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ウィンドファームにおける雷撃様相とそれが各風車の雷被害様相に与える影響

風力発電は環境にやさしく,かつ発電コストも他の再生可能エネルギーを用いた発電に比べて低いことから,近年急速に普及が進んでいる。しかしながら,日本海沿岸の風況の良い場所では,冬季にエネルギーの大きな雷が風車に落ち,数多くの雷被害が発生している。そこで本研究では,各種の計測装置を用い冬季雷地域に建設されている風車への雷撃様相を明らかにした。また,雷撃電流と周辺設備への分流雷電流との関係を明らかにし,分流電流が電気電子機器の被害発生様相に与える影響についても明らかにした。最後に得られた電流データと雷被害データから風車への落雷電流の電荷量と雷被害発生には比較的高い相関があることを発見した。放射電界を測定するシステムを製作完了し,直撃雷を検出するシステムのセンサ(コイル)部分の特性改善を行った。前者の測定システムは半球型あるいは平行平板型の電界アンテナを用いて風力発電システムに落ちた雷から放射される電界を記録するようになっている。平行平板型の方がアンテナの校正が容易であるが,測定点の多くは冬季の積雪が予想され,アンテナ上部に積もった雪による測定精度への悪影響が懸念されることから,設置場所に応じてアンテナの選定を行わなければならない。また,アンプの帯域には限界があるため,2種類のアンプ(スロー用:0.1 Hz 70 kHz,ファスト用:0.7kHz 3 MHz)用いて信号を増幅,それぞれA/D変換装置を用いてPCに記録するようにした。空間には様々なノイズが存在し,それらノイズを検知し,取得すべき信号と区別できるようにしている。本年度は入善風力発電所から6kmほど離れた位置にこの半球状のアンテナを設置した。現在,風車に落ちた雷により発生した放射電界を測定中である。後者のシステムは雷撃のあった風力発電システムを検出するためのシステムである。雷撃時にタワーを通過する電流によりタワー側面に設置したーループコイルに誘導電圧が発生,その誘導電圧を検出することで雷撃の有無を判定する。信号レベルに応じてアンプあるいはアッテネータを挿入しAD変換機を介してPCにその誘導電圧波形を記録する。ここでも同様に雷撃による放射電界なのか,その他のノイズなのかを判別できるようにしている。今年度は,このセンサのコイル部分の特性を改善する研究を行い,ターン数やコアの特性がセンサの周波数特性に与える影響について検討を行った。これまでに,入善風力発電所に電界アンテナ(風力発電システムに落ちた雷から放射される電界を記録することにより風車に雷撃があったことを検出する装置)とロゴスキーコイル(風力発電発電システムに雷撃があったことをロゴスキーコイルを用いて検出する装置)を用いて風車への雷撃を間接的・直接的に検出する装置を設置した。その後,27年度の冬に計測器の微調整をしつつ計測を開始し,1ケース両方の装置で観測することができた。そのデータを検証し,直接的な計測だけでなく,間接的な計測(風車から離れた位置における雷電流の遠隔観測)を行う技術を確立しようとしている。27年度は,入善風力発電所だけではなく,八竜風力発電所においてもロゴスキーコイルを用いたシステムを設置しており,2つのサイトで雷撃と故障との因果関係を解明する試みをしている。27年度の冬も何度か風車がトリップし停止したケースがあり,風車がトリップ・故障したケースにおいてその時の雷撃データを上記計測システムで取得することができれば,風車への雷撃と故障との関係を明らかにできると考えている。研究業績の概要でもその一部を説明したが,遠隔で間接的な方法により雷撃の計測を試みるシステムと風車近傍で直接的な方法により雷撃を計測するシステムを確立できた。計測レベルの調整(遠隔測定システムの方に信号レベルを下げるアッテネータを昨年の秋挿入した)も思いの外うまくいき,もう既に両方の計測器で1つの雷撃を計測することができている。現在,その波形の検証を行っており,現状,この計測レベルのまま,来年の冬も計測を続けることを計画している。27年度はそれほど雷が多くなかったため(ただ,幾つか計測器の調整前に,風車で故障が発生したにもかかわらず雷撃データが取れなかったケースはあった),1ケースのデータしか取得できなかったが,28年度は雷撃データ・故障データのセットが入善,八竜の両方で数ケース計測できるよう調整する。入善風力発電所に電界アンテナ(風力発電システムに落ちた雷から放射される電界を記録することにより風車に雷撃があったことを検出する装置)とロゴスキーコイルを用いた電流計測装置(風力発電システムのタワー根元に設置し,雷撃電流波形を計測する装置),ビデオを用いた雷撃様相観測装置を用いて風車への雷撃を間接的・直接的に観測し,風車への様々な雷撃様相の実測に成功した。また,八竜風力発電所においても同様の計測を行っており,ロゴスキーコイルを用いた雷電流計測装置,ビデオを用いた雷撃様相観測装置を用いて雷撃様相の実測を行い成功した。これらの2つの風力発電システムは冬季のエネルギーの大きな雷が数多く落ちる地域に建設されている。今回,これらの風力発電システムで取得された雷電流波形と故障データとの関係,これまでに一般公開されている風車への雷撃電流データと故障データを合わせて考察することにより,雷電流の波高値ではなく,電荷量(雷電流の積分値)が風車故障と高い相関性があることを明らかにすることができた。

また,その他の興味深いデータとして,風力発電システムへの雷撃電流の一部が避雷器を介して近隣の配電設備に流出するような場合は,雷撃のあった風車接地システムから大地へ流出する雷電流を低減することができ,それにより発生する電位上昇値も抑制されることから,風車内電気電子機器の故障確率を軽減できる可能性があることが分かった。今後は,小規模風力発電システムの場合(例えば単機の風力発電システムが配電系統に連系されるような場合),配電系統との接地の連系を可能にし,その地域の雷被害を総合的に低減することを検討し始める時期である。風力発電は環境にやさしく,かつ発電コストも他の再生可能エネルギーを用いた発電に比べて低いことから,近年急速に普及が進んでいる。しかしながら,日本海沿岸の風況の良い場所では,冬季にエネルギーの大きな雷が風車に落ち,数多くの雷被害が発生している。そこで本研究では,各種の計測装置を用い冬季雷地域に建設されている風車への雷撃様相を明らかにした。また,雷撃電流と周辺設備への分流雷電流との関係を明らかにし,分流電流が電気電子機器の被害発生様相に与える影響についても明らかにした。最後に得られた電流データと雷被害データから風車への落雷電流の電荷量と雷被害発生には比較的高い相関があることを発見した。今年度は2種類のセンサを完成させる予定であった。1つのセンサは完成させ,すでに設置している。もう一つのセンサは検出部の特性を把握し,その特性を改善するに少し時間がかかっている。しかし,改善がうまく進み,良い結果を得ることができている。今年度は,今一度計測器のトリガレベル調整が必要かどうかをこの夏に確認し,冬季雷シーズン(10月から3月)に備える予定である。上記の「現在までの進捗状況」でも少し触れたように,27年度はそれほど雷が多くなかったため(ただ,幾つか計測器の調整前に,風車で故障が発生したにもかかわらず雷撃データが取れなかったケースはあった),1ケースのデータしか取得できなかった。28年度は雷撃データ・故障データのセットが数ケース計測できるよう準備を進め,風力発電システムにおける雷撃と故障との関係を解明するデータが取得できるようにする。雷害対策NEDOの補助事業が終了し,そこで利用していた大口径ロゴスキーコイル(タワーの根元に設置し,雷電流を測定するコイル)を用いた雷電流測定システムを無償譲渡して頂いた。2種類の測定システムが完成したのち,入善風力発電所近くに2つのシステムを設置し測定を開始する(もうすでに一つは開始している)。風力発電システムに設置済みのロゴスキーコイルで測定した雷電流特性と,本システムで測定した電界波形,電流波形から予測した雷電流特性を比較し,その精度検証をおこなう。今年度は,測定データの比較・検証をしながら測定精度を向上させるための調整を行う必要がある。具体的にはアンテナ設置位置の変更や,2つの測定システム内にあるアンプ,アッテネータの増幅率・減衰率を雷電流から放出される放射電界のレベルに応じて調整する。これまで,ロゴスキーコイルを用いて入善風力発電システムに落ちる雷電流のピーク値が測定されており,そのデータによると,この地域では最大50kA程度の雷撃を想定すれば99 %の雷が捕捉できることが明らかとなっている(NEDO,「平成24年度次世代風力発電技術開発(自然環境対応技術等(落雷保護対策)成果報告書」)。
カナダにおけるイヌイットのアイデンティティ・クライシスの構造に関する研究

本年度は、学校教育において「イヌイットらしさ」を教授・伝達する主体となるイヌイットの教師について、その教師教育に着目し、プログラムについて検討を進めるとともに、イヌイットの教師に求められる資質について考察した。その結果、主に次の二点が新たな知見として得られた。第一に、先住民コミュニティのニーズが反映される柔軟性を有している点である。プログラムの開発・設置は先住民側からの要請に基づいたもので、その実施においても、先住民の人材がインストラクターとして積極的に採用されていること、学生の応募・選考過程において各コミュニティの裁量が認められていることなど、コミュニティのニーズを反映させる柔軟な仕組みとなっている。第二に、先住民の教師に求められる知識・技能・態度は、非先住民のそれとは異なっているという点である。これは、一般的な教育学的・心理的内容の習得というよりは、先住民の教育的課題に関運した内容の習得が目指されており、さらにそれを実践的に応用することが目指されていることからも明らかである。また、イヌイット科カリキュラムの基盤となっているIQ(Inuit Qaujimajatuqangit;イヌイットの文化の総体)についても検討をおこなった。その結果、IQを基盤としてイヌイットの文化や言語が反映された教育が展開されている背景として、「バサースト提言」における政策目標が強い影響を及ぼしていることが明らかになった。また、IQを基盤としながらも、ヌナブト準州民(Nunavummiut)のための教育を視野にいれた教育政策が検討されていることも明らかになった。今後は、IQを基盤とする教育政策についてさらに具体的に明らかにしていくと同時に、「ヌナブト準州民」という視点からも教育政策の動向やその中身を検討していきたいと考えている。本年度は、アイデンティティ研究に関する資料、カナダにおけるイヌイットの伝統文化に関する資料やイヌイット科カリキュラムに関する資料、そして、先住民に対する高等教育政策全般に関する資料の収集を行うとともに、イヌイットの教師教育に関する実態の調査やカリキュラムの実施状況に関する実態の調査を行った。第一に、「イヌカティギート」の内容として提示されている伝統文化が再定義されていることが考えられる点である。この中で取り扱われている伝統文化の内容は、各地域の長老などが次の世代に継承することを望んでいるもので構成されている。しかし、実際には、そこに採用されている内容としては、現代社会の生活や価値と葛藤を起こすことが考えられるものについては取り上げられていないことが明らかになった。このようなことから、学校教育においてイヌイット科として教授されていることが考えられる伝統文化とは、精選されたものであると同時に再定義されつつあるものであるといえる。第二に、イヌイットの教師教育についてであるが、各地域社会に密着した教師教育プログラムが展開されている点である。南部の大学との提携関係のもとでプログラムは展開されているものの、教師になるために地元を離れずして教師教育プログラムのほとんどの講義・実習等を受講することを可能にする制度が整備されていることが明らかになった。教育における地域分権化を促進するヌナブト準州における教育政策の一側面であるといえよう。来年度は、現代社会のイヌイットのアイデンティティの形成に伝統文化の教授がどのような役割を果たしているのか、カリキュラムやその発展過程についてより分析を進めていくとともに、現地での面接調査を行うことにより明らかにしていきたいと考えている。
新規薬効標的分子の探索を目指した尿酸の全身動態モデルの構築

生理的な尿酸輸送を担い、痛風の主要な病因遺伝子である尿酸トランスポーターABCG2について、モデル動物を用いた詳細な解析を行った結果、ABCG2は腸管への尿酸排出を担うことが明らかとなった。さらに、ヒト検体を用いた解析により、ABCG2の機能低下は従来の分類でいう産生過剰型高尿酸血症をもたらすことが示された。これらの結果から、尿中への尿酸排泄を基準にした従来の病型分類では産生過剰型に分類されていた高尿酸血症患者には、ABCG2の機能低下に伴う腎臓以外(腸管)からの尿酸排泄低下による高尿酸血症患者が含まれていることがわかり、新たな分類として「腎外排泄低下型」高尿酸血症を提唱することができた。近年のゲノム研究の進展を契機として多くの血清尿酸値の個人差規定因子が見出されたが、その尿酸動態制御機構については、腎臓での尿酸再吸収を担うurate transporter 1(URATI/SLC22A12)、glucose transporter 9(GLUT9/SLC2A9)に関して示されたのみであり、痛風の主要な病因遺伝子である尿酸排出ポンプbreast cancer resistanceprotein(BCRP)/ATP-bindingcassette transporter G2(ABCG2)を含む多くの因子の尿酸動態における役割は未解明のままである。本研究は、ヒト尿酸代謝モデルマウスを用いてBCRP/ABCG2機能低下による血清尿酸値上昇の機序解明を行うとともに、ゲノムワイド関連解析やマイクロアレイ解析などで見出される尿酸トランスポーター候補分子の生理機能を明らかにし、尿酸の全身動態モデルを構築すること、および、構築されたモデルを用いて新規尿酸動態制御薬の薬効標的分子を探索することを目的としている。研究開始年度にあたる本年度(平成23年度)には、ヒト尿酸代謝を模倣した動物モデルを作製し、BCRP/ABCG2ノックアウトマウスにおける尿酸排泄に関する検討を行った。ヒトは多くの哺乳類が持つ尿酸代謝酵素ウリカーゼを欠損しているため、尿酸動態に関しては実験動物の結果をそのままヒトに外挿することはできない。そこで、本研究においては、ウリカーゼ阻害剤であるオキソン酸の連日投与によりケミカルノックアウトを行い、実験に用いた。野生型マウスとBCRP/ABCG2ノックアウトマウスにオキソン酸投与を行い、血清中尿酸濃度を比較したところ、ヒトと同様、BCRP/ABCG2機能低下に伴う血清尿酸値の上昇が観察された。しかしながら、BCRP/ABCG2ノックアウトマウスにおける尿中への尿酸排泄能の低下は見出されなかった。このことは、BCRP/ABCG2による生理的な尿酸排泄が腎臓以外の臓器で行われていることを示唆しており、現在詳細な解析を進めている。近年のゲノム研究の進展を契機として多くの血清尿酸値の個人差規定因子が見出されたが、その尿酸動態制御機構については、腎臓での尿酸再吸収を担うurate transporter 1 (URAT1/SLC22A12)、glucose transporter 9 (GLUT9/SLC2A9)に関して示されたのみであり、痛風の主要な病因遺伝子である尿酸排出ポンプbreast cancer resistanceprotein (BCRP) / ATP-bindingcassette transporter G2 (ABCG2)を含む多くの因子の尿酸動態における役割は未解明のままであった。研究開始三年目にあたる本年度(平成25年度)には、BCRPの尿酸疾患の関連性についてのさらなる知見と、既存の尿酸動態変動薬との関連性についての新たな知見を得ることができた。尿酸疾患との関連性については、BCRPの遺伝子多型が若年性痛風の主要な原因となること、および、BCRPの機能低下は、前年度に見いだされた腎外排泄低下型高尿酸血症のみならず、尿中排泄低下型高尿酸血症の原因にもなりうることを示すことができた。尿酸動態変動薬との関連性については、BCRPによる尿酸輸送に尿酸動態変動薬が与える影響について検討を行った結果、複数の既存の薬物がBCRPの強い阻害薬となりうることが示され、現在詳細な解析を進めている。近年、多くの血清尿酸値の個人差規定因子が見出されたが、痛風の主要な病因遺伝子である尿酸排出ポンプBCRP/ABCG2を含め、その尿酸動態制御機構については未解明のままであった。

本研究は、ゲノムワイド関連解析やマイクロアレイ解析などで見出される尿酸トランスポーター候補分子の生理機能を明らかにし、尿酸の全身動態モデルを構築すること、および、構築されたモデルを用いて新規尿酸動態制御薬の薬効標的分子を探索することを目的としている。研究開始二年目にあたる本年度(平成24年度)には、BCRPの機能低下により血清尿酸値上昇が生じる機序に関する研究を進めた。尿酸代謝酵素ウリカーゼを欠損しているヒトの尿酸代謝を模倣するため、野生型およびbcrpノックアウトマウスにウリカーゼ阻害剤を投与し、実験に用いた。尿酸動態を詳細に調べた結果、bcrpノックアウトマウスにおいては野生型マウスと比べ血清尿酸値・尿中尿酸排泄が上昇しており、この傾向はBCRPの尿酸輸送能別に分類した高尿酸血症患者でも同様であった。一方、bcrpノックアウトマウスにおける腸管への尿酸排泄は野生型マウスの半分以下であり、各組織からの尿酸排泄量を定量的に比較した結果、bcrpノックアウトマウスにおける血清尿酸値の上昇は腸管からの尿酸排泄低下により説明しうると考えられた。さらに、ヒト検体を用いた解析により、BCRPの尿酸輸送能の低下が従来の分類でいう"産生過剰型"高尿酸血症をもたらすことが示された。これらの結果から、尿中への尿酸排泄を基準にした従来の高尿酸血症の病型分類では"産生過剰型"に分類されていた高尿酸血症患者のなかに、BCRPの機能低下に伴う腎臓以外(腸管)からの尿酸排泄低下による高尿酸血症患者が含まれていることがわかり、新たな分類として「"腎外排泄低下型"高尿酸血症」を提唱することができた。本研究は、ヒト尿酸代謝モデルマウスを用いてBCRP/ABCG2機能低下による血清尿酸値上昇の機序解明を行うとともに、ゲノムワイド関連解析やマイクロアレイ解析などで見出される尿酸トランスポーター候補分子の生理機能を明らかにし、尿酸の全身動態モデルを構築すること、および、構築されたモデルを用いて新規尿酸動態制御薬の薬効標的分子を探索することを目的としている。研究開始最終年度にあたる本年度(平成26年度)には、BCRPと尿酸疾患の関連性に関するさらなる知見と、他の尿酸トランスポーターの生理的役割についての新たな知見を得ることができた。BCRPと尿酸疾患との関連性については、BCRPの遺伝子多型による機能低下が、生活習慣に関連する飲酒や肥満よりも強い影響力を持つことを示すことができた。他の尿酸トランスポーターの生理的役割については、SLCトランスポーターであるNPT1/SLC17A1とOAT4/SLC22A11が尿酸輸送能を有し、それらのトランスポーターの遺伝子多型が(尿中)尿酸排泄低下型高尿酸血症・痛風の発症リスクに影響を与えることが明らかとなった。現在、他の尿酸トランスポーター候補分子に関しても検討を行うとともに、尿酸の全身動態モデルの構築を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。医療系薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究開始年度にあたる本年度(平成23年度)の目標としていたヒト尿酸代謝モデルマウスの構築に成功し、BCRP/ABCG2機能低下による血清尿酸値上昇の機序解明に向けて一定の成果を得ているため。BCRP/ABCG2は尿酸排泄トランスポーターであり、日本人に高頻度にみられる機能低下型のBCRP
遺伝子ターゲティングによる糖尿病血管合併症の原因・治療の解明

本研究では、将来的にRAGEをターゲットとした遺伝子治療を目指し、糖尿病血管合併症の新しい予防・治療原理を導くことを目的とする。本年度は前年度までに作製したRAGE欠損マウスに糖尿病を誘発し、その糖尿病血管合併症の進展の程度を解析することで以下の結果を得た。1.前年度までに作製した全身型RAGE欠損マウス(以下RAGE(-/-))に糖尿病を誘発するため、インスリン依存型糖尿病を遺伝的に発症するトランスジェニックマウス(J.Biol.Chem.1998)と交配した。具体的にはまず、糖尿病発症RAGE(+/-)を作製し、続いてそのマウスとRAGE(+/-)とを掛け合わせることで糖尿病発症あるいは非発症のRAGE(+/+)、RAGE(+/-)、RAGE(-/-)の計6群を得た。各群において以下の解析を行った。2.糖尿病発症群において血糖、HbA1cは非発症群に比べて有意に高値を示したが、糖尿病発症群間においては差がなかった。血中AGE値も糖尿病発症群間で差を認めなかった。3.糖尿病腎症の解析を行った結果、糖尿病発症RAGE(-/-)は、糖尿病発症RAGE(+/+)と比べて腎腫大、尿中アルブミン排泄、組織学的な糸球体肥大、糸球体硬化病変、さらに血清クレアチニン値の上昇のすべての指標において有意な抑制を示した。その抑制効果はRAGE遺伝子の発現低下レベルと相関していた。以上の結果から、RAGEの抑制により糖尿病血管合併症、殊に腎症の発症・進展が防止されうることが明らかとなり、今後、RAGEをターゲットとした糖尿病血管合併症の予防・治療法の有用性が確信されるに至った。本年度はRAGE欠損マウスの作製と解析を中心に行い以下の結果を得た。1.マウスRAGE遺伝子の翻訳開始コドンを含むエキソン1および2を挟むようにloxPエレメントを挿入したターゲティングベクターを作製後、マウスES細胞にエレクトロポレーションすることで、相同組み換え変異体が導入されたES細胞株を選択分離した。2.得られたES細胞をマウス8細胞期胚と凝集させ偽妊娠マウスの子宮に戻すことでキメラマウスを計23匹作製した。それらのマウスからES細胞由来の次世代が得られる生殖系列伝播を確認の後、卵細胞でCre recombinase蛋白が一過性に発現するCreトランスジェニックマウスと掛け合わせRAGE遺伝子が全身で欠損したマウス(全身型;コンベンショナルタイプ)およびRAGE欠損が時期・組織選択可能なマウス(コンディショナルタイプ)系統を樹立した。選択的血管細胞型RAGE遺伝子欠損マウスについては、血管内皮細胞特異的にCrerecombinase蛋白を発現するTie2-Creトランスジェニックマウスと交配中である。3.2で得られた全身型RAGE遺伝子欠損ヘテロマウス同士を掛け合わせることによって全身型RAGE遺伝子欠損ホモマウスを作出した。そのマウスから臓器・組織を摘出し、RT-PCR法、ウエスタン法によりRAGEの欠損を確認した。4.全身型RAGE遺伝子欠損ホモマウスは見かけ上正常に発生・成長し、肉眼的・組織学的には主要臓器に形態異常を認めなかった。
核磁気共鳴法による脊髄症および神経根症患者の脳脊髄液成分の分析

1頚椎脊髄症患者では、脳脊髄液中のサイトカインやブドウ糖代謝産物、アミノ酸神経伝達物質は対照群と差はなく、臨床症状および罹病期間との間に相関はなかった。2腰椎神経根症では、対照群と比べて脳脊髄液中のIL-6が有意に高く、クエン酸が有意に低かった。乳酸、グルタミン酸、クエン酸は罹病期間との問に有意な正の相関を認めた。神経根ブロック効果時間との間には、TNF-alphaで有意な正の相関を、酢酸で有意な負の相関を認めた。3脳脊髄液中のサイトカインやブドウ糖代謝産物、アミノ酸神経伝達物質と臨床症状(JOA score)との相関は、頚椎脊髄症患者および腰椎神経根症患者のいずれでもみられなかった。4神経根症患者の脳脊髄液内では、炎症プロセスが進行していることが示唆されたが、結果がサイトカインによって異なっていたのは炎症プロセスの時間的推移の一断面を捉えているにすぎないためと考えている。また、神経組織内でクエン酸回路内の代謝に変化があることが示唆されたが、具体的にどこに変化が生じているのかを捉えることはできなかった。今後、さらなる検討が必要である。平成15年度は頚髄症思者18例(頸椎症性脊髄症13例、頚椎後縦靱帯骨化症5例)の術前脊髄腔像影時に脳脊髄液を採取し、-80°Cで冷凍保存した。後日これを解凍し分析に用いた。0.6mmlo/Lsodium-3-trimethyl-silylpropinate-2,2,3,3-d4(TSP)を内部標準として添加して核磁気共鳴法にてlactate, aceteta, pyruvate, citrate, ethanol(ブドウ糖代謝産物)alanine, glutamate(アミノ酸神経伝達物質)の定量を行った。。頸髄症の重症度は日本整形外科学会頸髄症治療成績判定基準(JOA点数)を術前、術後で調査した。結果:1)術前JOA点数および術後のJOA点数はlactate, pyruvateと負の相関傾向があったが統計学的には有意ではなかった。3)ethanolの信号の検出の有無で2群に分けるとethanol陽性群は有意に術前JOA点数が低値であった。すなわち脊髄症が重症であった。またehanol陽性群は有意にlactateが高値であった。まとめ:脳脊髄液中のlactate, pyruvateは頚髄症の重症度と負の相関の傾向がある。内因性の髄液中ethanolは術前頚髄症の重症度および髄液lactateの濃度と相関する。ブドウ糖代謝産物は頚髄症の重症度の指標になりうる可能性がある。1.群間の比較IL-1-betaは、M群の3例とC群の2例のみ検出でき、R群では全例で検出できなかった。lactate、alanine、acetate、glutamate、pyruvate、citrate、IL-6、TMF-alphaは、M群とC群との間ではいずれも有意な差はなかった。IL-6はR群がC群よりも有意に高値であったが、他の項目では有意な差はなかった。2.頚髄症JOA scoreとalanineに有意な正の相関を認めたが、その他の物質、サイトカインとJOA scoreとは相関がなかった。また、罹病期間とも相関はなかった。3.神経根症TNF-alphaと神経根ブロック効果時間との間に有意な正の相関を認めた。その他には、acetateとJOA scoreが負の相関、glutamateとJOA scoreが負の相関、citrateと神経根ブロック持続時間が正の相関、IL-6と下肢痛が負の相関を示す傾向にあった。以上の結果を、平成16年度の欧州脊椎外科学会(EuroSpine2004)において発表予定(採用決定済み)である。現時点では考察が難しいため追加実験を行った後、英文誌に投稿予定である。lactate、alanine、acetate、glutamate、pyruvate、citrate、IL-6、TNF-alphaは、M群とC群との間ではいずれも有意な差はなかった。

2.頚髄症JOA scoreとalanineに有意な正の相関を認めたが、その他の物質、サイトカインとJOA scoreとは相関がなかった。また、罹病期間とも相関はなかった。3.神経根症TNF-alphaと神経根ブロック効果時間との間に有意な正の相関を認めた。その他には、acetateとJOA scoreが負の相関、glutamateとJOA scoreが負の相関、citrateと神経根ブロック持続時間が正の相関、IL-6と下肢痛が負の相関を示す傾向にあった。以上の結果を、平成16年度の欧州脊椎外科学会(EuroSpine 2004)において発表し。英文誌に投稿予定である。研究1頚髄症患者21例(M群)、腰椎神経根症患者19例(R群)、対照6例(C群)の脳脊髄液中のinterleukin-1-beta(IL-1-beta),interleukin-6(IL-6),tumor necrosis factor-alpha(TNF-alpha)をELISA法で測定した。これらの計測値を群間で比較し、さらに各群内で臨床症状などとの相関を検討した。なお、臨床症状には日本整形外科学会治療成績判定基準を用いた(JOA score)。IL-1-betaは、M群の3例とC群の2例のみ検出でき、R群では全例で検出できなかった。IL-6はR群がC群よりも有意に高値であったが、他の項目では有意な差はなかった。M群では、サイトカインとJOA scoreとは相関がなかった。R群では、TNF-alphaと神経根ブロック効果時間との間に有意な正の相関を認めた。IL-6と下肢痛が負の相関を示す傾向にあった。研究2現在、研究2の結果をさらに臨床症状などと統計解析中である。これらを、まとめて国際雑誌に投稿すべく準備しているところである。
新たな糖尿病性腎症治療標的分子としてのHSP遺伝子群の基礎的・臨床的意義の解明

腎症の発症・進展に関与する新たな治療標的分子を探索するため、2型糖尿病モデル動物であるdb/dbマウスとコントロールマウスであるdb/mマウスの腎組織よりmRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ法を用いて経時的遺伝子発現プロファイルの作成を試みた。この経時的遺伝子発現プロファイルより、腎症の発症に伴い発現量の増加・減少をきたす遺伝子群のクラスター分類を検討したところ、ストレス応答性分子シャペロンであるHeat Shock Protein(以下HSP)に属する遺伝子群の遺伝子発現が、糖尿病モデル動物の腎臓において経時的に抑制されていた。一方、HSP70蛋白の発現は、糖尿病初期には増加していたが、週齢が経過するに従い減少していた。また、培養メサンギウム細胞を用いた検討では、3日間の高糖濃度条件下培養でHSP70発現が増加するものの、酸化ストレス刺激によりHSP70蛋白の分解亢進が認められた。さらに、HSP70過剰発現メサンギウム細胞では、酸化ストレスによるアポトーシスの抑制が認められた。また、腎保護効果を有するエリスロポイエチンによりHSP70蛋白の発現増加が認められた。以上の結果より、2型糖尿病モデルマウスの腎臓において、糖尿病初期(生後直後より)における高血糖からの生体防御反応のひとつとしてHSP70蛋白量が増加するものの、長期にわたる糖尿病状態のために惹起された酸化ストレス亢進により、HSP70蛋白の発現抑制ならびに蛋白分解が促進されることで生じる抗酸化ストレス防御機構の破綻が腎症の発症・進展に関与している可能性が考えられ、HSP70蛋白を増加させることが糖尿病腎症の発症・進展抑制につながる可能性が示唆された。腎症の発症・進展に関与する新たな治療標的分子を探索するため、2型糖尿病モデル動物であるdb/dbマウス(1.5、2.5、3.5、4.5月齢)と同月齢のコントロールマウスであるdb/mマウスの腎組織よりmRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ法を用いて経時的遺伝子発現プロファイルの作成を試みた。この経時的遺伝子発現プロファイルより、腎症の発症に伴い発現量の増加・減少をきたす遺伝子群のクラスター分類を検討したところ、ストレス応答性分子シャペロンであるHeat Shock Protein(以下HSP)に属する遺伝子群のうち、HSP40,HSP60,HSP70,HSP86,HSP105が、糖尿病モデル動物の腎臓において経時的にmRNA発現が抑制されていた。現在、HSP過剰発現細胞を作成し、機能解析を行っている。さらに、ヒトでのHSP発現変化と腎症の発症・進展との関連を検討することを目的に、滋賀医科大学旧第三内科にて実施している前向き経過観察研究参加者を対象に、同意の得られた患者からの血清保存ならびにDNA抽出を継続して実施している。今後、血清HSP濃度を測定し腎症との関連性を検討する。また、HSP遺伝子群が腎症感受性候補遺伝子としての役割を演じうるか、HSP遺伝子発現に影響を及ぼすかを検討するため、HSP遺伝子群のプロモーター領域ならびにエクソン領域を直接シークエンス法にて遺伝子多型の同定を行っている。DNAマイクロアレイ法を用いた経時的遺伝子発現プロファイルの結果より、ストレス応答性分子シャペロンであるHeat Shock Protein(以下HSP)に属する遺伝子群が、腎症の発症・進展に関与する可能性を探索する目的で、2型糖尿病モデル動物であるdb/dbマウスとコントロールマウスであるdb/mマウスの腎組織よりmRNA・蛋白を抽出し、その発現量の変化を検討した。その結果、腎症の発症・進展に伴い、HSP70のmRNA・蛋白発現に経時的変化が認められた。しかし、1型糖尿病モデル動物であるSTZ糖尿病マウスの腎組織でのHSP70経時的発現は、2型糖尿病モデル動物での経時的発現変化とは異なっていた。現在、その差異がどのような機構により生じているのかといった点についての検討をおこなっている。

さらに、HSP過剰発現細胞を作成し、腎症の発症・進展に関与していると考えられる高血糖条件下ならびに各種サイトカイン共附置によるHSP70発現量の変化を検討した。現在、ヒトでのHSP発現変化と腎症の発症・進展との関連を検討することを目的に、滋賀医科大学旧第三内科にて実施している前向き経過観察研究参加者を対象に、血清中のHSP濃度を測定し腎症との関連性を検討している。また、HSP70あるいはHSP60遺伝子多型が腎症感受性候補遺伝子として関与している可能性、また血清HSP濃度に影響を及ぼす可能性についての検討をおこなっている。DNAマイクロアレイ法を用いた経時的遺伝子発現プロファイルの結果より,ストレス応答性分子シャペロンであるHeat Shock Protein(以下HSP)に属する遺伝子群が,腎症の発症・進展に関与する可能性を探索する目的で研究を行っている。2型糖尿病モデル動物であるdb/dbマウスの腎組織で得られた経時的HSP70遺伝子のmRNA発現量の減少が,糖尿病性腎症の発症・進展に及ぼす影響をさらに検討するため,HSP70過剰発現マウスを名古屋大学・医学部・祖父江元教授より供与いただいた。現在、HSP70過剰発現マウスを通常脂肪食あるいは60%高脂肪食により長期飼育をおこない,高脂肪食負荷により惹起される腎組織・腎機能障害に及ぼすHSP70過剰発現の影響を検討している。また,db/dbマウスとHSP70過剰発現マウスの交配をおこない,糖尿病db/dbマウスに認められる腎組織・腎機能障害が,HSP70過剰発現により改善を認めることができうるのかを検討している。また,HSP70遺伝子多型が糖尿病性腎症の進展ならびに心血管病変に影響を及ぼす可能性について検討するため,582名の2型糖尿病患者(非腎症群328名、腎症群254名)を対象に,HSPA1Bのcodingregionに存在する1267A/G遺伝子多型の遺伝子型決定をおこない,case-control研究を行った。結果,+1267A/G遺伝子型の分布は、腎症の有無ならびに心血管病変の有無と関連性を認めなかった。
肝血流動態の肝細胞アシアロ糖タンパク受容体量と肝機能への影響

^<99m>Tc-GSA(galactosy1 human serum albumin)は肝細胞のみに存在するアシアロ糖タンパクの受容体に結合し、肝機能を評価できる放射性医薬品として注目を受けている。一般的には肝内の受容体分布はほぼ均一であり、部分の総和が全体を反映すると考えられる。また、種々の報告から個々の肝細胞が持つ受容体量は疾患によらず一定と考えられており、受容体の総量から肝細胞数を推定することが可能で、^<99m>Tc-GSAの集積性が肝機能を代表するパラメーターと考えることができる。肝は肝動脈と門脈の二重支配を受ける特殊な臓器であり、臨床の場では腫瘍による門脈枝の狭窄や閉塞により^<99m>Tc-GSAの局所的な集積低下を示した症例を経験する。このような状況下では、肝動脈血流量が代償的に増加すると信じられているが、どの程度まで肝機能を代償するかは未知の問題である。この二年間の研究ではラットの部分的門脈あるいは肝動脈閉塞モデルにより、^<99m>Tc-GSAを使用して血流量とアシアロ糖タンパク受容体量の変化を観察し、肝血流量と肝機能の関係を検討している。二ヵ年の研究予定で、平成12年度は肝のアシアロ糖タンパク受容体量の推定精度をあげる、理論的な検討を主としておこなった。平成13年度にはモデルの改良と妥当性の確認のため、動物実験モデルの作成とその計測系の開発を行っているが、まだ試行錯誤の段階で有用なデーターは得られていない。Tc-99m-GSA(galactosyl human serum albumin)は肝細胞のみに存在するアシアロ糖タンパクの受容体に結合し、肝機能を評価できる新しい放射性医薬品として注目を受けている。一般的には肝内の受容体分布はほぼ均一であり、個々の肝細胞が持つ受容体量は一定と考えられており、受容体の総量から肝細胞数を推定することができ、99mTc-GSAの集積性が肝機能を代表するパラメーターと考えることができる。肝は肝動脈と門脈の二重支配を受ける特殊な臓器であり、臨床の場で門脈枝の狭窄や閉塞により99mTc-GSAの局所的な集積低下を示した症例を経験する。このような状況下では、肝動脈血流量が代償的に増加すると信じられているが、どの程度まで肝機能を代償するか、あるいは他の領域の機能はどのように変化するかは未知の問題である。今回の研究ではラットの部分的門脈あるいは肝動脈閉塞モデルにより、肝血流の低下と肝機能の低下を99mTc-GSAを使用してアシアロ糖タンパク受容体量の変化を観察し、肝血流量と肝機能の関係を検討している。この検討に供する動物実験モデルの作成は困難を感じているが、次年度は手技的な改善を試み、有用なデーターを得たい。^<99m>Tc-GSA(galactosyl human serum albumin)は肝細胞のみに存在するアシアロ糖タンパクの受容体に結合し、肝機能を評価できる放射性医薬品として注目を受けている。一般的には肝内の受容体分布はほぼ均一であり、個々の肝細胞が持つ受容体量は一定と考えられており、受容体の総量から肝細胞数を推定することができ、^<99m>Tc-GSAの集積性が肝機能を代表するパラメーターと考えることができる。

この二年間の研究ではラットの部分的門脈あるいは肝動脈閉塞モデルにより、^<99m>Tc-GSAを使用して血流量とアシアロ糖タンパク受容体量の変化を観察し、肝血流量と肝機能の関係を検討している。二カ年の研究予定で、平成12年度は肝のアシアロ糖タンパク受容体量の推定精度をあげる、理論的な検討を主としておこなった。平成13年度にはモデルの改良と裏づけのため動物実験モデルの作成と計測系の開発を行っているが、まだ試行錯誤の段階で有用なデーターは得られていない。
水素結合性錯体を用いた有機フェリ磁性体の設計と構築

前年度の実験結果により、「分子間水素結合型」によりCocrystallizationの技術を狭い範囲ではあるが確立でき、異なる有機ラジカル間の錯形成に成功した。今年度は、スピン多重度の異なる二種類の有機ラジカルによる錯形成を目指し、有機フェリ磁性体を構築すべく、安定な基底三重項分子の設計・合成に取り組んだ。まずスピン源として、分子磁性の分野で頻繁に用いられる骨格であるニトロニルニトロキシドを選択し、この骨格を二つ有し、かつ水素受容(供与)部位を有する分子の設計を行った。しかしながら、ニトロニルニトロキシド骨格を二つ導入した分子では、スピン電子密度分布が局在しているために、分子間の相互作用が弱く、安定な基底三重項分子とはなり得ないことが判明した。つまりこの場合では、分子内の相互作用と分子間のそれとの区別が難しくなることを意味している。そのため実験計画の修正を余儀なくなされた。修正点としてはスピン源としてニトロニルニトロキシド骨格をあきらめ、よりやや非局在化したスピン電子密度分布を有するt-ブチルニトロキシド骨格を採用した。この結果、最終段階の合成がより複雑になり、現状としては最終段階まで到達していない。しかしながら、設計した分子が安定な基底三重項状態をとることは、計算・文献からも明らかであるし、合成スキーム自体は無理のないものであり、近い将来必ず到達できると考えている。本研究では、スピン多重度の異なる2種類のラジカル分子間に強い反強磁性的な相互作用をもたせることで、巨視的な磁気秩序状態を与えるフェリ磁性体を有機ラジカルのみで構築し、より高い転移点を有する有機磁性体の作成を目標としている。平成9年度は選択的に異種分子を集合化させる、いわゆるCocrystallizationの技術を確立すべく、「分子間水素結合型」による錯体形成を試みた。まず水素供与性の置換基としてカルボキシル基を、水素受容性の置換基としてピリジン環を、安定ラジカルであるニトロニルニトロキシドの置換基の一部として導入することとし、パラカルボキシフェニルニトロニルニトロキシド(HNNBA)と(メタあるいはパラ)ピリジルニトロニルニトロキシド(PYNN)との錯形成を検討した。等量のアセトン溶液を冷所で徐々に濃縮していくことにより、2つの組み合わせのどちらにおいても良質な結晶が得られた。赤外吸収スペクトルあるいは元素分析により、分別再結晶ではなく錯形成していることが確認された。また単結晶X線構造解析により、当初の設計どおりカルボキシル基の水酸基とピリジン環の窒素との間で強い分子間水素結合が形成されていることが認められた。このように酸と塩基という強い水素結合を形成する組み合わせでは例外無く1対1の錯体の作成に成功している。まだまだ一部の置換基の組み合わせでしかないが、Cocrystallizationの技術の確立に道筋がついたものと言えよう。磁気的相互作用についてはいずれも弱い反強磁性的相互作用が働くことという結果が得られたが、強磁性的にせよ反強磁性的にせよ、より大きな相互作用を導入すべく、今後の結晶設計を進めていく必要がある。
大気中粒子状物質の変異原性と代謝に関する研究

香川医科大学屋上にて毎月一定期間毎に,直径10μm以下の大気中粒子状物質を捕集・調査し,次の結果を得た.(2)変異原性をAmes法で測定すると,抽出物1mgあたり5104050His^*,大気1m^3あたり4.252.9His^*であった.(3)4, 7, 10, 1月の粗抽出物をdiethyl ether溶性の中性・酸性・塩基性画分に分画してその変異原性を測定すると,酸性画分に分画される変異原物質の組成の変動は少ないが,中性・塩基性画分に分画される変異原物質の組成は大きく変動していた.(4)中性画分に分画され,高い変異原性を示す1-nitropyrene(1-NP)を定量すると,大気1m^3あたり4.5155pg,粗抽出物1mgあたり0.4319.6ng,中性画分1mgあたり2.679.9ngであった.粗抽出物と中性画分のTA98(-)S9での変異原性に対する1-NPの寄与率(1.69His^*/ngの変異原性として計算)は,それぞれ0.050.99%, 0.061.76%であり,寄与率は低かった.(5)1月の中性画分試料中に,我々がディーゼル排出粒子状物質中に分離・同定・定量した高変異原性(1-NPの約32倍の変異原性)の1-nitro-3-acetoxypyreneの存在を認めた.1-nitro-3-acetoxypyrene量を測定すると粗抽出物,中性画分それぞれに1.67, 6.3ng/mg含まれており,変異原性への寄与率(54.8His^*/ngの変異原性として計算)はそれぞれ2.7, 4.9%であり, 1-NPの約2.7倍の寄与率を示した.また, 1-NP, 1-nitro-3-acetoxypyrene,両者の粗抽出物1mgあたりの量は,我々が報告したディーゼル排出粒子粗抽出物1mgあたりの約30%の濃度であった.(6)1-nitro-3-acetoxypyreneが生体内に取り込まれた場合の生体内運命を知る手がかりとして, in vitroで, S9Mixによる代謝を調べた.液クロの溶出時間および質量分析の計算,主たる生成物は1-nitro-3-hydroxypyreneであった.香川医科大学屋上にて毎月一定期間毎に,直径10μm以下の大気中粒子状物質を捕集・調査し,次の結果を得た.(2)変異原性をAmes法で測定すると,抽出物1mgあたり5104050His^*,大気1m^3あたり4.252.9His^*であった.(3)4, 7, 10, 1月の粗抽出物をdiethyl ether溶性の中性・酸性・塩基性画分に分画してその変異原性を測定すると,酸性画分に分画される変異原物質の組成の変動は少ないが,中性・塩基性画分に分画される変異原物質の組成は大きく変動していた.(4)中性画分に分画され,高い変異原性を示す1-nitropyrene(1-NP)を定量すると,大気1m^3あたり4.5155pg,粗抽出物1mgあたり0.4319.6ng,中性画分1mgあたり2.679.9ngであった.粗抽出物と中性画分のTA98(-)S9での変異原性に対する1-NPの寄与率(1.69His^*/ngの変異原性として計算)は,それぞれ0.050.99%, 0.061.76%であり,寄与率は低かった.(5)1月の中性画分試料中に,我々がディーゼル排出粒子状物質中に分離・同定・定量した高変異原性(1-NPの約32倍の変異原性)の1-nitro-3-acetoxypyreneの存在を認めた.1-nitro-3-acetoxypyrene量を測定すると粗抽出物,中性画分それぞれに1.67, 6.3ng/mg含まれており,変異原性への寄与率(54.8His^*/ngの変異原性として計算)はそれぞれ2.7, 4.9%であり, 1-NPの約2.7倍の寄与率を示した.また, 1-NP, 1-nitro-3-acetoxypyrene,両者の粗抽出物1mgあたりの量は,我々が報告したディーゼル排出粒子粗抽出物1mgあたりの約30%の濃度であった.(6)1-nitro-3-acetoxypyreneが生体内に取り込まれた場合の生体内運命を知る手がかりとして, in vitroで, S9Mixによる代謝を調べた.液クロの溶出時間および質量分析の計算,主たる生成物は1-nitro-3-hydroxypyreneであった.
穿孔音のスペクトル解析による検層法の開発

現在、試錐工学の分野においては施工中地殻情報を実時間で得ることが強く望まれている。特に、孔壁破壊等の突発的な事故を未然に防ぐためには、岩盤性状や岩石物性を計測しながら施工する穿孔システムの開発が必要になってきいる。本研究では、この観点から穿孔音のスペクトル解析による検層法について実験的に研究を進めた。すなわち、岩石の穿孔音をトリコンビットから検出し、FFT法によるスペクトル解析および振幅確率密度関数解析を行った。特に穿孔音の検出に当っては、ビットに直接取り付けた小型加速度計の出力をロッド末端のテレメ-タから受信できるような信号検出システムを開発した。また、スペクトル解析に当っては、検出波形のパワ-・スペクトルをエネルギ伝達関数により演算処理し、減衰した穿孔音成分を復調されることに成功した。以上の解析結果から得られた岩石穿孔音の諸特性と岩石物性との関係について考察した結果、以下の点が明らかになった。(1)岩石の穿孔音スペクトルは、検出波形のスペクトルをエネルギ伝達関数により演算処理することによって求めることができる。(2)穿孔音スペクトルにおける高周波成分の卓越値と圧縮強度、ヤング率およびショア硬度等の岩石物性との間には線形関係があり、このばらつきは実用上問題にならない程度である。(3)穿孔音振幅確率密度分布のゆがみおよび偏平度と岩石物性値との間にもよい線形関係が認められる。(4)岩石の穿孔音をモニタすれば、上記の線形関係を利用して実時間で検層することができる。また、本法によって得られる岩石物情報は穿孔システムの制御信号として活用できる。ボ-リングは、地下資源の探査や土木工事の地質調査に不可欠な工事である。現在試錐工学の分野においては孔壁破壊等の突発的な事故に対処するために、岩盤性状や岩石物性等の地殻情報を実時間で得ることが強く望まれている。本研究では、この検層法を実現するためにトリコンビットから岩石の穿孔音を検出し、FFT法によるスペクトル解析および振幅確率密度関数解析を行った。特に穿孔音の検出に当っては、ビットに直接取り付けた小型加速度計の出力をロッド末端のテレメ-タから受信できるようになった。また、スペクトル解析に当っては、検出波形のパワ-・スペクトルをエネルギ伝達関数により演算処理し、減衰した穿孔音成分を復調させることに成功した。これらの解析から得られた岩石穿孔音の諸特性と岩石物性との関係について考察した結果、以下の点が明らかになった。(1)岩石の穿孔音スペクトルは、検出波形のスペクトルをエネルギ-伝達関数により演算処理することによって求めることができる。(2)穿孔音スペクトルにおける高周波成分の卓越値と圧縮強度0、ヤング率およびショア硬度等の岩石物性との間には線形関係があり、このばらつきは実用上問題にならない程度である。(3)穿孔音振幅確率密度分布の歪みおよび偏平度岩石物性値との間にもよい線形関係が認められた。また、本法から得られる岩石物性情報は穿孔システムの制御信号として活用できる。特に、孔壁破壊等の突発的な事故を未然に防ぐためには、岩盤性状や岩石物性を計測しながら施工する穿孔システムの開発が必要になってきている。

また、スペクトル解析に当っては、検出波形のパワ-・スペクトルをエネルギ伝達関数により演算処理し、減衰した穿孔音成分を復調されることに成功した。以上の解析結果から得られた岩石穿孔音の諸特性と岩石物性との関係について考察した結果、以下の点が明らかになった。(1)岩石の穿孔音スペクトルは、検出波形のスペクトルをエネルギ伝達関数により演算処理することによって求めることができる。(2)穿孔音スペクトルにおける高周波成分の卓越値と圧縮強度、ヤング率およびショア硬度等の岩石物性との間には線形関係があり、このばらつきは実用上問題にならない程度である。(3)穿孔音振幅確率密度分布のゆがみおよび偏平度と岩石物性値との間にもよい線形関係が認められる。(4)岩石の穿孔音をモニタすれば、上記の線形関係を利用して実時間で検層することができる。また、本法によって得られる岩石物性情報は穿孔システムの制御信号として活用できる。
FAPにおける低分子薬剤のアミロイド線維沈着抑制機序の解明と根治治療への応用

トランスサイレチン(TTR)関連家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)における、低分子薬剤の有効性を検討した。肝移植後に低分子薬剤投与を行ったFAP患者では、胃十二指腸アミロイド沈着量が減少し、沈着アミロイドの解析では、変異型TTRと野生型TTRの構成比は、特に一定の傾向は示さなかった。これには、変異型と野生型TTR両者のアミロイド化が抑制されていた可能性がある。ドミノ肝移植レシピエントの伝播性FAPで、発症前から低分子薬剤投与した患者では伝播性FAPの発症が12年と長く、FAP発症予防効果もあることが示唆された。現在、家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)の治療において、ジフルニサルやタファミディスの経口投与の有効性が注目されている。ジフルニサル及びタファミディスは、血中のトランスサイレチンを安定化することにより、アミロイド線維の形成を抑制しているものと考えられているが、これらの薬剤のアミロイド線維形成抑制に対する分子機序は未だ不明である。今回、ジフルニサル投与後の患者の腹壁脂肪・胃沈着アミロイドを組織学的・生化学的に検索し、未治療患者、あるいは肝移植後の患者との比較により、ジフルニサル治療のアミロイド線維形成抑制に関する分子病態機序と、また沈着組織側での分子病態の変化を明らかにする。この研究成果は、肝移植治療にジフルニサルを併用することで、移植後FAP患者のアミロイド消失を促進し、一部の患者で問題となる心筋アミロイドの進展予防に応用できるものと考えられる。平成25年度は、肝移植後にジフルニサル投与患者の胃粘膜組織について、アミロイドの沈着量の推移と、沈着アミロイド構成成分の解析を行った。現在移植後ジフルニサル投与FAP患者2名について、肝移植後5-7年経過観察し、胃粘膜生検を経時的に施行しているが、どちらも明らかにアミロイド沈着量が減少している。アミロイド蛋白の解析では、生検時期によって、野生型TTRが優性であったり変異型TTRが優性であったりと一定したデータは得られていない。上記の結果は、移植後にジフルニサルを投与し、確実に野生型TTRの沈着を抑止している可能性を示している。また、沈着量が減少していることから、確実にアミロイド沈着機構を抑止できれば、アミロイド融解が促進される可能性が示された。家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)は、トランスサイレチン(TTR)遺伝子変異に起因する常染色体優性の全身性アミロイドーシスである。生体内のTTRは、ほとんどが肝臓で産生されるため、FAPの治療では、肝移植がすでに確立されている。これに加えて近年、ジフルニサルやタファミディスなどの経口低分子薬剤の有効性が注目されている。これらの薬剤は、血中トランスサイレチンの安定化作用を有することは明らかにされているが、実際のアミロイド線維沈着抑制に対する分子機序は未だ不明である。今回、ジフルニサル投与後の患者の組織沈着アミロイドを、組織学的・生化学的に検索し、未治療患者、あるいは肝移植後の患者との比較により、ジフルニサル治療のアミロイド線維形成抑制に関する分子病態機序と、また沈着組織側での分子病態の変化を明らかにする。平成26年度では、平成25年度から引き続き、肝移植後にジフルニサルを投与を行った患者2名の経時的アミロイド沈着量の変化を、画像コンピューター解析で、面積を算出・定量化することに成功した。また沈着アミロイド解析も、沈着量が微量である検体については、Laser microdissection法を用いて、アミロイドを抽出し、tandem-MSにて、アミロイド線維の生化学的組成を解析した。これらの患者では、定量化実験でもアミロイド量は減少しており、間接的な所見ではあるが、心筋を含めた他臓器でも、アミロイド沈着の進展はなく、ジフルニサルのアミロイド融解促進機構の存在が示唆された。現在、ジフルニサル投与後のドミノ肝移植後の患者3名の組織アミロイドの生化学的組成を解析している。この研究成果は、肝移植治療にジフルニサルを併用することで、組織沈着アミロイドの融解・消失を促進させ、肝移植後の最大の問題点である心筋アミロイドーシスの進展予防に応用できるものと考えている。家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)は、トランスサイレチン(TTR)遺伝子変異に起因する常染色体優性遺伝性の全身性アミロイドーシスであり、20歳台以降に末梢神経障害、自律神経障害を発症し、その後心障害などを合併する。生体内の95%以上のTTRが肝臓で産生されるため、FAPの治療では肝移植が確立されている。これに加えて近年、ジフルニサルやタファミディスなどの経口低分子薬剤が注目され、タファミディスは保険収載されている。これらの薬剤は、血中TTR四量体構造の安定化作用を有することは明らかにされているが、実際のアミロイド線維沈着抑制に対する分子機序は、充分に解明されていない。本研究では、ジフルニサル投与後の患者の組織沈着アミロイドを、組織学的・生化学的に検索し、ジフルニサル治療のアミロイド線維形成抑制に関する分子病態機序を明らかにする。平成27年度では、26年に引き続き、肝移植後にジフルニサル投与を行ったFAP患者2名の経時的アミロイド沈着量の変化を定量化し、アミロイド線維蛋白については、タンデムマスを用いて野生型と変異型TTRの構成比を測定した。