hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
湖沼のプランクトン群集に及ぼす温暖化影響の実験的解析

大型ミジンコ、Daphnia galeataの棲息する長野県の木崎湖、美鈴湖、田溝池において、Daphnia個体群の冬の動態を調べた。結氷しなかった木崎湖と、結氷した美鈴湖でDaphniaの自由遊泳個体は冬期間も水中に棲息することが確認された。このことから、冬の低温はDaphnia個体群には致命的な影響を与えないことがわかった。しかし、冬のDaphnia個体はほとんど抱卵していないことから、冬期間は個体群の再生産力は極めて低い状態にあることがわかった。Daphniaは低温低餌密度で飼育されると再生産を行わずに長期間生存し続け、温度と餌密度が上昇すると直ぐに再生産を開始することが室内実験から示された。このことから、Daphniaは冬期間は活性を落として自由遊泳個体で生き延び、春になると急に再生産を開始して個体群形成を行うという戦略をとっていることが示唆された。もし地球温暖化により湖の冬期の水温が上昇すると、Daphniaの越冬戦略に狂いが生じる可能性が考えられる。野外調査で諏訪には4種類のケンミジンコが春から秋にかけて遷移し、夏にはEodiaptomusが優占し、春先にはAcanthocyclopsが優占することがわかった。水温を変えたメソコスム実験では、Acanthocyclopsは夏の高温に弱いことが示され、このケンミジンコが夏に姿を消すのは水温が直接的に影響を与えていることが示唆された。一方、春先に姿を見せないEodiaptomusは、必ずしも生理的に低温を苦手としているわけではないことが示され、春季のケンミジンコ群集の種組成は、水温が生物間相互作用に影響を与え、間接的に群集組成を決めているものと考えられた。水温変化は、直接的、間接的にプランクトン群集に影響を与えるものと考えられ、それを評価することが、生物群集への温暖化影響を考える上で重要であると結論づけられた。地球温暖化は、冬期の水温を上昇させることによって、低温に適応した冬の湖沼生態系に深刻な影響を及ぼすと考えられる。それを評価するために、異なる低温条件下で自然の環境ストレス(餌不足)がミジンコ個体群に及ぼす影響を実験的に解析した。実験では、湖沼生態系の重要種といえる大型枝角類のオオミジンコを用い、異なる温度条件(10、15、20°C)で二段階の餌密度条件(高、中、低餌密度)下で飼育し、ミジンコの成長、成熟サイズ、成熟期間、成熟齢、生存率を解析した。低餌密度では、20°C、15°Cで飼育した個体よりも低温の10°Cで飼育した個体の方が体長が大きく、最大生存齢が高くなった。すなわち、低温環境下のミジンコには、より高温下のミジンコよりも高い低餌密度耐性があることが示されたことになる。このことは、低温環境下では、ミジンコ個体群に餌不足の影響が現れにくいことを意味し、言い換えれば、冬期に水温が上昇すると、それまで重要な要因となっていなかった冬期の低餌密度が、ミジンコの個体群動態を左右する要因となる可能性を示唆している。高餌密度では、いずれの水温でもミジンコ個体は成熟後無性生殖を行ったが、中餌密度では10°Cで耐久卵の生産が見られた。耐久卵の生産は低温と餌密度の低下で引き起こされることが示されたことになる。

このことから、温暖化によって水温が上昇すると、ミジンコの耐久卵生産にも影響が及び、一年を通したミジンコの個体群動態に影響が及ぶものと考えられる。大型ミジンコ、Daphnia galeataの棲息する長野県の木崎湖、美鈴湖、田溝池において、Daphnia個体群の冬の動態を調べた。結氷しなかった木崎湖と、結氷した美鈴湖でDaphniaの自由遊泳個体は冬期間も水中に棲息することが確認された。このことから、冬の低温はDaphnia固体群には致命的な影響を与えないことがわかった。しかし、冬のDaphnia個体はほとんど抱卵していないことから、冬期間は個体群の再生産力は極めて低い状態にあることがわかった。Daphniaは低温低餌密度で飼育されると再生産を行わずに長期間生存し続け、温度と餌密度が上昇すると直ぐに再生産を開始することが室内実験から示された。このことから、Daphniaは冬期間は活性を落として自由遊泳個体で生き延び、春になると急に再生産を開始して個体群形成を行うという戦略をとっていることが示唆された。もし地球温暖化により湖の冬期の水温が上昇すると、Daphniaの越冬戦略に狂いが生じる可能性が考えられる。野外調査で諏訪には4種類のケンミジンコが春から秋にかけて遷移し、夏にはEodiaptomusが優占し、春先にはAcanthocyclopsが優占することがわかった。水温を変えたメソコスム実験では、Acanthocyclopsは夏の高温に弱いことが示され、このケンミジンコが夏に姿を消すのは水温が直接的に影響を与えていることが示唆された。一方、春先に姿を見せないEodiaptomusは、必ずしも生理的に低温を苦手としているわけではないことが示され、春季のケンミジンコ群集の種組成は、水温が生物間相互作用に影響を与え、間接的に群集組成を決めているものと考えられた。水温変化は、直接的、間接的にプランクトン群集に影響を与えるものと考えられ、それを評価することが、生物群集への温暖化影響を考える上で重要であると結論づけられた。
臨床応用可能な簡便な術中心収縮性指標の確立

現在、左室エラスタンス(Ees)、外的仕事量-拡張末期容積関係(PRSW)が心収縮性の絶対的指標とされている。近年、心収縮性の新しい指標としてpreload-adjusted maximalpowerが報告された。しかし、これらの指標は侵襲的で臨床応用は困難である。平成13年度の研究目的は、これまでの心収縮性の指標をさらに改良し、臨床で使用可能な心収縮性の指標を確立することである。【方法】対象は同意の得られた開心術患者とした。左室容積の代用として経食道心エコーの自動境界認識機能を用い左室断面積の面積時間変化を計測した。また動脈圧は本来の動脈圧として用いられる上行大動脈圧の代用として橈骨動脈圧を計測した。平成12年度の動物実験で左室断面積の面積時間変化と上行大動脈圧時間変化の積を拡張期末面積の3/2乗で除した値(PWRmax/EDA^<3/2>)が心収縮性の指標になりうることが証明されたので、この値を臨床実験での絶対的指標と仮定した。平成13年度の研究で新しい指標として確立を目指す左室面積時間変化と橈骨動脈圧時間変化のそれぞれの最大値の積を拡張期末面積の3/2乗で除した値(PWRpeak/EDA^<3/2>)をセボフルラン1.5MAC吸入前後で算出した。同時に算出したPWRmax/EDA^<3/2>と比較検討し,両者の相関関係を調べた。現在、心収縮性の指標として左室エラスタンス(Ees)、外的仕事量-拡張末期容積関係(PRSW)が絶対的指標とされている。近年、心収縮性の新しい指標としてpreload-adjusted PWRmaxが報告された。これらの指標は侵襲的で臨床応用は困難である。我々の研究目的は、これまでの心収縮性の指標をさらに改良し実際に臨床で算出できる心収縮性の指標を確立することである。対象は雑種成犬を用いた。左室容積の代用として心エコーの自動境界認識機能(automated border detection ABD)を用い左室断面積の面積時間変化を算出した。また末梢動脈圧は大腿動脈圧で代用し最大大腿動脈圧を算出した。これら左室面積時間変化と最大大腿動脈圧の積を拡張期末面積の3/2乗で除した値(PWRpeak/EDA^<3/2>)が心収縮性の指標となりうると考え,この指標が負荷状態に影響されず,これまでの心収縮性の指標とよい相関関係があるかどうか調べた。結果3.PWRpeak/EDA^<3/2>と前負荷。左室面積時間変化と最大大腿動脈圧の積は拡張期末面積の3/2乗で補正することにより前負荷の影響を受けなった。
遺伝情報をめぐる生命倫理と親子法

本研究の成果は、生殖補助医療によって誕生した子の法的身分関係を明らかにしたことである。現行民法の親子関係の規律について、遺伝情報が親子関係の基礎づけにとっていかなる意義を持つかを分析し、親子という身分帰属の判断構造に即して人工生殖子の身分を明らかにした。本研究の目的は、生殖補助医療で誕生した子の法的地位の検討にある。本年度は、生殖補助医療技術の各類型において、いかなる親子法規定が問題となるかを確定し、当該規定がそもそもいかなる趣旨の規定なのかを、法典調査会の議事速記録および民法修正案理由書を手がかりに調査した。その際、血縁、より正確には遺伝的つながりにどのような意味を与えていたか、という点を特に重視した。大筋は先行研究の成果を追試・確認することになったが、最終年度の研究にあたり注意すべき点も明らかになった。(1)現行法制度を分析するにあたって重要な点は、血縁(遺伝的連続性)が最終的に判明するか否かに関する理解にある。民法典は、血縁は性的交渉や言動などから間接的にしか判明しないものであり、最終的にわからないこともある、という前提に立って親子法制度を構築していた。それゆえ、現行の親子法制度が血縁を基礎としていても、これをそのまま生殖補助医療の場面に妥当させてよいか否かは別問題である。(2)現行法が、法的親子関係が存在することそのものを子供の利益とみていたかどうか、という点も重要な問題である。この点は、生殖補助医療のある方法が禁止されたにもかかわらず、それが用いられて子供が誕生した場合に、法的親子関係をおよそ認めないという形で行為の禁止を貫徹すべきか、それとも子の利益の観点から行為の禁止と結果として生じた子の身分を別に考えてよいか、という問題を判断する際に、決定的な意味を持つ。本年度の研究で得られた以上の知見は、生殖補助医療によって誕生した子の法的地位を検討するための重要な手がかりを与えるものである。本研究では、遺伝情報が法的親子関係の成否にとっていかなる意義を有するか、また、有すべきか、について検討してきた。具体的な課題は、民法の親子法規定の分析による身分帰属の構造の析出と、生殖補助医療によって誕生した子の親子関係をどうすべきか、という問題の解決である。現行法規定の分析によれば、親子関係の基礎付け要素としては血縁と意思が考えられるものの、前者が基礎であるとみるべきである。もちろん、いったん成立した法的親子関係を覆す場合には、意思や子の福祉、身分の安定性など、血縁とは異なる要素が考慮される。生殖補助医療によって誕生した子の親子関係については、自然生殖を念頭においた現行法規定をそのまま適用できるか、という問題が生じる。夫婦間で双方の配偶子を用いて行われる場合を除いて、生殖補助医療を利用して子を作ろうとする当事者の意図は、血縁を手がかりに親子関係を構築することとは相容れない。第三者の精子や卵子の提供を受ける場合には、まさに血縁と異なる親子関係の成立を望んでいるからである。その限りでは、契約型の養子制度と類似している。そこで、人工生殖子の場合には、遺伝的事実の意義を相対化して、意思に基づく実親子関係の成立を認めるべきことになる。ただし、子の福祉の観点からは、遺伝的事実と異なる法的親子関係を認めるにしても、遺伝的出自を知る機会を子に保障すべきかが問題となる。この点については、自然生殖によって誕生した子と取り扱いを変える必要はなく、少なくとも法的親子関係とは別個に遺伝的出自の認識を法的利益として認める必要はないと考える。もっとも、自然生殖子について遺伝的出自を知る権利を保障すべきか、という問題は流動的状況にあり、今後の展開次第では、身分とは切り離された法益としてこの権利を認める余地は残されている。
特定機能病院における地域医療連携システムの構築に関する研究

平成4年の医療法改正により、新たな医療施設体系として「特定機能病院」と「療養型病床群」が創設された。これは、わが国の医療施設の機能に応じた役割分担と連携を推進し、地域における患者への医療提供を「最適化」しようとするものである。「特定機能病院」は、主に大学病院などを想定したものであり、高度な医療を患者に提供することや、高度医療の研究開発と評価、およびその研修などの機能が求められている。そして、患者への高度な医療の提供は、他の医療施設から紹介された患者に提供する医療とされ、この「特定機能病院」では外来初診患者に占める紹介患者の割合を、30%以上としなければならなくなった。日本大学医学部附属板橋病院では、平成5年11月にわが国の大学病院では初の「特定機能病院」として承認され、今後の大学病院における外来診療のあり方などを視野に入れながら、地域の医療機関との適切な役割分担と連携を進めるための様々な方策を検討してきた。そして、そのための基礎的な資料の収集を目的に、当院の医療圏と想定した約4,000の地域医療機関を対象に、「大学病院との医療連携に関する意向調査」を行った。その結果、調査票回収率が65.5%と郵送法による調査としては極めて高い回収率が得られ、回答施設の47%は今まで当院に患者を紹介した経験のない医療施設からのものであった。そして、8割を超える医療施設が当院との連携を希望しており、さらに逆紹介患者の受入れについても9割以上が同意するなど、医療連携に関する地域医療機関の高い関心と意欲が伺われた。また、本調査では当院に希望する今後の対応などについても回答を求め、それに基づき当院の診療案内や逆紹介時に参考とする診療機能の登録などを呼びかけた。現在、2186施設の地域医療機関の診療機能情報が当院に登録されており、このような取り組みにより当院の紹介率は急速に上昇するなど一定の成果を挙げている。日本大学板橋病院の近隣に所在する3886施設の地域医療機関を対象に、「医療連携に関する意向調査」を実施した。調査票回収率は約65%とこの種の調査としては異例の高さであった。そして、当院との医療連携を望む医療施設の割合は回答施設の87%に上り、地域医療機関の医療連携についての関心の高さが伺われた。さらに、大学病院からの逆紹介患者の受入れに関する意向は、「症例による」と回答した施設を含めると全体の92%で受入れを表明していた。また、特定機能病院となった当院に対し、地域の医療機関が今後どのような対応を望んでいるかでは、「電話やFAXなどでの診療予約」が75%の医療機関で希望しており、地域医師の当院への期待の高さが認められている。一方、当院に医療提供機能についての登録を申し出た医療施設の数は、平成7年1月末現在で病院353施設、診療所1,557施設の合計1,910施設に上っている。そして、これら地域医療機関の機能情報をパーソナルコンピュータに入力し、当院から地域医療機関への患者逆紹介時に病状に適した施設を選択できるようなシステムを開発中である。さらに、紹介・逆紹介の状況を各医療機関毎に把握できるようなシステムも既に稼働しており、地域医療機関との連携関係の構築状況がモニター可能となっている。また、院内の組織体制整備として平成6年4月には「医療連携室」を開設し、地域医療機関との連絡や調整業務を担当する部署を設けた。

このように、地域医療機関への様々な働きかけや院内体制の整備により、当院での外来初診患者の紹介率は当初16%程度であったが、特定機能病院に移行した後の6ヵ月間でほぼ倍増し、最近では3234%で推移しており本研究の成果が十分に活かされているものと評価している。今後はより精度の高い医療提供機能の情報を得るよう検討し、医療施設間連携のさらなる推進を計画中である。日本大学板橋病院近隣の3886施設の地域医療機関を対象に、平成5年秋に「医療連携に関する意向調査」を実施した。調査票回収率は約65%とこの種の調査としては異例の高さで、大学病院との医療連携を望む医療機関の割合は回答施設の87%にも上っており、地域医療機関の医療連携についての関心の高さが伺われた。そこで、本学付属病院との医療連携に取り組む意向のある地域医療機関を対象に、当院に開設された「医療連携室」に医療提供機能の情報を登録するよう呼びかけたところ、平成6年9月現在の集計では病院302施設、診療所1448施設、合計1750施設から登録の申し出があった。そして、それらの医療機関の診療機能に関する情報を順次パーソナルコンピュータに入力し、当院から患者を逆紹介する際に病状に応じた適切な医療機関が選択できるよう、地域における医療連携支援のためのシステム構築に取り組んだ。なおこのデータベースには、「訪問看護の実施状況」や「対応可能な住宅医療」、さらには、「得意とする診療分野」などの機能情報が施設毎に入力されており、担当医からの依頼に基づき患者住所地の近隣の適切な医療機関を選択し、紹介先医療機関の所在地や電話番号、および診療時間などの情報が提供可能な体制を整えた。一方、平成6年度における当院の患者紹介に関する状況は、外来初診患者総数60,755名のうち紹介状の持参患者14,235名,救急車による搬入患者5,642名,当院からの逆紹介患者7,343名で、紹介率としては診療報酬上32.7%、医療法上40.0%であった。また、紹介状持参患者の紹介元医療機関の状況は、当院が所在する板橋区内の医療機関による紹介が最も多く、紹介患者数全体の24.5%を占めており、これを含めて東京都内72.9%、埼玉県20.4%、その他の県6.7%であった。現在、平成7年度の状況について集計中である。
実世界ハンドジェスチャインタラクションソフトウェア開発基盤

本研究では、大画面や携帯端末におけるハンドジェスチャを利用した新しいインタラクション手法を開発するとともに、それらをモデル化した開発フレームワークを実装して、ハンドジェスチャ利用アプリケーション開発の支援を試みた。フレームワークでは画像認識を用いて実装する際のソフトウェア構造をモデル化した。また、複数のKinectサーバを用いたトラッキングサーバを開発して、室内空間における日常生活内での実装を行った。平成21年度には、実世界環境に埋め込まれたシステムとのインタラクションの中で、ハンドジェスチャがどのように使えるか、いくつかプロトタイプシステムを作成して検討した。一つは、指先の動きによって従来のグラフィカルユーザインタフェースが操作できるシステムである。本システムでは、3つの基本的な指先の動き、(1)対象のバーを2回素早く横切る操作、(2)基準点からの8方向に離れる操作、(3)基準点を中心に回転する操作、を組み合わせて、GUIの部品であるボタンやメニュー等の操作を行うことができる。これらの操作はジェスチャとしては比較的ロバストに入力を認識することができ、基本的なジェスチャ操作の候補として考えられる。もう一つのシステムは、手のひらをプロジェクタでインタフェースを表示するためにスクリーンとして使うものであり、ユーザは指を使ってそのインタフェース上で操作する。現在はまだ限られた範囲内でのみ使える実装となっているが、パンズームチルトを備えたプロジェクタやカメラを用いれば、部屋の中の広い範囲で、ユーザの部屋にある機器の操作などの手のひらを使ったインタラクションに応用することができる。また、机上にビデオメモを残すシステムも作成した。本システムではハンドジェスチャによりビデオメモの録画や再生のタイミングや、ビデオメモのアイコンを残す位置を指定できる。これらのタイミングや位置の指定は実世界環境において扱う重要な情報であり、さらに検討を加えて一般化する予定である。また、これらのシステムを作成する中で実装された手の認識プログラムなどを一部ライブラリ化した。GPU(CUDA)を用いた実装であり、高速な認識が可能である。昨年に引き続き、実世界ハンドジェスチャを用いるアプリケーション例を設計・実装することで、どのようなハンドジェスチャが有効であるか検討した。例えば、実物体に音楽やWebページのようなデジタルデータを結びつけることで、それらへのアクセスを日常空間で気軽に行うことができるシステムや、携帯デバイスの連携による直接見えない場所にある機器への指差しジェスチャ活用による操作手法、などを実装・検討した。また、それらの開発経験を基に、どのような処理や構造が共通に必要であるかを検討し、ハンドジェスチャアプリケーション開発用フレームワークを作成した。本フレームワークはデバイス抽象部、画像処理部、イベント配送部、仮想デバイス部からなる。デバイス抽象部は様々なUSBカメラやネットワークカメラなどを抽象化して、統一的に入力として扱えるようにするための部分である。これは抽象化されたデバイスであり、カメラやセンサの種類毎にある。画像処理部は、特に使われる画像処理ルーチンを集めたものである。イベント配送部は、これらのモジュールが非同期的に動くことを実現する部分である。フレームワーク全体をイベント駆動で動くように設計を行った。仮想デバイスは高いレベルの入力デバイスとして抽象化されたものである。これによりハンドジェスチャが通常のマウス入力プログラミングのようにイベント駆動でプログラミングできるようになる。また、プログラマは必要に応じて仮想デバイスを実装できる。このような構成により、画像を取得するカメラや距離画像を得られるセンサ等の多様な入力装置がアプリケーション側から統一的に必要な仮想デバイスとして扱うことができるようになり開発が容易になると考えられる。本年度は家庭やオフィスなど実世界環境におけるハンドジェスチャを核としたヒューマンインタフェース構築を支援するソフトウェア開発環境の実装を行った。この開発環境の対象は、利用者がデバイス等を何も装着せずに身体のジェスチャ動作によって実世界に関する情報をユビキタスコンピューティング環境へ入力するインタフェースである。具体的には、主に開発フレームワークの実装を行った。開発フレームワークは、デバイス抽象部、アルゴリズム部、バーチャルデバイス部、チャネル部、イベント処理部などからなるメタフレームワークの各部を、例えばカメラ画像処理に基づくハンドジェスチャ認識を用いたアプリケーション実装に合わせて実装するというように用いる。また、新しくマイクロソフト社から登場したキネクトセンサーを活用して、室内におけるユーザの位置トラッキング、トラッキングユーザのジェスチャ認識を行なうシステムを開発した。上記開発フレームワークと合わせて使うことで,より幅広いアプリケーションに対応することができる。アプリケーションとしては、認識だけでなく天井に設置したプロジェクタからユーザの手のひらなどに表示を行なうパームディスプレイシステムを実装し、その応用としてアプリケーションプロトタイプを実装した。また、キネクトセンサーの応用による顔向きとハンドジェスチャを融合してポインティングを行なうシステムや、磁気センサを用いた携帯端末向けジェスインタラクションシステムを実装して、より多様な環境におけるインタラクション設計への応用について検討考察した。
マイクロアレイによる網羅的解析を用いた白血病細胞の薬剤感受性の解明

DNA脱メチル化薬であるデシタビンによって、急性リンパ性白血病株CCRF-CEM, Jurkat, BALL-1, NALM-6の薬剤感受性が改善することが示された。MEST, NDRG4, ZNF750の3種類の遺伝子はがん抑制遺伝子として知られており、デシタビン添加によってDNA脱メチル化とmRNA発現量増加が認めらた。このため、これらの遺伝子が白血病細胞の薬剤感受性に関わる候補遺伝子と考えられた。ただし、これらの遺伝子が真に薬剤感受性に関わる遺伝子であるか、さらなる検討が必要であった。マイクロアレイを用いた網羅的解析によりデシタビンを添加して培養した細胞でのみメチル化が解除され、かつ遺伝子発現量が増加した遺伝子を抽出した。結果としては当初予測していたような4つの白血病細胞株全てにおいて共通する遺伝子は存在しなかった。しかし、CTTN遺伝子がいくつかの細胞株において共通する遺伝子として抽出された。この遺伝子は乳がんや扁平上皮癌などでは発現量の変化が認められることが知られているため、エピジェネティックな変化によって白血病細胞の薬剤感受性に変化をもたらす候補遺伝子の一つと考えられる。今回の成果は国内もしくは国外の学会において平成28年度に発表を行う予定である。平成27年度には白血病細胞株(NALM-6,BALL-1,Jurkat)を脱メチル化薬であるデシタビンとともに培養し、培養後に白血病細胞株からmRNAおよびDNAを抽出した。その後マイクロアレイを用いた網羅的解析によりデシタビンを添加して培養した細胞でのみメチル化が解除され、かつ遺伝子発現量が増加した遺伝子を測定することができた。白血病細胞株CCRF-CEMに関しては以前に実施した研究のデータを利用した。これらの研究の進捗状況は予定通りである。しかし、1つ1つの細胞株においてはメチル化の解除と遺伝子発現量の増加が共通して認められる遺伝子が存在しても、4つの細胞株に共通するものは存在しなかった。この点は研究開始時点では予想していなかったことであり、研究計画の再考が必要となった。このため、全体としては「やや遅れている」という評価となる。一部、AATK遺伝子のように遺伝子発現量の大きく変化した遺伝子に関してRQ-PCR法による確認を行ったが、当初示していたような発現量の変化が認められず、研究計画、研究方法の大幅な改変が必要となった。平成27年度に、マイクロアレイによって得られた結果が当初予想していた結果と大幅に異なっていたことに起因する遅れと研究計画の変更を取り戻すことができなかった。このため、再度薬剤感受性に関する検討と、変化した遺伝子群の抽出が必要となったが、資金の不足もあり、かなわなかった。白血病細胞株(NALM-6,BALL-1,CCRF-CEM,Jurkat)を脱メチル化薬であるデシタビンとともに培養後に、通常の抗悪性腫瘍薬のin vitro薬剤感受性試験を行ったところ、一部の細胞、薬剤では、デシタビン投与によって感受性の改善が認められた。マイクロアレイを用いた網羅的解析によりデシタビンを添加して培養した細胞でのみメチル化が解除され、かつ遺伝子発現量が増加した遺伝子として16種類が抽出された。4つの細胞株全てに共通するものはなかったが、12種類の遺伝子は2つの細胞株で、2つの遺伝子は3つの細胞株で共通していた。これら共通していた12種類の遺伝子のうち発現が増加すると腫瘍を有する患者の予後を悪化させた既報のある5遺伝子と、腫瘍に対する意義の不明な4遺伝子を除く3遺伝子(MEST, NDRG4, ZNF750)が抽出された。このうちMEST, ZNF750は3つの細胞株で共通しており、いずれも白血病以外のがん種において腫瘍抑制遺伝子としての報告がある遺伝子であった。MEST, NDRG4, ZNF750は脱メチル化・発現増加によって、白血病細胞株の薬剤感受性を改善させる候補遺伝子と推測された。本来はこの後にbisulfite sequenceによるDNAメチル化状態の確認とRQ-PCRによる遺伝子発現の確認や、遺伝子導入による発現増加がもたらす薬剤感受性への影響を確認する予定であったが、資金および時間的な制約からこれ以上の検討はできなかった。1つ1つの細胞株においてはメチル化の解除と遺伝子発現量の増加が共通して認められる遺伝子が存在しても、4つの細胞株に共通するものは存在しなかった。この点は研究開始時点では予想していなかったことであり、研究計画の再考が必要となったが、CTTN遺伝子がいくつかの細胞株において共通する遺伝子として抽出されたため、CTTN遺伝子を核として細胞株毎の特性の違いなどを検討することと、1つ1つの細胞株毎でメチル化の解除と遺伝子発現量の増加が共通して認められる遺伝子を検討することで、薬剤感受性に変化をもたらす遺伝子の特定を進めていきたい。さらに予定通り1候補遺伝子の発現量がデシタビン処理により増加していること、2候補遺伝子のプロモーター領域の脱

メチル化割合がデシタビン処理により低下していること、を1はRQ-PCR法によって、2はbisulfite sequence法によってそれぞれ確認をしたい。平成28年度に用いる予定であった資金の一部を平成29年度に利用することで、次世代シークエンス技術などによる再検討が可能と考えられる。これにより、再度候補遺伝子の抽出と検討を行って、研究が遂行できるよう、また異なる結果が得られたときに対処できるようにする。小児血液学外部委託したマイクロアレイ測定に関してはほぼ予定通り実施できた。しかし、旅費に関しては予定よりも若干低額であったことや、消耗品の購入額が若干低額であった。これらの結果、平成27年度の未使用額は15,986円であり、これを平成27年度中に使用するよりは平成27年度の研究で明らかとなった問題点を解決するためにも平成28年度分と合わせて必要な研究を実施する方が望ましいと考えた。予想した結果が得られなかったことに起因する研究計画の大幅な改変から、再度候補遺伝子を抽出するための方策が必要となった。しかし、平成28年度に利用可能であった資金では候補遺伝子の抽出方法として妥当なマイクロアレイや次世代シークエンスを4細胞株で実施することは不可能であった。このため、平成28年度の資金を平成29年度に繰りこすことによって、これらの技術をもちいた候補遺伝子の抽出を可能とし、研究計画を遂行することができるようにする必要がある。平成27年度の解析で4つの細胞株に共通する候補遺伝子が存在しないことが予測されたため、いくつかの細胞株で共通する候補遺伝子の解析を進めていくが、同時に細胞株毎の特性の違いも解析すべきと考えられた。このため、デシタビンの併用効果などを再度確認することや、候補遺伝子の発現やメチル化状態の解析などに用いていきたいと考えている。薬剤感受性の変化を再度確認する。具体的には本当にデシタビン投与によってメチル化の解除が起こり、アポトーシスが増加したのかを確認する。もしもこれが間違っていた場合には他の薬剤の併用による薬剤感受性の変化も解析する。また、候補遺伝子の抽出方法もマイクロアレイではなく、次世代シークエンス技術を用いることによって、より精密にメチル化状態が変化した遺伝子とその部位を同定するとともに、どの程度の変化が生じたのかも同時に解析する。4細胞株で共通のものがなかった場合には、遺伝子変異なども確認して、薬剤感受性の変化が起こらなかった理由を考察する。
慢性疼痛の治療ターゲットとしての核内受容体REV-ERBの機能解析と創薬への展開

本研究では、慢性疼痛におけるREV-ERBの関与およびその役割を明らかにすることで、REV-ERBの慢性疼痛の新規標的としての可能性を示すことを目的として検討を行った。核内受容体であるREV-ERBは様々な遺伝子発現の制御に関与している可能性があり、慢性疼痛の発症に寄与することが知られている脊髄アストロサイト機能に対するREV-ERBの関与を検討したところ、初代培養脊髄アストロサイトにおけるlipopolysaccharide(LPS)及びtumor necrosis factorによる疼痛誘発物質されることが明らかとなった。またLPS刺激によるIL-1β、IL-6及びMMP-9のタンパク発現も優位に抑制された。REV-ERBを介した疼痛誘発物質発現抑制作用に対するhistone deacetylase 3(HDAC3)の関与を検討したところ、HDAC3 inhibitorであるRGFP966を前処置することにより、IL-1β及びIL-6発現抑制は拮抗されたものの、MMP-9発現に対しては無影響であった。またLPSを脊髄くも膜下腔内に投与することで作製した炎症性疼痛モデルにおいて、REV-ERB作動薬SR9009は脊髄後角におけるアストロサイトの活性化を抑制するとともに、IL-1β及びIL-6発現増大を有意に抑制した。さらに、坐骨神経結紮、糖尿病及び抗癌剤による神経障害性疼痛に対してもSR9009を脊髄くも膜下腔内に処置することにより機械的疼痛閾値の低下(機械的アロディニア)が有意に減弱することが明らかとなった。本年度研究において、複数の慢性疼痛モデルに対してREV-ERB作動薬の鎮痛効果を実証できた。さらに、REV-ERBを介した鎮痛作用メカニズムの一端にアストロサイトにおける疼痛誘発物質産生の抑制効果が関与していることを明らかにした。またREV-ERBを介した疼痛誘発物質産生抑制には、エピジェネティクス制御が関与することも同定した。REV-ERBを介した鎮痛作用メカニズムをさらに詳細に明らかにするべく、検討を行う。特に疼痛の慢性化に重要な役割を有するミクログリア機能に対するREV-ERBに作用について検討を行う。また新規REV-ERB作動薬の探索に向けたスクリーニング系の構築とその解析を進めていくことで、現在用いているSR9009を上回る力価・安定性を有した化合物の同定を行う予定である。核内受容体であるREV-ERBは様々な遺伝子発現の制御に関与している可能性がある。そこで、慢性疼痛の発症に寄与することが知られている脊髄アストロサイト機能に対するREV-ERBの関与を検討した。その結果、初代培養脊髄アストロサイトにおけるlipopolysaccharide(LPS)による疼痛誘発物質(interleukin(IL)-1β、IL-6、matrix metalloproteinase(MMP)-9)の産生増大反応が、REV-ERB作動薬であるGSK4112およびSR9009の前処置によって有意に抑制されることが明らかとなった。またSR9009による抑制作用のREV-ERBへの特異性に関しては、RNA干渉法により確認した。一方で、慢性疼痛に関与する脊髄ミクログリアにおける疼痛誘発物質産生能に対するREV-ERBの関与について同様に検討したところ、脊髄アストロサイトと比較してその抑制作用は弱かった。またLPSを脊髄くも膜下腔内に投与することで作製した炎症性疼痛モデルを用いて、REV-ERB作動薬の鎮痛効果を検討した。その結果、GSK4112およびSR9009を脊髄くも膜下腔内に前処置することによってLPSによる機械的疼痛閾値の低下(機械的アロディニア)が有意に減弱することが明らかとなった。本年度研究において、REV-ERBの慢性疼痛に対する治療標的としての可能性を細胞・動物レベルで検証することができた。すなわち、慢性疼痛発症に深く寄与している脊髄グリア細胞における疼痛誘発物質産生に対するREV-ERBの役割とREV-ERB作動薬の抑制効果を明らかにした。またLPS誘発炎症性疼痛モデルを用いた検討により、REV-ERB作動薬の鎮痛効果を明らかにした。さらに、坐骨神経結紮、糖尿病及び抗癌剤による神経障害性疼痛に対してもSR9009を脊髄

くも膜下腔内に処置することにより機械的疼痛閾値の低下(機械的アロディニア)が有意に減弱することが明らかとなった。本年度研究において、複数の慢性疼痛モデルに対してREV-ERB作動薬の鎮痛効果を実証できた。さらに、REV-ERBを介した鎮痛作用メカニズムの一端にアストロサイトにおける疼痛誘発物質産生の抑制効果が関与していることを明らかにした。またREV-ERBを介した疼痛誘発物質産生抑制には、エピジェネティクス制御が関与することも同定した。脊髄アストロサイトにおける疼痛誘発物質産生に対するREV-ERB作動薬の抑制効果について、さらなる詳細なメカニズムを検討する。またその他の細胞機能に対するREV-ERBの役割についても検討を行う。LPS誘発炎症性疼痛以外の疼痛モデル(神経障害性疼痛、抗がん薬誘発疼痛、糖尿病性疼痛など)に対するREV-ERB作動薬の効果を検討するとともに、REV-ERB作動薬による鎮痛作用メカニズムについても明らかにする。またSR9009よりも優れた薬物活性を有する新規REV-ERB作動薬の開発に向けたスクリーニング系を構築し、化合物ライブラリーなどを利用することで探索を進めていく。REV-ERBを介した鎮痛作用メカニズムをさらに詳細に明らかにするべく、検討を行う。特に疼痛の慢性化に重要な役割を有するミクログリア機能に対するREV-ERBに作用について検討を行う。また新規REV-ERB作動薬の探索に向けたスクリーニング系の構築とその解析を進めていくことで、現在用いているSR9009を上回る力価・安定性を有した化合物の同定を行う予定である。(理由)購入を予定していた試薬の値段が当初より高騰しているため、他の格安の類似薬に変更した。そのために差額が生じた。(使用計画)本年度は予定していた試薬を購入し、研究計画に沿って実験を遂行する予定である。(理由)購入を予定していた試薬の値段が予定より高騰していたため、格安の類似薬に変更した。
小児における無機ひ素毒性のセレンによる修飾：テロメア長を用いた検討

*ミャンマ調査については昨年度に引き続き収集した生体試料(対象数約400名)の解析を行い,周産期の金属曝露と臍帯血テロメア長さとの関連,酸化ストレス指標との関連について解析を行なった.その結果,AsおよびCd曝露がテロメア長と有意な負の相関にあることを見出した.また,ヒ素曝露と酸化ストレスとの間には有意な正の相関が見出された.このように,周産期の比較的低濃度の金属類への曝露が新生児のテロメア長に影響を及ぼすことを示す報告はおそらく初めてである.*ネパール低地住民の成人男女(112名,平均年齢41歳)においては,尿中カドミウム(CdU)およびヒ素の濃度と唾液テロメア長との間に相関を見い出さなかった.我々の先行研究(既発表)においては,同地域の学童においてはCdUとの間に負の相関を認めており,これが小児でのみ見出される関連であることが示唆された.*バングラデシュのヒ素汚染地域の母親-乳児のペア108組から得た試料について周産期のヒ素曝露と出生後の成長との関連を検討し,生後6ヶ月までの頭周囲とに負の相関があること,特に早期(3ヶ月まで)で関連が強いことを見出した.日本人女子大学生73名を対象にして、血液のテロメア長とCdU(平均0.31ug/g cre)等元素濃度と、8OHdGの排泄濃度との関連を解析した結果、これらバイオマーカーとテロメア長の間には有意な関連が見いだせなかった。尿中濃度が曝露マーカーとして知られるモリブデン、コバルト、クロムについても検討したが,いずれも有意な関連はなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。*調査に関する倫理審査を日本ならびにミャンマで申請し,それぞれ承認を得た。ミャンマについては,カウンターパートとの調整を行ったのち,7月からひ素汚染の報告されている南部エヤワディ地方の2つの市域(township)を対象として予備調査を実施し,現地の複数の病院を訪問すると同時に,汚染地域の農村部集落を視察し,状況の確認と調査実施の合意を得た。予備調査の結果を受けて,本調査を実施した。すなわち,地域の病院を妊婦検診に訪れ,参加に同意した妊娠後期にある400名を対象として,聞き取り調査によって,社会経済的状況,出生歴などの情報を得た(7-9月)。同じ対象者グループから,出産時に尿・臍帯血試料を提供してもらい冷凍保存して分析に供した(11-12月)。*バングラデシュについては治安情勢の悪化により,対象地域をひ素による地下水汚染が報告されたインドネシア・パレンバン地域に変更して現地を訪問した。ここで,ひ素による汚染を論文として発表した研究者とも会い,同地における調査可能性について議論を行った。*カドミウム曝露とテロメアとの関連を調べるために、尿中カドミウム濃度を曝露のバイオマーカーとして利用するにあたり、尿中カドミウム濃度をICP質量分析法によって精確に定量するための検討を行った。尿中に共存するモリブデンの酸化物からのスペクトル干渉を数学的に補正する方法で、簡便にかつ精確な定量値を得ることができ、疫学研究への適用可能な方法として確立した。本研究では当初,バングラデシュにおいても調査を予定していたが,平成28年7月に首都ダッカでテロが起こったことを受け,当初の予定を変更した。ミャンマ調査ならびに試料の化学分析の測定条件検討などは順調に進捗した。*ミャンマー調査においては,収集した試料(水・尿・臍帯血)の金属濃度,テロメア長,酸化ストレス(8OHdG)の定量分析を進め,金属濃度分析についてはこれを終了した.・母親(419名)の聞き取り調査に関しては,金属(特にひ素)曝露と出生アウトカムとの関連について解析を行った.その結果,対象地域では在胎週数,初産とともにカドミウム曝露が低濃度にもかかわらず低体重出生のリスク因子であることを見出したが,ひ素ならびにセレンについては有意な寄与を認めなかった.以上の結果は国際学会ならびに国際誌論文として発表した.・テロメア長に影響する因子についての基礎的情報を得る目的で,日本人女子大学生(平均20歳)73名から採取した全血からDNAを抽出し,テロメア長をリアルタイムPCR法によって測定した.測定結果をシングルコピー遺伝子長との比として表すと,平均と標準偏差は1.34±0.45で,正規分布していた.対象者の生物学的属性や生活習慣、食生活とテロメア長の間の二変量の解析を行った結果,根菜類(人参、大根等)の摂取頻度との間に有意な正の関連が見いだされた他は有意な関連はなかった.*バングラの情勢が不安定であるため,代替の調査・分析を実施した.すなわち,(1)ひ素の局所的な汚染が報告されたインドネシア国パレンバン,ムシ川中流域において人と作物(米だけではなく畑の産物も)の予備調査を実施した.(2)同じ南アジアのひ素汚染地域において収集した生体試料(尿)について金属曝露の測定を行った.ミャンマにおける調査が順調に進み,低濃度のカドミウム汚染と出生アウトカムとの関連を見いだし,学術誌に発表することができた.バングラデシュの政情は,ひ素汚染地域で調査ができるまでには回復していないと判断して調査を実施しなかったが,他のひ素汚染地域における調査ならびに汚染地域で得た試料の解析を実施することができたため,当初の目的に相当するデータを得られる見込みができた.

課題代表者が年度始めに異動したが,分担研究者と連絡を密に行うことにより,進捗が著しく滞るような状況は避けられた.*ミャンマ調査については昨年度に引き続き収集した生体試料(対象数約400名)の解析を行い,周産期の金属曝露と臍帯血テロメア長さとの関連,酸化ストレス指標との関連について解析を行なった.その結果,AsおよびCd曝露がテロメア長と有意な負の相関にあることを見出した.また,ヒ素曝露と酸化ストレスとの間には有意な正の相関が見出された.このように,周産期の比較的低濃度の金属類への曝露が新生児のテロメア長に影響を及ぼすことを示す報告はおそらく初めてである.*ネパール低地住民の成人男女(112名,平均年齢41歳)においては,尿中カドミウム(CdU)およびヒ素の濃度と唾液テロメア長との間に相関を見い出さなかった.我々の先行研究(既発表)においては,同地域の学童においてはCdUとの間に負の相関を認めており,これが小児でのみ見出される関連であることが示唆された.*バングラデシュのヒ素汚染地域の母親-乳児のペア108組から得た試料について周産期のヒ素曝露と出生後の成長との関連を検討し,生後6ヶ月までの頭周囲とに負の相関があること,特に早期(3ヶ月まで)で関連が強いことを見出した.日本人女子大学生73名を対象にして、血液のテロメア長とCdU(平均0.31ug/g cre)等元素濃度と、8OHdGの排泄濃度との関連を解析した結果、これらバイオマーカーとテロメア長の間には有意な関連が見いだせなかった。尿中濃度が曝露マーカーとして知られるモリブデン、コバルト、クロムについても検討したが,いずれも有意な関連はなかった。*ミャンマ調査で得られたデータ分析および試料の金属濃度,テロメア長の測定を実施し,周産期における金属類への曝露と,出生アウトカムならびにテロメア長との関連について知見を得る。*上記はそれぞれ既に確立された方法を用いるが,実際の試料の特性に合わせた最適化が一部必要となるので,その検討も行う。*バングラデシュについては,現地の治安情勢に注意し,現地カウンターパートとも連絡をとりつつ本来の調査実施の適否を見定める。今年度は代替地としてインドネシアの汚染地域において視察を行った。ミャンマについては引き続き収集した生体試料を解析し,論文を追加する.可能な限り現地を再訪し結果フィードバックとともにフォローアップ調査を実施する予定である.日本人女性を対象として採取した尿試料について尿中Cd As Se等微量元素濃度の測定をICP-MSを用いて行った上で,昨年度同対象者から採取した全血から抽出したDNAのテロメア長との関連を検討する.インドネシアにおいては,低地の汽水域でも水利用と人の調査を実施する.金属濃度分析を行った試料についてもテロメア分析が可能であることが確認されたため,これについても金属曝露とテロメア長との関連を検討する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
二つの経路からみた運動時の脳血流調節の解明

脳へ血液を運搬する経路には,内頸動脈から派生して主に大脳皮質へ連絡し前頭部脳循環を形成する内頸動脈経路と,椎骨動脈から派生して主に後頭葉,小脳,脳幹へ連絡し後頭部脳循環を形成する椎骨動脈の2経路がある.これまで2経路の脳血流反応は等しいと仮定されてきたが,本研究において2経路の運動時の脳血流反応は異なり,脳循環に地域差があることが示唆された.また血流調節因子である動脈CO2への感受性の違いが,その脳循環の地域差に関与することが示された.脳へ血液を運搬する経路には,内頸動脈から派生して主に大脳皮質へ連絡し前頭部脳循環を形成する内頸動脈経路と,椎骨動脈から派生して主に後頭葉,小脳,脳幹へ連絡し後頭部脳循環を形成する椎骨動脈の2経路がある.これまで2経路の脳血流反応は等しいと仮定されてきたが,本研究において2経路の運動時の脳血流反応は異なり,脳循環に地域差があることが示唆された.また血流調節因子である動脈CO2への感受性の違いが,その脳循環の地域差に関与することが示された.大脳皮質を中心とした高位脳に血液を送る内頸動脈経路と中脳,小脳,延髄といった下位脳への血液を送る椎骨動脈経路とでは,静的運動および運動後筋虚血に対する脳血流動態が異なるのかどうかについて検討した.健康な成人女性10名が実験に参加した.ランプ状に上昇する負荷(随意最大握力の10%から30%へと3分間で上がる負荷)を掌握運動により保持する静的運動時および運動終了直後の活動肢動脈血流阻止時において,内頸動脈(ICA),椎骨動脈(VA),中大脳動脈(MCA)の血流量または平均血流速度を超音波ドップラー法により計測した.平均動脈血圧(MAP)を指動脈圧波形から計測した.ICAとVAの動脈血流量とMAPの比およびMCAの平均血流速度とMAPの比から血管抵抗指標を算出した.その結果,静的運動終了直前の血管抵抗は,内頸動脈経路(ICAとMCA)では安静時から約50%上昇したが,椎骨動脈経路(VA)では約10%程度の上昇にすぎなかった.また運動後筋虚血時においても,内頸動脈経路の値は安静時に比べ1030%と有意に高い値を示すが,椎骨動脈経路ではほぼ安静時値に戻る,または安静時値時値以下となっていた.このように静的運動および運動後筋虚血において,動的運動時と同様に,2経路間の脳循環の違いが示された.両経路の脳血流動態の違いをもたらす要因として,連絡する脳細胞の代謝はじめ脳血管の二酸化炭素濃度の変化に対する経路間の感受性の違い等が考えられた.上記の実験成果から,動脈血二酸化炭素分圧(PaCO_2)に対する2経路の血流応答特性の相違を検討するために,「吸入ガス自動供給装置」の実験装置を含む実験システムおよび計測手法を確立した.前年度までの研究において,大脳皮質を中心とした高位脳に血液を送る内頸動脈経路と中脳,小脳,延髄といった下位脳への血液を送る椎骨動脈経路とでは運動時の脳血流応答が異なることが明らかとなった.二つの経路間で異なる脳血流動態をもたらす機構として,「脳血流の自動調節因子である動脈血二酸化炭素分圧(PaCO_2)に対する応答特性が経路間で異なることが関与している」と仮定し,本年度はこの仮説を検証した.10名の健康な若年被験者において,PaCO_2の変動に対する内頸動脈経路と椎骨動脈経路における血流応答の感受性を比較検討した,高炭酸ガス(PaCO_2が3%および6%),通常炭酸ガス,低炭酸ガス(過換気誘発による)という条件における,内頸動脈(ICA),外頸動脈(ECA),椎骨動脈(VA),中大脳動脈(MCA)および脳底動脈(BA)の血流量または平均血流速度を超音波ドップラー法により計測した.PaCO_2は呼気終末二酸化炭素分圧から算出した.ICA,VA,ECA,MCA,BAにおける「PaCO_2-脳血流量」または「PaCO_2-平均血流速度」間の関係式を算出し(指数回帰または直線回帰),その傾きをPaCO_2感受性とした.その結果,(1)内頸動脈経路(ICA,MCA)のPaCO_2感受性は椎骨動脈経路(VA,BA)よりも有意に高い値を示した.(2)また総頸動脈経路から分岐するECAと比較しても,内頸動脈経路(ICA,MCA)の感受性は有意に高い値を示した.このように,高位脳の血液循環を担う内頸動脈経路においてのみ高いPaCO_2感受性がみられたという結果は,前年度までに報告した運動負荷に対する二つの経路間の脳血流動態の違いを説明する機構になると考えられた.【目的】本年度の課題は,脳へ流入する動脈血流量と脳から流出する静脈血流量を同時計測し,運動時に脳内(頭蓋内)を潅流している実質脳血流量が安静時よりも増えるのか否かを明らかにすることであった.【方法】9名の健康な成人女性被験者が最高酸素摂取量(VO2peak)の30%に相当する強度で5分間の自転車運動を半仰臥位姿勢で行った.

その安静時および運動時において,内頸動脈,上大静脈,右鎖骨下静脈,左鎖骨下静脈における血管径と血流速度を超音波法により計測し,それらの値から,内頸動脈血流量,上大静脈血流量,右鎖骨下静脈血流量,左鎖骨下静脈血流量を各々算出した.脳へ流入する頭部動脈血流量は内頸動脈血流量とした.また脳から流出する頭部静脈血流量を上大静脈血流量から左右の鎖骨下静脈血流量の合計値を差し引いた残余量とした.【結果】運動時において頭部動脈血流量は安静時よりも有意に増加した.一方,運動時の頭部静脈血流量は,安静時よりも有意に低下することが示された.【考察】頭部の皮膚組織へ配分される動脈血流量は本実験のような短時間の低強度運動時には増大しないとされていることから,内頸動脈血流量の増加は脳内へ流入する頭部動脈血流量の増加を示すと考えられる.一方,頭部静脈血流量の低下は,静脈の血管閉塞が関与したのではないかと考えられる.特に半仰臥位姿勢の運動時には外頸静脈や内頸静脈が閉塞(collapse)しやすいことが報告されていることから,これらの静脈血管の閉塞が頭部静脈血流量を低下させたと考えられる.【結論】短時間の低強度運動時には,頭部に流入する「動脈血流量の増加」と頭部から流出する「静脈血流量の低下」のために,脳内を潅流する実質脳血流量が安静時よりも有意に増大すると考えられた.このような実質脳血流量の増大の生理機能については,今後の課題である.当初の実験計画では,運動時における高炭酸ガス摂取時の実験条件を設定していたが,予備実験において生体への負担度が大きすぎると判断したため,安静時における高炭酸ガス摂取条件のみに変更した.実験条件としてのPaCO_2変動幅は小さくなったが,二つの脳動脈経路におけるPaCO_2感受性の相違は明確に観察できた.また論文としても採択されたので順調な進展であると思われる.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では4つの検討課題を予定していたが,計測機器の準備の関係から課題2の実施を遅らせ,課題3と4を先行させた.このように実施順が当初の計画順とは異なるが,残されている課題2については平成24年度で実施し,最終年度として研究成果全体をまとめる予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
顎顔面頭蓋の形態異常疾患モデルに関する研究

顎顔面頭蓋に奇形と有する患者では、顎顔面頭蓋の成長発育において著しく特異な様相を示すため、咬合にも異常を生じ、種Rの障害を引き起こし臨床上の問題となる。本研究は、顎顔面頭蓋の形成不全に起因する形態異常を持つ疾患モデル動物を作製し、そのような個体の特異な成長発育の様相について解明していく事を目的とした。初めに催奇形物質による奇形発現の実験を行い、発現した奇形の様相の観察と、出生後の生育の可能性について検討を行った。即ちラット母獣にアルキル化剤を投与し、娩出された仔ラットにおける奇形の発現の有無について肉眼的観察を行った後、透明標本を作製して奇形発現の部位についてさらに詳細に観察した。その結果、仔ラットには口蓋裂、小下顎を呈する個体が認められたが、臓器等の重篤な奇形も伴っているものと思われ、出生後の生育は望めなかった。次に、顎顔面部に限局した奇形を作製する目的で、胎仔外科の手法を応用した実験を行った。妊娠17日目のラット母獣を開腹し、子宮内のラット胎仔の鼻部を子宮壁より露出させ、熱しに針金にて口唇、歯槽部に熱傷を与えた後、もとにもどして縫合した。この結果、自然分娩しに仔ラットについて観察すると、胎仔手術を施した個体は口唇部に裂隙がある事以外は体型、体重、行動とも同腹の他の個体と同じであり口唇部の奇形以外の異常は無いものと思われた。組織標本の観察では、胎仔手術をした個体においては、上顎骨、上顎歯槽骨および上顎切歯歯胚の部分的破壊、鼻腔と口腔の一部交通が認められ、唇顎裂のモデル動物として使用できる可能性が示された。胎仔手術を施した仔ラットは吸啜を行わず生後2日たって死亡したが、人工哺育は可能と思われ、今後、顎顔面頭蓋に奇形を有するモデル動物として成長発育を検討する実験に使用する事が可能と考えられた。平成2年度は,第1に生物活性阻害剤の投与によって,ウット胎仔に奇形を発現させる実験を行った。まず、母獣に薬物を投与する時期を決定するために,ラット胎仔における胎齢と顎顔面頭蓋の形成発育段階を詳細に調べた。すなわち,胎齢11日16日の胎仔を包含した状態の子宮の組織切片および胎仔の顎顔面頭蓋を走査電子顕微鏡により観察した。この結果、胎齢11日より12日前半において,内外側鼻突起の融合が生ずることが確認された。薬物投与実験では,妊娠14日齢のラット母獣にコラ-ゲンのクロスリンク阻害薬であるβーアミノプロピロニトリルを腹腔内注射し,19分齢で開腹し,胎仔の状態を観察した。その結果,明らかに口蓋裂が認められる胎仔が存在したが,全身の浮腫状態も著明であり,薬物の胎仔全身へ及ぼす影響が強いことが分った。第2に,平成3年度に予定しているラット胎仔における外科的侵襲と顎顔面頭蓋領域の形成異常成立との関係をみるための予備実験を行っている。まず、外科的侵襲を与える部位を決定するために,子宮内におけるラット胎仔の姿勢について観察した。すなわち,妊娠12日の母獣より子宮を摘出し,体内にある時と同じ位置を保つようにして凍結した。凍結切片により観察したところ,ラット胎仔は,その頭尾方向を母獸一致させているものが多く認めらられた。