hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核内受容体PXRの免疫応答における役割の解明

核内受容体PXRは薬物動態関連分子の発現調節に深く関与しており、この分野で精力的に研究が進められている。一方、CD4陽性T細胞においてPXRの発現が報告されているものの、その機能については解明されていない。そこで、CD4陽性T細胞サブセットのバランス改変や免疫疾患の制御にPXRリガンドを応用するための分子基盤を構築するために、免疫調節因子としてのPXRの役割を明らかとすることを目的として本研究を行った。まず、DO11.10 Rag2欠損マウスから採取したCD4陽性細胞と抗原提示細胞を、抗原や各種T細胞サブセットの培養に必要なサイトカインと共にin vitroで培養して分化させ、精製した細胞において、PXRの発現を確認したが、いずれのサブセットにおいてもPXRの発現は確認できなかった。そこで、PXRの発現を誘導し、T細胞に作用することが知られているデキサメタゾンで処理を行った。しかしながら、いずれのサブセットにおいても各T細胞に特徴的なサイトカインの抑制は確認されたものの、PXRの発現誘導はみられなかった。次に、正常マウスにPXRを誘導することが知られているPCNを投与し、PXRリガンドが種々のサブセットの発現に与える影響について検討を進めた。薬物代謝に関連する他の核内受容体のリガンドを投与し、これらの発現についても並行して測定を行った。PCNを暴露したマウスにおいては、コントロールと比較し、大きな変化はみられなかったものの、並行しておこなったある核内受容体に対するリガンドXはCD4陽性T細胞サブセットの割合を変化させる可能性が示唆された。核内受容体のひとつであるPXRがT細胞の分化、維持においてどのよう役割を果たしているかを検討した。マウスのCD4陽性T細胞においては、いずれのサブセットにおいてもPXRの発現は確認できなかった。一方、ヒトT細胞株であるJurkatでは刺激によりPXRの発現が上昇し、刺激時にヒトPXRのリガンドであるリファンピシンを加えると、IL-2の発現が誘導された。本年度は、Pxrを発現しているT細胞サブセットを絞り、そのサブセットにおいてPxrがどのような役割を果たしているのか検討すると共に、マウス病態モデルを用いた解析の基盤を作る予定であった。各種T細胞サブセットにおける病態解析モデルの作製は順調に進行しているが、in vitroで培養を行ったT細胞においてはPxrの発現や誘導を見ることができなかった。そこで、進行状況はやや遅れているとした。作製したプラスミドをエレクトロポレーション法によりトランスフェクションし、トランスフェクションの条件を決定する。至適条件を決定した後、強制発現による細胞の変化を各種遺伝子の発現をリアルタイムPCR法にて測定すること等によって確認する。またリガンドの暴露が細胞に与える影響も同時に検討し、PXRのT細胞における役割を明らかとする。
熱伝導率が場所ごとに異なるプリント基板の温度上昇予測に関する研究

本研究では一次元熱伝導率計測手法を応用した新たな計測手法を提案し,PCBの面内方向有効熱伝導率を計測した.また,実験結果の妥当性を検証するため,配線がPCBの面内方向有効熱伝導率に与える影響を明らかにするために三次元熱流体解析を行った.また,実験結果と解析結果に基づき,支配因子が異なる2種類の熱抵抗を定義し,PCBの面内方向有効熱伝導率の定式化を提案した.その結果,以下の知見を得た.提案したPCBの面内方向有効熱伝導計測手法を用いて,配線による基板面内方向の熱伝導を計測可能である.配線による基板面内方向の熱伝導は,配線パターンによらず配線面積比のみに依存する. PCBの多層化によって,内部に配置した配線もまた基板面内方向への熱伝導に影響をもたらす.しかし,同時に接触熱抵抗の影響が増大し,厚さ方向の有効熱伝導率は低下する.熱源に直接接する銅の厚さ,配線面積比が,特にPCBの面内方向有効熱伝導率に影響を及ぼす.配線の熱伝導率lwire,ガラスエポキシの熱伝導率lboard,配線面積比z,厚さ方向有効熱伝導率lthicknessを用いて,PCBの面内方向有効熱伝導率を算出できる.本研究では一次元熱伝導率計測手法を応用した新たな計測手法を提案し,PCBの面内方向有効熱伝導率を計測した.また,実験結果の妥当性を検証するため,配線がPCBの面内方向有効熱伝導率に与える影響を明らかにするために三次元熱流体解析を行った.また,実験結果と解析結果に基づき,支配因子が異なる2種類の熱抵抗を定義し,PCBの面内方向有効熱伝導率の定式化を提案した.その結果,以下の知見を得た.提案したPCBの面内方向有効熱伝導計測手法を用いて,配線による基板面内方向の熱伝導を計測可能である.配線による基板面内方向の熱伝導は,配線パターンによらず配線面積比のみに依存する. PCBの多層化によって,内部に配置した配線もまた基板面内方向への熱伝導に影響をもたらす.しかし,同時に接触熱抵抗の影響が増大し,厚さ方向の有効熱伝導率は低下する.熱源に直接接する銅の厚さ,配線面積比が,特にPCBの面内方向有効熱伝導率に影響を及ぼす.配線の熱伝導率lwire,ガラスエポキシの熱伝導率lboard,配線面積比z,厚さ方向有効熱伝導率lthicknessを用いて,PCBの面内方向有効熱伝導率を算出できる.1.エポキシと銅の配線板からなる1層の印刷基板モデルを製作した。12種類の配線パターンを製作した。金属として銅の配線面積,配線重量と基板機材面積と基板機材重量(エポキシが主)をパラメータにして表に表した。メイカー側のご厚意で無償提供が計られた。2.熊本大学の富村教授所有の装置を参考に、熱抵抗測定装置を製作した。この装置はサンプルの押し付け加重に天秤式を採用しており、荷重計で測定した値よりも物理的な方式で荷重が測定でき、安定感がある。また2個の黄銅の円柱棒(直径4.0mm)の間に試験片を挟んで、縦方向に温度分布を測定し、その温度分布の不連続性から試験片の熱抵抗を測る仕組みである。3.熱抵抗測定装置を用いて、配線パターンの異なる代表的な2つの基板の縦方向熱抵抗を測定したところ、配線パターンの金属の多い基板の熱抵抗が小さい値を示し、測定方法の信頼性を確認した。4.次に、基板平面方向の熱伝導率の違いによる熱抵抗の差を測定するために、平面を熱抵抗測定装置の黄銅断面と同じ大きさの円形に切り取った断片と円形の直径と同じ1辺を有する正方形に切り取った断片とを測定したところ、その両者の差が測定できた。この値を解析すれば、平面方向の熱伝導率の違いが評価できる。これは、大変大きな意義を有する。5.今後は、12種類の配線パターンのすべてを測定し、データマップを作成し、銅の配線面積,配線重量と基板機材面積と基板機材重量(エポキシが主)を評価する方法を確立する計画である。1.エポキシと銅の配線板からなる1層の印刷基板モデルを製作した。2.昨年試作した熱抵抗測定装置を用いて、配線パターンの異なる代表的な2つの基板の縦方向熱抵抗を測定したところ、配線パターンの金属の多い基板の熱抵抗が小さい値を示し、測定方法の信頼性を確認した。3.次に、基板平面方向の熱伝導率の違いによる熱抵抗の差を測定するために、平面を熱抵抗測定装置の黄銅断面と同じ大きさの円形に切り取った断片と円形の直径と同じ1辺を有する正方形に切り取った断片とを測定したところ、測定精度を確保すれば、その両者の差が測定できた。この値を解析し、平面方向の熱伝導率の違いが評価できることが判明した。4.今後は、12種類の配線パターンのすべてを測定し、データマップを作成し、銅の配線面積,配線重量と基板機材面積と基板機材重量(エポキシが主)を評価する方法を確立する計画である。電子機器の高速化・高密度実装化の影響により発熱密度は増加し,機器の熱設計の重要性が高まっている.機器の小型化により冷却デバイスの搭載は困難である.そのため基板レベルでの熱設計が注目される.

しかし,プリント配線基板(Printed Circuit Board:PCB)は複雑な銅配線を有し,その配線はPCB内部の熱伝導に影響を及ぼすため,最適な熱設計が容易でない).通常,PCBの熱設計を行う際には,CFDソフトウェアが用いられる.しかし,詳細な配線構造の解析を行うと計算時間が膨大になり望ましくない.また,PCBを微小領域に分割し,銅の体積比率に基づく有効熱伝導率を用いる熱設計が行われているが,温度予測精度は十分でない.PCBの有効熱伝導率は,複雑な配線の影響により,場所ごとに基板厚さ方向・面内方向で異なる.特に,PCBの面内方向有効熱伝導率の計測は困難であるため,配線がPCBの面内方向有効熱伝導率に与える影響は明らかでない今年度は,一次元熱伝導率計測手法を応用した新たな計測手法を提案し,PCBの面内方向有効熱伝導率を計測した.また数値解析を行い,配線面積比と面内方向有効熱伝導率の関係を評価した.配線面積比が1の場合,面内方向有効熱伝導率が約50W/(m-K)に相当することを明らかにした.実験と解析を併用し,現状でも評価可能であるが,面内方向有効熱伝導率を定式化し,見積りを容易にすることは有益である.さらに、PCBの面内方向有効熱伝導率と配線面積比の関係を定量評価するため,支配因子が異なる2種類の熱抵抗を定義し,PCBの面内方向有効熱伝導率の定式化を提案した.本研究では一次元熱伝導率計測手法を応用した新たな計測手法を提案し,PCBの面内方向有効熱伝導率を計測した.また,実験結果の妥当性を検証するため,配線がPCBの面内方向有効熱伝導率に与える影響を明らかにするために三次元熱流体解析を行った.また,実験結果と解析結果に基づき,支配因子が異なる2種類の熱抵抗を定義し,PCBの面内方向有効熱伝導率の定式化を提案した.その結果,以下の知見を得た.(1)提案したPCBの面内方向有効熱伝導計測手法を用いて,配線による基板面内方向の熱伝導を計測可能である.(2)配線による基板面内方向の熱伝導は,配線パターンによらず配線面積比のみに依存する.(3)PCBの多層化によって,内部に配置した配線もまた基板面内方向への熱伝導に影響をもたらす.しかし,同時に接触熱抵抗の影響が増大し,厚さ方向の有効熱伝導率は低下する.(4)一層試験基板の配線面積比が1の場合,PCBの面内方向有効熱伝導率は約50 W/(m&#61655;K)に相当する.(5)三層試験基板の配線面積比が1の場合,PCBの面内方向有効熱伝導率は約80 W/(m&#61655;K)に相当する.(6)実験と解析を併用して得たPCBの面内方向有効熱伝導率と,メタルの体積比率および積層構造に基づく面内有効熱伝導率とを比較すると差が生じる.(7)熱源に直接接する銅の厚さ,配線面積比が,特にPCBの面内方向有効熱伝導率に影響を及ぼす.(8)配線の熱伝導率&#61548;wire,ガラスエポキシの熱伝導率&#61548;board,配線面積比&#61562;,厚さ方向有効熱伝導率&#61548;thicknessを用いて,PCBの面内方向有効熱伝導率を算出できる.PCBの面内方向有効熱伝導率の計測は予想以上に順調で、配線面積比と面内方向有効熱伝導率の関係を半年前倒しで評価できたこと。24年度が最終年度であるため、記入しない。
過分極活性化環状ヌクレオチド依存性チャネル阻害薬の疼痛制御機構の解明

過分極活性化環状ヌクレオチド依存性チャネル(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gatedchannels:HCNチャネル)は膜電位の過分極により活性され内向き電流を発生させる電位依存性チャネルであるが、その阻害薬は神経障害性疼痛の治療薬の候補として期待されている。しかし、その作用機序については十分に解明されていない。そこで、本研究では、疼痛制御機作用機序を解明することを目的とした。平成30年度は、神経障害性疼痛の要因のひとつである炎症への作用を評価するために、動物実験モデルを用いてHCNチャネル阻害薬(ivabradine)の炎症性疼痛に対する制御効果および抗炎症作用を検証した。炎症性疼痛モデルとして後肢足蹠に起炎物質であるカラゲニンを皮下注射したラットを用い、機械的刺激に対する疼痛閾値へのivabradineの効果を評価した。また、試験薬を注射した足蹠皮下組織を採取し、炎症細胞の集積および炎症性サイトカインであるTNFαの発現を評価した。さらに、HCNチャネルに作動作用のあるforskolinまたはlamotrigineを添加し、ivabradineの効果が抑制されるかどうかを調べた。その結果、カラゲニンによる炎症性疼痛モデルにおいて、カラゲニンによる痛覚過敏に対してivabradineは用量依存的に抑制効果を示した。また、ivabradineはカラゲニンの注射部位の炎症細胞の集積およびTNFαの発現を抑制した。さらに、ivabradineの疼痛制御効果および抗炎症作用はforskolinおよびlamotrigineもよって拮抗された。以上の結果より、HCNチャネル阻害薬であるivabradineには、炎症性疼痛および炎症反応に対して抑制効果があり、それらの作用はHCNチャネルを介している可能性が示唆された。補助事業期間中の研究実施計画では、1)HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用をin vitroで検証、2)動物実験によるHCNチャネル阻害薬の疼痛制御作用および抗炎症作用の検証、3)抗炎症作用および疼痛制御作用に係わるHCNチャネルサブタイプの同定、が計画されたが、平成30年度は2)の動物実験を実施し、ほぼ計画どおり遂行できた。平成31年度以降で、1)および3)を実施する予定であり、全体として順調に進展していると判断できる。今後、細胞培養を用いて、以下の項目について研究を遂行する。また、平成30年度に実施した動物実験についても以下の追加実験を行う。1.HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用をin vitroで検証:株化されたマウスマクロファージ様細胞(RAW264.7)を培養し、LPSで刺激した後に、HCNチャネル阻害薬であるZD7288またはivabradineを添加し、培養細胞によるTNFαおよびIL-6などの炎症性メディエータ産生への影響を評価する。さらに、HCNチャネルに作動作用のあるforskolinまたはlamotrigineを追加することで、HCNチャネル阻害薬の効果が抑制されるかどうかを確認する。また、培養細胞における分子生物学的評価も行う。2.動物実験によるHCNチャネル阻害薬の疼痛制御作用の検証(追加実験):炎症性疼痛モデルにおける炎症性疼痛に対して、ivabradine以外のHCNチャネル阻害薬(ZD7288)の効果を評価し、HCNチャネルを介した効果であることを確認する。3.抗炎症作用および疼痛制御作用に係わるHCNチャネルサブタイプの同定:HCNチャネルにはHCN1、HCN2、HCN3、およびHCN4の4つのサブタイプがあるため、培養細胞(RAW264.7細胞)および組織(ラット足蹠皮下組織)におけるサブタイプの発現を評価し、HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用および疼痛制御作用に関与しているサブタイプを同定する。

補助事業期間中の研究実施計画では、1)HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用をin vitroで検証、2)動物実験によるHCNチャネル阻害薬の疼痛制御作用および抗炎症作用の検証、3)抗炎症作用および疼痛制御作用に係わるHCNチャネルサブタイプの同定、が計画されたが、平成30年度は2)の動物実験を実施し、ほぼ計画どおり遂行できた。平成31年度以降で、1)および3)を実施する予定であり、全体として順調に進展していると判断できる。今後、細胞培養を用いて、以下の項目について研究を遂行する。また、平成30年度に実施した動物実験についても以下の追加実験を行う。1.HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用をin vitroで検証:株化されたマウスマクロファージ様細胞(RAW264.7)を培養し、LPSで刺激した後に、HCNチャネル阻害薬であるZD7288またはivabradineを添加し、培養細胞によるTNFαおよびIL-6などの炎症性メディエータ産生への影響を評価する。さらに、HCNチャネルに作動作用のあるforskolinまたはlamotrigineを追加することで、HCNチャネル阻害薬の効果が抑制されるかどうかを確認する。また、培養細胞における分子生物学的評価も行う。2.動物実験によるHCNチャネル阻害薬の疼痛制御作用の検証(追加実験):炎症性疼痛モデルにおける炎症性疼痛に対して、ivabradine以外のHCNチャネル阻害薬(ZD7288)の効果を評価し、HCNチャネルを介した効果であることを確認する。3.抗炎症作用および疼痛制御作用に係わるHCNチャネルサブタイプの同定:HCNチャネルにはHCN1、HCN2、HCN3、およびHCN4の4つのサブタイプがあるため、培養細胞(RAW264.7細胞)および組織(ラット足蹠皮下組織)におけるサブタイプの発現を評価し、HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用および疼痛制御作用に関与しているサブタイプを同定する。当該年度の収支に、端数の214円がやむを得ず残ったが、次年度研究費に繰り越し、当初の計画どおり研究を遂行する。
看護教育におけるCAI教育の効果について-老人看護学に導入-

社会や医学の急速な発達に伴い、看護学の内容は年々増加し、複雑化してきている。そこで、看護に必要な知識・情報を系統的に整理統合し、高度な看護ケアを実践するのに必要な様々な能力を、学習者の興味を引き起こしながら包括的に修得させる、看護教育CAIコースウェア(老人看護編/シミュレーション型)を開発した。具体的には、ある高齢者が転倒、大腿骨頚部骨折にて手術、その後リハビリテーションを行い、退院するまでの経過とし、手術・環境の変化・寝たきりにより起こる廃用症候群をサブコースとして設定した。画面は、レントゲン像・アニメーション等による教材提示に留意した。調査は、臨床実習終了後の本学3年生30名にCAI個別学習を行った。結果、【.encircled1.】CAIにより積極的な学習意欲が得られ、【.encircled2.】一人の患者に対して系統立てた視点での理解が見られた。また、【.encircled1.】学習進度状況におけるCAIコースウェアの使い分け、【.encircled2.】微妙な色彩表示の必要性が明確となり、より臨床に近づいたコースウェアの開発が課題として残った。
大規模ネットワークシステムに対する階層分散制御

近年,計算・通信技術の発達により,工学が扱う対象は飛躍的に大規模化している.このような背景のもと,電力ネットワークに代表される大規模システムを系統的にとり扱うための解析・制御手法開発の重要性は,今後とも日増しに高まることが予想される.本研究では,モデル低次元化手法を応用することによって,ネットワークを構成するサブシステムの相互干渉情報を効率よく抽出し,その情報を処理する動的補償器と個々のサブシステムを制御する分散制御器が階層的に接続された制御系を設計している.このようにして得られる分散制御系は,従来の集中的な制御系と比較して,少ない計算・通信コストにより実装が可能となる.近年,計算・通信技術の発達により,工学が扱う対象は飛躍的に大規模化している.例えば,電力ネットワークはその代表例であり,東京電力管内においては,約200か所の発電施設と約2000万世帯の需要家からなる電力系統を常に安定して運用することが求められている.このような背景のもと,大規模システムを系統的にとり扱うための解析・制御手法開発の重要性は,今後とも日増しに高まることが予想される.本研究では,以上の背景のもと,大規模なネットワークシステムに対する階層分散的な制御系の設計を行っている.特に本年度では,システムの制御に不可欠な状態推定のため,階層分散オブザーバの設計理論の構築を行った.この階層分散オブザーバは,基幹オブザーバによってサブシステム間の相互干渉を表わす状態空間を推定し,その推定信号を各サブシステムに接続された分散オブザーバへ送信する構造をもつ.本研究では,相互干渉を表わす状態空間を抽出する問題を,入力信号からサブシステム間の接続に関する出力信号への伝達関数の近似問題として定式化し,その近似(低次元化)問題にひとつの解を与えた.また,この階層分散オブザーバに基づく階層分散制御系の設計に向けて,階層分散状態フィードバックコントローラの設計に関する基礎的な検討を行った.より具体的には,オブザーバ設計と状態フィードバック設計では,ある種の双対性をもつ状態空間の拡大モデルを用いることにより,それらの系統的な設計や統合が可能になることを示す基礎的な結果を得た.近年,計算・通信技術の発達により,工学が扱う対象は飛躍的に大規模化している.例えば,電力ネットワークはその代表例であり,東京電力管内においては,約200か所の発電施設と約2000万世帯の需要家からなる電力系統を常に安定して運用することが求められている.このような背景のもと,大規模システムを系統的にとり扱うための解析・制御手法開発の重要性は,今後とも日増しに高まることが予想される.本研究では,以上の背景のもと,大規模なネットワークシステムに対する階層分散的な制御系の設計を行っている.特に本年度では,平成26年度に得られた階層分散オブザーバ設計と階層分散状態フィードバックコントローラ設計の統合に関する基礎的検討に基づき,階層的な構造(直列結合構造)をもつネットワークシステムの冗長な状態空間表現に関して,モデル低次元化の知見に基づくより一般的な形式を導出した.また,その特徴的な階層構造を効果的に用いることによって,コントローラの分散設計が可能となることを理論的に示した.これらの成果は,国際論文誌への投稿を見据え,基礎理論としての整理を進めている.当初の計画のとおり,階層分散オブザーバ設計と階層分散状態フィードバックコントローラの設計の統合に関して,平成27年度に導出した形式と比較して,より一般的な状態空間表現形式を含む成果が得られている.現在,当初平成28年度に取り組む予定であった,論文などの印刷物への整理を既に進めていることから,当初の計画以上に進展しているといえる.近年,計算・通信技術の発達により,工学が扱う対象は飛躍的に大規模化している.例えば,電力ネットワークはその代表例であり,東京電力管内においては,約200か所の発電施設と約2000万世帯の需要家からなる電力系統を常に安定して運用することが求められている.このような背景のもと,大規模システムを系統的にとり扱うための解析・制御手法開発の重要性は,今後とも日増しに高まることが予想される.本研究では,申請者がこれまでに開発してきたモデル低次元化手法を応用することによって,ネットワークを構成するサブシステムの相互干渉情報を効率よく抽出し,その情報を処理する基幹制御器と個々のサブシステムを制御する分散制御器が階層的に接続された制御系を設計している.本研究では,制御系設計において不可欠な情報を抽出するツールとして,モデル低次元化の理論を応用することを考えている.このようにして得られる分散階層制御系は,従来の集中的な制御系と比較して,少ない計算・通信コストにより実装が可能となる.また,サブシステムの変化や個々の分散制御器の故障に対してロバストな制御系となる.また,この分散階層制御系設計手法に基づき,コントローラレトロフィット手法(コントローラの分散的な増改築手法)に関する理論的な基盤を構築している.このレトロフィット制御手法は,システム制御理論分野において難しい問題として知られる,特別な構造をもつ制御系設計問題に対して,ひとつの解を与える基礎理論となり得る.近年,計算・通信技術の発達により,工学が扱う対象は飛躍的に大規模化している.このような背景のもと,電力ネットワークに代表される大規模システムを系統的にとり扱うための解析・制御手法開発の重要性は,今後とも日増しに高まることが予想される.本研究では,モデル低次元化手法を応用することによって,ネットワークを構成するサブシステムの相互干渉情報を効率よく抽出し,その情報を処理する動的補償器と個々のサブシステムを制御する分散制御器が階層的に接続された制御系を設計している.このようにして得られる分散制御系は,従来の集中的な制御系と比較して,少ない計算・通信コストにより実装が可能となる.当初の計画通りの階層分散

オブザーバ設計に加えて,階層分散状態フィードバック系の設計に向けた基礎的な結果がすでに得らている.この観点から,当初の計画以上に進展しているといえる.平成27年度において得られた分散的なコントローラ設計に関する階層分散システムの一般的な形式は,本研究における階層分散構造をもつ制御系の設計に限らず,広く応用の可能性が見込まれる.この新たな応用可能性の検討を,当初予定していた基礎理論としての研究成果の整理に加えて,平成28年度における新たな課題として取り組む予定である.また,これら一連の成果を論文として整理し,国内外にて積極的に発信していく.システム制御理論平成26年度において得られた結果に基づき,階層分散オブザーバ設計と状態フィードバック設計を統合し,階層分散制御系設計理論を構築することを目指す.特に,従来までの集中的な制御系との比較により,提案する階層分散制御系の優位性を明らかにすることが重要となる.また,これらの結果を論文として整理し,国内外で積極的に発信していく.当初予定していた国際学会での発表件数と図書の購入数に変更があったため.また,ソフトウェアのMatlabの更新ライセンスの購入が,大学のTAHライセンスの締結により不要になったため.当初計画していた図書の購入が在庫不十分などの理由により延期されたため.また,購入予定であったソフトウェアのMATLABは,大学のTAHライセンスが締結され,購入が不要になったため.次年度に予定していた国内・国際学会での発表件数を追加し,予定していた図書を購入する.Matlabの更新費用は,他の解析ソフトウェアなどの購入費に充当する.予定していた図書を購入し,購入予定であったMATLABのための費用は,他の解析用ソフトウェアの購入費に充当する.
モレキュラーインプリントポリマーによる複合糖質糖鎖の認識

本課題の成果は以下のとおりである。1.糖のモレキュラーインプリントにおいて、糖の有機溶媒への溶解性の低さに起因して、従来の方法が適用困難であることが明らかとなった。2.そこで、ポリマー粒子表面に水(あるいは水系媒体)中で糖をホストモノマーとともに添加してインプリントを行う表面インプリント法を開発し、糖の3,4,および6位の水酸基を認識するインプリントポリマーを調製することに成功した。3.2で得られたポリマーは高速液体クロマトグラフィーによる糖の認識を可能とし、さらに、バッチ法による吸着実験では、鋳型特異な吸着能を示す場合があることを明らかにした。4.3までの検討を基に、さらに有効なモレキュラーインプリント法を開発した。すなわち、予めホストとなりうる分子をポリマー上にある程度の密度で配置し、その上に目的とする糖を吸着させてホストと相互作用させ、さらに余分なホスト分子を化学反応によって不活性なものに変換する手法である。5.メタクリル酸をホストモノマーとして用い、エチレンジメタクリレートを架橋剤にして、メタノール溶媒中に修飾糖を添加したものを希釈剤として、ポリマーを調製した。このポリマーの重合終了後、溶媒であるメタノールを減圧留去した後、30分程度、約200度程度に全体を加熱したところ、糖に対する認識は加熱前に比べて約2.5倍程度に増加した。これらのことから、旧来法のモレキュラーインプリント法では高い認識が得られなかった糖類に対して、表面インプリント法や、ポリマーを後処理(熱処理)する手法でより高い認識が得られることが示された。これらの操作は簡便であり、また、実用上問題のある試薬を用いない。従って、極めて実用性が高い方法であると考えられる。当初の計画では、1)多段階膨潤重合法により糖鎖と相補的結合が可能な置換基を有するモノマーを選択し、インプリント分子(糖)と水系で重合を行う、2)特に、末端にシアル酸を持つ糖鎖のモレキュラーインプリントポリマーの合成を検討し、その分子認識を検討する予定であった。しかし、期待された結果が得られなかった。そこで、ガラクトース、グルコース、マンノースなどの単糖の分子認識を先に検討した。その結果、モノマーとしてフェニルボロン酸誘導体を用いて調製したポリマーは、cis-ジオールを強く保持する傾向を示し、モレキュラーインプリント法において有効なホストとして利用できることがわかった。また、モノマーを基材粒子が重合した段階で添加することにより、生成したポリマーの表面付近に効率よく分子認識能を持つモノマーを析出させることが可能であることが分かった。本手法を用いることにより、表面に糖鎖認識部位を持つモレキュラーインプリントポリマーの合成が期待される。上記のように、フェニルボロン酸誘導体がモレキュラーインプリント法において有効なホストとして利用できることが分かった。従って、この場合のポリマーの調製法として、重合媒体を用いない重合系が有効と考えられるため、今後、この系でのフェニルボロン酸誘導体をホストとして用いたモレキュラーインプリントポリマーの合成を行う予定である。さらに、より大きな特異的認識能を発現させるために、ボロン酸と錯体を形成しないプリント分子の水酸基についても注目し、その水酸基と相互作用するモノマーも用いることについても検討する予定である。本年度は、以下のような研究成果を得た。1.水を重合媒体としたEDMA基材上の表面インプリント法について、Gal,Glc,Manをプリント分子、メタクリル酸をホストモノマーに用いると、単糖に対して異なる認識能が見られることが分かったが、オリゴ糖(ラクトース、マルトース、マルトトリオース、マルトテトラオース)に対しては差異が得られなかった。しかし、Glcをプリント分子とした充填剤について、これらオリゴ糖・単糖類の保持が相対的に大きくなった。

2.(1)の表面インプリント法で二糖(マルトース・ラクトース)をプリント分子に用いたが、単糖をプリント分子とした場合のように各糖類に対して特異的認識能は見られなかった。しかし、マルトースをプリント分子とした充填剤の方が、単糖・オリゴ糖類に対して相対的に大きな保持を示した。3.ビニルピリジンをホストモノマー、単糖類をプリント分子に用いた場合、(1)の充填剤のように個々の単糖類に対して保持挙動に差異は見られなかった。しかし、グルコースをプリント分子とした充填剤が、糖類に対して相対的に大きな保持を示した。(1)(2)(3)から、アキシアル位に官能基をもたないプリント分子を用いると、充填剤の親水性が大きくなるような傾向が見られた。4.PADを検出器に用いて、サンプルの負荷量を1700分の1にして(1)の充填剤の評価を行うと、グルコースの保持挙動が大きく変化し、Glc,Manをプリント分子とした充填剤がGalをプリント分子とした充填剤より優先的に保持される傾向を示した。5.これらのことから、完全に特異性のある認識は困難であるものの、糖の構造の違いをある程度認識するインプリントポリマーの調製が可能となった。具体的には、3、4および6位の水酸基の認識が一つの鍵になることが示唆された。本年度の成果は以下のとおりである。1.本年度までの検討において、糖あるいは糖鎖のモレキュラーインプリント法を用いる特異的分子認識の発現に対しては、対応するホスト分子同士をかなり近接して配置することが重要でることが明らかとなった。2.このことを基に、新規なモレキュラーインプリント法を開発した。すなわち、予めホストとなりうる分子をポリマー上にある程度の密度で配置し、その上に目的とする糖を吸着させてホストと相互作用させ、さらに余分なホスト分子を化学反応によって不活性なものに変換する手法である。3.メタクリル酸をホストモノマーとして用い、エチレンジメタクリレートを架橋剤にして、メタノール溶媒中に修飾糖を添加したものを希釈剤として、ポリマーを調製した。このポリマーは添加した修飾糖に対する特異的認識を示したが、その程度はそれほど高くなかった。4.このポリマーの重合終了後、溶媒であるメタノールを減圧留去後、30分程度、200度程度に全体を加熱したところ、糖に対する認識は加熱前に比べて約2.5倍程度に増加した。ここで、100度程度の加熱ではこのような認識能の向上は観察されなかった。5.詳細な検討の結果、ポリマー上に存在するホスト分子中のカルボキシ基が200度の加熱により減少していることが明らかとなった。このことは、カルボキシル基同士の脱水反応が起こり、糖と相互作用しているカルボキシル基をのぞいて、不要なカルボキシル基が認識に対して酸無水物として不活性化されたものと考えられる。6.これらのことから、旧来法のモレキュラーインプリント法では高い認識が得られなかった糖類に対して、ポリマーを後処理(熱処理)することでより高い認識が得られることが示された。これらの操作は簡便であり、また、実用上問題のある試薬を用いない。従って、極めて実用性が高い方法であると考えられる。
粒子状有機物の化学性状に関する研究

電子顕微鏡写真の粒子の周りの“シミ"状の物がたびたび観察されることから、水も含め揮発性物質、すなわち“揮発性有機物も含まれている可能性有り"との仮説のもとに、エアロゾルをインパクターで採集し、GC/MSによって有機物の同定と定量をこころみた。エアロゾル採集後は外気との交換を避けるためにスクリュウバイエル瓶に保存し、分析時もテフロンシートを介した注射針にてGC/MSに連結し、150Cにて追い出し、ミクロ濃縮後、有機成分を分離・同定定量した。カットオフ径として2μmと0.2μmを選んだ。採集はステージ用にはφ27mm、バックアップ用にはφ47mmのGF/Cロ紙をそれぞれ450Cにて加熱処理して用いた。結果は、2μm以上、21μm以下ー0.2μm以上及びバックアップともに、ブランク値が大きく優意性に欠けたデータであった。対処策として、ザンプリング前もエアロゾル補集材は外気との接触を可能な限り回避するために個別に捕集バウエルに保管し、テフロンライナーからのCS2等のコンタミをさける工夫が必要である。ヌクレオポアフィルター等の捕集材も検討を要する課題である。これらの問題が解決すればドライアイス冷却可能な本インパクターは機器を現場に持ち込むことなく、高所、極域などでのエアロゾルに含まれる有機物の研究に有効となろう。成分としてはアルコール、ケトン等含酸素有機物である酸化途中の中間生成物とも考えられる成分がバックアップフィルターばかりでなく0.2μm以上の粒子画分にも検出されこれらの成分を含んだ水の薄膜の存在が示唆された。マクロでは0.1%前後の濃度では水の性質に多くの影響を与えないことが知られているがミクロでは影響が予測される。
圧電性窒化アルミニウム薄膜の超音波計測への応用

1.目的広帯域の超音波を受信できれば,超音波画像計測におけるスペックルパターンの低減や,分解能向上に役立つ。窒化アルミニウム(AIN)薄膜を圧電振動子として使用した超音波計測システムを構築し,その受信特性を調べた。2.方法受信用の圧電振動子として,厚さ約1μmのAIN薄膜をポリイミド基板上に形成し,これを2枚重ねで使用した。受信面は24mm×15mmの長方形である。送信用の圧電振動子にはPZTを使用した。生体軟部組織に対する利用を想定して,中心周波数3.6,4.7,10MHzの3種類の振動子を用いた。音響放射面は直径13mmの平坦な円である。厚さ20mmの低減衰性の油性ゲル(ATS Labolatories,Acoustic Standoff AC-2)を挟んで,送信用振動子と受信用振動子を設置した。送信用振動子をパルサレシーバ(PANAMETRICS 5073PR)で駆動した。受信用振動子の出力はパルサレシーバの内蔵アンプで増幅した後,サンプリング周波数100MHz,分解能14bitでディジタル化してコンピュータに記録した。3.結果AIN薄膜の受信レベルはPZT振動子よりも約70dB小さかった。そこで500サンプルの受信信号を同期加算して雑音を低減した後,周波数解析した。送信周波数3.6,4.7,10MHzに対して,受信側の中心周波数は3.6,4.6,8.4MHzであった。6dB比帯域幅は66,71,89%であり,送信用と同型のPZT振動子で受信した場合の1.3,1.4,1.7倍に相当する。調査した周波数帯3.6-10MHzにおいて,受信帯域幅の拡大が確認された。
腫瘍細胞と腫瘍関連線維芽細胞を同時に標的とする遺伝子改変Ｔ細胞療法の開発

固形腫瘍は、腫瘍細胞と間質細胞から構成されるが、間質細胞の一つである腫瘍関連線維芽細胞(CAF)は腫瘍の悪性化に関与することが知られている。申請者は、犬の様々な固形腫瘍においてCAFが豊富に存在すること、及び腫瘍特有の糖鎖修飾を受けたポドプラニン(csgPDPN)が腫瘍細胞とCAFに特異的に発現することを明らかにしてきた。csgPDPNを標的とする治療は、腫瘍細胞とCAFを同時にかつ特異的に攻撃し得る。本研究では、csgPDPNを標的とするキメラ抗原受容体発現T細胞(CAR-T)療法を作製し、csgPDPN標的CAR-T細胞療法の抗腫瘍効果と抗腫瘍機序を解明する。
低速多価イオン衝突におけるオ-ビテイング散乱の検証(後方散乱と多電子捕獲過程)

本研究では、C^<4+>-Ne,Ar,Kr,Ar^<q+>(q=6,7,8,9,11)-H_2,He,Neの衝突系において0.075から500eV/amuの低エネルギー領域で一電子および多電子捕獲反応断面積の測定し、下記の方法で多電子捕獲過程ほど後方散乱が重要な役割を演じることを発見し、分極力を考慮したシュミレーション計算で分極力が支配する低エネルギー領域の反応断面積が増大するエネルギー依存性を再現し、低エネルギー領域におけるオ-ビティング散乱効果の重要性を明らかにした。多価イオンと中性ガスとの衝突で発熱反応で進行する電子捕獲反応について、運動力学的な考察をなした。衝突前の相対衝突エネルギーがEで発熱エネルギーがQの衝突の場合、実験室系で前方に観測される入射イオン(質量ma)から生成されたイオンの重心系おける散乱角の上限値(Θa)と観測可能な角度領域は、Θa=cos^<-1>{-(ma/mb)[E/(E+Q)]^<1/2>}と0≦Θ<Θa、標的(質量mb)からの生成イオンに対して観測可能な重心系における散乱角度の下限値(Θb)と角度領域は、Θb=cos^<-1>{[E/(E+Q)]^<1/2>}、Θb≦Θ<πの関係が得られる。実験室系で前方に散乱された入射イオンからの生成イオン観測による電子捕獲断面積測定では、ma<mbの衝突系に対しては重心系における後方散乱による生成イオン捕集も可能であるが、それが不可能となるma<mbの衝突系に対して、標的からの生成イオンの観測が、とりわけ、オ-ビティング散乱が支配的になると思われるE<Qの低エネルギー領域で後方散乱による電子捕獲断面積成分を調べるのに効果的であることが本研究により実験的に確認された。
プレストレストコンクリート橋の維持管理・長寿命化に関する研究

腐食によりPC鋼材が断面欠損あるいは破断したPC部材の力学的性状を実験及び解析的に明らかにするために、PC鋼材を人為的に切断あるいは腐食により断面欠損させたPC梁部材を製作して載荷実験を行った。その結果、グラウトが完全に充填されている場合は、PC鋼材が腐食により欠損した場合においてもある大きさの断面耐力を維持することが明らかとなった。また、グラウトの再注入は耐荷力を回復させる効果があることが明らかとなった。また、上記の実験条件をモデル化して、解析的にシミュレーションできる手法を開発し、その適用性と精度を明らかにした。さらに,実PC橋についてPC鋼材が破断した場合の安全性について明らかにした。本研究は,プレストレストコンクリート(PC)橋の維持・管理,長寿命化を確立するものである。すなわち、1既設PC橋において、グラウトが完全に充填されていない場合、塩化物イオンを吸収(除去)する再注入用グラウトを開発し、その適用性について明らかにする。2腐食によりPC鋼材が断面欠損あるいは破断したPC橋において、非破壊検査法による破断箇所の特定および破断した場合の力学的性状を明らかにすることである。1については、イオン交換樹脂を混入することによって、PC鋼材に付着している塩化物イオンを吸着することが実験で明らかとなり、再注入用グラウトとして適用できることが明らかとなった。2については、PCはり供試体を作製して、人為的に破断させ、漏洩磁束法により破断箇所の特定を行った。その結果、漏洩磁束法によって、PC鋼材の破断の有無と位置がある程度特定できることが明らかになった。また、破断前に着磁した場合においても、破断位置を特定できることが明らかとなった。今後はかぶりの大小による影響や破断量(PC鋼より線で一部が破断した場合)を検査できるかどうかを検討していく予定である。さらに、PC鋼材を破断させた場合では、ダクト内におけるグラウトが十分充填されている場合、PC鋼材破断位置から付着長離れた断面においては、破断の影響がなくなり、耐力は破断していないものと同等となり、このことはグラウトの重要性を示唆しており、PC橋のグラウトが未充填あるいは不充填の場合は、早急にグラウトを再注入することが必要である。また、PC鋼材の破断箇所、破断量、付着切れの範囲が既知であれば、破断したPC鋼材を有するPC梁の耐力を求めることが可能であると考えられる。本研究は,プレストレストコンクリート(PC)橋の維持・管理,長寿命化を確立するもので、平成27年度は1既設PC橋において、グラウトが完全に充填されていない場合、塩化物イオンを吸収(除去)する再注入用グラウトを開発し、その適用性について明らかにする。1については、イオン交換樹脂を混入することによって、PC鋼材に付着している塩化物イオンを吸着することが実験で明らかとなった。また、イオン交換樹脂は安全で安価な材料で有り、再注入用グラウトとして適用できることが明らかとなった。今後は、実際に適用することを考えて、最適な配合を明らかにすることが必要である。2については、PCはり供試体を作製して、PC鋼材を人為的に破断させ、漏洩磁束法により破断箇所の特定を行った。しかし、かぶりの大小による影響や破断量をより精度よく特定できる方法を開発することが必要で有り、また、磁束密度曲線から精度よく簡易に判別できる手法の開発が必要である。PC鋼材を破断させたはり部材の実験では、ダクト内におけるグラウトが十分充填されている場合、PC鋼材破断位置から付着長離れた断面においては破断の影響がなくなり、耐力は破断していないものと同等となり、グラウトの重要性が明らかとなった。PC橋のグラウトが未充填あるいは不充填の場合は、早急にグラウトを再注入することが必要である。また、PC鋼材の破断箇所、破断量、付着切れの範囲が既知であれば、破断したPC鋼材を有するPC梁の耐力を求めることが可能である。以上の新たな知見は当初の計画以上のものが成果として得られた。本研究は,プレストレストコンクリート(PC)橋の維持・管理,長寿命化を確立しようとするものである。PC鋼材が腐食により断面欠損・破断が生じたPC部材の力学的性状について、以下のことが明らかとなった。(1)電食により強制的にPC鋼材を腐食させた。腐食範囲200mm当りの質量減少率に着目した場合,本実験では腐食による質量減少率が7%程度の差で腐食によるPC鋼材破断状況が大きく異なり、質量減少率20%25%程度を境として破断が生じていると考えられる。(2)腐食したPC鋼材を有するPC梁は、同等の質量減少率であってもPC鋼材の破断荷重にバラつきが生じる。これは、PC鋼より線の素線単位で腐食度合が異なるためと考えらえる。(3)質量減少率が26%の供試体では、他のケースに比べて腐食によるPC鋼材破断の影響が大きく、ひび割れ発生モーメントの低下、鉄筋およびPC鋼材の降伏に伴う剛性低下が顕著となった。

(4) PC鋼材の腐食損傷箇所が支点寄りになった場合は、破壊抵抗曲げモーメントの低下が小さくなった。これは、破断したPC鋼材も支間中央では付着を回復し、引張抵抗材として機能するためである。(5)グラウトの再注入による耐荷力の回復が明らかとなった。イオン交換樹脂を混入した再注入グラウトの開発では、最適な配合を明らかにするとともに、塩化物イオン吸着効果を実験により明らかにし、実構造物に適用可能であることが明らかとなった。ひび割れが生じたPC橋のひび割れ治癒技術について、微生物を利用した手法を開発した。すなわち、バチルス菌を用いることによって、高アルカリ環境において生存が可能で、ひび割れを自己治癒できることが明らかとなった。また、アルカリ骨材反応により、ひび割れが発生したコンクリート供試体を作製し、ひび割れ治癒効果についても実験を行い、効果があることが明らかとなった。本研究は、プレストレストコンクリート(PC)橋の維持・管理、長寿命化を確立するものである。本研究は以下に示す3つの研究開発から成る。1既設PC橋において、グラウトが未充填または一部未充填の場合、塩化物イオンを吸収(除去)するイオン交換樹脂混入再注入グラウトの開発、2腐食により断面欠損あるいは破断したPC橋を対象にして、破断したPC鋼材位置の探査法の開発、橋全体の使用状態から終局状態に至る力学的性状の実験的解明、グラウトの充填度を考慮して、鋼材が破断した場合の性状を解析的に求める手法を明らかにする、3ひび割れが生じたPC橋のひび割れ自己治癒技術について、微生物を利用した手法を開発し、現在大きな問題となっているPC橋の長寿命化に貢献しようとするものである。1については当初の計画通り進んでおり、可使時間を考慮した、最適な配合を明らかにしており、今後は実施工が行える段階にまできている。2については、平成27年度は人為的にPC鋼材を破断させたが、平成28年度は、局所的電食実験を行って、腐食によりPC鋼材を破断させた場合のPC部材の力学的性状を明らかにした。腐食による断面欠損により耐荷力は低下するが、グラウトが十分充填されていれば、付着長を超えた領域では耐荷力は低下しないことが実験的に明らかとなった。今後は、PC鋼材が腐食により破断あるいは断面欠損したPC橋の解析的解明が必要である。3については、アルカリ骨材反応等によりひび割れが発生したPC橋を対象にして、微生物を用いたひび割れ治癒技術を開発するものである。今年度はバチルス菌を用いることによって、当初の計画をおおむね達成できる目処が付いた。以上のように、研究は当初の計画以上に進んでいるといえる。1)PC鋼材が腐食により断面欠損あるいは破断が生じたPC部材の力学的性状の解明:腐食によりPC鋼材が断面欠損あるいは破断したPC部材の終局に至る力学的性状を載荷実験及び解析的に明らかにすることを目的としている。実験は、PC鋼より線を電食により腐食させ、断面欠損させる。実験要因は、1断面欠損量、2グラウトの充填度(完全充填、半分程度充填、未充填)、3欠損部(破断部)の付着切れ長さ、4破断位置間(付着長よりも長い場合と短い場合)の長さ、4断面欠損後のグラウトの再注入とした。載荷は一方向載荷で、破壊に至るまで行った。その結果、グラウトが完全に充填されている場合は、PC鋼材が腐食により欠損した場合においてもある大きさの断面耐力を維持することが明らかとなった。また、グラウトの再注入は耐荷力を回復させる効果があることが明らかとなった。
タンパク質分解経路における初期シグナル付加反応の分子機構の解明

申請者はATELの基質結合部位をアミノ酸配列から予測し、予測される部位に変異を導入し、生化学的解析を行うことにより基質結合部位、活性中心の同定を試みることにしました。ATELはAatとアミノ酸配列の相同性はありますが、基質が異なることが報告されています。申請者は、ATELファミリー、及びATELファミリーと基質結合部位が決定されているAatファミリー間でアミノ酸配列を比較検討し、基質結合部位であると考えられるアミノ酸を21個選択しました。選択したアミノ酸をアラニンに置換し、酵素活性測定からアミノアシルtRNA及び基質ペプチド(ラクトアルブミン)のKm及びVmaxを決定しました。また、ゲルシフトアッセイを用いることによりアミノアシルtRNAに対するKd、クロスリンク法を用いて基質ペプチドへの結合力を明らかにしました。これらの結果から、ATELの基質結合部位及び活性中心を推測することができました。推測された活性中心のアミノ酸はAatファミリーでは保存されていませんが、その他のファミリーであるATE、Bpt、ATELの3つのファミリーにおいて高度に保存されていることから3つのファミリーにおいてすべて同一の反応機構でペプチド結合形成が行われているのではないかと考えています。また、予測される活性中心はアスパラギン酸であったことから、Aatの反応機構である電子伝達系を用いたものではなく、単純に脱プロトン化により酵素反応が進行するのではないかと考えられます。申請者は、これまでの報告と同様にATEはヘミンの結合サイトが2箇所あることを確認することをできました。さらにLFTにアミノ酸配列の相同性を有している真核由来ATELも結合サイトが2箇所あるが、原核生物由来であるLFT、ATEにアミノ酸配列の相同性を有しているBptはヘミン結合サイトが1箇所のみであることを明らかにしました。このことから、アミノ酸配列による一次配列の相同性からATE、BptファミリーとLFT、ATELファミリーに分類されてきましたが、ヘミンの結合サイトの数から、ATE、ATELファミリーとLFT、Bptファミリーに再分類することが可能であることを明らかにしました。この結果は使用される基質が似ており、原核生物、真核生物ときれいに分類することができたことから、進化の過程を考える上で非常に興味深い結果を得ることができました。さらに、すべてのファミリーにおいてヘミンが結合することにより基質の1つであるアミノアシルtRNAの結合を阻害していることを明らかにしました。この結果から、アミノアシルtRNAの結合を阻害することにより酵素活性阻害を起こしていると考えられます。本年度の結果より、すべてのアミノアシルtRNA-protein転移酵素ファミリーはヘミンにより酵素活性制御が行われており、進化的に非常に保存された現象であることが示唆されました。しかしながら、原核、真核では結合サイトの数が異なっていることから、真核生物は原核生物とは異なった進化を辿っていることを示唆していると考えられます。
レニン－アンギオテンシン系因子関連性脳萎縮：認知症発症予測モデルの構築

本研究では先行研究で脳萎縮との相関関係が見出されているレニン・アンギオテンシン系(RAS)の新規構成因子である可溶性プロレニン受容体(sPRR)に着目し、RAS因子の脳萎縮への関与とその作用機序を検討し、プロレニン受容体(PRR)による脳萎縮という観点に立脚した認知症をはじめとする脳疾患予防・治療戦略の基盤を構築することを目的とした。PRRの脳機能への寄与を検討した研究として、PRR遺伝子の一塩基多型(SNP)rs6609080と脳発達との関連性を検討した研究においては健常成人女性において両側基底核領域の灰白質体積への影響、流動的知性への影響が示唆される結果が得られた。国際学会発表を経て、論文投稿の段階に入っている。本結果はPRRが脳発達へ関与していることを示す新規の知見である。また、別のPRR遺伝子の一塩基多型rs2968915においても関連する脳部位と認知機能について解析が進んでいる。また、健常者における脳萎縮度と血中sPRR濃度の相関解析の検討、脳萎縮をきたす疾患(認知症)患者における体内sPRR動態と脳萎縮の関連性の検討については、先行研究である大迫研究データベースの被験者の脳MRI画像データをMOより抽出し、解析可能なDICOMフォーマットへの変換を行い画像解析を進行中の段階であった。今後体内sPRR動態および認知機能との関連性について検討していく予定である。研究の継続がRAS因子の脳発達・認知機能への関連性を明らかにし、認知症をはじめとする脳疾患予防・治療戦略の基盤を構築する上で重要である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では先行研究で脳萎縮との相関関係が見出されているレニン・アンギオテンシン系(RAS)の新規構成因子である可溶性プロレニン受容体(sPRR)に着目し、RAS因子の脳萎縮への関与とその作用機序を検討し、プロレニン受容体(PRR)による脳萎縮という観点に立脚した認知症をはじめとする脳疾患予防・治療戦略の基盤を構築することを目的としている。その目的のため、1)健常者における脳萎縮度と血中sPRR濃度の相関解析の検討、2)脳萎縮をきたす疾患(認知症)患者における体内sPRR動態と脳萎縮の関連性の検討を研究計画としていた。H29年度は1)の研究開始、それに加えてPRRと脳発達との関連性を検討するために3つ目の研究計画として3) PRR遺伝子一塩基多型と脳形態・認知機能の関連性を検討した。1)に関しては先行研究である大迫研究データベースの被験者の脳MRI画像データをMOより抽出し、解析可能なDICOMフォーマットへの変換を行なっている。3)に関しては健常成人被験者1292人を対象にPRR一塩基多型(SNP)を測定し、多型が脳形態・認知機能に与える影響を検討した。被験者は東北大学加齢医学研究所認知機能発達分野竹内光准教授の保有する脳MRI画像、唾液サンプル、心理検査結果の提供をうけて実施した。一塩基多型は唾液より抽出されたDNAを用いてPRR遺伝子多型を測定し、脳形態は撮像されたMRI画像をVBM法を用いて解析を行った。認知機能は各種の心理検査調査紙の結果をもとに集計した。これによりPRR遺伝子の一塩基多型rs6609080においては両側基底核領域の灰白質体積および流動的知性への影響が示唆された。本結果はPRRが脳発達へ関与を示す新規知見であり、RAS因子に着目した認知症をはじめとする脳疾患予防・治療戦略の基盤を構築する上で重要である。H29年度より大迫研究データベース被験者の脳MRI画像と血中可溶性プロレニン受容体(sPRR)濃度を用いて脳萎縮度や認知心理検査スコアの変化率、要介護発生情報などをアウトカムとしてRAS因子の生理的脳萎縮を探る方針としていた。しかし脳MRI画像の解析開始には至ったが、sPRR濃度測定は準備段階であり開始が遅れている。一方で、プロレニン受容体(PRR)の一塩基多型(SNP)と健常成人の脳形態の変化に関して解析を行い、PRRの一塩基多型+1513A>G (rs6609080)においては脳形態や認知機能に影響があることが示唆された。PRRと脳発達との関連性を示す新規の知見であり、この結果は学会発表、論文投稿が予定されている。

また、健常者における脳萎縮度と血中sPRR濃度の相関解析の検討、脳萎縮をきたす疾患(認知症)患者における体内sPRR動態と脳萎縮の関連性の検討については、先行研究である大迫研究データベースの被験者の脳MRI画像データをMOより抽出し、解析可能なDICOMフォーマットへの変換を行い画像解析を進行中の段階であった。今後体内sPRR動態および認知機能との関連性について検討していく予定である。研究の継続がRAS因子の脳発達・認知機能への関連性を明らかにし、認知症をはじめとする脳疾患予防・治療戦略の基盤を構築する上で重要である。現在の進捗が遅れている大迫研究データベース被験者の脳形態の解析、sPRR測定に関しては継続してはH30年度も継続して遂行していく予定である。H30年度には認知症患者における体内のsPRR動態と脳萎縮の相関関係を検討する予定である。また、現在研究が進行しているPRR遺伝子の一塩基多型と脳発達との関連性に関して研究を継続していく。認知症患者での実施困難や大迫研究での被験者の採血・髄液データの収集が困難な場合は脳発達とPRR・sPRRの関連性を検討するために健常成人被験者を用いた解析を検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。