hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可聴音を用いたスポット情報伝達の研究

可聴音により,既存のオーディオ装置を用いて音に含まれる情報を空間内の限定された領域(スポット)のみに伝達する方法を検討した.信号をランダムベクトルに分解し,分解された信号をスポットに対して様々な方向と距離に配置した音源から出力することで,スポットで高い再生精度をもち,なおかつスポット以外では再生精度が極めて低くなるような再生を行えることが示された.しかし,スポット以外での合成信号からは信号のもつ情報(音声の発話内容など)が聴取できることが多く,情報の秘匿性に関して問題が残された.可聴音により,既存のオーディオ装置を用いて音に含まれる情報を空間内の限定された領域(スポット)のみに伝達する方法を検討した.信号をランダムベクトルに分解し,分解された信号をスポットに対して様々な方向と距離に配置した音源から出力することで,スポットで高い再生精度をもち,なおかつスポット以外では再生精度が極めて低くなるような再生を行えることが示された.しかし,スポット以外での合成信号からは信号のもつ情報(音声の発話内容など)が聴取できることが多く,情報の秘匿性に関して問題が残された.音信号をランダムベクトルへ分解し,空間的に配置したスピーカから放射して合成する従来の方法には,空間のある所望の場所で所望の情報が高い品質で聴取できないという点でも,所望の場所以外でその情報が伝達されないことが保証されないという点でも問題のあることがわかっている.本年度は,そのうち後者の問題,つまり,所望のスポット以外では音声の内容が聴取されないような,信号の分解方法および合成方法について検討した.研究計画としたランダム信号以外の信号への分解方法については,短時間フーリエ変換に基づいたスペクトルへの分解について検討をした.しかし,ランダム信号への分解に比べて,合成される音声が所望のスポット以外で聴取しづらくなる,といった結果は得られなかった.ピンクノイズやHothノイズといった,ランダム信号と類似の信号への分解手法についても,同様の結果であった.そのため,分解で得られたランダム信号を再生する音源の配置について,検討を加えた.その結果,所望のスポットに対してある程度の距離差を設けた音源を20個程度以上分散配置することで,スポット以外での音声の再生精度が低下し,なおかつ音声の意味の聴取を困難にする可能性が示唆された.ただし,音源配置に関する検討に時間を要したため,現段階では,本格的な聴取実験を行うには至っていない.この成果は,国際学会(論文掲載に査読あり)で発表する予定である.信号の分解に基づいて音声を所望のスポットに合成する方法では,音源数は少ない方が望ましいと考えている.それは,音源数が多数となれば,指向性合成やアクティブコントロールに基づいた手法の方が大きな効果を得られると考えられるからである.そのため,少数の音源数で行える分解手法について引き続き検討を行っているが,現状ではスポット以外での秘匿性の高い音声の再生はできていない.音信号をランダムベクトルへ分解し,空間的に配置したスピーカから放射して合成する従来の方法には,空間のある所望の場所で所望の情報が高い品質で聴取できないという点でも,所望の場所以外でその情報が伝達されないことが保証されないという点でも問題のあることがわかっている.本年度は,昨年度に引き続き後者の問題,つまり,所望のスポット以外では音声の内容が聴取されないような,信号の分解方法および合成方法について検討した音声をランダムベクトルに分解する方法で,得られたランダム信号を再生する音源の配置に工夫をすることで,再生スポット以外での音声の秘話性を向上させることを試みた.その結果,所望のスポットに対してある程度の距離差を設けた音源を分散配置することで,スポット以外での音声の再生精度が低下し,なおかつ音声の意味の聴取を困難にする可能性が示唆された.ただし,音源配置に関する検討に時間を要したため,現段階では,本格的な聴取実験を行うには至っていない.この成果は,国際学会および国内の研究発表会で発表した音声のランダムベクトルへの分解は,音声を周波数軸上でランダムに分解する手法とみなすことができる.本年度は,音声を時間軸上で短時間の信号に分解し,それらを空間に分散配置した音源で再生する方法について検討した.ランダムベクトルへの分解に比べて,合成される音声が所望のスポット以外で聴取しづらくなる,といった結果は得られなかった。これまでの検討により,ランダムベクトル,時間方向の分解をそれぞれ単体で行うだけでは,再生スポット以外での秘話性において,十分な効果を期待できないことがわかった.このことについては,国内の学会で発表を行う予定である信号の分解に基づいて音声を所望のスポットに合成する方法では,音源数は少ない方が望ましいと考えている.それは,音源数が多くなれば,指向性合成やアクティブコントロールに基づいた手法の方が大きな効果を得られると考えられるからである.そのため,少数の音源数で行える分解手法について引き続き検討を行っているが,現状ではスポット以外での秘匿性の高い音声の再生について,十分な成果は得られていない音信号をランダムベクトルへ分解し,空間的に配置したスピーカから放射して合成する従来の方法には,空間のある所望の場所で所望の情報が高い品質で聴取できないという点でも,所望の場所以外でその情報が伝達されないことが保証されないという点でも問題のあることがわかっている.本年度は,昨年度に引き続き後者の問題,つまり,所望のスポット以外では音声の内容が聴取されないような,信号の分解方法および合成方法について検討した.音声をランダムベクトルに分解する方法で,得られたランダム信号を再生する音源の数を4個程度に減少させつつ,それらの配置に工夫をすることで,再生スポット以外での音声の秘話性を向上させることを試みた.

その結果,所望のスポットに対して極端な距離差を設けた音源を分散配置することで,スポット以外での音声の再生精度が低下し,なおかつ音声の意味の聴取を困難にする可能性が,コンピュータ・シミュレーションを通じて示唆された.また,各音源が通常有するような指向性をコンピュータ・シミュレーションにおいて考慮した結果,スポット以外の点での再生精度が低下し,空間的な秘話性が確保される可能性が示された.しかし,音声の内容が全く聴取できないような音声のスポット再生は実現できなかった.このような,指向性の影響や音源配置に関する検討に時間を要したため,本格的な実証実験や聴取実験を行うには至らなかった.ランダムベクトルへの分解と時間軸方向への分解をあわせた手法についても,結果は同様であった.これらの成果は,国内の学会で発表した.交付申請書に記載した研究計画の内容に照らせば,スポットでの再生精度は十分に確保でき,スポット以外については音源配置や音源の指向性を考慮することによって再生精度を低下できることは示せたものの,スポット以外で十分な秘匿性を確保する手法を提案するには至らなかった.多数の音源を用いれば,鋭い指向性を合成したり,局所的に音圧の極大点をつくったりすることは可能である.本研究の遂行により,そのようなことをせずに,少数の音源数で,信号の分解のみに基づいて音声のもつ情報を空間の限られた領域にのみ伝達する方法には,スポット以外での情報の秘匿性という意味で限界があることが示されたといえる.
水車型多核有機金属分子の合成と回転制御に基づく非開示型分子時計の開拓

申請者らは、金属連結型配位子の遷移金属塩との自己組織化による多核金属錯体=分子時計素子の開発に関する基礎研究を行った。メチレン鎖をスペーサーに有するビスサリチルアルジミン配位子とパラジウム塩との反応により合成した2核錯体には、syn-anti配座を有する異性体が存在し、まず、固相中における、これらの錯体の有機分子の包摂能および分子配列の規則と原理を系統的に調べることにより、syn-anti配座異性体の安定性および選択的合成法に関する知見を得ることができた。さらに、液相中において分子時計として機能するに足る高エネルキー状態を有する素子の選択的合成に関する基礎的な知見を得ることができた。これらの結果をもとに、2分子のゲスト分子を包摂した2核錯体が、溶液中で速やかにゲスト分子を解離し、金属を含む平面の回転によって、syn-anti異性化を起こす動的挙動を包括的に検討し、温度項を考慮した速度論的検討により、合目的分子時計素子の構築に成功した。異性化反応は可逆一次で進行し、原系生成系と遷移状態の活性化エネルギーが溶媒によって大きく変化することを見出し、これを手がかりに、回転速度が10万倍のオーダーで制御可能な、ショートレンジ、ロングレンジ型等の分子素子設計に向けてのライブラリーの構築を行った。本研究により、非開示型分子時計や素子の回転速度により温度上昇履歴を記憶する素子を構築するための有用な知見が得られた。
プロサイモシンαとそのペプチドの神経保護と神経新生のトランスレーショナルリサーチ

28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究においては神経保護蛋白質プロサイモシンα(ProTa)とその活性を維持する小ペプチド(sPep)について虚血等のストレス下における神経保護機構を多面的に解明することを目的としている。なかでも神経新生に着目した研究をその中心としている。研究代表者はこれまでProTaの脳内発現を観察したときに、側脳室周囲のsubventricular zone (AVZ)や歯状回にあるsubgranular zone (SGZ)に高い発現が観察されることを見出している。本研究ではこの点に着目し、当該研究室でこれまでに開発済みの複数の神経新生障害マウスモデルに対するProTaとsPepの改善効果を検証することを最終目標としている。これに先駆けて、研究計画にあったdoublecortin抗体による新生神経の染色法、BrDU染色との二重染色などの技術確立を行い、神経新生障害を示すTGマウスモデルにおいてその検証を行った。一部のTGマウスでは神経新生を回復させる作用を有する陽性対照薬の成績を得ることができた。プロサイモシンαは脳損傷や飢餓ストレス時に神経細胞から放出され、ネクローシス性の神経細胞死を抑制し、脳内においては神経栄養因子等の産生を介してアポトーシスも抑制する。特に後者の機構にはミクログリアと神経細胞とのコミュニティー間の機能制御が関与する事が明らかになっているが、その一つに脳内の免疫機構としてのミクログリア機能を介する保護機構が推定できた。関連する重要な知見は網膜虚血におけるプロサイモシンαのプレコンディショニングが次に来る虚血障害を抑制するという事実で有り、その機構に自然免疫受容体TLR4とその下流のTRIF機構が関与する事を、遺伝子欠損マウスを用いて証明できた(J Neurochem 135, 1161-1177, 2015)。これとは別に、虚血後の投与によっても著明な保護効果が観察されるが、そのメカニズムはTLR4とは異なることを見出している。プロサイモシンαはタンパク性なので創薬のテーマとして相応しくないため、トリミングして最終的に6アミノ酸に絞り込み、さらに部分アミノ酸の改変により全身投与でも有効な脳卒中治療ペプチド創薬を確立することができた(Neuroscience 318, 206-218, 2016)。現在、このペプチドの有効性をさらに広げるために新たな効能の探索を行い、PK試験などの研究も進めている。独自に開発中の複数のTGマウスに成熟脳神経新生の低下を見出すことに成功し、本研究とは特定薬剤によるその回復を見ることにしてこうしているので、陽性コントロールとしての比較が可能となった点に見られる。トランスレーショナルリサーチとして新たな有効性を探索する戦略としてすでに確立している脳領域特異的なプロサイモシンα遺伝子欠損マウスの活用を検討している。これにより、欠損により表現される行動、組織化学的変化を指標とし、そのレスキューが可能であるか否かという視点から、新たな機能性探索を含めたペプチド創薬の展開を検討している。実験系はほぼ整ったので、あとはProTaとsPepの投与による結果を観察するだけである。成果がうまく出れば脳虚血下における保護効果検定も試みる。
脳内アミノ酸バランス異常による認知症発症機構の解明

本研究は、アミロイド-β産生亢進に関与する分子機構を解明し、アルツハイマー病の新規治療薬および予防法開発の基盤となる知見を得ることを目的に実施し、以下の成果を得た。(1)マウス加齢脳におけるオートファジー関連タンパク質の発現の変化をウェスタンブロット法にて明らかにした。(2)アミロイド-β産生亢進の分子機構として、オートファジー機能低下に伴う細胞内アミノ酸バランス異常とアミノ酸センサーシグナルの活性化の関与を明らかにした。【目的】高齢化社会の現代において、認知症の発症率は高く、日本における発症者は約160万人と推定されている。その中で、アルツハイマー病は120万人を超え、急速に増加している。しかし、治療法や予防法が確立していないため、介護による経済的および人的負担が増大し、社会問題になっている。アルツハイマー病の病態として、アミロイド説が有力であり、アミロイド-βは神経毒性を示す。しかし、明らかな遺伝子変異を伴わないアルツハイマー病が90%以上であることから、アミロイド-β産生亢進に関与する分子機構の解明を目指した研究が、世界中で進められている。そこで、研究代表者らは、必須アミノ酸バランスの乱れにより、ストレス応答シグナルが活性化され、アミロイド-βの産生が亢進することを世界に先駆けて明らかにした(BBRC 2007)。本研究では、この先行研究を発展させ、生体脳におけるアミノ酸バランスとアミロイド-β産生との関連性を解明し、新規の治療薬および予防法開発の基盤となる知見を得ることを目的とする。【研究実績】1.マウス脳の加齢におけるアミノ酸センサーシグナル分子とオートファジー関連タンパク質の発現の変化を明らかにした。2.Food intakeexperiment:基礎餌(総タンパク質:コントロールの53%、必須アミノ酸:コントロールの32%)を与える。基礎餌からロイシンを除いた餌(LLD)を朝1時間食べさせる。その後、基礎餌に戻す。これを週1回繰り返し、現時点で1年以上施行した。【研究実績】a)マウス加齢脳におけるアミノ酸センサーシグナル分子とオートファジー関連タンパク質の発現の変化をウェスタンブロット法にて明らかにした。b)加齢マウスにロイシン欠乏食を与え(Food intake experiment、毎週1回実施、1年間継続)、脳内にアミノ酸バランス異常状態を持つマウスを作製した。以上の成果に一部は、論文(Autophagy, 6 : 3, 345-352, 2010)として発表した。そこで、研究代表者らは、必須アミノ酸バランスの乱れにより、ストレス応答シグナルが活性化され、アミロイド-βの産生が亢進することを明らかにした(BBRC2007,Autophagy2010)。【研究実績】a)レスベラトロール投与により、ロイシン欠乏食を与えたマウス脳内においてプレセニリンの発現増加が抑制されることを明らかにした。

b) in vitro即およびin vivoにおいて、小胞体ストレス刺激がアミノ酸バランスの乱れによるストレス応答シグナルと同様にATF4を介し、ガンマ-セクレターゼを活性化することを明らかにした。以上の成果の一部は、米国神経科学学会において発表した。
相同性遺伝子導入による内在性遺伝子の異所的転写活性化の分子機構解明

ペチュニアの花器官決定遺伝子の一つであるpMADS3の転写制御領域をペチュニアに導入した結果、内在性pMADS3のエクトピック転写活性化が誘導される新規なエピジェネティック現象をすでに論文発表した。昨年度までの解析の結果、1)本現象はpMADS3イントロン2が含まれる場合にのみ誘導される、2)導入遺伝子が分離した後代でも形質が持続する、3)pMADS3イントロン2のアンチセンスRNAが検出される、4)イントロン2部分配列の逆反復配列RNAをペチュニアで発現させることにより、内在性pMADS3エクトピック発現が誘導されること、を見出した。本年度、我々は、イントロン2をさらに細分化した領域に対応する逆反復配列RNAを発現することにより、内在性pMADS3のエクトピック転写活性化に関与する100bpからなるDNA配列を特定した。内在性pMADS3のエクトピック発現を示す形質転換系統においては、このDNA配列中のCpGおよびnon-CpG両方のメチル化が誘導されていた。また、メチル化されている領域の配列に対応するsmall RNAが検出された。これらの結果は、この100bp配列のRNA-directed DNA methylation (RdDM)が、pMADS3のエクトピック発現誘導に関与していること示唆している。また、内在性pMADS3エクトピック発現を示す形質転換体において、転写制御への関与が知られている主なヒストン修飾について解析した結果、非形質転換体との差異は認められなかった。このことは、pMADS3のエクトピック転写活性化は、ヌクレオソーム修飾によるクロマチンの構造変化によるものではなく、DNAメチル化がより直接的に関わる転写制御であることを示唆している。本研究の結果は、植物において、RdDMを介する遺伝子の転写活性化という新しい遺伝子発現制御機構が存在することを示すものである。ペチュニアのクラスCホメオティック遺伝子pMADS3は雄ずいおよび雌ずいに特異的に発現し、その組織特異的発現はイントロン2中の転写制御領域を介して制御されている。pMADS3のゲノムDNA断片をペチュニアに導入することにより、pMADS3サイレンシング系統、および、花弁とがく片、茎葉に内在性pMADS3がエクトピック発現する(ect-pMADS3)系統が見出され、新規なエピジェネティック転写制御であると考えられた。これまでの解析により、ect-pMADS3表現型の発現には、pMADS3イントロン2(4kb)が導入遺伝子に含まれていることが必須であり、分離によって導入遺伝子を失った後代にもect-pMADS3表現型が現れることなどが示されている。さらに、ect-pMADS3表現型を示す形質転換体では、イントロン2配列を含む異常RNAの蓄積が認められたことから、RNA-directed DNA Methylation (RdDM)の関与が推測された。これについて検証するため、イントロン2の部分配列を標的とした逆反復配列を発現させて、RdDMを誘導することにより、ect-pMADS3現象を再現することができるか検討した。その結果、イントロン2部分配列を標的とした形質転換系統において、pMADS3エクトピック発現が誘導された。また、pMADS3エクトピック発現を示した系統では、逆反復配列の標的としたDNA配列がメチル化されていることが確認された。これらの結果は、pMADS3のエクトピック発現に、転写制御領域を含むDNA配列のRdDMを介したエピジェネティック制御が関与していることを示唆している。本研究の結果は、DNAメチル化が遺伝子の転写抑制だけでなく、転写活性化を誘導する場合もあることを示している。
契約法における「目的」概念の横断的分析

本研究では、契約当事者の有する「目的」が契約の拘束力を発生させる可能性について、理論的観点から分析を行った。具体的な考察対象としたのは、複合契約取引と組合契約である。複合契約取引とは、共通の「目的」により複数の契約が結合して形成される取引をいう。本研究では、複合契約取引の概念は多義的で、法的概念として未だ成熟していないと結論付けた。また、組合契約に関しては、その拘束力の基礎である「共同の事業」の内容を、分析した。契約に基づく給付の全てが全組合員の利益のために行われることと、事業損益が全組合員に分配されることが、「共同の事業」の判断基準となることを明らかにした。本年度はまず、いわゆる複合契約論の中で、経済的にみて一体的に機能する複数契約を、法的にも一体的に処理する方向での検討に際して、多くの論者が着目する取引全体の「目的」ないしは類似の概念に、いかなる法的意義が付託されようとしてきたのかについて、整理と分析を試みた。複合契約論が一時期の活況を失ったのは、いくつかの理由が考えられるが、その理由の一つとして、各論者がそれぞれの学問的知見・立場から、伝統的契約理論では把握しきれない取引現象について、新たな理論枠組を提示しようとしたことにより、結果として、議論の内実が錯綜し、見通しの悪いものになったことが挙げられる。そのため、更なる議論の展開には、これまでの議論を整理し、その理論的意義を確認することが、必要と考えられる。この成果の発表は、来年度の最優先事項である。次に、日本の伝統的な契約理論において、契約の拘束力を根拠付ける際に「目的」が機能している場面がないかについて、分析を進めている。伝統的には、主として、1回的な財の相互移転により終了する双務契約が念頭に置かれて、理論が構築されてきた。そこでは、財の交換こそが契約の「目的」ということもでき、財の交換の範疇を超える契約の「目的」を論じる意味は大きくなかった。しかし、継続的契約関係に目を向ければ、当事者間の財の交換とは異なる契約の「目的」が、契約の拘束力に対して重大な影響を与える類型も見られる。そのモデルとして、典型契約中の委任と組合をとりあげ、これらの契約において、契約締結と契約内容を巡り、そうした「目的」がどのような理論的意義を有しているのかを、探っていきたい。本年度は、まず、「複合契約取引」概念の法的意義に関する研究の公表に取り組んだ。複数の契約からなる取引を法的に分析する際、「複合契約取引」ないしは「複合的契約」の概念が用いられることがある。しかし、こうした概念は、論者によって内容が異なるとともに、これを用いた問題分析に際しては、この概念が多様な取引を含みうるにも拘らず、第三者与信型消費者信用取引を巡る議論をもとにした検討がなされているため、その概念の有用性には疑念が生じる。そうしたことから、複合契約取引概念から一定の法的取扱いを演繹することは困難で、法的問題ごとに、問題の性質に対応させて、複合契約取引の視点を活用すべきとの結論に至った。この考察は、本年度に公刊されていないものの、すでに脱稿済みである。また、複合契約取引概念が消費者問題を基因としていることと関連し、消費者問題が私法領域において有する一般性と特性を分析することを目的として、集団的消費者利益の私的救済について検討と報告を行った。その中では、集団的消費者利益を措定して、これを私法的に保護する制度を構築する際の理論的課題を提示し、その解決のための方策を示した。現在取り組んでいるのは、複数契約からなる取引における契約の拘束力の根拠としての「目的」の法的意義を探る中で、法律上の基礎を持たない複合契約取引概念の限界を踏まえ、民法典中に規定されている組合契約の「共同の事業」が果たしている理論的機能の検討である。「共同の事業」が組合の要素であるとして、現実の取引を見ると、委任や請負とされる契約の中にも、「共同の事業」のためのものが存在する。そうした組合的な契約の効力において、共同事業性に認められる法的意義についても考察を進めている。そのほか、未公刊の脱稿済み研究として、最一判平成23年7月14日の判例研究がある。本年度の主要な成果は、典型契約としての性質に着目して組合契約を分析した論稿である。組合契約では、他の典型契約と異なり、初めから3人以上の当事者が想定されており、組合契約が締結されれば、各当事者間でそれぞれ債権関係が発生する。そして、組合員は、「共同の事業」のために、組合契約を利用している。この状況を、「目的」という視角からながめると、複数の債権関係が、「共同の事業」という目的により、単一の契約として結合されていると把握できる。

また、組合契約も典型契約であるため、これに関する規律は、他の類似した無名契約における解釈指針として機能しうる。そうした認識から、この論稿では、債権関係を結合させる「共同の事業」を債権法的に分析するとともに、組合契約に関わる規律が、他の契約に及ぼしうる影響を考察した。その中で、「共同の事業」とは、組合契約での給付の共通利益性と、事業損益の分配によって基礎づけられているとの理解を示した。また、組合契約をめぐる議論には、組合契約だけでなく、三当事者以上の契約すべてに妥当しうるものが含まれることを明らかにした。これらから、典型契約として組合契約には、共同事業を目的とする契約のモデルとしての意義と、三当事者以上の契約のモデルとしての意義とが認められるとの結論を得た。さらに、組合契約の成立構造が未解明であることも分かり、それは三当事者以上の契約一般に妥当することから、三当事者以上の契約の一類型として組合契約の成立構造を理論的に分析する必要性も指摘した。このほか、消費者裁判手続特例法の制定を受けて、集団的消費者利益の保護をめぐる私法上の問題について、論稿を脱稿した。これは、本研究課題と直接の関わりを持たないが、公益とはいえない私的な集団的利益の実現に関する研究であり、公益を目的とした行政契約に関する研究を架橋として、本研究課題とつながりをもつ研究成果である。本年度の成果としては、昨年度に脱稿していた「複合契約取引」概念の再考を促す論稿が公表されたことが挙げられる。この中では、複合契約取引概念から一定の法的取扱いを演繹しようとする見解を批判し、法的問題ごとに、問題の性質に対応させて、複合契約取引の視点を活用すべきとの結論を示した。こうした視座を基に、別の科研費に係る研究においてではあるが、行政契約の私法的分析の中で、行政活動の複合的性質を指摘し、一定の行政目的の達成のために、行政活動の一部として行政契約が用いられる場合、行政契約に関する紛争においては、契約を単体として個別的に取り扱うのではなく、行政活動全体での行政目的が考慮されていることを指摘した。また、契約と「目的」の関連性に関する研究として、利息制限法に反する金銭消費貸借契約をめぐり過去に行った和解契約に関し、平成19年以降の最高裁判決や法改正後に、錯誤無効の主張や事情変更による和解契約の解除が認められるかについて、これをいずれも否定した東京高裁の判決を、肯定的に検討した。加えて、未公刊ではあるが平成24年度内に脱稿済みの研究として、主債務に関する債権譲渡を連帯保証人が承認した後に、連帯保証人が連帯保証契約に関する錯誤無効を主張できるかについて判断した東京高裁の判決を、批判的に分析した。複合契約取引の一つである保証取引に関する研究として位置付けられる。現在は、組合契約の契約性について分析を行い、公表の準備を進めている。伝統的に、契約ではなく、合同行為として類別されてきた組合契約だが、契約として眺めれば、複数当事者間の複数契約を「共同の事業」という「目的」により一体化する機能を果たしているとも評価できる。類似の契約は、これまでも「基本契約」や「枠契約」として想定されてきた中で、契約としての組合契約に、これらとは異なる独自の機能や意義が認められないかを、検討している。本年度は、本研究課題の周辺問題にも取り組んだため、本来の課題内容の検討がやや不足した。25年度が最終年度であるため、記入しない。
生体内連続計測用スーパーオキサイドセンサの開発

近年、酸化ストレスが動脈硬化や心筋梗塞などの循環器疾患に関与する重要な因子であることが見出されて以来、活性酸素種に関する研究が脚光を浴びている。申請者は、活性酸素種の中でも医学的に重要な計測対象であるスーパーオキサイドに着目し、スーパーオキサイドと特異的に反応するスーパーオキサイド消去酵素(SOD)を微細な電極上へ固定化し、酵素反応により生じる電流量を高感度・高精度に計測するという全く新しい方法を着想し、スーパーオキサイドセンサの開発を行っている。本研究では、in vitro用のスーパーオキサイドセンサをin vivo計測用に発展させることを目的としているが、in vivoで長時間安定して計測できるセンサの開発には至っていない。本年度は、血液透析に着目し、ビタミンEコーティング透析膜の消去能を、スーパーオキサイドセンサを用いリアルタイムに測定した。透析治療で使用される血液透析器、血液回路といった製品は高分子材料により製造されているが、生体適合性がまだ不十分であり、接触する血液を刺激し、血小板の活性化といった酸化ストレスを生じる。この酸化ストレスを抑制するために、透析膜表面を抗酸化作用のあるビタミンEでコーティングした透析膜が開発されている。このビタミンEコーティング透析膜のスーパーオキサイド消去能について検討した。その結果、ビタミンEコーティングすることにより、透析膜のスーパーオキサイド消去能は高くなることが分かった。スーパーオキサイドセンサを用いることで、従来の計測法では困難であったスーパーオキサイドのリアルタイム測定が可能となった。昨年度はラット摘出心による虚血再灌流時のスーパーオキサイド産生量をリアルタイムに計測したが、この方法を確立することで、循環器疾患の解明のみならず、人工臓器の開発にも貢献できると考える。研究代表者は、活性酸素種の中でも医学的に重要な計測対象であるスーパーオキサイドに着目し、スーパーオキサイドと特異的に反応するスーパーオキサイド消去酵素(SOD)を微細な電極上へ固定化し、酵素反応により生じる電流量を高感度・高精度に計測するという全く新しい方法を着想し、スーパーオキサイドセンサの開発を行っている。本年度は、心臓の虚血再灌流障害におけるスーパーオキサイドの病態形成における役割を検討するため、心虚血再灌流時のスーパーオキサイド生成量の変化を、スーパーオキサイドセンサを用リアルタイムに測定した。ラット摘出心臓を用い、ランゲンドルフ外部灌流装置により虚血再灌流モデルを作成した。心臓設置部位の下流にスーパーオキサイドセンサを設置し、虚血前、虚血中、再灌流後の灌流液中のスーパーオキサイド濃度変化を電流値の変化を測定した。虚血前、虚血中の電流値は非常に小さかったが、再灌流後に電流値の増加が認められた。灌流液中にSODを溶解させた場合には、再灌流後の応答電流値の増加は認められなかった。以上のことから、虚血前、虚血中、再灌流後の灌流液中のスーパーオキサイド濃度変化を電流値の変化としてリアルタイムに測定できた。本スーパーオキサイドセンサを用いることで、従来の計測法では困難であったスーパーオキサイド濃度のリアルタイムモニタリングが可能となった。この方法を確立することで、虚血再灌流のみならず、様々な循環器疾患へのスーパーオキサイドの影響の解明へつながると考える。
怒り感情および攻撃的な怒り表出の抑制を含む怒りコントロールに関する検討

本年度は,「怒りコントロール」に関して,より応用的な研究を行った.日常的に感じる些細な怒り,すなわち,腹立ちに関する研究である.日常的な怒り感情は,何日も継続するような強い感情よりも,すぐに忘れてしまうような"些細な腹立ち"が多いと考えられる.また,このような日常的な腹立ちの処理の失敗が強い怒り感情の喚起につながり,さらに,攻撃行動を促進する可能性がある.こうした観点から,大学生27名の日常的な腹立ち経験とその処理に関して自由記述の回答をもとに,抽出・分類を行った.その際,日常的な腹立ち経験がすぐに忘れられてしまう可能性を考慮し,日記法を用いた研究を試みた.特に,近年,急速に普及している携帯電話に注目し,携帯電話を利用して検討を行った.自由記述の回答を分類した結果,まず,腹立ち経験の頻度に関しては,1週間の間で腹立ちを感じた頻度は平均4.3回であり,2日に一度は腹立ちを感じていることが示された.次に,腹立ちの対象としては,友人のような身近なものが多い一方,見知らぬ人に対しても腹立ちを多く感じることが示された.腹立ちを感じ場面については,自分勝手な振る舞いや不誠実な振る舞いに腹立ちを感じやすかった.最後に,行動については「何もしない」が約30%を占め,腹立ちを感じても何もせずやり過ごすことで,時間経過にまかせ,自然に忘れるような処理をしていると考えられる.携帯電話による回答と調査用紙による回答を比較した結果,回答数や回答された経験(相手・出来事・感情的強さ)に差は見られず,二つの方法でほとんど回答に差がなかった.携帯電話では,電波の状態により回答が難しいこともあったが,調査用紙を持ち運ぶ負担感がなく,大学生の90%以上が携帯電話を利用している現在,携帯電話にて回答することは,調査用紙を利用することよりも,研究協力者にとっては身近で気軽に回答できることが考えられる.本年度は,怒りコントロールに関する研究として,二つの研究を行った.一つは,怒り経験後の鎮静化と"許し"に関する研究であり,もう一つは,怒り経験の鎮静化過程のリアルタイム調査である.怒り経験後の鎮静化と"許し"に関する研究では,大学生約300名を対象に調査を行った.調査では,まず,家族以外の知人に強い怒りを感じた出来事を1つ思い出してもらい,その出来事について具体的に記述させた.その後,感情(怒り,抑うつ),認知(肥大化,客体化,自責化,終息化),行動(合理化,原因究明,攻撃行動,社会的共有,物への転嫁,怒りの伝達,気分転換,忘却,逃避・回避)の実行度について評定させた.また,現在,怒りを感じた相手を許しているかどうかについても評定させた.その結果,強い怒りを感じた場合,また,怒りをますます高めるような肥大化の認知を行った場合に相手を許せないことが明らかになった.一方,自分の責任を認めるような自責化の認知を行った場合には,相手を許していることが示された.つまり,怒りを経験したときには,その経験に関して自分の責任を認めることができるかどうかが,相手を許し,怒りを鎮静するために重要であるのかもしれない.さらに,行動に関しては,合理化・原因究明といった論理的な解決や怒りの伝達を行った際には相手を許し,社会的共有,逃避・回避といった行動を行った際に相手を許していなかった.すなわち,相手を避けるのではなく,相手,もしくは,怒りを感じた経験と向かい合い,積極的に怒りを鎮静しようとすることが,相手を許すことにつながる可能性が示唆された.リアルタイムの調査については,調査協力に同意をした被験者に調査用紙を携帯してもらい,怒りを経験した場合に,怒り経験の当日,翌日,2日後,3日後1週間後の計4回の感情・認知・行動について,評定させた.リアルタイムに調査を行うことにより,「認知の歪み」といった問題点が解決され,過去の経験を思い出して回答してもらう研究よりも,より現実に即したデータを得ることができる.現在の状況としては,怒りを感じた協力者(約30名)から調査用紙を回収し,データ入力・分析中である.なお,怒りを感じていない協力者(約10名)に関しては,現在も実施中である.また,本年度は,怒り経験とのその鎮静化過程における個人内要因・怒り表出の抑制要因に関して,中学生と大学生を対象に行った調査結果を学会にて発表した上で,論文化し,投稿した.学会においては,同じように怒り感情や攻撃行動に注目し研究を行っている他の研究者とWSを行い,今後の研究の発展のために,互いの知見や意見の交換を行った.さらに,怒り感情に関して,怒りを喚起した場合だけではなく,怒りの対象となった経験についても基礎的なデータを収集し,学会にて発表を行った.本年度は,怒りコントロールに関する研究として,"共感性"に注目し,二つの研究を行った.一つは,共感性操作と暴力映像の研究であり,もう一つは,共感性トレーニングを用いた攻撃性の抑制の研究である.共感性操作と暴力映像の研究に関しては,二つの共感性操作が,暴力映像視聴における感情や認知にどのような影響を及ぼすか,について実験的な検討を試みた.共感性操作としては,感情推測トレーニングと共感的教示を行った.感情推測トレーニングとして,まず「喜び」「悲しみ」の2種類の表情を提示し,その表情から推測される感情と状況を選択させた.次に,表情に対応した状況を1つ提示し,自分がその状況になったことを想定させ,喚起される感情とその後の行動を回答させた.

最後に,どの程度共感できたかを6段階で評定させた.一方,共感的教示として,暴力映像視聴中にある登場人物の気持ちになって映像を視聴するように教示した.その結果,トレーニングと教示の二つの共感性操作を行った場合,その映像をより衝撃的なものと判断し,暴力映像を容認しないことが示された.一方,感情推測トレーニングを行わず,共感的な教示に従って映像を視聴した場合,その映像をより残酷なものと感じ,怒り感情を喚起していることが明らかとなった.また,共感性トレーニングを用いた攻撃性の抑制の研究においては,週1回1時間程度で,感情推測,視点取得.自己の感情的推測,行動の探索と選択などを含めたトレーニングを計3回行った.トレーニング実施前と実施後の攻撃性について検討したところ,攻撃性高群では,トレーニング後に共感性が高まり,攻撃性が減少することが明らかとなった.また,視点取得が高まるほど,短気や敵意といった攻撃行動を促進すると考えられる感情や認知が減少することが示された.一方,攻撃性低群においては,トレーニング後でも,言語的攻撃以外の攻撃性と共感性は,変化しないことが明らかとなった.本年度は,「怒りコントロール」に関して,より応用的な研究を行った.日常的に感じる些細な怒り,すなわち,腹立ちに関する研究である.日常的な怒り感情は,何日も継続するような強い感情よりも,すぐに忘れてしまうような"些細な腹立ち"が多いと考えられる.また,このような日常的な腹立ちの処理の失敗が強い怒り感情の喚起につながり,さらに,攻撃行動を促進する可能性がある.こうした観点から,大学生27名の日常的な腹立ち経験とその処理に関して自由記述の回答をもとに,抽出・分類を行った.その際,日常的な腹立ち経験がすぐに忘れられてしまう可能性を考慮し,日記法を用いた研究を試みた.特に,近年,急速に普及している携帯電話に注目し,携帯電話を利用して検討を行った.自由記述の回答を分類した結果,まず,腹立ち経験の頻度に関しては,1週間の間で腹立ちを感じた頻度は平均4.3回であり,2日に一度は腹立ちを感じていることが示された.次に,腹立ちの対象としては,友人のような身近なものが多い一方,見知らぬ人に対しても腹立ちを多く感じることが示された.腹立ちを感じ場面については,自分勝手な振る舞いや不誠実な振る舞いに腹立ちを感じやすかった.最後に,行動については「何もしない」が約30%を占め,腹立ちを感じても何もせずやり過ごすことで,時間経過にまかせ,自然に忘れるような処理をしていると考えられる.携帯電話による回答と調査用紙による回答を比較した結果,回答数や回答された経験(相手・出来事・感情的強さ)に差は見られず,二つの方法でほとんど回答に差がなかった.携帯電話では,電波の状態により回答が難しいこともあったが,調査用紙を持ち運ぶ負担感がなく,大学生の90%以上が携帯電話を利用している現在,携帯電話にて回答することは,調査用紙を利用することよりも,研究協力者にとっては身近で気軽に回答できることが考えられる.
COPDの併存症の早期診断および包括管理に有用なバイオマーカーの基盤研究

本研究では、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、閉塞性換気障害、呼吸機能正常者を対象として、呼吸機能と血漿フィブリノーゲン、尿中アルブミン、および25ーOHビタミンDなどのバイオマーカーとの関連について検討した。呼吸機能と血漿フィブリノーゲンとは有意な関連を認めなかった。呼吸機能正常群に対して、気流閉塞を有する群では尿中アルブミンの増加を認めた。CT肺気腫と25ーOHビタミンDとの関連は認めなかった。閉塞性換気障害を有する者において、1秒率が低下するにしたがって25ーOHビタミンDは低値を示し呼吸機能低下との関連が示唆された。本研究は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、閉塞性換気障害およびその併存症とBiomarkerとの関連について解析し、健康診断におけるその早期診断および包括管理の手段として応用展開するための基盤となる研究を行うことにある。本年度は、COPD、閉塞性換気障害者および対照者のリクルートのための体制整備をおこない、リクルートできる体制を確立した。協力医療機関である呼吸器内科専門病院および健診施設(人間ドック)での担当医と対象者の選定方法、質問票の内容、必要検査項目、提供の必要なデータ、研究協力者への説明と同意、研究に要した経費の請求方法等に関して協議を行った。各協力施設での倫理委員会での承認を得て研究を実施することを確認した。呼吸器専門の施設では、COPDのより重症例を主に、クリニックおよび健診機関においてはより軽症例または呼吸機能正常例をリクルートすることを確認した。呼吸器内科専門病院および人間ドック受診時に通常の検査に合わせて血漿フィブリノーゲンおよび尿中アルブミンの測定および医療機関より提供される情報として、既往疾患および治療中疾患、生活習慣(喫煙習慣等)、測定項目として身長、体重、体脂肪率、腹囲などの体型因子、血圧、呼吸機能検査および血液検査(特に炎症のバイオマーカー:WBC、CRP等)、画像情報として胸部X線の所見、CT所見、頸動脈超音波検査等について確認を行った。呼吸機能(FEV1)の経年変化とBiomarkerの関連について縦断的に検討するため、医療機関および健診機関において保存されているデータを活用する。平成27年度早々よりリクルートを開始し、喫煙者COPD、非喫煙者COPD、喫煙者閉塞性換気障害、非喫煙者閉塞性換気障害、喫煙呼吸機能正常者、非喫煙呼吸機能正常者に分けて検討する。肺の合併症および併存症を有する者無い者において検討する。本研究は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、閉塞性換気障害およびその併存症とBiomarkerとの関連について解析し、健康診断におけるその早期診断および包括管理の手段として応用展開するための基盤となる研究を行なうことにある。本年度は、呼吸器専門の施設においては、主にCOPDのより重症例を、クリニックおよび健診機関においては、より軽症例(閉塞性換気障害者)または呼吸機能正常例(対照者)のリクルートを開始しており、順調に症例の収集ができており、目標症例数を確保できる見込みである。測定項目として、血漿フィブリノーゲンおよび尿中アルブミンの測定を予定していたが、協力機関との協議の上、余剰血清を用いて測定可能であり、呼吸機能との関連が諸外国の報告より示唆されているビタミンDの測定を追加した。倫理委員会での承認後にリクルートを開始している。すでにリクルートされた対象者の医療情報および健診データとして、既往疾患および治療中疾患、生活習慣(喫煙習慣等)、測定項目として身長、体重、体脂肪率、腹囲などの体型因子、血圧、呼吸機能検査および血液検査全般(特に炎症のバイオマーカー:WBC,CRP等)、画像情報として胸部X線所見、CT所見を順次収集している。呼吸機能(FEV1)の経年変化とこれらのBiomarkerとの関連について縦断的に解析するため、医療機関および健診機関において保存されているデータを活用する。これらのデータを基に、喫煙者COPD、非喫煙者COPD、喫煙者閉塞性換気障害、喫煙呼吸機能正常者に分けて検討する。研究対象者のリクルートのための環境整備(選定方法、質問票の内容、必要検査項目、提供の必要なデータ、研究協力者への説明と同意、研究に要した経費の請求方法、各施設での準備状況等)に時間を要したが、医療機関での症例は目標数に達しつつあり、その他クリニックおよび健診機関において順調にリクルートができている。熊本のクリニックおよび健診機関においてのリクルートに関しては、熊本地震の影響により遅れを生じたが、今後目標症例数のリクルートは可能であると考える。本研究は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、閉塞性換気障害およびその併存症とBiomarkerとの関連について解析し、健康診断におけるその早期診断および包括管理の手段として応用展開するための基盤となる研究を行なうことを目的とした。研究期間内に、呼吸器専門施設において、主にCOPDのより重症例を、クリニックおよび健診機関においては、より軽症例(閉塞性換気障害者)または呼吸機能正常例(対照者)のリクルートを行ない目標症例数を確保した。測定項目として、血漿フィブリノーゲンおよび尿中アルブミンの測定を予定していたが、協力機関(健診機関)との協議の上、余剰血清を用いて測定可能であり、呼吸機能との関連が諸外国の報告より示唆されているビタミンDの測定を、倫理委員会での再度の承認後に追加した。リクルートされた対象者の医療情報および健診データとして、既往疾患および治療中疾患、生活習慣(喫煙習慣等)、測定項目として身長、体重、体脂肪率、腹囲などの体型因子、血圧、呼吸機能検査および血液検査全般(特に炎症のBiomarker: WBC,CRP等)、画像情報(CT所見等)を取集した。

呼吸機能と喫煙習慣と炎症のBiomarker、血漿フィブリノーゲン、尿中アルブミン、およびビタミンDとの関連について検討中である。現在までの検討では、気流閉塞と血清ビタミンD値との間には明らかな関連を認めていない。引き続き、他のBiomarkerと呼吸機能との関連について解析を進めている。また、呼吸機能(1秒量)の経年変化のデータを有する者において保存されているデータと上記Biomarkerとの関連について検討中である。本研究では、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、閉塞性換気障害、呼吸機能正常者を対象として、呼吸機能と血漿フィブリノーゲン、尿中アルブミン、および25ーOHビタミンDなどのバイオマーカーとの関連について検討した。呼吸機能と血漿フィブリノーゲンとは有意な関連を認めなかった。呼吸機能正常群に対して、気流閉塞を有する群では尿中アルブミンの増加を認めた。CT肺気腫と25ーOHビタミンDとの関連は認めなかった。閉塞性換気障害を有する者において、1秒率が低下するにしたがって25ーOHビタミンDは低値を示し呼吸機能低下との関連が示唆された。研究対象者のリクルートのための選定方法、質問票の内容、必要検査項目、提供の必要なデータ、研究協力者への説明と同意、研究に要した経費の請求方法、各施設での倫理委員会等、研究に関する環境整備に時間を要したため。目標症例数に達するまでリクルートを継続し、早期にリクルートの完了を目指す。リクルートされた対象者に関しては、本研究で測定したBiomarkerと提供されたデータ(既往疾患および治療中疾患、生活習慣(喫煙習慣等)、測定項目として身長、体重、体脂肪率、腹囲などの体型因子、血圧、呼吸機能検査および血液検査全般(特に炎症のバイオマーカー:WBC,CRP等)、画像情報として胸部X線所見、CT所見等)を順次突合する。喫煙者COPD、非喫煙者COPD、喫煙者閉塞性換気障害、喫煙呼吸機能正常者に分けて順次、横断的、縦断的に解析を行う。また肺の合併症および併存症を有する者無い者において検討する。研究期間内の分析完了を目指す。医歯薬学社会医学疫学・予防医学健康管理研究対象者のリクルートのための選定方法、質問票の内容、必要検査項目、提供の必要なデータ、研究協力者への説明と同意、研究に要した経費の請求方法、各施設での倫理委員会等、研究に関する環境整備に時間を要したが、体制が整った施設より順次リクルートを開始しデータ収集に努める。呼吸器専門の施設では、主に重症COPD例を、クリニックおよび健診機関においてはより軽症例または呼吸機能正常例をリクルートする。リクルートされた受診者に対して、血漿フィブリノーゲンおよび尿中アルブミンの測定を行う。医療機関より提供される、既往疾患および治療中疾患、生活習慣(喫煙習慣等)、身長、体重、体脂肪率、腹囲などの体型因子、血圧、呼吸機能検査および血液検査(特に炎症のバイオマーカー:WBC、CRP等)、胸部X線の所見、CT所見、頸動脈超音波検査等の画像所見等を用いてバイオマーカーとの関連について解析する。
柔軟体デバイスによるインタラクション支援の研究

マイクロ波帯二次元通信は,導電性繊維など柔軟な材料によって構成される通信シートに多数の素子を分布し,動作させることを可能にする.各素子と通信シートの間に電気接点が不要でありながら,各素子に電力をも供給しながら信号伝送させることができる.このような新規技術を背景として本課題で取り組んでいるのは,筋電位分布を高密度に計測できるサポータ状デバイスの開発である.素材の伸縮性を利用して乾式電極アレイを皮膚に密着させ,高密度に2次元筋電パターンを検出する.従来は大掛かりであった筋電計測装置を,伸縮性のあるサポータ状デバイスにして装着を容易にし,情報世界とのインタフェースとして活用する.腕表面全体で2次元筋電パターンから各指の動きと力を特定するため,装着時の位置あわせは不要である.さらに筋電は実際に指が動き出すより0.1秒程度早く発生することを利用して,新しいインタフェースが実現される.たとえば従来のジェスチャインタフェースでは,環境にジェスチャを計測する装置が必要であり,人間側の意図を正しく伝達するために大きな動きが必要であった.本デバイスを装着していれば,手近な壁や自分の体の一部を人差し指で押すことによってポインタの移動方向を指定し,親指を押しつけることでクリックを行うなど,小さな動きで意志表示が可能になる.また作業,スポーツ時のスキルを分析する際にも,形だけでなくどの筋肉に力が入っているかという重要な情報が獲得できる.筋電は実際の動きより早く発生することから,遠隔操作システムにおける操作遅延の解消や,特に危険回避の補助,例えば足に装着することで自動車のブレーキングを早める,といった応用も考えられる.本年度は単一の筋電計測ユニットを試作して筋電計測実験を行い,良好な結果を得た.また筋電計測以外のインタフェースとして,布自身の3次元形状を計測可能な「3次元形状キャプチャシート」を提案した.マイクロ波帯二次元通信は,導電性繊維など柔軟な材料によって構成される通信シートに多数の素子を分布し,動作させることを可能にする.各素子と通信シートの間に電気接点が不要でありながら,各素子に電力をも供給しながら信号伝送させることができる.このような新規技術を背景として本課題で取り組んでいるのは,筋電位分布を高密度に計測できるサポータ状デバイスの開発である.素材の伸縮性を利用して乾式電極アレイを皮膚に密着させ,高密度に2次元筋電パターンを検出する.従来は大掛かりであった筋電計測装置を,伸縮性のあるサポータ状デバイスにして装着を容易にし,情報世界とのインタフェースとして活用する.腕表面全体で2次元筋電パターンから各指の動きと力を特定するため,装着時の位置あわせは不要である.さらに筋電は実際に指が動き出すより0.1秒程度早く発生することを利用して,新しいインタフェースが実現される.たとえば従来のジェスチャインタフェースでは,環境にジェスチャを計測する装置が必要であり,人間側の意図を正しく伝達するために大きな動きが必要であった.本デバイスを装着していれば,手近な壁や自分の体の一部を人差し指で押すことによってポインタの移動方向を指定し,親指を押しつけることでクリックを行うなど,小さな動きで意志表示が可能になる.また作業,スポーツ時のスキルを分析する際にも,形だけでなくどの筋肉に力が入っているかという重要な情報が獲得できる.筋電は実際の動きより早く発生することから,遠隔操作システムにおける操作遅延の解消や,特に危険回避の補助,例えば足に装着することで自動車のブレーキングを早める,といった応用も考えられる.本年度は単一の筋電計測ユニットを試作して筋電計測実験を行い,良好な結果を得た.また筋電計測以外のインタフェースとして,布自身の3次元形状を計測可能な「3次元形状キャプチャシート」を提案した.
糖尿病性心筋症の発症機序における脂肪分化関連蛋白(ADRP)の機能解析

糖尿病性心筋症は心筋細胞内に脂肪が蓄積して心機能障害をきたす合併症である。心筋の脂肪滴表面に局在する脂肪滴関連蛋白ADRPの病態生理的機能を、心筋特異的ADRP過剰発現マウス(Tg)と全身性ADRP欠損マウス(KO)を糖尿病化して解析した。Tgマウスの心筋では著明な脂肪滴の蓄積を認めたが、糖尿病化しても心収縮能は低下せず、糖尿病に伴う遺伝子変化は抑制された。糖尿病KOマウスの心収縮能は野生型と同等であった。心筋ADRPは糖尿病状態で心筋を脂肪毒性から保護する可能性が示唆された。糖尿病性心筋症は心筋細胞内に脂肪が蓄積して脂肪毒性から機能障害をきたす心合併症である。心筋に発現する脂肪滴関連蛋白ADRPの機能を解析するため、心筋特異的にADRPを過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作製し、ストレプトゾトシンにより糖尿病を誘発して3週間後に心筋を解析した。電子顕微鏡による観察では、ADRP-Tgマウスの心筋は非糖尿病状態においても細胞内ミトコンドリア周囲に著明な脂肪滴の蓄積を認め、心筋トリグリセリド含量は野生型(Wt)マウスの8倍に達した。しかしながらストレプトゾトシンにより糖尿病化しても心収縮能の低下はWtマウスと同レベル(約20%)であった。Tgマウスの心筋は著明な脂肪蓄積にも拘わらずsirius-red染色による心筋間質の線維化はWtマウスと同程度であった。しかし心筋の新生コラーゲン含量はWtマウスで糖尿病化により80%増加したが、Tgマウスでは30%の増加に留まった。マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析では、Wtマウスの心筋では糖尿病化により1094個の遺伝子発現が2倍以上変化したが(増加567個、減少527個)、Tgマウスの心筋では1404個の遺伝子発現が変化した(増加784個、減少620個)。またTgでは糖尿病化してもHMG-CoAsynthase2などの脂肪酸反応遺伝子は変化せず、collagenは減少し、抗酸化蛋白metanothionein1と糖代謝酵素G6PDHが増加するなど心筋に保護的な遺伝子発現プロファイルを示した。以上より心筋ADRPは、細胞内の過剰な脂肪酸を脂肪滴内に隔離して糖尿病性心筋症を軽減する可能性が示唆された。心筋に発現する脂肪滴関連蛋白ADRPの機能を解析するため、心筋特異的にADRPを過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスと全身性ADRP-KOマウス(KO)にストレプトゾトシンを投与して糖尿病を誘発し、3週間後に心筋を解析した。昨年度までの研究から、Tgマウスの心筋は非糖尿病状態においても細胞内ミトコンドリア周囲に著明な脂肪滴の蓄積を認めること、しかしながら糖尿病化しても心収縮能の低下は野生型(Wt)マウスと同レベルであることを確認した。本年度は糖尿病に伴う心筋遺伝子発現の変化をマイクロアレイにより詳細に解析した。その結果、糖尿病誘発によりWt心筋で810個、Tg心筋で1141個の遺伝子発現が2倍以上変化した。KEGG pathway頻度解析の結果、Wtで糖尿病化に伴い変化した遺伝子群は、PPAR signaling, Ca signaling,拡張型心筋症など17 pathway内に有意に多く存在したが、Tg心筋において糖尿病で変化した遺伝子群が含まれるpathwayはWtと大きく異なり、2 pathwayのみがWtのものと同一であった。また、心機能を頸動脈より挿入した圧センサー付きカテーテルにて解析した結果、糖尿病状態における心収縮能はTgとWtで同等であった。糖尿病化したKOマウスの心収縮能は、エコーよる解析ではWtと同等であった。以上より心筋ADRPは細胞内脂肪滴の蓄積を誘導するが、糖尿病に特徴的な心筋遺伝子発現を抑制し、心筋障害を軽減する可能性が示唆された。本研究では心筋に発現する脂肪滴関連蛋白ADRPの機能を解析するため、心筋特異的にADRPを過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスと全身性ADRP-KOマウス(KO)にストレプトゾトシンを投与して糖尿病を誘発し、心筋を解析してきた。