hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膜輸送システムと金属結合分子からみた植物細胞の自律的イオン濃度調節機構の解明

当初、過剰亜鉛に対する耐性が高まると予測したが、結果は、過剰亜鉛への耐性は変化せず、低濃度亜鉛の場合の亜鉛欠乏症が顕著になるとの結果を得た。これは、根において、細胞質に残すべき亜鉛を必要以上に液胞内に輸送し、結果として、地上部に供給する亜鉛が不足し、顕著な欠乏症を呈する原因となっているためと結論した。これは、Hisループの役割を、植物で示し得た重要な知見となった。植物細胞は、必須元素のイオンを過不足なく濃度調節しつつ、生命活動に利用している。この点を、液胞が担う金属イオンの集積機能とそれを支えるプロトンポンに焦点を当て、分子素子とシステム全体としてのイオン調節機構の両面を解明することを大きな目的とした。最終年度として、液胞への金属集積を担う二次能動輸送体の機能を支えるH+-ピロホスファターゼ(H+-PPase)に焦点を当てた。さらに、金属イオンホメオスタシスに関わると推定される新規金属結合タンパク質(PCaP: Plasma-membrane associated Ca-binding protein)について、その遺伝子の特性、金属イオン応答との関連に焦点を当てた。そお結果、以下の成果を得た。(1)「脱共役型」変異H+-PPaseを、H+-PPase遺伝子欠失株に導入すると、欠失株がもつ表現型が回復した。すなわち正常な生育には、H+-PPaseの基質加水分解機能のみが重要であるという知見を得た。その一方で、H+-PPase過剰発現株は栄養成長後期において成長促進効果を示した。これらの成果から、金属ストレス等に対する貢献も想定され、PPi加水分解のみでなく、プロトンポンプ機能が顕著に表出する生理現象を研究する意義が高いと考えている。(2)膜局在型カルシウム結合タンパク質PCaP1について解析した。(a) PCaP1はCaのみでなくMgとの結合特性を示し、結合により構造を変化させる。(b) PCaP1タンパク質は全ての細胞の細胞膜に安定的に局在している。(c)遺伝子欠失株は過剰銅イオン濃度条件では感受性が高くなり、PCaP1が銅イオンホメオスタシスに寄与している。(d)遺伝子欠失株では、暗条件下での気孔を閉じる機能に障害が生ずる。植物細胞は金属イオンの濃度を調節しつつ生命活動を維持している。その調節に関わるイオン膜輸送系、濃度感知装置に焦点を当て、以下の成果を得た。1)液胞膜Zn輸送体MTP1の細胞質側のHisに富んだ領域が、細胞質イオン濃度を感知し、低濃度では細胞質Zn濃度を維持するため活性を抑制する役割をもつことを証明した。2)新規亜鉛輸送体MTP12がMTP5とヘテロ多量体を形成し、ゴルジ装置に局在することを解明した。3)細胞膜のCa結合タンパク質PCaP1について、金属結合による構造変化、培地銅イオン過剰による発現増大、遺伝子欠失株での銅感受性増大、気孔の閉口機能への寄与等の生理機能を解明した。下記2点において、当初計画以上の進展がみられた。(1)液胞膜亜鉛輸送体AtMTP1分子に注目し、分子内のHisループ(Hisを多く含む領域)の生理機能の解析を進めた。酵母細胞を利用した試験管内でのアッセイでは、Hisループの一部を欠失したAtMTP1は、輸送活性が10倍以上に促進された。このことから、このHisループ欠失の変異型AtMTP1を発現させた植物体は、液胞への亜鉛蓄積能力が高くなり、過剰亜鉛に対する耐性が高まると推定した。しかし、変異型AtMTP1導入株を解析したところ、過剰亜鉛耐性に変化はなかった。
地震波動伝播過程の推定と数学モデル作成に関する基礎的研究

地震動記録はフーリエ解析をすることにより,振幅と位相の情報とに分離することができる.さらに因果性の条件を考慮すると,最小位相推移関数(以下MPS)と全域通過関数(以下AP)に分離することができる.ここで, MPSは振幅のみの情報に基づく因果関数, APは位相から振幅依存の部分を除いた因果関数であり,この分離手法を因数分解と定義する.本研究では,因数分解を実記録に適用しその特性を考察した.以下にその結果を示す.1.遠地地震の記録の場合,同じサイトの観測波については,震源域が同じとみなせるならばAPの包絡系が類似す傾向がある.また,同じ地震でも違うサイトの場合はそのような傾向が見られず,近接したサイトでも地盤構造の違いの影響を強く受けるようである.これは, APが地震動の非定常性に関する情報を持つことを考えると,やはり震源から応答過程にいたるすべての成分の影響を受けていること,特に遠地地震の場合は伝播・応答過程の影響が強いことを示すものといえよう. MPSについては,地震規模が大きくなるにつれて長周期成分が卓越する結果が得られており,これは震源から観測点までの条件が等しいと仮定できるならば,震源における振幅のマグニチュード依存性を示すものと思われる.2.近地地震記録でも,多重震源で断層距離がある程度以上になると因数分解で明確に震源過程を抽出できるわけではない.しかし,断層のごく近傍ではMain shock以降はほぼMPS性を満たすという結果が得られ,震源等に関する情報を抽出できる可能性があると思われる.以上の他に,断層近傍の余震記録では観測波自体がMPS性を満たすという報告もあり,実記録の因数分解特性を整理していくことにより,震源波の性質に関するより深い情報が得られるものと思われる.地震動記録はフーリエ解析をすることにより,振幅と位相の情報とに分離することができる.さらに因果性の条件を考慮すると,最小位相推移関数(以下MPS)と全域通過関数(以下AP)に分離することができる.ここで, MPSは振幅のみの情報に基づく因果関数, APは位相から振幅依存の部分を除いた因果関数であり,この分離手法を因数分解と定義する.本研究では,因数分解を実記録に適用しその特性を考察した.以下にその結果を示す.1.遠地地震の記録の場合,同じサイトの観測波については,震源域が同じとみなせるならばAPの包絡系が類似す傾向がある.また,同じ地震でも違うサイトの場合はそのような傾向が見られず,近接したサイトでも地盤構造の違いの影響を強く受けるようである.これは, APが地震動の非定常性に関する情報を持つことを考えると,やはり震源から応答過程にいたるすべての成分の影響を受けていること,特に遠地地震の場合は伝播・応答過程の影響が強いことを示すものといえよう. MPSについては,地震規模が大きくなるにつれて長周期成分が卓越する結果が得られており,これは震源から観測点までの条件が等しいと仮定できるならば,震源における振幅のマグニチュード依存性を示すものと思われる.2.近地地震記録でも,多重震源で断層距離がある程度以上になると因数分解で明確に震源過程を抽出できるわけではない.しかし,断層のごく近傍ではMain shock以降はほぼMPS性を満たすという結果が得られ,震源等に関する情報を抽出できる可能性があると思われる.以上の他に,断層近傍の余震記録では観測波自体がMPS性を満たすという報告もあり,実記録の因数分解特性を整理していくことにより,震源波の性質に関するより深い情報が得られるものと思われる.
長期記憶に関わる転写因子CREBのリン酸化による活性制御の分子機構の解明

長期記憶に関わる転写因子CREBはSerがリン酸化されることにより、コアクティベータCBPと結合して転写を活性化する。このリン酸化による転写因子CREBの活性調節の分子機構を明らかにするために、CREB、CBP双方の結合領域についてNMRにより構造を解析した。CREB由来のリン酸化Serを含む33残基のペプチド(KID)を化学合成し、CBP由来の85残基(KIX)は組み換え大腸菌を使い^<13>C、^<15>Nで安定同位体標識した試料を調製した。KIX単独およびKID・KIX複合体の各種三核三重共鳴NMRを測定し、単独およびKID結合状態のKIXについて主鎖と側鎖の帰属を完了した。化学シフトインデックスからKIXの二次構造を解析し、KIXにはβストランドがなく3つのαヘリックスのみからなること、KIDに結合してもKIXの二次構造は変化しないことが示された。KIXの両状態の化学シフトを比較しKIXのKID認識残基を特定したところ、複数の塩基性残基が含まれていた。これらの塩基性残基の正電荷がKIDのリン酸化Serの負電荷の認識に寄与していると推測される。二次構造予測に従い分子モデルを構築したところ、このKID認識残基はKIXの1つの面に局在化しており、この分子表面でKIXがKIDに結合することが示された。現在、NMRから得られた構造情報をもとに、KIX単独およびKID・KIX複合体の精密な分子構造を明らかにするために構造計算を進めている。
園芸農産物流通の理論的・実証的研究 -費用関数の適用による理論・実証分析-

本調査研究対象期間は平成12年度から平成14年度に渡る3ヵ年間であり、それぞれの年次毎に九州県内に立地する園芸農産物(花きを含む)卸売市場の実態調査を実施してきた。園芸農産物流通システムは九州圏内各県の歴史的、地勢・地形条件の違いによって異なり、青果物の流通システムに限定すれば、福岡県・長崎県・大分県・宮崎県・鹿児島県の5県は地方中核都市に中央卸売市場を開設しているが、佐賀県・熊本県は地方卸売市場体制のまま日常必需財を勤労市民に供給するというシステムになっている。しかし、時代の変化に対応できず、長崎県・宮崎県・鹿児島県の中央卸売市場は2社体制から1社体制に移行しようとしているが、合併には尚多くの障壁があるものと判断される。また、仲卸業界の営業内容を具体的に列挙すれば、(1)他市場への転送業務、(2)大型スーパーのエージェントとしての商品取揃え・納入業務、(3)近年出現してきた契約食料サービス(CFS)企業への惣菜・調整加工業務、(4)一般小売店(八百屋)への納入業務、の4種類である。しかし、上記主要業務のうち、(1)・(2)及び(4)は奮わず、経営成果が次第に圧迫されている。殊に、宮峰市中央卸売市場に収容されている仲卸企業は業界最大手スーパーの九州総代理店として営業してきたのであるが、倒産の憂き目にあった.こうした状況の下で、青果物の卸売市場体制を支える仲卸業界の経営改善目標を最新のDEA(データ包絡線)分析法と生産関数を用いて提示する。最後に、中国大陸からの青果物輸出圧力は年次を追うにしたがって強まっており、日本農業の国際競争力を検討せざるを得ない状況になり、九州圏内の青果物卸売市場業者(荷受)も惣菜輸入という形態で開発輸入を始めている。こうした実態を科学的に分析し、その成果を書物として出版する。研究初年度(2000年4月2001年3月)は九州圏内に立地する青果物卸売業者を中心に、経営上の戦略的費目についてその実態調査を実施した。青果物卸売市場の実態調査結果をまとめれば、(1)合併による川上・川下市場の大型化・巨大化であり、地域農協の合併による産地の大型化及び小売・仲卸店の倒産・廃業と小売業界のインテグレーションを挙げることが出来よう。その結果、産地からの指定市場の絞り込み、セリ取引の形骸化が進展していることである。(2)川上・川下市場の競争激化で、川下では大店法の規制緩和と小売市場の開放化(カルフールの上陸)の進展、川上では植防法の規制緩和による海外園芸農産物輸入の急増である。その結果、卸売市場業務の経費を償う価格が形成できず、経営を圧迫し始めたことである。とは言っても、卸売市場経営の合理化には改善の余地があり、総取引金額と車輌保有台数との間には明瞭な相関が存在しないことである。(3)消費者ニ-ズの多様化・高級化と消費(実需)形態の多様化であり、家計調査年報によれば、青果物の原体調達量は確実に減少してきている。しかし、半製品・完成品(調理品)の調達量は拡大しており、卸売市場経由量が減少していることである。他方、今後消費家計に於けるスローフード運動がどの程度進展するか、見極めることも大切である。(4)少子・高齢化社会の到来で、農村社会における高齢化・後継者難の急速な拡大が憂慮されているが、卸売市場経営安定のために、農村在住の高齢者を集めた画期的な試みが始まっている。

(5)IT革命と情報化社会の到来で、IT革命が卸売市場経営の合理化に役立つ機能を保持しているにも拘わらず、経営者が十分認識していないことである。2001年度は本研究の中間年度に当たり、本格的な研究資料の収集と分析に当たった。国内では狂牛病が発症し食肉類の買い控えが青果物の買い控えにまで影響するに及んで、青果物業界は稀にみる不況に襲われた。これに加えて2001年9月11日に発生した米貿身センタービルの爆破テロ事件が消費者心理を冷え込ませてしまった。つまり、川下の外食産業・スーパー業界の大型倒産が相継ぎ、それへの納入を行ってきた青果物仲卸企業の連鎖倒産へと発展し、仲卸企業が商品を仕入れる卸売企業の焦付き赤字の発生となって、今や卸売企業の経営を揺さぶる結果を招いている。青果物の卸売市場には精算会社が設立されており、買参人の倒産による卸売企業への影響はないものと考えられてきたが、実際には卸と仲卸との取引の過程で、持ちつ・持たれつの関係が生じており、隠れ負債が発生しているのである。他方、川上の供給サイドに眼をやると、既存の市場流通を経由しない商社・大口需要者(外食産業・惣菜加工・漬け物加工業者等)との輸入青果物の直接取引によって、卸売市場の価格が低落化傾向を示しており、日常業務を通じての赤字発生を見逃すことは出来ない。一体全体買受人の倒産による赤字発生が経営を圧迫しているのか、又は日常業務を通じての赤字発生が経営を圧迫しているのか、どちらのウエイトが大きいのか明確にすることが求められており、この課題への挑戦が最終年度の最大の課題である。本調査研究対象期間は平成12年から平成14年に亘る3カ年間であり、それぞれの年次毎に九州圏内に立地する園芸農産物(花きを含む)卸売市場の実態調査を実施した。殊に、今年度は大きくわけて2種類の調査を実施した。その第一は、中国大陸から青果物の輸入を実践している卸売会社(荷受)の輸入実態を調査し、第二には卸売市場体制を支える仲卸企業を対象に、その経営実態について調査を実施したことである。第一の調査内容を具体的に説明すれば、中国大陸の個別農家が生産する野菜類の生産費データの収集・中国大陸の野菜類の拠点集出荷場所から拠点積出港(青島港)までの搬送コスト、及び拠点積出港からジャパンポートまでの船積み輸送コスト、これに市場までの搬送コストを加えた生産出荷コストの全てを調査したのである。勿論、野菜フレッシュ輸入と野菜調整加工輸入とでは輸送コストが異なるので、野菜フレッシュ輸入を中心に分析することにした。他方、中国国内で生産されている野菜類と同一の野菜をわが国内で生産した場合、どの程度の生産・出荷経費が懸かるのかについて収集・分析しなければならない。勿論、上記のような専門的なデータを収集するためには公的研究機関・物流産業界・総合商社等への調査協力が不可欠であり、困難な調査課題であったが、各関係機関の熱心な協力を得て必要データを確保する事が出来たので、近日出版物として公表する。こうした調査とは別に、科研申請時に承認された調査課題を完遂するために青果物仲卸企業の調査を実施した。現今の経済情勢から、中央卸売市場の合併問題が喫緊の課題であり、それを開設している九州圏内の中核都市に限定して実施した。
高精度・X線低被爆・低侵襲を特徴とする手術ロボットと医用CAD/CAMシステム

当該期間において、下記の結論を得た。(1)人工関節置換手術支援システムに要求される仕様の策定安全性の確保については、これまでの研究成果を応用したフェイルセイフ機構の採用を念頭におき、操作性の向上についても、情報提示の方法や機構設計などの研究成果を十分導入した。(2)通信プロトコルの規定各モジュール間で情報をやり取りする際の通信プロトコルを規定した。特に、ネットワーク型医療システムの通信プロトコルの標準化をも視野に入れた検討を行った。(3)骨切除ロボットの設計・製作手術室における、助手、手術台、無影灯、Cアーム型X線透視装置などとの空間配置を考慮した構造構成、高い剛性を維持できる構造及び自由度配置、清潔部・中間部・不清潔部を有するロボットを実現した。(4)脚部固定治具の設計・製作滅菌可能性、X線撮影への影響を考慮しつつ脚把持力の高い治具を設計し、試作した。(5)術前支援システムの構築人工膝関節の設置面を切除するための工具経路生成を行うソフトウエアシステムを開発した。(6)医師用操作インターフェイスの設計・製作医師がシステムにどのような動作段階でも介入して高い操作性を持って利用できるようなカスタマイズされた操作インターフェイスを設計し、製作した。(7)位置決めシステムの開発位置姿勢情報を基準にして、術前三次元モデルと術中X線透視画像とのマッチングを行い、計画された工具経路情報をロボットコントローラへ送信する位置決めシステムを開発した。(8)システム統合化上記の構築してきた要素技術を統合してシステムとして構築し、人体標本実験による評価を行った。初年度である今年度は,まず,人工関節置換手術支援システムに要求される仕様策定を行った.具体的には,人工関節置換手術の現在の術式を分析し,これにロボティックシステムを導入した場合のシステム構成を検討した.検討の結果,以下に示すシステム構成を提案した:(1)術前支援システム(事術計画システム,医用CAD/CAMシステム),(2)術中支援システム(骨切除ロボット,骨切除ロボット・コントローラ,脚把持治具,位置決めシステム,医師操作用インターフェイス,術中コントロール・システム),(3)術後支援システム(術後評価システム).提案したシステム構成に基づき,以下に示す要素システムのプロトタイプを開発した.(a)システムの各モジュールを相互に通信ネットワークによって接続することを前提として,各モジュール間で情報をやり取りする際の通信プロトコルを規定した.(b)本システムの中核となる構成要素の一つである骨切除ロボットの設計・製作を行った.手術台・ベッドへアプローチする並進3自由度,人工関節設置面を決定する回転2自由度,設置面内で切削動作を実現する並進2自由度と軟部組織を回避する回転1自由度の合計9自由度とし,床面からこの順に自由度を配置した.この自由度配置によって,位置決め容易性,切削時の安全性,工具経路決定の容易性が実現されていることが特徴である.(c)上記の仕様策定に先立ち,豚の骨を使った切削力の計測と切削機構の解明を行った.(d)脚部固定治具のプロトタイプを設計・試作した。剛性の増強が今後の課題である。(e)術前支援システムの仕様を策定しそのプロトタイプを開発した.患者の3次元CT画像に基づいて,医師が容易に人工膝関節の設置位置及び姿勢を決定できるユーザインターフェイスを構築した.3次元CT画像の処理時間を大幅に短縮可能な画像処理手法を提案し,これをシステムに取り込んでいることが特徴である.(f)工具経路自動決定システムのプロトタイプを構築した.(g)レジストレーションシステムを構築するための基礎データとして,下肢の特徴点抽出とそれに基づいたレジストレーション誤差評価を行った.昨年度製作した骨切除ロボットを用いて、次のことを行った。(1)骨の切削性能に関する研究膝関節を人工関節に置換する際には、骨を切除して人工関節の設置面を設ける必要がある。

このとき、大腿骨側は5面に、脛骨側は1面に切除する。骨は温度が50°C以上になると組織が死ぬことが知られている。このため、骨の温度が50°Cを越えないようにする必要がある。このための加工条件と温度との関係を実験により調べた。また、ミクロな切削過程について、骨組織との関係を多軸力センサ等を用いて調べた。(2)レジストレーションに関する研究手術の際には、患者の骨と骨切除ロボットとの間の相対位置関係を知る必要がある。ロボットならびに大腿骨、脛骨に赤外線で検知可能なマーカーを取り付け、赤外線を用いた距離センサで相対関係を知るシステムを構築した。また、骨の特徴点とCTデータ上の特徴点をマッチングさせる手法のプロトタイプを作成し、精度の検討を行った。(3)低侵襲工具経路生成に関する研究手術時の皮切を小さく関節手術を行う低侵襲手術の要求が高い。骨切除ロボットとCTデータ等を用いれば、これが可能となる。低侵襲手術用の工具経路について検討し、人体標本を用いた実験により評価を行った。今後、工具経路の自動生成と全体の切削時間を短くすることが課題である。このためには、工具形状やスピンドルについて検討する必要がある。また、術前、術中、術後にわたって使用する操作性の高いユーザインターフェイスを開発することも課題である。(1)手術ロボットシステムの開発昨年までの評価に基づき改良された要素部品を利用して、手術ロボットの実用化を目指し製作を行った。具体的には、ハードウエアのさらなる小型・軽量化を目指すとともに、最小侵襲人工関節置換術に対応可能なシステムを構築した。この時、骨切除ロボットに冗長制御軸を実装し、骨切除の姿勢を確定した後、この冗長軸を用いて工具姿勢を制御することで、最小侵襲機能を実現した。人工関節置換術においては、狭い開創部から工具を進入させ、計画された骨領域を切除する必要がある。そこで、高度な機能を持つ医用CAD/CAMシステムを構築した。このシステムは、術前に人工関節の設置位置および切除領域を計画する術前計画CADと、術中に骨位置を認識するとともに、皮切位置を指定することで工具経路を生成する術中CAMからなる。特に最小侵襲手術に対応可能であることを特徴としている。(3)システムの総合評価システムの総合評価を行うために、最小侵襲手術を対象とした骨切除実験を行った。この時、単顆型人工膝関節置換手術(UKA)を対象とし、左足内側の片側置換を行った。ホルマリン固定された人体標本を用い、最小侵襲人工関節置換を施し、良好な結果を得た。また、7月に岡山大学医学部附属病院にて手術室への搬出入試験を行い、骨切除装置の可搬性評価および手術室におけるシステム要素のレイアウト配置を確認した。
リン脂質フリッパーゼＡＴＰ１０ＡのＰＣフリップ活性が制御する細胞機能の解明

本研究ではリン脂質フリッパーゼであるATP10Aのホスファチジルコリン(PC)特異的なフリップ活性が担う細胞機能およびその制御機構を突き止めることを目的として研究を行ってきた。また、研究遂行の過程でATP10のファミリーであるATP10Dが糖脂質を基質とすることを新たに見出したため、その脂質選択・輸送のメカニズムを探る研究を行った。ATP10Aの過剰発現により細胞形態は変化する。そのメカニズムを探るため、ATP10Aの発現によって細胞-細胞外マトリックス間接着因子であるインテグリンの細胞内動態が影響を受けているのではないかと仮説をたて検証した。その結果、ATP10Aの過剰発現によってインテグリンを含む細胞膜局在タンパク質のエンドサイトーシスが亢進していることを発見した。これはATP10Aが細胞膜においてPCをフリップすることによって細胞内向きの湾曲形成を促進し、膜タンパク質のエンドサイトーシスを亢進する機能があることを示唆する。この研究成果は共著として論文に発表された。近年、酵母のリン脂質フリッパーゼがグリセロリン脂質のみならずスフィンゴ脂質をフリップできる可能性が示唆された(Roland et al. PNAS 2017)。そこでヒトのフリッパーゼの中にもスフィンゴ脂質を基質とするものがあるのではないかと考え実験をしたところ、今まで基質が全く不明であったATP10Dがスフィンゴ糖脂質であるグルコシルセラミドをフリップすることを突き止めた。ATP10Dの遺伝的な変異は脂質異常症との関連が報告されていることから、ATP10Dによるグルコシルセラミド輸送が脂質の代謝や恒常性の維持に重要な働きをしている可能性がある。さらに、ATP10Dがグルコシルセラミドを選択・輸送するのに重要なアミノ酸残基を決定した。これらの研究成果を国内、国際学会で発表し、論文は現在投稿中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。細胞膜はリン脂質の二重層によって構成されており、その組成は外葉と内葉とで異なっている。フリッパーゼは外葉から内葉へとリン脂質を移動させることでこの非対称性を形成、維持している。これまでに細胞膜に存在するリン脂質フリッパーゼATP10Aがホスファチジルコリン(PC)特異的なフリッパーゼであることを見出したが、細胞における生理的な機能は全く不明である。本研究ではATP10AのPCフリップ活性が担う細胞機能を明らかにすることを目的としている。現在ATP10AはPCをフリップすることで細胞膜のダイナミクスを調節し、細胞運動能や浸潤能に寄与するのではないかと疑っている。そこで悪性度(細胞運動能、浸潤能)の高い乳がん細胞であるMDA-MB-231細胞を用いて、ATP10Aのノックアウト(KO)細胞を樹立した。今後はアッセイ系を確立し、ATP10Aががん悪性度の獲得に寄与するかどうかを調べていく。またATP10AのPCフリップ活性の調節因子の探索を行った。ATP10Aを免疫沈降し、共沈降したタンパク質をマススペクトル解析によって同定したところ、いくつかの興味深い候補タンパク質が得られた。これらのタンパク質の中にATP10Aのフリップ活性を制御するものがあると期待している。その他、ATP10ファミリー間でN末端細胞質領域を入れ替えたキメラタンパク質を作製し細胞内局在を観察すると、ATP10の細胞内局在はそのN末端領域によって決定されることが示唆された。したがってATP10のN末端領域と相互作用するタンパク質や脂質を同定することで細胞内局在決定の分子機構を突き止められると考えている。本研究の目的はリン脂質フリッパーゼATP10Aが制御する細胞機能ならびみその調節機構を解明することである。当該年度の研究によって、ATP10A KO細胞の樹立に成功したこと、ATP10Aと相互作用するタンパク質がいくつか突き止められたことは計画通りである。また所属するグループにおいてATP10Aが細胞膜を変形させていることを証明する結果が得られ、共著として論文投稿中である。

ATP10Dの遺伝的な変異は脂質異常症との関連が報告されていることから、ATP10Dによるグルコシルセラミド輸送が脂質の代謝や恒常性の維持に重要な働きをしている可能性がある。さらに、ATP10Dがグルコシルセラミドを選択・輸送するのに重要なアミノ酸残基を決定した。これらの研究成果を国内、国際学会で発表し、論文は現在投稿中である。ATP10A KO細胞を用いて、細胞運動・浸潤能の獲得に寄与するかどうかを調べていく。方法としてはスクラッチアッセイやライブセルイメージングによる観察を用いる予定である。フリップ活性の調節機構の探索については、当該年度で得られた候補タンパク質の過剰発現・ノックダウン・KOを行った状態でATP10Aのフリップ活性を測定し、関与を探っていく。また細胞内局在のメカニズムを解明するために、N末端細胞質領域に着目し結合タンパク質・脂質の探索を行っていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。
日本企業の近視眼的行動をめぐる実証研究

本研究は、日本企業の近視眼的行動について先行研究を網羅的にレビューすると同時に、いくつかの実証分析を行った。その結果、次の3点が明らかになった。第1に、近視眼的行動の1つの要因として、経営者の業績予想制度があることが明らかになった。第2に、ベストCEOに選出された企業を比較すると、日本企業の経営者は任期が短く、このことが近視眼的行動を誘発している可能性があることがわかった。第3に、業績予想を非開示にしている企業では、利益の成長性が低く、損失を計上する傾向があることがわかった。2012年度は主に次の2つの研究実績があった。第1に、日本企業が近視眼的行動に陥り、競争力を回復できない1つの論理として、配当を払う企業が多いことをあげることができるが、赤字企業の配当政策を実証研究した。特に、赤字企業が株主に配当を支払う論理をコーポレート・ガバナンスの観点から解明することを試みた。分析の結果、赤字企業に限定すると、経営者と外国人、その他法人による株式所有が多いほど、配当を支払う可能性が高いことを確認した。さらに、全サンプルを対象として、交差項を用いた分析を行った結果、赤字企業の場合は経営者の株式所有が多いほど、配当を支払う可能性が高くなることを示唆する実証結果が得られた。こうした結果は、赤字企業が配当を払うのはガバナンスが密接に関連していることが確認された。第2に、近視眼的行動の1つの要因として挙げられる業績予想の開示制度をめぐる実証研究を行った。2010年6月に閣議決定された「新成長戦略」では、金融戦略の一環として「取引所における業績予想開示のあり方の検討」が掲げられた。これを契機に日本証券経済研究所において業績予想の今日的意義と問題点について議論が行われ、2012年3月には同研究所の答申を受けて東京証券取引所(以下、東証)が業績予想開示の柔軟化を含む決算短信ガイドラインを公表した。これにより2012年度から業績予想開示は柔軟化され、企業の状況に応じた業績予想の開示を行うことが可能になった。2012年度から始まった業績予想開示の柔軟化に伴い、2012年度の業績予想を非開示にしている企業の特徴を分析した結果、非開示企業は開示企業に比べ業績や財務内容が劣ること、ディスクロージャーが全般的に悪化していること、非開示企業は開示企業に比べ業績や財務内容が劣ること、などを明らかにした。平成25年度は、大きく3つの研究成果が得られた。第1に、ショートターミズムに関する先行研究について、包括的にレビューを行った。その結果、次の4点が明らかになった。第1に、経営者は利益ベンチマークを達成するために、R&D投資を裁量的に削減しているということである。第2に、こうした裁量的行動を抑止するためには、経営者に株式を保有させることや、洗練された投資家や安定株主による株式保有、アナリストによる調査が有効であることが確認された。一方で、負債比率が高ければ、R&D投資が削減される可能性が高まることが明らかになった。第3に、ベンチマーク達成などのためにR&Dを削減した結果、将来の業績や株価は低下するのである。第4に、米国で近視眼的行動を誘発していると批判の対象となった経営者予想を俎上に載せ分析した先行研究からは、経営者予想を中止しても経営者がより長期的な投資を行うわけではないことなどが明らかにされた。まず、経営者予想公表後のアナリストの予想修正行動とアナリスト予想の有用性について分析を行った。その結果、経営者予想が公表されるとアナリストは直ちに経営者予想に近い業績予想を公表することが確認された。またQUICKコンセンサスとIFISコンセンサスを比較し、予想精度や価値関連性を検証した。第3に、日本企業の経営者がグローバルなエクセレント企業と比較して、任期が短いことを明らかにした。このことは、日本企業の近視眼的行動に関連していると考えられる。平成23年度は、次の3つの研究を行った。第1に、経営者予想の修正回数と研究開発(R&D)投資の関連について実証分析を行った。分析の結果、上方修正の回数が多いほどR&D投資に対して消極的になり、下方修正の回数が多いほどR&D投資に対して積極的になることが確認された。この分析結果は、近視眼的行動を支持する。第2に、資本剰余金を原資とした配当の決定要因を明らかにした。また資本剰余金から配当を払う企業は、そもそも利益剰余金や売上高当期純利益率がマイナスであることがわかった。すなわち、資本剰余金を原資として配当を行う企業は、利益剰余金が小さいほど、資本剰余金から配当を行うことが確認された。

平成13年6月改正商法によって資本準備金の減少制度が設けられ、資本剰余金からの配当が認められなければ、業績が悪く利益剰余金がマイナスであるため、株主に配当を払うことができなかったと考えられる。つまり、利益剰余金がマイナスであるにもかかわらず、資本剰余金を原資としてまで配当を支払っているのである。第3に、経営者予想とアナリスト予想の予想精度および価値関連性を企業規模別に調査を行った。分析から、期初の経営者予想とアナリスト予想の比較においては、全サンプルでは経営者予想のほうがアナリスト予想より予想精度が高い傾向があることが明らかになった。また企業規模別には、小規模企業はアナリスト予想よりも経営者予想のほうが予想精度は高い一方、大規模企業では経営者予想とアナリスト予想に有意な差がないこともわかった。次に、企業規模別に経営者予想とアナリスト予想の価値関連性の分析を行った。これによると、小規模企業では経営者予想の価値関連性が高く、大規模企業ではアナリスト予想の価値関連性が高いことが確認された。おおむね順調に進展していると考える理由は、次の3つである。第1に、日本企業が近視眼的行動に陥り、競争力を回復できない1つの論理として、配当を払う企業が多いことをあげることができるが、その論理をコーポレートガバナンスの観点から説明できているからである。第2に、近視眼的行動の1つの要因として挙げられる業績予想の開示制度をめぐる実証研究を行い、業績予想を非開示とする企業の特徴の解明を既に行ったからである。第3に、経営者の任期、配当政策、業績予想の非開示企業など、2013年度に利用するために必要なデータベースの構築が完成しているからである。おおむね順調に進展しているのは、本課題の目的である日本企業の経営者の近視眼的行動、および株主に配当を支払うことを重視する論理を明らかにすることができたためである。前者については経営者予想の修正回数の観点から分析し、後者については資本剰余金を取り崩して配当を払う論理を分析した。今後については、次の2つの研究を推進することを計画している。第1に、2012年度から業績予想開示は柔軟化され、企業の状況に応じた業績予想の開示を行うことが可能になったが、業績予想を非開示にした企業がどのような投資政策、特に設備投資や研究開発投資を行ったかを明らかにする。第2に、米国の研究では経営者の任期が変わる時点で近視眼的行動が起きることが確認さんれているが、こうした研究を日本でも行うと同時に、経営者の任期が長い企業の方が近視眼的行動が起きにくいかどうかを検証する。共に学会発表を行い、ジャーナルに投稿することを予定している。今後は次の2つの分析を中心に行う予定である。第1に、日本企業の社長交代、および任期の短さが経営者の近視眼的行動に与える影響について実証分析を行う。第2に、赤字企業が株主に配当を支払う論理とその経済的帰結について実証分析を行う。該当なし平成24年度は経営者の交代の前後をめぐる研究開発(R&D)活動の変化について実証分析を行う。この実証研究のためには、経営者の任期に関するデータベースを手入力で作成する必要があるので、人件費・謝金として30万円ほど利用する計画である。またアメリカ会計学会でも発表を行うので、そのために旅費として60万円を計上する。
rhoA遺伝子操作を用いた気管支喘息時の気道過敏性変化とその機構の解明

(1)著者らは抗原誘発気道過敏性ラットの気管支平滑筋にrhoA mRNAの発現が亢進していることを初めて見いだした。RhoAタンパク質や三量体Gタンパク質などの発現がupregulationされていることを著者らはすでに報告しているが、こうして増大したRhoAが気管支平滑筋においてCa^<2+>感受性亢進を強く発現しすることから、この一連の現象が気道過敏性につながるものと提唱する。(2)RhoAタンパク質の発現に関与する転写因子をprotein/DNA array法を用いて検討した。活性化の認められたものはStat5、CDP、HSE、SBE、SIE、CBFであった。(3)喘息患者の気管支肺胞洗浄液中に検出されるサイトカインTNFαによりAChに対する気管支収縮反応は増大し、同時に気管支組織中のRhoAのmRNAとタンパク質量は増加した。このTNFαによる気道反応性の亢進にはp42/44MAPK活性化を介してRhoAの合成が増加することが推察された。共焦点レーザー顕微鏡を用いてラット摘出気管支平滑筋細胞におけるRhoAタンパク質の細胞内分布を観察した。ACh刺激により、RhoAは細胞質から細胞膜に移動し、膜結合型の活性型に変化することを証明した。(4)RhoAとともにCPI-17が気管支平滑筋にも存在し、抗原でラットを反復チャレンジして得られた過敏性気管支では、CPI-17のmRNAとタンパクが有意に増大しており、AChによって発現するCPI-17のリン酸化および膜移行は増大していた。気道過敏性時のCa^<2+>惑受性亢進にはRhoA/ROCK/CPIのcross-pathwayが関与することを初めて示唆した。(5)こうした気道過敏性の発症機序はAChに対してばかりでなく、epdothelin-1による気管支収縮反応でも証明された。1.平滑筋収縮におけるCa^<2+>感受性亢進現象に低分子量Gタンパク質であるRhoAが重要な役割をしていることが最近示唆されてきている。著者らは特異的プライマーを使用したRT-PCR法を用いて抗原誘発気道過敏性ラットの気管支平滑筋にrhoA mRNAの発現が亢進していることを見いだした。したがって抗原反復チャレンジされたラットではrhoA mRNAの発現が増加し、RhoAタンパク質の発現が増すことにより気管支平滑筋においてCa^<2+>感受性亢進が強く発現し、それが収縮を強く起こし、気道過敏性につながるものと提唱する。2.気道過敏性時にはRhoAタンパク質や三量体Gタンパク質などの発現がupregulationされていることを著者らはすでに報告しているが、タンパク質の発現には転写因子が重要な役割をしていることがわかっている。したがって気道過敏性状態ではいかなる転写因子の発現が増大しているかを、protein/DNA array法を用いて検討した。最終チャレンジ4時間後に測定したところ、15種類の転写因子が変動していた。活性化の認められたものはStat5、CDP、HSE、SBE、SIE、CBFであり、最大で110倍の活性化がみられた。抑制の認められたものはAP-2、NFATc、E2F1、Pbx1、RXR、NF-κB、GATE、MEF-1であり、最大で42倍の抑制化を示した。これら転写因子がクロストークするかたちで相互活性/抑制することにより、過敏性が形成されていくものと考えられる。1.気管支瑞息患者の気管支肺胞洗浄液中に検出される炎症性サイトカインであるTNFαをラット摘出気管支に24hr作用させると、AChに対する収縮反応は増大し、同時に気管支組織中のRhoAのmRNAとタンパク質量は増加した。

このことは気管支喘息発作にはTNFαによるRhoAの増加を介してCa^<2+>感受性増大が起こり、気道過敏性が発現することを示唆している。2.このTNFαによる気道反応性の亢進はp42/44 MAPK阻害薬あるいはタンパク質合成阻害薬によって抑制された。またTNFαによるRhoAのupregulationもこれらの阻害薬により抑制された。従って、TNFαがp42/44 MAPK活性化を介してRhoAタンパク質の合成を高め、それによって気道反応性の増大することが推察された。3.共焦点レーザー顕微鏡を用いて、ラット摘出気管支平滑筋細胞におけるRhoAタンパク質の細胞内分布を観察した。非刺激時にはRhoAは細胞質全体に均一に認められたが、ACh刺激により、RhoAは細胞膜周辺に移動し、膜結合型の活性型に変化することが証明された。4.RhoAとともにmyosin phosphataseを阻害することにより平滑筋収縮を増大することが最近明らかにされたCPI-17タンパク質が気管支平滑筋にも存在し、ACh処置によりCPI-17のリン酸化が促進されることを見いだした。この反応はprotein kinase C阻害薬あるいはRho kinase阻害薬によって抑制されることから、AChはprotein kinase CおよびRho kinaseを活性化してCPI-17のリン酸化を起こしてmyosin phosphataseを阻害して強い気管支収縮を発現するという機序の存在を提唱した。1.気管支平滑筋におけるCPI-17の発現と収縮反応における役割に関する報告はなかった。α-toxinで膜透過性にした気管支平滑筋ではAChによってCa^<2+> sensitaizationが見られるが、Rho kinase(ROCK)阻害薬とprotein kinase C(PKC)阻害薬の処置によって強く抑制された。気管支平滑筋ではCPI-17の発現が初めて証明され、AChによってCPI-17のリン酸化(活性化)が促進されることもわかった。この促進はPKC阻害薬とROCK阻害薬によって抑制された。気管支平滑筋の収縮機構にRhoA/ROCK/CPIのcross-pathwayが関与することが示唆され。2.AChによって活性化されリン酸化されたCPI-17は細胞膜に移行することを初めて示した。High K^+による収縮時にはそのような現象が認められなかった。3.抗原でラットを反復チャレンジして得られた過敏性気管支では、CPI-17のmRNAとタンパクが有意に増大しており、AChによって発現するCPI-17のリン酸化および膜への移行は気道過敏性時には増大してた。4.マウスアレルギー性喘息モデルで気道過敏性を作成した。この過敏性気管支において、RhoAの発現が増大し、α-toxin膜透過性気管支でCa^<2+> sensitizationが観察された。この現象はラットの場合と同様であった。5.AChによるマウス気管支収縮時にはRhoAのupregulationによるCa^
医療計測のための超高感度・多項目免疫センサーの開発

生体内に極微量に存在する心疾患、癌などの疾患の指標となるマーカー分子(疾病マーカー)を含む複数の成分を高感度、迅速、簡便に測定するためのバイオセンサシステムの構築を行った。感度の向上のためには化学増幅法を開発・適用した。迅速、簡便な測定のためにはマイクロチップ技術を適用し、特にポンプフリーでの分析操作を可能とするための新規方法(Drop-and-Sip法、誘電泳動法)の適用により操作・装置の簡便性を達成した。近年「その場」での疾病マーカーの迅速、簡便な測定が強く望まれている。簡便な計測、システム構成の目的には電気化学測定デバイスを組み込んだマイクロチップの利用が好ましいが、疾病マーカーのその場測定のためには、前者には百千倍程度の感度の向上が必要、後者には送液システムの簡便化が必要であるとの大きな課題が残る。そこで本研究では、a)化学増幅測定法の開発・利用による高感化、特に血液成分の妨害を受けない増幅系構築、b)々イクロリアクター技術の利用、c)化学修飾キャピラリーを用いたマイクロチップ権築と簡易な送液技術開発、を行い、これらの成果を統合して1)微量(数μL)の試料を用いるだけで、2)極低濃度(pM-fM)の、3)多種類のペプチドホルモンを、4)迅速かつ5)簡便(オンチップで送液ポシプ等不要)に測定するためのセンサーを開発する。19年度は、化学増幅に関し基質としてp-アミノフェニルピラノシドを用い、β-ガラクトシダーゼ反応により生成するp-アミノフェノールを電解酸化/酵素還元する基質サイクリング法、およびグルコース酸化酵素反応により生成する過酸化水素をペルオキシダーゼを含有するOs(II)錯体高分子膜上で反応させてOs(III)を蓄積させ、その後還元する方法の2つを開発した。β-ガラクトシダーゼ、グルコース酸化酵素ともに血中の活性は事実上ゼロであるので、これらのを標識酵素とする酵素免疫測定系を構築した場合、血液試料が非特異吸着しても過大なセンサー応答が与えられる恐れはない。実際後者の系を利用してインスリンの免疫測定を行ったが、血液試料中への添加回収試験において上記の問題は認められなかった。また、多成分の同時測定が可能なマイクロセルを開発した。さらに簡易送液可能なデバイスとして、疎水性流路上に試料を滴下し、反対側から試料を吸引する過程で、流路に隣接した親水性のマイクロセル中に毛管現象により試料を導入する系を開発した。近年「その場」での疾病マーカーの迅速,簡便な測定が強く望まれている。簡便な計測,システム構築の目的には電気化学測定デバイスを組み込んだマイクロチップの利用が好ましいが,疾病マーカーのその場測定のためには,電気化学測定については百千倍程度の感度の向上が必要,チップについては送液システムの簡便化が必要であるとの大きな課題が残る。そこで本研究では,a)化学増幅測定法の開発・利用による高感化,特に血液成分の妨害を受けない増幅系構築,b)マイクロリアクター技術の利用,c)化学修飾キャピラリーを用いたマイクロチップ構築と簡易な送液技術開発,を行い,これらの成果を統合して1)微量(数μL)の試料を用いるだけで,2)極低濃度(pM-fM)の,3)多種類の体液成分を,4)迅速かつ5)簡便(オンチップで送液ポンプ等不要)に測定するためのセンサーを開発する。20年度は19年度に開発した化学増幅法(グルコース酸化酵素反応により生成する過酸化水素をペルオキシダーゼ含有Os(II)錯体高分子膜上で反応させてOs(III)を蓄積させ、その後還元する方法)を利用した二成分測定系の試作,及び送液系の簡便化を可能とするための測定システム構築を行った。前者の具体例として,尿中腫瘍マーカーとクレアチニンの同時測定を行った。後者に関し19年度に開発した疎水性流路上に試料を滴下し,反対側から試料を吸引する過程で,流路に隣接した親水性のマイクロセル中に毛管現象により試料を導入する方法を利用したチップを開発するため,競合免疫測定においてB/F分離を必要とせず,ペルオキシダーゼ含有Os(II)錯体高分子膜上での過酸化水素測定を可能とする酸化酵素修飾抗体/ペルオキシダーゼ・Os(II)-bilayer修飾電極系の構築に着手した。免疫センサーの高感度化の手法として,抗体に修飾された酵素反応→反応生物あるいは電荷の蓄積→測定との化学増幅手法を開発し,sub pMpMレベルの抗原を測定する手法を確立した。心疾患,癌など重篤な疾病のマーカーのカットオフ濃度は,通常pMオーダーであり,本法により,これらを簡便に測定する基盤技術が確立できた。また,複数の成分を同時に高感度に測定するマイクロチップを構築した。マイクロチップによる測定の実用化に当たっては,ポンプフリーのシステム構築が必要不可欠であると考えられる。一方,比較低低分子の疾病マーカーの免疫測定においては,通常,免疫反応生成物のうち,抗原と結合した酵素修飾抗体と未反応の酵素修飾抗体との分離(B/F分離)→未反応の酵素修飾抗体の酵素活性測定のプロセスが必要となる。

本研究では,当初,疎水性の試料導入口からの親水性のB/F分離チャンバーへの試料のピペット吸引による導入→同様の操作による緩衝液導入による洗浄→酵素基質溶液の導入による酵素反応・検出のプロセスを採用したが,操作が煩雑であった。そこで,ビーズに抗体を固定化し,電場によりビーズを移送する方法を採用した。即ち,試料と抗体固定化ビーズとをあらかじめ反応させた後に,この反応液をチップに導入し,チップの固定化抗原部位にビーズを移送した。数今,この状態で放置し,電場の印加を停止すると試料中の抗原と反応せずに未反応の抗原を有するビーズは抗原固定化部位に結合したまま残存するが,試料中の抗原と反応した抗体を固定化したビーズは結合されずにチップ内での対流により散逸する。これによりB/F分離を必要とせず,固定化されたビーズ上の酵素活性のみを測定することにより,試料中の抗原濃度を測定する簡易な手法を確立した。
ポリアルギニンとHA2を用いた胎児期内耳(耳胞)への蛋白質導入法

内耳原基である耳胞に操作を加えること、遺伝性難聴の治療法としてまたは発生過程にある内耳における遺伝子や蛋白質の機能を調べる上でも、魅力的な方法である。一方、蛋白質導入法は、遺伝子の翻訳産物である蛋白質を直接細胞に導入し、その機能を解析する方法である。我々は、富澤らの好意によりポリアルギニンをN末端に9個付加したEGFP(EGFP-9R)と11個付加したEGFP(EGFP-11R)の供与を受け、既にポリアルギニンを用いて胎生期内耳(耳胞)へ正常蛋白質を導入することに成功していたため、サイクリン依存性キナーゼ阻害因子p27^<KiP1>を用いて、耳胞での細胞内情報伝達制御が可能であるかどうか検討することを目的とした。p27^<KiP1>は、内耳原基細胞で発現しており細胞周期を抑制し、増殖・分化を抑制することが報告されている(Lee YS, Development 133, 2006)。そこでまず、本年度はマウスcDNAライブラリーより、クローニングキットを用いp27^<KiP1>をクローニングし、p27^<KiP1>プラスミドを作製し、EGFP-9Rにp27^<KiP1>を組み込んだ融合蛋白質(EGFP-p27^<KiP1>-9R)とEGFP-p27^<KiP1>-11Rを作成した。蛋白質導入法の欠点としては、導入した蛋白質の発現時間が短いことが挙げられる。この対策として、MichiueらはインフルエンザウイルスのヘマグルチニンHA2サブユニットを用いたマクロピノソームリリーシングペプチドによるリリーシング技術を報告した(J Biol Chem, 280, 2005)。この技術により、蛋白質の発現時間延長が可能となった。EGFP-9Rにp27^<KiP1>とHA2を組み込んだ融合蛋白質(EGFP-HA2-p27^<KiP1>-9R)とEGFP-HA2-p27^<KiP1>-11Rを作成した。また、EGFP-p27^<KiP1>-9R、EGFP-p27^<KiP1>-11Rを正常マウス耳胞(E11.5)へ投与し、内耳原基細胞の細胞周期が抑制されるかを確認するための予備実験として、EGFP-9R、EGFP-11Rを導入したマウスの胎仔頭部を離断し、固定を行った後、凍結切片を作成し、免疫染色にて内耳原基細胞でのp27^<KiP1>の発現を確認した。
次世代型ＤＮＡ解析システムを用いた肺高血圧治療薬の有効性と遺伝子多型の関連の検討

先天性心疾患に伴う肺高血圧に関して、高感度トロポニンIが肺高血圧患者で有意に上昇が見られ、肺体血圧比(Pp/Ps)と良く相関していることがわかった。また、心臓MRI検査を実施し、流速波形から求めるMCFRがカテーテル検査で求めたPp/Psと良く相関していることを突き止めた。さらに、川崎病冠動脈病変を遠隔期まで有する症例は肺血管床のコンプライアンスが悪いことがわかった。肺高血圧患者の病態の解明に一定の成果が得られたが、次世代型DNA解析システムを用いた先天性心疾患における肺高血圧をもたらす遺伝子多型の調査は、現在データ解析中であり、今後も引き続き研究を継続していく必要がある。次世代型DNA解析システム(SOLiDシステム)を用いて、全エクソンの網羅的塩基配列解析を行い、肺高血圧の原因となる突然変異の有無や、比較シーケンシング(リシーケンシング)を行なって、個体間の多型、変異、構造上のバリエーションなどを同定する。得られた結果と、急性肺血管反応試験および抗肺高血圧治療薬の有効性の比較を行う。という研究計画に基づき研究を進めている。今年度に行ったことは昨年度に引き続いてサンプル採取である。さらに(1)心臓カテーテル検査を行い、各種検査値を測定した。心臓カテーテル検査では肺動脈圧(PAP)、体血圧(ABP)、肺体血圧比(Pp/Ps)、肺血管抵抗(Rp)および、心拍出量(C.O.)を求めた。さらに、急性肺血管反応試験としてNO吸入によるPAPの変化やRpの変化を調査した。それと同時進行で、(2)血液サンプルの採取とDNAの抽出を行った。PH患者の血液サンプルを採取し、DNAを抽出した。同時に、NT-proBNPやPIIIP、高感度トロポニンIなどの血清バイオマーカーを測定した。今後、(3)SOLiDシステムの稼働、(4)解析結果の評価へと研究を進めていく予定である。SOLiDシステムで得られた多型、変異、構造上のバリエーションに基づき、肺高血圧治療薬による治療効果の相違点、バイオマーカー値の変動、有効性について検討する。これが明らかになれば、遺伝的背景に基づいた治療効果予測が可能となり、より患者個人に結びついた医療を実現できる可能性がある。今年度は最終年度であるが昨年度に引き続いてサンプル採取を継続した。それと同時進行で、(2)血液サンプルの採取とDNAの抽出も併せて行った。さらに、(3)SOLiDシステムを稼働させ、抽出したDNAをSOLiDシステムを用いて、全エクソンの塩基配列解析および、受容体遺伝子多型の解析を行った。現在、解析結果の評価へと研究を進めている段階である。まず、今年度に行ったことは該当患者の決定と、サンプル採取である。上述のPH患者の血液サンプルを採取し、DNAを抽出した。

SOLiDシステムで得られた多型、変異、構造上のバリエーションに基づき、肺高血圧治療薬による治療効果の相違点、バイオマーカー値の変動、有効性について検討する。これが明らかになれば、遺伝的背景に基づいた治療効果予測が可能となり、より患者個人に結びついた医療を実現できる可能性がある。(1)心臓カテーテル検査PH患者を対象に心臓カテーテル検査を行い肺動脈圧(PAP)、体血圧(ABP)、肺体血圧比(Pp/Ps)、肺血管抵抗(Rp)および、心拍出量(C.O.)を求める。さらに、急性肺血管反応試験としてNO吸入によるPAPの変化やRpの変化を調査する。(2)血液サンプルの採取とDNAの抽出PH患者の血液サンプルを採取し、DNAを抽出する。同時に、NT-proBNPやPIIIP、高感度トロポニンIなどの血清バイオマーカーを測定する。昨年に引き続き現在(1)、(2)までの進行状況であり、ようやくサンプルが集まってきたところである。同時に測定する、血清バイオマーカーの測定は順調に進行している。現在(1)、(2)までの進行状況であり、ようやくサンプルが集まってきたところである。今後の予定として、昨年に引き続き(3) Sure Selectターゲットリシークエンスシステムを用いて、シークエンスしたいターゲット領域を決定する。そこですべての遺伝子の塩基配列解析を効率良くデータが得られる領域を選定し、DNAオリゴをデザインする。(4)次世代型DNA解析システム(SOLiDシステム)による解析抽出したDNAをSOLiDシステムを用いて、全エクソンの塩基配列解析および、受容体遺伝子多型の解析を行う。今年度で研究が終了するのでそれまでに成果が出せるよう、効率よく研究を進めていく必要がある。そのためエフォートの配分を調整していく。今後の予定として、(3) Sure Selectターゲットリシークエンスシステムを用いて、シークエンスしたいターゲット領域を決定する。(4)次世代型DNA解析システム(SOLiDシステム)による解析抽出したDNAをSOLiDTMシステムを用いて、全エクソンの塩基配列解析および、受容体遺伝子多型の解析を行う。SOLiDシステム(Sure Selectターゲットリシークエンスシステム)を用いる際に必要な試薬に研究費を充てる予定である。