hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震・火山噴火予知研究成果の防災対策への活用方策に関する調査研究

(1)大学等の関係研究者に対するアンケート調査、電子メールやホームページによる意見聴取を実施して、地震・火山噴火予知計画の平成12年度の研究成果をまとめ、それらの成果の社会と行政への還元の方策について問題点を探った。その成果は、「地震予知のための新たな観測研究計画」平成12年度年次報告(大学別)、同(項目別)として出版した。出版物の内容は、ホームページでも公開した(URL:http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/YOTIKYO/index.htm)。(2)平成13年度の「地震予知のための新たな観測研究計画」の成果についてのアンケートを実施し、結果をホームページ上に整理した。これに基づき平成14年3月6日、8日に、「地震予知のための新たな観測研究計画」平成13年度成果報告シンポジウムを東京大学地震研究所で実施し、研究の成果およびその公表のあり方について討議した。本シンポジウムには、100名を越える全国の地震予知研究者と一般市民が参加して、研究の成果と今後の展望、情報の伝達のあり方について議論が行われた。(3)2000年6月から始まった三宅島火山噴火の観測研究を継続するとともに,富士山の噴火履歴解読の調査研究を行い,火山防災上での科学的基礎資料とした.(4)防災科研、気象庁、大学等で観測されている高感度地震波形データの全国リアルタイム流通システムの開発を行った。(5)火山情報のあり方に関する調査研究。2000年有珠山噴火および三宅島噴火に関して発表された緊急火山情報および臨時火山情報の妥当性や問題点について、火山学者等に対してインターネット上でアンケート調査を実施した。(1)大学等の関係研究者に対するアンケート調査、電子メールやホームページによる意見聴取を実施して、地震・火山噴火予知計画の平成11年度の研究成果をまとめ、それらの成果の社会と行政への還元の方策について問題点を探った。その成果は、「地震予知のための新たな観測研究計画」平成11年度年次報告(大学別)、同(項目別)として出版した。(2)平成12年度の「地震予知のための新たな観測研究計画」の成果についてのアンケートを実施し、結果をホームページ上に整理した。これに基づき平成13年3月6,7日に、「地震予知のための新たな観測研究計画」平成12年度成果報告シンポジウムを東京大学地震研究所で実施し、研究の成果およびその公表のあり方について討議した。(3)有珠山・三宅島噴火に関してそれぞれ現地で観測を行い、噴火の推移とモデル化を行った。特に三宅島では噴出物の堆積状況をライルタイムで調べ、噴火レベルの判断を行い、火山噴火予知連に提供し続けた。(4)2000年鳥取県西部地震の余震調査、地殻構造調査について、地元のメディアに記者発表し、メディアの取り上げ方について考察した。(5)(ニュージーランドでの調査)ニュージーランドで開催された火山学関係の国際シンポジュウムに参加し、火山噴火や災害に関する科学者の関わり、情報提供の仕方について議論した。(6)(アメリカでの調査)日米天然資源会議(UJNR)の、地震調査専門部会に出席して、日本の地震研究計画について発表し、米国の地震調査研究の成果と比較して議論した。(7)2000年インド西部大地震の現地調査を実施し、地震の被害と変動地形の関係を調べた。出版物の内容は、ホームページでも公開した(URL : http : //www.eri.u-tokyo.ac.jp/YOTIKYO/index.htm)。

(2)平成13年度の「地震予知のための新たな観測研究計画」の成果についてのアンケ-トを実施し、結果をホームページ上に整理した。これに基づき平成14年3月6日、8日に、「地震予知のための新たな観測研究計画」平成13年度成果報告シンポジウムを東京大学地震研究所で実施し、研究の成果およびその公表のあり方について討議した。本シンポジウムには、100名を超える全国の地震予知研究者と一般市民が参加して、研究の成果と今後の展望、情報の伝達のあり方について議論が行われた。(3)2000年6月から始まった三宅島火山噴火の観測研究を継続するとともに,富士山の噴火履歴解読の調査研究を行い,火山防災上での科学的基礎資料とした.(4)防災科研、気象庁、大学等で観測されている高感度地震波形データの全国リアルタイム流通システムの開発を行った。(5)火山情報のあり方に関する調査研究。2000年有珠山噴火および三宅島噴火に関して発表された緊急火山情報および臨時火山情報の妥当性や問題点について、火山学者等に対してインターネット上でアンケート調査を実施した。
白血病細胞表層癌関連糖鎖抗原に対する一本鎖抗体の開発とオーダーメード治療への応用

成人T細胞白血病(ATL)細胞表層に特異的に発現している糖鎖を腫瘍マーカーおよび抗体(免疫)療法のターゲット抗原としてとらえ、腫瘍細胞から抽出・分画する微量糖鎖を直径50マイクロメーター程度の光ファイバーの先端に固定化したシュガーチップと局在プラズモン共鳴法(LPR)を用いたスクリーニング法を用い、ファージ・ディスプレイ法によって、それら糖鎖に特異的に結合する1本鎖抗体(scFv)を発現しているファージ(ファージミドベクター)群を選別し、それらから産生させるscFvを蓄積した。また、scFvを固定化した蛍光性のナノ粒子を開発し、白血病患者の早期発見のための検査薬(候補)を創製した。癌細胞表層の糖鎖を標的とした抗体を調製し、構造解析用試薬、検査薬、さらに治療薬として使用することを目的として本研究を遂行している。白血病細胞表層に特異的に発現している糖鎖を腫瘍マーカーおよび抗体(免疫)療法のターゲット抗原としてとらえ、腫瘍細胞から抽出・分画する微量糖鎖を直径50μm程度の光ファイバーの先端に固定化したシュガーチップと局在プラズモン共鳴法(LPR)を用いたスクリーニング法を用い、ファージ・ディスプレイ法によって、それら糖鎖に特異的に結合する1本鎖抗体(scFv)を発現しているファージ(ファージミドベクター)群を選別し、さらにscFvを産生・蓄積する。対象とする白血病細胞としては、まず成人T細胞白血病(ATL)細胞から開始し、他の白血病細胞へ展開する。これらによって、ファージミドベクターとscFvのプール(目標数:各々100)が得られ、同時に使用した細胞の特徴的な遺伝子や患者の症状を調べて、データベースを構築し、オーダーメード治療用の抗体医薬の開発に応用する。また、scFvを固定化した蛍光性の、または近赤外光で発光するナノ粒子を開発し、白血病患者の早期発見のための検査薬を創製する。この研究戦略に従って、本年度はライン化ATL細胞(SIT)由来O-型糖鎖に対するscFv発現ファージのスクリーニングをおこない、SITには結合するが、ATLではない白血病細胞株MOLT4には結合しないscFvを3種類単離できた。また、超低毒性の蛍光性ナノ粒子の調製法を確立し、また糖鎖や蛋白質の固定化にも成功した。本研究では第一にATL細胞表層の糖鎖に特異的に結合する一本鎖抗体(scFv)を調製した。まず、ATL患者から樹立したS1T細胞の表層からO型糖鎖を切り出し、BlotGlyco法によって捕捉、独自開発の蛍光性リンカーで糖鎖を修飾した。3つのフラクション分画し、各フラクションを、先端を金ナノ粒子で表面修飾した光ファイバーに固定化して、ファイバー型シュガーチップを調製した。このチップを用いて、ヒトB細胞由来のナイーブ一本鎖抗体(scFv)ファージライブラリからファージのスクリーニング(バイオパニング)を行い、非ATL白血病細胞であるMOLT4細胞に結合せず、S1T細胞に強く結合する1クローンのscFvを得た。このscFvは、ATL細胞(MT2、K3T、su9T01)に高い結合性があり、非ATL細胞(HL60、CEM、Jurkat)では、ほとんど結合性がない、または低かったことから、ATLに優先的に結合していることが示唆された。しかし、PBMCにも結合することが分かったため、スクリーニングの際にPBMC由来の糖鎖を固定化したビーズを用いたネガティブセレクションを組み入れて、さらに実験を進めている。蛍光性ナノ粒子(FNP)は、主に半導体無機材料からなる直径数ナノメートルの粒子状の物質で、紫外線の照射により強い蛍光を発する。本研究では、ATLの新規の診断ツールの開発をも目指し、FNP上にscFvを固定化したscFv固定化FNP(scFv-FNP)の開発を行い、ATL細胞に対する結合性について評価した。すなわち、scFvをNTA、ニッケル、Hisタグを介して固定化したscFv-FNPは、FACS解析と共焦点顕微鏡による蛍光観察により、再現性よく、S1T細胞に結合性を示し、非ATL細胞であるCEM細胞には結合性を示さなかった。この研究結果に基づき、より低毒性の金属で構成されたナノ粒子を用いたscFv-FNPの開発と、これらを用いたATL診断薬・プローブとして応用を図る。成人T細胞白血病(ATL)は、ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)が原因で発病する白血病で、日本においては鹿児島県、沖縄県などの南九州を中心に感染者が多い。日本全国にHTLV-1キャリアは約120万人、ATLの発症率は35 %、毎年約1000人が死亡している。ATLは一度発症するときわめて予後の悪い白血病であり、発症後の生存率は極めて低い。

本研究ではATL細胞表層の糖鎖に着目し、その糖鎖に特異的に結合する一本鎖抗体(scFv)を調製し、ATLに対するマーカーおよび新規抗がん剤の開発を行うことを目的とした。ATL患者から樹立したS1T細胞の表層からO型糖鎖を切り出し、BlotGlyco法によって捕捉、独自開発の蛍光性リンカーで糖鎖を修飾した。3つのフラクションに分画し、各フラクションを、先端を金ナノ粒子で表面修飾した光ファイバーに固定化して、ファイバー型シュガーチップを調製した。このチップを用いて、ヒトB細胞由来のナイーブscFvファージライブラリーからファージのスクリーニング(バイオパニング)を行い、非ATL白血病細胞であるMOLT4細胞に結合せず、S1T細胞に強く結合する1クローンのscFvを得た。このscFvは、ATL細胞(MT2、K3T、su9T01)に高い結合性があり、非ATL細胞(HL60、CEM、Jurkat)では、ほとんど結合性がない、または低かったことから、ATLに優先的に結合していることが示唆された。細胞からの糖鎖の切り出し、ファイバー型シュガーチップへの固定化、それを用いたスクリーニング法など方法論は確立できた。しかし、ファージからscFvを産生させ単離・精製すると、scFv自体の安定性が低下し、細胞との結合活性が著しく低下する場合が多いことがわかってきた。そのため、活性のあるscFvは3種類ほどしか単離できなかった。しかし、以下の通り解決法がわかったので、今後はペースを上げることができると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。理由:ファージライブラリーを従来用いていた合成ライブラリーから、健常人の末梢血B細胞から作成したライブラリーに変更したところ、安定性の高いscFvを効率よく得られるようになった。単離精製したscFvは、ATL系の培養細胞に優先的に結合し、非ATL系の白血病細胞由来の培養細胞にはほとんど結合しなかった。しかし、成熟したヒト末梢血PBMCには結合がみられたこと、また単離できたクローンは1つだけであったことから、下述するような工夫を平成25年度は行う。糖鎖の解析は、シュガーチップとコンピューターモデリングを用いて行うことができるようになり、またscFvを固定化した蛍光性ナノ粒子やカーボンナノ粒子の調製法も平成24年度に確立できた。上述の問題点は、scFvを単離せず、まずファージに担持させた形で細胞との結合活性を調べ、結合するファージのscFv部分の遺伝子解析を行う事によって解決する。活性を持ちかつ遺伝子の異なるファージを多数選択することにより、ATL患者由来の細胞との結合実験を直接行うことも可能となる。蛍光性ナノ粒子については、予定どおり研究を進める。上述の問題を解決するために、ヒトB細胞由来のファージライブラリーをまず、健常人PBMCの糖鎖を固定化したチップを用いてネガティブセレクションし、それらに結合しなかったファージをまず選別し、その後確立した方法でscFvを単離する。糖鎖解析や、検査プローブの開発なども行い、最終年度には当初期待した通りの成果を出せるものと考えている。
小児先天性胆道拡張症における胆道癌発癌機構解明に関する研究

膵・胆管合流異常は、膵液の胆道内逆流によって様々な病態を引き起こすことが知られており、特に胆道癌を高率に発症することが報告されている。膵・胆管合流異常における発癌プロセスとして、胆汁中の胆汁酸分画の変化、胆道上皮の乳頭状変化や絨毛性変化、細胞回転の亢進、p53、MUC1などの発現変化、K-Ras遺伝子変異などが研究され報告されている。しかしながら、その詳細についてはいまだ不明な点が多く、小児先天性胆道拡張症(膵・胆管合流異常)における検討はほとんどない。本研究では小児先天性胆道拡張症(膵・胆管合流異常)における胆道癌発癌機構を明らかにすることを目的とする。平成30年度は、ヒト摘出検体における正常部と前癌病変部と癌部での検討として、症例を蓄積し、摘出した胆嚢内胆汁における網羅的メタボローム解析(脂質解析)を行った。平成30年度の研究実施計画では、ヒト摘出検体における正常部と前癌病変部と癌部での検討することであり、その足掛かりとして非担癌小児先天性胆道拡張症例、下部胆管癌症例、胆嚢摘出術施行症例(慢性胆石胆嚢炎症例も含む)のヒト摘出検体を順調に集積しており、メタボローム解析も順調に進んでおり、おおむね順調に進展している。集積した非担癌小児先天性胆道拡張症例、下部胆管癌症例、胆嚢摘出術施行症例(慢性胆石胆嚢炎症例も含む)のヒト摘出検体(胆汁)を用いて、引き続き代謝産物の網羅的解析であるメタボローム解析を行い、前癌病変部と癌部と正常部において比較検討を進めていく予定である。さらに、そのヒト摘出検体の胆道上皮における発癌関連遺伝子についての免疫組織学的染色を行い、それぞれの蛋白発現を比較検討も行っていく予定である。しかしながら、その詳細についてはいまだ不明な点が多くあり、小児先天性胆道拡張症(膵・胆管合流異常)における検討はほとんどない。平成29年度は、ヒト摘出検体における正常部と前癌病変部と癌部での検討として、症例を蓄積し、摘出した胆嚢内胆汁における網羅的メタボローム解析を行った。アミノ酸解析での主成分分析では、膵・胆管合流異常と胆管癌はコントロールと比べて分離を認めた。統計学的有意差があり(p<0.05)、fold changeが2.0以上であるものは30候補物質であった。そのうち、コントロールと比較して膵・胆管合流異常と胆管癌に共通して同定できたものは20候補物質であり、さらにfold changeが20.0以上であるものは、leucine、phenylalanine、isoleucine、tyrosine、valine、methionineの6候補物質であった。平成29年度の研究実施計画では、ヒト摘出検体における正常部と前癌病変部と癌部での検討することであり、その足掛かりとして非担癌小児先天性胆道拡張症例、下部胆管癌症例、胆嚢摘出術施行症例(慢性胆石胆嚢炎症例も含む)のヒト摘出検体を順調に集積しており、おおむね順調に進展している。集積した非担癌小児先天性胆道拡張症例、下部胆管癌症例、胆嚢摘出術施行症例(慢性胆石胆嚢炎症例も含む)のヒト摘出検体(胆汁)を用いて、引き続き代謝産物の網羅的解析であるメタボローム解析を行い、前癌病変部と癌部と正常部において比較検討していく予定である。集積した非担癌小児先天性

胆道拡張症例、下部胆管癌症例、胆嚢摘出術施行症例(慢性胆石胆嚢炎症例も含む)のヒト摘出検体(胆汁)を用いて、引き続き代謝産物の網羅的解析であるメタボローム解析を行い、前癌病変部と癌部と正常部において比較検討を進めていく予定である。さらに、そのヒト摘出検体の胆道上皮における発癌関連遺伝子についての免疫組織学的染色を行い、それぞれの蛋白発現を比較検討も行っていく予定である。【次年度使用額が生じた理由】計画書作成時に購入予定であった消耗品の価格変動のため【使用計画】次年度への繰越額は消耗品に使用予定である(理由)計画書作成時に購入予定であった消耗品費の購入計画の見直しのため(使用計画)次年度への繰越額は消耗品に使用予定である
サルを用いたHAARTと免疫療法の前臨床動物モデルの確立

今まで行われてきたサルの発症及び治療のモデルは、多くの場合薬剤としてヌクレオチド系逆転写酵素阻害剤であるPMPAが使用されており、現在臨床で多く用いられるプロテアーゼ阻害剤はほとんど使用されておらず、ましてやSIVには無効と考えられている非ヌクレオシド系逆転写酵素阻害剤は全く使用されていない。これは、現実の治療の状況とはかけ離れており、前臨床試験で採用することは困難であると言える。そこで初めに我々は、京大ウイルス研の速水教授らが開発した、HIVとSIVのキメラウイルスであるSHIVとマカクサルの感染系を用いて、これらがヒトの治療モデルに使えるかどうかをウイルス研のP3サル実験施設を使用させて頂き検討している。今年度は、まず、SHIV(KU-2株と89.6P株)を用いて、in vitroにおける薬剤耐性実験を行った。SHIVは5種類の逆転写酵素阻害剤(RTIs)に対しては、HIV-1とほぼ同程度の感受性を示した。しかし、プロテアーゼ阻害剤(PIs)に対しては、RTVとAPVは、HIV-1に対するのに比べ10倍以上濃度が必要であり、NFVとLPVは約5倍量必要であった。IDVは約3倍、SQVに関してはHIV-1と同程度の量で抑制できた。剤形や、この測定結果等から、今回は、AZT+3TC+LPV/r(コンビビル+カレトラ)の組み合わせ(これは、現在臨床でも行われている治療の組み合わせの一つと同じレジュメ)で薬剤投与を開始している。なるべく臨床における状況に近くするため、経口投与による試みを行っている。ただし、食べ物に混ぜて投与するため薬剤が本当に摂取されているかどうか判断がつかないことがある。そのため、血中の薬剤濃度の測定をする必要もでてくると考えられる。同時に、ヒトで用いられている治療の有効性の評価の指標(CD4数、RNAウイルスコピー数、proviral DNAコピー数、リンパ球のターンオーバーなど)や、薬剤の副作用や合併症の出現が、ヒトのものと同じかどうかも検討している。このモデルの確立の上に、今後感染サルへの免疫の誘導や、中和抗体の誘導などの免疫療法の新しい方法の開発を行っていきたい。
リング共振器型レーザー散乱装置の開発

大出力レーザー技術を応用した、共振器型マルチパスレーザー散乱装置を実証することを目的とする。像転送光学系と偏光光学系によってプラズマを介した共振器構造を構築して、レーザー光をプラズマ中に複数回往復させることにより時間分解能や散乱光量の向上を実現した。筑波大学のGAMMA10装置にマルチパス光学系を設置し、4パス以上のトムソン散乱光の発生を確認した。またLHDでも2パス散乱計測が可能となった。これらによりレーザートムソン散乱計測装置の時間分解能をサブミリ秒へ短縮し、測定可能温度領域の拡大や散乱信号強度増加による測定精度を向上が期待できる。本システムを用いたプラズマ物理研究の進展が期待される。大出力レーザー技術を応用した、共振器型レーザー散乱装置を核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)を用いて実証することを目的とする。像転送光学系とミラーによってプラズマを介した共振器構造を作成して、レーザー光をプラズマ中に複数回往復させることにより時間分解能や散乱光量の向上が実現する。これによりレーザートムソン散乱計測装置の時間分解能をサブミリ秒へ短縮し、測定可能温度領域を20keV以上の高温度領域へと拡大する。また散乱信号強度増加により測定精度を向上させる。このようなレーザー散乱計測装置高性能化により、LHDプラズマを始めとした環状プラズマ物理の総合理解に寄与するとともに産業用、民生用等の多くのプラズマの電子温度・電子密度計測への応用が期待できる。H23年度は、筑波大学のGAMMA10装置に光学系を設置し、レーザー光を往復して(2回のプラズマとレーザー光との相互作用によって)約2倍の散乱光量の増加を確認した。これは計算によって算出した散乱光量の増加と一致した。本年度は、GAMMA10での実証結果を受けて、LHDへの導入を試みた。LHDに既設のトムソン散乱装置に往復用のミラー、像転送用レンズの取り付けを行った。これによって通常のトムソン散乱装置に加えてレーザー光を往復させて、1つのレーザーパルスで散乱光を2回発生させることが可能となった。H24年度のプラズマ実験によって往復パスを用いたトムソン散乱光発生実験を行い、往復パスでの2回の散乱光の発生に成功した。またGAMMA10装置を用いてレイリー散乱実験を行って6回の散乱光発生に成功した。H25年度はトムソン散乱による複数回散乱光の発生の実証とLHDプラズマからのマルチパス散乱光を用いた電子温度算出を行う予定である。像転送光学系と偏光光学系によってプラズマを介した共振器構造を作成して、レーザー光をプラズマ中に複数回往復させることにより時間分解能や散乱光量の向上を実現する。このようなレーザー散乱計測装置高性能化により、大型ヘリカル装置(LHD)プラズマを始めとした環状プラズマ物理の総合理解に寄与するとともに産業用、民生用等の多くのプラズマの電子温度・電子密度計測への応用が期待できる。本研究では、偏光光学素子と像転送光学系を用いたマルチパス光学系を提案し実証実験を行った。筑波大学のGAMMA10装置にマルチパス光学系を設置し、レーザー光を往復して(2回のプラズマとレーザー光との相互作用によって)約2倍の散乱光量の増加を確認した。さらに電気光学素子を用いた偏光制御素子をマルチパス光学系に導入することによって、4パス以上のトムソン散乱光の発生をGAMMA10で確認した。これらのGAMMA10での実証結果を受けて、LHDへの導入を試みた。当初計画したリング型共振器は、装置の制約で構築できなかったがより単純な構造の直線型共振器構造を用いてマルチパストムソン散乱装置を実証した。これにより、マルチパストムソン散乱方式による精密計測によってプラズマ物理研究を進める予定である。大出力レーザー技術を応用した、リング共振器型レーザー散乱装置を核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)を用いて実証することを目的とする。

本年度は、リング共振器型レーザー散乱装置の予備実験として、筑波大学において、直線共振器によるレーザー散乱装置を開発した。直線共振器によるレーザー散乱装置は、本提案のリング共振器部を直線型の共振器に置き換えたものである。プラズマ媒質を複数回プローブレーザー光が通過し、複数回の散乱光が得られるという意味において本質的に同じ効果が期待できる。像転送光学系と偏光光学系による直線型共振器を光学伝搬解析、偏光解析を用いて設計し、筑波大学のGAMMA10装置に光学系を設置した。本年度の実験で、すでにレーザー光を2回往復してプラズマから散乱光を発生させることに成功しており、約2倍の散乱光量の増加を確認している。これは計算によって算出した散乱光量の増加とほぼ等しい。平成24年度は本装置の3パス以上への多バス化とLHDへの導入検討を行う予定である。昨年度までにより光学システムが単純な直線型の共振器構造でマルチパス方式を実証した。GAMMA10でのマルチパス方式の実証結果を受けて、LHDへの導入を試みた。LHDに既設のトムソン散乱装置に往復用のミラー、像転送用レンズの取り付けを行った。これによって通常のトムソン散乱装置に加えてレーザー光を往復させて、1つのレーザーパルスで散乱光を2回発生させることが可能となった。当初の目的のLHDへのマルチパス光学系の構築という目的が達成された。そこでH24年度のプラズマ実験によって往復パスを用いたトムソン散乱光発生実験を行い、往復パスでの2回の散乱光の発生に成功した。多パス化への取り組みとして、筑波大学のGAMMA10装置を用いて実験を行った。昨年度までの光学系に偏光スイッチ光学系を組み込んで、直線型の共振器を構成した。これによりレーザー光が共振器内で光学損失で減衰するまでの複数回往復が可能となった。本システムを用いてレイリー散乱実験を行って6回の散乱光発生に成功した。上記によりH24年度までの研究によって光学システムとしては提案した研究目標を達成することができた。H25年度はトムソン散乱光による電子温度評価を行う予定である。平成23年度は、リング共振器型レーザー散乱装置の予備実験として、筑波大学において、直線共振器によるレーザー散乱装置を開発した。
ヒト血清中の血小板活性化因子(PAF)キャリア-蛋白質の研究

細胞膜リン脂質より由来する血小板活性化因子(PAF)は炎症・アレルギ-反応に関係深い多彩な生物活性を有することからプロスタノイドとともに炎症反応等のメディエ-タ-として考えられてきたが、ヒト好中球等が新たに産生したPAFの動態の研究から、産生されたPAFは大部分細胞外には遊離されず、細胞内に蓄積されると報告され、既知のメディエ-タ-とは異なる機能が提唱されている。PAFの挙動に関するこれらの研究は血漿/血清中にPAFの活性を検去するPAF分解酵素(アセチルヒドロラ-ゼ,PAFーAH)が存在するために、非生理的条件下で検討されてきた。PAFの生体内における機能を解析する上で、PAFの産生とその後の動態の解明は大変重要な問題であると考えられが、本研究担当者がはじめて見いだした血清PAFーAH欠損者から得た血漿・血清に懸濁したヒト好中球を用いてPAFの挙動を検討した結果、血清中に血清アルブミンよりPAF結合能が高い蛋白質(PAF遊離因子)の存在を明かにした。この蛋白質は酸処理によりPAFーAHを失活させた正常血清にも存在し、好中球が産生したPAFを細胞外に引き抜き、生理的に近い条件下では産生されたPAFの大部分が細胞外に遊離されることを明らかにした。硫安分画、ブチルトヨパ-ル、DEAEセルロファイン、セファロ-スCLー6Bカラム、モノQカラムを用いて部分精製したPAF遊離蛋白質のPAF結合活性を[ ^3H]acetylーPAF、抗ウシ血清アルブミン抗体結合アガロ-スを用いて測定し、このPAF遊離蛋白質のPAF結合活性が血清アルブミンより強いこと、この蛋白質に結合したPAFが血小板凝集惹起作用を有し、アルブミン結合PAはよりも血清PAFーAHによる分解を受けにくいことからこの蛋白質がPAFキャリア-の機能を持つことを示唆するもので、PAFが生体内で産生細胞から遊離され標的細胞を刺激するメディエ-タ-として機能していることが示された。血漿/血清中には血小板活性化因子(PAF)が持つ強力で、多彩な生物活性を消去するPAF分解酵素(アセチルヒドロラ-ゼ)が存在するために、好中球等によるPAF産生と産生されたPAFの挙動に関する研究は従来非生理的条件下で進められ、産生されたPAFの大部分が細胞内に留まり、細胞外に遊離されないと報告されてきた。PAFの生体内における機能を解析する上で、PAFの産生とその後の動態の解明は大変重要な問題であると考えられる。血清PAFアセチルヒドロラ-ゼ欠損者血清中に細胞を懸濁し、生体内に近い条件で刺激した場合に産生されたPAFの大部分が細胞外に遊離されることを明かにし、PAFの細胞外遊離にアルブミン以外の血清蛋白質が係わっていること、この蛋白質は酸処理によりPAFアセチルヒドロラ-ゼを失活させた正常血清にも存在していることを明らかにした。硫安分画、ブチルトヨパ-ル、DEAEセルロファイン、セファロ-スCLー6Bカラム並びにHPLC用ヒドロキシアパタイトカラム、モノQカラムを用いてPAF遊離蛋白質の部分精製標品を得た。また[^3H]

acetylーPAF、抗ウシ血清アルブミン抗体結合アガロ-スを用いてPAF遊離蛋白質のPAF結合活性の測定法を開発した。その結果部分精製したPAF遊離蛋白質のPAF結合力は血清アルブミンより強く、このPAF複合体は血小板凝集惹起作用を有し、アルブミン結合PAFよりも血清PAFアセチルヒドロラ-ゼによる分解を受けにくく、この蛋白質がPAFキャリア-の機能を持ち、PAF産生細胞からPAFを遊離させ、標的細胞にPAFを運搬する役割を持っていることが推定された。これらの結果はPAFが生体内で産生細胞から遊離され標的細胞を刺激するメディエ-タ-としての機能を持つことを示唆している。次年度このPAFキャリア-蛋白質の精製を進め蛋白化学的性状等について研究を進める予定である。細胞膜リン脂質より由来する血小板活性化因子(PAF)は炎症・アレルギ-反応に関係深い多彩な生物活性を有することからプロスタノイドとともに炎症反応等のメディエ-タ-として考えられてきたが、ヒト好中球等が新たに産生したPAFの動態の研究から、産生されたPAFは大部分細胞外には遊離されず、細胞内に蓄積されると報告され、既知のメディエ-タ-とは異なる機能が提唱されている。PAFの挙動に関するこれらの研究は血漿/血清中にPAFの活性を消去するPAF分解酵素(アセチルヒドロラ-ゼ,PAFーAH)が存在するために、半生理的条件下で検討されてきた。PAFの生体内における機能を解析する上で、PAFの産生とその後の動態の解明は大変重要な問題であると考えられだ、本研究担当者がはじめて見いだした血清PAFーAH欠損者から得た血漿・血清に懸濁したヒト好中球を用いてPAFの挙動を検討した結果、血清中に血清アルブミンよりPAF結合能が高い蛋白質(PAF遊離因子)の存在を明かにした。この蛋白質は酸処理によりPAFーAHを失活させた正常血清にも存在し、好中球が産生したPAFを細胞外に引き抜き、生理的に近い条件下では産生されたPAFの大部分が細胞外に遊離されることを明らかにした。硫安分画、ブチルトヨパ-ル、DEAEセルロファイン、セファロ-スCLー6Bカラム、モノQカラムを用いて部分精製したPAF遊離蛋白質のPAF結合活性を[ ^3H]acetylーPAF、抗ウシ血清アルブミン抗体結合アガロ-スを用いて測定し、このPAF遊離蛋白質のPAF結合活性が血清アルブミンより強いこと、この蛋白質に結合したPAFが血小板凝集惹起作用を有し、アルブミン結合PAFよりも血清PAFーAHによる分解を受けにくいことからこの蛋白質がPAFキャリア-の機能を持つことを示唆するもので、PAFが生体内で産生細胞から遊離され標的細胞を刺激するメディエ-タ-として機能していることが示された。
前立腺全摘術後の機能的アウトカムを改善させる神経温存方法の確立

前向き臨床試験にて、術前MRI画像から得られる前立腺癌根治手術における最小残存膜様部尿道長(mRUL)が、術後尿禁制回復を予測し、術前の尿禁制にも関与することを明らかにした。組織接着用シートが神経損傷後の勃起機能改善効果を有することを確認し、そのメカニズムを明らかにした。この成果をもとに神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの前向き臨床試験を実施中である。平成30年度に、中間解析結果を国内外の関連学会にて発表予定である。仙骨表面治療的電気刺激を用いた動物実験で、膀胱、陰茎への血流増加作用があることを見いだし、術後の性機能回復への臨床応用の可能性を明らかにした。平成18年から臨床試験に参加した約200症例中の約100例について、MRI画像による骨盤底筋解剖の定量的計測を完了した。EPIC質問票を用いたQOLアウトカム調査も半数以上で2年間の経過観察が終了した。この100例の解析については、平成26年9月の日本排尿機能学会に報告し、学会賞を受賞した。また同成績を、平成27年3月の欧州泌尿器科学会でも発表した。神経損傷後のサイトカインや酸化ストレスの過剰発現を抑える方法として、組織接着用シートを使用する神経剥離モデルを開発した。現在そのメカニズムを分子生物学的に解明するために動物モデル作成中である。神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの臨床試験を平成26年から開始したが、現在、約50例が登録された。今後引き続き症例登録と経過追跡を継続する予定である。同研究の概要については、平成26年9月に日本性機能学会にて発表した。ラットを用いた動物実験で、仙骨電気刺激による骨盤神経、海綿体神経、膀胱、陰茎などへの有効性を詳細に検討しているが、下部尿路への血流増加作用があることを確認した。研究1.前立腺全摘術後の尿失禁、勃起障害(ED)のハイリスク群の同定。成18年から開始した臨床試験において、MRI画像を用いた尿禁制に関与する骨盤底筋の解剖の計測を行った結果、最小残存膜様部尿道長(mRUL)という、これまでにない全く新しいパラメータを見いだした。EPIC調査票による術後機能的アウトカムの前向き調査を継続中である。最小残存膜様部尿道長(mRUL)の概念については、国内外の関連学会で提唱した。今後論文作成の予定である。研究2.動物モデルを用いた術後の勃起機能を阻害する因子の解明および神経温存方法の確立。平成27年度のラット海綿体神経損傷モデルを用いた研究にて組織接着用シートを用いると神経損傷周囲の急性期の炎症反応を抑制することができ、神経損傷後の勃起機能を改善させることを見出した。本研究成果を平成28年度の日本泌尿器科学会総会およびアメリカ泌尿器科学会総会で報告する予定である。また、平成28年度は神経損傷後の酸化ストレスについても検討する予定である。研究3.前立腺全摘術後のED予防法を確立させる前向き臨床試験の実施。神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの前向き臨床試験を行っており、目標症例150例のうち約3分の2を登録した。平成28年度中に登録を終了し、解析を開始する予定である。研究4.術後の尿失禁、EDにおける仙骨表面治療的電気刺激療法の有用性の検証。仙骨表面治療的電気刺激を用いた動物実験で、膀胱、陰茎への血流増加作用があることを見いだした。ラットモデルを用いた基礎的研究は、ほぼ計画通りに進行している。神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの前向き臨床試験では、平成27年度で登録終了予定であったが、目標症例の約3分の2の登録となった。登録期間を1年間延長して平成28年度末までに登録を完了させる予定である。平成18年から開始した臨床試験において、術前MRI画像から得られる最小残存膜様部尿道長(mRUL)が、術後尿禁制回復を予測することを見いだした。またmRULは術前の尿禁制にも関与することを明らかにした。これら研究成果について現在、論文作成中である。平成27年度のラット海綿体神経損傷モデルを用いた研究にて組織接着用シートを用いると神経損傷後の勃起機能が改善されることを見出した。さらにそのメカニズムを分子生物学的に解析し、炎症性サイトカインIL6の発現が抑制されることを明らかにした。研究成果を平成28年度の日本泌尿器科学会総会およびアメリカ泌尿器科学会総会で報告し、また論文発表した(Yamashita S, Arai Y, et al, J Sex Med. 2016;13:1448-54)。当初の登録期間を延長し、平成28年度末にて登録を終了した。平成29年度は症例追跡とデータ収集を行う予定である。平成27年度に仙骨表面治療的電気刺激を用いた動物実験で、膀胱、陰茎への血流増加作用があることを見いだし、当初の目的を概ね達成した。

ラットモデルを用いた基礎的研究は、計画通りに進行し、論文として掲載された。神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの前向き臨床試験では、登録期間を1年間延長して平成28年度末までに登録を完了させた。研究1.前立腺全摘術後の尿失禁、勃起障害(ED)のハイリスク群の同定。平成18年から開始した臨床試験において、術前MRI画像から得られる最小残存膜様部尿道長(mRUL)が、術後尿禁制回復を予測することを見いだした。またmRULは術前の尿禁制にも関与することを明らかにした。これら研究成果を論文として発表した(Satake Y, Urology. 2018Feb;112:138-144)。研究2.動物モデルを用いた術後の勃起機能を阻害する因子の解明および神経温存方法の確立。平成27年度のラット海綿体神経損傷モデルを用いた研究にて組織接着用シートを用いると神経損傷後の勃起機能が改善されることを見出した。さらにそのメカニズムを分子生物学的に解析し、炎症性サイトカインIL6の発現が抑制されることを明らかにした。研究成果を内外の学会および論文発表(2016年)を行い、初期の目的を概ね達成した。研究3.前立腺全摘術後のED予防法を確立させる前向き臨床試験の実施。神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの前向き臨床試験を行い、最終的に146例が登録され、現在経過観察中である。中間解析結果について、第106回日本泌尿器科学会総会、2018年米国泌尿器科学会総会第15回泌尿器科再建再生研究会に発表予定である。研究4.術後の尿失禁、EDにおける仙骨表面治療的電気刺激療法の有用性の検証。仙骨表面治療的電気刺激を用いた動物実験で、膀胱、陰茎への血流増加作用があることを見いだし、前年度までに当初の目的を概ね達成した。前向き臨床試験にて、術前MRI画像から得られる前立腺癌根治手術における最小残存膜様部尿道長(mRUL)が、術後尿禁制回復を予測し、術前の尿禁制にも関与することを明らかにした。組織接着用シートが神経損傷後の勃起機能改善効果を有することを確認し、そのメカニズムを明らかにした。この成果をもとに神経温存前立腺全摘術症例を対象とした組織接着用シートの前向き臨床試験を実施中である。平成30年度に、中間解析結果を国内外の関連学会にて発表予定である。仙骨表面治療的電気刺激を用いた動物実験で、膀胱、陰茎への血流増加作用があることを見いだし、術後の性機能回復への臨床応用の可能性を明らかにした。各研究項目については概ね予定通りに進展している。特に二つの臨床研究は順調にデータ収集や症例登録が進んでいる。ラットを用いた研究では膀胱血流評価を安定させるために若干時間を要したが、仮説に基づいた結果が出ている。組織接着用シートの前向き臨床試験については、定期的なリマインドを行い確実な諸樹齢登録を行うようにする。ラットモデルを用いた動物実験は順調に進行しているので、対象件数を増やしながら、分子生物学的な解析を並行して行う体制とする。術後尿禁制を予測する最小残存膜様部尿道長(mRUL)の妥当性について、ロボット支援下前立腺全摘術症例にて検証を予定している。組織接着用シートの前向き臨床試験は登録を終了した。
熱アニーリングによる高品質コロイド結晶材料の作成

光学材料への応用を目指した高品質コロイド結晶の構築が、過去10年間にわたって世界的な注目を集めてきた。本研究は、代表研究者らが最近見出した「温度変化による荷電コロイドの結晶化」技術にもとづき、金属・半導体材料の単結晶化/高純度化に用いられる熱アニール法および帯域融解(ゾーンメルト)法をコロイド結晶に適用した。微細な結晶の集合体から大型単結晶を作製し、また種々の結晶格子欠陥を除去する原理を確立した。得られた大型・高品質の結晶を高分子ゲルで固定し、自立した材料を作製できた。本研究では、代表研究者らが最近見出した「温度変化による荷電コロイドの結晶化」技術にもとづき・金属・半導体材料の単結晶化/高純度化に用いられる熱アニール法および帯域融解(ゾーンメルト)法を荷電コロイド結晶に対して適用する。これにより、結晶グレイン境界・転移構造等の、種々の結晶格子欠陥を除去する手法を確立することを目的とする。得られた大型(数cm×数cm×1mm)・高品質の結晶を高分子中に固定し、自立した耐久性のある材料とする。本研究により、フォトニック結晶など新規光学素子として活用可能な、優れたコロイド結晶材料が構築できるものと期待される。本年度は、(1)試料の精製と結晶化相図の決定、(2)融解/再結晶化にともなう単結晶化(グレイン境界の除去)プロセスの顕微鏡観察および(3)融解/再結晶化にともなう結晶欠陥空格子、双晶欠陥などの除去の顕微鏡観察、の3課題を計画した。課題(1)および(2)については、直径100nmの粒子を用いて当初予定していた計画を遂行できた。とりわけ、1mm程度のコロイド微結晶の集合体を出発物質とし、再結晶化による単結晶成長を見出した。また、初期的な帯域融解装置による予備検討により、原理確認を行った。結晶化相図をもとに、室温で作成した結晶の一部(幅1mm程度)を05°C程度に冷却して融解し、この融解領域を十分ゆるやかに移動させることで、1cm×1cm×1mm程度の大型結晶を再現性よく得ることができた。また、帯域融解処理結晶のゲル固定化にも成功した。本研究では、代表研究者らが最近見出した「温度変化による荷電コロイドの結晶化」技術にもとづき、金属・半導体材料の単結晶化/高純度化に用いられる熱アニール法および帯域融解(ゾーンメルト)法を荷電コロイド結晶に対して適用する。昨年度の検討をもとに、本年度はペルチェ素子のアレイを備えた帯域融解装置を作成し、各素子の温度、周囲温度、および試料の結晶化温度を系統的に変化させることで、結晶成長条件の最適化を行った。厚さ1mm×幅1cm×長さ数cmの結晶材料を得ることに成功した。また、ハイスピードカメラを備えた反射顕微鏡により、結晶成長ダイナミクスを一粒子単位で観察することに成功した。結晶成長時の点欠陥や双晶欠陥の形成過程を、その場・実時間観察することができた。さらに、作成した結晶構造を高分子ゲルを用いて固定したのち、高輝度放射光施設(Spring-8)の小角および超小角x線散乱測定装置を用いて測定し、結晶構造や単結晶性について知見を得た。一粒子観察および散乱実験により、結晶の品質に対する帯域融解処理の効果を評価でき、次年度は評価結果を作成条件にフィードバックしてさらに最適化を進展させる予定である。本研究では、代表研究者らが最近見出した「温度変化による荷電コロイドの結晶化」技術にもとづき、金属・半導体材料の単結晶化/高純度化に用いられる熱アニール法および帯域融解(ゾーンメルト)法を荷電コロイド結晶に対して適用することで、結晶グレイン境界・転移構造等の、種々の結晶格子欠陥を除去する手法を確立することを目的としている。得られた高品質コロイド結晶は、光学材料等へ応用可能である。本年度は次の検討を行った。(1)帯域融解装置による大型結晶作成および不純物排除の検討帯域融解装置を用いて、冷却素子を一方向に移動させ結晶格子欠陥の除去を検討した。加熱により結晶化する、ピリジン共存シリカコロイド分散系(粒子直径=100nm)を用い、1cm角の結晶の作製に成功した。また、サーモグラフィーによる温度分布を詳細に測定し、結晶成長曲線と比較することで、熱伝導による結晶化を確認した。蛍光微粒子を共存したシリカコロイド系で、光学顕微鏡法による不純物排除を検討した。

結晶成長に伴う不純物粒子の排除が確認できた。(2)結晶の固定化による自立材料の作成本研究者らがすでに確立している手法を用い、結晶構造を高分子ゲルによって固定化した。ゲル化剤(ゲルモノマー:N-メチロールアクリルアミド、架橋剤:N,N'-メチレンビスアクリルアミド、光重合開始剤:ジアゾ系の水溶性ラジカル重合開始剤)を添加した系で、紫外線照射により媒体をゲル化し、結晶構造を固定できた。
非線形性に基づく大規模因果推論原理・手法の研究

IoT技術で多数の変数を観測し、統計的因果推論により大規模対象系のメカニズムを把握するニーズが増大している。しかし、これまで線形で非ガウスノイズを有する大規模系でしか、実用的解析原理・手法は知られていない。一方、本研究提案者等は広範な大規模非線形系に関する実用的原理・手法の糸口を見出した。本提案研究はこれを基に、(1)非線形系の多数の観測変数間の因果関係を高精度推定する新原理の確立、(2)新原理の拡張による高精度、高速な大規模系の統計的因果推論手法の開発、(3)大規模人工データによる基本性能検証、(4)実データによる実際的性能検証、(5)国際ジャーナルや主要国際会議での成果発表に並行した実装プログラムの公開と世界的普及、を目的としている。本年度は、「(2)新原理の拡張による高精度、高速な大規模系の統計的因果推論手法の開発」を進め、多数の変数からなる大規模高次元データについて、前年度までに「(1)非線形系の多数の観測変数間の因果関係を高精度推定する新原理の確立」において提案した原理が同様に成立することを理論的に明らかにした。さらに「(3)大規模人工データによる基本性能検証」において、この原理を大規模な高次元データについて適用可能なアルゴリズム開発とその計算機実装を行い、理論によって予想される推論誤差の挙動が人工的に作成したデータにおいて実際に観測されることを確認した。これら一連の研究成果の一部を機械学習の主要国際会議であるAISTATS2018て発表し、さらに国際主要ジャーナルPeerJ Computer Scienceに採択・掲載された。このように、本研究は順調な成果を挙げている。本年度は、「(2)新原理の拡張による高精度、高速な大規模系の統計的因果推論手法の開発」を進め、多数の変数からなる大規模高次元データについて、前年度までに提案した原理が同様に成立することを理論的に明らかにした。これらは、概ね申請時の計画に沿っており、順調な成果を得ている。今年度までに「(2)新原理の拡張による高精度かつ高速な大規模対象系の統計的因果推論手法の開発」及び「(3)手法の大規模人工データへの適用による基本性能の検証」において得た成果を、最終年度における研究計画項目である「(4)手法の実データ適用による実際的性能の検証」に適用し、本基盤研究を通じて得た新しい統計的因果推論手法の潜在的実用性を確認し、さらに性能検証が済んだプログラムをオープンソースとして公開していく予定である。しかし、線形で非ガウスノイズを有する大規模系でしか、実用的解析原理・手法は知られていない。一方、最近、本研究提案者等は広範な大規模非線形系に関する実用的原理・手法の糸口を見出した。本年度は、「(1)非線形系の多数の観測変数間因果関係を高精度推定する新しい統計的因果推論原理の探求」を進め、少数変数データで計算検証を行って結果をこの原理探求にフィードバックし、基礎原理を確立した。そこでは、ノイズがガウスか非ガウスか、変数とノイズが独立かなどに係わらず、変数間の因果の向き沿った非線形回帰残差が逆向きの残差より小さいことを、数学的に証明した。。すなわち我々の理論では、対象系が非線形ならば、ノイズの性質や独立性、交絡変数の有無などに依らず、非線形回帰残差から変数間の因果関係を一意に推定できることが明らかとなった。また、この原理に基づき新しい統計的因果推論のアルゴリズムを確立した。これら一連の研究によって、(1)の基本原理に関して機械学習の主要国際会議であるAISTATS2018に投稿論文が採択された。さらに国際主要ジャーナルへの投稿も行い、現座査読過程にある。このように、本研究において順調な成果を得ている。また並行して、「(2)新原理の拡張による高精度かつ高速な大規模対象系の統計的因果推論手法の開発」にも取り組んだ。そして、これらの一部について「(3)手法の大規模人工データへの適用による基本性能の検証」を進め、主に計算効率の観点からその結果を(1)(2)の作業にフィードバックし、研究を推し進めた。

これらは、概ね申請時の計画に沿っており、順調な成果を得ている。IoT技術で多数の変数を観測し、統計的因果推論により大規模対象系のメカニズムを把握するニーズが増大している。しかし、これまで線形で非ガウスノイズを有する大規模系でしか、実用的解析原理・手法は知られていない。一方、本研究提案者等は広範な大規模非線形系に関する実用的原理・手法の糸口を見出した。本提案研究はこれを基に、(1)非線形系の多数の観測変数間の因果関係を高精度推定する新原理の確立、(2)新原理の拡張による高精度、高速な大規模系の統計的因果推論手法の開発、(3)大規模人工データによる基本性能検証、(4)実データによる実際的性能検証、(5)国際ジャーナルや主要国際会議での成果発表に並行した実装プログラムの公開と世界的普及、を目的としている。本年度は、「(2)新原理の拡張による高精度、高速な大規模系の統計的因果推論手法の開発」を進め、多数の変数からなる大規模高次元データについて、前年度までに「(1)非線形系の多数の観測変数間の因果関係を高精度推定する新原理の確立」において提案した原理が同様に成立することを理論的に明らかにした。さらに「(3)大規模人工データによる基本性能検証」において、この原理を大規模な高次元データについて適用可能なアルゴリズム開発とその計算機実装を行い、理論によって予想される推論誤差の挙動が人工的に作成したデータにおいて実際に観測されることを確認した。これら一連の研究成果の一部を機械学習の主要国際会議であるAISTATS2018て発表し、さらに国際主要ジャーナルPeerJ Computer Scienceに採択・掲載された。このように、本研究は順調な成果を挙げている。本年度は、「(2)新原理の拡張による高精度、高速な大規模系の統計的因果推論手法の開発」を進め、多数の変数からなる大規模高次元データについて、前年度までに提案した原理が同様に成立することを理論的に明らかにした。今後は、「(2)新原理の拡張による高精度かつ高速な大規模対象系の統計的因果推論手法の開発」に関する初年度の高速な手法・アルゴリズムに成果に、「(1)非線形系の多数の観測変数間因果関係を高精度推定する新しい統計的因果推論原理の探求」の知見をさらに導入して高精度化を行い、高精度かつ高速な大規模対象系の統計的因果推論手法を構成する予定である。そして、その手法について、「(3)手法の大規模人工データへの適用による基本性能の検証」を進め、推定精度、計算効率の両面で結果を(2)の作業にフィードバックする。
心肥大発現の細胞内情報伝達系の解明―Redox Sensitive Kinaseの役割―

平成12年度の心肥大・心不全動物モデルでの検討に引き続き、平成13年度は心移植を受けたヒト末期心不全症例において、Src、BMK1の活性を検討した。摘出した心臓の左心室心筋から蛋白を抽出し、Srcの活性はActivated formのみを検出する抗体clone28を用いて、BMK1の活性はautophosphorylationによるkinase assayにて測定した。同じMAPキナーゼファミリーであるExtracellular signal Regulated Kinase(ERK1/2)は活性化されていたが、Src、BMK1の活性は末期不全心で低下していた。これまでの培養細胞や動物実験の検討からSrc-BMK-1は酸化ストレスで活性化される。大動脈バンディングによる圧負荷心不全モデルでは、術後4週の代償性肥大期ではSrc-BMK-1の活性化が認められ、8週後の非代償性の心不全に陥るとSrc-BMK-1の活性は逆に低下した。ヒト心不全では酸化ストレスが増加しているが、Src-BMK-1の活性が低下していたことはとても興味深い。内頚動静脈シャント手術を行い、容量負荷による遠心性の肥大心を作成した。容量負荷肥大心の細胞内シグナル伝達を検討するため、心筋から蛋白を抽出し、ERK1/2、p38MAPキナーゼ、JNK、Aktの活性を測定し、大動脈バンディングによる圧負荷肥大心と比較した。圧負荷ではERK1/2、p38MAPキナーゼの活性化を認めたが、容量負荷では術直後よりAktが活性化され、12週後まで活性化が継続した。異なった機械的負荷による肥大形成に、別々のシグナル伝達経路が関与している可能性が示唆された。単離心筋細胞で、インスリン様成長因子の心筋細胞肥大に対する効果を検討した。これまで報告されていたMEKを介する経路のほかに、細胞肥大の発現にプロテインキナーゼCとカルシニューリンが必須であった。ギニアピッグの心臓を摘出し、クレブス液で逆行性に灌流した。左心室にミラーカテーテルを内蔵したバルーンを挿入し、左室容積を一定にした状態で左室内圧を測定した。バルーン内の容積を拡張末期圧25mmHgまで増加し、左心室を20分間伸展したのち、心筋を直ちに凍結した。心筋から蛋白を抽出し、Srcの活性はActivated formのみを検出する抗体clone 28を用いて、BMK1の活性はautophosphorylationによるkinase assayにて測定した。左心室の伸展によりSrc-BMK1が活性化されることを認めた。次に、Src-BMK1の活性化に酸化ストレスが関与しているか検討するため、抗酸化剤MPGで心筋を灌流した後、左心室をバルーンで同様に機械的に伸展した。MPGにより、Src-BMK1の活性化は抑制されなかった。心筋への慢性的な機械的ストレスに対するSrc-BMK1の役割を検討するため、ギニアピッグの大動脈にバンディング手術を行い、狭窄を作成した。バンディング手術4週後では、慢性的な圧負荷により心筋は求心性肥大を呈した。この肥大心でのSrc-BMK1の活性を検討したところ、Src、BMK1ともに活性化されていた。この肥大心を摘出しクレブス液で灌流し、左心室にバルーンを挿入し機械的に伸展したところ、正常心を伸展した際に認められた、これらキナーゼの活性化は見られなかった。肥大心ではbasalな状態ですでにSrc-BMK1が活性化されており、伸展刺激による活性化は見られなかった。