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間芸術性の手法：文学・映画・演劇・展覧会の理論と実践

本課題における最大の研究成果は、芸術研究において新しい概念である間芸術性が、文学・映画・演劇・絵画・デザインなどの芸術ジャンルを超えた重要な媒体のひとつであることを、世界の芸術の発展に多大な影響を与え続けているロシア・ウクライナのアヴァンギャルド芸術の興味深い展開を主なケーススタディとして証明することができた点にある。このような視点から、研究代表者は、研究分担者研究と密接に協力し合い、ロシア・ウクライナ・セルビアの文学・文化・芸術の優れた研究者の多方面での協力を仰ぎ、研究成果をセミナー開催と出版物の形にまとめることができた。成果につながった具体的内容として、まず、2016年11月、研究の中間報告として研究代表者が所属する上智大学で国際セミナー「間芸術性の詩学と詩学の間芸術性」を催し、ロシア・ウクライナ・セルビアから研究者や芸術家の研究報告に基づいて、間芸術性と詩学の有機的関係性について十分討議し研究課題の発展性を明らかにしたこと、そしてその際、参加した学生・院生・若手研究者に研究方法や成果の一端を伝えることができたことが挙げられる。次に、2018年8月、研究の集大成として『アヴァンギャルドの間芸術性の詩学』(ベオグラード大学出版部、ロシア語、一部英語)を出版し、本研究課題の意義と成果を世に問うたことも重要である。さらに、同年9月にウクライナとチェコから研究者を招いてセミナーを開き、ロシアの詩と散文のメタファーと間芸術性の関連性を議論したことは、研究の今後の発展性を証明する意味で不可欠なステップであった。本研究テーマ「間芸術性の手法:文学・映画・演劇・展覧会の理論と実践」に基づき、芸術研究と芸術に関わる実践活動を通して芸術作品の翻案と受容を融合させるという研究目的を果たすための第一課題として、アヴァンギャルドの文学作品が演劇・映画・絵画・デザインに翻案され受容されていくプロセスと結果を構造的に分析した。まず、研究代表者が、8月31日から9月2日にかけてセルビアのベオグラード大学でウクライナ科学アカデミーで開催された国際学会に出席し、A.タルコフスキー映画の表象と受容について問題提起した。次に、研究代表者は、研究分担者および連携研究者と入念な準備をしたうえで、ロシアとウクライナのアヴァンギャルド芸術を素材にした国際セミナー「間芸術性の詩学と間芸術的分析の実践:アヴァンギャルドの文学創造・演劇・映画・音楽・造形芸術」を、11月12日に研究代表者が所属する上智大学で開催した。その際、ロシアより、N.ファチェーエヴァ、M.カラーシク、M.オルローヴァ、V.ミトゥーリチ=フレーブニコヴァ、V.ヴィユーギンの各氏を、ウクライナより、I.シャートヴァ、N.スルイマ、T.フンドロヴァの各氏を、セルビアより、K.イチン氏を招いて研究報告をしてもらった。いずれも世界のスラブ学の最前線で活躍する文学・芸術の研究者や芸術家である。そして、フロアに集まった約60名の研究者・大学院生・学生らと、間芸術性の基本問題をめぐって長時間にわたる熱のこもった討論を行なった。このセミナーの最大の成果は、間芸術性の概念の歴史的・空間的展開を理論的・実践的に明らかにし、将来的な発展のパースペクティヴを見通すことができたという点で翻案研究の中間報告となったことにある。研究課題の第一段階であるアヴァンギャルド文学作品の翻案と受容の構造的分析を進めるにあたり、研究グループの個別研究のみならず、本テーマに詳しい学識経験者・芸術家などを海外3か国から9名招いた国際セミナー「間芸術性の詩学と間芸術的分析の実践:アヴァンギャルドの文学創造・演劇・映画・音楽・造形芸術」を11月に上智大学にて開催することができた。そして、フロアに集まった内外の研究者・院生・学生らと充実した討論が展開でき、芸術理論と実践の融合の分析に関して予想以上の成果が得られた。それだけでなく、3年目に研究成果発表のための学術雑誌の刊行へ向けて、海外の研究協力者と役割分担体制が確立され、出版の見通しや時期、予算などに関して、打ち合わせが順調に進んでいる。研究テーマ「間芸術性の手法:文学・映画・演劇・展覧会の理論と実践」に基づき、研究代表者および研究分担者2名が、海外の複数の研究協力者のサポートを十分得ながら、順調に設定課題を遂行し、研究成果の総括を開始した。具体的には、研究代表者が、ロシアの作家M.クズミーンの戯曲に用いられているパントマイムの手法と台詞の関係性を分析した成果を平成29年9月にチェコとウクライナで開催された国際学会で報告し、戯曲と上演作品における間芸術性の理論と実践の関係性を論じ、大きな反響を得た。その成果は、現地の論文集に掲載される。また、著書『文学とアダプテーション』(春風社)において、ヨーロッパの戯曲や小説の革命前後のロシアでの上演方法を綿密に分析した成果を発表した。一方、研究分担者は、それぞれの課題である映画・美術・ブックデザインと文学における間芸術性の手法とその理論に関して、持続的に研究を行なった。その成果として、学会発表および図書の出版が行なわれた。このほか、研究代表者は、平成30年2月に観世流能楽師による海外での講演・ワークショップを史上初めてウクライナの複数の大学および劇場において実現した。そして、とくに謡と所作の実践と理論、受容や翻訳の問題に関して、研究者・劇場関係者・学生・大学院生と議論を交わし、一般の人にも国と文化を超えた芸術の伝え合いの意義を示すことができた。

このほか、現在、最終シンポジウムないしセミナーの実施へ向けて準備しており、3年間の研究成果を活字にまとめる国際的な連携作業が数カ国の研究者の間で順調に進んでいる。なお、研究成果は著書として平成30年度中に刊行される。研究代表者・分担者の個別の研究はもとより、予算を前倒しして実施可能となった能楽師のウクライナでの講演・ワークショップや、3年間の研究成果としての著書の執筆・編集作業および最終シンポジウムないしセミナーの準備が当初の予想以上に順調に進んでいる。本課題における最大の研究成果は、芸術研究において新しい概念である間芸術性が、文学・映画・演劇・絵画・デザインなどの芸術ジャンルを超えた重要な媒体のひとつであることを、世界の芸術の発展に多大な影響を与え続けているロシア・ウクライナのアヴァンギャルド芸術の興味深い展開を主なケーススタディとして証明することができた点にある。このような視点から、研究代表者は、研究分担者研究と密接に協力し合い、ロシア・ウクライナ・セルビアの文学・文化・芸術の優れた研究者の多方面での協力を仰ぎ、研究成果をセミナー開催と出版物の形にまとめることができた。成果につながった具体的内容として、まず、2016年11月、研究の中間報告として研究代表者が所属する上智大学で国際セミナー「間芸術性の詩学と詩学の間芸術性」を催し、ロシア・ウクライナ・セルビアから研究者や芸術家の研究報告に基づいて、間芸術性と詩学の有機的関係性について十分討議し研究課題の発展性を明らかにしたこと、そしてその際、参加した学生・院生・若手研究者に研究方法や成果の一端を伝えることができたことが挙げられる。次に、2018年8月、研究の集大成として『アヴァンギャルドの間芸術性の詩学』(ベオグラード大学出版部、ロシア語、一部英語)を出版し、本研究課題の意義と成果を世に問うたことも重要である。さらに、同年9月にウクライナとチェコから研究者を招いてセミナーを開き、ロシアの詩と散文のメタファーと間芸術性の関連性を議論したことは、研究の今後の発展性を証明する意味で不可欠なステップであった。平成28年秋に開催した国際セミナーで得た成果をさらに深化させる目的で、平成29年度には、研究代表者が、ウクライナのフレーブニコフ国際フェスティバルに参加し、展覧会と舞台・映像における文学作品の視覚化の問題を検討するほか、観世流能楽師をウクライナへ派遣し、能の演技の実演をしてもらい、舞台芸術の実践・理論・受容に関して、研究代表者と公開討論する予定である。また、平成30年度には成果をまとめる国際シンポジウムを開催し、3年間の研究成果を学術雑誌にまとめる。現在までの順調な研究推進状況を受けて、最終年度のまとめとしての著書出版およびシンポジウムないしセミナーの開催の準備を進め、研究期間終了以降のより発展的な研究へ向けて新たな課題を設定して取り組む予定である。11月12日に国際セミナーに来日予定だった海外の研究者が1名来日できなくなったため、旅費・滞在費の残額が生じた。研究が予想以上に早く進み、能楽師によるウクライナでの講演・ワークショップを前倒しで実施したため、次年度使用額が生じた。この額は、シンポジウムないしセミナーへの研究者の招へいに使用する予定である。9月の国際学会もしくは11月の国際フェスティバルに参加する渡航費の補助に充てる。
線形方程式の変形問題に付随した特殊函数について

MasonとWood houseにより,ヤン,ミルズ方程式がI型からII型までのパンルヴェ方程式を含んでいることが示された.村田(長崎大学)はMasonとWood houseの結果を,ジョルダン群を使って表わした.つまり,4×4のジョルダン群の作用で不変なヤンミルズ方程式を考え,そこからパンルヴェ方程式をみらびいた.今回,私は三重大学の新田貴士氏と共に高次元のヤンミルズ方程式で,5×5のジョルダン群で不変な方程式を考えた.その結果,ジョルダン群が対角行列の場合,ジョルダン群で不変な方程式は2×2のシュレジンガー系になることがわかった.またジョルダン群の元が複雑な場合では,群作用で不変な方程式はトリビアルな方程式になることがわかった.岡本和夫氏により,1変数のIV型パンルヴェ方程式はA^<(1)>_1型のアファインワイル群対称性をもつことが知られている.2変数の場合でもこのような構造を持つか調べるため,次の手順で2変数のIV型パンルヴェ方程式の有理解を研究した.1.有理解があると仮定してその解をハルトークス級数に展開し,主要項の満たす(一変数の)微分方程式を求める.2.留数解析を用いて,1.で得られた方程式の有理解を全て求める.3.2.で得られた解から2変数IV型パンルヴェ方程式の解を構成し,その中から有理解を取り出す.留数解析を用いて有理関数を求める方法は,一変数の場合,すでに知られたものであるが,ハルトークス級数を用いて2変数の場合の有理解を全て求めたのは初めてと思われる.上記の研究の結果,有理解はパラメータに特殊な制限を付けたときのみ存在し,しかもその解は2変数のエルミート多項式(デビズム多項式)で表されるものしかないことが判明した.また有理解が現れるときのパラメータの様子から2変数IV型パンルヴェ方程式方程式の対称性はA^<(1)>_1型で無いことが判明した.MasonとWood houseにより,ヤン,ミルズ方程式がI型からII型までのパンルヴェ方程式を含んでいることが示された.村田(長崎大学)はMasonとWood houseの結果を,ジョルダン群を使って表わした.つまり,4×4のジョルダン群の作用で不変なヤンミルズ方程式を考え,そこからパンルヴェ方程式をみらびいた.今回,私は三重大学の新田貴士氏と共に高次元のヤンミルズ方程式で,5×5のジョルダン群で不変な方程式を考えた.その結果,ジョルダン群が対角行列の場合,ジョルダン群で不変な方程式は2×2のシュレジンガー系になることがわかった.またジョルダン群の元が複雑な場合では,群作用で不変な方程式はトリビアルな方程式になることがわかった.
心筋細胞の刺激受容機構とシグナル伝達系

機械的刺激により心筋細胞内において蛋白質リン酸化のカスケードが活性化され、特異的な遺伝子発現や蛋白合成の亢進がおこり、心肥大が形成されることをin vitroで心筋細胞を進展させることにより示した。心筋細胞より分泌されるアンジオテンシンIIやエンドセリンといった血管収縮物質が重要な役割を果たしていること、しかしアンジオテンシンIIのシグナルの存在しないマウス(アンジオテンシンII1型受容体ノックアウトマウス)においても機械的刺激によりコントロールマウスよりも強い肥大時反応が生ずることも示した。このことは、機械的刺激それ自身ないしは未知の物質が心肥大形成に重要であることを示している。ラット血小板中のcAMP活性の増加を指標としてヒト褐色細胞腫組織より発見されたアドレノメデュリン及びその前駆体よりできる20残基のペプチドであるPAMPは、全く新しい降圧ペプチドである。アドレノメデュリンは、副腎以外にも肺・心臓・腎臓など広範囲で発現しており、敗血症性ショックなど種々の循環器疾患で血中濃度が上昇していたことより、循環調節に深く関与していると考えられた。インスリン受容体様チロシンキナーゼであるLTKをトランスジェニックマウスを用いて過剰発現させたところ、心肥大、心筋線維の錯綜配列、心筋細胞のアポトーシスが認められた。心臓の線維化や炎症細胞の浸潤は軽度であった。このトランスジェニックマウスの心臓において、心房性ナトリウム利尿ペプチド、β型ミオシン重鎖、骨格筋型アクチンなどの胎児型蛋白の発現が認められた。この心臓において、MAPキナーゼの内でERK活性は変わらなかったが、JNK、p38MAPKの活性がトランスジェニックマウスにおいて高値であった。JNK、p38MAPKはアポトーシスに関係するという報告があることから、このJNK、p38MAPK活性の亢進がアポトーシスの誘導に関係している可能性が考えられた。ダール食塩感受性サットにより、心不全モデルを作成し、心肥大から心不全に至るメカニズムの解明に取り組み、心筋発生張力の減少は細胞内カルシウムイオンの変化に伴うものであることを明らかにした。また、収縮不全の原因の一つとして、α-actininの減少が考えられることをモルモット再灌流心を用いて示した。カテコラミンによって心肥大が形成される際、TGFβが関係していることを示し、圧負荷による心肥大の細胞内情報伝達系にRaf-1キナーゼ、MAPキナーゼキナーゼ、MAPキナーゼ、S6キナーゼのカスケードが重要な役割を演じ、さらにautocrine/paracrineのアンジオテンシンIIがそのイニシエーターの一つであることを明らかにした。また、ラット圧負荷モデルにおいて、左室におけるエンドセリン-1mRNAが術後1日目から一時的に上昇し、これにエンドセリンA受容体拮抗薬のBQ-123を投与すると心筋細胞肥大が抑制され、skeletal αactin、ANP mRNAの発現も抑制されることを明らかにした。エンドセリン-1も圧負荷のイニシエーターであると考えられた。さらに、Raf-1の上流にある低分子G蛋白質の一つRhoが細胞骨格のアクトミオシン系を制御していることも示した。新しい降圧物質であるアドレノメデュリンを発見し、これが内皮細胞、平滑筋細胞で多量に生合成、分泌されていること示した。エンドセリン-1に拮抗するかたちで局所でautocrine/paracrineに作用していることが考えられる。さらにその発現調節機構の解析を続けている。血行力学的負荷はアンジオテンシンIIやエンドセリンなどの生理活性物質の分泌・産生を亢進させて心肥大を形成する。心肥大の形成は蛋白合成の亢進とある種の遺伝子発現の亢進による、アンジオテンシンIIなどの心肥大誘発物質により心筋細胞内の70kDaのS6キナーゼ(p70^<36k>)が活性化される。p70^<36k>は40Sリボゾーム蛋白中をS6蛋白をリン酸化し、蛋白合成の効率を上昇させることが知られている。またアンジオテンシンIIは遺伝子発現調節に重要なキナーゼであるMAPキナーゼと、c-Jun N-terminal kinaseを活性化した。ダール食塩感受性ラットに高食塩負荷を与えることにより心不全となることを明らかにしたが、このモデルを用いることにより心肥大から心不全への移行過程における心筋発生張力の減少は、細胞内Ca^<2->トランジェントの変化により直接規定されていることが示された。また心不全期のβ受容体刺激陽性変力作用は、cAMP活性に依存した収縮蛋白へのCa^<2->供給の低下によるものではなく、β受容体_-蛋白システムの関与によってもたらされる。また病期特異的な収縮蛋白のCa^<2->感受性低下が作用していることが示唆された。低分子量G蛋白質であるRhoは細胞質から細胞膜のラッフリング領域や細胞間接着部位、細胞質分裂の収縮環などのアクチンフィラメントと細胞膜との結合部位にトランスロケーションしてCD44やERMファミリーのメンバーと共に局在していた。このことからRhoはERM^<2->CD44系を介してアクチンフィラメントと細胞膜との結合を制御している可能性が高いと考えられた。rhoAは心筋細胞において転写レベルで遺伝子発現を亢進させたが、c-fos遺伝子プロモーター内のSRE、TREが重要であった。モルモット単離心筋細胞を用い細胞Ca濃度とcalpain活性は、軟度のCa濃度の増加に伴い亢進し、細胞事態の変化か、その後生じることにより、calpain活性を同時に計測した。

細胞内calpainが細胞骨格蛋白の変化に関与しうることが示唆された。ラット血小板中のAMP増加活性を指標として褐色細胞腫より単離されたアドレノメデュリン(AM)は、血管組織で多量に産生されており、エンドドキシンショック誘導因子により著しく亢進し、血管のトーヌスの調節に働いていることが明らかにされた。機械的刺激により心筋細胞内において蛋白質リン酸化のカスケードが活性化され、特異的な遺伝子発現や蛋白合成の亢進がおこり、心肥大が形成されることをin vitroで心筋細胞を進展させることにより示した。心筋細胞より分泌されるアンジオテンシンIIやエンドセリンといった血管収縮物質が重要な役割を果たしていること、しかしアンジオテンシンIIのシグナルの存在しないマウス(アンジオテンシンII1型受容体ノックアウトマウス)においても機械的刺激によりコントロールマウスよりも強い肥大時反応が生ずることも示した。このことは、機械的刺激それ自身ないしは未知の物質が心肥大形成に重要であることを示している。ラット血小板中のcAMP活性の増加を指標としてヒト褐色細胞腫組織より発見されたアドレノメデュリン及びその前駆体よりできる20残基のペプチドであるPAMPは、全く新しい降圧ペプチドである。アドレノメデュリンは、副腎以外にも肺・心臓・腎臓など広範囲で発現しており、敗血症性ショックなど種々の循環器疾患で血中濃度が上昇していたことより、循環調節に深く関与していると考えられた。インスリン受容体様チロシンキナーゼであるLTKをトランスジェニックマウスを用いて過剰発現させたところ、心肥大、心筋線維の錯綜配列、心筋細胞のアポトーシスが認められた。心臓の線維化や炎症細胞の浸潤は軽度であった。このトランスジェニックマウスの心臓において、心房性ナトリウム利尿ペプチド、β型ミオシン重鎖、骨格筋型アクチンなどの胎児型蛋白の発現が認められた。この心臓において、MAPキナーゼの内でERK活性は変わらなかったが、JNK、p38MAPKの活性がトランスジェニックマウスにおいて高値であった。JNK、p38MAPKはアポトーシスに関係するという報告があることから、このJNK、p38MAPK活性の亢進がアポトーシスの誘導に関係している可能性が考えられた。
初期境界値問題の解の伝播現象の研究

双曲型方程式の初期値境界値問題の解についての以下の様な研究を行った。半空間の領域に於て、波動方程式に対するノイマン境界値問題の解について境界に沿っての特異性の伝播について詳しい研究成果を得た。この研究はノイマンデータから解の境界へのトレースを対応させるノイマン作用素の研究と表現できる。この作用素をフーリエ積分作用素の時間パラメータについての和として表わすことが出来ることを証明した。この表現式を使うと、ノイマンデータに比べてディリクレデータが特異性の位数として1/2だけ減って伝播していく有様が理解できる。このことから大域的な解の評価式が超局所的に考えても合理的であり、これ以上改善できないことがわかる。又境界に対して横断的に伝播して来,それが反射していく有様を特異性の位数の立場から精密に考えるために、特異性の位数についての一般的なトレースの公式を発表した。
β2ミクログロブリンのアミロイド線維と分子シャペロンαクリスタリンの相互作用に関する研究

蛋白質のミスフォールディングや凝集はさまざまな病気に関わることが明らかになっている。他方、細胞に中に存在する分子シャペロンは蛋白質のミスフォールディングや凝集を抑制したり、一旦凝集した蛋白質の再生を介助することも明らかになっている。そのような蛋白質のひとつにαクリスタリンがある。本研究では、β2ミクログロブリンのアミロイド線維形成反応と、それに対するαクリスタリンの役割を研究して以下の成果を得た。1.β2ミクログロブリンとαクリスタリンの相互作用:αクリスタリンがβ2ミクログロブリンのアミロイド線維形成反応を阻害することを見いだした。αクリスタリンは生体内のさまざまな場所に存在することから、観察された阻害効果が生理的な意義をもつ可能性がある。2.αクリスタリンの凝集とアミロイド線維形成:αクリスタリンは酸性pH領域で凝集するが、この時、チオフラビンTを結合する線維状凝集体を形成した。αクリスタリン自身がアミロイド線維を形成する可能性が高い。3.β2ミクログロブリンのアミロイド線維形成に対する塩の効果:アミロイド線維形成の分子機構を明らかにするために、塩の効果を解析した。pH2.5では、0.1M NaCl以下および1 M NaCl以上の塩濃度では線維形成は起らず、中程度の塩濃度が最もアミロイド線維形成速度が速かった。最適濃度は塩の種類によってことなり、硫酸アンモニウムでは極大値は50mM程度であった。これより、アミロイド線維形成は静電的相互作用と疎水的相互作用の微妙なバランスによって安定化されていることが示唆された。
最も難治性である膵胆管系癌の早期質的診断ならびに進展度診断のシステム構築

膵癌の正確な早期診断や、亜型により予後の異なる膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)の診断はしばしば困難を極める。我々は、膵腫瘍におけるムチン発現の一連の研究において、膵腫瘍ごとに独特のMUC1・MUC2・MUC4の発現パターンがあることを報告してきた。さらに、新規なDNAメチル化解析(MSE)法を開発した。45例の膵液をMSE法により評価し診断予測を行った結果、膵癌80%・87%、腸型IPMNは88%・100%、胃型IPMNは77%・88%の感度・特異度を示し、膵腫瘍の早期鑑別診断への応用が可能である。加えて、低酸素環境に曝された癌細胞が、MUC1を介し転移能を獲得する可能性を報告した。本年度の研究計画に沿って成果を記載する。1.組織標本における各ムチン分子のコア蛋白発現プロファイルの作成:肝内胆管癌において、免疫染色を行いMUC16の発現を比較検討した。外科切除を受けた腫瘤形成性肝内胆管癌63例を解析した。48%(30/63例)で陽性であり、MUC16陽性例では陰性例に比べて有意に予後不良であった(P=0.03)。また、外科切除を受けた浸潤性膵管癌66例において、免疫染色を行いMUC17の発現を比較検討した。52%(34/66例)で陽性であり、組織型別では、乳頭腺癌が管状腺癌より陽性率が高く、低分化腺癌では陽性例は認められなかった。2.組織標本における各ムチン遺伝子のメチル化プロファイルの作成:我々が開発した「新規高感度DNAメチル化解析法(MSE法)」を論文として発表した。また、胆管癌患者における腫瘍部と非腫瘍部との各ムチン遺伝子プロモーター部のメチル化解析を行ったところ、そのタンパク質やmRNAの発現とDNAのメチル化に相関関係を認めることができた。また、MUClプロモーター部において、腫瘍部は非腫瘍部に対して、有意に非メチル化されていることを見出した。3.膵胆管腫瘍組織における各ムチン分子の異常糖鎖修飾プロファイルの作成:糖鎖変化を指標とする疾患関連バイオマーカーの開発は、現在の糖鎖科学における重要な課題のひとつである。本報告では、種々の細胞株を用いた実験により、コアとなるムチン蛋白は同一でも、癌腫によってその糖鎖構造が全く異なることなど興味深い知見を得た。数ある癌の中でも膵胆管系腫瘍は、現在、早期発見はもちろん、治癒を望める段階での診断が困難な難治性の癌である。それゆえ、膵胆管系腫瘍の悪性度の確定診断ひいては早期診断法の確立が望まれている。本研究では、難治性の膵胆管系癌を早期に、かつ、その浸潤性や転移能などの悪性度の診断もあわせて的確に行う方法の確立を目的とした。1.我々が開発した新規高感度DNAメチル化解析法(MSE法)を用いて、膵液中に含まれるDNAのメチル化状況を解析することで、膵腫瘍病型予測が可能であることを報告した。この予測システムにより膵液検体45例を解析したところ、非常に高い感度・特異度を有しており(膵癌を感度80%・特異度87%、腸型IPMNを感度88%・特異度100%、胃型IPMNを感度77%・特異度88%で検出)、膵腫瘍の早期診断・悪性度鑑別に臨床応用できる可能性を示した。2.膵胆管系癌のムチン発現様式との比較対象を行うために、小腸癌におけるムチンの臨床病理学的意義を解明した。小腸癌60症例を解析し、MUC1、MUC5ACおよびMUC16の発現が小腸癌において予後不要因子であることを報告した。3.MUC1およびMUC4の発現機序解明に向けての研究を行った。脱メチル化機構において、DNA脱メチル化酵素として報告されているTET1 (Ten eleven translocation 1)がMUC1およびMUC4遺伝子の脱メチル化を介して発現を向上させている可能性を示唆するデータを得た。2.膵胆管系癌のムチン発現様式との比較対照を行った早期胃癌においてもMUC1とMUC4は脈管侵襲を介しての予後不良因子であった。4.低酸素環境に曝された癌細胞がMUC1を介して転移能を獲得する可能性を以下の結果で示した。(1)低酸素下(酸素濃度1%)で培養した膵癌の培養上清には血管内皮細胞の管腔形成誘導能がある。

(2)転移巣からの膵癌細胞株ではMUC1の低酸素応答性の発現上昇が顕著で、MUC1-cytoplasmic tail(MUC1-CT)が膜面から核へ移行する。(3)核へ移行したMUC1-CTはp53やβカテニンを伴い血管新生因子であるCTGFの転写及び分泌を強く促進する。(4)低酸素性MUC1発現は他の血管新生因子VEGFAやPDGFBの分泌促進にも寄与する。(5)これら血管新生因子の制御を介してMUC1は血管内皮細胞の血管新生能を亢進させる「Key regulator」の一つである。本年度は予定研究内容をほぼ達成出来た。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、研究計画のとおり、膵胆管系腫瘍組織の解析を進めるとともに、液体サンプル(膵液・胆汁液)を対象とした解析を開始する。平成25年度は、研究計画のとおり、膵胆管系腫瘍症例から得られた液体検体(膵液・胆汁液)のサンプル数を増やしてMSE解析を進め、臨床応用への道を探る。
RNAiを用いた摂食関連遺伝子の機能ターゲッティング法の開発

我々は標的として摂食関連遺伝子に対する配列を発現するプラスミドを構築した。このプラスミドベクターは合成二本鎖RNAそのものと比較して、効果が長時間持続し、投与後のある程度の期間における摂食行動やそれに付随する体重の変動を観察する上では最適であった。具体的にはpRNA-U6.1ベクター(GeneScript)にNPY、NPYY1、Y5受容体に対するターゲット配列を挿入した。この転写産物はU6RNApolymerase IIIによる転写反応により10塩基のループ形成部位を中間に含み、ステム部位に21塩基ずつのターゲット遺伝子に相補的なセンス配列とアンチセンス配列を有するステムループ状のRNAを細胞内で合成すると考えられた。ターゲット配列の選択はGeneScript社のホームページにあるsiRNAtarget finderを用いてopenreading frame内でGC%レンジを30-60%の範囲に設定してマウスNPY cDNA配列について検索し、マウスNPY cDNAの77-99bpの領域が最も適切な配列である可能性が示された。同様に、Y1受容体では775-796bp、Y5受容体では867-887bpの配列が示された。そこで、これらの配列を持つoligo DNAを合成してpRNA-U6.1ベクターに挿入した。これらのプラスミドをリポフェクションによって視床下部に導入した。このうち、siRNAによる脳内ニューロペプチドY遺伝子発現抑制の影響をISHとRT-PCR法により、自発摂食量の変化とともに調べた。pRNA-U6.1-NPYベクターを視床下部弓状核に導入するとマウスは3日後で有意に摂食量が減少し(特に夜間での摂食量が減少)、その減少には特異的なNPY mRNAの弓状核での減少が伴っていた。このことはNPY遺伝子発現がマウスの夜間摂食活動の増加に関与することを示していた。我々は標的とする摂食関連遺伝子に対する適合配列を発現するプラスミドを構築中である。このプラスミドベクターは合成二本鎖RNAそのものと比較して、効果が長時間持続し、投与後のある程度の期間における摂食行動やそれに付随する体重の変動を観察する上では最適であると考えている。この転写産物はU6RNApolymerase IIIによる転写反応により10塩基のループ形成部位を中間に含み、ステム部位に21塩基ずつのターゲット遺伝子に相補的なセンス配列とアンチセンス配列を有するステムループ状のRNAを細胞内で合成する。さらにはDicerなどによりプロセッシングを受け、その分解RNA産物がRNA干渉として機能すると考えられる。ターゲット配列の選択はGeneScript社のホームページにあるsiRNAtarget finderを用いてopenreading frame内でGC%レンジを30-60%の範囲に設定してマウスNPY cDNA配列について検索した。その結果、マウスNPY cDNAの77-99bpの領域が最も適切な配列である可能性が示された。これらのプラスミドをリポフェクションによって視床下部に導入する。摂食行動を亢進するNPY/AgRPニューロンと、NPY受容体によって調節を受けるPOMCニューロンが存在する視床下部弓状核に導入する必要がある。また、NPY/AgRP、POMCニューロンが投射している視床下部室傍核にも導入する予定である。
膜骨格蛋白MPPファミリー遺伝子欠損マウスの機能形態解析

本研究によって、末梢神経系シュワン細胞に独自に見出した4.1G-MPP6-Src-CADM6膜骨格蛋白複合体の機能について、作製した4.1GとMPP6遺伝子欠損マウスを用いて解析することを目的とした。これらのタンパクが末梢神経髄鞘の特殊化した構造であるシュミット・ランターマン切痕SLIに局在するために、まずSLIの形態学的特徴とそのメカニカルな変化に着目し、末梢神経伸縮時に“コイルばね"として緩衝機能をもつ役割を、組織を瞬時に凍結できる生体内凍結技法を用いて明らかにした。またシュワン細胞に見出したMPP6について、腸管上皮細胞での局在と結合蛋白も見出し発表した。これらで得られた末梢神経系における複合体蛋白の解析に基づいて、4.1G欠損マウスを加齢と過運動を考慮しながら電子顕微鏡も利用した形態と電気刺激による生理学的機能を検討したところ、ヒトの神経疾患であるシャルコー・マリー・トウース病に類似した形態と機能の変化が起こることを明らかにし、国際誌に発表した。さらにゲノム編集を用いて、独自にMPP6遺伝子改変マウスも作製し、MPP6が蛋白レベルで消失することも確認した後、その末梢神経髄鞘が形態変化を起こすことを、国際誌に発表した。以上のように未知の末梢神経髄鞘の構成タンパクを明らかにしたことにより、その機能はもとより、今後引き続きこれらの破綻による新たなヒト神経疾患の病態解明につなげられることに貢献できると考えている。細胞膜直下にある網目構造で接着分子やチャネル蛋白に結合する“膜骨格"構成蛋白4.1ファミリーに着目して種々臓器における役割を報告してきた。本研究では、末梢神経のシュワン細胞が構成する髄鞘における膜骨格蛋白が関わる役割の解析を主体としながら、4.1結合蛋白であるMembrane Protein Palmitoylated (MPP)の遺伝子欠損マウスを作製して、細胞が連携して秩序だった組織を形成するための膜骨格の役割を明らかにすることを目的としている。この目的のために、次の2つについて進行過程にある。1)4.1関連蛋白の欠損マウスの機能形態変化について、最近4.1G欠損マウス末梢神経で機能障害が起こることを見出したので、その結果を論文として投稿中である。ヒトにもCADM4や4.1Gがあることから,さらに膜骨格構造の破綻が末梢神経疾患の病態を解明する一助となると考えている。2)MPP遺伝子欠損マウスについて、複数のマウスラインを作製して、その作製したマウスの機能形態学的解析を光学および電子顕微鏡による解析を実施している。この際に用いている生体内凍結技法は生体で起こるダイナミックな変化を組織切片として可視化できる方法であり、末梢神経系の検討のためには麻酔したマウスの坐骨神経を露出して後趾を牽引して伸展させながらイソペンタン・プロパン液性寒剤を直接かけて凍結する。神経線維は,非伸展状態では円筒状であるが,外力を加えた伸展状態では数珠状形態に変化し、この際に膜骨格があるシュミットランターマン切痕は、数珠状の細い部位や太い部位への移行部に位置して円錐台の高さを増加させることから、この部位が外力に抗する緩衝機能を担っていることを提唱しており、膜骨格蛋白欠損の神経での形態機能変化に着目している。この生体内凍結技法について、その概要をわかりやすくまとめて本として出版した。予定していた遺伝子を改変したマウスを順調に作製して、それらの形態機能解析を順次行っている。具体的には、以下の過程を経て遺伝子改変マウスを既に得ている。1.ゲノム編集用mRNA解析:マウスMPP遺伝子Exonを含む部位の遺伝子を確認。2.ターゲティングベクター構築:MPP6遺伝子を含むゲノム編集用ターゲティングベクターを構築。3.受精卵へのベクター導入とマウス作製:作製ベクターをマウス受精卵にインジェクション、MPP6遺伝子がゲノム編集されたマウスをPCR、DNAシークエンスで確認。4. F1ヘテロマウス作製: 3.で可能性のあるマウス(この段階ではキメラマウスが多い)を交配後、F1ヘテロマウ取得。PCR、DNAシークエンスでMPP遺伝子ゲノム編集を確認。5.交配によるホモマウスを得て、次項12に示す機能形態学的解析に用いている。さらにMPP結合蛋白をマウス坐骨神経を用いて探索している中で、新規のシグナル蛋白を見出したので、その機能についても検討を始めている。この結果の一部は第122回日本解剖学会総会・全国学術集会において発表した。細胞膜直下に膜骨格として組み込まれるシグナル蛋白の一つであるMPP6の遺伝子欠損マウスを作製し、末梢および中枢の神経組織さらに腸管や精巣を含むMPP6を発現する上皮管腔組織をもつ臓器において、電子顕微鏡観察を用いてMPP6が組み込まれた膜骨格構造を野生型マウスと3次元的に比較し、膜骨格の細胞接着やシグナル伝達に関与した組織の構造変化に着目して生理学的機能も統合させながら、秩序だった形態形成機能を解析することを目的とした。そのためにMPP6遺伝子欠損マウスの作製(具体的にはゲノム編集用のベクターの作製と確認、受精卵へのベクター導入とF1ヘテロマウスの確認、交配によりホモマウスを得ること)を完了し、各臓器の機能形態学的解析を開始している。とくに末梢神経系シュワン細胞において、MPP6が単独でもシグナル蛋白ファミリーの一部の輸送の役割を持つことが分かり、形態解析としての末梢神経における光学および電子顕微鏡によって、ミエリン(髄鞘)形成に異常をもたらすことを見出した。

具体的には野生型マウスと比較してミエリンの厚みが神経軸索径に対して増加したことから、MPP6がミエリン形成において抑制シグナルの役割をもつことが示唆された。ただし作製したマウスにおいて膜骨格4.1Gと接着分子CADMの局在は保持されていたことから、4.1Gのほうがこれらの複合体形成を先導することも明確となった。このように、先に作製している膜骨格4.1蛋白欠損マウスにおける検討に続いて、シュワン細胞におけるミエリン形成のシグナル経路の一端が解明できたと考えられ、これらの内容について学会発表を行うと同時に、現在論文作成を進行中である。目的とした遺伝子の改変によるマウス作製は完了し、そのマウスを用いて組織における役割についての解析に着手できた。その解析の中で、末梢神経系において野生型マウスとの機能形態学的な違いを見出し、目的蛋白の役割が個体レベルで解明されつつある。本研究によって、末梢神経系シュワン細胞に独自に見出した4.1G-MPP6-Src-CADM6膜骨格蛋白複合体の機能について、作製した4.1GとMPP6遺伝子欠損マウスを用いて解析することを目的とした。これらのタンパクが末梢神経髄鞘の特殊化した構造であるシュミット・ランターマン切痕SLIに局在するために、まずSLIの形態学的特徴とそのメカニカルな変化に着目し、末梢神経伸縮時に“コイルばね"として緩衝機能をもつ役割を、組織を瞬時に凍結できる生体内凍結技法を用いて明らかにした。またシュワン細胞に見出したMPP6について、腸管上皮細胞での局在と結合蛋白も見出し発表した。これらで得られた末梢神経系における複合体蛋白の解析に基づいて、4.1G欠損マウスを加齢と過運動を考慮しながら電子顕微鏡も利用した形態と電気刺激による生理学的機能を検討したところ、ヒトの神経疾患であるシャルコー・マリー・トウース病に類似した形態と機能の変化が起こることを明らかにし、国際誌に発表した。さらにゲノム編集を用いて、独自にMPP6遺伝子改変マウスも作製し、MPP6が蛋白レベルで消失することも確認した後、その末梢神経髄鞘が形態変化を起こすことを、国際誌に発表した。以上のように未知の末梢神経髄鞘の構成タンパクを明らかにしたことにより、その機能はもとより、今後引き続きこれらの破綻による新たなヒト神経疾患の病態解明につなげられることに貢献できると考えている。作製した遺伝子欠損マウスを複数のマウスラインに集約しながら、これらのマウスの機能形態における変化の解析を行って、その蛋白の機能を明らかにする。具体的な機能解析としては、1.光学および電子顕微鏡によるMPP欠損マウスにおけるこの蛋白を発現している臓器の形態変化、さらにその臓器における機能変化を野生型マウスと比較して解析する。2.ダイナミックに活動をする細胞膜周辺部分について、生体内凍結技法を用いた蛋白発現臓器におけるMPP欠損の影響による形態の変化を解析する。3.MPPファミリーに結合する複合体蛋白の検索:免疫沈降法、GST融合蛋白Pull-down法によって結合蛋白を探索するために、野生型マウスと欠損マウスからの試料を比較しながら質量分析によって検討する。マウスラインの集約のためには、複数のラインを比較しながら、共通した表現型を示すかを比較検討する。今回作製したマウスの表現型とくに神経系における変化について得られた所見の再現性を確認する。
児童用あせり尺度の作成に関する教育臨床心理学的研究

子どものあせりやすさを捉えるため、「児童用あせり尺度」の作成を試みた。まず、予備調査として、小学3・4年生を対象に、「あせり」に関する実態調査として、どんなとき、どんなことであせるかという質問に対して自由記述してもらった。それをもとにKJ法によりカテゴリー化した。また、現場の教師の意見も参考にしながら、「児童用あせり尺度」として45項目を作成した。そして、小学16年の540名を対象に、低学年は3件法、中・高学年は5件法で回答してもらった。得られた結果について、その信頼性を検討するためG-P分析を行い、弁別指数が0.45以上の22項目を最終的なあせり尺度として抽出された。これらは、α係数が0.88奇数項目対偶数項目に分けた折半法による信頼性係数は0.89、前半項目対後半項目に分けた折半法による信頼性係数は0.86、さらに5・6年49名についての再検査による信頼性係数は0.85ときわめて高い価を示した。次に、主因子法からバリマックス回転による因子分析を行ったところ、2つの因子が認められた。1つは、「テストのとき、残りの時間が気になる」「勉強でまちがえたとき、イライラしたり、落ちつかなくなる」に代表されるように、行動はうまくいくかどうかが心配であるという気持ちが反映された16項目は「不安」因子と名付けることができる。もう1つは、「勉強でも遊びでも、他の人が自分よりも上手にできるのはイヤだと思う」「人の前では、ちょっとしたことでも恥をかきたくない」に代表されるように、他者との関係において負けたくないという気持ちが反映された6項目は「競争心」因子と名付けることができる。このように、子どものあせりやすさを測定する指標として、本研究において作成した22項目からなる「児童用あせり尺度」は、教育現場において活用できるものであり、あせりやすい児童に対して、処遇を施すことができることになる。
反応集積化に基づく多環性骨格の効率的構築手法の開発と生理活性物質の合成

遷移金属触媒によるアルキンの求電子的活性化を基盤とする同一時空間集積化反応に関するこれまでの検討により、o-アルキニルアニリンから調製したイミンに対してビニルエーテル類の存在下で塩化白金触媒を作用させると、金属含有アゾメチンイリドの生成を経てピロロ[1,2-a]インドール骨格を一挙に構築できることを明らかとしている。この反応は様々に官能基化された基質に適用可能な優れた手法である。本年度は、この反応を利用してインドールアルカロイドの一種であるyuremamineの全合成研究を行った。上述の金属含有アゾメチンイリドの付加環化反応によりyuremamineの基本骨格を構築した後、水酸基ならびにレゾルシノール基の立体選択的導入を経て効率良くyuremamineの提案構造を構築することに成功した。上記の反応とは異なり、アルキン部位をプロパルギルエーテル誘導体とし、求核部位をアミンとした基質を用いると、これまで報告例のほとんどない触媒的なα,β-不飽和カルベン錯体中間体の発生が可能であることを見いだした。すなわち、プロパルギルメチルエーテルに対し、電子豊富ジエンの存在下で適切な白金触媒を作用させると、アルキン部位へのアミンの付加とメタノールの脱離によりα,β-不飽和カルベン錯体中間体が生成し、これが電子豊富ジエンと[3+4]型の付加環化を起こすことで7員環の縮環した三環性インドールを一挙に与える。この反応はこれまでに合成例のないambiguine類の合成に有効と期待し、モデル化合物を用いたambiguine骨格の構築を試みた。その結果、シクロヘキセン部位をもつシロキシジエンを基質とすることで、四環性インドールを一挙に構築することに成功した。本研究で開発した同一時空間集積化による多環性インドール骨格構築法は、より多様な生物活性物質の高効率合成に適用可能と考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。既に我々は、プロパルギルメチルエーテル部位を有するアニリン誘導体に対し、適切な白金触媒を作用させると、アルキン部位の求電子的活性化を経て不飽和カルベン錯体中間体が発生すること、また生じた不飽和カルベン中間体はビニルエーテルと[3+2]型の付加環化を起こしてシクロペンタ[b]インドール誘導体を与えることを報告している。これは反応中間体として有用な不飽和カルベン錯体を触媒的に発生させる新手法であるばかりでなく、不飽和カルベン中間体が三炭素ユニットとして付加環化反応に利用可能であることを示した点で合成化学的に意義ある方法論である。本研究は、この手法を基盤として天然物・生理活性物質に頻繁に見られるシクロペンタ[b]インドール誘導体の集積型合成手法の開拓を目指し、電子豊富ジエンを用いた反応を検討した。その結果、白金触媒を用いて発生させた不飽和カルベン錯体中間体は、シロキシジエンと室温下で速やかに反応し、目的とするインドール誘導体を効率的に与えることを見出した。また、反応機構に関する検討の結果、この反応では不飽和カルベン錯体中間体に対するシロキシジエンの付加により生じた双性イオン型中間体が、一旦6員環形成を起こしてスピロ骨格を持つカルベン中間体となり、その後、カルベン部位に隣接する炭素の1,2-転位を経て7員環化合物を与えることが明らかとなった。これらの反応はいずれも、比較的入手容易な出発原料から、同一時空間集積型の連続結合形成により多環性インドールを一挙に構築可能なものであり、生物活性物質の合成等にも利用可能な有用な骨格形成手法であると考えている。

本研究は,多くの天然有機化合物や生物活性物質の基本骨格となる多環性炭素骨格,複素環骨格の実用的かつ高効率的な構築を実現する反応集積化手法の開発を目的としている。この目的達成に向けて,高反応性化学種であるカルベン錯体を効率的に発生する新手法の開拓と,その独特の反応性を活かした連続的結合形成反応を実現する反応を開発すべく研究を展開した。その結果、研究実績の概要欄に記したように、インドールアルカロイド類に頻繁に見られる骨格を単純な反応基質から一段階で合成することのできる新反応を開発することに成功した。この反応を利用すれば、本研究のもう一つの目的である生理活性物質等の効率的合成も実現可能と考えられる。以上のことから、本研究は当初の目的に沿っておおむね順調に進展していると考えている。現在までの達成度欄に記したとおり、本研究課題は、おおむね当初計画に沿って順調に進展しており、今後もこれまで同様の方法で研究を進めることで、研究目的に沿った沿った方向性の成果を挙げられるものと考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞膜カーブを介した新しいシグナル伝達複合体のモデル構築

HECTタイプのE3ユビキチンリガーゼNedd4ファミリーに属すNedd4Lは積荷分子のユビキチン化を介してエンドサイトーシスを制御する。本研究ではalphaアレスチンファミリーARRDC1によるNedd4L制御機構を調べ、以下のことが明らかになった。ARRDC1は湾曲した細胞膜に直接結合し、Nedd4Lを細胞膜にリクルートした。ARRDC1は細胞膜カーブに依存してNedd4Lを活性化し、基質のユビキチン化を促進した。本研究によって細胞膜カーブがARRDC1とNedd4Lのシグナル伝達複合体を制御する機構が明らかになった。本研究の目的は、細胞内シグナル伝達分子の機能調節における細胞膜カーブの働きを明らかにすることである。ある種のシグナル伝達分子は細胞膜のカーブを認識して膜に結合する。我々はこのような特異的な性質を持つ分子群が細胞膜ドメインに集積する事でシグナル伝達が効率化されると仮説を立て検証を行ってきた。これまでに我々はE3ユビキチン化酵素Nedd4Lが細胞膜カーブに結合し、活性化することを見出した。本研究では、Nedd4Lと基質を繋ぐアダプター分子ARRDC1の働きを検証し以下のことを明らかにした。1ARRDC1はNedd4Lと同じく細胞膜カーブを認識して膜に結合した。2ARRDC1はアレスチンドメインによって細胞膜カーブに結合した。3Nedd4Lの活性化を評価するin vitro実験系を構築した。4in vitro実験系を用い、ARRDC1は基質とNedd4LをリンクするだけでなくNedd4Lを活性化することを明らかにした。ある種のシグナル伝達分子は細胞膜のカーブを認識して膜に結合することで活性化する。我々はこのような特異的な性質を持つ分子群が細胞膜ドメインに集積することでシグナル伝達が効率化されるという仮説を立て検証を行っている。これまでに我々はE3ユビキチン化酵素Nedd4Lがクラスリン被覆ピットの細胞膜カーブに結合し活性化することで積荷分子のユビキチン化とエンドサイトーシスを促進することを見出している。本研究の最終年度ではNedd4Lと基質を繋ぐアダプター分子ARRDC1の機能における細胞膜カーブの役割を検証し以下の事を明らかにした。1ARRDC1の細胞膜局在を詳細に調べ、膜結合に必要な領域を同定した。2ARRDC1はフォスファチジルセリンだけでなくPIP2にも結合した。3ARRDC1とNedd4Lは独立にリン脂質に結合するが、複合体形成によって2つの分子のリン脂質結合力は相加的に高まった。4部位欠損ARRDC1変異体を用いた解析によって膜結合領域とアダプター機能に重要な領域は異なることが明らかになった。これらの結果から以下のモデルが考えられる。クラスリン被覆ピットに存在する負に帯電したリン脂質、そして細胞膜カーブによって、Nedd4LとARRDC1という積荷分子のユビキチン化に関わる分子がリクルートされる。ARRDC1はNedd4Lのアダプター分子として働き、同時に細胞膜カーブに依存してNedd4Lを活性化する。これによって積荷分子は効率的にユビキチン化されエンドサイトーシスされる。本研究によってNedd4Lの活性化における細胞膜カーブとアダプター分子ARRDC1の働きが明らかになった。細胞膜カーブを認識しないARRDC1変異体の作製、タンパク質精製が出来ていない。生化学今後は以下の課題に取り組む。1細胞膜カーブがARRDC1とNedd4Lの複合体形成、活性化を調節する機構を明らかにする。2ARRDC1が細胞膜に結合する際の責任アミノ酸を同定する。3アミノ酸に点変異を導入するなどして細胞膜に結合しない変異型ARRDC1を作成する。4変異型ARRDC1がNedd4Lとの複合体形成、活性化に及ぼす影響を評価することで細胞膜カーブの役目を明らかにする。次年度使用額は288円と少額であるため予算はほとんど使い切ったと考えられる288円と少額であるためこれまでの予算使用計画に変わりはない
同位体酸素O-17を使用したMRI脳灌流計測技術開発

擬似連続波により、プロトン核磁化をスピンロックさせ、エコープラナー法、高感度フェーズドアレイコイルと組み合わせることで、回転座標系における縦緩和時間T_1_ρ値を、ラット脳において高速に定量化することに成功した。^<17>O濃度10%atmの同位体水を1ml静注することにより、脳内におけるT_1_ρ値の変化、スピンロック強度による変化を観測することに成功した。FDGなど他の放射性同位体薬剤の副産物として安価になってきている低濃度(1atm%程度)のH_2^<17>Oに注目し、これをMRI造影剤として脳灌流計測に応用するための基礎的な検討を行う。H_2^<17>Oを外因性トレーサーとして生体内に導入した場合、MRIコントラストに与える影響を評価し、基礎的な撮像技術、解析技術を開発する。ファントムによる定量的評価に基づき、コイルや撮像シーケンス、撮像パラメータを最適化し、得られた画像を定量的に解析する技術を根拠にし、脳灌流を指標にした新しい画像化技術を提案する。得られた成果を健常動物にて評価する。Repeatability, Reproducibilityの評価、他の画像化法との比較評価を行う。評価基準はその後の臨床展開を見据えたときのインパクトであり、インパクトの高い方法論を開発する。同位体水H_2^<17>Oの濃度別(自然同位体比-0.7atm%)ファントムを作成し、高磁場臨床用MRI装置において、プロトンの縦緩和時間T_1、横緩和時間T_2、実効横緩和時間T_2*の定量測定を行った。T_1の濃度依存性はほとんど認められないのに対し、T_2は濃度に対し対数的に減少した。T_2*も同様の傾向を示したが、同位体水の量やファントムの材質、構造などに由来するアーチファクトのため、誤差が大きくなった。さらに回転座標系における縦緩和時間T_<1p>の検討を行った。T_<1p>を定量可能なスピンロックパルスシーケンスを開発した。エコープラナー法で撮像、画像再構成を行うことにより、高速化が可能であり。またショット数を増大させることにより、ファントムによる定量的な評価が可能である。スピンロックのパワーを増大させ、^<17>OとHの横磁化スカラーカップリングを弱め、またパワーをコントロールすることにより、T_<1p>ディスパーションを観測することができた(0.7atm%において670-1240ms、自然同位体比において4074-1638ms)。臨床用のヘッドコイルを用いた実験では、濃度別のファントムのT_<1p>が依然と解離しており(1.2-1.6秒)、臨床用MRIにおけるRFパワーアンプの限界が示唆された。感度的にはT_<1p>による検出が有利との報告があるが、送信系パワーや人体に対する安全性の問題もあるため横緩和による計測も視野に入れ、多角的に物理パラメータを測定する系が整い、生体に応用する基盤が整った。同位体濃縮度に対するT1ρ値は、昨年度において開発した定量化ファントムにおいて顕著な減少を示し(0.7%atmにおいて自然同位体比の6倍)しており、低濃度水のインジェクションにおける生体計測の期待が高い。そこで本年度は、昨年度までに開発したT_1ρ定量化パルスシーケンス、ラット用高感度受信専用フェーズドアレイコイルを健常ラットに応用し、生体における感度を検討した。GE社製SIGNA 3TバージョンHDを使用し、7-14週令健常ラットをケタミン+セラクタールで麻酔し、尾静脈より同位体濃縮水(H_2^<17>O、0.7atm%)を急速静注し、脳におけるT_<1ρ>コントラストをダイナミック計測した。スピンロック強度を1500Hzより上げると動作が不安定になる傾向があるため、強度を250,750,1500とし、時間分解能を1分としてEPI法によりT_<1ρ>画像を取得した。信号強度は静注直後より有意に減少し、またスピンロック強度をあげるとその傾向は強くなった。静注した同位体水の脳における変化を捉えられたと考えられる。脳実質以外のCSF部においてもその傾向が観察され、脈絡脈絡叢による寄与が考えられたEPI法は高速撮像が可能であるが、原理上スパイクノイズなどにより時間安定性が悪化するときが何回か観測され、定量的な議論を行うためには、統計的な計測を進める必要ある。また臨床応用を考えると、スピンロックを行うためのRFパワーアンプの強度、デューテイ1サイクルなどの仕様は不十分であり、それを回避するための技術開発が必要になってくると考えられた。同位体水の作成は時間とコストがかかり、濃縮度が上げるのは容易なことではない。そこで数%atmレベルでの検出感度を得るために、昨年度までに、T_<1ρ>コントラストを得る撮像シーケンスを臨床用3TMRIにおいて開発してきた。T_<1ρ>