hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膝半月の修復と再生について-臨床および実験的研究-

研究1 :切除半月のMR信号強度と組織学的所見の対比【目的】切除半月の定量的なMR信号強度と組織所見を比較検討し,MR信号強度によって半月の変性の程度を推測できるか検討した。【材料・方法】術前にMRIを施行した半月切除片13半月を材料とした。断裂片のMR信号強度は,膝蓋下脂肪体の信号強度に対するcontrast-to-noise rario(CNR)として算出した。【結果】半月のCNRと組織stageの間に相関はみられず,むしろ,CNRが高くなるにつれて組織は増加した。【考察】半月のMR信号強度と組織所見に関連はみられなかったが,組織学的評価は定性的で,標本の多くがstage23の狭い範囲に分布しており,今回使用した評価法では変性の程度を十分判別できなかった可能性がある。研究2 :家兎の膝半月無血行野断裂における修復促進法の比較検討【目的】家兎膝半月無血行野断裂に対し,種々の修復促進法の効果について検討を行った。【材料・方法】内側半月を全幅1/2の部位で3mm縦切開した後に,縫合のみ,fibrin clotを脛骨側に挿入する,遊離滑膜,自家筋膜(筋膜群),自家骨膜(骨膜群),バイクリル・メッシュ(VM群)で断裂部表面を覆う6群を作成した。術後2,4,6,8週で屠殺し,修復の程度を比較検討した。【結果】組織学的には,VM群8週の2半月では部分的に癒合していたが,他の群では断裂部の修復はみられなかった。一方,筋膜群8週の1半月では,周辺滑膜組織が筋膜片の半月断裂部付近まで侵入し,骨膜群8週の1半月では移植骨膜の半月内縁付近まで達していたが,移植片と半月表面が接着することはなかった。【考察】今回検討した材料の中では,骨膜とバイクリル・メッシュが周辺滑膜の誘導性に優れており,今後は,移植片に侵入した滑膜組織を断裂部に誘導する改良が必要である。【目的】家兎膝半月の無血行野断裂に対し、遊離自家骨膜およびバイクリルメッシュ(VM)で被覆することにより、断裂部の修復が可能か否か検討する。【材料および方法】日本白色家兎36羽を研究材料とし、半月に縦断裂を作製し縫合のみを行った群(単独群)、骨膜(骨膜群)とVM(VM群)を併用した3群に分類した。手術は、内側半月の全幅1/2の部位で、内側側幅靭帯前緑から前方に3mmの縦断裂を作製し、6-0ナイロン系で縫合した。骨膜とVMは、断裂部の大腿骨および脛骨側表面を被覆し関節包に縫着した。術後はギプス固定を3週間行い、2・4・6・8週で屠殺し、各群3膝に対し肉眼および組織学的検索を行った。【結果】肉眼的には、単独群の断裂部に何ら変化はなく、骨膜群の断裂部は骨膜に覆われ観察不能であり、VM群では半月表面は周辺滑膜から連続する膜様組織によって被覆されていた。

組織学的には、単独群・骨膜群とも全経過を通し半月表面にみられる滑膜組織の被覆は断裂部に達していなかったものの、骨膜群では骨膜内に滑膜組織の侵入を認め、経過とともに内方に移行した。VM群では、6週で滑膜組織の侵入が断裂部に達し、8週になると断裂部は部分的に連続するようになった。【考察】縫合のみを行った単独群では断裂部に何ら変化はみられなかったが、VM群では周辺滑膜組織がVMに沿って誘導され、半月表面を被覆した滑膜組織が断裂部に侵入し修復を促進することが可能であった。骨膜群では半月表面の滑膜組織の被覆は単独群と同程度であったが、骨膜内には周辺滑膜組織が侵入し半月内縁付近まで達した。しかし、骨膜が半月表面に接着しなかったために滑膜組織を断裂部まで誘導することができず、今後、骨膜の固定法に改良を要する。研究1:切除半月のMR信号強度と組織学的所見【目的】切除半月の定量的なMR信号強度と組織所見を比較検討し,MR信号強度によって半月の変性の程度を推測できるか明らかにする。【材料・方法】術前にMRIを施行した半月切除片を材料とした。断裂片のMR信号強度は,膝蓋下脂肪体の信号強度に対するcontrast-to-noise ratio(CNR)として算出した。【結果】半月のCNRと組織stageの間に相関はみられず,むしろ,CNRが高くなるにつれて組織stageは増加した。【考察】半月のMR信号強度と組織所見に関連はみられなかったが,組織学的評価は定性的で,標本の多くがstage23の狭い範囲に分布しており,今回使用した評価法では変性の程度を十分判別できなかった可能性がある。研究2:家兎半月無血行野断裂における修復促進【目的】家兎膝半月の無血行野断裂に対し,自家筋膜,遊離滑臆およびfibrin clotで被覆することにより,断裂部の修復が可能か否か検討する。【材料・方法】内側半月を全幅1/2の部位で3mm縦切開した後に縫合し,自家筋膜(A群)・滑膜(B群)で断裂部表面を覆う,fibrin clot(C群)を脛骨側に挿入する3群を作成した。術後4,6,8週で屠殺し,修復の程度を比較検討した。【結果】肉眼的には,C群は術後8週で治癒しておらず,A・B群は移植片に覆われ観察不能であった。組織学的には各群とも断裂部の修復はみられなかった。しかし,A・B群では周辺滑膜が移随片内に侵入し,A群の一部では経過とともに周辺滑膜の侵入が内方に移行したが,移植片と半月表面が接着することはなかった。【考察】筋膜には周辺滑膜を誘導する働きがみられ,移植方法を改良することによって修復を促進できる可能性がある。
ヘテロポリ酸の電気化学的特性を利用したリン酸,ケイ酸の高感度定量法の確立

1.リン酸とケイ酸の吸着ストリッピングボルタンメトリー(AdSV)リン酸及びケイ酸はモリブデン(VI)酸との錯体(ヘテロポリ酸)としてグラッシーカーボン作用電極(GCE)上に濃縮した。ヘテロポリ酸を安定させる目的から電解波にアセトンを加えた。どちらの元素も検量線は5100ng ml^<-1>で原点を通る直線となり,50ng ml^<-1>での相対標準偏差は約3%であった。開発した方法は,従来の吸光光度法に比べて感度が12桁向上し,リン酸及びケイ酸の新しい高感度定量法として極めて有用であった。ケイ酸のAdSVを鉄鋼試料に応用した。鉄の妨害は,酒石酸ナトリウム溶液を加えて抑制した。鉄の許容共存濃度は1001000μmgl^<-1>であり,10μgg^<-1>以上のケイ素を含む鉄鋼試料へ適用可能であった。鉄鋼中ケイ素のJIS化学分析法(モリブドケイ酸青吸光光度法:適用範囲の下限100μgg^<-1>)に比べて感度が1桁向上した。2.モリブドリン酸及びモリブドケイ酸の析出メカニズムの解明モリブドリン酸のサイクリックボルタモグラムには複数の酸化還元ピーク(0.30V vs.SCE)が存在した。作用電極電位を-0.2V vs.SCEに設定して電解したところ,電極表面でモリブドリン酸ブルーの生成が認められた。リン酸のAdSV上では-0.2V vs.SCEで前濃縮していることから,モリブドリン酸ブルーとしてGCE上に吸着濃縮した後,モリブドリン酸として酸化溶出する際のピークを定量に利用していることが分かった。モリブドケイ酸の前濃縮電位は-1.1V vs.SCEであり,この条件ではモリブドケイ酸ブルーではなく黒色化合物が作用電極上に析出した。X線回折の結果からこの化合物は酸化モリブデン(MoO_2)と判明した。ケイ酸の場合は,酸化モリブデンとしてGCE上に析出濃縮した後,これをモリブデン(VI)酸の形で酸化溶出していることが明らかとなった。1.リン酸の吸着ストリッピングボルタンメトリーリン酸は,モリブドバナドリン酸錯体としてグラッシーカーボン電極(GCE)上に吸着した。試料溶液中に過剰に存在するモリブデン(VI)酸の影響は,前濃縮電位を規制して防いた。電解液には,バックグラウンド電流の安定性の観点から塩酸を選択し,リン酸錯体の安定性を向上させる目的から10vol%のアセトンを加えた。モリブドバナドリン酸を-0.2V vs.SCEで5分間GCE上に吸着濃縮した後,03 V vs.SCEまで50mVs^<-1>の速さで電位を走査して得られた溶出ピークの高さからリン酸を定量した。検量線は,5100 ng ml^<-1>まで原点を通る直線となり,50 ng ml^<-1>での相対標準偏差(測定回数=5)は約4%であった。2.ケイ酸の吸着ストリッピングボルタンメトリーGCEを用いたモリブドケイ酸のサイクリックボルタモグラムには極数のピークが存在したが,電解液のpHを5.0に調整することにより単一のピークとなった。モリブデン(VI)酸の妨害を防ぐためマスキング剤の添加を試みたところ,酒石酸ナトリウムが最適であった。モリブデン(VI)酸濃度は,ケイ酸錯体の吸着効率及びピーク形状から6×10^<-4>Mとした。モリブドケイ酸錯体を-1.4V vs.SCEで10分間GCE上に濃縮した後,-0.1Vvs.SCEまで50 mV s^<-1>の速さで電位を走査して得られたピークの面積からケイ酸を定量した。検量線は,110 ng ml^<-1>で原点を通る直線となり,4 ng ml^<-1>での相対標準偏差(測定回数=5)は約2%であった。開発した方法は,どちらも従来の吸光光度法に比べて感度が12桁向上し,簡便迅速な新しい高感度定量法として極めて有用である。2.モリブドリン酸及びモリブドケイ酸の析出メカニズムの解明

モリブドリン酸のサイクリックボルタモグラムには複数の酸化還元ピーク(0.30V vs.SCE)が存在した。作用電極電位を-0.2V vs.SCEに設定して電解したところ,電極表面でモリブドリン酸ブルーの生成が認められた。リン酸のAdSV上では-0.2V vs.SCEで前濃縮していることから,モリブドリン酸ブルーとしてGCE上に吸着濃縮した後,モリブドリン酸として酸化溶出する際のピークを定量に利用していることが分かった。モリブドケイ酸の前濃縮電位は-1.1V vs.SCEであり,この条件ではモリブドケイ酸ブルーではなく黒色化合物が作用電極上に析出した。X線回折の結果からこの化合物は酸化モリブデン(MoO_2)と判明した。ケイ酸の場合は,酸化モリブデンとしてGCE上に析出濃縮した後,これをモリブデン(VI)酸の形で酸化溶出していることが明らかとなった。
物理探査技術の地熱量評価への有効利用に関する研究

新規地域における地熱量の評価を行う場合、投資を少なくしできるだけ多くの情報を得ることが必要であり、貯留層の温度やその規模の他に貯留層周辺の地下水の状態や地盤の物理的特性に関する情報も重要な事項となる。その基礎的なデータとして、地熱井のコア試料の高温高圧下での比抵抗測定が考えられる。そのために、先ず測定装置の開発製作に着手し、70気圧250°Cの条件まで安定に測定できるシステムを完成させた。測定結果として、高温下における岩石の比抵抗は、飽和流体の比抵抗のみに依存するのではなく、岩石の破壊現象とも密接に関連していること、及び温度変化に対し履歴現象を示すことが明らかになった。これらの結果は、コア試料の測定値から地下温度を推定する際に考慮されるべきである。一方、地熱貯留層評価のために、度々比抵抗探査が実施される。その結果の解析を自動化するためのプログラムを開発した。ところが、実際の測定結果で、見掛比抵抗曲線が45度以上の角度で上昇する現象が見られるので、そのことを考慮した反復自動解析可能なプログラムに改良した。45度以上の上昇曲線は、基盤面が傾斜していることも一因であることが判明した。このことは、今後掘さく深度を決める際に役立つものと考えられる。地熱貯留層を論じる時、重要な事は熱水の移動パターンである。このことを調べるために、鬼首地熱地域で実施された自然電位の測定結果を有限要素法を用いて解析した。その結果、温泉地帯での熱水流動パターンの概要が推測できること、当地域の自然電位異常は熱モデルあるいは流動電位モデルだけで測定結果を説明するよりは、両者を考慮した解析が適当であることが判明した。最後に、地熱微動を利用する地熱源探査法については、現在データ解析中である。以上の事から、地熱量評価を行うために物理探査技術を利用するという本研究の目的は達成された。
慢性腎臓病を対象とした機能的ＭＲＩ法の開発

心血管病や感染症のリスク因子として、慢性腎臓病(CKD)対策は急務である。CKDは腎実質の虚血と線維化が病態の本質であるが、腎生検以外は評価法が無かった。我々はこれまで脳神経分野で用いられてきたfunctional MRIを応用して腎臓の「機能的画像」を得ようとする試みを開始した。これまでにDiffusion-weightedMRI、blood oxygenationlevel-dependent MRI、およびarterial spin labeling法によって、腎線維化と虚血の重症度、組織灌流量の評価が可能となった。現在、他の腹部臓器にも応用可能な画像処理ソフトの開発を進めている。・24年度に設置された3テスラMRIを用いた腎機能的MRIのシークエンスを確立する為に、放射線科と協力してボランティアを被験者とした予備実験を重ねた。高磁場である事を生かして新たな撮像法としてDTI(diffusion tensor imaging)とASL(arterial spin labeling)を一連のシークエンスに加えた。Conventionalな腎MRIで形態・内部構造を評価するのに加えて、機能的MRIとしてDWI(線維化)、BOLD(酸素分圧)、DTI(尿細管・細血管微細構造)、ASL(血流・灌流評価)の4軸で腎を評価するシークエンスを確立しつつある。介入や群分けを伴わない横断研究に関しては、既に院内IRBに申請書類を提出し、平成25年1月に許可を得た。学会、研究会や論文としての発表に支障なくデータの収集が出来る状態となっている。平成25年度中の主な研究実績・一昨年に設置された3テスラの高磁場MRIを用いた腎functional MRIの撮像に関して、平成25年1月には院内IRBで承認を得て、通常の臨床検査として電子カルテからオーダー、正式なレポートを受け取れるように成った。・既に実際の臨床検査として撮像が日常的に行われ、原因が不明なクレアチニン上昇症例における臨床経過の推定、慢性腎臓病なのか、急性腎障害なのかの判定材料として有用に機能している。新規シークエンス(DTI、ASL)に関してもこれまで30症例以上の撮像が完了した。画像解析、シークエンス・撮像条件の詳細な調整を行っている最中である。研究計画に則り、慢性腎臓病患者の腎MRIデータ、臨床データの収集に努めた。これまでに100症例を超えるデータを収集出来ている。予想通り、DW(diffusion weighted)MRIにおけるADC(apparent diffusion coefficient)値は推定糸球体濾過量:eGFR(estimated glomerular filtration rate)に有意に相関する事が統計学的にも証明された。一方、BOLD(blood oxgenation level dependent) MRIのT2*値は、症例数を増やしてもeGFRとの相関が弱いままであった。患者背景に原因を求めるために、腎機能に影響を及ぼす検査値の他に、原疾患やこれまでBOLD MRIの計測値に影響を及ぼすことが報告されている各種因子にも注目して解析をすすめた。その結果、我々の予備実験でもBOLD MRIのT2*値の変動に有意に影響を及ぼす可能性が示唆されていた糖尿歴の有無が、最終的にもT2*の計測値に大きく関与している事が判明した。その他、腎血管性高血圧症、高度蛋白尿を示すネフローゼ症候群、急速進行性糸球体腎炎の発症初期、急性腎障害など、各種原疾患によってBOLD MRIのT2*値は統計学的に有意な影響を受けていた。原疾患を日本における慢性腎障害の3大疾患である糖尿病腎症、慢性腎炎症候群、腎硬化症に限定すると更にMRIの各種測定値と臨床パラメータの相関が明らかになった。最終的には急性腎障害、ネフローゼ症候群、腎血管性疾患ではBOLD MRIのT2*値がeGFRと乖離することが明らかとなった。DW MRIのADC値に関しては、腎線維化程度と相関しているという我々の予想を検証するために、予定していた腎生検の組織学的検索の中でも、間質線維化マーカーの検証をまず進めている。・1.5テスラMRI装置による評価では、ADC値が腎生検標本の間質線維化・尿細管萎縮程度に有意に相関していたが、3.0テスラに移行後は相関が弱くなった。原因としてb値の設定に変更が必要な事が判明した。拡散強調画像系では、ADC値の他に、FA値の測定、拡散テンソル画像の構築を目標としているため、現在も約30症例毎に放射線科との協議を行い、適切な撮像条件の検討を常に行っている。・脳神経学分野では、MRIコンソール上で作成されたデータから機能解析を行うためのソフトウエアが複数存在するが、腎の機能的MRIに関しては同様のソフトウエアが無い。2014年度から当大学の保健医療学部の研究者に共同研究をお願いして、MATLAB(数値演算コンピュータ言語)を基礎とした画像解析ソフトの開発に着手している。現在、GUIを備えたbeta版を使用しているが、データ処理には未だに多くの問題点がある。

他施設で腎機能的MRIを導入する際のハードルを下げる為にも、汎用性があり容易に操作できるソフトウエアを開発を続けている。腎臓内科学【予定通り進行した内容】・1.5テスラMRIを用いた機能的MRIは既に当院で稼働しており、実臨床への研究成果の還元は順調。学会、講演会、総説などでも研究内容を世間に広く公表している。・MRIの各種計測値と腎生検や臨床検査値との相関を検討し、定量的な評価法として意味付けをする計画に関して、研究初年度から染色法や組織学的計測法の確立を試みていた。繰り返しが必要な条件検討は主にマウスモデルを用いて行い、染色条件等はヒト腎生検標本を用いて検討し、再現性のある評価系は確立されたと考える。実際に、他の基礎系研究課題遂行の為に既に応用している。各種抗原賦活法の比較検討や、市販の電気毛布を用いて抗原・抗体反応用の恒温槽を自作するなど、実験手法の改善には大きな進歩があった。【遅れている、あるいは計画の変更が必要であった内容】・繰り返し撮像できた症例を含め150例以上の既存のデータの中には、本研究費交付以前にエントリーした症例まで遡れば、4年以上の臨床経過を追える例も発生してきた。そこで、組織学的検討以前に、臨床検査の経過とMRIの計測値の相関を検討したが、症例数が少ない影響もあるが、今のところ意味のある相関は得られていない。臨床検査値との相関が不明瞭な段階で、腎生検を用いた組織学的検討に意味があるのか、多額の研究費が必要になる計画内容であり、現在、慎重に検討している。・マウス慢性腎臓病モデルとその組織学的評価法は確立できたが、実験動物用高磁場MRIを用いた共同研究先の選定に難渋しており、未だ見通しが暗い。【上記を受けて、代替計画として遂行した内容】・当初の予定通り稼働しはじめた3テスラの高磁場MRIを用いて、ヒトを対象にした機能的MRIの撮像計画を大幅に前倒しし、平成24年度半ばからボランティアを用いた撮像条件の検討を開始した。また、結果の公表の為に病院IRBへの計画書の提出を行った。・1.5T MRIを用いたBOLD MRIのT2*値、DWIのADC値と腎機能等臨床検査値、原疾患との関連に関しては既に論文として報告済み。つまり計画の前半部分は予定通り終了した。・次に、当初はT2*値、ADC値と腎生検の免疫染色、各種遺伝子発現量、尿中TGF-beta、typeIII collagen量の相関を評価して、MRI計測値の意味付けを深める予定であった。従来の指標であるクレアチニンや蛋白尿よりも、腎機能予後を「早期」に「正確」にMRIで診断できると予測していた為である。しかし一昨年の調査では、MRI測定値と臨床経過の相関は有意ではなかった。
精神分裂病の継時的認知統合機能障害-局在性の脳梗塞巣をもつ脳血管障害患者との比較-

精神分裂病の基本的な病態病態として、知覚が断片化し、纏まりをもった認知ができなくなるという認知障害があることが臨床的に観察されている。しかし実際どのような断片化が存在するのか、知覚の断片化とその他の分裂病症状にはどのような関係があるのかは明らかではない。そこでわれわれは、継時的に断片化した刺激図形を統合する機能を調べるための検査を開発し、精神分裂病者における異常を調べている。開発した検査システムは以下のようなものである。カラーモニター画面上に刺激図形を提示するが、その上から黒色の遮蔽で図形は隠されている。その遮蔽に直径30mmの覗き穴をあけて裏側の刺激図形を部分的に見えるようにする。マウスを動かすことにより、被検者はその覗き穴を自由に連続的に画面上で動かすことができる。覗き穴を動かして図形をトレースし、刺激図形の部分を統合することで刺激図形の全体を認知できる。この検査システムを使い、12の刺激図形を順次提示し、各刺激図形の描画による再生、及び6つの図形から正解の刺激図形を選択する再認を行わせると、精神分裂病患者では再生、および再認のいずれの成績も有意に低く、またこの異常は、いずれも陽性の思考障害と正の相関を示した。この結果は、精神分裂病には継時的認知統合機能に障害があることが図形認知のレベルで存在することを示している。またこの障害と陽性の思考障害は共通の基盤を有することが示唆された(R.Izawa,1997)。この障害の性格を明瞭にし、またその神経系の基盤を明らかにするために、さらに時間的な統合機能を必要としない図形の再認および再生機能検査、Paced Auditory Serial Addition Test、Symbol Digit Modalities Test、Wechsler Memory Scale、WAIS-Rを組み合わせ、埼玉県総合リハビリテーションセンターの協力を得て、同センターに通所中の局在性脳損傷患者を対象に検査を始めている。1.精神分裂病の基本的な病態病態として、知覚が断片化し、纒まりをもった認知ができなくなるという認知障害があることが臨床的に観察されている。その遮蔽に直径30nmの覗き穴をあけて裏側の刺激図形を部分的に見えるようにする。またこの障害と陽性の思考障害は共通の基盤を有することが示唆された。上記検査の性格を明らかにするとともに、精神分裂病の継時的認知統合機能の脳内機構を推定するために、覗き穴はない単に刺激図形の再認および再生を行う検査をコンピュータ言語Quick Basicを用いて開発した。4.また埼玉県総合リハビリテーションセンターの協力を得て、同センターに通所中の局在性脳損傷患者を対象に上記検査を始めたところである。

この障害の性格を明瞭にし、またその神経系の基盤を明らかにするために、さらに時間的な統合機能を必要としない図形の再認および再生機能検査、Paced Auditory Serial Addition Test、Symbol Digit Modalities Test、Wechsler Memory Scale、WAIS-Rを組み合わせ、埼玉県総合リハビリテーションセンターの協力を得て、同センターに通所中の局在性脳損傷患者を対象に検査を始めている。
キラル敏感非線形ラマン分光法による溶液中タンパク質の絶対立体配置の高速決定

本研究では、新しい光源、白色レーザーを用いることで、分子のキラリティーを検出するまったく新しい測定手法の開拓を行った。まず初めに、分光干渉法を取り入れた全く新しいシステムの構築を試みた。その結果、キラル由来のCARS光について、光電場の実部及び虚部の同時測定を実現した。さらに、白色レーザーの発生に用いるフォトニック結晶ファイバーに、近赤外及び可視の二つの波長のレーザー光を導入することで、可視域白色レーザー発生を実現し、可視域CARSーROAの実験装置を立ち上げた。その結果、信号対雑音比が格段に向上した結果が得られた。物質のキラリティーは、生命の発生、タンパク質の機能発現、サリドマイドの催奇作用など、化学・薬学・生命科学の分野を横断する非常に重要な分子の構造情報であり、これまで様々な方面から研究が行われている。しかしながら、従来の方法では分子の構造情報について間接的な知見しか得ることが出来ない。これに対して、ラマン分光を用いた光学活性測定(ROA)は、振動スペクトルに基づいた分子レベルの構造情報を得ることが出来るため、例えば溶液中におけるタンパク質の絶対立体配置の決定など、生体分子の機能を知る上で重要な知見を与えることができる。申請者は最近、白色レーザーという新しい光源を用いることで、ラマン散乱光を増幅する非線形ラマン分光法を用いた、分子のキラリティ検出に世界で初めて成功した。これにより、非線形ラマン分光法が極めて有効であることを示した。そこで本研究では、本システムの感度を格段に高感度化するため、分光干渉法を取り入れた全く新しいシステム(非線形ラマン分光干渉装置)の構築を行った。この装置開発の過程で、ROAの信号強度が、励起波長の5乗に反比例することが判明した。そこで、これまで開発を進めてきた装置の励起源を1064nm近赤外域のレーザーから532nm可視域のレーザーに変更し、新たに開発を進めた。これにより、ROAの高速測定が実現し、溶液中タンパク質の絶対立体配置を研究する基盤が整った。これに対して、ラマン分光を用いた光学活性測定(Raman optical activity; ROA)は、振動スペクトルに基づいた分子レベルの構造情報を得ることが出来るため、例えば溶液中におけるタンパク質の絶対立体配置の決定など、生体分子の機能を知る上で重要な知見を与えることができる。そこで本研究では、ラマン散乱光を増幅できる非線形ラマン散乱を用いることで、ROAの高速測定を実現し、タンパク質の絶対立体配置とそのダイナミクスについての知見を得ることを目標として研究を行っている。本年度は、新しい光源、白色レーザーを用いることで、分子のキラリティーを検出するまったく新しい手法の開拓を行った。そして、非線形ラマン散乱の一種であるcoherent anti-Stokes Raman scattering(CARS)過程を効果的に用いることで、非線形ラマン分光法による分子のキラリティ検出に世界で初めて成功した。これにより、本手法が極めて有効であることを示した。本年度は、さらに装置の高感度化を目指して、分光干渉法を取り入れた全く新しいシステム(非線形ラマン分光干渉装置)の構築も試みた。現在までに、分光干渉法による予備的な結果を得ることができている。開発した装置を用いることで、水溶液中のタンパク質の測定を行う予定である。CARS-ROAによる高速測定の強みを活かし、natively unfolded proteinなど、X線構造解析やNMRなどの方法では構造決定が難しいタンパク質をターゲットとして研究を展開する予定である。これにより、CARS-ROAによる分子構造・タンパク質機能解析の基礎を固める。該当なし
腰部脊柱管狭窄症の病巣診断に関する臨床的研究

CEAPと共に下腿三頭筋のH波,M波(脛骨神経刺激)を記録し,刺激強度の差による波形変化を分析した.H波,M波が共に誘発される刺激強度では,CEAPの第1電位と第2電位が分離され,これらを個々に検討することにより,理論的にはα運動線維とGla線維の機能をそれぞれ評価できることが明らかとなった.2.CEAPの臨床的意義:腰椎椎間板ヘルニア(LDH)50例と腰部脊柱管狭窄症(LCS)30例を対象に針電極を用いて腰椎の各椎弓間より末梢神経(腓骨神経,脛骨神経)によるCEAPを測定した.その電位波形の変化をgrade14に分類し,高位診断を中心に検討した結果,高位診断一致率はLDHが82.4%,LCSが64.3%であった.falsepositiveはLDH8.8%に対してLCSは28.6%と高かった.3.神経症状とCEAPの関係:運動障害例と知覚障害例における診断率に有意差はなかった.しかし,CEAPのgradeと臨床評価として用いている日本整形外科学会腰痛治療成績判定基準(JOA score)は有意に相関した.今回の研究では,T波における有意な結果は得られなかったが,CEAPは,腰部疾患における病巣の高位判定と重症度に関して他覚的な判定を可能にする有意義な検査法であることが明らかとなった.1. Cauda Equina Action Pocential(以下CEAP)の波形分析:正常男性6例に対して、CEAPと共に下腿三頭筋のH波、M波(脛骨神経刺激)を記録し、刺激強度の差による波形変化を分析した。この結果、我々が、臨床で記録しているCEAPは、最大上刺激で刺激していることから、α運動線雑の逆行性電位とGl a線維の順行性電位の総和であると結論した。また、H波、M波が共に誘発される刺激強度では、CEAPの第1電位と第2電位が分離され、これらを個々に検討することにより、理論的にはα運動線維とGl a線雑の機能をそれぞれ評価できることが明らかとなった。2. CEAPの臨床的意義:腰椎椎間板ヘルニア(LDH)50例を対象に、針電極を用いて腰椎(L3/4,4/5,5/S1)の各椎弓間より末梢神経刺激(腓骨神経、後脛骨神経)による知覚系の誘発電位であるCEAPを記録した。その電位波形の変化をgracle 14に分類し、高位診断を中心に検討した結果、高位診断一致率は82.4%、false positiveは8.8%であった。3. LDHの神経症状とCEAPの関係:運動障害例と知覚障害例における診断率に有意差はなかった。しかし、CEAPのgracleと臨床評価として用いている日本整形外科学会腰痛治療成績判定基準(JOA score)は有意に相関した。以上の結果から、CEAPは、LDHにおける病巣の高位判定と、腰部疾患の重症度に関して他覚的な判定を可能にする有意義な検査法であることが明らかとなった.今後は、これらの手技とT波の手法を用いて腰部脊柱管狭窄症(LCS)、LDHにおける主病巣高位の診断を確立したい。CEAPと共に下腿三頭筋のH波,M波(脛骨神経刺激)を記録し,刺激強度の差による波形変化を分析した.H波,M波が共に誘発される刺激強度では,CEAPの第1電位と第2電位が分離され,これらを個々に検討することにより,理論的にはα運動線維とGla線維の機能をそれぞれ評価できることが明らかとなった.2.CEAPの臨床的意義:腰椎椎間板ヘルニア(LDH)50例と腰部脊柱管狭窄症(LCS)30例を対象に針電極を用いて腰椎の各椎弓間より末梢神経(腓骨神経,脛骨神経)によるCEAPを測定した.その電位波形の変化をgrade14に分類し,高位診断を中心に検討した結果,高位診断一致率はLDHが82.4%,LCSが64.3%であった.falsepositiveはLDH8.8%に対してLCSは28.6%と高かった.3.神経症状とCEAPの関係:運動障害例と知覚障害例における診断率に有意差はなかった.しかし,CEAPのgradeと臨床評価として用いている日本整形外科学会腰痛治療成績判定基準(JOA score)は有意に相関した.今回の研究では,T波における有意な結果は得られなかったが,CEAPは,腰部疾患における病巣の高位判定と重症度に関して他覚的な判定を可能にする有意義な検査法であることが明らかとなった.
行政の変革に伴う保健師の役割移行に関する研究-transition理論を用いて

行政の変革として大きな転機となっている市町村合併がどの様に保健師の役割、機能に影響を及ぼしているかを把握する目的で、市町村合併を実施した市町村を対象に調査を行った。172名の保健師から回答を得、その結果を以下に示す。市町村合併によって保健師数が増加したのは9%の市町に過ぎなかったが、保健師数が減少したのは21.5%に上った。保健師数が増加した理由は、保健師の配置場所の増加が主だった。保健師の業務は、67%の市町で業務担当と地区担当の併用を行っていることは合併前後によっても変わらなかった。合併に伴い保健事業が新設・廃止・委託などと変更した市町は71%になった。委託をした業務で最も多かったのは予防接種であるが、中には乳幼児健診や乳幼児訪問指導を委託にした市町もあった。保健師が市町村合併によるメリットとして、(1)視野がひろがった(2)相談できる人が増えた(3)他の市町村の良い部分を共有できたなどがあった。デメリットとしては、(1)事務量の増加(2)地域特性が活かしにくい(3)住民との関係が希薄になったなどがある。社会の変化に伴う保健師の配置に関する文献研究では42文献が把握され、これらは公衆衛生看護活動と保健師の配置、保健業務量と保健師数など量的研究が中心であるが、今後、虐待予防など新たな予防的健康問題に対応した保健師の必要性を考慮して配置を考える日地用があることが示唆された。これらの問題に基づき、保健師活動として新たに求められている分野の一つである児童虐待予防に関するネットワーク事業に焦点をあて、オレゴン州の例を参考に検討した。児童虐待予防ネットワークにおける保健師の役割と機能について、他職種との連携、ボランティアの養成など多くの示唆を得た。市町村の合併に伴い、保健師は保健活動のかかわる多様な変化を体験している。保健活動の変化には、その活動内容、実施体制、対象者と健康問題、地域の保健医療福祉にかかわる状況などが大きく関係する。加えて、保健師の心身へも大きな影響を及ぼす。これらの関係を「移行」の理論を用いた概念に基づき、市町村合併を経験した保健師に半構成的面接調査を実施した。対象者はG県内で市町村合併した地方自治体に勤務する保健師で、面接の協力を得られた27名である。面接記録を内容分析した結果として、保健活動の体制の変化および保健師への影響を把握できた。保健活動の体制の変化では2つの形があった。すなわち、合併に伴いすべての保健活動を統一し、かつ保健師の活動拠点を1箇所に集約した自治体と、合併前の各市町村の保健活動を最低限の統一をするにとどめ、保健師の活動は従来の保健センターで実施している自治体とであった。前者の自治体の保健師は、合併に伴う保健師自身への影響が大きく、新たな体制の中で自らの役割を見出す努力をかなり要していた。また保健活動では従来の市町村で自ら事業を起こしたり、地域の人々との深いかかわりがあった活動に、新たな市町村では携われなくなったことによる精神的影響を示した。加えて、従来の市町村では、小規模な町村の保健師は、個人や家族の状況を十分に把握して保健指導を展開できていたが、新たな自治体での住民をまだ十分に把握できないことや、多数の住民への保健指導を展開するためのとまどいが見られ、保健師の役割をどのように遂行するべきか悩むといった移行に伴う保健師への影響が大きかった。合併前後で同じ保健センターで保健活動を展開している保健師は、今後、保健師が他の地域へ移動したり、人数を減少させられるのではないかといった不安を持っていた。しかし、市町村合併は保健活動を見直すよい機会であったという積極的な意見もあった。
絶縁紙-氷複合絶縁による高温超電導ケーブルの新しい極低温電気絶縁構成の開発

超電導ケーブルの開発において解決すべき重要な技術課題のひとつに電気絶縁がある。現段階における高温超電導ケーブルの開発においては、従来技術の延長として、液体窒素を冷媒として使用するばかりでなく、電気絶縁構成の一部としても用いる方向で検討がなされている。本研究では、現在開発が進められている高温超電導ケーブルで多く採用されている絶縁紙-液体窒素複合絶縁系における電気的弱点である液体窒素を固体である氷に置き換えた絶縁紙-氷複合絶縁系または絶縁紙-ポリプロピレン(PP)-絶縁紙の構成を持つPPLPにより、上記問題の解決を試みた。BGを設けた平行平板電極系においてクラフト紙(KP)がバットギャップ(BG)側にある場合は、正極性印加の方が負極性印加よりもインパルス絶縁破壊の強さ(Imp-Fb)が高いが、PPがBG側にある場合のImp-Fbは極性による差が小さく、その値はKPがBG側にある場合のそれの間に存在することが明らかとなった。これらのデータは、Process:(1)KP中は正電荷よりも負電荷の方が侵入し易く、実効厚さの低下をもたらす、Process:(2)PP中へは電荷は侵入せず、PPは正よりも負ストリーマに対して弱いと仮定すると説明できた。Fbの低下をもたらす上記(1)および(2)の条件が揃っている構成のImp-Fbが最も低くなり、その両条件に当てはまらない構成のImp-Fbが最も高くなると考えられた。現在開発が進められている高温超電動ケーブルの課題の一つに電気絶縁がある。電気絶縁方式としては、従来技術の延長である絶縁紙-液体窒素複合絶縁系が用いられているが、気泡の発生により電気絶縁性能および長期信頼性の低下が懸念される。そこで、申請者らは極低温領域において優れた絶縁性能をもつ固体絶縁方式に着目し、室温では絶縁の天敵である水が低温では絶縁物である氷になることを利用して、電気的弱点である液体窒素を様々な利点をもつ氷に置き換えた絶縁紙-氷複合絶縁系を開発した。本研究では、この絶縁紙-氷複合絶縁系の電気絶縁特性を解明し、高温超電導ケーブルにおける新しい極低温電気絶縁構成の開発を促進することを目的した。各種周囲媒質におけるクラフト紙の直流絶縁破壊特性は交流の時と比べ、全体的に1.42倍上昇することが分かった。これは、直流では交流の場合より部分放電が起きにくく、劣化が進まないためであると考えられる。また、室温空気や室温気体窒素などの周囲媒質の時に比べ低温気体窒素におけるDC-Fbの上昇が特に大きく、これには以下に示すように破壊機構による違いが寄与していると考えられた。交流では高電圧印加による激しい放電を伴って絶縁破壊に至るが、直流ではセルロース繊維の表面を流れる電流により発熱し破壊に至ると考えれば、低温気体窒素が周囲媒質の場合は低温であることにより表面漏れ電流が抑制され、発熱も抑制されて、DC-Fbが上昇すると思われた。
低温増殖性乳酸菌の食肉中での作用と加工特性に関する研究

1993年3月の食品衛生法施行規則一部改正に伴う規格基準の改正により食肉加工の理論と技術に新しい展開が期待されている。我々はこれまで乳酸菌を利用した発酵食肉にみられる様々な性状変化を生物化学的に検討し、低温増殖性の乳酸菌利用によって安全で高品質のハム製造が可能であることを示唆した。さらに、低温増殖性乳酸菌の利用によって有害細菌の増殖を効果的に阻止し、非加熱発酵ハム(生ハム)が製造可能であると考えられた。例えば、豚ロース肉に低温増殖性乳酸菌をスターターカルチャーとして接種し、3%食塩、0.05%亜硝酸塩、0.2%硝酸塩、1%グルコースで塩漬しながら1週間発酵を行い、さらにその後、真空包装したものを300MPaで15分間(20°C)超高圧処理を行った。それぞれの処理試料を1週間、低温下(5°C)で貯蔵後供試した。その結果、発酵による色調の改善が認められ、また、食感を推定する物性値は有意に(P<0.05)高くなり、緻密な組織になることが示唆された。次に、超高圧処理を併用した試料については、発酵だけでは残存した微生物が乳酸菌を除きすべて死滅し、pHも5.16となり過度な低下を抑制することができた。また、色調に関しては発色率は向上したが全体に淡色化する傾向が認められた。物性は凝集率、瞬間弾性率、ニュートン粘性率が有意に(P<0.05)増加し、歯ごたえのあるジューシーな食感に変化することが示唆された。以上のような発酵・超高圧処理による豚ロース肉は官能的にも高い評価が得られ、乳酸発酵による食肉製品は他のどの製品よりも好ましい赤味を帯び、また、発酵乳製品のもつ酸味とは異なり、かすかな酸味はより食欲をそそるものであった。また、食肉色素ミオグロビン溶液の発酵による吸収スペクトルを調べた結果、オキシミオグロビンやニトロソミオグロビンとは異なる波長域に新たなミオグロビン誘導体の出現が示唆された。標記研究代表者は、これまで乳酸菌を利用した発酵食肉にみられる様々な性状変化を生物化学的に検討し、低温発酵性の乳酸菌利用によって安全で高品質のハム製造が可能であることを示唆した。さらに、低温発酵性乳酸菌の利用によって有害細菌の増殖を効果的に阻止し、非加熱発酵ハム(生ハム)が製造可能であると思われる。そこで本研究は、豚ロース肉に低温発酵性乳酸菌をスターターカルチャーとして接種し、3%食塩、0.05%亜硝酸塩、0.2%硝酸塩、1%グルコースで塩漬しながら1週間発酵を行った。さらにその後、真空包装したものを300MPaで15分間(20°C)超高圧処理を行った。その結果、発酵処理により接種乳酸菌数は10^8レベルに達し、pHは5.79から4.72まで低下した。しかし、大腸菌群、低温細菌および酵母の増殖が貯蔵中に観察され、発酵だけでは微生物の死滅は不可能であることが示唆された。また、発酵による色調の改善が認められ、ヘム色素のニトロソ化率から求めた発色率は有意に(P<0.05)高くなり、また、色差からより鮮やかで深い赤色を呈する色調に変化することが示された。

さらに、食感を推定する物性値は有意に(P<0.05)高くなり、緻密な組織になることが示唆された。次に、超高圧処理を併用した試料については、発酵だけでは残存した微生物が乳酸菌を除きすべて死滅し、pHも5.16となり過度な低下を抑制することができた。また、色調に関しては発色率は向上したが全体に淡色化する傾向が認められた。物性値は凝集率、瞬間弾性率、ニートン粘性率が有意に(P<0.05)増加し、歯ごたえのあるジューシ-な食感に変化することが示唆された。以上のような発酵・超高圧処理による豚ロース肉は官能的にも高い評価が得られた。1993年3月の食品衛生法施行規則一部改正に伴う規格基準の改正により食肉加工の理論と技術に新しい展開が期待されている。我々はこれまで乳酸菌を利用した発酵食肉にみられる様々な性状変化を生物化学的に検討し、低温増殖性の乳酸菌利用によって安全で高品質のハム製造が可能であることを示唆した。さらに、低温増殖性乳酸菌の利用によって有害細菌の増殖を効果的に阻止し、非加熱発酵ハム(生ハム)が製造可能であると考えられた。例えば、豚ロース肉に低温増殖性乳酸菌をスターターカルチャーとして接種し、3%食塩、0.05%亜硝酸塩、0.2%硝酸塩、1%グルコースで塩漬しながら1週間発酵を行い、さらにその後、真空包装したものを300MPaで15分間(20°C)超高圧処理を行った。それぞれの処理試料を1週間、低温下(5°C)で貯蔵後供試した。その結果、発酵による色調の改善が認められ、また、食感を推定する物性値は有意に(P<0.05)高くなり、緻密な組織になることが示唆された。物性は凝集率、瞬間弾性率、ニュートン粘性率が有意に(P<0.05)増加し、歯ごたえのあるジューシーな食感に変化することが示唆された。以上のような発酵・超高圧処理による豚ロース肉は官能的にも高い評価が得られ、乳酸発酵による食肉製品は他のどの製品よりも好ましい赤味を帯び、また、発酵乳製品のもつ酸味とは異なり、かすかな酸味はより食欲をそそるものであった。また、食肉色素ミオグロビン溶液の発酵による吸収スペクトルを調べた結果、オキシミオグロビンやニトロソミオグロビンとは異なる波長域に新たなミオグロビン誘導体の出現が示唆された。
糖尿病性腎症とNHE遺伝子異常の関連についての検討

Na^+/H^+exchanger(NHE)活性が細胞内のナトリウムやカルシウムイオン濃度と密接に関係しており高血圧症や糖尿病性腎症発症のメカニズムにおいて重要な働きをしていると考えられる。近年NHEcDNAが次々とクローニングされ、少なくとも4種のアイソフォームが存在すること、また腎にはこの4種すべてが発現していることが明らかになっている。そこで、糖尿病モデルであるGKラットの腎においてNHE遺伝子発現がいかなる調節を受けるかをCompetitive PCR法を用いて、GKおよびWistarラット腎におけるNHE1-4各々の遺伝子発現量を比較したところNHE1、2および4の発現量に差を認めなかった。しかしNHE3はGKラットにおいて約1.5倍に有意に増加していた。これより糖尿病状態において腎症の発症、進展にNHEは何らかの関与をしている可能性があり、特にNHE3との関係が深いと考えられた(以上の結果を糖尿病学会に報告した)。さらに4種のNHE遺伝子をヒトゲノムライブラリーより単離し、エクソン-イントロン構造を明らかにし、この結果を用いて糖尿病者にNHE遺伝子異常が存在するかを検索中である。NHE2-4のcDNAを用いてヒトゲノムライブラリーをスクリーニングし各々複数の陽性クローンを得た。現在、全長の塩基配列を決定するべくシークエンス作業を続行している、既に解析した部分より順次塩基配列をもとにプライマーを作製し糖尿病患者約200名より採血を行い抽出した白血球ゲノムDNAをPCR-SSCP法を用いてスクリーニング中である。今後これらの結果を基に糖尿病患者にNHE遺伝子異常を検索し、さらに遺伝子上流域を検討し患者特有の転写調節異常が存在するかを検討する。N+/H^+交換体(NHE)活性が細胞内のナトリウムやカルシウムイオン濃度と密接に関係しており糖尿病性腎症発症のメカニズムにおいて重要な働きをしていると考えられる。近年NHEcDNAが次々とクローニングされ、少なくとも4種のアイソフォームが存在することが明らかになっている。また腎にはこの4種すべてが発現していることが明らかになった。そこで今回は4種のNHE遺伝子をヒトゲノムライブラリーより単離し、エクソン-イントロン構造を明らかにし、この結果を用いて糖尿病者にNHE遺伝子異常が存在するかを検索することを目的としている。初年度は、NHE2-4のcDNAを用いてヒトゲノムライブラリーをスクリーニングし各々複数の陽性クローンを得た。現在、全長の塩基配列を決定するべくシークエンス作業を続行中である。また、NHEと糖尿病性腎症との関連を明らかにするべく糖尿病モデルであるGKラットの腎においてNHE遺伝子発現がいかなる調節を受けるかをCompetitive PCR法を用いて、GKおよびWistarラット腎におけるNHE1-4各々の遺伝子発現量を比較したところNHE1、2および4の発現量の差を認めなかった。今後これらの結果を基に糖尿病患者にNHE遺伝子異常が存在するかを検索し、さらに遺伝子上流域を検討し、患者特有の転写調節異常が存在するかを検討する。Na@@S1+@@E1/H@@S1+@@E1exchanger(NHE)活性が細胞内のナトリウムやカルジウムイオン濃度と密接に関係しており高血圧症や糖尿病性腎症発症のメカニズムにおいて重要な働きをしていると考えられる。そこで、糖尿病モデルであるGKラットの腎においてMHE遺伝子発現がいかなる調節を受けるかをCompctitive PCR法を用いて、GKおよびWistarラット

腎におけるNHE1-4各々の遺伝子発現量を比較したところMHE1、2および4の発現量に差を認めなかった。しかしNHE3はGKラットにおいて約1.5倍に有意に増加していた。これより糖尿病状態において腎症の発症、進展にNHEは何らかの関与をしている可能性があり、特にNHE3との関係が深いと考えられた(以上の結果を糖尿病学会に報告した)。さらに4種のNHE遺伝子をヒトゲノムライブラリーより単離し、エクソン-イントロン構造を明らかにし、この結果を用いて糖尿病者にMHE遺伝子異常が存在するかを検索中である。NHE2-4のcDNAを用いてヒトゲノムライブラリーをスクリーニングし各々複数の陽性クローンを得た。現在、全長の塩基配列を決定するべくシークエンス作業を続行している、既に解析した部分より順次塩基配列をもとにプライマーを作製し糖尿病患者約200名より採血を行い抽出した白血球ゲノムDNAをPCR-SSCP法を用いてスクリーニング中である。今後これらの結果を基に糖尿病患者にNHE遺伝子異常を検索し、さらに遺伝子上流域を検討し患者特有の転写調節異常が存在するかを検討する。
ムンダ諸語における「音象徴」に関する研究

本研究は、最終年度でムンダ語の擬態語・擬音語に相当するexpressivesに関する調査を継続した。インドで話されるムンダ諸語には、expressivesは豊富にあり、日常会話にもよく現れるものである。ただいま作成中のムンダ語擬態語辞書には、1500を上回る単語の意味、用法が掲載される。擬態語で見れる特集な「音」と「意味」をつなぐ音象徴を分析する仕事を進めて来た。今年度は、ネイティブ話者と集中的に調査し、ムンダ語における擬態語・擬音語の発話から分析を深めた。ビデオを使ったインタービューや語りを基に、人類学の理論や手法を加えた。特に、擬態語を使う時のジェスチャーや発声に着目した。2017年12月の米国人類学総会でパネルを設け、本研究のムンダ語のデータと分析を発表した。Sense, person, object: diagrammatic networks and the enactment of expressives in Mundaという題で、擬態語の意味がその場、その人、そして文化という複雑な文脈の中で演出される、その言語行為をどう捉えることができるか、という方法論にも言及した分析であった。このパネルでは、他に中南米と東南アジアの発表するもあり、通言語的な議論ができた。擬音語・擬態語は多くの言語で見られるが、希少言語の記述では稀にみる。人類の言語文化の一つの貴重な遺産である。日本語でも数多くある擬態語ではなるので、有意義な課題であることは確認でき、言語文化交流を目指す媒体とも考えらる。本研究の分析をまとめた章が代表者と研究者が共著する論集に含まれ、南アジアという言語地域における音象徴を実証的に記述する試みに貢献できたことは、言語学・人類学そして南アジア地域研究の進展につながる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
補体系遺伝子を指標とした脊索動物ゲノム進化の解析

頭索動物のナメクジウオから、C3及びC6様の遺伝子を単離し、頭索動物における補体系の存在を確立した。特にMAC/perforinドメインを有するC6の存在は、従来貧食の促進だけと考えられていた無脊椎動物の補体系の機能に、細胞溶解活性を加えるものとして注目された。尾索動物のマボヤから、MASP,C3,Bf,C3受容体の遺伝子、蛋白を単離し、無脊椎動物でははじめて、補体依存性の貧食促進機構の存在を明らかにした。また、カタユウレイボヤのゲノムプロジェクトに参加して免疫関連遺伝子のアノテーションを行い、多数の補体遺伝子を確認した。その中には、抗体と反応するClqや、多数の膜溶解成分が含まれており、また、その他の成分でも遺伝子が増幅しているものが多く、尾索動物の補体系が予想以上に発達していることが示された。主要組織適合性抗原複合体(MHC)クラスIII補体遺伝子の進化を明らかにする目的で、硬骨魚のメダカと軟骨魚のドチザメを調べた。その結果、MHCを有する最も下等な脊椎動物とされるサメでも、C4,Bf遺伝子がMHCクラスI,II遺伝子と連鎖していることが判明し、クラスIII補体遺伝子葉MHCの成立当初からのメンバーであったことが示された。しかしながらメダカではこの連鎖は崩れており、硬骨魚類の系統での大規模なゲノム再編が示唆された。脊椎動物の補体系は30以上の成分からなる高度に組織化された生体反応系であるが、その発展には脊椎動物の進化初期に生じたとされるゲノムの4倍体化が重要な役割を果たしたと考えられている。補体系の原型を探る目的で、脊椎動物での4倍体化に先駆けて分岐したとされる尾索動物のマボヤ、カタユウレイボヤを用いて、補体系遺伝子の網羅的クローニングを試みた。方法としては、縮重プライマーによる目的を定めたクローニングに加えて、発現組織と思われる肝膵臓のEST解析、ゲノム・プロジェクトにより公開されているデータベースの検索を併用した。その結果、既に得られているマボヤの中心成分C3、その活性化酵素であるB因子と二種類のMASP、C3受容体のα,β鎖遺伝子に加えて、マボヤの補体制御タンパク及び膜障害成分の候補遺伝子、更にカタユウレイボヤの二種類のC3、B因子、MASPとそのプロテアーゼ領域を欠く新規遺伝子、及びマボヤのものとは異なる膜障害成分の遺伝子を単離することができた。分子系統解析の結果は、これらがいずれも脊椎動物での各遺伝子族内部での重複に先駆けて、その共通祖先から直接分岐してきたものであることを示唆し、脊椎動物での補体系の発展は4倍体化のよるところが大きいという仮説を支持した。また、カタユウレイボヤの染色体のFlSHによる解析では、C3、B因子遺伝子間の緊密な連鎖は認められず、哺乳類におけるC4、C2間の連鎖遺伝子重複後に確立されたことが示唆された。現在、個々の遺伝子についてタンパク、機能レベルでの解析をすすめ、原始補体系の構成、機能の全貌を解明することをめざしている。カタユウレイボヤのゲノムアノテイションに参加し、補体系遺伝子としてはC3が2つ、Bfが2つ、C1qが2つ、MBPが9つ、フィコリンが9つ、MASPが4つ、MAC/perforinドメインを有する遺伝子が11存在することを明らかにした。これは哺乳類以外では始めての網羅的な補体系遺伝子の探索であり、C1qやMAC/perforinドメインなど予想されなかった遺伝子の発見もふくめて、補体系の進化を考える上での重要な情報を提供した。このうちBf遺伝子について、詳細な解析を行ったところ、2つの発現している遺伝子と1つの5'側を欠失した擬遺伝子が隣接して存在し、ホヤBf遺伝子は縦列遺伝子重複により増幅したことが示された。発現している2つの遺伝子は、ほぼ100%の塩基配列の一致する部分が2カ所存在し、近年の遺伝子変換により生じたと考えられた。

また、Bf遺伝子領域には極めて高密度に反復配列が存在しており、遺伝子重複、遺伝子変換過程への関与が示唆された。ドメイン構造からは、ホヤBfは脊椎動物Bfには存在しない余分なドメインを有しており、またそのセリンプロテアーゼ・ドメインは脊椎動物のClr/s, MASP-2/3からのみ知られている特殊なものであり、補体系の成立初期には活発なエクソン・シャフリングが行われていたことが示唆された。補体系の中心成分C3と、その祖先と考えられるアルファ2マクログロブリンの遺伝子重複の時期を明らかにするために、チオエステル結合を含む両者に共通な配列部分に設定したプライマーを用いたRT-PCRを行った結果、軟体動物のキセルガイからはアルファ2マクログロブリンが2種類、棘胞動物のヒドラからはどちらとも決定できない遺伝子が2種類単離され、その構造解析によりチオエステル含有タンパクの進化の過程が明らかになった。