hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軟部肉腫のGSK3βを標的とする新規治療法の開発と分子メカニズムの解明

平成28年度の研究実績を以下に挙げる。使用細胞は申請時6種類挙げていたが、扱いにくさが懸念され、SW684は本研究から外すこととした。以下に述べるのはその細胞株を外した結果である。申請時に途中まで進めていた細胞増殖・生存能については全細胞株において濃度・時間依存性にGSK3β阻害薬の効果を認めた。増殖能についてはEdU assayにより、腫瘍細胞において、阻害薬投与群で有意に細胞増殖(DNA合成)能の抑制を認め、正常組織細胞株では有意差を認めなかった。western blottingにおいては軟部肉腫細胞株において活性型GSK3βを認め、正常組織細胞株では認めなかった。in vivoにおいては滑膜肉腫細胞株SYO-1と線維肉腫細胞株HT1080をヌードマウスに移植し、阻害剤を投与した。4週の経過で、有意に阻害剤投与群で腫瘍の増大を抑制していることを示した。また機序の一つとして、Gelatin zymography, real time PCRによる腫瘍細胞の遊走・浸潤能の検討を行った。阻害剤投与によりMMP-2の発現を抑えることを認め、そこから腫瘍細胞の遊走・浸潤能を抑えられることが示唆された。またWnt/βカテニン経路の関連の証明を目指していたが、過去の報告を元に、今回目的とする作用機序では辻褄が合わなくなると判断し、別の機序を調べていくこととした。そこで、cyclin D1などのcell cycleに関わる因子の検討を現在行っている。当初の予定通り進んでいるように感じている。残り1年で概ね実験は終わると思われます。平成29年度の研究実績を以下に挙げる。新たな結果としてまず、アポトーシスに関する解析を、カスパーゼ3の発現をwestern blottingで評価したところ、阻害剤投与によりカスパーゼ3の発現が亢進することが認められた。この結果はRNA干渉試験においても同様の結果が得られている。またその上層として、シトクロムcの関わりを評価するため、ミトコンドリアの膜電位を評価したところ、阻害剤投与により、ミトコンドリア膜電位の低下を認め、シトクロムcの関わりが示唆された。次に作用機序についていくつかの実験を進めた。1つはフローサイトメトリーにより、細胞周期について評価した。阻害剤投与後はG1アレストを起こしていることを確認し、その原因として、cyclin D1, CDK4/6が阻害剤投与によって抑えられるためであることが示唆された(western blottingで評価)。現在、その他の作用機序としてNF-κB経路との関わりがないかということをルシフェラーゼアッセイによって評価しようとしているところである。他に、in vivoで得られた腫瘍組織を様々な染色を行うことで、これまでに示唆された作用が起こっているのかを確認する準備をしているところである。またこれらの結果を国内外の学会で発表を重ねており、そこで特に作用機序について新たなヒントが得られないかと考えている。論文発表は今年度から来年度を目標に、並行して進めていっている。残りのin vitroの部分を進めていきます。特にcyclin D1などの評価による機序の部分について重点的に行います。またsi RNA導入細胞でのGSK3βの発現や増殖・生存能の確認等を進めていく予定です。医歯薬学次年度使用額はほぼなく、誤差範囲だと考えます。次年度分と合わせて研究費に使用したいと思います。
シャノン限界に迫る低計算量な空間結合符号化変調方式の創出

誤りなしの情報伝送を達成可能な伝送レートの上限であるシャノン限界に迫るレートを実現する方式として,空間結合に基づく符号化変調方式の提案を行った.主たる成果として,反復復調法において,信号ブロックにおける一部の復調誤りが他の信号の復調結果に悪影響を与える誤り伝播が決して発生せず,全信号の復調に成功するという「空間結合効果」がなぜ働くのかを直観的かつ厳密に証明した.また,空間結合の応用先として,通信路推定やFaster-than-Nyquist信号伝送等の理論解析を行った。平成26年度は空間結合インターリーバをビットインターリーブ符号化変調(bit-interleaved coded modulation,略してBICM)方式に応用した空間結合BICM方式を構築し、メッセージ伝搬に基づく反復アルゴリズムの復号性能を密度発展法により解析した。反復アルゴリズム自体は低計算量で実行可能であるが、その性能を記述する密度発展方程式は従来の空間結合系で扱われてきた方程式のクラスには収まらず、変調次数が高い場合には計算量の点で計算機を使った数値的評価でさえも困難な方程式となる。そこで、空間結合系の従来の解析手法を拡張し、低計算量で評価が可能な従来のBICM方式の特性のみを使って空間結合BICM方式の性能を評価する図式解析手法を考案した。さらに、空間結合に起因するレート損失の影響が無視できるような極限状況下でも、メッセージが誤りなくどこまでも伝搬するという「空間結合効果」が働くことを空間結合BICM方式の場合に数学的に証明した。上記の研究と同時並行で、空間結合BICM方式の有効性を確認する最初の取り組みとして、単純な無線通信システムに対して、空間結合BICM方式の従来法に対する優位性を検証した。具体的には狭帯域無線通信システムの理想的な数理モデルとしてブロックフェーディング通信路を仮定して、同時通信路推定・復号問題に空間結合BICM方式を適用し、理論的かつ数値的に従来のBICM方式に対する提案手法の有効性を実証した。空間結合に起因するレート損失の影響が無視できるような極限状況下でも、誤り伝搬が生じないという「空間結合効果」をより深く理解することの重要性が前年度の研究により判明したため、平成27年度は空間結合効果の数理的側面の解明に力を注いだ。具体的には、研究対象である空間結合ビットインターリーブ符号化変調(BICM)方式を含む一般的な空間結合系を出発点として、空間結合効果がなぜ働くのかを解明した。従来の空間結合に関する研究は、空間結合効果が働くことの厳密な証明を与える研究、あるいは空間結合効果が働くことの直観的な理解を与える研究のどちらか一方に限られていた。本研究では、両者の隔たりを埋める厳密な証明を与えることによって、なぜ空間結合効果が働くのかを厳密かつ直観的に説明することに成功した。上記の研究と同時並行で空間結合BICM方式の有効性の確認を進めた。平成27年度は応用上で重要なMIMOシステムに対して、信号点のGrayマッピングを仮定して空間結合BICM方式の従来法に対する優位性を検証することを目指した。具体的には同時通信路推定・復号方式と空間結合BICM方式の当初のターゲットであるマルチユーザ復号方式とを組み合わせて、同時通信路推定・マルチユーザ復号方式を提案し、理論的かつ数値的に従来のBICM方式に対する提案手法の有効性を検証することを目指した。当該年度終了時点では、プレプリントサーバへの論文のアップロードと学術論文誌への投稿とにとどまり、当該研究成果の採録には至っていない。空間結合BICM方式の有効性を確認する研究成果は、学術論文誌への採録には至っていないものの、研究の主要部分は既に実施済みで、論文投稿を既に行っているため、おおむね順調に進呈していると判断できる。これまでに、空間結合インターリーバをビットインターリーブ符号化変調(bit-interleaved coded modulation,略してBICM)方式に応用した空間結合BICM方式を構築し、メッセージ伝搬に基づく反復アルゴリズムの復号性能を密度発展法により解析してきた。さらに、空間結合に起因するレート損失の影響が無視できるような極限状況下でも、誤り伝搬が生じないという「空間結合効果」がなぜ働くのかを直観的かつ厳密に明らかにして、空間結合に関する十分な理解を蓄積してきた。平成28年度はこれまでに得られた空間結合に関する理解の蓄積を生かして、研究を新しい方向に展開する第一歩として、空間結合BICM方式のさらなる応用可能性を探った。具体的には、faster-than-Nyquist(FTN)信号伝送とMIMOとを組み合わせたMIMO FTN信号伝送方式の理論的な性能解析を行った。FTN信号伝送とは、ナイキストレートよりも速いレートでシンボルを重畳することで、伝送レートを高める技術である。同システムを特徴付ける通信路行列は、空間結合によってシステムに導入される構造と同等の構造を有しているため、空間結合によりMIMO FTN信号伝送方式に対する低計算量な受信方式を構築できる可能性がある。平成28年度は、空間結合に基づく低計算量な受信方式を構築する前段階として、MIMO FTN信号伝送方式の情報理論的な性能解析を実施した。時間的な都合で具体的な受信方式を構築するには至らなかったが、MIMO FTN信号伝送方式は空間結合の有用な応用例である可能性を見出した。誤りなしの情報伝送を達成可能な伝送レートの上限であるシャノン限界に迫るレートを実現する方式として,空間結合に基づく符号化変調方式の提案を行った.

主たる成果として,反復復調法において,信号ブロックにおける一部の復調誤りが他の信号の復調結果に悪影響を与える誤り伝播が決して発生せず,全信号の復調に成功するという「空間結合効果」がなぜ働くのかを直観的かつ厳密に証明した.また,空間結合の応用先として,通信路推定やFaster-than-Nyquist信号伝送等の理論解析を行った。平成26年度に実施を予定していた研究はすべて計画通りに進み、査読付き学術論文が1件、情報理論の分野で最も権威ある国際会議であるIEEE Int. Symp. Inf. Theoryの査読付き国際会議論文が1件という成果を得た。さらに、平成27年度に実施を予定していた研究内容の半分についてもすでに着手し、問題解決の見通しが立っている。一方で研究の進展により、理論的検討を研究開始当初に予定していたレベル以上に深く行うことが、研究の目的を達成するために重要であることが判明した。そこで、平成27年度は当初予定していた研究計画に加えて、理論的な検討も追加で実施する必要がある。以上から、研究は当初の計画以上に進展しているとまでは言えず、おおむね順調に進展していると判断する。空間結合BICM方式のさらなる応用可能性を探るために、faster-than-Nyquist(FTN)信号伝送とMIMOとを組み合わせたMIMO FTN信号伝送方式の理論的な性能解析を行う。同システムを特徴付ける通信路行列は、空間結合によってシステムに導入される構造と同等の構造を有しているため、空間結合によりMIMO FTN信号伝送方式に対する低計算量な受信方式を構築できる可能性がある。平成28年度は、空間結合に基づく低計算量な受信方式を構築する前段階として、MIMO FTN信号伝送方式の情報理論的な性能解析を実施する。28年度が最終年度であるため、記入しない。情報通信工学現在までの達成度の項目に記載した通り、空間結合に起因するレート損失の影響が無視できるような極限状況下でも、誤り伝搬が生じないという「空間結合効果」をより深く理解することの重要性が研究の進展により判明した。そこで、今後は当初の計画に加えて、空間結合効果の数理的側面の解明にも力を注ぐ。具体的には、空間結合BICM方式を含む一般的な空間結合系を出発点として、空間結合効果がなぜ働くのかを解明する。従来の空間結合に関する研究は、空間結合効果が働くことの厳密な証明を与える研究、あるいは空間結合効果が働くことの直観的な理解を与える研究のどちらか一方に限られていた。本研究では、両者の隔たりを埋める厳密な証明を与えることによって、なぜ空間結合効果が働くのかを厳密かつ直観的に説明することを目指す。予算の99%以上を執行しており、次年度に有効利用するために「端数」を次年度使用額として残した。採録が決定した論文1件の掲載が平成27年度になったため、当該論文の掲載料に一部充てるための次年度使用額が生じた。平成28年度に使用予定の経費と合わせて、有効利用する予定である。
慢性呼吸不全患者の骨格筋の精査及び継続的在宅筋力トレーニングプログラムの導入効果

在宅療養生活をおくる慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者の骨格筋の調査では、形態学的、機能的に骨格筋障害が生じていた。対象者の大腿部筋厚および大腿四頭筋力と運動耐容能および身体活動量との間には相関関係が認められ、下肢筋力低下と運動耐容能および身体活動量低下との関連性が明らかとなった。これら患者に対する3ヶ月間の骨格筋電気刺激トレーニングプログラムは、大腿四頭筋の筋肥大および筋力増強、またそれによる運動耐容能の改善をもたらし、在宅COPD患者の骨格筋障害に対するトレーニングとしては、高い効果が期待できることが示唆された。本研究課題の目的は、在宅療養生活をおくる慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者の骨格筋の形態学的・神経学的・生化学的特徴を加齢性筋肉減少症(サルコペニア)との関連性を含めて検証した上で、在宅COPD患者に対して新しい骨格筋トレーニングプログラムを導入し、継続させることによって生じる身体機能および精神機能における効果を明確にすることであるが、平成25年度の成果内容は、COPD患者の骨格筋の調査であった。予想された結果の通り、COPDでは形態学的、機能的に骨格筋障害が生じていた。特に大腿部の筋厚の減少やそれによる膝関節伸展筋の筋力低下が著明に認められた。これらは同世代健常者の値と比較すると明らかに低値であり、いわゆる加齢によって発生する加齢性筋肉減少症(サルコペニア)に加えて、COPDという全身性炎症性疾患に起因するものが加わっていることが示唆された。さらには、対象者の大腿部筋厚および大腿四頭筋力と運動耐容能および身体活動量との間には相関関係が認められ、下肢筋力低下と運動耐容能および身体活動量低下との関連性が明らかとなった。本年度の研究成果は、COPDにおける骨格筋の形態学的変化が明らかとなり、いわゆるサルコぺニアだけに起因しない筋萎縮、筋力低下がCOPDにおいては発生している事実を示すことができたという点で非常に意義のある成果であると考える。さらにはCOPDにおいて骨格筋の形態学的変化が運動耐容や身体活動量の低下をもたらしていることを示唆する結果が得られたことから、COPDの治療戦略において、積極的な骨格筋トレーニングの実施が必要であるということを再確認するための裏付けとなるデータが示せたと考える。さらには、今後の研究課題である在宅での骨格筋電気刺激トレーニングの効果を検証するための基準となるデータが得られたことも成果として挙げられる。課題の目的は、在宅療養生活をおくる慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者の骨格筋の形態学的・神経学的・生化学的特徴を加齢性筋肉減少症(サルコペニア)との関連性を含めて検証した上で、本研究在宅COPD患者に対して新しい骨格筋トレーニングプログラムを導入し、継続させることによって生じる身体機能および精神機能における効果を明確にすることであるが、平成25年度の成果内容は、COPD患者の骨格筋の調査であり、予想された結果の通り、COPDでは形態学的、機能的に骨格筋障害が生じていた。平成26年度の成果内容としては、25年度から引き続き実施しているCOPD患者の骨格筋調査が30例終了し、3ヶ月間にわたる在宅での骨格筋電気刺激トレーニングの介入を開始した。COPD患者の骨格筋障害の調査に関しては、対象者の大腿部筋厚および大腿四頭筋力と運動耐容能および身体活動量との間には相関関係が認められ、下肢筋力低下と運動耐容能および身体活動量低下との関連性が明らかとなった。これまでの調査から、COPDにおける骨格筋の形態学的変化が明らかとなり、いわゆるサルコぺニアだけに起因しない筋萎縮、筋力低下がCOPDにおいては発生している事実を示すことができたという点で非常に意義のある成果であると考える。骨格筋電気刺激トレーニングの介入効果に関しては、まだ数例の調査分析の段階であるが、大腿四頭筋の筋肥大および筋力増強、またそれによる運動耐容能の改善を認めており、COPD患者の骨格筋障害に対するトレーニングとしては、高い効果が期待できる結果となっている。本課題の目的は、在宅療養生活をおくる慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者の骨格筋の形態学的・神経学的・生化学的特徴を加齢性筋肉減少症(サルコペニア)との関連性を含めて検証した上で、本研究在宅COPD患者に対して新しい骨格筋トレーニングプログラムを導入し,継続させることによって生じる身体機能および精神機能における効果を明確にすることであるが、平成25年度の成果内容は、COPD患者の骨格筋の調査であり、予想された結果の通り、COPDでは形態学的、機能的に骨格筋障害が生じていた。平成26年度の成果内容としては、25年度から引き続き実施しているCOPD患者の骨格筋調査が30例終了し、在宅での骨格筋電気刺激トレーニングの介入を開始した。当初の研究計画では、1年間のトレーニング計画を予定していたが、途中脱落者や、多くの対象者が、病状の悪化、それによる入院などにより当該期間、継続してプログラムを実施することが困難であった。そのため、当初の計画にあった介入期間を3ヶ月に変更して実施することとした。

最終年度である27年度の成果は、3ヶ月間にわたる在宅での骨格筋電気刺激トレーニング介入研究を実施し、その結果、本トレーニングプログラムが、大腿四頭筋の筋肥大および筋力増強をもたらし、またそれによる運動耐容能の改善が認められた。本研究の独創的な方法である患者の負担が少ない在宅での骨格筋電気刺激トレーニングの継続において一定の効果が示され、身体機能における負の連鎖に歯止めをかけ、今後の在宅医療の新たな一手段となることが期待される。これらの知見は、呼吸不全患者はもとより、寝たきり高齢者や心血管系合併症、整形外科的拘束によって運動が制限される人々などに運動機能改善効果を享受しうる可能性を示唆しており、介護予防,予防医学・治療医学の観点からも今後の研究が期待される。在宅療養生活をおくる慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者の骨格筋の調査では、形態学的、機能的に骨格筋障害が生じていた。対象者の大腿部筋厚および大腿四頭筋力と運動耐容能および身体活動量との間には相関関係が認められ、下肢筋力低下と運動耐容能および身体活動量低下との関連性が明らかとなった。これら患者に対する3ヶ月間の骨格筋電気刺激トレーニングプログラムは、大腿四頭筋の筋肥大および筋力増強、またそれによる運動耐容能の改善をもたらし、在宅COPD患者の骨格筋障害に対するトレーニングとしては、高い効果が期待できることが示唆された。計画当初より、COPDの骨格筋障害の調査と在宅骨格筋電気刺激トレーニングの介入効果の検証という2段階での研究計画で本研究を進めている。現在は1段階目の骨格筋障害の調査が終了した。2段階目の介入研究についてはすでに開始しており、当初計画していた対象数の3分の1の介入を実施している。当初の予定よりも遅れているが、引き続き、介入調査を進めていく。リハビリテーション今後も継続して在宅での骨格筋電気刺激トレーニングの介入研究を進めていく予定である。現在は1段階目がほぼ完遂できている段階であり、2段階目の介入研究も数例開始している。おおむね予定通り進んでいるが、介入症例がまだ少なく当初の予定よりは進捗がやや遅れているのは否めない。当初の計画から実際の進捗状況が遅延しており、骨格筋電気刺激トレーニング研究に必要な機器や消耗品の購入が未執行であるため、未使用額が生じている。今後も継続して、新たなCOPD患者の骨格筋の分析を継続するとともに、初期の評価が終了した患者に対しては、在宅での骨格筋電気刺激トレーニングの介入研究を進めていく予定である。介入研究に必要な、電気刺激トレーニング機器、消耗品の購入、学術大会等での情報収集、成果発表に掛る旅費、研究打ち合わせに掛る旅費などに使用させていただく予定である。本年度においては、評価計測に必要な材料を購入しなかったこと、生化学検査をまだ実施していないこと、さらには骨格筋電気刺激トレーニング介入をほとんど開始していないため、予定よりも電気刺激装置の購入数が今までのところ少ないことが挙げられる。次年度は、評価計測に必要な材料、生化学検査の発注、症例数分の在宅用小型電気刺激装置の購入、国内外での成果報告等を予定しているため、それらの費用に充当したいと考えている。
群集事故解析のための粒子モデルシミュレーション手法の開発とその検証

離散要素法(DEM)を歩行者間の相互作用力計算に適用し、高密度下の歩行者流れを解析できる数値シミュレーションコードを作成した。本コードを直線通路内歩行者流れ、出口からの退出、群集詰め込みなどの問題に適用したところ、既存の実験結果と定量的によく一致することが確認された。特に、高密度下での群集内作用力の不均一性について、有益な知見を得た。一方、ビデオカメラを用いて実際の群集の流れを撮影し、PIV解析を行った。二次射影による平面補正を行うことで、斜め上からの撮影画像からも適正な歩行速度を計測できることが確認された。離散要素法(DEM)を歩行者間の相互作用力計算に適用した数値シミュレーションコードを作成した。歩行者の「自己駆動」特性を表すため、目的地に向かう速度を持たせた。一方通行の直線通路内における群集密度と平均歩行速度の関係はこれまでに実験的に調べられており、群集密度の増加に伴い、平均歩行速度が低下することが知られている。しかし、目的地に向かう速度を持たせるだけの単純なモデルではこの特性を再現できないことが確認された。そこで、仮想バネモデルを導入し、物理的に接触していない他の歩行者からも力を受けるようにモデルの集成を加えた。この結果、前方に他の歩行者を視認すると、これを避けたり、速度を落としたりするようになり、実際の歩行挙動を再現できるようになった。このモデルを導入すると、群集密度の増加に伴う平均歩行速度の低下が再現され、既存の実験結果ともよく一致することが確認された。また、ある小学校の許可を得て、休み時間における校庭での児童の様子をビデオカメラで撮影した。個々の児童を特定できないように、隣接する建物の12階から撮影し、プライバシー問題に配慮した。撮影した動画を2次元PTVソフトを用いて解析した。ノイズ除去等の処理を行うことで、個々の児童の軌跡を比較的精度良く追跡できることを確認した。前年度に開発した数値シミュレーションコードを双方向流にも適用した。群集密度と流動係数の関係(基本図)は一方向流と双方向流とで定性的に異なることが知られている。本モデルによる計算結果は両者の基本図の定性的な違いを再現できることがわかった。また、出口からの退出問題に本モデルを適用した。特に、出口付近の適切な位置に物体を設置することで退出時間が短縮される効果があることが知られているが、その現象を数値シミュレーションで再現することを試みた。しかし、単純な円形粒子を用いた場合にはその効果を明確に再現することはできなかった。そこで、複数の円形粒子を結合させるモデル(結合粒子モデル)を開発した。その結果、物体設置による退出時間短縮の現象を再現できることが確認できた。さらに、設置位置を様々に変化させ、最適な設置位置を検討した。一方、大阪市内の実際の人混みをビデオ撮影し、PIV解析した。斜めからの撮影画像を使うと、そのままでは近くの人の速度は速く、遠くの人の速度は遅く計測されてしまう。そこで、二次射影による平面補正を行い、適正な歩行速度を算出できるように改良を行った。得られた歩行速度分布が妥当なものであることを確認した。また、モーションキャプチャを用いて、複数の歩行者の歩行軌跡を同時計測するシステムを作成した。原理的にはカメラが2台あれば、マーカーの3次元運動を追跡できるが、混雑時にはマーカーが他の歩行者の裏に隠れてしまい、追跡できなくなることがあった。このため、カメラを3台設置し、死角を減らすことで全歩行者の軌跡を追跡できるように工夫した。本コードを一方通行および対面通行の直線通路内における歩行者流れに適用し、群集密度と歩行速度の関係を求めた。その結果、既存の実験結果とよく一致することが確認された。人の形状を表現するために、3つの円形粒子を結合させるモデルを開発した(結合粒子モデル)。この手法を出口からの退出問題に適用し、出口付近への物体設置が避難時間に及ぼす影響について解析した。その結果、既存の実験で報告されているような避難時間短縮の効果が現れた。ただし、設置位置によっては避難時間が増加することもあった。そこで、設置位置を変化させた一連の解析を行い、最適な物体設置位置が存在することを示した。限定された領域内に数十人の人を詰め込み、移動壁を動かすことで、群集密度と壁面圧の関係を求めた。その結果、人体の弾性を線形バネで表現した場合には既存の実験結果と一致しないことがわかった。そこで、人体の弾性を非線形のべき乗則バネで表現した解析を行ったところ、既存の実験結果とよく一致した。人体の弾性を調べるための実験を行ったところ、非線形であることは間違いないが、単純なべき乗則では表現できないことが確認された。ビデオカメラを用いて実際の群集の流れを撮影し、PIV解析を行った。二次射影による平面補正を行うことで、適正な歩行速度を計測できることがわかった。また、モーションキャプチャーを用いることで複数の歩行者の軌跡を追跡できるシステムを開発した。

特に、高密度下での群集内作用力の不均一性について、有益な知見を得た。一方、ビデオカメラを用いて実際の群集の流れを撮影し、PIV解析を行った。二次射影による平面補正を行うことで、斜め上からの撮影画像からも適正な歩行速度を計測できることが確認された。現状では数値シミュレーションモデルの開発は概ね順調に進んでいる。特に本年度開発した結合粒子モデルは比較的簡単に人の形状を考慮した計算を行えるため、高密度群集の流れを扱うのに効果的なモデルであると言える。一方、実験では、PIVシステムがほぼ完成したと言える。モーションキャプチャによるリアルタイム追跡システムも有用であることが確認できた。さらに高密度な流れに対して精度検証を行っていく必要がある。安全工学数値シミュレーションにおいては、実際の歩行者の流れに適用するため、コードの3次元化が必要であると考えている。その後、大規模計算を行い、実際の流れに適用したい。実験においては、PIVやモーションキャプチャの精度検証のため、加速度計による歩行者速度の計測を行うことを考えている。実験と計算の結果を比較することで、計算モデルの改良を行い、より実用的な歩行者シミュレーションコードを開発する。シミュレーションのモデル開発は、現在のところ、計画通り順調に進んでいる。また、問題点も明らかになっており、今後のモデル改良に向けてすでに準備が進んでいるところである。一方、実験においては、まだ高密度時の歩行者流れに本手法が適用できるかどうかの確認が行えていない。しかし、低中間密度に対しては問題なく本手法を適用できることが確認されており、特に問題となるような研究の遅れは生じていない。歩行者の自己駆動特性に関して、さらなるモデル改良の必要性を感じている。特に、現状のモデルでは全ての歩行者が独立に行動するモデルとなっているが、実際の群集では家族連れや友人同士など、ある程度の集団となって行動するグループが数多く存在するはずである。この点は、全体の歩行挙動にも大きな影響があると考えられる。また、人体の力学特性についてのデータも必要であると感じている。本モデルでは歩行者同士が物理的に接触したときの作用力をバネとダッシュポットで表現しているが、バネ定数を変えると、作用力も変わる。群集事故においては群集の中でどれくらいの力が作用していたかは重要な問題である。したがって、人体のバネ定数をどのように定めるかは結果の大きな影響を及ぼすと考えられる。過去の論文・データを精査するとともに、自ら実験データを取ることも検討したい。さらに、PTV実験では高密度な歩行者流れをビデオ撮影し、PTVまたはPIV解析を行うことで、歩行特性に関するデータを取得する。実験データを計算結果と比較・検証することで、計算モデルのさらなる改良を行う。
ヒューマノイドロボットの身体モデルの適応的獲得と身体知能の構築

本研究では、環境や運動によって構造変化するヒューマノイドの身体力学モデルを適応的に獲得する手法を確立する。ヒューマノイドの身体制御の構築を議論する上で、人の身体運動性の解明は密接に絡んでくる。人の運動計測データを基盤に、環境・運動ごとの人間の身体力学モデルの解析を足がかりとして、ヒューマノイドの身体知能を構築する。本年度は、特に人体の力学系の高精度な同定技術の開発を行った。(1)力学的整合性を考慮した大自由度多リンク系の力学パラメータを同定する技術を開発した。従来法と異なり、ヒューマノイドや人の同定においても計算が破綻することはない。(2)ロボットの力学パラメータの同定法と幾何形状情報を利用した推定法との融合技術を開発した。ロボットの同定法では不可同定な力学パラメータ(非最小力学パラメータ)が存在するが、これらは幾何形状情報を手掛かりとして同定結果と矛盾することなく推定できる。(3)1および2の高速な同定計算法を開発した。また実時間で同定結果を視覚化する技術も開発した。同定結果の視覚化によって、同定に適した全身運動を被験者は容易に生成できる。(4)高次モーメント特徴量を利用した多体系の逆運動学計算法を開発した。一般的な逆運動学手法は、手先や足先などの複数の部位の位置と姿勢を明示的に与える必要とする。提案手法では、人の形状を表す特徴点の集合、例えば画像情報から全ての関節角度を直接計算できる。(5)一般的に空中に浮遊する多リンク系の運動のみから、全質量と非最小力学パラメータを除いた全てのパラメータが同定可能であることを証明した。この力学的事実に基づき、空中という特殊状況を利用して力計測を利用しない力学パラメータの同定法を開発した。すなわち提案手法は力計測におけるノイズの影響を原理的に受けない。
看護基礎教育における在宅看護実践力強化に向けた主体的学習方法の確立

本研究の目的は、在宅看護教育にアクティブ・ラーニングの考え方を取り入れた主体的学習方法の確立を行うことで、看護基礎教育での在宅看護実践力を強化し、新卒看護師による訪問看護の人材育成をねらうものである。研究方法は、1)アクティブ・ラーニングの視点で考える在宅看護教育方法の検討(1年目)、2)在宅看護に関する科目での授業設計(教材開発)・実施・評価(2年目3年目前半)、3)学習方法の検証と再考(3年目後半)である。
He原子のレ-ザ-冷却・トラッピング

本研究では、ヘリウム原子のレ-ザ-冷却からレ-ザ-トラッピングまでを申請書に記載した計画のとおり成功させることが出来た。実験及びその結果の概略は、次の通りである。ヘリウム原子のレ-ザ-冷却及びトラッピングは、2s^3S_1準安定励起状態から2p^3P_2状態への赤外遷移(λ=1083nm)を用いて行うため、ヘリウム原子は、ノズルから射出させた後、電子衝撃励起によって準安定状態に励起した。次に、原子線に垂直な方向の速度成分を滅じて原子線密度を向上させるため、原子線に垂直な4方向から赤外レ-ザ-光を照射した。原子線方向の速度成分の冷却は、いわゆるゼ-マン同調法(レ-ザ-冷却の進展に従って変化する原子線の共鳴波長のずれをゼ-マンシフトによって補償する方法)を用いて行った。次に、このようにして減速(冷却)されたヘリウム原子を四重極磁場と赤外レ-ザ-光による冷却効果とを伴用した方法によってトラップした。赤外レ-ザ-光については、4方向からゼロ磁場の地点に向かって入射させる方法を採った。トラッピングを肉眼で観測できるようにするため、赤外レ-ザ-光の他に、2p^3P_2→3d^3D_3に共鳴する可視レ-ザ-光(λ=588nm)を導入した。この光の圧力によってトラッピングを破壊することの無いように、可視レ-ザ-光もまたトラップを構成するように偏光や入射方向を定めたが、このような2重共鳴によるトラップは、これまでにない新しい試みである。以上のようにしてトラップされたヘリウム原子は、およそ10、000個であったが、直径約1mmの球形の領域に閉じこめられている様子が肉眼で容易に観測された。引き続いて、閉じこめ時間やレ-ザ-波長依存性などに関する測定を行い、この二重共鳴型のトラップの特性を詳しく調べた。
植物エストロゲンの硫酸ならびにグルクロン酸抱合反応による代謝

植物エストロゲンのダイゼイン(DZ)およびゲニステイン(GS)のヒト代謝物として、それぞれの単硫酸抱合体グルクロン酸抱合体および二重硫酸抱合体が尿中に排泄されていることが知られている。ヒト肝において硫酸抱合およびグルクロン酸抱合を触媒するヒト肝スルホトランスフェラーゼ(SULT)およびグルクロノシルトランスフェラーゼ(UGT)には多種の分子種が知られており、SULTには少なくとも4種、UGTには少なくとも11種のそれぞれ基質特異性の異なる分子種が発現していることが知られている。しかしながら、これらイソフラボンの抱合に関わる酵素分子種および二重抱合体の生成経路についても全く知られていなかった。そこで本年度は、ヒト肝におけるGSの硫酸およびグルクロン酸抱合反応生成物について分析を行い、その反応を触媒するヒトSULTおよびUGT分子種を明らかにすることを目的として検討を行った。さらに、ヒト代謝物として知られる硫酸/グルクロン酸混合二重抱合体がどのような経路で生成するのかの検討も行った。その結果、ヒト肝ミクロソーム画分はGSの7-位水酸基に対して選択的にグルクロン酸抱合活性を示すことが明らかになった。発現ヒトUGT分子種を用いた検討により、ヒト肝においては、GSは主としてUGT1A1およびUGT1A9により抱合代謝されている可能性が示唆された。GSの硫酸/グルクロン酸混合二重抱合体の生成経路を検討した結果、UGT1A1およびUGT1A9によりGSがグルクロン酸抱合を受けて選択的に生成したGS 7-glucuronideが、引き続きSULT1E1により硫酸抱合を受けてGS 7-glucuronide 4'-sulfateが生成する経路が主であると考えられた。ヒト硫酸基転移酵素(SULT)の主な分子種のcDNAクローニングを行い、各分子種のcDNAを発現ベクターに組み込み各酵素タンパク質の発現系の構築を行った。すなわち、ヒト肝における主要な分子種であるSULT1A1、SULT1A3、SULT1E1およびSULT2A1をヒト肝cDNAライブラリーからPCRにより増幅・単離を行い、得られたcDNAの翻訳領域を大腸菌発現ベクターpET14bに組込み、発現プラスミドを構築した。なお、SULTの精製を容易にするために、N-末端に6残基の連続したヒスチジン残基をもつペプチド(ヒスチジンタグ)との融合タンパク質として大腸菌可溶性画分中に発現さた。発現させた組換えSULTは、固定相にニッケルイオンをキレート結合し、ヒスチジンタグに特異的に結合するProBond Resinを用いたカラムクロマトグラフィーによりそれぞれ均一なタンパク質として精製された。得られた各種精製SULT分子種を用いて、植物エストロゲンのダイゼインおよびゲニステインに対する抱合活性を測定したところ、全てのSULT分子種が両基質に対する抱合活性を示した。そこで、抱合反応の動力学的定数を求めた結果、Vmax/Km値から、SULT1A1およびSULT1E1がゲニステインおよびダイゼインに対してほぼ同程度の抱合活性を有することが明らかになった。そこで、ヒト体内において女性ホルモンのエストロゲン類を抱合し、エストロゲン類の生体内濃度を調節していると言われるSULT1E1のβ-エストラジオール抱合活性に対するゲニステインの阻害効果を検討した。その結果、ゲニステインはβ-エストラジオールの抱合活性を非競合的に阻害することが明らかになり、ゲニステインは生体内においてβ-エストラジオールの体内濃度に影響を与える可能性が示唆された。植物エストロゲンのダイゼイン(DZ)およびゲニステイン(GS)のヒト代謝物として、それぞれの単硫酸抱合体および二重硫酸抱合体が尿中に排泄されていることが知られている。しかしながら、両物質ともに複数のフェノール性水酸基を有しているが、硫酸抱合を受ける水酸基の位置ならびにその抱合に関わるSULT分子種は明らかにされていない。

そこで、平成14年度に構築したヒト硫酸基転移酵素SULT分子種の発現系を用いて、DZおよびGSの硫酸抱合反応について動力学的解析を含めた詳細な検討を行った。また、DZおよびGSから生成する可能性のある硫酸抱合体(単硫酸抱合体異性体ならびに二重硫酸抱合体)の合成を行い、標準品とした。ヒト肝可溶性画分によりDZおよびGSから生成する硫酸抱合体についてHPLC分析により各種合成標品との同定を行った。その結果、両物質からそれぞれ7-あるいは4'-位の水酸基が抱合された単硫酸抱合体の異性体(7-sulfateおよび4'-sulfate)、そして7-および4'-位の両水酸基が抱合された二重硫酸抱合体(disulfate)が生成し、それぞれ対応する合成標品と同定された。各抱合体の生成比は、何れの物質においても7-sulfate> 4'-sulfate >> disulfateであり、抱合部位の位置選択性が認められた。さらにDZおよびGSの硫酸抱合に関与するSULT分子種について、4種の精製ヒトSULT分子種を用いて反応の動力学的解析を行った。その結果、両物質からの7-および4'-sulfateの生成にはSULT1A1およびSULT1E1の2種の分子種が関与している可能性が示された。しかしながら、SULT1A1による硫酸抱合では7-位の水酸基に対して位置選択性を示したものの、SULT1E1による位置選択性は認められなかった。これらのことから、ヒト肝可溶性画分による位置選択的な硫酸抱合にはSULT1A1が主に関与していることが強く示唆された。さらに、DZおよびGSの7-sulfateおよび4'-sulfateを基質として7,4'-disulfateの生成に関与するSULT分子種を検討したところ、何れの単抱合体を基質にした場合も、disulfate生成にはSULT1E1が最も関与していることが明らかになった。これらの結果から、植物エストロゲンのDZおよびGSのヒト肝におけるdisulfateの生成経路として、最初の反応としてSULT1A1により7-sulfateが生成し、次いでSULT1E1によりdisulfateが生成する経路が主であると考えられた。植物エストロゲンのダイゼイン(DZ)およびゲニステイン(GS)のヒト代謝物として、それぞれの単硫酸抱合体、単グルクロン酸抱合体、二重硫酸抱合体、二重グルクロン酸抱合体そして硫酸-グルクロン酸混合二重抱合体が尿中に排泄されていることが知られている。既に15年度までに、DZおよびGSの単硫酸抱合ならびに二重硫酸抱合については抱合に関わるヒト硫酸基転移酵素(SULT)の分子種を明らかにした。そこで、本年度はヒトグルクロン酸転移酵素(UGT)分子種の発現系を用いて、GSの単および二重抱合反応について動力学的解析を含めた検討を行った。その結果、GSからそれぞれ7-あるいは4'-位の水酸基が抱合された単グルクロン酸抱合体の異性体(7-glucuronideおよび4'-glucuronide)が生成した。両抱合体の生成比は、7-glucuronide>4'-glucuronideであり、抱合部位の位置選択性が認められた。
カルシウムセンシングレセプターの動脈硬化・骨粗鬆症における役割

これまでに我々は、Ca^<2+>-sensing receptor(CaSR)cDNAをヒト腎よりクローニングし、家族性低カルシウム尿性高カルシウム血症の患者でCaSR遺伝子の変異を同定した。カルシウム代謝から加齢の変化をみると、カルシウムの分布異常と捕えることができる。即ち、骨から動脈にカルシウムが移動するとも考えられる。このカルシウムの異常により骨粗鬆症や動脈硬化が起こることも考えられる。以上のことから、CaSRは大動脈平滑筋細胞や骨芽細胞に発現しているが、種々のサイトカインやホルモンにてもその発現は変化せず、動脈硬化や骨粗鬆症との関連は少ないと考えられた。我々は、カルシウムセンシングレセプターが骨粗鬆症および動脈硬化にどのように関与しているか検討している。1)骨粗鬆症との関連ラット骨肉腫由来骨芽細胞様細胞株UMR106は種々の増殖因子・サイトカインで分化することが知られている。そこで、これらの増殖因子やサイトカインがUMR106におけるCaSRの発現に及ぼす影響について検討した。2)動脈硬化との関連ラット大動脈平滑細胞A7r5にCaSRが発現していることを見い出した。この細胞に、IL-1,IGF-1,TGFβ-1,PDGF,E_2などの動脈硬化促進因子を投与したが、CaSR mRNAに変化はなかった。牛肺動脈内皮細胞CPAEにCaSRが発現していることも見い出し、現在検討中である。カルシウム代謝から加齢の変化をみると、カルシウムの分布異常と捕らえることができる。
網膜色素上皮細胞のアポトーシスにおけるBitlシグナルの解明

網膜色素上皮(RPE)細胞におけるアポトーシス誘導条件を検討した。我々の目的であるミトコンドリアを介したアポトーシスを検索するにあたり、酸化ストレスに着目した。網膜では、酸化ストレスにより、網膜色素上皮細胞(RPE)が機能障害を起こし、加齢黄斑変性等の疾患を招くとされる。我々の実験において、RPE細胞は酸化ストレスである4-hydroxynonenal(4-HNE;膜過酸化脂質)または、C2-ceramide(脂質代謝物)の添加により細胞死を起こすことが分かった。本研究では、これら細胞死に対するミトコンドリア蛋白に着目し、実験を行った。ミトコンドリアにコードされているチオレドキシン(Trx)は抗酸化機能を有する。この蛋白は、様々な酸化ストレスに対する防御機能を有することが、アルツハイマー病やパーキンソン病などを含めた神経細胞を用いた研究により示されている。我々は、この蛋白質のうち、Trx-1とTrx-2が網膜に発現していることを見出した。さらに、これら遺伝子をアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)に組み込み、発現ベクターを作製した。このAAV-Trx1あるいはAAV-Trx2をRPE細胞に発現させたところ、4-HNEとC2-ceramideが引き起こす細胞死に対して、保護作用があることが明らかとなった。特に、Trx2が効果的に細胞死を抑制した。また、Trx1とTrx2はRPE細胞内の局在が異なることが明らかとなった。Trx1は細胞質全体に発現しているのに対し、Trx2はミトコンドリアに限局して局在した。Bitlは酸化ストレスに対し、ミトコンドリアから遊離し、細胞質でアポトーシスのシグナルを活性化するとしている。Trx2はBitlの細胞質への遊離を抑制していることが示唆された。Bit1はミトコンドリアにおいて新規に発見された蛋白であり、アポトーシス時には細胞質に移動し、aminoenhancer of split protein (AES)と結合する。この結合がアポトーシス誘導の前駆体のひとつであることが示されている。眼窩領域においては、Bit1介在についての報告が一報もない。Bit1は、近年報告された蛋白である為に、関連抗体が皆無である。そこで、本年度はBit1、および関連蛋白であるAESに対する抗体作製を行った。ラット脳または、ヒト網膜色素上皮の樹立細胞であるARPE細胞からmRNAを抽出し、cDNAを作製した。RT-PCR法によりAES、Bit1に対するプライマーを用いて、遺伝子の増幅を行った。得られたDNAをヒスチジンタグとの融合蛋白を作らせるベクターに導入した。AES、Bit1各DNA配列は、シークエンスにより確認した。Bit1はアポトーシス関連蛋白であり、大腸菌における蛋白産生においては、大腸菌自身への毒性が懸念された。そこで、アラビノース誘導蛋白発現システムを用いて、蛋白を発現させることとした。得られた大腸菌産生蛋白のうち、ヒスチジン標識Bit1、AESを各々ヒスチジン抗体カラム精製により得た。現在、ウサギにおいて免疫を行い、抗体を作成中である。Bit1はARPE細胞で発現が確認され、RPE細胞のアポトーシスになんらかの役割を持っていると推察された。現在、RPE細胞におけるアポトーシス誘導条件を、酸化ストレス下において検討中である。本年度作成した抗体を用いて、RPE細胞におけるBit1-AES発現と局在と、アポトーシス誘導時の局在を明らかにしていく予定である。
咬合が全身運動におよぼす生理学的影響について

近年、わが国においてもスポーツ人口が急増しつつある。これに伴ない、スポーツによる種々の外傷が発生する頻度も増してきている。これらの外傷のち、顎口腔領域の外傷を予防するために、異和感が少なく、かつ運動能力を損なうこととのないマウスガードの開発を望む声が高まってきている。従来、単なる歯の破折予防、舌、口唇の咬傷の予防具としてのみ考えられてきたマウスガードであるが、その厚みや形状、材質に検討を加え、装着する者に適正な咬合関係を与えれば、スポーツ能力の向上をも期待できることが示唆されるようになってきた。今回、対象とするスポーツをラグビーとし、日本のトップレベルにあるラグビーチーム3チーム(早稲田大学、日本体育大学、サントリー株式会社)の選手29名を被験者として種々の検討を行なった。すなわち、各選手の上下顎の印象を採得し、石膏模型を作製して、3種類の材質で同一の形状のマウスガードを作り、それぞれを一定期間の間、試合および練習で試用させた。その後、多項目に渡る調査を実施した。3種類の材質とは、ポリオレフィレ系樹脂、シリコン樹脂、酢酸ビニル共重合体であり、いずれの材質もマウスガードに適していると考えられたものである。主な調査の項目は、装着した場合の使用感、運動能力に及ぼす影響、口腔粘膜に対する影響、衝撃に対する緩衝能力、材質の耐久力、顎顔面ならびに頸部周囲組織に対する影響およびマウスガードの改良点などである。現在第1回配布分の調査結果が得られており、3種類の材質のうちではポリオレフィン系樹脂が、他の2つのものに比べて装着感も良好で、強度も十分でこわれにくく、運動能力に及ぼす影響においても好結果が得られるなど、多くの点で優れている傾向がうかがえる。今後第2回、第3回配布分の調査結果と合わせ比較検討して総合的な結論を発表する。
マウス移植腫瘍に対する放射線照射による癌関連遺伝子発現とアポトーシスの経時的変化

78週齡の雄C3H/Heマウスに対して、^<60>Coガンマ線を用いて線量率114cGy/min.にて、無麻酔下に2、7、20Gyの全身照射を行った。照射前および照射30分後、1、2、3、6、12、24、48、96時間後にマウスを屠殺し、速やかに肝、脾、腎、脳を摘出し、液体窒素中にて凍結保存した。各組織をホモゲネートし、RNAを抽出し、逆転写によりcDNAを作製し、p53,WAF1,c-fos,c-myc,Fas,bc1-2の各プライマーを用いてPCRを行い、各遺伝子発現の変動を経時的に解析した。7Gyの全身照射群においては、肝のWAF1およびc-mycの遺伝子発現は、照射13時間後で23倍に増加し、c-fosでは26時間後に増加を認めた。脾では、WAF1およびc-fosの著名な増加を照射3時間後から96時間後にわたって認めた。腎では、WAF1は照射30分後から6時間後にわたって著明に増加した。脳では、照射3時間後でFas、6時間後でWAF1の著明な増加を認め、c-fosの減少を認めた。全身照射2Gy、20Gy群については、現在、検討中である。20Gyの局所照射を行ったSCCVII腫瘍については、照射1時間後および24時間後でのp53の増加を認め、WAF1も24時間後には急激に増加した。また、3時間後および24時間後でのc-fosの増加、24時間後でのFasの増加を認めた。なお、30Gyの全身照射群および、C3MC2腫瘍については、現在、検討中である。
チタン鉄鉱を含む鎌倉砂鉄を材料とするたたら製鉄の研究

たたら製鉄は原料を鉄鉱石から砂鉄に変えたことにより日本独自に発展した古代製鉄法である。砂鉄の成分は母岩をつくるマグマの違いにより地域差があり、チタンを多く含むものは赤目砂鉄、少ないものは真砂砂鉄として分類される。真砂砂鉄を産出する奥出雲地方では近代製鉄技術の導入後も大正時代末期まで操業が行われたが、赤目砂鉄を主体にしたたたら製鉄は室町時代から慶長時代に衰退した。その原因は諸説あり、赤目砂鉄では品質の良い鉄を得ることが難しく、安定した生産量を確保できなかったためと考えられている。近年、赤目砂鉄に分類される鎌倉砂鉄を使用した製鉄が実施されたが、良質のケラが得られる操業過程の報告はなされていない。このような背景を踏まえ、鎌倉砂鉄から良質の鉄を得る操業過程を確立し、鎌倉たたら製鉄衰退原因を探る研究を開始した。様々な条件での操業により、製鉄のパラメータになるのは砂鉄密度、選鉱方法、添加粘土量、装荷比(砂鉄/木炭)、炉内温度、送風量、炉の高さ、炉内構造、木炭の品質であることがわかり、安定して高品質の鉄が得られる設定値を見出し、鎌倉砂鉄によるたたら製鉄操業過程の確立に成功した。真砂砂鉄に比べて赤目砂鉄はパラメータの自由度が小さく、わずかな変化でも鉄が得られないことを確認した。古代製鉄では勘と経験に頼る操業のため、赤目砂鉄による製鉄は困難だったことに加え、伝承方法が一子相伝的であったことも衰退の一因であると結論づけた。さらに、原料となった砂鉄および生成鉄について鉄を含む17種類の元素の定量分析を行った。その結果、奥出雲砂鉄と鎌倉砂鉄の違いは砂鉄の種類によるチタンおよび採取場所の違い(山または海)によるカルシウムについて明確な違いが観察された。カルシウムは海水の影響によるものと考えられ、鉄生成の重要な要因となることがわかった。鉄生成の過程では、炭素(一酸化炭素ガス)は鉄酸化物の強力な還元剤であり、その反応は発熱反応である。吸炭が進むとより低い温度で鉄と炭素の合金液滴が形成され、炉底に不純物を含まない高純度の銑鉄(ケラ)が生成する。さらに、砂鉄とケラに微量に含まれる銅およびニッケルの成分割合はほとんど変化が見られない。このことから、生成鉄の原料になった砂鉄の産地を特定する手がかりになると考えており、今後の研究に期待できる。
副腎内グルタミン酸結合部位の可溶化および精製に関する研究

ラット副腎より調整した膜標品を、Nonidet P-40で処理すると、その上清中に高い〔3H〕グルタミン酸(Glu)結合活性が検出された。種々の界面活性化剤についても同様の検討を行ったところ、本剤が最も活性の可溶化率が高かった。この可溶化性は、蛋白量依存性、反応温度感受性、立体特異性、構造特異性、可逆性および飽和性を示した。その結合部位とは単一成分から構成され、Kd値は0.15±0.03μM、Bmax値は35.9±7.6pmol/mg proteinであった。脳ない興奮性アミノ酸レセプターの分類に用いられる三種類のアゴニストのうち、キスカル酸(QA)は濃度依存的にこの可溶化結合活性を阻害したが(5.0%阻害濃度;17.8μM)、N-メチル-D-アスパラギン酸およびカイニン酸はともに活性に著変を与えなかった。QA中にはGluが混在するので、再結晶QAを用いて同様の検索を行ったが、通常のQAの場合と同等度の阻害作用が観察された。しかしながら、QA型レセプターに特異性の高いアゴニストであるAMPAは、本可溶化活性に影響を及ぼさなかった。Na^+イオンは本活性を強く阻害したが、Cl┣D1-,NH4┣D1+┫D1,CA┣D12+┫D1,Mg┣D12+┫D1などの各イオンは活性に変動を与えなかった。SH基修飾剤のPCMBやDTNB、蛋白質分解酵素のプロナーゼ、パパイン、トリプシン、キモトリプシン、あるいはβ-ガラクトシダーゼやホスホリパーゼCなどはいずれも有意に活性を制御した。一方、反応後の反応液を陽イオン交換樹脂で分析すると、Glu以外の放射性化合物が反応中に温度依存的に生成することが判明した。以上の結果により、副腎内に検出されるGlu結合活性はGluレセプターというよりはむしろ、本末梢性興奮組織内に存在するGlu代謝関連酵素に由来する可能性が高いものと推察される。
後天性赤芽球癆における体細胞遺伝子変異の機能解明と新規治療基盤の開発

後天性赤芽球癆は自己免疫疾患であると考えられているが骨髄系腫瘍関連遺伝子の体細胞変異およびSTAT3遺伝子変異などが存在することが明らかになりつつある。「自己免疫疾患の病因・病態・難治化に後天的な遺伝子変異が関与しているか?」を核心的学術的問いとして、難治性疾患実用化研究事業「次世代シーケンシングによる再発・難治性後天性赤芽球癆の診断と治療に関する研究(代表・廣川誠)」によって患者検体で得られた遺伝子変異に関する予備的知見をもとに、その病態における遺伝子変異の役割、生物学的意義を明らかにすることを目的として、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いたin vitroおよびin vivoの研究計画を提案する。