hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳損傷に伴う発熱の分子機構の解明

1、脳損傷時の発熱は、プロスタグランジン合成阻害剤であるインドメサシンで抑制される。また脳損傷により脳細胞外液中のプロスタグランジンE2(PGH2)濃度が上昇する。すなわち、脳損傷時の発熱にほ感染・炎症時の発熱と同様にPGE2が関与している。2、感染炎症時には脳血管内皮細胞(主に静脈系)にPGH2合成酵素群(COX-2とmPGES)が共誘導される。この時、脳脊髄液中のPGE2濃度は上昇する。このPGE2上昇はCOX-2阻害剤により抑制される。すなわち、感染・炎症時の発熱ほ脳血管内皮細胞でPGE2が産生され、それが神経細胞に作用することで引き起こされる。3、一方、脳損傷時にはこれらの酵素群の誘導は弱い。また脳損傷による細胞外液中のPGE2上昇もCOX-2阻害剤では抑制されない。すなわちCOX-2とは異なる酵素が関与している可能性が高い。4、脳内にはPGE2を合成し得る別の酵素群(COX-1とPGES)が構成的に発現していることが、ウエスタンブロツト法により確認さ肌た。5、免役組織化学により、COX-1はミクログリア、一部の神経細胞、動脈系血管内皮細胞に、cPGESはオリゴデンドログリアと一部の神経細胞に発現していることが明らかとなった。6、COX-1とcPGESが共発現している細胞は現在までに確認されていない。7、COX-1の作用で産生さ肌たPGH2がどのようにしてPGE2に転換されるのか、その機序は未解決である。脳損傷に伴う発熱メカニズムを解明する上で、感染性発熱の機構との差異を明確にすることが重要である。本年度はまずウィルス感染がどのようにして疲労感・発熱等、中枢神経系を介した反応をもたらすかを主に検討し、それを本年度後半から開始した脳損傷モデルの結果と対比する予定である。本研究ではラット深部体温と自発行動量をテレメータシステムにより自由行動下で観察し、これらに及ぼすPolyI:C(2本鎖RNA),インターフェロンの単独投与、および両者の同時投与による影響を検討した。これらの物質はウイルス感染時と類似した反応を生体に引き起こすことが知られている。ヒト組換インターフェロンα(hrIFNα:30万単位)の腹腔内単独投与ではラットの深部体温と行動量に有意な変化は起こらなかった。Poly I:C(600μg)を腹腔内に単独で投与すると約2時間の潜時で著明な発熱が起こった。Poly I:CとhrIFNαを同時に投与すると、Poly I:C・単独投与時と比べて持続の長い発熱が見られた。しかしいずれの場合もラットの自発行動量に有意な変化は起こらなかった。Poly I:C腹腔内投与による発熱は、脳血管内皮細胞でのCOX-2の発現を介して引き起こされることが明らかとなった。血液脳関門の実体である脳血管内皮細胞は何らかのメカニズムでウィルス感染を検知し、COX-2を発現し、その結果産生されたプロスタグランジンが脳に作用して発熱などの症状をもたらすと考えられる。脳損傷に伴う発熱はプロスタグランジン(PGE2)合成を介して起こる。このとき脳内のどの細胞がPGを合成するか、という点を免疫組織化学により検討した。PGE2合成に必須の酵素シクロオキシゲナーゼ(COX)にはCOX-1とCOX-2がある。COX-1は脳全体のミクログリアにconstitutiveに発現していた。一方COX-2は大脳皮質、海馬の神経細胞にconstitutiveに発現しており、炎症性の刺激で脳血管内皮細胞に誘導される。

さらにCOXの酵素作用により産生されたPGH2をPGE2に変える酵素(PGE synthase:PGES)には膜型PGES(mPGES)と細胞質型(cPGES)がある。mPGESは平常時の脳ではほとんど発現していないが、炎症性の刺激で脳血管内皮細胞に強く誘導される。またこの時脳血管内皮細胞ではCOX-2とmPGESが共発現していた。一方COX-1陽性ミクログリアやCOX-2陽性ニューロンにはmPGESは誘導されない。cPGESが脳内に発現していることはすでに報告されているが、その脳内細胞局在は現在検討中である。これまでのところ、COXとPGESの共存が確認された細胞は脳血管内皮細胞のみである。しかし、脳損傷に伴なう発熱は炎症性のそれと異なり極めて潜時が短いことから、脳血管内皮細胞での新たなCOX-2とmPGESの誘導だけではその全体を説明できない。脳全体でCOX-1を発現しているミクログリアが脳損傷時のPGE2産生に関与していると考えられる。ミクログリアにおけるPGESの発現を現在検討してる。
マスゲームのパターン作成プログラムの開発

本研究はマスゲームのパターン作成と体形移動のシミュレーシヨンプログラムをパーソナルコンピュータを用いて開発することをその目的とし、マスゲームのパターンに関する資料の収集および調査結果の分析を行い、シミュレーシヨンプログラムを開発した。これらを成果報告書として第1章マスゲームの概要、第2章マスゲームの実例、第3章開発プログラムとして著し、第4章今後の課題には、引き続き研究を進めて行くべき事柄を挙げている。開発プログラムを利用すると具体的な動きがすぐにパーソナルコンピュータのディスプレイ上に目に見える形で表現されるため、実際の基本パターンの変化がイメージとしてとらえられるので、マスゲームのパターン作成に対する幅広い広用が可能と思われる。本研究はマスゲームのパターン作成と体形移動のシミュレーションプログラムをパーソナルコンピュータを用いて開発することをその目的とし、マスゲームのパターンに関する資料の収集および調査分析を行い、シミュレーションプログラムを開発した。マスゲームの実例を分析した結果、基本フォーメーションとして、列から列、列から波形、列から円形の3種類を選定し、これらの基本フォーメーションを基に、出来る限りバリエーションのある基本パターンを試験的に5種類作り出した。開発プログラムは3種類の基本フォーメーションを5人から50人までシミュレーションが出来るように考え、5種類の基本パターンを基本人数として10人、20人、50人の3通りについてシミュレーションが出来るようにした。その結果、具体的な動きがすぐにパーソナルコンピュータのディスプレイ上に目に見える形で表現されるため、実際の基本パターンの変化がイメージとしてとらえられるので、マスゲームのパターン作成に対する幅広い応用が可能と思われる。
自然免疫系の活性化を指標とした歯周疾患活動性評価法の確立

歯周病は、プラーク中の細菌により惹起される炎症性疾患である。歯周組織における菌体成分の認識にはTLR2およびTLR4が中心的役割を果たすことから、プラークのTLR2,4刺激作用を解析したところ、TLR4刺激作用は、プラーク採取部位の臨床指数と関連性を示した。また、TLR4刺激作用は末梢血単核球からのサイトカイン産生誘導能とも相関性を示した。歯周病原細菌内毒素は強力な起炎作用を有し、レセプターであるTLR4の活性化度の測定は歯周疾患の活動性評価に有効と思われる。歯周病の活動性を正確に把握することは、適切な治療法を選択し治療効果を高めていく上で非常に重要である。歯周病は、プラーク中の細菌および菌体成分による歯周組織の刺激に対する宿主応答によって引き起こされる炎症性疾患であることから、プラーク中の細菌や菌体成分を最初に認識する自然免疫系の活性化が歯周病活動性の指標となり得ると予想される。本研究では、自然免疫系の活性化に中心的役割を果たすTLR2およびTLR4の活性化を指標にして歯周炎の活動性を予測する方法を確立することを目的とする。健常者および歯周病患者(合計約141名)の上顎右側中切歯から、縁上プラークを滅菌スケーラーで採取した。それぞれのプラークのTLR2およびTLR4刺激作用を測定したところ、縁上プラークのTLR4刺激作用は、プラーク採取部位のプラーク指数、歯肉炎指数と正の相関を示し、TLR2刺激作用は、プラーク採取部位のポケットの深さ、臨床的アタッチメントレベルと負の相関を示した。TLR2/TLR4刺激作用比は、プラーク指数、歯肉炎指数、ポケットの深さ、臨床的アタッチメントレベルと正の相関を示した。また、採取した縁上プラークで歯周病非罹患被験者の末梢血単核球を刺激したところ、産生されるTNF-α、IL-6、IL-8、IL-10量は、TLR4刺激作用およびTLR2/TLR4刺激作用比と正の相関を示した。これらの結果は、縁上プラークのTLR4刺激作用が宿主の炎症反応の誘導に大きく関与し、歯周組織の状態にも影響を与えていることを示唆しているものと思われる。次年度は被験者のポケット最深部から縁下プラークを採取し、縁上プラークと縁下プラークのTLR2およびTLR4刺激作用の関連、縁下プラークのTLR2およびTLR4刺激作用と歯周病臨床パラメーターとの関連について解析を進めていく予定である。昨年度は縁上プラークについて解析を行い、TLR4刺激作用は、プラーク採取部位のプラーク指数、歯肉炎指数と正の相関を示し、TLR2刺激作用は、プラーク採取部位のポケットの深さ、臨床的アタッチメントレベルと負の相関を示すこと、また、TLR4/TLR2刺激作用比は、これらの臨床パラメーターと正の相関を示し、縁上プラークによる刺激で末梢血単核球から誘導されるTNF-α、IL-6、IL-8、IL-10量と正の相関を示すことを明らかとした。本年度は被験者のポケット最深部から縁下プラークを採取し、臨床パラメーターとの関連を解析した。TLR4刺激作用とプラーク指数との間には正の相関が認められるものの、他のパラメーターとの明らかな相関は認められなかった。縁上プラークと縁下プラークのTLR2およびTLR4刺激作用を比較したところ、縁下プラークのTLR2およびTLR4刺激作用の方が縁上プラークと比較して弱かった。次年度は、このような縁上プラークと縁下プラークの刺激作用の違いの原因について、細菌叢を含めて更に詳細に解析を進めていく。また、TLR4の遺伝子多型が、TLR4を介する刺激に与える影響についても解析を行う予定である。

本研究では、自然免疫系の活性化に中心的役割を果たすTLR2およびTLR4の活性化を指標にして歯周炎の活動性を予測する方法を確立することを目的とした。平成20、21年度の研究結果から、縁上プラークのTLR4刺激作用は、プラーク採取部位のプラーク指数、歯肉炎指数と正の相関を示し、また、縁上プラークによる刺激で末梢血単核球から誘導されるTNF-α、IL-6、IL-8、IL-10量と正の相関を示すことが明らかとなった。一方、縁下プラークのTLR4刺激作用とプラーク指数との間には正の相関が認められるものの、他の臨床パラメーターとの明らかな相関は認められなかった。本年度は、縁上プラークと縁下プラークの細菌叢について解析を進めた結果、縁下プラークでは、P. gingivalis等の細菌が有意に増加しており、これらの細菌学的組成の違いがTLR刺激作用に影響していることが示唆された。また、TLR4遺伝子の3'側非翻訳領域における遺伝子多型が、末梢血単球のTLR4発現量に与える影響について解析を行った結果、各遺伝子型間に有意な発現量の違いがみられることが明らかとなった。これらの結果から、プラークのTLR4刺激性と宿主細胞のTLR4発現量は、歯肉の炎症の程度に大きく影響を与えていると考えられる。今後も、歯周病感受性並びに歯周病活動性評価法確立のために更に詳細な解析を続けていく予定である。
地方政府のコモン・プール問題と行政広域化の実証研究

行政広域化の議論においては、歳出面における検証のみが熱心に行われているのに反し、地方政府の過剰な地方債発行や意思決定プロセスが財政運営に与える影響についての経済学的知見が十分に活用されているとは言いがたい。本研究は、「市町村合併などの行政広域化によりコモン・プール問題が発生しているのか」また、「議会や行政組織の規模の拡大がコモン・プール問題の大きさに影響を与えるかどうか」を検証することで地方政府における財政赤字の制度的要因を明らかにし、財政問題を改善する政策を検討することを目的とする。本年度は、市町村合併を実施した団体において、ある特定の団体が新団体間で費用を分け合うことを期待して、合併前に過剰な支出や公債発行により自地域の便益を増やす行動をとるというコモン・プール問題の検証を実施した。主に、市町村合併によって、各市町村の地方債発行がどのように変化したかを検証した。本研究では、同じような地域条件にある未合併団体と比べて、合併団体は合併直後から平均的に地方債を増加させることが明らかになった。さらに、地方債残高が高い団体が、合併後も地方債発行が高いという傾向を確認することができた。本研究は、国内査読付き雑誌『地方財政』第53巻12号に掲載されている。次に、コモン・プール問題の大きさに影響を与える可能性があるものとして、市町村土木費に対する地方議員数の影響を実証的に検証した。市町村議員数は人口に応じて上限が法的に決定されているため、「非連続回帰デザイン」で実証分析をおこなった。分析結果より、土木費と議員数では正の関係を確認しており、コモン・プール問題が発生している可能性を示すことができた。本研究は海外査読付き雑誌『The Empirical Economics Letters』Vol.13 No.9に掲載されている。また、市町村合併時に、地方議会がどのような要因で合併特例を適用したかを実証的に検証した。分析の結果、小規模団体ほど旧団体の議員が全て在任することができる在任特例を適用し、大規模団体は議員定数を2倍まで増やすことができる定数特例を適用していることが明らかになった。また、様々な財政特例措置により日本においてコモン・プール問題が発生している可能性を示唆した。本研究は、海外査読付き雑誌『The Japanese Political Economy』(2015年近刊)に掲載される予定である。本年度は、行政広域化の分析の一つとして、都道府県の基準財政需要額の算定構造の実証分析を実施した。先行研究では、人口一人当たり基準財政需要額は、人口規模に関してU字型構造を持つことを明らかにしてきた。しかし、本研究では、人口に関して3次関数を想定し、さらに都道府県の固定効果をコントロールすることで欠落変数バイアスに対処して、新たな結果を得ることができた。分析結果より、先行研究とは異なり、小規模団体では人口規模が増大すれば、一人当たり基準財政需要額は増大して極値点を超えると、逓減することが明らかになった。今後、現在の地方交付税制度のもとで現在の都道府県の枠組みから道州制の議論を始める場合、バイアスの少ない推定モデルを示すことができたため、道州制に向けた議論のベンチマークになる可能性があると考えている。本研究は、査読付き雑誌『会計検査研究』第53号pp.13-28.に掲載された。また、地方政府のコモン・プール問題の実証分析について研究を進めている。この研究では、市町村が平成の大合併の直前に歳出や地方債発行を増大させることによって、市町村合併によるフリーライダー問題が発生しているかどうかを検証するものである。本研究では、サンプルセレクションバイアスと固定効果の両方を考慮するためにPropensity Score Matching with Difference in Differences Methodを用いて分析をおこなった。分析結果より、規模が小さく国からの財源に依存している市町村ほど、合併直前に歳出や地方債発行を増大させていることが明らかになった。本研究は、Western Economic Association International, 12th International Conferenceで報告したのち、学術雑誌に投稿中である。本年度は、ほぼ当初の計画通り、地方政府のコモン・プール問題と行政広域化の論文を1本ずつ取り掛かることができた。行政広域化に関する基準財政需要額と人口規模の実証分析に関しては、査読付き雑誌に掲載された。また、コモン・プール問題に関する実証分析については、論文執筆後、雑誌に投稿中である。Hirota and Yunoue(2016)では、市町村合併を選択した団体が、合併直前に公共投資や地方債発行を増やしたどうかをPropensity score matching with Differences in Differencesを用いて、合併団体と未合併団体との傾向を考慮した上で、平均的な差を明らかにした。分析結果より、Subordinate partnerは統計的に有意な差が観察され、合併直前に地方債を増やしていたことが観察された。また、広田(2017)では、コモン・プール問題の先行研究を概観しながら、日本の地方財政の問題に言及した。広田・湯之上(2017)では、欠落変数バイアスに対処するために市町村パネルデータを用いて、一人当たり歳出と人口規模の関係について、固定効果を考慮した分析をおこなった。分析より、先行研究とは異なり、小規模市町村や大規模団体では、人口規模が増えるほど一人当たり歳出は増大することが明らかになった。広田・湯之上(2017)では、地方財政健全化指標に焦点をあて、財政ルールの効果及び会計操作についてSeemingly Unrelated Regressionを用いて実証的に検証した。分析では、財政健全化指標と財務諸表指標の誤差項同士の相関関係を検証した。

本年度は、論文の執筆と並行して、国際学会における研究報告を1回、海外の大学で開催された研究セミナーにて研究報告を2回実施することができた。執筆した論文のうち1本は査読付き学術誌に掲載されている。また、大学紀要に1本、ワーキングペーパーとして3本の論文を執筆し、学術雑誌への投稿へ向けて準備中である。現在の状況は、交付申請時に想定してたとおりにおおむね順調に進展している。平成29年度は、研究計画の最終年度であるため、主に三本の論文の執筆及び査読付き雑誌への投稿や国際学会での研究発表を実施した。第一に、日本の市町村合併に関するコモン・プール問題を実証的に検証している。分析では、市町村合併を選択した団体が、合併を実施する直前に公共投資や地方債発行を増やしたかどうかをPropensity score matching with difference in differencesを用い、合併団体と未合併団体の傾向を考慮した上で、平均的な差を明らかにした。特に、市町村合併の際、中心となった大規模団体では、合併直前に公共投資や地方債発行額に大きな変化はなかった一方で、吸収合併される側の小規模団体は、合併直前に地方債発行額等が増大していることが明らかになった。この論文は、東京大学大学院経済学研究科にて実施された「財政・公共経済ワークショップ(2017年7月21日)に発表した後、海外査読付き雑誌であるRegional Science and Urban Economicsに掲載された(Volume 66,September 2017)。第二に、2007年度から導入された地方財政健全化法における財政健全化指標に焦点をあてた論文では、財政ルールの効果及び会計操作についてSeemingly Unrelated Regression with Difference in Differencesを用いて実証的に検証した。本論文は、2017年12月に国際学会での発表の後、修正を加えて、2018年8月に国際学会で発表する予定である。また、海外査読付き雑誌に投稿中である。第三に、九州地方の図書館サービスに焦点をあて、市町村合併前後におけるスピルオーバー効果の発生の有無とともに、合併後にスピルオーバー効果が内部化されたかどうかを空間計量経済学の手法を用いて検証した。行政広域化の議論においては、歳出面における検証のみが熱心に行われているのに反し、地方政府の過剰な地方債発行や意思決定プロセスが財政運営に与える影響についての経済学的知見が十分に活用されているとは言いがたい。本研究は、「市町村合併などの行政広域化によりコモン・プール問題が発生しているのか」また、「議会や行政組織の規模の拡大がコモン・プール問題の大きさに影響を与えるかどうか」を検証することで地方政府における財政赤字の制度的要因を明らかにし、財政問題を改善する政策を検討することを目的とする。
骨格筋拡散テンソル画像の臨床応用の試み

MRI検査は通常骨格筋に対して行われることは滅多にない。しかし研究期間中我々は拡散テンソルという特殊な撮影方法を用い、これまで不可能であった骨格筋の筋線維方向を示すことや顕微鏡的な構造の変化を把握できるようになった。またMRスペクトロスコピーという技術を用いて骨格筋での脂質代謝も計測可能となった。これらの結果は多くの国内外のスポーツ医学会や放射線医学会で報告し、論文発表を行った。平成21年度は現在まで本研究関係で蓄積したデータを国内外の学会にて積極的な発表活動を行った。日本医学放射線学会にて1本、日本磁気共鳴医学会にて1本の研究報告を行ったほか海外でも国際骨軟部放射線医学会にて1本、国際磁気共鳴医学会でも1本の研究発表を行った。平成21年度新たに行った研究は、超意波検査を用いた骨格筋構造とトラクトグラフィー描出能の関連検討、運動負荷に伴った拡散異方性変化の検討、大腿の拡散異方性検討、などである。またこれら小規模な実験に加え、特筆すべき活動としては核磁気共鳴スペクトロスコピーを拡散テンソルと融合させる試みを開始したことがあげられる。そのため骨格筋のスペクトロルコピーにて唯一の世界標準解析ソフトウェアを購入し、これらをくみあわせることにより骨格筋微小構造とその代謝の状態を同時に把握することが可能となり、研究にかなりの厚みとオリジナリティがでてきた。これから得られた研究結果が来年度以降の学会活動の主要なテーマとなっていくものと思われる。その融合技術を用いて年度後半は骨格筋トレーニングによる拡散異方性変化と脂肪代謝の変化を同時に経時的に観察する実験を行って今後への貴重なデータを得ることができた。また同時に当大学の体育専門学群とも連携を深め、年度末には陸上部の投擲選手とマラソン選手の骨格筋微小構造差異の評価や脂肪代謝能の評価なども行うことができた。これを期に本研究の最終目標のひとつであるスポーツ選手のコンディショニングへの応用も来年度以降実験を進めていくうえで貴重な繋がりを得ることができた。また副産物として骨格筋細胞内脂肪を測定することが可能となり、拡散テンソルとの組み合わせで精度が向上する可能性も見出しえた。そのため来年度当初は当院内分泌代謝内科との連携でメタボリックシンドロームなどの社会問題とされている研究応用へも着手することにしている。平成22年度も引き続き現在まで本研究関係で蓄積したデータを国内外の学会にて積極的な発表活動を行った。日本磁気共鳴医学会にて2本、日本臨床スポーツ医学会にて1本の研究報告を行ったほか海外でも北米放射線医学会で1本、国際磁気共鳴医学会でも2本の研究発表を行った。拡散テンソル画像は脳神経領域のみならず近年骨格筋への応用も進んでいる。この研究の柱は骨格筋のトラクトグラフィーを精緻に描出すること、また拡散異方性計測値と骨格筋組織との相関性を探ることにある。これらの画像およびその解析結果を安定して高水準で得られるようになることが可能となれば様々な骨格筋疾患の診断や評価、経過観察などの臨床応用が可能となると考えるほか解剖学や生理学にも新たな生体情報をもたらす可能性がある。本研究の主目的はこれらの精度向上に努めることにある。一昨年度はこれにMRスペクトロスコピーを加えることにより骨格筋の微小構造評価とともに脂質代謝を同時計測することが可能となった。更に昨年はmulti b valueでの骨格筋細胞内外信号貢献比率の検討にも着手し、上述データの補正手法に着手した。本年は更にこれに加えて局所かん流(血流)を、拡散強調画像を用いて簡便かつ同時に評価する方法を確立するとともに、研究最終年度にあたりこれらを融合した多角的な骨格筋の生理学的評価能の向上につとめ、将来的な骨格筋MRIを通じた"MR Physics"発展の基礎となる研究を行いたいと計画している。実験として、基本的に月2回の割合で同意が得られたボランティアを対象としてデータ取得を行った。また定期実験のほか、新たな着想に基づく研究も不定期に行った。定期実験内容としては主たる研究テーマである拡散テンソルデータのみならず、骨格筋のMRスペクトロスコピーデータ取得を加えた。更に肝臓のMRスペクトロスコピー、骨格筋の拡散強調画像(IVIM)、T2マップといったデータも取得し、骨格筋拡散テンソルの研究のみならず、骨格筋の代謝やそれに関連した肝臓の代謝、さらに骨格筋でも血流計測やT2値測定など多角的にデータを収集し、これらの関連性の解析、研究を行った。ボランティアは健常人のみならず、生活習慣病である高脂血症、脂肪肝、糖尿病など多岐にわたり、MRIで得られたデータのみならず体組成の計測や、血液検査のデータも加え、これらを複合的に解析、研究を行った。研究計画に基づいた研究発表を国内外の学会で行った。国内では日本放射線医学会総会にて1演題、磁気共鳴医学会にて2演題発表を行ったほか国際MRI医学会(カナダ)でも1演題発表を行った。さらに来年度の国際MRI学会に応募し、4演題発表の機会を得ることができた。主たる研究テーマである拡散テンソルにて論文作成を行った。

データのうち、筋肉の鍛練度により拡散異方性が異なるとする主旨の英語論文(査読あり)が一編掲載された。その他にも平成23年度中に3本の英語論文を作成し、現在投稿中(査読中)である。
グルタミン酸受容体の構造解析のための新しい精製法の開発-安定多量体ペプチドの応用

哺乳類の中枢神経系の速い神経伝達はグルタミン酸受容体チャネル(GluR)により担われる。更にGluRはシナプス形成や記憶学習、さらには神経細胞死などの多彩な神経機能に関与する。従って、生理的・病的状態におけるシナプス伝達機構を理解するためには、GluRの構造を解明することが非常に重要な課題となっている。しかし膜蛋白質、とりわけGluRのような多量体構造を取る蛋白質の精製は容易ではない。本研究では、GluRのN末端部に、非常に安定した多量体構造を取る人工ペプチドを付加するという新しいアイデアにより、GluRを構造的に安定させて構造解析に適したGluRの精製法を開発することを目的とした。33アミノ酸からなるGCN4ペプチドは、ロイシンジッパー構造を持ち、高温でも非常に安定な4量体を形成することが知られている。また、ロイシンジッパー部位の数ヶ所のアミノ酸を変異させると、今度は非常に安定な2量体、3量体を形成する。そこで、GluRのN末端部にこれらの人工ペプチドを付加し、その構造と機能について検討した。GluR1のN末端部にGCN4ペプチドを導入すると、その多量体構造に応じて、GluR1チャネル複合体におけるGluR1サブユニットの数が正確にコントロールできた。いずれのGluR1変異体も、細胞表面に正常に輸送されるが、4量体型GCN4をN末端部に導入した時にのみ、正常のチャネル機能が観察されることを電気生理学的に確認した。これらのことから、GluR1は4量体構造をとること、N末端側に4量体化ペプチドを導入したGluR1は正常機能を持つことが確認できた(J Biol Chem,2005)。この結果を活かして、GluRの精製法をさらに検討中である。本研究では、GluRのN末端ないしC末端部に、非常に安定した多量体構造を取る人工ペプチドを付加するという、全く新しいアイデアにより、構造解析のためのGluRの精製法を開発することを目的とする。平成16年度は、N末端部に多量体構造を取る人工ペプチドを付加したGluRの構造と機能について検討した。33アミノ酸からなるGCN4ペプチドは、ロイシンジッパー構造を持ち、100°C以上のTmを持った非常に安定な4量体を形成することが知られており、ロイシンジッパー部位の数ヶ所のアミノ酸を変異させると、非常に安定な2量体、3量体を形成する。GluR1のN末端部にGCN4ペプチドを導入すると、その多量体の数により、GluR1チャネル複合体におけるGluR1サブユニットの数が正確にコントロールされることを、密度勾配遠心法により明らかにした。またいずれのGluR1変異体も、細胞表面に正常に輸送されるが、4量体型GCN4をN末端部に導入した時にのみ、正常のチャネル機能が観察されることを電気生理学的に確認した。これらのことから、N末端側に4量体化ペプチドを導入したGluR1を精製することの妥当性が確認された。この成果は現在、論文として投稿・審査中である。
子宮筋腫増殖能に対する性ステロイドホルモン作用の解明

子宮平滑筋や子宮筋腫初代培養細胞を用いた実験において、細胞における性ステロイドホルモン受容体の発現が培養日数を経るごとに失われていくことがあり、それが培養細胞を用いた実験の問題点となる。そこで、まず子宮平滑筋の初代培養細胞に、hTERT遺伝子を導入して、生体内における性質を可能な限り温存した細胞株の樹立を目指した、子宮筋腫にて子宮摘出を行った症例より、子宮平滑筋組織由来の細胞を培養し、hTERT遺伝子をレトロウィルスベクターによって遺伝子導入しcloneを分離した。hTERT遺伝子を導入した子宮平滑筋細胞の一部のcloneでは、300日以上増殖が続き、不死化したと考えられた。蛍光染色で、vimentin,α-smooth muscle actin(αSMA)、estrogen receptor(ER)、progesterone receptor(PR)が陽性であった。初代培養20日目の子宮平滑筋細胞ではvimentin,αSMAは陽性であったが、ERα、PRは陰性であった。ERα、PRの発現を保つ不死化子宮平滑筋細胞にestradiol、progesteroneを添加すると細胞の増殖が亢進することが、WST-1 assayおよびBrdU取り込み能で明らかになった。さらに、ELISA法にて、estradiol、progesteroneいずれを添加しても、培養上清中のTGF-β1濃度の減少がみられた。一方、TGF-β1をこの不死化子宮平滑筋細胞に添加すると、細胞増殖能が減少し、性ステロイドホルモンによる子宮平滑筋細胞の増殖亢進の一部はTGF-β1の分泌低下によることが示唆された。現在、ERα、PRの発現を維持している不死化子宮筋腫細胞の作成に取り組んでおり、子宮平滑筋細胞と比較して、性ステロイドホルモンやTGF-β1に対する反応が異なるか検討中である子宮平滑筋や子宮筋腫初代培養細胞を用いた実験において、細胞における性ステロイドホルモン受容体の発現が培養日数を経るごとに失われていくことがあり、それが培養細胞を用いた実験の問題点となる。そこで、まず子宮平滑筋の初代培養細胞に、hTERT遺伝子を導入して、生体内における性質を可能な限り温存した細胞株の樹立を目指した、子宮筋腫にて子宮摘出を行った症例より、子宮平滑筋組織由来の細胞を培養し、hTERT遺伝子をレトロウイルスベクターによって遺伝子導入しcloneを分離した。蛍光染色で、vimentin, a α-smooth muscle actin (αSMA)、estrogen receptor (ER)、progesterone receptor (PR)が陽性であった。初代培養20日目の子宮平滑筋細胞ではvimentin, αSMAは陽性であったが、ERα、PRは陰性であった。現在、ERα、PRの発現を維持している不死化子宮筋腫細胞の作成に取り組んでおり、子宮平滑筋細胞と比較して、性ステロイドホルモンやTGF-β1に対する反応が異なるか検討予定である。現在、ERα、PRの発現を維持している不死化子宮筋腫細胞の作成に取り組んでおり、子宮平滑筋細胞と比較して、性ステロイドホルモンやTGF-β1に対する反応が異なるか検討中である
東南アジア沿岸域における生態資源ポテンシャルの動態

タイ国バンドン湾のカキ養殖は、参入者の増加によって漁獲量が急増した.これは新規参入者の増加が、カキの生育場を拡大したためである(渡邉、2009).従来の水産資源管理論(例えば田中、1998)では、人間の過剰な介入は早晩、生態資源の枯渇を招くとされている.しかし、バンドン湾では、1960年より開始された人間の介入が、新たな生息環境を提供する結果を生み、結果として生態資源のポテンシャルを伸長してきたことが本研究で明らかとなった.タイ国バンドン湾のカキ養殖は、参入者の増加によって漁獲量が急増した.これは新規参入者の増加が、カキの生育場を拡大したためである(渡邉、2009).従来の水産資源管理論(例えば田中、1998)では、人間の過剰な介入は早晩、生態資源の枯渇を招くとされている.しかし、バンドン湾では、1960年より開始された人間の介入が、新たな生息環境を提供する結果を生み、結果として生態資源のポテンシャルを伸長してきたことが本研究で明らかとなった.理化学調査によりバンドン湾の基礎生産力を評価することを目的とした。手法は、塩分濃度(EC)と、水位、水温、大気圧そして降雨量と日射量の連続観測である。それぞれロッガー付センサーを設置して計測する。計画時には2点での観測を行う予定であったが、盗難の可能性が極めて高いため、常時監視者がいる海上家屋の1点とした。各センサーはオフセット社およびDAVIS社製を購入した。それぞれ、野外観測特に海洋計測用のセンサー製品に実績があることが理由である。各センサーは6か月ごとにデータの回収、整備を行い、再投入する。これを約2年継続し、バンドン湾の季節変動を把握する。この結果と、雨季・乾季でのサンプリング結果を併せて、基礎生産量を導き、湾の生産性評価のための理化学的知見とする。研究成果は2つに大別される(1)理化学調査.対象としている生態資源は、カキ・ハイガイを中心とした二枚貝類である。調査地であるバンドン湾は、タイ国内最大の産地であると同時に、その養殖方法は極めて粗放的であることが特徴である。このように、ヒトの介入度が低く、かつ高い収量が維持されるためには、生産地(=バンドン湾)そのものが、高い生産性を持っていることが考えられる。そこで、二枚貝類の餌資源となる植物プランクトンの生息量からバンドン湾の生産性を評価することとした。調査はバンドン湾内の任意の測点で採水を行い、試薬を用いてプランクトンを固定、検量するというものである。同時に、溶存酸素量、水温、pH、塩分濃度など基礎的な情報の計測も行った。なお、プランクトン量はH24年度にも行い2季(雨季・乾季)の2回ずつの測定結果を持って評価を行う。なお、その他の計測項自では、高い水温、典型的内湾でありながら高い溶存酸素量、浅い平均水深(2.9m)でありながら塩分濃度に濃度差が認められるといった、特徴的な結果が得られている。(2)社会科学調査Kanchanadit郡の漁村3か所を中心に聞き取り調査を実施した。理化学調査を補完する生産量情報の収集ができ、過剰収奪や環境劣化などが起こっていないことが推察された。また、毎年のように洪水被害が起きており、特にH23年度は季節外れの大規模洪水により、養殖域全域で大きな被害が起きた。洪水は短期的視点で見れば負の要因であるが、長期的視点に立つとむしろ生産性維持に不可欠な要素として考えられる可能性を見出すことができた。研究成果は2つに大別される1理化学調査対象としている生態資源は、カキ・ハイガイを中心とした二枚貝類である。なお、その他の計測項目では、高い水温、典型的内湾でありながら高い溶存酸素量、浅い平均水深(2.9m)でありながら塩分濃度に濃度差が認められるといった、特徴的な結果が得られている。2社会科学調査Kanchanadit郡の漁村3か所を中心に聞き取り調査を実施した。当初の計画に従った調査を実施できていることが主たる理由である。

また、新たな発見もあり、研究の発展性にも期待ができている。一方で、行政が管理している基盤情報などに未入手のものもあり、これらを総合的に評価して今回の自己評価結果とした24年度が最終年度であるため、記入しない。理化学調査は定点観測の目処が立ち、連続的な環境動態を捉えられると期待できる。入手が困難であった行政が管理している基盤情報についても、タイ国の大学機関などの協力を得られることになり入手の可能性が高まった。よって、これまで同様の調査方法を維持しつつ、本研究の命題を完遂する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
東南アジアにおける有毒渦鞭毛藻類の発生と広域化機構

フィリピンでは麻痺性貝毒による中毒事件が、1983年以降たびたび発生してきたが、1999年以降は減少傾向にあり、原因生物Pyrodiniumbahamenseの発生量も減少していた。しかし2006年にルソン島のソルソゴン湾で中毒事件が発生し、同湾ではその後も毎年発生をみている。現在、同湾から同種の培養株作成に成功し、その毒組成および成長生理学的特性に関する実験を行っている。また、ベトナムなど東南アジア各国で、記憶喪失性貝中毒の原因となるドウモイ酸の二枚貝類への蓄積を明らかにした。本物質は、珪藻類が産生することが報告されており、東南アジアにおいて渦鞭毛藻類ばかりでなく広い視野で有毒藻類の発生と広域化機構に関して研究を進めていく必要性が明らかになった。フィリピンにおいては1983年以降麻痺性貝毒による中毒事件が発生しているが、1987-1998年に比べ、1999年以降は中毒発生件数も減り、原因種Pyrodinium bahamenseの発生量もかなり減少傾向が見られた。しかし2006年8.月に、1983年と1999年以降問題が起こっていなかったルソン島ソルソゴン湾において死者9名を含む患者80名以上の中毒事件が起こった。同海域に有毒種p.bahamenseが再発したことによる中毒事件の発生であり、その再発機構については全く不明であるため、海底堆積物の採取などを含め現地調査を平成19年度に計画している。ベトナムにおいては、麻痺性貝毒は確認されなかったが、2006年8-9月に中部ニャチャン市近郊のニャフー湾で記憶喪失性貝毒が二枚貝Spondylus versicolorに多量に認められ、同時に採取されたプランクトン試料にも検出された。このため、原因種として、従来より世界各地で毒生産能のある珪薬Pseudo-nitzsohiaが疑われたが、その発生量が少なく、2006年の調査では原因種は特定できなかった。その後定期的観測を継続しているが、その時の優占種が今まで毒性確認の分析例のないP.cacianthaであったため、平成19年度の調査において株の確立と毒性確認、同種の発生消長の観測、及び消長と海洋環境の関係を含め、貝類毒化機構と原因プランクトン発生機構を主題として様々な調査を実施する予定である。このほか、有害種のCochlodinium polykrikoidesや赤潮原因種Noctiluca scinttillansについても調査を行い、前者は東南アジアにわが国と異なる近縁種が発生していること、後者は東南アジアに発生する緑色の群集とわが国の紅色の群集が同一種である可能性が高いことを認めた。フィリビンにおいては,1983年以降麻痺性貝毒による中毒事件が発生しているが,1999年以降は減少傾向にあり,原因種Pyrodinium bahamenseの発生量もかなり減少していた。しかし2006年5月にネグロス島のシアトンで,2006年10月にルソン島のソルソゴン湾においてP.bahamenseが再発したことによる中毒事件が発生した。その発生機構を調べるため培養株の作成を試み,まずソルソゴン湾より培養株の作成に成功した。またこれまでにP.bahamenseの発生の知られている海域から培養株の作成のために海底堆積物の採取を行った。採集地は,ルソン島のマシンロック湾,マスバテ島のミラグロス,ミンダナオ島のバリテ湾である。すでに,これらから得られた培養株の毒組成および成長生理学的特性に関する実験,および得られた堆積物からの培養株の作成を開始している。ベトナムにおいては,2005年と2006年の2年連続で,中部ベトナムのニャフー湾に生息する二枚貝類とプランクトンサンプルからドウモイ酸(DA)が検出され,同海域は天然プランクトン群集からDAが検出される特異な海域であると考えられた。そこで同湾から植物プランクトンの培養株を10種37株作成し毒性を精査したところ,原因種の1つが珪藻類のPseud-onitzschia cacianthaであったことが明らかになった。このほか,有害種を含む渦鞭毛藻類Cochlodinium属についても,分子生物学的手法を用いた分類学的研究を進め,1新種を含む3種の発生を確認した。また,東南アジアでもっとも赤潮発生の頻度が高く,大規模赤潮を形成するNoctilucascintillansでは東南アジアに発生する緑色の群集の生態学的研究を進め,本種は増殖速度が低く,その赤潮形成には摂餌や濃縮過程が重要であることが明らかになった。

フィリピンにおいては、1983年以降麻痺性貝毒による中毒事件が発生しているが、1999年以降は減少傾向にあり、原因種Pyrodinium bahamenseの発生量もかなり減少していた。しかし2006年にネグロス島のシアトンとルソン島のソルソゴン湾において中毒事件が発生し、後者ではその後も毎年発生をみている。そこで同種の培養株をこれら両海域、およびこれまでに同種の発生の知られているルソン島のマシンロック湾、マスパテ島のミラグロス、ミンダナオ島のバリテ湾から得られた海底堆積物を材料に作成を試み、一部すでに成功している。現在、これらの培養株の毒組成および成長生理学的特性に関する実験を実施中である。また、フィリピンタクロバンにおいて2006年12月から2008年5月まで少なくとも月1回の有毒種のモニタリング調査を実施するとともに、二枚貝類のSpondylusとPernaを用いて毒化の有無を把握するため垂下飼育実験を行った。同海域ではP. bahamenseが過去に発生していたが、本調査期間中には顕著な増殖は観察されなかった。記憶喪失性貝毒の原因物質であるドゥモイ酸を産生することが報告されている2種(P. psuedodelicatissima, P. pungens)を含むPseudo-nitzschiaが少なくとも5種、一年を通じて発生していることが明らかになった。また、垂下実験では微量ではあるがドゥモイ酸が検出され、貝への毒蓄積の可能性が示唆された。ベトナムでは二枚貝Spondylusから多量のドゥモイ酸が確認され、現場調査によりその原因種としてP. cacianthaがもっとも可能性の高い種として推定されたが、最終的に断定するには至らなかった。
複雑な周囲環境の影響を考慮したリアルタイム質感再現とその応用

飛行機により世界が狭くなったように,情報技術の急速な発展により世界の時間が速く進むようになった.製造業では商品の開発サイクルが短くなり,また消費者の個性的な嗜好の変遷を反映した商品の提供が求められている.アジア各国の製造業分野における飛躍的な発展に伴い,この開発サイクルの短縮と個性を重視した商品開発能力の向上は,我が国の製造業の持続的な発展のためにも急務である.この時,商品の色や質感は,商品の印象を大きく左右する重要な要素の一つであり,開発段階において商品の見えを予測することが重要となっている.しかし,商品の見えは,観測する周囲環境による影響を多大に受けるにも関わらず,これまで一様照明下などの限定された環境でしか予測することができなかった.そこで本研究では,これまで開発してきた"画像に基づく質感解析・合成法"や“計測に基づく質感解析・再現法"の技術を高度に発展させ,複雑な周囲環境の影響を考慮したリアルタイム質感再現法を確立し,産業界に実用的技術を提供した.(1)主とする顔画像に対する構築するシステムは,大きく分けて,"顔に対する前撮影システム"と"撮影された画像に対する前処理","リアルタイム撮影システム"と"ビデオ画像に対するリアルタイム処理"に分けられる.顔に対する前撮影システムでは,顔の3次元形状をプロジェクタを用いた縞投影法により撮影し,また線光源を顔面の前を左右に走査し,走査中の顔の光沢感の変化を逐次撮影することにより,顔の形状と偏角反射特性を計測する.縞投影法は既存技術であり,現在の段階においてプレゼンテーション用プロジェクタを用いてマネキンに対する計測の予備実験を完了している.この技術を実際の顔に適用する.この時,どうしても計測中に顔が動いてしまうことが問題である.そこで,本研究では,顔位置のトラッキング機能を導入し,計測中の顔の位置ずれを補正することにより精度の高い3次元形状計測を実現する.また,顔の偏角反射特性の計測においても顔の位置ずれの影響が大きく,同様に顔位置のトラッキング機能を導入する.(2)3次元印刷色校正システムの構築(3)歴史民俗博物館が収蔵庫に厳重に保管する国宝(文書:もんじょ)の鑑賞システムの構築を(1)のシステムと同様に構築可能である.飛行機により世界が狭くなったように,情報技術の急速な発展により世界の時間が速く進むようになった.製造業では商品の開発サイクルが短くなり,また消費者の個性的な嗜好の変遷を反映した商品の提供が求められている.アジア各国の製造業分野における飛躍的な発展に伴い,この開発サイクルの短縮と個性を重視した商品開発能力の向上は,我が国の製造業の持続的な発展のためにも急務である.この時,商品の色や質感は,商品の印象を大きく左右する重要な要素の一つであり,開発段階において商品の見えを予測することが重要となっている.しかし,商品の見えは,観測する周囲環境による影響を多大に受けるにも関わらず,これまで一様照明下などの限定された環境でしか予測することができなかった.そこで本研究では,これまで開発してきた"画像に基づく質感解析・合成法"や“計測に基づく質感解析・再現法"の技術を高度に発展させ,複雑な周囲環境の影響を考慮したリアルタイム質感再現法を確立し,産業界に実用的技術を提供した.表情変化がない揚合の化粧顔の複雑な周囲照明下におけるリアルタイム再現システムを構築を行った.主に,“顔に対する前処理のための撮影システム"“撮影された画像に対する前処理",と“リアルタイム撮影システムの構築"について行った."顔に対する前処理のための撮影システム"では,顔の3次元形状をプロジェクタを用いた縞投影法により撮影し,また線光源を顔面の前を左右に走査し,走査中の顔の光沢感の変化を逐次撮影することにより,顔の形状と偏角反射特性を計測した.縞投影法は既存技術であり,小型プロジェクタを用いて顔に対する計測形状の計測を行った.この時,計測中に顔が動いてしまう問題を,顔位置のトラッキング機能を用いて計測中の顔の位置ずれを補正することにより精度の高い3次元形状計測を実現した.また,顔の偏角反射特性の計測においても顔の位置ずれの影響が大きく,同様に顔位置のトラッキング機能を導入した.“撮影された画像に対する前処理"においては,前撮影システムにより撮影された画像群から顔の3次元形状と偏角反射特性を抽出するだけでなく,後のリアルタイム処理において用いられる効率的なデータ形式に変換した.ここでは,計測により得られた形状,反射データに対して計算機上で様々な方向からの照明を当て,各点におけるリフレクタンスマップを取得した.リフレクタンスマップはリアルタイム処理に有効なデータ形式として利用した.“リアルタイム撮影システムの構築"においては,背景切り出し用のグリーンスクリーン前面に被験者を配置し,既存の照明による表面反射成分の分布を照明とカメラの双方に偏光板を配置することで除去し,その結果として内部反射光のみの反射画像を撮影した.以上のシステムを統合し,次年度は"ビデオ画像に対するリアルタイム処理"を行う予定である.

前年度に引き続き,化粧評価システムの改善を行った.表情の変化が見られるときにも,パーティクルフィルターの多段接続により,その変化に対応させた.また,効率的でリアルタイム計測可能な周囲環境測定システムを構築した."顔に対する前撮影システム"では,顔の3次元形状をプロジェクタを用いた縞投影法により撮影し,また線光源を顔面の前を左右に走査し,走査中の顔の光沢感の変化を逐次撮影することにより,顔の形状と偏角反射特性を計測する.縞投影法は既存技術であり,現在の段階においてプレゼンテーション用プロジェクタを用いてマネキンに対する計測の実験を完了していたが,今年度は実際の顔によって実現した.しかし.この時,どうしても計測中に顔が動いてしまうことが問題であることから,顔位置のトラッキング機能を導入し,計測中の顔の位置ずれを補正することにより精度の高い3次元形状計測を実現した.顔の偏角反射特性の計測においても顔の位置ずれの影響が大きく,同様に顔位置のトラッキング機能を導入した."リアルタイム撮影システム"においては,背景切り出し用のグリーンスクリーン前面に被験者を配置し,既存の照明による表面反射成分の分布を照明とカメラの双方に偏光板を配置することで除去し,その結果として内部反射光のみの反射画像を撮影する.内部反射光のみの反射画像は,研究代表者の津村が考案した陰影分離方法により絶対反射率(アルベド)画像に変換した.21年度は,正確な見えの再現に必要な,光線情報(Incident Light Field, ILF)の取得に関する研究を行った.背景としては,製品デザインやゲーム産業,映画などの分野における様々なアプリケーションで,CGを用いた仮想物体のリアルな再現が求められている.仮想物体の見えを実物体の見えに近づけるために,実際に現実環境の光線情報を用いてレンダリングを行う必要がある.現実環境を取得する手法はこれまで様々な手法が提案されており,その1つとして,Mirror sphereを空間の多数点で撮影することによって,空間全点を通過する全方向の光線情報(Incident Light Field, ILF)を取得する手法がある.この手法は,環境の複雑な空間的変化を再現することができるが,データ容量が膨大となるため,レンダリング時間が長いという問題点があった.この問題を解決するために,Per direction lightingを用しいたレンダリング手法が提案されている.この手法は平面鏡め撮影によってある平面上のILFを取得し,正投影画像に変換して仮想物体に投影することで高速レンダリングを可能としているが,取得しているILFが局所的であるため正確な再現はできていない.そこで,今年度ではMirror sphereを用いて,ハーフキューブ平面上の正投影画像を取得し,投影方向によって異なるハーフキューブ平面に投影する手法を提案する.本手法により,ある空間内では完全なILFを用いることができ,高精細な仮想物体の再現が可能となった.光線情報(Incident Light Field, ILF)の取得は長時間を要するが,再現はリアルタイムで行うことが出来る.CGの分野では,複雑な光の反射特性や,形状計測が困難な物体に対して,任意の照明環境下での見えを再現することが可能なImage-Based手法が注目されている.Image-Based手法は,実物体を様々な照明条件下で撮影を行い,取得された画像群から実シーンの光伝播特性を推定し,任意照明環境下での見えを計算する手法である.この手法のうち,前年度では,複雑な環境光をミラーボールの位置を3軸スライダーを用いて,ずらしながら空間光線情報を計測する新しい手法を提案した.計測された環境テクスチャーを用いてリアルタイムでの複雑な環境化での再現を実現した.しかし,Image-Based手法で精度の高い再現を行うためには膨大な画像枚数が必要になる。
腎放射線晩発障害の早期予知法の開発

1.早期指標としてのDNA合成促進のフローサイトメトリー法による測定DNA合成をフローサイトメトリー法で測定を行った。腎組織を機械的に分散した後、トリプシン処理により細胞を完全に分離して、フローサイトメトリー用試料を作成した。細胞の分離はほぼ良好であった。しかし、照射一週間後の試料ではDNA合成促進の兆候はみられず、早期指標として有望ではないようであった。2.遺伝子発現法の開発腎放射線晩発障害の早期指標としてのDNA合成促進をさらにそれに先立つc-myc、c-H-ras、c-K-rasなどの増殖関連遺伝子の発現として捉えうるか否かを検討した。マウスの左腎に9、12、および15Gyの一回照射をそれぞれ10匹ずつ行い、照射24時間後に摘出した腎からRNAを抽出して、非照射の右腎を対照としてc-mycのmRNAレベルでの発現を解析した。非照射マウスでは10個体中1個体に、9Gy照射マウスでは10個体中1個体に、12Gy照射マウスでは10個体中6個体に、また15Gy照射マウスでは10個体中9個体に左腎(照射腎)におけるc-mycのmRNAの発現増加がみられた。この線量と発現率との関係は以前に観察した12ヶ月後の腎重量の減少とよい相関がみられた。この遺伝子発現法は生検標本で検索可能で、また照射24時間後の超早期に発現しており、腎晩発障害の早期指標として臨床応用が有望である。腎重量の観察との比較でも、c-mycのmRNA発現頻度の増加は腎重量の減少に一致してみられており、腎晩発障害の超早期予知法としての期待が高まる。今後はc-mycの発現した固体がのちに腎晩発障害をきたすことを確認する実験を計画している。またc-myc以外の増殖関連遺伝子についてもそれらの発現を検討し、より感度と特異性の高い早期指標の開発を目指している。1.早期指標としてのDNA合成促進のフローサイトメトリー法による測定DNA合成をフローサイトメトリー法により測定を行った。しかし、照射一週間後の試料ではDNA合成促進の兆候はみられず、本法は早期指標として有望ではないようであった。2.遺伝子発現法の開発DNA合成促進をそれに先立つc-myc、c-H-ras、c-K-rasなどの増殖関連遺伝子の発現として捉えうる可能性がある。これまでにマウスの片腎に15Gy照射し、その腎組織よりmRNAを抽出し、c-mycの発現を同一個体の非照射腎に対する照射腎の発現として測定したところ、照射2日後の4個体中2個体にc-mycの明らかな発現を認めた。非照射マウスでは4個体全例でc-mycの発現は認められなかった。半数ながら発現がみられたことから、本法は放射線晩発障害の早期指標として用いうる可能性があると思われた。そこで、現在サンプル数を増やすとともに、照射後のmRNA抽出時期を変えて検討中である。また、その他の増殖関連遺伝子であるc-H-ras、c-K-rasなどの発現についての検討も計画している。今後は最も発現効率のよい時期および遺伝子について、マウスの片腎への照射線量をかえた試料を作成して、遺伝子発現が照射線量に依存するか否かの検討へと進む計画である。遺伝子発現法の開発腎放射線晩発障害の早期指標としてのDNA合成促進をさらにそれに先立つc-myc、c-H-ras、c-K-rasなどの増殖関連遺伝子の発現として捉えうるか否かを検討した。

マウスの左腎のみに9、12、および15Gyの一回照射をそれぞれ10匹ずつ行い、照射24時間後に摘出した腎からAGPC法によりRNAを抽出して、非照射の右腎を対照としてc-mycのmRNAレベルでの発現をRT-PCR法により解析した。非照射マウスでは10個体中1個体に、9Gy照射マウスでは10個体中1個体に、12Gy照射マウスでは10個体中6個体に、また15Gy照射マウスでは10個体中9個体に左腎(照射腎)におけるc-mycのmRNAの発現増加がみられた。この線量と発現率との関係は以前に観察した12ケ月後の腎重量の減少とよい相関がみられた。これまでに腎晩発障害の早期指標として見い出したトリチウムチミジン/オートラジオグラフィ法による尿細管細胞のDNA合成促進はこのままの手技では生体には応用できず、また臨床に用いるには発現するのが照射後1ケ月と遅すぎた。それに対して,遺伝子発現法は生検標本で検索可能で、また照射24時間後の超早期に発現しており、腎晩発障害の早期指標として臨床応用が有望である。以前に発表した腎重量の観察との比較でも、c-mycのmRNA発現頻度の増加は腎重量の減少に一致してみられており、腎晩発障害の超早期予知法としての期待が高まる。今後はc-mycの発現した個体がのちに腎晩発障害をきたすことの確認が必要であり、腎の一部を生検してc-mycの発現を調べた後、12ケ月程度の長期に観察する実験を計画している。またc-myc以外の増殖関連遺伝子についてもそれらの発現を検討し、より感度と特異性の高い早期指標の開発を目指している。