hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糸状菌CCAAT-box結合因子複合体のアセンブリおよびソーティング機構の解明

2量体形成によるHapEの分解抑制機構の解析:HapEの分解過程およびHapCとの2量体形成に伴う安定化機構をin vitroで明らかにすることを目的とし、^<35>Sで標識したサブユニットをin vitro合成し解析に利用した。解析の過程でHapEはそれ自身で不溶化しやすい性質があることが見出された。この不溶化がHapCをin vitro翻訳前に添加することにより顕著に抑えられること、翻訳後の添加では効果が見られないこと、両サブユニットはヒストンフォールドモチーフを介したヘテロ2量体を形成することから、HapCがHapEに対して特異的なシャペロン様の働きをし、HapEの不溶化を防いでいることが示唆された。
歴史環境都市ベトナム・フエの持続的発展のための技術指針と文化遺産保存活用学の構築

世界遺産「フエの建造物群」を有する、ベトナム中部の古都フエにおいて、遺産を静的にとらえるだけでなく、かつてと今の遺産を取り巻く人々の営みや環境の変化を含めて、遺産の動的な様態を明らかにするため、文化遺産の保全・継承のシステムを、新たな価値の創造の機会として捉えるヘリテージ・マネジメント計画、技術支援、そして意味付けの実践的スキームのもとに、勤政殿再建事業の推進を学術的に支援した。1.「文化財修復技術」:文化財建造物の修復詳細技術に関し、より一層精度を高め、カウンターパートへの適確な技術移転を推進するために、フエにおける第一級の上流住宅であり、危機に瀕していて、救済の手が必要とされている「延福長公主祠」の部分解体調査を日本人専門家とベトナム人修復技術者の共同のもとに行い、ジョブ・トレーニングの機会とする.(1)修理前の慎重な危険個所診断調査をもとに、解体による修復方法と非解体による修復方法を検討.(2)劣化原因の究明のために必要な部分発掘調査.(3)全ての解体部材に関し、詳細な痕跡調査を実施し、実測図,痕跡図を作成.(4)以上を元に復原考察と修復方法の確定を行い、復原図と工程計画を確定.なお膨大な解体作業と記録および再利用不可能部材の処理が必要なため、一部をベトナム側専門家への委託業務とした.2.「災害リスク軽域」:防災計画を視野に入れた地形分析、水系解析に資する測量について、関係機関と協議を行った.3.「文化的景観保全」:阮朝儀礼の復原に資する文献資料研究を開始、皇城内の現存しない建物について、阮朝漢籍資料等による復原的研究を行った.4.「持続可能な観光」:(1)残存する上流住宅、仏領インドシナ時代のコロニアル建築を悉皆に近い調査によって、把握,保存状態を確認し、今後行うべき本調査の対象を選択し、計画を立案する.景観等遺跡環境要因の分析に先駆けて遺跡周辺のDEMの計測を本年度は予算の都合上、予備的に実施した.5.「公教育」:周辺地域に住まう人による文化遺産の価値の再発見・再認識に資するため、ベトナム・フエにおける社会基盤等の社会環境に関するヒアリング調査を行った.「文化財修復技術」項目では、文化財建造物の修復詳細技術に関し、より一層精度を高め、カウンターパートへの適確な技術移転を推進するために、フエにおける第一級の上流住宅であり、危機に瀕していて、救済の手が必要とされている「延福長公主祠」の部分解体調査を日本人専門家とベトナム人修復技術者の共同のもとに行い、ジョブ・トレーニングの機会とした.前年度に部分解体調査等により、建物のあるキムロン地区は度重なる洪水による土砂堆積が確認された.これについて基壇の嵩上げとオーセンティシティの確保の両立について協議を行った.さらに実測図をCAD化、修復プロセスを報告書にまとめた.「保存科学」項目では、聞き取り調査から、雨漏りの溜水による木造軸部の腐朽、さらに敷地に広く庭を構えて様々な種類の木を植えたことによって蟻害の受けやすい環境であることがわかった.修復プロセスの中で施す処置について、現地での環境調査にて確認した.「災害リスク軽減」項目では、現地カウンターパートとの協議を進め、地形分析・水系解析に資するDTM測量調査を実施し、データを集積する.「文化的景観保全」項目では、隔年で開催されるフエ・フェスティバルにて、阮朝儀礼の復原に関するワークショップを行った.「公教育」項目について、「延福長公主祠」のあるキムロン地区は、阮朝期以前からの由緒ある土地柄、伝統的木造家屋が比較的多く残る地域となっている.それらは、現地の言葉で「庭の家」と呼ばれるように、敷地に広く庭を構えて、様々な種類の木を植える.これらの歴史文化資源の重要性について、調査を行った.「持続可能な観光」について、残存する上流住宅、フランス植民地時代のコロニアル建築から、それぞれについて比較し体系的に分析を進め、そのなかから特徴的な建物を選出し、詳細な図面の実測を行った.1.文化財修復技術:引き続き、文化財建造物の修復詳細技術に関し、より一層精度を高め、カウンターパートへの適確な技術移転を推進するために、フエにおける第一級の上流住宅であり、危機に瀕していて、救済の手が必要とされている「延福長公主祠」の部分解体調査を日本人専門家とベトナム人修復技術者の共同のもとに行い、ジョブ・トレーニングの機会とした.部分解体調査の結果をもとに既に実測した阮朝小宮殿と比較分析を行い、一定の成果を得た.2.保存科学:前年度調査により、雨漏りの溜水による木造軸部の腐朽、さらに敷地に広く庭を構えて様々な種類の木を植えたことによって蟻害の受けやすい環境について現地での調査をもって確認した.今年度は、これをもとに、現地での保存科学手法について、ガイドラインおよびマニュアルを作成を行った.3.災害リスク軽減:現地カウンターパートと、地形分析・水系解析に資するDTM測量調査の必要性について協議を行った.4.文化的景観保全:現在は、祠堂として残る、府第(皇子・皇女の住宅)について、悉皆的に調査を行い、史書との照会により、その分布・残存状況を地図上にまとめた.また、爵位等序列や親等序列と建物の規模の関係について試論的考察を行った.5.公教育:「延福長公主祠」のあるキムロン地区は、阮朝期以前からの由緒ある土地柄、伝統的木造家屋が比較的多く残る地域となっている.

それらは、現地の言葉で「庭の家」と呼ばれるように、敷地に広く庭を構えて、様々な種類の木を植える.これらの歴史文化資源の重要性について、現地との共有し、今後の利活用について検討を行った.6.持続可能な観光:残存する上流住宅、フランス植民地時代の建物について、詳細な実測調査と、史料調査により、これらの歴史的評価を行った.当該研究において設定した「技術支援」「意味づけ」「マネジメント計画」という3つの基軸的なスキームの下位項目である「文化財修復技術」「災害リスク軽減」「文化的景観保全」「持続可能な観光」「公教育」の5項目において、関係する機関との協議を行い、当該研究の意義および目標を共有した.特に緊急性の高い課題である文化財建造物の修復技術については、継続的な技術移転を進めた.これにより「災害リスク軽減」「文化的景観保全」「持続可能な観光」「公教育」といった、地域の歴史的資源(文化財)の今後に関する取り組みへと歩を進めることが可能となった.「延福長公主祠」のあるキムロン地区は、阮朝期以前からの由緒ある土地柄、伝統的木造家屋が比較的多く残る地域となっている.それらは、現地の言葉で「庭の家」と呼ばれるように、敷地に広く庭を構えて、様々な種類の木を植える.これらの歴史文化資源の重要性について、現地との共有し、今後の利活用について検討を行った結果、当該研究で設定した「文化財修復技術」「保存科学」「災害リスク軽減」「文化的景観保全」「持続可能な観光」「公教育」の研究6項目を横断的に連関させるべく、地域住民の参加を促進するワークショップを開催した.内容としては、地域の歴史文化資源の中心である、「延福長公主祠」における現地小学生の写生大会を通じて、周辺に住まう人自身が、価値を再発見・再認識するというもので、文化遺産の維持・継承・存続のための「意味づけ」の一助となり得た.「文化的景観保全」として、登り梁ケオを合掌組とする梁行架構を桁行方向へ展開する、ベトナム中南部に独自の木造架構の解明のため、比較対象として、海上交易を通じて影響したと考えられる中国東南沿岸部での比較研究調査を行い、一定の成果を得た.また、19世紀末より、ベトナムと同様に、フランスの植民地となっていた、カンボジア・シェムリアップの、フランスによって入植された市街地においても、コロニアル様式の建物の比較研究調査およびヒアリングによる歴史調査を行い、同地の建物および市街地形成の経緯や、インドシナ連邦内でのベトナム人の活動についての知見を得た.当該研究において設定した「技術支援」「意味づけ」「マネジメント計画」という3つの基軸的なスキームの下位項目である「文化財修復技術」「災害リスク軽減」「文化的景観保全」「持続可能な観光」「公教育」の5項目において、関係する機関との協議を行い、当該研究の意義および目標を共有した.特に緊急性の高い課題である文化財建造物の修復技術については、継続的な技術移転を進め、さらに「災害リスク軽減」「文化的景観保全」「持続可能な観光」「公教育」といった、地域の歴史的資源(文化財)の今後に関する取り組みとして、地域住民とのワークショップを行った.これにより、登り梁ケオを合掌組とする梁行架構を桁行方向へ展開する、ベトナム中南部に独自の木造架構の解明という建築史学的テーマが、地域の歴史的資源の価値の再発見・創出へと連結する可能性が高まった.
肺癌の遺伝子治療のための腫瘍選択的発現アデノウイルスベクターの開発

方法CEA遺伝子蛋白翻訳開始点から-424から-2番目の塩基配列を含むDNAフラグメントを、LacZ遺伝子あるいはHSV-TK遺伝子と共にアデノウイルスベクターに組み込んだ.コントロールプロモーターとしてサイトメガロウイルス(CMV)プロモーターを用いた.各々AdCEALacZ、AdCEATKとAdCMVLaczと命名した.各種細胞株を20moiでAdCEATKあるいはAdCMVLacZに感染させ、GCVを種々の濃度で添加、5日後、MTT法にて生存細胞数を計測した。AdCEATK感染細胞生存数のAdCMVLacZ(コントロールベクター)感染細胞生存数に対する比率を計算した。結果用いた全細胞株でCMVプロモーターによる非常に強いβ-ガラクトシダーゼ遺伝子の発現がみられ、3細胞株種間で差はなかった。しかしCEAプロモーターによる発現はCEA生産癌細胞株LoVoではCEA非産生性細胞株のHeLaよりも有意に強く(0.50±0.07vs0.15±0.03U/min/μg protein,p<0.05)、またVMRC-LCDではHeLaより強い傾向がみられた。培地中GCV濃度20μMでは感染細胞の生存率はLoVo55%に対してHeLaは73%でありLoVoにはHeLaよりもガンシクロビルに対して強い感受性が導入される傾向がみられ、今後されにin vivoでのGCV投与量、時期の検討が必要と考えられる。
アルツハイマー病のGTP結合蛋白遺伝子異常とフリーラジカル除去機能

アルツハイマー型老年痴呆(SDAT)患者においてCu, Znsuperoxide dismutase (SOD)の検討を行ったところ, SDAT患者ではSODの蛋白量もmRNAにも異常を有することが明らかとなった.さらに,対照として検討した片頭痛患者の中にミトコンドリア遺伝子異常を有する1群が存在する可能性があることが明らかとなった.細胞内カルシウム変動の検討から,アルツハイマー型老年痴呆患者では細胞内情報伝達機構が傷害されつつある傾向があることが明らかとなったが,著明なものではなかった.またアルツハイマー型老年痴呆患者群では,今回検討したGTP結合蛋白の中のexon 8およびexon 9における明らかな遺伝子異常は認められなかった.これらのことから,アルツハイマーが他老年痴呆患者ではフリーラジカル除去機構に異常を呈するが, CTP結合蛋白のGsαのexon 8およびexon 9の遺伝子異常に起因するような細胞内情報伝達機構の著明な障害を有している可能性は少ないことが明らかとなった.今後はGsα遺伝子の他の部位の遺伝子異常の検討が必要である.また,アルツハイマー病では海馬のイノシトール三リン酸受容体の免疫組織染色による染色性の低下が認められており,イノシトール三リン酸受容体の異常に基づく細胞内情報伝達機構の異常が存在する可能性は否定できない.すなわち,イノシトール三リン酸受容体遺伝子異常がアルツハイマー病にも存在する可能性があり,さらに,これらの遺伝子について異常の有無の検討を重ねていく必要があるものと考えられた.また,今回の検討の際に認められた片頭痛患者のミトコンドリア遺伝子異常は片頭痛における新しい診断と治療の可能性をもちらすものと考えられた.アルツハイマー型老年痴呆(SDAT)患者においてCu, Znsuperoxide dismutase (SOD)の検討を行ったところ, SDAT患者ではSODの蛋白量もmRNAにも異常を有することが明らかとなった.さらに,対照として検討した片頭痛患者の中にミトコンドリア遺伝子異常を有する1群が存在する可能性があることが明らかとなった.細胞内カルシウム変動の検討から,アルツハイマー型老年痴呆患者では細胞内情報伝達機構が傷害されつつある傾向があることが明らかとなったが,著明なものではなかった.またアルツハイマー型老年痴呆患者群では,今回検討したGTP結合蛋白の中のexon 8およびexon 9における明らかな遺伝子異常は認められなかった.これらのことから,アルツハイマーが他老年痴呆患者ではフリーラジカル除去機構に異常を呈するが, CTP結合蛋白のGsαのexon 8およびexon 9の遺伝子異常に起因するような細胞内情報伝達機構の著明な障害を有している可能性は少ないことが明らかとなった.今後はGsα遺伝子の他の部位の遺伝子異常の検討が必要である.また,アルツハイマー病では海馬のイノシトール三リン酸受容体の免疫組織染色による染色性の低下が認められており,イノシトール三リン酸受容体の異常に基づく細胞内情報伝達機構の異常が存在する可能性は否定できない.すなわち,イノシトール三リン酸受容体遺伝子異常がアルツハイマー病にも存在する可能性があり,さらに,これらの遺伝子について異常の有無の検討を重ねていく必要があるものと考えられた.また,今回の検討の際に認められた片頭痛患者のミトコンドリア遺伝子異常は片頭痛における新しい診断と治療の可能性をもちらすものと考えられた.Cu,Zn superoxide dismutase (SOD)の濃度を免疫酵素抗体法(ELISA法)を用いて血清,脳脊髄液及び線維芽細胞にて検討した.SOD濃度は血清及び脳脊髄液ではアルツハイマー病患者と年齢を一致させた健常対照者との間に有意な差は認められなかった.線維芽細胞による検討では,SOD濃度は65歳以上のアルツハイマー型老年痴呆患者で有意に減少していた.また,Northern blot解析を用いたSODのmRNAの検討では,SOD濃度の検討と同様に65歳以上のアルツハイマー型老年痴呆患者で有意に減少していた.これらのことから,アルツハイマー型老年痴呆の病勢の進行や原因にSODが関与している可能性が考えられた.GTP結合蛋白(G蛋白)のexon 8におけるPCR法を組み合わせたsingle-strand conformation polymorphism(SSCP)解析では,一部のアルツハイマー型老年痴呆患者において,SSCPに異常が認められ,G蛋白のexon 8において遺伝子異常が存在する可能性が示唆された.現在,直接塩基配列決定法による遺伝子異常の確認を行っている.また,ミトコンドリア遺伝子の検討では,数例にミトコンドリア遺伝子の点変異が認められており,アルツハイマー型老年痴呆におけるSODの異常に伴ってoxidative stressによるミトコンドリア遺伝子異常とミトコンドリア機能異常が存在する可能性が示唆された.アルツハイマー型老年痴呆患者および脳血管性痴呆患者を対象として,セロトニン刺激による血小板内カルシウムイオンの変動について検討し,細胞内情報伝達機構についての検討を行った.また,GTP結合蛋白(G蛋白)のexon 8およびexon 9について点突然変異を中心とする遺伝子変異の有無について検討した.exon 8およびexon 9の遺伝子変異の有無の検討にはsingle-strand conformation polymorphism(SSCP)解析を用いた.セロトニン刺激による血小板細胞内カルシウム濃度の変動を検討したところ,アルツハイマー型老年痴呆患者では健常対照者に比して有意ではないが,細胞内カルシウム濃度の変動量が減少しており,神経伝達物質に対する細胞の反応性が減少している可能性が示唆された.

同時に検索した脊髄小脳変性症患者では健常対照者に比して有意に細胞内カルシウム変動量が減少しており,脊髄小脳変性症患者では神経伝達物質に対する細胞の反応性の減少,細胞内情報伝達機構の障害が存在する可能性が考えられた.アルツハイマー型老年痴呆患者においても脊髄小脳変性症患者ほど強い障害ではないが細胞内情報伝達機構に何らかの障害を有する可能性が示唆された.G蛋白についての検討では,exon 8についてのSSCPによる検討で点変異の存在の可能性が示唆されたが,その後の直接塩基配列決定法では点突然変異の存在は否定された.さらに本年度はexon 9についても同様の解析を行ったが,今回検索したアルツハイマー型老年痴呆患者30例にも脳血管障害性痴呆患者20例にもG蛋白のexon 8およびexon 9における遺伝子変異は認められなかった.アルツハイマー病患者における細胞内情報伝達機構の障害はG蛋白のexon 8またはexon 9の遺伝子変異による可能性は少ないが,その他の部位の障害による可能性も示唆され,今後さらに検討する必要があるものと考えられた.
数理モデルを用いた人工遺伝子ネットワークの解析と設計・医療への応用に関する研究

前年度の研究結果を引き継ぎ、ネットワークの正確な挙動予測と信頼性の高い設計方法の確立に向け、分子の少数性に起因する細胞内化学反応のゆらぎを解析するための新しい数理的な手法の開発を行った。まず、前年度において発展させた確率ネットワーク解析の手法をさらに発展させ、手法をより数学的に完全な形での定式化し、その汎用性および厳密性を確立した。また、確率ネットワーク解析と深く関連するリアプノフ方程式を用いて、化学反応の化学量論的特性に注目した細胞内化学反応のゆらぎの解析を共同研究で行い、Journal of Theoretical Biologyに発表を行っている。さらに、このリアプノフ方程式に基づく手法を用いて、遺伝子発現における揺らぎが抑制されるメカニズムを解析し、そしてその機能的限界を共同研究において明らかにした。そして、この結果を元に人工遺伝子ネットワークにおけるゆらぎの効果的な抑制方法とその限界の提案を行っている。この結果はJournal of Theoretical Biologyへの掲載が決定している。これらの知見を包括した理論的結果を書籍"<一分子>生物学"(岩波書店、合原一幸・岡田康志編)および、また日本バイオインフォマテイクス学会第4回生物情報ネットワーク研究会招待講演(2004年12月16日、小林徹也・合原一幸、細胞内反応ネットワークにおける揺らぎの数理解析)において発表している。一方、確率ネットワーク解析の手法の改良と平行して、細胞内化学反応のゆらぎを評価するための新しい手法として、細胞増殖を含んだ非線形マスター方程式の提案とその解析も行い、その結果を国際会議50th NIBB Conference(2005/2/8-2/10、愛知県東岡崎市岡崎カンファレンスセンター)にて口頭発表している。本年度は人工遺伝子振動子、スイッチ、センサーの設計理論の確立と、それら基本モジュールの実験実装の提案を中心に研究を行った。まず厳密な数理解析に基づく安全で信頼性の高いスイッチモジュールの設計方法を提案し、またこの設計法と実際の生物実験データを用いて、実験実装可能な3状態をもつスイッチのデザインを提案した。この結果は国際会議IEEE CSB2002で発表され、論文はJournal of Theoretical Biologyに採用されている。また、コンピュータによるシミュレーションを用いた数理解析をもとに様々な変異を加えた振動子モジュールのデザインを網羅的に探索し、実装した際に最も安定に動作すると考えられる振動子のデザインを見つけ出しそれを提案した。一方、このように安定に動作する振動子モジュールのデザインにいくつかの変更を加えることにより、パルス的な応答をする人工遺伝子センサーモジュールが得られることを発見した。このモジュールを数理的に解析することにより、入力に弱いノイズがのっている場合、ノイズに影響されず信号がモジュールに入ってきたことを特定でき、さらに入力にのっているノイズを利用して非常に弱い信号も特定する事ができるということを示した。これらの結果はBioComp2002,ICSB2002,などの国際会議で発表しており、論文を現在投稿準備中である。さらに、生体内におけるこれらの基本モジュールの振る舞いをより正確に評価・予測するため、ノイズの影響を正しく評価したより複雑な数値実験を行う準備研究も行い、ノイズの影響でモジュールの振る舞いに様々な変化が出ることを突き止めている。これらの数値実験結果を数理的に解析するための手法も開発している。細胞内においては、mRNAなどの個数が少ないことから、遺伝子発現において揺らぎが必然的に生じる。この揺らぎは遺伝子ネットワークの挙動を大きく変えうるほどの影響を持つ。ネットワークの正確な挙動予測と信頼性の高い設計方法の確立に向け、本年度は揺らぎを取り入れた数理モデルの提案をし、揺らぎが遺伝子ネットワークに及ぼす影響を解析するための新しい数理的な手法の開発を行った。まず、揺らぎを含む遺伝子発現の動的特性を記述するキュムラント発展方程式を構成し、その方程式から得られる数値計算結果を直感的に理解する手法として、確率ネットワーク解析の手法を提案した。また、遺伝子ネットワークにおいて揺らぎがどのように生成し、それがネットワーク内を伝播するのかをこの手法に基づいて定義・記述した。さらに、これまでいくつか提案されている遺伝子発現の揺らぎにかかわるパラメータやネットワーク構造の背後に存在する一般的なメカニズムを本手法に基づいて分類し、それらの本質的な機能が確率ネットワーク解析の方法により統一的に理解できることを示した。一方、遺伝子発現の揺らぎを解析的に調べることが可能な線形ノイズ近似に基づく手法を用いて、遺伝子発現における揺らぎの影響を別の側面からも評価した。これらの結果については、ICSB2003、CEC2003などの国際会議において発表をし、現在原著論文の準備中である。また、本年度の研究結果を一部含む遺伝子ネットワークの揺らぎに関する総説論文が雑誌数理科学に採用されている。さらに、これらの研究の人工遺伝子ネットワークへの応用として、遺伝子ネットワークの構造の違いが揺らぎに与える影響を実験的に調べる方法を提案し、現在実験的検証の準備を行っている。また、第1回システムバイオロジー研究会において、人工遺伝子ネットワーク研究の現状と今後の進展についての招待講演を行った。

さらに、このリアプノフ方程式に基づく手法を用いて、遺伝子発現における揺らぎが抑制されるメカニズムを解析し、そしてその機能的限界を共同研究において明らかにした。そして、この結果を元に人工遺伝子ネットワークにおけるゆらぎの効果的な抑制方法とその限界の提案を行っている。この結果はJournal of Theoretical Biologyへの掲載が決定している。これらの知見を包括した理論的結果を書籍"<一分子>生物学"(岩波書店、合原一幸・岡田康志編)および、また日本バイオインフォマテイクス学会第4回生物情報ネットワーク研究会招待講演(2004年12月16日、小林徹也・合原一幸、細胞内反応ネットワークにおける揺らぎの数理解析)において発表している。一方、確率ネットワーク解析の手法の改良と平行して、細胞内化学反応のゆらぎを評価するための新しい手法として、細胞増殖を含んだ非線形マスター方程式の提案とその解析も行い、その結果を国際会議50th NIBB Conference(2005/2/8-2/10、愛知県東岡崎市岡崎カンファレンスセンター)にて口頭発表している。
水質評価指標としての銅錯化容量に関する研究

河川水中に溶存している微量銅(II)錯体の易動度(反応活性度)を測定する方法を過年度開発し、その結果はすでに論文として公表した(Anal.Sci.,8,571(1992))。開発した方法の原理は、銅(II)錯体が解離して生成する遊離の銅(II)イオンだけがキレックスカラムに吸着する現象を利用したもので、銅(II)イオンの相対的な吸着速度を銅(II)錯体の易動度とする。本年度は上記の方法を用いて桐生川河川水を対象に調査した。河川水試料の測定項目は、pH、銅(II)錯体の易動度、溶存全有機炭素(TOC)、アミノ酸濃度および銅(II)錯化容量(CuCC)である。なお、CuCCの測定方法はすでに研究者らが開発した方法によった(Chem.Let.,1986,605)。調査項目について検討した結果、CuCCは強い銅(II)錯体を生成する配位子を対象にした測定法であるのに対して、易動度は弱い銅(II)錯体を生成する配位子を対象にした測定法であること、また河川水に溶存する配位子には天然起源のものと生活活動に由来するものがあることなど、今回の調査によって環境化学的に有用な多くの知見を得た(Bull.Chem.Soc.Jpn.,66,105(1993))。本年度はさらに、天然水中の微量銅(II)のスペシエーションの方法を開発した。その方法は銅(II)のTTA正抽出反応を主反応とし、河川水中で銅(II)が配位子と錯形成をする反応を副反応として副反応係数を測定することによって、河川水中で銅(II)が錯化されている程度を測定するものである(Anal.Sci.投高中)。天然水中の銅(II)のlabilityを測定する方法としてChelexカラム法を開発した。この方法の原理はChelexカラムへのCu^<2+>の吸着速度が、銅(II)錯体を形成する配位子の存在によって減少する現象を利用したものである:天然水中に既知量のCu^<2+>(=C_o mol dm^<-3>)を加えて、これをChelexカラムに流入させ、流出液中の銅(II)濃度(=C mol dm^<-3>)と空間時間(=T_S)を測定し下式よりCu^<2+>の吸着速度定数K_<obs>を求める。ただしX=g/C_oである。配位子が存在しない場合のK_<obs>をK_oとして天然水について求めたK_<obs>の値をK_<obs>/K_oに換算して、この値を天然水中の銅(II)のlabilityの相対的な尺度とした。ニトリロトリ酢酸をモデル配位子として検討し、K_<obs>/K_oの値が銅(II)のlabilityの相対的な尺度として有用であることを確認した後、本法を桐生川河川水に応用した。その結果K_<obs>/K_oの値は河川水中の全有機炭素濃度(TOC)とOH^-濃度によって支配されており、次の関係があることが見いだした。ただし、K_1およびK_2はそれぞれ定数である。上式を基にしてK_<obs>/K_oの日内変化を調査した結果、水質は昼型と夜型に分類された。夜型の河川水では天然配位子がCu^<2+>を錯化しているのに対して、昼型のそれには人間の生活活動に由来する配位子が含まれていると推定される。

なお、計算によればOH^-は重要な配位子ではなく、OH^-と行動を共にする何らかの配位子がCu^<2+>の錯化剤として重要な役割をしていると考えられる。TOCに含まれる成分のうち、重要な配位子は結合アミノ酸と遊離アミノ酸であると推定しているが、その詳細については来年度検討する予定である。電気的に中性な銅(II)キレートを合成して、これをベンゼンに溶解した有機相に河川水試料を加えて振り混ぜ、水相に逆抽出された銅(II)濃度を測定し、その濃度から銅(II)錯化容量(CuCC)を求める方法についてはすでに公表している。一方、河川水に溶存する銅(II)錯体が解離して生成するCu^<2+>のキレックスカラムへの吸着速度から、溶存銅(II)錯体の反応活性度を見積る方法を本研究で確立し、公表した。本法によって測定された反応活性度がもつ環境化学的意義を求める目的で、本年度は桐生川河川水中の溶存銅(II)錯体の反応活性度について調査した。その結果、逆抽出法で求めたCuCCは河川水に溶存する配位子のうち配位能力が強いものを反映しているのに対して、キレックスカラム法で調査した反応活性度は配位能力が弱い配位子が生成する銅(II)錯体の生成に起因するCuCCを推定するのに有効であることがわかった。さらに、CuCCに影響を与える配位子には主として生活活動に由来すると推定される全有機炭素に含まれるもの、天然起源であると推定されたアミノ酸が重要であることがわかった。また、CuCCの動向を定量的に説明するのにOH^-の役割が無視できないことが判明した。逆抽出法で求めたCuCCはキレックスカムラ法で測定した反応活性度と密接な関係にあり、以上の研究成果は現在日本化学会欧文誌に論文として投稿中である。河川水中に溶存している微量銅(II)錯体の易動度(反応活性度)を測定する方法を過年度開発し、その結果はすでに論文として公表した(Anal.Sci.,8,571(1992))。開発した方法の原理は、銅(II)錯体が解離して生成する遊離の銅(II)イオンだけがキレックスカラムに吸着する現象を利用したもので、銅(II)イオンの相対的な吸着速度を銅(II)錯体の易動度とする。本年度は上記の方法を用いて桐生川河川水を対象に調査した。河川水試料の測定項目は、pH、銅(II)錯体の易動度、溶存全有機炭素(TOC)、アミノ酸濃度および銅(II)錯化容量(CuCC)である。なお、CuCCの測定方法はすでに研究者らが開発した方法によった(Chem.Let.,1986,605)。調査項目について検討した結果、CuCCは強い銅(II)錯体を生成する配位子を対象にした測定法であるのに対して、易動度は弱い銅(II)錯体を生成する配位子を対象にした測定法であること、また河川水に溶存する配位子には天然起源のものと生活活動に由来するものがあることなど、今回の調査によって環境化学的に有用な多くの知見を得た(Bull.Chem.Soc.Jpn.,66,105(1993))。本年度はさらに、天然水中の微量銅(II)のスペシエーションの方法を開発した。その方法は銅(II)のTTA正抽出反応を主反応とし、河川水中で銅(II)が配位子と錯形成をする反応を副反応として副反応係数を測定することによって、河川水中で銅(II)が錯化されている程度を測定するものである(Anal.Sci.投稿中)。
食道癌の新規バイオマーカー開発を目指したがん代謝のエピゲノム解析

本研究の目的は、食道癌のがん代謝に関与するepigenetic biomarkerについて探索することである。細胞外フラックスアナライザーを用いて細胞内のがん代謝プロファイルを検証したところ、LSD1は解糖系の指標であるECAR、ミトコンドリア呼吸の指標であるOCRの変化に寄与することが分かった(Int J Cancer 2016)。次に、食道癌においてCNC転写因子ファミリーNrf2が代謝リプログラミングを制御し、がんの増殖に関与していることを示した。がんに特徴的な代謝メカニズムを明らかにすることは新たながん治療のターゲットの発見に繋がる可能性がある(Cancer Lett 2016)。本研究の目的は、食道癌のがん代謝に関与するepigenomic biomarkerについて探索することである。がんに特徴的な代謝メカニズムを明らかにすることは、新たながん治療のターゲットの発見に繋がる可能性がある。まず、LSD1(Lysine-specific demethylase-1)という分子に注目し、検証をはじめた。LSD1は、脂肪細胞において細胞内FAD依存的にH3K4の脱メチル化を起こし、エネルギー消費遺伝子(PGC-1αなど)の発現を制御、ミトコンドリア代謝を抑制することが報告されている。LSD1は、食道癌の癌部において発現が亢進しており、発現レベルが高い症例は低い症例に比べて有意に予後不良であることが分かった。さらに、その発現レベルは、PETのSUV値と有意に相関しており、がん代謝との関連が示唆された。次に、食道癌細胞株を用いて検討を行い、SiRNAでLSD1の発現レベルを抑制すると、癌浸潤能が抑えれ、癌浸潤との関係が示唆された。また、細胞外フラックスアナライザーを用いて、細胞内のがん代謝プロファイルを検証したところ、LSD1は解糖系の指標であるECAR、ミトコンドリア呼吸の指標であるOCRの変化に寄与することが分かった。これらの結果を論文化し、投稿中である。また、がん代謝に関わるepigenomic biomarkerを網羅的に解析するために、FDG-PET値の高い症例(≒がん代謝依存大)と低い症例(≒がん代謝依存小)をぞれぞれExpression arrayに提出したところ、多くの代謝関連遺伝子がpick upされた。今後は、その中から特にエピゲノム関連マーカーを選択する予定である。次に、食道癌細胞株を用いて検討を行い、SiRNAでLSD1の発現レベルを抑制すると、癌浸潤能が抑えられ、癌浸潤との関係が示唆された。これらの結果をInternational Journal of Cancer誌に投稿し、採択された(Int J Cancer. 2016 15;138:428-39)。また、消化器癌におけるepigenetic変化の発癌における重要性についての総説を執筆し、Cancer letters誌に採択された。がん代謝に関わるepigenomic biomarkerを網羅的に解析するために、FDG-PET値の高い症例(≒がん代謝依存大)と低い症例(≒がん代謝依存低)をそれぞれExpression arrayに提出し、多くの代謝関連遺伝子がpick upされており、その中から特にエピゲノム関連マーカーを選択する予定である。“LSD1"というエピジェネティック関連遺伝子に着目し検討したところ、臨床検体、in vitro assay両者においてがん代謝との関連を支持する結果が得られた。これにより、食道癌のがん代謝とエピゲノムに関して網羅的に解析することの重要性が再確認されたと考えている。これらのデータは、International Journal of Cancer誌に投稿し、採択された(Int J Cancer. 2016 15;138:428-39)。実際に、FDG-PET値の高い症例(≒がん代謝依存大)と低い症例(≒がん代謝依存低)をそれぞれExpression arrayに提出したところ、がん代謝に関わるepigenomic biomarkerが多くの同定されている。今後は、これらのbiomarkerを300例以上の食道癌バイオバンクを用いて検証していく。また、現在は、酸化ストレス応答転写因子であるNRF2が食道癌において高発現し、がん代謝のkey factorであるということが明らかになりつつある。今後は細胞外フラックスアナライザー、質量分析器などを用いてNRF2のがん代謝制御機構の解明をすすめる。まず、LSD1の食道癌代謝における役割を検証した。

SiRNAで食道癌細胞株におけるLSD1の発現レベルを抑制すると、癌浸潤能が低下した。また、細胞外フラックスアナライザーを用いて、細胞内のがん代謝プロファイルを検証したところ、LSD1は解糖系の指標であるECAR、ミトコンドリア呼吸の指標であるOCRの変化に寄与することが分かった。これらの結果をInternational Journal of Cancer誌に投稿し、採択された。また、消化器癌におけるepigenetic変化の発癌における重要性についての総説を執筆し、Cancer letters誌に採択された。次に、CNC転写因子ファミリーに属する強力な転写活性化能をもつ転写因子であるNrf2に注目した。Nrf2高発現株にsiRNAを用いてNrf2をknockdownさせると、ペントースリン酸経路の主要酵素であるG6PDとTKTの発現は低下し、細胞外フラックスアナライザーにて解糖能が増加することを確認した。また高発現株のNrf2 knockdownにて増殖能が低下することをGrowth assayで確認し、フローサイトメトリーにてG0/G1 Cell cycle arrestを認めた。さらにこれらの変化はp38MAPK活性化を介した増殖能の変化であることが分かった。またNrf2 knockdownにてROS活性は増加し、それに伴いアポトーシスが増加することを確認した。食道癌においてNrf2が代謝リプログラミングを制御し、がんの増殖に関与していることが示され、現在癌関連のtop journalに投稿中である。本研究の目的は、食道癌のがん代謝に関与するepigenetic biomarkerについて探索することである。細胞外フラックスアナライザーを用いて細胞内のがん代謝プロファイルを検証したところ、LSD1は解糖系の指標であるECAR、ミトコンドリア呼吸の指標であるOCRの変化に寄与することが分かった(Int J Cancer 2016)。次に、食道癌においてCNC転写因子ファミリーNrf2が代謝リプログラミングを制御し、がんの増殖に関与していることを示した。がんに特徴的な代謝メカニズムを明らかにすることは新たながん治療のターゲットの発見に繋がる可能性がある(Cancer Lett 2016)。“LSD1"というエピジェネティック関連遺伝子に着目し検討したところ、臨床検体、in vitro assay両者においてがん代謝との関連を支持する結果が得られた。これにより、食道癌のがん代謝とエピゲノムに関して網羅的に解析することの重要性が再確認されたと考えている。実際に、FDG-PET値の高い症例(≒がん代謝依存大)と低い症例(≒がん代謝依存小)をぞれぞれExpression arrayに提出したところ、がん代謝に関わるepigenomic biomarkerが多くの同定されている。
新規がん抑制遺伝子OMD及びPRELPの統合的機能解析及び治療への応用

分泌型プロテオグリカンであるOMDとPRELPは、我々ががん抑制機能を保持していることを初めて発見した新規がん抑制遺伝子で、その機能や発現調節機構に関しては、依然不明な点が多い。そこで本研究においては、これら新規がん抑制遺伝子の機能を、トランスクリプトーム解析及びシステムバイオロジーの観点から統合的に解析し、さらに分子生物学や生化学的手法を用いて詳細な機能の解明を行うことを目的としている。発現調節に関しては、データベース検索、ヒストン修飾解析を行い、OMD及びPRELP遺伝子の発現抑制メカニズムを包括的に解析する予定である。さらに、臨床応用への可能性に関しても、検討を行う予定である。
中国の内陸開発戦略と発展の波及メカニズムについての研究

本研究の目的は、沿海から内陸への経済発展の波及メカニズムを明らかにし、それを促進するための政府の役割を検討することにある。我々は、沿海から内陸への経済発展の波及のメインルートとして注目されている長江流域地域に焦点を当てて、政府関係部門と現地企業、外資企業への聞き取り調査,および各地の研究者との研究交流を通じて、各地の地域発展の現状を分析し、各地の開発戦略の比較検討を行った。本研究から得られた新たな知見は以下の3点である。1.長江を通じた物流ネットワークは充分に機能しているとはいえず、「長江流域共同市場」はいまだ成立していない。ただし、長江沿いの高速道路網の整備が急ピッチで進み、京九鉄道(北京一香港・九龍)が完成するなど、道路と鉄道が地域間での相互依存を高める役割を果たしている。2.各地方政府は独自に発展戦略を策定しており、発展戦略は地域間での整合性を欠いている。また、中央政府は地域間での発展戦略を調整する機能を十分に持っていない。この欠陥を補うために、地方政府レベルでの政策協調を目指した地域間協力が始まっているか、これまでのところ見るべき成果は上がっていない。3.行政区画を越えた「地域経済圏」がしだいに形成されつつあるが、その実態は複雑である。家電製品のような産業では激しい市場競争によって全国規模での財の流動化が見られる一方、自動車のような基幹産業では政府の手厚い保護がある。2で指摘したように、地方政府間での発展戦略に整合性が欠けている現状では、激しい市場競争と手厚い保護の併存状況は、今後とも継続するであろう。地域格差の拡大が明らかなになりつつある今日の中国において、沿海から内陸への経済発展の波及メカニズムを明らかにし、それを促進するための政府の役割を検討することが本研究の目的である。平成8年度は、内陸地域の発展の核となるべき地域として長江流域地域を取り上げ、四川省成都、重慶、湖北省武漢、上海市において、政府関係部門と現地企業、外資企業への聞き取り調査を行った。本研究は、平成9年度も継続の予定であるが、現時点までに明らかになった点をまとめておく。1.長江を通じた物流ネットワークは十分に機能しておらず、地域間の経済連関はわれわれが想像していた以上に希薄である。重慶、武漢、上海をそれぞれ独立した経済圏の中心都市として機能している。四川省内部の重慶と成都の関係でさえ、両都市間に高速道路が開通しているものの、まだ十分な経済連関が形成されたとはいえない。2.したがって、各地域の地方政府の地域開発戦略は、地元の経済条件にもとづいて独自に策定されている。3.今後の発展方向としては、四川省重慶市は、長江を通じた東西方向での流通インフラの脆弱さのため、鉄道能力の強化によって広東、広西との南北方向での経済関連を強めようとしている。同様に湖北省武漢市においても、南北方向での物流の拠点を形成しようとする志向が見られる。こうした現状に鑑み、平成9年度では上海を中心とした経済圏(江蘇、浙江、安徽)、武漢を中心とした経済圏(湖北、湖南、河南)の広がりに注目して、経済圏内部での経済連関の形成過程を、財・サービス、生産要素の流動の実態究明を通じてより詳細に検討することを課題としたい。地域格差の拡大が明らかになりつつある今日の中国において、沿海から内陸への経済発展の波及メカニズムを明らかにし、それを促進するための政府の役割を検討することが本研究の目的である。我々は沿海から内陸への経済発展の波及のメインルートとして注目されている長江流域地域に焦点を当て、平成8年度は四川省成都、重慶を中心とした長江上流地域において、政府関係部門と現地企業、外資企業への聞き取り調査を行った。

平成9年度は、湖北省武漢、江西省九江、同南昌、江蘇省南京を中心とした長江中下流地域において、同様の聞き取り調査と地元研究者との研究交流を行った。以下、平成9年度の調査によって明らかになった点をまとめておく。1.長江中流地域では、緊密な経済的結びつきが形成されているとはいえず、中流地域の中心都市である武漢の凝集力は我々が予想した以上に弱い。2.九江-南昌間での高速道路の開通に伴って、2都市間での人、物の流れは活発化したが、そのことはかえって九江市の自立的発展を妨げている側面がある。また、北京と香港を結ぶ京九鉄道は九江市を通過しているが、その経済効果はまだ目立ったものとはなっていない。3.南京は上海を中心とした経済圏に組み込まれているが、家電製品など特定分野では全国レベルでの激しい市場競争が見られ、地域市場の保護は不可能となっている。ただし、武漢、南昌の自動車のように、地方政府による市場保護が継続している分野もある。
光触媒作用を活用した窒素酸化物の浄化における窒素選択性制御因子の解明

本研究では,TiO2の光触媒作用を活用した窒素酸化物(NOx)の低温での還元浄化を目的としている.特に,窒素選択性制御因子の解明に注目して,これまでに以下の内容の研究を実施した.1.光触媒反応装置の設計と評価系の確立酸化チタン(TiO2)を触媒とした,流通系での炭化水素によるNOx光還元反応では,WakerやWuらのグループによる報告があるが,その反応機構の詳細に関してはほとんどわかっていない.また,触媒活性をNOxの転化率のみで評価している例が大部分であり,還元生成物として生成するN2とN2Oの選択性について経時的な分析を行った例はこれまでにない.これらの先行研究を踏まえ,光触媒作用よる触媒上でのN2生成機構を明らかにするために,反応基質および生成物を短い時間スケールで経時的に分析する反応系ならびに分析系を確立した.石英窓付きヒーターと石英製の反応管を設計し,光照射条件下において安定してた条件での反応を実現した.また,micro-GCやNOxメーターなどの検出器を組み合わせ生成物の分析を高い精度で実現した.2.種々のTiO2を用いたC3H6を還元剤としたNOx還元活性の評価上記の反応系と分析計を確立したうえで,種々のTiO2光触媒を用いてC3H6を還元剤としたNOx光還元を行った.TiO2の比表面積,結晶子径,結晶相等の物性をもとにN2およびN2Oの生成速度,およびC3H6の酸化活性に対する影響を検討した.特に,比表面積と結晶相が重要であり,アナターゼ型TiO2ではルチル型に比べてN2生成速度と選択性が優れていることを明らかにした.本研究においては,N2やN2Oなどの生成物を短い時間スケールで分析する手法の確立が要点である.これまでの先行研究では,生成物の分析が不十分であり,N2OとN2を短い時間スケールで分析した報告例はない.N2生成の選択制制御因子の解明にはN2の分析は不可欠である.我々は,これまでに三元触媒の研究で培った生成物の分析技術を活かして,micro-GCを用いて酸素が過剰に含まれる条件下で,微量に生成するN2を定量することに成功した.また,NOxメータなどのほかの分析装置と組み合わせることで,反応物および生成物の分析系を確立した.これによって,これまでに十分に検討されてこなかった,酸化チタンの物性がNOxの光還元時のN2選択性におよぼす影響について新たな知見を得ることができた.本年度において反応系と評価系を確立できたことは,本研究において占めるところが大きく,この先の研究に大いに帰するものであると考えている.本年度の研究から,酸化チタンの結晶相によりNOx光還元活性ならびにN2選択性に違いが現れ,特にアナターゼ型酸化チタンにおいて、N2が顕著に生成することを明らかにした.赤外分光法からC3H6の触媒表面での活性化において,結晶相が大きな影響を及ぼしていることをつかんでいる.そこで,今後の研究の方針としてはさらに詳細な反応メカニズム.つまり,N2の生成機構に関して反応速度論解析や,赤外分光法と生成物の経時変化を比較することで検討する.また,C3H6の活性化が重要な因子であることはすでに明らかにしているので,例えばNbやWなどの異種元素を修飾することでTiO2上に新たなルイス酸点を創出し,C3H6の活性化の促進とNOx光還元活性の向上を試みる.同時に,違いが表れた触媒に関して赤外分光法により反応機構へとフィードバックして,最終的には明らかにした反応メカニズムからの合理的な触媒設計につなげたい.本研究では,TiO2の光触媒作用を活用した窒素酸化物(NOx)の低温での還元浄化を目的としている.特に,窒素選択性制御因子の解明に注目して,これまでに以下の内容の研究を実施した.1.光触媒反応装置の設計と評価系の確立酸化チタン(TiO2)を触媒とした,流通系での炭化水素によるNOx光還元反応では,WakerやWuらのグループによる報告があるが,その反応機構の詳細に関してはほとんどわかっていない.また,触媒活性をNOxの転化率のみで評価している例が大部分であり,還元生成物として生成するN2とN2Oの選択性について経時的な分析を行った例はこれまでにない.これらの先行研究を踏まえ,光触媒作用よる触媒上でのN2生成機構を明らかにするために,反応基質および生成物を短い時間スケールで経時的に分析する反応系ならびに分析系を確立した.石英窓付きヒーターと石英製の反応管を設計し,光照射条件下において安定してた条件での反応を実現した.また,micro-GCやNOxメーターなどの検出器を組み合わせ生成物の分析を高い精度で実現した.2.種々のTiO2を用いたC3H6を還元剤としたNOx還元活性の評価上記の反応系と分析計を確立したうえで,種々のTiO2光触媒を用いてC3H6を還元剤としたNOx光還元を行った.TiO2の比表面積,結晶子径,結晶相等の物性をもとにN2およびN2Oの生成速度,およびC3H6の酸化活性に対する影響を検討した.特に,比表面積と結晶相が重要であり,アナターゼ型TiO2ではルチル型に比べてN2生成速度と選択性が優れていることを明らかにした.本研究においては,N2やN2Oなどの生成物を短い時間スケールで分析する手法の確立が要点である.

これまでの先行研究では,生成物の分析が不十分であり,N2OとN2を短い時間スケールで分析した報告例はない.N2生成の選択制制御因子の解明にはN2の分析は不可欠である.我々は,これまでに三元触媒の研究で培った生成物の分析技術を活かして,micro-GCを用いて酸素が過剰に含まれる条件下で,微量に生成するN2を定量することに成功した.また,NOxメータなどのほかの分析装置と組み合わせることで,反応物および生成物の分析系を確立した.これによって,これまでに十分に検討されてこなかった,酸化チタンの物性がNOxの光還元時のN2選択性におよぼす影響について新たな知見を得ることができた.本年度において反応系と評価系を確立できたことは,本研究において占めるところが大きく,この先の研究に大いに帰するものであると考えている.本年度の研究から,酸化チタンの結晶相によりNOx光還元活性ならびにN2選択性に違いが現れ,特にアナターゼ型酸化チタンにおいて、N2が顕著に生成することを明らかにした.赤外分光法からC3H6の触媒表面での活性化において,結晶相が大きな影響を及ぼしていることをつかんでいる.そこで,今後の研究の方針としてはさらに詳細な反応メカニズム.つまり,N2の生成機構に関して反応速度論解析や,赤外分光法と生成物の経時変化を比較することで検討する.また,C3H6の活性化が重要な因子であることはすでに明らかにしているので,例えばNbやWなどの異種元素を修飾することでTiO2上に新たなルイス酸点を創出し,C3H6の活性化の促進とNOx光還元活性の向上を試みる.同時に,違いが表れた触媒に関して赤外分光法により反応機構へとフィードバックして,最終的には明らかにした反応メカニズムからの合理的な触媒設計につなげたい.
気分障害・適応障害の反復経頭蓋磁気刺激法に際する脳機能反応性の検討

反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)を行った際の脳血液量変化を近赤外線スペクトロスコピィ(NIRS)を用いて測定することにより、気分障害(大うつ病性障害、双極I型障害、双極II型障害)、および適応障害における脳機能の特徴の検討,および適正な刺激条件の設定を目的とした。rTMS中の対側脳機能反応性は疾患群によって異なる反応を示し,その反応は状態像による相違を認めなかった.反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)を行った際の脳血液量変化を近赤外線スペクトロスコピィ(NIRS)を用いて測定することにより、気分障害(大うつ病性障害、双極I型障害、双極II型障害)、および適応障害における脳機能の特徴の検討,および適正な刺激条件の設定を目的とした。rTMS中の対側脳機能反応性は疾患群によって異なる反応を示し,その反応は状態像による相違を認めなかった.本研究は、反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)を行った際の脳血液量変化を近赤外線スペクトロスコピィNIRSを用いて測定することにより、気分障害(大うつ病性障害、双極I型障害、双極II型障害)、および適応障害における脳機能の特徴を明らかにし、適正な刺激条件の設定を目的とするものである。初年度の研究計画としては、患者群における対側の反応測定を行った。対象は、当科外来通院中、および入院中の患者とし、初回診察時に構造化面接にて診断を行い、気分障害(大うつ病性障害、双極性障害)、および適応障害と考えられる症例を対象とした。rTMSは、附属病院精神科神経科の病棟脳波室に装置されている、8字コイルを装着した装置を使用し、刺激条件は、刺激頻度1Hz,持続60秒間,刺激機器強度は100%RMT、前頭前野背外側相当部位とされる位置に刺激を行い、疑似刺激条件も設定した。rTMSに伴う対側の脳機能変化の測定は、病棟脳波室に装置済みのNIRS装置を用い、チャンネル1-3を磁気刺激位置の対側に位置するように設置した。健常者での予備的検討では、刺激中に対側前頭前野の脳血液量減少を認め、またこの反応は刺激強度依存性であった。疾患群での検討では、まず双極性障害では健常者と同様の変化、すなわち刺激中の酸素化ヘモグロビンの減少を認めた。一方、うつ病では明らかな刺激中の低下を認めなかった。疑似刺激では、各群で刺激中の変化は小さなものに留まったが、双極性障害のみ異なる反応を示していた。適応障害では、少数例の検討ではあったが、健常者と同様の変化が示された。今年度は、この反応の状態像による相違や変化を検討するため,初年度研究に参加した症例をフォローアップし、再度rTMS中のNIRS測定、および臨床症状の評価や服薬薬剤のチェックを行うことで、各疾患における状態像による反応の特徴を検討する。更に検討を進めている、広い脳部位での反応測定が可能なNIRSプローブの試作も行う。本研究は、反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)を行った際の脳血液量変化を近赤外線スペクトロスコピィNIRSを用いて測定することにより、気分障害(大うつ病性障害、双極1型障害、双極II型障害)、および適応障害における脳機能の特徴を明らかにし、適正な刺激条件の設定を目的とするものである。初年度には、患者群における対側の反応測定を行った。当科外来通院中、および入院中の気分障害(大うつ病性障害、双極性障害)、または適応障害と考えられる患者を対象に、8字コイルを装着習したrTMS装置を用いて、刺激条件:刺激頻度1Hz,持続60秒間,刺激機器強度は100%RMT、前頭前野背外側相当部位とされる位置,にて刺激を行った際の、対側脳血液量変化をNIRS装置を用いて検討した。結果の概略としては、健常者における予備的検討で認めた、刺激中の対側前頭前野の脳血液量減少反応に関して、双極性障害では健常者と同様の変化を、すなわち刺激中の酸素化ヘモグロビンの減少を示し、うつ病では明らかな刺激中の低下を認めなかった。適応障害では、少数例の検討ではあったが、健常者と同様の変化が示されていた。次年度は、この反応の状態像による相違や変化を検討するため、初年度研究に参加した症例をフォローアップし、再度計測を行う予定としたが、対象者の多くが外来患者であったため、各疾患群で少数例の検討に留まったが、初回検討時と同様の反応を示す事が示唆された。また、初年度検討結果について、臨床症状や服薬薬剤については、関連を認めない結果であった。一方、広い脳部位での反応測定が可能なNIRSプローブの試作も進めており、1-2チャンネルのみによる測定は可能になっているが、アーチファクトの混入への対処を検討している状況である.本研究は、反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)を行った際の脳血液量変化を近赤外線スペクトロスコピィNIRSを用いて測定することにより、気分障害(大うつ病性障害、双極I型障害、双極II型障害)、および適応障害における脳機能の特徴を明らかにし、適正な刺激条件の設定を目的とするものである。