hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポジトロンCTによる心筋脂肪酸、ブドウ糖および酸素代謝に関する研究

ポジトロン断層法(PET)を用いた心筋のエネルギー代謝の解析は、近年F-18標識FDGによるブドウ糖代謝に加えてC-11標識パルミチン酸による脂肪酸代謝やC-11標識酢酸による酸素代謝の解析が可能となった。これまで京都大学においてこの手法を用いた基礎的・臨床的検討を行ってきたが、PETのない施設では同種の検討を行うことはできない。そこでこの研究では画像解析システムを導入してPETのない北海道大学においてもPETの画像データを転送することを試みた。本年度には十分なデータを送れる所までは行かなかったが、画像内の数値のデータは容易に北大でも入手できるようになり、今後ハードウェアとソフトウェアを充実させることによって画像の転送ができる見込みが立った。他方一般核医学診療施設で応用できる、I-123標識脂肪酸製剤のBMIPPを用いたSPECTによる臨床的研究を進めた。PETのデータと対比したところ、BMIPPの集積低下した領域では酸素代謝の低下を伴っており、心筋局所の代謝の異常が示唆された。さらには血流分布に比べてBMIPP集積の低下した領域では、PETでは血流に比べてブドウ糖代謝の亢進した虚血心筋を反映することもわかった。このことから一般臨床で利用するBMIPPとT1の併用で、PETの代謝情報にほぼ匹敵する情報の得られることが示唆された。今後BMIPPなどのSPECTのデータとPETでの成績を詳細に対比することで、どの程度新しい一般臨床検査で代謝情報が得られるか、またこのような代謝情報が心筋性状をどの程度把握し、病態評価に役立つかについて検討できる土台ができたといえる。
異常型プリオンタンパク試験管内増幅法によるプリオン病の早期診断法の開発

ヒトプリオン病、特にクロイツフェルトヤコブ病は痴呆症状を中心とした神経症状が急速に進行し、死に至る神経難病である。そのためにも発症早期に正確に診断することが重要であり、治療法開発とともに、診断法の確立特に生前確定診断法の確立が望まれているが、これまで、生前確定診断には危険性を伴う脳生検が必要であった。研究代表者らはCJD患者由来の髄液中の異常型プリオンタンパクを増幅し検出する新規アッセイ法(Real-time QUIC法)を今研究により開発し、脳生検を行わずにCJD確定診断が可能であることを明らかにした。今期研究ではrHuPrP(recombinant human PrP)とCJD患者由来の検体(Creutzfeldt-Jakob disease)を用いて異常型プリオンタンパク試験管内増幅法(QUIC法)の条件検討を詳細に行った。まずThTの蛍光強度測定による簡便でかつreal-timeにrPrP-resを検出できるアッセイ系(real-time QUIC)の開発を試みた。QUIC法では間欠的に攪拌を繰り返すことによりrPrP-resの増幅反応を促進するが、攪拌装置付の蛍光プレートリーダーを使用することによっても増幅可能かどうかをまず検証した。その結果すでに以前の論文(Nature Methods.2008Mar;5(3):211-2.)で報告したSDSを含む反応条件では蛍光プレートリーダーの攪拌機能が十分でなく、増幅できないことがわかった。つまりSDSを含む反応条件の場合、より強い攪拌が必要であった。そこでSDS以外の条件で効率よく増幅される条件を探索した。その結果、尿素やグアニジン塩酸を加えた場合にrPrP-resの増幅が容易に起こることが判明した。しかし、シードなしの条件でも自然発生的にrPrP-resがかなり早期より形成されてしまい(spontaneous formation)、検出感度を上げることが困難であった。そこで様々な反応条件、特に反応溶液の組成(変性剤の濃度、pH、添加物など)を変えてreal-time QUICを行い、spontaneous formationは抑制するが、シード依存的な増幅反応は抑制しない条件を検索した。その結果、検出感度を大きく高めることに成功した。我々は、試験管内で異常型プリオンタンパク(PrP^<Sc>)を増幅する方法を用いて、新たなプリオン病の診断法への応用を摸索しており、その過程で大腸菌から精製したリコンビナントPrP(rPrP-sen)を試験管内で異常型(rPrP-res)に、高い効率で変換する方法を開発することに成功した。この方法は、多量のrPrP-senとごく少量の感染動物由来のPrP^<Sc>を混合し、間欠的に攪拌を繰り返しことにより、rPrP-senからrPrP-resへの変換反応を試験管内で劇的に促進させることができるというものである(Quaking-Induced Conversion;QUIC法)。さらに我々は、このQUIC法をプログラム可能な攪拌機能のついた蛍光プレートリーダーとアミロイドフィブリル生成のモニターに使用されるチオフラビンT(ThT)を組み合わせることにより、ほぼreal-timeでrPrP-resの増幅過程を測定可能な系を確立した(real-time QUIC法と命名)。この新規アッセイ法を用いて実際のクロイツフェルト・ヤコブ病患者由来の髄液中の異常型プリオンタンパクを増幅・検出することにも成功した。以上の結果は、real-time QUIC法はクロイツフェルト・ヤコブ病の生前確定診断の可能性を非常に高めるものであると考えられる。また早期に診断ができるようになれば治療の可能性もより高まることが期待できる。試験管内で異常型プリオンタンパク(PrP^<Sc>)を増幅する方法によりプリオン病の診断法への応用が模索されているが、クロイツフェルトヤコブ病(CDI)を始めとするヒトのプリオン病での高感度なPrP^<Sc>検出の成功例は報告されていない。本研究ではヒトプリオン病に適応可能な試験管内異常型プリオンタンパク増幅法を新規に開発し、それを用いてCJD患者由来髄液中に含まれるごく微量のPrP^<Sc>を増幅することにより、CJDの生前確定診断法を確立することが目的であった。我々は、前年度までに高感度試験管内異常型プリオンタンパク増幅法であるreal-time QUIC法(RT-QUIC法)を確立することに成功した。今年度は実際のCJD患者由来髄液中の異常型PrPを増幅し検出可能かどうか検討した。その結果日本でのCJD確定症例由来髄液18例中15例で陽性であった一方、非CJD症例由来髄液35例すべてが陰性であった。さらにオーストラリア、メルボルン大学との共同研究により提供された30例の髄液について盲検試験を行ったところ、CJDは14/16で陽性、非CID髄液ではすべて陰性であった。

日本での症例での感度は83.3%、特異度は100%、一方オーストラリア症例での盲検テストでは感度は87.5%、特異度は100%であった。この結果はこれまでCJDの髄液マーカーとして用いられている14-3-3タンパクを感度では同等、特異度では上回るものである。またRT-QUIC法が髄液中のPrP^<Sc>を増幅して検出する方法であることからCJDの診断的意義は非常に高いと考えられる。これらの結果から、RT-QUIC法はCJDの診断に有用性が高く、特に生前の確定診断が髄液検査により可能となったと考えている。
音楽のディジタルアーカイブ化のためのMPEG-7タグの設計と自動付与

本研究の主な成果を以下にまとめる。1、Instrogramの高精度化Instrogramとは、楽器存在確率を時間・周波数平面上に可視化したもので、音楽音響信号中の単音(一音符に相当する音)を求める必要がないため、多重奏に対しても精度よくもとめることができる。昨年度は、Instrogramの基本原理を考案し、計算機上で合成された人工的な音楽音響信号に対して実験を行った。今年度は、このInstrogramを改良し、高精度化をすすめ、実演奏にも対応できるようになった。2、Instrogramを用いた類似楽曲検索の実現類似楽曲検索は、その名の通り、ユーザが指定した楽曲に類似する楽曲群を見つけ出す技術で、近年、音楽情報検索分野で最もホットなトピックの1つである。従来の類似楽曲検索は、NFCCなどの低次の音響特徴量に基づいて類似度を計算していたが、さらなる発展には、音楽的な意味と直結する、より高次の特徴量の活用が望まれていた。本研究では、この高次の特徴量としてInstrogramを用い、楽器構成に基づいた類似楽曲検索を実現した。実際に小規模な音楽データベースに対して類似楽曲検索を行えるプロトタイプを実現した。3、マルチメディア作品や音楽以外の音響信号の分析への展開これまでの音楽音響信号分析の技術を音楽以外の分野にも展開し、音楽と映像との調和度計算モデルや擬音語を用いた環境音の検索技術の開発に取り組んだ。平成17年度は,音楽アーカイブ構築をめざし,音楽に対するMPEG-7タグの設計と自動付与技術の開発に取り組んだ.特に,音楽音響信号から各種音楽要素を認識する基礎技術の開発に注力した.具体的な研究成果を以下の通りである.1.楽器音の認識従来の楽器音認識では,単音ごとに楽器を認識していたため,各単音のオンセット時刻と基本周波数を正確に推定する必要があった.本研究では,楽器音認識を,各楽器の楽器存在確率を時刻ごと、周波数ごとに求める問題ととらえることで,オンセット時刻・基本周波数の推定が不要な楽器音認識を実現した.この楽器存在確率はInstrogramと呼ばれる時間・周波数平面上の色の濃淡表現として可視化され,どんな楽器による演奏を知ることができる.実験の結果,Instrogramから実際の楽器構成を読み取れることを確認した.2.歌手名の同定歌手名の同定を行う際に大きな問題となるのは,混在する伴奏音の影響である.本研究では,伴奏音抑制と高信頼度フレーム選択という2つの手法でこの問題を解決した.前者では,優勢なメロディの調波構造を抽出し再合成することで,伴奏音の影響を低減させることができる.後者は,歌声と非歌声を表す2種類の混合正規分布を用いて,それぞれのフレームが信頼度できるかを判定するものである.実験の結果,本手法によって20歌手256曲に対して約93%の識別率が達成された.本研究の主な成果を以下にまとめる。
感染症の新たな動向と学校保健の役割-Health Promoting School:境界を越えた連携のあり方-

近年,AIDS,大腸菌O-157,ブドウ球菌食中毒,薬剤耐性菌による院内感染など伝染性微生物による深刻な感染症/中毒事件が地球規模で次々と発生し,人類にとっての新たな健康上の脅威となっており,この新しい健康課題への対応が急務である.本研究は,近年の感染症流行がもたらす新しい健康課題を解決するため,学校をベースとして,教科,学校と地域,行政などの境界を越えた包括的な健康管理・健康教育システムを構築することを目的とした.本研究では2年間にわたって調査・収集した我が国及び諸外国の資料を整理してデータベース化した資料をもとに特に下記の3つのモデルを抽出して比較検討し,感染症の新しい動向に対する学校保健のあり方を考察した.1.WHOによるHealth Promoting Schoolモデル2.感染症の予防及び感染症患者に対する医療に関する法律(感染症法)」および「学校保健法施行規則改正」による我が国の新しい感染症対策システム3.学校と外部関連機関,専門家との連携をベースにした健康教育プログラム=「薬物乱用防止教室」モデルWHOによるHealth Promoting Schoolの基本概念と目標は,我が国の学校保健の概念,目標に重なるものであるが,学校を地域社会のHealth Promotionの中核に置き,学校と関連機関の連携,児童・生徒を含めた学校,地域を構成するすべての人々の参加の重視など,より広い視点と柔軟な戦略を持つ点にその特徴がある.そして,その健康管理,健康教育を包括した取り組みは,感染症を含む新しく出現した健康課題を解決するためにも有用なモデルである.一方,学校と外部関連機関,専門家との連携をベースにした健康教育プログラム=「薬物乱用防止教室」と我が国の新しい感染症対策システムとの組み合わせは,Health Promoting Schoolプロジェクトとともに感染症の新しい動向に対する学校を基盤とした包括的健康管理・健康教育システムのモデルとなると考えられる.特に後者は我が国で実現可能であり,今後その有効性の検証が望まれる.本研究は感染症予防を具体的モデルに,学校をベースとして,既成の境界を越えて現代の健康課題を包括的に解決するための健康管理・健康教育システム構築を目指す.第1年度は以下の研究を行った.(1)感染症の新たな動向に関する内外の情報をWHO,米国CDC(疾病管理・予防センター)国立感染症研究所,大阪大学微生物研究所などの関連機関から入手した.情報入手はInternetの利用のみでなく,これまで本研究組織のメンバーが築いたヒューマンネットワークを活用して感染症の動向と予防システムに関する最新の信頼度の高い情報を入手,整理した.(2) Health Promoting Schoolの基本デザインを示したWHOおよびHealth Promoting School実践と評価研究が行われているヨーロッパ連合(EU)のうちイギリスのオックスフォード大学,パームンガム大学,サザンプトン大学を訪問して実態調査した.(3)学校を基盤として家庭,地域,関連機関との連携のあり方を検討し,新たな感染症予防を目的とした健康管理システムおよび健康教育プログラムに関する全体計画を作成した.近年,AIDS,大腸菌O-157,ブドウ球菌食中毒,薬剤耐性菌による院内感染など伝染性微生物による深刻な感染症/中毒事件が地球規模で次々と発生し,人類にとっての新たな健康上の脅威となっており,この新しい健康課題への対応が急務である.本研究は,近年の感染症流行がもたらす新しい健康課題を解決するため,学校をベースとして,教科,学校と地域,行政などの境界を越えた包括的な健康管理・健康教育システムを構築することを目的とした.本研究では2年間にわたって調査・収集した我が国及び諸外国の資料を整理してデータベース化した資料をもとに特に下記の3つのモデルを抽出して比較検討し,感染症の新しい動向に対する学校保健のあり方を考察した.1.WHOによるHealth Promoting Schoolモデル2.感染症の予防及び感染症患者に対する医療に関する法律(感染症法)」および「学校保健法施行規則改正」による我が国の新しい感染症対策システム3.学校と外部関連機関,専門家との連携をベースにした健康教育プログラム=「薬物乱用防止教室」モデルWHOによるHealth Promoting Schoolの基本概念と目標は,我が国の学校保健の概念,目標に重なるものであるが,学校を地域社会のHealth Promotionの中核に置き,学校と関連機関の連携,児童・生徒を含めた学校,地域を構成するすべての人々の参加の重視など,より広い視点と柔軟な戦略を持つ点にその特徴がある.そして,その健康管理,健康教育を包括した取り組みは,感染症を含む新しく出現した健康課題を解決するためにも有用なモデルである.一方,学校と外部関連機関,専門家との連携をベースにした健康教育プログラム=「薬物乱用防止教室」と我が国の新しい感染症対策システムとの組み合わせは,Health Promoting Schoolプロジェクトとともに感染症の新しい動向に対する学校を基盤とした包括的健康管理・健康教育システムのモデルとなると考えられる.特に後者は我が国で実現可能であり,今後その有効性の検証が望まれる.
電気生理学的手法による鎮静レベルと臨床的モニターに関する研究

脳誘発反応波のうち、導出が比較的容易で、再現性に富む後耳介筋反射(PAMR)の変化、特に振幅変化と臨床的至適鎮静度との関連性に着目し、客観的鎮静度モニターとしての有用性を検討した。方法は、ミダゾラム初回量12mg投与、以下35分間隔で1mgを投与し、臨床的バイタルサインによる至適鎮静度が得られるまで追加投与、ジアゼパム投与群では、初回量を23mgとして、以下35分間隔で至適鎮静が得られるまで追加投与した。薬剤の各投与3分後に、シグナルプロセッサ7S12(日本電気三栄)を用いて、イアーピースにて音圧100dBのクリック音5回/秒を呈示し、加算回数60100回の条件下で、左右乳様突起上の後耳介筋起始部よりPAMR波を誘出した。安静時薬剤投与前のPAMR波形を対照値とした。PAMRの振幅はP波とN波の絶対値の和とし、振幅の変化は対照値を100とした百分率で表し、臨床的至適鎮静度との関連を検討して次の結果を得た。1)ミダゾラム血中(血漿)濃度とPAMR振幅は逆相関を呈し、臨床的至適鎮静時ミダゾラム193.0±11.0ng/ml(n=20)にはPAMRは19.7±6.9%に低下した。同様にジアゼパムでは至適鎮静時血中濃度678±32.5ng/ml時にPARMは18.9±4.5%に低下した。2)N波およびP波の潜時は薬剤の血中濃度に応じて有意に延長した。N波では、対照値12.46±0.89sec(n=20)に対し、至適鎮静では16.39±3.39msecに延長した。同様にP波は対照値17.05±1.66msec(n=20)に対し19.82±2.53msecに延長した。3)睡眠に陥る深度鎮静ではPARMは消失した。4)GSR波は環境因子(室温、湿度、通気など)の影響を強く受け、一定の傾向を得ることは困難であった。以上の結果は、PARM波形変化は客観的モニターとして有用であることを示唆している。脳誘発反応波のうち,導出が比較的容易で,再現性に富む後耳介筋反射(PAMR)の変化,特に振幅変化と臨床的至適鎮静度との関連性に着目し,客観的鎮静度モニターとしての有用性を検討した.方法は,ミダゾラム初回量12mg投与,以下35分間隔で1mgを投与し,臨床的バイタルサインによる至適鎮静度が得られるまで追加投与,ジアゼパム投与群では,初回量を23mgとし,以下35分間隔で至適鎮静が得られるまで追加投与した.薬剤の各投与3分後に,シグナルプロセッサ7S12(日本電気三栄)を用いて,イア-ピ-スにて音圧100dBのクリック音5回/秒を呈示し,加算回数60100回の条件下で,左右乳様突起上の後耳介筋起始部よりPAMR波を誘出した.

安静時薬剤投与前のPAMR波形を対照値とした.PAMRの振幅はP波とN波の絶対値の和とし,振幅の変化は対照値と100とした百分率で表し,臨床的至適鎮静度との関連を検討して次の結果を得た.1)ミダゾラム血中(血漿)濃度とPAMR振幅は逆相関を呈し,臨床的至適鎮静時ミダゾラム193.0【.+-。】11.0ng/ml(n=20)にはPAMRは19.7【.+-。】6.9%に低下した.同様にジアゼパムでは至適鎮静時血中濃度678【.+-。】32.5ng/mlにPAMRは18.9【.+-。】4.5%に低下した.2)N波およびP波の潜時は薬剤の血中濃度に応じて有意に延長した.N波では,対照値12.46【.+-。】0.89msec(n=20)に対し,至適鎮静では16.39【.+-。】3.39msecに延長した.同様にP波は対照値17.05【.+-。】1.66msec(n=20)に対し19.82【.+-。】2.53msecに延長した.3)睡眠に陥る深度鎮静ではPAMRは消失した.4)GSR波は環境因子(室温,湿度,通気など)の影響を強く受け,一定の傾向を得ることは困難であった.以上の結果は,PAMR波形変化は客観的モニターとして有用であることを示唆している.軽度塩酸ケタミン(13mg/kg)投与下の雑種成犬でシグナルプロセッサ7S12(日本電気三栄)を用いて,イア-ピ-スにて音圧100dBのクリック音5回/秒を呈示し,加算回数60回100回の条件下で,左右乳様突起上の後耳介筋起始初部より針電極にてPAMR波を誘出した.ミダゾラム投与前のPRMR波形を対象値とした.PAMRの振幅はP波とN波の絶対値の和とし,振幅の変化は対照値を100とした百倍率を計測して血中ミダゾラム濃度との関連を検討して次の結果を得た.1)ミダゾラム血中(血漿)濃度とPAMR振幅は逆相関を呈した.ミダゾラム250.0±45.8ng/ml(n=5)にはPAMRは12.3±4.5%に低下した.ミダゾラム血中濃度3000ng/ml以上では,PAMR波形は消失した.2)N波およびP波の潜時は薬剤の血中濃度に応じて有意に延長した.N波では,対照値10.36±4.83msec(n=5)に対し,ミダゾラム濃度250.0±45.8ng/ml時では14.38±5.62msecに延長した.3)PAMR波の消失時点で,フルマゼニル0.20.4mg/kgの投与を行った.PAMR振幅はフルマゼニル投与量依存性に増大する傾向がみられた.経時的には0.4mg/kg投与後6分で最大振幅を示し,ほぼ対照値に復した.疼痛刺激(ピンチ刺激)によるPAMRへの影響は,振幅増大として現れた.以上の結果は,PAMR波形の変化は鎮静レベルに正確には反映しないことなどの注意点はあるが,臨床的客観的モニターとして有用であることを示唆している.
プラセボ効果の解析と新規服薬カウンセリング療法への展開

薬剤の効果を最大限に引き出す薬物療法の重要な要因の一つに「自然治癒力の増強」と「薬理効果に及ぼす心的制御効果」がある。心的制御効果が身体的効果を引き起こし、薬の効果を引き出し、自然治癒力を増強させることが考えられる。プラセボ効果を引き出す誘因に薬剤の具体的な説明の介入(服薬カウンセリング・認知療法)がある。服薬カウンセリングの治療効果について、脳科学的手法(光トポグラフィー:NIRS)を用いて検討した。服薬カウンセリングは、特に主観的評価について治療効果を増加させたことを明らかにした。さらにプラセボ効果を主観的・客観的に評価し、脳科学的アプローチから発現メカニズムを解明する研究を行った。プラセボ効果の変動要因には「認知」と「条件付け」が知られている。条件付けによるプラセボ効果の変動を評価項目間で比較した。また認知の個別化要因としてセロトニン輸送担体遺伝子多型(S型およびL型)が示唆されていることから、プラセボ効果に対するセロトニン輸送担体遺伝子多型の影響について検討した。被験者8名を対象とし無作為化二重盲検法で臨床試験を行なった。薬の服用前後に主観指標(SSS,VAS)と客観指標(前頭前野血流量測定)で評価した。カフェイン条件付けにより、主観評価では条件付け群と非条件付け群の間に眠気改善の差は見られなかった。しかし、客観評価では条件付け群の脳血流量が低下する傾向が示された。カフェインの脳細動脈収縮作用の条件付けが示唆された。セロトニン輸送担体の遺伝子型は、8名の被験者のうち4名がS/S、3名がS/L、1名がL/Lであった。主観評価ではS/Sと比較してL/Lに眠気改善の傾向が見られ、客観評価でもS/Sに比べてL/Lで脳血流量増加の傾向が示された。予測していたL/Lがプラセボ効果を受けにくいという仮説とは反対の結果であった。この研究は第134回日本薬学会(熊本)において発表した。一方プラセボ効果の主観的・客観的評価の奏効率について過去3年分の臨床試験の文献を比較調査したところ、主観的評価が有意に大きいことがわかった。この結果はAsian Federation for Pharmaceutical Sciences 2013(Jeju, Republic of Korea)で発表した。近年の脳科学の進歩により生体の脳を可視化するブレイン・モニタリング技術が開発され、心理反応を起こす脳内部位の特定や反応を定量化できるようになった。ブレインモニタリングシステムの非浸襲的身体機能測定方法の一つである光トポグラフィー(NIRS:near-infrared spectroscopy)を用いて、論理型(プラセボノンレスポンダー)と情動型(プラセボレスポンダー)を分けることが可能であれば、プラセボ効果の解明にもつながることが考えられる。本講座では、NIRSを用いたパイロットスタディとして、芳香療法臨床試験を実施した。この結果はAsian Federation for Pharmaceutical Sciences, Kuala Lumpur Malaysia,2011にて発表、2012年度にはJpn J PharmHealth Care Sci , 38(4) : 265-71, 2012にて論文発表した。芳香療法を施すことにより一般的疲労感及び精神的疲労感が有意に改善した結果を得た。NIRSを用いた検討では、脳前頭前野の認知に関連する分野(Brodmann's Brain map 46野に相当する)の血流量を変動させた。2012年度には、プラセボ効果の有効活用を目指した要因解析を行い、服薬アドヒアランスとして重要な能動的心理反応を引き出す服薬カウンセリングの効果について認知要因の個別化解析を行った。カウンセリングは、生活者の満足度や薬の効果を高め、薬物療法の中で最も重要な項目に位置づけられると考えている。非侵襲的脳血流測定法として、NIRSを用い、市販薬服用後に服薬カウンセリングを認知する脳活動の指標を得た。今後は、医薬品に対する主観的反応、客観的反応と合わせて、服薬アドヒアランス向上に資する要因解析を行うとともに、個体間変動を解析する。カウンセリング(ドリンク剤の説明)を施すことでその疲労回復効果を増大させるかどうかを臨床試験にて検討した。評価項目は、主観的評価としてアンケートとmulti-dimensional fatigue inventory-20 (MFI-20)、客観的評価として、前頭前野の血流量を近赤外線スペクトル(NIRS)を用いた。ドリンク剤服用のみと比較すると、カウンセリング介入によるドリンク剤服用では主観的指標の疲労感を改善させた。また前頭前野の認知を司る部位において血流量が有意に増加した。カウンセリングによる介入がドリンク剤の効果を増加させることを示した。アロマテラピーを用いて、カウンセリングの影響を臨床試験にて検討した。女性を被験者としベルガモットの香りを用い、ドリンク剤と同様に評価した。

カウンセリングの介入は、活動性と意欲を有意に向上させ、前頭前野の活性を有意に減少させた。NIRSから得られる前頭前野の左右差(LI)についてはカウンセリングを併用したアロマテラピーによって減少し、ストレス減少効果が増大した。カウンセリングによる介入がアロマテラピーの効果を著しく増加させることを示した。これらの結果から薬剤師が薬物療法をカウンセリングすることの重要性が見いだされた。カウンセリングはプラセボ効果を引き出す誘因の一つである。またプラセボ効果の発現機構として期待と条件付けがある。期待と関連する認知の個別化要因としてセロトニントランスポーター(SERT)遺伝子多型(S型、L型)に着目した。カフェイン条件付けのプラセボ臨床試験を実施した(パイロットスタディ)。主観的評価でプラセボ効果の発現が示されたが、客観的指標では小さかった。プラセボ効果の発現機構に遺伝子の関与があることが示唆された。一般用医薬品学当該年度は、目標被験者数40名のうち21名の試験を行った。なお、次年度も継続して臨床試験を行う。試験継続は当該倫理委員会にて承認されている。助成初年度の2012年度には芳香療法臨床試験(認知誘導における確認試験)、ドリンク剤臨床試験(認知誘導における確認試験)を実施した。芳香療法臨床試験では、被験者14名で臨床試験を実施し、カウンセリングにより効果が増大し、ブレインモニタリング研究においても有意にストレスを減少させた結果を得た。ドリンク剤試験については被験者20名で実施し、カウンセリングにより効果が増大し、ブレインモニタリング検討では、認知を司る部位の活性が増大した。また、プラセボ効果について考察し得る結果を得ている。カウンセリング(認知療法)により効果が増大した結果を得た。認知療法はプラセボ効果を変動させる因子であることを裏付ける結果を得た(結果の一部を医療薬学会2012にて発表、論文執筆中)。またプラセボ効果の実態を把握するために臨床試験の文献調査した。プラセボ効果は、患者の客観的評価(血圧や呼吸機能など)に比べると、主観的評価(痛みや眠気など)を大きく変動させることがわかった。プラセボ効果を含む心理効果は薬理効果とともに治療効果全体を向上させる。プラセボ効果の要因解析を引き続き検証するため臨床試験を実施する。被験者8名の臨床試験において、プラセボ効果に対する条件付けの影響は主観的には評価できなかったが客観的に評価できることが示唆された。今後は目標被験者数の述べ40名について検討を進める。同時にセロトニン輸送担体遺伝子多型(S型およびL型)とプラセボ効果との関連を探究する。また薬物療法のカウンセリング(認知療法)はプラセボ効果を変動させる要因の一つである。先行研究の芳香療法のカウンセリング効果を発展させた臨床試験を実施する。
地下圏メタンフラックスに関与する新規な嫌気呼吸未培養細菌の探索と分離培養

近年、実環境での微生物代謝生理を決定する同位体追跡技術の進展・適用により、陸上地下圏においてメタンの産生抑制や分解に関与する微生物の存在が明らかになってきている。本研究では、嫌気土壌圏メタンフラックスに中心的に関わる未知細菌群を分子生態学的手法によって探索し、さらに分離培養することを目的とした。まず初めに、分離培養の微生物接種源である美唄湿原土壌の分子生態解析を行った。pmoA,mcrA,16S rRNA遺伝子のクローンライブラリ解析の結果、美唄湿原ではType Iメタン酸化細菌やFen clusterに分類される新規なメタン生成古細菌群が優占化していることが明らかとなった。現在、水素資化性メタン生成菌の基質競合細菌(還元的酢酸生成菌)に関する生態学的知見を得ることを目的として、アセチルCoA経路の鍵酵素遺伝子,fhsを標的としたクローン解析を進めている。また酢酸資化性メタン生成菌と基質競合する鉄還元細菌を分離培養すべく、難分解性の結晶性酸化鉄(GoethiteやHematiteなど)を電子受容体とした集積培養実験を開始した。しかし、これまでのところ新規な鉄還元細菌の純粋分離には至っていない。さらに嫌気環境のメタン動態に直接的に関与する嫌気メタン酸化微生物の取得を目指したバイオリアクターを考案・設計した。今後は、本連続培養システムを用いて目的微生物群の集積培養を行う予定である。
キラル有機無機ナノハイブリッドプラズモニクス材料の創製と機能

ターチオフェン連結C60(2-C60)と1-AuNP、2-C60と1-AgNPを用いて、フラーレンと金属ナノ粒子との複合体(Au-C60-PT-NT, Ag-C60-PT-NT)を合成した。走査型電子顕微鏡および、エネルギー分散型X線分析の結果、Au, Agの存在を確認するとともに、チューブ全体に金および銀ナノ粒子が凝集することなく分散している様子を観察した。さらに、これらハイブリッドナノチューブのラマンスペクトルを測定すると、金属ナノ粒子との複合体であるAu-C60-PT-NTおよびAg-C60-PT-NTは、2-C60-PT-NTと比較して顕著な表面増強ラマン散乱を示した。本研究ではポリチオフェンナノチューブの機能化の一端として、ポリチオフェンナノチューブ内部にプラズモン活性な銅ナノクラスターを分散・固定化することで、銅ナノクラスターの凝集および酸化を抑制し、更なるプラズモン活性触媒能の向上を目的とする。まず、長鎖アルキル基およびカルボキシル基を有するキラルな化合物であるビナフチル誘導体(1)を合成した。次に、化合物(1)を保護基とするキラルな銅ナノ粒子(2)を合成し、透過型電子顕微鏡(TEM)により観察したところ、粒子径が3.94 ±1.84 nmであることが確認できた。また、粉末X線回折(XRD)測定により、銅ナノ粒子(2)は0価の銅であることが確認できた。続いて、化合物(1)の長鎖アルキル基を電解重合能を有するターチオフェンに変更したターチオフェン誘導体(3)を合成した。ターチオフェン誘導体(3)をモノマーとして、ポーラスアルミナテンプレート細孔内で電解重合することで、ポリチオフェンナノチューブを合成した後、走査型電子顕微鏡(SEM)により生成物を観察したところ、チューブ形状のものが確認できた。そして、ターチオフェン誘導体(3)を保護基とする銅ナノ粒子を合成し、それをモノマーに用いたハイブリッドナノチューブの合成も合わせて行った。支持電解質溶液としてBu4NClO4/CH2Cl2中でテンプレート電解重合し、テンプレートを溶解することにより銅ナノ粒子ハイブリッドナノチューブを得た。得られたポリマーを走査型電子顕微鏡(SEM)で観察すると、生成した銅ナノ粒子ハイブリッドナノチューブ同士が強くバンドルしている様子が確認できた。合成した銅ナノ粒子ハイブリッドナノチューブの銅ナノ粒子は酸化反応にたいして、安定であることが分かった。また、プラズモン活性についても明らかにした。ポリチオフェンナノチューブの構造と性質、機能化に関する研究は未開拓である。一方、金属原子が数個から数百個集合した金属ナノ粒子や磁性ナノ粒子の性質や機能は、サイズや形状・形態により劇的に変化し、保護基となる有機配位子により制御が可能になり、無機ナノ粒子と有機分子の特性を活かした「プラズモニックハイブリッド」が創製できる。今年度は、無機ナノ粒子(NP)を用いるハイブリッドポリマーナノチューブ(NT)の合成と機能について、主に、以下に示す研究成果について報告する。金属ナノ粒子近傍に有機蛍光体が存在する場合、金属ナノ粒子により有機分子の蛍光消光または金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴による蛍光増強が観察されるが、それらの詳細な機構については未だ解明されていない。また、金属ナノ粒子による蛍光増強においても、溶液状態においては、金属ナノ粒子の凝集が起こるため、固体状態での蛍光増強が主である。そこで、新規なプラズモニックハイブリッドナノチューブの創成を目指して、ターチオフェン保護Agナノ粒子(1-AgNP)のテンプレート電解重合を行い、Agナノ粒子ーポリチオフェンハイブリッドナノチューブ(Ag-PT-NT)を合成した。このAg-PT-NTはCH2Cl2中においても安定で、Agナノ粒子の凝集は見られず、非常に興味深いことに、ポリチオフェンの蛍光増強が観測できた。しかし、ポリチオフェンナノチューブとAgNPsの混合溶液は、蛍光増強を示さない。本研究では、光アンテナ機能を持つポルフィリンポリマーナノチューブと金属ナノ粒子複合体を合成し、新たなナノ構造体の構築およびナノ材料としての物性評価を目的とした。まず、電解重合部位を導入したporphyrin (1)を常法により合成した。次に、porphyrin (1)を電解重合することでポルフィリンポリマーナノチューブporphyrin PNT (2)を合成した。porphyrin PNT (2)は、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)およびエネルギー分散型X線分光分析(EDS)による観察の結果、ポリマーナノチューブであることを明らかにした。そして、常法により調製したオレイルアミン保護銀ナノ粒子を、porphyrin PNT (2)に担持させることでハイブリッドナノチューブ2-Ag NPs (3)の調製に成功した。また、光学活性と電解重合部位を有するTiO2 NPsとporphyrin (1)を、電解共重合させることで、キラルポルフィリンポリマーナノチューブ- TiO2 NPs複合体(4)を合成し、TEM観察によりハイブリッドナノチューブであることを確認した。次に、光学活性と電解重合部位を有するキラル鉄ポルフィリン(S)- (5)を合成した。そして、キラル鉄ポルフィリン(S)-5のCDスペクトルを測定したところ、240 nm付近にビナフチル基由来の正のコットン効果と、ソーレー帯に対応する400500 nmに、微弱な負のコットン効果を観測した。

さらに、キラル鉄ポルフィリン(S)-5を電解重合することでキラル鉄ポルフィリンポリマーナノチューブ(6)を合成し、TEM観察によりハイブリッドポリマーナノチューブであることを確認した。現在は、その興味深い光学特性や電子物性から、人工光合成系、有機薄膜太陽電池や色素増感型太陽電池への応用について研究を展開している。ターチオフェン連結C60(2-C60)と1-AuNP、2-C60と1-AgNPを用いて、フラーレンと金属ナノ粒子との複合体(Au-C60-PT-NT, Ag-C60-PT-NT)を合成した。走査型電子顕微鏡および、エネルギー分散型X線分析の結果、Au, Agの存在を確認するとともに、チューブ全体に金および銀ナノ粒子が凝集することなく分散している様子を観察した。さらに、これらハイブリッドナノチューブのラマンスペクトルを測定すると、金属ナノ粒子との複合体であるAu-C60-PT-NTおよびAg-C60-PT-NTは、2-C60-PT-NTと比較して顕著な表面増強ラマン散乱を示した。本年度の目的であるプラズモン活性ハイブリッドナノチューブが合成できた。有機無機ナノ複合化学今後は、キラルなハイブリッドナノチューブを合成し、不斉認識を行いたい。強いプラズモンを示すキラル銅ナノ粒子を合成することができた。これは、初めての研究例である。現在、論文投稿準備中である。次年度に使用する予定の物品がある為。キラル銅ナノ粒子を含むハイブリッドナノチューブを創製し、プラズモンの特性を生かしたプラズモニクス材料の開発を行っていく。次年度に必ず研究経費を使用する。購入予定の試薬の生産が次年度になるため。次年度には、試薬が生産されるため、購入し、使用する。
強い蒸発過程に伴う衝撃波生成と伝播

気体論方程式(ボルツマン方程式)に立脚して、強い蒸発過程に伴う衝撃波生成と伝播に関する諸問題の基礎的事項を数値的に調べてきた。この研究は、凝縮気体とその凝縮相からなる二相系において、凝縮相の温度を急激に上昇させた場合に生じる強い蒸発現象とその蒸発過程に必然的に伴う衝撃波の生成と伝播過程を調べ、蒸気爆発に関する種々の現象の理解に役立てることを目的としている。このような問題においては、流れ場中、特に凝縮相近傍に、強い非平衡領域が必然的に存在するため、連続体媒質仮定に基づく通常の流体力学方程式系は支配方程式系としての妥当性を失ってしまい、気体論方程式系に基礎を置く必要がでてくる。気体論方程式は多くの独立変数をもっているため、たとえ問題の幾何学的形状が単純でもその数値計算は非常に困難である(資金と労力が必要)。したがって、スーパーコンピュータ用の効率的な計算プログラムの開発・改良が必要となる。本年度においては、平面凝集相ならびに球状凝縮相からの蒸発現象の二つの問題を取りあげて、効率の良い計算プログラムの開発と改良、改善を行い、いくつかのケースについて実際に計算を行った。良好な計算結果を得ることができるようになったと考えている。特に、Knudsem層(気体論的境界層)内での計算精度を良好に保っているため、現象の定量的な面はもちろんのこと定性的な振る舞いを調べる点でも非常に有用であると言える。引き続き予算を得て、今後より多くのケースについて計算を行い、現象の理解を一層深め、蒸気爆発現象の理解とその制御に役立つ知見を得たいと考えている。
角膜における神経ガイダンス分子の発現と生理的機能の解明

角膜上皮創傷治癒過程において,角膜上皮においてSema3Aは上皮基底細胞の基底膜部および側部において発現が増加し,その後速やかに減少した。Sema3Aの発現が変化しているのに対し,密着結合構成タンパクZonular Occludens-1やギャップ結合構成タンパクコネキシン43は変化していなかった。Sema3Aは角膜上皮創傷治癒過程の早期において何らかの役割を果たしているとが考えられた。これまで我々は,角膜における神経ガイダンス分子の発現について着目し,特にSemaphorin 3A(Sema3A)の角膜における発現について報告した。本研究では,角膜における神経ガイダンス分子の生理的機能の解明を目的に,角膜上皮の創傷治癒過程におけるSema3Aの発現の変化を検討した。創傷作成前の正常ラット角膜上皮では,Sema3Aは角膜上皮基底細胞と翼細胞に強く発現していた。また,角膜中央部に比べて周辺部角膜での発現が顕著であった。角膜上皮を鈍的に剥離し,Sema3Aと角膜上皮に発現する細胞間接着装置タンパク質であるZonular Occuludens-1(ZO-1)とコネキシン43(Cx43)の発現を検討した。角膜上皮剥離後24時間で,角膜中央部を被覆した上皮細胞層基底細胞の基底膜側および基底細胞間にSema3Aが顕著に発現していた。その発現は剥離後48時間より徐々に減少し,剥離後120時間では,Sema3Aの発現パターンは剥離前と同様になっていた。角膜上皮創傷治癒過程において,神経ガイダンス分子Sema3Aの発現が変化することが,本研究で明らかとなった。角膜は,神経性因子に高度に制御されている組織であり,神経ガイダンス分子が角膜の恒常性維持に関与しているメカニズムにアプローチする第一歩の研究であると考えられる。研究成果(1)正常成ラットにおける角膜神経線維の分布およびSema3Aの発現正常ラット角膜には,周辺部より中央に向かって抗neurofilament抗体に陽性の神経線維が進展していた。一方で,Sema3Aは周辺部角膜上皮細胞の基底膜側に強く発現していた。その発現は,中央部角膜上皮よりも周辺部輪部角膜上皮に顕著であった。(2)角膜上皮創傷治癒過程におけるSema3Aの発現の変化角膜上皮中央部の角膜上皮を機械的に剥離し,上皮欠損を作成した。上皮欠損は速やかに修復し,上皮掻爬翌日にはは消失した。上皮欠損作成翌日には,中央部角膜の上皮は67層に過形成していた。このとき,正常角膜上皮と比較して,角膜上皮基底細胞の基底膜側および側面におけるSema3Aが顕著に発現していた。このSema3Aの発現は掻爬3日後以降,正常角膜とほぼ同等となっていた。同一時期に,密着結合構成タンパクであるZO-1やギャップ結合構成タンパクであるCx43の発現を検討したが,上皮作成後の創傷治癒過程においてその発現パターンに顕著な差異は見られなかった。ウエスタンブロッティングによる検討でも免疫組織学的な検討と同様に掻爬後1日で有意にSema3Aの発現が増加していた。ZO-1やCx43の発現には差異はなかった。掻爬後1日においてSema3Aを強発現する上皮基底細胞では,細胞増殖を示すKi67の発現が見られなかった。これらの結果から,Sema3Aは創傷治癒過程にその発現に変化を来すが,細胞増殖には関与しないことが明らかとなった。
精度保証の自動化のための数値計算技術に関する研究

計算機の能力向上にしたがい,誰でもきわめて短時間に膨大な量の数値計算結果を出力できるようになった.しかも,連続モデルを離散化するような場合には,その離散化の度合を調節することによりいくらでも大規模な問題を設定することができる.その一方で,計算機から出力される多量のデータから有用な情報を取り出すために,そのデータの信頼性,精度というものにもっと多くの注意を払うべきであるという立場も強調されてきている.このような背景の下に,大規模計算の実行と同時にその数値結果の精度を保証するための付加計算も実施するような,精度保証の自動化のための計算システムを設計し,試作することを目的として研究を実施した.具体的には,数値計算の過程で用いられる「数」として,従来の整数・浮動小数点数だけでなく,自動微分用の数,冪級数展開用の数,計算履歴保存のための数などを統合的に扱えるような汎用の精度保証システムをC++のクラスライブラリを設計し,試作した.試作にあたっては,既存の設備に加え,本補助金により購入したパーソナルコンピュータを活用した.当初予定の有理数,精度・指数部長可変浮動小数点数などの組み込みには至らず,より一層の研究が必要であるが,一応の目標は達成したと考えている.また,この研究を通じ,ソフトウェアシステムだけでなく,計算機システムというより大きな枠組で問題を捉えることが必要であるという知見も得た.将来は,ハードウェアやオペレーティングシステムからの支援も必須であろう.なお,本研究に関連して,加減算における浮動小数点数の丸め誤差の発生に関する研究を行ない,発表済みである.計算機の能力向上にしたがい,誰でもきわめて短時間に膨大な量の数値計算結果を出力できるようになった.しかも,連続モデルを離散化するような場合には,その離散化の度合を調節することによりいくらでも大規模な問題を設定することができる.その一方で,計算機から出力される多量のデータから有用な情報を取り出すために,そのデータの信頼性,精度というものにもっと多くの注意を払うべきであるという立場も強調されてきている.このような背景の下に,大規模計算の実行と同時にその数値結果の精度を保証するための付加計算も実施するような,精度保証の自動化のための計算システムを設計し,試作することを目的として研究を実施した.具体的には,数値計算の過程で用いられる「数」として,従来の整数・浮動小数点数だけでなく,自動微分用の数,冪級数展開用の数,計算履歴保存のための数などを統合的に扱えるような汎用の精度保証システムをC++のクラスライブラリを設計し,試作した.試作にあたっては,既存の設備に加え,本補助金により購入したパーソナルコンピュータを活用した.当初予定の有理数,精度・指数部長可変浮動小数点数などの組み込みには至らず,より一層の研究が必要であるが,一応の目標は達成したと考えている.また,この研究を通じ,ソフトウェアシステムだけでなく,計算機システムというより大きな枠組で問題を捉えることが必要であるという知見も得た.将来は,ハードウェアやオペレーティングシステムからの支援も必須であろう.なお,本研究に関連して,加減算における浮動小数点数の丸め誤差の発生に関する研究を行ない,発表済みである.
性分化異常症および生殖機能障害の包括的遺伝子変異および多型解析とその臨床応用

単一遺伝子疾患としての性分化異常症:新規尿道下裂責任遺伝子MAMLD1の同定と機能解析、胎児期・乳児期特異的男性ホルモン産生経路backdoor pathwayの同定、第14染色体父性ダイソミーと母性ダイソミー表現型を招く(エピ)遺伝的機序の解明、AD4BP/SF1遺伝子上昇の同定と機能解析、ゴナドトロピン分泌不全症の遺伝的機序の解明を行った。多因子疾患としての性分化異常症:内分泌撹乱化学物質感受性ハプロタイプの同定、外陰部異常症発症感受性多型の同定を行った。本年度における代表的成果は下記の通りである。<単一遺伝子疾患としての性分化異常症>1.Ad4BP/SF1変異の同定:Ad4BP/SF1は、副腎と性腺の形成とステロイド産生、および下垂体ホルモン産生など、多様な段階で性分化を規定する。われわれは、正常副腎機能と精巣形成不全を有するXY女性3例においてAd4BP/SF1を同定した。さらに、フレームシフトを生じる18de1C変異では、機能解析により短縮蛋白が機能喪失変異であることを証明した。この成績は、Ad4BP/SF1変異が性腺形成不全の責任遺伝子の1つであることを示すものである。2.POR遺伝子異常症の臨床像と疾患成立機序の解析:PORは、ミクゾーム内の電子伝達に必須の因子である。われわれは、POR遺伝子異常症を15例同定し、本邦ではR457Hが創始者効果により高頻度に存在すこと、および、多彩な臨床症状がCYP51A1,CYP17A1,CYP21A2,CYP19A1の骨、性腺、副腎、胎盤における活性低下によって説明されることを見いだした。そして、患児、胎盤、母体のステロイド産生が、互いに影響して臨床像に関与することを明確とした。<多因子疾患としての性分化異常症>1.エストロゲン受容体α遺伝子(ESR1)のハプロタイプ解析:停留精巣患者63例と健常者100例を解析し、ハプロタイプブロックがESR1遺伝子3'側のSNP10-14を包含する約50kb領域に存在すること、AGATAハプロタイプの推定頻度が、患者34%、健常者21%で有意に異なること(P=0.009)、このハプロタイプのホモ接合体頻度が患者10/63、健常者2/100で顕著に異なること(P=0.005、オッズ比9.25)を見いだした。この成績は、劣性効果を有するESR1の特定ハプロタイプが内分泌撹乱物質による停留精巣の発症に関与することを世界で初めて示すものである。<単一遺伝子疾患としての性分化異常症>新規性分化異常症責任遺伝子の同定と機能解析:隣接遺伝子欠失に基づいて性分化異常症候補遺伝子をX染色体長腕から見いだし,様々な性分化異常症患者117例のうち陰茎基部開口型尿道下裂を有する3家系4例においてナンセンス変異を同定した.そして,マウス相同遺伝子が,精巣のセルトリ細胞とライディッヒ細胞において胎児期の性分化決定時期において一過性に発現していることを見いだした.さらに,この新規性分化異常症責任遺伝子がNotchシグナル伝達のco-activatorであるMastermind-like2と類似する構造を持つことから,Notchシグナル伝達解析を行い,この新規性分化異常症責任遺伝子が従来の経路とは無関係にNotch target genesを活性化することを発見した.これは,性分化異常症における新規単一遺伝子疾患を確立するものであり,性分化異常症の原因が胎児期における精巣機能不全であることを示唆する.さらに,新規Notchシグナル伝達経路の存在を明確にするものである.<多因子疾患としての性分化異常症>エストログン受容体α遺伝子(ESR1)のハプロタイプ解析:昨年度にひきつづき,本年度は,尿道下裂患者43例と正常小児82例の解析を行った.エストロゲン受容体α遺伝子に約50kbの強固なハプロタイプブロックが存在することを確認し,このブロック内の特定ハプロタイプ(AGATA)のホモ接合性が,おそらく内分泌撹乱物質のエストロゲン様効果に対する感受性を亢進させることで尿道下裂発症に顕著に寄与することを見いだした(ホモ接合体頻度、尿道下裂患者11/43対正常男児2/82,P=0.000057、オッズ比13.75、95%信頼区間2.89-65.53).これは,昨年度の停留精巣の成績と合わせて,内分泌撹乱物質にたいして高い感受性を有する個体が存在することを確信させるものである.本年度における代表的成果は下記の通りである。<単一遺伝子疾患としての性分化異常症>新規性分化異常症責任遺伝子CXorf6の同定と機能:解析:われわれは、X染色体長腕から新規性分化異常症責任遺伝子CXorf6を同定した。

CXorf6がNotchシグナル伝達に関与するMastermind like 2との相同性を有すること、非古典的Notch標的遺伝子であるHes3の転写活性化因子として作用することを見いだした。さらに、CXorf6の発現が、性分化遺伝子発現のマスター遺伝子であるSF1/AD4BPにより制御されていることを見いだした(PNAS投稿予定)。現在、Hes3の精巣内発現パターン解析と卵巣機能不全患者における変異解析を行っている。さらに、CXorf6ノックアウトマウス作製を開始し、既にクローンを獲得している。胎児期・乳児期特異的男性ホルモン産生経路の同定:男女共通の外陰部異常症、副腎機能不全、骨系統疾患などを特徴とするPOR遺伝子異常症という新規単一遺伝子疾患を29例の患者で同定し、この疾患がペルオキシゾーム内のP450酵素群に関与する電子伝達系異常により引き起こされることを明確にした。そして、この外陰部異常症発症には、胎児期・乳児期特異的男性ホルモン産生経路が決定的な役割を果たしていることを患者の尿ステロイドプロフィール解析により世界で初めて見いだした。この発症機序は、現在21水酸化酵素欠損症で試みられている胎児治療が応用できるものであり、今後の展開が期待される。<多因子疾患としての性分化異常症>内分泌撹乱物質感受性多型の同定:われわれは、既にエストロゲン受容体α遺伝子の特定ハプロタイプ(AGATA)のホモ接合性が,おそらく内分泌撹乱物質のエストロゲン様効果に対する感受性を亢進させることで尿道下裂発症に顕著に寄与することを見いだした(ホモ接合体頻度、尿道下裂患者11/43対正常男児2/82,P=0.000057、オッズ比13.75、95%信頼区間2.89-65.53)。本年度は、エストロゲン受容体β遺伝子(ESR2)のハプロタイプ解析を終了し(現在、遺伝統計学的解析中)、内分泌撹乱物質に関連しうる遺伝子において383個のtag SNPを対象とする網羅的解析を開始した。本年度における代表的成果は下記の通りである。〈単一遺伝子疾患としての性分化異常症〉本年度は,われわれが同定した新規性分化異常症責任遺伝子CXorf6の機能解析を精力的に行った。機能解析により,CXorf6のコード領域上流にSF1/Ad4BP結合配列が存在し,機能解析により,SF1/Ad4BPがCXorf6の転写調節をしていることを見出した。また,CXorf6gがNotch関連転写活性化作用を有するMAML2と構造類似性を有すること,および,MAML2同様,細胞内では核小体に限局することを見出した。さらに,Notch関連遺伝子の解析を進め,CXorf6が,古典的なNotch標的遺伝子であるHes1,Hes5ではなく,非古典的なNotch標的遺伝子であるHes3の転写活性化能を有することを同定した。さらに,CXorf6にたいするノックダウン実験により,CXorf6がライディッヒ細胞におけるテストステロン産生に関与することを証明した。さらに,ノックアウトマウス作製を進め,ほぼ終了した。この過程において,雄のマウスが,正常遺伝子とノックアウト遺伝子のキメラの状態で,既に高度の不妊症を呈することを見出した。<多因子疾患としての性分化異常症〉第1に,われわれが既に発見したエストロゲン受容体a遺伝子の内分泌撹乱化学物質感受性特定ハプロタイプ(AGATA)に特異的な2244bの微小欠失を見出した。