hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微小環境制御により創出される水構造の機能を用いるイオンスタッキング濃縮法の開発

本研究では,親水性高分子からなる多孔質材料を充填したカラムを用いて,無機陰イオンの高効率な濃縮分離を可能にするシステムをイオン分配理論に基づいて設計し,構築するとともに,イオン分配とイオン排除効果により水のみを溶媒として用いる簡単な操作でイオンを数百倍濃縮することができるイオン濃縮法を開発した。さらに,この濃縮法とイオンクロマトグラフィーとを結合して,他のイオンが高濃度で共存する条件下でも目的イオンの定量を可能にする方法を開発した。この方法を,水道水中の硝酸イオンの定量,ついで無機塩の特級および一級試薬に含まれる微量不純物陰イオンの定量に適用し,精確に定量できることを示した。本研究は,主に親水性高分子からなる多孔質材料を充填したカラムを用いて,無機および有機イオンの高効率な濃縮分離と精製を可能にするシステムをイオン分配理論に基づいて設計構築し,それにより,水のみを溶媒として用いる簡単な操作でイオンを100倍以上濃縮するとともに,併せて電解質の高純度精製を可能にする方法を開発することを目的としている。本年度は,純水で満たしたオクタデシルシリカ(ODS)カラムとヒドロキシメタクリレート樹脂カラムを用いて水溶液系分配クロマトグラフィーにおけるイオン濃縮現象がイオン分配理論で説明できるかどうかを検証するとともに,その結果に基づいて高度イオン濃縮システムの開発を行った。まず,ODSカラムに2種類の陰イオンのカリウム塩を含む水溶液を一定時間通液し,ついで純水を通液すると,混合電解質ゾーンの先端に保持係数の小さいイオンが,また後端に保持係数の大きなイオンが濃縮されて溶出することを見出した。その濃縮率とイオンの分配係数から,この現象はイオン分配における共存副イオン効果によるものであることが明らかになった。すなわち,イオンの分離と濃縮は充填剤表面に形成される界面水とバルク水とがイオンに対する親和性が異なることに起因する水性二相間分配によるものであることがわかった。さらに,ヒドロキシメタクリレート樹脂カラムでは,樹脂表面にわずかに存在する陽イオン交換基によるイオン排除が試料陰イオンに対して効果的に作用し,混合電解質ゾーン後端でのイオン濃縮が著しく高められることがわかった。これらの結果に基づいて,試料溶液に所定量の電解質を溶解し,それをカラムに注入して純水で溶出するという簡単な操作で試料溶液中の微量イオンを数十倍から数百倍濃縮できるシステムを構築することに成功した。本年度は,疎水性充填剤としてオクタデシルシリカ,親水性充填剤としてヒドロキシメタクリレート樹脂を選択し,これらを充填したカラムに水を移動相として流す系で無機陰イオンの保持体積を計測するとともに,イオン濃縮現象を系統的に観測し,これがイオン分配理論で説明できることを明らかにした。さらに分配とイオン排除を組み合わせることによって,当初の目標通りの100倍以上のイオン濃縮を可能にするシステムの開発に成功した。これらの成果は当初の目標をほぼ達成していると判断される。本研究は,親水性高分子ゲルからなる多孔質材料を充填したカラムを用いて,イオンの高効率な濃縮分離を可能にするシステムをイオン分配理論に基づいて設計構築し,それにより,水のみを溶媒として用いる簡単な操作でイオンを濃縮するとともに,試料中の微量イオンの定量分析システムを開発することを目的としている。本年度は昨年度において得られた研究成果に基づいて,分配ーイオン排除スタッキング濃縮/イオンクロマトグラフィー分析法の開発を行い,水および塩試料中の微量陰イオンの定量を行った。ヒドロキシメタクリレート樹脂は,その表面に微量の陽イオン交換基を有しており,試料水溶液中の陰イオンは共存電解質濃度が十分高い場合は(50 mM以上)樹脂内部の水相に分配するが,電解質濃度が低いとイオン排除効果を受けて樹脂外部に排除される。したがって,目的の陰イオンよりもヒドロキシメタクリレート樹脂内水相への分配係数が小さい陰イオンの塩を試料溶液に添加し,これをカラムに注入して純水で溶出するという操作で,共存塩ゾーンの後端に目的陰イオンを数十倍から数百倍濃縮することが可能になる。そこで,この濃縮ゾーンを切り取ってUVまたは電気伝導度検出イオンクロマトグラフィーに導く二次元LCシステムを構築した。50倍希釈した水道水試料に0.1 Mとなるよう硫酸ナトリウムを添加した溶液を用いて,構築した陰イオンの高感度分離分析システムの精度と精確さを硝酸イオンの定量について評価したところ,非常に良好な結果が得られた。さらにこの方法を塩化ナトリウムおよび硫酸ナトリウムの一級および特級試薬に含まれる微量不純物イオンの定量に応用し,亜硝酸イオンと硝酸イオンを定量することに成功した。両イオンの検出限界は,それぞれ0.02 ppbおよび0.04 ppbと非常に低く,きわめて高感度な分析法であることが立証された。前年度の研究成果に基づいて,翌年度は以下の3つのクロマトグラフィーシステムの開発を行い,それぞれ実試料への適用を試みる計画である。(1)イオン分配

スタッキング濃縮分離システムの開発:スタッキング濃縮に引き続いてイオンの分離を可能にするイオン分配スタッキング濃縮分離システムを構築する。まず,副イオンゾーンと各試料イオンゾーンのpHがカラム充填剤の実効イオン交換容量が0と近似できる領域にすることができる電解質を試料溶液に添加する(カルボキシ基を有する高分子ゲルの場合,塩酸などの強酸を使用する),あるいは固定イオンと強く結合する対イオンによりあらかじめ処理することにより,充填剤の実効表面電荷を0とする。濃縮ゾーン(副イオンゾーン)での濃縮率と分離ゾーン(純水ゾーン)における希釈率および分離度をイオン分配理論に基づいてシミュレーションし,実験結果と比較して濃縮および分離の性能を評価する。(2)電解質精製システムの開発:ハロゲン化アルカリなどの強電解質を対象として,電解質ゾーンからの微量不純物除去効果を調べ,電解質の精製条件の最適化を図る。(3)イオン分配ーイオン排除スタッキング濃縮/イオンクロマトグラフィー分析法の開発:二次元HPLCシステムを構築し,イオンスタッキング濃縮カラムとイオンクロマトグラフを接続して分析システムを構成する。これを,試薬として市販されている電解質中の微量不純物イオンの分析や,雨水,水道水などに含有されるイオンの分析に応用して,その有用性を評価する。分析化学当初の計画には,分配とイオン排除効果を組み合わせたイオン濃縮システムにおいて,樹脂マトリクス及びイオン交換容量の異なる親水性樹脂を用いて,マトリクスの違いによる分配効果,およびイオン交換容量の違いによる最大濃縮濃度の変化を検討する研究が含まれていたが,これを実施することができなかった。このための充填剤の購入費が次年度使用額に相当する。上記の研究を,当初計画の「イオン分配スタッキング濃縮分離システムの開発」,「電解質生成システムの開発」,および「イオン分配ーイオン排除スタッキング濃縮/イオンクロマトグラフィー分析法の開発」と併せて翌年度に実施する計画である。
不安定核データ・ニュートリノ輸送流体計算による超新星爆発メカニズムの解明

重力崩壊型超新星の爆発メカニズムの解明は宇宙物理学の長年の課題であり、大質量星の進化の全容を明らかにする上で非常に重要な問題である。超新星爆発で中性子星・ブラックホールが誕生する過程は未だよく判っていない。本研究の目的は、一般相対論的ニュートリノ輸送流体計算によるシミュレーションにより、星コアの重力崩壊の様子を調べ、最新の核データを用いた場合の影響を明らかにすることである。同時に、中心部に形成される原始中性子星・ブラックホールの性質を探ることも課題である。我々は相対論的核子多体理論による高温高密度物質の状態方程式を用いた数値シミュレーションを行ない、超新星爆発への状態方程式の影響について、系統的な研究を行った。大質量星の鉄コアの初期条件から初めて、重力崩壊・コアバウンス・衝撃波発生・高密度天体形成のシミュレーションを行い、核データによる影響を調べた。特に、コアバウンス後の長い時間スケールにわたり数値シミュレーションを行う事に成功した。バウンス後1秒を越えて高密度天体の熱的進化・ニュートリノ放出を明らかにして、状態方程式の違いによる比較を行ったのは、世界で初めてである。さらに新たな試みとして、大質量星の質量が重く、鉄のコアが大きいために、もともと爆発を起こす事が出来ない場合について、数値シミュレーションを行ない、ブラックホールが形成される過程を明らかにした。激しい物質降着のため、バウンス後の衝撃波は後退し、原始中性子星の質量は急速に増加する。そして最大質量を越えた所でブラックホールへと再崩壊を起こす。崩壊までの時間は状態方程式に大きく依存することが初めて判った。この際、大量に放出されるニュートリノは、光度・平均エネルギーが上昇、再崩壊とともに急激に消滅するという特徴があることを発見して、地球上のニュートリノ検出器でブラックホールを発見することができることを新たに提案した。重力崩壊型超新星爆発のメカニズムの解明は宇宙物理学の長年の懸案であり、銀河の進化・元素の起源を明らかにする上でも、非常に重要な未解決課題である。本研究の目的は、ニュートリノ輸送流体計算によるシミュレーションにより、超新星コアの重力崩壊の様子を調べ、最新の核データを用いた場合に、爆発が起きるか否か、を明らかにすることが研究の目的である。相対論的核子多体理論による状態方程式を用いた一般相対論的ニュートリノ輸送流体計算コードにより、大質量星の進化計算で得られている鉄のコアの初期条件から初めて、重力崩壊・コアバウンス・衝撃波発生・爆発(もしくは衝撃波の消滅)のシミュレーションを行い、段階的に、ニュートリノ輸送・状態方程式・反応レートの影響を調べた。ニュートリノの種類はN_ν=1(電子ニュートリノのみ)とし、計算時間の短縮をはかり、新しい現実的状態方程式が動力崩壊・コアバウンスまでに与える影響について詳しく調べた。電子捕獲反応レートで重要となる核種や、各ニュートリノ反応率の重要性を明らかにした。ミクロ物理の取り扱いと輸送流体計算を注意深く進め、数値計算を効率的に進める手法を確立した。特に、状態方程式の影響について集中的に調べた。これまでの研究で使われてきた状態方程式を用いたシミュレーション計算も行い、結果を比較することにより、状態方程式の違いは、高温高密度物質中の組成の違いに現れており、電子捕獲反応率の違いを通じて中心部のレプトンの量に差が現れていることを発見し、衝撃波のエネルギーへの影響を調べた。また、関連する現象として、重元素、軽元素合成、重力波への影響の研究も進めた。相対論的核子多体理論による状態方程式を用いた一般相対論的ニュートリノ輸送流体計算コードにより、大質量星の進化計算で得られている鉄のコアの初期条件から初めて、重力崩壊・コアバウンス・衝撃波発生・爆発(もしくは衝撃波の消滅)のシミュレーションを行い、核データが超新星爆発に及ぼす影響を調べた。今年度は当初の目標である、不安定核データに基づく相対論的状態方程式テーブルを用いた超新星爆発シミュレーションを行い、重力崩壊・コアバウンス・衝撃波伝搬を長い時間スケールで実行する事に成功した。その結果、最新の状態方程式を用いた場合でも、バウンス後1秒まで爆発が起きることはないことを世界で始めて明らかにした。この際、以前より用いられてきていた状態方程式との比較計算を行い、重力崩壊時には組成の違いにより衝撃波の発生位置が異なることを明らかにしたが、加熱率による違いに相殺され、バウンス後300ミリ秒程度までは衝撃波の伝搬は類似していることが判った。一方、300ミリ秒以降1秒までの時間においては、中心密度の違いが大きくなるため、誕生する原始中性子星の性質や熱的進化が状態方程式によって大きく異なることを初めて発見した。中心密度はおおよそ2倍も異なり、温度分布では最大ピークで10MeVという大きな違いが表れて、超新星ニュートリノの平均エネルギーにも観測可能な違いが生ずることを予測した。

我々は相対論的核子多体理論による高温高密度物質の状態方程式を用いた数値シミュレーションを行ない、超新星爆発への状態方程式の影響について、系統的な研究を行った。大質量星の鉄コアの初期条件から初めて、重力崩壊・コアバウンス・衝撃波発生・高密度天体形成のシミュレーションを行い、核データによる影響を調べた。特に、コアバウンス後の長い時間スケールにわたり数値シミュレーションを行う事に成功した。バウンス後1秒を越えて高密度天体の熱的進化・ニュートリノ放出を明らかにして、状態方程式の違いによる比較を行ったのは、世界で初めてである。さらに新たな試みとして、大質量星の質量が重く、鉄のコアが大きいために、もともと爆発を起こす事が出来ない場合について、数値シミュレーションを行ない、ブラックホールが形成される過程を明らかにした。激しい物質降着のため、バウンス後の衝撃波は後退し、原始中性子星の質量は急速に増加する。そして最大質量を越えた所でブラックホールへと再崩壊を起こす。崩壊までの時間は状態方程式に大きく依存することが初めて判った。この際、大量に放出されるニュートリノは、光度・平均エネルギーが上昇、再崩壊とともに急激に消滅するという特徴があることを発見して、地球上のニュートリノ検出器でブラックホールを発見することができることを新たに提案した。
先天性プロテインS異常症における血栓症発症の分子機構の解明

プロテインC(PC)凝固制御系は、生理的にも最も重要な血管内凝固制御機序であり、この制御系に関与するPCおよびプロテインS(PS)のそれぞれの先天性異常症は重篤な血栓症を来すことが知られている。本研究では、先天性PS異常症および先天性PC異常症をタンパク質および遺伝子レベルで解析し、それぞれの機能異常との関係を明らかにすることを目的とする。本年度は、主に先天性PC異常症の解析を行った。患者は、生後1日目から電撃性紫斑病を来し、PC活性値5%未満、PC抗原値20%で、ホモ接合体PC異常症と診断された。母親はPC活性値50%、PC抗原値50%のヘテロ接合体PC欠損症として、また父親はPC活性値50%、PC抗原値100%のヘテロ接合体PC分子異常症と診断された。患児および両親の末梢白血球からDNAを抽出し、PCR法によりPCタンパクをコ-ドする9個のエクソンDNAを増幅し、それぞれについて塩基配列を解析した。その結果、患児の相補DNAの一方は、プロテア-ゼドメインをコ-ドする第IXエクソン内のTrp・380(TGG)ーGly・381(GGT)のうちの1個のGが欠損し、ここより下流域にframeシフトが生じ、異常な81個のアミノ酸配列を生じていた。もう片方の相補DNAには、Gla修飾されるアミノ酸のGlu・26(GAG)→Lys(AAG)の一塩基置換が認められた。前者の異常は母親の約半数の遺伝子に認められ、プロテア-ゼの触媒機能の低下および肝細胞からの分泌異常の原因になるものと考えられた。また後者の異常は父親の約半数の遺伝子に認められ、PCタンパクの発現は正常であるものの、活性発現の異常の原因になるものと考えられた。現在、引き続いて先天性PS異常症の遺伝子解析を行っている。
科学の源流と形而上派詩人たち－　　17世紀英文学と磁力

2018年度はヘンリー・ヴォーンの詩に加え、同じく17世紀の形而上派詩人であるエイブラハム・カウリーの恋愛詩の考察を行った。これらの詩作品及びマニュスクリプトを収集するため、イギリスの大英図書館及びブレコン州での調査を行った。研究成果については、ヘンリー・ヴォーンの恋愛詩及び宗教詩と磁力との関係について、ブレコンで開催された国際学会The Vaughan Association 23rd Colloquiumにて、Magnetic Power in Henry Vaughan's Poetryと題した発表を行った。この発表の中では、ヴォーンの磁力の表現には政治的意味合いが内包されていることを提示した。また、エイブラハム・カウリーの恋愛詩における医学的側面をオヴィディウスの指南書、ロバート・バートンなどの医学書から考察し、鳥取大学で開催された、日本英文学会中国四国支部大会第71回大会において、「エイブラハム・カウリー(1618-1667年)の『ザ・ミストレス』再考ー初期近代英詩の恋の病の治療法」と題した発表を行った。ダンを始めとする形而上派詩人たちの恋愛詩における描写を医学の側面から再考察した。2018年度はブレコンで開催されるThe Vaughan Associationの学会に参加しDonald. R. Dickson, Jonathan Post, Robert Wilcher,Jonathan Naumanなど、ヴォーン研究の第一人者と、17世紀英文学と磁力についての議論を行うことができた。また、終末論の観点から磁力の表現を捉え直し、これまでの研究では見過ごされていた新たな観点を示す論文をイギリスで出版される国際雑誌Scintilla 22に論文を投稿した。当初の計画段階では、3年目にて学会発表、4年目にて国際誌での論文発表を目標にしていたが、1年早く学会発表、論文発表を行うことができた。2019年度は、ヴォーンの研究者たちにとどまらず、アメリカで開催されるSouth-Central Renaissance Conference (SCRC)に参加し、ヴォーンと同時代のマーヴェルなどの研究者たちとの意見交換を行う。また、Conference2020年にイギリスで開催される、Renaissance Studies Conferenceでの研究発表を視野に、ヴォーンの自然描写や聖書の表現を科学思想の視点から捉え直すことを目標とする。ヴォーンの詩的表現は神秘主義思想の影響が強く、科学技術が発達する前の思想を反映するものであるといえる。イギリスの大英図書館及びブレコン州での調査を行い、ヘンリーの双子の弟であり、錬金術師であったトマス・ヴォーンの文献を閲覧、調査し、兄ヘンリーとの関係を明らかにする研究を行い、これらの成果について17世紀英文学会関西支部例会において、「ヘンリー・ヴォーンと磁力」と題した発表を行った。ヘンリー・ヴォーンの詩的表現における磁力(`magnetism')のイメージは、これまでの研究においても論じられてきた。ヴォーンの磁力の使い方は、初期の作品群の中における場合と『火花散る火打ち石』の作品群の中における場合とでは変化しており、そして後者においては、ウィリアム・ギルバート(William Gilbert)の影響を受けていることが指摘されてきた。よく知られたギルバートの磁石論の大きな科学的貢献は、コンパスの針が北を指すのは北極星が磁気を帯びているからだというそれまでの説を覆して、地球自体が磁石であることを主張した点にあるが、それはギルバートが熱心にアニミズム的な宇宙観、地球も霊魂を持っているという考え方を信奉したことと深く関わっていることが分かった。ギルバートの磁石論は、17世紀の前半、大きな影響力を維持し続けており、サー・トマス・ブラウンやロバート・フラッドの磁石論もそれを基礎にしたものであった。本研究を行うにあたり、階層化された3種類の磁力の説明を下層から上層へと逆にたどりながら、これまでの論に加え、ヴォーンの描く復活や昇天が、磁力の概念や磁石のイメージによって裏打ちされている可能性を指摘するとともに、「鶏鳴」(Cock-crowing')と題された詩の中で光を引き付ける鳥の力が磁力として示されていることに注目し、そこに、政治的、宗教的な意味を見出すことを試みた。平成29年度はブレコンで開催されるThe Vaughan Associationの学会に参加しHelen Wilcox, Robert Wilcherなどの研究者と、17世紀英文学と磁力についての議論を行うことができた。また、イギリス大英図書館及びブレコン州での調査を行い、ヘンリーの双子の弟であり、錬金術師であったトマス・ヴォーンの王立学士院に関する文献を閲覧、調査し、兄ヘンリーとの関係を明らかにする研究を行うことができた。

また、エイブラハム・カウリーの恋愛詩における医学的側面をオヴィディウスの指南書、ロバート・バートンなどの医学書から考察し、鳥取大学で開催された、日本英文学会中国四国支部大会第71回大会において、「エイブラハム・カウリー(1618-1667年)の『ザ・ミストレス』再考ー初期近代英詩の恋の病の治療法」と題した発表を行った。ダンを始めとする形而上派詩人たちの恋愛詩における描写を医学の側面から再考察した。2018年度はブレコンで開催されるThe Vaughan Associationの学会に参加しDonald. R. Dickson, Jonathan Post, Robert Wilcher,Jonathan Naumanなど、ヴォーン研究の第一人者と、17世紀英文学と磁力についての議論を行うことができた。また、終末論の観点から磁力の表現を捉え直し、これまでの研究では見過ごされていた新たな観点を示す論文をイギリスで出版される国際雑誌Scintilla 22に論文を投稿した。当初の計画段階では、3年目にて学会発表、4年目にて国際誌での論文発表を目標にしていたが、1年早く学会発表、論文発表を行うことができた。これまで考察に加え、医師であったヴォーンは、例えば、ヘンリー・ノリウスのHermetical Physickを翻訳する際に、磁石が薬になりうることを理解していたに違いないと考えられるため、17世紀に発表された医学論文を詳細に検証し、医学と磁力の関係について考察を深める。また、磁石は自らの職業に関わる物質であっただけでなく、その特異で神秘的な性質は、双子の弟トマスとの関係があってこそ兄ヘンリーの興味をそれに向かわせたのかもしれないと考えられる。トマス・パウエルへの書簡詩が収録された『復活せしタレイア』が出版されたのは、ヴォーン自身の片割れ、トマス・ヴォーンの死後であったとされているが詳細な記録は残っていない。本年度は弟トマスの伝記的な側面も考察に入れ、ヴォーンの詩的表現にどのような影響を与えているかを検証する。ヴォーンの詩における磁石の意味を見出そうとする時、彼の生きた時代状況を考えざるを得ない。ヴォーンを含む王党派の人々たちにとって、特にチャールズ一世の処刑後、統制者を失った状態にあった時、人々が散らばっている状態は、この磁石を失った状態に等しかった可能性がある。これらの理由から、清教徒革命をめぐる状況と磁力の力の関係を再考察する。平成30年度はブレコンで開催されるThe Vaughan Associationの学会に参加し発表を行う。また、そこで展開された議論を基に、Scintilla 22に論文を投稿する。また、South-Central Renaissance Conference (SCRC)に参加し、ヴォーンと同時代のマーヴェルなどの研究者たちとの意見交換を行う。2019年度は、ヴォーンの研究者たちにとどまらず、アメリカで開催されるSouth-Central Renaissance Conference (SCRC)に参加し、ヴォーンと同時代のマーヴェルなどの研究者たちとの意見交換を行う。また、Conference
ドコサヘキサエン酸による心臓拍動制御の変化に関する研究

5週齢雄性右鬱血心不全(CHF)ラットに、1g/体重kg DHAエチルエステル(DHA-Et)または生理食塩水を1日1回24日間経口投与した。右心室及び洞房結節を採取し、カルシウムハンドリング、ナトリウム及びカリウムチャネルmRNAを定量PCR法にて定量した。心不全右心室では、カルシウムハンドリングmRNA(Ca2+-ATPase 2a、Cav1.2, Cav3.1、リアノジン受容体3、及びイノシトール3リン酸受容体2)発現異常が、DHA-Et摂取により回復していた。この現象は洞房結節では見られなかった。心不全による右心室内カルシウム濃度の異常は、DHA-Et摂取により緩和されたと考えられる。健常な心臓においてドコサヘキサエン酸(DHA)は洞房結節の機能を変化させる点、また心不全心においてDHAは洞房結節の機能不全を回復させる点、を検証する事を目的に以下の研究を行った。当初の研究計画では、25年度は健常動物、26年度は右鬱血性心不全(CHF)動物、を用いての実験を行う予定であったが、健常とCHFを同時に行う事にした。したがって、C(健常+生理食塩水経口投与)、D(健常+DHA経口投与)、H(CHF+生理食塩水経口投与)、HD(CHF+DHA経口投与)の4群を準備した。4週齢、雄性ラットに、DHA(純度98%、DHAメチルエステル)1g/体重Kgを、1日1回、解剖前日まで、ゾンデにより経口投与した。対照に、同様の方法で生理食塩水を経口投与した。この3日後に、モノクロタリン(MCT)水溶液60 mg/kg体重を皮下注射し、CHFを誘発した。対照群には、同様に生理食塩水を皮下注射した。これらの動物について、3週間後に解剖し、右心房、右心室、および洞房結節を切り出し、凍結保存した。これらのサンプルについて、定量PCR法により、イオンチャネル等のmRNA発現の定量を現在進めているところである。Δ6不飽和化酵素を欠損し、体内DHA合成系が遮断されているFads2遺伝子ノックアウトマウス(Fads2KO)では、心臓中DHA濃度が低下しているため、洞房結節の機能障害を持つ事が推測される。この点を検証するために、Fads2KOを譲渡してもらい、研究を開始する予定であった。そのためFads2KO飼育のための動物舎、飼料、試薬等の準備を行った。しかし、譲渡元にカルタヘナ法を批准する規定がなかったために、25年度内に本学への輸送がなされなかった。平成26年4月11日に本学へ輸送される事が決定され、それに向けの準備を進めた。本研究の目的は以下の3点である:1正常心においてDHAは心臓(特に洞房結節)の機能を変化させる事の検証,2心不全心においてDHAは心臓(特に洞房結節)の機能を回復させる事の検証,3低DHA濃度心における心臓の機能障害の検証.目的1及び2のため,次の動物群を準備した: C(健常+生理食塩水経口投与),D(健常+DHA経口投与),H(右鬱血性心不全(CHF)+生理食塩水経口投与),HD(CHF+DHA経口投与).平成25年度に採取した心室筋細胞のカルシウム輸送タンパク質(Ca2+P)関連mRNA発現を定量した. Ca2+-ATPase (SERCA) 2aの発現は,C,D,HD群と比較して,H群で有意に減少していた(P ≦0.05).リアノジン受容体(RYR) 3の発現は, C及びD群と比較して,H群で有意に増加していた(P ≦0.05). Cav1.2の発現は,C及びD群と比較して,H群で有意に減少していた(P ≦0.05).心不全における心筋細胞内Ca2+P発現の異常は,細胞内のカルシウム濃度を変化させ,収縮-拡張不全を引き起こす.本実験の結果から,CHFでは心室筋細胞内Ca2+PmRNA発現が異常となり,細胞内カルシウム輸送のリモデリングが引き起こされた事が考えられた.さらに,これらの異常は,DHA摂取により部分的に回復していた.また,CHF誘発3週間後に,心臓を摘出し,内因性心電図を20分間記録した.心電図の解析,すなわちR波-R波間隔(内因性心拍数),P波-R波間隔,及びQ波-T波間隔の読み取りを現在行っている.目的3のため,平成26年4月に譲渡されたFads2遺伝子ノックアウトマウス(Fads2KO)の安定的な繁殖を確立した. Fads2KO (-/-)及び野生型(+/+)マウスは,DHA添加飼料またはDHA無添加飼料にて飼育い,20週齢時に,体重測定及び心電図記録後,解剖し,心臓(病理用及びmRNA発現定量用)及び血清(血漿中脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)及び生化学的パラメーター測定用)を採取した.充分なサンプル数を確保するために,現在繁殖を継続させている.本研究の目的は以下の3点である:1正常心においてDHAは心臓の機能を変化させる事の検証、2心不全心においてDHAは心臓の機能を回復させる事の検証、3低DHA濃度心における心臓の機能障害の検証。目的1及び2のため、次の動物群を準備した:

C(健常+生理食塩水経口投与)、D(健常+DHAエチルエステル(DHAEt)経口投与)、H(右鬱血性心不全(CHF)+生理食塩水経口投与)、HD(CHF+DHAEt経口投与)。心室筋細胞及び洞房結節に於いて、10種類の細胞内カルシウム制御関連タンパク質(Ca2+P)、15種類のカリウム(K+)チャネル類、及び6種類のナトリウム(Na+)チャネル類mRNA発現を定量した。心室細胞のCa2+Pについては、Ca2+-ATPase (SERCA) 2aの発現は、C、D、HD群と比較して、H群で有意に減少していた(P ≦0.05)。リアノジン受容体(RYR) 3の発現は、C及びD群と比較して、H群で有意に増加していた(P ≦0.05)。Cav1.2の発現は、C及びD群と比較して、H群で有意に減少していた(P ≦0.05)。心室細胞に於けるK+チャネル類及びNa+チャネル類、及び洞房結節のCa2+Pは、H群と同様の異常がHD群でも見られたか、各群の発現量に変化が見られなかった。洞房結節のK+チャネル類及びNa+チャネル類については、現在、定量解析を進めている。これまでの結果から、CHFでは心室筋細胞内Ca2+PmRNA発現が異常となり、Ca2+Pのリモデリングが引き起こされ、これはDHA摂取により部分的に回復した。この事から、DHAは心不全時の細胞内Ca2+Pリモデリングの改善に寄与する事が推測された。心室筋及び洞房結節のCa2+PmRNA発現の相違は、これらの細胞の形態や機能の相違によるものと考えられた。CHF誘発3週間の内因性心電図については、解析途中である。また目的3については、充分なサンプル数確保のため、繁殖を継続している。5週齢雄性右鬱血心不全(CHF)ラットに、1g/体重kg DHAエチルエステル(DHA-Et)または生理食塩水を1日1回24日間経口投与した。右心室及び洞房結節を採取し、カルシウムハンドリング、ナトリウム及びカリウムチャネルmRNAを定量PCR法にて定量した。心不全右心室では、カルシウムハンドリングmRNA(Ca2+-ATPase 2a、Cav1.2, Cav3.1、リアノジン受容体3、及びイノシトール3リン酸受容体2)発現異常が、DHA-Et摂取により回復していた。この現象は洞房結節では見られなかった。心不全による右心室内カルシウム濃度の異常は、DHA-Et摂取により緩和されたと考えられる。1)昨年度の遅れが影響している2)Fads2遺伝子ノックアウトマウスの繁殖が想定していたよりも時間のかかる作業であった。本学は動物を管理する専門スタッフがいない施設であるため、申請者、研究分担者、及び学生が繁殖にあたっているが、動物の世話自体にかなりの時間を割かなければならなかった。栄養生化学基本的にはこれまでの研究計画に変更はない。平成27年度の計画は以下のとおりである。1)凍結保存してある右心房、右心室、および洞房結節のイオンチャネル等mRNA発現の定量を継続する。2)記録した心電図の解析(R波-R波間隔、P波-R波間隔、及びQ波-T波間隔)の読み取り及び統計学的解析を継続する。3)Fads2遺伝子ノックアウトマウスの繁殖を継続し、体重、心電図、心臓の病理学的観察、血清の生化学的定量等の解析を行う。心臓(右心房、右心室、および洞房結節)中のイオンチャネル等mRNA発現の定量も目的としているが、資金不足のため試薬等を購入できない可能性が大きいと考えている。しかし、mRNA発現定量以外の解析だけでも、充分意義のある結果が得られると確信している。大きな理由は以下の2点である。1)申請者の病気により、半年程度、動物との接触が医師により禁止された。
胎生期神経前駆細胞内mRNA長距離輸送に関わるRNA結合タンパクの探索と機能解析

哺乳類の進化の過程で拡大した大脳皮質の脳室帯を構成する神経前駆細胞は、放射状グリア(RG)細胞と呼ばれ、その名のとおり放射状に脳室面から脳表面まで突起を伸ばし、きわめて極性の高い形態を呈することが知られている。このようなRG細胞における長距離物質輸送メカニズムを明らかにするために、RNA結合タンパク質であるFMRP(脆弱性X症候群タンパク質)に着目した。RIP-ChIP法を用いて、FMRPが結合するmRNAを網羅的に探索したところ、標的mRNA候補を同定でき、Fmr1ノックアウトマウスの大脳皮質において、免疫染色法によりそのタンパク質の発現を調べたところ、数個のタンパク質の発現が低下していた。哺乳類の大脳皮質の正常な発生過程には、ニューロン産生期に存在する神経幹細胞の放射状グリア(RG)細胞が適切に自己増殖し分化することが重要である。RG細胞は、脳表面(basal)側と脳室面(apical)側に突起を伸ばした細長い形態をしている。我々は細胞周期制御因子Cyclin D2のRG細胞basal側末端への局在が細胞運命決定に影響することや、Cyclin D2の発現がPax6に制御されることが示したが、本研究ではこのようなmRNAの局在に関わる分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。まず本年度は、脆弱性X症候群の原因遺伝子であるFmr1のプロモーターにPax6が結合すること、ならびに、Fmr1遺伝子の機能を阻害したマウス胚においてRG細胞の増殖が阻害されニューロンの分化が促進することから、RG細胞におけるPax6依存的な新規分子メカニズム存在の可能性に注目し、Fmr1遺伝子にコードされるFMRPとCyclin D2のPax6遺伝子変異マウス(Sey/Sey)胚およびラット(rSey2/rSey2)胚における発現パターンを分析した。その結果、FMRPはRG細胞のbasal側突起末端に強く局在しており、ニューロン産生期のSey/Sey胚およびrSey2/rSey2胚においてbasal側のFMRP発現減少が認められた。また、RG細胞basal側突起末端ではFMRPとCyclin D2が共局在して集積しており、rSey2/rSey2胚ではRG細胞basal側末端でのCyclin D2の発現減少が観察された。これらの結果から齧歯類大脳皮質のRG細胞において、Pax6によりFMRPの発現が制御され、FMRPを介してCyclin D2のbasal側突起末端への輸送および局所的翻訳が引き起された結果、RG細胞の増殖・維持およびニューロンへの分化が適切に行われる可能性が示唆された。胎生期における哺乳類大脳皮質の構築過程において、神経前駆細胞として働く放射状グリア(RG)細胞は、脳室面から脳表面(basal側)まで達する長い突起を有する。本研究では、このような極性の強い神経前駆細胞内において、どのようにして核から遠く離れたbasal側までmRNA分子が輸送されるのか、そのメカニズムについては明らかになっていない。本研究は、大脳皮質原基におけるmRNAのRG細胞basal側への輸送現象に着目し、哺乳類型脳構築過程の基本原理解明を目指すものである。神経細胞内のmRNA輸送では、微小管がレールとなり、その上を移動するキネシン等の各種モータータンパク質が、自閉症関連因子であるFMRP(脆弱性X症候群タンパク質)等のRNA結合タンパク複合体を介して、細胞の樹状突起側もしくは軸索束にシナプス分子mRNAを長距離に輸送することが知られている。平成27年度において、RG細胞のbasal側におけるFMRPの局在を見いだした。さらに、RNA結合タンパク側からのアプローチ(RIP-ChIP法)によって大脳皮質においてFMRPが結合するmRNAを網羅的に探索し、FMRP標的mRNAについて解析中である。さらに我々が明らかにした大脳皮質RG細胞basal側へと輸送される細胞周期因子Cyclin D2が、前述したFMRPが共局在することを見いだし、神経前駆細胞内mRNA長距離輸送メカニズムの一旦を明らかにしつつある。これまでに、大脳皮質を構成する放射状グリアの基底膜側(basal側)において、RNA結合タンパク質FMRPの局在を見出すことができ、またRIP-ChIP法について、ゲノム支援のフレームワークを利用してFMRPが結合するmRNAの網羅的探索を行いつつある。さらに、CRISPR/Cas9法によりCyclin D2のmRNA輸送配列に特異的な変異を挿入する実験系についても予備検討を行うことができたため。我々の高度な神経機能を支える中枢神経系の中でも、大脳皮質は哺乳類の進化の過程で拡大した領域である。脳室帯を構成する神経前駆細胞は放射状グリア(RG)細胞と呼ばれ、その名のとおり放射状に脳室面(apical面)から脳表面(basal面)まで突起を伸ばし、きわめて極性の高い形態を呈することが知られている。細胞内の物質輸送は、mRNAレベルで行われる場合があり、輸送される間に分解されることがないように、「RNA顆粒」と呼ばれる複合体に取り囲まれた状態で細胞内の目的の部位に輸送され、局所に存在するリボソーム上で翻訳されることが多い。RNA結合タンパク質であるFMRP(脆弱性X症候群タンパク質)がRG細胞のapical側およびbasal側において局在することから、RG細胞においても細胞内物質輸送がmRNAレベルで行われていると予想した。そこでRNA結合タンパク質であるFMRPに結合するRNAを探索するために、RIP-ChIP法を用いて、FMRPが結合するmRNAを網羅的に探索したところ、865個の標的mRNAを同定することができた。

Fmr1ノックアウトマウスの大脳皮質において、免疫染色法によりこれらのタンパク質の発現を調べたところ、数個のタンパク質の発現が低下していた。得られた網羅的解析データを過去の文献と比較することにより、胎生期のRG細胞に特異的なFMRP標的mRNAを絞り込むことができた。さらに、Fmr1ノックアウトマウスを用いた発現解析により、FMRPによって制御される分子について検討できた。現在、同定した候補mRNAの大脳皮質における発現について、in situハイブリダイゼーション法により確認中である。哺乳類の進化の過程で拡大した大脳皮質の脳室帯を構成する神経前駆細胞は、放射状グリア(RG)細胞と呼ばれ、その名のとおり放射状に脳室面から脳表面まで突起を伸ばし、きわめて極性の高い形態を呈することが知られている。このようなRG細胞における長距離物質輸送メカニズムを明らかにするために、RNA結合タンパク質であるFMRP(脆弱性X症候群タンパク質)に着目した。RIP-ChIP法を用いて、FMRPが結合するmRNAを網羅的に探索したところ、標的mRNA候補を同定でき、Fmr1ノックアウトマウスの大脳皮質において、免疫染色法によりそのタンパク質の発現を調べたところ、数個のタンパク質の発現が低下していた。Pax6がFMRPの発現・局在を制御すること、またそのことを介してCyclin D2の基底膜側への輸送を制御する可能性まで見出すことができた。さらに、CRISPR/Cas9システムを利用して輸送に必須なcis配列の役割について生体内で検証するシステムを立ち上げた。関連してゲノム支援の課題に採択されたことによりRIP-seq法を用いた解析に着手した。RIP-ChIP法によって探索したFMRPの標的mRNAについては大脳皮質原基全域を用いているため、basal側領域のみの標的mRNAを探索する必要がある。そこで、レーザーマイクロダイセクション装置によるbasal側領域のみを切り出してRIP-ChIP法を行う。さらに、同定した候補mRNAの大脳皮質における局在パターンについてin situハイブリダイゼーション法により確認する。28年度が最終年度であるため、記入しない。神経発生本年度は、FMRPおよびCyclin D2タンパク質の共局在を確認できたが、今後は免疫染色法とin situハイブリダイゼーションを併用したFMRPおよびCyclin D2 mRNAの発現解析、ならびに子宮内電気穿孔法を用いたFMRPノックダウン実験によるRG細胞内でのCyclin D2 mRNA局在への影響について検討する。また、RIP-seq法によりマウス大脳皮質原基においてFMRPにより輸送されるmRNAを網羅的に探索するとともに、Cyclin D2のmRNA輸送に関わるcis配列をCRISPR/Cas9システムを用いて阻害した効果を検証する予定である。本プレスリリース(日英)は、哺乳類大脳皮質形成のメカニズムの一端を脂質脳科学の観点から明らかにしたStem Cells誌の論文をもとに東北大学より為された。本基盤B研究を推進する上で重要な知見が得られた・28年度が最終年度であるため、記入しない。使用予定であった抗体試薬が輸入品であり、今年度の予算執行期限内に納品できなかったため。
プロテアソームユビキチン認識サブユニットの細胞増殖・分化における意義

細胞内蛋白質の多くは短寿命であり、その機能は合成と分解の量的調節の上に成立している。近年、細胞機能の制御において、転写・翻訳による蛋白質の生合成調節、あるいはリン酸化・脱リン酸化による翻訳後調節とならんで、蛋白質の代謝的安定性の変化が決定的に重要であるとの認識が定着しつつあり、その制御にはプロテアソーム依存性の蛋白質分解系が大きな役割を演じている。プロテアソームは主としてユビキチン化された標的蛋白質を選択的に認識するATP依存性プロテアーゼであり、総数40種以上のサブユニットから構成された巨大な多成分複合体である。これまでの研究からプロテアソームの一次構造解析がほぼ完了しその複雑な分子構成の全貌が明らかになりつつあるが、この巨大分子複合体の作用機構、特に基質識別の分子機構についてはまだ十分に解明されていない。我々は科学研究費補助金受領中、マウス初期胚で組織特異的な発現パターンを示す初めてのプロテアソーム遺伝子として3種類のユビキチンレセプター(Rpn10ce)サブユニットcDNAを単離し、プロテアソームによる基質識別機構には複数の経路が存在することを突きとめた。興味深いことに、Rpn10e蛋白質はマウス胎児の脳特異的に検出され、胚体幹部および成体脳には検出されない。このことは胚脳に特異的なユビキチン依存的蛋白質分解経路が存在していることを示唆している。Rpn10eを細胞内に過剰発現させると、核の倍数化を伴う細胞分裂停止などを誘導し、構成的遺伝子であるRpn10aを発現させた場合とは全く異なる効果を現すことが明らかとなった。これらの結果はユビキチンレセプターサブユニットRpn10aとRpn10eとは異なる機能を有していることを示している。最近、ユビキチン経路による時間、空間特異的な蛋白質分解が細胞増殖や体軸形成、神経分化などの発生現象に密接に関与していることが報告されつつある。我々は、これらのユビキチンレセプターの機能をin vitro結合アッセイやC.elegansを用いた遺伝学的解析などにより解析を進めており、今後プロテアソームによる基質識別のメカニズムを明確にさせるべく研究を展開させたいと考えている。我々は、これらのユビキチンレセプターの機能をin vitro結合アッセイやKOマウスの作成などにより解析を進めており、今後プロテアソームによる基質識別のメカニズムを明確にさせるべく研究を展開させたいと考えている。我々は科学研究費補助金受領中、マウス初期胚で組織特異的な発現パターンを示す初めてのプロテアソーム遺伝子として3種類のユビキチンレセプター(Rpn10ce)

サブユニットcDNAを単離し、プロテアソームによる基質識別機構には複数の経路が存在することを突きとめた。興味深いことに、Rpn10e蛋白質はマウス胎児の脳特異的に検出され、胚体幹部および成体脳には検出されない。このことは胚脳に特異的なユビキチン依存的蛋白質分解経路が存在していることを示唆している。Rpn10eを細胞内に過剰発現させると、核の倍数化を伴う細胞分裂停止などを誘導し、構成的遺伝子であるRpn10aを発現させた場合とは全く異なる効果を現すことが明らかとなった。これらの結果はユビキチンレセプターサブユニットRpn10aとRpn10eとは異なる機能を有していることを示している。最近、ユビキチン経路による時間、空間特異的な蛋白質分解が細胞増殖や体軸形成、神経分化などの発生現象に密接に関与していることが報告されつつある。我々は、これらのユビキチンレセプターの機能をin vitro結合アッセイやC.elegansを用いた遺伝学的解析などにより解析を進めており、今後プロテアソームによる基質識別のメカニズムを明確にさせるべく研究を展開させたいと考えている。
全DNA損傷体定量分析のための超高感度分析プラットフォーム構築

DNA付加体はガンへの関連が疑われ、バイオマーカーとしての重要性が指摘されている.その一方で生体中の高度な修復機構により,百万から十億個の未損傷体中にわずか数個程度と極微量であるため,分析手法には非常に高い感度が要求される.本研究ではLC/MSおよびCE/MSでの定量法の確立を目的とし,汎用機でも定量可能な高感度分析システムの構築を目指し,検討を行った.その結果,従来法と比較して一桁以上の感度上昇に成功したDNA付加体はガンへの関連が疑われ、バイオマーカーとしての重要性が指摘されている.その一方で生体中の高度な修復機構により,百万から十億個の未損傷体中にわずか数個程度と極微量であるため,分析手法には非常に高い感度が要求される.本研究ではLC/MSおよびCE/MSでの定量法の確立を目的とし,汎用機でも定量可能な高感度分析システムの構築を目指し,検討を行った.その結果,従来法と比較して一桁以上の感度上昇に成功した本申請課題の平成25年度における研究成果としては,まずDNA損傷体を選択的に捕捉可能な前処理手法の最適化を行った,その結果,洗浄溶媒の最適化を行うことによって,未損傷体を除去し,acetaldehyde由来の二種類のDNA損傷体を選択的に回収する処理条件の最適化を行い,本研究成果をanalytical scienceに投稿し,アクセプトされている.またエレクトロスプレーイオン化(ESI)において,DNA損傷体を高効率にイオン化をするための条件探索を行った.具体的には,溶離液の有機溶媒組成およびそれに加える添加剤の最適化を行った.その結果,溶離液の条件としては,やはり有機溶媒組成が高ければ,効率的にイオン化することは予想通りであったが,LC-ESI-MS/MSにおいて一般的に用いられる添加剤に関しては,添加剤の種類によって45倍程度の強度の差があることが明らかとなった.現在,他社(本研究成果はAB SCIEX社のイオン源でもの)のイオン源でも同様の結果が得られるか検討を行っている.このESI-MSのイオン化を高効率化させる溶離液条件でも,nucleosideにおいてある程度の分離能があることが知られている,HILICカラムに注目し,DNA損傷体の分離能などに関して検討を行った.前処理により大過剰に存在する未損傷体が除去できているため,逆相カラムと比較して未損傷体とDNA損傷体間で大きな保持時間に差がないHILICカラムでも,イオン化抑制をうけることなく,DNA損傷体の検出・定量ができることが現在までの検討で明らかとなっている.これらの確立した手法を用いて,ALDH2ノックアウトマウスから採取した各種臓器中DNAにおけるDNA損傷体分析を行ったところ,acetaldehyde由来のDNA損傷体の検出に成功している.平成26年度における研究成果としては,まずDNA付加体の2'-deoxynucleotide体の選択的捕捉法の確立を行った.この手法には,前年度にDNA付加体の2'-deoxynucleoside体を選択的に捕捉可能な前処理デバイスの固定相担体を変更し,2'-deoxynucleotideの選択的捕捉が可能なチップ型固定相の作製および条件の最適化を行った.その結果,固定相担体および抽出溶媒,および抽出方法を最適化することで,高回収率にて2'-deoxynucleotide体を回収可能であるその一方で,2'-deoxynucleosideを除去することが可能なシステムの構築に成功した.これらの前処理手法と並行して,平成25年度より継続し,ESIのイオン化効率改善を目的とした溶離液の最適化をさらに進めた.分離系にhydrophilic interactionchromatography(HILIC)を採用し,高有機溶媒組成条件下における分離と溶離液に加える添加剤の最適化を行った.モデル化合物として用いたacetaldehyde由来のDNA付加体に関して条件の最適化を行った結果,イオン化効率を約1桁上昇させることに成功した.この確立したシステムを用いることで,臓器中のDNA付加体の定量分析が可能であることが明らかとなった.また2'-deoxynucleotideを対象とする分析では,CE-MSを用いた分析が非常に有効であるが,2'-deoxynucleotideは,陰イオン性物質であることからESI-MSのイオン化効率の低さが問題点であった.これを改善するために,錯体化などを駆使することによって,2'-deoxynucleotideを陽イオン化することに成功し,通常のnegative modeでの測定と比較して,1桁以上の感度上昇を達成した.医歯薬学平成25年度における研究成果は,LC-MS/MSを用いてどこまで感度上昇を行うことが可能かというところに重点課題とし研究を遂行し,その結果としてマウス中臓器からのDNA損傷体定量をも可能にする一連の分析システムの構築に成功している.こちらに関しては,一連の定量手法のプロトタイプが確立できたが,現時点ではpostcolumn infusion法などを用いて,全保持時間においてイオン化抑制が起こりえないか,その確認作業が必要であり,本システムの頑健性に関する研究まで行うことができなかった.また,DNA抽出法およびnucleotideの選択的な捕捉に関しては,上述の高感度システムの構築に関して重きを置いたため,研究計画内容を完全には完遂することができなかった.しかし,チタニアを用いたnucleotideやDNAの抽出のための自作の前処理チップであるStop and go extractiontip (StageTip)を作製し,チタニア量の最適化および抽出溶媒組成および量などの最適化に関しては検討をおこなっており,高回収率での前処理が可能な条件のいくつかを見出している.

平成26年度はじめには,この部分を完全な手法として確立し,応用を進めていく予定である.また岐阜薬大の江坂准教授との共同で検討を行っているキャピラリー電気泳動を用いた手法開発に関しては,CE部分における高効率でのオンライン濃縮に関する研究に関して良好な結果が江坂准教授のグループより報告されている.平成25年度は完遂できなかったが,これらのCEシステムとMS装置との接続を平成26年度は行っていく予定である.まず現在までの研究により確立したLC-MSでの分析システムの頑健性に関して詳細な検討を行い,本格的な実分析を開始する予定である.具体的には,分析対象物として,ALDH2ノックアウトマウスの各種臓器中のDNA損傷体量の定量を行う予定である.本検体は,国立がんセンター東病院の金子教授との共同研究にて研究を行う予定であり,平成26年度の早い段階において試料を提供して頂ける予定である.本分析結果に関しては,金子教授と共にその定量結果を評価し,有意なデータを得ることができれば,ヒトの病理切片中のDNA損傷体などの分析にも展開できればと考えている.これらの実試料の定量分析と並行して,DNA抽出および酵素差別化されたDNA損傷体のnucleotideの分離・前処理条件の最適化を行っていく予定である.特に,酵素差別化されたDNA損傷体のnucleotideの前処理に関して,チタニアを前処理媒体としての利用することは,非常に有用であることが現在までの検討において明らかとなっている.そのため,今後は意図的にDNA中に各種DNA損傷体を形成させ,酵素処理からの一連の作業におけるDNA損傷体の条件の最適化を行い,高回収率でのDNA損傷体定量法の確立を目指す.これらの作業が完成すれば,上述の我々が確立した前処理・分析システムの網羅性をさらに拡張することが可能となり,よりガンとDNA損傷体の関連性を明らかにする技術基盤を確立する予定である.これらLC-MSを用いたDNA損傷体分析用の基盤技術と並行して,CE-MSを用いた分析システムの構築も検討を進める予定である.特にCEとMSの接続に関して市販のもではなく,自作でのシステムを構築し,既存法よりも高感度化を目指す予定である.
特別養護老人ホームにおける歯科衛生士による口腔のケアの介入の費用効果

分析は対象者のうち歯を1歯以上保有する50名を対象とした。うちわけは男性4名、女性46名で平均年齢81.7±6.6(平均±SD)歳であった。口腔のケアのうち歯の清掃を行なう、舌の清掃を行なう、歯の清掃指導を行なう、舌の清掃指導を行なうの4種類の実施回数と各指標の改善状況との関係をロジスティック回帰分析を用いて検討した。その結果、Gingival Indexの改善については危険率5%で歯の清掃指導の回数がオッズ比5.94で有意であった。また、Candidaのコロニー数の減少については危険率5%で舌の清掃の回数がオッズ比4.98で有意であった。以上より、月1回、3か月間の口腔のケアでは歯の清掃指導は歯肉の状態の改善に、舌の清掃はCandidaのコロニー数の改善に効果的であるという結論を得た。特別養護老人ホーム(以下特養)において口腔ケアの内容とその影響について調査をおこなった。特養U(入所者85名)特養N(入所者96名)特養S(入所者100名)の入所者を対象として行なった。調査方法は各々の施設において、歯科医師・歯科衛生士により、口腔内検査・細菌検査をおこなった。特養U、N両施設で調査後、その結果をうけて個人個人に毎月1回歯科衛生士による口腔ケアをおこなった。3か月ケア後、事後調査をおこなった。日程は特養U、Nは事前調査、事後調査の調査の間に口腔ケアの介入として1か月に1回の割合で3日を設定した。特養Sは事前調査のみをおこない、すでに口腔ケアをおこなっているため1週間に1回の口腔ケアを継続した。口腔ケアの内容は無歯顎で義歯の無い者は食渣除去→舌指導→粘膜清掃を行なった。無歯顎で義歯のある者は食渣除去→舌指導→義歯清掃→粘膜清掃をおこなった。有歯顎は食渣除去→舌指導→義歯清掃→可能なとき、本人によるブラッシング→歯面清掃(歯ブラシ・歯間ブラシ)→出血有無確認→粘膜清掃を行なった。同時に、歯科衛生士が行なう口腔のケアのタイムスタディも行ない、口腔のケア業務単位の所要時間を計測した。その結果、特養U、特養Nともに女性が80%以上を占めているが、特養Sでは男性が25%以上を占めていた。平均年齢は3施設とも女性が80歳を超えていたが、特養U、特養Sで80歳を下回っていた。口腔のケアと口腔内の状況をあらわすCPI、歯肉出血、OHI、歯肉炎は改善の傾向が見られた。細菌ではMutans streptcocci、Staphylococci、メチルメルカプタンは介入頻度の多かった者において改善が見られた。現在さらに分析中である。