hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Dual-energy仮想非造影CTによる革新的な放射線治療計画法の開発と実用化

放射線治療を精度よく行うためには,(1)治療対象となる病変をX線CT画像上に明瞭に描出させたうえで,(2)どの方向からどのように放射線を照射すべきか,またその場合,どれだけの放射線が実際に病変やその周囲組織に吸収されるのかを検討しなければならない.ここで(1)のためにはヨード造影剤の投与が病変コントラスト向上に役立つことが多いが,(2)のためには造影剤がない方が精度が高く望ましい.そこで本研究では造影剤投与下1回のCT撮影で(1)および(2)を精度よく両立させる斬新な放射線治療計画法を提案し,その開発と実用化を目指す.放射線治療を精度よく行うためには,(1)治療対象となる病変をX線CT画像上に明瞭に描出させたうえで,(2)どの方向からどのように放射線を照射すべきか,またその場合,どれだけの放射線が実際に病変やその周囲組織に吸収されるのかを検討しなければならない.ここで(1)のためにはヨード造影剤の投与が病変コントラスト向上に役立つことが多いが,(2)のためには造影剤がない方が精度が高く望ましい.そこで本研究では造影剤投与下1回のCT撮影で(1)および(2)を精度よく両立させる斬新な放射線治療計画法を提案し,その開発と実用化を目指す.
線維筋痛症患者への心理教育ガイドラインの作成とその実証的研究

本研究は、線維筋痛症患者への心理教育ガイドラインを提案するために、認知行動療法的視点から、線維筋痛症患者とその家族との生活再構築に向けた支援の具体的な介入モデル及び、心理的介入・支援の重要性を明確化することを目的とした。また、心理教育的介入プログラムを検討し、家族全体を視野に入れた治療的介入の見立てと同時に、家族との関係改善を図る支援を行うことが、患者の療養環境の調節や生活の援助につながり、臨床的介入への新たな提案につながる示唆を得た。さらに患者やその家族を対象に総合的な質問調査を行い、介入すべき目標や問題解決方法の詳細をさらに明らかにし、心理教育ガイドラインにつながる結果が得られた。先行研究では線維筋痛症(FM)患者に対する認知行動療法(CBT)を中心としたプログラムを用い、患者の病態に応じた介入を行った結果、患者家族に対する心理教育を治療に加えることが、痛みを軽減につながると考えられた。そこで、本年度は家族との生活再構築に向けた心理教育的支援の具体的な介入モデルを用い、患者の痛み軽減のみならず、家族との生活再構築に向けた心理教育的支援および、患者家族への介入・支援の重要性を明確化することを研究の目的とした。対象は、1家族に対する心理教育を組み入れた家族参加CBT介入群(患者は50代の男性1、女性4名の合計5例。家族は、患者の母親3例、患者の配偶者2例である)。2患者のみCBT介入を行った群は合計4例である(患者は50代の女性4名)。心理教育的介入支援は20回(1回50分1時間)とし、家族面接は対象により6回10回(1回20分)行った。患者とその家族との心理面接を行った結果、患者のみ介入群は病識改善とともに痛みのセルフケア意欲の向上や適切な対処方法を身につけQOLの向上につながった。しかし、何らかの問題や出来事に巻き込まれると痛みの増悪をくり返す傾向がみられた。一方、家族参加介入群は治療に関係する家族関係の具体的なエピソードを早期に把握することができ、家族への適切な支援行動が増えることで、家族も含めた精神的安定度が向上する傾向が見られるとともに、痛みの軽減につながった。特に疼痛の罹病期間が長いFM患者にとって家族内葛藤は、患者の痛みを増悪させる直接的な要因となる反面、痛みを緩和する治療的役割を持つことが示唆された。したがって、FM治療を進める過程で、家族への心理教育的介入支援を同時に進めることの重要さが改めて明確化された。これまでの結果を踏まえ、本年度は患者とその家族への適切な支援に焦点を当て、次の治療ステップへの方向性を考察し、患者やその家族への発信方法の一つとして心理教育ガイドラインを提案するのを目的とした。FM患者(以下患者群)は、記入もれや記入ミスのあったものを除き、有効回答者合計117名(男性:6名、女性:111名)と、その家族(以下、家族群)、有効回答者合計81名(男性:54名、女性:27名)を対象とした。その結果、1家族構成をはじめ、同居者、会話時間、現在困っていることなどについて詳細に分析を行い、患者・家族が抱えている状況を把握することができた。2FM患者とその家族の性格特性を分析したところ、患者群の得点が有意に高く、特に「過剰な努力12.00」と「強迫的な思考10.74」においての有意差がみられた(p<.01)。痛みの罹病期間が長いほど、許せない感情を無理に消そうと我慢し、お互いにプレッシャーを掛け合い、過剰な努力をするため、痛み行動につながる可能性が高い傾向がみられた。3患者とその家族のSDS(自己評価式抑うつ尺度)の得点を比べたところ、患者の生理的随伴、心理的随伴の得点が有意に高く(p<.01)、感情面についてもやや高かった。4患者自身が自分の家族をどう思っているのかについては、「家族に迷惑をかけたくない」という項目の得点が高いことに対し、家族は「患者の体調や心理状態に波があり、良い時には頑張りすぎて、調子が悪くなり、その繰り返しである」と考えていることがわかった。以上のことから、患者の痛み行動の様子や家族の痛みの受け止め方などの全体像を捉えることにより、介入すべき目標がより詳細に明らかになり、臨床的介入につなげる示唆を得ることができた。また、治療への負担軽減を図るのに必要な情報をまとめ、患者やその家族向けの心理教育プログラム冊子の作成に役立った。【目的】線維筋痛症(以下FM)の痛みは、患者自身にも理解しにくい状況の中で、突然の激しい痛みに襲わることが多く、痛みを家族と共有できない難しさがある。

初年度の研究では、線維筋痛症に対する認知行動療法(以下CBT)を用いた介入プログラムに参加している患者を対象に、介入の有効例と中断例における患者の特性、性格、環境など把握し、家族との生活再構築に向けた心理教育的支援の具体的な介入モデル及び、患者家族への介入・支援の重要性を明確化することを目的とした。【方法】FM患者42名を対象とし、家族に対するニーズおよび家族の状況についての質問項目収集のために、自由記述による予備調査を行った。これらの調査および面接で得られた内容と先行研究に基づき、医療チームとの検討・協議の上、内容的妥当性を確認し、FM患者:62名(男性2名、女性24名、平均年齢51.50、SD=11.55、有効回答率92.00%)を対象として調査を行なった。さらに、患者の痛みの現れ方などを詳細に分析し、介入の共通点や相違点を探り、CBT介入を行う際に留意すべき点、痛みに影響する諸問題を検討した。【結果と考察】FM患者は特有の痛みを訴えるとともに複数の問題を抱えていたが、家庭内の力動(親子や夫婦間など)から生じる葛藤や人間関係が、FM患者の痛みの増悪に最も大きく影響を与えていることが考えられた。特に患者と家族とのかかわり方は、怒りの抑制および、痛みを増悪させる直接的な要因として関与することが示唆され、痛みの治療に大きく影響を及ぼしていると考えられた。これらの結果から、治療過程で家族との関わり方などを通し、家族のおかれている状況を具体的に把握することは、次の治療ステップへの方向性を考察することに効果的であった。現在これまでの結果を踏まえ、患者とその家族との心理面接を通し更に詳細な調査を実施している。研究の初年度は、FM患者の心理教育へ必要な基礎・実践プログラムなどを詳細に分析し、患者やその家族に対する支援モデルを作成した。引き続き、患者やその家族を対象とし、家族関係を改善するための介入方法や、家族の治療への参加タイミングなどを検討した結果、患者治療に家族支援を組み入れる際には、1CBTプログラの準備段階、心理教育段階ではFM患者のみがプログラムに参加し、その後の環境調整・整理段階で(介入開始57セッション前後)、家族の治療参加のメリットを患者に説明し、家族参加を提案する。2家族参加面接は家族から情報を引き出すという姿勢より、家族が抱えている問題やストレス、患者に対する思いを受け止めるという姿勢が重要である。3家族介入開始1回目は、患者と同席した上、FM症状の特徴を説明し、病気に対する認識の有無を確認するとともに、家族の視点から家族内構造や機能を把握する。4介入2日目からは、個別面接を行い、家族サポートを見直しや疾患に対する理解や痛み行動への対処などを学ぶ(認知・行動変容段階)。5最後の自己管理・維持段階では、患者と同席し、何がどのように変わったのかについて評価をくり返し、治療者側から家族に直接伝えるメリットを患者に理解させる。などの諸点が明らかになった。また、家族との生活再構築に向けた総合的な体系を示すとともに、各段階における対応を明確に位置づけることができた。線維筋痛症患者への心理教育ガイドラインを作成するために、初年度では、介入プログラムに参加している患者を対象とし、認知行動療法介入の有効例と中断例における患者の特性を把握した。
閉鎖性水域における干潟・藻場生態系に対する貧酸素・青潮影響の解析

本研究は,東京湾における青潮,貧酸素水塊の軽減策を提案するための第一段階として,青潮と貧酸素水塊の動態を詳細に把握し,干潟・藻場生態系に対する影響を適切に評価することを目的としている.初年度の成果として,青潮発生時に船舶による現地観測によって多地点を回り,青潮の水平,鉛直的な動態を把握した.水温,塩分を測定することにより,青潮時の水塊の密度構造を捉え,溶存酸素(DO),濁度から貧酸素・無酸素水塊,青潮水の3次元的な動態を把握した.その結果,青潮が発生していた領域より沖側の地点において中層濁度のピークが確認された.水温と塩分から水塊の起源を確認すると,青潮水塊が離岸風によって表層水と混合しながら,沖側の中層に入り込みながら流出していた可能性が示唆された.さらに,青潮が発生していた地点において海面の光の反射率を測定した.この結果から,地点ごとにおける青潮の光学的な特徴を光のスペクトルとして把握した.測定した光の反射率の結果に基づき,人工衛星リモートセンシングのための青潮分布推定モデル開発した.開発した青潮推定モデルを静止海色衛星に適用することにより,青潮の空間分布を把握することが可能となった.また,開発したモデルは,過去から現在までの衛星画像に適用可能であり,過去の青潮の挙動について把握可能であり,また今後の青潮モニタリングにも活用できる可能性がある.以上のように今年度は,青潮の動態を詳細に観測し,青潮の光学特性から人工衛星リモートセンシングによる青潮分布推定を可能にすることにより,青潮の空間的な挙動を把握することに成功した.これらは,現在開発中である青潮の数値シミュレーションのための検証データとしても有効であると考えられる.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
診断領域のX線被ばくの実測に向けたウエアラブル線量計の開発

本研究では,放射線被ばく線量計であるOSL線量計の基礎特性を解析し,医療被ばくを実測することを目的にした.現在,医療スタッフの被ばく線量管理を行うための個人被ばく線量計は,既に開発され,線量測定サービスが行われている.一方,患者さんが使用できる線量計はリリースされていない.申請者らは,金属フィルターを含まないOSL線量計に着目し,角度依存性やエネルギー依存性のデータを取得し,着目するOSL線量計が医療被曝を実測する用途に適していることを明らかにした.その上で,小児胸腹部X線撮影時の介助者の被ばく及び小児CT撮影での患者さんの被ばくを実測した.本研究の目的は,エネルギーや角度の依存性が少ないウエアラブル線量計を開発し,臨床条件における医療被曝の実測を可能とするシステムを整備することである.線量計の性能を評価するためには,線量が既知のX線を用いて線量計の応答を評価する必要がある.本研究では,効率的に照射体系を決定するためにシミュレーションコードEGS5を用いて評価を行った.その結果,診断で用いる40140 kVのX線では非常に狭い照射野を設定しても適切な測定結果を得られることを確認した.次に米国にて実用化された小型のOSL線量計(nanoDotOSL線量計)を用いた実験を行い,診断用X線撮影装置を用いて,角度依存性の測定手法の開発,エネルギー依存性の測定手法の開発を行った.角度依存性の実験においては,診断用X線撮影装置に附置されている可動絞りからの散乱X線が大きな影響を与えることが明らかになり,それらを除去するための装置を開発することで,これらの問題点を適切に解決した.また,エネルギー依存性の実験では金属試料を照射した際に放出される特性X線を用いて,単一のエネルギーでの評価手法を新たに開発し,実用化されているOSL線量計を用いて実験を行った.実験結果とシミュレーションによる評価が一致していたため,本手法が適切であると評価した.得られた知見については,学会発表や学術雑誌等に発表を行い,知的共有財産として世間に広く公表を行っている.本研究は,シミュレーション及び実験の二本立てで行っている.以下に,それぞれの進捗状況を述べる.OSL線量計の詳細な構成を調査し,シミュレーションコード内に線量計を再現する環境を整備することができた.そして,既に商品化されているnanoDotOSL線量計を用いて,実測データとシミュレーション値が良く一致することを確認した.一方で,時間的な制約もあり,新しく設計する線量計の詳細なパラメータ計算を行うには至っていない.これらの計算は,本研究の最も大切なポイントの一つとなるため,慎重に行いたい.実験系としては,診断用のX線撮影装置を用いた実験を行い,角度依存性およびエネルギー依存性の評価手法を独自に開発し,それぞれの手法を確立することができた.これらの結果に関しては,学会発表及び論文投稿を通して,成果を公開する予定である.診断用X線による医療被曝を実測するために,OSL線量計の基礎特性をシミュレーションを用いて評価した.その結果,商用のnanoDot検出器でもかなり良い特性が得られていることが判明したため,この検出器を用いて臨床データを取得するため準備を行い,一部の臨床データの取得を開始した.具体的には,小児単純撮影を受ける事例に対して,診療放射線技師が介助(撮影補助:患者の固定)を行うが,介助者に線量計を添付し,散乱X線による被ばくを測定している.この研究を適切に行うために,徳島大学病院臨床試験倫理審査委員会の承認を得た.詳細なデータは解析中であるが,介助者の被ばくは,胸部位置の防護衣外側で1μGy程度,防護衣内側では検出限界以下,手の甲で3μGy程度であることがわかった.これらの線量は,胸部X線撮影で患者が受ける線量の1/100程度であり,介助者による被ばくが非常に低いことが実証できた.さらに発展的な内容として,CT撮影に着目して,患者の被ばく線量を測定できるかどうかの予備検討を行った.科研費で購入した成人ファントムを用いて,100個程度の線量計を体表に添付し,臨床用のCT装置で正しく線量分布を測定できることを実証した.さらに,小児CT撮影に対しても,本手法が適用可能であるかを検討した.新生児ファントムを用いて,患者の体表に線量計を添付し,[1]被ばく線量を測定できることの実証および[2]医用画像(CT画像)への影響評価を行った.その結果,臨床で行われている条件において,正しく線量が測定できることを明らかにし,さらに医用画像に対しての影響はほとんどないことがわかった.本テーマに対しても,実臨床データを取る準備を行っている.線量計の設計を行うために,線量計の組成の調査やシミュレーション方法を開発してきたが,想像以上に時間がかかり,実際に試作するところはできていない.しかし,翌年度の研究期間満了までには実験データまで取得できる見通しを得ている.臨床データを取得するという点においては,現場の協力もあり,かなり進んでいる.

この研究においては,商用の検出器を使う方が倫理審査委員会の承認を得られやすいということもあり,上記の検出器の開発と平行して,倫理審査を経て実臨床データの取得を行っている.発展的なテーマとして,CT撮影に関しても実臨床データを取得できる見通しを得ることができた.CT撮影においては成人のみならず,小児の被ばくが問題となっているため,小児に関する被ばく線量測定に着目して,実臨床データを取るための準備を行っている.全体として,検出器の開発に関する項目はやや不十分であるが,実臨床データの取得に関しては予想より進んでいる.やや厳し目の自己評価としたが,基礎的な実験データを充実させられる見通しも得ているため,このままのペースで,着実に成果に結び付けたいと考えている.今年度は,OSL線量計の基礎特性の評価と臨床における患者や介助者の被ばく線量測定を行った.まず,基礎評価については,医療で使用される連続X線を用いたときと,単色X線を用いたときにOSL線量計の検出効率の違いに与える影響をシミュレーションおよび実測で評価した.その結果,診断領域の連続X線は,単色X線で線量校正した値を用いて,被ばく線量測定が可能であることが初めて明らかになった.この結果は,OSL線量計を用いて実際の医療現場での被ばく線量測定を行う際に,重要なエビデンスになる.つまり,医療現場でOSL線量計を着用して被ばく線量測定を行う際には,エネルギーが既知な直接X線だけでなく,エネルギーが未知な散乱X線が混入することに注意する必要があるが,この結果により,エネルギーが未知のX線場に線量計を持ち込んだ際にも,正しい線量を算出できることを意味している.この検討をさらに発展させることで,X線透視下での術者の水晶体線量を測定する際に,術者が着用するX線シールド(防護眼鏡)などでX線が減弱し,その実効エネルギーが変化したとしても,メーカーや研究者が個別に決めた線量の校正値を使用することができることも分かった.次に,OSL線量計を臨床現場に持ち込み,被爆線量測定を行った.具体的には,小児一般撮影における介助者への被ばく線量測定と小児CT検査における患者の線量測定を行った.小児一般撮影における線量測定では,介助者の受ける体幹部の線量は無視できるほど小さいという結果が得られたが,一方で患者を抑える手(手の甲)の被ばく線量は体患部に比べて大きいことが示された.またCT検査における被ばく線量測定では,初めての実臨床データが得られたことに意味がある.これらの測定技術を確立できたことは,今後,X線防護のための遮蔽体などの開発に生かすことができる.本研究では,放射線被ばく線量計であるOSL線量計の基礎特性を解析し,医療被ばくを実測することを目的にした.現在,医療スタッフの被ばく線量管理を行うための個人被ばく線量計は,既に開発され,線量測定サービスが行われている.一方,患者さんが使用できる線量計はリリースされていない.申請者らは,金属フィルターを含まないOSL線量計に着目し,角度依存性やエネルギー依存性のデータを取得し,着目するOSL線量計が医療被曝を実測する用途に適していることを明らかにした.その上で,小児胸腹部X線撮影時の介助者の被ばく及び小児CT撮影での患者さんの被ばくを実測した.新しい線量計の設計パラメータを,シミュレーションコードEGS5を用いて系統的に調査する.このとき,角度依存性及びエネルギー依存性に着目し,臨床条件でOSL線量計を使用した際に適切な設計パラメータを明らかにする.次に,実際に線量計を試作する.OSL線量計の構成素子は酸化アルミニウムであり,専用の粉末を米国ランダウア社で制作している.これらの粉末を入手し,試作品の製作を行いたい.試作した線量計の角度依存性及びエネルギー依存性をこれまでに確立してきた実験方法で評価する.試作品のOSL線量計が設計通りに製作できないことも想定される.
アカデミアにおける臨床研究の品質確保の手法の検討

プロジェクトマネジメントに関する一般的な内容(PMBOK等)を参考に、臨床試験における品質確保手法について検討した。また以前より協力して活動しているアカデミアや企業にて臨床試験に関与している者と作成したモニタリング計画書やクオリティマネジメント計画書、チェックシート等をもとに、本学においてどのようなツールや手法を用いることが、臨床試験の品質確保につながるかを検討した。その結果、そもそもアカデミアにおける臨床試験では、試験の計画が十分に検討されておらず、臨床試験計画の質が確保されていない事例が多いと考えられた。臨床試験の品質確保のための優れた手法を提案しても、適応される臨床試験計画の質が高いという大前提がなければ、期待される効果は得られない。そのため、当初の研究計画では臨床試験における品質レベル案やそれを評価するためのリスクツール、リスク管理計画モデル案、プロジェクトマネジメントツール等を作成する予定であったが、予定を変更し、まずは質の高い臨床試験計画の作成が可能となるような体制整備、教育の機会及び資材の提供を行った。まず、研究計画書及びモニタリング計画書の作成の手引き、テンプレート等を提供し、作成に当たって自主点検を求めることとした。さらに、臨床試験の計画が提出された際に、複数の担当者が計画書を確認し、必要に応じて修正を求めることとした。さらにこれらに関連した研修の必修化、診療科ごとに臨床試験に関連する事項を管轄する担当者を配置した。これらの効果を測った上で、本学において適した品質管理手法を検討することが研究として望ましいと考えたが、今回の研究期間中にはそこまでの評価には至らなかった。産休・育休からの復職後の2か月間の研究期間しかなかったため、まずは主に文献検索等の資料収集を行った。具体的には、現在行われている臨床試験における品質確保手法についての情報収集等を行った。また、以前より協力して活動している、他のアカデミアの臨床研究に関与している者や企業治験での経験がある者等とも、適宜、意見・情報交換を行うことで、実際にどのように臨床研究の品質を確保することができるかについて考察を深めた。その結果、アカデミアにおける臨床研究の品質確保のためには、品質管理体制・手法の確立も重要ではあるものの、そもそも臨床研究のプロトコールの質の向上が不可欠であると考えられた。そのため、上記の調査と並行して、本学における臨床研究のプロトコールの質の向上させる方法についても同時に検討を行った。具体的には他施設の研究者とともに、プロトコール作成に資する教育資料についての検討し、作成に着手した。産休・育休を取得したため、研究開始時期が10か月近く遅れてしまったため。文献調査や関係者との協議を引き続き行いながら、臨床研究を実施する上で必要となる品質レベル案や、それを評価するためのリスクツールの作成等を行うが、それと並行して研究のプロトコールの質を向上させる手法について検討することも、本研究計画に組み込むこととしたい。産休・育休取得により、研究の進捗が送れているため、成果物を実際に研究に適応することが困難となる可能性があるが、研究への適応が難しい場合にも、研究者等への教育を通じて、上記の理解を促したい。産休・育休を取得したため、研究開始が約10ヶ月ほど遅れたため。H28年度は研究期間が2か月程度しかなかったため、H28年度に実施できなかった必要な資料購入や出張等をH29年度に行う予定である。
MRIによる骨粗鬆症の評価のための基礎的な研究

【概要・経過】MRによる骨粗鬆症の診断がT2^*値の測定で可能かどうか検討した。まず骨髄でin phase、out of phaseの現象が観察されるか否か正常ボランティアで調べた。つぎに、長期にステロイドを使用し骨粗鬆症のリスクの高い患者と、ステロイドを使用していない患者を対象にT2^*を測定した。装置は1.5テスラの超伝導MRIで、TR=500msecのGradient Echo法を用いた。matrix sizeは234×256で腰椎と大腿骨頭が一つのスライスに入るような冠状断を撮像した。【結果】(1)TEを4.1msecから16.1msecまで0.4msecずつ変化させて、5名の健常ボランティアの腰椎と大腿骨頭の信号強度を測定した。初回のTE=4.1msec以降はoff lineにして、同じreciever gainで撮像した。腰椎ではin phaseとout of phaseとが明瞭に観察された。5名平均のTEはin phaseが4.5,9.3,14.1msec, out ofphaseは6.9,11.7,16.5msecで、1.5テスラ装置でいわれている一般的な値とほぼ同等であった。In phaseあるいはout ofphaseでの信号強度の対数をプロットするとほぼ直線となり、その傾きが1/T2^*として計算された。大腿骨頭ではこれらの現象が不明瞭だったため、以後はin phaseとout of phaseのみのTEで腰椎の信号強度を計測した。(2)長期ステロイドを使用している13名と、ステロイドを使用していない11名の腰椎のT2^*を計算した。測定には約10分を要した。T2^*はin phaseとout of phase両者から計算されるが、使用群のout of phaseでは信号強度のばらつきが非常に強くT2^*を反映していないと考えられたため、in phaseからの値で比較すると、ステロイド使用群では0.18、非使用群で0.097と差が見られた。また、in phase,out of phaseから簡易的に計算される水/脂肪存在比では両群に差を認められなかった。T2^*の差は骨密度を反映している可能性があるが、さらに例数を増やして検証する必要がある。研究実施計画にのっとり、若干名の腰椎のMRI信号を測定したところ、当初予想したような年齢による差は、はっきりしない。骨梁の量によって、骨内部の局所磁場の不均一性が変動する。健常人は骨梁が多く、局所磁場の乱れは大きいが、骨梁の減少に伴い磁場の不均一性も減少する。MRI信号のT2^*値は局所磁場の不均一性を鋭敏に反映すると言われており、これを計測することで、骨梁の状態を把握できることが期待できる。すなわち、骨梁の減少とともにT2^*値が延長することが予想される。しかし一方、骨粗髪症では骨梁の減少とともに骨髄に脂肪が増えるが、脂肪の増加もT2^*値の変動をもたらす。したがって、骨粗髪症にT2^*値を適用するには、骨髄の脂肪量も考慮する必要がある。

北大病院に設置されている1.5テスラのMRI装置では、エコー時間をいくつかに変えた複数のグラディエント・エコー画像からT2^*画像を作成することができる。また、エコー時間をin phaseやout ofphaseに設定したグラディエント・エコー画像から脂肪の相対量を反映した画像を作成することも可能である。実際に、数名の大腿骨で計測したところ、評価にたえうるT2^*画像や脂肪量反映画像を得られることがわかった。骨粗髪症は、加齢とともに発生、進行するが、副腎皮質ホルモン(ステロイド)を長期にわたって使用すると、高齢者ならずとも骨粗髪症になることも知られている。当初の計画は、健常と考えられる若年者から高齢者を対象としたが、次年度は、副腎皮質ホルモン長期投与患者にも対象を広げ、上記の計測をさらに継続する。【概要・経過】MRによる骨粗鬆症の診断がT2^★値の測定で可能かどうか検討した。まず骨髄でinphase、out of phaseの現象が観察されるか否か正常ボランティアで調べた。つぎに、長期にステロイドを使用し骨粗鬆症のリスクの高い患者と、ステロイドを使用していない患者を対象にT2^★を測定した。装置は1.5テスラの超伝導MRIで、TR=500msecのGradient Eoho法を用いた。matrix sizeは234×256で腰椎と大腿骨頭が一つのスライスに入るような冠状断を撮像した。【結果】(1)TEを4.1msecから1.61msecまで0.4msecずつ変化させて、5名の健常ボランティアの腰椎と大腿骨頭の信号強度を測定した。初回のTE=4.1msec以降はoff lineにして、同じreciever gainで撮像した。腰椎ではin phaseとout of pfaseとが明瞭に観察された。5名平均のTEはin phaseが4.5,9.3,14.1msec、out ofphaseは6.9,11.7,16.5msecで、1.5テラス装置でいわれている一般的な値とほぼ同等であった。In phaseあるいはout ofphaseでの信号強度の対数をプロットするとほぼ直線となり、その傾きが1/T2^★として計算された。大腿骨頭ではこれらの現象が不明瞭だったため、以後はin phaseとout of phaseのみのTEで腰椎の信号強度を計測した。(2)長期ステロイドを使用している13名と、ステロイドを使用していない11名の腰椎のT2^★を計算した。測定には約10分を要した。T2^★はin phaseとout ofphaseの両者から計算されるが、使用群のout ofphaseでは信号強度のばらつきが非常に強くT2^★を反映していないと考えられたため、in phaseからの値で比較すると、ステロイド使用群では0.18、非使用群で0.097と差が見られた。また、in phase,out of phaseから簡易的に計算される水/脂肪存在比では両群に差を認めなかった。T2^★の差は骨密度を反映している可能性があるが、さらに例数を増やして検証する必要がある。
金属欠乏星の分光観測による銀河系の形成と化学進化の研究

当該研究期間において、研究代表者の金属欠乏星に関連する研究成果は、多岐にわたるが、以下にこれらの主要な成果の概要を述べる。1.α元素に関して、酸素、シリコン、硫黄、カルシウムの振る舞いを調べた。酸素については予備的結果として、これまで金属度減少と共に増加傾向を示すと考えられていた三重線組成が、平坦な傾向を持つことを明らかにした。シリコンとカルシウムについては、振る舞いが相関していて、運動学的に3グループに分類できることが判明した。硫黄については、世界で初の大規模標本で振るまいが調べられ、2002年の論文では金属度減少に対して増加傾向を示すことが主張された。この主張が、2つの欧米のグループによる硫黄研究を誘発し、さらに、我々の2005年の論文を刊行する重要な契機となった。2002年以降の研究で、金属度-1から-4dex領域で平坦な傾向を示すことが判明し、通常の超新星モデルによる化学進化で説明できそうであることが明らかになった。硫黄の化学進化モデルの構築へ、この観測は大きな制限条件を与えている。2.軽元素のナトリウム、カリウムについての振る舞いでは、ナトリウムは従来とは違う、-1-4の金属度で太陽値より系統的に小さい分布をすることを明らかにし、従来の値は過剰計算されていることを示した。カリウムは、金属度減少に対して増加傾向をすることを確認した。リチウムについては、同位体リチウム6の金属度-2.5dexにおける低い上限値を初めて求め、種族IIにおいてリチウム6が保存されていないことの知見を新たに得た。3.鉄属の亜鉛について、金属度-3dex付近以下では増加傾向の振る舞いを示すことを明らかにし、超新星モデルへの重要な制限を得た。4.r過程元素については、金属度-3付近の超金属欠乏星標本でその振る舞いを調べた。r過程元素の星ごとの大きな分散を確証し、これらは主にr過程で形成されることを解明した。また、ストロンチウムをバリウム比から、両者を同量程度形成するべき未知の過程の存在を明らかにした。5.鉄組成が太陽値の-5.4dexで最も少ない星が発見された。銀河系最初期の種族III天体である可能性と、第1世代星の性質に関する強い制限を得ることができた。1.本年度の実施計画に基づき、金属度[Fe/H]が+0.5から-3dexの範囲の金属欠乏星および金属超過星、総計62星について、硫黄組成解析を行った。用いた観測データは、岡山天体物理観測所、ケック10m望遠鏡で代表者らにより観測されたものと、これまでの文献から引用したものである。銀河系初期から現在までの歴史に対応している金属度の範囲において、[S/Fe]が[Fe/H]に対してどのように振る舞うかを、LTEとnon-LTE(NLTE)解析により調べた。主な結論は以下のとおりである:(1)硫黄の組成はNLTE効果にほとんど影響されない。(2)[S/Fe]は[Fe/H]が-3に向かって減少していくとき、傾き-0.25で連続的に増加していく。(3)この増加傾向は、銀河系形成初期に、通常の超新星ではなく極新星と呼ばれる大規模な超新星による大量の硫黄合成が行われたと考えれば、説明できる。

これらの知見は60星あまりの大標本で、これまで不明であった硫黄の振る舞いを明らかにした、世界で初めてのものであり、アメリカ天文学会雑誌(Astrophysical Journal)に2002年中に掲載が予定されている。また、この研究については、2002年3月日本天文学会春期年会で、運動学的性質と関連させて発表する。2.中国国家天文台において得られた中程度の金属欠乏星24星について、アルファ元素組成をLTE解析した。主な結論は;(1)[Si/Fe]と[Ca/Fe]は振る舞いが相関している。(2)運動学的性質から、3種類のグループに分類できる。(3)一般的なアルファ元素の[Fe/H]に対する振る舞いが確認された。この結果は、日本天文学会欧文報告集(PASJ)に掲載された。3.すばる望遠鏡HDSを用いて得られた観測データにより、46Aqlという化学特異星の14種類の元素組成解析を行った。主な結論として;(1)これまで不明であったHe、C、N,O、は欠乏である。(2)PとTiは+1以上の超過、Sは-1.8の欠乏、Xeは+4の超過、などを初めて明らかにした。(3)これまで未同定であった、Asの吸収線を初めて固定した。(1)金属欠乏星の硫黄組成の振る舞いを、2000年以前に岡山天体観測所とケック天文台10mケック望遠鏡HIRESにより観測された62星について調べた結果を、Astrophysical Journal,573,614(2002)に発表した。このような大規模な標本における金属度-2dex以下の硫黄組成の振る舞いは世界で初めて調べられた。(2)金属欠乏星のカリウム組成の振る舞いを北京天文台で観測された21星のデータを基に解析した。金属度の現象とともにカリウムが増加する傾向が確認された。この結果は、日中共同研究(学術振興会)の一環として行われ、Publication of Astronomincal Society of Japan(PASJ),54,275(2002)に発表された。(3)炭素過剰な金属欠乏星LP625-44における軽元素とs過程元素について、すばるHDSデータにより解析した。特に鉛元素の組成を確証した。(4)Post-AGB星HR4049のHDSデータを元に、亜鉛の元素を検出しその組成を調べた。(5)超新星2002apをすばるHDSで観測し、母銀河の星間ナトリウム線を検出した。母銀河の星間ナトリウム組成と超新星の距離の下限を求めることができた。(6)すばるHDSの機器に関する論文をまとめて発表した。(7)2001-2002年度に岡山天体物理観測所において観測した金属欠乏星標本について、硫黄組成の解析を開始した。現在も継続中である。予備的結果は、2003年3月の日本天文学会で発表した。(1)2001-2003年前半の期間に岡山天体物理観測所において観測した金属欠乏星の、硫黄組成解析の予備的結果を2003年7月シドニーで開催された国際天文学連合総会JD15において発表した。さらに、この最終的結果を2003年10月の日本天文学会において発表した。現在、投稿用の論文の最終版の作成を行っている。
膵癌に於けるWAF1発現と腫瘍増殖速度及びp21^<WAF1>導入可能白に関する研究

ヒト膵癌組織62例を用いてp53とp21WAF1の免疫染色を行い,予後との相関について検討した.またヒト膵癌凍結標本20例および6種のヒト膵癌細胞株を用いてWestern BlotとRT-PCRで,p53とWAF1の発現相関について検討した.膵癌組織の免疫染色では,p53陰性かつp21WAF1陽性例,p53陽性でp21WAF1陰性例,いずれも核内にp53の蓄積,p21WAFの発現を認めた.ヒト膵癌組織のp53とp21WAF1の発現頻度は,p53陽性は62例中23例(37%),p21WAF1陽性は62例中30例(48%)で,有意な相関がみられた.RT-PCRでも野生型p53症例ではWAF1のシグナルがみられたが,変異型p53症例では1例を除いてWAF1のシグナルはみられず,mRNAのレベルで野生型p53とWAF1との間に相関がみられた.予後との相関をみると術後平均生存期間は,p53陰性群では16ヵ月であったのに対し,陽性群は10.5ヵ月,一方,p21WAF1陰性群では12ヵ月であったのに対し,陽性群では15ヵ月であったが,いずれも有意差はなかった.ヒト膵癌細胞株のWestern BlotとRT-PCRでは,WAF1の発現は野生型の3株のみに観察され,変異型では観察されなかった.従って,変異型p53細胞においてはWAFlが発現しないために,G1からS期のチェックポイントでアポトーシスが生じず,これが腫瘍増殖の一因となっている可能性が示唆された.また有意差はみられなかったものの,野性型p53群とp21WAF1陽性群で術後生存期間が長い傾向があり,臨床的にも腫瘍の増殖及び予後に関与している可能性が示唆された.ヒト膵癌組織62例を用いてp53とp21WAF1の免疫染色を行い,予後との相関について検討した.またヒト膵癌凍結標本20例および6種のヒト膵癌細胞株を用いてWestern BlotとRT-PCRで,p53とWAF1の発現相関について検討した.膵癌組織の免疫染色では,p53陰性かつp21WAF1陽性例,p53陽性でp21WAF1陰性例,いずれも核内にp53の蓄積,p21WAFの発現を認めた.ヒト膵癌組織のp53とp21WAF1の発現頻度は,p53陽性は62例中23例(37%),p21WAF1陽性は62例中30例(48%)で,有意な相関がみられた.RT-PCRでも野生型p53症例ではWAF1のシグナルがみられたが,変異型p53症例では1例を除いてWAF1のシグナルはみられず,mRNAのレベルで野生型p53とWAF1との間に相関がみられた.予後との相関をみると術後平均生存期間は,p53陰性群では16ヵ月であったのに対し,陽性群は10.5ヵ月,一方,p21WAF1陰性群では12ヵ月であったのに対し,陽性群では15ヵ月であったが,いずれも有意差はなかった.ヒト膵癌細胞株のWestern BlotとRT-PCRでは,WAF1の発現は野生型の3株のみに観察され,変異型では観察されなかった.従って,変異型p53細胞においてはWAFlが発現しないために,G1からS期のチェックポイントでアポトーシスが生じず,これが腫瘍増殖の一因となっている可能性が示唆された.また有意差はみられなかったものの,野性型p53群とp21WAF1陽性群で術後生存期間が長い傾向があり,臨床的にも腫瘍の増殖及び予後に関与している可能性が示唆された.ヒト膵癌固定標本62例を用いてp53とp21WAF1の免疫染色を行い,ヒト膵癌凍結標本20例に対してRT-PCRで,p53とWAF1の相関について検討した.更に6種類のヒト膵癌細胞株を用いてWestern BlotとRT-PCRで,同様の検討を行った.2.膵癌組織の免疫染色では,p53陰性かつp21WAF1陽性例,p53陽性でp21WAF1陰性例,いずれも核内にp53の蓄積,p21WAFの発現を認めた.ヒト膵癌組織のp53とp21WAF1の発現頻度は,p53陽性は62例中23例(37%),p21WAF1陽性は62例中30例(48%)で,有意な相関がみられた.RT-PCRでも野生型p53症例ではWAF1のシグナルがみられたが,変異型p53症例では1例を除いてWAF1のシグナルはみられず,mRNAのレベルでも野生型p53とWAF1との間に相関がみられた.ヒト膵癌細胞株のWestern BlotとRT-PCRでは,WAF1の発現は野生型の3株のみに観察され,変異型では観察されなかった.

従って,変異型p53細胞においてはWAF1が発現しないために,G1からS期のチェックポイントでアポトーシスが生じず,これが腫瘍増殖の一因となっている可能性が示唆された.ヒト膵臓組織62例を用いてp53とp21WAF1の免疫染色を行い,予後との相関について検討した.またヒト膵癌凍結標本20例および6種のヒト膵癌細胞株を用いてWestern BlotとRT-PCRで,p53とWAF1の発現相関について検討した.膵癌組織の免疫染色では,p53陰性かつp21WAF1陽性例,p53陽性でp21WAF1陰性例,いずれも核内にp53の蓄積,p21WAFの発現を認めた.ヒト膵癌組織のp53とp21WAF1の発現頻度は,p53陽性は62例中23例(37%),p21WAF1陽性は62例中30例(48%)で,有意な相関がみられた.RT-PCRでも野生型p53症例ではWAF1のシグナルがみられたが,変異型p53症例では1例を除いてWAF1のシグナルはみられず,mRNAのレベルでも野生型p53とWAF1との間に相関がみられた.予後との相関をみると術後平均生存期間は,p53陰性群では16ヵ月であったのに対し,陽性群は10.5ヵ月,一方,p21WAF1陰性群では12ヵ月であったのに対し,陽性群では15ヵ月であったが,いずれも有意差はなかった.ヒト膵や細胞株のWestern BlotとRT・PCRでは,WAF1の発現は野生型の3株のみに観察され,変異型では観察されなかった.従って,変異型p53細胞においてはWAF1が発現しないために,G1からS期のチェックポイントでアポトーシスが生じず,これが腫瘍増殖の一因となっている可能性が示唆された.また有意差はみられなかったものの,野性型p53群とp21WAF1陽性群で術後生存期間が長い傾向があり,臨床的にも腫瘍の増殖及び予後に関与している可能性が示唆された.
スポーツ選手のコンディショニングとパフォーマンスに関する運動生理学的研究

スポーツ選手のパフォーマンスはコンディショニングによって左右される。コンディショニングとして,ウォーミングアップ,持久走およびサーカディアン・リズムがパフォーマンス,すなわち有酸素性運動能力および無酸素性運動能力に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。平成6年度は,コンディショニングとしてウォーミングアップ,平成7年度は持久走,そして平成8年度はサーカディアンリズムである。方法:被検者は,3年間ともH大学陸上競技選手の短距離選手,中・長距離選手68名である。1.ウォーミングアップ(W-up)の方法は,(1)ストレッチング・準備運動,(2)自転車によるペタリングを各20分とした。2.持久走は約2時間40分走行させた。3.サーカディアンリズムは,1日の午前,午後のパフォーマンスで比較した。3年間とも有酸素性運動能力には,エアロバイク800(コンビ社製)を用いてPWC75%HRmax(以下PWC75)を測定した。無酸素性運動能力にはPOWER MAX-V(コンビ社製)を用いて最大無酸素パワー(以下APmax)を測定した。さらに生理学的指標として血中乳酸濃度,血漿クレアチン燐酸キナーゼ,ヘマトクリット値及び心拍数を測定した。結果:1.W-upの違いによるPWC75とAPmaxには有意な差はみられなかった。しかしPWC75は,中・長距離選手では短距離選手に比べて高く,Apmaxは,短距離選手では中・長距離選手より高い傾向を示した。2.持久走前後のWPC75とAPmaxには有意な差はみられなかった。持久走後が持久走前に比べてWPC75の個人間のばらつきが大きく,APmaxのそれは小さくなる傾向を示した。3.サーカディアンリズムにおいて,午後測定PWC75,APmaxはともに午前測定に比べて高い値を示し,特にAPmaxでは有意な差であった。本年度は、スポーツ選手のパフォーマンスの要因となるコンディショニングのうちウォーミングアップのちがいが有酸素性運動能力および無酸素性運動能力に及ぼす影響について検討した。方法:被検者は,H大学陸上競技選手6名(短距離選手3名,長距離選手3名)である。ウォーミングアップ(W-up)の方法は,1.ストレッチング・準備体操(S・L),2.自転車エルゴメータによるペタリング(Bi)を各20分間とした。有酸素性運動能力の評価(Test)では,エアロバイク800(コンビ社製)を用いてPWC75%HRmax(PWC70)を測定し,そして,無酸素性運動能力のそれでは,POWER MAX-V(コンビ社製)を用いて最大無酸素パワー(AnPM)を測定した。実験中の安静時(Rest),W-up直後,Test直前,Test直後には,ラクテート・アナライザー(YSI社製)を用いて血中乳酸濃度(LA),セラライザー自動分析装置(Ames社製)を用いて血漿クレアチン憐酸キナーゼ(CPK)を測定した。さらに,実験中の心拍数を連続的に測定した。結果:1.有酸素性運動能力に及ぼす影響,(1)PWC75は,W-upの違いによる差はみられないが,長距離選手より,どのW-upの場合でも高い値を示した。(2)PWC75測定後のLAは,W-upのS-LがBiよりも高い傾向を示した。(3)CPKは,W-upの違いよりも実験前の安静時の値に左右されることが示唆された。2,無酸素性運動能力に及ぼす影響,(1)AnPMは,W-upの違いによる差はみられなかったが,短距離選手は長距離選手より,どのW-upの場合でも高い値を示した。

(2)W-up後,AnPM測定直後のLAは,W-upの違いによる差はみられないが,AnPM測定直後のLAは、安静時と比べるとどのW-upの場合でも約4倍に増加した。(3)CPKは,W-up,AnPM測定の各直後では,W-upの違いによる差はなく,CPKは安静時の値に大きく左右されることが示唆された。本年度は,スポーツ選手のコンディショニングのうち,マラソン走行後の疲労がパフォーマンス,すなわち有酸素性運動能力および無酸素性運動能力に及ぼす影響について検討した。方法:被検者は,H大学陸上競技の長距離選手6名である。マラソンは約40kmの距離を平均2時間40分で走行した。マラソンの前日と後日に有酸素性運動能力と無酸素性運動能力を測定した。有酸素性運動能力の測定にはエアロバイク800(コンビ社製)を用いてPWC75%HRmax(PWC75)を測定し,そして無酸素性運動能力の測定にはPOWER MAX-V(コンビ社製)を用いて最大無酸素性パワー(AnPM)を測定した。各測定前後の安静時とテスト直後では,ラクテート・アナライザー(YSI社製)を用いて血中乳酸濃度(LA)を,セラライザー自動分析装置(Ames社製)を用いて血漿クレアチン燐酸キナーゼ(CCPK)を測定した。さらに実験中の心拍数を連続的に記録し生理的負担の示標とした。結果:1.マラソンの疲労が有酸素性運動能力に及ぼす影響(1)PWC75はマラソン前後で差はみれらなかった。(2)CPKはマラソン前日のPWC75測定後に増加の傾向がみられた。(3)LAは,マラソン前日と後日のPWC75測定前後で有意な増加がみとめられた。(4)Hctはマラソン前日と後日のPWC75測定前後で差は見られなかった。2.無酸素性運動能力にマラソン疲労が及ぼす影響(1)AnPMはマラソン前後で差はみられなかった。(2)LAは,マラソン前日と後日のAnPM測定後に増加の傾向がみられた。(3)CPK,Hctの各値は,マラソン前日と後日のAnPM測定前後で有意な差はみられなかった。スポーツ選手のパフォーマンスはコンディショニングによって左右される。コンディショニングとして,ウォーミングアップ,持久走およびサーカディアン・リズムがパフォーマンス,すなわち有酸素性運動能力および無酸素性運動能力に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。平成6年度は,コンディショニングとしてウォーミングアップ,平成7年度は持久走,そして平成8年度はサーカディアン・リズムである。方法:被検者は,3年間ともH大学陸上競技選手の短距離選手,中・長距離選手68名である。1.ウォーミングアップ(W-up)の方法は,(1)ストレッチング・準備運動,(2)自転車によるペタリングを各20分とした。2.持久走は約2時間40分走行させた。3.サーカディアン・リズムは,1日の午前,午後のパフォーマンスで比較した。3年間とも有酸素性運動能力には,エアロバイク800(コンビ社製)を用いてPWC75%HRmax(以下PWC75)を測定した。無酸素性運動能力にはPOWER MAX-V(コンビ社製)を用いて最大無酸素パワー(以下APmax)を測定した。さらに生理学的指標として血中乳酸濃度,血漿クレアチン燐酸キナーゼ,ヘマトクリット値お及び心拍数を測定した。結果:1.W-
アポリポ蛋白CIの生理作用とその臨床的測定意義

アポCIの生理作用と高脂血症における病因的意義を見つけることが本研究の目的である。アポCIのトリグリセライドーリッチリポタンパク(TGRL)の異化抑制がCIIIとは別な機序で独立して生じていることが明らかとなれば新たな高脂血症の機序解明につながる。本研究で我々はリポ蛋白中のアポCIを高感度ELISAにて測定することにはじめて成功した。さらにCIII,Eの高感度ELISAも確立した。これを用いて平成11年度はVLDLのアポCIは糖尿病性腎症で高値となり、CII、CIIIと独立してVLDL、IDLと有意に相関することを発見した。平成12年度は糖尿病性腎不全でCI、CIIIが著明に上昇するが非糖尿病性腎不全ではアポCIIIが単独で増加することを発見した。さらに平成12年度には虚血性心疾患でVLDL-アポCIが有意に増加し、この増加はVLDLの粒子の増加をひきおこし、虚血性心疾患の独立した危険因子となることを発見した。動物モデルではアポCIを過剰発現させたマウスではTGの異化低下による中等度の高TG血症を認めた。アポCIIIノックアウトマウスとアポCI過剰発現マウスを交配してアポCI単独の脂質への影響を調べる研究は成果を出せなかったが、その研究中にアポCIIIノックアウトマウスでは著明なTGの代謝回転が生じており、アポCIIIはTGRLの無駄な代謝を制御し、エネルギー効率を高めていることを発見した。さらにアポCIIIノックアウトマウスをストレプトゾトシンで糖尿病にしても高TG血症は生じないことを発見し、糖尿病性高TG血症の成因にアポCIIIが深く関与している事実を明らかにした。平成11年度の研究はヒューマンアApoC1トランスジェニックマウス(Tg)と、アポC3ノックアウトマウス(null)、ApoEnullの交配を行った。さらにApoC1Tg、C3-null、E-nullのリポタンパク組成と代謝実験をおこなった。ApoC1Tg、C3-nullのVLDL-TG生成速度はその野生型(WT)と変化なかったがApoEnullではVLDL-TG生成速度はWTの半分であった。我々は^<35>S-アミノ酸カクテルをTR-WR1339と共に静注してSDS-PAGEにてApoB-100,48を分離し、その放射能を測定することによりアポB生成速度を測定することに成功したが、EnullではVLDL-ApoB生成速度はTGと異なり減少しないことを見い出した。現在ApoC1Tg、C3-nullで同様の実験を行っている。VLDL異化については平成12年度に行う予定である。我々はリポ蛋白中のApoC1を高感度ELISAにて測定することに成功した。さらにCIII,Eの高感度ELISAを確立した。これを用いて糖尿病性腎症で高値となるレムナントの成因(板上太郎、平野勉ら:糖尿病42:439-446,1999)にApoC1が関与するか否かを検討した。VLDLのApoC1は糖尿病性腎症で高値となり、C2、C3と独立してVLDL、IDLと有意に相関することを発見した。この成績は12回腎と脂質代謝研究会(京都、2月5日)で発表し、第43回日本糖尿病学会でも発表予定である。今後はLDLセレプター欠損と家族性高コレステロール患者(FH)のApoC1を測定してFHの高レムナント、高TGにApoC1が関与する可能性について検討することにしている。
エタノール受容体の同定とアルコール依存症の治療に関する研究

アルコールに対する特異的な受容体の存在は不明である.しかし,アルコールによってmRNAが誘導されるいくつかの遺伝子が存在することから,アルコールの作用部位の1つが転写制御因子ではないかと仮定し,アルコールのNMDA受容体の転写制御機構について検討した.まず,ヒトNMDA受容体サブユニット遺伝子(NR)の転写調節流域約1.4kの塩基配列を決定した.この領域には,Sp1,CREBなどいくつかの転写調節因子が結合することが明らかとなった.次に,この領域を組み込んだgene reporter plasmidを作製し,培養細胞に導入した.その結果,神経栄養因子を添加した場合のみ転写活性の上昇が確認された..しかし,Sp1認識部位に変異を加えると活性の上昇は見られなかった.このことから,NR遺伝子の転写制御において,神経栄養因子とこれによりDNA結合が増加するSp1が重要であることが明らかとなった.次に,欠失により様々な長さのNR遺伝子転写領域を含むgene reporter plasmidを作製し,培養細胞に導入し,同時にアルコールを添加し,転写活性を比較した.その結果,アルコールによる転写活性の上昇に重要な領域が明らかとなった.そして現在,この領域に結合する転写因子の同定を行っている.NMDA受容体などmRNAがエタノールにより誘導される遺伝子が存在することから,エタノールがリガンドとなる転写調節因子(核内受容体)が存在することが予想される.このエタノールをリガンドとする核内受容体がエタノール受容体ではないかという仮説に基づき,本年度は,以下の研究計画を作成した.すなわち,ヒトNMDA受容体NR2B subunit遺伝子の転写領域を様々な長さに切断し構築したLuciferase vectorを,培養神経細胞に導入する.その後,エタノールに暴露させ転写活性を比較し,転写活性に不可欠な配列を決定する.そして,この配列をprobeとして発現クローニングを行い,転写調節因子(核内受容体)を同定する.本年度の研究成果として,ヒトNMDA受容体NR2B subunit遺伝子の転写領域をクローニングし,塩基配列を決定した.過去に報告されているマウスのepsilon2遺伝子の転写領域の配列やスプライシングを受ける部位は多くは類似しているが,ヒトに特異的な配列も認められた.これを,Luciferase reporter vectorに組み込み,制限酵素で直鎖化し,Exonucleaseで転写領域DNAを様々な長さに切断後,再び環状化しいくつかのpromoter部分を欠失させたReporter vectorを作成した.現在,この数種類のReporter vectorをヒト大脳皮質由来の神経細胞に導入し,エタノールを添加しLuciferase assayを行い,エタノールによるNR2B mRNAの誘導に関与する配列を特定している段階である.アルコールに対する特異的な受容体の存在は不明である.しかし,アルコールによってmRNAが誘導されるいくつかの遺伝子が存在することから,アルコールの作用部位の1つが転写制御因子ではないかと仮定し,アルコールのNMDA受容体の転写制御機構について検討した.まず,ヒトNMDA受容体サブユニット遺伝子(NR)の転写調節流域約1.4kの塩基配列を決定した.この領域には,Sp1,CREBなどいくつかの転写調節因子が結合することが明らかとなった.次に,この領域を組み込んだgene reporter plasmidを作製し,培養細胞に導入した.その結果,神経栄養因子を添加した場合のみ転写活性の上昇が確認された..しかし,Sp1認識部位に変異を加えると活性の上昇は見られなかった.このことから,NR遺伝子の転写制御において,神経栄養因子とこれによりDNA結合が増加するSp1が重要であることが明らかとなった.次に,欠失により様々な長さのNR遺伝子転写領域を含むgene reporter plasmidを作製し,培養細胞に導入し,同時にアルコールを添加し,転写活性を比較した.その結果,アルコールによる転写活性の上昇に重要な領域が明らかとなった.そして現在,この領域に結合する転写因子の同定を行っている.