hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中枢ニューロンにおいて脱分極自体が誘発する細胞内カルシウム放出の機序解明

本研究は、細胞外にCa^<2+>が存在しない条件下でも、細胞膜の脱分極によって細胞内Ca^<2+>濃度が上昇する機構を解明し、その生理的役割を明らかにすることを目的とした。ラット中枢神経系から急性単離した神経細胞を用い、パッチクランプ法および蛍光Ca^<2+>濃度指示薬を用いた細胞内Ca^<2+>濃度測定を行った。まず、ラット脊髄後角および海馬より機械的処理によって急性単離した神経細胞にパッチクランプ法を適用して抑制性シナプス電流に対する脱分極自体の効果を検討した。細胞外Ca^<2+>-freeの条件下、高K^+刺激を行うことで、抑制性作動性シナプス後電流(IPSC)の頻度が著明に増加した。このIPSC頻度増加作用は、BAPTA-AM、Thapsigargin、U-73122、WortmanninおよびXestospongin Cによって著明に抑制された。従って、脱分極自体が、PLCを活性化してIP_3を産生し細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>放出を誘発することが示唆された。一方、単離神経細胞の細胞内Ca^<2+>蛍光測定を行いながら、脱分極刺激を行うと、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が認められ、実際に脱分極自体で細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からCa^<2+>放出が起こることがわかった。シナプスはシナプス前神経終末部、シナプス後細胞およびグリア細胞に囲まれており、シナプス周囲の細胞外スペースは広くない。シナプス伝達、特に高頻度のシナプス伝達の場合に際しては、シナプス周囲の細胞外Ca^<2+>濃度は急速に低下する。従って、細胞外Ca^<2+>に依存せずに脱分極自体が細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>放出を誘発する機構は、高頻度入力時の応答、特に学習や記憶の形成に重要であると考えられた。2週齢ラットの脊髄後角から機械的処理により急性単離した神経細胞を用い、蛍光Ca^<2+>指示薬Fura-2AMを神経細胞内に導入した。共焦点顕微鏡を用いて、細胞内Ca^<2+>測光を行ったところ、細胞外にCa^<2+>が存在しない条件下でも細胞外のK^+イオン濃度の増加による脱分極刺激によって、細胞内Ca^<2+>濃度が増加した。一方、脊髄後角より機械的処理によりて急性単離した神経細胞にパッチクランプ法を適用して、高カリウム刺激を行うと、抑制性グリシン作動性シナプス後電流(IPSC)の頻度が著明に増加した。このIPSC頻度増加作用にリアノジンは無効であったが、Thapsigarginの前処置により著明に抑制された。細胞外Ca^<2+>-freeの条件下では電位依存性Ca^<2+>チャネルをNa^+が通る様になるため、過剰なNa^+が細胞内へ流入すると考えられる。過剰なNa^+の流入はミトコンドリアのNa^+/Ca^<2+>exchangerを活性化させ、ミトコンドリアからCa^<2+>放出を誘発する可能性がある。よって、細胞外Na^+濃度を減少させて脱分極刺激を行ってみたが、IPSCの頻度増加を抑制することは出来なかった。しかし、細胞外Na^+-

freeの条件下では、コントロールレベルへのリカバリーが著明に抑制された。細胞外Na^+イオンは細胞膜に存在するNa^+/Ca^<2+>exchangerの活性に重要であることから、神経終末部においても細胞膜の脱分極自体によって、細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からCa^<2+>が放出されることが明らかになった。次年度にさらに研究をすすめて、脱分極自体が誘発する細胞内カルシウム放出の機序を解明したいと考えている。脱分極自体で細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>放出が起こるメカニズムを明らかにするため、蛍光測光及び電気生理学的手法を用いて検討を行った。まず、2週齢ラットの脊髄後角から機械的処理で急性単離した神経細胞を用い、蛍光Ca^<2+>指示薬Fura-2AMを神経細胞内に導入した。共焦点顕微鏡を用いて、細胞内Ca^<2+>測光を行ったところ、細胞外にCa^<2+>が存在しない条件下でも細胞外のK+イオン濃度の増加による脱分極刺激によって、細胞内Ca^<2+>濃度が増加した。単離神経細胞の細胞内Ca^<2+>蛍光測定を行いながら、アンフォテリシンB穿孔パッチクランプ法を適用して、膜電位を脱分極側に変化させると、Ca^<2+>濃度の上昇が認められ、実際に脱分極自体で細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からCa^<2+>放出が起こることを証明できた。さらに種々の薬物を用いて、この現象にIP_3受容体が関与することがわかった。次に、神経終末部の脱分極刺激が開口放出を誘発するかについて、シナプス小胞をFM1-43で染色して検討した。細胞外Ca^<2+>-free中の脱分極刺激によってFM1-43の蛍光強度が減少し、細胞外からのCa^<2+>流入が無い条件下で、脱分極自体で開口放出が起こることがわかった。次に、培養細胞を用いて活動電位の伝導による神経終末部の脱分極が細胞外Ca^<2+>-freeの条件下でも伝達物質放出の効率を変化させ得るかについて検討を行ったところ、細胞外Ca^<2+>-freeの条件下の高頻度刺激で、伝達物質放出確率が上昇することがわかった。従って、脱分極自体による細胞内Ca^<2+>放出が神経終末部からの神経伝達物質放出にも重要な役割を果たしていることがわかった。
適応スペクトル推定における解析信号の利用

本研究では、適応スペクトル推定のための適応フィルタとして、収束特性が良好であることが知られる勾配適応ラティスフィルタを用いることとした。但し、それは、複素信号処理が可能なように拡張された。複素勾配適応ラティスフィルタである。入力される実信号を解析信号(正周波数成分のみを有する複素信号)に変換した後、それを複素勾配適応ラティスフィルタの入力とすることにより、得られる適応スペクトル推定の結果を従来法によって得られる結果と比較検討した。まとめると次のようになる。1.提案法は、従来法より予測誤差を低減する。2.提案法により、低域および高域での周波数特性を正確に推定することが可能となる。3.提案法は、従来法より高速収束が可能である。1.と2.は、実信号を解析信号へ変換することにより得られる。複素信号処理特有の結果と考えられる。それは、本来信号自体が有する、正と負の周波数成分の冗長を、解析信号に変換することにより解除した結果と解釈され、高精度なスペクトル推定を実現することを意味する。1.と2.の結果は、基本的に3.の性質を導く。勾配適応フィルタにおけるステップサイズは、その大きさが大きくなるにつれて収束速度は高速となるが、同時に予測誤差を増大してしまう。一方、ステップサイズを小さくすれば予測誤差を低減できるが、今度は収束の速度が低下してしまうことになる。しかし、本提案法では、1.と2.の性質より、周波数の広範囲にわたる入力信号において、より低減された予測誤差を期待できる。従って、対応すべき実信号処理での適応フィルタに比べ、ステップサイズを大きく設定したとしても、従来法より予測誤差を増大させずにすみ、高速収束を得ることが可能となるわけである。
原始的深海性棘皮動物有柄ウミユリ類トリノアシ骨片形成遺伝子に関する研究

棘皮動物を特徴づける系統学上の特性の一つは、中胚葉性の炭酸カルシウム骨格を作ることである。系統発生学上、その祖先型から棘皮動物が進化するに至った道すじを調べるには、棘皮動物に固有の特性について、その発現に関与する遺伝子の探索と、発現様式の解明が不可欠である。6網からなる棘皮動物のうち、最も原始的な形質を残している有柄ウミユリ類は、棘皮動物の系統発生学上の「かなめ」に位置する動物である。トリノアシの体制は、植物のユリに似て茎部と冠部からなる。消化器官、生殖器官、運動器官の全ては冠部に集中し、その冠部は、大量の炭酸カルシウム骨格によって形成されている。私は、トリノアシ飼育個体を用いて、冠部の全てを実験的に除去した場合、茎部のみから炭酸カルシウム骨格からなる冠部を再生し得ることを発見した。この実験は、きわめて再現性良く、且つ、容易に行なう事が出来るので、再生過程における骨片形成遺伝子などの遺伝子発現の解析にとって、理想的な系と考えられる。さらに私は、従来その存在が不明であったトリノアシ配偶子を発見し、精子DNAの抽出に成功している。これらの発見を基礎として、冠部再生過程における骨片形成遺伝子の発現様式をしらべるために、まず、トリノアシ精子DNAを用い、ウニ類の骨片形成たんぱく質をコードする遺伝子SM-50をプローブ及びプライマーとして、トリノアシにおけるSM-50の相同遺伝子を探索した。その結果、PCR法により、ゆるい条件下では、ウニ類SM-50遺伝子のプライマーと反応する遺伝子がトリノアシDNA中に発見された。さらに、サザンハイブリダイゼーションにより、トリノアシゲノム中に保存されている部分は、ウニ類SM-50のエクソンのrepeating regionである事が明らかになった。このウニ類SM-50のrepeating regionをプローブとして、トリノアシ精子DNAから作製した遺伝子ライブラリーにより、5つのクローンが得られ、その塩基配列の決定を行なっている。トリノアシより得られる、ウニ類SM-50の相同遺伝子を用い、再生過程におけるその発現を調べる予定である。
軽度低体温麻酔の臨床的検討及び脳循環代謝連続モニタリング機構の考案

33-35°C°C程度の軽度低体温が従来いわれてきた代謝の抑制では説明できないほど強力な脳保護作用があることが動物実験で明らかになり、脳外科手術などへ臨床応用が期待されている。我々は、奈良県立医科大学にて施行された脳外科手術130例に対し軽度低体温療法を施行した。麻酔は笑気、酸素、フェンタニール及びセボフルランにて行った。体温管理は体温調節装置(アムコAmerican Medical System)及び温風気式加温装置(マリンクロット、Warm Touch)を用いて行い、鼓膜温が35°Cで冷却を中止し、34.5°Cを目標温とした。体温測定は、鼓膜温、鼻咽頭温、直腸温、末梢温にて行った。結果、最低温は34.4±0.4°Cで、最低温までの到達時間は101±52分、平均冷却速度は1.3±0.8°C/hであった。低体温維持時間は125±89分、復温から抜管までの時間は103±32分、復温速度は0.7±0.3°C/hであった。冷却速度と関係する因子としては、体重/体表面積比率と有意な負の相関が認められた。シバリング発生は最も大きな問題で、30%の症例で術後シバリングが発生した。シバリング発生に関係する因子として、中枢温、末梢温、年齢、体重が考えられた。また、術中血管拡張療法としてのプロスタグランディンE1(PGE1)の有用性を検討した。84例をPGE1の投与量により3群(0,0.02,0.05μg/kg/h)の3群に分けた。0.05μg/kg/h投与で復温時の直腸温の上昇は有意に高かったが、鼓膜温の変化は3群で有意な差はみられなかった。術後の創部感染および入院日数も常温管理群と差は見られなかった。周術期の脳合併症は患者に機能的予後に重大な影響を与えるため、脳虚血及び脳保護について盛んに研究が行なわれている。近年、動物実験において、33-35°C程度の軽度低体温が従来いわれてきた代謝の抑制では説明できないほど強力な脳保護作用があることが明らかになってきた。そこで、脳合併症のリスクにさらされる脳外科手術への軽度低体温療法の臨床応用が期待されている。我々はその方法論を確立するために、これまでに103例の開頭手術患者に対し、笑気、酸素、セボフルラン及びフェンタニール麻酔下で軽度低体温を施行してきた。目標温度が、鼓膜温で34.5°C前後になるように温風式加温装置及び体温調節装置を用いて調節した。6例で鼓膜温が35°C以下にならなかったが、その他の症例では温度管理は可能であった。体温低下率は平均1.3°C/時間、目標温への到達時間は平均110分であり、特に体重が重いほど目標温への到達がおそい傾向にあった。復温後の体温上昇は平均0.7°C1時間で、復温から抜管までの時間は平均103分であった。覚醒遅延はみられなかった。術中合併症としてはシバリングと徐脈がみられたが、その他問題となるような合併症はみられなかった。シバリングの発生率は30.3%で、その発生と年齢、体重、末梢温とに有意な関係がみとめられた。

現在、主要な手術操作開始までに目標温に到達させるために、いかに冷却速度をはやめるか、術後シバリングをどのようにすれば軽減できるか、また、軽度低体温は神経学的予後を改善するか、などを検討中である。33-35°C程度の軽度低体温が従来いわれてきた代謝の抑制では説明できないほど強力な脳保護作用があることが動物実験で明らかになり、脳外科手術などへ臨床応用が期待されている。我々は、奈良県立医科大学にて施行された脳外科手術130例に対し軽度低体温療法を施行した。麻酔は笑気、酸素、フェンタニール及びセボフルランにて行った。体温管理は体温調節装置(アムコAmerican Medical System)及び温風気式加温装置(マリンクロット、Warm Touch)を用いて行い、鼓膜温が35°Cで冷却を中止し、34.5°Cを目標温とした。体温測定は、鼓膜温、鼻咽頭温、直腸温、末梢温にて行った。結果、最低温は34.4±0.4°Cで、最低温までの到達時間は101±52分、平均冷却速度は1.3±0.8°C/hであった。低体温維持時間は125±89分、復温から抜管までの時間は103±32分、復温速度は0.7±0.3°C/hであった。冷却速度と関係する因子としては、体重/体表面積比率と有意な負の相関が認められた。シバリング発生は最も大きな問題で、30%の症例で術後シバリングが発生した。シバリング発生に関係する因子として、中枢温、末梢温、年齢、体重が考えられた。また、術中血管拡張療法としてのプロスタグランディンE1(PGE1)の有用性を検討した。84例をPGE1の投与量により3群(0,0.02,0.05μg/kg/h)の3群に分けた。0.05μg/kg/h投与で復温時の直腸温の上昇は有意に高かったが、鼓膜温の変化は3群で有意な差はみられなかった。術後の創部感染および入院日数も常温管理群と差は見られなかった。
受精卵CaオシレーションにおけるCa流入とCa遊離の機能的共役機構

哺乳類受精時の卵活性化に関わる細胞内Ca^<2+>濃度の制御機構、特に細胞外からのCa^<2+>流入の実体とその調節機構の解明を目指し、マウス受精卵におけるCa^<2+>オシレーションにおけるTRPC、OraiおよびSTIMタンパク質の機能的関与を想定して実験を行った。種々のペプチドを用いた阻害実験では、これらのタンパク質のいずれも受精時のCa^<2+>流入には関与していないことを示す結果となった。一方でSTIM1はCa^<2+>流入の活性化以外の機能を示すことが新たに示唆された。哺乳類受精卵でのCa^<2+>オシレーションの維持に必要なCa^<2+>流入経路の制御機構の解明を目的として、Ca^<2+>流入チャネルとしてTRPとOraiタンパク、それらの調節因子としてSTIMに注目し、以下の実験を行った。(1)マウス卵でのTRPC、STIM、Oraiの発現確認マウス未成熟卵からのcell-direct RT-PCRにより、TRPC1-C7、STIM1とSTIM2、およびOrail-3のすべてのサブタイプのmRNAが存在していることを確認した。また特異的な抗体を用いたWesternプロットによるSTIMとOraiタンパク質の発現の検出を試みているが、現在までのところ確認には至っていない。STIMとOraiの各サプタイプのcDNAをクローニングし、それらを用いて野生型および種々の変異型のタンパクをマウス卵に強制発現させた。野生型のSTIMとOraiタンパクはそれぞれ卵の小胞体と細胞膜に発現した。静止時の卵細胞内Ca^<2+>濃度に及ぼす効果を検証したところ、STIM/Oraiのサプタイプを単独で発現させた卵、およびそれらを共発現させた卵のいずれにおいても有意な静止時のCa^<2+>濃度変化は観られなかった。(3)TRPCタンパクの強制発現の効果TRPC1またはTRPC4タンパクを強制発現させた卵では、静止時の細胞内Ca^<2+>濃度に変化はなかったものの、PLCζによって誘発したCa^<2+>オシレーションの頻度が増加する傾向がみられた。これによりマウス卵のCa^<2+>オシレーション時にTRPCを介したCa^<2+>流入が活性化されている可能性を示唆された。マウス卵でのSTIMおよびOraiタンパク質の発現のWesternプロットによる確認を試みたが、用いた抗体では検出できなかったため、平成22年度は当初計画していたRNAiによる発現抑制実験は行わず、STIM/Orai間の相互作用を検証する目的で、STIMとOraiのドメイン変異体の発現がマウス卵でのCa^<2+>オシレーションに及ぼす影響について詳細に検討した。その結果、(1)STIM1、STIM2、Orai1のC末端細胞質ドメイン欠損変異体(STIM1-ΔCT、STIM2-ΔCT、Orai1-ΔCT)、および(2)STIM1、STIM2の細胞質ドメイン(STIM1-CT、STIM2-CT)の何れを発現させた場合も、PLCζによって誘発されるCa^<2+>オシレーションが抑制された。また、STIM1-CTではオシレーション開始後の頻度が低下したのに対し、STIM2-CTでは最初のCa^<2+>反応の振幅の減少および遅延もみられた。以上の結果は、マウス卵受精時のCa^<2+>オシレーションにおいて、STIM/Orai系によるCa^<2+>流入の活性化が起こっていること、さらに、STIM2は静止時のCa^<2+>入の調節にも関与していることを示唆している。STIM/Orai系によるストア作動性Ca^<2+>流入については、多くの体細胞では報告されているが、上記の成果は、それが卵細胞でも機能しており、受精時のCa^<2+>オシレーションの発生・維持に実際に寄与していることを示したという点で重要であると考えられる。マウス卵内のCa^<2+>動態に対するSTIM/Oraiタンパク質の機能的関与を明らかにすべく以下の実験を行った.抗STIM1および抗STIM2抗体を用いたWesternプロットにより,マウス成熟卵にSTIM1,STIM2の両者とも発現していることが確認できた.STIM1の発現についてはすでに報告例があるが,STIM2については初めての確認例となる.Orai1については現時点ではまだ発現が確認できていない.STIM1のC末端細胞質ドメインに存在するcoiledcoiI領域(CC2)は,Orai1のN末端細胞質ドメインに作用してOrai1を活性化することが知られている.CC2を含むペプチド(CCb7)をマウス卵に発現させたところ,受精時のCa^<2+>オシレーションの頻度が顕著に増加した.一方でOrai1のN末端ドメインを過剰発現させてもCa^<2+>オシレーションに対する抑制効果は見られなかった.

Ccb7は,Mn^<2+>quenching法を用いて測定したCa^<2+>流入速度に対して顕著な増強効果は示さなかったことから,CCb7のCa^<2+>オシレーション頻度に対する効果は,Orai1を介したCa^<2+>流入の活性化によるものではないことが示唆された.これまでの実験結果から,おそらくマウス卵でもSTIM/Oraiタンパク質の系は存在はしてはいるものの,受精時に活性化されるCa^<2+>オシレーションのCa^<2+>流入としての寄与は小さいと考えられる.一方で,STIM1のCC2がCa^<2+>流入の増加は伴わずにCa^<2+>動態に影響を及ぼしたという結果は,STIM1には従来から報告されているOraiの活性化以外の新たな作用がある可能性が示された.
ウェアラブル端末を用いた海外業務渡航者の心血管系の評価と就労管理への応用

社会経済活動のグローバル化により、海外業務渡航が必要な労働者は増加している。機内発生死亡原因の86%は心停止である。従って、海外出張を繰り返す労働者が、健康な生活を送るために、勤務管理を行うことは、産業衛生において重要な課題である。本研究では、渡航前・渡航時の心電図をウエアラブル心電図システムによって記録。渡航に伴う外的要因と心臓自律神経活動との関連性を探索的に解明する。また、被検者の代謝背景、疲労度やストレスとの関連性も調べ、産業衛生管理の指標としての応用について検討する。本研究は、衛生学の領域の面のみならず、IT技術を応用した計測システムの開発・臨床応用の面からも新しい知見が期待できる。
都市部における河畔植生の生物多様性保持機能の検討

河川敷の植生は,都市部において生物多様性の維持に重要な役割をもつ.しかし,具体的にどのような植生規模や構造が生態的回廊(コリドー)としてより有効に機能するか検討したものは少ない.そこで,都市部において河川植生の生物多様性保持が効果的に機能するための要因を,食植性昆虫の多様性を指標として明らかにする.北海道旭川市の河畔植生規模の異なる3つの河川,石狩川(河川区域幅約300m),忠別川(同約200m)および牛朱別川(同約100m)を対象とし,500m1km間隔で調査地点を設定して昆虫相の個体群供給地である山間部から都市部かけて昆虫相の変化を調べ,環境要因との比較を行う.河川敷の植生は,都市部において生物多様性の維持に重要な役割をもつ.しかし,具体的にどのような植生規模や構造が生態的回廊(コリドー)としてより有効に機能するか検討したものは少ない.そこで,都市部において河川植生の生物多様性保持が効果的に機能するための要因を,食植性昆虫の多様性を指標として明らかにする.北海道旭川市の河畔植生規模の異なる3つの河川,石狩川(河川区域幅約300m),忠別川(同約200m)および牛朱別川(同約100m)を対象とし,500m1km間隔で調査地点を設定して昆虫相の個体群供給地である山間部から都市部かけて昆虫相の変化を調べ,環境要因との比較を行う.
石刻史料による遼代漢人徙民の研究

本研究は、遼代のいわゆる漢人の存在形態について明らかにすることを目的とした。具体的には、契丹内地に居住する漢人と燕雲十六州に居住する漢人ではそのあり方が異なるのではないかという仮定を明らかにしようとした。その際、漢人がどの程度契丹語・契丹文を使用したかを一つの指標とした。方法としては、中国の遼寧省と内モンゴル自治区での現地調査に基づきつつ、石刻資料を利用して研究を進めた。その結果、燕雲十六州に居住する漢人に比して契丹内地に居住する漢人はより契丹語・契丹文を使用する可能性が高く、契丹人・契丹国家との距離感が近いことを明らかにできたと考える。国内調査としては、東洋文庫にて同文庫所蔵の遼代漢人墓誌銘拓本の調査を行った。そのうち、例えば鄭恪墓誌銘の墓主である鄭恪は、現在の行政区画で言えば遼寧省西部の出身で遼代後半期に活動した科挙官僚である。そして、この人物は漢人であるが契丹語を解したことが墓誌銘において記述され、本研究課題と特に密接な関係をもつ。このように、同文庫での調査は意義のあるものであった。なお、二〇一二年度の調査では日程の都合上その全ての調査を行うことが出来なかったことから、二〇一三年度においても引き続き同文庫所蔵遼代漢人墓誌銘拓本の調査を行う予定である。また、同調査における経由地である北京においては、研究協力者の康鵬氏(中国社会科学院歴史研究所)に面会し、中国における最新の契丹史関連の学術事情について教示を受けることもできた。成果の公表としては、準学術雑誌である『アジア遊学』に文章を寄稿したほか、年度をまたぐが二〇一三年四月発行の『関西大学東西学術研究所紀要』に中国遼寧省西部出土の墓誌銘を使用した論文が掲載されることが決定している。海外調査としては、研究計画どおりに内モンゴル調査を行った。具体的には、赤峰市巴林左旗林東鎮の遼上京博物館および契丹博物館において石刻資料の調査を行った。両博物館へは研究協力者である中国社会科学院歴史研究所の康鵬氏に紹介の労を取って頂いた。契丹博物館には未発表の遼代石刻資料が存在するため、新資料の把握という点で益するところが非常に大きかった。その他、両博物館に近接する遼上京遺跡にて、中国社会科学院考古研究所・董新林氏の好意により、発掘現場の臨地解説を受けることが出来た。国内調査としては、前年度に引き続き、研究計画どおりに東洋文庫にて拓本調査を行った。東洋文庫所蔵の遼代石刻拓本の多くは戦前に将来された現遼寧省管内の資料の拓本であり、次段落で言及する遼金西夏史研究会での発表においてその成果の一端を発表することができた。成果発表としては、本年度の内モンゴル調査を反映した論文の『関西大学東西学術研究所紀要』への掲載が決定しているほか、前年度の遼寧省調査および東洋文庫での調査を反映した口頭発表を遼金西夏史研究会にて行った。これらはおよそ当初の研究計画に沿ったものである。その他、海外調査の日程にあわせて、北京大学でも中国語にて口頭発表を行った。上記のように評価する理由は、当初の研究計画に沿って研究を遂行できたことにある。具体的には、まず当初の計画通りに下記のように国内外での調査を行うことができたことによる。同文庫所蔵の遼代石刻拓本は学史上古典的価値をもつとみなしうるものであり、国外で新出の資料を調査するのと並行して把握すべき資料と考える。国外調査としては、中国遼寧省朝陽市を中心に調査を行い、特に朝陽博物館を訪問することができた。同館は、本研究課題において重要な遼代漢人の墓誌銘をまとまって所蔵する機関であり、今次の訪問でそれらを一括して実見することができた。次に、研究成果の公表も概ね順調と考える。年度の後半からの課題採択というスケジュールの中で、準学術誌『アジア遊学』に文章を寄稿したほか、年度はまたぐが『関西大学東西学術研究所紀要』に中国遼寧省西部出土遼代墓誌銘を使用した論文の掲載が決定した。以上より、本研究課題が「おおむね順調に進展している」と評価するものである。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在まで研究がおおむね順調に進展しているため、引き続き当初の研究計画に基づき研究を遂行することが今後の研究の推進方策となる。つまり、まずは二〇一三年度も国内外での調査を行うことが柱となる。

国内での調査は、二〇一二年度に引き続き、主として東洋文庫所蔵の遼代漢人墓誌銘拓本の調査を予定している。海外での調査は、主として内モンゴル東部(赤峰市等)での調査を予定している。また、二〇一三年度は本研究課題の最終年度に当たるため、成果の公表も重要な計画の一部である。具体的には、本研究課題に関連する口頭発表を期するほか、学術雑誌に論文を発表することにより成果の公表を図る予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。
涙液油層の動態解析法の開発と涙液油層動態決定因子の探索的研究

本年度は、重症涙液減少型ドライアイに対する涙点閉鎖前・後の涙液評価、ならびに、本邦では認識されているが、海外ではほとんど認識されていないBUT(breakup time)短縮型ドライアイと他のBUT異常(BUT<=5秒)眼との違いの検討をテーマとして、前年度に確立した画像相関法(cross-correlation)を用いた涙液油層伸展初速度の計測法の応用を試みた。涙液油層伸展初速度の測定としては、まず、涙液油層観察装置(DR-1)を用いて涙液油層の観察所見をデジタル録画し、次に、画像相関法を用いて涙液油層の上方への伸展移動距離の時間変化を求め、その実測値をレオロジーのVoigt modelに当てはめ、独自にプログラムされたソフトウエア上で初速度を計測した。また、開瞼を10秒間まで維持させて涙液の自然破壊時間(Non-invasive breakup time : NIBUT)を測定することによって、涙液の安定性を非侵襲的、かつ定量的に評価しうる方法を開発した。本法の確立によって、1回の瞬目で、涙液についての2つの非侵襲的かつ定量的情報を得ることができるようになった。そして、本法を、重症涙液減少型ドライアイの上・下涙点閉鎖の前・後、あるいは、BUT短縮型ドライアイ、および、他のBUT異常眼の涙液評価に適用した。その結果、涙点閉鎖の前・後で、涙液油層伸展初速度およびNIBUTが有意に増加することが明らかになるとともに、BUT短縮型ドライアイにおいて、他のBUT異常眼に比べて、涙液油層伸展初速度が有意に速いこと、ならびに、涙液油層伸展初速度、NIBUT、眼表面の上皮障害スコアを変数とする線形判別式で、BUT短縮型ドライアイと他のBUT異常眼の判別が行える可能性が明らかになった。本年度は、画像追跡法(cross-correlation)を用いた涙液油層伸展速度の計測法を確立するとともに、涙液の安定性を決定する要因を、その解析法を応用して調べた。具体的には、涙液油層観察装置(DR-1)を用いて涙液油層の観察所見をデジタル録画し、画像追跡法を用いて、涙液油層の上方向への移動距離の時間推移を求め、その実測値をレオロジーのVoigt modelに当てはめて、涙液油層の伸展初速度を測定する方法を確立した。その結果、今回確立したシステムで涙液油層の伸展初速度が測定可能であることが判明した。そこで、油層伸展速度の測定と同時に、開瞼を10秒維持させで涙液の自然破壊時間(Non-invasive breakup time : NIBUT)を測定し、涙液の安定性を決定する因子についての探索的研究を行った。具体的には、さまざまな涙液量の被検者(涙液減少型ドライアイ、健常眼、涙点プラグ後を含む)を対象に、涙液油層伸展初速度の測定、MBUTの計測、及び、涙液メニスカス曲率半径測定(涙液貯留量を反映)、フルオレセインbreakup time測定、角結膜上皮の障害スコアの評価、シルマー1テスト(反射性涙液分泌量の測定)を実施し、各検査結果の相関を調べた。その結果、すべての検査相互間において、有意な相関があることが分った。また、それらの検査結果を重回帰分析で検討した結果、涙液の安定性が涙液油層の伸展初速度と角結膜上皮障害スコアで決定されること、すなわち、油層の伸展初速度が大きいと安定性がよく、角結膜上皮障害が強いと安定性が悪いことが判明した。
電気溶媒抽出に基づくストリッピングボルタンメトリーによる微量同時分析法

1)重金属イオン:有機相中に抽出剤として5,6-ジフェニル-3-(2-ピリジル)-1,2,4-トリアジンを加えた場合,Pb^<II>, Cd^<II>, Zn^<II>イオンが抽出剤との錯体生成に基づく明確なイオン移動波を与える,すなわち電気溶媒抽出が可能なことを示した。この結果をJ. Electroanal. Chem.誌に報告した。この抽出剤を含む有機フィルム電極を作成し、本ストリッピング法によりこれら重金属イオンのppbレベル濃度の定量が可能なこと、それらの同時分析が可能なことを示した。この結果をCollect. Czech. Chem. Commun.誌に報告した。2)界面活性剤:ポリオキシエチレン系非イオン性界面活性剤が金属イオンと錯陽イオンを形成して電気溶媒抽出されることに基づくストリッピングボルタンメトリーにより,この種の界面活性剤についてもppbレベル濃度の分析が可能なこと等を示した。この結果をJ. Electroanal. Chem.に報告した。さらに、電気溶媒抽出ではこの錯陽イオンとアルキル硫酸イオン等陰イオン性界面活性剤とが電位によりそれぞれ選択的に抽出される。これに基づき、本ストリッピング法による非イオン性および陰イオン性界面活性剤の分離同時分析も可能なことを示し、その結果をAnal. Sci.誌に報告した。3)薬剤:分析対象を各種薬剤にも拡張する目的で、まず、有機塩基の電気溶媒抽出のボルタンメトリーの厳密な理論の展開と,アミン型薬剤を対象としてその実験的検証を行った。電気溶媒抽出法では、これら薬剤のイオン形の有機溶媒/水間分配係数の精密な測定も可能であり、この物理量と薬剤の定量的構造活性相関についても論じた。この結果をAnal. Sci.誌に報告した。さらに、電気溶媒抽出用の新しい有機溶媒として、1,6-ジクロロヘキサンが有望であり、この有機溶媒水界面の分極性領域は従来の溶媒を用いる場合よりも広がることなどを示した。電気溶媒抽出より前濃縮過程とストリッピング分析を行うイオン移動ストリッピングボルタンメトリーにおいて,その濃縮過程を再現性良く,効率良く行う目的から,申請した回転電極装置とポテンショスタットをアナログ入出力ボードによりコンピュータに連動させた測定システムを構築した。1)重金属イオン:有機相中に抽出剤として5,6-ジフェニル-3-(2-ピリジル)-1,2,4-トリアジンを加えた場合,Pb^<II>,Cd^<II>,Zn^<II>イオンが抽出剤との錯体生成に基づく明確なイオン移動波を与える,すなわち電気溶媒抽出が可能なことを示した。この結果をJ.Electroanal.Chem.誌に報告した。現在、本ストリッピング法による非イオン性および陰イオン性界面活性剤の分離同時分析について検討を進めている。

電気溶媒抽出法では、これら薬剤のイオン形の有機溶媒/水間分配係数の精密な測定も可能であり、この物理量と薬剤の定量的構造活性相関についても論じた。この結果をAnal.Sci.誌に報告した。1)重金属イオン:有機相中に抽出剤として5,6-ジフェニル-3-(2-ピリジル)-1,2,4-トリアジンを加えた場合,Pb^<II>,Cd^<II>,Zn^<II>イオンが抽出剤との錯体生成に基づく明確なイオン移動波を与える,すなわち電気溶媒抽出が可能なことを示した。この結果をJ. Electroanal. Chem.誌に報告した。この抽出剤を含む有機フィルム電極を作成し、本ストリッピング法によりこれら重金属イオンのppbレベル濃度の定量が可能なこと、それらの同時分析が可能なことを示した。この結果をCollect. Czech. Chem. Commun.誌に報告した。2)界面活性剤:ポリオキシエチレン系非イオン性界面活性剤が金属イオンと錯陽イオンを形成して電気溶媒抽出されることに基づくストリッピングボルタンメトリーにより,この種の界面活性剤についてもppbレベル濃度の分析が可能なこと等を示した。さらに、電気溶媒抽出ではこの錯陽イオンとアルキル硫酸イオン等陰イオン性界面活性剤とが電位によりそれぞれ選択的に抽出される。これに基づき、本ストリッピング法による非イオン性および陰イオン性界面活性剤の分離同時分析も可能なことを示し、その結果を国際会議ICAS2001において報告した。3)薬剤:分析対象を各種薬剤にも拡張する目的で、まず、有機塩基の電気溶媒抽出のボルタンメトリーの厳密な理論の展開と,アミン型薬剤を対象としてその実験的検証を行った。この結果をAnal. Sci.誌に報告した。さらに、電気溶媒抽出用の新しい有機溶媒として、1,6-dichlorohexaneが有望であり、この有機溶媒水界面の分極性領域は従来の溶媒を用いる場合よりも広がることなどを示した。1)重金属イオン:有機相中に抽出剤として5,6-ジフェニル-3-(2-ピリジル)-1,2,4-トリアジンを加えた場合,Pb^<II>, Cd^<II>, Zn^<II>イオンが抽出剤との錯体生成に基づく明確なイオン移動波を与える,すなわち電気溶媒抽出が可能なことを示した。
心房細動関連遺伝子の機能解析および臨床像との関連研究

ゲノムワイド関連研究によって同定された心房細動に関連する遺伝領域として第4染色体長腕25に関する機能解析の結果、クロマチン免疫沈降法やレポーター・アッセイを通して、この領域内にはエンハンサー、サイレンサー機能を示唆する所見が得られた。周辺の遺伝子をcis制御することで心房細動感受性に関連していると考えられた。また臨床研究として、肺静脈隔離術という心房細動に対するカテーテル治療の効果判定を行った。リスクアレルを持つ症例では再発が有意に高いことが判明し、これらを踏まえた臨床応用が期待される。AFに関するGWASのメタ解析によって4q25領域およびZFHX3をはじめとする10の遺伝子座が同定されている.また日本人のGWAS(AF症例1,145人,対照症例4,850人)では,極めて有意であった4q25領域を研究の対象とした。タンパク質コード遺伝子のない4q25領域はGWASで関連を指摘されているがAF発症に関する詳細なメカニズムは不明である.150kb離れて存在するPITX2cはPV sleeveの形成の際に左房内の間葉系細胞から心筋細胞へ分化させることが示されており,4q25領域がPITX2領域へ遠隔的に制御していると考えられている.4q25上の全SNPから連鎖不平衡解析で23の候補SNPに絞り,cis制御エレメントを探索した.間葉系細胞ではrs4611994周辺においてenhancer mark(H3K4me1)とsilencer mark(H3K27me3)の結合を認めるbivalentな状態で,これを心筋細胞へ分化誘導したところsilencer markが外れ,PITX2の発現上昇を認めた.クロマチン構造捕捉アッセイで分化誘導によってダイナミックなchromatin loop構造を形成し4q25とPITX2が相互作用していることを明らかなとなった.リスク・保護アレルをLuciferase vectorに組み込んだReporter assayではアレルによってenhancer活性が異なっており,このSNP周辺のcis制御エレメントがPITX2発現を制御していることが示された.臨床データとSNPとの関連については本学附属病院に通院するAF患者の発症年齢について,219人のAF症例を遺伝子型で分けてKaplanーMeyer曲線を使って調べたところ,保護アレルとリスクアレルでは発症年齢が最大5年早まることがわかった.遺伝的な素因によるAFリスクが確認された.ゲノムワイド関連研究によって同定された心房細動に関連する遺伝領域として第4染色体長腕25に関する機能解析の結果、クロマチン免疫沈降法やレポーター・アッセイを通して、この領域内にはエンハンサー、サイレンサー機能を示唆する所見が得られた。4q25領域の分子生物学的な解析については、研究背景で述べたとおり、4q25領域に3か所のcis制御エレメントの候補を同定した。サイレンサーを同定するためにヒストンH3リジン27の結合を調べたところ、更に1か所同定されたので、この3つの領域についてSNPを含めた1-2kbの周辺配列をrisk allele, non-risk alleleそれぞれのコンストラクトを作成し、レポーター・アッセイを行った。p300の結合するエンハンサー用の領域は明らかな転写活性の増強を認めなかったが、新たに同定されたサイレンサー候補領域は転写活性が抑制された。更にcis-制御機構のアレル差も認めた。しかしゲルシフト・アッセイでは明らかなアレル差を認めなかった。また臨床研究について、現在、心房細動のカテーテルアブレーション(肺静脈隔離術)後の心房細動再発率に関して、サンプルサイズはまだ196例であり、十分な数が集まっていない。また左房の心内電位を調べてPV sleeveの心筋量を調べたところ、それぞれの遺伝子型の間で明らかな差は認めなかった。ENOX1は細胞保護的に機能し、伸展刺激・圧負荷などにより発現が減少することで心房筋細胞障害が増大し、結果として心房筋の繊維化などの構造的なリモデリングが惹起されるものと考えられる。ENOX1をsiRNAでノックダウンしたところ、細胞死が増加することが判明した。既報によると血管内日においてはENOX1のノックダウンでp70S6K活性の低下を認めたため、調べたところp70S6K1のS371のリン酸化の低下を認めた。一方S389には変化が認められなかった。上流のキナーゼであるmTOR活性に変化が認められなかったことから、mTOR-p79S6Kとは独立した経路での関与が考えられた。ENOX1はp70S6K1の活性化を通じて細胞生存に寄与していると考えられた。心房細動のゲノムワイド関連研究の結果、同定された4q25領域には遺伝子がない。解析としてはこのintergenicregionにある機能を調べることが必要であったので、当該年度はその領域の遺伝子多型についてヒストン修飾パターンとレポーター・アッセイを用いて配列自体の機能を調べた。結果、配列の持つ特徴や結合している転写因子を確認することが出来ている。これらの転写因子が周辺の遺伝子発現に影響を及ぼすことを示していくことで、心房細動の管理や発症抑制につなげていけるものと思われる。分子生物学的な解析は初年度で概ね本研究全体の目標を達成することが出来たと思われるので、更に解析を進めていく。

4q25の臨床研究(カテーテル・アブレーション治療の効果予測)については心房内・肺静脈内の電位特性についての相関は認めることが出来なかった。これは心房細動は様々な因子の絡み合った複雑な不整脈であるため、遺伝子型に応じて患者群のパラメーターをそろえてバイアスのない臨床研究にすることが必要となる。そのためにはサンプルサイズが大きくないと難しいので、今後は多施設の協力を仰ぐなどの対処が必要になると思われる。ENOX1の分子生物学的な解析はENOX1のノックダウンによる細胞運命の変化を観察し、その経路としてp70S6K1が考えられる。このキナーゼの下流にはBadなどのアポトーシス誘導型Bcl-2ファミリーが存在し、p70S6K1はこれを抑制することが一般的には知られていることから、おおむね仮説通りに研究を進めることが出来ている。4q25領域の分子生物学的管制機に関して今後は同定されたサイレンサー領域に結合するタンパク質・転写因子を同定していく予定である。そしてそのタンパク質が周辺の遺伝子領域にも結合しているかどうかをクロマチン構造補足アッセイを行って証明する。出来れば、タンパク質複合体がサイレンサーへ結合する程度にアレルの相違がかかわることを示していく。4q25の臨床研究(カテーテル・アブレーション治療の効果予測)については研究達成の部分でも述べたとおり、心房細動は様々な因子の絡み合った複雑な不整脈であるため、遺伝子型に応じて患者群のパラメーターをそろえてバイアスのない臨床研究にすることが必要となる。そのためにはサンプルの収集が必要と思われる。また少ないサンプルサイズでも有効な統計学的な解析(Propensity scoreを用いた解析)などを検討する。ENOX1の分子生物学的な解析はENOX1のノックダウンによる解析を進める。このキナーゼの下流にはBadなどのアポトーシス誘導型Bcl-2ファミリーが存在し、p70S6K1はこれを抑制することが一般的には知られていることから、この点を抑えるのと結局ミトコンドリアを介したアポトーシスというメカニズムが想定されるので、Bad/Baxなどの解析とともにミトコンドリアの酸化ストレスやシトクロムcの放出などを通して解析を進める。またENOX1ノックアウトマウスの作成を検討する。ENOX1は細胞保護的と考えられるので、ENOX1 KOによって心房性不整脈が出やすくなると考えられる。マウスの心電図解析と心臓へのプログラム電気刺激によって心房性不整脈の起こりやすさを観察する。研究費は昨年同様、消耗品および学会出張費に使用することとする。4q25の分子生物学的な研究への使用計画としては主にChIP解析を行うので、これまで通りクロマチン免疫沈降法のきっとであるChIP-ITと各種抗体を入手する。また使用している細胞はこれまでヒトのものを使用してきたが、今後はマウスなどの哺乳類動物を用いた研究を検討する。4q25の臨床研究(カテーテル・アブレーション治療の効果予測)については患者および担当医師の協力によって行われている。現時点ではDNAの抽出キットが必要である。
走査型プローブ顕微鏡による高次π空間系分子の精密電子物性計測と電子機能の発現

本研究では、三角形のボウル型の14π芳香族であるサブポルフィンを京都大学大須賀研究室に合成して頂き、それらの電子物性を、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて検討した。その結果、HOMOとHOMO-1のDOSがエネルギー方向に孤立して存在しており、サブポルフィンがSTM探針先端に付着した状態で、サブポルフィン分子に対してトンネルする状況において、HOMOからLUMOへの準位間のトンネルにより、ピークバレー比2.6の負性微分抵抗現象が再現性良く観察され、分子共鳴トンネルダイオードとしてサブポルフィンが機能することを明らかにした。本新学術領域研究で合成される高次に組織化されたπ空間系分子を走査型トンネル顕微鏡(STM)により分子分解能で観察し、走査型トンネルスペクトロスコピー(STS)により分子内コンダクタンスを精密に計測することにより、π空間系分子の新しい電子機能を明らかにすることを目的としている。また、無電解めっきを用いて作製したギャップ長5nmのナノギャップ電極に、π空間系分子を埋め込んだ分子デバイスを作製することを目的としている。本新学術領域研究で合成される高次に組織化されたπ空間系分子を走査型トイネル顕微鏡(STM)により分子分解能で観察し、走査型トンネルスペクトロスコピー(STS)により分子内コンダクタンスを精密に計測することにより、π空間系分子の新しい電子機能を明らかにすることを目的としている。本年度は、アルカンチオール自己組織化単分子膜上の金属内包フアラーレンの分子分解能STM像を観察し、密度汎関数法により求めた分子の波動関数と比較することにより、金属内包フラーレンの配向状態を明らかにした。次に、Current Imaging Tunneling Spectroscopy(CITS)法を用いて、金属内包フラーレン内の電子準位の空間分布を検討した。その結果、内包金属を介したトンネル現象がおこることが示唆された。さらに、高電界を金属内包フラーレンに加えた際の分子の配向変化を分子分解能STM像により可視化することに成功した。分子修飾フラーレンの分子分解能STMでは、絶縁性の嵩高い修飾基があると明瞭なSTM像を観察することが難しいことを明らかにし、次年度以降に分子分解能STM観察に用いる分子構造に関する指標を得た。今年度の研究成果により、金属内包フラーレン分子スイッチ機能の起源を把握することができたので、来年度はナノギャップ電極を用いた分子配向スイッチを創製することを目指す。本年度は、分子分解能走査型トンネル顕微鏡(STM)像から、アルカンチオール自己組織化単分子膜(SAM)上に物理吸着した単一金属内包フラーレン分子の最高被占有分子軌道(HOMO)、最低未占有分子軌道(LUMO)を反映したSTM像を観察し、DFT計算の結果と比較することにより、分子の配向状態を決定できることを明らかにした。また、単一金属内包フラーレン分子上で走査トンネル分光(STS)測定を行うことにより、HOMO, LUMO,フェルミレベルなどのエネルギー準位を見積もった。さらに、新たな電子材料としての応用が期待される14個のπ電子に起因した芳香族化合物であるトリベンゾサブポルフィンについて、ホウ素上にアルキル基を置換したトリベンゾサブポルフィンを京都大学大須賀研究室にて合成して頂き、分子分解能STM/STSを用いて分子配向およびエネルギー準位の評価を行った。その結果、トリベンゾサブポルフィン誘導体の分子分解能STM像から、HOMO-1の分子軌道を観測した。また、トリベンゾサブポルフィン誘導体上のSTS測定から、トリベンゾサブポルフィンのHOMO, HOMO-1に起因したピークを観察した。本学術領域研究で合成される高次に組織化されたπ空間系分子を走査型トンネル顕微鏡(STM)により分子分解能で観察し、走査型トンネルスペクトロスコピー(STS)により分子内コンダクタンスを精密に計測することにより、π空間系分子の新しい電子機能を明らかにすることを目的としている。

本年度は、分子分解能走査型トンネル顕微鏡(STM)像から、アルカンチオール自己組織化単分子膜(SAM)上に物理吸着した単一金属内包フラーレン分子の最高被占有分子軌道(HOMO)、最低未占有分子軌道(LUMO)を反映したSTM像を観察し、DFT計算の結果と比較することにより、分子の配向状態を決定できることを明らかにした。さらに、新たな電子材料としての応用が期待される14個のπ電子に起因した芳香族化合物であるトリベンゾサブポルフィンについて、ホウ素上にアルキル基を置換したトリベンゾサブポルフィンを京都大学大須賀研究室にて合成して頂き、分子分解能STM/STSを用いて分子配向およびエネルギー準位の評価を行った。その結果、トリベンゾサブポルフィン誘導体の分子分解能STM像において、HOMO-1の分子軌道を観測した。また、トリベンゾサブポルフィン誘導体がSTM Tip先端についた状態で、基板上のトリベンゾサブポルフィン誘導体のSTS測定をしたところ、2つの分子軌道間で分子共鳴トンネルダイオードが形成され、負性微分抵抗現象が観察されることを明らかにした。本新学術領域研究で合成される高次に組織化されたπ空間系分子の分子軌道を分子分解能走査型トンネル顕微鏡(STM)で観察し、走査型トンネルスペクトロスコピー(STS)により分子内コンダクタンスを精密に計測することにより、π空間系分子の新しい電子機能を明らかにすることを目的としている。また、無電解めっきを用いて作製したギャップ長5nmのナノギャップ電極に、π空間系分子を埋め込んだ分子デバイスを作製することを目的としている。本年度は、京都大学大須賀研究室にて新たな電子材料としての応用が期待される14個のπ電子に起因した芳香族化合物であるトリベンゾサブポルフィンのホウ素上アルキル基置換誘導体を合成して頂き、分子分解能STM/STSを用いて分子配向およびエネルギー準位の評価を行った。トリベンゾサブポルフィン誘導体がSTMTip先端についた状態で、基板上のトリベンゾサブポルフィン誘導体分子上でSTSのマッピング測定を行ったところ、サンプル電圧が-1.9Vで、相対する2つの分子のHOMO-LUMO間で共鳴トンネル現象が起き、負性微分抵抗現象が分子-分子間のトンネル現象が起こる位置関係の時のみ繰り返し観察され「分子共鳴トンネルダイオード」として機能することを明らかにした。また、東北大磯部研究室にて合成された環状ナフタレン分子[6]CNAPおよび[7]CNAPのSTM像の観察を試み、ドーナッツ状の分子軌道が観察される場合があることを確認した。
ギラン・バレー症候群を誘発する特殊なインフルエンザ菌の迅速判定法の開発

ギラン・バレー症候群(GBS)は、上気道炎や胃腸炎の13週間後に、急速に進行する四肢の筋力低下、腱反射消失等を主症状とする末梢神経障害である。筋力低下は突然起こり、その日の内に急激に進行することが多い。従って、突然まったく自力で歩行出来なくなったり、咽頭筋麻痺による嚥下障害、さらには呼吸筋麻痺などを呈するケースもあり、人工呼吸など迅速な対応・処置が必要とされる。現在、GBSに対する治療は単純血漿交換と免疫グロブリンの大量静注により、重症化の防止・罹病期間の短縮、後遺症の軽減が図られているが、我国や英国の例では、約8%もの患者が死亡し、1年経過しても走れない患者が約20%、自力で歩けない患者が約7%を占めている。GBSの先行感染の病原体として、発症メカニズムが解明されているものは急性下痢症の起炎菌Campylobactor jejuniと呼吸器感染症を引き起こすHaemophilus influenzaeだけである。後者は我々が1999年に世界に先駆けて原因菌であることを証明したものである。上気道炎の後にGBSが見られることは古くから世界中で良く知られていたが、上気道炎が即GBSにつながるとは限らず長い間本当の原因が判らずにいた。患者数の多い上気道炎とGBSに関係を明らかにした研究は現在のところ我々のものだけである。そこで、更にGBSを起こすGBS誘導型Haemophilus influenzaeを特定する方法が出来れば、世界的な成果となる。我々は当初の計画通り、次の2点を明らかにする事が出来た。1)Haemophilus influenzaeは、GBSを誘発するタイプと誘発しないタイプに分類できる。前者は菌体表面にガングリオシドGM1様のリポ多糖を有しているが、後者はこれを持たない。従って、抗ガングリオシドGM1抗体を用いることにより、迅速判定ができる。2)GBSを誘発するタイブのHaemophilus influenzaeはさらに血液神経関門を障害する分子量約40,000の蛋白性サイトトキシンを産生する。このトキシンが血液神経関門を破壊し、生体内で誘導された抗ガングリオシドGM1抗体が神経筋接合部前シナプス側のGM1エピトープに接近・結合するのを容易にし、運動ニューロン、運動神経の機能を傷害し筋力低下を誘導する事が示唆された。上気道炎のギラン・バレー症候群(GBS)が見られることは古くから世界中で良く知られていた。ただし、上気道炎が必ずしもGBSにつながる事はなく長い間本当の原因が判らずにいた。我々はHaemophilus influenzae(H.i)がGBSの原因菌であることを世界で初めて証明し報告した。GBSを誘発するタイプのH.iとGBS誘発に全く関与しないタイプの少なくても2種類のタイプが存在する可能性が得られたので、本研究で我々は、GBS誘導型H.iを特定する方法の開発という着想に至った。患者由来の臨床分離菌株を初め、多くの種類のH.iを保有しており、現在研究を進行中である。