hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵島移植の成績向上による低侵襲糖尿病治療法の確立

本研究により、臓器摘出過程における脳死状態が、膵島分離における温阻血障害と相乗して分離膵島が発現する炎症性メディエーターを増強する事が判明した。また、移植部位である肝内の好中球が発現する組織因子を制御することにより、C5a阻害ペプチドが凝固系と補体系のクロストークを制御し、その結果グラフト生着を促進する事を見出した。さらにイソフルレンや移植後の短期絶食によるrestingプロトコールが、グラフト生着促進に有用である事を見出す事ができた。膵島移植は安全・簡便・低侵襲といった多くの利点を備えた患者に優しい画期的糖尿病治療法であるため、欧米の一部では既に保険適応となっている。しかし、一人の患者の治癒に複数ドナーを要するという致命的課題を有しているため、ドナー不足が深刻な我が国においては一般医療に至っていないのが現状である。本研究においては我々のこれまでの移植後早期グラフト障害に関する詳細な研究成果に基づき、分子生物学・免疫学・移植外科学・内分泌学の最新知見を革新的に融合させ、独創的な着眼に基づく多角的アプローチの導入により膵島グラフトの生着促進を試みることを目的としている。本年度は、まず膵島自身が産生する炎症性メディエーターの制御によるグラフトの質の向上を目指し研究を行った。その結果、膵島はまず脳死ストレスにより炎症起因性メディエーターの放出が促されることが判明し、それを有効に制御し得る臨床応用が望める抗炎症剤の候補を見出すことに成功した。今後、その有用な抗炎症剤を膵島分離工程の各ステップに導入し、分離膵島の質へ及ぼす影響について検討を加えていく予定である。また、本年度はエネルギーステータスの向上を目的とし、酸素ナノバブル水をべースとした新規膵臓保存溶液の開発にも着手し、臨床に準じた長期冷保存モデルにおいて、分離膵島の収量・質が改善することを見出したが、今後臨床応用を目指していく上では、膵島分離酵素剤の阻害活性を制御する必要があることもあわせて判明した。本年度は、まず補体阻害ペプチド導入による、副作用を伴わない早期グラフト障害の制御に関し研究を行った。その結果、膵島移植後、補体のkey factorであるC5aがホストの好中球におけるC5aレセプターと結合することにより、凝固活性のイニシエーターである組織因子が活性化され、移植グラフト近傍での凝固活性の更新が引き起こされ激しいグラフト障害が惹起されることが判明した、また、それらの反応は、C5a阻害ペプチドの導入により効果的に制御し得ることも併せて判明した。今後、本知見を臨床応用へ繋げていくため、前臨床モデルである大動物を使用し検討を継続していく予定である。また、本年度は吸入麻酔導入による膵島グラフトの肝内リモデリング効果に関しても検討を進め、移植後のグラフト局在に移植中の麻酔の有無が大きく関与していることを見出した。本プロジェクトに関しては、最終年度となるH22年度も大動物モデルを使用し検討を継続していく予定である。本年度は、まずイソフルレン導入による膵島グラフトの肝内リモデリング促進効果について検証を行った。その結果、イソフルランが有する強力な抗炎症作用および門脈拡張作用が相乗的に移植膵島グラフトの生着を促進する事が明らかとなった。また、イソフルランは、移植部位である肝組織の虚血性障害を制御する作用も有している事が判明し、合目的であると考えられた。次に、膵島移植後、血管新生完了までの約10日間における膵島グラフトの保護を目的としたグラフトresting効果について検証を行った。その結果、インスリン強化療法と短期間絶食によるグラフト負荷の軽減を組み合わせた新規restingプロトコールは、強いグラフト保護効果を示す事が判明した。

これらの手法はいずれも臨床応用が可能であり、一回の移植において十分なグラフト量の確保が困難である膵島移植において、成績向上をもたらす有用な手法になり得る事が明らかとなった。
環境保全的・高家畜福祉的酪農の調査および展開

次世代の畜産技術に対するキーワードとして「低投入」、「持続性」、「環境保全」そして「家畜福祉」が一般的となりつつある。そこで、今後の酪農の技術的展開方向を、文献的ならびに実態調査的に検討した。文献的調査により、家畜中心地の中山間地域が条件不利地域で、そこでの酪農は国際的にも国内的にも比較的優位性を持ち合せてはおらず、新たな比較優位性のある産業の構築の必要性を強調した。それは、国土・環境保全機能、景観保全機能、教育的機能、アメニティの創出、地域社会維持などの社会的機能、歴史文化保存機能などを合わせ持つマルチパ-パス産業としての構築であろうと結論した。無施肥による放牧管理、濃厚肥料は無給与という低投入型酪農家2戸の実態を調査した。牛乳が4000kg/頭程度生産され、家畜の福祉性は大幅に改善された。環境汚染の、慣行の1/2-1/3(ドイツ酪農との比較)1/(12)-1/(16)(本州・北海道との比較)まで軽減された。しかし放牧地の生産性は低く、放牧地0.8ha/頭にもかかわらず、その栄養の寄与率は18%程度であった。草種は短草型に移行し、草種数は増加した。しかし、量的な尺度を入れた多様性では逆に単純化した。また、土壌中の細菌数は少なく、土壌動物相からも「自然の豊かさ」は高い評価は得られなかった。無施肥・無農耕肥料給与という厳格な低投入性は、草種および土壌動物・微生物の多様性を減じ、草地の生産性を極端に落とし、乳牛にも過大な摂食努力を強い、生産性、環境保全性、景観保全性、家畜福祉性との矛盾を生じる可能性が指摘された。そこで、濃厚肥料を1.1t/頭給与し乳量が6240kg/頭の、中庸の低投入型酪農を調査した。草地内の雑草は数%以内の被度であり、土壌微生物・ササラダニ類は数も種類も豊富で、自然度の高さがみられた。マルチパ-パスのバランスのとれた技術への方向性が明確化された。岩手県にある土地利用型低投入酪農家の実態を乳生産性、環境保全性、家畜福祉性の視点から春、夏、秋の3期にわたって調査した。この牧場は46haからなり、傾斜度は平均13度で、全面放牧、無施肥管理であった。平均飼養頭数は家畜単位で34頭程度であった。まき牛繁殖で、放牧地での自然分娩、2ヵ月齢までの自然哺乳を行っていた。放牧草休眠期間は粗飼料としてビッグベールサイレ-ジが与えられ、それ以外の期間は放牧のみであった。植生は造成時の長草型草種からケンタッキーブルーグラスおよびレッドトップが優先する短草型草種への転換がみられた。高放牧圧にも関わらず裸地率は比較的低かった。放牧地の平均草高は4cm程度で、平均牛草重量は85g/m^2程度であった。搾乳牛へは道産ふすま1.5kgおよびビ-トパルプ2kgを1日2回加給した(国産)。摂食行動は10.511.5時間にも及び、その値はこれまでの報告の最大値に近く、限界といえた。樹葉摂食率は1.317.9%で、草地におけるバイトサイズの小ささを反映していた。心理的ストレスをもたらす行動抑制は質的に認められなかったが、育成牛で模擬舌遊び行動が出現し、強制離乳が原因の1つと考えられた。ジャージー牛を交配しているため小型化していた。牛の健康度は高く、治療回数は1回のみ(捻挫)であった。年間の化学肥料、購入飼料および購入粗飼料を流入量とし、生産乳量および生体出荷量を流出量とし、草地への窒素蓄積量を計算した。放牧採草兼用地には44.4kgN/ha、専用放牧地には9.8kgN/haおよび専用放牧林地には0.8kgN/haとなり、極めて低投入であった。1日の乳量および出荷量からの1乳期推定乳量は4000kg程度であった。乳脂率は平均3.91%であり、3.5%乳脂率は放牧でもクリアできた。無脂固形分は平均8.5%で放牧中はさらに低かった。細菌数、細胞数ともにやや高めであった。土壌微生物・動物相には特に違いはみられなかった。環境保全性、家畜福祉性に関しては集約畜産方式をはるかにしのいだが、生産性(乳量、細菌数)に関しては後退的であった。購入飼料費が比較的高く、この経営は技術に対する付加価値で経営的に存立していた。例数を増やし、このような方式の技術的存立基盤を明らかにしたい。

牛乳が4000kg/頭程度生産され、家畜の福祉性は大幅に改善された。環境汚染の、慣行の1/2-1/3(ドイツ酪農との比較)1/(12)-1/(16)(本州・北海道との比較)まで軽減された。しかし放牧地の生産性は低く、放牧地0.8ha/頭にもかかわらず、その栄養の寄与率は18%程度であった。草種は短草型に移行し、草種数は増加した。しかし、量的な尺度を入れた多様性では逆に単純化した。また、土壌中の細菌数は少なく、土壌動物相からも「自然の豊かさ」は高い評価は得られなかった。無施肥・無農耕肥料給与という厳格な低投入性は、草種および土壌動物・微生物の多様性を減じ、草地の生産性を極端に落とし、乳牛にも過大な摂食努力を強い、生産性、環境保全性、景観保全性、家畜福祉性との矛盾を生じる可能性が指摘された。そこで、濃厚肥料を1.1t/頭給与し乳量が6240kg/頭の、中庸の低投入型酪農を調査した。草地内の雑草は数%以内の被度であり、土壌微生物・ササラダニ類は数も種類も豊富で、自然度の高さがみられた。マルチパ-パスのバランスのとれた技術への方向性が明確化された。わが国の急傾斜地利用の1方途として、山地酪農という営農形態が模索されてきている。蹄耕法により、シバ等の風土に適した野草・牧草を定着させ、放牧を取り入れた酪農である。この営農方式の環境保全性および高福祉性を検討するため、岩手県田野畑村で昭和48年より山地酪農を実践してきている牧場で草地植物、乳牛の行動、土壌動物・微生物を3季節調査した。この牧場は平均傾斜度17.3度のシバ放牧地25haおよび林地5haからなり、38.4家畜単位程度(搾乳牛平均推定体重525kg)の乳牛を放牧していた。搾乳牛には1頭当たり原物重量フスマ4kg/日、ビ-トパルプ2kg/日、青刈り粗飼料10kg程度を加給した。放牧地への施肥として搾乳時に排出されるスラリーを2000リットル/年程度をトラックの入る場所に部分的に散布した。3季節ともシバの平均被土が9799%であり、1m^2のコドラート内平均出現種数が78種と多様な野草種がみられた。平均草高は3.54.9cmで、現存量は春・夏・秋と生重で73, 71, 41g/m^2であった。昨年調査したケンタッキーブルーグラス中心の放牧酪農と比較すると、植物種は多様で植被率も高かったが、秋での現存量は2/3に低下した。食草行動も春・夏には67時間と平均的な時間配分であったが、秋には2.5時間と極端に低くなり、ドンゴリ・クリ等の堅果類の摂食もみられた。春には30分程度のbrowsingがみられた。対して反芻時間は春、夏、秋に7時間10分、8時間4分、9時間52分と通常より長い時間配分となった。乳脂肪分は3.74と問題はないが、無脂固形分は8.20と低く、1頭平均搾乳量も3500kg/乳期と低いものであった。体細胞数、細菌数ともに極めて低く衛生的であったが、起立不能症や後産停滞が発生しており、エネルギー不足が考えられた。子牛の下痢もあり、人工哺乳の問題も指摘できた。土壌中の細菌数やダニ類数は通常管理の牧草放牧地に比べて低かったが、種数は多様であった。草種数、細菌数、自然環境選好土壌動物数、ダニの種類と数からみた自然度は通常管理の牧草放牧地や昨年調査の低投入型放牧酪農に比べて高かった。北海道別海町において、土地利用型低投入酪農を模索し続けてきている「マ-ペース酪農」を調査した。泉川地区60戸の酪農家の内1/3程度が「別海酪農の未来を考える学習会」を1986年に組織し、毎月経営技術検討を行ってきている。その内の7戸の酪農家について、聞き取り調査、草地の植生調査、土壌微生物調査を行った。
多変量解析モデルの代数的構造とグラフ理論を用いたモデリングの研究-その推測理論をめざして

母数空間にある種の不変構造が存在するような多変量正規模型と格子条件付き独立モデル(CIモデル)における推測理論の議論を行うことを目指した。これらのモデルには、多変量分散分析モデル、一般多変量分散分析モデル、欠損のパターンが単調な欠損値をもつ多変量正規規模型などの従来から広く用いられているモデルが含まれる。特に、母数に分布が依存しない補助統計量を最小十分統計量の中に持つようなモデルである一般多変量分散分析モデルや多変量分散分析モデルと一般多変量分散分析モデルの混合モデルを取り上げて詳細な議論を行った。一般多変量分散分析モデルの同時推定問題において、推定問題をいくつかの基本的な推定問題に分解し、最尤推定量を一様に改良するミニマックス推定量を提案すうことができた。また、多変量分数分析モデルと一般多変量分散分析モデルの混合モデルにおけるふたつの回帰係数行列の同時推定問題をエントロピー損失のもとで考えると、それぞれの係数行列の最尤推定量を同時に用いた縮小型の推定量が最尤推定量を一様に改良することを示すことができた。これらの研究成果を通して、真の母数を母数にもつ密度関数と推定量を疑似的に母数にもつ密度関数によるカルバック・ライブラ-偏差から得られたエントロピー損失の分解を条件付き独立な密度関数への密度関数の分解に対応させて行い、更に、考えている推定問題において自然な変換にたいして不変な推定量の族もうまく分解することができれば同時推定問題を完備なモデルにおける同時推定問題に帰着することがある程度可能であることがわかった。この議論を用いて、格子条件付き独立モデル(CIモデル)における同時推定問題の解析できる可能性があることがわかった。また、多デザインの線形回帰モデルにおいて、回帰係数に制約がある場合の縮小推定量の構成を非正規分布のもとで行った。
悪性中皮腫に対する次世代型CAR-T細胞療法の開発

悪性中皮腫は極めて予後不良のがんであり、現時点で治癒を期待できる治療法は存在しない。そこで本研究計画では悪性中皮腫に対する新たな治療戦略として、患者から採取した免疫細胞(T細胞)を遺伝子改変し、がん細胞を認識するキメラ抗原受容体(CAR: chimeric antigen receptor)を発現するとともにがん組織へのT細胞集積を高めるためのサイトカインやケモカインを同時に産生する次世代型CAR-T細胞を開発し、これを輸注することで強力な抗腫瘍効果を誘導することを検討する。
腫瘍と免疫細胞の対峙を代謝で読み解く腫瘍微小環境研究

腫瘍が退縮する際に、解糖系と酸化的リン酸化のバランスの変動が起こり、同時に様々なシグナル分子の変動が生じる過程を捉えるべく、以下のように実験を行った。A)メトホルミンにより活性化される腫瘍浸潤CD8T細胞におけるNrf2の役割を解析するためにNrf2コンデイショナルKOマウスを作成した。このマウスでは、腫瘍浸潤CD8T細胞が活性化された場合のみにNrf2が欠損する。これを用いて、メトホルミンあるいは抗PD-1抗体との併用における腫瘍免疫応答をin vivoおよびex vivoで行った。また、Nrf2の活性化はmTORC1の活性化に依存する。ここでp62分子が両分子の間を取り持っている可能性を示唆するデータを得たので、p62コンデイショナルKOマウスを用いてNrf2KOの場合と同様の解析を行った。結果はまだ解析途中であるが、Nrf2およびp62がメトホルミンによる抗腫瘍免疫応答の惹起のためには必要であることが明らかになった。B)腫瘍とそれを取り巻く細胞の代謝・レドックスバランスの解析。1.フローサイトメーターを用いた解析:腫瘍細胞とCD8TILsのGlut1の発現、グルコースアナログのNBDGおよび脂肪酸アナログのBODIPYのuptakeをフローサイトメーターで解析した。その結果、CD8TILsではメトホルミンにより解糖系の上昇を、がん細胞では逆に低下をみた。2. In situ代謝解析を用いた腫瘍微小環境のレドックスおよび代謝状態の解析:研究分担者の久保と菱木とともに予備実験を開始した。C)RNAseqによる遺伝子発現解析とそれを基にしたトランスクリプトーム解析:CD8TILsおよび腫瘍細胞の遺伝子発現に関して予備実験を行った。即ちRNAseq法を用いて解析した。その結果当初の予定どおり、解析できることが明らかになった。現在までの進捗状況は概ね良好である。まず、2系統のコンディショナルKOマウスが無事に作成、準備することができたことが大きい。グランザイム-Creマウスとの交配で得られたF1マウスをさらにF1同士で交配し、コンディショナルKOマウスが作出可能であることを確認することができた。また、腫瘍組織のin situ代謝解析が工夫すればできることが予備実験で明らかになったことも重要である。それまでは、実質臓器で解析を行ってきたが、腫瘍塊はそれに比べるとスライド切片の作成が難しく難航したが、工夫次第でうまくできることがわかった。これにより、本番の実験に進むことができると思われる。さらに、腫瘍に浸潤したCD8TILsを回収し、その遺伝子発現が定量的に解析できることが予備実験より明らかになったことも、本研究の進展のためには非常に重要であった。この実験の目処が立ったことも進捗が順調であることの理由の一つである。免疫学的な解析は岡山大学で従来どおり行っており、特に問題は生じていない。以上のことから、進捗は概ね良好と判断した。腫瘍が退縮する際のCD8TILsとがん細胞の代謝バランス変動と、シグナル分子変動をさらに解析するために以下のように実験を行う。A)メトホルミンあるいは抗PD-1抗体との併用における腫瘍免疫応答に際し、Nrf2コンデイショナルKOマウスにおけるCD8TILsのmTORC1活性化の有無、オートファジーとの関係、グルタミノリシスとの関係、解糖系との関係につき、明らかにする。p62コンデイショナルKOマウスにおいても同様の解析を試みる。In situ代謝解析を用いた腫瘍微小環境のレドックスおよび代謝状態の解析で本番の実験を行う。マウス腫瘍片試料は岡山大学で作成しスライド切片にした後に、研究分担者の久保と菱木(慶應義塾大学)に送付して質量分析解析とイメージングを行う。未治療、メトホルミン単独、抗PD-1抗体単独、両者の併用の4群でそれぞれCD8TILsおよび腫瘍細胞をFACSソート回収しそれらの遺伝子発現をRNAseq法を用いて解析する。いかなる理由で相乗効果が生まれるのかについて、本実験で手がかりを得る。

2. In situ代謝解析を用いた腫瘍微小環境のレドックスおよび代謝状態の解析:研究分担者の久保と菱木とともに予備実験を開始した。C)RNAseqによる遺伝子発現解析とそれを基にしたトランスクリプトーム解析:CD8TILsおよび腫瘍細胞の遺伝子発現に関して予備実験を行った。即ちRNAseq法を用いて解析した。その結果当初の予定どおり、解析できることが明らかになった。現在までの進捗状況は概ね良好である。まず、2系統のコンディショナルKOマウスが無事に作成、準備することができたことが大きい。グランザイム-Creマウスとの交配で得られたF1マウスをさらにF1同士で交配し、コンディショナルKOマウスが作出可能であることを確認することができた。また、腫瘍組織のin situ代謝解析が工夫すればできることが予備実験で明らかになったことも重要である。それまでは、実質臓器で解析を行ってきたが、腫瘍塊はそれに比べるとスライド切片の作成が難しく難航したが、工夫次第でうまくできることがわかった。これにより、本番の実験に進むことができると思われる。さらに、腫瘍に浸潤したCD8TILsを回収し、その遺伝子発現が定量的に解析できることが予備実験より明らかになったことも、本研究の進展のためには非常に重要であった。この実験の目処が立ったことも進捗が順調であることの理由の一つである。免疫学的な解析は岡山大学で従来どおり行っており、特に問題は生じていない。以上のことから、進捗は概ね良好と判断した。腫瘍が退縮する際のCD8TILsとがん細胞の代謝バランス変動と、シグナル分子変動をさらに解析するために以下のように実験を行う。A)メトホルミンあるいは抗PD-1抗体との併用における腫瘍免疫応答に際し、Nrf2コンデイショナルKOマウスにおけるCD8TILsのmTORC1活性化の有無、オートファジーとの関係、グルタミノリシスとの関係、解糖系との関係につき、明らかにする。p62コンデイショナルKOマウスにおいても同様の解析を試みる。B)腫瘍とそれを取り巻く細胞の代謝・レドックスバランスの解析。In situ代謝解析を用いた腫瘍微小環境のレドックスおよび代謝状態の解析で本番の実験を行う。マウス腫瘍片試料は岡山大学で作成しスライド切片にした後に、研究分担者の久保と菱木(慶應義塾大学)に送付して質量分析解析とイメージングを行う。未治療、メトホルミン単独、抗PD-1抗体単独、両者の併用の4群でそれぞれCD8TILsおよび腫瘍細胞をFACSソート回収しそれらの遺伝子発現をRNAseq法を用いて解析する。いかなる理由で相乗効果が生まれるのかについて、本実験で手がかりを得る。
コミュニケーション障害児の診断と教育に関する総合的研究

1.コミュニケーション障害の現状の分析(1)文献検索・調査等による現状の分析:外国文献に関してはデータ・ベースを通じて蒐集し、また計画研究班の研究を中心としながらさらに広い立場で国内文献の蒐集を進めている。全般的に治療教育的な立場に立つ研究が多い。(2)研究資料・シンポジウム等による現状の分析:1988年9月26日に公開シンポジウム「コミュニケーション障害の研究・教育に関する現状の分析と研究の方向」を開催した。教育と医学との連携のあり方、教育研究における主観・客観の意味付け、発達予測と教育とのかかわり等が討論された。それに基き、1989年1月22日「教育と医学とのかかわり」、2月19日「コミュニケーション研究の方法論をめぐって-関係の成立過程を中心に-」の両シンポジウムがさらに持たれた。前者では、診断の教育法へのかかわり、薬物使用の問題、相互の連携システムのこと、後者では、母子間の間主観性の問題さらにはコミュニケーション研究とは何か等が話し合われた。これらの問題についてはさらに各班で具体的に研究が進められなければならない。2.コミュニケーション障害に関する総合的研究(1)用語の概念規定の研究:各領域からの委員によって構成された用語委員会によって、各領域で必要と思われる第一次用語案が作られた。第二次用語選択の基準が検討され、コミュニケーション理論モデルに基いた概念規定が選択された。これに基いてさらに選定を進める。(2)学際的・総合的研究の進展:27班の研究成果を検討した。医学診断の内容が発達・母子相互交渉などの内容とかかわりを持つことも多い。指導法の研究では、相互交渉をテーマとする研究が多いが、さらに治療教育・各法の比較研究等について拡張していく必要があろう。
等方性ランダム標準表面の試作と表面凹凸形状測定機の不確かさ解析

等方性ランダム標準凹凸面の製作法としてワイヤ放電複合研削加工(WEDG)に加えて、湿式ブラステイングが適当であることを示した。また、本加工法に品質工学を適用し、表面性状のばらつきを極度に抑える加工条件を探求した。その他の加工法としてレーザーショットや化学エッチングも検討したが、標準表面には適さないという結果を得た。一方で、自己回帰モデルを基本とした離散化凹凸データ発生プログラムを作成し、幾何統計量が陽な数値データの供給を可能とした。これらの実量器標準とソフトウェアゲージによって、測定原理に起因する測定不確かさとパラメータ計算ソフトウェアの不確かさを分離して要因分析する方法論を提示した。市販の測定機に付属した当該ソフトウェアを対象にパラメータ値の比較検討を行った結果、算出アルゴリズムを異にする幾何統計パラメータの存在が認められた。本研究課題では測定機の不確かさをセンサーの動的挙動に絞込み、機構的な不確かさ要因は無視することにした。具体例として光学式の表面凹凸形状測定機を取り上げ、ポイント型変位計走査方式と平面光波の干渉方式に大別し、前者については二次元の線状データとして異常値の識別法と補正値の算出法を確定させた。後者については三次元の面領域データとして異常値判定の確度を高めた。これらの前処理プログラムの性能検証を、試作した標準凹凸面(WEDG加工、湿式ブラスティング加工)と代表的な幾何統計パラメータによって実施した。以上の実測データ処理を効率良く行う目的で「表面トポグラフィデータ解析用ソフトウェア(Summit)」のバージョンアップを重ね、実用性の高いソフトウェアに仕上げた。直交2方向の離散量子化データ構造を基本とした三次元表面凹凸形状データのデータ形式について内外の市販測定機を対象に調査し、測定機固有のデータ形式から標準的なデータ形式(SDFフォーマット)に書式変換するためのソフトウェアを作成した。さらに、SDFフォーマットの三次元データから表面の幾何特性を必要十分に定量化するための(1)振幅および高さ分布のパラメータ、(2)水平方向の間隔パラメータ、(3)混成パラメータ、(4)機能上のパラメータを選出し、定義と算出アルゴリズムを確定させた。続いて、ステンレス鋼と快削黄銅を素材としてワイヤ放電複合研作加工により等方性ランダム表面試料を製作し、各種測定機の測定不確かさを調査した。触針式微細表面形状測定機とAFMによる比較から、使用する触針やプローブのサイズが統計的な評価結果に差異をもたらすこと、触針荷重による表面変形は不可避であること、触針が届かないピット部を除けば触針先端の曲率半径による不合理な影響を幾何学的に補正できることを実証した。共焦点式レーザー顕微鏡と白色光干渉顕微鏡および光学式変位計の面領域走査型の表面形状測定機では、局所的な面素の急傾斜部で測定機特有の異常値が発生することを確認し、その異常値の識別アルゴリズムと補正値の算出法を新たに開発した。凹凸形状対応型の電子顕微鏡では、表層の物性を均等化する表面処理が不可欠であり、また、ピット部でのチャージアップ現象が測定データに不安定さを与えることを例証した。さらに、長波長域に含まれる不合理な振幅成分を減衰させるフィルタ基準の曲面回帰法とカットオフ波長の設定規範を提案し、広領域の測定データに有効であることを明らかにした。等方性ランダム標準凹凸面の製作法としてワイヤ放電複合研削加工(WEDG)に加えて、湿式ブラスティングが適当であることを示した。

市販の測定機に付属した当該ソフトウェアを対象にパラメータ値の比較検討を行った結果、算出アルゴリズムを異にする幾何統計パラメータの存在が認められた。本研究課題では測定機の不確かさをセンサーの動的挙動に絞込み、機構的な不確かさ要因は無視することにした。具体例として光学式の表面凹凸形状測定機を取り上げ、ポイント型変位計走査方式と平面光波の干渉方式に大別し、前者については二次元の線状データとして異常値の識別法と補正値の算出法を確定させた。後者については三次元の面領域データとして異常値判定の確度を高めた。これらの前処理プログラムの性能検証を、試作した標準凹凸面(WEDG加工、湿式ブラスティング加工)と代表的な幾何統計パラメータによって実施した。以上の実測データ処理を効率良く行う目的で「表面トポグラフィデータ解析用ソフトウェア( Summit )」のバージョンアップを重ね、実用性の高いソフトウェアに仕上げた。
ヒト間葉系幹細胞注入による乳房再建法の実現化に向けた基礎的エビデンスの創出

本研究ではヒト間葉系幹細胞を用い、細胞移植後の生着の土台として生体吸収性ハイドロジェルで補助した上で、細胞移植を行い、その対象としてマウスの乳房原基とされるMammary Fat Padという組織を部分切除し、実際の臨床で見られる乳房切除と近似したモデルを使用することで、乳がん術後の乳腺欠損部に対して、自家細胞移植を行い、その形状を復元することを目的としてその安全性に対する基礎的な実験を行うものである。本研究結果によって、移植された間葉系幹細胞が移植後に乳腺の欠損部を十分に補うことがわかり、また腫瘍化などの心配なく今後の自家細胞移植に安全に使用できる可能性が示唆された。本研究ではヒト間葉系幹細胞を用い、生着基盤として生体吸収性ハイドロジェルを加えること、更にマウスの乳房原基とされるMammary Fat Padの部分切除という具体性の高いモデルを使用することによって、細胞移植の安全性・注入後の動態を明らかにし、新しい幹細胞移植による乳房再建法を具現化する基礎的エビデンスの創出を目指すものである。特にin vivoでは免疫不全マウスの乳房(Mammary Fat Pad)切除モデルを用い、移植細胞としてヒト細胞を用いることによって、移植した細胞とマウス由来細胞との相違を明確化し、移植細胞の動態・分化、周囲組織との反応などを詳細に検討する手法を用いる計画であった。しかしながら、ヒト間葉系幹細胞を用いて、細胞移植をした結果、マウス体内でヒト間葉系幹細胞が脂肪細胞へ分化もしくは長期生着した上で欠損部位を十分に埋めるような動態を示さなかった。そのため、ヒト細胞でなく、同種であるマウス間葉系幹細胞を使用するモデルへ変更し、まずマウス骨髄由来間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化を、脂肪前駆細胞と比較する実験を行い、その分化程度を評価した。実際に、マウス間葉系幹細胞はin vitroでは脂肪細胞へ分化することをOil Red染色等で確認した。また使用するマウスについても、nudeマウスはMammary Fat Padが未発達であることが判明したため、in bredのマウスを用いることで十分なMammary Fat Padを持つことを確認た上で、細胞移植実験を行っている。本研究目的はヒト間葉系幹細胞を用い、生着基盤として生体吸収性ハイドロジェルを加えること、更にマウスの乳房原基とされるMammary Fat Padの部分切除という具体性の高いモデルを使用することによって、細胞移植の安全性・注入後の動態を明らかにし、新しい幹細胞移植による乳房再建法を具現化する基礎的エビデンスの創出を目指すものである。平成24年度研究計画として「生体吸収性ハイドロジェルを用いたヒト間葉系幹細胞の培養と移植条件の最適化」のため、移植後生体内で局所に安定して幹細胞を生着させるため、京都大学田畑教授から提供された主にゼラチンで作成され約2週間で生体内に吸収される性質を持つハイドロジェルに、間葉系幹細胞を固着させ、評価を行ってきた。具体的には病理組織学的評価・電子顕微鏡、及び遺伝子発現によって、ハイドロジェル内で間葉系幹細胞が安定して固着していることを2週間まで経時的に確認した。次に、細胞移植後に間葉系幹細胞の一部が脂肪細胞へ分化誘導されるかどうか、遺伝子解析および免疫組織学的解析によって評価を行った。これらの結果から、細胞がジェル内部に生着し、安定して乳腺欠損部への移植が可能であること、また少なくとも2週間以上は安定して生体内で生存することが示された。しかしながらヒト細胞を移植するために、免疫抑制マウスを用いたことが原因と考えられる組織反応の遅延から、ハイドロジェルの生体内での吸収が不良で、1ヶ月を経ても吸収されずに乳腺欠損部に残ってしまうため、予定した評価が一部困難となり、細胞の有無によって明確な差を示すことができなかった。まず、ハイドロジェル内で生着したヒト間葉系幹細胞をコントロールとし、まずGFPの発現評価に加えて病理組織学的評価・電子顕微鏡、及び遺伝子発現によって、ハイドロジェル内で間葉系幹細胞が安定して固着していることを2週間まで経時的に確認した。これまでの研究のほとんどが移植後の細胞を評価するためにマウスの皮下注入モデルが用いられていたため、臨床で見られる乳房欠損部位への移植とは特に細胞周囲環境の点で隔たりがあった。今回マウスの乳房原基であるMammary Fat Padを一部切除し欠損を生じさせることによって、移植細胞と周囲環境との相互作用が評価可能となるため、実地臨床により近い乳房部分切除モデルの作成に成功した。この動物モデルに対して、ヒト間葉系幹細胞/ハイドロジェルの複合細胞塊を乳房欠損部に移植した後観察し、経時的に周囲組織と共に採取して、乳房欠損部の修復効果があること、また間葉系幹細胞がハイドロジェル内で安全かつ長期的に生存していることが示された。

本マウスは術後2週間を経ても細胞が生着しており、部分切除後の欠損部分が十分に再構築されていることが示された。また腫瘍形成や強い免疫応答、感染などはなく、安全に移植が可能であることが示された。これらの結果は学会にて乳がんの臨床報告とともに、基礎的エビデンスとして発表を行った。現在論文作成準備中である。乳腺外科ハイドロジェルと共にヒト間葉系幹細胞を移植し、2週間まで観察を行って、その乳房再建効果を評価した。その結果、マウス体内ではヒト細胞が十分な影響を受けないこと、また使用したnudeマウス自体がMammary Fat Padが未発達であり、本移植モデルで差が出にくいことが判明したため、研究計画をやや修正し、マウス間葉系幹細胞を用いて、同様の実験を行っている。ただ、すでにヒトで手技的にはすべて施行できたため、全体計画としてはほぼ遅れなく進んでいると考えている。研究実績の概要で示したように、間葉系幹細胞をハイドロジェルと共に免疫不全マウスモデルに移植した場合の1ヶ月に渡る長期的な評価は、病理組織学的、遺伝子解析によって行うことができた。当初計画の生体内での細胞の分化傾向についても脂肪関連遺伝子の解析によって一部行った。しかしながら、約1週間で生体内吸収を受けるはずのハイドロジェルが、生体内で1ヶ月経過しても残存しており、細胞を用いる意義を評価を妨げる原因となってしまい、当初予定した細胞移植の効果の有無を評価すること、および生体内での分化誘導を解析することが不十分な結果となった。分化誘導に関しても、マウスモデルでヒト細胞を用いることで、移植細胞自体が周辺環境との相互関係を築きにくい状況であったと考えられる。これらのやや想定外の状況によって、手技的には予定としていた一連の実験がほぼ完遂できたにも関わらず、結果の創出には至らなかった。上述のようにヒト細胞から同種のマウス細胞の使用への計画変更を行った。しかしながら、すでにヒト細胞で行って確立した手法をそのまま異なる細胞を用いることが可能であるため、最終年度での計画成就を目指すことが可能と考えている。研究計画が遅れた原因となったハイドロジェルの吸収率の悪さと、ヒト細胞使用による弊害を是正するため、使用マウスと同じ由来のマウス間葉系幹細胞を用いて、免疫不全マウスを用いることなく細胞移植することで、マウスの生体反応を惹起し、ハイドロジェルの吸収と周辺環境との相互関係を賦活させる。細胞移植手技や解析はほぼ一連の操作として24年度に一度経験しているため、同様の手技を用いることで、モデルと細胞種の違いのみでスムーズな実験進行が可能と考えている。年度後半からは学会発表可能な結果を創出していきたい。そのためマウス細胞をヒト細胞に替わって購入する必要があり、またマウス自体も再度すべての実験系に十分な匹数を確保しなければならない。また抗体関連はヒト抗体と異なるマウス抗体が必要となるため、これらを購入しなければならない。間葉系幹細胞の分化誘導試薬をキットとして購入し、用いる予定であったが、キットの内容を別々に当科で作成することで、高いキットを購入せずに試薬調整が可能であることが判明した。そのため、予定した予算より若干少なく終了することができた。分化誘導については、ヒトだけでなくマウスの細胞で行う必要が生じたため、従来計画よりもより多くの分化誘導をかける必要が生じた。
巨大物体の正確な絶対密度測定を実現する全方位ミュオンエネルギースペクトルの測定

ミュオグラフィを用いれば原理的には、巨大物体内部の3次元密度分布を導出できるが、現実的にはミュオンエネルギースペクトルのデータ不足のために得られる密度に付く不定性が大きい。この問題に終止符を打つために、本計画では世界に先駆けて全方位対応型スペクトロメータを開発し、ミュオンのエネルギースペクトルを全方位に渡って詳細に測定する。ミュオグラフィがこれまで対象としてきたほぼ、全てのテーマにおいて即活用でき、今後の世界のミュオグラフィ研究への波及効果は非常に大きい。
先天性中枢性低換気症候群の病態解明：治療成績の改善を目指して

臨床的にCCHSが疑われ,遺伝子検査を施行した332症例を対象とし,臨床症状についてアンケート調査を施行し,無呼吸発作,高炭酸ガス血症,ヒルシュスプルング病や自律神経症状の有無について検討した.PHOX2B遺伝子変異は141例(PARM128例,NPARM13例)に検出し,191例には変異を認めなかった.25PARMの発症時期は新生時期13例,乳児期4例,幼児期5例,学童期1例,成人1例であり,26以上PARMとNPARMはすべて新生時期であった.遺伝子変異症例141例では,無呼吸発作と低換気は138例(98%),高炭酸ガス血症は113例(80%),ヒルシュスプルング病とヒルシュスプルング病類縁疾患は47例(33%%),腹部膨満と便秘症は20例(14%),徐脈・頻脈等は21例(15%),体温調節障害は2例(1.4%),瞳孔異常は6例(4%),胃食道逆流症は4例(3%)に認めた.遺伝子変異未検出の191例では,無呼吸発作と低換気は155例(81%),高炭酸ガス血症は77例(40%),ヒルシュスプルング病とヒルシュスプルング病類縁疾患は5例(2.6%),腹部膨満と便秘症は7例(3.6%),徐脈・頻脈等は20例(10%),体温調節障害は9例(4.7%),胃食道逆流症は15例(7.8%)に認めた.遺伝子変異症例では,無呼吸発作,高炭酸ガス血症,ヒルシュスプルング病などが高頻度に認められた.しかし,25PARMを有する症例では,成人発症例など,症状も非典型的で鑑別は困難であり,遺伝子診断を施行することが重要である.年間約30症例の検査申し込みがあり,約半分に遺伝子変異を検出している.ガイドライン作成において,鑑別診断を行うことが重要であり,そのための調査として詳細な臨床症状やアンケート調査により検討できている.無呼吸発作・低換気,高炭酸ガス血症,またヒルシュスプルング病や自律神経症状の有無をチェックすることで,ある程度の鑑別は可能である。特に無呼吸発作・低換気,高炭酸ガス血症は高頻度で遺伝子変異を持つ症例に認められる.しかし,25PARMは一般的に軽症であり,無呼吸発作が新生児期ではなく,乳幼児期や成人になってから発症する症例もあり合併症も少ない.今回の検討でもヒルシュスプルング病・ヒルシュスプルング類縁疾患の合併は25PARMには認められなかった.また,感染や麻酔を契機に発症することが知られている.そのため,遺伝子診断を施行し,鑑別診断を進めることが重要と考える.今後も症例を集積し,遺伝子検索を行い,臨床症状やアンケート調査で鑑別診断につながる情報を検討していく.また,少数ではあるが,遺伝子変異を認めなかった症例には,明らかにCO2応答換気反応が低下していた症例もあり,また、成人症例は原因が不明であることから、呼吸中枢に関連する他の候補遺伝子を今後検討していく.今年度は,遺伝子変異の有無と臨床症状との関係について検討した.臨床的にCCHSが疑われ,遺伝子検査を施行した300症例を対象とし,臨床症状についてアンケート調査を施行した.特に1)無呼吸発作または低換気2)高炭酸ガス血症3)ヒルシュスプルング病または自律神経症状の有無について検討した.PHOX2B遺伝子変異は,136例(PARM 124例,NPARM 12例)に検出し,164例には変異は認めなかった.遺伝子変異を有する136例では,無呼吸発作または低換気は133例(98%)に,高炭酸ガス血症は105例(77%)に認め,ヒルシュスプルング病またはヒルシュスプルング病類縁疾患は45例(33%),腹部膨満と便秘症は16例(12%),徐脈・頻脈等は19例(14%),体温調節障害は2例(1.4%),瞳孔異常は4例(3%),胃食道逆流症は4例(3%)に認めた.遺伝子変異を検出出来なかった164例では,無呼吸発作または低換気は130例(79%)に,高炭酸ガス血症は65例(40%)に,ヒルシュスプルング病またはヒルシュスプルング病類縁疾患は5例(3%),腹部膨満と便秘症は7例(4%),徐脈・頻脈等は12例(7%),体温調節障害は9例(5%),胃食道逆流症は15例(9%)に認めた.遺伝子変異を有する症例では,検討した症状が高頻度に認められた.しかし,25PARMを有する症例では,症状も非典型的で鑑別は困難であり,遺伝子診断を施行することが重要である.年間約30症例の検査申し込みがあり、約半分に遺伝子変異を検出している。ガイドライン作成において、鑑別診断を行うことが重要であり、そのための調査として詳細な臨床症状やアンケート調査により検討できている。臨床的にCCHSが疑われ,遺伝子検査を施行した332症例を対象とし,臨床症状についてアンケート調査を施行し,無呼吸発作,高炭酸ガス血症,ヒルシュスプルング病や自律神経症状の有無について検討した.PHOX2B遺伝子変異は141例(PARM128例,NPARM13例)に検出し,191例には変異を認めなかった.

25PARMの発症時期は新生時期13例,乳児期4例,幼児期5例,学童期1例,成人1例であり,26以上PARMとNPARMはすべて新生時期であった.遺伝子変異症例141例では,無呼吸発作と低換気は138例(98%),高炭酸ガス血症は113例(80%),ヒルシュスプルング病とヒルシュスプルング病類縁疾患は47例(33%%),腹部膨満と便秘症は20例(14%),徐脈・頻脈等は21例(15%),体温調節障害は2例(1.4%),瞳孔異常は6例(4%),胃食道逆流症は4例(3%)に認めた.遺伝子変異未検出の191例では,無呼吸発作と低換気は155例(81%),高炭酸ガス血症は77例(40%),ヒルシュスプルング病とヒルシュスプルング病類縁疾患は5例(2.6%),腹部膨満と便秘症は7例(3.6%),徐脈・頻脈等は20例(10%),体温調節障害は9例(4.7%),胃食道逆流症は15例(7.8%)に認めた.遺伝子変異症例では,無呼吸発作,高炭酸ガス血症,ヒルシュスプルング病などが高頻度に認められた.しかし,25PARMを有する症例では,成人発症例など,症状も非典型的で鑑別は困難であり,遺伝子診断を施行することが重要である.年間約30症例の検査申し込みがあり,約半分に遺伝子変異を検出している.ガイドライン作成において,鑑別診断を行うことが重要であり,そのための調査として詳細な臨床症状やアンケート調査により検討できている.無呼吸発作・低換気,高炭酸ガス血症,またヒルシュスプルング病や自律神経症状の有無をチェックすることで,ある程度の鑑別は可能であるが、25PARMは一般的に軽症であり,無呼吸発作が新生児期ではなく,乳幼児期や成人になってから発症する症例もあり,合併症も少ない.今回の検討でもヒルシュスプルング病・ヒルシュスプルング類縁疾患の合併は25PARMには認められなかった.また,感染や麻酔を契機に発症することが知られている.今回,変異を認めなかった症例では先行感染が15例で認められ,臨床症状や経過からは鑑別は困難と考えられる.そのため,遺伝子診断を施行し,鑑別診断を進めることが重要と考える.今後も症例を集積し、遺伝子検索を行い、臨床症状やアンケート調査で鑑別診断につながる情報を検討していく。また,少数ではあるが,遺伝子変異を認めなかった症例には,明らかにCO2応答換気反応が低下していた症例もあり,今後検討していく課題である.無呼吸発作・低換気,高炭酸ガス血症,またヒルシュスプルング病や自律神経症状の有無をチェックすることで,ある程度の鑑別は可能である。特に無呼吸発作・低換気,高炭酸ガス血症は高頻度で遺伝子変異を持つ症例に認められる.しかし,25PARMは一般的に軽症であり,無呼吸発作が新生児期ではなく,乳幼児期や成人になってから発症する症例もあり合併症も少ない.今回の検討でもヒルシュスプルング病・ヒルシュスプルング類縁疾患の合併は25PARMには認められなかった.また,感染や麻酔を契機に発症することが知られている.そのため,遺伝子診断を施行し,鑑別診断を進めることが重要と考える.今後も症例を集積し,遺伝子検索を行い,臨床症状やアンケート調査で鑑別診断につながる情報を検討していく.また,少数ではあるが,遺伝子変異を認めなかった症例には,明らかにCO2応答換気反応が低下していた症例もあり,また、成人症例は原因が不明であることから、呼吸中枢に関連する他の候補遺伝子を今後検討していく.今年度の使用額が当初の予定額よりも使用せずに研究が進められたために次年度使用額が生じた。次年度も症例を集積し、遺伝子検索を行い、臨床症状やアンケート調査で鑑別診断につながる情報を検討していく。また,少数ではあるが,遺伝子変異を認めなかった症例には,明らかにCO2応答換気反応が低下していた症例もあり,今後検討していく課題であり、検索を進めていく。今年度の使用額が当初の予定額よりも使用せずに研究が進められたために次年度使用額が生じた。
小児腎病変における血漿中レニン動態の分子生物学的、病理組織学的および臨床的研究

本研究では、ヒトレニンに対する抗体、とくに活性型レニンあるいは非活性型レニンのどちらか片方を特異的に認識できる抗体を、モノクローナル抗体として作成し、それらの抗体を用いて、小児腎病変での活性型あるいは非活性型レニンの組織内局在を検討し、また血漿中のそれぞれのレニン値を測定できる系の確立を研究目標としていた。しかしながら、作成し得た4種類のモノクローナル抗体は、いずれも活性型、非活性型の両方に共通なエピトープを認識するものであった。そこで、これらを用い、総レニン(活性型+非活性型)の小児腎病変内の局在を組織化学染色の手法で検討すると同時に、血漿中の総レニン測定系を確立することを目指した。その結果、4種類の抗ヒトレニンモノクローナル抗体中ただひとつの抗体(clone番号69-30)のみがホルマリン固定・パラフィン包埋標本をも認識できることがはんめいしたので、この抗体を用いた酵素組織化学染色法を行い、ウィルムス腫瘍、先天性間葉芽腎腫、異形成腎などの小児腎病変にprimary reninismとsecondary reninismの存在とその組織内局在が示された。一方、総レニン値測定系に関しては、モノクローナル抗体(clone番号12-12)をビーズ固相化抗体として,前述抗体(clone番号69-30)をヨウ化レニン抗体として,bound/free分離にビーズ固相法を用い、immunoradiometric assay(IRMA)測定系を確立した。正常児における血漿中総レニン濃度は乳児期に高値を示し,加齢とともに減少する傾向がみられた.ウィルムス腫瘍患児においては、術前に[平均+2SD]より高値を示したものが6割を占めた。このことより、腫瘍自体からのレニン産生が疑われる症例については,有用なマーカーになり得ると考えられた。1.抗ヒト総レニンモノクローナル抗体の作製精製ヒトレニンを抗原として、抗ヒトレニン・マウスモノクローナル抗体を作製した。レニンには高血圧を惹起する活性型(active form)と、高血圧をきたさない不活性型(inactive form)とがあるが、今回得られた抗体(4種)はいずれも活性、不活性の両型を認識するもの、すなわち活性型と不活性型の総和である総レニンを捉えるものであった。活性型と不活性型との立体的構造の違いは、活性型のみにみられるわずかな亀裂構造である。残念ながら今回得られた抗体はこの亀裂は認識していない。平成6年度の研究目標の一つである血中レニン濃度測定系確立のためには、活性型あるいは不活性型どちらか一方にのみ反応する抗体の作製が急務である。2.抗ヒトレニン抗体による小児腎病変組織化学染色の準備上記抗ヒトレニン抗体4種類のうち1種類のみがホルマリン固定・パラフィン包埋腎組織の傍糸球体装置のレニン局在を組織化学染色法で証明しえた。したがって、この抗体を用いれば、レニン産生能が知られている小児腎癌(ウィルムス腫瘍)や異形成腎におけるレニン産生細胞の局在が組織化学的に示すことが可能と思われる。そこで、自験症例や協力他施設からの提供検体も含め、現在までに、ウィルムス腫瘍5症例、異形成腎4症例の組織切片を確保・保存し、組織化学染色法による解析に備えた。さらに症例数を増やしてから、これら小児腎病変のレニン産生能を検討する予定である。3.小児腎疾患患児および正常児血漿の採取・保存血中レニン濃度測定系の確立努力と平行して、検体としての小児血漿のサンプリングを継続した。ウィルムス腫瘍2症例において、腫瘍摘出術術前から術後にかけて経時的に血漿採取を施行し、凍結保存した。

また、小児における正常値域確立のために、50名の鼠径ヘルニア患児の術前採血検査時に、家族の了承のもとに血漿約200μlを分離採取し、凍結保存した。1.抗ヒトレニン抗体による小児腎病変組織化学染色抗ヒトレニン抗体4種類のうち1種類のみがホルマリン固定組織でも染色可能であった。この抗体を用いて、小児腎癌および異形成腎の組織でのレニン産生細胞の局在を酵素組織化学染色法を用いて検討した。(1)小児腎癌におけるレニン産生能ウィルムス腫瘍9例、先天性間葉芽腎腫4例、腎明細胞肉腫3例の手術摘出組織につき検討した。a)ウィルムス腫瘍:高レニン血症を伴った1例では、その腫瘍組織の大部分を占める糸球体様上皮構造の傍糸球体装置に相当する部分に強いレニン局在を認め、腫瘍自体のレニン産生能が示された。他の8例中でも、2例に限局してみられた糸球体様構造がレニン陽性を示し、本腫瘍組織中の糸球体様上皮構造でレニンが産生され、高血圧を呈するかどうかはその上皮構造の全腫瘍に占める割合に依ると結論された。b)先天性間葉芽腎腫:高レニン血症3例ではいずれも腫瘍組織にはレニン局在を認めず、腫瘍に包囲された遺残腎組織中の傍糸球体装置がレニン強陽性に染った。残り1例では腫瘍も遺残腎もレニン陰性であった。したがって、本腫瘍におけるレニン産生は腫瘍圧迫による二次性(腎血管性)のものと判断した。c)腎明細胞肉腫:3例とも腫瘍組織はレニン陰性であったが、高レニン血症の1例では腫瘍に圧排された遺残腎の傍糸球体装置に強いレニン局在を示し、やはり腎動脈圧排に起因する二次性のものと思われた。(2)異形成腎におけるレニン産生能6例中、高レニン血症合併2例を含む計4例の摘出組織で異形成組織中に散在する腎糸球体の傍糸球体装置へのレニン局在が示され、栄養動脈の低形成による腎血管性高レニン血症が本態だと考えれらた。2.抗ヒトレニン・モノクローナル抗体の作製継続本年度に得られた抗体2種はいずれも前年度の4種同様に総レニン(活性型と不活性型の両方)を捉えるものであった。活性型あるいは不活性型どちらか一方にのみ反応する抗体の作製努力を継続中である。
手指動作の分析に基づく弦楽器演奏学習支援環境

擦弦楽器の一種である二胡を事例として,初心者の演奏時の手指の動きを測定し,誤りについて分析した.また,初心者の二胡の演奏スキルの学習を支援する学習支援環境を構築した.具体的には,学習者の左手指先に装着した磁気式位置センサが,弦を抑える位置を検出する.システムは,その学習者が弦を抑える位置と,正しい位置とを表示し,抑える位置のずれを三次元CGで可視化することができる.擦弦楽器の一種である二胡を事例として,初心者の演奏時の手指の動きを測定し,誤りについて分析した.また,初心者の二胡の演奏スキルの学習を支援する学習支援環境を構築した.具体的には,学習者の左手指先に装着した磁気式位置センサが,弦を抑える位置を検出する.システムは,その学習者が弦を抑える位置と,正しい位置とを表示し,抑える位置のずれを三次元CGで可視化することができる.1.弦楽器(二胡)演奏時の視線の動きの分析演奏者は,二胡を演奏する時,楽譜と楽器を交互に見ながら演奏を行っている.この視線の動きを,中級者と初心者を被験者として測定した.視線計測装置は,NAC社製のEMR-8B(既存)を用いた.視線の動きは,スキルにおけるインタラクションの過程の中で,知覚・認識と密接に関連があると考えられる.2.弦楽器(二胡)演奏時の手指動作の分析演奏者は,右手で弓を持ち,左手で二胡の弦を抑える.特に,左手については,弦をミリ単位で正確に抑えないと,正しい音高が得られない.したがって,手指動作の測定には,精密な測定方法が必要である.従来ならば,手指動作の測定には,データグローブを用いる方法と,手指にマーカを装着して複数台のカメラで追跡する光学式モーションキャプチャが用いられてきた.しかし,データグローブを用いる方法は,データグローブの方式が光ファイバやベントセンサなどを利用したもので,精度はさほど高くない.光学式は,基本的には精度は高いが,楽器演奏のように,手指が道具の陰に隠れて,カメラから見えない時には,精度が落ちる.このため,新たな手法として,磁気式位置センサLiberty(既存)を用いた.しかし,今回,測定に用いた実験室は,基幹電源の近くであったなどの理由で,部屋内の磁界が乱れており,正確な測定ができなかった.本課題は,次年度に実験条件を改善して行う予定である.さらに,指先に小型圧力センサ(既存)を装着し,弦を抑えるときの指圧力を中級者と初心者を被験者として測定した.さらに,右手に持つ弓にもレシーバを装着し,弓の動きを計測した.平成22年度には,磁気式位置センサLibertyを用いて,手指動作を精密に測定する環境を構築していた.そこで,平成23年度には,この環境を駆使して,二胡演奏時の手指の動作を精密に測定し,そのデータを蓄積した.そして,手指動作を3次元CGアニメーションで表示するシステムを構築した.具体的には,磁気式位置センサLibertyを用いて,そのレシーバを左手の人差し指,中指,薬指の各先端に装着する.さらに,もう一つのレシーバを二胡本体に装着する.こうすることにより,二胡に固定された座標系で,左手指の先の位置が計測できる.二胡の弦は二胡の座標系では一定の位置にあるため,結局,この手法を使うと,左手指の先端の位置が二胡の弦のどの場所を抑えているかが分かる.そして,二胡と手指の先端位置を3次元CGを使ってモデリングし,それを前期のシステムで計測したデータに基づいて3次元アニメーションで表示することにより,学習者は,自分の手指の動きを自由視点で観察することができる.このシステムは,ビデオ撮影したものを提示するのに比べて,あらゆる視点から観察できる点が有利となる.このため,二胡などの擦弦楽器の演奏で,音が正しい音高からずれることがあるが,そのときの手指の位置のずれを3次元的に認識することが可能となる.そして,それは,学習者が自分の誤りを内省し,手指の位置をどのように改善すればよいかを考える気付きを与えることにもつながる.なお,当初は,データグローブを利用しての学習支援環境の構築を予定していた.しかし,データグローブは手指の動きは計測可能だが,二胡に対する手指の位置を計測できないため,データグローブの利用はとりやめ,磁気式位置方向センサのみでシステムを構築した.