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膵癌における新たな腫瘍マーカーとしての可溶性HLAクラスI抗原の検討

【研究の背景】HLAクラスI抗原は、すべての有核細胞膜上に発現する糖タンパクである。本来は、自己、非自己の識別に関与する組織適合抗原である。近年、体液中に可溶性抗原として存在することが明らかとなり脚光を浴びるようになってきた。これまではわれわれは、胃癌患者における血液中可溶性HLAクラスI抗原量を測定し、進行胃癌では早期癌患者に比して有意に血液中HLAクラスI抗原量が低下していることを報告してきた(Hum Immunol 1994 ; 40 : 183-6)。【対象および方法】本研究では、肝胆膵疾患患者の治療前血清中の可溶性HLA class I抗原量をELISA法により測定した。対象は、膵癌19例、良性胆嚢疾患17例、肝細胞癌51例、胆嚢癌6例、胆管細胞癌6例、健常者22名である。【結果】これまでの検討より肝炎ウイルス陽性者では、可溶性HLA class I抗原量が増加しているので肝細胞癌以外でのウイルス陽性者3例(良性胆嚢疾患2例、胆嚢癌1例)を除外して検討すると、正常者1470±95.3ng/ml、膵癌3257±448.8ng/ml、良性胆嚢疾患1732±403.2ng/ml、肝細胞癌1682±400.4ng/ml、胆嚢癌1046±648.9ng/ml、胆管細胞癌1515±659.3ng/mlと有意(P<0.001)に膵癌患者で高値を示した。膵癌患者における血中可溶性HLA class I抗原量とこれまでの腫瘍マーカーであるCA19-9との相関は認められなかった(r=-0.288)。正常者が2000ng/ml異常とならないことからこれをカットオフ値としCA19-9との関連を検討すると、膵癌患者14例のうち10例が可溶性HLA class I抗原量がカットオフ値を超えるのに対してCA19-9が異常値を示したのは5例のみであった。Sensitivityおよびspecificityをそれぞれ計算すると、88.2%、85.5%となった。膵癌患者における可溶性HLA class I抗原量の増加のメカニズムを検討すべく膵癌細胞株を培養し、その培養上清中の可溶性HLA class I抗原量を測定したが、測定限界以下であった。matrix metalloprotainase処理では膵癌細胞株からの可溶性HLA class I抗原分泌量は変化は認められなかったが、これまでの検討では、cortisolにより可溶性HLA class I抗原分泌量の増加が認められており、担癌状態と宿主内分泌環境との関連を検討する必要があると考えられた。本研究結果から新たな膵癌での腫瘍マーカーの候補として可溶性HLA class I抗原が有用であると考えられた。matrix metalloprotainase処理では膵癌細胞株からの可溶性HLA class I抗原

分泌量は変化は認められなかったが、これまでの検討では、cortisolにより可溶性HLA class I抗原分泌量の増加が認められており、担癌状態と宿主内分泌環境との関連を検討する必要があると考えられた。本研究結果から新たな膵癌での腫瘍マーカーの候補として可溶性HLA class I抗原が有用であると考えられた。我々はこれまでに可溶性HLA class I抗原と消化器癌との関連を検討してきた。特に進行胃癌患者では血液中の可溶性HLA class I抗原量が著名に低下しており、癌免疫において重要な役割を担っていると考えられる。本研究では、肝胆膵疾患患者の治療前血清中の可溶性HLA class I抗原量をELISA法により測定した。対象は、膵癌19例、良性胆嚢疾患17例、肝細胞癌51例、胆嚢癌6例、胆管細胞癌6例、健常者22名である。これまでの検討より肝炎ウイルス陽性者では、可溶性HLA class I抗原量が増加しているので肝細胞癌以外でのウイルス陽性者3例(良性胆嚢疾患2例、胆嚢癌1例)を除外して検討すると、正常者1470±95.3ng/ml、膵癌3257±448.8ng/ml、良性胆嚢疾患1732±403.2ng/ml、肝細胞癌1682±400.4ng/ml、胆嚢癌1046±648.9ng/ml、胆管細胞癌1515±659.3ng/mlと有意(P<0.001)に膵癌患者で高値を示した。正常者が2000ng/ml異常とならないことからこれをカットオフ値としCA19-9との関連を検討すると、膵癌患者14例のうち10例が可溶性HLA class I抗原量がカットオフ値を超えるのに対してCA19-9が異常値を示したのは5例のみであった。Sensitivityおよびspecificityをそれぞれ計算すると、88.2%、85.5%となった。膵癌患者における可溶性HLA class I抗原量の増加のメカニズムを検討すべく膵癌細胞株を培養し、その培養上清中の可溶性HLA class I抗原量を測定したが、測定限界以下であり膵癌自体が分泌しているのではないと考えられた。膵癌ではmatrix metalloprotainaseが高発現している症例が多いが、可溶性HLA class I抗原は膜上からmetalloprotainaseにより切り出されるとの報告があり、今後この可能性を検討していく予定である。これまでの検討より肝炎ウイルス陽性者では、可溶性HLA class I抗原量が増加しているので肝細胞癌以外でのウイルス陽性者3例(良性胆嚢疾患2例、胆嚢癌1例)を除外して検討すると、正常者1470±95.3ng/ml、膵癌3257±448.8ng/ml、良性胆嚢疾患1732±403.2ng/ml.肝細胞癌1682±400.4ng/ml、胆嚢癌1046±648.9ng/ml、胆管細胞癌1515±659.3ng/mlと有意(P<0.001)に膵癌患者で高値を示した。膵癌患者における血中可溶性HLA class I抗原量とこれまでの腫瘍マーカーであるCA19-9との相関は認められなかった(r=-0.253)。膵癌患者における可溶性HLA class I抗原量の増加のメカニズムを検討すべく膵癌細胞株を培養し、その培養上清中の可溶性HLA class I抗原量を測定したが、測定限界以下であった。
光誘起プラズマによる三次元ナノ加工技術の開発

再生増幅後のフェムト秒レーザーパルスを音響光学分散位相フィルター(Acoustic optic phase dispersion filter: AOPDF)を利用して波形制御し、石英ガラスとの相互作用にどのような影響を与えるかを調べた時間遅延したフェムト秒ダブルパルス照射時のプラズマ発光や複屈折を測定し、パルス波形に対する発光強度や複屈折による位相差(リターダンス)との関係を調べた。その結果、投入したエネルギーは同一であるものの、リターダンス、発光強度共にダブルパルスの方がシングルパルスより大きくなった。パルスエネルギー、波長などの他の条件を同一に設定し、アルミノシリケートガラス内部に集光照射する超短パルス光のパルス間隔を変えて実験を行ったところ、パルス間隔が被加工物質の熱拡散に比べて十分に長い場合(1ミリ秒)、次パルスの到達までに熱は拡散し、蓄積されず、顕著な構造変化は観察されなかった。一方、パルス間隔を短く(4マイクロ秒)すると、熱蓄積の効果が顕著になり、温度分布に依存して元素が拡散した。さらに、偏光方向を水平および垂直方向に変化させた超短パルス光を石英ガラス内部に集光照射し、このようなパルス間隔による熱蓄積の効果の偏光依存を調査した。レーザー照射部には、構造変化による応力などに由来した位相差(リタデーション)が見られるため、偏光顕微鏡を使用して照射パルス数に対するリタデーションの変化を観察した。その結果、熱蓄積の効果響は、偏光方向にも依存し、特に熱蓄積の効果が小さい場合(パルス間隔が長い場合)に顕著であった。光弾性変調器と波形整形器との組み合わせによるパルス波形整形を検討したが、出射レーザー光に対する耐光性に問題があったため、音響光学フィルターを利用したパルス波形整形器を導入し、光学系を構築した。コンプレッサーの光軸調整が不十分な場合をはじめとして、使用されているグレーティングやプリズムなどの光学部品の平坦性などに由来した僅かな分散特性によって、空間的に周波数チャープすることにより生じたパルス先端の強度分布形状の歪み(パルスフロントチルト)と偏光方向の相互作用によって、同一のパルスエネルギーであっても、光のエネルギーが熱に変換される量が偏光方向によって異なることを示唆していると考えられた。このようなパルスフロントチルトと偏光方向の相互作用を利用することによって、石英ガラスに三次元(XYZ)に加えて偏光方向と位相差を記録できるため、5次元光メモリへの応用が期待できる。再生増幅後のフェムト秒レーザーパルスを音響光学分散位相フィルター(Acoustico pticphase dispersion filter : AOPDF)を利用して波形制御し、時間遅延させたフェムト秒ダブルパルスや周波数チャープが石英ガラスとの相互作用にどのような影響を与えるかを調査した。具体的には、照射中のプラズマ発光やナノ周期構造形成による複屈折を測定し、パルス波形に対する発光強度や位相差(リターダンス)との関係を調べた。照射した全エネルギーをシングルパルス列の場合と同一としたダブルパルス列の照射では、リターダンス、発光強度共にダブルパルス列の方がシングルパルス列より大きくなった。特に、ダブルパルス列の照射により、プラズマ電子を効率的に励起することができるため、リターダンス値をシングルパルス列に比べて約3倍にすることが可能であることを明らかにした。周波数チャープの実験では、リターダンス、発光強度ともにフーリエ変換限界(FTL)付近のパルスでは大きくなり、FTLから離れるに従い、パルス幅による影響が支配的となり、値が小さくなった。以上の結果から、照射レーザーの周波数チャープやパルス列を制御することによって誘起される複屈折の位相差を制御することが可能であることを見出し、(1)超短パルス光のパルス成形・制御システムを構築するとともに、(2)超短パルス光の偏光・位相による三次元ナノ構造作製技術を開発した。再生増幅後のフェムト秒レーザーパルスを音響光学分散位相フィルター(Acoustic optic phase dispersion filter: AOPDF)を利用して波形制御し、時間遅延させたフェムト秒ダブルパルスや周波数チャープが石英ガラスとの相互作用にどのような影響を与えるかを調査した。

本年度実施予定の(1)超短パルス光のパルス成形・制御システムの開発、(2)超短パルス光の偏光・位相による三次元ナノ構造作製技術の開発、については、おおむね目標を達成した。一方で、液晶空間光変調器(LCOS-SLM)を用いた周波数チャープの二次元制御については、制御プログラムの作成が終了できず、未達であった。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、今年度までに構築した超短パルス光のパルス成形・制御システムと超短パルス光照射システムの有効性を実証するため、石英ガラス内部にサイズ・形態が制御されたシリコンナノ粒子や金属ナノ粒子を析出し、白色LEDや太陽電池等のデバイス構造を試作する。
トルコギキョウ温度環境応答解析に基づいた花弁形成機構の解明

トルコギキョウ一花あたりの花弁数および花弁サイズに影響をあたえる栽培環境について調査し、その制御機構を明らかにすることを目的とした。生殖成長期初期において花弁形成直前の地上部気温が花弁数を決定すること、この現象がトルコギキョウ全般に共通であることを確認した。また温度に加えベンジルアデニン(BA)も花弁数を増加させ、その効果は温度と相乗的だった。花弁サイズの制御については、生殖成長期の全体を通じた温度が影響すること、サイズの品種間差に関与する遺伝因子は気温による花弁サイズ変動に寄与していることが示唆された。育児休業に伴い、研究中断中。(平成24年12月8日平成26年9月30日)我が国の主要花きであるトルコギキョウについて、その品質安定化を目的に研究を行った。トルコギキョウは元来夏に開花促進する花きであるが、夏開花は春秋開花に比べて品質が低いことが多い。この問題を解決するため、花弁形成機構に関する実験を行った。まず低品質化の大きな要因の1つは、花弁枚数の減少である。この現象は、1層に分化する花弁の枚数ではなく、層数の問題であることを明らかにした。次に変動する花弁層数は、温度環境の影響を受けることを明らかにした。更にこの影響時期を詳細に知るために、栄養生長後期から開花に至る時期について、7日ごとに高温区/低温区の温度環境に植物体を暴露させ、その花弁数を調査した。その結果、特定の7日間について温度環境にシビアに反応するという結果を得た。次に、この特定の1週間が花の発生のどの段階に当たるのかを調査するために、人工気象機で同様の実験を行い、花蕾発生初期の植物体をサンプリングした。これらのパラフィン切片の観察の結果、温度反応にシビアに反応する具体的なステージを明らかにした。次に、花弁層数の温度環境応答の分子的メカニズムを明らかにすることを目的に、RNA抽出の予備実験を行った。異なる固定方法でサンプリングを行い、LMD(Laser Microdisection)法のための植物体RNA抽出に適した固定法を模索した。固定法の違いにより、物理的破壊度に違いが認められた。トルコギキョウの花弁層数が変動する分子メカニズムの解明を目指し、遺伝子発現解析を行う計画を立てた。発現解析に先立ち、植物体においてどの部分が温度センサーとして機能しているかを明らかにすることを目的に、局所的に温度を制御する実験系を構築した。これまでに、人工気象室内の温度に反応して花弁層数が変動することを見いだしていたが、植物が温度を感じている箇所が地上部であるのか地下部であるのかは不明だった。本年度はトルコギキョウを水耕栽培し、地上部と地下部の温度を独立に制御する栽培方法を試みた。地下部の水温を変化させた結果、無処理区と比較して花弁層数は同程度となった。したがってトルコギキョウの花弁層数は地下部ではなく地上部の温度の影響を受けることが明らかとなった。次にLMD実験に適した固定方法を検討した。前年度までに、頂端分裂組織を数種類の方法で固定し、切片を作出していた。そのサンプルを用いてLMD法により目的部分を切り出し、得られたRNAの量/品質を評価した。何れの固定方法でもマイクロアレイ解析に供試可能な量を確保することが出来たが、品質という点では満足のいくサンプルは得られなかった。固定方法ならびに実験手順の再検討が必要である。トルコギキョウの花弁層数に加えて、花弁の大きさもまた品質を決める重要な要素である。花弁の大きさを決める要因の1つが生殖成長転換期からの温度であることを、人工気象室栽培試験により明らかにした。花弁層数に温度が与える影響を昨年度までに明らかにしてきたが、代表品種での実験結果がトルコギキョウ栽培品種に普遍的であるか否かを確かめる必要があった。8品種について新たに温度反応性を調査したところ、いずれも低温による花弁増加効果が認められた。また昨年度までに1花蕾あたり何日間の低温処理が花弁数を増やすために必要であるかを報告していたが、複数の花序段についての低温必要日数に関する知見はなかった。そこで段別に蕾長を計測し各温度域における成長直線を得ることで、位相を明らかにした。次に花弁枚数に影響する温度以外の因子を探索し、植物ホルモンの一種が花弁枚数を増やす効果をもつことを見出した。その効果は温度と完全には独立ではなく、日平均気温20°Cまでにおいては低温ほどホルモンによる花弁増加効果が高いという結果を得た。一方で同一温度におけるホルモン濃度の効果を検証したところ、ある濃度を超えると効果が低下した。花弁の大きさも温度の影響を受けることを昨年度までに報告していたが、本年度は花弁の大きさに影響する遺伝因子を明らかにすることを目的に解析を行った。自殖化の進んだ複数のEustoma grandiflorumとEustoma exaltatumについて、花弁の大きさを評価し有望系統を選抜した。花弁の大きさに隔たりのある2系統を交配し、F2種子を得た。それらについて土耕栽培及び水耕栽培を行い、花弁長並びに花弁幅を調査した。全個体から葉片をサンプリングし次年度に行う解析の試料を得た。花弁層数を制御する遺伝子の探索を申請時の目標としていたが、平成26年度に行ったLMDのRNAクオリティーが芳しくなかったこと、育児休業による研究中断中に別の研究者により花弁総数を制御する1因子が同定されたことから、当初の予定を変更して、花弁の大きさに関わる遺伝因子の同定に焦点を当てた実験を行うこととした。

この課題については概ね順調に進展しており、次年度に向けた解析材料を平成27年度に準備することができた。また平成27年度には温度以外の因子が花弁枚数に影響を与えることを見出したので、全体としては概ね順調に進展していると考えている。トルコギキョウ八重系統における花弁枚数は栽培時の地上部気温の影響を受けること、ベンジルアデニンの外生投与が花弁数を増やすことをこれまで報告していた。これらの関係性を明らかにするために異なる季節で実験を行った結果、低温であるほど増加枚数が多かった。したがってベンジルアデニンの花弁数増加効果は温度依存的であることがわかった。低温とベンジルアデニンをトルコギキョウ一重系統に処理しても花弁は増えなかった。すなわちこれらの外的環境は、八重化をもたらす遺伝因子の調節を通じて花弁数に影響することが示唆された。そこで八重化遺伝因子に関する知見を得るために、Eustoma grandiflorum八重系統とEustoma exaltatum一重系統の交配を行い、後代について八重性を評価した。自殖第二代90個体を評価したところ一重(花弁数5枚)は38個体、半八重(花弁数5枚以上10枚以下)36個体、10枚より多い八重は16個体となった。自殖第二代の一重割合が約40%である結果は、独立した別の一重八重組み合わせ実験においても同様だった。したがって使用した一重八重系統間では少なくとも2座に座乗する因子が八重形質を決めていること、両因子は同一の経路で機能していることが示唆された。花弁の大きさについては、前年度までに選抜した系統の自殖第二代についてDNA多型解析をすすめた。これら両親系統について温度環境応答解析を行った結果、花弁面積の大きい系統は小さい系統に比べて変異の幅が大きく、高昼夜温で花弁の長さと幅の両方が縮小した。トルコギキョウ一花あたりの花弁数および花弁サイズに影響をあたえる栽培環境について調査し、その制御機構を明らかにすることを目的とした。生殖成長期初期において花弁形成直前の地上部気温が花弁数を決定すること、この現象がトルコギキョウ全般に共通であることを確認した。また温度に加えベンジルアデニン(BA)も花弁数を増加させ、その効果は温度と相乗的だった。花弁サイズの制御については、生殖成長期の全体を通じた温度が影響すること、サイズの品種間差に関与する遺伝因子は気温による花弁サイズ変動に寄与していることが示唆された。本年度はLMD実験に適した固定方法の検討を行ったが、複数の固定方法の何れも品質面で満足のいく結果が得られなかった。実験場所が複数かつ遠方であったことも原因として考えられるので、今後再検討が必要である。昨年度までの実績は順調に推移していたので、全体としては若干の遅れである。平成27年度に取得した試料からDNAを抽出し、花弁の大きさを制御する遺伝因子の探索を行う。また両親系統の温度反応性について調査する。園芸学花弁層数に対する栽培温度の影響は時期特異性が高いことが明らかとなったが、花弁の大きさに対して時期特異性が高いかどうかは不明である。今後は経時的な花弁の大きさの変化ならびに温度の影響の時期特異性を調査する。
日本企業のものづくり組織能力の構築プロセスと競争力に関する実証研究

日本企業を取り巻く市場・技術環境が激変するなかで、国内製造拠点は、生き残りとさらなる成長を目指して日々奮闘している。本研究の目的は、これらの競争力を支えるものづくり組織能力の形成・進化過程に影響する組織内プロセスの詳細な実態とそのメカニズムを、本社(事業部)、事業所、職場組織という3階層で多層的に把握するとともに、現在の日本国内拠点を対象とする産業横断的なフィールド調査と質問紙調査を組み合わせて実証的に解明することである。平成30年度は、(1)理論的研究と(2)実証的研究の両方を推進した。まず、理論的研究については、年間を通じて、組織能力論、経営戦略論、組織論、生産管理論などに関する国内外の先行研究の包括的サーベイを実施し、本研究の分析枠組みと仮説の構築を進めた。その途中成果について、国内学会および研究会にて、複数回にわたり報告を行った。つぎに、実証的研究としては、理論的研究と並行しつつ、本社・事業部および事業所に対するフィールド調査を実施した。平成30年4月から7月頃にかけて、数社を対象に予備調査を行い、得られたデータにもとづいて分析枠組みの構築や仮説を構築するとともに、組織能力や内部淘汰環境、組織成果を測定する質問項目の準備を進めた。平成30年8月11月頃にかけて、追加的に予備調査(実務家への聞き取りおよび現場調査)を行い、調査の実行可能性や有効性を高めるために質問項目の洗練化をはかった。その後、平成30年12月平成31年1月にかけて、複数の調査対象拠点に対して産業横断的に質問紙調査を実施し、2月にはその成果の一部を調査対象企業へ報告するとともに、複数のコメントを得た。それにより、次年度に行うべき調査の方向性と内容の示唆を得たため、分析枠組みおよび質問項目の更なる改善を図ることを次年度の初めに取り組む課題とした。平成30年度は、(1)理論的研究と(2)実証的研究の両方を推進できた。その途中成果について、国内学会および研究会にて、複数回にわたり報告を行い、その一部について、論文としてまとめた。つぎに、実証的研究としては、本社・事業部および事業所に対するフィールド調査を実施した。平成30年8月11月頃にかけて、追加的に予備調査を行い、調査の実行可能性や有効性を高めるために質問項目の洗練化をはかった。その後、平成30年12月平成31年1月にかけて、複数の調査対象拠点に対して質問紙調査を実施し、2月にはその成果の一部を調査対象企業へ報告するとともに、複数のコメントを得た。この質問紙調査では、事前の想定以上に対象企業からの協力を得ることができたため、その結果も示唆に富むものとなり、次年度においてさらに調査を進めるべき対象が明確になった。次年度も、調査対象企業から、さらなる協力を得られることが期待されるため、継続して調査項目を増やして研究の深堀を行うことを計画している。令和元年度も、継続して、(1)理論的研究と(2)実証的研究の両方を推進する。理論的研究については、平成30年度から行っている文献調査をさらに進めるとともに、本研究の理論的枠組みや実証研究から得られる知見を踏まえた理論構築を行う。特に、文献調査の成果については、できるだけ早い時期に論文としてまとめて国内外の学術雑誌への投稿を目指す。実証的研究については、平成30年度から実施している聞き取りおよび質問紙調査を継続して行う。平成30年度に調査した事業所の追跡フィールド調査と質問紙調査を行うことにより、組織能力や組織成果の変化と組織内淘汰環境のあり方とを関連付けて経時的な比較を行う。また、年度末にかけて、研究成果全体のまとめと発信を行う。なお、適宜、上記の調査・研究を通じて得られた成果を国内・海外の学会で発表し、国内・海外の学術雑誌へ投稿を目指す。加えて、実務家に対して得られた知見を積極的に還元する。

平成30年8月11月頃にかけて、追加的に予備調査(実務家への聞き取りおよび現場調査)を行い、調査の実行可能性や有効性を高めるために質問項目の洗練化をはかった。その後、平成30年12月平成31年1月にかけて、複数の調査対象拠点に対して産業横断的に質問紙調査を実施し、2月にはその成果の一部を調査対象企業へ報告するとともに、複数のコメントを得た。それにより、次年度に行うべき調査の方向性と内容の示唆を得たため、分析枠組みおよび質問項目の更なる改善を図ることを次年度の初めに取り組む課題とした。平成30年度は、(1)理論的研究と(2)実証的研究の両方を推進できた。まず、理論的研究については、年間を通じて、組織能力論、経営戦略論、組織論、生産管理論などに関する国内外の先行研究の包括的サーベイを実施し、本研究の分析枠組みと仮説の構築を進めた。その途中成果について、国内学会および研究会にて、複数回にわたり報告を行い、その一部について、論文としてまとめた。つぎに、実証的研究としては、本社・事業部および事業所に対するフィールド調査を実施した。平成30年4月から7月頃にかけて、数社を対象に予備調査を行い、得られたデータにもとづいて分析枠組みの構築や仮説を構築するとともに、組織能力や内部淘汰環境、組織成果を測定する質問項目の準備を進めた。平成30年8月11月頃にかけて、追加的に予備調査を行い、調査の実行可能性や有効性を高めるために質問項目の洗練化をはかった。その後、平成30年12月平成31年1月にかけて、複数の調査対象拠点に対して質問紙調査を実施し、2月にはその成果の一部を調査対象企業へ報告するとともに、複数のコメントを得た。この質問紙調査では、事前の想定以上に対象企業からの協力を得ることができたため、その結果も示唆に富むものとなり、次年度においてさらに調査を進めるべき対象が明確になった。次年度も、調査対象企業から、さらなる協力を得られることが期待されるため、継続して調査項目を増やして研究の深堀を行うことを計画している。令和元年度も、継続して、(1)理論的研究と(2)実証的研究の両方を推進する。理論的研究については、平成30年度から行っている文献調査をさらに進めるとともに、本研究の理論的枠組みや実証研究から得られる知見を踏まえた理論構築を行う。特に、文献調査の成果については、できるだけ早い時期に論文としてまとめて国内外の学術雑誌への投稿を目指す。実証的研究については、平成30年度から実施している聞き取りおよび質問紙調査を継続して行う。平成30年度に調査した事業所の追跡フィールド調査と質問紙調査を行うことにより、組織能力や組織成果の変化と組織内淘汰環境のあり方とを関連付けて経時的な比較を行う。また、年度末にかけて、研究成果全体のまとめと発信を行う。なお、適宜、上記の調査・研究を通じて得られた成果を国内・海外の学会で発表し、国内・海外の学術雑誌へ投稿を目指す。加えて、実務家に対して得られた知見を積極的に還元する。
遺伝的アルゴリズムに基づく自律分散型電鉄直流き電システムに関する研究

研究目的並列運転させる直流変電所の負荷分担と、列車負荷に関する基準パターンを想定し、並列探索的最適化手法である遺伝的アルゴリズムを適用し解くことにより、直流変電所の半導体電力変換装置の出力最適制御装置の開発ができるものと考え、遺伝的アルゴリズムを用いた直流変電所の電力変換装置をプロトタイプの試作と、直流電気鉄道き電システムをリアルタイムで自律分散制御可能なアルゴリズムを確立させるものであり、ほぼ所期の成果を得た。以下に研究の方法を記し、その後に本研究によって得られた成果を対応させて記述する。研究方法装置の製作と実証試験において、パーソナルコンピュータ(パソコン)、A/D変換器、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)の構成で、自律分散型制御システムを製作し、既存の直流変電所の実測データを用い、リアルタイムで遺伝アルゴリズムを実行できるか検討する。列車負荷の標準モデルの解明では、データベースに基づいて、列車負荷の標準モデルの解明を行う。とくに、システム同定の流れなどモデル決定の基礎を詳細に検討する。最適構成の確立では、標準モデルの成果に基づき、自律分散型制御システムの最適構成について検討する。き電システムと列車の運転との協調では、列車の運転は運転士の裁量にまかされていることが多く、運転の完全自動化できれば、列車運転パターンを一義的に規定でき、変電所側で列車負荷のモデル構造を推定し、自律分散制御することが容易になる。研究成果これまでの研究で得られた遺伝的アルゴリズムをパソコンを基準としたシステムに実装し、実測データをA/D変換し、リアルタイムでDSP内で解析させ、D/A変換して制御信号として取り出す装置を製作し、装置の駆動用ソフトの開発を行い、半導体電力変換器を制御することができ、実証試験において良好な成果を得ることができた。また、この成果を基に自律分散型制御システムの最適な構成について検討を行ったところある程度の成果が得られ、本装置を実規模システムに適用することが十分可能であることが明らかになった。しかしながら、列車運転の協調に関することについては、実際に検討するに至らず、今後12年程度で実規模システムの製作と合わせて検討を重ねて行くつもりである。
伝統的木造建築の構造安全性に関する総合的研究

昨年度の研究で行った伝統的木造建築に関する構造体としての実態把握、被害例調査をふまえつつ、今年度は実験に基づく定量的な検討を目的として、以下の作業を行い結果を得た。1.主要な耐震、耐風要素でありながら既往研究の不十分な柱の転倒復元力について、昨年の実験を補足する形で丸柱の場合について、模型実験による復元力特性と振動特性の解明を行った。また、数値解析結果と照合することにより、振動解析の妥当性がある程度まで確認された。また、丸柱の場合には木材の変形による理論値からの低減が、角柱に比べて大きいことがわかった。2.柱の転倒による復元力に関して寸法効果を確認し、大斗との複合効果を検討するための実大実験を行った。その結果、柱転倒復元力は、実大の場合でも模型実験とほぼ同様に、理論値に対して鉛直荷重に応じた低減を加えることで計算可能であることが明らかとなった。また、理論値からの低減の割合は大斗の変形のためにやや増大することがわかった。3.次いで、柱に壁を組み入れた場合の実大実験により、柱転倒と壁の復元力の複合効果について検討を加えた。その結果、土塗壁のように壁の回転による応力が分散して柱に伝えられる構造においては、比較的容易に複合効果を算出できることがわかった。4.以上の実験、計算に基づき、種々の構造要素が組み合わされた構造物の挙動について、解析手法を提案した。初年度の研究として、伝統的木造建築の構造安全性に関する各分野の知見の総合と構造体としての実態把握を計り、具体的作業としては以下の調査、数値解析、部分実験を行なった。1.修理工事報告書を主とする文献調査により、構造法の分類整理、地震・風による被害例の収集、構造安全性に関連する各部構法の実態把握を行なった。構造法に関しては、水平力に対する抵抗要素として柱の転倒による復元力、柱・梁のラ-メン効果、貫を含む壁面の耐力壁の効果などに着目して新たな分類整理を行った。また地震、風による大規模被害例の収集からは、経年変化による耐力の減少が被害の要因となる可能性が見出された。2.建物全体の解析上重要となる接合部の斜めめり込み性状に関し、有限要素法による数値解析を行った。ただし既往の実験との照合は不十分である。また、理論的検討が十分なされていない柱の転倒について試計算を行い、柱断面形状、鉛直荷重による変化についての考察を加え、数例について建物全体の復元力に占める柱転倒復元力の割合を明らかにした。さらに地震動入力に対する応答計算を行った結果、柱転倒による復元力を主要な水平力抵抗要素とする古代の建物については、地震入力に対する応答が比較的小さく押さえられることが判った。3.柱の転倒による復元力について、10分の1スケ-ルの模型実験で復元力特性、振動特性の把握を行った。その結果、荷重一変形関係の直線域が無く、大変形後も最大復元力に近い値まで戻るという特徴が明かとなり、さらに地震動に対する応答が比較的小さく押さえられるという解析結果を確認することができた。以上により、個々の建物を定量的に構造モデル化するための考え方の整理がなされ、解析に当たっての基礎的デ-タがかなりの程度まで整備された。
共生微生物により機能強化した水生植物の水質浄化・資源生産能力予測モデルの開発

前年度に継続してPGPB強化水生植物の生育の環境応答のモデル化と,PGPB強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の環境応答のモデル化の検討を次の通り進めた。(1)PGPB強化水生植物の生育の環境応答モデル: PGPBで強化した水生植物を各種環境条件(温度,光,栄養塩濃度等)下で栽培し,得られた生育(バイオマス)データより,各種環境応答モデル並びにモデルパラメータ(応答特性値)の組合せを複数の植物種について整えた。これらと栽培試験条件を用いた生育シミュレーションを行ったところ,概ね生育に伴うバイオマス生産の実測値を再現できることが示された。(2)PGPB強化水生植物におけるバイオマス中無機栄養塩含有率の環境応答モデル: PGPB強化水生植物を各種栄養塩濃度条件下で栽培し,得られたバイオマス中の栄養塩含有率から,栽培液中の栄養塩濃度との関係をモデル化した。すなわち,得られた栽培液中の栄養塩濃度に対するバイオマス中の栄養塩含有率の応答モデルを得た。併せて,植物種ごとに定まる応答パラメータも試験データより得た。(3) PGPB強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の予測:(1)の検討から得られたバイオマス生産量を予測する生育モデルと,(2)の検討から得られたバイオマス中の栄養塩含有率を予測するモデル並びに各モデルパラメータを用いて生育に伴う栄養塩吸収量の予測を実排水に対して試みた。すなわち,PGPBで強化した水生植物による下水二次処理水からの栄養塩除去試験を行い,その実測値とモデル予測値を比較したところ,本モデル予測手法によりPGPB強化水生植物による栄養塩除去を概ね再現できることが示された。今後は,上記モデルと関連モデルパラメーターの修正を継続して進めると共に,根圏部での有機化学物質の浄化作用などに関するモデル手法の検討を新たに進める予定である。本研究では,資源価値と浄化作用を併せ持つ水生植物の根圏等に有用微生物(植物成長促進微生物(PGPB),有害物質分解微生物,等)を導入した機能強化型の植物ー微生物共生系が発揮する水質浄化能力・バイオマス資源生産能力(栄養塩の植物吸収,有害化学物質の根圏分解,デンプン生産,等)を気象,水質条件を考慮して予測シミュレートすることを可能とする手法を開発する。2018年度までに,PGPBで機能強化を図ったウキクサについて,バイオマス生産速度及びバイオマス中の栄養塩含有率と,これらへの影響が大きい栄養塩濃度との関係について詳細な検討を進め,モデル化を行った。さらに実排水を用いた栄養塩除去試験の実測値を,本モデルにより概ね再現できることを示すことができた。今後も植物の応答パラメーターの測定を継続しこれを充実させると共に,2019年度は新たに水生植物の根圏部における有機化学物質の分解作用や,植物バイオマス中の有用物質含有量に環境条件が与える影響を検討し,モデル化を試みる予定である。本研究は根圏機能強化型植物ー微生物共生系の環境条件への応答を実験的に検討し,それをモデル化することで地域特性を加味して機能を予測する手法を開発するものである。そのために本研究期間内に5つの課題((1) PGPB強化水生植物の生育の環境応答のモデル化,(2) PGPB強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の環境応答のモデル化,(3)分解菌導入水生植物による有機化学物質分解の環境応答のモデル化,(4) PGPB強化水生植物による有用物質生産の環境応答のモデル化,(5)モデルの有効性と実用性の評価)に取り組む。これらの検討には,供試植物として高いデンプン/タンパク質生産性をもち水質浄化での利用も検討される各種ウキクサなどの水生植物,機能強化のための導入微生物として植物根圏より分離された各種の植物成長促進微生物(PGPB),あるいは芳香族化合物分解菌等を各々用いて,環境応答や水質浄化試験を行い,得られた応答特性をモデル化する。既に主要な供試植物として各種のウキクサ植物,機能強化用供試微生物として複数種のPGPBや芳香族化合物分解菌を獲得しており,モデル化に必要な栽培試験等も順調に進んでおり研究の遂行に特に問題は生じていない。植物成長促進微生物(PGPB)を付着させて機能強化を図ったウキクサについて,栄養塩濃度と生育速度並びに植物体中の栄養塩含有量の関係を調べるため,無菌のウキクサとPGPB強化ウキクサ各々を様々なアンモニア態窒素及び硝酸態窒素濃度条件下で栽培した。無菌ウキクサでは比増殖速度と培地中の栄養塩濃度の間に,何れの形態の窒素に関してもMichaeris-Menten型の関係が確認された。従来の生育モデルでは全窒素濃度と生育速度の関係が用いられており,窒素の形態による影響を加味していなかったが,本研究において算出した硝酸態窒素とアンモニア態窒素に関する生育モデルパラメーターを使用することにより,窒素形態がウキクサの生育応答に与える影響をモデルに反映できることが明らかとなった。一方,PGPBで強化したウキクサでは比増殖速度と培地中の栄養塩濃度の間には無菌ウキクサとは異なる傾向が観察され,PGPBによるウキクサ比増殖速度の増強効果と培地中の窒素濃度の間に非線形関係が確認された。そこで,PGPB強化ウキクサにおいては,通常のウキクサの生育モデルにPGPB増強効果を反映させることでPGPB強化ウキクサに関する生育モデルの構築が可能なことが示唆された。

また,栄養塩吸収に関して,無菌ウキクサ並びにPGPB強化ウキクサ共に窒素形態に対する選択性を有していることを確認した。さらに,栽培溶液中の窒素濃度と植物体中の窒素含有率の間にMichaeris-Menten型の関係も確認した。以上のことから,PGPB強化ウキクサにおいても,生育に伴うバイオマス生産量とバイオマス中の栄養塩含有率を各々モデルで求め,栄養塩吸収除去量を予測できることが示唆された。今後,両モデルの構築と関連モデルパラメーターの測定を継続して進めると共に,実排水での有効性も含めて検討する予定である。本研究では,資源価値と浄化作用を併せ持つ水生植物の根圏等に有用微生物(植物成長促進微生物(PGPB),有害物質分解微生物,等)を導入した機能強化型の植物ー微生物共生系が発揮する水質浄化能力・バイオマス資源生産能力(栄養塩の植物吸収,有害化学物質の根圏分解,デンプン生産,等)を気象,水質条件を考慮して予測シミュレートすることを可能とする手法を開発する。初年度は,PGPBで機能強化を図ったウキクサについて,バイオマス生産速度及びバイオマス中の栄養塩含有率と,これらへの影響が大きい栄養塩濃度との関係について詳細な検討を進め,モデル化の可能性を示すことができた。次年度は,植物の応答パラメーターの測定を継続しこれを充実させると共に,実排水を含む各種浄化試験系での実測値とモデル予測値との比較を進め,その有効性を明らかにする予定である。前年度に継続してPGPB強化水生植物の生育の環境応答のモデル化と,PGPB強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の環境応答のモデル化の検討を次の通り進めた。(1)PGPB強化水生植物の生育の環境応答モデル: PGPBで強化した水生植物を各種環境条件(温度,光,栄養塩濃度等)下で栽培し,得られた生育(バイオマス)データより,各種環境応答モデル並びにモデルパラメータ(応答特性値)の組合せを複数の植物種について整えた。これらと栽培試験条件を用いた生育シミュレーションを行ったところ,概ね生育に伴うバイオマス生産の実測値を再現できることが示された。(2)PGPB強化水生植物におけるバイオマス中無機栄養塩含有率の環境応答モデル: PGPB強化水生植物を各種栄養塩濃度条件下で栽培し,得られたバイオマス中の栄養塩含有率から,栽培液中の栄養塩濃度との関係をモデル化した。すなわち,得られた栽培液中の栄養塩濃度に対するバイオマス中の栄養塩含有率の応答モデルを得た。併せて,植物種ごとに定まる応答パラメータも試験データより得た。(3) PGPB強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の予測:(1)の検討から得られたバイオマス生産量を予測する生育モデルと,(2)の検討から得られたバイオマス中の栄養塩含有率を予測するモデル並びに各モデルパラメータを用いて生育に伴う栄養塩吸収量の予測を実排水に対して試みた。すなわち,PGPBで強化した水生植物による下水二次処理水からの栄養塩除去試験を行い,その実測値とモデル予測値を比較したところ,本モデル予測手法によりPGPB強化水生植物による栄養塩除去を概ね再現できることが示された。今後は,上記モデルと関連モデルパラメーターの修正を継続して進めると共に,根圏部での有機化学物質の浄化作用などに関するモデル手法の検討を新たに進める予定である。
過活動膀胱の発生と前立腺におけるニューロモデュレーションシステムの解析

男性において突然のこらえられない強い尿意、頻尿など過活動膀胱を引き起こす原因として前立腺からの求心性刺激の関与が示唆された。前立腺の神経刺激によるノルアドレナリン放出量は生理活性物質アンジオテンシンII投与により増加した。また前立腺からの求心性刺激は脊髄(L6)のc-fos発現からアンジオテンシンII投与により増加した。さらに連続的膀胱内圧測定からアンジオテンシンII投与により膀胱収縮間隔は短縮し機能的にも蓄尿機能障害を認めた。アンジオテンシンIIタイプ1受容体遮断薬は前立腺からの求心性刺激を抑制し過活動膀胱の治療薬となる可能性が示唆された。平成24年度は前立腺からの求心性刺激を介した蓄尿機能への影響を検討した。まず12週齢オスラットの腹側前立腺にFastBlueを20μl注入し1週間後ホルマリンで還流固定しL1からS2の後根神経節を摘出し蛍光顕微鏡で色素の取り込みをカウントした。その結果前立腺からの神経を介した求心性刺激はほぼL6、S1に入力されていることが確認できた。次に求心性刺激の評価としてL6、S1の後根神経節でのc-Fos発現をリアルタイムRT-PCR法、ウエスタンブロット法、免疫組織染色法でmRNAレベル、蛋白レベルで検討した。前立腺に10-9MアンジオテンシンII、コントロールとして生理食塩水を注入し比較するとmRNA、蛋白どちらのレベルでもアンジオテンシンII投与でコントロールの40%発現が増加していた。以上の結果から前立腺でのアンジオテンシンIIは求心性刺激を活性化する生理活性物質の一つと考えられた。この求心性刺激の活性化が実際に蓄尿機能へ影響するのか確認するためウレタン麻酔下に膀胱頂部からポリエチレンチューブ(PE50)を挿入し、生食5ml/hrを注入しながら連続的膀胱内圧測定をおこなった。コントロールの排尿反射を3回記録後10-9MアンジオテンシンIIを前立腺被膜下に30G針を使い注入し20分経過後3回排尿反射を記録した。投与前後で最大膀胱収縮圧は変化なかったが、膀胱収縮間隔は注入後短縮し、コントロールの生理食塩水注入群の短縮と比べてもその程度は大きかった。以上の結果から前立腺のアンジオテンシンIIの求心性刺激の活性化は蓄尿機能の低下を引き起こすことが明らかとなった。さらに検証を進め蓄尿機能に対するアンジオテンシンIIの制御が治療として有効か明らかにすることは新しいメカニズムの治療法開発につながると考えられた。ラット摘出前立腺の経壁電気刺激時のノルアドレナリン放出量はアンジオテンシンII前処置により増加した。このノルアドレナリン放出の増加はアンジオテンシンIIタイプ1受容体遮断薬であるロサルタン同時投与でほぼ抑制された。アンジオテンシンIIは、前立腺においてタイプ1受容体を介してノルアドレナリン放出の調整に関与していると考えられた。前立腺の収縮は、ノルアドレナリンによるα1受容体を介した作用であり、アンジオテンシンIIによる局所ノルアドレナリン放出量の増加は、前立腺の収縮反応すなわち排尿障害を強めている可能性が示唆された。また男性下部尿路症状の蓄尿症状にもα1受容体遮断薬が有効であることから、アンジオテンシンIIによる局所ノルアドレナリン放出量の増加は、蓄尿障害へも影響すると考えられた。そこで前立腺からの求心性刺激を介した蓄尿機能への影響を検討した。ラットの腹側前立腺にFastBlueを20ul注入し蛍光顕微鏡で色素の取り込みをカウントした。前立腺からの神経を介した求心性刺激はほぼL6、S1に入力されており求心性刺激の評価としてこの部位のc-Fos発現を検討した。前立腺にアンジオテンシンIIを投与するとc-Fos発現が増加しており前立腺でのアンジオテンシンIIは求心性刺激を活性化する生理活性物質の候補と考えられた。最終年度はこの求心性刺激の活性化が実際に蓄尿機能へ影響するのか確認するため麻酔下に連続的膀胱内圧測定をおこなった。アンジオテンシンIIを前立腺に注入する前後で排尿反射を比較した。投与後膀胱収縮間隔は短縮した。以上の結果から前立腺のアンジオテンシンIIの求心性刺激の活性化は蓄尿機能の低下を引き起こすことがin vivoの検討からも示唆された。12週齢のオスSDラットから前立腺を摘出し、オルガンバス内でマイクロダイアライシス法を用いて経壁電気刺激時のノルアドレナリンを回収し、高速液体クロマトグラフィーで放出量を測定した。それぞれの前立腺切片でのコントロールの放出量を100%として0.0001μMから0.1μMアンジオテンシンIIの前処置後の放出量と比較した。

アンジオテンシンIIの0.001μMの前処置より濃度依存性にノルアドレナリンの放出量が105%から118%まで有意に増加していた。このノルアドレナリン放出の増加はアンジオテンシンIIタイプ1受容体遮断薬であるロサルタン同時投与でほぼ抑制された。アンジオテンシンIIは、前立腺においてタイプ1受容体を介してノルアドレナリン放出の調整に関与していると考えられた。前立腺の収縮は、ノルアドレナリンによるα1受容体を介した作用であり、アンジオテンシンIIによる局所ノルアドレナリン放出量の増加は、前立腺の収縮反応すなわち排尿障害を強めている可能性が示唆された。また男性下部尿路症状の蓄尿症状にもα1受容体遮断薬が有効であることから、アンジオテンシンIIによる局所ノルアドレナリン放出量の増加は、蓄尿障害へも影響すると考えられた。今後特に蓄尿機能への前立腺アンジオテンシンIIの役割を検討予定だが、アンジオテンシンIIタイプ1受容体遮断薬の前立腺肥大症での治療薬としての位置づけを確立したい。研究計画の年度ごとの予定がほぼ達成されている。東日本大震災により、これまで通常稼働していた研究室の機器に損傷見られ、それらの修理、および研究の事実上の再開までに時間がかかった。次年度は前立腺アンジオテンシンIIのノルアドレナリン誘導による求心性刺激活性化以外にサイトカイン誘導による炎症反応、求心性刺激活性に関して検討する。慢性的な前立腺局所へのアンジオテンシンIIの投与後に摘出前立腺の組織、mRNA、蛋白レベルでNADPHオキシダーゼ、IL-6、TNF-αを評価し、酸化ストレスに関しては8-OHdGをELISA法で測定する。また蓄尿機能に影響与えるかは代謝ケージでの排尿動態の記録と連続的亡く内圧測定にて評価する。その後どのような薬剤で蓄尿機能の低下を抑制できるかアンジオテンシンIIタイプ1受容体遮断薬、NADPHオキシダーゼ阻害薬、α1遮断薬など投与しそれぞれの治療薬としての可能性を検討する。12週齢オスSDラットを使い前立腺局所に0.001μMから0.1μMのアンジオテンシンIIを急性投与し求心性刺激の活性化と膀胱機能への影響を明らかにする。同様にミニ浸透圧ポンプを使用して前立腺局所にアンジオテンシンIIを慢性投与し、膀胱機能への影響を明らかにする予定である。本年度検討を考えていたアンジオテンシンIIとシロドシンの前立腺への同時投与はできなかったため次年度に繰り越すこととした。上記の一部は本年度に施行予定であったが、震災の影響で実験開始が遅れたため一部次年度に繰り下げて行うこととなった。
新規の遺伝子診断法ハイブリダイゼーション・プローブ法の確立

1)19年度に引き続きβグロビン遺伝子異常(βサラセミアの変異)をモデル遺伝子としハイブリダイゼーション・プローブ法の実用性を検証した。日本人のβサラセミアの約80%は10種類の遺伝子異常で占められる。この10種類の変異検出に最適なAnchor probeとSensor probeの作成し、過去に変異が確定しているsampleを用い確実に診断できることを確認した。2)βグロビン遺伝子以外の遺伝子異常の解析様々な遺伝子異常の解析に利用できることを検証するため、βグロビン遺伝子以外の遺伝子異常を検出できるAnchor probeとSensor probeの作成し、確実に診断できることを確認した。3)マイクロサテライトの解析塩酸イリノテカンで注目されたBUGT(UGTIA1)遺伝多型を検出するためのAnchor probeとSensor probeの作成し、(TA)6と(TA)7の違いを区別できるようにした。塩濃度の変化やホルムアミド添加などにより高感度に再現性良く遺伝子変異検出することが可能になった。このことにより、probe内の変異であれば如何なる変異でもTmの違いによりすべての変異を決めることができるようになった。迅速で安価なこの方法はさまざまな遺伝子診断に有用であると考える。βグロビン遺伝子異常(βサラセミアの変異)をモデル遺伝子としハイブリダイゼーション・プローブ法の確立を試みた。1)βサラセミアに対する各種Anchor probeとSensor probeの設計・合成日本人のβサラセミアの約80%は10種類の遺伝子異常で占められる。この10種類の変異検出に最適なAnchor probeとSensor probeの作成を試みた。2)LightCyclerによる解析過去に送られてきたサンプルから各種遺伝子異常のサンプルをピックアップし、PCR法によりβグロビン遺伝子を増幅した。増幅した産物にprobeを添加しLightCyclerによりMelting Curve解析を行った。3)再現性及び感度の高い検出法の追及繰り返し解析を行うことにより再現性のチェックを行った。Tmの差があまり出てこないものに関してはProbeに変異を導入するなどの工夫をした。高感度に検出するために塩濃度の変化やホルムアミド添加など条件を検討した。以上の検討より、Tmの違いによりすべての変異を決めることができた。さらに、probe内の変異であれば如何なる変異でも検出可能。ホルムアミドと水を加えることにより感度と分離が改善された。
胃病変に対する新しい切除法(経皮的内視境下胃内手術)の手技開発に関する実験的検討

【目的と方法】本研究では経皮経腹腔的に内視鏡を胃内に挿入し,胃粘膜切除を行う手技の開発を目的とした.雑種成犬8頭に全身麻酔下に手術を行った.経口内視鏡から送気を行い,胃を拡張させたのち,左上腹部3か所に腹壁と胃前壁を貫いて直径5mmのバレーン付きトラカ-ルを胃内に刺入した.腹腔鏡,高周波メス,把持鉗子をそれぞれ3か所のトラカ-ルより胃内に挿入し,前庭部と胃体上部の2か所の粘膜切除(直径35mm)を行った.切除後の胃壁欠損部は縫合閉鎖した.【結果】手技開発途上での最も大きな問題は,安定したトラカ-ルの刺入と固定であった.トラカ-ル刺入に先立ち胃壁と腹壁を固定する方法は,迅速で安全であった.気密を保つためのバルーンは胃内操作時に破損することがあり,試作品のリングストッパー付きトラカ-ルを試用したところ,この問題は解決された.トラカ-ル刺入位置は重要であった.固体によって胃の位置が異なるため,個々に応じた位置決めが必要であった.胃の下垂が悪い例で,トラカ-ルにて大網動脈を損傷し多量出血を来した.粘膜切除に用いる高周波メスの形状は屈曲した針状のものが最適であり,最も正確な切除を行えた.ただし煙の発生により視野が著しく妨げられ,今後の課題として解決してゆきたい.粘膜下層に高張食塩水を注入した10か所の切除部では切除深度が安定し,穿孔の合併症は全くなかった.注入を行わなかった6か所の切除部では,4か所に穿孔を生じた.縫合においては,経肛門的内視鏡下マイクロサージェリーの特殊持つ針器とクリップを流用した.糸結びの代用としての銀クリップは大変有用で,これを用いなかった場合の縫合時間の約40%の短縮が得られた.しかし,特殊持針器は必ずしも必要ではなく,腹腔鏡下手術用の持針器で十分であった.このようにして開発した本手技の臨床応用をすでに開始している.【目的と方法】本研究では経皮経腹腔的に内視鏡を胃内に挿入し,胃粘膜切除を行う手技の開発を目的とした.雑種成犬8頭に全身麻酔下に手術を行った.経口内視鏡から送気を行い,胃を拡張させたのち,左上腹部3か所に腹壁と胃前壁を貫いて直径5mmのバレーン付きトラカ-ルを胃内に刺入した.腹腔鏡,高周波メス,把持鉗子をそれぞれ3か所のトラカ-ルより胃内に挿入し,前庭部と胃体上部の2か所の粘膜切除(直径35mm)を行った.切除後の胃壁欠損部は縫合閉鎖した.【結果】手技開発途上での最も大きな問題は,安定したトラカ-ルの刺入と固定であった.トラカ-ル刺入に先立ち胃壁と腹壁を固定する方法は,迅速で安全であった.気密を保つためのバルーンは胃内操作時に破損することがあり,試作品のリングストッパー付きトラカ-ルを試用したところ,この問題は解決された.トラカ-ル刺入位置は重要であった.固体によって胃の位置が異なるため,個々に応じた位置決めが必要であった.胃の下垂が悪い例で,トラカ-ルにて大網動脈を損傷し多量出血を来した.粘膜切除に用いる高周波メスの形状は屈曲した針状のものが最適であり,最も正確な切除を行えた.ただし煙の発生により視野が著しく妨げられ,今後の課題として解決してゆきたい.粘膜下層に高張食塩水を注入した10か所の切除部では切除深度が安定し,穿孔の合併症は全くなかった.注入を行わなかった6か所の切除部では,4か所に穿孔を生じた.縫合においては,経肛門的内視鏡下マイクロサージェリーの特殊持つ針器とクリップを流用した.糸結びの代用としての銀クリップは大変有用で,これを用いなかった場合の縫合時間の約40%の短縮が得られた.しかし,特殊持針器は必ずしも必要ではなく,腹腔鏡下手術用の持針器で十分であった.このようにして開発した本手技の臨床応用をすでに開始している.