hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子宮体癌に対する腹腔鏡下近赤外イメージングによるセンチネルリンパ節生検

【目的】早期子宮悪性疾患に対する腹腔鏡下手術において、術中直視が可能なICG蛍光イメージング下でのSLN生検を行い、蛍光色素法と色素法のSLN検出率を比較検討【方法】早期子宮頸癌及び体癌18例を対象とし、手術開始前に子宮頸部4方向にパテントブルー色素および希釈ICGを注入し、腹腔鏡下でSLNを検出した。SLN生検を行った後は系統廓清も行った。【結果】両側のSLNの同定が可能であったのはICG法で12例(70.5%)、色素法で3例(20%)両群間に有意差が認められた(p=0.006)。【結語】ICG蛍光イメージング下での腹腔鏡下SLN生検は色素法のみでは認識困難であったリンパ節が認識できた。近赤外イメージングを応用したセンチネルリンパ節の同定昨年度までに近赤外内視鏡カメラシステムをオリンパス社から借用して15例の子宮がん症例に対しインドシアニングリーン(ICG)を使い近赤外イメージングを応用したセンチネルリンパ節の同定を行っている。センチネルリンパ節の同定のためのトレーサーとしてパテントブルー(色素法)及びインドシアニングリーン(蛍光色素法)を用いた。センチネルリンパ節は従来行われている色素法では7/15(46.6%)、今回我々が行う蛍光色素法では13/15(86.6%)と明らかに蛍光色素法で検出率が高いという結果を得ている。OSNA法による子宮体癌リンパ節転移の評価OSNA法による子宮体癌リンパ節転移の評価であるが、得られた検体を一定の条件で評価した方が経済的にも合理的と考えている。このため得られたリンパ節の検体は冷凍保存し20例をめどに、今後OSNA法でCK19-mRNAの定量を行い永久標本での病理組織学的検査との相違を検討していく。当初開腹の症例も合わせて行う予定であったが、開腹症例のICGを用いたSLN同定率は2/6(33%)と非常に低く骨盤深部での観察に、開腹用のICG検出機器(Hyper eye medical system:瑞穂医科工業)は不適と判断し、腹腔鏡のみでICGを用いたSLN生検を行う方針とした。症例を増やすために子宮体癌のみでなく子宮頸癌症例にもICGを用いたSLN生検を行う方針とした。I期子宮頸癌11例及び体癌7例で腹腔鏡下手術を行った18例を対象とした。手術開始前に子宮頸部4方向にパテントブルー色素および希釈ICGを2-4ml注入し、医療用内視鏡であるInfra Red Imaging (IRI;オリンパス株式会社)を用い腹腔鏡下でSLNを検出した。ICGの濃度に関しては過去の報告から500μMが指摘濃度とする報告があり、我々も500μMで本試験を行った。SLN生検を行った後は通常の系統廓清も行った。ICG法と色素法を併用実施した症例14例中ICG法で12例(85.7%)、色素法で8例(57.1%)にSLNの同定が可能あった。両側のSLNの同定が可能であったのはICG法で10例(71.4%)、色素法で3例(21.4%)両群間に有意差が認められた(p=0.02 Fisher's exact test)。OSNA法に関しては最終的に症例数を増やしてまとめて検査を行う予定にしており、分割したリンパ節はまだ冷凍保存している段階である。いまだ症例は少ないもののICG蛍光イメージング下での腹腔鏡下SLN生検は色素法のみでは認識困難であったリンパ管やリンパ節が容易に認識できたため、期待の持てる新しい手法と考えられる。今後症例をさらに集積して、検査の精度を検討したい。医歯薬学25年度計画はほぼ終了している。OSNA法による子宮体癌リンパ節転移の評価については実施できていないのは、25年度に行った検体を冷凍保存しているためである。26年度には、この得られた検体を使いOSNA法を行っていく予定である。腹腔鏡下で蛍光色素を用いてセンチネルリンパ節の同定を行うために、H25年度はオリンパス社から近赤外内視鏡カメラシステム(IRI:infra red imaging)を借用して使用していた。しかし借用であるため、我々が使用したいときに必ずしも使用出来ず、症例を想定以上に蓄積出来なかった。このため今年度は残りの資金をオリンパス社と協議の上、内視鏡カメラシステム購入に当てて研究を進めて参りたい。

腹腔鏡下で蛍光色素を用いてセンチネルリンパ節の同定を行うための症例の蓄積に注力したため物品の購入を控えた。オリンパス社と協議の上、内視鏡カメラシステム購入に当てて研究を進めて参りたい。
薄状軟組織の弾性・粘弾性特性評価のための低侵襲計測法の開発と変形シミュレーション

模擬ヒト循環器システムを開発し,動脈の変形特性の低侵襲な計測評価法を検討した.これにより,模擬動脈のシリコーンゴムチューブ試料の脈動変形と変動圧力のみから変形特性の同定方法を考案した.さらに,脈診を模擬して,脈動する試料に触れて測定できる反力変化から変形特性を同定する方法も考案した.併せて,変形を考慮した動脈の脈動挙動の数値解析に解り組み,実験と解析との両面から動脈メカニクスの研究体制を確立した.模擬ヒト循環器システムを開発し,動脈の変形特性の低侵襲な計測評価法を検討した.これにより,模擬動脈のシリコーンゴムチューブ試料の脈動変形と変動圧力のみから変形特性の同定方法を考案した.さらに,脈診を模擬して,脈動する試料に触れて測定できる反力変化から変形特性を同定する方法も考案した.併せて,変形を考慮した動脈の脈動挙動の数値解析に解り組み,実験と解析との両面から動脈メカニクスの研究体制を確立した.開発する薄状軟組織の計測システムについて,薄い軟組織の変形を微小荷重で計測するための島津製作所製の超微小硬度計を導入した.ここでは特に,通常は三角錐の形状を有するダイヤモンド圧子を用いるのに対して,生体試料でも損傷無く計測できる球状のダイヤモンド圧子に置き換えたシステムを導入した.また物性値の算出については,硬さ試験機用の計測ソフトウエアを球圧子押込からYoung率などの物性値を算出できる仕様のものへ置き換えを開始し,これによる計測も順次実施し始めた.これと併行して,これまでよりも多様な試料の柔さを計測する目的で,汎用試験機を開発の基盤としてヒト肌などをin situ計測できる計測環境を構築した.この環境に関しては,人体の直接計測に加えて多様な食品の計測も実施し,その有用性を確認した.さらに,皮膚などの外表面にある薄状軟組織に加えて,代表的な薄状軟組織である血管についても評価を開始するため,このin Situ計測に関する技術開発のための装置を開発しはじめた.特に装置に関しては,インバータ制御によって脈動流を生じさせられる仕様のものとした.また本研究では,Hertzの弾性接触理論の円管への拡張によって物性値を算出する目的で,試行錯誤の容易さから実際の生体試料に代えて擬似血管ファントムを用いた研究を実施し始めた.この中では,特に手術中でも計測ができる診療デバイスの開発も併行して検討する事とした.導入した薄状軟組織の計測システムを用いて,多様な試料の計測に取り組み始めた.まず模擬材料としてはシリコーンチューブで多様な計測を実施し,基本となるデータを収集した.さらに生体試料として,培養したコラーゲン組織(ヒト皮膚に相当)を計測・評価し,導入開発した計測システムの有効性を確認いた.さらに培養した脳神経細胞の計測・評価により,計測テクノロジーの汎用性を確認した.シミュレーションに関しては,固体一液体連成解析理論を再精査し,実施の準備に努めた.さらに取組みとして,動的な押込み挙動との関連を論じ始めた.この課題の開始以前より多孔質材の動的変形を研究していたが,メゾスケールにおけるセル構造に高い相似性がある事と,この挙動解明に高い産業的な価値が出てきた事から,その解決に向けて体系的な取り組みを始めた.具体的には,薄状組織を動的に圧縮した際の応答から,高速変形課程の挙動を明確に求めるものである.他にも予定外の考案として2件の産業財産権の出願を実施する事などによって,この研究課題の波及効果の大きさを成果としてまとめ上げている.本課題で開発した模擬的なヒト循環器系システムを用いて,ヒト動脈の変形特性の低侵襲な計測評価法の検討を実施した.まず,動脈を模擬したシリコーンゴムチューブ試料の脈動による相対変形と変動圧力のみから,このチューブ試料の変形特性を同定する方法を考案した.これにより,既に発展・普及している動画像診断システムを活用することで,動脈の変形特性の低侵襲な計測および評価が可能となった.さらに,動脈の脈診を模擬して,Hertzの弾性接触理論を基礎としながら,脈動するチューブ状試料に触れている状態で測定できる触感(反力)の変化から,この試料の変形特性を同定する方法も考案した.これにより,鉗子を用いた内視鏡手術や手術ロボットにおける触感について,数値データとして定量的に処理評価できるテクノロジー確立を達成した.これらの成果については,前年度の2件に加えて,さらに新規考案として2件の産業財産権の出願を実施した.なお前年度に出願したうち1件については企業との実施契約へと至っている.さらに,これら実験と評価解析理論と併せて準備を進めていたシミュレーションに関しては,CAEソフトLS-Dynaを用いながら,変形を考慮した動脈の脈動挙動解析に解り組んだ.これに加えて,先述の模擬ヒト循環器系システムの試験区間へ装着できる瘤(コブ)を有する管を準備することで,実験と解析との両面から動脈の脈動メカニクスを詳細に調べる研究体制を確立した.予定していた装置の開発が全て終了し,いま種々の条件の下で計測・評価を実施している-この状況から,実験計測に関しては,当初の計画以上に進展している.一方のシミュレーションに関しては,取組を始めたもののやや遅れている.新たな予定外の進展として,この研究成果により2件の産業財産権の出願を出来たことが大きい.24年度が最終年度であるため、記入しない。この研究課題の波及効果が大きく,これにより複数の共同研究を実施するなど取り組むべきテーマが多くなっていることが最大の問題点である.

これに関しては'契約する研究費の額ではなく,研究を実施できる担当者を共同研究先より充てていただく等を共同研究実施の条件とする事により,この研究の実施や課題解決の達成に影響がないように努めている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
全国家族調査データを用いた1999-2009年の日本の家族の総合的研究

日本を代表する28人の家族研究者による計19本の論文を収録した『日本の家族1999-2009:全国家族調査(NFRJ)を用いた計量社会学』を2016年6月末に東大出版会から刊行予定である。本書は、日本家族社会学会によって実施・作成された第3回全国家族調査(NFRJ08)データを中心に、NFRJ98,NFRJ03などのデータも併用しながら1999-2009年の時期を中心とした日本の家族の構造と変容について、各研究者がさまざまな角度から計量的な分析を行ったものである。定位家族へ依存が高まる一方で、そうした家族を持たない人の不利が顕在化してきたことが全体として読み取れる。本研究プロジェクトは、第3回全国家族調査(2009年実施、NFRJ08)データを用いて家族研究者が共同で分析を行い(現在25名あまり)、その結果を学術書として刊行すること、学会等で報告することを目指すものである。2012年度より複数回の研究会を行い、2013年5月末に第1次原稿の提出を求めた。しかし、原稿の提出状況ははかばかしくなく、いくつかの論文は大幅に遅延した。とはいえ、当初想定していた21本中16本の原稿については、4名の編者が査読を行い、コメントを返送したうえで再度原稿を提出してもらった。再提出は2013年12月末とし、コメントを送付した原稿についてはほぼ改稿が提出された。なお、未提出の数本については今後提出される見込みは低く、一部は辞退も出ている。これらの対応については近々編者で決定する。2014年度において、これらの原稿を集約して出版の予定である。また、2014年度には国際社会学会(ISA)が横浜市で開催されるため、2013年度は成果を英語で報告すること、外国人研究者のプロジェクトへの参加機会を開くために、NFRJデータの英訳化(調査票の英訳、入力されている個票データの変数名ラベルの英訳)を進めた。これにより、外国の研究者にも利用可能なデータが作成され、研究プロジェクトに日本人以外の研究者が加入することも可能になった。ただし、データ自体はまだ海外のデータアーカイブに寄託されているわけではないので、2014年度に寄託作業も進めていく。2009年に実施された第3回全国家族調査データを共同で分析し、出版するためのプロジェクトである。本年度は、7月に横浜市で開催された世界社会学会大会(ISA)にメンバーが多数参加し、研究報告を行った。海外の研究者との討論を経て、より深い分析をすることが可能になった。メンバーから提出された分析の初校について、代表者の稲葉を含む4名の編集担当幹事の4名がコメントをし、第2稿を提出してもらった。まもなくすべての原稿がそろうため、入稿の運びとなる。前年度に研究会等を通じて相互の研究を検討してきたため、この年度は各自が執筆すること、その情報をさまざまな機会において発信することを中心とした。第3回全国家族調査(NFRJ08)のデータをもとに、第1回調査(NFRJ98)、第2回調査(NFRJ03)データを併用しながら、家族研究者が共同研究を行った。研究の目的は2000年前後の日本の家族の構造、変化を計量的に分析することであり、その成果を書籍として刊行することである。日本を代表する家族研究者が30名以上参集し、定期的な研究会を実施したうえで、論文化・書籍化をめざした。最終的には28人の研究者が21本の論文を執筆し、2015年10月に原稿の入稿を終えた。書籍は2016年5月中に東京大学出版会から刊行される予定である(稲葉昭英・保田時男・田渕六郎・田中重人編『日本の家族1999-2009:全国家族調査(NFRJ)による計量社会学』予価5400円)。現在校正中で間もなく出版されるが、出版後もこの本を対象とした書評セッションなどを企画している。21本の論文から総合すると、この期間中に配偶関係を持たない人が中年層・高齢層を中心に増加し、全般的には定位家族への依存性が強まっていること、夫婦関係をもつ家族については結婚満足度や家事参加パターンなどは大きく変化していないことなどが観察された。定位家族への依存は育児期の女性の就労などのパターンにも強く観察され、私たちにとって家族のもつ意味が依然として大きいこと、私たちの社会が依然として家族に大きく依存しており、家族関係を有しないことはライフコース上の大きな不利を帰結することを物語っている。こうした意味でいわれているほど家族の変化は大きくないが、未婚化や離婚を中心として配偶者を持たない人が増加している。同時に、親子・きょうだいなどの家族関係が女性中心に形成されること、このために女性が存在しない場合に家族関係が希薄になること、今後の家族問題はこうした女性のきょうだい・配偶者・親子関係をもたない男性に発生することが予想された。

本書は、日本家族社会学会によって実施・作成された第3回全国家族調査(NFRJ08)データを中心に、NFRJ98,NFRJ03などのデータも併用しながら1999-2009年の時期を中心とした日本の家族の構造と変容について、各研究者がさまざまな角度から計量的な分析を行ったものである。定位家族へ依存が高まる一方で、そうした家族を持たない人の不利が顕在化してきたことが全体として読み取れる。予定では原稿はもう少し早く集まるはずであった。何人かのメンバーの原稿が遅れている。本年度は最終年度であるために、猶予はなく、早急に提出を求める予定である。社会学今年度は最終年度であり、必ず成果を刊行しなくてはならない。研究会を開催し、最終的なまとめも行っていきたい。予定では5月末に全21本の原稿が提出されるはずだったが、実際は16本にとどまり、まだ提出できていない原稿がある。執筆予定者に督促している状態である。このため、全体の作業が遅れ気味になっている。こうした状態は、本年度国際社会学会が日本で7月に開催されることと無縁ではないように思われる。3年計画であり、次年度が最終年度である。2014年度は一部原稿の遅れがあり、予定していた作業が完了し得なかった。このため、予定よりも支出が少なくなり、作業を2015年度に行うためにその分の経費を繰り越した。2015年度は90万の助成金が予定されていたが、これに残額の約30万を繰越し、120万ほどの予算で計画を進めていくことができる。未提出の原稿については、打ち切りを通告し、現在提出された原稿を中心に再度全体の再構成をはかっている。何としても今年度中には成果を刊行したいと考えている。原稿の9割がそろっているために、あとは最終的な編集者によるチェックをへて、全体的なものを完成させる。このための会合費を予定している。このほか、成果の諸学会での報告を予定しており、メンバーの旅費も予定している。原稿未提出者が存在したため、関係者全員の参集する研究会活動を1回延期している。また、このために編集会議も持てなかった。いずれも翌年度に行うため、あえて次年度使用額として残した。次年度に研究会と編集会議を行う。もともと前年度に行うものが翌年度に延長されたためである。
細胞生物学的方法を用いた未熟児の脳室周囲転化症の病態に関する研究

(目的)新生仔ラット大脳半球より初代培養したオリゴデンドロサイトを用いて以下の点を明らかにしてきた。(1)培養オリゴデンドロサイトはグルタミン酸を細胞内に取り込む輸送系を有している。(2)グルタミン酸を取り込むと同時に、グルタチオン産生に不可欠なシスタインを放出するため、結果的にグルタチオン欠乏の状態となる。(3)最終的に、グルタミン酸はオリゴデンドロサイトに酸化障害をもたらす。(方法)今回われわれは、さらにその機序を明らかにするために、(1)細胞内の活性酸素種の組織染色による同定、(2)各種の抗酸化物質をグルタミン酸と共に負荷し、細胞障害性に対する影響を観察した。(結果1) NBTによる染色ではsuperoxideの細胞内の蓄積は認められなかった。これに対し2'7'-dichlorofluoresceine diacetateを用いた方法では、グルタミン酸を負荷された細胞内に過酸化水素が蓄積する事が示された。(結果2)superoxideの分解酵素であるsuperoxide dismutase並びに過酸化水素の分解酵素であるCatalaseは、単独あるいは組み合わせて用いても、グルタミン酸による細胞障害は認められた。(結果3) Hydroxyl radicalのScavengerであるMannitol、Thiourea、Benzoateはグルタミン酸による細胞障害を抑制した。(結果4)鉄のキレートであるDesferalおよびdiethylenetriaminepentaacetic acidはやはりグルタミン酸による細胞障害を抑制した。(結論および考察)グルタミン酸によって細胞内に過酸化水素が蓄積されるが、実際の細胞障害はむしろHydroxyl radicalによるものであった。このHydroxyl radicalは過酸化水素よりイオン鉄の存在下にてFenton反応を介して産生されるもので、イオン鉄のキレート剤によって細胞障害の抑制が認められた。
液体キセノン中の電荷増幅を用いた暗黒物質探索

宇宙には暗黒物質と呼ばれる未知の素粒子があることが数多くの観測から示唆されているが、その正体は全く分かっていない。暗黒物質を捉えるにはキセノンを用いると有利であり、世界最高感度で暗黒物質探索を行っている実験はすべて液体キセノンを用い、そこで発生する電子を上部のガスキセノンの領域まで電場によりドリフトさせ増幅して捉える方式を採用している。本研究は液体キセノンだけを用いて、発生した電子も液体キセノン中で信号増幅して捉えることで、暗黒物質探索の一層の高感度化を図るものである。実際に研究期間内の開発で、実液体キセノン中での電子増幅の発生に成功し、将来の大型化のため特殊な電極の開発を開始した。今年度は主に名古屋大学において、液体キセノン中での電荷増幅の確認を行うための装置の開発を推し進めた。まず、重力マイクロレンズ効果による宇宙観測プロジェクトMOAの大面積CCDクライオスタットを転用し、液体窒素でキセノンを液化するのに必要な-100°C以下まで冷却できる装置の開発を行った。既存の装置の転用であるため、冷却対象の液体キセノン容器への熱伝導が小さく冷却に時間がかかる問題があったが、熱リンクを増強することでこれを解決した。同時に液体キセノン用容器、断熱用真空容器、液体キセノン純化導入システム、キセノン回収システムの開発を行い、これらの高真空試験を行った。基本的にVCRやICFといった高真空規格を用いた真空系であるが、液体キセノンからの光シグナルを読み出すためのフッ化マグネシウム窓を導入する必要があり、一部Uタイトシールというガスケットを用いている。当初はリークが発生したが最終的に10-4Paの真空度を到達した。また、実際に液体キセノン中に高電圧をかける電極の製作も行い、Φ10μmのアノードワイヤーとカソード間に3kV/cm印加する準備を整えた。本研究の検出器開発には電場計算、熱計算など、有限要素法を用いたシミュレーションが欠かせない。上記の開発には、Femtet(R)を用いたシミュレーションを効果的に使用しており、今後の検出器デザインを進めるプラットフォームも整えた。今年度は、神岡の地上研究施設で、パルスチューブ冷凍機を用いたキセノン液化システムの構築を行った。キセノン回収システムおよびゲッターポンプによるキセノンの純化システムの構築も同時に行い、繰り返し実験を行う環境を整えた。真空容器の製作も進め、光電子増倍管によるDirect scintillation(S1)がみられる検出器の製作を完了した。光電子増倍管自体も、真空容器に合わせXENON実験で用いられていたものをベースに+HV仕様のブリーダー回路と合わせて新規に開発した。また、液体中で高電圧を印加するための電極としてガラス製のGas Electron Multiplier(GEM)を新規に開発し検出器への導入をすすめ、Proportional Scintillation(S2)を見るための準備も行った。これらと並行して、昨年度に引き続き電場シミュレーションを行っており、上記GEM周辺の電場構造を確認している。フィードスルーや低温で使用できるケーブルのスクリーニングも開始したところであり、+8kVの電圧を実際にかけた実験を、来年度早々に行う予定である。一方、ワイヤー電極による高電圧印加については、主に名古屋大学で検討を進めた。昨年度シミュレーションを元に製作していた10μmの直径のワイヤーをつかったシステムをアルゴンガス中で動作させ、パラメーターの最適化をシミュレーションの検証とともに行った。神岡の地上研究施設で、昨年度構築したパルスチューブ冷凍機を用いたキセノン液化システムを用い液体キセノンTPCの開発を推し進めた。まず、約500 ccの液体キセノンを検出器に導入し、0.016 MPa、-106.1 °Cで2日間以上保持することができた。このキセノンの状態で241Am線源からの59.5keV γ線を用いてS1光量を測定したところ、8 p.e./keVと求められた。これはXMASS検出器とほぼ同等な値である。次にTPCの検証として昨年度開発したGlassGEM電極に電圧を印加しS1光量のドリフト電場依存性を調べた。その結果、1.2 kV/cmのドリフト電場に対して、40 %のS1光量の低下が観測された。これは先行研究と矛盾のない数値であり、GlassGEM電極によって液体キセノン中に期待通りのドリフト電場を形成できた。一方、ドリフト電場を0.4kV/cm、GlassGEM電極両面間に2.5kVの電位差をかけてS2発光のための電場として37kV/cmを形成した状態でS2発光の測定を試みた。しかしながら今回のTPCプロトタイプではS2の発光は確認できなかった。A. BreskinたちがThickGEM電極を用いて電荷増幅を報告しているが、ローカルに存在するガス中で起きていると思われる。さらに効率よく実験できるようにフィードスルーや低温で使用できるケーブルのスクリーニングも開始したところであり、より高電圧をかけた実験を、来年度早々に行う予定である。10μmの直径のワイヤーをつかったシステムをアルゴンガス中で動作させ、検証を行ったので、液体キセノンへの導入の準備が整った。液体キセノン中へ電場を印加し、TPCとして動作させることに成功し、開発上の重要なマイルストーンに到達した。

GlassGEMでのS2は観察されなかったが、これは想定の範囲内であり本命のワイヤー電極の開発もすすんでいる。昨年度までの研究結果から、今年度は液体キセノン中でS2を発生させる電極として、ガラスエポキシのフレームに直径10μmの金メッキタングステン線を張ったワイヤー電極を開発した。このワイヤー電極をパルスチューブ冷凍機にを用いた検出器システムに導入し、まず、電圧を印加せずに、241Am線源のS1のスペクトルを測定し59.5keVのγ線のピークから発光量を求めたところ、昨年度までの1.5倍以上の、13.7p.e./keVというXMASS実験に近い発光量が得られた。キセノン導入時にゲッターへ2回通すようなシステムに改善した効果であり、S2発生のための電離電子をドリフトするのに十分なキセノンの純度を確保できた。実際に、ドリフト電場を印加してS1光量を測定したところ、4kV/cmで電場がないときに比べてS1発光量が約半分に減少することを確認した。そしてワイヤー電極に徐々に高電圧を印加し、液体キセノン中での電荷増幅による発光がないかを観察したところ、印加電圧2kVと3kVの間でS2が発生し始めることを確認しワイヤーの電圧4.8kVでは、S2閾値での10倍以上の光量増加を確認できた。先行研究から得られているS2の発生に必要な電場の閾値の約400kV/cmにも一致している。検出されたS2はそのS1光量とドリフト時間4.8μSにピークを持つことから、241Am線源の5.5MeVα線由来のS2であると考えられる。本研究により液体キセノン中でのS2発生を検証できたことから、今後一相型液体キセノンシンチレータによる暗黒物質探索実験XMASSの検出器を改造して、電圧を印加できるような設計を推し進める。本研究の最大の目的であった液体キセノン中での電荷増幅による比例蛍光の発生・検出に成功し、一相型液体キセノンTPCによる暗黒物質検出器の開発を今後も推し進めていくことになったため。昨年度までの開発により、ワイヤーを用いて液体キセノン中での電荷増幅による比例蛍光の発生閾値を400kV/cmであることを確認した。これに基づき、今年度は針電極で400kV/cmの電場を実現するべく、ガス中でのウニ針状電極の開発を行っているCEA SaclayのIoannis Giomatarisと研究代表者が双方に実験室を訪問して開発を行った。まず、神岡にて、先端150μmの針電極を製作し、液体キセノンへ導入し高電圧を印加する実験を行った。400kV/cmを実現できる6kVの高電圧を印加することには成功したが、フィードスルでの放電が発生し安定に測定を継続できなかった。また現状のジオメトリでは針への電子の収集効率が1%程度しかないことも理解したので、まずはSaclayにてガス中でウニ電極による電子収集の最適化を行うことにした。Saclayでは実際のXMASS検出器と同じ1mサイズの球状検出器にウニ針電極を試し、ガス中での電荷増幅と、電場の一様性の最適化を確認した。それを神岡の10cmサイズのテストベンチへスケールして導入するため、先端50μmと80μmの針電極を新たに設計、製作した。
組み込みインテリジェントビジョンとビデオシステムのための組み込みの圧縮

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
半導体ー金属接触構造のヘリウム準安定原子と吸着キセノン光電子による微視的研究

半導体表面上へ金属原子が単原子層レベルで吸着していく過程に沿って,最表面領域の原子構造と局所電子状態を並行して追跡する研究を進めた。電子状態のモニタ-には準安定原子脱励起分光(MDS)を用い,He^*原子がオ-ジェ脱励起される系として,半導体表面上のアルカリ金属吸着系を選んだ。吸着キセノン光電子分光装置の製作が本年度に間に合わなかったため,イオン散乱分光(ISS)を用いて局所構造解析を行った。1.金属の単原子吸着層の電子状態とそれが分子の吸着・解離過程に及ぼす効果の解明:予め酸化させた表面上に吸着したアルカリ金属原子と飛来酸素の相互作用に関する研究を行った。吸着Csの6s電子は,Siと結合しているOに影響されず,清浄Siに吸着したときとほゞ同じ電子状態を保つことが分かった。この6s電子は,気相から飛来した酸素分子に直接移行することにより,酸素の解離を促進させる。Cs吸着→酸素露出→Cs熱脱離→Cs再吸着のサイクルでSi表面酸化を繰り返し得ることを示した。2.Cs/Si(100)表面上の酸素吸着状態のMDSーUPS同時測定による研究:MDSによるO2pピ-ク位置がUPSによるものより約-1.0evシフトすること、両者のモニタ-領域の違いを反映したスペクトル形状などから,下地Si原子間のブリッジサイトに侵入した酸素とCsと結合した酸素が共存することを見いだした。3.ISSの散乱He^+イオン強度の測定により,アルカリ金属はSi(100)表面の結合エネルギ-の大きいサイトから小さいサイトへと順に2段過程で吸着して行くことを示した。
DRKコントロール集材機の開発に関する研究

日本林業に受け入れられやすい、最も簡単なインターロック機構のスリップクラッチ方式を集材機に採用する場合、不可欠な要件は両ドラムの回転方向に応じたクラッチ連動ギヤの切替え装置の簡素化にある。このため、欧米在来の大がかりなエアシフトシリンダに代る新らしい単純自動切替え原理(ワンウェイクラッチの並存)を考察し、その導入によるDRK(差動摩擦クラッチ)アタッチメント型の両工程インターロック集材機を開発した。本機には、併せて静油圧トランスミッションも初めて導入し、運転の簡素化・負担軽減を図った。1.工場内性能試験では、連動ギヤ切替え装置挙動の完全性を確認したが、DRKに在来のドラムクラッチ(コーン型)を転用したため、短時間の範囲を越えた連続使用過程で、内部構造の熱膨張に基因すると考えられる制御性能の不備が生じ、構造改善によるDRK専用クラッチ(ディスク型)の開発・交換を余儀なくされた。その結果、所期の長時間制御安定性が得られた。2.伐採現地導入試験では、岩大式索張りによる長期集材作業を通じ、DRK自動切替インターロック効果は大きく、(1)実搬器走行中荷重の上下動は起らず安定し、霧の中でも安全確実に運転可能、(2)空搬器返送中のメインライン過放出防止(運転制御の簡素化)、(3)作業能率の向上(スギ、ヒノキ人工林皆伐,0.3m^3m^3/本の全幹、スパン350mの条件で、従来のダブルエンドレス方式を上まわる3040m^3/日)の諸成果を得た。また静油圧トランスミッション導入面では、速度制御・正逆転が容易になり、運転技術の簡素・負担軽減効果が明らかとなった。以上を総合し、新考案のDRK切替え装置を具備した両工程コントロール集材機は、実用化に向けて大きく前進したといえるばかりでなく、国際的にも共感を呼ぶ見通しが得られ、併せて静油圧トランスミッションの導入がその効果を高めるための不可欠な応用技術である点も判明した。各種の袈線集材索張り方式に対応し得る制御特性を備えたDRKと、操作性を満足するベースマシンを組合わせた新らしい係動式集材機を初年度予定計画通り設計・試作・工場内試験した。この中で特に設計については以下のように可及的簡単な構造原理とコンパクトなレイアウトで本機の特色が十分発揮されるよう繰返し検討を重ねた。すなわち、1.ホールバックドラムを平ドラムとするときとエンドレスドラムに変更する場合で可及的DRK発熱量を小さくとどめられる回転比を実際の使用条件(スパン600m,作業索径10mm,荷重1t)を前提に選び出す。2.係動がドラム回転方向に関係なく(空搬器返送、実搬器走行の両工程に)有効に機能する簡易なメカニズムの自動化を実現する。3.油圧機器による無段変速の導入がDRKと競合配置を来たさないよう調和のとれた組立てにまとめる。これら達成のため1.については当該標準巻込み平ドラム条件下のメインドラムとDRKの連動比を、空搬器返送時1:1.5、実搬器走行時にはその逆に保つのが最適となるが、発熱量はそれで01サイクル最大572Kcalと算定され、自然通風条件では瞬間最大424°Cに上昇し、ライニングの許容温度200°Cを越えるおそれがあるので強制空冷を行ない、186°Cに下げる設計とした。2.についてはドラム回転方向に伴ない、在来のインターロック集材機(米国)に装着の特殊エアシフトシリンダ切換方式に代り、単に一方クラッチ2個の組合わせで理想的に作動可能な原理(DRK方式にのみ普遍)を案出した。

3.についてはメインドラムからDRKに至る中継軸を独立させることにより達成できた。以上の集材機は在来の中型規模を守って開発され、2月の工場内試験でDRKの制御域・挙動・連続運転による発熱量,両ドラム引張・制動力いずれの面でも満足的結果が得られたが、メインドラム空転抵抗減少のため、かみ合クラッチ増設の必要が新たに生じた。試作集材機を実際の伐採地(熊本営林局多良木営林署41お、て林小班、50年生ヒノキ皆伐地、スパン340m、高低角5.7°、1荷重平均全幹0.63m^3)へ導入し、岩大式索張りのもと2ケ月継続作業試験の結果、1.新考案自動切替え装置によるDRKインターロック効果として、(1)実搬器走行中、荷重の上下動揺は起らず安定持続され、運転手から見通しの困難な霧条件でも安全確実に集材可能な道が開け、土場到着後のDRK解放も順調であった。ただ、今後架線地上高の高い土場条件で使用した場合、荷重の斜め着地が滑らかに達成できるか否か、DRK構造および摩擦新素材吟味をめぐり検討の余地を残した。(2)空搬器返送時、従来の岩大式で要したメインドラム空転防止のための半制動運転が省略できた。(3)集材作業能率が高く(3040m^3/日)当地での従来集材法(ダブルエンドレス)のそれを上まわった。(4)連続使用DRK発熱は、表面最高温度60°Cにとどめ得た。これから推して、許容最大1トン荷重の下でも内部フェーシングの温度は特殊加工ウーブンの許容最高温度200°Cを越えず、今後共、本機として強制冷却の必要はないものと思われた。(5)DRKによる省エネルギー効果を調べるために、従来の両ドラム干渉運転(エンドレスドラムの半制動)運転日を数日設けて総燃料消費量を比較したが、大差には至らなかった。これは他の共通的な負担要素(横取し、運転抵抗)による消費比重が高かったためと考えられる。2.静油圧トランスミッションによる運転簡素化と負担軽減については、ビデオによる画像解析の結果、運転手動作の挙動幅、頻度、加速度いずれも従来集材機の場合に比べて小さく、問診結果と併せ、肉体精神両面で極めて望ましい応用効果が認められた。ただし、手動式両効きドラムクラッチの操作負担力が大きく、最大筋力比2030%に達し、運転席のエンジン騒音100dbと併せて今後の改善策が望まれた。
乾燥地の潅漑農地における土壌劣化の機構解明と節水的な用水計画

本研究では乾燥地の灌漑農業に伴う土壌劣化の機構を解明し節水的な灌漑計画について検討を試みた.1.砂丘畑地の露地とハウス内で牧草や野菜類を供試し人工ゼオライト,再生紙,ポリマルチ等を適用したマイクロ灌漑の実験を行い,砂丘砂の保水性と耐塩性を高めるパラメータの特性値を求めた.これらの特性値をシミュレーションモデルに入力しスプリンクラに比べてマイクロ法の効率的な灌漑水量を検討し,降水利用のタンク灌漑システムにおける持続的な用水計画の確立を試みた.2.土壌流亡形態は降雨強度一定・増加・減少において異なることを示した.次に粘土質土と砂質土でその土壌流亡増加原因が異なっており降雨強度変化による飛散量は粘土質土が影響を強く受けることを示した.さらに塩類土壌における分散・凝集について塩の影響について団粒度,透水性及びコンシステンシーから検討を加えた.人工降雨によって土壌面に発達したリルの形状や流出土量を測定し,粘土含有量,表土層の硬さとの関係を調べた.粘土含有量が多くなると侵食は深さ方向に進み形態は複雑になることがわかった.さらに勾配を変えた斜面に降雨と流下水を与えた場合の侵食実験を行い流出土の粒度分析を行って斜面が粗粒化して行く様子を詳細に検討した.3.乾燥地土壌の塩類化とアルカリ化過程を土壌固相/溶液相間の化学平衡の観点から検討するため2種類の粘土鉱物を用いNa吸着比-Na交換率の関係式と陽イオン交換特性を明らかにした.重粘な土へのTDRの適用特性を調べるために,ベントナイトの誘電率と電気伝導度(EC)の測定を行った.蒸留水で水分調整したベントナイトのECは,試料が不飽和になる体積含水率q=0.60付近で非常に大きな最大値を示した.そのためNaベントナイトのq=0.450.87において,誘電率の測定が,エネルギー損失が大きいために不能となった.多段吸引流出過程と非定常蒸発過程の2段階からなる測定実験により,飽和付近から風乾水分量付近までの排水過程の土壌水分移動特性を迅速かつ高精度で測定する方法を考案した.本研究では乾燥地の灌漑農業に伴う土壌劣化の機構を解明し節水的な灌漑計画について検討を試みた.1.砂丘畑地の露地とハウス内で牧草や野菜類を供試し人工ゼオライト,再生紙,ポリマルチ等を適用したマイクロ灌漑の実験を行い,砂丘砂の保水性と耐塩性を高めるパラメータの特性値を求めた.これらの特性値をシミュレーションモデルに入力しスプリンクラに比べてマイクロ法の効率的な灌漑水量を検討し,降水利用のタンク灌漑システムにおける持続的な用水計画の確立を試みた.2.土壌流亡形態は降雨強度一定・増加・減少において異なることを示した.次に粘土質土と砂質土でその土壌流亡増加原因が異なっており降雨強度変化による飛散量は粘土質土が影響を強く受けることを示した.さらに塩類土壌における分散・凝集について塩の影響について団粒度,透水性及びコンシステンシーから検討を加えた.人工降雨によって土壌面に発達したリルの形状や流出土量を測定し,粘土含有量,表土層の硬さとの関係を調べた.粘土含有量が多くなると侵食は深さ方向に進み形態は複雑になることがわかった.さらに勾配を変えた斜面に降雨と流下水を与えた場合の侵食実験を行い流出土の粒度分析を行って斜面が粗粒化して行く様子を詳細に検討した.3.乾燥地土壌の塩類化とアルカリ化過程を土壌固相/溶液相間の化学平衡の観点から検討するため2種類の粘土鉱物を用いNa吸着比-Na交換率の関係式と陽イオン交換特性を明らかにした.重粘な土へのTDRの適用特性を調べるために,ベントナイトの誘電率と電気伝導度(EC)の測定を行った.蒸留水で水分調整したベントナイトのECは,試料が不飽和になる体積含水率q=0.60付近で非常に大きな最大値を示した.そのためNaベントナイトのq=0.450.87において,誘電率の測定が,エネルギー損失が大きいために不能となった.多段吸引流出過程と非定常蒸発過程の2段階からなる測定実験により,飽和付近から風乾水分量付近までの排水過程の土壌水分移動特性を迅速かつ高精度で測定する方法を考案した.1.大型ガラス室内に20度と30度の斜面試験区を新設し,各種の降水の強度,分布と砂表面流失水及び水分量動態等の関係を調べ,節水的なタンク潅既の用水計画に必要な基礎パラメーターを検討した.砂地圃場の野菜栽培を目的に節水潅漑の水管理について検討した.実水利用効率(新鮮物質量/潅水量)は土壌水分制御の範囲,つまり水分環境によって異なることを明らかにした.節水条件下では下層の土壌水分が少ないことを示した.品質の良好な野菜を生産する潅漑の始点はpF1.3-1.48の範囲であった.2.土壌水食動態解析システムを用いて,降雨強度の変化が,土壌侵食に与える影響について実験を行い,土性の違いにより,流亡土量,濁度,流出水量に変化があることが分かった.また飛散機構,電気伝導度についても検討した.粘土の含有率を変えて作成した人工土壌を用いた侵食実験を行った.

3.表面流を与えた土壌面に発達するリルの表面形態および縦断面形態を時間的に詳細に計測しその特徴を調べた.リルの発達は粘土含有率に大きく影響を受け,粘土分の少ないときは表面形態に,大きいときは縦断形態の変化が大きいことがわかった.4.塩類土壌において,飽和あるいは圃場条件下の水分条件下における土壌溶液組成をより簡易に知る検討を行った.低濃度ではかなりの予測が可能であった.高濃度ではイオンの溶解度や活動度に関しモデル実験で検討する必要がある.不飽和土壌中の溶質移動の予測に必要な分散係数は,水分量と間隙流速に依存する.そこで鳥取砂丘砂と沖積土について,異なる不飽和重力流れのもとでの土中水濃度変化を測定して分散係数を決定し,不飽和溶質分散現象の土壌による違いについて調べた.塩類集積が土壌面蒸発に及ぼす影響を調べ,塩類集積過程における溶質移動を従来の溶質移動モデルよりも正確に予測できる溶質移動モデルを開発した.さらに,土壌面蒸発の予測に重要な低圧力水頭領域における不飽和透水係数の新しい測定法を検討した.1.ガラス室内において乾燥地を想定した2種の潅漑実験を行った.まず砂斜面試験区における牧草の潅漑実験では生育・収量が南斜面より北斜面,斜面勾配が30°より20°,斜面位置が上部より下部の方が良好な結果を示した.次に再生紙,黒ポリフィルム,シルバーフィルムの3種のマルチを用いて,点滴法によって清水区と塩水区(3000ppm)のダイズ栽培・比較試験を行った結果清水再生紙マルチ区の生育が最も良好であった.2.CaやNaを加えたマサ土と無添加マサ土に関し表面流に対しその侵食様態を比較した.無添加マサ土に比べ,SAR30とSAR0の塩類土壌では流出土砂量の累計がほぼ倍になり,同じ土壌でも塩類が集積した土壌は侵食を受けやすかった.侵食溝の形成の様子も塩類を加えた土壌ではリルの幅が広くまた深く発達した.土の劣化過程に大きな影響を及ぼす塩類土壌に着目して侵食実験を行い,塩類を含んだ土壌がクラスト形成や透水性,流亡土壌の粒径組成に影響を与えていることが分かった.またその塩濃度の違いによる侵透水量並びに流亡土量等の経時変化にも検討を加えた.3.塩類土壌において飽和水分条件下における土壌溶液組成を簡易に推定する方法について検討を行った.昜溶性の成分についてはほぼ可能であったが,難溶性の成分については困難であり,活量,イオン,ペアー,溶解度積,イオン交換定数からの推定を検討中である,異なる不飽和重力流れのもとでの土中水濃度変化より推定した鳥取砂丘砂と沖積土の分散係数について,理論的な考察を行い,水分量や土壌の違いによる溶質混合のメカニズムのついて検討した.土壌面蒸発速度の数値予測に不可欠な土壌水分移動特性を,流出過程と蒸発過程の2段階からなる室内実験により迅速かつ高い精度で測定する方法を考察し,従来の方法と比較検討した.また塩クラストの形成に伴うアルベドの変化についても測定を試みた.1.ハウス内土壌水分制御下の点滴灌漑で野菜栽培を行い,品質,収量ともに適切な水分範囲があることを明らかにした.再生紙,黒ポリフィルム,シルバーフィルムの3種のマルチを用いて,ダイズ栽培比較実験を行った.同一灌水量の下で再生紙マルチ点滴灌漑区の生育が最も良好で水利用効率も高く,節水栽培として有用であった.2.土壌劣化の大きな要因は降雨や流水による表土の微細粒子の流出である.勾配が5°,10°,15°の3斜面に降雨を与えた場合と流下水を与えた場合の侵食実験を行った.流出土量,水量と50%粒径の経時変化を調べ相互関係を求めた.さらに流出土を採取して粒度分析を行い,原土と流出土の粒度構成(粒径比)を定義し経時変化等を調べた.塩類土壌における土壌流亡や土の劣化には,その土壌構造や透水性が大きく関わっていた.
PET診断を国内全域で利用可能にするBr-76標識がん診断薬剤の開発

企業から供給される18FDGを利用するためだけにPETを導入している施設や18FDGの供給が不可能な地域においても76Br標識薬剤ならば利用可能であり、効果的なPET診断を実施できると考えられる。そこで日本原子力研究開発機構・高崎量子応用研究所にて76Se(p,n)76Brあるいは79Br(p,4n)76Kr→76Br反応により76Brを製造し、76Br標識がん診断薬剤の開発を計画した。最終的に76Brの製造は76Se(p,n)76Brにより実施し、8時間の照射により約240MBqの76Brを得た。76Seと76BrはAr気流下にてターゲットを加熱することにより分離した。得られた76Brを用いてまずがん診断に有用なポジトロン標識抗体の合成とその評価を行った。抗体には悪性リンパ腫に発現するCD20を抗原とするNuB2を用い、bromoperoxidaseを用いて標識反応を行った結果、収率は約10%であった(精製後の放射科学的純度は約95%)。そこでCD20+RPMI1788をSCIDマウスに移植し76Br標識抗体(14μCi/匹)を投与したところ、腫瘍への高いRI集積が観察された(投与2日後で約10%dose/g)。さらにPET imaging実験ではRI標識抗体投与24時間後にがんの明瞭なイメージが得られた。以上により、ポジトロン標識抗体を用いたがんのPET診断の有効性が示された。今後はより効率的な76Brの製造方法について検討するとともに、引き続きがん診断、脳機能診断に有効な76Br標識薬剤の開発を行っていく予定である。企業から供給される^<18>FDG専用にPETを導入している施設や^<18>FDGの供給が不可能な地域においても、^<76>Br標識薬剤ならば利用可能であり、有効なPET診断を実施できると考えられる。そこで日本原子力研究開発機構・高崎量子応用研究所にて、^<76>Se(p, n)^<76>Br反応により^<76>Brを製造し、^<76>Br標識薬剤の開発を計画した。現在のところ^<76>Brの製造反応を含め、照射ターゲットの調整方法、照射後のターゲットからの^<76>Brの回収方法などに検討の余地があるが、少量ながら高純度(99%以上)の^<76>Brの回収に成功し、これを用いてまずがん診断に有用なポジトロン標識抗体の合成とその評価を実施した。そこでCD20+RPMI1788をSCIDマウスに移植し^<76>Br標識抗体(14μCi/匹)を投与したところ、腫瘍への高いRI集積が観察された(投与2日後で約10%dose/g)。今後はより効率的な^<76>Brの製造方法について検討するとともに、引き続きがん診断、脳機能診断に有効な^<76>Br標識薬剤の開発を行っていく予定である。企業から供給される^<18>FDGの専用としてPETを導入している施設や^<18>FDGの,供給が不可能な地域においても^<76>Br標識薬剤ならば利用可能であり,有効なPET診断を実施できると考えられる。

そこで日本原子力研究開発機構、高崎量子応用研究所にて,^<76>Se(p,n)^<76>Br反応により^<76>Brを製造し,がん診断を目的とした^<76>Br標識薬剤の開発を計画した。まず^<76>Seを照射後Ar気流下にて加熱し,^<76>Brを昇華分離した。8時間の照射により約240MBqの^<76>Brを得た。これを用いて^<76>Br標識グルコース(^<76>BrDG)の合成を実施した。^<76>BrDGの合成は^<18>F-FDGと同様の方法により行い,収率は約50%であった。次にLL2肺癌細胞を移植したヌードマウスに^<76>BrDG約30kBqおよび^<18>F-FDG約150kBqを尾静脈より投与し,10分,15分,30分,60分の体内分布を湖定した。得られた結果に基づき,LL2移植ヌードマウスに^<76>BrDG約3MBqを投与し,一定時間後にPET撮像実験を実施した。LL2移植ヌードマウスを用いて^<76>BrDGと^<18>F-FDGの腫瘍集積性を調べた結果,^<76>BrDGは^<18>F-FDGとほぼ同等の腫瘍集積性を示した。さらにPET撮像実験では^<76>BrDG投与2時間後にがんの明瞭なイメージが得られた。以上により,^<76>BrDGは^<18>F-FDGとほぼ同等の腫瘍集積性を示すことを認め,^<76>BrDGを用いたがん診断が有用である可能性が示された。
長期間の安定的な軸索再生を可能とするための遺伝子治療の研究

我々はこれまでの研究で末梢神経損傷修復後の軸索再生がこれまで考えられていた骨格筋の変性、神経筋接合部の閉鎖だけではなく、ワーラー変性により形成される軸索誘導のマシナリーとしてのシュワン細胞柱の萎縮、変性により大きく影響されていることを明らかにしてきた。また、培養シュワン細胞を用いたin vitroでの評価の結果より神経成長因子(NGF)の低親和性レセプターであるp75NTRの過剰発現がシュワン細胞柱の変性に関与する事を明らかにした。同様の結果はSyroidらのNGFR knockout mouseを用いた検討でも見られており、これらの結果よりNGFRの発現を制御することでより長期に亘り再生軸索誘導活性を高める事ができるものと思われた。そこでNGFRに対するアンチセンスを作成しシュワン細胞の生存、増殖遺伝子発現への影響を調べた。アンチセンスはphosphorothioate型のものとmorpholino型のものを作成した。その結果phosphorothioate型ではアンチセンスの毒性が強くノンアンチセンス効果も高度であり、却ってシュワン細胞柱の萎縮は促進された。これに対し、morpholino型ではシュワン細胞の萎縮は4週間に亘り抑制され、また、BrdUを用いた検討では細胞増殖活性もこの間維持されていた。また、S100蛋白、glial fibrillary acidic protein,NGF,lamininの発現は良く保たれ、表現型への影響は見られなかった。そこでマトリゲル中にてシュワン細胞を3次元培養しmorpholino型アンチセンスの効果を確認した。また、後根神経節との共培養を行い軸索再生への影響を調べた。その結果、軸索伸長はコントロール群、4塩基ミスマッチ群に比較してアンチセンス群で有意に延長する事が確認された。我々はこれまでに未分化シュワン細胞がin vitro,in vivoの何れの状況でも長期間は生存せず、アポトーシスに陥ること、NGF/NGFRを介してdeath signalが生ずる事、sphingomyelin cycleを介し、転写因子NFkBの活性化により細胞死が生ずる事を明らかにした。このシュワン細胞の細胞死が神経再生能の経時的低下の背景にある。しかし、同じシグナルが低レベルの発現ではシュワン細胞柱の構成に不可欠であり、NGFRの発現レベルをコントロールする事で神経再生を多面的に改善できるものと考えられる。そこで一過性且つ部分的にNGFRの発現を抑制し、高い軸索誘導能を持ったシュワン細胞柱構造を維持する目的でアンチセンス療法を研究している。当初phosphorothioate型アンチセンスの利用を試みていたが、アンチセンスの非特異的効果、細胞毒性などの問題により期待した効果が得られなかった。そこでGene Tool社に依頼しNGFRに対するmorphorino型アンチセンスを作成し、これを用いた検討を行った。その結果in vitroではアンチセンス投与によりシュワン細胞の細胞死は抑制され、シュワン細胞柱構造を3週以上に亘り安定的に維持する事ができるようになった。更に、コントロール群では約1週で細胞は増殖能を失うが、アンチセンス投与により3週を過ぎても高い増殖活性が維持される事が確認された。この結果は第16回日本整形外科学会基礎学術集会をはじめ複数の学会で報告した。現在morphorino型アンチセンスの導入試薬がin vivoで使用困難な為これに変わる方法を検討し、in vivoでの効果を確認する準備をしている。また、培養シュワン細胞を用いたin vitroでの評価の結果より神経成長因子(NGF)の低親和性

レセプターであるp75NTRの過剰発現がシュワン細胞柱の変性に関与する事を明らかにした。同様の結果はSyroidらのNGFR knockout mouseを用いた検討でも見られており、これらの結果よりNGFRの発現を制御することでより長期に亘り再生軸索誘導活性を高める事ができるものと思われた。そこでNGFRに対するアンチセンスを作成しシュワン細胞の生存、増殖、遺伝子発現への影響を調べた。アンチセンスはphosphorothioate型のものとmorpholino型のものを作成した。その結果phosphorothioate型ではアンチセンスの毒性が強くノンアンチセンス効果も高度であり、却ってシュワン細胞柱の萎縮は促進された。これに対し、morpholino型ではシュワン細胞の萎縮は4週間に亘り抑制され、また、BrdUを用いた検討では細胞増殖活性もこの間維持されていた。また、S100蛋白、glial fibrillary acidic protein, NGF lamininの発現は良く保たれ、表現型への影響は見られなかった。そこでマトリゲル中にてシュワン細胞を3次元培養しmorpholino型アンチセンスの効果を確認した。また、後根神経節との共培養を行い軸索再生への影響を調べた。その結果、軸索伸長はコントロール群、4塩基ミスマッチ群に比較してアンチセンス群で有意に延長する事が確認された。