hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞分裂前中期の核膜表面構造の超微細構造に関する分子解剖学的研究

本研究の目的であるG蛋白質RRAG遺伝子群の核分裂における機能を調べるため、アフリカツメガエルX.laevisよりRRAG相同遺伝子のcDNAを分離(XRag1とXRag2と仮命名)し、哺乳類、出芽酵母のファミリー遺伝子群と共にmultiplealignmentと遺伝子系統樹を作成し相同性比較した。ヒトと酵母では2つのファミリー遺伝子(群)が結合し、相互にその機能欠損を完全相補しないことからXRag1-XRag2複合体が機能上の基本ユニットを形成することが予想された。しかしX.laevisの初期発生における発現量をRT-PCRで調べるとXRag1はほぼ一定であるのに対し、XRag2は中期胞胚転移(MBT:Mid-blastula transition)を境に減少することがわかった。これを組織レベルで確認するために両遺伝子で配列の相同性の低いC端側のプローブとしてin situ hybridizationを行い、両遺伝子の時空間分布を調べた結果、XRag1は動物極側割球に発現し、原口形成後は特に外胚葉系の細胞に強く発現があり、神経胚期にはさらに神経板に強く発現することがわかった。XRag2は後期胞胚直後はほとんど検出できない。これらの事実より中期胞胚転移前後における割球の分裂様式にXRag1/2遺伝子群の発現量比率が関与することが示唆された。また、尾芽胚以降の後期発生期では両遺伝子は再び末梢神経系の組織(眼、耳の原基や脳神経の一部等)で発現することがわかった。この結果より、分化した組織においては末梢神経、特に感覚神経系の発生にXRag群が関与している可能性が示唆された。
授業記録の分散入力型のデータベースの構築に関する研究開発

本研究では、授業記録DBの構築作業とその活用場面を実践的に明確にする試みを行った。従来から行われている初等・中等・教育だけでなく、高等教育の授業も対象として行った。研究課題としては次の4項目があり、1)これまでの授業記録のデータ構造をレビューし、授業研究にとって有意義なデータ構造について、共通構造を抽出する。2)既存の授業遂語記録を電子化・DBとして入力を行い、教師教育などで事例参照として利用できるようにする。3)日常の業務の中で教授者自身が自己の授業履歴を入力できるメディア環境の検討を行う。4)DB化された授業記録の活用方法の提案をする。これらに対して、本研究では、授業の遂語記録資料の入力作業とその管理方法について研究開発を行った。データベース構造を研究する素材として、既存の授業記録(算数24件、理科9件、社会12件、国語16件、道徳4件、合科・総合学習3件、他15件の計83件(『学習指導研修』(教育開発研究所)連載「授業記録に学ぶ」('78/9'88/3)で取り上げられた授業記録のうち、)を用い、授業記録に対する研究者の「考察」と授業記録の中に挿入されている図や表等も含めた記録の入力方法を電子化作業を通じて検討した。電子化作業においてキーワードとキーセンテンスを抽出することにより、教師教育用教材として有効に活用する方法を開発した。また、音声記録のテキスト化には大学授業の遂語記録DBとして、'91年度の教育心理学普通講義(東北大学・細谷純教授)を用いて行った。OCRを用いたDBへの入力作業手順の最適化を『考える子ども』夏期集会特集号('77'81年)に報告された4件の社会科の授業記録を用いて検討した。分散入力による効果的な授業記録の蓄積作業方法の研究を『総合的な学習の時間』に代表されるような教科の枠を越えた授業記録資料のニーズに応えるために行い、そこでデータベースを授業研究の資料として活用する方法を提案している。さらにこれまでの研究の少なかった高等教育における授業記録の蓄積とその活用方法についての提案を行っている。授業記録をデータベース化する試みは多いが、本研究では、初等・中等教育だけではなく、近年、教育活動の評価を必要性が高まっている高等教育での授業も対象している。1)教授者自身が、自己の授業履歴を日常の教育に関する業務の中で入力できる2)教師教育などで事例参照として利用できるように、既存の授業逐語記録を入力する。3)授業研究にとって有意義なデータ構造について、授業研究で用いるデータ構造をレビューし、共通構造を抽出する。以上の研究課題について、実施計画を再検討し、既存の授業逐語記録資料の入力方法とその管理方法の検討と調査を行った。基本的な環境整備を行った。授業の実施場所で即座にデータを入力する、ノート型パソコンと携帯用イメージスキャナなどによる簡易端末の整備と、データ入力・システム開発用としてコンピュータと周辺機器と関連ソフトウェアを整えた。データベース構造を研究する素材として、既存の授業記録(『学習指導研修』(教育開発研究所)連載「授業記録に学ぶ」(1978/91988/3)で取り上げられた授業記録109点のうち、算数に関する授業記録24点)について、電子化を行った。さらに、授業記録に対する研究者の「考究」と授業記録の中に挿入されている図や表などの入力方法を検討した。また、全く新しい概念として、ティーチング・ポートフォリオ(授業事前・事後の授業者の授業に対する印象や感想、評価、反省点など、教材)を簡便に入力するための簡易データベースソフトを試作し、実践で試用した。授業の映像記録を授業改善に結びつけるために、ビデオフレームアルバムで簡単に一覧できるにして、行動分析などについて自己点検できる資料として有効であることを確認した。

分散入力による効果的な授業記録の蓄積作業方法の研究を『総合的な学習の時間』に代表されるような教科の枠を越えた授業記録資料のニーズに応えるために行い、そこでデータベースを授業研究の資料として活用する方法を提案している。さらにこれまでの研究の少なかった高等教育における授業記録の蓄積とその活用方法についての提案を行っている。授業記録のデータベース化する試みは多いが、本研究では、初等・中等教育だけではなく、高等教育の授業も対象として、授業記録DBの構築作業とその活用場面を実践的に明らかにすることを試みた。1)授業研究にとって有意義なデータ構造について、これまでのデータ構造をレビューし、共通構造を抽出する。2)教師教育などで事例参照として利用できるように、既存の授業逐語記録を電子化、入力する。3)授業記録の活用方法の提案。4)教授者自身が、自己の授業履歴を日常の業務の中で入力するメディア環境の検討。以上の研究課題について、逐語記録資料の入力作業とその管理方法について研究開発を行った。データベース構造を研究する素材として、既存の授業記録(『学習指導研修』(教育開発研究所)連載「授業記録に学ぶ」('78/9'88/3)で取り上げられた授業記録のうち、算数24件、理科9件、社会12件、国語16件、道徳4件、合科・総合学習3件、他15件の計83件について、授業記録に対する研究者の「考究」と授業記録の中に挿入されている図や表などとともに、電子化作業を通じて入力方法を検討した。これについては、キーワードとキーセンテンスを抽出することで教師教育用教材として有効に活用する方法を開発した。また、『考える子ども』夏期集会特集号('77'81年)に報告された4件の社会科の授業記録について、OCRによるDBへの入力作業手順の最適化を図った。大学授業の逐語記録DBとして、'91年度の教育心理学普通講義(東北大学・細谷純教授)の音声記録をテキスト化した。本研究は、『総合的な学習の時間』に代表されるような教科の枠を越えた授業記録資料のニーズに応えるための分散入力による効果的な授業記録の蓄積作業方法と、データベースを授業研究の資料として活用する方法を提案している。また、これまで関心の低かった高等教育において、授業記録の蓄積とその活用方法についても提案している。
免疫・造血ニッチとしての脾臓微小環境の形成ならびに再生の制御機構

脾臓初期発生に必須の転写因子であるTlx1の遺伝子座にCreER-Venusをノックインしたマウスを用いて、Tlx1の発現を指標として脾臓間葉系細胞の起源ならびに機能について解析を行った。その結果、Tlx1発現細胞は脾臓にのみ存在する間葉系細胞であり、線維性細網細胞、濾胞樹状細胞、赤脾髄線維芽細胞などの成熟ストローマ細胞マーカーを発現せず、LTβR、PDGFRα/βならびにCD105陽性の間葉系幹細胞様の性状を示した。また、胎仔期、新生仔期ならびに成体脾臓のTlx1発現細胞の分化運命を追跡した結果、Tlx1発現細胞は、線維性細網細胞、濾胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞ならびに赤脾髄線維芽細胞に分化する能力を有することが明らかになった。さらに、ジフテリア毒素誘導的に成体脾臓からTlx1発現細胞を除去した結果、赤脾髄領域の減少ならびに赤芽球・マクロファージの減少が認められ、赤脾髄において赤芽球・マクロファージニッチとして機能することが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。脾臓は血行性抗原に対する免疫応答の場として機能するだけでなく、老化赤血球の破壊や貧血時の髄外造血の場としても重要な機能をもつ。脾臓の形成や機能については、造血系およびリンパ系細胞側からの解析が進む一方で、これら細胞の機能や分化を支持するストローマ細胞、すなわち、間葉系細胞側からの脾臓微小環境の形成や機能についての解析は少なく、未解明な部分が多く残されている。そこで本研究では、脾臓器官発生のマスター制御因子であり、成体脾臓間葉系幹細胞に高発現することが報告されているホメオドメイン転写因子Tlx1発現細胞に焦点をあて、本細胞をVenusにより同定し、その分化運命をCre-loxPシステムで追跡可能な新規レポーターマウスを作成した。本レポーターマウスは、Tlx1遺伝子の開始コドンを含む第一エキソンに、Cre組換え酵素遺伝子とタモキシフェン誘導的に核内移行する変異型エストロジェン受容体遺伝子の融合遺伝子(CreERT2)ならびにires2配列を有するVenus遺伝子をノックインしてある。本マウスでは、胎齢11.5ならびに13.5日の脾臓でVenusの蛍光が認められ、脾臓原基を構成する殆どの細胞がVenus陽性であった。また、本レポーターアレルをホモで有するマウスは脾臓を欠損することから、Tlx1ならびにTlx1発現細胞が脾臓の器官形成に必須であることが確認された。さらに、本マウスをRosa26-tdTomatoレポーターマウスと交配し、妊娠マウスにタモキシフェンを投与することでCre組換え酵素を活性化させた結果、Tlx1発現細胞から分化した間葉系細胞を同定することが可能であった。現在、胎仔ならびに新生仔脾臓におけるTlx1発現細胞の線維性細網細胞、瀘胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞、血管周囲細胞などの間葉系細胞への分化能について詳細な解析を行っている。研究班の班会議以外にも、助教、ポスドク、学生など若手の教育、交流のためのサマースクール(平成25年7月1113日:徳島)が開催され、それが、若手研究者の研究に対する理解やモチベーションの向上に繋がり、平成25年度は、研究成果ならびにその発表とも予定を上回る成果が得られたものと考える。脾臓欠損マウスを用いた脾臓間葉系細胞による免疫および造血ニッチ再構成系の確立Tlx1-CreER-ires2-Venusレポーターアレルをホモに有するマウスでは正常なTlx1蛋白の発現が欠損することから脾臓欠損となる。脾臓欠損マウスを移植のホストとして用いることで、血清鉄濃度の変化や血行性抗原に対する辺縁帯B細胞の抗体産生など、間葉系細胞移植による脾臓再構築の血液学的ならびに免疫学的評価が可能になる。Tlx1-CreER-

ires2-Venus; Rosa26-stop-RFPマウス胎仔脾臓原基ならびに新生仔脾臓からソーティングで単離した間葉系細胞をMatrigel或はコラーゲンスポンジマトリックスに埋め込んだものを、脾臓欠損マウスの腎被膜下に移植し、経時的に血清サンプルおよび血中リンパ球の動態を検査しつつ、移植4週を目処に腎被膜下での組織再構築を免疫組織化学ならびにフローサイトメトリーで解析する。Tlx1発現間葉系細胞の形成、維持ならびに機能の転写制御機構の解明脾臓の器官形成には、Tlx1以外にも、複数の転写制御因子が関与していることが遺伝子欠損マウスの解析から明らかになっており、その中でも、Pbx1はMeis1, pKnox1と同じファミリーに属する転写因子であり、お互いに協調することで様々な細胞の分化や維持に関与することが知られている。そこで、conditionalアレルを有するMeis1flox, pKnox1floxマウスとTlx1-CreERT2-ires2-Venusマウスを交配することで、脾臓間葉系細胞特異的にMeis1, pKnox1を欠損させることのできるマウスを作製する。これらマウスの成体にタモキシフェンを投与することによって遺伝子欠損を誘導し、脾臓Tlx1発現間葉系細胞の形成や成体における維持ならびに機能の転写制御機構を明らかにする。
家畜の染色体転座例における細胞遺伝学的解析・家系分析および臨床繁殖学的調査研究

1.家畜の染色体転座例における細胞遺伝学的研究結果1)転座を保有している種雄牛の血液と皮膚から染色体標本を作製した結果、両組織の細胞すべてに転座型染色体が1個認められた。G分染法で、この転座は染色体のNo.1とNo.21の動原体融合に起因するものであることが認められた。2)本牛ではその核板中に転座染色体とともに、微小なフラグメントを保有していた。フラグメントは転座型染色体の形成に伴って派生したもので、その存在は、染色体転座が本牛を起源としたものであることを推察させるものであった。3)転座保有種雄牛の半数体(精細胞)の細胞学的分析の結果、減数分裂時の半数体(精細胞)では、1細胞核当たりのbivalentの数は、半分以上が28+XYとなっていて、正常牛と比べて1個減少していた。また、微小フラグメントを有する種雄牛の精細胞でフラグメントの存在が確認できたのは20個中、わずか6個に過ぎず、その形態も一定した特徴を示さないことを認めた。4)転座保有種雄牛の精子の染色体を分析したところ、正常型と均衡型の比率はほぼ1:1であった。また、不均衡型精子の出現率は2.7%以下であった。2.家畜の染色体転座例における家系分析の結果転座保有種雄牛の子孫牛34頭中、18頭(53%)に染色体転座が伝播していた。3.家畜の染色体転座例における臨床繁殖学的調査研究の結果1)転座保有種雄牛の精液性状は、他の正常牛のそれに比べて、劣っていたが、受胎率に差は認められなかった。2)転座保有雌牛の受胎率は、他の正常雌牛のそれに比べて、とくに劣っていなかった。3)転座保有雌牛の肥育性を検討したところ、転座保有雌牛では1日あたり増体量は0.7Kgで、正常牛のそれと変わらなかった。1.染色体転座の細胞遺伝学的解析:染色体転座を保有していることが認められた、ホルスタイン種雄牛(No.1)の血液と皮膚由来の細胞を培養して染色体標本を作製し、分析したところ、両組織の細胞すべてに転座型染色体が1個認められた。染色体のG分染法によって、この転座は染色体No.1とNo.21の動原体部分の欠損と融合によるロバ-トソン型転座であること、これまでホルスタイン種牛では報告されていない新しい型の染色体転座であることが明らかとなった。また、C分染法により、転座型染色体は2動原体型であることが認められた。2.染色体転座の起源に関する研究:本牛(No.1)ではその核板(metaphase Plate)中に、染色体の転座と共に微小なfragmentを保有していることが認められた。このfragmentは血液のみならず皮膚由来の細胞でも非常に高率に観察された。そこで、血液培養液中にBrdUを添加して、細胞分裂に伴うfragmentの消矢の有無を分析したところ、細胞分裂の2世代目の細胞での出現率に比べ、3ないし4世代目の細胞ではその出現率は低下することが認められた。さらに、本牛(No.1)の生産子牛中にこのfragmentが伝播するか否か調べたところ、大半のものには出現しなかったが、2頭(2/25頭)で同様のfragmentをもつものが観察された。これらの結果から、このfragmentは転座形成時に切断された動原体に由来するもので、従来の学説とは異なって個体内の細胞分裂の過程をとうして保存されるDNA物質であること、ならびに減数分裂の過程で消矢し易いが、僅かながら生殖細胞に移行するものがあることが認められた。3.家系分析:転座保有の雄牛(No.1)と異母の半きょうだい雄牛5頭について染色体分析を行ったが、いずれも染色体の伝座は認められなかった。また、本牛(No.1)の生産子牛25頭中、14頭の約半数のものに父牛の転座染色体が伝播していることが認められた。本牛の両親牛はアメリカで飼育されていて、分析できなかった。

2.家畜の染色体転座例における家系分析の結果転座保有種雄牛の子孫牛34頭中、18頭(53%)に染色体転座が伝播していた。3.家畜の染色体転座例における臨床繁殖学的調査研究の結果1)転座保有種雄牛の精液性状は、他の正常牛のそれに比べて、劣っていたが、受胎率に差は認められなかった。2)転座保有雌牛の受胎率は、他の正常雌牛のそれに比べて、とくに劣っていなかった。3)転座保有雌牛の肥育性を検討したところ、転座保有雌牛では1日あたり増体量は0.7Kgで、正常牛のそれと変わらなかった。1)転座染色体を保有する計5頭の種雄牛の受胎率について調べたところ、人工授精に供用されていた4頭の受胎率は49.7%から95.8%であった。それぞれの種雄牛が供用されていた地域で、同時に供用されていた正常種雄牛の受胎率は47.6%から96.5%であった。残りの1頭は自然交配用の種雄牛として大規模牧野で供用されていてその受胎率は67.1%であった。2)転座染色体を保有する計3頭の種雄牛の精液性状について調べたところ、1頭で異常値を示すものが見い出された。すなわち、1頭では1日2回の精液採取が行われていたが、2回目に採取した精液中の精子数は1回目のそれの約半分以下と、極度に減少した。また、凍結後の精子の生存率も凍結前のそれに比べて低下した。3)染色体転座を保有する経産雌牛4頭の繁殖成績をまとめた結果、産歴は3ないし4、受胎までの生後月数は2027か月(平均22.3か月)、受胎までの人工授精の回数は12回、受胎までの分娩後日数は47211日(平均116日)であった。同地域で飼育されている経産雌牛61頭の産歴は平均2.8、受胎までの人工授精回数は平均1.5回、受胎までの分娩後日数は平均138日であった。4)転座を保有する1頭の種雄牛の精子の染色体を分析した結果、正常型が51.5%、均衡型が47.3%であった。これに比べ、不均衡型精子の出現率は2個(1.2%)と低かった。5)染色体転座をもつ雌牛を1頭購入して、この染色体異常が、受胎性に対する悪影響以外に、一日当りの増体量など、肥育性に影響を与えないか検討した。試験はなお継続して行っているため、最終的な結果は得られていないが、現時点では、同居している他の雌牛に比べて、とくに劣っているような結果は得られていない。1)転座保有種雄牛から精巣を入手して、減数分裂時の半数体(精細胞)を光学的ならびに電子顕微鏡学的に手法を用いて分析した。その結果、1細胞核当たりのbivalentの数は、正常牛ではいずれも29+XYであったのに対して、4頭の転座保有牛では、半分以上が28+XYとなっていて、正常牛と比べて1個減少していた。このことは、転座保有牛では精細胞レベルで明かに染色体融合が起こっていることを示めしている。また、約3/5のこれらの細胞核で1/21間の融合箇所が確認でき、2つのパターンに分類することが可能であった。すなわち、(1)両Heterozyteが、それぞれの先端部分で接続し融合したもの、(2)両染色体の先端が非相同的対合を起こしたもので、その対合の部分が長短2種類見られたが、短いものが大半を占めていた。また、微小フラグメントを有する種雄牛の精細胞でフラグメントの存在が確認できたのは20個中、わずか6個に過ぎず、その形態も一定した特徴を示さないことを認めた。2)転座保有種雄牛の精子の染色体を昨年に引き続き、新たな例を用いて分析したところ、30,X(or Y),+robをもつ正常型が47.3%、29,X(or Y),+robをもつ均衡型が50.0%であった。これに比べ、30,X(or Y),+robをもつ不均衡型精子の出現率は2.7%であった。
粥状動脈硬化性血管狭窄、解離性大動脈瘤などの病変における異常血流の流体力学的研究

1.目的粥状動脈硬化症による種々の血管病変の克服が近年の我が国における国民的課題となっていることは多言を要せず、最近の人口の高齢化にともない、粥状硬化性解離性大動脈瘤などの外科的疾患も漸次増加しており、その予防および治療の研究の必要性が高まっている。本研究は、多点電気化学的ずり応力測定法を用い、上述の動脈疾患がもたらす血流異常の三次元的構造をモデル実験によって実測検討し、病変の発症、進展様式、さらにはその予防、治療における流体力学的な問題点を明らかにし、もって、本疾患群の克服の一助とする目的で行った。2.方法本研究では、我々が既に開発した多点同時電気化学的壁ずり応力測定装置に装着する種々の動脈病変モデルを設計試作した。本年度とりあげたもは、(1)各種の断面積狭窄度を持つ軸対称性狭窄で、流路壁に対する滑らかさにおいて変化を持たせたもの、(2)流路の直径の1/2、1/4、1/8など数種類の高さを持つ遍側性の狭窄(血管壁の一部膨隆)である。このモデルにおいて、主として定常の流れを用いて、壁ずり応力の空間的分布の詳細な測定を行った。3.結果と展望この方法で、狭窄の上・下流の流れや、異常血流による壁ずり応力の空間的分布などを精密に測定することができ、たかだか面積狭窄度数%の非対称狭窄によって、正常の2-3倍のずり応力が血管壁に加わることが分った。このような異常な力学的作用などについての定量的データに基づき、さらに詳しい3次元的な壁ずり応力分布の推定には数値流体力学的手法を併用することが必要であることが判明した。今後の展望として、モデル実験と数値実験の両者の方法による壁ずり応力分布の推定により、粥状動脈硬化症の発症・進展に対する血流の病態生理学意義を解明することができるものと考え、血流に対する、三次元非定常の数値流体力学シミュレーションの研究に着手している。
異方性ハイブリッドゲル薄膜を有機相とする高次機能化ＨＰＬＣ分離剤の開拓

本研究は、ゲスト分子との弱い相互作用を効果的に増幅し、多重相互作用によって高い選択性を示す分子形状識別型の液体クロマトグラフィ用分離剤の開発を目指した。具体的には、(1)選択性が限定される生体分子や環状超分子のような既製の分子認識剤を使用せず、(2)直鎖状高分子鎖上にカルボニル基やπ共役系グループを規則的に配列させることによって、また、分子配向によって2次構造を形成する分子を有機相として用いた。結果として、ゲスト分子との多重相互作用が促進され、選択性の増幅・変換・制御を可能とする様々な分離剤の開発が可能となった。研究成果の大部は、分析化学系の国際雑誌を中心に、28報で報告した。本研究は、微細構造が物理的細孔および化学吸着相によって精密に制御された微粒子剤を構築することによって、高い選択性を示すHPLC用分離剤の開発を目指している。これらの目標・目的を達成するために、(1)球状微粒子の物理界面機能の増幅や変換を通じた機能創出と、(2)ポリマー主鎖上に一次元的に官能基を集積する有機相の開発の2つのアプローチを設計し、研究を進めている。(1)については、申請者らがすでに確立しているSelf-assembing重合法を改良して、ナノサイズのコロイダルシリカをコア細孔内に封入した複合粒子の作製に着手し、初期目標を達成した。一方(2)については、ゲスト分子との相互作用の起点となる官能基を集積し、多重相互作用によって選択性を高める手法を採用した。具体的には、カルボニル基やその他の極性基を弱い相互作用点として選定し、これらを交互共重合あるいはイオン液体性のモノマーによる重合によってポリマー鎖上に集積する手法を試みた。これらのポリマーをグラフト化した微粒子剤をカラムに充填し、選択性について評価したところ、交互共重合成分に、申請者らが独自に開発したグルタミド系分子ゲル素子を導入したものは、芳香族性分子に対して著しく高い分子形状識別能を示した。この特性を利用して分離が難しいとされるビタミンE類の選択分離を試みたところ、β体とγ体の分離係数は(ベースライン分離が可能な)世界最高値に達した。また、イオン液体性のモノマーからなる重合物の場合は、グラフト化後に対アニオンをπ共役系有機素子に変換することが可能であり、これによって選択性の向上がみられるだけでなく、対アニオンの化学構造を選択することによってHPLCにおける選択性が制御できることを確認した。本研究は、高速液体クロマトグラフィにおいて、高選択的・高速分離等を実現する新しいカラム用分離剤の開発を目的として、均質な物理界面の構築技術の開発および特異的な選択性を発現させるための配向性有機相の開発を目指している。本年度の研究成果を以下のように要約する。(1)前年度に引き続き、微粒子中に均質なミクロポアを構築するため、シリカナノ粒子やナノダイヤ、ナノグラフェン等の無機物を有機微粒子界面に固定化する方法の確立を目指した。具体的には、申請者らによって開発された自己組織化重合法ならびに超臨界二酸化炭素を用いる手法を展開して行い、様々な有機・無機ハイブリッド型微粒子の作製に成功した。研究成果は、Pacific Polymer Conference等の国際会議において6件報告するとともに、特許出願(国内およびPCT)を行った。(2)シリカ表面に、有機性分子配向場を構築し、特異な選択性を実現するため、側鎖官能基(相互作用点)を一次元的に集積する手法として、イオン性液体の重合と、アゾベンゼンをイオン対とする特殊なポリイオン液体系有機層を新たに設計した。多環芳香族類やその幾何異性体、ステロイド類、トコフェロール類に対して高い選択性が得られることを確認した。研究成果は、Chem. Eur. J.およびChem. Comm.において報告した。(3)シリカ表面に、チロシンを導入した特異なシーケンスをもつトリペプチドを設計・固定化し、液体クロマトグラフィに応用するだけでなく、廃液処理のための吸着剤として活用した。研究成果はRSC Advancesによって公開した。(4)以上のほか、有機相にキラリティを導入することを目的として、ポリイオン性液体中にキラリティを導入するための分子設計、合成を行った。本課題については、次年度も継続的に実施する予定である。本研究は、微細構造が物理細孔および化学吸着相によって制御された球状微粒子を作製することにより、高い選択性および選択性のチューニングが可能なHPLC用分離剤の開発を目指している。これらの目標・目的を達成するため、(1)ナノシリカを球状微粒子の表面あるいは内部に集積し、均質な物理界面機能の増幅を目指すアプローチと、(2)有機相としてポリマー主鎖上に一次元的に官能基を配向集積させる方法の2つのアプローチを設計し、研究を進めている。

(1)については、Self-assembling重合法を適用して、すでに粒子表面にナノシリカシェルを作製する手法を確立しているので、本年度はシェル構造のより精密な制御、すなわちナノシリカの集積密度の制御や多重相形成などを目指し、一定の成果を得た。また、ナノシリカを粒子内部に集積する手法の確立にも着手し、内部細孔の表面にナノシリカを集積できることを確認した。(2)については、ゲスト分子との相互作用点(官能基)を集積し、多重相互作用を促進することによって選択性を高めることを目標とした。アプローチとしては、オリゴペプチドの一次構造の設計、交互共重合による官能基の集積、イオン液体をマトリックスとする官能基の集積を採用した。具体的な成果としては、チロシンを含む種々のオリゴマーを設計した。これを固定化した粒子は、核酸塩基に対する高い選択性や、HILICモードおよび逆相モードの両方で利用できるなどの興味深い結果を示した。交互共重合を利用するアプローチでは、カルボニル基を高度に集積するための分子設計を行い、結果として多環芳香族類やトコフェロール類などに対して格段に高い選択性を実現した。また、イオン液体をマトリックスとするアプローチについては、官能基を共重合ならびにイオン交換によるドープ法を適用し、結果として、選択性の向上ならびにチューニングが可能となることを確認した。本研究は、高速液体クロマトグラフィにおいて、高選択的・高速分離等を実現する新しいカラム用分離剤の設計・開発を目的としている。以下に、本年度主な研究成果を以下のように要約する。○長鎖ジアルキル化Lーリシン誘導体をベースとした超分子ゲル形成物質を新たに設計・合成し、これを多孔質シリカに固定化した。得られた分離剤は、分離モードに水素結合を含む場合に高い選択性が発現するため、アルキル鎖の導入方法(ウレタン結合とアミド結合)によっても選択性が著しく異なることを見いだした。キラル分子および極性分子の分離についても言及した。○非イオン性かつ親水性の高い有機相を開発するため、2-vinyl oxazolineの構造に着目し、同モノマーの多孔質シリカ上でのグラフト重合を実施した。非常に高いポリマー導入が可能となるだけでなく、従来の液体クロマトグラフィ用分離剤とはまったく異なる分離機構を有することを明らかにするとともに、高い選択性が極性溶媒および非極性溶媒の両方で発揮されることを確認した。○長鎖アルキル基によって4級化されたイミダゾリウム基を有するカチオン性モノマーとスルホン酸基を有するアニオン性モノマーとのイオン対からなるモノマーを用いて多孔質シリカ上でのグラフト重合を実施した。同法により、安定な双性イオン型有機相の固定化が可能となるとともに、得られたコポリマー担持分離剤は、多環芳香族に対して従来の疎水化シリカより高い選択性を示した。以上を含む研究成果の大部は、Analytica Chimica ActaやAnalytical Bioanalytical Chemistry、Analytical Methods、Journal of Chromatography A等で発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。高分子機能材料26年度が最終年度であるため、記入しない。
「人道的介入」理論の規範的転回とその現代的意義

本研究においては、人道的介入という大きな問題を、国際法という一つの視点から、しかしながらその多様な側面において、総合的に分析することが目標であった。酒井は、「国際連合による人道的介入」の検討を行った。そして、その概念の有用性に疑問を呈し、「国連による人道的介入」概念を無自覚に利用することにより、国連による許可を通じて獲得された合法性を安易に肯定してしまう形式主義への傾倒が助長されかねないことを指摘する。中村は、地域的機構の役割および国連との関係を検討した。そして、旧ユーゴにおけるNATOの諸活動にみられるように、安全保障理事会が「その権威の下における」強制行動に対して実質的なコントロールを保持するのが困難になっていることを指摘し、安全保障理事会の平和維持に関する主要な責任という基本的枠組を改めて確認することが必要である、と主張する。濱本は、国家の個別行動としての人道的干渉を研究した。国家実行の分析により、これまでに人道的干渉の合法性そのものが否定されたことはほとんどないことを明らかにし、国家実行上は、問題の焦点は人道的干渉の要件充足の判断にあることを指摘した。柴田は、干渉に関する学説史を検討し、干渉の違法化について田畑茂二郎が果たした大きな役割を明らかにするとともに、最近の国家実行が田岡良一説に再び光を当てていることを指摘する。中井は、国際人権法が成立・充実するプロセスについて、また、それがどのように日本に影響を与えているかにつき、整理を行った。芹田は、人道的介入の議論においてともすれば見落とされがちな自然災害時の人道的救援について、阪神・淡路大震災を例に整理検討した。本年度は、4年間で行う研究の基礎づくりのために、これまでに主張されてきた「人道的介入」に関する諸理論の整理をおこなうことに重点を置いた。まず、濱本を中心に、「人道的介入」に関する、国際連合等国際機構・政府機関(議会資料・外交文書)の一次資料、および、これまでに刊行されている「人道的介入」に関する書籍・論文・資料で、国際法・国際関係論・地域研究・社会学・文明論さまざまな分野のものを収集した。二次資料については収集の目途がつきつつあるが、一次資料は膨大な量に上り、来年度以降も収集を継続しなければならない。芹田(研究代表者)は、「人道的介入」が難民問題に与える影響の研究を進め、難民問題に関して別記の著書を刊行したほか、日本国連学会において「人道的介入と国際法」と題する報告をおこなった(5月27日)。中村は、地域機構による安全保障の観点から研究を進めており、その成果は来年度に発表する予定である。酒井は、国連の平和維持活動の変容と「人道的介入」との関わりを研究しており、一つの事例研究として別記論文を刊行した。今後も、国連による平和維持活動・安全保障の観点から、「人道的介入」への検討を加える。濱本は、個別国家の視点から「人道的介入」を分析することに重点を置いており、議会資料・外交文書等の一次資料の収集につとめている。本年度はフランスの一次資料を収集・分析することから始めており、来年度以降はさらに他のさまざまな国に取り組む予定である。柴田は、これまで国際法学が「人道的介入」をどのように分析してきたかについて理論的検討を加え、とりわけ日本の国際法学の「人道的介入」理論につき、総合的・方法論的研究を深めた。中井は、国際人権法の研究を進め、国際人権法の規範内容および実施システムの進展が「人道的介入」理論、とりわけその「人道性」にどのような影響を与えつつあるかにつき、検討を加えた。本年度は、昨年度に引き続き、人道的介入・人道的干渉に関する文献の収集を続けると共に、研究分担者がそれぞれの分担に応じて研究を継続した。

濱本は、二次資料(これまでに刊行されている「人道的介入」に関する書籍・論文・資料で、国際法・国際関係論・地域研究・社会学・文明論さまざまな分野のもの)の収集を続けており、神戸大学人社系図書館は人道的介入に関する文献について少なくとも日本ではトップレヴェルのコレクションを有するに至っている。また、昨年から続けているフランス一次資料の収集・分析を行うと共に、イギリス・ベルギー・ドイツの一次資料の収集を続けている。インターネットに公開されていないもの、東京の国会図書館に収蔵されていないものも多く、来年度以降も収集を続けなければならない。芹田(研究代表者)は、「人道的介入」が難民問題に与える影響の研究を進め、難民問題に関して、昨年刊行の著書の続編を執筆中である。中村は、地域機構による安全保障の観点から研究を進めており、その成果の一部は近々刊行の予定である。酒井は、国連の平和維持活動の変容と「人道的介入」との関わりを研究しており、これまで事例研究を積み重ねている。今年度も事例研究を公表した(別記参照)。今後も、国連による平和維持活動・安全保障の観点から、「人道的介入」に関する事例研究を深めていく予定である。柴田は、これまで国際法学が「人道的介入」をどのように分析してきたかについて理論的検討を加えている。今年度は、英米圏の国際法学が「人道的介入」理論をどのように分析しているかを中心に研究を進めた。今後は、研究対象を英米圏以外にも広げる予定である。中井は、国際人権法の規範構造・規範階層の分析を進めることにより、国際人権法システムの変容が「人道的介入」理論にどのような影響を与えつつあるかにつき、ヨーロッパの学説を中心に検討を加えた。本年度は、昨年度に引き続き、人道的介入・人道的干渉に関する文献の収集を続けると共に、研究分担者がそれぞれの分担に応じて研究を継続した。資料収集はほぼ終了しており、とりわけ二次資料に関しては、これまでに刊行された文献はほぼ完全に収集し終えた。芹田(研究代表者)は、人道的介入が難民問題に与える影響の実証的研究を継続中であり、難民問題に関する単著を執筆中である。中村は、地域的機構による安全保障の観点から研究を進めており、とりわけアフリカに発生した事例において地域的機構と国連とがどのような協力関係を築きつつ人道的介入を行ったかを分析している。酒井は、国連の平和維持活動の変容と「人道的介入」との関わりを研究しており、既に今年度も事例研究・理論研究を公表した(別記参照)。濱本は、国連の枠外で行われる国家の一方的な人道的介入を分析対象としており、その典型事例であるコソヴォ紛争に関するNATO空爆をめぐる国家実行を検討するとともに、19世紀にまでさかのぼって人道的介入に関する国家実行を分析しつつある。中井は、とりわけコソヴォ紛争に関するヨーロッパの学説を対象とし、国際人権法の発展が人道的介入の正当化にどの程度影響を与えているか、検討している。来年度は最終年度であり、これまでの成果をまとめ上げることに集中する。研究分担者全員で討議する研究会を頻繁に開催し、成果をまとめて公刊する準備を進めつつある。本年度は、引き続き、人道的介入・人道的干渉に関する文献の収集を続けると共に、研究分担者がそれぞれの分担に応じて研究を継続し、そのまとめを行った。
新素材の製造・加工技術にかかわるミクロ伝熱工学の展開

本研究は、平成5年度より3年間の予定で発足する重点領域研究「新素材の製造・加工技術にかかわるミクロ伝熱工学の展開(略称:新素材ミクロ伝熱)」の事前準備を行うことを目的とするものである。上記の目的を達成するために、本年度は2回の会合を開催した。第1回会合(平成4年9月24日開催)では、まず本研究グループに5つの研究班を置くことを決定し、各班ごとに代表者と、各班に所属を予定される研究者、各班への予算案を決定した。5つの研究班の課題名と代表者名の次の通りである。A01班:「新素材の製造における液相-固相変化(凝縮)の分子熱工学的研究」(小竹進:東大工)A02班:「新素材の製造における液相-固相変化(凝固)のミクロ/マクロ複合過程のモデリング」(大中逸雄:阪大工)A03班:「液相・固相変化(凝固)過程の高精度計測および能動的制御による製造技術の向上に関する研究」(黒崎晏夫:東工大工)A04班:急冷凝固材料製造のための液相-固相変化(凝固)の超高速化に関する研究」(西尾茂文:東大生研)A05班:「超精密加工における固相-液相変化(融解)あるいは固相-気相変化(蒸発/昇華)過程の研究」(西脇信彦:東京農工大工)第2回会合(平成5年3月1日開催)においては、平成5年度に実施する研究計画案の実施する研究計画案の検討、本領域研究全体の運営方針、研究計画検討会および第一年度研究成果報告会の実施時期・場所の決定、ニュースレター発行方針の検討などに行った。
Stochastic homogenization for uncertainty quantification in multiscale analysis

本研究の理論面に関する主目的である「曲がった空間(リーマン多様体)上での均質化法の展開」については,前年度までに得られた多様体上の均質化法のH収束の研究をさらに発展させ,とりわけ,H収束がモスコ収束を導くことを示した。モスコ収束は空間の変形理論において中心的な役割をするエネルギーの空間に関する位相である。この結果と主結果「任意のリーマン多様体上の有界な楕円型作用素の列はH収束についてコンパクトである」を合わせることで,「任意のリーマン多様体上の有界な楕円型作用素の列に対応する拡散過程の列から有限次元分布の部分収束列が選べる」が導かれる。すなわち,さらに,拡散過程に対応する測度の集合に対してタイト性が成立すると,拡散過程に対応する測度の弱収束まで成立することになる。また,H収束の極限の一意性は一般には成立しないが,ある対称性をもつリーマン多様体に対してH極限の一意性を示し,さらに極限を具体的に表現することにも成功した。応用面については,代表的な非均質材料として一方向強化炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics:CFRP)を取り上げ,ミクロ構造を構成する炭素繊維および熱硬化性樹脂のそれぞれに対して破壊基準を設け,均質化理論を用いた数値解析を行うことによって,CFRPの各軸方向のマクロな破壊基準値を算出する方法を提案した。そして,CFRPの横断面内の繊維位置をランダムに変化させ,繊維配置の不均一性に起因するマクロな破壊強度のばらつきについても調査を行った。本研究の理論面に関する主目的の一つは,均質化法を曲がった空間,いわゆる多様体上で展開することである。従来の均質化法の理論はユークリッド空間もしくはその部分集合で定義された方程式の列が主な対象であり,基本的な道具・技術もユークリッド空間の特殊性を用いて発展してきた。本研究はユークリッド座標系を用いない新たな手法を編み出すことで,均質化法理論の一部を多様体に拡張した。より具体的には,均質化法理論における最も基礎的かつ重要な理論であるコンパクト性理論,すなわち,ある適当な条件を持つ“拡散係数"の列から,H収束する部分列が選べることを保証する理論を任意の完備多様体で示した。応用面については,航空宇宙産業のみならず自動車産業等でも本格的な適用が始まり,今後急速な普及が見込まれるCFRPの静的強度について均質化法とデータマイニングを用いたばらつき抑制について検討した。これまで,複合材料の性能ばらつきを評価する手法は多く提案されているが,限られた因子によるばらつきの予測にとどまっており,網羅的に因子を考慮し,更に予測した性能ばらつきの抑制まで検討できる手法は存在しなかったが,本研究では,強度性能ばらつき予測,及びその抑制検討を可能とする実際的な手法を提案した。具体的には,マルチスケール静的強度解析によるサンプリング計算結果から応答局面による代理モデルを構築し,モンテカルロシミュレーションにより静的強度のばらつきを評価し,更にデータマイニングによる支配的なばらつき因子の特定を行った.代理モデル・モンテカルロシミュレーション・SOM (Self-Organizing Map,自己組織化マップ)を組み合わせることにより,目的変数のばらつきを評価するだけではなく,更に支配的な因子を特定することで,目的変数のばらつき抑制方法の検討を可能にする,実際的な手法を構築することができた。(1)については周期性を持つ強局所的拡散係数の均質化法理論を一般の非局所的な場合に拡張することを目標としたが,技術的な困難のため一般論へ拡張することに成功していない。(2)の非対称エネルギー形式の研究については,共同研究者(M. Bordoni)が体調を崩したこともあり,共同研究のスケジュールを合わせるのが困難であった。ただし,均質化法の多様体理論は当初の目標を達成した。本研究の理論面に関する主目的である「曲がった空間上での均質化法の展開」については,前年度の多様体上の均質化法のH収束の一般論を引き継ぎ,本年度はそこで得られた成果を,モデル多様体を含むいくつかの重要な例について検証と応用を行った。応用面については,人工透析等への応用が期待されるマイクロファイバーの束に関する均質化法による数理モデルとその解析を検討し,さらに,対応する数理モデルを構築した。これまでマイクロファイバーの束の解析には平均化法が広く使われてきたが,その理論面,特に,数学的側面について検証を行った。その結果,平均化法の厳密な数学議論を構築する必要性があり,また,平均化法においては非等方物質の物性係数を特定するのが容易ではないことが明らかになった。一方,均質化法はいささか高度な数学を用いるが,理論自体は厳密であり,非等方性が既にミクロ方程式に組み込まれていることから,物質のミクロ構造を正確に理解する必要がある。これらの二つの理論に共通しているのはマクロ方程式をそれぞれ導くことであるが,平均化法においてはマクロの方程式は求めるのが容易であるが(コントロール領域に依存するために),それは一意的ではなく,一方,均質化法においてはマクロの方程式は一意的ではあるが,一般的なモデルに対して求めるのは困難であることが分かった。ただし,いくつかのモデルに対して,これらの二つの異なる手法を用いて数値実験を行ったところ,それぞれから得られた結果が無視できる範囲で一致することが確認された。当初の予想以上に準備することが多く,また,理論的にも困難な箇所があり,多様体上の確率的均質化法理論に着手するに到っていない。

本研究の理論面に関する主目的である「曲がった空間(リーマン多様体)上での均質化法の展開」については,前年度までに得られた多様体上の均質化法のH収束の研究をさらに発展させ,とりわけ,H収束がモスコ収束を導くことを示した。モスコ収束は空間の変形理論において中心的な役割をするエネルギーの空間に関する位相である。この結果と主結果「任意のリーマン多様体上の有界な楕円型作用素の列はH収束についてコンパクトである」を合わせることで,「任意のリーマン多様体上の有界な楕円型作用素の列に対応する拡散過程の列から有限次元分布の部分収束列が選べる」が導かれる。すなわち,さらに,拡散過程に対応する測度の集合に対してタイト性が成立すると,拡散過程に対応する測度の弱収束まで成立することになる。また,H収束の極限の一意性は一般には成立しないが,ある対称性をもつリーマン多様体に対してH極限の一意性を示し,さらに極限を具体的に表現することにも成功した。応用面については,代表的な非均質材料として一方向強化炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics:CFRP)を取り上げ,ミクロ構造を構成する炭素繊維および熱硬化性樹脂のそれぞれに対して破壊基準を設け,均質化理論を用いた数値解析を行うことによって,CFRPの各軸方向のマクロな破壊基準値を算出する方法を提案した。そして,CFRPの横断面内の繊維位置をランダムに変化させ,繊維配置の不均一性に起因するマクロな破壊強度のばらつきについても調査を行った。(1)については周期性を持つ強局所的拡散係数の均質化法理論を徹底的に再検討することで,強局所的拡散係数の性質に依存しない理論を模索する。また,非局所的な場合はテールが有限かつ重要な例を中心に発展を目論む。(2)の非対称エネルギー形式の研究については,共同研究者(M. Bordoni)が体調を取り戻したため,共同研究を本格的に再開させる。均質化法の多様体理論は先ずは重要な例について検証をし,さらに,多様体上で確率的均質化法に着手する。(3)については29年度の研究を当初の計画通りに発展させる。30年度の研究を当初の計画通りに発展させる。平成29年に東北大学で開催した研究集会へ招聘する予定であった講演者のうち数名が参加を見送った。さらに,ドイツ・イエナ大学での行なった研究(退化した拡散過程の保存則)が多忙となったため,当該研究を遂行する時間が十分に取れなかったが,この研究が課題遂行する上で極めて重要なものになった。研究集会に招聘予定をしていた研究者が先方の都合で参加できなかった。H30年度夏に研究集会を開催して前回できなかった講演者を招聘する(確定)。平成29年に均質化法を主題とした国際研究集会を計画しており,研究者との交流において当該研究をさらに発展,目標を完遂させる。
大動脈瘤に対するマクロファージを標的とした新規診断法と治療法の探索的研究

CD-11b-diphtheria toxin receptor (CD11b-DTR)トランスジェニックマウスにdiphtheria toxin(DT)を投与することにより全マクロファージを死滅させることが可能である。そこで、このマウスを用い、porcine pancreaticelastase(PPE)処理による大動脈瘤モデルマウスの発症、進展、退縮における全マクロファージの役割の検討を行った。CD11b-DTRトランスジェニックマウスにPPE処置の3日前からg体重あたり10ngのdiphtheria toxin(DT)を1日おきに投与し、PPE処置後3日目までの投与により大動脈瘤の発症、13日目までの投与により大動脈瘤の進展、PPE処置の4日目から13日目までの投与により大動脈瘤の退縮に対する全マクロファージ抑制の効果を検討した。コントロールにはC57BL6マウスを用い、PPE処置を行い、PPE処置の3日前からg体重あたり10ngのDTを13日目まで投与した。PPE処置後0、3、7、14日目に超音波にて腹部大動脈瘤径を計測し、全マクロファージを欠失させることにより、大動脈瘤の発症、進展、退縮のいずれにおいても大動脈径がコントロール群と比較して有意に縮小しており、マクロファージが大動脈瘤の発症、進展、退縮のいずれの過程においても関与していることを明らかにした。さらに、大動脈を摘出して組織解析を行い、エバンスグリーン染色でエラスチン、CD31モノクローナル抗体で血管新生、CD68モノクローナル抗体でマクロファージを評価した。その結果、大動脈瘤の発症、退縮において全マクロファージ欠失群はコントロール群と比較してエラスチンの変性が少なく、血管新生も抑制、マクロファージの数も少ないことを見出した。CD11b-DTRトランスジェニックマウスにDTを投与する実験系で大動脈瘤モデルマウスの発症、進展、退縮における全マクロファージの役割に関する実験を行い、成果をあげている。現在、組織片をelastaseとcollagenaseで処理し血球を抽出しフローサイトメトリーでCD45を発現する白血球成分と活性化マクロファージのマーカーである葉酸レセプターβ(FRβ)を発現する活性化マクロファージ成分の比率を解析している。また、動脈硬化のモデルマウスであるapoE欠損マウスとCD11b-DTRトランスジェニックマウスを交配して、動脈硬化における全マクロファージ欠失の関与を調べている。さらに、この交配したマウスを用い、FRβ抗体に緑膿菌毒素を結合させたリコンビナントイムノトキシン(FRβイムノトキシン)を投与して、大動脈瘤の発生と生存率を観察しており、全マクロファージ欠失時の活性化マクロファージの関与を検討している。以上のように、スタンフォード大学のDalman教授とXu博士と共同して基礎研究を遂行しており、計画通りに順調に動物実験は進行している。大動脈瘤手術患者における活性化マクロファージの役割の検討に関しては、FRβモノクローナル抗体を作成し、大動脈瘤患者の大動脈瘤における免疫化学組織染色をおこない、さらに、血中可溶性FRβ濃度を測定しており、これも計画通りに順調に進行している。また、Webによる鹿児島県大動脈瘤患者レジストリーに関しては、調査項目など確定させ、Web登録のための独自のサーバーを購入し、Webによるレジストリーシステムを構築した。現在、15例の登録があり、これも順調に研究が進んでいるが、登録数が予測よりも少ないため、登録施設を増やして対応している。大動脈瘤モデルマウスの発症、進展、退縮における全マクロファージの役割の検討に関しては、免疫組織化学染色などの実験データの解析を進める。今年度は、大動脈瘤モデルマウスの発症、進展、退縮における活性化マクロファージの役割に関する動物実験を進める。1012週齢のオスのアポ蛋白E欠損マウスの腎動脈以下の腹部大動脈を一時的に結紮して1.5単位/mlのPPEを30μl注入し、5分後に結紮を解除して大動脈瘤モデルを作成する。活性化マクロファージを抑制するためにg体重あたり100ngのFRβイムノトキシンをPPE処置の1日後から2日おきに投与し、PPE処置後3日目までは大動脈瘤の発症、13日目までは大動脈瘤の進展に対する効果を検討できる。さらに、PPE処置の4日目から13日目までFRβイムノトキシンを投与し、FRβイムノトキシンによる活性化マクロファージの抑制により大動脈瘤を退縮できるか検討する。コントロールはC57BL6マウスにPPE処置を行い、PPE処置の1日後からg体重あたり100ngのFRβイムノトキシンを13日目まで投与する。トキシンのみを投与する対照群も作成する。超音波による経時的大動脈瘤径の計測と14日目の摘出大動脈瘤の組織解析を行う。大動脈瘤手術患者における活性化マクロファージの役割の検討に関しては、ELISAシステムを構築して、血中可溶性FRβ濃度を測定し、さらに、大動脈瘤手術患者の摘出大動脈において、このFRβモノクロールにより免疫組織染色を行い、FRβを発現する活性化マクロファージの局在の検討をさらに進める予定である。また、Webによる鹿児島県大動脈瘤患者レジストリーに関しては、現在、15例の登録があるが、さらに登録数を増やして、その患者群の血清可溶性FRβや炎症マーカーを測定し、大動脈瘤進展、退縮あるいは心血管イベントや死亡との関連を検討する予定である。

我々は、スタンフォード大学のDalman教授とXu博士との共同研究により、アンジオテンシンIIの1a型受容体ノックアウトマウス(AT1aKO)と野生型マウスの大動脈内にporcine pancreaticelastase (PPE)を注入して腹部大動脈瘤モデルを作成して比較したところ、AT1aKOでは野生型に比べ、大動脈瘤形成が抑制されること明らかにした。さらに、野生型マウスにアンジオテンシン受容体拮抗薬であるテルミサルタンを投与によりPPARγやT細胞分化を介さずPPE誘発性大動脈瘤形成を抑制することを見出し報告した(J Vasc Surg. 2018, 67: 573-584)。次に、大動脈瘤モデルマウスの発症、進展、退縮における全マクロファージの役割の検討を行った。CD-11b-diphtheria toxin receptor (CD11b-DTR)トランスジェニックマウスにdiphtheria toxin(DT)を投与することにより全マクロファージを死滅させることが可能である。CD11b-DTRトランスジェニックマウスにPPE処置の3日前からg体重あたり10ngのdiphtheria toxin(DT)を1日おきに投与し、PPE処置後3日目までの投与により大動脈瘤の発症、13日目までの投与により大動脈瘤の進展、PPE処置の4日目から13日目までの投与により大動脈瘤の退縮に対する全マクロファージ抑制の効果を検討した。コントロールにはC57BL6マウスを用い、PPE処置を行い、PPE処置の3日前からg体重あたり10ngのDTを13日目まで投与した。PPE処置後0、3、7、14日目に超音波にて腹部大動脈瘤径を計測し、14日目には大動脈を摘出して組織解析を行った。スタンフォード大学のDalman教授とXu博士と以前から共同研究を行っており、PPE誘発性大動脈瘤マウスモデルにおいて、アンジオテンシンII受容体が大動脈瘤形成に関与し、アンジオテンシンII受容体拮抗薬であるテルミサルタン投与により、大動脈瘤形成を抑制できることを明らかにして論文報告した。さらに、CD11b-DTRトランスジェニックマウスにDTを投与する実験系で大動脈瘤モデルマウスの発症、進展、退縮における全マクロファージの役割に関する実験を行い、現在、超音波データ、免疫組織染色、さらに、組織片をelastaseとcollagenaseで処理し血球を抽出しフローサイトメトリーでCD45を発現する白血球成分と活性化マクロファージのマーカーである葉酸レセプターβ(FRβ)を発現する活性化マクロファージ成分の比率を解析しており、順調に動物実験は進行している。大動脈瘤手術患者における活性化マクロファージの役割の検討に関しては、血中可溶性FRβ濃度を測定や免疫組織染色に用いるために、FRβモノクローナル抗体を作成している。また、Webによる鹿児島県大動脈瘤患者レジストリーに関しては、調査項目など確定させ、Web登録のための独自のサーバーを準備し、Webによるレジストリーシステムを構築した。現在、10例の登録があり、これも順調に研究が進んでいる。