hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
支台築造用コンポジットレジンの間接法に関する研究

コア用コンポジットレジンによる支台築造に関して,支台歯に接着を行う間接法について検討した.コア用コンポジットレジンによる築造体を支台歯象牙質に接着した場合,可視光線の届きにくいポスト孔内の接着に重点をおき,接着前の各種ヒト象牙質処理について,試料作成24時間後とサーマルサイクル5000回後の剪断接着強さを測定し,比較検討した.また,各種処理後のSEM観察を行った.その結果,接着強さにおいて,試料作製24時間後で40%リン酸水溶液,10%NaOCl水溶液,EDプライマー処理後,デュアルキュア型ボンディング剤Photo Bondを使用した条件が最も高い接着強さを示した.接着耐久性を調べる目的で行ったサーマルサイクル5000回後においても同様な結果が得られた.直接法を間接法の条件間を比較すると前述の条件は試料作製24時間後,サーマルサイクル5000回後ともに直接法で得られた接着強さより高い値を示した.従って,口腔内での臨床的な操作の容易さを考え併せると,間接法によるレジン支台築造法は直接法と同等あるいはそれ以上の接着強さを示し,有効な術式であることが示唆された.SEM観察において,40%リン酸水溶液および10%NaOCl水溶液処理により象牙細管開口部が大きく露出していることが確認できた.間接法によるコンポジットレジン支台築造の臨床応用に際しての可能性を知る目的で検討を行った.1.市販の支台築造用コンポジットレジンの物性の評価クラレ社製クリアフィルフォトコア,クリアフィルDCコアを対象とした.物性の測定項目は,圧縮強さ,圧縮比例限,間接引張強さ,3点曲げ強さ,曲げ弾性係数,線熱膨張係数,重合線収縮率,また微小硬度計を用いてヌーブ硬さ,以上8項目について測定を行った.その結果,2種類の支台築造用コンポジットレジン間には間接引張強さ,3点曲げ強さ,曲げ弾性係数,線熱膨張係数に有意な差が認められた.また,硬化様式がデュアルキュア型のクリアフィルDCコアは,試料作製時に化学重合のみで硬化させた条件も行い,光照射した試料と比較すると重合線収縮率に差が認められた.今後,試料に様々な加熱条件を与え,支台築造に適すると思われる項目についての加熱による物性の向上を確認する予定である.2.ヒト象牙質研磨面に対する支台築造用コンポジットレジンの剪断接着強さヒト象牙質研磨面に対して,クリアフィルフォトコア,クリアフィルDCコアの剪断接着強さを剪断試験で測定した.条件は直接法をコントロールとし,対して間接法を接着材にパナビア21,クリアフィルDCコアを使用した2条件とした.クリアフィルフォトコアでは直接法と間接法を比較すると間接法のほうが有意に高い剪断接着強さを示した.また,クリアフィルDCコアではパナビア21で接着した間接法の場合,直接法より低い接着強さを示した.しかし,クリアフィルDCコアを接着材にした場合は直接法より有意に高い接着強さを示した.今後,各条件での接着耐久性について検討する予定である.コア用コンポジットレジンによる支台築造に関して,支台歯に接着を行う間接法について検討した.コア用コンポジットレジンによる築造体を支台歯象牙質に接着した場合,可視光線の届きにくいポスト孔内の接着に重点をおき,接着前の各種ヒト象牙質処理について,試料作成24時間後とサーマルサイクル5000回後の剪断接着強さを測定し,比較検討した.また,各種処理後のSEM観察を行った.その結果,接着強さにおいて,試料作製24時間後で40%リン酸水溶液,10%NaOCl水溶液,EDプライマー処理後,デュアルキュア型ボンディング剤Photo Bondを使用した条件が最も高い接着強さを示した.接着耐久性を調べる目的で行ったサーマルサイクル5000回後においても同様な結果が得られた.直接法を間接法の条件間を比較すると前述の条件は試料作製24時間後,サーマルサイクル5000回後ともに直接法で得られた接着強さより高い値を示した.従って,口腔内での臨床的な操作の容易さを考え併せると,間接法によるレジン支台築造法は直接法と同等あるいはそれ以上の接着強さを示し,有効な術式であることが示唆された.SEM観察において,40%リン酸水溶液および10%NaOCl水溶液処理により象牙細管開口部が大きく露出していることが確認できた.
非局所相互作用をもつ変分問題におけるエネルギー極小解の幾何学的微細構造の研究

上記の課題について、昨年度よりひきつづいて、研究を深めてきた。非局所相互作用の安定解に対する構造的影響を解析してきたが、空間一次元においては、理論的、数値実験的の観点からある程度、構造を特徴付ける結果を導くことができた。実際、もっとも安定な状態に対応すると思われる、エネルギー最小解(ストロングセグレゲーションリミット)の空間パターン(空間周期構造)を界面の薄さ、非局所相互作用定数、クエンチデプスなど物理的に意味ある量で、厳密に評価し、その漸近展開第一項を決め、誤差評価も行った。その比例定数も厳密に決定した。これは、ブロックコポリマーと呼ばれる材料高分子の相分離現象と密接に関連しているが、化学実験の結果とも比較し、その実験的証明も試みた。我々の結果は、2種高分子の比による周期構造依存性をも厳密に決定しており、その意味では、初めての試みであると理解している。この研究により得られた結果の一部は、CHAOS誌(American Institute of Physico)に報告し、今春、掲載予定である。我々の研究テーマは、ダイブロックコポリマーと呼ばれる材料高分子の相分離現象に関連した変分問題である。相分離現象は一般に、熱力学の第2法則に従う過程としてモデル化されることが多いので、数学的には、変分問題として定式化される。これを解くことは、物性物理的観点からも重要である(等温、等圧条件下で導出されるギブズの自由エネルギーの極小点の数理構造から、材料の物性を予測できるなどの意味)が、そればかりではなく、数学的にも興味ある無限次元の幾何学の問題を提出する。しかし、一般には、このような変分問題の極小点の決定、構造の研究は非常に困難であることが多い。この現象の特徴としては、まず、1.最終定常状態が微細構造を持つこと2.最終定常状態が豊富なことの2点を挙げることができる。この点に鑑み、ここ数年、われわれは、1.最終定常状態の微細構造を特徴付けること2.豊富な最終定常状態の「数理構造」を明らかにすることの2点を中心に研究を進めて来た。今回の料研費補助金による助成を受けた研究では、空間1次元において、上の1.及び、2.の問題意識に対する決定的な結果を得た。結果は、次のように述べられる:(1)空間1次元問題では,我々の問題の自由エネルギーのglobal minimizersは、界面の薄さε(拡散係数に対応する)の1/3のオーダーの周期をもつ周期関数となっている。さらに、その周期のεによる、漸近展開の第1項を、厳密に決定することができる。(漸近展開から予測される展開の第1項を、数学的にきっちり立証できるという意味)(2)界面の薄さε→0の特異極限で、すべてのモードの定常解が存在し、すべて指数的に安定である。上の2つの結果から、我々の問題の自由エネルギー汎関数の無限次元空間におけるグラフは、ε-1/3のモードの臨界点(定常状態)を谷底にもつ「多谷構造」(Rugged Landscape)を持つことがわかった。この結果は、空間1次元とはいえ、このようなエネルギー汎関数の「多谷構造」を厳密に示したはじめての例であると考えている。
熱帯熱マラリア原虫人工染色体の作製と応用

熱帯熱マラリア原虫の新規遺伝子操作ツールの開発を目的とし、熱帯熱マラリア原虫人工染色体の開発を試みた。まず、人工染色体開発に必須なセントロメア領域をクローニングし、これを組込んだプラスミドを作製した。さらにこれにテロメアを組込み、人工染色体を作製した。セントロメアプラスミド及び環状人工染色体は実際に染色体様に挙動し、新規ツールとして有効であることが示された。熱帯熱マラリア原虫の人工染色体を作製することを目的として、研究を行った。まず、人工染色体構築に必須な因子であるセントロメアのクローニングを試みた。公開されている熱帯熱マラリア原虫のゲノム配列に対し、AT含量・繰返し配列の存在を指標にセントロメア領域の染色体上の位置および配列を予測し、これをPCR法によりクローニングした。続いて、クローニングしたセントロメア領域をプラスミドDNAに組み込み、環状の人工染色体を構築した。このプラスミドにはセントロメアのほかに緑蛍光タンパク質と薬剤耐性遺伝子としてブラストサイジン耐性遺伝子を組み込んだ。構築した人工染色体を常法に従い、エレクトロポレーション法を用いて、熱帯熱マラリア原虫に導入し、組換え原虫の作出を試みた。その結果、コントロールプラスミドと比較し、人工染色体を用いた場合、有意に組換え原虫を獲得するまでの期間カミ短縮された。これは人工染色体に組み込んだセントロメアの機能により、細胞分裂時のプラスミドの娘細胞への分配効率がコントロールプラスミドと比較し、大幅に改善された結果と考察した。以上の結果より、熱帯熱マラリア原虫の人工染色体作出に成功し、これまで多大な労力と時間を要した熱帯熱マラリア原虫の遺伝子操作技術を大幅に改善することに成功した。昨年度、熱帯熱マラリア原虫染色体より、セントロメア領域をクローニングし、これを組込んだ人工染色体の作製に成功した。本年度は人工染色体の改良を目的とし、テロメア領域を組込んだ人工染色体の作製を試みた。まず、熱帯熱マラリア原虫とネズミマラリア原虫(P. berghei)のゲノムを比較し、テロメア領域の配列が保存されていることを確認した。次にネズミマラリア原虫よりテロメア配列をコードするDNA断片のクローニングを行った。その結果、約500bpの長さを持つテロメア配列を得ることができた。次にこのテロメア領域を500bpのスペーサー領域を挟んで向かい合うようにクローニングしたテロメアカセットを作成した。作製したテロメアカセットを既に構築していた人工染色体に組み込み、テロメアとセントロメアを組込んだ人工染色体を構築した(これをT-PfPACと名付けた)。続いて環状及び直鎖状のT-PfPACをエレクドロポレーション法により、熱帯熱マラリア原虫へ導入した。その結果、環状のT-PfPACはセントロメアのみを組込んだ人工染色体とほぼ同等の効率で原虫内に導入することができたが、直鎖状のT-PfPACはこれらよりも効率が劣っていた。次に環状及び直鎖状T-PfPACの原虫内での安定性を調べた。その結果、環状のT-PfPACは原虫内で安定的に保持されたが、直鎖状のT-PfPACは分子内で相同組換えを起こすことが明らかとなった。以上の結果より、本研究では環状化人工染色体を構築することに成功したが、直鎖状の人工染色体を作製するためには更なる検討が必要であることが明らかとなった。
ケ-ブル構造の時間依存特性の解明に関する研究

ケ-ブル構造が多用されているが、より詳しいケ-ブル特性が設計・維持管理上必要となってきている。例えば、斜張橋が長大化の傾向にあり、安全性設計と架設工事、維持管理の観点から、クリ-プ・リラクセ-ション等の長期的挙動に対し、ケ-ブル張力の合理的管理法・ケ-ブルの合理的定着法・ケ-ブルの安全率の合理的設定法などを確立する必要がある。そこで、本研究では、ケ-ブル系橋梁経時挙動、特に、ケ-ブル構造の時間依存特性に関連して従来研究成果が公式に発表されなかったケ-ブル定着部(ソケット)の抜け出し特性の解明に重点をおき調査研究を行った。本研究代表者が実施してきた実物大の鋼ケ-ブルのクリ-プ試験結果を参考に、平行線ケ-ブル、ロックドコイルロ-プ、疑似平行線ケ-ブル等のケ-ブルの違いおよび亜鉛銅定着、エポキシ樹脂混入定着等のソケットの違いに着目し、ケ-ブル本体のクリ-プ、アンカ-部でのケ-ブル抜け出し特性を分離・評価した。その結果、比較的短いケ-ブル・ソケット一体構造の時間依存特性は、ソケット部の特性に依存し、ケ-ブル長が長くなればその影響は低減することがわかった。特に、ソケット構造つまり定着材料に依存している。次に、架設時・供用時・維持管理上重要である斜張橋のケ-ブル張力の経時変化をラプラス変換・数値逆ラプラス変換を利用した有限要素法を用いて解析した。ここでは、線形粘弾性モデルの適用上関して、架設段階を考慮したモデル定数の同定法および長期的予測を対象としたモデル定数同定法について検討し、ケ-ブルおよびソケットの時間依存特性を個々に評価することで斜張橋の経時挙動解析の高精度化をおこなった。
精巣上体から分泌される16kDaコレステロール結合蛋白質の精子成熟における機能

哺乳動物の精子の成熟は、精巣上体において、上皮細胞から分泌される種々のタンパク質の作用を受けて行われる。本研究では、研究代表者らによってブタ精巣上体分泌液に見出された16kDaコレステロール結合タンパク質(16kDa-ChBP)の生理作用について以下の解析を行なった。1)16kDa-ChBPへのコレステロール結合の性質の解析:16kDa-ChBPは1分子に1コのコレステロール結合部位を持ち、その結合解離定数は2.3mMであった。また精子細胞膜へのコレステロールの結合を抑え、細胞膜からのコレステロールの解離を促進する作用があることが明らかとなった。精巣上体における成熟の際に、精子細胞膜のコレステロール含量が減少することが知られており、16kDa-ChBPは精子細胞膜からコレステロールを抜き取る作用によって精巣上体での精子成熟に関与していることが強く示唆された。2)16kDa-ChBPの雌性生殖器官内での精子の受精能獲得(capacitation)に対する作用の解析:capacitationの際にも精子細胞膜からのコレステロールの流出が起こることが知られており、これにも16kDa-ChBPが関与している可能性が考えられる。そこで16kDa-ChBPのmRNAの子宮、輸卵管、卵巣における発現を性周期を追って調べたところ、何れの組織でも発情期と発情後期に発現量が高く、発情休止期と発情前期で低くなるという周期性が認められた。この時期は精子が子宮及び卵管内に存在する時期であり、また、排卵に伴って卵胞液が卵とともに放出される時期と一致する。これらの結果は16kDa-ChBPがcapacitationにも関与していることを強く示唆する。実際に、in vitroでは、精子のcapacitationを促進することが判明した。3)16kDa-ChBPの遺伝子欠損マウス作成のためのターゲティングベクターの構築:16kDa-ChBP遺伝子をクローニングし、その構造を解析したところ、3個のイントロンによって分断された4個のエキソンからなっていることが判明した。さらにこの遺伝子は第12番染色体のD領域に位置していることが明らかとなった。そこで、エキソン2とエキソン3の一部まで約5.1kbpを、pMC1Neo(STRATAGENE)に含まれるTK promoterとネオマイシン耐性遺伝子に置き換え、DT-AカセットBベクターに挿入した。本研究の対象となる16kDaタンパク質は、研究代表者らが、高い特異性を持ったコレステロール結合タンパク質として、ブタ精巣上体分泌液から精製したタンパク質である。cDNAのクローニングにより、ヒトやラットなどで精巣上体に特異的に発現しているHE1タンパク質のホモログであることが確認されている。本年度は、まずこのタンパク質へのコレステロール結合の性質を調べた。このタンパク質は、1分子に1個のコレステロール結合部位を持ち、その結合の解離定数は2.3μMであった。また、精子細胞膜へのコレステロールの結合を抑え、細胞膜からのコレステロールの解離を促進する作用があることが明かとなった。

精巣上体における成熟の際に、精子細胞膜のコレステロール含量が減少することが知られており、このタンパク質は、これを担うものであることが強く示唆された。一方コレステロール含量の低下は、雌性生殖道内での受精能獲得の過程でも起こることが知られている。そこで、16kDaタンパク質が、雌の生殖器官でも発現しているかどうかを確かめたところ、卵巣、輸卵管、子宮で、高い発現が認められた。更に、精子の受精能獲得を促進して、先体反応を促進する作用があることが確かめられた。このタンパク質が、精巣上体での精子成熟ばかりでなく、雌性生殖道内での受精能獲得の際にも、精子細胞膜のコレステロール含量を減少させることによって、精子に受精能を付与していると考えられた。ブタ精巣上体分泌液に見出された16kDaコレステロ-ル結合タンパク質(16kDa-ChBP)は、精子細胞膜からコレステロールを抜き取る作用によって精巣上体での精子成熟に関与していることが示唆されている。本年度は、1)雌性生殖器官内での精子の受精能獲得(capacitation)に対する作用の解析と、2)16kDa-ChBPの遺伝子欠損マウス作成のためのターゲティングベクターの構築を試みた。1)16kDa-ChBPは、雄では精巣上体でのみ特異的に発現している。一方、capacitationの際にも精子細胞膜からのコレステロールの流出が起こることが知られている。この反応に16kDa-ChBPが関与している可能性が考えられる。そこで16kDa-ChBPのmRNAの子宮、輸卵管、卵巣における発現を性周期を追って調べたところ、何れの組織でも発情期と発情後期に発現量が高く、発情休止期と発情前期で低くなるという周期性が認められた。この時期は精子が子宮及び卵管内に存在する時期であり、また、排卵に伴って卵胞液が卵とともに放出される時期と一致する。これらの結果は16kDa-ChBPがcapacitationにも関与していることを強く示唆する。実際に、in vitroでは、精子のcapacitationを促進することが判明した。2)16kDa-ChBP遺伝子をクローニングし、その構造を解析したところ、3個のイントロンによって分断された4個のエキソンからなっていることが判明した。さらにこの遺伝子は第12番染色体のD領域に位置していることが明らかとなった。そこで、エキソン2とエキソン3の一部まで約5.1kbpを、pMC1Neo(STRATAGENE)に含まれるTK promoterとpolyAシグナルを含まないネオマイシン耐性遺伝子に置き換え、DT-AカセットBベクタ-に挿入した。現在ES細胞へのトランスフェクションを行なっている。
医師の抱える「不確実性」についての医療人類学的研究

本研究の目的は、アトピー性皮膚炎、HIV/AIDS、発達障害、境界性パーソナリティ障害の4つの疾患を扱う医師を対象に、それぞれの疾患や患者のもつ「不確実性」にどう対処しているのかをインタビューをもとに明らかにすることである。調査の結果、疾患の種類や治療法の確立の程度によって、それぞれの疾患をみる医師の直面する不確実性は多様であることが明らかになった。しかし、どの疾患においても、患者の心理的な背景や人間関係といった、診察室の外側で起こる事柄が不確実性のひとつの要素として語られていた。この点は、いくらガイドラインに基づく治療やEBMを徹底させたとしても解決されることのない問題であると考えられる。本研究は、現代医療が科学的根拠に基づいた「確実性」のある治療指針を示そうとするなか、現場での治療実践で生じる治療の「不確実性」に目を向け、現場の医師がこれにどう対処しているのかを調査するものである。「不確実性」には、あらかじめ想定されている出来事以外のあらゆる出来事(医師と患者の意見の食い違いや、予測できない悪化への対処など)が含まれる。本研究では、医療人類学者3人が共同で、「不確実性」に対する1医師の視点、2患者の視点、3疾患(アトピー性皮膚炎・HIV/AIDS・発達障害)ごとの違いの3種類をクロスさせた、複眼的な研究を試みている。なお、2014年度の研究の柱は、以下の2点であった。1文献調査・理論研究会:これは、研究分担者2人・連携研究者1人とともに、不確実性に関する文献を読み理論を強化する目的で行った。2か月に1回のペースで、研究代表者の牛山が産休に入る前までの期間、6月、8月、10月の3回に渡って開催した。英語文献・日本語文献の発表をベースに、「不確実性」という概念をどう理論化させていくか議論を行った。2医師へのインタビュー調査:これについては、研究代表者の牛山が、医師6人・薬学の研究者1人に対して行った。インタビューは半構造化インタビューで、一人につき約1時間から1時間半かけて行われた。さらに、このインタビューの内容については文字起こしも終了しており、いつでも分析可能な状態となっている。本研究は、医師がどのような不確実性を抱えながら臨床に臨んでいるかを人類学的な調査をもとに明らかにすることを目的としている。研究代表者の牛山はアトピー性皮膚炎治療に携わる医師に、研究分担者の新ヶ江はHIV/エイズの治療に携わる医師に、研究分担者の照山は発達障害の治療に携わる医師に対してインタビュー調査を実施し、それぞれの疾患によって医師の抱える不確実性がどのように異なるのかをクロス分析する。また、研究協力者の吉直は男性の不妊治療の診察現場での参与観察を、吉田は境界性パーソナリティ障害に携わる医師に対して調査を行う。なお、今年度は新たに研究分担者に福井を追加した。福井は、2011年の東日本大震災の際に現場で治療にあたった医師に対してインタビュー調査を行う予定である。平成27年度は、1文献調査、2医師へのインタビュー調査、3ミーティングを行った。1に関しては、主に人類学の領域における不確実性をめぐる議論について文献収集を行った。2医師へのインタビューに関しては、牛山は医師2名(家庭医1名、研修医1名)に、新ヶ江はHIV/エイズ治療に携わる医師3名に、照山は発達障害の治療に携わる医師1名に対して、それぞれインタビューを行った。36月に、研究協力者の吉直に男性の不妊治療についての調査の概要を報告していただいた。3月には、医師1名をゲストに招き、全員でそれぞれの調査の経過について報告をし、調査の際に生じた問題点について話し合った。平成28年度前半までさらに調査を進め、後半には調査データをもとに分析を行う予定である。調査を引き受けてくれるよう医師に依頼をしても拒絶されるケースもあるなど、調査を引き受けてくれる医師を探すのが予想外に困難であったことが理由のひとつにあげられる。しかし、ミーティングのなかで新たにインタビューをさせてもらえそうな医師とのコネクションができたため、調査が進展できる展望が開けた。また、調査が遅れている理由として、牛山に関しては出産後の育児により外出が制限され、思うようにインタビューができなかったことがあげられる。しかし、平成28年度からは子どもを保育園に預けることができるようになったため、インタビュー調査が遂行しやすくなると考えられる。本調査においてはさまざまな不確実性のうち、診断に関わる不確実性、治療に関わる不確実性、患者とのコミュニケーションにおける不確実性という3つの不確実性に焦点を当てる。本研究では、代表者の牛山、研究分担者の新ヶ江、照山、研究協力者の吉田が共同で、「不確実性」に対する1医師の視点、2患者の視点、3疾患(アトピー性皮膚炎・HIV/AIDS・発達障害・境界性パーソナリティ障害)ごとの違いの3種類をクロスさせた、複眼的な研究を試みている。さらに、昨年度から研究分担者として参加した福井は東日本大震災の際に現場で活躍した医師へのインタビュー調査を通じて、医師の直面した不確実性について分析を行っている。平成28年度は、7月、10月、1月の3回ミーティングを行い、各自が研究の経過について報告を行った。

各自の報告から共通して見えてきた点として、医療の現場ではガイドラインや科学的根拠に基づいた医療(Evidence Based Medicine :EBM)を導入することにより確実性を増そうとする試みが行われているにも関わらず、そうしたものからは零れ落ちる不確実性が常に存在していることがあげられる。そして、医師は、基本的には個々人の技量やアートを用いて、そうした不確実性に対処する必要に迫られていることが明らかになってきた。各自、平成28年度中に、それぞれが担当する疾患の診察をする医師へのインタビュー調査をだいたい終えることができた。また、予定通り定期的にミーティングを開催しながら、それぞれの調査の結果を報告し合い、分析を進めていく作業を行うことができた。本研究は、現代医療が科学的根拠に基づいた「確実性」のある治療指針を示そうとするなか、現場での治療実践で生じる治療の「不確実性」に目を向け、現場の医師がこれにどう対処しているのかを調査するものである。本調査においてはさまざまな不確実性のうち、診断に関わる不確実性、治療に関わる不確実性、患者とのコミュニケーションにおける不確実性という3つの不確実性に焦点を当てる。本研究では、代表者の牛山、研究分担者の新ヶ江、照山、研究協力者の吉田が共同で、「不確実性」に対する1医師の視点、2患者の視点、3疾患(アトピー性皮膚炎・HIV/AIDS・発達障害・境界性パーソナリティ障害)ごとの違いの3種類をクロスさせた、複眼的な研究を試みた。さらに、途中から研究分担者として参加した福井は東日本大震災の際に現場で活躍した医師へのインタビュー調査を通じて、医師の直面した不確実性について分析を行った。平成29年度は、メンバー4名で、日本保健医療社会学会大会のラウンドテーブル「医師の抱える不確実性ー医療人類学の視点から」にて研究成果を発表した。私はアトピー性皮膚炎を診療する医師について、研究分担者の新ケ江章友はHIV/AIDS、照山絢子は発達障害の診療を行う医師についての研究発表を行った。福井は司会を務めた。また、4月、8月、2月、3月の4回にわたってミーティングを行い、そのなかで、各自の研究についてディスカッションを行い、その研究成果をそれぞれ紀要、学術誌に投稿中、もしくは投稿の準備をしている最中である。本研究の目的は、アトピー性皮膚炎、HIV/AIDS、発達障害、境界性パーソナリティ障害の4つの疾患を扱う医師を対象に、それぞれの疾患や患者のもつ「不確実性」にどう対処しているのかをインタビューをもとに明らかにすることである。調査の結果、疾患の種類や治療法の確立の程度によって、それぞれの疾患をみる医師の直面する不確実性は多様であることが明らかになった。しかし、どの疾患においても、患者の心理的な背景や人間関係といった、診察室の外側で起こる事柄が不確実性のひとつの要素として語られていた。この点は、いくらガイドラインに基づく治療やEBMを徹底させたとしても解決されることのない問題であると考えられる。研究代表者の牛山の妊娠・出産により、文献調査・理論研究会の開催を一時中断せざるを得なくなった。また、研究分担者による医師のインタビューについても当初の予定よりも開始が遅れている。平成28年度は、9月までに一通りのインタビュー調査を終了し、10月以降はデータの分析に取り掛かる予定である。
広汎性発達障害の子どもと家族へのＦａｍｉｌｙＰｒｏｂｌｅｍＳｏｌｖｉｎｇの検討

学童期中学年高学年の自閉症スペクトラム障害(ASD)と診断された子どもとその両親も合わせた家族に対し、Family Problem-Solving Training(FPST)を実施し、FPST前後の子どもへのアンケートとして対人的自己効力感尺度(松尾/新井,1998)、Stress Coping Scales (島田/三浦, 1998)、両親に対する、家族の自信度アンケート、子どもの行動チェックリスト(CBCL)、Social Responsiveness Scale、Feethman家族機能調査、問題解決調査項目を指標にその有用性を検討する。[対象と方法]大阪大学医学部付属病院小児科通院中で、VIQ70以上のASD児とその親7組。2-4名の少人数グループで、問題解決に特化した心理教育を実施し、上記の指標をもとに、実施前後での有効性を検討している。本研究は大阪大学医学部倫理委員会の承認を受け、本研究に同意が得られたものに実施した。内容は、家庭や学校で起こりうる問題場面での問題解決スキルに関する指導を中心とし、親子に対して、家庭や学校への汎化に向けた心理教育を、12週間に1回、1回90分、加えて、ふりかえりのセッション1回の計3回で実施した。[結果]現時点で解析が終了している7例の結果を報告では、家族の自信度アンケート、子どもの行動チェックリスト(CBCL)、子どもの対人的自己効力感尺度(松尾・新井,1998)において改善を示したケースも見られた。[考察]今回の結果より、ASD児とその保護者に対して、PSTを実施することの有用性の可能性が示唆された。今後、より例数を増やして、子どもと親における行動・情緒面への効果についての更なる検討が必要と考える。[対象と方法]大阪大学医学部付属病院小児科通院中で、VIQ70以上のASD児とその親7組(現在5組実施中)。3-4名の少人数グループで、問題解決に特化した心理教育を実施し、上記の指標をもとに、実施前後での有効性を検討している。内容は、問題解決スキルに関する指導を中心とし、家庭や学校への汎化に向けた心理教育を、12週間に1回、1回90分、加えて、ふりかえりのセッション1回の計3回で実施した。[結果]現時点で解析が終了している5例の結果を報告では、家族の自信度、CBCL、において改善がみられた。[考察]今回の結果より、ASD児とその保護者に対して、PSTを実施することの有用性が示唆された。今後、より例数を増やして、子どもと保護者における行動・情緒面への効果についての更なる検討が必要と考える。[対象と方法]大阪大学医学部附属病院小児科通院中であり、VIQ70以上のASD児とその両親5組を対象とした。FPSTは、2ー4名の少人数グループで、家庭や学校で起こりうる問題解決場面における問題解決スキルに関する指導を中心とし、計3回(12週間に1回、1回90分)で実施。[結果]前年度までの7組に加え今回5組のデータも合わせて解析した。児の結果として、SC-S (島田・三浦, 1998)の全3因子(積極的対処、あきらめ、思考回避)において改善がみられた。両親に関しては、家族の自信度アンケートにおいて、両親ともに改善がみられ、特に、父親では、有意な改善がみられた(t(8)=-2.93, p<.05)。子どもの行動チェックリスト(Child Behavior Checklist; CBCL)においては、思考の問題で、有意な改善がみられた(t(11)=2.33, p<.05)。Social Responsiveness Scale (SRS)に関しては、母親の評価において改善がみられた。[考察]今回の結果より、ASD児とその両親に対して、FPSTの有用性の可能性が示唆された。小児発達2013年11月末から2014年3月末まで、産休・育休を取得していたため。トレーニングの遂行も順調に進み、対象者からは、ほぼ確実なアンケートの返答が得られている。今後、より例数を増やして、子どもと親における行動・情緒面への効果についての更なる検討を進める。また、未検討の調査項目についても検討し、本プログラムの評価を多方面から実施することを考えている。参加者からのその後の感想では、子どもの行動、認知面での変化が示されているので、今後依頼する質問紙の内容については、それらの変化を反映できるものの検討が必要と考える。アンケートの結果等をもとに、今後の更なるプログラムの改編に向けての検討も必要と考える。2013年11月末から2014年3月まで、産休・育休を取得していたため、本来の予定よりも、プログラムの実施、データ収集等が遅れている。今後も、引き続きデータ収集を行い、得られたデータを解析する際には、解析に必要なソフト、パソコン等を購入する。また、研究結果の報告等の参考にするために、研修会等に参加し(参加費)、報告の際には、出張(出張経費)として使用する。研究を進めていく上で、必要に応じて研究費を執行したので、当初の見込み額と執行額は若干ことなったが、研究計画に変更はなく、当初の予定通り計画をすすめていく。
金属ポルフィリン錯体触媒による超高エネルギー効率での水分解/酸素発生

水の4電子酸化反応は、植物等の光合成における当該反応の研究から水素エネルギー社会におけるグリーン水素の効率的生産に至るまで、環境に負荷を与えず、かつ理論的に高効率で物理エネルギー(光、電力など)を化学エネルギー(燃焼等によりへと変換する反応として重要であり、世界中で急速に研究展開されている領域である。現在、世界中で競って研究がされている「人工光合成」反応の成否は如何に水を低エネルギーで完全分解できるかにかかっている。この目的を実現するため本年度は次の目標で研究を進め、以下の成果を得た。1.開発した水分解触媒の人工光合成系への適用本研究で開発したマンガンポルフィリン二量体は極めて低過電圧で水分解を触媒的に行える。この電気化学的特性は、色素増感型太陽電池における増感色素の酸化体の還元電位と水の酸化電位の中間に位置する。そこで色素増感太陽電池の原理を適用し、ルテニウム錯体とマンガンポルフィリン二量体を二酸化チタンナノ粒子表面に共修飾した電極を用いて水溶液中において可視光照射による水分解反応を行った。その結果、バイアス電位を電極間に適用すること無く、光照射により色素吸収長波長末端670nmまで光応答電流が観測され、475nmにおける量子収率は約3%に達した。また、光照射による酸素/水素発生が観測され、その定量により90%以上の電流効率で水分解が可能となった。2.コバルト錯体による水分解反応各種金属錯体を検討することにより、新たに含窒素配位子を持つコバルト錯体が水分解に適した性能を有することを見いだした。水溶性錯体として均一水溶液中での電解を行うと中性溶液付近で過電圧が最小となった。また、この電極を用いて連続水分解反応を行うと24時間後においても電解電流の低下は見られず高い耐久性を有していることが明らかとなった。水の4電子酸化反応は、植物等の光合成における当該反応の研究から水素エネルギー社会におけるグリーン水素の効率的生産に至るまで、環境に負荷を与えず、かつ理論的に高効率で物理エネルギーを化学エネルギーへと変換する反応として重要であり、世界中で急速に研究展開されている領域である。(1)マンガン等各種の遷移金属イオンを有するポルフィリン二量体の合成とその電気化学的反応の検討:既にマンガンポルフィリン二量体の電極上への修飾により低電位、高い触媒回転数(TN)/触媒回転速度(TOF)での水の触媒的完全分解を確立した。これに基づき遷移金属第一列イオンを含む類似のポルフィリン二量体触媒を合成し、電極上への修飾により中性水溶液で水分解過電圧を最小とする錯体を発見した。(2)導電性電極上への固定に適した官能基を有するポルフィリン二量体の合成と電極への固定と水分解触媒反応:電極上への分子触媒の固定には、電極表面と反応する極性官能基数が多いほど、触媒反応中の電極表面からの分子触媒の脱離が抑えられる。そこで電極上に固定するために複数個の官能基を含むアンカー分子を結合したマンガンポルフィリン二量体を合成した。(3)ポルフィリン二量体以外の水の酸化分解を可能とする金属錯体の精査とその電気化学的反応検討:水分解触媒として金属ポルフィリン二量体以外の卑金属錯体を検討した結果、中性水溶液中で水の酸化放電電圧の過電圧η>0.3Vにて反応する分子触媒を発見した。この触媒を導電性電極上に固定すると、20時間以上、定電位電解しても電流量の低下は見られなかった事から、水分解触媒として有望である。1.多数のアンカー基を有するマンガンポルフィリン二量体修飾電極の作成と触媒的水電解反応:前年度の研究においてマンガンポルフィリン二量体を導電性電極表面に修飾する事により、マンガンポルフィリン二量体からの迅速な4電子移動による酸化は、中間に生成すると考えられる不安定なマンガン(IV)種の生成を抑制できることから、高い触媒反応活性(TOF〓100/s)と触媒回転数(TON>百万回)を実現した。しかし、酸性溶液中で15時間程度の連続水分解反応を行うと電極表面から触媒の脱離を起こすことが明らかとなった。そこで本年度は金属酸化物電極表面へのより強固な固定を可能とするように、6個のアンカー基を有するマンガンポルフィリン二量体を合成し、この錯体触媒を電極上に固定した水分解触媒電極を作成した。この電極を同様の陽極酸化条件下で定電位電解反応を行ったところ、24時間連続水分解反応を行っても、電解電流の低下は見られず、電極の吸光度測定からも錯体触媒の脱離や分解による消失は認められず、錯体触媒としては世界最高の活性と耐久性が確認できた。

2.マンガンポルフィリン二量体以外の金属錯体触媒の探索:マンガンポルフィリン以外、コバルト錯体は同等の反応活性を示し、中性水溶液中で最も低い過電圧で水分解/酸素発生を行うことを見いだした。水の4電子酸化反応は、植物等の光合成における当該反応の研究から水素エネルギー社会におけるグリーン水素の効率的生産に至るまで、環境に負荷を与えず、かつ理論的に高効率で物理エネルギー(光、電力など)を化学エネルギー(燃焼等によりへと変換する反応として重要であり、世界中で急速に研究展開されている領域である。現在、世界中で競って研究がされている「人工光合成」反応の成否は如何に水を低エネルギーで完全分解できるかにかかっている。この目的を実現するため本年度は次の目標で研究を進め、以下の成果を得た。1.開発した水分解触媒の人工光合成系への適用本研究で開発したマンガンポルフィリン二量体は極めて低過電圧で水分解を触媒的に行える。この電気化学的特性は、色素増感型太陽電池における増感色素の酸化体の還元電位と水の酸化電位の中間に位置する。そこで色素増感太陽電池の原理を適用し、ルテニウム錯体とマンガンポルフィリン二量体を二酸化チタンナノ粒子表面に共修飾した電極を用いて水溶液中において可視光照射による水分解反応を行った。その結果、バイアス電位を電極間に適用すること無く、光照射により色素吸収長波長末端670nmまで光応答電流が観測され、475nmにおける量子収率は約3%に達した。また、光照射による酸素/水素発生が観測され、その定量により90%以上の電流効率で水分解が可能となった。2.コバルト錯体による水分解反応各種金属錯体を検討することにより、新たに含窒素配位子を持つコバルト錯体が水分解に適した性能を有することを見いだした。水溶性錯体として均一水溶液中での電解を行うと中性溶液付近で過電圧が最小となった。また、この電極を用いて連続水分解反応を行うと24時間後においても電解電流の低下は見られず高い耐久性を有していることが明らかとなった。多数のアンカー基を有するマンガンポルフィリン二量体を用いることにより、24時間連続水分解を行っても電極表面からの触媒の脱離や分解は見られず、合理的な触媒設計を行った錯体触媒を用いるとこの種の触媒としては異例の高い反応安定性を立証できた。また、金属ポルフィリン以外にも、低過電圧で水の触媒的酸化分解を可能とする新たな金属触媒が見いだされ、今後の研究展開に大きな期待が持てる。本研究で見いだした水の酸化錯体触媒を元にして、貴金属触媒を使用することなく、高い耐久性とエネルギー効率を実現する実用的触媒調製に向けて産業利用の可能性の展開を図る。また、光増感剤と水の酸化触媒との適切な組み合わせにより、人工光合成系構築への展開を図る。
幼児の運動における人や物に対する予測能力に関する研究

幼児のボール遊びでは、動いているボールを捕らえるのに、その動きを予測し先回りしてボールを捕らえる動きはあまりなく、いわゆる団子状態で、ボールの後をついてまわるという状況はよく目にする。本年度の研究においては、幼児がボール遊びや鬼遊びを行う際、人や物の動き(行方)を予測して運動する能力について調査しようと試みた。先行研究では、目の前を横切って移動するボールを捕らえようとするような場合、幼児では、ボールの行方へ先回りしてそれを捕らえようとする動きはあまりなく、ボールの後を追うようにして捕らえる傾向があることは報告されている。予備的な調査では、ボールを2個用い、1個を“動く的"として幼児らの目の前を横切って移動させ、もう1個を手前の方からその移動するボールの前方をねらって転がし、うまく命中させるというような実験的な学習を保育室で行うと、この幼児らは、その後の屋外の運動(ドッジボール等)においては、直線的に移動する人の前方をねらおうとする傾向が見られた。また、ハンドボール的な遊びのボールのパスにおいても、移動する相手が受け取りやすいのは、そのやや前方であることを、“お手本"を示して教え、それがわかる(認識する)と、ボール操作(投動作)は十分とは言えないが、そのようにパスをしようとする傾向は見られる。これらのことは、幼児においても、移動する人や物を捕らえたり、それにボールを当てたりするときは、その前方をねらうことが必要であるということがわかれば(認識すれば)、その動作にも変化があらわれることを示している。また、動作の訓練ばかりでなく、どうすればうまくできるのかということを認識する学習も重要であろうと思われる。このような能力の学習は、国際的に見て、わが国がやや苦手とするフィールドでの攻守混合型のボールゲーム(サッカー等)の動きづくりに役立つものと考える。
エピゲノム構造の位相転換が担うゲノム進化へのインパクト

ゲノム高次構造のダイナミックな変化は、遺伝子発現調節およびゲノム自体の維持&#8226;調節機構に深く関与している。ヒストン修飾およびDNAメチル化を介したエピジェネティックな制御機構の異常は、クロマチン高次構造とその調節機構の崩壊を伴い、癌化などの致命的な影響を及ぼす。本研究ではシロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素HDA6の機能解析をもとに、植物ゲノムの応答・構築・維持およびゲノム進化に与えるエピゲノム構造の変化に着目し、その理解に役立てることを目的とした。Hda6のゲノムワイドな結合部位を同定するとともに、Hda6が特定のレトロトランスポゾン群と反復配列を標的としてゲノムワイドなヘテロクロマチン構造の維持に機能すること、またhda6異変株では、この維持機構の崩壊によりトランンスポゾンの大々的な再活性化が促進され、世代を重ねるに従ってゲノムサイズが極端に増大していることを示唆する結果を得ている。単系統に分離し、数世代自殖させたhda6異変株の世代の異なる個体群に対して、高速シーケンサーを用いたゲノムリシーケンスを行うとともに、ChIP-seq解析により、世代を経過したエピゲノム状態の変化とゲノム塩基配列の増加パターンの同定を進めている。また、環境変動の処理を組み合わせ、これらエピゲノム状態への影響が、ゲノム構造および制御に与える影響を調べた。本研究の成果から、環境応答(特に乾燥ストレス応答)時には、ゲノムワイドなヒストンアセチル化を介したクロマチン構造変化が、新規乾燥応答遺伝子ネットワークを制御していることを突き止めた。この結果は植物の環境適応および生存戦略を解明する大きな成果と考える。これらに基づき、エピゲノム構造変化を基にしたゲノム構造のダイナミックな再編現象と環境変動フォースにリンクしたゲノム安定性およびゲノム進化の機構解明に役立てる。27年度が最終年度であるため、記入しない。エピジェネティックな制御を介したヘテロクロマチン形成とゲノム高次構造のダイナミックな変化は、ゲノムの維持・再編・進化に直接影響を及ぼすと考えられる。シロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素Hda6は、植物ゲノム上のトランスポゾン発現抑制に機能する。hda6異変株では、ヘテロクロマチン領域の維持機構の崩壊により特定のレトロトランスポゾン群が再活性化し、ゲノムワイドに増幅とジャンプを繰り返すことで、ゲノムサイズが極端に増大することが示唆されている。これまでに、シロイヌナズナヒストン脱アセチル化酵素Hda6のゲノム維持機構への関与を明らかにするため、4つの独立単系統化したhda6変異株系統を作成した。これら植物体は世代を経るごとに、形態的な異常が強まることが観察された。5世代に渡り継代した後、2世代目および5世代目について個体別の高速シーケンサーを用いてゲノムシーケンスを行った。その結果、hda6変異株におけるレトロトランスポゾンの転移、増幅現象は5世代では固定化せず、更に動き続けることが示唆された。現在、増幅するトランスポゾンが更に何世代を経て固定化するのかを明らかにするため、各単離系統について10世代目までの種子を得ている。ゲノムの位相転換に関わるエピゲノム状態の変化を同定するため、Hda6機能欠損により不安定化する植物のゲノム領域に着目し、遺伝子抑制やヘテロクロマチン形成に関与するヒストンH3K9me2修飾の変化を、高速シーケンサーを用いてChIP-seq法より同定した。独立単系統の継代化と高速シーケンサーを用いた解析法の確立により、目的するゲノムシーケンスの変化を容易に追うことが可能となった。また、ヘテロクロマチンの局在部位を限定するヒストン修飾のゲノムワイドな同定にも至っており、来年度に向けてさらに大きな成果を得るための準備が整った。

hda6異変株に見られるゲノムサイズの増加が、一世代の間に「どれくらいのスピード(増加率)」で、「ゲノム上のどこの位置へ」拡散していくのかを調べるため、今後、分離した単系統を10世代以上自殖させ、hda6異変株の世代の異なる種子を得た。今後はこれら植物体に対して、高速シーケンサーを用いたゲノムのリシーケンスを行うとともに、ChIP-seq解析等により、世代を越えたエピゲノム状態の変化とゲノム塩基配列の増加パターンを同定する。また、環境ストレスによるゲノム維持以上の影響を調べるため、低温または乾燥ストレス下でのエピゲノム状態の変化をChIP-seq法より同定する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
低次元構造による超高効率光起電力変換に関する研究

P-i-n構造に多重量子井戸(MQW:Multi Quantum Well)を導入することにより、太陽電池の光電流密度の増加がはかられ、太陽電池の高効率化(30%以上が)期待できる。本研究では、低次元構造の再結合過程等を明らかにすると共に、集光下での物性を明らかにしつつ、超高効率の光起電力変換に資することを目的とした。(1) GaAs/InGaAs MQW構造の少数キャリア物性を解析すると共に、集光下での物性を解析した。光強度の増加と共に、効率が向上するスーパーリニア効果を見出し、10倍集光で効率23%を得た。(2) InGaP/GaAsタンデム構造太陽電池の5倍集光で効率31.2%を実現した。この系で世界最高効率を達成した。(3)分子線エピ成長によるGaAs/InGaAs系MQW構造の作製、同構造の再結合過程を解析した。また、InGaP/GaAs系MQW構造の優位性、熱光起電力等への応用の可能性を明らかにすることができた。(4)有機金属気相推積法によるInN,GaN系新材料の低次元構造を研究し、ナノ構造の創製を実現できた。また、フォトンリサイクリング効果の評価解析を行い、太陽電池の変換効率改善の指針を得た。p-i-n構造に多重量子井戸(MQW;Multi-Quantum Well)を導入することにより、太陽電池の光電流密度の増加がはかられ、太陽電池の高効率化(30%以上)が期待できる。今年度は、GaAs/InGaAs系MQW構造の物性と同構造による太陽電池の集光動作特性について、主に検討した。GaAs/InGaAs系は光電流密度の向上は期待できるが、GaAsとInGaAsとの格子定数の不整合に伴う格子不整転位の発生による結晶性の低下が課題であった。格子整立を0.14%以下に低減することにより、GaAs/InGaAsMQW構造太陽電池で効率18%(1-sun)を達成した。また、同構造太陽電池の集光動作特性を検討した結果、光強度の増加に伴なう効率向上に関して、スーパーリニア効果を見い出した。深い準位に関する評価の結果、MQW構造太陽電池の活性層は、トラップ密度が高いことがわかった。活性層はキャリア濃度も低いため、低集光倍率下でも高注入条件となると考えられ、光照射による再結合中心の飽和が起こり、少数キャリア寿命が光強度の増加と共に増加し、スーパーリニア効果が観測されたと考えられる。以上の結果、4倍集光で効率22%、10倍集光で効率23%を実現することができた。量子井戸構造等の低次元構造は、30%以上の超効率光起電力変換の可能性を有する。本共同研究では、低次元構造の少数キャリア物性等を明らかにしつつ、低次元構造の最適化を進め、超効率光起電力変換に資することを目的としている。(1)GaAs/InGaAs多重量子井戸(MQW)構造の少数キャリア物性を解析すると共に、同構造の集光動作において、光強度の増加と共に効率が向上するスーパーリニア効果を見出し、10倍集光で効率23%を得た。(2)InGaP/GaAsタンデム構造太陽電池において、5倍集光で効率31.2%を実現し、この素での世界最高効率を達成した。(3)MBE成長によりGaAs/InGaAs系MQW構造等低次元構造の作製、同構造の再結合過程を解析すると共に、InGap/GaAs系MQW構造の優位性、熱光起電力変換等への応用の可能性を明らかにした。(4)MOCVD成長によるInN,GaN系芯材料の低次元構造を研究し、ナノ構造の創製を実現できた。
心停止ドナーからの肺移植臨床応用をめざした大動物実験

本研究は、京都大学(呼吸器外科および救急医学分野)と岡山大学(呼吸器外科)の共同研究により、心停止ドナーからの肺移植臨床応用をめざすものである。体外肺還流(ex-vivo lung perfusion, EVLP)の実験系を用いて、両大学で大動物実験を継続した。京都大学では、EVLP還流液としてのET-Kyoto液の有用性とEVLPによる肺水腫を来したグラフト肺修復の可能性を報告した。一方、岡山大学では、EVLP中に吸着膜を使用して炎症性サイトカイン(TNFαとIL-8)を除去する効果を検討し、サイトカイン以外の因子がグラフト肺の傷害に関与している可能性を示した。本研究は、京都大学(呼吸器外科および救急医学分野)と岡山大学(呼吸器外科)の共同研究により、心停止ドナーからの肺移植の臨床応用をめざすものである。平成20年度は、京都大学ではEx-vivo evaluationの実験系を確立すべく、養豚場から提供されたブタの心肺ブロックを使用して実験を行った。岡山大学では、すでに確立されていたブタEx-vivo evaluationモデルを使用して実験を行った。京都大学では、平均体重115Kgのブタからの心肺ブロックの提供を養豚場から受けた。20分間の温虚血の後、ET-Kyoto保存液を使用してフラッシングし、さらに6時間冷保存した。同時に提供されたブタ血液とSteen溶液を使用して、Ex-vivo evaluationモデルによる肺機能評価を行った(n=8)。灌流量を5.0L/minまで増加させ、2時間灌流を行った。いずれも肺水腫を生じることなく、2時間後の肺動脈圧は14.8±1.7mmHg、PaO2は518±18mmHgと極めて良好であった。このことから、心停止後20分の温虚血に6時間の冷虚血を加えても、肺移植に使用できるグラフトであることが示唆された。一方、岡山大学では、Ex-vivo肺灌流回路における灌流液中サイトカインと吸着膜の肺機能に与える影響を検討した。心停止直後のブタの心肺ブロックを摘出し,ex-vivoの回路で12時間Steen液を使用して灌流した。吸着膜を回路に使用した群(Ad群:n=5)と使用しなかった群(Control群:n=6)で比較を行った。IL-8は両群とも上昇したが、Ad群では、3時間目から11時間目まで有意に低値であった[Ad群vs.Contro1群;3時間498±208vs.2774±1784(p<0.05),6時間580±306vs. 5842±1829 (p<0.05)]。平成21年度は、すでに確立されたEx-vivo evaluationの実験系を用いて、両大学で実験継続的に行った。京都大学では、平均体重115Kgのブタからの心肺ブロックを使用し、20分間の温虚血の後、保存液を使用してブラッシングし、さらに6時間冷保存した。保存液として、Perfadex液(n=5)とET-Kyoto (n=5)液を使用した。同時に提供されたブタ血液とSteen溶液を使用して、Ex-vivo evaluationモデルによる2時間の肺機能評価を行った。ET-Kyoto液群では、カリウム濃度を軽減するため、Ex-vivo evaluationの最初の200mlの排出液を捨て去る操作が必要であった。その結果、いずれの群も肺水腫を生じることなく、2時間後の肺動脈圧はそれぞれ、13.6±1.9mmHg, 14.6±1.5mmHg、PaO2/FiO2は474±11, 443±21と極めて良好であり、有意差はなかった。このことから、心停止後20分の温虚血に6時間の冷虚血を加えても、両液による肺保存によって肺移植に使用できるグラフトであることが示唆された。一方、岡山大学では、ブタEx-vivo evaluation自体が、移植肺に与える影響を評価するために、Ex-vivoevaluation後に、左肺移植を行った(n=5)。Ex-vivo evaluationを用いずに左肺移植を行ったコントロール群(n=5)と比較検討した。その結果、移植後3時間までは、PaO2が低下したが、6時間の時点で回復した。したがって、Ex-vivo evaluationの安全性が確認された。

平成22年度は、体外肺還流(ex-vivo lung perfusion,EVLP)の実験系を用いて、両大学で実験を継続した。京都大学では、EVLPによって、肺水腫を来したドナー肺を評価および修復することが可能かを検討する実験を行った。平均体重13Kgのビーグル犬からの心肺ブロックを使用し、ET-Kyoto液でフラッシングし、2時間の冷虚血後、Steen液を使ってEVLPを8時間行った。5%糖液100ml/kgを急速輸液した肺水腫群(n=5)とコントロール群(n=5)を比較検討した。肺水腫群では、EVLP開始直後の肺血管抵抗が3800dyne・sec-1・cm-5まで上昇していたが、90分後には、890dyne・sec-1・cm-5まで低下し、コントロール群と有意差がなくなった。EVLPによって、肺水腫を来したドナー肺の修復が可能であることが示された。一方、岡山大学では、ブタEVLPモデルを使用し、EVLP中に吸着膜を使用して炎症性サイトカイン(TNFαとIL-8)を除去する効果を検討した。その結果、吸着膜により一定期間のサイトカイン除去に成功したが、肺機能には有意な改善が得られなかった。吸着膜を使用したことで、肺機能維持に有用と思われる物質(抗炎症性サイトカインIL-10やアルブミン)まで除去された可能性がある。今回の実験では期待した効果は得られなかったが、サイトカイン以外の因子がグラフト肺の傷害に関与している可能性を示した。