hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニワトリにおけるメラニン細胞刺激ホルモン調節系の分子機構に関する解析

1.RT-PCR、in situ hybridizationおよび免疫組織化学的手法を用い、ニワトリの眼におけるα-MSH発現を調べた。その結果、発生過程(孵卵10日孵化)の網膜色素上皮細胞(RPE)にα-MSHの発現を見いだした。α-MSH受容体であるCMC1、CMC4、CMC5がRPEに隣接する脈絡膜と神経網膜に発現していたことから、RPEがα-MSHの分泌を介して隣接組織の組織形成に関与している可能性が示唆された。また、眼におけるα-MSHの発現は、孵化後は神経網膜錐体細胞に移行した。α-MSHは、網膜組織形成後は神経伝達物質または神経調節因子として視覚機能調節に関わっている可能性が示唆された。従前の鳥類α-MSH調節系に関する成果とあわせて、鳥類α-MSH自己分泌/傍分泌説を提唱した。2.成長ホルモン(GH)は糖尿病性網膜症の原因因子である。発生過程のニワトリの眼におけるGH発現を調べたところ、新規GH isoformの発現を検出した。このGH isoformは、ヒトにおいて網膜症を引き起こすとされるGH isoformに酷似したタンパク構造をとるが、下垂体型GHの加水分解により産生されるヒトの場合とは異なり、GH遺伝子の第3イントロンから転写されるmRNAにコードされるものであった。このGHは、孵卵10日孵化までの網膜色素上皮細胞(RPE)にGH受容体を介して結合する。この時期は、RPEにおけるα-MSH産生が観察される時期と一致することから、同定した新規GHは、RPEにおけるα-MSH産生を介して網膜組織発生を制御している可能性が示唆された。3.鳥類のアグチ関連タンパクは、ほ乳類の場合と同様に、infundibular NP-Yneuronに共発現していた。節食行動制御機構が鳥類でも保存されていることが明らかになった。本研究課題では、(1)ニワトリの5種類のメラノコルチン受容体を発現する細胞株を作製し、リガンド特性を解明すること、および、(2)MSH調節系関連遺伝子発現細胞の同定により、MSHの生理作用を検索することを目的とした。(1)に関しては、すべてのメラノコルチン受容体遺伝子について、形質導入するための分子構築を終え、来年度、これらの遺伝子を発現する細胞株の作製並びに各受容体の薬理学的解析を行う予定である。一方、(2)に関しては、ニワトリの孵卵胚期の網膜色素上皮細胞においてMSHの発現を検出した。この発現は、胚期に特徴的なものであり、孵化後MSHの発現は神経網膜に移行する。MSHの発現時期が神経網膜の分化時期に一致すること、MSHの受容体であるメラノコルチン1受容体(CMC1)、CMC4、およびCMC5受容体が神経網膜に発現することから、眼球内に発現するMSHは傍分泌的に眼の発生分化に関係しているものと考えられる。この眼球内におけるMSH発現の検出は、鳥類の末梢におけるMSHの発現を実証した初めてのものである。この眼球内メラノコルチン調節系にアグチ関連ペプチド(AGRP)が関与しているのかを調べるため、AGRPmRNAの発現を調べた。その結果、全ての細胞種でAGRPが産生されていることが判明した。このことは、我々が以前に報告した仮説、すなわちニワトリではAGRPがubiquitousに発現していることを裏付ける結果であった。これらの結果は、イギリスの内分泌学会が発行するJournal of Endocrinologyに掲載されることが決まっている。

1.RT-PCR、in situ hybridizationおよび免疫組織化学的手法を用い、ニワトリの眼におけるα-MSH発現を調べた。その結果、発生過程,(孵卵10日孵化)の網膜色素上皮細胞(RPE)にα-MSHの発現を見いだした。α-MSH受容体であるCMC1、CMC4、CMC5がRPEに隣接する脈絡膜と神経網膜に発現していたことから、RPEがα-MSHの分泌を介して隣接組織の組織形成に関与している可能性が示唆された。また、眼におけるα-MSHの発現は、孵化後は神経網膜錐体細胞に移行した。α-MSHは、網膜組織形成後は神経伝達物質または神経調節因子として視覚機能調節に関わっている可能性が示唆された。従前の鳥類α-MSH調節系に関する成果とあわせて、鳥類α-MSH自己分泌/傍分泌説を提唱した2.成長ホルモン(GH)は糖尿病性網膜症の原因因子である。発生過程のニワトリの眼におけるGH発現を調べたところ、新規GH isoformの発現を検出した。このGH isoformは、ヒトにおいて網膜症を引き起こすとされるGH isoformに酷似したタンパク構造をとるが、下垂体型GHの加水分解により産生されるヒトの場合とは異なり、GH遺伝子の第3イントロンから転写されるmRNAにコードされるものであった。このGHは、孵卵10日孵化までの網膜色素上皮細胞(RPE)にGH受容体を介して結合する。この時期は、RPEにおけるα-MSH産生が観察される時期と一致することから、同定した新規GHは、RPEにおけるα-MSH産生を介して網膜組織発生を制御している可能性が示唆された。3.鳥類のアグチ関連タンパクは、ほ乳類の場合と同様に、infundibular NP-Yneuronに共発現していた。節食行動制御機構が鳥類でも保存されていることが明らかになった。
ストレンジネスをプローブとした原子核の研究

今年度は最終年度であり各サブグループについて、数人のグループでのワークショップおよび各テーマについて中規模の研究会を開催するとともに、成果を全体的にまとめるべく1月に研究会(ストレンジネス核物理の課題)および全体会議を開催した。これまでの研究成果としては以下のことがあげられる。1)ハイペロン-核子散乱については、ファイバーシンチレーション検出器とコンピューターによるパターン認識を駆使して、Σp散乱断面積の予備的なデータを得ることに成功し、この方法が有効なことを実証した。このことは東京で行われる中間エネルギー物理のシンポジウムで報告される。2)ダブルハイパー核についてはエマルジョンを使う方法と円筒型π中間子スペクトロメーターを使う方法で現実的な実験計画を作成しBNLおよびKEKにそれぞれ提案し、一つはすでに採択がきまっている。3)ハイパー核の精密ガンマ線分光について検討し、いくつかの検出器についての詳細な比較をおこない、開発研究の方向を決定した。4)ストレンジネス核物理のための加速器やビームラインなどの大きな装置について、重イオンも含めて広範囲の検討を行なった。この点については特にわが国の核物理の今後の方針を決めるうえで意味があった。これまでの研究をもとに、今後の研究計画を重点領域の申請書にまとめた。今年度はストレンジネスをプローブと島た核物理について二つの大きな研究会を開催したこと、及び各種加速器、ビームチャネル、測定装置、ハイパー核、ハイペロン一核子相互作用等のテーマについて個別的にワークショップを開いて検討を進めたことが研究実績の主な内容である。二つの大きな研究会のうち一つは平成4年11月に箱根で、若手研究者を中心に約60名の参加を得て行なわれたものである。ここでは主にストレンジネスをプローブとした核物理及び周辺分野の21世紀まで展望した研究計画、加速器計画について検討された。今後の研究の方向性について、いかに我国の研究の特徴を活かし世界の中でリーダーシップを確立していくかについて貴重な討論がなされた。もう一つは、平成5年2月に、東大核研で実験理論合わせて約80名の参加を得て行なわれたもので、ストレンジネス物理の展望と題した研究会である。ここでは3日間にわたって、最近の高エネルギー研などを中心としたハイパー核、ダブルハイパー核、及びブルックヘブン国立研でのストレンジフォーク物質に関する実験の結果、今後の実験計画に関する報告があり、ほぼ同数の理論家からの研究報告があった。この分野では理論と実験がタイムリーにかみ合っており、実験データと理論計算との比較が常に議論の中心であった。ダブルハイパー核やジハイパー核の生成確率はそのよい例である。このテーマの研究の進展に大いに寄与する所があったと考える。これらの研究会の報告集は近く刊行される予定である。その他各サブテーマに関しては、何度かに渡って、大阪、京都、東京、筑波等各然において小さなワークショップを持ち検討を進めている。特にハイペロン一核子散乱については、高エネルギー研での実験が進行しており、データも得ており今年度の進歩は大きかったと云える。今年度は、各サブグループについて、数人のグループでのワークショップを数多く開催し、さらに春と秋にテーマをしぼった中規模の研究会((1)ダブルハイパー核の生成と理論的課題、(2)重イオンビームによるストレンジネス核物理、(3)ハイペロン-核子相互作用の研究)、さらに一月に箱根で80名規模の全体会議と研究会を開催した。成果としては以下のことがあげられる。1)ハイペロン-核子散乱については、ファイバーシンチレーション検出器の位置精度や読みだし速度の改良についての検討がすすみ非常に明るい見通しを得た。さらにこの実験では、コンピューターによるパターン認識が重要だが、この面でも二つの異なったアルゴリズムで研究が進み、あと一歩のところまできた。これらのことはハワイで行われたハイペロン-核子相互作用のシンポジウムで報告された。2)ダブルハイパー核については、ファイバーシンチレーション検出器とエマルジョンを使う新しい方法で従来の研究の質を飛躍的に上げられると予想される。実際にもBNLへの新しい実験提案にまとめることができた。またダブルハイパー核の生成や崩壊についての理論的研究がすすんだこともこの数年の重要な成果である。

3)ストレンジネス核物理のための加速器やビームラインなどの大きな装置について、重イオンも含めて広範囲の検討を行ない、今後の検討事項を絞りこむことができた。この点については特にわが国の方針を決めるうえで意味があった。今年度は各サブグループについて、数人のグループでのワークショップおよび各テーマについて中規模の研究会を開催するとともに、成果を全体的にまとめるべく1月に研究会(ストレンジネス核物理の課題)および全体会議を開催した。今年度の研究成果としては以下のことがあげられる。1)ハイペロン-核子散乱については、ファイバーシンチレーション検出器とコンピューターによるパターン認識を駆使して、Σp散乱断面積の予備的なデータを得ることに成功し、この方法が有効なことを実証した。このことは東京で行われる中間エネルギー物理のシンポジウムで報告される。2)ダブルハイパー核についてはエマルジョンを使う方法と円筒型π中間子スペクトロメーターを使う方法で現実的な実験計画を作成しBNLおよびKEKにそれぞれ提案し、一つはすでに採択がきまっている。3)ハイパー核の精密ガンマ線分光について検討し、いくつかの検出器についての詳細な比較をおこない、開発研究の方向を決定した。4)ストレンジネス核物理のための加速器やビームラインなどの大きな装置について、重イオンも含めて広範囲の検討を行なった。この点については特にわが国の核物理の今後の方針を決めるうえで意味があった。これまでの研究をもとに、今後の研究計画を重点領域の申請書にまとめた。
インフォームド・コンセントに関する研究

インフォームド・コンセント(以下IC)の日本紹介以来20年有余、法的手続きとしてのICは実現しつつあるが、理念が理解され生かされているとは言い難い。その原因を探り関連医療職の臨床を含む医療の全ての場面でIC理念を実現すべき理論的枠組を提供することが本研究の目的と計画である。途中直腸がんに倒れ闘病生活を余儀なくされたが、図らずも地方総合病院でのICの実態体験の機会ともなった。本報告書には、1)ICの倫理的理論の構築2)医師・患者関係のIC3)関連医療職のIC4)実験研究のIC5)生殖・終末期・移植医療を含む生命倫理諸分野のIC、に焦点を当てた過去2年間の研究成果を学会や研究会で発表した折の原稿をほぼ発表順に収録した。1)に関し、ICを人権と民主主義の概念として捉え、J.Katzに倣ってIC法理と倫理理念を唆別し、アカウンタビリティー概念によるICの補強を随所に論じた。IC概念の背景にデューイの民主主義論があるとし、彼の民主主義論と日本思想の接点しての大正デモクラシーを論じた。2)臨床のICでは、病状説明、機器・薬剤の使用、同意書の実験体験を発表した。病状説明は比較的よくなされていても、機器・薬剤の使用では医師の裁量が優先し、患者は選択肢を与えられていること、形式的ICは違法性阻却の機能しか果たしえないことを体験から述べた。3)関連医療職も危険に伴う処置に当たってはICが必要であるが、医療専門職協会の倫理網領はICへの言及はまれである。私は本学での倫理研究会を主宰し、看護・放射線技術・リハビリ各科を横断するチーム医療におけるICの考え、倫理セミナーを催し事例集の編纂発行に携わったが、ここでは資料の翻訳のみを掲げた。4)医による危害は実験研究的営みで多発する。研究や医療を目的としない経済的・軍事的利害との癒着による実験は危害も大きく、医のもつ癒しと無加害の原則に違反する。臨床医療の実験化を防ぐため実験研究のIC確立が急がれることを論じた。5)ICはすべての生命倫理の分野で実現される必要があるが、ここにはクローン人間製造に関する小論を収録した。平成10年度科学研究費補助金基盤研究(C)(2)研究課題「インフォームド・コンセントに研究」に従事した。本年度は主に資料収集につとめ、学会に出席して発表を行った。1)資料のデータベース作成のため、ファイルメーカーPro4.0を購入した。2)インフォームド・コンセント関係の書籍と論文を取得した。3)インフォームド・コンセントを主題とする会議に出席し、関係者に面談した。5)兵庫県明石市兵庫県立看護大学で平成10年10月17日18日に行なわれた「ヒューマンケアと生命倫理]と銘打った日本生命倫理学会第10回年次大会に参加して、「無加害原則とアカウンタビリティー」と題する発表を行った。6)「グローバル・バイオエシックス-東と西、南と北」と題する赤朝国際生命倫理学会世界会議が、41カ国からの130人余りの外国人を含む440の人の参加者を得て、東京で平成10年11月4日7日まで4日間開かれた。

私自身はチーム医療における保健医療従事者にとってのインフォームド・コンセントについて発表した。本インフォームド・コンセント(以下IC)の研究の当初の研究目的と計画は次の通りである。1)IC概念の理論と実践の歴史と展望2)関連医療職の倫理におけるIC 3)日本におけるIC実践の実証的研究調査4)IC関連文献のデータベース化。このうち、4)については、The Hastings Center Reportが1999年1-2月号において要約付きで1997年までのICの実証的研究377篇を掲げている。因みにMedline収録のIC論文は1999年1年間だけで723篇あり、IC説明過程における患者の理解度や同意書の読みやすさに関する実証的研究が散見される。3)に関しては、日本のがん告知に関するアンケート調査の先行研究が告知率について20-100%の幅のある未だ不確定な数値を出している。図らずも私自身平成11年4月に直腸がんで地方総合病院で手術を受けたので、IC法理が一般的にいかに解釈されているかを実体験する羽目になった。一症例ではあるが、威圧的な同意書や医師の実験医療的な姿勢を問題視する視点を得たので、学会や講演会で発表した。2)に関しては、本学倫理研究会発行の『医療・保健専門職の倫理テキスト-悩める医療スタッフと学生のための事例集』(医療科学社)の中で第一章の医療倫理の部分の執筆を担当し、また関連医療職の倫理綱領に関する論文の筆頭著者になった。このテーマについての研究と発表は継続して行う予定である。最後に、私の主要関心テーマは1)にある。ICを人権と民主主義の概念として捉え、IC概念の背景にあるデューイの民主主義論を大正デモクラシーにからめて論じ、IC法理と倫理理念を峻別し、生命倫理におけるクローン人間作製や実験医療における危害、アカウンタビリティーの問題に焦点をあてたIC研究や翻訳を行った。これらの研究を深めて、著書として出版することが近い将来の計画である。
口腔習癖と精神的ストレスの関連性における生活習慣リズムの関与

40名の健常被験者(男性24名、女性16名:平均年齢22.8±1.2歳)について、夜間睡眠時の咬筋筋活動と起床時のTMD(temporomandibular disorder)症状および睡眠時ブラキシズムの自覚との間の関連を研究した。その結果、健常者において、起床時のTMD症状は夜間睡眠時の筋活動と有意に関連していることが分かり、TMDに関する質問は睡眠時ブラキシズムの発見に有用であることが示唆された。本研究では、客観的に口腔習癖の評価の妥当性と信頼性を検討し、被験者個々のストレス対処パターンおよび生活パターンを考慮しながら精神的ストレスと口腔習癖の関係を明らかにしたい。本年度は単極誘導超小型ポータブル筋電計(Actiwave EMG : CamNtech, Ltd.,以下A-EMGと略す)を用いた顎筋活動測定の妥当性を検討した上で,自宅環境での夜間睡眠時筋活動を計測,ブラキシズムの客観的評価に応用可能かを検討した.健常者5名(平均年齢29.0歳)を対象に,任意のレベルで噛みしめて,咬合力を咬合力計(オクルーザルフォースメーターGM10:長野計器)にて測定した.同時にA-EMGを用いて右側咬筋部から単極誘導で筋電図を導出,解析ソフト(AcqKnowledge : Biopac Systems, INC.)で筋電図実効値を求め,咬合力との関係を分析した.健常者10名(男性5名,平均年齢25.0歳,女性5名,平均年齢23.4歳)にブラキシズムに関するアンケートを行い,夜間睡眠時の顎筋活動を平日の2夜,A-EMGを用いて記録した.最大噛みしめ時を基準として一定の筋電図実効値レベルを超える持続時間(Duration)を求めた.咬合力と筋電図実効値の回帰分析の結果,決定係数(R^2)は0.920.97の値を示し,本装置の妥当性が示された.夜間睡眠時の顎筋活動を検討した結果,ブラキシズム自覚者5名のうち2名は80%MVC以上の強い筋活動を示し,非自覚者5名では強い活動を示すものはなかった.本超小型ポータブル筋電計は顎筋活動を測定するための妥当性があり,被験者自身で容易に装着可能で違和感が少なく,自宅環境で夜間睡眠時の顎筋活動を記録できることなどが判明し,ブラキシズムの客観的評価にとって有意義であることが示唆された.ポータブル筋電計で測定する睡眠時顎筋活動を客観的な指標として,質問紙法による睡眠時ブラキシズム(SB : Sleep bruxism)の評価項目およびブラキシズム習癖指数の妥当性を明らかにすることを目的とした.広島大学歯学部学生37名(男性21名;平均年齢22.9歳,女性16名;平均年齢23.6歳)を研究対象者とした.SBに関する質問に対して"あてはまる","ややあてはまる","あまりあてはまらない","あてはまらない"の4段階で回答させ,それぞれに3,2,1および0の点数を与え,これらの合計をブラキシズム習癖指数とした.睡眠時顎筋活動をポータブル筋電計(Actiwave EMG : CamNtech, Ltd.)を用いて2夜記録した.最大噛みしめ(Maximum Voluntary Contraction : MVC)を100%MVCとして,睡眠1時間あたりの10%MVC以上,20%MVC以上,30%MVC以上,40%MVC以上,50%MVC以上,60%MVC以上,70%MVC以上,80%MVC以上,90%MVC以上および100%MVC以上のそれぞれの筋活動持続時間(Duration)を求めた.SBの質問項目およびブラキシズム習癖指数とDurationの関連を検討するため,スピアマンの順位相関係数を求めた.尚,統計学的判定は危険率5%とした.SBの質問項目と各水準(%WVC)以上のDurationの相関係数(R)は0.140.47の値を示した.ブラキシズム習癖指数と各水準(%MVC)以上のDurationの相関係数(R)は0.330.40の値を示し,いずれも有意な正の相関を示した(p<0.05).以上の結果から,ブラキシズム習癖指数とDurationは関連しており,質問紙法に妥当性があることが示された.この結果は質問紙法がブラキシズムの客観的評価に応用可能であることを示唆している.Sleep Bruxism(以下SB)および情動ストレスはTemporomandibular Disorders(以下TMD)の重要な因子であり,SBと情動ストレス間にも関連があることが報告されている1).しかしながら,客観的に評価したSBおよび情動ストレスがTMDの3大症状に及ぼす影響やTMD自覚症状の疼痛が開口障害などを起こすことなど,症状間の因果関係の詳細は未だ不明である.さらに,SBや情動ストレスは同時に存在し,複雑な過程を経てTMDの要因になるにもかかわらず2),客観的に評価したSBや情動ストレスがそれぞれTMDに及ぼす直接効果はわかっていない.

本研究の目的は,超小型携帯筋電計により客観的に評価した夜間睡眠時の顎筋活動,心理テストにより評価した情動ストレス,顎の疼痛および疲労,顎運動障害および開口障害,顎関節雑音などのTMD自覚症状などをパラメータとして数値化し,回帰分析を応用したパス解析を行い,夜間睡眠時の顎筋活動,情動ストレスおよびTMD自覚症状の因果関係を明らかにすることである.βはJSACL重圧感からDurationへ向かって0.36,Durationから顎疼痛・疲労指数へ向かって0.34,顎疼痛・疲労指数から顎運動・開口障害指数へ向かって0.45であり,これらの仮定した因果関係に対して統計学的に有意な値を示した.その他の仮定した因果関係に有意なβを認めなかった.以上の結果より,情動ストレスはSBを含む夜間睡眠時の顎筋活動を増加し,増加した顎筋活動は,顎の疼痛と疲労のTMD自覚症状を起こし,顎の疼痛と疲労は顎運動障害および開口障害の原因になることが示唆された.現在までに、睡眠時ブラキシズムなどの口腔習癖の評価の妥当性と信頼性の検討については、当初予定していたように、平成22年度に小型携帯生体情報測定装置(ポータブル筋電計)を用いて睡眠時ブラキシズムの客観的な評価が可能であることが判明し、さらに、本年度はこの小型携帯生体情報測定装置を用いて質問紙法の妥当性を検討することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、個々のストレス対処法、睡眠覚醒リズムなど生活習慣や睡眠段階などを考慮し、口腔習癖の保有状況と精神的ストレスの関連性について明らかにする。日常生活に関するデータは生活習慣に関する既存の質問紙法、腕時計型睡眠センサーによる睡眠段階の記録を用いる。口腔習癖は携帯筋電計と質問紙法によるデータを利用する。これらの日常生活習慣のデータと口腔習癖の関連性を検討する。質問紙法から得られた心理テストのデータから、ストレス源の量とストレス認知、ストレス対処法などストレスに対する関連データを得る。また、客観性を高めるため、ストレスと関係する携帯心電計による自律神経活動(心拍リズム解析)の記録を採取し、また、唾液中のコルチゾール、クロモグラニンA濃度を測定する。
固体表面間の接触に関する微視的観察と接触部の同定

本研究ではマクロからミクロにわたる広範囲な尺度で接触の様子を解明するために,スパッタ薄膜を用いて接触部の検出を行なう方法の現出精度を明確にするための実験を行った.滑らかな鋼球とV型溝付きガラス平面の押し込み実験により,(1)主に溝部の変形による接触部の検出と,FEMによる2次元解析の結果がよく一致することが分かった.次に,粗い面のヘルツ接触実験により,(2)接触部を測定する場合の精度としては,水平方向で1030nmであると考えられる.(3)圧力分布は,従来ヘルツ接触の場合に比べて接触こんの中心がより低く外周に向かうにしたがってすそが広がるとされているが,今回得られた接触率の変化はこれと定性的に一致することがわかった.また,粗い面のヘルツ接触実験を行なった後の接触部をSPMの8つの測定モード(AFM,DFM,Phase,FFM,LM-FFM,PFM,VE-AFM,VE-DFM)で測定し,接触部の現出性について検討した結果は次のとおりである.(4)接触部が平面である場合は,8つの各測定モードとも現出可能であることがわかった.(5)現時点で,各測定モードの中で現出性が高いのは,AFM,DFM,LM-FFMである.接触部の現出性について検討した結果は,(6)接触部が平面である場合は,どの測定モードとも現出可能であることがわかった.(7)現時点で,各測定モードの中で現出性が高いのは,AFM,DFM,LM-FFMである.このことより,薄膜の高さの変化だけではなく,試料と薄膜材の物性の違いからも接触部を測定できることが確かめられた.これによって,本手法が横方向で数10nmの精度で接触部を検出できる可能性を確認できた.今後は,接触させる環境,接触させる試料の材質等を変化させて種々実験を繰返して,本測定方法の有効性について検討する予定である.本研究ではマクロからミクロにわたる広範囲な尺度で接触の様子を解明するために,スパッタ薄膜を用いて接触部の検出を行なう方法の現出精度を明確にするための実験を行った.滑らかな鋼球とV型溝付きガラス平面の押し込み実験により,(1)主に溝部の変形による接触部の検出と,FEMによる2次元解析の結果がよく一致することが分かった.次に,粗い面のヘルツ接触実験により,(2)接触部を測定する場合の精度としては,水平方向で1030nmであると考えられる.(3)圧力分布は,従来ヘルツ接触の場合に比べて接触こんの中心がより低く外周に向かうにしたがってすそが広がるとされているが,今回得られた接触率の変化はこれと定性的に一致することがわかった.また,粗い面のヘルツ接触実験を行なった後の接触部をSPMの8つの測定モード(AFM,DFM,Phase,FFM,LM-FFM,PFM,VE-AFM,VE-DFM)で測定し,接触部の現出性について検討した結果は次のとおりである.(4)接触部が平面である場合は,8つの各測定モードとも現出可能であることがわかった.(5)現時点で,各測定モードの中で現出性が高いのは,AFM,DFM,LM-FFMである.接触部の現出性について検討した結果は,(6)接触部が平面である場合は,どの測定モードとも現出可能であることがわかった.(7)現時点で,各測定モードの中で現出性が高いのは,AFM,DFM,LM-FFMである.このことより,薄膜の高さの変化だけではなく,試料と薄膜材の物性の違いからも接触部を測定できることが確かめられた.これによって,本手法が横方向で数10nmの精度で接触部を検出できる可能性を確認できた.今後は,接触させる環境,接触させる試料の材質等を変化させて種々実験を繰返して,本測定方法の有効性について検討する予定である.本年度は,スパッタ薄膜を用いて接触部の検出を行なう方法の現出精度をより明確にするために,深さ25nmおよび70nmの2種類のV形溝をダイヤモンド圧子で引っかいて付けたガラス平面に滑らかな鋼球を押し付ける実験を行なった.また,その接触による溝部の変形をFEMによる計算機シミュレーションで併せて検討した.さらに数nmR_aの微小な粗さを鋼球試料表面につけた後にガラス平面に押し付けた場合の接触部の様子についてもSPMにより測定して検討した.先ず,滑らかな鋼球および2種類の溝付きガラス平面の押し込み実験より,主に溝部の変形による接触部の検出と,FEMによる2次元解析により得られた結果は次の通りである.(1)実験的に求めた結果は,中心からの距離に対する,ヘルツの接触圧力と接触率はよく対応し,また最大接触率は,深さ70nmの溝の場合は約55%で,25nmの溝の場合は約85%であった.(2)二種類の大きさの溝に対するそれぞれのFEM解析から得られた接触率は,スパッタ薄膜による実験で検出した接触率とよく一致した.(3)このことから,今回用いているスパッタ薄膜による接触率の検出測定方法は,サブミクロン以下の寸法検出精度をもつことがわかった.次に,粗い面のヘルツ接触実験により得られた主な結果は次のとおりである.(4)接触部を測定する場合の精度としては,水平方向で1030nmであると考えられる.

(5)圧力分布は,従来ヘルツ接触の場合に比べて接触こんの中心がより低く外周に向かうにしたがってすそが広がるとされているが,今回得られた接触率の変化はこれと定性的に一致することがわかった.現在,本方法の検出精度を向上させめため,スパッタ薄膜の組合わせを変化させて種々実験を繰返して,SPM測定の際に薄膜どうしあるいは母材と薄膜の材質の差が大きく現れるような組み合わせを検討中である.本年度は,先ず,昨年度に引き続きスパッタ薄膜を用いて接触部の検出を行なう方法の現出精度をより明確にするために,深さ44nmのV形溝をダイヤモンド圧子で引っかいて付けたガラス平面に滑らかな鋼球を押し付ける実験を行ない,併せてその接触による溝部の変形をFEMによる2次元解析を行なった結果は次の通りである.(1)実験的に求めた結果は,中心からの距離に対する,ヘルツの接触圧力と接触率はよく対応し,また最大接触率は,深さ44nmの溝の場合は約55%であった.(2)FEM解析から得られた接触率は,スパッタ薄膜による実験で検出した接触率とよく一致した.(3)このことから,今回用いているスパッタ薄膜による接触率の検出測定方法は,サブミクロン以下の寸法検出精度をもつことがわかった.本年度は,引き続きスパッタ薄膜を用いて接触部の検出を行なう方法の現出精度をより明確にするために,粗い球面と滑らかな平面の組み合わせで実験を行ない,その接触部をSPMの各測定モードを用いて測定した.実験は,粗い面として鋼球表面を約150nmRy,240nmRy(測定範囲20×20μm^2)に仕上げて,滑らかなガラス平面に,0.49N2.94Nの荷重で押し付けを行なった.接触部の測定は,前回の報告で有効であった測定モードのAFM, LM-FFM, DFMを用いて,ガラス平面に加えて鋼球表面側の測定も行い,薄膜の移着の様子を両面から比較検討した.接触部の現出性について検討した結果は次のとおりである.(1)粗さのある接触では従来ヘルツ接触の場合に比べて中心における最大接触圧力は低く,外周に向かうにしたがって圧力分布のすそが広がるとされているが,今回得られた接触している部分の割合の変化がこれと定性的に一致することがわかった.(2)鋼球表面の測定においてLM-FFMにより接触部を検出することができた.また,ガラス表面側の接触部の様子と良く一致していることがわかった.しかし鋼球表面側の検出精度としてはやや低く,今後他のSPM法の使用も検討しつつさらに詳細な測定を進めていく必要がある.以上のように,本研究ではマクロからミクロにわたる広範囲な尺度で接触の様子を解明するために,平面試料と球状試料を押し付ける実験を行なった.これによって,これまでの報告と併せて,本手法が横方向で数10nmの精度で接触部を検出できる可能性を確認できた.
複数の２次元情報を記録・表示する次世代新規ボリュームディスプレイの研究

本研究では3次元アンビグラムを応用した,次世代情報伝達システムの開発を行なっている.これは,複数の人へと同時に,それぞれ独立した情報を提供できるシステムである.これまで,ボリュームディスプレイで表示する立体像は先行研究で開発された画像記録アルゴリズムによって設計されていた.しかし,このアルゴリズムでは,記録・表示される画像の画質が劣化してしまい,表示できる画像枚数には制限があった.そこで,反復計算による画質改善アルゴリズムを新たに考案し,定量的および定性的な評価を行った.3Dクリスタル加工技術を用いた試作では4枚の画像を記録・表示することに成功した.これらの成果の一部を映像情報メディア学会年次大会,SIGGRAPH Asia 2015で発表し,さらにまとめたものを国際光学会の論文誌Optics Expressで発表した.上述の研究では,立体像を表示させるデバイスとしては3Dクリスタルを用いた.一方で,より高精細・高解像度のフルカラー画像を表示させるため,光で制御するボリュームディスプレイの開発を行なっている.前年度に,量子ドットという発光材料を画素とする光制御ボリュームディスプレイの開発に成功し,今年度はCC3DMR 2015,秋季応物講演会で成果発表を行った.材料開発を行っている研究者との議論の結果,フォトクロミック材料という光によって発色状態を制御可能な材料に新たな可能性を見出した.フォトクロミック材料を用いた「動画化」を実現可能な新たな光制御ボリュームディスプレイ方式を提案した.単色のフォトクロミック材料を用いた実験によって,任意の位置での発色制御原理を実験的に示し(OPJ 2015)さらに,複数種類のフォトクロミック材料を用いた実験によって,フルカラー化の実現可能性を示すことに成功した(春季応物講演会).これらについてまとめた成果は現在,論文誌に投稿中である.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
NMRメタボロミクスを用いた脳腫瘍血清診断

脳腫瘍の血清診断が可能になると、脳腫瘍患者の病勢モニタリングや健康人のスクリーニングに非常に役立つと考えられます。今回は、われわれは脳腫瘍をNMRメタボロミクスの技術を応用して血清診断が可能かどうかをみることを目的に平成27年から研究を始めました。倫理委員会の承認を得て、脳腫瘍を含む脳疾患患者からの血清検体を集積しました。血清は、遠心分離により細胞成分等の不溶分画を除去し、マイナス80度の超低温フリーザーに保存しました。患者からは、通常行われている血液生化学データ、核医学検査を含む画像所見、病理組織診断、臨床経過などの臨床情報も収集し、テータ解析の際に検体ごとの情報を振り返ることができるようにデータベース化しました。NMR計測に際しては、この情報を連結不可能な匿名化情報として保存しました。研究初期の頃、超低温フリーザー故障により検体が散逸したことと、更に平成28年度にWHOの脳腫瘍分類が大きく改訂されたため、検体情報の新分類に基づく見直しに時間を要したため、研究期間の延長を余儀なくされました。最終年度までに、52例の患者同意が得られ、50例の血清を収集することができました。検体測定は、研究分担者である平川らが確立した独自の計測方法及びメタボロミクス解析の手法で行いました。結果は、この手法では、グリオーマグループと非グリオーマ性脳腫瘍、非腫瘍性脳疾患のグループとを明瞭に区別することができませんでした。本研究の結果を踏まえ、現在この技術を更に改良したNMRモード解析の手法で研究を続けて行っています。脳腫瘍の血清診断にNMRメタボロミクスの技術を応用することを目的に研究を開始した。平成27年度は、具体的な研究計画を策定し、検体収集およびデータ管理のための器具・機器やPC環境を整備した。当該研究を遂行するために、倫理委員会での承認を得て、脳腫瘍患者からの血液検体の収集を開始した。血清は、遠心分離により細胞成分等の不溶成分を除去し、-80°Cに保存した。同患者からは、通常行われている血液生化学検査データ、画像所見、病理組織診断、臨床経過などの臨床情報も収集し、データ解析の際に検体ごとの臨床情報を振り返ることができるようにデータベース化した。NMR計測に際しては、本情報を連結不可能な匿名化資料とした。平成27年度は、超低温フリーザーの故障による検体の逸失などにより、十分な検体数が集まらず、残念ながらNMRメタボロミクス計測には至らなかったが、既存の対照血清を用いて、研究分担者である平川らが確立した独自の計測方法およびメタボロミクス解析の手法の確認と最適化を行った。検体を保存管理していた超低温フリーザーが故障し、検体を逸失してしまった。別予算にて新たに超低温フリーザーを購入し、検体収集を再開したが、十分な数の検体を集めることができなかった。脳腫瘍の血清診断にNMRメタボロミクスの技術を応用することを目的に研究を始め、倫理委員会での承認を得て、脳腫瘍患者からの血液検体を集積した。血清は、遠心分離により細胞成分等の不溶分画を除去し、ー80°Cの超低温フリーザーに保存した。同患者からは、通常行われている血液生化学データ、核医学検査を含む画像所見、病理組織診断、臨床経過などの臨床情報も収集し、データ解析の際に検体ごとの臨床情報を振り返ることができるようにデータベース化した。NMR計測に際しては、この情報を連結不可能な匿名化資料として保存した。2年目となる平成28年度までに38例の脳腫瘍患者の同意が得られ、37例の血清を収集することができた。(1例は同意を得たものの、血清量が不十分で収集できなかった。)このうち当該年度では30例の脳腫瘍患者の血清検体の測定を行った。検体測定は、研究分担者である平川らが確立した独自の計測方法およびメタボロミクス解析の手法で行った。その結果を解析中であるが、臨床情報の変更・確認を要しているため、平成28年度中には結果を得られていない。その理由としては、平成28年度にWHOの脳腫瘍分類が形態分類から遺伝子に基づくものに大きく変更されたため、診断の再確認が必要となったことが挙げられる。特に、従来の病理組織診断とは異なるカテゴリーに属する診断名となった症例があり、臨床情報との相関についてもデータ解析を要している。初年度に起きた超低温フリーザー故障により検体が逸失したため、検体の収集を新たに開始したものの十分な数の集積には至らなかった。また、平成28年度に脳腫瘍分類が大きく改訂され(WHO 2016分類)、検体情報の新分類に基づく見直しを要した。脳腫瘍の血清診断にNMRメタボロミクスの技術を応用することを目的に研究を始め、倫理委員会の承認を得て、脳腫瘍患からの血液検体を集積した。血清は、遠心分離により細胞成分等の不溶分画を除去し、マイナス80度の超低温フリーザーに保存した。NMR計測に際しては、この情報を連結不可能な匿名化情報として保存した。3年目となる平成29年度までに52例の脳腫瘍患者の同意が得られ、50例の血清を収集することができた。(1例は同意を得たものの、血清量が不十分でエントリーできなかった。

もう1例は溶血が著しく利用できなかった。)検体測定は、研究分担者である平川らが確立した独自の計測方法およびメタボロミクス解析の手法で行った。その結果を解析しているが、臨床情報の変更・確認を要しているため、平成29年度中には結果を得られていない。その理由の一つに、平成28年度にWHOの脳腫瘍分類が形態分類から分子情報に基づくものに大きく変更されたため、診断の再確認が必要になったことが挙げられる。特に、従来の病理組織診断とは異なるカテゴリーに属する診断名となった症例があり、臨床情報との相関についてもデータ解析を要している。初年度に起きた超低温フリーザー故障により検体が散逸したたため、検体の収集を新たに仕切り直して開始したが、十分な数の集積には至らなかった。また、平成28年度に脳腫瘍分類が大きく改訂され(WHO 2016分類)、検体情報の新分類に基づく見直しを要した。脳腫瘍の血清診断が可能になると、脳腫瘍患者の病勢モニタリングや健康人のスクリーニングに非常に役立つと考えられます。今回は、われわれは脳腫瘍をNMRメタボロミクスの技術を応用して血清診断が可能かどうかをみることを目的に平成27年から研究を始めました。倫理委員会の承認を得て、脳腫瘍を含む脳疾患患者からの血清検体を集積しました。血清は、遠心分離により細胞成分等の不溶分画を除去し、マイナス80度の超低温フリーザーに保存しました。患者からは、通常行われている血液生化学データ、核医学検査を含む画像所見、病理組織診断、臨床経過などの臨床情報も収集し、テータ解析の際に検体ごとの情報を振り返ることができるようにデータベース化しました。NMR計測に際しては、この情報を連結不可能な匿名化情報として保存しました。研究初期の頃、超低温フリーザー故障により検体が散逸したことと、更に平成28年度にWHOの脳腫瘍分類が大きく改訂されたため、検体情報の新分類に基づく見直しに時間を要したため、研究期間の延長を余儀なくされました。最終年度までに、52例の患者同意が得られ、50例の血清を収集することができました。検体測定は、研究分担者である平川らが確立した独自の計測方法及びメタボロミクス解析の手法で行いました。結果は、この手法では、グリオーマグループと非グリオーマ性脳腫瘍、非腫瘍性脳疾患のグループとを明瞭に区別することができませんでした。本研究の結果を踏まえ、現在この技術を更に改良したNMRモード解析の手法で研究を続けて行っています。平成27年度中に再収集した検体が21あり、平成28年度はまずこの検体のNMR計測を開始する予定である。平成28年度上四半期には、再収集後の検体数がトータルで30に到達する見込みであり、この30検体のNMR計測が完了したところで、可及的早期にメタボロミクス解析を実施し、血清でのグリオーマの診断が本技術により可能かどうか検討する。並行して更なる検体の蓄積を行い、グリオーマの亜分類、悪性度判断が本技術で可能となるかどうかについても、平成28年度中に検討を始めたいと考えている。既にNMR測定を行った検体が30あり、現在測定準備中の検体が25あるため、これを今後測定していく。また、測定検体の解析を実施し、血清でのグリオーマの診断が本技術により可能かどうか検討する。平行して、更なる検体の蓄積を行い、グリオーマの亜分類、悪性度判断が本技術で可能となるかどうかについても、平成29年度中に検討する予定である。
ライフラインの機能損失と復旧過程の耐震診断のための汎用プログラムILASの作成

ライフラインのシステムの信頼性の解析を考えてみると,近年多くの自治体,電力・水道・ガス・通信・交通などの事業者により解析が行われてはいるが,独立に行われている.この事が,解析方法の普及を妨げているばかりでなく,解析結果の相互のチェックを不可能とし,解析法の精度の向上を阻害しているものと考えられる.本研究では,ライフラインシステムの機能損失と復旧過程の診断のための解析アルゴリズムの体系化を行い,汎用プログラム・パッケージILAS(Integrated Lifeline Analysis System)を作成することを目的とした.(1)物的被害,破壊確率の推定,(2)連結性能に基づく系の信頼性の評価,(3)機能性能に基づく系の信頼性の評価,(4)復旧過程の推定,(5)システム相互の連鎖性の評価,(6)低次施設のモデル化,(7)図形出力の各項目に対し,次の調査,研究を行った.(1)従来の手法・パラメーター・結果の調査(2)従来のプログラムの収集(3)アルゴリズムの整理統合,体系化(4)プログラムサブルーチンの作成(5)汎用プログラムライブラリの作成(6)例題集の作成ライフラインのシステムの信頼性の解析を考えてみると,近年多くの自治体,電力・水道・ガス・通信・交通などの事業者により解析が行われてはいるが,独立に行われている.この事が,解析方法の普及を妨げているばかりでなく,解析結果の相互のチェックを不可能とし,解析法の精度の向上を阻害しているものと考えられる.本研究では,ライフラインシステムの機能損失と復旧過程の診断のための解析アルゴリズムの体系化を行い,汎用プログラム・パッケージILAS(Integrated Lifeline Analysis System)を作成することを目的とした.(1)物的被害,破壊確率の推定,(2)連結性能に基づく系の信頼性の評価,(3)機能性能に基づく系の信頼性の評価,(4)復旧過程の推定,(5)システム相互の連鎖性の評価,(6)低次施設のモデル化,(7)図形出力の各項目に対し,次の調査,研究を行った.(1)従来の手法・パラメーター・結果の調査(2)従来のプログラムの収集(3)アルゴリズムの整理統合,体系化(4)プログラムサブルーチンの作成(5)汎用プログラムライブラリの作成(6)例題集の作成本研究では,ライフラインシステムの機能損失と復旧過程の診断のための解析アルゴリズムの体系化を行い,汎用プログラム・パッケージILAS(Integrated Lifeline Analysis System)を作成することを目的としており,以下の各項目1.物的被害,破壊確率の推定2.連結性能に基づく系の信頼性の評価3.機能性能に基づく系の信頼性の評価4.復旧過程の推定5.システム相互の連鎖性の評価6.低次施設のモデル化7.図形出力に対し,次の調査,研究を行った.1.従来の手法・パラメーター・結果の調査2.従来のプログラムの収集3.アルゴリズムの整理統合,体系化4.プログラムサブルーチンの作成ライフラインのシステムの信頼性の解析を考えてみると,近年多くの自治体,電力・水道・ガス・通信・交通などの事業者により解析が行われてはいるが,独立に行われている。この事が,解析方法の普及を妨げているばかりでなく,解析結果の相互のチエックを不可能とし,解析法の精度の向上を阻害しているものと考えられる。本研究では,ライフラインシステムの機能損失と復旧過程の診断のための解析アルゴリズムの体系化を行い,汎用プログラム・パッケージILAS(Integrated Lifeline Analysis System)を作成することを目的とした。本年度は,(1)物的被害,破壊確率の推定,(2)連結性能に基づく系の信頼性の評価,(3)機能性能に基づく系の信頼性の評価,(4)復旧過程の推定,(5)システム相互の連鎖性の評価,(6)低次施設のモデル化,(7)図形出力の各項目に対し,次の調査,研究を行った。(1)従来の手法・パラメーター・結果の調査(2)従来のプログラムの収集(3)アルゴリズムの整理統合,体系化(4)プログラムサブルーチンの作成(5)汎用プログラムライブラリの作成例題集の作成
心臓ホルモンの生理作用を応用したメタボリックシンドロームの革新的治療法開発

心房性・脳性ナトリウム利尿ペプチド(ANP・BNP)は、心臓から産生・分泌される循環調節ホルモンであり、ともに一回膜貫通型受容体であるGuanylyl Cyclase-A (GC-A)に結合することで利尿・血管拡張作用等を発揮する。2017年度の検討で、我々はGC-Aが骨格筋における血管内皮・血管平滑筋細胞や脂肪組織に豊富に発現していること、GC-A遺伝子完全欠損マウス(GC-A-KO)は、野生型マウス(WT)に比べて、普通食投与下で体重が重いことを見出した。2018年度は、内因性ANP・BNPが摂食行動やエネルギー代謝に及ぼす作用について知るため、GC-A-KOの表現型を小動物総合モニタリングシステムを用いて詳しく調べた。結果、GC-A-KOの摂食量はWTに比べ有意に多く、酸素消費量・熱産生量はWTより有意に少ないことが分かった。またWT・GC-A-KOにインスリン負荷試験・糖負荷試験を行ったところ、GC-A-KOは普通食投与下においてインスリン抵抗性を示し、これはWTとの間でpair feedingを行った後も認めた。Light Cyclerを用いた定量PCR法による解析では、WATにおける脂肪合成・脂肪酸酸化関連遺伝子発現レベルにはWT・GC-A-KO間で差を認めず、BATにおいてもエネルギー代謝関連遺伝子発現レベルには両群間で差を認めなかった。以上のことから、GC-A-KOは過食・酸素消費量および熱産生量低下・インスリン抵抗性を示すメタボリックシンドロームモデルマウスであり、内因性ANP・BNPは摂食抑制・エネルギー代謝亢進作用を有することが示唆された。次年度はANP・BNPの作用発現部位について、特に血管に注目して調べる予定である。当初の計画どおり、内因性ANP・BNPが摂食行動やエネルギー代謝に及ぼす作用について知る為、GC-A-KOマウスを用いた検討を行った結果、GC-A-KOは過食・酸素消費量および熱産生量低下・インスリン抵抗性を示すメタボリックシンドロームモデルマウスであり、内因性ANP・BNPは摂食抑制・エネルギー代謝亢進作用を有することが分かったから。2018年度までの検討で、内因性ANP・BNPは摂食抑制・エネルギー代謝亢進作用を有することが分かったが、これらの作用が生体内のどの細胞・組織におけるGC-A受容体を介したものかは不明である。そこで今後の研究の推進方策としては、Cre-loxPシステムを用いて作製した細胞特異的GC-A欠損マウスを用いて、ANP・BNPの代謝調節作用におけるsite of actionを明らかにする。まず我々は心房性・脳性ナトリウム利尿ペプチド(ANP・BNP)の共通受容体であるGuanylyl Cyclase-A (GC-A)の発現分布を、野生型マウスで調べた。GC-Aタンパクは脳・心臓・肺・肝臓・白色脂肪組織(WAT)・褐色脂肪組織(BAT)に豊富に発現していたが、骨格筋における発現レベルは著しく低かった。次に定量PCR法でGC-AのmRNA発現レベルを調べたところ、心臓・肝臓には同程度発現しており、WATには心臓の約3倍・BATには心臓の約5倍の発現量を確認したが、骨格筋における発現レベルは心臓の2割未満であった。次に野生型マウスWATより脂肪細胞の初代培養を行い、ANPで刺激してセカンドメッセンジャーであるcyclic GMPが増加するかを調べた。結果、ANPの濃度依存性に脂肪細胞からcyclic GMPが産生されることが分かった。過去の論文で「BNPが骨格筋におけるミトコンドリアバイオジェネシスを促進すること」が報告されており、我々はラット骨格筋を用いたGC-Aの免疫組織染色を行った。結果、骨格筋細胞におけるGC-Aの発現は微々たるものであったが、骨格筋組織中の血管(内皮細胞・平滑筋細胞)には顕著なGC-Aの陽性染色像を認めた。ANP・BNPは血管拡張作用を有していることから、ANP・BNPのミトコンドリアに対する作用は骨格筋血流増加を介したものであることが示唆された。次に我々はGC-A完全欠損マウスの表現型を調べた。興味深いことに、GC-A完全欠損マウスは普通食投与下において、野生型マウスに比べて有意に体重が重かった。MRIで調べた結果、除脂肪体重は両群間で差を認めなかったが、脂肪重量はGC-A完全欠損マウスの方が有意に重かった。今後GC-A完全欠損マウスの表現型をさらに詳細に調べる予定である。ここまでの検討で、GC-Aの発現分布・GC-A完全欠損マウスが普通食投与下において脂肪重量増加に伴う肥満傾向を示すことが分かった。このことは内因性ANP・BNPが抗肥満作用を有することを示唆しており、大変興味深い。またANP・BNPは循環調節ホルモンであるが、骨格筋組織において、骨格筋細胞ではなく血管細胞にGC-Aの豊富な発現を認めたことは、ANP・BNPのエネルギー代謝における標的組織が脂肪以外にも存在する可能性を示唆しており、こちらも大変興味深い知見である。2017年度の検討で、我々はGC-Aが骨格筋における血管内皮・血管平滑筋細胞や脂肪組織に豊富に発現していること、GC-A

遺伝子完全欠損マウス(GC-A-KO)は、野生型マウス(WT)に比べて、普通食投与下で体重が重いことを見出した。2018年度は、内因性ANP・BNPが摂食行動やエネルギー代謝に及ぼす作用について知るため、GC-A-KOの表現型を小動物総合モニタリングシステムを用いて詳しく調べた。結果、GC-A-KOの摂食量はWTに比べ有意に多く、酸素消費量・熱産生量はWTより有意に少ないことが分かった。またWT・GC-A-KOにインスリン負荷試験・糖負荷試験を行ったところ、GC-A-KOは普通食投与下においてインスリン抵抗性を示し、これはWTとの間でpair feedingを行った後も認めた。Light Cyclerを用いた定量PCR法による解析では、WATにおける脂肪合成・脂肪酸酸化関連遺伝子発現レベルにはWT・GC-A-KO間で差を認めず、BATにおいてもエネルギー代謝関連遺伝子発現レベルには両群間で差を認めなかった。以上のことから、GC-A-KOは過食・酸素消費量および熱産生量低下・インスリン抵抗性を示すメタボリックシンドロームモデルマウスであり、内因性ANP・BNPは摂食抑制・エネルギー代謝亢進作用を有することが示唆された。次年度はANP・BNPの作用発現部位について、特に血管に注目して調べる予定である。当初の計画どおり、内因性ANP・BNPが摂食行動やエネルギー代謝に及ぼす作用について知る為、GC-A-KOマウスを用いた検討を行った結果、GC-A-KOは過食・酸素消費量および熱産生量低下・インスリン抵抗性を示すメタボリックシンドロームモデルマウスであり、内因性ANP・BNPは摂食抑制・エネルギー代謝亢進作用を有することが分かったから。平成30年度は、GC-A完全欠損マウスの表現型をさらに詳細に調べ、生体内のどの組織におけるANP・BNP-GC-A系が抗肥満作用に強く寄与しているかについて明らかにする。まずGC-A完全欠損マウスの肥満が過食・熱産生低下・活動量低下のいずれの指標で説明できるのか明らかにする。またGC-A完全欠損マウスの耐糖能・インスリン感受性について、糖負荷試験・インスリン負荷試験を行って明らかにする。さらに脂肪組織・肝臓・骨格筋からRNAを抽出してcDNAを合成し、エネルギー代謝に関与する遺伝子の発現レベルについて野生型マウスとの間で比較検討する。これらの結果をふまえて、平成31年度は組織特異的GC-A欠損マウスを用いた検討を行う予定である。2018年度までの検討で、内因性ANP・BNPは摂食抑制・エネルギー代謝亢進作用を有することが分かったが、これらの作用が生体内のどの細胞・組織におけるGC-A受容体を介したものかは不明である。そこで今後の研究の推進方策としては、Cre-loxPシステムを用いて作製した細胞特異的GC-A欠損マウスを用いて、ANP・BNPの代謝調節作用におけるsite of actionを明らかにする。今年度は抗体を用いた免疫組織染色で興味深い結果を得たが、これまでの経験上、免疫組織染色に使う抗体は複数の種類を試す必要がある。しかし今回は最初に用いた抗体で良い結果が得られたため、当該助成金が生じる結果となった。今後の助成金の使用計画としては、遺伝子発現検討実験に用いる試薬代・動物飼育費が消耗品費の中心となり、旅費は国内学会参加に伴う費用に用いる予定である。