hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
硬組織再建-超小型自動骨延長器の開発とその最適な延長環境の検証-

モーターを含むパワーユニットを一体化した小型創外固定型骨延長器を開発した。一期目の延長器はバランスが悪く、持続的な振動がもたらす、延長器固定ピン刺入部の微細骨折により延長器の脱落を認めた。そのため、二期目には延長器の全長を短縮し、バランスの改善を試みたが、結果は同様であった。現在の技術では、電池の軽量化に限界があるため小型化した場合、延長器とパワーユニットの重量配分が困難となる。本年度は、主として自動骨延長器の開発と、手動による骨延長(コントロール群)の実験を行った。コントロール群の実験を通じて、実験手技の確立をめざした。また、形成外科・整形外科領域のさまざまな参考文献を検索・調査した結果をもとに、実際の臨床の場において、手指・足趾の延長、下顎骨切り・下顎骨再建に対して応用可能な自動骨延長器の開発に成功した。A)実験手技の確立(1)方法:日本白色家兎(3kg前後の雄の脛骨)を用い仮骨延長を施行した。まず、耳介皮静脈より血管ルートを確保、塩酸チアミラールナトリウムを静注、全身麻酔施行後、術前処置を行う。左下腿外側脛骨直上を皮切、筋膜を露出し、筋間を鈍的に剥離し脛骨を露出する。脛骨の遠位骨幹部で骨膜を切開し、剥離した後、工業用レシプロにて骨切りを行う。骨切り部より中枢、末梢に2本づつ、1.0mm径ケイセイ医科工業社製創外固定ピンをセルフドリリングにて刺入する。骨膜、筋膜、皮膚をそれぞれ5-0ナイロン糸を用い縫合し閉創、創外固定器をピンに装着する。創部をガーゼ、綿包帯にてドレッシングし、大腿足尖シーネ固定を行い、さらに全周性のシーネで創部をガードし延長操作に必要なスペースのみ開窓する。今回コントロール群は、実際の臨床を意識し、5日間の待機期間の後、1.4mm/日の延長ペースで5日間延長、2日間の休止を経て、5日間の延長を再度施行、計14mmの延長後、5日間待機し標本を摘出した。(2)問題点:仮骨形成は良好であったが、対側下腿に比較し明らかな周径の拡大を認めた。この原因として、手術侵襲に対する反応性の骨肥大を疑ったが、病理組織学的な評価と手術手技へのフィードバックが必要と考えた。B)自動骨延長器の開発創外固定器、モーター、電池、コントロールユニットを組み合わせた全長135mmの自動骨延長器を開発した。本延長器は、1/24mm/hrもしくは1/288mm/5minの延長が可能である。本年度は、自動骨延長器を用いた骨延長の実験をおこなった。自動骨延長器の延長速度を1/24mm/hrに設定し、1mm/dayの速度で10日間、10mmの延長を試みた。A)実験(1)方法:日本白色家兎(4kg前後の雄の脛骨)を用い仮骨延長を施行した。脛骨の遠位骨幹部で骨膜を切開し、剥離した後、工業用レシブロにて骨切りを行う。骨膜、筋膜、皮膚をそれぞれ5-0ナイロン糸を用い縫合し閉創、自動骨延長器をピンに装着する。創部を滅菌イソジンドレープにてドレッシングした。今回は、N=2とし、3日間の待機期間の後、1mm/日の延長ペースで10日間延長、延長終了後3日間の待機期間を経て、標本を摘出した。延長開始時、延長中、延長終了時それぞれ単純エックス線写真による評価を行った。(2)結果:2匹の検体ともにビスの部分で骨折を起こし固定器が外れてしまった。また、1匹では延長器自体作動しなかった。(3)問題点:a)ビス間の距離が短すぎるため、もしくは構造上自動骨延長器の重心が安定しないため、ビスを打った時点でマイクロクラックを生じる可能性があり、またその後も常時ビスに振動が伝わるため、マイクロクラックを生じる可能性がある。b)動物の被毛、消毒、痂皮などが多く、またそれを予防するために強固にテープ固定したことが、自動延長器が作動できなかった理由として考えられる。(目的)最適な延長環境を検証するために、独自に開発した自動骨延長器を用い骨延長の実験を行った。(方法)今年度は、昨年度の結果を踏まえ、新たに自動骨延長器を開発した。自動骨延長器の構造に関しては、電池・モーターのユニットを骨延長器部の上に載せ、全長を短縮することで、ピン刺入部にかかる反復する微小なモーメント力を軽減し、マイクローフラクチャーに伴うピンの脱落を予防する試みを行った。

また、昨年度とは異なり日本白色家兎(3kg、雄)の大腿骨を用いた。脛骨は1.5mmのピンの刺入部としては、径が小さいと判断したため、大腿骨骨幹部を骨切りし、延長器を固定した。3日間の待機期間ののち、仮骨延長を開始し、1mm/day、1hごとに1/24mm/hのrhythmで延長を2週間行い、延長終了後、1週間で採取する計画で、2羽行った。(結果)2羽ともに、予定の遠長距離に達する前に、ピンの脱落を生じたため、延長を断念した。(考察)今年度は、マイクロフラクチャーに伴う、ピンの脱落を防ぐため、骨延長器、実験手技ともに改良を加えたが、予定の遠長距離に達することはできなかった。家兎に限らず、四肢、特に荷重部に骨延長器を装着するためには、片面式の創外固定器では、強度が足りないと思われる。四肢に装着するならば、より大型化し強度を上げイリザロフ型の創外固定器を用いるか、小型化し顔面骨に装着するかの選択が必要と考えた。今後、もし機会があるならば、ユニットを外付けにしてでも、小型軽量化し下顎に装着しようと考えている。
重元素同位体比を組み込んだ後期ペルム紀から中期トリアス紀における古海洋環境の復元

約2.5億年前に生じた古生代末の絶滅事件は、伝統的にペルム紀-トリアス紀境界(PTB)で起きた単一の事件だと考えられてきた。しかし、ペルム紀初期から続いた高い生物多様性の減少は、PTBより約1000万年前の中期ペルム紀ガダルーピアン世-後期ペルム紀ローピンジアン世境界(GLB)から始まっている。そのため、顕生代最大規模の古生代末の絶滅事件は、2つの独立した絶滅事件の複合であったと指摘されているのが現状である。本研究では、全球的な情報を保持していると考えられる遠洋深海域にて堆積した、現在では日本列島の付加体中に産する層状チャートを用い、様々な元素の濃度及び同位体比を測定することで、これら2つの大量絶滅事件時の古海洋環境を復元することを目的としている。本年度は、GLB前後における古海洋復元に着手した。特に、日本で唯一微化石記録によりGLBが定められている、岐阜県郡上八幡地域に産する層状チャートを用い、酸化還元鋭敏元素濃度及び窒素同位体比測定を行った。その結果、無酸素化が発達していた浅海域とは異なり、遠洋深海域はGLB前後で酸化的であり、かつ比較的硝酸に富んだ環境下であったという、従来の考えとは異なる非常に興味深い結果が得られた。さらに本年度は、PTB絶滅事件時の古海洋環境にも焦点をあて、岐阜県郡上八幡地域、和井谷地域に産する層状チャート及び黒色泥岩を用い、酸化還元鋭敏元素濃度及び窒素同位体比測定に取り組んだ。その結果、窒素同位体比はPTB前では正の値(0-3‰)を示すのに対し、絶滅層準にて負の値(-2‰)を示し、PTB後もその値を継続して示した。酸化還元鋭敏元素の結果と併せると、PTB絶滅時は浅海域だけではなく、遠洋深海域においても無酸素領域が発達しており、かつ生物活動に必要な硝酸が枯渇しているということが、本研究から示唆された。GLB及びPTB両方の絶滅事件において、従来の定説を覆すような新知見が得られ、その一部を国際雑誌にて発表した。一方、モリブデン同位体比分析に関しては、現在予備実験を行っている段階であり、まだ天然の岩石試料に適応できていない。このように一部の実験は遅れているが、着実に研究成果を国際雑誌に発表することまで完遂させた点を加味し、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。本年度の地球化学的分析の結果から、GLBとPTBにおける遠洋深海域での酸化還元状態及び窒素循環が明確に異なることが明らかになった。最終年度は、この海洋環境の差異を引き起こしたメカニズムについて考察を行い、その成果を国内、海外学会及び査読付き国際誌に発表する予定である。また、モリブデン同位体比分析に関する予備実験を進め、GLB及びPTB前後の岩石試料に適応できるよう対応する。生物大量絶滅が生じた中期-後期ペルム紀境界(G-LB)では、寒冷化に伴う生物生産量増加がテチス海浅海部の強還元環境をもたらし、絶滅を引き起こしたと考えられている。一方、当時の海洋の大部分を占めていた超海洋パンサラッサにおける酸化還元状態は、酸化還元電位が高いマンガン(Mn)、セリウム(Ce)、鉄(Fe)といった元素濃度から制約されているが、無酸素状態を議論するために必要不可欠な、酸化還元電位が低いモリブデン(Mo)やウラン(U)の元素濃度を組み合わせた報告がなく、詳細は不明瞭である。また、超海洋パンサラッサの酸化還元状態に呼応するG-LB前後の生物活動の制約を行なった研究例は未だ存在しない。そこで本研究では、パンサラッサ海中央部における深海域の情報を保持しており、かつ唯一微化石記録によりG-LBが定められている、岐阜県郡上八幡地域に産出する層状チャートに着目した。同地域においてcmスケールサイズでの詳細な柱状図を作成し、チャートの間に挟まれる厚さ数mmの頁岩を合計228試料採取し、その内68試料から主要(Mn、Fe)、微量(Mo、U)、希土類元素(Ce)濃度測定、及び140試料から窒素同位体比測定を行い、パンサラッサ海中央部の深海域における酸化還元状態及び生物活動の制約を目指した。その結果、強還元環境下であったテチス海浅海部とは異なり、パンサラッサ海中央部の深海域はG-LB前後で酸化的であり、かつ比較的硝酸に富んだ環境下であったことが分かった。これは、寒冷化により活発化した海水循環により、表層部の酸化的な海水が深海域に運ばれたことに起因すると考えられる。当時の海洋の大部分を占めていた超海洋パンサラッサにおける深海の無酸素化は、ペルム紀-トリアス紀境界(P-TB)直前ではなく、中期-後期ペルム紀境界(G-LB)から既に始まっていたと考えられていた。今回の成果は、G-LB前後の深海は酸化的であり、かつこのパンサラッサ深海域の酸化的環境はP-TB直前まで継続することを示した。この成果は、交付申請書に記載した研究計画とは少々異なるものの、1年目の成果として十分なものであり、おおむね順調に経過していると評価できる。

しかし、ペルム紀初期から続いた高い生物多様性の減少は、PTBより約1000万年前の中期ペルム紀ガダルーピアン世-後期ペルム紀ローピンジアン世境界(GLB)から始まっている。そのため、顕生代最大規模の古生代末の絶滅事件は、2つの独立した絶滅事件の複合であったと指摘されているのが現状である。本研究では、全球的な情報を保持していると考えられる遠洋深海域にて堆積した、現在では日本列島の付加体中に産する層状チャートを用い、様々な元素の濃度及び同位体比を測定することで、これら2つの大量絶滅事件時の古海洋環境を復元することを目的としている。本年度は、GLB前後における古海洋復元に着手した。特に、日本で唯一微化石記録によりGLBが定められている、岐阜県郡上八幡地域に産する層状チャートを用い、酸化還元鋭敏元素濃度及び窒素同位体比測定を行った。その結果、無酸素化が発達していた浅海域とは異なり、遠洋深海域はGLB前後で酸化的であり、かつ比較的硝酸に富んだ環境下であったという、従来の考えとは異なる非常に興味深い結果が得られた。さらに本年度は、PTB絶滅事件時の古海洋環境にも焦点をあて、岐阜県郡上八幡地域、和井谷地域に産する層状チャート及び黒色泥岩を用い、酸化還元鋭敏元素濃度及び窒素同位体比測定に取り組んだ。その結果、窒素同位体比はPTB前では正の値(0-3‰)を示すのに対し、絶滅層準にて負の値(-2‰)を示し、PTB後もその値を継続して示した。酸化還元鋭敏元素の結果と併せると、PTB絶滅時は浅海域だけではなく、遠洋深海域においても無酸素領域が発達しており、かつ生物活動に必要な硝酸が枯渇しているということが、本研究から示唆された。GLB及びPTB両方の絶滅事件において、従来の定説を覆すような新知見が得られ、その一部を国際雑誌にて発表した。一方、モリブデン同位体比分析に関しては、現在予備実験を行っている段階であり、まだ天然の岩石試料に適応できていない。このように一部の実験は遅れているが、着実に研究成果を国際雑誌に発表することまで完遂させた点を加味し、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。平成30年度は、ペルム紀-トリアス紀境界(P-TB)に生じた生物大量絶滅に焦点をあて、同位体比(Mo、N)及び主要、微量、希土類元素濃度測定を行うことで、P-TBにおけるパンサラッサ海深海部の酸化還元状態及び生物活動について制約を行う。既に岩石試料の採取及び粉末作業は完了しており、化学分析を進めるのみになっている。またN同位体比については前処理が終了し、機器分析を残すのみになっており、平成30度はMo同位体比分析及び主要、微量、希土類元素濃度測定を中心に着手する。本年度の地球化学的分析の結果から、GLBとPTBにおける遠洋深海域での酸化還元状態及び窒素循環が明確に異なることが明らかになった。最終年度は、この海洋環境の差異を引き起こしたメカニズムについて考察を行い、その成果を国内、海外学会及び査読付き国際誌に発表する予定である。また、モリブデン同位体比分析に関する予備実験を進め、GLB及びPTB前後の岩石試料に適応できるよう対応する。
近世・近代能楽資料の収集・整理とデータベース化-東海地域を中心に-

1.明治元年から平成14年までに東海地域で行われた能楽の番組をデータ入力した。このうち、明治元年より昭和63年末までのデータは番組集・人名索引・演目索引を作成し『近代名古屋の能楽を支えた人々』(深谷哲監修三木邦弘プログラム作成筧鉱一飯塚恵理人編集2001年7月発行東海能楽研究会p1-2390)として発行した。現在それらをウェブ・データベースとするためのソフトの開発にとりくんでいる。2.和泉流狂言共同社所蔵の九冊組間狂言本を調査し、現在翻刻中である。3.脇方高安流宗家高安勝久師より、西村弘敬師の録音されたオープンリール6巻の提供を受けたので、それをWAVファイルに転換した。4.新城市在住の川村直子氏より、祖父にあたられる高安流脇方川村類造師所蔵の脇仕舞附の提供を受けたので、それを翻刻した。5.豊川進雄神社所蔵の能人形面について、形態・寄進者等を調査した。6.《三番叟》など、能楽噺子の音の声紋分析を行った。7.以上の資料を謡曲の作品研究に応用して論文を執筆した。『夢幻能の方法と系譜』(飯塚恵理人著2002年3月雄山閣出版発行p1-454)に収めた。1.愛知県知立市知立神社の能面・舞楽面、愛知県津島市津島神社の能面を調査・撮影した。2.愛知県新城市在住の川村直子氏より、祖父で高安流脇方の川村類造師所蔵の脇仕舞附の提供を受け、翻刻した。この翻刻の完結はあと二年ほどかかる予定である。3.鬼頭嘉男師(宝生流シテ方)・筧鉱一師(大倉流大鼓方)に戦前から昭和30年代の名古屋能楽界についての聞き取り調査を行った。鬼頭喜太郎師(観世流太鼓方)については、聞き取りを予定していたが体調を崩され、逝去されたので行うことが出来なかった。4.藤田六郎兵衛師(笛方藤田流宗家)より『見聞書』(藤田清九郎著)の提供を受け、翻刻した。5.昭和20年より昭和63年までの能番組のデータをすべて校正した。この成果については平成13年夏頃に東海地域能楽番組一覧の形で刊行(もしくはCD化)する予定で準備を進めている。6.平成11年に東海地域で行われた能楽の番組を入力した。遺漏があると予想されるため、なお収集に努力したい。7.平成12年に東海地域で行われた能楽の番組を収集した。長田驍師など許可をいただいた能楽師の能は、ビデオで録画した。これらのビデオは編集して高校生・大学生向けの能楽教材を作成する予定である。明治から昭和63年までの番組のうち、昨年度までに入力できなかった番組をデータベースに加え、校正した。また、データベースに収めた番組のうち、昭和63年までのものについて番組一覧・人物索引・曲名索引を作成し、『近代名古屋の能楽を支えた人々』(全3冊、2390頁)にまとめた。明治期の共進会のために作られた能舞台の写真や、明治・大正期の能楽師間の規約を入手することができた。これらの調査は「金剛」2001年9月号に記した。戦前の名古屋の能について詳しい鬼頭嘉男師・寛鉱一師の聞き書きを行った。この聞き書きの記録と、写真等の資料は、次年度に作成する科学研究費研究報告書に収録する。尾張藩お抱えであった大鼓大倉流の大倉七左衛門家に伝わる江戸時代中期の『御用留』を、大倉三忠師の許可を得て翻刻している。『御用留』はかなり大部なものであるので、その一部を次年度に作成する科学研究費研究報告書に収める。新城の川村直子氏宅に所蔵される資料を整理し、『高安流脇仕舞附』を翻刻したい。第4冊目の「智」冊の分を「名古屋芸能文化」に翻刻して収録した。次年度は第5冊の「信」冊の翻刻を行いたい。

三ケ日の大福寺に残された翁面について調査した。寺有文書から、江戸時代初期に橋がかり五間、舞台三間四方の本格的な能舞台が存在したことが明らかになった。なお未見の文書があるので、次年度にも継続して調査したい。(1)明治から平成13年までの番組のうち、咋年度までに入力できなかった番組をデータベースに加え、校正した。現在までに、データベースに収めた番組のうち、平成元年から平成9年までのものについて人物索引・曲名索引を作成する予定で、現在校正を急いでいる。(2)平成14年に行われた能楽の番組を収集し、学生アルバイトを用いて入力・校正した。(3)新城の川村直子氏宅に所蔵される資料を整理し、脇仕舞附を翻刻した。本年度で『高安流脇仕舞附』の翻刻は終了した。現在この仕舞附と補完関係にある仕舞附『高安流脇仕舞附乾坤』を翻刻中である。(4)和泉流狂言共同社所蔵の九冊組の間狂言本を調査し、現在翻刻中である。(5)脇方高安流宗家高安勝久氏より、高安師の祖父にあたる高安流脇方西村弘敬師が録音されたオープンリール6巻の提供を受けたので、それをWAVファイルに転換した。
内視鏡ナビゲーションシステム

通常の仮想ナビゲーションと異なり、真の体内ナビゲーションを行う2種のシステムを開発した。これらは、内視鏡検査や内視鏡手術に有用な役割を果たすものである。(1)超音波法市販の超音波プローブが水タンクの中に設置され、その超音波プローブに同期した超音波パルスを発射する、別の超音波トランスジューサが、それから離れたところに置かれる。そうすることにより、超音波プローブは、トランスジューサからの超音波パルスをキャッチし、市販の超音波診断装置のモニタ上にマーカとして表示する。このようにして、我々は超音波トランスジューサからの相対的な位置として、超音波スローブの位置(6自由度)を決めることができた。(2)磁気および光学式位置決め装置をもつハイブリッド方式本研究では、超音波内視鏡の剛性把持棒の一端が、光学式位置決め装置で位置決めされることにより、別の一端が磁界を計測し、位置の校正と補正を行う磁気センサで位置決めされる。剛性棒の一端は軟性の超音波プローブ棒が接続されている。5自由度で超音波プローブの位置決めを行うことのできる、別の超小型磁気センサが、軟性超音波プローブの棒の先端に設置されている。このようにすることにより、6自由度で超音波プローブを位置決めすることができ、補正のないときには14.7mmの精度が、1.96mmの精度に改善された。さらに、斜視内視鏡の幾何学を導出し、簡易に校正できる方法を開発した。従来の仮想ナビゲーションではなく、実・体内ナビゲーションを支援するシステムを構築し、内視鏡検査や内視鏡手術を支援するシステムを開発している。具体的には、超音波方式、および磁気方式体内3次元位置センサーを開発し、内視鏡先端の位置・方向,内視鏡画像の方向,現在までの軌跡,探索すべき目標位置,進むべき方向をモニター上に表示し、内視鏡検査・手術,PRS(体内照射源)による放射線治療等を支援する。これにより、内視鏡先端の位置確認のためのX線透視・被曝を最小限に抑え、かつ従来のX線間歇2次元画像に代わり、常時3次元位置情報を提供し、内視鏡検査・手術の正確化を図ることが目的である。超音波方式に関しては、内視鏡先端に装着すべき超音波プローブを実験では水中に設置し、離れた位置にある超音波トランスジューサから超音波プローブに同期したマーカー用超音波を発射する。それを超音波プローブでキャッチし、診断装置のモニター画像上にマーカーとして表示する。このマーカー入りの画像をパソコンに入力し、マーカー位置を決定する。一方、超音波トランスジューサは3次元位置センサー(Optotrak)を用いて位置決めする。これにより、プローブ位置を世界座標において位置決めすることができる。本年度においては、システムを作成するとともに、その位置決め精度を確認した。水中で肉片を用い、水温,肉片の有無など異なる条件で位置決め実験を行った。その結果、絶対位置決め精度は3.13プラス・マイナス1.13mmであった。具体的には、超音波方式、および磁気方式体内3次元位置センサーを開発し、内視鏡先端の位置・方向、内視鏡画像の方向、現在までの軌跡、探索すべき目標位置、進むべき方向をモニター上に表示し、内視鏡検査・手術、PRS(体内照射源)による放射線治療等を支援する。これにより、内視鏡先端の位置確認のためのX線透視・被爆を最小限に抑え、かつ従来のX線間歇2次元画像に代わり、常時3次元位置情報を提供し、内視鏡検査・手術の正確化を図ることが目的である。超音波方式の実験では、超音波プローブを水中に設置し、離れた位置にある超音波トランスジューサから超音波プローブに同期したマーカー用超音波を発射し、それを超音波プローブでキャッチし、診断装置のモニター画像上にマーカーとして表示・計測した。

水中で肉片を用いた実験を行った結果、絶対位置決め精度は3.13プラス・マイナス1.13mmを確認している。一方、超音波画像の精度に関して別途実験的確認を行った。超音波プローブの位置決めは磁気式センサーFastrackを用いた。この精度は公称0.8mmである。得られた画像の精度は3mm、また最大誤差は5mmであった。これは磁気式センサーの精度に大きく、影響されるが、とくに超小型の磁気センサーAURORAは誤差が2,3mmと大きく、不安定なところがあった。このため、超音波方式にはそれだけのメリットがあることが分かった。従来の仮想ナビゲーションではなく、実・体内ナビゲーションを支援するシステムを構築し、内視鏡検査や内視鏡手術を支援するシステムを開発している。超音波方式の実験では、超音波プローブを水中に設置し、離れた位置にある超音波トランスジューサから超音波プローブに同期したマーカー用超音波を発射し、それを超音波プローブでキャッチし、市販超音波診断装置のモニター画像上にマーカーとして表示・計測した。水中で肉片を用いた実験を行った結果、絶対位置決め精度は3.13+-1.13mmを確認している。これにつき、本年度は国際的著名誌IEEE Trans BMEで発表を行った。一方、磁気方式に関しては、光磁気ハイブリッドセンサーの開発を行い、内視鏡把持部は精度の良い光学式センサーで3次元位置決めを行うとともに、体内に入る内視鏡先端部は磁気式センサーで位置計測を行った。その際、位置計測用に加えて磁場歪み計測用の磁気センサーを設けるとともに、センサー間の計測タイミングのずれ補正(ソフト的同期化)を行うことにより、位置決め精度を従来法の14.7mmから1.96mmに向上させることができた。さらに、内視鏡でよく使用される斜視鏡の校正法を開発した。これに磁気ハイブリッドセンサーを装着して豚体内内視鏡の位置決めを行った。また、求められた位置と斜視鏡の内部パラメータをもとに、撮影された内視鏡画像の位置決めができることを確認した。残された課題として、現場での校正の容易さ、追随遅れ時間の短縮などがある。従来の仮想ナビゲーションではなく、実・体内ナビゲーションを支援するシステムを構築し、内視鏡検査や内視鏡手術を支援するシステムを開発した。水中で肉片を用いた実験を行った結果、絶対位置決め精度は3.13+-1.13mmを確認した。その際、位置計測用に加えて磁場歪み計測用の磁気センサーを設けるとともに、センサー間の計測タイミングのずれ補正(ソフト的同期化)を行うことにより、位置決め精度を従来法の14.7mmから1.96mm向上させることができた。
イネゲノムの高次構造の機能解明に向けたダイナミックなDNA欠失改変

エピジェネティックな遺伝子発現やクロマチン構造の解析からゲノム全体の高次構造の制御機構の解析することをめざして、相同組換えを介した遺伝子ターゲティング法を用いて、遺伝子の特定領域を削除した欠失変異イネを作出することを検討した。すでに確立したWaxy遺伝子ターゲティング法に基づきWaxyのコード領域約3.0kbの欠失と、冠水ストレスに関わるアルコール脱水素酵素(Alcohol dehydrogenase:Adh)遺伝子Adh1とAdh2遺伝子が、第11染色体短腕上に約30kb隔てて同方向に並んでいるため、Adh1とAdh2のハイブリッド遺伝子を形成させると同時に約30kbを欠失させるゲノム改変を進めた。Waxy欠失ターゲティングでは、ターゲティング・ベクター構築を完成し、ターゲティング形質転換実験を繰り返しおこなった。実験規模は従来のWaxyノックアウトターゲティングの6倍強を実現できる様な、実験手法のノウハウを蓄積した。強力なポジティブ・ネガティブ選択の生存カルス、約1,300個PCR法によるスクリーニングを行った結果、合計で、5系統の相同組換え系を得た。それぞれの系統のカルスより、再生植物を育成しつつ、植物体での、waxy欠失個体の解析を継続している。少なくとも2系統の植物で、モチ型の表現型が観察され、少なくともwaxyの機能の欠失が生じていることが明らかとなったが、分子レベルでの詳しい解析を継続している。Adh1とAdh2の大規模欠失についてもターゲティング・ベクターの構築は終了して、ターゲティング形質転換実験を開始して、PCR解析によって相同組換えの生じたカルスが1系統得られているが、予備的なサザン解析では、完全な相同組換えの生じた証拠は十分得られず、ターゲティング形質転換実験を継続してさらに新たな系統を見いだすためのスクリーニングを行っている。単子葉のモデル植物でかつ主要穀物であるイネの網羅的ゲノム情報の蓄積が急速に進みつつある状況下で、我々は、コメの主要成分である澱粉をつくるWaxy遺伝子を標的とした遺伝子ターゲティングを再現性のある実験系として確立することに世界で初めて成功した(Nature biotech.2002,20:1030)。本ターゲティング法での欠失変異誘導の可能性を探り、遺伝子機能解析のみならず遺伝子をコードしていないスペーサー領域の高次ゲノム保持機構を介した動的ゲノムの機能解明への展開を試みるため、まず、すでに確立したWaxy遺伝子で、Waxyのコード領域約3.0kbの欠失改変を行った。すでに構築した各々6.3kbと6.8kbの相同組換え領域を持つWxyターゲティング・ベクターの中間ベクターから、Waxyのコード領域約3.3kbを削除するターゲティング・ベクターを構築した。次いで、大規模アグロバクテリウム形質転換の更なる効率化を進め、この形質転換法に基づき同ベクターを用いて形質転換を行い、ポジティブ・ネガティブ選択後、相同組換え体のPCRスクリーニングを進めたところ、PCR解析で相同組換えが生じたと推定される複数のカルスを得た。再生系統を作出し、さらに詳しい解析を進めている。また冠水ストレスに関わるアルコール脱水素酵素(Alcohol dehydrogenase)Adh遺伝子は第11染色体短腕にAdh1とAdh2が約30kbの領域でタンデムに並んでいることから、Adh1とAdh2遺伝子のハイブリッド遺伝子をデザインしたターゲティング・ベクターによって一挙に約30kbを欠失させるゲノム改変をめざし、Adh領域30kb欠失誘導ターゲティング・ベクターの構築が完了した。
グラフェン構造を持ったシリコン平面二次元格子のエピタキシャル成長過程

本年度は1)すなわちAg(111)表面上のエピタキシャル成長条件で得られるsiliceneの構造のバラエティ、および(2)得られたsiliceneの構造とその電子状態の相関を明らかにすべく研究を行った。(1)に関しては、2段階成長したAg(111)薄膜上に270°CでSiを蒸着した表面をSTMによって観察し、この表面には様々なオーダーを持ったドメインがパッチワークのように寄せ集まっていることを明らかにした。具体的にAg(111)1x1格子上のsilicene格子は、その格子を下地のAgに対して回転させることによってAg(111)1x1格子にほぼ整合する形で成長し、このとき取りえる回転角に応じて、Ag(111)格子に対してsilicene格子は4x4(θ=0°)、√21x√21(θ=10.9°)、√13x√13(θ=13.9°)、√7x√7(θ=19.1°)、2√3x2√3(θ=30°)の超周期構造が現れることが明らかになった。また(2)については、様々なローカルオーダーを持ったドメインを持つsilicene表面上で、empty stateの電子状態密度の空間分布をSTMを用いたdI/dV像によって観測し、上記の超周期構造では、基板との整合関係による電子状態のモアレ構造が現れること、さらに高温で成長した際に得られる√3x√3周期をもったsiliceneでは、Dirac電子系の直線的な分散関係が実現されることを見出した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はシリコン(Si)原子と同様に、平面内に2次元立方格子を持って配列した"silicene"のエピタキシャル成長過程を実験的に探索し、計算科学との緊密かつ相補的な連携によりその成長過程や成長の必須条件を明らかにしようとするものである。このため本年度はSiと合金(シリサイド)を形成しない相互作用の弱い基板の代表であるAg(111)表面上に様々な温度や蒸着速度でSi原子を供給し、その際におきる成長過程を低速電子線回折(LEED)、オージェ電子分光(AES)および走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて探索した。研究はこのための実験装置の設計・構築から始め、本年度中に実験を実施できる環境を実現した。っしてこれらの装置を使って行った実験により1)Siliceneのエピタキシャル成長のためには、Si蒸着速度は非常に遅くないといけないこと。2)Siliceneのエピタキシャル成長は、200-250°C程度の限られた温度領域でのみ実現されること。を明らかにした。さらにsiliceneのエピタキシャル成長はAg(111)表面のステップエッジからテラス内部へと進行していき、成長初期にはAg(111)基板に対してsilicne格子が√<13>x√<13>の長周期構造で整合したドメインが、また成長の後期にはsilicene格子がAg(111)格子に対して4x4長周期構造で整合したドメインが発達しながら進行することを見出した。ゼロからスタートした実験装置の構築が予定通りする進み、当初最大の目標であったsiliceneをAg(111)表面上にエピタキシャル成長させることに成功し、その成長条件に関する初期的知見が得られている。本年度に成功したAg(111)表面上へのsiliceneエピタキシャル成長に関する成長条件および成長過程の詳細を明らかにする。さらにその分子吸着やキャリア移動度などの基礎物性を明らかにする。またsiliceneのエピタキシャル成長をグラフェンなど別の基板表面に対しても試み、その成長における基板-Si原子相互作用の影響を明らかにする。
ソーシャルワーク視点に基づく重度精神障害者の地域生活支援のスキルに関する研究

本年度は、米国インディアナ州のACT技術センターにおいてスキル研究を行うと共に、国内3か所のACTチームでフォーカスグループを実施し、依拠する理論とスキルに関する調査を行った。また,英国の家族療法に関しても研究した。結果、国内の各チームは「リカバリー」を理念にしながらも「疾患モデル」から充分脱却できていなことが明らかになったが、米国の調査結果を踏まえて、個人と家族に対する援助者の用いるスキルの体系化を図った。「ACTチーム」「アウトリーチ面接」「出会い」「リジリアンスの開花促進」「ケースマネジメント」「家族への支援」「境界の変化」のカテゴリーを生成し、その下に322の具体的スキルを見出した。また、新たに開発されたスキルとして、概念が新しいものとして'家族へのケースマネジメント'など3つ,具体的スキルとして新しいもの「臨在」など13を生成した。さらに、今まで精神科病院等では禁忌とされてきたスキルが、重い精神障害のある人の地域生活支援に活用することで有効であることが明らかになり、「身体を使ったコミュニケーション」「選択的未治療支援」など6つ生成したほか、従来から用いられてきたスキルを援助者が発展・改善させたスキルも9つ見出した。322の具体的なスキルのなかには、日本ではまだ用いられていないスキルや、日本独自のスキルも存在する。日本で用いられていないスキルは、日本の援助者が今後獲得していかねばならないものである。この2年間の研究の成果は、日本で今後ACTを立ち上げようとするチームのスタッフの研修に用いることができると同時に、精神保健福祉士の養成教育に活用することができる。ACTチームで働く精神保健福祉士は、修士レベルの教育が必要であり、精神保健福祉士の資格を有する現任者の再教育で活用することで日本の精神保健システムの改善に寄与する。本年度は、文献研究とともに米国インディアナ州の3つのACTチームと日本のACT-K、ACT-おかやまにおいて同行訪問やミーティング場面での参与観察を行った。さらにACTとストレングスモデルの統合の可能性を探求するためカンザスで意見交換を行った。結果、ACTとストレングスモデルを統合することは可能であることがわかった。従来のACTは、利用者りストレス脆弱性に焦点を当てていたが、ストレングスに焦点を当てることによって、利用者が挑戦する方向を目指すことが可能にする。インディアナ州では、「弁証法的行動療法」や「疾患管理とリカバリ」など利用者が自らの課題に気づき、対処能力を高める心理会社的アプローチのスキルが盛んに用いられていた。これらの基本の理論は認知行動治療であり、マニュアルに沿って訪問場面でソーシャルワーカーが実践していた。これらは英国や日本では見いだされなかったスキルである。日本のACTチームで働いている援助者に対して予備調査を行ったところ、職種にかかわらず心理会社のアプローチのスキルに関しては、知識も含めて乏しいことが明らかになり、日本の援助者がスキルに関する知識を習得実践ができるようななることが喫緊の課題であり、本研究の重要性が改めて明らかになった。さらにインディアナ州と英国のチームリーダーにインタビューを行い、ACTチームを立ち上げる際の留意点とチーム作り、スキルに関して聴取した。スタッフが対等で自由に意見を述べることができるopen meetingのスキルが重要であり、チームは活動を開始する前に、そのスキルを獲得するための訓練時間が必要であることが明らかになった。次年度は、インディアナ州のソーシャルワーカーが駆使するスキルをさらに分析し、スキルの体系化を図る。
高次統計に基づく対話的クラスタリングの実現

近年,Webニュース,ツイッター,ソーシャルネットワークシステムなどの発展により,非常に多くの文書がネット上に氾濫している。非常に多くの文書が存在するものの,多くの文書は同じ「話題」について記述している場合がほとんどである。多くの文書の中から,この「話題」を抽出する独立潜在情報分析(Independent Semantic Analysis)を提案した。この独立潜在情報分析は,多くの文書の中から高次統計的に独立性の高い「話題」を抽出する。独立潜在情報分析により,独立性の高い「話題」が抽出できるため,その「話題」は文書要約に利用しやすく,また,各「話題」での文書のグループ化にも利用しやすい。クラスタは各々独立なものであるとし,独立性を重視したクラスタリングを考える。観測データの分布ができるだけ各々独立となるようクラスタ中心軸を抽出し,これをクラスタ中心とする。観測データはこの独立なクラスタ中心の線形和で構成されているとするクラスタリングを提案した。例えば,Web上の文書情報は単語で構成され,クラスタも単語で構成されるとし,単語を中間媒体としてWeb上の文書情報はクラスタの合成で構成できると考えるのである。また,対象が計測データであれば,計測データは計測された属性(計測属性)から構成され,クラスタも計測属性から構成されるとし,計測属性を中間媒体として計測データはクラスタの合成で構成できると考えるのである。クラスタ中心である観測データの分布ができるだけ各々独立となるようクラスタ中心軸を抽出するため,観測データ間の相互情報量が最小となるように独立成分分析の概念に基づきクラスタリング手法を定式化し,それをfastICAの改良で解くアルゴリズムを開発した。開発したクラスタ間の独立性重視のクラスタリング方法を人工データおよびベンチマークデータに適用し,その有効性を示した。通常,k-meansに代表されるユークリッド距離を用いるクラスタリングでは,計測属性のスケールが変わると,スケールが変わる前と異なったクラスタリング結果が生成されてしまう。提案したクラスタリングでは,スケールの変化に頑健なクラスタリングを得られる可能性が見えてきた。また,クラスタリング結果は多次元空間上で実施されるため,そのままではユーザがクラスタリング結果を理解しにくい。そこで多次元空間でクラスタリングされた結果を,多次元空間上でのユークリッド距離の関係がある種保持された形で2次元空間上に射影する方法を検討した。(1)「クラスタの再発見」フェーズの実現前年度に「クラスタの発見」フェーズで開発したクラスタ内データの類似性が高く,クラスタ間の独立性が高いクラスタリング手法を,ユーザが与えるデータ間のmust-link,クラスタ間のmust-linkが扱える手法に改良した。この手法は,クラスタ内データの類似性が高く,クラスタ間の独立性が高いクラスタリングを得るためのアルゴリズムを,ユーザが指定したデータ間のmust-link,クラスタ間のmust-linkを制約条件として考慮できるアルゴリズムに改良したものである。具体的には,このアルゴリズムでは,ユーザが指定したデータ間のmust-link,クラスタ間のmust-linkを満たすクラスタ中心となる超平面を求め,それを初期値として,他の独立なクラスタから制約を満たす範囲で独立なクラスタ中心を求めている。(2)ユーザ制約指定支援インタフェースの開発前年度に,多次元空間でクラスタリングされた結果を,多次元空間上でのユークリッド距離の関係がある種保持された形で2次元空間上に射影する方法を開発し,クラスタ内データの類似性とクラスタ間の独立性が理解しやすい(見える化された)インタフェースを開発した。本年度は,このインタフェースを利用して,ユーザ制約であるデータA,B間のmust-link,クラスタA,B間のmust-linkを一対一の指定ではなく,ある程度まとめてmust-linkを指定できる認知負荷の少ない能動的なサンプリング方法を提案した。開発クラスタリング手法の特徴分析:「クラスタの発見」フェーズで(昨年度)開発したクラスタ内データの類似性が高く,クラスタ間の独立性が高いクラスタリング手法を人工的に作成した様々なデータに適用し,開発クラスタリング手法はオーバーラップが存在するようなデータのクラスタリングに有利であることを示した。また,UCI repository, CLUTOなどのベンチマークデータに開発クラスタリング手法を適用し,他のクラスタリング手法との相違点,データによる有利不利等を検討した。さらに,1989年,1990年のLos Angeles Timesベンチマークデータに提案クラスタリング手法とk-means法を適用し,オーバーラップの多い新聞情報においては,提案方法がk-means法より適切なクラスタを発見できることを示した。独立性を強調したユーザ制約発見支援インタフェースの開発:平成24年度には,昨年度開発した射影方法に基づき,各クラスタのデータ間の関連が理解しやすいインタフェースを開発し,ユーザのmust-link発見を支援した。

本インタフェースでは,データ間のユークリッド距離をできるだけ維持しながら,主成分の2つの組み合わせによる2次元上のマップにデータを射影した状況を見ることができ,データ全体を見ていては気付かなかったmust-linkをユーザに気付かせるきっかけを与える。ベンチマークデータに対し,計算機だけによる能動学習と本インタフェースを利用して人間と計算機との協調による能動学習実験を行ったところ,本インタフェースを用いた場合の方が,早く正解クラスタを発見できることが確認できた。(1)「クラスタの再発見」フェーズの実現とユーザ認知負荷の少ない制約の選択前年度までに,ユーザが与えるデータ間のmust-link,クラスタ間のmust-linkが扱える手法に改良したクラスタ内データの類似性が高く,クラスタ間の独立性が高いクラスタリング手法に,本年度はユーザの認知負荷が少なく,制約を選択できるインタフェースを追加した。昨年度開発したユーザ制約を満たすアルゴリズムでは,ユーザが指定したデータ間のmust-link,クラスタ間のmust-linkを満たすクラスタ中心となる超平面を求め,それを初期値として,他の独立なクラスタから制約を満たす範囲で独立なクラスタ中心を求めていた。この方法では,無数のmust-link制約の中からユーザに制約を選択させるため,非常にユーザの認知負荷が高かった。本年度は,独立な情報間の類似性を測るある尺度を導入することで,予め独立性の高くなりそうなmust-link制約を抽出して,ユーザに提示するようにした。このようにすることでユーザの認知負荷を低減すると同時に,独立性の高いクラスタリングを得られる方法とした。(2)ユーザの周辺視を利用した学習データ生成支援インタフェースの開発前年度は,ユーザ制約であるデータA,B間のmust-link,クラスタA,B間のmust-linkを一対一の指定ではなく,ある程度まとめてmust-linkを指定できる認知負荷の少ない能動的なサンプリングを支援するインタフェースを提案した。今年度は,ユーザのmust-link制約の生成を支援するため,ユーザの周辺視(どの領域を長時間注視していたかなどの情報)を利用して,多くのmust-link制約を半自動生成するインタフェースの提案を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。統計的機械学習26年度が最終年度であるため、記入しない。当初,30%減の予算でスタートの可能性があったため,数値実験環境の構築が遅れる可能性を危惧していたが,削減がなかったため,年度後半に滞りなく数値実験を進めることができた。そのため,概ね計画通りに順調に進展している。当初計画していた複数制約を扱える制約付き同区立性の高いクラスタリングアルゴリズムの開発が遅れているため。概ね開発の目処はたっているので,研究を加速して進める。
微量血液による多種血糖制御ペプチド測定系を応用した、小児の新規糖尿病治療法開発

2018年度には、これまで同様の血液等検体採取に加えて理学的な所見の収集を新たに行った。最近注目される知見として、高血糖による終末糖化物質(Advanced Glycated End-product: AGE)が筋肉や運動器支持組織に蓄積し、様々な理学所見を呈することが注目されている。本研究では、筑波大学附属病院リハビリテーション部に所属する理学療法士の協力を得て、1型糖尿病患児の運動機能評価を行った。すなわち、体組成指標として肥満度、骨格筋率,体脂肪率(株式会社インボディ・ジャパン社製In Body770による測定)。上下肢筋力検査として握力,立ち上がり検査(LV18),足趾筋力。バランス検査として開眼片脚立位時間(最大120秒),閉眼片脚立位時間(最大60秒),姿勢安定度評価指標(Anima社製Gravicorder GS-6000による測定),閉眼軟面立位での姿勢安定度評価指標。痛覚閾値検査として表皮内神経終末痛覚閾値検査を測定した。これら20名の1型糖尿病小児に対して行い、年齢・性別をマッチさせた健常小児と比較した。筋肉量・脂肪量・姿勢安定度などで有意な差があり、2019年の日本糖尿病学会学術集会で発表予定である。これに合わせて、進行した糖尿病患児に見られる筋痛や関節可動域制限についても同様に評価を行い、2018年日本小児内分泌学会で発表を行った。2018年度にこうした研究活動を通じて得たものは、1型糖尿病小児に対する運動理学所見を取る行為自体の実現可能性(feasibility)の確立および、少数例ながら正常範囲の確立と健常小児との差異を検出した。本研究の主たる方法は、糖尿病患児から採取した血液中のペプチド濃度を計測することである。このうち最も重要なペプチドの1つであるグルカゴンの活性体の正確な測定系について、学会での議論が再度活発化し、販売される様々な試薬を試用して数値を検討する作業が遷延した。また、研究者が病院内業務により多忙となったこともあり、期間を延長して測定方法を検討した上で、作業を進める。こうした測定手法に対する評価の変遷を受けて、成人における評価方法が確立している運動理学所見を小児に対して適用する研究を開始した。過去3年間の研究実績を応用して、運動理学所見と血液中のペプチド濃度、さらには運動器に直接蓄積するAGEの計測などを行い、小児1型糖尿病に特有の血糖制御および全身への高血糖による変化の生じ方を定量化することを目指す。具体的には、1型糖尿病小児が数多く集まり、豊富な時間を有する機会である1型糖尿病サマーキャンプをはじめとした、患者会のイベントの開催に積極的に参加し、非侵襲的な手法によるサンプルの収集を行う。対象患者をより広い範囲からリクルートするために、県内の他機関との連携を強化する。また、日本小児思春期糖尿病学会が主導して行う他施設共同研究である「小児インスリン治療研究会」に参加し、新たな知見を早期に得る。本研究においては1型および2型糖尿病小児における血糖コントロール機構が正常小児と比較してどのように破たんしているかを明らかにする。2017年度は、茨城県1型糖尿病サマーキャンプ実行委員会と協力し、サマーキャンプの場に泊まり込みで参加した。小児糖尿病の患者25名のうち同意を得た20名を対象に早朝空腹時に採血を行った。年齢は5歳から15歳であり、男女比は8:12だった。インスリン抵抗性を評価する指標として血中アディポネクチンに加えて、空腹時の総コレステロール、LDLコレステロール、HDLコレステロール、トリグリセリド比の計測を行った。さらにインスリン分泌能の評価として早朝空腹時の血中Cペプチドを測定した。現時点での血糖値の指標としてHbA1cを計測した。これらに加えて患者本人から身長・体重・1日インスリン使用量を聴取した。HDLコレステロール/トリグリセリド比はインスリン抵抗性の指標となりうることが近年報告されているが、小児に対する報告はわずかであり、アジア人1型糖尿病における検討は報告されていない。HDLコレステロール/トリグリセリド比と臨床上のインスリン抵抗性を反映する指標として1日インスリン総量、Cペプチド、体重、BMI-SDスコア、肥満度、HbA1cなどとの相関を検討したが有意な相関は得られなかった。2型糖尿病小児に対しては、新規症例に対する経口ブドウ糖負荷試験を2例に対して行った。この2検体に対する計測はまだ行っていない。過去に採取されたブドウ糖負荷試験後の検体が75件冷凍保存されており、これと合わせて今後計測を行っていく。そのために必要な情報として、過去に実際された試験検体の臨床情報の整理を行っている。過去に報告されているインスリン抵抗性の指標を用いて、初めてアジア人小児における検討を行ったが有意な新知見が得られなかった。この原因として、サンプルサイズが小さいこと、横断的研究であることが考えられる。また、小児対象に軽微な侵襲(採血)を与える研究である性格上、当初は被験者への負担を最小化することを意図して空腹時に単回採血するプロトコールとしたためである。2017年度に行った事業は、引き続いての検体採取、最新式の血糖測定機器の実用性に関する研究発表、質量分析計の導入および共同研究体制構築の試みを行った。検体採取:2016年度に引き続いて茨城小児糖尿病サマーキャンプに参加して、20名分の早朝空腹時血液を採取し、血中のCペプチド、インスリン、アディポネクチンなどの測定を行った。

血糖測定機器:2017年から保険診療下での実用可能となったフラッシュグルコースモニタリングシステムにより、24時間の血糖値の変化を低侵襲的に評価可能となった。この機器の最大の問題は従来式の血糖特定との間の数値の乖離であり、この乖離がどのような条件で最大化・最少化するかについての観察研究を行い、2017年9月28日日本小児内分泌学会の学術集会において発表および研究者との討論を行った。質量分析計は微量の血液を用いて多種のペプチド濃度を測定する有用な手法である。本研究で採取された検体に対してこの手法を応用するべく、現在この手法を用いて研究・臨床を行っている機関との共同研究を模索した。新生児マススクリーニングに用いられていることから、日本マススクリーニング学会に入会し茨城県における新生児マススクリーニング事業に積極的にかかわった。マススクリーニング対象疾患であるグルタル酸血症1型について1症例の観察および病態解析を行い、日本小児科学会雑誌へ症例報告を投稿し受理された。これらの活動を通して、日本マススクリーニング学会や茨城県産科婦人科学会との共同研究体制を進めていく。検体測定環境の整備が先行し、実際の検体採取が遅れている。採取機会の向上を目指して、県内の他施設との共同診療体制の強化を試みる。2018年度には、これまで同様の血液等検体採取に加えて理学的な所見の収集を新たに行った。最近注目される知見として、高血糖による終末糖化物質(Advanced Glycated End-product: AGE)が筋肉や運動器支持組織に蓄積し、様々な理学所見を呈することが注目されている。本研究では、筑波大学附属病院リハビリテーション部に所属する理学療法士の協力を得て、1型糖尿病患児の運動機能評価を行った。すなわち、体組成指標として肥満度、骨格筋率,体脂肪率(株式会社インボディ・ジャパン社製In Body770による測定)。上下肢筋力検査として握力,立ち上がり検査(LV18),足趾筋力。バランス検査として開眼片脚立位時間(最大120秒),閉眼片脚立位時間(最大60秒),姿勢安定度評価指標(Anima社製Gravicorder GS-6000による測定),閉眼軟面立位での姿勢安定度評価指標。痛覚閾値検査として表皮内神経終末痛覚閾値検査を測定した。これら20名の1型糖尿病小児に対して行い、年齢・性別をマッチさせた健常小児と比較した。筋肉量・脂肪量・姿勢安定度などで有意な差があり、2019年の日本糖尿病学会学術集会で発表予定である。これに合わせて、進行した糖尿病患児に見られる筋痛や関節可動域制限についても同様に評価を行い、2018年日本小児内分泌学会で発表を行った。2018年度にこうした研究活動を通じて得たものは、1型糖尿病小児に対する運動理学所見を取る行為自体の実現可能性(feasibility)の確立および、少数例ながら正常範囲の確立と健常小児との差異を検出した。本研究の主たる方法は、糖尿病患児から採取した血液中のペプチド濃度を計測することである。このうち最も重要なペプチドの1つであるグルカゴンの活性体の正確な測定系について、学会での議論が再度活発化し、販売される様々な試薬を試用して数値を検討する作業が遷延した。
毛嚢由来成分によるケロイドの発症機序

毛嚢性疾患である毛孔性苔癬を持つ人に有意にケロイド発生を見た。ケロイド患者の62.8%に毛孔性苔癬を有していたが非ケロイドの対照の1.1%と比較すると著明な差であった。ヒト培養線維芽細胞に対して各種抗生剤、免疫抑制剤の反応をみるとセファロスポリン系で強い増殖抑制作用がみられ、サイクロスポリンでも強い抑制作用がみられた。タクロリムスでは中等度の抑制作用であった。ケロイドの線維芽細胞についてアポトーシスを調べるとケロイドの活動部で多くみられ、非活動部や肥厚性瘢痕ではアポトーシスは少なかった。ケロイドの増殖が線維芽細胞の分裂増殖とアポトーシスのバランスの中で行われているのではないかと推論される。一方、手術創において毛の発育が著明なのに気付き、ラットを使いサイトカインを調べたところ、IL6、TNFαが毛の育毛に関与していることがわかった。特にIL6を5日間連続投与すると対照に比較して明瞭に育毛が認められた。毛嚢由来成分によるケロイド発生に先立って線維芽細胞を培養し、培養線維芽細胞に対する各種抗生剤の増殖抑制を検討した。線維芽細胞は手術時の正常部真皮、または癜痕より採取した。10%FBS入りDMEM500mlにPC、SMを1mi添加した通常培地にペニシリン系、セフェム系13代、マクロライト系、ポリペプタイド系、アミノグリコシド系の各種抗生剤を添加した。濃度は通常使用量を点滴静注した時の最高血中濃度を基準にその1倍、2倍、4倍、8倍、16倍とし、コントロールと比較した。位相差顕微鏡による観察と細胞数測定をMTT法によるバイオラット社マイクロリーダー(BIORADモデル550、BIORADモデル1575)で行った。吸光度測定による線維芽細胞数の変化は抗生剤の種類によりまた濃度依存性に種々のきれいな抑制パターンを示した。種類別ではセフェム系で強く、ペニシリン系、ポリペプタイド系で弱く、テトラサイクリン系、アミノグリコシド系は中間を示した。線維芽細胞を培養し、細胞増殖に対する種々の抗生物質の抑制をまず検討した。Falcon96ウェルによる検討ではセフェム系に抑制作用が強く現れ、ペニシリン系、ポリペプタイド系では弱く、テトラサイリン系、アミノグリコシド系では中間の抑制効果であった。ケロイドの活動的部位と非活動的部位でのアポトーシスの状態を検討すると活動部位でむしろ多くのアポトーシスがみられた。現在、毛嚢の各部分を分割し、培養して、培養状況、毛の分化など検討中である。正常真皮あるいは肥厚性瘢痕からの線維芽細胞を培養し、昨年には各種抗生剤の線維芽細胞に対する抑制作用を検討したが、今回は免疫抑制剤、タクロリムス、サイクロスポリンについて同様の検討を行った。その結果、免疫抑制剤は線維芽細胞抑制効果があることがわかった。一方、毛嚢を調べている中に植皮辺縁や有茎弁の手術、創、縁の毛育成が増強されていることを見出した。何等かのサイトカインがこれに関与していることを考え、IL16、IL6、TNFα、EGFの4サイトカインがそれらの部位にいかに出現しているかを調べた。その結果、IL6とTNFαが有意に増加し、この2者の間でも出現時期は若干のズレが存在していた。これらの関与をさらに確認するため、IL6を剃毛したラット背部に5日間局所注射したところ、ほぼdose deprtndentな育毛増強作用が認められた。