hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肉腫幹細胞を標的とした類上皮肉腫治療の新構築

悪性軟部腫瘍の中でも診断・治療の両面において課題の多い類上皮肉腫に対して、我々が樹立したヒト培養細胞株(FU-EPS-1, SFT-8606)を用いた解析を行った。その結果、FU-EPS-1細胞株において腫瘍幹細胞の同定・分離が可能であると予想される結果が得られた。また、CA125は類上皮肉腫の病勢をよく反映する腫瘍血清マーカーであることが判明した。更に、種々の軟部腫瘍に対して、病理診断の補助となりうる特徴的な染色体異常を明らかにした。近年、癌克服へのパラダイムシフトを呼ぶものとして癌幹細胞が注目を集めている。類上皮肉腫は若年成人の四肢遠位部に結節・潰瘍として発生する極めて稀な悪性軟部腫瘍である。分化の方向については間葉系と上皮系の両方の性格を示し、その多彩性が示唆されている。化学療法や放射線治療には抵抗性で、現在の標準治療である手術単独では予後不良であり、新たな治療戦略が求められている。本研究は類上皮肉腫における肉腫幹細胞の同定・分離を試み、その性状解析から治療応用へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。本年度は、我々が過去において樹立した本腫瘍のFU-EPS-1株とSFT-8606株を用いて細胞表面マーカーの絞り込みを行った。その結果、FU-EPS-1株を用いることで、効率に類上皮肉腫幹細胞の濃縮が可能であると予想される結果が得られた。また、類上皮肉腫を含めた種々の骨軟部腫瘍の染色体・分子細胞遺伝学的異常の解析を行った。さらに、CA125が類上皮肉腫における有用な血清腫瘍マーカーであることを確認した。類上皮肉腫は若年成人の四肢遠位部に結節・潰瘍として発生するまれな悪性軟部腫瘍である。本研究は悪性軟部腫瘍の中でも最も多分化能を有する類上皮肉腫に注目し、類上皮肉腫における肉腫幹細胞の同定・分離を試み、その性状解析から治療応用へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。前年に引き続き、ヒト細胞株を用いた解析を行った。我々が樹立した本腫瘍のFU-EPS-1細胞株において幹細胞の分離が可能であると予想される結果が得られた。本研究で得られた成果は、肉腫幹細胞を標的とした薬剤開発を通じて、我が国発の革新的な類上皮肉腫治療法の創出につながるものと思われた。また、CA125は類上皮肉腫の病勢をよく反映していることから、有用な腫瘍血清マーカーとなりうると考えられた。種々の軟部腫瘍に対して染色体分析と分子細胞遺伝学的解析を行った。その結果、世界で初めてグロムス腫瘍における染色体転座t(1;5)(p13;q32)を報告した。この染色体異常がグロムス腫瘍の発生に関与していると考えられた。また、脂肪性腫瘍において12番染色体(特に12q13-15)の重複が組織学的異型と関連している可能性が示唆された。癌遺伝子である非受容体チロシンキナーゼのSRCの活性化が種々の脂肪肉腫(特に粘液型脂肪肉腫と多形型脂肪肉腫)の進展に重要な役割を果たしていることを見出した。そのため、脂肪肉腫の治療薬としてSRC阻害薬が有効であることが示唆された。外科系臨床医学・整形外科学ヒト類上皮肉腫細胞株の樹立に関して遅れている。類上皮肉腫は極めて稀な悪性軟部腫瘍で、本年度では新たに1名のみの試料提供となったため。今後の推進方策については免疫不全マウスを用いた実験の円滑な遂行が重要である。そのためには安定した肉腫幹細胞株の供給が大事であり、常に増殖能と分化能を検討した上でFU-EPS-1細胞の培養と分離を行っていく必要がある。また、平成26年度もGTG法を用いて染色体分析を行い、クローナルな染色体異常を同定する。構造的に極めて複雑な異常を示す場合には、SYY法とCGH法を用いて総合的なカリオタイピングを進める。計上していた細胞培養試薬、細胞培養器具、実験器具などの消耗品費が節減できたため。研究経費は研究計画に述べた規模の研究を遂行するための消耗品費(細胞培養試薬・器具、分子生物学実験試薬)と得られた結果を学会にて報告するための旅費及び誌上発表するための掲載料として使用される。また、外注による染色体分析の委託費にも使用予定である。
N-末へのペプチド融合による蛋白質の耐熱性増大法の研究

現在遺伝子組換えを含むgenetic manipulationが行える生物のうちで最も高温で生育できるThermus thermophilusの宿主・ベクター系には、選択マーカーとして使用できる唯一の抗生物質耐性遺伝子であるカナマイシン耐性遺伝子の発現上限温度が、宿主の至適生育温度より10°Cも低い60°Cであるという問題点があった。このカナマイシン耐性遺伝子をレポーターとして70°Cでもカナマイシン耐性を発現できるクローンを選択したところ、カナマイシン耐性遺伝子の上流に、未知のopen reading frame (ORF)が融合した形のクローンが得られていた。つまり、カナマイシン耐性遺伝子産物(カナマイシン不活化(修飾)酵素)のN-末に61個のペプチドが融合したために、カナマイシン修飾酵素の発現上限温度が上昇したと考えられていた。上記の仮説を証明するために、融合型カナマイシン修飾酵素のT.thermophilusからの精製を試みたが、発現量が少ないために成功しなかった。そこで、大腸菌で融合型酵素の大量発現を図ったが、融合型遺伝子は大腸菌発現ベクター中にクローンすることさえ不可能であった。そこで、融合遺伝子にフレームシフト変異を人為的に導入し、T.thermophilus内での発現上限温度を検討したところ、非融合型と同じ60°Cにまで低下していた。また、融合していたORFの全長を改めてT.thermophilusゲノムからクローニングしたところ、当該ORFはT.thermophilusのリボゾーム蛋白L32をコードするものであることが明らかとなった。以上の結果から、リボゾーム蛋白L32のN-末領域がカナマイシン修飾酵素のN-末に融合した結果、融合型カナマイシン修飾酵素の生体内での熱安定性が上昇したことが確認された。
音楽的経験の諸段階と感性の様相変容

本研究では、感性を「履歴を持つ空間で身体の配置を捉える能力」「環境と身体的自己との相関関係を感知する能力」と捉えなおし、"音楽的経験"の類型、構造および感性の表出に関する調査・分析を行った。同時に、これまで筆者が開発した分析方法とモデルの改善を図った。以上から、"音楽的経験"の類型および段階を重視したカリキュラム構成の可能性を見出すことができた。感性工学領域では、人間のひとつの機能(function)としての感性を抽出し、人工的な感性を創出することで、より人間に近い工学の実現を目指している。実践においては、対象者が「感受したコト」を音声・文字・数値・絵・音などの「形式的なモノ」に変換するプロセスが重要である。とりわけ、教育実践は、実践者と対象者の言語的行為・非言語的行為が複合して展開される営みであるため、形式知から暗黙知への変換(破線)をも含めた双方向性が重要となる。そこで、筆者らが考案したフレームワーク(三重大学COE(B),2005)を用いて、暗黙知から形式知への変換をいかにうながすか、そしてそれを暗黙知とどのように連結させるかなど、ベクトルの移動の過程を示すことができることを検証した。本研究では、感性工学や感性哲学の近年の先行研究を基盤とし、“音楽的経験"における感性について「履歴を持つ空間で身体の配置を捉える能力」と規定した。そして、Keneth.E.Bruscia(1998)に依拠し、音楽的経験・前音楽的経験・外音楽的経験・準音楽的経験・非音楽的経験の5つに分類し、感性を育む場についてモデル化した。さらに、平成13年から20年までに実施したWilliams Syndromeの患児・家族を対象とした芸術プログラムと米国、アイルランドの比較を行い、中村雄二郎の言及する“コスモロジー"“シンボリズム"“パフォーマンス"の視座だけではなく、Williams Syndromeの遺伝子情報からのアプローチを行い、日本芸術療法学会で報告した。また、Williams Syndrome(ウィリアムズ症候群)の患児と家族のための“芸術プログラム"を教員養成型PBL教育の教育モデル(総合型)として確立した。プログラム開発において重視していることは、(1)子どもとその家族全員が参加する(2)音楽、美術などの多領域を融合したプログラムにする(3)医学・福祉・心理などの近接関連領域との連携を図る、の3点であり、活動や教材を開発する、という視点に立てば、A-II型、B-II型に属するが、対象者のニーズを理解し、問題解決をするという視点では、A-I、B-II型に属する総合的なPBL教育といえる。感性、コミュニケーション力、音楽的能力、認知力、情操などは、"音楽的経験"を通して培われると考えられているが、それらがどのように有機的に関連し、人格形成やアイデンティティの確立に関与しているのかを総合的に論じた研究は少ない。本研究では、"音楽的経験"には、どのような諸段階が存在するか、具体的な事例をもとに明確にし、その系統性をモデルにすることを第一の目的とし、前述した"力"等が、諸段階においてどのように輻輳しているかを分析することを第二の目的とした。今年度は、様々なライフ・ステージの対象者との"音楽的対話"との実践の分析を行った。特に、音楽に携わる者(指導者、セラピスト、保育者、療育者)がどのように現実の文脈の中で「感性」を捉えているかの可視化を試みた。・音楽の授業における「音楽的対話」音楽の授業では、言語的行為と非言語的行為が混在する。授業を参与観察することによって、音楽表現行為における「暗黙知」から「形式知」の変換について検討する。・音楽療法のセッションにおける「音楽的対話」ノードフロビンズの音楽療法に代表される、創造的音楽療法の個人セッションの構造を用いて実践を行い、「暗黙知」から「形式知」の変換について検討する・グループにおける「音楽的対話」グループダイナミクスの変容について分析する今年度は、基礎研究の一環として、ロボットを介在した活動および動物を介在とした活動と芸術活動の構造の相違を考察した。ロボット・動物を介在した活動は、人間が本来有する感情を誘発し、精神的に癒されることを目的としたものであるが、芸術療法は、言葉、絵画、音楽、ダンスなどの芸術的経験において、他者と共に作品を再統合・再構成する営みである。芸術的経験で再統合・再構成されるのは、自己でもあり他者との関係性でもある。いうまでもなく、こういった場で重要なのは、間合い感覚と身体感覚である。一方、動物との直接的対話を繰り広げる活動においても介在者と動物が一体となって"抱える場"を創出する場合には、実践者の身体感覚、間合い感覚が重要となる。日本感性工学会感性哲学部会では、この空間("抱える場")が、感性情報処理の基盤ともいうべき"音楽的対話"の構造と類似することを報告した。

また、平成21年度に引き続き、幼稚園における飼育動物とのかかわりにおける歌の創作(幼児教育との協働)、理科実験活動と音楽(理科・技術との協働)、校歌の制作過程における聞き取り(国語・美術との協働)など、音楽表現と言語活動を連関させるフィールドを拡大・深化し、"音楽的経験"の活動可能範囲を確認した。また、様々なライフステージにおける感性の様相の変容を抽出することを試みた。特に、感性の表現のプロセスを可視化することにより(都甲2004を改変)、「履歴を持った身体が外界を捉える力(感性)」の対象を"音響としての音楽""知覚の対象としての音楽""構造をもつものとしての音楽""意味および内容をもつものとしての音楽"の段階を再確認した。特に、"構造をもつものとしての音楽"について、数学的パラダイムによる解釈論の可能性という新たなテーマを提出した。
口腔癌におけるp53の過剰発現と、これに伴う細胞外マトリックスの動態に関する研究

口腔癌におけるp53の過剰発現と、これに伴う細胞外マトリックスの動態をヒト舌癌(偏平上皮癌)を対象に免疫組織化学的に検索し、以下の結果を得た。1.未治療舌癌症例70例のp53蛋白発現は症例の59%に認められ,これは腫瘍局所の組織学的な悪性度,ki-67標識率の高い症例に陽性症例の割合が高く,また頸部郭清症例19例の舌癌原発巣におけるp53蛋白の発現は,頸部リンパ節転移を伴う症例に陽性症例の割合が高かったことから,p53遺伝子の変異および変異型p53蛋白の過剰発現は多段階発癌の一過程のみならず,腫瘍の悪性度にも関係している可能性が示唆された。2.未治療舌癌70症例の癌間質には,コンドロイチン硫酸,versican-like large proteoglycan,tenascinの著明な分布を認めた。これらは腫瘍局所の分化度,浸潤様式,組織学的悪性度,ki-67抗原の発現と比較した場合,いずれも悪性度の高い群に強陽性症例の割合が増加することから,これらの細胞外マトリックス成分が癌の浸潤,増殖に促進的因子として関与している可能性が示唆された。3.頸部郭清症例19例の舌癌原発巣におけるコンドロイチン硫酸,versican-like large proteoglycan,tenascinの発現,分布を頸部リンパ節転移の有無から比較した場合,リンパ節転移を伴う腫瘍に強陽性症例の割合が増加し,また転移リンパ節においては原発巣と同様の所見であったことから,これらの細胞外マトリックス成分が癌の転移にも促進的因子として関与している可能性が示唆された.4.舌癌のp53蛋白発現と癌間質に発現するversican-like large proteoglycanとの間には正の関連性が認められ,tenascinとの間には統計学的有意差は認められなかったことから,舌癌の多段階発癌におけるp53遺伝子変異の時期およびこれに近接する時期における多種の増殖因子・受容体系の異常が,間質細胞にversican-likelarge proteoglycanの産生を誘導させている可能性,またtenascinに関してはさらに複雑な要因が関与している可能性が示唆された。
沈没船の保存・展示のための革新的技術開発

長崎県松浦市の鷹島海底遺跡では1990年代からPEG法、高級アルコール法、糖アルコール法、トレハロース法などの保存処理を実施してきたが、保存処理した一部の遺物に白い析出物の発生と強酸性化に伴うpH低下が観察された。木材と金属の複合遺物で発生するこの劣化現象は「硫黄問題」と呼ばれ、出土木材の保存における世界的な課題となっている。私達は鷹島海底遺跡から発見された木材と金属の複合遺物に関する劣化現象と保存処理後の経過を10年以上にわたって観察してきた。その結果、糖アルコールやトレハロース法に「硫黄・鉄・酸化問題」の解決の糸口を見いだすことができた。スウェーデンのヴァーサ号博物館では2000年の夏から秋にかけて降った雨の影響で展示室の湿度が70%RHを超えた時に、船体内部に黄白色の析出物が発見された。この析出物は、調査の結果、鉄と硫黄と水分によって引き起こされることが判明した。海底での埋蔵期間中の還元雰囲気の中で鉄バクテリアが周囲の硫黄を集めて鉄の還元硫黄化合物である硫化鉄(Pyrite)を蓄積する。この硫化鉄が保存処理後に吸湿して酸化して硫酸鉄などの水和硫酸塩や硫酸を生成する。水和硫酸塩は体積膨張して木材細胞を破壊しながら黄色や白色の析出物となり木材の表面に染み出す。さらに酸化によって生成した硫酸は木材のpHを下げてセルロースの加水分解を引き起こす。さらに、出土木材の含浸強化に用いたPEGは鉄が触媒となって分解を促進する。PEGの分解によって生じた吸湿性の高い物質が水分を呼び、さらに水和硫酸塩や硫酸の生成を早める。トレハロースで保存処理した木材と鉄の複合遺物は高湿度環境でも安定しており、硫化鉄のような還元硫黄化合物から硫酸鉄などの水和硫酸塩への酸化を防止する効果もある。今後、トレハロースはPEGで顕在化した「硫黄問題」を解決する方法として多方面からの研究が期待される。鷹島海底遺跡では1990年代からPEG法、高級アルコール法、糖アルコール(ラクチトールとトレハロースの混合)法、トレハロース法などによる保存処理を実施してきた。大型木製錨と錨に関連する遺物は60%RH(±5%)に維持された特別収蔵庫に保管されてきた、その他の遺物は一般収蔵庫に保管されてきた。海岸に近い松浦市立鷹島埋蔵文化財センターでは梅雨期には70%RHを超える高温多湿の環境に置かれる場合がある。PEG法、高級アルコール法では体積膨張による白い析出物の噴出と強酸性化に伴うpH低下が観察された。鉄錆が浸透して黄白色に変色した箇所からはX線回折分析の結果、硫酸鉄および硫化鉄が検出された。これに対して、ラクチトールやトレハロースで保存処理した木材の色調や体積変化はなく、析出物の発生も見られずpH6の弱酸性を保っている。トレハロースで保存処理した木材からは硫化鉄のみが検出された。このように、PEG法などで発生した硫化鉄が保存処理後に吸湿・酸化して硫酸鉄などの水和硫酸塩や硫酸を生成する「硫黄問題」はトレハロース法では起こっていないことが判明した。「硫黄問題」は、保存処理後に発生する白い析出物の発生と強酸性化に伴う木材組織の破壊という深刻な問題となっており、欧米を中心に様々な解決方法が模索されている。しかし、この問題を根本的に解決する方法はまだ無く、ヴァーサ号ではアルカリ溶液を浸した湿布で酸性化した部分を中和する応急的な作業を実施している。また、鉄の酸化を抑制するために2004年に新しい空調システムを設置し、広大な展示室の環境を20°C、55%RHに制御している。オーストラリアのバタビア号でも鉄の酸化や吸湿を減らすために展示室を47%RHから57%RHの間で制御している。このような現状に対して、ラクチトールやトレハロースで保存処理した木材の色調や体積変化はなく、析出物の発生も見られず弱酸性を保っている。このように、PEG法などで発生した硫化鉄が保存処理後に吸湿・酸化して硫酸鉄などの水和硫酸塩や硫酸を生成する「硫黄問題」はトレハロースでは起こっていない。トレハロースは世界的に問題となっている保存処理後の「硫黄問題」を解決する方法として期待される。今後は本研究の成果をまとめて、国際学会で発信すると共に、広く世界に共同研究を呼びかけたい。海底から発見された沈没船は“海のタイムカプセル"とも呼ばれる。財宝の発見ばかりでなく積み荷や生活を探る貴重な文化財が手つかずの状態で腐らずに船内に残されており、地上や地下の文化財にはない一括資料として重要である。また、船体も造船や航海技術を知るために重要であると共に、博物館では当時の姿を伝える迫力ある展示物として人気がある。しかし、海底から引き上げられた沈没船等の水中文化遺産の保存は、3つの深刻な問題を抱えている。深刻な問題とは、1保存期間が長期間になること、2設備や運営に莫大な費用がかかること、3保存処理後に高湿度環境で船体の劣化が進むことである。本研究の目標は上記の沈没船の保存に共通する世界的な問題を解決することである。これらの問題を解決して水中文化遺産の保存・展示のための革新的な技術を開発することである。

特に本研究課題では、世界各国で深刻な問題になっている保存処理後に高湿度環境で船体の劣化が進む現象の解決に焦点を当てる。本研究はヨーロッパを中心に実施されてきた沈没船の保存に伴う問題点に学びながら、保存と展示を中心に実験的研究を行う。特に、東アジアの高温多湿環境にも適用できる保存方法の開発を目指す。本研究課題では沈没船の保存に関する世界共通の問題を解決するために、ヨーロッパ・アジアの研究者が協力して実施する国際共同研究として実施する。本研究を進める上で、日本で唯一、沈没船出土遺物の継続的な保存処理が実施されている長崎県松浦市鷹島海底遺跡の元寇沈没船と東南アジアのタイ国で2013年に発見された9世紀の沈没船の出土遺物を対象に研究を進めている。本研究の成果は、鷹島海底沖で発見された元寇船をはじめ、東アジア諸国で発見された沈没船の保存と保存施設の環境維持にとって画期的な技術開発となるとことが期待される。東アジアの環境で海底から引き上げられた沈没船等の水中文化遺産を安全かつ経済的に保存・展示するためにはヨーロッパで発展したこれまでの保存方法を大きく変革し、東アジアの環境に適応した新しい保存法に転換させることが必要である。北欧で生まれたPEG含浸法は最も普及した保存方法ではあるが、沈没船を保存する際には様々な問題が指摘されている。近年、問題になっているのは、鉄釘などに含まれる鉄イオンが触媒となって木材強化のために含浸したPEGを分解して吸湿性の強い低分子の物質を生成することである。船体に使われた鉄釘の周囲に鉄錆から生成する硫酸とPEGの分解による吸湿性物質の発生によって黄白色に変色し周囲の木材も加水分解を起こして劣化する。沈没船を展示しているWasa号(スウェーデン)やMeary Rose号(イギリス)、新安沈船(韓国)ではこの問題が深刻化している。これらの博物館では巨大な沈没船の展示空間全体の湿度を常に53%RH以下に制御するなどの対策が実施されている。しかし、高温多湿の東南アジアでは上記のような劣化の連鎖のリスクがさらに高まることが予測された。そこで、日本で開発が進んでいるトレハロース含浸法を用いて保存処理を実施することにした。トレハロースの耐湿性によって保存処理した木材は湿度95%RHに達するまで吸湿しないので、東南アジアのような高湿度環境でも安定して保管できる可能性が高い。さらにトレハロースは鷹島海底遺跡の保存処理遺物の安定性が証明しているように、イオン化した金属元素を含む不安定な物質とトレハロース2水和物が共存することによって、木材中に残存する塩類によって生じる金属イオン化合物の潮解性や酸化作用を抑制する効果が期待できる。現在、鷹島沖海底遺跡出土遺物の劣化状態調査を行うと共に、タイで発見された沈没船では、トレハロースを使った保存処理実験を進めている。長崎県松浦市の鷹島海底遺跡では1990年代からPEG法、高級アルコール法、糖アルコール法、トレハロース法などの保存処理を実施してきたが、保存処理した一部の遺物に白い析出物の発生と強酸性化に伴うpH低下が観察された。木材と金属の複合遺物で発生するこの劣化現象は「硫黄問題」と呼ばれ、出土木材の保存における世界的な課題となっている。私達は鷹島海底遺跡から発見された木材と金属の複合遺物に関する劣化現象と保存処理後の経過を10年以上にわたって観察してきた。その結果、糖アルコールやトレハロース法に「硫黄・鉄・酸化問題」の解決の糸口を見いだすことができた。
セミパラチンスク核実験場周辺地区における乳がん及び甲状腺がんの分子疫学的調査

旧ソ連邦時代、1949年8月29日から1989年10月19日まで、459回にも及ぶ核実験がカザフスタン共和国のセミパラチンスク核実験場で行われた。付近住民は、当時核実験に関する情報を知らされることもなく、放射性降下物による被曝を受け続けたと考えられ、その線量は、70-4,470mSvに及ぶと考えられる。我々はこれまでにも、同地区において多発している皮膚基底細胞がん(BCC)を対象とした分子疫学調査を行い、同地区のBCC症例において9q22.3領域の欠失が多発していることを報告した。これらの結果を踏まえて我々は本年度、カザフスタン共和国セミパラチンスク核実験場周辺地区において被ばく住民における甲状腺がん、乳がんの分子疫学的調査を開始した。本年度はまず研究代表者が現地を訪問し、長崎大学と学術交流協定を締結しているセミパラチンスク医科大学と共同で甲状腺がん、乳がんのサンプルを収集し、病理学的な再評価を日本で行った。さらに組織型に対応した対照群の選定を長崎の非被爆者の中から行った。甲状腺がんについてはret/PTC1及びret/PTC3の再配列の有無、乳がんについてはBRCA及びp53領域のLOHの有無について検索を開始している。今後、症例を積み重ねて両群の遺伝子的背景の差異について明らかにするとともに、カザフスタン共和国内の非被ばく地域在住者との違いについても明らかにしていく予定である。これによって、慢性低線量被ばくと発がんについて、分子疫学的アプローチを行うことが可能になると考えられる。
歯周疾患要観察者に対する知的レベルに応じた養護教諭による個別指導の実践とその効果

1目的:小学校における特別支援学級の児童のうち、GOと評価された児童を対象に養護教諭が個別指導を行い、その効果を検証したII方法:協力が得られた対象者は4名で、新版S-M社会生活能力検査の結果においては、いずれも6歳以上であった。養護教諭による個別指導は、同一の対象者に対して、以下の(1)(7)の手順と内容実施した。(1)一人一人の目標の設定:目標の設定とどんなことを、いつまで行うのか説明、(2)歯肉の観察:子どもに、腫れている歯肉と健康な歯肉を理解させるために、「私の歯肉の観察カード」を活用。鏡を見ながら自分の歯肉を綿棒で押して観察をし、健康な歯肉であると思われる歯肉の部位には○、歯肉に炎症があると思われる部位にはレを記録。養護教諭は,子ども一人一人が自分の歯肉が腫れている部分がどこであるか気づくよう指導、(3)歯垢の染め出し:古いプラークは青く、新しいプラークは赤く染まる「TTONE」(YANG社,USA)を用い養護教諭が染め出した後、子ども一人一人が鏡を用い、自分の口の中で赤や青に染まった部分を確認、(4)歯肉の確認=養護教諭が子ども全員の口腔内写真撮影をし,PMA指数の判定を専門家に依頼,(5)養護教諭と担任が連携したみがき方の導:子どもは、鏡を用い自分の歯肉が染め出しで赤や青に染まった部分を落とす練習。養護教諭は、対象の子ども毎に、染まった部分は、歯ブラシの角度を変えたり、持ち替えたりすると落とせるということがわかるように指導、(6)視覚教材を利用した歯肉の状態の説明:技術指導終了後、養護教諭は、前日に染め出した口腔内写真を一人一人に渡し、子ども自身が歯肉の観察の結果レ点を記録した場所と、口腔内写真を比較。比較した結果、染め出して赤くなっている場所が、口腔内写真で見る自分の歯肉が腫れている場所であることが気づくように指導、(7)カードを活用した保護者への助言:養護教諭と担任が「私の歯肉の観察カード」に、それぞれコメントを記入し、保護者にその日の個別指導の様子を知らせる。保護者は、「私の歯肉の観察カード」見た感想を記入。この(1)から(6)の手順を1回(2日間)として、2週間にわたり4回実施した。指導では、児童自らが目標を達成するまでのプロセスで「できた」という達成感を持たせることを重視し、(1)児童と活動する、(2)できたことを具体的に伝えることに重点を置いた。評価は、質問紙調査、PMA指数、歯みがき行動に関する評価表を用いて、個別指導前後で比較検討した。III結果と研究成果:口腔内写真を使い、歯肉が腫れている場所に印を付けて視覚的に表現することで、いずれの児童も腫れている場所が正確に分かるようになった。質問紙調査では、「お子さんは、鏡を見ながら歯をみがいていますか」の質問項目に、指導前「しないことが多い」(4名)と回答していたが、指導後「必ずする」(4名)と回答していた。PMA指数では、個人差はあるが有意に低くなり(フリードマン検定、p<0,05)、歯肉状態は改善された。歯みがき行動に関する評価表で、担任、保護者、養護教諭の3者ともできていると評価した項目は個別指導後に多くなった。視覚支援を用いて、十分に時間使い、ポイントを絞って繰り返し丁寧に教えれば、歯みがき行動が良くなり、歯肉状態が改善することが明らかになった。

比較した結果、染め出して赤くなっている場所が、口腔内写真で見る自分の歯肉が腫れている場所であることが気づくように指導、(7)カードを活用した保護者への助言:養護教諭と担任が「私の歯肉の観察カード」に、それぞれコメントを記入し、保護者にその日の個別指導の様子を知らせる。保護者は、「私の歯肉の観察カード」見た感想を記入。この(1)から(6)の手順を1回(2日間)として、2週間にわたり4回実施した。指導では、児童自らが目標を達成するまでのプロセスで「できた」という達成感を持たせることを重視し、(1)児童と活動する、(2)できたことを具体的に伝えることに重点を置いた。評価は、質問紙調査、PMA指数、歯みがき行動に関する評価表を用いて、個別指導前後で比較検討した。III結果と研究成果:口腔内写真を使い、歯肉が腫れている場所に印を付けて視覚的に表現することで、いずれの児童も腫れている場所が正確に分かるようになった。質問紙調査では、「お子さんは、鏡を見ながら歯をみがいていますか」の質問項目に、指導前「しないことが多い」(4名)と回答していたが、指導後「必ずする」(4名)と回答していた。PMA指数では、個人差はあるが有意に低くなり(フリードマン検定、p<0,05)、歯肉状態は改善された。歯みがき行動に関する評価表で、担任、保護者、養護教諭の3者ともできていると評価した項目は個別指導後に多くなった。視覚支援を用いて、十分に時間使い、ポイントを絞って繰り返し丁寧に教えれば、歯みがき行動が良くなり、歯肉状態が改善することが明らかになった。
仮想環境構築のための多視点画像からの3次元形状モデリング

本研究では、撮影者が手に持った携帯VTRカメラにより、対象を多視点から撮影した多視点画像から、仮想環境を構築するために必要とされる3次元環境の形状モデルを獲得する手法を開発した。このような3次元モデルの作成は、従来は人手により様々な形状のモデルを与えるといった作業に頼っていたため、様々な実環境に応じて、簡便にモデルを作成する手法の確立が望まれていた。本手法では、撮影された各フレームに対して特徴点を抽出し、それらをフレーム間で追跡する。追跡された特徴点群の3次元座標を因子分解法を用いて復元する。そして、ここで3次元復元された特徴点群から対象の3次元モデルを自動的に生成する。本研究では、この3次元モデル生成のために、2つの手法を考案した。一つは、対象物体が平面のみで構成されているという平面モデルを用いて、復元された特徴点群から物体の平面復元し、対象の3次元モデルを得るものである。もう一つの手法は、3次元復元された特徴点群に対し3次元ドロネ-網のアルゴリズムを用いモデル面の推定を行い,視線の拘束条件,及びテクスチャ情報を用いて物体表面を構成しない疑似パッチを取り除き、対象物体の3次元モデルを自動的に生成する手法である。本手法を用いて、ハンディカメラを用いて撮影した画像列から対象の3次元モデルを生成する実験を行った。提案した2つのモデル生成手法それぞれから得られた3次元モデルは、いずれも良好な他視点画像を合成できる良好なモデルであり、本手法の有効性が確認された。
癌の増大と転移へのADAMTS13/VWF 因子の影響

目的:ADAMTS13/VWF分子が癌の進展や転移へどのように関わっているか明らかにしたい。そして、ADAMTS13が転移などに関与しているものであるならば、その関与のメカニズムにつき検討したい。1癌転移のごく初期、癌細胞の血管内皮細胞への接着に関しては、血管内皮細胞から定期的に分泌されるUL-VWFも関与しているのではないかと推察している。UL-VWFは血小板のみならず流動下では白血球も粘着させる超巨大分子であり、ADAMTS13ノックアウトマウスでは、UL-VWFが切断されずに血管内皮細胞から分泌された後も内皮細胞と結合した形で紐状に存在し、血小板や癌細胞を補足しやすく、血小板の活性化や癌細胞のTF発現を誘導して、癌細胞転移が増加してくるものと推察している。→現在のところ、血管内皮細胞をフローチェンバー内に培養固着させ、ヒスタミンで刺激することによりUL-VWFを分泌させることに成功している。そのUL-VWFに洗浄血小板をローリング・固着させることによりUL-VWFを可視化することができた。また、同時に血小板、VWFなどを蛍光染色することにも成功している。現在はLewis肺がん細胞を培養しており、UL-VWFに粘着した血小板上を肺がん細胞がローリングするか観察していきたい。また同時に肺がん細胞をADAMTS13ノックアウトマウスとワイルドマウスに静注して、転移を観察していきたい。1血管内皮細胞のフローチェンバー内の安定培養に時間がかかったこと(酵母のコンタミネーションに気付くのに時間がかかり、フラスコ培養は大丈夫だが、フローチャンバーの培養をしだすと、死滅する事態が続いた)2また蛍光顕微鏡がこわれてしまった(高額なため以前の顕微鏡の再利用可能なところを再度利用して新たな蛍光顕微鏡を構築したが、再利用した顕微鏡内に結露が生じ、再度修理のため海外に送付する必要が生じた)現在、血管内皮細胞のフローチャンバー内培養も安定しているので、今後は肺がん細胞のULーVWF上のローリングを確認していきたい。さらに、肺がん細胞のADAMTS13ノックアウトマウスやワイルドタイプ(genotypeの確認後)への静注を行い、肺への転移の状況を確認していきたい。
閉経後女性の脂質代謝異常是正を考慮した骨粗鬆症予防プログラムの開発

女性は閉経により脂質代謝異常症や動脈硬化症を惹起することが知られているが、骨密度の変化との関連は十分に解明されていない。そこでメタボリックシンドロームの症状が明確に出現するJcl/SDTラットで卵巣摘出による閉経後肥満モデル動物を作成し、脂質代謝と骨密度の関連を検討した。その結果、高血糖状態を呈する閉経肥満ラットでは、血清脂質の有意な上昇と骨密度(特に海綿骨)の低下が認められ、低骨代謝回転を呈し、骨の脆弱性に影響を及ぼすが、大豆イソフラボンの投与により、これらは統計的な有意差は認めないものの改善傾向を示すことが明らかとなった。地域在住女性の脂質代謝異常や動脈硬化症の進展と骨密度に関する検討健康日本21(第2次)では、脂質代謝異常をはじめとする生活習慣病の発症・重症化予防とロコモティブシンドロームの予防による高齢期の身体機能・骨密度の維持が重点課題となっている。特に女性では閉経により脂質代謝異常症や動脈硬化症を惹起することが知られているが、骨密度の変化との関連は十分に解明されていない。そこで、岡山県在住女性を対象に脂質代謝や体脂肪と骨密度の変化の関係を追跡調査により検討する。本年度は初年度でありベースライ調査を実施した。研究協力者は地域在住の5065歳の女性109名であったが、うち脂質代謝異常の服薬治療者と月経不順者を除き62名を対象とした。内訳は閉経直後群(閉経後5年未満)28名、閉経群(閉経後5年以上)34名であった。更に各群をBMIと体脂肪率から体格を分類し、閉経直後群やせ1名・普通15名・肥満12名、閉経群やせ3名・普通14名・肥満17名であった。閉経直後群及び閉経群の各普通と肥満群間の体重・体脂肪率は有意差はなかった。踵骨骨密度は閉経直後群が閉経群より有意に高く、いづれの群でも肥満>普通>やせの順であったが、閉経群のみ有意な差であった。血中レプチン濃度は閉経直後群が閉経群ともに肥満群では普通・やせ群より有意に高値であった。一方血中アディポネクチンは閉経直後群と閉経群では有意な差は認められず、閉経直後群、閉経群ともにアディポネクチンと骨密度との間には負の相関が認められた。閉経直後群、閉経群の栄養摂取状況を体格別に検討したが、カルシウム摂取量等に有意な差はなかった。対象の1日当たりの豆腐と納豆摂取量から大豆イソフラボンの摂取量を概算したところ、閉経直後群ではレプチンやアディポネクチン量との有意な関連は認められなかったが、閉経後群の骨密度は概算摂取量と正相関の傾向がみられた。健康日本21(第2次)では、脂質代謝異常をはじめとする生活習慣病の発症・重症化予防とロコモティブシンドロームの予防による高齢期の身体機能・骨密度の維持が重点課題となっている。そこで、実験動物をよりメタボリックシンドロームの症状が明確に出現するJcl/SDTを肥満群モデル動物とし、対照群をJcl/SDとし、実験群は4週齢Jcl / SDT雌ラットとJcl/SD雌ラットを閉経肥満モデル1:SDT/OVX/高脂肪食、2:SDT/OVX/普通食、対象モデル3:SD/OVX/高脂肪食、4:SD/OVX/普通食とし40週間の飼育終了後、骨密度測、及び血中脂質の分析を行った。実験群1及び2は飼育期間中に全例が高血糖状態を呈した。また飼育15週以後有意に3群の体重増加が顕著になり、44週後は実験群12は実験群34の50%以下と低値であった。血中脂質濃度に関しては総コレステロール値は1群で有意に高く、TG値は1群≫2群が有意に高く、3、4群間には差がなかった。骨密度に関しては、骨幹端部、骨幹部ともに3群の全骨密度が最も高く、1、2群では低かった。また、皮質骨密度と海綿骨密度で比較した場合、皮質骨密度に関しては骨幹端部、骨幹部ともに4群間で有意な差がみられなかったが、海綿骨密度は3群>4群の順で高く、1と2群では低値であった。以上のことから、閉経後に高血糖状態を呈する場合は、血中脂質濃度は高値を示し、逆に骨密度、特に海綿骨の減少が顕著となることが明らかとなった。そこでメタボリックシンドロームの症状が明確に出現するJcl/SDTを肥満群モデル動物とし、対照群をJcl/SDとし、7週齢で卵巣摘出手術を行った後、閉経肥満モデル1:SDT/OVX/高脂肪食、2:SDT/OVX/普通食、対象モデル3:SD/OVX/高脂肪食、4:SD/OVX/普通食とし40週間(55週齢)で飼育終了後、骨密度測、及び血中脂質、アディポネクチン、レプチン、オステオカルシン、レプチンの分析を行った。

また実験群12は20週以降体重が減少し、飼育終了後は実験群34のそれぞれ52%と57%と有意に低値であった。血中脂質濃度に関しては総コレステロール値、TG値は1群で有意に高かった。アディポネクチン濃度は、実験群では高脂肪食群が有意に高値であったが、対照群の高脂肪食群と比較し有意な差は見られなかった。レプチン濃度は体脂肪量と比例しており1、2群で有意に低くかったが、12群間では食餌の脂肪量による有意な差は認められなかった。オステオカルシン濃度は12群で34群に比し有意に低値であり、同群間では高脂肪食群が高値の傾向にあった。大腿骨の骨幹端部、骨幹部の骨密度をpQCT法により測定するとともに、脱灰パラフィン標本のHE染色により組織学的検討を行った。骨幹端部、骨幹部ともに全骨密度及び海綿骨密度は1と2群では低値であった。以上のことから、閉経後女性のおいては肥満はに高血糖状態を呈する場合は、低骨代謝回転を呈し、骨の脆弱性に影響を及ぼすことが示唆された。女性は閉経により脂質代謝異常症や動脈硬化症を惹起することが知られているが、骨密度の変化との関連は十分に解明されていない。そこでメタボリックシンドロームの症状が明確に出現するJcl/SDTラットで卵巣摘出による閉経後肥満モデル動物を作成し、脂質代謝と骨密度の関連を検討した。その結果、高血糖状態を呈する閉経肥満ラットでは、血清脂質の有意な上昇と骨密度(特に海綿骨)の低下が認められ、低骨代謝回転を呈し、骨の脆弱性に影響を及ぼすが、大豆イソフラボンの投与により、これらは統計的な有意差は認めないものの改善傾向を示すことが明らかとなった。昨年度、動物実験が施設の故障に伴う改修で中断されたため、44週の長期飼育の期間が確保するために、実験時期がずれたため、その後の一部骨代謝マーカーや脂質代謝マーカー、及び骨の組織学的免疫染色による検討が遅れている複合領域ヒト対象研究においては、長期間の追跡観察中に新たに服薬等により対象を外れるものがいるため、次年度も新たな対象を解析対象に加えると共に、初期の対象者への継続協力をもとめて、脂質代謝と骨密度の変化の検討を行う。また動物実験における骨代謝マーカーや脂質代謝マーカー、骨の組織学的検討を行い、閉経後女性の脂質代謝と骨密度の関係を明らかにしていく。動物実験においては、飼育中の最後の方で給水状況が悪くなり(給水口の不良)、糖尿病による体重現状が著しいものや死亡数が半数近くになってしまったことから、実験ができなくなったため。給水の不良については設備保守を行い、本年度は問題なく実施できる状態になった。人対象実験の方は、協力被験者は多かったが、脂質代謝異常の服薬や、完全な閉経後群ではないもの(不順期の者)を対象から除いたため、予定数より少なくなった。今後は別地域での研究協力者の開拓も行い、被験者数の確保に努める研究1「閉経+肥満」モデル動物の脂質代謝・骨代謝に関する研究では、実験動物をよりメタボリックシンドロームの症状が明確に出現するJcl / SDTを肥満群モデル動物とし、対照群をJcl/SDとして使用する。このモデルでは自然に2型糖尿病を全例が発症する期間が40週であるため、飼育期間を40週に延長して検討する。4週齢Jcl / SDT雌ラットとJcl/SD雌ラットを閉経肥満モデル1:SDT/OVX/高脂肪食、2:SDT/OVX/普通食、対象モデル3:SD/OVX/高脂肪食、4:SD/OVX/普通食とし40週間の飼育終了後、骨密度測、血中エストロゲン・レプチン、アディポネクチン濃度、オステオカルシン濃度を測定し脂質代謝と骨密度の関連を検討する。研究2閉経後女性の脂質代謝異常や動脈硬化症の進展と骨代謝に関する研究H25年度と同様の対象においては継続して縦断調査を行い、閉経に伴う脂質代謝異常や動脈硬化症の進展と骨代謝の関連を明らかにする。測定項目は身長、体重、体脂肪率、レプチン、アディポネクチン濃度、踵骨骨密度を測定。
液胞構築のダイナミズムによる高等植物の形態形成機構

植物細胞では液胞は成熟した細胞の体積の90%以上をしめる.植物細胞が伸長生長する際,細胞体積の増大は一般に液胞体積の増大によってもたらされる.高等植物における液胞構築の分子機構を明らかにする目的で,出芽酵母vam変異株1,2を相補するシロイヌナズナの遺伝子単離と機能解析を行ない,これまでに,出芽酵母のvam3p機能を代替することのできるArabidopsisのsyntaxin様分子,AtVam3pを同定している.本研究では植物個体内でのAtVam3pの発現抑制が,いかなる表現型をもたらすかを形質転換植物の作成を行うことにより解析した.動物のステロイドホルモン受容体と転写制御タンパク質を融合させた人工的転写活性因子をもちいた発現誘導系を使用し,AtVam3pのアンチセンスRNA発現による機能抑制をステロイドホルモンの存在・非存在で行った.形質転換植物は,dexamethasone(DEX)非存在下では野生型の植物と表現型に差は見られなく,また,AtVam3pの現存量にも差がない.一方,10μMのDEX存在下で生育された植物体の芽生えでは,AtVam3pは免疫ブロット法では検出できない程度に低下していた.このことはantisense RNAの発現により,AtVam3pの産生が抑制されたことを示している.芽生えの時期にantisense RNAの発現誘導をかけた場合,本葉を展開することなく枯死した.さらに,DEX非存在下で育てた芽生えを,DEX存在下に移植したところ,細胞伸長の抑制が観察された.以上の結果は高等植物の細胞伸長における液胞機能の重要性を分子レベルで実験的に示した重要な観察と考えている.植物細胞では液胞は成熟した細胞の体積の90%以上をしめる.植物細胞が伸長生長する際,細胞体積の増大は一般に液胞体積の増大によってもたらされる.高等植物における液胞構築の分子機構を明らかにする目的で,出芽酵母vam変異株1,2を相補するシロイヌナズナの遺伝子単離と機能解析を行ない,これまでに,出芽酵母のvam3p機能を代替することのできるArabidopsisのsyntaxin様分子,AtVam3pを同定している.本研究では植物個体内でのAtVam3pの発現抑制が,いかなる表現型をもたらすかを形質転換植物の作成を行うことにより解析した.動物のステロイドホルモン受容体と転写制御タンパク質を融合させた人工的転写活性因子をもちいた発現誘導系を使用し,AtVam3pのアンチセンスRNA発現による機能抑制をステロイドホルモンの存在・非存在で行った.形質転換植物は,dexamethasone(DEX)非存在下では野生型の植物と表現型に差は見られなく,また,AtVam3pの現存量にも差がない.一方,10μMのDEX存在下で生育された植物体の芽生えでは,AtVam3pは免疫ブロット法では検出できない程度に低下していた.このことはantisense RNAの発現により,AtVam3pの産生が抑制されたことを示している.芽生えの時期にantisense RNAの発現誘導をかけた場合,本葉を展開することなく枯死した.さらに,DEX非存在下で育てた芽生えを,DEX存在下に移植したところ,細胞伸長の抑制が観察された.以上の結果は高等植物の細胞伸長における液胞機能の重要性を分子レベルで実験的に示した重要な観察と考えている.
線虫を用いた個体発生とエネルギー恒常性をリンクする鍵因子群の解析

我々ヒトを含めて動物は、栄養状態に応じて手足や胴体など各々の体の部位がバランスよく成長する性質をもっており、その成長調節機能の破綻は腫瘍などの病態に関連があると考えられているが、どのような遺伝子が栄養に応答した成長調節機能に関わっているか未知の部分が多い。本研究ではインスリン/インスリン様成長因子や、アミノ酸を感知するRagという遺伝子産物が栄養の有無を感知し、各組織の成長を協調的に司る可能性を見出すことができた。多細胞動物において、栄養状態に応じて個体の成長とエネルギー恒常性を協調的に調節することは生存に必須の生命活動である。例えば、人間を含む多くの動物は貧栄養状態に応答して、個体の倭小化や成長・性成熟などを遅滞させるだけでなく、寿命を延ばすこともある。また、エネルギー恒常性の破綻は、糖尿病や循環器疾患に深く関連している。近年、個体レベルにおいて発生とエネルギー恒常性を協調的に制御する重要なシグナル伝達経路として、インスリン/IGF経路(以下「IIS経路」)とAMPK(5'-AMP activated protein kinase)経路が注目されるようになった。私は、AMPKやIIS経路が、飢餓または摂食時に、どの組織でどのような生理機能を担っているか、平成20年度の研究において線虫を用いて探求した。IIS経路に関してはdaf-18/PTENの変異体を用いた解析から、飢餓時において、表皮と腸の細胞でIIS経路を抑制するのが恒常性の維持に非常に重要であることを示唆する結果を得た。また、daf-18/PTENの変異体や∂akt-1/AKTの恒常活性化体を用いた研究より、表皮におけるIIS経路の活性が、表皮や筋肉の幹細胞の発生プログラムの進行を制御することを示唆する結果を得た。AMPKに関しては、腸と神経系において何らかの飢餓応答を担うことを示唆する結果を得ている。現在、AMPKが感覚神経において、機能していることを示唆するデータを得ている。過去の大部分のAMPKに関する研究は、筋肉や脂肪組織などの末梢組織における生理機能を対象としており、神経でのAMPKの研究はあまり例がない。興味深いことに、AMPKは感覚神経で機能することを示唆するデータを最近得ており、今後、どのような遺伝学的経路を介して、どのような飢餓応答を制御しているかを明らかにすることにより、AMPKの新たな生理機能を見いだすことができるかもしれない。近年、個体レベルにおいて発生とエネルギー恒常性を協調的に制御する重要なシグナル伝達経路として、インスリン/IGF経路(以下「IIS経路」)とAMPK (5'-AMP activated protein kinase)経路が注目されるようになった。平成20年度の研究では、表皮で発現しているインスリン/IGF経路の因子であるakt-1が表皮の一部である神経芽細胞の栄養依存的な発生進行を仲介していることを示唆する知見を得た。平成21年度の研究ではその知見を基盤に、表皮で発現している恒常活性化体akt-1が非細胞自律的に筋芽細胞の栄養依存的な発生進行も仲介していることを示唆する結果を得た。また、IIS経路で機能する下流エフェクターの一つである蛋白質複合体TORC1(Target of Rapamycin Complex 1)は、インスリン/IGF刺激以外にもアミノ酸刺激によっても活性化されるが、その「アミノ酸シグナル」を仲介するG蛋白質Ragの線虫ホモログ(raga-1とragc-1)も、表皮による神経芽細胞や筋芽細胞の栄養依存的な発生進行に関わることを示唆する知見を得た。TORC1を活性化する「アミノ酸シグナル」は哺乳動物培養細胞を用いた実験系で、培地のアミノ酸飢餓と再添加によって認めることができるシグナル伝達であるが、そのような極端なアミノ酸濃度の変化が起こらない生体内でのアミノ酸シグナルの生理的意義は依存として未知の部分が多い。その観点から考えると、非細胞自律的な芽細胞の栄養依存的な発生進行の制御というRagの生理機能を見出すことができたのは、本研究の重要な成果と捉えることができる。
位相差X線CTと免疫染色法を用いたヒト動脈管組織の微細構造と機能解析

動脈管組織の進展様式、プロスタグランディン長期投与による動脈管組織の構造変化において症例蓄積を行い、計17標本を得た。プロスタグランディン投与期間は3日から123日(中間値48日)、投与量は1.210(中間値5)ng/kg/min,総投与量は161771(中間値213)ug/kgであった。摘出動脈管組織に対して、位相差X線CT装置による三次元的微細構造解析とEVG染色による病理学的評価を行い、同等の精度で三次元的に動脈管-正常大動脈壁境界を描出し、加えて大動脈小弯側の動脈管組織と下行大動脈組織との境界において、中膜レベルに対して内膜がより遠位まで進展していることを明らかにした。さらに、東京慈恵会医科大学細胞生理学講座との共同研究において、従来の組織学的評価に加えてEP4受容体、TFAP2beta発現を評価に加え、プロスタグランディン長期投与に伴う動脈管組織内弾性繊維増加、平滑筋細胞減少の結果を得た。これらの結果を2017年7月、BCVS Scientific Session(Portland)にて報告した。さらにlysyl oxidase (LOX)の発現を評価に加え、同様の結果を得た。その成果を2018年2月,日本心臓血管外科学会総会(三重)で発表、最優秀演題に選ばれ、さらに2018年11月、AHA scientific session(Chicago)においては発表した。現在、これらの成果をまとめた論文を投稿中である。位相差X線CT装置を用いた動脈管組織の三次元的微細構造解析を行い、位相差CT画像がEVG染色による病理学的評価と同等の精度で三次元的に動脈管組織の進展を描出できることを明らかにした(Iwaki, J Thorac Cardiovasc Surg 2016;152:1454-6.)。加えて、動脈管に特異的な免疫染色(EP4,TFAp2β)により明らかとなった動脈管組織の進展と位相差CT画像から予測される同組織の進展はほぼ一致する事が判明した。これにより、位相差CTによる動脈管組織の正確な広がりの同定が可能であることが証明された。同結果により、動脈管組織の正確な進展を3D mappingすることが可能であり、大動脈縮窄症手術の際の切除範囲の決定に有意義な結果となった。又、動脈管作動薬長期投与による動脈管組織の構造変化の解析では、同疾患群(左心低形成症候群)でのプロスタグランディン(PGE)製剤の投与期間と位相差CT所見における動脈管中膜のdensityが正の相関を示し,加えて、中膜のdensityと動脈管中膜の弾性線維の量との間に正の相関が示された。プロスタグランディン長期投与による動脈管組織の構造的変化は、従来の実験報告とは異なった結果が得られた。プロスタグランディン(PGE)製剤の投与期間と位相差CT所見における動脈管中膜のdensityが正の相関を示し,加えて、中膜のdensityと動脈管中膜の弾性線維の量との間に正の相関が示された。この結果は、PGE製剤が動脈管に与える影響の新知見であり、今後のPGE製剤の使用法の変更,適正化に寄与する可能性がある。動脈管組織の進展様式、プロスタグランディン長期投与による動脈管組織の構造変化においてもそれぞれ4例、2例の症例蓄積が可能であり(Figure 1)、東京慈恵会医科大学細胞生理学講座との共同研究において、従来の組織学的評価に加えてEP4受容体、TFAP2beta発現の評価に加え、プロスタグランディン長期投与に伴う動脈管組織内弾性繊維増加、平滑筋細胞減少の結果を得た。これはプロスタグランディン長期管理中の動脈管依存性先天性心疾患において、その投与量を減量できる可能性を示唆しており、この結果を2017年7月BCVS Scientific Session 2017(Portland)にて報告し、また現在lysyl oxidase (LOX)の発現を評価に加えた解析を行っている。標本数が予定以上に集まり、画像解析に加え、組織染色も順調に行えた。

今後の課題は、動脈管組織の3次元的mappingを病態の重症度別に検討,パターン化し手術手技に還元する必要がある。又、PGE製剤による動脈管組織の構造変化の解析においては、疾患別の相違点を解明することで,各疾患における適当なPGE製剤の使用法を提案できる可能性がある。しかしながら、現在までの検討ではこれらの課題を解明するにあたり,症例数が不足しているため,更なる症例数の蓄積が必要である。現時点ではプロスタグランディン投与期間に相関して動脈管中膜の密度は上昇し、組織学的評価も加えて、動脈管中膜の弾性繊維化を示唆する所見が得られているが、症例によるプロスタグランディン投与期間には個人差があり、更なる症例の集積を行う。学会等の旅費をやや多めに見積っていたため、少し残高が出ました。次年度も引き続き、学会発表、論文作成等の必要経費として用いる予定。
有機アミン高分子をドーパントとする可溶性自己nドープ型カーボンナノチューブの創生

単層カーボンナノチューブ(SWNT)を混酸(塩酸+硝酸)で処理して約100-200nmに切断し、続けて塩化チオニルで処理することにより切断面にCOCl基を導入した。この切断したカーボンナノチューブ(SWNT-<COCl)_n)とポリエチレンイミン(PEI)のアミノ基(NH_2あるいはNH基)との反応により、修飾SWNTを合成した。SWNTは有機溶媒や水に不溶であるのに対して、修飾SWNTは極性有機溶媒や水に可溶となった。熱重量分析により、SWNTに修飾したPEIの割合を算出した。サイクリックボルタンメトリー測定により修飾SWNTはnドーピングを受けうることがわかった。さらに、修飾SWNTがn型導電体として機能していることを調べるために、p型導電性高分子との接合素子の構造について詳しく検討した。その結果、アルミニウム電極上に塗布した修飾SWNT上にポリアルキルチオフェン薄膜を形成させ、その上に水銀をのせて電極としたデバイスが電気的性質を調べるのに適していることが分かった。このデバイスが電気整流特性を示したことから、修飾SWNTがn型導電体として機能していることがわかった。この切断したカーボンナノチューブ(SWNT-(COCl)_n)とポリエチレンイミン(PEI)のアミノ基(NH_2あるいはNH基)との反応により、修飾SWNTを合成した。修飾SWNTの電気伝導度は5×10^<-4>Scm^<-1>とSWNT(10^<-8>Scm以下)よりも高くなった。これはPEIのアミノ基が電子供与性ドーパントとして働き、修飾SWNTが自己nドープを受けているためであると考えられる。実際に、ESR測定によりポリアミン中の窒素原子上の不対電子からSWNTへの電子移動が起こり、窒素ラジカルが生成していることがわかった。さらに、修飾SWNTとp型導電性高分子との接合素子を作成し、電気的性質を調べたところ、電気整流特性が観測されたことから、修飾SWNTがn型導電体をして機能していることがわかった。