hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市を対象とした小地域エネルギー需給システムの計画と評価

都市の中心部等の比較的「小さな地域」を対象とし「エネルギー需給システム計画」の方法論と計画支援システムの確立を目指した。1.エンドユ-スモデル:浅野:空調用電力の負荷曲線パターンなど民生用エンドユ-ス・データを収集・解析した。ピーク/オフピーク時間帯需要間の代替弾力性は0.060.07程度。ピーク価格を4倍にすると、ピーク帯需要の約20%が削減される。豊田:業務用エネルギー需要を、建物、生活、業務活動に関連する属性等により記述したオブジェクト指向的負荷モデルを提案。2.小地域エネルギー需要:辻:一次エネルギー消費量、CO2排出量、コストを評価指標とし、電力貯蔵も含めたエネルギー供給システム代替案の多目的最適化を行うモデルを構築した。伊東:地域冷暖房用コジェネ(CGS)の設計において、需要量の不確実性に対するロバスト性を有する最適化モデルを提案した。落藤:ごみ焼却排熱と下水熱の利用、CGS、CGSと長期蓄熱の3つについて北海道内のポテンシャルを調査し、省エネ効果を算定した。岡本:紙パルプ工場と化学工場における、リパワリングシステムの熱力化学的最適構成を求めた。3.競争的電力市場:森:CGSを含む都市分散型エネルギーシステムにおける電力と熱の均衡取引価格の収束過程をモデル化した。山地:託送によって連携されたCGSを需要家とする託送サービスについて、託送サービス需給バランス時の託送電力・料金を求めた。豊田:民生用CGSを託送によって連携するシステムのメリットを定量的に評価した。4.エネルギー負荷:斎藤:都市ライフサイクル評価モデルを開発し、それを用いて2大都市の1971年と1990年の2時点のエネルギー・資源・環境負荷を評価。都市の負荷は全負荷の10-20%で、低負荷社会の構成には都市施設の長寿命化や配置の考慮が必要。5.支援システム:手塚:地域メッシュデータをネット上で複数人数により共有する人工現実感環境可視化システムを開発。本研究では、都市の中心部のように比較的「小さな地域」を対象とした「エネルギー需給システム計画」の方法論と計画支援システムの確立を目指している。1.エンドユ-スモデル:浅野:空調用電力の負荷穿設パターンなど民生用エンドユ-ス・データを収集・解析した。これらのデータと業務部門負荷曲線などを組み合せて、民生用空調需要の日負荷曲線と気温感応度を推定した。豊田:大学を例にとり業務用エネルギー需要を、建物、生活、業務滑動に関連する属性等により記述して、需要データを構築する方法を検討した。2.未利用エネルギー活用システム:伊東:ガスタービンを中心とするコージェネレーションやスーパーごみ発電に加えて、河川水等の保有熱を利用したヒートポンプ蓄熱などによる各種地域冷暖房システムの最適計画手法を提案した。岡本:経済性及び環境改善効果をも考慮して、リパワリングシステムのサイクル全体としての熱力学的特性の評価を行った。落藤:ごみ焼却排熱と下水熱の利用、コージェネレーション、コージェネと長期蓄熱の組み合わせの3システムについて北海道内のポテンシャルを調査し、省エネルギー効果を算定した。3.エネルギー需給計画モデル:辻:一次エネルギー消費量、CO2排出量、コストを評価指標とし、電力貯蔵も含めたエネルギー供給システム代替案の多目的最適化を行うモデルを構築した。森:都市エネルギー計画問題では参加する主体が複数であるため、これをスタッケルベルグ型の2段階最適モデルとして定式化し、協力行動の場合との比較を行った。市場への参加者が増加したときのネットワーク及び組織化の形成過程について検討した。4.ライフサイクル評価

モデル:斎藤:直接的な消費ばかりでなく、都市設備ストックを経由したエネルギー・資源投入も考慮し、都市におけるエネルギー資源のフローと環境負荷を評価するモデルを開発した。手塚:都市エネルギー関連統計データのデータベース化の可能性及びその可視化手法について検討した。5.太陽光発電システム:山地:太陽光発電に組み合わせる蓄電装置の経済的価値を確率的な手法を用いて評価し、経済的価値の主な決定要因は、ピークカットへの寄与、つまり系統電源の固定費の削減効果であることを定量的に示した。都市の中心部等の比較的「小さな地域」を対象とし「エネルギー需給システム計画」の方法論と計画支援システムの確立を目指した。1.需要関連:浅野:需要家のエネルギー消費行動に影響する情報を与えたとき、時間帯別電力消費の変化を分析。ピーク/オフピーク時間帯需要間の代替弾力性は0.060.07程度。ピーク価格を4倍にすると、ピーク帯需要の約20%が削減。豊田:業務用建物の需要負荷の評価方法について、オブジェクト指向的負荷モデルを提案。2.未利用エネルギー活用:落藤:札幌市に広域熱電併給による地域熱供給を導入した場合の都市全体に及ぼす省エネ効果を試算。岡本:紙パルプ工場と化学工場における、リパワリングシステムの熱力学的最適構成を求めた。3.需給計画関連モデル:伊東:地域冷暖房用コジェネ(CGS)の設計において、需要量の不確実性に対するロバスト性を有する最適計画問題を考察。森:CGSを含む都市分散型エネルギーシステムにおいて、電力と熱の均衡取引価格の収束過程をモデル化した。山地:託送によって連係されたCGSを需要家とする託送サービスについて、託送サービス需給バランス時の託送電力・料金を求めた。4.ライフサイクル分析:斉藤:都市ライフサイクル評価モデルを利用し、2大都市の1971年と1990年の2時点のエネルギー・資源・環境負荷を評価。都市の負荷は全負荷で10-20%で、低負荷社会の構成には、都市施設の長寿命化や配置の考慮が必要。5.支援システム:辻:一次エネルギー消費、CO2排出量、コストを評価指標とし、配管費、ポンプ動力を考慮するとともに電力貯蔵も含めた都市エネルギー計画策定用多目的最適化モデルを構築。ネット上でモデルを利用するための支援システムのプロトタイプを作成。手塚:基本データベースとなる地域メッシュデータをネット上で複数人数により共有する人工現実環境可視化システムを開発。
カイコの胚子活性化時における新規RNAヘリケースの役割

本年度は,昨年度に続き新規RNAヘリケース(RNA helicase like=RHL)の機能や細胞内局在性等の解明のための実験を主に行った。RHLのORFを含む約1.8k bpのcDNAをヒスチジン・タグ付きのタンパク質発現用ベクターpET 14bに組込み大腸菌内での発現を試みた。その結果,ORFから予想される約68kDaの目的のタンパク質(rRHL)の発現が認められた。しかし,このrRHLは封入体となってしまい,菌体破壊後の不溶性画分に分画される。その不溶性画分を塩酸グアニジンを用いて可溶化し,ニッケルキレートカラムにて精製を試みたところ,SDS-PAGE上でシングルなバンドを確認することが出来た。続いてそのバンドをゲルから切り出したものを抗原としてウサギを用いてポリクローナル抗体の作製を試みたところ,rRHLを認識する抗血清を得る事に成功した。その抗血清を用いて産卵後060時間の休眠卵・非休眠卵を12時間おきに採取した卵の核画分より抽出したタンパク質を用いてイムノブロットを行った。その結果,RT-PCRにて解析したRHL mRNAの発現パターンと同様な変動を示すタンパク質が確認された。更に,核画分と細胞質画分での免疫化学的解析を詳細に行ったところ,このタンパク質は,確かに核画分にのみ存在する事が明らかとなった。しかし,細胞質画分にもrRHL坑血清に反応する分子量の異なるタンパク質があることも確認された。現在,この結果を更に検討中である。一方,精製されたRHLはやはり不溶性になってしまい現在でも完全に可溶化条件は確立していないが,触媒機能解析の第一歩として,0.1% SDSで可溶化させたRHLを用いてATPase活性を測定したところ弱いながらも活性が認められた。現在,rRHLの可溶化,リフォールディング,ATPase活性測定等の条件検討を更に行っている。また,rRHLに対する坑血清を用いた免疫組織化学的実験のためのカイコ卵の固定や切片作成の予備的な実験も行い免疫染色の基礎を確立した。我々は,カイコの胚子活性化に関与するDEAD-box RNAヘリケースファミリーに属すると考えられる新規なタンパク質(RHL)をコードする完全長cDNAを単離する事に成功し,その構造や発現に関して以前より研究を進めている。本年度は,この新規RHL cDNAを大腸菌内で発現させたリコンビナント・タンパク質(rRHL)を用いて,(1)rRHLの機能解析,(2)rRHLに対するポリクローナル抗体を用いての初期胚におけるRHLの局在の観察,(3)rRHLをリン酸化する酵素の検索などに着手した。(1)rRHLの機能に関する研究実績。予想される一次構造中にATPase活性に関与すると考えられるモチーフが存在する事から,ATPase活性の測定を試みた。その結果,弱いながらも活性がある事が明らかになった。報告されているいくつかのDEAD-box RNAヘリケースは,核酸を反応溶液中に加えるとATPase活性が上昇する事が明らかになっている。しかし,そのような結果は今のところ得られていない。反応溶液に添加する核酸や金属イオンの種類や濃度などの最適な反応条件を現在更に検討中である。(2)RHLの局在に関する研究実績。産卵後12と36時間目の休眠卵の切片を用いて免疫組織化学的実験を行った。

その結果,12時間目の卵では,胚盤葉にRHLの特異的な局在が確認できた。また,36時間目の卵では,卵黄細胞の核周辺部に局在が確認できた。現在,他のステージの卵についても検討する準備を進めている。(3)RHLをリン酸化する酵素に関する研究実績。市販のキナーゼとカイコの初期胚からのタンパク質抽出液を用いてのin vitroリン酸化実験から,rRHLはカイコの初期胚中で主にカゼインキナーゼ2(CK2)により特異的にリン酸化される事が明かとなった。現在,初期胚中のCK2の精製と性質について詳細な解析を行っている。本年度は,昨年度に続き新規RNAヘリケース(RNA helicase like ; RHL)の機能や細胞内局在性等の解明のための実験を主に行った。RHLのORFを含む約1.8kbpのcDNAをヒスチジン・タグ付きのタンパク質発現用ベクターpETl4bに組込み大腸菌内での発現を試みた。その結果,ORFから予想される約6.8kDaの目的のタンパク質(rRHL)の発現が認められた。しかし,このrRHLは封入体となってしまい,菌体破壊後の不溶性画分に分画される。その不溶性画分を塩酸グアニジンを用いて可溶化し,ニッケルキレートカラムにて精製を試みたところ,SDS-PAGE上でシングルなバンドを確認することが出来た。続いてそのバンドをゲルから切り出したものを抗原としてウサギを用いてポリクローナル抗体の作製を試みたところ,rRHLを認識する抗血清を得る事に成功した。その抗血清を用いて産卵後060時間の休眠卵・非休眠卵を12時間おきに採取した卵の核画分より抽出したタンパク質を用いてイムノブロットを行った。その結果,RT-PCRにて解析したRHL mRNAの発現パターンと同様な変動を示すタンパク質が確認された。更に,核画分と細胞質画分での免疫化学的解析を詳細に行ったところ,このタンパク質は,確かに核画分にのみ存在する事が明らかとなった。しかし,細胞質画分にもrRHL坑血清に反応する分子量の異なるタンパク質があることも確認された。現在,この結果を更に検討中である。一方,精製されたRHLはやはり不溶性になってしまい現在でも完全に可溶化条件は確立していないが,触媒機能解析の第一歩として,0.1%SDSで可溶化させたRHLを用いてATPase活性を測定したところ弱いながらも活性が認められた。現在,rRHLの可溶化,リフォールディング,ATPase活性測定等の条件検討を更に行っている。また,rRHLに対する坑血清を用いた免疫組織化学的実験のためのカイコ卵の固定や切片作成の予備的な実験も行い免疫染色の基礎を確立した。
含ケイ素・ゲルマニムデュワーベンゼンの効率的合成と原子価異性化反応

1,4ジシラデュワーベンゼンの新規効率的合成法としてJungらの方法でテトラクロロ-1,4-ジシラシクロヘキサジエンを合成し、次にシリル基をケイ素上に導入後、得られた1,4-ジクロロシクロヘキサジエンの還元的カップリング反応により高収率で合成できることを見い出した。1,4-ジシラデュワーベンゼンの光反応でベンズバレンに光異性化することが明らかにされた。光異性化の中間体として低温マトリックス中で1,4-ジシラベンゼン中間体を確認した。1,4-ジシラデュワーベンゼンの還元反応によりジアニオン種を安定に単離し、臭化エチレンによる酸化反応で1,4-ジシラベンゼンの発生を試みたが、巣不成功に終わった。また1,4-ジシラベンゼンを金属錯体として単離するために、金属カルボニルと光反応を検討したところ、ジシラデュワーベンゼンのSi-Si結合にCOが挿入したジシリルケトンが生成した。このジシリルケトンは金属カルボニルなしでCOガス下、光反応でも生成した。金属錯体をえるためにケイ素上が小さい置換基のメチル基やp-トリル基の合成を検討したが今回の合成法ではうまくゆかなかった。1,4-ジシラデュワーおよびその原子価異性間の異性化化反応について理論計算を行った。その結果いくつかに遷移状態の構造を見出し、含ケイ素ベンゼン原子価の特有な反応過程を明らかにした。1,4ジシラデュワーベンゼンの新規効率的合成法としてJungらの方法でテトラクロロ-1,4-ジシラシクロヘキサジエンを合成し,次にシリル基をケイ素上に導入後,クロロシランの還元的カップリング反応により高収率で合成できることを予備的に見い出している(松本剛、加部義夫、関口章、日本化学会第84春季年会予稿集1B3-32)。初年度はケイ素上の置換基としてメチル基とフェニル基、実際には分析の容易なp-トリル基の導入を検討した。はじめて各々リチウム試薬とテトラクロロ-1,4-ジシラシクロヘキサジエンの反応を検討したが、開環反応が起きてしまい目的のメチル化体とトリル化体をえることができなかった。そこでグリニヤール試薬との反応を検討したところ各々反応試薬の量と反応温度および溶媒を選択することで目的のメチル化置換とトリル置換の1,4-ジクロロシクロヘキサジエンの合成に成功した。来年度以降はこれらの還元的カップリングにより効率良く1,4-ジシラデュワーベンゼンを合成し、メチル置換体につては金属錯体の反応により未だ未知の含ケイ素芳香族化合物の1,4-ジシラベンゼン錯体の合成に、トリル体は光反応によりやはり未知の原子価異性体であるジシラプリズマンの合成の前駆体として利用してゆく予定である。その後さらにSi-Si結合への光CO挿入反応とベンズバレンへの光異性化についても明らかにし論文に報告することができた(N.Nakata, T.Oikawa, T.Matsumoto, A.Sekuguchi, Y.Kab, Organometallics, 2005,24,3368-3370)。実は金属カルボニル錯体と1,4-ジシラデュワーベンゼンから1,4--ジシラベンゼン錯体の合成を試みたところSi-Si結合への光CO挿入反応を偶然に見い出したもので、シリル基よりケイ素上により小さな置換基を導入する必要性を考慮して初年度からメチル基とp-トリル基の導入を検討してきた。本年度はメチル基の導入された1,4-ジクロロシクロヘキサジエンのKC8,LiNpやLi,Na,Kなどの種々の還元試薬による還元的カップリングにより効率良く1,4-ジシラデュワーベンゼンを合成することを検討した。

その結果条件を種々検討したにもかかわらず,いずれもポリマーのみが生成してきた。この時点で還元性の高い,またはある程度の嵩高さのあるp-トリル基やチリメチルシリルメチル基の導入が考えられた。以上について日本化学会第86春季年会2006年(4F4-39,1PB-126)で発表予定である
軽合金の無欠陥・高生産性鋳造法に関する基礎的検討

省エネルギや地球温暖化問題と関連して輸送機器の軽量化に必要なAl合金などの軽合金で、信頼性の高い高強度・複雑形状鋳造品を製造するため、欠陥発生の要因となるプランジャ・チップやスリーブを使用せず、鋳型およびストークの上端を減圧して溶湯を吸引する新しい思想の真空吸引鋳造法や水の代わりに相変化物質の変態熱を利用して鋳型の温度制御を行う新たな方法について研究し、その可能性を示している。1.申請書に記載した2個のプランジャ・チップを使用し、溶湯をプランジャ・スリーブ中に吸引して鋳型空隙部に射出する装置を製作し、試運転を実施した。しかし、研究費上の制約で、従来装置を無理して改造したため、寸法精度が不十分で射出実験ができず、改善には予算をかなりオーバーすることが分かった。一方、その後、中小企業ものづくり基盤技術の高度化事業で、本原理による研究開発に予算がつき、本格的開発が可能になった。さらに、上記の経験を基に、より勝れた可能性のある方法を考案したので、その研究に取り組んだ。2.申請書に記載のアイデアの問題点としてのチップの駆動や欠陥発生の要因となるスリーブを使用せず、ストークの上端を減圧して溶湯を吸引し、高真空に保持した鋳型空隙部下部の消耗式シールに溶湯を接触させ、シールを溶解し外気との圧力差で一挙に空隙部を充満させる装置を試作し、鋳造実験を実施した。その結果、予想通り、空気の巻き込みがなく、しかも従来極めて困難であった常温鋳型で肉厚1mmの薄肉鋳物さえ製造できる可能性があることが分かった。3.亜鉛合金の溶解・凝固潜熱を利用して鋳型の温度制御を行う新たな方法について数値シミュレーションにより、その効果を検討し、有望であることが分かった。4.X線による可視化実験について準備したが、上記装置の問題解決に時間が取られ、さらにX線源高圧ケーブルが経年劣化により絶縁破壊し、修理完了が4月末となってしまったため、今年度は実施できなかった。5.湯流れ推定シミュレーションの改善および最適射出条件設定プログラムの基本設計を行った。これらの研究成果は、省エネルギや地球温暖化と関連して輸送機器の軽量化ニーズが高いAlやMg合金などの軽合金で、信頼性の高い高強度・高精度・複雑形状鋳造品の製造に大きく貢献する可能性がある。1)前年度に引き続き、吸引加圧鋳造法について検討し、常温金型で肉厚0.5mmという薄肉部にも溶湯が充満し、x線的には無欠陥という非常に優れた結果が得られた。また、平成20年8月から(財)機械システム振興協会の支援が得られ、試験片の製作を可能とする装置の試作が可能となった。しかし、気密性の問題からガス巻き込み欠陥が発生しやすいこと、鋳造方案が重要であることなどが明らかになった。2)相変化における潜熱を利用した新たな金型温度制御法の基礎的検討として、金型中子に亜鉛を封入した場合と封入しない場合の温度変化を測定し、亜鉛の凝固潜熱の影響で中子の温度上昇が抑制されることが明らかになった。また、シミュレーションによる予測も可能で、今後実用化の可能性があることが分かった。3)鋳型温度と湯流れの関係を定量的に調べることは、時間と費用の関係からできなかった。4)吸引鋳造時の溶湯流動の可視化実験を実施し、1秒以下の短時間での充填でも気泡の上昇と排出が観察された。また、数値シミュレーションで充填状況の概略を推定できることが分かった。5)最適射出条件設定プログラムを試作し、可視化実験により評価したが、可視化実験の境界条件が明確でなく、十分な比較はできなかった。これらの研究成果は、省エネルギや地球温暖化と関連して輸送機器の軽量化ニーズが高いA1やMg合金などの軽合金で、信頼性の高い高強度・高精度・複雑形状鋳造品の製造に大きく貢献する可能性がある。
乳児のボーダーライン先天性甲状腺機能低下症の治療がその後の甲状腺に及ぼす影響

先天性甲状腺機能低下症(CH)ラットを作成し対照群とともに1年間飼育した。これらラットの血清TSH値はCHラット群では2.82±0.75μIU/lであり、対照群(3.3±0.60μIU/l)と差は認めなかった。CH群の遊離サイロキシ(FT4)は1.84±0.07μg/dl、対照群1.64±0.07μg/dlで差はなく、甲状腺機能は正常化していた。甲状腺組織のPAS染色でCH群、対照群ともに甲状腺濾胞は大小様々でコロイドの染色程度にも濃淡差はあったが有意差はなかった。臨床的に生後1ヶ月から合成サイロキシン(LT4,チラージンS)を投与したボーダーラインCH患者13症例(ろ紙血TSHは20.75±21.32μIU/l)の生後18.8±14.4月齢時(LT4中止後18.8±14.4月)の血清TSHは2.99±1.66μIU/l、FT4は2.34±2.97μg/dlと正常であった。また成長発達も正常であった。この結果は生後1ヶ月からボーダーライン甲状腺機能低下症新生児にLT4を長期間にわたって投与しても甲状腺ホルモン分泌能は正常に保たれることを示唆した。この他の成果として甲状腺機能低下患者に低ナトリウム血症がみられても、甲状腺機能低下によるものではなく、これ以外の原因を求めるべきとの成績を得た(Acta Paediatr,2004)。さらに軽症例を含め小学生以上になった109人の社会的地位はむしろ優れた集団を形成しているとの調査結果を得た。またCH患者の誕生は2月に最も多く5月に最も少ないことを明らかにし甲状腺を阻害する環境ダイオキシンやPCB濃度の季節変動も胎児甲状腺を阻害する因子として関与している可能性を発表した(J Paediatr Child Health,2005))。真性先天性甲状腺機能低下症患者対してはできるだけ早期により大量のLT4を投与することが知能発達によい影響を及ぼすとの結論を得た(Clinical Pediatrics,2006印刷中)。これらの研究成績に基づき、ボーダーライン先天性甲状腺機能低下症乳児に対しては生後1ヶ月以内から合成サイロキシンを投与しても、その後の甲状腺ホルモン分泌能を阻害することは全く無く、むしろ成長発達を正常に保つためには不可欠との結論を得た。またこの成果を臨床系雑誌に発表した(小児科,2005)。妊娠ラットを3頭購入し、これらを甲状腺を阻害するMMI投与群と対照群の2群に分けて飼育し、先天性甲状腺機能低下症(CH)ラットを作成した。生まれたラットは現在まだ離乳していないため一定週齢に達するまで飼育中である。またこれとは別に離乳直後の牡ラットを20頭購入し、甲状腺ホルモン(L-thyroxine,LT4)投与群と非投与群に分けて飼育中である。定期的に体重、飲水量、行動などを観察しているが、LT4投与群ではいずれも非投与群よりも多く、また動きが激しいなどLT4投与の影響が認められる。

現在、血中甲状腺ホルモン測定を行うため体重のさらなる増加を待っている。これらにより少量のLT4投与でも新生児のエネルギー代謝を高めることがわかった。臨床的にはCH新生児のもつ内分泌、代謝異常を電解質、水分代謝異常の有無とこれらに対する甲状腺ホルモン投与の影響を検討するためCH)新生児32例のNa handlingを検討した。血清Na濃度は139.1±1.5mEq/lで低Na血症は認めず対照群との有意差はなかった。血清NaおよびFENaと甲状腺ホルモンの間に関係はなかった。またL-T4投与2ヶ月後の血清Na濃度に有意の変化はなかったことから、CH乳児ではLT4投与によるNa、水分代謝への影響はないことを明らかにした。今回のテーマであるボーダーライン先天性甲状腺機能低下症の発症には様々な要因が考えられるが、季節によるホルモン変動の影響も考えられる。これを検討するため当科を受診した新潟県内発症のほぼ全ての患者の季節別頻度を検討し、2月に季節別発症頻度に有意差があることを明らかにし、現在Acta Paediatricaへ投稿中である(Nakamizo M, Asami T, et al. Seasonality in the incidence of congenital hypothyroidism in Niigata, Japan.)。一方、既に治療を中止した本症患者の現在の甲状腺機能を調べるためアンケート調査を行っている。当科でまだ管理している症例で検討した成績では、乳児期から長期間甲状腺ホルモン投与を行ってもその後、甲状腺のホルモン分泌は充分得られており、特に問題はなさそうである。研究費の交付決定が平成15年10月であったため、当初予定していた動物実験の進行がやや遅れてはいるが、CHラットも作成できたことより着実に進展している。臨床的には今まで不明であった先天性甲状腺機能低下症乳児のナトリウム代謝に変化がないことを明らかにし、さらにもう1編海外雑誌に論文を発表できたことより充分な成果を挙げたと思っている。1.先天性甲状腺機能低下症(CH)ラットの作成と甲状腺機能変化:2頭の妊娠SDラットを0.02%methylmercaptoimidazo 1(MMZ)を含む飲水で飼育し、CHラットを作成した。対照群2頭より生まれたラットとともに1年間飼育し、甲状腺ホルモン測定を行ったが甲状腺機能は既に回復していた。すなわち母体に加わった甲状腺障害機序(薬物、抗体など)によるCHでは無治療でも甲状腺機能の回復が認められる。2.CHラットへの甲状腺ホルモン(L-thyroxine、LT4)投与がその後の甲状腺および他臓器に与える影響:正常新生SDラットからオスだけを選び、生後3週からLT4を含飲料水(0.2g/L)で飼育した。8ヶ月後、と殺し腎臓組織の観察を行ったがLT4投与群と対照群の間に有意の組織変化はなかった。また腎組織をコンピューター画像化して1000個の糸球体の大きさを専用計算ソフトを用いて測定した。その結果LT4投与群と対照群に有意差はなかった。すなわち新生児期から中毒量に近い超大量のLT4を投与しても腎糸球体に対する影響はないとの結論が得られた。3.甲状腺組織所見の検討:上記1で飼育したラットの甲状腺と腎臓を摘出した。現在、専門家により組織標本作製中であるが結果の解析は次年度に持ち越さざるを得なかった。
末梢血中を循環するfibrocyteの緑内障術後創傷治癒への関与の解明

本研究の目的は、トラベクレクトミー後の創傷治癒過程におけるfibrocyteの関与を明確にし、線維化の過程での役割を明らかにすることである。平成30年度はまず、本研究の解析方法のひとつとなる2光子顕微鏡を用いた生体眼イメージングにより、炎症反応/炎症細胞の動きの可視化に取り組んだ。我々の施設では、房水内のMCP-1濃度が高い症例でトラベクレクトミーの術後成績が不良であることを明らかにしており、その過程としてトラベクレクトミー後の濾過胞周囲組織の創傷治癒にMCP-1が強く関与していることを臨床研究で示している。そこでまず、結膜及び結膜下組織において主に単球系細胞にeGFPが発現するLysozoymeM(LysM)プロモーター下eGFP発現トランスジェニックマウスを使用した生体眼イメージングで、MCP-1負荷によりLysM-eGFP細胞の動きが活発になることを明らかにした(LysM-eGFP細胞速度: 7.91±4.13μm/min)。次に抗炎症効果が期待されているリパスジルをMCP-1負荷前に眼表面に浸すことで、MCP-1単独負荷で活性化された細胞の動きが有意に抑制されることを明らかにした(LysM-eGFP細胞速度: 2.44±1.22μm/min, p<0.05)。この実験結果については第123回日本眼科学会総会の一般演題に採択された。結膜及び結膜下組織中の炎症細胞の動きを生体眼イメージングで可視化し、さらに薬剤がその反応を抑制することまで確認した一連の結果は、本研究の最終目標となるfibrocyteの創部への遊走や創傷治癒過程への関与の検証に繋がる重要な成果と言える。本研究を遂行するにあたり、マウス抹消血中のfibrocyteを含むPBMCsが多量に必要となる。マウスの末梢血からのPBMCs単離作業は順調に進んでいたが、採取した細胞を保存していたフリーザーの故障によりストックしていた細胞の一部が使用困難となった。PBMCsの単離作業は再開したが、マウスの成長の兼ね合いもあり、当初の予定よりも進行が滞ってしまった。マウス末梢血からfibrocyteを含むPBMCsの単離を行い、PBMCs中のfibrocyteの割合を、fibrocyteのマーカー(CD34, CD45, I型コラーゲン)に対する組織免疫染色とフローサイトメトリー法で確認する。トラベクレクトミーを施行した野生型マウスにグリーンマウスから単離したPBMCsを静注し、組織免疫染色で遊走してきたGFP陽性PBMCsの数と局在、αSMAの発現を観察する。さらに2光子顕微鏡を用いた生体眼イメージングにより、結膜創部におけるfibrocyteの浸潤や挙動の観察し、fibrocyteの遊走への関与も示唆されているMCP-1の影響についても検証する予定としている。以上の方策で、トラベクレクトミー術後の創傷治癒過程における末梢血液循環中のfibrocyteの関与を明らかにし、MCP-1の影響も含めた線維化の分子メカニズムの解明を最終目標とする。

トラベクレクトミーを施行した野生型マウスにグリーンマウスから単離したPBMCsを静注し、組織免疫染色で遊走してきたGFP陽性PBMCsの数と局在、αSMAの発現を観察する。さらに2光子顕微鏡を用いた生体眼イメージングにより、結膜創部におけるfibrocyteの浸潤や挙動の観察し、fibrocyteの遊走への関与も示唆されているMCP-1の影響についても検証する予定としている。以上の方策で、トラベクレクトミー術後の創傷治癒過程における末梢血液循環中のfibrocyteの関与を明らかにし、MCP-1の影響も含めた線維化の分子メカニズムの解明を最終目標とする。
クラスター損傷の直接検出に基づく新規定量法の開発

前年度は,モデルオリゴヌクレオチド基質を用いてクラスター損傷の解析法を検討した。本年度は,細胞内におけるクラスター損傷の生成量を解析し,損傷生成量とLETの関係およびDNA修復の影響を検討した。照射にはAA8細胞(修復野生型)と塩基除去修復経路の最終段階で働くXRCC1を欠損したEM9細胞を用い,γ線(0.2keV/mm),Cイオン(13keV/mm),Feイオン(200keV/mm)で照射した。照射した細胞の一部は,コロニー形成により生存率を調べ,残りはクラスター損傷(DNA二重鎖切断)を評価するため,アガロースプラグに包埋しスタティックフィールドゲル電気泳動により分析した。AA8細胞の生存率は,いずれの放射線でも照射線量の増加とともに対数的に減少したが,同一線量ではLET上昇とともに低下した。また,EM9細胞(XRCC1-)とAA8C細胞(野生株)のCイオンに対する生存率を比較し,EM9細胞の感受性が高いことを見出した。DNA二重鎖切断発生量は,プラグからリリースされたDNAバンドの強度を指標とした。二重鎖切断発生量はLET増加とともに減少し,細胞生存率のLET依存性とは逆の関係を示すことが分かった。in vitroにおけるDNA照射でもクラスター損傷生成効率とLETの問には逆相関認められた。以上のin vivoおよびin vitroの結果は,放射線によるクラスター損傷の生成量と生物効果の重篤度が単純な相関関係にはないことを示す。さらに,放射線の生物効果の重篤度には,クラスター損傷の構造と細胞内プロセシングが関わっている可能性を示唆する。今後,細胞レベルでより詳細なクラスター損傷の解析を行い,クラスター損傷の実態と生物効果の関連を明らかにしていく。本年度は,クラスター損傷内に含まれる損傷塩基数の直接定量を目的として,以下の研究を行った。1.DNAの分離法の検討クラスター塩基損傷を含むモデル基質を構築するため,13個のウラシルを分子内に含むオリゴヌクレオチドを合成し,これをuracil-DNA glycosylaseで処理し,ウラシルを脱塩基部位(AP site)に変換した。これをaldehyde reactiveprobe(ARP)とインキュベートし,脱塩基部位をARPにより修飾した。ARP修飾したDNAを変性PAGEにより分離した結果,分子内の損傷数に応じてDNAが分離されることが示された。この結果から,クラスター損傷内に含まれる損傷数を,ARP修飾数として検出することができること明らかとなった。2.クラスター塩基損傷に対するDNAグリコシラーゼの活性thymineglycol(Tg)および8-oxoguanine(8-oxoG)は,放射線により生成する主要な酸化塩基損傷である。Tgあるいは8-oxoGをtop strandおよびbottom strandにそれぞれ1個ずつ含むクラスター基質(Tg/Tgクラスターおよび8-oxoG/8-oxoGクラスター)を構築し,DNAグリコシラーゼ(Endo IIIおよびFpg)による脱塩基部位への変換効率を調べた。その結果,損傷が1塩基以内にある場合は,脱塩基部位への変換効率が低下するが,3塩基以上離れている場合は,効率よく脱塩基部位に変換されることが明らかとなった。以上のモデル基質の検討結果から,DNAグリコシラーゼ処理と生じた脱塩基部位のARP修飾を組み合わせることにより,クラスター損傷内の損傷塩基数を定量できることが示された。
専門分野別教育プログラム認定・評価導入への実証的研究

アメリカ、ヨーロッパにおける専門分野別教育プログラム認定・評価システムについて調査研究してきた結果、専門分野別教育プログラムアクレディテーション活動の実態および具体的な評価者選任の仕組みを明らかにすることが出来た。また、ヨーロッパにおいては、機関別アクレディテーションと専門分野別教育プログラムアクレディテーションが混在している状況について、アメリカにおいては、アクレディテーション機関自身を認証する仕組みについても明らかになった。本年度は、欧州における専門分野別教育プログラム認定・評価システムおよびその運用実態調査を行った。具体的には、デンマークの専門分野別教育プログラム認定・評価機関であるACE DenmarkについてWebページを中心とした書面調査を進め、それに基づきデンマークにあるACE Denmark事務局を訪問した。デンマーク訪問に際しては、実際に専門分野別教育プログラム評価を受けた機関(コペンハーゲン大学人文学部)の担当者、大学所管官庁である大学機構庁担当者との面談も行った。デンマークにおける専門分野別教育プログラム認定はアクレディテーションと呼ばれている。そのアクレディテーション作業の流れ、評価者の人選方法、評価を受ける側の作業負担、アクレディテーションの捉え方などについて貴重な情報を得ることが出来た。その結果として、ヨーロッパにおける専門分野別教育プログラム認定・評価活動の位置付け、運用実態、社会的背景の一端を明らかにすることが出来た。その成果は、専門分野別教育プログラム認定・評価の仕組みの日本導入への一助とすべく金沢大学大学教育開発・支援センター発行の『週刊センターニュース』(328号2010/10/12、335号2010/11/29、345号2011/02/28)で発信するとともに、平成23年5月末開催の日本高等教育学会自由研究発表で報告する予定である。平成23年度は、米国での専門分野別教育プログラム認定・評価の仕組みについて調査する予定である。本年度は、米国での専門分野別教育プログラム認定・評価の仕組みについて調査を行った。FIBAA、ASIIN、EASPAにおける調査では、アカデミックの拠点としての大学と、それを実学として活用する産業界との結節点としてアクレディテーション機関の位置づけ、「専門分野別プログラム質保証」「機関別質保証」の混在状況とその融和への模索、学習成果および内部質保証重視、工学のように国際的な人材流動が生じる分野や国際関係を考慮することが不可避な分野(例:環境など)では、質保証の基準や手法のリージョナル化やグローバル化がさらに進むことなどが確認できた。evalag、ZEvA、Akkreditierungsratにおける調査では、具体的な教育プログラム・アクレディテーション活動の実態、評価者チームの構成、評価者選任方法、ESGの考え方に基づく評価機関へのアクレディテーション活動について確認できた。欧州では、学部レベルからの教育プログラム・アクレディテーションと機関としての大学に対する機関別アクレディテーションが混在しており、ドイツのように並立している場合もある。ドイツでは、教育プログラムアクレディテーションの場合、当該分野の専門家および学生等が参加するpanelによるpeer reviewの形が取られている。また、関連学協会との連携についても対応はそれぞれ異なっていた。ドイツでは内部質保証体制を重視したシステムアクレディテーションが導入されている。これら欧州での調査結果は、社会的、歴史的背景が異なるものの、現在、学術会議を中心に進められている分野別参照基準の活用に参考になるものと考えられる。申請時の予定通り、欧州、米国の調査が実施でき、専門分野別教育プログラム評価システムの実態についての理解が進んでいるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度となる平成24年度は、欧州、米国での専門分野別教育プログラム認定・評価の仕組みについて再確認を行い、日本の高等教育における専門分野別教育プログラム認定・評価へ適用可能性を検討する予定である。
エネルギー転換期のドイツにおける原発立地地域の実証的研究

本研究課題は、原子力発電所が閉鎖された立地地域の「その後」を検証することで、ドイツにおける脱原発の社会的受容をローカルレベルに焦点を絞って明らかにすることを目的としている。平成29年度はおもにドイツ国内の2自治体について調査研究をおこなった。(1)一つは原発立地自治体ビブリスである。ビブリスでは1970年代から2基の原子炉が稼働していたものの、福島第一原発事故を受けたドイツ連邦政府の決定により、2011年3月に2基とも稼働を停止し、廃炉に向かうことになった。それ以降、当地では新たな産業の誘致や宅地造成が行政主導で進められており、「原発の町」からの生まれ変わりが図られている。こうした状況を受け、平成29年度はビブリス町内の各主体(ビブリス町長、原発事業者RWE広報担当者、住民)に聞き取り調査をおこなった。そこから明らかになったのは、1行政が進める企業誘致と宅地化はまさに今が正念場であるものの、住民のあいだでは多少なりとも行政のやり方に疑念(不安)がもたれていること、2原発事業者RWEは所定の手続きにのっとり住民とのリスクコミュニケーションを進めているが、住民の関心は原子炉解体の際のリスクよりも放射性廃棄物の長期貯蔵にあるということである。(2)もう一つは1980年代後半に反対運動を展開し使用済み核燃料再処理施設を拒んだ自治体ヴァッカースドルフである。当該地域は、ビブリスなどの原発立地自治体との比較対照のために調査対象としている。原子力施設を拒んだ後にBMW社を中心とする自動車産業を誘致し、原子力施設に代わる財政基盤を確保することに成功した自治体として、その経緯や、そうしたプロセスが地域住民によっていかに経験されてきたのかについて聞き取り調査を進めている。これらの調査の分析結果は、今後、日本社会学会や環境社会学会や日本ドイツ学会などで報告予定である。複数の調査対象地域のうち、本年度は2地域で調査をおこない、データを収集した。1聞き取り調査を中心とした定性的調査が当初の予定通り進んでいること、2各自治体の財政および雇用状況に関する統計資料の入手もおおむね当初の予定通りできていることから、「(2)おおむね順調に進展している」と評価する。課題を挙げるとすれば、2の統計資料の分析までは至っていないことである。今後、ドイツ国内の原発立地自治体の財政状況の推移のデータベースを作成し、原発停止がもたらす財政面および雇用面への影響について自治体・地域間での比較を進める予定である。本年度に引き続き、統計資料の分析と定性的調査を進め、原発停止後の原発立地地域の人びとの生活状況や就業状況を明らかにする定量的調査にも取りかかる。本年度おこなった聞き取り調査の結果、原発立地地域の展望を検証する際には2011年以降だけでなく原発稼働時、ひいては原発立地に至るまでの地域史や、それらが人びとによっていかに経験され記憶されてきたのかを明らかにする必要があるとの認識に至った。このため、当初の研究計画に加え、プレ原発期、原発期、脱原発期がいかに経験されてきたのかについてのライフヒストリー調査を中心とした定性的調査を重点的におこなう予定である。平成29年度の調査で得られたデータを用いた論文を執筆中であり、それらは次年度以降公表される予定である。

今後、ドイツ国内の原発立地自治体の財政状況の推移のデータベースを作成し、原発停止がもたらす財政面および雇用面への影響について自治体・地域間での比較を進める予定である。本年度に引き続き、統計資料の分析と定性的調査を進め、原発停止後の原発立地地域の人びとの生活状況や就業状況を明らかにする定量的調査にも取りかかる。本年度おこなった聞き取り調査の結果、原発立地地域の展望を検証する際には2011年以降だけでなく原発稼働時、ひいては原発立地に至るまでの地域史や、それらが人びとによっていかに経験され記憶されてきたのかを明らかにする必要があるとの認識に至った。このため、当初の研究計画に加え、プレ原発期、原発期、脱原発期がいかに経験されてきたのかについてのライフヒストリー調査を中心とした定性的調査を重点的におこなう予定である。平成29年度の調査で得られたデータを用いた論文を執筆中であり、それらは次年度以降公表される予定である。
類洞壁細胞の機能モデュレーションによる新しい肝グラフト保存システムの開発

1)購入したエルトリエータを用い、ラット肝のクッパー細胞、内皮細胞、伊東細胞を分離培養する技術を確立した。いずれの細胞も純度90%以上であり、初代培養に成功した。このことにより、安定した状態で類洞壁細胞の機能評価を行うことが可能となり、以下2)3)の研究成果を達成するために大きく貢献した。2)グラフト冷保存・肝移植に際してクッパー細胞が保存時間に比例して活性化されることを明らかにし、活性化クッパー細胞はTNFを過剰産生することによりグラフト障害を惹起することを証明した。これにより、抗TNF抗体投与により移植後の肝障害発生を抑制する方策が可能となった。さらに培養類洞細胞を用いた詳細な検討を行い、活性化クッパー細胞がパラクライン・ジャクスタクライン機構により内皮細胞やクッパー細胞それ自身にアポトーシスを惹起することを明らかにすることができた。この機序には活性化クッパー細胞から産生されるTNF等のサイトカインが関与しており、その遺伝子発現を特異的に抑制するアンチセンスオリゴDNAを添加することによりアポトーシスを回避することが可能であった。今後は他のサイトカイン、特に最近クローニングされたFas ligand等の関与についても検討を行い、アンチセンス法によるクッパー細胞機能のより精密なモデュレーションを行っていく予定である。2)虚血再潅流・肝移植において微小循環障害が惹起されるが、その成因について類洞細胞の関与の面から検討した。まずアルコール存在下で惹起される録洞収縮は相反する作用を持つ血管作働性物質エンドセリンと一酸化窒素nitric oxideのバランスによって調節されることを見いだした。さらに内皮細胞がエンドセリンを産生すること、エンドセリンが生体肝の類洞を収縮させ、酸素供給を低下させることによって肝障害を惹起する機序を証明した。以上の成績は、肝は血流の調節機構を欠くという従来の定説を覆す知見である。続いて、虚血再潅流・移植モデルで、再潅流後に類洞の収縮が出現し、上肝下大静脈血エンドセリンが上昇することを示した。抗エンドセリン抗体投与により、類洞の血液量は増加し、肝傷害も軽減した。抗エンドセリン療法がグラフトの生着を改善する手段として有用であることを示唆する成績である。1.グラフト冷保存・肝移植に際してクッパー細胞が保存時間に比例して活性化されることを明らかにし、さらに活性化したクッパー細胞はTNFを過剰産生することによりグラフト障害を惹起することを証明した。虚血再潅流・肝移植において、微小循環障害が惹起されるが、その成因について類洞細胞の関与の面検討した。まずアルコール存在下で惹起される類洞収縮は相反する作用を持つ血管作働性物質エンドセリンと一酸化窒素nitric oxideのバランスによって調節されることを見いだした。これは、肝は血流の調節機構を欠くという従来の定説を覆す知見である。さらに、内皮細胞がエンドセリンを産生することも明らかになった。

一方、虚血再潅流・移植モデルで、再潅流後に類洞の収縮が出現し、上肝下大静脈血エンドセリンが上昇することを示した。抗エンドセリン抗体投与により、類洞の血液量は増加し、肝傷害も改善された。抗エンドセリン療法により、グラフトの生着を改善する道が開かれた。2.購入したelutriatorを用い、ラット肝のクッパー細胞、内皮細胞、伊東細胞を分離培養する技術を確立した。いずれの細胞も純度90%以上であり、初代培養に成功した。特に内皮細胞においては、従来不可能であると考えられていた長期(>5日)の培養に成功し、安定した状態で内皮細胞機能の評価を行うことが可能となった。これらの培養類洞細胞を用いて、1で述べた、クッパー細胞の活性化の機序の解析や、低酸素状態や再潅流ストレスが、内皮細胞からエンドセリンを産生させ、伊東細胞の収縮を惹起するという仮説の検証を行いつつある。1)購入したエルトリエータを用い、ラット肝のクッパー細胞、内皮細胞、伊東細胞を分離培養する技術を確立した。このことにより、安定した状態で類洞壁細胞の機能評価を行うことが可能となり、以下2)3)の研究成果を達成するために大きく貢献した。2)グラフト冷保存・肝移植に際してクッパー細胞が保存時間に比例して活性化されることを明らかにし、活性化クッバー細胞はTNFを過剰産生することによりグラフト障害を惹起することを証明した。これにより、抗TNF抗体投与により移植後の肝障害発生を抑制する方策が可能となった。さらに培養類洞細胞を用いた詳細な検討を行い、活性化クッパー細胞がパラクライン・ジャクスタクライン機構により内皮細胞やクッパー細胞それ自身にアポトーシスを惹起することを明らかにすることができた。この機序には活性化クッパー細胞から産生されるTNF等のサイトカインが関与しており、その遺伝子発現を特異的に抑制するアンチセンスオリゴDNAを添加することによりアポトーシスを回避することが可能であった。今後は他のサイトカイン、特に最近クローニングされたFas ligand等の関与についても検討を行い、アンチセンス法によるクッパー細胞機構のより精密なモデュレーションを行っていく予定である。3)虚血再潅流・肝移植において微小循環障害が惹起されるが、その成因について類洞細胞の関与の面から検討した。まずアルコール存在下で惹起される類洞収縮は相反する作用を持つ血管作働性物質エンドセリンと一酸化窒素nitric oxideのバランスによって調節されることを見いだした。さらに内皮細胞がエンドセリンを産生すること、エンドセリンが生体肝の類洞を収縮させ、酸素供給を低下させることによって肝障害を惹起する機序を証明した。以上の成績は、肝は血流の調節機構を欠くという従来の定説を覆す知見である。続いて、虚血再潅流・移植モデルで、再潅流後に類洞の収縮が出現し、上肝下大静脈血エンドセリンが上昇することを示した。抗エンドセリン抗体投与により、類洞の血液量は増加し、肝傷害も軽減した。抗エンドセリン療法がグラフトの生着を改善する手段として有用であることを示唆する成績である。
障害児の発達支援における専門家の養成とそのスーパーヴィジョンの構造と機能

特別支援学校における重度重複障害児の増加、そして特別支援学級における発達障害児の在籍率の増加は、特別支援教育に関する専門性が全ての教師必須の課題として考えなければならなくなった。その専門性を高めるための研修体制のあり方を見直す上で、専門的資質の向上を支えるものの一つであるスーパーヴィジョンの重要性が挙げられ、その構造と機能の体系化を図ることは極めて重要な課題と考えられる。本研究は、とりわけ障害児発達援助法のひとつである動作法におけるスーパーヴィジョンを取り上げ、援助者の専門的成長とそれを支えるスーパーヴィジョンの機能と構造を明らかにすることを目的としている。特に、指導内容とそれを伝える際に用いられる指導方略について実証的に検討を行う立場を取っている。平成20年度は、本研究IIである指導内容を伝える際に用いられる方略の効果に関する研究に関して、研修生の認知の側面に焦点を当て、2日間研修における研修生の理解を支える方略の検討を行った。研修生は初心者群20名と学会認定の資格を所有する群20名を対象に質問紙調査を行った。その結果、指導者であるスーパーヴァイザーは、指導の際に、いくつかの方略を組み合わせて指導していることが明らかになり、またその組み合わせの中で、言語説明を伴うスーパーバイザーによるモデル提示と、研修生が実践している場面に直接介入してリアルタイムで指導することが研修生の理解を促していることが明らかとなった。本研究IIIであるスーパーヴィジョンの経時的変化の長期的検討においては、経験年数5年以下のスーパーヴァイザーには研修生のレベルに合わせた指導をすることの難しさが明らかとなった。その問題点に関して、より熟練したスーパーヴァイザーに指導を受けることが有効となっていることが明らかとなった。特別支援教育に携わる教師の研修体制のあり方を見直す上で、専門的資質の向上を支えるもののひとつであるスーパーヴィジョンの構造と機能の体系化を図ることは極めて重要な課題である。本研究は、とりわけ障害児発達援助法のひとつである動作法におけるスーパーヴィジョンを取り上げ、援助者の専門的成長とそれを支えるスーパーヴィジョンの機能と構造を明らかにすることを目的とし、特に、指導内容とそれを伝える際に用いられる指導方略について実証的に検討を行う立場を取っている。平成19年度は、スーパーヴィジョンの機能的側面の視点から指導内容と研修生の援助スキルの向上との関連について検討を行った。具体的には、一週間の動作法研修会において脳性まひ児の療育を行う一組の研修初参加の初心者研修生とスーパーヴァイザー歴20年の指導者を対象に、スーパーヴィジョン場面のVTR撮影を行い、第三者のスーパーヴァイザーによる評価の回答を得た。その結果、指導内容に関連する項目及び、その他の項目においても研修生のスキルの習得が評価され、スーパーヴィジョンが専門職の育成機能として有効であることが示唆された。次に、本研究の第二の研究課題として指導内容を伝える際に用いる指導方略としてスーパーヴァイザー自らが障害児・者に療育を実施して例示化するモデル提示型の方略の効果についての検討がある。そこで一週間の動作法研修会に参加した研修生10名を対象に、最も理解を促された指導内容が伝えられる際に用いられた指導方略について質問紙調査を行った。その結果、初心者の研修生の場合にはモデル提示の方略に加え、研修生自身が障害児・者の役となり、スーパーヴァイザーからの援助を体験することが指導内容の理解促進に繋がっていることが明らかとなり、指導方略の組み合わせが重要であることが示唆された。
難治性神経疾患の新規治療法開発-歯髄由来幹細胞の新たな生物学的機能-

本研究は難治性神経疾患モデルとして広く使用されている実験的脳脊髄炎モデルマウスに対して、ヒト歯髄由来間葉系幹細胞(DPSCs)ならびに骨髄由来間葉系幹細胞(BMSCSs)を全身投与し,その治療効果の検討ならびに神経再生メカニズム解明を目的として行った.その結果、DPSCs,BMSCsともに全身投与後下肢の麻痺症状改善が見られただけでなく,免疫学的観点から制御性T細胞の回復ならびに炎症性Th17細胞の抑制も観察されたことから、DPSCsの治療効果がBMSCsと遜色無い事が判明した.しかしながら傷害神経部位への投与幹細胞の検出には至らず、神経再生のメカニズム解明は不明のままである.1ヒト抜去歯由来DPSCsをEAEモデルマウスに全身投与し,その治療効果を神経行動学的,病理組織学的,免疫機能学的な観点から骨髄由来間葉系幹細胞(BMMSCs)投与群と比較・検討する.2蛍光標識したヒトDPSCsあるいはBMMSCsをEAEモデルマウスに全身投与し,投与された幹細胞の傷害神経組織への集積を経時的に組織学的観察する.さらに,対象部位から蛍光標識を指標に細胞を分離し,集積細胞の性質変化を分子生物学的に解析する事により,傷害神経再生に関連する因子群を解明する.以上を遂行する為に,ヒト歯髄由来幹細胞を培養し,EAEモデルマウスに全身投与した.その結果,神経行動学的な治療効果は得られなかった.しかしながら,骨髄由来間葉系幹細胞と同様に,炎症性T細胞の1つであるTh17細胞を有意に抑制し,抑制性T細胞を有意に促進していた.更には,in vitroにおいても抑制性T細胞の分化誘導をBMMSCsと同程度に促進する事が明らかとなった.本研究は神経傷害モデルである実験的自己免疫脊髄炎(EAE)マウスに対する歯髄幹細胞(DPSCs)全身投与の治療効果を検討し,治療効果ならびに神経再生のメカニズムを解明する事を目的とし,1ヒト抜去歯由来DPSCsをEAEモデルマウスの症状が安定した誘導14日目で尾静脈より全身投与し治療効果を検討した.比較対象としてヒト骨髄由来間葉系幹細胞(BMSCs)を同様の方法で投与した群, PBS投与群,EAE非誘導群を用いた.その結果,尾および下肢の麻痺等の神経行動学的解析ではEAE誘導群で有意に病状の進行が認められ、DPSCs投与群、BMSCs投与群で病状の回復が認められた.さらに、免疫学的解析においてはEAE誘導群で過剰なT細胞の活性を制御する制御性T細胞の有意な低下を認め、炎症性T細胞の一つであるTH17細胞の増加を認めた.DPSCsならびにBMSCs投与群では制御性T細胞の増加およびTH17細胞の低下が認められ、免疫学的にも病状の改善が観察された.2蛍光標識したヒトDPSCsあるいはBMSCsをEAEモデルマウスに全身投与し、傷害神経部位への集積ならびに神経再生への関与を検討した結果、傷害神経部位へのCFSE陽性細胞は検出する事はできなかった。同時に、傷害部位以外の組織である骨髄へのホーミングも検討したが,CFSE陽性細胞の検出には至らなかった.本研究は難治性神経疾患モデルとして広く使用されている実験的脳脊髄炎モデルマウスに対して、ヒト歯髄由来間葉系幹細胞(DPSCs)ならびに骨髄由来間葉系幹細胞(BMSCSs)を全身投与し,その治療効果の検討ならびに神経再生メカニズム解明を目的として行った.その結果、DPSCs,BMSCsともに全身投与後下肢の麻痺症状改善が見られただけでなく,免疫学的観点から制御性T細胞の回復ならびに炎症性Th17細胞の抑制も観察されたことから、DPSCsの治療効果がBMSCsと遜色無い事が判明した.しかしながら傷害神経部位への投与幹細胞の検出には至らず、神経再生のメカニズム解明は不明のままである.DPSCsの免疫抑制作用はBMMSCsと比較しても遜色無い事が前述の研究結果より明らかとなった.しかしながら,神経行動学的な治療効果を得るには至っておらず,細胞の投与方法や投与タイミング等の更なる検討が必要である.さらにはDPSCsのもつ免疫抑制作用を更に増強するようなプレ刺激を与え,全身投与する方法を検討中である.医歯薬学今後は前述の研究計画を遂行する為に,更なる治療効果を得るようなDPSCsの投与方法を検討するとともに,傷害部位への投与幹細胞のホーミングについて検討して行く.