hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光学緩和メカニズムにおける低エネルギー準位の特徴的役割の解明

アモルファス系については,上記と同様にいつでも出来る状況にあるが,一連の実験とレーザーの発振波長との関係で,都合の良い時期に行う予定である。酸化銅1s状態の緩和についても,他研究者の実験の進展状況を勘案しつつ行う予定である。光学緩和過程には結晶,非晶質,液体,気体等の物質の状態に応じて種々の緩和メカニズムが考えられる。物理的にはこれらはゲスト分子と熱浴との電子格子相互作用として扱われる。特にこの研究では将来的には生体物質中の熱緩和・熱伝導の解明を目的として,その手始めとして生体中の水との関係を考慮し親水性アモルファス系の光学緩和のメカニズムの解明を目的としている。具体的には,ポリビニールアルコール(PVA)をホストとして,その中に溶かし込んだ色素の電子状態の位相緩和を観測することにより,ホスト-ゲスト間の電子格子相互作用の様子を調べる。特にPVA分子中に含まれるOH基やCH基或いはC-C結合などの固有振動の大きさにより,この相互作用がどのように変化するかを調べる。このことにより,PVA中の分子振動の緩和速度或いは伝搬速度などを理解することができる。この場合色素はあくまでホスト分子の熱緩和過程を見るためのプローブである。実験は(1)色素としてサルファローダミン640を使い,これをPVAに封入し4.2Kの温度に保ったものを使った。この試料にシリコニット発熱体からの赤外線を照射しながら,四光波混合信号を観測する。さらに,この赤外光を分光器で分光しOH基に共鳴する3200cm-1を中心に2000cm-1から4000cm-1の範囲の波長を照射しながら測定した。四光波信・号の測定には,色素系の緩和時間に対して十分な時間を保証するために10Hzの色素レーザーを使用した。(2)チタンサファイアレーザー励起光パラメトリック発振器(OPO)の発振波長をOH基の固有振動に同調し試料に照射しながら同様な四光波信号を測定した。今後,このような測定法でホスト分子の緩和過程を解明する事が可能である事の糸口を得た。今後振動の励起用および緩和測定用に同期したフェムト秒パルスを用い時間領域での緩和の検出実験を行う。
心臓浮腫の多角的病態解析およびvisualizationを利用した重症度の評価

本研究の目的は,「心臓浮腫の多角的病態解析および浮腫のvisualizationを利用した重症度の評価」を行うことにある.浮腫の初期変化や遷延的変化を肉眼病理学的所見のみから,その重症度を評価することは困難である.そこで,浮腫の重症度判定のために,生化学的・分子生物学的,さらには画像解析学的評価法について検討した.浮腫の形成機序に関与すると考えられる炎症,血管透過性亢進,酸化,細胞血管傷害,蛋白変性などの中から,炎症性サイトカインであるインターロイキン6(ILー6),中枢神経系の髄鞘を構成する主要タンパクであるミエリン塩基性タンパク(MBP)および神経細胞由来の解糖系酵素である神経特異エノラーゼ(NSE)に注目し,生化学的および免疫組織科学的観点から,心臓浮腫の発生機序について解析を行った.生化学的検査の結果,ILー6は,頭部外傷において,脳脊髄液中の濃度が高値を示し,右心血中では,やや高値を示すものの,非頭部外傷や窒息などにおいても高値を示しており,有意な差は認められなかった.NSEは,頭部外傷に伴う脳浮腫が認められる症例および中毒症例において,脳脊髄液中の濃度が高値を示した.一方,右心血中では,有意な差は認められなかった.MBPは,中毒症例において,脳脊髄液中の濃度が高値を示し,右心血中では有意な差は認められなかった.心臓における各種マーカを用いた免疫染色の統計学的解析は終了していないものの,中毒死例において全般に染色性が濃く認められた.本結果は,中毒死の際に生じる浮腫の原因としては,循環障害や炎症によるものよりも,神経障害が主体の病態である可能性が示唆された.また,CTによる下肢の画像解析によって,CT値分析による浮腫の客観的評価を行い,剖検時の指圧による主観的評価と同様の評価が可能である事を明らかにし現在報告を予定している.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,「心臓浮腫の多角的病態解析および浮腫のvisualizationを利用した重症度の評価」を行うことにある.浮腫の初期変化や遷延的変化を肉眼病理学的所見のみから,その重症度を評価することは困難である.そこで,浮腫の重症度判定のために,生化学的・分子生物学的,さらには画像解析学的に評価法について検討した.今年度は,浮腫の形成機序に関与すると考えられる炎症,血管透過性亢進,酸化,細胞血管傷害,蛋白変性などの中から,炎症性サイトカインであるインターロイキン6(ILー6),中枢神経系の髄鞘を構成する主要タンパクであるミエリン塩基性タンパク(MBP)および神経細胞由来の解糖系酵素である神経特異エノラーゼ(NSE)に注目し,生化学的および免疫組織科学的観点から,心臓浮腫の発生機序について解析を行った.生化学的検査の結果,ILー6は,頭部外傷において,脳脊髄液中の濃度が高値を示し,右心血中では,やや高値を示すものの,非頭部外傷や窒息などにおいても高値を示しており,有意な差は認められなかった.NSEは,頭部外傷に伴う脳浮腫が認められる症例および中毒症例において,脳脊髄液中の濃度が高値を示した.一方,右心血中では,有意な差は認められなかった.MBPは,中毒症例において,脳脊髄液中の濃度が高値を示し,右心血中では有意な差は認められなかった.心臓における各種マーカを用いた免疫染色の統計学的解析は終了していないものの,中毒死例において全般に染色性が濃く認められた.本結果は,中毒死の際に生じる浮腫の原因としては,循環障害や炎症によるものよりも,神経障害が主体の病態である可能性が示唆された.現在,体液中(脳脊髄液および血液中)の炎症,構造蛋白および機能蛋白の変化について一定の見解を示すことができていると考えている.本調査結果は,今後国際学会などで発表していく予定である.一方で,病理組織学的検討の結果については,現在進行中の状況であり,特に,頭部外傷症例における数値的評価について検討を行っている.症例数に関しては,一定数の解析は終了しているものの,病態間で症例数にばらつきが生じている.そのため,今後適切な統計学的解析法を検討していく必要があるものと考えている.本研究の目的は,「心臓浮腫の多角的病態解析および浮腫のvisualizationを利用した重症度の評価」を行うことにある.浮腫の初期変化や遷延的変化を肉眼病理学的所見のみから,その重症度を評価することは困難である.そこで,浮腫の重症度判定のために,生化学的・分子生物学的,さらには画像解析学的評価法について検討した.浮腫の形成機序に関与すると考えられる炎症,血管透過性亢進,酸化,細胞血管傷害,蛋白変性などの中から,炎症性サイトカインであるインターロイキン6(ILー6),中枢神経系の髄鞘を構成する主要タンパクであるミエリン塩基性タンパク(MBP)および神経細胞由来の解糖系酵素である神経特異エノラーゼ(NSE)に注目し,生化学的および免疫組織科学的観点から,心臓浮腫の発生機序について解析を行った.生化学的検査の結果,ILー6は,頭部外傷において,脳脊髄液中の濃度が高値を示し,右心血中では,やや高値を示すものの,非頭部外傷や窒息などにおいても高値を示しており,有意な差は認められなかった.NSEは,頭部外傷に伴う脳浮腫が認められる症例および中毒症例において,脳脊髄液中の濃度が高値を示した.

一方,右心血中では,有意な差は認められなかった.MBPは,中毒症例において,脳脊髄液中の濃度が高値を示し,右心血中では有意な差は認められなかった.心臓における各種マーカを用いた免疫染色の統計学的解析は終了していないものの,中毒死例において全般に染色性が濃く認められた.本結果は,中毒死の際に生じる浮腫の原因としては,循環障害や炎症によるものよりも,神経障害が主体の病態である可能性が示唆された.また,CTによる下肢の画像解析によって,CT値分析による浮腫の客観的評価を行い,剖検時の指圧による主観的評価と同様の評価が可能である事を明らかにし現在報告を予定している.本年度は,体液中のマーカの変化について調査を行い,一定の結果を認めた.これらの結果が,病理組織学的変化と相関するのか否かについて,免疫染色などを主体として検討していく予定である.更に,各臓器における蛋白質の発現状況について,mRNA,ウエスタンブロットなどを用いて検討をする必要があるものと考えている.一方,浮腫の簡易評価法としての画像解析については,CT画像による解析を既に進めており,下肢の外表面からの主観的評価による評価と,Computed Tomography(CT)により,水分量や蛋白などをCT値の設定により客観的に評価を行い,2つの評価を比較することで,評価の相関について検討している.今年度の初めには,適切なCT値を設定し,実際の測定を進行していくことで,症例数を増加させていく予定である.得られたデータを整理して,国際学会への発表および国際誌への論文執筆を行う予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Semaphorin3Aを標的とした脳虚血後軸索再生の分子病態解明と治療応用

初代アストロサイト培養を作成し、アストロサイトにおけるGFAPの発現は3時間の無酸素無糖条件(OGD)後増加したが、Semaphorin3A(Sema3A)阻害薬であるSM-345431投与にて減少した。同様に、Sema3Aの発現もSM-345431投与で減少した。アストロサイト由来のエクソソームに着目し、アストロサイト内とアストロサイトの培地からそれぞれエクソソームを抽出した。エクソソームのサイズ、量は非OGD群、OGD群、OGD後SM-345431投与群の3群間で変化なかった。しかし、SM-345431投与の虚血アストロサイトから分泌されたエクソソームをOGD後の培養神経細胞に投与したところ、非OGD群、OGD群に比して軸索伸長促進効果が得られた。Microarrayで網羅的に解析したところ、OGD後SM-345431投与群のアストロサイトから分泌されたエクソソームでは、OGD群に比較して、rno-miR-30c-2-3p、rno-miR-326-5pの有意な発現低下が見られた。SM-345431投与の虚血アストロサイトから分泌されたエクソソームを投与した培養神経細胞では、prostaglandin D2 synthase (ptgds)の発現が上昇していた。平成29年度では、ラットMCAOモデルにおいてperi-infarct areaにおけるSema3Aの発現を解析した。また、MCAO後にSM-345431を投与することにより、peri-infarct areaでのpNFH(軸索マーカー)の発現が上昇し、神経徴候や運動機能が改善すること、In vitroではSM-345431が虚血後の神経細胞内の情報伝達系(Rnd1/R-RAS/Akt/GSK3β)を介して軸索再生作用があることを確認した。脳梗塞慢性期には、アストロサイトが集簇しグリア瘢痕を形成し、軸索再生の障壁となる事が知られている。平成30年度では、SM-345431のグリア瘢痕への作用をラットMCAOモデルとIn vitroで検証した。In vitroでは、虚血後のアストロサイトにおいてSM-345431はアストロサイトの活性化をすること、虚血後にアストロサイトから放出されるエクソソームにおけるrno-miR-30c-2-3p、rno-miR-326-5pの発現を抑制することを確認した。また、虚血後にSM-345431を投与したアストロサイトから放出したエクソソームは、軸索にエンドサイトーシスにて取り込まれ、ptgdsを介して虚血後の軸索再生を促進させる作用機構が明らかにされた。これまでSema3AはRnd1/R-RAS/GSK3β/CRMP2を介したシグナル経路を介して軸索進展を制御することが知られているが、本研究ではmicroRNAやptgdsを介して虚血後の軸索再生に関わる新たな分子病態機構が解明された。これまでの研究成果から、脳梗塞慢性期のperi-infarct areaにおいてSema3Aを機能阻害することが、軸索再生、機能回復を促進する上で重要であると考えられた。一方で、脳梗塞の亜急性期から慢性期にかけてアストロサイトが集簇するグリア瘢痕形成を制御することも、軸索再生において非常に大切であるという結論に至っている。エクソソームのグリア瘢痕形成の制御に関わるメカニズムの解明を進めていく。平成29年度の研究課題はラットMCAOモデルにおいてSema3A阻害薬の効果の検証を行うことであった。順調にSema3A阻害薬投薬の実験モデルを確立することができ、そして、ラットの神経徴候と運動機能においてSema3A阻害薬は有意に機能回復を促進することが確認できた。In vitroでは、microfluidic chamberを用いた検討にてSema3A阻害薬は虚血後の神経細胞の軸索伸展を促進させることを確認した。また、免疫細胞染色にて、虚血後に新生される軸索においてpGSK3βが発現していることを確認した。以上より、研究課題は概ね順調に進展しているものと判断した。

平成29年度では、ラットMCAOモデルにおいてperi-infarct areaにおけるSema3Aの発現を解析した。また、MCAO後にSM-345431を投与することにより、peri-infarct areaでのpNFH(軸索マーカー)の発現が上昇し、神経徴候や運動機能が改善すること、In vitroではSM-345431が虚血後の神経細胞内の情報伝達系(Rnd1/R-RAS/Akt/GSK3β)を介して軸索再生作用があることを確認した。脳梗塞慢性期には、アストロサイトが集簇しグリア瘢痕を形成し、軸索再生の障壁となる事が知られている。平成30年度では、SM-345431のグリア瘢痕への作用をラットMCAOモデルとIn vitroで検証した。In vitroでは、虚血後のアストロサイトにおいてSM-345431はアストロサイトの活性化をすること、虚血後にアストロサイトから放出されるエクソソームにおけるrno-miR-30c-2-3p、rno-miR-326-5pの発現を抑制することを確認した。また、虚血後にSM-345431を投与したアストロサイトから放出したエクソソームは、軸索にエンドサイトーシスにて取り込まれ、ptgdsを介して虚血後の軸索再生を促進させる作用機構が明らかにされた。これまでSema3AはRnd1/R-RAS/GSK3β/CRMP2を介したシグナル経路を介して軸索進展を制御することが知られているが、本研究ではmicroRNAやptgdsを介して虚血後の軸索再生に関わる新たな分子病態機構が解明された。脳梗塞のperi-infarct areaには活性化したアストロサイトが集簇し、慢性期には軸索再生の障壁となるグリア瘢痕を形成するため、Sema3A阻害薬の活性化アストロサイトへの作用を検証する。またアストロサイトから放出されるエクソソームにも着目し、軸索再生への作用機構を明らかにする。これまでの研究成果から、脳梗塞慢性期のperi-infarct areaにおいてSema3Aを機能阻害することが、軸索再生、機能回復を促進する上で重要であると考えられた。一方で、脳梗塞の亜急性期から慢性期にかけてアストロサイトが集簇するグリア瘢痕形成を制御することも、軸索再生において非常に大切であるという結論に至っている。エクソソームのグリア瘢痕形成の制御に関わるメカニズムの解明を進めていく。次年度に当該抗体、エクソソーム抽出キット、アストロサイト培養に伴う培養試薬、実験動物の購入が必要であるため。
肥満・2型糖尿病モデル：TSODマウスに自然発症する悪性腫瘍の網羅的遺伝子解析1

TSODマウスは、オス特異的に肥満、糖尿病、高血糖、高インスリン血症などを自然発症する。このようなメタボリックシンドロームの諸症状を背景に、5-6ヶ月齢ごろからその肝臓ではヒトの非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)と類似する組織学的変化を認め、さらに10ヶ月齢以降には高頻度で肝腫瘍が発生する。その中にはヒトの肝細胞癌(HCC)と組織形態が類似するものも見受けられるが、これまでTSODマウスの肝臓の遺伝子発現についてはほとんど調べられていない。今回、12ヶ月齢のTSODマウスから肝腫瘍組織(N=1)と非腫瘍肝組織(N=1)を採取し、各組織での遺伝子発現を網羅的に調べるためにDNAマイクロアレイ(Mouse Genome430 2.0 array、Affymetrix)を実施した。肝腫瘍と非腫瘍肝組織の間で発現遺伝子を比較したところ、肝腫瘍で2倍以上の発現増加を示した遺伝子は、のべ5,729個あった。この中で最も高い値を示した遣伝子はアスパラギン合成酵素で、これはHCCで高発現しており、血清AFP値、腫瘍サイズ、微小脈管浸潤、TNM分類などと相関があるとの報告が近年なされている。その他には、HCCの診断マーカーであるGlypican 3やHeat Shock Protein 70なども含まれていた。またこれらの遺伝子についてmRNAレベルで比較してみても、その発現量は肝腫瘍で高発現していた。一方、2倍以下の発現低下を示した遺伝子は、のべ6,379個あった。このようにTSODマウスの肝腫瘍では、ヒトHCCで発現異常がみられる遺伝子を含む多くの遺伝子発現に変動があることがわかった。TSODマウスは、メタボリックシンドロームを背景にNASHから肝腫瘍を自然発症するマウスとして、組織形態だけでなく発現遺伝子を解析する上でも有用な動物モデルとなり得る可能性があると考えられた。
骨軟骨移行部の疲労特性

骨軟骨移行部での結合がどの様な機構で保たれているかは、組織学的にも力学的にも十分解明されていない。本研究では成熟度による移行部の結合状態について、力学的強度および力学試験による移行部での破壊形態の観察の両面から調査し、実際の臨床像と対比して検討を加えた。関節骨軟骨の疲労試験には、-30°Cで冷凍保存された成熟ブタ(生後23年、体重約300kg)および幼若ブタ(生後約6ケ月、体重約110kg)を用いた。膝蓋大腿関節大腿骨関節面よりダイヤモンドカッタにて、軟骨骨複合体を採取し試料とした。これらを自家作成の治具に把持し、湿潤状態を保持し軟骨部分に負荷を加えた。荷重装置には鷺宮製作所製サイナミックサーボ疲労試験機を用い、荷重条件はサイン波で1Hzとした。以上の実験結果より、繰り返し荷重のうち、関節面に対し接線方向に作用するせん断力による損傷は、幼若関節および成熟関節の障害発生に破壊的かつ加速的に働くことがわかった。せん断力による破壊限界荷重での損傷は、幼若関節では軟骨下骨板に沿って初発する閉鎖型損傷であった。これは正常な関節軟骨と軟骨下骨の亀裂を特徴とする、離断性骨軟骨炎の先駆的損傷形態の一つと考えられた。これに対し成熟関節では、関節軟骨表層に初発する開放型の損傷であり、変形性関節症に類似した損傷であると予想される。以上、材料力学的観点から、実験的に関節障害発生の限界荷重値をもとめ関節損傷を作り出した結果、臨床で見られる関節障害は、本実験設定と同一の力学的条件で生じ得る事が示唆された。なお、本研究の内容は第23回日本臨床バイオメカニクス学会にて報告し、現在同学会誌および東海大学スポーツ医科学雑誌に論文投稿中である。
高温L-乳酸発酵を用いた未利用有機物の機能性飼料化

未利用有機物に高温L-乳酸発酵というアクセントを加えることで,飼料保存性(乳酸効果)と栄養分の易分解化(タンパク質の低分子化,アミノ酸吸収効率の増加を期待)を期待した.飼料保存性について,抗菌効果のある乳酸を濃度6%程度まで高めることで乳酸自体の保存を確認した.乳酸で阻害を受ける菌種のほか,乳酸を消費する菌種の繁殖を抑制する目安を示した.栄養分の易分解化について,タンパク質が豊富な農作物に対して高温L-乳酸生成菌を植菌し,タンパク質の低分子化など飼料利用に有利となる変化を確認した.生ごみを材料に高温L-乳酸発酵を実施し,発酵過程に出現する菌種を調べた.その結果,添加した乳酸生成菌の出現を確認したものの,その他の菌種由来DNAが発酵期間を通じて検出された.安全性の面から,検出された菌種の生死判定と有害性の有無について今後確認する必要がある.未利用有機物に高温L-乳酸発酵というアクセントを加えることで,飼料保存性(乳酸効果)と栄養分の易分解化(タンパク質の低分子化,アミノ酸吸収効率の増加を期待)を期待した.飼料保存性について,抗菌効果のある乳酸を濃度6%程度まで高めることで乳酸自体の保存を確認した.乳酸で阻害を受ける菌種のほか,乳酸を消費する菌種の繁殖を抑制する目安を示した.栄養分の易分解化について,タンパク質が豊富な農作物に対して高温L-乳酸生成菌を植菌し,タンパク質の低分子化など飼料利用に有利となる変化を確認した.生ごみを材料に高温L-乳酸発酵を実施し,発酵過程に出現する菌種を調べた.その結果,添加した乳酸生成菌の出現を確認したものの,その他の菌種由来DNAが発酵期間を通じて検出された.安全性の面から,検出された菌種の生死判定と有害性の有無について今後確認する必要がある.本研究は,飼料化可能な未利用有機物に高温L-乳酸発酵というアクセントを加えることで,飼料保存性と栄養分の易分解化(飼料利用性改善),付随的効果としてプロバイオティクス効果を期待して実施するものである.本年度は,高温L-乳酸発酵を実施することによる飼料保存性に着目し研究を実施した.高温L-乳酸において発酵中およびその後の微生物群集を把握する目的でPCR-DGGE法を導入し,実際の生ごみ(廃棄後1,2日経過したもの)を材料とする高温L-乳酸発酵中の細菌群集構造(16S rDNA, EUB341f-GC, UNI518r)を把握した.その結果,乳酸菌を中心とする細菌を検出し,かつ,発酵中にDNAが消滅するもの(Lactobacillus属など)と継続して存在するもの(Leuconostoc属など)に分かれることを見出した.PCR-DGGE法で推定された菌種に対して特異プライマーを設計し,菌種特定の感度を向上させた.ただし,16S rDNAを用いた菌種推定では,検出された菌種の生死が判断できないことから,培地により個別にその生死を測る必要がある.今後は,発酵後の試料に対してPCR-DGGEを実施し,出現菌の観点から飼料保存性を評価する.飼料の易分解化に関しては,今年度は分析手法の習得に努めたが,多糖類に関して高温L-乳酸発酵におけるペクチン資化性(L-乳酸化)を確認した.アミラーゼ誘導株の探索,プロテアーゼの評価を来年度も継続して実施する.飼料化可能な未利用有機物に高温L-乳酸発酵というアクセントを加えることで,飼料保存性と栄養分の易分解化(飼料利用性改善),付随効果としてプロバイオティクス効果を期待した.本年度は,(1)発酵物の保存,(2)乳酸発酵をより進めるためスターチの乳酸化,(3)高温L-乳酸生成菌による飼料利用性の改善に関する検討を行った.(1)L-乳酸発酵完了後の発酵物保存に関する検討では,乳酸を段階的に添加した多糖を含む培地(初期pH5.5)に腐敗生ごみ雑菌を植菌し,30°C・疑似密閉系で経過を観察した.その結果,初期乳酸濃度を5%程度まで高めておくことで7日間乳酸濃度が維持できることを確認した.発酵物保存の観点からは,乳酸濃度を少なくとも5%まで高めておく必要があると考えられる.ところで,乳酸5%は充分に対象物を発酵しないと至らない濃度である.(2)乳酸発酵を少しでも進める目的で,多糖の乳酸化に関する検討を行った.高温L-乳酸生成株(単離株を含む)9株に対してスターチのL-乳酸化を試みたところ,いずれもL-乳酸生成を確認できなかった.スターチ糖化を他菌に担わすことも考え,高温環境下で生育可能なアミラーゼ誘導株の単離を試みた.Aneurinibacillus thermoaerophilusなど3株が単離できたが,高温L-乳酸生成株との共培養でスターチからのL-乳酸生成に至らすことはできなかった.多糖の乳酸化には課題が残った.(3)高温L-乳酸生成菌による飼料利用性の改善として,タンパク質分解を評価した.インゲン豆を試料とし,高温L-乳酸生成株を植種し培養(55°C)した結果,SDS-PAGEによりタンパク質の低分子化を確認した.レクチンおよびトリプシンインヒビターの低減化も僅かながら観察できたことから,飼料利用に好ましくないタンパク様物質は高温L-乳酸生成菌(高温L-乳酸発酵)により分解できる可能性が指摘できた。
振動励起熱輸送現象を応用したマイクロ熱輸送デバイスの開発

熱輸送デバイスHTDについては、半導体素子の冷却などを背景としてマイクロ化やフレキシブル化などの要望が存在する。HTDについては、液体還流を重力により行うサーモサイフォンや毛管力により行うヒートパイプなどの相変化型デバイスが開発され実用化されているが、これらにより上述の要請に応えるには困難を伴う。そこで、本研究では、管内の液体の振動運動による拡散促進効果に基づき、液体の還流機構を要せず構造が単純である振動制御型HTD(通称、ドリームパイプ)に着目してきた。昨年度は、加振機を有する外部駆動型HTDについて、懸念された振動流の乱流遷移が熱輸送限界をもたらさないことを示し、本HTDには熱輸送限界が存在しない可能性を示した。本年度は、本HTDの欠点となり得る加振機を除去するため、管を加熱部と冷却部間を蛇行する閉ループとし、液体封入率を1未満として、加熱部における発砲と冷却部における凝縮とを利用することにより液柱振動の自励振動を発生させることを目指した蛇行閉ループ式熱輸送管(MCL-HTD)について検討した。具体的検討は、10ターンのMCL-HTDについて水を作動液体として行った。得られた結果は、以下のようにまとめられる。(1)MCL-HTDの作動上限管径を解析的に示した。(2)液体が半ターンを占める封入率(10ターンの場合は95%)において、気体プラグがターン間を伝播する現象を発見した。本伝播現象は、ターン数を少なくすることにより液柱自励振動の発生へとつながる(予備実験により自励振動の発生を確認した)。(2)熱輸送特性に対する液体封入率、加熱部温度、傾斜角などの影響について広範囲に実験を行い、MCL-HTDがかなり高い熱輸送特性を有することを示した。(3)気体プラグ伝播現象に関する数値計算を行い、熱輸送機構として液体の顕熱輸送が重要であることを明らかにした。本研究においては、申請書に記したように、管内に封入された液体の管軸方向振動を利用して熱を効率的に輸送する熱輸送デバイスについて、液体の相変化を用いずに外部から強制振動される単相強制系と封入液体の相変化自体を駆動源とする二相自励系とを取り上げた。単相強制系に関しては、まず管に熱が出入りする加熱・冷却部を含む総括熱抵抗の評価が問題であった。これについては、層流振動流における計算結果を基に熱伝達率に関する合理的整理式を提案し、それに基づく総括熱抵抗モデルを構築するとともに、この総括熱抵抗モデルが設計上十分に機能することを示した。次の問題は、熱輸送量を増大するために振動流振幅や周波数を増大した場合に予想される層流状態の崩壊が熱輸送限界をもたらさないかであった。この問題については、実験により層流崩壊条件を検証するとともに、熱輸送実験により層流振動流の崩壊が逆に実効熱伝導率を増大させることを発見し、これを第一次近似モデルにより説明した。以上により、単相強制系については性能のほぼ全容が明らかにされたので、マイクロ化の試みとして間隔0.2mmの平行平板間流路を有する強制系について熱輸送量と駆動エネルギーとの比を計算し、この比が5以上程度の範囲で許容できる場合にはマイクロ化が可能であることを示した。次に二相自励系については、観察の容易なガラス管に水を一定の封入率で封入した実験装置を作成し、現象を観察した。この結果、ボトムヒートモードでは広い封入率において液体に自励的振動が現れること、これにより銅の10倍程度の実効熱伝導率が得られることなどを示した。

熱輸送デバイスHTDについては、半導体素子の冷却などを背景としてマイクロ化やフレキシブル化などの要望が存在する。HTDについては、液体還流を重力により行うサーモサイフォンや毛管力により行うヒートパイプなどの相変化型デバイスが開発され実用化されているが、これらにより上述の要請に応えるには困難を伴う。そこで、本研究では、管内の液体の振動運動による拡散促進効果に基づき、液体の還流機構を要せず構造が単純である振動制御型HTD(通称、ドリームパイプ)に着目してきた。昨年度は、加振機を有する外部駆動型HTDについて、懸念された振動流の乱流遷移が熱輸送限界をもたらさないことを示し、本HTDには熱輸送限界が存在しない可能性を示した。本年度は、本HTDの欠点となり得る加振機を除去するため、管を加熱部と冷却部間を蛇行する閉ループとし、液体封入率を1未満として、加熱部における発泡と冷却部における凝縮とを利用することにより液柱振動の自励振動を発生させることを目指した蛇行閉ループ式熱輸送管(MCL-HTD)について検討した。具体的検討は、10ターンのMCL-HTDについて水を作動液体として行った。得られた結果は、以下のようにまとめられる。(1)MCL-HTDの作動上限管径を解析的に示した。(2)液体が半ターンを占めろ封入率(10ターンの場合は95%)において、気体プラグがターン間を伝播する現象を発見した。本伝播現象は、ターン数を少なくすることにより液柱自励振動の発生へとつながる(予備実験により自励振動の発生を確認した)。(2)熱輸送特性に対する液体封入率、加熱部温度、傾斜角などの影響について広範囲に実験を行い、MCL-HTDがかなり高い熱輸送特性を有することを示した。(3)気体プラグ伝播現象に関する数値計算を行い、熱輸送機構として液体の顕熱輸送が重要であることを明らかにした。
甲状腺未分化癌の生物学的解明と治療法の開発

〔A〕チエルノブイリ原発事故後の小児状腺癌:1)ベラル-シとウクライナの事故後の小児甲状腺癌における低分化型(充実性無構造な病巣)の頻度は72.2%(57/79)と高かった。術後の充分な追跡調査が必要である。2)未分化癌は小児にはなかったが、1990年、19才の若さで未分化癌で死亡したキエフ(男性)の1例がみつかった。3)現地で提供され広島に持ち帰ったパラフイン包埋組織標本を用いて癌遺伝子を調べた。RET癌遺伝子は7例で解析でき、RT-PCR法で解析された再配列によるRET癌遺伝子の活性化は4例、57.1%という高率に認められた。この活性化はI-131汚染により誘発されたチエルノブイリ小児甲状腺癌の特徴的変化であると推察される。又癌抑制遺伝子P53は12例で解析できたが、この遺伝子のヘテロ接合性の消失は1例のみにみられ、これは乳頭癌の低分化型病巣で観察され興味深い。〔B〕甲状腺乳頭癌の分化度別の核DNA解析(FACS-can):広島大学に存在されている甲状腺癌のパラフイン包埋組織を用い、以下の結論を得た。G_2M期の%は高分化型(7例、平均年令69.7±6.3才)で5.8±2.2%だったが、低分化型(4例70.8±7.2才)では9.7±1.5%、未分化癌(6例70.3±5.7才)では9.0±4.2%と高値だった。一方:DNAパターンのaneuploidyの頻度は高分化型1例、14.3%、低分化型1例、25.0%と低いが、未分化癌では4例、66.6%と高かった。悪性度の高い未分化癌の術前診断の一つに、核DNA解析は有用と思われる。〔C〕甲状腺未分化癌の局所持続動注化学療法の有用性:これ迄に未分化癌2例、扁平上皮癌3例、低分化癌2例の計7例で頚横動脈内に留置カテーテルを挿入して、局所に繰り返し抗癌剤を動注したが、これ迄の所、はっきした延命効果をみていない。〔D〕広島の原爆被爆者の未分化癌:広島県腫瘍登録委員会にある甲状腺癌の疫学調査結果は、これから発表していく予定である。(1)広島県腫瘍登録からの未分化癌調査を行っているが、1974年1989年の間に甲状腺未分化癌II例と甲状腺扁平上皮癌I例を見出した所である。甲状腺癌全例も調べてあるので、疫学調査結果を出す予定である。(2)甲状腺未分化癌に対して局所化学動注療法を行い、腫瘍の縮少傾向が2例で見られた。(3)甲状腺未分化癌の免疫組爵染色を行ってきたが、分化癌にくらべて、ERは低く、C-myc p62は高い傾向がみられた。(4)ヒト

甲状腺癌の遺伝子変化を解析する目的で、過去の症例のホルマリン固定、パラフインブロックに保存された組織よりDNAを抽出し、PCR(polymerase cha in reaction)法を用いてDNAを増幅した後癌抑制遺伝子p53の変化を検討した(伊藤敬先生)。p53遺伝子の解析は突然変異の集中しているエクソン58の直接塩基配列決定法によった。分化型乳頭癌10症例では、p53遺伝子には全く突然変異は認められなかった。それに反し、未分化癌では、7症例中6症例に点突然変異を認めた。これらの点突然変異は、コドン135(TGC→TGT),141(CCC→CCT)178(CAC→GAC)。213(CGA→TGA)。248(CGG→CAG,CGG→TGG),273(CGT→TGT)であった。この突然変異のスペクトラム(718においてC:GからA:Tへの転位)は、自然発生した腫瘍に認められるp53突然変異の特徴である。これらの結果は、甲状腺分化癌から未分化癌への転化に、p53の突然変異が重要な役割を果たしていることを強く示唆する。広島県腫瘍登録からの甲状腺未分化癌11例の被爆別発生頻度は、その基礎となる被爆者人口の問題がある。来年度中には報告できる予定である。旧ソ連でのチェルノブイリ事故の汚染地域に住む子供に発生した甲状腺癌に関与する遺伝子変化を明らかにするため、癌抑制遺伝子p53、APC、MCC、Rbの不活性化とRET癌遺伝子の活性化を19例のパラフィン包埋組織を用いて検索した。癌抑制遺伝子の変化はポリメラーゼ鎖反応を用いたヘテロ接合性の消失(PCR-LOH)検出法により検索可能である。再配列によるRET癌遺伝子の活性化は逆転写PCR(RT-PCR)により検出できる。検索した全19症例の内、p53、APC、MCC、Rb遺伝子に関して各々12、18、13及び7症例より情報が得られた。しかしヘテロ接合性の消失(LOH)は1症例でのみ見られた。この症例ではp53遺伝子のLOHが乳頭癌の低分化巣でのみ観察された。一方RT-PCRで解析できた7症例中4症例は再配列によるRET癌遺伝子の活性化を有していた。RET癌遺伝子の活性化はチェルノブイリ事故の汚染地域に住む子供の甲状腺癌に特徴的な変化の1つであると考えられる。1.チエルノブイリ原発事故後の小児甲状腺癌発生:(1)1990年以後の小児甲状腺癌発生の増加は著しいが、病理組織的に、低分化型病巣の混在が目だつ(72.2%)。(2)未分化癌はキエフの男性1990年、19才で死亡の1例が20才以下の者にみつかったが、小児にはみつからなかった。(3)現地から持ち帰ったパラフイン包埋組織標本を用いて、RET癌遺伝子を調べた所、7例中の4例で活性化が認められた。(4)同様に癌抑制遺伝子を調べたところp53は12例中の1例でヘテロ接合性の消失がみられ、これは低分化癌病巣部で観察された。2.広島大学に保存されている平均70才に近い甲状腺癌のパラフイン包埋標本を用いて核DNAパターンを調べたところ、未分化癌の6例中4例、66.6%にaneuploidyが認められた。3.ひき続き実施中の頸部局所動注化学療法(これまで7例)では、はっきりした延命効果は、これまでのところみられていない。
抗てんかん薬バルプロ酸ナトリウムが硬組織代謝に与える影響

前年度の検討により、バルプロ酸ナトリウム200mg/kg背部皮下注により、成長期ラットにおいて脛骨海面骨領域及び皮質骨領域で、対照と比較して有意な骨密度の減少を認めたことから、すでに骨減少症を引き起こすことが明らかにされているフェニトイン、ゾニサミドと同様にバルプロ酸ナトリウムも骨密度減少を引き起こすことが判明した。本年度はその病態を明らかにする目的で組織学的検索を行うとともに、強力な骨吸収阻害作用を持つアレンドロネート併用投与が本疾患の発症を予防できるか否かについて検討を行った。一方で、近年増加しつつある高齢期でのてんかん発症を視野に入れ、リタイアラットによるバルプロ酸ナトリウムの慢性投与の影響を検討した。その結果、組織形態額的検索により、骨減少の主体は骨量の減少であり、類骨の蓄積を認めなかったことが判明し、病態は骨粗鬆症様の変化であることが明らかとなった。また、アレンドロネート併用により骨密度は大幅に増加し、十分な骨増加作用を認めた。本実験で用いた用量は、実験的骨粗鬆症において有効である用量の最少量であったことから、バルプロ酸ナトリウム誘発性骨減少症は、確立された骨粗鬆症に比較してmildな病態であることが推測された。また、リタイアラットでの検討で、成長期ラットと同様の実験系で、脛骨海綿骨領域で骨密度の減少を認めたが皮質骨領域では認めなかった。このことは、老齢期での骨代謝と若年期での骨代謝が異なっているということを反映したものと思われるが、いずれにせよ骨減少を認めたことは、バルプロ酸ナトリウム慢性投与は、小児期発症のてんかんだけではなく高齢期発症のてんかんに対してもその薬物療法に用いられた場合、骨減少症を引き起こす可能性を示唆するものである。さらに、本研究によりアルファカルシドールあるいはアレンドロネートといった骨代謝改善約が奏功することは本疾患を予防する上で極めて有効な情報となる。すでに、ラットを用いた動物実験により,抗てんかん薬フェニトインあるいはゾニサミドの長期投与が骨密度の低下を引き起こすことが判明している。本研究において,同様の実験系をもちいて、バルプロ酸ナトリウムの骨密度に与える影響を検討した。その結果、バルプロ酸ナトリウム200mg/kg背部皮下注により、脛骨海面骨領域及び皮質骨領域において、対照と比較して有意な骨密度の減少を認めた。これにより、フェニトイン、ゾニサミドと同様にバルプロ酸ナトリウムも骨密度減少を引き起こすことが明らかになった。減少率は海面骨領域で3.8%、皮質骨領域で7.4%であった。組織学的検討により、バルプロ酸ナトリウムは骨量の減少を主とする骨粗鬆症様の骨減少症を示した。なお、血清中骨代謝マーカーは高回転型の骨代謝異常を示した。したがってバルプロ酸ナトリウムは骨代謝を吸収優位にシフトさせることで骨量減少を引き起こしていることが示唆された。また、歯の形成に与える影響を検討するために、positive controlを求めるため、フェニトイン、ゾニサミドについて行った。その結果いずれの薬物も象牙質形成速度に影響を与え、象牙質形成遅延あるいは象牙質の被薄化を引き起こしていることが明らかにされた。併せて骨代謝改善薬の一つである、アルファカルシドールとバルプロ酸ナトリウムとの併用投与を行い,その結果、併用投与した群では対照群と比較して骨密度の有意な低下はみられなかった。したがってアルファカルシドールはバルプロ酸ナトリウム誘発性の骨密度低下に対して抑制的に作用することが判明した。以上により、今年度は幼若期ラットを用いて、バルプロ酸ナトリウム誘発性骨減少とアルファカルシドール併用による骨密度減少に対する予防効果を見出した。また、歯の形成に与える影響を検討するためのpositive controlの確立も行った。
インフラマソームを介した炎症応答の理解と化合物による制御

自然免疫機構であるインフラマソームは、誤って活性化した際に、あるいは極端に強く活性化した際に、適応免疫などを介して過度の炎症による組織障害を惹起し、様々な疾患の発症要因となることが知られており、有望な創薬標的と考えられている。受入研究者は、痛風・肺炎などの発症に関わるNLRP3インフラマソームや敗血症などの発症に関わるNon-canonicalインフラマソームについて、その活性化を抑制する微生物由来成分や生理活性脂質をこれまでに複数見出している。本研究では、微生物由来成分や生理活性脂質がインフラマソームを抑制する際に働きかける標的因子を同定し、当該因子をヒントに不明な点が残されているインフラマソームの活性化機序や生体内における炎症誘導機序を明らかにする。自然免疫を専門とする受入研究者が、適応免疫や微生物由来成分に明るい研究員と共に、抗炎症薬の開発に資する基盤的研究を推進する。H30年度は、Non-canonicalインフラマソームを阻害する生理活性脂質として同定した15d-PGJ2について、ビオチン修飾された15d-PGJ2を用いてマウスマクロファージの細胞溶解液から結合因子を精製し、質量分析により同定した。また、マウスマクロファージの細胞溶解液中において、同定した因子とビオチン15d-PGJ2が結合することをウエスタンブロッティングにより再確認した。さらに、一部の因子については、リコンビナントタンパク質とビオチン15d-PGJ2を用いて、両者が直接的に結合することを確認した。一方で、マウスプライマリーマクロファージにおいて、NLRP3インフラマソームを阻害する微生物由来成分として同定したNanaomycin Aにより発現量の変動する因子を、プロテオミクスの手法を用いて同定した。一連の解析により、次年度以降に解析対象とするインフラマソームの制御因子候補を選出した。当初の計画通り、15d-PGJ2と結合する因子を包括的に同定することに成功した。結合因子の中には、Non-canonicalインフラマソームの活性化に関わることが報告されている因子も複数含まれていた。さらに、Nanaomycin Aにより発現量の変動する因子を、プロテオミクスの手法を用いて包括的に同定した。【15d-PGJ2の効果に関する研究】前年度に行ったショットガンプロテオミクスにより、マウスプライマリーマクロファージの溶解液からビオチン標識された15d-PGJ2に結合する因子を複数同定した。興味深いことに、いくつかの結合因子はノンカノニカルインフラマソームの活性化に関わることがすでに報告されていた。そこでH31年度は、(1)当該因子と15d-PGJ2が結合することを、ウエスタンブロッティングにより確認する。結合が確認された場合には、(2)15d-PGJ2が結合することにより、当該因子の働きにどのような影響が出るのかを、ウエスタンブロッティングや蛍光免疫染色などを用いて解析する。さらに、(3)ノンカノニカルインフラマソーム活性化時にオルガネラ動態がどのように変化するのか、15d-PGJ2の処理がオルガネラ動態の変化にどのような影響を与えるのかを知るために、透過型電子顕微鏡観察を行う。【Nanaomycin Aの効果に関する研究】前年度に行ったプロテオミクスにより、マウスプライマリーマクロファージにおいて、Nanaomycin Aの存在下・非存在下で発現量の異なる因子を複数同定した。そこでH31年度は、(1)当該因子の発現量がNanaomycin Aにより変動することを、ウエスタンブロッティングにより確認する。発現量の変化が確認された場合には、(2)マクロファージ細胞株J774において当該因子をCas9/CRISPRやRNA干渉を用いて欠損させ、当該因子がNLRP3インフラマソームの活性化に必要であるかどうかを検証する。さらに、(3)当該因子の発現量が、転写、転写後、翻訳、翻訳後のどの段階において変動するのかを、定量RT-PCRやウエスタンブロッティングを用いて解析する。一方で、マウスプライマリーマクロファージにおいて、NLRP3インフラマソームを阻害する微生物

由来成分として同定したNanaomycin Aにより発現量の変動する因子を、プロテオミクスの手法を用いて同定した。一連の解析により、次年度以降に解析対象とするインフラマソームの制御因子候補を選出した。当初の計画通り、15d-PGJ2と結合する因子を包括的に同定することに成功した。結合因子の中には、Non-canonicalインフラマソームの活性化に関わることが報告されている因子も複数含まれていた。さらに、Nanaomycin Aにより発現量の変動する因子を、プロテオミクスの手法を用いて包括的に同定した。【15d-PGJ2の効果に関する研究】前年度に行ったショットガンプロテオミクスにより、マウスプライマリーマクロファージの溶解液からビオチン標識された15d-PGJ2に結合する因子を複数同定した。興味深いことに、いくつかの結合因子はノンカノニカルインフラマソームの活性化に関わることがすでに報告されていた。そこでH31年度は、(1)当該因子と15d-PGJ2が結合することを、ウエスタンブロッティングにより確認する。結合が確認された場合には、(2)15d-PGJ2が結合することにより、当該因子の働きにどのような影響が出るのかを、ウエスタンブロッティングや蛍光免疫染色などを用いて解析する。さらに、(3)ノンカノニカルインフラマソーム活性化時にオルガネラ動態がどのように変化するのか、15d-PGJ2の処理がオルガネラ動態の変化にどのような影響を与えるのかを知るために、透過型電子顕微鏡観察を行う。【Nanaomycin Aの効果に関する研究】前年度に行ったプロテオミクスにより、マウスプライマリーマクロファージにおいて、Nanaomycin Aの存在下・非存在下で発現量の異なる因子を複数同定した。そこでH31年度は、(1)当該因子の発現量がNanaomycin Aにより変動することを、ウエスタンブロッティングにより確認する。発現量の変化が確認された場合には、(2)マクロファージ細胞株J774において当該因子をCas9/CRISPRやRNA干渉を用いて欠損させ、当該因子がNLRP3インフラマソームの活性化に必要であるかどうかを検証する。さらに、(3)当該因子の発現量が、転写、転写後、翻訳、翻訳後のどの段階において変動するのかを、定量RT-PCRやウエスタンブロッティングを用いて解析する。
拡張現実技術を用いた新方式聴診シミュレータによる最も効果的な医学教育手法の確立

本研究の主目的は、我々が開発した新方式シミュレータ「拡張現実聴診教育システム"EARS"(Educational Augmented Reality Auscultation System)」の有用性を検証することである。"EARS"は模擬患者の胸部と診察者が持つ模擬聴診器チェストピースの位置関係をシステムの一部である赤外線カメラが認識し、診察者がチェストピースを模擬患者に接触させた位置、すなわち聴診部位に応じて心音・呼吸音を再生するシステムであり、従来市販されている医学教育用シミュレータとは異なる原理・機器構成により動作する。本研究の開始に際し、研究過程で支障がないように改めてシステム動作の確認を行った。その結果、研究に際し看過できない不具合が認められたため、当初予定していた研究は延期し、不具合対策を実施した。具体的な不具合として、当初使用を予定していたシステムでは模擬患者と使用者を上から見下ろすかたちのアームつきスタンドを用意し、アームの先端に位置認識用赤外線カメラを設置していた。その設置方法で、システム開発関係者が使用する際は動作に支障が生じなかった。しかし、本研究の対象である学生・研修医を想定した"EARS"の動作原理に不慣れな不特定多数の人員を対象に動作を確認したところ、対象がシステムを使用する際、模擬聴診器(チェストピース)の持ち方や診察する際の姿勢により、位置認識精度が低下することが判明した。不具合の対策として、赤外線カメラの位置を模擬聴診器本体の一部に組み込むよう変更した。その結果、対象者の持ち方や姿勢といった位置認識への阻害要素が軽減され、位置検出精度が向上した。なお、対策手法についてはシステム開発担当者が「拡張現実型聴診訓練システムにおける検出精度向上のためのカメラ位置変更の検討」として第18回日本VR医学会学術大会で発表した。当初使用を予定していたシステムの改良を行ったため、本研究での使用前に改良成果を確認するとともに、不具合がさらに認められないか再検証する必要が生じた。そのため、当初予定していた研究とは別に、改良したシステムの評価を行った。評価は本学におけるPost CC OSCE (Post-Clinical Clerkship Objective Structured Clinical Examination)のトライアル、NPO法人千葉医師研修支援ネットワーク主催の第3回Chiba Clinical Skills Boot Camp、さらに医学部生対象の総合診療勉強会「東京どまんなか」で行った。具体的には各イベントにおいてシステム開発担当者臨席のもと、改良したシステムを実際に用いたシミュレーション教育を行い、動作状況を確認するとともに、使用者に対するアンケートを行った。その結果、改良システムにおいては従来認められた不具合がほぼ解消したことを確認できた。さらに、アンケートの結果ではシステムの学習効果についても好評価を得られた。一方、音質や操作性についてはさらなる改良および検証が必要と考えられた。これらの評価と並行し、心音については当院循環器内科クリニカルクラークシップに参加した学生を対象にシステムを試用・動作を確認した。さらに、本システムの開発に関連する企業での動作確認も並行して実施した。以上のような改良型システムの事前評価・動作確認はあくまでシステム自体の動作確認が主目的であり、本研究の主目的であるシステムを使用した教育効果の検証とは異なる。さらに、利益相反に抵触する点もあることから、事前評価結果の公表および結果による本研究プロトコールの見直しは実施しない方針とした。今後は改良したシステムの評価・動作確認を引き続き行う。システムの信頼性を十分確認したうえで、当初の研究プロトコールに則り教育効果の研究を実施する予定である。システム評価・動作確認、および新規に不具合が認められた場合の対策作業は2019年9月までに終える見込みである。さらに、研究スケジュールの遅延に対しては本研究にて教育効果を評価する対象である本学クリニカルククラークシップ参加学生の実習状況・実習期間を考慮したうえで、可能な範囲で遅延スケジュールの回復を試みる予定である。

なお、対策手法についてはシステム開発担当者が「拡張現実型聴診訓練システムにおける検出精度向上のためのカメラ位置変更の検討」として第18回日本VR医学会学術大会で発表した。当初使用を予定していたシステムの改良を行ったため、本研究での使用前に改良成果を確認するとともに、不具合がさらに認められないか再検証する必要が生じた。そのため、当初予定していた研究とは別に、改良したシステムの評価を行った。評価は本学におけるPost CC OSCE (Post-Clinical Clerkship Objective Structured Clinical Examination)のトライアル、NPO法人千葉医師研修支援ネットワーク主催の第3回Chiba Clinical Skills Boot Camp、さらに医学部生対象の総合診療勉強会「東京どまんなか」で行った。具体的には各イベントにおいてシステム開発担当者臨席のもと、改良したシステムを実際に用いたシミュレーション教育を行い、動作状況を確認するとともに、使用者に対するアンケートを行った。その結果、改良システムにおいては従来認められた不具合がほぼ解消したことを確認できた。さらに、アンケートの結果ではシステムの学習効果についても好評価を得られた。一方、音質や操作性についてはさらなる改良および検証が必要と考えられた。これらの評価と並行し、心音については当院循環器内科クリニカルクラークシップに参加した学生を対象にシステムを試用・動作を確認した。さらに、本システムの開発に関連する企業での動作確認も並行して実施した。以上のような改良型システムの事前評価・動作確認はあくまでシステム自体の動作確認が主目的であり、本研究の主目的であるシステムを使用した教育効果の検証とは異なる。さらに、利益相反に抵触する点もあることから、事前評価結果の公表および結果による本研究プロトコールの見直しは実施しない方針とした。今後は改良したシステムの評価・動作確認を引き続き行う。システムの信頼性を十分確認したうえで、当初の研究プロトコールに則り教育効果の研究を実施する予定である。システム評価・動作確認、および新規に不具合が認められた場合の対策作業は2019年9月までに終える見込みである。さらに、研究スケジュールの遅延に対しては本研究にて教育効果を評価する対象である本学クリニカルククラークシップ参加学生の実習状況・実習期間を考慮したうえで、可能な範囲で遅延スケジュールの回復を試みる予定である。今年度、拡張現実聴診教育システムによる教育効果を評価・研究する予定であった。しかし、システム自体に不具合が認められたため、予定していた研究を延期し不具合対策を優先した。研究の延期に伴い、当初請求した経費の大部分を今年度は使用することなく次年度使用額が生じた。
表皮基底膜形成過程における内在性β-ガラクトシド結合性レクチンの発現

今回、14kD-レクチンのニワトリ胚真皮における局在をin vivo並びにin vitro系を用いて組織化学的に検討した。ニワトリ胚(孵卵13、15、17、20日齢)脚部の皮膚を、4%ホルムアルデヒドで室温、1時間固定後、2.3Mショ糖に浸漬し、凍結準超薄切片を作製し、抗14K-レクチン抗体と反応させ、螢光法にて局在部位を光顕的に観察した。また孵卵13日ニワトリ胚脚部より皮膚を採取、ハイドロコーチゾン(HC,10^<-8>M)あるいはレチノール(20μg/ml)を添加した培地にて培養した後、同様に処理した。また電顕観察には、前固定後、Lowicryl k4m包埋超薄切片を作製、抗14K-レクチン抗体を作用させ、コロイド金を用いた間接標識法により結合部位を可視化した。ニワトリ胚(孵卵13日齢)の未分化な皮膚(脚部)をEDTA(0.4%,37°C、30分間)またはDispase(1000 units/ml、37°C、30分間)処理により表皮と真皮とを分離し、基底膜を除去する。このようにして得た表皮と真皮とを再結合し、ミリポアフィルターに貼り付け、合成培養液(BGJb)にて培養し、上記と同様の方法にて14kD-レクチンの局在を経時的に観察した。光顕的に観察すると、in ovo,in vitro系いずれの場合にも、未分化の皮膚では真皮における反応は微弱であった。表皮の角化に伴って真皮の反応が増強した。またretinol投与により粘液化生を来した表皮では、14kD-レクチンの発現は抑制されるのに対し、真皮では発現は抑制されなかった。電顕的には基底膜、細胞外基質、一部の線維芽細胞の細胞質と核に陽性反応が見られた。表皮真皮再結合実験より基底膜形成過程において14kD-レクチンは真皮のほとんどの線維芽細胞において産生され、早い時期から基底膜の形成に預かることが明らかになった。以上の結果から真皮における14kD-レクチンは皮膚の分化に伴ってその発現が変化し、また基底膜の形成過程に関与することが示唆された。