hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然発症疾患コモンマーモセットを用いた糞便微生物叢移植（FMT）療法の検証

糞便微生物叢移植(FMT)療法の霊長類モデルでの検証を目的として、本研究ではコモンマーモセットを用いて腸疾患に対するFMTの有効性を検討した。炎症性の腸疾患が疑われる慢性下痢症での検討では、FMT後に便性状の改善、体重の増加、低アルブミン血症および貧血の改善を示す個体が認められた。また、再発性Clostridium difficile感染症(CDI)での検討では、FMTによりCDIの再発が抑制される傾向が認められた。16SrRNA遺伝子による糞便細菌叢解析ではFMT前後でマーモセットの菌叢構成に変化が認められており、FMTにより腸疾患に関連したdysbiosisが改善されたことが推察された。健常者の糞便を患者の腸内に注入する糞便微生物叢移植(Fecal microbiota transplantation, FMT)療法は、再発性Clostridium difficile感染症(CDI)に対する治療効果が報告され、炎症性腸疾患やメタボリックシンドロームなどに対しても有効性が示唆されている。FMT療法の適応疾患の拡大とその有効性の機序解明のためには、動物モデルでの検証が不可欠であり、なかでも腸内環境や疾患の病態がヒトに類似する霊長類モデルが期待される。そこで、本研究ではFMT療法の前臨床研究に有用な霊長類モデルの確立を目的として、コモンマーモセットを用いてClostridium difficile感染症(CDI)、慢性腸炎、肥満の自然発症疾患に対するFMT療法の有効性の検証を進めた。慢性腸炎を呈したマーモセットにおいて、事前の抗生物質投与を施した後に健常個体より採取した糞便を投与したところ、一部の個体において体重増加と便性状の改善、血液検査値の改善が観察され、これら個体の糞便細菌叢はFMT前後において変化が認められた。また、C. difficile毒素検査陽性に伴う異常便が認められたCDIマーモセットにおいて、抗生物質治療後にFMTを実施したところ、FMTを実施しない場合にくらべてCDIの再発が少ないことが観察された。マーモセットの自然発症慢性腸炎とCDIについてFMTによる改善効果が観察されたことから、今後、自然発症肥満においても同様の検討を実施し、病態改善の機序について腸内細菌叢解析と各種検査により詳細な解析を進める。FMT療法検証の対象のマーモセット自然発症疾患として、慢性腸炎、CDI、肥満を計画しており、慢性腸炎とCDIについてはFMTの評価実験を実施できたが、FMTプロトコル検討のための予備実験に時間を要したため、肥満については解析が進められなかった。糞便微生物叢移植(FMT)療法の前臨床研究に有用な霊長類モデルの確立をめざして、コモンマーモセットを用いてFMTの疾患に対する有効性の検討を進めた。平成29年度は、マーモセットにおいてヒトに類似した病態を示すClostridium difficile感染症(CDI)に対するFMTの有効性を検討した。研究対象としたマーモセット集団ではC. difficile(CD)が常在しており、マーモセットから分離されたCDはトキシンAおよびトキシンB遺伝子を保有し、MLST解析ではヒト分離株と遺伝子型が一致することを認めている。予備検討により、ドナー糞便、事前投薬、投与経路などのFMTのプロトコルを確定し、再発性CDIを罹患したマーモセットへFMTを実施した。その結果、FMT実施例の3/4程度(17/22)において12週間以上CDIの再発が認められなかったことから、FMTによるCDI再発予防効果が期待された。また、FMTに使用したドナー便の状態については、新鮮便(10/13)と凍結便(7/9)とで非再発率に差は認められなかった。FMT実施個体の糞便とドナー糞便を用いて16SrRNA遺伝子配列による細菌叢解析を実施したところ、CDI再発個体ではドナー糞便との菌叢構成の違いが認められたが、非再発個体の一部ではドナー糞便に近似した菌叢構成が観察されており、詳細について解析を継続している。これまでの成果により、慢性腸炎およびCDIを罹患したマーモセットにおいてFMTによる改善効果とFMT後の糞便細菌叢の変化が観察されており、マーモセットを用いたFMTの評価系が有用であることが示唆された。マーモセットの自然発症慢性腸炎とCDIについてはFMTによる改善効果が観察されたため、病態改善の機序について腸内細菌叢解析と各種検査により詳細な解析を進める。さらに、昨年度実施できなかった自然発症肥満マーモセットにおけるFMTの効果解析を行い、計画した研究を完了させる。実験動物学、獣医学
筋力トレーニング及び再トレーニングに関する基礎的研究

筋力トレーニングとその後の脱トレーニング、再トレーニングによって、随意性の最大筋力や電気刺激による筋の収縮力がどのように変化するか、さらにその変化をもたらす要因を明らかにするため、健康な成人男子9名に対し、最大筋力(1RM)の7080%の負荷で1015回3セット、2種目の下腿三頭筋の等張性筋力トレーニングを週4回6週間実施し、6週間の脱トレーニング期間後、同じ条件で再トレーニングを実施した。トレーニング前後、脱トレーニング後、再トレーニング後に、下腿周径囲、随意による等尺性の足底屈最大筋力(MVC)、その時の下腿三頭筋の積分筋電図(iEMG)、超最大の単発電気刺激(Twitch)による単縮張力(Pt)、張力の立ち上がり(dT/dt)及び弛緩の傾き(-dT/dt)、収縮時間(CT)、弛緩時間(HRT)、50Hzでの連続刺激(Tetanic)による強縮張力(P_<50>)を測定した。また、MVC発揮中に単発の電気刺激を加えるTwitch Interpolation法を用い、中枢での運動単位の動員状況(%Activation)を検討した。その結果、MVCはトレーニングで有意に増大し、脱トレーニングで有意に低下するが初期レベルまで低下せず、再トレーニングで再び有意に増加してトレーエング後と同程度まで回復した。iEMGも同様の変化を示した。%Activationはトレーニングで有意に増大し、その後は低下しなかった。一方、筋そのものの収縮力(ptやP_<50>)や、CT、dT/dtなどの収縮速度は有意な変化を示さなかったが、HRT、-dT/dtなどの弛緩速度はトレーニングで有意に速くなった。周径囲は再トレーニングによって僅かであるが有意に増加した。これらのことから、1)随意の最大筋力はトレーニングや脱トレーニングの影響を大きく受けるのに対し、筋自体の収縮力はあまり変化しないこと、2)最大筋力の変化には中枢神経系が大きく関与していること、3)トレーニングによって収縮後の弛緩が速くなることが明らかとなった。これまでほとんど明らかにされていなかった、筋持久力トレーニングに対するトレーニング中止(ディトレーニング)及び再トレーニング(リトレーニング)によるパフォーマンスの変化とその生理学的背景を明らかにするため、6名の被検者を対象に、最大握力の1/3の負荷で疲労困憊までの掌握運動を1回/日、週6回4週間トレーニングさせ、次に4週間全くトレーニングを中止させ、再び同じ条件で4週間トレーニングを実施した。そして4週間ごとに、近赤外分光装置を用いて筋疲労時の筋酸素動態(総ヘモグロビン量、脱酸素化ヘモグロビン量)及び運動終了直後の筋血流Indexを測定・分析し、筋での酸素抜き取り能力や筋血流量の変化を検討した。また、同時に心拍数と血圧も測定し、中心循環系の変化も検討した。結果は以下の通りである。1.運動時の総仕事量はトレーニングにより有意に増大し、トレーニングを中止すると低下するがトレーニング前のレベルまで低下せず、トレーニングを再開すると初回のトレーニング以上に大きく増大した。2.総ヘモグロビン量の変化から求めた運動直後の筋血流Indexは、有意ではないがディトレーニング後までは給仕事量と同様の変化を示すが、リトレーニングではあまり変わらなかった。3.運動時の脱酸素化ヘモグロビン量の増加率からみた筋での酸素抜き取り能力は、全期間中を通じて一定の変化を示さなかった。4.運動終了直前の心拍数や平均血圧はトレニングにより増加するが、その後はその値を維持するに止まった。このように、筋での酸素運搬能や抜き取り能力、中心循環系はパフォーマンスほどの顕著な変化が認められなかった。従って筋持久力トレーニングによるパフォーマンスの増大、特にリトレーニングによる筋持久力の増大には、筋での酸素摂取能力に加え、中枢神経系の興奮レベルや耐乳酸能の改善などの影響が推察された。

これらのことから、1)随意の最大筋力はトレーニングや脱トレーニングの影響を大きく受けるのに対し、筋自体の収縮力はあまり変化しないこと、2)最大筋力の変化には中枢神経系が大きく関与していること、3)トレーニングによって収縮後の弛緩が速くなることが明らかとなった。
乳癌・卵巣癌の発生・悪性化における新規アダプター分子PB36の機能解析

昨年度までの研究で、プロB細胞刺激によってチロシンリン酸化される分子量36kDの分子としてタンパク質精製、遺伝子クローニングした新規分子TPP36(旧仮称PB36)に関して、作製した抗体を用いて生化学的解析をおこない、(1)TPP36がほぼすべての組織で発現していること、(2)TPP36には分子量32kDのスプライシングバリアント(TPP32と命名)が存在すること、(3)TPP36/32がAblによって選択的にリン酸化されることを明らかにした。他の研究者によって、TPP36遺伝子のヒトホモローグH41遺伝子の発現が悪性の乳癌や卵巣癌において非常に亢進していることが報告されたことから、H41/TPP36の発現亢進と癌の悪性化との関連に注目し、因果関係を解析した。Ohらは癌遺伝子ErbB-2を過剰発現させた乳癌細胞株と元の細胞株での遺伝子発現パターンをmRNAレベルで解析してH41が前者で過剰発現していると報告している。しかし、彼らと同じ乳癌細胞株を用いて、ErbB-2を過剰発現させた場合とさせない場合におけるH41/TPP36の発現量をmRNAならびにタンパク質レベルで比較検討した結果、有意な差は認められなかった。また、卵巣癌細胞株を用いた解析でもErbB-2を過剰発現にともなうH41/TPP36の有意な発現亢進は認められなかった。OhらはErbB-2を過剰発現させた細胞株を得るために、繰り返し遺伝子導入ならびに細胞選択をおこなっており、その過程でH41/TPP36高発現の細胞株が得られた可能性が高い。H41/TPP36高発現が細胞の生存・増殖に有利に作用した可能性も否定できない。昨年度構築したTPP36ターゲッティングベクターを用いてTPP36ノックアウトマウスの樹立に成功し、現在、TPP36の生体内での機能を解析中である。これまでの研究で、マウスB細胞分化に関わる可能性のある分子としてプロB細胞刺激によってチロシンリン酸化される分子量36kDの分子を同定し、遺伝子クローニングの結果、新規分子であることが明らかとなり、TPP36(旧仮称PB36)を命名した。データベース検索から、これが悪性の乳癌や卵巣癌において発現が亢進しているヒト遺伝子H41のマウスホモローグであることが判明した。ごく最近になって、カルニチン欠損マウスの肥大した心筋細胞において発現上昇している遺伝子の一つとして新規遺伝子CDV-3Bが報告されたが、これはTPP36と同一遺伝子であった。このことからTPP36が非常に根本的・普遍的である重要なシグナル伝達に関わっていることが示唆された。H41、CDV-3Bに関しては遺伝子の情報のみで、蛋白質レベルの解析や機能解析は全くなされていない。癌の悪性化における役割を明らかにするためには、TPP36蛋白質を特異的に検出するための抗体の樹立と生化学的解析が必須である。そこでまずウサギを免疫して特異的抗体を作製し調べたところ、TPP36がほぼすべての組織で発現していること、TPP36には分子量32kDのスプライシングバリアント(TPP32と命名)が存在することが明らかとなった。TPP36/32には複数のチロシン残基が存在するが、様々なチロシンキナーゼとの共発現の系で調べた結果、TPP36/32がAblによって選択的にリン酸化されること、とくに120番目のチロシン残基がリン酸化された場合にはTPP36/32の立体構造変化が引き起こされることが判明した。また、N末端近傍に典型的な核移行シグナル配列が存在するにもかかわらず、TPP36/32は細胞質内に局在していた。TPP36/32の機能解析をするために、ノックアウトマウス作製用のTPP36/32ターゲッティングベクターを構築した。

H41/TPP36高発現が細胞の生存・増殖に有利に作用した可能性も否定できない。昨年度構築したTPP36ターゲッティングベクターを用いてTPP36ノックアウトマウスの樹立に成功し、現在、TPP36の生体内での機能を解析中である。
長期入院児の授業に関する臨床的研究

授業は、知識や技能を習得する場であると同時に、人間形成の場である。特に、長期入院児にとって授業は、教材を通じて人と出会ったり、物を創ることによって様々な経験をする重要な場である。長期入院児は、病院で身体活動の制限や生活上の様々な規制を受けている。長期入院児は外に出ておもいっきり体当りして物事を知るという機会も少ない。長期入院児にとって授業は、直接経験しなくても、教材を通して考え、想像することによって体験していくことができる。また、授業の場は、長期入院児にとって他者の存在を意識しながら自己表現することによって自己の在り方を変えていく重要な機会でもある。自己変革の場としての授業は、将来社会に出るときのための準備ではなく、長期入院児にとって、いまここに正に生きつつある形において意味のあるものでなければならない。本研究では、病弱養護学校の高等部の精神遅滞を伴う筋ジスの生徒(重複障害学級)の「養護・訓練」の授業を研究の対象とした。一人の教師が描いた絵(合計10枚程描かれた)をめぐって、教師と生徒が語り合う授業であった。生徒のケ-スカンファレンスや授業逐語記録を分析した結果、以下のことが示唆された。1.教師と生徒が授業で直接的な関係を結ぶには、教師のオリジナルな教材を用意する必要がある。2.オリジナルな教材での授業は、教師と生徒が共有の世界を創造することが可能になる。3.授業は、生徒の非日常が現れやすく、授業を通して日常の問題を克服することができる。4.生徒の自己表現が人生を拓くものにつながっていくことがある。5.授業は、生徒にとって、浄化(カタルシス)と癒し(ヒ-ル)の力を備えている。病弱教育の対象となる児童・生徒は、長期に入院を要する一般慢性疾患児、施設や病院にいる身体虚弱児、重心病棟についる重度・重複児、等と多岐に渡っている。また、近年、心身症や登校拒否等の精神・神経疾患の児童・生徒の病弱養護学校在籍への急激な増加により、ますます多様化している。病弱教育の実戦的な課題は、学校や学級によって大きく異なる。その上、入退院が頻繁にあり、学級の成員も一定せず、個別の教育プログラムが必要である。そこで、本年度は、病弱教育の多様性に応えて、長期入院児を主とする研究対象校を次の4校に定めた。(1)気管支喘息児を中心とする小学部の病院内学級、(2)病類の異なる一般慢性疾患児のいる中学部の養護学校、(3)登校拒否児の多い中学部の養護学校、(4)死を意識して生きる進行性筋ジストロフィー症児のいる高等部の養護学校。研究対象校4校の授業を実際に観察して、長期入院児の授業に関して以下の観点から検討を試みた。(1) 4校に各々対象児を選定して、授業観察や作文、絵などの表現活動から、対象児個々の実態と問題点を明らかにした。(2)観察した授業を授業逐語記録におこして、児童・生徒の発言内容や教師の発問に視点をおいて授業分析した。(3)対象児に即した教材の発掘と開発を行い、対象児別に教材のリストを作成した。次年度は、研究対象校4校それぞれに実験授業を計画・実施し、授業分析の方法を使って、長期入院児の授業のあり方について研究する。尚、病弱教育における授業に関する基礎的理論も、研究成果報告書には記載する予定にしている。長期入院児の中には、生涯を病院で送らねばならない者がいる。本研究では、高等部にいる進行性ジストロフィ-症の生徒の授業を研究の対象として分析した。

高等部にいる筋ジスの生徒は、思春期青年期にあり、自分自身の内面を見つめ、自分はどのようにして生まれ、どのようにして生きてきたのか、そしていかに生きればよいのかを問うことが多い。一方、病気の進行により、身体機能が徐々に低下するにつれて、死を意識して生きざるを得なくなる。自分自身を知り、自分の将来への可能性を探るときに、筋ジスの生徒は、残された自分の生をいかに生きるべきかを必死に問わなければならない。迫りくる死の影の不安をいだきつつ、自分の人生を歩まなければならない。そこで、一人の教師が自ら描いた絵を通して、生徒と生き方について語り合う「養訓・訓練」の授業を計画し、実施した。その結果を、生徒の実態を参照しながら、授業逐語記録から詳細に検討分析した。授業分析の結果、以下のことが示唆された。1.授業は、長期入院児にとって、浄化(カタルシス)の力をもっている。2.授業は、長期入院児にとって、癒しの力を備えている。3.授業は、長期入院児にとって、自分の生き方を問い、自分の人生を拓くことにつながっている。4.長期入院児のいる学校の授業では、教師のオリジナリティ-が重要な意味をもつ。以上の結果から、長期入院児にとって授業は、単に知識や技能を獲得していくばかりでなく、自分自身の人生と深くかかわってくる重要な、意味のある場であることがわかる。
超低出生体重児の食行動と全身発達に関する研究　―摂食嚥下機能と骨格筋量の関連性―

本研究の目的は、摂食嚥下機能と骨格筋量の関連の解明により、超低出生体重児の食行動の問題解決に寄与することである。そのためにまず、正・低出生体重児を対象に調査を行った。調査項目は、性別、年齢、身長、体重、咬合力、舌圧、うがい評価、舌筋厚、握力、下腿周囲長、体組成とした。出生体重に関わらず、舌圧、咬合力、うがい評価は年齢、骨格筋量と相関した。低出生体重児では、年齢因子を除外しても、舌圧と握力は相関し、相関の強さは正出生体重児よりも強かったことから、摂食嚥下機能は、全身の筋力の指標である握力により影響されると示された。超低出生体重児でも、食行動の問題解決には、全身発達を考慮する重要性が示唆された。【目的】本研究の目的は、摂食嚥下機能と骨格筋量の関連性を解明することで、全身発達を考慮した、予知的な超低出生体重児(ELBW児)の食行動の問題の解決方法を立案することである。まずは、定型発達児において摂食嚥下機能と骨格筋量の関連性について検討した。【方法】保育園に通う健康幼児183名(男児101名、女児82名、平均年齢62.3±13.0か月)を対象とした。調査項目は、性別、年齢、身長、体重、咬合力(デンタルプレスケール)、舌圧(JMS舌圧測定器)、舌筋厚(ソノサイト180II)、握力(JAMARデジタル握力計)、咬筋厚・下腿後面筋厚(みるキューブ)、下腿周囲長、体組成(InBodyS10)とした。【結果】舌圧は年齢、身長、体重、骨格筋量、握力と有意に相関したが、舌筋厚、咬合力とは相関しなかった。咬合力は年齢、身長、体重、握力、骨格筋量の増加とともに増加する傾向にあった。咬筋厚、舌筋厚は年齢で変化しなかった。各年齢の舌圧の低い児では、食事の心配事が多い傾向にあった。【考察】舌圧は摂食嚥下機能に重要な役割を果たしている。食事に問題を抱える児では、舌圧が低い傾向にあることが示された。舌圧が、全身の筋力である握力や骨格筋量と関連していることから、定形発達児においても食行動の問題解決には、摂食嚥下機能だけではなく、全身の筋力や筋肉量を考慮することが重要であると示唆された。某保育園との連携が得られたため、健康小児ボランティアを集めるのが予定より順調であった。しかし、予想以上に応募が集まったため、計画当初の予定人数を大幅に上回った。申請物品のJMS舌圧測定器に関しても、スムーズに購入することができた。舌筋厚さの計測には、みるキューブを用いる計画であったが、計測が困難であったため、研究室既存の超音波診断装置である、ソノサイト180IIで計測した。そのため、計画の遅れに繋がるようなことはなかった。データ採取は保育園で実施することで、健康小児ボランティアの負担を最小限にすることに努めた。データ採取には多くの研究協力者に手伝って頂いた。保育園、健康小児ボランティア、研究協力者の協力により、おおむね順調に進展している。本研究の目的は、摂食嚥下機能と骨格筋量の関連性を解明することで、超低出生体重児の食行動の問題の解決方法を立案することである。そのためには、まず定型発達児における摂食嚥下機能と骨格筋量の関連性を解明することが必要である。保育園に通う健康幼児(3歳から就学前)を対象とし、調査項目は、性別、年齢、身長、体重、咬合力(デンタルプレスケール)、舌圧(JMS舌圧測定器)、舌筋厚(ソノサイト180II)、握力(JAMERデジタル握力計)、咬筋厚(みるキューブ)、下腿後面筋厚(みるキューブ)、下腿周囲長、体組成(InbodyS10)とした。摂食嚥下機能の一つである舌圧は、年齢、身長、体重、下腿後面筋厚、下腿周囲長、骨格筋量と有意に相関した。咬合力、舌筋厚とは相関しなかった。咬合力は年齢、身長、体重、下腿後面筋厚、下腿周囲長、骨格筋量と有意に相関した。年齢因子を除外しても、舌圧は握力と有意に相関した。食事や発音の心配事が多い児では舌圧が低い傾向にあった。超低出生体重児ボランティアの確保に難渋しているため、計画はやや遅れている。また、超低出生体重児ボランティアでは、定型発達児に比較して、測定の協力が難しく、特に低年齢では測定事態の困難さが生じている。そのためには、まず定型発達児、低出生体重児における摂食嚥下機能と骨格筋量の関連性を解明することが必要である。保育園に通う健康幼児(3歳から就学前)を対象とし、調査項目は、性別、年齢、身長、体重、咬合力、舌圧、舌筋厚、握力、咬筋厚・下腿後面筋厚、下腿周囲長、体組成とした。正出生体重児らでは、摂食嚥下機能の一つである舌圧は年齢、身長、体重、握力、咬筋長、下腿周囲長、うがい評価、骨格筋量と有意に相関した。

口腔機能の巧緻性を評価したうがい評価は年齢、身長、体重、握力、咬筋長、下腿周囲長、骨格筋量、舌圧と有意に相関した。また、最大咬合力は年齢、身長、体重、握力、骨格筋量と有意に相関した。年齢因子を除外しても、舌圧と握力、うがい評価と身長、最大咬合力と骨格筋量は有意に相関した。低出生体重児らでは、舌圧は、年齢、身長、体重、握力、うがい評価、骨格筋量と、うがい評価は、年齢、身長、体重、握力、下腿周囲長、骨格筋量、舌圧と有意に相関した。年齢因子を除外しても、舌圧と握力は有意に相関し、相関の強さは正出生体重児らより強かった。低出生体重児らは正出生体重児らに比べ、3歳児では舌圧と握力が有意に小さかった。4歳児では、体重、カウプ指数、体脂肪量が、5歳児ではカウプ指数、体脂肪量が有意に小さかったが、6歳児では有意な差は認めなかった。以上より、低出生体重児の摂食嚥下機能は、全身の筋力をの指標とされている握力の影響をより受けやすいことが示唆された。また、低出生体重児の摂食嚥下機能は4歳までにキャッチアップされる可能性が示唆された。超低出生体重児らにおいても、食行動の問題解決には全身発達を考慮することの重要性が示唆された。本研究の目的は、摂食嚥下機能と骨格筋量の関連の解明により、超低出生体重児の食行動の問題解決に寄与することである。そのためにまず、正・低出生体重児を対象に調査を行った。調査項目は、性別、年齢、身長、体重、咬合力、舌圧、うがい評価、舌筋厚、握力、下腿周囲長、体組成とした。出生体重に関わらず、舌圧、咬合力、うがい評価は年齢、骨格筋量と相関した。低出生体重児では、年齢因子を除外しても、舌圧と握力は相関し、相関の強さは正出生体重児よりも強かったことから、摂食嚥下機能は、全身の筋力の指標である握力により影響されると示された。超低出生体重児でも、食行動の問題解決には、全身発達を考慮する重要性が示唆された。倫理委員会承認後、超低出生体重児ボランティアでも平成27年度同様の調査を実施する予定である。計画当初より、外来患者が減少しているため、超低出生体重児ボランティアを集めるのが課題である。対策として、療育施設や、小児科と交渉する予定である。超低出生体重児ボランティアで測定を行う場合には、測定前の練習を行うことや、測定項目を絞り、回数を増やすことで、測定ができるように努めたい。また、超低出生体重児ボランティアの人数の確保が難しい場合には、極低出生体重児や20002500g未満の低出生体重児ボランティアも対象とする予定である。出生体重との傾向が分かることで、超低出生体重児の傾向が考察できると考える。口腔衛生申請機器の一部をデモ機で対応可能であったため、物品費が予想より少額であった。予想以上に健康小児ボランティアが集まったため、調査人数が多くなり、旅費が申請時より多くなった。超低出生体重児ボランティアの確保に難渋したため、データ採取に必要な物品費の額が申請時より少額になった。また、外国での発表をしなかったため、旅費は申請時より少額になった。デモ機は常に使用できるとは限らないため、必要に応じ機材を購入する予定である。低出生体重児ボランティアの測定に必要な機材を購入予定である。健康小児ボランティアでは申請機器の一部をデモ機で対応できたが、デモ機は常に使用できるとは限らないため、必要に応じ機材を購入する予定である。
バイオマス由来気体液体燃料の柔軟な利用を可能とするエンジン制御アルゴリズムの構築

本研究は,バイオマス由来の燃料を対象に,デュアルフューエルエンジンシステムを対象に安定した高効率運転を実現する制御系構築を目指し,将来的に,計算モデルベースで制御系の検討,設計ができるようにガス組成の変動を考慮したDFEのモデルを構築した。また,液体燃料の噴射条件,液体燃料とガス燃料の熱量比率などの制御が可能とした条件で,これらのパラメーターが着火および燃焼に及ぼす影響を実験的に明らかにした。さらに制御の自由度を上げるべく,吸気へのオゾン添加を検討し,その影響を実験により明らかにすると共に,素反応計算によってオゾンがppmオーダーで添加され場合の反応メカニズムについて明らかにした。本研究は,液体,気体とも成分が安定しないバイオマス由来の燃料を対象に,デュアルフューエルエンジンシステムの構築を行うことを目的とする。これに対し,本年度は自動運転制御系の構築に向けて,試験用エンジンの液体燃料噴射系の改造を行い,燃焼実験を行った。また,コンピューター上で制御系検討を可能とするように,これまでにも進めてきた組成変動の影響を考慮できるシミュレーションモデルの構築を引き続き行った。具体的には,実験では,これまで既存のジャーク式燃料噴射ポンプによって液体燃料の噴射は行われていたが,噴射時期の制御ができなかった。バイオマスガスの組成が変動することに対して,着火に大きな影響を与える液体燃料の噴射時期制御は重要な制御項目となる。そこで,液体燃料の制御に,電子制御可能なコモンレール噴射系を導入した。この導入によって,噴射時期,噴射量,噴射圧力が任意に制御可能となった。吸気温度と液体燃料噴射時期の調整によって,予混合気の自己着火燃焼に基づく運転が実現できていると思われる領域が確認され,従来の火炎伝播と思われる運転領域よりも高効率な運転ができることも示された。また,シミュレーションモデルに関しては,これまでは着火時期の値に実験値を入力することで燃焼時の圧力履歴などを予測するものとなっていたが,化学反応速度論による着火時期予測モデルを導入した。また,燃焼速度のモデルには乱流の影響を考慮できるような項を追加した。上死点より手前に燃焼が始まる条件においては定性的に熱効率や圧力履歴を予測できるが,制御系設計に十分な精度とは言えず,今後更なる改良が必要である。これに対し,本年度はバイオマスガスの燃料組成が着火燃焼特性に与える影響を実験的に明らかにするとともに,組成変動の影響を考慮できるシミュレーションモデルの構築を行った。具体的には実験では,デュアルフューエルエンジンの運転指針に関する知見を得ることを目的に,ジャーク式燃料噴射ポンプを持つ汎用ディーゼルエンジンを用いてバイオマスガスの組成やパイロット軽油噴射量が燃焼,機関性能,排気特性に与える影響を調査し,さらに,低負荷での燃焼改善のために,排気再循環(EGR)を適用し,その有効性を検証した。シミュレーションモデル構築の目的は,ガス燃料組成が様々となることから,将来的に制御系構築において実験回数を低減することや,制御理論の応用を容易にすることである。今年度は,都市ガス利用を想定したデュアルフューエルエンジンのモデルとして提案されている燃焼モデルを元に,素反応数値計算によって構築した層流燃焼速度のデータベースを利用する形でエンジンモデルを構築した。実験より,ガス燃料予混合気の当量比を高めることで,ガス組成,軽油噴射量によらず,高効率な運転を実現できること,上死点付近の温度,圧力条件場において層流燃焼速度で一定値以上を確保していることが高効率安定運転の必要で条件であることを見出した。また,水素割合の少ない組成では,EGRによって熱発生が過度に遅角化するため,EGRによる熱効率,サイクル変動の改善効果が小さいことが明らかになった。一方,構築したエンジンモデルはバイオマスガスと軽油混焼時の筒内圧力履歴を再現することができ,エンジンに投入された軽油およびガス燃料の熱量割合やガス燃料中の水素割合が熱効率に与える影響を定性的に再現可能であることを示した。これまでに,初年度は,ガス燃料の組成の影響を考慮したデュアルフューエルエンジンのシミュレーションモデルの構築,2年度目はシミュレーションモデルの改良と実機の液体燃料噴射系を電子制御式に改造し,ガスの組成,噴射条件が着火,燃焼に及ぼす影響を明らかにしてきた。これに対し,本年度は制御システムの構築を目指して,吸気への添加物による燃焼制御を試みた。デュアルフューエルエンジンでは,運転条件によって噴射した軽油の自己着火をトリガーとして,火炎伝播燃焼を行う場合と,自己着火燃焼を行う場合がある。一般的には前者であるが,限られた条件では後者も起こすことが可能で熱効率も上昇する。

なお,前者ではガス燃料の組成によっては必要な液体燃料が多くなる,また後者の場合には,気体燃料の自己着火燃焼の依存度が高くなるため,液体燃料の噴射制御以外の手法での燃焼位相の制御が必要になってくるなどの課題がある。そこで,制御の自由度を上げるといった実用的な観点と,また燃焼方式によって添加物の影響がどのように異なるかといった学術的な観点から,液体燃料の噴射条件に加えて,酸化力の強いオゾンを予混合気へ添加する方法を検討した。オゾンを予混合気に添加すると,軽油噴射を行わず気体燃料のみを自己着火燃焼させた場合には着火時期を早期化させる働きを持つことが明らかになった。一方で,軽油噴射後に火炎伝播が生じているような場合には,オゾンは軽油の自己着火およびその後の火炎伝播への影響はほとんどないことが明らかになった。ここで得られた知見は,バイオマス由来の組成成分が変動する燃料を,ロバスト性を確保しつつより高効率に利用するエンジンシステムの構築に資するものと考えられる。内燃機関実験装置の液体燃料の噴射系に関する改造は完了し,実験データはある程度取得できており,パラメーターの影響について,大枠は把握できたと考えられる。また,リアルタイムな燃焼把握の手法としては,燃焼解析用の圧力センサーを搭載していること,これまでに火花点火機関でのノウハウを有することから,まずはこれをフィードバック信号として用いることとした。ただし,実験装置の改造に時間を要したために,実験データを整理し,制御アルゴリズムを構築するまでは至っておらず,この点に関してやや遅れているという認識であるが,燃料噴射系の制御は,汎用のハードとソフトで独自に構築した制御系を用いて行っているため,制御アルゴリズムが構築できれば導入は比較的容易であり,この点での準備は整っている。実験データの取得,計算モデル構築のそれぞれの基本的な点については,当初の目的を達成できているものと思う。ただし,計算においては,エンジン性能を再現できるような燃焼モデルの構築を先に行ったことから,反応レベルでの実験データの解釈や,素反応数値計算結果を制御則構築へ利用する手法の検討がやや不十分であると感じている。また,実験においては,液体燃料の噴射時期,噴射量を任意に設定できるように,電子制御式燃料噴射システムの導入につては,必要な機器,部品,改造について検討はしているが,実際の改造までは行えていない。これまでの実験データをもとに制御アルゴリズムを構築する。なお,制御アルゴリズムの構築において,運転条件としてはH25の実験結果より,バイオマスガスの火炎伝播を利用する条件と自己着火燃焼を利用する条件に大別して検討する必要があると考えられる。ため,このような運転条件の境界をどこに設けるかの検討と,燃焼形態毎の制御アルゴリズムの検討が必要になる。制御アルゴリズムを検討,検証する上でシミュレーションは有効であるが,現在のモデルはまだ十分な再現精度を有しているとは言えないので,その改良も進めていく予定である。
アンテナの指向性を利用するユビキタスインフラストラクチャに関する実証的発展研究

アンテナの指向性を利用したユビキタスインフラを開発することを目的とし、可変指向性を利用したメディアアクセス制御(MAC)、ルーティングの高度化、テストベッドの開発と実証実験等を行った。より具体的には、指向性MAC,ルーティングプロトコルの高度化としては、(1)マルチレート環境に適した指向性MACプロトコル、(2)指向性隠れ端末問題やデフネス問題を低減するルーティング、(3)複数メインローブとネットワークコーディングを利用したマルチキャスト、メインローブとヌルを同時利用するマルチレートMACなどを開発した。また、テストベッドの開発と実証実験としては、(1) UNAGIとMICA moteを用いた階層型ネットワークの構築と実験、(2)特定実験試験局免許を取得したUSRP2/GnuRadioによる実験などを行った。以上の成果を国内外の学会等で発表した。本研究は、1)指向性MAC,ルーティングの高度化,2)テストベッドによる実機実験,3)アプリケーションの検討に分けて行う計画である.さらに,1)に関しては,1A)指向性MACの高度化,1B)マルチキャストおよびブロードキャストの高度化,1C)指向性ルーティングプロトコルの高度化,1D)センサネットワークの小型化,省電力化,に細分化して行うアンテナの指向性を利用したユビキタスインフラを開発することを目的とし、可変指向性を利用したメディアアクセス制御(MAC)、ルーティングの高度化、テストベッドの開発と実証実験等を行った。本年度は,以下の項目に関して研究を推進した.1A)指向性MACの高度化マルチレート環境に適した指向性MACプロトコルを提案し,計算機シミュレーションにより有効性を明らかにした.次に,デフネス端末問題への対策として代理端末を導入した指向性MACプロトコルを提案し,基礎評価を行った.1B)指向性ルーティングの開発ルートをジグザグにすることで指向性隠れ端末問題を低減するルーティングプロトコルを提案,評価した.また,提案MACプロトコルの光無線への適用を検討した.さらに,オーバーヒアリングに起因する,さらされ端末問題を軽減する指向性ルーティング手法を提案し,有効性を確認した.1C)アンテナ指向性を利用したクロスレイヤプロトコルの開発メインローブを複数有するアンテナパターンを利用するブロードキャスト手法を提案し,提案手法が高いレート選択を可能にすることを明らかにした.1D)センサネットワークの小型化,省電力化複数シンクを用いてセンサネットワークの負荷分散を図るDCAM方式を拡張することでネットワーク寿命を延長する手法を開発した.また,センサネットワークにおいて情報集約適用時の遅延およびエネルギ消費特性を理論解析し,タンデムトポロジおよびクロストポロジでの性能に関する知見を得た.さらに,自然環境への影響を考慮したセンサネットワークを提案した.これらの研究成果を統合したテストベッドおよびデモシステムを開発し,情報処理学会のワークショップデモ部門で1位を獲得した.本年度は,以下の項目に関して研究を推進した.1A)指向性MACの高度化指向性アンテナは,空間利用効率向上のメリットを得られることは確認されているが,デフネス問題等により,マルチホップ環境では十分な性能を得られない.今年度は,デフネス問題への対処法として,代理端末によるオポチュニスティック型通信方式DOMACを開発した.この方式により,従来方式DMACに比べて1.5倍以上のスループット向上が確認できた.1B)マルチキャストおよびブロードキャストの高度化従来の国内外の研究では,スマートアンテナビームは単一のメインローブを利用している.しかし,複数のメインローブを持つビームパターンやヌルを効果的に制御すればマルチキャストやブロードキャストの性能向上が見込まれる.そこで,(1)複数指向性を効果的に利用するマルチレートマルチキャスト方式および(2)メインローブとヌルを同時利用するマルチレートMAC方式を開発した.1C)指向性ルーティングプロトコルの高度化デフネス問題にルーティングで対処する方式として,単一ルートに時間差をおいて送信するモデレート送信方式および複数ルートに交互にパケットを送信するオールタナティブキャスト方式を開発した.これらにより,1.6倍程度の性能向上を示した.2)階層型ネットワークの開発およびアンテナの指向性を利用する階層型ネットワークのテストベッドの開発と実証実験従来の基礎検討で得られたスループット特性をベースとして,UNAGIとMICA moteを用いた階層型ネットワークを構築し実証実験を行った.この実験により,指向性アンテナノードを部分的に使用することにより,通信の効率化とともにコストパフォーマンスの高いシステム構成が可能となることを実証的に示した.また,階層化センサネットワークにおける中継端末にスマートアンテナを利用し,この指向性をすべての中継端末で同期させることで,中継端末間の距離を大きくし,中継端末コスト,システム消費電力の低減を実現する方式を設計した.さらに,USRP2/GnuRadioによる実験準備として,特定実験試験局(免許番号海実第2285-2288)の取得および基礎実験を行った.3)アプリケーションの検討階層型ネットワークのアプリケーションの一つととて,M2Mのアクセスネットワークへの応用を検討した.以上の成果は電気学会,電子情報通信学会,情報処理学会等の論文誌,研究会,全国大会等で発表した.発表者は電気学会優秀論文発表賞,情報処理学会学生奨励賞などを受賞した.本年度は,以下の項目に関して研究を推進した.

1)指向性アンテナを利用した可変ビットレートネットワークコーディング方式の開発:指向性アンテナを用いることによって高い送信レートでのマルチキャストを行い,ネットワークコーディングでのスループットをさらに向上させる手法を開発した.無指向性アンテナでのネットワークコーディングは低送信レートでのマルチキャストによってスループットが低下する可能性があるが,提案方式は指向性ビームを用いた高送信レートでのマルチキャストによってこの問題を解決し,スループットを図る.計算機シミュレーション,テストベッドによる実験により評価した結果,従来方式よりスループット性能が向上することを明らかにした.2)端末移動に伴う指向性通信の性能と改善方式の開発:指向性ビーム幅がネットワーク性能に与える影響をシミュレーションで評価と考察を行った.この結果を用い,端末移動とトラフィックフローによってビーム幅を適応的に決定する方式を提案した.性能評価から,ビーム幅の適応的な決定により,移動速度が大きいときやトラフィックフローが多いときに,一定のビーム幅を用いるより高いスループットを実現できることを明らかにした.3)メインローブとヌルの両者を制御する通信方式の開発:メインローブとヌルの両方を組み合わせたビームパターンを利用する.MACプロトコルを提案した.提案手法では,メインローブの方向とヌルの方向を計算した複数個のビームパターンをあらかじめ計算する.そして,RTS受信時の状況に応じて最適なビームパターンを選択する.そして,所望方向へ高いアンテナ利得を得つつ干渉端末方向へのアンテナ利得を低くすることで高いスループットを実現する.シミュレーションによる評価で,提案手法では約15%スループットが向上していることを示した.4)テストベッドによる実機実験:テストベッドの4台の端末を用いて,同方向並行型、逆方向並行型、交差型のトポロジーで実験を行った.その結果、端末ペア問距離が20-40mの場合に指向性アンテナの効果が高いことを明らかにした。また、逆方向並行型は干渉が大きくなるため同方向並行型よりも性能が劣化することを明らかにした.以上の成果は,電子情報通信学会,情報処理学会等の論文誌,研究会,全国大会等で発表した.本年度は,以下の項目に関して研究を推進した.1)メインローブとヌルの両者を制御する通信方式の開発:前年度に引き続き、メインローブとヌルの両方を組み合わせたビームパターンを利用するMACプロトコルを開発した。
銀行の情報提供義務の要件・根拠及び銀行取引の「信認関係」性に関する研究

文献調査を通じて、本研究が比較法的検討の対象としたアメリカ法では、通常の契約関係では情報提供義務は限定的にしか認められないのに対し、いわゆる信認関係ではそれがヨリ広く要求されることが再確認された。このようなアプローチは、前者が自己利益の追求が許される利己主義的な関係であるのに対し、後者が相手方の利益に配慮することが求められる利他主義的な関係である、という点に由来するのであろう。では、銀行取引は通常の契約関係なのか、それとも信認関係なのか。それがいずれの関係であるかによって、銀行が顧客に対して負う情報提供義務の程度が異なってくることから、銀行取引の性質決定-すなわち、契約関係か信認関係か-が銀行に課される情報提供義務を考えるうえで重要な意味を持つことになる。この点を解明するには二つの方法が考えられる。第一は、信認関係の一般抽象的な定義を確立したうえで、その定義に照らし、銀行取引が信認関係か否か判定いるという演繹的な方法である。ただ、文献調査を通じて、この方法は多数の研究者によって種々の試みがなされているものの、不可能と一般に考えられていることが判明した。そこで、第二の方法、すなわち、信認関係の一般抽象な定義の確立はひとまず断念したうえで、どのような事情があれば裁判上信認関係とされるのか、その個々のファクターを判決例から抽出し、信認関係の具体像に迫るという帰納的方法を採ることにした。関連判決をlexisや他大学図書館の利用により数多く収集し、現在考察を進めているが、同じ銀行取引でも、銀行の当該取引における果たした役割如何で、それが信認関係とされる場合もあれば、そうでない場合もあることを知り得た。この点、来年度も引き続き、ヨリ詳細に検討する予定である。
わが国および海外諸国における会計教育の現状と課題

昭和62年10月7日から10日の4日間にわたり、わが国において第6回国際会計教育会議が開催される(国立京都国際会館)。この国際会議にむけて、日本会計研究学会は精力的な活動を続けている。本研究グループは、日本会計研究学会から選ばれたメンバーによって構成され、主として、国際会議における研究テーマの選定、報告者の選出、大会当日のプログラムおよび運営方法の検討、海外諸国の研究者に対する参加の呼びかけ、必要資金の調達の方法等をめぐって討議を重ね、その結果をうけての事務的処理を担当してきた。会議は主として関東および関西のグループ別に行ない、そのつど連絡に必要なメンバーがそれぞれ関東および関西に連絡要員として参加し、両グループ間の意志疎通を計るという形で進め、その間全体会議を2・3回もって最終的な意思決定を行なってきた。その結果、研究報告のテーマ、報告者の選定、大会当日のプログラムの決定も終わり、またファースト・サーキュラー、セカンド・サーキュラーを作成し、海外の研究機関および研究者への送付も行なってきた。ところが、頭初予想もできなかった円高の影響を受け、大会に必要な募金が思うように進展せず、また海外からの参加者(とくに東南アジア地域を中心として)の来日が困難になって滞在費等について若干の補助の必要性もでてきている。このような理由から、大会の収支の資金計画に大きな齟齬が生ずる可能性があり、会議費や旅費を頭初の計画よりも圧縮し、サーキュラーの印刷費等(学振が負担しない部分について)に予算を割かざるをえない状況になった。したがって、頭初の予算計画の変更を申請し、別紙のような支出を行なった。
F1/V1-ATPaseの回転機構の比較による回転分子モーターの作動原理の解明

ATPを分解して回転する腸内連鎖球菌の回転分子モーターV1-ATPaseの回転を1分子レベルで解析することに初めて成功した。このV1-ATPaseと別種のV1-ATPaseの回転との比較から、V1-ATPase共通の回転特性を見つけだすことに成功した。さらにこのV-ATPaseのATP加水分解の素過程反応が起こる回転角度を明らかにした。これらの結果は分子モーターの作動原理の理解につながる重要な知見である。平成25年度はまず無負荷に近い金微粒子(40nm)を回転プローブに用い、ATP濃度をKm以下の低濃度から飽和濃度まで変化させた実験から、回転分子モーターであるE. hirae V1-ATPaseのATP結合待ちの角度と加水分解・リン酸解離待ちの角度を決定し、その停止時間の解析から反応素過程の時定数を求めた。その結果、ATP結合待ちの停止角度と加水分解・リン酸解離待ちの停止角度がT. thermophilusのV1-ATPaseと同様に同じ角度であること、つまりE. hirae V1-ATPaseは常に120度ステップで回転し、サブステップが見られないことを明らかにした。またT. thermophilusとE. hiraeは生育温度が40度近く異なる上にATP合成とイオン輸送と生理的機能が全く違うにも関わらず、kinetic parameterが非常に近いことが分かった。これらの結果から、構造が基本的な回転分子モーターの回転ダイナミクスを決定しており、生理的機能はADP阻害など制御機構の違いで実現していることが示唆された。本年度はE.hirae由来のV-ATPase全体(EhVoV1)の回転特性を明らかにするために、EhVoV1の1分子回転計測系の構築を行った。構築した計測系を用いて可溶化状態における1分子回転計測を行ったところ、面白いことに粘性の高い回転プローブを用いた場合ではEhVoV1はEhV1よりも速く回転し、そのトルクはEhV1の倍と見積もられた。この結果はEhVoV1では回転子・固定子間の相互作用がセカンドストークにより安定化されていることを示唆している。しかしながら、EhVoV1のトルクの値(23±10 pNnm)は他種のF-ATPaseやV-ATPase(30-40 pNnm)と比べると明らかに低く、この低いトルク(低いエネルギー変換効率)で生理的条件下のようなナトリウム駆動力を形成できるのかという疑問が残る。さらに驚くべきことに、ATP飽和・ナトリウム飽和の条件で、粘性がほぼ無視できる金微粒子(直径40 nm)を回転プローブに用いて実験を行ったところ、EhVoV1はEhV1よりも遅く回転した。これはVo内の相互作用やナトリウム輸送・解離が回転を妨げていることを示唆している。さらに本年度はEV1の化学力学共役を明らかにするため、EhV1の触媒サブユニットに1つだけ変異(F425E変異、ATP結合およびその他の加水分解の素過程がどちらも遅くなる)を導入したハイブリッド分子の回転計測を行った。その結果、EhV1ではATPの結合角度を0°とした時、240°でもう一つの反応素過程(ATPの開裂、ADP解離、Pi解離のいずれかもしくは複数)が起こることが示された。現在は蛍光ATPの結合・解離と回転の1分子同時計測を行っておりADP解離の角度の同定を進めている。生物物理申請書に記載した平成25年度の目的であるE. hirae V1-ATPaseの回転ステップ角度の同定に成功しており、E. hirae V1-ATPaseの回転にはサブステップがないことを明らかにした。次に予定していたハイブリッドV1-ATPase(ATP結合と加水分解両者が遅くなった変異を1つだけ持つV1-ATPase)の作製には至っていないが、これはE. hirae V1-ATPaseの基本的な回転ダイナミクスの同定の段階で当初想定していなかった大きなトルクの低下が新たに判明し、その原因の究明を行っていたからである。しかし現在すでに加水分解反応が遅くなった変異体の作製に成功しており、詳細な1分子解析を行っている。そのため研究計画はおおむね順調に進んでいるといえる。今後はATP結合と加水分解両者が遅くなった変異体の解析と、その触媒サブユニットを野生型の3つの触媒サブユニットの1つと交換したハイブリッドV1-ATPaseの作製をまず行う。こうして作製したハイブリッドV1-ATPaseの回転観察を行い、観察された変異由来の長いATP結合待ちと加水分解待ちの停止の相対角度から、変異触媒サブユニットに結合したATPが何度先で加水分解されるかを決定する。次に回転と基質結合解離の同時観察の実験系により、回転とそれに伴う蛍光ATPの結合解離を同時に観察する。そこから結合した基質は何度先まで結合しているのか、回転の際に何個基質が結合しているのか、ATPの結合とADPの解離は回転と完全に同期しているのか等、基質の結合解離に関わる詳細な情報を得る。年度末の緊急を要する消耗品の購入に対応したため、最終的に次年度使用額が4千円弱生じた。

最終的な金額が少額であったため年度末に無理に使用するよりも次年度に合算して研究に必要な物品の購入に充てたいと考え次年度使用額が生じた。次年度使用額は4千円弱と少額のため、使用計画は申請書に記載した通りで変更は無い。
初代培養肝細胞の増殖に関する基礎的研究

各種肝細胞増殖因子(推定)について以下の検討を行なった。免疫抑制剤であるFK-506はin vivoにおいては肝再生能を有していることが知られている。そこで、ラット初代培養肝細胞を用いたin vitroの実験系で、FK-506の肝細胞増殖能を検討した。種々の濃度(5-500ng/ml)のFK-506は、EGF等の肝細胞増殖因子添加群、増殖因子無添加群の両群に対していずれも、肝細胞増殖効果は認めなかった。この結果よりin vivoにおけるFK-506の肝細胞増殖作用は、FK-506自身の肝細胞におよぼす作用によるものではなく、リンパ球からのサイトカイン放出抑制などに伴って起こる作用である可能性が示唆された。今後、この様な観点より検討が必要と考えられる。2.エタノールエタノールの急性投与では、細胞内情報伝達系が活性化する事が知られており、その中には細胞増殖に関与すると考えられるものがある。培養肝細胞に対するエタノール自身の細胞増殖効果を検討した報告はない。0200mMのエタノール濃度において、増殖因子無添加群、EGF添加群、EGF+Insulin添加群の肝細胞増殖効果を検討した。各群ともエタノール濃度200mMでは肝細胞増殖抑制作用を認めたが、EGF,EGF+Insulin添加群においてはその増殖抑制作用は減弱した。また、増殖因子無添加群ではエタノール濃度50mM以上では濃度依存性に肝細胞増殖抑制作用を認めた。一方、エタノール濃度25mM以下では肝細胞増殖を促進する傾向を認め、高濃度では肝細胞増殖抑制作用、低濃度では肝細胞増殖効果と、肝細胞増殖に対するエタノールの2面性作用の可能性が示唆され、興味深い結果であった。
小児胆汁うっ滞性疾患における胆汁酸／糖・脂質代謝制御機構破綻のメカニズムの検討

慢性胆汁うっ滞患者における胆汁酸代謝のメカニズムを解明するために、我々は胆道閉鎖症患者の摘出肝からマイクロダイセクション法を用いて組織肝細胞のmRNAを抽出し各分子のmRNAを測定した。その結果、胆汁酸合成律速酵素CYP7A1の発現が胆汁酸高値でありながら抑制されておらず、一方、FGFR4は活性化されていたが、ERKのリン酸化は抑制されていた。本研究は、慢性胆汁うっ滞患者においてFGF19による胆汁酸合成ネガティブフィードバック機構が破綻しており、そのメカニズムは肝細胞内においてERK経路が抑制されている為であることを報告した最初の研究である。我々は、ヒト慢性胆汁うっ滞患者の摘出肝において肝細胞内のCYP7A1 mRNA発現が胆汁酸高値でありながら脱抑制されていることを見出し、ヒト摘出肝および胆汁うっ滞モデルマウスを用いて慢性胆汁うっ滞状況下における胆汁制御機構破綻のメカニズムを探索を開始した。摘出肝は肝硬変のため線維化領域が多いため、より肝細胞を選択的に解析するためマイクロダイセクション法をもちいて肝小葉を切り出し、抽出したRNAを用いてcDNAを合成、解析に供した。まず、他の胆汁酸合成律速酵素CYP8B1 mRNA発現を見たところ、CYP7A1と同様に発現は高値を示した。次に胆汁酸に反応してCYP7A1の発現を負に制御する核内転写因子FXRやSHPの発現解析を行った。その結果、高胆汁酸血症に一致してFXR、SHPともmRNA発現は胆汁鬱滞群の方が対照群と比較して有意に増加しており、従来の報告通り、胆汁酸増加に反応していることが分かった。逆にCYP7A1の発現を正に制御する核内転写因子LRH-1とHNF4αのmRNA発現は、同様に胆汁鬱滞群の方が対照群と比較して有意に増加していた。つまり何らかの原因でCYP7A1やCYP8B1の発現が、FXR/SHP経路から免れていることが示唆された。我々は血清および肝組織中FGF19は高値であり、FGF19の受容体であるFGFR4 mRNAおよびKLB mRNAは発現が亢進し、FGFR4は活性化されているにも関わらずそのシグナル伝達経路の下流である、ERK、JNKのリン酸化は抑制されていたことを報告しており、その他のFGF19/FGFR4/KLB経路の関連分子についてさらに検討を行った結果、内因性ERKインヒビターであるSPRY2のmRNA発現において、胆汁鬱滞群の方が対照群と比較して有意に増加していることが判明した。このメカニズムについて今後、さらなる検討を行う予定である。現在、投稿中である。我々は、ヒトの慢性胆汁鬱滞疾患患者において高胆汁酸血症にもかかわらず胆汁酸合成律速酵素CYP7A1の発現が抑制されていないことを報告し、その異常な制御メカニズムを説明する現象の一つとしてFGF19/FGFR4/KLB経路の関連分子である内因性ERKインヒビター・SPRY2の発現が胆汁鬱滞群の方が対照群と比較して有意に増加していることを見出した。この発見は新規であり大きな成果と言える。現在、英文雑誌に投稿中である。