hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CHOP療法抵抗性びまん性大細胞型B細胞リンパ腫を治療前に識別する因子の研究

びまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)は最も多いリンパ腫で、進行期の標準治療はCHOP療法であるが、1020%がCHOP療法抵抗性もしくは難反応性である。CHOP療法施行前に治療抵抗性が分かれば、別の治療法を選択することが可能である。この治療抵抗性リンパ腫の遺伝子学的特徴を明らかにすることを目的とする。福岡大学病理学教室で診断した症例のうち、1997年から1月から2004年3月の間に初回CHOP治療がされたDLBCLをその治療反応性により、治療反応抵抗群(R群:7例)と治療反応良好群(S群:6例)に分けた。それぞれからRNAを抽出し、cancer chipを用いたcDNAマイクロアレイを使って治療抵抗性遺伝子の候補をスクリーニングする。結果として(1)Cancerchip上の全ての遺伝子(884個)を用いてクラスタリングしたが、S群とR群ではクラスターを形成せず、全体として比較的均一な発現パターンを示した。(2)S群とR群において、Student t testにてp<0.05でかつそれぞれの平均値の差が3倍以上の遺伝子群を抽出し、クラスタリングを実施し、S群とR群は明瞭な二つのクラスターを形成した。これらの抽出された遺伝子は治療抵抗性にかかわる可能性があると考えられた。(3)以上の作業で抽出した遺伝子の中で、PRAMEに関して、RT-PCRを用いてmRNAの発現を確認した。R群は6例中3例、S群は6例中1例の発現がみられた。(4)次にDLBCL77例をRT-PCRによりmRNAの発現を検討した。初回治療の反応性と6ヶ月の全生存率の検討から、PRAME陽性群は陰性群に比較し予後不良である傾向がみられた。以上の結果から、PRAMEはDLBCLの治療抵抗性に関与する可能性がある。この結果は2005年6月ルガノ国際悪性リンパ腫会議で報告予定で、英文誌に投稿準備中である。
表面微細形状を有する脳血管内治療用カテーテルの開発

本研究では表面微細形状のあるカテーテルを作成し、従来の表面コーティングのカテーテルとの性能を比較検討することが目的である。前年に引き続きカテーテルの摩擦力を測定するための血管モデルの作成および検討を行った。血管モデルはガイディングカテーテルの誘導を想定して大動脈弓部から頭蓋頸椎移行部の内頚動脈までとした。【血管壁のみのモデル】3Dプリンターを用いて血管壁のみのモデルを作成した。血管の弾性や拍動を再現するために、素材はシリコンで壁が薄めのモデルを作成したが、充填剤を抜くと支持性が非常に弱く、元の形状を維持することが難しかった。このためモデルとしては採用できなかった。【血管内腔をくり抜いたbox型モデル】同様に3Dプリンターで箱型の樹脂から血管内腔部分をくり抜いた形の血管モデルを作成した。支持性は問題なく半透明のため外観から内部を確認することができたが、素材の問題から全体が非常に硬く、血管の拍動を再現することができなかった。このため十分な条件でカテーテルの摩擦係数測定はできないと判断し、測定用の血管モデルとしては採用できなかった。従来の計画では作成した血管モデルでカテーテルの摩擦係数を測定し、作成している表面微細形状をもつカテーテルのデザインとして改善点を検討する予定であったが、現時点ではまだ摩擦係数の測定を行う段階に進めていない。今後は研究協力者ともより連携をとって、研究の段階を進めていく予定である。また本研究を進めていく中でどのような症例に対してカテーテルの誘導が困難であるかどうかを検討し、学会発表および論文として発表した。血管モデルの作成に時間を要している。研究者間のミーティングではカテーテルの性能を比較するためには適切な血管モデルが必要という判断になっている。血管モデルの作成を繰り返しているが現時点で適切なモデルが作成できていない。次の血管モデルに関しては現在検討中である。1適切な血管モデルの作成2カテーテルの摩擦力を測定する3表面微細形状をもつカテーテルを作成し、摩擦力を測定することで従来のカテーテルとの比較を行う。研究の第一段階の目的であるカテーテルの摩擦力を測定するための検討を行った。【カテーテルの種類について】国内で主に使用されているマイクロカテーテルおよびガイディングカテーテルを評価した。そのうえで表面微細形状をもつカテーテルの特性を最も活かせるのはガイディングカテーテルと考え、海綿静脈洞部内頚動脈(C4 portion)まで安全に進めることが出来る8Fr.のガイディングカテーテルを作成することを目標とした。【作成するカテーテルの形状について】末梢まで太いカテーテルを進めるためには、途中の屈曲部でカテーテルが血管壁にあたる際の反力(摩擦力)をできるだけ小さくし、逆にこの反力に対するカテーテルの支持力が大きければカテーテルを進めることができる。カテーテルを2重構造とし、カテーテル間にねじれを与えることでカテーテル自体の硬さを変えることができれば支持力を向上させることが出来、表面微細形状で摩擦力を小さくすることができる。カテーテルの柔らかさだけを追求すると、留置後のガイディングカテーテル内腔が屈曲部で狭小化したり、ガイディングカテーテル内を通して使用しているマイクロカテーテルの反力を支持することが出来ないことが想定される。この点に関しても留置後のカテーテルを硬くすることができれば非常に有効である。【摩擦力の測定法について】まずは従来のカテーテルを用い簡易の血管モデルで測定する。摩擦力を計測するためにリニアモーターの原理を利用して計測することになった。研究者間でのミーティングを繰り返し、カテーテルのデザインとしては表面構造を有するカテーテルで二重構造のカテーテルによって硬さを変えることができるものを目指すことになった。カテーテルの製造およびその摩擦係数を測定するところまでを平成29年度の予定としていたが、まずはどのモデルで摩擦係数を測定するか相談し、実際の大動脈弓から頭蓋内内頚動脈までの血管モデルを作成し、その中で測定することになった。実際のデータから医療デザイン研究センターの3Dプリンターで血管モデルを作成した。カテーテルのモデルの検討と血管モデルの作成に時間を要した。

従来の計画では作成した血管モデルでカテーテルの摩擦係数を測定し、作成している表面微細形状をもつカテーテルのデザインとして改善点を検討する予定であったが、現時点ではまだ摩擦係数の測定を行う段階に進めていない。今後は研究協力者ともより連携をとって、研究の段階を進めていく予定である。また本研究を進めていく中でどのような症例に対してカテーテルの誘導が困難であるかどうかを検討し、学会発表および論文として発表した。血管モデルの作成に時間を要している。研究者間のミーティングではカテーテルの性能を比較するためには適切な血管モデルが必要という判断になっている。血管モデルの作成を繰り返しているが現時点で適切なモデルが作成できていない。次の血管モデルに関しては現在検討中である。1カテーテルの摩擦力を測定する。まずは簡易血管モデルでカテーテル表面の摩擦力の測定を行う。カテーテルを何かに固定して押して測定すると、純粋なカテーテルの摩擦力が測定できないため、リニアモーターを血管モデル外のカテーテル挿入部にセットしてカテーテルを動かすために必要な電圧を測定することで摩擦力の測定を行う。2表面微細形状をもつカテーテルを作成する。3カテーテルの硬さを変えることが出来る2重構造のカテーテルの設計を行う。1適切な血管モデルの作成2カテーテルの摩擦力を測定する3表面微細形状をもつカテーテルを作成し、摩擦力を測定することで従来のカテーテルとの比較を行う。人件費・謝金が予定よりも少なかったため次年度使用額が生じている。31年度は予定に合わせ使用していく。
不妊治療を受けている女性のストレスを軽減する看護介入プログラムの開発と実用化

本研究プロジェクトの目的は、不妊治療を受けている女性のストレスを軽減する看護介入プログラムを開発し、それを展開することにより、その看護介入プログラムが不妊やその治療によるストレスに対する認知的評価、対処及び適応状態に対して有効であることを明らかにし、実用可能な形のプログラムとして提案することであった。その研究成果は以下のとおりである。1.LazarusとFolkmanのストレス適応過程理論に基づき、不妊患者の心理・看護に関する文献検討の結果を踏まえ,陳の不妊治療女性についての研究成果(Dong Chen,2004)・看護経験等を加味して、独自の看護介入プログラムを開発した。2.開発した看護介入プログラムを実践できる看護職者を育成するための不妊看護研修を企画・運営した。研修生12名への事前事後の調査によって研修の成果を評価したところ、本プログラムへの理解の深まりと本不妊看護介入実践への自己効力感と看護実践能力感の高まりが認められた。3.本看護介入プログラムの効果を検証するために、通常の看護を受ける対照群とそれに加えて本看護介入を受ける介入群を設定し、本看護介入を受ける前と受けた後(黄体期)に事前・事後テストを行い、統計学的に検討した。介入群46名は、対照群60名に比べ、介入後にはより多くの者が不妊であることについて肯定的に認知するようになり、3種類の対処をバランスよく行ない、不安が有意に軽減し、自尊感情が有意に上昇していた。さらに、この看護介入プログラムを実施した看護者に対して聞き取り調査を行い、その結果を加味して作成した看護介入内容を検討する専門家会議を開いて、実用的な看護介入プログラムとしてその妥当性と実用性を確保することができた。本研究の目的を果たすために、4つの研究プロジェクト【研究1】【研究2】【研究3】【研究4】を以下の様に計画し、本年度は【研究1】【研究2】を実施し【研究3】を開始した。【研究1】は看護介入プログラムの開発・普及のための基礎的研究、【研究2】は開発した看護介入プログラムを展開するための不妊看護研修の実施とその評価研究、【研究3】は本看護介入プログラムの効果を実証する準実験研究、【研究4】は本看護介入プログラムの改良と実用化に関する研究である。1.【研究1】の実施:既存の研究成果と文献検討等により看護介入ログラムを考案した。2.本看護介入プログラムについて内容妥当性の確保と研究協力の依頼:不妊看護専門家2名・不妊看護研究者2名に対して、【研究1】で考案した看護介入プログラムを提示して、内容の妥当性について意見を聴取し、妥当性と臨床応用性を確保するように改良した。その際、【研究4】の研究協力を依頼し同意を得た。3.【研究2】の研修参加の募集と【研究3】の比較群の抽出等:日本不妊看護学会や不妊専門相談センターに対して研究協力依頼を行い、【研究2】、【研究4】の研究対象者かつ【研究3】の研究協力者となる不妊看護を専門とする看護師を募集した。【研究3】について研究協力の同意が得られた協力者から研究依頼文とともに【研究3】の比較群(117名)へ調査用紙を配布し、78名から第1回目の回答を得た。4.【研究2】の研修プロジェクトの企画・運営と評価に関する研究の開始:開発した看護介入プログラムを教える研修プロジェクトを企画し、【研究2】の研究対象者である研修参加者5名に実施し、研究データを収集した。看護演習においては研修参加者の看護介入場面をワンウェイミラーから観察し研修に活かすと同時にビデオ録画し、そのデータを分析し介入の実際を目標から評価する方法を用いた。1.【研究1】:開発した看護介入プログラムについてスペインで行われた国際看護学会で発表し、日本不妊看護学会誌に投稿中である。2.【研究2】:平成17年3月に不妊看護介入プログラムの教授する研修会を開催した。研修参加者には研究協力依頼を文書に基づき口頭で行い、研修会前に同意書にて同意を得た。

研究対象者は研修参加者である5名であった。この研修は講義、グループ討議、模擬看護演習からなった。研修参加者には研究依頼を再度行い、同意を得たのち非参加型観察法と質問紙法で研究データを収集した。模擬看護演習においては研修参加者(研究対象者)の看護介入場面をワンウェイミラーから観察すると同時にビデオ録画した。質問紙回答からの量的データと研修前後の質的データを分析し、研修目標からの評価を行い、学会発表をしたのち、論文としてまとめた(千葉大学看護学部紀要に掲載予定)。平成18年12月にも同様の研修を行い、4名の研究対象者が得られた。これら2回の研修会で得た画像・音声データから看護場面を言語に起こし、質的・帰納的に分析する。あるいは、ビデオ録画データについてコーディング分析を行うことも検討する。3.【研究3】:研修終了後、研究協力者には比較群と同様の対象者条件に基づいて、介入群の抽出とその対象者への研究参加の依頼協力を要請した。すなわち、研究者は通常の看護に加えて開発された看護介入プログラムの提供を受ける不妊治療中の女性(介入群候補者)に、研究協力者を介して文書にて研究協力の説明と依頼をした。承諾の得られた研究対象者に本看護介入を受ける前と第1回介入後黄体期、第2回目介入後黄体期に、認知的評価、対処及び適応状態についてデータ収集を質問紙調査によって行い、郵送法で回収している。現在、有効回答者は比較群62名、介入群10名である。収集したデータの整理、コーディング等を順次行い、統計学的分析の準備をしている。1.【研究1】:開発した看護介入プログラムについて論文にまとめ、日本不妊看護学会誌に原著論文で受理され掲載された。2.【研究2】:2回の研修会で、9名の研究対象者から得た画像・音声データから看護場面を言語に起こし、質的・帰納的に分析を進め、「不妊治療中の女性への看護介入ガイドライン展開のための研修会の実施とその評価」という題で論文にまとめた。研修を受けた看護者が勤務の関係で本看護介入プログラムを実施できる機会がもてず、研究3の介入群の対象者数が増加しないことが予測されため、研究2の研究対象者を再募集し、平成18年7月8月にも不妊看護介入プログラムの教授する研修会(3回目)を開催した。3名の研究対象者が得られた。この3回すべての研修会で12名から得た画像・音声データから看護場面を言語に起こし、質的・帰納的に分析しているところである。3.【研究3】:3回目の研修終了後、研究協力者には比較群と同様の対象者条件に基づいて、介入群の抽出とその対象者への研究参加の依頼協力を要請した。現在、有効回答者は比較群62名、介入群42名である。
文化財形状データベース構築のための多視点距離画像の統合と3次元造形に関する研究

本年度は、以下の研究を実施した。1.多視点距離画像の位置合わせ・統合方式の評価・高精度化これまでに開発している多視点距離画像位置合わせ法の精度評価を行ない、位置合わせ誤差は距離画像を得るために用いたレーザレンジファインダの計測誤差と同程度であることを確認した。これにより、文化財等の複雑な形状を有する3次元物体の表面形状モデルの作成に利用できるという見通しを得た。2.形状記述と3次元画像表示位置合わせされた複数の距離データを統合し、1つの3次元表面形状データとして表現する方法(3角形パッチ表現)を開発した。さらに、形状データを立体的に表示するために、視線追従型表示と両眼ステレオ表示を実現した。前者の表示方法により、実物体の観賞と同じ感覚で、視点を変えながら仮想物体を回りから眺める機能が実現できた。また、後者の表示方法では、両眼への視差情報の提示によって直接3次元形状を知覚できる。この2種類の表示方法をグラフィックスワークステーションと頭部搭載型画像表示装置(HMD)からなるシステムに実装し、簡単な観賞システムを実現した。3.3次元実体モデリングの予備実験光造形装置は複雑な3次元形状を一度に生成することが不可能であるため、部分形状に分けて造形を行なう必要がある。このため、本年度は、実体モデリングの予備実験として、比較的単純な形状の造形を行なうとともに、仮想物体モデラを用いて3次元形状モデルを光造形装置で生成可能な部分形状に分割する方法について検討した。
LET依存性のない重粒子線の線量分布イメージング検出器の開発研究

我々はGEMと呼ばれる増幅型ガス検出器と蛍光ガスに着目して、二次元の線量計開発に取り組んでいる。2014年に行った課題申請の段階で、ガラス製GEM(Glass GEM)を用いることで、固体検出器と比較して、急峻なブラッグピークが可能であることは示せて来たが、ピーク・プラトー比の値はイオンチェンバーのそれと差異があり、正確な線量分布測定にはまだ課題が残っていた。そこでまず、Glass GEMと呼ばれる電子増幅器を従来のGEMとアノード電極を用いる構造から、アノードを密着させたMicro-well型Glass GEMという新しい方式に辿り着き、新しい検出器構造を採用することでノイズとなるチェレンコフ光の混入がなくなり滑らかなブラッグピーク測定が可能になった。また、増幅型のガス検出器は放電によるノイズ混入や損傷が問題となるが、本年度はGlass GEM基板の性能向上に取り組み、電極の形成プロセスを見直すことで従来のGlass GEMと比べて電極が平滑になり増幅度と安定性が大幅に向上した。本研究では、開発した検出器を実際に重粒子線治療施設(HIMAC)に持ち込み、治療と同等の環境で評価実験を行った。QAに用いられているイオンチェンバーとの比較では、入射窓材の違いからピーク位置(深さ)に差異はあるが、値はほぼ遜色のない(誤差<-3%)結果が得られた。フラグメントテールの線量も標準電離箱と同等の測定結果が得られるようになった。重粒子線、陽子線の測定共に、モノピークとSOBPの両方の計測で当初の開発目標であったイオンチャンバーと同等の応答が得られた。治療現場にはガスボンベを持ち込むことは望ましくなく、チャンバー内のガスを密封した状態でのオペレーションが求められるため、密封チャンバーの開発に取り組んだが、ガスチャンバー本体からのアウトガスによりゲインが低下するという別の問題も出てきた。これまでの測定結果からガスフローの状態では十分な性能がでているので、ガスチャンバー内のジオメトリーはそのままとし、今後はガスチャンバーの材質をPEAK材等のアウトガスの少ない材質に変更して一日でも早い実用化を目指していく。Heの枯渇により年度内にガスの納入が間に合わなかったため、使用計画を変更した。
高専における外国人留学生に対する数学の教科指導の研究

高専には、毎年90名前後の外国人留学生が3年次に編入学してくる。留学生たちが入学以前に学習してきた教科内容は、質、量ともにそれぞれの出身国によって異なる。我々は、それぞれの国の文化や生活習慣、教育制度の違いなど多様な文化的背景を持つ留学生に対して、より効果的な高専教育を行うためには、彼らが過去にどのような学習環境のもとで教育を受けてきたかを知る必要があった。我々の調査・研究の目的は、東南アジア諸国における高専への留学希望者の実情を調べること、高校数学の教科内容と生徒の学習状況を知ることであった。このことについて、高専に在学している留学生にアンケート調査を実施し、その分析を行った。また、いくつかの国の高校数学の教科書を分析し、日本の教科書との比較検討を行った。また、いくつかの国の高校や大学を視察したり、文部科学省や在日本大使館を訪れ、教育関係者から話を聞くなどして調査を行った。これらの調査・研究の概要は、以下の通りで、詳しい分析結果等については報告書にまとめた。1.高専留学生に対して、留学以前の学習状況の調査、専門の学科選択に関する事前の充分な情報提供、高専生活や専門学科の授業などについてアンケート調査を実施し、分析した。今後の留学生教育を行っていくうえで参考となる知見を得た。2.ベトナム、カンボジア、インドネシアなどの高校数学教科書の項目内容を調べ、日本の高校教科書との比較検討を行った。これらの結果を「高等学校数学教科書の分析とコメント」としてまとめ、評価を行った。3.ベトナム、カンボジア、タイにおける高校、大学を視察し、生徒や学生の学習状況について調査を行った。また、文部科学省、在日本大使館やJICA事務所などを訪れ関係者から国の教育行政や教育方針、更には、理数科教育の水準を向上させるための教育改革の現状について話を聞き、問題点を整理し、まとめた。多様な文化的背景を持つ外国人留学生に対して、高専で、より効果的な教育を行うためには、彼らが過去にそれぞれの国の教育制度のもとでどのような指導を受けて学習してきたかを知る必要がありました。今回の調査の目的は、ヴェトナムとタイにおける、日本の高専への留学希望者の実態について調べること、高校の数学の教科内容と生徒の学習状況を調査することでした。私たちは、いくつかの学校を訪問し、授業を参観したり、関係者の話を聞いたりすることができました。1)ヴェトナムからの留学生は、大学2年次の課程を終え、基礎教科(微積、線形代数)の授業は既に修得して高専の3年次に入学してくる。高校や大学では、基礎科目(特に、数学)の指導に重点が置かれ、一方では、問題解決能力を伸ばすことに力が注がれていた。また、タイからの留学生は、高校卒業後、1年間の語学研修を経て高専3年次に入学してくる。タイ大使館の関係者によると、教育行政組織が複雑で、それぞれの教育局から推薦される留学希望者に学力差がある。このため留学生試験の合格者が少ないとのことである。2)ヴェトナムでは、学校側や留学希望者に対して、留学に関する情報が少ないように思われた。高専にはどのような学科があり、その専門学科ではどのような内容を学習し、研究するのかについての情報提供が必要である。タイでは、管轄する部局により学校のカリキュラムや指導内容が異なるため、留学生試験の受験者は準備がたいへんとのことである。関係者から、試験の出題範囲についての情報を提供してほしいとの要望があった。高専には、毎年130名前後の外国人留学生が3年次に編入学してくる。留学生たちが入学以前に学習してきた教科内容は、その取り扱われている範囲やレベルにおいて、それぞれの出身国によって異なる。

我々は、それぞれの国の文化や生活習慣、教育制度の違いなど多様な文化的背景を持つ留学生に対してより効果的な高専教育を行っていくためには、彼らが過去にどのような学習環境のもとで教育を受けてきたかを知る必要があった。我々の調査研究の目的は、東南アジア諸国における高専への留学希望者の実態を調べること、高校数学の教科内容と生徒の学習状況を知ることであった。このことについて、高専に在学している留学生にアンケート調査を実施し、その分析を行った。また、いくつかの国の高校数学の教科書を分析し、日本の教科書との比較検討を行った。更には、ベトナム、タイ、カンボジアの高校や大学を視察したり、文部省(教育省)や在日本大使館を訪れ、教育関係者から話を聞くなどして調査を行った。これらの調査研究の概要は、次のようである。1.高専留学生に対して、留学以前の学習状況、専門の学科選択に関する事前の充分な情報提供、高専生活や専門学科の授業などについてアンケート調査を実施し、分析した。今後の留学生教育を行っていく上で参考となる知見を得た。2.ベトナム、カンボジア、インドネシアなどの高校数学教科書の項目内容を調べ、日本の高校教科書との比較検討を行った。これらの結果を「高等学校数学教科書の分析とコメント」としてまとめ、評価を行った。3.ベトナム、カンボジア、タイにおける高校、大学を視察し、生徒や学生の学習状況について調査を行った。また、文部省(教育省)、在日本大使館やJICA事務所などを訪れ関係者から国の教育行政や教育方針、更には、理数科教育の水準を向上させるための教育改革の現状について話を聞き、問題点を整理しまとめた。尚、詳しい分析結果と成果については報告書にまとめて提示することとした。
規則性次元を用いた脳イメージングバイオマーカーの識別

私たちは、加齢に伴う皮質の構造不規則性の増加を発見し、これが加齢による皮質の構造不規則性の悪化を示している可能性があることを発見した。皮質の萎縮は、加齢とともに認知力の低下が進行する前に発生しており、また発症後は進行が加速しており、以前のMRIによる観察結果を補強するものである。我々は、若く健康な状態から臨床的に健康的に(その後、臨床的にADと診断される)老人達の皮質表面構造の複雑さが増加するプロファイルを示した。特に、我々は老人の認知症とその年齢および性別が一致するコントロールとの間に有意な差を検出した。アルツハイマー(AD)は認知症として一般的な症状で、脳萎縮症、及び、灰白質の減少による潜行性発症を特徴とする。非侵襲性のツールとして、高度脳イメージングは早期予測に優れており、認識能力が変化する過程を医学研究者が観察し、脳組織の形状変化を知る上で有用である。脳組織の変容性は、神経画像検査において臨床的に関連する情報を得るための有益なインジケーターになり得る。脳の複雑さと情報の次元を求める事で、大脳皮質の組織変容性を測ることと同様に、溝組織の複雑さを測る事も可能である。本プロジェクトでは、早期ADと非痴呆老人についてMRIから得られた皮質表面の構造的複雑性を特徴づけるため、サンプルエントロピー(SampEn)とレギュラリティーディメンション(RD)を適用している。我々はMRIデータから実践的なモデルを構成することと、AD及び加齢による認知低下の早期予測のための新しい指標の実行可能性を検証する事を目標とした。本研究の新規性は、SampEn及びRDを初めて脳構造の複雑性を調査するために適用した点にある。・SampEnとRDを計測する事により、実践的モデルが構築できた。我々は初めてSampEnとRDの手法をモデルに適用し、MRI上の脳構造の複雑さを定量化するため信号の複雑度を計測した。SampEnは形状の複雑さを一つの数値に変換する事により、定量化するための手法を提供する。RDは複数の解決策を統合するためエントロピー変数のmとrを選択するための方法を提供する。抽象空間においては、数値の微小な変化が計測、定量化されるため、複雑な連続データの動的な解析に適している。我々は本研究において得られた結果は従来のSampEnによる結果と概ね一致し、差異をSampEnより細かな表現で得られることがわかった。これはRDがエントロピーの情報を様々なスケールで統合することで、全てのデータに対して、変化量、データセットのサイズ、ノイズレベルの面においてより強固であるためである。SampEnとRDにより早期ADにおいて、皮質表面構造の不規則性の増加が示された。これは灰白質の量が減少する事によるものと思われる。・我々は老化により皮質構造の不安定性が増加する事を発見した。これは加齢による皮質構造の不安定性への悪影響があるものと思われる。25年度が最終年度であるため、記入しない。正常な脳の認知力は老化による変化を示し、この場合、脳は全体的な量と重さの減少を示す。これは灰白質の萎縮と溝の広がりと脳室の拡大に関連がある。これらの形状の変化の計測と特徴づけは、病状の進行の理解と早期の予測と予防に貢献するものである。HMMによる脳モデルを構築する事で、RDとセミVariogramを使用する事で脳MRIから有用な特徴を抽出する予定である。状態を推測するためにベクトル量子化法がHMMモデリングに適用される予定である。HMMの正確性と堅牢性は下記の点について評価される。(1)個体毎の分類(2)脳年齢の検出これらは当初は2次元画像から1次元信号を抽出し、算出されるが、HMMが構築されれば3次元画像に拡張される予定である。
食成分によってアルツハイマー症は進行するのか:アミロイドβ生成への関与

[目的]アルツハイマー症原因の一つは、神経細胞へのアミロイドβ(Aβ)の蓄積とされる。Aβ蓄積要因は、過剰な糖、動物性食品、飽和脂肪酸等の過剰摂取によるもの等、幾つかの説がある。本研究の目的は、食成分により実際生体内においてAβ(Aβ様物質)は生成されるのかを検討することである。具体的には、【1】生体内における終末糖化反応(AGR)と終末酸化反応(ALR)進行の結果、Aβが生成されるか否かを細胞内で検討する。【2】Aβ生成の進行に伴い、炎症関連物質が分泌され、細胞死を導くことから、炎症マーカーを測定する。【3】AGR、ALR、炎症反応によって生成された細胞内活性酸素種(ROS)は、細胞死へ誘導することから、ROS量を測定する。[方法]【1】(1)食成分調製:サンプルは、グルコース、リボース、ペプチド、BSA,LAB,OAB,脂肪酸の組み合わせ結果から、AGR反応進行が顕著であったものを再作成。滅菌濾過し20日間37°Cでincubationした。(2)マウス神経細胞培養:細胞調製後、プレートにまき、(1)mixtureを投与し37°C5%CO_2条件下で培養した。(3)Aβ測定は、Mathew Lらの方法に従い、ELISA法にて測定。【2】1-(2)を検体として炎症マーカーのTNF-αを測定した。培養細胞上清を用い、TNF-αELISA kitにより測定。【3】Mixture投与培養した細胞内ROS産生量は、H2DCF-DAを加えWang and Josephらの方法に従い測定。[結果]Aβと共にincubationしたサンプルは、Aβ単独よりAβは減少していたが、ペプチドと脂質の組み合わせのうち幾つかは、Glycation値と同様にAβ産生が高い組み合わせが推察された。TNF-α産生はほとんど観察されなかったが、ROS産生は上記と同様に観察され、その機構を検討中である。【21年度の目的】アミロイドβ(Aβ)は、難可溶性βシート構造タンパクであり、老化に伴いAβを分解するネプリライシン(NEP)の分泌低下による蓄積がアルツハイマー症の原因とされている。21年度は、試験管内において微量のAβをスターターとし、糖、ペプチド、脂肪酸の組み合わせによるAβ修飾を測定し、Aβ生成が食成分により促進されるか否かを検討した。さらにNEP酵素阻害は、Aβ生成促進が終末的食成分(糖化産物、過酸化物)によってAβ修飾が起こるのか、またはNEPに修飾が起こるのかを検討した。【方法】(1)反応Mixture調製:糖はD-glucose、D-ribose、ペプチドはグリシル-アラニン、グリシル-バリン、グリシル・セリン、ホモシステイン、BSA、ラクトアルブミン、オボアルブミン、脂肪酸はパルミチン酸、DHA、オレイン酸、リノール酸の組み合わせとし、37°Cで25日間incubateし、Mixtureを作成した。(2)反応促進測定:incubation後、glycation、aggregationを蛍光測定した。(3)NEP修飾測定:A実験/37°CでNEP+Aβなしの糖化サンプルを修飾反応のため24時間incubationした。その後、Aβを加え、さらに1時間incubationした。B実験/25日目のサンプルにAβとNEPを加え、同条件下で1時間incubationした。両実験ともAβ検出ELISAキットで測定した。【結果】incubation25日後、Aβを加え、glycation反応促進されたのはグリシル・バリン+リノール酸で、Aβなしでも高値を示した。多価不飽和脂肪酸はglycation最高値を示さなかった。aggregationは、glycationと同様にAβあり、なし共にグリシル-バリン+リノール酸が最も高かった。また、NEP酵素阻害実験は、Aβ修飾傾向が見られた。

【3】Mixture投与培養した細胞内ROS産生量は、H2DCF-DAを加えWang and Josephらの方法に従い測定。[結果]Aβと共にincubationしたサンプルは、Aβ単独よりAβは減少していたが、ペプチドと脂質の組み合わせのうち幾つかは、Glycation値と同様にAβ産生が高い組み合わせが推察された。TNF-α産生はほとんど観察されなかったが、ROS産生は上記と同様に観察され、その機構を検討中である。
高温超伝導体の混合状態における量子化磁束のダイナミクス

YBa_2Cu_3O_<7-δ>エピタキシャル薄膜に光を照射してその応答を測定した.この光応答にはボロメトリック効果によるものと非ボロメトリック効果によるものとがあり,これらを分離した.超伝導転移温度近傍の温度領域では光応答はほとんどボロメトリック効果によるものであるが,低温の領域では非ボロメトリック効果による応答が見られた.この温度領域は磁束クリープ領域と一致しており,また,磁界増加とともに非ボロメトリック効果にる応答が大きくなることから,光により量子化磁束の運動が励起されていると結論される.つぎに,光照射下の電流電圧特性の温度磁界依存性を測定した.光を照射すると磁束状態遷移温度付近で電流電圧特性が大きく変化し,また光によりスケーリングパラメータが変化することを見いだした.これは光によりピンポテンシャルの強度分布に変化が起こることを示している.量子化磁束のミクロなホッピング過程をモデル化して,磁化緩和現象の計算機シミュレーションを行った.ピンポテンシャル分布を導入することにより従来の磁束クリープモデルでは説明不可能であった電圧電流特性を得た.量子化磁束間の相互作用,ピンポテンシャルの分布により電流電圧特性が変化することを示した.また,ピンの空間的は位置を操作することにより,弱いピン止めの場合も量子化磁束の運動の抑制が可能であることを示した.また,量子化磁束のホッピング運動に対してホッピングの待ち時間関数をもしいた理論解析を行い,理論的に電圧電流特性を導いた.YBa_2Cu_3O_<7-δ>エピタキシャル薄膜に光を照射してその応答を測定した.この光応答にはボロメトリック効果によるものと非ボロメトリック効果によるものとがあり,これらを分離した.超伝導転移温度近傍の温度領域では光応答はほとんどボロメトリック効果によるものであるが,低温の領域では非ボロメトリック効果による応答が見られた.この温度領域は磁束クリープ領域と一致しており,また,磁界増加とともに非ボロメトリック効果にる応答が大きくなることから,光により量子化磁束の運動が励起されていると結論される.つぎに,光照射下の電流電圧特性の温度磁界依存性を測定した.光を照射すると磁束状態遷移温度付近で電流電圧特性が大きく変化し,また光によりスケーリングパラメータが変化することを見いだした.これは光によりピンポテンシャルの強度分布に変化が起こることを示している.量子化磁束のミクロなホッピング過程をモデル化して,磁化緩和現象の計算機シミュレーションを行った.ピンポテンシャル分布を導入することにより従来の磁束クリープモデルでは説明不可能であった電圧電流特性を得た.量子化磁束間の相互作用,ピンポテンシャルの分布により電流電圧特性が変化することを示した.また,ピンの空間的は位置を操作することにより,弱いピン止めの場合も量子化磁束の運動の抑制が可能であることを示した.また,量子化磁束のホッピング運動に対してホッピングの待ち時間関数をもしいた理論解析を行い,理論的に電圧電流特性を導いた.
トキソプラズマ原虫に特異的なＧＴＰーＰＫの基質供給経路の解明

トキソプラズマのミトコンドリアとアピコプラストには生理的役割が不明なピルビン酸キナーゼIIが存在する。この酵素の役割を知るためにその基質供給系を検討した。まずPEPCKの遺伝子組み換え体(合計2種類)を作製する実験を行った。遺伝子組み換え体はPCR法によりトキソプラズマRH株のcDNAより増幅し、発現ベクターであるpGEX系に挿入する方法を最初に行った。最後に低温で発現を行うpCold TFベクター系でのPEPCKとの融合タンパク質の発現に成功した。II型のPEPCKは全く検出されなかったが、PCR装置、Taqポリメラーゼ、アニーリング温度を変換するなどの検討を行い、検出に成功した。トキソプラズマにはGDPを基質とするピルビン酸キナーゼ(GDP-PK)が存在することを我々は発見している。この酵素は解糖系の酵素ではなく、ミトコンドリアとアピコプラストに存在することがその後判明した。我々人類をはじめほとんどの生物はミトコンドリアにピルビン酸キナーゼを持つことはなく、なぜトキソプラズマのミトコンドリアにピルビン酸キナーゼが存在するのかは不明である。アピコプラストの代謝経路ではピルビン酸キナーゼの存在は推測されていて、その系で酵素として機能していると思われる。この研究の目的は、トキソプラズマのミトコンドリアにピルビン酸キナーゼの基質であるホスホエノールピルビン酸(PEP)がどのように供給されるのかを明らかにすることである。トキソプラズマのミトコンドリアにはPEPのトランスポーターの存在が確認されないことから、ミトコンドリア内でPEPが合成されていることが考えられる。そこで我々は、PEPの合成に関与すると思われるホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)について解析を行った。トキソプラズマには2種類のPEPCKが存在するが、解析の対象であるタキゾイト型虫体からは1種類のPEPCKしか確認されず、もう1種類は発現されていないと考えられる。確認されるPEPCKについてはいろいろな発現ベクター系で遺伝子組換え酵素の作製が試みられた。その結果、pCold TFベクターで低温発現させることに成功した。しかし、酵素学的な解析や抗体の作製といったある程度の酵素量を必要とする精製法の確立にはいたっていない。トキソプラズマ(Toxoplasma gondii)のミトコンドリアとアピコプラストに特異的に見いだされたピルビン酸キナーゼII (PKII)がどのように基質を得ているのかをホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)の解析で行った。ピルビン酸キナーゼは通常は解糖系の酵素でミトコンドリアには存在しない。アピコプラストはトキソプラズマなどの胞子虫に特異な細胞内小器官で、ピルビン酸キナーゼの基質であるホスホエノールピルビン酸(PEP)のトランスポーターの存在が明らかである事から申請の課題では解析を行わない。トキソプラズマの遺伝子上には2種類のPEPCKが存在すると考えられている。I型の酵素はトキソプラズマのmRNAから簡単にPCRで存在が確認されるが、II型の酵素は確認されなかった。取りあえずI型の酵素の遺伝子組み換え体の作製を幾つかの発現ベクター系を用いて行った。しかし通常行われるpET系やpGEX系の発現ベクター系では成功しなかった。そこで低温でタンパク質を発現させるpCold-TF系での発現を行ったところ低濃度であるが発現に成功した。しかし複合タンパク質である発現物より単一な酵素を得ることは非常に難しく、PEPCKの酵素活性の測定は可能であったが,その他の実験は申請の実験課題条件下では不可能であった。そこで今年度は特にII型の酵素の検出を再度条件の検討により行った。DNAポリメラーゼの種類を幾つか替えた事とアニーリングの温度設定により目的とされる大きさの遺伝子を得ることがようやくできた。現在遺伝子の塩基配列を確認中である。研究の年度内課題達成にはたどり着かなかったが、各種の実験条件の課題はようやくクリアーでき、最終的な課題の最終目標まで今一歩の状態である。トキソプラズマのタキゾイト型虫体には、他の生物には存在しない特異なGDP依存性のピルビン酸キナーゼが存在する。しかもこの酵素は虫体のミトコンドリアとアピコプラストに局在している。通常殆どの生物のミトコンドリアにピルビン酸キナーゼは存在しない事から、トキソプラズマのGDP依存性のピルビン酸キナーゼがどの様な働きをしているのかは現在不明である。我々はこの酵素の生理的役割を解明するために、まず酵素の基質であるホスホエノールピルビン酸(PEP)がどの様に供給されるのかを明らかにしようと考えた。そこで最もPEPを供給可能な酵素として、トキソプラズマのホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)について検討した。

トキソプラズマのPEPCKには610個のアミノ酸から成る酵素(S)と677個のアミノ酸から成る酵素(L)が予想されている。S酵素はタキゾイトのmRNAからは検出されなかった。また系統樹による遺伝子解析の結果、S酵素はPEPCKの機能を失っている可能性が示唆された。この事からS酵素は研究の対象から除外した。両酵素ともATPを基質にするPEPCKに分類され、他のコクシジューム原虫のPEPCKと非常に近い関係であった。一方L酵素は容易にタキゾイトmRNAから検出された。L酵素はpGEX, pET, pCold発現ベクター系で活性のある酵素の発現が検討された。その結果、pColdで発現された酵素のみで活性のある酵素が得られた。現在大量培養による単一酵素の精製について検討を行っている。PEPCKの遺伝子組換え体(合計2種類)を作製する実験を行った。遺伝子組換え体はPCR法によりトキソプラズマRH株のcDNAより増幅し、発現ベクターであるpGEX系に挿入する方法が考えられた。その理由は、現在まで8種類のトキソプラズマ酵素をpGEX系で発現させているが、その内7種類の酵素は活性のあるものが得られていた。また活性の無い1種類も大量にインクルージョンボデイで発現されており、pGEX系は良い結果をもたらしていた。しかし実際に実験を行ってみると、PEPCKについてはpGEX系は機能せず、全く別の系を試す必要性に迫られた。この点は計画の前進の大きな障害となった。トキソプラズマには2種類のPEPCKが遺伝子情報として存在する。何度かmRNAを精製してcDNAを作製したが、どのcDNAからも1種類のPEPCKしか確認されず、もう1種類のPEPCKは発現されていないという結論に至った。ただこのことは実験計画の段階で可能性が考えられていたので、実験計画の前進の大きな障害とはなっていない。しかし今後精査が必要となってくるだろう。上記の結果を踏まえ、いろいろな発現ベクター系を検討した。その結果、pCold TFベクターに遺伝子を挿入して、低温下でPEPCKを発現させたところ、電気泳動ではっきり確認できる量の発現が見られた。また発現されたPEPCKには活性があるらしいことが確認された。しかしハイドロホービッククロマトによる精製はかなり検討が必要で、時間の経過を招いてしまった。これらの結果を総合すると、現在までの達成度は70%程度と考えられる。トキソプラズマのPEPCKには(S)と(L)の二つのタイプの酵素が知られている。当初は、二つのタイプの活性のある酵素を得る事を目的にしていた。しかしS酵素はmRNAより得る事ができず、目的の達成に至らない事が危惧された。だが系統樹解析の結果、S酵素はPEPCKとしての機能を持たない可能性が考えられ、研究の対象から除外する事が最適であると判断された。その結果、L酵素の解析のみで研究の目的は達成されると考えられる。L酵素の発現にはpGEXとpET系のベクターで活性のある酵素が得られると考えていた。
クスノキ科植物を用いた、未知の葉上器官「ダニ室」の形態進化・多様化の要因解明

動物との共進化を強く類推させながら形質の多様化の理由が不明である葉上器官「ダニ室」について、クスノキ科植物を材料に研究を行った。クスノキについては、ダニ室の違いの至近要因を明らかにする研究を行った。滋賀と名古屋のクスノキ約260枚の葉から約1000個のダニ室を観察し、それぞれの入口と内部の短径・長径を測定し、それらのダニ室の位置、他の形質(入口の毛の有無)との相関を調べた。その結果、ダニ室の形は葉のどこにできるかによって偏り、位置によって毛の有無の形質も変わることが明らかになった。次に形の違うダニ室における形態形成の違いを明らかにするため、クスノキの葉を発達段階ごとに観察した。その結果、ダニ室は葉の発達のかなり初期の段階から形成され始めるが、形の違うダニ室は、発達にかかる時間が異なることを発見した。また、入口部分が狭くなるダニ室では、入口部分の細胞が初期の段階から厚く発達し、最終的に他の形のダニ室よりその部分の細胞の数とサイズが増大することがわかった。オコテア属については、マダガスカル島で数種の葉を採集した。その中にはダニ室を作らない種、葉脈脇に毛を生やす種、葉脈脇だけ毛ができない種、ダニ室入口に丸い穴を開ける種、入口がスリットのように細い種などが含まれる。これらの種の生態的な違いは、後者二種がやや高い標高に分布する以外、大きな違いは見つからなかった。中にいるダニについては、主に肉食性のダニが見られるが全体的にダニの数は少ない傾向が見られた。これらの種の系統解析については、ダニ室を持つ種の種数をさらに増やした後、解析する予定である。以上の結果については、日本植物分類学会で発表を行ったほか、現在論文を執筆中である。他生物との共進化を強く類推させながら、形質の進化・多様化の理由がはっきりしていない葉上器官、「ダニ室」について、クスノキ科の植物を材料に研究を行ってきた。まず、クスノキについては、木の成長とダニ室やダニの分布などに関する調査を行った。南九州にて様々な樹高の木、約30本から約200枚の葉を採集し、約1000個のダニ室を観察した。その結果、ダニ室の数は樹高とあまり相関がみられず、同じ木の中でも数にばらつきがあることがわかった。また、ダニ室の数は葉の面積ともあまり相関が見られないが、逆に、どんな大きさの葉でも成熟したものならほぼ全ての葉がダニ室を持つことがわかった。その他、ダニ室にもっとも多くすむのはフシダニ類であることを確認した。一方、クスノキの葉を発達段階ごとに解剖し、ダニ室の発生を観察した。その結果、ダニ室は葉のかなり初期の発達段階から形成されることを確認した。また、他の部分の葉肉細胞が柵状組織や海綿状組織に異化していくのに対し、ダニ室部分の表皮細胞下では葉肉細胞の異化が遅れ、そのまま密な細胞層を維持することを確認した。オコテア属については、アメリカの標本室の標本を用い、属内でどのようにダニ室の多様化が進んでいるのかを調査した。その結果、とくにマダガスカル島に分布するオコテア属で、角のように突出したダニ室を作る種からまったくダニ室を持たない種まで、ダニ室が非常に多様化していることがわかった。現在、これらの種の分布状況とダニ室の形態の相関を調べており、標高の高い地域の種にダニ室が発達したものが多い可能性があるところまでわかってきている。これらの結果から、今後はオコテア属のマダガスカルの種を中心に、各種の生態や系統などとダニ室の形態、ダニ室内の生物などの相関を調べることが重要と思われる。また、クスノキに関しても発生のより詳細な観察を行っていく。

これらの種の系統解析については、ダニ室を持つ種の種数をさらに増やした後、解析する予定である。以上の結果については、日本植物分類学会で発表を行ったほか、現在論文を執筆中である。
高性能極低温生成用材料の開発に関する研究

低温工学の分野において、低温を生成するためにはヘリウムなどの冷媒体と低温生成技術が必要である。気体冷凍において極低温まで冷却するためには高効率の蓄冷材が必要である。蓄冷材とはカルノ-サイクルで外に運び出された熱を受けとめて吸収してくれる材料のことをさす。しかしながら、従来実用されている鉛には熱容量に限界があり、10K以下に冷却することは不可能である。このことはヘリウムを有効に利用するための障害になっている。本研究は上記の障害を克服した高効率の蓄冷材を開発することを目的にする。前年度までに液体ヘリウム温度付近で熱容量のできる限り大きな化合物を種々の合金系で探索した。その結果、大きな磁気モーメントを有する希土類化合物のHoPb_2において、これまで有力候補とされていたEr-Ni系よりも大きな熱容量を持つことが低温比熱の測定から明らかになった。しかしながら、この化合物は耐候性に劣る。そこで探索の分野を広げてランダム磁気異方性を有するアモルファス合金や希土類金属を含む準結晶等に関して低温比熱の測定を行った。しかしながら、蓄冷材に供するに充分大きな値を得ることはできなかった。これらの実験結果より、将来はHoPb_2の耐食性の向上を目的にすべきであるとの結論を得た。極低温を生成するためには、熱を運び去ってくれる高効率の蓄冷材が必要である。現在広く用いられているのは鉛であり、低いデバイ温度を有することに着目してフォノン項を応用している。しかし、10K以下の低温生成のためには他の力を借りなければならない。その役割を担うのが、磁気変態に伴う大きな比熱変化である。本研究においてはこのような観点から10K以下に磁気変態を有する物質を探索している。磁気変態に伴う比熱の変化は物質の有する磁気モーメントの大きさに左右される。すなわち、大きな値を有する物質ほど有利である。そこで、重希土類元素を含む化合物で探索を行った。その結果、Ho-Pb化合物において目的が叶えられることが明らかになった。この化合物の磁気比熱の変化は、従来有望視されている化合物Er_3Niの値よりも大きい。また、デバイ温度は鉛の値よりもやや大きいだけでフォノン項による冷却効果も期待される。したがって、この化合物は磁気変態に伴う大きな比熱の変化による寄与とフォノン項による寄与の2つの効果が期待される。現在までのところ、この化合物は耐候性に問題があるので添加元素による改良を試みている。尚、これらの成果は1994年春の金属学会で発表される。最近注目されている低温工学において極低温を生成するためには、熱を運び去ってくれる高効率の蓄冷材が要求される。現在広く用いられているPbでは十分な性能を発揮できない。それは単にフォノンの役割を利用しているからである。しかし、高性能で更に低温までの冷却を可能にするためには磁気変態あるいは特異な電子状態の変化伴う大きな比熱の変化を利用しなければならい。本研究においては、このような観点から種々の物質を探索を行っている。磁気変態に伴う大きな比熱は磁気モーメントの大きさに左右されるので、大きな磁気モーメントを有する希土類金属合金に着目した。また、磁気変態に関係せず、大きな熱容量変化を伴う、ヘビーフェルミオンの性質を示Ce系の化合物にの着目した。前者においてはEr-Ruの結晶およびアモルファス合金の低温比熱を調べた。十分とは言えないがある程度の条件を満たす物質であることが明らかにされた。後者においては従来存在が知られていなかった新しい相であるCePb_2を発見しその低温比熱が詳しく測定され、蓄冷材としての検討がされた。しかし、ヘビーフェルミオンにおける特有の性質として液体ヘリューム温度よりも非常に低い温度で顕著な特性を示すので、もう少し高温(液体ヘリューム温度から10K)まで、その特性を引き上げることが残された問題である。

気体冷凍において極低温まで冷却するためには高効率の蓄冷材が必要である。蓄冷材とはカルノ-サイクルで外に運び出された熱を受けとめて吸収してくれる材料のことをさす。しかしながら、従来実用されている鉛には熱容量に限界があり、10K以下に冷却することは不可能である。このことはヘリウムを有効に利用するための障害になっている。本研究は上記の障害を克服した高効率の蓄冷材を開発することを目的にする。前年度までに液体ヘリウム温度付近で熱容量のできる限り大きな化合物を種々の合金系で探索した。その結果、大きな磁気モーメントを有する希土類化合物のHoPb_2において、これまで有力候補とされていたEr-Ni系よりも大きな熱容量を持つことが低温比熱の測定から明らかになった。しかしながら、この化合物は耐候性に劣る。そこで探索の分野を広げてランダム磁気異方性を有するアモルファス合金や希土類金属を含む準結晶等に関して低温比熱の測定を行った。しかしながら、蓄冷材に供するに充分大きな値を得ることはできなかった。これらの実験結果より、将来はHoPb_2の耐食性の向上を目的にすべきであるとの結論を得た。
高温環境下での血管内皮細胞傷害進展因子-高グルコース濃度の影響

敗血症から多臓器不全への進展には神経内分泌免疫系の破綻と全身性血管内皮傷害の関与が示唆される。体温が上昇した環境での高血糖が血管内皮細胞に与える影響についての検討はない。本研究結果から高温・高糖環境が血管内皮細胞における炎症性物質(炎症性サイトカイン:IL-6)産生を増加させることが明になった。この反応はエンドトキシン存在下で促進される。従って、高体温患者にみられる高血糖は、血管内皮細胞からのIL-6産生などの炎症反応を増大させ、二次性組織傷害を悪化させ、多臓器不全進展の危険因子となり得ると考えられた。高体温の敗i血症患者では、早期からの血糖管理と体温管理が重要な管理項目と考えられた。高温環境下では短期間の高血糖でも血管内皮細胞に悪影響を与え、感染時に増加するLPSは、血管内皮傷害を増強させることを証明するために本研究を計画した。これまで我々は、常温環境下での高血糖が血管内皮細胞傷害に関与していることを明らかにしてきが、熱中症患者の急性期病態における高血糖が、血管内皮細胞の反応に及ぼす影響は未だ解明されていない。本研究では、熱中症患者の多臓器不全への進展に高血糖が関与していることを明らかにする目的で、高温・高糖(38.5°C,糖濃度300mg/dl)環境下に血管内皮細胞を培養し、LPS刺激下のIL-6産生を観察した。その結果、高糖環境でのIL-6産生は、培養温度37°C、38.5°Cいずれの環境でも有意に亢進した。しかも、38.5°Cでの高糖環境での培養は、37°Cに比べて有意にIL-6産生が亢進した。本研究結果は、高温・高糖環境が血管内皮細胞におけるIL-6産生を増加させる一因であることを示している。この反応はLPS存在下で促進される。従って、熱中症患者にみられる高血糖は、血管内皮細胞からのIL-6産生などの炎症反応を増大させ、二次性組織傷害を悪化させ、多臓器不全進展の危険因子となり得ると考えられた。熱中症に合併する高血糖や肺炎などの感染性合併症は、傷害組織内の好中球集積を助長し、熱中症患者の多臓器不全進展の一因となっていることが明らかにできるものと考えられる。今後、地球規模での異常気象と高温化、高齢化社会を向かえ、重症の熱中症患者の増加が推定される。本研究結果から、熱中症患者での高血糖は、多臓器不全進展の危険因子として重要であり、短期間の高血糖も厳格に管理する必要性を明らかにすることの社会的意義は大きいと考える。目的:敗血症から多臓器不全への進展には神経内分泌免疫系の破綻と全身性血管内皮傷害の関与が示唆される。本研究の目的は,lipopolysaccharide(LPS)存在下の高温下で高糖環境が血管内皮細胞に及ぼす影響を明らかにすることである。方法:ヒト臍帯静脈血管内皮細胞をglucose濃度100mg/dl(NG群)もしくは300mg/dl(HG群)を含む溶液でLPS(1μg/mL)存在下に,38.5度の環境で5,12,24時間培養した。培養後に上清中のIL-6の蛋白とmRNAを計測した。浸透圧の影響を観察するために,glucose濃度100mg/dlで浸透圧のみglucose濃度300mg/dl溶液と同じになるようにmannitolで調整した群(HO)でも同じ実験を行った。結果と考察(1)高温環境下でのIL-6蛋白量は,HG,NG両群とも経時的に増加した。HG群は24時間でNG群と比較して有意(P<0.01)に高値であった。(2)高温環境下でHG群のIL-6mRNAは,5時間でNG群と比較して有意(P<0.05)に高値であった。(3)高温環境下での高糖,高浸透圧は暴露早期の炎症性サイトカイン産生を促進する。結語:高体温の敗血症患者においては,早期の血糖管理と浸透圧補正がcytokine modulationのための重要な管理項目と考えられた。