hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三重項-三重項消滅によるアップコンバージョン蛍光を利用した有機薄膜太陽電池の研究

増感分子と蛍光分子を封入した三重項-三重項アップコンバージョン蛍光(TTA-UCL)を有するシリカナノ粒子を作製した。前駆体の配合比、界面活性剤の種類、加熱方法などシリカナノ粒子の作製条件の最適化の検討を行った。作製したシリカナノ粒子を用いPCBM/MEH-PPV系の有機薄膜太陽電池を作製したが、電流・電圧特性において高い抵抗値を示し、分光感度測定においても長波長成分にTTA-UCL由来のピークが観察されなかった。有機薄膜太陽電池内では作製したシリカナノ粒子がTTA-UCLを示していない事が示唆された。凝集したシリカナノ粒子が絶縁体として作用しているため高い抵抗値を示したと考えられる。当該年度は既報にならい、増感分子と蛍光分子を封入した三重項-三重項消滅アップコンバージョン蛍光(TTA-UCL)を有するシリカナノ粒子を作製した。シリカナノ粒子作製にあたり、オルトケイ酸テトラエチルとジエトキシジメチルシランの配合割合、界面活性剤の種類、加熱方法などシリカナノ粒子の作製条件の最適化の検討を行った。作製したシリカナノ粒子を用いPCBM/P3HT系およびPCBM/MEH-PPV系の有機薄膜太陽電池を作製したが、電流・電圧特性がいずれの系においても高い抵抗値を示し、また、分光感度測定においても長波長成分にTTA-UCL由来のピークが観察されなかったことより、有機薄膜太陽電池内では作製したシリカナノ粒子がTTA-UCLを示していない事が示唆された。そこで、水系と有機溶媒系でのサイズ排除カラムクロマトグラフィーを用い解析したところ、シリカナノ粒子中の色素分子が有機溶媒に溶け出してしまっていることが明らかになった。また、走査型電子顕微鏡観察よりシリカナノ粒子の凝集が確認された。凝集したシリカなの粒子が絶縁体として作用しているため高い抵抗値を示したと考えられる。そこで、気体透過性の低い水素結合性超分子ネットワーク内に増感分子と蛍光分子を固定化する手法を開発した。この手法により、pn接合系に絶縁体構造体を導入せずにTTA-UCLフィルムを塗布することが可能となり、従来の方法より汎用性高いシステムになる。当該年度は、前年度に引き続きシリカナノ粒子中でのアップコンバージョン蛍光の研究を遂行した。前年度では、シリカナノ粒子同士が凝集の問題点があった。そこで、研究計画の中で示したブロックコポリマーのミクロ相分離構造を用いて三重項-三重項消滅アップコンバージョン蛍光(TTA-UCL)を有するシリカナノピラーを作製し、この問題点を解決しようと試みた。親水部位としてポリエチレングリコールを用いたブロックコポリマーでのシリカ作製では、形成されるシリカは粗な状態となるため、色素分子の漏れ出しを抑制することは困難であった。そこで、内部で密なシリカを形成させるために、親水部位として塩基である4-ビニルピリジンを用いたブロックコポリマーを合成した。本ポリマーのキャストフィルムは親水部位が規則正しく4-ビニルピリジンが配向したシリンダー型ミクロ相分離構造を形成していることが分かった。無機酸化物のナノスケールの鋳型として非常に有用な材料であり報告した。また、気体透過性の低い水素結合性超分子フィルムを用いて、蛍光分子を固定化する手法を開発したが、側鎖のアルキル鎖のパッキングの強さから十分な柔軟性を確保できず、三重項消滅アップコンバージョン蛍光を起こすのに必要な運動性を確保することができず、三重項-三重項消滅アップコンバージョン蛍光(TTA-UCL)を確認することができなかった。TTA-UCL型シリカナノ粒子の有機半導体への混合が、有機溶媒への色素分子の溶解とシリカナノ粒子の凝集という問題を打開する必要がある。しかし、水素結合性超分子フィルムへの色素分子の固定化が成功しており、この手法はTTA-UCLをより汎用的に使用することができる、新規手法であり今後の研究の幅が拡がるため、現在の達成度をやや遅れているとした。2014年2月から研究代表者の所属研究機関が変更になった。現所属では有機薄膜電池作製の設備がないため、より汎用的にTTA-UCLを用いる事が可能なTTA-UCL超分子フィルムの構築を目指し、色素分子とフィルムの骨格分子の合成とその配合比の最適化を行い、より汎用性の高い超分子フィルムを作製する。最終的な有機薄膜太陽電池へ塗布実験は、前所属機関もしくは他研究機関との共同研究によって遂行していく。前所属機関では、試薬や備品などすでに研究機関で所有している物を使用したので、想定していたよりも支出を抑えることができた。次年度は、化合物の合成を効率よく行うため、自動フラッシュクロマトグラフィー精製装置などの装置を購入する。また、有機薄膜太陽電池への応用として、共同研究先への旅費として使用する予定である。
分子コンピュータのための確率的計算理論

分子計算は本来確率的であり,分子反応を利用した計算も必然的に確率的にならざるを得ない.本研究では,分子反応のシミュレーションに用いられる技法に着目して,確率的計算理論の足がかりを得ることを目指してきた.DNA分子やRNA分子を利用した分子計算では,入念に設計したDNAやRNA配列を様々に組み合わせて,目的の構造分子を形成することを基本にしている.その際,目的の構造分子の存在確率が最も高くなることが望まれる.ここで,熱力学的には,自由エネルギー値の低い構造分子ほど存在確率が高くなる.そこで,本年度は,配列を様々に組み合わせでできる一本鎖構造分子の集合の中で,熱力学的自由エネルギーが最小になる構造分子を計算する効率的なアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムは,配列を正則に組み合わせてできる(一般に無限集合でもよい)配列集合の中から,最小の自由エネルギーの構造をとり得る配列とその二次構造をO(n^8)の計算時間で求める.ここで,nは配列の組み合わせ方を指定する正則言語を表すオートマトンの状態数である.この成果は,Anne Condon(British Columbia大学)らによって未解決とされていた問題を解決したものである.この成果は,配列の設計問題における評価アルゴリズムとして具体的に応用することができる.また,さらに本年度は,準最適な構造も含めて存在確率を分析する計算理論を構築するための計算モデルとして,どのようなものが適切であるかの考察を進めた.そして,セルオートマトンを一般化したグラフ構造を持つセルオートマトンを考案し,構造分子の存在確率を計算するためのモデルとして利用できる可能性があるとの感触を得た.具体的な計算アルゴリズムの開発には至っていないが,そのための足がかりを得ることができた.本研究では,化学反応系のシミュレーション技法で用いられているメカニズムを計算機として眺めたときの計算論的な特性を分析することを第一の目標として掲げている.特に本研究では,分子数が大きい反応系を解析する際に用いられる常微方程式に基づいた(1)決定論的モデルと細胞内のような分子数の少ない微小領域内の反応をモデル化する際にも用いることができるより厳密な(2)確率的モデルに注目し,それらの間の関係を手がかりにして,情報処理を行う分子反応に適した確率的計算モデルを提案することを目的としている.本年度は,この計算モデル(1)の計算論的分析を進めた.既に得られているライゲション反応系の濃度予測アルゴリズムに関する結果を,より制約の緩い現実的な系でも対応できるようなアルゴリズムに拡張することを試みた.また,このような計算理論を構築していく上では,具体的な問題を考えて現実と解離しないように試みることが大切である.そこで,本年度は,分子計算系における具体的な問題として,配列設計問題を取り上げた.本問題は,分子反応系をDNA分子を用いて実際に実現する際の最も重要な問題であると同時に,配列設計自身を分子反応系で計算しようという試みも提案されており,分子計算系で取り扱われる具体的な問題としても興味深い.このような問題に対する分子反応系アルゴリズムの可能性を確率的に議論することは,分子反応系のための確率的計算理論の確立に役立つものと考えられる.そこで,本年度は,配列設計問題自身の解析を行った.その結果,配列設計問題に問題分割戦略を適用したテンプレート法を開発し,誤り訂正符号理論を応用することにより配列設計が柔軟に行えることを示した.今後は,このような符号の発見を行う分子反応系を構築できるのかどうかを確率的な解析を含めながら進めていき,確率的計算理論の足掛かりを作りあげたいと考えている.DNA計算に代表される情報処理を行う分子反応系の設計論を構築するためには,反応系で利用する分子の設計(配列設計,構造設計)と反応系の設計の2つの設計問題を扱わなければならない.そして,両者の理論を融合することにより,全体の設計論が構築される.また,分子反応は本来「確率的」であり,分子反応を利用した計算も必然的に確率的計算にならざるを得ない.つまり,分子計算系の出力は常に正しいことはなく,正しい出力を出す確率と必要な入力分子の量の漸近的振る舞いを議論できるような理論的な枠組みが必要となる.つまり,分子の設計と反応系の設計の両者に確率性を採り入れた設計論を構築する必要がある.本年度は,配列の設計に関し,従来の配列設計手法にはない,熱力学的特性を理論的に保証した配列設計手法を提案した.具体的には,どのように配列を連接しても,できあがる配列の単位長さ当たりの自由エネルギー密度が指定された閾値以上であることを保証する配列セットの設計手法である.最小自由エネルギーを評価基準としているため,熱力学的な取り扱いをある程度行うことができるが,確率性を導入することに関してはまだ十分ではない.そこで,さらにこの手法を発展させて,分配関数を評価基準に採用した設計手法を開発中であり,確率性を取り入れた分子計算の理論を配列設計という具体的問題において確立して行く予定である.分子計算は本来確率的であり,分子反応を利用した計算も必然的に確率的にならざるを得ない.本研究では,分子反応のシミュレーションに用いられる技法に着目して,確率的計算理論の足がかりを得ることを目指してきた.DNA分子やRNA分子を利用した分子計算では,入念に設計したDNAやRNA配列を様々に組み合わせて,目的の構造分子を形成することを基本にしている.その際,目的の構造分子の存在確率が最も高くなることが望まれる.

ここで,熱力学的には,自由エネルギー値の低い構造分子ほど存在確率が高くなる.そこで,本年度は,配列を様々に組み合わせでできる一本鎖構造分子の集合の中で,熱力学的自由エネルギーが最小になる構造分子を計算する効率的なアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムは,配列を正則に組み合わせてできる(一般に無限集合でもよい)配列集合の中から,最小の自由エネルギーの構造をとり得る配列とその二次構造をO(n^8)の計算時間で求める.ここで,nは配列の組み合わせ方を指定する正則言語を表すオートマトンの状態数である.この成果は,Anne Condon(British Columbia大学)らによって未解決とされていた問題を解決したものである.この成果は,配列の設計問題における評価アルゴリズムとして具体的に応用することができる.また,さらに本年度は,準最適な構造も含めて存在確率を分析する計算理論を構築するための計算モデルとして,どのようなものが適切であるかの考察を進めた.そして,セルオートマトンを一般化したグラフ構造を持つセルオートマトンを考案し,構造分子の存在確率を計算するためのモデルとして利用できる可能性があるとの感触を得た.具体的な計算アルゴリズムの開発には至っていないが,そのための足がかりを得ることができた.
骨・造血作動薬による骨・造血系への相互作用

本研究で我々はTNFαが骨肉腫細胞株、AX細胞の腫瘍形成に必須であることを見出した。AX細胞はガン遺伝子であるc-MycをInk4a欠損マウス由来の間葉系細胞に導入し作製した細胞で、野生型マウスの腹腔内移植により約21日以内に腫瘍死をまねくモデルである。このモデルにおいて我々は、腫瘍周辺にマクロファージが浸潤し、TNFαを発現することを見出した。TNFα欠損マウスではAX細胞による腫瘍形成や腫瘍死が完全にキャンセルされた。我々はTNFαがAX細胞における骨芽細胞系分子の発現を抑制すること、この抑制はTNFα阻害剤あるいはERK阻害剤の投与によってキャンセルされることを見出した。造血はアダルトにおいては骨随腔において営まれ、生涯にわたって必要な血液細胞を供給し続ける。一方、骨は体を支え、動力を伝える支点になるばかりではなく、骨髄腔を提供し、造血組織としても機能する。したがって、骨粗鬆症製剤は、骨に影響するばかりではなく、造血機能へも作用する可能性がある。特に、破骨細胞は骨を吸収生体唯一の細胞であることから、多くの骨粗鬆症製剤の標的細胞となっているが、造血においても、骨髄中で産生された造血前駆細胞が末梢へ動員される際にも必須の機能を有することが報告されている。また、破骨細胞は骨髄腔の形成に必須の役割を担うことから、その分化や機能が著しく障害されたマウスやヒトでは、骨髄腔のない、いわゆる大理石骨病を呈す。このことは、破骨細胞機能が障害されたヒトやマウスでは、骨髄造血のための骨髄がないばかりではなく、造血前駆細胞を末梢へ動員もできない、二重の障害を呈する可能性がある。しかし、申請者らは、破骨細胞分化が著しくあるいは完全に障害されたモデルマウス3種類(c-Fos欠損マウス、RANKL欠損マウス、op/opマウス)に全てにおいて造血前駆細胞の末梢への動員が起こることを見いだした。また、このことは野生型のアダルトマウスに対して、破骨細胞を強力に抑制する効果から骨粗鬆症治療剤として用いられているビスホスホネート製剤であるアレンドロネート、あるいはRANKL中和抗体を投与しても観察された。つまり、破骨細胞は造血前駆細胞の末梢への動員には必須ではないことが示された。そこで、破骨細胞のみならず骨芽細胞側にも作用し、骨粗鬆症治療剤として用いられるビタミンD製剤を用いた投与実験を開始している。ビタミンD製剤が、破骨細胞側あるいは骨芽細胞側のいずれの細胞に作用したのかを確認するため、野生型マウスとビタミンD受容体欠損マウス(VDR KO)を用いて解析を進めている。破骨細胞は造血前駆細胞の骨髄腔から末梢血中への動員に必須であることが報告されていたが、我々は破骨細胞の活性は造血前駆細胞の末梢への動員には必須でないことを見出している。このことは、現在盛んに行われている破骨細胞抑制系の薬剤による骨粗鬆症治療によって、出血や感染等の必要時に造血前駆細胞が末梢へ動員されることは妨げられないことを意味する。そこで、破骨細胞を抑制する分子機構の解明を目指すこととした。さらに、骨肉腫の発生にはマクロファージ由来のtumor necrosis factor alpha (TNFα)もしくはIL-1が必須の役割を担うことを見出した。血液内科学骨粗鬆症治療剤として実際に臨床で使用されている製剤であるアレンドロネート及びRANKL中和抗体ではすでに知見を得ており、さらにビタミンD製剤でも解析が進んでいる。これらの製剤は日常的に患者に投与されているものであり、その骨への効果については臨床治験のデータが蓄積しているものの、骨と密接に関連している骨髄造血についてはほとんど知見がないのが現状である。本研究では骨粗鬆症治療剤の造血系の影響を、一部の製剤においてではあるもの、明らかにしている点は順調に進展している点である。また、破骨細胞のみならず、骨芽細胞側へも作用する製剤については、骨髄移植の系を用いて骨髄の入れ替えマウスを作製しているが、かなりの個体数が必要になるため、完全には解析が終了していない。しかし、こちらの系においても全てのパターンでの骨髄入れ替えマウスの作製までは終了しており、今後は解析を行うところまでは進展している。ビタミンD受容体(VDR KO)と野生型マウス(WT)を用いて、VDR KO由来の骨髄細胞をVDR KOあるいはWTへ移植した群と、逆にWT由来の骨髄細胞をVDR KOあるいはWTへ移植した群の4通りのキメラマウスの作製を終了した。

今後は、これらのマウスに対して、ビタミンD系製剤の1つであり、骨量増加効果のあるED71製剤あるいはそのvehicleを投与する群の2群を作製し、薬剤の効果について骨および造血への作用について評価する予定である。
造血幹細胞・骨髄間質細胞間細胞膜接着分子の機能解析と白血病細胞発生における役割

ヒト骨髄間質細胞株(KM-101,102)、および骨髄系血液細胞株を免疫源としてBalb/cマウス腹腔に繰り返し接種することによりモノクロナール細胞膜抗体を産生するハイブリドーマを採取した。このうちの2クローンはin vitroで間質細胞株-血液細胞株の接着を強く増強した。ヒト間質細胞株の膜成分を可溶化後、この抗体を用いてウエスタンブロッティングを行ったところ、一つの抗体(C-F-9)は膜蛋白非還元の状態で分子量約22万の分子を認識していた。しかし、膜蛋白を還元した試料では明確なバンドは得られなかった。C-F-9ハイブリドーマはIg G_1サブクラスの免疫グロブリン抗体を産生している。このハイブリドーマをマウスの腹水系にして大量の抗体を得、この抗体を精製した。精製抗体をパパインにて処理し、Fabフラグメントを調整してから、in vitroの間質細胞株-骨髄系血液細胞株間の接着阻止試験を行ったところ、抗体そのものでは接着増強がみられたが、Fabフラグメントを処理することにより、接着の阻止が観察された。更に、この精製抗体をSepharose 4B CLの担体にカップリングし、抗原の精製を試みた。精製抗原を還元、非還元の状態でSDS-PAGEにて電気泳動を行ったところ非還元の蛋白は分子量約22万の単一なバンドとして銀染色で認識された。還元した蛋白は分子量11万と10万5千の2本のバンドとして認識された。以上の結果は、この分子がheterodimerからなり、hetrophilicな細胞間の接着に関与する分子であることを示唆する。現在、この分子のアミノ酸配列の検索、遺伝子のクローニングを計画中である。
人為起源物質の環境中の循環と制御ー基礎班

研究小領域「人為起源物質の環境中の循環と制御」では、特に人間生存に大きな影響を与える各種汚染物質、難分解物質の環境中での動態を明らかにし、人間と自然環境の調和を長期的に維持して行くために必要なこれらの人為起源物質の制御方法を確立するために、(1)大気汚染物質の循環と制御(酸性雨原因物質の発生源対策と酸性雨による陸上生態系被害の制御、微量温室効果ガスの環境中における動態と制御、大気・海洋間における二酸化炭素交換速度の評価)(2)水・土壌系における汚染物質の動態解析と制御(微生物関連汚濁に対応する水質改善技術、自然浄化機能の強化と制御、河口・内湾域における陸起源物質の生態学的制御、先端産業関連化合物中の有害元素の制御・処理)(3)生物の環境浄化機能の向上と環境適合性(重金属循環における生物制御システムの開発、環境浄化のためのDNA組換え微生物の育成とその活用)(4)人為起源物質の制御にはたす動的リスク管理手法の開発の4分野、10研究課題について研究班を構成し、さらにこれらを補足するために45の公募研究課題を加えた。本研究では基礎班会議、全体会議を通じてこれら多数にわたる研究課題の進展状況の把握を行うことに努め、成果を挙げた。基礎班会議は平成3年7月11日に第1回、平成3年9月28日に第2回、平成4年1月31日に第3回を開催し、重点領域研究の運営に関する連絡を行うとともに、環境科学シンポジウムおよび成果報告会スケジュ-ル、報告集作成要項などについて検討した。全体会議は、平成3年7月1112日に第1回を長崎で開催し、各班の研究計画と研究組織について各々の代表者が公募研究課題も含め目的、方法等について説明を行った後、全体で討論を行った。平成4年1月30日1月31日に第2回を東京で開催し、本年度の研究成果について発表と討論を行った。
R. ムージル研究―「批評」・「エッセイ」の特性と『特性のない男』の関係分析

1920年代初頭のムージルの主たる仕事は、プラーガー・プレッセ紙への寄稿であった。それらの記事は演劇と美術を対象とした批評である。マックス・メルの文学作品に対する批評文はこれらとは異なり、書評である。が、これも含めてプラーガー・プレッセ紙におけるムージルの批評記事はどれも同じ趣旨で書かれている。彼はこれらの批評で新生オーストリアの偏狭なナショナリズムへの批判を書いている。ムージルはメルを肯定的に評しているが、それについてはスロヴァキア出身のメルにウィーン人ナショナリズムに対抗する共同戦線参加への期待をかけた結果である、と考えうる。この点でムージルの「批評」は決して不偏不党の性質のものではない。この意味でムージルはここでは「特性のない男」ではなく、「特性のある男」である。ムージルの美術批評からは彼の批評の「特性」の特徴を理解することができた。プラーガー・プレッセ紙でのムージルの担当分野は劇評と美術批評の2分野である。ムージルの美術批評については、より注目されるべきである。これらの美術批評は「特性のある批評」であるが、一方では一貫してウィーン批判を展開し、他方これと相容れない一貫性の欠如を観察できる。自身の経歴と重なる軍人画家への共感を、ムージル自ら「弱み」と告白する。友人アレシュの著書への批評にも同じ「弱み」が読み取れる。プラハ国立図書館でムージルの新テクストを発見した。ムージルの仕事には「文化年代記」があるが、発見したテクストもこの分野のものであり、科学評論である。彼の科学評論からは、ムージルが自身を科学分野の識者と意識していたことが分かる。先入観や党派性とは無縁の「特性のない男」の知識と知性をムージルは不断に育みながら、同時にこの営みを自身の生活の手段にもしていたのである。1921から23年ムージルは「特性のある男」と「特性のない男」の両面を発揮し、使い分けていた。すぐ上の欄(「区分」)で「おおむね順調に進展している」としているが、当初の年次計画を量的な面では十分にカバーできなかった。が、他方〈ムージルの「批評」・「エッセイ」の特性と『特性のない男』の関係分析〉という本来的課題から見ると、ムージルの美術批評と科学記事(主としてプラーガー・プレッセ紙の「文化年代記」欄に発表された)の分析から、研究課題の解決への明確な見通しを得ることができた。この点について具体的な経過を記す。2017年4月より9月にかけてはアレシュの美術鑑賞法に関する著書へのムージルの批評について考察した。その後10月から12月にはムージルの1921年から22年の美術批評の翻訳と分析を行ない、2018年1月にかけてこれらを2本の論文にまとめた。その後2018年2月から3月にかけての海外調査中にプラハでムージルの新テクスト2編を発見した。この新テクストはムージルの科学記事であった。先の美術批評と合わせて考察することにより、ムージルの20年代初頭の書き物に顕著な彼の批判精神すなわち「特性」が意識的・戦略的なものであることを理解することができた。以上得られた成果から、私の過去1年間にわたる課題への取り組み・研究活動は「おおむね順調に進展している」と判断した。なお2017年度の1年間の研究遂行については、随時ムージル研究家カール・コリーノのアドバイスを受けながら進めた。ムージルの新テクスト発見については、過分な賛辞の言葉を得た。その際には、発見した科学記事の関連資料を国立ベルリン図書館から取り寄せるように、との親身なアドバイスも得た。こうしたことも、過去1年間の研究は「おおむね順調に進展した」との判断の根拠をなしている。発見した新テクスト2編について、ムージルのこれらの記事の出どころを突き止め、さらにはムージルの文学作品、特に『特性のない男』との関連を考察し、2018年度中にドイツ語論文として公表する。このドイツ語論文の校閲については、すでにムージル研究家カール・コリーノに作業を依頼し内諾を得ている。小説『特性のない男』において、ムージルの批判精神(特性のある男)と科学者精神(特性のない男)がどのように反映されているのかに焦点をあてて研究を進める。ムージルの美術批評について、1全般的な特徴の指摘、2美術批評と彼の文学作品との関係、の2点についての考察を行ない、論文として公表する。プラーガー・プレッセ紙を中心にさらに新テクストの発見に努める。フリゼー版ムージル全集全9巻のうち、第8巻と第9巻の「エッセイ」・「批評」全般と『特性のない男』との関係についてさらに詳細な分析を進める。

この意味でムージルはここでは「特性のない男」ではなく、「特性のある男」である。ムージルの美術批評からは彼の批評の「特性」の特徴を理解することができた。プラーガー・プレッセ紙でのムージルの担当分野は劇評と美術批評の2分野である。ムージルの美術批評については、より注目されるべきである。これらの美術批評は「特性のある批評」であるが、一方では一貫してウィーン批判を展開し、他方これと相容れない一貫性の欠如を観察できる。自身の経歴と重なる軍人画家への共感を、ムージル自ら「弱み」と告白する。友人アレシュの著書への批評にも同じ「弱み」が読み取れる。プラハ国立図書館でムージルの新テクストを発見した。ムージルの仕事には「文化年代記」があるが、発見したテクストもこの分野のものであり、科学評論である。彼の科学評論からは、ムージルが自身を科学分野の識者と意識していたことが分かる。先入観や党派性とは無縁の「特性のない男」の知識と知性をムージルは不断に育みながら、同時にこの営みを自身の生活の手段にもしていたのである。1921から23年ムージルは「特性のある男」と「特性のない男」の両面を発揮し、使い分けていた。すぐ上の欄(「区分」)で「おおむね順調に進展している」としているが、当初の年次計画を量的な面では十分にカバーできなかった。が、他方〈ムージルの「批評」・「エッセイ」の特性と『特性のない男』の関係分析〉という本来的課題から見ると、ムージルの美術批評と科学記事(主としてプラーガー・プレッセ紙の「文化年代記」欄に発表された)の分析から、研究課題の解決への明確な見通しを得ることができた。この点について具体的な経過を記す。2017年4月より9月にかけてはアレシュの美術鑑賞法に関する著書へのムージルの批評について考察した。その後10月から12月にはムージルの1921年から22年の美術批評の翻訳と分析を行ない、2018年1月にかけてこれらを2本の論文にまとめた。その後2018年2月から3月にかけての海外調査中にプラハでムージルの新テクスト2編を発見した。この新テクストはムージルの科学記事であった。先の美術批評と合わせて考察することにより、ムージルの20年代初頭の書き物に顕著な彼の批判精神すなわち「特性」が意識的・戦略的なものであることを理解することができた。以上得られた成果から、私の過去1年間にわたる課題への取り組み・研究活動は「おおむね順調に進展している」と判断した。なお2017年度の1年間の研究遂行については、随時ムージル研究家カール・コリーノのアドバイスを受けながら進めた。ムージルの新テクスト発見については、過分な賛辞の言葉を得た。その際には、発見した科学記事の関連資料を国立ベルリン図書館から取り寄せるように、との親身なアドバイスも得た。こうしたことも、過去1年間の研究は「おおむね順調に進展した」との判断の根拠をなしている。発見した新テクスト2編について、ムージルのこれらの記事の出どころを突き止め、さらにはムージルの文学作品、特に『特性のない男』との関連を考察し、2018年度中にドイツ語論文として公表する。このドイツ語論文の校閲については、すでにムージル研究家カール・コリーノに作業を依頼し内諾を得ている。
多次元尺度構成法に基づく概念空間の構成

昨年度の研究で、文書における単語の出現頻度から多次元尺度構成法を利用して空間を構成し、その空間に文書、単語を同時布置すると、類似した内容の文書は近く、内容に関連が無い場合は遠くに布置されるような空間を得ることができるということが明らかとなった。また、この空間に存在する文書や単語を、投入されたキーワードを元に構成された部分空間に射影すると、キーワードに関連した内容の文書や単語が近くに、関連の薄い文書や単語は遠くに布置される、ということも確かめられた。今年度は、対象をマルチメディアデータに拡張することを試み、様々なマルチメディアデータの中でも静止画、その中の「風景写真」に限定して研究を進めた。自然言語で記述された文書から形態素解析を適用して単語を抜き出す作業は、1次元のビット列をある一定サイズのデータの塊(一文字に対応)として捉え、その塊が幾つか並んだもの(単語に対応)として切り分けることである。一方画像データからの特徴抽出は、意味的に2次元の広がりを持つデータであること、ビット列の塊(画素に対応)として捉えられるものが情報抽出の単位としては小さすぎることなど、大きく様相が異なる。本研究では、各画素の色情報を元に類似した色の出現比率、類似した色を持つ2次元領域の抽出、画像の天地を仮定した上での領域の種類の推定、画像中の領域の存在比率から視点と対象との距離の推定、領域の境界線が直交する頻度から人工物の多寡の推定、などを行なった。抽出されたこれらの特徴を利用した、既定のキーワードによる画像の検索では、誤検索は存在するものの、十分満足できる結果を得ることができた。また、動画像から切り出した風景画像に関しても、同様の手法で検索が行なえる。日本語で書かれた文書から形態素解析を用いて単語を切り出し、それらの単語の文書ごとの出現頻度データに対応分析を施し、単語や文書の類似度を表現する多次元空間(以降では概念空間と呼ぶ)を構成するシステムを作成した。この空間では、ある単語群が特定の文書に出現する比率が高い場合、逆に、ある文書群に特定の単語が出現する比率が高い場合、それらの単語群や文書群が近い距離に布置されるという性質を持つ。また、同時に、平均的な出現パターンを持つ単語や文書が原点近くに布置される。上記の説明より明らかなように、この概念空間では、単語の意味に関する情報を用いていないにもかかわらず、その単語の使われ方の偏りだけを用いて、関連が強い単語、関連が弱い単語の情報を保持している。したがって、多数の文書が存在しているときでも、機械的に構成することが可能である。この概念空間の有効性を検証するため、フリー・キーワード方式による文書検索システムを試作した。これはユーザから自由にキーワード(群)を入力してもらい、概念空間内でそのキーワード群をベクトルに射影し、そのベクトルに射影したときに原点からの距離が遠く、かつキーワード群と同じ方向にある文書(群)を関連が強いと思われるとして提示するものである。実際に既存の文書から概念空間を構成し、幾つかのキーワード群を与えて、関連が強いと思われる文書を提示するという実験を行った。この結果、ほとんどの実験で、キーワード群と関連が強い文書群が得られるということが示された。また、検索対象となる文書に当該キーワード群が含まれていない場合でも、同様に検索が可能であるということも示された。これは、全文一致検索や、同意語・類義語を用いた検索では実現が困難である。比較的自由な書式、用語法で記述された雑多な文書を検索対象とするシステムへの応用が期待できる。
老化にともなう筋力および筋持久力の低下と運動の効果

老化により骨格筋に萎縮が生じ、それにともない筋力の低下が起こる。ヒトの骨格筋は、大きな力を発揮したり、素早い動きを必要とする時に働く「速筋線維」と、持久的な活動時に働く「遅筋線維」に大別される。これまでの研究は、老化にともない「速筋線維」から選択的な萎縮が生じることを明らかにした。したがって、高齢期には、筋持久力の低下よりも瞬発的に最大努力で発揮できる筋力の低下が顕著になる。本研究は、60歳代の女性を用いて、最大努力による膝関節の屈曲および伸展運動を12週間にわたって負荷し、運動を継続することによって老化にともなう「速筋線維」の萎縮を抑制できるかどうかを検討することを目的としている。12週間の運動によって、最大努力による脚の屈曲力および伸展力に増大が認められた。特に脚の屈曲運動により発揮される筋力で運動の効果が顕著に認められた。先行研究は、老化にともない大きな力を発揮したり、素早い動きを必要とする時に働く「速筋線維」で選択的な萎縮が認められると報告している。これは、老化により最大努力で発揮できる筋力が低下することを意味している。このような「速筋線維」の萎縮に対するメカニズムについては、老化にともない力仕事が少なくなり、「速筋線維」を使用する頻度が減少することによる廃用性の萎縮によるものと推察している。したがって、老齢期に「速筋線維」を使用するような運動を負荷すれば、筋力の発揮時に「速筋線維」が参加・動員され、老性筋萎縮や筋力の低下を抑制・改善できるものと期待される。本研究では12週間という短い運動期間を用いたが、「速筋線維」を参加・動員するような運動を負荷できたと考えられ、その効果が得られたものと結論される。
自由かつ公正競争確保のための消費者集団及び消費者個人の私権の確立と実現の可能性

本研究の目的は、自由かつ公正な競争の確保のために私人が果たすべき役割が大きいことに鑑み、この局面での民事訴訟の促進を実体法と訴訟法の両面からサポートするための解釈論並びに法制度の構築を目指すことである。私人が民事訴訟を起こす場合、独禁法に違反する法律行為の無効を主張して違法な拘束から解放されることによる救済を受ける場合と独禁法違反理由に不法行為に基づく損害賠償を請求する場合とがある。後者の多くは別稿で明らかにしたので、本年度発表論文では、前者を中心に、別稿に引き続いてドイツ法へのアプローチに依拠し、検討した(なお両問題につき私法学会で個別報告する機会を得た)。その結果、独禁法に違反する法律行為の無効は、1.無効とされる法律行為の確定、2.無効の及ぶ範囲の画定(一部無効と後続契約の有効性の問題とに区別される)、3.無効と抗弁と信義則との関係とに分けて論じるべきであり、1.については独禁法に違反する法律行為は原則としてすべて無効とすべきこと、2.については無効の及ぶ範囲は違反した規定の趣旨に従って判断され、一部無効については契約の一部が無効とされる場合、当該規定の趣旨からその一部が契約全体と分離できない場合には契約全体が無効とされること、後続契約については無効な合意そのものを実行する契約(実行契約)は無効とされるが、違法な合意で決められた内容を第三者との契約の中に受け入れる契約(個別契約)には無効の効果は及ばないこと、3.については無効が独禁法違反によるもの、また当該契約条項自体は独禁法に違反しないでも独禁法に違反する他の条項と分離不可能であるために無効の効果が及ぶ場合にも無効の抗弁は信義則に反しないと解釈すべきことを明らかにした。なおこの論文は本研究の一部であり、現在、不正競争防止法をも射程に入れ、特に消費者や消費者団体による民事訴訟を中心とするスイス、EU法等との比較検討を継続している。
フラクショナル・ブラウン運動の滞在時間に関する極限定理の研究

正規性と自己相似性をもつ確率過程であるフラクショナル・ブラウン運動の分布は、期待値と分散により決定される。このことから、n次元フラクショナル・ブラウン運動の滞在時間に関する問題に取り組むためには、その共分散行列の漸近挙動について考える必要があり、行列式を評価することに主眼を置いて研究を進めた。滞在時間に関する研究で現在必要としている行列式の評価において、上からの評価式は一般的によく知られているもので十分であることがわかっている。そこで、行列式を下から評価する方法を模索した。フラクショナル・ブラウン運動の自己相似性のパラメータH(0<H<1)が1/2以下である場合には、共分散行列がdominant principaldiagonalをもつため、行列式を下から評価できていることがわかった。本研究では、フラクショナル・ブラウン運動のパラメータHが1/2よりも大きい場合について扱ったのだが、この場合には共分散行列はdominant principaldiagonalのようなよい性質をもたず、行列式の下からの評価をどのようにすればよいかが問題となった。代数系の論文を調べたところ、行列式の下からの評価について扱っているものは非常に少なかったのだが、その中で行列の固有値を用いて行列式を下から評価しているものがあった。そこで、フラクショナル・ブラウン運動の標準化した増分の共分散行列、すなわち相関行列にこの結果を適用し、フラクショナル・ブラウン運動のパラメータが1/2より大きい場合について、相関行列の行列式が下から評価できることを示した。フラクショナル・ブラウン運動は自己相似性をもつガウス過程である。ガウス過程の分布は、期待値と共分散行列により決定され、その滞在時間の漸近挙動を調べるに際して、共分散行列の行列式の評価が必要となる。このため、主に行列式の評価式について研究を進めた。行列に関する文献を代数ならびに工学の分野での成果も含め幅広く当たっていた際に派生した問題として、二変数多項式行列に関するBezout方程式について研究を行った。具体的には、二変数の関係が整関数であらわされる場合を扱った。そして、二変数多項式行列に関するBezout方程式を一変数多項式行列に関するものに帰着させることができる場合について調べ、具体的な計算の手法についても示した。行列に関する文献を代数ならびに工学の分野での成果も含め幅広く当たっていた際に派生した問題として、二変量多項式行列に関するBezout方程式について研究を行った。具体的には、二変量の関係が整関数であらわされ、二変量多項式行列に関するBezout方程式を一変量多項式行列に関するものに帰着させることができる場合について調べ、具体的な計算の手法についても示した。多変量多項式行列に関するBezout方程式の解法は、二変量の場合に比べてかなり難しくなるが、これについても研究を行い、新たな結果を得た。自己相似性をもつガウス過程であるフラクショナル・ブラウン運動の分布は、期待値と分散により決定される。この確率過程の滞在時間の漸近挙動を調べるにあたっては、共分散行列の行列式の評価を行うことが重要となってくる。行列や行列式の計算は、数学だけでなく、工学の分野の論文においても多く用いられている。この分野についてサーベイを進める過程で興味を持った問題として、多変量多項式行列に関するBezout方程式の解法について取り組み、新しい結果を得た。行列に関連する研究という点からみれば新たな結果は得られたものの、フラクショナル・ブラウン運動の共分散行列に適用できるような新しい評価式は得られていないため。正規性と自己相似性をもつ確率過程であるフラクショナル・ブラウン運動について、その標準化した増分の共分散行列の行列式の評価式について、実際の数値を用いて調べた。自己相似性のパラメータが1/2よりも大きい場合について研究を進めているのであるが、実際の数値で検証すると、増分の共分散行列の行列式が下から評価できそうであると予想される。しかしながら、それを数学的に証明しようとすると、自己相似性のパラメータが1/2以下の場合と似た手法では示すことができない。また、共分散行列の行列式の計算に現れるのは、それほど複雑な式ではないため、かえってアプローチが難しくなっている。実際の数値による計算からは、予想は合っていると思われるが、行列式の評価式を示すことができておらず、ガウス過程への応用がまったく進まないため、研究は遅れている。正規性と自己相似性をもつ確率過程であるフラクショナル・ブラウン運動の分布は期待値と共分散行列により決定される。このことから、フラクショナル・ブラウン運動の滞在時間に関する問題を考えるうえで、標準化した増分の共分散行列の行列式を評価することは重要である。共分散行列の行列式について、実際の数値を用いた結果を踏まえ、下からの評価を行うことに主眼をおき、研究を進めた。フラクショナル・ブラウン運動の自己相似性のパラメータが1/2よりも大きい場合についての行列式の評価は、様々な種類の計算をしてみたものの、どれも途中でうまくいかなくなってしまった。過去のガウス過程を扱った研究論文などにおいても、フラクショナル・ブラウン運動におけるパラメータが1/2以下の場合に限り行列式を評価していることから、当初から難しいことは予想されたのであるが、論文として発表できるような結果は出ていない。

実際の数値による計算から共分散行列の行列式を評価できることは予想できるが、ガウス過程への適用においては、条件を広くした形での評価式が必要となっていることから、研究は遅れている。正規性と自己相似性をもつ確率過程であるフラクショナル・ブラウン運動の分布は、期待値と分散により決定される。このことから、n次元フラクショナル・ブラウン運動の滞在時間に関する問題に取り組むためには、その共分散行列の漸近挙動について考える必要があり、行列式を評価することに主眼を置いて研究を進めた。滞在時間に関する研究で現在必要としている行列式の評価において、上からの評価式は一般的によく知られているもので十分であることがわかっている。そこで、行列式を下から評価する方法を模索した。フラクショナル・ブラウン運動の自己相似性のパラメータH(0<H<1)が1/2以下である場合には、共分散行列がdominant principaldiagonalをもつため、行列式を下から評価できていることがわかった。本研究では、フラクショナル・ブラウン運動のパラメータHが1/2よりも大きい場合について扱ったのだが、この場合には共分散行列はdominant principaldiagonalのようなよい性質をもたず、行列式の下からの評価をどのようにすればよいかが問題となった。代数系の論文を調べたところ、行列式の下からの評価について扱っているものは非常に少なかったのだが、その中で行列の固有値を用いて行列式を下から評価しているものがあった。そこで、フラクショナル・ブラウン運動の標準化した増分の共分散行列、すなわち相関行列にこの結果を適用し、フラクショナル・ブラウン運動のパラメータが1/2より大きい場合について、相関行列の行列式が下から評価できることを示した。行列に関連する新たな計算手法を得ることができたものの、研究課題であるフラクショナル・ブラウン運動に適用できるような新しい共分散行列の評価式は得られていないため。フラクショナル・ブラウン運動の滞在時間に関する研究において、現在模索している方法では、やはり共分散行列の行列式の評価が最終的に必要になると考える。したがって、この点についてさらに研究を進めたいと考えている。行列式の評価であるため、今までは工学系の論文などを調べていたが、さらに幅広い分野の論文をサーベイして、研究を進めていく必要があると考える。共分散行列の行列式の評価について、一般的な形で行えない場合にも、細かい条件をつけた形で現在わかっている評価式を少しでも進展させた形であらわし、フラクショナル・ブラウン運動の滞在時間に関する問題に適用していきたい。フラクショナル・ブラウン運動を含むガウス過程に適用できるような行列式の評価式を導くためにさらにサーベイを進め、共分散行列の漸近挙動について研究を進めたいと考えている。研究課題であるフラクショナル・ブラウン運動に適用できるような新しい行列関係の評価式は得られていないものの、行列に関する新たな計算手法を得ることができたため。
新しい細菌検査法による乳歯の病的歯根吸収過程の解明と治療法の確立

乳歯の病的歯根吸収は主として細菌感染によって生じる。乳歯感染根管の病的吸収過程を電子顕微鏡で観察し、根管内滲出液をPCR法で分析した。歯根膜細胞を培養し、破骨細胞の分化に影響する分子群を検索し、以下の知見を得た。1.根尖性歯周炎の乳歯を抜去し、歯根表面を電子顕微鏡で観察した。歯根の生理的吸収の影響がほとんど認められない感染根管では、細菌が根管内、根管壁、根表面に広く分布し、破歯細胞は病的吸収領域にほとんど観察されず、虫喰状の不規則な吸収窩が多数観察された。生理的吸収ではほとんど観察されない吸収窩がみられることから、病的歯根吸収は根管内および根管壁に存在する細菌および細菌の産生物に深く関与していると考えられた。2.感染根管に至った乳歯根管内滲出液を滅菌ペーパーポイントで採取し、PCR法で分析した。16SrDNAを検出するためプライマーを作製してPCR法を行ったところ、全菌株でDNAが増幅された。その結果、試料を採取する溶液とPCRを設定することにより、細菌の検出方法を効率的に行うことができた。3.歯根膜線維由来の細胞が産生するosteoprotegerin(OPG)は、骨芽細胞や歯肉由来細胞比べて、10倍多かった。これは、歯根膜細胞から産生されるOPGが常にRANKLと結合し、破骨細胞の誘導を抑制していることを示唆する。つまり歯根膜は、単に歯と歯槽骨の間に存在する結合組織だけでなく、OPGの産生を介して歯と歯槽骨を破骨細胞から保護しているものと考えられる。そのため、感染が及ばない歯根でも病的歯根吸収を回避する方法として、根管治療薬の中にOPGを含有することで、病的な骨吸収を抑制できる可能性があると考えられた。以上の結果より、徹底した根管洗浄および消毒の有効性と細菌の分離同定による治療のほか、新たにosteoprotegerinの導入が治療法として示唆された。乳歯歯根の病的吸収過程を解明するため実験を行い、以下の知見を得た。1.根尖性歯周炎を有するヒト抜去乳歯の歯根を用いて顕微鏡観察を行った。破歯細胞はほとんど観察されず、細菌が主に根管内および根管壁に分布していた。歯根の象牙細管内への細菌侵入は、根管上部で著明であったが、根尖領域ではほとんど認められなかった。病的吸収は歯根象牙質の広い範囲で生じており、いわゆる虫喰状態の吸収窩が多数観察された。その歯根象牙質表面は、部分的にセメント質の添加が観察され、これは透過型電子顕微鏡観察から、電子密度の高い細い線維、顆粒状物質とわずかのコラーゲン線維により構成されていた。病的歯根吸収は炎症のほか、細菌および細菌の産生物による刺激なども深く関係し、添加された修復性セメント質は本来の構造を有しておらず、吸収領域を取り巻く局所性の環境が、修復機構に大きな影響を与えたことが示唆された。2.歯根吸収のメカニズムを分子生物学的に解明するため、ヒト永久歯および乳歯歯根膜由来線維芽細胞様細胞(歯根膜細胞)が破骨細胞の誘導にどのように関与しているかについて実験を行った。

その結果、永久歯および乳歯の歯根膜細胞がOPG/OCIFおよびOPGL/ODFmRNAを発現し、OPG/OCIF蛋白質が産生されていることが明らかとなった。さらにマウス骨髄細胞との共存培養によって、産生された蛋白質に破骨細胞分化の抑制または誘導能があるかどうかを検討した結果、抗OPG/OCIF抗体を投与することでTRAP陽性の多核細胞の誘導が可能だった。本研究結果から永久歯および乳歯歯根膜細胞はOPGL/ODFおよびOPG/OCIFの産生能を有し、破骨細胞の誘導能を有していることが示された。しかし破骨細胞の誘導には抗OPG/OCIF抗体の投与も必要であったことから、歯根膜は歯根吸収を抑制する機能を持つことが示唆された。乳歯感染根管の病的吸収過程を電子顕微鏡で観察し、根管内滲出液をPCR法で分析して以下の知見を得た。1)根尖性歯周炎を有するヒト抜去乳歯の歯根を電子顕微鏡で観察を行った。破歯細胞はほとんど観察されず、細菌が根管内および根管壁に分布していた。細菌の歯根象牙細管内への侵入は、根管上部で著明であったが、根尖領域ではほとんど認められなかった。病的吸収は歯根象牙質の広い範囲で生じており、いわゆる虫喰状態の吸収窩が多数観察された。その歯根象牙質表面には、部分的にセメント質が添加され、透過型電子顕微鏡観察から、電子密度の高い細い線維、顆粒状物質とわずかのコラーゲン線維から構成されていた。病的歯根吸収は、細菌および細菌の産生物による刺激も深く関与し、添加された修復性セメント質は本来の構造を有しておらず、吸収領域の局所性は修復機構に大きな影響を与えていたことが示唆された。2)乳歯感染根管の原因を解明するため、感染根管に至った乳歯の根管内滲出液を滅菌ペーパーポイントで採取し、滅菌容器(1mlのPBS、ガラスビーズ封入)に入れ、凍結保存した。検体を解凍・撹拌し、これをテンプレートとしてPCR法で分析した結果、臨床16例中12例で16S r DNAが検出された。この結果から根管内滲出液を試料として、16S r DNAの検出が可能であると思われた。16S r DNAを検出するため、ユニバーサルプライマーとして、5'AGAGTTTGATCCTGGCTCAG3'と3'AAGGAGGTGATCCAGCCGCA5'を作成し、PCR法を行ったところ、全菌株でDNAが増幅された。試料を採取する溶液とPCRの設定を検討して効率的な検出方法を決定した後、より多くの臨床例について本法を実施し、臨床症状との関連について調査し、乳歯感染根管の治療法を確立する予定である。病的吸収過程の乳歯感染根管を電子顕微鏡で観察し、根管内滲出液をPCR法で分析した。さらに、歯根膜細胞を培養し、破骨細胞の分化に関する分子群を検索し、以下の知見を得た。1.根尖性歯周炎を有する乳歯歯根の電子顕微鏡観察を引き続き行った結果、多量の細菌の根管内および根表面への付着が観察されたが、病的吸収面に破歯細胞が認められた試料は少なかった。病的吸収は歯根象牙質の広い範囲で生じ、いわゆる虫喰状態の吸収窩が多数観察された。吸収窩の一部には、セメント質の添加が観察され、電子密度の高い細線維、顆粒状物質と少量のコラーゲン線維から構成されていた。この修復性セメント質は本来の構造を有しておらず、細菌およびその産生物が修復機構に大きな影響を与えていた。2.感染根管に至った乳歯根管内滲出液を滅菌ペーパーポイントで採取し、滅菌容器(1mlのPBS、ガラスビーズ封入)に入れ、凍結保存した。検体を解凍・撹拌し、これをテンプレートとしてPCR法で分析した結果、75%の検体から16S rDNAが検出され、全菌株でDNAが増幅された。その結果、試料を採取する溶液とPCRの設定を行うと細菌の検出方法を効率的に行うことができた。3.歯根膜線維
慢性血栓塞栓性肺高血圧症の血栓形成/内皮障害におけるIFNγの関与と病態の解明

本研究はIFNγが血管炎症や血栓形成に関与しているという既存研究結果に着目し、慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)の病態形成におけるIFNγの影響について検討した。CTEPH患者の血清IFNγ濃度を測定範囲以下群と測定範囲以上群の2群に分けて検討すると、肺動脈造影による血栓部位は、後者の方が有意に末梢型であった。in vitro実験では、肺動脈内皮細胞はIFNγ刺激により炎症性サイトカイン・細胞接着因子産生が亢進し、血栓由来内皮細胞はIFN刺激がなくてもより強く炎症に関与したRNAが高発現している一方で、IFNγ刺激によって凝固に関与するRNA発現は凝固抑制の方向に誘導された。1.慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)患者の血清IFNγ測定と臨床データ解析CTEPH患者48人の右心カテーテル検査時に採取した血清検体を用いて血清IFNγ濃度をELISAにて測定した。現在、得られた血清IFNγ値の結果と患者背景・右心カテーテル検査より得られた肺血行動態(重症度)・肺動脈造影/CT angiography/手術所見(手術例のみ)より得られた血栓部位・その後の血栓増悪等を含めた予後と間の関係を解析中である。2.慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)患者の肺動脈血栓内膜摘除術検体からの血管内皮細胞・平滑筋細胞分離当院心臓血管外科がCTEPHに対して施行した肺動脈血栓内膜摘除術にて摘出された血栓内膜組織から、フローサイトメトリーを用いて血管内皮細胞(CD31陽性細胞)の分離を試みた。現在2例の分離・培養・増殖・保存に成功し、今後の実験へ向けて調整中である。当初SMA抗体を用いて平滑筋細胞分離も予定していたが、現時点では分離に成功していない。血栓内膜摘除術が内弾性板より内側を摘出する手術であることから、理論上検体の中に平滑筋が存在しないことが理由と考える。また、この間に当院呼吸器外科にて末梢肺癌に対して施行された際に摘出された2例の肺動脈から血管内皮細胞(CD31陽性細胞)の分離・培養・増殖・保存にも成功した。これらはControl内皮細胞として使用し、CTEPH内皮細胞の特徴を明確にする比較細胞として研究に組み込むことを検討している。慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)患者45人の血清IFNγ濃度を測定、測定範囲以下群(陰性群)と測定範囲以上群(陽性群)の2群にわけて解析した。肺血行動態と予後に関しては両群において有意な差は認められなかったが、肺動脈造影による血栓部位評価では、陽性群の方が有意に末梢型であった(P=0.006)。CTEPHに対する肺動脈血栓内膜摘除術にて摘出された血栓内膜組織から、CD31抗体を用いた磁気細胞分離にて血管内皮細胞(血栓由来内皮細胞)を分離することに成功した。BioPlexによる検討では、肺動脈内皮細胞はIFNγ刺激によりIL-1β・IL-6・RANTES・TNF-α等の炎症性サイトカイン・ケモカイン産生の上昇を認めた。同様の検討を肺動脈平滑筋細胞にて行うとIL-1β・RANTES産生の上昇、TNF-α・VEGF産生の低下を認めた。両細胞の結果で逆になったTNFαとVEGFに関しては、値とIFNγ投与による変化の程度からTNFαは内皮細胞の影響が強く、VEGFは平滑筋細胞の影響が強いことが示唆された。従って肺動脈全体としてはIFNγ刺激が炎症・血栓形成誘導に関与していることが予想された。RT2ProfilerTM PCR Arrayによる検討では、血栓由来内皮細胞はIFNγ刺激がない状態でもコントロールに比べてCXCL1・IL8・MAP2K1・PTGS2のRNA発現が上昇しており、IFN刺激により更に発現が亢進した。またコントロール細胞では低下するCSF1のRNA発現が亢進し、更にF2RL3のRNA発現低下とKDRのRNA発現上昇を認めた。つまり、血栓由来内皮細胞は定常状態でもコントロールに比べて炎症関連RNA発現が上昇しており、IFNγ刺激により更に発現が亢進、そして凝固に関与するRNA発現は凝固抑制の方向に誘導されるという特徴が確認された。当初は血管内皮細胞と平滑筋細胞のサイトカイン産生とIFNγ刺激による変化も平成26年度施行予定としていたが、血栓内膜組織から細胞分離・培養・増殖に成功した症例数が少なったため、この実験にまで至ることが出来なかった。またSMA抗体を用いて平滑筋細胞分離も予定していたが、現時点では分離に成功していない。

血栓内膜摘除術が内弾性板より内側を摘出する手術であることから、理論上検体の中に平滑筋が存在しないことが理由と考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。呼吸器:肺循環血栓内膜組織からより選択的かつ効率的な細胞分離・培養・増殖・保存方法を確立させることが出来るか否かが、今回の研究の律速になると考える。細胞分離の最適条件を模索しつつ、引き続き細胞分離の症例数を増やすことに努める。また、症例数が少ない段階でも予定している実験を進めていくことも検討する。