hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎障害増悪因子受容体への機能抑制性新規結合蛋白の腎での機能と発現調節に関する検討

腎障害から腎不全へと至る過程においてレニン-アンジオテンシン系のAT1受容体情報伝達系の腎局所での活性化は病態進展の中心的役割を演じている. AT1受容体への新規直接結合性機能抑制因子としてATRAP (Angiotensin II Type 1 Receptor-Associated Protein)が報告されており,本研究課題では,このATRAPについて,高レベルの発現が認められる腎での発現調節と機能に焦点をあてて,培養細胞,実験動物を用いて細胞レベルおよび個体レベルでの総合的解析を行い, ATRAPの腎細胞での機能解析,および生体腎での詳細な発現分布と病態での発現調節について検討を加え,その結果組織局諸におけるATRAP発現調節が腎傷害と密接に関連していることが明らかになった.腎障害から腎不全へと至る過程においてレニン-アンジオテンシン系のAT1受容体情報伝達系の腎局所での活性化は病態進展の中心的役割を演じている. AT1受容体への新規直接結合性機能抑制因子としてATRAP (Angiotensin II Type 1 Receptor-Associated Protein)が報告されており,本研究課題では,このATRAPについて,高レベルの発現が認められる腎での発現調節と機能に焦点をあてて,培養細胞,実験動物を用いて細胞レベルおよび個体レベルでの総合的解析を行い, ATRAPの腎細胞での機能解析,および生体腎での詳細な発現分布と病態での発現調節について検討を加え,その結果組織局諸におけるATRAP発現調節が腎傷害と密接に関連していることが明らかになった.腎におけるレニン-アンジオテンシン系は,血圧循環調節や水・電解質代謝の制御および高血圧発症・維持のために重要である.よって、本年度は、まず、主に正常血圧マウス腎でのATRAPの局所発現分布およびマウス腎での発現調節についての検討をおこなった。すでに特異的にATRAP蛋白を認識するポリクローナル抗マウスATRAP抗体を作製しており、この抗体を用いて正常血圧マウス(c57BL6)の腎における内在性ATRAPの局所発現解析をおこない、腎血管壁,糸球体,尿細管各セグメントにおける発現レベルについて解析した。同時にATRAP mRNAについてin situ hybridization法により検討した。これらの解析結果からはATRAPとAT1受容体発現部位との高い共局在性についても明らかになった。また、腎レニン・アンジオテンシン系は腎の発生・形態形成にも関与しているために、腎の発生段階におけるATRAPの局所発現分布・変動と腎の形態形成との関連性について調べた。また、生体の塩分摂取量の変動や循環レニン・アンジオテンシン系の活性状態に応じて、腎でのAT1受容体の発現が変化して腎の循環生理作用や水電解質代謝機能を制御することが明らかにされているために、成体マウスに対して塩分負荷あるいは塩分制限をした場合、および皮下の浸透圧ポンプにて持続的にアンジオテンシンIIを投与した場合の、腎でのATRAPの局所発現分布・変動およびAT1受容体の発現調節との比較検討を行った.その結果、腎におけるATRAPの発現は塩分摂取量やアンジオテンシンII投与によってその発現量が変化し、腎における相対的なATRAP/AT1受容体発現量比が腎におけるNa+再吸収や血圧制御に関与している可能性が明らかになった。腎障害から腎不全へと至る過程においてレニン-アンジオテンシン系のAT1受容体情報伝達系の腎局所での活性化は病態進展の中心的役割を演じている.AT1受容体への新規直接結合性機能抑制因子としてATRAP(Angiotensin II Type 1 Receptor Associated Protein)が報告されており,申請者はATRAPが生体組織に広く分布することを世界で初めて報告した.本研究課題では,このATRAPについて,高レベルの発現が認められる腎での発現調節と機能に焦点をあてて,培養細胞,実験動物,およびヒト腎組織を用いて細胞レベルおよび個体レベルでの総合的解析を行い,ATRAPの腎細胞での機能解析,および生体腎での詳細な発現分布と病態での発現調節について明らかにすることを目的とした.平成20年度は,主にATRAPの高血圧ラット腎における発現調節およびヒト腎における発現分布と腎炎・糖尿病性腎症における発現調節について検討した.1.遺伝性高血圧ラットの腎におけるATRAPの発現調節の検討遺伝性高血圧ラットにおける高血圧および腎病変の進行にともなう腎ATRAPの発現調飾を,Northernblot法,Real-time PCT法,Western blot法,および免疫組織法により検討した.また,これら遺伝性高血圧ラットに対してAT1受容体拮抗薬(ARB)をはじめとする各種降圧薬を投与し,これら降圧薬の降圧効果と腎硬化病変改善度について,腎でのATRAPおよびAT1受容体,Na+トランスポーターやNa+チャネル,および腎線維化に関与する細胞外基質遺伝子(TGFbeta,collagenなど)の一連の発現の変化と関連づけて,降圧薬聞に効果の相違があるか否かも含めて検討した.2.ヒト腎組織でのATRAPの発現分布および腎炎・糖尿病性腎症での発現調節についての検討ポリクローナル抗ヒトATRAP抗体を作製して,特異的にATRAP蛋白を認識することを確認した.そして,腎生検時に得られる腎組織における内在性ATRAPの局所発現解析のために,腎血管壁,糸球体,尿細管各セグメントにおけるATRAP蛋白発現レベルについて,抗ATRAP抗体を用いて免疫組織染色法により詳細に検討するとともに,AT1受容体発現部位との共局在性についても比較検討した.また,慢性腎炎や糖尿病性腎症におけるATRAP蛋白発現レベルおよびAT1受容体発現部位との共局在性について,および薬物による治療効果との関連性などについて検討を加えた.
シグナル伝達物質としてのアメロジェニンの軟骨分化・形成に対する役割の解明

歯のエナメル質が作られるときに重要な役割を果たすタンパク質の一つ'アメロジェニン'が、他部位でも何らか役割を果たしていることが判明してきた。本研究では、アメロジェニンが軟骨形成においてどのような役割を果たすか調べた。軟骨細胞自体にアメロジェニンタンパクを作らせることには成功しなかったが、他の細胞によって作らせたタンパクを軟骨細胞株(ATDC5細胞)に加えることによって評価した。その結果、アメロジェニンは軟骨細胞分化を促進し、軟骨基質分泌も促進することがわかった。アメロジェニンタンパクの軟骨細胞制御への今後の応用可能性が示された。本研究の目的はマウスアメロジェニン(AmelX)のスプライスアイソフォームの軟骨分化・形成における役割を明らかにすることであり、本年度はトランスジェニックマウスを作成し解析するのに必要な準備を行う期間であった。まず、スプライスアイソフォームであるM180とLRAPのcDNAフラグメントを所有のプラスミドから適切な制限酵素で切り出し、pcDNA3.1myc-hisベクターに載せ替えを行い、目的のタンパクが正常に発現できるかどうか抗アメロジェニン抗体および抗mycタグ抗体を用いてウェスタンブロッティング法にて確認を行った。その結果、どちらの抗体でもスプライスアイソフォームに応じたサイズのタンパク発現が確かめられた。このベクターを現在ATDC5(マウス株化軟骨細胞)に遺伝子導入し、Q-PCR法により軟骨分化関連マーカー(II型、X型コラーゲン、Cbfa1、Sox9、MSX2、PTHrP等)発現量の変化を検索中である。これと平行して、トランスジェニックマウス作製用ベクターの作製も行っており、動物において導入遺伝子の発現パターンがリアルタイムに観察できるよう目的タンパク質をEGFP(改良緑色蛍光タンパク)と同時に発現させるため、pIRES-EGFPにまず目的cDNAの組みこみを行ったところである。今後は、過去に発現パターンが詳細に解析されているII型コラーゲンプロモーター下流にアメロジェニンcDNA-IRES-EGFP部分のサブクローニングをおこない、ATDC5細胞にて発現が可能かどうか確認を行った後に遺伝子改変マウス作成受託サービス会社へ送付し、ファウンダーマウスを複数得る予定である。従来アメロジェニンはエナメル芽細胞に特異的に発現する蛋白と考えられていたが、近年ヘルトビッヒの上皮鞘(マラッセの上皮遺残)、象牙芽細胞、骨、軟骨、歯周組織、間葉系幹細胞、あるいは造血幹細胞など、幅広い組織での発現が確認されつつある。本研究は、本来エナメルの基質タンパクとして分泌されるタンパクのスプライスアイソフォームが、シグナル伝達物質として多種の細胞に作用するという生物学的に非常にユニークな現象を証明するだけでなく、本研究の結果から軟骨分化の作用機序の一端を明らかにすることで、最終的に軟骨発育制御やリュウマチ性関節炎や顎関節症などの疾患を有する症状の治療など、歯科矯正治療のみならず歯科治療全体に貢献する有益な情報を得ることが日的である。本年度は軟骨においてアメロジェニンを過剰発現するトランスジェニックマウスを作成し解析を実行に移す期間であった。昨年度調整したベクターDNAを遺伝子改変マウス作製受託サービス会社へ送付し、トランスジェニックマウス(ファウンダーマウス)を得るまえに、過去に発現パターンが詳細に解析されているII型コラーゲンプロモーター下流にアメロジェニンのサブクローニングをおこない、まずATDC5細胞にて発現が可能かどうか確認を行った。また、トランスジェニックマウス作成の基本的手技および考慮すべき事項についてまとめ、実験プロトコルとして成果発表を行った。さらに、本研究と関連して比較することで有効なデータが得られると考えられる群として、M180およびLRAPの遺伝子導入がなされ且つ骨において発現が確認されているマウスを入手し、表現型解析を行った。このマウスを用いて今後本研究において解析を予定している方法に則り、軟エックス線写真撮影による、全身の骨/軟骨の表現型の解析スクリーニング組織切片作製、マイクロCTにて、頭蓋および長管骨の形態計測を行うことができた。次年度は詳細な表現型解析をするためのファウンダーを得てラインを絞り込み解析をおこなう予定である。従来アメロジェニンはエナメル芽細胞に特異的に発現する基質タンパクと考えられていたが、近年ヘルトビッヒの上皮鞘(マラッセの上皮遺残)、象牙芽細胞、骨、軟骨、歯周組織、間葉系幹細胞、あるいは造血幹細胞など、幅広い組織での発現が確認されつつある。本研究は、本来エナメルの基質タンパクとして分泌されるタンパクのスプライスアイソフォームが、シグナル伝達物質として軟骨細胞に作用するという仮説を証明することが目的である。II型コラーゲンプロモーター下流にアメロジェニンのサブクローニングをおこない、まずATDC5細胞にて発現が可能かどうか確認を行ったが、適切なタンパク発現が得られなかったためトランスジェニックマウス作成は行わず、本年度はアメロジェニンの異なる2つのアイソフォームを293F細胞にて強制発現させ、回収したタンパクを濃縮して軟骨細胞株ATDC5細胞へ添加し、軟骨分化様相の違いを分析した。

M180、LRAPは、軟骨細胞株のALP活性を上昇させるとともに、軟骨基質の分泌を促進させ、軟骨細胞への分化を促進させることが示唆され、この成果について学会発表を行った。アメロジェニンKOマウスは生後約21日まで野生型に比較して体重が小さいという過去の報告と合わせると、本実験から得られた結果は、アメロジェニンが軟骨系細胞に及ぼす役割を明らかにし、軟骨発育制御や顎関節軟骨修復など、将来の歯科矯正治療のみならず歯科治療全体に貢献する有益な情報をえる端緒になったと考える。
アルツハイマー病に対する革新的治療法の開発

アルツハイマー病(AD)は認知症の原因疾患として最も多く約半数を占める。また、ADモデルマウスでの脳血管異常、Aβの血管新生阻害作用が報告されている。そこで我々は、血管新生作用、神経細胞保護作用を持つ肝細胞増殖因子(HGF)に着目し、マウスにおけるAβ起因性認知機能障害に対する効果を検討した。マウスの側脳室にAβを投与する認知機能障害モデルを用いた。Aβ投与2週間後にhuman HGF cDNAを投与し超音波を照射する超音波遺伝子導入法で遺伝子導入を行った。遺伝子投与1週間後にY-maze test、Water finding taskの2種類の行動試験を施行し認知機能評価を行ったところ、HGF遺伝子導入群ではいずれの行動試験でも認知機能の改善を認めた。HGF遺伝子導入群では両側海馬歯状回の血管床の回復、酸化ストレスの減少が認められた。synaptophysin染色ではHGF遺伝子導入群でsynaptophysin陽性顆粒の増加を認めた。次にHGFとBDNF(Brain Derived Neurotrophic Factor)について比較検討を行った。BDNFはその多型がエピソード記憶に関与していると報告されている神経栄養因子である。HGF遺伝子導入群に比し、BDNF遺伝子導入群ではWater finding taskでは改善を認めたものの、Y-maze testでは有意な改善を認めなかった。さらに、BDNF遺伝子導入群のみならず、HGF遺伝子導入群においてもBDNFの蛋白、mRNAレベルでの発現上昇を認めた。HGF遺伝子導入は海馬歯状回の血管床の回復、BDNFの発現上昇、酸化ストレスの減少、シナプスの活性化によりマウスにおけるAβによる認知機能障害を改善することが示された。この結果から、アルツハイマー病に対してのHGF遺伝子治療、もしくはHGFを増加させる治療法の可能性が示唆された。我々の社会は高齢化社会を迎えている。80歳以上の5人に1人は認知症(痴呆)を発症すると報告されている。認知症の約半分はアルツハイマー病である。アルツハイマー病は脳に老人班が蓄積する重篤な疾患である。現在、治療法としては抗コリンエステラーゼ阻害薬があるが進行を半年遅れさせる程度の効果である。老人班に蓄積しているAβを用いたワクチン療法が臨床研究中であったが、髄膜脳炎が10人に1人発症してしまった。そこでアルツハイマー病に対する画期的治療法とは何か、検討を行った。我々は肝細胞増殖因子(HGF)遺伝子治療に注目することにした。なぜならば、HGF遺伝子治療は閉塞性動脈硬化症に対して臨床研究が行われていること、HGFは神経細胞に保護的に働くこと、HGFは血管新生促進作用を持つからである。アルツハイマー病マウスモデルとしてAβを脳室内に注入する記憶障害モデルを用いた。行動試験として、短期記憶をみるY-MAZE、長期記憶をみるWATER FINDINGTASKを用いた。遺伝子導入にはマイクロバブルを使用した超音波遺伝子導入法を用いた。HGF遺伝子導入した群ではコントロール群に比し、短期記憶、長期記憶ともに改善していた。そのメカニズムを現在、シナプスマーカーsynaptophysin、cdc42、グリアマーカーであるGFAPを用いて解析中である。さらにAPP X PS1ダブルトランスジェニックマウスを用いて長期的な治療効果を検討していく予定である。アルツハイマー病(AD)に対するHGF遺伝子治療の可能性を検討している。ADに対して米国ではNGFを用いた遺伝子治療が臨床試験中である。ADについて神経細胞の減少のみならずアミロイド・アンギオパシーをはじめとする血管系の異常も最近注目されている。HGF遺伝子治療は閉塞性動脈硬化症に対して現在、日本において臨床試験中である。HGFは血管新生作用だけでなくneurotrophicな機能も併せ持つ。そこでADの原因と目されているAβを脳室内に注入するモデル(以下Aβinjection model)を用いてHGF遺伝子治療の可能性を検討した。HGF遺伝子を導入した群ではコントロール群に比し、短期記憶、長期記憶ともに改善していた。そのメカニズムを多角的に解析した。まず、中枢神経系で代表的な神経成長因子であるBDNFに注目したところ、HGF遺伝子投与によりBDNFの上昇が観察された。さらにHGFは血管新生を誘導することが知られている為、FITCアルブミンにより血管床を検討したところHGF遺伝子投与により海馬における血管床が増加していることが観察された。ADでは酸化ストレスが増大していることが知られている。そこで酸化ストレスを検討したところ、HGF遺伝子投与により酸化ストレスが軽減していた。さらにBDNF遺伝子導入群とHGF遺伝子導入群で認知機能障害に対する効果を検討したところ、長期記憶の改善の程度は同様であったが短期記憶の改善度はHGF遺伝子導入群で上回っていた。以上のことからAI)に対するHGF遺伝子治療の有効性が示唆された。

遺伝子投与1週間後にY-maze test、Water finding taskの2種類の行動試験を施行し認知機能評価を行ったところ、HGF遺伝子導入群ではいずれの行動試験でも認知機能の改善を認めた。HGF遺伝子導入群では両側海馬歯状回の血管床の回復、酸化ストレスの減少が認められた。synaptophysin染色ではHGF遺伝子導入群でsynaptophysin陽性顆粒の増加を認めた。次にHGFとBDNF(Brain Derived Neurotrophic Factor)について比較検討を行った。BDNFはその多型がエピソード記憶に関与していると報告されている神経栄養因子である。HGF遺伝子導入群に比し、BDNF遺伝子導入群ではWater finding taskでは改善を認めたものの、Y-maze testでは有意な改善を認めなかった。さらに、BDNF遺伝子導入群のみならず、HGF遺伝子導入群においてもBDNFの蛋白、mRNAレベルでの発現上昇を認めた。HGF遺伝子導入は海馬歯状回の血管床の回復、BDNFの発現上昇、酸化ストレスの減少、シナプスの活性化によりマウスにおけるAβによる認知機能障害を改善することが示された。この結果から、アルツハイマー病に対してのHGF遺伝子治療、もしくはHGFを増加させる治療法の可能性が示唆された。
ブレイクの複合芸術における乳汁と乳房の表象

この研究の目的は、イギリスロマン派詩人・画家ウィリアム・ブレイクの複合芸術作品において、女特有の「乳汁」と「乳房」がどのように描き出されているかを、18世紀当時の自己愛論のコンテクストを考慮しながら、解明することであった。乳汁は滋養の汁というポジティヴなイメージをもつが、ブレイク初期の作品においてもそうした乳汁が出てくる。しかし、わたしが着眼したのは、ブレイク初期の慈しみ育てる乳汁とは正反対の乳汁であり、ブレイク後期の作品に出現する乳汁だった。その乳汁は、男女の葛藤のなかに出現し、女が拠りどころとする汁である。初期の乳汁が母性的であるなら、後期の乳汁はエロティックであると言えるが、この後期の乳汁がもつ意味と役割を解明した。じっさい後期のブレイク作品のなかで、男が支配的な精液(ブレイク作品の主要な体液のひとつで「支配の線維」とよばれる)を出してくるとき、それに対抗して女の乳汁(「乳の線維」ともよばれる)が出されるのである。乳汁が精液とおなじ白色をしていることを考えると、興味深いところだ。ブレイク作品における乳汁と乳房の分析のため、ファクシミリ版を用いた。ブレイク芸術は視覚的な面を除外しては理解できない、と考えるからである。わたしはブレイクの作品を「絵」とみなし、その「絵」のなかに「詩」が書き込まれている、と理解している。ファクシミリ版がこの研究の基本的資料となるが、さらに国内で入手できない資料を外国出張によって収集した。こうしてまとめあげた研究成果は、英文にて執筆中であり、いずれ活字となるはずである。この研究の目的は、イギリスロマン派詩人・画家ウィリアム・ブレイク(William Blake)の作品に頻出する「乳汁」(milk)と「乳房」の意味を、十八世紀の医学理論のディスコースに照らし合わせながら解明すること、さらに十八世紀の通常の理解からはみ出すブレイク独自の乳汁と乳房の意味を考察することである。2年計画の初年度にあたる本年度には、十八世紀当時の医学理論のディスコースにおける乳汁と乳房の意味を検出しようとした。とくに血液との関係において明らかになる乳汁の意味が、ブレイクの芸術を理解するうえで重要である点がわかった。ブレイク作品では乳汁はイラストとして描写されることがないが、その代わりを血液がつとめているのではないかという仮説を、いま実証しようとしている最中である。この考察が進めば、ブレイク作品における乳汁と乳房の意味が、十八世紀の医学理諭を継承しながらも、そこからしだいに乖離していき、彼独自の乳汁と乳房の表象を確立していったことが解明できるはずである。そこでは、乳汁と乳房を所有し、それをコントロールすることによって男に対抗しようとする女のイメージが濃厚になってくる。本研究はブレイク作品に見られる肉体(骨・体液・肉などすべてをふくむ)の表象の研究として始まったが、ブレイクにおけるジェンダー論の研究としてまとめることもできる。ジェンダー論はブレイク研究における貧弱で未開拓の部分であり、そこへ乳汁・乳房の研究を提示できればと考えている。2年目(最終年度)にあたる本年度においては、昨年度に考察した「乳汁」と「乳房」をめぐるディスコースが、ブレイクの作品のなかでどのように展開していったかを解明しようと努めた。その結果、ブレイクが十八世紀に広まっていた「乳汁」の理論を用いながら、滋養を与える母というイメージを膨らませていくことを明らかにできた。また、そのイメージと正反対といえる戦闘的な女のイメージも、乳汁・乳房をめぐって出現してくることを突き止めた。後者のイメージはブレイク独自のもので、彼の後期の作品に頻出することもわかった。そこにおいて、女は男に対抗する存在となり、そのジェンダー間の争いのなかで乳汁と乳房が女の拠りどころとして機能している。

じっさい後期のブレイク作品のなかで、男が支配的な精液(ブレイク作品の主要な体液のひとつで「支配の線維」とよばれる)を出してくるとき、それに対抗して女の乳汁(「乳の線維」ともよばれる)が出されるのである。乳汁が精液とおなじ白色をしていることを考えると、興味深い。わたしはブレイク芸術を「絵」とみなし、その「絵」のなかに「詩」が書き込まれている、と理解している。ブレイク作品の視覚的な面を除外してはブレイク芸術を理解することはできない。したがって、ブレイク作品における乳汁と乳房の分析のためにブレイクの手稿やファクシミリ版を用いた。上記の考察をすすめるにあたって、十八世紀絵画の伝統のなかにブレイクを置き直したうえで、ブレイク作品に描かれた女の乳房の意味を再考する試みを行った。
受精周辺期における生殖細胞に対する外的因子の影響

(1)強力な細胞増殖因子であるepiderwalgrowth factor(EGF)の卵成熟への影響を調べるため,実験動物の卵胞器官培養をおこなった.EGFは卵胞のステロイド産生を亢進させると同時に,卵の卵核崩壊や,酵素活性を促進した.またヒト卵胞液中にEGF様物質が存在し,かつその濃度は卵成熟度や卵胞内プロゲステロン値と相関することが明らかになった.これらの成績より, EGFは,卵成熟に関与する因子であることが締めされた.(2)受精周辺期における生殖細胞内呼吸代謝を解明する目的で,大量の未受精卵受精卵を同時に必要とするため,未受精卵,受精卵の凍結保存法の確立を第1に着手した.自動凍結装置を使用してマウスの未受精卵,受精卵を凍結融解後の卵の正常性を形態学的ならびに卵割から検討し,卵の凍結保存法の安全性を確認した.さらに卵の呼吸代謝は,体外受精によって,受精,卵割過程における細胞内酸素濃度の変化を認め,卵割にともない明らかに未受精卵より酸素濃度が上昇することを認めた.さらに,受精前後における細胞内PHの上昇を明らかにした.(3)姉妹染色分体交換(SCE)という発癌性物質や催奇形性物質に鋭敏な指標を用いて卵・初期胚がその体外培養環境より受ける影響について検討した.血清・EDTAの添加はSCEを減少させ,体内に存在する性ステロイド,凍結保存,シリコン容器はSCEを変化させない.亜鉛は生体の補酵素として重要であるが,亜鉛の添加はSCEを上昇させた.また,培養開始時期の胚の発育段階が進むにつれて, SCEの数は減少した.(4)受精周辺期における各種変異原の生殖細胞,受精卵,初期胚に及ぼす影響を観察する目的で,放射線と,抗腫瘍剤の一種CDDPの投与実験を行った.放射線では明らかに染色体レベルの異常の高頻度出現が認められたが, CDDPでは胎存発育の遅延が認められた.(1)強力な細胞増殖因子であるepiderwalgrowth factor(EGF)の卵成熟への影響を調べるため,実験動物の卵胞器官培養をおこなった.EGFは卵胞のステロイド産生を亢進させると同時に,卵の卵核崩壊や,酵素活性を促進した.またヒト卵胞液中にEGF様物質が存在し,かつその濃度は卵成熟度や卵胞内プロゲステロン値と相関することが明らかになった.これらの成績より, EGFは,卵成熟に関与する因子であることが締めされた.(2)受精周辺期における生殖細胞内呼吸代謝を解明する目的で,大量の未受精卵受精卵を同時に必要とするため,未受精卵,受精卵の凍結保存法の確立を第1に着手した.自動凍結装置を使用してマウスの未受精卵,受精卵を凍結融解後の卵の正常性を形態学的ならびに卵割から検討し,卵の凍結保存法の安全性を確認した.さらに卵の呼吸代謝は,体外受精によって,受精,卵割過程における細胞内酸素濃度の変化を認め,卵割にともない明らかに未受精卵より酸素濃度が上昇することを認めた.さらに,受精前後における細胞内PHの上昇を明らかにした.(3)姉妹染色分体交換(SCE)という発癌性物質や催奇形性物質に鋭敏な指標を用いて卵・初期胚がその体外培養環境より受ける影響について検討した.血清・EDTAの添加はSCEを減少させ,体内に存在する性ステロイド,凍結保存,シリコン容器はSCEを変化させない.亜鉛は生体の補酵素として重要であるが,亜鉛の添加はSCEを上昇させた.また,培養開始時期の胚の発育段階が進むにつれて, SCEの数は減少した.(4)受精周辺期における各種変異原の生殖細胞,受精卵,初期胚に及ぼす影響を観察する目的で,放射線と,抗腫瘍剤の一種CDDPの投与実験を行った.放射線では明らかに染色体レベルの異常の高頻度出現が認められたが, CDDPでは胎存発育の遅延が認められた.(1)卵胞細胞のA-Kinase,C-kinaseの活性化によりPGs産生が促進され、卵胞内卵細胞の成熟が促進された。一方、卵丘細胞除去卵ではA-Kinaseの活性化により卵成熟は抑制されるが、これにPGsあるいはC-Kinase賦活剤を作用させると成熟は促進された。すなわちPGsは卵一顆粒膜細胞間のgap junctionに作用し成熟抑制因子の卵内への移行を阻止するだけでなく、卵のC-Kinaseの系を直接活性化して卵成熟を促進する可能性も示唆された。(2)哺乳動物卵の凍結保存法は受精卵については実用化をみているが、未受精卵では未だ確立されていない。そこでマウス未受精卵を用いて、高い生存率を示す新しい凍結融解法の開発に成功した。耐凍剤としては1.5MDMSO+0.25Msucroseを使用して緩速凍結を行った後、sucroseの5段階希釈法という新しい方法により、未受精卵凍結融解後の浸透圧障害や再膨張を軽減させ生存率を飛躍的に向上させることを可能にした。(3)亜鉛は微量元素として生体においてタンパク合成に関係し、DNApolymerase、RNApolymerase等の構成成分として、その酵素活性に重要な役割を果している。しかし体外培養系においては、その濃度は生体内の1%程であることに着目し初期胚培養に亜鉛を補充した。生体内の約10%の濃度、またはそれ以上の濃度においても姉妹染色分体交換は上昇し胚発育は抑制された。よって体外初期胚培養では亜鉛の補充は不必要であると考えられた。

(4)DNA合成阻害剤による変異原性をみた報告は少ない。そこでCDDPの大量投与による体細胞、生殖細胞、受精卵、初期胚の染色体に及ぼす影響について検討した。実験動物には性周期の安定した雌チャイニーズハムスターを使用した。CDDPの大量投与による染色体異常発現頻度は体細胞において著しく増加するが、成熟分裂過程にある生殖細胞への影響は少ない。しかし体細胞分裂を開始した初期胚では多い。
アルカン選択酸化のための光触媒反応プロセスの開発

1)バナジウム酸化物表面種はプロパンの光酸化反応の結果から、反応に関与する表面種のうち、ルビジウムイオンと相互作用を持つバナジウム酸化物は75%以上あるものと推測される。Rb_2O-V_2O_5/SiO_2のVK殻吸収XAFSを解析したところ、バナジウム酸化物は基本的にはVO_4構造を持つ、ルビジウムイオンは一個の酸素イオンを介してバナジウム原子と結合していることがわかった。2)アルカンの光酸化は酸素非存在下でなくては進行しない。プロパンからは高選択的にアセトンが生成し、λ=407nmの光照射下では完全酸化反応が抑制される。イソブタンを用いた場合、生成物としてアセトン、tert-ブチルアルコールが得られる。2原子酸素酸化生成物であるアセトンには触媒の格子酸素が、1原子酸素酸化生成物であるtert-ブチルアルコールには気相酸素に由来する酸素原子が挿入されることが分かった。3)アルカリイオン以外のアルカリ土類、希土類を添加してもアルカリイオンのような効果は得られなかった。また、アルカリイオンのドープの効果は、Li<Na<K<Rb【approximately equal】Csであった。表面クラスターモデルに対し、量子化学計算を行なったところ、密度汎関数法(DFT)に基づく結果が、Raman、EXAFSなどをよく再現することが見いだされた。DFTにおいて励起状態の活性種について計算を行なったところ、アルカリイオンをドープしたものとドープしていないものとでは光生成正孔の空間的位置が大きく異なっていることが見4)連続流通系で反応を試したところ,可視光照射により1.2%の転化率、アセトンへの選択率が70%という好成績が得られた。また,8時間の反応においても失活は見られなかった。1.反応系実用化のための基礎的検討シリカ担持酸化バナジウムにアルカリをドープすると反応の有効波長が長波長側にシフトするだけでなく,C-C結合切断が押さえられ,アルカンの部分酸化反応に有効であることが見出さた。アルリイオンと相互作用した固体表面種の構造と励起機構を含めた反応メカニズムについて解析した結果,紫外光照射によりシリカ担体に高分散担持された配位不飽和表面種に励起子が局在化すること,ならびに,表面種事態の光励起だけでなく,反応基質吸着により生成する表面錯合体自体の光励起が起こることが結論した。この表面サイトは反応性に富んでいる一方,逐次的な酸化が起こらないめ,部分酸化反応に適している。アルカリイオンの電子供与性により反応活性種である表面バナジウム酸化物の電子濃度が高まり、アルカン酸化反応の中間体としてラジカル種が示唆された。そのため、イソブタンの酸化反応においてはtert-ブタノールが生成するという酸素原子挿入反応が進行することも見いだした。2.反応ラインの設計光触媒反応を連続系で行なうために、微分反応器を含む流通系ラインを設計した。生成物分析をオンライン計測するための分析装置を取付けたものである。性能試験を行なうため、種々のバナジウム酸化物触媒を調製し、プロパンの熱脱水素化反応を検討し、分析条件を整えた。3.触媒設計のための基礎的研究触媒効率のよいバナジウム酸化物を設計するために、表面種の量子化学計算を行ない、アルカリ添加の度合い等について解析した。

Rb_2O-V_2O_5/SiO_2のVK殻吸収XAFSを解析したところ、バナジウム酸化物は基本的にはVO_4構造を持ち、ルビジウムイオンは一個の酸素イオンを介してバナジウム原子と結合していることがわかった。2)アルカンの光酸化は酸素非存在下でなくては進行しない。プロパンからは高選択的にアセトンが生成し、λ=407nmの光照射下では完全酸化反応が抑制される。イソブタンを用いた場合、生成物としてアセトン、tert-ブチルアルコールが得られる。2原子酸素酸化生成物であるアセトンには触媒の格子酸素が、1原子酸素酸化生成物であるtert-ブチルアルコールには気相酸素に由来する酸素原子が挿入されることが分かった。3)アルカリイオン以外のアルカリ土類、希土類を添加してもアルカリイオンのような効果は得られなかった。また、アルカリイオンのドープの効果は、Li<Na<K<Rb【approximately equal】Csであった。表面クラスターモデルに対し、量子化学計算を行なったところ、密度汎関数法(DFT)に基づく結果が、Raman、EXAFSなどをよく再現することが見いだされた。DFTにおいて励起状態の活性種について計算を行なったところ、アルカリイオンをドープしたものとドープしていないものとでは光生成正孔の空間的位置が大きく異なっていることが見4)連続流通系で反応を試したところ,可視光照射により1.2%の転化率、アセトンへの選択率が70%という好成績が得られた。また,8時間の反応においても失活は見られなかった。
曲面の錐状特異点付きユークリッド構造とタイヒミュラー空間

タイヒミュラー空間は曲面上の複素構造の同値類からなる空間であり、その上の幾何構造は大変複雑な様相を呈している。本研究ではタイヒミュラー空間を曲面上の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間と同一視することによりその幾何構造を解明することを目的とし、超楕円曲線のタイヒミュラー空間が平面多角形の相似類がなすモジュライ空間と同型であることを示すことを試みた。その結果、1点付きトーラスのタイヒミュラー空間が平面四角形の相似類がなすモジュライ空間の記述を得た。さらに多角形の面積形式による幾何構造を誘導した。タイヒミュラー空間とは曲面上の複素構造の同値類からなる空間であり、その幾何構造は極めて複雑な様相を呈していることがよく知られている。例えばタイヒミュラー距離は「双曲的」ではあるが、実際には双曲ではない。本研究では、タイヒミュラー空間を曲面の錐状特異点付きユークリッド構造の同値類とみなしたときに得られる幾何構造について調べることを目的とする。そのためのタイヒミュラー空間の新しい大域パラメタによるタイヒミュラー空間の新しい距離の導入、写像類群の作用、タイヒミュラー空間の境界およびタイヒミュラー複素曲線の記述を得ることを目的としている。リーマン面のモジュライ空間は、曲面上の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間と同一視できることがTroyanovの結果によって知られている。我々は、この視点からその普遍被覆空間であるタイヒミュラー空間の幾何構造を調べることを目的としているが、今年度は、リーマン面のモジュライ空内の超楕円曲線族がなす部分空間について、そのタイヒミュラー空間と平面多角形のモジュライ空間との間の同型の確立を目指した。実際、平面上の四角形の相似類のなす空間が1点付きトーラスのタイヒミュラー空間と同一視できることは既に示したが、平面上の五角形の相似類のなす空間と種数2のリーマン面のタイヒミュラー空間との同一視を確立することを望んでいる。我々は、種数2のリーマン面のタイヒミュラー空間がその正則対合性によって球面上の6点で錐状特異点をもつような球面状のマーク付きユークリッド構造のモジュライ空間と同一視できることを示したが、マーク付きユークリッド構造からその展開図としてえられる平面上の五角形の組合せ的構造の記述を行った。また、逆に任意の特異平面五角形について、種数2のリーマン面のタイヒミュラー空間に自然に作用する写像類群が誘導する平面五角形のモジュライ空間上の作用によって、それが非特異平面五角形に変換されることを示すため、各組合せ構造をもつ特異平面五角形の数式条件を各辺が表すベクトルの外積をもちいて記述した。数式プログラムMathematicaを用いてそれらをみたす具体的な多角形を求め、Excelを用いた多角形の描画によりその非特異化の変換実験を多数行った。その結果、錐状特異点をもつマーク付きユークリッド構造とその展開図として現われる特異五角形の組合せ構造の対応がまだ完全でないことがわかった。まずこれらをより正確に記述することが来年度の目標である。リーマン面のモジュライ空間は、曲面上の双曲構造のモジュライ空間と同一視できることはよく知られているが、曲面上の錐状特異点付きのユークリッド構造のモジュライ空間とも同一視できることがToroyanovの結果によって知られている。我々は、後者の立場から、その普遍被覆空間であるタイヒミュラー空間の幾何構造を調べることを目的とし、昨年度に引続き、超楕円曲線族のなす部分空間の幾何構造の研究を行った。超楕円曲線のモジュライ空間は、錐状特異点付きユークリッド構造を用いると、丁度平面多角形のモジュライ空間と対応することがわかる。実際、超楕円曲線の超楕円的対合による商空間で得られる球面上の点の配置空間は、超楕円曲面から錐状特異点付きユークリッド構造が誘導される。これに自然なマーキングを施したものは、超楕円曲線のタイヒミュラー空間と同型であることが示されることから、球面上のマーク付き点の配置空間と平面多角形の対応が全単射であれば、超楕円曲線族のなすモジュライ空間を平面多角形でパラメタ付けすることができる。我々は、単射性および平面四角形の場合に全射性が成立することを既に示しているが、平面五角形の多くの場合の全射性について調べた。この問題は、超楕円曲線族に作用する写像類群が誘導する平面多角形のモジュライ空間上の作用によって、任意の(特異)五角形が非特異五角形に変形できることを示すことに帰着する。我々は、数式ソフトMATLABを用いて、乱数的に発生させた5角形に対して実験を行い、施すべき作用を予測し、数式ソフトMathematicaによりその信憑性を確かめ、多くの場合に非特異5角形への変形を確立した。

リーマン面のモジュライ空間とは曲面上の複素構造の同値類の空間のことであるが、それは曲面上の錐上特異点をもつユークリッド構造の同値類の空間と同一視できるというTroyanovの結果を用いる立場から、その普遍被覆空間であるタイヒミュラー空間の幾何の研究を本年度も昨年度に引き続き行った。リーマン面のモジュライ空間の中で、超楕円曲線族がなす部分空間については、錐状特異点付きのユークリッド構造を用いると、平面多角形の相似類の空間と対応することがわかる。これは超楕円曲線の超楕円対合による商空間で得られる球面上の点の配置空間に対し、超楕円曲線上の錐状特異点付きユークリッド構造から誘導される錐状特異点付きユークリッド構造と超楕円対合の分岐点を樹木状につなぐ線分のホモトピー類の族によるマーキングとの組の同値類全体がなす空間が、超楕円曲線族のタイヒミュラー空間と同型であるという以前の我々の結果を用いることによる。すなわち、所謂球面上のマーク付き錐状特異点をもつユークリッド構造のモジュライ空間が展開写像をとおして平面上の多角形のモジュライ空間と全単射の対応をもつことを示せば、超楕円曲線族のタイヒミュラー空間を平面多角形の相似類の空間によりパラメタ付けすることができることになる。今年度は、昨年度までに得られた四角形の場合の全単射性について、その四角形として現れるある制約条件が、KenyonとSmillieによる多角形のJ-不変量とよばれるものと密接に関係することを見出した。この不変量は実数体の有理数体上での外積に値をもつもので、区間交換変換という曲面の力学系に関する性質、とくに周期性に関する性質を記述する上で有用なものである。このような不変量によって曲面のタイヒミュラー空間の点に対応する四角形の条件が記述できることは、五角形以上の多辺多角形の場合にも適用することが期待される。タイヒミュラー空間は,リーマン面のモジュライ空間の普遍被覆空間として曲面の写像類群の作用をもち,この写像類群の作用を保つようなタイヒミュラー空間上の計量はリーマン面のモジュライ空間の捉え方によって様々に定義されている.それらは一様ではなく極めて複雑な様相を呈している,例えば最もよく知られている距離のうちの一つであるタイヒミュラー距離は,負曲率であるときの性質を多く満たしているにもかかわらず負曲率はもちえないことがMasurによって示されている,また曲面の複素構造に加えて双曲構造も用いて定義されるWeil-Peterson計量は,Kahler距離であるが完備でない.本研究では,点付きリーマン面のモジュライ空間を曲面の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間とみなす立場から得られるタイヒミュラー空間の幾何構造の構築を目的とし,本年度は超楕円曲線のタイヒミュラー空間上に幾何構造を導入した.これは超楕円曲線のタイヒミュラー空間が,2次元球面上のマーク付きの錐状特異点をもつユークリッド構造のモジュライ空間と同一視できるという我々の結果を用いて,ユークリッド構造から自然に導入される面積形式を用いて得られるものである.
腫瘍による顎骨吸収の分子機序：RANKL遺伝子発現調節を軸とした解析

腫瘍による骨吸収の分子メカニズム明らかにするために、腫瘍細胞が産生するサイトカインと間質線維芽細胞の相互作用に焦点をあて、破骨細胞活性化因子RANKLの発現調節機構と破骨細胞活性化機序を検討した。顎骨歯原性腫瘍において、1)腫瘍でのTGF-bとIL-1aの発現と間質線維芽細胞でのRANKL発現を観察した。2)TGF-bとIL-1aは間質線維芽細胞のRANKL発現を相乗的に誘導した。3)TGF-bはIL-1aによる間質線維芽細胞のCOX2発現とPGE2合成を促進し、RANKL発現誘導に関与したが、IL-1aはTGF-bシグナル伝達の活性化に影響しなかった。4)ヒトRANKL遺伝子のプロモーター領域を含むレポーターアッセイで転写制御を検討した結果、間質線維芽細胞でTGF-b刺激はRANKLプロモーター活性を促進したが、骨芽細胞での刺激は抑制した。細胞種によってRANKL遺伝子発現調節が異なる可能性が示唆された。扁平上皮癌による骨浸潤・骨吸収での間質線維芽細胞とRANKL発現を検討するためにマウス骨吸収モデルを作成した。マウス扁平上皮癌細胞株SCCVIIから二つの亜株を選択し、腫瘍を頭蓋骨に移植するマウスモデルを作成した。その結果、一方の細胞株は著明な破骨細胞形成と骨破壊をきたし、もう一方は破骨細胞形成に乏しく圧迫型の骨吸収と骨形成をきたす異なる2種類の骨吸収像を模倣した。この二つの細胞株の遺伝子発現、細胞特性を比較した結果、著しい破骨細胞形成をきたす細胞株の有意にTGF-b, IL-6, RANKL発現は高かった。TGF- bはIL-6と相加的に間質線維芽細胞株ST-2細胞のRANKL発現を上昇させた。また、マウスモデルでの破骨細胞形成と骨破壊はTGF-b阻害剤で抑制された。腫瘍による骨破壊・骨吸収にTGF-bを軸としたRANKL誘導機序があることが示唆された。2018年6月の大阪府北部地震により、当該研究室の研究機器(CO2インキュベーター)の破損が起こり、実験中の細胞を全て失った。施設と設備復旧後、細胞株を用いた実験に関しては凍結保存細胞を用いて再開できたが、細胞株以外の初代細胞株に関しては再実験が必要となり研究の再開と遂行に時間を要した。このため、成果発表の論文投稿、学会発表が次年度にずれ込むことになった。研究補助金をより合目的に使用するために、研究期間の延長が必要となったものの、上記の中断期間に扁平上皮癌細胞株を用いた実験とマウス実験モデルの作成に時間を使用することができたため、全体としてはおおむね順調に進展していると言える。RNAKL遺伝子の発現調節の分子機序の解析、腫瘍細胞、間質線維芽細胞およびHEK293細胞を用いて、TGF-b刺激によるRANKL遺伝子プロモーター活性化を指標に、RANKL遺伝子発現調整の解析を予定している。腫瘍、とくに扁平上皮癌による骨吸収と骨破壊は複雑な腫瘍・宿主応答で成り立っている。本研究期間内に作成したマウス実験モデルは同一由来細胞株の二つの細胞株をマウス頭蓋骨上に移植することで骨吸収・骨破壊を検討できる。一方の細胞株は著しい骨破壊をきたし、もう一方の細胞株は圧迫型骨吸収をきたす、つまり、臨床で見られる二つのタイプの骨吸収像を模倣できるモデルである。このマウス実験モデルを組織学的に、生化学的に病態を解析することで、in vitroで得られた知見とin vivoでの現象の妥当性を検討する予定である。本研究では、顎骨腫瘍による骨破壊や骨吸収の分子メカニズム明らかにするために、顎骨腫瘍細胞と病変間質線維芽細胞の相互作用に焦点をあてた。特に、腫瘍上皮細胞が産生するサイトカインによる間質線維芽細胞の破骨細胞活性化因子RANKLの発現調節機構と破骨細胞活性化機序を解析している。さらに、口腔がんの骨浸潤における腫瘍間質線維芽細胞のRANKL発現やがん細胞のRANKL発現の意義と発現制御機序を解析することで、普遍的な腫瘍ー腫瘍間質ー骨破壊の分子機序の研究へと発展させることを目的とした。本年度は顎骨腫瘍の骨吸収において、1)腫瘍でのサイトカイン発現、特にTGF-betaとIL-1alphaの発現と間質線維芽細胞でのRANKL発現を免疫組織染色で確認した。2)TGF-bとIL-1aは顎骨腫瘍由来間質線維芽細胞のRANKL発現を誘導し、両因子は相乗作用があることを確認した。3)TGF-bはIL-1aによる間質線維芽細胞のNF-kBシグナルを活性化を増強させたが、IL-1aはTGF-bシグナル伝達の活性化には影響しなかった。TGF-bは間質線維芽細胞のRANKL遺伝子発現を直接促進した。4)ヒトRANKL遺伝子のプロモーター領域を含む種々の長さのレポーターアッセイ用のコンストラクトを構築し、細胞内でレポーターアッセイができることを確認した。5)マウス口腔扁平上皮癌細胞株から二つの亜株を樹立し、マウス骨浸潤マウスモデルを作成した。一方は、著名な破骨細胞形成と骨破壊をきたし、一方は破骨細胞誘導と骨破壊に乏しい細胞株であった。

平成29年度以降に予定していた、口腔がんの骨浸潤での骨吸収、骨破壊の研究のための、時間のかかる動物実験モデルの作成に本年度より取り掛かかった。マウス口腔がん由来細胞株から二つの亜株を樹立し、一つは著しい破骨細胞誘導を伴う著しい骨破壊をきたす亜株、もう一つは破骨細胞誘導を伴わず、骨破壊、骨吸収程度の低い亜株である。この二つの細胞を用いたin vivoマウス骨破壊モデルとin vitroの実験系を作成することができた。顎骨腫瘍由来間質線維芽細胞を用いたRANKL遺伝子転写機序の解析を行える準備も行えた。したがって、全体的には、概ね順調に進行していると考えている。腫瘍による骨破壊や骨吸収の分子メカニズム明らかにするために、腫瘍細胞と間質線維芽細胞の相互作用、特に腫瘍細胞が産生するサイトカインと間質線維芽細胞の破骨細胞活性化因子RANKLの発現調節機構と破骨細胞活性化機序を解析した。顎骨歯原性腫瘍において、1)腫瘍でのTGF-betaとIL-1alphaの発現と間質線維芽細胞でのRANKL発現を見出した。2)TGF-bとIL-1aは間質線維芽細胞のRANKL発現を相乗的に誘導した。3)TGF-bはIL-1aによる間質線維芽細胞のCOX2タンパク発現とプロスタグランジンE2合成を促進し、RANKL発現誘導に関与した。一方、IL-1aはTGF-bシグナル伝達の活性化に影響しなかった。TGF-bとIL-1aによるNF-kBの核内活性化も見られなかった。TGF-bとIL-1aの細胞内シグナル伝達経路での相互作用は見出せず、遺伝子転写レベルでの相互作用が示唆された。4)ヒトRANKL遺伝子のプロモーター領域を含むレポーターアッセイで転写制御を検討した結果、TGF-bは間質線維芽細胞のRANKL遺伝子発現を直接促進した。口腔がんによる骨浸潤と顎骨吸収での間質線維芽細胞とRANKL発現を検討するためにマウスでの口腔がんによる骨吸収モデルを作成した。マウス扁平上皮癌細胞株SCCVIIから二つの亜株を選択し、骨浸潤マウスモデルを作成した。一方の細胞株は著明な破骨細胞形成と骨破壊をきたし、もう一方は圧迫型の骨吸収と骨形成を示した。この二つの細胞株の遺伝子発現、細胞特性を比較した結果、著しい破骨細胞形成をきたす細胞株の有意にTGF-b, IL-6, RANKL発現は高かった。TGF-bはIL-6と相加的に間質線維芽細胞株ST-2細胞のRANKL発現を上昇させた。腫瘍による骨破壊・骨吸収にTGF-bを軸としたRNAKL誘導機序があることがわかった。口腔がんの骨浸潤での骨吸収・骨破壊の研究のための、マウス実験モデルを作成することができた。同じ細胞株由来の細胞で、著しい破骨細胞形成と骨吸収を伴う細胞株と、破骨細胞形成と骨吸収に乏しい細胞株、の二つのモデルが作成できた。この実験モデルを用いて、細胞特性や遺伝子発現の違い、骨吸収様式の違いを比較しながら骨吸収の機序を明らかにする糸口ができた。したがって、全体的に概ね順調に進行していると考えている。
有機トランジスターによって駆動される全有機発光ダイオードシステムの構築

(1)有機トランジスター材料の研究Wang氏が中国において用いていた有機トランジスター材料を日本において合成し、その機能評価を行った。しかし、中国で得ていた特性が再現できないことから、当初の計画を断念することとした。(以下、そのような場合を想定して立てていた計画に基づいて、研究を行った。)(2)有機EL素子における有機薄膜中の励起エネルギー移動過程の検討低分子系および高分子系有機EL素子におけるエネルギー移動過程についての検討を行い、高分子系素子においてはエネルギー移動が起こりにくいことを見出した。原因は検討中である。(3)酸化銅ナノワイヤーおよび銅ナノワイヤーの形成ITO基板の上に銅の薄膜を蒸着し、さらにプラズマ処理等を施して電極とすると、有機EL素子の駆動電圧を低下させる効果がある。この効果が発現する原因を探った結果、構造的にナノメートルサイズの微細ワイヤーが形成されていることが確認された。このナノ構造体の解明のために、XRDおよび高分解能SEMなどの測定・観察を行い、ナノ構造体が主にCuOからなること、また、条件によっては10マイクロメートル以上の長さにも成長することを見出した。さらに、この構造上に酸化ケイ素膜を被覆した上で還元処理を施すと、銅のナノワイヤーが形成されることを見出した。(4)有機配向膜の形成原子レベルで平坦化させたSi(111)面上に、ある種の有機化合物を真空蒸着するとステップに沿った高度な配向性を示すことを見出すとともに、そのことを利用した偏向性の蛍光を観察した。原因は検討中である。
スペクト複合撮像システムの虚血性心疾患診断への応用に関する研究

スペクト複合撮像システムの虚血性心疾患における有用性をファントムおよび臨床例で検討した。ファントム実験では、減弱・散乱線および分解能補正全てを施行することで、均一性、コントラストおよび絶対カウント推定が補正なしに比べ改善した。臨床例では、減弱・散乱線・分解能補正を加えることで冠動脈病変の検出感度が向上した。しかし、特異度は、右冠動脈領域では向上したが、前下行枝領域では低下した。また、拡張期変換画像を用いることで、特異度の低下は改善する可能性が示唆された。心筋摂取率による定量評価では、心筋血流予備能低下群の診断に有用な可能性は示唆された。しかし、今後多数例での評価も必要と考えられた。スペクト複合撮像システムの虚血性心疾患診断への応用のための基礎的検討を施行した。コールドロッドファントム、ホットロッドファントムおよび心筋ファントムを用いCTを用いた減弱補正、散乱性補正およびコリメータ開口径補正(分解能補正)を施行することで、画質において、均一性、コントラストが向上することを明らかとし、各種補正による虚血性心疾患の診断能の向上が示唆された。また、心筋局所の放射性濃度の絶対値評価も可能であることを明らかにした。これにより、冠循環予備能評価が可能であることが示唆された。また、臨床例において、左室容積算出のための最適な再構成条件も明らかにし、左室容積算出する際の再構成条件の重要性が明らかとなった。さらに、心筋の動きの影響を排除するために、心電図同期した投影像を用い、すべての時相の投影像を非線形変形を用い拡張期像に編集する方法を開発した。今後、この方法で作成した投影像を用い、これに各種補正を加え、臨床例において虚血性心疾患診断における有用性を明らかにする。スペクト複合撮像システムの虚血性心疾患診断への応用における各種画像処理の有用性を検討した。各種補正法の有用性に関しては、コリメータ開口径補正による空間分解能補正が冠動脈病変診断において感度を向上させることを明らかとした。しかし、特異度は低下するので、補正なし像も同時に読影する必要があった。これを改善するためには減弱補正等の補正も同時に施行することが望ましいことが示唆された。また、心電同期で収集した各時相の投影データを非線形変形により、拡張期投影データを作成する方法を前年開発した。この拡張末期変換投影像を用いると、虚血診断において各種補正で生じる前壁心尖部の特異度の低下を改善できることが示唆された。さらに、減弱補正、散乱線補正および空間分解能補正を加えることで絶対値評価が可能となる基礎的検討を行ったが、臨床への応用はできなかった。臨床応用としては、投与前後の投与量とクロスキャリブレーションファクターを用い、心筋負荷時の局所心筋摂取率が最適と考えられる。^<99m>Tc製剤を使用すれば負荷時および安静時の摂取率の比は、冠循環予備能の指標としての有用性が示唆される。今後、全ての補正を加えた画像における虚血性心疾患の診断能の向上を検討し、これに絶対値評価である心筋摂取率を加えることで診断能がさらに向上するか検討する。また、拡張末期変換投影像の作成法をスライスデータに応用し、冠動脈CT血管造影像との融合画像作成への応用も試みる。201T1負荷心筋SPECTにおいて、負荷時の心筋摂取率の虚血性心疾患診断における有用性を検討した。心筋摂取率は、円柱ファントムによりクロスキャリブレーションファクター(CCF)を算出し、短軸像より左室心筋を自動的に抽出し、すべてを加算した左室総カウントの投与量に対する割合(%)で算出した。正常例においては、負荷法で異なる結果で、運動負荷では平均9.1%に対し、アデノシン負荷12-3%で、アデノシン負荷で有意に高い値であった。運動負荷例、正常2例、明らかな虚血所見を認めず、冠動脈に75%以下の狭窄性病変を認める異常群(軽度冠動脈疾患群)4例で心筋摂取率を比較したが、正常群9.1%に対し軽度冠動脈疾患群8.8%と有意な差は認めなかった。運動負荷法では、正常群と軽度冠動脈疾患群の鑑別は難しい結果であった。また、心筋摂取率は減弱・散乱線・空間分解能補正を加えた値が最も低値であったが各種補正(減弱、散乱線、空間分解能)後でも同様の結果であった。99mTc製剤より初回循環心筋摂取率の大きい^<201>Tlで検討したが、軽度冠動脈疾患の鑑別には、^<201>Tlよりも高血流領域まで血流と心筋カウントの直線性が良好な薬剤が必要と思われた。

なお、アデノシン負荷による検討や、^<99m>Tc製剤による検討は今回の結果を基にして今後検討する。拡張期変換画像と冠動脈CT血管造影像との融合画像の有用性について、従来の加算画像との融合画像と比較し検討した。融合画像の作成にはCardioIQ(GE社製)を使用した。融合画像に拡張期変換画像を用いることで、従来認められた心基部領域でのミスレジストレーションアーチファクトが改善した。