hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仙覚『萬葉集註釈』の校本作成のための諸本及び本文の基礎的研究

1.従来の調査に加え今年度の調査により、仙覚『萬葉集註釈』として知られていた諸本の書誌的情報(原本調査ないし複製・紙焼写真による)を、写本は33本中32本、版本は27本中7本に関して得た。(1)『国書総目録』『古典籍総合目録』に仙覚『萬葉集註釈』として挙げられた写本・版本のうち京都大学図書館蔵写本、彰考館蔵写本(二冊本)、彰考館蔵写本(一冊本)、新潟大学付属図書館蔵写本(佐野文庫本)、同版本は、別の本が誤られて『萬葉集註釈』として登録されたものであった。火災等で失われた本も除くと、確実に現存する『萬葉集註釈』の写本は25本となる(但し、神宮文庫蔵写本(一冊本)は未調査)。今後版本の調査を継続し、『国書総目録』等に未だ記載されていない写本・版本についての情報収集にも努めたい。(2)今年度の書誌的調査と本文収集の大きな成果としては、賀茂別雷神社三手文庫蔵版本の今井似閑の書入が、善本である国文学研究資料館蔵本、阪本龍門文庫蔵本と同系統の本との校合を書き入れたものであることが判明したことが挙げられる。この書入は、今は失われた、国文学研究資料館蔵本と同系統の片仮名本の存在を示し(現存するこの系統の諸本はいずれも平仮名本)、諸本研究に新たな材料をもたらすものである。また、『萬葉集註釈』の本文整定に際して参照すべき重要な情報ともなろう。2.佐佐木信綱氏の翻刻の底本である、お茶の水図書館蔵写本の原本を調査した結果、巻第十末の奥書が別筆で書かれたものであり、奥書からこの本の系統を直ちには決定できないことが判明した。また佐佐木氏翻刻と照合すると、翻刻にない異文注記や、翻刻では分からない別筆による追加本文が多々存在するなど、『萬葉集註釈』の本文校訂のためには詳細な原本調査と佐佐木氏翻刻の再検討が必要である(今年度は巻第一の本文調査を完了した)。
新規炭素置換型サイトカイニンアナローグの分子設計

強力な植物ホルモン活性が期待されている1・デアザプリン誘導体を調製的に合成した。既に合成した7-フェニルエチニル-1-デアザプリンリボシドおよびその遊離塩基の生理活性を比較するために、幾つかのアリール基をもつ7-アルキニル体を合成した。7-ヨード-1-イミダゾ[4,5b-]ピリジントリアセチルリボシドと脂肪族アルキンをパラジウム-銅触媒存在下でクロスカップリングを行ってアルキニル基を導入し、新規な7-アルキニル-1-デアザプリン-トリアセチルリボシドを得た。アンモニア飽和メタノールで脱アセチル化して対応するリボシドに導き、更にリボシドを酸分解して遊離塩基を調製した。リボシド6種類、および遊離塩基について6種類、計12種の新規化合物を合成し、それらの構造を機器分析で確認した。また、アルキニル体に対して、メチルメルカプタンを付加反応させ、アルケニル体を得た。4種類のアルキニル体リボシドは、(Z)体の収量が(E)体よりも優先した。しかし、1-ナフチル基を置換基にもつアルキニルリボシドは(Z)体のみを与えた。以上合成によって、9種類の新規化合物を得た。得られた化合物のサイトカイニン活性はヒモゲイトウ幼芽のベタシアニン色素生成試験および、タバコカルス細胞増殖試験で評価した。その結果、脂肪族置換基を持つ化合物の中では、4-メチルペンチニル体の遊離塩基が中程度からやや弱い活性を示した。いっぽう、芳香族アリール置換基をもつリボシド、遊離塩基、およびアルケニルリボシドの中では、3-メトキシフェニルエチニル体および、3-フルオロフェニルエチニル体の遊離塩基が極めて強い活性を示し、ほぼベンジルアデニンに匹敵した。とくに、3-メトキシ基の導入は活性の増強に極めて効果的であることが判明した。また、この化強力な植物ホルモン活性が期待されている1・デアザプリン誘導体を調製的に合成した。また、この化植物ホルモン活性をもつ炭素置換型サイトカイニンアナローグを新しく開発し、それらをツールに用いて、活性発現におけるサイトカイニンの分子中の窒素原子の役割の解明と活性型コンホメーションの特定を目指した。これまでに、強力なサイトカイニン活性をもつ6-アルキニル-1-デアザプリンとそのリボシドの合成に成功している。これらのアルキニル体は化学変換によりアルケニル体に導くことができる重要な中間体であるので、アルキニル体の簡便な合成方法を検討した。トリ-O-アセチルリボシル基の替わりに、9位を簡単なTHP保護基で保護した6-ニトロ体を順次アミノ体、ヨード体にし、これとフェニルアセチレンとカップリングさせてアルキニル体を良好な収率で得、保護基の有用性が確かめられた。さらに、これまで隘路であったN-オキシドの還元収率も飛躍的に改善され、様々なアルキニル体を合成する経路を確立することができた。一方、6-アルケニル-1-デアザプリンの合成には、6-フェニルエチニルリボシドにメチルメルカプタン付加させた。二つの新しいスポットが現れたが、分離が困難で、構造を確定するまでには至らなかった。そこで、別の方法としてStilleカップリング反応を検討した。構造類似の6-ハロプリン(塩素、沃素)誘導体を用いたモデル反応で、幾つかの6-アリールアルケニルプリンが合成できることが判り、反応性が高い6沃化物を使用すれば、1-デアザプリンに適用することが可能と考えられた。1-デアザプリン誘導体の他に、平行して7-デアザプリンの合成も行い、2位に異なる置換基(水素、メチル基、メチルチオ基)もつ相当するクロリドとフェニルアセチレンをカップリングさせ、新しいアルキニル体を合成した。

それらの中で、ヒモゲイトウ試験で弱いサイトカイニン活性を示す化合物見つけた。有望なサイトカイニン活性物質を開発するために、1-デアザプリンの合成とそれらの生物検定を中心に進めた。9位の保護基としてTHP基を用いていたが、6-アミノ体をヨード化する際にアミノ体の溶解性が低く、重要な中間体であるヨード体の収率が低下した。幾つかのを補溶媒を試したが、改善されなかった。そのため、アセチルリボシル基に変えて、ヨード化物を得た。ヨード化物と芳香族アセチレンとをカップリングさせ、精製してシロップ状物を得た。さらに脱アセチル化してアセチル基を除き、6-アルキニル-1-デアザプリンリボシドを合成した。芳香族置換基としては、既に合成しているフェニルエチル体を含めて、単環あるいは双環性の化合物4つの化合物を合成した。一方、脂肪族置換基をもつ6-アルキニル-1-デアザプリンリボシドについては、6位側鎖の炭素鎖長を系統的に変化させた。芳香族化合物と同様に、カップリング、脱アセチル除去してリボシドを結晶化し、純粋な状態で5つの化合物を得た。リボシドは相当する遊離塩基に比べて活性が低いことから、6-アルキニル-1デアザプリンをリボシドの酸加水分解によって遊離塩基に導いた。これらの5つの化合物についてヒモゲイトウ試験でサイトカイニン活性を測定した結果、1-デアザプリン誘導体の方がプリンよりも約50倍の活性を持ち、側鎖の炭素数が45個のときに最も活性が強く、短鎖および長鎖は弱いことが明らかになった。また、アルキニル体をメチルメルカプタンで処理すると、容易にアルケニル体に変換する方法を初めて見つけた。この反応は遊離塩基では進まず、9位のイオン化が関与していると思われる。アデニン誘導体であるサイトカイニンは植物の生育を顕著に促進し、化学調整剤として農業に広く利用されている。アデニン骨格の窒素原子を炭素原子で置換した、炭素置換誘導体がより強力な活性を示すことが期待され、新規な1・デアザプリン誘導体の開発を行った。ジアミノピリジンから出発して10段階の反応で目的の6-アルキニル・1-デアザプリンおよびそのリボシドを合成した。また、各反応行程を見直して収率の改善に努め、調製的反応が可能になった。そのため、側鎖に脂肪族置換を持つ6・アルキニ・1-デアザプリン誘導体数種および、置換フェニル基を持つ同様なアルキニル誘導体を合成することができた。また、置換フェニル基を持つアルキニル体に対してメチルメルカプタンを付加させ、三重結合を容易に二重結合に導いた。生成した(Z)-および(E)-体の立体配置をNMRで確認した。また、7-デアザプリンはサイトカイニン活性を阻害する(アンチサイトカイニン活性)ことが期待されるので、これらの新しい誘導体を設計し、6・アルキニル-7・デアザプリン誘導体を合成した。さらに、メチルメルカプタンを付加して(Z)-および(E)-アルケニル体に誘導し、新規化合物を含め10個を超える化合物を合成した。これらの1-および7-デアザプリン誘導体についてサイトカイニン活性とアンチサイトカイニン活性をタバコカルス検定試験およびヒモゲイトウ試験で調べた。その結果、カスル検定でm-メトキシフェニルエチニル-1-デアザプリンの活性がこれまでに合成されたフェニルエチニル-1・デアザプリンより強いことが明らかになった。
運動による免疫物質の変化についての基礎的研究

最近,重要な生体防御機構の一つである免疫機能とスポーツとの関連が注目を浴びている。本研究ではその種類の唾液が生物学的試料として適しているかといった点に注目して独自に開発した唾液採取装置を用いて唾液中のIgA濃度の変動を検討した。その結果,1)耳下腺唾液中のIgA濃度が混合唾液中の濃度を左右していること,2)混合唾液中のIgA濃度は分泌速度やタンパク濃度によって影響されることが判明した。したがって、IgA濃度の増減を示す場合、あらかじめ分泌速度かタンパク濃度あたりの濃度に計算し直して影響を及ぼすファクターを除外する必要があることがわかった。さらに,自転車エルゴメーターによる運動(70%VO_<2max>)負荷直後では唾液中のIgA濃度は低下し,運動終了30分後には回復していた。また、柔道女子選手の唾液IgA濃度を減量前,減量後(試合前2日),試合50日後の3回測定し変化を調べた。1)減量に伴う体脂肪は17%減少したが,除脂肪体重は2%減に止まっていた。2)生化学検査値では血清トリグリセリド,総タンパク濃度は減量前に比べて減量後は有意に減少した。一方,血清コルチゾールは試合前に上昇し,試合50日後には有意に低下していた。3)唾液のIgA濃度は減量後減少し,試合50日後では増加していた。4)減量前後でのコルチゾールと唾液IgA濃度の増減には負の相関があった。コルチゾールはリンパ旧増殖反応を抑制作用があるので減量等のストレスに生体が対抗しようとしてコルチゾールが多量に分泌され,その結果,IgA後退産生細胞の増殖が阻止され,唾液中のIgA濃度が低下したと考えられる。近年,免疫系は単独の機構ではなく,神経系や内分泌系との相互作用によって働くことが明らかにされつつある。今後、運動に影響を及ぼす内分泌系と免疫系のクロスリンクを解明するためIgA濃度の経時的変化を検討するつもりである。
大強度K中間子ビームによるハイパー核の研究

1 BNL-AGSの大強度K中間子ビームを用いて、Σハイパー核に関する実験を行い、従来から、その幅(寿命)をめぐって問題となっていた、非束縛状態の幅の狭いΣハイパー核の存在を否定できる結果を得た。この実験は、BNL-AGSの大強度中間子ビームを使うことによって初めて高統計のデータが取得可能となったために実現されたものである。この結果により、原子核内におけるΣ→Λ転換幅をめぐって10年以上にわたって問題とされてきたパズルに、実践の面から否定的な終止符を打つことができた。これに加えて、この実験で得られたΣの連続状態のスペクトルのアイソスピン依存性は、Σと原子核の相互作用について新しい知見を与えることが期待されている。この成果は、7月に行われたハイパー核に関する国際会議で既に発表し、現在、雑誌への投稿準備中である。2 (K^-,K^+)反応を使った二重Λハイパー核の探索については、様々なシミュレーションにより大立体角で低エネルギーπ中間子に対して良い運動量分解能を持つ検出器の設計を行った。この結果、全立体角の6割以上を覆い運動量分解能3MeV/c(FWHM)の検出器が実現可能であることがわかった。この検出器の中心をなすのは、ヘリウムガスを主体とした飛跡検出器であり、その基本性能などの確認を、テストチェンバーを用いて行っている。これらの実績を元に、この実験プロポーザルの形でBNL-AGSに提案し、承認されるに至った。3ファイバーシンチレーターを用いたΞ原子核反応のテストデータも予定通り取得し,その画像データを解析している。
Nef及びVprの細胞生物学

HIV-1 Nefはウイルス複製後期課程の粒子形成に関与し、子孫ウイルス粒子を修飾してその感染性を高めている。Nef非存在下で産生されたウイルス粒子の解析により、Nefはウイルスのエントリー過程及びDNA合成過程に関わることが明らかとなった。Nefのエントリー過程への関与はウイルス産生細胞依存的である。また、この機能にNefのPxxPやRRモチーフは関与しておらず、これらに結合しない他の細胞因子が重要であることもわかった。HIV-1 NefのN末にはウイルス感染価、Nefのウイルス粒子への取り込み、MHC-I down-regulationなど重要な機能がマップされている。Nefの20番目のアミノ酸に関する点変異体の性格から、MHC-I down-regulationとその他の生物活性(CD4 down-regulationを含む)が分離されること、すなわち、別の機能であることが明確となった。HIV-1 Vprのアポトーシス制御に関しては様々な報告がある。アポトーシスを誘導するとする説、抗アポトーシス作用があるとする説などいろいろ議論されている。我々は高力価のHIV-1とVSVのシュードタイプウイルスを用いてウイルス感染時にどのようにアポトーシスが制御されているかを解析した。このシステムは細胞の選択のような手順を含まず直接感染細胞を観察できる利点がある。このシステムによる解析の結果、HIV-1 Vprには強いアポトーシス誘導能があるが、抗アポトーシス作用は検出できないことが明らかとなった。以上、本研究によりHIV-1のNef及びVprに対する理解が大きく前進した。個体レベルでのNefとVprの機能の詳細な解析が必要であることがなお一層明確となった。本年度は(1)HIV-1 Nefのウイルス複製サイクルにおける作用点の同定、(2)HIV-1 Vprと抗アポトーシス作用に関する研究が進展し、以下のような結果を得た。(1)Nefは感染後期過程の粒子形成に関与し、子孫ウイルス粒子を修飾してその感染性を高めている。Nef非存在下で産生されたウイルス粒子をCD4陽性細胞に感染させるとNef存在下で産生される粒子による感染よりウイルスDNA合成量が著しく低下している。この結果より、Nefの機能はウイルスエントリーあるいは脱殻/逆転写過程に必要であるとされていた。我々はNef非存在下で種々の細胞由来のウイルスを調整し、感染価とエントリー効率を解析してみた。その結果、ある特定の細胞由来のウイルスが感染価もエントリー効率も低いことがわかった。他の細胞由来のウイルスも野性株に比較して感染価は低かったが、エントリー効率は正常のレベルであった。これらの成績をまとめると、Nefはウイルス産生細胞依存的にエントリー効率に関わること、さらにウイルスDNA合成にも関与していることが示された。(2)Vprのウイルス複製における直接的役割は明らかでないが、細胞増殖の阻害、分化誘導などの細胞生物学的効果が知られている。我々はVprとアポトーシスとの関係を調べた。まず、容易にアポトーシスを誘導し得る細胞にHIV-1Vprを単独発現させた。Vpr発現レベルは極めて低かったが安定な細胞株が樹立された。この細胞にアポトーシスを誘導してみたが、極めて強い抵抗性を示した。この成績より、Vprはアポトーシスを抑制し得ることが明らかになった。本年度は(1)様々なHIV-1Nef機能に関する研究、(2)HIV-1Vprのアポトーシス制御能に関する研究が進展し、以下の結果を得た。(1)Nefは産生細胞依存的にウイルス粒子の標的細胞へのエントリー効率を高めているが、この機能に関するNefの細胞側キナーゼ結合領域の役割を検証した。調べたモチーフはPxxP及びRR領域であるが、いずれもエントリー効率に影響を及ぼさなかった。このことより、これらのキナーゼ以外の細胞因子がNefによるエントリー効率の増強に関与していることが明らかとなった。

NefのN末領域は、培養細胞でのウイルス感染価、Nefのウイルス粒子への取り込み、MHC-Iのdown-regulationに関与している。Nefの20番目のアミノ酸に関する点変異体を作製し、これらのマーカーを検討したところ、NefのMHC-I down-regulationに関わる機能は感染価や粒子への取り込みとは異なるものであることが明確になった。CD4 down-regulation機能とも異なる。これらの結果より、Nefと免疫反応の関係が特に注目される。(2)Vpr発現細胞を樹立し、その細胞にアポトーシスを誘導してみると極めて強い抵抗性を示すことは昨年報告した。Vpr発現レベルが極めて低いため、何らかの特殊な細胞を選択している可能性があった。そこで、本年度はHIV-1とVSVとの間でシュードウイルスを作製し、高い感染多重度で細胞に感染させ、細胞を選択することなしに解析を行なった。このシステムでは全ての細胞にウイルスを感染させることができ解析が容易であった。この結果、HIV-1Vprには強いアポトーシス誘導能があるが、アポトーシス抑制能はないことが明らかとなった。
電磁駆動輸送方式による人工心肺装置の開発

橋本らの開発した電磁駆動輸送方式による振動流ポンプを人工心肺の血液輸送ポンプに利用し,高性能の人工心肺装置を実用化することを目的として,振動流ポンプの発生する高周波変動の血流が体血管系,肺循環系および模型人工肺に与える影響に関して,動物実験も含めた主として実験的な基礎研究を行い,下記の知見を得た。1.体血管系に与える影響:振動流ポンプの駆動周波数によって,頚動脈流量や、鎖骨下動脈流量などの臓器血流配分が変化することが観察された。したがって,駆動周波数を選択することによって,各臓器固有の血管特性に合った体血流分布の制御が可能である。2.肺循環系に与える影響:従来周波数依存性はないとされてきた肺血管抵抗と肺血管特性インピーダンスが,肺血流の交流成分のある特定の周波数を強調することで周波数依存的に変化する可能性が示唆された。3.模型人工肺に与える影響:振動流は人工肺の流路内チャンネリング現象を解消し,良好な酸素加能を示した。酸素加能の高効率化は人工肺の必要膜面積の低減を可能とし,より小型化された人工心肺システムの構築につながると考えられる。また,振動流ポンプを完全体内埋め込み型補助人工心臓として用いた場合の電力の供給方法についても研究を行い,アモルファスを応用した高効率の経皮的電力輸送システムを開発した。これらの成果は,振動流ポンプを用いて臨床的に有用な人工心肺システムの構築が可能であることを実証し,実用化のために必要な種々の基礎資料を与えるものである。平成6年度は人工心肺の実用化に必要不可欠である基礎的な研究実績の蓄積を目標にして,次の実験を実施した.1.血液輸送ポンプの運転ならびに動物実験の実施と並行して,ここで開発した人工心を既存の血液循環ループに設置し,人工心肺としたときの種々の運転条件における,ポンプ性能を確定するとともに溶血量を定量的に分析した.その結果,この人工心が目標とする人工肺に活用できることが判明した.2.既存の実験結果を参考にし,新たに高振動流が肺血管に与える影響を調べる人工肺(ガス交換)装置を試作し,流動損失とともに炭酸ガス,炭酸ガス量を実測し,代謝面ならびにガス交換量に対する振動効果について検討して最適ガス交換性能を明らかにした.その結果,肺血管のインピーダンスは振動数の増加とともに急速に減少することが判明した.すなわち,平成6年度の当初研究計画の主目的である人工心の基礎的データの蓄積に対しては,ほぼその目的を達成したが,血液接触部に使用する生体に適した材料の検討は,その製造技術の困難さから,実現できなかった.また,上記の高振動流の人工心肺に与える影響について肺血管の研究をさらに進めて,今後は肺そのものに対する振動流の影響を明らかにする必要があると思われる.他方,動物実験に際して今回は2本のカニューレによる静脈接続としたが,今後は同軸型のものを用いて1ヶ所の静脈接続ですむように改善することが望まれる.また,流れの最適化には,血液を模擬した脈動流れの流動機構の分析を行う必要があり,今回購入したハイスピード・ビデオカメラを用いて流れの可視化を行い,流れに関する種々の基礎資料を得た.平成7年度は,人工心肺装置実用化のための基礎資料を蓄積することを目的として,主として次の実験を行った.すなわち,1.血液ポンプとして振動流ポンプを用いて,成山羊の左心補助循環慢性実験を行い,生体の血行動態における高周波振動流の影響を調べた.その結果,高周波振動流を用いた補助循環中においても,自然心の正常洞調律が維持され得る可能性が示された.また,振動流の加振効果により,体血管抵抗が減少する傾向が認められたが,血管インピーダンスの検討により,血管壁の運動特性は,ほぼ正常に維持される可能性が示唆された.2.呼吸不全状態における麻酔下山羊の一側頚

静脈より2本のカニューレを上大静脈まで挿入し,一方を脱血,他方を送血として用い,電磁駆動式振動流ポンプを使用した外部潅流型人工心肺による肺機能の代行実験を行った.その結果,健常時の動脈血酸素分圧を維持することができ,使用した人工心肺装置によって肺機能の代行が可能であることが示された.3.血管,特に肺血管に対して,特定の周波数成分を強調した血流がどのような影響を与えるかについて,成山羊を用いて実験を行い,振動流ポンプを右心補助循環として10,20,30Hzで駆動し,肺血管抵抗と血管特性インピーダンスについて検討を行った.その結果,これまで周波数依存性はないとされてきた肺血管抵抗や血管特性インピーダンスが,周波数依存的に変動する可能性が示唆された.以上の実験により,開発してきた人工心肺装置の酸素加能が非常に良好であること,従って,本装置の小型化が可能であることが判明した.従って,本年度の当初研究計画は,ほぼ達成できたと考える.電磁駆動式振動流ポンプを血液輸送装置(人工心臓)として用いた人工心肺装置の長所を更に有効に活かすために,本年度は主として下記の研究を行った.1.ディスポ-ザブル型振動流ポンプを試作し,その性能評価法として模擬実験を行い,振動管の内径・長さ・振動数の変化がポンプ特性に与える影響を検討し,体外循環用ポンプとしては内径15mmのものが良好な性能を示すこと,振動管長さの変化については有意な変化を示さないことなどを明らかにした.また,成山羊による動物実験を行って,模型人工肺を用いた体外循環時の酸素輸送量を評価し,既存の遠心ポンプおよびサック型人工心臓と比較して良好な酸素加性能を示すことを明らかにした.2.電磁駆動式の振動流ポンプを用いた埋め込み型補助人工心臓を開発した.システムは,ポンプ本体とアモルファスを応用した経皮的電力輸送システム等よりなる体内埋め込み部と,体外の電力輸送コイルおよび制御用ユニットより構成されている.模擬回路による検討では,10l/minまでの拍出が可能であった.動物実験においては,ポンプの駆動周波数を変化させることにより臓器血流配分が変化することが観察され,治療用機器としての興味深い側面が観察された.また,慢性動物実験における左心補助実験では,十分な左心補助効果とともに,自律神経機能に影響を与えていることが示唆されていた.上記の研究により,本年度の当初研究目的はほぼ達成できたと考える.また,平成6年度8年度における本研究の成果を『研究成果報告書』に取りまとめた.
質量分析イメージングを用いたαシヌクレインのプリオノイド化メカニズムの解明

本研究では、パーキンソン病(PD)、レビー小体型認知症(DLB)、多系統委縮症(MSA)などのシヌクレイノパチーにおけるαSynの凝集・プリオノイド化の誘因として脂質に着目し、αSynのプリオノイド化、脳内伝播メカニズムを解明することを目的として、以下の研究を行った。1)質量分析イメージングを用いたレビー小体に蓄積する脂質成分の同定シヌクレイノパチー患者脳内のレビー小体において、αSynと共に蓄積している脂質成分を同定することを目的として、連携研究者の瀬藤光利博士との共同研究にて、PD、MSA患者脳凍結切片の質量分析イメージング解析を試みた。しかしながら、空間解像度が十分ではなく、レビー小体周辺に蓄積する脂質の同定は困難であった。2)αSynのプリオノイド化を規定する生体内脂質の同定αSynの生体内における動態を可視化するために、新規のレポーターショウジョウバエの作成を行った。様々な組織特異的特異的GAL4ドライバー系統とαSynA53T-mCherryを発現するドナーショウジョウバエとの交配を行ったところ、いずれのGAL4ドライバー系統でもアクセプター側のαSyn-GFPの明らかな凝集体形成は認めなかった。質量分析イメージング解析の空間解像度が十分ではなく、レビー小体周辺に限定した解析が困難であった。質量分析イメージング解析については、レビー小体に限定せずに、様々な脳部位ごとのイメージング解析か、もしくは脳部位ごとのライセートを用いた生化学的な質量分析解析に変更することを検討する。αSyn伝播レポーターショウジョウバエについては、アクセプター側をGFPを融合しないαSyn単独へ変更することを検討する。1)質量分析イメージングを用いたレビー小体に蓄積する脂質成分の同定シヌクレイノパチー患者脳内のレビー小体において、αSynと共に蓄積している脂質成分を同定することを目的として、連携研究者の瀬藤光利博士との共同研究にて、PD、MSA患者脳切片の質量分析イメージング解析を試みた。その結果、レビー小体の同定のために免疫染色を行った固定標本では、安定した解析結果が得られないことが明らかになった。2)αSynのプリオノイド化を規定する生体内脂質の同定人工リポソーム脂質膜と精製αSynを用いたin vitroアッセイ系により、αSynの凝集・プリオノイド化に影響を及ぼす生体内脂質のスクリーニングを行い、αSynのプリオノイド化を促進するいくつかの脂質を同定した。また、αSynの生体内における動態を可視化するために、新規のレポーターショウジョウバエの作成を行った。組織特異的特異的GAL4ドライバーによってGFP-αSynを発現するドナーショウジョウバエとElavプロモーター下に神経系全体にmCherry-αSynを発現するアクセプターショウジョウバエをそれぞれ複数系統が得られ、発現量解析結果から、αSyn伝播レポーターショウジョウバエとして最も適切な系統を選択した。患者脳切片の質量分析イメージング解析の条件検討に時間がかかった。患者の凍結脳切片を用いて、質量分析イメージング解析を行う。質量分析イメージング解析が、当初の予定通りに進まなかった。凍結脳切片標本を用いて、再度質量分析イメージング解析を行う。凍結脳切片標本を用いて、再度様々な脳部位についての質量分析イメージング解析を行う。
微小血管閉塞による新しい進行性腎不全モデルの確立と尿細管間質病変の解析

昨年の本研究において、microphere(MS)注入により、用量依存的に進行する慢性腎不全のモデルを確立した。大量の蛋白尿が腎機能の低下に先行し、組織学的にはヒト末期腎不全の組織像に類似した散在性のネフロンの脱落が認められた。今回はこのモデルを用い、(1)ablation modelの代表例である5/6腎摘モデルとの比較および、(2)尿細管間質病変の解析を行った。1)5/6腎摘除との比較MSモデルでは尿細管基底膜様物質の蓄積を伴う「萎縮」尿細管、尿細管の拡張・肥大、円柱形成および間質の線維化が経時的に出現し、時相による変化が明らかである。一方、5/6腎摘モデルでは8週目までは組織の変化は軽いが、12週目になり急速に組織の荒廃が進み、上記の間質組織病変の全てが混在し同時に進行する。もう一つの相違点は、高血圧の頻度と程度に差があることであり、5/6腎摘モデルで高度の血圧上昇を認めた。2)尿細管間質病変(萎縮・拡張尿細管、円柱)の解析免疫組織学的検討では萎縮尿細管の周囲の線維化は主にIV型コラーゲンの蓄積により生じ、I型コラーゲンの関与はわずかであった。また、萎縮・拡張尿細管のいずれもエリスロポエチン受容体の発現を認め、その由来は遠位尿細管であることを強く示唆する。PDGFはほとんど染色されず、in situ hybridizationなどによる遺伝子レベルでの検討が必要である。1.方法Wistrar雄ラット12週齡を使用。マイクロスフェア-(アクリル製、直径2030μm)(MS)を生理食塩水にて5x10^6/mlに調整、これを以下に示す濃度に希釈し投与した。右腎摘出し、腹部大動脈を左腎動脈起始部よりやや下で穿刺後、徐々にMS懸濁液0.5mlを注入して多発性腎小梗塞巣を作成した。ラットは以下の5群に分けた。I群:生食0.5ml注入、II群:MS溶液を生食で5倍に希釈し、0.5ml注入、III群:10倍希釈、IV群:20倍希釈、V群:40倍希釈。MS注入後、前、2、4、8、12、16、24、28週の時点で、体重、尿蛋白、血清Cr、Alb、T-cholを測定。I・II群で、前、4、8、12週にて血圧を測定し、II群でMS注入前後の腎血流量を測定した。また、経時的に屠殺、4%パラフォルム固定後、PAS染色標本作成。PCNA陽性細胞は、モノクローナル抗体PC10を用い、酵素抗体法にて染色。2.結果(1)尿蛋白はMS用量依存的に増加し、II群12週で73.3mg/日に達した。(2)血清CrはII群で12週後、III群で28週後に有意に上昇した(各々2.13±0.46、1.62±0.24、正常0.65±0.03mg/dl)。(3)II群の血清Albは8週後より有意に低下、T-cholは4週後より有意に増加(12週でAlbはI群4.4±0.06、II群3.8±0.15g/dl、T-cholはI群74±3、II群174±19mg/dl)。(4)血圧は12週後にII群で有意に上昇(I群127±5mmllg、II群146±6mmllg)。(5)腎血流量はMS5倍希釈液投与後ほぼ1/3に減少。(6)PCNA陽性細胞数は2週及び8週で有意に増加。(7)組織学的に最も特徴的な像は、梗塞成立早期から健常組織の間に散在する萎縮尿細管と基底膜の輪状肥厚であり、これらの細胞はしばしばPCNA陽性であった。3.結論MS注入により用量依存的に進行性腎不全モデルが作成された。大量の蛋白尿が腎機能の悪化に先行、組織学的にはヒト末期腎不全に類似した散在性のネフロン脱落が認められた。障害尿細管の周囲組織に対する影響を検討するのに最適のモデルと考えられる。2)尿細管間質病変(萎縮・拡張尿細管、円柱)の解析免疫

組織学的検討では萎縮尿細管の周囲の線維化は主にIV型コラーゲンの蓄積により生じ、I型コラーゲンの関与はわずかであった。また、萎縮・拡張尿細管のいずれもエリスロポエチン受容体の発現を認め、その由来は遠位尿細管であることを強く示唆する。PDGFはほとんど染色されず、in situ hybridizationなどによる遺伝子レベルでの検討が必要である。
髄液中の異常プリオン蛋白のImmuno-PCR法検出によるプリオン病診断法の開発

クロイツフェルト・ヤコブ病患者の脳脊髄液に極めて微量に存在すると推定される異常プリオン蛋白質の検出を目的として、Immuno-PCR法の開発を試みた。まず、一次抗体として異常プリオン蛋白特異的モノクロナル抗体15B3をPCR用チューブに固相化し、未処理の試料(クロイツフェルト・ヤコブ病患者脳脊髄液)を反応させ、二次抗体として、ビオチン化抗プリオン蛋白モノクロナル抗体、3F4を用いる系で、Immuno-PCR法を行った。抗原抗体反応の各段階およびPCRの各段階で様々な条件の調整を行った。感度を上げると偽陽性反応が出現し、感度を下げると疾患附照試料でも検出が一定しなかった。次に、検出感度と特異性の向上を目的として脳脊髄液試料の前処理を試みた。試料にリン酸タングステンとカルシウムを加えて異常プリオン蛋白を析出させ、グルタルアルデハイドでコーティング処理したPCR用チューブに固相化した。さらにプロテアーゼK処理で正常プリオン蛋白を消化した後、残った異常プリオン蛋白質をグアニジンチオシアネート処理で変性させて抗体との反応性を向上させた。この方法でも、抗原抗体反応の各段階およびPCRの各段階で様々な条件の調整を行ったが、感度を上げると偽陽性反応が出現し、感度を下げると疾患対照試料でも検出が一定せず、臨床応用可能な検出システムは確立できなかった。クロイツフェルト・ヤコブ病患者の脳脊髄液に極めて微量に存在すると推定される異常プリオン蛋白質の検出を目的として、Immuno-PCR法を開発中である。まず、一次抗体として異常プリオン蛋白特異的モノクロナル抗体、15B3をPCR用チューブに固相化し、未処理の試料(クロイツフェルト・ヤコブ病患者脳脊髄液)を反応させ、二次抗体として、ビオチン化抗プリオン蛋白モノクロナル抗体、B-3F4を用いる系で、Immuno-PCR法を行った。感度を上げると偽陽性反応が出現し、感度を下げると疾患試料でも検出が一定しなかった。この方法でも、抗原抗体反応の各段階およびPCRの各段階で様々な条件の調整を行ったが、感度を上げると偽陽性反応が出現し、感度を下げると疾患試料でも検出が一定せず、現在までのところ、臨床応用可能な検出システムは確立していない。現在、抗プリオン蛋白抗体を別のものに変更して実験を継続中である。また、別の研究機関で確立された抗プリオン蛋白抗体の提供を受けられるように交渉中である。
英語発話に見られる「語尾上げ口調」の音響的・相互行為論的研究

本研究では、英語発話に見られる"語尾上げ口調(High rising terminals:以下HRT)"の多用の拡大という言語現象を対象とし、その機能を解明することを目的とする。1.映像資料への非言語情報および韻律のラベリング作業統計的な分析に向けデータ量を増やすため、昨年度に引き続き、収集したチュートリアル形式の説明談話の映像資料に対し、動画編集ソフト上で、動作・視線・句末音調のラベリングを行った。2.節・発話・談話情報のラベリング作業1.で統語的・語用論的境界によって分割した「発話」をさらに、韻律的境界で「節」に分割し、発話と節の関係性を表現するために、それぞれにIDを付与した。さらに談話構造との関係性も変数として取り入れるために、談話境界の認定を行い、談話IDも追加した。これによりどの発話がいくつの節から構成され、どの談話のどの位置にあるのかというような情報を分析に取り入れられるようにした。3.データベースの分析1.2.により作成したデータベースを用い、昨年度の事例分析で示唆された「新しいトピックへの移行段階でのHRTの生起とそれに同期する指さし、視線の切り替え」という傾向を統計的に検討した。これにより、HRTの生起はそれぞれの工程の冒頭部に集中し、多くの場合、指さし、視線の切り替えという順番で生じていることが確認された。また、上記の結果について「視点の操作」という観点から考察を行った。新情報を導入する際に、視線と指さしによって聞き手との間に視覚の共有状態を作り出した上で、それを共有基盤に追加したという確認の合図としてHRTのような音調が使用されているだけでなく、非言語情報・発話・それに伴う韻律が協働して新たな工程へ移行する場面が定型化されることにより、結果として全体の談話の構造化が促されていると考えられる。本研究では、英語発話に見られる"語尾上げ口調(High rising terminals:以下HRT)の多用の拡大という言語現象を対象とし、その機能を解明することを目的とする。1.独話の映像資料の収集および資料へのタグ付け今年度はまず、独話の映像資料の収集を行った。独話を対象としたのは、今後インタラクションのある対話でのHRTの機能を検討する前段階として、聞き手の反応のない状況下で行われるある程度構造化された発話においてHRTが談話構造とどのように関わりを持つのかを検証するためである。日英語での講義を収録した映像資料に加え、動画投稿サイトで公開されている比較的HRT使用者の多い映像資料を別途収集した。収集した映像資料に対し、動画編集ソフト上で、視線、動作、ジェスチャをタグ付けを行った。今後は、収集・タグ付けしたこれらの資料について、HRTの音響的特徴の検討および談話構造や非言語情報との関係性を検討し、関連分野において発表を行う予定である。2.対外発表日本語発話における語尾に着目した研究についても発表を行った。談話構造との関係を事例ベースで検証した研究についてはThe Japanese Society for Language Science、社会言語科学会において発表し、実験による仮説検証型の研究を認知科学会において発表した。社会言語科学会での発表が大会発表賞を受賞し,この内容を基に、現在「認知言語学論考」への寄稿を執筆中である。1.映像資料への非言語情報のラベリング作業昨年度に引き続き、収集したチュートリアル形式の説明談話の映像資料に対し、動画編集ソフト上で、動作と視線のタグ付けを行った。作業者を雇い、作成したラベリングマニュアルに沿って残りの作業を進めた。動作は、指さしやアイテムの提示等の「説明」のための動作と、実際にアイシャドウを塗る等の「メイクの実践」という二種類の動作がある。視線方向については、聞き手(=カメラ目線)、チュートリアルに使用するアイテム、収録中のチュートリアル映像(=PC画面)の三種類を付与した。2.発話の分割と韻律のラベリング作業HRTは発話の末尾で生じる上昇調とされており、まずは発話という単位に分割し、その末尾に生じる音調をタグ付けするというステップを踏む必要があったため、先行研究を参照し、統語的・語用論的境界で音声の分割を行った上で、本研究の研究対象である句末音調のラベリングを行った。韻律については、ToBIというラベリングマニュアルを参照し、音声波形、ピッチ曲線を目視しながら慎重に行った。3.事例分析1、2で各種の非言語情報が付与された動画の内、計約70分の映像資料を対象として、詳細に観察し、事例分析を行った。その結果、単に継続の合図としてHRTが用いられているのではなく、新しくトピックを導入する際に、視線と指さしによって聞き手との間に視覚の共有状態を作り出した上でHRTを用いることで、そのトピックを共有基盤に追加する合図としてHRTが機能している可能性が示唆された。4.対外発表上述の研究成果について、人工知能学会、社会言語科学会で研究発表を行った。また、昨年度より引き続き執筆を進めてきた認知言語学論考No.10の校正が完了し、関連研究が掲載される書籍が2012年刊行予定である。

1.映像資料への非言語情報および韻律のラベリング作業統計的な分析に向けデータ量を増やすため、昨年度に引き続き、収集したチュートリアル形式の説明談話の映像資料に対し、動画編集ソフト上で、動作・視線・句末音調のラベリングを行った。2.節・発話・談話情報のラベリング作業1.で統語的・語用論的境界によって分割した「発話」をさらに、韻律的境界で「節」に分割し、発話と節の関係性を表現するために、それぞれにIDを付与した。さらに談話構造との関係性も変数として取り入れるために、談話境界の認定を行い、談話IDも追加した。これによりどの発話がいくつの節から構成され、どの談話のどの位置にあるのかというような情報を分析に取り入れられるようにした。3.データベースの分析1.2.により作成したデータベースを用い、昨年度の事例分析で示唆された「新しいトピックへの移行段階でのHRTの生起とそれに同期する指さし、視線の切り替え」という傾向を統計的に検討した。これにより、HRTの生起はそれぞれの工程の冒頭部に集中し、多くの場合、指さし、視線の切り替えという順番で生じていることが確認された。また、上記の結果について「視点の操作」という観点から考察を行った。新情報を導入する際に、視線と指さしによって聞き手との間に視覚の共有状態を作り出した上で、それを共有基盤に追加したという確認の合図としてHRTのような音調が使用されているだけでなく、非言語情報・発話・それに伴う韻律が協働して新たな工程へ移行する場面が定型化されることにより、結果として全体の談話の構造化が促されていると考えられる。今後、定量的な分析を行うためには、妥当性のある基準によってラベリングされたデータベースを作成する必要があるが、特に発話の分割のための「発話の単位」の認定は本課題において非常に重要な問題であるため、この部分について多くの時間を割く必要があった。また、詳細な事例分析を行ったことで、今後の定量的な分析の方向性を定めることができた。今年度の事例分析によって得られた知見について、これまでに句末音調、視線、動作などの情報が符号化されたデータベースを用いて統計的に検討を行う。その際、それぞれの情報どうしの関係性、個々の情報の階層性を表現できるようなタグ付けを行う必要がある。それにより、HRTの局所的な機能だけでなく、談話構造全体の中での機能を検討することが可能となる。
ピア・ツー・ピアネットワークにおける複製管理方式に関する研究

近年、ノード(ピア)がクライアントとサーバの両方の役割を担い、互いにデータ共有を行うピア・ツー・ピア(P2P)ネットワークが注目されている。本研究では、非構造P2Pネットワークにおける効果的な複製配置方式および更新情報伝播方式の確立を目的として、研究を推進した。2年計画の最終年度である平成18年度は、データ更新が発生する環境を想定し、複製を所持するピアに対して更新情報を効率的に伝搬する方式を考案した。考案方式では、複製を所持するピアにより構成される木構造の論理ネットワーク(更新伝搬木)を構築し、更新伝搬木に沿って更新情報を伝搬する。さらに、複製の再配置や、P2Pネットワーク特有のピアの参加や離脱といった環境の動的変化に適応して、ピアの自律分散的な動作により更新伝搬木が修復される。また、平成17年度にネットワーク内の複製数を最適値に近づける複製配置方式を考案したが、平成18年度はこの考案に対して、実環境に適用するための拡張を行った。具体的には、データアクセス頻度やネットワークトポロジを、周辺ピア間で交換される問合せメッセージなどから自律的に見積もり、その見積もり値を利用して複製配置を決定する方式を考案した。これらの考案方式の性能を、詳細なシミュレーション実験により評価した。その結果、考案方式により、従来アプローチと比較して大幅に性能が向上することを確認した。今後に残された課題としては、キーワードや特性を指定した問合せや、条件に適合する上位k件のコンテンツを検索する問合せなど、柔軟な問合せ処理を必要とする環境への考案方式の拡張が挙げられる。本研究では、非構造P2Pネットワークにおける効果的な複製配置方式および更新情報伝播方式の確立を目的としている。2年計画の初年度である平成17年度は、まず、非構造型P2Pネットワークにおいて、問合せ成功率の向上とネットワークトラヒックの削減を実現するための複製配置方式を考案した。提案方式では、各データへのアクセス頻度が既知である理想的な環境を想定し、データのアクセス頻度に応じて、データアクセス時に問合せを伝播した経路上のピアが確率的に複製の配置を決定する。この方式により、複製数の最適比として知られているデーアクセス頻度比の平方根にほぼ近い数の複製を配置することが可能となった。今年度はさらに、シミュレーション実験により、提案方式の有効性を検証した。実験結果から、提案方式は従来手法に比べて、上述の平方根配置に近い複製数を実現でき、問合せ成功率を大幅に向上することを確認した。次年度は、今年度の提案方式を拡張し、データアクセス頻度やネットワークトポロジを、周辺ピア間で交換される問合せメッセージなどから自律的に見積もる方法について検討する。さらに、データ更新が発生する環境を想定し、効率的な更新伝播法についても検討する予定である。
リアノジン受容体の開口様式の薬理学的解析

本研究はリアノジン受容体(RyR)機能の修飾を薬理学的に解析し、3種のRyRサブタイプ(骨格筋型、心筋型、脳型)のCa^<2+>によるCa^<2+>放出(CICR)機構の性質の相違を解析し、RyR-1の生理的なCa^<2+>放出の開口様式との違いを明らかにすることにより、細胞内Ca^<2+>放出機構の解明のための情報を得ることを目的とした。申請者は、α-1 syntrophinを欠失したマウスの骨格筋における機能的変化の解析を試みた。α-l syntrophinを欠失したマウスは、正常に成長し、また繁殖に関しても大きな異常は認められないものの、その骨格筋においては通常細胞膜に存在するnNOSが細胞質内へ移行していることが判明した。骨格筋の興奮収縮連関は種々のNO inhibitorやNO donorで修飾されるが、α-1 syntrophin欠失骨格筋においても、このNOの機能的役割に変化は見られず、興奮収縮連関におけるnNOSの機能の発現には、その細胞内の分布は主要な因子ではないことを示唆した(Kameya et al.1999)。NOが骨格筋型RyRに対してどのような影響を持つかを、今後調べる計画である。また、メカニズムが不明のままとなっている筋弛緩薬、ダントロレンの作用機構について、予備的実験結果ではあるがこれまで知られていない特異な骨格筋型RyRへの機能的影響を見出した。今後、複数のダントロレンの誘導体を用い骨格筋RyRを介するCa^<2+>放出への機能的効果を解析し、骨格筋型RyRの開口様式調節メカニズムを解明するための情報を得る予定である。カルモジュリン(CaM)は、生体組織に広く分布し燐酸化酵素、脱燐酸化酵素など多くの蛋白質に結合し、それらの機能をCa^<2+>依存性に調節する役割をもつと考えられている細胞内蛋白質である。そして骨格筋細胞においてもCaMは約2μM程度存在すると考えられているが、骨格筋細胞のCa^<2+>によるCa^<2+>放出(CICR)をCa^<2+>濃度に応じて、促進あるいは抑制する作用を有している。このCaMのCa^<2+>放出に対する二相性作用は、骨格筋に存在するリアノジン受容体(RyR)のCa^<2+>放出チャネルとしての機能を促進あるいは抑制する結果であると考えられてきた。申請者らは骨格筋細胞には骨格筋型(RyR-1)および脳型のリアノジン受容体(RyR-3)という二つのRyRサブタイプが存在することに注目し、RyR-1あるいはRyR-3のみを発現した変異マウスの骨格筋細胞を用い、二つのRyRサブタイプそれぞれに対するCaMの作用を比較した。その結果、両サブタイプは共にCaMによりCa^<2+>濃度に応じて促進と抑制の二相性調節を受けるものの、RyR-1を介するCa^<2+>放出はCaMによる促進が顕著であり、RyR-3を介したCa^<2+>放出は逆に抑制を強く受けることを明らかにした(Ikemoto eta al.,1998)。また、以前作成したRyR-1およびRyR-3を同時に欠失したマウスの種々の臓器、組織における形態的特徴を観察し、二つのRyRsを同時に欠失した場合、肝臓をはじめとした多くの組織で形態異常が観察されることを明らかにし、非筋細胞におけるRyRsの役割を解明する手がかりとなる情報を得た(Komazaki et al.,1998)。一方、RyR-1はCICRチャネルとしての機能と共に骨格筋において最も重要である生理的Ca^<2+>放出チャネルとしての機能を持つことが知られているが、両者は同じRyR-1チャネルの異なる開口様式の結果であると考えられていながら、その関係には不明な部分も多く、現在薬理学的手法を用い、リアノジン受容体の生理的なCa^<2+>放出の開口様式の解析を進めている。

また、メカニズムが不明のままとなっている筋弛緩薬、ダントロレンの作用機構について、予備的実験結果ではあるがこれまで知られていない特異な骨格筋型RyRへの機能的影響を見出した。今後、複数のダントロレンの誘導体を用い骨格筋RyRを介するCa^<2+>放出への機能的効果を解析し、骨格筋型RyRの開口様式調節メカニズムを解明するための情報を得る予定である。
MRIを用いた新しい血流解析法による脳動脈瘤の増大、破裂機序の解明

脳ドックで発見される頻度の高くなっている未破裂脳動脈瘤に対し、予防的治療に伴うリスクおよび脳動脈瘤の自然経過のリスクの正確な評価は重要である。これを形態的情報だけでなく、可視化するために従来造影剤を用いた三次元造影画像を元にした脳動脈瘤血流解析(Computational Fluid Dynamics, CFD)が大型コンピュータを用いてシミュレーションされてきた。これを簡便化して普及をはかるために今回3. 0T MRIを用いたin vivo血流解析(Magnetic Resonance Fluid Dynamics, MRFD)と従来のCFDによる血流解析を実際の脳動脈瘤症例を用いて解析し、従来法と比較検討した。WSSの分布は両解析方法ともによく相関し、統計上有意に相関関係があることを認めた。(p<0. 005)MRを用いた血流解析は従来の血流解析方法と同様な脳動脈瘤血流パターンおよびWSS分布をえることが可能であり、より簡便に情報が得られることから臨床に用いることが可能である。より研究を進めることで未破裂脳動脈瘤破裂予想の新たな知見が得られることが期待される。脳動脈瘤の破裂、増大に瘤内の血流ストレスが大きた役割を果たしていることはコンセンサスである。しかしながら、現行の画像診断機器においては、長期間の血流ストレスの結果として見られる形態的変化の結果としての瘤の形態はとらえられるが将来的な発症や病変進行の予測に言及することはできないため、血流動態の可視化は最も必要かつ有効な手段と考えられる。一方、とくに脳動脈瘤の手術に際してはどの部分が最も危険でどの部分を確実に治療すべきかの情報は動脈瘤および周辺の血流解析により明らかとなり、治療医の治療デザインや戦略決定にきわめて価値ある情報となるとともに患者本人の理解やインフォームコンセントにも有用である。近年スーパーコンピューターを用いたcomputationalfluid dynamics(CFD)などを中心とした基礙研究により剪断応力の動脈瘤発生および破裂リスクの検討によるデータ蓄積が行われている。我々は脳動脈痛のCFDによる瘤内血流解析の代替手段として、MRIを用いた血流シミュレーション(MRFD)を開発し、臨床応用を目指しているが、その解析結果の信頼性を確立するために同じ条件での一致性が要求される。CFDは三次元CTをもとに、MRFDはMRA画像をもとに再構成されるため、もとの動脈瘤の形を真に反映しているかどうかが疑問である。そこで、シリコン性の脳血管疑似モデルを用い、両画像診断機器による撮像を行ったのち、瘤内血流解析を行い双方の近似性について検討することとした。これは前年度に証する予定であったが、代表症例としてテイラーメイドに作ってもらう血管モデルの作成が遅れたため、前年度中に購入することができなかった。そのため繰り越し申請をして本年度に検討を行うこととなった。脳動脈瘤の破裂、増大に瘤内の血流ストレスが大きな役割を果たしていることはコンセンサスであり、血流動態の可視化は最も必要かつ有効な手段と考えられる。近年スーパーコンピューターを用いたcomputationalfluid dynamics(CFD)などを中心とした基礎研究により勇断応力の動脈瘤発生および破裂リスクの検討によるデータ蓄積が行われている。我々は、脳動脈瘤のCFDによる瘤内血流解析の代替手段として、MRIを用いた血流シミュレーション(MRFD)を開発し、臨床応用を目指している。CFDとMRFDの血流解析結果についての一致性を、テイラーメイドにて作成したシリコン性血管モデルを用いて検証し、良好な相関が得られた。同意を得た実際の患者データを用い両解析方法で相互のデータの近似性について、瘤内血流の流線方向と強さ、勇断力ストレスの分布、圧分布について比較検証した。その結果、瘤内血流の流線方向と強さについては、高い相関を示した。ただし、破裂動脈瘤について、CFDでは造影剤の欠損している部分については瘤がないものという認識で瘤内血流を描出できないのに対し、MRFDでは虹流の停滞した部分に対してもより正確な描出が可能であった。また、未破裂で異常な瘤内二次流れを呈した1例が検査以降に実際破裂したことより、渦流発生の検出が将来破裂の予測につながる有用な知見と考えられた。しかし、勇断力ストレスについては相対的な分布や方向は同じであるが、算出されるエネルギーの強さの絶対値が一致しておらず、今後の検証が必要と考えられた。

脳ドックで発見される頻度の高くなっている未破裂脳動脈瘤に対し、予防的治療に伴うリスクおよび脳動脈瘤の自然経過のリスクの正確な評価は重要である。これを形態的情報だけでなく、可視化するために従来造影剤を用いた三次元造影画像を元にした脳動脈瘤血流解析(Computational Fluid Dynamics, CFD)が大型コンピュータを用いてシミュレーションされてきた。これを簡便化して普及をはかるために今回3.OTMRIを用いたin vivo血流解析(Magnetic Resonance Fluid Dynamics, MRFD)と従来のCFDによる血流解析を実際の脳動脈瘤症例を用いて解析し、従来法と比較検討した。WSSの分布は両解析方法ともによく相関し、統計上有意に相関関係があることを認めた。(p<0.005)MRを用いた血流解析は従来の血流解析方法と同様な脳動脈瘤血流パターンおよびWSS分布をえることが可能であり、より簡便に情報が得られることから臨床に用いることが可能である。より研究を進めることで未破裂脳動脈瘤破裂予想の新たな知見が得られることが期待される。