hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダリエ病・ヘイリーヘイリー病の発症メカニズムの解明

遺伝性皮膚疾患であるダリエ病、ヘイリーヘイリー病の発症メカニズムの解明を目標に正常ヒト角化細胞を用い,種々の条件下での両疾患遺伝子の発現動態を観察した。現在、両疾患の発症機構はhaploinsufficiency (遺伝子産物の絶対量の不足)が考えられている。これを証明しうる結果が得られた。1)両疾患の好発部位である脂漏部での発現が低値となっていた。2)両疾患の増悪因子である紫外線照射により両疾患のmRNA発現量は著明に減少した。3)カルシウム添加により両疾患遺伝子の発現量は著明に増大した。4)炎症性サイトカインの添加により両疾患は異なる反応を示した。IL-1α,IL-6に対しては発現量はいずれも減少したが、TNFα、IL-8添加により異なる挙動を示した。5)紫外線照射後に3)の各々のサイトカインに対する抗体を添加し、両疾患遺伝子mRNAの発現変化を確認した。結果、IL-6抗体添加の系では紫外線照射による発現量低下を著明に抑制した。以上の結果より両疾患の特徴ある皮疹の形成、紫外線などの環境による悪化が遺伝子発現量の変化により説明でき得る可能性が示された。今後も両疾患のプロモーター領域の解析など発症メカニズムの解明の基礎的データの蓄積を施行していく予定である。遺伝性皮膚疾患であるダリエ病・ヘイリーヘイリー病の発症メカニズムの解明を目標に、現在正常ヒト角化細胞における両疾患遺伝子(ATP2A2及びATP2C1)の発現動態の検討を行っている。現在・両疾患の発症メカニズムはhaploinsufficiency(遺伝子産物量の絶対量の不足)が考えられている。これを裏付ける様々な事象を確認、検討している。まず、それぞれの好発部位である脂漏部での両疾患mRNA発現量を非脂漏部と比較した。結果、脂漏部での両疾患mRNAは少ない発現量を示した。また、両疾患は様々な増悪因子(温度・紫外線・細菌、真菌感染等)が知られているが、本年はまず紫外線(UV-B)の影響について両疾患遺伝子mRNAの紫外線照射後の経時的な発現量の推移を観察した。この結果、発現量は照射1時間後には著明に抑制された。この事は紫外線による皮疹の拡大・増悪に関連するものであると考えられた。今後も引き続き様々な条件下(カルシウム:角化細胞の分化/増殖、各種サイトカイン添加など)での両疾患遺伝子の発現動態を確認し、さらに治療薬、また発現量を増加させる物質の検討を同様な方法で行う予定である。
電磁音波ハイブリッドによる反射型ワイヤレスセンサネットワークシステムの構築

本研究ではセンサ端末のバッテリーレス動作化を可能とし、低電力のセンサネットワークの構築を可能とする電磁音波ハイブリッド反射型センサネットワーク技術の創出を目的としている。平成30年度では、主に「電磁波による空間の反射型センシング技術」に関する以下の要素技術を回路解析、試作実験により明らかにした。(1)反射型センサ回路の低電圧・低電力動作化追及と高機能化:1低電力動作化にはアナログの周波数変調型が有利と判断し、センサの容量または抵抗値が変化することにより発振周波数が変化するRC弛張型発振回路をセンサ回路として採用し、低電力回路の構成法、設計法を明らかにし、有効性確認のため0.7μmCMOSプロセス技術による集積回路チップ/モジュールの試作を行った。その結果、5μW@0.6Vの低電圧低電力動作の実現に成功した。2さらに高効率反射回路および複数のセンサ端末の設置を可能とするマルチチャネル動作化回路の構成法、設計法を明らかにした。(2)バッテリーレス動作化:センサ端末に電力を供給する方法として、RF給電および電磁共鳴による電力伝送技術について検討を行った。RF給電ではアンテナサイズが大きくなることから、電磁共鳴方式に着目し電力受信回路、および前記の集積回路チップを実装した反射型小型センサ端末モジュール(約2cm角)を設計試作し、バッテリーレスでのセンシング動作の実現に成功した。また室内光レベルの光エネルギーによる動作実現にも成功した。(3)アプリケーション展開&システム化技術:抵抗型、容量型センサの他、電位生成型センサにも対応できるよう電位/容量変換回路の検討を行い反射型pHセンサ端末モジュールの開発に成功した(医療分野への応用を想定)。またセンサネットワークを構築する上で必要となる電磁波源、情報収集端末の検討を行い、ソフトウエア無線技術の応用によりシステム化できる見通しを得た。平成30年度は、「電磁音波による空間の反射型センシング技術」に関する検討を進めた。その結果、1反射型センサ回路のさらなる低電圧・低電力動作回路を考案し、集積回路チップ化/モジュール化の実現に成功し、また、2電磁共鳴方式による電力伝送、および微弱な室内光によるバッテリーレスでのセンシング動作の実現にも成功した。3また、アプリケーション展開に向け、抵抗型、容量型、電位出力型などの様々なセンサに対応できる回路構成を明らかにした。4システム化においても、ソフトウエア無線技術の応用により電磁音波源、情報収集端末を構築できる見通しを得た。おおむね計画通りに進捗していると考える。しかし、電磁共鳴方式による電力伝送を利用した場合、通信距離は数cm程と短く、RF伝送ではアンテナサイズが大きくなる問題が顕在化している。また、電磁波によるセンシング技術に関しては上記の成果を得たが、光や音波の有効な活用法が具現化できていない。次年度は、アプリケーションに応じた電力の供給法、環境エネルギーの活用法を整理するとともに、電磁波に加え光や音波のハイブリッド活用法の見直しを進め、具体的なシステム実現に焦点を当て研究を推進する。平成31年度(令和元年度)は、平成29、30年度で得た反射型センサ端末回路/モジュール技術の改善、高機能化を進めるとともに、ワイヤレスセンサネットワークとしてのシステム化に重点を置き研究を推進する。1反射型センサ端末用集積回路チップの高機能化:これまでの回路技術の検討結果を発展させマルチチャネル動作が可能で、エネルギハーベシティング機能を有するセンサ端末回路の集積回路チップ化を行ない、バッテリーレス動作に適した低電力センサ端末の小型化、高機能化を追求する。集積回路チップ化は、最小加工寸法0.70.18μmの低廉のCMOSプロセスを適用する。エネルギーハーベスタ回路は、光、電波、磁気などのエネルギーを想定し高効率化を追求する。2システムコンポーネントの構築:反射型センサ端末によるセンサネットワークを構築するには、電磁波源、情報収集端末が必要である。PLLシンセサイザモジュールによるRF信号生成技術、RF直交変復調モジュールによりRF信号情報収集技術とソフトウエア無線技術の応用により、多数のセンサ端末の情報を集約し、インターネット上へ展開するワイヤレスセンサシステムとしての構成法、設計法を明らかにする。3アプリケーションに応じたセンサ端末&システム構成技術:電波、光、音波の活用法の見直しを進め整理し、アプリケーション(医療、工場、オフィス、インフラモニタなど)に応じたセンサ端末の構成法およびシステム構成法を明らかにするとともに、有効性の確認および課題の抽出を目的として環境モニタリングシステムを例にプロトタイプシステムの構築を目指す。なお、システム化においては、RFIDなどの規格も参考にし、早期実用化も念頭に研究を推進する。本研究ではセンサ端末のバッテリーレス化を可能とし、メンテナンスフリーのセンサネットワークの構築を可能とする電磁音波ハイブリッド反射型センサネットワーク技術の創出を目的としている。初年度(平成29年度)では「電磁音波ハイブリッドによる空間の反射型センシング技術」に関する以下の基本技術を解析および回路の試作実験により明らかにした。1電波利用による反射型ワイヤレスセンシング技術:まず、電波を反射するセンサ端末によるセンシング技術の有効性確認を行った。市販部品によりセンサ端末回路を試作し920MHzの無線信号を用い評価を行った結果、センサ信号に応じた反射信号を得ることに成功した。また回路の消費電力は100μWほどで、従来のワイヤレスセンサ端末の100分の1以下の低電力動作の実現に成功し、低電力のワイヤレスセンシング技術として有効であることを確認した。2レーザ光による無線信号伝送技術:電波ではエネルギーが空間へ広がるため距離による減衰量が大きい。そこで、レーザ光に無線信号を重畳してセンサ端末に照射し、レーザ光に含まれる無線信号をセンサ情報により反射させる回路の基本検討を行った。実験には、市販の赤色レーザ(1mW出力)とフォトダイオードを用い行った。

その結果、レーザ光に電波信号を重畳させ端末側で無線信号に変換し反射させるハイブリッド構成により、より遠方へ高エネルギーの無線信号を端末側へ送り届けることが可能となる見通しを得た。3反射型センサ回路技術:パッシブ型、アナログ型、デジタル変調型を比較検討し、アナログ型が反射型回路として有利と判断し、CMOS集積回路化の検討を行った。その結果、0.7μmCMOS技術で10μW以下の低電力動作実現の見通しを得た。また、この回路の電源として電波や振動、室内光などの微弱な環境エネルギーを用いる電源回路の構成法、設計法も明らかにした。平成29年度は、「電磁音波ハイブリッドによる空間の反射型センシング技術」に関する基礎実験を目標として掲げ検討を進めた結果、1電波利用による反射型ワイヤレスセンシング技術の有効性の実証に成功したこと、2レーザ光とのハイブリッド構成が有利となる見通しを得たこと、3反射型センサ回路技術では、市販部品によるモジュールの実現に加え、より低電力な動作を可能とする集積回路の構成法、設計法を明確化したこと、などの良好な結果を得た。おおむね計画通りに進捗していると考える。しかし、音波利用に関しては、伝搬速度が遅いことを生かした高分解能測距技術としての応用検討を試みたが雑音の影響が大きく良好な結果が得られていない。音波とのハイブリッド構成の活用法については次年度に見直しを進める。上記1の電波利用による反射型ワイヤレスセンシング技術に関しては、これをベースに光や音波とのハイブリッド化、システム化を推進しする。2の電波とレーザのハイブリッド構成の検討では、光送受信回路の高周波化が課題としてクローズアップしているため、次年度の回路検討にフィードバックし解決を図る。3の反射型センサ回路技術については順調に進んでおり、当初の計画通り集積回路チップ化を次年度進めて行く予定である。本研究ではセンサ端末のバッテリーレス動作化を可能とし、低電力のセンサネットワークの構築を可能とする電磁音波ハイブリッド反射型センサネットワーク技術の創出を目的としている。平成30年度では、主に「電磁波による空間の反射型センシング技術」に関する以下の要素技術を回路解析、試作実験により明らかにした。(1)反射型センサ回路の低電圧・低電力動作化追及と高機能化:1低電力動作化にはアナログの周波数変調型が有利と判断し、センサの容量または抵抗値が変化することにより発振周波数が変化するRC弛張型発振回路をセンサ回路として採用し、低電力回路の構成法、設計法を明らかにし、有効性確認のため0.7μmCMOSプロセス技術による集積回路チップ/モジュールの試作を行った。その結果、5μW@0.6Vの低電圧低電力動作の実現に成功した。
ビスフェニルフルオレン構造の特性を活かしたハイブリッド材料の創製

ビスフェニルフルオレン化合物は、4つのベンゼン環がひとつの炭素上で結合した特異な化学構造を有し、1.6以上の高い屈折率を持っている。これらの末端基にアルコキシシラン基を持ったデュアルサイト型シランカップリング剤を合成し、酸化チタンや酸化ジルコンなどの金属酸化物をハイブリッド化することに成功した。高屈折率の有機無機ハイブリッドや金属酸化物ナノ粒子分散ハイブリッドを創製でき、光学材料への展開が期待できる。ビスフェニルフルオレン化合物は、フルオレン骨格の9位の炭素上に2つのフェニル基が結合した"カルド構造"と呼ばれる等方的なベンゼン環配置により、高屈折率(1.62)及び低複屈折の光学特性を有している。電子情報の分野では、より高い屈折率材料が求められている現状の中で、ビスフェニルフルオレンに高屈折率金属酸化物をハイブリッド化することで、より大きな屈折率を達成でき、これらの有機無機ハイブリッドは新しい光学材料としてのアドバンテージが高い。平成21年度では、チタニウムアルコキシドやジルコニウムアルコキシドなどの金属アルコキシドとのゾルゲル法による共有結合によるハイブリッド化が可能なビスフェニルフルオレン末端アルコキシシラン化合物の合成を検討した。ビスフェニルフルオレンアクリレートへのメルカプトプロルトリメトキシランのマイケル付加による末端アルコキシシリル化及び、ビスフェニルフルオレンアリルエーテルとメルカプトプロルトリメトキシランのエンチオール反応によるテレケリックな末端アルコキシシリル化を行い、共に高収率で目的とする末端アルコキシシラン化合物の合成できた。これらとチタニウムブトキシドやジルコニウムブトキシドとのゾルゲル反応で、高屈折率ハイブリッド薄膜を得ることができた。薄膜中の酸化チタンや酸化ジルコンの含有量にしたがって、その屈折率を制御することができた。それらは、透明で、ヘーズ値の低い材料であり、光学材料として優れている。また、末端アルコキシシラン間の鎖長を変えるため、エチレングリコールユニットを含んだビスフェニルフルオレンアクリレートを用いた末端アルコキシシラン化合物を合成し、ハイブリッドの酸化チタンの含有限界量と化学構造との関係についても検討した。その結果、エチレングリコールユニットが大きい場合、酸化チタンの含有量が多くなっても、クラックの発生のない安定な薄膜を生成できることを見いだした。平成22年度では、3つの合成法によって側鎖長や官能基の異なったテレケリックな末端アルコキシシリル化ビスフェニルフルオレンを合成し、それらとチタニウムアルコキシドのゾルゲル反応やハイブリッドの安定性について調べた。側鎖長が短い場合、カルド構造間の空隙が小さくなり、密度向上に伴う屈折率の増大が認められた。一方、鎖長が長い場合、屈折率はやや低下するものの膜特性は良くなった。本研究で開発したテレケリックなビスフェニルフルオレン含有シランカップリング剤は、親水性のシラノール(アルコキシシリル基)と疎水性のフルオレンが対照的に存在する"Janus"分子であり、親水性ナノ粒子の有機化表面処理剤として機能することを見いだした。ジルコニアナノ粒子表面と二つのアルコキシシラン基が結合可能な"デュアルサイト型シランカップリング剤"であり、その特異な構造を表面に修飾したジルコニアナノ粒子は、有機ポリマーマトリクスへの分散性を向上させることがわかった。ビスフェニルフルオレンモノマーに高分散でき、高屈折率ハイブリッド薄膜及び自立膜の作製が可能であった。前年度で合成したテレケリックな末端アルコキシシリル化ビスフェニルフルオレンは、親水性のシラノール(アルコキシシリル基)と疎氷性のフルオレンが対照的に存在する"Janus"分子であり、親水性ナノ粒子の有機化表面処理剤として機能することを見いだした。これらは、ジルコニアナノ粒子表面と二つのアルコキシシラン基が結合可能な"デュアルサイト型シランカップリング剤"であり、これらにより表面修飾したジルコニアナノ粒子は、ビスフェニルフルオレンがキャノピー構造を取ることで、様々な有機ポリマーマトリクスへの分散性を向上させることがわかった。ビスフェニルフルオレンは、高屈折率及び低複屈折の光学特性を有しているため、光学デバイス用途に注目されており、ビスフェニルフルオレンと高屈折率金属酸化物をハイブリッド化することで、より大きな屈折率を達成できた。このような"デュアルサイト型シランカップリング剤"となり得る化学構造として、o-ジアリルフタレート(DAP)、o-ビスアリロキシベンゼン等のオルト置換ベンゼン誘導体が考えられる。これらのアリル基末端にメルカプトプロピルトリメトキシシランを光または熱によるエン-チオール反応で結合する事で、新規な"デュアルサイト型シランカップリング剤"を合成する事ができた。

DAPの場合、フタル酸エステルがジルコニアナノ粒子表面に結合した形となり、ポリマーへの相溶性の向上が確認できた。ポリメチルメタクリレートに分散する事で、透明で高屈折率の熱可塑性ポリマーを容易に得られ、また、ガラス基板表面にカップリング処理することで接着性向上のプライマーとしての効果も認められた。
乳がんにおけるバイオマーカーとしてのIVIMイメージング法の確立

臨床例においてIVIM (IntraVoxel Incoherent Motion)イメージングにつき信頼できるデータを得るための撮像方法の検討をコンピューターを用いたシュミレーション、及び複数のファントムを使用して行った。解析の際に問題となっていた画像のノイズをファントム実験により詳細に評価しノイズ定数を設定、臨床データにも適応し、ノイズを除去することにより解析技術をさらに高め、また最適なb値を検討することにより、IVIM成分を正確に抽出出来る様になった。IVIM及び拡散のさらなる検討として、ラット脳腫瘍モデルを用いて各パラメーターと病理標本の詳細な検討により、腫瘍内の血管数とIVIMパラメーターにおける有意な正の相関関係を実証し、IVIMが腫瘍内部の血流を反映している事を組織学的評価により証明し、拡散MRIの非ガウス分布による解析も行った。この結果においては国際学会において発表し、国際論文に受諾された。ヒトの乳腺腫瘍においても同様の解析を行い、IVIMや従来のADC (Apparent Diffusion Coefficient)に留まらない複数のパラメーターを算出、評価できるようになり、各パラメーター画像の作成、及び各パラメーター画像を合わせた診断マップの作成に成功した。また造影剤から得られる還流の情報とIVIMパラメータにおける有意な正の相関関係を実証した。また診断マップによるカテゴリー評価と従来の乳癌診断に用いられる診断法との比較を行い、患者負担の大きい外科的手法や薬剤の投与によらない、将来的には術前薬物療法等の治療効果予測にも役立つバイオマーカーとなりうる、IVIM・非ガウス分布拡散MRIによる非侵襲的な乳癌診断の有用性を示した。これらの成果においては国際磁気共鳴学会、ヨーロッパ放射線学会で発表し、現在論文投稿中である。コンピューターを用いたシュミレーション、及び複数のファントムを使用する事により至適b値などの撮像方法を検討し、マルチコンポーネント解析を行った。腫瘍内外におけるIVIMのパラメーター変動の評価、比較、及び造影剤を使用した灌流との詳細な比較により、腫瘍における灌流評価をおこなった。今後は乳癌における良悪性の鑑別に有用な診断マップの確立に向け、必要な各パラメーター画像の閾値の設定方法の検討、また従来画像の診断能と定量比較を行い、各パラメーターと病理像との比較を行う事により、臨床上の有用性をさらに詳細に検討する予定である。
造血器腫瘍における癌幹細胞特異的エネルギー代謝に関する基礎的研究

白血病前駆・幹細胞におけるメタボローム解析結果から白血病幹細胞特異的な代謝経路におけるヘキソキナーゼ(HK)、ホスホフルクトキナーゼ1, 2(PFK1, 2)、及びピルビン酸キナーゼ(PK)の活性化が明らかとなり、これらの特異的な阻害剤(HK阻害剤としてヘキソキナーゼII阻害剤(3-BP)、PFK1, 2阻害剤としてPFKFB3阻害剤(3PO)、PK阻害剤としてAlkannin)が白血病幹細胞特異的な細胞増殖抑制効果を示すことが示唆されました。これまでの研究成果により、嫌気的解糖系に関与するヘキソキナーゼ(HK)、ホスホフルクトキナーゼ1, 2(PFK1, 2)、及びピルビン酸キナーゼ(PK)が白血病患者由来ALDHhi/CD34+細胞において正常造血幹細胞と比較して活性化していることが明らかとなり、これらを阻害することにより白血病由来ALDHhi/CD34+細胞のコロニー形成能が著しく抑制されました。(1)白血病由来ALDHhi/CD34+細胞と健常人由来ALDHhi/CD34+細胞の細胞障害評価:HK阻害剤としてヘキソキナーゼII阻害剤(3-BP)、PFK1, 2阻害剤としてPFKFB3阻害剤(3PO)、PK阻害剤としてAlkanninを使用しました。3-BP単独、3PO単独、Alkannin単独、3-BP/3PO併用、3-BP/Alkannin併用、3PO/Alkannin併用、及び3-BP/3PO/Alkannin併用群に分けて、各種の濃度で白血病由来ALDHhi/CD34+細胞のコロニー形成抑制能を評価したところ、3剤併用群が最も強力に白血病細胞の増殖を抑制した。一方、健常人由来ALDHhi/CD34+細胞のコロニー形成はどの組み合わせにおいても優位な抑制効果は認められなかった。(2)白血病由来ALDHhi/CD34+細胞移植実験:フローサイトメトリー解析ALDHhi/CD34+細胞を分離し、免疫不全マウス(NOD/SCIDヌードマウス)へ移植。3週間後に生着を確認し、腫瘍形成部位に3-BP単独、3PO単独、Alkannin単独、及び3-BP/3PO/Alkannin併用群に分けて注射する(3日後と1週間後)ことによる腫瘍体積の変化を3週間経過観察したところ、3-BP/3PO/Alkannin併用群において優位な腫瘍形成抑制効果が認められた。本研究結果から得られた白血病幹細胞における代謝経路ヘキソキナーゼ(HK)、ホスホフルクトキナーゼ1, 2(PFK1, 2)、及びピルビン酸キナーゼ(PK)の活性化に基づき、これらの特異的な阻害剤(HK阻害剤としてヘキソキナーゼII阻害剤(3-BP)、PFK1, 2阻害剤としてPFKFB3阻害剤(3PO)、PK阻害剤としてAlkannin)による白血病幹細胞特異的増殖制御を可能にする治療法を確立することを目指した基礎的研究を行いました。(1)白血病由来ALDHhi/CD34+細胞と健常人由来ALDHhi/CD34+細胞の細胞障害評価:3-BP、3PO、Alkanninのより白血病由来ALDHhi/CD34+細胞にのみ細胞増殖抑制効果が認められました。(2)白血病幹細胞の分離と白血病幹細胞移植実験:フローサイトメトリー解析によりALDHhi/CD34+細胞を示す表面形質をもつ白血病幹細胞を免疫不全マウス(NOD/SCIDヌードマウス)の背部皮下へ移植することにより、白血病担癌マウスを作成し、3-BP、3PO、Alkanninの腫瘍部位への皮下投与により、腫瘍増殖抑制効果が認められました。(3)正常造血幹細胞への3-BP、3PO、Alkanninの細胞障害活性は白血病由来幹/前駆細胞に比べて軽度であった。(4)新規化合物の探索:今後、エネルギー代謝経路における標的酵素蛋白質を同定することにより、その蛋白質を特異的に阻害する物質、つまり、白血病幹細胞の代謝システムのキーとなる酵素を選択的に阻害する化合物を合成することで副作用がなく、治療効果の高い抗がん剤の実現を目指したいと考えています。キャピラリー電気泳動質量分析装置によるメタボローム解析により細胞内でのエネルギー代謝を網羅的に解析する技術が確立され、癌細胞におけるメタボローム解析から代謝経路を阻害する治療開発が、可能になってきています。我々は、白血病幹細胞のエネルギー代謝を独創的なメタボロミクス解析技術により解析し、エネルギー代謝から白血病幹細胞特異的な代謝経路を同定し、新たな治療標的の同定、治療薬剤の開発を行うことを目的とし、白血病幹/前駆細胞として白血病患者由来のALDHhi/CD34+細胞をFACSを用いて分離し、CE-MS(capillary electrophoresis-mass spectrometry)をもちいてエネルギー代謝に関与する物質群の一斉定量によるメタボローム解析を行った。

その中で、嫌気的解糖系に関与するヘキソキナーゼ(HK)、ホスホフルクトキナーゼ1、2(PFK1、2)、及びピルビン酸キナーゼ(PK)が白血病患者由来ALDHhi/CD34+細胞において異常に活性化していることが明らかとなり、これらを阻害することによりALDHhi/CD34+細胞からのコロニー形成能が著しく抑制された。これらの結果から、HK、PFK1、2、PKの抑制が白血病癌幹細胞を根絶する可能性が示唆された。正常造血幹細胞においてはHK、PFK1、2、PKの抑制によりわずかにコロニー形成が抑制されたのみであった。以上の結果から、白血病幹細胞特異的代謝阻害による白血病幹細胞根絶の可能性が示唆された。平成24年度の研究計画・方法について、(1)白血患者及び健常人由来のALDHhi/CD34+細胞単核球を採取。(2)白血病由来ALDHhi/CD34+細胞と健常人由来ALDHhi/CD34+細胞のメタボローム解析から得られた白血病幹及び前駆細胞に特異的な代謝経路の阻害剤(HK阻害剤としてヘキソキナーゼII阻害剤(3-BP)、PFK1, 2阻害剤としてPFKFB3阻害剤(3PO)、PK阻害剤としてAlkannin)を用いて白血病細胞の増殖能をコロニー形成抑制にて評価した。(3)白血病由来ALDHhi/CD34+細胞をヌードマウスの背部皮下に移植し、担癌マウスを作成し、腫瘍部位に上記の阻害剤を単独、あるいは組み合わせで皮下投与することによる抗腫瘍効果を腫瘍体積の変化率で評価した。今年度の研究計画としてはほぼ予定通りに達成することができていると考えています。平成23年度の研究計画・方法について、(1)慢性白血病及び急性白血患者由来の単核球を採取。(2)ALDHhicell分画の分離。(3)分離採取ALDHhicellsのMetaboliteExtraction。(4)白血病由来ALDHhi cellsと健常人由来ALDHhi cellsのメタボローム解析。(5)メタボローム解析から得られた白血病幹細胞におけるエネルギー代謝経路の同定。を行う予定でした。本研究では、骨髄細胞中に含まれる、正常造血幹細胞や白血病幹細胞は少数であり、細胞数を要する解析においては、非常に重要な解決すべき問題点でありました。その問題点をクリアするために、幹細胞を含む前駆細胞の集団としてALDHhi分画を採取分離することで、細胞数を集められ、代謝解析を行うことが可能となりました。正常人と白血病患者由来のALDHhi細胞分画については現在、それぞれ3例の解析を行うことができています。正常ALDHhi細胞分画と白血病ALDHhi細胞分画でのメタボローム解析結果も少数例ではありますが、解析し、両者の代謝経路の相違をおおまかにつかめるところまできました。本研究結果から得られた白血病幹細胞における特異的な代謝経路に基づき、代謝経路を阻害あるいは遮断することによる白血病幹細胞の増殖制御を可能にする治療法を確立することを目指していきたいと考えます。(1)白血病由来ALDHhi/CD34+細胞と健常人由来ALDHhi/CD34+細胞の細胞障害評価:同定された代謝経路の阻害剤を添加することによる白血病由来ALDHhi/CD34+細胞と健常人由来ALDHhi/CD34+細胞のコロニー形成能を評価する。
イメージ測光グロー放電発光分光法を用いた三次元元素マッピング装置の開発

グロー放電発光分析法において、グロー放電プラズマの2次元像を直接観察し試料の面方向の元素濃度分布を得るために、2次元イメージ分光器を用いた測定方法を考案し、試験装置を組み立てた。試料原子はスパッタリングによりグロー放電プラズマに取り込まれ、試料部位の直上にて励起され発光するため、プラズマの二次元分光像は試料表面における元素分布の情報を与える。2次元イメージ分光器とは、光源の空間分布をそのままの形で維持したまま分光して(特定の波長の光のみを選択し)、CCD検出器にその像を得るものである。通常の分光器ではレンズ系により光源からの光を集光するために、光源全体の平均的な発光強度は得られるが、その空間分布を得ることはできない。本研究では、イメージ分光器として分光計器(株)12580型を、CCD検出器としてPCO Corp.Semicam370KD-H型を使用した。試料として亜鉛メッキ鋼板を使用し、様々な放電条件にて亜鉛及び鉄の発光線強度の空間分布を測定して、その空間分解能を評価した。その結果、空間分解能を向上させるためにはグロー放電をパルス状に点灯することが必須条件であり、その周波数はできるだけ低い値が望ましいこと、またパルスのデューティ比も低い値が望ましいことが分かった。但し、パルス放電の周波数やデューティ比を小さくすると発光強度も低下するため、検出器の感度の許容範囲内で測定を行う必要がある。本研究で用いた測定装置では、周波数10Hz、デューティ比10%程度が実用範囲であり、この時の空間分解能として0.8-1.3mmの値が得られたグロー放電発光分析法において、グロー放電プラズマの2次元像を直接観察し試料の面方向の元素濃度分布を得るために、2次元イメージ分光器を用いた測定方法を考案し、試験装置を組み立てた。本研究で用いた測定装置では、周波数10Hz、デューティ比10%程度が実用範囲であり、この時の空間分解能として0.8-1.3mmの値が得られたグロー放電プラズマの分光像を直接観察するために、2次元イメージ分光器を用いた測定装置を組み立てた。2次元イメージ分光器とは、光源の空間分布をそのままの形を維持したまま分光し(特定の波長の光のみ選択し)、CCD検出器上にその像を得るものである。通常の分光器ではレンズ系等により光源光を集光するために、光源全体の平均的な発光強度は得られるが、その空間分布を得ることはできない。イメージ分光器は分光計器(株)12580型であり、CCD検出器はPCO Corp. Semicam370KD-H型を用いたプラズマからの発光は、イメージ分光器に取り付けられたテレスコープ光学系によりプラズマからの発光を集光することなく分光素子へと導くことができ、CCD検出器上で2次元像として得られる。同時に、プラズマ発光の時間分解測定を行うため、ICCD検出器付属のEchelle分光システムを購入した。Echelle分光器はAndor/ME5000型であり、ICCD検出器はAndor/iStar DH734型である。この測定装置はプラズマ制御を行う上で、最適動作条件を決めるために使用した。本年度は、上記の測定装置を用いて装置性能の確認を行うと共に、グロー放電プラズマ、レーザ誘起プラズマ、スパーク放電プラズマ等の励起源を用いて基礎データの収集を行った。レーザ誘起プラズマの解析では、単発のレーザ照射により得られた試料原子の発光強度の空間分布を得ることができ、最適分析部位の決定に極めて有効な情報が得られることが分かった。また、グロー放電プラズマの解析では、試料表面の2次元元素分布が得られることを確認した。

通常の分光器ではレンズ系により光源からの光を集光するために、光源全体の平均的な発光強度は得られるが、その空間分布を得ることはできない。本研究では、イメージ分光器として分光計器(株)12580型を、CCD検出器としてPCO Corp. Semicam370KD-H型を使用した。試料として亜鉛メッキ鋼板を使用し、様々な放電条件にて亜鉛及び鉄の発光線強度の空間分布を測定して、その空間分解能を評価した。その結果、空間分解能を向上させるためにはグロー放電をパルス状に点灯することが必須条件であり、その周波数はできるだけ低い値が望ましいこと、またパルスのデューティ比も低い値が望ましいことが分かった。但し、パルス放電の周波数やデューティ比を小さくすると発光強度も低下するため、検出器の感度の許容範囲内で測定を行う必要がある。本研究で用いた測定装置では、周波数10Hz、デューティ比10%程度が実用範囲であり、この時の空間分解能として0.8-1.3mmの値が得られた
難分解性有機汚染物質の超高感度モニタリング用の受容体遺伝子系導入花卉植物の開発

1.POPsモニタリング用の受容体遺伝子系導入花卉植物の超高感度化A.超高感度POPs受容体の創出マウス(m)、モルモット(g)及びヒト(h)のアリルハイドロカーボン受容体を含む組換え型転写因子(XmDV、XgDV、XhDV)を創製し、β-グルクロニダーゼ(GUS)レポーター遺伝子とともに導入した形質転換植物を作出した。これらにポリ塩化ビフェニル(PCB)を処理すると、その毒性依存的にGUS活性が増加した。また、XmDVタバコを用いたダイオキシン類実汚染土壌のバイオアッセイに成功した。一方、組換え型メダカエストロジェン受容体(ER)をシロイヌナズナに形質転換した。B.POPsの植物への取り込み・代謝・蓄積タバコ植物に比べ180倍以上の高いダイオキシン類吸収・蓄積量を示すズッキーニ品種を特定した。ダイオキシン類の土壌からの脱離、根表面から細胞内への取り込み並びに地上部への移行が重要であり、それにはクエン酸が関与していた。ウイルスの植物細胞間移行に関わるムーブメントタンパク質を含む新規組換え型転写因子をXgDVシロイヌナズナに再形質転換したところ、PCB126を処理した場合に花茎においてGUS活性が上昇したことから、ダイオキシン類汚染シグナルを地上部に伝達するシステムの開発に成功した。2.POPsのモニタリング用花卉植物の開発A.ペチュニア、トレニア及びバーベナの形質転換体の作出B.実汚染環境を用いた形質転換花卉植物のモニタリング性能評価XmDV並びにXgDVを導入した形質転換花卉植物をダイオキシン類実汚染土壌において栽培したところ、一部の花色が変化していたが、その再現性は得られなかった。1.難分解性有機汚染物質(POPs)モニタリング用の受容体遺伝子系導入花卉植物の超高感度化A.超高感度POPs受容体の創出モニタリング感度の向上を目指して、マウス(m)及びモルモット(g)のアリルハイドロカーボン受容体(AhR)のダイオキシン結合領域を含む組換え型転写因子(XDV)遺伝子を構築し、β-グルクロニダーゼ(GUS)レポーター遺伝子とともにシロイヌナズナに導入し、形質転換体を数十系統作出した。mAhR組換え型転写因子を導入した形質転換タバコをダイオキシン類の一種であるポリ塩化ビフェニル(PCB)のうち最も毒性の高いPCB126、あるいは毒性のないPCB180を添加した寒天培地上で培養し、GUS活性を測定した。PCB126の濃度依存的に活性が増加し、約2.6ppbを検出することができた。一方、PCB180は活性を増加させなかった。また、gAhR組換え型転写因子を導入した形質転換シロイヌナズナも同様の結果を示した。これらモニタリング用植物は、ダイオキシン類の毒性に依存したモニタリングが可能である。一方、POPsとして指定されているドリン系殺虫剤ディルドリンも同様の方法で検出することができた。B.POPsの植物への取り込み・代謝・蓄積ズッキーニは根から有機酸を滲出させ、土壌と強く吸着したPOPsを脱離させることにより効率よくPOPsを吸収することが知られている。そこで、有機酸であるクエン酸とシュウ酸を添加したPCB126を含むバーミキュライトで栽培した形質転換シロイヌナズナにおいてGUS活性が増加したことから、有機酸がモニタリングの高感度化に重要であることが判明した。ウイルスタンパク質の植物細胞間移行に関わる因子(ムーブメントタンパク質)をクローニングし、新規組換え型転写因子を創出した。2.POPsのモニタリング用花卉植物の開発A.ペチュニア、トレニア及びバーベナの形質転換体の作出mAhR組換え型転写因子と花色合成遺伝子(フラバノン3-

水酸化酵素、フラボノイド3',5'-水酸化酵素)のRNAiを導入した形質転換ペチュニア、トレニア及びバーベナを数百系統作出した。1.POPsモニタリング用の受容体遣伝子系導入花卉植物の超高感度化A.超高感度POPs受容体の創出アルキルフェノール類などに対して高親和性の組換え型メダカエストロジェン受容体(ER)をシロイヌナズナに形質転換した。組換え型マウスアリルハイドロカーボン受容体(AhR)を導入した形質転換タバコをダイオキシン類実汚染土壌で栽培したところ、植物のダイオキシン類の吸収・蓄積量に比例してレポーター活性が上昇することが判明した。さらに、毒性のないダイオキシン類が多く存在した揚合、その活性は下がることから、本形質転換植物はダイオキシン類の毒性を評価できることが判明した。また、組換え型モルモットAhR、もしくは、ヒトERを導入した形質転換シロイヌナズナはPOPsの一種ディルドリンをモニタリングできることが判明した。B.POPsの植物への取り込み・代謝・蓄積ズッキーニのうちBlack Beauty並びにGold Rush品種はダイオキシン類実汚染土壌においてPatty Green品種やタバコ植物に比べ140倍以上の高い吸収・蓄積量を示した。これらズッキーニを受容体遺伝子系のホスト植物として利用することで、バイオアッセイの高感度化を目指すことができる。さらに、ズッキーニにおけるダイオキシン類の高吸収性能に有機酸が関与していることを示した。ウイルスの植物細胞間移行に関わる因子(ムーブメントタンパク質)を含む新規組換え型転写因子を数種創出し、それらを植物に発現するためのプラスミドを構築した。2.POPsのモニタリング用花卉植物の開発A.ペチュニア、トレニア及びバーベナの形質転換体の作出組換え型メダカERの制御下に花色遺伝子の発現を抑制するRNAiをペチュニア、トレニア及びバーベナに導入することにより形質転換花卉植物を数十系統作出した。B.実汚染環境を用いた形質転換花卉植物のモニタリング性能評価組換え型マウスAhRを導入した形質転換花卉植物をダイオキシン類の実汚染土壌において栽培したところ、ダイオキシン類を吸収していることが判明した。また、一部の花の花色が変化していることが判明した。1.POPsモニタリング用の受容体遺伝子系導入花卉植物の超高感度化A.超高感度POPs受容体の創出組換え型メダカエストロジェン受容体(ER)を形質転換したシロイヌナズナを41個体選抜した。組換え型ヒトアリルハイドロカーボン受容体(AhR)を導入した形質転換タバコを作出し、ポリ塩化ビフェニル126(PCB126)添加寒天培地で育成したところ、それに応答してレポーター活性が上昇する系統が存在した。B.POPsの植物への取り込み・代謝・蓄積ズッキーニをダイオキシン類を添加した水耕液で栽培することにより、土壌からのダイオキシン類の脱離並びに根表面に吸着したダイオキシン類の細胞内への取り込みと地上部への移行が高吸収品種におけるダイオキシン類の蓄積に重要であり、ズッキーニにおけるダイオキシン類の高吸収性能に有機酸、特にクエン酸の合成・分解が関与していることを示した。また、低吸収品種と高吸収品種の間で転写量の異なる遺伝子が複数存在していた。一方、Triton-
Crown装着菌における単クローン抗体による歯周疾患関連細菌の分布解析

[目的]口腔内に装着されたCrownが辺縁歯周組織に対して為害作用を及ぼすことがある.この原因の一つとして,Crownの辺縁歯周組織付近に付着するプラーク中の歯周疾患関連細菌の関与が考えられる.しかし,Crownの為害作用について,付着したプラーク中の歯周疾患関連細菌の観点から検討した報告は少ない.そこで,Crown装着歯の歯肉縁下プラーク中の歯周疾患関連細菌に注目し,モノクロナール抗体を応用したImmunoslot-blot法により,Porphylmonas gingivalis,Prevotellamelaninogenica,Prevotellaintermedia serotypeI,Prevotellaintermedia serotypeII,Actinobacilusactinomycetemcomitansの5種の細菌の検出を試み検討した.[方法]本学付属病院補綴科へ来院した患者口腔内のCrown装着歯および隣接する天然歯の歯肉縁下プラークを採取し,slot-blot装置を用いてニトロセルロース膜上にcoatingした.洗浄後,3%ゼラチンでblocking処理を行い,歯周疾患関連細菌にBGF7,BIF6,BIF5,BMF4,AAY4の各抗体に作用させた.そして,IgG抗体に反応させ,発色剤により発色したものを陽性とした.[結果と考察]5種の歯周疾患関連細菌のうち,いずれかが陽性を示したものはCrown装着歯のほうが天然歯よりも著しく多かった.しかし,各細菌種の分布状態ではCrown装着歯と天然歯の違いは認められなかった.これらの原因について,さらに検討して行く所存である.[目的]口腔内に装着されたCrownが辺縁歯周組織に対して為害作用を及ぼすことがある.この原因の一つとして,Crownの辺縁歯周組織付近に付着するプラーク中の歯周疾患関連細菌の関与が考えられる.しかし,Crownの為害作用について,付着したプラーク中の歯周疾患関連細菌の観点から検討した報告は少ない.そこで,Crown装着歯の歯肉縁下プラーク中の歯周疾患関連細菌に注目し,モノクロナール抗体を応用したImmunoslot-blot法により,Porphylmonas gingivalis,Prevotellamelaninogenica,Prevotellaintermedia serotypeI,Prevotellaintermedia serotypeII,Actinobacilusactinomycetemcomitansの5種の細菌の検出を試み検討した.[方法]本学付属病院補綴科へ来院した患者口腔内のCrown装着歯および隣接する天然歯の歯肉縁下プラークを採取し,slot-blot装置を用いてニトロセルロース膜上にcoatingした.洗浄後,3%ゼラチンでblocking処理を行い,歯周疾患関連細菌にBGF7,BIF6,BIF5,BMF4,AAY4の各抗体に作用させた.そして,IgG抗体に反応させ,発色剤により発色したものを陽性とした.[結果と考察]5種の歯周疾患関連細菌のうち,いずれかが陽性を示したものはCrown装着歯のほうが天然歯よりも著しく多かった.しかし,各細菌種の分布状態ではCrown装着歯と天然歯の違いは認められなかった.これらの原因について,さらに検討して行く所存である.
軟弱岩盤内での地圧測定における油圧カプセル方式の実用化検証試験

1研究の背景・目的:本研究では,U.SBureau of MinesのDr.Luらによって開発された軟弱岩盤における地圧測定法,すなわち「2種類の油圧セルを組み合わせた地圧測定法」に着目し,我が国へのこの方法の導入・実用化を目的に,油圧セルの試作,基礎試験および現場適用予備試験を行った。2研究経過:平成9年度は,継続2年度目であり,次の2カ所で現場計測を実施した。(1)中野産業(株)石材採掘現場(凝灰岩,被り110m,被り圧約2MPa)。(2)太平洋炭鉱(株)釧路鉱業所坑内(砂岩,被り600m,被り圧約15MPa)。3計測結果:平成8年度の凝灰岩採掘現場における測定では,計測孔の穿孔時間,油圧セル挿方法等に検討課題が残り、平成9年度では特に油圧セル挿入補助具を開発して実験に臨み,試験としてはほぼ成功裏に完了した。凝灰岩採掘現場で計測された地圧は理論計算で得られた値とほぼ等価なものであり,本計測方法の基本については確認できた。太平洋炭鉱の坑内における計測では,凝灰岩採掘現場の地圧に対して約78倍の地圧が想定され,それに伴って,油圧セル初期内圧を大きくとる必要があった。しかし初期内圧負荷段階でセル自体の内圧による破損がみられ,油圧セルユニットの耐圧について製作時に細心の注意を要することが分かった。また,現場測定個所の近傍で予期せぬ坑道状態の変化があり,計測結果をまとめるに至らなかった。4結論:本検証実験において,油圧カプセルを用いた地圧測定方法についての基本的な計測原理,計測システムは確認され,計測ユニットの製作,その設置器具,計測手段など問題点も確認できた。しかし,穿孔した計測用ボアホールの中に油圧セルを設置するとき,計測孔を横断する断層等のき裂が存在する場合,任意の位置に油圧セルを挿入することがかなり困難であることが最大の問題点として認識された。この問題は,軟弱岩盤における地圧計測を目的とする本試験法の基本的な成立条件に関するもので,種々の自然条件下における計測孔の穿孔,油圧セルの挿入・設置方法について検討する必要がある。1研究の背景・目的:原位置地圧測定法については,我が国において特に活発な研究開発が進められ,硬岩に対しては実用性が高い方法が各種提案されている。しかし,比較的軟弱な岩盤内での地圧計測法は開発途上といえる。本研究では,U.S.Bureau of MinesのDr.Luらによって開発された軟弱岩盤における地圧測定法,すなわち,「2種類の油圧セルを組み合わせた地圧測定法」に着目した。この方法は未だ我が国が導入されていないので,この方法の導入・実用化を目的に,基礎試験および現場適用予備試験を行った。2研究経過:平成8年度は,本研究の初年度であり,次の手順で研究を進めた。(1)油圧セルおよび油圧負荷ユニットの準備,模擬地圧負荷試験。(2)計測孔の穿孔用ボールング装置の導入,油圧セル挿入補助具等の開発,計測手順の検討。(3)原位置試験の予備実験;予備実験は凝灰岩の地下採石場において実施した。3予備実験結果:地圧測定結果は想定された値より小さかった.

また,計測孔の穿孔から油圧セル挿入までの時間および手順,挿入方法等に検討課題が残った。さらに,より,き裂の多い岩盤内に計測孔が穿孔可能か,その孔に油圧セルを所定の位置まで挿入可能か等の検討課題が確認された。4平成9年度(継続)の計画:平成8年度において基本的な計測システムが構成でき、一応地圧数値を取得できた。平成9年度では予備実験において検討課題とされた点の検討・改良を行い,上記採石場と炭鉱抗内(太平洋炭坑(株)釧路鉱業所を予定」において原位置計測を行い,実用化の可能性については結論を得る計画である。1研究の背景・目的:本研究では,U.S.Bureau of MinesのDr.Luらによって開発された軟弱岩盤における地圧測定法,すなわち「2種類の油圧セルを組み合わせた地圧測定法」に着目し,我が国へのこの方法の導入・実用化を目的に,油圧セルの試作,基礎試験および現場適用予備試験を行った。2研究経過:平成9年度は,継続2年度目であり,次の2カ所で現場計測を実施した。(1)中野産業(株)石材採掘現場(凝灰岩,被り110m,被り圧約2Mpa)での再設定計測および新規追加測定。(2)太平洋炭鉱(株)釧路鉱業所(砂岩,被り600m,被り圧約15Mpa)での新規現場計測。3計測結果:平成8年度の凝灰岩採掘現場における測定では,計測孔の穿孔時間,油圧セル挿方法等に検討課題が残り,平成9年度では特に油圧セル挿入補助具を開発して実験に臨み,試験としてはほぼ成功裏に完了した。凝灰岩採掘現場での計測結果は理論計算で想定された値とほぼ等価なものが得られた。太平洋炭鉱の坑内における計測では,凝灰岩採掘現場の地圧に対して約78倍の地圧が想定され,それに伴って,油圧セル初期内圧を大きくとる必要があった。しかし初期内圧負荷段階でセル自体の内圧による破損がみられ,油圧セルユニットの耐圧について製作時に細心の注意を要することが分かった。また,現場測定個所の近傍で予期せぬ坑道状態の変化があり,計測結果をまとめるに至らなかった。4結論:本検証実験において,油圧カプセルを用いた地圧測定方法についての基本的な計測原理,計測システムは確認され,計測ユニットの製作,その設置器具,計測手順など問題点も確認できた。しかし,穿孔した計測用ボアホールの中に油圧セルを設置するとき,計測孔を横断する断層等のき裂が存在する場合,任意の位置に油圧セルを挿入することがかなり困難であることが最大の問題点として認識された。この問題は,軟弱岩盤における地圧計測を目的とする本試験法の基本的な成立条件に関するもので,種々の自然条件下における計測孔の穿孔,油圧セルの挿入・設置方法について検討する必要がある。
マクロファージ動態を活用した革新的再生治療技術の創生

ゼラチン誘導体と混合ミセル複合化することでスフィンゴシンー1ーリン酸のタイプIレセプターのアゴニストあるいはピオグリタゾンを水可溶化した。水可溶化薬ミセル含有ハイドロゲルをマウス皮膚欠損モデルの皮膚欠損部へ投与し、Mφの移動性やその機能変化、加えて、皮膚欠損部の修復について評価した。その結果、アゴニスト徐放によりMφの移動が促進され、ピオグリタゾン徐放によりM2/M1比が上昇、皮膚欠損部における組織再生修復が促されることがわかった。本研究の目的は、炎症の慢性化と治癒修復化とのスイッチングで重要な役割をしているマクロファージ(Mφ)を活用した革新的再生治療技術の創生である。そのため、Mφの体内移動とその生物機能を修飾するための技術を開発する。Mφの移動を促すとともに薬を用いて慢性化Mφ(M1)に対する修復化Mφ(M2)の比率を積極的に高め、修復過程を促す。Mφの移動を高める薬であるスフィンゴシン-1-リン酸のレセプターに対するアゴニストやM2比率を高める薬であるピオグリタゾンを生体吸収性高分子ハイドロゲルから徐放化し、体内での薬の作用を高める。これによるMφの移動とM2/M1比の変化をin vitro細胞培養と動物実験にて評価する。本年度では、まず、ポリ乳酸あるいはコレステロールを化学導入したゼラチンの疎水性誘導体を作製した。難水溶性薬であるスフィンゴシンー1ーリン酸のタイプIレセプターのアゴニストあるいはピオグリタゾンをゼラチン誘導体と混合ミセル複合化することで薬の水可溶化を行った。次に、水可溶化Mφ修飾薬ミセル含有ハイドロゲルを動物骨髄から細胞を単離、インターロイキン刺激により分化誘導したMφとともに培養し、Mφの移動性やその機能変化について評価した。その結果、アゴニスト徐放によりMφの移動が促進され、ピオグリタゾン徐放によりM2マーカーであるアルギナーゼ分泌が高まることがわかった。平成27年度は、研究は予定通りに進んだ。スフィンゴシンー1ーリン酸のレセプターアゴニストおよびピオグリタゾンを徐放化できるハイドロゲルの作製ができ、それらのハイドロゲルから徐放された薬がMφの移動およびM2比率の上昇などの生物活性をもつことが確認できた。本年度は、ポリ乳酸あるいはコレステロールを化学導入したゼラチンの疎水性誘導体を作製した。水可溶化Mφ修飾薬ミセル含有ハイドロゲルをマウス皮膚欠損モデルの皮膚欠損部へ投与し、Mφの移動性やその機能変化、加えて、皮膚欠損部の修復について評価した。その結果、アゴニスト徐放によりMφの移動が促進され、ピオグリタゾン徐放によりM2/M1比が上昇、その結果として、皮膚欠損部における組織再生修復が促されることがわかった。引き続き、ラット骨髄欠損部に与える骨再生治療の促進効果を調べているゼラチン誘導体と混合ミセル複合化することでスフィンゴシンー1ーリン酸のタイプIレセプターのアゴニストあるいはピオグリタゾンを水可溶化した。平成28年度は、平成27年度の研究成果を基に、計画通りに実験を進め動物実験を行い、再生治療と炎症学とをつなぐ新しい学問体系の構築を実現したい。生体組織工学
先天性横隔膜ヘルニアにおける肺低形成と肺高血圧への薬物治療の研究

Rhoキナーゼ阻害剤やエリスロポエチンが先天性横隔膜ヘルニアの治療につながる可能性が考えられ、同モデルを作成し、その効果を検討することとした。上記の研究プロジェクトの通りにモデル作成を開始したたが、しばらくは一匹も横隔膜ヘルニアの胎児を認めなかった。業者と相談のうえ、ナイトロフェンを投与する日を一日早め、一腹(通常10から15匹胎児を妊娠)あたり2から7匹と少しずつ横隔膜ヘルニアの胎児を認めるようになった。モデル胎児からの核酸抽出を行い、凍結切片を作成したが、薬剤投与実験を開始するには至らなかった。医師不足(小児外科医不足)が深刻であり、2018年1月より3月までの間、診療の負荷を軽減してもらうように診療科内で調整をし、それにあわせて当大学の医学生を3名、実験助手として雇用した。今年度はモデルの作成再現に難渋し、ラットの麻酔や解剖、横隔膜ヘルニア有無の判断の行程を繰り返すこととなった。前回のプロジェクト(課題番号25462769平成25年度基盤研究(C)「エリスロポエチンの先天性横隔膜ヘルニアにおける肺高血圧への有用性の検討」)で用いたモデルを再現する段階までは達し、核酸を抽出し、凍結切片とともに保存するところまでは達した。しかし、休職者が複数出るなど、診療科の状態が極めて悪く、2018年5月から12月は診療のエフォートを100%とせざるを得ず、年末には高安本人が過労で病欠してしまい、研究室には一歩も入ることが出来なかった。臨床面において厚生労働科学研究費補助金:難治性疾患政策研究事業「新生児横隔膜ヘルニアの治療標準化に関する研究、新生児横隔膜ヘルニアに関する実態調査」の班員として、2019年3月にニュージーランドで開催されたアジア太平洋小児外科学会のおりに開かれた国際研究の会議に本邦の研究者とともに出席し「新生児横隔膜ヘルニアの治療標準化に関する国際共同研究」の責任者であるテキサス大学ケビン教授と打ち合わせを行った。この臨床研究で得られる知見とナイトロフェンモデルの基礎実験の橋渡しが出来るよう、一層努力をする必要性を感じている。試行錯誤の期間を過ごしたが、その分、助手の学生が基本手技を繰り返すことになり、十分に手技を獲得してくれた。モデル作成についても良い感触を得つつある。また、教室の事情で例年の半分の人数で診療を行う事を余儀なくされた昨年と比べ、2019年は空席1名のみの状況を確保し、2015年以前に近い労働環境が確保できる見込みであり、研究につぎこむエフォートを復活させたい。助手と連携をとりながら、今後、母胎への薬剤投与やRT-PCR、免疫染色など、予定された実験を進め、少しでも遅れを取り戻すことを考えている。全ての胎児が子宮内死亡していることや、右の横隔膜ヘルニアの胎児を認めることもあった。ナイトロフェン投与が一日前へずれると子宮内死亡や、右の横隔膜ヘルニアが出来ることは以前より知られている。当大学の動物センターで動物を新規に搬入出来るのは、金曜日に限られているため、当方で妊娠ラット作成の自由がきかず、多少効率が落ちるこの条件で実験を継続する必要があることが改めて分かった。医師不足(小児外科医不足)が深刻であり、また大学の耐震工事の影響で、実験室の整備が大幅に遅れた。しかし、2017年の夏から秋にかけて工事後の実験室の整備だけは進め、環境は整えた。この遅れを取り戻すため、2018年1月より3月までの間、診療の負荷を軽減してもらうように診療科内で調整をし、それにあわせて当大学の医学生を3名、実験助手として雇用した。前回のプロジェクト(課題番号25462769平成25年度基盤研究(C)「エリスロポエチンの先天性横隔膜ヘルニアにおける肺高血圧への有用性の検討」)と全く同様の投与量、タイミングで母胎ナイトロフェン投与を行っても、横隔膜ヘルニアが発生しない期間が二ヶ月続いた(母胎10匹を消費)。動物業者に妊娠の確認方法を確認したが、以前と同様であった。ヘルニアにならない胎児の表現系が正常に限りなく近いことから、投与時期が少し後ろにずれていることが考えられ、投与時期を一日早めたところ、横隔膜ヘルニアを有する胎児を認めるようになってきた。また、臨床面において厚生労働科学研究費補助金:難治性疾患政策研究事業「新生児横隔膜ヘルニアの治療標準化に関する研究、新生児横隔膜ヘルニアに関する実態調査」の班員として、2017年5月に米国シアトルで開催されたアジア太平洋小児外科学会のおりに開かれた国際研究への参加の準備会議に本邦の研究者とともに出席し、国際研究の責任者であるテキサス大学ケビン教授と打ち合わせを行った。「新生児横隔膜ヘルニアの治療標準化に関する国際共同研究」への参加をするよう各施設で準備をしており、倫理委員会に申請中である。