hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナトリウム利尿ペプチドfamilyの生理的,病態生理的意義の解明と臨床応用

また、この血中BNP濃度の上昇は、生合成の増加とともにBNPのクリアランスがANPと比較して緩徐であることによることを証明した。III.ナリトウム利尿ペプチド受容体のリガンド選択性の解明ナトリウム利尿ペプチドシステムは、少なくとも3種類の内因性ペプチドであるANP、BNP、CNPと3種類の受容体、ANPーA受容体、ANPーB受容体、C受容体よりなるが、これらの受容体のリガンド選択性は不明のままであった。既に述べたように、BNPにはその一次構造や生物活性に著しい種属差の存在することが知られていたので、ヒトとラットにおいて同種属のリガンドと受容体を用い、結合親和性とcyclic GMP産生能を指標にして、3種類の受容体のリガンド選択性を検討した。その結果、ANP受容体はANP>BNP>>CNP、ANPーB受容体はCNP>ANP>BNP、クリアランス受容体はANP>BNPの選択性を持つことを明らかにした。ANPに続き、ANPと類似した構造を有する脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)がブタ脳より単離され、ナトリウム利尿ペプチドはナトリウム利尿ペプチドファミリ-より成ることが明らかになった。さらに、ブタBNPは26アミノ酸残基と32アミノ酸残基よりなる2種類が存在すること、ANPの脳内分布と異なること、BNPは心臓にも存在すること、分泌様式はANPと同様のパタ-ンをとること等が明らかになったが、ブタBNPに対する抗血清ではヒトBNP、ラットBNPは検出できず、BNPの一次構造に著しい種属差の存在することが予想された。ブタBNPは脳より単離されたが、心臓の含量の方が大きいことが判明したので、我々はラット心臓、ヒト心臓よりBNPの単離、構造決定を試み、成功した。決定した一次構造はラットBNP:S-Q-D-S-A-F-R-I-Q-E-R-L-R-N-S-K-M-A-H-S-S-S-C-F-G-Q-K-I-D-R-I-G-A-V-S-R-L-G-C-D-G-L-R-L-Fの45アミノ酸残基、ヒトBNP:S-P-K-M-V-Q-G-S-G-C-F-G-R-K-M-D-R-I-S-S-S-S-G-L-G-C-K-V-L-R-R-Hの32アミノ酸残基よりなり、基本構造は似ているものの、ブタBNPとはN端部、C端部の構造が著しく異なることが明らかになった。ラットBNPの体内分布を検討すると、ラットBNPは脳にはほとんど検出されず、脊髄にのみ検出され、BNPの分布にも著しい種属差の存在することが明らかになった。前年度にヒトBrain Natriuretic Peptide(BNP)の単離・構造決定に成功したので本年度は、ヒトBNPの臨床的意義を検討する目的で、ヒトBNPに対するモノクロ-ナル抗体を開発し、RIAを確立した。このRIAを用いて研究した結果、Atrial Natriuretic Peptide(ANP)が主に心房より分泌される心臓ホルモンであると対照的に、BNPは主に心室より分泌される心臓ホルモンであることを証明した。この成績はNorthern blot法によるBNPmRNAとANPmRNAの定量でも確認され、ヒト正常心臓の心室には心臓ANPmRNA総量の3%が検出されるのみであったが、BNPmRNA総量の約80%が心室で検出された。また正常成人の血中BNP濃度は同時に測定したANP濃度の6分の1であるのに対し、心不全、腎不全、高血圧症では血中BNP濃度が上昇し、特に重症心不全では正常レベルの数百倍にも達し、ANP濃度以上の高値を示すことを証明した。
設計の不確定性を考慮した船舶初期設計シミュレータの開発

本研究では,船舶の上流設計の支援のために設計の不確定性と多段階性を考慮した設計支援環境を検討した.具体的には,船舶の性能・寸法・解析手法等を期待値と分散を有する不確定値として取り扱い,期待値に加えて分散を定量的に算出する.以上によって,設計における設計手順の設定,マージンの設定および解析手法の精度等が設計解の性能や設計の手戻りに与える影響を具体的に検討することが可能な設計支援環境を開発した本研究では,船舶の上流設計の支援のために設計の不確定性と多段階性を考慮した設計支援環境を検討した.具体的には,船舶の性能・寸法・解析手法等を期待値と分散を有する不確定値として取り扱い,期待値に加えて分散を定量的に算出する.以上によって,設計における設計手順の設定,マージンの設定および解析手法の精度等が設計解の性能や設計の手戻りに与える影響を具体的に検討することが可能な設計支援環境を開発した本研究では,船舶の上流設計の支援のために設計の不確定性と多段階性を考慮した設計支援環境を構築する.本研究で開発する設計支援環境の特徴を以下に示す.●上流の設計段階では,船舶の性能や寸法は完全に確定されておらず,バラツキを有するものと捉える.設計の進展とともに製品情報が詳細化され,バラツキは減少する.●上記のバラツキを具体的に取り扱うために,船舶の性能,寸法および解析手法を,確定値としてではなく,期待値と分散を有する不確定値として取り扱う.●製品情報が不足する場合や精度の悪い解析を用いる場合は分散が大きくなるものと捉える.期待値に加えて分散を定量的に算出することにより,設計の手戻りの可能性や性能の不確定性を定量化する.以上によって,設計における設計手順の設定,マージンの設定および解析手法の精度が設計解の性能や設計の手戻りに与える影響を具体的に検討することが可能な設計支援環境を構築する.上記の設計支援環境を実現するためには,設計・評価ツールの取り扱い,設計プロセスの計画ツール,設計プロセスの評価方法等について検討する必要がある.本年度は船舶の初期設計プロセスの内,最初の設計段階である主要目設計を中心に検討を実施し,設計・評価ツールのデータベース,設計プロセス計画ツール,最適化エンジン,設計プロセス評価ツール等,本システムを構成するサブシステムの開発法および構成法に関する知見を得た.本研究では,船舶の上流設計の支援のために設計の不確定性と多段階性を考慮した設計支援環境を構築する.本研究で開発する設計支援環境の特徴を以下に示す.●上流の設計段階では,船舶の性能や寸法は完全に確定されておらず,バラツキを有するものと捉える.設計の進展とともに製品情報が詳細化され,バラツキは減少する.●上記のバラツキを具体的に取り扱うために,船舶の性能,寸法および解析手法を,確定値としてではなく,期待値と分散を有する不確定値として取り扱う.●製品情報が不足する場合や精度の悪い解析を用いる場合は分散が大きくなるものと捉える.期待値に加えて分散を定量的に算出することにより,設計の手戻りの可能性や性能の不確定性を定量化する.以上によって,設計における設計手順の設定,マージンの設定および解析手法の精度が設計解の性能や設計の手戻りに与える影響を具体的に検討することが可能な設計支援環境を構築する.昨年度は,バルクキャリアの主要目設計に限定してシステムの基本構成について検討した.本年度は,概略一般配置設計やブロック分割など,他の設計ステージの設計問題を取り扱えるようにシステムを拡張するとともに,昨年度検討したシステムの基本構成が主要目設計以外の設計ステージに適用できるか否かを確認した。さらに,複数のステージに跨る設計の手戻り等の問題を取り扱うための基本方針について検討した.本研究では,船舶の上流設計の支援のために設計の不確定性と多段階性を考慮した設計支援環境を構築する.本研究で開発する設計支援環境の特徴を以下に示す.・上流の設計段階では,船舶の性能や寸法は完全に確定されておらず,バラツキを有するものと捉える.設計の進展とともに製品情報が詳細化され,バラツキは減少する.・上記のバラツキを具体的に取り扱うために,船舶の性能,寸法および解析手法を,確定値としてではなく,期待値と分散を有する不確定値として取り扱う.・製品情報が不足する場合や精度の悪い解析を用いる場合は分散が大きくなるものと捉える.期待値に加えて分散を定量的に算出することにより,設計の手戻りの可能性や性能の不確定性を定量化する.以上によって,設計における設計手順の設定,マージンの設定および解析手法の精度が設計解の性能や設計の手戻りに与える影響を具体的に検討することが可能な設計支援環境を構築する.昨年度まで研究により,上記システムの基本構成を明確化するとともに.主要目設計,概略一般配置設計およびブロック分割設計を対象としたプロトタイプ・システムを構築し,その妥当性を確認した.但し,昨年度までは個別の設計ステージに着目した検討が主体であった.そこで本年度は,主要目設計と概略一般配置設計など,複数の設計ステージに跨る設計問題に着目し,設計の手戻りや性能の不確定性の問題の取り扱いについて検討した.さらに,ケーススタディを実施することにより,本研究で開発したシステムの有効性・妥当性を考察した.
「ラットの麻酔法に関する基盤研究：周術期免疫応答、組織修復過程に対する作用特性」

動物実験における適正な麻酔・周術期管理は、実験動物福祉の理念を遵守するうえで極めて重要であり、さらに実験成績の信頼性や再現性を確保するうえで不可欠となる。本研究では、周術期におけるラットの各種麻酔法の作用特性を比較検討した。手術侵襲下における麻酔深度やバイタルサイン、さらに術後の疼痛レベルや炎症性サイトカイン発現、組織修復過程に関して、各麻酔法の薬理学的特性を明らかにした。本研究で得られた知見は、ラットの手術麻酔の標準化に向けた基盤情報を提供するとともに、周術期管理の向上に寄与するものとして有用である考えられた。本研究では、ラットの手術麻酔の標準化に向けた基盤情報を構築することを目的とし、各種麻酔法の術中麻酔モニタリングを実施するとともに、術後免疫応答、組織修復過程に対する作用特性を明らかにする。本年度は各種麻酔法の特性について、術中麻酔モニタリングを中心に解析した。まず、非手術下における各種麻酔の麻酔効果(麻酔深度スコア、導入時間、麻酔時間、不動化時間)を評価し、薬剤の至適用量を決定した。これを踏まえ、各種麻酔プロトコルにおいて開腹手術下における麻酔効果、バイタルサインの評価を行った。また、麻酔感受性と週齢差の関連性についても併せて検討を行った。術後組織修復過程の評価系を検討し、ケタミン・キシラジン混合麻酔の創傷治癒過程への影響を明らかにした。また、術後免疫応答に関わる炎症性サイトカインの選定ならびに評価時間軸を決定するとともに、術後疼痛の評価系を確立した。今年度はラットにおける各種麻酔法の作用特性について、以下の3点を中心に検討した。(1)術中の麻酔効果ならびにバイタルサイン:成熟ラットにおいて、精巣摘出術実施下における麻酔深度、麻酔時間を評価したところ、いずれの麻酔法も概ね良好な麻酔効果が得られた。バイタルサインの比較結果より、吸入麻酔(イソフルラン、セボフルラン)では、注射麻酔(Ketamine/Xylazine:K/X, Medetomidine/Midazolam/Butorphanol :M/M/B)と比較して循環器抑制と呼吸抑制が軽度であることが明らかとなった。一方、新生仔ラットに対しては、セボフルランと高用量のM/M/Bが適応可能であると考えられた。(2)術後疼痛との関連性:各種麻酔法の開腹手術後における術後疼痛への影響を比較するため、Rat Grimace Scale (RGS)を評価した。いずれの麻酔法においても、術後24時間以上疼痛が持続し、48時間には正常レベルまで低下した。イソフルランでは術後初期における疼痛レベルが強く発現したが、メロキシカムの併用により、他の麻酔群と同レベルまでRGSが低下した。(3)術後炎症および組織修復過程への作用特性:各麻酔下で開腹手術を実施し、術後におけるサイトカインと組織修復因子の定量を行った。術創組織における各種サイトカインのmRNA発現を比較したところ、イソフルランは他剤と比較してTNF-αおよびIL1-βのmRNA発現量が有意に高かったのに対して、K/Xでは低値を示した。各麻酔間で組織修復因子やTGF-βの発現には有意差を認めなかったが、二期癒合における治癒過程においては、セボフルランと比較してM/M/Bで傷の治癒遅延を認めた。以上本研究で得られた知見は、ラットの周術期管理に関する基盤情報を提供するものとして有用と考えられた。前年度の結果を踏まえ、今年度は術後免疫応答ならびに組織修復過程に対する特性を中心に解析する予定である。開腹手術下における炎症性サイトカイン(TNF-α,IL-1β,IL-6)の動態をELISAにより評価する。また、麻酔法の選択による術後疼痛の変化をGrimace scaleならびにコルチゾールの定量によって明らかにする。さらに、麻酔法による組織修復過程の違いを明らかにし、そのメカニズムに関わる組織修復因子の同定を行う予定である。実験動物学(麻酔・鎮痛)次年度の研究にかかる費用が当初の予定よりも増額したため。術後免疫応答の解析に用いるサイトカイン35万円計上する。ラットの疼痛評価のための画像解析に使用するカメラ、PC、ホルモン解析キット等に35万円計上する予定である。組織修復因子の解析(real time PCR, Western blot,免疫組織化学等)に係る抗体、試薬等に60万円計上する予定である。その他、動物代、消耗品代、学会発表、論文投稿等に計上する予定である。
ES細胞由来神経幹細胞を用いたムコ多糖類症合併中枢神経障害に向けた治療技術の開発

この研究は、神経幹細胞に特異的に発現する遺伝子の同定、及びそれを利用したES細胞よりの神経幹細胞の作成に最適な条件を見い出し、ムコ多糖類症に合併する神経障害を改善させるための基盤技術の開発を目的とする。ES細胞は分化多能性も持ちながらも、in vitroで自己増幅ができる細胞であり、種々の難治性疾患に対して、再生医学を基盤とした新しい治療法開発の基盤として大きな期待が寄せられている細胞である。しかし、生体内移植を行う場合、多能性であるが故に目的としない組織(幹)細胞の混在やES細胞の残存により、予期しない組織の形成や奇形種などの発症の危険性を併せ持つ。そのため、ES細胞を再生医療に用いるためには、目的とする組織(幹)細胞のみの作成を制御する基盤技術の開発が必須である。我々は、本研究において、ES細胞を初代神経幹細胞と共培養することにより、ES細胞より神経幹細胞が特異的、効率よく作成されることを見出した。さらに、この神経幹細胞誘導が、培養液中に分泌される液性因子により引き起こされることを見出した。現在この液性因子の同定を、進めている。この方法により誘導されるES細胞由来神経幹細胞は、種々転写因子発現解析より非常に未熟な神経幹細胞であることが明らかとなった。分化誘導系にて神経細胞への分化能を検討したところ、TH陽性細胞などの神経細胞やoligodendrocyteなどの細胞が効率よく誘導されることが明らかとなり、パーキンソン病などの種々難治性中枢神経系疾患の治療基盤技術の開発に有用であることが明らかとなった。ES細胞は、種々の幹細胞の中で最も未熟な幹細胞であり、体を構成するあらゆる組織に分化し得る多能性を有する細胞である。移植医療の進歩により、種々の難治性疾患に対して、根本的治癒を目指す治療展開が可能となったが、ドナー不足によりその恩恵にあずかれず不幸な転帰をたどる患者も多い。そのため、多分化能性を有するES細胞を用いて、必要とする細胞や組織を作成し、治療基盤技術の確立が試みられている。しかし、一方で、ES細胞の未熟な多能性のため、特異的な系列への分化システムの確立に困難を伴っている。このため、本研究において、ES細胞より神経幹細胞を選択的に作成する基盤技術を開発し、疾患モデルとしてのムコ多糖類症マウスの合併中枢神経障害に対して、その治療展開を試みる。今回、マウス胎児脳組織より作成した神経幹細胞自身より分泌される液性因子を用い、ES細胞より神経幹細胞を特異的、効率よく作成する系を確立した。作成した神経幹細胞は、種々胚葉特異的遺伝子の発現レベルの解析により、神経幹細胞としての特性を備えていることが証明された。また、その分化能の検討により、神経細胞、アストロサイト、オリゴデンドロサイトの3系統に分化し得ることを確認した。さらに、神経細胞において、その有する神経伝達物質について検討したところ、種々の種類の神経伝達物質を有する神経細胞の分化が確認された。今後、ムコ多糖症マウスを用いてその合併中枢神経障害に対して治療基盤技術を確立するため、in vivoでの分化能、安全性の評価を正常マウスを用いで行う。
ENUミュージェネシスにおける高速突然変異検出法

ラットENUミュータジェネシスにより作製された多数のミュータント動物の中から、標的遺伝子に点突然変異の導入された個体のみを効率的に検出するスクリーニング方法の開発を目的とした。(1)ENU誘発突然変異動物群のゲノムDNAスクリーニング法の開発我々はこれまで、約5000匹のENU誘発突然変異ラットのDNAバンクと精子バンクをアーカイブとして保存した。スクリーニング方法についての以下の点を検討した。1)蛍光標識Mu-END DNAによるMu反応。2)自動キャピラリー電気泳動装置(ABI3100)による電気泳動法。3)コンピューター解析により標的遺伝子の点突然変異保有個体を検出方法。以上の結果、一つの標的遺伝子(10プライマーセット)を対象にラットミュータントアーカイブ5000をスクリーニングするのに、一ヶ月(約20日)で実施可能な高速スクリーニング方法(MuT-POWER)を開発することができた。(2)突然変異動物個体のメッセンジャーRNAスクリーニング標的遺伝子合成cDNAプローブとENU誘発突然変異個体由来メッセンジャーRNA (mRNA)をハイブリダイゼーションさせ、Mu反応により点突然変異遺伝子を同定する方法について検討した。ENU誘発突然変異個体から十分量のmRNAを抽出して、標的遺伝子cDNAプローブとハイブリダイゼーションさせ、Mu反応で検討したが、検出感度の限界のために未知の点突然変異を効率的に検出することができなかった。本mRNA法については、引き続き感度を上げるなどの検討が必要である。(1)ENU誘発突然変異動物群のゲノムDNAスクリーニング法我々は、ENUミュータジェネシスプロジェクトを行っており、約5000匹のENU誘発突然変異ラットのDNAバンクと精子バンクをアーカイブとして保存している。このラットミュータントアーカイブ5000を対象として、以下のごとくスクリーニング方法についての効率化を行った。蛍光標識Mu-END DNAによるMu反応(20°C、5分)の検討。自動キャピラリー電気泳動装置(ABI3100)による電気泳動法の検討。コンピューター解析により標的遺伝子の点突然変異保有個体を検出方法の検討。(2)突然変異動物個体のメッセンジャーRNAスクリーニング標的遺伝子合成cDNAプローブと、ENU誘発突然変異個体由来メッセンジャーRNAをハイブリダイゼーションさせ、Mu反応により点突然変異遺伝子を同定する方法について、以下の点を検討した。ENU誘発突然変異個体からメッセンジャーRNAの抽出。標的遺伝子のcDNAプローブによるmRNAとのハイブリダイゼーション反応、およびMu反応の検討。自動キャピラリー装置による電気泳動法の検討。引き続き、上記2種類のスクリーニング法について検討を行う。
海洋開発による環境影響評価のためのEnd-to-End生態系モデルの開発

昨年度に引き続き、漁具にセンサーを取り付けて漁獲と同時に水質を計測する方法を伊勢湾の小型底びき網漁船に実装してデータを取得した。取得したデータを解析することによって、マアナゴやシャコのCPUE(単位努力あたりの漁獲量)と水温・溶存酸素等の環境因子の関係を調べた。一方で、漁獲データは曳網毎にその合計値しか得られないことや、漁業者が操業しながら手書きで記録していることによる不確実性等の課題が明らかになり、その取得方法についての検討を行った。魚類動態モデルについては、観測データを得ている伊勢湾の小型底びき網漁の複数の対象魚種のモデルを実装するとともに、実際の漁業データによる検証を可能にするために漁具能率などをモデル化した漁業モデルと結合し、シミュレーションを実施した。また、低次生態系から高次生態系までを統合的に扱いかつ人為的インパクトの影響を考慮できるEnd-to-Endモデルについては、流動・低次生態系を扱う3次元の生態系モデルと、食物網全体を扱うEcopath、Ecosimをリンクして、物理場ー低次生態系ー高次生態系を統合的にシミュレーションするモデルを構築した。構築したモデルを用いて東シナ海や東京湾の生態系シミュレーションを行い、漁業の影響(Top-down)的な生態系への影響)や、栄養塩負荷の影響(Bottom-up)的な生態系への影響)等を調べた。さらに、海洋エネルギーの一つである海洋温度差発電からの放流水による影響を評価することを目的とした生態系モデルを構築した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。我が国における海洋開発による海洋環境影響を考慮する際に、魚類の動態および漁業への影響は非常に重要であるため、これらを評価するためのモデル開発を行った。ここでは移動・成長・個体数変動を統合した魚類動態モデルを用いることとしたが、このモデルでは水温や溶存酸素などの環境因子に基づいて魚類の行動をモデル化しており、個体群動態と空間分布を同時に解析可能であることを確認したが、魚類の行動のモデル化の際に現場での定性的な情報や室内実験データによって環境因子への応答を決めているため、実海域での魚類の行動特性に関してより詳細な検討が必要であることが明らかになった。そこで、実海域において水温や溶存酸素等の環境因子と魚類の分布を同時に計測することにより、モデルの高精度化のための情報を収集することを目的とし、漁船を利用して簡便に計測を行うための方法について検討した。具体的には、漁船や漁網にGPSと小型水質センサーを取り付けて空間解像度の高いデータを取得しそれを解析することによって魚類の環境選好性を抽出する方法について、実海域で予備的な計測を実施しその有効性を確認した。また、低次生態系から高次生態系までを統合的に扱いかつ人為的インパクトの影響を考慮できるEnd-to-Endなモデルの設計を行った。流動・低次生態系モデルとしては、広域から構造物周辺のスケールを同時に扱うマルチスケール解析が可能であるMECモデルをベースとした生態系モデルを用いることとした。また、漁業資源管理の分野で近年しばしば用いられている食物網を考慮したモデルであるEcopathおよびその時間変動をシミュレーションするEcosimとリンクして、物理場ー低次生態系ー高次生態系を統合的にシミュレーションする方法について検討した。我が国における海洋開発による海洋環境影響を考慮する際に非常に重要である、魚類の動態および漁業への影響を評価するためのモデル開発に関して、モデルの高精度化のための情報を収集することを目的とし漁船を利用して簡便に計測を行うための方法について検討し、実海域で予備的な計測を実施しその有効性を確認した。また、低次生態系から高次生態系までを統合的に扱いかつ人為的インパクトの影響を考慮できるEnd-to-Endなモデルについて、MECモデルとEwE(Ecopath with Ecosim)を結合する手法の設計を行った。これらは概ね当初の計画通りである。昨年度に検討した漁具にセンサーを取り付けて漁獲と同時に水質を計測する方法を伊勢湾の小型底びき網漁船に実装し、ほぼ周年に渡ってデータを取得した。またその一部を解析し、対象漁船が操業している海域に限定されるものの、従来よりも時空間的に高解像で環境変動を捉えられる可能性があることを確認するとともに、主要漁獲対象種のCPUE(単位努力当り漁獲量)と環境要因との関連についての情報を得ることができた。低次生態系から高次生態系までを統合的に扱いかつ人為的インパクトの影響を考慮できるEnd-to-Endモデルの開発については、流動・低次生態系を扱う3次元の生態系モデルと、食物網全体を扱うEcopath、Ecosimをリンクして、物理場ー低次生態系ー高次生態系を統合的にシミュレーションするモデルを構築した。構築したモデルを用いて東シナ海の生態系シミュレーションを行い、漁業の影響(Top-down的な生態系への影響)や、栄養塩負荷の影響(Bottom-up的な生態系への影響)等を調べた。

我が国における海洋開発による海洋環境影響を考慮する際に非常に重要である、魚類の動態および漁業への影響を評価するためのモデルを高精度化のするための情報を収集することを目的として、漁船を利用して漁獲と同時に水質を計測する方法を伊勢湾の小型底びき網漁船に実装し、ほぼ周年に渡ってデータを取得しその有効性を確認した。また、低次生態系から高次生態系までを統合的に扱いかつ人為的インパクトの影響を考慮できるEnd-to-Endなモデルについて、MECモデルとEwE(Ecopath with Ecosim)を結合したモデルを開発した。これらは概ね当初の計画通りである。昨年度に引き続き、漁具にセンサーを取り付けて漁獲と同時に水質を計測する方法を伊勢湾の小型底びき網漁船に実装してデータを取得した。取得したデータを解析することによって、マアナゴやシャコのCPUE(単位努力あたりの漁獲量)と水温・溶存酸素等の環境因子の関係を調べた。一方で、漁獲データは曳網毎にその合計値しか得られないことや、漁業者が操業しながら手書きで記録していることによる不確実性等の課題が明らかになり、その取得方法についての検討を行った。魚類動態モデルについては、観測データを得ている伊勢湾の小型底びき網漁の複数の対象魚種のモデルを実装するとともに、実際の漁業データによる検証を可能にするために漁具能率などをモデル化した漁業モデルと結合し、シミュレーションを実施した。また、低次生態系から高次生態系までを統合的に扱いかつ人為的インパクトの影響を考慮できるEnd-to-Endモデルについては、流動・低次生態系を扱う3次元の生態系モデルと、食物網全体を扱うEcopath、Ecosimをリンクして、物理場ー低次生態系ー高次生態系を統合的にシミュレーションするモデルを構築した。構築したモデルを用いて東シナ海や東京湾の生態系シミュレーションを行い、漁業の影響(Top-down)的な生態系への影響)や、栄養塩負荷の影響(Bottom-up)的な生態系への影響)等を調べた。さらに、海洋エネルギーの一つである海洋温度差発電からの放流水による影響を評価することを目的とした生態系モデルを構築した。魚類モデルに関しては、これまでに検討した底びき網漁船の漁具にセンサーを取り付けて、漁獲と同時に水質を計測する方法によって、実海域での環境因子と魚類分布を高頻度・高解像度で計測し、取得したデータを解析することによって、対象魚種の水温・溶存酸素等の環境因子に対する選好性を抽出する。その結果を用いて改良した行動モデル、成長モデル、個体数変動モデルを統合し、対象魚種の沿岸海域における動態をシミュレーションできるモデルを構築するとともに、複数魚種を対象としたモデルへの拡張を行う。また、栄養塩動態や水質変動を計算する低次生態系モデルと魚類を含む高次生態系モデルを結合し、構築したモデルを用いて実海域の生態系シミュレーションを行い、漁業の影響(Top-down的な生態系への影響)や、栄養塩負荷の影響(Bottom-up的な生態系への影響)等の予測・評価に適用する。また、海洋開発に用られる構造物への付着生物の影響を評価するためのモデルについても開発およびシミュレーションを実施する。
虚血/再灌流による酸化ストレス:咬筋をモデルとしたCa^<2+>連関障害機構の解明

本研究は,虚血/再灌流障害におよぼす活性酸素ラジカル,特に一酸化窒素(NO^・)の影響,その結果生じる筋細胞内Ca^<2+>異常蓄積によって誘発されるCa^<2+>の細胞毒性を機能的に精査しようとするものである。したがって,Ca^<2+>を中心とした筋細胞膜系の機能-分子病態と活性酸素ラジカルの関与について分子薬理学的に解明することを目的とする。最終年度である本年度は,前年度に得られた結果;NO^・による筋原線維収縮抑制機構,をより詳細に解明するため,筋の収縮/弛緩を担うクロスブリッジ動態に,虚血状態で発生されるであろうNO^・がどのように関与しているかをSinusoidal Analysisを用いてさらに検討を加えた。NO^・ドナーであるNOC-7(51000μM)から放出されるNO^・が実験溶液中で反応時間依存性に増加することをESR法により確認した。そして,当該分野で多用されている脱膜処理したウサギ心室筋原線維の標本長を測定し,pCa4.0溶液に溶解したNOC-7を30分間適用した。その後,標本をpCa9.0と4.0の溶液中で,標本長の1%を12.50.125Hzの頻度で振幅させ,クロスブリッジ動態の指標であるstiffnessを測定した。弛緩時クロスブリッジ動態を示すresting stiffnessはNO^・により影響を受けなかった。これに対し,収縮時クロスブリッジ動態を示すCa^<2+>-activated stiffnessは,NOC-7:5,50μM(NO^・として0.69,5.6μM)では減少し,500,1000μM(NO^・として36,119μM)ではほとんど影響を受けなかった。また,クロスブリッジサイクルと筋原線維ATPase活性の指標であるfrequency at minimum stiffnessはNOC-7の濃度依存性に低下し,この低下は,NOC-7:500μMから有意であった。一方筋原線維結合クレアチンキナーゼ活性は,NOC-7の濃度依存性に低下し,この低下は,NOC-7:5μMから有意であった。これらの結果から,数μMまでの比較的低濃度のNO^・によるクレアチンキナーゼ活性の抑制はATP緩衝能の維持できる程度で,クロスブリッジ数を減少させるが,ミオシンATPase活性の抑制は非常に弱いものであることが考えられる。しかし,μM以上の比較的高濃度のNO^・は,クロスブリッジ数に影響を与えないものの,クレアチンキナーゼ活性抑制にリンクしたミオシンATPase活性の強い低下が示唆される。したがって,μM以上のNO^・適用後得られたstiffnessはATP供給の不足したアクチンとミオシンの滑走が困難な,rigor状態のクロスブリッジが正常なものよりも増加していることが考えられる。このことは,見かけ上同じ張力を発生している筋線維でもNO^・によるクレアチンキナーゼ活性抑制の程度により収縮機構が異なること,あるいは,正常な収縮とrigor収縮とはその割合を変え混在し得ることが推測されうる。以上の結果から,NO^・による一連の心筋収縮機能障害メカニズムにクレアチン・シャトルに代表されるATP供給系の破綻が関与していることが証明できた。現在,摘出心臓による虚血再灌流モデルを用い,上記指標を種々の条件で測定している。そして,最終目的である咀嚼筋におけるNO^・-Ca^<2+>連関の解明を達成するため,咬筋を用いた病態モデル作製にも着手している。虚血,低酸素症,代謝障害に付随する筋細胞死の発生機構は未だ解明されていない。これらの環境下で観察される筋細胞内Ca^<2+>濃度の上昇は,細胞死へと導く過程で重要な事象であると考えられている。筋細胞へのCa^<2+>過負荷は,Ca^<2+>によって活性化される酵素,Ca^<2+>活性化中性プロテアーゼ(calpain)の活性化を導く。また,低酸素あるいは虚血状態はcalpainを活性化し,活性酸素ラジカル発生源であるキサンチン脱水素酵素→キサンチン酸化酵素変換を引き起こすことが報告されている。この虚血/再灌流障害におよぼす活性酸素ラジカルの役割については数多くの研究がなされているが,本障害におよぼす活性酸素ラジカルとcalpainとの関連性についての詳細な機構の解明には至っていない。一方,一酸化窒素(NO^・)の産生が虚血の程度に応じて増加し,筋過収縮を抑制することで保護効果を示すこと,そして,NO^・合成酵素活性化へのcalpainの関与も報告されている。本研究は,虚血/再灌流障害におよぼす活性酸素ラジカルの影響,その結果生じる筋細胞内Ca^<2+>異常蓄積によって誘発されるCa^<2+>の細胞毒性を機能的に精査しようとするものである。本年度は,虚血状態で発生されるNO^・の影響をNO^・ドナーのNOC-7を用いて,当該分野で多用されている心室筋原線維の収縮特性に対する影響を中心に検討した。

電子スピン共鳴法(ESR法)を用い,反応溶液中のNOC-7(31000μM)から放出されるNO^・が,時間依存性にそして,濃度依存性に増大することを確認後,脱膜筋線維標本に対するNOC-7適用実験を行った。筋原線維のpCa-反応曲線はNOC-7(11000μM)の30分間処理により濃度依存性に右方移動し,pCa_<50>値は低下した。トロポニンC-Ca結合協調性の指標であるhill係数は,NOC-7濃度依存性に低下した。また,クロスブリッジ形成能の指標であるrigor収縮はNOC-7により増大し、筋原線維クレアチンキナーゼ活性は著しく低下した。ESR法を用いたNO^・濃度測定により,NOC-7によるクレアチンキナーゼ活性の抑制はNO^・濃度0.69μM以上で,そしてpCa_<50>を指標としたCa^<2+>感受性の抑制は5.6μM以上で認められた。この結果から,クレアチンキナーゼはNO^・に対して高い感受性を示し,NO^・の標的であることが示された。これらNO^・による心筋収縮特性の変化は,外因性にクレアチンキナーゼ(0.2,2,20u/ml)を添加することによって抑制される傾向を示した。したがって,NO^・の心筋線維に与える効果はトロポニンCへのCa結合の抑制にリンクしたものであり,その結果,筋原線維のCa^<2+>感受性を低下させることが明確となった。また,NO^・によって引き出されるrigor収縮の増大と,クレアチンリン酸添加後に得られるrigor収縮の増強反応から,NO^・の心筋収縮機能を低下させる作用は,クレアチンキナーゼ活性の抑制によるADP→ATP再合成阻害と,それに引き続くアクトミオシンATPase活性の低下により生じると考えることができる。このことは,NO^・による一連の心筋収縮機能抑制メカニズムに,クレアチン,シャトルに代表されるATP供給系の破綻が関与していることが証明できた。本研究は,虚血/再灌流障害におよぼす活性酸素ラジカル,特に一酸化窒素(NO^・)の影響,その結果生じる筋細胞内Ca^<2+>異常蓄積によって誘発されるCa^<2+>の細胞毒性を機能的に精査しようとするものである。したがって,Ca^<2+>を中心とした筋細胞膜系の機能-分子病態と活性酸素ラジカルの関与について分子薬理学的に解明することを目的とする。最終年度である本年度は,前年度に得られた結果;NO^・による筋原線維収縮抑制機構,をより詳細に解明するため,筋の収縮/弛緩を担うクロスブリッジ動態に,虚血状態で発生されるであろうNO^・がどのように関与しているかをSinusoidal Analysisを用いてさらに検討を加えた。NO^・ドナーであるNOC-7(51000μM)から放出されるNO^・が実験溶液中で反応時間依存性に増加することをESR法により確認した。そして,当該分野で多用されている脱膜処理したウサギ心室筋原線維の標本長を測定し,pCa4.0溶液に溶解したNOC-7を30分間適用した。その後,標本をpCa9.0と4.0の溶液中で,標本長の1%を12.50.125Hzの頻度で振幅させ,クロスブリッジ動態の指標であるstiffnessを測定した。弛緩時クロスブリッジ動態を示すresting stiffnessはNO^・により影響を受けなかった。これに対し,収縮時クロスブリッジ動態を示すCa^<2+>-activated stiffnessは,NOC-7:5,50μM(NO^・として0.69,5.6μM)では減少し,500,1000μM(NO^・として36,119μM)ではほとんど影響を受けなかった。
顎関節症患者の頭頚部の筋および咀嚼筋の筋疲労について

前年度に、まず頭頚部の筋を含めた咀嚼筋の節電図を中心とした、総合的な顎口腔機能分析システムの確立と筋疲労分析プログラムの開発し、それを利用して筋疲労に関する健常人のデータの記録および分析を行った。今年度はさらに歯列不正を有する患者を対象に同様の実験を行い、正常咬合者と比較を行うことで、歯列や咬合の不正が筋疲労の観点から咀嚼機能にどのような差異をもたらすのかを検討した。実験は、叢生を呈する女性患者7名(平均年令22.3歳)を対象に、検査室で咬合力計を用いて、98、196、294Nの実験的負荷を45秒間与え左右の咬筋、側頭筋および胸鎖乳突筋の活動を記録し、それぞれの疲労の程度(fatigue ratio)を分析し、正常女性群7名(平均年令24.2歳)の値と比較検討した。まず、咬合状態の評価として、顎口腔機能分析システムの一部であるデンタルプレスケールを用いて、咬合圧、咬合接触面積を計測した。その結果、咬合圧、咬合接触面積のいずれも正常群が不正咬合者群より統計学的に有意に大きな値を示した。また各咀嚼筋活動の周波数分析からfatigue ratioは全ての筋で全ての負荷条件において、正常群より不正咬合者群の方が高い値を示し、特に左側胸鎖乳突筋では196Nの時に、左側側頭筋では98Nの負荷時に統計学的に有意差が認められた。以上のことから、咀嚼筋と頚部筋に実験的な負荷を加えた場合、不正咬合者では正常咬合者よりも筋疲労を起こしやすい傾向が示唆された。1.頭頚部の筋を含めた咀嚼筋の筋電図を中心とした、総合的な顎口腔機能分析システムの確立と筋疲労分析プログラムの開発筋電計によって記録された頭頚部の筋および咀嚼筋活動を、筋疲労に着眼して分析するためには、波形の周波数分析を詳細に行う必要がある。分析用プログラムには、多チャンネル高速データ処理装置シグナルプロセッサを用いることを前提に、新たに筋の活動様相が詳細に把握できるプログラムが必要である。そのため既製のプログラムに若干の改良を加えて筋疲労分析プログラムを作成した。また、今回新たに加えた携帯用分析コンピュータとパーソナルコンピュータを用いて検査室と研究室を結んだ顎口腔機能分析システムを確立した。2.健常人のデータの記録および分析正常な咬合関係を有し、顎口腔機能に異常を認めない成人男子8名(平均年令27.6歳)、女子8名(平均年令24.2歳)を被験者とした。検査室で咬合力計を用いて、98,196,294Nの実験的負荷を45秒間与え左右の咬筋、側頭筋および胸鎖乳突筋の活動を記録し、それぞれの疲労の程度(fatigue ratio)を分析し、男女間で比較を行った。その結果、咬筋ではすべての荷重において女性のほうが有意に高いfatigue ratioを示した。胸鎖乳突筋では98Nにのみ女性に有意に高い値が認められた。側頭筋では女性のほうが高い値を示したが、有意差は認められなかった。以上のデータを基礎とし、今後、不正咬合患者や、顎関節症患者のデータを記録していく予定である。
光触媒反応及びそれに由来する短寿命活性酸素の時間分解化学発光測定

1.TiO_2光触媒反応に由来するルミノールの化学発光の時間分解測定分解能がμsを有する時間分解化学発光測定系を作成し、TiO_2光触媒反応で生成した活性酸素とルミノールとの化学発光信号を時間分解測定した。ルミノールの時間分解化学発光信号は溶存酸素、TiO_2の濃度等に依存する。また、時間分解化学発光信号の積分値はTiO_2の濃度に比例する。2.活性酸素の関与1)・OH関与・OHの捕捉剤である2-プロパノール、マニトールを添加して実験したところ、最初の数百μsまでは・OHが関与している可能性がある。2)O_2^-の関与2-プロパノールは正孔のトラッピング剤でもあるので、2-プロパノールの存在下でO_2^-の生成効率の向上が予測される。また、O_2^-の捕捉剤であるSODを添加したところ、約400500μsからの化学発光はO_2^-によるものと考えられる。3)H_2O_2の関与H_2O_2の捕獲剤であるカタラーゼを添加したところ、すべての時間領域で化学発光強度がほほ均等に23割程度減少したことが分かった。従って、H_2O_2は全ての時間領域で化学発光に関与していると推測できる。4)^1O_2の関与重水(D_2O)とアジトナトリウムをTiO_2懸濁液に添加して実験した結果ら、最初の数十μs以外に、^1O_2が関与している可能性が低いことが分かった。3.光触媒反応の新たな計測法としての検討有機物が存在する時、光触媒反応で生成された活性酸素の一部は有機物の分解に使われるので、化学発光強度が減少する。その化学発光強度の減少から有機物の分解度合いの測定が可能なので、本法は新たな光触媒計測法として利用できる1.時間分解化学発光測定系の作製Yagレーザーからのパルス光を分散プリズムにより、第三高調波(355nm)を完全に分離し、レンズを経て、光学セルに入射する。そのセルからの発光をレンズ系により、分光器に導入し、分光された光は光電子増倍管により検出され、その信号はデジタルオシロスコップにより記録される。分光器を使わない場合、セルからの発光はレンズ系により直接光電子増倍管に導入される。また、レーザー散乱光を完全に除去するため、ノッチフィルターを使用した。2.TiO_2光触媒反応に由来する活性酸素の時間分解ルミノール化学発光測定ルミノールを含むTiO_2水溶液に酸素、窒素をそれぞれ15分間通気してから、パルスレーザーで照射し、その直後のルミノールの時間分解化学発光信号は空気飽和の場合と比べると、明らかに大きく変化していることを明らかにした。酸素で通気したほうがHeで通気したより、50μs前後の時間分解化学発光信号が大きい。これは溶存酸素が多いほど、活性酸素もたくさん発生され、時間分解化学発光信号も大きいからと考えられる。3.TiO_2濃度、と時間分解ルミノール化学発光強度の関係TiO_2濃度が大きいほど、ルミノールの時間分解化学発光強度が20μs以降大きくなることも明らかにした。尚、励起光強度の影響も検討した。その化学発光強度の減少から有機物の分解度合いの測定が可能なので、本法は新たな光触媒計測法として利用できる
ベンゾフランを導入した新規有機発光体の創製

有機発光体は、有機EL素子を始めフォトニクス材料として21世紀の先端技術に重要な疫割を演ずるものと期待されている。すなわち、次世代フラットパネルディスプレイ材料としての期待はもちろんのこと、発光色の自由度の高さにより白色発光も実現可能であるので、照明用光源としての期待も大きい。ここで、これら分野における研究をさらに発展させるためには、望む波長領域で高い発光効率を持つ発光体の創製が必要不可欠である。しかしながら、そのための一般的な方法論は、まだ確立されていない。本研究課題では、申請者のこれまでの有機発光体に関する研究を基礎として、新規有機発光体の創製を目指しつつ、その方法論の開拓を行った。その結果、次の事柄を明らかにすることが出来た。1)ピリジン環を含むフェニレンエチニレン系化合物:青色強発光体の合成に成功するとともにバナナ型(2,6-ピリジン環を含むもの)が、定説に反し対応するロッド型(2,5-ピリジン環を含むもの)より高い発光量子収率を示すことを見出し、励起状態における双極性構造単位のmovability(数)が重要であると言う新しいコンセプトを提出し、強発光体創製に貢献した。2)ベンゾフランを導入した鎖状化合物:単一の発光極大を持つ青色強発光体の合成に成功し、ベンゾフラン環導入が有機強発光体創製において非常に有効であることを示した。3)ロッド型(パラ置換系)オリゴアレーンエチニレン類:ロッド型分子の側面および末端をそれぞれ電子供与基および吸引基(または逆に電子吸引基および供与基)で修飾する手法により発光特性の劇的向上に成功した。4)スター型(三重メタ置換系)オリゴアレーンエチニレン類:分子形状をスター型にすることにより世界で始めて青色最強発光体(Φ_f【approximately equal】1.0,log ε>5)の創製に成功した。また、この系は三重にメタ置換された構造であるにもかかわらず、アームのπ共役系間にコア(ベンゼン環)を介した新規π共役(メタ共役)が起こることを発見した。当研究室では、ベンゾフラン環の新しい合成法およびベンゾフラン環を含む有機π電子系化合物が強発光体創製に非常に有用であることを見出した。本研究課題は、開発した方法を用いて、2種類のタイプ(Type1:電子吸引性部分を有する化合物類(1(4-シアノフェニル基),2(ピリジル基),3(3-トリフルオロピリジル基))、Type2:ベンゼン環を中心に2方向にベンゾフラン鎖の伸長した化合物類(4(o-),5(m-),6(p-))の合計6種類の新規含ベンゾフラン化合物を合成し、その発光特性を調べた。合成は、次に述べる方法で行った。すなわち、o-ヨードフェノールを出発原料として、まず末端アセチレン基をもつ化合物を調製し、それぞれに必要なハロゲン化ベンゼン誘導体を縮合した。次にテトラヒドロピラニル(THP)基を酸加水分解したのち、水酸化ナトリウムと反応させベンゾフラン環を形成した。合成した6種類の新規含ベンゾフラン化合物の紫外-可視吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを測定した。その結果、最大吸収波長(λ_<abs>)、モル吸光係数(log ε)、発光極大波長(λ_<em>)、および量子収率(Φ_f)は各々次のようになった;1:λ_<abs>=382nm, log ε=4.98, λ_

<em>=458nm, Φ_f=0.83;2:λ_<abs>=366nm, log ε=4.72, λ_<em>=427nm, Φ_f=0.77;3:λ_<abs>=421nm, log ε=5.01, λ_<em>=426, 455nm, Φ_f=0.89;4:λ_<abs>=350nm, log ε=4.68, λ_<em>=470nm, Φ_f=0.95;5:λ_<abs>=369nm, log ε=4.85, λ_<em>=399, 423nm, Φ_f=0.85;6:λ_<abs>=410nm, log ε=4.66,λ_<em>=446,478nm, Φ_f=0.98。強い電子吸引性を示す4-シアノフェニル基と3-トリフルオロメチルピリジル基をもつ1と3、そしてπ共役系の拡がりの大きな4と6は、発光極大波長が450nmより長波長側にあり、量子収率も0.8より大きな値をもち、強い青色発光性を示すことがわかった。本研究課題では、昨年度2種類のタイプの新規含ベンゾフラン化合物(Type1:電子吸引性部分を有する化合物類(1(4-シアノフェニル基),2(ピリジル基),3(3-トリフルオロピリジル基))、Type2:ベンゼン環を中心に2方向にベンゾフラン鎖の伸長した化合物類(4(o-),5(m-),6(p-))を合成した。そして強い電子吸引性を示す4-シアノフェニル基と3-トリフルオロメチルピリジル基をもつ1と3、そしてπ共役系の拡がりの大きな4と6は、発光極大波長が450nmより長波長側にあり、量子収率も0.8より大きな値をもち、強い青色発光性を示すことを明らかにした。今年度は、昨年度得られた結果を基に強発光性π共役分子として各種分子形状(ロッド型、バナナ型、スター型)を持つオリゴアレーンエチニレン類(OAEs)を合成し、分子形状及び電子状態の変化と発光特性との関係を解明することを目的に研究を行った。その結果、ロッド型分子の側面および末端をそれぞれ電子供与基および吸引基(または逆に電子吸引基および供与基)で修飾する手法により発光特性の劇的向上に成功した。また、バナナ型ではピリジン環を含むものが、定説に反し対応するロッド型より高い発光量子収率を示すことを見出し、その理由を説明するため新しいコンセプトを提出した。更に、分子形状をスター型にすることにより世界で始めて青色最強発光体(Φ_f【approximately equal】1.0,log ε>5)の創製に成功した。また、この系は三重にメタ置換された構造であるにも拘らず、アームのπ共役系間にコア(ベンゼン環)を介したπ共役が起こることを発見した。
未固定遺体を用いて乳癌術後リンパ浮腫の原理及びセンチネルリンパ節の機能を解明する

未固定遺体によるリンパ網を観察するために、左右鎖骨下動静脈に還流も併用し、近赤外線カメラならびに実体顕微鏡下にインドシアニングリーンと水溶性ヨード造影剤によるリンパ管造影を実施したが、上肢-腋窩のリンパ管は描出できなかった。乳癌患者228例について、乳房-腋窩-上腕のリンパ網の解明ならびに病理組織学的SLN転移陽性症例におけるSLNとバックアップ腋窩リンパ節郭清によるリンパ節のマッピングを行った。CTリンパ管造影を用いて乳房から腋窩リンパ節に至るリンパ管ならびにSLNの画像所見について解析し報告した。乳房-腋窩-上腕のリンパ網の解明ならびに病理組織学的センチネルリンパ節転移陽性症例におけるセンチネルリンパ節とバックアップ腋窩リンパ節郭清によるリンパ節のマッピングを行った。Tis-T2の原発性乳癌患者228例について、CTリンパ管造影を用いて乳房から腋窩リンパ節に至るリンパ管ならびにセンチネルリンパ節の画像所見について解析した。センチネルリンパ節転移陽性所見として、A.センチネルリンパ節のPartial staining, B.Stagment lymph vessels, C.Dilatedlymph vessels, D. Detouredlymph vesselsの4つのパターンに着目した。うち27例に腋窩リンパ節転移が認められ、Accuracy 89.0%, Sensitivity 92.5%, Specificity 88.6%, Positive predictive value 52.1%, Negative predictive value 98.8%であった。CTリンパ管造影により術前に腋窩リンパ節転移陽性と診断し得た症例は25例あり、2mm未満の微小転移の1例とレトロスペクティブにパターンD. Detoured lymph vesselsにより真のセンチネルリンパ節が同定できていなかった1例であった。今後さらなる正診率の改善が必要であるが、腋窩リンパ節のネットワークを術前に同定することにより、腋窩リンパ節転移陰性の乳癌患者に対する安全かつ正確なリンパ節生検が可能であること、さらには不要なセンチネルリンパ節生検の回避の可能性が示唆された(Breast Cancer.23:519-524,2016, Misako Nakagawa et al.)。これまでに術前診断Tis-T2の原発性乳癌患者について、病理学的にセンチネルリンパ節転移陽性症例におけるセンチネルリンパ節の同定とバックアップ郭清された腋窩リンパ節のマッピングを行い、同定されたセンチネルリンパ節に転移が存在してもそれより下流のリンパ節には転移が認められておらず、センチネルリンパ節により腫瘍細胞が捕捉され、それより下流のリンパ節転移を阻止していることを明らかにした。クリニカルアナトミーラボを利用した未固定遺体を用いたCTリンパ管造影の手技を確立するため、水溶性造影剤を組織内に注入し、十分なマッサージを行いながら、経時的にCT検査を行い、リンパ管を観察した。生体におけるCTリンパ管造影手技と同様の手法では、もともと脆弱な壁構造を持つリンパ管の内腔を注入したトレーサーにより描出することは困難であり、未固定遺体におけるリンパ管ならびにリンパ節の描出手技の改善が必要であるという結果を得た。腋窩におけるリンパのネットワークを理解することにより、乳がん患者に対する正確な腋窩リンパ節生検並びにリンパ節郭清術が施行可能となると考えている。これまでのところ、腋窩リンパ節郭清術を行わずともリンパ節生検後に上腕リンパ浮腫を経験することがあり、乳がん腋窩リンパ節郭清術後リンパ浮腫のメカニズムを明らかにすることを目的としている。当施設に開設されたクリニカルアナトミー教育・研究センターにて、未固定遺体を用いて上肢のリンパ管に顕微鏡下にカニュレーションを行い、水溶性造影剤とジアグノグリーンの混合液を緩徐に注入、近赤外線カメラによる蛍光法とCT撮像装置によりリンパネットワークを観察する手技を確立した。凍結保存された未固定遺体でのリンパネットワークの研究には、リンパへのカニュレーションが必要であり、解凍時間の条件設定も必要不可欠であることが明らかとなった。今後、腋窩までのリンパネットワークの観察まで行い、腋窩リンパ節郭清の有無による比較検討を行うように準備を進めている。凍結保存された未固定遺体を用いた研究に必要な解凍条件を検討している。リンパ管へのカニュレーションのため拡大鏡を用いた手技を確立するまでに時間を要した。乳がん腋窩リンパ節郭清術が上腕リンパネットワークに及ぼす影響について研究するためには、腋窩までのリンパネットワークの描出が必要であるが、現在、未固定遺体において上腕リンパネットワークを広範囲に描出するまでに至っていない。当施設に開設されたクリニカル・アナトミー教育・研究センターにて未固定遺体を用いたリンパネットワークに関する研究を4遺体に対して施行した。まず、リンパ管造影前の未固定遺体の単純CT画像を得た。次いで両側の腋窩に皮膚切開を置いて、左側は腋窩リンパ節郭清なし、右側は腋窩リンパ節郭清ありとした。乳房および上腕のリンパ管造影を行い左右差を比較するため、乳房皮内ならびに指間部皮内にジアグノグリーンとイオパミドール370(370mg/ml)を1:1で混合し注射した。これまでの報告(Breast Cancer. 23:519-524, 2016 Misako Misako Nakagawa et al.)のように近赤外線カメラにより腋窩に向かうリンパ管の描出が可能であったが、未固定遺体においては皮内注射のみでは注射部位に留まっておりリンパ管の走行を観察する事はできなかった。

解凍の問題を改善させるため、左右の鎖骨下動静脈に14Frセイラムサンプチューブを留置、温生食を注入するように前処置を施すこととした。さらに皮内への局所注射がリンパ管の小孔を通過してリンパ管内に流入することが期待できないことから、インジゴカルミン+希釈した過酸化水素水を指先端に注射する方法を行なった。手背で拡張したリンパ管が同定出来たため、これらリンパ管へのカニュレーションを施行した。実体顕微鏡下に33G針(Hamilton, Metal Hub Needles)を刺入し緩徐にジアグノグリーンとイオパミドール370(370mg/ml)1:1の混合液をリンパ管へ注入した。注入中前腕部分を近赤外線カメラでリンパ管を観察したが手背から中枢側のリンパ管を描出する事はできなかった。左右差共にカニュレーションまではできたが腋窩へのリンパネットワークを描出する事はできなかった、この結果はCT撮影においても同様の結果であった。未固定遺体による腋窩郭清によるリンパ流の変化を観察する事は今回用いた実験方法では観察することができないという結果であった。未固定遺体によるリンパ網を観察するために、左右鎖骨下動静脈に還流も併用し、近赤外線カメラならびに実体顕微鏡下にインドシアニングリーンと水溶性ヨード造影剤によるリンパ管造影を実施したが、上肢-腋窩のリンパ管は描出できなかった。乳癌患者228例について、乳房-腋窩-上腕のリンパ網の解明ならびに病理組織学的SLN転移陽性症例におけるSLNとバックアップ腋窩リンパ節郭清によるリンパ節のマッピングを行った。CTリンパ管造影を用いて乳房から腋窩リンパ節に至るリンパ管ならびにSLNの画像所見について解析し報告した。乳癌患者での臨床データをもとに、今後は、未固定遺体を用いて、乳房-腋窩-上腕のリンパ網の解析を行う予定である。まず、未固定遺体におけるリンパ管描出の改善策として、これまでの未固定遺体を用いたリンパ構造の研究報告を考慮し、未固定遺体の解凍条件の最適化、リンパ流を観察するため静脈還流、リンパ管へのカニュレーションによるリンパ管造影手技の確立を図る。リンパ管造影手技が確立されれば、腋窩リンパ節郭清が上腕からのリンパ流に与える影響についてCTリンパ管造影を用いることにより、さらに詳細な3Dでの乳房-腋窩-上腕のリンパ網の観察を行う。これにより、腋窩リンパ節郭清が及ぼす腋窩リンパ流への影響を解明する。今後、研究費は、トレーサー観察機器の購入、クリニカル・アナトミーラボの使用料、さらに得られた成果を学会に報告し、論文掲載するために使用予定である。これまでの乳がん患者におけるCTリンパ管造影におけるリンパネットワークの観察結果(Breast Cancer. 23:519-524, 2016)をもとに、繰り返しCT撮像が可能である未固定遺体を用いて、リンパ管造影手技を上腕リンパネットワークを全長に渡って描出し、腋窩リンパ節郭清の有無によるリンパネットワークの変化について形態を明らかにする。