hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠時インフルエンザウイルス感染による胎児および母体に対する影響

一般的にインフルエンザウイルス感染では、ウイルス血症にはなりにくいと考えられているが、我々は新型インフルエンザウイルス感染モデルにおいて、体重減少の著しいマウス、すなわち重症化したと考えられるマウスでは、肺組織中だけでなく末梢血中でもウイルスを確認した。末梢血中でウイルスを確認できた妊娠マウスにおいても、著しい体重抑制あるいは体重減少が認められ、その胎児は、非感染マウスの胎児と比べて体重が約半分になっており、インフルエンザウイルス感染の重症化が胎児に影響を与えることが示唆された。また、いくつかの感染妊娠マウスにおける子宮所属リンパ節や胎盤においても、インフルエンザウイルスの存在が確認(qPCR)された。今後予定している母体免疫の変化を検討するために非感染妊娠マウスから胎盤細胞分離法を確立し、どのような細胞で構成されているかをフローサイトメトリーで検討を行った。以上のことから、本研究は当初の計画以上に進展していると考えられる。前年度の結果を踏まえ、本年度は、妊娠中にインフルエンザウイルスに感染した場合、肺・子宮所属リンパ節および胎盤で細胞の局在、変動およびサイトカインの変動を検討する予定である。すでに、我々は感染した妊娠マウスの何頭かにおいて子宮所属リンパ節や胎盤でウイルスの存在を確認しているが、未妊娠感染マウスでは子宮所属リンパ節でウイルスは確認されなかったを見いだしている。そこで、感染妊娠マウスの子宮所属リンパ節及び胎盤の免疫組織化学染色を行い、ウイルスの局在を検討する予定である。また、感染妊娠マウスの胎盤にどのような細胞が存在しているのかを免疫組織化学線色で検討する。さらに感染妊娠マウスの胎盤細胞を分離し、フローサイトメトリーで胎盤細胞の変動とサイカイン産生能を検討する予定である。また、1年目の感染実験の結果からウイルス血症を起こすマウスと起こさないマウスの存在が明らかとなった。特に妊娠感染マウスでは、体重の著しい抑制あるいは減少を認めた場合、ウイルス血症を生じており、重症化していると考えられた。重症化に移行したマウスと重症化しなかったマウスの違いを遺伝子レベル・タンパクレベルで網羅的検索を行い、インフルエンザウイルス感染重症化メカニズムの解明に繋げていきたいと考えている。本研究は、当初の計画以上に進展しており、今後、研究を遂行する上で特に問題は無いと考えられる。
乳児の知覚的アウェアネスに関する実験的研究

本研究の目的は、知覚的アウェアネス(気づきやすさ)の発生過程を、乳児の視知覚の実験を通じて明らかにすることにある。具体的には、選好注視法を用いて乳児の知覚発達を検討し、アウェアネス獲得以前の乳児の知覚世界が大人と全く異なるものであることを示すものとして計画された。本年度は、物体の明るさの変化が影の領域と光源の領域で異なることを知覚できているのか、逆にいえば明るさの恒常性が成立しているのか、といった点についての成果が得られたほか、運動視や顔認知についてもいくつか成果が得られた。また、錯視が見ているときと見えていないときで眼球運動に違いが見られることや注意と知覚に関する検討も行った。本年度も研究は順調に進行していた。本研究計画では、乳児の視覚的アウェアネスを検討する目的で、まずは計画した陰影を手掛かりとして知覚的アウェアネスの検討を現在も行っている。また、object-baseの注意処理過程が乳児でどのように発達してくるのかを、手掛かり刺激の出現を制御し四角形が出現する位置に対する選好注視を用いて注意の働きを検討した。その結果、object-basedな注意は8ヶ月頃に発達してくることが明らかとなった。また、錯視図形に対する眼球運動については、横方向と縦方向の眼球運動を測定し、乳児が、錯視を最大化するような眼球運動を行っていることを示すことに成功した。また、分担者の成果としては、視覚系が緩やかな速度変化よりも急峻な速度変化に容易に気づくことを示す結果を得、初期視覚系には鋭い加減速を検出するメカニズムが存在することが示唆されている。今後も、様々な視覚刺激の変化に対するchange detection paradigmを用いた注視時間の測定を行っていく。また、change detectionのみにもこだわらず、選好注視法や馴化法も併用して検討は行っていく。計画全体の最大のポイントは、低月齢において、通常大人では検出することができない視覚情報を検出できることを示す点にある。したがって低月齢児のデータが最も重要となるのだが、特に3か月前後の月齢が低い乳児のデータを重視し、その知覚世界が「アウェアネス」の観点からどのような状態になっているのかを、様々な視覚刺激を用いて検討していく。あわせて、知覚、注意、の機能的側面、ならびにその認知神経科学的な側面についても、従来からの選好注視を用いた検討を行っていく。具体的には、選好注視法を用いて乳児の知覚発達を検討し、アウェアネス獲得以前の乳児の知覚世界が大人と全く異なるものであることを示していく。大人にとって認知が難しい視覚刺激がより幼い乳児にはむしろ容易に判断できることを、選好注視法を用いて示していくことで、逆に知覚的アウェアネスの成立以前と以後の知覚世界を浮かびあらせる。本計画では、この成立時期を、生後5カ月以降に生じる面、明るさ、色、動き、奥行などに関する「恒常性」維持の仕組みであるととらえ、現在我々のグループが取り組んでいる選好注視法をベースとした刺激呈示法などを用いて知覚的アウェアネスの発達過程を解明する。現在まで研究は順調に進行している。本研究計画では、乳児の視覚的アウェアネスを検討する目的で、まずは計画した陰影を手掛かりとして知覚的アウェアネスの検討を、計画書に記載したいわゆるchange detection paradigmを用いて選好注視を指標として実験しデータを収集中である。実験では、ターゲット刺激として、形状は変化せず陰影パターンのみが変化する条件(陰影変化条件)と陰影は変化せず逆に3次元形状が変化する条件(形状変化条件)の2種類の実験条件を設け、非ターゲット条件は、ISIのみを含むが画像が変化しない条件を設定した。現在も実験は進行中ではあるが、すでに低月齢児においては陰影変化に選好を示す一方、高月齢児においては形状変化に選好を示すなどの仮説通りの結果が得られており、今後の成果が期待できる。また、分担者の成果としては、視覚系が緩やかな速度変化よりも急峻な速度変化に容易に気づくことを示す結果を得ており、初期視覚系には鋭い加減速を検出するメカニズムが存在することが示唆されている。その他、乳児の知覚的アウェアネスの基礎となる数多くの知覚発達に関する成果も得ており、研究は順調に進捗している。

その結果、object-basedな注意は8ヶ月頃に発達してくることが明らかとなった。また、錯視図形に対する眼球運動については、横方向と縦方向の眼球運動を測定し、乳児が、錯視を最大化するような眼球運動を行っていることを示すことに成功した。また、分担者の成果としては、視覚系が緩やかな速度変化よりも急峻な速度変化に容易に気づくことを示す結果を得、初期視覚系には鋭い加減速を検出するメカニズムが存在することが示唆されている。今後は、主に陰影と形状の変化に対するchange detection paradigmを用いた注視時間の測定を行っていく。本実験の最大のポイントは、低月齢において、通常大人では検出することができない画像の変化を検出できることを示す点にある。したがって低月齢児のデータが最も重要となるのだが、特に3か月前後の月齢が低い乳児については、被験者募集の観点からも集まりが難しく、また低月齢児は、実験中のfussinessなどの要因でデータが取れない確率も高いため、引き続きデータ収集を強化していく必要があると考える。あわせて、知覚、注意、の機能的側面、ならびにその認知神経科学的な側面についても、従来からの選好注視を用いた検討を行っていく。また、研究分担者と協力しながら、乳児の知覚的アウェアネスを探るための最適な刺激についての検討も行っていく。今後も、様々な視覚刺激の変化に対するchange detection paradigmを用いた注視時間の測定を行っていく。また、change detectionのみにもこだわらず、選好注視法や馴化法も併用して検討は行っていく。計画全体の最大のポイントは、低月齢において、通常大人では検出することができない視覚情報を検出できることを示す点にある。したがって低月齢児のデータが最も重要となるのだが、特に3か月前後の月齢が低い乳児のデータを重視し、その知覚世界が「アウェアネス」の観点からどのような状態になっているのかを、様々な視覚刺激を用いて検討していく。
胃・大腸癌でのSMAD遺伝子の異常、及び多変量解析による臨床病理学的因子との検討

TGF-βsignaling pathwayに関わる重要なシグナル伝達機構分子Smad群の遺伝子のなかでもSmad2,4は、第18番染色体長腕にある大腸癌抑制遺伝子DCCのごく近傍(18q21.1)に位置することが判明している。これまでもDCC以外の遺伝子がターゲットになっている可能性が指摘されてきており、胃癌においても18qのLOHの頻度が高く癌抑制遺伝子の存在が指摘されているが、いまだ胃癌の癌抑制遺伝子は単離されていない。そこで、胃・大腸癌におけるSmad4,2の遺伝子解析を行い、変異等の異常が存在した場合には臨床病理学的因子との関連を検討することにより臨床的意義を明らかにした。対象は当科にて外科的に切除された胃・大腸癌のうち、解析可能な核酸が抽出できた大腸癌36例、胃癌35例であり、Tumor-node-metastasis(TNM)分類にて病期分類を行った。遺伝子解析法としてTR-PCR-SSCPとそれに続くクローニング・dideoxy法により塩基配列を決定した。大腸癌におけるSmad2,4の遺伝子解析結果は、Smad4変異例5例中3例に肝転移例があり有意差を認め、Smad2変異例は1例のみと低頻度のため臨床病期との統計学的解析不能であった。変異部位はSmad2,4ともにMH2領域とされる部位であり、Smad蛋白が3量体を形成する際の結合部位と一致した。胃癌における遺伝子解析結果ではSmad2,4ともに変異を認めず、Smad2,4が胃癌の癌抑制遺伝子である可能性は極めて低いことが示唆された。TGF-beta signaling pathwayに関わる重要なシグナル伝達機構分子SMAD群の遺伝子についてヒト大腸癌、胃癌での検討を行い、これらの遺伝子異常と臨床病理学的因子との関連を検討した。これまで胃癌35例・大腸癌48例について解析が終了したところであるが、その結果を報告する。胃癌:(a)SMAD2,4の異常はPCR-SSCP法で認めなかった。大腸癌:(a)SMAD4遺伝子異常は7例で、内5例にPCR-SSCPにて移動度の異なる変異DNAを認めた。サブクローニングにて各々の塩基配列を検索した結果、Case9は12塩基対の欠失、Case21はcodon350においてValからAspへの点変異(以下表記法をV350Nとする)、Case24はK340Eを示した。以下、Case12はA118E,Case36はE330Aの点突然変異4例とCase4,5はmRNAの発現低下であった。(b)SMAD2遺伝子異常は3例に認め、Case31においてPCR-SSCPにて異常を認め、塩基配列を決定したところH441Rであった。また、Case4,5はmRNAの発現低下であった。これらの結果と臨床病理学的因子との関係を解析すると、SMAD4遺伝子陽性症例は病期がIII以上であり、かなり進行した症例ばかりであった。組織型は5例中4例が中分化型腺癌であったが、Case36は粘液癌で家族性大腸腺腫症から発癌した。SMAD2遺伝子変異例はlyO,vO,nO,ssで遠隔転移の無い症例であった。Case4,5はSMAD4,2領域のhomozygos deletionと考えられたが、nO症例であった。統計学的に解析できるSMAD4について変異と臨床病理学的因子との関係をロジスティック回帰分析による多変量解析を用いて検討したところ、SMAD4遺伝子変異例はpN因子にのみ有意差を認めた。変異部位をSMAD-4,2の塩基配列に照らし合わせてみた場合、MH1(Mad homology 1)に1箇所、MH2に5箇所の変異部位が存在した。MH2の5箇所のうち4箇所がSMAD4,2の両遺伝子に保存されたアミノ酸に生じた変異であった。胃癌では異常を認めなかったが大腸癌では8例に異常を認めた。異常の型は点変異が5例でその変異部位は構造機能的に重要とされる部位と判明した。

胃癌における遺伝子解析結果ではSmad2,4ともに変異を認めず、Smad2,4が胃癌の癌抑制遺伝子である可能性は極めて低いことが示唆された。
安楽性を追求したロボティックマットレスの褥瘡管理におけるポジショニングの検証

褥瘡の管理において、体位変換やエアマットレスなどの体圧分散ケアは、その有用性から国際ガイドラインにおいて強く推奨されている。しかし、体位変換が強い痛みを引き起こし実施が困難となることがあるため、安楽に着目した褥瘡管理が必要である。そこで、本研究では、人の手では行えない微細な動きを可能とするロボティックマットレスを用いて、1体位変換による身体の動きと痛みとの関連性を検証し、安楽を損なわない体位変換機の方法を明らかにし、2ロボティックマットレスを用いた疼痛を伴わない安楽なポジショニングの実現を目指した。これまでに、ロボティックマットレスによる自動体位変換機能を用いることで、同一部位へ過度な体重がかかることによる痛みは回避できるが、一方で患者自身の姿勢はほとんど変化しないために関節周囲に痛みが生じることがあり、必ずしも安楽な体位とは言えないことが明らかとなった。そのため平成30年度は、ロボティックマットレスには、どのような患者・状況におけるポジショニングをサポートするのに何が不足しており、新たにどのような機能を追加すれば安楽なポジショニングを実現できるかを明らかにすることを目的に調査を行った。その結果、現状のロボティックマットレスによる自動体位変換では、姿勢の変化が痛みを引きおこす場合に、大きなポジショニングエアセルがゆっくりと膨張・収縮することで、急激な姿勢の変化をもたらすことなく体位変換を可能とすることで患者の安楽に寄与していた。一方で、体位変換時のみでなく同一体位を保持している間の安楽を保つなめには、腰部・肩・四肢などの関節部位とエアセルの位置・膨張の程度が個人にフィットする必要があり、身体面を大きく支えるエアセルのみでなく小さなエアセルによる身体の支持が必要であった。圧力および接触面積から個人に適したエアセル自動制御が可能となることが課題である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。褥瘡の管理において、体位変換やエアマットレスなどの体圧分散ケアは、その有用性が科学的エビデンスに裏付けされており、褥瘡管理の国際的なガイドラインにおいて強く推奨されている。しかし、体位変換が強い痛みを引き起こし、痛みのために体位変換の実施が困難となることがあるため、痛みに着目した褥瘡管理が必要である。そこで、本研究では、人の手では行えない微細な動きを可能とするロボティックマットレスを用いて、1体位変換による身体の動きと痛みとの関連性を検証し、安楽を損なわない体位変換機の方法を明らかにし、2ロボティックマットレスを用いた疼痛を伴わない安楽なポジショニングの実現を目指す。平成29年度は目的1に取り組み、健常者実験よりロボティックマットレスによる自動体位変換機能を用いることで、同一部位へ過度な体重がかかることによる痛みは回避できるが、一方で、体圧管理の面での姿勢は変化しているものの患者自身の姿勢はほとんど変化しないため、関節周囲に痛みが生じることがあり、必ずしも安楽な体位とは言えないことがわかった。臨床症例では、ロボティックマットレスによる体位変換介助と看護師による介助を組み合わせて提供しており、それにより患者の安楽が得られているケースがみられた。これらのことから、ロボティックマットレスを用いた体位変換のみでは、患者に真に安楽なポジショニングを提供することは難しいのが現状である。そのため、今後はどのような患者・状況におけるポジショニングをサポートするのに、何が不足しており、どのような新たな機能を追加すれば安楽なポジショニングを実現できるかを明らかにし、その機能を検証することを行っていく。当初計画していた、ロボッティックマットレスを用いたアルゴリズムのみでは、患者の安楽性が十分に保てないことがあり、計画の変更が必要となったため。

本年度は、大きな姿勢の変化を引き起こさずに体位変換を行えるというロボティックマットレスの利点を生かしながら、関節周囲の不快感を軽減させるためにはさらにどのような機能が必要であるかを検証する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
電気化学インピーダンス法による燃料電池の水素リーク計測

本研究では,燃料電池セルに既知の並列抵抗を接続することで,電圧急増を抑制しながら,電気化学インピーダンス分光(EIS)法によるガスクロスオーバー測定を試みた。測定には電解質膜としてNafion212膜を組み込んだ固体高分子形燃料電池セルを使用した。セル温度,加湿器温度はそれぞれ室温とした。アノードには純水素を流し,カソード側への水素リークを模擬するため,カソードには窒素に少量の水素を混合したガスを流した。測定中にセル電圧が高くなり電極劣化が生じることがないよう,セルに51Ωの抵抗を並列に挿入した。カソード流量を変えて水素リーク量を調節しながらインピーダンスを測定した。インピーダンスを測定しNyquistプロットを作成した。インピーダンス測定中,電圧の急増は観察されなかった。水素リーク量が少ない場合,Nyquistプロットは,大きな円の一部分のような形となった。これは,セルの電荷移動抵抗が非常に大きく,電気化学反応が起きにくい状態であることを意味している。これより水素欠乏状態の電極インピーダンスが計測されているものと思われる。水素リーク量が多くなると小さな円になった。これは,電荷移動抵抗が急に小さくなったことを意味している。インピーダンスと同時に電流を測定し,水素リーク量と比較すると,水素リーク量が少ない場合,電流と水素リーク量が比例した。しかし,水素リーク量が多くなると観察される電流がほぼ同じ値になった。未反応の水素が電極に残っている状態にあると推察される。従来の水素リーク計測法では,リーク水素はすべて電流になるとしてリーク量を求めているが,リーク量が大きい場合にはこのような誤差が発生することが分かった。このように,EIS法を用いて電圧急増することなく,燃料電池の水素欠乏状態を観察することができた。燃料電池セルに既知の並列抵抗を接続することで,電圧急増することなく固体高分子形燃料電池における水素欠乏状態を観察することができた。しかし,得られた電圧,電流や抵抗などの値が,予想した値と異なっていた。水素欠乏状態における新現象かどうかを確認するため,現在は規定の値を持つ抵抗やコンデンサを用いて正しい測定値が得られているかを確認している。進捗状況で記載したように測定した電圧,電流や抵抗などの値が,予想した値と異なっていた。そのため,規定の値を持つ抵抗やコンデンサを用いて正しい測定値が得られているかを確認し,予想と異なる結果が得られた原因を解明する。その後,水素が十分ある状態から水素欠乏状態まで水素欠乏の程度や並列抵抗の値などを変化させ測定条件の影響を調べる。また,燃料電池セルのインピーダンスを測定し,測定したセルインピーダンスと等価回路を基に算出した計算値を比較しながら,実際の物理現象と対応づけてモデルを確立する。

また,燃料電池セルのインピーダンスを測定し,測定したセルインピーダンスと等価回路を基に算出した計算値を比較しながら,実際の物理現象と対応づけてモデルを確立する。本研究の目的は,EIS法による水素欠乏や水素リーク状況の診断の基礎となる水素欠乏や水素リークとインピーダンスとの対応関係を理論と実験の両面から解明することである。2018年度は,燃料電池セルでの結果における問題が発生したため,必要な測定を実施するに至らず,未使用が生じた。2019年度はこの問題を解決し,燃料電池スタックで同様の測定を行う必要があるが,所有している市販のEIS測定のための電気化学計測装置(AutoLab社PGSTAT128N)では,スペクトル解析の精度が不十分なので,当該経費でインピーダンスアナライザ装置を導入し,実験精度を向上させる。
フィードバック型超音波ドラッグデリバリ実現のための微小気泡の高感度その場検出法

超音波援用ドラッグデリバリシステムでは、微小気泡に対し強力超音波を照射することで気泡を圧壊し、あらかじめ気泡に付加させた薬剤を患部や細胞内へ効率よく取り込ませることが基本になるが、高効率化のためには気泡破壊に至るまでの2次超音波信号をその場で観測し、これをフィードバックすることで効率向上を図ることが重要になる。本研究は気泡からの信号をマイクロ秒オーダーの高時間分解能でその場観察し、従来の超音波イメージングには実現できない「時間的・空間的分解能を有する新規の気泡観測法」を実現する。本手法は気泡表面を修飾した機能性気泡を組み合わせることで癌の超早期発見が可能になるなど、気泡観測だけでなく、革新的な治療診断技術創出を拓く基盤技術になる。平成30年度は、平成29年度までの研究成果を展開し、可視化システムの生体応用を見据えた実験に取り組んだ。これまでに確立した気泡からの信号観測技術を応用し、哺乳動物系細胞の浮遊細胞を用いたファントム実験を行い、得られた信号と生体作用との関連を得るため観測結果の解析項目と生体作用効果が相関を示すパラメータを統計的に評価した。使用した浮遊細胞についてはリンパ芽球系の細胞を対象とし、蛍光色素は生細胞の膜透過性がなく核酸との相互作用により蛍光を発する色素を用いた。これにより超音波照射によって色素導入が起こった細胞のみを標識し、細胞を回収後に蛍光顕微鏡観測を行うことで定量的に導入効率を評価できる。実験の結果、気泡破壊に至る気泡と割れ残る気泡からの信号の空間分布が細胞への生体作用と関連する可能性を示し、フィードバックシステム構築に有効であることが示唆された。平成29年度は以下の研究を行った。キャビテーション信号の高時間分解能の観測手法の開発のため、可視化システムの映像化原理の確立と気泡特性化計測への適用を行った。映像化原理の確立に関しては、信号をアレイ振動子で観察し、受信RFデータから波動の逆伝搬を行うことで、気泡キャビテーションの時間ー位置平面での気泡ダイナミクスを可視化する方法を開発した。本手法を超音波造影剤Sonazoidに対し適用した結果、低音圧照射下では、信号の強度が小さいだけでなく、高調波と分調波からなるビート信号による周期的なパターンが観測され、高音圧照射時には気泡破壊による高調波、分調波以外の広帯域な信号成分による複雑なパターンが顕著に現れることが分かった。気泡特性化計測への適用では工業用の中空マイクロカプセルや、発酵培養させることにより細胞内にCO2を発生させる酵母細胞を観測した。本年度はデコンボリューションのWiener filter適用による空間分解能の向上を適用し、ラテラル方向の空間分解能0.34mmを実現したが、本手法は臨床で求められる空間分解能を達成する方法と考えている。平成29年度の成果は、可視化システムの開発に留まらず、気泡特性化や細胞を使った計測など、応用開拓に向けた研究を推進できた点が挙げられる。まず、可視化システムの映像化原理の確立については、本手法の時間的・空間的分解能を有する特徴に基づいて、気泡のキャビテーションに特有な信号パターンを観測した。この方法では、時間ー位置からなる2次元画像上に、キャビテーションのマイクロ秒オーダーでの時間発展とアレイのラテラル方向のキャビテーション・ダイナミクスを同時に観察できる。時間的分解能による特徴だけでなく、空間的にも特徴的なパターンを観測できた点は、従来の観測技術には示すことができない本研究の成果の一つとして挙げられる。また、応用開拓に向けた研究については、既存の造影気泡だけでなく、細胞に含まれる気泡からの信号の映像化にも成功した。この結果については現在解析中であるが、これにより細胞との相互作用を評価できる可能性があり、生体作用を示す信号を特定できればフィードバックシステム実現に向けて大きく前進することができる。また、細胞に含まれる気泡量は極微量であり、従来法よりも高感度な観測が可能であることを示せた点も本研究の大きな成果の一つとして挙げられる。

平成30年度は、平成29年度までの研究成果を展開し、可視化システムの生体応用を見据えた実験に取り組んだ。これまでに確立した気泡からの信号観測技術を応用し、哺乳動物系細胞の浮遊細胞を用いたファントム実験を行い、得られた信号と生体作用との関連を得るため観測結果の解析項目と生体作用効果が相関を示すパラメータを統計的に評価した。使用した浮遊細胞についてはリンパ芽球系の細胞を対象とし、蛍光色素は生細胞の膜透過性がなく核酸との相互作用により蛍光を発する色素を用いた。これにより超音波照射によって色素導入が起こった細胞のみを標識し、細胞を回収後に蛍光顕微鏡観測を行うことで定量的に導入効率を評価できる。実験の結果、気泡破壊に至る気泡と割れ残る気泡からの信号の空間分布が細胞への生体作用と関連する可能性を示し、フィードバックシステム構築に有効であることが示唆された。平成30年度以降は、細胞を用いた薬剤・遺伝子導入への適用に領域を拡げて研究を進める。平成29年度の研究成果を展開し、可視化システムの機能性気泡への適用および生体応用を見据えた実験に取り組む。機能性気泡への適用では、薬学との連携により、分子標的能を有する気泡製剤を評価する。気泡径・シェル物性等の気泡の質的情報と本手法で得られる信号の統計量との比較により気泡の特性化を図る。さらに可視化技術をツールとする高感度な極微量気泡検出法の応用展開を図るため、細胞に取り込まれた気泡からの微弱信号検出および感度向上のためのフィルタ設計について検討する。生体応用を見据えた実験については、これまでに得られた物理現象と生体作用との関連を得るため、血球由来の細胞や酵母細胞等、浮遊細胞を用いたファントム実験を行い、像再生結果の解析項目と生体効果が相関を示すパラメータを統計的に評価する。さらに構成した可視化システムを用いて医学を専門とする研究協力者とともに実験動物での評価および実験動物から採取した細胞を用いた評価を行い、可視化システムの超音波支援DDSにおける有効性を明らかにするとともに、本システムを用いたDDSの高効率化のための気泡制御技術について検討する。これら成果をまとめて内外の関連学会で報告する。研究進捗との調整により物品購入に遅れが生じたが、平成30年6月中に次年度使用額としての請求分は執行済みとなる見込み。
水田表面水中のウィルスの生態

本研究においては、水田表面水中のウイルスの生態解明を目的とし、1)水田表面水中には細菌数の平均8倍程度多数のウイルスが存在すること、細菌数とウイルス数の間に正の相関がみとめられた。2)表面水から分離した18株の細菌を供試し、これらに感染するバクテリオ数の季節変動と肥料の種類の影響を調査した結果、表面水中のファージ群集は、系統的に広い範囲の細菌に感染するファージから構成されていることが示唆された。3)表面水中に生息する細菌へのウイルスの感染状況を、透過型電子顕微鏡による細菌細胞の観察から推定した結果、平均で23%の細菌細胞中にファージの存在が観察され、水田表面水中のファージ群集が細菌群集の死滅を引き起こすとともに、細菌群集の遷移に大きく影響していることを推察した。また、4)藍藻ファージに特異的なプライマーを用いて同ファージの群集構造を評価した結果、水田にはこれまで知られていなかった未知の藍藻ファージの存在が推定された。1)愛知県安城農業技術センターの長期肥料連用試験圃場(無肥料区、NPK区、NPKCa区、堆肥区)から、計11回田面水を採取し、ウィルス数と細菌数の季節変動を調査した。その結果、ウィスル数は5.6x10^61.2x10^9mL^<-1>(平均1.5x10^8mL^<-1>)、細菌数は9.2x10^54.3x10^8mL^<-1>(平均5.1x10^7mL^<-1>)と大きな季節変動を観察し、ウィルス数は、これまで海洋や湖沼で観察された数に比べて多い数であった。また、ウィルスと細菌の比は0.11から72と広い範囲で変動し、細菌数の低下に伴ってその比の増加する傾向が認められた。2)同じ田面水を用いて、水田から分離した18種の細菌に感染するファージ数の季節変動を調査した。その結果、田値え後6日目の田面水で多くのファージが観察され、中干し期まで減少する傾向を示した。また、ウィルス数は一般に中干し以降に多かった。なお、ウィルス数に対する施肥来歴の影響は認められなかった。供試した細菌中Sphingomonas sp. Enterobacter sp. Cytophaga sp. Microbacterium sp.に感染するファージ数が多いことも判明した。加えて、18種の細菌のゲノム中のprophageの存在と、これら細菌に対する田面水中のファージ数の関係を調査した結果、prophageの存在により田面水中のファージの感染が抑制される傾向(superinfection immunity)は認められなかった。3)透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、田面水中のウィルスのサイズ分布を調査した結果、処理区間での違いや季節変動は全く観察されず、平均5070nmで正二十面体のウィスルが多く観察された。1)水田表面水に生息する細菌の死滅に対するファージの影響を評価するため、表面水中の細菌をグリッド上に集菌し透過型電子顕微鏡を用いて、高倍率で細菌細胞内のファージの有無を観察した。水田として、愛知県農業総合試験場安城農業技術センター内の長期肥料連用試験圃場を供試した。堆肥区の表面水中では2.43.6%(平均3.0%)の細菌細胞中にファージが観察され、石灰三要素区の表面水中細菌(1.62.9%、平均2.0%)より高い値であった。細菌細胞中のファージは感染後の後期のみ顕微鏡で観察される。観察できない時期を考慮し、ファージによる細菌の死滅を試算した結果、堆肥区では21.735.0%(平均27.9%)、石灰三要素区では12.827.3%(平均17.3%)と推定され、ファージが表面水中の細菌群集の変動に少なからず影響しているものと結論された。2)表面水中の主要な細菌であるSphingomonasに感染するファージを58株分離し、その形態、宿主範囲およびカプシド遺伝子g23の塩基配列による系統的多様性を調査して結果、形態からはいずれもSiphoviridae科に属し、宿主範囲はファージの分離に用いたSphingomonas.株によって様々であった。g23遺伝子の塩基配列は、海洋中のファージの配列と全く異なり土壌に特有の配列で、その多様性はこれまで土壌から得られたクローンの多様性に匹敵する広いものであった。

3)同じ水田の表面水からDNAを抽出し、g23遺伝子に特異的なプライマーを用いてPCR増幅し、抽出DNAと実験2)で得られたファージのg23遺伝子の多様性を比較した。その結果、抽出DNA中には、土壌特有のg23遺伝子配列に加えて、大腸菌群および海洋から得られたファージやクローンに類似した塩基配列が観察され、Sphingomonas.に感染するファージ群集より、より多様であることが判明した。1)水田表面水中のファージ群集の特徴を明らかにするため、同一圃場から作土還元層を採取し、そのg23遺伝子の多様性を水田表面水中のファージの多様性と比較した結果、その多様性が類似するとともに、水田表面水中のg23遺伝子に類似した塩基配列が得られた。2)さらに、全国の水田土壌中のg23遺伝子を探索し、青森、秋田、愛知、福岡の各水田土壌中には、類似したg23遺伝子の存在することが明らかとなった。本結果は、ファージの宿主特異性を考えるとき、きわめて興味深い結果であった。3)このような水田におけるg23遺伝子が中国東北部の水田においても当てはまるか否かを調査した。その結果、わが国と中国東北部に特有のg23遺伝子の塩基配列が観察されたものの、大半のg23遺伝子の塩基配列は、共通するものであった。4)昨年度、Sphingomonas属菌に感染するファージ群集を分離し、g23遺伝子の塩基配列の多様性が極めて大きいことを明らかにした。今年度は分離に使用した水田表面水を供試し、表面水から直接DNAを抽出後にg23遺伝子に特異的なプライマーを用いてPCR増幅後、各クローンの多様性をSphingomonas属菌に感染するファージの多様性と比較した結果、その多様性は、Sphingomonas属菌に感染するファージ群集と類似しており、Sphingomonas属菌に感染するファージ群集の多様性が、水田表面水中のg23遺伝子の多様性に匹敵することが判明した。
active repressor domainを利用した転写制御因子の標的の検索

転写を積極的に抑制する機能をもついわゆるactive repressor domainを利用して、既知の転写制御因子の標的となる遺伝子を単離するための実験系の確立を試みた。癌遺伝子産物/転写活性化因子Mafと、転写抑制因子Mxilのrepressor domainであるSID(Sin3-interaction domain)とのキメラ蛋白質SID-Mafは、期待されたように強い転写抑制能を示した。さらに、非常に強い転写活性化能を持つVP16 activation domainをMafに結合したキメラ蛋白質VP16-Mafを作製し、これらの転写活性化能とChicken embryo fibroblastにおけるtransformation能とを調べたところ、Mafの転写活性化能とtransformationとのあいだに明確な相関間係があることがわかった。すなわち、Mafの標的遺伝子の発現量は、通常の細胞とMafを強制発現させた細胞との差に比べて、SID-MafおよびVP16-Mafを発現する細胞間の差の方がより顕著であることが期待され、したがって、標的遺伝子を単離する上で有用であると考えられた。実際に標的遺伝子を単離するには既存の技術であるSubtractionやcDNA micro arrayなどを利用することが考えられるので、現在これらのキメラMaf蛋白質を恒常的に発現している細胞の確立を進めている。また、これらのキメラMaf蛋白質の発現のON/OFFをコントロールできる系ができればMafの1次標的遺伝子のみを効率よく単離できるであろうと考えられるので、これも同時に試みている。本研究で試みたSIDおよびVP16といった転写制御domainを利用する系は、モデルとして用いたMaf以外の転写因子についてもその標的遺伝子を単離する上で一般的に応用可能かつ有用である。既知の転写制御因子の標的となる遺伝子を単離するための工夫として、転写を積極的に抑制する機能をもついわゆるactive repressor domainとのキメラ転写因子を作製してその性状を調べた。転写活性化因子でもある癌遺伝子Mycに転写抑制因子Mxilのrepressor domain(SID : Sin3-interaction domain)を結合したキメラ蛋白質を構築したところ、Myc結合配列を持つ人工的なreporter geneの発現を抑制することが確認された。しかしながら、Mycの転写活性化能とその重要な生物活性のひとつである細胞のtransformation能とのあいだに明確な相関関係を認めることが出来なかったため、対象を癌遺伝子産物/転写活性化因子Mafに変更して同様の実験を行った。MxilのSIDとMafとのキメラ蛋白質は、これも期待されたように強い転写抑制能を示した。さらに、非常に強い転写活性化能を持つVP16 activation domainをMafに結合したキメラなど一連の組み換え蛋白質を作製し、これらの転写活性化能とchicken emoryo fioroblastにおけるtransformation能とを調べたところ、Mafの転写活性化能はtransformationにとって必須であり、かつMaf自身の転写活性化domainはVP16などのヘテロな転写活性化domainで置換可能であることがわかった。すなわち、Mafについてはその転写活性化能と生物学的機能とのあいだに明確な相関関係があり、Mafは標的遺伝子の転写を活性化することでその機能を発揮するであろうことが推測された。したがって、本研究の目的である標的遺伝子の単離を試みるのに適していると考えられ、次年度以降これを試みる。
口腔癌における分泌型microRNAの発現と機能

本研究では口腔癌患者の血液および唾液に特異的に存在するmicroRNA (miRNA)の同定を試みた。口腔癌患者血清に共通して存在量が増加するmiRNAを17種類、存在が検出できなくなるmiRNAを15種類同定した。その中でも、hsa-miR-181bは口腔癌患者血清のみならず唾液においても特異的にその存在量が著明に増加していた。これらmiRNAは口腔癌の診断に応用できるかもしれない。本研究では口腔癌患者由来の体液中に存在する分泌型miRNAのプロファイルを明らかにした上で、それらmiRNAが含まれているとされるエクソソームのヒト正常口腔粘膜上皮細胞および口腔癌細胞の増殖能に及ぼす影響を検討した。癌の既往のない健常者および口腔癌患者より同意を得た上で血清および唾液を採取し、分泌型miRNAを抽出した。それぞれの検体より抽出された分泌型miRNAを用いてマイクロアレイによる網羅的発現解析を行い、健常者と比較して口腔癌患者で変動する分泌型miRNAの同定を試みた。口腔癌患者血清(10検体)と非担癌健常者血清(10検体)のmiRNAマイクロアレイ解析により、口腔癌患者血清に共通して存在量が増加するmiRNAを17種類、存在が検出できなくなるmiRNAを15種類同定した。hsa-miR-181bは白板症から口腔癌への進行に関与していることが報告されていることから唾液中のmiRNAが白板症から口腔癌への進行を促す可能性を示唆した。次に、同一口腔癌患者由来の正常口腔粘膜上皮初代培養細胞と口腔癌初代培養細胞それぞれの培養上清よりエクソソームを抽出し、正常細胞由来のエクソソームで口腔癌細胞を、癌細胞由来のエクソソームで正常細胞を72時間処理したところ、それぞれのエクソソームは各細胞の増殖に全く影響を及ぼさなかった。エクソソームの精製度や濃度など処理条件の詳細な検討が必要であることが示唆された。細胞の分化や増殖に関わっていることが知られているmicroRNA (miRNA)は複数の標的遺伝子の発現を細胞内で制御しているが、最近miRNAがヒト体液中に存在することが明らかとなった。この分泌型miRNAは体液中のエクソソーム分画から検出され、細胞間のコミュニケーションツールとして機能している可能性が示唆されている。本研究では、まず口腔癌患者血清(10検体)と非担癌患者血清(10検体)よりmiRNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。その結果、口腔癌患者に共通して存在量が増加するmiRNAを17種類、存在量が減少あるいは検出できなくなるmiRNAを15種類同定した。つづいて、ヒト口腔癌細胞の増殖に影響を与えるmiRNAを同定するために、ヒトmiRNA knockdown libraryとoverexpression libraryを用いてmiRNAの網羅的機能解析を行った。ヒト918種類に対するmiRNA knockdown libraryを用いたmiRNAの網羅的機能阻害解析では、ヒト口腔扁平上皮癌細胞あるいは唾液腺癌細胞において14種類の癌遺伝子様の機能を有するmiRNAを同定した。その中でもhsa-miR-361-3pはヒト口腔扁平上皮癌細胞の増殖を有意に促進した。次に、1,000種類のヒト合成模倣型miRNA libraryを用いた網羅的過剰発現解析では、ヒト口腔扁平上皮癌細胞あるいは唾液腺癌細胞において17種類の癌抑制遺伝子様miRNAを同定した。特に、hsa-miR-1289の過剰発現は両細胞の増殖を著明に抑制した。以上の結果より、miRNAが口腔癌の診断および治療に有用となる可能性が示唆された。口腔癌患者血清で発現変動するmicroRNAを確認した。さらに、ヒト口腔癌細胞を用いたmicroRNAの網羅的機能解析を行い、口腔癌細胞の増殖に関与するmicroRNAを同定した。以上の結果より、本研究は順調に進展していると考える。今後は、口腔癌患者血清で存在量が変動し、かつヒト口腔癌細胞の増殖に影響を及ぼすmicroRNAに研究対象を絞り、その発現および機能解析を行う。また、正常細胞および口腔癌細胞の分泌するエクソソームについての性状および機能解析も併せて行う。ヒト正常口腔粘膜上皮細胞と口腔癌細胞の培養上清を回収し、ExoQuickにてそれぞれの細胞が分泌するエクソソームを抽出する。正常細胞由来のエクソソームで口腔癌細胞を、癌細胞由来のエクソソームで正常細胞を72時間処理し、エクソソームのそれぞれの細胞の増殖に及ぼす影響を検討する。さらに、それぞれのエクソソーム内に含まれるmiRNAをプロファイルする。つづいて、口腔癌患者および健常者特有の血清microRNA (miRNA)と正常口腔粘膜上皮細胞および口腔癌細胞に特有の分泌型miRNA全ての模倣型miRNAを合成する。これら合成miRNAを、正常口腔粘膜上皮細胞および口腔癌細胞にリポフェクション法にてリバーストランスフェクションする。
多国籍企業によるイノベーションの国際展開とその要因に関する研究

本研究の目的は、多国籍企業のイノベーション活動が国際的にどう展開されているのかを明らかにし、その要因を分析することである。本研究では、まず経済産業研究所の個票データを用いて、日本に本社を置く多国籍企業のR&D調達の在り方を解明する。次に理論モデルに照らしながら同データを用いて、多国籍企業のイノベーション立地の決定要因を明らかにする。
電離圏・熱圏の春・秋非対称性

長期間わたって中間圏及び電離圏の観測を行っている、大型大気レーダーであるMUレーダーによって観測された中間圏エコーのデータを解析し、乱流拡散係数を求め、乱流拡散係数が春よりも秋に大きいことを明らかにした。全球モデルによる結果を考慮すると、この乱流拡散係数の春・秋非対称性は、電離圏電子密度の春・秋非対称性の原因となっていると言える。また、タイのチェンマイに設置されたファブリ・ペロー干渉計で観測された熱圏風のデータを解析し、南北方向の熱圏風の春・秋非対称性がプラズマバブル発生頻度の春・秋非対称性の主な原因と考えられることを示した。1.MUレーダーによる電離圏標準観測として電子密度、電子・イオン温度、プラズマドリフト速度の観測が1986年から毎月3日間(1996年以降は、4日連続観測を年間9回)行われてきた。これらのデータを解析し、電子密度、電子・イオン温度、プラズマドリフト速度、及び子午面中性風のデータ・ベースを作成した。2.インドネシア・コトタバンの赤道大気レーダー(EAR)サイトにおいて2003年から観測を行っているGPS受信機のデータを解析し、シンチレーション発生頻度の春・秋非対称性及びその太陽活動サイクルによる違いを調べた。2003-2004年の高太陽活動極大期では、シンチレーション発生頻度は9-10月よりも3-4月に高かったが、2011-2012年においてはその非対称は顕著ではなかった。また、2011-2012年は、2003-2004年とほぼ同程度の太陽活動度であるが、シンチレーションの発生頻度は高かった。これは、シンチレーションの原因であるプラズマバブルの発生には、日没時の東向き電場の大きさだけでなく、他の要因も寄与しているためと考えられる。3.名古屋大学太陽地球環境研究所は、滋賀県信楽の京都大学MUレーダー・サイトにおいて1997年以降、ファブリ・ペロー干渉計(FPI)による熱圏中性大気風速の連続観測を行っている。本研究では、掃天型の観測を行った2000年10月以降にFPIで得られた熱圏中性大気風速データを統計解析し、熱圏中性大気風速の日変化を明らかにするとともに、顕著な南北非対称性があることを見出した。中緯度及び赤道域電離圏は、熱圏中性大気の組成と運動に大きく影響されている。本研究では、電離圏・熱圏の年変化、特に春と秋との違いの原因を解明することにより、電離圏・熱圏結合過程、つまり中性大気・電離大気結合過程の一端を明らかにすることを目的とする。また、近年、下層に位置する中間圏の乱流が熱圏・電離圏に与える影響が大きいことがシミュレーションにより示されており、中間圏乱流が電離圏・熱圏の春・秋非対称性の原因になっている可能性がある。しかし、未だ充分な観測データが得られていない。そこで、本研究では、1986年から現在まで中間圏及び電離圏の観測を行っている、大型大気レーダーであるMUレーダーのデータを解析している。特に、MUレーダーによって観測された中間圏エコーのスペクトル幅から、乱流拡散係数を求め、その季節変化を調べた。その結果、中間圏における乱流拡散係数は、夏季に大きいこと、春よりも秋に大きいことが明らかになった。Qianらによる全球モデルによる結果を考慮すると、夏季には中間圏乱流拡散係数が大きいため、高高度まで乱流による大気組成の混合が起こり、熱圏における酸素原子の割合が小さくなると考えられる。このため、電離圏における電離生成率が減小し、電離圏電子密度が小さくなる。よって、中間圏乱流の季節変化は、夏季において電離圏電子密度が冬季よりも小さくなる冬季異常とよばれる現象の原因となっていることが分かった。同様に、春・秋非対称についてQianらの結果に基づいて考察すると、中間圏乱流拡散係数は春よりも秋に大きいため、熱圏における酸素原子は春よりも秋に小さいと考えられる。この熱圏の組成からは、春よりも秋に電子密度が小さいと予想され、電離圏観測結果と一致する。しかし、熱圏大気の経験モデルであるMSISモデルとは一致しないことから、さらに数値モデルによる定量的な研究が必要である。1. 1986年以降、MUレーダーにより電離圏標準観測として電子密度、電子・イオン温度、プラズマドリフト速度の観測が毎月3日間(1996年以降は、4日連続観測を年間9回)行われてきたが、これまで2003年以降のデータは殆ど解析されていなかった。本研究では、2003年以降のデータを生データから解析し、電子密度、電子・イオン温度、プラズマドリフト速度を導出した。2.国土地理院が所有するGPS観測網データを利用して電離圏全電子数を算出し、1998年から2007年までに得られた全電子数の季節・地方時変化を統計的に調べた。

その結果、全電子数は、春・秋に極大をもつ半年周期変化を示すこと、春・秋に非対称性があり、春の方が秋よりも全電子数が大きいことが明らかになった。3.名古屋大学太陽地球環境研究所は、滋賀県信楽の京都大学MUレーダー・サイトにおいて1997年にファブリ・ペロー干渉計(FPI)を設置し、連続観測を行っている。本研究では、掃天型の観測を行った2000年10月以降にFPIで得られた熱圏中性大気風速データを統計解析した。その結果、夜間において、南北風は真夜中付近に最も南向きが大きくなり、東西風は日没時において東向きで時間とともに西向きに転じる日変化を示すことが明らかになった。また、南北風は顕著な春・秋非対称性を示し、春の方が秋よりも夜間を通して南向きに大きいことが明らかになった。南向き中性風は、電離圏プラズマを消滅率が小さい高高度へ磁力線に沿って持ち上げるため、電子密度の増大をもたらす。従って、全電子数の春・秋非対称性の原因は、中性大気風速の春・秋非対称性であると考えられる。本研究の成果は、熱圏の中性大気風速が電離大気に及ぼす影響が大きいことを示しており、中性大気・電離大気間の相互作用の研究に貢献する。中緯度及び赤道域電離圏は、熱圏中性大気の組成と運動に大きく影響されている。本研究では、電離圏・熱圏の年変化、特に春と秋との違いの原因を解明することにより、電離圏・熱圏結合過程、つまり中性大気・電離大気結合過程の一端を明らかにすることを目的とする。また、近年、下層に位置する中間圏の乱流が熱圏・電離圏に与える影響が大きいことが示されており、中間圏乱流が電離圏・熱圏の春・秋非対称性の原因になっている可能性がある。しかし、未だ充分な観測データが得られていない。そこで、本研究では、1986年から現在まで中間圏及び電離圏の観測を行っている、大型大気レーダーであるMUレーダーによって観測された中間圏エコーのスペクトル幅から、乱流拡散係数を求め、その季節変化を調べた。その結果、中間圏における乱流拡散係数は、夏季に大きいこと、春よりも秋に大きいことが明らかになった。Qianらによる全球モデルによる結果を考慮すると、中間圏乱流拡散係数は春よりも秋に大きいため、熱圏における酸素原子は春よりも秋に小さいと考えられる。この熱圏の組成からは、春よりも秋に電子密度が小さいと予想され、電離圏観測結果と一致する。しかし、熱圏大気の経験モデルであるMSISモデルとは一致しないことから、さらに数値モデルによる定量的な研究が必要であると考えられる。一方、赤道域においてプラズマバブルの発生頻度に春・秋非対称性が見られることが知られており、その原因として日没時における東西方向の熱圏風によるダイナモ電場や、南北方向の熱圏風による電場の抑制効果が考えられていたが、熱圏風の直接観測はこれまで行われていなかった。本研究では、タイのチェンマイに設置されたファブリ・ペロー干渉計で観測された熱圏風のデータを解析し、南北方向の熱圏風の春・秋非対称性が電離圏の春・秋非対称性の主な原因と考えられることを示した。超高層大気物理学本研究では、MUレーダーで観測された電離圏物理量を統計解析しているが、MUレーダーは、電離圏を観測するための非干渉散乱(Incoheren t Scatter; IS)レーダーとしては周波数が低いために受信電波の信号対雑音比(SN比)が低く、外来雑音の影響を受けやすく、データを十分に吟味しながらデータ処理を行う必要がある。
医薬品として期待されるラブダンおよびクレロダン型ジテルペノイドの合成

Forskolinはインド産シソ科植物の根茎から単離され、高度に酸化された構造を持つラブダン型ジテルペノイドである。この化合物は細胞内情報伝達物質であるアデニレートシクラーゼを活性化する(cAMP賦活作用)。そのため広範な生理・薬理活性、特に強力な血圧降下作用、強心作用で知られ、Forskolinを用いる研究が極めて多く報告されている。同時に単離された1,9-DideoxyforskolinはcAMP賦活作用を持たないものの、強い選択的糖輸送阻害作用を持ち、アルツハイマー、糖尿病、癌などグルコースの異常取り込みに起因する疾病の治療に対し期待が持たれている。本研究では、西日本に広く分布するシダレゴヘイゴケより大量に単離されるPtychantin Aより、Forskolinおよび1,9-Dideoxyforskolinへの変換を行なうことを目的とした。1,9-Dideoxyforskolinの合成:Ptychantin Aの7位アセトキシ基の選択的加水分解、6、7位のアセトナイド保護、続いて11位水酸基の選択的酸化を行った。1位水酸基は固相法によるチオカルボニルイミダゾイル化、ラジカル開裂により除いた。アセトナイドの加水分解、7位水酸基の選択的アセチル化により8段階、全収率37%で1,9-Dideoxyforskolinの最初の合成に成功した。Forskolinの合成:上記合成の中間体の11位カルボニル基を11,12-エノールエーテルとして保護した後、1位の酸化、続くNa/t-BuOH還元により1位の立体化学を反転させた。11,12-エノールエーテルを加水分解後あらためて9,11-エノールエーテルへと変換した。エノールエーテルのエポキシ化、加水分解により1位α-水酸基を導入し、アセタールの脱保護、アセチル化により12段階、全収率12%でForskolinの化学合成に成功した。
多母集団パス解析による炎症関連物質を考慮した歯周病と動脈硬化の関係の性差の解明

歯周病と動脈硬化の関係に性差があると予想され、その性差に炎症関連物質が関与していると考えられる。本研究は、炎症関連物質として多価不飽和脂肪酸(PUFA)と高感度C-Reactive Protein(hsCRP)を測定し、歯周組織の状態とPUFA量、hsCRPの関係に性差が認められるか分析を行った。平成20年度久山町研究における歯科健診受診者451人を分析対象とした。多母集団分析の結果、60歳以上の女性では、歯周病とhsCRPの関係、歯周病とn-3系PUFA量の関係は有意に認められたが、男性では両者の関係とも有意でなかった。よって、女性のほうが、歯周病と炎症状態の関係が強いことが示唆された。当初の予定であった平成24年度の健診受診者の血清を取得することは困難となったため、今年度は、冷凍保存されている平成20年度の歯科健診受診者の血清を用いて、多価不飽和脂肪酸(PUFA)濃度を測定した。また、歯周組織の健康状態とPUFAの関係について性差があるか分析を行った。平成20年度の歯科健診受診者は465名(男性193名、女性272名)で、平均年齢は55.3±12.2歳であった。歯周組織の健康状態として、平均アタッチメントロス(AL)の深さは男性で2.6±1.0 mm、女性で2.3±0.8 mmと性差が認められた(p < 0.001)。PUFAはn-3系とn-6系があり、n-3系はドコサヘキサエン酸(DHA)とエイコサペンタエン酸(EPA)を測定し、n-6系はγリノレン酸(DHLA)とアラキドン酸を測定した。n-3系ではDHAとEPAとも男性のほうが女性より高い値であった。また、n-6系ではDHLAが男性のほうが高い値であった。DHAとEPAの和をn-3系PUFA量、DHLAとアラキドン酸の和をn-6系PUFA量とした場合、n-3系PUFA量は性差が認められ、男性のほうが高い値を示した。歯周組織の健康状態とPUFAの関係を評価する際に、平均AL3mm以上の有無で歯周組織状態を評価した。その結果、60歳以上の対象者では、平均ALが3mm以上の者は男性ではn-3系PUFA量が多く、女性では逆にn-3系PUFA量が少なかった。歯周組織の健康状態はn-3系PUFA量と関係があり、その関係には性差が認められた。平成24年度は、福岡県の久山町生活習慣病予防健診で、40歳以上の久山町住民を対象に歯科健診を実施し、2,654人(男性1,191人、女性1,463人)が受診した。久山町住民の口腔健康状態として、現在歯数、歯周組織状態を評価し、平成23年度の歯科疾患実態調査(全国調査)と比較した。尚、歯周組織状態はCommunity Periodontal Index(CPI)で評価し、CPIコード3以上(歯周ポケット深さ4mm以上を保有)を歯周病と定義した。全国調査のデータと比較すると、久山町住民の59歳以下(1,049人)は、現在歯数や歯周病の有病率は同程度であった。一方、久山町住民の60歳以上(1,605人)では、全国調査のデータと比較すると、現在歯を20歯以上保有している者がやや多く、歯周病の有病率はやや高かった。口腔健康状態の性差について解析をしたところ、59歳以下の者で、現在歯を20歯以上保有している者は男性で92.6%、女性は96.9%であり、統計学的に有意な差が認められた(p=0.003)。60歳以上において、男性は66.0%、女性は64.3%で男女差はなかった。また、歯周病の有病率は、59歳以下で男性は38.7%で、女性は27.6%で性差が認められ(p < 0.001)、60歳以上で男性は47.5%で、女性は38.6%と年齢に関わらず男女差があった(p < 0.001)。平成24年度の歯科健診の結果から口腔健康状態には性差が認められた。平成25年度は口腔健康状態と多価不飽和脂肪酸濃度、動脈硬化の評価指標の関係における性差について解析する予定である。平成24年度に歯科健診を実施し、歯周病の評価はできているが、血清を頂いていないため多価不飽和脂肪酸の評価ができていない。