hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス卵子における全染色体識別ライブイメージング技術を用いた分配異常解析

初年度の目標は、1既存の染色体識別法を用いて、固定した卵母細胞内の個々の染色体の空間的配置を把握すること、2生きた卵母細胞に応用可能な染色体識別分子プローブを開発することである。検証の結果、卵母細胞の分裂期の染色体は、特有の配置パターンを有することが判明した。さらに、CRISPR/Cas9systemを応用することで生きた卵母細胞内の染色体を識別する技術の開発に成功したことを報告する。既存の染色体標識技術としてFluorescent in situ hybridization assay (FISH法)があげられる。しかし、通常のFISH法では、細胞を破砕して染色体観察する方法が主流であり、卵母細胞の内部構造を維持したまま染色体を観察する汎用的手法は確立されていない。またFISH法では、液体窒素によって細胞膜の浸透性を向上させる処理が知られているが、実際には卵母細胞が破裂もしくは紛失し、十分なサンプル数の確保が困難であった。そこで、本検討では、卵母細胞の免疫染色法のプロトコールを参考にして細胞膜の透過処理を長時間行った。結果、卵母細胞を失うことなく内部構造を維持したままFISHによる染色体標識が可能となった。そこで、減数第一分裂期における複数種の染色体の局在を検証した結果、染色体の物理的要因が局在に影響することが判明した。この結果は、減数第一分裂期において、各染色体で微小管の接合の起こりやすさが異なる可能性を示唆している。つまり、微小管との接合様式が染色体挙動や分配に影響している可能性が考えられる。次に、生きた卵母細胞内の染色体を標識する技術の開発を行った。まず、マウスのゲノム情報を用いて、各染色体の染色に適した配列を選定した。次に、ゲノム編集に汎用されているCRISPR/Cas9を用いたDNA標識技術を用いて、選定した配列のイメージングを行った。結果、卵母細胞内の2種の染色体特異的な配列に起因する蛍光シグナルを観察することができた。さらに、用いる蛍光タンパク質の種類や数を最適化することで、蛍光シグナルを長時間安定して追跡することが可能だと考えられる。これまで2種の染色体の標識に成功したため、今後は残りの染色体に関してイメージングに適した配列を選定し、CRISPRによる標識を試みる。用いる蛍光タンパク質や染色体への結合数の違いを基に、卵母細胞内の20種の染色体の同時検出を行い、減数分裂における各染色体の動的挙動の相違点を明確化する。初年度の検討により、微小管の接合のタイミングや接合の方式が染色体の動的挙動に影響する可能性が示唆された。そこで、微小管接合を阻害する薬剤処理により、各染色体の局在がどのように変化するか検証する。また、微小管の接合を任意のタイミングで可逆的に制御可能な光遺伝学ツールを作製し、微小管接合のタイミングに関する検証を行う。さらに、卵母細胞内の局在の違いによって、染色体にかかる張力が異なるか検証を行う。以上の検討により、微小管の接合を通じて染色体にかかる張力に差が生じ、染色体分配のエラー頻度に差が生じる可能性が検証される。また、老化したマウスでは染色体分配のエラーの頻度が上昇することが知られているため、各染色体の動的挙動の変化をライブイメージングによって検証を行う。
アンドロゲン受容体コファクターの特性評価と前立腺癌における役割の研究

前立腺癌のホルモシ抵抗性のひとつの機序としてホルモン療法中のような低濃度のアンドロゲンに反応する、つまりandrogen-hypersensitiveという状態が考えられる。以前我々が樹立した細胞株LN-TR2は親株のLNCaP細胞よりandrogen-hypersensitiveな細胞である。このandrogen-hypersensitiveである機序としてアンドロゲン刺激後にLN-TR2ではLNCaPに比べ核内のAR蛋白量が増加している事、AR coactivatorであるARA55とTIF2の発現が増強している事を確認していた。そこで、LNCaPにおいてこれらのAR coactivat-orのARの転写活性における影響をPSA promoterを用いたluciferase assayで検討した結果、これらがLNCaPにおいてもAR coactivatorとして作用する事がわかり、ARA55の方が転写活性増強効果が高かった。この事はARA55のようなAR coactivatorが十分に存在するような前立腺癌細胞では低アンドロゲン状態においてもARの転写活性が発揮され、癌細胞が生存、増殖可能であると推測された。また、LN-TR2がandroger-hypersensi-tiveである機序としてARの遺伝子変異も推測されたため、ARの核内移行に重要なhinge region、アンドロゲン感受性に重要なligand binding domainの塩基配列を調べたが、LNCaPとLN-TR2間に遺伝子変異は認めなかった。よって遺伝子変異によるアンドロゲン感受性の変化ではなかった。よって、LN-TR2がandrogen-hypersensitiveである機序としては核内のAR蛋白量が増加、およびAR coactivatorであるARA55とTIF2の発現が増強が考えられた。ヒト前立腺組織においてARA55は間質よりも上皮、癌細胞に多く発現していた。以上より、前立腺癌細胞はARA55を発現し、ARA55の発現増加がホルモン抵抗性のひとつの機序と予想された。1.前立腺培養細胞株、臨床検体におけるcofactorの発現:培養細胞(LNCaP, LN-TR2,DU145,PC3)、手術または生検によって今までに採取したヒト前立腺組織30検体より、RT-PCRにより7つのandrogen receptor (AR)coactivatorの発現を調べた。その結果ARA54,SRC1,RAC3,FHL2は調べたすべての細胞株で発現していたが、ARA55,TIF2はLNCaP, DU145で発現を認めないか、わずかな発現しか認めなかった。前立腺組織に於いては他の共役因子に比べTIF2,RAC3の発現は非常に低かった。FHL2,ARA70は調べたすべての前立腺組織で同等に発現していたが、ARA55,ARA54,SRC1は検体間で発現量に差が見られた。2.次にAR coactivatorのひとつであるARA55について、その発現が前立線上皮か、間質であるのかを調べるために、前立腺肥大症組織を用い^<35>SでラベルしたRNA probeにてin sit hybridizationを行った。その結果、ARA55 mRNAの発現は間質より腺管をとりまく上皮に存在していた。このARA55の発現を蛋白レベルでも調べるために合成ペプチドを作成し、これを抗原として家兎を免疫、抗血清を作成した。これを用いて前立腺組織の免疫組織染色を行い、ARA55の発現が前立腺上皮にある事を確認した。平成13年度までの研究で前立腺癌の進展に関与する可能性が考えられたandrogen receptor (AR) coactivatorのひとつであるARA55についてヒト前立腺組織における発現を免疫組織染色を用いて調べた。

抗体はARA55のアミノ酸配列をもとに作成した合成ペプチドを用いて作製したポリクローナル抗体であったが、Western blottingを行うと非特異的なバンドが多数みられたので精製を行った。その後再度Western blottingを行い、ARA55のplasmidをもとに発現させた蛋白、ARA55mRNAの発現があるPC3細胞、およびARA55を導入したLNCaP細胞においてARA55に特異的と考えられる1本のバンドを認め、ARA55に特異的な抗体である事を確認した。この精製後の抗体を用いて再度ヒト前立腺組織において免疫組織染色を開始した。検体としては術前にホルモン療法を施行していない前立腺癌で前立腺全摘除術を行った標本を集積し、同一標本で癌、肥大症(正常)部分が検討できるように全割標本を作成した。標本が大きいためか染色が不均一になる傾向があったため染色方法の改良を行い、ほぼ良好な染色が得られるようになった。その標本を用いてARA55の発現強度と病理学的所見との相関を検討しているが、現時点では肥大症と癌との間に明らかな染色強度の違いは認められていない。現在、癌のなかでの悪性度の違いによるARA55の発現の違いについて検討している。また、ホルモン療法を行った症例(進行例)で治療前の生検標本を用い治療への反応性とARA55の発現強度について検討している。前立腺癌のホルモン抵抗性の一つの機序としてホルモン療法中のような低濃度のアンドロゲンに反応する、つまりandrogen-hypersensitiveという状態が考えちれる。以前我々が樹立した細胞株LN-TR2は親株のLNCaP細胞よりandrogen-hypersensitiveな細胞である。このandrogen-hypersensitiveである機序としてアンドロゲン刺激後にLN-TR2ではLNCaPに比べ核内のAR蛋白量が増加している事、AR coactivatorであるARA55とTIF2の発現が増強している事を確認しでいた。そこで、LNCaPにおいてとこれらのAR coactivatorのARの転写活性における影響をPSA promoterを用いたluciferase assayで検討した結果、これらがLNCaPにおいてもAR coactivatorとして作用する事がわかり、ARA55の方が転写活性増強効果が高かった。この事はARA55のようなAR coactivatorが十分に存在するようんな前立腺癌細胞では低アンドロゲン状態においてもARの転写活性が発揮され、癌細胞が生存、増殖可能であると推測された。
後期ビザンツ帝国における皇帝文書と統治実践

最終年度となる平成26年度は、前年度に引き続きフランス・パリ第4大学教授Jean-Claude Cheynet氏の指導の下で研究を実施した。まず後期帝国における一部の皇帝文書の年代確定と発給プロセスを検討する過程で得られた知見を英語でまとめたうえで米国の専門学術誌に投稿し、掲載が決定した。前年夏にギリシャのミストラス遺跡で行った調査に基づき、同地のブロントヒオン修道院の聖堂内壁に描かれた皇帝文書に関する既存の翻刻の問題点を修正し、各々の原本の年代を確定したほか、同地にそれら皇帝文書が描かれたコンテクストについて、受給者側の利害に即した文書のユニークな利用形態があったとの仮説を提示した。本研究は11月に東京大学で開催された史学会第112回大会で報告したほか、平成27年中にフランスのDe Boccard社より刊行される予定の論文集にて活字化される。7月から8月にかけてはトルコ共和国のトロス司教座聖堂への発掘に参加する機会を得、同地で出土した貨幣および封緘の翻刻と検討を行った。また叙述史料中に現れる文書利用の用例調査も引き続き進めており、その成果の一部を共著にて発表した。以上の個別的検討と並行して、本研究の核となる皇帝文書史料について1204年から1328年までの伝来文書すべての読解・データベース化を終え、当該時期における文書利用のあり方について包括的な検討を開始している。また研究を進める過程で、フランス国立図書館に保管されるビザンツ皇帝文書の様式集の存在に気付いた。この様式集はおそらく14世紀のもので、役人の任命などを旨とする20弱の皇帝文書の雛形からなっており、伝来文書との比較検討によって当時の皇帝文書局の活動に一層迫ることができると考える。これを検討対象に組み入れた上で、ビザンツ帝国後期における皇帝発給文書の伝来・形式・機能について博士論文をまとめる予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず史料の蒐集、読解に務めた。まず六月にトルコ共和国イスタンブールにあるトプカプ宮殿博物館附属文書館を訪れ、ビザンツ帝国からオスマン帝国側に送られた外交文書のうち現存するものについて調査を行った。文書館は残念ながら閉鎖しており、再開時期は不明とのことであったが、文書館司書Esra MUyesseroglu氏の取り計らいで関連史料の調査を行うことができた。この調査と刊行史料にもとづいて後期ビザンツ文書史料に関するデータ整理を進めた。またギリシア語叙述史料中に現れる文書使用の用例を探る一環として、6世紀の歴史家プロコピオスの作品『秘史』を静岡県立大学講師の橋川裕之氏と共同で翻訳、検討した。その最初の成果は『早稲田大学高等研究所紀要』第5号(2013年3月)に掲載された。同時に東京大学大学院人文社会系研究科の仲田公輔氏と共同で、ビザンツ皇帝コンスタンティノス7世ポルフィロゲニトゥス『帝国統治論』の翻訳、検討も進めている。一方で修士論文の議論を全面的に再検討したうえで、その最初の部分を「レンボ修道院文書集成の編纂目的について」と題してビザンツ学会第11回大会(早稲田大学、2013年3月)にて発表した。これは後期帝国の多数の皇帝文書を集成した重要史料の性格を明らかにしたもので、収録された文書史料を利用する際に必須の作業である。そしてわれわれの主要な論点の一つである、帝国後期の共同皇帝による皇帝文書行政についての検討も行い、以下の点を明らかにした。すなわち従来の研究では、パレオロゴス朝期における複数の皇帝による帝国の分割支配が強調されていたが、われわれの議論によれば、少なくともその初期においてその定説は否定され、特権下賜権については正帝一人に担保されていたのである。昨年度までに得られた成果の一部を、まず「13世紀ビザンツ帝国における皇帝文書の形式・機能論的研究」と題して、5月に大阪大学で開催された「第18回ワークショップ西洋史・大阪」において報告した。ここでは従来「指令書」として一括りにされていた文書類型が、13世紀に入ってその扱う内容を増やすとともに形式上のバリエーションを生じさせ、また、それが当該時期における帝国文書局の構造の変化に対応したものであることを示した。本発表の中心は帝国の亡命期(1204-1261年)に発給された文書群であったが、今後はより時代をくだった文書の分析にとりかかる予定である。8月上旬にギリシャのスパルティ市近郊、ミストラスの遺跡で行った調査では、遺跡管理に携わる職員の方々の協力によって、同地のヴロントヒオン修道院、オディギトリア聖堂の壁面に描かれた皇帝文書を実見する機会を得たが、それらの既存の翻刻に潜むいくつかの問題点を発見することができた。調査結果は平成26年度中にまとめ、発表する予定であるが、そこでこれら修道院に描かれた文書群の年代同定や既存のテクスト校訂に一定の修正を加え、それらが発給されたコンテクストを示すつもりである。この事例は、文書が受給者側によってどのように利用され得たかを探る格好の素材となる。8月末からは、研究指導をフランス・パリ第4大学/コレージュドフランスのJean-Claude Cheynet教授に委託し、同地において研究を推進している。指導の過程で、私が研究対象とする文書の支持体や付属の封絨といった物質の重要性に気づき、これらについても調査する必要が生じた。

まず後期帝国における一部の皇帝文書の年代確定と発給プロセスを検討する過程で得られた知見を英語でまとめたうえで米国の専門学術誌に投稿し、掲載が決定した。前年夏にギリシャのミストラス遺跡で行った調査に基づき、同地のブロントヒオン修道院の聖堂内壁に描かれた皇帝文書に関する既存の翻刻の問題点を修正し、各々の原本の年代を確定したほか、同地にそれら皇帝文書が描かれたコンテクストについて、受給者側の利害に即した文書のユニークな利用形態があったとの仮説を提示した。本研究は11月に東京大学で開催された史学会第112回大会で報告したほか、平成27年中にフランスのDe Boccard社より刊行される予定の論文集にて活字化される。7月から8月にかけてはトルコ共和国のトロス司教座聖堂への発掘に参加する機会を得、同地で出土した貨幣および封緘の翻刻と検討を行った。また叙述史料中に現れる文書利用の用例調査も引き続き進めており、その成果の一部を共著にて発表した。以上の個別的検討と並行して、本研究の核となる皇帝文書史料について1204年から1328年までの伝来文書すべての読解・データベース化を終え、当該時期における文書利用のあり方について包括的な検討を開始している。また研究を進める過程で、フランス国立図書館に保管されるビザンツ皇帝文書の様式集の存在に気付いた。この様式集はおそらく14世紀のもので、役人の任命などを旨とする20弱の皇帝文書の雛形からなっており、伝来文書との比較検討によって当時の皇帝文書局の活動に一層迫ることができると考える。これを検討対象に組み入れた上で、ビザンツ帝国後期における皇帝発給文書の伝来・形式・機能について博士論文をまとめる予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度の主要な目的は史料の蒐集・読解およびデータベース化であったが、これらについては、予定していた史料の海外調査を無事に終了させることができ、またそれらの全般的な内容把握も行うことができた。またこれまでの研究成果についても、再検討の上で議論を固めることができた。ゆえに2012年度の研究は、おおむね順調に進展したと考える。史料の読解は一定程度進み、また関連する諸研究の消化についても、年度後半より留学先のパリ・ビザンツ世界研究所の蔵書に助けられ、スムーズに進めることが出来たが、成果の活字化には至らなかったため。2013年度は、蒐集した史料の本格的な検討にはいる。作業の中心は、従来における皇帝文書分類の、形式的・機能的観点から見た再類型化である。これら文書の検討にはビザンツ期ギリシア語の高度な読解能力が必要とされる一方、刊本だけでなくオリジナルを実見することが欠かせない。上記の点を解決するため、2013年度後半からフランスに留学し、研究指導をパリ第4大学のジャン・クロード・シェネ教授に委託していただくことを目指して準備中である。一方で研究成果の発信については、日本にいる今年度前半を中心に、学会発表と論文投稿の両面で積極的にこれを行っていきたい。最終年度は、引き続き史料の検討作業を進めつつ、得られた成果の論文化を急ぐ。一方で昨年度までに現れた新たな視点、すなわち文書を構成する諸物体が果たした役割についても調査し、これまでの成果と統合する必要がある。
MRIを用いた頭頚部腫瘍における定量的血管支配・活動性マップの開発

動注化学放射線併用療法が予定された頭頸部腫瘍患者を対象として、MRIのArterial spin labeling(ASL)法をベースとした定量的血管支配、活動性マップを開発した。マップの精度検証として、血管支配域は選択的動注CTや選択的血管造影所見と対比を行い、活動性に関しては、定量的に算出した腫瘍血流を疑似的に活動性の指標とし、FDG-PETや、血管造影での腫瘍濃染の程度、経過観察の情報から検証を行い、いずれも開発されたマップの良好な精度が確認された。初年度はまず、MRI(ASL法)のボランティア撮像を行い、撮像データを解析することにより定量的血管支配・活動性マップの基礎開発および精度検証を行った。血管支配マップに関しては、左右の総頚動脈ごとに血液のラベルを行い、解剖学的に左右に血流が分割されている様子の画像化について検証した。また、内頚動脈と外頚動脈に分けて血液ラベルを行い、脳実質および側頭筋群とに血流が分かれている様子を画像化出来ているかを検証した。いずれもそれぞれの領域ごとの血管支配領域を描出することが可能であった。活動性マップに関しては、咀嚼筋の運動直後と安静時で、血流の変化が描出、出来るかどうかの検証を行った。これも運動直後の血流上昇を画像の信号上昇としてとらえることが可能であった。ボランティアの検証の終了後に、頭頸部腫瘍患者における撮像を行った。動注化学療法治療前、および治療中、治療後にそれぞれMRI(ASL法)の撮像を行い、それぞれの時期における定量的血管支配・活動性マップを作成した。このデータを用いて、腫瘍の血管支配領域、および腫瘍の活動性の相関に関して検討中である。血管支配領域に関しては、動注治療中に施行される動注CTにて、選択的に造影された血管支配域と、選択的にラベルしたマップでの血流領域とで合致しているかどうかを検証する。活動性に関しては、治療期間中ででは、マップによって算出されたその時の腫瘍血流量と、その直後に施行された血管造影における腫瘍濃染像の強さとの相関を検討する。治療後では、治療後の残存腫瘍ないし瘢痕組織の血流量をマップで算出し、その血流量の程度と、経過観察で判明する再発病変の有無との相関を検証する。患者データに関しては、またサンプルサイズが十分ではなく、次年度も継続して検討する予定である。動注化学放射線併用療法が予定された頭頸部腫瘍患者を対象として、MRIのASL法をベースとして定量的血管支配、活動性マップの作成を行った。マップはASLから得られた画像の信号情報からMATLABを用いて解析、作成した。MRIの撮像は治療前、治療中(各動注療法直前、計3回)、治療後にそれぞれに施行した。治療前の血管支配域は選択的動注CTや選択的血管造影所見と対比がなされ精度検証されたが、左右外頸動脈系ではほぼ完全に分離可能であった。また、同側の内頚動脈系と外頸動脈系に関しても一部の例外(血管の高度蛇行例)を除いて分離は可能であった。ただし、背景ノイズとの分離が現時点で不十分であり、より精度の高い血管分離法や信号強度の高い画像取得の検証が重要と考えられた。活動性マップにおいては、ASL法にて算出された腫瘍血流量から頭頸部腫瘍の組織モデルを当てはめることによって、腫瘍血流量の定量が可能であり、これによる疑似的な腫瘍の活動性マップを作成することが可能であった。同時期に撮像されたFDG-PETや、血管造影での腫瘍濃染の程度、経過観察の情報から活動性マップの検証を行った。治療途中における活動性の残存の程度、治療後においての活動性残存の有無に関しては、対比したデータと相関性があり、評価可能と考えられた。治療前に関しては、おそらくは嫌気性代謝の影響もあり、定量的な腫瘍血流量のみで活動性の強弱を判断するのは困難であった。今後の展望として、血管支配域マップに関しては近年報告されている手法であるASL撮像時の血管標識中に傾斜磁場挿入を行うことにより高い血管選択性を可能とする撮像法を導入、改変していく必要がある。活動性マップに関しては、他の撮像法(拡散強調像等)と組み合わせて、腫瘍血流以外のパラメータも取り入れ、より精度の高いマップを作成していく必要があると考えられた。ボランティアを用いたMRIの撮像、マップの作成およびマップの検証も、研究前に考案していた仮説通りの結果が得られ、迅速に患者への検証へ移行することが出来た。患者データに関しては、まだサンプルサイズが小さく、有意差等の結果は出ていないが、現時点では、それぞれの患者のマップ画像の視覚的な評価では研究前に考案していた仮説にほぼ一致した結果が得られている。論文はまだ作成されていないが、国際学会を含め、初期報告としての学会発表はすでに終了している。24年度が最終年度であるため、記入しない。

頭頸部腫瘍患者における定量的血管支配・活動性マップの作成およびその検証を当初の計画通りにさらに進めてゆく。現時点で問題点は特に認められないが、問題が生じたら、その都度対処していく。24年度が最終年度であるため、記入しない。
有機物消化液を施用した矮性ネピアグラス草地の乳用牛輪換放牧利用とその無機養分動態

南九州の宮崎市で,越冬し多年利用可能なネピアグラスの矮性晩生品種(Dwarf-late;以下DL)は,肉用牛や乳用牛の放牧利用に適することが明らかになっている。また,南九州はわが国の中で最大の畜産基地の一つであり,産生する家畜糞尿の適切な処理として,家畜糞尿を嫌気的にメタン発酵し発電利用できるバイオガスプラントが挙げられるが,そこから産出される有機物発酵消化液(以下消化液)を有効利用する必要がある。そこで本研究では,南九州の宮崎市において,造成後2,3カ年目のDL草地に化成肥料と消化液の施用区を設置し,乳用牛による輪換放牧の可能性を検討した。2005年5月18日に,DLネピアグラスの放牧草地5区(1区20a(50m×40m),合計1ha)を,発根分げつ苗の栄養繁殖により,1株/m^2(畦間1m,株間1m)の栽植密度で造成し,造成2,3カ年目の2006,2007年に試験に供した。草地管理として,2006年では各牧区に,N,P_2O_5,K_2Oの成分量で各々17.0g/m^2を,化成肥料により3回に分けて施用した。2007年では,牧区13を2つに分け,消化液を生育季節の合計で,m^2当たり4.6L(9.9gN)を4回に分けて施用する牧区13の半分の区(D区)と,牧区13の残り半分および牧区4,5の全体では,化成肥料でN,P_2O_5,K_2Oの成分量により,各々11.2g/m^2を4回に分けて施用する区(C区)とを設けた。乳用牛2022頭の輪換放牧を,2006年では3周期,2007年では4周期各々行った。その結果,施肥の種類(化成肥料あるいは消化液)は,南九州におけるDLネピアグラス草地の乳用牛による輪換放牧利用に及ぼす影響には,草量や被食量などの面ではほとんど差異が認められなかったが,最終周期のみにおいて,被食量と乳用牛の乾物摂取量が,D区で高くなる傾向であった。したがって,消化液は速効的な「有機」肥料であることが示され,バイオガスプラントから産生される消化液は,矮性ネピアグラスの乳用牛による輪換放牧利用に組み込むことのできる肥料であることが明らかとなった。【目的】宮崎市で越冬し多年利用できるネピアグラス(Pennisetum purpureum)の矯性晩生品種(Dwarf-late;以下DL)と晩秋のイタリアンライグラス追捕を組み合わせ,DL草地造成の1,2年目のホルスタイン乳用牛群による輪換放牧体系の草量,被食量および飼料品質を検討した。【材料と方法】矯性ネピアグラス(DL)の苗を2005年5月中旬に,プラウで耕起したバヒアグラス永年草地に1株1本植え(栽植密度1株/m^2)で,1ha(20a/牧区×5牧区)移植した。6月上・中旬舛補植し,追肥を施用してDL草地を養成した。2005年では8月1日から,2006年では7月19日Iから,ホルスタイン乳用牛群(初年目では1518頭,2年目は22頭)により,1牧区当り46日の入牧で1週間ごとに転牧する輪換により,時間制限放牧を計3周期行った。各退牧後に追肥を分施した(16.417kgN/10a/年)。地表面から10cmと5cmで刈取ったDLとバヒアグラス(以下Ba)について,植物体諸形質の調査と草量調査を行い,被食量(HC)および乾物摂取量(DMI)を推定し,葉身と(葉鞘含む)茎のin vitro乾物消化率(IVDMD)と粗タンパク質(CP)含量を測定した。【結果と考察】茎数と草量は,草量の周期mの最終34牧区を除いて,牧区と周期を重ねるにつれ両年ともに増加した。それに伴い入牧日にDLを採食する時間比率が増加した。周期と牧区をこみにしたHCの平均は,2005年では108gDM/m^2,DMIの平均は両年ともに2.62.7kgDM/頭/日であった。DLのIVDMDとCP含量は,周期IとIIでは大きな変化がなく,周期mで低下したが,暖地型イネ科牧草の平均(54%と9.3%)よりもほとんどの場合高く,Baより有意に高かった。DLの越冬率は99.9%で非常に高かった。本研究の結果から,南九州においてDL草地は,造成の1,2年目から約1722頭の乳用牛群により約75日間輪換放牧利用でき,被食されるDLの飼料品質が,暖地型イネ科牧草の平均を上回ることが示された。

また,南九州はわが国の中で最大の畜産基地の一つであり,産生する家畜糞尿の適切な処理として,家畜糞尿を嫌気的にメタン発酵し発電利用できるバイオガスプラントが挙げられるが,そこから産出される有機物発酵消化液(以下消化液)を有効利用する必要がある。そこで本研究では,南九州の宮崎市において,造成後2,3カ年目のDL草地に化成肥料と消化液の施用区を設置し,乳用牛による輪換放牧の可能性を検討した。2005年5月18日に,DLネピアグラスの放牧草地5区(1区20a(50m×40m),合計1ha)を,発根分げつ苗の栄養繁殖により,1株/m^2(畦間1m,株間1m)の栽植密度で造成し,造成2,3カ年目の2006,2007年に試験に供した。草地管理として,2006年では各牧区に,N,P_2O_5,K_2Oの成分量で各々17.0g/m^2を,化成肥料により3回に分けて施用した。2007年では,牧区13を2つに分け,消化液を生育季節の合計で,m^2当たり4.6L(9.9gN)を4回に分けて施用する牧区13の半分の区(D区)と,牧区13の残り半分および牧区4,5の全体では,化成肥料でN,P_2O_5,K_2Oの成分量により,各々11.2g/m^2を4回に分けて施用する区(C区)とを設けた。乳用牛2022頭の輪換放牧を,2006年では3周期,2007年では4周期各々行った。その結果,施肥の種類(化成肥料あるいは消化液)は,南九州におけるDLネピアグラス草地の乳用牛による輪換放牧利用に及ぼす影響には,草量や被食量などの面ではほとんど差異が認められなかったが,最終周期のみにおいて,被食量と乳用牛の乾物摂取量が,D区で高くなる傾向であった。したがって,消化液は速効的な「有機」肥料であることが示され,バイオガスプラントから産生される消化液は,矮性ネピアグラスの乳用牛による輪換放牧利用に組み込むことのできる肥料であることが明らかとなった。
モデル法による担持白金超微粒子の電極触媒反応特性の解明

本研究は、炭素材料表面に担持された白金超微粒子触媒の諸特性の発現要因を、平坦な炭素担体を用いるモデル法により解明することを目的としており、下記の成果を得た。1、サイズの揃った白金超微粒子担持電極の作製と白金超微粒子の物性把握直径が1-10nmの白金超微粒子を、HOPG及びグラシーカーボン(GC)の表面に作製した。白金の担持は、白金エトキシドを塗布・乾燥・還元分解する方法を新たに試み、平均粒子径が2-9nmサイズ分布がシャープな白金超微粒子の合成に成功した。また、白金超微粒子のAFM像の観察にも成功した。2、電気化学的方法による白金超微粒子の露出結晶面の推定ギ酸酸化のサイクリックボルタモグラムのピーク電位が白金単結晶電極の結晶面に依存することを利用して、白金超微粒子の露出結晶面を推定したところ、微粒子の作製法の違いに関わらず、粒子サイズが小さくなるにつれて(110)面の割合が減少し、(100)面の割合が増加するという結果を示した。3、白金超微粒子の電極反応挙動の検討吸着COの酸化を示すPt/GC電極のCV測定によると、粒子サイズが小さくなると酸化開始電位が高くなった。この挙動は、粒子サイズが小さいほどCOの活性化に大きな過電圧を要することを示唆しており、白金超微粒子の電子構造に起因して、白金粒子のサイズが小さいほどCOは弱く吸着(活性化の程度が低い)し、酸化に高い過電圧を必要とすると考えられる。
生体内エネルギー代謝恒常性調節機構解明によるメタボリック症候群へのアプローチ

高脂肪食負荷マウスへの胆汁酸受容体FXR合成アゴニストの長期投与によるFXRの活性化は、脂肪肝・肥満・糖尿病を誘発するものであり、メタボリックシンドローム治療に適していないといえる。そのメカニズムとして、肝臓での胆汁酸合成を低下させ胆汁酸プール量を低下させエネルギー代謝を低下させたと推察される。また、DNAマイクロアレイとメタボローム解析により、エネルギー代謝恒常性において胆汁酸がアミノ酸代謝に関与していることが示唆された。悪性新生物・心疾患・脳血管疾患は日本人の三大死因であり、これら疾患の上流に位置すると考えられる内臓肥満を改善する治療法を開発することは、国民の健康な生活と、医療費の節減や有効利用ができ、社会への還元に重要である。数年前まで胆汁酸は単なる脂質の消化吸収に関する分子として考えられてきたが、申請者は、食事とリンクし大量に体内を循環する胆汁酸の特色に着目し、胆汁酸が生体内シグナル伝達分子として機能し、脂質代謝・エネルギー代謝調節に重要であることを報告してきた。本研究では生体内シグナル伝達分子としての胆汁酸の役割を、代謝調節メカニズムに焦点をあて、メタボロミクス・プロテオミクス・ゲノミクスの手法を用いて、代謝産物・タンパク質・遺伝子より多面的に探索し、新規代謝経路・新規代謝調節メカニズムを解明し、エネルギー代謝調節研究をさらに発展させた。その結果、高脂肪食に胆汁酸を負荷した動物組織を用いた、DNAマイクロアレイを用いた解析では、代謝に関与することが報告されている遺伝子のほかにも、炎症、細胞増殖やアポトーシスに関与する遺伝子などが多数検出された。現在、それぞれの遺伝子発現がエネルギー代謝制御にどのような影響を及ぼすか解析を進めている。メタボローム解析では、エネルギー産生に重要な褐色脂肪組織において胆汁酸がアミノ酸代謝に深く関与していることが示唆された。胆汁酸代謝-アミノ酸代謝-エネルギー代謝の関係解明を検討している。胆汁酸・FXRアゴニストは、生体内において共にFXRのリガンドとなり、様々な遺伝子発現をコントロールする。近年、FXRは糖・脂質代謝改善薬の標的因子として注目され、研究開発が進められている。最近、FXRアゴニストは、脂肪細胞においてインシュリンシグナルを増加させ脂肪細胞の分化を誘導し、血糖を改善するとの複数の報告がある。しかし、我々の結果は、FXRアゴニスト投与により食餌量を変えずに体重、脂肪組織重量の有意な上昇を観察した。糖尿病の指標では空腹時血糖、インシュリン値の上昇、OGTT,IPITTの悪化を呈し、耐糖能異常、インシュリン抵抗性の悪化が観察された。この結果は、既報の糖尿病改善効果と大きく異なるものであった。また、病理的解析により脂肪肝、脂肪細胞肥大化、BATにおける顕著な脂肪蓄積が観察され基礎代謝の低下が観察された。既報のFXR活性化による脂肪蓄積亢進作用の結果である可能性が考えられたため、NIH3T3-L1細胞を用い、胆汁酸、FXRアゴニストの脂肪細胞分化に対する影響を検討した。脂肪細胞に分化後、FXRアゴニスト、ケノデオキシコール酸をそれぞれ添加した分化培地にて1週間培養し、サンプルとして用いた。その結果、細胞へのグルコースの取り込み量、細胞への脂肪蓄積は変化しなかった。さらに、mRNAを抽出し脂肪細胞への分化の際、発現誘導される遺伝子マーカー(PPARγ、FAS、GLUT4、AC1、ACC2)を定量PCRにて測定した結果、いずれの遺伝子も胆汁酸やFXRアゴニストにより変化せず、既報とは異なる結果であった。さらに、インシュリンシグナルに重要なAkt、IRS-1のリン酸化がFXR活性化により亢進していなかった。これらのことからFXRアゴニスト投与による肥満誘導は脂肪組織へ直接的に作用しているのではないということが示唆され既報と異なるものであった。現在、FXRシグナル経路、FGFシグナル経路からの原因究明を行っている。昨年までの検討により、肝臓内胆汁酸合成、血中および胆汁酸プールにおける胆汁酸組成がエネルギー代謝調節に影響を与えていることが示唆され、本年度は白色脂肪細胞、腸管細胞への胆汁酸の影響を検討し、個体全身エネルギー代謝への胆汁酸の影響を検討した。1、白色脂肪細胞における検討NIH3T3-L1細胞を用い、胆汁酸、FXRアゴニストの脂肪細胞分化に対する影響を検討した。その結果、FXRアゴニスト、CDCA添加により、グルコースの取り込み量、細胞への脂肪蓄積、遺伝子マーカー(PPARγ、FAS、GLUT4、ACC1、ACC2)、インシュリンシグナルに重要なAkt、IRS-1のリン酸化への影響は観察されず、既報とは異なる結果であった。FXR合成アゴニストによるマウスにおける肥満誘導は肝臓における胆汁酸合成の阻害によるためと考えられ、FXR合成アゴニスト投与マウスにさらに胆汁酸を投与して肥満が抑制され代謝が改善するかどうかを確認した。その結果、胆汁酸投与量依存的に胆汁酸プール量とCA+TCA比率の増加が観察され、肥満と耐糖能異常は改善された。

これらの結果は、FXR,胆汁酸関連の薬剤開発に重要な指標を呈したことになる。2、腸管細胞への胆汁酸の影響に関する検討マウスにおける高フルクトース負荷による糖・代謝関連因子への影響と胆汁酸代謝の関係を明らかにするため、胆汁酸、胆汁酸吸着レジンの効果を検討した。その結果、胆汁酸、胆汁酸吸着レジンの投与により耐糖能異常・インシュリン抵抗性の改善が観察された。そのメカニズムの解析を行った結果、小腸のフルクトーストランスポーターであるGLUT-5の発現の低下が観察され、体内への吸収が胆汁酸により阻害されているためと考えられる。また、GLUT-5のプロモーター部位をクローニングしCaco2細胞に導入し解析を行った結果、動物での検討と同様に胆汁酸の添加により活性が低下した。
臨床的グリオーマ実験モデルを使用した放射線脳壊死への免疫応答の解明

放射線脳壊死に伴う浮腫の主因がVEGFであることが明らかとなっているが、それ以外に標的細胞/標的分子が同定されていない。本研究では放射線脳壊死に対する安定した実験系統を確立するため、1研究ツールが豊富なマウスにおける放射線脳壊死モデルの構築をする。2Sleeping Beautyトランスポゾン誘導型脳腫瘍マウスモデルを併用し、臨床像を再現したグリオーマ放射線脳壊死マウス実験モデルを構築する。本研究が放射線脳壊死の病態解明・新規治療戦略の構築に繋がる可能性は高く、悪性脳腫瘍に対する吸収線量の増加や再照射のハードルを下げ、グリオーマ症例の更なる予後延長に繋がるものと期待できる。
呼吸中枢作用薬の定量的薬効評価用汎用統合型ソフトウェアの開発

本年度は、ソフトウェアを完成させ、これを用いて動物実験の結果得られたデ-たを解析した。1.ソフトウェア開発:シグナル・プロセッサ-7T17(日本電気三栄、現有設備)を用い、信号処理専用高級言語Signal BASICーversion 5(日本電気三栄、現有)によって記述された呼吸性活動解析プログラムパッケ-ジを改良、修正し、RESPACKー17 version 1.0を完成させた。また、同プログラムの使用マニュアルを作成した。さらに同プログラムによって作成され、記憶媒体上の書き込まれた神経活動のパワスペクトルのデ-タの基づいて、非線形最小二乗法に基づく吸息性高頻度同期波の定量化解析を行なうプログラムパッケ-ジHFOーPackage ver 5.0を完成させた。この両パッケ-ジを動員することにより、神経活動電位ならびに筋活動中に発現する呼吸リズム性活動のほぼ全体像を定量的に評価することが可能となった。2.動物実験とデ-タ解析:麻酔下に非動化した人工呼吸下のウサギまたはネコから、横隔神経、迷走ならびに舌下神経の遠心性発射活動を双極白金電極を用いて同時に導出し、デ-タレコ-ダを用いて磁気テ-プに収録した。上述の標本に、大腿静脈より、pentobarbital、morphine、naloxoneならびにdoxapramを適用し、その急性作用を経時的に観察し、磁気テ-プに記録した。完成されたプログラムパッケ-ジを用いてデ-タを解析した結果、これらの薬物の作用について、従来のデ-タ解析方法では明らかにし得なかった以下の新知見を得た:(1)呼吸リズムとその安定性の維持機構に対する薬物の作用態度ならびに機序が異なる可能性、(2)呼吸リズムと呼吸筋支配運動神経群の吸息性活動の形成および修飾に関与する呼吸中枢内神経回路群の薬物感受性が異なる可能性。これらは諸種薬物群の呼吸機能に及ぼす作用の機序を解明する上で重要な基礎となる知見である。平成元年度においては、1.ソフトウェア開発、2.動物実験およびデ-タ解析を平行して進めた。1.ソフトウェア開発:シグナル・プロセッサ-7T17(日本電気三栄、現有設備)を用いて、信号処理専用高級言語Signal BASICーversion5(日本電気三栄)により、呼吸性活動解析プログラムパッケ-ジ「RESPACK」(仮称)の第1版を作製した。本プログラムは以下の7サブモジュ-ルからなる:(1)呼吸性活動のディジタル信号化モジュ-ル、(2)呼吸性活動抽出モジュ-ル、(3)呼吸周期、吸息ならびに呼息持続時間およびその変動係数の自動計測モジュ-ル、(4)呼吸性活動の自己ならびに相互パワ-スペクトル密度関数推定モジュ-ル、(5)解析結果のディスプレイ表示、およびプリンタ、プロッタ出力モジュ-ル、(6)解析結果のフロッピィディスク入出力モジュ-ル、および、(7)解析結果の外部端末(パ-ソナル・コンピュ-タ等)出力モジュ-ル。2.動物実験と解析デ-タ:麻酔下に非動化した人工呼吸下のウサギから、横隔神経、迷走ならびに舌下神経の遠心性発射活動を双極白金電極を用いて同時に導出し、デ-タレコ-ダを用いて、磁気テ-プに収録した。上述の標本に大腿静脈より、pentobarbital、morphine、neloxoneならびにdoxapramを適用し、その急性作用を経時的に観察し、磁気テ-プに記録した。

上述の「RESPACK」を用いてデ-タを解析した結果、呼吸中枢の活動状態を的確に表現する指標が正確かつ簡便に得られることが示され、これらの薬物の作用について以下の新知見を得た:(1)呼吸リズムとその安定性の維持機構に対する薬物の作用態度ならびに機序が異なる可能性(上記(3)のモジュ-ルによる解析結果に基づく)ならびに、(2)呼吸リズムと運動神経の吸息性活動の形成および修飾に関与する呼吸中枢内神経回路群の薬物感受性が異なる可能性(上記(4)のモジュ-ルによる解析結果に基づく)。本年度は、ソフトウェアを完成させ、これを用いて動物実験の結果得られたデ-タを解析した。1.ソフトウェア開発:シグナル・プロセッサ-7T17(日本電気三栄、現有設備)を用い、信号処理専用高級言語Signal BASICーversion5(日本電気三栄、現有)によって記述された呼吸性活動解析プログラムパッケ-ジを改良、修正し、RESPACKー17 version1.0を完成させた。また、同プログラムの使用マニュアルを作成した。さらに、同プログラムによって作成され、記憶媒体上に書き込まれた神経活動のパワスペクトルのデ-タに基づいて、非線形最小二乗法に基づく吸息性高頻度同期波の定量化解析を行なうプログラムパッケ-ジHFOーPackage ver5.0を完成させた。この両パッケ-ジを動員することにより、神経活動電位ならびに筋活動中に発現する呼吸リズム性活動のほぼ全体像を定量的に評価することが可能となった。2.動物実験とデ-タ解析:麻酔下に非動化した人工呼吸下のウサギまたはネコから、横隔神経、迷走ならびに舌下神経の遠心性発射活動を双極白金電極を用いて同時に導出し、デ-タレコ-ダを用いて磁気テ-プに収録した。上述の標本に、大腿静脈より、pentobarbital、morphine、naloxoneならびにdoxapramを適用し、その急性作用を経時的に観察し、磁気テ-プに記録した。完成されたプログラムパッケ-ジを用いてデ-タを解析した結果、これらの薬物の作用について、従来のデ-タ解析方法では明らかにし得なかった以下の新知見を得た:(1)呼吸リズムとその安定性の維持機構に対する薬物の作用態度ならびに機序が異なる可能性、(2)呼吸リズムと呼吸筋支配運動神経群の吸息性活動の形成および修飾に関与する呼吸中枢内神経回路群の薬物感受性が異なる可能性。これらは諸種薬物群の呼吸機能に及ぼす作用の機序を解明する上で重要な基礎となる知見である。
新世紀に求められるITを活用した知識創出型科学教育カリキュラムの開発

本研究では,新世紀に求められるITを活用した知識創出型科学教育カリキュラムの開発に取り組んできた。本研究で前提とした知識創出という考え方は,学習者が知識を獲得し,それを活用できるだけでなく,むしろ新しい知識を創出するようになれることが今後の学習者のあり方として重要性であるという認識から着目したものである。この開発研究において根幹となるITシステムは,Knowledge Forumと呼ばれるCSCL (Computer Support for Collaborative Learning)システムであった。Knowledge Forumは,北米で開発されてきたシステムであるが,本研究では,それを日本の実情に適合するようにカスタマイズしながら,Knowledge Forum上に独自の学習環境を構築し,カリキュラム開発を行ってきた。2002年度より3年間にわたって,科学教育における具体的なカリキュラム開発と授業実践をベースとした継続的な改善に取り組み,成果の一部を公開授業の形で公表できるところまで辿り着いたことが最大の成果である。開発したカリキュラムは,小学校5年生の「燃焼」,同じく5年生の「溶解」の2単元で,年1回もしくは2回の実験授業を試みた.毎回の実験授業は,(1)知識創出,(2)ITの活用効果の2つの観点から評価を実施し,その結果をふまえてカリキュラムの改善を行ってきた.3年間の継続的な改善とそれらの実験授業をとおして,学習者らが科学の学習において,Knowledge Forum上で知識を構築したり,相互の知識を活用したりしながら,社会的に知識を構築させていくような学習活動を展開できることを実証的に明らかにした.本研究では,新世紀に求められるITを活用した知識創出型科学教育カリキュラムの開発に取り組んできた。開発したカリキュラムは,小学校5年生の「燃焼」,同じく5年生の「溶解」の2単元で,年1回もしくは2回の実験授業を試みた.毎回の実験授業は,(1)知識創出,(2)ITの活用効果の2つの観点から評価を実施し,その結果をふまえてカリキュラムの改善を行ってきた.3年間の継続的な改善とそれらの実験授業をとおして,学習者らが科学の学習において,Knowledge Forum上で知識を構築したり,相互の知識を活用したりしながら,社会的に知識を構築させていくような学習活動を展開できることを実証的に明らかにした.平成14年度の研究実績は,以下の通りである。1.文献・資料収集とそのデータベース化協調的学習に関する理論や方法に関する研究及び情報通信ネットワークの教育利用に関する研究を収集し,これまでの研究成果や議論を整理するとともに,これら収集した資料をデータベース化した。2.知識創出型学習環境の要件の明確化とカリキュラムの構想科学教育における知識創出型のカリキュラムを支援するための協調的学習環境の要件を定め,暫定的なCSCLシステム及びカリキュラムの概要を構想した。また,シミュレーションなどのデジタル・コンテンツを開発した。本年度は,とくに小学校5年生向けの「溶液」に関するコンテツを開発した。3.日本科学教育学会第26回年会及び日本教育工学会第18回年会での発表島根大学で開催された日本科学教育学会第26回年会において,課題研究「CSCLを活用した協調学習のデザイン」を組織し,実践的な提案と議論を行った。また,日本教育工学会第18回大会においても課題研究で発表を行った。4.国際会議での発表2002年4月のAERA(ニューオリンズ)及び2002年8月のカナダ・トロント大学での国際シンポジウムにおいて,日本におけるKnowledge Forum利用デザインについて報告した。5.知識創出型学習環境に基づくカリキュラムの小規模な試行3.で報告した学習環境(システム,学習用コンテンツ及びカリキュラム)のデザインの一部を具体化し,神戸大学発達科学部の附属住吉小学校において,システムとしては,Knowledge Forumのサーバクライアント版を利用し,5年生を対象として「溶液の性質」を題材として1クラス規模の小規模な試行実験を行った(全18時間)。平成15年度は,具体的なカリキュラム開発と評価の一部を実施した。1.文献・資料収集とそのデータベース化初年度に引き続き,協調的学習に関する理論や方法に関する研究及び情報通信ネットワークの教育利用に関する研究を収集し,これまでの研究成果や議論を整理した。これら収集した資料をデータベース化し,WWW上で限定的に公開した。2.知識創出型学習環境の実験的な構築とカリキュラムの具体化科学教育における知識創出型のカリキュラムを支援するための協調的学習環境について暫定的なCSCLシステム及びカリキュラムの内容を具体化した。システムとしては,Knowledge Forumのサーバ・クライアント版を日本語化し,今回の実験授業の学習内容である小学校6年生の「燃焼」の学習を支援する環境をデザインするとともに,カリキュラム案を作成した。3.日本科学教育学会第27回年会などでの発表金沢工業大学で開催される日本科学教育学会第27回年会の課題研究「CSCLを活用した協調学習のデザイン(II)」において成果報告を行う。

その他,日本理科教育学会,日本教育工学会などで成果を発表した。4.知識創出型学習環境に基づくカリキュラムの実証実験3.で報告した学習環境(システム,学習用コンテンツ及びカリキュラム)のデザインを具体化し,神戸大学発達科学部の附属住吉小学校6年生1クラスを対象にして2003年12月2004年2月の期間で実証実験を行った。平成16年度は,具体的なカリキュラム開発の継続と総括的な評価を実施した。1.文献・資料収集とそのデータベース化第2年度に引き続き,協調的学習に関する理論や方法に関する研究及び情報通信ネットワークの教育利用に関する研究を収集し,これまでの研究成果や議論を整理した。これら収集した資料をデータベース化し,WWW上で公開するとともに,関係文献資料のレビューを行った。2.知識創出型学習環境の実験的な構築とカリキュラムの具体化科学教育における知識創出型のカリキュラムを支援するための協調的学習環境についてCSCLシステム(Knowledge Forumクライアント・サーバ版)及びカリキユラムの内容を具体化し,小学校6年生向け「燃焼」などを開発した。3.知識創出型学習環境に基づくカリキュラムの実証実験の継続と評価2.で開発した学習環境(システム,学習用コンテンツ及びカリキュラム)のデザインの実践的な評価として,神戸大学発達科学部の附属住吉小学校6年生1クラスを対象にして,「燃焼」に関する実証実験を行うとともに,2004年10月29日に日本科学教育学会研究会において公開授業とワークショップを企画し,授業実践としての外部評価を受けた。4.日本科学教育学会第28回年会などでの発表日本科学教育学会や日本理科教育学会などの年会,研究会において成果報告を行った。また,国際学会としては,AERAやICLSなどで発表を行った。5.最終報告書の作成3年間の研究成果をまとめて最終報告書を作成し,その一部をWebに公開した。
死後画像診断所見と遺伝子多型の融合解析による身体特徴や疾患へのアプローチ

死後画像診断に供されたご遺体の所見と遺伝的多型の関連を探るため、解剖時のデータを用いた特徴と一塩基多型(SNP)に関する調査を行った。HMGA2遺伝子内SNPのうちrs7968902にのみ身長、左肺および脳に有意な関連があった。rs7868682、rs10427252はそれぞれ脳、右腎臓に有意な相関が認められた。GHR遺伝子内SNPのCアレルが心重量、左室重量、心肥大係数、体表面積、右肺重量、左右腎重量を増加させることが判明した。ERAP1のSNPでは男女共に大脳重量との間に重要な相関を示した。男性では肝臓重量、心肥大係数、体表面積、女性では大脳重量以外では虫垂長にのみ相関が認められた。近年、死後画像診断を社会制度として取り入れる動きが活発化している中、当大学死後画像センターが2011年6月開設され、4年間で本院入院患者ご遺体約900件、本院外来患者ご遺体約100件、系統解剖体ご遺体約150件、警察依頼法医ご遺体約100件の合計約1250件が施行され、あらたな医学的情報が蓄積されている。本研究では病院内死亡後に死後画像診断に供されたご遺体の所見(死後画像診断特異的身体的所見、薬物感受性、該当疾患等)と遺伝的多型の関連(個人差・民族差)を探り、死後画像診断による内部所見を加味したあらたなゲノムワイド関連解析システムを構築することを目的としている。現在までに、当大学附属病院Aiセンターにて撮影された死亡退院された方、解剖学実習のために献体された方、及び法医解剖関係のご遺体の画像データから上腕骨(最大長、全長)、橈骨(最大長、生理長)、尺骨(最大長、生理長)、大腿骨(最大長、生理長、自然転子長)、脛骨(最大長、全長)、腓骨(最大長)、第一頚椎から第五腰椎の最前部から最後部の最大前後長、第一頚椎から第五腰椎の左右横突起間の最大長、第三頚椎から第五腰椎の椎体最大前後長、及び第一胸椎から第五腰椎の椎体最大左右長を計測した。年齢は20歳代から90歳代、男女比はほぼ50:50であった。手始めに警察依頼法医ご遺体約100件において、左右四肢骨長および身長から身長推定式を作成するためのデータ解析を行った。加えて、新たな身長関連遺伝子多型マーカーの検索、身長および各骨長と各遺伝子多型との相関関係の調査等を行った。現在までに、当大学附属病院入院患者ご遺体約900件、外来患者ご遺体約100件、系統解剖体ご遺体約150件、警察依頼法医ご遺体約100件(合計約1250件)の画像データは集積されている。まずは、これらから各骨長を測定し、身長推定式作成をするための計算ソフトの開発に取り掛かっている。また、身長および各骨長と各遺伝子多型との相関関係も調査中であり、これらを融合させた個人識別の確立を目指す。近年、死後画像診断を社会制度として取り入れる動きが活発化している中、新たな医学的情報が蓄積されている。本研究では病院内死亡後に死後画像診断に供されたご遺体の所見と遺伝的多型の関連を探るため、死後画像診断および司法解剖時のデータを用いた特徴とSNPに関する調査を行った。胎生期の成長に関与するHMGA2遺伝子内SNPは、主にコーカシア人で身長との関連が報告されている。手始め的にHMGA2遺伝子内3SNPの日本人身長との関連調査を行ったところ、これらの3SNPのうち、日本人においてrs7968902にのみ身長との有意な関連がみられ、コーカシア人ではrs1047275との間に関連はみられなかった。この結果に端を発して、GHR遺伝子におけるSNP(rs6180)と臓器重量との関連を精査した。GHR遺伝子に存在する非同義置換型SNPのうち、rs6180のみが多型性を有する。同様にrs6180の遺伝子型を判定した。それぞれの解剖例について、身長、心重量、左室重量、心肥大係数、体表面積、左室重量係数、左右肺重量、肝臓重量、左右腎重量、脳重量、虫垂長等を計測しrs6180との相関を検証した。その結果、心重量、左室重量、心肥大係数、体表面積、右肺重量、左右腎重量との間に優位な相関を示し、CアレルはAアレルに比してこれらの係数を増加させることが明らかとなった。GHR内rs6180と臓器重量や心パラメータ等の計測値との相関が初めて明らかになった。さらにERAP1の遺伝子多型SNP(rs27434)も同様に精査し、男女共に大脳重量との間に重要な相関を示した。男性では肝臓重量、心肥大係数、体表面積との間にも有意な相関を示し、大脳重量とともにGアレルはAアレルに比してこれらの重量・係数を増加させることが明らかとなった。一方、女性では大脳重量以外では、虫垂長にのみ相関が認められた。

rs7868682、rs10427252はそれぞれ脳、右腎臓に有意な相関が認められた。GHR遺伝子内SNPのCアレルが心重量、左室重量、心肥大係数、体表面積、右肺重量、左右腎重量を増加させることが判明した。ERAP1のSNPでは男女共に大脳重量との間に重要な相関を示した。男性では肝臓重量、心肥大係数、体表面積、女性では大脳重量以外では虫垂長にのみ相関が認められた。今後は、引き続き解剖学実習および法医解剖時には、対象者の身長、各四肢骨長、及び各脊椎長を測定し、死亡退院された方については、入院時データを集積していく。大学附属病院から死亡退院された方、解剖学実習用に献体された方、及び法医解剖関係のご遺体の血液からDNAを抽出し、遺伝子多型解析を行う予定である。申請者らが今までに行ってきた遺伝子多型解析を行い、各遺伝子多型およびハプロタイプと身長および各骨長との相関関係の解析を行う。さらに、各死後画像診断所見と遺伝子多型および患者情報との相関の評価基準を確立する予定である。遺伝子多型