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明清の王朝交替と杜詩学

明王朝の滅亡後、清朝は、再三にわたる「文字獄」を行うなど、漢人知識人に対してきびしい姿勢で臨んだ。漢人知識人の屈折した意識は、詩作品、あるいは詩学(詩の解釈学)の場において、きわめて隠微な形であらわれる。そんな状況のもと、清初の時期には、杜甫の詩についての選集、注釈、批評などが数多く生みだされた。本研究では、当時の人びとが好んで杜甫の詩を取り上げた理由などの分析を通じ、清王朝の支配という事件が、当時の文人たちにどのような影響を与えたのかを明らかにすることを目指した。この研究にあたり、主として着目したのが、明末清初を生きた冒襄とその周囲にいた文人たちであった。冒襄自身の詩作を見ると、そこにはしばしば杜甫の詩に和韻を試みた作を見ることができる。例えば冒襄の「感懐七歌倣杜少陵体」は、杜甫の「乾元中寓居同谷県、作歌七首」に和韻した作である。同谷県にあって杜甫がいかに生活に苦労したかを詠じた詩であるが、冒襄の作にも同じように、明清王朝交替期の苦労が投影されている。また、冒襄が友人たちと唱和して作った詩でも、しばしば杜甫の詩への和韻が行われている。例えば、杜甫が宴席の場面を詠じた「陪鄭広文遊何将軍山林」詩に、冒襄をはじめとする数名の文人が和韻した「庚寅春杪辟疆同于皇孝威園次枉集寓園用少陵遊何将軍山林韻八首」などである。また、冒襄が書いた散文においても、しばしば杜甫の詩が引用され、そこにみずからの状況を重ね合わせようとする意図がうかがわれる。冒襄の周辺にあった女性たち、董小宛、呉扣扣など、いずれも杜甫の詩と関連があったことも、発見の一つである。初年次においては、基本的に文献調査に専念し、資料の収集を行うことにする。清初の杜詩学に関わる資料には、銭謙益の『銭注杜詩』などのような詩注、金聖歎の『杜詩解』のような批評、あるいは各種詩選など、書物としての形をなしたもののほかに、当時の人びとの著作の中にあらわれる個別の文章をも収集し、分析を加える必要がある。そのためには、文集を中心に、広く明末清初期の文献を調査する必要がある。以上が平成22年度の研究実施計画であった。個別の人びとの著作の中にあらわれる文章をも含む明末清初期の文献の調査については、台湾の中央大学、中央研究院などにおける調査を通して、すでに全体で4万4千文字を越える関係資料を収集した。中国語の資料であるが、原稿用紙に換算して110枚を優に越える分量である。これらを分析することが今後の課題となる。また、明清期における杜甫に関する研究資料も入手し、それは基礎的資料となる。また、そもそもこの研究を思い立ったそもそものはじめである明末清初の文人冒襄における杜甫については、『東洋文化研究所紀要』158冊に、「冒襄における杜甫」を発表した。この論文では、冒襄の各種の著作にあらわれる杜甫の詩について拾い上げ、それらを検討したものであるが、冒襄自身の詩文、またその友人たちの詩文において盛んに杜甫の詩が取り上げられ、杜甫の詩に和韻した作なども作られていたことを明らかにした。

本研究における成果公刊のはじめであるが、これによって、明末清初の文人たちが、いかに杜甫を重視していたかを垣間見ることができた次第である。清初期における杜詩の全貌をうかがうことが本研究の目標であるが、資料としては、注釈、批評、詩選など、書物としての形をなしたもののほかに、当時の人びとの著作の中にあらわれる個別の文章をも収集し、分析を加える必要がある。初年度において、書物の形以外のもので、すでに全体で4万4千文字(中国語)を越える関係資料を収集している。本年度も、さらに文献調査を行って、これら補充をしていくとともに、収集した資料を整理・分析することが今年度以後の課題である。書物の収集は継続して行いたい。以上が、平成23年度当初の研究実施計画であった。本年は、夏にハーバード燕京図書館に赴き、同館所蔵の『明正徳鮑松刻李杜全集本杜工部集』ほか、日本では見ることのできない杜甫の詩集を閲覧し、明清期の杜甫詩の伝播と受容に関する貴重な資料を収集した。また、国内においても、北海道大学図書館において関連資料の収集にあたり、また新資料を購入するなど、昨年に加えて、新たに多くの資料を蓄積、それらの分析を行った。発表した論文「彭剣南の戯曲『影梅庵』『香?楼』とその時代」、においては、明末清初の冒襄の回憶録『影梅庵憶語』にもとづく彭剣南の戯曲『影梅庵』を主たる題材として、明清の王朝交替時期の物語が、清代後期、嘉慶、道光年間(18世紀)に至って、しきりに思い起こされるようになった時代状況を明らかにした。こうした問題も、杜詩受容の背景をなしている。明の崇禎17年(1644)、明王朝が滅亡し、まもなく満州人の王朝である清に取って替わられる。清朝は、再三にわたる「文字獄」を行うなど、漢人知識人に対してきびしい姿勢で臨んだ。漢人知識人の屈折した意識は、詩作品、あるいは詩学(詩の解釈学)の場において、きわめて隠微な形であらわれる。そんな状況のもと、清初の時期には、杜甫の詩についての選集、注釈、批評などが数多く生みだされた。本研究では、当時の人びとが好んで杜甫の詩を取り上げた理由などの分析を通じ、清王朝の支配という事件が、当時の文人たちにどのような影響を与えたのかを明らかにすることを目指した。この研究にあたり、主として着目したのが、明末清初を生きた冒襄とその周囲にいた文人たちであった。冒襄自身の詩作を見ると、そこにはしばしば杜甫の詩に和韻を試みた作を見ることができる。例えば冒襄の「感懐七歌倣杜少陵体」は、杜甫の「乾元中寓居同谷県、作歌七首」に和韻した作である。同谷県にあって杜甫がいかに生活に苦労したかを詠じた詩であるが、冒襄の作にも同じように、明清王朝交替期の苦労が投影されている。また、冒襄が友人たちと唱和して作った詩でも、しばしば杜甫の詩への和韻が行われている。例えば、杜甫が宴席の場面を詠じた「陪鄭広文遊何将軍山林」詩に、冒襄をはじめとする数名の文人が和韻した「庚寅春杪辟疆同于皇孝威園次枉集寓園用少陵遊何将軍山林韻八首」などである。また、冒襄が書いた散文においても、しばしば杜甫の詩が引用され、そこにみずからの状況を重ね合わせようとする意図がうかがわれる。冒襄の周辺にあった女性たち、董小宛、呉扣扣など、いずれも杜甫の詩と関連があったことも、発見の一つである。三年の間に、冒襄及びそれ以外の明清文人の杜甫に関する資料を集め、それは4万5千字分にも及んだ。現在はその整理作業を継続して行っている。研究の最初の段階は、なんといっても資料の収集である。それについては、2年間の作業を通じて、相当に豊富な資料が蓄積され、収集と同時に初歩的な分析も実行している。引き続いてこれら資料の整序が必要であるが、それは最後の一年間の時間で十分に完成可能と考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記のごとく、研究はおおむね順調に進展しているので、最終年度のまとめに向かって、このペースで作業を進めていけばよいであろうと考える。成果は資料集成の形で世に問いたいと考えている。
肝移植後のタクロリムスによる免疫抑制効果判定法確立に関する研究

肝移植における術後免疫抑制療法はタクロリムスの登場により一層確実なものとなったが、過度の免疫抑制は感染症の発生頻度を増加させ、不足になると拒絶反応が発現することとなり、至適投与量を病状にあわせて的確に判断することが極めて重要である。我々は、タクロリスム血中濃度測定により投与量を適宜変更することで対処してきたが、タクロリムスの活性型代謝産物の存在が明らかになるなど、血中濃度測定のみに依存する方法には限界があることも自明である。我々はタクロリムスがリンパ球細胞質内で1L-2の生成を抑制するシグナル伝達機構をin vitroでシュミレートする5重合体生成能を測定し、タクロリムス及びその活性型代謝産物による免疫抑制効果の総和を評価しうるかを検討した。ラット肝移植モデルによる検討では、5重合体生成能はタクロリスム血中濃度と1:1で相関し、いずれの代謝産物も有意レベルでの検出は認めなかった。これにより、安定した免疫抑制が得られ、感染の合併がない状態では代謝産物の蓄積はおこらず、血中濃度が直接免疫抑制効果の指標となりうることが明らかとなった。臨床例においても、術後合併症のない例では4重合体生成能はタクロリムス血中濃度とよく相関した。乖離の見られた例では5重合体生成能はタクロリムス血中濃度を下回る場合が殆どであり、代謝産物の明らか蓄積も認めなかった。したがって、ヒト同種肝移植におけるタクロリムス活性型代謝産物の臨床的意義は低いと考えられ、むしろタクロリムスの免疫抑制活性を阻害する因子が、特に感染の合併や肝機能低下時に増加する可能性が示唆される結果となった。活性阻害因子としては、感染に対する反応として放出されるサイトカイン等の生理活性物質の関与が疑われ、今後の検討が必要と考えられた。タクロリムス代謝産物のHPLCによる測定は、標準サンプルにおいて正確に測定可能であることがあきらかとなり、肝移植術後の臨床検体の測定を開始した。さらに5重合体生成能も臨床検体での測定を開始した。したがって、当初平成9年度に開始予定であった生体部分肝移植術後のタクロリムス代謝の検討は、本年度内に開始の目途が完全に立ったといえる。現在すでに、術前肝不全に陥り緊急に移植を受けた症例において、移植後1週までのタクロリムス血中濃度と5重合体生成能の間に著名な乖離が見られることが明らかとなってきた。また、急性拒絶反応発生前後に検討が可能であった症例では、血中濃度よりも5重合体生成能が著しく低値となる症例が認められている。いま症例数が少なく断定的に結論には至っていないが、術前の全身状態が著しく不良な症例では術後のグラフトにかかる代謝負荷が大きく、術直後の薬物代謝が撹乱されており、免疫抑制剤は過量投与になりやすいが、5重合体生成能を測定することでこれを回避できる可能性があると思われる。また、拒絶反応時には血中濃度のみではタクロリムスの免疫抑制活性を評価しがたく、5重合体生成能測定はこれまでにない有力な情報となりうるものと思われる。一方、ラット移植モデルにおける検討では、タクロリムス少量投与による拒絶誘発モデルの完成に手間取ったため、年度内に結論を導くに至っていないが、モデルは完成しデーターは順調に集積されている。現在までに、血中濃度と5重合体生成能の測定結果の乖離が、移植後3、5病日に認められる傾向があり、今後はこの時期に絞って検討を進める予定である。
呼吸運動と上気道調節に関する研究

上気道の調節系と肺胸郭系の調節系とは互いに影響しあい,呼吸器全体の調節機構が成立っている.しかし呼吸運動に伴う上気道の動態,上気道調節に関与する因子について不明な点も多い.初年度には, (1)麻酔成犬における上気道と下部気道を含む肺胸郭系の分離モデルを作製し, (2)下部肺胸郭系に吸気抵抗を負荷した場合の上気道圧-気流速度関係,及び(3)高炭酸ガスや低酸素ガスを負荷し,化学受容体を介し呼吸中枢を刺激した時の上気道圧-気流速度関係を得た.本研究により,肺胸郭系への機械的負荷で呼吸中枢を刺激しても,炭酸ガスや低酸素ガスで化学的負荷で呼吸中枢を刺激しても,負荷量依存性に上気道圧-気流速度曲線は上方へ偏位し,上気道抵抗は低下した.次年度には,同じ麻酔成犬モデルを使い, (4)下肢筋を支配する大腿神経,座骨神経を電気刺激し下肢筋運動させた時の上気道開大筋の一つである後輪状破裂筋及び鼻翼筋の筋電図を求め,更に(5)上気道開大筋の一つであるオトガイ舌筋を直接電気刺激した時の上気道抵抗と刺激周波数との関係を求めた.次年度の研究より,上気道閉大筋の活動度は呼吸筋以外の骨格筋からの求心性活動が高まるに伴ない増加し,また,オトガイ舌筋緊張が上気道開存性に重要であることが明らかとなったる.近年,上気道機能調節異常による閉塞型睡眠時無呼吸症候群が臨床的に注目されているが,本研究はその病態の解明に貢献するだけでなく,オトガイ舌筋電気刺激法が本症候群の治療に結びつく糸口を与えたと言える.上気道の調節系と肺胸郭系の調節系とは互いに影響しあい,呼吸器全体の調節機構が成立っている.しかし呼吸運動に伴う上気道の動態,上気道調節に関与する因子について不明な点も多い.初年度には, (1)麻酔成犬における上気道と下部気道を含む肺胸郭系の分離モデルを作製し, (2)下部肺胸郭系に吸気抵抗を負荷した場合の上気道圧-気流速度関係,及び(3)高炭酸ガスや低酸素ガスを負荷し,化学受容体を介し呼吸中枢を刺激した時の上気道圧-気流速度関係を得た.本研究により,肺胸郭系への機械的負荷で呼吸中枢を刺激しても,炭酸ガスや低酸素ガスで化学的負荷で呼吸中枢を刺激しても,負荷量依存性に上気道圧-気流速度曲線は上方へ偏位し,上気道抵抗は低下した.次年度には,同じ麻酔成犬モデルを使い, (4)下肢筋を支配する大腿神経,座骨神経を電気刺激し下肢筋運動させた時の上気道開大筋の一つである後輪状破裂筋及び鼻翼筋の筋電図を求め,更に(5)上気道開大筋の一つであるオトガイ舌筋を直接電気刺激した時の上気道抵抗と刺激周波数との関係を求めた.次年度の研究より,上気道閉大筋の活動度は呼吸筋以外の骨格筋からの求心性活動が高まるに伴ない増加し,また,オトガイ舌筋緊張が上気道開存性に重要であることが明らかとなったる.近年,上気道機能調節異常による閉塞型睡眠時無呼吸症候群が臨床的に注目されているが,本研究はその病態の解明に貢献するだけでなく,オトガイ舌筋電気刺激法が本症候群の治療に結びつく糸口を与えたと言える.上気道の調節系と肺胸郭系の調節系とは互いに影響しあい呼吸器全体の調節機構が成立っているが、不明な点も多く、本研究では呼吸運動に伴なう胸郭系と上気道の動態の相互関係を次の3項目について検討、それぞれについて興味ある知見が得られた。1.動物における上気道と下部気動を含む肺胸郭系の分離モデルの作製:麻酔成犬の頚部気管を喉頭より約5cm下方で切開し、上気道と肺胸郭系を分離してそれぞれの断端側より気管カニューレを挿入し自発呼吸させた。上気道気管カニューレには気速計を連結しポンプで吸気側方向へ準静的に吸引して上気道の圧一気流速度曲線を得た。肺胸郭系の情報としては一回換気量の変化、横隔膜筋電図を得た。本モデルにより肺胸郭系に種々の刺激を与えた時の上気道圧-気流速度曲線から得た上気道動態の把握が可能となった。2.化学受容体を介して呼吸中枢を刺激した時の上気道圧-気流速度曲線の検討:上記のモデルで下部肺を介し高炭酸ガスあるいは低酸素負荷し、化学受容器を介して呼吸中枢の活動を高めると上気道の圧-気流速度曲線はコントロールの曲線に比し上方へ偏位し上気道は開大した。しかも上気道圧-気流速度の上方偏位は負荷の程度に依存した。3.吸気抵抗負荷時の呼吸運動に伴なう肺胸郭系と上気道の動態の検討:下気道を介し肺胸郭系に種々の吸気抵抗を負荷した場合の上気道の圧-気流速度曲線はコントロールに比し吸気抵抗負荷が大きくなるに従がい上方へ偏位し吸気筋活動に依存して上気道抵抗が減少した。以上の如く機械的にまた化学的に呼吸中枢を刺激することにより、肺胸郭系へのドライブとともに上気道筋へのドライブも並行して増加する可能性が示唆された。本研究は近年問題になっている睡眠時無呼吸症候群の上気道閉塞メカニズムの解明の第一歩と言える。
力学的刺激負荷システムによる自家幹細胞からの軟骨再生

体内の関節軟骨は周期的な力学的負荷を受けており、これが軟骨組織の発達に重要といわれている。本研究では力学的負荷の軟骨組織構築への利用を目指し、軟骨細胞の三次元培養物を培養容器の下にゲルを固定し、上下するテフロンピストンヘッドにより、任意の振幅(540mm),速度(0100spm),周期(01Hz),ゲルの変位(02000μm),負荷時期(1min99h)で圧力を負荷できる装置を試作した。動的負荷と静的負荷が三次元培養に与える影響について物理刺激バイオリアクターを用いて調べた。振幅、速度、ゲルの変位、負荷時期を一定とし、ゲルの変位25%とし、ゲルの高さ2mmに対して0.5mmの歪みをかけた。動的負荷の場合、周期をヒトの歩行スピードとほぼ等しい0.33Hzとした。その結果、グルコース消費速度が動的負荷では、コントロール、静的負荷と比べて2倍程度に増加したが、細胞数への影響は見られず、マトリックスmRNA発現量に関しては、減少する傾向が見られた。次に、0.33Hzより低い周期(0.01Hz)での動的負荷が三次元培養(1週間)に与える影響を調べた。その結果、細胞数、グルコース消費速度、mRNA発現量に変化は認められなかった。最後に、短期間(24時間)の動的負荷と静的負荷が三次元培養に与える影響を調べた。しかし、細胞数、グルコース消費速度、mRNA発現量に変化は認められなかった。ブタ軟骨細胞の三次元培養法として、細胞包埋ゲルを含有したPLGAメッシュ約65μlに対して重層する培地を260μlから1,800μlに増やすことにより、細胞によるグルコース消費速度が約2倍に増大し、アグリカン蓄積量も増加する傾向があることが明らかとなった。この原因は、重層培地が多い方がPLGA分解物がゲル内に蓄積しにくいことであると考えられた。また、包埋する軟骨細胞密度を1.0×10^7cells/mlゲルから1.0×10^8cells/mlゲルへ上げたり、培養期間を2週間から4週間に延ばすことによっても、アグリカン蓄積量が増加する傾向が認められた。本研究では力学的負荷の軟骨組織構築への利用を目指し、上記で開発した軟骨細胞の三次元培養物に、任意の圧力、偏差、周期などで圧力を負荷できる装置を試作した。ブタ軟骨細胞の三次元培養法として、細胞包埋ゲルを含有したPLGAメッシュ約65μlに対して培地を1,800μl重層する方法を開発した。すなわち、軟骨細胞包埋ゲルを含有したPLGAメッシュに対して重層する培地を260μlから1,800μlに増やすことにより、細胞によるグルコース消費速度が約2倍に増大し、アグリカン蓄積量も増加する傾向があることが明らかとなった。本研究では力学的負荷の軟骨組織構築への利用を目指し、試作した任意の圧力、偏差、周期などで圧力を負荷できる装置を用いて、上記で開発した軟骨細胞の三次元培養物に圧力を負荷しながら培養することを試みた。その結果、圧力の負荷に伴い細胞数が減少する傾向が認められた。

本研究では力学的負荷の軟骨組織構築への利用を目指し、軟骨細胞の三次元培養物を培養容器の下にゲルを固定し、上下するテフロンピストンヘッドにより、任意の振幅(540mm),速度(0100spm),周期(01Hz),ゲルの変位(02000μm),負荷時期(1min99h)で圧力を負荷できる装置を試作した。動的負荷と静的負荷が三次元培養に与える影響について物理刺激バイオリアクターを用いて調べた。振幅、速度、ゲルの変位、負荷時期を一定とし、ゲルの変位25%とし、ゲルの高さ2mmに対して0.5mmの歪みをかけた。動的負荷の場合、周期をヒトの歩行スピードとほぼ等しい0.33Hzとした。その結果、グルコース消費速度が動的負荷では、コントロール、静的負荷と比べて2倍程度に増加したが、細胞数への影響は見られず、マトリックスmRNA発現量に関しては、減少する傾向が見られた。次に、0.33Hzより低い周期(0.01Hz)での動的負荷が三次元培養(1週間)に与える影響を調べた。その結果、細胞数、グルコース消費速度、mRNA発現量に変化は認められなかった。最後に、短期間(24時間)の動的負荷と静的負荷が三次元培養に与える影響を調べた。しかし、細胞数、グルコース消費速度、mRNA発現量に変化は認められなかった。
電磁波波面を制御するためのMEMS二次元可変誘電体素子

本研究では、テラヘルツ波やミリ波の波面を制御するため、誘電体材料として液体を使用し、その形状を動的に変形させることで誘電体の厚みを変えて誘電率分布を制御するデバイスの研究開発を行った。MEMS技術を用いて、液体の厚みを大変形することができる流路付き液体アクチュエータデバイスを考案し、特性評価を行った。また、誘電率分布による電磁波の波面変形の解析を行い、波面の偏向、収束が行えることを確認した。さらに機能性デバイスとして、MEMS液体デバイスを応用した可変超音波レンズや、微細構造による波面制御デバイス等の研究開発を行った。本研究は、基板内の誘電率分布を場所ごとに変えることによって、透過する電磁波の波面を制御可能なデバイスを実現することを目的としている。本年度は、基板内の誘電率分布を変動する方法として、テフロン基板上に形成した貫通流路内の液体の有無を制御する貫通流路型液体アクチュエータを提案、試作するとともに、流路形状と変形速度の関係を評価した。アクチュエータは、流路上に形成した電極にシリコーンオイルを滴下した後、オイルをパリレン膜で封止し、またパリレン膜上に電極を形成した。この構造は、オイル下の電極ーパリレン膜上の電極間に静電気力を印加することで、液体を流路外に押し出し、また静電気力を除荷した場合には、液体の表面張力によって初期形状に復元する。液体にはテフロン基板(ε=2.8)と誘電率が同等のシリコーンオイル(ε=2.2)を使用した。貫通流路の長さをアクチュエータ厚みより十分長くすることで、流路内に液体を詰めた場合と流路外に液体がある場合とで、基板を通過する電磁波に影響する誘電体膜厚を変化する。試作したデバイスでは、直径200μmから直径1.6mmまでの液体流路を形成し、その上部に直径10mm、厚み100μmの液体アクチュエータを形成した。その変形・復元速度が開口面積の増加に伴って早くなることを確認した。また直径400μmの流路を複数アクチュエータ内に配置した場合に、アクチュエータの配置位置を中心に置いた場合には、変形速度が、外縁部に配置した場合には復元速度が向上することを確認した。また、ラージスケールモデルとして、長さ6mm、直径2.5mmの流路内に液体が入出した場合に24GHzのミリ波に対して干渉が起きることを有限要素法解析によって検証した。また、デバイスを透過後の電磁波の形状から、その形状を実現するために最適な面内誘電率の分布を演算する計算アルゴリズムを試作・検証を進めた。電磁波が基板を通過するとき、基板の誘電率によって伝播速度が変化する。基板内の誘電率分布を制御できれば、電磁波の通過場所ごとに任意に位相差を生み出し、干渉によって波面形状を変形できる。本年度は、デバイスの微小化を実現することを目的として、電磁波波面形状の制御をより精密に行うことが可能な液体アクチュエータの配置方法を確立するためのアクチュエータ配置方法並びに任意波面を実現するためのアクチュエータの制御則の実現に取り組んだ。アクチュエータの制御則は、前年度までに作成した有限要素法によるシミュレーションモデルをアクチュエータの形状に合わせて再モデリングした。具体的には、デバイス内の液体アクチュエータの位置を固定し、任意に決定した波面の収束点に対して、どのアクチュエータ内に誘電体を満たすことが最適解となるかを算出するモデルを実現した。このモデルを利用することで、波面を収束する位置に対してアクチュエータ内の誘電体有無の最適パターンを算出することが可能となった。また検討するデバイスによる波面制御の発展的な課題として、電磁波波面だけではなく、音波のような物質波の制御への応用を目指し、水中の音源から発振した音波を任意位置に収束することが可能な可変音波レンズに関する研究にも取り組んだ。本研究の液体封止構造を用いて、水中での振動を任意位置に収束させる実験も行った。この技術は、本研究の検出構造への適用も可能である。研究は概ね順調に進展していると考える。本年度は、前年度に引き続き、電磁波波面形状の制御をより精密に行うことが可能な液体アクチュエータの配置方法を確立するためのアクチュエータ配置方法並びに任意波面を実現するためのアクチュエータの制御則の実現に取り組んだ。さらに誘電率分布により電磁波波面の制御が可能か確認するために、実機モデルによる検証実験を行った。実験は2次元モデルでの検証とした。平面状の誘電体内に、送信、受信アンテナを設置した。アンテナ間の誘電体部分に波面を制御するための濃淡パタンを形成し、受信アンテナの位置を変えながら、送信、受信アンテナ間の伝達特性を計測した。その結果、濃淡パタンにより電磁波波面の偏向、収束が可能であることを確認した。

本デバイスによる波面制御の発展的な課題として、電磁波波面だけではなく、音波のような物質波の制御への応用を目指し、液中の音源から発振した超音波を計測する超音波レンズに関する研究に取り組んだ。さらに、本デバイスのテラヘルツ領域への展開を見据えて、表面プラズモン共鳴を用いたテラヘルツ帯受信デバイスの研究にも取り組んだ。本研究では、テラヘルツ波やミリ波の波面を制御するため、誘電体材料として液体を使用し、その形状を動的に変形させることで誘電体の厚みを変えて誘電率分布を制御するデバイスの研究開発を行った。MEMS技術を用いて、液体の厚みを大変形することができる流路付き液体アクチュエータデバイスを考案し、特性評価を行った。また、誘電率分布による電磁波の波面変形の解析を行い、波面の偏向、収束が行えることを確認した。さらに機能性デバイスとして、MEMS液体デバイスを応用した可変超音波レンズや、微細構造による波面制御デバイス等の研究開発を行った。実際にデバイスを試作して液体アクチュエータの動作確認を行い、変形・復元速度が開口面積の増加に伴って早くなること、またアクチュエータを中心に置いた場合には変形速度が、外縁部に置いた場合には復元速度が向上することが確認できた。ミリ波領域の電磁波に対する作用については、有限要素法解析によって検証を行い、透過後の電磁波の形状から、それを実現するための面内誘電率分布を演算する計算アルゴリズムを構築できた。これまでの液体層形成方法を応用することで、基板内の誘電率分布を制御する液体アクチュエータアレイを実現し、二次元誘電体素子を試作する。光電界プローブの位置を動的かつ三次元的に移動できる近傍電磁界計測システムを試作し、電磁波の透過特性を評価する。28年度が最終年度であるため、記入しない。知能機械システム複数の液体アクチュエータの高さを計測して制御するため、液体の高さ・偏りを検出する手法を実現する。また材料起因の損失が電磁波の放射特性・変調特性に与える影響を検証するとともに、材料の探索に取り組む。本研究関連で試作したデバイスの簡易特性計測を外部に委託することを計画していたが、計測装置およびデバイスの構成が合わず、次年度へと繰り越しになった。本研究関連で投稿していた国際学会が、残念ながら不採択となったため、おおよそ旅費分が次年度へと繰り越された。繰り越し分は、次年度に特性計測を行う費用に充填し、研究の加速のために有効に活用する。繰り越し分は物品費に充当し、液体アクチュエータの開発を加速するために有効に活用する。
ヒト腰柱椎間板における成長因子と受容体の遺伝子発現および左負荷に対する変動

ヒト椎間板の手術検体においては各手術検体から十分な細胞が得られない上、変性の著しいものから分離した細胞は培養しても増殖し得なかったことから、今回健常な牛尾椎椎間板を材料として用いることとした。屠殺直後に採取した牛尾椎椎間板より髄核、線維輪の細胞をコラゲナーゼ処理によりそれぞれ分離し、単層培養してIGF-1 100mg/mを添加したものとしないものの培養細胞からRNAを抽出し、IGF-1刺激による他のgrowth factorのmRNA発現をRT-PCRで検討した。牛のgrowthfactorのうちRT-PCRに用いるプローブの塩基配列が明らかになったものはTGF-βのみ(F:AATGAAGTCTAGCTCGCACAG,R:GGAACTGAACCCGTTAATGTC)であった。これについては髄核、線維輪ともIGF-1添加、非添加の培養細胞のいずれにおいてもTGF-βmRNAが発現されていたが、その差を定量的に評価することはできなかった。また単層培養でconfluentに達したのちアルギネートビーズに細胞を封入し、3次元培養を行った上、独自に製作した静水圧負荷チャンバーを用い圧負荷をかけた場合にもTGF-βmRNAは圧負荷の有無にかかわらず検出され、その差を明らかにすることは今回の実験においては出来なかった。椎間板細胞を周囲の豊富な細胞外基質から分離し培養する過程において細胞内では既にgrowth factorの産生がなされ、培養後の操作によって生じる可能性のあるgrowth factor発現の差を検出するにはさらに精密な評価方法を用いる必要があると考えられた。当教室ではこれまで基質合成促進因子であるIGF-1を牛尾椎椎間板に見い出し、IGF-1が自己分泌機構を介して椎間板の基質統合に関与することを明らかにした。本研究はヒト椎間板における複数の成長因子の作用および力学的環境変化に伴う自己分泌機構の発現調節について検討することを目的とした。腰椎椎間板ヘルニアの手術時に摘出された検体から椎間板細胞を分離し単層培養で細胞数を増加させた後、IGF-1、PDGF、TGF-βを添加した際のDNA合成能、proteoglycan合成能を調べたところ、DNA合成はPDGFにより、proteoglycan合成能はIGF-1とPDGFにより、それそれ刺激された。一方TGF-βはDNA、proteoglycanのいずれの合成にも影響を与えなかった。しかしここまでの実験は単層培養細胞の結果であり培養に伴う脱分化の影響が避けられないとして、椎間板細胞としてのphenotypeを保持するために三次元培養を行うことが望ましいと考えられた。腰椎椎間板ヘルニアの手術時に摘出された細胞は十分な細胞が得られない上、変性の著しいものから分離した細胞は線維輪と髄核の解剖学的区別が不明確な上、培養しても増殖し得ないものも存在したことから、三次元培養には健常な牛尾椎椎間板を材料として用いることとした。牛尾椎椎間板より髄核、線維輪の細胞をコラゲナーゼ処理によりそれぞれ分離し、アルギネートビーズ内に封入し、各種濃度のIGF-1、bFGF、TGF-βを添加した無血清培溶液及び10%FBS含有の培溶液中で培養した。直後,24,48,72,96時間後にとりだし、グルタールアルデヒド含有カコジル酸バッファーに入れて固定、冷蔵保存し組織学的検討に用いると同時に、凍結保存した検体中のIGF-1、bFGF、TGF-βの各mRNAをRT-PCRにより検討を行っている最中である。
運動・知覚神経線維の選択的再生能に関する実験的研究

今までの私達の結果よりラット大腿神経運動枝・知覚枝を切断縫合後、継時的に遠位運動枝のcholine acetyltransferase(CAT)活性が遠位知覚枝のCAT活性より有意に増加した。これは、運動枝内の再生運動神経線維が知覚枝内の再生線維に比べ選択的に軸索径が増大もしくは再生運動神経数が増加したためであり、これををCAT活性とKarnovsky染色を用いて検討した。【方法】実験1:大腿神経を運動枝と知覚枝の分岐部よりやや近位で切断しシリコンチューブで架橋し神経断端間隙が2mmとなるようにする。遠位運動神経・知覚神経を回旋しない群(非回旋群)と180°C回旋した群(回旋群)を作成し、術後4週以降継時的に遠位運動枝・知覚枝より神経片を採取運動神経軸索を特異的に染色するKarnovsky染色を行い運動神経軸索数と軸索径を画像処理・解析システムを用いて測定する。実験2:神経断端間隙を4mmとする実験1と同様なモデルを作成し、同様に遠位運動枝・知覚枝のCAT活性と運動神経軸索数と軸索径を測定する。【結果】実験1正常運動枝内の運動神経軸索数は平均314個であり、非回旋群、回旋群とも継時的に軸索数が増加しており術後24週で運動枝で119(非回旋群)、116(回旋群)、知覚枝で112(非回旋群)、124(回旋群)であり両群とも運動枝と知覚枝間に有意差を認めなかった。実験2非回旋群では術後48週を除き術後436週で運動枝のCAT活性が知覚枝に比べ有意に高値を示した。回旋群では術後8、16、36週で運動枝のCAT活性が知覚枝に比べ有意に高値を示した。正常運動枝内の運動神経軸索径は平均6.3umであった。回旋群36週の知覚枝内の再生運動神経軸索径は平均1.4um、運動枝では2.9umであり、運動枝内に再生した軸索径が有意に大きい値を示した(p<0.0001)。【目的】今までの私達の結果よりラット大腿神経運動枝・知覚枝を切断縫合後、遠位運動枝のcholine acetyltransferase(CAT)活性が遠位知覚枝のCAT活性より有意に増加した。遠位運動神枝・知覚神経を回旋しない群(非回旋群)と180゚回旋した群(回旋群)を作成し、術後4週以降継時的に遠位運動技・知覚枝より神経片を採取し運動神経軸索を特異的に染色するKarnovsky染色を行い運動神経軸索数と軸索径を画像処理・解析システムを用いて測定する。実験2:神経断端間隙を4mmとする実験1と同様なモデルを作成する。術後4週以降継時的に遠位運動枝・知覚枝より神経片を採取しCAT活性と運動神経軸索数と軸索径を測定する。【考察】術後4週の結果をみると回旋群で運動枝と知覚枝のCAT活性に有意差がなく、以前行ったgap2mmの実験でも非回旋群、回旋群とも運動枝と知覚枝のCAT活性に有意差を認めなかった。また、両枝内の運動神経軸索数に差がないことから再生初期では運動神経に選択的再生能はないと考えられる。しかし、術後継時的に運動枝のCAT活性が高値となり知覚枝に比べ有意に増加していることから運動枝肉の再生運動神経軸索径が選択的に増大した可能性が示唆された。現在、軸索径を計測中である。

遠位運動神経・知覚神経を回旋しない群(非回旋群)と180°C回旋した群(回旋群)を作成し、術後4週以降継時的に遠位運動枝・知覚枝より神経片を採取運動神経軸索を特異的に染色するKarnovsky染色を行い運動神経軸索数と軸索径を画像処理・解析システムを用いて測定する。実験2:神経断端間隙を4mmとする実験1と同様なモデルを作成し、同様に遠位運動枝・知覚枝のCAT活性と運動神経軸索数と軸索径を測定する。【結果】実験1正常運動枝内の運動神経軸索数は平均314個であり、非回旋群、回旋群とも継時的に軸索数が増加しており術後24週で運動枝で119(非回旋群)、116(回旋群)、知覚枝で112(非回旋群)、124(回旋群)であり両群とも運動枝と知覚枝間に有意差を認めなかった。実験2非回旋群では術後48週を除き術後436週で運動枝のCAT活性が知覚枝に比べ有意に高値を示した。回旋群では術後8、16、36週で運動枝のCAT活性が知覚枝に比べ有意に高値を示した。正常運動枝内の運動神経軸索径は平均6.3umであった。回旋群36週の知覚枝内の再生運動神経軸索径は平均1.4um、運動枝では2.9umであり、運動枝内に再生した軸索径が有意に大きい値を示した(p<0.0001)。
頭頸部がんにおけるmTOR阻害剤による放射線増感効果の基礎的研究

放射線などに治療抵抗を示す頭頸部がん細胞において亢進している生存シグナル経路であるAkt-mTOR pathwayを阻害することで、放射線治療の増感効果を高めることを狙った。その結果、mTOR阻害薬であるラパマイシンは、放射線およびシスプラチンにより誘導されたAkt-mTOR pathwayを抑制し、細胞周期を抑制することで細胞増殖抑制効果を示すとともに放射線およびシスプラチン誘導性のアポトーシスを増感することが示唆された。本研究では頭頸部がん治療効果の向上のため、悪性腫瘍の約半数を占めるρ53の機能に異常があり、放射線治療抵抗性のがん細胞の治療感受性を高めることを目的としている。その標的として治療抵抗性の要因として知られている生存シグナル経路のmTOR(mammalian target of rapamycin)シグナル経路に注目し、この経路を阻害することでρ53非依存的なアポトーシスおよびオートファジー(自食作用あるいは自己貪食)を誘導させることで、放射線治療の増感効果を高めることを狙っている。そこで、今年度はがん細胞の培養細胞レベルでの「mTOR阻害薬による放射線治療ならびに抗がん剤の増感効果」について検討した。まずρ53遺伝子以外の遺伝的背景が一定な2種類のがん細胞(H1299/wtp53、H1299/mp53)、および頭頸部扁平上皮癌細胞(HSC-3、HSC-4)を用いて、ラパマイシンの有無によるシスプラチンに対する生存率、アポトーシス誘導、アポトーシス関連タンパク質の細胞内蓄積率などを調べた。その結果、ρ53遺伝子型に依存せずラパマイシンによる細胞増殖の抑制効果が認められ、さらに、ラパマイシンがシスプラチン誘導性アポトーシスを増感させた。これらのことから、ラパマイシンはρ53非依存的に抗腫瘍効果を発揮すること示唆された。このことから放射線治療に対してもDNA損傷を起こすシスプラチンと同様に、ラパマイシンによる増感効果が期待でき、現在、ラパマイシンの有無による放射線に対する生存率、アポトーシス誘導、アポトーシス関連タンパク質の細胞内蓄積率などを検討中である。本研究では頭頸部がん治療効果の向上のため、悪性腫瘍の約半数を占めるp53の機能に異常があり、放射線治療抵抗性のがん細胞の治療感受性を高めることを目的としている。その標的として治療抵抗性の要因として知られている生存シグナル経路のmTOR (mammalian target of rapamycin)シグナル経路に注目し、この経路を阻害することで放射線治療の増感効果を高めることを狙っている。前年度は、がん細胞の培養細胞レベルでの「mTOR阻害薬ラバマイシンによる抗がん剤の増感効果」について検討した結果、p53遺伝子型に依存せずラバマイシンによる細胞増殖の抑制効果が認められ、さらに、ラバマイシンがシスプラチン誘導性アポトーシスを増感させることを見出した。今年度は、がん細胞の培養細胞レベルでの「mTOR阻害薬による放射線治療の増感効果」について検討した。まずp53遺伝子以外の遺伝的背景が一定な2種類のがん細胞(H1299/wtp53、H1299/mp53)、および頭頸部扁平上皮癌細胞(HSC-3、HSC-4)を用いて、ラバマイシンの有無による放射線に対する生存率、アポトーシス誘導、アポトーシス関連タンパク質の細胞内蓄積率などを調べた。その結果、ラバマイシンがAkt-mTOR pathwayを阻害することで、放射線誘導性アポトーシスを増感させた。以上のことから、mTOR阻害薬ラバマイシンはp53非依存的に抗がん剤及び放射線による増感効果を示すことが示唆された。現在、Akt-mTOR pathwayによるDNA傷害性アポトーシスの制御メカニズムをさらに探るとともに、ヌードマウスを用いたin vivoによる抗腫瘍効果を検討中である。その標的として治療抵抗性の要因として知られている生存シグナル経路のmTOR(mammalian target of rapamycin)シグナル経路に注目し、この経路を阻害することで放射線治療の増感効果を高めることを狙っている。ラバマイシンがAkt-mTOR pathwayを阻害することで、放射線誘導性アポトーシスを増感させ、mTOR阻害薬ラバマイシンはp53非依存的に抗がん剤及び放射線による増感効果を示すことが示唆された。今年度は、さらにAkt-mTOR pathwayによるDNA傷害性アポトーシスの制御メカニズムを細胞周期の観点から検討した。その結果、p53遺伝子型に関わらずラバマイシン単独、シスプラチン及び放射線併用により細胞増殖抑制効果を認めるとともに、細胞周期においてラバマイシン単独群ではG_1停止を認め、併用群ではG_1停止とともにS期の減少を認めた。

ラバマイシンは放射線および抗がん剤により誘導されたAkt-mTORシグナルの活性化を抑制し、正常型p53細胞でp53依存的なp21^<wAF1>の誘導を抑制した。これらの結果より、ラバマイシンはp53遺伝子型に関わらず、放射線およびシスプラチンにより誘導されたAkt-mTOR pathwayを抑制し、細胞周期を抑制することで細胞増殖抑制効果を示すことが示唆された。
骨格筋低分子マイオカインによる肝代謝制御メカニズムに関する研究

生体中の最大臓器である骨格筋は,収縮刺激に伴い生理活性物質(マイオカイン)を分泌する。また,骨格筋の特異的代謝として分岐鎖アミノ酸(BCAA)を異化し,中間代謝物を放出する。本研究では,BCAA中間代謝物における肝臓へのマイオカイン作用を評価した。ロイシン中間代謝物3-ヒドロキシ-3-メチル酪酸(3HMB),バリン中間代謝物3-アミノイソ酪酸(3AIB)と3-ヒドロキシイソ酪酸(3HIB)のアルブミン合成能や脂質代謝に対する作用を培養肝細胞やラット肝組織で評価した結果,3AIBの脂質異化能に対する効果は見られなかったが,3HMBのアルブミン合成向上と3HIBのケトン体産生抑制が確認された。慢性肝疾患では,肝機能低下に伴い,骨格筋にて分岐鎖アミノ酸(BCAA)の異化反応が亢進する。本研究では,その際に骨格筋から分泌されるBCAAの中間代謝物や代謝副産物である低分子化合物の中から,マイオカインとしての生理活性を探索する事を目的としている。初年度では,骨格筋蛋白合成を高める生理機能が知られているロイシン代謝の副産物である3-hydroxy-3-methylbutyrate (3HMB)が,肝細胞におけるアルブミン合成の亢進作用について評価した。ヒト非癌肝細胞株(HepaRG)に対し,3HMB,ならびに,ポジティブコントロールとしてロイシンを添加し,細胞内アルブミン合成能や細胞液に排泄されるアルブミン蛋白量を測定した。これまでの検討にて,アルブミンmRNA発現を定量する事で,細胞内アルブミン合成能の評価を試みたが,3HMBはもとより,ロイシンの添加によっても,先行研究で示されている様に,アルブミンmRNA発現の変化を捉えることが困難であった。そのため,細胞外に排泄されるアルブミン蛋白量を高感度測定キットを用いて検討した結果,3HMB添加によって,やや上昇する傾向が見られた。この正常状態のモデルに加え,現在,アルブミン合成能が低下した培養モデルに対する3HMB添加効果を検証中である。骨格筋蛋白合成作用がある3HMBの肝臓アルブミン合成能に対する効果について,培養細胞を用いた検討では,未だ,期待していた充分な結果が得られていない。本研究で用いている肝細胞株ではアルブミン合成能が高いため,そのことが,3HMBの効果をマスクしている可能性がある。その問題を考慮し,現在,低アルブミン合成能肝細胞培養モデルを作成し,その効果を検証している。慢性肝疾患では,エネルギー代謝やアンモニア解毒などの肝機能を,骨格筋において分岐鎖アミノ酸(BCAA;バリン,ロイシン,イソロイシン)の異化反応を亢進させて,代償する。骨格筋におけるBCAAの1つであるロイシンの異化反応では,mTORの活性化を通して,蛋白合成能を高める3-hydroxy-3-methylbutyrate (3HMB)が代謝副産物として骨格筋から放出される。この3HMBが,肝細胞の蛋白合成に対するマイオカイン作用について評価するため,昨年度から,培養肝細胞を用いて,アルブミン合成に対する作用を検討している。昨年は,非腫瘍性正常肝細胞株に対して,3HMBが培養細胞より排泄されるアルブミン量をわずかながら高める作用を確認した。今年度は,アルブミン合成能が低下した肝疾患モデルとして脂肪肝培養細胞モデルを用いて3HMBのアルブミン排泄に対する作用について検討を行った。脂肪肝培養細胞モデルは,中性脂肪合成関連遺伝子(SREBP-1c)を正に制御する核内受容体LXRの合成リガンドTo901317を添加して作成した。脂肪肝培養細胞に対し,3HMBを添加した際のアルブミン合成・排泄について検討したところ,正常細胞と同様に,顕著なアルブミンの合成ならびに排泄は確認できなかった。そのため,今後は,肝細胞に及ぼすマイオカイン作用について,3HMB以外のBCAA代謝物について検討する予定である。慢性肝疾患では,低下する肝機能を代償するために亢進する骨格筋での分岐鎖アミノ酸異化反応の活性化にて,分岐鎖アミノ酸の代謝産物が骨格筋より放出される。これまで,この分岐鎖アミノ酸の代謝物の1つである3-hydroxy-3-methylbutyrate (3HMB)のmTOR活性化を介した蛋白合成促進作用に着目し,培養細胞を用いて肝細胞のアルブミン合成能に及ぼすマイオカイン作用について検討したが,期待していたほどの効果は確認されなかった。慢性肝疾患では,肝臓の機能低下に伴い,第2の肝臓と呼ばれる骨格筋でエネルギー代謝やアンモニア解毒などの肝機能を代償する。骨格筋では,分岐鎖アミノ酸(BCAA:バリン,ロイシン,イソロイシン)を代謝して,エネルギーを産生し,且つ,アンモニアを解毒するため,慢性肝疾患患者では,骨格筋でのBCAA異化が亢進する。骨格筋におけるBCAAの1つであるバリンのミトコンドリア内での異化反応では,中間代謝物として低分子の3-hydroxyisobutyrate (3HIB)が生じ,骨格筋より血液中へ放出される。したがって,肝硬変患者では,血中3HIB濃度が有意に増加している。この骨格筋から放出される3HIBが,マイオカインとして,肝臓に対する生理作用について検討した。ラットに,3HIBを腹腔内投与したところ,血清中3HIB濃度は投与5分後より顕著に増加し,以後,漸減して60分後には投与前の値に戻った。肝臓より産生されるケトン体(3-hydroxybutyrate; 3HB)は,3HIBの増加に反して減少し,3HIB濃度の減少後に反して増加した。

3HIB投与による肝臓3HIB濃度は,15分後に顕著に増加し,60分後には投与前と同レベルであった。一方,肝臓3HB濃度は,3HIB濃度と合い反した変化が見られた。肝臓乳酸濃度は,3HIB投与により経時的に減少した。アミノ酸分画分析により,3HIB投与で,肝臓タウリン濃度が有意に増加し,60分後も増加が維持された。骨格筋より放出されるアミノ酸代謝物である3HIBが,肝臓の脂質や糖質,アミノ酸代謝に変化を及ぼしている事が観察され,慢性肝疾患患者の肝代謝が骨格筋のマイオカインに影響を受けている可能性が示唆された。生体中の最大臓器である骨格筋は,収縮刺激に伴い生理活性物質(マイオカイン)を分泌する。また,骨格筋の特異的代謝として分岐鎖アミノ酸(BCAA)を異化し,中間代謝物を放出する。本研究では,BCAA中間代謝物における肝臓へのマイオカイン作用を評価した。ロイシン中間代謝物3-ヒドロキシ-3-メチル酪酸(3HMB),バリン中間代謝物3-アミノイソ酪酸(3AIB)と3-ヒドロキシイソ酪酸(3HIB)のアルブミン合成能や脂質代謝に対する作用を培養肝細胞やラット肝組織で評価した結果,3AIBの脂質異化能に対する効果は見られなかったが,3HMBのアルブミン合成向上と3HIBのケトン体産生抑制が確認された。骨格筋では3HMBの他に,数種のBCAA中間代謝物,副産物が産生,分泌される事が確認されている。そのため,3HMB以外の生理活性についても検討を加える予定である。今後は,バリンの副産物である3-aminoisobutyrateの脂肪酸異化亢進作用に着目し,脂肪肝改善効果の有無を,培養細胞を用いて検討する予定である。培養細胞にて得られた成果について,今後,動物実験を用いて,in vivoでの作用を確認する予定である。骨格筋の分岐鎖アミノ酸の異化過程では,バリンの中間代謝物である3-hydoxyisobutyrate(3HIB)が生じ,骨格筋より放出される。この3HIBの肝細胞に及ぼすマイオカインとしての生理作用について,培養細胞と動物実験の両面から評価する予定である。肝臓病学実験成果が,計画当初の期待とはやや異なっていた事から,計画を少しずつ修正しながら,検討を進めていったため。3-hydroxy-3-methylbutyrateの肝細胞におけるアルブミン合成能に及ぼす効果について検証したが,仮説より効果が弱かったため,計画よりやや進捗状況が遅れているため。今年度と同様に,培養細胞実験を中心に,実験を進める予定である。細胞培養実験に必要な培地やシャーレなどの消耗品,HPLC-MS/MS装置による定量とその前処理に必要な試薬類,分析に必要な測定キット等の購入に,研究費を使用する予定である。分岐鎖アミノ酸代謝物の肝細胞に及ぼすマイオカイン作用の検証を行う上で,他の代謝物に焦点を変えて,より効果的なマイオカイン作用を有する代謝物について,in vitroとin vivoの両面から検証するために,研究費を効率的に使用する様,心がける。
斬進的な知識獲得インタビューシステムを支えるオントロジー構築プロセスの実証研究

本研究の目的は,医療サービスを支える医療現場の実践知を獲得するために,インタビューを半自動で行うことができる情報システムにおいて,インタビューの文脈を情報モデルとして表現するためのオントロジー(語彙),および得られた実践知を体系化するためのオントロジー(語彙)を,現場レベルで徐々に獲得していく方法を確立することにある.プロポーザルで述べたように,実践知インタビューでの文脈の表現は,時点を医療行為で,実践における医療者の視点(どのような価値を実現することを意図した医療行為か)を目的概念で表現する.本年度における重要な成果はこの目的概念の体系化の指針が得られたことである.そもそも医療行為には多様な目的が,医師や看護師など専門性の違いや,サービスの提供側と受容側(患者)という立場の違いなどに見いだされる.さらに目的は医療行為において複雑に絡み合っている.このような医療サービスの目的概念を体系化するにあたり,医療現場で従来から提唱されているPOS(Problem Oriented System)に着目し,それを拡張することが有効であるとの見通しが得られた.POSでは,医療行為は患者の立場にたって設計することが理想とされている.ただし,そこでは大まかな設計手順が規定されているのみである.医療者がそれぞれから専門性から提案する医療目的の内容に立ち入りって検討し,医学という学術的視点ではなく,サービスの受容者(患者やその家族など)がうけとる価値の視点から捉え直し概念化(オントロジー化)すること,さらに病院の経営・労務的な視点で提案される改善についての目的も,患者がうけとる価値として概念化しオントロジーとして体系化していけることを確認した.この目的概念の体系化にぶり,オントロジー構築の指針が明確化したといえる.本研究の目的は,医療サービスを支える医療現場の実践知を獲得するために,インタビューを半自動で行うことができる情報システムにおいて,インタビューの文脈を情報モデルとして表現するためのオントロジー(語彙),および得られた実践知を体系化するためのオントロジー(語彙)を,現場レベルで徐々に獲得していく方法を確立することにある.プロポーザルで述べたように,実践知インタビューでの文脈の表現は,時点を医療行為で,実践における医療者の視点(どのような価値を実現することを意図した医療行為か)を目的概念で表現する.本年度における重要な成果はこの目的概念の体系化の指針が得られたことである.そもそも医療行為には多様な目的が,医師や看護師など専門性の違いや,サービスの提供側と受容側(患者)という立場の違いなどに見いだされる.さらに目的は医療行為において複雑に絡み合っている.このような医療サービスの目的概念を体系化するにあたり,医療現場で従来から提唱されているPOS(Problem Oriented System)に着目し,それを拡張することが有効であるとの見通しが得られた.POSでは,医療行為は患者の立場にたって設計することが理想とされている.ただし,そこでは大まかな設計手順が規定されているのみである.医療者がそれぞれから専門性から提案する医療目的の内容に立ち入りって検討し,医学という学術的視点ではなく,サービスの受容者(患者やその家族など)がうけとる価値の視点から捉え直し概念化(オントロジー化)すること,さらに病院の経営・労務的な視点で提案される改善についての目的も,患者がうけとる価値として概念化しオントロジーとして体系化していけることを確認した.この目的概念の体系化にぶり,オントロジー構築の指針が明確化したといえる.
抗原性強化弱毒サルマラリア生ワクチン開発に向けた研究

平成30年度には、Plasmoduim knowlesiがin vitro培養でヒト成熟赤血球に効率よく侵入できるように、熱帯熱マラリア原虫のヒト成熟赤血球認識リガンドを発現するプラスミドを遺伝子導入した。得られた組換え原虫はヒト赤血球への侵入能力の向上がみられ、マラリア原虫の赤血球侵入能力を制御する技術開発に進展がみられた。また、平成29年度までにPkSETvsの遺伝子座を除くことが困難であることが分かったため、平成30年度は、CRISPR/Cas9法によりDiCre/LoxP系によるPkSETvsの条件下ノックアウト原虫(PkSETvs-iKO原虫)の作製を試みた。DiCreを発現するP. knowlesi株において、PkSETvs遺伝子の3'側にloxP配列が挿入された組換え原虫の作製を試みたが、組換え原虫の割合が低いことが示唆された。組換え効率の悪さはgRNAに原因があると考えた。一方、PkSETvs遺伝子の5'側にloxP配列が挿入された組換え原虫は得ることができた。そこで、5'側にloxP配列が挿入された原虫に、さらに3'側にloxP配列を挿入するためのgRNAを変えた新たなプラスミドのデザインを行った。PkSETvsが必須である可能性について上述したが、念のため、SET領域のみ除かれた組換え原虫(PkSETvsドメインKO原虫)の作製も試みた。しかし、クローン化した原虫はすべて野生型を示し、組換え原虫の割合が低いことが示唆された。1赤血球侵入能力の制御技術開発については、得られた組換え体についてヒト赤血球への侵入能力向上を定量的に評価する。2抗原性強化技術の検証・確立については、プラスミドのデザインを再検討し、PkSETvs-iKO原虫もしくはPkSETvsドメインKO原虫の作製を完了し、赤血球表面に発現している抗原の転写抑制が解除されるか否か、また、抗原性が強化されているか否かを検証する。平成29年度には、P. knowlesiにおいて薬剤により遺伝子発現を調節できる系の構築を進めたが、構築したプラスミドによる薬剤耐性原虫を得ることができず、新しいデザインを検討した。熱帯熱マラリア原虫では、ヒト免疫に最も暴露される感染赤血球表面に発現し、エピジェネティックに発現調節されているリガンド分子群について、このエピジェネティックな転写制御を担うSETvsと呼ばれる遺伝子座を破壊することで、強制的に転写抑制を解除し、全リガンド・レパートリーを感染赤血球表面に発現する形質を付与することができる。そこで、P. knowlesiにてSETvs相同体の相同組換えによるノックアウトを試みたが、組換え原虫を得ることができず、本遺伝子はP. knowlesiにとっては必須である可能性が出てきた。そのため、英国の研究機関にて確立されたCRISPR/Cas9を用いたP. knowlesiへの効率の良い遺伝子導入法を導入し、PkSETvsノックアウト用のプラスミド、PkSETvsの発現を薬剤により調節できる様に改変するプラスミド、および、PkSETvsにタグ配列を付与するプラスミドを作製し、P. knowlesiへ遺伝子導入した。その結果、タグ配列付与プラスミドでは薬剤耐性原虫を得ることができ、ゲノムへの挿入がPCRにより確認できたが、前2種のプラスミドでは薬剤耐性原虫を得ることができなかった。ゆえに、PkSETvsが必須である可能性がやはり高く、また、このノックダウン用プラスミドはデザインを変える必要があることが示唆された。一方、寄生赤血球表面に発現する分子の解析に向けて行った実験により、P. knowlesi寄生赤血球内の構造の一端が明らかとなった。P. knowlesiにおける遺伝子発現調節用プラスミドのデザインを再検討するとともに、他の遺伝子発現調節系を試みることで、原虫リガンドおよびPkSETvsの条件下ノックダウン原虫を作製する。