hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子古人類史〜現代人の起源と拡散

に関する仮説を検証する研究を進めた。高畑はこれらの研究者と討論し具体的な共同研究の展開を計った。颯田は、ヒトMHC(HLA)のハプロタイプの解析を行い、組換え率との関係からどの様なハプロタイプがどれだけの期問ヒト集団中に存在してきたかを明らかにした。平成8年度:(1)現代人の多地域起源に関する集団遺伝学の理論を発展させ、それを遺伝的データと比較することによって現代人の単一起源説を示持する結論を得た。また、民族間の5種類の遺伝的データに基づく集団間の系統関係の解析結果は、いづれもアフリカ単一起源説を示持することが明らかになった。シベリア先住民属のHLAの解析では、これらの民族は4万年以上にわたって他集団からかなり孤立していたことが明らかになった一方、HLAの多様性には遺伝的組換えが重要な役割を果していることが明らかになった。霊長類の系統関係に関しては、DNA配列データから主要な系統分岐の年代をより正確に推定することを試みた。ヒト、チンパンジー、ゴリラの比較を除き、一般にこれらの推定は化石に基づく推定より古い分岐年代を与える。ヒト集団に関する遺伝子頻度やDNA塩基配列のデータを収集し、現代人の起源に関する二つの対立仮説(単一起源と多地域進化)の進化集団遺伝学的考慮を行った。その結果、(1)ヒト集団がもつ遺伝的変異は、絶滅の危機にある種などがもつ変異は例外であるが霊長類と比較すると最も小さいこと、(2)ヒトの地域集団(人種・民族)間の遺伝的変異も大変少ないが、どの種のデータでもアフリカ集団が最大の変異をもち、地域集団としては最も遠縁にあること、(3)例外的に多様な主要組織適合性抗原遺伝子群(MHC)に関しては、地域集団間の遺伝的分化はほとんどないことが明らかになった。多地域進化では、現代人は多地域で進化したことになるため、ヒト集団全体がもつ遺伝的変異は相当大きいこと、またデータ毎に複数の地域集団が祖先集団でありうることが予測される。実際のデータはこの予測とは反するもので、むしろ単一起源を支持する。一方、MHCの多様性は現代人の進化過程で、固体数が大きく現象したことがないことを示す。したがって、単一集団に起源をもつ現代人は、その全進化過程を過ごして相当の固体数を保持していたと帰結できる。三大人種がいつ分化したかについては、なお新しいDNAのデータが必要である。単一起源では人種の分化は、20万年前以前ではありえない。したがって、(2)の結果が正しくても、もし人種の分化が20万年前以前になれば単一起源も再考する必要が生じる。現在でもDNAの変化速度については、論争がある。今後、より正確なDNA変化速度の情報と新しいデータの蓄積が必要である。現代人の起源とその後の移住のルートの解明には、多数の常染色体の領域のDNA塩基配列の人種間比較を待たねばならない。(1)現代人の多地域起源に関する集団遺伝学の理論を発展させ、その結果と遺伝的データを比較することによって現代人の単一起源説を示持する結論を得た。また、民族間の5種類の遺伝的データに基づく集団間の系統関係の解析結果は、いずれもアフリカ単一起源説を示持することが明らかになった。(2)シベリア先住民族の主要組織適合性抗原遺伝子群(HLA)の解析では、これらの民族は4万年以上にわたって他集団からかなり孤立していたことが明らかになった一方、HLAハプロタイプの多様性には遺伝的組換えが重要な役割を果たしていることが明らかになった。(3)霊長類の系統関係に関しては、DNA配列データから主要な系統分岐の年代をより正確に推定することを試みた。(4)ヒトとチンパンジーの遺伝的差異については、本年度は3遺伝子座の情報を蓄積したにとどまった。これは、実験施設の整備に手間取ったことが原因であるが、ようやく体制も整いつつあり来年度から本格的に実験を行うこととしている。
日本列島付加体中のFe-Mn堆積物から解読する顕生代海水のRe-Os同位体比変動

海水のOs同位体比組成は,河川水や風成塵に由来する大陸地殻起源,熱水活動や海洋地殻の風化に由来するマントル起源,そして隕石・宇宙塵などの宇宙起源という,異なる187Os/188Os比を持つ3つのフラックスの相対的な強度変化によって経年変動している.大陸地殻起源のOs同位体比(187Os/188Os=1.0-1.3)と,マントル起源,宇宙起源のOs同位体比(187Os/188Os=0.12-0.13)は大きく異なっているため,古海水のOs同位体比を復元することで,グローバルな地球表層環境変遷の支配要因を明らかにすることができる.このような観点から,海洋底から直接得られた熱水性堆積物やFe-Mnクラスト,有機物に富む堆積物などから,80Ma以降の海水のOs同位体比変動曲線が復元されてきている.しかし,プレートテクトニクスによって海洋底には二億年前の堆積物までしか存在していない.そこで,より古い時代の海水のOs同位体変動を復元するために,付加作用によって付加体中に取り込まれた過去の熱水性堆積物が用いられている.報告者は日本の付加体から様々な年代のFe-Mn堆積物を採取し,デボン紀後期から始新世中期(36054Ma)にかけての海水のOs同位体比変動の復元を行った.本研究では,これまでの研究結果に加え,新たに北海道常呂地域(152-146Ma)および高知県穴内地域(256-252Ma)に分布するFe-Mn堆積物の採取を行い,Os同位体組成の分析を行った.その結果,常呂地域のOs比が0.26-0.42,穴内地域が0.12-0.21の値が得られた.このことから,ジュラ紀後期(152-146Ma)やペルム紀後期(256-252Ma)の海水は,現在と比べると非常に低いOs同位体比をもっていたことが明らかとなった.海水のOs同位体比組成は,河川水や風成塵に由来する大陸地殻起源,熱水活動や海洋地殻の風化に由来するマントル起源,そして隕石・宇宙塵などの宇宙起源という,異なる187Os/188Os比を持つ3つのフラックスの相対的な強度変化によって経年変動している.大陸地殻起源のOs同位体比(187Os/188Os=1.0-1.3)と,マントル起源,宇宙起源のOs同位体比(187Os/188Os=0.12-0.13)は大きく異なっているため,古海水のOs同位体比を復元することで,グローバルな地球表層環境変遷の支配要因を明らかにすることができる.このような観点から,ボーリングで海洋底から直接得られた熱水性堆積物やFe-Mnクラスト,有機物に富む堆積物などから,80Ma以降の海水のOs同位体比変動曲線が復元されてきている.しかし,プレートテクトニクスによって海洋底には二億年前の堆積物までしか存在していない.そこで,より古い時代の海水のOs同位体変動を復元するために,付加作用によって付加体中に取り込まれた過去の熱水性堆積物が用いられている.報告者は日本の付加体から様々な年代の鉄マンガン堆積物を採取し,顕生代を通じた海水のOs同位体比変動の復元を行っている.本年度は,北海道常呂地域(152-146Ma)および高知県横浪地域(141-135Ma)に分布する鉄マンガン堆積物の採取,薄片観察,全岩化学分析およびOs同位体組成の分析を行い,ジュラ紀後期白亜紀前期の海水のOs同位体比変動曲線の復元を行った.その結果,常呂の鉄マンガン堆積物から得られたOs同位体比は187Os/188Os=0.2-0.40,横浪の鉄マンガン堆積物は187Os/188Os=0.18-0.34となり,ジュラ紀後期白亜紀後期の海水のOs同位体比は,現在と比べてかなり低い値を示すことが明らかとなった.海水のOs同位体比組成は,河川水や風成塵に由来する大陸地殻起源,熱水活動や海洋地殻の風化に由来するマントル起源,そして隕石・宇宙塵などの宇宙起源という,異なる187Os/188Os比を持つ3つのフラックスの相対的な強度変化によって経年変動している.大陸地殻起源のOs同位体比(187Os/188Os=1.0-1.3)と,マントル起源,宇宙起源のOs同位体比(187Os/188Os=0.12-0.13)は大きく異なっているため,古海水のOs同位体比を復元することで,グローバルな地球表層環境変遷の支配要因を明らかにすることができる.このような観点から,海洋底から直接得られた熱水性堆積物やFe-Mnクラスト,有機物に富む堆積物などから,80Ma以降の海水のOs同位体比変動曲線が復元されてきている.しかし,プレートテクトニクスによって海洋底には二億年前の堆積物までしか存在していない.

そこで,より古い時代の海水のOs同位体変動を復元するために,付加作用によって付加体中に取り込まれた過去の熱水性堆積物が用いられている.報告者は日本の付加体から様々な年代のFe-Mn堆積物を採取し,デボン紀後期から始新世中期(36054Ma)にかけての海水のOs同位体比変動の復元を行った.本研究では,これまでの研究結果に加え,新たに北海道常呂地域(152-146Ma)および高知県穴内地域(256-252Ma)に分布するFe-Mn堆積物の採取を行い,Os同位体組成の分析を行った.その結果,常呂地域のOs比が0.26-0.42,穴内地域が0.12-0.21の値が得られた.このことから,ジュラ紀後期(152-146Ma)やペルム紀後期(256-252Ma)の海水は,現在と比べると非常に低いOs同位体比をもっていたことが明らかとなった.
遺伝子技術の基幹素材2'-デオキシリボヌクレオシドの効率的微生物生産

2'-デオキシリボヌクレオシド(dNS)は、いまや遺伝子研究に必須な手法であるPCRの普及、アンチセンスDNAを用いた遺伝子治療、抗HIV薬AZTなどの核酸系抗ウィルス剤を用いた新しい感染症治療技術の開発に伴い、需要の拡大が確実視されている。しかしながら現在、確立されている生産法は魚類からの抽出生産法が主であり、その抽出生産法では将来予想される需要を満たすことは難しいとされている。そこで本研究では微生物機能を利用して効率的かつ経済的なdNS生産法の開発を目標とした。このdNS生産プロセスは、グルコースを出発原料とし、微生物の解糖系を経てグルコースから生成させたD-グリセルアルデヒド3リン酸(G3P)とアセトアルデヒドからデオキシリボアルドラーゼ(DERA)により2-デオキシリボース5-リン酸(DR5P)を合成する。さらに生成DR5Pに対するホストペントムターゼによるリン酸基の転移、ヌクレオシドホスホラリラーゼによる塩基の付加反応を経てdNSを合成できる。本研究ではプロセスの高付加価値化を目的とし、具体的には、原料費および触媒生産費の低減によるdNS生産コストの削減ならびに触媒の高機能化を目的とする。本年度は、ホスホペントムターゼの解析を行った。本研究にて見出されたBacillus sphaericus由来ホスホペントムターゼは、高いリン酸濃度環境であるdNS生産環境にて良好に機能し、また酵素レベルで大腸菌由来のホスホペントムターゼよりもdNS合成に有用な触媒であることを見出せた(N.Biotechnol.26,75-82,2009)。本年度はデオキシリボヌグレオシド(dNS)生産プロセスの高付加価値化を目的とし、具体的には、原料費および触媒生産費の低減によるdNS生産コストの削減、高蓄積中間体をターゲットとした実用的プロセスの開発、解糖系-アルドラーゼ共役反応系による新規な糖類合成プロセスの開発、さらに微生物の核酸塩基代謝の解明、を研究目標に設定した。(1)まず、ヌクレオシド間の塩基交換反応の反応制御に有用なピリミジン塩基分解活性を示すRhodococcus erythropolis JCM3132株について、その代謝経路の解析を行なった。その結果、これまでに報告の無い新規酵素、ウレイドマロナーゼを見出し、当該酵素の精製・諸性質の解明を行なった。これは、微生物におけるピリミジン塩基代謝研究について、学術的に新しい知見を与える有意義な成果といえる。(2)また、解糖系-アルドラーゼ共役反応による糖類合成プロセスの開発については、DERA発現大腸菌を触媒とし、グルコースから酵母により調製したフルクトース-1,6-ニリン酸と種々のアルデヒド類縁体を基質とした反応を行い、様々な縮合化合物を生産できることを確認した。さらに、DERA発現酵母を作成した。以上2項目が大きな研究成果である。本研究では、デオキシリボヌクレオシド(dNS)生産プロセス前半にて副生するリン酸化合物が後半のPPMase反応に阻害的に作用することがボトルネックであった。そこで、本生産プロセスに有用なPPMaseを微生物に探索し、B.sphaeriousに有用活性を見出した。さらにB.sphaericus PPMaseの大腸菌での発現系を確立している。微生物によるピリミジン塩基分解反応は、ヌクレオシドホスホリラーゼによる塩基交換反応を用いたヌクレオシド合成の反応平衡制御に有用である。本研究では、この反応平衡制御に有用なピリミジン塩基分解活性を示すR.erythropolis JCM3132株が酸化的ピリミジン代謝系を有することを見いだし、本代謝系酵素群の解明を行なっできた。その中でR.erythropolisの酸化的ピリミジン代謝系にて、今までに報告の無かった新規酵素ウレイドマロナーゼが存在する可能性を見出している。そこで、本年度はこの新規酵素ウレイドマロナーゼの精製を行い、本酵素の存在をタンパク質レベルで実証し、その酵素タンパク質の機能解析を行なった。3)クラドリビン(2-クロロデオキシアデノシン)の合成クラドリビンは医薬品として用いられている化合物である。本年度は、dNS生産プロセスによるクラドリビン合成を検討した。現在、検討中である。

本研究にて見出されたBacillus sphaericus由来ホスホペントムターゼは、高いリン酸濃度環境であるdNS生産環境にて良好に機能し、また酵素レベルで大腸菌由来のホスホペントムターゼよりもdNS合成に有用な触媒であることを見出せた(N.Biotechnol.26,75-82,2009)。
胚のキラル対称性を破る細胞表層の力学ロジックとその分子機構の解明

1つの受精卵が多細胞生物の複雑な形をつくりだすには,胚の中で前後・背腹・左右の体軸を確立することが必要である.本研究は,線虫の胚発生において左右非対称性を生み出す機構を解明する.線虫胚においては,4細胞期に細胞分裂軸が回転して左右非対称な細胞配置になることで左右軸が決まる.このとき細胞間の張力バランスがくずれて変位するが,押し合いながら変形・変位する力学を記述することは困難である.そこで深層学習により細胞核の変位モデルを構築し,実験データの予測をめざす.そして,提案手法とRNAiスクリーニングにより細胞変位の安定性を調べ,胚の左右非対称性を実現する分子機構を明らかにする.1つの受精卵が多細胞生物の複雑な形をつくりだすには,胚の中で前後・背腹・左右の体軸を確立することが必要である.本研究は,線虫の胚発生において左右非対称性を生み出す機構を解明する.線虫胚においては,4細胞期に細胞分裂軸が回転して左右非対称な細胞配置になることで左右軸が決まる.このとき細胞間の張力バランスがくずれて変位するが,押し合いながら変形・変位する力学を記述することは困難である.そこで深層学習により細胞核の変位モデルを構築し,実験データの予測をめざす.そして,提案手法とRNAiスクリーニングにより細胞変位の安定性を調べ,胚の左右非対称性を実現する分子機構を明らかにする.
広範囲音声情報の圧縮記録・再生方式に関する研究

近年,会議や会合における審議事項や発言内容を記録・保存しておくことが,情報活用の観点や証拠書類の保存の要請から求められている。会議室のような広い空間において大勢の参加者が発話する場面では,マイクロホンアレーによる集音が効果的である。しかし,誰が(あるいはどこで)発言した内容が必要になるかは,実際にその情報を利用する段階にならないと定まらない。そこで,本研究では,各マイクロホン入力信号に対して適用する音声信号圧縮処理手法を開発するとともに,それとアレー処理アルゴリズムを組み合わせた広領域音声信号の集音・保存システムを構築した。開発した音声圧縮処理では,音声信号を擬似雑音信号(PN系列)と掛け合わせることで周波数軸上に情報を拡散し,さらにその信号をFFTにより周波数領域に変換した上で別のPN系列を掛けることにより,時間軸上にも情報を拡散する。この段階において,再量子化を行うことによりデータ量を削減する。PN系列の性質上、拡散のときと同じPN系列を掛けることにより逆拡散処理が実現されるが,再量子化により生じた量子化ひずみは,この逆拡散過程において時間周波数空間に一様に拡散されることになる。その結果,逆拡散後の信号は,音声信号に定常的なガウス性の雑音が付加された音となる。この手法の利点は、圧縮処理によるひずみが定常雑音信号になるため,定常信号雑音を対象とした音声強調処理により,雑音を低減できる可能性があることや,聴感上のひずみ感が和らぐ点が挙げられる。また,圧縮処理において聴覚マスキング現象などを利用していないため,高速な圧縮処理が実現できる。計算機シミュレーションおよび実空間における実験の結果,提案した圧縮手法とアレー信号処理の組み合わせにより,ADPCMによるデータ圧縮処理とアレー処理を組み合わせた場合と,同程度の目的音に対するセグメンタルSNRの改善を実現することに成功した。本研究では、ある程度広い領域内のあちらこちらで発せられた会話音声を、その位置と発話内容の両方を圧縮して記録する方式を提案することを目的とするものである。この技術は、例えば、会議における発話者と発話内容を同時に音声メディアに記録したいという場面で有用である。この目的を実現するために、次のふたつの技術課題を解決する必要がある。ひとつは,各場所ごとに明瞭度がある程度高い音声を得ることである。もうひとつは、得られた音声を圧縮して記録することである。今年度は、ひとつ目の課題を解決するために、M.S.Brandsteinにより提案された「セル方式に基づくビームフォーミング」に着目し、その性能を追試検証すると共に、本研究課題への利用可能性について検討を行った。その結果、この手法により613dB程度のSIRの改善が実現でき、この数字は、LCMVや遅延和に基づく手法よりも大きいことが確認された。また、この手法では,空間を幾つかのセルに分割して処理することから、今回の研究内容とも相性がよいと考えられる。一方、得られた音声を圧縮する技術として、PN系列を用いて各セルにおける音声信号を広帯域に分散させ、その分散させた信号をセル間で足し合わせることで必要となるデータ量を圧縮する手法を提案し、その予備的な検討を行った。再生するときには、必要とするセルの音声データを拡散する際に用いたPN系列で逆拡散を行うことで、その信号のエネルギーを音声帯域に集中させ、他の信号のエネルギーに対するSNRを高めることで発話内容を聞き取れるようにしようというものである。検討の結果、足し合わせる数が少ない場合には、一定の効果が確認できたが、足し合わせる数が増えるにしたがって、再生音の明瞭度が著しく低下し、発話内容を聞き取ることが困難になることが判明した。
言語における「望ましさ」概念と主観性に関する研究

主観性概念,特に「望ましさ」判断の観点から,フランス語,日本語,英語について分析を行い,主観化は個々の語や文法項目ごとに散発的に観察されるのみならず,同時に複数の辞項や文法価値を巻き込むようなダイナミックな方向性を示す現象であること,その基盤として,従来よりモダリティ研究で指摘されてきた「真実性」に加えて「望ましさ」,「実現要請」があること,などを明らかにした.主観性概念,特に「望ましさ」判断の観点から,フランス語,日本語,英語について分析を行い,主観化は個々の語や文法項目ごとに散発的に観察されるのみならず,同時に複数の辞項や文法価値を巻き込むようなダイナミックな方向性を示す現象であること,その基盤として,従来よりモダリティ研究で指摘されてきた「真実性」に加えて「望ましさ」,「実現要請」があること,などを明らかにした.「望ましさ」判断などの言語における主観性の働きは,文レベルにおいて観察されるのみならず,また従来のモダリティ研究がその対象としてきたような助動詞,文副詞などにも限られず,よりミクロに語彙や熟語レベルにも関わり,それらの意味解釈に広範に関与しているのではないか?という仮説のもとに研究を行った.1)フランス語,日本語の比較・程度表現,比較・程度表現起源の熟語に関するデータ収集,2)フランス語,日本語における同語反復文,矛盾文,自明文に関するデータ収集,3)フランス語,日本語,英語における「法・モダリティ・主体性」概念に関する理論的検討を行った.日本語については,「多かれ少なかれ」「大なり小なり」「以上でも以下でもない」「多少」に加えて,「以上」「最高」「最低」,「おまけに」「さらに」「よりも」「ちょっと」「少々」「からまで」「より」,および「ネズミを捕らなくても,ネコはネコだ」型の同語反復文,「こんなオンボロな車は車ではない」型の矛盾文,「これが音楽だ!」型の自明文,などについて,考察を行った.これらの分析において,「望ましさ」「真実性」「実現要請」などの主観性が通言語的に働いていることが明らかとなったが,その成果について数篇の論文を執筆し,学会で研究発表を行った.また平行して,「望ましさ」概念および「真実性」概念は尺度化されうるという仮説のもとに,上記の表現と,フランス語,英語,日本語のトートロジー,矛盾文,自明文,非動詞文,上記以外のメタ言語的比較構文,フランス語ni plus ni moins, meme, encore moins, au moins,英語even, still less, at least,日本語「多少」「多かれ少なかれ」「大なり小なり」などを考察対象として,主観性,間主観性,文法化,外界認知,メターファ的意味拡張,多義性の成立などの観点から,理論的検討を行った.これらの研究を通じて,比較表現を含む熟語は,その比較機能を保っていること,ただしその比較の基盤は任意の性質の尺度ではなく,尺度化された主観性概念であること,主観性には,「望ましさ」,「真実性」,「実現祈願」の3種が認められること,などが明らかとなった.これらは,もっぱら「真実性」概念だけを問題にしてきた従来のモダリティ研究を刷新するような新しい知見である.これらの成果の一部について,日本フランス語学会(慶応義塾大学),国際言語学者会議(ソウル,高麗大学),また諸研究会で発表し,論文にまとめた研究最終年度にあたる本年度においては,すでにデータ収集とある程度の分析を行なったフランス語,日本語,英語の比較・程度表現,比較・程度表現起源の熟語,同語反復文,矛盾文,自明文について,補足的なデータ収集と分析を行い,主観性概念,特に「望ましさ」判断の観点から理論的検討を進めた.これにより,主観化は個々の語や文法項目ごとに散発的に観察されるのみならず,同時に複数の辞項や文法価値を巻き込むようなダイナミックな方向性を示す言語現象であること,主観性の基盤として,従来よりモダリティ研究で指摘されてきた「真実性」概念に加えて「望ましさ」概念,「実現要請」概念があること,また,これらの主観性概念が働く場としては,話し手の判断,つまり主観性レベル,のみならず間主体性レベルがあること,またこれらの主観性概念,及びこれらの主観化へと向かう文法化や尺度の主観化もやはりメタファー化による意味拡張とも連動する現象であることを明らかにした.これらの成果を,日本フランス語学会シンポジウム,フランス認知言語学会,日本フランス語フランス文学会ワークショップで研究発表し,議論の中で,従来のモダリティ概念,認知意味論における主体性概念などとの関係について考察を深めた.またこれらの研究成果については,数篇の論文としてすでに発表したが,さらに研究書,および言語学関連の一般向け書籍の出版に向けて,準備を開始する予定である.
符号理論と組合せ論の研究

符号長がn、次元がk、最小距離がdであるq元線形符号を[n,k,d;q]-codeという。与えられた整数k,d,qに対してGriesmer boundの等号を満たす[n,k,d;q]-codeが存在するならば、この符号は最適な符号であることが知られている。この研究の目的は次の2つの問題を解くことである。この研究の代表者である濱田昇は1987年に、1≦d≦q^<k-1>の場合には、問題Aを解くためには、有限射影幾何PG(k-1,q)の中に{V_k-n,V_<k-1>-n+d;k-1,q}-minihyperが存在するためのk,d,qに対する必要十分条件を求めればよいこと、および、問題Bを解くためには{V_k-n,V_<k-1>-n+d;k-1,q}-minihyperの特徴付けをすればよいことを示した。今回はq=3 or 4,k≧3,1≦d<q^<k-1>の場合に対して{V_k-n,V_<k-1>-n+d;k-1,q}-minihyperが存在するかどうかを調べ、存在する場合にはそのminihyperの特徴付けをした。これらの研究実績は研究発表(雑誌論文)の欄の1から12までの12個の論文として学術雑誌に掲載(または掲載決定)された。
アイヌ文化の形成と変容

平成9年度発足をめざす重点領域研究計画の申請書作成準備のために、7月(名古屋大学)と11月(東京国立博物館)に研究会を開催した。さらに、12月下旬と2月上旬に小規模な研究打ち合わせの会を名古屋大学で開いた。2度の研究会において、研究班メンバーはアイヌ文化を中核とする北方諸文化研究の研究課題について、それぞれの立場から報告し、研究の現状の把握と当面の課題について議論した。それにもとづき、7研究項目(9計画研究)と総括班からなる研究計画をまとめた。アイヌ文化は北太平洋地域の北方諸文化のうちでは最南端に位置し、日本列島内の諸文化では最北端に位置するという文化地理的環境を有する。この特徴を考慮して、設置申請をする重点領域名は「北方文化と日本列島」とした。アイヌ文化に対する研究の集成と未刊行研究資料の整理を当面の研究課題の中核にすえ、それにもとづいて近い将来、シベリアやアラスカにおける極北・亜極北文化の研究を発展させたいという意図をあらわしたものである。9計画研究の名称は、北方諸民族の自然人類学的研究、アイヌ文化の形成過程、アイヌ文化の変容、北方民族に関する近世文書の集成、文献資料にもとづく北方交易研究、北方文化にかかわる交易品の理化学的分析研究、文法史を中心としたアイヌ語研究史、環極北圏諸文化の比較研究、アイヌ物質文化資料の集成と比較研究、である。これらの計画研究には、約85名の研究者が参画の意志表示をしている。この重点領域研究の実施により、研究の現状を集成するとともに、北方文化研究の体制が整い、近い将来の研究の飛躍が期待できると考えている。なお、これらの研究活動、研究発表、重点領域研究への申請の概要は、添付する成果報告書に詳しく記した。
内分泌かく乱化学物質およびその代謝物の生体内における動態予測

ラット肝ホモジネート9000g上清(S-9)を用いて,内分泌かく乱化学物質であると報告されているあるいは疑われているDDT類縁体の代謝実験を行った.レシチン人工膜を用いたハイスループットスクリーニング法により,合成した代謝化合物,市販の農薬標準品,医薬品および一般的な有機化合物の人工膜透過性評価を試みた.高疎水性化合物に関しては,非撹拌水槽の影響などにより,通常の測定方法では測定が困難であったため,測定中撹拌することなど,新たな測定条件を確立し,その条件で人工脂質膜透過係数を測定した.ある程度の疎水性を持つ化合物については,その人工膜透過係数を,1-オクタノール/水系の分配係数,pK_a,あるいは水素結合受容性・供与性基表面積などの物理化学的パラメーターを用いて解析し,申請者らがペプチド類縁体において得た結果式とほぼ同一の良好な解析式を得ることができた.従って,得られた解析式は,化合物構造に依存せず,普遍的な式であることが示された.しかし,非常に高い疎水性を持つ化合物については,撹拌した場合,撹拌しないときより透過係数は予測値に近づいたが,非撹拌水槽の影響を完全に除去することは困難で,撹拌しても透過係数の実測値の方が予測値よりやや低くなった.しかし,Caco-2細胞透過性を予測するには,実測した人工膜透過係数が適当であることがわかった.さらに,ABCトランスポーターの一つで,排出ポンプ機能を持つヒトP-gpタンパク質を発現させた昆虫細胞から精製したP-gpタンパク質を用いて,内分泌かく乱化学物質およびその代謝物,農薬,ペプチド類縁体などがP-gpの基質になるかどうかの検討を行った.さまざまな構造の化合物についてスクリーニングを行ったところ,数種のペプチド類縁体および農薬が,P-gpタンパク質の基質となることが,初めて明らかとなった.ラット肝ホモジネート9000g上清(S-9)を用いて,内分泌かく乱化学物質であると報告されているあるいは疑われているDDT類縁体の代謝実験を行った.レシチン人工膜を用いたハイスループットスクリーニング法により,合成した代謝化合物,市販の農薬標準品,医薬品および一般的な有機化合物の人工膜透過性評価を試みた.高疎水性化合物に関しては,非撹拌水槽の影響などにより,通常の測定方法では測定が困難であったため,測定中撹拌することなど,新たな測定条件を確立し,その条件で人工脂質膜透過係数を測定した.ある程度の疎水性を持つ化合物については,その人工膜透過係数を,1-オクタノール/水系の分配係数,pK_a,あるいは水素結合受容性・供与性基表面積などの物理化学的パラメーターを用いて解析し,申請者らがペプチド類縁体において得た結果式とほぼ同一の良好な解析式を得ることができた.従って,得られた解析式は,化合物構造に依存せず,普遍的な式であることが示された.しかし,非常に高い疎水性を持つ化合物については,撹拌した場合,撹拌しないときより透過係数は予測値に近づいたが,非撹拌水槽の影響を完全に除去することは困難で,撹拌しても透過係数の実測値の方が予測値よりやや低くなった.しかし,Caco-2細胞透過性を予測するには,実測した人工膜透過係数が適当であることがわかった.さらに,ABCトランスポーターの一つで,排出ポンプ機能を持つヒトP-gpタンパク質を発現させた昆虫細胞から精製したP-gpタンパク質を用いて,内分泌かく乱化学物質およびその代謝物,農薬,ペプチド類縁体などがP-gpの基質になるかどうかの検討を行った.さまざまな構造の化合物についてスクリーニングを行ったところ,数種のペプチド類縁体および農薬が,P-gpタンパク質の基質となることが,初めて明らかとなった.ラット肝ホモジネート9000g上清(S-9)を用いて,内分泌かく乱化学物質であると報告されているあるいは疑われているDDT類縁体の代謝実験を行った.また,予想される代謝物の合成・精製を行った.レシチン人工膜を用いたハイスループットスクリーニング(HTS)法により,合成した化合物,市販の農薬標準品,医薬品および一般的な有機化合物の人工膜透過性評価を試みた.しかし,合成化合物,農薬標準品に関しては人工膜透過性が一部測定可能であったものの,ほとんどの化合物は高疎水性のため,実験に用いる5%DMSO/bufferに溶解せず,透過性を測定することが不可能であった.そこで,DMSO濃度を変えて実験条件の検討を行った.DMSO濃度を15-20%まで上げても問題ないと思われたので,この条件で再度,これらの化合物の透過性を測定する予定である.医薬品および一般的な有機化合物については人工膜透過性が求められたため,その人工膜透過係数を,1-オクタノール/水系の分配係数,pK_a,あるいは水素結合受容性・供与性基表面積などの物理化学的パラメーターを用いて解析し,申請者らがペプチド類縁体において得た結果式とほぼ同一の良好な解析式を得ることができた.従って,得られた解析式は,化合物構造に依存せず,普遍的な式であることが示された.さらに,ABCトランスポーターの一つで,排出ポンプ機能を持つヒトP-gpタンパク質を発現させた昆虫細胞から精製したP-gpタンパク質を用いて,内分泌かく乱化学物質およびその代謝物,農薬,ペプチド類縁体などがP-gpの基質になるかどうかの検討を行った.

化合物がP-gpの基質になるならば,ATPが加水分解されてリン酸が検出される.まず,スクリーニング的にさまざまな構造の化合物について検討したところ,数種のペプチド類縁体および農薬が,P-gpタンパク質の基質となることがわかった.今後,基質となる化合物のK_m,V_<max>を算出し,それらに対し,構造活性相関解析を行う予定である.昨年度,問題となった高疎水性化合物の人工脂質膜透過係数を,昨年度確立した条件で測定した.すなわち,内分泌かく乱化学物質,農薬などを含む27化合物を5%あるいは20%DMSOを含有するTris-HCl buffer(pH7.3)に溶解した.疎水性フィルターにレシチンを吸着させて人工脂質膜を調製し,これら27化合物の透過係数を実測した.これら27化合物の物理化学的パラメーター値を算出し,その値を,医薬品および一般化合物で得られた構造-透過係数相関式に当てはめたところ,透過係数の予測値が-4より大きい化合物においては実測値の方が予測値より低く,予測値が高いほど実測値との差は大きくなる傾向が認められた.この原因として,人工脂質膜透過性が高い化合物では,膜の表面付近に存在する非撹拌水層に対する透過が律速となり,実測される透過係数は化合物本来の透過性を表していないのではないかと考えられた.そこで,donorおよびacceptorウェル中の溶液を撹拌することにより,非攪拌水層を薄くして透過係数を測定した.攪拌した条件下での高疎水性化合物の透過係数は撹拌しないときよりも数倍高かった.疎水性の低い化合物の透過係数は,撹拌および非撹拌条件のいずれの条件で測定しても大きな変化が認められなかったため,高疎水性化合物の透過係数を撹拌条件で再測定し,求められた透過係数の対数値をこれまでの化合物データに加え,再解析した結果,以前とほぼ同じ式が得られた.このことから,高疎水性化合物においても,それらの膜透過性を支配する因子は医薬品および一般的な有機化合物と同じであることがわかった.すなわち,得られた構造-透過性相関式は化合物構造に依存せず,普遍的な式であることが示された.
脊髄慢性圧迫モデルに対する遺伝子導入細胞の脊髄への移植〜神経再生促進効果の検討〜

(1)BDNF遣伝子のプラスミドとネオマイシン耐性遺伝子のプラスミドを同時にリポソーム法にてNRK細胞(ラット正常腎臓由来)へ導入した。遺伝子導入操作を終えた細胞をG-418(neomycin analogue)存在下で培養した。生き残った細胞をクローニングし、それらをSouthern blot法にてBDNF遺伝子が導入されているか確認した。これにより6個のクローンにBDNF遺伝子が導入されていることを確認した。さらに、これらの細胞株についてNorthern blot法を用いてmRNAが導入されているかを確認した。これにより、4種類のクローンでBDNF mRNAが確認できた。これらの4種類の細胞株に対してWestern blottingを行い、細胞内でBDNF蛋白が産生されているかの確認を行ったところ、すべての細胞株でBDNFの産生が認められた。さらに、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)を行い、細胞の蛋白産生を確認した。以上により4種類のBDNF産生細胞株を樹立した。(2)Wister ratを用い、全身麻酔下にて、第5、第6頚椎椎弓下にcompression materialを挿入し慢性圧迫モデルを作成した。術後、自発的運動量と、強制運動量を回転式運動量測定ケージおよびトレッドミル、傾斜姿勢維持測定板にてそれぞれ計測した。術後、24週になると運動機能の低下が見られ始める。この時期には、脊髄前角細胞も減少してくるのだが、ここで全身麻酔下にて、BDNF産生細胞とc-fos産生細胞であるNf-1細胞をそれぞれ1×10^6 cellsずつ脊髄圧迫部位に移植した。また、BDNF産生細胞およびc-fos産生細胞の単独移植群も作製した。その後、細胞移植をしていないcontrol群とBDNF産生細胞+c-fos産生細胞同時移植群、BDNF産生細胞群単独移植群、c-fos産生細胞単独移植群それぞれについて、自発的運動量、強制運動量を測定した。その結果、26週目以降、control群とc-fos産生細胞単独移植群では、引き続き運動量が減少したのに対して、BDNF産生細胞群単独移植群では、強制運動量には低下が見られたものの、自発的運動量低下が停止する傾向がみられた。さらにBDNF産生細胞+c-fos産生細胞同時移植群では、自発的運動量、強制運動量ともに回復がみられる傾向があった。この26週目と28週目、さらにそれ以降の時点で、ラットを経心潅流固定し脊髄を採取し、移植部位の連続切片を作成し、それぞれの群での前角細胞の形態学的変化と細胞数の計測を行っているが現在のところ有意な差は見られていない。さらに多くのラットを用いて検討を加えたが、統計学的な有意差は見られていない。現在、移植後早い時期での移植部位についても同様な検討を行っているところである。その上で、再度統計学的に様々な角度から検証していくことにしている。(1)BDNF遺伝子のプラスミドとネオマイシン耐性遺伝子のプラスミドを同時にリポソーム法にてNRK細胞(ラット正常腎臓由来)へ導入した。これらの4種類の細胞株に対してWesternblottingを行い、細胞内でBDNF蛋白が産生されているかの確認を行ったところ、すべての細胞株でBDNFの産生が認められた。その結果、26週目以降、control群とc-fos産生細胞単独移植群では、引き続き運動量が減少したのに対して、BDNF産生細胞群単独移植群では、強制運動量には低下が見られたものの、自発的運動量低下が停止した。さらにBDNF産生細胞+c-fos産生細胞同時移植群では、自発的運動量、強制運動量ともに回復がみられるようになってきた。現在、この26週目と28週目、さらにそれ以降の時点で、ラットを経心潅流

固定し脊髄を採取し、移植部位の連続切片を作成し、それぞれの群での前角細胞の形態学的変化と細胞数の計測を行っている。また、移植部および周囲組織について種々の神経成長因子やその他の因子がどう変化しているかについて検討中である。それぞれの群の個体数がまだ少ないため、来年度は、さらに多くのラットを用いて検討を加え、また、移植後8週、12週の移植部位脊髄についても同様な検討を行う予定である。その上で、統計学的に様々な角度から検証していくことにしている。(1)BDNF遣伝子のプラスミドとネオマイシン耐性遺伝子のプラスミドを同時にリポソーム法にてNRK細胞(ラット正常腎臓由来)へ導入した。遺伝子導入操作を終えた細胞をG-418(neomycin analogue)存在下で培養した。生き残った細胞をクローニングし、それらをSouthern blot法にてBDNF遺伝子が導入されているか確認した。これにより6個のクローンにBDNF遺伝子が導入されていることを確認した。さらに、これらの細胞株についてNorthern blot法を用いてmRNAが導入されているかを確認した。これにより、4種類のクローンでBDNF mRNAが確認できた。これらの4種類の細胞株に対してWestern blottingを行い、細胞内でBDNF蛋白が産生されているかの確認を行ったところ、すべての細胞株でBDNFの産生が認められた。さらに、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)を行い、細胞の蛋白産生を確認した。以上により4種類のBDNF産生細胞株を樹立した。(2)Wister ratを用い、全身麻酔下にて、第5、第6頚椎椎弓下にcompression materialを挿入し慢性圧迫モデルを作成した。術後、自発的運動量と、強制運動量を回転式運動量測定ケージおよびトレッドミル、傾斜姿勢維持測定板にてそれぞれ計測した。術後、24週になると運動機能の低下が見られ始める。この時期には、脊髄前角細胞も減少してくるのだが、ここで全身麻酔下にて、BDNF産生細胞とc-fos産生細胞であるNf-1細胞をそれぞれ1×10^6 cellsずつ脊髄圧迫部位に移植した。また、BDNF産生細胞およびc-fos産生細胞の単独移植群も作製した。その後、細胞移植をしていないcontrol群とBDNF産生細胞+c-fos産生細胞同時移植群、BDNF産生細胞群単独移植群、c-fos産生細胞単独移植群それぞれについて、自発的運動量、強制運動量を測定した。その結果、26週目以降、control群とc-fos産生細胞単独移植群では、引き続き運動量が減少したのに対して、BDNF産生細胞群単独移植群では、強制運動量には低下が見られたものの、自発的運動量低下が停止する傾向がみられた。さらにBDNF産生細胞+c-fos産生細胞同時移植群では、自発的運動量、強制運動量ともに回復がみられる傾向があった。この26週目と28週目、さらにそれ以降の時点で、ラットを経心潅流
暖候期のオホ-ツク海・北西太平洋域にみられる下層雲の衛星雲画像を用いた研究

地球上の様々な海域を広く覆う下層雲は、海面や大気境界層内の放射フラックスを大きく変化させ、グロ-バルな大気・海洋のエネルギ-交換にも大きな影響を与えていると予想される。下層雲の性質は海域や季によって変化するが、本研究では暖候期のオホ-ツク海・北西太平洋域を覆う下層雲を扱う。この海域の特徴として、初夏周囲の大陸上に比べ海面温度が低温に保たれること、大気境界層内にオホ-ツク海気団と呼ばれる寒気層が発達することがあげられる。下層雲は、これら大気・海洋の特徴をつくりだす重要な要因のひとつと考えられる。本研究の目的は、衛星の雲画像を活用して、この海域の下層雲の動態を明らかにすると共に、下層雲が放射過程を通じて大気・海洋に与える影響を定量的に検討することである。本年度の成果は以下の通り。(1)下層雲は海洋が受け取る日射量を大きく減少させる。この効果を定量的に調べるため、GMSの可視画像から地表の日射量を推定するモデルを開発した。実測値に対する推定値の標準誤差は30W/m^2(15%)であった。下層雲に覆われたオホ-ツク海域の日射量は、隣接する大陸上に比べかなり少なくなっていることがわかった。(2)下層雲が日射を吸収し大気境界層を加熱する効果を、(1)と同じデ-タを用い検討した。1988年7月のオホ-ツク海域の加熱率は1.5K/dayと見積られ、下層雲による日射の吸収は、下層雲雲頂の放射冷却による大気境界層の5K/dayの冷却を弱める働きをしていることがわかった。(3)東北大の大型計算機センタ-のNOAA雲画像デ-タベ-スから、電話回線を通じてデ-タを取得する簡単なシステムを作った(購入した備品を利用)。現在デ-タを収集しつつあり、来年度以降NOAA画像の高分解能性を利用して、下層雲の構造の解析を行ないたい。
介護福祉施設における理念浸透の研究

本課題は、介護職員の離職を防ぐ手立てを構築するために、介護福祉施設における理念浸透の実態とその阻害要因、促進要因を明らかにすることである。3年間の研究計画の2年目である平成30年度は、大規模施設である介護老人福祉施設における理念浸透の実態と阻害要因及び促進要因を明らかにすることであった。そこで、29年度に調査を行った2県、2法人の地域密着型介護施設と同じ法人が運営する介護老人福祉施設において、管理者2名、リーダークラス職員6名、一般介護職員6名、全14名に対し、自身の理念に対する認識や理念を反映した実践についてインタビュー調査を実施した(調査期間は平成30年6月8月)。現在、29年度調査において調査対象者ごとに作成した逐語録を基に分析を進めているところで、管理者とリーダークラス職員の分析は終了した。分析の枠組みは、一般介護職員は、理念に対する認識、理念を反映した自身の取り組みや取り組みが難しい要因等である。管理者、リーダークラス職員については、上記の枠組みに加えて、理念を反映した事業所の取り組みやその取り組みが困難な要因、部下に対し理念と浸透させる方法及び、その困難さ等である。その後、管理職・リーダー職と一般介護職員の職位間における理念に対する認識や取り組みの状況、法人間の理念に対する認識や取り組みの状況について比較検討を行う予定である。平成30年度は平成29年度に実施した2法人2つの大規模介護施設の管理者、リーダークラス職員、一般介護職員に対するインタビュー調査を実施した。当初もう一法人一事業所の調査を実施予定であったが、30年度に所属先を異動したため、調査対象施設が遠方となり、日程調整等が難しく、調査が行えなかった。また、平成29年度に実施した地域密着型介護施設の分析は進めることができたが、介護老人福祉施設の分析は行えていない。平成29年度に実施した地域密着型介護施設の分析結果については、今年度実施される学会にて報告し、報告後は論文執筆を行う。分析ができていない介護老人福祉施設を対象に実施したインタビュー調査の分析を進め、結果をまとめ次第、学会報告行う。また、平成31年度については、時期は年度の後半からにはなるが、当初の計画どおり量的調査の質問紙を作成する予定。本課題は、介護福祉施設における介護職員の離職を防ぐ手立てを構築するために、介護福祉施設における理念浸透の実態とその阻害要因を明らかにすることである。3年間の研究計画の初年度である平成29年度は、小規模介護施設における理念浸透の実態と阻害要因及び促進要因を明らかにすることであった。3府県、3法人の地域密着型介護施設において、管理者3名、リーダークラス職員8名、一般介護職員13名、全25名に対し、自身の理念に対する認識や理念を反映した実践についてインタビュー調査を実施した(調査期間は平成29年5月12月)。現在、調査対象者ごとに作成した逐語録を基に、分析を進めているところである。その後、3つの職位間における理念に対する認識や取り組みの状況、3法人間の理念に対する認識や取り組みの状況について比較検討を行う。さらに、上記の結果を踏まえ、平成31年度に実施する、理念浸透の程度や方法が介護職員の仕事上の負荷、利用者に対する援助にどの程度影響するのかを明らかにするための量的調査に向けて、小規模介護施設の理念浸透の特徴や浸透の程度を測定する尺度の検討行う予定である。平成29年度において実施した、小規模介護施設である地域密着型介護施設、3法人3施設の管理者、リーダークラス職員、一般介護職員に対するインタビュー調査自体は予定通り12月末までに終了した。その後、所属先の異動に伴う準備のため、分析作業を予定通りに遂行することが難しく、結果を報告するまでに至っていない。

また、平成29年度に実施した地域密着型介護施設の分析は進めることができたが、介護老人福祉施設の分析は行えていない。進捗の遅れている地域密着型介護施設を対象に実施したインタビュー調査の分析を進め、結果をまとめ次第、学会報告及び論文執筆を行う。また、平成30年度については、時期は年度の後半からにはなるが、当初の計画どおり、大規模介護施設での理念浸透の実態と理念浸透の阻害要因、促進要因を明らかにするために、29年度に小規模介護施設で実施したインタビュー調査を同地域の介護老人福祉施設23施設の管理者、リーダークラス職員、一般介護職員を対象に実施していく予定である。平成29年度に実施した地域密着型介護施設の分析結果については、今年度実施される学会にて報告し、報告後は論文執筆を行う。分析ができていない介護老人福祉施設を対象に実施したインタビュー調査の分析を進め、結果をまとめ次第、学会報告行う。また、平成31年度については、時期は年度の後半からにはなるが、当初の計画どおり量的調査の質問紙を作成する予定。1日で2名のインタビュー調査を行えた日が複数あったため、当初予定していた調査日数に至らなかったことにより、未使用額が発生した。また、平成30年度は、代表研究者が所属先を変更し、当初の計画より旅費が多くなるため、費用をそちらに充てる。調査対象法人が減り、当初予定していた調査日数に至らなかったため未使用額が発生した。また、平成31年度は、研究代表者が30年度に所属先を変更し、量的調査の調査対象と想定していた地域と離れたことで、調査の打ち合わせのために旅費が必要となるため、費用をそちらに充てることとする。
糖尿病網膜症および腎症の発症・進展と分泌型可溶性AGE受容体タンパクの存在意義

糖尿病血管合併症の発症・伸展のひとつの経路としてAdvanced glycation endproducts(AGE)とその受容体(RAGE)の相互作用の重要性が明らかにされつつある。これまでRAGEのisotypeのひとつである内在性可溶性RAGE(esRAGE)と合併症の研究から、esRAGEの発現が低いと合併症が進行しやすいことを報告し、デコイ受容体として血管障害に対し保護的に働いている可能性を提唱した。しかし、どのような因子がこの作用間で調節の役目をしているかなど、血清esRAGEの実際の動態については良く分かっていなかった。今年度はこの動態解明の一環として、食事およびぶどう糖負荷試験時の血清esRAGEを測定し、血糖値とesRAGE量との関係を検討した。対象は当院通院中で、外来で食事およびブドウ糖負荷試験を施行された2型糖尿病患者49名(男性31名、女性18名)である。2型糖尿病患者に用いた食事は蛋白15g、脂肪9.1g、糖59g、塩分2.1gで調理した検査食である。健常者には75Gぶどう糖を用いた。負荷前、負荷後1、2時間に採血し、血中esRAGE(ELISA)を用いて測定した。2型糖尿病患者の負荷前esRAGE値は血糖値、HbA1c、BMI、負荷時IRI、血圧、血清Cr、血清コレステロール、中性脂肪のそれぞれと相関せず、性差との関連もなかった。負荷前血糖値158+-41mg/dl、負荷後2時間血糖値247+-61mg/dlだったのに対して、血清esRAGE値は負荷前0.24+-0.14ng/ml、負荷2時間0.21+-6.11ng/mlであった。負荷後のesRAGEは有意に低値となった(p<0.001)。またesRAGEは負荷前値と負荷2時間値の間に有意の負の相関を認めた(P<0.0001)。一方、健常者のesRAGE値は負荷前0.23+-0.14ng/dl、2時間値0.21+-0.12ng/mlで、食事負荷の結果と同じであった。食事およびブドウ糖負荷により「血清esRAGE値がは低下する」ことが明らかとなった。終末糖化産物(Advanced glycation endproducts, AGE)は、タンパク質が非酵素的に糖化・修飾されることによって生ずる分子の総称である。代表的なもので、臨床上有益なものがHbA1cやグルコアルブミンである。AGEは、ひとつには直接タンパクが修飾を受けることによってそのタンパクの機能が果たせなくなる直接的な関与と、もうひとつには受容体(RAGE)がAGEと結合することによっておこしてくる事象によって、生体内の、主に血管組織でもろもろのことがおこると考えられている。つまり、糖尿病性血管合併症の病態をおこしてくることが強く示唆されている。当センター眼科に協力を得て患者から同意を取得後、白内障の手術時の硝子体液を採取した。同時に手術前日ないし、手術直後の採血時の血清も採取した。昨年度、2型糖尿病患者98名の硝子体液と血清を集めることができた。硝子体液ははじめての材料であり、検量曲線にのせることができるように、高感度ELISA系を、モノクローナル抗体を再検討し新規に開発中である。代表的なものは、HbAlcやグルコアルブミンで血糖コントロール指標として有益である。AGEは、直接タンパクが修飾を受けることによってそのタンパクの機能が果たせなくなる直接的な関与と、受容体(RAGE)がAGEと結合することによって引き続いておこってくる事象によって、生体内の、主に血管組織でもろもろのことがおこると考えられている。RAGEタンパクのうち、esRAGEはデコイ受容体として血管障害に対して保護的に働いている可能性がある。今回、硝子体中のesRAGEを測定し、糖尿病網膜症との関わりを検討した。【目的】デコイ型受容体、内在性分泌型RAGE (endogenous secretoryr eceptor foradvanced glycation endproducts、esRAGE)と糖尿病網膜症との相関を検討した。【対象と方法】硝子体手術目的で入院した33例(男性20例、女性13例、平均年齢53±14歳、糖尿病型1型4例、2型29例)の血中及び硝子体中esRAGEをEUSA法で測定した。【結果】血中と硝子体中esRAGEは有意な正相関(r=0.497、p=0.005)を示した。両者は罹病期間、HbAlc、BMI、血圧、血清Cr、脂質とは相関を認めず、尿中アルブミンとはそれぞれ強い正相関(p<0.001、p<0.0005)を認め、網膜症増殖網膜症では単純網膜症より高値であった(p<0.14、p<0.05)。【結語】網膜血管障害に伴って硝子体中esRAGEが上昇し、機能的役割を担っている可能性が推定された。

糖尿病血管合併症の発症・伸展のひとつの経路としてAdvanced glycation endproducts(AGE)とその受容体(RAGE)の相互作用の重要性が明らかにされつつある。これまでRAGEのisotypeのひとつである内在性可溶性RAGE(esRAGE)と合併症の研究から、esRAGEの発現が低いと合併症が進行しやすいことを報告し、デコイ受容体として血管障害に対し保護的に働いている可能性を提唱した。しかし、どのような因子がこの作用間で調節の役目をしているかなど、血清esRAGEの実際の動態については良く分かっていなかった。今年度はこの動態解明の一環として、食事およびぶどう糖負荷試験時の血清esRAGEを測定し、血糖値とesRAGE量との関係を検討した。対象は当院通院中で、外来で食事およびブドウ糖負荷試験を施行された2型糖尿病患者49名(男性31名、女性18名)である。2型糖尿病患者に用いた食事は蛋白15g、脂肪9.1g、糖59g、塩分2.1gで調理した検査食である。健常者には75Gぶどう糖を用いた。負荷前、負荷後1、2時間に採血し、血中esRAGE(ELISA)を用いて測定した。2型糖尿病患者の負荷前esRAGE値は血糖値、HbA1c、BMI、負荷時IRI、血圧、血清Cr、血清コレステロール、中性脂肪のそれぞれと相関せず、性差との関連もなかった。負荷前血糖値158+-41mg/dl、負荷後2時間血糖値247+-61mg/dlだったのに対して、血清esRAGE値は負荷前0.24+-0.14ng/ml、負荷2時間0.21+-6.11ng/mlであった。負荷後のesRAGEは有意に低値となった(p<0.001)。またesRAGEは負荷前値と負荷2時間値の間に有意の負の相関を認めた(P<0.0001)。一方、健常者のesRAGE値は負荷前0.23+-0.14ng/dl、2時間値0.21+-0.12ng/mlで、食事負荷の結果と同じであった。食事およびブドウ糖負荷により「血清esRAGE値がは低下する」ことが明らかとなった。