hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Snake photonによる生体透視イメージングの実現と応用

生体の実用的な光透視実現のためには、光散乱の問題の解決が必要である。未知の点の多いsnake photonの特性を調べて生体透視へ応用することをめざし、理論的・実験的研究を行った。その結果、次の成果が得られた。イメージングに必要なsnake photonの特性を明らかにした。Snake photonの効率的な検出法を新たに考案した。実験システムを開発し、生体模擬ファントムおよび生体試料を用いたイメージングを行って、開発手法の有効性および有用性を実証した。生体組織の強い前方散乱性から、前方散乱を繰り返しつつ入射光軸に沿って生体組織を透過してくる成分(snake photon)が考えられる。本研究は、未知の点の多いsnake photonに対し、その基礎的な特性を明らかにするとともに、生体機能透視イメージングへの応用ひいては光CT実現の可能性を拓くことを目的とする。当初の計画通り本年度は、次のように主としてイメージングのためのsnake photon基礎特性の解析を行った。1.理論的解析:光の波動伝搬特性を含むことができるよう改良した拡散近似および微小角近似を輸送方程式に適用して、snake photonの特性を理論的に解析した。とくに生体内部の吸光度分布イメージングを具体的対象とし、不均一吸光分布を有する高濃度散乱体におけるsnake photonの挙動の理論的解析を行った。2.シミュレーション解析:上記理論解析の結果をもとに、散乱体内光伝搬のシミュレーション解析を行った。シミュレーションはモンテカルロ法を基本とし、まず理論解析の結果の妥当性を検証した。次に生体透視イメージングにおける種々検出条件を設定して、snake photonの検出レベル、SN比を解析し、いくつかの実用的最適条件を求めた。3.実験的解析:上記シミュレーションによりいくつかに絞られた条件に対し、生体に近い不均一散乱体溶液を用いてsnake photonの実験的解析を行った。4.Snake photon検出法の開発:上記1-3項の結果をもとに、生体に適用可能なsnake photonの選択的検出法を開発した。本年度は、前年度のsnake photon特性解析およびsnake photon検出法開発の成果を受け,それらを確認する実験システムの試作設計ならびにイメージングシステム基礎部分の開発を行った。具体的成果は次のとおりである.1.シミュレーションによる実験システムの設計初年度開発したシミュレーションアルゴリズムを用い、初年度の実験結果をもとに、生体透過光中のsnake photon検出装置の装置パラメータの最適化を図った。初年度開発したsnake photonの効率的検出手法を具現する検出装置を開発した。3.モデルファントムの開発開発した手法や装置の有効性を調べるためには、内部構造の既知なファントムが必要となる。生体類似の光学パラメータを持ち、生体内生理状態変化に対応する吸収係数変化を模擬し得るモデルファントムを開発した。上記で開発した装置とモデルファントムを用いてsnake photon検出実験を行い,初年度の特性解析の結果の妥当性および開発したsnake photon検出法の有効性を検証した.5.イメージングシステム基礎部分の開発シミュレーションにより最適化を図ったシステムの基礎部分を,実際に設計・試作した.生体組織の強い前方散乱性から、前方散乱を繰り返しつつ入射光軸に沿って生体組織を透過してくる成分(snake photon)が考えられる。最終年度である本年度は、これまで行ってきた基礎実験やシステム各部開発等の結果を元に、計測システム入の統合、動物実験や人体への適用等を行った。1.計測システムへの統合:前年度までに開発したハードウェアとソフトウェアを合わせ、計測システムとして統合した。2.ファントムイメージング:前年度開発したモデルファントムを用い、透視イメージングおよびCTイメージングを行った。内部構造既知のイメージング結果より、開発したシステムの基本性能を明らかにするとともに、必要に応じ改良を加えた。3.動物実験:トリササミ肉、牛肉などの肉片を用い、イメージング実験を行った。その結果、厚さ15-40mmの生体組織における血管像のイメージングを行い得ることを実証した。4.人体光透視の試み:指や手掌部などの静脈像を対象に、snake photonによる透視イメージングのヒトへの適用を試みた。その結果、従来極めて困難とされてきた体内血管も、ほぼ良好なコントラストでとらえ得ることが明らかとなった。
ヒトの体位変換時の血圧調節反応に及ぼす加齢の影響に関する研究

本研究では、ヒトの体位変換時の血圧調節反応に及ぼす加齢の影響を調べるために、60歳代と20歳代の正常血圧を有する健康男性を対象に研究を行った。まず、13年度は、体位変換を模した中心血液量減少負荷として下半身に陰圧を段階的に負荷し、その際の動脈圧反射機能をシークエンス法により調べ、以下の結果を得た。1.安静時の動脈圧変化(mmHg)に対するRR間隔の変化(ms)は、若年者より高齢者で有意に低下していた。2.段階的に下半身陰圧負荷を漸増したとき、若年者では動脈圧反射機能が負荷に応じて低下したが、高齢者では低値のまま変化しなかった。以上の結果から高齢者では動脈圧反射機能は若年者に比べて低下しており、中心血液量減少時の圧反射機能の変化が高齢者では見られないことが判明した。さらにこの原因を調べるために、14年度は、動脈圧変化の入力部のひとつである頚動脈洞近辺の加齢に伴う伸展性の変化が、圧反射の応答を変化させていると仮定して、頚動脈伸展性を超音波診断装置により、圧反射機能を薬理学的に評価し、両者の関連を調べた。1.動脈の中内膜肥厚は高齢者のほうが有意に厚く、頚動脈圧と心周期に伴う径の変化から算出した頚動脈コンプライアンスは高齢者のほうが有意に低かった。また両者の間に正の相関関係が認められた。2.昇圧剤および降圧剤静脈内投与時の一過性の動脈圧変化(mmHg)に対するRR間隔の変化(ms)は、昇圧時も降圧時も若年者に比較して高齢者の方が減弱していた。3.頚動脈のコンプライアンスと心拍の圧反射機能との間には正の相関関係が認められた。以上の結果から体位変換を模した中心血液量減少時に高齢者において心拍の圧反射応答が低下したままである原因のひとつとして、高齢者では頚動脈壁の伸展性が低下していることが、頚動脈における圧変化の心臓血管運動中枢への入力を減退させる為に起きるという可能性が示唆された。本研究では、立位を模した中心血液量減少時に加齢で低下した動脈圧反射機能が高齢者でどのように反応するか調べ、さらに加齢に伴う動脈圧反射感受性の低下と頚動脈の伸展性の低下との関連を調べる。今年度の研究の目的は、60代の高齢者と20代の若年者を対象に、立位を模した中心血液量減少を下半身陰圧負荷により段階的に起こし(0mmHgから-10mmHgずつ3分毎に-60mmHgまで負荷を漸増)、このときの心拍の動脈圧反射機能をシークエンス法により評価して両グループを比較することであった。今年度の結果は次の通りである。1)安静時の動脈圧(mmHg)の変化に対するRR間隔(ms)の変化は、若年者27.6土6.0ms・mmHg^<-1>に対して高齢者は7.6±2.2ms・mmHg^<-1>であった。2)段階的に下半身陰圧負荷を漸増したとき、若年者では動脈圧反射機能が段階的に低下したが高齢者では低値のまま変化しなかった。3)これら動脈圧反射機能の両グループ間の差は、下半身陰圧負荷を漸増するにつれ小さくなり-40mmHg以上では差が無くなった。

以上の結果から、高齢者ではシークエンス法で評価した動脈圧反射感受性は若年者に比べ低下しており、さらに若年者にみられる中心血液量減少時の圧反射の変化が高齢者ではみられないことが判明した。本研究では、立位を模した中心血液量減少時に、加齢で低下した動脈圧反射機能が高齢者でどのように反応するか調べ、さらに加齢に伴う動脈圧反射感受性の低下と頚動脈の伸展性の低下との関連を調べた。今年度の研究の目的は、加齢に伴う動脈圧反射感受性の低下と頚動脈の伸展性の低下との関連を調べることであり、当初中心血液量減少時の圧反射応答により検討する予定であったが、昇圧刺激時をも網羅するために、昇圧および降圧剤を急速静脈内投与したときの圧反射調節と頚動脈の伸展性とを評価し両者の関連を検討した。健康な60歳以上の高齢者と20歳前後の若年者を対象に、超音波エコーで頚動脈中内膜肥厚を評価した。圧反射機能評価のための血圧は、頚動脈から得た圧波形から推定して用いた。今年度の結果は次の通りである。1)頚動脈の中内膜肥厚は高齢者のほうが有意に厚かった(高齢者0.69±0.02、若年者0.35±0.02mm、p<0.05)。2)頚動脈圧と心周期に伴う径の変化から算出した頚動脈コンプライアンスは高齢者のほうが有意に低かった(高齢者0.06±0.01mm^2・mm Hg^<-1>、若年者0.14±0.01mm^2・mm Hg^<-1>、p<0.05)。3)昇圧剤および降圧剤静脈内投与時の動脈圧(mmHg)の変化に対するRR間隔(ms)変化(心拍の圧反射調節)は、若年者昇圧時15.0±2.3ms・mm Hg^<-1>、降圧時7.2±0.8 ms・mm Hg^<-1>に対して高齢者は昇圧時3.7±0.4 ms・mmHg^<-1>、降圧時3.2±0.4ms・mmHg^<-1>であり、いずれも高齢者の方が有意に減弱していた。4)1)の中内膜肥厚や2)の頚動脈コンプライアンスと3)の心拍の圧反射調節との間には正の相関関係歩認められた(p<0.05)。以上の結果から高齢者の心拍の圧反射応答が低下する原因として、高齢者では頚動脈壁の伸展性が低下していることが、頚動脈における収縮期血圧変化の心臓血管運動中枢への入力を減退させる為に起きるという可能性が示唆された。
医療ARシステム高度化のための手術室および臓器を対象とした3D位置検出法

平成30年度は、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法と非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法のアルゴリズムの実装を見据えた具体化を実施した。手術室内をカメラで撮影した画像には、建物、天井、壁に固定された機器など位置不変な特徴量(不動特徴点と呼ぶ)に加え、医師や看護師、移動可能な機器など、位置が変わる特徴量(動特徴点)が多く出現する。そこで、全体の3Dマップをリアルタイムに更新、各特徴点には、時間的安定性および位置的安定性の2つの属性を持たせ、この属性もリアルタイムで更新、2つの属性を考慮に入れた3D位置検出処理などにより、動的環境対応3Dマッチング法、精度推定・保証、全周カメラ対応のアルゴリズムの実装を見据えた具体化を行った。臓器の場合、全体3Dマップを構成した時点と、微小な3Dマップ撮影時点では、臓器の形が変わっており、従来手法での特徴点間の距離、角度など絶対値に依存したマッチングでは対応できなかった。そこで、絶対値ではなく、相対値、順序値、トポロジーを表す値、特徴点付近のテクスチャ、色合いなどのデータなどにより、非剛体対応可能な特徴量、非剛体精度推定・保証を行うアルゴリズムの具体化を進め実装を行った。また、上記で実現する3D位置検出アルゴリズムを用いて、手術室内利用可能な医療ARシステムを実現し実際の手術室での試用実験を行うための、手術室用医療ARシステムの実現に必要となるHMDや画像処理装置などの要求スペックを分析し、ハードウエアなどのシステム設計を行った。以上の平成30年度の実施事項により、平成31年度に行う実施事項の準備が完了した。「研究実績の概要」に記載したように、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法と非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法のアルゴリズムの実装を見据えた具体化をおおむね計画通り実施できた。平成31年度の実施事項へフェーズを進めることが可能となった。平成31年度は、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法に関して、視覚情報による位置検出の統計的な誤差分布解析を行い、それを補完する磁気等を用いた手法について検討を行う。非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法に関しては、具体化されたアルゴリズムを用いて、非剛体精度推定のシミュレーションによる検証、誤差分布解析、それを補完するアルゴリズムの検討を行う。また、上記2つの3D位置検出アルゴリズムを用いて、手術室内利用可能な医療ARシステムを実現し実際の手術室での使用実験を行うための、手術室用医療ARシステムの実現が目標である。平成31年度は、Society5.0、超スマート社会の構成要素として本システムを実現するために、多数の手術室間の連携を可能とすることを目的とし、各機能をWEB-APIベースで公開・連携できる新たな仕組みの設計を行う。平成29年度は、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法と非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法の設計を実施した。そこで、全体の3Dマップをリアルタイムに更新、各特徴点には、時間的安定性および位置的安定性の2つの属性を持たせ、この属性もリアルタイムで更新、2つの属性を考慮に入れた3D位置検出処理などにより、動的特徴量に対応する基本方式を設計した。臓器の場合、データは、例えば食道や胃の場合は、カメラ画像が得られ、UbiC3Dの方法で、特徴点の3Dマップが得られる。これに加え、MRIデータから直接3Dマップが得られる場合、超音波エコー画像を処理して得られる場合もある。いずれにおいても、全体3Dマップを構成した時点と、微小な3Dマップ撮影時点では、臓器の形が変わっており、従来手法での特徴点間の距離、角度など絶対値に依存したマッチングでは対応できなかった。そこで、絶対値ではなく、相対値、順序値、トポロジーを表す値、特徴点付近のテクスチャ、色合いなどのデータなどにより、非剛体的な特徴量に対応する基本方式を設計した。また、絶対値でなく、相対値、順序値、トポロジー、テクスチャ、色合いを用いた場合の精度推定モデルを作成した。許容する非剛体性の程度を大きくすれば、精度が落ちることが予想されるが、テクスチャ、色合い情報の活用でどの程度、精度の低下が抑えられるかを検証した。以上の平成29年度の実施事項により、平成30年度に行う実施事項の準備が完了した。「研究実績の概要」に記載したように、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法と非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法の設計をおおむね計画通り実施できた。平成30年度の実施事項へフェーズを進めることが可能となった。

そこで、全体の3Dマップをリアルタイムに更新、各特徴点には、時間的安定性および位置的安定性の2つの属性を持たせ、この属性もリアルタイムで更新、2つの属性を考慮に入れた3D位置検出処理などにより、動的環境対応3Dマッチング法、精度推定・保証、全周カメラ対応のアルゴリズムの実装を見据えた具体化を行った。臓器の場合、全体3Dマップを構成した時点と、微小な3Dマップ撮影時点では、臓器の形が変わっており、従来手法での特徴点間の距離、角度など絶対値に依存したマッチングでは対応できなかった。そこで、絶対値ではなく、相対値、順序値、トポロジーを表す値、特徴点付近のテクスチャ、色合いなどのデータなどにより、非剛体対応可能な特徴量、非剛体精度推定・保証を行うアルゴリズムの具体化を進め実装を行った。また、上記で実現する3D位置検出アルゴリズムを用いて、手術室内利用可能な医療ARシステムを実現し実際の手術室での試用実験を行うための、手術室用医療ARシステムの実現に必要となるHMDや画像処理装置などの要求スペックを分析し、ハードウエアなどのシステム設計を行った。以上の平成30年度の実施事項により、平成31年度に行う実施事項の準備が完了した。「研究実績の概要」に記載したように、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法と非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法のアルゴリズムの実装を見据えた具体化をおおむね計画通り実施できた。平成31年度の実施事項へフェーズを進めることが可能となった。平成30年度は、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法と非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法のアルゴリズムの具体化を進め実装する。また、上記2つの3D位置検出アルゴリズムを用いて、手術室内利用可能な医療ARシステムを実現し実際の手術室での使用実験を行うための、手術室用医療ARシステムの実現が目標である。平成30年度は、HMDや画像処理装置などの要求スペックを分析し、ハードウェアなどのシステム設計を行う。平成31年度は、動的環境である手術室に対応可能な3D位置検出方法に関して、視覚情報による位置検出の統計的な誤差分布解析を行い、それを補完する磁気等を用いた手法について検討を行う。非剛体的な臓器に対応可能な3D位置検出方法に関しては、具体化されたアルゴリズムを用いて、非剛体精度推定のシミュレーションによる検証、誤差分布解析、それを補完するアルゴリズムの検討を行う。平成31年度は、Society5.0、超スマート社会の構成要素として本システムを実現するために、多数の手術室間の連携を可能とすることを目的とし、各機能をWEB-APIベースで公開・連携できる新たな仕組みの設計を行う。
ヒト肺癌培養細胞におけるプラチナ誘導体のDNA損傷修復機構に関する研究

1)シスプラチン感受性細胞株とその耐性株におけるDNA Intrastrand Cross-link形成量の定量あらかじめ[^<14>C]thymidineでラベルした肺癌培養細胞PC-9ならびにそのシスプラチン耐性株PC-9/CDDP各々10^7個と[^3H]cis-dichloro(ethylenediammine)platinum(II)(cis-DEP、比活性16Ci/mmole、シスプラチンと同じ細胞内動態ならびに感受性プロフィールを持つ)を625nM(non-toxic dose)の濃度で培養液中にて6時間接触させ(TO)、その後cis-DEPを含まない培養液中で6時間(T6)、24時間(T24)培養した。各時点で細胞を回収しDNAを抽出、P1ヌクレアーゼとアルカリホスファターゼ処理を行なったのち、ラジオ液クロを用いてcis-DEP-GG adductの定量を行なった。耐性株においてTOでのadduct量は親株の約50%に減少していたが、T6,T24におけるadduct量は親株、耐性株ともTOにおける各々のadduct量の70%前後であった。2)シスプラチン感受性細胞株とその耐性株における除去修復能の検討シスプラチン2.4muMであらかじめ処理したプラスミドpAT153のDNA(約3.7Kb)200ngとintactなFromIプラスミドpBR322 DNA(約4.4Kb)200ngを基質としてWoodらの無細胞除去修復再現系(Cell,53:97-106,1988)を申請者が改変した方法を用い、対数増殖期にあるPC-9もしくはPC-9/CDDPより得たWhole Cell Extractを添加することで除去修復反応を30度3時間進めた。反応液からフェノール・クロロホルム処理でDNAを抽出、EcoRIでプラスミドDNAをlinearize後、1%アガロースゲル内で定電圧60V10時間の泳動を行ない、ゲルを乾燥、オートラジオグラフィーをとりデンシトグラムにて検討した。親株、耐性株いずれにおいても除去修復は生じていたが、pBR322に比較したp153のバンドの濃さの程度に耐性株、感受性株間で差をみとめなかった。以上1)と2)により本研究で用いたシスプラチン耐性培養細胞株とその親株のDNA修復能には大きな相違は認められないと考えられた。
RFデザインエンジニア育成プログラムの開発

RFデザインエンジニア育成プログラム開発の一環として以下の成果が得られた。(1)導波管リアクタンス素子の設計・製作と測定について検討した。容量性窓は誘導性窓よりも2倍の精度が要求されることが分かった。(2)マイクロストリップλ/4基本回路製作に関する実験プログラムを開発した。初学者向けの設計理論から製作上の注意点を明確にした。(3)マイクロストリップ指数テーパーインピーダンス変換器の設計・製作における誤差原因を解決した。測定器のダイナミックレンジが重要であることが分かった。(4)2次元FDTD法に着目し、各種アンテナの近傍電磁界分布を計算して視覚化するためのCAE教育プログラムを開発した。1.RFデザインエンジニア育成プログラム開発の一環として、導波管素子に関する学生実験導入を検討している。準備段階としてまず、基本的なL, C導波管素子をそれぞれ1種類ずつ製作し、理論計算値と測定値を比較したところ、3つのデータは比較的良好に一致した。今後は複数のサンプルを製作して誤差原因を詳細に検討し、学生実験に展開する予定である。(発表[1])また、本校通信ネットワーク工学科5年の専門実験において実施している高周波インピーダンス測定において、実験グループをサブグループ化し、従来の測定に加えて、(1)エクセルによる理論計算、(2)Gnuplotシミュレーションを新たにローテーションに取り入れた。この結果、理論から測定に至る一連のプロセスについて学生理解を助けるプログラムを作ることができた。今後は学生アンケートを取り、導入効果をより詳細に検討する予定である。(発表[2])2.RFデザインエンジニア育成プログラム開発の一環として、マイクロストリップ線路に関する学生実験導入を検討している。韓国Man&tel社製の実験キットを模範とし、理論計算および製作が比較的容易なサンプルとして、まずテーパー線路インピーダンス変換器に着目して,理論計算,HFSS解析,測定を比較したところ、3つの結果は良好に一致した。(発表[3])3.広帯域アンテナ給電線路設計のために、上記テーパー線路インピーダンス変換器に着目し、FR-4基板による製作を行い、理論計算およびHFSS解析、測定の3点から比較検討を行った。測定値は大きなズレが生じ、設計条件に原因があると推測した。今後は、製作・測定条件を見直した上で再製作・測定を行う予定である。(発表[4])RFデザインエンジニア育成プログラム開発として、(1)導波管回路素子の製作、(2)マイクロストリップ線路を用いた整合回路の設計、(3)マイクロストリップ線路を用いたフィルタ回路の設計の3つについて研究を並列進行した。以下、それぞれのテーマに分けて研究実績を説明する。(1)導波管回路素子の製作については、学生実験導入のための実験標準として、基本的なL, C導波管素子をそれぞれ6種類ずつ合計12個を製作し、理論計算値と測定値を比較したところ良好に一致した。この成果を国際会議1件、技術研究報告1件、支部大会1件で発表した。(2)マイクロストリップ線路を用いた整合回路の設計については、韓国Man&tel社製の実験キットを参考にして、理論計算と製作評価が比較的容易なサンプルとして、テーパー線路インピーダンス変換器に着目し、理論計算・電磁界シミュレーション・測定を比較したところ、測定値との差は模範モデルの製作不良と測定値のばらつきに原因があることが分かった。この成果を国際会議1件、技術研究報告1件、高専シンポジウム1件、電気関係支部大会1件で発表した。(3)マイクロストリップ線路を用いたフィルタ回路の設計については、理論計算と製作評価が容易な基本モデルとして、FR-4基板によるλ/4MSLスタブに着目し、理論計算・電磁界シミュレーション・測定を比較したところ、基板の誘電率に損失を考慮すると良好に一致することを確認した。この成果を技術研究報告1件、総合大会1件で発表し、さらに現在論文誌へ投稿中である。これまでの取り組みに対する研究成果は着実に出ているが、その成果が論文誌として採録され、広く客観的な成果として認められる段階に達していない。今年度は成果を着実にまとめて整理し、論文誌としてまとめることに注力する必要がある。1.RFデザインエンジニア育成プログラム開発として、導波管リアクタンス素子の設計・製作と測定に関する学生実験の導入について検討した。キャパシタンス製作はリアクタンス製作よりも2倍の精度が要求されることが分かり、研究成果が英文論文IEICE Electronics Express, Vol.14 (2017), No.7, pp.20160916に掲載された。2.マイクロストリップλ/4基本回路製作に関する実験プログラムを開発した。RFデザイン初学者向けの設計理論から製作上における誤差原因の検討までの研究成果が、電子情報通信学会論文誌C, Vol.J99-C, No.12, Page.646-650 (2016)に掲載された。3.マイクロストリップ広帯域整合線路設計のために、指数関数テーパーインピーダンス変換器に着目し、学生実験導入のために必須であった誤差原因に関する課題を解決した。この研究では、製作誤差の問題だでけでなく、測定器のダイナミックレンジにも言及する必要があることが分かった。得られた研究成果を電子情報通信学会技術研究報告, MW2016-145, pp.73-78 (2016)で報告した。(1)導波管

リアクタンス素子の設計・製作と測定について検討した。容量性窓は誘導性窓よりも2倍の精度が要求されることが分かった。(2)マイクロストリップλ/4基本回路製作に関する実験プログラムを開発した。初学者向けの設計理論から製作上の注意点を明確にした。(3)マイクロストリップ指数テーパーインピーダンス変換器の設計・製作における誤差原因を解決した。測定器のダイナミックレンジが重要であることが分かった。(4)2次元FDTD法に着目し、各種アンテナの近傍電磁界分布を計算して視覚化するためのCAE教育プログラムを開発した。RFデザインエンジニアを養成するための実験プログラムとして,1.導波管リアクタンス素子の製作による高周波インピーダンス測定、2.マイクロストリップライン回路の製作評価、3.高周波アンテナの製作評価の3テーマについて検討している。このうち、1.では、基本素子の評価を完了し、日本工学教育協会年次大会にて成果を発表した。また、2.では、テーパー線路インピーダンス変換器の評価を完了し、電気関係学会四国支部連合大会にて成果を発表した。なお、3.は今年度の予算にて新たな模範モデルを購入して、解析評価を開始する予定である。さらに、これらに共通した実験プログラムの進め方として、従来の測定に加えて、理論解析とシミュレーションを実験プログラムに導入する手法を提案し、電子情報通信学会技術研究報告にて発表を行った。(1)導波管回路素子の製作については、製作誤差による測定値のばらつきを定量的に評価し、電磁界シミュレータを導入した学生実験に展開する予定である。そして、本研究成果を論文誌に投稿する予定である。(2)マイクロストリップ線路を用いた整合回路の設計については、製作ばらつきによる誤差を定量的に評価検討する予定である。(3)マイクロストリップ線路を用いたフィルタ回路の設計については、エッチング条件の違いによる信号導線の導電率の変化を詳細に検討する予定である。(4)最終年度に取り組む予定となっているマイクロストリップアンテナの製作評価実験プログラムの開発に取り組む予定である。電磁波工学3.高周波アンテナの製作評価プログラムの開発に着手するために、まず、模範となる新たな実験キットを購入し、1.導波管リアクタンス素子の製作評価プログラム、2.マイクロストリップライン回路の製作評価プログラムと同様に、基本モデルを選定して解析評価を行う予定である。また、本プログラムの導入効果を客観的に観察するため、現行の学生実験に本プログラムを試験的に適用した際の学生アンケートを取り、学生の視点からプログラムの改善フィードバックをかける予定である。
－１リボソーマルフレームシフトによる細胞内タンパク質の輸送・局在制御

本研究の目的は,「小分子に誘起されるー1リボソーマルフレームシフトにより,細胞内でタンパク質の輸送・局在を可逆的にコントロールする」ことである。平成30年度は以下の2つの項目について研究を進めた。研究計画(2)翻訳ー1フレームシフト効率を最大化する配列・リガンド構造を探索する:前年度までに,種々のNCT誘起型Simian retrovirus-1シュードノット(SRV-1-PK)のデザイン・in vitro合成を行い,それらの二次構造がNCT誘導体でどのように変化するかをゲルシフトアッセイにより調べた。ゲルシフトアッセイにより,NCT誘導体の結合により2次構造変化が示唆されたSRV-1-PK変異体を,二種類のルシフェラーゼ配列の間に挿入したレポーターコンストラクトを作製した。これを鋳型としてNCT誘導体の有無でin vitro翻訳反応を行い,NCT誘導体の翻訳ー1フレームシフトへの効果をデュアルルシフェラーゼアッセイにより評価した。その結果,NCT誘導体の添加に伴い翻訳ー1フレームシフト効率の低下が観察され,期待した二次構造を形成していないことが示唆された。研究計画(3)細胞内翻訳ー1フレームシフトによりシグナルペプチドの付加を制御する:前年度までに,NCT誘起型MMTVシュードノット配列の下流に読み枠の異なる3種類エピトープタグ配列を導入し,NCT誘導体添加で変化した翻訳産物の同定を行った。その結果を受け,GFP配列と細胞膜移行シグナルであるK-RasのCaaXモチーフの間にNCT誘起型MMTVシュードノット配列を導入したレポーターコンストラクトを作製し,NCT誘導体による細胞膜への移行を評価した。その結果,NCT誘導体の有無によるGFPの細胞内局在変化は明確には観察されなかった。これは,フレームシフト効率がGFPの細胞膜への移行を観測できるほど高くないことが理由であると考えられ,NCT誘起型MMTVシュードノット配列のさらなる最適化と検出感度の向上が期待された。本研究の目的を達成するために,平成27年度は以下の2つの項目に分けて研究を進めた。1. NCT誘導体で翻訳ー1フレームシフトを誘起する:NCT誘導体によるシュードノット形成の誘起が,翻訳ー1フレームシフトを引き起こすかどうかをレポーターアッセイにより評価した。2種類のレポーター遺伝子(Fluc, Rluc)の間に,mouse mammary tumor virus (MMTV)のシュードノットをNCT誘起型に改変した配列を挿入したRNAを作製した。これを鋳型としてin vitro翻訳反応を行い,Fluc・Rlucの活性を測定した。その結果,翻訳ー1フレームシフトが起こった時のみに合成されるFlucの活性が,NCT誘導体の存在下で確認された。これは,NCT誘導体がmRNA上にシュードノット構造を誘起し,フレームシフトを引き起こした可能性を示唆している。4種類のNCT誘導体(NCT5, 6, 7, 8)の中では,NCT8が最も効果的に翻訳ー1フレームシフトを誘起することが分かった。2)翻訳ー1フレームシフト効率を最大化する配列・リガンド構造を探索する:NCT誘導体によるフレームシフト効率の最大化を目指し,RNA配列の検討を行った。Infectious bronchitis virus (IBV)のmRNA上に存在するシュードノットは,高効率で翻訳ー1フレームシフトを起こすことが知られている。そこでIBVのシュードノットをNCT誘起型に配列改変し,NCT誘導体による翻訳ー1フレームシフト誘起が可能かどうか確認した。しかし,ゲルシフトアッセイ,レポーターアッセイともにNCT誘導体による翻訳ー1フレームシフト誘起は確認されなかった。1. NCT誘導体で翻訳ー1フレームシフトを誘起する:おおむね順調に進展している。当初の予想通り,NCT誘導体によるシュードノット形成の誘起が,翻訳ー1フレームシフトを引き起こすことが,レポーターアッセイにより確認された。同様の現象は,ウエスタンブロッティングによっても確認されており,NCT誘導体の濃度依存的に翻訳ー1フレームシフト効率が上昇することも確認されている。2)翻訳ー1フレームシフト効率を最大化する配列・リガンド構造を探索する:やや遅れいている。NCT誘導体によるフレームシフト効率の最大化を目指し,RNA配列の検討を行った。これまでに用いていたMMTVのシュードノットに加え,IBVのシュードノットをNCT誘起型に改変した配列を用いてゲルシフトアッセイ,レポーターアッセイを行った。しかし,NCT誘導体による翻訳ー1フレームシフト誘起は確認されなかった。最適なRNA配列を見出すために配列のさらなる検討が必要である。平成28年度は以下の2つの項目に分けて研究を進めた。研究計画(2).翻訳ー1フレームシフト効率を最大化する配列・リガンド構造を探索する:前年度までに,NCT誘起型のシュードノット配列として,mouse mammary tumor virus(MMTV)のシュードノットを改変した配列を用い, NCT誘導体存在下で翻訳ー1フレームシフトが引き起こされることを明らかにしている。しかし,フレームシフトの効率が20%程度と低く,効率の向上が望まれた。

NCT誘導体によるフレームシフト効率の最大化を目指し,Infectious bronchitis virus(IBV)のシュードノットをNCT誘起型に配列改変し,それを導入したRNAを作製して同様の実験を行ったが, NCT誘導体によるフレームシフト誘起は確認されなかった。そこで,同じくフレームシフトを引き起こすことが知られているSimian retrovirus(SRV)のシュードノットを,NCT誘導型に改変したものを用いた。現在までに,NCT誘起型SRVシュードノット配列が,NCT誘導体によりその二次構造が変化することをゲルシフトアッセイにより確認している。研究計画(3).細胞内翻訳ー1フレームシフトによりシグナルペプチドの付加を制御する:これまでに,in vitro翻訳反応において,NCT誘導体がmRNA上にシュードノット構造を誘起し,翻訳ー1フレームシフトを引き起こすことを明らかにした。そこで,同様の現象が細胞内でも起こるかどうかを調べるために,デュアルルシフェラーゼレポーター(Rluc, Fluc),デュアル蛍光タンパク質レポーター(mCherry, EmGFP)アッセイを行った。研究計画(2).翻訳ー1フレームシフト効率を最大化する配列・リガンド構造を探索する:おおむね順調に進展している。NCT誘導体によるフレームシフト効率の最大化を目指し,RNA配列の検討を行った。MMTVのシュードノットに加え,IBVおよびSRVのシュードノットをNCT誘起型に改変した配列を用いてゲルシフトアッセイ,レポーターアッセイを行った。NCT誘起型IBVシュードノット配列を用いた場合には,NCT誘導体による翻訳ー1フレームシフト誘起は確認されなかった。しかし新たに作製したNCT誘起型SRVシュードノット配列では,NCT誘導体添加による二次構造変化がゲルシフトアッセイにより観察された。今後は,デュアルルシフェラーゼレポーターアッセイおよびウエスタンブロッティングにより,NCT誘起型SRVシュードノットのフレームシフト誘導効率の算出を行い,最適な配列の探索する。研究計画(3).細胞内翻訳ー1フレームシフトによりシグナルペプチドの付加を制御する: NCT誘導体による翻訳ー1フレームシフトが細胞内でも起こるかどうかを調べるために,デュアルルシフェラーゼレポーター(Rluc, Fluc),デュアル蛍光タンパク質レポーター(mCherry, EmGFP)アッセイを行った。NCT誘起型MMTVシュードノットを2つのレポーター遺伝子の間に挿入したレポータープラスミドを作製し,HeLa細胞に導入した。
男女平等社会実現を促す文化活動のコーディネーターの力量に関する研究

本研究の目的は、フェミニズム・アートのギャラリーが出版する記録を分析し、ギャラリーの組織運営と実務を行うコーディネーターたちに求められている力量を当事者の言葉により明らかにし、男女平等と多様性の視点から文化活動を組織運営するコーディネーターの社会的意義について理論的根拠を提供することであった。本研究で明らかになったコーディネーターに求められる力量とは、第一にアートにおける性差別構造を分析する力、第二に女性たちやマイノリティの創作活動そのものに内在する創造性を引き出す力、第三に先の2点のふまえながら作品展やイベントをコーディネートする力、第四にコミュニティの組織学習をコーディネートする力である。本研究の目的は、カナダ・ケベック州におけるフェミニズム・アートのギャラリーのコーディネーターに着目し、男女平等の視点からの文化活動の展開を促すことに求められる力量を明らかにすることである。今年度の研究目的は、事前調査として、1ケベック州における文化活動のコーディネーターの養成と研修に関する状況の把握、2ケベック州のフェミニズム・アートのギャラリー、「ラサントラル/ギャルリー・パワーハウス」についての事前調査を予定していた。そして、本調査として、現地に行き、ラサントラルのコーディネーター、運営に関わるメンバーたちへのインタビュー調査を予定していた。今年度の研究実績としては、以下のものがある。1ケベック州のアーティスト・ラン・センターのスタッフの教育を担う「ケベック州アーティスト・ラン・センター協会」が出版するギャラリーのコーディネーターに向けた、組織作り、運営のためのマニュアル、辞書を購入し検討した。2フェミニズム・アートの周辺の実践を調査し、女性たちの文化活動のコーディネートする成人教育実践者たちの力量について検討した。その成果については、「ケベック研究」(第7号)、「社会教育学研究」(第51巻2号)にまとめた。3申請者が、これまでに入手したラサントラルの資料(設立時の手書きの議事録、設立当初の文書、ニュースレーター等)を電子化し、整理した。4これらに加えて、申請者が既に研究を進めてきた、ラサントラルが刊行するドキュメントが果たす組織学習論の観点からの役割と機能についての研究を進め、その成果をまとめた論文は、小林富久子・村田晶子・弓削尚子編『ジェンダー研究/教育の深化のためにー早稲田からの発信』に発表した。2015年夏より、体調を崩したため、自宅療養をしていた。そのため、研究活動、とりわけ本調査での海外現地調査を実施することが不可能となった。2016年度は、文化活動や学習を通して女性たちのグループ活動を支援するコーディネーターたちのネットワークに焦点を当てて研究を進めた。特に、カナダ・ケベック州で1973年に設立された「ケベック意識化グループ」の実践分析研究を行い、ネットワークの組織化の過程、組織化の構造とその構成要素を明らかにした。その成果については、日本ケベック学会主催「2016年度研究大会」のシンポジウムで、登壇者として発表した。また、本研究では、実践分析を進めるにあたって、ドナルド・A・ショーンによって理論化されている省察的実践概念から分析の枠組みを設定しているが、2016年度はショーンの『省察的実践者の教育ープロフェッショナル・スクールの実践と理論』の第7章を共訳で携わった。体調不良により治療中で予定していた海外調査が実施できなかったため。本研究の目的は、ラサントラルの出版する記録を分析し、ギャラリーの組織運営と実務を行うコーディネーターたちに求められている力量を、当事者の言葉により明らかにし、男女平等と多様性の視点から文化活動を組織運営するコーディネーターの社会的意義について理論的根拠を提供することであった。特に、本研究では、カナダ・ケベック州のフェミニズム・アートのギャラリー、ラサントラル/ギャルリー・パワーハウスが1990年から2012年にかけて出版した7冊の記録に着目し分析することを試みた。本研究では7冊の実践記録の分析を通して、実践の記録化の営み時代が、ギャラリーというコミュニティの長期にわたる実践を支える役割を果たしていたことを明らかにした。1つ目の役割は、コミュニティの学習を支える方法としての役割であった。そのは、第1にコミュニティの歩みを跡づけ、さらなる展開に向けての方向づけを行うこと、第2に共同体による継続的な思考を維持することであった。2つ目の役割は、フェミニズム・アートの展開を支えるメディアとしての役割であった。その機能は、第1に作品を評価する言語を獲得することにかかわり、第2に新たな創造性を構築することにかかわるものであった以上の記録の分析を通して明らかになったコーディネーターに求められる重要な力量とは、次の4点をあげることが出来るだろう。第一に、アートにおける様々な性差別構造を分析する力、第二に、一つの言説に依拠するのではなく、女性たちやマイノリティの創作活動そのものに内在する創造性を引き出す力、第三に、先の2点のふまえながら作品展やイベントをコーディネートする力、第四に、コミュニティの組織学習をコーディネートする力である。なお本研究の重要な成果として、ギャラリーが出版した『フェミニズム・エレクトリック』を日本語訳し成果報告書にまとめた。

今後の研究の推進方策として、下記のものを予定している。1現地調査コーディネーターへのインタビュー調査を実施する。当初の予定では、海外調査は、2回を予定していたが、1回とする。そのかわりに、滞在期間を延長し、インタビュー協力者の実践領域やキャリアの多様性を研究に反映させるために、より多くのフェミニズム・アートのコミュニティに関わる実践者へのインタビューを試みる。2記録化インタビューの内容を記録化し、フランス語とフランス語でインタビュー記録集を作成する。実践者たちの経験の多様性を可視化させる。3記録の分析インタビュー協力者たちの経験に共通する、コーディネーターとしての働きを支えている共通の諸要因、条件の抽出する。推進方策として、夏季休業期間を利用した海外調査の実施を予定している。また、これまで発表してきた本課題にかかわる研究成果をまとめた日本語の研究論文の海外発信を早めるために、フランス語翻訳や校正を業者に依頼する。そのほか、本研究にかかわって進めてきた文献の翻訳をまとめ、国内発信していく。万が一、病気治療のため、海外出張を断念しなければならない場合には、海外から研究者を招へいし、共同の研究会を開催したい。その際には、英語を話せる院生などの協力を要請し、通訳等のアルバイトを依頼する。社会教育昨年度、体調不良のため、病気療養をしていたので。病気治療中のために、当初計画で予定していた海外調査を実施できなかった。1旅費への使用:海外での現地調査の期間を当初予定していた10日間から、34週間に延長することとした。;これまでの研究成果を、国内学会で発表するための国内旅費を計上した。2消耗品:海外での調査期間を延長するので、海外滞在時の研究環境を整えるために、持ち運びが可能で、かつ丈夫なノートパソコンの購入を予定している。3人件費:インタビュー内容の文字起こしのために、フランス語のネイティヴ話者をアルバイトとして雇用し、協力者を依頼する。4その他:記録集を冊子として配布可能にするための印刷費を計上する。今年度は、調査のために国内については1福井大学への出張を6月と、2018年2月を予定している。国内外の学習や文化活動の実践者たちを対象としたフォーラムに参加するためである。国外については、2夏季休業期間を利用してケベック州の調査を予定している。さらに、調査時のデータ入力のためにノート・パソコン一台の購入を予定している。また、研究成果の国際的な発信に向けて、外国語の校正と翻訳を依頼する。年度末には、3年間の研究成果を報告書としてまとめる。
重症患者の睡眠評価を通じての炎症-せん妄-睡眠の連関

ICU入室患者で周波数解析から睡眠ステージを解析した。対象症例は16名で,年齢は64(48-78)歳,男女比11:5であった。診断については,外傷6,感染症3,大動脈解離3,偶発性低体温症2,その他2人であった。脳波記録日の血清CRPとRichards-Campbell睡眠質問票の総点は,7.1(3.3-13.0)mg/dl,340(260-410)であった。総睡眠時間のうちのREMの割合,すなわち%REMが10%未満か以上かで2群に分けて群間比較を行った。統計学的に有意差はないが,%REMが10%未満は血清CRP値が高く,Richards-Campbell睡眠質問票の総点が低い傾向にあった。人工呼吸器で呼吸管理している患者の不安・苦痛を取り除き,安寧のうちに治療が行われることは重要であるが,深すぎる鎮静は患者にさまざまな弊害をもたらす.米国とわが国の重症患者への鎮静ガイドラインでは,ともにできる限り浅い鎮静法を推奨している.理由は,人工呼吸器関連肺炎,せん妄の発症率を減らし,人工呼吸器からの離脱を促進し,ICU滞在日数を減らすためである.鎮静の深度は妥当性と信頼性が検証された鎮静スケールを使用し,決定することが推奨されている.しかしながら,鎮静スケールは患者の意識や鎮静の状態を評価できても睡眠の量と質の変化をとらえることはできない.また,これまで重症患者の睡眠の評価についてはあまり研究されてこなかった.ICUで鎮痛・鎮静・せん妄の評価をルーチンで行うことが普及してきている一方で,昼夜逆転している患者,午前中に夜間の催眠(鎮静)薬が遷延している患者がいるのも事実である.というのも我々は,患者が良質な睡眠を獲得しているのか知る手段がないからである.最近,脳波の周波数解析(パワースペクトラム)によるICU患者の睡眠解析法が紹介された.1チャンネル脳波で睡眠の深度を決定する新規の方法で,ICU Depth Of Sleep (IDOS)と命名された.このIDOSとは異なるが,alpha:α(812Hz),delta:δ(14Hz),sigma:σ(1016Hz),beta:β(1625Hz)波の周波数域の解析から簡便に覚醒,深睡眠,浅睡眠,REM睡眠と分類する手法を取り入れ,これまで研究してきたICUでの鎮静・せん妄の実績から睡眠-せん妄-炎症の関連を探索的に追究する.先進救急医療センターに入室し,5日以上の在室が見込まれる成人患者を対象とし,患者あるいは代諾者から書面で同意を取得し,24時間1チャンネル脳波を記録する.臨床研究審査委員会(Institutional Review Board, IRB)での承認も得られた.1チャンネル脳波測定の装置(脳波センサZA,プロアシスト)を新たに購入した.これらに,睡眠解析ソフトウェア(キッセイコムテック),脳波データ変換ソフトウェア(キッセイコムテック),ノートPCを新たに購入し,比較的安定した比較的軽症患者でデータを集積中である.これまで重症患者の睡眠の評価についてはあまり研究されてこなかった.というのも患者が良質な睡眠を獲得しているのか知る手段がなかったからである.重症患者では,睡眠潜時の悪化,睡眠効率の低下,REM睡眠の減少,睡眠の断片化が報告されてきた.しかし,これらの報告は,比較的軽症患者に睡眠ポリグラフィでスコアリングを行った結果から得られたものである.高度救命救急センターに入室し,5日以上の在室が見込まれる成人患者を対象とし,夜間に1チャンネル脳波を記録した.当院IRBでの承認済みである.回復期にあり,鎮痛・鎮静薬の使用なしの状態で,数日後には救命救急センターを退室しそうな患者を対象とし,認知症,精神疾患があるものを除外した.まだ研究初期段階での結果であるが,重症患者においてREM睡眠が減少することが報告されているので,REM睡眠が睡眠時間に占める割合が10%未満と以上に分けて比較検討した.10%未満5人,10%以上7人であった.外傷患者に関しては,10%未満3人,10%以上2人で,前者が85,68,47歳に対し,後者が24,21歳であった.外傷以外については,10%未満に糖尿病性ケトアシドーシス,急性大動脈解離(B型),10%以上に,まむし咬傷,偶発性低体温症,カテーテル感染症,ガス壊疽,多発膿瘍であった.今後,症例をさらに集積し,2群間の差異を詳細に検討するつもりである.睡眠解析法について睡眠脳波の専門家の一定の見解を得たことにより,今後の解析方針の目途がたった.救命救急センターに入室3日以内に1チャンネル脳波を記録した結果では,6名中3名の脳波解析が専門家の判読でも困難で,急性期を過ぎた回復期の患者に対象をシフトし,解析を進めることにした。対象症例は16名で,年齢の中央値は64(48-78)歳,男女比11:5であった。

健常者のポリソムノグラフィ(PSG)のREM睡眠の減少が主観的睡眠評価と一致しているという報告からTSTのうちのREMの割合,すなわち%REMが10%未満か以上かで2群に分けて群間比較を行った。統計学的に有意差はないが,%REMが10%未満は血清CRP値が高く,Richards-Campbell睡眠質問票の総点が低い傾向にあった。急性傷病から回復期にある患者で,睡眠脳波を解析した。総睡眠時間に対するREMの割合が低い患者では,血清CRP値が高い傾向にあることから全身炎症がREM睡眠を抑制していることが考えられた。または全身炎症がNREM睡眠を促進した結果,相対的にREM睡眠が減少したとも考えられた。今回は,これらの患者のせん妄発症率,ICU退室後の転帰について調査していないが,今後,症例を蓄積し,これらの結果についても評価する必要があると考えられた。また,PSGの結果とRichards-Campbell睡眠質問票の点数についてよい相関が得られたとの報告があるが,今回の標本では特に有意な相関関係はなかった。ICU入室患者で周波数解析から睡眠ステージを解析した。対象症例は16名で,年齢は64(48-78)歳,男女比11:5であった。診断については,外傷6,感染症3,大動脈解離3,偶発性低体温症2,その他2人であった。脳波記録日の血清CRPとRichards-Campbell睡眠質問票の総点は,7.1(3.3-13.0)mg/dl,340(260-410)であった。総睡眠時間のうちのREMの割合,すなわち%REMが10%未満か以上かで2群に分けて群間比較を行った。1チャンネル脳波測定で2030人前後の比較的軽症患者のデータを解析し,ICUでの睡眠脳波の標準(基準)を定める.その後,炎症のある患者または鎮静薬の投与中の患者で睡眠脳波の特徴を分析する.睡眠概日リズム(周期)が失われているかどうかの判断に膀胱温を用いて睡眠脳波の解析の補助としたい.臨床チームの協力を得ながら対象から漏れることなく,症例を集積していくことが最重要課題である.そのための周知を徹底していくつもりである.具体的には,毎月開催されるリサーチ・ミーティングで進捗状況を確認するとともに,毎朝の症例カンファレンスと毎週の教授回診で対象症例の漏れがないかチェックしていく。救急集中治療購入した物品が予定より低額で購入できたため未使用額939円が生じた。平成28年度分と合わせて消耗品購入にあてる予定である。
NF-kBデコイオリゴデオキシヌクレオチドによる抗原特異的免疫寛容の誘導

遅延型過敏反応(DTH)において樹状細胞(DC)の活性化は必須であり,NF-κBは免疫応答に関わる様々な遺伝子の調節に重要な役割を持つ.また活性化を制御された制御性樹状細胞(regulatory DC)により免疫寛容が誘導されることが報告されている.そこで私達は,活性型NF-κBと相補的に結合し標的遺伝子への結合を阻害するNF-κBデコイを用いて,免疫寛容を誘導できるか検討した.2%NF-κBデコイ軟膏をBALB/cマウス腹部に外用し,24時間後にOvalbumin(OVA)1mgで感作,7日後に0.1mgOVAで惹起し,24時間後に足底浮腫を測定した所,DTHが抑制された.またOVA感作マウスにNF-κBデコイを外用し,再度感作した場合もDTHが抑制された.これはすなわちOVAに対し免疫寛容が誘導されたことを示している.さらにDTH抑制マウスのリンパ球を移入した場合も同様にDTHは抑制された.FACS解析ではDTH抑制マウスでCD4+CD25+制御性T細胞が増加しており,PC61(抗CD25モノクローナル抗体)の腹腔内投与によりDTHの抑制が解除された.またHen Egg lysozyme(HEL)に対する免疫寛容もNF-κBデコイで誘導した上で,OVA, HELそれぞれの免疫寛容マウスからリンパ球を移入し,OVA又はHELで感作,DTHを評価した所,NF-κBデコイによる免疫寛容はin vivoで抗原特異的であった.FITC塗布によるTracking assayでは,FITC陽性CD11c陽性細胞での活性化補因子(B7-1,B7-2)の発現がNF-κBデコイ外用群で低下していた.以上からNF-κBデコイ外用によりDTHにおいて免疫寛容が誘導され,制御性T細胞が誘導されることが示され,またその過程にDCの活性化の制御が関与している可能性が示唆された.NF-kBデコイ(転写因子であるNF-kBの結合領域を含む20merのオリゴヌクレオチド(核酸))を応用して,私達はIn vivoでOVAによる遅延型過敏反応に対して経皮的な免疫寛容が誘導できるか,またどのような機序で免疫寛容が成立するのかを検討した.NF-kBデコイ2%含有軟膏を外用した後OVAで感作すると,7日後にOVAで遅延型過敏反応を惹起しても抑制された.またあらかじめOVAで感作したマウスにNF-kBデコイ含有軟膏を外用し,OVAで再度感作,惹起しても遅延型過敏反応が抑制された.以上からNF-kBデコイ外用によりOVAに対して免疫寛容が誘導された.さらに,免疫寛容となったマウスからリンパ球を取り出し,FACSで解析した結果,CD4^+CD25^+制御性T細胞が増加していた.またMagnetic beadsを用いて免疫寛容となったマウスから採取したリンパ球をCD4^+CD25^+T細胞とCD4^+CD25^-T細胞に分離し,これらを別のマウスに移入し再度OVAで感作,惹起したところ,CD4^+CD25^+T細胞を移入したマウスで遅延型過敏反応が抑制された.またCD25の中和抗体であるPC61を腹腔内投与し,制御性T細胞を除去した所,NF-kBデコイによる免疫寛容は解除された.次に樹状細胞の活性化や所属リンパ節への移動についても解析したところ,NF-kBデコイ外用により免疫寛容となったマウスでは,樹状細胞上のCD80やCD86の発現が減少し,かつ所属リンパ節への移動が抑制されていた.これらの結果から,NF-kBデコイ含有軟膏の外用により樹状細胞の活性化,所属リンパ節への移動が抑制されたため,免疫寛容が誘導されたと考えられた.またNF-kBデコイ外用により誘導された免疫寛容は抗原特異的であった.これは抗原特異的な末梢性免疫寛容を誘導する新たな方法である.遅延型過敏反応(DTH)において樹状細胞(DC)の活性化は必須であり,NF-κBは免疫応答に関わる様々な遺伝子の調節に重要な役割を持つ.また活性化を制御された制御性樹状細胞(regulatory DC)により免疫寛容が誘導されることが報告されている.そこで私達は,活性型NF-κBと相補的に結合し標的遺伝子への結合を阻害するNF-κBデコイを用いて,免疫寛容を誘導できるか検討した.2%NF-κBデコイ軟膏をBALB/cマウス腹部に外用し,24時間後にOvalbumin(OVA)1mgで感作,7日後に0.1mgOVAで惹起し,24時間後に足底浮腫を測定した所,DTHが抑制された.またOVA感作マウスにNF-κBデコイを外用し,再度感作した場合もDTHが抑制された.これはすなわちOVAに対し免疫寛容が誘導されたことを示している.さらにDTH抑制マウスのリンパ球を移入した場合も同様にDTHは抑制された.FACS解析ではDTH抑制マウスでCD

4+CD25+制御性T細胞が増加しており,PC61(抗CD25モノクローナル抗体)の腹腔内投与によりDTHの抑制が解除された.またHen Egg lysozyme(HEL)に対する免疫寛容もNF-κBデコイで誘導した上で,OVA, HELそれぞれの免疫寛容マウスからリンパ球を移入し,OVA又はHELで感作,DTHを評価した所,NF-κBデコイによる免疫寛容はin vivoで抗原特異的であった.FITC塗布によるTracking assayでは,FITC陽性CD11c陽性細胞での活性化補因子(B7-1,B7-2)の発現がNF-κBデコイ外用群で低下していた.以上からNF-κBデコイ外用によりDTHにおいて免疫寛容が誘導され,制御性T細胞が誘導されることが示され,またその過程にDCの活性化の制御が関与している可能性が示唆された.