hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
BRONJにおける骨芽細胞の役割の解明

骨芽細胞(MC3T3)は、BPや炎症性サイトカインにより濃度依存的に細胞増殖が抑制された。C57BL/6Jmiceにゾレドロン酸を腹腔内投与し、Th17とTregをFlow cytometryにて解析した。BP投与後7WのTreg,Th17は、ゾレドロン酸の投与量に関わらず共に上昇が認められ、制御性T細胞の増加による免疫応答の不均衡が示唆された。骨芽細胞は、BP存在下でM-CSFの産生抑制をきたすことが明らかなり、このことは破骨細胞前駆細胞の形成の抑制、さらに破骨細胞への分化抑制を生じることがBRONJ発症機序の一因であることが示唆された。これまでBRONJの発症メカニズムの解明にはビスフォスフォネートの直接作用対象である破骨細胞に関する研究が重点的になされてきているが、その発生機序はいまだ不明である。筆者らはBRONJの発症メカニズムにおいて骨芽細胞の骨形成作用の抑制が重要ではないかという仮説を立てた。本研究では骨芽細胞がBRONJの発症時に果たす役割を明らかにし、骨芽細胞を活性化するヒト副甲状腺ホルモン(PTH)がBRONJの改善に有効であるかを検証する。まず,BP存在下で培養した上皮細胞の培地を解析。プロテインアレイ、サイトカインアレイを用いてBPにより有意に上昇した各種タンパク質、サイトカインを検索する。上記培地で骨芽細胞を培養し、アルカリフォスファターゼ活性(ALP)やオステオカルシン(OC)、オステオポンチン(OP)などの活性化マーカーや細胞増殖アッセイ、アポトーシスアッセイを行い、骨芽細胞の活性変化を調べる。対照群としてBPを直接作用させた骨芽細胞を用いる。今後さらに詳細な解析を進めていく予定である。これまでBRONJの発症メカニズムの解明にはビスフォスフォネート(BP)の直接作用対象である破骨細胞に関する研究が重点的になされてきているが、その発生機序は未だ不明である。本研究では骨芽細胞がBRONJの発症時に果たす役割を明らかにし、骨芽細胞を活性化する人甲状腺ホルモン(PTH)がBRONJの改善に有効であるかを検証する。まず、BP存在下で培養した上皮細胞の培地を解析する。プロテインアレイ、サイトカインアレイを用いてBPにより有為に上昇した各種タンパク質、サイトカインを検索する。前年度の実験計画としてBP存在下で培養した上皮細胞の培地を解析中である。しかし再亜棒の培養が上手くいかず、当初予定したプロテインアレイ等による詳細な解析をおこなう事が出来なかった。今年度より解析を再開予定である。申請者らは予備所見として、骨形成マーカーであるBAPが高い場合にはBRONJが、発症しにくい、もしくは発症しても治癒しやすいことをすでに見出している。このことから、BRONJの発症メカニズムにおいて骨芽細胞の骨形成作用の抑制が重要ではないかという仮説を立てた。本研究では骨芽細胞がBRONJの発症時に果たす役割を明らかにし、骨芽細胞を活性化するヒト副甲状腺ホルモン(PTH)がBRONJの改善に有効であるかを検証することを目的とした。マウス骨芽細胞MC3T3をビスホスホネート存在下に培養したところ,その上清ではBPの濃度依存的にMCSFが減少し,オステオポンチンの減少が認められた。このことからBPによる骨芽細胞の抑制はMCSFやオステオポンチンを介していることが示唆された。上皮細胞の培養が上手く行かず,当初予定していた上皮細胞の上清の分析が出来なかった。今年度に新たな細胞を手に入れ実験を進める予定である。当初の予定ではヒト初代歯肉細胞をBP存在下で培養予定あったが培養が上手く行かなかったため断念した。骨芽細胞をBP存在下で培養してその上清のELISA解析をおこなった。まずマウス骨芽細胞MC3T3をBP(4μM,8.7μM,25μM,50μM)で3日間培養して細胞数をカウントしたところ,BPは濃度依存的にMT3T3細胞の増殖を抑制した。次にMT3T3細胞をBP(4μM,8.7μM)添加培地で3日間と6日間培養して,培地をELISA解析したところ添加3日目の上清中のRANKLの産生が増加し,MーCSFおよびオステオポンチンの産生が減少した。また6日目の上清中のILー34の産生が減少した。この中で特にMーCSFに注目した。骨芽細胞が分泌するMーCSF(macrophage colonyーstimulating factor)は,破骨細胞前駆細胞の形成とその後の破骨細胞分化において必須の因子である。

本実験の結果は,骨芽細胞がBP存在下でMーCSFの産生抑制をきたすことが明らかとなりその結果,破骨細胞前駆細胞の形成の抑制、さらに破骨細胞への分化抑制を生じることがBRONJ発症機序の一因であることが示唆された。骨芽細胞(MC3T3)は、BPや炎症性サイトカインにより濃度依存的に細胞増殖が抑制された。C57BL/6Jmiceにゾレドロン酸を腹腔内投与し、Th17とTregをFlow cytometryにて解析した。BP投与後7WのTreg,Th17は、ゾレドロン酸の投与量に関わらず共に上昇が認められ、制御性T細胞の増加による免疫応答の不均衡が示唆された。骨芽細胞は、BP存在下でM-CSFの産生抑制をきたすことが明らかなり、このことは破骨細胞前駆細胞の形成の抑制、さらに破骨細胞への分化抑制を生じることがBRONJ発症機序の一因であることが示唆された。初年度の実験計画としてビスフォスフォネート存在下で培養した上皮細胞の培地を解析中である。しかし,細胞の提供や培養が上手くいかず,当初予定したプロテインアレイ、サイトカインアレイによる詳細な解析を行うことが出来なかった。現在では培養条件等が安定してきたため,来年度早々より解析を開始する予定である。BPに加えてTNF-α、IL-6、LPSなどの炎症性サイトカインやエンドトキシン等の炎症誘発物質を添加し、上皮細胞を培養した培地を分析して、コントロール群に対し上昇したタンパク質、サイトカインを検討していく。更にその培地を用いて骨芽細胞を培養したのち、細胞活性マーカー(ALP、OC、OP、細胞増殖、アポトーシス)を解析する。サイトカインを直接添加したコントロール群と共に細胞RNAを回収しマイクロアレイ、RT-PCRを行い、網羅的に遺伝子発現を解析する。BP存在下で歯肉上皮細胞を培養し,その上清を骨芽細胞に添加して骨芽細胞の活性が下がるかを検討する。またPTHを添加し骨芽細胞の活性が快復するかの検討を行う。外科系歯学BPに加えてTNF-α, IL-6, LPSなどの炎症性サイトカインやエンドトキシン等の炎症誘発物質を添加し、上皮細胞を培養した培地を分析して、対照群に対して上昇しているタンパク質、サイトカインを検討していく。さらにその培地を用いて骨芽細胞を培養したのち、ALP、OC, OP,細胞増殖、アポトーシスを解析する。サイトカインを直接添加したコントロール群と共に細胞RNAを回収しマイクロアレイ、リアルタイムPCRを行い網羅的に両者の遺伝子発現を比較する。細胞培養が当初の予定どうり進まず、機能解析をおこなう予定が遅れているため。実験室の整備が遅れた,主な研究従事者の多忙,体調不良,細胞培養が上手く行かなかった事により実験計画が遅れたため。細胞培養が計画どうり進まず初年度行う予定であったプロテインアッセイやサイトカインアッセイが行う事が出来なかった為。今後の機能解析に使用予定。新たにマウス上皮細胞を購入してBP添加培養した上清を解析に出す。更にその上清で骨芽細胞を培養し細胞内アクチベータの解析を外部に依頼する。プロテインアッセイやサイトカインアッセイなどの解析に使用する。
多次元画像情報の統合的階層処理に関する基礎研究

〈研究目的〉技術の進展にともない,センシングの分野では多次元化,高分解能化が進展しており,これによるデータ量は膨大なものとなる.対象が画像,特に多次元画像ではこの問題は一層深刻である.つまり,多次元化・高分解能化の一方ではデータや情報の統合化が基本的に必要である.統合化には目的や視座などの価値基準の導入が要求される.本研究では,多次元画像を対象とし,価値を考慮した階層処理による統合化の手法の確立を目的とする.従来行なわれてきた画一的一律的処理を避け,対象や処理の目的に適応的に階層処理を行ない,能率,処理精度とも高い処理手法を確立するものである.階層処理により,データのもつ冗長度を利用した効率の高い処理を行う一方で,階層化による適応的処理による,データに含まれる特異点を見逃さない処理が実現できることが眼目である.〈研究成果〉(1)変化域の階層的抽出法を開発し,効率,精度ともに向上することを確かめた.変化域抽出に,多次元データ間の比較を用いる方法において空間的に階層化した処理手法により,一方,最初に2時点でのカテゴリを求めカテゴリの変化を空間で階層化して評価する方法により高精度を実現した.(2)変化の重要度を考慮した変化領域抽出法の可能性を示した.時間的に不変の物体は特徴空間で直線上に特性値をもつ.変化の傾向をこの空間上で求め,これを利用して,特徴空間での階層化処理の可能性を示した.(3)超多次元画像への応用:我々が開発中の高分解能分光センサで得られる超多次元画像に対し,重要な情報を含むデータのみを,データの直交化による圧縮と特徴空間の正規化を用いて,階層的・適応的に抽出するアルゴリズムを開発した.(4)レジストレーション手法の階層化による自動化:多次元画像を精度よく重ね合わせるのに,空間を三角領域で階層化し,アフィン変換で変形して重ね合わせる自動処理手法を開発してよい結果を得た.本研究は,多次元画像を対象とし,デ-タや情報の統合化のため,価値や重要度を考慮した階層処理による統合化手法を確立することを目的としている.これにより,従来行なわれてきた画一的一律的処理を避け,多次元画像に含まれる情報を重要度に着目して,効率よく抽出する人の思考過程に近い処理手法を開発し,高度の情報処理を実現することを目的とした.具体的には,対象や処理の目的に適応的に階層処理を行ない,能率が高く,処理精度も高い処理手法を確立するものである.本年度は(1)異なる時刻で得られた画像同士を精度よく重ね合わせるためのレジストレ-ション手法の階層化による自動化,(2)変化の重要度および空間的な変化の重要度を考慮した重み付けを行なう階層的変化領域抽出法,(3)対象物に関する知識やa prioriな情報を導入し,時間的に不変な領域を抽出・除去し,変化領域についてのみ詳細な処理を行なう階層的手法について検討を行なった.(1)については,アフィン変換による幾何変換を基本とし,三角形の領域を階層的に分割しながらアフィン変換に適する領域を適応的に見い出す方法で,人手によらずに高い重ね合わせ精度を得る方法を確立した.さらに自動化を拡大する方法を検討中である.(2)については,階層的分類手法を適用し,変化の重要度を表現する方法を現在も検討中である。(3)については,特徴空間で不変域のもつ構造と画素デ-タのカテゴリ-分解を併用した変化域抽出法を開発してよい結果を得,また,変化域を詳細に分析して変化域を遷移行列で特徴付ける方法を開発した.さらに,分類結果に基づく変化域抽出法に関して,実空間において階層的にカテゴリ-の構成比を算出することで分類における誤りを低減する方法を示した。来年度も引続きこの方向で検討を続ける.〈研究目的〉技術の進展にともない,センシングの分野では多次元化,高分解能化が進展しており,これによるデータ量は膨大なものとなる.対象が画像,特に多次元画像ではこの問題は一層深刻である.つまり,多次元化・高分解能化の一方ではデータや情報の統合化が基本的に必要である.統合化には目的や視座などの価値基準の導入が要求される.本研究では,多次元画像を対象とし,価値を考慮した階層処理による統合化の手法の確立を目的とする.従来行なわれてきた画一的一律的処理を避け,対象や処理の目的に適応的に階層処理を行ない,能率,処理精度とも高い処理手法を確立するものである.階層処理により,データのもつ冗長度を利用した効率の高い処理を行う一方で,階層化による適応的処理による,データに含まれる特異点を見逃さない処理が実現できることが眼目である.〈研究成果〉(1)変化域の階層的抽出法を開発し,効率,精度ともに向上することを確かめた.変化域抽出に,多次元データ間の比較を用いる方法において空間的に階層化した処理手法により,一方,最初に2時点でのカテゴリを求めカテゴリの変化を空間で階層化して評価する方法により高精度を実現した.(2)変化の重要度を考慮した変化領域抽出法の可能性を示した.時間的に不変の物体は特徴空間で直線上に特性値をもつ.変化の傾向をこの空間上で求め,これを利用して,特徴空間での階層化処理の可能性を示した.(3)超多次元画像への応用:我々が開発中の高分解能分光センサで得られる超多次元画像に対し,重要な情報を含むデータのみを,データの直交化による圧縮と特徴空間の正規化を用いて,階層的・適応的に抽出するアルゴリズムを開発した.(4)レジストレーション手法の階層化による自動化:多次元画像を精度

よく重ね合わせるのに,空間を三角領域で階層化し,アフィン変換で変形して重ね合わせる自動処理手法を開発してよい結果を得た.〈研究目的〉技術の進展にともない,センシングの分野では多次元化,高分解能化が進展しており,これによるデータ量は膨大なものとなる。対象が画像,特に多次元画像ではこの問題は一層深刻である。つまり,多次元化・高分解能化の一方ではデータや情報の統合化が基本的に必要である。統合化には目的や視座などの価値基準の導入が要求される。本研究では,多次元画像を対象とし,価値を考慮した階層処理による統合化の手法の確立を目的とする。従来行なわれてきた画一的一律的処理を避け,対象や処理の目的に適応的に階層処理を行い,能率,処理精度とも高い処理手法を確立するものである。階層処理により,データのもつ冗長度を利用した効率の高い処理を行う一方で,階層化による適応的処理により,データに含まれる特異点を見逃さない処理が実現できることが眼目である。〈研究成果〉(1)変化域の階層的抽出法を開発し,効率,精度ともに向上することを確かめた。変化域抽出に,多次元データ間の比較を用いる方法において空間的に階層化した処理手法により,一方,最初に2時点でのカテゴリを求めカテゴリの変化を空間で階層化して評価する方法により高精度を実現した。(2)変化の重要度を考慮した変化領域抽出法の可能性を示した。時間的に不変の物体は特徴空間で直線上に特性値をもつ。変化の傾向をこの空間上で求め,これを利用して,特徴空間での階層化処理の可能性を示した。(3)超多次元画像への応用:我々が開発中の高分解能分光センサで得られる超多次元画像に対し,重要な情報を含むデータのみを,データの直交化による圧縮と特徴空間の正規化を用いて,階層的・適応的に抽出するアルゴリズムを開発した。(4)レジストレーション手法の階層化による自動化:多次元画像を精度よく重ね合わせるのに,空間を三角領域で階層化し,アフィン変換で変形して重ね合わせる自動処理手法を開発してよい結果を得た。
チェクラルスキー法による大口径品質単結晶作製の対流制御と最適育成条件探索

大型高品質単結晶育成方法は半導体産業の基盤をなす。そのなかでもチョクラルスキー法は最も重要な方法である。熱の物質の輸送現象をコントロールする技術的確立はデバイス用高品質結晶の作製から望まれている。従来、流体計算ではマランゴニ対流が無視されることが多かったが、近年、その影響が指摘されるようになってきた。本研究ではマランゴニ対流を通常の単結晶の引上げ法での融液の流体計算コード(finite volume method)に取り入れて、より高精度のシミュレーション手法を確立した。まず、宇宙実験などの微小重力下で観察されているマランゴニ対流を本シミュレーションコードで再現できるか確認した。次に本研究ではCo-Rotating Ring Czochralski(CRCZ)と呼ばれる新しい対流制御方法を研究対象に採り上げ、この対流制御方法に関して本シミュレーションコードを適用し、その対流制御能力を確認した。具体的にはマランゴニ対流の効果が通常の自然対流にどのように影響を与えるかを調べた。CRCZには種結晶の回転速度、炉の形状、炉の回転方法(回転速度とその方向)など様々な作製条件パラメーターが存在する。これらの作製条件において種結晶の成長速度、固液界面の平滑性、対流の安定性への影響について検討し、最適な単結晶作製条件の探索を進めている。また本研究で作成したプログラムコードをマイクロ引下げ法への応用も検討している。
高配位遷移金属錯体の新しい機能による有機合成反応

有機金属アート型錯体の反応はアルキル化以外に例えば求電子剤に対するアート錯体という電子過剰系による還元反応も期待できる.この過程を遷移金属の酸化・還元的性質を活かした“還元的な直接メタル化反応"として捉えた研究を行い,マンガンおよびクロムアート錯体が還元反応のみを起こし,新たな有機金属反応剤を生成することが明らかとなった.例えばマンガンの有機アート錯体“Bu_3MnLi"がα-位に脱離基を有するカルボニル化合物を還元し,ケトン,エステルやアミドのエノラートが効率よく生成することを見つけた.本反応を利用して,脂肪族非対称ケトンの完全な位置選択的モノアルキル化に成功した.また,アリルブロミドおよびプロパルギルブロミドに対して“Bu_4MnLi_2"が還元剤として有効に作用し,それぞれアリルおよびプロパルギルマンガン反応剤が生成する.ヨードメチルスルフィドと“Bu_3MnLi"の反応ではチオメチルマンガン反応剤が生成する.生成するチオメチルマンガン反応剤は種々の添加剤によりその反応性を変えることができる.また,リン酸アリルエステルを1当量のクロムアート錯体“Bu_5CrLi_2"が還元し,対応するアリルクロム反応剤を与えることが明らかになった.また,有機クロアート錯体とα-位に脱離基を有するケトンおよびエステルとの反応を行ったところ,ケトンやエステルのエノラートが効率良く生成することを見つけた.これらのクロム反応剤は種々の求電子剤と効率的に反応し,対応する生成物を与えた.この様に有機遷移金属アート錯体が既知のアルキル化反応剤として働くだけではなく,多くの基質の還元剤として作用する反応もかなり一般性の高い反応であることが明らかになった.今後これらの反応は多様な有機金属反応剤の直接生成法として有機合成に有効に利用できるものと思われる.有機金属アート型錯体の反応はアルキル化以外に例えば求電子剤に対するアート錯体という電子過剰系による還元反応も期待できる.この過程を遷移金属の酸化・還元的性質を活かした“還元的な直接メタル化反応"として捉えた研究を行い,マンガンおよびクロムアート錯体が還元反応のみを起こし,新たな有機金属反応剤を生成することが明らかとなった.例えばマンガンの有機アート錯体“Bu_3MnLi"がα-位に脱離基を有するカルボニル化合物を還元し,ケトン,エステルやアミドのエノラートが効率よく生成することを見つけた.本反応を利用して,脂肪族非対称ケトンの完全な位置選択的モノアルキル化に成功した.また,アリルブロミドおよびプロパルギルブロミドに対して“Bu_4MnLi_2"が還元剤として有効に作用し,それぞれアリルおよびプロパルギルマンガン反応剤が生成する.ヨードメチルスルフィドと“Bu_3MnLi"の反応ではチオメチルマンガン反応剤が生成する.生成するチオメチルマンガン反応剤は種々の添加剤によりその反応性を変えることができる.また,リン酸アリルエステルを1当量のクロムアート錯体“Bu_5CrLi_2"が還元し,対応するアリルクロム反応剤を与えることが明らかになった.また,有機クロアート錯体とα-位に脱離基を有するケトンおよびエステルとの反応を行ったところ,ケトンやエステルのエノラートが効率良く生成することを見つけた.これらのクロム反応剤は種々の求電子剤と効率的に反応し,対応する生成物を与えた.この様に有機遷移金属アート錯体が既知のアルキル化反応剤として働くだけではなく,多くの基質の還元剤として作用する反応もかなり一般性の高い反応であることが明らかになった.今後これらの反応は多様な有機金属反応剤の直接生成法として有機合成に有効に利用できるものと思われる.(1)マンガンアート錯体によるアリル、プロパルギルおよびチオメチルアニオン種の生成を目指し研究を行った。アリルブロミドに対して"Bu_3MnLi"を反応してもアリルマンガン種は十分には生成しない。これに対して"Bu_4MnLi_2"は効率よくアリルブロミドを還元し、続けて親電子剤を加えることにより対応するアリル化生成物を収率良く与えることを見つけた。この反応は"Bu_4MnLi_2"としての初めての特徴的な反応性と考えられる。同様にプロバルギルブロミドからも対応する活性種が生成する。また、ヨードメチルスルフィドと"Bu_3MnLi"との反応により、チオメチルマンガン種が生成することも見つけた。興味深いことに、このチオメチルマンガン種はルイス酸との共存が可能であることが明かとなった。また、銅(I)塩へのトランスメタル化も起こす事も見つけた。これらの生成した活性種は種々の親電子剤と反応する。(2)穏和な還元力を有するマンガン反応剤を用いた非安定化カルボニルイリドの生成を検討したところ、ビス(クロロメチル)エーテルから無置換カルボニルイリドが効率良く生成することを見つけた。生成した母体のカルボニルイリドはカルボニル化合物等の電子欠損型の親双極子剤に対しても効率よく反応し、高収率で環化付加生成物を与えた。さらに興味深いことに、サマリウム-反応系で生成したカルボニルイリドはイリドが過剰に生成すればアルキンに対して2重付加するのに対して、マンガン-反応系で生成するイリドは2重付加を起こさない。現在のところこの反応性の違いはイリドの金属イオンへの配位によるものと考えているが(カルボニルイリドはアリルアニオンと等電子構造を有する)、今後更なる検討を要する。

またこの反応系においても任意の置換基を有する非安定化カルボニルイリドが生成することがわかった。有機金属アート型錯体の反応はアルキル化以外に例えば求電子剤に対するアート錯体という電子過剰・系による還元反応も期待できる.この過程を遷移金属の酸化・還元的性質を活かした"還元的な直接メタル化反応“として捉えた研究を行い,マンガンおよびクロムアート錯体が還元反応のみを起こし,新たな有機金属反応剤を生成することが明らかとなった.例えばマンガンの有機アート錯体"Bu_3MnLi"がα一位に脱離基を有するカルボニル化合物を還元し,ケトン,エステルやアミドのエノラートが効率よく生成することを見つけた.本反応を利用して,脂肪族非対称ケトンの完全な位置選択的モノアルキル化に成功した.また,アリルブロミドおよびプロパルギルブロミドに対して"Bu_4MnLi_2"が還元剤として有効に作用し,それぞれアリルおよびプロパルギルマンガン反応剤が生成する.ヨードメチルスルフィドどBu_3MnLi"の反応ではチオメチルマンガン反応剤が生成する.生成するチオメチルマンガン反応剤は種々の添加剤によりその反応性を変えることができる.また,リン酸アリルエステルを1当量のクロムアート錯体"BU_5CrLi_2"が還元し,対応するアリルクロム反応剤を与えることが明らかになった.また,有機クロアート錯体とα一位に脱離基を有するケトンおよびエステルとの反応を行ったところ,ケトンやエステルのエノラートが効率良く生成することを見つけた.これらのクロム反応剤は種々の求電子剤と効率的に反応し,対応する生成物を与えた.この様に有機遷移金属アート錯体が既知のアルキル化反応剤として働くだけではなく,多くの基質の還元剤として作用する反応もかなり一般性の高い反応であることが明らかになった.今後これらの反応は多様な有機金属反応剤の直接生成法として有機合成に有効に利用できるものと思われる.
顔面表情認知にしぐさ・姿勢が及ぼす影響に関する実験的検討

初年度は、(1)実験用画像の撮影、(2)表情認知としぐさを組み合わせた画像の評価実験、を中心に実施してきた。(1)については、大学生をモデルとして、表情、しぐさ、姿勢の演技をしてもらい、その静止画像をデジタルカメラで撮影して取得した。表情はFacial Action Coding System (Ekman et al., 2002)に定義されている基本表情(喜び、驚き、恐れ、悲しみ、怒り、嫌悪)に関わる顔面筋動作をモデルに演じてもらった。しぐさと姿勢は、Body Movement Scoring System、Posture Scoring System (Bull, 1987)に基づく演技をモデルに教示し、撮影した。ここで取得した画像を用いて、次年度に印象評価実験を実施する。(2)については、既に取得していた表情としぐさを組み合わせた画像を用いて、印象評価実験を実施した。実験刺激として、モデル2名(女性1名)による表情(喜び、驚き、怒り、無表情)と8種類のしぐさ(手で口を覆う、鼻をつまむ、など)を組み合わせた画像に、しぐさなしの画像を加えて、合計72点の画像を用いた。72点の画像に対する、12項目の形容詞対を用いた評定実験を実施した。実験で得られた評定値を用いて因子分析を実施した結果、従来の表情認知実験で繰り返し見出されてきた“評価性"(快ー不快)、“活動性"の2因子が本研究でも抽出された。因子空間における各画像の布置を精査したところ、例えば“腕を組む"は表情が示す情動をより強調する効果があるなど、しぐさが表情認知に何らかの影響を及ぼすことが示唆された。なお、本課題に部分的に関連する研究として、(3)顔部位の配置と印象の関係、(4)顔の記憶表象の言語化、に関する検討も行った。これらの研究で得られた知見を次年度は本課題に何らかの形で反映させたい。初年度で実験刺激となる画像の撮影と評価項目の検討を行ってきた。また、以前に取得した画像を用いた評価実験も実施した。したがって、本研究の研究課題は概ね順調に進んでいると言える。未達成の問題として、(1)しぐさ、姿勢の絞り込み、(2)動画の実験刺激の撮影、が挙げられる。(1)については、Body Movement Scoring System、Posture Scoring System (Bull, 1987)に定義されているしぐさや姿勢のうち、どれを研究対象にするか、という絞り込みができていない。予備実験を通して、表情認知への何らかの影響が見込めるしぐさや姿勢を絞り込みたい。(2)については、動きを伴うしぐさの動画を取得して、表情認知に及ぼす影響や、静止画像との印象の違いについて検討したい。今後は静止画像や動画像の取得、および実験用刺激の刺激を、予備実験に基づいて行う。実際に評定実験を実施して、しぐさや姿勢が表情の認知にどのような影響を及ぼすか、精査していきたい。また、しぐさ、姿勢そのものがどのような印象を与えるか、ということについても検討したい。この問題に関連して、アニメやゲームのキャラクターデザインに着目した検討も行いたいと考えている。アニメやゲームに登場するキャラクターは、何らかのポーズを取ったり、そのキャラクター特有の道具を手にしている。そういったポーズがどのような印象をもたらすか検討することで、クリエイターが経験則に基づいて行っているデザインの法則性を見出すことを目指したい。またそうすることで、人がしぐさや姿勢をどのようにとらえているか、何らかの示唆が得られることを期待している。

したがって、本研究の研究課題は概ね順調に進んでいると言える。未達成の問題として、(1)しぐさ、姿勢の絞り込み、(2)動画の実験刺激の撮影、が挙げられる。(1)については、Body Movement Scoring System、Posture Scoring System (Bull, 1987)に定義されているしぐさや姿勢のうち、どれを研究対象にするか、という絞り込みができていない。予備実験を通して、表情認知への何らかの影響が見込めるしぐさや姿勢を絞り込みたい。(2)については、動きを伴うしぐさの動画を取得して、表情認知に及ぼす影響や、静止画像との印象の違いについて検討したい。今後は静止画像や動画像の取得、および実験用刺激の刺激を、予備実験に基づいて行う。実際に評定実験を実施して、しぐさや姿勢が表情の認知にどのような影響を及ぼすか、精査していきたい。また、しぐさ、姿勢そのものがどのような印象を与えるか、ということについても検討したい。この問題に関連して、アニメやゲームのキャラクターデザインに着目した検討も行いたいと考えている。アニメやゲームに登場するキャラクターは、何らかのポーズを取ったり、そのキャラクター特有の道具を手にしている。そういったポーズがどのような印象をもたらすか検討することで、クリエイターが経験則に基づいて行っているデザインの法則性を見出すことを目指したい。またそうすることで、人がしぐさや姿勢をどのようにとらえているか、何らかの示唆が得られることを期待している。
機能性ナノコンポジット薄膜の作製及び電子顕微鏡による総合評価

(1)ナノコンポジット薄膜の作製ふっ化リチウムとふっ化アルミニウムを9:1(モル比)で混合し、グレインサイズを小さくするために110Kに冷却した基板(アモルファスカーボン:膜厚5nm)上に、膜厚25nm蒸着して試とした。また、パターン形成過程を制御するため、さらに表面からのガス脱出を阻止する薄膜(アモルファスカーボン;膜厚5nm)を付加した。(2)高分解能電子顕微鏡法による構造解析作製したナノコンポジット薄膜を試料として高分解能電子顕微鏡法および電子回折法による観察を行った。その結果、ふっ化リチウムのグレインサイズは10nm程度であり、多結晶構造をなしていることがわかった。(3)走査透過電子顕微鏡・パラレル電子エネルギー損失分光器を用いた元素マッピッグまず、走査透過型電子顕微鏡日立H-8000を用い、露光量10^3C/cm^2で、直径100nm、周期200nmのドットアレイ(行列)を作製した。これを試料とし、H-8000、パラレル電子エネルギー損失分光器GATANmode1666および本研究室で開発した検出システムを用いて元素マッピングを試みた。その結果、ふっ化リチウムの膜厚に対応したリチウムマップが得られることを確認した。
江戸期における「乗りもの」の研究―大名駕籠を中心とした江戸のものづくり―

研究の最終年度となる今年度は、昨年度の調査結果の整理と分析する作業を中心に行い、学術論文や学会発表という形で成果を公表してきた。研究成果としては、なによりもこれまで注目されることの少なかった日本の乗用具文化について一つの知見を加えることができ、今後の研究の礎石となるだけの研究成果をあげられたことが大きいものといえる。また、研究手法として、今回の研究では伝世品資料について、保存科学的な手法と文献史学の手法を取り入れたユニークな研究体制を築くことができたといえる。これは、今後注目されると考えられる自然科学と人文科学の統合領域的な研究体制の一事例となるものであろう。具体的な研究成果については、個別の論文や研究発表に詳しく記載しているが、主な成果として、女乗物の外装に用いられる漆芸技法及び蒔絵技法について、江戸期に大衆化していった漆器製作と共通する技法が用いられていたことがあげられる。これは、今後、出土遺物で調査されている近世漆器の研究成果と比較検証していくことが必要である。また、内装に用いられる装飾画については、輿に描かれていた障子画の規定との関連性が見受けられた。これは、輿という最高位に位置する乗用具の地位を女乗物が受け継いでいく歴史的な変遷を理論的に示していける契機となることができるが、今後、さらに文献資料による分析を進めていきたいと考えている。本研究ではこれまであまり注目されてこなかった大名駕籠の製作技法について研究を行った。研究は、大名駕籠も含めた駕籠の文献調査と実存している大名駕籠の調査を肉眼観察による調査と保存科学的手法を用いた調査を行った。文献調査からは我が国における駕籠の発生時流に、権力者の権威の象徴として利用された車、輿の系統の駕籠と罪人や老人、病人を運ぶためだけの利用された・輿といわれる系統の駕籠の2種類があることがおぼろげながら見えてきた。すなわち、この2つの起源を持つ駕籠だからこそ、権力者から庶民階層までの広範囲にわたる使用者層を形成できたと考えられるのである。実在する駕籠の調査は「乗物」といわれる権力者階級の使用した駕籠を対象とした。また、乗物は男乗物と女乗物に大別されるが、今回の調査では保存修復の対象となるケースの多い、女乗物の調査を行った。調査対象とした乗物は30挺であり、調査地も東北地方から九州まで、ほぼ全国的に展開できた。女乗物は、外装を漆塗りに蒔絵を施し、内装にも装飾画を用いるなど駕籠の中でもその装飾性は突出している。今回の調査では、外装の漆芸技法を肉眼で観察し、蒔絵の種類と劣化形態について分類を行った。また、漆塗り部分と蒔絵箇所は携帯型の蛍光X線分析装置で定性分析を行った。現在、文献調査から見られる乗物製作規定と実存している女乗物の調査を比較検討し、女乗物を中心とした製作技法の解明に努めている。
相変化畜熱材の利用による建物の省エネルギー

第一に、20°C前後に融点を持つ冷房負荷平準化に利用可能な潜熱蓄熱材と熱利用システムの開発を行った。蓄熱材として、硝酸マンガン・6水和物に注目し、塩化マンガン・4水和物が最適な添加物であることを明らかにした。また、数値計算で必要とされる、混合物の物性値を実測した。第二に、パラフィンを含有した粒状の潜熱蓄熱材を種々の建材に混入させた試料のエンタルピーの温度変化を測定した。その結果、見かけの熱容量を3倍程度に増大できることを示した。第三に塩化カルシウム水和物を主剤とするPCMを平板プラスチック容器に封入した潜熱蓄熱カプセルを用いた住宅用セントラル空調の開発を行った。実用可能な運転と快適性の向上が得られることを実証した。第四に、コ・ジェネレーション等からの廃熱貯蔵用に適した相変化蓄熱材として、硝酸マグネシウム6水塩と融点調整材として塩化マグネシウム6水和物が適用可能であることを明らかにした。温度とエンタルピーの関係を実測し、ある温度幅における利用可能熱量を明らかにした。蓄熱装置を作成し、相変化時の熱移動係数を実験から算出した。300回以上の相変化繰り返し試験を行い蓄熱材としての利用安定性を確認した。また、熱利用シミュレーションプログラムを開発し、種々の条件で利用可能性について検討を行った。第五に、粒状潜熱蓄熱材充填層と空気とを密接接触熱交換させた場合に、高い熱交換特性が得られることを明らかにした。利用システムとして、深夜電力を利用した蓄熱型床吹き出し空調について検討し、床吹き出し空調用の穴あきOAフロア下に3cm程度の厚さで充填層を形成すれば、十分な蓄熱効果と安定した吹き出し温度が得られることを示した。また、住宅の換気システムを対象に外気の調温システムと給排気交換システムに適用した場合についても冷房負荷削減に大きな効果があることが計算から示した。本研究グループでは、冷房用に用いることが出来る冷蓄熱材として融点が26°C程度である硝酸マンガン・6水和物に着目している。現時点で、融点調整剤として過冷却抑制、潜熱量の維持効果を兼ね備えたものとして、塩化マンガン・4水和物が最適であるという実験結果を得ている。今回、ワルシャワ工科大学との共同研究において、硝酸マンガン・6水和物に3.5%wt.の塩化マンガン・4水和物を添加した混合物について、熱応答試験、および凝固・融解現象の可視化に関する実験を行った。この混合物の融点は熱分析装置の実測から20°Cであることがわかっている。具体的には、ワルシャワ工科大学と共同で、新たに内容積が約50mlの円筒状のステンレス製熱応答試験装置を製作し、上記混合物について種々の温度条件において凝固・融解の繰り返し実験を行った。その結果、カプセル表面温度が融点の約5°C程度あれば、十分に凝固・融解を生じさせることが出来ることがわかった。このことは、実際のシステムに適応する場合に最も重要である蓄熱温度、採熱温度を融点から5°C程度と小さくすることができ、省エネルギー性に貢献できるメリットを有していることがわかった。凝固・融解の可視化実験では、内部の自然対流が起こらないように周囲温度を融解温度と同様な温度に設定した境界条件のもとでは、大規模なデンドライト(針状凍結)が発生し、それとともに凝固が進行する結果が得られた。

また、周囲温度を融解温度より低く与え、内部に自然対流が発生する条件では、最上部から凝固が進行するという結果が得られた。これらの実験結果は、カプセル形状の設計に有効であると同時に、次年度開発予定であるカプセル内熱移動現象解析のための数値計算プログラムの検証データとしても有効である。一方、数値計算で必要とされる、混合物の各温度における密度、粘度、熱伝導率を実測した。第一には、物質の融点が80°C近辺で排熱の有効活用に利用可能なPCMについて硝酸マグネシウム・6水和物を選定し、この物質について融点の調整、熱応答試験による利用可能エンタルピーの測定、および熱交換特性に関する実験的検討を行い、その利用可能性を明らかしたことである。具体的には、まず、示差走査熱量計を用いて融点、凝固点、潜熱量を実測し、コストや毒性の有無等を考慮して、硝酸マグネシウム・6水和物を対象PCMとして選定した。しかし、この物質の融点は90°C以上であり一般的な地域熱供給で利用するには高いため融点の調整が必要となるが、今回、この物質に塩化マグネシウム・6水和物を数%から十数%添加することで保有している潜熱量をほとんど減少させることなく融点を90°Cから60°C程度まで調整することが可能であることを見出した。上記は試薬特級を用いて実測を行ったものであるが、実際のシステムのように大量に使用する場合には高純度な試薬は用いることが不可能であり、一般的な工業用製品の使用が必要になってくる。そこで、工業用製品を用いて25mlの容器での熱応答試験を行うと同時に、単純な垂直型熱交換装置を用いて工業用製品の混合物について蓄熱・熱回収特性に関して実験的検討を行った。その結果、融点、融解潜熱量に関しては、試薬とほぼ同じ値が得られることがわかった。また、過冷却はほとんど観測されないこと、7585°Cの温度幅における利用可能エンタルピーは72kJ/kgであり、単位体積当たりで水の顕熱の2.8倍であることを明らかにした。第二には、粒状の多孔質に保持されたPCMの利用可能性について検討した。ここでは、空気との直接接触による熱交換特性に関する基礎的な円筒カラム実験を行い、種々の温度差、面風速における蓄熱・回収時の熱フラックスと持続時間を明らかにした。本年度は、昨年度に引き続き以下の2点について研究を行った。1.コ・ジェネレーションなど排熱有効利用のための相変化蓄熱システム昨年の研究から、硝酸マグネシウム・6水和物に融点調整剤として塩化マグネシウム・6水和物を混合させた潜熱蓄熱材が有望であることがわかった。本年度はこの蓄熱材を用いて実システムを模した蓄放熱実験システムを構築し、種々の温度条件の下での利用可能な蓄放熱量を明らかにした。その結果、どの混合割合の蓄熱材についても相変化温度を挟み温度差を10°Cとった場合には、単位体積あたりの蓄放熱量は水の3倍程度と得られることを実証した。また、蓄熱材は200回程度までの凝固・融解の繰り返しに対して劣化は見られないことを明らかにした。一方、給湯システムおよび排熱利用型暖房システムの数値計算プログラムを作成し、システムとしての蓄放熱特性を明らかにした。2.粒状潜熱蓄熱材と空気との直接接触熱伝達を利用した蓄熱システム本年度は(1)外気冷熱利用給気調温システム、(2)給排気熱交換システム、(3)蓄熱型床吹きだし空調の3つの応用例について導入効果の検討を行った。まず、シミュレーションプログラムを作成し、実験との比較から計算結果の妥当性を検証した。
ミトコンドリアに着目した多能性幹細胞からの視細胞の新規高純化培養法の開発

視細胞におけるミトコンドリア解析を進めるため、視細胞を蛍光ラベルできる多能性幹細胞として、共同研究先からマウスiPS細胞株であるNrl-GFP株を導入した。このNrl-GFP株を用いて、本研究により見出した網膜細胞への分化法を試したが、GFPの蛍光が確認できなかった。これまで用いていたRx-GFP株は、LIFのみを加えて培養していたが、Nrl-GFP株は、2i+LIFを加える培養という違いがある。2iとして加える阻害剤のうちの1つのCHIR99021は、Wntシグナルを活性化させることや、もう1つの阻害剤PD325901でDNAの低メチル化が誘導されることが報告されていることなどから、LIFのみの培養では、網膜細胞に分化したが、2i+LIF培養では、網膜細胞への分化が阻害された可能性があるのではないかと考えている。以上から、Nrl-GFP株を用いる解析では、本研究により見出した網膜細胞への分化法を使えないと判断した。このNrl-GFP株は、3次元網膜に分化誘導が可能であるため、Nrl-GFP株を3次元網膜に分化させ、ミトコンドリア蛍光色素TMRMを用いて染色をして、FACS解析を行ったところ、TMRM蛍光が強い集団が2つあり、そのうち1つはGFP陽性の集団であるため、Nrl-GFP陽性と考えられるrod photoreceptorは、ミトコンドリア量が多いと考えられた。今後は、このTMRM蛍光が強く、Nrl-GFP陽性でもある細胞集団を分取して培養し、解析を行うことを計画している。大学での教育関連業務が増え、研究に費やせる時間が減少したことが第一の理由として挙げられる。また、視細胞がラベルされているiPS細胞株Nrl-GFPを導入し、本研究により見出した網膜細胞への分化法を試したが、GFPの蛍光が確認できなかったことも理由として挙げられる。本研究により見出した網膜細胞への分化法は、導入した2i+LIF培養のNrl-GFPのiPS細胞株ではうまく行かなかったため、この分化法を用いるためには、LIF培養のES/iPS細胞である必要が考えられた。そこで、今後、LIF培養のEB5株やRx-GFP株を用いて、視細胞でミトコンドリア局在型の蛍光タンパク質を発現するようなES細胞株を作出したい。そして、この分化法で、視細胞を得て、継時的に視細胞のミトコンドリアを観察したり、培地成分を変えることで視細胞が濃縮できるかどうかの解析を行いたいと考えている。また、Nrl-GFP株を3次元網膜に誘導する実験系は可能であることがわかったため、この実験系でミトコンドリアを染める蛍光試薬であるTMRM染色を行い、TMRM陽性でNrl-GFP陽性でもある細胞集団を分取して培養し、解析を行うことも計画している。本年度、研究を開始するにあたり、マウスES細胞からの網膜細胞分化系の立ち上げを行なった。理化学研究所から、マウスES細胞株(Rx-GFP,EB5)を購入し、既報の3次元立体網膜作製法を導入を行なった。続いて、細胞レベルでのミトコンドリアの観察により適する2次元的な分化培養系として、ヒトES/iPS細胞で報告された、未分化細胞塊をマトリゲルで挟み網膜細胞へと分化させる方法が、マウスES細胞でも可能かどうかの検討を行なった。まず、Rx-GFPを用いて、ヒトと同様のマトリゲルで挟む条件で、未分化細胞塊の代わりに、胚様体の大きさや分化培地を変え、レポーターGFPの発現を指標に分化条件の最適化を行なった。その結果、ES細胞3000個で胚様体を形成させたのち、分化培地にレチノイン酸受容体阻害剤AGN193109を添加する条件で、D5付近において、Rx-GFPのGFP蛍光が強く誘導されたため、この条件を用いることにした。この条件で、経時的なサンプリングを行ない、未分化マーカー、網膜細胞分化マーカー、網膜神経節細胞分化マーカー、視細胞分化マーカー等の遺伝子発現やタンパク質発現をRT-PCRとウエスタン解析により検討した。その結果、培養後期のサンプルにおいて、視細胞マーカー遺伝子の発現が上昇することが確認されたため、少なくともマウスES細胞から一部の細胞は、本研究で実施した胚様体をマトリゲルで挟み込む方法により、網膜系の細胞への分化が起こっており、視細胞への分化も起こっていることが分かった。次にマウスES細胞からの分化過程で、ミトコンドリア動態を観察するために、MitoTracker Redによりミトコンドリアの染色を行ない、分化過程での経時的な観察を行なった。ES細胞からの分化が進むとともに、細胞内へのミトコンドリアが増加している様子が観察された。研究開始時に、マウスES細胞からの3次元立体網膜作製法(Eiraku et al. 2011)の導入を進めるとともに、細胞レベルでのミトコンドリアの観察により適する2次元的な分化培養系として、ヒトES/iPS細胞で報告された論文(Boucherie et al. 2013; Sluch et al. 2015)を参考に、マウスES細胞の胚様体をマトリゲルで挟み込んで、2次元的に分化培養を行なう網膜細胞分化系も立ち上げることにした。この手法は、マウスES細胞では確立していない方法であるため、培地や胚様体のサイズなどの詳細な検討が必要であり、予定より網膜細胞分化系の立ち上げに時間を要した。以上から、本年度の研究において、網膜細胞分化系を立ち上げることができたが、当初計画していた視細胞など網膜構成細胞を蛍光ラベルできるようなノックイン系統の作出までは至らなかったということで、進捗状況をやや遅れていると評価した。

福島県立医科大学から、立命館大学への異動にともない、まず、立命館大学へのマウスES細胞の再導入と細胞培養の立ち上げから開始した。昨年度に理研BRCから入手していた、マウスES細胞株Rx-GFPとEB5は、福島県立医科大学より持ってくることができなかったため、MTAを再度締結して、理研BRCから、マウスES細胞株Rx-GFPとEB5を購入し、立命館大学へ導入し、立命館大学で、マウスES細胞の維持培養および網膜分化培養などの立ち上げを実施した。昨年度は、ミトコンドリアの観察に適した2次元分化培養法として、シャーレ内で胚様体をマトリゲルで挟むことによる分化培養法を確立しているが、今年度は、より生体に近い分化培養法である既報の3次元網膜の分化培養法の導入を中心に行なった。当初の実験では、初期には効率よく網膜細胞への分化が見られたが、その後の成熟培養中に網膜以外の細胞の割合が多くなってしまい、3次元網膜の作製には至らなかった。このため、外部機関との共同研究により3次元網膜作製法の情報を入手し、立命館大学で、3次元網膜の分化培養を行ない、抗体染色により網膜層構造へ分化を確認することができたところである。視細胞のミトコンドリア解析を行なうため、当初は、レポーターノックイン系統を作る予定にしていたが、より信頼度が高いと考えられる、トランスジェニックマウスから作製された視細胞を蛍光ラベルできるマウスiPS細胞(Nrl-GFP)を入手して、研究を行なうことにした。現在、MTAの締結を終えたところであり、今後、桿体視細胞を蛍光ラベルできるNrl-GFP細胞を用いて、網膜細胞や3次元網膜への分化を行ない、ミトコンドリア染色によるFACSで、視細胞が濃縮できるかどうかの検討を行なっていく予定である。また、錐体視細胞をラベルするために、AAVを用いた検討も行なっている。異動により、昨年度購入したマウスES細胞を再度購入することが必要となり、再度、維持培養法と分化培養法の立ち上げることとなり、3次元網膜の分化培養法の導入に苦戦し、予定より時間がかかったため、やや遅れていると判断した。視細胞におけるミトコンドリア解析を進めるため、視細胞を蛍光ラベルできる多能性幹細胞として、共同研究先からマウスiPS細胞株であるNrl-GFP株を導入した。このNrl-GFP株を用いて、本研究により見出した網膜細胞への分化法を試したが、GFPの蛍光が確認できなかった。これまで用いていたRx-GFP株は、LIFのみを加えて培養していたが、Nrl-GFP株は、2i+LIFを加える培養という違いがある。2iとして加える阻害剤のうちの1つのCHIR99021は、Wntシグナルを活性化させることや、もう1つの阻害剤PD325901でDNAの低メチル化が誘導されることが報告されていることなどから、LIFのみの培養では、網膜細胞に分化したが、2i+LIF培養では、網膜細胞への分化が阻害された可能性があるのではないかと考えている。以上から、Nrl-GFP株を用いる解析では、本研究により見出した網膜細胞への分化法を使えないと判断した。
血液浄化法を用いた多臓器不全の治療に関する研究

われわれは多臓器不全(MOF)における臓器障害の連鎖に注目し、エネルギー代謝の中心臓器である肝の機能不全の改善が、包括的な意味でMOFの本質的治療に迫るものとの作業仮設をたてている。本研究では肝不全の治療としての血液浄化療法の効果について検討を行い、MOFの病態の一端を明らかにしようと試みた。本研究の認可により、ゲル濾過用高速液体クロマトグラフィー(HPLC)および好中球ケミルミネッセンス測定用ルミフォトメーターの導入がなされ数多くの新知見がえられた。すなわち肝不全を主座とするMOF症例の血中では、エンドトキシンやアルブミン結合性毒素など高分子量物質の増加はもとより、分子量数千台の異常中分子量物質が多数分画されており、これらの浄化がMOF症例に対する包括的治療法として重要であることが示唆された。そこで血漿交換療法によるエンドトキシン血症やDICなどに対する代謝補助に加えて、血管外プールにも広く分布することが想定される中分子量毒素の除去をめざして、血液持続濾過療法(CHF)を施行した。器材としては、動物実験で高い生体適合性を認めたポリサルフォン膜を用い、長時間の血液持続濾過療法をMOF症例に応用した。その結果はほとんどの症例に意識レベルの著明な改善を認めた。濾過液の分析では分子量5700よりまでの1150中分子量物質がほぼ70%の篩係数で除去されることが確認された。一方血漿交換による生体防御機構の変化を主として液性因子よりの検討も行われた。血漿交換はMOF症例で低補体価、低フィブロネクチン傾向を有意に改善、正常化させていた。さらに血中オプソニン活性値は、血漿交換によりやはり有為に上昇を示していることが確認された。以上の結果よりMOFに対する、血液浄化療法の包括的見地からの有用性が実証されたといえよう。1)動物実験:MOFモデルとして体重250grのS.D.系ラットの盲腸結紮穿刺による敗血症作製を行なった.まず生存率より絶食群と非絶食群とに分け,これを重症敗血症モデルと軽症敗血症モデルとに2分し検討をおこなった.重症モデルでは血圧および肝血流の低下が著明であり,肝エネルギーチャージはもとより,組織アデニンヌクレオタイド量も著減を示した他,末梢血でエンドトキシン血症を示した.これに比して軽症モデルでは,血圧および肝組織血流はほとんど低下を示さなかった.しかしフリーラジカルの生成が軽度ではあるが観察された.エネルギーチャージおよびヌクレオタイド量にはほとんど変化は認められなかった.末梢血中のエンドトキシン濃度も上昇は軽度であった.これらの結果より,重症モデルではエンドトキシン血症と肝虚血によるフリーラジカル生成の亢進,エネルギーチャージの低下をもたらし, MOFを広範に引きおこしていることが想定された.2)臨床成績:これまで10例の肝不全および2例の多臓器不全症例に血漿交換および血液濾過療法を施行した.血中エンドトキシン値は血漿交換を連日施行することにより著明な減少を示することが判明した.なたエンドトキシンレベルはDICの示標であるFDP値とよく併行して変動し,またコンドロイチン硫酸鉄負荷による網内系機能検査ともよく相関を示した.このことより肝不全時のエンドトキシン血症はDICと密接なつながりを持ち,また網内系機能不全がその背景として存在することが示唆された.

一方血漿交換治療前後のフリーラジカル産生を過酸化脂質濃度で検討すると,肝不全ではむしろ血漿交換により上昇を示す例が多く,その様な症例は低プロトロンビン値をとる傾向が有意にあり,また死亡率も高いことが判明した.重症肝障害時の血液浄化療法時にはフリーラジスルスカベンジャーの併用投与の必要が示唆された.今年度は、ゲル濾過用高速液体クロマトグラフィー(HPLC)および好中球ケミルミネッセンス測定用ルミフォトメーターの導入がなされ本格的に稼働してきたため数多くの新知見がえられた。すなわち肝不全を主座とするMOF症例では、エンドトキシンやアルブミン結合性毒素など高分子量物質の増加はもとより、分子量5千から千台までの異常中分子量物質が多数分画されており、その質的同定は今後の検討を待たなければならないが、これらの浄化がMOF症例に対する包活的治療法として急務であることが示唆された。そこで血漿交換療法によるMOF時のエンドトキシン血症やDICなどに対するの強力な代謝維持に加えて、分子量2万以下の主として血管外プールに広く分布することが想定される中分子量毒素の除去をめざして、血液持続濾過療法(CHF)の導入を検討した。器材としては、動物実験で高い生体適合性を認めたポリサルフォン膜を用い長時間の血液持続濾過療法を肝不全を主座としてMOF症例に応用した。なお抗凝固剤としては安全性の高く力価の高いFUT-175用いた。その結果ほとんどの症例に意識レベルの著名な改善を認めた。濾過液のHPLCによる分析では分子量5700、2060、1150などの中分子量物質が70ないし80%の篩係数で除去されていることが確認された。一方血漿交換による生体防御機構の変化を主として液性因子より検討した。その結果、血漿交換はMOF症例で低補体価傾向や低フィブロネクチン傾向を有意に改善正常化させることが判明した。さらにルミフォトメーターでみた血中オプソニン活性値は、血漿交換によりやはり有為に上昇を示していることが確認された。以上の結果よりMOFに対する、血液浄化療法の包括的立場からの有用性が実証されたといえよう。