hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コントラストを検出する初期視覚系の階層横断的解析と再生医療への戦略的展開

視覚の本質は「ものの形を捉えること」であり、中心的な役割は双極細胞が担っている。研究者らは、網膜ON型双極細胞の機能を司る遺伝子TRPM1とmGluR6に注目し、各遺伝子欠損網膜を比較解析した結果、TRPM1欠損網膜でのみ周期性自発発火を検出した。軸索終末の特徴的な構造変化は、数理モデル解析結果から推定される自発発火の発生要因と一致した。変性網膜の自発発火は変性網膜における光視症の原因と考えられており、今回の分子・組織・機能解析・数理モデル構築といった一連の手法を駆使した研究は、総合的に機能的再構築に貢献できるツールに昇華することができる、重要な成果であったと考えている。近年再生医療研究が進み、網膜神経細胞の分化誘導および移植による視覚再生が現実のものとなってきた。しかしながら網膜は整然とした回路構造を形成しており、Quality of Lifeを鑑みると、本来の視覚を取り戻すためには網膜構造に基づいた機能的再構築が必要である。視覚の本質はものの形を捉えることである。昆虫からほ乳類までの感覚器系に進化的に独立して獲得されたON・OFF回路は、微妙な感覚を相対的に強調してとらえることができる優れた回路である。視覚の場合、ものの輪郭を捉えることには初期視覚系で分解されるON経路とOFF経路の働きが重要であると考えられているため、我々は網膜ON・OFF回路に注目して網膜からその投射経路までの階層横断的解析を行っている。視覚ON型OFF型分解の第一段階である双極細胞の中でも大多数の視細胞とシナプス結合しているON型双極細胞に注目し解析を行ったところ、網膜ON型双極細胞で発現する遺伝子の転写メカニズムの類似性を見いだし、現在詳細な解析を行っている。解析は細胞レベルと個体レベルの両方の側面から進めている。機能欠損解析についてはシステムの確立を行っており、組織レベルの解析系の確立が進んだと考えている。投射経路解析および個体レベルの解析についてはまだ予備段階である。以上、現在まで明らかになっていなかった特定の機能欠損における網膜および投射先、さらには視覚応答に与える影響についての全体像を明らかにしつつある。本研究は、コントラストを形成する初期視覚系の解明を多角的に行うことを目的としている。本年度においては昨年度に引き続き継続している細胞特異的発現遺伝子発現の制御メカニズム解析を引き続き行った。いくつかの遺伝子において相同性の高い制御メカニズムを推定し、内在性のプロモーター配列を用いた細胞特異的遺伝子発現制御機構メカニズムの細胞レベルおよびin vivoでの検証を行っている。細胞レベルで得られている結果が組織で得られる結果と一致することの確認とそのデータに基づく改良をH26年度に行っていきたいと考えている。視覚応答解析メカニズムに関しては、電気生理学的解析も進み、遺伝子改変動物網膜で検出された特徴的なシグナルの発生由来をほぼ同定することができた。また、得られたデータを解析するための情報処理法も確立の目処がたった。細胞の1細胞モデルと回路モデルのシミュレーション解析も進んでおり、実験結果とシミュレーションデータの比較検証を行っている。さらに、投射経路解析や行動解析に関しても結果が得られ、今後メカニズム解明へのより詳細な解析と結果の確認と検証に入る予定である。脳活動の解析結果は不明確であり、視覚刺激方法の変更を検討中である。本年度は特に視覚応答解析装置の確立が進展した。視覚応答は主に非イメージ形成応答解析が中心に行われているが、認知を指標とした視覚イメージ解析系がほぼ確立した。まず野生型動物を用いて、既存の解析系では得ることのできなかった視覚応答の基本情報を収集しており、網膜レベルでの電気生理学解析結果と比較解析を行っている。本研究では、コントラストの形成に関わる初期視覚系のメカニズムを、分子・細胞・組織・機能といった面から多角的に解析することを目的としている。本年度は昨年度に引き続き継続している細胞投句的発現遺伝子発現の制御メカニズム解析を行い、生体網膜において目的の転写因子が目的ゲノム上に結合していることを明らかにすることがてきた。従って、内在性のプロモーター配列を用いた細胞特異的遺伝子発現制御機構メカニズムのin vivoでの検証を行っていきたいと考えている。視覚応答解析メカニズムに関しては、電気生理学的解析も進み、遺伝子改変動物網膜で検出された特徴的なシグナルの発生由来をほぼ同定することができたが、得られたデータを解析するための情報処理法の確立がほぼ終了し、現在得られているデータの厳格なソーティングと解析を行っているところである。得られる結果を元にシミュレーション解析と比較検証を行う予定である。投射経路解析は方法に関してほぼ確立できた。今後確認と検証に入る。さらに本年度は視覚応答解析装置の確立が終了し、視覚の時間分解能の解析を行った。まず極限法においてCFFを同定することができた。続いて恒常法においても同定を行い、網膜の電気生理学的解析結果と比較検討する予定である。本年度は視覚応答解析メカニズムに関しては、電気生理学的解析も進み、遺伝子改変動物網膜で検出された特徴的なシグナルの発生由来をほぼ同定することができたが、得られたデータを解析するための情報処理法の確立がほぼ終了し、現在得られているデータの厳格なソーティングと解析を行っているところである。投射経路解析も方法が確立でき、結果を得ることができた。

極限法に加えて恒常法においてもCFFを同定することができた。網膜の電気生理学的解析結果との比較をさらに検討する予定である。網膜ON型双極細胞発現遺伝子発現の制御メカニズム解析に関しては、再考の余地があり、現在確認中であるが、手法は確立した。本解析はプロジェクトを次のステップに進めるために非常に重要であり、28年度に出来るだけ進展させたいと考えている。また、関連マウスの作製も順調に進んでいる。電気生理学的な解析に関しては、解析方法もほぼ確立できたと考えている。視覚行動解析装置の作製は、非常に大変であったがほぼ確立でき、行動解析に関するデータはほぼ回収でき、次のステップに移行するところである。以上より、総合すると順調であると考えている。本研究では、視覚系のON OFFメカニズムについて解析を行うことにより、コントラストの形成に関わる初期視覚系の応答メカニズムを、分子・細胞・組織・機能といった面から多角的に解析することを目的としている。本年度は初期視覚系の視覚応答解析メカニズムに関しては、中枢神経系網膜を用いた電気生理学的解析も進み、何種かの遺伝子改変動物網膜で検出された特徴的なシグナルの発生由来をほぼ同定することができた。また、得られたデータを解析するための情報処理法の確立がほぼ終了し、現在得られているデータの厳格なソーティングと解析がほぼ終了した。また、網膜自体の免疫組織染色の結果もほぼ終了した。得られた結果に関するシミュレーション解析と比較検証に関しては一旦終了しているが、さらなる解析を現在継続しているところである。また、特定の細胞における機能を欠損させるための遺伝子改変マウスを用いた解析を行う予定としているが、一部マウスの作製に遅れが生じているため、本研究自体を延長申請している。実際にマウスが視覚刺激を認知しているかどうかを解析するための、新規視覚応答解析装置を確立していたが、装置の改良を終了し、短期間で視覚応答解析ができる系とすることができた。本装置を用いては、すでに視覚の時間分解能の解析を行っている。極限法に加えて恒常法においても解析を行い、その評価が終了した段階であるが、初期視覚系と認知という観点から、複合的な実験系を行う予定としており、現在継続中である。一部の遺伝子改変マウスの作製に遅れが出ている。視覚の本質は「ものの形を捉えること」であり、中心的な役割は双極細胞が担っている。研究者らは、網膜ON型双極細胞の機能を司る遺伝子TRPM1とmGluR6に注目し、各遺伝子欠損網膜を比較解析した結果、TRPM1欠損網膜でのみ周期性自発発火を検出した。軸索終末の特徴的な構造変化は、数理モデル解析結果から推定される自発発火の発生要因と一致した。変性網膜の自発発火は変性網膜における光視症の原因と考えられており、今回の分子・組織・機能解析
ネクロプトーシスにより発症する重症薬疹の機序解明

重症薬疹(Stevens-Johnson症候群:SJS、中毒性表皮壊死症:TEN)は致死的疾患であり、加えて重篤な後遺症を残す。病理学的に皮膚や角膜の広範な細胞死を特徴とし、そのため皮膚・角膜のびらん・潰瘍を来す。これまで重症薬疹の発症機序は不明であったが、最近我々は重症薬疹における細胞死はネクロプトーシスであり、annexin A1/formyl peptide receptor 1(FPR1)の新規経路を介して起こることを明らかにした。本研究において、新規経路によるネクロプトーシスの詳細なメカニズムを解明するとともに、この経路をターゲットとしたネクロプトーシス阻害作用を持つ重症薬疹治療剤を開発することを目的とする。FPR1に対するアンタゴニスト探索:Gタンパク質共役受容体(GPCR)の一つであるFPR1に直接作用するシグナル阻害分子スクリーニングし、重症薬疹に対する治療薬の候補化合物の同定を行っている。GPCR刺激によるGタンパク質およびβアレスチンシグナルを検出する系を構築した。この系を用いて化合物ライブラリーのスクリーニングを行い、候補を絞り込んだ。今後、同定された候補化合物の構造展開を行う。さらに重症薬疹モデルマウスにおいて改善効果を検討し、低毒性のリード化合物の同定を行う。あわせてFPR1を介するシグナル伝達系へのリードの作用機序解析も行う。FPR1アンタゴニストはネクロプトーシスのシグナル因子の阻害剤に比し、疾患特異性があり、他のネクロプトーシス現象を抑制せず、副作用も少ないことが期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。FPR1に対するアンタゴニスト探索:Gタンパク質共役受容体(GPCR)の一つであるFPR1に直接作用するシグナル阻害分子スクリーニングし、重症薬疹に対する治療薬の候補化合物の同定を行った。FPR1に対するアンタゴニスト探索としてGタンパク質共役受容体(GPCR)の一つであるFPR1に直接作用するシグナル阻害分子スクリーニングし、重症薬疹に対する治療薬の候補化合物の同定を行った。現在十数個まで絞り込むことができている。
巨核球系・赤血球系細胞の発生分化機構の解析

巨核球特異的に発現するGlycoprotein llb(GPllb)遺伝子のプロモーターをLacZ遺伝子の上流につなぎ、マウス胚性幹細胞(ES細胞)に遺伝子導入を行った。そのES細胞をストロマ細胞株OP9上で共生培養を行い、血液細胞へと分化誘導を行う。その際に、エリスロポエチン(EPO)、トロンボポエチン(TPO)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)を添加することにより、それぞれ、赤血球、巨核球、マクロファージヘと分化誘導することが可能である。それぞれの細胞系列においてLacZ遺伝子の発現をしらべたところ、約600塩基対のプロモーターで、巨核球特異的な遺伝子発現が可能であることがわかった。種々の欠失変異を用いて解析したところ、従来報告されていたようなnegative control elementは巨核球特異的遺伝子発現には必要ではなく、約200塩基対のエンハンサーのみで必要にして十分な発現が得られることがあきらかとなった。この方法を用いることにより、トランスジェニックマウスを作製することなく、血液細胞における遺伝子発現を高効率に検討することが可能になった。
YIGマグノンからのマイクロ波放射

強磁性体スピン波系に対して,高電力マイクロ波による非線形励起(パラメトリック励起)を行うと,特定の波数を持ったマグノンのみが強く励起されて増大するため,マグノン非平衡状態を作り出すことが出来る.これらのマグノンが直接に,あるいは,マグノン散乱過程により別の周波数のマグノンとなり間接に,マイクロ波を放射する.すなわち放射緩和が起こることが期待される.したがってマグノン系からのマイクロ波放射を検出することにより,マグノン間相互作用あるいはマグノン凝縮状態に関するデータが得られると期待される.非平衡マグノンはマイクロ波共振器内に置かれたフェリ磁性体YIG(イットリウム・鉄・ガーネット)内に励起されるが,このマグノンという非線形振動子はマイクロ波フォトンと非線型結合してマグノン-フォトン非線形結合共振モードが出現する.この結合モードの特性を実験・理論の両面から解明した.実験は高電力マイクロ波により共振モードを作り出し,そこへ弱い第二のマイクロ波を加えてその周波数をスウィープしながら共振モードを観測した.放射マイクロ波を検出する実験はYIGの球状単結晶の磁化容易軸である[111]軸方向および単結晶薄膜の膜面内([111]軸に垂直)に静磁場と9-16GHzマイクロ波磁場を加える平行励起法で行った.放射マイクロ波は試料の周りに巻いたピックアップコイルにより検出し,マイクロ波スペクトラムアナライザでそのパワースペクトラムを解析した.また放射マイクロ波強度が減衰する時間変化の測定からスピン波緩和時間を測定した強磁性体スピン波系に対して,高電力マイクロ波による非線形励起(パラメトリック励起)を行うと,特定の波数を持ったマグノンのみが強く励起されて増大するため,マグノン非平衡状態を作り出すことが出来る.これらのマグノンが直接に,あるいは,マグノン散乱過程により別の周波数のマグノンとなり間接に,マイクロ波を放射する.すなわち放射緩和が起こることが期待される.したがってマグノン系からのマイクロ波放射を検出することにより,マグノン間相互作用あるいはマグノン凝縮状態に関するデータが得られると期待される.非平衡マグノンはマイクロ波共振器内に置かれたフェリ磁性体YIG(イットリウム・鉄・ガーネット)内に励起されるが,このマグノンという非線形振動子はマイクロ波フォトンと非線型結合してマグノン-フォトン非線形結合共振モードが出現する.この結合モードの特性を実験・理論の両面から解明した.実験は高電力マイクロ波により共振モードを作り出し,そこへ弱い第二のマイクロ波を加えてその周波数をスウィープしながら共振モードを観測した.放射マイクロ波を検出する実験はYIGの球状単結晶の磁化容易軸である[111]軸方向および単結晶薄膜の膜面内([111]軸に垂直)に静磁場と9-16GHzマイクロ波磁場を加える平行励起法で行った.放射マイクロ波は試料の周りに巻いたピックアップコイルにより検出し,マイクロ波スペクトラムアナライザでそのパワースペクトラムを解析した.また放射マイクロ波強度が減衰する時間変化の測定からスピン波緩和時間を測定した強磁性体スピン波系に対して,高電力マイクロ波による非線形励起(パラメトリック励起)を行うと,特定の波数を持ったマグノンのみが強く励起されて増大するため,マグノン非平衡状態を作り出すことが出来る.これらのマグノンが直接に,あるいは,マグノン間散乱過程により別の周波数のマグノンとなり間接に,マイクロ波を放射する,即ち放射緩和が起こることが期待される.したがってマグノン系からのマイクロ波放射を検出することにより,マグノン間相互作用あるいはマグノン凝縮状態に関するデータが得られると思われる.実験はイットリウム・鉄・ガ-ネットの球状単結晶の磁化容易軸である[111]軸方向に静磁場と9GHz帯マイクロ波磁場を加える平行励起法で行った.放射マイクロ波の観測は試料の周りに巻かれたピックアップコイルにより,その出力をマイクロ波・スペクトラム・アナライザで行った.検出感度は10^<-16>-10^<-17>Wである.その結果,外部静磁場1000-1300Oe周辺でマグノンバンドの底の周波数に近い1.3-1.5GHzの微弱なマイクロ波が検出された.さらにその2倍及び3倍のマイクロ波も同時に観測された.これらの周波数は励起マイクロ波の周波数とは比例関係にはなく試料から放射されたものである.また励起周波数の1/2周波数のマイクロ波も観測された.共鳴吸収が起こる磁場以外では観測されないので,これも試料が発するものと考えられる。パラメトリック励起されたマグノンがマグノン間散乱によりエネルギーを失い,やがてマグノンバンドの底に集まって凝縮状態になることが予想される.今後さらにこれらのマイクロ波の特性を詳しく測定し,マグノンの非平衡状態を調べることにしている.強磁性体スピン波系に対して,高電力マイクロ波による非線形励起(パラメトリック励起)を行うと,特定の波数を持ったマグノンのみが強く励起されて増大するため,マグノン非平衡状態を作り出すことが出来る.これらのマグノンが直接に,あるいは,マグノン散乱過程により別の周波数のマグノンとなり間接に,マイクロ波を放射する.すなわち放射緩和が起こることが期待される.したがってマグノン系からのマイクロ波放射を検出することにより,マグノン間相互作用あるいはマグノン凝縮状態に関するデータが得られると期待される.

放射マイクロ波を検出する実験は室温でYIG(イットリウム・鉄・ガーネット)の直径0.8mmの球状単結晶の磁化容易軸である[111]軸方向および単結晶薄膜の膜面内([111]軸に垂直)に静磁場と9-16GHzマイクロ波磁場を加える平行励起法で行った.放射マイクロ波は試料の周りに巻いたピックアップコイルにより検出し,マイクロ波放射が始まる閾値とスピン波不安定化閾値の磁場変化を測定した.またマイクロ波シンセサイザにより最大25dBmまでの励起マイクロ波を加えて,検出した放射マイクロ波をスペクトラムアナライザで解析した.そのスペクトルは励起周波数の1/2のシングルピークの場合と,1/2励起周波数の周辺で複数のピークを持つ場合とがある.またパルスマイクロ波で励起して,そのパルス後に放射マイクロ波強度が緩和する時間変化を測定したところ減衰定数は約19μsと求まり,スピン波不安定化閾値か,ら求められるスピン波緩和時間とよい一致を示した.
ブラックホール摂動論を用いた高次元時空の研究

1.extremeブラックホールの不安定性Extremeブラックホールは、しばしば量子重力の理解に重要な役割を果たす。例えば、あるextremeブラックホールは超弦理論に埋め込むことが出来るので、そのブラックホールエントロピーの微視的理解に成功している。最近の研究により、Kerrブラックホールを含む幾つかのextremeブラックホールは不安定になることが分かってきた。この不安定性の理解は、一般相対論的に興味があるだけではなく、量子重力の理解につながる可能性もある。私は、先行研究を拡張し、extremeブラックホールが不安定性になる一般条件を見出した。その結果を用いて、高次元の回転ブラックホールがextreme極限で不安定になることを示した。また、ある超対称ブラックホールに関しても不安定性を発見した。この結果は、量子重力理論の理解の助けになることが期待される。non-uniform black stringの安定性を局所ペンローズ不等式の方法で調べた。この解は、13次元以下では常に不安定であると考えられていたが、我々は12次元と13次元の場合に限り、安定な相が存在することを発見した。偶数次元の回転ブラックホールのホライズン近傍の摂動を調べ、そこに不安定性があることを発見した。この結果は、このブラックホールが大きい角運動量を持った時に不安定性が存在することを示唆している。
口腔状態に基づく脳血管障害評価スケールの開発

今年度は、昨年度までに確立したヘモグロビン(F-Hb)および乳酸脱水素酵素(LDH)を歯周疾患指標値とした唾液検査値と全身状態、とくに脳血管障害の危険因子となるメタボリックシンドローム(MS)の基準項目との関連を検討した。2007年に一般健診と歯周病唾液検査を同時に受けた成人364名(男性176名:51.7±14.1歳、女性188名:49.3±13.2歳)を本研究の対象とした。唾液は専用ガムにより咀嚼刺激唾液(全唾液)として採取した。歯周病マーカーであるF-Hbはラテックス比濁法で、またLDHはJCCLS標準化対応法によりそれぞれ測定した。その結果、唾液中F-Hbは、肥満あり、ならびにMSありの集団で有意に高い値を示し、唾液中LDHは高脂血症を除くすべての項目で、その有所見者に有意に高い値を認めた。一方、唾液中LDHはMS関連因子(肥満、糖尿病、高脂血症、高血圧症)の重積とともに上昇する傾向にあり(p=0.0020、ANOVA)、MS関連因子の該当数が3以上の集団(359±343U/1)では、該当数が0の集団(235±163U/1)よりも有意に高い状況にあった(p<0.05)。また、歯周病唾液検査の判定(A:異常なし、B:要観察、C:要医療)とMS関連因子(肥満、糖尿病、高脂血症、高血圧症)の該当数の間には統計学的に有意な関連があり(p=0.034、χ^2検定)、歯周病ハイリスクでは、MS基準項目該当数がより多く重積していることが確認された。以上より、歯周病ハイリスク者はメタボリックシンドロームのリスクが高いことが強く示唆された。全身状態の予防医学的観点からも成人の歯周病検診は重要であり、とくにMSハイリスク者では、歯周疾患の予防・改善を目的とした専門的な介入が必要であると考えられた。本年は、脳血管障害への関与が推定される歯周疾患の非侵襲的な検査を開発するにあたり、唾液を検体とする臨床検査の歯周疾患スクリーニング特性を検討した。対象は岩手県内の歯科診療機関および市町村歯科保健モデル事業で同意が得られた203名とした。当日は、CPIを含む歯科検診と咀嚼刺激唾液の採取、ならびに問診票調査を実施した。唾液は検査センターAにおいて遊離ヘモグロビン(Hb)とLDH濃度を計測した。また、歯科診療機関で受診した140名については、同一検体を別の検査センターBで同じく検査した。CPIとの相関係数は、Hbが0.84、LDHが0.82でいずれも有意であった(p<0.05)。A社とB社の計測値の相関係数は0.97以上(p<0.01)で、ほぼ完全な一致が確認された。B社データのCPI3に対する敏感度はHb=0.75,LDH:0.67,特異度はHb:0.78,LDH:0.68で、重度歯周炎で高いスクリーニング性能が示唆された。問診では「歯の動揺」、「出血排膿」および「飲酒週に3回以上」が重度歯周炎の有病に関して有意なOdds比(1.948.9)を示した。本研究より、唾液中遊離ヘモグロビンとLDHをマーカーとした検査は歯周疾患のスクリーニングの手段として実用可能であることが示唆された。昨年度より引き続き、唾液検査の歯周疾患スクリーニング特性を検討するとともに、生活習慣と歯周疾患との関連性を解析した。本研究への協力について同意が得られた3069歳の成人586名(48.9±11.6歳;男性255名、女性331名)について、口腔状態(DMFT,CPI,補綴状況、等)、歯周病唾液検査(遊離ヘモグロビンHbおよび乳酸脱水素酵素LDH濃度ならびに歯周病問診票)、標準質問票(日本歯科医師会版)、ならびに独自の生活習慣対策アンケートを実施した。唾液検査は、専用ガムにより咀嚼刺激唾液を採取後、検査室にて遊離Hbはラテックス凝集比濁法で、LDHはJCCLS標準化対応法により測定した。歯周疾患の有病状況は、異常なし(CPI最大値=0)は全体のわずか14.2%にすぎず、歯周疾患の有病率1は85.8%であった。症度別には、CPI最大値3以上の重度歯周病有所見者が全体の約55%を占めていた。唾液検査C判定(要医療)であった346名については65%が重度歯周病有所見者であった。唾液遊離Hb濃度はCPIスコア04と高い相関を示した(相関係数r=0.99)。また、唾液中LDH濃度もCPIスコア04と高い相関を示した(r=0.96)。ただし、遊離HbとLDH濃度の間には明らかな相関性は認められなかった(r=0.47)。さらに、唾液検査問診スコア(図6):CPIスコア04と高い相関を示した(r=0.94)。昨年度に確定した唾液検査の基準による判定結果はA判定(異常なし):152名(25.2%)、B判定:89名(14.7%)、C判定(要医療):346名(60.1%)であった。

スクリーニング特性に関しては、C判定であった346名中、CPIスコア2以上の要医療者は288名で、陽性適中率は79.6%であり、本唾液検査は歯周病スクリーニングに関して実用性が高いと判断された。今年度は、昨年度までに確立したヘモグロビン(F-Hb)および乳酸脱水素酵素(LDH)を歯周疾患指標値とした唾液検査値と全身状態、とくに脳血管障害の危険因子となるメタボリックシンドローム(MS)の基準項目との関連を検討した。2007年に一般健診と歯周病唾液検査を同時に受けた成人364名(男性176名:51.7±14.1歳、女性188名:49.3±13.2歳)を本研究の対象とした。唾液は専用ガムにより咀嚼刺激唾液(全唾液)として採取した。歯周病マーカーであるF-Hbはラテックス比濁法で、またLDHはJCCLS標準化対応法によりそれぞれ測定した。その結果、唾液中F-Hbは、肥満あり、ならびにMSありの集団で有意に高い値を示し、唾液中LDHは高脂血症を除くすべての項目で、その有所見者に有意に高い値を認めた。一方、唾液中LDHはMS関連因子(肥満、糖尿病、高脂血症、高血圧症)の重積とともに上昇する傾向にあり(p=0.0020、ANOVA)、MS関連因子の該当数が3以上の集団(359±343U/1)では、該当数が0の集団(235±163U/1)よりも有意に高い状況にあった(p<0.05)。また、歯周病唾液検査の判定(A:異常なし、B:要観察、C:要医療)とMS関連因子(肥満、糖尿病、高脂血症、高血圧症)の該当数の間には統計学的に有意な関連があり(p=0.034、χ^2検定)、歯周病ハイリスクでは、MS基準項目該当数がより多く重積していることが確認された。以上より、歯周病ハイリスク者はメタボリックシンドロームのリスクが高いことが強く示唆された。全身状態の予防医学的観点からも成人の歯周病検診は重要であり、とくにMSハイリスク者では、歯周疾患の予防・改善を目的とした専門的な介入が必要であると考えられた。
白金鉄磁石合金による骨成長誘導素子の研究

本研究は静磁場刺激による骨組織成長のメカニズムが明らかにし、白金鉄磁石による骨成長誘導素子の開発の可能性を探ることである。このため着磁および無着磁白金鉄磁石合金(Pt-50at%Fe)をラットの大腿骨にそれぞれ長期に埋入し、Pt-50at%Fe磁石の生体適合性を明らかにすると同時に、骨の無機質濃度(BMD)、骨カルシウム含有量を測定し、局所的静磁場刺激が骨に及ぼす影響を検討すること、またN極とS極の配置、磁力線の位置、密度、方向と骨組織の関係を調べPt-50at%Fe磁石合金が素子を装着した骨成長誘導型チタンインプラントの可能性を探ることである。昨年度までに無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨に28週まで埋入し、白金鉄磁石合金の生体適合性、骨親和性、静磁場による骨誘導について検討した。本年度は昨年度までとと同様の無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨にさらに長期の12週まで埋入し、骨成熟度を表すと考えられるCa/PのX線分析顕微鏡による測定や光学顕微鏡による組織観察から着磁白金鉄磁石および無着磁白金鉄磁石合金表面に形成する骨の成熟度、骨の形成形態、骨親和性などを比較検討した。また、生体用ステンレス鋼(SUS447J1)についても同様の試験を行った。この結果Ca/Pは12週の埋入においても着磁白金鉄合金は、無着磁白金鉄磁石合金やチタンより僅かに優れていたが、有意差はなかった。従って少なくとも静磁場による生体為害性はなく、静磁場を有する着磁白金鉄合金は、生体内で十分に使用可能であること考えられた。また生体用ステンレス鋼(SUS316L)のCa/Pはいずれの白金鉄磁石より有意に劣っていた。静磁場による骨成長誘導素子の可能性は白金鉄磁石では十分認められず、さらに高磁束密度の磁石で検討の必要性が認められた。本研究は着磁および無着磁白金鉄磁石合金(Pt-50at%Fe)をラットの大腿骨にそれぞれ長期に埋入し、Pt-50at%Fe磁石の生体適合性を明らかにすると同時に、骨の無機質濃度(BMD)、骨カルシウム含有量を測定する。これにより局所的静磁場刺激が骨に及ぼす影響を検討すること、またN極とS極の配置、磁力線の位置、密度、方向と骨組織の関係を調べPt-50at%Fe磁石合金が素子を装着した骨成長誘導型チタンインプラントの可能性を探ることである。本年度は無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨に2週まで埋入し、白金鉄磁石合金の生体適合性、骨親和性、静磁場による骨誘導について明らかにすることを目的とした。コントロール群としてチタンおよび生体用ステンレス鋼(SUS316L)を用い、骨成熟度を表すと考えられるCa/PのX線分析顕微鏡による測定や光学顕微鏡による組織観察から着磁白金鉄磁石および無着磁白金鉄磁石合金表面に形成する骨の成熟度、骨の形成形態、骨親和性などを比較検討した。この結果Ca/Pは無着磁および着磁白金鉄合金は、ステンレス鋼と同等以上で、チタンに準じた骨成熟、骨形成が可能であることが示唆された。無着磁および着磁白金鉄合金における骨成熟および骨形成に有意差はなく、静磁場による生体為害性も確認できなかったため、静磁場を有する着磁白金鉄合金は、生体内で十分に使用可能であることが示唆された。静磁場による骨誘導については、本実験の範囲では有意差を認めることができなかった。本研究は静磁場刺激による骨組織成長のメカニズムを明らかにし、白金鉄磁石による骨成長誘導素子の開発の可能性を探ることである。昨年度は無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨に2週まで埋入し、白金鉄磁石合金の生体適合性、骨親和性、静磁場による骨誘導について検討した。本年度は昨年度と同様の無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨にさらに長期の28週まで埋入し、骨成熟度を表すと考えられるCa/PのX線分析顕微鏡による測定や光学顕微鏡による組織観察から着磁白金鉄磁石および無着磁白金鉄磁石合金表面に形成する骨の成熟度、骨の形成形態、骨親和性などを比較検討した。この結果Ca/Pは8週の埋入においても無着磁および着磁白金鉄合金は、チタンと同等であり、チタンと同様の骨形成が可能であると考えられた。しかし無着磁および着磁白金鉄合金におけるCA/Pの有意差はなかった。従って少なくとも静磁場による生体為害性はなく、静磁場を有する着磁白金鉄合金は、生体内で十分に使用可能であることが考えられた。

このため着磁および無着磁白金鉄磁石合金(Pt-50at%Fe)をラットの大腿骨にそれぞれ長期に埋入し、Pt-50at%Fe磁石の生体適合性を明らかにすると同時に、骨の無機質濃度(BMD)、骨カルシウム含有量を測定し、局所的静磁場刺激が骨に及ぼす影響を検討すること、またN極とS極の配置、磁力線の位置、密度、方向と骨組織の関係を調べPt-50at%Fe磁石合金が素子を装着した骨成長誘導型チタンインプラントの可能性を探ることである。昨年度までに無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨に28週まで埋入し、白金鉄磁石合金の生体適合性、骨親和性、静磁場による骨誘導について検討した。本年度は昨年度までとと同様の無着磁および着磁した白金鉄磁石合金をラット脛骨にさらに長期の12週まで埋入し、骨成熟度を表すと考えられるCa/PのX線分析顕微鏡による測定や光学顕微鏡による組織観察から着磁白金鉄磁石および無着磁白金鉄磁石合金表面に形成する骨の成熟度、骨の形成形態、骨親和性などを比較検討した。また、生体用ステンレス鋼(SUS447J1)についても同様の試験を行った。この結果Ca/Pは12週の埋入においても着磁白金鉄合金は、無着磁白金鉄磁石合金やチタンより僅かに優れていたが、有意差はなかった。従って少なくとも静磁場による生体為害性はなく、静磁場を有する着磁白金鉄合金は、生体内で十分に使用可能であること考えられた。また生体用ステンレス鋼(SUS316L)のCa/Pはいずれの白金鉄磁石より有意に劣っていた。静磁場による骨成長誘導素子の可能性は白金鉄磁石では十分認められず、さらに高磁束密度の磁石で検討の必要性が認められた。
タンパク合成能に依存した多核白血球の新しい機能

多核白血球はリボソ-ムに乏しく、タンパク合成を阻害した状況下で、貧食、活性酸素の遊離、リソゾ-ム内溶物の遊離などは支障なく起こすので、従来その機能発現にはタンパク合成は必要がないと考えられてきた。しかし、我々は炎症の場に滲出してきた多核白血球がさまざまな活性因子を合成しているに違いないと考えられる状況を見いだしたので、本プロジェクトにおいて、この多核白血球のタンパク合成能が、炎症の場で真に発揮されているのか、発揮されている場合には、どのような物質を合成しているのかについて検索した。まず、炎症の場に滲出している多核白血球のタンパク合成能、RNA合成能をアミノ酸、ウリジンの取り込みでしらべ、炎症早期、後期いづれの多核白血球もこれらの合成を行なっていることが判明した。次に、多核白血球が合成している物質の第一の候補として、ILー1をえらび、精製した多核白血球のmRNA発現、タンパク合成阻害剤による産生の阻止、免疫染色による単一細胞レベルでの産生の確認を行ない、多核白血球は確かにILー1を合成していることを証明した。さらに、炎症後期の多核白血球はILー1抑制因子を合成していることを知り、この因子を精製し、その構造を決定し、これがヒトILー1レセプタ-拮抗因子であることを知り、そのmRNAの発現を証明した。さらに、多核白血球の合成している物質を組織的に追及するため、炎症5時間、および24時間の多核白血球からcDNAライブラリ-を構築し、これらの間で差し引きライブラリ-を作成し、炎症早期の多核白血球によって主に合成されている9クロ-ンと、後期のそれを1クロ-ン同定した。このことは多核白血球が炎症早期、後期ともに活発なタンパク合成機能を発揮していることに確証を与えたもので、しかも、早期と後期ではこの細胞の機能に違いのあることを明瞭にしたといえる。炎症局所に滲出した多核白血球(PMN)の示す転写及び翻訳活性と、それに基づくPMNの炎症局所での機能について調べることを目的とし、ウサギ腹腔のカゼイン炎症をモデルとして用い、本年度は以下のような実験成績及び結論を得た。1.炎症滲出細胞を採取直後に^3Hウリジン又は^3Hロイシンで3時間パルスし、その後密度勾配遠心によりPMNを精製し、そのRNA及びタンパク合成能の発現を測定した。その結果、PMNは検索した炎症の全期間(24時間)に亘り、RNA、タンパクいづれの合成能も発現しており、とくに炎症早期(12時間まで)と後期(12ー24時間)を比べると、後期のPMNは高いRNA合成に比べ低いタンパク合成を示し、PMNは炎症早期と後期とでは、その生合成の状態にちがいのあることが判明した。2.炎症滲出PMNによって合成されるタンパクを^<14>Cで標識後、このなかから遊離されうるタンパクを、カオリン刺激により培養上清中に遊離させると、新しく合成したタンパクのうち約3%が遊離され、残りは胞体内に止まるものであることが判明した。3.PMNが炎症早期に確実に産生しているのであろうと我々が考えてきたインタ-ロイキン1(IL1)について、そのmRNAの発現をみると、炎症2時間をピ-クとし、9時間では消失するmRNAの消長が明らかになり、さらにその翻訳産物であるIL1を免疫染色によりPMN胞体内に証明することで、この因子のPMNによる合成に確証を与えた。

4.炎症早期及び後期のPMNから、それぞれmRNA分画を採取し、ファ-ジプラスミドを用いて2種のライブラリ-を作成し、ヘルパ-ファ-ジを用いて単鎖DNAを作成し、炎症早期と後期の間で差引きライブラリ-を作成することに成功し、炎症早期及び後期に特異的に合成されている物質の構造を検索する準備がととのった。多核白血球はリボソ-ムに乏しく、タンパク合成を阻害した状況下で、貧食、活性酸素の遊離、リソゾ-ム内容物の遊離などは支障なく起こすので、従来その機能発現にはタンパク合成は必要がないと考えられてきた。しかし、我々は炎症の場に滲出してきた多核白血球がさまざまな活性因子を合成しているに違いないと考えられる状況を見いだしたので、本プロジェクトにおいて、この多核白血球のタンパク合成能が、炎症の場で真に発揮されているのか、発揮されている場合には、どのような物質を合成しているのかについて検索した。まず、炎症の場に滲出している多核白血球のタンパク合成能、RNA合成能をアミノ酸、ウリジンの取り込みでしらべ、炎症早期、後期いづれの多核白血球もこれらの合成を行なっていることが判明した。次に、多核白血球が合成している物質の第一の候補として、ILー1をえらび、精製した多核白血球のmRNA発現、タンパク合成阻害剤による産生の阻止、免疫染色による単一細胞レベルでの産生の確認を行ない、多核白血球は確かにILー1を合成していることを証明した。さらに、炎症後期の多核白血球はILー1抑制因子を合成していることを知り、この因子を精製し、その構造を決定し、これがひとILー1レセプタ-拮抗因子であることを知り、そのmRNAの発現を証明した。さらに、多核白血球の合成している物質を組織的に追及するため、炎症5時間、および24時間の多核白血球からcDNAライブラリ-を構築し、これらの間で差し引きライブラリ-を作成し、炎症早期の多核白血球によって主に合成されている9クロ-ンと、後期のそれを1クロ-ン同定した。このことは多核白血球が炎症早期、後期ともに活発なタンパク合成機能を発揮していることに確証を与えたもので、しかも、早期と後期ではこの細胞の機能に違いのあることを明瞭にしたといえる。
樹状突起活動電位の生理学的役割に関する研究

我々は、樹状突起活動電位の生理学的役割の候補の一つとしては、内因性カナビノイドを介した抑制性シナプスにおける逆行性情報伝達、いわゆるDSIが、生理的にはNa^+スパイクの樹状突起への逆伝播によって誘発されるという仮説を立てた。DSI自体のメカニズムに関するこれまでの研究からポストシナプスより放出される内因性カナビノイドは、2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)であると考えられている。そこで、プレシナプスの機能修飾のメカニズムを調べるために、本年度はCOX-2の活性変化の影響や代謝産物の投与効果について調べた。2-4週齢のマウスより海馬スライス標本を作成し、CAI野錐体細胞における単シナプス性IPSCをボルテージクランプ・モードで経時的に記録した。COX-2の抑制剤であるCAY10404を細胞外投与すると、IPSCの振幅は減少した。この効果はCBI受容体のアンタゴニストであるSR141716の追加投与により阻害されたことから、内因性カナビノイドである2-AGの働き、すなわちDSIと同等の伝達物質放出抑制によると考えられる。一方、COX-2による2-AGの代謝産物であるPGE2-Gを細胞外へ投与すると、IPSC振幅には一過性の増強が観察された。これらの結果は、(1)海馬スライス標本においてはプロスタグランジンとカナビノイドのある程度の放出・滲出が常にあること、(2)COX-2活性の程度により両者の放出・滲出のバランスが変化し、結果としてプレシナプスにおけるGABAの放出が促進・抑制の両方向に調節され得ること、(3)樹状突起活動電位によるポストシナプスの脱分極は2-AGの産生を促進することで両者のバランスを変化させ、GABAの放出抑制を引き起こしていること、を示唆している。樹状突起活動電位がCOX-2活性に影響を与えるか否かなどが今後の重要な課題である。これまで我々は、海馬CA1野錐体細胞ではNa+性活動電位が樹状突起へ逆行性伝播することにより内因性カナビノイドを介したDSIが誘発され得ること、活動電位の逆伝播特性を調節し得る細胞内シグナル伝達系の薬理学的活性化が、DSIの大きさ・長さ等を調節し得ること、DSIの大きさは樹状突起上の抑制性シナプス部位付近における逆伝播性活動電位の特性をよく反映しており、細胞内シグナル伝達を介して樹状突起の興奮性が調節されることによりDSIの発現領域が変化すること、等を示してきた。そこで本年度は、DSI誘発の引き金となる細胞内Ca^<2+>濃度上昇の主要なソースが、電位依存性Ca^<2+>チャネルを介するCa^<2+>流入、IP3受容体やリアノジン受容体を介する細胞内ストアからの放出のいずれ(あるいは両方)なのか検討した。その結果、興奮性入力を遮断した条件下で、軸策の頻回刺激による活動電位の後に観察されるDSIの諸特性に対しては、細胞内Ca^<2+>ストア機能の薬理学的な抑制は無効であった。従って、細胞内ストアからのCa^<2+>放出は、活動電位の逆伝播によるDSIの発現に必要不可欠ではないと考えられる。一方、興奮性シナプス入力の頻回刺激による活動電位の後に観察されるDSIは、代謝型グルタミン酸受容体の阻害により減弱する場合が見られた。以上の結果から、生理的条件における活動電位の逆伝播によるDSIには、電位依存性Ca^<2+>チャネルを介するCa^<2+>流入と細胞内ストアからの放出の両方が関与し得ると考えられた。
文字情報による意思伝達事態での感情情報の伝達の効率化に関する認知心理学的研究

電子メール上での相談や議論は、送信者の意図がうまく伝達されにくいために、受信者に誤解を与え、結果的にケンカ別れに終わるなど禍根を残しやすいことが報告されている。誤解が生じやすいのは、対面式のコミュニケーション事態では、表情や韻律という非言語的情報が発話内容と同時に伝達され、送信者が抱く感情的意味情報は、表情や韻律を通して相手に伝達されるために、円滑なコミュニケーションが可能となる一方で、電子メールなどの文字言語に依存したコミュニケーション事態では、単語や文法による意味情報しか伝達されず、感情的意味情報がうまく伝達されないことに原因の一端があると考えられる。本研究は、通信内容と通信媒体で使われるべき活字体の相互作用の特徴を明らかにすることで、感情を内包した文字言語コミュニケーションのあり方について検討し、携帯メールや電子メールなどの文字情報に依存したコミュニケーション事態で、誤解を低減させる情報の表示形態のあり方についての基礎資料を提示することを目的としていた。研究の成果は以下の3点に集約される。(1)表記形態や書体を選択的に使用することで、文字言語コミュニケーション事態においても感情的意味情報を伝達することは可能である。(2)文字言語コミュニケーション事態で生じる誤解には一定のパターンが存在する。(3)情報の送信者は、表記形態を工夫することで送信者の感情的意味情報を伝達することが可能であり、誤解を低減することができると考えている。これらの成果をもとに,文字言語における感情的意味情報の伝達メカニズムの解明とそのモデルが構築された。文字言語においてどのように感情的意味を認識しているのかについて理解を深めるとともに、どうすれば文字言語において正確なニュアンスを伝達することが可能かを示唆している。本研究では、電子メールや携帯メールなどの電子通信媒体を通じてなされるコミュニケーション事態で生じるミスコミュニケーションの特性と、その回避方法について調べることを目的として,2つの調査研究を実施した。383名(調査1に186名,調査2に197名)の大学生が調査に参加した。調査1では、携帯メールで生じるミスコミュニケーションの事例が収集された。得られた事例は,主に語用論的な観点に基づいて分類された。その結果,メールによる対話で生じるミスコミュニケーションには,一定の表現形式が用いられていることが明らかになった。また,本研究では、ミスコミュニケーションを防ぐためにはどうすればよいのかに関する事例も収集された。活字体の工夫や絵文字の使用がどの程度,送信者の意図を伝達することに貢献すると認識しているのか,ミスコミュニケーションを防ぐためにはどのような表現形式を用いればよいと考えているのかについて調査をした結果,ミスコミュニケーションの防止に対する意識と実際に利用する表現形式とには"ずれ"があることが認められた。調査2では,調査1で得られた情報表現形式上の"ずれ"を低減する方法について検討した。絵文字や顔文字の使用は,一般的には,情報の送信者の感情状態を伝達するための有効な手段であると考えられている。しかしながら,調査1の結果からは,絵文字や顔文字を使用する状況により,それらの効果が有効であるか否かが決定されることが明らかになった。そこで調査2では,ミスコミュニケーションが生じやすいとされる携帯メールでの会話場面において,伝達する内容の曖昧さと顔文字の使用との交互作用を検討した。伝達される内容が曖昧な場面での顔文字の使用は,送信者の感情状態を表現する有効な手段となりうるが,伝達される内容が明確な場面で顔文字を使用すると反対に,送信者が意図していない感情状態が伝達されることが明らかになった。
ＨＤＬを介した抗動脈硬化作用を有するポリフェノールの網羅的探索と制御機構の解明

HDLは動脈硬化巣マクロファージから余剰なコレステロールを引き抜いて肝臓へ戻すコレステロール逆転送作用を有する。我々は、コーヒーに含まれるポリフェノールであるフェルラ酸の他、アントシアニンにもコレステロール逆転送作用を有することをマウスを用いた実験で明らかにした。また、フェルラ酸はマウスよりもよりヒトに近いHDL組成を有するハムスターにおいてもコレステロール逆転送を促進することを示した。高比重リポタンパク(HDL)は、末梢の余剰なコレステロールを肝臓に運搬するコレステロール逆転送系を担う抗動脈硬化性リポ蛋白であり、LDL低下療法が確立された現在、更なる心血管疾患リスクの軽減のターゲットとして注目を集めている。本研究では、HDLを介したコレステロール引抜き増強作用をもつポリフェノールを網羅的に探索した。その結果、コーヒーポリフェノールであるフェルラ酸の他、アスタキサンチンがマクロファージからのコレステロール引き抜き能を有することが明かとなった。アスタキサンチンは水産物に多く含まれており、抗酸化能を有することが知られている。実験の結果、アントシアニン、フェルラ酸およびアスタキサンチンはHDLによるコレステロール引き抜きを濃度依存性に促進し、マクロファージ膜に存在するコレステロール輸送蛋白のmRNAおよびタンパク発現を共に増大させた。よって、これらのポリフェノールは抗酸化能に加え、マクロファージからのコレステロール搬出を促進することにより、抗動脈硬化作用を発揮している可能性が示唆された。アスタキサンチンなどのポリフェノールは、食生活に密接に関係していることから、有病者だけでなく未病者の健康寿命の延長も期待できるという点で公衆衛生学的見地からも多大な貢献が期待できる。HDLは血管壁の余剰なコレステロールを引抜き、肝臓、さらには胆汁を介して糞便中へと排泄するコレステロール逆転送機能を有し、このコレステロール引抜き反応に関与するマクロファージの膜蛋白(ABCA1, ABCG1, SR-BI)が同定されたことを契機にして急速に解明が進んでいる。我々は、コーヒーや緑茶、ワインなどの飲料や果物、野菜などに豊富に含まれているポリフェノールに注目し、コレステロール逆転送作用への影響の観点から研究を進めてきた。培養細胞を用いたin vitro実験系を使ってスクリーニングを行い、アントシアニン含む食餌をマウスに摂取させ、[3H]-コレステロールでラベルしたマクロファージをマウスに腹腔内投与した。その後、血中、肝臓中、胆汁中および糞便中の[3H]-コレステロールをカウントした結果、糞便中に排出された[3H]-コレステロールがアントシアニン群で有意に増加した。また、マウスはヒトと異なりリポタンパクのほとんどがHDLのため、ヒトとよく似たリポタンパク組成であるハムスターを用いたコレステロール逆転送評価方法を確立し、コーヒーに含まれるフェルラ酸でコレステロール逆転送を促進することを明らかにした。高比重リポタンパク(HDL)は、末梢の余剰なコレステロールを肝臓に運搬するコレステロール逆転送系を担う抗動脈硬化性リポ蛋白であり、LDL低下療法が確立された現在、更なる心血管疾患リスクの軽減のターゲットとして注目を集めているが、未だ創薬の開発にはつながっていない。我々はHDLを介したコレステロール引抜き増強作用をもつポリフェノールを網羅的に探索した結果、コーヒーポリフェノールであるフェルラ酸がマクロファージからのコレステロール搬出を促進することにより、抗動脈硬化作用を発揮している可能性を細胞レベル、ヒトを用いたex vivoレベル、動物を用いた実験で明かにした。また、アントシアニンについても動物を用いた実験でコレステロール逆転送を促進することを確認した。ポリフェノールは、食生活に密接に関係していることから、有病者だけでなく未病者の健康寿命の延長も期待できるという点で公衆衛生学的見地からも多大な貢献が期待できる。HDLを介した抗動脈硬化作用を有するポリフェノールの網羅的探索の結果、コーヒーポリフェノールであるフェルラ酸やアスタキサンチンが、マクロファージからのコレステロール引き抜き能を有することが明かとなった。アスタキサンチンのin vitroでの実験結果は本年中に論文掲載が決定している。25年度が最終年度であるため、記入しない。HDLを介した抗動脈硬化作用を有するポリフェノールの網羅的探索の結果、コーヒーポリフェノールであるフェルラ酸やアスタキサンチンの実験結果は下記の通りに論文掲載された。申請書の通り、ポリフェノールについてex vivo,in vivo実験で検討していく。また、in vitroおよびex vivo実験でコレステロール引き抜きを有すると報告されているアントシアニンについては、マウスを用いたin vivo実験を行う。更に、フェルラ酸については、マウスよりもヒトに近いHDLなどのリポ蛋白分画を有するハムスターを用いてin vivo実験を行う。申請書の通り、ポリフェノールのコレステロール逆転送作用についてin vivo実験で検討していく。また、in vitroおよびex vivo実験でコレステロール引き抜きを有すると報告されているクルクミンやレスベラトロールは、マウスよりもヒトに近いHDLなどのリポ蛋白分画を有するハムスターを用いてin vivo実験を行う。
家族性アシロイドポリニューロパチー(FAP)発症の分子機構の解明

FAPは1957年ポルトガルで発見されて以来、本邦を含め諸外国より多数報告されていたが、その成因は長い間不明であった。申請者はFAPの生化学・分子生物学的研究において以下のことを明らかにしてきた。(1)FAP患者の組織から直接アミロイド線維蛋白を単離・同定・構造解析する手法を開発し、異常トランスサイレチンがアミロイドの本態蛋白であることを明確にした。これがFAPにおけるアミロイド蛋白同定の世界最初の業績となった。(2)異常トランスサイレチンのアミノ酸置換がMetであることに着目し、ブロムシアン分解により異常トランスサイレチンのみから得られる部分ペプチドに対する抗体を作成し、異常トランスサイレチンを特異的に検出できる独創的なラジオイムノアッセイ(RIA)を開発した。本法を用い、FAP患者や遺伝的保因者の血清中に異常トランスサイレチンが存在することを証明し、FAPの生化学的診断法を初めて確立するとともに、従来不可能であった本症の発症前診断を実現した。以上の業績がその後のDNA診断・分子生物学的研究の発展の確固たる基盤となったことは、多くの共同研究に示されている。(3)申請者はまた、欧米14ケ国のFAP患者におけるアミロイド蛋白の構造解析を行ない、Val^<30>→Metに加えてCys^<10>→Gly,Val^<30>→Leu,Phe^<33>→Ile,Glu^<42>→Gly,Thr^<49>→Ala,Ser^<50>→Arg,Glu^<61>→Lys,Ser^<77>→Tyr,Ala^<97>→Glyのアミノ酸置換を持つ、計10種類の異常トランスサイレチンを発見し、これらの国々のFAPに対する遺伝子診断法を確立した。この発見は、トランスサイレチン分子上の種々のアミノ酸置換がFAPの原因になることを示している。上記の研究により、申請者はFAPがトランスサイレチンの分子異常による遺伝性疾患であることを明快に示した。申請者は、FAP患者の組織から直接アミロイド線維蛋白を単離・同定構造解析する手法を開発し、異常トランスサイレチンがアミロイドの本態蛋白であることを初めて明確にした。トランスサイレチンの単離・精製・構造解析法、DNAの塩基配列決定法を開発した。さらにpolymerase chain reaction(PCR)で増幅した各exonに対し、制限酵素による切断パターン解析(PCR-RFLP)を用い、DNA診断法を確立した。1993年には、これらの技術をさらに簡便で短時間で実験できるように改良した。その結果、本邦および台湾のFAP患者よりLeu^<55>→Pro,Glu^<61>→Lys,Ala^<97>→Glyのアミノ酸置換をもつ異常トランスサイレチンを発見し、mismatch primerを用いたDNA診断法も開発した。Chow-Fassmanモデルによるトランスサイレチン分子の立体構造解析により、これらのアミノ酸置換がbeta-tuenや相対するbeta-sheet構造に変化を及ぼすことを見い出し、アミロイドを形成する分子機構の解明にまで迫ることができた。これらの発見により、申請者が同定したFAPの原因となるトランスサイレチンの分子異常は計12種類にもなり、FAPがトランスサイレチンの分子異常による遺伝性疾患であることが明快に示された。

FAPは1957年ポルトガルで発見されて以来、本邦を含め諸外国より多数報告されていたが、その成因は長い間不明であった。申請者はFAPの生化学・分子生物学的研究において以下のことを明らかにしてきた。(1)FAP患者の組織から直接アミロイド線維蛋白を単離・同定・構造解析する手法を開発し、異常トランスサイレチンがアミロイドの本態蛋白であることを明確にした。これがFAPにおけるアミロイド蛋白同定の世界最初の業績となった。(2)異常トランスサイレチンのアミノ酸置換がMetであることに着目し、ブロムシアン分解により異常トランスサイレチンのみから得られる部分ペプチドに対する抗体を作成し、異常トランスサイレチンを特異的に検出できる独創的なラジオイムノアッセイ(RIA)を開発した。本法を用い、FAP患者や遺伝的保因者の血清中に異常トランスサイレチンが存在することを証明し、FAPの生化学的診断法を初めて確立するとともに、従来不可能であった本症の発症前診断を実現した。以上の業績がその後のDNA診断・分子生物学的研究の発展の確固たる基盤となったことは、多くの共同研究に示されている。(3)申請者はまた、欧米14ケ国のFAP患者におけるアミロイド蛋白の構造解析を行ない、Val^<30>→Metに加えてCys^<10>→Gly,Val^<30>→Leu,Phe^<33>→Ile,Glu^<42>→Gly,Thr^<49>→Ala,Ser^<50>→Arg,Glu^<61>→Lys,Ser^<77>→Tyr,Ala^<97>→Glyのアミノ酸置換を持つ、計10種類の異常トランスサイレチンを発見し、これらの国々のFAPに対する遺伝子診断法を確立した。この発見は、トランスサイレチンの分子上の種々のアミノ酸置換がFAPの原因になることを示している。上記の研究により、申請者はFAPがトランスサイレチンの分子異常による遺伝性疾患であることを明快に示した。