができる。これらの実験結果から、電話回線の利用による少人数を対象とした遠隔教育は実用的であることが実証された。遠隔教育の長期的効果として、放送大学卒業者を対象に郵送法による調査を行った。回収された調査票のうち有効な数は1,868であった。金銭的効果については、既に大卒資格を有していた人への金銭的効果は小さいものの、大卒資格を有していなかった人への金銭的効果が認められること、しかし、その金銭的効果は、一般の大卒者と同等の人的資本量となるまでには至らないことはすでに明らかになったことであるが、放送大学の方が一般の大学より安価であるところから、この効果を費用と比較した。その結果、入学時にすでに大学卒資格を有する者以外の収益率、特に私的収益率はかなり高いことが明らかとなった。たとえば、高卒男子の私的収益率は17.3%、高専卒男子は13.2%となる。非金銭的効果について、職業面の効果と教養面の効果を取り上げ、これを職業指向の動機の強さ、教養指向の動機の強さ、放送授業の評価、対面授業の評価、学習熱心度、実用知識の習得、教養知識の習得、質の高い教育、学習自由度、の構成概念で説明する共分散構造分析モデルを作成し、それぞれの構成概念間の関係、効果に対する寄与を求めた。その結果、効果に対する動機付けの重要性を明らかにした。遠隔教育に関する短期的効果として、電話回線を利用した画像情報の送受信による遠隔講義を行い、その効果を測定した。単なる実験として行うのではなく、現在行っている授業の一部として、東京工業大学大岡山キャンパスと大阪大学との間の遠隔授業を行い、通常の形態の授業との比較で、その、認知的、非認知的効果を測定した。遠隔教育の長期的効果としては、本研究では調査対象者が3,000名以上と多い、放送大学卒業者を中心に、郵送法による調査を行った。これらの中には、高卒で放送大学卒の資格を得た者、既に大卒でありながら、新しい分野の学問を修めた者など多様な者が含まれており、いくつかのケースに分けた分析もおこなった。しかも、最初の卒業生が出て既に6年以上たっており、社会人の生涯学習が職業生活に及ぼす効果を分析するには十分な条件がある。調査内容は、満足度など主観的な評価の他に、大学の授業内容と職務の関係、大学卒業前後の賃金、地位、職務内容の変化、これらの変化に及ぼした放送大学の寄与、今後の予想、等である。具体的な数字では把握できないものについても、できるだけ数量的な処理が可能なような形で調査票を構成した。この回答結果をもとに、放送大学の教育がその卒業生に与えた金銭的効果と非金銭的効果とを分析した。放送大学の金銭的効果については、既に大卒資格を有していた人への金銭的効果は小さいものの、大卒資格を有していなかった人への金銭的効果が認められること、しかし、その金銭的効果は、一般の大卒者と同等の人的資本量となるまでには至らないことが明らかとなった。

また、非金銭的効果については、卒業生は学習環境の利便性の恩恵を享受しつつ、主として教養を身につけて卒業すること、そして、職業知識の習得やキャリアの獲得を求めて入学する者もいるが、その効果はあまり大きくない。平成7年度に実施した、電話回線を利用した画像情報の送受信による間隔講義の効果について、詳細な分析を行った。その結果、遠隔講義は通常の対面講義と比較して、いくらか講義に対する評価を下げるものの、講義の方法を工夫することにより、その悪影響を少なくすることができることを明らかにした。費用的にも講師の移動に伴う費用を必要としないことから、利用頻度によっては通常の講義よりも安くあげることがてきる。これらの実験結果から、電話回線の利用による少人数を対称とした遠隔教育は実用的であることが実証された。今後遠隔講義を実用化していく際には、遠隔教育のマイナス面をできるだけ小さくする工夫が必要である。実験結果からも、質疑応答を組み込むことによって、臨場感を高めること、人数が少人数であれば、VDTを使用し、より鮮明な画面を見せること、あらかじめ資料を配ったり、ビデオを見せれば済むものは前もって学生が受講する部屋に送付しておくこと、などが効果があることが示された。放送大学卒業者を対象に行った調査結果の詳細な分析も済ませた。放送大学の金銭的効果については、既に大卒資格を有していた人への金銭的効果は小さいものの、大卒資格を有していなかった人への金銭的効果が認められること、しかし、その金銭的効果は、一般の大卒者と同等の人的資本量となるまでには至らないことはすでに明らかになったことであるが、放送大学の方が一般の大学より安価であるところから、この効果を費用と比較した。その結果、入学時にすでに大卒資格を有する者以外の収益率、特に私的収益率はかなり高いことが明らかになった。たとえば、高卒男子の私的収益率は17.3%、高専卒男子は13.2%となる。非金銭的効果について、職業面の効果と教養面の効果を取り上げ、これを職業指向の動機の強さ、教養指向の動機の強さ、放送授業の評価、対面授業の評価、学習熱心度、実用知識の習得、教養知識の習得、質の高い教育、学習自由度、の構成概念で説明する共分散構造分析モデルを作成し、それぞれの構成概念間の関係、効果に対する寄与を求めた。その結果、効果に対する動機付けの重要性を明らかにした。
沖縄県における高校中退者・不登校生徒の進路意識に関する総合的研究

本研究では、テーマに関して、高校改革・学校評価と高校中退、高校中退者の就職状況と進路意識、高校中退への高校教師の意識調査、A島を事例としての高校中退者の進路意識の考察をおこなった。一つには、高校改革と関連づけての高校中退の歴史的検討と、それをもとにしての高校中退の考察をおこなった。その結果、父兄・生徒の高校観、学科等の指向の変化、困難校という世間の学校評価が高校中退者の多い学校を生んでいること、高校教育政策・学校での取り組みがそれに対応しきれず、少子化がその傾向を増大させていることが明らかになった。二つには、高校中退者本人が、中退に至った経緯、中退体験などの聞き取りをおこない、それをとして中退者の職業状況の厳しさを認識するとともに、それが沖縄県の社会・経済構造と深く関連していることを明らかにすることができた。このことを、他県(高知・石川)との比較調査によって認識することができた。三つには、質問紙調査という形で、沖縄県内高校教師の高校中退問題についての意識し調査をおこなった。高校中退問題のとらえ方として、「高校進学率90%以上では中退は必然」としながらも、「中退を減らすよりも、中退しても社会生活を送れる力を身につけさせることが重要」と捉えている教師が多いことがわかった。四つには、A島を事例として、高校中退社の進路・生活設計意識を調査した。(1)A島の歴史的・文化的固有性と「学校」像、「中退」像との連鎖、(2)A島出身者の「中退」体験のありよう・「中退」への自己規定のあり方、(3)「中退」者の帰島後の生活と青年期的アイデンティティ形成のありよう、を視点に、高校中退者の進路・生活設計意識を考察した。本年度は以下の三つの調査を計画・実施した。(1)高校中退問題関係者への聞き取り調査高校中退における問題の所在をさぐるために、県教育庁・高教組・高校現場の関係者に数度にわたって聴取を行った。その結果、(1)高校教師の適格主義意識、(2)原級留置基準の厳格さ、(3)沖縄県の高校の独自の歴史、(4)学区制との関連での学校評価、(5)離島出身者の中退率の高さ、が沖縄県の高校中退問題の背景にあることがわかった。(2)伊江島における実地調査沖縄県の高校中退問題には、沖縄の文化・経済・社会構造が関連している。そのためいくつかの特定地域を取り上げて調査研究する必要がある。本年度は、沖縄本島北部の離島・伊江島を継続的に調査した。調査内容は、高校中退者及び彼らに関係する人々(島の青年会活動のリーダー、職員の同僚など)への聞き取りである。これまでの調査からは、中退者自身の「中退」像や「生活設計」への見通しが、伊江島というシマ共同体の社会経済的条件、文化的世界の固有性と密接に関連している事実が鮮明になってきている。(3)沖縄県内高校教師の中退問題についての意識調査質問紙調査の方法による、沖縄の高校教師の高校中退問題についての意識調査を進めている。関連する先行諸調査の質問文を参考にしながら、長谷川が質問紙の原案を作成、研究代表者及び研究分担者全員による検討を経て、「沖縄県の高校教師の高校中退問題についての意識」と題する質問紙を完成させた。その後で印刷に回し、沖縄県内公立高校教師約2000名を抽出して、質問紙を配付、回収し、現在パソコンにデータ入力を行っている最中である。1沖縄県内高校教師の高校中退意識調査の集計と分析昨年度質問紙を配布・回収・入力した沖縄県内高校教師の高校中退意識調査の分析を進めた。単純集計およびクロス集計を行った。クロス集計では、生徒に対する親和性の程度、沖縄の地域・文化の評価の違いによる高校中退観の違いがあることなどが判明した。

2沖縄の文化・社会・経済構造の分析高校中退後定時制高校に入学した生徒の聞き取りから、夜型社会、深夜アルバイト、周囲の寛容さなどが浮かび上がった。また、若年失業率の高さとの関連から、沖縄県における労働市場の問題を取り上げ、求人状況を調査し、県庁で関連統計資料を入手した。3高校中退者への面接調査定時制高校教師の紹介で中退経験のある生徒に聞き取りをした。アルバイトによる生活リズムの崩れだけでなく、留年者に対する教師の冷たいまなざし、同級生の対応の変化が影響し、学校がおもしろくなくなったと述べていて、研究上の参考になった。4伊江島調査聞き取りのなかで、島共同体独自の学力観・一人前観が存在していること、学校の位置づけの歴史的背景が現在の島人の学校観にも影響していること、これらのことが中退者の意識や島人の中退者へのまなざしに影響していることなどが明らかになった。類似県との比較類似県として東京・高知に調査に行った。現在調査のまとめをしているところである。本年度は次のことを実施した。第一に、沖縄県の高校改革の歴史的展開との関連で高校中退を検討し、『学校基本調査報告書』をもとにM高校を事例に高校中退問題を考察した。合わせて、学校改革と高校中退者についてM高校に聞き取り調査を行った。第二に、高校中退の比較調査のために、石川県金沢市に行った。中退者が全国的に少ないためか大きな関心になっていないようで、生徒の学校不適応問題として位置づけられていて、学校存在の問い直し、生徒の生き方・進路の問題としての把握が不充分なように思えた。また、高校中退者の就職状況を比較調査するために、全国的に中退者の少ない石川県に調査にでかけた。公共職業安定所での聞き取り、求人票の学歴記載をもとに調査した結果、中途採用の求人において学歴基準に大きな差異はなく、高卒の明記が50%以上で、中退者を含む高卒程度の記載は少ないことが明らかになった。第三に、A島を対象とした継続調査を行った。島の青年会指導者、青年団員、高校を中退して戻ってきている若者への聞き取りをもとに、A島出身者の「中退」体験のありよう、「中退」への自己規定のあり方、「中退」者の帰島後の生活と青年期的アイデンティティー形成のありようについて考察した。
積算線量計を用いた簡易環境放射線測定手法の確立と環境中の放射性Csの長期動態解明

2018年度は2017年度に引き続き、個人用積算線量計(D-シャトル)を用いた新規モニタリング手法の確立、およびモニタリング・実験とその結果解析を進めた。公刊が遅れていた「手法の確立」に関しては、2018年5月にRADIOISOTOPES誌に公刊を完了した。その他の項目についても全て、2018年度は主に研究成果の公刊を目途として取り組み、概ね所期の成果を得た。「モニタリング」については、複数の測定地点(電中研我孫子事業所構内、福島県川俣町、同浪江町、同新田川河川敷)において測定を実施した。その結果、これまでに明らかにした「降雨に伴う土壌の移動」、「構成樹種の異なる森林や林床除染の有無による空間線量率の経年変化」など、汚染の長期マクロ的(面的)解析への応用において本手法が有用であることに加えて、「林冠からの汚染した枝葉の落下」が、季節的な林床における空間線量率の変化をもたらすこと(およびそのような微細な変化を本技術によって測定可能なこと)を明らかにした。また、従来手法(サンプリングとゲルマニウム半導体型スペクトロメータによる測定)を用いたモニタリングの結果については、昨年度までに示された「サクラの越年芽形成から落葉までの葉寿命全体におけるカリウム濃度の変動と放射性Cs濃度の変動の同調性」などについて「落葉時の落葉から樹体への再吸収率がKでは約8割、137Csでは約5割であること」や、「越年芽が萌芽する際に、137Csはほぼ全て越年時までに蓄積したものであったたのに対して、Kでは越年時までに蓄積したものが占める割合は約6割であること」など、補完的なデータを加えて解析に供した。これらの結果は、JER誌などこの分野における著名な学術誌における公刊の他、SPERA2018、土壌肥料学会、KEK環境放射能研究会などの国内外での学会において公表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的である「特定の環境要素に蓄積した放射性Csからのガンマ線量を周辺環境からのBG線量と識別して精度良く簡易に測定する手法を確立すること、および環境中の放射性Csの動態解明とモデル化・移行予測を行うこと」に対し、2015年度は計画通り、個人用積算線量計(D-シャトル)を用いた新規モニタリング手法の確立、およびモニタリング・実験とその結果解析を進めた。特に、新規モニタリング手法の確立については測定に影響する要素等の解明、影響軽減手法や補正計算式の導出について精力的に取り組み、1計算で求めたD-シャトルの線量率と実測値(線量率)の一致、2D-シャトルの個体間の計測値のばらつき、3光や温度の影響などについて明らかにした。また、生木における放射性Csの空間分布の影響について明らかにする実験に着手した。さらに、モニタリングについては電中研我孫子事業所構内、福島県川俣町の山木屋地区など複数箇所においてD-シャトルを設置して、環境放射能の変化、樹体放射能の変化、および土壌放射能の変化に関する測定を開始した。その結果、周辺の環境放射能の変化の影響を除く手法の開発につながりつつある一方で、一部の測定した値について解析した結果、スギ樹体放射能の変化が内樹皮における特定的な季節変動と同調していること、2015年9月の大雨(H27年関東・東北豪雨)により土壌の移動の影響が認められることなどが明らかとなった。また、得られた結果は、JER誌などへの投稿の他、ENVIRA2015、PTIM2015などの国際学会、高エネルギー加速器研究機構の主催する環境放射能研究会などの国内学会において発表した。さらに積極的に共同研究者間の情報交換の場を設け、2015年5月と11月の2回にわたり、福島大、およびJAEAにて進捗報告会を行い、各分担における課題や解析の結果などの討論により相互の理解を深めた。新規モニタリング手法の確立について樹体内での空間分布の線量測定値への影響に関する実験が若干予定より遅れており、このためにマニュアル策定も遅れている。また、その他モニタリングについても一部の測定においてH27年関東・東北豪雨の影響で計測器が流されるなどしたため、データに不備が生じた。これらに対しては既に新たな測定器を補充し、測定を継続するなどの対策を行っている。本研究の目的である「特定の環境要素に蓄積した放射性Csからのガンマ線量を周辺環境からのBG線量と識別して精度良く簡易に測定する手法を確立すること、および環境中の放射性Csの動態解明とモデル化・移行予測を行うこと」に対し、2016年度は2015年度にやや遅れていた計画を立て直し、ほぼ計画通りに個人用積算線量計(D-シャトル)を用いた新規モニタリング手法の確立、およびモニタリング・実験とその結果解析を進めた。特に、新規手法を用いた測定(モニタリング)については、測定地点を増やし、昨年度から引き続き測定を実施した1電中研我孫子事業所構内、2福島県川俣町に加えて、3同浪江町、4同新田川河川敷、などにおいて実施した。その結果、昨年度に明らかにした知見である「スギ樹体放射能の変化が内樹皮における季節変動と同調していること」や、「多量の降雨により土壌の移動が生じ、空間線量率の変化に大きな影響を及ぼすこと」などに関して再現性がとれたほか、スギ内樹皮における放射能の変化がカリウムの変動と同調している可能性を示すことができた。また、これらを補完するため、従来手法(サンプリングとゲルマニウム半導体型スペクトロメータによる測定)を用いたモニタリングも行った。

その結果、サクラの越年芽形成から落葉までの葉寿命全体におけるカリウム濃度の変動と放射性Cs濃度の変動の同調性などが明らかとなった。これらの得られた結果は、JER誌などへの学術誌への投稿の他、土壌肥料学会、KEK環境放射能研究会などの国内外での学会において公表した。なお、2015年度に投稿した論文は2016年度に全て受理・公刊された。さらに2016年6月(電中研)と2017年2月(首都大)の2回、進捗報告会を行い、各分担における課題や解析の結果などの討論を通じて共同研究者間での情報の共有を図るとともに相互の理解を深めた。ほぼ順調昨年度やや遅延となっていた新規モニタリング手法の確立について、樹体内での空間分布の線量測定値への影響に関する実験を実施し、測定手法のマニュアル化を進めた。また、その他モニタリングについても昨年度一部の測定において計測器が流されるなどしたことに対する対応策を施し、不備が生じていたデータを補完することが出来た。2017年度は2016年度に引き続き、個人用積算線量計(D-シャトル)を用いた新規モニタリング手法の確立、およびモニタリング・実験とその結果解析を進めた。進捗が遅れていた手法の確立に関しては2016年度にほぼ実験を完了し、2017年度は公刊の手続きを進めていたが、残念ながら未だ公刊には至っていない。一方、その他の項目については、手法の確立に関連した論文の投稿に関すること以外はほぼ計画通りに進捗している。モニタリングについては、一昨年度から増やした測定地点(1電中研我孫子事業所構内、2福島県川俣町に加えて、3同浪江町、4同新田川河川敷、など)において引き続き測定を実施した。その結果、「スギ樹体放射能の変化が内樹皮における季節変動と同調していること」、「多量の降雨により土壌の移動が生じ、空間線量率の変化に大きな影響を及ぼすこと」などに関して昨年度までのデータに追加的な知見を得たほか、構成樹種の異なる森林や林床除染の有無による空間線量率の経年変化など、汚染の長期マクロ的(面的)解析への応用において有用性が示された。また、これらを補完するため、従来手法(サンプリングとゲルマニウム半導体型スペクトロメータによる測定)を用いたモニタリングも継続した。その結果、昨年度に示されたサクラの越年芽形成から落葉までの葉寿命全体におけるカリウム濃度の変動と放射性Cs濃度の変動の同調性については、特定の時期、器官においてのみ見出されることが明らかになったほか、越冬期間中の蓄積部位がカリウムと放射性Csで異なること(カリウムは枝の木部、放射性Csは師部が中心となっていること)などが明らかとなった。これらの結果は、JER誌などこの分野における著名な学術誌への投稿の他、国際環境放射能学会、土壌肥料学会、KEK環境放射能研究会などの国内外での学会において公表した。個人用積算線量計(D-シャトル)を用いた新規モニタリング手法の確立において、確立した手法の論文公刊が遅れているため。また、このことにより森林での計測に関する論文投稿も遅れている。2018年度は2017年度に引き続き、個人用積算線量計(D-シャトル)を用いた新規モニタリング手法の確立、およびモニタリング・実験とその結果解析を進めた。公刊が遅れていた「手法の確立」に関しては、2018年5月にRADIOISOTOPES誌に公刊を完了した。
モンゴルにおける交雑種ヤクに発生する不妊性の実態解明と交雑種オスからの産子作出

ヤクは、地球の高地で生息できる動物で、高地で生活する人々にとってヤクは欠かせない家畜であるが、ヤクと在来牛との交雑種はオスが不妊となる(雄性不妊)。本研究は、ヤクとの交雑種における精子形成およびヤク精液の凍結保存方法について検討した。雄性不妊は精細胞の細胞増殖能力には起因せず、細胞死能力の低下にあることが示唆され、精巣上体由来精子および射出精子とも凍結融解後の生存性は0.75%OEP添加により改善されることが判明した。ヤク(Bos grunniens)と在来ウシ(Bos taurus)との交雑種は1代目2代目のオスが不妊となり(雄性不妊)、戻し交配により一部3代目から妊娠可能であるが、その精子形成は明確でない。本研究は、交雑種ヤクにおいて組織学的・内分泌学的評価により精子形成の発現する年齢および交雑世代との関連性を明らかにする。また、交雑種3代目以降のオスの受胎率が低いことから、回収した精子の受精能を改善することにより次世代の作出を試みることを目的としている。本年度の成果は1組織学的考察による精子形成機能解明:これまでの成果で、精巣組織において、F1、F2とも精細管の拡張が著明で殆どが精原細胞しか認められず、精母細胞はわずかであり、未熟な状態であることが分かった。そこで本年度は、これまでに集積した世代以外のオス精巣を採取した。なお、雄等は春先に多く出荷されることから、年度末において交雑種3代目以降のオスの精巣を採取し固定保存した。次年度は、集積した精巣標本について、組織学的に精巣組織の病変を網羅・解明する予定である。2人工授精による次世代の作出:モンゴル在来ウシは季節繁殖性を示すことから、人工授精による産子作出のためには、計画的な発情誘起が必要である。本年度は、ヤク、F1、F2各5頭にオブシンクによる発情同期化を試み、同期化過程でのホルモン動態を検討するために採血した。また、同期化後に自然交配による受胎性について検討した。その結果、ヤクにおいて3頭の発情誘起が確認され、F1、0頭、F2、1頭の発情が認められた。今後、人工授精するための発情同期化法を確立するため、頭数を増やして行う計画であるとともにに、人工授精による受胎性を確認する。また、交雑種3代目以降のオスの受胎率が低いことから、回収した精子の受精・凍結能を改善することにより次世代の作出を試みることを目的としている。本年度の主要な成果は、1組織学的考察による精子形成機能解明:これまでの成果で、精巣組織において、F1、F2とも精細管の拡張が著明で殆どが精原細胞しか認められず、精母細胞はわずかであり、未熟な状態であることが分かった。本年度、12頭のヤク(2歳4歳)、1頭のF1、5頭のF2、3頭のF3、計21頭から精巣を採取した。今後は、集積した例数を考慮し、交雑1代目のF1を中心に精巣を採取し、組織学的に精巣組織の病変を網羅・解明する。2人工授精による次世代の作出:1.発情同期化:モンゴル在来ウシは季節繁殖性を示すことから、人工授精による産子作出のためには、計画的な発情誘起が必要である。ヤク、F1、F2各5頭にオブシンクによる発情同期化を試み、同期化による交配後の妊娠率を検討した。その結果、全体(15頭)で7頭が同期化による発情により妊娠し、不妊牛の内、2回目の発情で全てが妊娠した。2.人工授精による次世代の作出:モンゴル在来ウシは季節繁殖性を示すことから、人工授精による産子作出のためには、計画的な発情誘起と凍結保存した精液の活用が必要である。そこで、ヤク由来精液の効率的な凍結保存方法を開発する目的でOrvus ES Paste (OEP)添加効果について調査した。その結果、精巣上体由来精子および射出精子とも凍結融解後の生存性は0.75%OEP添加により改善されることが示唆された。これまでに、採取した精巣上体精子および射出精子の凍結保存後の生存性に及ぼすOrvus ES Paste (OEP)添加効果を検討し、0.75%OEPが効果的であることを明らかにした。

本年度は特に、モンゴルで採取したヤク♂とヤク♂と在来牛♀の雑種F1,F2, F3(14才)から精巣及び精巣上体を採取し病理学的に検討した。その結果、ヤクでは1才から2才になる段階で、細胞増殖能が有意に上昇しており、精原細胞の増殖能力は精子形成に伴っている様子が見られたが、正常な精子形成を示す2才のヤクと精子形成異常を示す2才の雑種F1,F2,F3の間には細胞増殖能に大きな違いは見られなかった。このことから、雑種における精子形成異常の原因は精細胞の細胞増殖能力には起因せず、分化過程にあることを認めた。また、主細胞を支持する基底細胞の細胞数の変化は、雑種における精巣上体全体の形態及び機能に影響を及ぼしていることが考えられた。本年度は、精巣及び精巣上体を採取し組織学的考察による精子形成機能解明を行ってきた。その結果、雑種における精子形成異常の原因は精細胞の細胞増殖能力には起因せず、分化過程にあることを認めた。現在、本成果について論文に取りまとめ中である。一方、凍結・融解した精液を発情同期化した在来牛に人工授精したが、妊娠・分娩の結果が得られなかった。凍結精液を使用したヤクとのF1作出はモンゴルでは初めての成果となるため、凍結保存液の開発を含めた人工授精技術の開発について試験を継続している。ヤク(Bos grunniens)と在来ウシ(Bos taurus)との交雑種は1代目2代目のオスが不妊となり(雄性不妊)、戻し交配により一部3代目から妊娠可能であるが、その精子形成は明確でない。本研究は、交雑種ヤクにおいて組織学的・内分泌学的評価により精子形成の発現する年齢および交雑世代との関連性を明らかにする。また、交雑種3代目以降のオスの受胎率が低いことから、回収した精子の受精・凍結能を改善することにより次世代の作出を試みることを目的としている。これまでに、採取した精巣上体精子および射出精子の凍結保存後の生存性に及ぼすOrvus ES Paste (OEP)添加効果を検討し、0.75%OEPが効果的であることを明らかにしたほか、モンゴルで採取したヤク♂とヤク♂と在来牛♀との雑種F1,F2, F3(14才)由来の精巣及び精巣上体の組織免疫学的検討結果から、雑種における精子形成異常の原因は精細胞の細胞増殖能力には起因せず、分化過程にあることを認めた。本年度は、精巣および精巣上体の機能を調べるためアンドロゲン受容体(AR)と5αリダクターゼ(SRD5A)に着目し、ヤクと雑種の違いについて免疫組織化学的な解析を行った。その結果、精巣上体の主細胞および基底細胞とも、2歳の雑種F2はヤクと比較してAR発現において差は認められなかったが、5aリダクターゼ発現が低下したことから、雄性不稔を示す雑種の精巣上体では、精子成熟に必要な男性ホルモンが不足している可能性が示唆された。さらに、雑種では、細胞死を示す精細管の割合がヤクに比べて減少しており、また、精細管一つあたりの細胞死率が低くなっていることから、雑種不稔性は、細胞死の増加によるものではない可能性が示唆された。ヤクは、地球の高地で生息できる動物で、高地で生活する人々にとってヤクは欠かせない家畜であるが、ヤクと在来牛との交雑種はオスが不妊となる(雄性不妊)。本研究は、ヤクとの交雑種における精子形成およびヤク精液の凍結保存方法について検討した。雄性不妊は精細胞の細胞増殖能力には起因せず、細胞死能力の低下にあることが示唆され、精巣上体由来精子および射出精子とも凍結融解後の生存性は0.75%OEP添加により改善されることが判明した。2年度は、精液の効果的な凍結保存方法の開発を行ってきた。その結果、OEP添加効果を確認することができた。さらに、融解した精液を発情同期化した在来牛5頭に人工授精し、3年度に妊娠・分娩の結果が得られる予定である。凍結精液を使用したヤクとのF1作出はモンゴルでは初めての成果となる。
変形可能な超粒子分散系におけるパッシブ・アクティブダイナミクスの統一的研究

本年度は主に以下の研究成果が得られた.(i)[コロイド分散系の粒子軌道に関する非平衡相転移の機構解明]我々は,周期剪断下における粒子シミュレーションを用いることにより,粒子軌道に関する様々なタイプの「非平衡相」がジャミング転移点近傍において存在することを見出した.ここで得られた様々な非平衡相は,降伏現象などの非平衡現象とも密接に関係することを明らかにした.特に,ジャミング転移点未満の密度領域においても降伏が観測され,これが粒子軌道に関する非平衡相転移点との一致を確認した.さらに,ソフトニングと呼ばれる非線形レオロジーが,ジャミング転移点未満の密度でも存在することを発見した.本研究成果は既に論文にまとめており,投稿間近である.(ii) [コロイド分散系の不連続シアシックニングの機構解明]コロイド粒子などが溶媒中に分散したサスペンション系における流動曲線(粘性率の剪断率依存性)は,ニュートンの粘性則から大きく外れる非常に複雑な振る舞いをみせる(この様な流体を非ニュートン流体という).その中で,粘性率が剪断率と共に上昇するシアシックニングの理解は発展途上である.そこで我々は,従来研究に比して極めて簡単な動力学模型(粒子間相互作用,粒子間摩擦力,熱揺動力のみを考慮)を提案し,その数値計算でもって実験で見られる多くの流動曲線を半定量的に再現することに成功した.このことから,実際の実験系において,シアシックニングが粒子に働く熱搖動力と粒子間摩擦力との競合によって引き起こされることを明確化した.なお,本研究は,Physical Review E誌から出版されている.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は主に以下の研究成果が得られた.(i)高密度粒子分散系の振動解析に関する新手法の開発:アモルファス状態にある高密度粒子系の低周波振動特性は,ガラス転移やジャミング転移の物理の根幹と深く関係している.しかし,基本的な解析手法である基準振動解析などの計算コストの問題があり,理解が不十分である.一方,我々は,粒子直径が周期的に変動させた高密度粒子系における弾性応答について調べた結果,粒径振動の周波数に応じて,得られる各粒子の変位場の応答が,基準振動解析で得られる振動モードの固有ベクトルと高い相関をもつことが分かった.今回の測定は,通常の分子動力学法をごく短時間解くだけで済むため計算コストが抑えられる.このため,非常に大きな系での振動特性の計算が可能となり,アモルファス系特有の低周波数領域における局在モード等の理解に繋がることが期待される[Soft Matter誌に掲載].(ii)高密度分散系の粒子軌道に関する新しいタイプの非平衡相転移の発見:周期剪断下にある粒子系に対する剪断振幅を増大させると,粒子軌道は可逆軌道から不可逆軌道へと変化する.特に希薄な系の場合,不可逆軌道を示す粒子数は剪断振幅に対して臨界点を境に連続的に増大する非平衡相転移(吸収状態転移の一種)が発見されている.ところが,高密度系での振舞いは余り理解されていなかった.我々は高密度系での上記問題を分子動力学法により取り組んだ結果,降伏現象を起源とする,不連続型の吸収状態転移を発見した[Phys. Rev. E誌に掲載].(iii)変形可能な超粒子の流動特性:ソフトマターのガラス転移やレオロジー対する粒子変形の寄与は殆ど理解されていない.本年度は,粒子形状に自由度をもつ超粒子の高密度分散系に剪断流をかけた際の流動特性について調べた結果,粒子形状の変化に伴う非等方的な粒子構造に起因した非線形な流動特性が得られた.本年度は,変形可能な超粒子分散系のガラス転移や流動特性について研究計画を立てた.これらについては,剪断流動に伴い,強い非線形性を伴う流動特性が得られている.更にこれらの関連研究として(i)自己駆動する粒子を用いた高密度分散系(アモルファス系)の振動特性,(ii)高密度分散系の粒子軌道に関する非平衡相転移について重要な結果が得られた為,これらの関連研究についても本年度は時間を割いた.(i)の研究に関しては,周期的に弱く自己駆動する粒子(ある種のアクティブマター)を用いることにより,計算コストを大幅に抑え,アモルファス特有の低周波数領域における局在モード等の理解に繋がる革新的な計算手法の構築に成功している.さらに,今回用いた条件では,弱く自己駆動するアクティブな粒子から得られるジャミング系の振動物性とパッシブな粒子で得られるジャミング系の振動物性との高い類似性が得られたものであり,物理的新規性も高い.当初の研究計画では次年度以降アクティブマター粘弾性特性について調べる計画を立てたが,本年度は,これを一部先取りした形になっている.また,(ii)の研究では柔らかい粒子の高密度分散系に振動剪断をかけた際の粒子軌道に関する新しいタイプの可逆・不可逆転移(不連続型の吸収状態転移)を発見するに至っている.この転移はジャミング転移に伴う剛性の発生や降伏現象と関係が深いことが明らかとなっており,非平衡相転移やアモルファス材料の研究分野への学際的波及効果の高い研究成果となっている.従って,当初の研究計画以外の関連研究についても多くの時間を割いたが,得られた研究成果((i)(ii)の研究は,それぞれSoft Matter誌,Phys. Rev. E誌に掲載済)を鑑みて,研究進捗は,おおむね順調であると考えている.本年度は主に以下の研究成果が得られた.(i)[コロイド分散系の粒子軌道に関する非平衡相転移の機構解明]ジャミング転移点近傍における系の流動特性は複雑を極めており理解が遅れている.

我々は,周期剪断下における粒子シミュレーションを用いることにより,粒子軌道に関する様々なタイプの「非平衡相」がジャミング転移点近傍において存在することを発見した.さらに,これらの非平衡相が,現在ソフトマター分野で最も理解が遅れている降伏現象などの非平衡現象とも密接に関係することを明らかにしつつある.(ii) [コロイド分散系の不連続シアシックニングの機構解明]本研究では,熱揺動力で駆動された柔らかい粒子間に,接線摩擦を与えるという条件下で流動特性を調べた.特に,熱搖動力を無視した際は,シアシックニングは見られず,粘性率は摩擦がない時に比べ高い値となった.一方,粒子に熱搖動力を少しでも与えると,せん断率が小さい時の粘性率は,摩擦なしの時の値と等しくなり,せん断率がある臨界値を超えると,摩擦ありの時の値にジャンプした(不連続シアシックニング).本研究では,その臨界値が,熱エネルギーと粒子の柔らかさの比の1/2乗に比例するという,熱揺動力と粒子の柔らかさの両者が不連続シアシックニングにおいて重要であることを明らかにした.(iii)[過冷却水におけるStokes-Einstein則の破れの機構解明]本研究では,過冷却水の粘性率が氷点下で急激に増大する原因が,長時間存続する不均一な水素結合ネットワークの成長と関係があることを分子動力学シミュレーションによって解明した.これに関係して,多くのガラス性物質において普遍的に観測されるStokes-Einstein則の破れの原因を分子レベルで初めて明らかにした.研究成果(i)-(iii)はすべて,複雑流体における流動特性に関係する研究成果である.粒子の変形に注目した研究はやや遅れているが,粒子の柔らかさに注目した研究では成果を出すことができた.これに関係した成果(i)は論文執筆中,(ii)は論文投稿中である.また,過冷却水を用いた複雑流体に関する成果(iii)では,Science Advances誌に掲載され,さらに新聞4誌で紹介されるなど,社会貢献にも繋がった.総じて研究は順調に遂行できていると考えている.本年度は主に以下の研究成果が得られた.(i)[コロイド分散系の粒子軌道に関する非平衡相転移の機構解明]我々は,周期剪断下における粒子シミュレーションを用いることにより,粒子軌道に関する様々なタイプの「非平衡相」がジャミング転移点近傍において存在することを見出した.ここで得られた様々な非平衡相は,降伏現象などの非平衡現象とも密接に関係することを明らかにした.特に,ジャミング転移点未満の密度領域においても降伏が観測され,これが粒子軌道に関する非平衡相転移点との一致を確認した.さらに,ソフトニングと呼ばれる非線形レオロジーが,ジャミング転移点未満の密度でも存在することを発見した.本研究成果は既に論文にまとめており,投稿間近である.(ii) [コロイド分散系の不連続シアシックニングの機構解明]コロイド粒子などが溶媒中に分散したサスペンション系における流動曲線(粘性率の剪断率依存性)は,ニュートンの粘性則から大きく外れる非常に複雑な振る舞いをみせる(この様な流体を非ニュートン流体という).
超音波とナノバブルを利用した分子デリバリーによる疼痛制御法の確立

後足切開法による術後疼痛モデルラットの足底に、ナノバブル(直径1μm未満の脂質二重膜微小気泡)と超音波によって、GDNF:grialcell line-derived neurotrophic factor(グリア細胞株由来神経栄養因子)プラスミドを導入することで熱刺激・機械刺激・自発痛に対する鎮痛効果が得られた。しかしながら、疼痛関連のサイトカイン、神経細胞のアポトーシスに変化は見られず、さらなる研究が必要である。術後急性疼痛や慢性疼痛の制御の手段として、物理学的手法の一つである超音波とナノバブル(直径1μm未満の脂質二重膜微小気泡)を利用した分子デリバリー法を用い、疼痛部位や支配神経周囲へGDNF:grialcell line-derived neurotrophic factor(グリア細胞株由来神経栄養因子)を導入することによって、安全かつ副作用が少なく、良好な覚醒状態を維持した鎮痛療法を確立するための実験として、本年度は以下の実験をおこなった。ナノバブルとGDNFプラスミドの混合液を足底にマイクロシリンジで注入し、その後ただちに足底に超音波を照射してGDNFプラスミドの導入をおこなった。遺伝子導入の4日後に、後足切開法によって術後痛モデルラットを作成した。熱刺激、機械刺激、自発痛に対する鎮痛効果は、それぞれ、赤外線熱刺激試験、Von Frey試験、Guarding Pain Scoreにより評価した。鎮痛効果の評価は切開前を0日とし、10日後までおこなった。生理食塩水投与群、超音波・ナノバブル群と比較して、超音波・ナノバブル・GDNFプラスミド群では、自発痛の抑制、機械刺激に対する疼痛閾値の上昇が足底切開の1日後から10日後まで有意にみられた。一方、熱刺激に対する鎮痛効果は足底切開の1日後にわずかにみられたが、2日後以降はみられなかった。また、実験終了時の行動評価で、ラットの運動障害は全ての群において認められなかった。術後急性疼痛や慢性疼痛の制御の手段として、物理学的分子デリバリー法を使用した。本手法では、ナノバブル(直径1μm未満の脂質二重膜微小気泡)に超音波を照射することで、細胞内にプラスミドDNA、薬剤、色素等の分子を移行させることが可能であり、副作用が少ないため臨床への応用が期待されている。本研究では、GDNF:grial cell line-derived neurotrophic factor (グリア細胞株由来神経栄養因子)を疼痛部位や支配神経周囲へ導入することで、良好な覚醒状態を維持した鎮痛療法を確立することを目的としており、本年度は以下の実験を行った。前年度の結果に基づき、鎮痛効果の評価に対して追加実験をおこなった。ナノバブルとGDNFの混合液をラットの足底にマイクロシリンジで注入し、直ちに同部位へ超音波を照射してGDNFプラスミドの導入を行った。遺伝子導入の4日後に、足底切開法にて術後疼痛モデルラットを作成し、切開の10日後まで自発痛・機械刺激・熱刺激に対する疼痛を評価した。鎮痛効果はそれぞれ、Guarding pain score、Von Frey試験、赤外線熱刺激試験で評価した。前年度と同様に、対照群と比較して、プラスミド群において、自発痛の抑制、機械刺激に対する閾値の上昇が切開の1日後から有意に認められた。一方、熱刺激に対する鎮痛効果は前年度よりサンプル数を増加させることで、術後10日目においても有意差が認められた。一方で、GDNFの足底での発現確認は難航している。他の神経栄養因子・サイトカインに与える影響について調査中であるが有意な結果は得られていない。術後急性疼痛や慢性疼痛の制御の手段として、物理学的手法の一つである超音波とナノバブル(直径1μm未満の脂質二重膜微小気泡)を利用した分子デリバリー法を利用した。本手法により、プラスミドDNA、薬剤、色素等の小分子を細胞内に安全に移行させることが可能なため、副作用の少ない治療効果が期待できる。本研究では、GDNF:grial cell line-derived neurotrophic factor(グリア細胞株由来神経栄養因子)を疼痛部位や支配神経周囲に導入することで、良好な覚醒状態を維持した鎮痛療法を確立することを目的としており、本年度は以下の実験を行った。ラットの足底筋標本に免疫組織化学染色を用いてGDNFの発現部位を調査したが、染色部位は同定できなかった。また、タンパク質を抽出しウェスタンブロット法にてGDNFタンパクの確認をおこなったが、検出できなかった。GDNFの受容体に対しても同様に検出を試みたが、いずれも確認できなかった。研究期間全体を通じて、GDNFの鎮痛効果に関する研究をおこなった。足底切開による疼痛モデルラットの足底に対し、超音波とナノバブルを用いた分子デリバリー法を用いてGDNFを導入し、機械刺激・熱刺激に対する鎮痛効果、自発痛の抑制効果について調査した。GDNFを導入することで、自発痛および機械刺激・熱刺激に対する疼痛を有意に抑制することが確認できた。また、分子デリバリー法によるラットの運動障害を評価したところ、有害効果は確認されなかった。更に、GDNFタンパク質、受容体の同定を試みたが確認することはできなかった。GDNF導入による、サイトカイン・神経細胞のアポトーシスに対する有意な変化は確認されなかった。後足切開法による術後疼痛モデルラットの足底に、ナノバブル(直径1μm未満の脂質二重膜微小気泡)と超音波によって、GDNF:grialcell line-derived neurotrophic factor(グリア細胞株由来神経栄養因子)

プラスミドを導入することで熱刺激・機械刺激・自発痛に対する鎮痛効果が得られた。しかしながら、疼痛関連のサイトカイン、神経細胞のアポトーシスに変化は見られず、さらなる研究が必要である。研究の主体である鎮痛効果の評価は本年度で終了したが、足底でのGDNFタンパクの発現確認、他の神経栄養因子・サイトカインに与えるの影響についての調査が難航しているため。医歯薬学GDNFタンパクの発現量が少なく、タンパク同定が困難なため、GDNFレセプターの発現量の増減等、別の評価法を考慮する。本年度の研究実施計画の主体である、術後疼痛モデルラットにおける鎮痛効果の評価に関しては、計画どおりほぼ終了した。次年度への継続研究である、足底でのGDNFタンパクの発現確認を引き続き遂行中である。前年度に購入予定であったプランタ式鎮痛効果測定装置の購入を見合わせたことに伴い発生した未使用額である。本年度の研究費使用量は当初の申請どおりである。GDNFタンパクの発現の確認、発現部位の同定および発現量を定量する予定である。平成27年度の研究遂行に使用予定である。当初の計画で評価が難航しているため、分析装置の購入も考慮する。次年度使用額は、今年度の研究において購入予定であったプランタ式鎮痛効果測定装置の購入を見合わせたことに伴い発生した未使用額である。平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
癌特異モノクローナル抗体を利用したリンパ節転移の術中診断法の開発

1.平成2年度の成果:おもに実験的検討が行われた。そして、ヌードマウスにヒト癌を移植しアイソトープ( ^<125>I)ラベルした抗体を投与し、in vivoで実際に癌組織のカウントが測定できることが明らかになった。ヌードマウスでヒト癌の転移モデルを作製し、リンパ節転移におけるカウントの測定が可能か検討したが、マウスでは転移巣が小さく、測定方法や測定器具についてさらに検討を要することが明らかになった。2.平成3年度の成果:標識抗体を投与したのち、放射線のカウントにより実際に臨床例で大腸癌病巣の確認が可能か検討した。その結果、病巣がガンマ-カメラで体外より検出可能な事が示された。3.平成4年度の成果:大腸癌患者に^<131>I標識した抗体A7を投与したところ、投与例10例の内7例で癌病巣が体外より確認された。抗体をペプシン消化したA7のF(ab')_2分画を^<131>I標識した方が、病巣への到達性の良好なことが確認された。また、リンパ節転移巣への標識抗体の到達性を、大腸癌患者で検討した。術中にガンマ-カウンターで検出を試みたが、検出器のウインドウが広いためバックグラウンドのカウントを拾い、実用にはほど遠いものであった。しかし、術前に^<131>I標識抗体を投与された症例の切除標本のマクロオートラジヲグラフィーで、リンパ節転移巣でも癌病巣が黒く描出され、転移の無いリンパ節には抗体の到達が認められなかった事より、検出機器の精度の向上さえあれば、この様な方法でリンパ節転移の有無が術中にリアリタイムに判定できる可能性があると考えられた。蛍光標識抗体に関してはヌードマウス移植ヒト大腸癌で腫瘍到達性を検討したところ、腫瘍への到達が暗室では確認できる事が分かった。しかし、これを臨床的に応用するためには、イメージインテンシファイヤーなどの高感度の蛍光視認装置の開発が必要と考えられた。ヌ-ドマウスにヒト癌を移植しアイソト-プ(^<125>I)ラベルした抗体を投与し、in vivoで実際に癌組織のカウントが測定できることが明らかになった。また、蛍光色素(FITC)で抗体を標識し、担癌ヌ-ドマウスに投与したところ、紫外線照射により肉眼的に癌種で蛍光が観察できた。標識抗体を投与して経時的に観察したところ、投与後1時間以内に蛍光標識抗体は癌病巣に到達した。ヌ-ドマウスでヒト癌の転移モデルを作製し、リンパ節転移におけるカウントの測定が可能か検討したが、マウスでは転移巣が小さく、測定方法や測定器具についてさらに検討を要することが明らかになった。以上の様に平成2年度には蛍光標識抗体の投与により、ヌ-ドマウスに移植したヒト腫瘍が認識できる事は確認されたが、腫瘍のサイズが大きくないと困難であった。特にリンパ節転移は極めて小さいため、かなり視野を暗くしなければ認識は不能であった。これを解決するためには、紫外線やレ-ザ-などの蛍光励起光をより強力にするか、抗体の蛍光標識率を高くしなければならない。実際的には、投与経路を有る程度工夫する事で、標識抗体の転移巣に於ける密度を高める事が良いのではないかと、現時点では考えている。従って、平成3年度に当初より計画していた、投与経路の検討に力を注ぐ必要が有るように思われた。また、研究成果の公表を考えると肉眼的に微弱な蛍光をうまく写真撮影で記録する必要がある事が痛感された。

場合によっては高感度ビデオの導入が必要かもしれない。いずれにしろ今のところ幾つか問題点はでてきているが、本研究の目的とするところは大筋で達成可能な事が示されたと考えている。1.標識抗体の投与経路に関する検討:ヒト大腸癌に対するモノクロ-ナル抗体A7をクロラミンTにより^<125>Iで標識し,担癌ヌ-ドマウスに種々の経路より投与した。その結果,腫瘍に直接注入した群で局所に最も高いカウントが計測され,末梢血中への出現も少なかった。その際の領域リンパ節をカウントしてみると,静脈内投与群に比較して局所投与群では約10倍の標識抗体が検出された.以上の結果より転移リンパ節に標識抗体を効率良く到達させるためには,単に全身投与するよりも内視鏡下に病巣に直接注入する方が良いと考えられた。2.標識抗体の毒性:Balb/cマウスにおける抗体の毒性を検討したところ,投与量を1000mg/kgまで増やしたにもかかわらず死亡例は無く少くとも臨床例で使用すると考えられる量の10倍以上の量まで安全に安全に使用可能と考えられた。3.リンパ節転移の計測効率の検討:大腸癌病巣を体外からイメ-ジするために,術前に^<131>I標識抗体を投与した症例の手術材料から計測の可能性について検討した。マクロレベルのオ-トラジオグラフィ-では癌病巣が容易に確認できた。また,微小な転移巣も検出可能であった。そこで,市販(堀場製作所)の小型放射線検出装置を用いて,病巣やリンパ節の計測をこころみたが,本装置の計測エネルギ-レベルが必ずしも^<131>Iに一致していないため感度が極めて不良であることが判明した。したがって検出のためには,そのサイズや消毒の可能性も含めて専用の計測器の開発が必要と考えられた。このために今年度は抗体検出のための最小必要量については明確な数字を出すことはできなかった。しかし,ウエル型ガンマ-カウンタ-により試料中のカウントは可能であり,実際に必要な計測精度・感度の算出ができた。1.臨床例に於ける癌病巣への標識抗体の到達性:大腸癌患者に^<131>I標識した抗体A7を投与したところ、投与例10例の内7例で癌病巣が体外より確認された。抗体をペプシン消化したA7のF(ab')_2分画を^<131>I標識した方が、病巣への到達性の良好なことが確認された。これは、癌病巣に広く標識抗体が浸透するためには、F(ab')_2の様に分子サイズの小さいものの方は有利なことを示すものである。つまり、抗体の活性さえ低下しない事が確認できれば、術中のリンパ節転移巣の検出には、A7のF(ab')_2分画の方が有利な事が証明された。2.リンパ節転移巣への標識抗体の到達性の検討:大腸癌患者で標識抗体の到達性を検討した。術中にガンマ-カウンターで検出を試みたが、検出器のウインドウが広いためバックグラウンドのカウントを拾ってしまい、実用にはほど遠いものであった。しかし、術前に^<131>I標識抗体を投与された症例の切除標本のマクロオートラジヲグラフィーで、リンパ節転移巣でも癌病巣が黒く描出され、転移の無いリンパ節には抗体の到達が認められなかった事より、検出機器の精度の向上さえあれば、この様な方法でリンパ節転移の有無が術中にリアリタイムに判定できる可能性があると考えらた。3.蛍光標識抗体の実験的検討:ヌードマウス移植ヒト