hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイコプラズマ肺炎の発症病理に関する研究

これらの結果より、M.p感染マウスのTh1優位な免疫応答とM.p強毒株の炎症性サイトカイン誘導性がマイコプラズマ肺炎成立の基盤であることが示唆された。Mycoplasma pneumoniaeは細胞壁を保有しないためlipopolyysaccharideなどの炎症誘導菌体成分を有していない。しかしながら、M.pneumoniaeを無菌マウスに反復感染させると宿主炎症性サイトカインを誘導し肺炎が惹起されることから、M.pneumoniae菌体中の宿主炎症性サイトカイン誘導成分を明らかにすることを目的に実験を行った。1.宿主炎症性サイトカインを誘導するM.pneumoniae菌体成分の究明強毒株であるM.pneumoniae M129株を超音波破砕しSuperdex 200HRを用いたカラムクロマトグラフィーにより菌体成分画分を得た。得られた各フラクションを急性リンパ芽球性白血病T細胞(MOLT-4)に添加し、産生されるサイトカインをELISAにより測定した。また、M.pneumoniae M129感染マウスの肺より得たリンパ球に各フラクションを添加し、同様の測定を行った。その結果、IL-4またIFNγを誘導する画分が存在した。2.宿主炎症性サイトカインを誘導するM.pneumoniae菌体成分を用いた肺炎の惹起無菌マウスにM.pneumoniae M129株を経鼻感染させておき、1ヶ月後、宿主炎症性サイトカインを誘導するM.pneumoniae菌体成分をマウスに経鼻吸入させた。その結果、M.pneumoniae M129株の反復感染により引き起こるような顕著な肺炎は惹起されなかった。これらの実験結果より、M.pneumoniae M129株中には宿主炎症性サイトカインを誘導する菌体成分が存在することが明らかになった。また今回、その菌体成分によりマウスに肺炎は惹起されなかった。今後、菌体成分の濃度を高め肺炎が惹起されるか検討を行いたい。
機械の設計・生産に関わる知識の体系化のための基礎研究

本研究ではまず、機械設計の知識表現のためのオントロジーの分類を提案した。知識表現のオントロジーとは、現実世界に関する知識を特定の形式で記述するために、そもそもどのようなものが個体や物質として存在するかという捉え方や、そこで捉えた内容を表現するための語彙の集合を指す。機械に関する知識にはさまざまな見方や抽象化のレベルがあり、知識表現に必要なオントロジーも多岐にわたる。本研究ではオントロジーを、抽象化(現実世界と記述のための語彙との対応)、簡略化(抽象化された表現同士の間の簡略化の関係)、領域(力学、電磁気学など知識がカバーする範囲)、粒度(存在物を切り分ける大きさ)、範囲(世界の中から注目する部分を切り取る大きさ)の軸で分類した。次に本研究では、フィジカル・フィーチャー収集のためのツールを作成した。フィジカル・フィーチャーとは、機械設計に用いられる物理現象と、それを起こさせるのに必要な属性の組である。フィジカル・フィーチャーは機械の機能と構造とを関連づけるものとして、特に機械の概念設計段階の知識の表現に適する。本研究では機械の機能、挙動、構造を一般的に表現するシステムSYSFUND(System for Functional Design)を開発し、それを用いてフィジカル・フィーチャーを収集した。最後に本研究では、設計知識の共有化のためのデータベース環境を開発した。フィジカル・フィーチャーのデータベースは、対象とする物理現象の種類を増やすと大規模なものになり、個人のデータベースを超えた共有データベースの考え方が必要になる。本研究ではオブジェクト指向データベースを共有のためのデータベースとして用い、必要に応じて個人のデータベースにフィジカル・フィーチャーを取り込める環境を構築した。平成4年度の研究では、実際に行なわれている設計・生産活動の実験的観察を行ない、そこで得られた設計作業を構文解析の手法を用いて分析した。方法としては、設計・生産活動における設計者や生産作業者の行為をビデオテープやCADシステムを用いて記録し、これに出現する会話や、図面、作業の様子を用いてプロトコル分析を行なった。プロトコル分析では統計的手法や格文法に基づく言語解析手段を用いた。このような解析により、設計作業中の思考過程が明らかになった。また設計作業中のプロトコルから、計算機で操作可能な形で設計知識を自動的に獲得することを試みた。ここで自動的に収集できた知識は、設計対象に関する知識、すなわち設計対象の属性、構造、挙動、機能、評価、必要な仕様などに関する知識である。このような方法で収集した知識を設計プロセスに従って再利用することで、設計作業の再構成が可能になり、ひいては同様な設計作業を自動化することが可能になる。実際に新規性のある設計を行なっていくためには、設計対象そのものに関する知識以外に、そのような対象知識をどう利用して与えられた仕様から目的の設計結果を導くかという、設計プロセスに関する知識が必要である。設計プロセスに関する知識は設計作業のプロトコルの断片的な発話のなかには明示的に現れず、設計作業が全体としてどう進行していくかを分析しなければ得られない。このためには、プロトコルを一文ずつ分析していく構文解析の手法では十分でないことが次第に明らかになった。平成5年度の研究では設計プロセスに関する知識を体系化する方法を研究する。

フィジカル・フィーチャーとは、機械設計に用いられる物理現象と、それを起こさせるのに必要な属性の組である。フィジカル・フィーチャーは機械の機能と構造とを関連づけるものとして、特に機械の概念設計段階の知識の表現に適する。本研究では機械の機能、挙動、構造を一般的に表現するシステムSYSFUND(System for Functional Design)を開発し、それを用いてフィジカル・フィーチャーを収集した。最後に本研究では、設計知識の共有化のためのデータベース環境を開発した。フィジカル・フィーチャーのデータベースは、対象とする物理現象の種類を増やすと大規模なものになり、個人のデータベースを超えた共有データベースの考え方が必要になる。本研究ではオブジェクト指向データベースを共有のためのデータベースとして用い、必要に応じて個人のデータベースにフィジカル・フィーチャーを取り込める環境を構築した。
電荷注入・溶媒牽引法によって高速で大変形する非イオン性高分子ゲル人工筋肉材料

電荷注入・溶媒牽引の考え方で、ゲル状物の高速大変形が可能であることを実証し、応用の仕方によっては、新規な駆動系の構築に利用できることが明らかになってきた。高度に膨潤したゲルでは、ポリマーネットワークの緻密さによる顕著な影響を受けることを明らかにしたが、この詳細については尚検討が続いている。可塑化した高分子材料の場合には高度膨潤系とは全く異なる変形であるアメーバ様のクリープを生じることを示し、それも可逆的に長期間にわたって繰返し駆動が可能であるなどの知見を得た。この場合の、構造変化は、まだ十分に解決されているとは言えないが、大まかな概要は把握できた。それによると、従来の弾性体の変形ではなく、著しい電気粘性的な変形挙動であることが示された。最大変位は400%を越える。高度膨潤型の高分子ゲルでも、詳細な変形過程の解析から、電極間の引力による収縮に引き続く形で非対称圧力分布が成長し、その結果屈曲変形を生じることが示された。高分子に注入された電荷が放電に対して抵抗する場合があり、これが電荷の蓄積をもたらし、結果的に材料内に非対称な電荷分布を誘起する。この結果、屈曲するものと説明され得ることが明らかになった。歪みは遥かに少ないが、ポリウレタンエラストマーでも同様の現象が見られる。この場合には、明瞭な形で電場方向に電荷の非対称分布を確認することができ、化学構造による屈曲方向の制御などが可能であることを明らかにした。エラストマー中の電荷分布は履歴の影響を顕著に受け、これは、エラストマーを薄膜状にすることで高速大変形を誘起することに有効に寄与することを明らかにした。また、電荷の移動が、ゲルの場合には流動を誘起することが知られていたことを利用するとEHD型の送液ポンプができることを示した。電場で駆動する柔軟材料(人工筋肉)の駆動特性とその機構を明らかにし、新規な自律応答駆動材料の開発に資することを目的に、誘電性溶媒で膨潤した非イオン性ポリマーゲル、特にポリビニルアルコールゲルの駆動、ポリウレタンの電歪現象、ポリ塩化ビニルゲルについて検討した。(1)ポリビニルアルコールゲルでは屈曲に伴う弾性率の変化を明らかにし、電荷注入とそれへの電場の影響で生じる溶媒牽引による歪みの大きさなどを半定量的に推定できることを示した。この場合も空間電荷の非対称分布が屈曲の要因に加えられる必要があることが示唆された。(2)ポリウレタンエラストマーでは歪みは小さいものの屈曲電歪の機構をその成分の酸化還元と対応させることができた。電場の極性を反転させたときに顕在化する電歪の記憶効果を明らかにした。さらに、屈曲方向の制御が塩の微量添加によって可能であることを示し、添加塩の構造と屈曲方向の関係を合理的に説明できた。(3)ポリ塩化ビニルゲルについては従来にないアメーバ様のクリーピング変形の概要を明らかにした。それを屈曲変形などに利用した高速屈曲変形(30ミリ秒で100度以上の屈曲角に達する)が可能であることを見出し、従来の概念を超えた新しい駆動材料の可能性を示すことができた。特に、ポリ塩化ビニルゲルの場合、駆動機構が前二者と大きく異なり材料が放電過程が律速となって生じる偽足様のクリープに由来する点に大きな特徴がある。生物の駆動を彷彿とさせるものがある。

ジメチルスルホキシド(DMSO)で膨潤したポリビニルアルコール(PVA)ゲル(PVA-DMSOゲル)について溶媒牽引の実体を計測することからポリマーの果たす役割が、DMSOに注入された正電荷が放電する過程を抑制し、陰極側での圧力増加に寄与していることが示唆された。これらは電流過程の計測結果からの帰結であって、ポリマーと溶媒の相互作用の重要性を示唆している。ポリ塩化ビニルのDMSOゲルでは溶媒とポリマーの相溶性が低いが、この場合にはPVA-DMSOゲルのような効果的な電場変形を誘起することはできなかったことからも注入電荷の保護作用を結果的に果たすことがPVAゲルの特徴である。それゆえ、ポリマー濃度依存性も大きく、その増加によって、変形量が著しく減少する。架橋密度に依存するのみではないことも示唆されたことになる。この過程で、電場によってゲル中を移動する溶媒を利用したポンプ機能を実証することができた。すなわち、電極を埋設したゲル上にゲルと相溶性を持たない電気的に不活性な溶媒を重畳し、ゲル中の溶媒移動が誘起する不活性溶媒層との摩擦に由来する不活性層の流動が誘起されることを利用するポンプである。このポンプの原理はマイクロ化によって多方面に応用可能である。一方、ゲルの電場による変形を直接利用するポンプも可能であり、マイクロチューブ状に加工したゲルチューブを電場変形させることによるポンプ機能の可能性を確認した。基本的に搾り出し変形を利用するもので、マイクロ化によってその特徴を発揮できるものと考えられる。ポリ塩化ビニルを可塑化した柔軟材料は、アメーバ様のクリープ変形を生じ、これをElectrotactic Deformation(ED)と命名した。EDを利用した折れ曲がり変形を高速化する手法を明らかにすることにも成功した。この場合には、膜厚1mmの試料が電流値がnAレベル、30msで100°の折れ曲がりを達成した。また、保存安定性にも優れ、2年以上使用可能である。平成14年度までに、ゲルの駆動についての概要を把握でき、残る問題は材料内の高次構造変化の時系列としての抽出である。これは、今後新たな駆動法の開発に関するテーマとしても重要な意味を持つものであり、継続的に検討の対象とする。ゲル系では、ポリ塩化ビニルを可塑化した柔軟材料が極めて高速で大変形することを報告し、その詳細を明らかにすることができた。電場の印加により電極上に這い出してくるクリープ変形を示すため、これの詳細な過程を検証した。クリープはゲルの厚さの300%を超える場合もあり、検討対象の範囲内では陽極上に這い出しが起こる。この変形は可逆的であり、サンプルの寿命は少なくとも2年以上である。クリープの大きさ、速度は可塑剤に依存するものの誘電率には対応しないが、弾性率には対応している。しかも、弾性率がある程度大きい方が変形も大きい。これは可逆的な変形に必要な弾性を保持することが、この変形に求められていることに由来する。高分子鎖のネットワークを保持しながら、なお、その流動変形を可能にすることが必要であることによる。電流値の変化から詳細な変形過程を抽出するには、継続的な検証が必要であるが、少なくとも3段階の過程を含むことが示された。さらに、駆動材料として応用するために、非対称薄膜電極を採用することで、300°/sの屈曲変形を誘起できることを明らかにした。エラストマー系では、導電性ポリマーで被覆したエラストマーにおいて従来比で100倍程度の大変形を誘起できることを明らかにした。
地方文化の総合的研究ー維持・変容と活性化の條件ー

1、地域活性化の動向とその社会的文化的影響並びに住民の対応について、昨年度の福島県と山形県に引き続いて、今年度は高知県と大分県を対象に現地調査を実施した。2、高知県では、四万十川流域の市町村を重点的に調査した。瀬戸大橋の開通と高速道路の建設によって変化しつつあるが、南国の恵まれた自然と歴史的文化的遺産を観光資源として積極的に活用する国民休暇県構想が、全県的に推進されている。山林が8割を越え、過疎化・高令化が進行しているが、嶺北地域では広域的な町村間の協力によって、高令者はじめ住民に活動と交流と生き甲斐の場を提供するプラチナ愛ランド構想による長寿型地域社会の実現を目指している。西南部の四万十川流域地域では、「日本最後の清流」の保全と活用、川に育まれた独自の歴史的文化的遺産や産物などの地域資源を生かしたリバ-ふるさと振興が計られている。ユニ-クなトンボ自然公園や博物館が住民の自発的自律的協力によって建設され、運営されている。3、大分県では、一村一品の大山町、観光イベントの湯布院町、町並み保存の日田市という個性的な地域を重点的に調査した。大分県は山地によって地域が細分化され、江戸期の小藩分立によって、地域毎の多様性と個性、自律性が醸成されたが、その伝統が積極的に生かされて、地域毎の自主的・自発的創意工夫に基づく一村一品運動の発祥の地で、先進地となっている。さらに、地方にしかないものを作ろうという発想のユニ-クさと熱心さが、1.5次産業という付加価値をもつ事業を生んでいる。グロ-バルに考え、ロ-カルに行動する人づくりに力が注がれ、豊の国づくり塾の出身者が各地域でリ-ダ-として活躍している。4、自然・産業・歴史・文化などその地域独自の資源を自主的自律的内発的努力によって活用する人々の協力と活動が、活性化を推進している。1.地域振興の動向とその社会的影響並びに地方文化の実状について、福島県と山形県とを主対象として、資料を収集した。2.福島県では、会津若松市を中心とする会津地区の現地調査を実施して、特徴的な地域振興の実態と住民の生活の中に生きている地方文化についての資料を収集した。会津地区は歴史的文化的自然的条件によって、一定の完結した生活空間を構成する。この会津盆地と周辺山間地区とから成る会津地区では、その多彩な歴史的遺産・水と温度に恵れた豊かな自然などを活用した地域づくりが特徴的である。即ち、歴史的町並みの保存と再生、特産品作り、都市部との地域間交流、伝統文化や行事の継承と復活、住民の要求に沿った新しい文化的活動の創出などの事業が行われている。3.山形県は、歴史的文化的自然的条件によって、それぞれ特色のある4地区に区分されるが、本研究では置賜地区と村山地区とを対象に現地調査を実施し、地域振興の動向と地方文化について資料を収集した。2地区とも盆地部と周辺山間地区とから成るが、それらを特徴づけているのは、水量豊かに貫流する最上川と、信仰の山月山の蔵王山系である。ここでは、これらの地域特性を生かした特産品作り、伝統文化の継承と保存、特色あるイベントの開催、そして地域活動を支え担う人づくりなどの事業に取組んでいる。4.福島・山形両県とも、一般的に過疎化の脅威にさらされている地域ほど、村おこしに熱心であり、また、経済的に地域振興事業の軌道に乗っても、人口流出傾向が依然続くケ-スも見られ、今後の地域づくりの課題を示唆している。5.次年度は、瀬戸大橋の開通によって変貌しつつある高知県と、一村一品運動の発祥の地である大分県とを対象に調査を実施の予定である。

グロ-バルに考え、ロ-カルに行動する人づくりに力が注がれ、豊の国づくり塾の出身者が各地域でリ-ダ-として活躍している。4、自然・産業・歴史・文化などその地域独自の資源を自主的自律的内発的努力によって活用する人々の協力と活動が、活性化を推進している。
ホルモンレセプターをターゲットにした悪性唾液腺腫瘍の新規治療法の開発

今まで外科病理の世界では類似点が報告されていた乳腺腫瘍に着目し、唾液腺腫瘍の研究をおこなった。結果、ステロイドホルモンの投与が増殖、浸潤の抑制に有効なことを培養細胞において有効なことを確認したのち、動物においてもこの効果が確認できた。従って、ステロイドホルモンが唾液腺悪性腫瘍治療のターゲットになりうることが示唆された。ヒト悪性唾液腺腫瘍は、5年生存率は高いものの10年、20年といった長期の生存率は惨憺たるものである。しかし、発症のピークが中年期以降ということを考えると、さらに腫瘍の進展を遅らせることが出来れば腫瘍を根治に至らしめなくても制御することが可能であると考えられる。予備実験の結果から、唾液腺腫瘍ではエストロゲンレセプターでは発現の減弱が予想されており、プロゲステロンレセプターとは逆の作用を有すると考えられていた。これは確認され現在論文執筆中である。ホルモンそのものの投与が有効であると考えられ、今後in vivoでの確認、アロマターゼ阻害剤などの投与が有効であるのかの検討が必要になる。従って、結果により、4培養細胞による増殖の検討(細胞数計測、チミジン取り込み、フローサイトメトリーによるS期細胞率の測定など)や、5培養細胞による浸潤能の判定(ボイデンチャンバー法による浸潤能の比較、ゼラチンザイモグラムによる検討など)には、ホルモンそのものやその阻害剤を使用する。アンドロゲンレセプターの働きも進めているが、同時に進めていた唾液腺癌で高発現しているID1タンパクの発現抑制により、悪性形質が抑制されることが確認され、論文発表を行った(Sumida et al. BMC Cancer 2013, 13:141)。最終年度はエストロゲンレセプターの結果を論文発表すると共に、アンドロゲンレセプターの働きを引き続き確認していきたい。まず、エストロゲンレセプター発現唾液腺癌細胞を用いての研究から始めたが、レセプター発現唾液腺癌細胞ではエストロゲン投与が増殖、浸潤を促進することをin vivoにおいても確認した。さらに現在、in vitroにおけるアンドロゲンのレセプターに関しても唾液腺癌における発現の報告が散見されため、調査したところ、ほぼ100%の確率でinvasive ductal carcinomaでは発言していることがわかった。唾液腺培養細胞に遺伝子導入し、増殖野浸潤を調査しているが、残念ながら気管内に研究を終えることができなかった。培養細胞系での実験や動物実験にてこれらのホルモンの効果を報告した論文は我々の過去の報告以外に見られない。従って、このホルモン各種性ホルモンレセプターをターゲットにした悪性唾液腺癌の新規治療法の開発は、これまでにない独創的なものとなるはずである。研究代表者が所属する研究室ではACC2、ACCMという同一親株に由来する浸潤転移能の異なる細胞株を所有しているほか、HSG、HSYといった唾液腺腫瘍株も所有している。研究1年目では主にこれらの細胞を使って、細胞レベルでの腫瘍の増殖、浸潤に関する検討を行った。アンドロゲンーアンドロゲンレセプターシステムの検討を行う。扁平上皮癌との違いを明確にするためにまず(1)唾液腺癌細胞と扁平上皮癌細胞を用いて定量化RT-PCR法によるmRNA発現量の比較検討を行いまた、(2)ウエスタンブロッティング法によるタンパク発現量の比較検討を行った。また、(3)免疫染色によるin vivoでの蛋白発現量の比較検討も合わせて現在行っている。特にACC2とACCMの比較や、異なる浸潤度を示すヒト唾液腺腫瘍における蛋白発現の比較は重要である。ACCMで発現が亢進するか、減弱するか、また、高浸潤能を示すヒト腫瘍における発現の差異により以後の戦略が異なってくる。アンドロゲンレセプターではまだこの確認はなされていない。結果により、ホルモンそのものの投与が有効であるのか、アロマターゼ阻害剤などの投与が有効であるのかの検討が必要になる。従って、(4)培養細胞による増殖の検討(細胞数計測、チミジン取り込み、フローサイトメトリーによるS期細胞率の測定など)や、(5)培養細胞による浸潤能の判定(ボイデンチャンバー法による浸潤能の比較、ゼラチンザイモグラムによる検討など)には、ホルモンそのものやその阻害剤を使用を現在行っている。当初の計画通り、発育の遅い唾液腺腫瘍の制御を目的とした本研究は順調に進んでいる。各種性ホルモンレセプターを標的とした場合、それが抑制的に働くのか、逆に腫瘍の増殖を促進するのか、各種ホルモンにて順調に確認できている。アンドロゲンレセプターの働きの確認を残すが、最終年度で確認可能と思われる。特にこのレセプターは予後の悪いinvasive ductal carcinomaにて高発現しており、これを標的にできれば外科手術でほぼ対応不能な高悪性腫瘍を制御できる可能性がある。また、今回、以前より唾液腺腫瘍で高発現が知られていたID1タンパク質を抑制することにより悪性形質の大幅な減弱が得られた。これはBMC cancerに発表することができ、一定の成果が得られた。このような結果からおおむね順調に進展していると判断した。

当初の計画通り、エストロゲンレセプターシステムの解析は終え、アンドロゲンレセプターの計画に取りかかっている。これが進めばひととおり臨床で使用可能と思われる性ステロイドホルモンレセプターシステムの解析が終わる。ただし、もう少し、vivoの症例を増やす必要がある。アンドロゲンレセプター導入invasiveductal carcinoma cell lineを用い、ここにアンドロゲンやそのアナログを作用させることにより増殖、浸潤などの悪性形質にどの様な影響を与えるかを調べる。これが最も大切な実験となる。残された時間は少ないが、できればin vivoでの転移への影響も調べたいと考えている。論文執筆は、エストロゲンレセプターを用いたストラテジーをまとめ、投稿の準備を進めている。これに関しては乳癌とほぼ同じストラテジーであるが、新しい考え方であるため癌関連の英文誌に投稿可能と考えている。ヒト悪性唾液腺腫瘍は、5年生存率は高いものの10年、20年といった長期の生存率は惨憺たるものである。しかし、発症のピークが中年期以降ということを考えると、さらに腫瘍の進展を遅らせることが出来れば腫瘍を根治に至らしめなくても制御することが可能であると考えられる。この研究は今まで交付を受けた科学研究費から得られたデータの蓄積の上に成り立ち、かつ集大成ともいえるものであり、是非、悪性唾液腺腫瘍の新しい治療戦略として完成させたい。アンドロゲンレセプター導入細胞の研究継続と、論文執筆が最優先される。アンドロゲンレセプター導入細胞に関しては悪性形質の変化確認が優先される。論文執筆に関してはネイティブチェックを受ける必要もあるためいくらかの研究費が必要であるが両者ともに遂行可能と考えている。次年度は主にin vivoの実験を中心に行う。ACC2、ACCMはそれぞれヌードマウスに移植可能であるため、まず、移植腫瘍を作製する。その後、さまざまな徐放性コンパウンドが発売されている中から、エストロゲン、タモキシフェン、アンドロゲンやその阻害剤を投与し、抗腫瘍効果を判定する。この実験は研究者らが既にプロゲステロンにて同様の手法で行っており遂行は容易である。また、ヌードマウス肺へ尾静脈よりレセプター導入した腫瘍細胞を接種し肺転移の有無を測定する。接種後、約3週で肺を摘出しIndia inkを用いて転移巣を染め出し、転移能の違いを比較する。当然、この実験においても徐放性コンパウンドを使用する。これらの実験が遂行され、in vivoにおける腫瘍の増殖が抑制されれば、これらの戦略が悪性唾液腺腫瘍のホルモン療法に有効である可能性が示唆される結果となる。
リシークエンシングによる自己免疫性肝疾患のＨＬＡゲノム多様性解析

自己免疫性肝炎と原発性胆汁性肝硬変患者におけるHLAの解析を行い、自己免疫性肝炎ではHLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01とDRB1*15:01-DQB1*06:02ハプロタイプが、原発性胆汁性肝硬変ではDRB1*08:03-DQB1:06:01とDRB1*13:02-DQB1*06:04、DRB1*11:01-DQB1*03:01ハプロタイプが疾患感受性、抵抗性と関連を認めた。さらに、自己免疫性肝炎では肝癌発生例、肝不全進行例と、原発性胆汁性肝硬変では肝硬変、肝移植症例と関連のあるHLAハプロタイプを確認し、HLAと両疾患の関連性を明らかにした。本研究は次世代シークエンサーを用いて、HLA領域に遺伝要因が存在する自己免疫性肝炎(AIH)、原発性胆汁性肝硬変(PBC)患者のHLA領域のリシークエンシングを行い、真の疾患感受性遺伝子とその多型・変異を特定し、臨床応用へと展開することが目的である。本年度はPBCにおけるHLAタイピングを施行した。HLA-DRB1*08:03-DQB1*06:01、DRB1*04:05-DQB1*04:01ハプロタイプはPBCの疾患感受性である事を明らかにした。さらに、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04とDRB1*11:01-DQB1*03:01ハプロタイプは疾患抵抗性である事を本邦で初めて明らかにした。HLA-DRB1*09:01-DQB1*03:03ハプロタイプは肝移植になった患者において高率に陽性であることを認め、疾患進行と関連がある可能性を示唆した。これらの結果をHepatologyに発表した。さらに、多施設との共同研究により次世代シークエンサーを用いたHLAクラスIとクラスII遺伝子を8桁レベルの超高解像度DNAタイピング法(super high resolution single molecule-sequence based typing; SS-SBT)法を開発した。この方法を使用することにより今まで曖昧であったり推測で決定されていたHLAのタイプを決定することが可能となった。この方法はイントロン部を含めた遺伝子全領域の新規多型や構造変化が検出可能な優れたタイピング法であり、Tissue Antigensに報告した。本研究は次世代シークエンサーを用いて、HLA領域に遺伝要因が存在すると考えられている自己免疫性肝炎(AIH)、原発性胆汁性肝硬変(PBC)患者のHLA領域のリシークエンシングを行い、真の疾患感受性遺伝子とその部位、変異を特定し、臨床応用へと展開することが目的である。日本人PBC患者における疾患感受性・抵抗性、さらには疾患進行と関連のあるHLAハプロタイプを同定しHepatologyに報告した。さらに、日本人AIH患者ではHLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01ハプロタイプが疾患感受性とDRB1*15:01-DQB1*06:02ハプロタイプは疾患抵抗性と関連がある事を同定した。肝癌発生、肝不全進行例においてそれぞれDRB1*15:01-DQB1*06:02、DRB1*08:03-DQB1*06:01ハプロタイプが関連する事を明らかとした。次世代シークエンサーを用いてHLAクラスIとクラスII遺伝子全領域を増幅して解析する事により8桁レベルの超高解像度DNAタイピング法を開発した。この方法を用いて本研究で同定した疾患、病態に関連したHLAについて解析中である。この結果については解析でき次第報告する予定である。平成23年度は集積してきたAIH 130例、PBC 229例の検体を用いて、HLA遺伝子5座(HLA-A、-B、-C、-DR、-DQ)のタイピングを施行した。健常人のデータと比較するとAIHではDRB1*04:05-DQB1*04:01ハプロタイプ、PBCではDRB1*08:03-DQB1-06:01ハプロタイプが患者で有意に高率に保有していることが明らかとなった。

PBCではDRB1*13:02-DQB1*06:04ハプロタイプとDRB1*11:01-DQB1*03:01ハプロタイプが疾患抵抗性と有意な関連を認め、さらにDRB1*09:01-DQB1*03:03ハプロタイプは肝移植、肝硬変患者で高率であり、病態の進展度と関連がある事を明らかにした。特にDRβ部位のアミノ酸配列の検討では13番、16番、47番、57番、74番のアミノ酸配列がPBC患者で有意な関連を明らかにした。以上よりHLAとAIH、PBCの間には疾患感受性、病態進展について強い関連が示唆されるためHLA領域のリシークエンシングを行い、真の疾患感受性遺伝子とその多型・変異を特定し、臨床応用へと展開することは重要である。現在までにPBCのHLAタイピングを終了して報告した。この方法を用いて現在AIH、PBCをそれぞれ30例を解析中であり、計画は順調に進展している。23年度は予定通りAIHとPBC患者のHLAタイピングを施行し、解析も終了した。さらに、その中からA24-B54-DR4-DQ4ハプロタイプホモ接合体を有するAIH5例、健常対照群5例、A2-B46-DR8-DQ6ハプロタイプホモ接合体を有するPBC 5例、健常対照者5例ずつ探し、次世代シークエンサーでHLA領域のリシークエンシングを施行中であり予定通り順調に進展している。最終年度の予定はHLA領域の超高解像度DNAタイピング法(SS-SBT法)を用いてHLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01アリルを保有するAIH30症例、HLA-DRB1*08:03-DQB1*06:01アリルを保有するPBC30症例を用いてそれぞれの疾患に特徴的な感受性アリルの塩基配列を決定して、構造的相違や変異の有無について検討を行う。肝不全、肝がんを発症した病期の進行した症例において臨床背景とHLA領域の変異の関連性についても解析を予定している。AIH、PBCにおいてリシークエンシングを行い、ゲノム配列の決定23年度に決定されたHLAハプロタイプからA24-B54-DR4ハプロタイプホモ接合体を有するAIH 5例、健常対照群5例、さらにA2-B46-DR8ハプロタイプホモ接合体を有するPBC 5例、健常対照者5例ずつ選び、次世代シークエンサーを使用してHLA領域と非HLA領域について同様にリシークエンシングを行い、直接塩基配列決定法を用いてゲノム配列の決定をする。疾患感受性HLA遺伝子ならびに連鎖不平衡にある非HLA遺伝子の同定患者群と健常者対照者群において決定されたHLA領域と非HLA領域のゲノム配列、HLAハプロタイプ、HLAから非HLAにかけての広範なハプロタイプについての膨大なデータについてそれぞれ比較検討を行う。当初計画で見込んだよりも安価に研究が完了しており次年度使用額が生じた。この予算はSS-SBT法を用いてAIHとPBC患者の検体でHLAのタイピングを施行するための消耗品の購入に使用する。さらに、25年度経費では予定通りHLA領域のリシークエンシングを行うためのPCRや次世代シーケンサーでの検討をするための消耗品の購入に使用する。研究発表を各学会で報告するための旅費と、論文を作成する際の英文チェックのためにも使用する予定である。当初計画で見込んだよりも安価に研究が完了したため、次年度使用額が生じた。来年度はHLA領域と非HLA領域についてリシークエンシングを行い、直接塩基配列決定法を用いてゲノム配列の決定を行う。この際に使用する次世代シークエンサーによる遺伝子解析ではPCRや泳動、塩基配列の決定の際に使用する消耗品が必要であり購入する。さらに、疾患感受性を規定するHLAハプロタイプ、SNP、稀少多型、変異を抽出する予定である。
ド-パミンD1受容体シグナルに着目した薬物依存および統合失調症の治療法開発

ドーパミンD1受容体刺激薬の反復投与は、薬物依存症および統合失調症のモデル動物において治療効果を示した。また、モデル動物の線条体において増強のみられたドーパミンD1受容体シグナル伝達が、ドーパミンD1受容体刺激薬の反復投与により正常化することを示唆する結果を得た。本研究の結果より、ドーパミンD1受容体刺激薬の、薬物依存症および統合失調症に対する治療薬としての有用性が示唆された。本研究では、薬物依存症および統合失調症の再燃モデルである逆耐性を消失させるドーパミンD1受容体刺激薬反復投与の作用機序の解明および、上記疾患の症状に対する治療効果の検討を行った。メタンフェタミン急性作用では線条体におけるドーパミンD1受容体/PKAシグナルが増強されるが、メタンフェタミンを反復投与した薬物依存症および統合失調症のモデルラットの線条体では、ドーパミンD1受容体/PKAシグナルの反応性が減弱していた。このシグナル反応性の減弱は、ドーパミンD1受容体刺激薬を反復投与することで正常に近づくという結果が得られた。DARPP-32遺伝子改変マウスを用いた検討により、メタンフェタミン逆耐性の形成には、DARPP-32Thr34残基のリン酸化を介したドーパミンD1受容体/PKAシグナルが必要であるという結果が得られた。また、ヒストン脱アセチル化薬レスベラトロールを用いた検討により、コカイン逆耐性の形成にはヒストンのアセチル化レベルの変化が関与していることが示唆された。また、自発運動量を指標とした行動解析では、ラットと比べてマウスではドーパミンD1受容体刺激薬による十分な治療効果が得られなかった。そのため、薬物依存症の精神依存の動物モデルである条件付け場所嗜好性試験においてラット用の実験装置の増設を行い、最適な実験条件を設定した。また、統合失調症の認知機能障害の動物モデルであるプレパルスインヒビションテストでは、ドーパミンD1受容体/PKAシグナルの増強が認知機能を亢進させるという結果を得た。さらに、本研究を進める際、ヒストン脱アセチル化薬として広く用いられているレスベラトロールが、ドーパミン神経伝達に対して急性投与で増強作用を示すことを明らかとした。本研究より、ドーパミンD1受容体刺激薬の、薬物依存症および統合失調症に対する治療薬としての有用性が示唆された。依存性薬物誘発性の逆耐性現象は、薬物依存症および統合失調症の再燃を示す動物モデルである。当研究室では既にドーパミンD1受容体刺激薬反復投与が逆耐性を消失させることを報告しており、本研究ではその作用機序の解明を目的とした生化学的検討を行った。1.ラットの線条体スライスにメタンフェタミンまたはドーパミンD1受容体刺激薬を付加したところ、生理食塩水を反復投与したコントロール群の線条体スライスではDARPP-32のThr34残基のリン酸化レベルが上昇したが、逆耐性形成ラットの線条体スライスではこられのリン酸化反応が減弱していた。また、逆耐性形成後にドーパミンD1受容体刺激薬を反復投与したラットの線条体スライスでは、逆耐性形成ラットよりもリン酸化反応が増強されていた。また、薬物投与後のラットの頭部にマイクロウェーブを照射し、シグナル伝達の変化を保持したまま脳を固定し、ウエスタンブロット法により解析を行った。その結果、脳スライス実験と同様に、逆耐性形成ラットの線条体でDARPP-32のThr34残基のリン酸化が減弱していた。DARPP-32のThr34残基はPKAによりリン酸化されるので、逆耐性形成後はドーパミンD1受容体/PKAシグナルが減弱していることが示唆された。2.レスベラトロールは、ヒストンの脱アセチル化を惹起するSIRT1の活性化を促進する試薬として知られている。レスベラトロールをコカインと併用してマウスに反復投与したところ、コカインのみを反復投与した群と比較して、休薬1週間後のコカイン再投与による行動量が有意に増加した。この結果より、コカイン逆耐性の形成にはヒストンのアセチル化レベルの変化が関与していることが示唆された。現在引き続きヒストンのどの部位のアセチル化レベルがどの時点で変化するのかを検討中である。平成23年度の研究実施計画は、ウエスタンブロット法を用いた細胞内シグナル伝達の解析およびヒストン修飾を介した遺伝子発現制御機構における変化の検討であり、これらの検討はおおむね予定通りに進展している。平成23年度の研究嫉視計画である細胞内シグナル伝達の解析おおよび遺伝子発現制御機構を介したメカニズムの検討は、平成24年度も引き続き行う。さらに、ドーパミン受容体刺激薬反復投与の、薬物依存症や統合失調症の症状に対する効果を検討するため、疾患モデル動物に対する治療効果を解析する。平成23年度の直接経費の使用残高は約44万円であり、これは次年度使用予定である。当研究に使用するドーパミン受容体刺激薬R(+)SKF38393は100 mgで約24万円であるので、本年度の使用残高は本試薬約2本分にあたる。

当該次年度使用研究費が生じた理由は、予定していたよりも使用量が少量であったためであるが、研究の進捗状況はおおむね予定通りである。当該次年度研究費は、平成24年度に試薬の購入および条件付け場所嗜好性実験の実験装置の増設等に使用予定である。
超軽量人工骨材を用いたコンクリート構造部材の実用化に関する研究

比重が0.81.2で、吸水率が3.0%程度以下、しかも圧壊強度の高い、従来のものとは格段に高性能な超軽量人工骨材が最近わが国で開発された。本研究では、この新しい建設材料である「超軽量人工骨材」を用いた構造用コンクリートの実用化に向けた研究を行った。実用化に向けた前提として、初年度は、その基礎的な構造特性である、超軽量コンクリートの破壊力学特性、超軽量コンクリートを用いたRCはりおよびPCはり部材のせん断耐力に関する実験的な検討を行った。検討の結果、(1)超軽量コンクリートの破壊エネルギーは、普通コンクリートに比べて小さく、またせん断耐力も小さくなること、(2)超軽量コンクリートの圧縮強度が増加しても破壊エネルギーは大きく増加しないこと、(3)せん断耐力の増加のためには、材料的にはビニロン短繊維等のファイバーの併用、構造的にはプレストレスの併用が効果的であること等が明らかとなった。次年度は、せん断耐力の低減を緩和する手法として、超軽量コンクリートの圧縮強度を意図的に低下させる手法と、超軽量人工骨材と普通砕石の混合使用の手法について検討した。検討の結果、比重0.85の超軽量人工骨材においても、これらの手法が有効であることが確認された。さらに、実用化に向けた検討の一環として、超軽量コンクリートと波形鋼板ウェブを用いたPC箱桁橋の試設計を行い、さらにCGによる景観評価を行った。PC箱桁に超軽量コンクリートを用い、さらにウェブを波形鋼板で置き換えると、桁自重を普通コンクリートを用いた場合の約50%程度まで低減でき、スマートなPC橋の建設が可能となることが示された。本研究は、この新しい建設材料である「超軽量人工骨材」を用いた構造用コンクリートの実用化に向けた研究を行うものであり、本年度は、その基礎的な構造特性である、超軽量コンクリートの破壊力学特性、超軽量コンクリートを用いたRCはりおよびPCはり部材のせん断耐力に関する実験的な検討を行った。また、この成果に基づき、PC箱桁の試設計を行い、せん断耐力を保持しつつ、どの程度まで自重を軽減できるかについても検討した。検討の結果、(1)超軽量コンクリートの破壊エネルギーは、普通コンクリートに比べて小さく、またせん断耐力も小さくなること、(2)超軽量コンクリートの圧縮強度が増加しても破壊エネルギーは大きく増加しないこと、(3)超軽量コンクリートの引張軟化曲線は、普通コンクリートと同様に1/4モデルで近似可能であること、(4)せん断耐力の増加のためには、材料的にはビニロン短繊維等のファイバーの併用、構造的にはプレストレスの併用が効果があること、(5)PC箱桁に超軽量コンクリートを用い、さらにウェブを波形鋼板で置き換えると、自重を50%程度まで低減できること等が明らかとなった。今年度はこれらの研究成果を、fibシンポジウム、コンクリート工学年次論文報告集、その他に発表した。次年度は、ここまでの研究で得られた超軽量コンクリートの破壊力学特性値を用いて、構造物レベルでの破壊シミュレーションを行い、超軽量コンクリートを用いたコンクリート構造物強度の寸法効果を明らかにするとともに、実用化に向けて、設計方法の提案などを行っていく予定である。

検討の結果、(1)超軽量コンクリートの破壊エネルギーは、普通コンクリートに比べて小さく、またせん断耐力も小さくなること、(2)超軽量コンクリートの圧縮強度が増加しても破壊エネルギーは大きく増加しないこと、(3)せん断耐力の増加のためには、材料的にはビニロン短繊維等のファイバーの併用、構造的にはプレストレスの併用が効果的であること等が明らかとなった。次年度は、せん断耐力の低減を緩和する手法として、超軽量コンクリートの圧縮強度を意図的に低下させる手法と、超軽量人工骨材と普通砕石の混合使用の手法について検討した。検討の結果、比重0.85の超軽量人工骨材においても、これらの手法が有効であることが確認された。さらに、実用化に向けた検討の一環として、超軽量コンクリートと波形鋼板ウェブを用いたPC箱桁橋の試設計を行い、さらにCGによる景観評価を行った。PC箱桁に超軽量コンクリートを用い、さらにウェブを波形鋼板で置き換えると、桁自重を普通コンクリートを用いた場合の約50%程度まで低減でき、スマートなPC橋の建設が可能となることが示された。
日米共通の基準を用いた、病院の経営危機予測モデルの開発と国際比較

本研究は、日本における病院の経営危機を事前に予測するモデルを開発し、病院とその利害関係者らの協働による病院経営の管理を促進することを目的としている。また、本研究は、国立病院、公立病院、医療法人が開設する病院を対象としている。2019年度は、日本における病院の経営危機の程度と地理的分布を明らかにする。2020年度は、病院の経営危機の予測要因を明らかにする。2021年度は、病院の経営危機を債務超過の前後で分割したそれぞれの予測要因を明らかにする。2022年度は、作成した予測モデルの妥当性を検討する。研究の過程で得られた知見は、学会発表や学術論文等の形で国内外に公表する。
共通化授業アンケート成果を踏まえた技術者倫理及び関連科目の教育品質向上研究

本研究の最大の成果は、大学等の教育課程において、自らが担当する技術者倫理科目の授業品質を改善したいと考える教員に、改善のよりどころとできる授業アンケート結果の定量的データを提供できるようにした点にある。さらには、アンケートデータの教育教材としての活用、アンケート実施教員間での教育教材の共有、工学系教育カリキュラムの中での技術者倫理教育課題の最適配置検討のためのデータ提供等、様々な成果を上げた。(1)先行研究(23501028)での実施内容の継承発展先行研究で開発し、実施してきた共通化授業アンケート(32問)を、研究者分担を含む協力者と共に、継続して実施した。アンケート結果を研究代表者の元に集約し、全国平均値を算出するとともに、個別結果と全国平均との比較を行い、協力者の授業に特徴的な事項を抽出し、協力者にフィードバックした。自分のクラスの特徴を一目で概観できる「5軸分析図」を開発し、そのデータも協力者にフィードバックした。先行研究機関とH26年度を通して実施して得られた知見を集約し、研究者会合(H26.12.13)で検討するとともに、電気学会教育フロンティア研究会で報告した(H26.12.14、研究会資料FIE-14-34)。(2)顕在化した新たな研究課題への取組み前項の共通化授業アンケート(旧アンケートと称する)を実施した結果として浮かび上がってきた課題はいくつかあるが、それらの中でアンケート自体の設問内容の妥当性検討と、アンケート実施方法の容易化の課題に、H26年度は集中的に取り組んだ。旧アンケートは先行研究の研究体制内で関係者の協力のもとに開発したとの意味で共通性は高いが、日本工学教育協会技術者倫理調査研究委員会がH25に「技術者倫理教育における学習・教育目標」を公表したので、それとの整合性を図りつつ、設問数の削減を図ることにした。その結果として、設問内容をかなり見直し、かつ設問数を22問に削減した新アンケートを開発した。また、紙のアンケート設問票で実施した旧アンケートに対し、紙に加えてウェブ上でスマートフォン(スマホ)やタブレット端末でのアンケート回答も可能にするシステム開発を行った。その内容を研究者会合で確認するとともに、研究体制内外で試行確認を行い、H27年度から新アンケートに切り替えることにした。(1)新アンケートへの切り替え前年度までの議論・試行を踏まえて、27年度より共通化授業アンケートを新アンケートに切り替えた。新アンケートの変更点は、以下の3点である。1)日本工学教育協会技術者倫理調査研究委員会共通化授業が公表した「技術者倫理教育における学習・教育目標」と整合性のある設問とした。2)設問数を旧アンケートの32問から22問に削減した。3)紙に加えてウェブ上でPC、スマートフォンやタブレット端末でのアンケート回答も可能にするシステムの運用を開始した。ウェブ上で回答し自動集計できるシステムを導入したため、これまで集計がネックとなっていた100名以上の大規模クラスでもアンケート実施が容易となった。(2)研究者間での授業参観、授業情報共有研究者間で授業参観や授業内容の共有を行い、それぞれの授業改善に役立てることができた。特に、アンケート設問のある項目で突出して伸びの大きいクラスではどのような授業を行っているか、他の教員の参考にすることができた。(3)ウェブサイトの改善ウェブサイト「技術者倫理科目の授業改善」を改善し、研究分担者、連携研究者、アンケート実施協力者間での教材、その他情報の共有が可能になった。また、ウェブサイト上での意見交換も活発に行われるようになった。ウェブアンケート実施を含め、新アンケートへの切り替えはスムーズに行われた。新アンケート調査結果、共有教材について、研究者会合(H27.12.11)で検討するとともに、電気学会教育フロンティア研究会で報告した(H27.12.12、研究会資料FIE-15-28)。電気学会誌の特集「現代社会と技術者倫理」の企画を行うとともに、本科研費研究の成果を記事として公表した。千葉大学が文科省から受託した理工系プロフェッショナル教育推進委託事業の「工学分野における理工系人材育成の在り方に関する調査研究」の一環として開催されたシンポジウムにおいて、本科研費研究の成果を踏まえた講演を行った。本研究の最大の成果は、大学等の教育課程において提供されている技術者倫理科目で共通化した授業アンケートを全国規模で実施することにより、自らが担当する技術者倫理科目の授業品質を改善したいと考える教員に、よりどころになる定量的なデータを提供できるようにした点にある。副次的な成果としては、次の諸点が挙げられる。1自らの授業から得られたデータを授業教材としても活用することにより、学生の技術者倫理への関心をより喚起できるようになった。2本研究で使った共通化授業アンケートを実施した教員同士で(あるいは外部の教員と)、授業教材や授業方法についての意見交換を行い、教材を共有することによって、より高い授業品質が実現できるようになった。3大学等の教育課程の中で、技術者倫理科目の最適配置を考えるためのデータが、部分的にではあるが、得られるようになった。4技術者倫理の教育効果をより高いものにするための教育課程の在り方を検討するためのデータが、部分的にではあるが、得られるようになった。5アンケート内容は、日本工学教育協会が公表した「技術者倫理教育における学習・教育目標」と整合させつつ先行基盤(c)23501028で開発されたものを簡素化した。

アンケートはウェブを使ってスマホ等で回答し、集計結果をダウンロードできるようにし、回答者(学生)、実施者(教員)の負担を軽減した。初年度(平成26年度)は共通化授業アンケートの開発を行った。次年度、最終年度(平成2728年度)には全国規模でアンケートを実施した。大学(院を含む)と高専で本アンケートを実施したクラス数は79である。そのうち、受講者が10人に満たないクラス、実施方法が標準から外れるクラスは、分析対象から除外し、69のクラスのデータについて分析を行った。本研究の最大の成果は、大学等の教育課程において、自らが担当する技術者倫理科目の授業品質を改善したいと考える教員に、改善のよりどころとできる授業アンケート結果の定量的データを提供できるようにした点にある。さらには、アンケートデータの教育教材としての活用、アンケート実施教員間での教育教材の共有、工学系教育カリキュラムの中での技術者倫理教育課題の最適配置検討のためのデータ提供等、様々な成果を上げた。先行研究の成果を継承し、結果を集約して、公表することができた。先行研究で顕在化した課題と、外部で策定された技術者倫理学習・教育目標を生かした新アンケート(内容および実施方法)を開発できた。しかし、当初H26年度に予定したウェブサイトの抜本的改善は、部分的改善にとどまり、本格作業はH27年度に繰り越された。アンケート適用校の拡大、アンケート結果の分析の深化、標準的な教育教材の共有化を引き続き重視する。技術者倫理・工学倫理教育の充実に注力している組織を調査し、今後の活動のあるべき姿を描くためのヒントを得る。研究成果を各種会合で公表する。技術者倫理平成26年度の研究実施計画を継承発展させること、それが第一のポイントである。新アンケートへのスムーズな切替、アンケート適用校の拡大、アンケート結果の分析の深化を、特に重視する。標準的な教育教材の共有化を図ることも重視する。国内の大学等の参加だけでなく、海外からの研究への参加の可能性を探るため、国際学会での発表も計画する。第二のポイントは、技術者倫理科目と関連科目との関係性の研究の実施である。技術者倫理の英語表現は、engineering ethicsである。もし、大学等における教育の重点の一つが、グローバルに活躍しえる技術者への門戸を学生に開こうとするものならば、engineeringとは何か、ethicsとは何かについての基礎的な理解を踏まえつつ、技術者倫理教育は実践されるべきであろう。ところが、実態はどうか。電気工学や機械工学の教育には十分な時間が配分されていても、「工学」の教育は不十分ではないか。工学技術は本来は強い社会性を持っている。しかし現行の工学教育の中で、必ずしもこの点が重視されているとはいえないのではないか。それは学生の将来を考えるとき、憂慮すべきことである。彼らは社会人となり、技術を実践し、時に法律問題、経営問題も扱うことになる。また大学等の研究機関に属し、研究倫理、研究室経営を実践してゆくことになる。技術者倫理科目と関連科目との関係性を研究し、それぞれの科目の役割分担を明確化できるならば、工学教育全体の効果、効率を向上できる。この研究が、第二のポイントである。
細径人工血管吻合部狭窄に対する血小板由来増殖因子を標的とした遺伝子治療の研究

【結果】実験1.吻合部の血管の外膜側から1x10^<11>pfu/mlの濃度での投与が最も導入効率が良かった.実験2.吻合部動脈にEXの蛋白発現,mRNAが同定された.AxPDGFXR群はControl群に比しvon Winebrand因子およびKi-67抗原に対する免疫組織染色血管新生・細胞増殖が抑制されて,狭窄率も有意に低かった.アポトーシス細胞はなかった.【結語】血小板由来増殖因子受容体細胞外領域の局所発現による人工血管吻合部内膜肥厚の抑制が実験的に明らかにされた.本法の有効性,安全性が確立されれば,細小人工血管移植への臨床応用が可能となり開存率の飛躍的向上が期待できる.【結果】実験1.吻合部の血管の外膜側から1x10^<11>pfu/mlの濃度での投与が最も導入効率が良かった.実験2.吻合部動脈にEXの蛋白発現,mRNAが同定された.AxPDGFXR群はControl群に比しvon Winebrand因子およびKi-67抗原に対する免疫組織染色血管新生・細胞増殖が抑制されて,狭窄率も有意に低かった.アポトーシス細胞はなかった.【結語】血小板由来増殖因子受容体細胞外領域の局所発現による人工血管吻合部内膜肥厚の抑制が実験的に明らかにされた.本法の有効性,安全性が確立されれば,細小人工血管移植への臨床応用が可能となり開存率の飛躍的向上が期待できる.【はじめに】血小板由来増殖因子B鎖は強力な平滑筋細胞の増殖因子である.本研究では人工血管移植後の吻合部狭窄の軽減を目的に,吻合部に同因子を阻害する受容体細胞外領域をコードした遺伝子を導入し,狭窄の抑制効果を検討した.本年度はラットを用いた本実験系の対照群の作製,遺伝子の外膜側からの投与群の作成を行なった.【方法】全身麻酔下にラットの腹部大動脈を露出し,微小血管遮断鉗子にて遮断した.直径2mmのpolytetrafluoroethylene製人工血管を10-0prolene糸を用いて吻合し,2週間後に犠牲死させた.A群は吻合以外の手術操作は何も加えなかった.B群は前述の操作に加え大腸菌LacZ遺伝子を組み込んだ非増殖性組み換えアデノウイルス(AxLacZ)100μlを末梢側吻合部外膜側より投与した(浸透させた).C群では末梢側吻合後にアデノウイルス(AxLacZ)100μlを投与し,30分後に血流を再開した.B,C群はサブグループとして濃度が1x10^8, 1x10^9, 1x10^<10>, 1x10^<11>pfu/mlの4群(1, 2, 3, 4)を作成した.各群はラット5匹とした.切除した吻合物にX-Gal染色を施行し,陽性細胞をカウントした.【結果】生存ラットが各群の35匹であったため平均値のみを求めた.コントロール群(A群)の陽性細胞発現率は0%であった.B1群では平均3.5%,B2群では5.5%,B3群では5.0%,B4群では9.5%であった.C1群では平均2.6%,C2群では5.0%,C3群では8.2%,C4群では9.0%であった.【考察】nが少ないため統計学的有意差はないが,AxLacZ濃度に応じた発現率がB,C群ともに認められる傾向があった.外膜,内膜側投与の差は明らかではなかった.nを積み重ね検討してゆきたい.AxLacZ群と同様にラットの腹部大動脈の人工血管置換術を行い、AxPDGFXR100μl(AxLacZ外膜側投与群における最適濃度)を末梢側吻合部に外膜側より浸透させる。また、内腔側投与群としてAxPDGFXR100μl(AxLacZ内腔側投与群における最適濃度)を末梢側吻合部に浸透させ、30分後に血流を再開する。Ax群も同様に外膜側投与群と内腔側投与群にわけAx100μlを局所投与する。対象として何も投与していない群を作成する。各群15匹づつとし(計75匹)、後に犠牲死させ、末梢側吻合部を取り出す。移植後2週間にて各群5匹の吻合部を取り出し、ウエスタンブロット法にてAxPDGFXRの蛋白定量、RT-PCR法によりのmRNA発現の検索を行う(DNA増幅用装置)。抗体はヒトPDGFβ受容体アミノ酸配列100-117に対するものを用い、また、プライマーはセンスとしてPDGF受容体遺伝子配列1368-1391、アンチセンスとしてベクター配列の1部を用いる。移植後2ヶ月にて各群10匹の吻合部を取り出し、ホルマリン固定する。後にHE染色を行い、また、von Willebrand因子(内皮細胞を標示)および増植マーカーであるKi-67抗原に対する免疫組織染色を行う。顕微鏡下に吻合部の仮性内膜面積および狭窄率を求める。吻合部の内皮細胞被覆率を算出する。吻合部の仮性内膜においてKi-67抗原陽性細胞の全細胞に対する割合を求める。同様にTUNEL法を用いてアポトーシス細胞の割合を求める。

数値は各群間で統計学的に比較検討する。前述の計画に沿い、実験を施行した。現在、統計処理中であるが、AxPDGFXR群のほうが、von Willebrand因子、Ki-67抗原の発現が少ないような印象を受けている。