hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
若年性関節リウマチにおける成長障害の病態-慢性炎症が骨・内分泌代謝に与える影響-

本研究で、炎症病態の程度がJRAの成長障害や骨塩量減少と有意に相関することが明らかになり、その機序として、炎症病態下では特に骨芽細胞の増殖に関連するIGF-1/IGFBP3、成熟した骨芽細胞から産生されるオステオカルシンが抑制され、その結果、成長軟骨板の増殖伸展や骨形成が障害されることが示唆された。1.炎症性サイトカイン(IL-1,IL-6,TNF-α)が骨代謝に与える影響若年性関節リウマチの活動性が高い場合,成長を抑制し、成長率は成長因子(IGF-1),骨成長marker(osteocalcine:OC),骨吸収marker(尿中Pyridinorine:Py)と正の相関があることを認めている。この病態が炎症性サイトカインと関連するかを検討した。検体数を増やしている段階であるがIL-1,IL-6,TNF-αの高値例ではIGF-1,OC,Pyが低値をとる傾向がみられ,これらのサイトカインが成長抑制の大きな因子となっている可能性がある。一方炎症性サイトカインが高値でも正常に近い成長がみられる症例があり,Th2サイトカイン(IL-4)がTh1系のサイトカイン作用を制御していることも考えられ,現在検討を進めている。2.ビタミンK投与による骨形成,成長障害への影響ビタミンKは,カルシウムと結合するγ一カルボキシル化OC(Gla-OC)を産生誘導し,骨芽細胞を活性化,骨形成を促進させる。JRA患児にVit.Kを投与し,骨代謝marker,成長の変化をみた。Caと結合能のない非Cla-OCはVit.K投与により低下,Gla-OCの上昇がみられた。身長の変化は検討期間が短いため,現在判定不能である。IGF-1の値に大きな変化はみられず,ホルモン系と直接関係しない経路で骨代謝に影響を与えていると考えられる。尚,Gla-OC,非Gla-OCは115歳での正常値の情報が少ないため,健常小児からのデータを集積中である。本研究の目的は,若年性関節リウマチJRAの成長障害において,慢性炎症病態が骨代謝や内分泌代謝に及ぼす影響を検討し,その機序を解明することである.また,オステオカルシンOCが成長障害と有意な相関を示したことから,ビタミンK製剤を投与した患者で,gla化OCの誘導性と,成長や骨塩量に対する影響を検討することである.これまでJRAで特徴的な炎症性サイトカインのIL-1,IL-6,TNF-α高値例では成長因子(IGF-1),骨成長marker(osteocalcine:OC),骨吸収marker(尿中Pyridinorine:Py)が低値をとる傾向がみられた.またビタミンKを投与したJRA患児でCaと結合能のない非Gla-OCが低下,Gla-OCの上昇がみられた.当科外来受診中のJRA21名についてIL-4を測定,各骨代謝マーカを同時に測定した.IL-4の値は一定の傾向を示さず,骨代謝マーカーも炎症の程度に関連した動きがみられ,IL-4とは無関係に思われた.Gla-OC,非Gla-OC値の検討では,正常小児の十分な検体数が得られず,正確ではないが,年齢が上昇するに従いGla-OCは上昇するものが多く,骨形成が思春期に向かって高まるものと考えられる.JRA患児では年齢と無関係に非Gla-OC値が高いものが多く,疾患に伴うものと考えられた.
大会イベントの社会的効果-日本社会学会山口大会のケーススタディ

本研究の対象である日本社会学会山口大会は、昭和56年11月2324日の2日間にわたって開催され、地方大会としては異例の参加者809人を集める盛況を呈した。本大会では初めて「公開テーマ部会」が組まれ、参加した70名の市民との交流・情報交換がはかられた他、会場に郷土物産品コーナーが設けられるなど、開催地域との接触を深める試みがみられた。以下、大会参加者を対象に実施したアンケート調査を中心に、当大会イベントの社会的効果を探ってみる。(有効票355,回収率48%)〔1〕経済的効果:大会参加者の5割以上が観光を行なっており、それも反映して宿泊地は山口市・小郡町以外で24%,県外8%を含めてかなり分散している。みやげを買った参加者は65%,またタクシー,国鉄山口線,市内飲食店は6080%の利用率,在来線バス,市内飲み屋は4割前後の利用率である。参考にした情報源としては市販のガイドブック,知人の紹介,会場で配布したパンフレットといったところが多い(3035%)。参加者自身、65%が開催地のメリットにつながると評価しているが、実際にかなり県下広範囲にわたるなにがしかの経済的効果があったことが推測できる。〔2〕社会的効果:地元の人とかなりつっこんだ話をした人は5%,少しは話をした人を加えても18%程度である。しかもそのうち5割は以前からの知り合いということであり、新たな社会関係の創出はごくわずかである。しかし参加者の間では、地方学会によって「地方の実情がわかる」(83%)あるいは「学問の宣伝になる」(56%)という意見も強い。学会そのものについては、運営等の中央集中化防止,参加負担の均等化,地方若手研究者の学会参加の促進といった内部効果が、いずれも8割前後の評価を受けていた。今大会に限った効果測定は困難であるが、当調査の自由回答や公開部会参加者アンケートのなかに、わずかながらこれらの効果を裏付ける回答は認められた。
免疫細胞におけるインテグリン動態制御マシナリーの解明

Rap1を欠損したリンパ球において、細胞膜のテザリングとこれに伴う血管内皮上でのローリング頻度が亢進することを見出した。詳細に解析したところ、GDP結合型Rap1がLOKを介してezrin/moesinをリン酸化することにより、細胞膜を細胞骨格に結合させていることが明らかになった。ケモカイン等の刺激を受けて、細胞膜近傍においてRap1がGTP結合型に置き換わることにより、GDP結合型Rap1が減少し、細胞膜のテザリングが誘導され、ローリングしやすい状態になることが明らかになった。昨年度までの結果と合わせて考察すると、血管内でリンパ球がケモカイン刺激を受けると、GDP結合型Rap1が減少することで細胞膜が細胞骨格からはずれローリングしやすくなること、これに引き続いてGTP結合型のRap1がRAPLやfilaminといったエフェクター分子をリクルートすることでインテグリンLFA-1が活性化されて細胞表面に集積することで血管内皮上に接着することを明らかにし、血管内皮におけるリンパ球の一連の接着動態がRap1により巧妙に制御されていることを示した。また、遊走するリンパ球において、LFA-1を介した接着が尾部において解除される機構を解析し、クラスリンを介したエンドサイトーシスによりLFA-1が細胞内に取り込まれることにより尾部が接着面からはずれ、細胞が前進することができることを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。リンパ球が血管内皮上で停止したり、ストローマ上で遊走するにあたり、ケモアトラクタントの刺激に応答して、細胞内でインテグリンLFA-1が活性化したうえで、細胞膜上で集積することにより、血管内皮細胞やストローマ細胞に接着することが重要である。これまでの研究から、ケモアトラクタントの刺激により、LFA-1に会合して活性を抑制する分子が解離することでLFA-1の構造変化が促されて活性化されることが示唆されていた。本研究では、この抑制分子がfilaminであると考え、これを検討した。その結果、定常状態でfilamin1はLFA-1に会合しており、ケモアトラクタントの刺激により活性化したRap1がfilaminに会合することにより、filaminがLFA-1から解離することが示された。また、filaminを欠損したリンパ球は、LFA-1のリガンドであるICAM-1との接着活性が向上しており、灌流環境下で、血管内皮上でのローリングや停止の頻度が上昇していた。また、filaminn欠損リンパ球のICAM-1上での遊走やトランスマイグレーションについて検討したところ、野生型と比べていずれも亢進していた。これらのことから、filaminがLFA-1の活性制御に関与していることが明らかになった。一方、リンパ球が遊走するには一旦形成された接着点が、適宜解消される必要がある。エンドサイトーシス阻害剤存在下で、リンパ球のICAM-1上での遊走を検討したところ、接着点が解消されないことが明らかになった。この条件下では、LFA-1の細胞内への取り込みが抑制されていることから、エンドサイトーシスを介してLFA-1が取り込まれることにより、接着点が解消されていることが示唆された。ケモアトラクタントに応答したLFA-1の活性化メカニズムについて、filaminを介した分子機構を明らかにすることができ、これまでの研究成果とあわせて、LFA-1が活性化されて細胞膜上に集積するまでの機構を明らかにすることができた。また、接着点のメカニズムについても、エンドサイトーシスを介したメカニズムを示唆するデータを得ることができた。リンパ球が遊走するにあたり、インテグリンLFA-1を介した接着点を解消するにあたり、エンドサイトーシスによりLFA-1を取り込む機構を分子レベルで明らかにする。また、本研究の過程で、これまで不活性と考えられてきたGDP結合型のRap1が、リンパ球の接着を抑制し、リンパ球の恒常性を維持していることを示唆する結果が得られた。この詳細なメカニズムについても明らかにしていく予定である。
心筋カリウムチャネル変異体の細胞内輸送障害と低温・薬剤によるレスキュー機構の解明

ヒト心筋カリウム電流(Kv1.5)の細胞内輸送に対する低温培養の作用機構を検討した.低温培養がKv1.5電流を著明に増大させた.Western blotting法によってKv1.5チャネルが68 kDのimmature protein(小胞体に存在)と75 kDのmature protein(細胞膜に発現・機能)として検出され,いずれも低温培養によって著明に増加した.免疫組織化学法によりKv1.5タンパク質の細胞膜における局在が著明に増加したことが観察された.また蔗糖密度勾配法の検討により低温条件下で,Kv1.5のmature proteinが明らかに細胞膜の分画にシフトした(Kv1.5の細胞内輸送が促進された)ことが認められた.さらにKv1.5膜輸送障害の変異体(I502A, I508A)を用いた検討では,低温培養により変異体の電流量、膜における局在はいずれも有意に増加した.ヒト心筋カリウム電流(Kv1.5)の細胞内輸送に対する低温培養の作用機構を検討した.低温培養がKv1.5電流を著明に増大させた.Western blotting法によってKv1.5チャネルが68 kDのimmature protein(小胞体に存在)と75 kDのmature protein(細胞膜に発現・機能)として検出され,いずれも低温培養によって著明に増加した.免疫組織化学法によりKv1.5タンパク質の細胞膜における局在が著明に増加したことが観察された.また蔗糖密度勾配法の検討により低温条件下で,Kv1.5のmature proteinが明らかに細胞膜の分画にシフトした(Kv1.5の細胞内輸送が促進された)ことが認められた.さらにKv1.5膜輸送障害の変異体(I502A, I508A)を用いた検討では,低温培養により変異体の電流量、膜における局在はいずれも有意に増加した.超急速活性型遅延整流性K^+チャネル(I_<kur>もしくはKv1.5)はKCNA5遺伝子によってコードされ,ヒトでは主に心房筋に発現してその活動電位の再分極過程を制御している.KCNA5遺伝子の機能喪失により心房筋活動電位の再分極過程に異常をきたし心房細動の発症に関わることが示唆されている.またKCNA5遺伝子の一塩基多型はチャネルタンパク質の機能障害を伴うことも報告されている.本研究課題では,Kv1.5チャネルの細胞内輸送障害の発生機転の解明を行い,さらにはその細胞内輸送障害に対する低温培養や薬剤によるレスキュー効果のメカニズムを明らかにすることを目的とする.我々はKv1.5チャネルのボアからS6領域の数種類の変異体(T480A,I502A,I508A)を作製した.これらの変異体はワイルドタイプ(WT)チャネルと比較して電流量が著しく減少した(loss of function).興味深いことに変異体の遺伝子導入後に細胞を低温(27°C)で培養すると電流量がやく320倍増加したことを認めた.この現象はWTKv1.5チャネルにおいても認められた.またチャネルの細胞内局在については抗Kv1.5抗体を用いて検討したところ,37°C培養に較べると低温培養ではKv1.5が細胞膜表面により多く発現した.またWestern blotによる検討では膜タンパク質の特異的なシグナルが検出された。これらの実験結果は,T480A,502AおよびI508A変異体のチャネルタンパク質は小胞体内に留まり,細胞膜へ正常に輸送されにくく,電流量の減少という機能障害が生じた可能性を示唆した.また低温培養により変異体チャネルの機能障害がある程度改善されたと考えられる.今後,WT Kv1.5およびそのmutantsを用いてどうして低温培養により改善されるのかは引き続き検討したい.超急速活性型遅延整流性K+チャネル(IKurもしくはKv1.5)はKCNA5遺伝子によってコードされ,ヒトでは主に心房筋に発現してその活動電位の再分極過程を制御している.KCNA5遺伝子の機能喪失により心房筋活動電位の再分極過程に異常をきたし心房細動の発症に関わることが示唆されている.またKCNA5遺伝子の一塩基多型はチャネルタンパク質の機能障害を伴うことも報告されている.本研究課題の初年度からこれまでの研究により低温培養(低温ストレス:34°C, 31°C, 27°Cの条件下)は、Kv1.5電流を著明に増大させたことが明らかとなった。またこの電流量の増大はチャネルタンパク質の量の増加に比例することも確認できた。すなわちWestern blotting法によってKv1.5チャネルが68 kDのcore-glycosylated protein(小胞体に存在)と75 kDのfully-glycosylated protein(細胞膜に発現・機能)として検出されて、いずれも低温ストレスによってKv1.5タンパク質の量が顕著に増加したことが明らかとなった。Kv1.5タンパク質の増加にはlysosome機能が関与しなかったが、Proteasome機能を抑制すると、低温環境下において、core-glycosylated proteinの蓄積を認めた。しかしproteasome活性が低温培養によるfully-glycosylated protein量の増加にあまり影響を与えなかったことから、電流量の増大にはほかの機序が関与していると推測される。平成23年度の繰り越し研究費で細胞膜分画の実験に使用する薬剤やKv1.5変異体作製のキットを購入し、低温培養条件下における細胞内輸送の変化を調べる。

最初の2年間の研究により低温培養(低温ストレス:34°C, 31°C, 27°Cの条件下)がKv1.5電流を著明に増大させたことが明らかとなった。Western blotting法によってKv1.5チャネルが68 kDのcore-glycosylated protein(小胞体に存在)と75 kDのfully-glycosylated protein(細胞膜に発現・機能)として検出されて、いずれも低温ストレスによって著明に増加した。薬剤で新生タンパク質の合成を止める実験条件下で、低温培養するとcore-glycosylated proteinが顕著に蓄積された。よって低温環境下におけるproteasomeの分解機能の部分的に低下がcore-glycosylated proteinの細胞内蓄積に関わっていることが推測された。一方、proteasome機能抑制は、fully-glycosylated proteinの発現に影響を与えなかったので、電流量の増大にはほかの機序が関与していると推測された。24年度で確認できたことは1)抽出された細胞膜タンパク質が低温ストレスで有意に増加した。2)蔗糖密度勾配法の検討により、Kv1.5のfully-glycosylated proteinは低温培養条件下で細胞膜分画に有意にシフトした。3)Kv1.5膜輸送障害の変異体(I502A, I508A)を用いて検討した。これらの変異体は電流密度が小さく、低温培養によりKv1.5の電流量、細胞膜における局在およびfully-glycosylated proteinの量はいずれも有意に増加した。また低温培養がチャネルタンパク質の糖鎖添加に影響を与えるかどうかについての検討を行い、37°C培養(対照)に較べて低温環境下においてN-glycosylationが効率よく行われたことが観察された。これまでの研究は、計画通り実施しており、低温培養(低温ストレス:34°C, 31°C, 27°Cの条件下)は、Kv1.5電流を著明に増大させたことが明らかとなった。また電流量の増大はチャネルタンパク質の量の増加に比例することも確認できた。低温培養でKv1.5が細胞膜への局在増加も免疫組織学によりは、確認できた。チャネルタンパク質の分解系の検討により、lysosome機能が関与せず、Proteasome機能が低温環境下においるcore-glycosylated proteinの蓄積に関わった。しかしproteasome活性が低温培養によるfully-glycosylated protein量の増加にあまり影響を与えなかったことから、電流量の増大にかかわるほかの機序を究明したい。24年度が最終年度であるため、記入しない。チャネルタンパク質のの細胞内輸送は、複雑な過程であり、多くの修飾因子が関わっている。まず細胞膜分画の実験に使用する薬剤や、タンパク質成熟に関係する糖鎖添加に関わる薬剤、Kv1.5変異体作製のキットを購入し、低温培養条件下における細胞内輸送の変化を詳細に調べる。
マトリックスコンバータ技術によるワイヤレス給電用電源の革新

本研究は,ワイヤレス給電システム向け電力変換器の低損失化,小型化,長寿命化を目指し,1高周波で低損失に動作可能なマトリックスコンバータ(交流直接形電力変換器)の開発,2マトリックスコンバータ向け単相電力脈動補償技術の開発,3三相ー単相マトリックスコンバータの高密度実装技術の確立を行なった。マトリックスコンバータに対してPDM(パルス密度変調)と,単相電力脈動補償技術を適用することで高効率化,小型化の可能性を示した。さらに,マトリックスコンバータに適したラミネートブスバーを設計することで高周波動作に適したマトリックスコンバータを実現できる見通しを得た。本研究では,電気自動車の普及拡大を目的とし,いつでも,どこでも,誰にでも電気自動車を充電できる充電器として,電力線を用いずに電力を伝送するワイヤレス給電を利用したシステムを開発する。平成24年度は商用電源の交流から直接高周波の交流が得られるマトリックスコンバータの制御技術を中心に開発を行った。特に高周波出力であることに着目して,マトリックスコンバータのパルス密度変調(PDM)方式を用いた制御技術を検討し,シミュレーションとミニモデルの試作を行った。ミニモデルの評価をおこなったところ,効率95%程度が得られ,従来より損失を112以下にできることが明らかになった。さらに,ワイヤレス給電の受電部の電力変換器として,反射電力が発生しないインピーダンス整合可能な整流器を開発した。さらに,プロトタイプを試作し,実験により動作を確認したところ,この整流器では従来に比べて,反射電力を1/2以下に低減できることを明らかにした。また,詳細に動作解析を行い,回路パラメータの設計法を確立した。加えてこれらの試作を通じて,高周波電力変換器のラミネート構造設計に関する知見を得て,高周波プリント板の設計法を明らかにした。電気自動車の普及拡大を目的とし,いつでも,どこでも,誰にでも電気自動車を充電できる充電器を開発する。現在の充電器には下記の問題がある。(1)ケーブルが重く女性や高齢者にとってプラグの装着が難しい。(2)雨の日は感電の危険が高まる。(3)家庭で充電する際の充電忘れ。これらの問題を解決する有力な手段として,電力線を用いずに電力を伝送するワイヤレス給電がある。そのために,磁気共鳴によるワイヤレス給電技術を導入し,充電コードなしに電気自動車を充電する技術を開発する。磁気共鳴技術は高周波を利用するため,高効率で小型,安価な高周波電源を開発しなくてはならない。そこで,本研究では,交流から直接所望の交流電力に変換できるマトリックスコンバータ技術を適用し,小型・高効率化,低コスト化を実現する。今年度は主に単相入力100kHz級電源に提案方式を搭載し,ゼロクロスポイント検出の遅れの影響や,PDM方式の出力電圧スペクトル,入力高調波などの評価を実験により行った。また,本研究室は詳細な電力変換器の損失シミュレーション,解析技術を行った。以上から,3%従来に比べ,高い周波数領域にスペクトルが分布していることを確認している。この結果,フィルタを従来に比べ1/2以下に低減できる。また,ワイヤレス給電用のMHz級の高周波電源を試作した。ワイヤレス給電のテストベンチを作成し,電力伝送試験を行い,伝送効率を評価した。1-2MHzの場合,13MHzにくらべアンテナが大型化するが,周波数が低いため電力変換回路の効率や放射磁界の点で優位である。本装置が実用化できれば,ワイヤレス給電の第1段階の普及に大きな貢献を果たす。さらにプロト機1の問題点をフィードバックしながら,三相入力6MHz級のプロト機2-1を設計,試作する。その成果は,電気学会や米国電気学会(IEEE)の国際会議や学術雑誌を中心に発表した。電気自動車の普及拡大を目的とし,いつでも,どこでも。だれにでも,電気自動車を充電できる充電器を開発する。これらの問題を解決する有力な手段として,電力線を用いずに電力を伝送するワイヤレス給電技術がある。ワイヤレス給電にはいくつかの方法があるが,ここでは伝送距離が自動車の充電に適する磁気共鳴を用いる。そこで,本研究では交流から直接所望の交流電力に変換できるマトリックスコンバータ技術を適用し,小型・高効率化・低コスト化を実現する。今年度は,数百kHz先期に試作した三相入力のMHz級のプロト機について効率,損失分析評価を行い,問題を週出した。具体的には,誤差積算型(ΣΔ型)のパルス密度変調(PDM)を用いたマトリックスコンバータを開発し,実験により,従来方式に比べ,損失を約1/2にできる個をと実証し,その有効性を示した。

さらに,位相シフトを用いた周波数逓倍回路に共振形スイッチングを導入し,MHz以上で動作させてもでもスイッチング損室を低減できる方法を考案した。また,さらに高効率でMHz級以上のスイッチを実現するためにGaNやSiCを駆動する駆動する回路を開発した。電流形回路を駆動回路に適用よることにより,従来の電圧形回路にくらべ,損失を1/2以下できることを確認した。また,大容量化に欠かせない厚銅プリント板による実装技術について,主回路レイアウトのための設計指針を示し,その有効性を確認した。またこれらの成果を電気学会およびアメリカ電気学会(IEEE)の国際会議や学術雑誌で発表した。以上により,13MHzでkW級の充電器の実現させる要素技術が開発できた。26年度が最終年度であるため、記入しない。パワーエレクトロニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。当初,給電側の電力変換器をマトリックスコンバータ方式で実現することを検討していたが,受電側にも反射電力の問題があることがわかった。そこで,反射電力を低減する受電側の海路方式を考案し,実験によりその有用性を確認した。その結果,送電・受電側両方のアプローチができており,予定より進展していると言える。実験装置の仕様は実験設備や工程短縮の都合により見直しているが,原理的な検証および実験の評価ほ,ぼ当初の計画通りできており,順調に研究を遂行できている。今後はアンテナの小形化,高効率化を目指して,回路動作周波数をあげる。現在200kHz級なので,これを2Mhz,最終的には6MHz程度の出力に増加させる。このために,今後,実装技術および制御技術を確立する。先期に設計,試作した三相入力MHz級のプロト機2-1について効率および損失分析評価を行い,問題点を抽出する。また,電力変換器の損失しむレーションおよび解析技術をつかって,実験と理論を比較し,最適設計法を確立する。さらにプロト機2-1を改造して,高周波動作に対応したプロト機2-2を試作し,13MHz級での動作を行い,その動作検証する。特にGaNやSiCなどのワイドバンドギャップデバイスを適用し,高周波電源においてその有用性を確認する。またそのせいかは電気学会やアメリカ電気学会(IEEE)の国際会議や学術雑誌を中心に発表する。試作した高周波入力の電力変換回路の改造を予定したが,新たに検討すべき点が見つかり,実験の評価項目を追加したため,回路の改造を次年度に繰り越した。高周波入力の電力変換器の効率改善ための改造に使用する。具体的には半導体スイッチング素子や受動部品(コンデンサやリアクトル)などの電子部品を購入数する。
岩礁生態系のケミカルシグナルを介した種間関係の解明に関する生態学的研究

1.海藻のケミカルシグナルの探索と機能解明:アミジグサ目褐藻シマオオギ、ウスユキウチワ、ウミウチワ、オキナウチワ、ヤハズグサのアセトン抽出物を用いてエゾアワビに対する摂食阻害試験を行った結果、いずれも中性部と酸性部に危険率5%以上の高い摂食阻害活性が認められた。活性物質の単離精製は今後の課題である。2.動物群集構造と主要な植食動物の生活史:生態相関物質として9種のジテルペンを生産するフクリンアミジ群落は、9月に胞子体が四分胞子を形成して10月にはほとんどが枯死脱落するが、四分胞子由来の11月から発芽した配偶体が翌5月成熟し、接合子由来の胞子体は発芽から16ヶ月後の翌年9月に再び成熟するという生活史をもつことがはじめて明らかになった。フクリンアミジ群落に生活の場をもつと考えられる微小な腹足類と甲殻類、ならびに棘皮類は、フクリンアミジ群落の季節変化と同調する種、それと独立して変動する種、発生初期の生活の場とする種の3グループに分けられた。フクリンアミジとこれらの動物との関係を化学生態学的に検討する必要がある。漸深帯岩礁海底には浅所から深所にかけて海中林、小型多年生海藻群落、サンゴモ平原が帯状に分布している。小型多年生海藻は植食動物に対する化学的防御物質を生産すると考えられている。今回、日本沿岸に広く分布する褐藻アミジグサ(宮城県産)とサナダグサ(新潟県産)からアセトン抽出物を得て、エゾアワビを用いてセルロースアルミ板法で摂食阻害試験を行った。その結果、両種とも脂溶性画分中性部に強い活性が認められた。中性部を分離精製することによって、アミジグサ、サナダグサそれぞれ8種のジテルペンが活性物質として単離された。両種に共通する活性物質は6種であった。このうち、アミジグサは2種、サナダグサは1種のジテルペンが新規物質であった。以上の結果、これら2種は化学的防御物質を生産することによってサンゴモ平原に生育できると推定された。帯状構造をなす海藻群落から周年にわたって植食動物を定量採集し、個体数によってそれらの組成を比較した。クラスター分析の結果、3種のクラスターに分解できた。クラスター1は最浅所のエゾノネジモク海中林とその近傍の無節サンゴモが優占する転石域、クラスター2はアラメ海中林、クラスター3は褐藻フクリンアミジが優占する小型多年生海藻群落とサンゴモ平原とそれぞれ対応した。以上の結果、底生動物群集は季節的変化をほとんど認めず、海藻群落と密接な関係にあることが明らかになった。浅所の無節サンゴモが優占する転石域、アラメ海中林ならびにサンゴモ平原において着底、変態したキタムラサキウニを採集した。その結果、サンゴモ平原では多数、転石域では少数採集されたのに対し、海中林では全く採集されなかった。キタムラサキウニの主要な発生の場はサンゴモ平原であることが明らかになった。1.海藻のケミカルシグナルの探索と機能解明:紅藻無節サンゴモが常時分泌し、ウニ幼生の変態を誘起するジブロモメタンのエゾアワビ幼生に対する変態誘起活性を、幼生の着底を誘起するエゾアワビの匍匐粘液を塗布した疎水性膜を通して気化したジブロモメタンに接触させて検定した結果、8時間以内に正常に変態誘起されることが分かった。褐藻エゾヤハズのアセトン抽出物を用いてエゾアワビに対する摂食阻害活性を検定した結果、中性部と酸性部に高い活性が認められたので、中性部から得られた既知のクロマゾナロール以外の新たな活性物質の存在が示唆された。2.動物群集構造と主要な植食動物の生活史;褐藻フクリンアミジ群落においては周年微小な腹足類エゾサンショウガイとエゾチグサガイが80%以上を占めていたのに対し、エゾヤハズ群落においては微小な腹足類アコヤシタダミ、マメシタダミ、チャツボで7080%を占めた。この相違は海藻が生産する化学物質によると考えられた。

また、小型腹足類のクボガイとバテイラの周年にわたる分布調査の結果、発生から成貝にいたるまでクボガイは潮下帯浅所の転石域、バテイラはアラメ海中林で生活することが明らかになった。さらにキタムラサキウニは5月頃から10月にはアラメ海中林へ、10月以降には海中林下限近くのサンゴモ平原へと季節的な深浅移動を行うことが明らかになった。3.ヒバマタ目褐藻海中林の動態と生産力:褐藻エゾノネジモク海中林は、811月の発芽期、116月の成長期、68月の成熟期、911月の枯死脱落期の分けられ、年間純生産量は層別刈り取り法によって約1kg/m^2と計算された。林内には10cm未満の主技が周年800本/m^2以上認められたので、どの季節においても林冠の欠如に対応して発芽が可能としていると考えられた。1.海藻のケミカルシグナルの探索と機能解明:アミジグサ目褐藻シマオオギ,ウスユキウチワ,ウミウチワ,オキナウチワ,ヤハズグサのアセトン抽出物を用いてエゾアワビに対する摂食阻害試験を行った結果,いずれも中性部と酸性部に危険率5%以上の高い摂食阻害活性が認められた。活性物質の単離精製は今後の課題である。2.動物群集構造と主要な植食動物の生活史:生態相関物質としての9種のジテルペンを生産するフクリンアミジ群落は,9月に胞子体が四分胞子を形成して10月にはほとんど枯死脱落するが,四分胞子由来の11月から発芽した配偶体が翌5月成熟し,接合子由来の胞子体は発芽から16ヶ月後の翌年9月に再び成熟するという生活史をもつことがはじめて明らかになった。フクリンアミジ群落に生活史をもつことがはじめて明らかになった。フクリンアミジ群落に生活の場を持つと考えられる微小な腹足類と甲殻類,ならびに棘皮類は,フクリンアミジ群落の季節変化と同調する種,それと独立して変動する種,発生初期の生活の場とする種の3グループに分けられた。フクリンアミジとこれらの動物との関係を化学生態学的に検討する必要がある。
競合学習法に基づく布地表面視検査の自動化に関する研究

本課題では、紡織の工程で発生する布の製造欠陥や汚れなど、糸から布までの製造工程全般にわたる欠陥の検出を行うシステムの構築を目的としている。本年度は、昨年度に引き続き、与えられた布画像に対してガボールフィルタバンクから出力されるウエーブレット変換画像群に注目し、それらの画像の中で統計的に最も性質が異なる特徴を抽出する方法ANOVA(ANalysis Of VAriance)を更に改善すべく検討を行った。ガボールフィルタがテクスチャ解析において有効な特徴抽出手段であることはよく知られているが、そのパラメータ設定が対象に依存する。そこで、本年度はガボールフィルタのパラメータの最適化を行うべく、欠陥検出結果のパラメータ依存性を調べ、最も良い結果を引き出すパラメータの選択を行った。そして、ANOVA法に基づいて最適なガボールフィルタ(OGF)を構成した。さらに、このOGFの出力を2値化することで、布画像データベースTILDAに収容されている汚れや折れ、穴抜けなど、種類の異なる欠陥画像に対して検出実験を行った。従来手法では、これらの欠陥の種類毎の対応が行われるが、本手法では、ガボールフィルタのパラメータ決定後の処理は、いわゆる教師なし学習の一種であり、布の欠陥や汚れを明示的に与える必要がないため、布検査に関する特別な経験や知識を要しないことも特徴の1つである。評価実験を行った結果、従来手法と比較して、欠陥検出の精度向上を確認することができた。これまで、布地検査の多くが人間の目視によって行われてきた。しかし、この目視検査によって検出される欠陥布地の割合は、欠陥布地全体のせいぜい7割に留まっているのが現状である。この問題を解決するために、画像処理技術と機械学習アルゴリズムを利用して布地検査を自動化するシステムの開発が行われてきたが、これまでに報告されている自動化法は、与えられた布地サンプルと比較することで不良品の検出を行う手法が殆どである。このような教師有り学習方式では、人手によるオフラインでのサンプルの分類を必要とし、しかも多様な布地の種類に対応することが困難であるという問題があった。そこで本研究では、画像処理による布地特徴の抽出と教師なし学習法と組み合わせることで、人手を介さず、様々な種類の布地の欠陥検出に対応可能なシステムを設計し、その開発を進めている。画像処理に関する研究成果は、2007年12月の国際会議で発表済みである。また、競合学習法の1つであるSOM(Self Organizing Map;自己組織化マップ)を用いることで、布地の多次元特徴をSOMの2次元空間上にマップし、この空間での距離に応じて布地の不良部分と良部分の判定を行う手法を作成中である。さらに、このシステムでは、どのような画像特徴が欠陥検出に適しているかが重要なポイントとなるため、テキスタイルの認識や記述に関するこれまでの研究をサーベイすることで、テキスタイルの特徴記述に適した画像特徴を選定する作業も進めている。本年度は、布地画像からの特徴抽出法として、まず第一の選択として、布画像に対するガボールフィルタによる変換とPCAによる主成分特徴抽出を行った後に、競合学習の一種である自己組織化マップ(SOM)による欠陥分類を試みた。しかし、PCAによる次元圧縮で得られる画像特徴の次元数が依然として高く、各種の実験の結果、SOMによる欠陥部分の検出が困難であることが明らかとなった。そこで、第二の選択として、与えられた布画像に対してガボールフィルタバンクから出力されるウェーブレット変換画像群に注目し、それらの画像の中で統計的に最も性質が異なる特徴を抽出する新たな方法ANOVA(ANalysis Of VAriance)を検討した。そして、このANOVA法に基づいて最適なガボールフィルタ(OGF)を構成するアルゴリズムを構築した。さらにこのOGFの出力を2値化することで、様々な種類の汚れや欠陥を検出する。この最適ガボールフィルタの設計は、いわゆる教師なし学習の一種であり、布の欠陥や汚れを明示的に与える必要がないため、布検査に関する特別な経験や知識を要しないことも特徴の1つである。布地データベースTILDAに対して提案手法を適用し、布欠陥検出の評価実験を行った。その結果、従来手法と比較して、その検出能力の明らかな向上が確認された。

従来手法では、これらの欠陥の種類毎の対応が行われるが、本手法では、ガボールフィルタのパラメータ決定後の処理は、いわゆる教師なし学習の一種であり、布の欠陥や汚れを明示的に与える必要がないため、布検査に関する特別な経験や知識を要しないことも特徴の1つである。評価実験を行った結果、従来手法と比較して、欠陥検出の精度向上を確認することができた。
Hypochondroplasiaの遺伝子型と表現型の相関に関する検討

【平代10年度研究実績】前年に続き、レントゲン学的特徴から軟骨低形成症(Hypochondroplasia)と診断した日本人9例を対象とし、線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)3遺伝子解折・身体計測学的分析を行った。レントゲン学的診断の基準は、腰椎椎弓根間距離の狭小化・菱形腸骨・大腿骨頚部短小のうち2つ以上を満たすものとした。1FGFR3遺伝子解析患者末悄血リンハ球からゲノムDNAを抽出し、Direct sequence法によりFGFR3遺伝子の膜貫通領域の塩基配列を決定した。その結果、9例中1例でコドン510番目のアスハラギンがリジンに変化ずる変異(Asn1510Lys)をヘテロ接合体で有することが判明した。2身体計測学的分析Asn510Lysを有する患者では、身長-1,0 SD、座高/下肢長比+7.0 SD、頭囲+1.8 SDであった。一方、変異が認められなかった他の8例では、身長-5.7-1.68SD、座高/下肢長比-0.35+5.8 SD、頭囲-3.5+0.9 SDであった。以上の結果から、以下の2点が明かとなった。1レントゲン学的に診断された軟骨低形成症日本人患者においては、現在までに報告されているFGFR3遺伝子のcommon mutationであるAsn510Lysの頻度は高くない。2 Asn510Lysを有する患者では四肢短縮・総体的頭囲拡大が著明であり、臨床的診断に結びつく可能性が示唆される.【平成9年度研究実績】臨床的に低身長があり、腰椎椎弓根間距離の狭小化などレントゲン診断学的に軟骨低形成症(Hypochondroplasia)と診断した症例のうち、詳細な縦断的臨床所見が得られ、かつ末梢血リンパ球から抽出したゲノムDNAが得られた6例に対し、以下の検討を行った。1身体計測学的データの解析乳児期の身長SDscoreの低下、座高/下肢長比SDscoreの高値、身長SDscoreに対する頭囲SDscoreの相対的高値が認められた。対照と重複する症例も存在するが、四肢短縮・頭囲拡大など軟骨低形成症の身体計測学的傾向が示された。2線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)3遺伝子のAsn540Lys変異の有無の検討軟骨低形成症に最も多い変異である540番目のアスパラギンをコードするゲノムDNA領域をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で増幅し、single strand conformation polymorphism(SSCP)法により検討した。その結果、SSCP法では当該領域に変異を検出できなかった。【平成10年度研究実施計画】明らかになった軟骨低形成症の身体計測学的特徴と遺伝子変異型の相関を検討するため、今後は、FGFR3遺伝子の全てのアミノ酸配列認識領域を直接塩基配列決定法により解析してゆく予定である。2 Asn510Lysを有する患者では四肢短縮・総体的頭囲拡大が著明であり、臨床的診断に結びつく可能性が示唆される.
ALアミロイドーシスにおけるプロテアソーム阻害剤感受性決定機構の解明

プロテアソーム阻害剤にて治療されたALアミロイドーシス症例と、その血液および骨髄検体の収集と蓄積を進めているところである。プロテアソーム阻害剤にて治療されたALアミロイドーシス症例と、その血液および骨髄検体の収集と蓄積を進めているところであるが、当初予測よりも該当する患者の登録の進捗が遅いため。引き続き患者のリクルートと検体の収集を進める。患者のリクルートが当初予測よりも緩やかであるため。繰越分は次年度における検体測定費用等に充てる
免疫賦活作用をもたらす乳酸菌の表層構造の解明と設計

乳酸菌Lactobacillusantriは腸管免疫系を活性化し、IgA抗体産生を促進する。このIgA産生促進作用には、リガンドとなる菌体成分と免疫細胞に発現する受容体との結合の多価性や相互作用の継続時間が関与すると考えられる。そこで、菌体とトル様受容体(TLR)2との相互作用について、表面プラズモン共鳴法を用いて速度論的に解析した。酵素処理によりリガンド成分を分解しIgA産生促進作用が減弱した菌体のTLR2との相互作用を解析したところ、解離速度が速くなることがわかった。これより、菌体とTLR2との相互作用の継続時間がIgA産生促進作用の強弱の重要な因子となることが明らかとなった。ある種の乳酸菌は、腸管免疫系を活性化し、免疫グロブリン(Ig)Aの産生を誘導することで病原性細菌の感染を防ぐ。この乳酸菌のIgA産生誘導作用は、菌体表層と免疫細胞との直接的な相互作用により発現する。乳酸菌の菌体構造は培養環境により変化するため、表層構造を設計することでIgA産生誘導作用を強化・付与できると期待される。本研究では、乳酸菌表層のIgA産生誘導作用をもたらす細胞壁成分とその受容体との結合に注目し、菌体の立体構造ゆえに生じる受容体との結合の多価性および結合の継続時間を速度論的に評価することで、IgA産生誘導作用をもたらす表層構造を明らかにすることを目的とする。本年度は、IgA産生誘導作用を示す乳酸菌Lactobacillus antriをモデル菌株とし、IgA産生誘導作用をもたらす細胞壁成分の特定を行った。菌体の構造を保持したまま、SDS溶液による煮沸処理後、プロテアーゼによる除タンパク質、クロロホルムによる脱脂、ヌクレアーゼによる除核酸を順次行い、各菌体成分を除去したフラクションのIgA産生の増強能を測定したところ、脱脂処理によりIgA産生増強作用が低下した。逆にクロロホルム抽出物にはIgA産生誘導作用が認められたことから、本菌株の細胞壁脂質にIgA産生誘導作用があることを明らかにした。さらに、リポテイコ酸などの細胞壁脂質を菌体表層に露出させる効果があると考えられる溶菌酵素で菌体を処理するとIgA産生誘導作用が強まることを見出し、菌体表層に露出した脂質の密度や構造がIgA産生誘導作用に影響を及ぼすことを示した。当初の計画では、IgA産生誘導作用を示す乳酸菌のモデル菌株としてL. sakeiを予定していた。しかし、L. sakeiでは細胞壁以外の菌体成分がIgA産生誘導作用に関与することが判明したため、細胞壁成分にIgA産生誘導作用があるL. antriに変更したが、総合的に判断しておおむね順調であると考える。ある種の乳酸菌はプロバイオティクスとして免疫賦活作用を示す。これまで乳酸菌と免疫細胞との相互作用は、菌体成分と受容体との親和性の有無で説明されてきたが、免疫細胞の活性化に重要な相互作用の「速さ」や「強さ」についてはほとんど解析されていない。そこで、本研究では、免疫細胞に発現するToll-like receptor(TLR)2を介して、パイエル板細胞からの免疫グロブリンA(IgA)の産生を促進する乳酸菌Lactobacillus antriをモデル菌株とし、TLR2と菌体表層リガンドとの相互作用の「速さ」とIgA産生促進作用と関連を明らかにすることを目的とした。本年度は、表面プラズモン共鳴法(SPR)を利用した菌体とTLR2との相互作用の速度論的な解析法の構築を試みるとともに、酵素処理により菌体の表層構造、特に表層に露出したリガンド密度を変化させ、相互作用の速さとIgA産生促進作用との関連を調べた。SPR法による菌体表層リガンドとTLR2の相互作用の解析については、センサーチップに組換えTLR2タンパク質を固定し、菌体を注入してTLR2と結合させた後、緩衝液で洗浄することで、菌体のTLR2への結合と解離をリアルタイムで解析することが可能となった。また、TLR2のリガンドであり、IgA産生を促進する菌体表層成分をリパーゼにより分解すると、パイエル板細胞からのIgA産生促進作用が減弱するとともに、菌体のTLR2からの解離速度定数が増大することがわかった。本研究により、菌体表層リガンドと受容体との解離の速さや結合の継続時間が、乳酸菌が示す免疫賦活作用の強さを左右する重要な因子となる可能性が示された。乳酸菌Lactobacillus antriは腸管免疫系を活性化し、IgA抗体産生を促進する。L. antriのIgA産生誘導作用をもたらす細胞壁成分としてToll様受容体2のリガンドとして報告のあるリポテイコ酸に注目していたが、リポテイコ酸以外の脂質成分の関与が示唆された。

今後は、まずはその脂質成分の分離・同定を行った上で、平成29年度の計画に従い、リポテイコ酸あるいは同定した脂質成分と受容体との相互作用について表面プラズモン共鳴法を用いて解析していく。生物化学工学
水溶性タンパク質の形態予測

タンパク質のアミノ酸配列には、立体構造を形成するための物理化学的なシグナルがあると考えられる。そこで、本研究では、アミノ酸配列の物理化学的な特徴を解析し、立体構造形成を特徴づけるシグナルを見出し、それらを組み合わせることでタンパク質の形態、立体構造予測を行うと共にタンパク質の立体構造形成メカニズムの解明を目標としている。そこで、まず、アミノ酸配列の電荷分布に注目した。独自に考案したアミノ酸配列上の電荷分布を解析できるCharge Density plotを用い、アナログタンパク質ペアのアミノ酸配列の電荷分布を比較したところ、電荷分布が類似したペアが存在し、電荷分布が類似した立体構造の形成において重要なシグナルであることがわかった。しかしながら、電荷分布の類似性だけでは、構造類似タンパク質を絞り込むことは難しい。そこで、次に新たな立体構造シグナルとして二次構造ブレイカに注目した。もし、二次構造のブレイクポイントを予測することができれば、立体構造情報として重要な二次構造の予測において重要な情報となる。二次構造のブレイカとしては、プロリン、グリシンが有名であるが、本研究ではこれに加え、新たに両親媒性残基のクラスタに注目した。そして、両親媒性クラスタの周りの配列の物理化学的な特徴を解析したところ、ヘリックスの周期的な特徴がなく、疎水性の低い両親媒性クラスタは、二次構造のブレイカとなることがわかった。そこで、プロリン、グリシンとあわせて二次構造のブレイカを定義したところ、89%の精度で二次構造のブレイカを予測でき、ループの70%をカバーすることができた。このように精度良く二次構造のブレイカを予測することがきた。これをもとに二次構造予測を行えば、二次構造をより明確に予測することができ、電荷分布の情報と組み合わせれば、アミノ酸配列から構造類似タンパク質を絞り込むことができると考えられる。本研究の目的は、タンパク質の立体構造、形態形成に対する電荷の役割を検討し、形態予測を行うことである。そこで、本年度は、立体構造形成における電荷の役割を検討するため、配列類似性が20%以下の構造類似タンパク質ペア(アナログタンパク質)に対して、独自に考案したアミノ酸配列上の電荷分布を解析できるCharge Density plot (CD plot)を用いたアミノ酸配列の電荷分布パターンの比較を行い、類似した電荷分布を持つアナログタンパク質を抽出し、電荷分布の類似性と構造の類似性との関係について検討することを目標に研究を進めてきた。研究を進める上で重要となるのが電荷分布パターンの定量的な評価である。そこで、今年度は、電荷分布パターンの定量的な評価による類似した電荷分布パターンを持つタンパク質の抽出に重点を置いて研究を進めた。これまで電荷分布パターンの類似性の評価は、視覚的にはとらえられていたが、定量的な評価というのは困難であった。しかしながら、今年度の研究において、有効な評価式を考案することができ、定量的な電荷分布の比較が可能となった。そこで、アナログタンパク質256ペアについて、この評価式を用い電荷分布パターンの比較を行った結果、類似した電荷分布パターン、または、反転した電荷分布パターンを持つペアを見出すことができた。このような電荷分布の特徴は、立体構造形成における電荷クラスタの重要性を示唆していると考えられる。この内容は、Chem-Bio Informatics Journalにおいて発表した。このように類似した電荷分布を持つタンパク質の抽出が可能となったので、今後は、類似した電荷分布を持つタンパク質について、電荷を中心に他のアミノ酸配列の物理化学的な性質にも注目し、解析を行い、タンパク質の立体構造、形態形成について探ってく予定である。
心筋局所血流分布に及ぼす吸入麻酔薬の影響

(平成5年度動物実験)雑種成犬9頭を対象とした左冠動脈回旋枝(CX)に電磁血流計プローブとコンストリクターを装置、またカテーテルを左冠動脈本幹内に挿入固定した。心表面より心エコーで乳頭筋レベルの左室短軸像を描出、超音波撹拌を行った5%アルブミン2mlを左冠動脈内に注入しその造影過程をビデオレコーダにて記録、コンピュータに入力し定量化した。測定項目はコントラスト剤注入前の値で補正したpeak graylevel,コントラスト剤注入からpeakに達するまでの時間(TTP),peakからの半減時間(T1/2)で,関心領域をCXと左前下行枝(LAD)領域の内層及び外層に設定した。CX領域のpeakgraylevelは狭窄により低下し内層・外層比(I/O)及びLADとの比(CX/LAD)は有意に低下した。セボフルレン(Sev)1MAC吸入によりI/Oは改善したがCX/LADは有意に低下したままだった。フェニレフリン投与により血圧を上昇させるとCX回復した。TTP及びT1/2はLAD領域との比をとっても有意な変化を示さなかった。(平成6年度臨床研究)冠動脈バイパス術患者9名を対象とし気管内挿管後、経食道心エコープローブを挿入した。部分体外循環開始後コントラスト剤5mlを大動脈起始部に注入、最も狭窄度の高い罹患枝灌流域の内外層に関心領域を設定し同様の解析を行った。動脈圧をコントロール値に保ち、Sev1MAC吸入するとpeak graylevelは変化せず、I/Oも低下しなかった。またT1/2も有意な変化を示さなかった。TTPはSev吸入により両領域とも延長する傾向を示した。Sev吸入により新たな局所壁運動異常を示した症例はなかった。以上より動物・臨床研究ともにSevは冠狭窄心においてcoronry stealを引き起こす明らかな傾向を示さず、血圧低下など循環動態の変動を伴わない場合には冠動脈疾患患者においても安全に使用できることが明らかになった。体重910kgの雑種成犬を対象とし,チアミラール20mg・kg^<-1>静脈内投与後,気管内挿管,第6肋間で開胸し左冠動脈回旋枝(CX)に電磁血流計プローブとネジ式コンストリクターを装着した。また左前下降枝(LAD)から24Gのコントラスト剤注入用のカテーテルを左冠動脈本幹に挿入固定した。心表面より5MHzの超音波トランスデューサーで乳頭筋レベルの左室短軸像を描出,S&W社VC-50を用いて30秒間超音波攪拌を行った5%アルブミン2mlを左冠動脈内に注入しその造影過程をS-VHSビデオレコーダにて記録した((1))。CX血流量を50%減少させ測定((2)),続いてセボフルレン(SEV)1MACを吸入し安定20分後に測定し((3)),フェニレフリン(PHE)を持続点滴し血圧を(2)と同程度に回復させ再度側定を行った((4))。造影過程はビデオボードからコンピュータに入力し,640×480pixelsの256階調のgray levelに定量化,CX潅流域とLAD潅流域にそれぞれ関心領域を設定した。測定項目はコントラスト剤注入前の値で補正したpeak gray

level,コントラスト剤注入からpeakに達するまでの時間(TTP),peakからの半減時間(T1/2)である。CX領域のpeakgraylevelは狭窄により低下し,,SEV吸入・PHE投与により上昇傾向を示した((1)58.1±15.3(2)39.5±16.7(3)47.5±14.5(4)51.0±7.6)。しかしCX領域とLAD領域のpeakgraylevelの比は狭窄により低下し,SEV吸入・PHE投与により変化しなかった((1)0.84±0.24(2)0.68±0.18(3)0.67±0.25(4)0.61±0.17)。CX領域のTTPおよびT1/2はばらつきが大きく,LAD領域との比をとっても一定の傾向を示さなかった。以上より現時点ではSEVは冠狭窄心においてintercoronry stealを引き起こす明らかな傾向を示さなかった。しかしまだ対象数が少なく今年度の臨床でのデータと併せてさらに検討する必要があると思われる。年齢50-70歳の冠動脈バイパス術患者9名を対象とし,フェンタニールおよびチアミラールにて麻酔導入,気管内挿管後,経食道心エコープローブ(UST-5233S-5アロカ社製)を挿入した。麻酔維持はフェンタニール,酸素,空気または笑気にて行った。乳頭筋レベルの左室短軸像を描出し,部分体外循環開始後,S&W社VC-50を用いて30秒間超音波撹拌を行った5%アルブミン5mlを大動脈起始部に注入しその造影過程をS-VHSビデオレコーダにて記録した(1)。続いてセボフルレン(Sev)1MACを吸入,動脈圧の変化を脱血流量を調節することにより補正し安定20分後に同様の測定を行った(2)。造影過程はビデオボードからコンピュータに入力し,640×480 pixelsの256階調のgray levelに定量化,最も狭窄度の高い罹患枝灌流域の内層および外層にそれぞれ関心領域を設定した。測定項目はコントラスト剤注入前の値で補正したpeak graylevel,コントラスト剤注入からpeakに達するまでの時間(TTP),peakからの半減時間(T1/2)である。内層および外層のpeakgraylevelはSev吸入により有意な変化はみられず((1)36.6±17.8(2)37.0±22.6;(1)29.3±12.3(2)30.4±19.6),内層,外層比も低下しなかった((1)1.25±0.36(2)1.26±0.22)。またT1/2も内外層どちらにおいても有意な変化を示さなかった((1)4.7±1.1(2)5.2±2.9;(1)4.4±1.8(2)4.5±1.6)。TTPはSev吸入により有意ではないが両領域とも延長する傾向を示した((1)2.7±1.6(2)4.2±1.8;(1)2.8±1.5(2)4.3±1.9)。Sev吸入により新たな局所壁運動異常を示した症例はなかった。以上より平成5年度の動物実験と同様にSevは冠狭窄心においてcoronry stealを引き起こす明らかな傾向を示さず,血圧低下などの循環動態の変化を伴わない場合には冠動脈疾患患者においても安全に使用できることが明らかになった。