hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病原菌の駆動する湖沼物質流の定量化

水生生物の主要な病原菌のひとつであるツボカビを対象に、DNAマーカーや蛍光染色法など最新技術を駆使し、野外における現存量・分布パターンの把握を試みた。印旛沼では常にツボカビが出現し、珪藻など様々な種類に寄生している様子が確認された。また、湖沼には多様な菌類が出現するが、その中でツボカビが最も多く出現している事が明らかとなった。ツボカビは植物プランクトンを殺すだけでなく、動物プランクトンの餌として物質流を駆動している事が確かめられた。ツボカビは水生生物に寄生する主要な病原菌のひとつであり、植物プランクトンや動物プランクトン、両生類など幅広い生物に寄生する真菌類である。自然界に広く分布するといわれ、ツボカビが水界の物質循環のなかで重要な役割を担う事が明らかになってきた。ツボカビの寄生率に関する報告はあるものの、ツボカビの遊走子を含めた全体の現存量についての報告は皆無である。そこで、本研究ではツボカビの現存量、特に遊走子の密度を野外において定量化する事を試みた。千葉県の印旛沼のプランクトン計数データ(千葉県環境生活部水質保全課)を解析した結果、ツボカビの遊走子と同じサイズ分画(2-5μm)である未特定の鞭毛プランクトンが年間を通じて多く出現している事が明らかとなった。鞭毛プランクトンからツボカビのみを検出し、計数するには、特殊な観察方法が必要となる。そこで、微分干渉装置と蛍光装置を用いて、ツボカビだけを特異的に観察する方法を確立した。また、ツボカビを実験室で培養するシステムを確立した。さらに、ツボカビのDNAに特異的なDNAプローブを用いて計数する方法の開発を試みた。既存のツボカビのシークエンスデータを用いてプローブを作成できることが明らかとなった。来年度、本格的に野外の試料に適用し、ツボカビの密度測定の精度と効率の向上を図る。これまでの成果を2つの国際学会と3つの国内学会、および2つの国際誌論文として発表した。また、ツボカビに関する研究成果が評価され、日本生態学会宮地賞を受賞した。植物プランクトンに寄生するツボカビの湖沼物質流での位置づけについて、野外調査、長期データ解析および実験により検討した。野外調査は千葉県、印旛沼において行い、ツボカビと寄主の植物プランクトンの出現パタンを調べた。蛍光染色による顕微鏡観察の結果、春から夏に優先する珪藻Aulacoseira上に寄生性ツボカビが確認され、寄生率は7月に最高の10%に達した。真菌類の18SrRNAをターゲットにしたDGGE法(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)のツボカビへの適用可能性について培養しているツボカビを用いて検討した結果、特定のプライマーセットを用いれば可能であることが明らかとなった。改良したDGGE法を用いて湖水中の菌類群集組成について解析した結果、印旛沼の真菌類の中でもツボカビが優占的に出現する事が明らかとなり、珪藻に寄生する種類だけでなく分解性の種も確認された。千葉県が公開している20年間の印旛沼植物プランクトンデータを解析した結果、春と秋には珪藻Aulacoseiraが、夏にはラン藻Microcystisが優占し、定期的な季節変動パタンを繰り返していた。印旛沼は平成21年度CODワースト1を記録し、日本で最も富栄養化の進んだ湖となった。水質を左右する植物プランクトンに寄生するツボカビの存在は今後水質を管理する上でも無視できないと言える。またツボカビを捕食しうるオナガミジンコなど動物プランクトンも多く観察されたため、大型珪藻-ツボカビーオナガミジンコという食物連鎖が存在する可能性が浮かび上がってきた。今後、同位体を行い検証して行く予定である。培養実験により、植物プランクトン体に取り込まれた栄養塩リンの回帰にツボカビとミジンコが果たす役割について検討した。その結果、ツボカビのみ、ミジンコのみの時よりもミジンコとツボカビが一緒の方がリンの回帰効率は有意に高い事が明らかとなった。すなわちミジンコがツボカビを食べることでより植物プランクトンからのリンの回帰が促進されている事が示唆された。水生生物の主要な病原菌のひとつは、寄生菌類(ツボカビ)である。しかし、方法的制約からツボカビを扱った研究は未だ記載・観察にとどまっており、物質循環や食物網動態といった生態系レベルでツボカビの影響を調べた研究例は皆無に等しい。そこで本研究ではツボカビを対象に、DNAマーカーや蛍光染色法など最新技術を駆使し、野外における現存量・分布パターンの把握を試みた。印旛沼において週1回の野外調査を行った結果、優占している珪藻.Aulacoseira granulata上に2種類のツボカビが寄生していることが確認された。また別種のAulacoseiraambiguaにも2種のツボカビが寄生している様子が認められた。さらに、緑藻類のPediastrumやScendesmusといった稀に出現する種にもツボカビが寄生している事が確認された。

形態から同一種のツボカビが複数種の植物プランクトンに寄生しているのではないかと考えられた。分子生物学的手法(DGGE法、クローンライブラリー法)により約10種類のツボカビが検出された。そのうち植物プランクトンに寄生すると考えられるツボカビは2種認められ、Chytridium sp.であると推察された。これら2種が複数種の植物プランクトンに寄生しているのかもしれない。一方、他8種のツボカビについては、分解性の種類と近縁であったが、詳しい生態については明らかにはならなかった。2006年度から2009年度までの印旛沼の試料について、珪藻Aulacoseira granulataおよびA.ambiguaに対するツボカビの寄生率を計数した。珪藻2種への寄生率は共に5月に最も高くなったが、最高でも15%未満と低く抑えられている事が明らかとなった。一方、ツボカビの1ml中の密度は胞子体としては約1800、遊走子としては18000から36000存在すると推定され、その密度は鞭毛虫など原生生物の密度を上回るほど多いことが浮かび上がってきた。印旛沼において、ツボカビは珪藻の個体群動態を強く制御するほどではないが、動物プランクトンなどの重要な餌源になっているのかもしれない。
アデノウイルスベクターを用いたヒト骨形成因子遺伝子の導入による骨誘導

骨形成因子を蛋白の状態で用いる場合、霊長類では安定した骨誘導を得るには大量の骨形成因子が必要となる。この問題は臨床応用を考えた場合、大きな問題となる。その点、アデノウイルスは霊長類で特に感染効率が高く、アデノウイルスベクターを用いた骨形成因子の遺伝子導入法は、この問題を解決する可能性を秘めている。われわれは本研究費補助金を受け、アデノウイルスベクターを用いたヒト骨形成因子遺伝子導入による骨誘導に関して検討を行った。初年度にヒト骨形成因子(hBMP-2)のcDNAをウイルスに組み込んだ骨形成因子発現アデノウイルスベクター作製に成功を収め、in vitroにおいて、本ベクターが筋芽細胞を骨芽細胞へ分化誘導すること、十分な骨形成活性を示すことを確認した。しかし、in vivoにおいては宿主の免疫反応により骨誘導を生じなかった。その解決策として、免疫抑制剤の全身投与を考え、一時的免疫抑制ラットでの大量の骨誘導を確認した。また、経時的な生体内での骨誘導過程における詳細な観察を行い、本アデノウイルスベクターの臨床応用の可能性について、検討を加えた。その結果、より臨床応用し易い手法とし、アデノウイルスベクターによる免疫反応をマスクするような生体材料(コラーゲン)の使用、局所のみへの免疫抑制剤の単回使用での骨誘導実験を施行し、いずれの手法でも骨誘導の得られることを確認した。免疫抑制剤の局所投与では、全身投与の場合と比較し、少量の免疫抑制剤で有効な骨誘導が得られることが分かり、今後臨床応用に際し、一手段として有効なことが示唆された。本研究では有効かつ安全な骨形成手段として考えた骨形成因子発現アデノウイルスベクターを作製することに成功し、本アデノウイルスベクターの臨床応用への可能性について種々の検索を行った結果、将来的にこのアデノウイルスベクターを利用した骨形成因子の遺伝子導入法が、有用であることを確認した。われわれの現在までのrhBMP-2蛋白を用いた実験では、齧歯類においては旺盛な骨形成を示すものの、霊長類では安定した骨形成を得るには、大量のBMPが必要となるという問題を抱えている。その点、アデノウィルスの感染効率は霊長類の方が齧歯類の約10倍も高く、この問題を解決する可能性を大いに秘めている。rhBMP-2のcDNAをコスミドベクターへ挿入し、このコスミドベクターと親ウィルスDNA-TPCを293細胞に、リン酸カルシウム法でco-transfectした。調整されたウィルス液を293細胞に作用させ、3回継代し、109PFU/mlの高力価ウィルス液を作製した。高力価ウィルス液を細胞破砕し、塩化セシウム溶液を加え、高速遠沈機にて遠心分離を行った。ウィルスバンドを分取し、バッファー交換後透析した。得られたウィルス液を、TCID50測定法にて力価測定を行った後、完成したウィルス液を超低温フリーザーに保存した。このBMP-2を導入したアデノウィルスベクターを筋芽細胞に作用させ、in vitroでの活性を検定した。今回作製したアデノウィルスベクターは、筋芽細胞に作用させるごとにより、生化学的(アルカリフォスファターゼ活性、オステオカルシン量)に骨芽細胞への分化誘導、骨形成活性が確認された。本研究の最終目標が達成されれば、将来臨床でのBMP使用において、非常に有用なものとなり、治療が困難であった骨形成性疾患や骨再建における新しい治療法の開発に寄与すると思われる。次年度以降には、今年度の結果を踏まえ、in vivoでの検定を行う予定である。われわれの現在までのrhBMP-

2蛋白を用いた実験では、齧歯類においては旺盛な骨形成を示すものの、霊長類では安定した骨形成を得るには、大量のBMPが必要となるという問題を抱えている。その点、アデノウィルスの感染効率は霊長類の方が齧歯類の約10倍も高く、この問題を解決する可能性を大いに秘めている。われわれは前年度報告のごとく、rhBMP-2のcDNAを導入アデノウィルスベクターの作製に成功した。このrhBMP-2発現アデノウィルスベクターを筋芽細胞に作用させ、in vitroでの骨芽細胞への分化誘導、骨形成活性を確認した。さらに、in vivoでの検定を行うべく、ラット下腿筋肉内に注入するごとにより、骨誘導活性を検索した。しかし、このrhBMP-2発現アデノウィルスベクターを筋肉内に注入しただけでは、新生骨を誘導するには至らなかった。それに対し、ヌードラットを用いた実験を施行したところ、大量の骨誘導が認められた。この結果、何らかのアデノウィルス抗原性に対する対策の考慮が必要と考え、現在、免疫抑制剤を用いた実験、生体材料応用による抗原性の緩和などの研究を進めている。免疫抑制剤を用いた手法では、骨誘導を認めているため、最近使用の可能になった抗原性を持たないアデノウィルスベクターの作製などについても模索中である。本研究の最終目標が達成されれば、将来臨床でのBMP使用において、非常に有用なものとなり、治療が困難であった骨形成性疾患や骨再建における新しい治療法の開発に寄与すると思われる。次年度にぼ、今年度までの結果を踏まえ、in vivoでの検定を進めて行く予定である。骨形成因子を蛋白の状態で用いる場合、霊長類では安定した骨誘導を得るには大量の骨形成因子が必要となる。この問題は臨床応用を考えた場合、大きな問題となる。その点、アデノウイルスは霊長類で特に感染効率が高く、アデノウイルスベクターを用いた骨形成因子の遺伝子導入法は、この問題を解決する可能性を秘めている。われわれは前年度までに、骨形成因子発現アデノウイルスベクター作製に成功し、in vitroにおいて筋芽細胞の骨芽細胞への分化誘導、骨形成活性を確認し、in vivoにおいてもヌードラット筋肉内での大量の骨誘導を確認した。今年度は免疫抑制剤を全身投与した一時的免疫抑制ラットでの骨誘導を確認した。また経時的な生体内での骨誘導過程における骨形成因子の存在状態、免疫反応の状態を詳細に観察し、本アデノウイルスベクターの臨床応用の可能性について、検討を加えた。その結果、より臨床使用の容易な手法として、アデノウイルスベクターによる免疫反応を弱めるような生体材料の使用、局所のみへの免疫抑制剤の使用での骨誘導実験を施行し、いずれの手法でも骨誘導の得られることを確認した。生体材料の使用に関しては、以前よりわれわれの骨形成因子担体として使用していたコラーゲンで効果の得られることが分かったが、骨誘導量は免疫抑制剤使用での骨誘導と比較し、少量で形態もコントロールし難いという問題が残存している。免疫抑制剤の局所投与では、全身投与の場合と比較し、少量の免疫抑制剤で有効な骨誘導が得られることが分かり、今後臨床応用に際し、一手段として有効なことが示唆された。
異所性石灰化抑制を支配する骨・血管内皮型リン感受チャネルの発見

異所性石灰化は、腎不全時に腎にて処理できないカルシウム・リンが、各組織で処理されることで発症すると考えられているが、その詳細は不明である。石灰化の調節には骨に存在するリンセンサーならびに、リンセンサーのシグナルをうけるリン取込分子(リンチャネル)が異所性石灰化とリン代謝調節を結ぶ重要な鍵となる。そこで本研究では、同定した破骨細胞のリンチャネル分子BVPiC85の解析、骨・血管内皮において高リンシグナルを感知するリンセンサー(PiSR)を同定し、生体内における役割と異所性石灰化の発症のメカニズムを明らかにすることを目的として行った。リン感受複合体を明らかにするために、BVPiC85に結合する蛋白質を、Yeast two-hybrid法により探索した。その結果、PDZ蛋白質、糖代謝酵素が同定され、本PDZ蛋白質はIIa型リン酸トランスポーターとの結合が報告されており、これら分子がリン感受複合体を形成することで腎と骨のリン代謝調節をつなぐ分子複合体である可能性が考えられた。現在、候補分子を、破骨細胞またはアフリカツメガエル卵母細胞に遺伝子導入し、リン輸送活性を検討することで、機能を評価し、またEGFPとの融合蛋白質として発現させて局在と調節機構を明らかにしている。さらに、BPiC85の膜局在化機構と調節因子を明らかにするために、各種キメラ変異体を作製して局在を検討した結果、糖鎖が重要な鍵を持つことを明らかにした。また、糖鎖切断酵素β-glucuronidase活性を持つKlothoが調節因子として関与する可能性を見いだし、異所性石灰化におけるリンセンサー分子の重要な役割の解明が進んだ。腎排泄不全時には、腎にて処理できないカルシウム・リンが、各組織で処理されることで異所性石灰化が発症すると考えられているが、その詳細は不明である。そこで本研究では、同定した破骨細胞のリンチャネル分子BVPiC85の解析、骨・血管内皮において高リンシグナルを感知するリンセンサー(PiSR)の同定し、生体内における役割と異所性石灰化の発症のメカニズムを明らかにすることを目的として行った。マウスマクロファージ由来RAW264.7細胞を、分化誘導因子RANKL添加により破骨細胞を構築し、モデル細胞として、リンチャネル候補分子BVPiC85の特性と調節機構の詳細を検討した。リン特異的取り込み阻害剤、リン酸化阻害剤、GPCR阻害剤、カルシウム関連阻害剤を用いてPi uptake能を測定し、BVPiC85の制御には細胞内カルシウムが重要な役割を行うことが明らかとなった。また、破骨細胞には取り込んだリンを排出する分子が存在することを初めて明らかにし、また本機構は細胞内カルシウムを介して連動的に働くことを示した(業績1)。このように、破骨細胞には大量のリンを処理する機構が存在しており、本機構が生体内リン代謝調節、異所性石灰化に大きく寄与することを明らかにした。今後、本機構の詳細な解明と分子を中心とした解析を進めていく予定である。そこで本研究では、同定した破骨細胞のリンチャネル分子BVPiC85の解析、骨・血管内皮において高リンシグナルを感知するリンセンサー(PiSR)を同定し、生体内における役割と異所性石灰化の発症のメカニズムを明あかにすることを目的として行った。

リン感受複合体を明らかにするために、BVPiC85に結合する蛋白質を、Yeast two-hybrid法により探索した。その結果、PDZ蛋白質、糖代謝酵素が同定され、本PDZ蛋白質はIIa型リン酸トランスポーターとの結合が報告されており、これら分子がリン感受複合体を形成することで腎と骨のリン代謝調節をつなぐ分子複合体である可能性が考えられた。現在、候補分子を、破骨細胞またはアフリカツメガエル卵母細胞に遺伝子導入し、リン輸送活性を検討することで、機能を評価し、またEGFPとの融合蛋白質として発現させて局在と調節機構を明らかにしている。さらに、BPiC85の膜局在化機構と調節因子を明らかにするために、各種キメラ変異体を作製して局在を検討した結果、糖鎖が重要な鍵を持つことを明らかにした。また、糖鎖切断酵素β-glucuronidase活性を持つKlothoが調節因子として関与する可能性を見いだし、異所性石灰化におけるリンセンサー分子の重要な役割の解明が進んだ。
両価的な対人関係の影響下における夫婦ストレスモデルの構築

当該年度は、日本語版カップル用多側面ストレス測定尺度(MSQ-J)の妥当化を行った。多母集団同時解析を用いた分析の結果、親密な関係の中から発生するストレス(関係内ストレッサー)は先行研究と同様の項目群を示したこと、MSQ-Jの因子構造(関係内ストレッサー、関係外ストレッサー)は夫と妻で共通している一方、因子負荷量は異なること、先行研究にも指摘があるように、関係外ストレッサーは構成概念としての妥当性に疑問が残ることを明らかにした。加えて、当該年度においては家庭内暴力や浮気・不倫などの夫婦のネガティブなライフイベントが重複している可能性を示したことなど、MSQを用いた先行研究において焦点が当てられていなかった領域についての研究知見を蓄積した。当初の計画では、夫婦関係内外の両価的な対人関係(ネガティブ、及び、ポジティブ)の影響に注目する予定であったが、関係外ストレッサーの不安定さを鑑み、親密な関係である夫婦関係の両価的な影響に限定して、今後の研究を進める予定である。夫婦ペアデータを用いた調査の実施は翌年度に延期したものの、申請計画は現在最終段階にある。次の調査では、当該年度に作成したMSQ-J、親密な関係内から発生するストレスへの対処行動(関係焦点型コーピング)、結婚満足感と生活満足感の尺度を用い、夫婦ペアデータを収集することで、親密な関係性における両価的な対人関係の視点から家族ストレスのメカニズムを明らかにしたい。カップル用多側面ストレス測定尺度の日本語版作成を目的とした第一段階の調査は、研究協力者の協力の下、オンライン調査の実施、データの分析、論文投稿まで順調に進んだ。査読者からの指摘に対応するため、尽力する必要はあったものの、当該年度の研究成果は、Journal of Relationships Research誌に採択され(Kurosawa & Yokotani, 2018)、すでにオンライン上で公開されている。しかしながら、本研究計画において、当初、当該年度に実施を予定していた夫婦ペア調査はまだ行えていない。これらをふまえ、(3)やや遅れている。と判断したい。第二段階の調査に関しては、倫理的な問題がないかどうかの審査を受けるため、来年度倫理審査を申請する予定である。来年度に開催される倫理審査委員会からの指摘を踏まえて、アンケート、説明文、同意書を修正したい。その上で、茨城県、および、近隣地域内の保育園・幼稚園を回り、調査協力を依頼し、調査の実施を行いたい。研究成果に関しては、International Association for Relationships Researchをはじめとする国内外の学会で適宜発表する予定であり、学会発表と同時並行的に論文執筆、論文投稿を行う予定である。本研究は、現実の複雑さをとらえるため、夫婦を取り巻く人間関係の諸問題を含めた夫婦ストレスモデルを確立することを目的としている。平成28年度は、ストレス源についての研究を進めた。対処行動には、対処のターゲットとなるストレス源が存在する。しかし、夫婦が抱えうるストレス源を多側面から、かつ、国外研究と対応する形で使用されている日本語の尺度は存在しないため、国際比較研究や、この尺度を用いた調査研究(ストレス源のどの側面が心理的な悪影響をもたらすのか)が行えない段階である。平成28年度は、関連領域の文献検討を行い、夫婦が抱えるストレスは、夫婦内から発生するもの(内的ストレッサー)と夫婦外から持ち込まれるもの(外的ストレッサー)、日常的に経験するもの(慢性ストレッサー)とライフイベントとして経験されるもの(急性ストレッサー)の4つの側面から測定可能であること、及び、これらの側面と関連する知見をまとめた。さらに、これらの側面を測定可能であるMultidimensional Stress Questionnaire for Couples (以下、MSQ)の日本語版作成のため、原著者(Dr. Guy Bodenmann)から許諾を得て、バックトランスレーションも含めた日本語訳を行い、日本語版を作成し、尺度としての信頼性と妥当性を検証するための研究デザインの立案を進めた。今後取り組む日本語版の作成により、法定婚の夫婦にとどまらず、親密な二者関係に焦点を当てた研究を促進・拡張しうること、及び、ストレス知覚のずれと類似が夫婦に対してどのような心理的影響を与えることができるかについての知見が得られることが予測される。また、次年度以降、作成されたMSQの特徴を、夫婦の外にある対人関係の両価性(サポートとストレス)についての研究につなげていく予定である。当初の計画では、平成28年度中に第一回質問紙調査を終了する予定であった。しかし、関連研究のレビュー、及び、原尺度の意図をくみ取り、さらに日本の社会的・文化的特徴を組み入れた日本語版の作成、及び、調査デザインの決定に対し、予定していたより時間を要した。そのため、調査の開始が当初の計画よりも遅くなった。また、研究目的をふまえ、調査対象者の条件として、MSQを用いたMerz et al. (2014)の先行研究を参考に、年齢は20歳から45歳(均等ではなく自然発生での割付)、婚姻歴が1年以上(婚姻期間中ずっと同居)という条件設定を行い、平成29年度に調査を実施することとした。現在は、茨城キリスト教大学の第一回倫理審査を受けている状況であり、倫理審査終了後、調査会社を通したオンライン質問紙調査を行う予定である。当該年度は、両価的な対人関係のネガティブな側面を測定する尺度を作成するため、原著者の許諾の元、日本語版夫婦用多側面ストレス尺度(MSQ-J)を作成した。調査会社を通した短期縦断形式のオンライン調査を行い、600人の既婚者(夫300人、妻300人)のデータを得た。

分析の結果、MSQ-Jは、先行研究と同様の二因子構造(関係内ストレッサーと関係外ストレッサー)を示した。また、一月後の再検査の結果から、MSQ-Jの得点は安定していることが明らかとなった。関係内ストレッサーは、高い情緒不安定性、低い結婚満足度、低い精神的健康度との関連を示した。また、関係内ストレッサーは、夫婦内における不適応なライフイベント(関係内における浮気・不倫)経験を予測していた。一方、関係外ストレッサーは、夫と妻で異なる構造を示し、また、先行研究の知見とも一致しなかった。このことは、夫婦を取り巻く環境は、それぞれが置かれた状況に左右されるものであること、及び、関係外ストレッサーを検討するにあたり、それぞれが置かれた"文脈"を考慮する必要性を示しているものといえよう。さらに、社会経済的要因からMSQ-Jの特徴を明らかにする分析を行った結果、子どもの存在がMSQ-Jの得点を高めることが明らかになった。次年度の調査では、当該年度に作成したMSQ-Jを用い、夫婦ペアデータを収集することで、親密な関係内/親密な関係外の視点から夫婦が経験しているストレスプロセスを明らかにしたい。質問項目の選定や不正回答の予防などの項目を盛り込んだため、当初の予定よりもオンライン調査に関する費用がかかった。そのため、当該年度に予定していた調査は、次年度に実施することとした。一方、該当年度に行った調査内容は、日本心理学会、日本発達心理学会、アメリカ心理学会など国内外の学会にて発表を行い(行う予定にあり)、現在、投稿に向けた最終段階にあるため、現在までの進捗状況を(3)やや遅れているとした。当該年度は、日本語版カップル用多側面ストレス測定尺度(MSQ-J)の妥当化を行った。多母集団同時解析を用いた分析の結果、親密な関係の中から発生するストレス(関係内ストレッサー)は先行研究と同様の項目群を示したこと、MSQ-Jの因子構造(関係内ストレッサー、関係外ストレッサー)は夫と妻で共通している一方、因子負荷量は異なること、先行研究にも指摘があるように、関係外ストレッサーは構成概念としての妥当性に疑問が残ることを明らかにした。加えて、当該年度においては家庭内暴力や浮気・不倫などの夫婦のネガティブなライフイベントが重複している可能性を示したことなど、MSQを用いた先行研究において焦点が当てられていなかった領域についての研究知見を蓄積した。当初の計画では、夫婦関係内外の両価的な対人関係(ネガティブ、及び、ポジティブ)の影響に注目する予定であったが、関係外ストレッサーの不安定さを鑑み、親密な関係である夫婦関係の両価的な影響に限定して、今後の研究を進める予定である。夫婦ペアデータを用いた調査の実施は翌年度に延期したものの、申請計画は現在最終段階にある。次の調査では、当該年度に作成したMSQ-J、親密な関係内から発生するストレスへの対処行動(関係焦点型コーピング)、結婚満足感と生活満足感の尺度を用い、夫婦ペアデータを収集することで、親密な関係性における両価的な対人関係の視点から家族ストレスのメカニズムを明らかにしたい。
電子機器微細配線の高サイクル疲労強度評価と耐久性向上に関する研究

平成14年度には直径50μmの微細銅線の基本的な疲労強度特性を明らかにした.引き続いて平成15年度は,(1)実際の電子機器の配線を模擬した疲労試験片(プラスチック・フィルムに微細銅線を接着)を用いて実物の疲労強度向上に関する研究,(2)有限要素法を用いてフィルムを含めた疲労試験片の応力解析,(3)有限要素法解析の妥当性を確認するための疲労試験を行った.結果をまとめて以下に示す.(1-1)微細銅線の疲労限度に相当する振動の振幅を配線形状を変えて2倍に向上させた.曲げ応力をねじり応力に変換する配線形状が有効であった.(1-2)疲労き裂が発生する位置にもとの接着剤と混合する別の種類の軟らかい接着剤を塗布した.その結果,疲労強度はさらに1.5倍増加した.銅線の拘束が軟らかくなり,銅線の応力を低下させたものと考えられる.(1-3)銅線とフィルムを点状に接着する方法では疲労強度の向上はみられなかった.(2-1)有限要素法による応力解析を行って,振動の振幅を破断位置の応力値に変換することができた.(2-2)応力解析によって求められた銅線の破断位置の応力値は,配線形状によらず一定となった.(2-3)2Dモデルと3Dモデルの応力値の差は5%程度であり,2Dモデルでも応力解析の精度は十分であった.(3-1)曲げ疲労試験において材料力学的に求めた破断部の応力は,有限要素法の応力解析で求めた応力と一致し,またその値はフィルムを含めた解析の値とも一致した.よって,解析の妥当性が確認された.(3-2)曲げ疲労試験において銅線の固定をはんだで行った場合には接着によって固定した場合に較べて疲労強度が低下した.はんだに含まれるすず中への銅の拡散と接着剤に較べて硬く固定されることが原因と考えられる.(3-3)微細銅線の引張圧縮荷重(R=-1)で疲労試験を行う方法を考案した.(4)以上を総合して,直径50μmの銅線の疲労強度について,実物の荷重と配線方法を考慮して,疲労強度を定量的に評価する方法を確立した.研究目的は,直径30μm0.2mmの微細な銅線の疲労強度評価法の確立,また,疲労強度を向上させる配線形状の検討である.第一年度は銅線の疲労試験を行い,材料力学的な強度評価を行った.スピーカのボイスコイルを利用した疲労試験装置と導電型加振機を利用した疲労試験機を製作した.実際の銅線の受ける振動を模擬して曲げ荷重を用いた.振動の変位をレーザー変位計で測定し,変位一定の疲労試験を行った.線径(約50μm0.26mm)と線の長さ(510mm)をパラメータにして銅線の基本的な疲労強度を得た.実用上の疲労寿命を考慮して一部の疲労試験は2×10^7回まで行ったが,疲労強度は10^7回とほとんど同じであった.疲労限度の振幅は線径に係わらずほとんど一定で,振動の振幅が一定の場合には銅線の直径を大きくしても疲労強度を向上することができないことを明らかにした.引張強さは線径が細いほど高かったが,疲労限度の振幅について材力的に求めた応力は線径が細いほど低くなった.破断部近傍に多数のすべり線が観察され,変形は銅線の固定部にのみ集中していたと考えられた.したがって,上記の応力が引張強さと対応していないのは,応力の見積が線の変形に即していないためである.静的に銅線の変形を計測した結果,銅線は固定部間を直線的に結ぶような変形を示し,線の塑性変形を考慮した応力の推定が必要であることが明らかになった.次に,はんだ付け部から銅線を取出す角度をパラメータにし,実際の部品における疲労強度の向上を目的とした実験を行った.曲げ応力をねじりに変換することにより,2倍程度の疲労限度の振動の振幅が得られたが,これ以上は頭打ちになった.次年度ではさらに実際的な疲労強度の向上法と解析的な応力の推定を行う.上記の一部は,日本材料学会第51期学術講演会講演論文集,pp.285-286に発表されている.平成14年度には直径50μmの微細銅線の基本的な疲労強度特性を明らかにした.引き続いて平成15年度は,(1)実際の電子機器の配線を模擬した疲労試験片(プラスチック・フィルムに微細銅線を接着)を用いて実物の疲労強度向上に関する研究,(2)有限要素法を用いてフィルムを含めた疲労試験片の応力解析,(3)有限要素法解析の妥当性を確認するための疲労試験を行った.結果をまとめて以下に示す.(1-1)微細銅線の疲労限度に相当する振動の振幅を配線形状を変えて2倍に向上させた.曲げ応力をねじり応力に変換する配線形状が有効であった.(1-2)疲労き裂が発生する位置にもとの接着剤と混合する別の種類の軟らかい接着剤を塗布した.

その結果,疲労強度はさらに1.5倍増加した.銅線の拘束が軟らかくなり,銅線の応力を低下させたものと考えられる.(1-3)銅線とフィルムを点状に接着する方法では疲労強度の向上はみられなかった.(2-1)有限要素法による応力解析を行って,振動の振幅を破断位置の応力値に変換することができた.(2-2)応力解析によって求められた銅線の破断位置の応力値は,配線形状によらず一定となった.(2-3)2Dモデルと3Dモデルの応力値の差は5%程度であり,2Dモデルでも応力解析の精度は十分であった.(3-1)曲げ疲労試験において材料力学的に求めた破断部の応力は,有限要素法の応力解析で求めた応力と一致し,またその値はフィルムを含めた解析の値とも一致した.よって,解析の妥当性が確認された.(3-2)曲げ疲労試験において銅線の固定をはんだで行った場合には接着によって固定した場合に較べて疲労強度が低下した.はんだに含まれるすず中への銅の拡散と接着剤に較べて硬く固定されることが原因と考えられる.(3-3)微細銅線の引張圧縮荷重(R=-1)で疲労試験を行う方法を考案した.(4)以上を総合して,直径50μmの銅線の疲労強度について,実物の荷重と配線方法を考慮して,疲労強度を定量的に評価する方法を確立した.
血清アルブミン由来ペプチドAlbutensinによる血管、免疫および神経系の制御

2)ウシ血清アルブミンのトリプシン消化物から回腸収縮ペプチドとして単離されたAlbutensin C (Arg-His-Pro-Glu-Try-Ala-Val-Ser-Val-Leu-Leu-Arg)は補体C3aレセプターを介して作用し、回腸収縮活性とファゴサイトーシス促進活性を示した。3)ヒトAlbutensin A (Ala-Phe-Lys-Ala-Trp-Ala-Val-Ala-Arg)はBombesinレセプターに対する親和性を示した(IC_<50> = 133μM)。本ペプチドを絶食マウスに脳室内投与した場合には、10nmo1では摂食促進、30nmo1では摂食阻害活性を示した。Bombesinは本来摂食阻害活性を示すが、以上の結果から本ペプチドはBombesinのパ-シャルアゴニストであるために低用量ではアンタゴニスト、高用量ではアゴニストとして作用したものと考えられる。一方、化学合成したヒトdes-Arg-Albutensin A-NH_2もBombesinレセプターに対する親和性(IC_<50> = 100μM)を有しており、絶食マウスに脳室内投与した場合には100nmo1で摂食阻害作用を示したが摂食促進作用は示さないないことからBombesinアゴニストであると考えられる。ウシおよびブタAlbutensin AはBombesinレセプターに対する親和性が小さいため同様な摂食調節作用は示さない。4)ウシ血清アルブミンの一次構造に基づいて合成したフラグメントペプチドTyr-Leu-Ser-Ler-Ile-Leu-Asn-ArgはNeuropeptide Y_2レセプターに対する親和性を示した。本ペプチドをAlbutesin Bと命名した。Albutensin Bを絶食マウスに脳室内投与した場合には摂食抑制傾向が見られた。このことはAlbutensin BがNeuropeptide Yアンタゴニストであることを意味している。1)ウシ血清アルブミンのフラグメントペプチドであるTyr-Leu-Ser-Leu-Ile-Leu-Asn-ArgおよびLeu-Ser-Leu-Ile-Leu-Asn-Argが回腸収縮およびファゴサイトーシス促進活性を有することを見いだした。ブタおよびヒト血清アルブミンの本ペプリドに相当するフラグメントペプチドは同様な活性を示さない。2)ウシ血清アルブミンからトリプシン消化によって派生する回腸収縮ペプチドalbutensin A (Ala-Phe-Lys-Ala-Trp-Ser-Val-Ala-Arg)は補体C3aレセプターを介して作用することを見い出した。またブタおよびヒトalbutensin A (Ala-Phe-Lys-Ala-Trp-Ser-Leu-Ala-ArgおよびAla-Phe-Lys-Ala-Trp-Ala-Val-Ala-Arg)はC3aレセプター以外にもC5aレセプターに対する結合性を示すことを見いだした。ブタおよびヒトalbu-tensin Aは好中球によるファゴサイトーシスを強く促進したがこれにはC5aレセプターを介していることがわかった。ブタAlbutensin Aは腫瘍壊死因子(TNF)の産生促進作用を示した。3)ウシ血清アルブミンからトリプシン消化によって派生する回腸収縮ペプチドalbutensin C (Arg-His-Pro-Glu

-Tyr-Ala-Val-Ser-Val-Leu-Leu-Arg)も補体C3aレセプターを介して作用し、ヒト好中球によるファゴサイトーシスを促進した。一方、ブタおよびヒト血清アルブミンから派生する本ペプチドに相当するフラグメントペプチドは同様な活性を示さなかった。以上、ウシalbutensin Aの活性はブタおよびヒトalbutensin Aのそれより小さいウシ血清アルブミンからは他に2種類のファゴサイトーシス促進ペプチドが派生することによってその小さい活性を補っているものと考えられる。4)ヒトAlbutensin Aはボンベシンレセプターおよびσ-レセプターに対する結合性を示し、またマウスに側脳室内投与した際には鎮静作用を示した。1,ヒトAlbutensin A (Ala-Phe-Lys-Ala-Trp-Ala-Val-Ala-Arg)はBombesinレセプターに対する親和性を示した(IC_<50>=133μM)。本ペプチドを絶食マウスに脳室内投与した場合には、10nmolでは摂食促進、30nmolでは摂食阻害活性を示した。Bombesinは本来摂食阻害活性を示すが、以上の結果から本ペプチドはBombesinのパ-シャルアゴニストであるために、低用量ではアンタゴニスト、高用量ではアゴニストとして作用したものと考えられる。一方、化学合成したdes-ArgヒトAlbutensin A-NH_2もBombesinレセプターに対する親和性(IC_<50>=100μM)を有しており、本ペプチドは絶食マウスに脳室内投与した場合には100nmolで摂食阻害作用を示したが摂食促進作用は示さないないことからBombesinアゴニストであると考えられる。Albutensin Aは補体C3aレセプターに対しても親和性を持っているが、C3aレセプターはAlbutensin Aによる摂食調節には関与しないことが判った。2,ウシ血清アルブミンの一次構造に基づいて合成したフラグメントペプチドTyr-Leu-Ser-Leu-Ile-Leu-Asn-ArgはNeuropeptide Y_2レセプターに対する親和性を示した。本ペプチドをAlbutensin Bと命名した。Albutensin Bを絶食マウスに脳室内投与した場合には摂食抑制傾向が見られた。このことはAlbutensin BがNeuropeptide Yアゴニストであることを意味している。3,以上のように異なった機構を介して摂食調節作用を持つ2種類のペプチドが血清アルブミンから派生することが判ったが、これらのペプチドが体内で派生し脳まで到達し実際に摂食調節作用を発揮しているかどうかについては不明である。
非平衡系における界面張力:マランゴニ対流構造のダイナミクス

界面活性をもつ物質の濃度勾配が引き起こすMarangoni対流の時間発展の観察、数理モデル化を目指して研究を行ってきた。その結果、界面活性のある樟脳を水面に固定した時に形成されるMarangoni対流のロール構造が別の界面活性剤の添加によって非線形な応答を示すことが明らかになった。また、内部の化学反応に起因して生み出された界面張力勾配により動く液滴について、その内部の対流構造を流体力学を基にして理論的に明らかにすることができた。平衡系における界面張力の物理的な記述についてはほぼ完成された理論があるが、非平衡系における界面の取り扱いについてはまだ確立されていない。そのような問題へのアプローチとして、界面活性をもつ物質の濃度勾配が引き起こすMarangoni対流や界面活性剤の輸送に着目しして研究を進めた。その結果、次に挙げるような成果が得られた。(1)界面活性をもつフェナントロリンは硫酸鉄と反応し、フェロインという水溶性の物質になる。このフェナントロリンの粒を硫酸鉄水溶液に浮かべると、フェナントロリンが界面に溶け出し、界面張力を局所的に変化させることにより粒が運動する。その際、水溶液中の硫酸鉄と反応するが、硫酸鉄濃度により、等速で運動したり、間欠的に運動する現象が観察される。反応拡散方程式をもとに数理モデルを構築し、この現象のメカニズムを解明した。(2)カチオン性界面活性剤の水溶液に、アニオン性界面活性剤を油に溶かした溶液を液滴として置くと、界面でこぶを作りながら、変形、運動する現象が観察される。この現象は、二種の界面活性剤がラメラ状の構造を界面で生成し、その構造が生成、破壊を繰り返すことにより起こることが明らかになった。(3)セチルトリメチルアンモニウムブロマイドなどのカチオン性界面活性剤の水溶液中で塩化金酸を還元することにより、金のナノマイクロメートルスケールの棒状結晶(金ナノロッド)が生成することが知られている。この棒状結晶が成長している過程を途中で止め、形状を観察することにより、成長メカニズムについて考察した。平衡系での界面張力の物理的な理解は、ミクロからマクロまでほぼ完成されているが、非平衡系における界面の取り扱いについてはまだ確立されていない。そのような問題にアプローチするため、界面活性剤の濃度勾配が引き起こすMarangoni対流や物質輸送に着目して研究を進めた。(1)樟脳は界面活性を持ち、その粒を水面に浮かべると自発的に運動することが知られている。樟脳粒に物体をつけることにより形状が非対称になるため、その運動方向が制限される。今回、物体の大きさや形状をデザインすることにより、連続的に等速で動くだけでなく、その速度が周期的に変化する現象を見出した。(2)上記の樟脳粒を固定し、水面に接触させるとその周りの水面の高さが周期的に振動する。この粒を2つ並べて水面に接触させると粒間の距離に応じて、その振動の位相が同期することが明らかになった。(3)カチオン性界面活性剤の水溶液に、アニオン性界面活性剤の油溶液を液滴として置くと、界面でこぶを作りながら、変形、運動する現象が観察される。この現象に関して、2種の界面活性剤の会合体の弾性が重要であるとしてモデリングすることによりメカニズムを議論した。(4)カチオン性界面活性剤の水溶液中で塩化金酸を還元することにより、金のナノマイクロメートルスケールの棒状結晶(金ナノロッド)が生成することが知られている。炭素鎖の長いオクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイドを用いることにより、溶液中での界面活性剤の構造形成と、生成される棒状結晶の形状の相関を調べた。平衡系での界面張力の物理的な理解はほぼ完成されているが、非平衡系における界面の取り扱いについては未知な部分が多い。そこで、界面活性剤の濃度勾配が引き起こすMarangoni対流や物質輸送に着目して非平衡系における界面張力の特徴を理解するために研究を行い、次に挙げるような成果が得られた。(1)樟脳粒を水面に固定するとその周りの水面に樟脳分子が拡散し、表面張力を低下させることによって、マランゴニ対流が発生することが知られている。そこで、水相にイオン性界面活性剤であるSDSを加えたときの対流挙動を観察した。その結果、SDSを加えるに従って対流構造が弱くなっていった。しかし、臨界ミセル濃度よりもさらに濃いSDS水溶液にすると、対流の強さが強くなってくる現象が見られた。これは、樟脳分子の拡散スピードとSDSミセル中への樟脳分子の取り込み、水面から水相へと溶解していくスピードの競合によるものと考えられる。(2)系(液滴)の内部で自発的に発生するパターンがMarangoni効果を通して系自体の運動を生み出す機構を、液滴内外での流れが十分に遅いと仮定するStokes近似のもとで流体力学的に扱った。具体的には、任意の界面張力勾配を与えた液滴において、対流が生成し、その対流によりどのような運動が引き起こされるかについて解析した。

また、この結果をBZ反応液滴の油中での運動の実験結果と比較して議論した。(3)カチオン性界面活性剤の水溶液とアニオン性界面活性剤のテトラデカン(油)溶液を接触させると、界面が自発的に揺らぎ、またミリメートルスケールの界面活性剤複合体でできた柱を形成する。この柱を構成するミクロな構造を同定するため、マイクロビームによる小角X線散乱実験を行ったところ、複合体の柱は数十ナノメートルの繰り返し距離を持つ界面活性剤のラメラ状構造から成り、また、ラメラ状の構造の向きが、柱の位置によって異なることが明らかとなった。
薬剤性味覚障害-その発生の分子メカニズム

マウスの茸状乳頭から味蕾を単離した。味蕾中の味細胞からホールセルクランプ法で膜電位・電流を導出した。マウス味細胞の膜電位を-70mVから90mVにステップ状に電位を固定すると最初にNa^+による一過性の内向き電流が生じ、続いてK^+による外向き電流が生じる。心筋の不正脈と期外収縮をブロック作用を有するメキシチールを味細胞の基底外側膜に投与してイオン流に対する効果を解析した。100-200μMのメキシチールによって、内向きNa^+電流は若干抑制されたが、外向きK^+電流は大幅に減少した。ランプパルスで電位を変化させて、膜電位-膜電流の関係を分析すると、外向きK^+電流も内向きK^+電流も共にメキシチールの濃度に依存して大幅にブロックされた。自発性に活動電位を発生している味細胞にメキシチールを投与すると、100μMでは小さな膜分極によって活動電位の頻度が上昇したが、200-500μMでは大きな膜分極の発生によって活動電位の発火は停止した。抗血栓剤のパナルジンの味細胞活動に対する作用を検討した。10μMパナルジンの投与は外向きK^+電流を約30%減少させたが、内向きK^+電流を増大させた。この内向き整流性K^+電流はパナルジンの濃度に依存して増大したが、薬物を洗っても対照値に回復せずに逆に大きな内向き電流になった。パナルジンは細胞内のcAMPを上昇させる作用を有するので、おそらく内向き電流の増大はcAMPの増大による内向き整流性K^+チャネルの活性化によると考えられる。薬をリンスしても元の値に戻らないのは、cAMPの効果が持続しているためと思われる。1.私は2年前に心筋梗塞にかかり、手術を受け、入院中及び退院後も血管拡張剤、不整脈ブロッカー、抗血栓剤やβブロッカーの経口投与を続けている。このような各種薬剤の投与によって食欲不振と味覚障害が生じる。本研究の目的はこのような各種薬剤をラットに経口投与して味神経応答を指標として、味覚障害のメカニズムを解明することである。2.約300gのウィスター系ラットの鼓索神経から4基本味刺激に対する応答を導出し、薬剤投与の前後で味応答を比較した。3.抗血栓剤の塩酸チクロピジン(【○!R】パナルジン)150mg/kgを3日間経口投与した。その結果、NaClに対する濃度-味神経応答曲線は相動性及び持続性応答においても、全ての濃度で対照値より上昇する傾向にあった。しかしショ糖、HCl及び塩酸キニーネの味神経応答は全ての濃度範囲で対照値と差がなかった。4.Ca^<2+>チャネルのブロッカーで抗不整脈作用及び血管拡張作用を有する塩酸ジルチアーゼム(【○!R】ヘルベッサー)の25mg/kgを3日間経口投与し、味神経応答を対照群と比較した。相動性味神経応答は、ヘルベッサー投与後、HClで低下、NaClで上昇する傾向にあった。持続性応答はヘルベッサー投与後、HClで低下する傾向にあった。他の応答は対照値と差はなかった。5.2種類の薬剤を投与し、味覚の末梢神経系に対する影響を検討したが、今回の方法では大きな差異はみられなかった。パナルジンによるNaCl応答の上昇傾向、ヘルベッサーによるNaCl応答の上昇傾向及びHCl応答の低下傾向をどのように説明するかは容易ではない。味覚の末梢系に対する薬剤の作用部には3つの部位の味細胞、味神経及び味細胞と味神経間のシナプスがある。おそらく味細胞に対するパナルジン及びヘルベッサーの作用が今回の結果に至ったと推察される。6.今後は複数の薬剤の同時投与の味神経応答への効果及び各薬剤の味細胞のイオンチャネルへの効果を調べる。このことで薬剤性味覚障害のメカニズムが明らかになる。

パナルジンは細胞内のcAMPを上昇させる作用を有するので、おそらく内向き電流の増大はcAMPの増大による内向き整流性K^+チャネルの活性化によると考えられる。薬をリンスしても元の値に戻らないのは、cAMPの効果が持続しているためと思われる。
冠動脈平滑筋膜電位固定法の開発とそれによる冠攣縮イオン機序の解明

冠動脈攣縮は冠動脈の強い収縮であり、周期的に繰り返して起こることが知られている。この収縮にはCaスパイクの関与が考えられるが、いまだ確認されていない(Cardlovasc Res,1977;Heart Vessel,1988に発表)。しかし、冠動脈平滑筋の膜電位固定は、血管壁の構造状の問題などのために技術的に極めて困難で、イオン電流の解析はほとんど行われていない。本研究においては、patch clamp法を用い、コラゲナーゼにより単離あるいは培養により得た血管平滑筋細胞を用いて膜電位固定を行ない、冠動脈平滑筋の構成イオン電流の分離同定を行った。Loose patch clamp法による血管平滑筋の膜電位固定においては、正の条件電位を与えても正味電流はほとんど外向きの電流のみしかあらわれず、通常の状態ではCaスパイクが生じにくくなっていると考えられた。しかし、外液をBaで置き換えると内向き電流が生じることより、Caチャンネルは存在していることが示唆された(Tokushima J Exp Med,1988に発表)。Patch clamp法による単一チャンネル記録では、平滑筋細胞においては、チャンネル密度の高い細胞内Ca濃度に依存性のKチャンネルが3種類認められた。これらのKチャンネルはCaの流入に対して大きな外向き電流を生じ、Caスパイクの発生および細胞の収縮を抑制する役割を有すると考えられた。また、冠動脈平滑筋細胞には、従来のKチャンネルと性質の異なるKチャンネルが存在しており、このKチャンネルをブロックすることにより細胞の収縮を認めた。今回の検討から、これらのKチャンネルの開閉が血管の収縮・拡張をコントロールする一つの大きい要因と考えられた(Nature投稿予定)。また,これらの収縮は, Caスパイクなどの電気現象によることが考えられていたが,そのイオン機序については不明であった.本研究では,われわれが開発したloose patch clamp法を用い(文献4-5),単離血管平滑筋細胞でこの収縮のイオン機序について検討した.膜電位固定法による検討では,膀胱平滑筋などでは正方向の条件電位により内向きの電流が最初にみられ,それに引続いて外向き電流が認められた.しかし,血管平滑筋では,正常タイロード液では,正方向への条件電位を与えても正味電流は外向きのもののみしかみられなかった.しかし,これらの細胞においても細胞外液をBaと置き換えることにより,内向き電流がみとめられた.この内向き電流は,ベラパミルなどのCa拮抗剤でブロックされることにから,遅い内向き電流であると考えられた.以上の研究結果から,血管平滑筋では外向き電流が大きく,通常の状態ではCaスパイクによる収縮は起こらないが, Caチャンネルは存在しているため,特殊な条件下ではCa電流が生じることが示された(文献5).冠動脈攣縮は冠動脈の強い収縮であり、周期的に繰り返して起こることが知られている。この収縮にはCaスパイクの関与が考えられるが、いまだ確認されていない(Cardiovasc Res 1977;HeartVessel;1988に発表)。前年度の巨視的な電流の検討では、血管平滑筋は通常の状態では外向き電流が大きく正の条件電位を与えても正味電流は外向きであった(Tokushima J Exp Med,1988に発表)。本年度の研究においては、patch clamp法を用い、初代培養ブタ冠動脈血管平滑筋細胞を用いて膜電位固定を行ない、単一チャンネルのイオン電流を計測し冠動脈平滑筋の構成イオン電流の分離固定を行った。

また、冠動脈平滑筋細胞には、従来のKチャンネルと性質の異なるKチャンネルが存在しており、このKチャンネルをブロックすることにより細胞の収縮を認めた。このKチャンネルの開閉は外液のCa濃度に依存し、ニコランヂル、SITSなどにより開閉時間が延長した。今回の検討から、これらのKチャンネルの開閉が血管の収縮・拡張をコントロールする一つの大きい要因と考えられた(Nature投稿予定)。
異種モダソティの医用画像の数次元合成処理に関する研究

頭蓋内悪性リンパ腫5例とグリオーマ6例を対象としたが、全例でC-11METが高集積した。腫瘍部と対側灰白質のC-11MET摂取率比(T/NT)は、悪性リンパ種が2.33±1.68(平均±不偏標準偏差,1.185.16,n=5)で、グリオーマは1.87±0.36(1.362.35,n=6)であった。腫瘍と非腫瘍領域のC-11MET摂取率比(T/NT)を1.2に設定して腫瘍病変を二値化処理した。二値化PETとCTおよびMRIの合成像で、C-11Met集積域のCTとMRI病変を越える"MET-lextension"が悪性リンパ種で皮質の2部位、グリオーマで5部位(皮質2部位)、基低核、視床、脳梁)に認められた。一方、CT・MRI病変がC-11Met集積域を越える"LD(HI)-extension"の多くは、グリオーマの皮質1部位以外はいずれも連合性線維領域であった。CTおよびMRIとPETとの画像合成は、悪性腫瘍の浸潤域や病態解析に十分有用と考えられた。MRI(SIGMA)およびXCT(GE9800)とPET(H-EADTOME IV)およびSPECTの医用画像をGRAPHIC COMPUTER(TITAN)で合成処理するために、メニュー・ドリブン方式によって表示された画像のノイズ除去、輪郭線の描出処理およびコントラスト強調を検討した。また、異種画像の合成上の基準点を設定し、データの回転およびスクリーニング処理を行った。デジタル画像は撮影装置からインサーネットまたはテープで取り入れられるが、そのためにはACR-NEMAに準拠したフォーマットに統一する必要がある。現在使用しているSPECT装置から得られた画像では合成上に方法的問題が生じ検討中である。MRIとPETとの画像合成に関しては、合成処理の技術的問題とは別に、主要な対象症例が悪性腫瘍であるために、剖検に限界があり、処理画像と実際の病理所見との対比のうえで合成画像の臨床評価に再考の余地があると考えられた。PET(HEADTOME IV)およびSPECTとMRI(SIGMA)およびXCT(GE 9800)の医用画像をGRAPHIC COMPUTER(TITAN)で合成処理するために、表示画像のノイズ除去、輪郭線の描出処理およびコントラスト強調を行い、また、異種画像の合成上の基準点を設定し、データの回転およびスクリーニング処理を行って、臨床応用の可能性を検討した。撮影装置からデジタル画像をインサーネットまたはテープで取り入れるためには、ACR-NEMAに準拠したフォーマットに統一する必要があるが、現在使用しているSPECT装置から得られる画像は合成上に方法的問題があることから、主にMRIとPETの合成を行うことにした。MRIとPETの合成に関しては、合成処理の技術的問題とは別に、主要な対象症例が悪性グリオーマであるために、剖検に限界があり、処理画像と実際の病理所見との対比のうえで合成画像の臨床評価を再考し、対象症例に悪性リンパ腫を加えることにした。脳機能および病態を解析するためたに,脳の解剖学的イメージと機能的イメージを統合する多重画像分析が試みられている.機能的画像自体が脳の病態をどの程度正確に反映しているのかに関して,PETでアミノ酸トレーサー(^<11>C-methyl)-L-methionine(C-11 Met)を用い,悪性脳腫瘍においてCTおよびMRIとPETとの画像合成を試みて解析した。頭蓋内悪性リンパ腫5例とグリオーマ6例の対象例全例でC-11 Metが高集積した.腫瘍部と対側灰白質のC-11 Met摂取率比(T/NT)は悪性リンパ腫が2.33±1.68(平均±不偏標準偏差,1.18-5.16,n=5)で,グリオーマは1.87±0.36(1.36-2.35,n=6)であった.腫瘍と非腫瘍領域のC-11 Met摂取率比(T/NT)を1.2に設定して腫瘍病変を二値化処理した.二値化PETとCT・MRI合成像でC-11 Met集積域がCT・MRI病変を超える“MET-extension"が頭蓋内悪性リンパ腫で皮質の2部位,グリオーマで5部位(皮質2部位,基底核,視床,脳梁)に認められた.

一方,CT・MRI病変がC-11 Met集積域を超える“LD(HI)-extension"の多くは,グリオーマの皮質1部位を除けば,いずれも連合性線維領域であった。CTおよびMRIとPETとの画像合成は,悪性腫瘍の湿潤域や病態解析の指標に十分なりうると考えられる.