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第一次世界大戦前のハプスブルク君主国における国家機能と住民統合

本研究の課題は、20世紀初頭から第一次世界大戦までの時期を対象に、ハプスブルク君主国による社会・経済問題への取り組み、それに対する住民の評価を検討することを通じて、従来まで明らかにされてこなかった国家と住民との関係を明らかにすることにある。本研究では具体的な考察の対象として、ボヘミアの農業住民を取り上げる。平成30年度は、主に以下の作業を行った。1)ハプスブルク君主国の農業政策の検討世紀転換期以降の君主国の農業政策においては、農業住民の組織化と協同組合活動の推進がとりわけ大きな課題とみなされていた。そこで本年度は、世紀転換期に展開された加入義務制の農業組織をめぐる議論に注目し、政府と農業住民のそれぞれが農業問題の解決のためにどのような組織が必要であると考えていたか、という問題について検討した。その結果、政府のみならず、農業住民も農村が抱える問題を解決するためには、政府や国家の政策がより大きな役割を果たすべきであると考えていたことも明らかとなった。この成果の一部は、雑誌論文として『東欧史研究』に掲載した。2)ボヘミアの農業住民による国家の社会・経済問題への取り組みへの評価、および君主国に対する評価の検討ボヘミアの農業住民が国家の社会・経済問題への取り組みをいかに評価していたか、さらに君主国自体をいかに評価していたかについて検討を進めるため、農業審議会チェコ・セクション、およびドイツ・セクションを中心に、ボヘミアの農業組織の史料の収集を行い、現在その分析を進めている。研究実績の概要に示したように、ハプスブルク君主国の農業政策の検討をすすめる過程で、世紀転換期の農業組織をめぐる議論について、論文を発表することができた。また平成30年度は在外研究のため、史料調査のスケジュールは当初の予定から変更したが、ウィーンやプラハの文書館・図書館において、ウィーン農務省・ボヘミア総督府・ボヘミアの農業組織の史料をより効率的に収集することができた。研究最終年度の令和元年には、平成30年度に収集した農業審議会チェコ・セクション、およびドイツ・セクションを中心に、ボヘミアの農業組織の史料の分析を進め、ボヘミアの農業住民が国家の社会・経済問題への取り組みをいかに評価していたか、また君主国自体をいかに評価していたかを明らかにすることに努める。同時に、前年度までの研究成果に適宜新たな史料も加えて考察をさらに深めながら、3年間の研究成果をまとめてゆく予定である。研究初年度である平成29年度は主に以下の作業を行った。(1)研究史の整理と問題点の抽出(2)ボヘミアの農業住民に関連する同時代史料の収集ボヘミアの農業住民の経済・社会問題の認識、彼らの要求内容を検討するため、夏にウィーンとプラハにおいて史料調査と史料収集を行った。プラハでは、農業審議会チェコ・セクション、およびドイツ・セクションの定期刊行物を中心に史料収集を行い、現在その分析を進めている。また文書史料については、ウィーンの国立文書館の農務省文書、プラハの国民文書館の史料状況を確認し、来年度以降の本格的な史料収集の準備を進めた。研究実績の概要に示したように、最新の通史などを踏まえて現在の研究状況を整理し、書評論文としてまとめることができた。夏の史料調査により、ボヘミアの農業組織の定期刊行物の史料を閲覧・収集するとともに、ウィーンとプラハの文書館に所蔵されている史料上の状況が確認できたため、来年度以降の史料調査を含む研究計画をより具体化することができた。平成30年度に収集した農業審議会

チェコ・セクション、およびドイツ・セクションの定期刊行物の分析を進め、ボヘミアの農業住民の経済・社会問題の認識、彼らの要求内容、国家の農業政策に対する評価を明らかにしてゆく。平成31年度にはさらに農業審議会の文書史料、メンバーの著作など、新たな史料も加えて上記の問題についての考察を深め、その成果を発表してゆく予定である。研究最終年度の令和元年には、平成30年度に収集した農業審議会チェコ・セクション、およびドイツ・セクションを中心に、ボヘミアの農業組織の史料の分析を進め、ボヘミアの農業住民が国家の社会・経済問題への取り組みをいかに評価していたか、また君主国自体をいかに評価していたかを明らかにすることに努める。同時に、前年度までの研究成果に適宜新たな史料も加えて考察をさらに深めながら、3年間の研究成果をまとめてゆく予定である。購入を予定した書籍の刊行が遅延したことなどにより、書籍購入の支出が予定よりも少なくなったこと、また予定していた英文校閲の時期がずれ、人件費の支出が少なくなったことにより、次年度使用額が生じた。次年度に持ち越された助成金は、前年度計画していた書籍の購入、および英文校閲などに使用する予定である。平成30年度は在外研究のため、史料調査・打ち合わせのための出張旅費が、当初予定していたものから大幅に少なくなり、次年度使用額が生じた。次年度に持ち越した助成金は、研究成果を発表するための国際学会参加のための旅費、および外国語での論文執筆の際の校閲費にあてる予定である。
教師・保護者を対象とした小・中学校における心疾患児の健康管理研修プログラムの作成

本研究は、小・中学校教師および保護者のニーズに即した「心疾患児の健康管理研修プログラム」の作成を試み、心疾患児の学校での支援の基盤を築くことを目的とする。2018年度の実績としては、心疾患児の学校生活の実態とニーズを把握するため、2017年12月2018年5月に、家族会の保護者、保護者を通じて紹介のあった心疾患児をもつ母親10名を対象にヒアリング調査を実施した。ヒアリング調査で得た内容を逐語的に記述し、コード化、カテゴリー化を行い分析を進めた。その結果、母親の視点からみた心疾患児が小学校生活を送る上で生じる問題点および母親の思いや希望を抽出し、支援に関するニーズについて、実態を把握することができた。母親へのヒアリング調査結果については、日本看護研究学会第45回学術集会(2019年8月)において発表する予定である。次に、学校の教師の視点から、心疾患児の学校生活の実態とニーズを把握するため、2018年5月7月に、保護者の協力を得て、心疾患児が通う小学校の担任教師と養護教諭、各3名にヒアリング調査を実施した。ヒアリング調査で得た内容を同様に分析を進めた。その結果、担任教師および養護教諭の視点からの実態や問題点を抽出することができた。さらに、実際に小学校で教師や養護教諭が行っている心疾患児への支援や教師の研修のニーズに関する要望についても把握した。なお、担任教師および養護教諭へのヒアリング調査結果については、日本育療学会第23回学術集会(2019年8月)において発表する予定である。これらの母親と教師、両者へのヒアリング調査の結果をふまえて、現在は、教師を対象とした研修プログラムの作成を試みており、2019年に実施、評価を行う予定にしている。初年度の2016年は、研究を開始するにあたり、関連機関との調整やヒアリング対象者の選定に時間を要し、2017年にかけて、調査が実施できる基盤づくりを行った。同時に2017年度は、慢性疾患患児を支える保護者および教師の学校生活に関する不安や困難感について、文献レビューを行い、過去の研究結果から現状を把握した。そして、その結果を日本育療学会第21回学術集会(2017年8月)および同志社女子大学学術研究年報第68巻(2017年12月)において報告した。2018年度は、心疾患児の母親と心疾患児を担任する教師や養護教諭へのヒアリング調査を実施し、母親および教師、双方の視点から学校での心疾患児の健康管理に関する現状や問題点を把握することができた。また教師の研修へのニーズに関しても要望を確認した。そして、教師のニーズに沿い、さらに母親から得た現状も加えて研修内容について検討を行い、教師を対象とした「心疾患児の健康管理セミナー」のプログラムの作成を試み、実施に向けての計画を立てた。このプログラムについては、2018年12月に同志社女子大学の「人を対象とする研究」に関する倫理審査委員会で承認を得ており、2019年78月に実際に研修を実施できるよう準備を進めている段階である。研究計画に沿って到達度を評価すると、2018年度は遅れをやや取り戻し、「おおむね順調に進展している」と判断する。2019年度は、教師を対象とした「心疾患児の健康管理セミナー」のプログラムを実施し、実施後にアンケート調査を行うことで、セミナーの評価を行う予定である。セミナーは、教師および母親のニーズを満たす内容とするため、小児循環器が専門の医師とBLSインストラクターとしての経験が豊富な看護師に講師を依頼している。また、セミナー後にアンケート調査を実施し、セミナーを評価する予定である。十分な人数を確保するため、2019年5月7月に、セミナーに参加して下さる教師の公募を速やかに開始する予定である。その際、2018年に実施したヒアリング調査でご協力をいただいた学校の担任教師および養護教諭から募集を開始し、次に、教員養成を行っている大学、教育委員会、特別支援学校の地域支援センター、養護教諭研究会等に研究参加者募集の広報の依頼を行う。セミナーの参加者が定員に満たなかった場合は、保護者へのヒアリング調査を行った保護者会等にも依頼をし、会員の子ども達が通学する学校の教師へ郵送で募集文を通知し募集する。さらに、大学所在地の市の広報誌、京都新聞など、公共の広告にて募集文を公表し、円滑に参加者を募るよう努める。2016年度は、ヒアリング調査をより詳細に行うため、慢性疾患患児を支える保護者および教師の学校生活に関する不安や困難感について文献レビューを行い、過去の研究結果と現状を把握した。結果、保護者の不安や困難感として、勉強の遅れ、友達関係、治療やセルフケアの継続困難、症状の出現や悪化、学校・教師の疾患理解や受入れ、学校設備の不備、病気や入院の周知、心身の状況への対応、トータルサポートシステムに関することなどが挙げられた。教師では、クラスメートへの対応、疾病理解や子どもの状況把握、子どもへどこまでさせてよいのかという不安、学校の設備の不備や通常業務の多忙、医療行為の実施、状態悪化や症状出現、保護者や子どもからの情報提供や協力、病気や入院の周知、専門家の協力に関することなどが挙げられた。以上の結果については、養護教諭などにスーパーバイズを受け信頼性を確認している。

さらに、保護者と教師、双方の視点から心疾患児の健康管理に関する現状や問題点を明らかにするため、ヒアリング調査の実施に向けて、心疾患を専門とする医療機関との調整を行うとともに文献レビューの結果をふまえヒアリング内容の精査を行った。現在、大学の倫理委員会で承諾を得て、ヒアリング調査実施に向けて、準備をすすめるとともに医療機関との調整を行っている。研究計画では、2016年度は学校での心疾患児の健康管理に関する現状や問題点を明らかにする目的で、心疾患児を支える保護者と教師、双方へヒアリング調査を実施する予定であった。現在、ヒアリングに向けて医療機関や学校と調整中であり、研究計画に沿って到達度を評価すると「遅れている」と判断する。遅れている理由としては、医療機関や学校においての調査は、きめ細やかな配慮を要し綿密な打ち合わせや準備が必要なこと、さらに、ヒアリング調査を確実なものとするため文献レビューを追加したことなどが考えられる。文献レビューにより、今後のヒアリング調査においては、保護者や教師への理解が深まり、よりスムーズに調査が進行すると考える。なお、文献レビューの結果については、2017年8月に日本看護研究学会学術集会などにて、研究発表を行う予定であり、抄録は受理されている。ヒアリング調査については、研究代表者が所属する大学の「人を対象とする研究」に関する倫理審査において、2016年12月に承認を受けており、現在は、心疾患を専門とする医療機関においての倫理審査に向けた打ち合わせと準備を行っている状況である。本研究は、小・中学校教師および保護者のニーズに即した「心疾患児の健康管理研修プログラム」の作成を試み、心疾患児の学校での支援の基盤を築くことを目的とする。2017年度は、慢性疾患患児を支える保護者および教師の学校生活に関する不安や困難感について、文献レビューを行い、過去の研究結果から現状を把握した。そして、その結果を日本育療学会第21回学術集会(2017年8月)および同志社女子大学学術研究年報第68巻(2017年12月)において報告した。並行して、保護者と教師、双方の視点から心疾患児の健康管理に関する現状や問題点をヒアリング調査で明らかにするため、小児循環器を専門とする小児科医師の協力のもとヒアリング調査実施に向けて調整を行った。調整の結果、家族会の研究協力の承諾を得ることができた。2017年12月より、家族会の保護者、保護者を通じて紹介のあった心疾患児をもつ保護者に、心疾患児の学校生活に関する健康管理の実態について、ヒアリング調査を実施した。2018年5月に保護者へのヒアリング調査を終える予定であり、順次ヒアリングで得た音声データを文章におこし、内容の分析を進める予定である。内容の分析においては、小児循環器を専門とする小児科医師、質的研究の専門家にスーパーバイズを依頼する予定である。また、保護者の協力を得て、心臓病のある子どもが通う小学校の教師にもヒアリング調査の依頼をしており、協力者を得次第、調査を実施し分析をすすめる予定である。研究計画では、2017年度は保護者と教師、双方へヒアリング調査およびアンケート調査を実施し、学校での心疾患児の健康管理に関する現状や問題点を明らかにする予定であった。しかし、現在、保護者へのヒアリング調査を実施し、分析を進めている段階である。また、教師へのヒアリング調査については依頼中であり、研究計画に沿って到達度を評価すると「遅れている」と判断する。
口腔癌細胞の代謝活性と環境因子の関連をリアルタイムモニタリング法で探る

がん組織周辺の環境は、酸素濃度、pHなど特有な環境であることが示唆されている。一方でがん細胞の代謝研究は注目を集めており、技術の進歩も合わせ新たな知見が明らかになりつつあるが、実際にエネルギー基質である糖質やアミノ酸を、がん細胞がどのように代謝しているのか、また、代謝活性がどのように変化するのかについては知見がない。本課題では、これまでに確立した手法を高め、メタボローム的視点も視野に入れながら、他の様々な環境因子や抗癌剤などの薬剤による代謝活性への影響を、単一・複合因子で多角的に比較・検討し、他のがん細胞も含めた検討を行い、口腔がん特有の代謝動態を明らかにすることを目的とする。
プロジェクトマネジメントコンピテンシーモデルを活用した人材養成プログラムの構築

本研究の目的はソーシャルワーク領域におけるプロジェクトマネジメント(PM)コンピテンシーモデルを検討し、有機的・機能的な人材養成プログラムの構築を行うことにある。ソーシャルワークコンピテンシー指標モデルとして、コンピテンシー項目、行動アンカーを明らかにし、それをスーパービジョンプログラムの中に位置づけている。本研究はそれを活用して、中堅ベテラン(上級)のソーシャルワーカーが地域、組織のプロジェクトを企画運営、管理していくために必要なプロジェクトマネジメントコンピテンシーモデルを構築・定式化し、ソーシャルワークの人材養成プログラムを開発しスーパービジョン体制に組み込むことを試みている。これまでの研究成果を受けて、2018年度はこれまでの行った量的調査の詳細な分析を行った。その結果、職務満足度に影響する仕事に対する認知や業務内容は、たとえば上司など他者からの職務に対する正当な評価が得られるか、あるいは職責に応じた仕事に対する裁量権や決定権を持てるかなどであった。研究結果から、組織内におけるスーパービジョン体制の構築と体制機能の促進の必要性が示された。さらに、アジア圏内でコンピテンシーモデルを構築し、すでに指標モデルでソーシャルワーカーの人材育成を行っているシンガポールに着目し、インタビュー調査を行った。その結果、初級、中級、ベテランのキャリアと職責、さらに付与されたいコンピテンシーと判定基準、加えて給与体系を併せ持ったプログラムが開発されており、本研究のモデル構築に大きな示唆を与えるものであった。これに関しては、2019年度にまとめる予定にしている。これまでの研究結果を詳細に分析をする必要があったため、量的調査、質的調査を精査した。その為に、2018年度実施した調査に関しては、これから結果分析を進める必要がある。本研究の目的であるプロジェクトマネジメント(PM)コンピテンシーモデルを検討し、有機的・機能的な人材養成プログラムの構築のために、今後の研究の推進方策として、以下の3点を提示する。1)モデルの再構築を行うために研究会を開催することが必要となる。2)文献レビューを再度行い、モデルの妥当性を検討する。3)国内のソーシャルワーカーに対して、アンケート調査を実施し、モデルの適合性を確認する。研究の目的は、ソーシャルワーク領域におけるプロジェクトマネジメント(PM)コンピテンシーモデルを検討し、有機的・機能的な人材養成プログラムの構築を行うことにある。申請者らはソーシャルワークコンピテンシー指標モデルとして、コンピテンシー項目、行動アンカーを明らかにし、それをスーパービジョンプログラムの中に位置づけた。今回はそれを活用して、ベテラン(上級)のソーシャルワーカーが地域、組織のプロジェクトを企画運営、管理していくために必要なプロジェクトマネジメントコンピテンシーモデルを構築・定式化し、ソーシャルワークの人材養成プログラムを開発しスーパービジョン体制に組み込む。人材養成プログラム展開のためのツールキッドやマニュアルを開発し、わが国の社会福祉専門職の人材の質の担保に貢献する。本研究では人材養成プログラムを効果的に発揮するために、プログラム理論を用いて開発する。平成28年度は人材養成プログラムのための量的、質的調査を行い、ニーズを把握すると共に、プロジェクトマネジメントコンピテンシーの要素および、各機関のスーパービジョン体制に必要な実施要素の抽出を試みた。今年度はプロジェクトマネジメント、コンピテンシーに関する文献調査を行い、概念整理や研究の動向を行った。また、米国における社会福祉機関の管理業務を行っているソーシャルワーカーに直接インタビューを行った。インタビューを通して、管理者としての業務内容、管理に必要なスキルと知識、管理者として、スタッフのスーパービジョンのあり方などを聞き、まとめた。さらに、関東地域の高齢者施設(東京、神奈川、埼玉、千葉の特別養護老人ホーム)の管理者,2188施設に送付し、量的調査を行った。平成28年度は、調査計画の確定と仮説モデルの作成をおこなう。人材養成マネジメントのためのスーパービジョン体制に関するニーズアセスメントを行い、仮説モデル作成により、スーパービジョン体制プログラムの効果的モデルを提示することを目的にしていた。1)調査目的:調査対象施設・機関の人材養成プログラム開発とソーシャルワーク・スーパービジョン体制に関するニーズアセスメントを多角的に行う。これに関しては、米国の地域福祉に関する機関の管理者(ソーシャルワーカー)病院の管理者(ソーシャルワーカー)など8人から調査を行った。2)調査方法:量的調査を採用する。3)対象者抽出方法:今回は、高齢者福祉に特化し、主要団体から名簿使用を依頼し承諾を得る。対象施設を無作為抽出して、アンケート調査を行い現状と課題の分析を行った。現在分析中である。これらを通して、ソーシャルワークにおけるプロジェクトマネジメントコンピテンシーモデル(以下、PMCMと略す)の実施要素を抽出して、効果的モデル構築につなげることを目指して、「ソーシャルワーク・スーパービジョン体制に活用できる「ソーシャルワークPMCM人材養成プログラム」のインパクト理論を検討している。この効果的実施要素は、プログラムをスーパービジョン体制の中で効果的に実施し、良いアウトカムをもたらす上で重要な実施要素となる。予算の関係で、質的調査1度しかできなかったが、量的調査の結果を踏まえて、今年度まとめる計画である。ソーシャルワークコンピテンシー指標モデルとして、コンピテンシー項目、行動アンカーを明らかにし、それをスーパービジョンプログラムの中に位置づけた。今回はそれを活用して、中堅ベテラン(上級)のソーシャルワーカーが地域、組織のプロジェクトを企画運営、管理していくために必要なプロジェクトマネジメントコンピテンシーモデルを構築・定式化し、ソーシャルワークの人材養成プログラムを開発しスーパービジョン体制に組み込むことを試みた。

本研究の最終年度には、人材養成プログラム展開のためのツールキッドやマニュアルを開発し、わが国の社会福祉専門職の人材の質の担保に貢献できるよう研究を進めている。平成29年度は、昨年度に行った欧米で行ったベテランソーシャルワーカーへのインタビューを逐語禄にし、質的分析を行った。その結果、組織運営のマネジメントにかかわるコンピテンシーが重要であるとが明らかになった。スーパーバイジーの「職務・職責,役割,機能」の明確化、「業務・援助行動の計画性」の確認を含めて、組織内での人材マネジメントを行っていることが明らかになった。また、スーパーバイジーへの臨床的アプローチとして「業務・援助」や「ソーシャルワークの専門性に関する理論・情報・技術・価値」の点検ができる能力も必要になることが明らかになった。さらに、量的調査の結果をまとめた。平成29年度は、学内の役職であったことから、学内業務が多忙であったが、質的量的分析を行えたことにより、本研究の枠組み構築が可能となった。本研究の目的はソーシャルワーク領域におけるプロジェクトマネジメント(PM)コンピテンシーモデルを検討し、有機的・機能的な人材養成プログラムの構築を行うことにある。ソーシャルワークコンピテンシー指標モデルとして、コンピテンシー項目、行動アンカーを明らかにし、それをスーパービジョンプログラムの中に位置づけている。本研究はそれを活用して、中堅ベテラン(上級)のソーシャルワーカーが地域、組織のプロジェクトを企画運営、管理していくために必要なプロジェクトマネジメントコンピテンシーモデルを構築・定式化し、ソーシャルワークの人材養成プログラムを開発しスーパービジョン体制に組み込むことを試みている。これまでの研究成果を受けて、2018年度はこれまでの行った量的調査の詳細な分析を行った。その結果、職務満足度に影響する仕事に対する認知や業務内容は、たとえば上司など他者からの職務に対する正当な評価が得られるか、あるいは職責に応じた仕事に対する裁量権や決定権を持てるかなどであった。研究結果から、組織内におけるスーパービジョン体制の構築と体制機能の促進の必要性が示された。さらに、アジア圏内でコンピテンシーモデルを構築し、すでに指標モデルでソーシャルワーカーの人材育成を行っているシンガポールに着目し、インタビュー調査を行った。その結果、初級、中級、ベテランのキャリアと職責、さらに付与されたいコンピテンシーと判定基準、加えて給与体系を併せ持ったプログラムが開発されており、本研究のモデル構築に大きな示唆を与えるものであった。これに関しては、2019年度にまとめる予定にしている。
プラズマにおける流れの安定化―不安定化効果の競合

流れのあるプラズマに関する安定性理論の研究を行った.プラズマ中の平行流のうち,流れによって平衡が不安定化される例としてKelvin-Helmholtz不安定性が良く知られているが,流れそのものが安定であっても,それを付加することによりプラズマ中の潜在的な不安定性が更に不安定化される場合があることを示し,その結果をPhysics of Plasmasに発表した[Destabilizing effect of plane Couetteflow, Phys. Plasmas 10,2278(2003)].Couette流は空間的に線形なプロファイルを持つ流れであり,その空間的な不均一性により,従来まではモードを引き伸ばすことで不安定性を抑制する働きがあると理解されてきた.ところが,我々が今回示した例では,プラズマ中の波(正確にはAlfvenと呼ばれる横波)には流れの引き伸ばし効果に逆らって渦度を運ぶ働きがあり,背景流はそのAlfven波に打ち勝つほど速くない限り引き神ばし効果は弱く,却って元々あった磁力線の曲げによる安定化効果をキャンセルするために不安定性を助長する.中性流体におけるKelvin-Helmholtz不安定性について,Rayleighの表面波モデルに対するスペクトル構造の詳細な解析を行った.このモデルは区分的に線形なプロファイルの背景流を仮定した簡単なものであるが,我々の構築したスペクトル分解理論により,連続スペクトルと点スペクトルとの間に周波数縮退が存在することが示されている.このモデルに対して,今回の研究では流れのプロファイルが線形からずれた場合,点スペクトルが連続スペクトルに転移することを示した.この転移に伴う時間挙動は,漸近的には大きな変化をもたらすが,ある時間までは線形流の場合とそれほど変わらないと想像される.また非中性プラズマにおけるダイオコトロン不安定性を考えれば,上記の周波数縮退にプラズマ振動がカップリングすることにより代数的な不安定性が生じることを示し,その結果を国際会議International Congress on Industrial and Applied Mathematics(Sydney,2003)において口頭発表した.流れのあるプラズマに関する安定性理論の研究を行った.プラズマ中の平行流のうち,流れによって平衡が不安定化される例としてKelvin-Helmholtz不安定性が良く知られているが,流れそのものが安定であっても,それを付加することによりプラズマ中の潜在的な不安定性が更に不安定化される場合があることを示し,その結果をPhysics of Plasmasに発表した[Destabilizing effect of plane Couetteflow, Phys. Plasmas 10,2278(2003)].Couette流は空間的に線形なプロファイルを持つ流れであり,その空間的な不均一性により,従来まではモードを引き伸ばすことで不安定性を抑制する働きがあると理解されてきた.ところが,我々が今回示した例では,プラズマ中の波(正確にはAlfvenと呼ばれる横波)には流れの引き伸ばし効果に逆らって渦度を運ぶ働きがあり,背景流はそのAlfven波に打ち勝つほど速くない限り引き神ばし効果は弱く,却って元々あった磁力線の曲げによる安定化効果をキャンセルするために不安定性を助長する.中性流体におけるKelvin-Helmholtz不安定性について,Rayleighの表面波モデルに対するスペクトル構造の詳細な解析を行った.このモデルは区分的に線形なプロファイルの背景流を仮定した簡単なものであるが,我々の構築したスペクトル分解理論により,連続スペクトルと点スペクトルとの間に周波数縮退が存在することが示されている.このモデルに対して,今回の研究では流れのプロファイルが線形からずれた場合,点スペクトルが連続スペクトルに転移することを示した.この転移に伴う時間挙動は,漸近的には大きな変化をもたらすが,ある時間までは線形流の場合とそれほど変わらないと想像される.また非中性プラズマにおけるダイオコトロン不安定性を考えれば,上記の周波数縮退にプラズマ振動がカップリングすることにより代数的な不安定性が生じることを示し,その結果を国際会議International Congress on Industrial and Applied Mathematics(Sydney,2003)において口頭発表した.
血液適合性材料としてのリン脂質ポリマーの合成及び機能評価

本研究は、血管内皮表面類似構造を材料表面に構築することのできる新規なリン脂質ポリマーを合成及び、血液適合性の評価を目的としている。抗血栓性を材料に付与する新たな考え方として血管内皮表面の構造に着目し、これを材料表面に構築することの有効性が認められている。リン脂質極性基を有するメタクリル酸エステルポリマー(MPCポリマー)は、血液と接触した際に、表面にリン脂質を優先的に吸着し、組織化構造を形成するために優れた血液適合性を示す。この考え方を一歩進めて、より安定なリン脂質吸着層を形成させるための表面を、リン脂質ユニットの構造及び組成、既存の医用高分子への修飾法を詳細に検討することにより実現した。平成9年度において合成したリン脂質ポリマーを用いてポリマー表面に構築されたリン脂質自己組織化表面の解析と血液適合性の評価を行った.リン脂質分子の吸着量及びその吸脱着挙動は水晶発振子マイクロバランス法(QCM法)および原子間力顕微鏡(AFM)を用いて解析した結果,安定なリン脂質分子の組織化構造をポリマー材料表面で構築することを見出した。リン脂質ポリマーを被覆した架橋PMMAビーズを所定量チューブに充填しカラムを作成し、ミクロスフィアカラム法にてポリマーと血液との相互作用を評価した。リン脂質組織化吸着表面を構築する表面は,血漿タンパク質の吸着および血小板の粘着・活性化を効果的に抑制することが明らかとなり,血液適合性ポリマーを創製する上で極めて有効な概念になることを確信した.本研究は、血管内皮表面類似構造を材料表面に構築することのできる新規なリン脂質ポリマーを合成及び、血液適合性の評価を目的とし、安定なリン脂質吸着層を形成させるための表面を、リン脂質ユニットの構造及び組成、既存の医用高分子への修飾法を詳細に検討している。重合性基と極性基間のスペーサーの化学構造をアルキル基(MAPC)及びオキシエチレン基(MEOnPC)と変化させたリン脂質モノマーを合成した。まず、リン脂質モノマーを合成するための重要な中間体である、ω-ヒドロキシアルキルメタクリレート(HAMA)の合成法及び精製法について詳細に検討した。これに基づいてリン脂質モノマーを大量合成法を確立した。MAPC及びMEOnPCと疎水性のアルキルメタクリレートとのコポリマーを材料特性を考慮しながら、ランダムコポリマーをポリマーのシークエンス制御に注目してラジカル重合にて合成した。リン脂質ポリマーの構造解析はFT-IR及び^1H-NMRで行い、ポリマー中のリン脂質ユニット組成はリンの定量により算出した。上記に示したリン脂質ポリマーをpoly(BMA)に被覆またはポリエチレン表面にグラフト重合し、試料を作製した。リン脂質ポリマーを被覆した表面をX線光電子分光計(XPS)及びATR-FT-IR法を用いて解析したすることにより、表面にリン脂質極性基が効果的に濃縮されることを見いだした。また、リン脂質ポリマーをグラフトした表面ではグラフト鎖のコンフォメーションにリン脂質ユニットの化学構造が影響を及ぼすことが明らかとなった.リン脂質ポリマーを被覆したpoly(BMA)膜を水及び70%エタノール水溶液に所定時間浸漬し、リン脂質ポリマーの溶出量を定量した結果、リン脂質ポリマーの溶出は確認されなかった。リン脂質ポリマーで修飾した表面にウサギ新鮮血を接触させた結果、タンパク質の吸着及び血小板の粘着を効果的に抑制することが明らかとなった.また、この血液適合性にリン脂質ユニットの化学構造の違いが影響を及ぼすことも確認された.本研究は、血管内皮表面類似構造を材料表面に構築することのできる新規なリン脂質ポリマーを合成及び、血液適合性の評価を目的としている。リン脂質組織化吸着表面を構築する表面は,血漿タンパク質の吸着および血小板の粘着・活性化を効果的に抑制することが明らかとなり,血液適合性ポリマーを創製する上で極めて有効な概念になることを確信した.
ケラチン12ー蛍光タンパク質レポーターを用いた角膜上皮細胞への運命決定機構の解析

K12-DsRedレポーターコンストラクトを作成し、マウス角膜上皮細胞株およびマウスiPS細胞に導入、染色体に同コンストラクトが組み込まれた安定株を得た。既報にある、バルジ幹細胞をK12陽性細胞に分化転換する様な活性は、ヒト角膜輪部繊維芽細胞の培養上清中には確認できず、また、K12-DsRedレポーターの発現を促進するような活性も確認できなかった。一方で、マウスiPS細胞からK12陽性細胞を誘導することに成功した。しかし、マウス角膜上皮細胞から分離培養した上皮細胞株と同様にK12陽性の特性を維持したまま培養することは難しく、角膜上皮細胞の特性を誘導・維持するためには、何らかの因子が必要であることが改めて確認できた。本研究では、(1)マウス角膜上皮細胞由来の細胞株に、K12遺伝子発現制御下で発現する蛍光レポーター遺伝子を組み込んだ細胞株を作製し、これを用いて(2)角膜輪部線維芽細胞にK12・PAX6陽性角膜上皮細胞へと分化誘導する活性があることを確認し(3)胚発生期のK12の発現が始まる前後のマウス水晶体あるいは角膜実質に、K12・PAX6陽性角膜上皮細胞へと分化誘導する活性があることを明らかにすることを目的としている。本年度は、まず、K12レポーターコンストラクトを導入した上皮細胞株の作製を行った。マウスK12遺伝子を含むBAC(Bacterial Artificial Chromosome)クローンを元に、K12遺伝子プロモーター下にDsRedを挿入したレポーターコンストラクトを作製し、このコンストラクトをマウス角膜上皮から樹立したTKE2細胞株に導入し、抗生物質によりコンストラクトが実際に導入された細胞の選択を行った。RT-PCR法で確認したところ、TKE2株では、K12の発現は失われてしまっていた。そこで、薬剤処理により強制的にK12プロモーターを動かし、DsRedの赤色蛍光が認められることを確認した。さらに、クローニングディスクを用いてレポーターコンストラクトが染色体に組み込まれた安定株の選択を行った。次に、ヒト角膜輪部線維芽細胞を用いた分化誘導の確認を行うため、参考論文に従い、角膜輪部の線維芽細胞と角膜中央部の線維芽細胞を培養し、培養上清を得た。また、マウス毛包からのインテグリンα6陽性の幹細胞の分離に先立ち、インテグリンα6陽性細胞を多く含むマウス脾臓より細胞を採取し、抗体の選択を含めたFACSを用いたインテグリンα6陽性細胞分離の条件検討を行い分離条件を確立した。これを元に今後の研究を進めることが出来るという点で、得られた成果は有意義である。本研究では、(1)マウス角膜上皮細胞由来の細胞株に、K12遺伝子発現制御下で発現する蛍光レポーター遺伝子を組み込んだ細胞株を作製し、これを用いて(2)角膜輪部線維芽細胞にK12-PAX6陽性角膜上皮細胞へと分化誘導する活性があることを確認し(3)胚発生期のK12の発現が始まる前後のマウス水晶体あるいは角膜実質に、K12-PAX6陽性角膜上皮細胞へと分化誘導する活性があることを明らかにすることを目的としている。今年度はまず、既報に基づきヒト角膜輪部線維芽細胞の培養上清に、角膜上皮細胞への分化誘導活性があるかどうかを確認する実験を行った.しかし、論文にあるような分化誘導活性を確認するには至らなかった.次に、マウスES細胞およびiPS細胞を用いてSDIA法による角膜上皮誘導を検討した結果、誘導された一部の上皮細胞にケラチン12の発現を認められた.誘導・分離した上皮細胞は培養過程でケラチン12の発現を失っていた.これをマウス角膜実質上で培養したところ、角膜実質上での重層化を認められたが、ケラチン12の発現の回復は認められなかった.SDIA法により誘導・分離した上皮細胞から重層上皮シートを作成することにも成功したが、重層上皮シート内でも同様にケラチン12の発現を認めることができなかった.これとは別に、ヒト輪部角膜上皮細胞を用いた検討から、FGFファミリーに含まれるある種の液性因子が角膜上皮の性質を維持するのに有効であることが分かってきた.このように、今年度、誘導上皮幹細胞を用いて重層化上皮シートを作成可能であることを明らかにすることができ、また、角膜上皮細胞の性質の維持に有効な液性因子を見出すことができたことは、今後さらに研究を進める上で大きな成果である.

本研究では、(1)マウス角膜上皮細胞由来の細胞株に、K12遺伝子発現制御下で発現する蛍光レポーター遺伝子を組み込んだ細胞株を作製し、これを用いて(2)角膜輪部線維芽細胞にK12・PAX6陽性角膜上皮細胞へと分化誘導する活性があることを確認し(3)胚発生期のK12の発現が始まる前後のマウス水晶体あるいは角膜実質に、K12・PAX6陽性角膜上皮細胞へと分化誘導する活性があることを明らかにすることを目的としている。昨年度までのK12ー蛍光レポーター遺伝子を組み込んだマウス角膜上皮細胞由来の細胞株を用いた解析では、ヒト角膜輪部線維芽細胞の培養上清には、既報の論文にあるような角膜上皮細胞への分化誘導活性を確認するには至らなかった.今年度は、既報論文に従い、マウス毛包buldgeより細胞を分離培養し、さらにその中からインテグリンα6陽性細胞の上皮幹細胞を得た。この細胞を用いて検証を行ったが、同様に、ヒト角膜輪部線維芽細胞の培養上清には角膜上皮細胞への分化誘導活性を確認できなかった。そこで、マウス水晶体を採取し、マウス角膜上皮細胞由来の細胞株およびマウス毛包バルジ由来の上皮幹細胞と共培養を行った。しかし、角膜上皮細胞への分化誘導活性の確認には至らなかった。さらに、平成22年度に見出した、角膜上皮細胞の性質の維持に有効な液性因子をヒト角膜輪部線維芽細胞の培養上清あるいは水晶体との共培養に添加した培養系でも、依然として角膜上皮細胞への分化誘導活性を認められなかった。そこで、マウス新生仔の角膜および皮膚を採取し、マイクロアレイ解析を行った。本マイクロアレイ解析はまだ解析の途中であるが、幼弱な角膜に特異的な因子を特定できると期待でき、引き続き検討を行う。当初、すでに報告されている論文に基づき角膜輪部の実質細胞(繊維芽細胞)に角膜上皮細胞の誘導・維持活性があると見込まれたが、再現性を確認できなかった.また、それ故にこの角膜輪部繊維芽細胞の角膜上皮細胞の誘導・維持活性に基づいた活性因子の検索も進められなかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。輪部繊維芽細胞の角膜上皮細胞の誘導・維持活性を確認できなかったため、今後は水晶体からの誘導・維持活性の確認に焦点を絞る.また、角膜上皮と、由来が同一である結膜上皮をマイクロアレイ解析で比較し、角膜上皮細胞に特異的な因子の中から、角膜上皮細胞の誘導・維持活性があるものを検索する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
気管支喘息、アレルギー反応におけるオステオポンチンの意義

本研究は、マウスおよぶヒトを用いて、オステオポンチン(OPN)と気管支喘息の関係を明らかにするものである。平成18年度においては、主に、マウス喘息モデルにおいては、OVA感作・刺激モデルにおいて、気管支肺胞洗浄液(BALF)中のOPN蛋白濃度の上昇、肺組織中におけるOPNmRNAの発現、および気道中CD11c陽性細胞におけるOPN蛋白の発現を認めた。一方、ヒト検体においても、誘発喀痰中のOPN蛋白濃度は、健常群と比較し喘息群で優位に高値を示した。以上より、気管支喘息においては、OPNの発現が亢進している事が明らかとなった。平成19年度においては、マウスモデルにおいて、OVA刺激前にOPN抗体(M5)を腹腔内投与したところ、BALF中の好酸球数が優位に低下した。このことより、OPNはマウス喘息モデルにおいて、好酸球性炎症の惹起に重要な分子である可能性が示唆された。この結果は、現在論文投稿中である。マウス喘息モデルにおいては、OVA感作・刺激モデルにおいて、気管支肺胞洗浄液(BALF)中のOPN蛋白濃度の上昇、肺組織中におけるOPNmRNAの発現、および気道中CD11c陽性細胞におけるOPN蛋白の発現を認めた。以上より、気管支喘息においては、OPNの発現が元進している事が明らかとなった。更に、マウスモデルにおいて、OVA刺激前にOPN抗体(M5)を腹腔内投与したところ、BALF中の好酸球数が優位に低下した。今後の予定は、OPN抗体が気道過敏性に及ぼす影響、ムチン産生に及ぼす影響を検討し、またBALF中の各種サイトカイン、ケモカイン濃度の検討により、OPNが喘息の病態に及ぼすそのメカニズムについて検討をおこなう。一方で、OPN欠損マウスが入手できることとなり、OPN欠損マウスを用いた、喘息急性モデル及び、気道リモデリングにターゲットをおいた慢性モデルにおいての検討をおこない、OPNと気管支喘息との関与について、更に詳細な検討をおこなう予定である。
膵癌微小環境に基づく放射線抵抗機序解明と新規人工ウイルスによる責任間質細胞の制御

膵癌の特徴は増殖能力が高く早期に転移を認め予後が不良である。通常の膵癌治療として外科療法や化学療法や放射線療法が挙げられるが、これまでの報告でヒト線維芽細胞において放射線照射後にDouble Strand BreakというDNAの2本鎖がともに切断される現象に対してその修復過程においてヒストン脱アセチル化酵素1(HDAC1)が関与していることが解明された。そこで、膵癌の放射線耐性についてHDAC1がどのように関与するか検討した。結果として放射線照射を行った膵癌細胞は、HDAC1の発現が増強し放射線耐性を示した。これらの結果からHDAC1は膵癌細胞の放射線耐性のメカニズムに含まれる。膵癌における放射線耐性の機序解析に関する研究として本年は、HDAC1を中心に検討を行った。HDAC1とはヒストン脱アセチル化酵素の1つで、主にはDNAの転写に関与している。また、これまでの報告にDNAの修復の際にHDAC1が大きく関与していることが指摘された。DNAが放射線照射などによってDouble Strand Breakという致命的な障害を受けることがあるものの、HDAC1の発現が高い細胞ではその修復能力が高くなっていることが判明した。つまり、膵癌においてHDAC1の強発現が放射線照射に対する治療抵抗性を示すこととなる。そこで、まず膵癌細胞株におけるHDAC1発現について評価したところ、mRNA並びに蛋白質レベルで発現が高いものは放射線照射に対して抵抗性を示すことが確認できた。また、同時にHDAC1の発現が低い膵癌細胞株に放射線を定期的に照射し放射線抵抗性膵癌細胞を作製した。放射線抵抗性膵癌細胞では、HDAC1発現の増加がmRNA並びに蛋白質レベルで確認できた。そこで、HDAC阻害剤としてのTrichostatin A(TSA)の添加やHDAC1発現抑制としてsiRNAをもともとHDAC1の発現が高い膵癌細胞株や当研究室で作製した抵抗性膵癌細胞に導入して放射線を照射したところ放射線抵抗性の改善を得ることが出来た。HDAC阻害剤に関する臨床治験は現在、他の癌腫リンパ腫等において治療の可能性が示唆されているため、今後膵癌治療においても放射線治療の際にHDAC阻害剤を併用することで治療効果の増強が期待できると考えられた。放射線治療抵抗性を誘導する癌間質細胞のphenotypingに関して、膵癌切除標本から樹立した膵星細胞が発現する様々な表面マーカーについて、主にフローサイトメトリーによって解析を行った。そのうち、特にNG2、PDGFRβを発現する細胞集団が膵星細胞の中に一定の割合で存在することを解明した。このNG2とPDGFRβは共に、血管周囲に存在するとされる間葉系幹細胞ともいわれているperivascular cellの表面マーカーである。次に、磁気ビーズを用いた細胞分離の手法によって、NG2陽性細胞と陰性細胞、PDGFRβ陽性細胞と陰性細胞に細胞群を分離したのち、これらをそれぞれ膵癌細胞株と共培養した。その結果、膵癌細胞株の遊走能および浸潤能はNG2陽性細胞、PDGFRβ陽性細胞との共培養により増強した。このことは、NG2またはPDGFRβを発現する膵癌間質細胞が膵癌の悪性度を高める可能性を示唆するものであり、放射線治療抵抗性を誘導する責任細胞群の1つである可能性がある。また、実際の膵癌切除標本を使用して免疫染色を行うとNG2とPDGFRβは両方とも、主に膵癌細胞周囲の間質に広く発現していることが確認できた。さらに、膵癌微小環境は低酸素環境におかれているため、低酸素環境下での研究も行った。低酸素環境下で培養した膵星細胞は通常酸素条件下で培養した膵星細胞に比べ、膵癌細胞株の浸潤能を高めることが分かった。特にCTGFがその悪性度増強に関与していることが解明できたが、これは放射線治療抵抗性の克服の際にターゲット分子となりうる可能性を示唆するもので、重要な発見である。本年度は、放射線治療抵抗性を誘導する癌間質細胞のphenotypingおよび機能解明を研究目的に掲げていたが、我々は癌間質細胞の表面マーカーの検討をすすめ、その中から特にNG2、PDGFRβという表面マーカーに着目し機能解析まで行った。NG2とPDGFRβはともにperivascular cellのマーカーとされているが、その一部は間葉系幹細胞であるとする報告もある。我々の研究では、間葉系幹細胞およびその分化細胞が膵癌細胞との相互作用により癌の悪性度を増強する可能性が示唆され、さらなる機能解明を検討している。また、低酸素環境下にある膵癌と膵癌間質細胞との相互作用などの機能解明を行い、低酸素環境下で培養された膵星細胞は通常酸素条件下で培養されたものに比較して膵癌細胞の浸潤能を促進することが判明した。さらに、その機序として、膵星細胞から分泌されるCTGFが重要な役割を果たしていることを解明した。

これは、低酸素環境下における癌間質相互作用を示すものであり、放射線治療抵抗性との関連が強く疑われる。以上のような研究を本年度は行ったが、おおむね順調に進展しているものと考えている。我々はナノ構造体である人工ウイルスを独自に開発したが、このウイルスを用いて研究を進める予定である。この分子は古細菌Methanococcusjannaschii由来のMj285が形成する球状構造体に着目して作製され自己組織化の駆動力となる疎水性相互作用を制御し、細胞への侵入と崩壊を実現しており、高い細胞特異性と薬剤送達能力を有している。特定の膵星細胞集団への特異性を高めるために本年度の研究で同定した表面抗原を認識するpeptideを付加し、候補となる責任分子を標的とした薬剤を内包する予定である。また、細胞特異的な生物活性によるキャリアー崩壊システムとともに内包する薬剤の細胞特異的放出機構を強化する。さらに、作成した人工ウイルスを複数のphenotypeの膵星細胞集団や他の正常組織由来間質細胞や線維芽細胞に添加して、標的とする細胞特異的にキャリアーが侵入、崩壊し、内包薬剤が放出されることを確認する。内包薬剤としては,分子標的特異的なインヒビターやsiRNAを用いる。さらに共培養モデルにて標的癌間質細胞集団が癌細胞の放射線治療抵抗性に及ぼす効果に関して検討する。蛋白精製キット、qRT-PCR試薬(担当者3名×20万/1-2年目計100万)、ソート用抗体(5万×10本/1-2年目;計100万), Nucleofector用導入試薬(15万×5名/1年目75万)、siRNA(5-7万×5本/名×5名/1年目30万)、shRNA/レトロウイルス作成キット(10万×1箱/名×5名)、マウス等(5,000×20匹×3グループ×2セット/2年目90万)などの消耗品を経費として予定している。
核融合炉第一壁の3次元電磁力破壊および熱衝撃破壊解析と評価

本年度得られた主な研究成果は以下の通りである。(1)水素イオンビーム照射下の熱衝撃破壊ステンレス綱製表面き裂付平板試験片にイオンビームを繰り返し照射する試験を行った。測定では、レーザー非接触変位計などを用いてイオンビーム照射下の温度、ひずみ、変位を精度よく実時間測定できるようになった。実験では、照射面にき裂を設定した場合には疲労き裂が進展するが、裏面にき裂を設定した場合にはき裂が進展しないという、従来の予想と反対の結果が得られた。この実験結果について、3次元有限要素法による非定常温度解析および熱弾塑性破壊力学解析を行った結果、巨視的には圧縮一圧縮の応力履歴となるが、J^^<^>積分は照射直後負の値をとった後冷却過程で正に転じ、その結果き裂が進展することがわかった。また、このき裂進展結果を△J^^<^>を用いて整理したところ、高温のステンレス綱の疲労き裂進展則とかなり良好な一致を示した。(2)3次元渦電流解析コードの開発3次元渦電流解析を十分な精度で行うためには、一つの解決手法として連立一次方程式のソルバーとしてICCG法などの前処理付反復解法を用いる必要があるが、従来は前処理部分の再帰計算のためにベクトル化に向かず効率向上に限界があった。ここではSerendipity要素の重心に一を追加することにより、再帰性をなくし前処理の加速性を大幅に向上させた。(3)第一壁設計支援エキスパートシステムの開発温度解析、熱応力解析を主とした第一壁設計エキスパートシステムを冷却流路を有する2次元第一壁の設計へ適用した。その際、応力および温度の解析結果に基づく経験的な設計変更の知識ベースを追加することにより最適解への収束性が大幅に改善されることが明らかとなった。
iPS細胞を応用した自己心筋組織による心不全に対する新しい再生療法の開発

iPS細胞由来心筋細胞シートを作成し、ヌードラット心筋梗塞モデルに移植したところ、iPS細胞由来心筋細胞シートはラット梗塞心に生着し、電気的に結合するとともに、心機能の改善がみられた。続いて、ヒトiPS細胞をin vitroで心筋細胞に分化誘導し、大量培養した心筋細胞を用いて、温度応答性培養皿にてシートを作成した。iPS由来心筋細胞シートを慢性梗塞ブタの梗塞領域に移植したところ、左室収縮能の向上、左室容量の減少を認め、電位の低下した梗塞巣の電気ポテンシャルを向上させた。本研究において、iPS細胞より分化誘導した心筋細胞を用いた心筋細胞シートに関して、以下のことが成果として得られた。1.iPS細胞より心筋細胞への分化誘導2.iPS細胞由来心筋細胞シートを用いた心筋細胞シートこの分化誘導された心筋細胞を温度応答性培養皿にてシート化した。このシートはin vitroにて自己拍動能を有した。3.iPS細胞由来心筋細胞シートのラット慢性期および急性期梗塞モデルへの移植このiPS細胞由来心筋細胞シートを2枚重ねにてラット慢性期心筋梗塞モデルに移植したところ、本シートは心不全心に生着し、心機能の向上を認めた。また、移植後のteratoma形成を抑制するために、in vitro培養下にて無糖培地にて細胞を培養し、未分化細胞をterminateし、iPS細胞由来心筋細胞シートを作成した。この未分化細胞の混在していない細胞シートを無胸腺ラットに梗塞心へ移植した。無糖培地法を用いることにより、teratomaの形成を抑えることができた。また、本細胞シートを移植した心臓をHGF,VEGF ELISAにて蛋白量を測定すると、コントロール群と比較し、発現が向上していた。急性期梗塞モデルにおいても、iPS細胞由来心筋細胞シートは心臓に生着し、機能改善効果を認めた。本研究にて以上の結果が得られた。現在のところ、iPS細胞より心筋細胞への分化誘導の報告はあるが、温度応答性培養皿を用いた細胞組織体の作成の報告はなく、また同細胞シートがvivoにて生着し、機能することを示した報告は存在しない。また、臨床上問題となるのは移植後のteratomaの形成であるが、本方法を用いれば、teratomaの形成を抑制することができることを報告したのは、本研究が初めてである。この結果によりiPS細胞由来心筋細胞の生体への応用の可能性が示されたものと思われる。1.マウスiPS細胞の微細構造の検討マウスiPS細胞より分化した心筋細胞の、native心筋細胞との組織学的相同性を調べるため、心筋細胞の特異的構造蛋白の免疫染色を行った。cardiac actin、connexin43、Myosine heavy chainの発現はnative心筋細胞と同じように、サルコメア構造部位に適切な蛋白発現を認めていたが、Myosin light chain 2a,2vともに蛋白は発現しているものの、局在性に乏しかった。電顕にて、サルコメア構造、ミトコンドリアを観察したところ、iPS細胞由来心筋細胞はZバンドを有するサルコメア構造を有していたが、native心筋細胞と比較して、疎であった。iPS細胞由来心筋細胞のミトコンドリアのクリスタは疎であり、機能的な低下もありうることが考えられた。今後、iPS細胞由来心筋細胞の組織的未熟性をどう克服するかが問題でることが示唆された。2.マウスiPS細胞由来心筋細胞シートのラット心不全モデルへの移植マウスiPS細胞由来心筋細胞シートをラット心不全モデルに移植したところ、同細胞シートは生着し、心機能を向上させた。in vitroにて疎であったサルコメア構造もin vivoにて発達した構造体となっていた。3.ヒトiPS細胞よりの心筋細胞への分化誘導ヒトiPS細胞より心筋細胞への分化誘導を行い、安定して分化誘導が可能となった。分化した心筋細胞は、心筋細胞特有の骨格蛋白(Actin,myosin等)の発現を有し、電顕上も心筋細胞と同等の構造体を有していた。4.ブタ慢性期梗塞モデルへのiPS細胞由来心筋細胞シートの移植ブタ心筋梗塞モデルを安定して、作成することができるようになった。また、懸案事項であったヒトiPS細胞由来心筋細胞の大量培養に成功し、5×106乗個に達することができ、10枚の分化心筋細胞シートを作成することが可能となった。1頭の慢性期ブタ梗塞モデルに移植し、現在経過観察を行っている。iPS細胞由来心筋細胞シートを作成し、ヌードラット心筋梗塞モデルに移植し、経時的な電気生理学的検討、心機能の推移を観察した。iPS細胞由来心筋細胞シートと新生仔心筋細胞シートは移植後3日にて、電気生理活性の認められなかった梗塞巣に、生理活性が観察されるようになり、その同時期に、心機能が改善した。比較対象群として、線維芽細胞シート、筋芽細胞シートを同ラットに移植したが、レシピエント心との電気的統合は起こらず、心筋細胞シートと比較して、心機能改善率も低値であった。

iPS細胞由来心筋細胞シートはラット梗塞心に生着し、in vivoにおいて同細胞はサルコメア構造を有しており、デスモゾームを介して細胞同士が接着し、生着しているのが観察された。また、hiPS細胞をin vitroで心筋細胞に分化誘導し、10^7個のiPS細胞由来心筋細胞を獲得し、大量培養した心筋細胞を用いて、温度応答性培養皿にてシートを作成した。iPS由来心筋細胞シートを慢性梗塞ブタの梗塞領域に移植した。心臓超音波検査、CT検査にて、左室収縮能の向上、左室容量の減少を認め、電位の低下した梗塞巣の電気ポテンシャルを向上させることができた。また、iPS由来心筋細胞シート移植群では、HGF等のサイトカインの発現向上を認め、本細胞シートはパラクライン効果を有することが証明された。組織学的に、iPS細胞由来心筋細胞の残存を確認したが、細胞数としては少量であり、細胞をいかにして残すかが今後重要な課題であるものと思われる。