hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統制経済下の中小商工業整備と流通再編成

(7)国民更生金庫・戦時金融金庫ともに、経営は大幅な赤字を計上し、政府損失補償に依存する特殊機関であった。(1)(4)については編著書である『戦時日本の経済再編成』(2006年3月刊行)に2本の論文としてまとめた。また(5)(7)については、政治経済学・経済史学会関東部会で報告し、18年度内に発表を予定している。また、論文「経済総動員体制の経済構造」では、従来の研究を基に、物資動員計画、軍需動員計画、生産力拡充計画等の総動員諸計画の相互関係を体系的にまとめ、それが段階的に変容していくプロセスをまとめた。研究期間の最終年度に当たる今年度は、まず太平洋戦争期のドラスティックな流通再編を金融面から支えた戦時金融金庫の事業活動を分析した。同金庫は、戦時の金融市場ではもっとも高いリスクの領域をカバーし、投資、融資、株価安定操作の面で戦時総動員体制の安定運営を支えた。この点を明らかにするため、戦時の特殊機関等を処理するため閉鎖機関整理委員会へ移管され、その後旧大蔵省が長く所蔵してきた清算業務資料を利用した。この結果、戦時経済総動員体制の中で、軍需関連産業や広汎な中小機業統合政策に伴う資金調達やリスク管理が、どのように戦時金融金庫によって確保されていたのかが空きあらかとなった。特に中小企業整備や流通再編との関連では、地域ごとの木造船所の集約や、港湾ごとの回漕業,機帆船業者の統合の実態と、同金庫の中心的な役割を解明した。次いで、戦時・戦後統制の戦後高度成長期への遺産の問題を検討した。統制経済では、短期的需給調整と並んで中長期にわたる需給調整策として設備調整が重要となる。ここでは特に、装置産業で実施された投資調整を概観した。日本における需給調整は20世紀初めに端緒的に行われ、戦時・戦後統制経済の下で投資・生産・配給機構の計画化が本格化した。戦後も、通産省による勧告操短がしばしば実施され、改正独占禁止法に基づく不況カルテルなど短期の市場調整は70年代まで一般的であり、流通機構の集約・簡素と並んで産業合理化政策の一環でもあった。ここでは特定産業振興臨時措置法の廃案を受けて、政策介入色を薄めた需給調整システムを模索した1960年代半ばの需給調整懇談会での調整作業を石油化学工業を中心にその調整実態を明らかにした。
酵素進化工学を基軸とした資源循環型グリーンプラスチックの生産システム

資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,481)のうち、130番目と325番目は酵素活性そのもののに関与し、477番目と481番目は基質特異性に関与することが明らかとなった。この知見に基づき、組換え大腸菌(b酸化系変異株LS5218使用し、C4からCl2までのモノマー基質を供給できる酵素遺伝子(phaA_<Re>B_<Re>J_<Pa>)を補強した状態)によって生成されるポリマーの解析から、優良変異の組み合わせから共重合体中の3HB分率が14%から93%の幅で制御できる進化酵素群を取り揃えることができた。さらに、これら優良部位における網羅的アミノ酸置換により、多くの相乗効果をもたらす組み合わせが同定でき、本手法の有効性が実証された。以上の結果は、側鎖のサイズを系統的に変えたCoA体脂肪酸モノマーを化学合成し、インビトロでの活性試験をした結果とよく符合し、生成ポリマーの解析結果とよい相関を示すことがわかった。これらの結果は、立体構造情報が無くてもPHA重合酵素の機能マッピングができることを始めて示すことができた。さらに、代表的な進化酵素遺伝子をシロイヌナズナにモノマー供給酵素遺伝子群とともにアグロバクテリウム感染法で導入し、作出されたトランスジェニック植物を野生型酵素遺伝子株と比較したところ、期待どおりポリマー蓄積率が向上する成果を収めつつある。資源循環型のバイオプラスチック生合成酵素の質的改変をとおして、ポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開している。今年度は、3HBをベースとしたPHA共重合体を合成できるPseudomonas sp.61-3重合酵素(PhaC_<Ps>)を対象に、望みの共重合組成(3HBとそれ以外のモノマーユニットとのモル比)を有するPHAの合成を実現する進化酵素をさらに多数創成すると同時に変異解析に基づく本酵素の構造と機能の相関について総括的考察をおこなった。対象酵素PhaC_<Ps>は、3HBベースのPHA共重合体を合成できるが、3HB基質取り込み能力が微弱であるという課題があった。そこで、この性質を利用することによって、3HBだけから成るPHBホモポリマーの蓄積能力が向上する(PhaC_<Ps>の3HBに対する基質特異性向上あるいは全活性の向上)ということを指標とした点変異導入と効率的なスクリーニング系を基盤とした新酵素創成システムを構築した。この人工進化実験の特徴は、野生型酵素だと微量のポリマーしか蓄積できない組換え大腸菌(JM109株使用)との比較で、より多くポリマー蓄積する進化酵素保有大腸菌株を精度高く識別できる(ポジティブセレクション)という点にある。すでに確立した人工進化システムから得られた複数の優良変異点のうち、477番目のSerと130番目のGlyに着目し、これらのサイトにおいて総アミノ酸置換を実施した。全変異酵素を保有する組換え大腸菌(b酸化系変異株LS5218使用)によって生成されるポリマーの含量およびモノマー組成は、HPLCおよびGCにて分析した。その結果、JM109株でのPHBホモポリマー蓄積量において野生型を上回る変異体酵素が得られた。さらに、LS5218株にC4からC12までのモノマー基質を供給できる酵素遺伝子(phaA_<Re>B_<Re>J_<Pa>)を補強した状態で、各変異酵素遺伝子を導入した。

その結果、PHA共重合体の生産性が向上すると同時に、モノマー組成の多様性が生じていた。さらに、点変異により分子量変化も生み出すという新知見も得た。このインビボでのPHA含量の向上あるいはモノマー組成変化から、477番目のポジションが酵特に基質特異性決定に関与することが、130番目のポジションが特に比活性向上に関与することが推定された。これらの結果は、一部インビトロでの活性測定結果とよい一致を示し、立体構造情報が無くてもPHA重合酵素の機能マッピングができることを始めて示すことができた資源循環サイクルに組み込まれるバイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変をとおして、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開している。今年度は、3HBをベースとしたPHA共重合体を合成できるPseudomonas sp.61-3重合酵素(PhaC_<Ps>)を対象に、特に共重合組成(3HBとそれ以外のモノマーユニットとのモル比)と分子量の精密制御可能なPHAの合成進化酵素を多数創出し、それら構造機能相関解析から優良変異効果の総括的考察および、各種進化酵素の植物体での発現解析に移行した。対象酵素PhaC_<Ps>は、3HBベースのPHA共重合体を合成できるが、3HB基質取り込み能力が微弱であるという課題があった。そこで、この性質を利用することによって、3HBだけから成るPHBホモポリマーの蓄積能力が向上する(Pha_<Ps>の3HBに対する基質特異性向上あるいは全活性の向上)ということを指標とした点変異導入と効率的なスクリーニング系を基盤とした新酵素創成システムを構築した。この確立した人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,481)のうち、130番目と325番目は酵素活性そのもののに関与し、477番目と481番目は基質特異性に関与することが明らかとなった。この知見に基づき、組換え大腸菌(b酸化系変異株LS5218使用し、C4からC12までのモノマー基質を供給できる酵素遺伝子(phaA_<Re>B_<Re>J_<Pa>)を補強した状態)によって生成されるポリマーの解析から、優良変異の組み合わせから共重合体中の3HB分率が14%から93%の幅で制御できる進化酵素群を取り揃えることができた。また、477部位がGlyに置換が導入されると分子量が低下し、逆にArgに置換されると向上することがわかり、一アミノ酸置換で分子量制御も可能であった。以上の結果は、側鎖のサイズを系統的に変えたCoA体脂肪酸モノマーを化学合成し、インビトロでの活性試験をした結果とよく符合し、生成ポリマーの解析結果とよい相関を示すことがわかった。これらの結果は、立体構造情報が無くてもPHA重合酵素の機能マッピングができることを始めて示すことができた。さらに、代表的な進化酵素遺伝子をシロイヌナズナにモノマー供給酵素遺伝子群とともにアグロバクテリウム感染法で導入し、作出されたトランスジェニック植物を野生型酵素遺伝子株と比較したところ、期待どおりポリマー蓄積率が向上する成果を収めつつある。資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。
IoTベースシステムの性能解析・設計検証手法の創出

IoTベースシステムを複数のモジュール(端末やエッジサーバ)が連携して動作する分散協調システムとしてモデル化し、各モジュールの入出力制約や時間制約をアサーションで指定できるようにした。次に、車両や人のモビリティに依存するIoTシステムの性能解析のため、ノードの密度分布を動的に変化可能なランダムモビリティ生成手法を開発し、セル毎の密度分布やその時間変化を再現することで、アサーションの成否判定をシミュレーションで評価できる受動的テスト手法を考案した。提案手法は、IEEE SMARTCOMP 2017国際会議(キーノート)やIEEE主催の分散システム国際会議ICDCS2018論文などで発表した。1IoTベースシステムのモデル化:対象のIoTベースシステムを複数のモジュール(端末やエッジサーバ)が連携して動作するような分散協調システムとしてモデル化し、各モジュールの入出力データが満たすべき性質や時間制約をアサーションの形で指定できるようにした。提案モデルでは、モジュール群の動作の一部を実プログラムでエミュレーション実行し、残りをシミュレータ側で用意した簡易プログラムでシミュレーションできるよう、シミュレータ・エミュレータ連携型のテスト環境の実装を想定している。2モビリティ生成法の考案:車両や人のモビリティに依存するIoTシステムのシミュレーションについては、MASS 2011で考案した手法をもとに、ノードの密度分布が動的に変化させられるようなランダムモビリティ生成手法を開発した。また、交通流シミュレータVISSIMなどで生成された車両モビリティなどで生成された歩行者モビリティから、当該領域のセル毎のノード密度とその時間変化を自動で計測・再現できるような方式を考案した。3受動的テスト(passive testing)手法の開発:上記2で開発した方式を用いて、セル毎の密度分布とその時間変化を再現し、モジュール群のシミュレーションやアサーションの成否判定をモニタリングできるような受動的テスト手法を考案した。4アサーションベースの設計検証手法の開発:LSIの設計検証の考え方をもとに、アサーションベースの階層的な設計検証手法の考案を行った。5提案方式の一部は、IEEE iEECON2017国際会議で発表(招待論文)すると共に、2017年5月に開催されるIEEE SMARTCOMP2017国際会議のキーノート・スピーチ、および、2017年6月に開催されるIEEE主催の分散システム国際会議ICDCS2017の本会議論文として採択された。平成28年度は「研究実績の概要」の項で述べた14の研究課題を実施することを目指していた。当該研究については、概ね順調に研究が進められていると考えている。また、その一部の成果については、2017年3月に開催されたIEEE iEECON2017国際会議で発表(招待論文)すると共に、2017年5月に開催されるIEEE SMARTCOMP 2017国際会議でのキーノート・スピーチ、および、2017年6月に開催されるIEEE主催の分散システム国際会議ICDCS2017の本会議論文として採択されており、成果の発表という点でも概ね順調に研究が進められていると考えている。なお、ICDCS2017国際会議は分散システムに関する最も歴史と格式のある国際会議として知られている。平成29年度は、次のような研究を実施した。(1)実環境に近いモビリティの生成と抽象化:近年、様々な都市の交通流データや歩行流データが収集・公表されるようになってきた。また、それらのモビリティデータを市販の交通流シミュレータなどで再現することで、当該地域の様々な曜日や時間帯における道路上での車両の密度分布やその時間的変化などが再現できる。このような実際の人や車のモビリティを再現し、セル毎の密度分布やその時間変動などを計測・再現する方式を考案し、セル毎の密度分布やその時間変動などをもとにしたIoTベースシステムの設計検証手法を考案し、その一部をIEEE主催のSMARTCOMP 2017国際会議のキーノート・スピーチで発表すると共に、詳細な内容をIEEE主催の分散システムに関する難関国際会議ICDCS2018に投稿し、採択された。(2)提案アサーションベースの設計検証手法の有用性の評価:想定するシミュレーション環境において、仮想ノードの一部をスマートフォンなどの実機のプログラムとして実行できるようなテスト環境を試作し、提案手法の有用性の評価を行った。(3) Edge Computingの枠組みでのIoTベースシステムのモデル化:対象のIoTベースシステムを複数のモジュール(端末やエッジサーバ)が連携して動作するような分散協調システムとしてモデル化し、各モジュールの入出力データが満たすべき性質や時間制約をアサーションの形で指定できるようにし、そのための開発プラットフォームを開発し、DCOSS 2017国際会議やMobile Information Systems誌などで発表した。また、災害支援のための包括的プラットフォームの構築手法に関する成果をIEEE ICDCS2017で発表した。平成29年度は、次のような研究を実施する予定である。1実環境に近いモビリティの生成:近年、様々な都市の詳細な交通流データが収集・公表されるようになってきた。

また、それらの交通流データを市販の交通流シミュレータ上で再現することで、当該地域の広範囲な道路上での車両の密度分布やその時間的変化などを容易に再現できる。さらに、市販の避難シミュレータを用いることで、災害時の群衆モビリティなども再現することができる。このような実際の人や車のモビリティを再現し、セル毎の密度分布やその時間変動などを計測・再現する方式を考案することで、現実的なモビリティに対する提案設計検証手法を構築する。2提案アサーションベースの設計検証手法の有用性の評価:想定するシミュレーション環境において、仮想ノードの一部をスマートフォンなどの実機のプログラムとして実行できるようなテスト環境を試作し、提案手法の有用性の評価を行う。情報工学方式の検討などに時間がかかり、システムの試作や実験補助のためのアルバイトの実施が2017年の1月以降になってしまったが、修士論文の発表時期などとも重なり、年度内での実施ができなかったこと、また、平成28年度は研究科の専攻長をしていた関係で、計画していた国際会議などの参加ができなかったことなどから、旅費についても少し残が出てしまったことが、次年度使用額が生じた理由である。平成29年度に国際会議発表が2回予定されていることなどから、次年度使用額の一部は国際会議の出席旅費などに支出したいと考えている。また、必要に応じて物品費の購入や会議の参加費(その他)などにも使用する予定である。
都市の積雪と都市気温の経年変化

気象庁技術報告第34号「積雪累年気候表」には、1963年までの約800地点における最深積雪深と積雪日数の累年値が掲載されている。本研究では、各県の気象月報等を用いて、1931年まで遡ることが可能で、かつAMeDASデータにより現在まで接続可能な地点の積雪データを収集した。その結果、435地点について、19311991年の最深積雪深および積雪日数の累年値を収集した。しかし、気象官署以外の観測点では欠測年が多く、また明らかに異常なデータも散見され、データの均質性をチェックすることは容易ではなかった。本研究では、そのうちほぼ均質なデータの得られた、北海道17地点、東北地方43地点の積雪日数のデータを用いて、地域毎の気候変動と都市の影響とを分離する方向で、解析を行なった。北海道と東北地方でそれぞれ、地点間のクラスター分析を行ない、積雪日数の年々変動の類似性の観点より、北海道で4地域、東北地方で5地域に区分した。そして地域内平均値の経年変化によって地域の気候変動を明らかにし、地域内の都市と非都市との比較から、積雪に及ぼす都市の影響を検討した。その結果、1)北海道は南部で減少、中北部で変化なしであるが、札幌は減少が著しく、地域平均との差は約6日である、2)東北地方太平洋岸は、地域としては積雪日数の増加が顕著であるが、仙台は増加しておらず、地域平均との差は約8日に及ぶ、3)盛岡など県庁所在地クラスの都市においても、地域平均に比べ810日程度減少している、4)札幌・仙台・県庁所在地など都市規模により都市の影響が顕在化する時期がずれていること、などが明らかになった。平成4年度は積雪データの収集・整理に終始したが、一部の都市を対象に考察を開始した。気象庁技術報告第34号「積雪累年気候表」には約800地点における1963年までの最深積雪深と積雪日数の累年値が掲載されており、本研究では、このうち1930年以降のデータが利用できる約450地点について、現在まで約30年分のデータを延長することを目標とした。しかし積雪データはその性格上、観測点のわずかの移動によってもその均質性が失われることが多く、さらに1日の観測回数の変更、積雪日数における積雪下限値の変更などもある。したがってデータの収集・整理の段階で、これらに起因するデータの吟味を遂一行なうことになった。すなわち観測点の近傍への移動については、隣接する地点のデータを用いてその影響を評価し、観測方法の変更については諸文献の調査を平行して行なうことにした。その結果、平成5年3月20現在、全国約360地点のAMeDAS展開前(197678年)までのデータについては、ほぼこれを整理することができた。仙台を中心とする宮城県の諸都市・集落については、1990年までのデータで解析を開始した。その結果、1)近年(1980年代半ば)に至るまで積雪の絶対的減少は認められず、都市の影響は近隣の小集落との比較によって相対的に認められる。2)都市の規模にしたがって都市の影響が顕在化する時期がずれている。3)1980年代後半から顕著な積雪減少で認められる。などが明らかになった。前年度に収集した、約360地点のデータに加えて合計435地点について、最深積雪深および積雪日数の累年値を収集した。これらのデータは1931年まで遡ることが可能で、かつAMeDASデータにより現在まで接続可能な地点の積雪データであるが、気象官署以外の観測点では欠測年が多く、また明らかに異常なデータも散見され、データの均質性のチェックに多大な労力を費やした。

データチェックは現在も継続中であるが、ほぼ均質なデータの得られた北海道17地点、東北地方43地点の積雪日数のデータに関しては、順次、解析を行なった。北海道と東北地方でそれぞれ、地点間のクラスター分析を行ない、積雪日数の年々変動の類似性の観点より、北海道で4地域、東北地方で5地域に区分した。そして地域内平均値の経年変化によって地域の気候変動を明らかにし、地域内の都市と非都市との比較から、積雪に及ぼす都市の影響を検討した。その結果、1)積雪日数は北海道南部で減少、中北部で変化なしであるが、札幌は減少が著しく、地域平均との差は約6日である、2)東北地方太平洋岸は、地域としては積雪日数の増加が顕著であるが、仙台は増加しておらず、地域平均との差は約8日に及ぶ、3)盛岡など県庁所在地クラスの都市においても、地域平均に比べ810日程度減少している、4)札幌・仙台・県庁所在地など都市規模により都市の影響が顕在化する時期がずれていること、などが明らかになった。
VR技術を用いた物理教育システムの開発

反力デバイスを利用した実験環境として,15年度に知的な学習支援の枠組みであるITSとバーチャルリアリティを結合した学習支援システムVR-ITSの枠組みを設計し,物理の教材を対象として第1のプロトタイプシステムを構築した.具体的には滑車の題材を取り上げ,動滑車と定滑車のモデルをコンピュータ内部に持たせ,VR型の装置である反力デバイス(PHANToM)を用いて滑車の操作が可能なシステムが完成した.これは,知的好奇心を喚起した上で,初等力学の基本的な概念(運動法的式,力とつりあい等)の学習を支援することを目標としている.一方,16年度は,プロトタイプシステム1を用いて予備実験を実施し,基本的機能の動作と有効性を確認した.また,その知見を基に,基本システムとコンテンツの拡張を行った.具体的には,第2のプロトタイプシステムとして,物体の運動のひとつである鉛直投げ上げの題材を扱うシステムの構築を行った.本システムで学習できる知識には定量的なものと定性的なものがあり,前者は投げ上げに関する定量的な関係を表した基本公式であり,後者は速度の変化などに関する定性的な性質である.本システムでは,学習者が与えられた問題に解答し,仮想実験室を通じて確認するプロセスで進めることを想定している.問題は投げ上げの基本公式から解答が導出できるものであり,初速度は学習者による投げ上げ動作から検出する.すなわち,学習者が問題作成に関与することを意図している.また,工業高等専門学校において,15年度に完成したシステム1(滑車の題材)と16年度前期に構築したシステム2(鉛直投げ上げの題材)の評価を行った.システム1に対して,反力デバイスを用いたシステムと,マウスで同等な操作が擬似的に行えるシステムによる比較実験を実施した.その結果,特に学習態度が積極的な生徒が反力デバイスを使用した場合,記述式問題の成績が実験時も実験後も極めて良好であった.全般にアンケートやビデオなどから反力デバイスに関心を持っている様子や好奇心を抱いている様子も見て取れ,知識だけでなく(重さに対するセンシティビティも含め)感性にも作用する可能性が示された.次に,システム2に対して,反力デバイスの操作感の違いによる学習効果を比較した.学習コンテンツの拡張により,反力デバイスの用途の拡張が可能であることが示されたので,同じ用途における用法の違いの影響を分析した.仮想実験室内の学習者を表した人形の動きと学習者の動作の類似関係は作業効率に影響するだろうから学習効果にも関係するのではないかという点に着眼した.そこで反力デバイスの持つ部位が同じで把持形態の異なるグループで投げ上げ作業を実行しながら物体の運動の問題を解いてもらった.具体的には,実験前の知識が仮想実験室での実験を通じてどう変化するか,速度と時間の定性的関係を選択肢から選ばせることで調べた.その結果,用法について明確な差異はなかったものの実験によって知識が変化した生徒がどちらのグループにも見られた.身体動作を伴った問題作成への関与,主体的に実験条件を制御する中で自分の考えの確認,力覚が刺激となった発想,などに起因したと推察される.反力デバイスは知識を点検する手段となったが,用途と用法については精査する必要があることもわかった.研究の概要(VR技術および反力デバイスを用いた初等力学教育システムのプロトタイプ構築)発見的学習は初等・中等教育等の理数科教育では多く用いられており,「学習者が主体的に学習を行い,体験的に知識を理解して獲得する」ことを特徴とする。一方メディア技術の利用は学習者が興味を持って主体的に学習を開始するきっかけをつくる可能性があり,発見的学習の支援に適している。そこで本研究では,「直接操作機能,インタラクティブな学習環境,可視化機能,自由探索機能,視点の変更機能」等を備え,高い自由度をもつ,バーチャルリアリティ(VR : Virtual Reality)技術を用いた学習支援環境(VLE : Virtual Learning Environment)の枠組みを検討した。また中学・高校での学校教育を想定した場合,「必要最低限の機能を備えた安価なシステムで,操作方法が簡単なこと」,「興味のもてる学習環境であること」等の条件を考慮する必要がある。そこで比較的安価に購入できる反力デバイスを用い,上記条件を考慮した,VR学習環境とITSの統合型学習環境であるVLEを新たに提案した。研究進捗状況VR学習環境とITSの統合型学習環境であるVLEの枠組みを検討し,初等力学を対象として反力デバイスPHANToMを利用した実験環境を構築した.学習者は,糸を下に引くと,糸に接続されたおもりが定滑車に引かれ,上向きに運動するだけでなく,そのおもりの質量に比例した反力(上向きの力)が手にかかることを実際に確認することができる.さらに定滑車だけでなく,動滑車を使用することにより,定滑車の働きと動滑車の働きとの違いを比較し,実際に確認することができる.来年度は,システムの扱える教材の拡充ならびに評価実験を実施する予定である.反力デバイスを利用した実験環境として,15年度に知的な学習支援の枠組みであるITSとバーチャルリアリティを結合した学習支援システムVR-ITSの枠組みを設計し,物理の教材を対象として第1のプロトタイプシステムを構築した.具体的には滑車の題材を取り上げ,動滑車と定滑車のモデルをコンピュータ内部に持たせ,VR型の装置である反力デバイス(PHANToM)を用いて滑車の操作が可能なシステムが完成した.これは,知的好奇心を喚起した上で,初等力学の基本的な概念(運動法的式,力とつりあい等)の学習を支援することを目標としている.

一方,16年度は,プロトタイプシステム1を用いて予備実験を実施し,基本的機能の動作と有効性を確認した.また,その知見を基に,基本システムとコンテンツの拡張を行った.具体的には,第2のプロトタイプシステムとして,物体の運動のひとつである鉛直投げ上げの題材を扱うシステムの構築を行った.本システムで学習できる知識には定量的なものと定性的なものがあり,前者は投げ上げに関する定量的な関係を表した基本公式であり,後者は速度の変化などに関する定性的な性質である.本システムでは,学習者が与えられた問題に解答し,仮想実験室を通じて確認するプロセスで進めることを想定している.問題は投げ上げの基本公式から解答が導出できるものであり,初速度は学習者による投げ上げ動作から検出する.すなわち,学習者が問題作成に関与することを意図している.また,工業高等専門学校において,15年度に完成したシステム1(滑車の題材)と16年度前期に構築したシステム2(鉛直投げ上げの題材)の評価を行った.システム1に対して,反力デバイスを用いたシステムと,マウスで同等な操作が擬似的に行えるシステムによる比較実験を実施した.その結果,特に学習態度が積極的な生徒が反力デバイスを使用した場合,記述式問題の成績が実験時も実験後も極めて良好であった.全般にアンケートやビデオなどから反力デバイスに関心を持っている様子や好奇心を抱いている様子も見て取れ,知識だけでなく(重さに対するセンシティビティも含め)感性にも作用する可能性が示された.次に,システム2に対して,反力デバイスの操作感の違いによる学習効果を比較した.学習コンテンツの拡張により,反力デバイスの用途の拡張が可能であることが示されたので,同じ用途における用法の違いの影響を分析した.仮想実験室内の学習者を表した人形の動きと学習者の動作の類似関係は作業効率に影響するだろうから学習効果にも関係するのではないかという点に着眼した.そこで反力デバイスの持つ部位が同じで把持形態の異なるグループで投げ上げ作業を実行しながら物体の運動の問題を解いてもらった.具体的には,実験前の知識が仮想実験室での実験を通じてどう変化するか,速度と時間の定性的関係を選択肢から選ばせることで調べた.その結果,用法について明確な差異はなかったものの実験によって知識が変化した生徒がどちらのグループにも見られた.身体動作を伴った問題作成への関与,主体的に実験条件を制御する中で自分の考えの確認,力覚が刺激となった発想,などに起因したと推察される.反力デバイスは知識を点検する手段となったが,用途と用法については精査する必要があることもわかった.
小児移植医療発展のためのグラフト急性炎症を標的とした新規治療戦略の開発

臓器移植の際には、移植時操作・虚血再潅流障害・免疫反応が複雑に関係し、移植臓器に重篤な炎症を惹起し、短期的・長期的な移植臓器障害を生じる。本研究では、1)ラット小腸移植時に移植直後から筋層において非特異的炎症とT細胞性の活性化が生じ、タクロリムスとラパマイシンは移植直後から炎症の抑制に関与し、腸管運動機能の改善に寄与する、2)長期間作用型のエリスロポイエチン誘導体ダルベポエチンはラット肝虚血再潅流障害モデルにおいて臓器保護効果を有する可能性があることを示した。移植医療は実験的医療の域を脱し、世界中で多くの末期臓器不全患者に恩恵をもたらしているが、更なる発展のためにはドナー拡大を長期成績の向上が望まれる。本研究"移植医療の革新のためのグラフト急性炎症を標的とした包括的治療戦略の開発"では、移植後急性炎症を標的とし、臓器移植後に生じる虚血再灌流障害、急性・慢性拒絶反応を包括的に制御することを目標としている。研究初年度は主に虚血再潅流障害に主眼を置き、以下の実験を行った。ラット肝虚血再潅流障害モデルの構築虚血再潅流障害モデルとしてより現実に近い(部分肝でなく)全肝の虚血再潅流障害モデルを用い、予備実験を行った。8-11週齢の雄性ラットの30分間の全肝虚血にて障害を加え、経時的に血清を採取し、肝障害を評価した。死亡例なく評価可能であることが確認され、肝障害のピークは3-6時間後であることが確認された。モデル自体は文献的に広く用いられているものであるが、以後の研究に耐えうることが確認された。エリスロポイエチン誘導体による虚血再灌流障害の制御エリスロポイエチン製剤による臓器保護効果は心臓・腎臓を中心とする臓器で研究されている。今回、エリスロポイエチン誘導体で血中半減期が長いことからより臓器保護効果が高いと思われるダルベポエチンを用い肝虚血再潅流障害における肝保護効果を検討した。上記のモデルを用い、ダルベエポチン30ug/kgを肝障害直前に静脈投与し、6時間後に偽性死させてコントロール群と比較した。血清中AST値はダルベエポチン群で低い傾向が見られた。今後、血清中・組織中の炎症性サイトカイン定量、組織切片によるアポトーシスの評価を行う予定である。本年度は以下の知見を得た。1:最近開発された新規臓器保存液ポリゾルはグラフトの低温下持続灌流保存を念頭において開発され、低粘稠性で高い緩衝能・抗酸化作用を持ち、臓器保存中のグラフトの代謝の可能性を考慮してアミノ酸・ビタミンが添加されていることを特徴とする。ウィスター種ラットを用いた同所性肝移植モデルにおいて、16時間の移植肝冷保存を行い、ポリゾルとUW液の臓器保存効果を比較した。移植後6時間時点で移植肝の微小循環血流量はポリゾル群で高い傾向を認めた。一方で肝逸脱酵素値はポリゾル群で高く、肝細胞障害が強い可能性が示唆された。2:小腸移植では、移植片の筋層に手術操作・虚血再潅流障害・免疫反応が複雑に絡み合って著明な炎症を生じる。拒絶反応の生じるアロのラット小腸移植を行い、臨床で用いられている免疫抑制剤であるタクロリムスとシロリムスの効果を検討した。2剤は共に移植後24時間から移植小腸筋層の炎症を抑制した。2剤の比較では、シロリムスのほうがより強い炎症抑制を示唆する結果であったが、一方でタクロリムスの方が組織学的な急性拒絶反応をより強く抑制した。
中性子捕捉療法のための新生血管を標的とする能動的標的指向ボロンキャリアの分子設計

硼素中性子捕捉療法(BNCT)の治療効果を向上させるために、固形がん微小環境における新生血管を標的とした腫瘍標的化ボロンキャリアの開発を行った。能動的標的指向化(active targeting)ユニットとして種々のがん細胞や新生血管に高発現しているavb3インテグリン受容体リガンドの環状RGDペプチドと種々のボロンクラスタのハイブリッド分子を設計・合成し、体内動態を解析した。その結果、臨床適用されているボロンクラスタであるBSHに比べて、腫瘍内濃度、腫瘍滞留時間及び血液・腫瘍内濃度比の改善が認められた。1)ボロンソースとして用いるカルボラン誘導体の合成o-carboranylalanine、propargylalanineの合成。グリシンを出発原料として、propargylbromideによるアルキル化を経て、アシラーゼによる光学分割を行い(+)-or(-)-propargylalanine、続くcarboranylationによる(+)-or(-)-o-carboranylalanineの合成検討を行った。ω-(1-o-carboranyl)-alkylalcohoおよび、ω-(1-o-carboranyl)-alkylcarboxylic acidの合成。ω-alkynylalcoholの水酸基に保護基を導入し、carboranylationを行い、脱保護することでω-alkynylalcoholを合成し、得られたアルコール体を酸化することでω-(1-o-carboranyl)-alkylcarboxylic acidを合成した2)インテグリン選択的受容体親和性RDGペプチドを有するボロンキャリアの合成RGD配列を有するpenta-cyclicpeptideの合成。合成ルートを検討した結果、Fmoc法による固相合成が最適であると考え、市販の2-chlorotrityl chlorideにFmocアミノ酸を導入し、つづく固相合成を行った。10BSH(sodium1-mercapto-closo-dodecaborate)を硼素源としたボロンキャリアの合成のため、上記で合成したcyclic peptideとBSHをつなぐためのリンカーを合成した。硼素源として、o-carborane誘導体とBSHを用いて、cyclic peptideとカップリングすることで、新規ボロンキャリアGPU48,49,51,80の合成を行った。3)合成したボロンキャリアの脂溶性評価4)合成したボロンキャリアのMTTassayによる細胞毒性評価一般的な抗がん剤はがん細胞、正常細胞を問わず、強力な細胞毒性を有しており、時にはそれが副作用として発現し、問題となることが多々ある。しかし、BNCTにおいては、10B原子への中性子の照射により初めて細胞障害性が発現するため、ボロンキャリアそのものに毒性が低いことで、副作用の軽減につながり、BNCTの有用性をさらに高めると考えられるため、今回MTT assayによりin vitroでの細胞毒性を調べた.その結果GPU51,80はcyclo-[RGDfK]よりも低毒性であることが明らかになった.昨年度にパイロット合成したRGD-ボロンクラスタ結合誘導体のスケールアップ合成を実施した。それらについて、下記に示す方法で体内動態分析を行ったところ、腹腔内注射では腫瘍内濃度にばらつきがみられ、不十分であった。そこでその結果をふまえて新たな分子設計と合成を行った。すなわち昨年度に最適化した合成ルートによって固相合成した環状RGDペプチドに種々のリンカーを介して、<10>^B含有ボロンクラスタとしてBSH及びカルボランを結合させた種々の誘導体を合成した。得られた候補化合物はESI/MS及び、各種スペクトル測定によって同定した。また、疎水性パラメータの測定、各種がん細胞に対する細胞毒性試験を実施したところ、いずれの化合物においても細胞毒性は低いものであった。次いで、候補化合物を担がんマウスに投与して経時的に採取した組織を抽出して、ICP発光分析によってボロン濃度を測定し体内動態の解析を行った。結果、カルボランに環状RGDペプチド基を2つ導入した誘導体GPU-201において、0.075μmol/kgを静脈注射した時、BSHと同等またはそれ以上の腫瘍内濃度と腫瘍滞留時間が認められた。さらに腹腔内投与に於いては10%HP-β-cycl odextrinを添加した場合、用量依存的に腫瘍内取り込みの向上が認められた。血液/腫瘍内濃度比もBSHよりも優れていたことから、本化合物は新規な能動的標的指向ボロンキャリアとして有望と考えられた。現在、担がんマウスによる中性子捕捉療法実験とインテグリン受容体親和性試験を行っている。
骨髄間葉系幹細胞急速増殖法を用いた自家骨髄細胞移植による血管新生に関する検討

動物閉塞性動脈硬化症モデルにおける骨髄幹細胞移植による血管新生療法による新生血管およびその末梢組織の血管内皮機能を測定している。現在日本白色種ウサギについて大体動脈を閉塞し、間葉系幹細胞の移植を施行した。は、アルカリフォスファターゼ染色法による組織学的所見において顕微鏡下5視野平均血管数であるCapillary scoreにおいて移植群において新生血管の増加を認めた。またCapillary scoreを同視野内の横紋筋繊維数で除したCapillary Indexにおいても有意に移植群で大であった。また、電磁流量計によりアセチルコリンの血管拡張能を検討したところ、移植群にて血管拡張反応が増加している傾向を認め、血管内皮機能が改善されている可能性を示唆した。また、遺伝的動脈硬化モデルであるWHHLラビットを用い、血管内皮機能が傷害されたモデルにおいて、骨髄幹細胞移植による血管新生療法を施行し、血管新生が良好に発現するか否か、また発現された新生血管およびその末梢組織血管における血管内皮機能を検討している。正常血管内皮機能を持つと想定されるコントロールのラビットによるモデルと比し遺伝的高脂血症動物であるWHHLラビットは動脈硬化による内皮機能障害を呈していると考えられ、同実験モデルにおいてコントロールと同様の血管新生が期待できる。WHHLについて同様の検討を施行中である。さらに現在、Heme Oxygenase-1 (HO-1)による血管新生療法に対する影響を検討するため内皮HO-1遺伝子導入マウスを作成中である。
医薬品・健康食品相互作用の臨床的インパクト解明を目指したプロスペクティブ臨床試験

グレープフルーツジュース(GFJ)はカルシウム(Ca)拮抗薬の体内動態を変動させることが報告されている。本研究では、Ca拮抗薬服用中の高血圧患者を対象にGFJ併用による家庭血圧の変動について検討した。アムロジピン製剤またはニフェジピン製剤を服用中で血圧コントロール良好の高血圧患者を対象に、朝食後の服用時にミネラルウォーター(MW)あるいはGFJを2週間同時投与し、家庭血圧を記録した。試験は静岡県立総合病院倫理委員会の承認を得て行った。対象患者は女性5名であった。MW期では起床時の血圧は126/80 mmHgであったのに対し、GFJ期では126/82 mmHgと差異は認められなかった。以上の結果、GFJによる相互作用において家庭血圧の変動は小さいものと考えられた。本研究では、医薬品と健康食品や食品との相互作用の臨床的インパクトを明らかにすることを目的として、高血圧患者を対象としたランダム化、プロスペクティブ、クロスオーバー試験を行う。本研究では被検健康食品・食品として、まずグレープフルーツジュースを選択することとした。試験は1週間のwash-out期間を設定するクロスオーバー法で行い、降圧薬服用中で臨床症状の安定した患者を対象に、ランダムに被検食品およびプラセボを2週間投与する。なお降圧薬はアムロジピンおよびニフェジピンとし後発品も対象とすることとした。プラセボにはミネラルウォーターとする。試験期間中降圧薬の変更は行わないものとし、各投与期間の前後に家庭血圧およびトラフ血漿中濃度(1次エンドポイント)を測定する。なお現段階では少数の被検者を対象とするため、研究者中心で試験を運営し、その後試験が順調に進行するに従いCRCを導入することとした。本年度は、対象薬物であるカルシウム拮抗薬のLC/MSシステムによる血漿中濃度測定法を検討したところ、検量線の直線性および定量限界についてのバリデーションが得られ、測定法を確立できた。また被検者(患者)が正確に家庭で血圧測定を行うことが出来るように操作性の良い機器の選定と使用方法の説明を作成した。さらに臨床試験を円滑に行うために協力医療機関の状況の調査を行い、研究協力者と詳細について協議すると共に上記のように臨床試験プロトコールのブラッシュアップを行った。今後は各施設の倫理委員会の承認が得られた直後から、まず少数の患者を対象として試験を実施し、プロトコールの妥当性を検討する。降圧薬服用中で臨床症状の安定した患者を対象に、ランダムに被検食品およびプラセボを2週間投与する。本年度はまず各研究分担者の医療施設の実態を調査した。また各研究分担者と検討を行い、被検食品としてグレープフルーツジュースを、カルシウム拮抗薬として最も使用量が多いアムロジピンとカルシウム拮抗薬のプロトタイプであるニフェジピン(徐放錠)を選択することとした。また実際の臨床現場の実態からwash-out期間は2週間で設定した。また静岡県立総合病院については、まずボランティアを職員から募集することにした。その他の施設については、各分担医師が担当している患者を試験に組み入れることにした。今後は各施設の倫理委員会の承認が得られた直後から試験を実施する。血圧について患者が自ら記載するための日誌を作成した。さらに少数の健常人ボランティアを用いて、2週間の血圧測定を行い、日誌の記載について検討した。本年度は、臨床試験の本試験についてボランティア募集を2011年6月から行い、7月から8月中旬にかけて目標症例数(各薬物20例)の試験を行い、血漿中濃度の測定および結果の解析を行う予定である。【目的】近年、健康食品と医薬品を併用した場合の相互作用が問題となっている。グレープフルーツジュース(GFJ)は消化管におけるチトクロームP450(CYP)3A4を阻害し、カルシウム(Ca)拮抗薬の体内動態を変動させることが報告されている。しかし臨床現場における薬物治療では患者間の変動も大きいため、相互作用による薬物動態の変動が、実際に臨床症状にどれほどの影響を及すかについては明らかではない。【方法】アムロジピン製剤またはニフェジピン製剤を服用中で血圧コントロール良好の高血圧患者を対象としたクロスオーバー試験を行った。対象患者の治療薬物の変更を行わず、朝食後の服用時にミネラルウォーター(MW)あるいはGFJを2週間の同時摂取した。

試験期間中、起床時と就寝前の家庭血圧を記録した。また各期間の終了時における血漿中薬物濃度及び臨床検査値を測定した。なおwashout期間は2週間とした。試験は静岡県立総合病院倫理委員会の承認を得て行った。【結果・考察】対象患者は女性5名(年齢53[42-59]歳、中央値[範囲]、アムロジピン3例、ニフェジピン徐放錠2例)であった。試験期間中、臨床検査値に変動は認められなかった。MW期では起床時の最高および最低血圧はそれぞれ126[115-152]及び80[72-87]であったのに対し、GFJ期ではそれぞれ126[119-143]及び82[72-87]と明らかな差異は認められなかった。同様に就寝前の血圧値においてもGFJ投与による有意な変動は認めなかった。現在、血漿中薬物濃度を測定している。以上の結果、GFJによる相互作用において家庭血圧の変動は小さいものと考えられた。
医療英語学習支援型e-Learningシステムの開発・運用・評価

川崎学園内の3大学においてESP(English for Special Purposes)の考え方に基づいて「医学用語(英語)」と「医療英文」のe-learning用教材を自主制作し、学園内サーバを利用してイントラネットで運用した。「医学用語(英語)」コースは、2002年の運用開始から2007年現在まで933名の学生が利用している。「医療英文」コースは、公開から2年を経て114名の利用があった。これらの実践において経年的に集めた学習データの分析から、さらに効果的な運用方法を考案、試行している。主なLMS(学習管理システム)はInternet Navigwareである。「医学用語(英語)」コースについては授業に導入してブレンディッド・ラーニングとした。講義のみの授業形態のときに比べ、学習到達度の向上は明らかであった。また実践していく過程で、意識調査、医学用語の基礎知識テスト、コンピュタリテラシ測定、到達度テストなどを実施し、教材改善に役立てると同時に、e-learning導入においてのデータとして蓄積している。これらの分析結果から学習者特性を考慮に入れて、新たにLMSとしてMoodleを利用したe-learningを構築し、協調学習も導入した。当該科目におけるe-learningの可能性はより広がっている。「医療英文」コースはセルフラーニングとして提供した。「基本単語」、「文法20」、「長文読解」をESPの観点から整えた。音声付教材の「基本単語」は医療に特化しているため、他の語彙学習サイトとリンクさせることによって充実を図った。「文法20」、「長文読解」も素材となる英文はすべて医療系であり、主に4年制大学への編入学を目指す短大学生に利用された。まずこれまで運用してきた1科目2コースのe-Learningシステムを2科目10コースに増設するため、全体の構成を変更した。新規にサーバ2台と無停電電源装置を購入、既設のe-Learning用サーバをサブ・サーバとして、計4台を川崎学園情報システム室に設置し、一元管理する体制を整えた。新規サーバのうち1台には、平成14年以来開発、運用してきた「医学用語(英語)」教材から6コースを作って搭載した。また、もう1台は「医療英文」学習用としてInternet Navigwareをインストールし、18年度から順次学習コンテンツを載せる体制を整えた。これによって、イントラネットで川崎学園3大学をつなぐe-Learningシステムが完成した。これは、300人の学生が施設学科の枠を越えて同時にアクセスできる学習環境である。また、教材作成と学習履歴管理についても専用ソフトを複数用意して複数の教員による効率的な運用が可能となり、予定通りの学習支援システムが構築できた。現在18年度に搭載する新教材を準備中である。運用に関しては、17年度は「医学用語」の2コースを川崎医療短期大学放射線技術科、川崎医療福祉大学医療福祉経営学科と医療秘書学科の授業に、4コースを自主学習用に提供した。授業は、これまでの研究成果からブレンディッド・ラーニングの方法をとり、教科担当とコンピュータ操作担当の2人の教員による協力体制で進めていった。評価については、質問紙による意識調査、医学知識の測定、コンピュータリテラシ測定を実施し、学習到達度との関係を調べた。また、システム設計、教授法、学習ヘルプの評価を行った。その結果、ブレンディッド・ラーニングの効果が認められ、全体として教授法および教材改善の有効性が証明された(詳細は川崎医学会誌にて発表)。また、学生の学習経路や各ステップの所要時間などのデータについては現在解析中である。これによって、教材各部分の詳しい評価が行え、更なる改善が可能になると期待している。学習支援システムは順調に仕上がり、300人の学生が施設・学科の枠を越えて同時にアクセスできる学習環境が整った。

また、教材作成と学習履歴管理についても専用ソフトを複数用意し、複数の教員による効率的な運用が可能となった。環境の整備に伴って、大幅な教材の改変、および運用の拡大を進めた。「医学用語」については、学習経路、各ステップの所要時間の分析を元に見直しを行い、教材全体を改訂した。同時に、カラー図版や動画を加えて充実を図った。授業への導入については、前年度の川崎医療短期大学放射線技術科、川崎医療福祉大学医療福祉経営学科と医療秘書学科の授業の計3コースから、1コース(川崎医療福祉大学医療デザイン学科)増やし、計255名の学生に実施した。授業では、授業効果を考えてブレンディッド・ラーニングの方法をとり、教科担当とコンピュータ操作担当の2人の教員による協力体制で進めていった。評価については、引き続き質問紙による意識調査、医学知識の測定、コンピュータリテラシ測定を実施し、学習到達度との関係を調べた。また、システム設計、教授法、学習ヘルプの評価を行った。その結果、ブレンディッド・ラーニングの効果が認められ、全体として教授法および教材改善の有効性が証明された(詳細は川崎医学会誌にて発表)。また残りのコースは自主学習用に提供している。「医療英文」は、授業への導入ではなく、「セルフ・ラーニング支援」を目的としている。平成18年度は「基本単語」「文法20」「長文読解」の3コースの教材開発に取りかかり、年度内に一部運用を開始した。「文法20」は「英語」科目の単位未修得者のための補講教材として使用した。「長文読解」は編入学試験受験予定者50人あまりが利用した。「基本単語」については、平成19年度編入学希望者支援システム、およびリメディアル教材として運用の予定である。平成18年度は教材作成に重点をおいた。平成19年度からは、「医療英語学習支援e-Learningシステム」の全コースを完成、運用することになる。川崎学園内の3大学において「医学用語(英語)」と「医療英文」のe-learning用教材を自主制作しイントラネットで運用している。平成18年度の医療短期大学1学科、医療福祉大学3学科でのブレンディッド・ラーニング学習者データを解析した結果から2つの方向性を得た。まず、現在のプログラム学習型の教材(LMS:Internet Navigware)の効果を高めるために、システム全体を見直し、学習マニュアルを改訂し、講義用スライド教材に実写版や動画を導入するなどの改善を行う方向である。これに従ってe-learningと講義の両方を改良し、平成19年度前期に医療短期大学2学科、後期に医療福祉大学2学科の授業に導入した。その結果、医療の専門性が高い短期大学学生においては到達度、学習意欲の面で教材改善の成果が見られた。しかし、医療福祉大学の方では専門性の違いにより、モチベーションの低さと医学基礎知識の少なさがあり、現教材の限界も示されたため、新たなインストラクショナルデザインと新システム導入の必要性を認めた。
microRNAを標的とした非アルコール性脂肪肝炎に対する新規治療法の開発

肝硬変及び肝細胞癌の主要な原因の一つである非アルコール性脂肪肝炎(NASH)について、本研究では、特に、細胞間・臓器間情報伝達物質としての役割が注目されているmicroRNAに着目し、その作用機序と発現制御による肝炎症・肝線維化抑制効果を明らかにし、治療薬候補を見出だすことを目的とした。事前検討でNASHモデルマウスであるメチオニン・コリン欠乏食マウスの肝組織において、最も顕著な発現亢進を示したmiR-200bに注目し、以下の解析を行った。前年度までに、ヒト肝生検標本を用いた検討により、単純性脂肪肝患者と比較して、NASH患者、特に肝硬変に進行したNASH患者でmiR-200b発現が有意に亢進していることを確認し、NASH患者でもマウスと同様の変化が生じていることを明らかにした。また、NASHモデルマウスへのmiR-200b阻害剤投与により、肝逸脱酵素の低下、炎症関連遺伝子および線維化関連遺伝子の発現低下、線維化面積の減少が得られることを確認した。これにより、miR-200b阻害がNASHモデルマウスにおいて肝炎症及び肝線維化を抑制することを示した。最終年度では、上記マウス検体を用い、miR-200b阻害剤投与が肝内脂質量に影響しないことを確認した。また、マウス肝癌細胞株であるHepa1-6細胞へのmiR-200b過剰発現が、過酸化水素処理による細胞死を増強することを明らかにし、活性酸素への感受性亢進がmiR-200bの作用機序の一つである可能性を示した。以上より、microRNA-200bが肝細胞死や肝炎症・肝線維化の制御を介してNASH発症に関与していること、その阻害がNASH治療法となり得ることを明らかにした。本研究により、microRNA制御によるNASH治療という治療コンセプトが実証され、有効な治療法が確立していないNASHに新たな可能性を示すことができた。これまでの検討により、NASHモデルマウスであるメチオニン・コリン欠乏食マウスの肝組織において有意な発現変化を来すmicroRNAを複数個同定していた。これらのmicroRNAのうち、発現亢進が最も顕著であったmiR-200bに注目して以後の検討を行った。ヒト肝生検標本中のmicroRNAをリアルタイムPCR法で定量した結果、単純性脂肪肝患者と比較して、NASH患者、特に肝硬変に進行したNASH患者でmiR-200bの有意な発現亢進を認めた。そこで、miR-200bの発現亢進がNASH発症に関与しているか、また、miR-200bの制御がNASH新規治療となり得るかを検討するために、NASHモデルマウスにmiR-200b配列特異的阻害剤を4週間尾静脈投与し、肝炎症および肝線維化に対する影響を検討した。その結果、miR-200b阻害剤投与マウスにおいて、肝逸脱酵素の低下、炎症関連遺伝子発現の低下、線維化関連遺伝子発現の低下を認めた。また、病理組織学的検討でも、活性化マクロファージ数の減少、線維化面積の減少を認め、miR-200b阻害がNASHモデルにおいて肝炎症及び肝線維化を抑制する効果を有することが明らかとなった。さらに、ヒト肝癌細胞株であるHepG2細胞にmiR-200bを過剰発現させた結果、パルミチン酸刺激による炎症性サイトカインの産生亢進を認め、肝細胞での炎症性サイトカイン産生制御がmiR-200bの作用機序の一つである可能性が示された。当初の計画通り、事前検討でNASHモデルマウスの肝臓で有意な発現変化を示していたmicroRNAについて、特にmiR-200bに着目し、ヒト検体での発現変化を明らかとした。さらには、miR-200b阻害による肝炎症および肝線維化改善効果をマウスモデルで検討し、肝逸脱酵素の低下、活性化マクロファージの集簇抑制、肝線維化面積の減少を認めたことから、microRNAがNASHの発症に関与し、さらにはその制御がNASH治療法となり得る可能性が明らかとなり、本研究のコンセプトを実証できたものと考える。さらには、miR-200bの作用機序として、飽和脂肪酸刺激による肝細胞からの炎症性サイトカイン産生に着目し、miR-200b過剰発現系を用いて、miR-200bが炎症性サイトカイン産生亢進に作用することを示した。一方で、miR-200bが標的とする遺伝子については同定できていない。加えて、肝組織における炎症性サイトカインの産生源として肝細胞以外にマクロファージ等の炎症細胞が重要と考えられるが、肝細胞以外の細胞に対する効果は検討できていない。また、肝線維化に重要である肝星細胞への影響についても検討の必要がある。以上のようにmicroRNAの作用機序については実験データが不足しているものの、複数の候補microRNAからNASH発症に重要なmicroRNAを明らかにし、治療標的としての可能性を示すことができており、本研究は概ね予定通り進行しているものと考える。