hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
切断プロラクチンの周産期心筋症への関与

プロラクチンは、プロテアーゼであるカテプシンD(CathD)により切断されることで、N末端側約16kDaの断片となり、その抗血管新生作用からバソインヒビン(Vi)と命名されている。Viは、妊婦の周産期心筋症(PPCM)や妊娠高血圧症候群(PIH)発症に関与することが示唆され、本研究において患者血中のVi値、CathD値を測定し疾患との関連性について検討した。PPCM及びPIHではVi値およびCathD活性が健康妊産婦に比べともに高い結果が得られ、今後両因子を診断マーカーとしたPPCMおよびPIH罹患リスク設定が可能になると期待される。周産期心筋症は、それまで健康だった女性が妊娠を機に心不全を発症する特異な心筋症である。長らく原因不明であったこの疾患の原因について、授乳ホルモンであるプロラクチンがプロテアーゼ切断を受けることにあるという報告が2007年になされた。本研究の目的は、周産期心筋症と妊娠高血圧症候群患者の検体血清を用い、1切断プロラクチンおよびその切断酵素の測定系を確立することと、2心筋症モデル細胞および周産期心筋症モデルマウスの作成と解析を行うことである。1切断プロラクチンおよびその切断酵素の測定系を確立平成23年度に切断プロラクチン量及びそのプロテアーゼであるカテプシンD活性の測定方法を確立し、試験的に切断プロラクチン量及びカテプシンD活性測定を行った。平成24年度は、課題となっていた切断プロラクチン量測定系の測定精度向上と検体数の蓄積に取り組んだ。細かい条件検討を行い、従来の測定結果と新たな測定結果の変動係数を求めたところ、約2-5倍に測定の安定性が向上した。これにより、再現性を示すために2回行っていた測定回数を1回に減らすことが出来、経費も半減することが出来た。また、検体数も健常妊娠コントロールは12検体から15検体に、周産期心筋症検体も10検体から23検体へと蓄積することが出来た。2心筋症モデル細胞および周産期心筋症モデルマウスの作成と解析ALZETミニ浸透圧ポンプにて切断プロラクチンを持続投与したマウスの作成に取り組んだ。しかしながら、投与マウスに大きな変化は見られず、解析方法を変更することとした。周産期心筋症(PPCM)は、それまで健康だった女性が妊娠を機に心不全を発症する特異な心筋症である。本研究は、周産期心筋症と妊娠高血圧症候群患者(PIH)の検体血清を用い、1)切断プロラクチン(バソインヒビン:Vi)およびその切断酵素のカテプシンD(CathD)測定系を確立し、診断基準の作成を試みることと、2)心筋症モデル細胞および周産期心筋症モデルマウスを作成し発症機序の解析を行うことである。実験1)平成23年度にVi及びカテプシンD活性の測定方法を確立し、試験的にVi及びカテプシンD活性測定を行った。平成24年度は、Vi測定系の測定精度向上と検体数の蓄積に取り組み、約2-5倍に測定の安定性が向上した。平成25年度は検体数も増加し、健常妊娠女性と比較し診断時のPPCMでは有意にVi値およびCathD活性が高く、海外での報告と同様に、日本においてもPPCM発症にVi、CathDが関与している可能性が示された。また、PPCMでは診断3ヶ月後、半年後、1年後においてもVi値が高い傾向にあった。PIH患者血中においては、Controlと比較して出産前から出産後すべての時期においてVi、CathD活性ともに高い傾向を示した。さらに、CathDと病状の間に有意な相関関係が見られた。血中Vi値とCathD活性値の測定による診断基準の設定にひとつの指標となる事が示された。実験2)当初ALZETミニ浸透圧ポンプにてViを持続投与したマウスの作成に取り組んだ。しかしながら、投与マウスに大きな変化は見られなかった。次に下垂体を腎皮膜下に移植し高プロラクチン血症マウスを作成し、心臓の変化の観察を試みたが、特に変化は見られなかった。培養細胞(HUVEC)を用いた実験では、Viが細胞活性低下・アポトーシス増加・細胞増殖抑制の作用を示し、Viの作用機序の解明に足がかりができた。研究目的周産期心筋症(PPCM)は、それまで健康だった女性が妊娠を機に心不全を発症する特異な心筋症である。

本研究の目的は、周産期心筋症と妊娠高血圧症候群の検体血清を用い、(1)切断プロラクチンおよびその切断酵素の測定系を確立することと、(2)切断プロラクチン持続投与による心筋症モデル細胞および周産期心筋症モデルマウスの作成と解析を行うことである。研究実施計画平成23年度は「切断プロラクチンおよびその切断酵素の測定系を確立」することを中心に研究を行い、以下の実績を得ることが出来た。検体中から、約11kDa-18kDaの切断プロラクチンを検出した。カテプシンDによる切断プロラクチンは16kDaであるが、全てのPPCM検体で16kDaの切断プロラクチンが検出された。次に、16kDaの切断プロラクチンに限り数値化を行った。その結果、PPCM検体では切断プロラクチン量が約3倍と健常妊娠者よりも有意に高い測定値を示した。また、PPCM検体では診断3ヶ月後、半年後、1年後においても切断プロラクチン値が高い傾向にあった。この結果は、切断プロラクチン値が妊娠前から高かったという可能性も否定できないが、診断1年後の検体数が少ないため、まだ未解明である。加えて、ブロモクリプチン処置を施したPPCM検体では、未処置のPPCM検体と比べて切断プロラクチンの低下が見られたが、健常妊娠者よりは高い傾向にあった。カテプシンD活性では、PPCM診断時、診断2週後において健常妊娠者と比較し200%と有意に高いカテプシンD活性を示した。さらに、PPCM検体の診断時において、切断プロラクチン値と左室内径短縮率が有意な負の相関関係を示した。本研究は臨床研究と基礎研究からなる。臨床研究である「1切断プロラクチンおよびその切断酵素の測定系を確立」はすでに申請時の研究目的を達成し、検体数の確保に力を入れており計画以上に進展している。基礎研究である「2心筋症モデル細胞および周産期心筋症モデルマウスの作成と解析」は、申請時とは解析方法を変更したため達成度は50%である。「研究計画・方法2-2妊娠高血圧症候群を伴わない周産期心筋症モデルマウスの作成と解析」はミニ浸透圧ポンプを用いた切断プロラクチン持続投与マウスで大きな変化が見られなかった。そこで、腎臓被膜下へ下垂体を移植した高プロラクチン血症発症マウスの解析に変更した。その結果、心重量や心筋細胞のサイズ、毛細血管の量を計測し、プロラクチンが心臓において血管新生に働く可能性があることを示すことが出来た。一方、「研究計画・方法2-1心筋症モデル細胞の作成と解析」は本年度実験を開始することが出来ず、平成25年度に取り組むことになった。平成23年度は「周産期心筋症における診断方法の開発」とし、プロラクチン切断酵素である活性型カテプシンDおよび切断プロラクチンの測定系を確立することを目的としていた。「カテプシンD測定系の開発」に関しては、実験間誤差は非常に小さく、測定系は一見完成しているようにも見えるが、ドイツのハノーファー医科大学Dr. Denise Hilfiker-Kleinerらが発表している活性型カテプシンDの測定値とは大きく異なることが問題であった。しかしながら実際にドイツに出向き、詳細プロトコルのすり合わせを行うことで同一の測定方法を確立することができた。「切断プロラクチン測定系の開発」に関しては、検出には再現性はあるが微量なため誤差が大きいことが問題であった。しかしながら、実験技術を向上させることで再現性のある測定値を得ることが可能となった。
異なる伝播速度をもつ半線形波動方程式系の臨界爆発問題の研究

異なる伝播速度をもつ空間3次元の半線形波動方程式系の初期値問題の小さいデータに対する時間大域存在と非存在に関して、久保英夫氏(静岡大学工学部)と協同して以下の研究成果を得た。1.強い非線形相互作用をもつ場合には、伝播速度が異なれば常に、小さいデータに対する大域存在定理が成り立つことを示した。2.弱い非線形相互作用と強い非線形相互作用が混在する場合には、小さいデータに対する時間大域存在が成り立つ場合と成り立たない場合が存在するが、これを完全に分類した。特に、大域存在と非存在は、非線形項に含まれる冪だけでなく伝播速度の大小関係にも依存することが明らかになった。3.弱い非線形相互作用をもつ場合に対する解の最大存在時間の上からの評価を改善し、最良の結果を得ることができた。これにより、弱い非線形相互作用をもつ場合には、小さいデータに対しては大域存在と非存在だけでなく、解の最大存在時間に関しても、伝播速度の違いは影響を与えないことが分かった。以上の通り、空間3次元の場合には、弱い非線形相互作用、強い非線形相互作用、それらの混在する場合のすべての場合に対して満足のいく結果が得られた。今後の課題としては、他の次元の場合に拡張することが重要であると考えている。異なる伝播速度をもつ半線形波動方程式系の小さいデータに対する初期値問題の時間大域存在・非存在に関して、以下の研究を行なった。1.空間3次元において弱い非線形相互作用の場合に、異なる伝播速度をもつ半線形波動方程式系の小さなデータに対する初期値問題に関して久保英夫氏と共同研究を行ない、データの小ささを表すパラメータを用いて古典解の最大存在時間に関する下からの精密な評価を与え、ほとんどの場合、以前得た上からの評価が最良であったことが分かった。2.東北大学大学院理学研究科の津川光太郎氏を静岡大学に招待し、2日間に亘り、津川氏が最近得た、本研究課題と関連の深い結果について詳しく解説してもらい、さらに様々な話題に関して議論を行なった。その結果、久保英夫氏との共同研究に基づいて以前立てた予想について、大幅な修正が必要であることが分かった。具体的には、弱い非線形相互作用の場合と異なり、強い非線形相互作用の場合及び中間的な非線形相互作用の場合は、伝播速度の違いにより、単独方程式の場合の臨界冪から予想されるものよりもかなり小さい非線形冪をもつ場合でも、小さいデータに対する時間大域存在定理が成り立つことが示された。来年度の研究計画として、津川氏が示した時間大域存在定理が成り立たないような場合に対して、小さいデータに対する時間大域非存在定理を示したいと考えている。
新規RacGAPの細胞癌化における機能解析

われわれは最近、v-Srcによりトランスフォーム(癌化)したNIH3T3細胞においてMgcRacGAPの387番目のセリン残基が著名にリン酸化されていることを発見した。興味深いことにIL-6等のサイトカインによる刺激ではこのS387のリン酸化は誘導されなかった。そこでv-Srcにより癌化したNIH3T3細胞においてMgcRacGAPのS387のリン酸化がいかなる意義をもつのかを明らかにした。S387をアラニンに置換したS387A変異体やアスパラギン酸に置換したS387D変異体を用い、過剰発現の系によりMgcRacGAPのS387のリン酸化がトランスフォームに寄与するのか否か検討した。そしてS387のリン酸化は細胞のトランスフォームを促進することが判明した。v-Srcによる細胞のトランスフォームにSTAT3とRac1が必須であることが知られている(Yu et al. Science, 1995 : Turkson et al. Mol. Cell. Biol.,1998 : Bromberg etal. Mol. Cell. Biol., 1998 : Servitja et al. J. Biol. Chem.,2003)ことから、まずこれらの分子とS387がリン酸化しているMgcRacGAPとの相互作用を検討した。実験結果ではIL-6/JAK/STAT3の場合と異なりv-Srcにより活性化したSTAT3にはS387がリン酸化したMgcRacGAPが相互作用していた。STAT3が正常に機能するときと癌化に関与する場合があるが、この差にリン酸化したMgcRacGAPの相互作用が関与する可能性も示唆された。またリン酸化したMgcRacGAPはRac1に対するGAP活性が消失することで、Rac1を活性化状態に保つことも癌化を促進する一因と考えられた。これらの結果は論文発表した。
英語学習者による機能範疇Tに伴う格素性の習得

本研究の目的は、極小理論(Chomsky、1995)の枠組みで言語習得のしくみを明らかにすることにある。本年度は日本人英語学習者の主格および対格の使用についてデータを集め、Wakabayashi(1997)のモデルを検証してきた。英語の代名詞格の第二言語習得についての研究はほとんどない。本研究では2種類のデータ収集を行った。1種類は、日本人英語学習者約50人の発話データである。ここでは、代名詞格の誤りはごく初期に少数しか見られなかった。もう1種類は、英語を習いはじめたばかりの中学1年生23人による文法性判断タスクである。このデータから1)「彼が彼女が好きだ」のように、与えられた日本語の目的語に主格助詞「が」が使用されている場合、「彼が彼女を尊敬している」「彼が彼女を好きだ」など、与えられた日本語文の目的語に対格「を」がついている場合と比較すると、He likes sheのように、目的語に主格代名詞を使用した文を正しいと判断する場合が多いこと、2)動詞の種類に変わらずHim likes herのように、主語も目的語も対格で表したものを正しいと判断する場合があることがわかった。1、2)の誤りは、それぞれ、転移による誤り、および、発達的誤りであると考えられるが、Schwartz&Sprouse(1994)、Vainikka&Young-Scholten(1994)、Eubank(1994)らのモデルでは両方を説明することは不可能であり、Wakabayashi(1997)のモデルではそれが可能であることも明らかにされた。研究成果の発表は現在準備中である。より具体的には、申請者が、英語の機能範疇Tに伴う形式素性のうち一致素性、V素性、時制素性の習得のデータに基づいて発表した論文(Wakabayashi、1997)における言語習得のモデルを、格素性の習得という観点から検証することにある。平成10年度は先行研究検討とデータ収集を中心に研究を進めてきた。文法理論においては、現在のミニマリスト・プログラムにおいては、格素性は移動を起こす素性とは別のものだが、移動(あるいは併合)によって照合されると考えられており、日英語いずれにおいても、主格、目的格、所有格はそれぞれT、v、Dで照合されると考えるのが最も説得力があるという結論に至った。言語習得においては、英語の代名詞格の母語習得に関する論文はいくつかあるが、その第二言語習得についての研究はほとんどないことが分かった。実験データとしては、日本人英語学習者(中学生、高校生、大学生)の計約50人の発話データを収集した。詳細な分析はまだであるが、現時点での発見として、日本人英語学習者の代名詞格の誤りがごく初期にしか見られないことと、英語を母語として習得している子どもの誤りには見られない誤り(主格の過剰一般化)が少数観察されたことが挙げられる。また、本研究の中間報告として、インプットと文法構築との関連に関する論文をSLRF98で口頭発表し、高い評価を得た。今後の計画としては、文法理論研究を進める一方で、データ収集を更に充実させ、文法性判断テストによるデータ収集を実行し分析する。特に分析においては、代名詞格と他の素性との関係はどうなっているか、構文によって格の習得に違いがあるか、主格・目的格・所有格など格の種類によって違いがあるか、などを見ていき、グローバルな言語習得モデルの構築を図りたい。
ＳＩＲＴ１活性化による催奇形性抑制効果の検証

脊椎動物の胚発生の過程で、体節と呼ばれる胸骨や腰骨など等間隔で並ぶ脊椎骨の元になる組織の形成過程(体節形成)があり、非常に頑健な機構により体節形成が行われていることが知られている。この過程で中心的な役割を果たしているタンパク質のひとつにHes7がある。われわれは未分節中胚葉(体節になる領域)特異的SIRT1ノックアウトマウスを作製・解析することで、Hes7の遺伝子発現およびタンパク質の安定性にSIRT1と呼ばれる脱アセチル化酵素が関与していること示唆する知見を得ることができた。近年NAD+依存性脱アセチル化酵素SIRT1は、その機能異常が糖尿病、脂質異常症などの代謝性疾患を引き起こすこと、逆に、レスベラトロールなどのSIRT1活性化低分子化合物が糖尿病や肥満を抑制することが明らかになり、長寿遺伝子として注目を浴びている。一方で最近SIRT1は、胚発生期においても血管形成などへの関与が明らかになり、発生期におけるSIRT1の役割が注目されている。そのひとつとして背骨などの繰り返し構造の基となる体節の形成過程で中心的な役割を果たしているHes7タンパク質との結合が報告されている。しかし、その生理的意義は不明のままである。本研究課題では、SIRT1活性化が胚・個体発生期、特に体節形成においても正の効果を示すのか、すなわち、胚・個体発生期に薬理学的もしくは遺伝子工学的にSIRT1活性を上昇させれば、催奇形性物質投与による奇形仔の出生確率を減少させることができるかを明らかにすることを目標に研究を行っている。前年度に作製した体節形成が行われる未分節中胚葉特異的にSIRT1を欠損するコンディショナルノックアウト(cKO)マウスを用いて、未分節中胚葉でのHes7 mRNAの発現パターンをin situハイブリダイゼーション法により検出した。その結果、Hes7 mRNAはSIRT1を欠損した状況でも振動することを確認したが、その発現量は野性型マウスに比べて上昇していることを明らかにした。また、培養細胞レベルでHes7タンパク質は、SIRT1脱アセチル化活性依存的に安定性が変化することも明らかにした。今後は、SIRT1 cKOマウスに見られた催奇形性物質に対して抵抗性を示すという表現形とHes7 mRNA量上昇にどのように関連性があるのかを解明し、体節形成におけるSIRT1の役割を明らかにする。そのひとつとして背骨などの繰り返し構造の元となる体節の形成過程で中心的な役割を果たしているHes7タンパク質との結合が報告されている。これまでに体節形成が行われる未分節中胚葉特異的にSIRT1を欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作成し、催奇形性物質であるバルプロ酸を腹腔内投与し、催奇形性の程度を観察した。その結果、SIRT1欠損マウスでは、同腹仔野性型マウスに比べ、奇形の程度が穏やかな傾向が見られた。一方で、未分節中胚葉特異的SIRT1高発現マウスの作成も行い、複数ラインの樹立に成功した。今後は、これら2種類の遺伝子改変マウスを用いて未分節中胚葉でのSIRT1の役割を解明していく。未分節中胚葉特異的SIRT1欠損マウスを作成に成功した。さらに、催奇形性物質に対してこのマウスは抵抗性を示すことを明らかにした。また、未分節中胚葉特異的にSIRT1を高発現するトランスジェニックマウスを複数ライン作成することにも成功した。未分節中胚葉特異的SIRT1高発現/欠損マウス新生仔を用いて以下の実験を行う。I)催奇形性物質バルプロ酸を妊娠マウスの腹腔内に投与し、新生仔の骨形成異常の程度を同腹仔野生型マウスと比較し、SIRT1活性に外因性ストレスによる奇形形成抑制能があるかを検証する。II)

妊娠マウス腹腔内にバルプロ酸投与後、胚を摘出し、体節形成関連遺伝子Hes7、Lfng、Uncx4.1などの発現パターンをin situハイブリダイゼーション法にて検証し、SIRT1高発現/欠損が体節形成関連遺伝子発現にどのような影響を及ぼすかを明らかにする。また、遺伝子工学的手法に対して薬理学的手法を用いても体節形成におけるSIRT1活性の役割を解明する。具体的には、野生型マウスにSIRT1活性化化合物であるレスベラトロールなどやニコチンアミドをはじめとする種々の阻害剤を投与し、上記と同様の実験を行う。該当なし
遺伝子導入表皮角化細胞を介したケロイド発生制御機構の解明とその臨床応用

我々はこれまでに、ケロイドの成立におけるアポトーシス耐性の一因として、ケロイド由来線維芽細胞自身の内因性TGF-β1の存在を明らかにしている。このTGF-β1をコントロールすることができれば創傷治癒過程の過剰な瘢痕を克服できると考え、また表皮角化細胞より産生されるサイトカインがケロイド組織内の線維芽細胞の増殖やアポトーシスの制御に関与していると推測した。今回、インフォームドコンセントの得られた手術検体より採取した正常およびケロイド組織から表皮角化細胞、線維芽細胞の培養を行った。上下2チャンバーになっている6穴プレートを使用し、上部に正常線維芽細胞によるfeeder layer、および表皮角化細胞を、下部に線維芽細胞を種々の組み合わせで播種することにより共培養系を確立し、正常皮膚由来表皮角化細胞あるいはケロイド由来表皮角化細胞との共培養下における正常皮膚およびケロイドの線維芽細胞の増殖とアポトーシス抵抗性について検討した。この結果、ケロイド由来表皮角化細胞と共培養した線維芽細胞で最も高い細胞増殖率を認め、かつ血清除去下で共培養を行いアポトーシスを誘導すると高いアポトーシス抵抗性を示した。また、アポトーシスに関連するMAPKカスケードの下流に位置するERK,JUNKのリン酸化およびアポトーシス関連タンパク(Fas/FasL,Bcl-2,TGF-β)の発現の解析においても、ケロイド由来表皮角化細胞と共培養した線維芽細胞で、最も高い発現を認めた。以上より、ケロイド表皮は正常表皮に比べ共培養下のケロイド由来線維芽細胞の増殖およびアポトーシス耐性に強い影響を持つことが明らかになった。また、アポトーシスに関連するMAPKカスケードの下流に位置するERK, JUNKのリン酸化およびアポトーシス関連タンパク(Fas/FasL, Bc1-2, TGF-β)の発現の解析においても、ケロイド由来表皮角化細胞と共培養した線維芽細胞で、最も高い発現を認めた。
ゲノム機能解析による口腔内・経粘膜レンサ球菌感染症の分子病態の解明

日本で分離された劇症型感染症を惹起するA群レンサ球菌の全ゲノム配列を決定してその構造上の比較を行った.日本で分離されたA群レンサ球菌であるSSI-1株は,ゲノムサイズが約1.9Mbとすでに米国で報告されているA群レンサ球菌の菌株とほぼ同様の大きさであった.しかし,SSI-1株ではそのゲノム構造に大きな変化が認められた.複製軸を対象に,ゲノム上の230kbと1670kb付近のrrn領域,複製終了点から等距離に2カ所のプロファージ領域の保存領域で染色体構造が入れ替わっていることが示唆された.SSI-1株のゲノム上には機能未知の遺伝子がファージ領域を中心として多数存在していた.そのうち,M1型ゲノム状には認められなかった新たなフィブロネクチン結合タンパク質(FbaB)についてその機能解析を行った.fbaB欠失株は咽頭上皮細胞への付着・侵入率が低下していたことからGASの付着に関与する新たな菌体表層分子であることが明らかとなった.劇症型GAS感染症は,毒素ショック症候群,多臓器不全,壊死性筋膜炎などを発症し,発病者の約半数が死に至る疾患である.インフルエンザウイルス感染後にGAS感染することにより,劇症型感染症を引き起こすことを明らかとしたが,その治療方法を探索する目的で,フォルマリン不活化インフルエンザワクチンをマウスに投与して,その効果を検討した.その結果,劇症型感染は激減することが明らかとなった.さらに,インフルエンザを感染させた肺胞上皮細胞への菌体の付着は,ヒアルロン酸合成遺伝子を破壊した株で著しく抑制された.このことはヒアルロン酸を介して,インフルエンザ感染上皮細胞への付着能が増強され菌が全身へ拡散・増殖することを意味している.GASの細胞内侵入性について検討を加えるために,感染細胞の遺伝子発現プロファイルの変化および細胞内動態を共焦点レーザー顕微鏡観察により解析した.感染細胞ではミトコンドリアの機能異常を示す種々の遺伝子発現の変化が認められ,感染細胞がミトコンドリアの機能不全によりアポトーシスに陥っていることを明らかとした.また,細胞内に侵入した細胞の分解メカニズムについては,通常考えられていたエンドサイトーシス経路ではなくて,細胞質内に溶血毒素SLOを用いて脱出した菌が,細胞質ごとオートファジーによって分解されていることが明らかとなった.この知見は,A群レンサ球菌だけでなく,細胞内侵入性細菌の新たな分解システムを示唆する重要な知見である.日本で分離された劇症型感染症を惹起するA群レンサ球菌の全ゲノム配列を決定してその構造上の比較を行った.日本で分離されたA群レンサ球菌であるSSI-1株は,ゲノムサイズが約1.9Mbとすでに米国で報告されているA群レンサ球菌の菌株とほぼ同様の大きさであった.しかし,SSI-1株ではそのゲノム構造に大きな変化が認められた.複製軸を対象に,ゲノム上の230kbと1670kb付近のrrn領域,複製終了点から等距離に2カ所のプロファージ領域の保存領域で染色体構造が入れ替わっていることが示唆された.SSI-1株のゲノム上には機能未知の遺伝子がファージ領域を中心として多数存在していた.そのうち,M1型ゲノム状には認められなかった新たなフィブロネクチン結合タンパク質(FbaB)についてその機能解析を行った.fbaB欠失株は咽頭上皮細胞への付着・侵入率が低下していたことからGASの付着に関与する新たな菌体表層分子であることが明らかとなった.劇症型GAS感染症は,毒素ショック症候群,多臓器不全,壊死性筋膜炎などを発症し,発病者の約半数が死に至る疾患である.インフルエンザウイルス感染後にGAS感染することにより,劇症型感染症を引き起こすことを明らかとしたが,その治療方法を探索する目的で,フォルマリン不活化インフルエンザワクチンをマウスに投与して,その効果を検討した.その結果,劇症型感染は激減することが明らかとなった.さらに,インフルエンザを感染させた肺胞上皮細胞への菌体の付着は,ヒアルロン酸合成遺伝子を破壊した株で著しく抑制された.このことはヒアルロン酸を介して,インフルエンザ感染上皮細胞への付着能が増強され菌が全身へ拡散・増殖することを意味している.GASの細胞内侵入性について検討を加えるために,感染細胞の遺伝子発現プロファイルの変化および細胞内動態を共焦点レーザー顕微鏡観察により解析した.感染細胞ではミトコンドリアの機能異常を示す種々の遺伝子発現の変化が認められ,感染細胞がミトコンドリアの機能不全によりアポトーシスに陥っていることを明らかとした.また,細胞内に侵入した細胞の分解メカニズムについては,通常考えられていたエンドサイトーシス経路ではなくて,細胞質内に溶血毒素SLOを用いて脱出した菌が,細胞質ごとオートファジーによって分解されていることが明らかとなった.この知見は,A群レンサ球菌だけでなく,細胞内侵入性細菌の新たな分解システムを示唆する重要な知見である.劇症型A群レンサ球菌感染症に罹患・死亡した日本人患者より分離されたA群レンサ球菌Streptococcus pyogenes(SSI-1株;血清型M3)の全ゲノム配列を決定し,米国で分離された皮膚感染株(SF370株;血清型M1),リウマチ熱由来株(MGAS8232株;M18型)および劇症株(MGSA315株;M3型)との比較ゲノム解析を行った.その結果,SSI-1株は全長1,894,275

bpの環状染色体からなり,プラスミドは保持していなかった.また,ゲノム中に6カ所のファージ挿入部位が認められた.推定ORFのアノテーションを行ったところ,既に報告されている多くの病原性遺伝子は,他の菌株と大きな変化は認められなかった.興味深いことに,ファージにコードされるスーパー抗原などの病原因子はSSI-1株のみならず他の株でも認められるものの,他株とは異なるファージ上にコードされていることが明らかとなり,ファージによる病原遺伝子の著しい変化が認められた.これらの病原遺伝子の遺伝子の変化について,一塩基多型(SNP)解析を行ったところ,本菌の血清型を決定すると共に,付着・定着に関与しているMタンパク遺伝子をコードしている領域およびFCT領域と呼ばれるフィブロネクチン結合タンパク質をコードしている遺伝子の領域のみに遺伝子の変化が集中していることが明らかとなった.そこで,SSI-1株のファイブロネクチン結合タンパク質遺伝子が,従来報告されているものとは異なる点に着目して機能解析を行ったところ,本タンパク質が劇症株のみで発現していることが示唆され,劇症化株での付着・定着に関与することが示唆された.レンサ球菌種の分類学上のType species(代表種/分類基準種)であり,かつ咽頭部粘膜が初発感染部位と考えられるA群レンサ球菌(GAS)は,近年,劇症型A群レンサ球菌感染症(TSLS)の起因菌として注目を集めている.TSLSはGASによる重度の敗血症,DIC様の病態を特徴とし,病態の進行が急激で死亡率も高いため,有効な治療法や予防法の確立が求められている.本研究では,日本で分離された劇症型感染症を惹起するA群レンサ球菌の全ゲノム配列を決定してその構造上の比較を行った.その結果,日本で分離されたA群レンサ球菌であるSSI-1株は,ゲノムサイズが約1.9Mbとすでに米国で報告されているA群レンサ球菌の菌株とほぼ同様の大きさであった.ゲノム上にはプロファージ領域が6カ所存在した.しかし,SSI-1株ではそのゲノム構造に大きな変化が認められた.複製軸を対象に,そのゲノム構造の2/3に相当する領域が完全に入れ替わっており,大規模なリアレンジメントが起きていることが示唆された.さらにこの変化が起こっている領域を詳細に検討したところ,ゲノム上の230kbと1670kb付近のrrn領域に塩基配列が極めて保存されている相同領域が存在し,その領域で相同組替えが起きていることが予測された.さらに,複製終了点から等距離に2カ所のプロファージ領域が存在し,そのプロファージのattRから1/3の配列も極めてよく保存されている領域で染色体構造が入れ替わっていることが示唆された.このプロファーのattR領域にはA群レンサ球菌の外毒素であるスーパー抗原やヒアルロニダーゼ遺伝子が集中しており,ゲノム構造の変化によって,プロファージの存在する領域が入れ替わり新たな病原遺伝子をもったプロファージ遺伝子が構成されることが示された.レンサ球菌種の分類学上のType species(代表種/分類基準種)であり,かつ咽頭部粘膜が初発感染部位と考えられるA群レンサ球菌(GAS)は,近年,劇症型A群レンサ球菌感染症(TSLS)の起因菌として注目を集めている.TSLSはGASによる重度の敗血症,DIC様の病態を特徴とし,病態の進行が急激で死亡率も高いため,有効な治療法や予防法の確立が求められている.
ボリビア・アマゾンにおける将来の気候変動と人為活動が洪水リスクに与える影響評価

28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はボリビアアマゾン川流域において、地球温暖化と流域開発に伴う洪水リスクの評価を行うことを目的としたものである。この流域は、多くの開発途上国に共通した特徴として、気象や水象など洪水現象に関してあまり観測が行われていないことがあげられ、このような流域で、衛星による地球規模の観測や、GCMに代表されるような地球規模での数値シミュレーション結果を使って、精度の高い現象再現や将来予測を行う技術開発を行うところに、新規性と有用性、普遍性がある。データ収集:72観測所の降雨時系列、流量時系列、水位時系列を収集した。また土地利用地図、地質図、リモートセンシングによる浸水域を収集し分析した。さらに1998年から2012年までの人口統計データを集め分析した。水理学的シミュレーションモデルのセットアップ:1次元および2次元のモデルを準備し、2014年に発生した最大規模の洪水氾濫にたいしてキャリブレーションを行った。それらの成果は論文にまとめて、国際学会で3つの発表を行う予定である。研究を開始して、約半年であるが、すでに多くの成果が出ており、下記研究実績概要に記載したように、国際学会に3篇の論文を投稿し、いずれも査読の結果採択されている。大気海洋結合循環モデルGCM)の結果を用いて、50年後および100年後の気候条件でアマゾン流域の洪水氾濫リスクがどのように変化するか予測を行う。またアマゾン流域は開発が急速に行われており、土地利用の変化が、洪水氾濫リスクに及ぼす影響についてもデータを集め解析する。
歯垢中のミネラル成分及び緩衝能の口腔内部位特異性について

歯垢の齲蝕誘発能における口腔内部位特異性を調べるために,上顎前歯部唇側(UAB)と口蓋側(UAL),上顎臼歯部頬側(UPB)と口蓋側(UPL),下顎前歯部唇側(LAB)と舌側(LAL),下顎臼歯部頬側(LPB)と舌側(LPL)の左右両側を合わせた8部位から採取した歯垢中のCa, P, F量とCa/Pの部位の差の有無について比較検討した。また,歯垢中ミネラルの存在様式を明らかにするために,各成分間の部位別相互関係についても調べ,以下に示す結果を得た。1,歯垢中ミネラル量は,二元配置の分散分析の結果,Ca量,P量およびCa/Pともに危険率0.01%で部位の差が認められた。F量においては,危険率5%で部位の差が認められた。いずれもLALが最も高く,LPBが最も低い値を示した。また,Scheffeの多重比較検定の結果では,Ca, PおよびCa/PにおいてLALが有意に高かった。2,各ミネラル間の関連性を相関関係を基に調べた結果,CaとPの間にはUALを除き有意に強い正の相関が認められた。特に唾液腺開口部に近い下顎舌側面部で顕著であった。またCa/Pが高いほどF量が多くなる傾向にあった。これらのことから,歯垢中ミネラルは互いに関連しながら存在し,CaとPは何らかのリン酸カルシウムの形で存在し,Fは特にCa量に依存していることが示唆された。歯垢の齲蝕誘発能における口腔内部位特異性を調べるために,上顎前歯部唇側(UAB)と口蓋側(UAL),上顎臼歯部頬側(UPB)と口蓋側(UPL),下顎前歯部唇側(LAB)と舌側(LAL),下顎臼歯部頬側(LPB)と舌側(LPL)の左右両側を合わせた8部位から採取した歯垢中のCa,P,F量を測定し,ミネラル量の部位の差の有無について比較検討した。また,部位別歯垢蓄積量,水分量についても調べ,以下に示す結果を得た。1,歯垢蓄積量は,湿・乾燥重量ともに,UPBが最も多く,UALが最も少なかった。2,歯垢の水分量は,UAL以外は,80%前後とほぼ一定の値を示した。3,歯垢中のCa,P量はともに危険率0.01%で部位の差が認められ,LALが最も高い値を示した。次いで,LPL,UPBとなり,最も低い部位はLPBであった。一方,F量については,危険率5%で部位の差が認められ,CaやP量と同様に,LALが最も高く,LPBが最も低い値を示した。これらの結果は,齲蝕は下顎前歯部に少なく,上顎前歯部唇面や下顎臼歯部頬側面に多発するという齲蝕罹患の部位特異性と一致していた。また,大唾液腺開口部付近(上顎第一大臼歯頬側面,下顎中切歯舌側面)ではエナメル質表層のF濃度が高いという歯表面のF濃度分布とも類似した傾向を示したことから,歯垢中のミネラル分布において,唾液および歯質表層との相互の関連性が認められた。
超安価なミッシュメタルー鉄ーボロン急冷薄帯磁石の異方性化とプラスチック磁石への応用

ミッシュメタルー鉄ーボロン急冷磁石の異方性化を図るため,希土類としてNdを使用し,急冷速度を制御することにより磁化容易軸の配向化を検討した。その結果を踏まえて,ミッシュメタル系急冷磁石の異方性化を試み,プラスチック磁石を作製した。その結果,以下の諸点が明らかになった。(1)急冷時の溶湯の温度を制御すると,急冷薄帯の自由面,ロ-ル面で同時に磁化容易軸の垂直配向が得られるが,中間層では配向度が劣化する。配向層の厚みは,自由面で15μm程度,ロ-ル面で5μm程度である。薄帯上下面で磁化容易軸の配向が得られることから,配向は,溶湯急冷凝固時の熱流の方向に起因するものだと推測される。薄帯中間層での配向の劣化は薄帯長手方向への熱流が生じるためだと考えられる。中間層を取り除いた磁化容易軸配向膜を得るためには,厚み20μm以下の極薄薄帯を作成する必要がある。(2)薄帯上下面での配向の進行と共に結晶粒が粗大化する傾向がみられた。硬質磁気特性の向上のためには,磁化容易の配向と共に,結晶粒を微細化する必要がある。この為には凝固急冷時に結晶成長を抑制する為の添加が必要である。Ta,Zrは結晶成長を抑制するのに効果的であることがわかった。(3)MMーFeーB正方晶相のA/Cの軸比が小さいため,NdーFeーBに比較して磁化容易軸は配向しにくい。配向化のためにはA/C軸比を拡大する添加添が必要である。Al,Gaは,正方晶り軸比を拡大すし,磁化容易軸の配向を促進する。ミッシュメタルー鉄ーボロン急冷薄体の異方性化をはかるため希土類としてNdを使用し、急冷速度を制御することにより磁化容易軸の配向化を検討した。その結果、以下の諸点が明らかになった。(1)急冷速度に関係する諸パラメタ-の中で、急冷時の溶湯の温度が磁化容易軸の配向に関与する最も重要な制御パラメタ-である。急冷時に回転ロ-ルに接触しない急冷薄体自由面では、溶湯温度を融点より約200°C程高く保持すると、分散が3°以内のほぼ完全な磁化容易軸の薄体面垂直方向の配向が得られる。それ以上の溶湯温度の上昇で配向度合は低下する。一方、回転ロ-ルにより直接急冷されるロ-ル面では、溶湯温度が高い程、配向度が上昇する。(2)配向層の厚みは、自由面で15μm、ロ-ル面で5μm程度であり、中心部で配向度は劣化する。(3)Ta、Zrの第4元素の添加は磁化容易軸の配向度を改善する。Taは特にロ-ル面で、Zrは自由面での配向化に顕著な効果をもたらす。(4)磁化容易軸の配向に伴い、結晶粒が粗大化し磁気特性が劣化する傾向がある。硬質磁気特性の向上には、結晶粒界の制御が必要である。希土類としてNdを使用して,磁化容易軸配向のための基礎実験を行った.その結果を踏まえてミッシュメタル(以下,MMと略記)FeーB系について異方性化を試み,プラスチック磁石を作製した.その結果,以下の知見が得られた.(1)急冷速度の制御で,薄帯面に垂直に磁化容易軸を配向させることができる.

磁化容易軸の配向は自由表面から15μm,急冷表面から5μm程度の表面層で生じる.また,磁化容易軸の配向にともない,結晶粒が成長する傾向が見られた.結晶粒の粗大化は硬質磁気特性を劣化させるため,磁化容易軸の配向と共に,結晶サイズの制御が必要である.(2)結晶粒の微細化は,急冷レ-トの上昇で達成できるが,急冷速度が高い領域では,結晶質ー非晶質転移がクリティカルに生じるため,最適値を再現性良く設定するのは容易ではない.この対策として,非晶質形成能を低下させる添加する必要がある.この目的のためにはAl等が有効である.(3)MMはNd比較して形成する正方晶のa/cの軸比が小さい.このため,磁化容易軸の配向を得るためには,軸比を拡大する添加物が必要である.Al,Gaはこの目的のために有効である.(4)MMーFeーB急冷薄帯でプラスチック磁石を作製したが,これまでの所,特性は等方性磁石に劣る.MM系の場合,結晶粒が粗大化する傾向が顕著であり,保磁力の低下が著しい.MM系においては保磁力向上のための添加物が必要である.
還元剤フリー製鉄法

これまでの製鉄法は石炭すなわち炭素によって鉄鉱石を還元していたため鉄を作れば作るほど炭酸ガスを生成し、この排出をいかに削減するかが鉄鋼業界に課せられた重大な課題の一つであった。研究代表者らは透過電子顕微鏡その場観察法により、シリカ(SiO2)が電子線照射のアシストを必要とするものの鉄鉱石の主成分で最も安定な酸化鉄であるヘマタイト(Fe2O3)を還元し、鉄を析出させる性質があることを見いだした。もしこれを将来製鉄に利用することができれば反応過程で炭酸ガスを全く発生しない製鉄法につながる可能性を示すことができた。他にもいくつか炭素を含まないセラミックスがヘマタイトを還元することを見いだした。本研究課題を応募した時点(平成24年末)で判明していたことは、シリコンを多く含む酸化鉄からは一定の温度まで加熱するだけで還元剤を付加すること無く鉄が析出するということであった。しかしこれではあまりにも簡単に鉄が析出するため他に鉄析出に必要な条件があるのではと予想し、それを探索したところ、高エネルギー電子線の照射が必要であることが判明した。わかってみれば簡単なことであるが、本研究責任者のように電子線を媒体としている電子顕微鏡を日常的に使用する研究者でなければ見つけられない現象でもある。また本研究の特徴として、反応に関与する元素の種類を少なくすることも目的としており、応募時に使用していたシリコン含有酸化鉄も、実験用に精製した物であったため最も安定な酸化鉄であり鉄鉱石の主成分であるヘマタイト(Fe2O3)を出発点とした実験を検討することとした。またシリコンも天然には存在せず工業的に精製しなければ作れないので、天然に存在する物質を模擬でき、鉄鉱石に主要な不純物であり、何処にでも存在する土や砂の主成分でもあるシリカ(SiO2)を代用することとした。実際にはヘマタイトとシリカの接点を作っただけの試料を用意し、これに電子線を照射して600度に保つだけで鉄の析出を確認することができた。この実験は開始直後であり再現性の検証は26年度も引き続き行うが、確実に鉄を析出させられれば、本研究応募時には予想もしなかった、還元剤フリーどころか鉄鉱石と近所の庭や公園の土を混ぜるだけで鉄を作れる可能性を示せることになる。一方で電子線を必要とすることから、TEMの外に出して実験をする場合の装置の設計を根本的に見直す必要が生じており、本研究課題に付与された研究費だけでは装置を組み立てるのが困難となり、別途研究費の獲得を検討する必要が生じた平成25年度にヘマタイト(Fe2O3)とシリカ(SiO2)を重ね合わせることで両者の接触部を確保した透過電子顕微鏡(TEM)用試料を作製する方法を考案し、TEM内で電子線照射のアシストが必要だがシリカによりヘマタイトが還元されることを確認した。シリカは鉄鉱石中の不純物として最も多く含まれるものだが、その次に多いアルミナについても同様の実験を行ってみた。その結果、シリカ同様ヘマタイトを分解する効果は認められたが、鉄の析出は認められなかった。加熱後の分析結果より、アルミナ自体も電子線により分解してアルミニウムを析出させて、その中に鉄を固溶させたことが判明した。ただし、後の鉄の回収を考えた場合はアルミニウムと分離させなければならずシリカより行程が増えたことになった。これらの実験を行う過程で試料を固定するホルダーが同時に試料と反応することを見いだした。またこの反応は観察を行わない場所(=電子線を照射しない場所)で起こっていたため、電子線の線量を最小限にして、この反応を詳細に観察したところ、ヘマタイトから鉄の析出が確認できた。メーカーに問い合わせたところ窒化ケイ素(Si3N4)と回答してきたので、試薬メーカーから改めて窒化ケイ素を購入し、ヘマタイトとシリカの場合と同様の方法で加熱実験を行った。その結果電子線の照射量を必要最小限にとどめた場合鉄シリコンの複合酸化物となり、次の段階として電子線を照射すると鉄が析出した。試薬とホルダーで結果が異なったのはホルダーはメーカーの製品であるため何らかの企業秘密に相当するような加工が加えられている可能性があるためと思われる。さらに、大気中で炭化ケイ素とヘマタイトの反応についても電気炉を使って試し、両者が一部分解している可能性をX線回折法によって確認した。26年度は透過電子顕微鏡(TEM)その場加熱実験で使っているホルダーと試料であるヘマタイト(Fe2O3)が反応することが判明したため、ホルダーに使われている窒化ケイ素(Si3N4)とヘマタイトの反応性について調べた、またこれらの結果を受け、また簡易な手法であるが27年度は大気中で電気炉を利用し、バルクでの比較実験を開始した。この比較実験はTEM内で行ってきた物と同じ組み合わせの粉末を混合し、全て1100°Cで行った。これまでTEM内で行ったのと同じ組み合わせの粉末試料を混合して電気炉内で加熱、すなわち簡単ではあるがバルクで同様の実験を行った。バルクでは炭化ケイ素(SiC)についても同様の加熱実験を行い、X線回折で確認した結果炭素の脱離が確認できた。ただこの結果ではヘマタイトが還元されたとすると炭酸ガスの発生が予想され、本研究の目的の一つである低環境負荷製鉄法には不適な材料であることが判明した。

またシリカ(SiO2)や窒化ケイ素とヘマタイトの混合試料を加熱した結果X線回折やXPSによる測定ではクリストバライトの生成が確認されたのみでヘマタイトには大きな変化が認められなかった。一方TEM内のその場観察では電子線の線量を画像取得可能な最小限にとどめても窒化ケイ素、シリカともにヘマタイトと反応することが判明した。ただしこの条件では反応の進行は著しく遅くなるため、最後まで追随することができず中間生成物すなわちファイヤライトの生成までしか確認できなかった。またファイヤライトになった箇所に電子線を絞って照射すると容易に鉄を析出させた。これらの反応はいわばセラミックス同士を接触させて加熱するだけで反応することを示しており、このことはTEM外すなわち実用化可能性を探る実験が容易になるので、電子線を完全に遮断して同様の実験も行う予定である。これまでの製鉄法は石炭すなわち炭素によって鉄鉱石を還元していたため鉄を作れば作るほど炭酸ガスを生成し、この排出をいかに削減するかが鉄鋼業界に課せられた重大な課題の一つであった。研究代表者らは透過電子顕微鏡その場観察法により、シリカ(SiO2)が電子線照射のアシストを必要とするものの鉄鉱石の主成分で最も安定な酸化鉄であるヘマタイト(Fe2O3)を還元し、鉄を析出させる性質があることを見いだした。もしこれを将来製鉄に利用することができれば反応過程で炭酸ガスを全く発生しない製鉄法につながる可能性を示すことができた。他にもいくつか炭素を含まないセラミックスがヘマタイトを還元することを見いだした。電子顕微鏡の中ではあるがすでに数種類のセラミックスをはじめとして通常還元剤にあまり用いられない物質がヘマタイトを還元させることを見いだした。従って炭素が関与しない酸化鉄還元可能物質が想定を超えて多数みつかっており、その大半が通常化学的に安定とされ、還元剤や触媒としてあまり用いられていない物質である。工業的には生産量が粗鋼生産量に見合わなかったり、天然に存在しない物質もあるので今後実用に近づけた実験を行う場合にはその使い方も検討する必要がある。また当初の予想では電子線自体が還元剤として重要な役割を果たすと考えていたが、かならずしもそうでない物質も見つけたため、本研究課題の後継課題として行う計画であった、電子顕微鏡外での同様の現象を起こさせる実験条件の確立をはかるための予備実験を、早急に開始することとした。材料工学本研究課題開始時の計画では27年度主として行う課題はa)反応高速化、b)見つけた現象の理論的考察、c)実用化可能性の検討、とサブテーマに分けて計画していたが、実際に酸化鉄の還元を引き起こした物質はそもそも還元剤として用いられないセラミックスなどが多い。このため、a)及びb)については通常の自然科学の法則そのものが当てはめられないことが明らかになってきており、新たな理論の構築も検討する必要がある。一方で、還元反応を起こす物質が当初の予想より遙かに多く見つかっており、全く新しい視点から反応を検討する必要も生じた。また、当初予想された電子線の関与が必ずしも必要でないと思われる物質が多かったことも踏まえて、c)にあたる実用化を念頭に置いた実験、すなわち電子顕微鏡の外で行う実験のウエイトを今後増やしていく。実際一部の物質については26年度から大気圧中での熱処理実験を始めており、27年度は引き続きこれらのバルク試料を使った実験も継続する。さらにヘマタイトを還元する効果を持つ物質は今後も多数存在することが予想されるため、これらの物質の発掘も精力的に行う。
放射線照射による冠動脈バイパス手術後の吻合部狭窄の予防効果に関する実験的研究

冠動脈放射線療法を冠動脈バイパス術後の吻合部狭窄の予防に応用できないか考察する目的で、イヌの大体動脈を用いた遠位側吻合部モデルを作成して低容量放射線放射の効果を検討した。ビーグル犬を使用し、8-0のモノフィラメント糸の連続縫合で大腿動脈-大腿動脈、大腿動脈-大腿静脈のコンポジットグラフトを作成し、この吻合部を動脈グラフト、静脈グラフトの吻合部と仮定した。吻合部にX線の外照射を施行後に大腿動脈に移植し、2週間後に犠牲死させて、急性期の吻合部狭窄の程度と放射線の効果を組織学的に検討した。放射線の線量は10Gy、20Gy、30Gyとした。組織学的に計測を行い、また、免疫組織学的な手法を用いて吻合部狭窄の機序を検討した。動脈の内膜肥厚の程度および、瘢痕狭窄の程度は10Gy以上でコントロール群と比較して有意差があった。免疫染色ではコントロール群で外膜側から内腔側にかけて抗alpha-actin抗体、抗PCNA抗体陽性細胞がみられ、抗PCNA抗体陽性細胞の細胞密度は外膜側で高値であった。抗alpha-actin抗体、抗PCNA抗体陽性細胞と抗alpha-actin抗体陽性細胞は線量に比して減少していた。二重免疫染色では抗PCNA抗体陽性細胞と抗alpha-actin抗体陽性細胞が同一細胞であるという所見が得られた。また、コントロール群においてのみ抗MCP-a抗体、抗AM-3抗体陽性細胞の集積が認められた。放射線照射によりvon Willebrad抗体に陽性の内皮細胞の減少が認められた。低容量放射線は再内皮化の遅延が一因と考えられる壁在血栓形成の問題はあるものの吻合部狭窄を抑制する治療法として有用であると結論された。ビーグル犬を用いた冠動脈バイパス手術に発展させて検討したのち、実際の冠動脈バイパス手術への臨床応用を考慮している。放射線照射の、冠動脈バイパス術後の吻合部狭窄の予防効果に関する予備実験として、以下の実験を行った。成犬の大腿静脈と大腿動脈でcomposite graftを作成し、これを、大腿動脈に移植する。この成犬を3ヶ月後に屠殺し、血管吻合部の組織評価をする。縫合糸は8-0のモノフィラメント糸を使用し、染色法は、H.E.、E-Masson、α-アクチン染色を用いている。当初、suture lineの刺激だけでは、有意な内膜の肥厚が生じないのではないかと考え、suture lineをballoonで過拡張した群と、過拡張しない群を作成した。その結果、過拡張しない群においても、新生内膜形成がはっきりと認められた。今後は、過拡張しない群を実験モデルとして、実験を進めていく予定である。また、20Gy照射群では、血管吻合部の新生内膜形成が、動脈、静脈ともに、特に著明で、静脈側の吻合部においては、血管内腔は、ほぼ閉塞しているような状態であった。文献的には、低線量の放射線照射で、新生内膜形成が促進され、高線量の放射線照射で新生内膜形成が抑制されるとされている。成犬の大腿静脈を大腿動脈に移植した同種の実験において、14Gyの放射線照射で、移植した静脈の新生内膜形成は抑制されたと報告されているが、本実験では、今の所、逆の結果が出ている。線量が足りないのではないかと考え、現在、30Gy照射群を作成中である。

また、ラットの腹部大動脈では、suture lineの新生内膜形成が、手術後約2週間でピークになり、その後漸減していくと報告されており、今後は、移植後2週間目に屠殺し、吻合部の評価を行っていく予定である。ballooningしない群を実験モデルとして、コントロール群、10Gy照射群、20Gy照射群、30Gy照射群、(40Gy照射群)を、各5頭位ずつ作成し、新生内膜形成を抑制する至適線量を確立するすることを、当面の目標とする。放射線照射の、冠動脈バイバス術後の吻合部狭窄の予防効果に関する予備実験として、以下の実験を行った。成犬の大腿静脈と大腿動脈でcomposite graftを作成し、これを、大腿動脈に移植する。この成犬を3ヶ月後に屠殺し、血管吻合部の組織評価をする。縫合糸は8-0のモノフィラメント糸を使用し、染色法は、H.E.、E-Masson、α-アクチン染色を用いている。当初、suture lineの刺激だけでは、有意な内膜の肥厚が生じないのではないか考え、suture lineをballoonで過拡張した群と、過拡張しない群を作成した。その結果、過拡張しない群においても、新生内膜形成がはっきりと認められた。今後は、過拡張しない群を実験モデルとして、実験を進めていく予定である。また、20Gy照射群では、血管吻合部の新生内膜形成が動脈、静脈ともに、特に著明で、静脈側の吻合部においては、血管内腔は、ほぼ閉塞しているような状態であった。文献的には、低線量の放射線照射で、新生内膜形成が促進され、高線量の放射線照射で新生内膜形成が抑制されるている。成犬の大腿静脈を大腿動脈に移植した同種の実験において、14Gyの旅射線照射で、移植した静脈の新生内膜形成は抑制されたと報告されているが、本実験では、今の所、逆の結果が出ている。線量が足りないのではないかと考え、現在、30Gy照射群を作成中である。ビーグル犬の大腿動脈、大腿静脈を摘出し、8-0 monofilament糸の連続吻合で、動脈-動脈、動脈静脈のcombositegraftを作成した。これにX線を外照射し、大体動脈に移植した。X線の線量は10Gy、20Gy、30Gyとし、X線照射を行わない群を対照群とした。実験犬は2週間後に犠牲死させ、検索を行った。移植した自己の大腿動脈の新生内膜の増生による狭窄の程度を定量的に測定した。新生内膜の厚さ/血管の径、内腔の断面積/全血管の断面積は、大腿動脈に照射したX線の線量が10Gy以上の場合に対照群と比較して有意な差が認められた。新生内膜の厚さ/血管の径は対照群では0.61±0.04であったのに対し、10Gy以上の照射を行った群ではいづれも0.01以下であった(p<0.0001)。また、内腔の断面積/全血管の断面積は、対照群では0.27±0.02であったが、10Gy照射を行った群では0.66±0.07、20Gy照射を行った群では0.61±0.04、30Gy照射を行った群では0.64±0.01であり、対照群に比して有意に内腔の断面積が広かった(p<0.0001)。