hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
併用薬物による局所組織濃度変動に起因したドネペジルの心毒性発現に関する研究

薬物間相互作用(DDI)は薬物療法のリスクになるため、その回避が求められる。従来、DDI機構として薬物代謝酵素やトランスポーターが指摘されている。しかし、従来のDDIは血漿中濃度変動に基づいており、実際に薬物が作用する組織・細胞内濃度に対する評価は欠如していた。本研究では組織局所でのDDIとしてLocal DDIという概念を仮定し、汎用される医薬品ドネペジルならびにシロスタゾール間でのトランスポーター上でのDDIによる心毒性リスクの増大を示した。組織中濃度測定は容易ではないが、従来のDDIのリスク回避を一歩進めるために、様々な事象よりLocal DDIリスクを評価・予測する必要を提唱できた。薬物動態的相互作用については消化管吸収、薬物代謝、ならびに尿中・胆汁中排泄過程に関わるトランスポーターや薬物代謝酵素がその相互作用メカニズムとして明らかになってきている。このような過程おける相互作用は医薬品の血中濃度変動を伴うため臨床的にもわかりやすい。しかし、血中からの組織移行に働くトランスポーター上での相互作用については、血中濃度変動は小さいが、組織中濃度の変動が大きいこともあり得、その予測は重要である。P-糖タンパク質やBCRPなどABCトランスポーターは脳など関門組織に発現しており組織移行障壁として働く。ドネペジルはアルツハイマー治療薬として繁用されているが、血液凝固阻害薬シロスタゾールとの併用により心毒性が生じた可能性のある臨床報告がなされた。心臓にはP-糖タンパク質やBCRPの発現が示されており、両薬物間での相互作用が生じた場合このような副作用の発現が懸念される。26年度はドネペジルがP-糖タンパク質やBCRPの基質になるかについてin vitro試験系を用い検討した。通常のトランスポーター発現系では、P-糖タンパク質/BCRP以外のトランスポーターが作用する傾向があり、その解析は容易ではなかった。そこで、評価系として対象トランスポーター以外の活性を低下させる工夫を行った。その結果、ドネペジルはBCRPの良好な基質となることが初めて示された。また、Pー糖タンパク質については従来の報告では明確ではなかったが、ドネペジルが基質になることを明確にすることができた。一方、シロスタゾールのBCRPに対するIC50値は極めて低く、シロスタゾールの臨床投与量で得られる血漿中タンパク非結合形濃度と同レベルの濃度であった。一方、Pー糖タンパク質に対する作用は弱く、臨床的にはシロスタゾールはPー糖タンパク質を介したドネペジルの新組織移行性を増大させる可能性が示された。複数の医薬品を併用時に生じる薬物相互作用(DDI)は、薬物の体内濃度を変動させ、有効性の低下や副作用の発症など患者不利益になることが懸念されるため、その回避が必要である。薬物代謝酵素ならびに薬物トランスポーターがDDI機構として寄与することが明確になってきており、これら分子を阻害あるいは誘導作用を有する医薬品を併用する場合には注意がなされるに至っている。一方、従来、DDIのリスクは血中濃度の変動が生じた場合にその重要性が指摘されてきているが、実際に副作用と直結するのは作用部位、即ち組織細胞内濃度であることが多い。即ち、たとえ血中濃度に変動がない場合であっても組織中で変動が生じている場合があり、それらは臨床的なモニターが困難であるために見過ごされるDDIとなる可能性が高い。Pー糖タンパク質やBCRPなど薬物の組織移行障壁となるトランスポーター上でのDDIは、組織移行性を高めてしまう可能性がある。本研究ではそのような可能性のある組み合わせとして、血液凝固阻害薬シロスタゾールCILによるアルツハイマー治療薬ドネペジルDNPの心臓組織移行性増大を仮定した検討を行った。初年度においてCILがBCRPの強い阻害薬であることならびにDNPがBCRP基質であることを見出した。27年度においては動物試験において、CIL併用によりDNPの心臓組織濃度が増大することをin vivo,ならびに心臓組織切片を用いたin vitro試験系で見出した。一方、DNPの血漿中濃度はCILによって変動しなかった。即ち、DNPに見られたCIL併用時における心毒性はBCRP阻害によるDNPの組織中濃度変動に因る可能性を示した。このような組織中のみで生じる相互作用はLocal-DDIとして申請者はあたらに提唱し学術論文として28年に公表したが、今後注意しなければならない実例として示すことに成功した。ドネペジルの心毒性がシロスタゾールによる増大し、それがトランスポーター上での相互作用に起因するという仮説の裏付けを進めた。既に心組織にはBCRPやPー糖タンパク質のような排出トランスポーターの発現が見いだされていたことから、ドネペジル輸送への両トランスポーターの関与が重要であった。初年度においては、in vitroトランスポーター発現細胞を用いた試験結果として、ドネペジルがBCRPおよびPー糖タンパク質の良好な基質であることを示すことに成功した。

従来からPー糖タンパク質の関与を示唆する報告はあったが、一方でその関与を否定する報告もあり、Pー糖タンパク質の寄与については混沌としていた。また、BCRPに関する報告はなかった。本研究では混沌とした結果が得られている原因として、評価系において対象トランスポーター以外のトランスポーターがドネペジル動態に影響することを見出し、その作用を最小化する工夫を行った。その結果、ドネペジルは非常に明確にBCRPおよびPー糖タンパク質の基質になることを見出すことができた。さらに、シロスタゾールの阻害作用は、BCRPに対して臨床上得られる非結合形血中濃度でも十分生じる程度の強いものであった。しかし、Pー糖タンパク質に対するシロスタゾールの作用は臨床上では考えにくいものであった。以上、初年度においてはドネペジルがBCRPによって輸送され、その結果心移行性が抑制されているがシロスタゾール併用時にはその阻害が生じ、ドネペジルの心移行性が高まるために副作用が生じる可能性を支持する成果となった。Pー糖タンパク質の関与については否定的な結果となった。薬物動態学BCRPを発現するin vitroトランスポーター評価系において作業仮説を支持する結果が初年度に得られた。さらに今後は心臓組織ならびにin vivoでこのような相互作用の可能性を示す必要がある。動物試験となるが以下の二点を主に実施する。一つは、腎臓組織切片へのドネペジル蓄積に対するシロスタゾールの作用である。見かけ上、シロスタゾール存在下でドネペジルの心組織移行性の増大を期待する。さらに、in vivoでの薬物動態試験が必要である。ドネペジルは薬物代謝酵素により消失するが、シロスタゾールが本酵素阻害作用を有していればクリアランス上での相互作用によりドネペジルの血中濃度は上昇し、その結果として心組織中濃度も増大するということになる。一方、心組織におけるBCRP上での相互作用であれば、血中濃度の変動以上に心組織中濃度が上昇するはずである。二年目はこのような観点から、動物試験によるドネペジル-シロスタゾール間相互作用の有無とそのメカニズムを検討する。また、BCRPは血液脳関門にも発現していることから、心組織と同様の現象が脳でも観測される可能性がある。この場合はドネペジルの有効性が高まる可能性も期待できる。したがって、BCRP上での相互作用について、心臓のみならず脳についても対象として、予測される相互作用の意味を明確にする。
大学での英語ライティングの自律協調学習ー重層的デジタルポートフォリオの構築と評価

WebDAVシステムを構築し、英文ライティングの自己・相互評価をオンラインで実施し、結果をWebDAV上の重層的デジタルポートフォリオとして記録した。また、MAHARAのシステムを導入し、ポートフォリオを効果的に検索・閲覧できるようにした。ポートフォリオでの方略、協働的メタ認知、自己効力感の時系列での変化と関係性を、テキストマイニング、質的研究方法であるケーススタディにより分析した。方略・自己効力感はアンケートにより、ライティングはCoh-Metrixを使用して、向上度を量的に検証し、質的研究と併せて、重層的ポートフォリオの大学でのライティングの自律協調学習支援における有効性を明らかにした。予備的研究として、大学での英文ライティングの推敲活動、自己・相互評価の結果を、CMS(Course Management System)上でデジタルポートフォリオとして記録し、推敲方略、メタ認知的意識、自己効力感の変化等を時系列で改めて分析した。また、先行研究の見直しにより、量的分析・概念相互の関係性の視覚化・時系列分析を中心とするテキストマイニング手法であるTMS(Text Mining Studio)と質的な研究手法であるGTA(グラウンデッド・セオリー・アプローチ)を組み合わせた分析方法が、定量化と定性化を交互に行う混合デザインとして、分析結果の妥当性に寄与することが判った。このような定性的分析と定量的分析の結果を相互に比較検討することにより、メタ認知・自己効力感・推敲方略相互の関係性について、より妥当性のあるモデルを提示できることが、予備的研究と更なる先行研究の結果として明らかになった。いくつかのサーバーシステムを文献・資料により検討した結果、PDFポートフォリオに効果的にアクセスし検索が可能な、より研究目的に適したシステムがあることが判った。次年度には更に検討を重ね、可能な限り早期に最適なサーバーシステムを確定・構築する予定である。また、PDFポートフォリオを時系列で作成可能なAcrobat XI Proと関連書籍を購入し、ドラフトの共同レビュー・注釈、時系列でドラフト・注釈を綿密に検索する手順等の詳細を調べた。結果として、ファイルサーバーの構築には至らなかったが、次年度にAcrobat XI Proで作成したPDFポートフォリオにサーバー上でアクセスし、共同レビュー、ドラフト・注釈の検索を行うための準備をすることができた。前年度までの予備的研究等を踏まえて、平成25年度には、英文ライティングの自己・相互評価をオンラインで実施し、結果を重層的ポートフォリオとして記録できるWebDAVサーバーシステムを構築した。学習者はライティングの自己評価を行ない、個人のワーキング・評価ポートフォリオとしてサーバーに保存した。次に、Acrobat XI Proのオンラインでの注釈機能により、このポートフォリオを参照して相互評価を行い、評価ポートフォリオとして記録した。相互評価を行った学習者は、モニタリング・コントロールを含む自己のメタ認知の向上等に役立つ点も注釈に記載した。学習者は相互評価に基づき、ドラフトの推敲と最終的な自己評価を行いサーバーに記録した。結果として、授業の内外で学習・認知プロセスを相互に可視・共有化しつつ活動を進めることができた。上記のポートフォリオに基づき、MAHARAにおいて学習者の重層的PDFポートフォリオを効果的に一覧・検索・比較できるシステムを構築した。また、このPDFポートフォリオを参照し、他の学習者のライティング・メタ認知等の変容を全体的に振り返り、MAHARAのフォーラムにコメントを投稿する活動を実施した。ポートフォリオにおける方略、メタ認知、自己効力感等の経時的変化及びこれらの概念間の関係性を、量的分析法であるテキストマイニングと質的分析法とを組み合わせて分析した。また、ケーススタディにより、個々の学習者のポートフォリオ間の関係を綿密に分析し、自己・相互評価とメタ認知的意識等の向上度との関係を考察した。ライティングの向上度はCoh-Metrix等を使用して検証した。ライティング方略、自己効力感のアンケートを実施し、事前・事後の有意差を検証した。最終的に重層的デジタルポートフォリオの活用が、大学レベルでの英文ライティングの自律協調学習の支援に有効であることを明らかにした。平成23年度は、以下の研究活動をパイロットスタディとして行った。学習支援システムであるCMS(Course Management System)に、学生からオンラインで提出された推敲プロセス毎の学習成果(英文ライティングのドラフト及び最終稿)をデジタル形式で記録した(ワーキングポートフォリオ)。また、ワーキングポートフォリオについて自己評価、相互評価、再度の自己評価の順で評価活動を行ない、評価ポートフォリオとして保存した。計画・モニタリング・コントロール・評価等のメタ認知方略、推敲方略を含むライティング方略の使用等に関するメタ認知的意識及び自己効力感について、評価ポートフォリオに記述させた。これらの記述の分析はテキストマイニング・プログラムを使用して行った。結果として、相互評価は次の自己評価におけるメタ認知的意識、自己効力感の変化に反映されることが判った。また、方略の使用に関するメタ認知的意識、自己効力感の変化は、推敲プロセスの各段階で見られた。さらに、自己効力感とメタ認知的意識は互いに影響を与えながら変化する関係にあると考えられる。

これらの点は、今後の更なるデータ収集・分析により検証する必要がある。CMS上でのメタ認知の学習者への可視化と重層的ポートフォリオを参照した、CMS上での議論活動と協働的メタ認知の詳細な分析は、翌年度に行う予定である。メタ認知・自己効力感の分析に適したテキストマイニング・プログラムに関しては、単語頻度分析とともに、注目語と他の単語との関係をネットワーク図で表すことや、時系列分析も可能であり、電子掲示版のコメント分析に必要な機能も備えていることを条件に選定した。また、学習者毎の時系列の重層的ポートフォリオをファイルサーバーに記録し、オンラインで共有・評価するシステムの詳細な検討を行った。このシステムは翌年度に構築・運用する予定である。平成24年度は、Acrobatソフトウエアの共同レビュー・注釈機能により、学習者は、ドラフトに関する自己・相互評価活動を行い、結果をワーキング・評価ポートフォリオとして保存するとともに、これらのポートフォリオを時系列で一覧できるPDFポートフォリオとして、ファイルサーバーに記録する予定であった。また、これらの重層的なPDFポートフォリオから、TMSにより可視化したメタ認知を時系列で分析し、その分析結果とPDFポートフォリオを学習者に提示することにより、学習者自身が電子掲示版上で、メタ認知の変容を振り返り、議論する活動に活かす予定であった。さらに、議論の結果をディスカッション・ポートフォリオとして記録する計画であった。研究の進展に伴い、当初の計画よりも、より研究目的に適合したサーバーシステムの導入を検討する必要があることが判った。このため、計画を一部変更し、次年度にサーバーシステムを構築し、PDFポートフォリオを時系列で記録し、メタ認知の変容の分析、学習者へのメタ認知の可視化、CMS上での振り返りと議論、ディスカッション・ポートフォリオの記録を行うことになった。また、Acrobat XI Proの購入とサーバー上でのドラフトの共同レビュー・注釈、時系列でPDFポートフォリオ上のドラフト・注釈を検索する手順を詳細に確認することができた。予備的研究として、英文ライティングの推敲活動、自己・相互評価活動の結果を、CMS上でポートフォリオとして記録し、メタ認知的意識、自己効力感の変化等を時系列で分析した。また、先行研究の見直しも行い、時系列分析を中心としたTMSと質的な研究手法であるGTAを組み合わせた分析方法が、定量化と定性化を交互に行う混合デザインとして、分析結果の妥当性に寄与することが判った。この点は次年度のデータの分析方法に活かす予定である。
Hmga2と歯根成長の関与および再生治療の新たな知見

現在、歯科領域においては再生治療の確立が課題となっている。また歯根形成が未完のまま終了した歯は早期に脱落することが多く、咀嚼機能障害の要因となる。申請者は、以前未分化間葉細胞特異的転写因子であるHigh mobility group A2(Hmga2)が、幹細胞因子の発現を誘導することで、マウス臼歯の形成と伸長に働くことを報告した。本研究では、持続的に成長するマウス切歯に焦点を絞り、Hmga2と歯根形成の分子背景について明らかにすることを目的とする。そして本研究により得られる成果は、歯根の形成を促進する新たな治療法の確立に重要な情報をもたらす。このことは国民全体の咀嚼機能の保全・回復の向上につながると考える。
モバイルアドホック網による洋上情報配信システム

まず、海上実験において、基本的なデータ配信が可能であることを実証した。それから、沿岸の陸上局から船舶(漁船)に情報の一斉配信を確実に早くおこなうことができるように、情報の転送(フラッディング)における新方式を検討した。また、海上での伝送速度は1,200bpsと非常に遅いため、スループット向上を目指した送信電力制御の新方式も検討した。そして、これらの新方式が既存方式よりも優位であることを、シミュレーションによって確認した。本研究の目的は、27MHz/40MHz帯1Wディジタル無線(チャネル伝送速度1,200bps)を用いた海上無線アドホックネットワークの実現に向け、送信電力制御によりスループット特性を改善することにある。本年度は、送信電力制御と組み合わせる経路制御アルゴリズムの候補として、AODV、OLSR、ZRPを、オーバーヘッド、データの到着率、通信成功率、スループット、遅延時間の観点から、商用シミュレータQualNetを用いて比較することを計画していた。このうちZRPは、27MHz/40MHz帯1Wディジタル無線で用いられている仕様(物理層パラメータ、メディアアクセス制御層パラメータ)に変更した条件下では、ZRPの制御パラメータを調整しても正常に動作しなかった。そこで、ZRPを候補から外し、同じくハイブリッド型に分類されるFisheyeを加えて実験を行った。その結果、船舶が静止しており、セッション数が10本以下の場合では、船舶数(50200隻)に関わらずAODV、Fisheye、OLSRの順にオーバーヘッドが大きくなることがわかった。また、典型的な漁業操業形態を調査してシミュレーション上に構築した船舶移動モデルを用いて、AODV、OLSR、Fisheyeの比較を行った。その結果、送信データレートを変化させても、近く(5km未満)の船舶間通信は、AODVが高いスループットを示した。一方、遠く(5km以上)の船舶問通信では、送信データレートが大きくなるにつれ、OLSRが高いスループットを示した。これらの結果から、基本的に近くの船舶間での通信が多いため、AODVを候補プロトコルとする。来年度は、この経路制御プロトコルに電力制御を施し、シミュレーション評価を行う予定である。今年度の本研究は、当初の予定では、経路制御プロトコルに電力制御を施し、シミュレーション評価をおこなうことになっていた。しかし、現在、小型船(漁船)は気象や市場、遭難など様々な情報を一斉配信することへの高いニーズがあることがわかったので、今年度は、データの一斉配信を確実に早くおこなうことめざし、フラッディング方式の改良を試みることにした。フラッディング方式の改良については、カウンタベース方式や距離ベース方式、確率ベース方式などがすでに提案されており、これら単独での改良方式や組み合わせによる改良方式も研究されている。しかし、データの配信率を保ちながらも、データの配信時間が短くなることを目指した研究はなされていない。そこで、本研究では、データの配信率を保ちつつ、データ配信時間が短くなるよう、効率的な再ブロードキャストの削減を考慮した新方式を考えた。この方式は、カウンタベース方式と距離ベー方式、そしてホップ数を加えた組み合わせによるものである。また提案方式の有効性を確認するため、商用シミュレータQualNetにおいて、データの到着率や転送率、遅延時間の観点から、カウンタベース方式や改良方式DISCOUNTなどと新方式の比較をおこなった。その結果、新方式の優位性が確認できた。しかしながら、ノード密度が低い場合においては配信率を十分に改善することができなかった。ニーズの高い課題であるため、来年度も引き続きフラッディング技術について取り組み、あらゆる環境における配信率の維持を実現する方法を検討する予定である。また、フラッディング方式の改良に加え、今年度は、海上実験において基本的なフラッディングが可能であることを実証した。現在、漁船に対する気象や市場、遭難などの情報一斉配信に高いニーズがある。そのため、今年度もフラッディング技術の向上に取り組んだ。今年度は、送信ノードから遠いノードを先にフラッディングさせることで、配信時間の短縮も図れる新方式を考えた。そして、新方式の優位性を確認するために商用シミュレータQualNetを用い、データの配信率や転送率、配信時間の観点で、既存方式と比較した。その結果、新方式はどのようなノード密度でも配信率を維持したままで、配信時間を短縮できることを確認した。さらに、新方式は海環境でも適応できることをシミュレーションにより確認できた。また、本研究では、伝送速度が1,200bpsと非常に遅い海上でのアドホックネットワーク(MANET)を実現するため、送信電力制御によるスループット特性の改善を目指している。よって今年度は、シングルホップにおける送信電力制御を考えた。MANETにおける送信電力制御では隠れ端末問題が発生するため、これまでに様々な方式が提案されている。しかし、必要となる複数のインタフェースの費用、802.11の変更、晒され端末問題による公平性の損失などの問題がある。そこで本研究では、シングルチャネル/シングルインタフェースで動作し、特別な制御パケットは使用せずに隠れ端末問題を解消できるMAC層の送信電力制御EqPC(Equalized Power Control)とEqPCNum(EqPC Numerical)を考えた。

これらの提案方式では、送信ノードが使用する送信電力と受信ノードが被る平均干渉電力の関係を考慮し、送受信ノード間の距離に関わらず受信SINRが同じ程度になる送信電力を用いる。送信電力導出は、EqPCには伝搬モデル、EqPCNumには数値的手法を用いた。そしてシミュレーションにて、これらの提案方式が既存の方式よりも高いスループットとなることを確認した。
樹状突起スパインからから核への情報伝達

ドレブリンは樹状突起スパインに多く存在するアクチン結合タンパク質で、アクチン細胞骨格の制御やシナプス形成に関与している。新規ドレブリン結合タンパク質Drap1は、DNA結合領域やヒストン結合領域を持つ転写調節因子様構造をしており、神経細胞内では核と樹状突起スパイン両方に存在する性質を持つ。Drap1の解析を行うことにより樹状突起スパイと核との関係,(情報伝達等)の解明を目的とし現在のところ以下の知見を得た。1,どのようなシグナルがDrap1の細胞内局在に影響を及ぼすのか?(1)培養海馬神経細胞を用いて各種薬理学的試験を行った。高カリウム溶液での脱分極処理、微小管作用薬等の作用で、Drap1の樹状突起上の染色像が大きく変化した。現在、この現象を詳細に解析中である。(2)FP-Drap1を用いてタイムラプス撮影でリアルタイム解析を行ったところ、Drap1はクラスターを形成しながら樹状突起内を移動していることが判明した。2,Drap1のどこの配列が核外移行に働いているのか?(1)核膜孔を拡散で通過できるサイズの各領域のDrap1フラグメントを作製して、培養繊維芽細胞と初代培養神経細胞に導入して解析を行った。この解析によってDrap1の核外移行シグナルが明らかになった。この領域(核外移行シグナル)の欠失変異体を作製して同様の実験を行ったところ、核外移行シグナルを失った変異体は核のみにとどまることが確認された。(2)この解析の過程で樹状突起やアクソンを両方向に移動する性質を持つ部位を発見した。3,ドレブリン以外のDrap1結合タンパク質はなにか?(1)スクリーニングに用いるbait (interaction trapのプローブ)の最適化を行った。
統合化バイオメカニクス研究の確立とその医療福祉応用

(1)従来より開発していた歩行運動生成モデルの高度化をはかり,歩容の安定化メカニズムの追加と,モデルに基づく高齢者の加齢に伴う歩行の不安定化の生体力学的要因の分析を行った.ベクトル場による歩容の安定化メカニズムは高次脳機能の学習的運動制御機構を模擬することができ,高齢者歩行では神経伝達特性に代表される運動の巧緻性低下に原因の一つがあると推察された.また,このようなシミュレーション研究の有用性についても議論ができた.(2)呼吸器系,循環器系,運動器系の動態を統合した運動生成モデルを構築し,ペダリング運動時のシミュレーションに成功した.(3)感覚系のモデルとして手の力感覚特性モデルを実験より同定した.実験ではロボットマニピュレータのインピーダンス特性を様々に変化させ,それに伴う手の運動データと感覚の知覚特性との関係を調べた.その結果,位置・力伝達特性のゲインによってヒトの力感覚特性をよく表現できることが明らかになった.(4)より汎用的,統合的なモデルの構築を目指し,汎用的運動を実現可能な全身筋骨格モデルの構築を試みた.ここでは特に力学的な環境のインタラクションを忠実に再現できることを念頭に置いた.そのためには環境との接触は単に反力を知覚するだけでなく,インピーダンスのような環境の力学特性自体を知覚することが重要性であることが明らかになった.ただし,具体的なモデルの構築までには至ることができず,この点に関しては今後の課題として残った.(5)運動機器と身体モデルとの統合システムの例として,自転車エルゴメータに各運動計測センサを装着し,それと筋骨格モデルとを連動させる運動評価システムの構築を行った.これは組み込み型デジタルヒューマンとも呼べる新しいシステムへ発展する可能性を秘めている.(1)従来より開発していた歩行運動生成モデルの高度化をはかり,歩容の安定化メカニズムの追加と,モデルに基づく高齢者の加齢に伴う歩行の不安定化の生体力学的要因の分析を行った.ベクトル場による歩容の安定化メカニズムは高次脳機能の学習的運動制御機構を模擬することができ,高齢者歩行では神経伝達特性に代表される運動の巧緻性低下に原因の一つがあると推察された.また,このようなシミュレーション研究の有用性についても議論ができた.(2)呼吸器系,循環器系,運動器系の動態を統合した運動生成モデルを構築し,ペダリング運動時のシミュレーションに成功した.(3)感覚系のモデルとして手の力感覚特性モデルを実験より同定した.実験ではロボットマニピュレータのインピーダンス特性を様々に変化させ,それに伴う手の運動データと感覚の知覚特性との関係を調べた.その結果,位置・力伝達特性のゲインによってヒトの力感覚特性をよく表現できることが明らかになった.(4)より汎用的,統合的なモデルの構築を目指し,汎用的運動を実現可能な全身筋骨格モデルの構築を試みた.ここでは特に力学的な環境のインタラクションを忠実に再現できることを念頭に置いた.そのためには環境との接触は単に反力を知覚するだけでなく,インピーダンスのような環境の力学特性自体を知覚することが重要性であることが明らかになった.ただし,具体的なモデルの構築までには至ることができず,この点に関しては今後の課題として残った.(5)運動機器と身体モデルとの統合システムの例として,自転車エルゴメータに各運動計測センサを装着し,それと筋骨格モデルとを連動させる運動評価システムの構築を行った.これは組み込み型デジタルヒューマンとも呼べる新しいシステムへ発展する可能性を秘めている.本年度は個々の身体力学モデル,神経制御モデルの構築・改善,ならびに計測機器,コンピュータなどのハードウエアシステムの構築を行った.循環器系モデルについては運動器系との連動を踏まえ,特に圧受容体モデルと動脈血流量モデルの改良を行い,運動に伴う血圧と心拍数の上昇のシミュレーションを可能とした.神経制御モデルとしては上肢のリーチング運動に特化し,身体・環境力学特性をポテンシャル場で表現する方法論の検討を行った.さらにフィードフォワード的な予見モデルを付加することで,従来モデルと比較して,より妥当なリーチング軌道の生成を可能とした.姿勢制御系としては,単純な1自由度倒立振り子モデルを用いて神経系パラメータの感度解析が姿勢の臨床評価の有効な指標になる得ることを見出した.筋モデルに関しては,特に伸張反射系のメカニズムに注目し,筋紡錘の動的閾値モデルを提案し,痙性などの神経系疾患の評価に応用できる可能性を検討した.運動の統合化に関しては,歩行開始モデルやローイング運動モデルを取り上げ,リズム運動の生成と調整のメカニズムについて検討を行い,立位姿勢からの歩行開始などの運動遷移のシミュレーションを行うことができるようになった.筋骨格系モデルとしては,手部の精密骨格モデルの構築を行った.本年度の予算により超音波診断装置を購入し,循環器系や運動器系の動態を非侵襲で簡便に測定できる計測環境を構築した.また,試験的に利用し,循環器系モデルや精密筋骨格モデルの妥当性評価に利用できることを確認した.コンピュータ環境についても次年度購入予定の大規模並列計算システムの試験評価を目的として,ワークステーションを購入し,そのシステム評価を行った.本年度は循環器系モデル,姿勢制御モデル,全身の運動制御モデルについて重点的に開発を行った.循環器系モデルでは筋骨格系運動と循環器系動態との連携をより妥当なものにするため,筋活動に伴う筋内血流増幅作用(筋ポンプ)のメカニズムを新たに追加した.このモデルを用いることにより,運動生成シミュレーションにおける血圧変動の様子がより実測のものに近づけることが可能となった.

また計測結果との誤差を最小化するようにモデルのパラメータを修正する同定法も新たに追加し,より妥当なシミュレーション結果を実現することが可能となった.姿勢制御モデルに関しては仮定に基づく数理モデルの構築よりも実験による生体特性の検証に重点を置いた.具体的には重心位置のトラッキング動作における腰部の運動の位相分析や姿勢制御と精神活動状態との関係を実験的に分析した.全身運動制御モデルについては,立位からの持ち上げ作業,座位でのスライド動作,自動車のハンドルステアリング動作の運動生成にそれぞれ成功した.これらのモデルでは運動の意図を仮想的なカとして表現し,数少ない条件設定で,全身の運動を生成できることが特徴となっている.また,手先からの反力など運動学的条件だけでなく,力学的な特性も表現できるようにモデルを構築した.ただし,まだ立位でのバランス維持に難点があり,この改善が今後の課題として残った.本予算で本年度は並列計算用のクラスタマシンを購入し,上記の全身運動制御モデルのシミュレーションに活用した.従来マシンの2倍以上の性能が出ており,概ね満足のいく計算機環境が整った.ただし,シミュレーションモデルのほうも予想以上に複雑化しており,計算コストとのバランスも考慮する必要がある.(1)高齢者の加齢特性を考慮した高齢者模擬歩行モデルを構築し,シミュレーションに基づき,加齢に伴う歩行の不安定化の生体力学的要因の分析を行った.これにより,神経伝達特性に代表される運動の巧緻性低下に原因の一つがあると推察された.また,このようなシミュレーション研究の有用性についても議論ができた.(2)歩行運動モデルについて,歩行運動の力学的な外乱に対する安定性を大幅に向上させることができた.これは運動の記憶学習に関連するメカニズムを主成分分析とベクトル場への引き込み現象として表したものである.これにより,力学的な外乱に対する適応能力を従来の10倍程度向上させることが可能となった.(3)感覚系のモデルとして手の力感覚特性モデルを実験より同定した.実験ではロボットマニピュレータのインピーダンス特性を様々に変化させ,それに伴う手の運動データと感覚の知覚特性との関係を調べた.その結果,位置・力伝達特性のゲインによってヒトの力感覚特性をよく表現できることが明らかになった. (4)より汎用的,統合的なモデルの構築を目指し,汎用的運動を実現可能な全身筋骨格モデルの構築を試みた.ここでは特に力学的な環境のインタラクションを忠実に再現できることを念頭に置いた.そのためには環境との接触は単に反力を知覚するだけでなく,インピーダンスのような環境の力学特性自体を知覚することが重要性であることが明らかになった.ただし,具体的なモデルの構築までには至ることができず,この点に関しては今後の課題として残った.(5)運動機器と身体モデルとの統合システムの例として,自転車エルゴメータに各種運動計測センサを装着し,それと筋骨格モデルとを連動させる運動評価システムの構築を行った.これは組み込み型デジタルヒューマンとも呼べる新しいシステムへ発展する可能性を秘めている.
触媒を指向した機能的修飾多孔性配位高分子の創製

本研究の目的は、固体触媒として機能する多孔性配位高分子およびその複合を創製することである。この10数年で、多孔性配位高分子は、様々な金属イオンとテレフタル酸など市販の有機配位子や設計・合成された有機配位子などから合成されてきた。多様な構造が報告されているが、有機配位子の新たな設計よって、さらなる細孔表面機能化が可能となる。我々は、さらなる高機能な固体触媒を開発するために、シッフ塩基など触媒能を有する有機官能基の中から、アミド基に着目し、三座型有機配位子を設計・合成した。アミド基はクネーベナーゲル反応などを触媒する有機塩基の官能基として知られている。前年度には、アミド基を有する2つの有機配位子を用いて、2種類の空間・細孔表面をもつ新規の多孔性配位高分子の合成に成功した。今年度は、これらの異なる多孔性配位高分子La(III)(L-NHCO)およびY(III)(L-NHCO)を用いて、三つの有機分子を用いた触媒反応活性を明らかにした。この3分子反応は有機塩基であるアミド結合によって触媒される反応である。アミド基が単独で細孔表面に存在するY(III)(L-NHCO)よりも2つのL-NHCOが距離を隔てず重なりあい、それらが約6オングストロームの距離を隔てて並行にならんでいるLa(III)(L-NHCO)の方が、触媒反応活性が高かった。これは、アミド結合が重なりあったことによる近接効果として説明することができる。したがって、今回多孔性配位高分子を用いて有機官能基の配列が触媒活性の向上に有効であることを明らかにした。アミド基はクネーベナーゲル反応を触媒する有機官能基として知られている。合成したアミド含有三座型有機配位子(以下、L-NHCOと示す)と種々の金属を水熱合成条件下で反応させることにより単結晶を合成し、X線結晶構造解析による構造決定に成功した。金属イオンとして、特にY(III)とLa(III)を用いて得られたY(III)(L-NHCO)およびLa(III)(L-NHCO)の単結晶構造解析から興味深い結果が得られた。同じ三価金属イオンを用いているにも関わらず構造が大きく、結晶構造中のL-NHCO間距離が異なっていた。Y(III)(L-NHCO)場合は、約8オングストロームの距離を隔てて、L-NHCOが並行に並んでいるのに対し、Ho(III)(L-NHCO)の場合は、2つのL-NHCOが距離を隔てず重なりあい、それらが約6オングストロームの距離を隔てて並行にならんでいた。これらの細孔表面には大きな違いがある。2つのL-NHCO重なり合っているHo(III)(L-NHCO)ではL-NHCOだけでは作りえない有機官能基表面が存在する。これらの細孔表面の違いに着目し、アミド基が機能する触媒反応を行う予定である。多孔性配位高分子を用いた固体触媒の創成を目的として研究を行っている。この約4か月間で、金属イオンの違いにより、これまでにない有機官能基の配列を単結晶構造解析によってあきらかにすることに成功している。固体触媒として機能しうる多孔性配位高分子の合成にすでに成功している。
組織的なデザインワークの方法論研究

本研究ではマーケティング論的な関心から「組織的なデザインワークはいかにして可能となるか」を理論的に検討した。組織的なデザインワークは、合理的な帰結に至ろうとする組織的な意思決定プロセスにおいて捉えることができるが、その意思決定ルールが、自己組織的なコミュニケーションの連接によって同時並行的に構成されていることを浮き彫りにしたうえで、当の意思決定プロセスをどうマネジメントするかを探究した。平成27年度は、組織的なデザインワークの探究に向けた基礎研究として、(1)創発概念の理論的検討とその記述論理の定式化、(2)ドイツ系社会システム理論に基づく「デザイニング・システム」の理論的な定式化に取り組むことを課題とし、必要とされる文献レビューと記述論理の検討、および論文構成の組み立てを中心に行った。その過程で、米国の有力デザインハウスが提唱した事業コンセプトの「デザイン思考」が、本研究の課題意識に極めて近い実務的な知見を含むことを再確認し、改めてこの「デザイン思考」の検討を組み込んでモデル化する必要性を認めるに至った。それにより、これまで手薄だったイノベーション論やマーケティング論におけるデザイン研究へと架橋する議論の手がかりが得られることも確認した。平成27年度の研究成果として明確にした主要な記述の論点は次のとおりである。(1)製品・サービス等の人工物それ自体のデザインと、そのデザインにおいて市場価値を実現するための導入プロセスのデザインの両方に目配りすること。(2)組織的なデザインワークの方法論は、人工物それ自体のデザインを職域横断的に行う方法と、そのデザインにおいて市場価値を実現するための導入プロセスのデザインを組織横断的に行う方法、およびデザインされた導入プロセスを実行的なものとするマネジメントの方法を包括的に扱うこと。(3)理論的な観点として、デザインワークの創発的な局面を明確にすること、およびデザインワークをコミュニケーション・システムとして描き出すための記述論理を明確にすること。(4)本研究の基盤的な理論構成において、デザインを属人的・職能的な概念に回収せず、イノベーションを駆動する組織的な価値創造システムの振る舞いとして描き出すこと。以上を踏まえて、論文作成等の課題へと引き継ぐ。当初、正面から議論に組み込むことを予定していなかった実務的な知見の「デザイン思考」について、本研究のテーマに照らして理論的な検討を行う必要が確認されたため、本研究全般の射程が拡張的に変更された。「デザイン思考」は、組織的な戦略課題となるイノベーションを実行的に推進するための方法論でもあり、またビジネスモデル再構築のプロセスを具体化するための方法論でもある。この重層的なデザインの方法論を、組織的なデザインワークのフレームワークとして事業組織にビルトインすることの有用性を確認するとともに、その理論的な可能性を検討することも、本研究に組み込まれるへき課題であると考える。平成28年度は、研究代表者(単独)の重篤な疾病・治療により研究が滞り、当初計画では平成28年度に終了見込みであった当該研究の期間延長の承認を申請するに至った。これにより、平成28年度に予定していた研究課題は、やむなく平成29年度に持ち越されることになった。上記の理由により、平成28年度の研究実績として明記しうる事項は少ないが、1つ米国の有力デザインハウスが提唱した事業コンセプトの「デザイン思考」について、実務的な見地から検討を進めた点が挙げられる。その組織実践的なフレームの有用性を浮き彫りにし、「組織的なデザインワークの可能性」として学会報告する機会を得た(商業学会九州部会、平成28年4月23日、中村学園大学)。これを機に、イノベーション論やマーケティング論におけるデザイン研究へと架橋する有力が理論的手がかりが得られたと考える。「デザイン思考」の検討に立脚して、特に注目される理論的手がかりは次の2点である。(1)組織的なデザインワークの方法論として、「人工物それ自体のデザイン」を組織横断的に行う方法だけでなく、そのデザインにおいて市場価値を実現するための「導入プロセスのデザイン」を組織横断的に行う方法も同時に方法論研究の対象とすべきこと。(2)デザインを属人的・職能的な概念に回収せず、イノベーションを駆動する組織的な価値創造システムの振る舞いとして記述するための理論フレームが重要であること。最終年度にあたる平成29年度は、これらの観点を研ぎ澄ませつつ方法論の記述論理の開発に努めたい。当該疾病・治療により今後の研究にも相応の制約が伴うが、可能な限り所期の課題に応えるよう取り組む所存である。平成29年度は補助事業期間延長承認を受けた最終年度にあたるが、当の期間延長事由となった重篤な疾病の治療を継続しつつ当該研究の進捗を図ることとなり、このため論文等の具体的な研究成果については先送りせざるをえない結果となった。この点を踏まえ、今後の研究課題も見通しつつ実績報告としたい。第一。デザインハウス発の「デザイン思考」については、それがデザイン戦略組織の実行的なパラダイムとなりうる点で有用であることは確認されたが、これをデザイン評価の組織的な意思決定プロセスに組み込むためには、それに有効な意思決定ルールを自己組織的に生み出すコミュニケーションのあり方のマネジメントが必要であることを浮き彫りにした。

この観点から、当初の2つの理論課題、「(2)デザイン評価はいかにして可能となるか」と「(3)デザイン組織はいかにして可能となるか」の結論を構成する理論フレームを、本研究の理論的な支柱となるルーマン理論から導けることを確認した。第二。もう1つの理論課題、「(1)創発事象としてのデザインのリアリティ」については、「デザインする」という行為の理解に欠かせない了解事項であるとする当初の見解に何らの譲歩もないが、この創発=跳躍それ自体を思弁的に掘り下げることよりも、いかにして創発=跳躍を受け入れ可能な事象として組織的に認識できるようにするかが実行的な課題となることを確認した。すなわち、デザインのリアリティは創発事象そのものにあるのではなく、その後において価値創造の組織的な意思決定プロセスへと事態を構成していく自己組織的なコミュニケーションの連接によってデザインのリアリティが立ち上がるということ、これである。第三。以上、研究計画に挙げた3つの理論課題は、ルーマン理論の「自己組織的なコミュニケーションの連接」を要とする記述論理によって首尾一貫した方法論に落とし込むことが可能となる。本研究ではマーケティング論的な関心から「組織的なデザインワークはいかにして可能となるか」を理論的に検討した。組織的なデザインワークは、合理的な帰結に至ろうとする組織的な意思決定プロセスにおいて捉えることができるが、その意思決定ルールが、自己組織的なコミュニケーションの連接によって同時並行的に構成されていることを浮き彫りにしたうえで、当の意思決定プロセスをどうマネジメントするかを探究した。本研究では、次の3点の具体的な研究成果(論文・報告)を計画に挙げている。(1)「創発事象としてのデザインのリアリティ」、(2)デザイン評価はいかにして可能となるか、(3)デザイン組織はいかにして可能となるか。その方向性において大きな変更はないが、平成27年度の進捗状況において確認したとおり、「デザイン思考」の概念の導入により本研究全般の射程が拡張的に変更されたため、以下のとおり推進方策を拡充して展開することとする。(1)については、「デザイン思考」の実践的な方法論およびプロセスに埋め込まれている創発事象を浮き彫りにしつつ、経験的にしか記述できていない理由(なぜそうするのか)を原理的・論理的に検討し、デザイン理論を洗練させるための記述を試みる。(2)については、「デザイン思考」の方法論の1つである「導入デザイン」のプロセスに注目し、段階的な組織的意思決定の正当性がいかにして構成されていくかを、コミュニケーション・システムの動態において記述する方策を試みる。組織的意思決定では、製品・サービス等人工物のデザイン評価だけでなく、戦略的なイノベーションやビジネスモデルの再構築にかかるデザイン評価も重視し、デザイン学・デザイン論の射程をマーケティング・マネジメント論へと架橋するための理論的な方向性も提示する。(3)については、「デザイン思考」を自律的・自己組織的に駆動する事業組織(デザイン組織)の実現可能性について検討する。
リンパ管関連疾患攻略に向けたヒトリンパ管内皮細胞の網羅的スクリーニング

【ヒトリンパ管腫由来リンパ管内皮細胞】【ヒトリンパ管内皮由来リンパ管内皮細胞不死化】しかしながら初代培養の増殖能の限界があるため、現在HPVを用い細胞の不死化を試みている。【リンパ管内皮細胞のRLGS法によるepigeneticな特性の検討】平成17年までに、得られたリンパ管内皮細胞4株中純度の高い3株、HUVEC2株、ヒト胎盤(ゲノムメチル化程度が低い)よりRLGSプロフィールを作成した。リンパ管内皮細胞、HUVECより異なるスポットを38箇所同定し、そのうち6箇所を選択し大量DNAを用いて作成した胎盤プロフィールより、スポットを抽出しスポット内のDNA断片のクローニングを行った。3箇所についてシークエンスに成功し、DNA断片のゲノム上の位置を確認、近傍の遺伝子を列挙した。得られた断片のうち1つはすでに知られている転写因子であった。今後、他のスポットのクローニングを進めると同時に、列挙した近傍遺伝子の発現の状態をmRNA、蛋白レベルで確認し、リンパ管内皮・血管内皮細胞の分化との関連を検討する予定である。【リンパ管内皮細胞の培養成功】平成16年には9名のリンパ管腫患者の新鮮手術検体よりリンパ管内皮の抽出培養を試みたが、最終的に4例より安定した純度の非常に高いリンパ管内皮を抽出し培養することに成功した。リンパ管内皮細胞の抽出・培養に関わる手法は切除検体の小片を一定条件で培養すると約1週間で組織よりリンパ管内皮が大量にディッシュ上に増殖してくるもので、数回の継代により殆ど不純細胞が除去されていく。非常に簡易な方法が最終的に確立された。得られたリンパ管内皮の性質は、リンパ管内皮特異的遺伝子であるProx1、LYVE1、podoplanin、VEGFR3、CCL21等をRT-PCR、ウェスタンブロッティング、免疫染色、FACS等の手法にて確認した。今後、増殖能の検討や、発現遺伝子の網羅的検索、特異抗体作成等に関わる材料として使用していく。【RLGS法によるリンパ管内皮細胞と血管内皮細胞の比較】得られたリンパ管内皮のうち2株より高分子DNAを抽出。HUVEC (Human Umbilical Vascular Endothelial Cell)を対象としてNotI、PvuII、PstIを制限酵素として使用し、NotIサイトをマーキングしたリンパ管内皮細胞のRLGSによる2次元泳動プロフィールを作成した。その結果、HUVECと比較して、リンパ管内皮のみに現れるスポット10箇所、HUVECのみに現れるスポット20箇所を同定した。これはリンパ管内皮と血管内皮におけるepigeneticな差異を表しており、今後これらスポットのクローニングを行い、リンパ管内皮と血管内皮の違いを決定付ける因子や分化に関連する因子等の重要な遺伝子の発現に関連していないかどうか検索していく。
流体の密度揺らぎと光解離反応のダイナミクス

本研究では密度揺らぎの大きい超臨界流体中での励起分子対のダイナミクスを明らかにするために、光励起によって電荷分離体を生じる電荷移動錯体と、ラジカル対を生じるジスルフィド化合物の2つの系に対して各々研究を行った。前者の系としてヘキサメチルベンゼン(HMB)とテトラシアノエチレン(TCNE)の電荷移動錯体を用い、ピコ秒の過渡吸収法により、励起状態からの緩和過程を種々の流体中(エタン、二酸化炭素、亜酸化窒素、トリフルオロメタン)で測定した。その結果電子移動速度は溶媒の極性、あるいは密度をあげると速くなることが示された。実験的に得られた電子移動速度は、各流体中での各溶媒密度における吸収スペクトルより見積もった、反応の自由エネルギーおよび溶媒の再配向エネルギーよりその相対変化を理論的に再現できることを明らかにした。一方、電子移動速度が顕著な重水素置換効果(HMB-d_<18>)を示すことがわかったが、この説明に関しては今後の研究課題である。ジスルフィド化合物の光解離反応にたいしては、光熱分光法の一種である過渡回折格子法を応用した手法を新規に開発し、その光解離の量子収率を高圧流体中で簡便に決定することに成功した。得られた各種流体中での量子収率の溶媒密度変化と、過渡吸収法により求めた反応速度の密度変化は、よう素の場合に用いられていたケージモデルでは説明することはできず、光励起直後の解離ポテンシャル上での再結合過程の可能性を示唆する結果をえた。また、高圧流体中でフローのシステムを用いて、ピコ秒のNd-YAGレーザーの4倍波励起によるジスルフィド化合物の光励起後の過渡吸収信号を得ることに成功した。現在種々の流体での過渡吸収信号の立ち上がりの違いについて検討をすすめている。本年度においては超臨界流体中での励起分子対のダイナミクスとして、光励起によって電荷分離体を生じる電荷移動錯体と、ラジカル対を生じるジスルフィド化合物の2つの系に対して各々研究を行った。以下各々について述べる。50°Cの二酸化炭素中におけるHMBとTCNEの電荷移動錯体の励起状態からの緩和過程をピコ秒の過渡吸収装置で測定した。580nmで励起後すぐに450nm付近にTCNEのアニオンに由来する吸収があらわれ、また吸収ピーク付近(530nm)ではブリーチ信号が得られた。臨界密度付近での各々の信号の減衰定数は8psと13psであり、密度を2倍程度にするとどちらもはやくなるが、450nmのほうが密度変化が大きかった。450nmの信号の減衰は励起状態からの電荷移動の速度をあらわしていると考えられ、これをJortonerとMarcus流の分子内振動の寄与を含めた理論によって解析したところ、おおむねその密度変化を再現できることが明らかとなった。この結果は現在レターとして投稿中である。スルフィド化合物の光解離反応にたいしては、ナノからマイクロ秒での過渡吸収測定を二酸化炭素およびトリフルオロメタン中でおこない、ラジカルの減衰が2次反応で記述されること、またその速度定数の密度変化がおおむね拡散定数の密度変化とリニアに対応していることを明らかにした。ただし、その詳細を議論するには解離の量子収率の密度依存性を評価する必要があり、現在種々の光熱分光法を応用してこの点を検討中である。これに関連して、流体中での過渡種の拡散定数を測定した。また、二酸化炭素の臨界点近傍での測定を行ない、反応速度の臨界異常はほとんど認められないことを示した。一方でピコ秒速定用のフローの高圧システムの設計、制作がおおむね完了し、今後ピコ秒領域での測定をおこなっていく予定である。

本研究では密度揺らぎの大きい超臨界流体中での励起分子対のダイナミクスを明らかにするために、光励起によって電荷分離体を生じる電荷移動錯体と、ラジカル対を生じるジスルフィド化合物の2つの系に対して各々研究を行った。前者の系としてヘキサメチルベンゼン(HMB)とテトラシアノエチレン(TCNE)の電荷移動錯体を用い、ピコ秒の過渡吸収法により、励起状態からの緩和過程を種々の流体中(エタン、二酸化炭素、亜酸化窒素、トリフルオロメタン)で測定した。その結果電子移動速度は溶媒の極性を大きくする、あるいは密度をあげると速くなることが示された。実験的に得られた電子移動速度は、各流体中での各溶媒密度における吸収スペクトルより見積もった、反応の自由エネルギーおよび溶媒の再配向エネルギーよりその相対変化を理論的に再現できることを明らかにした。一方、電子移動速度が顕著な重水素置換効果(HMB-d_<18>)を示すことがわかったが、この説明に関しては今後の研究課題である。ジスルフィド化合物の光解離反応にたいしては、光熱分光法の一種である過渡回折格子法を応用した手法を新規に開発し、その光解離の量子収率を高圧流体中で簡便に決定することに成功した。得られた各種流体中での量子収率の溶媒密度変化と、過渡吸収法により求めた反応速度の密度変化は、よう素の場合に用いられていたケージモデルでは説明することはできず、光励起直後の解離ポテンシャル上での再結合過程の可能性を示唆する結果をえた。また、高圧流体中でフローのシステムを用いて、ピコ秒のNd-YAGレーザーの4倍波励起にのるジスルフィド化合物の光励起後の過渡吸収信号を得ることに成功した。現在種々の流体での過渡吸収信号の立ち上がりの違いについて検討をすすめている。
心肺停止後症候群の早期神経学的予後予測: CAST scoreの確立に向けて

本研究はpost Cardiac Arrest Syndrome before Therapeutic hypothermiascore (CAST score)という我々が以前開発した体温管理療法を施行する心肺停止後低酸素脳症の患者の神経学的予後を早期に予測するスコアの精度を全国規模のデータを利用して検討することを目的としたものである。今回、助成を受けて研究計画を進めることができ、日本救急医学会主導のJAAM OHCA Registry (全国の救急施設94施設が参加)という全国規模の心肺停止患者のデータを利用することができた。本研究課題内定以前に、すでに我々はCAST scoreの計算をより簡略化して使いやすくしたrevised CASTscore (以下rCAST)を開発していたので、その精度を比較することとした。JAAM OHCAregistrydataを利用して集積された患者は12,024例であった。rCASTによる予後良好の判別能はAUC 0.877と非常に高い予後判別能であった。rCASTの予後予測の判別能が優れていることを利用して、rCASTの点数によって心肺停止患者を高リスク群、中リスク群、低リスク群に分け、心肺停止患者の重症度分類を作成した。作成したrCASTの重症度分類に関しては、その普及を目的として測定値を入力するだけで自動に計算できるツールをWeb上に一般公開した。今回の研究によってrCASTの予後予測スコアとしての実臨床においての有用性が証明された。上記内容は現在論文執筆中である。今後この作成された重症度によって様々な心肺停止患者に対する治療効果に違いがないかどうかを検討していくとともに、rCASTに関する研究を発展させ、その普及を目指していく。