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Nーmycと遺伝子の組織特異性と発現制御機構

Nーmyc癌遺伝子の機能の解明と永久増殖能に対する作用機構の解明を目的として研究し,次の結果を得た.1.神経芽細胞腫でNーmyc遺伝子の増幅を10例,また構造異常を2例見出し解析した.2.ある患者の横紋筋肉腫の転移例について,遺伝子増幅は各臓器の転移腫瘍においてほぼ同程度であったが,本来のプロモーター部位との置換によるDNAの再配列は原発巣に限ってみられ,このDNA再配列は腫瘍化と無関係であると結論した.3.ノーザンハイブリダイセイションの方法に改良を加えて検出感度を上げ,株化された各種の胎児性腫瘍のNーmycのmRNAを解析した.神経芽細胞腫では増幅の程度にほぼ比例した量の発現を認めた.増幅Nーmycを持つ横紋筋肉腫から樹立した細胞株では中程度の発現を認めた.ウイルムス腫瘍では遺伝子増幅はなかったが発現を検出し,その量は遺伝子増幅のない神経芽細胞腫よりむしろ多かった.その他の多くの腫瘍における発現は検出限界以下であった.総RNAを解析した場合に検出される,正規のmRNA以外の多数のバンドについて, RNAの強固な高次構造・部分的な転写・アンチセンス鎖の転写の可能性を検討した.4.NーmycのmRNAはcーmycと同様不安定であった.cーmycに似た発現調節機構が考えられる.5.サイズを異にするmRNAを転写するウイルムス腫瘍の1株を見出した.対応するDNAの分子クローン化を進めた.6.正常ヒトのDNAライブラリーからNーmyc遺伝子の周辺約数十kbを分子クローン化し構造を解析した.それらをプローブとして腫瘍のDNAの変化を検索し,またDNA多型を検索した.7.培養細胞を使用して,人工的に遺伝子増幅を引き起こす実験系の開発に着手した.以上のように,臨床材料の解析からいくつかの新しい知見を得ることができ,一方培養細胞を使用して転写産物を解析し,組織特異性や安定性など基本的性質を明らかにできた.Nーmyc癌遺伝子の機能の解明と永久増殖能に対する作用機構の解明を目的として研究し,次の結果を得た.1.神経芽細胞腫でNーmyc遺伝子の増幅を10例,また構造異常を2例見出し解析した.2.ある患者の横紋筋肉腫の転移例について,遺伝子増幅は各臓器の転移腫瘍においてほぼ同程度であったが,本来のプロモーター部位との置換によるDNAの再配列は原発巣に限ってみられ,このDNA再配列は腫瘍化と無関係であると結論した.3.ノーザンハイブリダイセイションの方法に改良を加えて検出感度を上げ,株化された各種の胎児性腫瘍のNーmycのmRNAを解析した.神経芽細胞腫では増幅の程度にほぼ比例した量の発現を認めた.増幅Nーmycを持つ横紋筋肉腫から樹立した細胞株では中程度の発現を認めた.ウイルムス腫瘍では遺伝子増幅はなかったが発現を検出し,その量は遺伝子増幅のない神経芽細胞腫よりむしろ多かった.その他の多くの腫瘍における発現は検出限界以下であった.総RNAを解析した場合に検出される,正規のmRNA以外の多数のバンドについて, RNAの強固な高次構造・部分的な転写・アンチセンス鎖の転写の可能性を検討した.4.NーmycのmRNAはcーmycと同様不安定であった.cーmycに似た発現調節機構が考えられる.5.サイズを異にするmRNAを転写するウイルムス腫瘍の1株を見出した.対応するDNAの分子クローン化を進めた.6.正常ヒトのDNAライブラリーからNーmyc遺伝子の周辺約数十kbを分子クローン化し構造を解析した.それらをプローブとして腫瘍のDNAの変化を検索し,またDNA多型を検索した.7.培養細胞を使用して,人工的に遺伝子増幅を引き起こす実験系の開発に着手した.以上のように,臨床材料の解析からいくつかの新しい知見を得ることができ,一方培養細胞を使用して転写産物を解析し,組織特異性や安定性など基本的性質を明らかにできた.
フランス哲学における生命論的思考に関する概念史的・体系的研究

本研究の最終年度にあたる本年度は、過去二年間進めた作業を引き継ぎ、これまでの研究の欠を補った上で、研究の暫定的な総括を行うべく、次の作業を進めた。(1)過去二年間進めたビシャに関する研究、ジョフロワ・サン=ティレールの研究を、それぞれ18世紀から19世紀にかけての生命原理に関する探求、生物の組織化に関する議論と捉えると共に、生命の時間化・歴史化の議論と位置づけた上で、他の同時代的生命思想との関係を解明し、フランス哲学における生命論的思考の概念史的展開に関する一定の統合的な見通しを確立した。特に、ビシャに関しては、その複生命主義の思想がフーコーの思想において占める役割を検討し、その現代的意義を解明した。ジョフロワ・サン=チレールに関しては、その構造主義的な思索が、ドゥルーズのシステム論に占める位置を検討し、その現代的意義を解明した。(2)カンギレム・ダゴニエらに関する研究を進めると共に、過去二年間研究を進めたシモンドン及びリュイエにの思想がドゥルーズの生の思想に及ぼした意義を、シモンドンに大きな影響を与えたメルロ=ポンティの議論との関係に考慮しながら解明し、現代フランス哲学における生命論的思考の配置図に関する見通しとその意義に関する統合的な見解を確立した。これによって、現代フランス哲学における隠れた水脈としての生命論的思索の特質を、個体化の生成論として概括的に捉えることが出来るようになった。(3)さらに、以上(1)(2)において得られた研究成果を、現代生物学における一連の議論と関係させ、その現代的な意義を明らかにし、生命論に関する体系的思考を暫定的に提示することを試みた。フーコーらの生-権力論に対するビシャらの思想の有する意義、進化や個体の発生におけるランダムネスを考察する現代生物学の議論に対する一連の現代フランス哲学の生命論的思考の寄与分の測定を行った。これらの成果は、研究成果報告書その他において、発表する予定である。本年度は、フランス哲学における生命論的思考の意味を考察する研究の基礎的部分として、概念史的研究と現代における体系的な思考の検討という二つの作業を行い、具体的には次の研究成果を得た。1/概念史的研究:当初研究を進める予定であったビシャに関しては、テキス卜の入手が遅れたので、それに先立ち、19世紀の動物学者ジョフロワ・サン=ティレール(Geoffroy Saint-Hilaire)の思想の検討を進めた。『解剖哲学』の検討によって、その「プランの統一性」の思想の概略を確認した上で、『動物哲学の諸原理』(1830)をもとにキュヴィエとのいわゆる「アカデミー論争」の思想的意味の解明に努め、その「プラン」の思想がもつ、構造主義的とも言えよう特質を取り出し、この点に関するドゥルーズの解釈を明確化した。この解明の過程で、18世紀から19世紀におけるラマルク以来の生物学思想の思想史的研究の重要性が自覚されたので、ビシャに関する研究と共に来年度の課題としたい。なお、以上と直接関わるわけではないが、タルドの社会学思想の哲学的基礎である「ネオ・モナドロジー」仮説の意義を検討したが、これはライプニッツを一つの源泉とする生命主義の展開の一つの形であり、本研究の一環をなすものである。2/体系的思考の研究:シモンドン思想の検討を特にその個体化論に絞って行った。前個体的なエネルギーの場からの個体の発生を《transduction》によって可能になるとする議論は、極めて重要な哲学的な斬新さを有しており、纏まった論考を準備中である。なお、このような個体化論が位置づけられるべき体系を描く作業として、ドゥルーズのシステム論並びに潜在性の存在論の検討を行った。リュイエに関しては、目下検討中である。3/現代生物学の議論の整理:以上の議論を現代生物学の議論に位置づけるための基礎的作業として、進化論・分子生物学に関する一定程度の整理を進めたが、それらの議論の寄与分の測定は今後の課題である。本年度は、フランス哲学における生命論的思考の意味を考察する研究に関して、昨年度行われた基礎的部分を引き継いで、概念史的研究と現代における体系的な思考の検討という二つの作業を行い、具体的には次の研究成果を得た。1.概念史的研究:18世紀の医学者ビシャに関して、特に『生と死に関する生理学的探求』(1801)と『一般的解剖学』(1801)の読解を進め、「生命とは死に抗う諸作用の総体である」という独自の生命論の意義と、「収縮性」と「感覚性」という二つの生命特性の意義とを検討した。また、昨年に引き続いて、19世紀の動物学者ジョフロワ・サン=ティレール(Geoffrey Saint-Hilaire)の思想の検討を進め、キュヴィエとのいわゆる「アカデミー論争」の思想的意味を、18世紀から19世紀におけるラマルク以来の生物学思想を背景に検討した。さらに、17世紀における生命論的思索の雛形と考えられるスピノザにおける生命概念の扱いをも検討した。2.体系的思考の研究:リュイエ思想の検討を、その生命概念と主観性概念との関係に焦点を絞って検討し、「表面」・「場」の譲論の重要性を確認すると共に、その背景として考えられる(「自己享受」概念を初めとする)ホワイトヘッド思想との関係についても検討を加えた。さらに、昨年度研究を行ったシモンドン思想と合わせて、ドゥルーズ哲学、特に『差異と反復』における摂取の事情を検討した。

これらの思索の対照軸と成り得るメルロ=ポンティ哲学における当該概念の検討は、その重要性が改めて確認されたカンギレム・ダゴニエの思索の検討と共に、来年度の裸題としたい。3.現代生物学の議論の整理:以上の議論を現代生物学の議論に位置づけるための基礎的作業として、進化論・分子生物学に関する一定程度の整理を今年度も進め、また、現在幾つか出現している一般的な生命理論の検討を進めたが、それらの議論の寄与分の測定は今後の課題である。個別の作業の多くを進めることが出来たので、それらの知見をもとに、統合的な生命理論の構築を目指すことが最終年度の課題となる。本研究の最終年度にあたる本年度は、過去二年間進めた作業を引き継ぎ、これまでの研究の欠を補った上で、研究の暫定的な総括を行うべく、次の作業を進めた。(1)過去二年間進めたビシャに関する研究、ジョフロワ・サン=ティレールの研究を、それぞれ18世紀から19世紀にかけての生命原理に関する探求、生物の組織化に関する議論と捉えると共に、生命の時間化・歴史化の議論と位置づけた上で、他の同時代的生命思想との関係を解明し、フランス哲学における生命論的思考の概念史的展開に関する一定の統合的な見通しを確立した。特に、ビシャに関しては、その複生命主義の思想がフーコーの思想において占める役割を検討し、その現代的意義を解明した。ジョフロワ・サン=チレールに関しては、その構造主義的な思索が、ドゥルーズのシステム論に占める位置を検討し、その現代的意義を解明した。(2)カンギレム・ダゴニエらに関する研究を進めると共に、過去二年間研究を進めたシモンドン及びリュイエにの思想がドゥルーズの生の思想に及ぼした意義を、シモンドンに大きな影響を与えたメルロ=ポンティの議論との関係に考慮しながら解明し、現代フランス哲学における生命論的思考の配置図に関する見通しとその意義に関する統合的な見解を確立した。これによって、現代フランス哲学における隠れた水脈としての生命論的思索の特質を、個体化の生成論として概括的に捉えることが出来るようになった。(3)さらに、以上(1)(2)において得られた研究成果を、現代生物学における一連の議論と関係させ、その現代的な意義を明らかにし、生命論に関する体系的思考を暫定的に提示することを試みた。フーコーらの生-権力論に対するビシャらの思想の有する意義、進化や個体の発生におけるランダムネスを考察する現代生物学の議論に対する一連の現代フランス哲学の生命論的思考の寄与分の測定を行った。これらの成果は、研究成果報告書その他において、発表する予定である。
神経回路再編成の神経活動依存性と関わる分子群の同定

動物の生後発達において、脳内では必要なシナプスは強められて残存し、不必要なシナプスは弱められて除去されることによって、成熟した機能的神経回路が完成する(シナプスの刈り込み)。本研究では、シナプス刈り込みの神経活動依存性とその分子基盤の解明を目指し、モデル系として、小脳の登上線維-プルキンエ細胞シナプスの生後発達の機構を解明することを目指した。その結果、登上線維の活動が、不要なシナプスの除去を促進すること、登上線維によるプルキンエ細胞の支配を完成するのに必要であることを見出した。またシナプス刈り込みの促進分子・調節分子として、BDNF・Progranulinを見出した。本研究では、発達期におこるシナプス結合の選択的強化・除去(シナプス刈り込み)のメカニズム解明を目指している。シナプス刈り込みのモデル系として小脳の登上線維ープルキンエ細胞シナプスに注目し、その神経活動依存性とそれに関わる分子を網羅的に解析する。それにより、機能的な脳になるために必要な発達期の神経回路再編成における神経活動の役割とその分子機構の解明を目指している。本年度は以下の研究を行った。(1)神経活動の役割:登上線維の神経活動の役割と登上線維間の神経活動依存的競合の有無を調べるための方法の開発を行った。登上線維の神経活動を阻害するために、シナプスからの伝達物質放出を欠失させるtetanus-toxin light chainの発現ベクターを作成した。このベクターを登上線維の起始細胞である下オリーブ核細胞に発現させた時、登上線維からの入力が消失することを見出した。またこの方法により一部の登上線維でのみシナプス伝達を消失できることを見出した。(2)バーグマングリア細胞の役割:幼弱期マウスにおいてバーグマングリア細胞への遺伝子導入を行うためにバーグマングリアで機能するGFAP遺伝子のプロモーターを持ったレンチウィルスの作成を行った。作成条件を検討した結果、幼弱期より小脳のグリア細胞特異的に遺伝子を導入できるレンチウィルスベクターの作成に成功した。(3)プルキンエ細胞に存在する遺伝子の役割:既に開発したスクリーニング法を用い、いくつかの遺伝子の機能解析を行った。その結果、プルキンエ細胞で発現する神経栄養因子が直接登上線維の受容体に作用しシナプスを刈り込むことが見出された。1年目である本年に研究に必須となる方法を確立した。方法が確立できるかは、研究推進の大きな懸念題材であったため、達成度としては順調といえる。確立した方法を用い、次年度以降シナプス刈り込みの神経活動依存性と分子メカニズムの研究を推進できる。生後発達期の神経系において,出生直後にいったん過剰にシナプスが形成された後,必要なシナプスは強められて残り,不要なシナプスは除去される。この現象は「シナプス刈り込み」と呼ばれており,機能的でむだの少ない神経回路を作るための基本的過程であると考えられている。本研究では、シナプス刈り込みのモデル系として小脳の登上線維ープルキンエ細胞シナプスに着目し、その神経活動依存性とそれに関わる分子を網羅的に解析する。(1)神経活動の役割:登上線維の神経活動の役割と登上線維間の神経活動依存的競合の有無を調べるために、登上線維の神経活動を遮断し、登上線維ープルキンエ細胞シナプスの生後発達を解析した。その結果、シナプス入力のない登上線維でも最終的にプルキンエ細胞を支配できることを見出した。また、シナプス入力のない登上線維はプルキンエ細胞の樹状突起への移動が遅れることを見出した。さらに、通常の成熟脳では、1つのプルキンエ細胞には1本の登上線維が入力しているが、シナプス入力のない登上線維が支配するプルキンエ細胞では他の登上線維もシナプスを維持できることを見出した。(2)バーグマングリア細胞の役割:すでにノックアウトマウスで異常が見られている遺伝子をバーグマングリア細胞でノックダウンした結果、登上線維入力に異常が見られた。その異常はノックアウトマウスで見られた異常と似ていることを見出した。(3)プルキンエ細胞に存在する遺伝子の役割:1年目にプルキンエ細胞の神経活動が変化するマウスで発現が変動する遺伝子をプロファイリングした。いくつかの遺伝子に関して、レンチウィルスを用いてプルキンエ細胞でノックダウンし、シナプス刈り込みへの影響を調べた。その結果、2つの遺伝子がシナプス刈り込みに関わる可能性を見出した。1年目に確立した方法を用い、いくつかおもしろい結果を見出している。この方法で研究を続ければ、大きな発見につながることが期待できるため。生後発達期の神経系において,出生直後にいったん過剰にシナプスが形成された後,環境や経験に依存して必要なシナプスは強められて残り,不要なシナプスは除去されることが知られている.

この現象は「シナプス刈り込み」と呼ばれており,機能的でむだの少ない神経回路を作るための基本的過程であると考えられている。本研究は、小脳の登上線維ープルキンエ細胞シナプスの刈り込みを対象に発達期におこるシナプス刈り込みのメカニズム解明を目指した。今年度は以下の研究を推進した。(1)生後すぐのマウスの登上線維に毒素を発現させた時の登上線維のシナプス入力が遮断される時期を電気生理学と免疫組織化学染色により解析した。その結果、毒素を導入後3日目においてシナプス入力に必要なタンパク質が消失していること、少なくとも4日目にはシナプス入力が消失することを見出した。(2)バーグマングリア細胞で発現するGLAST遺伝子をノックダウンした結果、時間経過の遅いシナプス入力が観察され、シナプス刈り込みも異常になる蛍光にあった。この結果はノックアウトマウスの結果と一致しており、本研究で行ったバーグマングリアでの遺伝子ノックダウン法がノックアウトマウスの代替え法になることを示唆している。(3)昨年度までに神経活動に依存して発現が変化し、シナプス刈り込みに関わる遺伝子を2つ同定した。本年度は、これらの遺伝子がシナプス刈り込みの前期過程に関わる可能性を見出した。今後は、確立した方法を用い、以下の研究を推進する。(1)神経活動の役割:登上線維の神経活動の役割と登上線維間の神経活動依存的競合の有無を調べる。一部の登上線維のシナプス伝達を消失させた時に、その登上線維がその後競合に勝ち生き残るのか負けて除去されるのかを解析する。(2)バーグマングリア細胞の役割:幼弱期マウスにおいてバーグマングリア細胞で任意の遺伝子のRNA干渉ノックダウンを行い、登上線維ープルキンエ細胞シナプスへの影響を解析する。(3)プルキンエ細胞に存在する遺伝子の役割:さらにスクリーニングを進めると同時に、シナプス刈り込みへの関与が明らかになった遺伝子に関して活動依存性やシグナリングメカニズムを明らかにする。今後は、以下の研究を推進する。(1)シナプス入力が遮断される時期を解析し、どの時期からの神経活動がシナプス刈り込みに必要であるかあるいは必要でないかを見出す。(2)バーグマングリア細胞で遺伝子発現のノックダウンを行うことで見出したシナプス異常を詳細に調べ、ノックアウトマウスとの比較を行う。(3)シナプス刈り込みに関わる神経活動依存的遺伝子を2つ同定した。それらの遺伝子がシナプス刈り込みに果たす役割を詳細に調べる。神経生理学29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
網脈絡膜の加齢による変化：加齢黄斑変性とアルツハイマー病の関連性の検討

長寿医学研究所に保存されている患者の網脈絡膜において、形態学的な異常、タンパク発現の特徴、脂質代謝の異常を評価することにより、アルツハイマー病患者をはじめ高齢者の網脈絡膜の特徴を明らかにする。具体的には加齢による網膜色素上皮の形態や密度の変化、ドルーゼンなど沈着物の量、局在の検討、沈着物内に含まれるタンパクの同定をおこない、網脈絡膜中におけるAMD関連タンパクおよびアルツハイマー病関連タンパクの発現を評価する。そしてヒト網脈絡膜および脳を組織学的に比較検討することで、アルツハイマー病のバイオマーカーとしての眼底変化を探求し、また、アルツハイマー病とAMDの共通病態を解明する。
神経幹細胞移植による抑制性神経可塑性誘導の抗てんかん機構の解明と治療応用

神経幹細胞を背側海馬に移植することによって、てんかん発作がコントロールできたてんかんミュータントELマウス脳と移植した細胞をin vitroで培養し続けた細胞分化の差に注目し、てんかん脳の持つ神経可塑性の異常とその正常化過程を明らかにした。てんかん原性確立の際には様々な遺伝子の発達時期特異的発現が認められている。これがてんかん脳の神経可塑性異常の根拠である。一方、神経幹細胞をてんかん焦点の海馬に移植するとその分化誘導度に関わらず、抑制性神経細胞が誘導され、てんかん発作は消失した。これは神経可塑性の正常化といえる。この現象を解明し、治療に応用すれば、難治てんかん治療の飛躍的進歩が望める。ES細胞を用いた移植脳の研究に最も重要なのは、母系であるDDY, ELマウスの確実な系統維持である。本系統はじつに225代に達しており、純系化が極度に進んでおり系統維持が困難になっていた。このため動物育種学的手法を用い年間200匹を超える個体の増産に成功した。これによりまず免疫組織学的手法により確実に移植細胞が定着し手いることを確認することに成功した。近年この分野でねつ造疑惑の問題が出ており、実験の信頼性を得るためにはまず、確実に移植細胞が定着していることを確認したわけである。幹細胞分化のマーカー検索として、monoclonal Anti Nestin, NeuN, Microtuble Associated Protein2 (MAP2)を用いた。移植細胞にはあらかじめGreenFluorescent Protein (GFP)の遺伝子を組み込んであるものを用いた。抑制性神経細胞とそのネットワーク検索には、GAD65,67この両者で細胞質と神経終末を蛍光免疫組織化学により、染め分けネットワークの構成を視覚化した。In vitroではPCR法により、発現された遺伝子も定量した。タンパクについては、Western blottingの手法により各因子をNIH image with Macrosによって半定量を行なった。以上より移植神経細胞は抑制性神経細胞に分化していることが定性的に明らかにされた。in vivoでは現在残念ながら統一した結果は得られていない移植部位は両側背側海馬であり、一側1x104個/μlの神経幹細胞をハミルトンシリンジを用いて、脳定位固定装置下にて注入した。頭頂皮質、海馬、歯状回に多くの局在が存在した。感度を上げるため、断頭後脳を取り出し、ドライアイスエタノール下で凍結脳を作成した。これから5μmの厚さでクライオトームにて連続切片を得た。これはパラフィン固定したものより感度が高いことを予備実験で確認しているためである。また薄い切片を用いた方がやはり高感度が得られたからである。カウントに際しても1切片の断面上に1細胞以上含まれることは無くより正確に計測ができた。新生細胞の細胞種を特定するため、ニューロン特異的NeuN,グリア細胞に特異的GFAP,機能神経細胞に特異的なPSA (Poly sialic acid)をマーカーとして、FITCラベリングを用い、多重染色を行った。上記の項目は全て、移植マウス群のみならず、発達過程を追って、まだ発作を起こしていない幼弱な5週齢から、頻繁に発作が誘発される28週齢にまでわたって、検討した。これによって、てんかん発作発現前の脳で、如何に遺伝子発現が変化し、さらにその局在も変化し、てんかん原性を獲得してゆくのか、そしてそれが神経幹細胞移植により如何に神経可塑性の正常化が獲得されるかを明らかにすることができた。「移植を受けた個体の次世代が遺伝的影響を受けない安全性を検証する」方法:ELマウスは5周齢までは全く発作を起こさない。最初の発作は8ー12週齢の間に起こす。そこで神経幹細胞移植群の雄雌を交配させ、そのF1を得これについて、神経変性などの異常がないか、致死性がないか、またnaiiveなELと遺伝子発現の差がないかを検討する。Western Blottingによるタンパク発現の半定量, PCRによる遺伝子発現量の定量、蛍光免疫組織化学による発現部位の局在も同定する。成果:発作終息及び行動異常である夜間か活動がなくなったのはp世代のみであった。この個体は妊孕性は障害されておらず、F1を得る事ができた。12匹のF1は全てEL wild typeと同じ特性を有していた。また神経変性、発癌など幹細胞移植に関わり予想される障害をいっさい認めなかった。1.抑制性神経伝達物質とその合成酵素.2ミトコンドリア関連エネルギー代謝酵素3.フリーラジカル関連酵素4.最初期発現遺伝子5.神経細胞死Apoptosis関連遺伝子6.神経栄養因子7.細胞新生関連遺伝子8. Cytokine関連遺伝子9.Neurosteroid関連遺伝子以上9項目の遺伝子発現について、p,F1との間で定量、定性、局在の検討を行ったが、全く差を認めず、神経幹細胞移植に依るてんかん発作治療は極めて安全で、次世代への遺伝的影響が無い事を証明した。既に論文のpeer reviewを受けたところ、成果について満足できる評価を得たが、実験n数を殖やすように指示された。本実験のn数は、実験動物ガイドライン、reduction of animalsに従って行われた正当なものであるが、指示に従い、実験計画を1年延長し、n数を上げる実験に取り組んでいる。先端技術を駆使することにより、てんかんの病態を明らかにし,とりわけ難治てんかんの治療法を開発することは、てんかんを含むけいれん性疾患が,全人口の10%にものぼることからも急務である。

本研究計画の目的は神経幹細胞を背側海馬に移植することによって、てんかん発作がコントロールできたてんかんミュータントELマウス脳と移植した細胞をin vitroで培養し続けた細胞分化の差に注目し、てんかん脳の持つ神経可塑性の異常とその正常化過程を明らかにし、新しい治療法を開発することにある。てんかんの定義は「皮質神経細胞の過剰興奮が同期して起こりこれが,繰り返し反復出現する。」ことである。てんかんが発達過程を経て発作を獲得する過程を「てんかん原性」と言うが,てんかん原性確立の際には様々な遺伝子の発達時期特異的発現が認められている。これがてんかん脳の神経可塑性異常の根拠である。一方、神経幹細胞をてんかん焦点の海馬に移植するとその分化誘導度に関わらず、抑制性神経細胞が誘導され、てんかん発作は消失した。これは神経可塑性の正常化といえる。この現象を解明し、治療に応用すれば、難治てんかん治療の飛躍的進歩が望める。このような発達特異的現象を解析するには、発達過程で徐々に発作閾値が低下してゆき,てんかん原性を獲得してゆく神経可塑性の異常を有するてんかんミュータントであるELマウスが疾患モデル実験動物として最もふさわしい。本年度は移植を受けた個体の次世代が遺伝的影響を受けない安全性を検証した。ELマウスは5周齢までは全く発作を起こさない。最初の発作は8ー12週齢の間に起こす。そこで神経幹細胞移植群の雄雌を交配させ、そのF1を得これについて、神経変性などの異常がないか、致死性がないか、またnaiiveなELと遺伝子発現の差がないかを検討した。F1-3迄追跡調査したが、遺伝的変異はいっさい認めなかった。神経幹細胞を背側海馬に移植することによって、てんかん発作がコントロールできたてんかんミュータントELマウス脳と移植した細胞をin vitroで培養し続けた細胞分化の差に注目し、てんかん脳の持つ神経可塑性の異常とその正常化過程を明らかにした。てんかん原性確立の際には様々な遺伝子の発達時期特異的発現が認められている。既に移植脳標品を作成した後に行った研究計画であったため、極めて実現性が高かった。また、神経可塑性への影響という、普遍的テーマを選択したため、研究計画の予定通りの成果をあげ、臨床応用につながる問題にまで迫ることができた為である。3年間で得た成果は十分満足しうるものであったが、そのn数を増やす為の、追加時実験(研究項目は全く同じ)を、実験動物の繁殖を中心として、遂行する。神経可塑性臨床応用するためには、その安全性と確実性の検討が必要である。基礎研究が成功したからと言って、安易な臨床応用は避けなくてはならない。
暗黒星雲の遮蔽を利用した可視光宇宙背景放射の研究

可視光宇宙背景放射には赤方偏移6から現在までに放射された光が記録されており、銀河や活動銀河核の形成、宇宙大規模構造の成長を考察するための重要な物理量であるが、背景放射に比べて圧倒的に強い前景光に妨げられて、いまだに確かな測定結果は得られていない。本研究の目標は可視光宇宙背景放射の測定である。本研究で用いた暗黒星雲による遮蔽効果を利用する手法は、既存のモデルに寄らずに地球大気の光や太陽系ダスト起源の前景光の分離できるという利点がある。しかし、ここで問題になるのが銀河系のダストによる散乱光(銀河拡散光)である。本研究では遠赤外線と可視光を比較することによって、この銀河拡散光を除去する手法を試みた。本研究によって銀河拡散光の強度は(ダストの薄い領域では)これまでに報告されている可視光背景放射の強度とほぼ同程度であることが分かった。また遠赤外線との相関を利用することで十分な精度で銀河拡散校を除去することが可能であることも明らかになった。平成24年度の成果は以下のとおりである。1、東京大学木曽観測所105cmシュミット望遠鏡での観測で得られた可視光画像のデータ解析を行った。前年度までの観測で確立された、新たなフラットフィールディングの手法により、これまでで最も精度の高い銀河拡散光の測定値を得ることに成功した。2、銀河拡散光強度と遠赤外線強度の比較を行い、単一の分子雲領域において初めて、複数の波長で線形相関を確認し、銀河拡散光の波長依存性を同一の観測手法で測定することに成功した。3、観測された銀河拡散光の波長依存性から、銀河拡散光には散乱光だけではなくダストの放射成分が含まれていることを示唆する結果が得られた。さらに、これまで考えられてきたよりも近赤外線での銀河拡散光が強い可能性を示唆する結果も得られた。可視光宇宙背景放射には赤方偏移10から現在までに放射された光が記録されており、銀河や活動銀河核の形成、宇宙大規模構造の成長を考察するための重要な物理量であるが、背景放射に比べて圧倒的に強い前景光に妨げられて、いまだに確かな測定結果は得られていない。本研究は可視光宇宙背景放射の検出および、その強度の測定が目標である。我々が用いている暗黒星雲を利用した手法では、暗黒星雲とその周辺の空の可視光の輝度を比較することで地球大気の光や太陽系のダストによる前景光を分離し、さらに遠赤外線との比較によって銀河系のダストによる散乱光を分離することで背景放射を測定する。このために我々は可視光において暗黒星雲とその周辺の広い領域の空の輝度を精度よく測定する必要がある。平成22年度は東京大学木曽観測所シュミット望遠鏡を用いて、Lockman Hole近傍の分子雲の可視光撮像観測を行った。その成果は以下のとおりである。1.R,g,Bの3つの波長帯において分子雲を含む約7平方度の空の観測データを取得した。2.可視光観測の精度を向上させるために新たな強度較正の手法を考案した。これは望遠鏡の姿勢を変えて同じ場所を観測することにより検出器の感度特性の非一様性を取り除くというものである。この感度特性の非一様性は観測する領域を広くすればするほど輝度に大きな誤差を生じさせることになるため、広い空を観測する際に大きな問題となっていた。今回考案した手法によって空の輝度の測定誤差はこれまでの1/5以下に抑えることが可能となった。本研究では、暗黒星雲とその周辺の空の可視光の輝度を比較することで地球大気の光や太陽系のダストによる前景光を分離し、さらに遠赤外線との比較によって銀河系のダストによる散乱光(銀河拡散光)を分離することで背景放射を測定する。このためには可視光において暗黒星雲とその周辺の広い領域の空の輝度を精度よく測定する必要がある。平成23年度の成果は以下のとおりである。(1)東京大学木曽観測所シュミット望遠鏡および、名古屋大学MOA-II望遠鏡(ニュージーランド、マウント・ジョン天文台)を用いて、可視光領域をカバーする5つの波長帯(u,g,B,V,Rバンド)での観測を行った。(2)東京大学木曽観測所/天文学教育研究センターで新たに開発された、超広視野カメラ、KWFC(Kiso WideField Camera)を用いた試験観測を開始した。このカメラは従来の観測装置の6倍の面積の空を一度に観測することができ、さらにノイズも大きく軽減されるため、本研究の遂行に非常に適したカメラである。(3)以上の観測で得られた合計7つの高銀緯ダスト雲および、1つのブランクフィールドのデータの解析を行い、可視光の輝度と遠赤外線の輝度の間にはどの波長帯においても相関が見られることが確認された。これにより銀河拡散光の可視光におけるスペクトルの形を得ることができる。銀河拡散光のスペクトルを決定することは、可視光背景放射を抽出するために必要となる前景光の除去の精度を高める上で非常に重要であり、本研究の目的達成向けた重要なステップである。

可視光宇宙背景放射には赤方偏移6から現在までに放射された光が記録されており、銀河や活動銀河核の形成、宇宙大規模構造の成長を考察するための重要な物理量であるが、背景放射に比べて圧倒的に強い前景光に妨げられて、いまだに確かな測定結果は得られていない。本研究の目標は可視光宇宙背景放射の測定である。本研究で用いた暗黒星雲による遮蔽効果を利用する手法は、既存のモデルに寄らずに地球大気の光や太陽系ダスト起源の前景光の分離できるという利点がある。しかし、ここで問題になるのが銀河系のダストによる散乱光(銀河拡散光)である。本研究では遠赤外線と可視光を比較することによって、この銀河拡散光を除去する手法を試みた。本研究によって銀河拡散光の強度は(ダストの薄い領域では)これまでに報告されている可視光背景放射の強度とほぼ同程度であることが分かった。また遠赤外線との相関を利用することで十分な精度で銀河拡散校を除去することが可能であることも明らかになった。平成24年度の成果は以下のとおりである。1、東京大学木曽観測所105cmシュミット望遠鏡での観測で得られた可視光画像のデータ解析を行った。前年度までの観測で確立された、新たなフラットフィールディングの手法により、これまでで最も精度の高い銀河拡散光の測定値を得ることに成功した。2、銀河拡散光強度と遠赤外線強度の比較を行い、単一の分子雲領域において初めて、複数の波長で線形相関を確認し、銀河拡散光の波長依存性を同一の観測手法で測定することに成功した。3、観測された銀河拡散光の波長依存性から、銀河拡散光には散乱光だけではなくダストの放射成分が含まれていることを示唆する結果が得られた。さらに、これまで考えられてきたよりも近赤外線での銀河拡散光が強い可能性を示唆する結果も得られた。本年度は、北半球においては東京大学木曽観測所シュミット望遠鏡を、南半球においては名古屋大学MOA-II望遠鏡を用いて、複数の赤外線ダスト雲の観測を遂行した。これらの観測により、可視光背景放射測定という目的を達成するのに十分なデータが集まりつつある。さらに本研究にとって非常に有用な特徴を持つ広視野カメラ(Kiso WideField Camera)が計画通り本年度中に完成し、試験観測を開始することができた。本研究の遂行に当たっては、計画段階では考慮されていなかったフラットフィールディングの精度が問題となったが、すでに昨年度と本年度の研究によって、この問題を解決する観測手法を確立することができている。今後は、この手法を用いて今年度に取得された観測データの解析を進める。また、新たに公開されるあかり衛星による遠赤外線のデータを今後は使用することで、より精度の高い可視光背景放射の測定を目指す予定である。
代謝酵素群の核内局在とその生理的意義の解明

トランスアルドラーゼの核輸送メカニズムを解析した結果、そのN末端に存在する核移行シグナルを介してimportin-α(複数種のサブタイプ)およびimportin-βとの3者複合体を形成し、核へと運ばれていることが分かった。さらに、核、あるいは細胞質のみに局在化するトランスアルドラーゼの発現による細胞内代謝産物量の変動を解析したところ、トランスアルドラーゼの細胞内局在変化が、様々な代謝経路に影響を与えることが明らかとなった。本研究は、核に局在する代謝酵素について、細胞内局在の観点からその生理的意義を明らかにすることを目的とした。私たちのこれまでの研究から、代謝酵素transaldolaseはimportin α5によって核へと運ばれることが分かっている。本年度はtransaldolaseの核局在の重要性を明らかにするため、内在性transaldolaseをsiRNAノックダウンした細胞に、核に局在する野生型、または細胞質に局在する変異型のGFP-transaldolaseを過剰発現させサンプルとし、HPLC/IP/MS分析を行った。その結果、細胞質にtransaldolaseを発現させることが、ペントースリン酸経路以外の代謝で生成される代謝物の存在量に影響を与えることがわかった。ジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)のサンプル内存在量は、siRNAによる内在性transaldolaseのノックダウンや、核に局在する野生型transaldolaseの過剰発現では影響を受けないが、細胞質に局在する変異型transaldolaseの過剰発現により減少することが分かった。また、3ーホスホグリセリン酸(3PGA)は内在性transaldolaseが発現抑制されることで蓄積するが、transaldolaseを核に局在させることで、その蓄積は解消された。さらに、transaldolaseを細胞質に局在させることで、3PGAの存在量はより減少することが示された。以上の結果から、ペントースリン酸経路で働くtransaldolaseは、その細胞内局在依存的に他代謝経路に異なる影響を与えることが示唆された。Transaldolaseの核輸送メカニズムを調べるため、様々な欠失変異体の発現プラスミドを作成し培養細胞に発現させ、その細胞内局在を観察した。その結果、Transaldolaseの核局在化シグナル(NLS)として働き得る領域として、N末端部位から10アミノ酸残基(MSGSPVKRQR)を同定した。さらに、GST pull-downassayおよびin vitro transportassayを行った結果、TransaldolaseがN末端のNLSを介してほとんどのサブタイプのimportin αと結合し、能動的に核へと運ばれていることが明らかになった。次に、Transaldolaseの核局在の生理的意義の解析のための実験系を確立する目的で、H24年度はTransaldolaseをノックダウンしたNIH/3T3細胞を用いてHPLC/MSを用いたメタボロミクスによる細胞内代謝物の変動を解析した。その結果、コントロールの細胞に比べてTransaldolaseをノックダウンした細胞内ではFructose 6-phosphate、Ribose 5-phosphate、Sedoheptulose 7-phosphateなどの代謝物の蓄積が検出できた。今後Transaldolaseをノックダウンした細胞に、核に局在する野生型Transaldolaseおよび細胞質に局在するNLS欠損型Transaldolaseをそれぞれ発現させ、メタボロミクス解析により細胞内局在の観点からTransaldolaseの機能を明らかにしていく。H24年度に確立したHPLC/MSを用いたメタボロミクス解析系を用いて、Transaldolaseの細胞内局在の生理的意義を解析する。さらに、Transaldolase以外の代謝酵素の細胞内局在の生理的意義の解明にも着手する。H25年度の研究を実施するにあたり、遺伝子工学試薬や一般試薬類などの消耗品費の出費が見込まれる。研究計画自体に大きな変更はなく、当初の研究計画の予定通り、進めてゆく予定である。
SDGsを対象とした政策・戦略立案のためのロードマップ設計支援システムの開発

本研究は、Sustainable Development Goals (SDGs)を対象とした中長期的な戦略・政策の立案支援に向けて、効果的なロードマップの作成方法を検討するものである。そこには以下3つの要件がある。すなわち、(i)SDGsに向けてメインアクター(企業、自治体など)が実現すべきビジョンを記述すること、(ii)ロードマップに記述した戦略・政策がビジョンに対して及ぼす効果・影響を評価すること、(iii)戦略・政策の策定プロセスを可視化し、その妥当性を事後検証できるようにすること、である。本研究では、(i)(iii)の要件を満たしたロードマップ設計支援システムを開発することを目的とする。この目的を達成するため、本研究では、(A)事例の収集・分析、(B)ロードマップ設計支援システムの開発、(C)ケーススタディの実施、という3つの研究課題を設定した。2018年度は、ケンブリッジ大学の研究者との連携のもと、文献調査と専門家インタビューによる事例収集、ならびに、バックキャスティングの考え方を用いたロードマップ設計手法の試作を実施した。さらに、試作した手法を用いたケーススタディとして、日本機械学会技術ロードマップ委員会との協働により、2050年持続可能なものづくりに向けたロードマップを作成した。このケーススタディの結果に基づき、今後の研究課題を明確化することができた。なお、本研究の成果を国際会議Scenario Planning and Foresight 2018にて発表し、手法の改良に向けて有益なフィードバックを得ることができた。データ収集、手法開発、ケーススタディの実施について、一通りのサイクルを回すことができた。ケーススタディ結果の分析に基づいて、今後の手法開発に向けた研究課題とシステム開発要件を明確化することができたという点で、ほぼ当初の計画どおりに研究は進捗している。また、国際会議Scenario Planning and Foresight 2018等での発表を通して関連分野の研究者とネットワークを構築することができた。これにより、今後の手法開発をさらに加速させる効果が期待できる。当初の計画どおり、バックキャスティングを用いたロードマップ設計支援手法の改良を進めるとともに、支援システムの開発に取り組む。このとき、2018年度に構築した関連分野の研究者ネットワークを最大限活用し、積極的に情報交換を行う。また、ケーススタディとしてワークショップを数回程度実施する計画である。ケンブリッジ大学を訪問として研究協力者と研究打ち合わせを実施する予定であったが、ウェブ会議を活用したことと共同研究者が来日して打合せを実施できたことにより、今年度の海外出張旅費執行額が当初予定よりも低くなった。これについては、国際共同研究をさらに加速させるため、2019年度の出張旅費として活用する計画である。また、システム開発用計算機の購入費用として計上した予算は、研究進捗の実態にあわせて2019年度に執行する計画とした。
間葉系幹細胞制御による選択的・機能的エキソゾーム誘導

間葉系幹細胞(MSC)の被ばく細胞に対する効果と機序を解析した。被ばく細胞はMSCが放出するエクソソームにより細胞死を抑制され、被ばく量に依存して細胞内取り込みが増加した。放射線は被ばく細胞表面のCD29とCD81の複合体を形成し、エクソソームはこれらの複合体に選択的に接着し細胞内に取り込まれた。エクソソームの取り込みは、貪食(ダイナミン2)、エンドサイト-シス(インテグリン)、ピノサイト-シス(酸化ストレスのいずれにも依存しなかった。MSC産生因子“X"及びエクソソームは、消化管被ばくモデルマウスで、消化管上皮細胞の障害を軽減した。MSCの被ばく細胞に対する機序を明らかにした。放射線障害組織を軽減・再生する間葉系幹細胞とその放出因子を同定・機能解析している。2種類の因子の同定と機能解析が終了した。現在、幾つかの因子について同定、機能解析を進めており概ね順調に推移していると判断した。放射線生物学機能分子の同定、機能解析を進めると共に、モデル動物での検証実験を行う予定である。研究目的は間葉系幹細胞から外分泌因子およびエクソゾーム中の再生活性因子の同定である。間葉系幹細胞から放出される再生活性因子の同定のための実験系は確立し、既に因子を同定し機能解析を行っている。活性因子の蛋白質からの二次元電気泳動解析は現在進行中であり、サイトカイン解析は終了した。以上より概ね順調に進展していると判断した。責任因子の機能解析を行う。解析はin vitro、in vivoで行う。1、上記方法で同定された細胞死抑制因子、促進因子をMSCでsiRNAノックダウンし、MSC外分泌生物活性の消失を確認する。責任分子cDNAを培養細胞に導入、一過性に発現した後で、照射し生存率の変化を、トリパンブルー色素排除法、Annexin-V/PI二重染色FACS解析する。MSCに責任分子を一過性に発現させ、蛍光顕微鏡で細胞内分布を観察する。EXへの取り込みをみるために、蛍光タイムラプス顕微鏡で観察を行う。添加因子の有無でEX移行の変化に差があるか確認する。EXを培養上清から回収し、蛍光強度の変化を調べる。EX蛍光強度依存性に、照射IEC-6の生存率が変化する検証する。添加因子から責任分子の発現に至る細胞内情報伝達機構を主にウエスタンブロット法で解明する。2、照射動物モデルに投与し有効性を検証する。予定していた消耗品の購入が年度内に間に合わないため、次年度に繰り越したため。研究の進捗には影響を与えなかった。次年度に消耗品の購入を予定する。
深層風化に起因する地すべりの発生機構と災害予測に関する研究

1.研究中の谷地・銅山川地すべりは、共に新第三系泥質岩の地質構造に支配されていて、初生的には新第三紀後期より第四紀前半における地殻変動時の動力支配下で地層面に沿う重力滑動を行ったものである。このような現象は日本列島各地、とくに、四万十帯の地質構造にもよくみられることころであり、それらとの比較研究も必要であることが判った。2.古期深層風化は新第三紀後期より第四紀にかけて生じた奥羽脊梁山脈の隆起上昇と、それに伴なう侵蝕の時から始まっている。第四紀後期の海水準変動は、谷の下刻を促進させ、そのため、現在の河床および地下水面よりかなり下に古地すべり面が位置している。風化殻【I】は、即ち溶脱層は、赤色に風化したハロイサイトを含むくさり礫や風化層となって、緩やかな地形を作りつゝ地表部に発達し、この下に地形遷急点があって、モンモリロナイトを含む風化殻【II】(置換・沈澱層)がかなり厚く形成されている。3.谷地地すべりの光波測量では、3年間にわたるブロック別移動量およびベクトルが明らかになったが、古期地すべりの形態とは異なり、表層の崩壊性堆積物の移動は地形に支配されていることが判った。4.銅山川地すべりでは、肘折火山灰(10,800年)降下前の地すべり形態を明らかにすることができ、現在の地すべりは、その古期の地すべりの再動であることが判明した。5.地すべり発生の端緒を知る目的でAEの研究を行っているが、長野県地附山では、明らかに大地すべり発生直前のAEが拈えられた。6.宮城県蟹沢・鳥川の地すべり研究で、ウェーブガイドと加速計とを組合せた軽量小型のAE計測装置を開発することに成功し、AE計測を行った。その結果、AE活性度は土塊の不安定性と良い対応をしており、検知された2つのAE信号は土壊の破壊規模に対応してた。秋田県谷地地すべり地域の基盤地質構造のうち、成瀬川に沿った南部の褶曲は、背斜・向斜の軸面が非調和的であって層理に沿った開口性の割目等によって、地下浅部における重力滑動、即ち、古地すべりであることが明らかとなった。崩壊地末端部の露頭においては、4つの重複した辷り層が確認され、各辷り層は厚さ約34mでブロック化および擾乱を免かれていることから判断して、層面辷り又は岩盤辷りとして形成されたものであることが判明した。したがって、表層で区分した辷り地塊の区分は、浅い崩壊岩屑の表層すべりの遅速をあらわしているにすぎない。光波測量で確認した辷り速度最大値を示すブロックは中央部にあり、その方向はN70°Eである。極微小地震観測は谷地地すべり地内で融雪期と、梅雨期の2度にわたって行い、アコースティックエミッションとみなされる波形を拈えることができた。この波形解析のため長野県地附山地すべりで拈えた波形との対比を検討中である。山形県銅山川地すべり地では周辺の地質構造の不調和性から古地すべりの形態を把握し、肘析火山灰降下前の含礫泥流堆積物の存在を確認しえた。また、アコースティックエミッションを拈えるため、極微小地震観測器を別個に試作し、排水トンネル内の岩盤中で、数種の波形を検出した。しかし、地下に挿入したセンサーに土砂粒子が流動して摩擦音を発したものとも考えられるので、目下他地区のデータを集めつつある。岩石の三軸圧縮試験は谷地・銅山川のサンプルについて行なったが、新第三系の岩石よりも層理面に沿うモンモリロナイト系粘土薄層にせん断力の著しく低いものがあって、これが地辷りを発生させる直接の原因となった事を確認した。

5.地すべり発生の端緒を知る目的でAEの研究を行っているが、長野県地附山では、明らかに大地すべり発生直前のAEが拈えられた。6.宮城県蟹沢・鳥川の地すべり研究で、ウェーブガイドと加速計とを組合せた軽量小型のAE計測装置を開発することに成功し、AE計測を行った。その結果、AE活性度は土塊の不安定性と良い対応をしており、検知された2つのAE信号は土壊の破壊規模に対応してた。
胎盤型補助循環 (ポンプレス人工胎盤システム) を応用した新生児蘇生法の開発

近年の新生児集中治療の発展によってわが国の新生児死亡率は著しく改善したものの,重症仮死で生まれた新生児では未だその蘇生と治療に苦慮することが稀ではない.本研究は重症仮死で生まれた新生児を,従来の人工呼吸ではなく,胎盤型補助循環(ポンプレス人工胎盤システム)で蘇生しようとする世界初の試みである.本研究期間内には,たとえ出生前の低酸素負荷によって重症仮死に陥っても,人工胎盤回路を装着させて速やかに蘇生すれば安全に全身管理できることを,ヒツジ新生仔を用いて実験的に証明する.妊娠145日(満期147日)に妊娠ヒツジを帝王切開して胎仔を露出させ,ランダムに対照群,人工換気群,人工胎盤群の3群に分け,対照群は蘇生せず一般的なケアだけで経過観察する.人工換気群ならびに人工胎盤群では臍帯圧迫による急性低酸素を30分間負荷してから臍帯を切離し,それぞれの方法で蘇生と集中治療を実施する.人工換気群では人工呼吸に基づく新生児集中治療を行い,生後24時間以内に自発呼吸での管理を目指す.人工胎盤群はポンプレス人工胎盤回路に接続して全身管理し,充分な自発呼吸が確認できれば,人工胎盤回路を遮断して接続部を抜去する.3群とも生後24時間まで保育器内で経過観察する.平成30年度は妊娠145-146日の妊娠ヒツジを用いて合計6回の実験を計画したが,1回は受胎が得られず,1回は子宮内胎仔死亡となり実験を完遂できなかった.そのため合計4回(対照群3例,人工換気群1例)の実験からデータを得た.対照群は当初は蘇生の必要はないと考えられていたが,母体麻酔の影響で出生直後の自発呼吸は乏しいため,覚醒までの時間(約2時間)は人工換気を要した.人工換気を用いた蘇生では,蘇生後6時間で人工換気から離脱可能となった.平成30年度は妊娠145-146日の妊娠ヒツジを用いて合計6回の実験を計画したが,1回は受胎が得られず,1回は子宮内胎仔死亡となり実験を完遂できなかった.そのため合計4回(対照群3例,人工換気群1例)の実験からデータを得るにとどまった.本仮説を証明するために来年度は6例の実験を予定する.近年の新生児集中治療の発展によってわが国の新生児死亡率は著しく改善したものの,重症仮死で生まれた新生児では未だその蘇生と治療に苦慮することが稀ではない.本研究は重症仮死で生まれた新生児を,従来の人工呼吸ではなく,胎盤型補助循環(ポンプレス人工胎盤システム)で蘇生しようとする世界初の試みである.本研究期間内には,たとえ出生前の低酸素負荷によって重症仮死に陥っても,人工胎盤回路を装着させて速やかに蘇生すれば安全に全身管理できることを,ヒツジ新生仔を用いて実験的に証明する.妊娠145日(満期147日)に妊娠ヒツジを帝王切開して胎仔を露出させ,ランダムに対照群,人工換気群,人工胎盤群の3群に分け,対照群は蘇生せず一般的なケアだけで経過観察する.人工換気群ならびに人工胎盤群では臍帯圧迫による急性低酸素を30分間負荷してから臍帯を切離し,それぞれの方法で蘇生と集中治療を実施する.人工換気群では人工呼吸に基づく新生児集中治療を行い,生後24時間以内に自発呼吸での管理を目指す.人工胎盤群はポンプレス人工胎盤回路に接続して全身管理し,充分な自発呼吸が確認できれば,人工胎盤回路を遮断して接続部を抜去する.3群とも生後24時間まで保育器内で経過観察する.ヒツジは秋に妊娠して春に出産するため,今シーズンは3回の実験が予定された.しかし不受胎が1例,流産が1例生じたため,実際にデータを取得できたのは人工胎盤群の1例であった.人工胎盤を用いた蘇生では速やかに蘇生され,蘇生後6時間で人工胎盤から離脱可能となった.採択結果をいただいてからヒツジの交配計画を立てたため,予定できた実験が3例のみであった.しかし胎仔不受胎や流産のためデータを取得できたのは1例のみであった.近年の新生児集中治療の発展によってわが国の新生児死亡率は著しく改善したものの,重症仮死で生まれた新生児では未だその蘇生と治療に苦慮することが稀ではない.本研究は重症仮死で生まれた新生児を,従来の人工呼吸ではなく,胎盤型補助循環(ポンプレス人工胎盤システム)で蘇生しようとする世界初の試みである.本研究期間内には,たとえ出生前の低酸素負荷によって重症仮死に陥っても,人工胎盤回路を装着させて速やかに蘇生すれば安全に全身管理できることを,ヒツジ新生仔を用いて実験的に証明する.妊娠145日(満期147日)に妊娠ヒツジを帝王切開して胎仔を露出させ,ランダムに対照群,人工換気群,人工胎盤群の3群に分け,対照群は蘇生せず一般的なケアだけで経過観察する.人工換気群ならびに人工胎盤群では臍帯圧迫による急性低酸素を30分間負荷してから臍帯を切離し,それぞれの方法で蘇生と集中治療を実施する.人工換気群では人工呼吸に基づく新生児集中治療を行い,生後24時間以内に自発呼吸での管理を目指す.人工胎盤群はポンプレス人工胎盤回路に接続して全身管理し,充分な自発呼吸が確認できれば,人工胎盤回路を遮断して接続部を抜去する.3群とも生後24時間まで保育器内で経過観察する.

平成30年度は妊娠145-146日の妊娠ヒツジを用いて合計6回の実験を計画したが,1回は受胎が得られず,1回は子宮内胎仔死亡となり実験を完遂できなかった.そのため合計4回(対照群3例,人工換気群1例)の実験からデータを得た.対照群は当初は蘇生の必要はないと考えられていたが,母体麻酔の影響で出生直後の自発呼吸は乏しいため,覚醒までの時間(約2時間)は人工換気を要した.人工換気を用いた蘇生では,蘇生後6時間で人工換気から離脱可能となった.平成30年度は妊娠145-146日の妊娠ヒツジを用いて合計6回の実験を計画したが,1回は受胎が得られず,1回は子宮内胎仔死亡となり実験を完遂できなかった.そのため合計4回(対照群3例,人工換気群1例)の実験からデータを得るにとどまった.本仮説を証明するために来年度は当初の予定よりも実験数を増やして対応する.本仮説を証明するために来年度は6例の実験を予定する.平成29年度に交付内定をいただいた7月にはすでに妊娠ヒツジの提供元の交配スケジュールが決定しており,予定できた実験が3例のみであった.さらに不受胎が1例,流産が1例生じたため,実際にデータを取得できたのは人工胎盤群の1例であった.そのため必要とした薬品や消耗品代金が少なく残額が生じた.次年度は当初の予定よりも実験数を増す必要があるため,生じた残額はその必要物品の購入費とする.平成30年度は妊娠145-146日の妊娠ヒツジを用いて合計6回の実験を計画したが,1回は受胎が得られず,1回は子宮内胎仔死亡となり完遂できたのは4回であった.そのため必要とした薬品や消耗品代金が少なく残額が生じた.次年度は当初の予定よりも実験数を増す必要があるため,生じた残額はその必要物品の購入費とする.