hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異文化体験シミュレーションによる人工的雰囲気の生成とインタラクションデザイン

異文化体験ゲームBARNGAを用いた人間間での実験データを分析した結果から,少人数で異文化体験を行うことが可能な全く新しい異文化体験ゲーム「異文化の体験の国:Country of Cross-Culture」を考案した.実験参加者の調査において,複数の擬人化エージェントによる集団圧力の効果と,BARNGAにおける130名の実験参加者の異文化体験効果と同様の効果を提案システムにおいて確認することができた.これは,擬人化エージェントを用いた会話システムにより,人間によって形成される議論の雰囲気と同様の効果を,人間に対して実現できたことを示しており,特筆すべき点である本研究では,擬人化エージェントと人間との間の集団の雰囲気に注目し,人工的雰囲気のモデル化と集団の雰囲気の創出を行うことを目的とする.まず,人間の感情に影響を与える異文化体験シミュレーションを実装し,人工的に集団の雰囲気を形成するシステム環境を構築する.構築したシステムを用いて,擬人化エージェント集団の身体的インタラクションにより人工的に構成される集団の雰囲気が人間の印象に与える影響を調査し,人工的雰囲気のモデル化およびその創出効果の分析を試みる.本年度は,異文化体験ゲームBARNGAを用いて,人間間での実験により得られた130人の実験データを分析し,各被験者の主観的評価を分析した.これらの結果をもとに,議論を行いながら,少人数で異文化体験を行うことが可能な,全く新しい異文化体験ゲーム「Country of Cross-Culture」を考案した.エージェントの実装には,名古屋工業大学が開発したMMD Agentを用いて,3人の擬人化エージェントとゲームの参加者が3対1で,異文化を体験することが可能となった.Wizard of oz法にて,3人の操作者が,擬人化エージェントを操作可能なように,ソケット通信により,ボタンやチャット形式でエージェントを自在に操作できるような,インタフェースを実装した.これらを,モダニティのPC用大型システムチェアーEmperor1510に実装し,PCと小型液晶3台により擬似的に集団圧力を増幅する環境を構築した.以上により,仮想集団により異文化生成を行い,その効果の調査を行った.BARNGAと同様の異文化の効果を参加者に与えることができることを確認した.本研究では,擬人化エージェントと人間との間の集団の雰囲気に着目し,人工的雰囲気のモデル化と集団の雰囲気の創出を行うことを目的としている.2年目の本年は,昨年度に考案した人間の感情に影響を与える異文化体験シミュレーションを実装し,人工的に集団の雰囲気を形成するシステム環境を構築することを目標として,前年度に納入したPC Chair Emperor1510やPC小型ディスプレイなどの設備を用いて,3名の擬人化エージェントが人間と対話形式で異文化体験を行う,これまでとまったく異なる新しい異文化体験システム「異文化体験の国:Country of Cross-Culture」を完成させた.従来の異文化体験ゲームBARNGAなどでは,基本的にゲーム中に会話を行うことができなかったが,構築した異文化体験システム「異文化体験の国:Country of Cross-Culture」では,会話を行いながら異文化を体験できるシステムとなっている.今年度の成果として,システムを用いた18名の実験参加者による実験により,集団の効果による影響とBARNGAと同じ異文化体験効果を検証し,複数の擬人化エージェントによる集団圧力の効果と,昨年度に130名の実験参加者の調査をまとめたBARNGAと同様の異文化体験効果を確認することができた.これは,擬人化エージェントを用いた会話システムにより,人間によって形成される議論の雰囲気と同様の効果を,人間に対して実現したことを示しており,特筆すべき点であると考える.本研究では,擬人化エージェントと人間との間の集団の雰囲気に着目し,人工的雰囲気のモデル化と集団の雰囲気の創出を行うことを目的とする.昨年度は人工的に集団の雰囲気を形成する異文化体験システム環境である「異文化の国(Country of Cross-Culture)」を考案し,これを用いてユーザが擬人化エージェント3体と会話を行いながら異文化を体験できるシステムを構築し評価を行ってきた.口頭発表により成果を報告し,コメントをもらい改善を行ってきた.さらに本課題の成果として論文誌に投稿したが,いくつか改善点をもらったので,再度投稿を行う予定である.本課題の成果として論文誌に投稿したが,新規性については評価されたものの,残念ながら,記述の整合性や統計的データの扱いなど,いくつの改善点があり,採録にはいたらなかった.そこで,補助事業期間延長を申請し承認いただきましたので,成果を一部改善し再度投稿を行う予定である.本研究では,擬人化エージェントと人間との間の集団の雰囲気に着目し,人工的雰囲気のモデル化と集団の雰囲気の創出を行うことを目的としている.最終年度の今年度は,複数のアイコン(小さいイラストや抽象図形)の個数で値を示すピクトグラフを用いた雰囲気による意見変容や他者想起への影響を調査した.具体的には,ネット上の人々の意見の賛成/反対をピクトグラフで表示し,用いるアイコンの種類や配置によってピクトグラフを見た人にどのような効果・影響があるかを検証した.仮想的な意見表示システムを用いた検証実験を実施した結果,意見変容や他者想起への影響は,用いるアイコンに依存する結果が得られた.追加の検討により,活動性を想起させるアイコンを用いることが影響すること,活動性をランダムな配置から感じ得ていることが推測された.また,2体の会話型コミュニケーションロボットを導入し,ロボットの発話により人工的な雰囲気の生成を行うシステムを開発し,システムがTV番組の視聴者に与える影響とその評価を行った.音声のみを表出する提案システムにより実験参加者の普段のTV視聴の状況によって他者性存在感を得ることができた.

どちらの設定においても,人工的に作成した雰囲気が人間に影響を与えることを,従来手法との比較実験により検証した.これらの成果は,論文誌に掲載され,また国内シンポジウムにおける発表において表彰された.異文化体験ゲームBARNGAを用いた人間間での実験データを分析した結果から,少人数で異文化体験を行うことが可能な全く新しい異文化体験ゲーム「異文化の体験の国:Country of Cross-Culture」を考案した.実験参加者の調査において,複数の擬人化エージェントによる集団圧力の効果と,BARNGAにおける130名の実験参加者の異文化体験効果と同様の効果を提案システムにおいて確認することができた.これは,擬人化エージェントを用いた会話システムにより,人間によって形成される議論の雰囲気と同様の効果を,人間に対して実現できたことを示しており,特筆すべき点である平成26年度の研究実施計画に従い,本年は,昨年度に考案した人間の感情に影響を与える異文化体験シミュレーションを実装し,人工的に集団の雰囲気を形成するシステム環境を構築することを目標として,前年度に納入したPC Chair Emperor1510やPC小型ディスプレイなどの設備を用いて,3名の擬人化エージェントが人間と対話形式で異文化体験を行う,新しい異文化体験システム「異文化体験の国:Country of Cross-Culture」を完成させた.共同研究者との打ち合わせや,研究調査などにも力をいれ,計画はおおむね順調に進展しているといえる.集団雰囲気のモデル化については,共同研究者と議論中であるが,予想よりも定義が難しい研究テーマであり,少し時間がかかっているので,今後力を入れていく.上記査読のプロセスでいただいた改善点を主に修正し,論文への再投稿を進める.共同研究者と共に詳細の検討を行い,別途専門家の意見等を仰ぐ予定である.必要があれば,再実験なども検討する.人工知能,ヒューマンエージェントインタラクション異文化を体験しゲーム中の人間の判断や行動に対して示唆を得ることのできる教育目的システムのために人間とエージェント間のインタラクションデザインを行った.これにより,近年問題となっている若年層のコミュニケーションの教育に対して,気軽に異文化体験を行いその教育効果が期待できる.開発した「異文化体験の国:Country of Cross-Culture」によって,今後擬似的に構成した異文化という雰囲気が人間に対してどのような影響を与えるのかについて議論していく予定である.本年は,初年度のため異文化体験ゲームBARNGAを用いて,異文化体験の分析と環境構築が主なタスクであったが,上述の研究実績の概要の通り,130人の実験データを分析に加えて,議論を行いながら,少人数で異文化体験を行うことが可能な,全く新しい異文化体験ゲーム「Country of Cross-Culture」を考案することができた.
遠心ディフューザ内旋回失速に対する能動制御効果とその流れ構造上からの解明

旋回失速抑制のための能動制御を行う場合、旋回失速の発生条件、場所およびその構造が特定できれば、発生場所は処置を施すことでその発生を遅らせることができる。現在までに得られている旋回失速に関する知見は、低流量においてある周波数の振動が開始する、失速セルが条件によって13個存在する等が明らかにされているが、セル構造や旋回失速に至るメカニズムについて詳しい知見は得られていない。実験はディフューザ下流条件を変えて行った。ディフューザ下流条件は、スクロールが有る(周方向非一様)場合と、スクロールが無い(周方向一様)場合である。スクロール有りの場合、舌部付近の流れが旋回失速開始の引き金になるのではとの予測から舌部付近の壁面静圧測定(半導体圧力変換器)を行ったが、旋回失速開始につながると思われるはっきりとした知見は得られなかった。スクロール無しの場合については、旋回失速の発生原因、構造および発達過程等について壁面静圧測定、流速測定(熱線流速計)及びPIV(Parcicle Image Velocimetry)を使って調べた。その結果、旋回失速の原因と考えられているディフューザ出口から発達する逆流をPIVにより捉えることができた。PIVにより逆流が観察された流量は、圧力、流速信号の周波数解析及びそれぞれの信号の標準偏差の変化から得られた。旋回失速が始まると思われる流量とほぼ一致した。取り込んだ映像を解析した結果、ある周期を持って逆流が現れていることがわかったが、圧力信号の周波数解析の結果得られた旋回失速であろうと推測される周波数約5Hzを確かめる、また、セル数を確定するまでに至っていない。旋回失速は低流量域でディフューザ出口における逆流がその発生原因であるということを、可視化という手法で明らかにすることが出来たが、しかし旋回失速が発達していくメカニズムを明らかにできなかった。軸対称遠心羽根無しディフューザ(ディフューザ下流にスクロールを設置せず大気開放、または軸対称戻り流路をもつ)における旋回失速の発生に至る過程や、旋回失速発生流量よりわずかに大きい流量における予兆現象(prestall)などについてはこれまでの研究によって明らかにされつつある。しかし、実機の大半はその機能上スクロールを持ち、ディフューザ下流は軸対称になっていない。この研究ではディフューザ下流が非軸対称(スクロール付)の場合の旋回失速発生過程を調べ、軸対称の場合と比較すると共に、旋回失速の発生を遅らせる能動制御の方法を開発することを主な目的としている。以上の目的のため、軸対称(スクロール無し、大気開放)と非軸対称(スクロール付)の実験機を使って、旋回失速に至る過程を調べている。現在までに得られた知見をそれぞれについてまとめると以下のようになる。1.軸対称の場合1)流量係数0.04付近で、約30Hzの卓越した圧力変動がディフューザ内を羽根車回転方向に伝播すること、および壁面静圧上昇と失速領域の通過の対応が確認された。2)シュラウド側面静圧の周方向における同時測定より、流量係数0.039付近で局所的逆流領域(セル)がディフューザ内に3個存在することが確認された。2.非軸対称の場合1)流量係数0.021付近で、約11Hzの卓越した圧力変動が測定されているが、同時に140Hz付近に同程度以上の変動が存在し、流量係数を小さくしていくとわずかに高周波方向に周波数が移動する現象を確認している。2.においては装置の複雑さから測定個所が限られ、1.のように周方向の同時測定が未だ行えていないが、2.においても周方向での熱線流速計による2点同時測定を行う準備を現在行っている。1、2の大きな違いは、約150Hz付近の波が存在するか否かであるが、現在の段階では、この波の詳細については解明できていない。

旋回失速抑制のための能動制御を行う場合、旋回失速の発生条件、場所およびその構造が特定できれば、発生場所に処置を施すことでその発生を遅らせることができる。現在までに得られている旋回失速に関する知見は、低流量においてある周波数の振動が開始する、失速セルが条件によって13個存在する等が明らかにされているが、セル構造や旋回失速に至るメカニズムについて詳しい知見は得られていない。実験はディフューザ下流条件を変えて行った。ディフューザ下流条件は、スクロールが有る(周方向非一様)場合と、スクロールが無い(周方向一様)場合である。スクロール有の場合、舌部付近の流れが旋回失速開始の引き金になるのではとの予測から舌部付近の壁面静圧測定(半導体圧力変換器)を行ったが、旋回失速開始につながると思われるはっきりとした知見は得られなかった。スクロール無しの場合については、旋回失速の発生原因、構造及び発達過程等について壁面静圧測定、流速測定(熱線流速計)及びPIV(Particle Image Velocimetry)を使って調べた。その結果、旋回失速の原因と考えられているディフューザ出口から発達する逆流をPIVにより捉えることができた。PIVにより逆流が観察された流量は、圧力、流速信号の周波数解析及びそれぞれの信号の標準偏差の変化から得られた、旋回失速が始まると思われる流量とほぼ一致した。取り込んだ映像を解析した結果、ある周期を持って逆流が現れていることがわかったが、圧力信号の周波数解析の結果得られた旋回失速であろうと推測される周波数約5Hzを確かめる、また、セル数を確定するまでに至っていない。旋回失速は低流量域でのディフューザ出口における逆流がその発生原因であるということを、可視化という手法で明らかにすることが出来たが、しかし旋回失速が発達していくメカニズムを明らかにできなかった。
Na^+/H^+イオン逆輸送担体の構造・機能と制御の多様性と統一性

本研究では細胞内におけるpH調節を含むイオン環境維持に極めて重要な役割を有し、生物界に広く存在するNa^+/H^+逆輸送担体蛋白質の構造と機能・制御の分子レベルでの理解を目指した。この輸送担体は特徴的な構造を有している。すなわち高等真核生物および原核生物を通じて10回内外の細胞膜貫通部分が存在する。一方高等真核生物では細胞膜ドメインに加えて細胞質に突出した部分が存在する。一次構造上は原核生物と真核生物で相同性はほとんどなく多様である。このような多様な構造がどのように機能と制御に関わっているのか、構造と機能の協関を明らかにする事が本研究の目的である。現在、次の3点に焦点をあてて研究を展開している。(1)大腸菌NhaA蛋白質の機能に必須な残基の同定:イオン輸送に関わる構造と機能の多様性と統一性を理解する第一歩として、細胞質ドメインを有さない、分子遺伝学的アプローチの簡単な大腸菌を材料として、Na+/H+逆輸送蛋白質NhaAの機能欠損変異株を分離し変異残基の同定、変異に伴う機能変換の解析から機能に必須な6残基を見いだした。特に133,163,164残基目のAspの重要性を見いだした。また、73と225残基目がH^+センサーとして機能する事を明らかにした。このほか7残基についても機能またはアセンブリーに重要であることを見いだした。この知見に基づきイオン輸送の経路となる残基の一旦を推定できた。現在この蛋白質の膜中でのトポロジーを解析中である。(2)ラットNHE1およびNHE3の細胞質ドメインに結合する蛋白質遺伝子のクローン化:ラットのNa^+/H^+逆輸送系のアイソフォームであるNHE1およびNHE3は細胞質に突出した部分を有し、細胞増殖シグナルによる活性発現制御を受けている。この制御機構を解明する一環としてこれらの逆輸送蛋白質の細胞質ドメインに結合する蛋白を蛋白質-蛋白質相互作用を指標に検索し、2種の蛋白質の存在を確認した。また酵母のTwo-hybrid法を用いて2種の新たな結合蛋白質の遺伝子のクローン化に成功し、CHP/No.18と名付けた。このうち1種は195残基からなる新規タンパク質であり、カルシニューリンBと高い相同性を有していた。現在これらの蛋白質の性質を解明するため、さらに一連の実験を行っている。(3)酵母(S.cerevisiae)の逆輸送蛋白質遺伝子の同定と機能解析:高等真核および原核生物の間に存在する下等真核生物のNa^+/H^+逆輸送蛋白質については遺伝子のクローン化が進んでおらず、多様性を理解する上で重要な対象と考えた。現在までにS.cerevisiaeの遺伝子を本年決定された全遺伝子塩基配列データバンクのなかから見出し、クローン化し構造を推定したところ、高等真核生物と同様細胞質ドメインを有しており、相同性は極めて低いことが見いだされた。すでにS.pombeでは細胞質を有さないNa^+/H^+逆輸送担体の存在があきらかだったので、進化上、酵母の近辺に細胞質を有するか否かの接点が存在すると考えられる。このような事実が制御の多様性と統一性にどのように関わっているのか明らかにするためには、さらに多くの下等真核生物の本逆輸送担体遺伝子のクローン化が必要であり、これを現在進めている。

また酵母のTwo-hybrid法を用いて2種の新たな結合蛋白質の遺伝子のクローン化に成功し、CHP/No.18と名付けた。このうち1種は195残基からなる新規タンパク質であり、カルシニューリンBと高い相同性を有していた。現在これらの蛋白質の性質を解明するため、さらに一連の実験を行っている。(3)酵母(S.cerevisiae)の逆輸送蛋白質遺伝子の同定と機能解析:高等真核および原核生物の間に存在する下等真核生物のNa^+/H^+逆輸送蛋白質については遺伝子のクローン化が進んでおらず、多様性を理解する上で重要な対象と考えた。現在までにS.cerevisiaeの遺伝子を本年決定された全遺伝子塩基配列データバンクのなかから見出し、クローン化し構造を推定したところ、高等真核生物と同様細胞質ドメインを有しており、相同性は極めて低いことが見いだされた。すでにS.pombeでは細胞質を有さないNa^+/H^+逆輸送担体の存在があきらかだったので、進化上、酵母の近辺に細胞質を有するか否かの接点が存在すると考えられる。このような事実が制御の多様性と統一性にどのように関わっているのか明らかにするためには、さらに多くの下等真核生物の本逆輸送担体遺伝子のクローン化が必要であり、これを現在進めている。
オーラルフレイルの早期スクリーニングを目的とした簡易評価方法の開発

平成30年度については、東京都内2カ所において、地域在住高齢者を対象とした調査事業を行い、オーラルフレイルの発現率について実態把握を行うとともに、関連要因の探索を行った。A地区では、734名(平均年齢79.1±4.5歳)分のデータを、B地区では、760名(平均年齢73.5±6.7歳)分のデータを収集した。調査項目は、口腔内に関連する項目ほか、食生活および口腔保健に関する質問項目、うつ尺度、認知機能、生活状況(同居の有無、孤食の状況等)とした。口腔に関する項目として、Tanakaらの報告によるオーラルフレイルの定義に基づき、現在歯数、機能歯数、グミによる咀嚼能力評価、嚥下機能評価、オーラルディアドコキネシス、舌圧を評価したほか、口腔乾燥度、口腔衛生状態、口腔保健行動についても情報の収集を行った。分析の結果、オーラルフレイルの発現頻度は、A地区では、男性21.5%(61名)、女性18.9%(85名)であり、男女で有意差は認められなかった。一方、B地区では、8.6%であり、これの際は対象者の年齢による影響が大きいと考えられた。オーラルフレイルの発現に関する要因について多変量解析を行ったところ、食品多様性や孤食の有無、うつ傾向と有意な関連を示していた。今回の調査では、来場型健診受診者を対象としており、比較的日常生活自立度が高い高齢者だったが、フレイルの発現は比較的高頻度であったことから、早期発見・早期対処の必要性が示唆されたものと考えられる。今後は、オーラルフレイルのスクリーニング指標を考案し、その有効性と妥当性を評価するとともに、カットオフ値の算出を行う予定である。新たな調査フィールドを獲得したことで、オーラルフレイルに関連する基礎データが想定より多く収集することができた。当該年度に収集したデータは、過去の調査データとの連結により、縦断的分析が可能である。そのため、次年度は、オーラルフレイルのリスク因子の探索を、縦断データを用いて行う。また、大規模調査において、試作した簡易版オーラルフレイル評価尺度に関する信頼性および妥当性を検証する予定である。当該年度は、地域在住高齢者の健康調査事業における支出が、当初の予定よりも低く抑えることが出来たため、次年度以降に予算を傾注することとした。次年度以降も、尺度の信頼性及び妥当性の検証のために継続的に調査を実施する予定である。
丸穴および異形穴のマイクロプレス穴あけ加工における適正クリアランスに関する研究

(1)小型プレス穴あけ実験装置の試作小径のプレス穴あけ加工,あるいは矩形や歯車形状等の異形穴のマイクロ穴あけ加工に関し,適正なクリアランスを求める実験を行うためには,パンチとダイの中心を正確に一致させることが非常に重要となる.特に異形穴の穴あけ加工に対しては,中心の一致だけではなく,パンチとダイの角度関係の測定と調整も必要になる.このため,矩形穴などの異形穴の穴あけ加工にも対応可能な小型プレス穴あけ実験装置の試作を行った.(2)パンチとダイの中心を合わせるための測定系の構築一般にクリアランスの量は板厚が薄くなればなるほど小さくなっていくため,金属薄板においてパンチとダイのクリアランスを均一に保つことは容易ではないが,パンチとダイの中心を正確に一致させ,クリアランスを均一に保つ技術は,本研究を推進する上で必要不可欠の技術である.クリアランスを均一に保つ方法として,本研究では,一般の光学顕微鏡と画像処理システムによるパンチとダイのクリアランス・軸心の精密計測を試みた.穴径1mm,全長20mmのダイの裏側から,倍率2倍の顕微鏡とCCDカメラを用いてパンチの端面とダイの穴を撮像する実験により,画像処理によりパンチとダイの中心合わせを約1μmの精度で実現することに成功した.また,同じ装置により50μm角の四角穴の打ち抜き加工の使用するパンチとダイの位置合わせを行えることを確認した.(3)微小なパンチとダイ(特に矩形穴加工用)の放電加工による製作マイクロ放電加工により50μm角程度の矩形穴を対象とするパンチとダイのセットを製作し,それを対象として実験を行った.従来,マイクロ放電加工により微細な工具電極を製作し,それを用いてダイの加工を行い,放電加工機上で打ち抜き加工を行うことは試みられてきたが,本研究ではパンチとダイを製作した後,小型プレス穴あけ装置にセットし,両者の位置合わせを上記計測系により行うことに成功し,20μm厚の金属箔の穴あけ加工が可能なことを示した.(1)小型プレス穴あけ実験装置の試作小径のプレス穴あけ加工,あるいは矩形や歯車形状等の異形穴のマイクロ穴あけ加工に関し,適正なクリアランスを求める実験を行うためには,パンチとダイの中心を正確に一致させることが非常に重要となる.特に異形穴の穴あけ加工に対しては,中心の一致だけではなく,パンチとダイの角度関係の測定と調整も必要になる.このため,矩形穴などの異形穴の穴あけ加工にも対応可能な小型プレス穴あけ実験装置の試作を行った.(2)パンチとダイの中心を合わせるための測定系の構築一般にクリアランスの量は板厚が薄くなればなるほど小さくなっていくため,金属薄板においてパンチとダイのクリアランスを均一に保つことは容易ではないが,パンチとダイの中心を正確に一致させ,クリアランスを均一に保つ技術は,本研究を推進する上で必要不可欠の技術である.クリアランスを均一に保つ方法として,本研究では,一般の光学顕微鏡と画像処理システムによるパンチとダイのクリアランス・軸心の精密計測を試みた.穴径1mm,全長20mmのダイの裏側から,倍率2倍の顕微鏡とCCDカメラを用いてパンチの端面とダイの穴を撮像する実験により,画像処理によりパンチとダイの中心合わせを約1μmの精度で実現することに成功した.また,同じ装置により50μm角の四角穴の打ち抜き加工の使用するパンチとダイの位置合わせを行えることを確認した.(3)微小なパンチとダイ(特に矩形穴加工用)の放電加工による製作マイクロ放電加工により50μm角程度の矩形穴を対象とするパンチとダイのセットを製作し,それを対象として実験を行った.従来,マイクロ放電加工により微細な工具電極を製作し,それを用いてダイの加工を行い,放電加工機上で打ち抜き加工を行うことは試みられてきたが,本研究ではパンチとダイを製作した後,小型プレス穴あけ装置にセットし,両者の位置合わせを上記計測系により行うことに成功し,20μm厚の金属箔の穴あけ加工が可能なことを示した.(1)小型プレス穴あけ実験装置の試作現在,板厚3mm以下の材料に適用するクリアランス(片側)として,軟鋼で板厚の69%,硬鋼:812%,真鍮:610%,アルミニウム合金:610%等とすることが推奨されている,より穴径の小さいプレス穴あけ加工,あるいは矩形や歯車形状等の異形穴のマイクロ穴あけ加工に関し,適正なクリアランスを求める実験を行うためには,パンチとダイの中心を正確に一致させることが非常に重要となる.特に異形穴の穴あけ加工に対しては,中心の一致だけではなく,パンチとダイの角度関係の測定と調整も必要になる.また,パンチがダイに挿入される際の両者の平行度が十分な精度で保たれていることが必要である.このため,平成18年度に予定している矩形穴などの異形穴の穴あけ加工についての実験を行うために実験装置を試作した.なお,小型プレス穴あけ実験装置の試作にあたっては,(2)項にて述べるパンチとダイの中心合わせのための測定系の構成を視野に入れて設計・試作を行った.(2)パンチとダイの中心を合わせるための測定系の構築一般にクリアランスの量は板厚が薄くなればなるほど小さくなっていくため,金属薄板においてパンチとダイのクリアランスを均一に保つことは容易ではないが,パンチとダイの中心を正確に一致させ,クリアランスを均一に保つ技術は,本研究を推進する上で必要不可欠の技術である.

クリアランスを均一に保つ方法として静電容量を用いる方法等が報告されているが,本研究では,一般の光学顕微鏡と画像処理システムによるパンチとダイのクリアランス・軸心の精密計測を試みた.穴径1mm,全長16mmのダイの裏側から,倍率2倍の顕微鏡とCCDカメラを用いてパンチの端面とダイの穴を撮像し,その画像よりパンチとダイの中心合わせを約1μmの精度で実現した.さらに,新たな測定手法として3軸の力センサを用いることを試み,力センサ2台によりダイとパンチ中心の不一致を側方力として検出することを目標として試作装置を設計・製作した.1)小型プレス穴あけ実験装置の試作小径のプレス穴あけ加工,あるいは矩形や歯車形状等の異形穴のマイクロ穴あけ加工に関し,適正なクリアランスを求める実験を行うためには,パンチとダイの中心を正確に一致させることが非常に重要となる.特に異形穴の穴あけ加工に対しては,中心の一致だけではなく,パンチとダイの角度関係の測定と調整も必要になる.このため,矩形穴などの異形穴の穴あけ加工にも対応可能な小型プレス穴あけ実験装置の試作を行った.(2)パンチとダイの中心を合わせるための測定系の構築一般にクリアランスの量は板厚が薄くなればなるほど小さくなっていくため,金属薄板においてパンチとダイのクリアランスを均一に保つことは容易ではないが,パンチとダイの中心を正確に一致させ,クリアランスを均一に保つ技術は,本研究を推進する上で必要不可欠の技術である.クリアランスを均一に保つ方法として,本研究では,一般の光学顕微鏡と画像処理システムによるパンチとダイのクリアランス・軸心の精密計測を試みた.穴径1mm,全長20mmのダイの裏側から,倍率2倍の顕微鏡とCCDカメラを用いてパンチの端面とダイの穴を撮像する実験により,画像処理によりパンチとダイの中心合わせを約1μmの精度で実現することに成功した.また,同じ装置により50μm角の四角穴の打ち抜き加工の使用するパンチとダイの位置合わせを行えることを確認した.(3)微小なパンチとダイ(特に矩形穴加工用)の放電加工による製作マイクロ放電加工により50μm角程度の矩形穴を対象とするパンチとダイのセットを製作し,それを対象として実験を行った.従来,マイクロ放電加工により微細な工具電極を製作し,それを用いてダイの加工を行い,放電加工機上で打ち抜き加工を行うことは試みられてきたが,本研究ではパンチとダイを製作した後,小型プレス穴あけ装置にセットし,両者の位置合わせを上記計測系により行うことに成功し,20μm厚の金属箔の穴あけ加工が可能なことを示した.
小児心臓移植・肺移植の臨床応用に関する総合的研究

3年度にわたり以下の研究課題を各分担研究者が分担し、研究した。小児心・肺移植の手術術式・保存法の検討については、EP4液の臨床的検討(近藤)、レシピエントに変異型MCP-1を遺伝子導入の移植心の再潅流障害への効果の検討(安井)、呼吸停止による停止心の心機能評価モデルの作成(佐野)、肺組織特性からドナー肺のviability評価方法の検討(和田)、ASD合併PPHに対する生体肺葉移植の検討(三好)を行った。小児心・肺移植適応基準の検討については、小児循環器学会のアンケート及び海外の文献をもとに、先天性心疾患の適応基準案を作成し(松下)、Eisenmenger症候群の心肺移植の適応評価法としてO2・NO負荷検査、肺生検が有効であること(松田)、β遮断剤が有効な症例もあるが、NYHA3度以上の症例では無効な例が多いこと(越後)、先天性心疾患の心臓移植適応決定に外科修復不能、心機能不全、重度房室弁逆流が主な因子であることが判った。小児脳死判定基準の検討については、小児の長期脳死症例2例の検討(満留)、我が国における小児脳死判定の現状と平成12年度の厚生省基準の比較(松石)を行い、年齢に応じた判定基準が必要であることが判った。また、本邦における小児心肺・肺心臓移植患者の実態調査を行うことが重要であると考え、日本小児循環器学会などの各種学会・研究会の行っている調査と協調した形で、心筋症(先天性心疾患に伴うものを含む)(加藤、越後)、肺高血圧の全国調査(プロスタサイクリンの使用例も検討)(佐地)、海外渡航小児心・肺移植患者の遠隔期免疫抑制剤治療の検討(小林)を行い、本邦に適応症例が多数いることが判明した。また本邦で2例の心臓移植、5例の生体肺葉移植が施行され、全て生存しており、海外の成績を遜色ないことが判った。心臓移植・肺移植は、現在欧米では末期的心及び呼吸不全患者の外科治療として定着し,本邦に於いても平成10年には生体肺移植が、平成11年以後9例の心臓移植と3例の肺移植が実施された。成人同様、小児症例においても、重症心筋症ならびに根治不可能な先天性心疾患に対する心臓移植、原発性肺高血圧症ならびに肺線維症に対する肺移植などの臨床応用も欧米では年々数が増し、外科的治療として確立しつつある。しかし、本邦では小児例の心臓移植・肺移植への道は閉ざされたままで、現在もなお海外で移植を受ける小児例が跡を絶たない。このような状況で,本邦で小児の心,肺、心肺移植の臨床応用の実現を目指して、本研究を実施している。具体的には、加藤、越後、岡田らは小児における心臓移植適応基準の検討と実態調査を、門間、松田らは小児における心肺移植適応基準の検討と実態調査を、門間、佐地らは小児における肺移植適応基準の検討と実態調査、小林は小児の海外渡航心臓移植の実態調査を実施した。これにより、本邦においても多くの移植適応患者がいること、多くの小児が海外で移植を受けていることが明らかになった。近藤、安井らは小児例における心・肺保存法の開発を,和田、三好、佐野らは心臓移植・肺移植の術式の検討を行い、成人例において生体肺葉移植、脳死肺移植を実施し,その効果を検討した。川内はドナー不足を解消するために霊長類を用いた異種移植実験を行い、新生児ではブタに対する抗体が少ないために、拒絶反応が起こりにくいことを明らかにした。

満留、松石らは小児における脳死判定基準、脳死患者の実態を検討した。今後もこれらの検討を継続して行い,本邦における小児の心,肺、心肺移植の臨床応用の実現を目指すものである。2年度にわたり以下の研究課題を各分担研究者が分担し、研究した。小児心・肺移植の手術術式・保存法の検討については、EP4液の臨床的検討(近藤)、レシピエントに変異型MCP-1を遺伝子導入の移植心の再潅流障害への効果の検討(安井)、呼吸停止による停止心の心機能評価モデルの作成(佐野)、肺組織特性からドナー肺のviability評価方法の検討(和田)、ASD合併PPHに対する生体肺葉移植の検討(三好)を行った。小児心・肺移植適応基準の検討については、小児循環器学会のアンケート及び海外の文献をもとに、先天性心疾患の適応基準案を作成し(松下)、Eisenmenger症候群の心肺移植の適応評価法としてO2・NO負荷検査、肺生検が有効であること(松田)、β遮断剤が有効な症例もあるが、NYHA3度以上の症例では無効な例が多いこと(越後)、先天性心疾患の心臓移植適応決定に外科修復不能、心機能不全、重度房室弁逆流が主な因子であることが判った。小児脳死判定基準の検討については、小児の長期脳死症例2例の検討(満留)、我が国における小児脳死判定の現状と平成12年度の厚生省基準の比較(松石)を行い、年齢に応じた判定基準が必要であることが判った。また、本邦における小児心肺・肺心臓移植患者の実態調査を行うことが重要であると考え、日本小児循環器学会などの各種学会・研究会の行っている調査と協調した形で、心筋症(先天性心疾患に伴うものを含む)(加藤、越後)、肺高血圧の全国調査(プロスタサイクリンの使用例も検討)(佐地)、海外渡航小児心・肺移植患者の遠隔期免疫抑制剤治療の検討(小林)を行い、本邦に適応症例が多数いることが判明した。最後に、サルを用いた移植後冠動脈硬化症実験モデルで、罹患冠動脈の平滑筋にErg-1とBTEB2が発現していることを明らかにした(川内)。3年度にわたり以下の研究課題を各分担研究者が分担し、研究した。小児心・肺移植適応基準の検討については、小児循環器学会のアンケート及び海外の文献をもとに、先天性心疾患の適応基準案を作成し(松下)、Eisenmenger症侯群の心肺移植の適応評価法としてO2・NO負荷検査、肺生検が有効であること(松田)、β遮断剤が有効な症例もあるが、NYHA3度以上の症例では無効な例が多いこと(越後)、先天性心疾患の心臓移植適応決定に外科修復不能、心機能不全、重度房室弁逆流が主な因子であることが判った。また、本邦における小児心肺・肺心臓移植患者の実態調査を行うことが重要であると考え、日本小児循環器学会などの各種学会・研究会の行っている調査と協調した形で、心筋症(先天性心疾患に伴うものを含む)(加藤、越後)、肺高血圧の全国調査(プロスタサイクリンの使用例も検討)
進行性核上性麻痺の淡蒼球病変：既病理確定例を含めた症例群によるＭＲＩ所見の検討

初年度は東京都健康長寿医療センターのデータベースを用いて,進行性核上性麻痺(PSP)の既病理確定例及びレビー小体型認知症(DLB)のT2強調像における淡蒼球高信号域を評価しました.PSP症例の57%において,淡蒼球にT2強調像での信号上昇が認められました.少数例での評価ですが,PSP亜型において,淡蒼球信号変化の有用性を示唆している可能性があります.2,3年目は臨床診断が為されている症例を中心にPSP,皮質基底核症候群,多系統萎縮症,パーキンソン病における脳容積及び脳血流の画像統計解析を行いました.解析にて,中心前回白質の容積や被殻,小脳血流の低下がこれらの鑑別に有用であるとの結果を得ました.今年度は病理学的診断が為された症例のみならず,臨床診断が為されている症例を中心とした研究を行いました.進行性核上性麻痺及び臨床的,病理学的に鑑別困難と言われている皮質基底核変性症の画像所見による鑑別が検討の中心であり,脳萎縮をボクセル単位で評価するvoxel-based morphometry(VBM)の手法を用いた評価を行っています.VBMを用いることにより,進行性核上性麻痺は中脳,皮質基底核変性症は前頭葉白質の萎縮が特徴的であることが分かり,これらを用いた鑑別法に関して,英文誌(Neuroimage: Clinical)に投稿して,受理されています.病理学的診断が為された進行性核上性麻痺及び皮質基底核変性症の症例に同手法を用いた評価を行い,その病態把握に有用であることが判明しているため,今後さらに解析を行う予定です.また,高齢者の認知症の原因として最近注目されている脳アミロイドアンギオパチーに関して,病理学的診断例を含めた症例群を用いて,その画像所見に関する評価を行い,英文誌(Insights into imaging)に投稿して,受理されております.初年度は東京都健康長寿医療センターのデータベースを用いて,進行性核上性麻痺(PSP)の既病理確定例及びレビー小体型認知症(DLB)のT2強調像における淡蒼球高信号域を評価しました.PSP症例の57%において,淡蒼球にT2強調像での信号上昇が認められました.少数例での評価ですが,PSP亜型において,淡蒼球信号変化の有用性を示唆している可能性があります.2,3年目は臨床診断が為されている症例を中心にPSP,皮質基底核症候群,多系統萎縮症,パーキンソン病における脳容積及び脳血流の画像統計解析を行いました.解析にて,中心前回白質の容積や被殻,小脳血流の低下がこれらの鑑別に有用であるとの結果を得ました.今年度の検討では東京都健康長寿医療センターのデータベースを用いて既病理確定例を評価した.対象としたのは,様々な臨床亜型を含めた進行性核上性麻痺(PSP)の既病理確定例7症例及びレビー小体型認知症(DLB)10症例であり,T2強調像における淡蒼球高信号域の有無及びその形態を評価した.PSP症例においては,信号変化の有無と病理所見の関連についても検討した.PSP症例の57%において,淡蒼球にT2強調像での信号上昇があり,2症例が三角形,2症例が棍棒状であった.DLBにおいて,信号変化は30%において認められ,これらは全て卵円形であった.特筆すべきは,中脳被蓋の萎縮が比較的軽度なPSP亜型においても,淡蒼球の信号変化が認められた点である.少数例での評価であるが,PSP亜型において,淡蒼球の信号変化が画像診断の有用性を示唆している可能性がある.従来の低磁場MRIによる報告と同様,比較的高磁場(1.5T)のMRIにおいても,淡蒼球にT2強調像での信号変化が認められたことは診断的価値があると考える.非PSP症例でも信号変化が呈しうる点に注意が必要ではあるが,三角形や棍棒型の形態は特異的である可能性が示唆された.臨床診断が困難なPSP亜型において,このような信号変化を評価することは生前診断及びその後のマネージメントにおいて有用であると考えられる.ただし,グリオーシスなどの病理学的変化の関与に関しては,今後更なる症例を加えた評価が必要であると考えられた.今年度は前年度に引き続き,臨床診断が為されている症例を中心とした研究を行いました.多系統萎縮症,パーキンソン病,正常者を脳血流single photon emission computed tomography (SPECT)により鑑別することが検討の目的であり,脳血流の低下をボクセル単位で評価する画像統計解析を用いた評価を行っています.多系統萎縮症は基底核,脳幹部に加え,早期から小脳にて血流低下を呈することが特徴的であることが分かり,これらを用いた鑑別法に関して,英文誌(Annals of Nuclear Medicine)に投稿して,受理されています.また,進行性核上性麻痺,多系統萎縮症,パーキンソン病,正常者の鑑別を,鉄沈着の評価に適している磁化率強調像にボクセル単位の評価を行う画像統計解析を組み合わせた検討を行っており,磁化率強調像と画像統計解析がこれらの鑑別に有用であることを日本医学放射線学会第157回中部地方会にて発表しています.進行性核上性麻痺をはじめとした変性疾患の画像診断に関して,国内学会(第44回日本神経放射線学会,第38回日本脳神経CI学会総会,第42回日本磁気共鳴医学会大会など)で講演を行い,商業誌(画像診断)も執筆しています.また,平成24年度に執筆した英文の総説がImaging in neurodegenerative disordersにChapter 20 Multiple

system atrophyとして掲載されました.今年度及びそれ以前の研究により,進行性核上性麻痺,多系統萎縮症など変性疾患の画像所見の多様性や解析法に関して,知見を深めることができました.放射線画像診断学「MRIによる進行性核上性麻痺の診断」に関しては,今年度は先進的な手法である「画像統計解析(VBM)」を用いた解析を行い,その特徴的な萎縮所見を評価するとともに,鑑別となる皮質基底核変性症に関しても同様にその特徴を解析することができました.進行性核上性麻痺の症例において,既病理確定例を用いた評価を行えたことは,当該研究及び今後の臨床診断において,非常に大きな成果であった.ただし,症例数の制限があり,グリオーシスなどの病理学的変化の関与に関しては,更なる症例を加えた評価が必要であると考えられた.「MRIによる進行性核上性麻痺の評価」に関しては,今年度は当初の「関心領域法(ROI)」ではなく,「画像統計解析(VBM)」を用いた手法により,評価を行うことができました.今後は病理学的診断が為された症例を含めて,VBM及びROI法を用いた解析を行う予定です.今後は,関心領域(ROI)法や統計画像解析を用いて,進行性核上性麻痺症例における淡蒼球などの形態変化(萎縮)についての評価を行う予定である.ROI法に関しては,名古屋市立大学の症例でプロトン密度強調画像を撮像されている症例を,統計画像解析に関しては,東京都健康長寿医療センター放射線の症例を用いた解析を行う予定である.当初の予定と異なり,先進的な手法である画像統計解析を用いた病態解析や高齢者の認知機能低下の原因となりうる脳アミロイドアンギオパチーの画像所見の検討などを行い,当初の予定よりも早く研究結果を英文誌に投稿することができました.この投稿や英文校正による支出の増加に対応するための前倒し支払い請求により,当該年度の所要額が多くなりました.また,前年度から引き継いだ未使用額が残っており,結果として,次年度使用額が生じることとなりました.翌年度は,引き続き,東京都健康長寿医療センター及び名古屋市立大学病院にて症例の収集及び解析を行い,翌年度分として請求する助成金と次年度使用額をあわせて,国内,国外学会での報告及び論文投稿を行う予定です.専ら,解析及びその解釈に関する文献の購入や学会発表及びその旅費に用いる予定である.
都市型バイオマスからのバイオエタノ-ル生産用酵母の育種

SaccharomycescerevisiaeNAM34-4CがD-乳酸から顕著な量のエタノールをpH3.0で生産することを見いだした。エタノールはpH5.5では生産されず、L-乳酸よりもD-乳酸でエタノール生産量が高かった。さらに、Jen1pとDld1p構成的発現株を育種し、D-乳酸からのエタノール生産の改良をおこなった。生ゴミに乳酸菌を噴霧し、pHを低下させ、雑菌汚染を防ぎ、バイオエタノールの原料として用いる。生じた乳酸もエタノールに変換できるシステム開発を行う。本研究では実用酵母(NAM34-4C株)から、乳酸取り込み系の遺伝子(JEN1)や乳酸脱水素酵素遺伝子(DLD1, DLD2, DLD3)の構成化株と欠損株を育種し、乳酸から効率良くエタノールを生産できる実用酵母の育種を目的とした。NAM34-4C株の生育とエタノール生産に対するD-乳酸とL-乳酸の効果について調べた。NAM34-4C株は、L-乳酸培地よりもD-乳酸培地で、より多くのエタノールを生産した。NAM34-4C株によるD-乳酸からのエタノール生産条件の最適化を行い、最大エタノール生産量は2.7 g/Lとなり、初発条件のエタノール量の約4倍となった。初めて乳酸からのエタノール生産条件を見いだした。酵母の乳酸輸送体であるJen1p遺伝子の構成化株(NAM-JC)と欠損株(NAM-JN)を育種した。NAM-JC株による最大エタノール生産量は、NAM34-4C株の最大生産量より2.4倍高かった。一方、NAM-JN株による最大エタノール生産量は、NAM34-4C株の約5分の1であった。このように、D-乳酸からの効率的なエタノール生産には、Jen1pの発現が必要であり、JEN1構成化はエタノール生産性を向上させた。D-乳酸脱水素酵素(DLD1、DLD2、DLD3)に対する変異株(各欠損株と各構成化株)を育種した。DLD1を構成化するとエタノール生産性が野生株より1.5倍向上することが分かった。さらに、DLD2とDLD3の構成化は、D-乳酸からのエタノール生産に影響しないことが分かった。JEN1-DLD1二重構成化株を育種し、エタノール生産量が1.1倍上昇したが、グルコースと乳酸の同時発酵条件の決定には至らなかった。生ゴミに乳酸菌を噴霧し、pHを低下(pH約3.8)させ、雑菌汚染を防ぎ、バイオエタノールの原料として用いる。酵母の乳酸立体異性体に対する資化性を調べた。実用酵母KF-7由来の1倍体酵母NAM34-4Cと実験室酵母S288CをD-乳酸またはL-乳酸を含む酵母最小培地(SDL培地)で培養した。乳酸菌を噴霧した生ゴミのpHに近いpH3.5と、通常酵母を培養するpHのpH5.5で検討した。NAM34-4Cは、L-体よりD-体で速く生育した。菌体量はpH3.5で(A660nm = 14.9)、pH5.5の約3倍高かった。S288Cは、pH3.5でどちらの乳酸培地でも生育しなかった。NAM34-4Cは、pH3.5で20 g/LのD-乳酸から顕著な量(1 g/L)のエタノールを生産したが、pH5.5では生産しなかった。NAM34-4CによるD-乳酸からのエタノール生産培養条件を検討した結果、振盪速度:60 rev/min、初発培養pH:3.0、培養温度:35°C、ペプトン濃度:10 g/L、酵母エキス:5 g/L、D-乳酸:30 g/Lと決定した。このときNAM34-4Cは、3.5 g/Lの乳酸を生産した。乳酸取り込み系タンパク質の遺伝子(JEN1)を、G418耐性遺伝子(Kanmx)で破壊した欠損株、およびJEN1遺伝子のプロモーターをTDH3プロモーターに変換した構成株を育種した。L-乳酸脱水素酵素遺伝子(CYB2)およびD-乳酸脱水素酵素遺伝子(DLD1、DLD2、DLD3)の欠損株および構成化株を同様に育種した。CYB2欠損株は、L-乳酸最小培地では生育せず、DLD1欠損株は、D-乳酸最小培地では生育しなかった。現在、これら育種株を用いて、乳酸からのエタノール生産について調べている。(1)エタノール発酵に適した乳酸(L-乳酸、D-乳酸)の選抜と培養条件の検討:実用酵母KF-7由来の1倍体酵母NAM34-4Cは、L-体よりD-体で速く生育し、菌体量はpH3.5でpH5.5の約3倍高かった。

NAM34-4Cが、pH3.5で20 g/LのD-乳酸から顕著な量(1 g/L)のエタノールを生産することを初めて見いだした。NAM34-4CによるD-乳酸からのエタノール生産培養条件を検討した結果、振盪速度:60 rev/min、初発培養pH:3.0、培養温度:35°C、ペプトン濃度:10 g/L、酵母エキス:5 g/L、D-乳酸:30 g/Lと決定し、3.5 g/Lの乳酸を生産できた。このように、本項目は目的通りに進展した。(2)変異株の構築用カセットの構築:構成的プロモーターであるTDH3プロモーターの上流に、G418耐性遺伝子(KANMX)を連結し、大腸菌ベクター(pBluescriptIIKS+)にクローン化したカセットを構築した。(3)乳酸代謝に関わる遺伝子変異株の育種:乳酸取り込み系のタンパク質遺伝子(JEN1)を、G418耐性遺伝子(Kanmx)で破壊した欠損株、およびJEN1遺伝子のプロモーターをTDH3プロモーターに変換した構成株を育種した。L-乳酸脱水素酵素遺伝子(CYB2)およびD-乳酸脱水素酵素遺伝子(DLD1、DLD2、DLD3)の欠損株および構成化株を同様に育種した。(4)各乳酸代謝に関わる遺伝子の構成化株と欠損株の性質:CYB2欠損株は、L-乳酸最小培地では生育せず、DLD1欠損株は、D-乳酸最小培地では生育しなかった。現在、これら育種株を用いて、乳酸からのエタノール生産について調べている。このように、本項目はおおむね順調に進展した。(1)2重や3重の変異を有する株の取得と検出マーカーの再利用系の構築:前年度情報をもとに、JEN1構成化でDLD1構成化などの2重株や、JEN1構成化、DLD1構成化、DLD2欠損などの3重株変異株を育種する。目的遺伝子が異なる染色体上に存在すれば、掛け合わせにより目的の2重株が取得できる。NAM34-4Cはα型であり、a型株NAM26-15Aを育種済みである。NPD株を取得することにより、簡単に両者の2重変異株を取得できる。目的遺伝子が同一染色体上の近傍に存在する場合、形質転換により2重株を取得する。このためG418耐性マーカーの再利用が必要となる。このためのCreタンパク質発現シャトルプラスミドを既に作成済みである。このプラスミドでG418耐性マーカーの再利用に成功している。(2)複数変異を有する株の性質:取得した複数変異を有する育種株の各乳酸(L-乳酸、D-乳酸)に対する資化性と発酵能を調べ、各遺伝子の乳酸資化での役割の情報を得る。また、取得した複数変異を有する育種株の中から、乳酸をエタノール変換できる優れた株を選抜する。(3)選抜株におけるエタノール生産条件の検討:選抜株に対して、エタノール生産に関する培養条件の検討を行う。(4)グルコース乳酸同時発酵:グルコースを共存させた培地での乳酸からのエタノール発酵試験を行う。経時的に、グルコース消費量と乳酸消費量を測定し、構成化により両炭素源が同時に資化されているかを調べる。(1)2重や3重の変異を有する株の取得と検出マーカーの再利用系の構築:本項目では、培養用試薬、抗生物質(G418、ゼオシン)、培養器具(プラスチックシャーレ等)、マイクロマニュピレーター消耗品(ガラス針等)、顕微鏡関連消耗品、菌株の確認用試薬(PCRキット等)の各消耗品が必要である。(約30万円)(2)複数変異を有する株の性質:本項目では、培養用試薬、培養器具(三角フラスコ等のガラス器具)、各成分の測定用品(標準物質、乳酸測定キット、ガスクロマトグラフィーカラム、バイアル瓶、マイクロシリンジ、センサー、HPLCカラム等)の各消耗品が必要である。(約60万円)
肺移植における抗体性拒絶の早期診断法と低用量IL-2を用いた新規治療法の開発

研究目的1:当科で施行した肺移植は平成27年27例、28年26例、29年24例で30年3月で193例(146例が生存中)となった。抗ドナー抗体が検出されたのは20例であった。研究期間中に閉塞性細気管支炎は9例で剖検が1例、再肺移植による摘出1例で、他はいずれも肺生検は施行不可能であった。研究目的2:気管移植よりもより臨床肺移植に近いラット同所肺移植モデルのモデルを作成した。ラットアロ肺移植を行い、シクロスポリンを14日と35日投与する群を作成、短期投与群では、肺組織上清中に抗ドナー抗体を検出し組織学的には閉塞性細気管支炎を認めた。ラット肺移植モデルでも局所での抗体産生されることが示された。肺移植における慢性移植肺機能不全には慢性拒絶反応による病態も含むが、病理学的には閉塞細気管支炎を呈する症例や線維化主体の症例(RAS)もあり、これらモデルを確立することが治療介入実験を行なう上で重要である。Lewis ratにBrown Norway ratの左肺を同所性に移植した。免疫抑制剤の投与期間を調節し、術後35日投与するLong IS群、21日投与するmedium群、14日投与するShort IS群として術後98日目に犠牲死させ、組織学的検討を行なった。Short IS群は、全例に胸膜、胸膜直下、肺葉中心に多量のコラーゲン線維の蓄積を認めた。肺動静脈周囲の肥厚および閉塞を認めた。Medium IS群では、肺野の線維化は軽度である一方で、胸膜や肺葉中心におけるコラーゲン線維の蓄積は顕著に認められ、Long IS群では、胸膜や肺葉中心の線維化も軽度であった。気道の線維化および気道閉塞についてはShort IS群で最も顕著で、次いでMedium IS群、Long IS群であったMHC class Iフルミスマッチのラット同所性肺移植モデルにおいて、術後免疫抑制期間の調節によりRAS類似の肺障害が確認された。ラットのMHC class Iミスマッチの肺移植モデルを作成するにあたり、1手技的理由によるラットの死亡や移植肺機能不全の頻度を1割以下とするよう手技の安定に数ヶ月を要した.2ラット肺移植後の免疫抑制期間、組織学的検討を行なう時期を選定するのに数ヶ月を要した.ことが理由として挙げられる.研究目的1:経気管支肺生検組織の培養上清中の抗ドナー抗体検出による抗体性拒絶反応の早期検出に関する研究当科で施行した肺移植の件数は平成27年27件、28年は26件で、29年3月の時点で、累計166例(120例が生存中)となった。H27年4月からH28年3月までに慢性移植肺機能不全を来したのは10例で、血中に抗ドナー抗体が証明されたのは3名であった。いずれも状態から肺生検は施行不可能であった。抗ドナー抗体が証明されていないが1例では経気管支肺生検と開胸肺生検を行なった。病理学的に閉塞性細気管支炎、C4dの沈着は証明されなかった。余剰の肺組織がなく培養による抗体産生の検討はできていない。研究目的2抗ドナー抗体産生ラット肺内気管移植モデルにおける低用量IL-2による制御性T細胞増加と抗体産生抑制に関する研究臨床肺移植とより免疫学的に近いラット同所肺移植モデルでの閉塞性細気管支炎モデルの作成を行なってきた。ラットアロ同所性片肺移植を行い、術後免疫抑制を術後56日まで継続し犠牲死させた。術後35日から気道にリポポリサッカライド(LPS)投与するLPS群、PBSを気道投与するPBS群を比較検討したところ、LPS群は、他の群に比べ有意にISHLT A grade, B gradeが高かった(grade A, 1.83 ±0.21 (LPS) vs. 0.50 ±0.30 (PBS), P = 0.005; grade B, 1.50 ±0.12 (LPS)。気管支周囲の線維化はLPS群において有意に高値であった。LPS気道刺激によって、実臨床で閉塞性細気管支炎と診断される状況に類似した、気道中心性炎症、線維化、免疫反応を惹起することが示された。研究目的1においては、臨床肺移植の肺組織検体の採取が容易ではなく、H27年度、H28年度で肺組織が得られたのは剖検例をのぞいて、2例(経気管支生検と開胸生検)のみであったが、病理診断後の余剰組織が僅少で培養が行なえなかったため。研究目的2においては、より実臨床に近いモデルの確立のため、肺移植手術手技の安定化、免疫抑制剤の設定を行ったため。研究目的1:経気管支肺生検組織の培養上清中の抗ドナー抗体検出による抗体性拒絶反応の早期検出に関する研究当科で施行した肺移植の症例数は平成27年27例、28年は26例、29年は24例で30年3月の時点で、累計193例(146例が生存中)となった。これまで一時的もしくは長期抗ドナー抗体が検出されたのは20例で、長期検出されている症例は予後不良の傾向にあった。研究期間中に閉塞性細気管支炎は9例で発症し剖検が1例、再肺移植による摘出1例で、他はいずれも肺生検は施行不可能であった。研究目的2抗ドナー抗体産生ラット