hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
荷重センサーを用いた新しいバランス練習アシストの有効性と作用機序の検討

在宅高齢者における転倒の年間発生率は約1020%とされており,転倒の510%に骨折が発生すると言われている.豊かな高齢社会を実現するために,転倒予防の意義は大きい.我々は,より効果の高いバランス練習を提供するため,トヨタ自動車株式会社と共同でバランス練習アシスト(BEAR)の開発を進めてきた.BEARは,立ち乗り型ロボット,患者用モニタ,安全懸架装置から構成される.3種類のバランス練習用ゲームがあり,モニタを見ながら立ち乗り型ロボットを操作して,楽しみながらバランス練習が実施可能である.これまでに,維持期の片麻痺者や虚弱高齢者において,バランス能力改善に有効だったとする報告がある.我々は,BEARの有効性を更に高めるため,幾つかの改良を加えた.具体的には,足部に荷重センサを搭載して,より直感的にロボットの操作を可能としたり,運動負荷を高めるようゲーム内容を改良したりした.本研究は,新しいBEARの効果を検証することを目的としている.2018年度は,維持期の易転倒者に対して,同日にBEARを用いたバランス練習,従来のバランス練習を行い,脈拍数の変化量を用いて運動負荷を比較する試験を進めた.3名の患者での予備的実験では,脈拍数の変化量は平均値,最大値ともBEARを用いたバランス練習において高い値を示した.この結果は,新しいBEARが,高い運動負荷の練習を提供できた可能性を示唆しており,より効果の高いバランス練習に繋がることが期待できる.この結果は,第34回日本義肢装具学会学術大会(2018年11月10日名古屋)にて報告を行った.また,これまでは維持期の患者を中心に検証を行ってきたが,亜急性期の患者においても効果が期待できるため,回復期リハビリテーション病棟での検証を行う方針とした.2018年度にプロトコルを策定,特定臨床研究の承認を得て,2019年4月より研究を開始した.2018年度に進めてきた実証試験の結果,新しいバランス練習アシストが通常訓練より運動負荷が大きい可能性が示唆された.新しいBEARは,運動負荷の点でも優れており,より効果の高いバランス練習として転倒予防にもつながることが期待できる.一方で,新しいBEARを片麻痺者で使用する際,麻痺側の足元の位置がずれてしまう症例がいるという問題点が判明した.全ての片麻痺者が安全に使用できるよう,足ずれを防止する改良を加えることとなった.改良と並行して,左右の荷重割合に左右差がある片麻痺患者がロボットを乗りこなす方法に関して検討を加えた.約20名の片麻痺患者に対して予備的に検討を行い,ロボットの荷重中心を変更する,下肢装具の背屈角度を調整する,膝折れがみられる患者には膝装具を使用するなどの工夫を行うことで,安全性に問題なくロボットを操作可能であることを確認した.亜急性期(バランス障害の原因となる疾患の発症、外傷の受傷から2週間以上経過した患者)まで適応範囲を広げたプロトコルを策定し,特定臨床研究の承認を得て,2019年4月より開始とした.以上のように,新しいBEARの安全性を確認し,研究を開始した点では順調だが,新しいBEARの有効性,作用機序解明が十分に進んだとは言えないため,「やや遅れている」と判断した.新しいBEARの有効性を示すための実証試験を推進する.亜急性期の入院患者においては,バランス障害の原因となる疾患の発症,外傷の受傷から2週間以上経過した患者においての介入を行う.具体的には,介入は1日40分,入院患者の場合は13日間連続して行う.維持期の外来患者においては,週2回,合計16回の介入を行う.介入途中に,従来練習および新しいBEARを用いた練習を実施中の脈拍,酸素飽和度の測定,三次元動作解析及び表面筋電図計測を行う.また,健常者に対しても新しいBEARを用いたバランス練習を行い,実施中の脈拍,酸素飽和度の測定,三次元動作解析及び表面筋電図計測を行う.これにより,健常者,患者におけるバランス能力向上がどのような機序で起こるか明らかになると考えられる.練習経過と照らし合わせることにより,各練習の作用機序の解明にも有用であると思われる.在宅高齢者における転倒の年間発生率は約1020%とされており,転倒の510%に骨折が発生すると言われている.豊かな高齢社会を実現するために,転倒予防の意義は大きい.我々は,より効果の高いバランス練習を提供するため,トヨタ自動車株式会社と共同でバランス練習アシスト(BEAR)の開発を進めてきた.BEARは,立ち乗り型ロボット,患者用モニタ,安全懸架装置から構成される.3種類のバランス練習用ゲームがあり,モニタを見ながら立ち乗り型ロボットを操作して,楽しみながらバランス練習が実施可能である.これまでに,維持期の片麻痺者や虚弱高齢者において,バランス能力改善に有効だったとする報告がある.我々は,BEARの有効性を更に高めるため,幾つかの改良を加えた.具体的には,足部に荷重センサを搭載して,より直感的にロボットの操作を可能としたり,運動負荷を高めるようゲーム内容を改良したりした.本研究は,新しいBEARの効果を検証することを目的としている.2018年度は,維持期の易転倒者に対して,同日にBEARを用いたバランス練習,従来のバランス練習を行い,脈拍数の変化量を用いて運動負荷を比較する試験を進めた.3名の患者での予備的実験では,脈拍数の変化量は平均値,最大値ともBEARを用いたバランス練習において高い値を示した.この結果は,新しいBEARが,高い運動負荷の練習を提供できた可能性を示唆しており,より効果の高いバランス練習に繋がることが期待できる.

この結果は,第34回日本義肢装具学会学術大会(2018年11月10日名古屋)にて報告を行った.また,これまでは維持期の患者を中心に検証を行ってきたが,亜急性期の患者においても効果が期待できるため,回復期リハビリテーション病棟での検証を行う方針とした.2018年度にプロトコルを策定,特定臨床研究の承認を得て,2019年4月より研究を開始した.2018年度に進めてきた実証試験の結果,新しいバランス練習アシストが通常訓練より運動負荷が大きい可能性が示唆された.新しいBEARは,運動負荷の点でも優れており,より効果の高いバランス練習として転倒予防にもつながることが期待できる.一方で,新しいBEARを片麻痺者で使用する際,麻痺側の足元の位置がずれてしまう症例がいるという問題点が判明した.全ての片麻痺者が安全に使用できるよう,足ずれを防止する改良を加えることとなった.改良と並行して,左右の荷重割合に左右差がある片麻痺患者がロボットを乗りこなす方法に関して検討を加えた.約20名の片麻痺患者に対して予備的に検討を行い,ロボットの荷重中心を変更する,下肢装具の背屈角度を調整する,膝折れがみられる患者には膝装具を使用するなどの工夫を行うことで,安全性に問題なくロボットを操作可能であることを確認した.亜急性期(バランス障害の原因となる疾患の発症、外傷の受傷から2週間以上経過した患者)まで適応範囲を広げたプロトコルを策定し,特定臨床研究の承認を得て,2019年4月より開始とした.以上のように,新しいBEARの安全性を確認し,研究を開始した点では順調だが,新しいBEARの有効性,作用機序解明が十分に進んだとは言えないため,「やや遅れている」と判断した.新しいBEARの有効性を示すための実証試験を推進する.亜急性期の入院患者においては,バランス障害の原因となる疾患の発症,外傷の受傷から2週間以上経過した患者においての介入を行う.具体的には,介入は1日40分,入院患者の場合は13日間連続して行う.維持期の外来患者においては,週2回,合計16回の介入を行う.介入途中に,従来練習および新しいBEARを用いた練習を実施中の脈拍,酸素飽和度の測定,三次元動作解析及び表面筋電図計測を行う.また,健常者に対しても新しいBEARを用いたバランス練習を行い,実施中の脈拍,酸素飽和度の測定,三次元動作解析及び表面筋電図計測を行う.これにより,健常者,患者におけるバランス能力向上がどのような機序で起こるか明らかになると考えられる.練習経過と照らし合わせることにより,各練習の作用機序の解明にも有用であると思われる.(理由)研究内容の一部変更に伴い,購入予定内容を変更し,バランス評価に必要な斜面台やカメラ等の購入に充てた.(使用計画)消耗品購入に充てる予定である.
動脈硬化発生・進展における血管内皮細胞機能に関する分子病理学的研究

主な本年度の実績概要を以下に報告する。1.新規遺伝子導入システム確立に向けたSeVベクターの生物学的特性に関する研究:1)β-gal,luciferaseとともにVEGF,FGF-2,ecNOSなどの遺伝子を搭載した組み換え型SeVの血管壁構成細胞へのin vitro,in vivo導入ならびに発現効率はAdeno virusベクターに比べて遜色なく良好であり、加えて短時間(10分以内)の接触で十分な導入が可能であった。2)小動物血管壁では、内腔からの投与で内皮細胞のみならず中膜平滑筋細胞まで遺伝子導入が可能であるが、ヒト大腿静脈瘤症例由来の静脈壁では硬化内膜により中膜平滑筋細胞への導入は強く阻害され、今後、目的に応じた導入経路の検討が必要であることが判明した。2.虚血組織における血管新生の分子機構:1)急性下肢虚血動物モデルでの外来性VEGF,FGF-2による側副血行路発達促進効果の検討:SeVベクターを用いてVEGF,FGF-2遺伝子を虚血筋組織に導入すると、FGF-2遺伝子導入により内因性VEGF,HGF発現が亢進し、組織学的検索ならびに血流測定により新生血管の増加と側副血行路形成が証明でき、明らかな下肢虚血の改善が誘導された。VEGF遺伝子導入では明らかな下肢虚血の改善は認められなかった。2)血管新生因子(VEGF,HGF,FGF-2)は相互に関連しあって内皮細胞に作用して血管新生を促進していること、とくにin vivoにおける最終作用因子はVEGFであるが、血流増加にはFGF-2など他の血管新生因子の協調作用が不可欠であることを明らかにした。3.びまん性内膜肥厚(DIT)は、動脈硬化病変の発生素地の一つとなりうることをヒト全身動脈の形態計測法による組織学的検索により明らかにした。4.組み換え型SeVの安全性を確認する為に、レポーター遺伝子・SeVのラット、マウスの筋肉組織、血管壁、気道に導入しその後の局所炎症所見、血中ならびに他臓器へのSeVゲノム分布、また血中サイトカイン変動などについての検索を進行中である。現在、「下肢虚血に対するSeV-FGF2遺伝子導入による血管新生療法」を学内倫理委員会に申請するべく準備中である。
中国文学における「友情」のかたち

中国の文学において、「友情」は重要なテーマの一つである。恋愛文学が他の国の文学に比して乏しいことと表裏をなすかのように、「友情」は質量ともに中国古典文学の中心を成す。友情に関する言辞も多くが遺されているが、そこには片言隻句でありながらも、深い知恵を含んでいる。また友情を語る物語も多い。管鮑の交わりはそのなかでもとりわけよく知られた話であり、もちろんそれは戦国時代に実在した人物管仲と鮑叔の事実に基づいているのだが、先秦の文献から再構築してみると、二人の間には本来利害関係しか存在しなかったのが、『史記』がそれを友情物語に作り直していることがわかった。見方を代えれば漢代になって人々は友情を求めたとも言える。後漢の范式と張邵の故事は長い時代を経て伝えられていき、またその間に変化していく故事の典型的な例である。『後漢書』では范式という一人の人物を中心として彼に関わる友情のいくつかが記録されていたのだが、そのなかの張邵との関わりを語る故事だけがふくらみながら発展していく。物語の結構は元曲までそのまま続くが、話本に至ると、両者の役割が入れ替わり、約束を守るために自分の命を絶つという激しい信義の問題になる。さらに日本にわたると、上田秋成はストーリーに自然らしさをもたらす一方、より複雑にもしている。以上の物語化された友情とは別に、実際の文人の間の交遊も文学の重要なテーマであった。建安文人たちの交遊、李白と杜甫の関係、元〓と白居易の一生を変わらない友情、蘇軾蘇轍兄弟の愛情など、好個のテーマが数多くあるが、それについてはさらに研究を継続させていきたい。中国の文学において、「友情」が重要なテーマの一つであるという指摘は、早くからされてきた。質量いずれにおいても「友情」の文学が豊かであることは、恋愛文学の不毛と表裏をなすものであるとも言われてきた。その問題を改めて取り上げ、中国の文学に本当に恋愛の文学は乏しいのか、友情の文学は多いのか、またそうであるとしたら、なぜそのような性格がもたらされたのか、そのことは中国の文学のどのような特質を明らかにするものなのか、そういったことを探求するのが、本研究の目的である。これまで明らかにしえたのは、恋愛文学が他の文化圏の文学に比して少ないのは確かであるが、それは士大夫の正統的詩文に限ってのことであり、いわゆる俗文学まで視野に入れれば、古今東西の文学と同じく、文学の中心を成しているといわねばならないこと、そのような事態をもたらしたのは士大夫の精神を形作っている儒家の理念が文学をも支配し、情愛の発露を抑制したこと、そしてその代わりに友情の文学はほかの文学に較べて突出していること、などである。表面的には従来の捉え方が確認されたのだが、新たな視点として浮かび上がってきたのは、恋愛の文学と友情の文学とは別個のもので恋愛文学の代替として友情文学が豊富になったというこれまでの理解は不十分であり、本来文学の根底にあった情愛の文学が、儒家的理念から容認されうるものとして友情の文学にかたちを変えてあらわれているのではないか、という推測である。つまり友情の文学とは中国士大夫の間で抑圧された恋愛文学の変形として把握すべきであるのだ。このように考察をすると、恋愛文学のなかでは常套のモチーフが友情文学のなかに生かされているという現象が鮮明に見えてきた。友情は中国文学を特徴づける重要なテーマであるが、研究の過程でまず二つに分けて考えなければならないことがわかった。

友情物語として伝承されてきたものと、実際の士人どうしにおける友情の探求である。前者は史書をはじめとする様々な書物のなかに語られているもので、後者は文人の詩文のなかから追跡することができる。友情の物語として一般にもよく知られているのは管鮑の交わりであるが、『韓非子』などでは一種の契約関係を語るのみで、まだ友情はあらわれない。その史実をもとに『史記』は鮑叔がひたすら管仲をもり立てたかのような友情故事に作り上げていったのであり、『史記』から管鮑の話は広まっていった。范式の話も『後漢書』では散発的に記されるにすぎないのが長い過程を経て明の小説で一つにまとめられ、それが上田秋成の「菊花の契り」に結実している。すなわち友情故事は時代を経て創られていくものであり、そこにそれぞれの時代の人々の友情に対する思いが反映している。一方、文人の間の実際の友情も、そうした友情故事に形象化されている友情のありかたを反映しながら、現実の人物間で抱かれるものであり、李白と杜甫、白居易と元〓、及び蘇軾・蘇轍の兄弟愛と溶け合った友情など、主要な具体例を検討した。文人がみな上流貴族であった時代には友情の例は少なく、一般の士大夫が文学を担うようになってから目立つのは、士大夫という理念を共有する集合においてこそ友情は求められたものだからであろう。それも李白・杜甫の場合にはまだ一方的であったのが、士大夫の精神が確立する中唐に至って白居易・元〓のように典型的な友情の文学が出現する。その最も美しい結実が蘇軾・蘇轍の兄弟の間にみられる「友情」であろう。友情故事と実際の文人間の友情とがどのような関係にあるのかについては、今後なお探求を続ける必要がある。
臨床推論能力の評価と能力向上トレーニングの開発研究

医学生における臨床推論能力を評価し、ケース難易度と推論プロセスのパフォーマンスとの関係を世界で初めて明らかにした。難易度の低いケースでは、直覚的推論(システム1)が有効で、難易度の高いケースでは分析的推論(システム2)が有効であった。難易度の高いケースでは、システム2に対する鑑別診断リマインダー介入が有効であった。また、Eラーニングを用いて臨床推論学習プログラムを開発した。学習満足度は高いことが示され、推論能力の向上への有効性が示された。これらの介入によって、推論エラーを減らして患者アウトカムを改善させることにより、医療の質を向上させることにつながることが期待される。臨床推論能力の評価法を開発し、臨床症例難易度と医学生における臨床推論パフォーマンスとの関連を示した。難易度が高い症例では臨床推論パフォーマンスは低下していた。また、直覚的推論(システム1)に対する分析的推論(システム2)の介入トレーニングにより、臨床推論能力が向上するかを検証したが、臨床症例難易度の易しい症例では効果をみたが、臨床症例難易度の難しい症例ではむしろ逆効果であった。1. Eラーニングの技術を用いて臨床推論学習パイロット・プログラムを発展させ、数多くのケーススタディーの問題・回答・解説集を作成した。問題作成者は、Gerald H Stein(研究協力者:フロリダ大学内科)、志水太郎(研究協力者:エモリー大学)、徳永日呂伸(研究協力者:福井大学)、小比賀美香子(研究協力者:岡山大学)、および研究分担者全員と研究代表者で行った。2.ケーススタディーの問題を医学生対象に実施し、医学生の背景因子のデータ収集もあわせて行った。これらを福井大学、岡山大学等にて実施し、研究協力者全員・研究分担者全員と研究代表者でデータ収集を行った。ケーススタディーの問題集より、臨床推論能力の評価法を開発した。データ分析と結果まとめは、研究協力者全員・研究分担者全員と研究代表者で行った。3.データ分析と結果のまとめに基づいて、臨床推論能力評価方法の開発を行った。また、医学生の臨床実習経験と臨床推論能力の関連について検証した。論文の作成を研究協力者全員・研究分担者全員と研究代表者で行った。臨床推論能力の向上させるための方略を開発したことにより、今後の展望として、推論エラーを減少させ患者アウトカムを改善させることにより、医療の質を向上させることにつながるものと期待される。この研究でわれわれは、医学生における臨床推論能力の評価方法を開発し、ケース難易度と推論プロセスのパフォーマンスとの関係を世界で初めて明らかにした。臨床的に診断難易度の低いケースへの推論では、直覚的推論(システム1)が有効であり、分析的推論(システム2)を上回るパフォーマンスを示した。逆に、臨床的に診断難易度の高いケースへの推論では分析的推論(システム2)が有効であり、直覚的推論(システム1)を上回るパフォーマンスを示した。臨床的に診断難易度の高いケースでは、システム2に対する鑑別診断リマインダー介入が有効であった。これは、症候別に鑑別診断を想起させる診断リストであり、コモンな疾患、重症度や緊急度の高い疾患などには、わかりやすいマークなどを付けて利用しやすい工夫を施した。しかしながら、認知心理学的なアプローチに基づいた認知バイアスの除去リマインダーは無効であり、診断推論パフォーマンスの向上につながらなかった。また、Eラーニング・テクノロジーを用いて臨床推論学習パイロット・プログラムを開発し、数多くのケーススタディーの問題・回答・解説集を作成した。Eラーニングによる症例問題でのグループ学習の満足度は高いことが示され、推論能力の向上への有効性が示された。複数の医学部間のグループ学習が効果的であることも示した。われわれの研究であきらかになった臨床推論パフォーマンス向上のための新規的な介入によって、医学部卒業後に臨床の現場における推論エラーを減らし、患者アウトカムを改善させることにより、医療の質を向上させることにつながることが期待される。臨床推論能力の評価法を開発し医学生の臨床実習経験と臨床推論能力の関連を評価した。また、分析的推論(ふりかえり推論)トレーニングにより臨床推論能力が向上するかを検証した。臨床推論能力テストの開発を通じて臨床推論能力の評価法を開発し、医学生の臨床実習経験と臨床推論能力の関連を評価した。[1] Eラーニングの技術を用いて臨床推論パイロット・プログラムを発展させ、数多くのケーススタディーの問題・回答・解説集を作成した。[2]ケーススタディーの問題を医学生対象に実施し、医学生の背景因子のデータ収集もあわせて行った。筑波大学、福井大学、岡山大学等にて実施し、研究協力者全員・研究分担者全員と研究代表者でデータ収集を行った。

[3]ケーススタディーの問題集より、臨床推論能力の評価法を開発した。データ分析と結果まとめは、研究協力者全員・研究分担者全員と研究代表者で行った。[4]データ分析と結果のまとめに基づいて、臨床推論能力評価方法の開発を行った。また、医学生の臨床実習経験と臨床推論能力の関連について検証した。論文の作成を研究協力者全員・研究分担者全員と研究代表者で行った。上記のように、臨床推論能力の向上させるための方略を開発したことにより、今後の展望として、推論エラーを減少させ患者アウトカムを改善させることにより、医療の質を向上させることにつながるものと期待される。臨床推論能力の評価法を開発し医学生において、臨床症例難易度と臨床推論パフォーマンスの関連を評価できた。また、難易度の高い症例において、分析的推論介入トレーニングにより臨床推論能力が向上するかを検証することができた。臨床推論能力テストの開発を通じて臨床推論能力の評価法を開発し、医学生対象の臨床推論Eラーニングプログラムの開発ができた。臨床推論能力の評価法を開発し医学生の臨床実習経験と臨床推論能力の関連を評価できた。また、分析的推論トレーニングにより臨床推論能力が向上するかを検証することができた。臨床推論能力テストの開発を通じて臨床推論能力の評価法を開発し、医学生の臨床実習経験と臨床推論能力の関連を評価できた。認知推論介入トレーニングにより臨床推論パフォーマンスが向上するかを検証することを予定している。臨床推論能力の向上させるための方略を開発することにより、推論エラーを減少させることがひいては患者アウトカムを改善させることにつながり、医療の質を向上させることにつながるものと期待される。認知推論トレーニングにより臨床推論能力が向上するかを検証することを予定している。データ収集・分析と研究結果のまとめのために、主任研究者および分担研究者一人当たり300,000円を使用する計画である。このなかには、データ収集のための国内旅費、Eラーニング開発費用、Eラーニング開発経費も含む。
癌肉腫との比較解析による子宮体癌の予後因子や癌肉腫進展危険因子の同定

本研究ではhigh-grade子宮体癌の予後層別化に有用な因子を探索することを目的とする。より高悪性度である癌肉腫に着目し、癌肉腫と共通の異常を獲得したhigh-grade子宮体癌は悪性度が高く予後不良であるという仮説のもと、切除材料を用いて両者の蛋白発現や遺伝子の異常を包括的に比較解析する。癌肉腫と共通する異常を見出し、high-grade子宮体癌においてどのような臨床病理学的意義を有するのか検討し、有意な予後因子を同定する。また、癌肉腫の癌腫成分とhigh-grade子宮体癌の異常の頻度を比較することで、癌肉腫進展の危険因子を同定することも目指す。
マイクロ波照射による熱誘起ラジカル生成を利用した脱レアメタル触媒の開発とその応用

大気汚染の原因の一つとされているVOCガス削減のために、ヒドロキシアパタイト(HAp)の熱誘起ラジカル生成を利用した脱レアメタル触媒の開発とその応用について研究を行っている。HApは熱を加えた際、表面の水酸基が脱離し表面に補足電子が生じる。この補足電子が大気中の酸素と反応し酸素ラジカルを生成し、VOCガスの酸化分解に利用される。そこで、加熱方法に直接加熱ではなくマイクロ波加熱を用いることで、より低エネルギーかつ効率よく水酸基を脱離させることを目的とした。本年度は遊星ボールミルを用いてHAp表面にメカノケミカル処理を施し「HApの結晶性」と「マイクロ波の吸収と加熱特性」の相関を調査した。今回の検討により、HAp粉体にメカノケミカル処理を行うことにより結晶構造の歪みを確認した。粉末X線回折の結果から、メカノケミカル処理を行うことで(0 0 2)面(c面)に対する(3 0 0)面(a面)の半値幅の割合の増加が見られた。これはa軸方向の結合よりもc軸方向の結合の方が強いため、a軸方向の結合が切れa面が多く露出したためである。また、マイクロ波加熱の結果から、メカノケミカル処理を行った試料は未処理試料よりも加熱特性が低下することを確認した。これはメカノケミカル処理によってHApの結晶構造が歪んだことで、内部の構造水が露出し脱離しやすくなったため、HAp自体は加熱されなかったと考えられる。この加熱挙動の違いを利用して、表面活性化の定量化技術として応用が可能と考え、今後検討を続ける。量産化を踏まえた固化反応促進技術および成形体強度の向上を目指した機械的強度発現技術の開発を行うために、反応層の制御、反応析出物の均質化、さらに量産性向上のために迅速な固化反応の促進方法の確立が必要となる。これまでに原料粉体種、組み合わせ、ミル条件等、最適条件下で作製した試料粉体をアルカリ等溶媒と混合し成形した後、2.45GHzシングルモードMW加熱装置を用い、最大電場、最大磁場、電場+磁場の異なる加熱モードにおける反応挙動の違いについて検討を行った。2.45GHzシングルモードマイクロ波加熱装置は、TE103モードの定在波を形成し、試料位置によりMW電界および磁界加熱が可能であることを確認し、固化体について、サーマル電界放出型走査電子顕微鏡およびエネルギー分散X線分光法による試料の外観評価および構成元素分析、固体NMRを用いた析出物構造解析、X線回折装置による結晶構造解析の結果から、固化発現に必要な材料設計指針について検討を行うことができた。メカノケミカル処理する事でマイクロ波吸収特性が大きく変化することが予想される。そこで、スイープジェネレータ、空洞共振器およびネットワークアナライザを用い、空洞共振摂動法による誘電率温度特性評価システムにより、MC処理粉体の誘電率特性測定やマイクロ波加熱特性の評価を行い、メカノケミカル処理試料におけるマイクロ波吸収特性ならびその発熱挙動について検討を行い、熱誘起ラジカル発生挙動に対するマイクロ波照射の有用性について、その反応効率及び環境負荷の観点から検討を行う。本研究では貴金属触媒の代替材料として近年注目されている酸化アパタイト(HAp)の結晶性がVOCガス分解能に及ぼす影響について研究を行った。沈殿法による針状HAp結晶の合成と気液相界面を利用した板状HAp結晶の合成を行った。針状では、合成時の養生温度や時間、攪拌の有無などの条件を変えることで、異なる結晶性を持つHApの合成に成功した。養生時では、攪拌するより静置した状態で合成した方がより高いa/c面の強度比を得ることができた。また、合成した粒子を熱処理することでOCPがHApに転化し、HAp単相を得ることに成功している。気液相界面を利用した板状HApの合成では、溶液の上澄みに析出した合成粒子のみを採取することによってa/c面の強度比の低いHApを合成することができた。またCa/P比が類似している針状、板状のHApのVOCガス分解試験を行い、結晶性による分解能の影響を調査した。Ca/P比が量論型ではないものの、板状HApがより単位面積あたりの分解率が高いことが分かった。つまり、結晶性を制御することで触媒特性を向上させることが出来ると考えられる。これらの結果を受け、本研究では結晶面を制御することでガス分解特性に影響を与えることがわかった。またVOCガス分解のメカニズムを明らかにしていくことで、より触媒能の高いHApを作製できることが示唆された。VOCガス分解フィルターに必要な原料HAp粉体の触媒特性の最適化研究の一環として、最適Ca/P比の把握、成形手法及びフィルター特性を鑑みた粉体特性(粒径、粒度分布、分散性)について検討を行った。合成時におけるpH値や攪拌方法等について検討を行い、合成したHAp粉体の結晶性、組成評価をX線回折装置、粒子形状、一次粒子径評価を走査型電子顕微鏡、粉体表面状態を雰囲気調整可能なセルを用いたFTーIR(購入備品)測定で評価し、最適なCa/P比ならびに粒子径状の制御による触媒活性の最適化を行った。またHap合成実験において、結晶性とメカノケミカル効果の相関に関する成果を得ており、メカノケミカル処理の連続工程の検討に関する実験を前倒してその条件最適化について検討を進めている。

HApは熱を加えた際、表面の水酸基が脱離し表面に補足電子が生じる。この補足電子が大気中の酸素と反応し酸素ラジカルを生成し、VOCガスの酸化分解に利用される。そこで、加熱方法に直接加熱ではなくマイクロ波加熱を用いることで、より低エネルギーかつ効率よく水酸基を脱離させることを目的とした。本年度は遊星ボールミルを用いてHAp表面にメカノケミカル処理を施し「HApの結晶性」と「マイクロ波の吸収と加熱特性」の相関を調査した。今回の検討により、HAp粉体にメカノケミカル処理を行うことにより結晶構造の歪みを確認した。粉末X線回折の結果から、メカノケミカル処理を行うことで(0 0 2)面(c面)に対する(3 0 0)面(a面)の半値幅の割合の増加が見られた。これはa軸方向の結合よりもc軸方向の結合の方が強いため、a軸方向の結合が切れa面が多く露出したためである。また、マイクロ波加熱の結果から、メカノケミカル処理を行った試料は未処理試料よりも加熱特性が低下することを確認した。これはメカノケミカル処理によってHApの結晶構造が歪んだことで、内部の構造水が露出し脱離しやすくなったため、HAp自体は加熱されなかったと考えられる。この加熱挙動の違いを利用して、表面活性化の定量化技術として応用が可能と考え、今後検討を続ける。量産化を踏まえた固化反応促進技術および成形体強度の向上を目指した機械的強度発現技術の開発を行うために、反応層の制御、反応析出物の均質化、さらに量産性向上のために迅速な固化反応の促進方法の確立が必要となる。これまでに原料粉体種、組み合わせ、ミル条件等、最適条件下で作製した試料粉体をアルカリ等溶媒と混合し成形した後、2.45GHzシングルモードMW加熱装置を用い、最大電場、最大磁場、電場+磁場の異なる加熱モードにおける反応挙動の違いについて検討を行った。2.45GHzシングルモードマイクロ波加熱装置は、TE103モードの定在波を形成し、試料位置によりMW電界および磁界加熱が可能であることを確認し、固化体について、サーマル電界放出型走査電子顕微鏡およびエネルギー分散X線分光法による試料の外観評価および構成元素分析、固体NMRを用いた析出物構造解析、X線回折装置による結晶構造解析の結果から、固化発現に必要な材料設計指針について検討を行うことができた。研究進捗が順調であり、実験計画を前倒しで行えている。本年度は当初予定していたメカノケミカル処理に関する研究内容をさらに昇華させ、合成した粉体の結晶性の差異が及ぼすメカノケミカル効果への影響について検討を行い、研究目的をより高いレベルで達成することを目指す。メカノケミカル処理する事でマイクロ波吸収特性が大きく変化することが予想される。そこで、スイープジェネレータ、空洞共振器およびネットワークアナライザを用い、空洞共振摂動法による誘電率温度特性評価システムにより、MC処理粉体の誘電率特性測定やマイクロ波加熱特性の評価を行い、メカノケミカル処理試料におけるマイクロ波吸収特性ならびその発熱挙動について検討を行い、熱誘起ラジカル発生挙動に対するマイクロ波照射の有用性について、その反応効率及び環境負荷の観点から検討を行う。
睾丸腫瘍における治療抵抗性の研究

1.多剤耐性の一因となるP-Glycoproteinの免疫組織学的研究においては、泌尿器科領域腫瘍全般に検討した。P-Glycoproteinは、正常腎・副腎において強く発現していたが、腎癌組織において免疫染色により局在がしめされなかった。この原因として(i)の腎癌においてはMRK-16が反応すべきepitopeがない。(ii)P-Glycoproteinの発現量が低いため抗体濃度(5mg/ml)では反応しない。の2通りが考えられ、(i)の確認のためP-GlycoproteinのC terminalに対するウサギポリクロ-ナル抗体を用い検討したが染色されなかった。(ii)に対しては、抗体濃度を上げ染色を行ったが、やはり染色されなかった。P-Glycoproteinに対する検討は、抗体を用いる方法では感度が低いため信頼性がないものと思われた。2.睾丸腫瘍17例のパラフィンブロックを用い、DNA分析を行った。Hedleyらの方法に準じて裸核処理をおこない、測定にはConlter社Epics Profileを使用した。セミノ-マでは、diploid4例、tetraploid2例、anenploid2例であった。胎児性癌では、2例ともdiploidであった。まだ症例数が少ないので、数を増やして、薬剤抵抗性との関係を調べる予定である。3.Ki-67 monaclonal抗体を用いた増殖分画の検討では、組織別にセミノ-マ24.4±9.9%、Nom-Seminamaで28.5±4.9%であった。化学療法後残存した後腹膜リンパ節の奇型膜成分は非成熟型のものの方が高かった。睾丸腫瘍の増殖分画は、予想していたよりもかなり低かった。1.多剤耐性の一因となるP-Glycoproteinの免疫組織学的研究においては、睾丸腫瘍のみでなく泌尿器科領域腫瘍全般で検討しているが、補助金承認の連絡がおそかったため、実験が遅れている。P-Glycoproteinは正常組織にも発現しており、泌尿器科領域では胃と副腎に強く発現している。MRK16(抗体濃度5Mg/ml)を用いたABC法で、正常副腎2例正常腎10例全例で免疫染色陽性であった。しかし、この条件で腎癌9例において全例陰性であった。腎癌においては、MDRlgeneのmessenger RNAが増幅しており、又messenger RNA levelとP-Glycoproteinの発現は一応パラレルと考えられるため、この原因は(i)腎癌においてはMRK16が反応すべきepitopeがない(ii)P-Glycoproteinの発現量が低いためこの濃度では反応しないの2通り考えられる。(i)に関しては、P-GlycoproteinのC-terminalに対するウサギポリクローナル抗体(ONC,SCI社)を用い検討したが同様の結果であった。(ii)に関しては抗体濃度をあげての検討が必要であろう。MRK16の抗体濃度5Mg/mlの条件では、抗癌療法をうけていない睾丸腫瘍6例、尿路上皮腫瘍5例、前立腺癌3例において陰性であり、化学療法をうけ再発の認められた或いは腫瘍が残存した尿路上皮腫瘍4例、睾丸腫瘍2例においてもP-Glycoproteinは陰性であった。2.flow cytometryを用いた睾丸腫瘍のDNA分析は、まだ行っていない。3.睾丸腫瘍における増殖分画の研究は、昭和64年度予定であるが、Kiー67monoclonal抗体を用いたABC法によりすでに10例の症例で検討している。詳細な増殖分画はまだ算定していないが、精上皮腫、胎児性癌では多く奇型腫成分では小さい。
FM-ISEE:形式的手法と知的ソフトウェア工学環境

本プロジェクトは,信頼性の高いソフトウェアシステムを開発するための形式手法で、既存のものより強力でユーザ親和性の高い実用的なものを開発し、さらに形式的手法を支援するための知的ソフトウェア工学環境の構築に関する研究を平成9年度にも著しく進展して、素晴らしい成果を獲得したと思います。具体的に重要な結果は以下のものである。2.既存の形式的手法Zと提案したSOFLを複雑な情報シスタムの開発に応用して、その結果を評価した。3.形式的手法よりも実用的な「形式的工学手法」を初めて提案した。形式的手法を比べて、以下の三つの発展がある。(1)数学のみを用いた安全な要求仕様を記述ではなく、図や自然言語や数学を統合させた言語を用いて主要な要求仕様を記述している。(2)形式的詳細化(Refinement)ではなく、進化させて行く方法(Evolution)で開発して行くという点である。(3)形式的証明(Formal Proofs)ではなく、厳密なレビューを行なうと言うことになる。4.構造化形式的手法SOFLを基にしたソフトウェアテスト技法に関する研究を通して,形式的仕様のテスト及び形式的仕様を基に開発されたソフトウェアのテストの両者を行うための、具体的なテスト生成のルールを作成した。この二つは,密接に関係しているが,従来のテスト生成の技法とは目的が異なる。前者は仕様の整合性を検証するため,形式的仕様を実行せずに,仕様テストする手法である。後者は,形式的仕様を基に作成されたソフトウェアの正しさを保証するテスト手法である。5.SOFLの支援環境を構築するため,SOFLの形式的意味を研究し,公理的意味と操作的意味モデルを確立した。6.SOFLの支援環境を構築するための技術を研究し,SOFLのグラフィカル・ユーザインタフェイスとテストシスタムのプロトタイプを構築した。本プロジェクトは,新しい形式的使用記述言語SOFL (Structured-Object-OrientedLanguage)を用いた形式手法に基づき,大規模かつ複雑なソフトウェアシステムを開発するための実用的技術と方法論の構築を目指す.当初の研究計画の実現に向けて,平成8年度は,以下の研究を遂行した.1.SOFLを用いて,次に述べる二つのシステムを開発するための仕様書を作成した.・踏切制御システム・ジョージメイスン大学の入学・教育情報システムこの二つのシステムは,互いに異なる特徴を持っている.踏切制御システムは,直接,人命に係るために,絶対的な信頼性を要求される安全性が必須な(Safety Critical)システムである.それに対して,教育情報システムは情報の整合性と安全性が要求される.これらの応用事例に適用した結果に基づき,SOFL言語及び,SOFL方法論を改良し,形式手法の新しい開発方法論"形式的工学手法"を構築した.本研究に関して,以下の5編の論文を作成した.2.形式仕様からプログラムへの自動変換は,一般的には困難とされている.しかし,人が介在することにより,形式仕様からプログラムを半自動的に変換することは,十分に可能である.この実現に向けて,前置条件と後置条件を用いた仕様を,半自動的に変換する新しい理論を構築した.本理論においては,SOFL仕様をプログラムに変換する際,まず最初に,ルールを用いて抽象的なプログラムを自動的に生成する.次に,この抽象的なプログラムを手動で変換することで,具体的なプログラムを生成する.本研究について発表した論文は,カナダのモントリオールで開催されたIEEE Computer Society主催の国際会議において「優秀論文賞」を受賞した.3.既存の形式仕様の詳細化技術は,高度に複雑なシステムを構築するためには,実用上大きな困難が伴う.この問題を解決するために,新たな詳細化理論を構築した.

これは,我々のソフトウェア開発方法論が有効となるための基礎になることが期待される.本研究については,以下の論文を作成した.4.構造化形式手法を基にしたソフトウェアテスト技法に関する研究を通して,形式仕様のテスト及び形式仕様を基に開発されたソフトウェアのテストの両者を行うための,具体的なテスト生成のルールを作成した.この二つは,密接に関係しているが,従来のテスト生成の技法とは目的が異なる.前者は仕様の整合性を検証するため,形式仕様を実行せずに,仕様をテストする手法である.後者は,形式仕様を基に作成されたソフトウェアの正しさを保証するテスト手法である.この二つのテスト方式の研究に関しては,以下の論文を作性した.5.SOFL仕様を基にした厳密なレビュー手法とSOFLのコンパイラを構築するため,SOFLの形式的意味を研究し,基礎的な公理的意味論と操作的意味モデルを構築した.本研究に関しては,以下の論文を作成した.6.SOFLのグラフィカル・ユーザインタフェイス構築のための技術を研究し,基礎的なグラフィカル・ユーザインタフェイスのプロトタイプを開発した.本研究に関しては,以下の論文を作成した.本プロジェクトは,信頼性の高いソフトウェアシステムを開発するための形式的手法で、既存のものより強力でユーザ親和性の高い実用的なものを開発し、さらに形式的手法を支援するための知的ソフトウェア工学環境の構築に関する研究を平成9年度にも著しく進展して、素晴らしい成果を獲得したと思います。具体的に重要な結果は以下のものである。2.既存の形式的手法Zと提案したSOFLを複雑な情報シスタムの開発に応用して、その結果を評価した。3.形式的手法よりも実用的な「形式的工学手法」を初めて提案した。形式的手法を比べて、以下の三つの発展がある。(1)数学のみを用いた完全な要求仕様を記述ではなく、図や自然言語や数学を統合させた言語を用いて主要な要求仕様を記述している。(2)形式的詳細化(Refinement)ではなく、進化させて行く方法(Evolution)で開発して行くという点である。(3)形式的証明(Formal Proofs)ではなく、厳密なレビューを行なうと言うことになる。4.構造化形式的手法SOFLを基にしたソフトウェアテスト技法に関する研究を通して,形式的仕様のテストおよび形式的仕様を基に開発されたソフトウェアのテストの両者を行うための,具体的なテスト生成のルールを作成した.この二つは,密接に関係しているが,従来のテスト生成の技法とは目的が異なる。前者は仕様の整合性を検証するため,形式的仕様を実行せずに,仕様をテストする手法である.後者は,形式的仕様を基に作成されたソフトウェアの正しさを保証するテスト手法である。5.SOFLの支援環境を構築するため,SOFLの形式的意味を研究し,公理的意味と操作的意味モデルを確立した。6.SOFLの支援環境を構築するのための技術を研究し,SOFLのフラフィカル・ユーザインタフェイスとテストシスタムのプロトタイプを構築した。
コレステロール転送蛋白欠損による高HDL血症の発見とそれに基づくHDLの意義解明

疫学的にはHDLが動脈硬化の防御作用を有する可能性が示されて久しいが、生体内でのHDL代謝の詳細やその意義は必ずしも明らかではない。我々は従来の常識とは逆にHDLコレステロールが正常の3倍以上を示しながら狭心症、心筋梗塞、若年性の角膜輪を有する特異な症例を見いだした。これらは肝性リパーゼ(HーTGL)の活性低下を示していた。最近にになりこれに加えてコレステロールエステル転送蛋白(CETP)活性欠損を示す高HDL血症の3家系を世界で初めて発見した。本研究では、これらの従来までに報告のない家族性HDL代謝異常症を基盤としてHDLの動脈硬化防御機構の解明と、これに関するHーTGLやCETPの役割をリポ蛋白代謝の面から検討し、CETP活性欠損症については遺伝子の検討も行った。Phenyl-Sepharose,CM-Sepharoseなどを用いて正常者血清から精製したCETPを、同活性欠損症患者のリポ蛋白とインキュベートすると、HDL中のコルステロールはVLDL、LDLへ転送され、一方トリグリセリドはこの逆方向に転送され、これらのリポ蛋白組成は正常に近づいたが、完全には正常化せず、このリポ蛋白間転送に関しては細胞ないし他の因子のinteractionも関与していると考えられた。さらにHDL代謝を検討するためにリポ蛋白の合成や代謝において重要な働きを果たす肝臓の役割を培養肝細胞(Mahlavu)を用いて検討した。ライソゾーム酵素阻害薬剤を使ってHDLの代謝をLDLと比較検討したところ、共に肝細胞に取り込まれるがLDLはライソゾームで代謝されるのに対しHDLではここでは代謝されず際だった差異をしめした。また、CETPのcDNAを用いて活性欠損を示す症例の遺伝子をRFLPにて検討したが、大きなdeleかon,insertionなどの異常は認めなかった。
指数型不定方程式の整数解の研究

本研究の目的は次の3つの指数型不定方程式の整数解をいくつかの条件の下で決定することである:(1) a^x + b^y = c^z,(2) (pm^2 + 1)^x + (qm^2 - 1)^y = (rm)^zただし, p,q,rはp+q=r^2, (3) (a^φ(m)-1)/m = x^lここで, φはEulerの関数である.我々の方法は初等的方法, Baker理論,楕円曲線やmodular formsの理論から導かれる一般化されたFermat方程式に関する深い結果を用いることである.2015年度は、指数型不定方程式に関する3本の論文を出版できた。第一の論文は、Euler商E_m(a)に関する論文である。ここで、mをaと互いに素な正の整数とするとき、E_m(a)をE_m(a)=(a^φ(m)-1)/mで定義する。Eulerの定理より、E_m(a)は整数である。このとき、指数型不定方程式E_m(a)=x^l (x,l≧2)が、いくつかの条件の下で、正の整数解(a,m,x,l)=(2,7,3,2),(3,5,4,2),(3,10,2,3),(5,3,2,3),(7,6,2,3)だけを持つことを示した。第二の論文は、不定方程式(12m^2 + 1)^x + (13m^2-1)^y = (5m)^zに関する論文である。この不定方程式が、いくつかの条件の下で、ただ一つの正の整数解(x,y,z)=(1,1,2)を持つことを示した。その証明は、congruence methodなどの初等的方法とBaker理論による。第三の論文は、ピタゴラス数に関する不定方程式(m^2-n^2)^x + (2mn)^y = (m^2 + n^2)^zについての論文である。Jesmanowiczは、この不定方程式がただ一つの正の整数解(x,y,z)=(2,2,2)を持つことを予想した。2014年に私はn=2のときJesmanowicz予想が成り立つことを証明した。本研究では、宮崎隆史氏との共同研究により、この結果をある条件の下でn≡2(mod 4)の場合に拡張した。その証明は、巧妙なJacobi記号の計算とBaker理論による。2015年9月1日3日にホルトホール大分サテライトキャンパスにおいて「2015大分整数論研究集会」を開催した。楕円曲線、代数的整数論、数学史に関する魅力的な講演が多数され、大いに刺激を受け、有意義な意見交換が出来た。Jesmanowicz予想について、2014年に得た結果をかなり拡張できた。n=2のとき得られた結果を、(i)n/2が奇素数のべき、(ii)n/2がmod 8で1と合同となる素因数を持たない、(iii)n/2が平方数、の3つの条件を満たす各nまで一般化できた。また、不定方程式(3pm^2-1)^x+(p(p-3)m^2+1)^y=(pm)^zは、m,pに関するいくつかの条件の下で、ただ一つの正の整数解(x,y,z)=(1,1,2)を持つことを示すことができた。その証明は、二つの対数のlinear formsの評価に関する“Laurentの定理"と“Bugeaudの定理"による。指数型不定方程式における未解決問題の一つとして、ピタゴラス数に関するJesmanowicz予想がある。このJesmanowicz予想を一般化し、a,b,cを1より大きい正の整数とするとき、いくつかのa,b,cの組の場合を除けば、指数型不定方程式a^x+b^y=c^zがただ一つの正の整数解x,y,zを持つという予想(Terai予想)を1993年に提起した。Terai予想は多くの場合に正しいことが証明されたが、現在のところ未解決である。lを奇素数とするとき、指数型不定方程式a^x+lb^y=c^zについても同様な結果を得て、Int. J. Algebraに論文を掲載できた。証明は、X^4-lY^4 =Z^2に関する結果やBaker理論(2つの対数の1次形式の下からの評価)による。この論文の結果を「指数型不定方程式a^x+lb^y=c^zについて」という題目で第136回日本数学会九州支部例会(於福岡教育大学)において発表した。他の3つのタイプの指数型不定方程式a^x+b^y=c^z, a^x + 3b^y = c^z,(a^φ(m)-1)/m =x^lについても、学会や研究集会においてそれぞれ講演した。昨年に引き続き、2016年10月8日・9日にホルトホール大分サテライトキャンパスにおいて「2016大分整数論研究集会」を代表世話人として主催した。多重ゼーター関数、数論幾何学、代数的整数論、数学史に関する素晴らしい講演が行われ、若い大学院生を含めて多くの参加者があった。

各講演について活発な質疑応答があり、大いに刺激を受け、整数論の研究者と有意義な意見交換ができた。指数型不定方程式a^x+lb^y=c^zについて、lがl≡3(mod 8)のときに(一般化された)Jesmanowicz予想と類似の結果を初等的方法(合同式・平方剰余相互法則)やBaker理論を用いて得た。また、指数型不定方程式a^x+b^y=c^zについても、a+b=cやa^2+b^2=c^2の場合に、いくつかの条件の下で、ただ一つの正の整数解x,y,zをもつことを示すことができた。2015年と2016年に引き続き、くまもと県民交流館パレアにおいて2017年10月7日(土)・10月8日(日)に「2017大分熊本整数論研究集会」を代表世話人として主催した。多重ゼーター関数、代数的整数論、数学史に関する素晴らしい講演が行われ、若い大学院生を含めて多くの専門家の参加があった。各講演について活発な質疑応答があり、大いに刺激を受け、整数論の研究者と有意義な意見交換ができ、今後の課題についてもいろいろ議論した。本研究の目的は次の3つの指数型不定方程式の整数解をいくつかの条件の下で決定することである:(1) a^x + b^y = c^z,(2) (pm^2 + 1)^x + (qm^2 - 1)^y = (rm)^zただし, p,q,rはp+q=r^2, (3) (a^φ(m)-1)/m = x^lここで, φはEulerの関数である.我々の方法は初等的方法, Baker理論,楕円曲線やmodular formsの理論から導かれる一般化されたFermat方程式に関する深い結果を用いることである.今後は、Jesmanowicz予想についてn=4またはm^2+n^2≡1(mod 8)のときに新しい結果を得たい。そのためには、Baker理論だけでなく、楕円曲線や一般化されたFermat方程式に関する結果を利用する必要がある。また、不定方程式(pm^2+1)^x+(qm^2-1)^y=(rm)^z (ただしp+q=r^2)が、いろいろなp,q,rに対し、ただ一つの正の整数解(x,y,z)=(1,1,2)を持つことを示したい。今後は、指数型不定方程式a^x+lb^y=c^zについて、lがl≡1.5,7(mod 8)のときに楕円曲線の階数に関する結果やBaker理論を用いて新しい結果を得たい。他に、指数型不定方程式a^x+(a+b)^y=b^zについて、2次不定方程式のYuanの定理やLucas数列のBHV定理を用いて、a,bがいろいろな値のときに正の整数解x,y,zを完全に決定したい。整数論指数型不定方程式の整数解の研究を行う上で、計算ソフトMAGMAの購入と論文資料調査が必要になると判断し、研究計画の見直しを行ったため。本務校業務と重なり「指数型不定方程式の文献資料調査」を見送ったため、旅費に残額が生じた。残額については、次年度予算と合わせ、計算ソフトMAGMAを購入し、指数型不定方程式の整数解や楕円曲線の階数・整数点を求めるために使用し、また、早稲田大学中央図書館に出張し、現在研究中の指数型不定方程式に関する文献調査に使用する予定である。平成28年度に見送った「指数型不定方程式の文献資料調査費」として、旅費に使用する予定である。
ナノミセルを用いた腎糸球体細胞への治療的介入

近い将来臨床応用可能な腎臓特異的治療介入を確立することを目的とし、ナノミセルに薬剤を内包した新奇のドラッグデリバリーシステムを適用することとした本研究において、本年度は、ミセルの腎糸球体内での局在及び動態をより明らかにして糸球体細胞への導入効率の向上を図るとともに、ミセルに内包する物質を様々に選定してin vivo/in vitro両面からその薬効を検証した。1.ミセルの作製:片岡一則教授研究室より供与される高分子ナノミセルについては、第一世代よりも改良が加えられ、細胞内への取込み効率を増加させることが可能となった(細胞表面への接着を増すためにミセル表面に環状ペプチドを表出させるなど)。2.腎糸球体内局在の評価(in vivo):糸球体内特異的集積が観察されたラット糸球体組織標本を用いてメサンギウム細胞マーカーであるThy.1抗原に対する抗体による蛍光染色を行いミセル集積部位がメサンギウム領域に大いにオーバーラップすることを見出した。従って、予測どおりミセルは主としてメサンギウム細胞に取り込まれる可能性が高いと判断した。3.培養メサンギウム細胞への集積の評価(in vitro):ヒト及びマウス培養メサンギウム細胞を用いて細胞上清へ蛍光ミセルの添加を行い細胞内導入されることを蛍光顕微鏡により確認した。4.siRNAを用いた機能的介入実験:ヒト/マウスMAPK1 siRNA(既に他のcell lineにてknockdown効果が確認済みの有効なsiRNA)を内包したミセルを作製し、ヒト又はマウス培養メサンギウム細胞に添加。24、36、48、72時間後にRNAを抽出し、RT(reverse transcription)後、real time PCR施行(ABI PRISM 7000使用)し、knock down効果を評価した。その結果、24時間48時間をピークに4050%程度のknock down効率をもって有意に抑制された。その他使用したsiRNAのうち有意差が得られたものはcolIのsiRNAであった。5.実験腎炎への治療的介入:上記4.においてsiRNAによるknock downが強力とは言い難いため、1.に示したようにミセルの改良によるさらなる導入効率の改善が必要となったため、現段階ではin vivoでのsiRNAミセル投与実験に着手出来ていない。近々に改良ミセルを用いた腎炎モデル動物への投与を予定している。