hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己炎症性疾患に対する新たな分子細胞生物学的手法を駆使した病態解明・治療基盤開発

自己炎症症候群は周期性発熱と特徴とし、自然免疫系に異常の端を発する新しい疾患概念である。インフラマソームの制御逸脱による炎症性サイトカイン産生が発症起点とされるが、分子病態において不明の点が多い。さらに、個々の疾患が有する多臓器病変が、インフラマソームの制御機構に帰するか否かについては不明である。患者さんより頂ける検体から病態解析を行うとともに、疾患特異的iPS細胞を作成し、分子細胞生物学的手法、モデル動物作成、次世代シークエンサーを用いたゲノミクス、トランスクリプトミクスの技法を駆使して自己炎症症候群の包括的解明を行い、新規の診療基盤体系確立、自然免疫系解明に繋げる。本研究においては、1)CAPSにおいては、NLRP3の機能獲得型変異が報告されているが、なお半数の症例においてはNLRP3の変異を認めず、新たな原因を同定する必要がある、2)高IgD症候群においてはmevalonate kinaseの活性低下がどのような分子機構を介してインフラマソームの活性化を惹起するか不明である、3)CAPS、高IgD症候群とも、炎症制御機構の破綻による炎症という共通症状を有するが、同時にCAPSにお症状、高IgD症候群における中枢神経症状等、疾患特有な症状が存在し、疾患の統括的把握がなされていない、4)原因不明の多くの周期性発熱疾患が存在する、5)包括的治療基盤が確立されていない、という問題を提起し、その解決に向けて研究を進めている。1)に対しては、全世界的においてNLRP3遺伝子モザイシズムがCAPS発症の1つの大きな要因を占めるか否かを、全世界的より患者を集積し検索を行った。我々はすでに海外のCAPS研究主要施設から、通常の解析にて変異陰性とされている26例のDNAサンプルを入手し、サブクローニング法によりモザイシズムの有無、その頻度について検討した。その結果、18例(70%)の症例においてモザイシズムの存在を確認した。生物学的活性確認も行っており、CAPS患者の内、30%にも相当する症例がモザイシズムで発症していることを見出した。一方、依然10%程度の患者さんの原因遺伝子は不明である。今後次世代シークエンサーを用いた大量解析の系を確立し、サブクローニング法に比してより簡便で、高精度な解析を行い、1)、4)に対して、真の変異陰性CAPSを絞り込む。2)、3)に対する取り組みとして、日本における高IgD症候群の6例の内、5症例について疾患特異的iPS細胞を作製した。今後、造血細胞への分化、中枢神経系への分化のシステムを構築し、多臓器に及ぶ病態に対して、解析、治療基盤に確立を行っていく。さらに、多臓器病変に対する病態解明は進んでいない。患者さんより頂ける検体から病態解析を行うとともに、疾患特異的iPS細胞を作成し、分子細胞生物学的手法、次世代シークエンサーの技法を駆使して自己炎症症候群の包括的解明を行い、新規の診療基盤体系確立、自然免疫系解明に繋げることを目的とした。具体的には、自己炎症性症候群の中でもCAPS、高IgD症候群に重点をおき、CAPSにおけるモザイシズム型発症病態解明・軟骨病態解明・NLRP3以外の新規責任遺伝子同定、高IgD症候群における炎症活性化機構解明を主として行った。本研究において、全世界的においてNLRP3遺伝子モザイシズムが、CAPS発症の1つの大きな要因を占めることを見出した。さらに、従来のサブクローニング法では5%のモザイクが検出限界であるため、1%の感度で検出可能な次世代シークエンサーを用いた大量解析の系を開発し、検索を継続している。さらに、真の変異陰性CAPSに対して、エクソーム解析等にて原因遺伝子探索を行なっている。CAPS患者においては膝関節軟骨細胞の過剰増殖による変形・機能障害がQOLを大きく低下させる。軟骨細胞はCAPSの原因分子であるNLRP3分子を発現するものの、インフラマソームを構成する他の分子を発現しておらず、インフラマソーム活性化がその病態とは考えられない。本研究において、CAPS由来iPS細胞から軟骨細胞を作製することに成功し、かつ疾患特異的な過剰増殖病態を再現した。併せて、高IgD症候群iPS細胞を作製完了し、病態解明へ研究を進展させている。自己炎症性症候群はインフラマソームの制御逸脱による炎症性サイトカイン産生が発症起点とされるが、分子病態において不明の点が多い。さらに、個々の疾患が有する関節・中枢神経系等の固有の組織病変が、インフラマソームの制御機構に帰するか否かについては不明である。このように、自己炎症性症候群の病態解明が進展する一方で、新たな多くの疑問が生じてきている。

1)CAPSにおいては、NLRP3の機能獲得型変異が報告されているが、なお半数の症例においてはNLRP3の変異を認めず、新たな原因を同定する必要がある。2)高IgD症候群においてはmevalonate kinaseの活性低下がどのような分子機構を介してインフラマソームの活性化を惹起するか不明である。3)CAPS、高IgD症候群とも、炎症制御機構の破綻による炎症という共通症状を有するが、同時にCAPSにお症状、高IgD症候群における中枢神経症状等、疾患特有な症状が存在し、疾患の統括的把握がなされていない。4)原因不明の多くの周期性発熱疾患が存在する。5)包括的治療基盤が確立されていない。本研究は、自己炎症性症候群の中でもCAPS、高IgD症候群に重点をおき、CAPSにおけるモザイシズム型発症病態解明・NLRP3以外の新規責任遺伝子同定・軟骨病態解明・新規診断治療基盤開発、高IgD症候群における炎症活性化機構解明・中枢神経病変の病態解析・新規治療基盤開発を行う。さらに、疾患特異的iPS細胞を作成し、分子細胞生物学的手法、モデル動物作成、次世代シークエンサーを用いたゲノミクス、トランスクリプミクスの技法を駆使して自己炎症症候群の包括的解明を行い、新規の診療基盤体系確立し、自然免疫システムの機構解明に貢献する。CAPSについて、全世界的な視点から研究が行えており、貴重な成果が得られた。次世代シークエンサーの稼働についても順調に準備が進んでいる。iPS細胞作製においても、5例の高IgD症候群症例からの作成を行い、現在解析に着手している。治療法が確立されていない高lgD症候群に対しても、最重症例1例に対してアナキンラを用いる臨床試験に対する京都大学医の倫理委員会の審査を終了し、承認を得ている。25年度が最終年度であるため、記入しない。1)CAPSにおけるNLRP3の変異を認めない症例に対する新たな原因の同定:従来の遺伝子解析方法においては、CAPS患者総数の30%前後を占めるモザイシズム患者の遺伝子診断方法の精度不足のため、確定診断に至っていなかった。これを解決するため、マルチプレックスPCR法+次世代シークエンサー法を用いた遺伝子診断システムを確立の基礎実験を終了している。また、CAPS、高IgD症候群とも、炎症制御機構の破綻による炎症という共通症状を有するが、同時にCAPSに関節症状、高IgD症候群における中枢神経症状等、疾患特有な症状が存在し、疾患特異的な病態把握が必須である。我々は、CAPS、高IgD症候群について多くの患者さんからiPS細胞を作製させて頂いており、疾患の統括的把握に向けて、着実に研究を進展させている。3)原因不明の多くの周期性発熱疾患が存在する。CAPSにおいても、モザイシズム症例を念頭入れていても、診断に至らない症例が存在する。このようなCAPS症例、併せて、従来の疾患概念の枠では説明ができない自己炎症性疾患のiPS細胞作製、エクソーム解析、RANseqを進行させている。
音声と統語処理のインターフェイスから探る強勢変異形出現メカニズム

現代イギリス英語において強勢変異を示す形容詞について、英語母語話者による発話録音の分析を行い、音声と統語処理のインターフェイスの観点から強勢衝突を避けるために話者が用いるストラテジーを明らかにし、話者による統語境界の解釈によって変異を許容する音声的実現が生じることを示した。これらの知見は、英語の強勢衝突に関するこれまでの文献の記述をより正確にし、英語の好韻律性に新たな視点を追加するものである。本年度は現代イギリス英語において観察される強勢変異形の出現に関して、まず文献で指摘されている形容詞の変異形についてコーパスを用いてそれらが自然な文脈の中で現れるような提示文を準備し、イギリス英語母語話者21名を被験者として行つた実験結果を分析し、変異の引き金となる言語内的および言語外的(社会言語学的)要因を提案した。そして、言語内的要因については音声的要因と統語的要因、そして(今回の実験対象には含まれなかったが本研究構想の中に含まれる他の形容詞も考慮に入れると)意味的要因が変異形出現に関与することを指摘した。さらに、音声的要因と統語的要因の相互作用および変異の引き金となる際の両者の要因の強弱について、試験的ではあるがこれまでのデータ分析によって得られた結果について論文にまとめて発表した。音声的要因と統語的要因の作用の強弱をさらに検討するために、この論文をまとめる作業と平行して、新たにイギリス英語母語話者を被験者とする実験を行い、強勢衝突と強勢移動の関係についてこれまでの文献で記述されているケースに収まらない現象を見出しつつある。強勢移動は必ずしも強勢衝突を引き金とするのではなく、強勢衝突がなくても一見強勢移動が起こっているように見える音声現象の説明として、句頭のピッチアクセント付与と句末の長音化を提案している。この分析をまとめ、来年度の音声関係の学会において口頭発表する予定で引き続き準備を進めている。本年度は,音声と統語処理のインターフェイスから探る強勢変異形の出現メカニズムに関して,音声と統語部門のインターフェイスの理論の一つである「境界マッピングと境界削除」の枠組みを用いて,前年度までに得られた英語の強勢変異形のデータはどのように解釈できるのかを考察し,音響音声学的分析も行った。そして,研究成果の一部を論文として公刊した。具体的には以下の点を指摘した。・英語の好韻律性に関して,文献で指摘されている3種類の規則のうち,強勢変異データの解釈には,句規則が重要な役割を果たすことを指摘し,とくに句の始まりを示す標識(マーカー)としてのアクセントの役割を考慮に入れる必要があることをデータと共に示した。・「境界マッピングと境界削除」の枠組みを用いると,英語の強勢に関して,揺れを示すイギリス英語母語話者の被験者のデータが,句境界の有無,および句境界標識(ポーズ,境界直前の音節の長化,境界直後の句頭の基本周波数のリセット)の有無によって統一的に説明できることを示した。これらの指摘は,変異研究を単独の分野として切り離して扱うのでははく,一般言語理論の枠組みの中で他の分野と関連付けながら扱うことのできる可能性を示唆している。また,強勢衝突と強勢移動の関係について,この線に沿って研究を進めると,文献の記述を従来より正確にできると考えられる。音響音声学的分析については,来年度も引き続き行い,より詳細な測定を行う必要がある。本年度は、音声と統語処理のインターフェイスから探る強勢変異形の出現メカニズムに関する研究の最終年度として、これまでに明らかにしてきた事柄について詳細な音響音声学的分析を行い、実証的側面を強化するとともにそれと並行して「境界マッピングと境界削除」の枠組みを用いた強勢衝突と強勢移動に関する記述・解釈について理論的展開を行った。現代イギリス英語において強勢変異を示す形容詞について、英語母語話者による発話録音の分析を行い、強勢衝突を避けるために話者が用いることのできるストラテジーには2種類あることを明らかにし、話者による統語境界の解釈によって変異を許容する音声的実現が起こりうることを示した。強勢変異形を生じる形容詞と名詞句の構造を検討した結果、問題となる形容詞の直後の統語境界において英語母語話者が句境界標識を認識するか否かによって2通りの強勢配置が可能となり、前者の場合、統語境界直前の音節の長化および統語境界直後の名詞句の基本周波数のリセットを行うことにより強勢衝突を回避し、結果的に英語の好韻律性を確保していることを音響学的測定値を示しながら明らかにした。これらの知見は、英語の強勢衝突に関するこれまでの文献の記述をより正確にするものである。従来、強勢移動は強勢の置かれた連続する2つの音節が引き金となる局所的な現象として記述されてきたが、この現象は音韻と統語の相互作用により生じるもので、単に連続する音節でなく、それらが同一句内にあることが必須条件であり、英語母語話者は言語処理過程においてこの統語情報を利用していることを実証的に示した。
肝硬変の小腸脂質吸収障害に対するBCAA(分枝鎖アミノ酸)の保護作用の解明

肝硬変患者での脂質、小腸での脂肪酸吸収、分岐鎖アミノ酸(BCAA)の役割は重要である。今回、BCAAの小腸での脂肪酸吸収への影響を検討した。食事由来脂肪酸の吸収動態を健常者と肝硬変患者(門脈圧亢進症合併別)で調べた。脂肪酸吸収は、肝硬変患者で健常者に比べ有意に低下し、門脈圧亢進症合併群でより顕著であった(p<0.01)。また、空腸生検での検討で門脈圧亢進症合併肝硬変群は健常者に比べて小胞体のカイロミクロン合成関連蛋白(FATP4とMTTP)の発現が有意に低下していた。肝硬変群での脂肪酸吸収低下は、BCAA投与で有意に軽減した。BCAAは肝硬変患者での吸収障害を改善する可能性が示唆された。肝硬変患者にみられる栄養障害での独立した予後不良因子として体脂肪量をはじめとした脂質吸収障害がある。従来、肝硬変患者においては小腸粘膜に形態変化が生じていること、小腸粘膜上皮におけるカイロミクロン合成関連蛋白の発現低下により吸収障害を起こしていることを報告してきた。一方、分岐鎖アミノ酸(BCAA)は、小腸粘膜の再生促進、粘膜保護作用などの消化管機能への関与が示唆されており、今回、脂肪酸吸収能に対するBCAAの役割とその改善効果を明らかにすることを目的として研究を開始した。平成27年度は、BCAAを投与された肝硬変患者の小腸長鎖脂肪酸(LCFA)吸収動態を明らかにする目的で、小腸LCFA吸収能を評価する目的で先行研究で確立した内視鏡下13C標識LCFA負荷試験を行った。小腸LCFA吸収動態の変化に関与するkey moleculeの解明を目的とし、同時に空腸粘膜生検も行った。小腸粘膜上皮の形態学的評価を、絨毛形態はHE染色、粘膜内リンパ管は抗D2-40抗体、粘膜内血管は抗CD31抗体による免疫染色を行うことで、形態学的・組織学的変化の比較検討、およびLCFA吸収関連蛋白発現を評価を行った。さらに画像解析を用い絨毛長と絨毛幅を計測し絨毛上皮の萎縮や過形成の有無についても評価した。さらに小腸粘膜におけるLCFAの取り込み⇒輸送⇒カイロミクロン合成・排出には、主に1長鎖脂肪酸受容体glycosylated CD36、2細胞内脂肪酸輸送蛋白、3カイロミクロン合成関連蛋白などが関与することが知られており、これらについてreal-time PCR法にてmRNA量を、Western blot法にて蛋白発現量を定量化し評価を行った。現在までの研究の症例数を平成28年度も継続して重ねてゆく予定であるが、27年度の進捗状況としてはごくわずかに遅れているもののおおよそ想定通りと考えます。肝硬変患者の栄養障害の中での独立した予後不良因子として体脂肪量の低下をはじめとした脂質吸収障害がある。従来、肝硬変患者においては小腸粘膜に形態学的変化、小腸粘膜上皮におけるカイロミクロン合成関連蛋白の発現低下による吸収障害を報告した。一方、分枝アミノ酸(BCAA)は、小腸粘膜の再生促進、粘膜保護作用など消化管機能への関与が示唆されている。今回、肝硬変患者において小腸脂肪酸吸収能に対するBCAAの役割とその改善効果を明らかにすることを目的として研究を開始した。平成27年度から、BCAAを投与された肝硬変患者の小腸長鎖脂肪酸(long-chain fatty acid : LCFA)吸収動態を明らかにするために、先行研究で確立した内視鏡下13C標識LCFA負荷試験、および同時に空腸粘膜生検を行い、小腸粘膜上皮の形態学的評価、およびLCFA吸収関連蛋白発現を評価を行った。小腸粘膜の形態学・組織学的評価として絨毛形態はHE染色、粘膜内リンパ管は抗D2-40抗体、粘膜内血管は抗CD31抗体による免疫染色を行い形態学的・組織学的変化の比較検討、およびLCFA吸収関連蛋白発現を評価を、さらに画像解析データより絨毛長と絨毛幅を計測し絨毛上皮の萎縮や過形成の有無を調べた。平成28年度は、それらの研究内容を継続と肝組織、血液および画像データを用い、小腸LCFA吸収動態の変化と、肝の炎症、線維化、発癌、またインスリン抵抗性などの病態との関連を解析した。腸粘膜におけるLCFAの取り込み⇒輸送⇒カイロミクロン合成・排出には、主に1長鎖脂肪酸受容体、2細胞内脂肪酸輸送蛋白、3カイロミクロン合成関連蛋白などが関与するため、これらについてreal-time PCR法にてmRNA量を、Western blot法にて蛋白発現量を定量化、さらに免疫染色にて小腸粘膜内の各種蛋白の局在の評価を行った。現在までの研究の症例数を平成29年度も継続して重ねる予定であるがおおよそ想定どうりの進捗である。肝硬変患者にみられる栄養障害の中での独立した予後不良因子には体脂肪量の低下を初めとした脂質吸収障害がある。これまで申請者らは、肝硬変患者において、その栄養吸収の場である小腸粘膜に形態変化が生じていること、小腸から吸収される食事由来長鎖脂肪酸が、小腸粘膜上皮におけるカイロミクロン合成関連蛋白の発現低下によって吸収障害を起こしていることをヒト臨床研究によって明らかにした。一方、近年肝硬変患者に使用される分枝アミノ酸(以下BCAA)の小腸粘膜再生促進、粘膜保護作用など消化管機能への関与が報告されている。今回、肝硬変患者における小腸脂肪酸吸収能やそれに対するBCAAの役割、改善効果を明らかにすることを目的として研究を行った。

肝硬変患者における食事由来脂肪酸(中鎖脂肪酸およびLCFA)の吸収動態の変化と肝の炎症、線維化、発癌、またインスリン抵抗性などの病態との関連を解析した。食事由来のパルミチン酸の消化吸収を前述の肝硬変の有無・線維化の程度別に調べた。非アルコール性脂肪性肝炎(以下NASH)においては脂肪酸投与後の全時間(0-360分)にわたり吸収が亢進しており、特に線維化が軽微な早期のNASH群においては、食事由来のパルミチン酸投与後早期(0-120分)に小腸よりの吸収が亢進していた。NASH患者では健常人に比べ小腸からの食事由来のパルミチン酸吸収が全体的に亢進していることが分かった。NASHにおける肝硬変・肝細胞癌への進展における脂質吸収の関与の可能性、肝硬変患者における小腸からの脂質の消化吸収の特徴のひとつを明らかにした。肝硬変患者へのBCAAを含めた各種の栄養療法の介入やその吸収動態の実際の評価に際しては、肝線維化の程度を考慮し、評価方法を選定する必要があることも本研究からも明らかにした。肝硬変患者での脂質、小腸での脂肪酸吸収、分岐鎖アミノ酸(BCAA)の役割は重要である。今回、BCAAの小腸での脂肪酸吸収への影響を検討した。食事由来脂肪酸の吸収動態を健常者と肝硬変患者(門脈圧亢進症合併別)で調べた。脂肪酸吸収は、肝硬変患者で健常者に比べ有意に低下し、門脈圧亢進症合併群でより顕著であった(p<0.01)。また、空腸生検での検討で門脈圧亢進症合併肝硬変群は健常者に比べて小胞体のカイロミクロン合成関連蛋白(FATP4とMTTP)の発現が有意に低下していた。肝硬変群での脂肪酸吸収低下は、BCAA投与で有意に軽減した。BCAAは肝硬変患者での吸収障害を改善する可能性が示唆された。平成27年度の研究内容の継続により症例数を重ねながら、肝組織、血液および画像データを用い、小腸LCFA吸収動態の変化と、肝の炎症、線維化、発癌、またインスリン抵抗性などの病態との関連を解析することで、BCAAが小腸脂肪酸吸収機能の改善に寄与するか否か、またそれが肝硬変の病態に如何に関与するかについての解明を進めたい。平成27年度、28年度の研究内容の継続による症例数の増加と並行し、肝組織、血液および画像データを用い、小腸LCFA吸収動態の変化と、肝の炎症、繊維化、発癌、またはインスリン抵抗性などの病態との関連を解析することにより、BCAAが小腸脂肪吸収の改善に寄与するか否か、またそれが肝硬変の病態にどのように関与するか解析を行う。消化器病内視鏡下13C標識LCFA負荷試験、空腸粘膜生検と形態学的・組織学的変化の比較検討等行ったが予定よりも症例数が若干少なく次年度使用額が生じた。内視鏡下13C標識LCFA負荷試験、空腸粘膜生検と形態学的変化の比較検討等行ったが予定よりも症例数が若干少ないため次年度使用額が生じた。引き続き内視鏡下13C標識LCFA負荷試験、空腸粘膜生検と形態学的・組織学的変化の比較検討等の症例数が増やしてゆく予定である。結果の解析と変更し、引き続き内視鏡下13C標識LCFA負荷試験、空腸粘膜生検と形態学的変化の比較検討等の症例数を増やしてゆく予定である。
創るアプローチによる実験的ゲノム科学

既存の天然蛋白質とは独立に新しい機能を持った人工蛋白質が設計できるようになれば、蛋白質の構築原理研究のみならず、その応用範囲は甚大である。本研究では、天然蛋白質の立体構造情報に基づいた合理的設計と実験室進化実験を組み合わせることによって、以下のような新規人工蛋白質の合成を行った。(1)新しく開発した分子設計用ポテンシャル関数を用いて、DNA結合タンパク質λCroの立体構造を安定化する人工的なアミノ酸配列を設計した。この配列をコードする人工遺伝子を合成し、蛋白質を大腸菌中で発現、精製後、生化学的な解析を行ったところ、ターゲットとしたダイマー構造をとっていなかった。そこで、疎水性コアの中に部位特異的ランダム変異を導入し、native PAGE解析により、重合状態に関してセレクションを行った。選択された人工蛋白質は、ターゲットとしたダイマー構造をとり、天然様の立体構造特性を示した。(2)蛋白質立体構造中のアミノ酸側鎖コンフォメーションと残基間接触の統計的解析から、構造特異性(単一性)の指標となる新しい関数(ΔS_<conf>^<contact>)を作製した。この関数は、これまでに報告されている天然および人工蛋白質の変性実験から得られたフォールディングの共同性(m値)と高い相関を示した。これを用いて人工グロビンの再設計・再合成を行ったところ、NMRによって検出される構造特異性が改善された。これらの結果は、理論設計と実験室進化実験を適切に組み合わせることによって、天然様の構造特性をもつ人工蛋白質が、天然蛋白質のアミノ酸配列情報とは独立に合成できる可能性を示す。
力学緩和実験による金属ガラスにおける原子移動のダイナミクスの研究

従来のアモルファス金属よりも格段に安定なバルク金属ガラスとよばれる代表的な合金Zr-Al-Ni-CuおよびPd-Ni-Cu-Pについて,微小歪における動的剪断弾性率を測定し,以下の結果を得た.(1)ガラス物質の基礎物性である粘性係数を広い温度範囲・振動数範囲にわたって測定した.得られた動的剪断率の値から計算により求めた粘性係数は,従来の大変形定歪速度試験による値とよく一致し,この方法により粘性係数を簡便かつ正確に求めることができることがわかった.Zr基合金よりもPd基合金のほうが過冷却液体状態における粘性係数の温度変化が急激で,よりフラジャイルであることが確認された.(2)Zr基合金について,熱的ガラス転移温度よりも低い温度で等温保持すると動的剪断弾性率が次第に上昇することを見出した.これは構造緩和によると考えられる.そのカイネティクスは温度を挙げてもあまり速くはならず,活性化エネルギーは0.1eVのオーダーであって,構造緩和の素過程には結晶性固体における拡散ジャンプのような明瞭な原子移動はおこっていないと言える.(3)熱的ガラス転移温度の領域で,一定温度で振動数を走査して動的弾性率を測定し,動的ガラス転移を観測することに成功した.すなわち,複素弾性率の実数成分は低い振動数において著しく低下し,虚数成分は中間の振動数領域でピークを示す.この現象は高分子や無機ガラスでα緩和とよばれている現象と同一である.その緩和時間は単一ではなく幅広く分布しており,平均の緩和時間の温度依存性はアレニウス則に従う.緩和時間およびその熱活性化パラメタの値は,緩和過程が3個程度の原子の集団的な(ただし相関はない)運動によることを示唆している.これは,ガラスの粘性の起源として提案されているflow defectの移動として解釈することができる.広い過冷却液体温度領域を持つ安定なZr-Al-Ni-Cuバルク金属ガラス合金における原子移動のダイナミクスを定量的に解明することを目的として,室温からガラス転移温度(約410°C)の温度範囲において,その弾性・擬弾性挙動を調べた.具体的には,捩り振り子型の装置を用いて,サブレゾナンス強制振動法により10^<-3>Hzから10Hzの振動数範囲で動的複素弾性率を測定した.また,共振自由減衰法による共振振動数と対数減衰率の測定も一部行った.室温から200°C付近までの温度領域においては,剪断弾性率(複素弾性率の実数部)は結晶と同様に温度上昇とともにわずがに低下するのみで,弾性エネルギー損失(複素弾性率の虚数部と実数部との比)も10^<-4>のオーダーの構造緩和に起因すると考えられ,弾性率の測定は構造緩和の定量的解析に有用であることが明らかになった.ガラス転移温度ごく近傍の温度では,弾性率が急激に低下し,室温における値よりも一桁程度小さくなることが見出された.これはガラス固体状態から過冷却液体に状態(構造)が変化したためとも考えられるが,温度を一定に保って振動数を変化させて複素弾性率のスペクトルを測定すると,弾性率は低振動数側で大きく低下し,また弾性エネルギー損失には粘性流動の寄与以外の成分が含まれることがわかった.これは,種々のガラス固体で観測されている動的なガラス転移,いわゆるα緩和に対応すると考えられる.次年度は,以上の現象を定量的に解析し,このような動的挙動のメカニズムを検討する.従来のアモルファス金属よりも格段に安定なバルク金属ガラスとよばれる代表的な合金Zr-Al-Ni-CuおよびPd-Ni-Cu-Pについて,微小歪における動的剪断弾性率を測定し,以下の結果を得た.(1)ガラス物質の基礎物性である粘性係数を広い温度範囲・振動数範囲にわたって測定した.得られた動的剪断率の値から計算により求めた粘性係数は,従来の大変形定歪速度試験による値とよく一致し,この方法により粘性係数を簡便かつ正確に求めることができることがわかった.Zr基合金よりもPd基合金のほうが過冷却液体状態における粘性係数の温度変化が急激で,よりフラジャイルであることが確認された.(2)Zr基合金について,熱的ガラス転移温度よりも低い温度で等温保持すると動的剪断弾性率が次第に上昇することを見出した.これは構造緩和によると考えられる.そのカイネティクスは温度を挙げてもあまり速くはならず,活性化エネルギーは0.1eVのオーダーであって,構造緩和の素過程には結晶性固体における拡散ジャンプのような明瞭な原子移動はおこっていないと言える.(3)熱的ガラス転移温度の領域で,一定温度で振動数を走査して動的弾性率を測定し,動的ガラス転移を観測することに成功した.すなわち,複素弾性率の実数成分は低い振動数において著しく低下し,虚数成分は中間の振動数領域でピークを示す.この現象は高分子や無機ガラスでα緩和とよばれている現象と同一である.その緩和時間は単一ではなく幅広く分布しており,平均の緩和時間の温度依存性はアレニウス則に従う.緩和時間およびその熱活性化パラメタの値は,緩和過程が3個程度の原子の集団的な(ただし相関はない)運動によることを示唆している.これは,ガラスの粘性の起源として提案されているflow defectの移動として解釈することができる.
下肢急性動脈閉塞後MNMS発症予防における低体温の意義

急性動脈閉塞症モデルの作成としてビーグル犬約15kgを全身麻酔下に開腹し、腹部大動脈末端部で血流遮断。コントロールとして、当初の計画の3時間遮断4時間常温放置では、明らかな変化が出なかった為、延長し約6時間遮断、4時間常温放置にて行った。その結果、大腿動脈血の変化(1L酸素下全身麻酔)は、大腿動脈の拍動が全く無いにも拘わらず、遮断前→遮断6時間後で、PO2=234→256mmHg、PCO2=31.5→27.3mmHg、K3.6→2.9mmol/l、SaO2%は99.9→100と遮断前後で有意差なく、ヒトと違って、側副血行路の存在が大きく関与している可能性が示唆された。しかし大腿静脈血では、遮断前→遮断6時間後→遮断解除後→解除4時間後で、SaO2%は84.4→53.6→87.6→51.3、PO2=48.2→31.5→55.4→33.0mmHg、PCO2=33.5→36.5→38.3→63.6mmHg、CPK146→505→527→698Iu/l、と遮断解除4時間では虚血の影響が有意に見られた。しかしながら、一方、尿中ミオグロビン尿、白血球数、クレアチニン値、LDH値などは遮断前から遮断解除4時間までを通して、この条件下では、有意な変化は見られず、また、この条件下で、犬の下肢は虚血に耐えうる状況(最終的には歩行可能、浮腫無しであった)であるが、犬のそのものが、約10時間以上に及ぶ麻酔の影響、及び度重なる採血により全身状態への侵襲が大きく回復にかなりの時間を要したため、さらに犬の侵襲の程度と、今後の実験上でより明確な差が示し得るような理想的なMNMSモデルとして今後どのくらいの時間設定の実験状況で進めて行くか現在、最終検討中である。この上で今後は、解除後の局所冷却群、かつ最終的な目標である人工心肺による単純冷却群、酸素化群へと実験を重ねていきたい。
夏季高温条件下における主枝の部分冷却による着色不良ブドウ果実の着色促進

【目的】ブドウの着色不良は等級に密接に関係しており、生産現場で深刻な問題となっている.果皮着色に影響を与える要因のうち,栽培管理で対処できないものとして気象条件が挙げられるが,果皮着色に適した温度条件にするためには,冷房,加温栽培等の高コストがかかる方法を用いざるを得ないのが現状である.そこで本研究では,黒紫色系ブドウ'BKシードレス'を供試して,より低コストで果皮着色促進処理が可能な簡易的な方法の開発を目的とし,主枝の一部のみを集中的に冷却し,果皮着色に及ぼす影響を調査した.【材料および方法】無加温ハウスに植栽の, 'BKシードレス'オールバックU字型短梢剪定12年生2樹を用いた.2013年7月22日から10月4日まで主枝の中央付近の幅約20cmに、冷却水循環装置を用い15°Cに設定した冷却水が流れるチューブを巻きつけて, 17時から翌朝8時まで冷却処理を行った.環状剥皮を行う処理区では, 6月20日(満開35日後)に主枝部を幅約2cmで環状剥皮した.冷却部樹皮表面温度は,温度センサーを冷却部のチューブと樹皮表面との間に挟みこんで測定した.樹幹内温度については,主枝基部,冷却部周辺,主枝先端部に,約3cmの深さで温度センサーを挿入し測定した.果皮色ついては,色差計を用い,糖度,酸度についてはデジタル糖度計,デジタル酸度計を用い,調査開始時より約2週間おきに調査した.【結果および考察】冷却処理部を挟んで主枝先端側と主枝基部側の樹幹内温度差は, 18時から19時ごろかけて最大4°C前後の温度差を記録したが,その後徐々に温度差は小さくなっていった.今回の冷却試験では,冷却部位付近で冷却開始後数時間は一定の樹幹内冷却効果がみられたが,冷却部位から離れた個所では目立った冷却効果はみられなかった.L^*値(明るさと暗さを示す数値)から, 7月下旬には環状剥皮区において有意に着色が進み, 8月下旬には対照区と差が無くなるが,試験区はやや着色が遅れ気味となった. 9月下旬においては試験区の着色が環状剥皮区と同等で対照区よりもやや劣っていた.これらのことから,主枝の部分冷却処理は環状剥皮に比べて効力が遅く現れ,効果も劣ると推察された.【目的】ブドウの着色不良は等級に密接に関係しており、生産現場で深刻な問題となっている.果皮着色に影響を与える要因のうち,栽培管理で対処できないものとして気象条件が挙げられるが,果皮着色に適した温度条件にするためには,冷房,加温栽培等の高コストがかかる方法を用いざるを得ないのが現状である.そこで本研究では,黒紫色系ブドウ'BKシードレス'を供試して,より低コストで果皮着色促進処理が可能な簡易的な方法の開発を目的とし,主枝の一部のみを集中的に冷却し,果皮着色に及ぼす影響を調査した.【材料および方法】無加温ハウスに植栽の, 'BKシードレス'オールバックU字型短梢剪定12年生2樹を用いた.2013年7月22日から10月4日まで主枝の中央付近の幅約20cmに、冷却水循環装置を用い15°Cに設定した冷却水が流れるチューブを巻きつけて, 17時から翌朝8時まで冷却処理を行った.環状剥皮を行う処理区では, 6月20日(満開35日後)に主枝部を幅約2cmで環状剥皮した.冷却部樹皮表面温度は,温度センサーを冷却部のチューブと樹皮表面との間に挟みこんで測定した.樹幹内温度については,主枝基部,冷却部周辺,主枝先端部に,約3cmの深さで温度センサーを挿入し測定した.果皮色ついては,色差計を用い,糖度,酸度についてはデジタル糖度計,デジタル酸度計を用い,調査開始時より約2週間おきに調査した.【結果および考察】冷却処理部を挟んで主枝先端側と主枝基部側の樹幹内温度差は, 18時から19時ごろかけて最大4°C前後の温度差を記録したが,その後徐々に温度差は小さくなっていった.今回の冷却試験では,冷却部位付近で冷却開始後数時間は一定の樹幹内冷却効果がみられたが,冷却部位から離れた個所では目立った冷却効果はみられなかった.L^*値(明るさと暗さを示す数値)から, 7月下旬には環状剥皮区において有意に着色が進み, 8月下旬には対照区と差が無くなるが,試験区はやや着色が遅れ気味となった. 9月下旬においては試験区の着色が環状剥皮区と同等で対照区よりもやや劣っていた.これらのことから,主枝の部分冷却処理は環状剥皮に比べて効力が遅く現れ,効果も劣ると推察された.
漢魏晋南北朝に於ける『山海経』の受容について-神話と政治・文学

中国最古の神話的地誌『山海経』が、動乱の漢末魏晋南北朝の政治・文学に如何なる影響を与えたのかを、文献と図像の双方から総合的に考察。検討の結果、例えば、『山海経』にも所録される鳳凰について、本来、鳳凰と共に五方の神鳥であった「鳳凰に似る四羽(發明・焦明・<粛+鳥/霜+鳥>・幽昌)」が、漢以降の政治的情勢を反映して凶兆の要素を帯びるに至った来歴を、中国周辺部のみに現存する各種瑞祥志を手がかりに明らかにした。●基礎的研究の成果申請者による従来の「六朝に於ける『山海経』」研究を基盤とし、その対象を多くの異民族が南北に入り乱れた漢魏晋南北朝時代の神話神仙的図像と文献に拡張。古来の中国神話を保存する『山海経』の受容状況の検討を軸として、漢魏晋南北朝時代の政治と文学の関わりについて考えた。その結果、以下の研究成果を得た。往古の風神である「鳳凰」が、道家思想の影響を受けつつ『山海経』に書き留められた過程については先行の論究(松田1984)に詳しい。これを踏まえ本研究では、漢以降、動乱の六朝を経て唐に掛けて成立した一連の瑞祥志(前田尊経閣文庫『天地瑞祥志』・ペリオ文書『瑞応図』等)の「鳳凰」の項目の冒頭に描かれる、従来未検討の「鳳凰に似る四羽の凶鳥(發明、焦明、〓〓、幽昌)の存在に着目し、各種文献(史書・緯書等)の既述を手がかりにその成立過程を検討。その結果、本来は「鳳凰」と併せ五方の神鳥であった發明、焦明、〓〓、幽昌が、「鳳凰の出現にも関わらず王朝は滅んだ」という凶事の続いた魏晋六朝に掛けて次第に凶兆としての様相を帯び始め、六朝末初唐に成立した多くの瑞祥志(図)の「鳳凰」の冒頭に示されるほど重要な瑞祥となるに至ったものと結論した。●図像研究(フィールドワーク)の成果『山海経』の神話世界と基盤を同じくする神話的瑞祥の研究として、中国浙江省海寧市出土の漢三国画像墓の瑞祥図を調査(9月4日9月8日、海寧市博物館館長および浙江省師範大学・黄雅峰教授の協力を得る.)●基本研究とその成果『山海経』の奇異な神話世界は広く漢代以降の東アジア文化圏の政治・文化に大きな影響を与えた、異形の「災異・瑞祥」に関する博物(動植物・神格)のイメージ源となっているがその研究は十分ではない。これに対し本研究では、漢代以降、異形の博物書である『山海経』のうちの幾つかの動植物(神格)が、天意を示す瑞祥に転化し受容されていった背景として「華夷の関わり」を推論した。まず後漢初期、讖緯思想の盛行に伴い数・量を一気に増やした瑞祥のうち、異国から朝貢物として献納される異形の博物が混入する現象と、これらの異物が瑞祥としてカウントされるのは漢以降である点に着目した。さらにその背景として、中華の徳が四方に普及するほどその王徳を讃える象徴物(献納品)として「(中華では見慣れない)異形の博物」が中華にもたらされる、という「モノを媒介とする華夷の政治体制(漢以来の「冊封体制」)」が、「異形の瑞祥」を増加させる促進剤となったこと、またそうした華夷の政治的関係に連動し、異域からの献納物に関する古来の情報を持つ『山海経』の異形の博物も、また「瑞祥」として取り込まれていったものと推測した。●『山海経』図像調査とその成果近年、漸く本格的研究が始まったばかりの中国西北部・陜西省楡林市周辺出土の漢代画像石墓のうち、西方的なモチーフを持つ神話・神仙的図像に描かれる「有翼の白馬」の名称・性格の再検討を行った。その結果、この地域出土の西方的な神話・神仙図像に特に多く描かれる有翼(朱鬣)の白馬が、『山海経』所載の、周王の徳に拠り西方・犬戎国から献納されたという白身朱鬣の神馬・吉量であるものと推定(楡林・神木大保当縣出土・神馬図など)。以上の文献・図像研究調査の成果は、目下、論考に纏める作業を続行中。
多孔性媒質における多相流体現象モデルの数学解析

1.多孔性媒質における3相流(例えば,空気,油,水)のStoneモデル方程式系において,ほとんどの場合に,方程式が楕円型となる領域が存在することを証明した.これは, Stoneモデル方程式系の数値計算においては,複雑な不安定性が発生することを示す.2.上記のStoneモデル方程式系を臍点の付近で近似する保存則系において, Liu-Oleinik条件をみたす衝撃波で接続される2つの状態が,粘性衝撃波解で接続されない条件を与えた.これは,このような方程式系においては,衝撃波の許容条件が代数的には定まらないことを示す.3.空間1次元の等温流体の運動方程式において,初期状態が温度の異なる多数の相を持つ場合の初期値問題を研究し,温度の変化量と初期値の変動量の積が十分に小さいときの,非線形波(希薄波と衝撃波)の相互作用量の評価を得た.相が一つの場合に比べて,相互作用は非常に複雑になる.1.多孔性媒質における3相流(例えば,空気,油,水)のStoneモデル方程式系において,ほとんどの場合に,方程式が楕円型となる領域が存在することを証明した.これは, Stoneモデル方程式系の数値計算においては,複雑な不安定性が発生することを示す.2.上記のStoneモデル方程式系を臍点の付近で近似する保存則系において, Liu-Oleinik条件をみたす衝撃波で接続される2つの状態が,粘性衝撃波解で接続されない条件を与えた.これは,このような方程式系においては,衝撃波の許容条件が代数的には定まらないことを示す.3.空間1次元の等温流体の運動方程式において,初期状態が温度の異なる多数の相を持つ場合の初期値問題を研究し,温度の変化量と初期値の変動量の積が十分に小さいときの,非線形波(希薄波と衝撃波)の相互作用量の評価を得た.相が一つの場合に比べて,相互作用は非常に複雑になる.1.多向性(polytropic)気体の運動方程式の初期値問題:1次元モデル方程式において,断熱係数をγとするとき,(γ-1)×初期値(圧力,速度,エントロピー)が十分に小さければ,時間的大域解が存在することを,波面追跡法を用いて証明した.解の存在については,T.-P.Liu氏がすでにGlimm差分法を用いて証明しているが,波面追跡法を用いることにより,漸近安定性も同時に導かれる.また,Glimm差分法による証明に必要な補題のいくつかが大きく簡略化される.さらに,解の一意性の証明(Bressan理論)に至る道が開ける(京都大学数理解析研究所研究集会「流体と気体の数学解析」平成17年7月12日,ENS Lyon, Seminaire EDPA, 16 fev.で発表).2.多孔性媒質における3相流体現象モデルの双曲性:3相流(例えば,空気,油,水)のStoneモデル方程式系においては,ほとんどの場合に,方程式が楕円型となる領域が存在することを証明した.この方程式系においては,疑似2相流曲線が3つ存在し(Marchesin-Medeirosの結果),ほとんどの場合に,それらに囲まれた領域ができる.その領域の中に,必ず楕円型となる部分があり,疑似2相流曲線は楕円型部分の境界を含む.3つの疑似2相流曲線が1点で交わるとき,その交点は臍点で,方程式は多重双曲系となる.また,表面張力を考慮したStoneモデル方程式系には,境界で退化する拡散項が現れるが,その拡散項は対称化できることを示した(東京工業大学大学院情報理工学研究科「非線形解析セミナー@大岡山」2月4日で発表)3.Buckley-Leverett方程式の解の漸近安定性:Buckley-Leverett方程式は,保存則方程式の形で,多孔性媒質における2相流体現象モデルの代表である.この保存則の流速は保存量の凸関数でないので,解の漸近形においては,複合波(composite wave)が現れる.初期値がx≦-A, x≧Aにおいて,それぞれ流体1,流体2であるとき,解は有限長さの部分を除き,希薄波に漸近することを示した.希薄波部分は,時間的に一定の割合で広がるので,希薄波の大きさを規格化すると,有限長さの部分は相対的に0に近づき,解は複合波に漸近することが分かる.証明はDafermos氏の波面追跡法による近似解の希薄波に相当する部分を評価することによる.Buckley-Leverett方程式では,流束の変曲点が1つであるが,2個以上の変曲点を持つ流束のモデルについては,以上の議論だけでは,複合波に漸近することにはならない.有限長さの部分の解析を含めて,それらは今後の課題である(ENS LyonとMaryland大学数学教室で研究連絡).1.多相流体現象モデル方程式の数学解析:空間1次元の等温流体の運動方程式において,初期状態が温度の異なる多数の相を持つ場合の初期値問題を研究し,温度の変化量と初期値の変動量の積が十分に小さいならば時間大域的な弱解が存在することを証明した(D.Amadori, A.Corli両氏との共同研究).すべての相に共通するリーマン不変量は存在しないので,最も低温な相のリーマン不変量を用いて,各相の状態量を評価した.

局所評価は,Amadori-Corliのアイディアによる計算を,リーマン不変量を用いて行う.解の存在証明は,波面追跡法によるが,近似解に径路(path)とその上の振幅の定義をより簡明にして大域評価を行った.これは,昨年度の研究成果のひとつである,多向性理想気体の運動方程式の数学解析で用いた方法である.多向性理想気体では,衝撃波の前後でエントロピー変化が起こるが,等温多相流体では,それに相当する変化がないので,解析は幾分か易しくなる.2.洪水波モデル方程式の数学解析:傾斜角が一定の水路上の流体の運動方程式について,初期値問題を研究した.方程式は双曲型平衡則系で,双曲系の部分は気体定数が2の等エントロピーモデル方程式で,平衡則は緩和型(relaxation)である.フルード数が2より小さければ,緩和型方程式の理論により,十分なめらかな初期値に対しては時間大域解が得られているが,緩和極限をとると,解に不連続性が現れるので,不連続性を許容する弱解の存在定理が必要とされている.本年度の研究においては,Glimm差分法と時間方向に分割差分法を用いて,弱解の存在定理を得た.この方法で得られた解が,緩和極限の解析に使えるかどうかは未知である.分割差分で平衡則部分を近似的に解く過程において,従来から用いられてきた陽的差分解の代わりに,その度に非線形方程式を解いて近似解を構成する,陰的差分解を導入することにより,その過程において,近似解の変動量が増えないことが容易に証明される.1.多相流体現象モデル方程式の数学解析:昨年度に引き続いて,空間1次元の等温流体の運動方程式において,初期状態が温度の異なる多数の相を持つ場合の初期値問題を研究し,昨年度の結果(平成18年度研究実績報告書)のなかの,大域解が存在する条件に関する,温度の変化量と初期値の変動量の積についての上限を評価した(D.Amadori, A.Corli両氏との共同研究).この評価により,大域解の存在条件を簡明にすることができた.2.2x2保存則系において,Liu-01einik条件をみたすが,粘性衝撃波解の存在しない例:臍点をもたない保存則系においては,Liu-01einik条件を満たす衝撃波は粘性衝撃波により接続されることが期待される.今年度の研究で,臍点をもつ保存則系においては,これが必ずしも成立しないことを示した.臍点を持つ2次の流東においては,medianといわれる臍点をとおる3つの直線が存在する.1つの状態をmedian上にとると,その状態から発するHugoniot曲線は臍点の向こう側で,同じmedianと交わる.その点の近傍においてHugoniot曲線上の状態を適当に選ぶと,Liu-01einik条件をみたすが,粘性衝撃波が存在しない例が構成される.この現象は,median上には,不足圧縮(undercompressive)な粘性衝撃波解が存在することと,Hugoniot曲線が臍点の向こう側で交わる点は2次分岐点であることが原因となっている.また,一昨年度の研究により,最初の状態が,median上にないときは,臍点をもたない場合と同様であることが分かっているので,median上の状態は,力学系としての構造不安定性を引き起こすことも示している.多相流体現象モデル方程式の数学解析:平成18,
腱・腱鞘再建の治療成績改善を目指して：生体工学的研究

A1腱鞘切開術術後も疼痛、患指の伸展制限が残存する屈筋腱腱鞘炎例に対しPIP関節尺側のみに小切を加え浅指屈筋腱(FDS)の尺側半腱を付着部で切離後A1腱鞘部に引き出すUlnar slip superficialis tendon resection (USSR)を行い、画所見像、治療成績について検討を加えた。手術例22例24指(男女各11例12指、5583歳、平均67歳、示指1指、中指19指、環指4指)における圧痛部位、術前後の握力、PIP関節のROM、DASH functional score (以下DASH)、術前CT画像(基節骨近位より20%部、40%部、60%部における屈筋腱と基節骨の断面積を計測してその比を算出し、同年齢の外傷患者のCT所見と対比した。切除したFDSの組織学的所見も評価した。術後経過観察期間は6か月20か月、平均11か月で、術後評価は最終経過観察時に行い、得られたデータはStudent t-testにより検定し、P<0.05を有意とした。24指全例でA1 pulley部A2 pulley部に圧痛を認めた。握力は術前健側比64.2%に対し79.3%となり、PIP伸展角度も術前平均-23.5°に対し術後-7.4°といずれも有意に改善し(p< 0.05)、DASHも術前平均28.9点から14.6点と有意に改善した(p< 0.05)。病理組織学的には24指中21指でリンパ球を主体とする軽度の炎症細胞浸潤がみられたが3指では炎症細胞浸潤に乏しかった。全例で膠原線維の走行の途切れ像がみられ、3例で粘液変性が、2例で軟骨化成が、1例では軟骨様硝子化像がみられた。また、CT画像にて術前腱基節骨断面積比は近位20%部では健常比161%と有意に大きかったが(p< 0.05)、近位40%、60%部においては健常比で差は認められなかった。2016年度までに得られたデータはSICOT(国際整形外科学会)とアジア太平洋手外科学会にて報告した。2017年度は、老朽化が進んでいた滑走抵抗計測装置をMayo Clinicに製作を依頼し更新して、滑走抵抗計測装置の周辺環境が整備された。キャリブレーションを行い、データ解析用のコンピューターの整備も実施し、新たな環境下で腱・腱鞘間の滑走抵抗の評価が可能となっている。また、PIP関節の完全伸展が不可能な、重度屈筋腱腱鞘炎の臨床的、画像的、組織学的評価を行いデータが得られ、結果を日本関節病学会にて講演し、今年度は日本関節病学会誌に出版した。現在更に詳細な評価を行い、2019年5月に開催される日本整形外科学会で発表予定となっている。問題点は滑膜細胞の培養実験が実施可能か否かである。最終的に培養実験が実施困難である場合、75%程の進捗となると考えている。滑膜細胞の培養実験に関してはいかにして実現できるかを検討し、実施を目指したい。滑膜細胞を培養する環境が現在十分ではなく、具体的な実施に至っていない。初年度に転勤のあった鎌滝章央研究分担者が、今後徐々に研究環境を整えていく予定で、将来的には実施する考えである。このため昨年度からは研究環境の変化に対応して、新たに重度屈筋腱腱腱鞘炎に関しての研究を加え実施した。昨年度は得られた重度屈筋腱腱鞘炎の臨床的、画像的、組織学的評価結果を発表し、今年度は邦文誌ではあるが、論文を出版した。次年度は更に詳細な解析を加えて、英文雑誌に投稿できればと考えている。そして重度屈筋腱腱鞘炎における屈筋腱の病態と治療関して検討を加え、重症屈筋腱腱鞘炎の病態を解明し、我々が考案した浅指屈筋腱の尺側半腱切除の効果の、基礎的裏付けをしたいと考えている。平成9年度の科研費で購入して老朽化が進んでいた滑走抵抗計測装置を、平成27年度の科学研究費補助金で更新予定であったが、滑走抵抗計測装置の作成者であるMayo Clinicの技師の体調不良のため更新できずにいた。技師の体調回復を待っていたが、平成28年度になって体調が回復したため滑走抵抗計測装置をMayo Clinicに製作を依頼し、更新することができた。滑走抵抗計測装置更新に伴い、新たに滑走抵抗計測装置の周辺環境整備を行った。データ解析用のコンピューターを更新し、滑走抵抗装置のキャリブレーションを実施し、装置が実用可能であることを確認した。また、過年度実施した屈筋腱縫合後の腱・腱鞘間滑走抵抗の犬によるin vivo studyの結果に関して、国際整形外科学会に以下の内容で応募した。

深指屈筋腱を中節骨部の指屈筋腱腱鞘内を通る部分で横切後Kessler変法にて腱縫合を行った後ギプス固定を行い3週後に腱剥離術を加え、以降自動運動を行わせ3週後に安楽死させた群(以下T in vivo群)、3週間固定後に腱剥離を行わず自動運動を行わせ、その3週後に安楽死させた群(以下F群)、3週間固定後に安楽死させて腱剥離を行った群(以下T in vitro群)、対側の21指のうち7指の腱・腱鞘間滑走抵抗をat randomに計測してコントロール群(以下C群)として、各群の腱・腱鞘間滑走抵抗を測定し、群間比較した。滑走抵抗値は、T in vivo群とC群、T in vitro群とC群では各群間でC群の滑走抵抗値が低かった。T in vivo群とT in vitro群間ではT in vivo群の滑走抵抗値が低かった(p<0.05)。なお、F群では癒着のため滑走抵抗測定ができなかった。腱縫合後に腱剥離を追加することで、より滑走抵抗の少ない腱再建が実施できることが確認された。今年度は、老朽化が進んでいた滑走抵抗計測装置を更新し、滑走抵抗計測装置の周辺環境整備に多くを費やした。キャリブレーションを実施したり、データ解析用のコンピューターの整備等により新たな環境の下で腱・腱鞘間の滑走抵抗の評価が可能となった。しかし、研究費申請を前にして鎌滝章央研究分担者の転勤があり、研究環境に大きな変動があった。このため、現在滑膜細胞の培養実験の実施が可能か否かの検討を余儀なくされている状況にある。研究期間が4年間であることを鑑みて毎年実験が完全に目標を達成していくと仮定すると、各年度25%ずつ進捗していくことになる。今年度は、滑走抵抗計測装置を更新することができて、研究が継続可能となったことが大きな収穫であり、その分をプラス25%と評価したい。しかし、滑膜細胞の培養実験の具体的な方法を見直す必要があることが明らかとなり、その分はマイナス25%程度と評価されると考える。その分新たな研究テーマを追加する必要があり、以下、今後の研究の推進方策に記載する。なお、滑膜細胞の培養実験に関してはいかにして実現できるかを検討し、実施したい。屈筋腱腱鞘炎における屈筋腱の肥厚と腱鞘との関係に関して評価した。屈筋腱腱鞘炎でA1腱鞘切開術が行われるた後も疼痛、患指の可動域制限が残存する例が時に経験される。そのような例は罹病期間が長く、術前PIP関節の完全伸展が不可能で、A1腱鞘部より遠位まで圧痛があることが多い。このような完全伸展が得られない例に対し研究代表者らはFDSの部分切除術を行い、比較的良好な成績を得ており、手術例の治療成績について検討を加えた。手術例14例の術前術後のMP関節中間位におけるPIP関節自動伸展角度とDASH functional score (以下DASH)を対比検討した。また術前CTにて基節骨近位1/3部における屈筋腱と基節骨の横径を計測してその比を算出し、罹患手の環指でも同様に横径比を算出して対比した。また切除したFDSの組織学的所見を評価した。術後経過観察期間は平均11か月で、術後評価は最終経過観察時に行った。得られたデータはStudent t-testにより検定し、P<0.05を有意とした。手関節、MP関節中間位におけるPIP関節の自動伸展は術前平均-26.2度、DASHは術前平均38.5点であった。CTにおける基節骨近位1/3部における屈筋腱と基節骨の横径の比は、罹患指平均87.4%、罹患手の環指平均67.5 %であり、罹患指で有意に高値であった(p < 0.05)。術後PIP関節の伸展は平均-9.1度、術後のDASHは平均8.9点で、いずれも術前との差は有意であった(p < 0.05)。組織学的には腱内での膠原線維の連続性の途絶像や膠原線維内での裂隙形成像が全例で観察された。8例ではリンパ球の軽度の浸潤がみられた。3例で血管増生像が、2例では粘液変性がみられた。1例で軟骨化性が、1例では軟骨様硝子化像がみられた。滑膜組織内での軽度のリンパ球浸潤が2例で観察された。前年度までに得られたデータはSICOT(国際整形外科学会)とアジア太平洋手外科学会にて報告した。