hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性肝炎患者に対する外来看護システムの開発とその有効性の検討

慢性肝炎患者調査から、患者の治療継続を支援するには“患者の考える"治療の必要性や生活上の制限を聞き取る必要があることが分かった。また、外来看護師調査からは、患者の相談対応技術や外来システム・連携に課題があることが分かった。そこで、アクティブ・ラーニング形式で外来看護システムについて学ぶ「外来看護師育成プログラム」を作成し、肝炎外来看護研修を実施した。受講者は「HIV/AIDS外来療養支援プロセス」を参考に自施設における外来看護システムを考案し、アクションプランを立案した。研修後のフォローアップ調査では、受講者10名中3名が達成率80%以上に到達しており、その看護師達は管理職経験者であった。慢性肝炎患者およびHIV/AIDS患者に対する外来看護の実態調査を行う目的で、まず慢性肝炎患者の外来看護経験が豊富な看護師5名からのヒアリングにより、肝炎看護師に求められるコンピテンシーなどに関する意見を求めたところ、慢性肝炎の治療や看護に関する基礎的な知識を習得するだけでなく、外来看護の理解や外来看護技術(面談など)、外来看護師としての学習方法などに関する習得の必要性があげられた。このヒアリング結果と、外来看護の先駆的実践例であるHIV/AIDSコーディネーターナースによる外来療養支援16項目を参考に、「慢性肝炎患者に対する外来看護の実態調査」および「HIV/AIDS患者に対する外来看護の実態調査」を行い、肝炎看護師が外来看護をどのように実施しているか、また、実施に際しどのような課題があるかについて、外来看護師440名(肝炎看護師80名、HIV/AIDS看護師360名)を対象に調査した。初年度に実施した、内服治療を継続する必要がある慢性肝炎患者に対する調査から、「内服必要性の認識の低さ」「内服に伴う生活上の制限」がアドヒアランス低下に関連しており、慢性肝炎患者に対しては継続的な説明や注意喚起によって内服忘れ等を予防すること、治療開始前から日程調整や対応の工夫、十分な説明やコミュニケーションをとって、個人の生活背景に合わせた治療スケジュールを立てられるよう支援することが必要であると考えられた。外来療養支援16項目には、これらの支援も含まれている。1.目的:慢性肝炎患者の抗ウイルス療法に対する服薬アドヒアランスの実態と、その関連要因を明らかにすること2.方法:2012年912月、肝疾患診療連携拠点病院および診療協力病院に外来通院中の慢性肝炎患者を対象に、無記名自記式質問紙調査を実施した。3.結果:214部配布し182部の返送(回収率85.0%)があり、171部(有効回答率79.9%)を分析対象とした。(1)過去2週間において100%のアドヒアランスを達成した対象者は全体の55.6%で、約半数の対象者が内服忘れや飲み間違いを経験していた。一方、全体のアドヒアランスは95.8±9.5%と、0%の1名を除く全ての対象者が70%以上であった。(2)ノンアドヒアランスと「性別・年齢・内服必要性の認識の低さ・内服に伴う生活上の制限」の関連が明らかになった。4.考察:(1)服薬アドヒアランスは、他の慢性疾患患者のアドヒアランスと比較して高い水準であった。一方、ノンアドヒアランスの割合は、海外の先行研究(2030%)と比較しても高く、本邦でもアドヒアランス改善のための支援を検討する必要性が示唆された。(2)ノンアドヒアランスとの関連が示唆された「必要性の認識の低さ」については、治療効果に対する信頼の揺らぎやうっかりの飲み忘れが関連しており、治療の必要性や効果の認識が薄れてしまう可能性が高いと考えられる。「生活上の制限」についても、薬剤量の調整や頻回な検査などに伴う通院などを生活上の制限と認識していた可能性があり、生活の中で抱く拘束感や負担感から服薬に対する嫌悪感・拒否感といった感情が生じ、内服に至らなかったものと推察される。このように生活上の制限と感じるとされる内容について、治療開始前から日程調整や対応の工夫、十分な説明やシミュレーションを行い、個人の生活背景に合わせた治療スケジュールを立てられるような支援が必要と考えられる。研究1年目に実施した「抗ウイルス療法実施中の慢性肝炎患者のアドヒアランスに関する患者対象実態調査」からは、肝炎患者の治療継続を支援するには、“患者の考える"治療の必要性や生活上の制限に焦点をあてることが有効であることが分かった。2年目の「肝炎外来看護の実態に関するヒアリング調査」では、肝炎患者の相談対応や看護に携わる看護師が、患者の相談対応技術や外来システム・連携に課題を持っていることが分かった。これらを踏まえ、3年目は「肝炎外来看護研修(2日間)」を実施した。これは、肝炎患者の外来通院と治療の継続を支援する外来看護について、看護師が具体的に学び日々の実践にすぐに取り入れられることを目指す研修会である。そのため、この研修プログラムには以下のような特徴がある。1肝炎の病態・治療や看護等に関する基本的な講義は省略する。その代り、今後求められる外来看護についてや外来看護の取り組み例を提示するなど、外来看護に焦点をあてた講義のみを最小限に組み込む。2研修参加者によるケーススタディやロールプレイと、それらを通した自らの学びを振り返るリフレクションを中心にプログラムする。つまり、研修参加者自身によるアクティブラーニングで進める研修会である。3研修最終日(2日目)には、参加者各自の外来において看護をどのように実践していくか、課題分析と目標設定にもとづくアクションプランを作成する。4研修終了後1年間、アクションプランの実施状況をフォローアップ調査する。

これによって、この研修の評価を行い、外来看護師育成に関する示唆を得ることを目指す。研修会は11月1日(土)・2日(日)に実施し、4名の外来看護師が参加しアクションプランを作成して終了した。フォローアップ調査は継続中である。今年度までに「肝炎外来看護研修(2日間)」を2回実施し、10名の受講者に対し外来看護システム構築に向けて立案したアクションプランのフォローアップ調査を実施した(最長1年)。その結果、アクションプラン達成度50%以上の受講生は6名で、特に高い達成度は95% 1名(1年後時点)、80% 2名(6か月後時点、8ヶ月後時点)であった。高い達成度につながった理由には、受講者が外来運営の権限を持ち組織横断的に活動できる立場を活かして、病院の理念や方針に沿ったアクションプランを立案し、その達成に向けて院内協力を得ることができたためと考えられた。達成度95%の受講生は、外来における継続看護の方法について計画書を立案し、「看護面談パス」や「療養支援フローシート」を作成し、多職種連携による新たな外来看護システムの構築を進めており、初年度の患者調査から導き出された「“患者の考える"治療の必要性や生活上の制限を聞き取ること」がシステムとして体現されたと考えられる。また、「外来看護師育成プログラム」の受講生評価では、1自施設の外来を知るきっかけとなり、問題点を客観的に把握、分析することができた、2同じ慢性疾患の外来看護例から、外来看護の役割や機能を改めて知ることになり、自施設での実践可能性を考慮したモデルを描くことができた、3ケーススタディやロールプレイを通して、研修理解度を自己点検したり、理解が実践に結びつくかという点まで確認することができた、4外来を変えるにはまず、受講生である自分自身が変わる必要があると認識することができた、ことから、従来の知識伝達型とは異なり、アクティブ・ラーニングによる学習効果があったと考えられる。さらに、フォローアップ調査そのものがアクションプランの進捗を後押ししたことから、研修後の継続支援とセットにすることが研修効果を現場に還元することにつながると考えられる。慢性肝炎患者調査から、患者の治療継続を支援するには“患者の考える"治療の必要性や生活上の制限を聞き取る必要があることが分かった。また、外来看護師調査からは、患者の相談対応技術や外来システム・連携に課題があることが分かった。そこで、アクティブ・ラーニング形式で外来看護システムについて学ぶ「外来看護師育成プログラム」を作成し、肝炎外来看護研修を実施した。受講者は「HIV/AIDS外来療養支援プロセス」を参考に自施設における外来看護システムを考案し、アクションプランを立案した。研修後のフォローアップ調査では、受講者10名中3名が達成率80%以上に到達しており、その看護師達は管理職経験者であった。研修会の企画、開催の案内等が遅れたため、参加者の人数が少なかったため、結果の分析が遅れている。外来看護最終年度も再度、研修会を実施し研修参加者を増やして、フォローアップ調査を実施、分析する。「慢性肝炎患者に対する外来看護の実態調査」および「HIV/AIDS患者に対する外来看護の実態調査」を実施する時期が年度後半にずれ込んだため、結果の分析が遅れている。
cDNAマイクロアレイ解析を用いた新規癌特異抗原の探索と臨床応用

非小細胞肺癌のcDNAマイクロアレイ解析により、正常肺組織と比較して非小細胞肺癌に高発現する新規癌精巣抗原である、CDCA1(cell division cycle associated 1 gene)を同定した。CDCA1は、小細胞肺癌、胆管癌、膀胱癌および腎臓癌にも高発現していた。CDCA1のアミノ酸配列を、BIMAS解析ソフトウエアを用いて解析し、HLA-A2(A*0201)に結合する構造モチーフを有する40種類のペプチドを選んだ。これらのペプチドを合成して数種類ずつ混合し、あらかじめHLA-A2(HHD)トランスジェニックマウス(HLA-A2 Tgm)の骨髄細胞より誘導した樹状細胞(DC)にパルスした後に腹腔内に免疫し、これを1週間おきに2回行った。その後、脾細胞を採取しin vitr。で一週間培養し、IFNγELISPOT法でペプチド特異的細胞傷害性T細胞(GTL)の免疫応答を観察し、HLA-A2拘束性を示す2種類の細胞傷害性T細胞(CTL)のエピトープ候補を決定した。なお、これらのマウスでは、自己免疫病の発症を示唆する異常は認めなかった。これらのペプチドを、健常人ならびに肺癌患者の末梢血単核細胞(PBMC)から分離したCD8陰性細胞から誘導した樹状細胞にパルスして、CD8陽性細胞を3回刺激してCTLを誘導し、IFNγELISPOT法とCr放出試験で抗原特異的CTL応答を評価した。これら2種類のペプチドは、健常人および肺癌患者由来のPBMCから、ヒトCDCA1に特異的なHLA-A2拘束性CTLを誘導できた。これらのCTLは、CDGA1とHLA-A2を同時に発現する癌細胞株に対して、抗原特異的な細胞傷害活性を示した。以上より、CDCA1は非小細胞肺癌、小細胞肺癌、胆管癌、膀胱癌および腎臓癌を対象とした免疫療法に応用が可能な、癌特異抗原であると考えられる。
高齢社会の医療・福祉・居宅機能のユニット化・統合化の効果と効率に関する研究

1.小規模多機能介護サービスシステムの効果と効率について検証するため、宮城県桃生町の小規模多機能モデルの経営成果について検証した。その結果、地域住民のこのシステムに対するニーズがあることが明らかとなった。福祉施設建設では初期投資の大幅な低下と運営コストの低下、損益分岐点の低下が確認された。2.軽症認知症に対する地域プライマリケア(PC)・ユニット及び大学病院のPCユニットについて、小規模多機能施設と病院を対象にヒアリング調査を行ない、ユニットの設計、運営に必要な情報を収集した。3.訪問介護系事業者のサービス利用に関するデータベース(163事業所、1319各利用者)を用いて、.動線コスト分析と経営分析を行った。その結果、単体ユニットでのサービス事業は動線が長くなる傾向があるが、動線コスト時間が全体の投入時間の3割を超えるとサービスの提供割合が急速に低下することが判明した。これは現在のサービス利用地理範囲の限界といえる。4.医療・福祉機能ユニットに関する概念定義と理論的体系化を試みた。5.他の産業界における機能ユニットの事例研究をおこなった。その結果機能ユニットに類似するモジュール概念が新たな生産システムに導入されていることが判明した。6.ユニットケアを導入した場合の医療と介護の連携効果を、都道府県別の施設調査と患者調査データを適用して回帰分析により実証的に分析した。その結果、介護と医療のサービス生産間に正の外部性のあることが判明した。7.グループ診療システムに関する訪問調査を行ない、グループ診療の効果や問題点について検証した。具体的には青森県むつ市の中央クリニックモールや仙台市のグットライフ長町を訪問調査し、制度上、経営上の問題を中心に検証し、効果と問題点を明らかにした。また、グループ診療の医療法における位置づけについて、厚生労働省の担当部署と意見を交換し、グループ診療が設計できる現行法上適用可能な範囲と医療法上の問題点を明らかにした。8.医療福祉機能ユニットの現状調査を行ない、機能ユニット連携・統合における効果と問題点を検証した。調査対象は全国で様々な情報源を用いて把握した63の医療福祉機能ユニット統合拠点であり、362件の医療福祉機能ユニットに対してアンケート調査を行なった。その結果39の医療福祉機能ユニット統合拠点で、69件の医療福祉機能ユニットから調査回答を得た。調査分析から医療福祉機能ユニットの統合連携において、建設やマネジメント上の問題点や機能ユニット統合による効果を明らかにした。医療サービスの質の向上と効率化が確認された。9.在宅介護者に必要な居住40歳以上住民と介護者を対象に実施した結果、居住機能の充実の必要性が判明した。10.在宅の家族介護負担感の現状調査をおこないデータベース化して分析した。11.田尻町フィールドで認知症予防機能ユニットの設計を行ない、CDRなどを用いたコントロールの成果を示した。12.ドイツ、デンマーク、ノルウェー、スウェーデンの16箇所の医療福祉住宅機能ユニットの拠点及び拠点内機能ユニットの特性と連携・統合について訪問調査を行った。その結果、機能ユニットの統合がサービスの質を高め、資源利用効率を高めていることが検証された。特に住宅機能ユニットを併設した医療福祉機能ユニット統合の成果を確認することができた。

医療サービスの質の向上と効率化が確認された。9.在宅介護者に必要な居住40歳以上住民と介護者を対象に実施した結果、居住機能の充実の必要性が判明した。10.在宅の家族介護負担感の現状調査をおこないデータベース化して分析した。11.田尻町フィールドで認知症予防機能ユニットの設計を行ない、CDRなどを用いたコントロールの成果を示した。12.ドイツ、デンマーク、ノルウェー、スウェーデンの16箇所の医療福祉住宅機能ユニットの拠点及び拠点内機能ユニットの特性と連携・統合について訪問調査を行った。その結果、機能ユニットの統合がサービスの質を高め、資源利用効率を高めていることが検証された。特に住宅機能ユニットを併設した医療福祉機能ユニット統合の成果を確認することができた。本年度は次の研究を行った。(1)訪問系介護サービスの動線コスト調査、(2)訪問系介護サービス事業所の経営に関する実態・アンケート調査、(3)介護福祉施設のユニット化に関するケーススタディ。訪問系介護サービス動線コスト調査については、日本在宅事業者協会と北海道、宮城、岩手の社会福祉協議会の協力を得て計364事業所に調査を依頼した。その結果、163の事業所の協力を得、1,319名の利用者に関する調査結果を得た。回答事業所の構成割合は株式会社の事業所62.5%、社会福祉協議会事業所30.6%、この二つのグループで9割以上占めている。調査の枠組みは事業所の経営に関する調査票、ヘルパーに関する調査票、サービス利用者に関する調査票、サービス内容に関する調査など4種類の調査票を用いてどのような事業所のどのようなヘルパーが訪問介護を行い、どのような利用者に対して、どのような内容のサービスをどのくらい時間をかけて行ったか、これらについてサービス提供者および利用者がどのように評価したかを相互に関連づけて分析できるような調査構成となっており、これらのデータは関連データベースとして構築されている。このデータベースを用いて地域別、サービス利用別、利用者属性別の動線コストが明らかになった。また、訪問系介護サービス事業者の経営についてもこのデータベースを用いて分析を行った。その結果、訪問介護と訪問入浴介護の操業期間と総事業収入に占める人件費の割合に関係があることなどについて明らかにした。宮城県田尻町、桃生町の協力を得て医療福祉サービスのユニット化に関するフィールドスタディをおこなった。福祉施設のユニット化については、今までの福祉施設の運営形態を検証し整理した後で、在宅から施設への入所という一方方向の流れではなく、逆に施設から在宅に戻る方向の施設形態、機能の設計について検討した。今年度は二つの福祉施設についてケーススタディを行い、在宅に戻るためのユニット化のあり方のモデルを検討した。
パーソナルゲノム時代における研究協力者参加型アプローチに関する研究

本研究課題では、個人の全ゲノム情報を大規模に取り扱うパーソナルゲノム時代において、試料や情報を提供する研究協力者の積極的な研究関与のあり方について研究することを目的としている。具体的には、研究協力者への「インフォームド・コンセント」や「解析結果の開示」等における情報通信技術(ICT)の適用可能性に焦点を当てている。平成30年度は、「インフォームド・コンセント」や「解析結果の開示」といった枠組みとの関連で「データシェアリング」について深掘りした。研究者が中核を担うデータシェアリングにおいて研究協力者の意向をどのように反映していくかは重要な論点となる。今後のデータシェアリングのあり方を検討する目的において、倫理的・法的規制の現状を視野に入れつつ一般市民のゲノム情報への認識やその取扱いへの意向等に関して研究を推進した。具体的には、EU一般データ保護規則(General Data Protection Regulation: GDPR)や改正個人情報保護法、行政指針(ゲノム指針・医学系指針)等における倫理的・法的・社会的課題について明示化したほか、英国における先駆的事例を中心にゲノム情報の取り扱いをめぐる一般市民の認識・意向の抽出のあり方を検討した。成果の一部は、学会等で発表(招待講演を含む)するとともに論文や論考としてとりまとめた。昨今、ゲノム情報の社会的重要性が増しているところであり、このような知見は今後のゲノム研究やゲノム医療のあり方に新たな示唆を与えるものと推察する。本研究課題では、個人の全遺伝情報を大規模に取り扱うパーソナルゲノム時代において、試料を提供する研究協力者の積極的な研究関与のあり方について研究することを目的としている。具体的には、研究協力者への「インフォームド・コンセント」や「解析結果の開示」における情報通信技術(ICT)の適用可能性に焦点を当てている。平成27年度は、基本的な文献調査に加え、英国のオックスフォード大学の先駆的事例について調査を行った。オックスフォード大学では、ICTを用いたインフォームド・コンセント(動的同意、ダイナミック・コンセント)の実用化にむけ、骨や関節、血管等に関する希少疾患を対象に、RUDY(Rare UK Bone, Joint and Blood Vessel Disease Study)という研究プロジェクトを推進していた。RUDYの運用にあたっては、その立案当初から、患者やその家族の希望者によって構成されるPatient Forumが、研究の枠組みやインフォームド・コンセントの内容について積極的に関与できるように配慮していた。またRUDYでは、患者が、ICTを用いて自身の情報にアクセスできるだけでなく、日々の体調を入力できる他、研究参加にあたっても継続的に意思決定を行うことが可能になっていた。特に重要な点として、患者のリクルートにあたっては、対面でのコミュニケーションや紙面での同意等を基本としており、ICTのみに依存しているわけではないことが明らかになった。また平成27年度は、ゲノム研究やゲノム医療に関する政策展開が生じたことから、この経緯に関しても、本研究課題との関連で整理した。研究協力者の参加型手法について、基本的な文献調査及び英国の事例調査を行うことにより、予定通り研究対象を分析できているため、本研究は、おおむね順調に進展していると考える。平成28年度は、ICTを用いたインフォームド・コンセント(動的同意、ダイナミック・コンセント)や、研究協力者やその家族への倫理的配慮について文献調査を行うとともに、米国のワシントン大学を中心とする先駆的事例について研究を進めた。ワシントン大学では、ゲノム解析結果の研究対象者への返却にICTを導入するMy46の開発を試行的に進めているほか、最近では、希少疾患の患者やその家族が主体的にゲノム情報や健康情報を共有するためのインターフェイスであるMyGene2の開発についても積極的に取り組んでいることが明らかとなった。このような取り組みを通じては、意思決定やアクセス、オーナーシップ等の観点から、ゲノム情報や医療情報の取り扱いをめぐる、患者やその家族、研究者、医療従事者等の裁量や責任についての課題と可能性が浮き彫りとなった。また前年度からの継続として、ゲノム研究やゲノム医療、行政指針に関する政策展開を整理し一部論考としてまとめるとともに、ICTの利活用に関する意識調査やバイオバンクへの応用可能性等についても研究を深めた。予定通り、ICTの研究環境への導入に関する既存文献調査や、英国や米国における先駆的事例について調査・分析できているため。英米の事例調査に加え、研究協力者との関わりにおいて、データシェアリングを含め、ゲノム研究の医療応用に資する課題について深掘りできたため。

今後のデータシェアリングのあり方を検討する目的において、倫理的・法的規制の現状を視野に入れつつ一般市民のゲノム情報への認識やその取扱いへの意向等に関して研究を推進した。具体的には、EU一般データ保護規則(General Data Protection Regulation: GDPR)や改正個人情報保護法、行政指針(ゲノム指針・医学系指針)等における倫理的・法的・社会的課題について明示化したほか、英国における先駆的事例を中心にゲノム情報の取り扱いをめぐる一般市民の認識・意向の抽出のあり方を検討した。成果の一部は、学会等で発表(招待講演を含む)するとともに論文や論考としてとりまとめた。昨今、ゲノム情報の社会的重要性が増しているところであり、このような知見は今後のゲノム研究やゲノム医療のあり方に新たな示唆を与えるものと推察する。次年度は、患者やその家族の権利を含めた文献調査及び海外現地調査を行うことを予定している。次年度は、文献・ヒアリング調査の継続に加え、個人情報保護法や行政指針の改正の影響にも配慮しつつ、ICTの応用可能性に取り組む予定である。次年度は、本課題に関する文献・ヒアリング調査を継続するとともに、これまでの成果のとりまとめを作成する。また、より根本的なゲノム研究・医療と社会との繋がり方についても検討を深める。研究を進めていく上で効率的に研究費を執行したことにより、当初の見込額よりも執行額を少額に抑えられたため。理由:研究を進めていく上で効率的に研究費を執行したことにより、当初の見積額よりも執行額を少額に抑えられたため。使用計画:次年度の国外での研究成果の発表等に使用する。次年度の国内外の出張旅費として主に使用し、現地調査を中心に研究の進捗を加速する予定である。
ユビキタス時代におけるヒューマンインタフェースの再構築

ユビキタスの考え方は空間的な側面が強く、コンピュータやネットワークシステムの普及に大きな貢献をもたらした。一方、生活者がその中でどのような生活をするかという点での設計は不十分である。そこで本研究は、時間の側面から人の生活に適合する時間指向インタフェースデザインを提案する。時間指向インタフェースデザインは、具体的にはすき間時間、待ち時間、ながら時間、などこれまで人が工夫して利用してきた時間をインタフェースデザインに取り込み、生活者がスムーズに情報機器ヘアクセスできる環境を実現するものである。本研究は、現在社会を主導するユビキタスの考え方の不十分な点を指摘し、近年注目されている「人間中心設計」や、情報爆発などの問題を取り込みつつユビキタス社会を考察した。そこから、さまざまシステムを試作し、体験可能な状態として学会や社会に提案した。さらに、時間指向インタフェースデザインという、これらの試作を体系化した。したがって、採用テーマタイトルであった「ユビキタス社会におけるヒューマンインタフェースの再構築」に相応しい、次世代のヒューマンインタフェースデザインのヴィジョンを提示する成果となった。本研究の中の提案とシステムは複数の学会での受賞し、本提案を他の多くの研究者も認めたものとして考えることができる。情報機器が場所を越えて遍在していくユビキタス時代が訪れる。従来のように個別の機器の使いやすさだけではなく、最終的にユーザにどのような情報を提供するか、すなわちユーザを中心にシステムの設計する必要がある。本研究では、部屋の単位での情報の提供を検討し、ユーザが個別の機器を意識しなくとも、活動の経過のなかで情報を獲得することのできる情報提示の研究を行っている。本年度は、膨大な情報をユーザが日常生活で容易に獲得すること目的とした「眺めるインタフェース」についての論文をまとめた。眺めるインタフェースは、従来のコンピュータのように、操作を前提とした利用スタイルをとらずに、他の作業の合間や移動の中で並行的に情報を獲得するためのインタフェースである。眺めるインタフェースには次の4つの特徴がある。1)持続的な情報提示。2)自律的な情報処理と視覚化。3)調節型のインタラクション。4)見た目として美しい。これらの特徴を持つ眺めるインタフェースは、ユビキタス環境を前提とし、膨大にある情報と人間がうまく付き合うことを可能にし、日常的な発想支援に貢献するものと考える。
大きな神経欠損の修復を可能にする人工神経チューブの開発

まず、骨格筋から細胞成分を除去して基底膜のみにする方法を開発した。生体から取り出した新鮮な骨格筋組織を蛋白分解酵素阻害剤の存在下でdetergent(3% sodium sodecyl sulfate溶液、2日間、37°C)処理する。この骨格筋の基底膜材料をラットの坐骨神経に移植し、1-4週後に調べた。再生軸索は2週後から多くなり、4週後ではさらに増え、同時に遠位端内に進入していた。上の結果を踏まえて、長い移植片(5-6cm)をウサギの坐骨神経に移植し、4ヶ月後に組織学的および電気生理学的に調べた。組織学的には、再生神経は移植片内をよく伸びて、遠位端に到達し、十分に多数の神経線維が伸びていた。電気生理学的には、再生軸索は全脛骨筋の運動終板と筋紡錘を再支配していることが明らかとなった。L-lactic acid caprolactoneの重合体のチューブ内に骨格筋基底膜材料を入れたものを移植片とする移植をも試みた。この移植も良好な結果であった。次に、ヒト羊膜の細胞外物質の移植では、0.01% ficinによって細胞成分を除去し、0.1% benzalkoniumによって滅菌し、一枚の薄いシート状(ACS、amnion collagen sheetと呼ぶ)に調整した。このACSを次の3つの基本型のチューブに加工した。(a)直径1-2mm、壁の厚さはACS7-10枚程度のもの。(b)直径0.2mmの細いチューブを数本束ねたもの。(c)直径1-2mmで、壁は3枚程度の厚さとして、その外側をさらにdexon meshで被ったもの。このようなチューブ(長さ1cm)を、ラット坐骨神経に移植した。移植後2-4週後に組織学的に観察した。結果は、(a)が良好で、他の2種類のチューブには再生神経は入らなかった。これらの結果は、ヒト羊膜のACSはチューブ状に加工することによって神経再生のための移植材料として有望であることを示している。今後の問題点として、細胞の除去の際に基底膜を残す処理、及び全行程を湿潤状態で行える方策を開発する必要があろう。1.羊膜の細胞外マトリックス(基底膜とそれに付随するコラーゲン等)を薄膜状に加工したもの(ACLとよぶ)を末梢神経再生のガイドとして用いた。ACLは薄いため扱いにくいので、5-6層に重ねてチューブを作り移植に用いた。ラットの坐骨神経で1-2cmの長さのチューブを移植した。内径の大きさ、補強剤などを変えた13種類のチューブをつくり、その効果をみた。その結果内径1-2mmで5-7層に重ねたチューブが最も有効であることが分かった。ACLの表面にはマクロファージなどは少なく異物として反応は少ないようである。この材質は神経再生に限らず、細胞の移動、増殖の足場をつくるという点からも注目されると考えられる。2.detergentで処理した筋線維を移植した。ラットでその有効性を確認し、うさぎで5cmの長さの移植で6ケ月まで観察した。組織学的にも電気生理学的にも再生軸策が前脛骨筋あるいは下髄三頭筋を再支配していることが分かった。

筋線維の基底膜のチューブでも十分に再生軸策のガイドとして機能することが明らかとなった。3.L-lactic acid caprolactoneの集合体のチューブを移植に用いた。この素材は比較的異物反応が少なかった。この人工素材を直接ガイドとしてではなく、detergent処理筋線維の被覆材として用いると有効であることが分かった。末梢神経の再生は良好であるが、臨床的には移植材料の問題がある。従来、自家移植が用いられているが、これには採取できる神経の長さに制限があり、また採取部位に残る障害が患者を悩ませるという欠陥がある。人工的な移植材料はその欠陥を埋めるために研究されている。我々はまず細胞の基底膜のような細胞外物質の有効性を明らかにした。はじめはシュワン細胞の基底膜で、次には骨格筋の基底膜でその有効性を確かめている。特に骨格筋の基底膜が有効であるという結果は、広範囲な自家移植を可能にする点で有意義である。本研究では、detergentで骨格筋を処理して、細胞外物質のみとした組織材料を得る方法を用いた。Detergent処理骨格筋(5cm)を移植片として兎の坐骨神経に移植した。4ヶ月後に形態的および電気生理学的に調べたところ、いずれも再生神経が標的の筋にまで到達していることが明かとなった。この結果は骨格筋が臨床的に自家移植として使用できる可能性を示したものである。人の羊膜からとった細胞外物質は既に特許の取られている材料で、本研究ではそれが神経再生のための移植材料として有効か否かを調べた。その結果、この材料をチューブ状に加工することによって、かなり有効な移植材料とすることが出来ると分かって来た。これからは加工方法に改良を加えることによって、再生を促進する移植材料を得ることが可能である。この材料は、自由に加工できるという点で特徴的である。一方、ジェラチンのような全く生体材料を用いない人工素材による再生をも調べたが、これらは先の細胞外物質から加工された再生材料よりも有効ではないと考えられた。
マランゴニ効果による溶液中への蒸気吸収促進機構の解明

吸収式ヒートポンプは熱エネルギを直接駆動源にできるという特徴を有しているが,性能に大きな影響を及ぼす吸収器内の熱及び物質移動に関する詳細な研究はほとんどなく,何らかの手段により吸収を著しく促進させ,性能向上を図ることが強く望まれている.本研究は冷媒蒸気吸収過程にマランゴニ効果(表面張力の変化)を利用した高性能吸収器を開発するための基礎研究である.微量の各種表面活性剤を吸収溶液中へ添加し,従来この分野で全く用いられていたい光学的(レーザ利用)手法より,その吸収促進機構を詳細に解明し,さらに明らかにされた吸収機構を基に,吸収促進効果を最も有効に利用できる吸収器内の構造についても検討を行い,吸収器の高性能化を図ることを目的としている.実験は,冷媒として水を,吸収溶液としてL:Br水溶液を用い,静止したLiBr水溶液中へ表面活性剤としてオクタノール,デカノールを微量添加し,吸収実験を行った.その結果,溶液表面上に表面活性剤が液滴状に存在することが吸収時に激しいマランゴニ対流を発生させるという重要な基礎的知見を明らかにした.さらに,構造異性体による検討から,表面活性剤と吸収溶液間の界面張力がマランゴニ対流の発生に大きな影響を及ぼすことを示し,最適な表面活性剤の選択指針が,これら表面張力,界面張力の測定結果から示されることを明らかにした.次に流下する吸収溶液中に発生するマランゴニ対流の挙動をダブルパルスルビーレーザにより干渉計測を行い,流動中に生ずる液膜厚さの微小変動をミクロンオーダで可視化した.これらの結果から,垂直流下式吸収器においてマランゴニ対流の効果が有効に発揮できるための根本的な機構を解明できる可能性が明確となり,得られた結果の総合的な検討から高性能吸収器を開発するための基礎的知見が得られた.吸収式ヒートポンプは熱エネルギを直接駆動源にできるという特徴を有しているが,性能に大きな影響を及ぼす吸収器内の熱及び物質移動に関する詳細な研究はほとんどなく,何らかの手段により吸収を著しく促進させ,性能向上を図ることが強く望まれている.本研究は冷媒蒸気吸収過程にマランゴニ効果(表面張力の変化)を利用した高性能吸収器を開発するための基礎研究である.微量の各種表面活性剤を吸収溶液中へ添加し,従来この分野で全く用いられていたい光学的(レーザ利用)手法より,その吸収促進機構を詳細に解明し,さらに明らかにされた吸収機構を基に,吸収促進効果を最も有効に利用できる吸収器内の構造についても検討を行い,吸収器の高性能化を図ることを目的としている.実験は,冷媒として水を,吸収溶液としてL:Br水溶液を用い,静止したLiBr水溶液中へ表面活性剤としてオクタノール,デカノールを微量添加し,吸収実験を行った.その結果,溶液表面上に表面活性剤が液滴状に存在することが吸収時に激しいマランゴニ対流を発生させるという重要な基礎的知見を明らかにした.さらに,構造異性体による検討から,表面活性剤と吸収溶液間の界面張力がマランゴニ対流の発生に大きな影響を及ぼすことを示し,最適な表面活性剤の選択指針が,これら表面張力,界面張力の測定結果から示されることを明らかにした.次に流下する吸収溶液中に発生するマランゴニ対流の挙動をダブルパルスルビーレーザにより干渉計測を行い,流動中に生ずる液膜厚さの微小変動をミクロンオーダで可視化した.これらの結果から,垂直流下式吸収器においてマランゴニ対流の効果が有効に発揮できるための根本的な機構を解明できる可能性が明確となり,得られた結果の総合的な検討から高性能吸収器を開発するための基礎的知見が得られた.本研究は、吸収式ヒートポンプの主要構成要素の一つである吸収器を対象にし、蒸気吸収時にマランゴニ効果を利用する高性能吸収器の開発に関する基礎研究である。本年度に行った研究内容を以下に分類して示す。(1)水・LiBr系の蒸気吸収では、アルキル基が8,10のオクタノールとデカノールを吸収促進剤として取りあげ、マランゴニ対流の発生機構や表面張力の測定などを行い、界面張力の大小が吸収促進に多大な影響を与えることを明らかにした。(2)マランゴニ対流の基礎的知見を得るために、シリコンオイル表面上に加熱源を設け、表面の温度勾配によるマランゴニ効果について検討を行い、蒸気吸収時の添加剤による同効果の妥当性を実証した(論文発表済)(3)工業的に注目され、欧米諸国で精力的な研究が行われているアンモニア冷媒の吸収過程について、アンモニアハンドリングループを製作して実験を行った。吸収剤としては水を利用する2成分系と、水・LiBr溶液を利用する3成分系をとりあげ、静止吸収溶液中へのアンモニア蒸気吸収実験を行い各々の系における物質拡散係数を理論的・実験的に求めた。その結果、2成分系では物質拡散係数が34.5×【10^(-9)】【m^2】/Sで、比較的良好な値が得られたのに対し、3成分系では、0.71.5×【10^(-9)】【m^2】/Sと非常に低いことが明らかとなりLiBrの溶解が物質拡散を著しく低下させることを定量的に示した。これらの知見を基にアンモニア系蒸気吸収の促進に寄与すると考えられる界面活性剤を添加し、上記(1)と同様な実験を行ったが、アンモニア(液体)自体の表面張力が非常に小さく、水冷媒の場合に観察された著しいマランゴニ対流は発生しなかった。
介護保険非該当者が要介護状態に至る要因からみた介護予防の方法に関する縦断研究

1.対象と方法本研究の対象は、平成15年3月までに大阪府A市において要介護認定を申請し、初回判定時に要支援と認定された者のうち、期間内に2回以上申請した65歳以上の者1194名である。対象者の要介護度の変化は「要支援継続」と「要介護1」に区分し、性・年齢階級別に分析した。その内容は介護認定基本調査85項目の変化であり、2回目の申請時にこれらの項目が「要介助」と判定された者の割合についてMcNemar検定を用いて分析した。また、「要支援継続/要介護1」を目的変数とし、年齢、麻痺、医療および上記検定で全ての性・年齢階級で有意であった項目を調整し、多重ロジスティック回帰分析により基本調査と目的変数との独立した関連性を調べた。さらに、「要支援継続」「要介護1」群別の訪問介護と通所サービス利用頻度との関連性についても検討した。2.結果と考察性・年齢階級別に要介助と判定された者の割合をみると、75歳未満の男性は浴槽の出入り、洗身、居室の掃除の基本ADLに関連する項目で有意に増加していた。一方、75歳未満女性および75歳以上の者は、歩行、移乗など身体機能に直接関連のある項目で有意に増加していた。これらの項目について「維持・改善」の者に比べて「低下」した者のオッズ比をみると、浴槽の出入りが9.45、洗身が3.95、居室の掃除が5.19、歩行が5.59、移乗が9.32であった。また、要介護度の変化とサービス利用との関連性は認めなかった。これらの結果は、前期高齢者は筋力トレーニングなど身体機能に直接寄与するプログラムよりも、ADL自立に向けた福祉用具等の活用方法や生活機能に即したリハビリテーション・プログラムの提供が重要であることを示すものである。介護予防の効果的な展開のためには、介護認定調査項目など既存のデータを用いることによる対象の特性に応じた目標の設定が不可欠である。1.対象と方法大阪府A市において平成15年3月までに介護認定を申請した者は2594名(のべ7298名)であった。対象は初回申請時に「非該当」と判定された者188名であり、分析の対象は期間内に2回以上申請した90名である。対象者の要介護度の変化は、「非該当・要支援」と「要介護1以上」に2区分し、それぞれの割合を求めた。また、介護認定基本調査85項目のうち身体・社会活動能力に関する項目を用い、能力が低下した者の割合について分析した。これら身体・社会活動能力が介護度の悪化に及ぼす影響は、多重ロジスティック回帰分析を用いて分析した。2.結果と考察要介護度の変化は、非該当を継続の者が5名(6%)、要支援が34名(38%)、要介護1以上が51名(56%)であった。次に、身体・社会活動能力について、能力が低下した者の割合が有意に高かった(p<.01)項目は、「寝返り」、「歩行」、「移乗」、「浴槽の出入り」、「排尿後の後始末」、「食事摂取」、「爪切り」、「衣服の着脱」、「靴下の着脱」、「日課の理解」、および問題行動の「実際にないものが見える」であった。また、多重ロジスティックモデルにより介護度の悪化に影響していた項目は、「歩行」、「浴槽の出入り」、「爪切り」の3項目であった。本報告においては要介護1以上をリスクの発現と位置づけたが、以上の結果は要介護度が低い者に対する介護予防は、移動に関する動作を中心とした身体機能の改善に重点を置くべきことを示唆するものである。3.次年度の研究計画「非該当を継続の者」は全2594名のうち5名のみであり、申請時に計画した「非該当」をもとに要介護に至る要因を明らかにするために統計学的な分析を実施することが困難であった。次年度は要支援の者(1877名)に視点を置き、介護サービスの利用回数および要介護(要介護1以上)に至る時間要因も変数に加え、分析を進めていく。

これらの項目について「維持・改善」の者に比べて「低下」した者のオッズ比をみると、浴槽の出入りが9.45、洗身が3.95、居室の掃除が5.19、歩行が5.59、移乗が9.32であった。また、要介護度の変化とサービス利用との関連性は認めなかった。これらの結果は、前期高齢者は筋力トレーニングなど身体機能に直接寄与するプログラムよりも、ADL自立に向けた福祉用具等の活用方法や生活機能に即したリハビリテーション・プログラムの提供が重要であることを示すものである。介護予防の効果的な展開のためには、介護認定調査項目など既存のデータを用いることによる対象の特性に応じた目標の設定が不可欠である。
胎児期に受けたメチル水銀が神経系及び生理的老化に及ぼす後影響に関する研究

胎児期に受けたメチル水銀の加齢に伴って出現する後影響に関する研究は、重要な緊急課題である。そこで、我々は脳の発達時期にメチル水銀曝露を受けた患者における一定期間後において観察される影響について、疫学研究と動物実験により、神経生理学的、神経行動学的面から検討する。疫学調査によって,胎児性水俣病患者の同居家族が居ない患者の割合が半数近くに及ぶ事実や日常生活における要介護者が高率に存在すること等,健康や介護における切実な問題の一部が明らかになった.また,彼らの日常会話の理解能力と自信の考えの表現や行動能力の間に構高障害や運動機能障害に伴うであろう不均衡に起因するコミュニケーション障害が存在することが示唆され,胎児性患者とのコミュニケーション上そのことを理解しておく必要があると考えられた.ADL調査では半数が入浴や移動における介護が必要でありという実態が明らかになり,胎児性水俣病患者の中には、急激な下肢の運動機能の悪化や突然の死を迎えるものがあった.胎児性患者の現在の愁訴の聞き取り調査を十数名に予備的に行なった.その結果,胎児性水俣病患者の自覚症状には外見的に把握できる構高障害,上肢・下肢の運動障害に加えて手足のしびれ等の成人性の水俣病患者の自覚症状を併せて持っていること,頭痛・肩こりの愁訴率の高いことが示唆された.このような,胎児性水俣病患者に特徴的な自覚症状を明らかにし,胎児期のメチル水銀曝露の神経系及び生理的老化に及ぼす研究を推進する.動物実験では,成獣ラットでは何らか影響の出ない低濃度の水銀を曝露し,出産後の児の学習試験を行った結果,脳の高次機能障害を起こしていることが証明され,発達の脳がメチル水銀への感受性が高いことが明らかになった.また,ヒトで膀帯中メチル水銀とその他の胎児期メチル水銀曝露指標との相関についての検討を行い,臍帯中水銀濃度によって,推定される出生時点における母親の毛髪中水銀濃度,臍帯中水銀濃度,母体血水銀濃度の関連式を算出した.臍帯血中水銀濃度は母体血中水銀濃度より約2倍高いことが示され,胎児期には脳の感受性が高い上にメチル水銀が胎児に能動的に移行しており,胎児期のメチル水銀のリスクの高さを裏付ける結果が得られた.疫学調査によって,ADL調査では半数が入浴や移動における介護が必要でありという実態が明らかになり,胎児性水俣病患者の中には,急激な下肢の運動機能の悪化を示したものがあった.但し、これらの症状の急激な悪化を訴えたのは全調査22名中2名のみであり、全ての胎児性患者に共通して見られる減少ではなかった。上肢下肢の運動障害に加えて手足のしびれ等の成人性の水俣病患者の自覚症状を併せて持っていること,頭痛・肩こりの愁訴率の高いことが示唆された.メチル水銀は生物濃縮性が高く、主として魚介類の摂取を介して人体へ取り込まれ、中枢神経、特に胎児への影響が強く現れる。また、胎児は鉛(Pb)、ヒ素(As)、カドミウム(Cd)にも経胎盤的に曝露されている。一方、セレン(Se)はメチル水銀の毒性を軽減する作用があるのではないかと考えられている。そこで、これらの金属のメチル水銀による毒性出現リスクへ及ぼす相加的または保護的可能性を検討するために、これらの金属の胎盤透過性と母体や児の血液循環における相関について出生時の母体血、臍帯血の赤血球ベースで検討した。Cdを除く他の重金属は母児の相関が強く、児は母親の取り込みレベル(汚染)を強く反映することが示された。HgとSeは共に児に高く移行することが示された。特に、メチル水銀は、感受性の高い胎児に濃度的にも母親より高濃度に蓄積するので、次世代の脳を守る上で考慮しなければならない。Cdを除く他の児のPb(55%) As(60%)の母親に対する比からも分かるように、胎盤はある程度のバリアとしての役目は果たしているが思ったより十分ではないことが示唆された。動物実験では,発達期の脳機能に影響を与える有害化学物質とされているメチル水銀の引き起こす脳の発達期におけるメチル水銀の投与が引き起こす行動科学的障害に及ぼす環境エンリチの効果について検討を行った結果ラット新生児期にメチル水銀暴露ラットを離乳後にエンリッチな環境で飼育すると、全ての検査項目ではなかったが、メチル水銀投与で低下した水迷路空間認知能力とロータロッド筋強調運動が有意に改善されることが明らかになった。疫学調査によって、ADL調査では半数が入浴や移動における介護が必要でありという実態が明らかになり、胎児性水俣病患者の中には急激な下肢の運動機能の悪化を示したものがあった。但し、これらの症状の急激な悪化を訴えたのは全調査22名中2名のみであり、全ての胎児性患者に共通して見られる減少ではなかった。上肢・下肢の運動障害に加えて手足のしびれ等の成人性の水俣病患者の自覚症状を併せて持っていること、頭痛・肩こりの愁訴率の高いことが示唆された。メチル水銀は生物濃縮性が高く、主として魚介類の摂取を介して人体へ取り込まれ、中枢神経、特に胎児への影響が強く現れる。

また、胎児は鉛(Pb)ヒ素(As)、カドミウム(Cd)にも経胎盤的に曝露されている。一方、セレン(Se)メチル水銀の毒性を軽減する作用があるのではないかと考えられている。そこで、これらの金属のメチル水銀による毒性出現リスクへ及ぼす相加的または保護的可能性を検討するために、これらの金属の胎盤透過性と母体や児の血液循環における相関について出生時の母体血、臍帯血の赤血球ベースで検討した。Cdを除く他の重金属は母児の相関か強く、児は母親の取り込みレベル(汚染)を強く反映することが示された。HgとSeは共に児に高く移行することが示された。特に、メチル水銀は、感受性の高い胎児に濃度的にも母親より高濃度に蓄積した。動物実験では、脳の発達前期(出生110日)中期(1423日)後期(3544日)に8mg/kg/dayのメチル水銀を投与し6週齢と1年後の検査では、後期投与群の自発運動の回復は見られたが、後肢の麻痺に伴う筋強調運動障害は強く残っておりロータロッドと受動回避の成績は回復していなかった。ただ、水迷路の成績は6週齢の時点より改善が見られた。これらのことから、かなり多量のメチル水銀の投与であるにも拘らず脳の発達の前期及び中期の影響はこれらの神経行動学的検査では現れにくく、後期の影響が強く現れ、その影響は1年後に一部改善されるが後肢の麻痺は強く残るという結果であった。
移動透過マルチキャスト通信機能を有する仮想化方式の研究

グローバルライブマイグレーション手法は,あるコンピュータ上で動作する仮想計算機を,インターネットに接続された任意のコンピュータ上に移動させ,その動作を継続させる。既存の提案方式はユニキャスト通信のみが利用可能である。本研究ではユニキャスト通信のみならずマルチキャスト通信についても中断時間を短縮する新たなグローバルライブマイグレーション技術を開発した。移動透過マルチキャストの設計,プロトタイプ実装およびその評価を行った。また,仮想計算機のマイグレーション等に関連するセキュリティの諸問題について検討を行い,安全なマイグレーションのための基本方式を示した。あるコンピュータ上で動作する仮想計算機を、インターネットに接続された任意のコンピュータ上に移動(マイグレーション)させ、その動作を継続させるグローバルライブマイグレーション手法が提案されている。マイグレーション先を選ばない柔軟性と、マイグレーション時の通信断が数秒程度で済む点で注目されているが、その対象はユニキャスト通信のみである。本研究はユニキャスト通信のみならずマルチキャスト通信についても中断時間を短縮する新たなグローバルライブマイグレーション技術を開発し、プロトタイプシステムの実装と性能評価を目的としている。本年度は以下のとおり実施した。仮想化の実現方式に関する調査として、仮想化によるオーバヘッドが小さいと言われているハイパーバイザ型におけるマルチキャスト通信の取り扱いについて詳細に検討し、技術的条件整理と問題点の抽出を行った。その結果、本研究で対象とする仮想化の実現方式を決定した。研究代表者らは、これまで独自に研究開発した移動透過通信アーキテクチャMATにより、複数のインタフェースを利用したユニキャスト・ユニキャスト間、ユニキャスト・マルチキャスト間、およびマルチキャスト・マルチキャスト間ハンドオーバ実現の可能性を示している。これらの成果をもとに仮想計算機において移動透過マルチキャスト通信が利用できるよう拡張し、その詳細設計を行った。さらに、プロトタイプ実装を行い、結果の一部を学会において発表した。仮想計算機のマイグレーション等に関連するセキュリティの諸問題について検討を行った。その成果の一部として、インターネット経由で契約者に対し計算機資源を提供するクラウドサービス上に、安全なファイルシステムを構築する方式について提案し、学会において発表した。仮想計算機上での稼働を前提に、移動透過マルチキャストのプロトタイプ実装を行った。研究代表者らがこれまで独自に研究開発した移動透過通信アーキテクチャMATにより、複数のインタフェースを利用したマルチキャスト・マルチキャスト間ハンドオーバ機能を拡張し、仮想計算機上で動作するよう実装した上で、性能評価を行った。その結果は学会において発表した。仮想計算機のOSとしてLinux OSにより実現したが、多様なプラットフォームで評価を行えるよう、Windows OSでも同様の開発を行い、動作検証を行った。仮想計算機のマイグレーション等に関連するセキュリティの諸問題について継続して検討を行った。インターネット経由で契約者に対し計算機資源を提供するクラウドサービス上に、契約者の属性に基づくアクセス権を実現するため属性ベース暗号方式を応用した安全なファイルシステムを設計し、プロトタイプを実装し、性能評価を行った。この方式を基に、仮想計算機のマイグレーションを安全に実現するための方式を示すことができた。仮想計算機上での稼働を前提に、移動透過マルチキャストのプロトタイプ実装を進めた。その結果の一部は学会において発表した。仮想計算機のOSとしてLinux OSにより実現したが、多様なプラットフォームで評価を行えるよう、Windows OSでも同様の開発を進めた。Windows OSについては開発中であり、平成25年度前半には実装が完了する見込みである。

その結果の一部は学会において発表した。この方式を基に、仮想計算機のマイグレーションを安全に実現する方式の開発を行うことができる。研究実施計画における本年度の実施項目について概ね計画通り実施し、成果をあげることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。実験装置へ仮想計算機として実装する予定であった、移動透過マルチキャスト機能を有するオペレーティングシステムのプログラムに不具合があることが判明した。そのため、約3ヵ月間プログラムの改修を行う必要が生じた。当初の研究実施計画に沿って、移動透過マルチキャストの仮想計算機への実装、グローバルライブマイグレーションの性能評価、リアルタイムストリーム映像伝送シスデムへの応用などを実施する予定である。当初の研究実施計画に沿って、移動透過マルチキャストの仮想計算機への実装、グローバルライブマイグレーションの性能評価、リアルタイムストリーム映像伝送システムへの応用などを実施する予定である。
骨代謝におけるコネキシンを介した細胞間情報伝達機構の解明

本研究では骨細胞の死が破骨細胞分化の引き金となるメカニズムを解明し、さらに病的骨代謝の解明やその治療薬の開発に応用することを目的とした。骨芽細胞が骨細胞とコネキシンを介したギャップ結合によりその破骨細胞分化支持能が抑制されており、骨芽細胞は骨細胞とのギャップ結合を失うことにより破骨細胞分化支持能を発揮するのではないかという仮説を立てた。我々の研究室でマウス骨髄より樹立したTMS-14株は無刺激で破骨細胞支持能も持つストローマ細胞である。TMS-14をトランスウェルの上側、骨細胞株であるMLO-Y4をトランスウェルの下側というように膜を隔てて両面で培養することに成功した。このとき、TMS-14の破骨細胞支持能を調べてみるとその能力は明らかに低下した。また、その際にTMS-14で骨のリモデリングに関わる遺伝子の動きを調べたところ、MLO-Y4との共培養により、破骨細胞分化抑制因子であるOPGの著名な増加が認められ破骨細胞形成因子であるRANKLとの相対比(OPG/RANKL)も増加した。現在そのメカニズムについて検討中である。また、破骨細胞前駆細胞はどこで分化するのであろうか?我々はTMS-14と赤色蛍光でラベルしたマウス脾臓由来単核球を共培養した。1日後両細胞をカルセイン(緑色蛍光)でラベルし、単核球の局在を共焦点レーザー顕微鏡で観察した。驚いたことに、単核球はTMS-14の細胞間を基底面に移動するだけではなく、TMS-14の中を通って基底面に移動する様子が観察された。また、この共培養系では破骨細胞はTMS-14の下でできることがわかっているので、単核球同士の細胞融合は単核球がTMS-14の基底面に潜り込んだ後おこるものと推定された。現在、この潜り込みと破骨細胞分化支持能の関係を解明し、この過程に骨細胞とのギャップ結合がどのように関与するのかについても現在精力的に実験を行っている。平成16年度の計画は骨芽細胞と骨細胞間にギャップジャンクションを形成させ、その機能を確かめることであった。そこで、CellTracker Orange CMRAで細胞質を蛍光ラベルした骨細胞にCalcein-AMを取り込ませた骨芽細胞を重層した。30分後に骨芽細胞から骨細胞へのCalceinの伝播を確認し、この伝播はギャップジャンクションの阻害剤であるGA(18 alpha-glycyrrhetinic acid)で抑制された。この結果から、骨細胞と骨芽細胞の間には機能的なギャプジャンクションが形成可能であると判断した。次に、骨細胞を0.45uMの穴のあいたPET膜を隔てて下側に、骨芽細胞を上側に播種し、骨細胞と骨芽細胞をPET膜の両面に培養した。この培養系の上層にマウスの脾臓より単離した単核球を加え、PET膜の下層に骨細胞を培養しない場合と比較した。骨芽細胞の単独培養では無刺激でもTRAP(酒石酸耐性アルカリフォスファターゼ)陽性の破骨細胞様細胞の出現を確認し、さらに、PGE2(prostaglandin E2),活性化ビタミンD3、sRANKL(soluble RANKL)刺激によりTRAP陽性の破骨細胞様細胞の出現及び破骨細胞に特徴的な多核の細胞の出現を確認した。これらの破骨細胞形成は、刺激剤が活性化ビタミンD3の場合を除いては骨細胞との共培養系で著しく阻害された。このことから、骨細胞には破骨細胞形成を強力に抑制する作用があることがわかった。従来の報告では骨細胞の死が認められる骨の局所的な破骨細胞分化が報告されており、このメカニズムの1つとして骨細胞による破骨細胞形成抑制があると考えられた。非常に面白いことに、我々が用いた骨細胞は単独では破骨細胞分化を促進するという報告があり、そのメカニズムについてはさらなる検討が必要であると考えられた。

驚いたことに、単核球はTMS-14の細胞間を基底面に移動するだけではなく、TMS-14の中を通って基底面に移動する様子が観察された。また、この共培養系では破骨細胞はTMS-14の下でできることがわかっているので、単核球同士の細胞融合は単核球がTMS-14の基底面に潜り込んだ後おこるものと推定された。現在、この潜り込みと破骨細胞分化支持能の関係を解明し、この過程に骨細胞とのギャップ結合がどのように関与するのかについても現在精力的に実験を行っている。