hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規遺伝子変異標的ＳＦ３Ｂ１などによる骨髄異形成症候群の発症メカニズムの解明

本研究では、骨髄異形成症候群(MDS)で高頻度に変異していることが近年報告された新規遺伝子標的SRSF2が、MDSの病態において果たす分子メカニズムの解明を行った。近年、MDSの全エクソン解析により、スプライシング関連遺伝子が高頻度に変異していることが同定されたが、その機能は未知であった。そこで、スプライシング因子であるSRSF2の遺伝子変異がin vivoでもたらす生物学的効果を検討するために、造血系組織に特異的に変異アレルを発現したコンディショナルノックインマウスを作成した。まず、致死量の放射線を照射したレシピエントマウスに、変異マウス由来の骨髄細胞を経静脈的に移植し、造血系の表現系の観察をおこなった。変異マウスでは、野生型マウスと比較して、貧血および白血球減少を認めたほか、骨髄細胞表面マーカー解析により、造血幹/前駆細胞分画、およびより分化した細胞分画の減少を認めた。形態学的には骨髄細胞の異形成を認めた。競合的骨髄移植実験では、SRSF2変異マウスでは造血幹細胞の長期骨髄再構築能の低下を認めた。SRSF2変異マウスの造血・前駆細胞分画をFACSソーティングにより採取し、RNAシーケンスを行うことにより、変異マウスの表現系の原因となる標的遺伝子を複数同定した。以上の結果より、SRSF2変異を有する造血幹細胞は、骨髄再構築能の低下および分化異常をもたらすことが明らかになった。多数症例のMDSを対象とした網羅的な変異解析の結果からは、MDSの発症には平均して数個のドライバー変異が必要であることが示唆されており、SRSF2遺伝子変異のコンディショナルノックインマウスを、MDSにおいて共存頻度の高い遺伝子変異アレルを有するマウス(TET2)に関するコンディショナルノックアウトマウスを交配させることでMDS疾患モデルマウスの構築を進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。骨髄異形成症候群(MDS)の全エクソン解析および高速シーケンシング技術を用いた網羅的変異解析によって高頻度に変異していることが同定された標的遺伝子であるスプライシング関連遺伝子SRSF2がMDSの病態において果たす機能の検討をおこなった。まず、SRSF2変異がin vivoでもたらす生物学的効果を検討するために、造血系に特異的に変異アレルを発現したコンディショナルノックインマウスを作成した。また、我々の研究室を含む複数のグループによる多数症例のMDSを対象とした網羅的な変異解析の結果からは、MDSの発症には平均して数個のドライバー変異が必要であることが示唆されており、スプライシング因子変異の効果は、共存する変異やその発生順序に依存している可能性がある。そこで、SRSF2遺伝子変異のコンディショナルノックインマウスを、MDSにおいて共存頻度の高い遺伝子変異アレルを有するマウスに関するコンディショナルノックアウトマウス)交配させることでMDS疾患モデルマウスの構築をおこなった。フローサイトメトリーを用いた骨髄細胞表面マーカー解析により、SRSF2変異マウスでは造血幹/前駆細胞分画が減少していることを明らかにした。致死量の放射線を照射したレシピエントマウスに、変異マウス由来の骨髄細胞を経静脈的に移植し、造血系の表現系の観察をおこなった。変異マウスでは、野生型マウスと比較して、貧血および白血球減少をみとめた。また、フローサイトメトリーを用いた骨髄細胞表面マーカー解析により、造血幹/前駆細胞分画およびB細胞系列の減少を認めた。さらに、骨髄細胞には異形成が認められ、骨髄異形成症候群の表現系を示した。上記結果をふまえ、SRSF2変異マウスの造血・前駆細胞分画をFACSソーティングにより採取し、RNAシーケンスを行うことにより、変異マウスの表現系の原因となる標的遺伝子の検索を行っている。

多数症例のMDSを対象とした網羅的な変異解析の結果からは、MDSの発症には平均して数個のドライバー変異が必要であることが示唆されており、SRSF2遺伝子変異のコンディショナルノックインマウスを、MDSにおいて共存頻度の高い遺伝子変異アレルを有するマウス(TET2)に関するコンディショナルノックアウトマウスを交配させることでMDS疾患モデルマウスの構築を進めている。本研究は、遺伝子変異ノックインマウスモデルの作成および解析を通じて、骨髄異形成症候群(MDS)の原因遺伝子であるスプライシング関連遺伝子がMDSの病態において果たす機能を明らかにすることを目的としている。これまでに、造血系に特異的にSRSF2変異アレルを発現したコンディショナルノックインマウスを作成した。フローサイトメトリーを用いた骨髄細胞表面マーカー解析により、SRSF2変異マウスでは造血幹/前駆細胞分画が減少していることを明らかにした。致死量の放射線を照射したレシピエントマウスに、変異マウス由来の骨髄細胞を経静脈的に移植し、造血系の表現系の観察では、変異マウスでは、野生型マウスと比較して、貧血および白血球減少をみとめること、造血幹/前駆細胞分画の減少を認めることを明らかにした。さらに、骨髄細胞には異形成が認められ、骨髄異形成症候群の表現系を示した。SRSF2変異マウスの造血・前駆細胞分画をFACSソーティングにより採取し、RNAシーケンスの解析を進めており、骨髄異形成症候群の病態解明に大きく貢献する成果が得られているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに作成し解析を進めているSRSF2変異ノックインマウスは、骨髄異形成症候群に類似した表現型を示している。今後、SRSF2変異マウスの造血・前駆細胞分画をFACSソーティングにより採取し、RNAシーケンスを行うことにより、変異マウスの表現系の原因となる標的遺伝子の検索を行いたいと考えている。また、MDSにおいて共存頻度の高い遺伝子変異アレルを有するマウスに関するコンディショナルノックアウトマウス)と交配させたMDS疾患モデルマウスを用いて、他の遺伝子変異との協調関係においてSRSF2変異が果たす役割についても明らかにしたいと考えている。さらに、SRSF2変異コンディショナルマウスから採取した骨髄細胞を用いて、薬剤感受性をスクリーニングし、新規治療薬開発の可能性を検討する予定である。
量子可積分模型における可積分構造の研究

量子可積分模型における可積分構造に関して新たに次の成果を得ることができた。1.XXZ型スピン模型のBethe方程式における形式的完全性定理(中西、国場(東大)、坪井(東大))。XXZ型のスピン模型のBethe方程式におけるq=0極限のストリング解の分類を行うことにより、量子アフィン代数のKirillov-Reshetikhin(KR)加群に関するKR予想のもとにXXZ型スピン模型の形式的完全性を表すKR加群の指標のべき級数公式がすべてのアフィンリー代数に対して成立することが示された。2.Q系の標準解によるKirillov-Reshetikhin予想の再定式化(中西、国場、坪井(東大))。1の研究の過程で得られた種々の関係式や定理が成立する原理的な仕組みをよく省察することにより、このような形式的完全性を表す級数公式とその背後にある関数(代数)方程式系(KR型のQ系)の関係を完全に明白にすることに成功した。すなわち、有限変数の有限個の関数のみたすある種の関数方程式(有限Q系)を導入する。有限Q系の一意解は多変数Lagrange反転公式によって二通りの級数表示を持つという著しい特徴を持っている。この表示がまさにそれぞれXXX型およびXXZ型の形式的完全性公式の有限変数の場合の類似になっている。そして、形式的完全性公式はこの公式の射影極限として得ることができるのである。一方、青本は準超幾何関数の立場から、やはり同じ有限Q系の考察にたどり着き、そのモノドロミー問題を考察した。今後、有限および無限Q系は、可積分模型の可積分構造を理解する新しい視点としての役割を担うことが期待される。私は現在XXZ模型およびその一般化におけるstring仮説の新しい定式化とそれから得られる表現論的事実に関する研究を行っている。以下でその概略を述べる。これは国場敦夫(東大)との共同研究である。string仮説とはBethe方程式の解の一つのparametrizationであり、通常格子サイズが無限大になる場合の漸近挙動に対する仮説(string仮説)に従い解の分類をする。string仮説には二つの重要な応用がある。ひとつはこの仮説にもとづいて系の熱力学挙動を調べるということであり(熱力学的Bethe仮説)と、もうひとつは有限系の解の個数を数え上げる問題である(完全性の問題)。特に、後者の解析をすすめると、系のHilbert空間である量子群の有限次元表現のWeyl不変性をあらわにもたない指標公式に到達する(Kirillov-Reshethkin,1986)。ところが、この指標公式は全ての格子サイズで正しいにも関わらず、前述したstring仮説とその解の数え上げのいずれも成り立たない例があることが分かっている。我々は指標公式を実現するより自然なstring仮説はXXZ模型(とその一般化)における格子サイズ無限大の極限ではなく、むすろ変形パラメーターqが0となる極限の解の漸近挙動として捉えるべきでないかと考え、その研究を行っている。その結果、部分的ではあるが以下のような肯定的な結果が得られた。1.簡単な場合に、q=0におけるstring仮説を導出することができる。2. string仮説のもと、q=0においてBethe方程式は線形合同式となり、適当なウエイトの範囲において解の数え上げは正確に行える。3. 2の結果を足し上げて得られる指標公式はKirillov-Reshethkinの公式と等価であることを示すことができる。例外型量子群の場合において指標公式のWeyl不変性を示すことが未解決の問題として残っている。98年度よりひきつづき私は現在XXZ模型およびその一般化におけるstring仮説の新しい定式化とそれから得られる表現論的事実に関する研究を行っている。

一般化されたXXZ模型のBethe仮説に対するBethe方程式のq=0極限における解の個数を数えあげることのより量子群の有限次元表現(とくに長方形表現とよばれるもののテンソル積)のWeyl不変性をあらわにもたない指標公式が得られることを昨年度の研究により明らかし,特にA_1型の場合にその完全な証明を与えた.今年度は上記結果を一般の単純り一環の場合に対して証明を与えること中心とした研究を行った.その結果以下の結果が得られた.1.長方形表現がみたすと期待されている条件式(Q系および漸近条件)を与え,その解の一意性を示した.2.さらに上の条件を満たす解が一般化されたXXZ模型の線形化されたBethe方程式の解の個数を用いて与えられることを示した.これらの結果は,最近のFrenkel-Reshetikhinのq指標の理論と関連してその意味をさらに研究する必要がある.以上の結果は2000年2月にオーストラリア国立大学で行われた国際研究集会"数理物理におけるバクスター革命"において口頭発表をおこなった.計画にしたがって、Bethe方程式と表現論の関連を中心とした研究をおこなった。その結果、量子アフィン代数の指標に関するKirillov-Reshetikhin予想とQ-systemと呼ばれる関数方程式の間の内在的な関係を明らかにすることができた。具体的に述べると、1.有限Q-systemの解の存在と一意性とそのべき級数公式2.無限Q-systemの標準解の存在と一意性とそのべき級数公式3.KR型のQ-systemの分母公式を得ることができる。これらは、リー環や量子群とは独立な非常に一般的な方程式であり、この結果を用いるとKirillov-Reshetikhin予想は指標がQ-systemの標準解である、という主張と等価であることが明らかになった。Q-systemの方法は、さらにアフィン化、q-変形、などの可能性を持っていて、表現のq指標と関連して今後多くの発展性を持つものと期待し、研究をすすめて行きたい。また、これらと並行して、twist型の量子アフィン代数に関するBethe方程式の形式的完全性についても研究を行い、nontwist型と同様に形式的完全に付随する指標公式を持つことを明らかにした。中西は、平成12年度までに得られたXXZ型のスピン模型のBethe方程式における形式的完全性に関して、さらに国場、坪井(東大)との共同研究を行った。その結果、それまでuntwisted型アフィンリー代数の場合対してのみ得られた結果が、すべてtwisted型アフィンリー代数に対しても成立することが示された。さらに、この研究の過程で得られた種々の関係式や定理が成立する原理的な仕組みをよく省察することにより、このような形式的完全性を表す級数公式とその背後にある関数(代数)方程式系(Kirillov-ReshetikhinのQ系)の関係を完全に明白にすることに成功した。すなわち、有限変数の有限個の関数のみたすある種の関数方程式(有限Q系)を導入する。有限Q系の一意解は多変数Lagrangeの反転公式によって二通りの級数表示を持つという著しい特徴を持っている。
熱ふく射物性計測のための高速半球反射スペクトル測定装置の開発

本研究では,表面があらくあるいは汚染された熱工学の実在表面の反射性質を研究するための新しい測定装置として,半球等強度入射半球反射率スペクトル測定装置を開発した。この装置は,2つの回転楕円体面鏡と1つの半透過鏡を用いる方式のものであり,0.351.1μmの可視・近赤外の波長域で,半球等強度入射半球反射率R_<HH>,垂直入射半球反射率R_<NH>,斜め輪帯入射半球反射率R_<ObH>のスペクトルを測定する。この装置は,熱工学で重要な吸収率に直接的につながる反射率を求めることのできる最初の測定装置であり,また,いろつや計測への応用性を内包するものである。この装置の有効性を検証するために,種々の砥粒で研摩しあらくしたガラス表面にアルミニウムを蒸着した拡散反射鏡,種々の砥粒で研摩しあらくした軟鋼表面について,反射率R_<HH>,R_<NH>,R_<ObH>のスペクトルを測定し,表面のrmsあらさやフラクタル次元が半球反射特性に及ぼす影響を系統的に調べた。また,このような開発研究を支援するために,平行して,あらい表面のモデル化手法を提案しそこでのふく射の干渉回折特性を明らかにする理論研究を進め,あるいは,レーザを用いる2方向反射率測定装置を開発して,反射の詳細構造を調べる実験研究を行った。装置開発研究における今後の課題として,波長域を赤外側に拡張すること,併せて半球透過率も測定できる機能を与えること,測定の高速化を進め表面の過渡現象の測定を可能にすること,実在表面のふく射性質を系統的に記述する理論を開発することが拳げられる。平成3年度には,熱ふく射物性計測のための高速半球反射スペクトル測定装置に関して次の開発研究を行った。1.まず,垂直入射半球反射率測定装置を開発した.この装置は,指向性の入射条件に対して,表面が示すふく射性質を調べ,(垂直入射)吸収率の絶対値のスペクトルを与える.この装置は,大きい回転楕円体面鏡を用いる点を特色とし,ふく射の波長0.41.1μm域において,垂直入射半球反射率スペクトルのみならず,垂直入射に対する反射の角度特性を測定する.この装置を,あらい金属表面の反射性質の研究に応用し,装置の実在表面の熱ふく射性質研究における有用性を示した.2.ついで,半球等強度入射半球反射率測定装置を開発した.この装置は,拡散性のふく射の入射条件に対して,表面が示すふく射性質を調べ,(半球入射)吸収率の絶対値のスペクトルを与える.この装置は,大きい2つの回転楕円体面鏡を用いるものであり,ふく射の波長0.41.1μm域において,半球入射半球反射率スペクトルのみならず,斜め入射半球反射率を測定する.この装置を,あらい金属蒸着表面の反射性質の測定に応用し,装置の実在表面の熱ふく射性質研究における有用性を示した.3.さらに,これらの装置で測定される熱ふく射のスペクトル性質を系統的に整理し,ふく射性質決定のメカニズムを定式化するために,実在表面をモデル化しそのふく射性質をシミュレ-トする数値実験を行った.これらの研究は,高温酸化過程にある金属表面の反射性質の推移,あらい表面形状のRGB型3波長モデルの反射性質,あらい表面形状をもつ薄板状粒子におけるふく射の散乱などに関する数値実験からなり,単純な離散型フラクタルの考え方をKirchhoff回折の理論と結合する点を特色とする.本研究では,表面があらくあるいは汚染された熱工学の実在表面の反射性質を研究するための新しい測定装置として,半球等強度入射半球反射率スペクトル測定装置を開発した.

この装置は,2つの回転楕円体面鏡と1つの半透過鏡を用いる方式のものであり,0.351.1μmの可視・近赤外の波長域で,半球等強度入射半球反射率RHH,垂直入射半球反射率RNH,斜め輪帯入射半球反射率RobHのスペクトルを測定する.この装置は,熱工学で重要な吸収率に直接的につながる反射率を求めることのできる最初の測定装置であり,また,いろつや計測への応用性を内包するものである.この装置の有効性を検証するために,種々の砥粒で研摩しあらくしたガラス表面にアルミニウムを蒸着した拡散反射鏡,種々の砥粒で研摩しあらくした軟鋼表面について,反射率RHH,RNH,RobHのスペクトルを測定し,表面のrmsあらさやフラクタル次元が半球反射特性に及ぼす影響を系統的に調べた。また,このような開発研究を支援するために,平行して,あらい表面のモデル化手法を提案しそこでのふく射の干渉回折特性を明らかにする理論研究を進め,あるいは,レーザを用いる2方向反射率測定装置を開発して,反射の詳細構造を調べる実験研究を行った.装置開発研究における今後の課題として,波長域を赤外側に拡張すること,併せて半球透過率も測定できる機能を与えること,測定の高速化を進め表面の過渡現象の測定を可能にすること,実在表面のふく射性質を系統的に記述する理論を開発することが挙げられる.
糸球体腎炎の発症・進行における糸球体内皮細胞の役割について

種々の糸球体腎炎でみられるマクロファージの糸球体浸潤における糸球体内皮細胞の役割を検討した。1.紫斑病性腎炎経過中に溶連菌感染後急性糸球体腎炎を発症した8才女児において,紫斑病性腎炎発症時に糸球体浸潤マクロファージを認め,急性糸球体腎炎発症時にはさらに増加を認めた.これより種々の糸球体腎炎発症における糸球体浸潤マクロファージの重要性が確認された.2.ウシ糸球体内皮細胞培養上清中に明らかな単求遊送活性を認め、これはIL-1β,phorbol ester刺激により増強した.培養上清の単求遊走活性はmonocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)に対する特異抗体で吸収除去され,糸球体内皮細胞によるMCP-1産生が考えられた.3.糸球体内皮細胞のMCP-1mRNA発現はIL-1β,TNF-αにより容量および時間依存性に増強した。MCP-1mRNA発現の細胞内情報伝達経路について,cAMPやforskolinは効果なくphorbol esterにより誘導され,その効果はprotein kinase C inhibitorで抑制されたことからprotein kinase C活性化の関与が考えられた.一方,IL-1β,TNF-αによる発現誘導はtyrosine kinase inhibitorで抑制され,炎症性サイトカインによるMCP-1mRNA発現におけるtyrosine kinase活性化の重要性が示された.また,dexamethasoneはMCP-1mRNA発現をわずかに抑制した.4.培養糸球体内皮細胞のMCP-1蛋白発現はphorbol esterにより増強し,mRNA発現と同様のパターンを示した.以上の結果から,糸球体内皮細胞はマクロファージの糸球体浸潤に関与し糸球体腎炎の発症,進行において重要な役割を果たすことが示唆される.種々の糸球体腎炎でみられるマクロファージの糸球体浸潤における糸球体内皮細胞の役割を検討した。MCP-1mRNA発現の細胞内情報伝達経路について,cAMPやforskolinは効果なくphorbol esterにより誘導され,その効果はprotein kinase C inhibitorで抑制されたことからprotein kinase C活性化の関与が考えられた.一方,IL-1β,TNF-αによる発現誘導はtyrosine kinase inhibitorで抑制され,炎症性サイトカインによるMCP-1mRNA発現におけるtyrosine kinase活性化の重要性が示された.また,dexamethasoneはMCP-1mRNA発現をわずかに抑制した.4.培養糸球体内皮細胞のMCP-1蛋白発現はphorbol esterにより増強し,mRNA発現と同様のパターンを示した.以上の結果から,糸球体内皮細胞はマクロファージの糸球体浸潤に関与し糸球体腎炎の発症,進行において重要な役割を果たすことが示唆される.1.糸球体腎炎の腎組織への白血球浸潤における糸球体内皮細胞の役割について小児糸球体腎炎患者の腎組織凍結切片を用い,各種モノクローナル抗体により糸球体における浸潤細胞のポピュレーション,各種接着分子,接着分子に対するリガンドの発現を免疫組織化学的方法で検討した.これまで得られた結果では,一部の患者で糸球体内での接着分子,とくにVCAM-1,ICAM-1の発現がみられ,さらにMac-1,CD18陽性細胞も認められた.糸球体内浸潤細胞は単球/マクロファージが優位であることから,これら細胞の糸球体内浸潤に内皮細胞接着分子であるVCAM-1,ICAM-1が強く関与していることが示唆された.今後,症例数を増やし糸球体障害の程度との関連についても検討予定である.2.培養糸球体内皮細胞の白血球遊走因子産生についてウシ腎糸球体からBallermannらの方法に準じて糸球体内皮細胞を単離,培養し,得られた培養上清中の単球遊走生活性を測定した.単球遊走活性は,Nyco Prep 1.068を用いた比重遠心法によりヒト末梢血単球を得,48-well microchemptaxis chamberを用いてFalkらの方法により測定した.無刺激の細胞から得られた培養上清により遊走細胞の有意な増加を認め,さらにcheckerboard analysisにおいて培養上清による濃度勾配依存性の遊走細胞増加が示された.培養上清中の単球遊走活性は,interleukin1,phorbol-myristate-acetateによる刺激により,6,24時間後において,ともに有意に増強した.これらの結果により糸球体内皮細胞による単球遊走因子産生が示され,糸球体内皮細胞が腎炎の発症進行において糸球体内へのマクロファージ浸潤に関与する可能性が示唆された.

本研究は,平成4年度の「糸球体内皮細胞の単球遊走因子産生について」の研究を発展させたものである.すなわち,糸球体内皮細胞により産生される単球遊走因子が,最近,炎症反応において単球の遊走,活性化に重要な役割をもつと注目されているMCP-1と同一であるかについて,単球遊走活性,細胞の免疫組織染色およびMCP-1のmRNA発現の点から検討し次の結果を得た.(1)糸球体内皮細胞の培養上清の単球遊走活性は,MCP-1に対する特異抗体により吸収除去された.(2)抗MCP-1抗体を用いた酵素抗体三層法により培養糸球体内皮細胞は明らかな陽性を示した.(3)ヒトMCP-1のcDNAを用いたnorthern blottingにより培養糸球体内皮細胞のMCP-1mRNA発現を認め,これはprotein kinase Cの活性化により著明に増強した.以上の結果から,糸球体内皮細胞はMCP-1産生により単球の遊走,活性化に関与し,糸球体腎炎の発症進展において重要な役割を果たすと考えられた.2.メサンギウム細胞の細胞外基質成分産生に対する糸球体内皮細胞の影響本研究では,糸球体メサンギウム細胞を単離,培養し,さらに糸球体内皮細胞との同時培養法を確立した.この培養システムを用いてメサンギウム細胞の細胞外基質成分産生に与える糸球体内皮細胞の影響を検討したところ,内皮細胞との同時培養においてメサンギウム細胞の産生するフィブロネクチンが量および質的に変化するという結果を得た.これにより糸球体内皮細胞がメサンギウム細胞の機能に影響を与えることが示され,糸球体腎炎における糸球体内皮細胞の新たな役割が示唆される.1.サイトカインの役割2.細胞内情報伝達経路について糸球体内皮細胞における転写因子NFκBの活性化について,NFκBのsubunitであるp50,p65,c-Relの細胞内局在の点から検討した.TNF-αによりp65の核内への移動が認められ,その活性化が示唆された.TNF-αがMCP-1mRNA発現を誘導することから,MCP-1産生におけるNFκBp65活性化の関与が考えられた.
多自由度ゴニオメターを用いた手指関節の機能診断システム

はじめに手指の運動測定用多自由度ゴニオメターの開発を行った.これまで整形外科の分野では,指の角度変化のみを分度器のような角度計をあてて測定されてきた.しかし,指の各関節の屈曲角度は指先の位置と姿勢が定まれば,最も安定した位置に定まるものであり,指の骨の長さをもとに推定できる.指先の挙動が最も注目すべき点と考えた.そこで,指先の微妙な動きに注目し,精度よく測定するための装置を開発することにした.この装置は,リンク機構の解析原理を用いたもので,指先の位置と姿勢の変化が測定される.角度センサー(ポテンショメータ)を立体的にジュラルミン製のリンクで繋いだものである.角度センサーとなるポテンショメータは,小型のものでも,現在市販されているもので直径が13mm程度であり,指関節には大きい.そこで,電子部品として用いられている小型の半固定抵抗器を利用してセンサのダウンサイジングを図った.角度センサーは精度を上げるためにB-spline関数を用いる特殊なキャリブレーションを行った.各関節の角度変化は,それぞれの角度センサーの電圧の変化をA/Dコンバータによりコンピュータに取り込みリアルタイムで解析が可能なものにした.測定解析ソフトはコンピュータグラフィックスを用いて医者などが抵抗無く容易に扱えるように配慮した.多自由度ゴニオメターのシステムの開発が遅れたため,指運動の解析はこれから行う.今後,健常者の指関節運動の測定・解析から当初の計画に沿うように研究していく予定である.はじめに手指の運動測定用多自由度ゴニオメターの開発を行った.これまで整形外科の分野では,指の角度変化のみを分度器のような角度計をあてて測定されてきた.しかし,指の各関節の屈曲角度は指先の位置と姿勢が定まれば,最も安定した位置に定まるものであり,指の骨の長さをもとに推定できる.指先の挙動が最も注目すべき点と考えた.そこで,指先の微妙な動きに注目し,精度よく測定するための装置を開発することにした.この装置は,リンク機構の解析原理を用いたもので,指先の位置と姿勢の変化が測定される.角度センサー(ポテンショメータ)を立体的にジュラルミン製のリンクで繋いだものである.角度センサーとなるポテンショメータは,小型のものでも,現在市販されているもので直径が13mm程度であり,指関節には大きい.そこで,電子部品として用いられている小型の半固定抵抗器を利用してセンサのダウンサイジングを図った.角度センサーは精度を上げるためにB-spline関数を用いる特殊なキャリブレーションを行った.各関節の角度変化は,それぞれの角度センサーの電圧の変化をA/Dコンバータによりコンピュータに取り込みリアルタイムで解析が可能なものにした.測定解析ソフトはコンピュータグラフィックスを用いて医者などが抵抗無く容易に扱えるように配慮した.多自由度ゴニオメターのシステムの開発が遅れたため,指運動の解析はこれから行う.今後,健常者の指関節運動の測定・解析から当初の計画に沿うように研究していく予定である.
腎尿細管の水・電解質代謝を調節する新しいGTP結合タンパクの生理作用

研究実施計画に従い以下の研究成果を得た。〔1〕ラット腎髄質PGE受容体とGTP結合蛋白質との会合体の諸性質の検討:ラット腎髄質の^3H-PGE受容体結合は、GTPの添加により約2-4倍増大した(GTPrS>G_<PP>NH_P>GTP>>GDP=ATP,ADP)。スキャッチャ-ド解析の結果、この結合の増大は、受容体数の増大によるものではなく、結合親和性の増大によることがわかった。また、この増大は腎髄質膜を百日咳毒素で処理することにより消失し、コレラ毒素の処理では影響を受けないことが判明した。6%ジギトニンを用いて可溶化した膜をゲル濾過することにより、PGE受容体が百日咳毒素感受性のGTP結合蛋白質との会合体として存在することがわかった。〔2〕PGE受容体とGTP結合蛋白質との会合体の精製:可溶化受容体をセファロ-スCL6B、WGAアガロ-スおよびDEAEトヨパ-ルを用いて精製したところ、いずれの場合においても^3H-PGE結合活性は、^<35>S-GTP_γS結合活性および百日咳毒素の基質活性を有したまま回収された。また、GTP処理膜は対照の膜に比べ、会合体自体の量が増加していることが認めるられた。以上の結果により、GTP処理によりPGE受容体がGTP結合蛋白質と安定な会合体を形成し、受容体結合が増大することがわかった。次に、このようにして得られた会合体をSDS非存在下でアクリルアミドゲル電気泳動にかけたところ、分子量約400KD位置に^3HーPGE結合活性と^<35>SーGTPrS結合活性が検出された。この会合体をゲルから抽出し、SDS存在下でポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った結果、分子量140KD、80KDおよび50KDの位置に蛋白のバンドが認められた。各々の蛋白バンドの同定ならびに、分子量約400KDの会合体を構成する受容体分子とG蛋白分子の組み合わせについては今後更に検討を進める予定である。〔I〕腎髄質PGE受容体ーGTP結合蛋白質会合体の諸性質の検討:腎髄質の^3H-PGE_1(E_2)結合は、GTPrSあるいはGTPの存在下において約24倍増大した(GTPrS>GTP〓GDP=ATP,ADP)。Scatchard Plot解析の結果、この結合の増大は、受容体数の増加によるものではなく、結合親和性の増大によることが判明した。腎髄質膜には、コレラ毒素(CT)および百日咳毒素(PT)によりADPリボシル化されるGTP結合蛋白質(G蛋白)が存在するが、GTPrS(GTP)によるPGE結合の増大作用はPT処理により消失するが、CT処理では変化がないことが判った。^3H-PGEが結合したPGE受容体は、6%ジギトニンで可溶化され、PT感受性G蛋白との会合体として存在することが推定された。〔II〕PGE受容体ーGTP結合蛋白質会合体の精製:ゲル濾過クロマトグラフィーにより、可溶化^3H-PGE受容体の多くは高分子体(Mr〓38万)として分離された。

この高分子体のピークには、GTPr^<35>S結合活性、GTPase活性、百日咳毒素によるADPリボシル化活性が存在し、PGE受容体とG蛋白との会合体としての存在が示唆された。この高分子会合体をWGAアフィニティーカラム、次でDEAEートヨパールによるイオン交換クロマトグラフィーを用いて分離し、濃縮後SDS非存在下でアクリルアミドゲル電気泳動を行った。その結果、GTPr^<35>S結合活性、百日咳毒素によりADPリボシル化されるG蛋白と会合している^3H-PGE受容体が得られた。本会合体は、GTPの添加により^3HーPGEの結合親和性が減少しない特徴を有していた。〔III〕今後の研究の展開:上述の現象の生理的意義を明らかにするため、腎髄質細胞由来のMDCK株化細胞を用い、細胞内にGTPrSを注入する実験などを行ないcAMP生成反応におけるG蛋白の役割について更に検討を続ける予定である。研究実施計画に従い以下の研究成果を得た。1.腎髄質PGE受容体とGTP結合蛋白質との会合体の性質の検討とその精製:前年度の研究において、ラット腎髄質のPGE受容体の結合反応が、GTPの添加により促進されること、およびPGE受容体が百日咳毒素感受性のGTP結合蛋白質と会合していることを発見した。今年度は、GTPで処理をしたPGE受容体とGTP結合蛋白質の会合体が未処理の会合体と比較して如何なる点で異なっているかについて検討した。PGE受容体は、GTPで処理されても対照と同様にGTP結合蛋白質との会合体として存在することがわかった。この性質は、従来知られているように、ホルモンの受容体とG蛋白との相互作用がGTPの添加により阻害されるという現象と全く異なるものであり、この特殊な性質がGTPによる受容体結合の増強と何らかの関連があると考えられる。また、GTP処理群は対照群に比べ、会合体自体の量が増加していることが確められた。以上の結果より、GTP処理によりPGE受容体がGTP結合蛋白質と安定な会合体を形成し、受容体結合が増大することが判明した。更に、この安定な会合体をWGAアガロ-ス、DEAEトヨパ-ルを用いて精製し、GTPrS結合活性およびADP-リボシル化の基質活性を有するPGE受容体標品を得た。これをSDS非存在下でアクリルアミドゲル電気泳動にかけたところ、分子量約400KDの会合体が得られた。この会合体をゲルから抽出し、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った結果、分子量140KD、80KDおよび50KDの蛋白のバンドが認められた。現在、各々の蛋白の同定を行っている。2.単一細胞系を用いたcyclic AMP産生反応の解析:腎髄質由来のMDCに細胞の培養系を確立し、cyclic AMP産生の制御機構を検討したところ、TPAがPGEのcyclic AMP生成促進作用を阻害することを見い出し、Cキナ-ゼを介した受容体あるいはG蛋白のリン酸化による制御が示唆された。
半導体量子ドット中の電子スピン配列とそのコヒーレント光制御

半導体量子ドットのエネルギー構造はシェル構造をとり、キャリアー密度の増加とともにエネルギーの低いシェルから徐々に埋まっていき、それに伴い新しい最低励起子線の数meV低エネルギー側に複数の発光線が観測される。この構造は電子・電子、正孔・正孔間の交換相互作用を反映した構造であると考えられている。本研究では、液滴エピタキシー法で作成したGaAs/Al_<0.4>Ga_<0.6>As量子ドット(ドット径15nm、密度10^9cm^<-2>)からの微小領域(1μm以下)からの発光(μPL)を調べることにより、半導体量子ドットであるGaAs単一量子ドットにおいて電子準位、特に励起子準位の線幅が十分に狭いこと、電子構造はシェル構造を持つこと、および電子・電子、正孔・正孔間の交換相互作用を反映した微細構造があることを示めした。励起光の強度が十分に弱い状況では、量子ドット内に注入される電子・正孔は平均として1個以下であるが、徐々に励起光を強くすると、ドット内部のキャリアーの数が2個存在する状況が許されることになる。この時の最低エネルギー状態はSシェルに励起子が2個占有する状態であり、多体効果によりエネルギー的に安定化した2励起子状態が形成される。この状態からの光放出は、安定化した2励起子状態から1励起子状態への光遷移とみなされるため、発光線は1励起子発光線から、安定化エネルギーの分だけ低エネルギー側へシフトすることとなる。さらに励起光を強くすると、低エネルギー側にいくつかのピークが観測された。これはPシェルの電子、正孔が占有した際にどのようなスピン配列で占有するかが、キャリアー問の交換相互作用を通してSシェル励起子の発光に影響することにより生じる多重構造である。この微細構造を詳しく解析することにより、1個の量子ドット内の電子スピン相関の詳細が解明できる。
低侵襲脳外科手術のための探査型マイクロ手術ロボットの開発

本研究では、低侵襲的な情報取得・術野確保・治療を実施する統合的Robotized Neurosurgeryシステムの実現を目指し、このシステムの構成要素であるミクロ機能情報取得を元に,画像・機能情報誘導下で必要最小限かつ十分な術野を確保する探査型マニピュレータシステムと、それを支援する目となる医用画像のマクロ情報とミクロ機能情報を統合したナビゲーションシステム、といった要素技術開発を目指した。本年度は、昨年度に研究開発を行った、5-アミノレブリン酸(5-ALA)を用いた蛍光による腫瘍同定マイクロマニピュレータについて、レーザ手術マニピュレータシステムとしてのシステム実装とInvivoでの性能検証を行った。拡散強調画像(DWI)を用いた白質神経線維の術中可視化については昨年度の研究開発をもとにナビゲーションシステムとしての臨床開発を行った。また、これら術中に得られる診断情報を統合的に表示し、遠隔のHead Quarterにおいてもリアルタイムに情報の獲得が可能な術中探査情報統合提示システムの構築も引き続き行った。5ALA腫瘍探査型マイクロマニピュレータは、腫瘍蒸散機能を持つレーザマニピュレータシステムにProtoporphyrin IX(PpIX)励起用レーザとPpIXからの蛍光を検出するファイバを一体化し、治療対象点におけるPpIX由来の蛍光の存在に対応してレーザ蒸散を行うシステムとして構築した。動物実験ではPpIXによる蛍光の存在する脳実質と蛍光のない組織を自動判別し細胞を蒸散させることが出来た。DWIナビゲーションは、術中に医師に推体路の局在を定量的にかつ直感的に提示することが出来た。術中神経活動電位計測の結果と対比したところ、DWI上の推体路描出部の周囲5mmのマージン領域内で運動機能の反応が計測され、本システムによる神経線維探査の正確性が確認された。本研究では、低侵襲的な情報取得・術野確保・治療を実施する統合的Robotized Neurosurgeryシステムの実現を目指し、このシステムの構成要素である1)ミクロ機能情報取得を元に,画像・機能情報誘導下で必要最小限かつ十分な術野を確保する探査型マニピュレータシステム、2)小さな開頭でのアプローチでも安全に腫瘍全摘を可能にする低侵襲マイクロマニピュレータシステム、の二つのマニピュレータと、それを支援する目となる3)医用画像のマクロ情報とミクロ機能情報を統合したナビゲーションシステム、といった要素技術開発を目指す。今年度は、探査機能について1)5-アミノレブリン酸をもちいた術中蛍光測定による腫瘍領域同定マイクロマニピュレータ、および2)拡散強調画像(DWI)を用いた白質神経線維の術中可視化、というマクロとミクロの情報探査について研究を行った。また、これら術中に得られる診断情報を統合的に表示し、また手術室内のみならず遠隔のHead Quarterにおいてもリアルタイムに情報の獲得が可能な3)術中探査情報統合提示システム(手術戦略デスク)の構築も行った。1)の探査型マイクロマニピュレータは、脳外科手術で用いられる吸引管に励起光誘導ファイバと蛍光受光用ファイバを統合し、脳深部のポイントにおいて腫瘍の発する蛍光の同定を可能にした。現在マニピュレータ本体の試作を続けており、マニピュレータによる精密誘導手術の実現を目指す。2)の白質神経線維の術中可視化は、低磁場術中MIU装置でのDWI撮像のためのプロトコル最適化、受信コイルの改良を通じて、推体路の可視化に成功した。現在術中神経活動電位計測の結果と対比しながら精度の検証を行っている。3)の戦略デスクでは術中診断情報及び16チャンネルの術場内映像・音声を統合的に表示、かつ機器の遠隔操作も可能なシステムの試作を行った。
塩基性線維芽細胞増殖因子吸着酸性ハイドロゲル粒子の冠側副血行循環発達促進効果

生体内での失活が速く直接投与の効果が限られている塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の、酸性ハイドロゲル粒子吸着化による徐放製剤の効果と安全性を検討した。平成10年度には、徐放化bFGFの冠側副血行循環発達促進効果を慢性犬を用いて造影所見から証明した。すなわち、左第一対角枝結紮後徐放性bFGF100μgを局所投与した雑種成犬5頭では冠動脈造影における順行性側副血行循環の程度を示すTIMIGradeとVideodensitometryを用いて解析した心筋輝度(score)が有意に増加し、左心室造影で壁運動の改善を認めたのに対し、bFGF水溶液を注入した5頭では全く認められなかった。平成11年度には、さらに酸性ハイドロゲルのみを局所投与した群も加えて検討するとともに、局所心筋血流をcolored microsphere法により直接測定した。酸性ハイドロゲル単独投与群においても、TIMIGrade、心筋輝度ならびに壁運動の改善は認められなかった。局所心筋血流測定はそれぞれ徐放化bFGF投与群(A群、n=6)とbFGF水溶液投与群(B群、n=4)と酸性ハイドロゲル投与群(C群、n=3)で行った。各製剤投与前後に、microsphereを注入し、局所心筋血流量を測定した。A群では投与後に虚血領域(結紮冠動脈支配領域)の心筋血流量(ml/mimute・g)が0.50±0.07から0.77±0.06へ有意に(p=0.0003)増加したが、他の群では全く上昇が認められなかった。アデノシン投与による側副血行循環予備能もA群でのみ有意な改善が認められた。酸性ハイドロゲルを投与された全ての部位で、組織障害は全く認められなかった。本研究により、bFGFによる血管新生療法には徐放化製剤が必要であり、加えてその基材として酸性ハイドロゲルは無害で有用であることが明らかにされた。塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)は血管新生促進作用が明らかとなっているが、生体内での失活が速く、直接投与の効果が限られている。一方bFGFの酸性ハイドロゲル粒子吸着化により徐放性が得られることが報告された。この徐放化bFGFの冠側副血行循環発達促進効果を慢性犬を用いて冠動脈造影所見・左室造影から検討した。雑種成犬10頭を麻酔後無菌的に開胸し、冠動脈左前下行枝の主要分枝である第1対角枝を結紮。手術2週間後に冠動脈造影と、左室造影を施行した。その直後に再開胸し,第1対角枝結紮部周囲と対照として回旋枝周囲に、5頭では徐放性bFGF100μgを、残りの5頭ではbFGF100μgの水溶液を直接心内膜下に植え込んだ。更に2週間後に同様に冠動脈造影と左室造影を行い、bFGF投与前後でその所見を比較検討した。徐放性bFGFを投与した5頭では順行性側副血行循環の程度を示すTIMIGradeは、0.7±0.2から2.3±0.2へ有意に増加した(p<0.05)が、bFGF水溶液を注入した5頭ではTIMI Gradeの改善は認められなかった。

心筋血流量の指標となるVideodensitometryを用いて解析した心筋輝度(score)は、徐放性bFGF投与群では側副血行依存領域で454±110から581±85へ有意に増加した(p<0.05)のに対し、水溶性bFGF投与群では有意な増加は観察されなかった。対照域の心筋輝度は両群ともに有意な増加は認められなかった。徐放性bFGF投与群における左心室造影は、bFGF投与後に壁運動の改善を認めたが、bFGF水溶液投与群では明らかな改善を示さなかった。bFGF吸着酸性ハイドロゲル粒子による組織障害は全く認められなかった。徐放性bFGFは冠側副血行循環発達促進効果があることが推察された。生体内での失活が速く直接投与の効果が限られている塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の、酸性ハイドロゲル粒子吸着化による徐放製剤の効果と安全性を検討した。平成10年度には、徐放化bFGFの冠側副血行循環発達促進効果を慢性犬を用いて造影所見から証明した。すなわち、左第一対角枝結紮後徐放性bFGF100μgを局所投与した雑種成犬5頭では冠動脈造影における順行性側副血行循環の程度を示すTIMIGradeとVideodensitometryを用いて解析した心筋輝度(score)が有意に増加し、左心室造影で壁運動の改善を認めたのに対し、bFGF水溶液を注入した5頭では全く認められなかった。平成11年度には、さらに酸性ハイドロゲルのみ局所投与した群も加えて検討するとともに、局所心筋血流をclored microsphere法により直接測定した。酸性ハイドロゲル単独投与群においても、TIMIGrade、心筋輝度ならびに壁運動の改善は認められなかった。局所心筋血流測定はそれぞれ徐放化bFGF投与群(A群、n=6)とbFGF水溶液投与群(B群、n=4)と酸性ハイドロゲル投与群(C群、n=3)で行った。各製剤投与前後に、microsphereを注入し、局所心筋血流量を測定した。A群では投与後に虚血領域(結紮冠動脈支配領域)の心筋血流量(ml/mimute・g)が0.50±0.07から0.77±0.06へ有意に(p=0.0003)増加したが、他の群では全く上昇が認められなかった。アデノシン投与による側副血行循環予備能もA群でのみ有意な改善が認められた。酸性ハイドロゲルを投与された全ての部位で、組織障害は全く認められなかった。本研究により、bFGFによる血管新生療法には徐放化製剤が必要であり、加えてその基材として酸性ハイドロゲルは無害で有用であることが明らかにされた。
筋骨格系脆弱化におけるHMGB2に基づく間葉系細胞の分化制御機構

高齢者が要介護状態になる際の脊椎や関節の疾患、移動能力の低下や転倒の原因として、加齢性筋量減少-サルコペニアという概念が近年提唱されている。サルコペニアの診断には筋力が重要であるが、加齢により筋力は筋量よりも早期に低下し、加齢性の骨格筋質的低下がより重要であると考えられる。筋の質的低下の一つに、異所性脂肪浸潤による骨格筋の脆弱化がある。我々はHMGB2が間葉系幹細胞の脂肪分化、肩腱板断裂後の筋内異所性脂肪浸潤を促進することを明らかにしており、本研究ではHMGB2に基づく間葉系幹細胞の分化制御機構を明らかにし、加齢や外傷後の筋骨格系脆弱化に対する新たな治療法の確立を目指す。
メタボリックシンドロームから心血管疾患に至る経路を阻害する海洋天然物の探索

正常に分化した脂肪細胞は、メタボリックシンドロームを防ぐ効果を示すタンパク質を分泌するため、前駆脂肪細胞を正常脂肪細胞に分化させる化合物には成人病を防ぐ働きが期待される。カイメン等の海洋生物からそのような働きを示す化合物を探索した結果、カイメンXestospongia testudinariaから多数の活性物質を発見し、その構造決定を行った。別種カイメンから、分化誘導活性物質としてペプチドのtheonellamideの1種や芳香族アルカロイドを発見した。前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化誘導を促進する作用を指標として活性物質の探索を行った。スクリーニングのための試料は、わが国周囲の浅海および深海で採取した海産無脊椎動物の抽出物および海洋環境中から分離した微生物の培養液の抽出物を用いた。スクリーニングにおいて、硫黄島で採取したカイメンXestospongia testudinariaが顕著な活性を示したため、脂肪細胞への分化誘導活性を指標として精製を繰り返し、4つの新規物質を含む16種の活性成分を得た。これらの化合物はいずれも炭素数が16から22の直鎖のカルボン酸で、鎖中に多くの不飽和結合を有していた。構造決定は主に二次元NMRデータの解析により行った。特に、不飽和結合を介した水素原子間の遠隔カップリング、および、HMBCスペクトルによる炭素と水素の間の遠隔カップリングが有効であった。1つの新規化合物はカルボン酸の近傍にテトラヒドロフラン環を有していた。この部分の相対配置はROESYデータから導き、絶対配置は類縁化合物とのCDスペクトルデータの比較により決定した。これらの化合物の分化誘導活性には、化学構造を反映した違いが認められた。ほとんどすべての化合物が130 μMの濃度で活性を示し、2 μMの濃度で活性を示すものもあったが、脂肪滴の生成を定量化することができなかったため、明瞭な構造活性相関を導くことはできなかった。ただし、カルボン酸とそのメチルエステルが同時に得られた化合物において、カルボン酸が顕著な活性を示したのに対して、メチルエステルに活性が認められなかったため、遊離のカルボン酸が活性の発現に必要であることが判明した。前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化誘導物質の探索を行った。まず、スクリーニングにおいて活性を示した大島新曽根産未同定種カイメンS13-007のメターノール抽出物を溶媒分画、ODSフラッシュクロマトグラフィー、およびODS-HPLCに順次付し、活性を示すピークを得た。この画分はm/z 1790にプロトン付加ピークを与えた。1H NMRスペクトルにおいて、カイメン由来の抗カビ性ペプチドのセオネラマイド類に特徴的に認められる二置換オレフィンおよびオレフィン上のメチル基の存在が示されたことから、セオネラマイドの類縁化合物である物と予想された。しかし、含有量が低く、セオネラマイドと異なりNMRの測定溶媒としてDMSO-d6を用いて昇温測定を行ってもシグナルがシャープにならなかったため、構造決定には至っていない。この結果をもとに、セオネラマイド類の分化誘導活性を調べた。セオネラマイドDおよびEの混合物を試験に供したところ、高濃度では液胞が形成され分化誘導活性は認められなかったが、液胞形成のおよそ十分の一の濃度において、分化誘導活性が認められた。実験に供した混合物中には微量成分が含まれることから、活性本体は新規セオネラマイド類縁化合物である可能性があるが、今後の検討課題である。次いで、活性の認められたフトツノザメの内臓抽出物からの活性成分の精製を試みた。上述したような手順で分画し、活性を示すピークを得た。含量が低いため、より大規模での抽出および活性成分の精製を実施予定である。前年度までの研究を引き継ぎ、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化誘導物質の探索を行った。生物活性スクリーニングにおいて、大島新曽根産カイメンS14-336の抽出物が顕著な活性を示したため、カイメン800 gを抽出し溶媒分画に付したところ、クロロホルム画分に活性が認められた。そこで、この画分をODSフラッシュクロマトグラフィーに付し、水とメタノールの混合溶媒を用いて溶出させ、分画を行った。その結果、100%メタノール溶出物に最も強い活性が認められたため、これをさらにセファデックスLH-20を用いるゲルろ過に付し、分取した。画分毎に分化誘導活性を調べたところ、活性成分が4つのピークとしてカラムから溶出していることがわかった。現在、各活性ピークのさらなる精製を試みている。動脈硬化の要因として、泡沫化したマクロファージの血管内壁への沈着が挙げられている。そこで、マクロファージ泡沫化阻害物質の探索を行った。ヒト由来単球をマクロファージに分化させ、この細胞における脂質の蓄積阻害を指標として、海洋生物からの活性物質の探索を進めている。活性試料から活性評価に基づき、活性成分の単離精製を進めている。前年度までの研究を引き継ぎ、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化誘導物質の探索を継続した。生物活性スクリーニングにおいて顕著な活性を示した、大島新曽根産未同定種カイメンS14-336の抽出物を二層分配に付した後に、各画分の分化誘導活性を調べたところ、クロロホルム画分に活性が認められた。この画分をODSフラッシュクロマトグラフィーで水とメタノールの混合溶媒を用いて溶出させ、もっとも強い活性を示す100%メタノール溶出物を得た。

これをセファデックスLH-20を用いるゲルろ過に付たところ、分化誘導活性物質が4つのピークとしてカラムから溶出した。各活性ピークをODS-HPLCを用いてさらに精製を進めた。どの画分についても、HPLCのピークと活性の間に相関が認めるまでに純度を上げることができなかった。なお、活性を示した画分の1つについて、NMRデータを測定したところ、テルペンあるいはステロイドが主成分であることが判明したが、構造決定には至らなかった。動脈硬化の要因として、泡沫化したマクロファージの血管内壁への沈着が挙げられている。そこで、マクロファージ泡沫化阻害物質の探索を行った。ヒト由来単球をマクロファージに分化させ、この細胞における脂質の蓄積阻害を指標とした。マクロファージ培養に際して添加する脂質の精製条件等を検討し、アッセイ系の安定化に成功した。カイメンの抽出物について活性スクリーニングを行ったが、顕著な活性を検出するには至らなかった。正常に分化した脂肪細胞は、メタボリックシンドロームを防ぐ効果を示すタンパク質を分泌するため、前駆脂肪細胞を正常脂肪細胞に分化させる化合物には成人病を防ぐ働きが期待される。カイメン等の海洋生物からそのような働きを示す化合物を探索した結果、カイメンXestospongia testudinariaから多数の活性物質を発見し、その構造決定を行った。別種カイメンから、分化誘導活性物質としてペプチドのtheonellamideの1種や芳香族アルカロイドを発見した。活性を示す抽出物からの活性成分の精製を進めることができた。当初に計画した試験系導入のめどが立った。これまでの方針に基づき、活性成分の単離、構造決定に注力する。28年度が最終年度であるため、記入しない。海洋天然物化学細胞レベルでの分化誘導活性と並行して、細胞における遺伝子発現を試験系に導入することで、研究の進行速度を速める予定である。新規化合物を含む活性物質を発見し、それらの構造決定を行うことができた。しかし、当初計画した試験系の導入ができていない。分化誘導活性を調べるために長時間かかることが研究の効率を下げている。迅速なアッセイ系の導入および活性成分の効率的な単離・構造決定を実施したい。