hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
果樹の台木地上部が樹体の休眠と成長に及ぼす影響

接ぎ木樹における台木の地上部分(台木植物の茎)は独自の陽芽や葉を有さないが,単に主幹下位の通導部というだけでなく,台木が台木植物本来の特性を主張するための環境センサー的役割を担うのではないか?本研究ではこの仮説を検証するため,台木地上部,台木根部と穂木地上部を独立させた様々な環境下に置き,それぞれの生育中の相互作用,あるいは生育ジレンマについての検討を行った.喬性台木,矮性台木など樹勢制御に関わる台木に接いだモモ,リンゴの接木苗をルートボックス(地下部観察用育成槽)で栽培し,人工気象室内で根,台木地上部および穂木に様々な温度環境を与え,接ぎ木樹体の各部位の生長,休眠導入・打破について調査した.モモ,リンゴともに春秋の根の生育パターンは,台木植物が本来有する生育周期を強く反映した.地下部の挙動は地上部の生育にも反映され,矮性台木を用いた場合初夏から秋にかけての地下部の生長が少なく,通常の共台ならば数次にわたって起こる根の生長の活性化に呼応する地上部の生育活性化(遅延び)が見られなかった.秋の休眠導入は矮性台木植物で早く,また休眠覚醒も矮性台木植物の方が早いが,モモでは地上部の挙動に対する台木の影響を受けたもののリンゴに比べればその反応は小さかった.モモとその台木であるPrunus植物は,地上部で休眠打破のための低温を感受し,リンゴでは台木が受けた低温が樹の休眠覚醒を支配した.休眠打破に必要な低温被爆時間の短い矮性台木に接いだ樹では,少ない低温でも正常な生育を開始した.以上のことより,穂木と台木が異なる植物で構成されている接ぎ木樹では,台木の挙動が樹全体の生育に強く反映され,また穂木と台木間で環境応答シグナルが交換されていることが推察された.接ぎ木樹における台木の地上部分(台木植物の茎)は独自の陽芽や葉を有さないが,単に主幹下位の通導部というだけでなく,台木が台木植物本来の特性を主張するための環境センサー的役割を担うのではないか?本研究ではこの仮説を検証するため,台木地上部,台木根部と穂木地上部を独立させた様々な環境下に置き,それぞれの生育中の相互作用,あるいは生育ジレンマについての検討を行った.喬性台木,矮性台木など樹勢制御に関わる台木に接いだモモ,リンゴの接木苗をルートボックス(地下部観察用育成槽)で栽培し,人工気象室内で根,台木地上部および穂木に様々な温度環境を与え,接ぎ木樹体の各部位の生長,休眠導入・打破について調査した.モモ,リンゴともに春秋の根の生育パターンは,台木植物が本来有する生育周期を強く反映した.地下部の挙動は地上部の生育にも反映され,矮性台木を用いた場合初夏から秋にかけての地下部の生長が少なく,通常の共台ならば数次にわたって起こる根の生長の活性化に呼応する地上部の生育活性化(遅延び)が見られなかった.秋の休眠導入は矮性台木植物で早く,また休眠覚醒も矮性台木植物の方が早いが,モモでは地上部の挙動に対する台木の影響を受けたもののリンゴに比べればその反応は小さかった.モモとその台木であるPrunus植物は,地上部で休眠打破のための低温を感受し,リンゴでは台木が受けた低温が樹の休眠覚醒を支配した.休眠打破に必要な低温被爆時間の短い矮性台木に接いだ樹では,少ない低温でも正常な生育を開始した.以上のことより,穂木と台木が異なる植物で構成されている接ぎ木樹では,台木の挙動が樹全体の生育に強く反映され,また穂木と台木間で環境応答シグナルが交換されていることが推察された.
電位依存性プロトンチャネルVSOP1の生理的役割の解明

電位依存性プロトンチャネルの生理機能の解明のために現在までに,このチャネルのノックアウトマウスを作製した。このマウスは正常に発生し,正常に交配もできるが,生後半年以上経たマウスでは明らかな脾臓肥大が認められた。脾臓を調べてみると,胚中心が形成されていることがわかり,免疫活性が上昇していることが示唆された。また尿検査をしてみるとたんぱく尿が出現していることがわかった。血液の生化学検査でも血中尿素窒素,クレアチニンの値が上昇しており,腎機能障害が示唆される。さらに一部のマウスでは背骨が湾曲しており,骨機能の異常も疑われる。現在はさらに詳細な解析を行い,この原因を解明する予定である。一方で細胞レベルでの解析ではマクロファージの貪食機能に注目して,解析を行っているが,今のところ野生型とノックアウトマウスの細胞で際立った差は見られない。しかし僅かな差が個体レベルで大きな差となって現れることもあることから,現在はさらに細かいレベルで解析を行っている。VSOPの生理的役割の解明のためにまず、VSOP発現組織の同定を行った。現在までに定量的RT-PCRにて脾臓、骨髄、マクロファージなど、血球系細胞での高発現が確認できている。これをさらに確かめるために、共同研究者とともにin situ hybridizationを行ったところ、RT-PCRの結果同様、脾臓で発現が確認できた。また抗VSOP抗体を作製し、組織における免疫染色、ウエスタンブロットを行ったが、同様に脾臓における発現が確認できた。また一部、B細胞でも発現が確認できた。また、VSOPノックアウトマウスの作製を行っているが、ヘテロマウスどうしの交配により、ノックアウトマウスが産まれている。このマウスはアメリカのジーントラップES細胞バンクのES細胞を用いて作製したが、この方法を用いて作製したホモマウスではRT-PCRレベルでVSOP遺伝子が完全に消失していることを確認した。このマウスは正常に発生し、正常に交配もできるが、生後半年以上経たマウスでは明らかな脾臓肥大が認められた。現在ノックアウトマウスの組織切片を作製し、HE染色などを行っている。一方、このマウスから採取したマクロファージでは膜電位に依存したプロトン電流が消失することを確認した。同様に好中球においてもプロトン電流は完全に消失することを確認した。これらの細胞において、活性酸素分泌量を調べたところ、VSOPノックアウトマウスで、活性酸素産生量が減ることを共同研究者とともに確認した。また、個体レベルでの影響を調べるために、真菌を感染させる感染実験を国立感染研究所と共同で行っている。
南極コケ坊主におけるウイルス叢の解明とウイルス化石の探索への応用

本年度は(1)南極コケ坊主および(2)国内の淡水湖におけるウイルス叢の解析、さらに(3)得られたウイルス配列を用いた内在性ウイルス様配列の検出を行った。(1)昨年度に加え、新たに1つのコケ坊主よりDNAを抽出し、ショットガンメタゲノムによるウイルス探索を行った。その結果、少なくとも40の新規のDNAウイルス様配列を検出した。一方コケ坊主からのRNAの核酸抽出では十分な核酸量が得られず、RNAウイルスの探索を行うことはできなかった。(2)国内の淡水湖におけるRNAウイルスの探索も行った。ウイルスに特徴的な2本鎖RNAを特異的に検出するFLDS法を用いて、国内淡水湖のRNAウイルスの探索を行ったところ、少なくとも9つの新規のRNAウイルス様配列を検出した。検出されたウイルスはビルナウイルスなど、すべて二本鎖RNAウイルスであった。(3)これまでに得られたウイルスの配列および、近年に他の研究グループから報告された新規のウイルスの配列を用いて、真核生物ゲノムに存在するウイルス様配列(内在性ウイルス様配列:EVE)の探索を行った。その結果、様々な生物のゲノムからこれまでに報告されていない多数の新規のEVEを発見した。例えばヒトゲノムにおけるボルナウイルス様EVEだけでも既知のEVEの3倍の内在性ボルナウイルス様配列を検出した。これらの結果から「新規ウイルスの発見は新規内在性ウイルス様配列の発見につながる」という本研究の仮説を実証することができた。本研究によって得られた知見は現代および過去のウイルスの多様性の理解に有用である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。コケ坊主は南極の一部の湖の底に林立する柱状の構造物であり、多数の生物が存在する。南極の湖は栄養にきわめて乏しく、外部からも隔離された環境である。また、コケ坊主の外層と内層では部位ごとに役割の異なる微生物が生息しており、その中だけで主たる物質の循環が完結すると考えられている。つまり、コケ坊主は半鎖系の生態系であると考えられる。ウイルスは宿主となる微生物を溶解することにより、微生物生態系の維持に重要な役割を果たす。コケ坊主の微生物コミュニティにおいてもウイルスの共存が重要であると考えられるが、その実態は不明である。本研究では南極のコケ坊主におけるウイルス叢の探索を行い、コケ坊主に存在するウイルス種および宿主との相互作用の解明を目指す。さらには得られた遺伝子情報を利用し、生物ゲノムに存在するウイルス由来の遺伝子配列である内在性ウイルス様エレメントの探索を試みる。得られる知見はウイルス多様性の理解のみならず、ウイルスと宿主の相互作用・共進化に関する知見を提供する。本年度はディープシーケンシングによるコケ坊主内のウイルス叢の探索を試みた。De novoアセンブルとBLASTxによる解析の結果、多数のDNAウイルス様配列の検出に成功した。検出した配列の多くはバクテリオファージ様の配列であり、既知のファージとはアミノ酸レベルで4080%程度の配列一致率であった。またFLDS法を用いたRNAウイルスの検出も試みたが失敗に終わった。一方、近年報告された多数の新規ウイルスの配列を利用して、内在性ウイルス様配列の検出を試みた。その結果、ヒトを含む多数の脊椎動物のゲノムに未報告の内在性ウイルス様配列が多数存在することを明らかにした。1.コケ坊主の外層より1箇所、内層より2箇所サンプリングを行い、ショットガンメタゲノム解析によりコケ坊主内のDNAウイルス様配列の探索を行った。その結果、多数のDNAウイルス様配列が検出された。検出された配列の多くはバクテリオファージ様配列であった。系統樹解析の結果、既知のバクテリオファージ様配列とは遺伝的に異なる新規のウイルスであることが示唆された。また巨大ウイルス様の配列も検出されており、現在詳細な解析を行っている。2.次に、RNAウイルスの網羅的な探索法であるFLDS (fragmented and loopprimer ligated dsRNA sequencing)法により、コケ坊主内RNAウイルスの解析を試みた。しかし、コケ坊主サンプルからのFLDS法によるライブラリの作成ができなかった。一方、FLDS法のコントロールとして用いた琵琶湖深水サンプルからはライブラリの作成をすることができた。このサンプルからは約10種類ほどの新規の二本鎖RNAウイルス様配列(既知のウイルスとのアミノ酸配列一致率60%未満)が検出された。現在、より詳細な解析を行っている。3.最後に新規内在性ウイルス様エレメントの検出を試みた。近年、新しいウイルスが多数報告されており、本研究ではヘビおよび魚から検出されたボルナウイルス科のウイルスに着目して解析を行った。その結果、ヒトを含む多数の生物のゲノムの中にこれまでに見つかっていなかった多数の内在性ボルナウイルス様配列が検出された。

ウイルスに特徴的な2本鎖RNAを特異的に検出するFLDS法を用いて、国内淡水湖のRNAウイルスの探索を行ったところ、少なくとも9つの新規のRNAウイルス様配列を検出した。検出されたウイルスはビルナウイルスなど、すべて二本鎖RNAウイルスであった。(3)これまでに得られたウイルスの配列および、近年に他の研究グループから報告された新規のウイルスの配列を用いて、真核生物ゲノムに存在するウイルス様配列(内在性ウイルス様配列:EVE)の探索を行った。その結果、様々な生物のゲノムからこれまでに報告されていない多数の新規のEVEを発見した。例えばヒトゲノムにおけるボルナウイルス様EVEだけでも既知のEVEの3倍の内在性ボルナウイルス様配列を検出した。これらの結果から「新規ウイルスの発見は新規内在性ウイルス様配列の発見につながる」という本研究の仮説を実証することができた。本研究によって得られた知見は現代および過去のウイルスの多様性の理解に有用である。1.コケ坊主内のDNAウイルスの探索:今後は引き続きショットガンメタゲノムの解析を行うとともに、ポアサイズの異なるフィルターや密度勾配遠心による分画を組み合わせてウイルス画分を回収し、ディープシーケンシングによってDNAウイルスの探索を行う。また巨大ウイルスについてはディープシーケンシングのみならずPCRを組み合わせて巨大ウイルスのみを標的とした解析も同時に行う。2.コケ坊主内のRNAウイルスの探索:コケ坊主サンプルよりRNAを回収し、ディープシーケンシングによって探索を行う。またDNAウイルスと同様にフィルターや密度勾配遠心を組み合わせた探索も行う。また副産物的に得られた琵琶湖深水におけるRNAウイルス叢の解析についても引き続き行う。ディープシーケンシングのリード数を増やし、ウイルスの全長配列の決定を試みる。また3.これまでの解析により、新しいウイルスの発見は新しい内在性ウイルス様につながる、という仮説が正しいことが証明された。今回、新規に発見した内在性ボルナウイルス様配列について、内在化年代や系統解析等を行う。また、コケ坊主および琵琶湖の新規ウイルス様配列を用いた内在性ウイルス様エレメントの探索も同時に行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
探針が誘導する電子・原子過程の機構と制御

走査プローブ顕微鏡の探針と表面が原子尺度の空間でどのような相互作用をし、これが走査プローブ顕微鏡像やその電子(原子間力)分光にどのような影響を与えるか、また走査トンネル顕微鏡によるナノ構造の形成と機能探索などの基礎理論を日英チームの協力にって開発することが、本研究の目的である。さらに我々は表面における人工ナノ構造の形成と制御の基礎を理論的に開発することも目標とした。重要な成果は以下の通りである。(1)探針の非線形動力学を解析し、非接触原子間力顕微鏡像とフォース分光の理論シミュレーション法を開発した。(2)表面と探針間に形成される原子架橋および分子架橋の量子伝導現象の詳細な振る舞いとその起原を明らかにした。(3)カーボンナノチューブ接合における弾道的電子の透過係数の一般的な性質を解明した。(4)探針による接触領域におけるプロキシミテイ効果による表面原子の引き抜き過程の詳細を明らかにした。(5)絶縁体表面からの探針による欠陥の形成過程と機構を明らかにした。(6)第一原理電子状態理論によって半導体表面上の原子ワイアの形成とその磁気的な性質を明らかにした。(7)動的な鏡像力の理論を開発し、トンネル障壁の機構を解明した。走査プローブ顕微鏡の深針と表面とがどのような相互作用をし、これがその顕微鏡像にどのような影響を与えるかについて、多角的な理論研究が日英チームの共同で行われた。7月にロンドン大学UCLで行った全体会議(ワークショップ)において、各分担者の従来の研究成果をそれぞれ分析し、どのような協力関係が組むべきかの方向を定めた。重要な問題として非接触原子間力顕微鏡の基礎を構築すること、深針と表面間の電子遷移が駆動する原子過程、深針による表面欠陥形成、摩擦力顕微鏡の機構と像の解析などがあげられた。その後互いの訪問を基礎として行われた共同研究の成果として、以下のものをあげることができる。すなわち、深針・表面間の鏡像力形成におけるトンネル時間のかかわりが数値モデルの解析から明らかにされたこと、摩擦力顕微鏡像のトムリンソン模型による標準的な解釈が与えらたこと、非接触型原子間力顕微鏡における深針の動力学と深針・表面間の相互作用ポテンシアルの関係について手がかりが得られたこと、深針・表面間に形成される原子橋掛け構造における電子透過の理論が発展させられたこと、深針による表面原子の引き抜きメカニズムが理論的に解明されたこと、走査トンネル顕微鏡像における強電界の効果が種々の吸着系について定量的に解析されたことなどがあげられる。さらに走査トンネル顕微鏡像におけるモアレ像など特殊な性質について、理論的な理解が得られた。またアルカリハライド表面と原子間力顕微鏡深針の相互作用に関するシミュレーションから、表面原子格子位置から除去されて深針にいたる鎖状構造を形成する様子が明らかにされた。本年度は日本チームがロンドン大学を訪問し、これまでの成果を中心に検討を行い、また広範な意見交換を行った。その後、9月と2月には、A.Shluger博士が訪日し共同研究を実施した。代表者は2月に研究の取りまとめのためロンドン大学を訪問した。田村と代表者とはそれぞれの研究発表と動向調査のためスイスおよびスペインの研究機関を訪問した。本年度の重要な成果は、探針の非線形動力学を解析し、非接触原子間力顕微鏡像とフォース分光の理論シミュレーション法を開発した。また酸化物表面と探針間の力の第一原理計算を行い、原子間力顕微鏡像の特徴を明らかにした。この系では探針によって探針によって抜き取られた表面原子が、紐のように探針に付着する様子が見い出された。さらに表面と探針間に形成された金属原子の電子状態と著しい量子伝導現象の研究を行った。コンダクタンスの量子化の様相と原子軌道との関連などを解明した。さらに、探針と表面間の分子架橋の内部電流についても研究し、興味深いリング状電流の誘導と、その起原を調べた。

動的な鏡像力の理論を展開し、トンネル障壁にこれがどのように影響するかを明らかにした。また弾道的電子放射顕微鏡の機構を、リカージョン伝達行列法を拡張して考察した。今後の走査トンネル顕微鏡の探針として理想的と思われるカーボンナノワイヤの接合系についても、その伝導特性を理論的に詳細に明らかにした。
共生細菌が持つ雄殺し遺伝子の同定とその利用基盤技術の開発

ショウジョウバエに感染して、胚発生初期の雄を特異的に殺す「雄殺し」と呼ばれる生殖操作をおこなう共生細菌スピロプラズマの持つ雄殺しの原因遺伝子の同定とその利用基盤技術の開発を目的とし、雄殺しスピロプラズマ2系統(NSRO, MSRO)および雄を殺さなくなった突然変異系統(NSRO-A)の計3系統のバクテリアおよびファージの完全ゲノムの決定と比較ゲノム解析に取り組んだ。各系統のバクテリアについて10個のコンティグからなるドラフトゲノムを得ることができたが、完全ゲノムの決定には至らなかった。一方で、ファージ完全ゲノムを決定し、ゲノム中のプロファージ領域を明らかにした。ショウジョウバエの共生細菌スピロプラズマは、宿主の雄を胚発生期に殺す「雄殺し」と呼ばれる生殖操作をおこなう。これまで、スピロプラズマが難培養性であること等からミュータントスクリーニングやゲノム決定が困難であり、雄殺しの原因因子は特定されていなかったが、次世代シーケンサー等の解析技術の進歩によりスピロプラズマの全ゲノム解析も可能となった。そこで今年度は雄殺しスピロプラズマ2系統、雄を殺さなくなった突然変異スピロプラズマ1系統の全ゲノム決定を試みた。まず、スピロプラズマ感染ショウジョウバエから抽出した全DNA(共生細菌ゲノムを10-50%含む)よりゲノムライブラリを作製し、次世代シーケンサーのPacBioRSIIによるシーケンシング、ロングリードのアセンブルをおこなった。次に、得られたコンティグの相同性検索により、既知のスピロプラズマゲノムと高い相同性を示す10コンティグを各系統につき取得した。コンティグの合計長は約2.1Mbで、先行研究で予想されていたゲノム長1.89Mbを超えていた。ゲノム中には10-11コピーのファージ様配列が存在し、ゲノムの約10%を占めており、コンティグ結合を妨げる要因となっていた。各ゲノム上には2,400以上の遺伝子が推定され、そのゲノム上の位置も含めて3系統間で極めてよく保存されていた。雄殺し系統と非雄殺し系統間でゲノム中のファージ様配列の挿入位置や数に違いはなく、また大規模な挿入や欠失等の変異も検出されなかった。今後は遺伝子レベルの詳細な比較解析により、雄殺し遺伝子の同定を目指す。初年度は、ショウジョウバエで雄殺しを起こすスピロプラズマ2系統および非雄殺しスピロプラズマ1系統の全ゲノム配列の決定を第一の目標にしていたが、それをおおむね達成することができた。遺伝子のアノテーション(注釈付け)作業も順調に進んでいる。比較ゲノム解析にも着手し、非雄殺しスピロプラズマゲノムにおいて、大規模な挿入や欠失等の変異が存在しないことが推測できた。ショウジョウバエに感染して、胚発生初期の雄を特異的に殺す「雄殺し」と呼ばれる生殖操作をおこなう共生細菌スピロプラズマの持つ雄殺しの原因遺伝子の同定を目的とし、雄殺しスピロプラズマ2系統(NSRO, MSRO)および雄を殺さなくなった突然変異系統(NSRO-A)の計3系統について、完全ゲノムの決定と比較ゲノム解析に取り組んだ。昨年度に得られた各スピロプラズマ系統のドラフトゲノム上に推定された約2,400の遺伝子について、アミノ酸の相同性に基づくアノテーションを行った。オス殺し系統のNSROを例に挙げると、2,478遺伝子のうち、大部分(75%)が機能未知のタンパク質をコードしていることが示された。アノテーションがついたものは613遺伝子であり、機能の内訳としては遺伝子制御系の遺伝子が最も多く、次いで代謝系、環境シグナル、細胞プロセスに関わる遺伝子が多かった。また、非オス殺し突然変異系統のNSRO-Aにおいて変異が生じた遺伝子を検出するため、雄殺し系統のNSROとの間でゲノム上にコードされたアミノ酸の比較を行ったところ、およそ8%(209)の遺伝子にアミノ酸変異が生じていることが示唆された。今後は、これらの変異について詳細に解析を進める予定である。一方で、各ドラフトゲノムは極めて相同性の高いファージゲノムの挿入により10コンティグに分断されており、完全長ゲノムを得るため、次世代シーケンサーPacBioRSIIのリードデータのうち、ファージ全長の19kbを超えるリードによるコンティグの結合を試みているところである。遺伝子のアノテーション作業と比較ゲノム解析による雄殺し遺伝子候補のリストアップについてはほぼ予定通りに行うことができたが、完全長ゲノムの取得については目立った進捗が得られなかった。またスピロプラズマの全ゲノムクローニングやマイコプラズマへの遺伝子導入については、連携研究者の異動もあり着手することができなかった。ショウジョウバエに感染して、胚発生初期の雄を特異的に殺す「雄殺し」と呼ばれる生殖操作をおこなう共生細菌スピロプラズマの持つ雄殺しの原因遺伝子の同定を目的とし、雄殺しスピロプラズマ2系統(NSRO, MSRO)および雄を殺さなくなった突然変異系統(NSRO-A)の計3系統について、引き続き完全ゲノムの決定と比較ゲノム解析に取り組んだ。雄殺しスピロプラズマについては、それぞれの系統に特異的なファージが感染していることが知られており、昨年までに得られたスピロプラズマゲノムは、主にプロファージ配列により10以上のコンティグに分断されていた。そこで、まずはPCR産物のシーケンシングによってファージ全長配列を決定した。その結果、NSROおよびMSROについては各系統につき1種類、NSRO-Aについては少なくとも3種類の環状ファージゲノム配列(全長約19kb)が得られ、スピロプラズマドラフトゲノムを参照することにより末端配列を特定した。

次に、第3世代シーケンサーMinION(Oxford Nanopore Technologies)によるロングリード配列を用いたスピロプラズマゲノムコンティグの結合を試みた。NSROを対象に行った1回のランで、ファージゲノムサイズを超えるリードが2,026得られたが、そのうちファージの全長を含む31リードのほとんどがファージ配列のみが複数連続で並んだものであり、ファージ粒子中に含まれる鎖状体ゲノムを読んでいると考えられた。アラインメントパッケージのCanuを用いたde novoアセンブルも行ったが、完全ゲノム決定には至らなかった。今後は、ゲノム調整における断片化を可能な限り回避し、ファージ粒子を除去しつつ大量のゲノムを回収することで、よりクオリティの高いロングリード配列を取得し、完全ゲノムの決定を目指す。ショウジョウバエに感染して、胚発生初期の雄を特異的に殺す「雄殺し」と呼ばれる生殖操作をおこなう共生細菌スピロプラズマの持つ雄殺しの原因遺伝子の同定とその利用基盤技術の開発を目的とし、雄殺しスピロプラズマ2系統(NSRO, MSRO)および雄を殺さなくなった突然変異系統(NSRO-A)の計3系統のバクテリアおよびファージの完全ゲノムの決定と比較ゲノム解析に取り組んだ。各系統のバクテリアについて10個のコンティグからなるドラフトゲノムを得ることができたが、完全ゲノムの決定には至らなかった。一方で、ファージ完全ゲノムを決定し、ゲノム中のプロファージ領域を明らかにした。1)3系統のスピロプラズマの完全ゲノム解読と遺伝子のアノテーション作業を完了する。2a)比較ゲノム解析により、非雄殺しスピロプラズマにおいて機能が失われた遺伝子をリストアップし、雄殺し遺伝子の候補を取得する。2b)スピロプラズマの全ゲノムクローニングやマイコプラズマへの大規模遺伝子導入を試みる。それらがうまくいけば、作出したマイコプラズマを用いて雄殺しや共生に関連する遺伝子の探索をおこなう。3)取得した雄殺し遺伝子候補について、ショウジョウバエや大腸菌の発現系を用いた生物検定を行い、雄殺し遺伝子を同定する。4)雄殺し遺伝子やその産物をショウジョウバエ以外の昆虫で利用するための技術基盤を開発する。1a)取得した雄殺し遺伝子候補について、ショウジョウバエや大腸菌の発現系を用いた生物検定を行い、雄殺し遺伝子を同定する。1b)ファージ配列によって分断されたドラフトゲノムを結合し、完全長ゲノムを決定する。2)雄殺し遺伝子やその産物をショウジョウバエ以外の昆虫で利用するための技術基盤を開発する。昆虫微生物学申請の段階では、初年度は次世代シーケンサーによるゲノム決定に多額の予算が必要となることを想定していたが、他の支援制度の利用等によって、それにかかる費用を抑えることができたため。また、計算機による解析が中心となり、試薬や実験機器への支出が少なかったことも理由として挙げられる。予定していたスピロプラズマの全ゲノムクローニングに着手できなかったことから、試薬等の消耗品使用額が予想より少なかった。次年度使用額分については、ゲノム解析に用いるためのソフトウェア(一般的に高額なものが多い)の購入に充てる予定である。
高配位ケイ素をビルディングブロックとした新規ナノ空間材料の創製

本研究課題では、一般に不安定とされる5配位や6配位状態の高配位ケイ素を構造単位とした多孔質材料の合成法を確立することを目的としている。昨年度は、テトラエトキシシランもしくは1,4-bis(triethoxy)benzene (BTEB)をトリエチルアミン存在下で2,3,6,7,10,11-ヘキサヒドロキシトリフェニレン(HHTP)と反応させることで、高配位ケイ素がHHTPで架橋された三次元架橋体の作製に成功した。H30年度は、ケイ素源やカウンターイオンの種類、反応温度などの更なる検討による多孔体の作製を試みた。まず、高配位ケイ素の形成に利用できるカウンターイオンの種類を調査したところ、二官能性アミンを用いることで昨年度報告したトリエチルアンモニウムよりもカウンターイオンとして有効に導入できることを見出した。このようにアミン類の適切な選択により大きな空隙の創出が期待できることを明らかにした。フェニルトリエトキシシランをテトラヒドロフラン溶媒中、HHTPおよび二官能性アミン存在下でソルボサーマル処理を行ったところ、Ph基を有する5配位ケイ素を構造単位とした花弁状粒子が得られ、窒素吸脱着測定の結果より細孔を有していることが確認できた。さらに、架橋有機基をデザインしたケイ素源を用いた場合には架橋された5配位ケイ素を構造単位とする多孔体の合成に成功した。このような高配位ケイ素を構造単位とした多孔体合成はこれまでに報告されておらず、ケイ素系多孔質材料の新たな展開として期待できる。本研究課題ではケイ素原子に対して多座配位をとれるような有機配位子を利用することで、一般に不安定とされる5配位や6配位状態の高配位ケイ素を構造単位とした新しい多孔質材料の合成法を確立することを目的としている。本年度は、多孔質骨格中で高配位ケイ素を安定化させることができる合成条件の検討を中心に行った。1.高配位ケイ素を構造単位とする三次元構造体の直接合成テトラエトキシシラン(ケイ素源)と2,3,6,7,10,11-ヘキサヒドロキシトリフェニレン(HHTP)をエタノール溶媒中、トリエチルアミン存在下90°Cで1日加熱撹拌することで、トリエチルアンモニウムをカウンターイオンとして6配位ケイ素がHHTPで架橋された三次元架橋体(Hc-HHTP)の合成に成功した。また、同様の条件で1,4-bis(triethoxy)benzene (BTEB)をHHTPと反応させた結果トリエチルアンモニウムをカウンターイオンとして5配位ケイ素がHHTPで架橋された三次元架橋体(Pc-BTEB-HHTP)を合成に成功した。2.高配位ケイ素ビルディングブロックの合成テトラエトキシシランと5ーヨードサリチル酸をN,N-ジメチルホルムアミド&#8211;メタノールの共溶媒中、NaOMe存在下、室温で1日静置することで、Na+をカウンターイオンとしてSiに対して三個の5ーヨードサリチル酸が配位した6配位ケイ素化合物(Hc-ISA)の合成に成功した。Hc-ISAは終端のヨウ化アリールの反応性を活かすことで高配位ケイ素化合物同士を連結させることが可能であると考えられるため、高配位ケイ素多孔体を設計するためのビルディングブロックとしての利用が期待できる。高配位ケイ素を構造単位とした三次元構造体や高配位ケイ素多孔体を合成するためのビルディングブロックとなる化合物の合成が確認できたことから、高配位ケイ素多孔体を合成するための基盤技術は確立できたと言える。一方、今回得られたHc-HHTPやPc-BTEB-HHTPは多孔質構造を示さなかったため、次年度に行うカウンターカチオンやケイ素源の種類の検討により高配位ケイ素多孔体の合成法を試みる。高配位ケイ素を構造単位とした多孔質骨格を構築するために、合成条件の検討を引き続き進める。

他機関における関連研究の論文発表をふまえ、具体的には今年度合成に成功した高配位ケイ素ビルディングブロックを利用する手法や、カウンターカチオンの種類の検討など独自の方針で推進する。また、ケイ素源として用いるシロキサン分子の設計などを通して多孔質骨格の構造・電荷の設計を試みる。
集団的メタ注意：チームの注意機能を把握し制御する能力の評価とその補正方法の確立

“Two eyes see more than one"ということばが示すように,特定の標的を検出する際には,1人より他者と共同で探索した方が正確さや速さが増すことが知られている。共同探索は,日常社会でも活用され,産業現場,医療現場等では,複数人1組のチームによる同時ないし多重チェックが慣例化されている。しかしながら,複数のスタッフが同時にまたは繰り返し確認をしても,それをすり抜けて信じられない見落としが起こることがある。本課題の実施者は,チームの注意能力の過大評価が,このミスの一因と考えている。例えば,“1人のときにくらべて2人でチェックを行った方が正確に標的を見つけることができる"と思っていても,実際にそれができていなければ,物事の見落としの原因となるだろう。本研究の目的は,この“チーム全体の注意能力"に対する自己認識(およびその過信の大きさ)を評価することである。これまでの研究で,“1人で探索する場合の探索の速さと2人で探索する場合の探索の速さの差(実測値)",“1人で探索する場合に見込まれる探索の速さと2人で探索する場合に見込まれる探索の速さの差(推測値)"を比較したところ,実測値にくらべて推測値を大きく見積もることが示された。言い換えると,1人で探索したときのパフォーマンスに比べた2人で探索したときのパフォーマンス向上の効果を過大評価することが示された。この傾向は,探索の正確さを指標としたときにも見られた。また,追加実験によって,この現象のロバストさが確認された他,視覚探索課題において"ターゲットがない"という情報に対して,観察者が極めて鈍感であることが明らかになった。最終年度は,これらの実験結果をまとめて論文誌に投稿し,採択を目指した。数人がかりで多重チェック・同時チェックをしても信じられないミスが生じるのはなぜだろうか?本研究課題実施者は,チームの注意能力の過大評価が,このミスの一因と考えている。2015年度は,次の2点を中心に実施した。第1に実験室環境および被験者予約システムの構築である。所属機関の実験室にパーティションによって,2人1組で実験を行うための実験環境を構築した。また,研究を効率的に進めるために,カレンダー型のオンライン実験参加者募集システムを導入した。参加者は,このシステムを使って,自ら募集日・時間枠を選択し,参加の予約登録をする。参加可能人数枠(2人1組の実験であれば2名)が埋まることで予約が確定し,定型メールが参加者に送信される。このシステムの導入により,数人1組の参加者を効率的に集めることができるようになっただけでなく,実験に関するメール連絡などをほぼ自動化できるようになった。第2に実験の実施とデータ収集である。視覚探索課題とそれを基にしたメタ注意課題を用いて,“1人で探索する場合の成績と2人で探索する場合の成績の差(実測)",“1人で探索する場合に見込まれる成績と2人で探索する場合に見込まれる成績の差(予測)"を比較した。その結果,探索の正確さに関していえば,特に容易な視覚探索をおこなう際に,被験者は1人のときにくらべて2人で探索画面をチェックを行った方が正確に標的を見つけることができると思っていたが,実際はそうではない(チームの能力を過大視していた)ことが示された。申請書のスケジュール通り,次の2つの研究を実施した。(1)視覚探索課題において,“1人で探索する場合の正確さと2人で探索する場合の正確さの差(実測)",“1人で探索する場合に見込まれる正確さと2人で探索する場合に見込まれる正確さの差(予測)"を比較した。その結果,多くの被験者が容易な視覚探索をおこなう時(視覚探索の難易度が低いとき)に,“1人の時にくらべて2人で探索した時の方が正確に標的を見つけることができる"と認識していた。しかし実際には,1人で探索したときと2人で探索したときとで課題の正確さに差はなかった。この結果は,多くの被験者は,容易な視覚探索をおこなう際,“1人のときにくらべて2人で探索画面をチェックを行った方が正確に標的を見つけることができる"と思っていたが,実際にはそうではなかった(チームの能力を過大視していた)ことを示している。(2)視覚探索課題において,“1人で探索する場合の探索の速さと2人で探索する場合の探索の速さの差(実測)",“1人で探索する場合に見込まれる探索の速さと2人で探索する場合に見込まれる探索の速さの差(予測)"も比較した。(1)の探索の正確さの評定とは異なり,探索の速さに関しては実測値と予測値との間に,大きな隔たりは見られなかった。“Two eyes see more than one"という諺が示すように,特定の標的を検出する際には,1人より他者と共同で探索した方が正確さや速さが増すことが知られている。

しかしながら,複数のスタッフが同時にまたは繰り返し確認をしても,それをすり抜けて信じられない見落としが起こることがある。本課題の実施者は,チームの注意能力の過大評価が,このミスの一因と考えている。例えば,“1人のときにくらべて2人でチェックを行った方が正確に標的を見つけることができる"と思っていても,実際にそれができていなければ,物事の見落としの原因となるだろう。本研究の目的は,この“チーム全体の注意能力"に対する自己認識(およびその過信の大きさ)を評価することである。2015年度の研究で,“1人で探索する場合の探索の速さと2人で探索する場合の探索の速さの差(実測値)",“1人で探索する場合に見込まれる探索の速さと2人で探索する場合に見込まれる探索の速さの差(推測値)"を比較したところ,実測値にくらべて推測値を大きく見積もることが示された。言い換えると,1人で探索したときのパフォーマンスに比べた2人で探索したときのパフォーマンス向上の効果を過大評価することが示された。この傾向は,探索の正確さを指標としたときにも見られた。2016年度は,2015年度の実験結果の再現と,その研究の結果明らかになった問題点を検証するために,2つの追加実験をおこなった。その結果,実験結果が再現され,現象のロバストさが示された。また,追加実験によって,視覚探索課題において"ターゲットがない"という情報に対して,観察者が極めて鈍感であることが明らかになった。所属機関の変更に伴い,2016年度上旬は実験環境の構築と設定にやや手間取ることがあったが,おおむね申請書のスケジュールに沿って,研究および研究結果の発表を行うことができた。2016年度に実施したことは主に次の4点である。(1)前所属機関と同様の実験室環境および被験者予約システムを構築した。実験室にパーティションによって,2人1組で実験を行うための実験環境を構築した。また,研究を効率的に進めるために,カレンダー型のオンライン実験参加者募集システムを導入した。(2) 2015年度の実験結果の再現と,その研究の結果明らかになった問題点を検証するために,2つの追加実験をおこなった。(4)上記(1)および(2)の成果をまとめた論文の一部を執筆した。“Two eyes see more than one"ということばが示すように,特定の標的を検出する際には,1人より他者と共同で探索した方が正確さや速さが増すことが知られている。共同探索は,日常社会でも活用され,産業現場,医療現場等では,複数人1組のチームによる同時ないし多重チェックが慣例化されている。これまでの研究で,“1人で探索する場合の探索の速さと2人で探索する場合の探索の速さの差(実測値)",“1人で探索する場合に見込まれる探索の速さと2人で探索する場合に見込まれる探索の速さの差(推測値)"を比較したところ,実測値にくらべて推測値を大きく見積もることが示された。
変異分子細胞内集積型モデルを用いた先天性アンチトロンビン欠乏症の分子病態解析

我々は野生型および各種変異アンチトロンビン(AT)遺伝子を安定発現するCHO細胞株を樹立し、変異AT分子の細胞内動態を詳細に解析した。この過程で、typeI(血中抗原量減少型)欠乏症をきたすATMorioka(Cys95Arg)の安定発現CHO細胞株では、変異AT分子(ATC95R)は細胞内分解を受けること無く、細胞内に形成された多数の特異な嚢胞状の構造物の内部に蓄積したまま長時間残留することを見いだした。パルス-チェイス法による解析では、野性型AT分子がラベル後3時間で約80%が液体培地中に分泌されるのに対してATC95R分子はほとんど細胞内分解を受けること無く、細胞内半減期約3日間で液体培地中に分泌されることが分かった(変異型ATの分泌速度は野性型の約1/50)。また、EndoH処理やBrefeldinA処理に対する反応性から、ATC95R分子はGolgi装置より上流で細胞内に集積することが判明した。さらに、免疫電顕による観察から変異AT分子を含む構造物を構成する膜は小胞体由来と考えられた。さらに解析を進めた結果、ATC95R分子は細胞内で分子間ダイマーを形成していること、アグリソームのような凝集体は形成していないことも明らかになった。以上の結果から、ATC95RにおけるAT欠乏症は変異分子の高度の細胞内集積(小胞体由来の膜からなる構造物内に集積)と細胞外分泌速度の著しい低下により生じることが分かった。このように、ATC95Rは変異蛋白が細胞内分解を全く受けない点で極めてユニークであり、小胞体-プロテアソーム系などのタンパク質の品質管理機構や小胞体ストレス応答機構を解明する上できわめて有用なモデルとなることが期待される。これまでに研究者はI型アンチトロンビン(AT)欠乏症の原因となる変異型ATCys95Argの安定発現CHO細胞株を樹立しその細胞内分子動態を解析することにより、変異AT分子Cys95Argはプロテアソーム系で細胞内分解されるであろうという事前の予想に反して、細胞内分解をうけることなく高マンノース型糖鎖のまま細胞質内に蓄積することを明らかにした。平成13年度は、さらにこの蓄積部位を詳細に検討したところ、変異分子は細胞質内に様々な大きさの顆粒状構造を形成して蓄積しており、その一部にはリボソームが結合していることを確認した。このような変異AT分子の蓄積物の形態は、従来より報告されているラッセル小体に類似している。さらに、変異AT分子の蓄積機構を解明するために次のような実験を行った。正常AT分子には3ケ所の分子内ジスルフィド結合が存在するが(Cys8-Cys128, Cys21-Cys95, Cys247-Cys430)、ATCys95Arg変異では、ジスルフィド結合に関与しないCys残基が生じる。そこで、変異分子の細胞内蓄積に果たすCys残基の役割を解析するためにCys95以外のCys残着をArgに置換したコンストラクトを作製し安定発現CHO細胞株を樹立した。その結果、各変異AT分子はATCys95Argと同様に細胞内に蓄積することが明らかになり、Cys残基の重要性が推定された。また、興味深いことにジスルフィド結合を形成するCysを両方とも他のアミノ酸に置換すると、細胞外に分泌されることも明らかになった。上記のように、平成13年度にはAT分子内ジスルフィルド結合を形成するCys残基の1個が置換することが、変異分子の細胞内蓄積に重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、変異分子の蓄積様式がラッセル小体に類似していることを明らかにした。

我々は野生型および各種変異アンチトロンビン(AT)遺伝子を安定発現するCHO細胞株を樹立し、変異AT分子の細胞内動態を詳細に解析した。この過程で、typeI(血中抗原量減少型)欠乏症をきたすATMorioka(Cys95Arg)の安定発現CHO細胞株では、変異AT分子(ATC95R)は細胞内分解を受けること無く、細胞内に形成された多数の特異な嚢胞状の構造物の内部に蓄積したまま長時間残留することを見いだした。パルス-チェイス法による解析では、野性型AT分子がラベル後3時間で約80%が液体培地中に分泌されるのに対してATC95R分子はほとんど細胞内分解を受けること無く、細胞内半減期約3日間で液体培地中に分泌されることが分かった(変異型ATの分泌速度は野性型の約1/50)。また、EndoH処理やBrefeldinA処理に対する反応性から、ATC95R分子はGolgi装置より上流で細胞内に集積することが判明した。さらに、免疫電顕による観察から変異AT分子を含む構造物を構成する膜は小胞体由来と考えられた。さらに解析を進めた結果、ATC95R分子は細胞内で分子間ダイマーを形成していること、アグリソームのような凝集体は形成していないことも明らかになった。以上の結果から、ATC95RにおけるAT欠乏症は変異分子の高度の細胞内集積(小胞体由来の膜からなる構造物内に集積)と細胞外分泌速度の著しい低下により生じることが分かった。このように、ATC95Rは変異蛋白が細胞内分解を全く受けない点で極めてユニークであり、小胞体-プロテアソーム系などのタンパク質の品質管理機構や小胞体ストレス応答機構を解明する上できわめて有用なモデルとなることが期待される。
副腎腫瘍におけるG蛋白およびAnoiotensinII受容体異常の検討

副腎でのステロイド産生とくにアルドステロン産生にはアンジオテンシンII(AII)が重要な役割を果たしていいることがよく知られている.AIIは細胞膜表面にある7回膜貫通型の受容体を介してG蛋白質に情報を伝えさらにはカルシウム動員を行ないアルドステロン合成酵素に作用する.したがって,この受容体の動態およびG蛋白質の変化を検討することによりAIIのアルドステロン合成における役割をより一層明確に出来る.今回行なった実験では,副腎腫瘍(原発性アルドステロン症,クッシング症候群)および腎癌患者より得られた副腎を用いて,AII受容体をmRNAレベルでnorthern Blot解析を行なった.その結果,原発性スルドステロン症患者の副腎ではAII受容体mRNAはほぼ非腫瘍部分と差異がなく,また,クッシング症候群ではAII受容体mRNAは著しく低下していた.このことはアルドステロン症においてはAIIの反応が比較的血漿AIIが低下しているにも関わらず保持されていることと一致している.一方,クッシング症候群では低下していたことは,従来,ラットの血管平滑筋細胞を用いた実験での,AII受容体はむしろ亢進している結果と比較すると組織毎にその制御が異なっている可能性が示唆された.G蛋白質遺伝子においては,副腎組織より抽出したgenomic DNAを用いてGsα蛋白のコドン201,227を含む領域およびGiα蛋白のコドン179および205を含む領域を増幅するプライマーを作成してPCRを行ない,塩基配列の決定を行なった.いずれの副腎腫瘍でもPCRにより正常と同じ長さのPCR産生物を生じた.これらの塩基配列を解析したところ,明らかな点突然変異は認めなかった.以上の実験結果から,AIIの副腎でのステロイド産生に及ぼす影響は主として受容体レベルで決定されていることが明らかになった.副腎でのステロイド産生とくにアルドステロン産生にはアンジオテンシンII(AII)が重要な役割を果たしていいることがよく知られている.AIIは細胞膜表面にある7回膜貫通型の受容体を介してG蛋白質に情報を伝えさらにはカルシウム動員を行ないアルドステロン合成酵素に作用する.したがって,この受容体の動態およびG蛋白質の変化を検討することによりAIIのアルドステロン合成における役割をより一層明確に出来る.今回行なった実験では,副腎腫瘍(原発性アルドステロン症,クッシング症候群)および腎癌患者より得られた副腎を用いて,AII受容体をmRNAレベルでnorthern Blot解析を行なった.その結果,原発性スルドステロン症患者の副腎ではAII受容体mRNAはほぼ非腫瘍部分と差異がなく,また,クッシング症候群ではAII受容体mRNAは著しく低下していた.このことはアルドステロン症においてはAIIの反応が比較的血漿AIIが低下しているにも関わらず保持されていることと一致している.一方,クッシング症候群では低下していたことは,従来,ラットの血管平滑筋細胞を用いた実験での,AII受容体はむしろ亢進している結果と比較すると組織毎にその制御が異なっている可能性が示唆された.G蛋白質遺伝子においては,副腎組織より抽出したgenomic DNAを用いてGsα蛋白のコドン201,227を含む領域およびGiα蛋白のコドン179および205を含む領域を増幅するプライマーを作成してPCRを行ない,塩基配列の決定を行なった.いずれの副腎腫瘍でもPCRにより正常と同じ長さのPCR産生物を生じた.これらの塩基配列を解析したところ,明らかな点突然変異は認めなかった.以上の実験結果から,AIIの副腎でのステロイド産生に及ぼす影響は主として受容体レベルで決定されていることが明らかになった.
多発性硬化症患者における拡散強調画像の有用性の検討

[研究の背景および目的]拡散強調MRIは生体内の拡散現象を画像によって解析する手法であり、近年MRI装置の発達に伴い種々の疾患に臨床応用され、多発性硬化症についての応用も散見される。ただ脳白質の神経線維の走行に由来する拡散異方性についての検討はほとんど無い。本研究の目的は多発性硬化症に伴うこの拡散異方性の変化を検討することである。[対象及び方法]1.ファントム及び正常ボランティアに対してMRI検査を実施し、拡散強調像における信号強度から方向別拡散係数を算出した。2.多発性硬化症と診断された患者に対してMRI検査を実施し、同様な方法で正常白質および脱髄巣の方向別拡散係数を算出した。得られた拡散計数について、拡散異方性の変化と病期との相関,関連を検討した。[結果]1.ファントム及び正常ボランティアの拡散係数は過去の文献値とよく一致した。2.多発性硬化症患者において正常白質の拡散係数はボランティアと同等で、明瞭な拡散異方性が観察された。3.脱随巣の拡散係数は正常に比し高値を示したが、拡散異方性に関しては病期により異なり、発生後3ヶ月以上の病巣では異方性が消失したものの、3ヶ月未満の病巣では残存していた。4.拡散異方性の要因としては髄鞘の存在が考えられており、多発性硬化症の早期巣では炎症細胞浸潤、晩期巣では髄鞘破壊が生じるとされていることから、拡散異方性の変化はこの病理的変化に対応していることが示唆された。[結語]MRIによる拡散強調画像は多発性硬化症の病態評価に有用であった。Diffusion weightedechoplanar imageを用いて算出した水およびアセトンファントムの拡散係数は方向による差はなく,いずれの値も過去の報告と一致した。また、正常ボランティアへの応用では、副鼻腔など骨と空気が近接する領域において画像に歪みが生じ、検討困難な場合もあったが、大部分の大脳領域では拡散計数が算出できた。得られた値は過去の報告と同様で、白質においては神経束と直交方向の値は平行方向に比べ低値を示し、明瞭な拡散異方性を認めた。ファントムおよび正常ボランティアでの検討により、今回用いた手法による拡散計測の信頼性が確認できた。次に多発性硬化症患者での検討において、78の脱髄斑を認めた。そのうち発生後3ヶ月未満のものは15病巣で,9病巣において造影効果を伴っていた。これらの脱髄斑および,病巣を認めない白質での拡散係数について,その異方性も含め比較検討した。病巣を認めない白質での拡散係数は,正常群と患者群との間で有意差はなく,明瞭な拡散異方向性を認めた。また,脱髄斑での拡散係数は正常白質に比較し高値を示したが,拡散異方性に関しては発生後の期間により異なっていた。すなわち発生後3ヶ月以上の脱髄斑では神経束に直交方向の拡散係数の上昇が大きく,正常白質で認めた拡散異方性が消失していたが,発生後3ヶ月未満の脱髄斑では,拡散異方性は残存したままであった。拡散異方性の要因としては髄鞘の存在が考えられているが,今回の結果はそのことを支持するものと思われる。これまでに,脱髄斑における拡散異方性に関する検討は報告されておらず,病巣の新旧については造影剤を用いるほかなかった。本研究により,造影剤を用いることなく,脱髄斑の新旧および,髄鞘破壊の程度が評価できる可能性が示されたことは,臨床的にも意義の高いものと思われる。本年度は,前年度に引き続いて多発性硬化症患者に対して拡散強調画像を応用し,経過観察における本法の有用性と限界について検討した。

方法としては前年度と同様に,患者の体軸に関して前後,左右,上下,の3方向それぞれについて,正常白質および病変部における拡散係数の値を求め,病期との相関について解析した。多発性硬化症患者の脳内における方向別拡散係数の検討では,神経線維に平行な方向では正常と同等であったが,垂直な方向では正常に比し高値を示した。症状経過との関連では,症状の急性増悪期において新たに出現した病巣(急性期病巣)では,方向による差すなわち拡散異方性は残存していたが,以前から存在していた慢性期病巣では拡散異方性は消失していた。急性期病巣の一部には造影効果も認められたが,拡散系数の大きさと造影効果との間に有意な相関はなかった。神経線維における拡散系数には髄鞘の存在によって方向依存性があるとされており,異方性の存在は髄鞘が完全には破壊されていないことを示している。今回の結果において,急性期病巣での拡散異方性の残存と慢性期病巣での拡散異方性の消失は,急性期から慢性期に至り髄鞘の破壊が徐々に進行している事を示唆する。従って多発性硬化症の経過観察において,拡散係数の検討は病巣の病理学的進行度の評価につながるものと思われた。ただ現時点では病巣の造影効果と拡散係数の間に相関は見られず,造影効果のメカニズムとの関連については今後の検討が必要であろうと思われた。