hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラット受精卵の凍結保存法に関する標準化とネットワークの構築

(2)成熟ラットの自然排卵を利用した自然交配法と成熟ラットのPMSG、hCGによる過排卵法、および上記の幼弱ラットを用いる過排卵方法と比較を行っている。さらに4)ラット受精卵凍結保存を行っている施設に対し、保存方法、保存系統名、分与の可否等の調査を行っている。ラット受精卵の凍結保存法のうち、瞬時に凍結させるガラス化法(Vitrification法)の簡便法はまだ確立していない。さらに国内において実用的にラット受精卵の凍結保存を行っている施設の実体は全くわかっていない。以上の事からこの研究では次の事を目的とした。1.従来の緩慢法を用いたラット受精卵凍結方法の標準的方法を示す。2.ラット受精卵凍結のガラス化法(Vitrification法)を開発する。3.効率の良いラット受精卵の採取法を確立する。4.国内におけるラット受精卵凍結保存の実態を調査し、データベースを構築し、公表する。また保存施設間の情報交換のネットワークを作る。ラットの緩慢法による受精卵凍結保存は、やはり水野らが報告した2細胞期胚凍結法が優れている。この方法は、2細胞期という早期に採卵するために凍結可能胚が多いことと、細胞が2つしかないために胚の善し悪しの判定が容易であることのためである。一方、ラット胚のガラス化法は、一つの方法を研究分担者の平林真澄が1990年に発表した。凍結保護物質は90%VS1(18%DMSO,14%アセトアミド,9%プロピレンアルコール,5.4%ポリエチレングリコール)を用い、1段階法と2段階法を行ったが、より簡便な2段階法では保存効率は大幅に低下した。また葛西孫三郎が行った方法は、凍結保護剤としてフィコール、蔗糖、エチレングリコール用い1段階法で行ったが、EG濃度が30%の所で良好な生存性が認められた。しかし今後さらに改良の余地がある。ラット受精卵の採取法は、石川尚明が誘起排卵剤を体重当たりで一定にした量を投与することにより、効率のよい採卵法を示した。また山崎は近交系ラットからの誘起採卵率の系統間の差異を示した。またわが国のラット受精卵凍結保存の実体の調査とデータベースの作成に関しては、研究代表者が参加している科学研究費総合(A)「わが国の実験動物遺伝子資源の国際的有効利用のための情報システムの確立」半田班によって現在行われており、重複を避けるためにこの班では行わなかった。
問題基盤型学習テュートリアルの有効な評価システムの構築と有用性評価

本研究の目的は、従来より実施されているPBLの評価法と新しい評価法とを比較・検討することで、PBLで修得される問題解決能力を、信頼性と妥当性を持って評価できるPBL評価法を提示することである。平成18年度4年生を対象に9ユニットの講義とPBL後にMCQ、MEQ(変形論述試験)、概念マップによる評価を実施し、PBL中の評価表を利用したチュータの観察記録との相関をみた。観察記録と全ての試験とに相関はなかった。各ユニットの評価法ごとの比較では、概念マップはMCQとMEQそれぞれと低い相関のあることがわかった(平均相関係数:0.29、0.23)。概念マップは知識量に加えて知識を応用する問題解決能力も評価している可能性がある。平成19年度4ユニットのMEQについて、その試験の信頼性を検定するためにCronbachα(α値)を算出した。各MEQのα値は、0.619、0.712、0.589、0.602で、それぞれの問題数は8、8、10、13であった。信頼性を更にあげるためには問題数の増加が必要であり、各MEQで30題出題できればα値はそれぞれ0.859、0.903、0.811、0.777(平均0.837)となり、信頼性の向上が期待できる。各MEQは1症例からの出題であり、試験の妥当性は高くなかった。Key featuresを用いた試験(KF試験)を実施した2ユニットのα値を算出した。各α値は、0.520、0.538で、それぞれの症例数(問題数)は3(13)、5(20)であった。症例数を増やすことにより試験の妥当性は向上したが、信頼性は逆に減少した。問題数を増やすことでα値の増加が推測されたことから(30題:0.714、0.636)、試験の妥当性、信頼性を向上させるためには、症例数と共に問題数を更に増加させる必要がある。PBLで修得される問題解決能力を信頼性と妥当性を持って評価するには、十分な症例数と問題数からなるMEQやKF試験が有用であり、概念マップも同様の評価法として利用できる可能性がある。本研究の目的は、PBLにおいて従来より行われている評価法を検証し、新たに導入した評価法と比較・検討することで、より有効性の高いPBL評価システムを構築することである。現行のMCQ、チュータによる観察記録を新たな評価法と比較・検討することにより、新たな評価法の妥当性、信頼性を検証する。本学では、新たなPBLの評価法として変形論述試験(Modified Essay Question, MEQ)、概念マッピングを実施しており、これらの評価法について検証し、有効なPBL評価システムを策定する。本年度(平成19年3月31日)の研究実施計画平成15、16、17年度の4年次PBL評価結果の集計・解析1)PBLを受けた4年生の3年間の評価結果(観察記録、MCQ、MEQ)を集計し、現在解析中である。2)観察記録の妥当性、信頼性を検証するための解析法(評価者間信頼性、内的整合性)を作成中である。

3)平成18年度の4年生を対象にPBL(消化器、血液、呼吸器、循環器、内分泌、腎、女性・生殖器、精神・神経、成長・発達)後にMCQ、MEQ、概念マッピングによる評価を実施し、現行のPBL中の評価表を利用したチュータの観察記録、及び年度末に実施された共用試験CBTとの相関をみた。ユニットごとの評価結果の比較では、MCQと概念マッピングがユニットごとに相関が高かった(平均相関係数:0.45、0.49)。各ユニットにおける評価法ごとの比較では、概念マッピングはMCQとMEQそれぞれに高い相関のあることがわかった(平均相関係数:0.29、0.23)。以上の結果から概念マッピングは知識量に加えて知識を応用して問題を解決する能力も評価している可能性がある。更にCBTのタイプR及びQ問題との成績の比較を行いその相関を検証する予定である。次年度、臨床実習の結果との相関も検討する。本学では,新たなPBLの評価法として変形論述試験(Modified Essay Question,MEQ),概念マッピング,Key featuresを用いた試験を実施しており,これらの評価法について検証し,有効なPBL評価システムを策定する。1)MEQの信頼性本学で実施した4ユニット(血液,循環器,呼吸器,精神神経)のMEQについて,その試験の信頼性を検定するためにCronbachα(α値)を算出した。血液,循環器,呼吸器,精神神経のα値は、0.619,0.712,0.589,0.602(平均0.630)で,それぞれの問題数は8,8,10,13であった。仮にこれらの試験を全て同時に実施した場合のα値と問題数は0.769,39であった。信頼性を更にあげるためには問題数の増加が必要であり,各ユニット30題出題できればα値はそれぞれ0.859,0.903,0.811,0.777(平均0.837)となり,信頼性の向上が期待できる。各MEQは1症例からの出題であり,試験の妥当性は高くなかった。2)Key featuresを用いた試験(KF試験)の信頼性本学で実施した2ユニット(成長発達,腎泌尿器)のKF試験についてα値を算出した。成長発達,腎泌尿器のα値は,0.520,0.538(平均0.529)で,それぞれの問題数は13,20であった。症例数を増やすことにより試験の妥当性は向上したが,信頼性は逆に減少した。学生による症例ごとの得意,不得意が生じたため信頼性が低下したと考えられた。問題数を増やすことでα値の増加することが推測されたことから(30:題二成長発達0.714,腎泌尿器0.636),試験の妥当性,信頼性を更に向上させるためには,症例ごとの問題数は3題程度とし,症例数を更に増加させる必要のあることがわかった。
電解重合法による導電性高分子膜の作成とその機能に関する研究

本研究においては,導電性高分子に関する基礎的諸問題の解明および導電性高分子の機能の向上を目的として,アニリンの電解重合によって得られるポリアニリンについて検討し,以下に要約される成果を得た.1.アニリンの電解重合反応の機構アニリンの電解重合反応の機構をクロノアンペロメトリーを主とする種々の電気化学的手法を用いて検討し,ポリマーの生長反応は,従来提唱されていたモノマーのカチオンラジカルのカップリングではなく,酸化状態のポリマーがモノマーを取り込みながら進行する事をを明らかにした.重合の初期過程においてみられるアンペログラムの特異な挙動を速度論的に解析し,ポリマーの生長速度が溶液中のドーパント濃度に大きく依存するという興味ある事実を見出した.2.ポリアニリンの機能の向上ポリアニリンは高分子としての機械的性質に劣ることが欠点であるが,その作製条件および処理条件を選べばスポンジ状のフレキシブルなポリアニリンが得られる事を見出した.具体的には,過塩素酸あるいはテトラフルオロホウ酸中で重合したポリマーを,非水溶媒中で還元処理する事が必要条件であった.また生成するポリマーの形状は,合成時の酸の種類や電流密度等の電解条件を選ぶ事により容易に制御できる事を明らかにした.3.アニリン誘導体の電解重合による新しい高分子材料の合成ポリアニリンの成形加工性の向上を目的として,アニリンの窒素原子に長鎖アルキル基を導入した3種のモノマーの電解重合を試みた.その結果,伝導度はポリアニリンより劣るものの,有機溶媒に可溶でキャスティング成形が可能であり,電気化学的に明瞭なレドックス波を示しかつ化学的に安定なポリマーが得られた.本研究においては,導電性高分子に関する基礎的諸問題の解明および導電性高分子の機能の向上を目的として,アニリンの電解重合によって得られるポリアニリンについて検討し,以下に要約される成果を得た.1.アニリンの電解重合反応の機構アニリンの電解重合反応の機構をクロノアンペロメトリーを主とする種々の電気化学的手法を用いて検討し,ポリマーの生長反応は,従来提唱されていたモノマーのカチオンラジカルのカップリングではなく,酸化状態のポリマーがモノマーを取り込みながら進行する事をを明らかにした.重合の初期過程においてみられるアンペログラムの特異な挙動を速度論的に解析し,ポリマーの生長速度が溶液中のドーパント濃度に大きく依存するという興味ある事実を見出した.2.ポリアニリンの機能の向上ポリアニリンは高分子としての機械的性質に劣ることが欠点であるが,その作製条件および処理条件を選べばスポンジ状のフレキシブルなポリアニリンが得られる事を見出した.具体的には,過塩素酸あるいはテトラフルオロホウ酸中で重合したポリマーを,非水溶媒中で還元処理する事が必要条件であった.また生成するポリマーの形状は,合成時の酸の種類や電流密度等の電解条件を選ぶ事により容易に制御できる事を明らかにした.3.アニリン誘導体の電解重合による新しい高分子材料の合成ポリアニリンの成形加工性の向上を目的として,アニリンの窒素原子に長鎖アルキル基を導入した3種のモノマーの電解重合を試みた.その結果,伝導度はポリアニリンより劣るものの,有機溶媒に可溶でキャスティング成形が可能であり,電気化学的に明瞭なレドックス波を示しかつ化学的に安定なポリマーが得られた.
睡眠覚醒リズムと消化管運動の連関

本研究では睡眠覚醒サイクルと消化管運動機能の連関を明らかにすることを目的にした。覚醒自由行動ラットの脳波、眼球運動、骨格筋筋電図と胃運動を同時に測定することに成功した。未だ同時測定に成功した動物は2匹にすぎないが、動物の覚醒を示す脳波と筋電活動時の消化管運動と睡眠時を示す脳波と筋電静止時の消化管運動の違いの有無を検討中である。しかしこれまでの解析では両群に大きな差は認められていない。同時測定することが可能になったことで、当初の目的を解明すべく研究を継続する。睡眠覚醒サイクルと消化管運動機能について、これまでもそれぞれ個別の研究はあるが、両者を同一個体で解析した研究は見当たらない。これまでは、我々は覚醒自由行動ラットでの消化管運動の測定系を確立した。これにより長時間にわたってラットの消化管運動を持続的に測定できる。今年度は更に、覚醒自由行動ラットの脳波、眼球運動、骨格筋筋電図と胃運動を同時に測定することに成功した。今年度までは、覚醒自由行動ラットでの消化管運動の測定系を確立した。確立した実験系を用いて、意識下ラットの脳室内に神経ペプチドオレキシンを投与し、胃運動や大腸運動が亢進することを見いだした。また、これらの消化管運動の亢進が迷走神経系を介していることも明らかに出来た。加えて、空腹時の運動パターンが餌を食べることにより速やかに食後期の運動パターンへ変化することも、この消化管運動測定系で確実に捉えることができることを観察している。現在は更に、覚醒自由行動ラットの脳波、眼球運動、骨格筋筋電図を同時に測定するシステムを開発中である。筋電図や脳波のここの測定は可能になって来たが、同時に全てをモニターできることが次のステップになる。これらの生体情報を消化管運動と同時にモニターし、睡眠覚醒(REM睡眠を含む)と消化管運動の連関を解析は目前に迫って来た。同時平行で、睡眠覚醒に深く関与するオレキシンやIL-1などが中枢や末梢の組織に作用して消化管運動に影響を及ぼすことも徐々に明らかになり、消化管運動を睡眠覚醒の連関に関する分子メカニズム解明にも近づいている。本研究では、消化管運動と脳波、眼球運動、骨格筋筋電図を同一個体で同時に記録し、消化管運動と睡眠覚醒リズムの関係を明らかにすることを目的にしている。これまでの成果は、意識ラットにおいて長時間の胃運動、大腸運動を記録することができたことである。この実験系を使って、脳内や末梢にペプチドやサイトカインを投与してその消化管運動に及ぼす効果を明らかにすることが出来てきている。今後は更に、脳波、眼球運動と骨格筋筋電図を同時にモニター可能な系を構築することである。これに関しては研究分担者がこれまでネコで行ってきた豊富な経験をもとに、ラットでの測定法を改良中で、早期の実現を視野に入ってきており、研究の最終目標の達成が見えてきている。今後は既に確立した消化管運動測定の系に、脳波などのモニターを同時に行うシステムを完成させることに先ずは全力を注ぐ。すでに、脳波、筋電図など単独での記録導出は可能な状態である。研究費は脳波や筋電図に記録導出に費用な備品と実験動物および、消化管運動測定用の消耗品当てられる。また、睡眠覚醒に関与する神経ペプチドの購入にも使用する。
ヴィクトリア時代の慈善事業における女性の役割

本研究の目的は、イギリスのヴィクトリア期の急速な工業化と都市化の進展の中で引き起こされた社会的・道徳的諸問題にさまざまな形でアプローチした、チャリティないしはフィランスロピーの運動に対する女性の関わり方を明らかにすることであった。フィランスロピーの多様なコ-ズが、ヴィクトリア時代人のお金、組織能力、エネルギーを惹きつけたが、とりわけこの時期、慈善活動は中流階級の生活様式の際立った特徴、すなわちステイタス・シンポルとなった。そしてなかんづく女性たちがフィランスロピーにおいてますます重要な役割をもつようになった。すでに先行研究の存在するCOSなどのいくつかの全国的慈善事業団体はよく知られているが、その活動の多くが現実にはローカルな教区で行われたことはあまり注目されてこなかった。活動の現実のプラニングは理事会を構成する男性によってなされたが、日々の運営(実践)はしばしば女性の手に委ねられていたのである。本研究では、多様な慈善活動の中でももっぱら中流階級の女性に担われた、地域の貧民に対する訪問活動(district visiting)に焦点をあてた。慈善活動に関わった中流階級女性には、概して夫の庇護の下に家庭を守ることに専念していた保守的タイプと、男性への依存を良しとせず、男女同権を主張したラディカルなフェミニスト・タイプと、さらにその二極の中間に位置する、女性の権利を求めるまでには至らないが、世間に認められる範囲内での社会参加を希望したタイプがあった。当該時期の慈善事業で重要な役割を果たしたのは、この中間のタイプの女性たちであった。そしてその活動で知識と経験を獲得した女性は、19世紀末には学務委員や救貧委員に選出されたり、ソーシアル・ワークを専門職化していった。1893年には実にイングランドで50万人の女性がフィランスロピーで活動し、2万人の女性が有給の慈善活動家として自活していたことが判明した。
看護師のフイジカルアセスメント力向上のための研修プログラム開発に関する研究

360床の総合病院において16名の新人看護師に対し「呼吸器系アセスメント方法」を実施(7月下旬)し、6か月後(1月2月)に面接を行った。その結果、呼吸数や酸素飽和度等、数字で明示されるものに関しては、研修時から自信を持っていたが、呼吸音は面接時にやっと自信が持てるようになったと回答した。呼吸音の判別に自信をもつために、その都度先輩看護師に確認したり、記録内容を基に音の性質を覚えたりする行動をとっていた。研究目的:平成24年度末に調査した、関東地方北部の総合病院(360床)における新人看護師の一年間のフィジカルアセスメント項目の実施能力の自己評価を調査した結果の分析を行うこと、さらに前年に同じ質問紙で調査した20名分のデータとの関連について検討することを目的とした。研究方法:平成24年度末に面接調査した16名の逐語録を起こし、質的分析(サブカテゴリ、カテゴリ化)を進める。前年の20名のデータの逐語録を質的分析を行い、両年度で得られたデータのうち共通している新人看護師の語りと異なる語りについて検討する。結果:十分な分析が未達成である段階ではあるが、おおよその傾向としては、以下の通りであった。配属されている診療科は多様であり一定の診療科に偏ることはなかった。その中で、一般状態を観察するバイタルサイン測定項目の体温・脈拍・呼吸・血圧・意識レベルのうち、数値で示される体温・脈拍・呼吸・血圧に関しては、就職後半年を過ぎれば全員が「自信をもってできる」と回答しているが、意識レベルに関しては、一年を過ぎても「自信がない」と回答する者もいた。しかし、数値で示すものではない皮膚色・顔色・表情などは全員が「自信をもってできる」と回答していた。ほとんどの看護師が経験を経て「自信をもってできる」と回答する項目のうち、「腸蠕動音」は入るが、「呼吸音」「心音」については、一年を過ぎても「自信がない」と回答する者がいた。また、感覚器系に関連する目・耳・鼻・神経等のフィジカルアセスメントは特に未経験者が多く、コミュニケーションが取りにくいや難聴という情報をそのまま踏襲している者が多かった。各診療科での先輩看護師が実施しているフィジカルアセスメント観察項目を踏襲しながら、身体の観察技術の習熟に努力している傾向が伺えた。研究目的:関東近県の総合病院360床において、平成24年度に就職した新人看護師に対し、新人看護師研修の一部分として「呼吸器系のアセスメント方法」を実施した。その後10カ月から11カ月を経た時期に病棟におけるフィジカルアセスメント実施状況の把握とどのようにそれらの観察技術を習得してきたかについて明らかにすることを目的とした。研究方法:平成24年7月25日に新人看護師16名に対し「呼吸器系の構造と機能を踏まえ、看護師はどのように患者のアセスメントをするか」をテーマに研修を実施した。この研修は講義40分、演習10分、質疑応答10分の時間配分で実施した。その後、調査協力の得られた14名に対し、平成25年1月2月までの間で面接調査を実施するとともに全身のフィジカルアセスメント項目表に経験実績と本人が認識している自立の程度について記載を依頼した。面接においては「どの時期から自信を持って患者の体が診れるようになったか」「また、五感を使用してのフィジカルアセスメント技術はどのようなプロセスを経て習得してきたか」「先輩看護師から教わったことはどのようなことか」等について約20分から40分の時間で面接した。結果:面接対象者は男性1名、女性13名で、平均年齢は25.0歳であった。全員が病棟勤務をしており、診療科は当該施設の全領域にわたっていた。業務内で実施しているフィジカルアセスメント項目のうち「バイタルサイン」項目およびSpO2測定、表情・皮膚色・身長体重測定に関しては、全員が7月時点で一人で自立して実施できていると認識していたが、他の項目に関しては実施するのに不安がある状態であった。しかし、眼・耳・鼻・神経や生殖器系のアセスメントは未経験者が多かった。また入職後6カ月頃から業務内容の段取りがわかり、一通りのことが自立できると感じ始める者と89カ月頃に自立でき始めたと感じる者が多かった。研究目的:看護師が実践現場で行っているフィジカルアセスメント内容・方法を把握し、同時にどのような教育プログラムを必要としているかについて把握することを目的とする。研究方法:390床の地域中核病院の神経内科病棟に勤務する看護師5名を対象とし、対象者の関わった入院患者の問診場面の記録と病棟の定時の検温時の記録からフィジカルアセスメントに関わる項目とその記録内容を抽出した。看護師5名は臨床経験3年以上の人の中で研究の趣旨を理解し、承諾の得られた方の記録内容とした。期間は、2月から3月までの間で研究者が病棟に赴くことのできた5日間であった。

記載内容でフィジカルアセスメント項目実施の有無が不明な事柄に関しては、記載した看護師に内容を確認した。研究の趣旨説明の際に研究協力承諾後も参加辞退は自由であることを約束して行った。結果:5名の看護師が行った入院患者の問診場面の記載件数は8件、定時の検温記載は22件であった。問診時に共通するフィジカルアセスメント内容は、身長・体重・バイタルサイン(体温・脈拍・血圧・意識状態)・パルスオキシメータによるサチレーション測定・日常生活動作の自立度(食事・排泄・入浴・更衣・移動)・睡眠の項目であった。また、定時検温時に共通するフィジカルアセスメント内容はバイタルサイン(体温・脈拍・血圧・意識状態)測定・視診による顔色・皮膚色や表情・下肢の浮腫であった。上記の共通内容に加え、観察をする対象者に応じてその場の判断により実施していたのは、関節拘縮の確認と程度、筋力テスト、知覚の確認、認知度の確認、疼痛の確認、聴力の確認、転倒転落のアセスメントシートを用いたテスト等であった。看護師がフィジカルアセスメントの教育に何を求めているかに関しては、現在データ分析ができていない。医歯薬学先行して行った新人看護師研修のデータ分析において、16名の面接調査を行ったデータの逐語録作成と質的分析に時間を要していることと、その前に得た20名の質的分析との関連検討に時間を要しているため達成度としては遅れている。また、5年目以上の看護師に向けての研究計画書作成および研究に協力いただく対象者探しに苦慮し、時間が経過しており、遅れている。平成24年度の予定では看護師経験5年以上の者を対象に進める予定であったが、先行して取っていた新人看護師のデータの中で、フィジカルアセスメントについて先輩看護師からどのような事をどのように教わり、新人看護師の中で習熟できたと認識したフィジカルアセスメントがどのような方法で自分の観察技術になったかに関する新人看護師の認識データを補足したかったため、そのデータ収集に時間を費やした。また、一年間の経過を想起法で把握したためデータ収集が平成25年1月2月の間に行った。したがって、データ分析が不十分なところがあり、結果の公開に至っていない。研究対象者のリクルート方法が難しい面があるため、関連病院の5年以上の臨床経験を有する看護師のみならず2014年9月から開始される実習指導者講習会受講生のうち、研究目的に同意が得られ承諾の得られる看護師に対しても研究協力依頼をする予定とする。調査内容としては、現在の看護業務の中で実施しているフィジカルアセスメント項目とその内容のレベル、また看護基礎教育あるいは看護のテキストで挙げられているアセスメント項目が患者の観察項目としてどのくらいの頻度で実施されるものか、全く実施しないものかを問うこととする。上記で得られた結果から、フィジカルアセスメント項目別の教育の優先度、必要度と患者特性との関連を検討する基礎材料とする。関連病院の5年以上の経験を有する看護師のうち、本研究の目的に同意の得られた者を対象に、現在の業務の中で実施しているフィジカルアセスメント項目とその内容について、十分活用し看護援助に結びついている項目や内容と実施はしているが看護援助に結びつかずにいる項目内容、今後活用したい項目内容等について調査を実施する。得られた結果からフィジカルアセスメント項目別の優先度及び必要度と患者特性との関連を検討することにより、その技術の難易度を示し、研修プログラム案を作成する予定である。研究方法は、質問紙調査および面接調査を行う。
科学技術教育用ロボット教材の無線LAN接続による複数台同時操縦システムの開発

1.研究目的科学技術教育としての子ども向けロボット競技会において、ロボット競技設計や機体設計の自由度を広げ、子どもがより楽しくロボット作りと競技会に参加できることで、科学技術への興味関心を維持発展させたい。本研究では無線LAN通信を応用し複数台のロボットを同時に操縦できるシステムを開発し、前記自由度の拡充を図る。2.研究の方法1)無線システムの仕様決定製作:ロボット競技会の企画運営に実績を持つNPO法人メカトロニクス&ロボットクラフトワークスに協力を依頼し、共同で実施した。2)システムの性能検証:軽井沢いきいき子どもネットワークに協力を依頼し、メカトロ教室事業で本無線システムを使ったロボット競技会を実施し、性能・信頼性などを検証した。3)仕様:1台基地局で6台ロボット制御でき、2台基地局の同時稼働が可能なこと。また10mの通信距離を確保すること。:ロボット側無線部分は小さく軽く、着脱が容易で、電池交換間隔が8時間以上であること。:一般への普及を考え、入手性の高い汎用の機器部品と通信方式を使用すること。3.研究の成果1)無線モジュール:サイズ4.5×6.5×2.5cm従来比:同重量で容積30%減を達成。2)電源寿命:ブルートゥース通信の採用で省電力化し、12時間以上動作従来:4時間毎に交換。3)22年3月実施のロボット競技会で、2台基地局で8台ロボットを制御し、午前10時から午後2時半まで全40試合で正しく動作。1台基地局で6台ロボットの操縦と基地局から10m離れたロボット操縦についても問題なく動作した。4)ロボット側無線モジュールの小型化でより工夫されたロボットが増加。5)無線システムの信頼性が向上し、競技会を円滑に進められた。4.まとめ本研究は一般に入手可能な部品と技術で構成した。今後も科学技術教育のために普及活用したい。
オートファジーによるポリグルタミンタンパク質の分解

ポリグルタミン病などの異常タンパク質蓄積が原因となる疾患においては、細胞による当該タンパク質の分解が発症抑止に極めて重要である。細胞内のユビキチン・プロテアソーム系がそのような異常タンパク質の分解にあたることはよく知られているが、それと並ぶ細胞内分解系であるオートファジーも、異常伸張ポリグルタミン鎖含有タンパク質(PolyQ)の凝集塊を分解するという報告が近年相次いだ。PolyQはプロテアソーム活性を阻害すると言われており、PolyQ分解におけるオートファジーの重要性が注目される。そのような状況下で我々は、PolyQが凝集する以前の可溶性の段階でオートファジーを強く誘導することを見いだした。疾患を起こさない短いポリグルタミン鎖を含むタンパク質は全く誘導を起こさない。本研究は、オートファジーがどのようにしてPolyQの出現を特異的に感知し分解するのかその分子メカニズムに迫ることを目的とする。平成20年度は、PolyQへの結合が報告されているシャペロンCCTについてノックダウン実験を行ったが、PolyQによるオートファジー誘導は阻害されず、CCTはオートファジー誘導因子ではないと結論した。また別の誘導因子候補p62については、そのノックアウト細胞においてPolyQの発現をオンオフできる系を用いて解析を行っているが、明白な結果を得るに至っていない。凝集までに時間がかかるチオレドキシン融合PolyQを大腸菌で合成させ精製し、種々の時間イジキュベートしてから細胞に注入しどれが最もよくオートファジーを誘導するかを調べると同時に,各時間のpolyQコンフォメーションを円偏光2色性測定で解析したが、今のところインキュベート時間により誘導能に差が見られずさらなる解析を行っている。
加齢と粘膜免疫(抗原特異的唾液腺IgA産生能に関する免疫生物学的検討)

本研究は加齢と粘膜免疫の関係を追及する一環として、IgA循環帰巣経路におけるIgA誘導部位ならびにIgA実効部位における免疫応答調節機構の加齢による変化を追及したものである。すなわち、IgA誘導部位としてマウス鼻腔リンパ組織Nasal Associated Lymphoid TissueやIgA実効部位である唾液腺、腸管および肺臓に焦点をあて、1)粘膜免疫誘導部位と実効部位の関係、加齢による2)唾液のIgA免疫防御機構を調節している唾液腺T細胞のサイトカイン活性や粘膜領域におけるケモカインの活性に関する細胞生物学的・分子生物学的検討、ならびに3)口腔細菌(Streptococcus mutans)に対する抗原特異的IgA免疫応答の変化について粘膜アジュバント(mutant CT)を用い、細胞生物学的・分子生物学的検討を行ったものである。さらに、齲蝕予防をめざした経鼻免疫ワクチン開発に関する研究では、Streptococcus mutansI/II antigenと粘膜アジュバントであるMutant Cholera toxin(mCT)を用いて検討を行い、mCTとI/II antigenを併用した経鼻免疫が,齲蝕予防に有効であることを証明した。加齢に伴う粘膜免疫の変化を検討する第一段階として,粘膜免疫に関連したリンパ組織,特にIgA誘導部位(小腸のPeyer's patch)とIgA実効部位(顎下腺,小腸粘膜固有層)における形態学的・免疫組織学的検討,フローサイトメトリーによる分析,ならびに各種免疫学あるいはOVA特異的IgA免疫応答について検討した.6週齢および48週齢のBALB/cマウスを上記抗原によって免疫し,各群から採取した組織あるいは単離した単核細胞を用いて実験を行った.1.組織学的・免疫組織学的検討:IgA誘導部位およびIgA実効部位について形態学的検討を加えたところ,抗原特異的IgA免疫応答に重要なgerminal centerが,加齢により形態的に矮小化することを示唆する結果を得た.今後,同部位に存在する免疫担当細胞を表現型に基づき分類し,naive T cellとmemory T cellの検出率,並びに免疫生物学的機能について検討する予定である.3. LPSおよびOVA特異的IgAの免疫応答:抗原を腹腔免疫し.各組織から単核細胞を単離し,抗原特異的IgM,IgGおよびIgA産生細胞数をELISPOT assayにより測定した.今回の免疫法ではIgMとIgGに抗原特異的免疫応答が認められ,IgAには認められなかった.また,加齢によって免疫応答は若干減少する傾向を示し,特にOVA特異的免疫応答においてその傾向が強く認められた.本研究は加齢と粘膜免疫の関係を追及する一環として、IgA循環帰巣経路におけるIgA誘導部位ならびにIgA実効部位における免疫応答調節機構の加齢による変化を追及したものである。加齢に伴う粘膜免疫の変化を検討するため、IgA誘導部位の一つであるNasal associated lymphoid tissueからLPSを免疫しIgA実効部位(Salivary gland,Lung)におけるLPS特異的IgA免疫応答について検討した。6週齢および21カ月齢のBALB/cマウスを上記抗原によって免疫し、各群から採取した唾液、血清、組織あるいは単離した単核細胞等の可検試料を用いて実験を行った。
「自然な非人間性」に着目した新たな歌唱デザイン論の研究

VOCALOIDを代表とする歌声合成ソフトウェアが広く一般に普及するにつれ,計算機による「人間的」な歌唱を目指す数多くの取り組みがなされてきた.一方,Auto-Tuneなどのソフトウェアを用いた「非人間的」な歌唱もコンテンツとして利用されている.ここでは,コンテンツとしての自然さと非人間性を両立する歌声が存在するか確認するため,人間性を制御する加工法について研究に取り組んだ.実験の結果,提案法により,人間の歌声が有する揺らぎ成分を除去するという従来のアプローチだけではなく,誇張させた場合でも一定の自然さを保ちつつ非人間的な歌声を生成できることを確認した.本研究では,歌声の人間らしさに着目し,人間らしさと自然性との関係性を明らかにすることを目的とする.本年度は,1.研究に必要となる音声分析合成システムの基盤構築,2.歌声から知覚する人間性・非人間性の境界を明らかにするための知覚実験,および3.歌声合成に必要となる歌唱データベースの構築に向けた検討を実施した.1.について,これまでの研究で構築してきた高品質音声分析合成システムWORLDを改良し,合成音声の品質向上と,音声分析時における推定精度の向上に向けてアルゴリズムを改良した.2.について,人間性知覚に関する主観評価実験では,基本周波数(声の高さ)やスペクトル包絡(音色)が時間的に揺らいでいることが人間性知覚に影響すると仮定し,それらの時間的揺らぎを段階的に取り除くことで人間性の知覚にどのような影響が生じるかについて,主観評価により検証した.実験の結果,時間的な揺らぎが,知覚する人間性に影響し,基本周波数とスペクトル包絡との比較については,前者の時間的揺らぎの人間性知覚に与える影響は相対的に少ないことを確認した.また,基本周波数とスペクトル包絡は,一方が変化すればもう一方も変化する相互作用が働くと考えられている.本実験では,人工的に揺らぎを与えた音声で実験したところ,多少の影響は認められるものの,時間揺らぎが無い場合よりは人間的な音声として知覚されることを確認した.3.については,統計的処理を用いた歌声合成を行うために必要となるデータベースについて,特定の表現に偏りが生じないように,楽譜情報のバランスを考慮したフレーズ選択について検討した.これらの知見は,HMM (Hidden Markov Model)やDNN (Deep Neural Network)を用いた歌声合成を実施するために重要な意味がある.1年目は,人間性知覚に関する実験,および統計的歌声合成を実施するための基盤作りを目指した.人間性の知覚実験の結果は概ね想定どおりであり,時間的な揺らぎを意図的に制御することで人間らしさを制御可能であることが示された.歌声データベースの構築についても計画どおり進められており,全体としては概ね順調に進展していると考えている.本研究は,すでに人間と遜色のない品質で合成可能な歌声合成技術の次のステップとして,人間には発声不可能だがコンテンツとして成立しうる「自然な非人間性」を有する歌声の合成技術開発を目標としている.具体的には,人間には発声することが不可能な特徴と,自然性を両立する音声パラメータを策定することが課題となる.ここでは,これまでの検討で開発した音声分析合成システムを活用し,人間の歌声が持つ揺らぎに着目して人間的に感じる知覚範囲を明らかにする心理実験を実施した.また,現在主流の統計的歌声合成に応用するため,音声のパラメータ表現を効率的に表現するための音声符号化に取り組んだ.H29年度は,初年度の検討結果を受けて,入力された歌声と,その歌声から特定のパラメータを取り除いた歌声を利用し,特定のパラメータを誇張する信号処理技術を開発した.この技術を活用することで,例えば,人間の声に含まれる揺らぎや,ビブラートの速さ,深さを誇張することが可能になる.本年度は,特定のパラメータを誇張し,自然性を保ったまま非人間的に加工可能な音声パラメータの範囲を心理実験により確認した.その結果,前年度の実験と同様に,基本周波数(高さ)とスペクトル包絡(音色)では,音色の変化に敏感であること,高さについては揺らぎを2倍程度に誇張しても人間性がある程度は保たれることが示された.音声符号化については,フルバンド音声を対象とした,符号化前の合成音と比較して品質劣化を伴わない符号化を検討した.現在1フレームにつき基本周波数1次元,スペクトル包絡と非周期性指標がそれぞれ1025次元で表現している音声パラメータについて,品質の低下が起こらない条件化での符号化について検討した.音色についてはメルケプストラムを用いて50次元へ,非周期性指標については,帯域毎の代表値を用いることで,5次元まで圧縮できることを示した.VOCALOIDを代表とする歌声合成ソフトウェアが広く一般に普及するにつれ,計算機による「人間的」な歌唱を目指す数多くの取り組みがなされてきた.一方,Auto-Tuneなどのソフトウェアを用いた「非人間的」な歌唱もコンテンツとして利用されている.ここでは,コンテンツとしての自然さと非人間性を両立する歌声が存在するか確認するため,人間性を制御する加工法について研究に取り組んだ.

実験の結果,提案法により,人間の歌声が有する揺らぎ成分を除去するという従来のアプローチだけではなく,誇張させた場合でも一定の自然さを保ちつつ非人間的な歌声を生成できることを確認した.音声パラメータの時間的な揺らぎを低減することで,知覚する人間らしさも低減できることを確認した.次年度は,逆に揺らぎを増幅することで,人間らしさがどの程度まで維持されるのか検討する.人間性の知覚と歌声の自然性についての境界について知覚実験を行う.歌声において重要となるビブラートなどの歌唱表現について,より強調した表現を与えることによる知覚的影響について調査する.統計的歌声合成については,歌声データベースについて引き続き検討を進めるほか,HMM (Hidden Markov Model)あるいはDNN (Deep Neural Network)による歌声合成について検討を続ける.これらの検討後,両方の研究成果を統合することで,自然性を損なわない範囲での演奏表現の誇張法について検討する.一連の検討により得られた歌声について,主観評価を行うことにより,有効性を確認する.音声情報処理購入予定の物品が当初の計画より安価に入手できたこと,および実験にかかるコストを省力化することで費用を圧縮した.その分,次年度に実施予定であった実験を前倒しで進めることとしたが,成果報告には至らなかったため,次年度に繰り越して利用することとした.H29年度に購入予定の物品を,当初の計画より高い性能のものとする.本研究では音声の統計的な分析や,実験に用いる音声の合成が必要となるため,より高度な機材を導入することで,プログラム開発や計算機シミュレーションに関する時間の削減を狙う.
抗エリスロポエチン受容体抗体の測定系の開発と腎予後に及ぼす影響に関する基礎的検討

(1)抗エリスロポエチン(EPO)受容体抗体の新規測定法の構築前年度に続き、従来のELISAの抗体測定性能の向上に取り組んだ。特に、1)抗原固相化段階、2)1次抗体反応前ブロッキングおよび3)1次抗体反応段階の3点の最適化を行った。抗原固相化段階では、前年度までの検討結果から可溶性EPO受容体の濃度を1 microgram/mLまでに低濃度化した条件を採用した。1次抗体反応前ブロッキングでは、FBSにスクロースを添加したバッファを作製した。1次抗体反応では、バッファーに10% FBSを加えたものを最終条件とした。前年度に行った性能試験に続き、今年度は可溶性EPO受容体を測定系に添加することによる吸収試験を行った。その結果、陽性症例6例のうち1例を除いて抗原特異的なELISA吸光度値の低下がみられた。以上から、1例の除く陽性検体では、可溶性EPO受容体に特異的に反応する抗体を含むことが確認された。(2)マウス腎障害モデルにおけるEPO機能の修飾による腎病変の評価今年度は、内因性のEPOの腎障害時における腎保護効果を検討した。骨髄以外の臓器・組織においてEPO受容体を発現しないEPORレスキューマウスおよび野生型B6マウスを用いて、一側尿管結紮(UUO)モデルを作成した。UUO7日後にと殺し、腎病変を評価した。非結紮腎ではB6マウスとEPORレスキューマウスとの間には全腎におけるハイドロキシプロリン量に差はみられなかった。一方、結紮腎ではB6マウスに比較してEORレスキューマウスでハイドロキシプロリン量が小さくなる傾向がみられた。今後、使用するマウスのジェノタイピングや検討マウス数を増加するなどして遺伝的背景や得られた所見の再現性などを追加検討する予定としている。(1)抗エリスロポエチン(EPO)受容体抗体の新規測定法の構築従来のELISAを改良してきた結果、抗体測定性能の維持・向上とともに、測定の迅速化が可能となることが示唆された。1)一次抗体反応条件、2)二次抗体バッファーおよび3)二次抗体濃度の3点を主な改良点とした。一次抗体反応として、改良後の二次抗体バッファーの条件下において、従来の4°C、24時間の反応時間で得られた吸光度と室温、2時間の反応時間で得られた吸光度は同等で相関が良好であった。さらに、至適濃度を検討した二次抗体濃度の条件下では、陽性例と陰性例の図り分け性能が同等以上であった。当初は化学発光酵素イムノアッセイ(CLEIA法)への変更も検討していたが、上記のようにバッファー等の条件を改良したELISAの系を継続して用いることで今後の研究・開発が可能と考えられた。(2)マウス腎障害モデルにおけるEPO機能の修飾による腎病変の評価ヒト糖尿病性腎症の増悪に抗EPO受容体抗体が関連することが示唆される結果を踏まえ、糖尿病モデルマウスに腎虚血再灌流障害を惹起したときのEPO機能についての検討を開始した。糖尿病モデルマウスであるAkitaマウスおよび対照マウスであるC57BL/6Jマウスを用いて片腎に虚血再灌流を行った。EPOもしくはカルバミル化EPO群には虚血再灌流30分前に薬剤を皮下投与した。評価項目として、2日目および7日目における腎障害の程度を血清クレアチニン値および腎病理所見で評価した。病理学的には,カルバミル化EPOを投与した群において7日目の尿細管腔内デブリスが減少していた。腎機能には、EPOまたはカルバミル化EPO投与による変化はみられなかった.なお、EPOまたはカルバミルEPO投与によるヘモグロビン濃度や血圧の上昇はみられなかった。(1)抗EPO受容体抗体の新規測定法の構築従来のELISAを改良してきた結果、抗体測定性能の維持・向上とともに、測定の迅速化が可能となることが示唆された。当初は化学発光酵素イムノアッセイ(CLEIA法)への変更も検討していたが、ELISAを基盤とした測定系を継続して用いることで今後の研究・開発が可能と考えられた。このため、平成28年度に予定していた測定系の構築・改良にかかる研究の進捗は概ね計画通りに進捗していると考えられる。(2)マウス腎障害モデルにおけるEPO受容体の発現とEPO機能の修飾による腎病変の評価i)疾患モデルの作成:糖尿病モデルマウスを用いて、当研究室で技術が確立している虚血再灌流を起こった結果、評価を予定していた疾患モデルを予定通り作成することができた。ii)腎におけるEPO受容体の局在の検討:i)で作成したモデルマウスにおいて、EPOないしカルバミル化EPOを投与し、腎病変に及ぼす効果を評価してきた。腎におけるEPO受容体の局在を検討するための準備は進行中である。以上から、本動物実験についても概ね計画通りに進捗していると考えられる。特に、1)抗原固相化段階、2)1次抗体反応段階および3)二次抗体反応段階の3点の最適化を行った。

抗原固相化段階では、固相抗原である可溶性EPO受容体の濃度を従来の5 microgram/mLから、より低濃度の1 microgram/mLとして比較検討したところ、両群間で同等の結果が得られた。これより固相抗原の濃度の低濃度化が可能と判断された。1次抗体反応では、バッファーに10% FBSを加えたものを従来のバッファーと比較した。その結果、バックグラウンドを小さく抑えつつ、陽性サンプルを検出できることが判明した。この際、カットオフ値となる吸光度も0.3と設定できた。健常血清を追加して行った再現性試験では、感度100%、特異度97.6% (40/41)となった。二次抗体反応では、抗体濃度を2,500倍に最終調整した。今後、陽性コントロールを確保することにより、安定かつ高性能のELISA測定系の研究・開発が可能と考えられた。(2)マウス腎障害モデルにおけるEPO機能の修飾による腎病変の評価前年度に引き続き、糖尿病モデルマウスに腎虚血再灌流障害を惹起したときのEPO機能について検討した。糖尿病モデルマウスであるAkitaマウスおよび対照マウスであるC57BL/6Jマウスを用いて片腎に虚血再灌流を行った。EPOもしくはカルバミル化EPO群には虚血再灌流30分前に薬剤を皮下投与した。この系において、虚血30分前に放射性ヨードラベルを行ったEPOを皮下投与し、経時的なEPOの体内動態を評価した。虚血再灌流直前と直後では両腎における放射線量に差は見られなかったが、再灌流50分後には障害腎における放射線量が増加することが確認された。(1)抗EPO受容体抗体の新規測定法の構築従来のELISAを改良してきた結果、抗体測定性能の維持・向上とともに、測定の低コスト化が可能となることが示唆された。このことは、検討中のELISAが今後の臨床検査キットとして実用化できる見通しがあることを示していると考えられる。今後、陽性コントロールを確保することにより、安定かつ高性能のELISA測定系の研究・開発を進める。以上より、平成29年度に予定していた測定系の構築・改良にかかる研究の進捗は概ね計画通りに進捗していると考える。(2)マウス腎障害モデルにおけるEPO受容体の発現とEPO機能の修飾による腎病変の評価疾患モデルの作成:糖尿病モデルマウスを用いて虚血再灌流を起こすことで作成した疾患モデルは安定的に作成できるようになった。この疾患モデルを使用して、アイソトープを用いるEPOの生体内における動態を評価できることも確認された。今後はカルバミル化EPOを投与し、腎病変に及ぼす効果とともに、疾患モデルにおけるEPOの体内動態を評価していく予定である。以上より、本動物実験についても概ね計画通りに進捗していると考えられる。(1)抗エリスロポエチン(EPO)受容体抗体の新規測定法の構築前年度に続き、従来のELISAの抗体測定性能の向上に取り組んだ。特に、1)抗原固相化段階、2)1次抗体反応前ブロッキングおよび3)1次抗体反応段階の3点の最適化を行った。抗原固相化段階では、前年度までの検討結果から可溶性EPO受容体の濃度を1 microgram/mLまでに低濃度化した条件を採用した。1次抗体反応前ブロッキングでは、FBSにスクロースを添加したバッファを作製した。1次抗体反応では、バッファーに10% FBSを加えたものを最終条件とした。前年度に行った性能試験に続き、今年度は可溶性EPO受容体を測定系に添加することによる吸収試験を行った。その結果、陽性症例6例のうち1例を除いて抗原特異的なELISA吸光度値の低下がみられた。
樹状細胞の体内動態追跡を目的とした細胞標識用造影剤とＭＲイメージング技術の開発

がんへの免疫療法において重要な役割を果たす樹状細胞(DC)の体内分布をMRIで非侵襲的に解析するための方法論を確立することを目的とした。新たな造影剤としてマンガンに着目してデキストランとキレート結合させた化合物(dex-Mn)を合成して検討したところ、DC内に取込まれることを確認したが、MRIによるin vivo検出はできなかった。そこで造影素材としてガドリニウムを用いた化合物(dex-Gd)を合成して検討したところ、マウス足蹠に注入したdex-Gd標識DCを膝下リンパ節で検出(TI強調画像)することができた。治療用細胞の体内動態を、安全、且つ高感度に検出して解析する手法の有力な候補の一つにMR画像法が挙げられる。現状では、肝臓造影剤として用いられている超常磁性酸化鉄微粒子(SPIO)を中心に、造影剤標識細胞のin vivoイメージングの可能性が検討されている。しかしながら現時点では、ヒトにおいて細胞をイメージング・追跡するのに十分な感度に達しておらず、臨床応用に至っていない。本研究では、癌を対象とした免疫細胞療法において、腫瘍抗原特異的な免疫応答を誘導するために生体内に投与される樹状細胞を研究対象とし、当該細胞を標識する新たな造影剤の開発を行いながら、造影剤を標識した樹状細胞の体内分布をMRIで非侵襲的に解析するための方法論を確立することを目的とする。初年度では、新たな造影剤素材として塩化マンガンに着目して、対照として既存のSPIO製剤を用い、樹状細胞を効率的に標識する手法を確立することを目的としてその技術的検討を行った。しかしながら、SPIOが少なくとも標識後数日間程度細胞内に保持されていたのに対して、塩化マンガンの場合、標識18時間後の細胞内マンガンイオン量は激減しており、細胞内にマンガン分子を長期間滞留させるための何らかの製剤的な工夫が必要であることが確認された。そこで今年度(二年目)において、マンガン分子とデキストランの生分解性担体を結合させた新たなマンガン造影剤((デキストランマンガン)を開発し、樹状細胞内での滞留性につきMRIでの予備検討を行った。その結果、濃度依存的に樹状細胞がマンガンで標識されていることが確認された。一方、標識時の血清の存在が細胞内マンガン濃度を低下させることも確認された。本研究では、癌を対象とした免疫細胞療法において、腫瘍抗原特異的な免疫応答を誘導するために生体内に投与される樹状細胞(DC)を研究対象とし、当該細胞を標識する新たな造影剤の開発を行いながら、造影剤を標識したDCの体内分布をMRIで非侵襲的に解析するための方法論を確立することを目的とする。初年度では、新たな造影剤素材として塩化マンガンに着目して、対照として既存のSPIO製剤を用い、DCを効率的に標識する手法を確立することを目的としてその技術的検討を行った。そこで第二年度において、マンガン分子とデキストランの生分解性担体を結合させた新たなマンガン造影剤(デキストランマンガン)を開発し、DC内での滞留性につきMRIでの予備検討を行った。その結果、濃度依存的にDCがマンガンで標識されていることが確認された。最終年度では、デキストランマンガン標識DCのin vivoでのリンパ節への集積および標識能を評価したところ、MRIでマンガンのシグナルを検出することができなかった。そこであらたにデキストランにガドリニウム(Gd)をキレート結合させた化合物(dex-Gd)を合成してDCに取り込ませてマウスへの投与した。その結果、dex-Gd標識DCを投与した側の膝下リンパ節で、Gd集積によると思われるシグナルが確認された。以上の結果は、dex-Gdを標識したDCの足蹠から膝下リンパ節への遊走をMRIでのT1強調画像にて検出できる可能性を示唆した。

本研究では、癌を対象とした免疫細胞療法において、腫瘍抗原特異的な免疫応答を誘導するために生体内に投与される樹状細胞を研究対象とし、当該細胞を標識する新たな造影剤の開発を行いながら、造影剤を標識した樹状細胞の体内分布をMRIで非侵襲的に解析するための方法論を確立することを目的とする。初年度は、新たな造影剤素材としてマンガンに着目した。マンガンは縦緩和能をもつ造影剤であり、本邦でも塩化マンガンが経口剤として用いられているが、これまでにin vivoでの細胞標識用の造影剤としての検討は行われていない。そこで塩化マンガンと、対照として既存のSPIO製剤を用い、樹状細胞を効率的に標識する手法を確立することを目的としてその技術的検討を行った。その結果、マウス骨髄由来樹状細胞またはヒト単球由来樹状細胞において、その生存率や細胞機能等を損なわず、塩化マンガンとSPIOを効率的に標識する条件を確立した。しかしSPIOが、少なくとも標識後数日間程度細胞内に保持されていたのに対して、塩化マンガンの場合、標識18時間後の細胞内マンガンイオン量は激減しており、細胞内にマンガン分子を長期間滞留させるための何らかの製剤的な工夫が必要であることが確認された。そこで、マンガン分子とデキストランの生分解性担体を結合させた新たなマンガン造影剤の開発に着手したところ、プロトタイプの合成に成功した。研究概要で示したように、塩化マンガンの場合、細胞内にマンガン分子を長期間滞留させるための何らかの製剤的な工夫が必要であることがわかった。そこで初年度(H23年度)計画で示した通り、マンガン造影剤を樹状細胞に効率的に取り込ませるために、レクチンが認識するデキストランを用いたマンガン化合物(デキストランマンガン)を合成することができた。現在までに、樹状細胞の標識化に成功し、次年度計画で示した、マウスを用いた体内動態の評価のためのMRイメージングによる可視化の検討に着手した。研究概要で示したように、塩化マンガンの場合、標識18時間後の細胞内マンガンイオン量は激減しており、細胞内にマンガン分子を長期間滞留させるための何らかの製剤的な工夫が必要であることがわかった。そこでH23年度計画で示した通り、マンガン造影剤を樹状細胞に効率的に取り込ませるために、樹状細胞の本来機能であるレクチンを介したエンドサイトーシス機構を利用することにした。樹状細胞が発現する、病原微生物に共通の分子構造を認識するレクチン類に着目し、現在までに、レクチンが認識するデキストランを用いたマンガン化合物を合成することができた。マウスを用いた体内動態の評価をすでに進めており、次年度計画で示したMRイメージングによる可視化への段階に着実に進みつつある。以上の進捗状況を鑑みて、研究はおおむね順調に進展していると思料した。新規マンガン造影剤(デキストランマンガン)とSPIOを用いて樹状細胞を標識し、マウスに皮内投与したのちに、高磁場(7T)MRIを用いて、標識樹状細胞の生体内分布を可視化する撮像技術の確立を目指す。そして検出感度や撮像条件の点で、既存造影剤であるSPIOとの比較において、新規造影剤を用いたMRイメージングの有用性を検証する予定である。本年度の研究成果として得られた新規マンガン造影剤とSPIOを用いて樹状細胞を標識し、マウスに皮内投与したのちに、高磁場(7T)MRIを用いて、標識樹状細胞の生体内分布を可視化する撮像技術の確立を目指す。