hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNA干渉とMagnetofectionによる悪性神経膠腫に対する抗血管新生療法

2.先のsiRNAをU87およびU251細胞にトランスフェクションし、その培養上清によるヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の血管形成能をfibrin gel assay法にて検討し、血管形成能が阻害されることを確認した。3.U87およびU251細胞に対するsiRNAの導入効率を通常のリポフェクタミン法とMagnetofection法にて比較検討した。Magnetofection法により、より短時間に培養腫瘍細胞に導入できることを確認した。4.手術にて採取された神経膠腫組織中のVEGA-A発現をRT-PCR、ELISA、免疫組織染色にて検討した。腫瘍の悪性度と、腫瘍組織内血管密度、VEGF-A発現量に正の相関を認めた。5.VEGF-A mRNAの安定化因子であるHuRの発現を、培養悪性神経膠腫細胞および手術組織において、RT-PCRおよび免疫組織染色にて検討した。悪性神経膠原細胞は、高率にHuRを発現していた。6.HuRに対するsiRNAを作成、U87およびU251細胞にトランスフェクションし、腫瘍細胞の増殖能に及ぼす影響をMTS assayにて、VGEF-Aの発現抑制効果をELISAにて検討した。腫瘍細胞の増殖およびVGEF-A発現に対し抑制効果を認めた。7. HuR inhibitorであるleptomycin B(LMB)のU87およびU251細胞に対する効果を検討した。腫瘍細胞の増殖およびVEGF-A発現に対し抑制効果を認めた。8. U87細胞をヌードマウスの皮下に接種し、腫瘍モデルを作成、3週間後に、先のsiRNAを通常のアテロコラーゲン法にて局注し、腫瘍の成長抑制効果を検討したが、抑制効果は得られなかった。さらに、同siRNAを磁性粒子にて標識し、Magnetofection法を併用したが、腫瘍成長に対する抑制効果は得られなかった。4.U87細胞をヌードマウスの皮下に接種し、腫瘍モデルを作成、3週間後に、先のsiRNAを通常のアテロコラーゲン法にて局注し、腫瘍の成長抑制効果を検討したが、抑制効果は得られなかった。5.手術にて採取された神経膠腫組織中のVEGF-A発現をRT-PCR、ELISA、免疫組織染色にて検討した。6.VEGF-A mRNAの安定化因子であるHuRの発現を、培養悪性神経膠腫細胞および手術組織において、RT-PCRおよび免疫組織染色にて検討した。悪性神経膠腫細胞は、高率にHuRを発現していた。7.HuRに対するsiRNAを作成、U87およびU251細胞にトランスフェクションし、腫瘍細胞の増殖能に及ぼす影響をMTS assayにて、VEGF-Aの発現抑制効果をELISAにて検討した。1.昨年度の研究において見出したVEGF-Aに対するsiRNAのU87およびU251悪性神経膠腫細胞に対するVEGF-A発現抑制効果を、低酸素状態や低栄養状態において検討し、これらの状態においても、VEGF-Aの発現抑制効果を認めた。

2.昨年度の研究において見出したHuRに対するsiRNAのU87およびU251悪性神経膠腫細胞に対するVEGF-A発現抑制効果を、低酸素状態や低栄養状態において検討し、これらの状態においても、VEGF-Aの発現抑制効果を認めた。3.HuR inhibitorであるleptomycin B(LMB)のU87およびU251細胞に対する効果を検討した。腫瘍細胞の増殖およびVEGF-A発現に対し抑制効果を認めた。4.U87細胞をヌードマウスの皮下に接種し、腫瘍モデルを作成、3週間後に、先のsiRNAを通常のアテロコラーゲン法にて局注し、腫瘍の成長抑制効果を検討したが、抑制効果は得られなかった。さらに、同siRNAを磁性粒子にて標識し、Magnetofection法を併用したが、腫瘍成長に対する抑制効果は得られなかった。
音響振動測定によるモモ果実の内部障害及び成熟様相の樹上非破壊評価法の確立

モモ果実発育中に、果実内部で生じ、樹上で進行することから研究しづらかった生理障害の発生や果実熟度の進行を調査するために、樹上で利用し易い音響振動測定装置を用いて、果実に音による振動を与えると、その硬さや内部の異常によって、震える周波数が変化する音響振動法によって樹上で非破壊的に判別する方法を確立することを目指す。この手法を用いて、モモにおいて内部障害の1つの「核割れ」の発生時期や原因の解明を行うとともに、収穫時期がわかりづらい晩生品種の果実熟度変化を明らかにして、モモ果実生産の高品質化を進める。
ラフトを標的とした新規の広スペクトル抗感染症薬としてのリドカインの効果の検討

原虫感染症として熱帯熱マラリア原虫、ウイルス感染症としてネコ免疫不全ウイルスをモデルとして用い、それぞれリドカイン処理による宿主細胞膜の脂質ラフトの消失とそれに伴う感染抑制効果を確認した。マラリア原虫感染に関する詳細な検討から、原虫は脂質ラフトを介した情報伝達経路を活性化して膜骨格蛋白質デマチンをリン酸化すること、その結果膜骨格構造が緩み原虫の侵入を許容してしまうこと、リドカインはラフト消失により膜骨格の緩みを抑制し、原虫の侵入を阻害することを明らかにした原虫感染症として熱帯熱マラリア原虫、ウイルス感染症としてネコ免疫不全ウイルスをモデルとして用い、それぞれリドカイン処理による宿主細胞膜の脂質ラフトの消失とそれに伴う感染抑制効果を確認した。マラリア原虫感染に関する詳細な検討から、原虫は脂質ラフトを介した情報伝達経路を活性化して膜骨格蛋白質デマチンをリン酸化すること、その結果膜骨格構造が緩み原虫の侵入を許容してしまうこと、リドカインはラフト消失により膜骨格の緩みを抑制し、原虫の侵入を阻害することを明らかにしたリドカイン処理によるラフトの消失を検討するため、「研究計画」Aに基づきCampylobacter jejuniならびにネコ免疫不全ウイルス(FIV)の宿主細胞であるCaco-2細胞ならびにMYA-1細胞の培養および脂質ラフト画分の調製法の検討を開始した。MYA-1細胞は培養液に添加する血清のロット差による細胞増殖率への影響が非常に大きく、血清のロットチェックにかなりの時間を費やしたため、脂質ラフト画分の調製法に関しては予備実験を行うに留まった。また「研究計画」B.情報伝達経路について、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum, Pf)に関して詳細な検討を行った。その結果、ヒト赤血球にはG蛋白質共役受容体(GPCR)の一種であるプリンヌクレオチド受容体が存在し、ATP刺激により膜骨格蛋白質デマチンがPKAでリン酸化されること、プリンヌクレオチド受容体アンタゴニストあるいはATP加水分解酵素の存在下ではPfの赤血球侵入が抑制されること、膜骨格蛋白質デマチンは赤血球膜骨格の網目構造を安定化させる機能を有すること、デマチンのPKAリン酸化により膜骨格の網目構造が緩むこと、を明らかにした。これらのことより、PfはGPCRアゴニストとしてATP等のプリンヌクレオチドを放出して脂質ラフトに存在するプリンヌクレオチド受容体およびその下流の情報伝達経路を活性化し、膜骨格の網目を緩めて赤血球に侵入するものと考えられた。研究目的である「応募者らが見出した『リドカインによる可逆的ラフト消失作用』を基盤として、宿主細胞を標的とした新規の広スペクトル抗感染症薬としてのリドカインの有用性ならびに作用機序の分子機構を確率・解明」を達成するために、研究実施計画B、Dに関する詳細な検討を行った。前年度、熱帯熱マラリア原虫の赤血球侵入には、プリンヌクレオチド受容体アゴニスト刺激による膜骨格蛋白質デマチンのリン酸化、さらにその結果起こる膜骨格構造の局所的な破綻が重要であることを示唆する結果を得ていた。これを踏まえ、計画B.について詳細な検討を行い、ヒト赤血球膜にはGsαと共役しデマチンのPKAリン酸化を引き起こしうるプリンヌクレオチド受容体であるP2Y11が発現していることをイムノブロット解析により明らかにした。また、10μM程度以上のATPを細胞外に添加することによりデマチンのリン酸化が起こること、赤血球をリドカイン処理すると、ATP刺激によるデマチンのリン酸化が消失することを確認した。上記P2Y11情報伝達経路のトリガーとなるATP分子の由来に関しても解析を行い、嬢虫体を放出する直前の感染赤血球内にも正常(非感染)赤血球の1/3程度(400μM)ではあるものの、P2Y11シグナルを惹起するに十分な濃度のATPが残存し、嬢虫体とともに放出されうることが明らかになった。上述の内容に基づき、計画D.「情報伝達再開による侵入抑制の解除」についても検討を行い、リドカイン処理赤血球に膜透過性のcAMP類似体を添加してP2Y11シグナルを再開すると、マラリア原虫の侵入抑制が解除されることを確認した。応募者らが見出した「リドカインによる可逆的脂質ラフト消失作用」を基盤として、宿主細胞を標的とした新規の広スペクトル抗感染症薬としてのリドカインの有用性ならびに作用機序の分子機構を確立・解明することを目的にマラリア原虫の赤血球侵入抑制のメカニズムの基礎について、GPCRシグナル伝達の結果起こる赤血球膜骨格構造破綻の分子機構に関する成果を論文に投稿し、掲載された(Koshino I, Mohandas N, & Takakuwa Y (2012) J. Biol. Chem. 287, 35244-35250)。また、抗ウイルス感染薬としての有用性について、申請の通りネコ免疫不全ウイルス(Feline immunodeficiency virus, FIV)の感染(細胞侵入)に対するリドカインの効果を検討した。まず、FIV感染における宿主細胞膜の脂質ラフトの関与について、膜コレステロール除去によるラフト破綻効果がよく知られているメチルβシクロデキストリン(MBCD)を用いて検証した。ショ糖密度勾配遠心で低比重画分(ラフト画分)に回収される脂質ラフトマーカー蛋白質のフロチリン-1の分布は、MBCDの濃度依存的に高比重画分(非ラフト画分)に移行し、同時にFIVの感染も濃度依存的に減少した。すなわち、FIVの細胞侵入には脂質ラフトの構造と(あるいは)機能が重要であることが明らかになった。

同様に、細胞をリドカイン処理すると、リドカインの濃度依存的にフロチリン-1の非ラフト画分への集積が認められ、同時にFIVの細胞侵入もリドカインの濃度依存的に阻害された。以上の成果から、リドカインは抗マラリア作用に加えて、抗ウイルス(FIV)作用も有することが明らかになった。昨年の震災後、建物倒壊の危険があるため、および耐震補強工事に伴う建物内立ち入り禁止措置がとられた間(3月11日から5月8日)、研究室に立ち入ることができず、従って申請書に記載した病原体を用いた研究(応募者らの研究室内にあるBSL2実験室で実施する計画)を実施できなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで熱帯熱マラリア原虫を中心に検討を行い、震災の影響があっても研究計画の予定通りに遂行することができた。次年度はやや遅れているCampylobacter jejuniならびにネコ免疫不全ウイルス(FIV)について重点的に研究を行い、研究計画の遂行と研究目的の達成を目指す。
集約的畑栽培稲作における物質循環の地域間比較

集約的畑栽培稲作が地域によっては低収になる要因の解明を試みた.日本フィリピンで連絡試験を行ったところ,既報と同様に日本では畑条件下で多収が得られた一方でフィリピンでは畑条件下で低収となった.両地点とも収量は栄養生長期の窒素吸収速度に制限されていた.生殖成長期の窒素吸収速度はむしろフィリピンで高くなる傾向にあり,窒素の供給は収量の制限要因ではないことが示唆された.フィリピンでは土壌水分の低下や土壌の硬化を防ぐため頻繁に灌漑をしており,これがイネの根系が発達していない時期の窒素の系外への流亡をもたらしたと考えられた.同地域の安定多収のためには特に生育初期の水と窒素の利用効率の向上を図る必要がある.世界的な水資源の枯渇を背景として,その栽培に大量の水資源を必要とする稲作では特に節水が重要なキーワードとなっている.従来の陸稲栽培に適切に水や肥料などの資源を投入する「集約的畑栽培稲作」は,その中でも有望な節水栽培稲作法として期待されている.集約的畑栽培稲作の潜在的な生産性は非常に高いことが実証されているものの,環境によってはその高いパフォーマンスを発揮できておらず,その要因を解明していく必要がある.そのために,本年度は日本,フィリピン,ケニアにおいて,統一した管理方法の元での比較栽培試験を行った.その結果,フィリピンの雨季作では集約的畑栽培稲作の生産性は水田稲作に比較して劣ること,そしてその要因は初期生育が集約的畑栽培条件下で劣ることによってもたらされている可能性が明らかになった.また,窒素施肥によって,ある程度初期生育を改善できることが明らかになった.現在乾季作での試験を行っているところである.一方で,ケニアの集約的畑栽培の収量が10t/haを大幅に上回り,その潜在生産力は極めて高いことが実証された.また水田栽培よりも高収量を実現できており,このことはしばしば水資源の枯渇が問題となっている同地域で,節水と多収の両立が可能であることを示している.また,ケニアの土壌培養試験の結果,土壌発現窒素量は水田土壌の方が多かったにもかかわらず,無施肥で栽培したときの窒素吸収量は畑の方が水田のそれを大きく上回った.また,畑条件下では,播種時期によっては冷害が認められ,その被害は施肥をすることでより深刻であった.以上のように,集約的畑栽培や水田栽培における水や化学肥料の有効利用についての基礎的な知見が蓄積しつつある状況である.昨年度の栽培試験の結果,集約的畑栽培の生産性は地域によって異なることが示された.本年度はまず,昨年度の結果を確認するため,日本,フィリピン,ケニアでの栽培試験を継続して行った.その結果,フィリピンでは集約的畑栽培条件下のイネの初期生育が湛水栽培条件下と比較すると,特に無施肥条件下で低下しやすいことを再確認した.一方で,施肥をすることで,生育は回復し,湛水栽培と同等程度の生育を維持することができた.このことは,集約的畑栽培で生育が不安定になりやすい環境であっても,水管理や肥培管理を適切に行うことで,多収を実現できることを意味している.このように地域によってイネの生育に及ぼす水環境×施肥管理の相互作用が認められた要因を解明するために,生育期間中に土壌溶液を経時的に採取した.今後,この土壌溶液中の窒素濃度の測定を行い,土壌からの窒素供給の環境間差異を分析する予定である.また,土壌硬度を調査したところ,日本やケニアと比較して,フィリピンの土壌硬度は等しい土壌水ポテンシャル条件下で比較しても集約的畑栽培条件で特に硬くなることが明らかになった.この土壌硬度の違いがイネの根の伸長に影響を及ぼした可能性がある.根長密度を測定したところ,日本,ケニア,フィリピンのいずれの環境においても,水田区と比較して,畑区の根長密度が低下していた.一方で,日本の栽培試験では,生育後半に日射量が低下し,集約的畑栽培条件下で多肥栽培を行った試験区で倒伏が生じてしまい,収量が湛水栽培区と比較して低くなってしまった.再度栽培試験を行い,集約的畑栽培の潜在生産力の高さを確認する必要がある.予定していた2年目の栽培試験を3か国において実施することができた.また,特にフィリピンにおいては集約的畑栽培条件下でのイネの生育が不安定になりやすいという現象を再確認できたことは大きな成果である.また,その要因を探るための土壌溶液のサンプリングや土壌硬度の測定など,着実にデータが収集できている.ある程度,要因を絞り込めてきていることから,次年度はポット試験などによって精密に環境を制御した栽培試験を行う予定である.一方で,日本での栽培試験は日照不足のためか,倒伏が生じてしまい,昨年度と同様の結果を得ることができなかった.次年度追試を行う必要がある.熱帯地域における集約的畑栽培の低収要因を探るため,日本とフィリピンにおいて,同一の品種・栽培概要でイネを水田環境と畑環境で3年間にわたって栽培し,その生育を比較した.畑環境では日本で9t/ha,フィリピンでも7t/haを超える多収を達成しており,適切な環境が整えば集約的畑栽培の収量は水田と同等レベルであることが確認された.一方で,フィリピンでは3作期中2作期で畑環境の収量が有意に水田環境のそれを下回った.収量は成熟期での窒素吸収量に規定されており,特に栄養生長期(播種から幼穂分化期)までの窒素吸収速度と成熟期の窒素吸収量・収量の間にはそれぞれの地域において有意な正の相関関係が認められた.

土壌溶液中の窒素濃度の推移をみると,フィリピンでやや低く推移する傾向にあった.しかし,生殖生長期(幼穂分化期から出穂期)のフィリピンの畑区の窒素吸収速度は無施肥条件でも0.10g N/m2/dと日本よりも高く,施肥条件では0.30g N/m2/dと過去の水田条件を含めたイネの多収事例と比較しても極めて高い値を示していた.このことから,土壌からの窒素供給はフィリピンにおける畑栽培稲作の収量制限要因ではないと考えられた.一方で,フィリピンの土壌は水ポテンシャルが低下しやすかった.また灌水後速やかに土壌が硬くなりやすく,灌水後3日も経過すると土壌表層の硬度が2 MPa程度にまで達した.そのため,実際の栽培でも2日に1回の灌水を行っていた.一方の日本では気温の低い生育初期には1週間程度灌水しなくても水ポテンシャルも低下せず,土壌も硬化しにくかった.このようなフィリピンの畑栽培における過度の灌漑が,根張りの悪い生育初期に土壌から発現した窒素の系外への流亡を促進したと考えられた.同地域の安定多収には生育初期の効率的な水・窒素管理が求められることが明らかになった.本成果は国際誌に投稿中である.集約的畑栽培稲作が地域によっては低収になる要因の解明を試みた.日本フィリピンで連絡試験を行ったところ,既報と同様に日本では畑条件下で多収が得られた一方でフィリピンでは畑条件下で低収となった.両地点とも収量は栄養生長期の窒素吸収速度に制限されていた.生殖成長期の窒素吸収速度はむしろフィリピンで高くなる傾向にあり,窒素の供給は収量の制限要因ではないことが示唆された.フィリピンでは土壌水分の低下や土壌の硬化を防ぐため頻繁に灌漑をしており,これがイネの根系が発達していない時期の窒素の系外への流亡をもたらしたと考えられた.同地域の安定多収のためには特に生育初期の水と窒素の利用効率の向上を図る必要がある.各地点で,栽培試験を遂行でき,データも順調に蓄積できている.まだ単年の栽培試験しか行えておらず,栽培試験を継続して行う必要はあるが,ある程度環境ごとの集約的畑栽培稲作の生産性制限要因を絞れてきた.次年度は継続して栽培試験を行うとともに,各地の生産性制限要因を突き詰めていく予定である.当初予定していた中国では,諸事情により栽培研究を実施できず,解決のめどが立っていないが,日本,フィリピン,ケニアではそれぞれ異なる水環境×施肥相互作用を見せており,集約的畑栽培稲作での安定多収を目指す上で,非常に良いモデルケースになる可能性がある.以上の理由から,本研究は現在のところ概ね順調に進んでいるといえる.本年度の結果より,フィリピンでは集約的畑栽培によってイネの生育が不安定になりやすいこと,土壌が硬くなりやすいことを確認した.今後はまずは採取した土壌溶液サンプルを分析することで,土壌からの養分供給を定量する必要がある.昨年度のインキュベーター内での土壌培養試験では土壌からの養分供給は十分あることを確認しているが,圃場条件下でも同様の結果が得られたとしたら,不安定な初期生育の原因は固くなりやすい土壌が根の伸長を阻害したためという可能性が非常に高くなる.
突然変異イネを利用したいもち病のレース・品種特異性の解明

関口病斑形成変異イネにいもち病菌を接種後、光照射あるいは暗黒の条件下に保つと、光照射下では接種24時間以降から活性酸素種の一つであるO_2^-の生成が見られ、72時間後には橙黄色、大型不整形の関口病斑が形成された。しかし、暗黒下では活性酸素の生成は見られず、形成される病斑も関口病斑ではなくいもち病斑あるいは褐点病斑が形成された。光照射下で形成される関口病斑数は、暗黒下でのいもち病斑や褐点病斑数に比べ著しく減少した。病斑内には二ソヒドリン陽性の抗菌物質が蓄積していた。以上のことは、関口病斑形成変異イネが光依存的に発現する抵抗機構を備えていることを示した。関口病斑形成変異イネの切り取り葉鞘にイネ葉鞘内で発芽させて得た非親和性いもち病菌の胞子発芽液を減圧浸透処理あるいは24時間注入した後、親和性いもち病菌レースを接種した。その結果、親和性レースの侵入率及び菌糸伸展度は蒸留水処理葉鞘でのそれに比べ著しく抑制され、拒否性の誘導が観察された。しかもこの活性は、発芽液を得るために用いたイネといもち病菌の関係が親和性及び非親和性のいずれの組み合わせから得た発芽液においても認められた。しかし、プラスチック容器内で発芽させて得た発芽液を用いた場合には、このような拒否性誘導現象は観察されなかった。このことは、発芽液中の拒否性を誘導する因子は植物側の抵抗性関連因子によるのではなく菌側のエリシターによるものであることを示した。発芽液中の拒否性誘導を示すエリシターは、熱安定で、分子量5000以下の水溶性物質であった。以上の結果は、イネいもち病菌は胞子発芽時に宿主の抵抗性遺伝子に相補的なエリシターを宿主依存的に生成していることを示した。突然変異イネ開口朝日の切り取り葉鞘に親和性イネいもち病菌を接種し、24時間後に接種菌を取り除き、親和性イネいもち病菌あるいは非病原菌(Alternaria alternataやメヒシバいもち病菌)を後接種した。その結果、非病原菌は葉鞘細胞内へ容易に侵入し、葉鞘細胞に受容性が誘導されていたが、非親和性菌の侵入は助長されず、拒否性が誘導されていた。この結果は、いもち病菌には基本的親和性成立に結びつく受容性の誘導能があるが、非親和性いもち病菌にはその誘導を阻害し、拒否性を誘導する因子を生成していることを示した。しかも、親和性菌や非病原菌では、拒否性が誘導されないことよりこの因子は非親和性レース特異的である可能性を示唆した。エリシターを含むいもち病菌の発芽液を関口朝日葉に滴下し、光照射下におくと関口病斑類以外の壊死斑が形成された。壊死斑内にはいもち病菌の感染を阻害するニンヒドリン陽性のストレス化合物が蓄積した。さらに、壊死斑の形成に伴って活性酸素種の1つであるスーパーオキサイドの著しい生成が認められ、突然変異イネ関口朝日の示す抵抗反応である関口病斑形成ならびにストレス化合物蓄積に活性酸素が重要な役割をしていることが示唆された。突然変異イネ関口朝日の切り取り葉鞘に親和性イネいもち病菌を接種し、24時間後に接種菌を取り除き、親和性イネいもち病菌あるいは非病原菌(Altenaria alternataやメヒシバいもち病菌)を後接種した。

その結果、非病原菌は葉鞘細胞内へ容易に侵入し、葉鞘細胞に受容性が誘導されていたが、非親和性菌の侵入は助長されず、受容性は誘導されなかった。この結果は、いもち病菌には基本的親和性成立に結びつく受容性の誘導能があるが、非親和性いもち病菌にはその誘導を阻害し、拒否性を誘導するエリシターを生成していることを示した。しかも、親和性菌や非病原菌では。拒否性が誘導されないことよりこのエリシターは非親和性レース特異的である可能性を示唆した。非親和性菌胞子をバット内で発芽させて得た発芽液をイネ葉鞘に前処理後、非病原菌A.alternataを接種するとAlternariaは容易にイネ細胞内へ侵入し、発芽液による拒否生の誘導現象は見られなかった。しかし、イネ葉鞘内に接種して得た葉鞘内接種液の前処理ではAlternariaの侵入は抑制され、拒否生の誘導現象が確認された。以上の結果は、非親和性いもち病菌は宿主上で品種特異的エリシターを生成していることを示した。変異イネ関口朝日の切り取り薬鞘に親和性いもち病菌レースを接種し、24時間後にこれを取り除き非病原菌あるいは非親和性いもち病菌レースを接種した。すると、非病原菌はイネ葉鞘細胞に容易に侵入し、菌糸を数細胞にまで伸展させる場合もあった。しかし、非親和性いもち病菌レースの場合は対照区に比べると若干の伸展が見られるが、非病原菌で見られたような明確な受容性の誘導現象は見られず、むしろ親和性菌により一旦誘導された受容性が拒否性へ変換されたような結果となった。このような、受容性から拒否性への変換に非親和性いもち病菌レースのエリシターが関与していることが考えられた。そこで胞子発芽液を用いて、一旦葉鞘に誘導された受容性が拒否性へと変換されるか否かを、非病原菌や非親和性レースの感染行動により調べた。即ち、親和性レースの接種により受容性を誘導したイネ葉鞘にイネ葉鞘内で発芽させて得た非親和性いもち病菌の胞子発芽液を減圧浸透処理あるいは24時間注入した後、非病原菌を接種した。その結果、侵入率は蒸留水処理葉鞘では明らかに増加し、受容性の誘導が観察された。しかし、発芽液処理葉鞘では侵入率は有意に低下し、受容性から拒否性への変換現象が観察された。また、葉鞘内発芽液を健全葉鞘に処理後、親和性いもち病菌レースを接種すると侵入率や菌糸伸展度が著しく抑制された。しかも、この活性は、イネといもち病菌の関係が親和性及び非親和性のいずれの組み合わせから得た発芽液においても認められた。しかし、プラスチック容器内で発芽させて得た発芽液を用いた場合には、このような変換現象あるいは拒否性誘導現象は観察されなかった。発芽液中の拒否性誘導を示す因子は、熱安定で、分子量5000以下の水落性物質であった。
共形場の理論と位相的場の理論

1.前年度、江口は梁・細野と協力してN=2超共形対称性をもつ共形場のモデルが量子数のよみかえ(twist)によって位相的場の理論となる事を示した。こうして得られる位相的場の理論の物理的観測量はN=2超共形模型で知られるchiral ringに一致する。今年度、江口は梁・河合・溝口と協力してN=2超共形模型の表現の指標公式を位相的場の理論との対応関係を通じて計算した。この結果はN=2のモデルも含むもので広範囲の模型をカバ-しており将来これらの模型の詳しい分析に役立つものと思われる。2.Wittenは昨年度、2次元のブラックホ-ルのモデルが可解な共形場の理論の一種で記述される事を示した、こうして得られる2次元のブラックホ-ルは、中心にある特異点においても理論は整合的で破たんしない、更に、特異点と事象の地平線を入れかえるduality変換をもつ、という特有の性質をもっている。2次元ブラックホ-ルを記述するゲ-ジ化されたWessーZuminoーWitten模型は特異点付近で平坦なU(1)ゲ-ジ場を記述する位相的場の理論に近づく。江口はこの事情をより詳しくみるためにWessーZuminoーWitten模型を超対称化しこれを更にtwistして位相的場の理論を作りその性質を調べた。位相的場の理論はBRS不変性をもつために経路積分がBRS変換の同定点からの寄与で支配される。ブラックホ-ルのモデルでBRS変換の同定点は中心の特異点に一致する。従って時定の特異点が位相的場の理論で書き表される。
ウェルシュ菌MSCLチャンネルによる病原遺伝子発現制御に関する研究

mscL遺伝子の前後で相同組換えを行うことにより、mscLウエルシュ菌の作製を試みた。まず、mscL遺伝子が薬剤耐性遺伝子により分断された組換え用DNA断片を作製した。colAから下流約5kbを含むpKY3134プラスミドにコードされたmscL遺伝子内のHincII部位に、pJIR418シャトル・ベクターより単離したクロラムフェニコール耐性遺伝子(Cm^r)断片(1331 bp)の挿入を試みたが、大腸菌中で組換え体を得ることができなかった。そこで、mscL下流側の約0.3kb断片を含むpKY3136プラスミドにCm^rとmscL下流側の約1.8kb断片を順次連結し、組換え用DNA断片を含むpKJ3プラスミドを作製した。各段階の正確な連結は、塩基配列を決定して確認した。次に、pKJ3プラスミドをSmaI切断し、10μgの線状DANを用いてC.perfringens strain 13の形質転換を試みたところ、3株のクロラムフェニコール耐性を得ることができた。これらの株の染色体DNAを調製し、クロラムフェニコール耐性遺伝子断片をプローブとしてサザン・ハイブリダイゼーションを行ったところ、予想された長さの断片一つのみが検出された。ところが、pKJ3プラスミドのベクター・プラスミドであるpUCプラスミドをプローブとしたハイブリダイゼーションでもシグナルが検出された。このことから、これらの株は菌体内で再環状化したpKJ3プラスミドが、一回の相同組換えにより染色体上に挿入された変異株であると考えられた。そこで、pKJ3プラスミドを二つの異なる制限酵素(SacI,SphI)で切断し、再環状化不可能な線状の組換え用DNAを得た。現在、このDNAによるstrain13の相同組換えを試みている。
教育相談における世代間伝達および聴き手の自己成長に関する質的研究

コンピュータにアシストしてされた質的データ分析においても、コーディングの作業だけは研究者の持つ暗黙知に依存しており、マニュアル化することができない研究の勘所であることを、論文にまとめてますます確信した。ライフヒストリー研究の進展をフランスから発信することを目指していた研究者グループからタイミング良く招待を受け(Colloque International Les sciences humaines et socialesa l'epreuveduterrain)、研究方法論の形式的整備に止まらずインタヴュー実践の現場における実践知の質的差異がデータに影響をもたらすことを、本研究の成果を踏まえて発表した。その内容は研究者仲間に好評に受け止められ、彼らの研究成果にまとめられることになった。この研究発表の為の準備を通して、ヨーロッパにおけるパーソナル・ナラティヴの研究の系譜(長谷川,2018)に合流することとなり、研究資料形式が分析方法へもたらす規定性の問題(藤井,2016)に意識が拓かれた。それは我が国の社会学領域における対話的構築主義に見られるような、ライフストーリー・インタヴューの理論的検討につながる問題意識(桜井・石川,2015)となった。このことにより、インタヴュー調査によって得られる質的データの分析において、取り扱える質的内容と、その質的データだけからは必ずしも掬えない質的内容があることを整理して意識化することができた。これによりインタヴュー経験からもたらされる聴き手の自己変容に触れていく際の質的内容の取り扱いに対する到達地点がようやく明瞭になった、と言える。また、研究Iに関する成果に基づいた内容について、他大学の臨床ナラティヴ・アプローチに関する講義科目において、教育相談に関するゲスト・ティーチャーを依頼されるという派生的展開もあったことは特筆に値する。昨年度までの研究成果による理解に呼応するように、フランスからの研究仲間の招待に応じることになり、本研究での成果に基づいて、研究方法論の形式的整備に傾注するだけでなく、インタヴュー調査が行われる現場性において研究素材の質の良し悪しが左右されるという臨床性が肝要であることを発表し、フランス語圏の研究者の共感を得ることができた。そのことによって、本研究自体の視座が学校教育現場における教育相談活動の実践知の伝達方法の良し悪しを一元的に議論するレベルに止まらず、暗黙の実践知を研究するに際して肝要な留意点にまで視野が高められたと言うことができる。これに伴い、インタヴュアーの自己変容あるいは自己成長という質的な内容を取り扱う視点を改めて意識することができるようになり、インタヴュー調査に臨む姿勢を自覚した上で、相互作用を読み込んで分析を進めていく必要があることを、全調査を完了してしまう前に把握することができた。研究Iでインタヴューアーとなった研究協力者2の関わりを織り込む視点を盛り込むことができるという点で、研究IIへの進展に添った展開となっている。昨年度のフランスの国際コロックでの研究発表の内容を、ライフヒストリーを研究課題の中心とする国際雑誌(Revista Brasileira de Pesquisa (Auto)Biograica)に寄稿することにする。このことで、教育実践者が世代間伝達において抱えている課題を質的研究により紹介するという一事例的な例示に止まらず、我が国の教育領域、とりわけ教育相談の研究領域における質的研究として議論される水準を示すことを目指したい。その上で、本研究の最終年度として、研究IIのインタヴュー調査及び分析を昨年度以上に本格化して、ベテラン教諭にインタヴューした経験がインタヴュアー各人の個人的経験と如何に相互作用し合い、自己形成的に溶け合って、どのような形で各人のライフヒストリーとして化合して沈殿しているのかについて、臨床心理的にアクティヴ・リスニングを試みたい。そのインタヴュー自体が、対話的構築主義に関する理論的検討を通過した方法論として、世代間伝達を受ける側の自己変容の経験を聴取する視座を示すものとなるだろう。この海外論文の内容を著作権に配慮しながら、自らのHP等を利用して公表の方向性で検討していくことにして、なかなか既存の学会を越えて議論することのなかった交流の場を設けていくことにしたい。今後、学会毎の枠組みを越えたところで研究者および実践者のために議論の機会を構想していくことにする。本研究は、ベテラン教員が蓄積した教育相談の校内体制構築をめぐる臨床の知を次世代に伝達するにあたり、語りの場における相互作用を特に聴き手の内的変容に着目することで、語りという相互作用の内容を立体的に理解することを目指している。そしてこの理解を基として、語りを媒介にして経験的に蓄積されてきた実践知を次世代へ伝達する試みを促進していくために必要な諸要件を探ることが、本研究の目的である。初年度となった本年度はまず、臨床の知をライフヒストリー法によって質的に深めていくための理論的基礎付けを中心に行った。その基盤としてまず、臨床ナラティヴ研究会を立ち上げて、研究協力者1・2と共に本研究の目的を再確認し、質的研究法としてのライフヒストリー法やナラティヴのみならず、そもそもの臨床の知に対する理解と学びを深めた。第1回目は研究代表者による全体説明と質的研究についてのレクチャーを行った。第2回目には研究代表者によるナラティヴとインタヴュー調査に関わるレクチャーを行った。或る程度、ナラティヴの考え方に慣れてきた第3回目には、アクティヴラーニングを取り入れた研究方式を用いて、研究協力者2による日本文学からみた語りについてのレクチャーを開催し、併せて対話のロールプレイを実施した。第4回目は同様に、研究協力者1によるナラティヴの思想的背景に関するレクチャーを開催した。

そして、第5回目には連携協力者による臨床ナラティヴ・レクチャーとワークショップ形式の講演会を開催して、臨床物語論との接続を図った。また、ライフヒストリー法によるインタヴュー調査に関しては、研究協力者1によってベテラン教諭の調査対象者(研究協力者3)が選定・発表され、若手教諭でインタヴュアーとなる研究協力者2とのペア組みが決定された。それぞれのペア組において、研究協力者2が研究協力者3にインタヴューを実施する日程等の計画が立案された。本年度の研究実施計画の1つであるライフヒストリー法によるインタヴュー調査について、方法論にまつわる実施前準備に当初計画以上に注力しているため。それは、研究代表者が参画した愛知県総合教育センター教育研究調査事業において、研究協力者1の主導の下で実施済のインタヴュー調査を経験している研究協力者2を中心として、本年度中に本研究のインタヴュー調査を実施する予定であったが、ライフヒストリー法との差異について彼らにも了解してもらう必要が生じたため。また、インタヴュー調査未経験の研究協力者2においても、研究協力者3との実施予定調整がなかなかスムーズに進まなかったこともあり、実際のインタヴュー調査に27年度中には出掛けられていない状態である。しかしながら、本年度末の時点でインタビューの実施予定日は決定しており、28年度から随時実施していくことになっている。一方、もう1つの実施計画の柱である臨床物語論による理論的基礎付け作業については、ライフヒストリー法による臨床実践知の質的理解を深めていくための方法論としての基礎について、本研究を遂行するべく立ち上げた臨床ナラティヴ研究会においてレクチャーやロールプレイを通じて理論的にも体験的にも学び理解を深めてきている。そこでは研究協力者の間で議論も活発に行われている。この研究会を通して、先に述べたライフヒストリー法の理解を固めてきており、次年度に備えている。総じて見ると、当初の計画通りには進まなかったため、やや遅れていると判断せざるを得ないが、それに対する措置は講じている。本年度は昨年度の計画通り、現場若手教員(研究協力者2)からベテラン教員(研究協力者3)へのインタヴューを実施した。インタヴュー調査によって得られた録音・録画資料を基に、主にトランススクリプト化したテキストを質的分析のための質的データとした。本研究で当初予定していたGTMA(グランデッドなテキストマイニング・アプローチ)による分析では、コンピュータを用いた言語処理であるテキストマイニングにより、単語頻度解析と係り受け頻度解析を踏まえて注目語のコンコーダンス分析を通したネットワーク図を調べた。これらの重要語句と発言者の対応関係から浮かび上がる分析結果からは、インタヴュイーが直接言明化した語句レベルでの連関図が得られたに過ぎず、その語句が暗黙に指す概念レベルまで覆うことが出来なかった。
長波長光照射により水酸ラジカルを発生する試薬の分子設計-光フェントン試薬の開発-

標題にある機能分子の設計を行ない、生体物質との反応を行ない、成果を得た。1)DNAとの反応:DNAの酸化的損傷は癌化、老化などとの関連から興味がもたれ研究が進められてきた。DNAの酸化的損傷の分子レベルでの解析は旧来より行なわれ、DNAの酸化損傷物も単離、同定されてきた。そうした化合物のなかでDNAの活性酸素による酸化で生成する8-ヒドロキシデオキシグアノシンはその発生位置で点突然変異をおこすことが判明おり、幅広く興味がもたれてきた。しかしながら、生成に関連する分子量論的研究はほとんどすすめられてこなかった。そこで、わたしは自身で分子設計した長波長光照射下においてヒドロキシルラジカルを発生する化合物(光フェントン試薬)を用い、光照射条件下における8-ヒドロキシデオキシグアノシンの生成を詳細に調べてみた。8-ヒドロキシデオキシグアノシンの生成は化合物濃度の増大とともに増加するが、ある一定量以上の化合物濃度以上では、生成が減少してくる事実が判明した。このことは生体系においてごく微量のヒドロキシルラジカルが発生すればそこで点突然変異が誘発される可能性を示唆するものである。2)蛋白質との反応:蛋白質のヒドロキシルラジカルによる酸化的損傷を眼のクリスタリン蛋白質を用い詳細に調べたところ、トリプトプファンの位置での酸化の促進が認められた。3)移植効率:光フェントン試薬による酸化的損傷が生体にとり致命的であるか否かを探る目的で大腸菌へのファージの移植実験を行なった。光フェントン試薬と処理したファージは大腸菌への移植効率が著しく低下した。このことは光フェントン試薬による損傷(ヒドロキシルラジカルによる損傷)が生体にとり致命的であることを如実に示すものである。以上の実験事実より、生体物質の酸化的損傷の解明にここで開発した分子が非常に有力な武器であることが判明した。本年度は標題にある機能分子の設計を行ない、生体物質との反応を主に行ない、成果をえた。DNAのどの部位においてそうした酸化的損傷が起きやすいか探る目的で、遺伝子増幅装置を購入し、PCR法を用いての解析を現在行なっている。

DNAの酸化的損傷の分子レベルでの解析は旧来より行なわれ、DNAの酸化損傷物も単離、同定されてきた。そうした化合物のなかでDNAの活性酸素による酸化で生成する8-ヒドロキシデオキシグアノシンはその発生位置で点突然変異をおこすことが判明しており、幅広く興味がもたれてきた。しかしながら、生成に関連する分子量論的研究はほとんどすすめられてこなかった。そこで、わたしは自身で分子設計した長波長光照射下においてヒドロキシルラジカルを発生する化合物(光フェントン試薬)を用い、光照射条件下における8-ヒドロキシデオキシグアノシンの生成を詳細に調べてみた。8-ヒドロキシデオキシグアノシンの生成は化合物濃度の増大とともに増加するが、ある一定量以上の化合物濃度以上では、生成が減少してくる事実が判明した。このことは生体系においてごく微量のヒドロキシルラジカルが発生すればそこで点突然変異が誘発される可能性を示唆するものである。2)蛋白質との反応:蛋白質のヒドロキシルラジカルによる酸化的損傷を眼のクリスタリン蛋白質を用い詳細に調べたところ、トリプトプファンの位置での酸化の促進が認められた。3)移植効率:光フェントン試薬による酸化的損傷が生体にとり致命的であるか否かを探る目的で大腸菌へのファージの移植実験を行なった。光フェントン試薬と処理したファージは大腸菌への移植効率が著しく低下した。このことは光フェントン試薬による損傷(ヒドロキシルラジカルによる損傷)が生体にとり致命的であることを如実に示すものである。以上の実験事実より、生体物質の酸化的損傷の解明にここで開発した分子が非常に有力な武器であることが判明した。
新星の爆発初期のイジェクタ構造の解明

新星爆発の核反応は銀河の化学進化や太陽系の進化の議論をするうえで重要な同位体元素が生成されると理論的に予測されてきた。新星爆発で放出されるこれらの同位体元素のより正確な質量の推定や新星の熱核暴走反応の理論モデルの検証を進めるうえで爆発初期のイジェクタ構造を知ることは不可欠である。本研究の目的は可視光・近赤外線の高分散分光観測と偏光分光観測、および直接撮像観測によって新星を爆発後の時系列に沿って系統的に調査し、現在提唱されている爆発初期のイジェクタ構造モデルを検証することを目的とする。
統計的決定理論的なアプローチによる性質の良い推定量の提案

Stein(1973)による次のような単純なアイデアに決定理論的な結果を与えた.Stein(1973)は,平均ベクトルに対して,密度関数がp次元のニュートンポテンシャルで与えられる分布と原点に対する一点分布の重み付き分布に対する一般化ベイズ推定量を,James-Stein推定量を改良している可能性がある推定量として提案した.この予想は後に密度関数がニュートンポテンシャルで与えられる事前分布に対する一般化ベイズ推定量がJames-Stein推定量を改良することが,Kubokawa(1991)によって示されるので,一点分布の重みが小さい場合には,的を得た予想である.しかし,Stein(1973)以後,決定理論的な結果については,James-Stein推定量の改良はもちろんのこと,許容性やミニマクス性でさえも証明されていなかった.我々は,Stein(1973)の事前分布を一般化し,正規分布の尺度混合分布と一点分布の重み付き分布を考えた.そして,この事前分布に対する一般化ベイズ推定量が許容的であるための必要十分条件と,ミニマクスであるための十分条件を導出した.さらに一般化ベイズ推定量について,事前分布とミニマクス性とその推定量に対するshrinkage factorの間の関係についても調べた.ミニマクスであるための十分条件は,shrinkage factorが単調でないものも許しているが,shrinkage factorが単調である方が,条件のチェックが容易であり,Faith(1978)により,shrinkage factorが単調であるミニマクスな一般化ベイズ推定量を導く事前分布のsubclassの特徴付けがされていた.一方,shrinkage factorが単調でないミニマクスな一般化ベイズ推定量を導く事前分布の特徴付けに関する結果は断片的であり,整理されていなかった.我々はshrinkage factorが,極値を1つ,あるいは2つ持つような推定量を導く事前分布のsubclassを特徴付けた.本年度は主に,正規分布を仮定しない場合のスタイン問題こついて考えてきた。特に,scale mixtures of multirariate normal distributionsに対する許容的でミニマクスな推定量について研究してきた。正規の場合には,既に理論の精緻化がなされており、許容的でミニマクスな推定量が得られている。これに対して非正規の場合には,Brown(1966)Strawderman(1974),Berger(1975),Brandwein and Strawderman(1978,1991)らの一連の研究において、球面対称分布の平均ベクトルの推定問題に対するミニマクス推定量のクラスが提案されている。しかし,自身よりも良い推定量が存在しないことを主張する性質である「許容性」も合わせ持つような推定量はまだ提案されておらず、統計的決定理論の立場から,そのような推定量を提案するのが望まれていた。本年度は.ロス‖δ-θ‖^2に対して,球面対称分布のsubclassであるscale mixtures of multivariate normaldistributionsの推定問題を考え、少なくとも多変量t分布を含むようなクラスに対して,ミニマクスで許容的な推定量を提案することが出来た。Stein(1973)による次のような単純なアイデアに決定理論的な結果を与えた.Stein(1973)は,平均ベクトルに対して,密度関数がp次元のニュートンポテンシャルで与えられる分布と原点に対する一点分布の重み付き分布に対する一般化ベイズ推定量を,James-Stein推定量を改良している可能性がある推定量として提案した.この予想は後に密度関数がニュートンポテンシャルで与えられる事前分布に対する一般化ベイズ推定量がJames-Stein推定量を改良することが,Kubokawa(1991)によって示されるので,一点分布の重みが小さい場合には,的を得た予想である.しかし,Stein(1973)以後,決定理論的な結果については,James-Stein推定量の改良はもちろんのこと,許容性やミニマクス性でさえも証明されていなかった.我々は,Stein(1973)の事前分布を一般化し,正規分布の尺度混合分布と一点分布の重み付き分布を考えた.そして,この事前分布に対する一般化ベイズ推定量が許容的であるための必要十分条件と,ミニマクスであるための十分条件を導出した.さらに一般化ベイズ推定量について,事前分布とミニマクス性とその推定量に対するshrinkage factorの間の関係についても調べた.ミニマクスであるための十分条件は,shrinkage factorが単調でないものも許しているが,shrinkage factorが単調である方が,条件のチェックが容易であり,Faith(1978)により,shrinkage factorが単調であるミニマクスな一般化ベイズ推定量を導く事前分布のsubclassの特徴付けがされていた.一方,shrinkage factorが単調でないミニマクスな一般化ベイズ推定量を導く事前分布の特徴付けに関する結果は断片的であり,整理されていなかった.我々はshrinkage factorが,極値を1つ,あるいは2つ持つような推定量を導く事前分布のsubclassを特徴付けた.
冠動脈インターベンションの国際比較と質的向上を目指したデータベース構築

レジストリ登録されたデータを用いて(15施設、4000例)、PCIに伴ってみられた出血合併症の発症率の計算を行い、関連する臨床的因子の寄与度の定量化を行った。さらには、PCI施行後の適切な処方の用いられ方、そして休日と週末のPCI入院による実際の成績の違い等に関しての解析を行い、その結果を平成23年3月に行われた日本循環器学会にて発表、現在論文として学術誌に順次投稿している。また、四半期に一度程度継続的なフィードバックをかけて各施設の医療の質の向上に努めている。本年はPCIデータベースのフォーマット作成と参加施設による可動を目標としていたが、約150項目の入力項目を選定したのち、米国ACC-NCDRとの共通入力フォーマットをWeb上で稼働することに成功し、二名のコーディネイターのサポートにより、すでに1000名弱の登録を終えた。また、冠動脈疾患に対するPCI(経皮的インターベンション)施行例とバイパス手術施行例との初期的な比較を一部の米国の大規模データベース(テキサス州、THIRDBase)と行い、その成果を二題第74回日本循環器学会(京都市)において報告した。今後は順次学術誌への投稿も進めていく予定であり、すでに一編がAmerican Journal of Cardiology誌にアクセプトされている。また、Web上のプログラムに関しても三度の発展的な改訂を行い、より簡便で短時間に入力が可能になるようにしている。このプログラムのメンテナンスは(株)医療企画と専属のデータマネジャーが行っている。今後は更に街頭患者の背景情報や冠動脈造影結果を入力することにより、米国ACC-NCDRによって算出された予測短期死亡率や合併症による出血率なども、術者や施設のベンチマーキングの為に表示できるように改良する予定である。本年は完成したPCIデータベースのフォーマットによってデータの収集を続け、2000例の登録を14施設から行った。中間報告として各施設での治療成績の比較を行い、実際にそのデータを用いて四半期に一度程度継続的なフィードバックをかけて各施設の医療の質の向上に努めている。今後、各施設の医療の質の向上が短期、および長期成績の上昇につながるかどうか検証を続ける必要がある。さらに、中間期のデータを用いて、実際にPCIに伴ってみられた出血合併症の発症率の計算を行い、関連する臨床的なパラメータを統計的モデルを構築して実際にオッズ比を算出してその寄与度を定量化した。出血は6%前後の症例で比較的頻繁に認められる合併症であり、関連していた透析、あるいは不安定狭心症や心筋梗塞急性期の症例には十分に注意する必要性が示唆された。さらには、我が国におけるPCI施行後の適切な処方の用いられ方と処方されにくい症例の同定、そして休日と週末のPCI入院による実際の成績の違い等に関しての解析を行い、その結果を平成23年3月に行われた日本循環器学会にて発表を行った。現在、論文として学術誌に順次投稿している。このプログラムのメンテナンスは(株)医療企画と専属のデータマネジャーが行っており、現在はほとんどの症例について90100%の入力率を達成することが可能となっている。今後は引き続き該当患者の背景情報や冠動脈造影結果を入力することにより、米国ACC-NCDRによって算出された予測短期死亡率や合併症による出血率なども、術者や施設のベンチマーキングの為に表示できるように改良する予定である。
Neuro-Imaging法(fMRI)を用いた脊髄機能評価法の開発

脊髄機能評価は詳細な神経学的所見によることが基本であるが、客観性や機能障害の責任部位の把握に関しては必ずしも充分でなかった。それを補うために電気生理学的手法が開発されてきたが、脊髄近傍に電極の設置を要すること、痛みなどを伝える細い神経線維の機能評価は困難なことなど技術的な問題点も多い。脳におけるfMRIは高い画像分解能を持ちつつ非侵襲的に機能的感覚検査を可能にする方法であり、この技術を脊髄レベルに応用すればこれまでの検査法の問題点を解決する方法の一つになると考えられる。我々はこれまでの予備実験で頭蓋-頚部固定装置を開発し、その結果、fMRIの撮像方法であるEPI-BOLD法を用いて脊髄の画像化に成功した。この成功を踏まえ、脊髄機能解析プログラムの開発をに取り組んできた。脊髄における画像化の問題の一つとして頚髄が心拍及び呼吸にくわえてえんげ動作によって非常に大きく動くことがあり現在開発したプログラムを駆使しても信号強度が弱いため詳細な画像解析は困難であった。今後は来年度導入される3TのMRIで引き続き実験を行う予定としている。並行して行ってきたPositron Emission Tomographyを用いた脊髄機能評価では神経因性疼痛患者を用いた研究を行った。その結果、疼痛部位に対応した脊髄に活動性の亢進をみとめており、今後症例を重ねて検討することでPETスキャンを用いた脊髄機能評価の臨床応用につなげていけるものと考えている。頸髄部のfMRIは脳のそれと異なってターゲットが小さいことのみならず、頸部が呼吸、燕下運動、心拍などの要因により大きく動くことが技術的に撮像を困難にさせている。従って撮像するためには1)被撮像部位の固定、2)心拍および呼吸による脊髄の動きを計算した画像解析技術の開発が必要と考えられる。本研究プロジェクトではこれまでに専用頭蓋-頚部固定装置を開発し、頭頸部撮像専用コイルを用いることによりfMRIで行われるEPI-BOLD撮像法を用いて脊髄の画像化に取り組んできた。その結果、機能撮影ではなく単一ボリューム撮像においては弱い信号強度ながら、脊髄の画像化に成功した。現在の時点で撮像可能な範囲は概ね第一頸椎高位から第5頸椎高位の脊髄であり、それより下位の脊髄は信号強度が微弱なため、現在の頭頸部用撮像コイルを使っても機能撮影は困難であろうと考えられる。今後は信号強度を増加させるために撮像のプロトコルの改良に取り組んでいきたい。それに加えて、本来の目的である機能撮影に対する取り組みとして、MRI撮像中に心電図を抽出し、それをコンピュータ解析して、機能撮像に適したスキャンタイミングをコンピュータにて算出し、それに基づいて機能撮像を行う予定としている。そのため現在は工学部の研究協力者と共にハードウエアおよびソフトウエアの開発に取り組んでいる。また、脊髄機能の解析に当たって脳機能イメージングで用いられている解析ソフトウエアでは不十分であることからそちらについても脊髄機能解析プログラムの開発を行う予定である。【目的】脊髄機能評価は詳細な神経学的所見によることが基本であるが、客観性や機能障害の責任部位の把握に関しては必ずしも充分でなかった。【方法】1)脊髄fMRI解析プログラムの開発解析プログラムは脳におけるfMRIの解析方法として現在広く行われているStatistical Parametric Mapping法に準じるものとする。特に脊髄は呼吸および心臓の拍動によって微妙にその位置を変化させるため呼吸、心電図同期をとってfMRI撮像中の位置の補正を行った後に統計学的解析するものを作成する。2)呼吸・心電図同期抽出システムの開発上記の呼吸および心臓の拍動位置の補正を行ったりタイミングを合わせて統計解析するための基となるデータを撮像中に被検者からとりだすシステムを開発する。【結果】これまでの実験で頭蓋-頚部固定装置を開発し、その結果、fMRIの撮像方法であるEPI-BOLD法を用いて脊髄の画像化に成功した。現在はこれまで脳fMRIの開発を共同で行ってきた工学部の共同研究者と協力して脊髄機能解析プログラムの開発中である。

並行して行ってきたPositron Emission Tomographyを用いた脊髄機能評価では神経因性疼痛患者を用いた研究を行った。その結果、疼痛部位に対応した脊髄に活動性の亢進をみとめており、今後症例を重ねて検討することでPETスキャンを用いた脊髄機能評価の臨床応用につなげていけるものと考えている。