hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エイズ患者との共生およびエイズ感染予防を促進するエイズ教育用教材の開発

エイズ教育がHIV対処行動意思とPWH/A(感染者・患者の総称)との共生態度に及ぼす影響過程を同時に検討した研究1の結果、(1)エイズ教育が対応するエイズ知識を増加させること、(2)エイズ知識がHIV対処行動意思に直接影響すること、(3)エイズ知識がエイズの脅威に関わる認知と感情(深刻さ認知、生起確率認知、恐怖感情)を媒介にしてPWH/Aへの態度に影響することが実証された。また、エイズ教育がHIV対処行動意思とPWH/Aとの共生態度に及ぼす影響過程は異なると示唆された。そこで、HIV対処行動に焦点化した研究2では、防護動機理論と集合的防護動機モデルの枠組みを利用して、エイズ教育が理論・モデルの仮定する認知変数を媒介にしてHIV対処行動意思に影響を及ぼすかどうかを検討した。その結果、集合的防護動機モデルの枠組みを利用した場合、HIV対処行動意思に及ぼすエイズ教育の影響過程を、提案した分析モデルは4253%説明可能であることが証明された。研究2の3段階分析モデルにエイズ知識を導入して4段階分析モデルとした研究6では、改良した分析モデルはHIV対処行動意思の4866%を説明可能であり、規範認知と実行能力認知がHIV対処行動意思を強く規定していることが実証された。PWH/Aとの共生に焦点化した研究3では、4段階のPWH/Aとの共生行動生起過程モデルを提案し、エイズ教育の影響過程を検討した。その結果、分析モデルはPWH/Aとの共生行動意思の51%説明可能であり、責任認知、実行能力認知、報酬認知と並び、PWH/Aに対する共感感情がPWH/Aとの共生行動意思を大きく規定していることが解明された。研究4では既成のエイズ教育用印刷教材の効果を実験的に検討したが、効果は限定的であることが分かった。研究5では実際に行われたエイズキャンペーンの効果を実験的検討し、エイズキャンペーンはPWH/Aとの共生に関する意識の改善に役立つことを指摘した。研究1では、AIDS教育がHIV対処行動意思とPWH/A(HIV感染者・AIDS患者の総称)への態度に及ぼす影響を検討するために、241名の大学生を対象者に質問紙調査を実施し、197名から有効回答を得た。「3種類のAIDS教育と性別→3種類のAIDS知識→2種類の認知要因と恐怖感情→3種類のHIV対処行動意思と2種類のPWH/Aへの態度」という一連の影響過程を仮定する「AIDS教育の影響過程モデル」を新たに提案した。その結果、(1)HIV対処行動意思への影響に関しては、認知要因と恐怖感情からの影響はみられず、AIDS知識からの直接的な影響がみられるにとどまった。(2)PWH/Aへの態度への影響に関しては、各AIDS教育が当該のAIDS知識を高め、その知識によってHIV感染に対する認知と恐怖感情が形成され、この認知と恐怖感情がPWH/Aへの態度に影響を及ぼしていることが解明された。上記データを利用した研究2-1と研究2-2では、それぞれ防護動機理論と集合的防護動機モデルの枠組みから、AIDS教育がHIV対処行動意思に及ぼす影響を検討した。「3種類のAIDS教育と性別→防護動機理論の仮定する6種類の認知要因あるいは集合的防護動機モデルの仮定する8種類の認知要因→3種類のHIV対処行動意思」という影響過程モデルに基づいて分析した結果、モデルと一致する方向での結果は、エイズ検査受検意思でのみ部分的に存在することが明らかとなった。同様に、上記データを利用した研究2-3では、防護動機理論の枠組みから、AIDS教育がHIV感染への不適応的対処反応に及ぼす影響を検討した。

「3種類のAIDS教育と性別→防護動機理論の仮定する6種類の認知要因→4種類のHIV感染への不適応的対処反応」という影響過程モデルに基づいて分析した結果、すべての不適応的対処反応についてモデルと概ね一致する方向での結果が得られた。研究2-4では、集合的防護動機モデルの枠組みから、AIDS教育がHIV感染への不適応的対処に及ぼす影響を、「3種類のAIDS教育と性別→集合的防護動機モデルの仮定する8種類の認知要因→HIV感染への不適応的対処4種類」という影響過程モデルに基づいて分析したが、一部の不適応的対処で弱い影響過程が確認されるにとどまった。研究3-1では、AIDS教育がPWH/A(HIV感染者・AIDS患者の総称)との共生行動意思に及ぼす影響を検討するために、403名の大学生を対象に質問紙調査を実施し、383名から有効回答を得た。「3種類のAIDS教育と性別→3種類のAIDS知識→6種類の認知要因と2種類の感情要因→PWH/Aとの共生行動意思」という一連の影響過程を仮定する「PWH/Aとの共生行動生起過程モデル」を新たに提案し、このモデルに基づいて分析を行った。その結果、当初予測していたモデルとは異なり、「3種類のAIDS教育と性別→3種類のAIDS知識と2種類の感情要因→6種類の認知要因→PWH/Aとの共生行動意思」という影響過程が判明した。また、共生行動意思を直接規定する認知要因に強い影響を及ぼしていたのは「PWH/Aへの共感感情」であり、AIDS教育によって知識を向上させるだけでなく、共感感情を高めるような取り組みが必要であることが示唆された。研究3-2では、AIDS教育がPWH/Aに対する態度に及ぼす影響を検討するために、上記のデータを利用し、「3種類のAIDS教育と性別→3種類のAIDS知識と2種類の感情要因→6種類の認知要因→PWH/Aに対する態度」という影響過程を検討した。その結果、第3ステップの認知要因がPWH/Aに対する態度を規定するのではなく、第2ステップの2種類の感情要因(特にPWH/Aへの共感感情)がPWH/Aに対する態度へ直接的な大きな影響力を示した。研究では、既成のエイズ教育用印刷教材の効果を、統制群法を用いた事後測定計画に基づき実験的に検討した。印刷教材に接した実験群は、印刷教材に接しなかった統制群に比べ、エイズに対する主観的知識と関心度が有意に増加し、コンドーム使用の効果性認知が有意に高まり、PWH/A(感染者・患者の総称)に対する態度が有意に肯定的になった。しかし、HIV抗体検査の効果性認知は予想に反して低下しており、印刷教材の効果は全てが仮説と一致するものでなかったし、効果の出現率も低いことから、印刷教材の効果には限界があることが示唆された。さらに、HIV対処行動意思に対する理論・モデルの説明力が印刷教材に接することによって増加するかどうかを検討した。しかし、印刷教材は、理論・モデルの説明力を高めず、集合的防護動機モデルの説明力が防護動機理論の説明力よりも優れていることが示されるにとどまった。研究5では、エイズキャンペーンの効果を、統制群法を用いた事前-事後測定計画に基づくフィールド実験によって検討した。
医療シミュレーション教育支援のための資源バンクの構築

模擬患者(以後SPと記す)参加型のシミュレーション教育の支援を目的に、(1)SP養成プログラムの効果を評価し、(2)SPシナリオ、口腔内写真などの教育資源蓄積のためのデータベースソフトウェアを開発し、(3)そのソフトフェアの有用性を検討した。その結果、本研究で実施したSP養成プログラムは、受講者の技術向上には十分でない可能性が示唆された。開発したソフトフェアはSPケースの検索機能を有し、SP参加型実習を実施する際に役に立つことが示唆された。模擬患者参加型のシミュレーション教育は、医療従事者の対人コミュニケーション能力と問題解決能力を養う有用な教育方法である。しかしながら、その普及は十分とは言えない。その原因として、人的資源として必要な模擬患者(以後、SPと記す)の養成方法が示されていないこと、SPの人数が不足していること、物的資源としてのSPのシナリオを含めた症例の開発が不十分であることなどが起因している。そこでこれらの問題を解決すべく本研究では、1.人的資源と物的資源を開発、バンク化し、2.複数の教育機関で共有利用するネットワークを構築し、3、その有用性を検討することを目的とした。平成19年度はまず人的資源であるSP養成を実施し、その養成プログラムの妥当性を吟味することに着手した。岡山と広島の2つの地区において、SP養成講座を実施した。岡山では受講者28名のうち、講座のすべてのプログラムを終了したのは14名であった。また広島では受講者4名全員がすべてのプログラムを終了した。さらに、この養成講座のプログラムの妥当性を検討するために、プログラムの前半において受講者に客観的臨床能力試験方式の医療面接を実施し、受講者の演技の正確性とフィードバック技能を評価した。歯学部学生3名が歯科医師役となり、受講者はこの3名のいずれかと医療面接(1症例)を1回行い、フィードバックを記述した。承諾の得られた23名の結果を分析に用いた。歯科医師役は19の質問をするようにトレーニングされた。19の質問に対する特徴的な応答箇所の正確性とフィードバックの妥当性を評価した結果、演技の正確率は76.1%であった。また、フィードバックとしては適切ではないコメントが述べられており、プログラム前半においては受講者の演技の正確性とフィードバックが未熟であることが示唆された。次年度ではこの前半の結果と終了時の結果とを比較検討する予定である。平成20年度は19年度に引き続き、模擬患者養成講座を実施した。昨年度より実施している講座のプログラムは大きく以下の6つのテーマ;模擬患者が求めれている背景、対人コミュニケーション、ロールプレイ、標準模擬患者、模擬患者、フィードバック、から成り立っている。そのうちロールプレイ、標準模擬患者、模擬患者は医科編と歯科編がそれぞれ別に実施されているため、全プログラムは計9回、各約2時間半で構成されている。平成20年度の受講者は12名であり、その内6名が全9回すべてのプログラムを終了した。昨年の平成19年度の受講者も含のて、少なくともこの養成講座の要である対人コミュニケーション、ロールプレイ、標準模擬患者、模擬患者、フィードバックの5回のプログラムを終了した受講者を対象として、受講者の演技の正確性とフィードバック技能をプログラムの前半と終了時とで比較をした。対象者は19年度、20年度を合わせて24名である。演技(応答)の正確性は歯科医師役の質問に対して、返答すべき正しい応答がなされているか否かの割合を算出した。また、フィードバックの技能は記述されたフィードバックが望ましいものであるか否かの割合を算出した。模擬患者養成プログラムの前半と終了時においてそれらの割合をWilcoxon検定を用いて比較した。その結果、演技の正確性は75.0%から79.4%へ、望ましいフィードバックも70.1%から80.0%と増加した。しかしながら、演技の正確性、ならびに望ましいフィードバックにおいても有意差を認めなかった。平成21年度も引き続き模擬患者養成講座を開講し、対象者を増やし検討をする予定である。また、シミュレーション教育に必要な物的資源であるSPシナリオ、エックス線写真、ならびに口腔内写真の開発、収集に着手した。さらに昨年開発した物的資源のためのソフトを改良した。平成21年度も引き続き、模擬患者養成講座をした。受講者は7名であり、そのうち全プログラムを終了したのは6名であった。6名の講座前半の応答の正確性とフィードバックの適切性はそれぞれ78.7%と77.8%であり、講座終了後は82.4%と87.5%であった。また、既存の模擬患者の応答の正確性とフィードバックの適切性を評価するために、5つの模擬患者団体からの計35名を対象とし、5名の歯科医師もしくは歯科学生が歯科医師役となり,初診時医療面接を実施した。既存の模擬患者の応答の正確性とフィードバックの適切性はそれぞれ、88.5%と81.7%であった。シミュレーション教育に必要な物的資源である、(1)健康調査票,(2)模擬患者役のシナリオ,(3)歯科医師役のシナリオ(場面設定の説明),

(4)シナリオの解説(ねらい),(5)患者の口腔内状態(歯式,口腔内写真,エックス線写真),(6)所見,診断,処置方針,(7)診療情報提供書,の7つの教育資源の収集と開発を推し進めた。データベースのソフト作成にはFileMaker Pro10(FileMaker社,California, USA)をベースとして使用し、ソフトの改良を実施した。改良したソフトの有用性を検討するために、医療面接や対人コミュニケーション教育に携わっている教員6名に開発されたソフトを使用してもらった後、対象者の意見を質問紙にて調査した。その結果、対象者すべてがこのソフトが模擬患者参加型実習を実施する際に役に立つと感じていた。また、自由記述式の回答からは,目的に応じてこのソフトを利用できること,独自のシナリオを作成する際の参考になるなどの肯定的意見がみられた。一方,Webベースでの使用実現,主訴での検索機能,写真などの拡大機能の付加などの改善点が指摘された。また,各教員が新しいシナリオを作成できることを目的とした,視覚素材を収録した素材集などのセクション作成の提案も挙げられていた。
ダイオキシンの毒性作用におけるピルビン酸キナーゼの意外な役割

本研究は、ダイオキシン受容体AhRとM2型のピルビン酸キナーゼの相互作用の意義及びその分子メカニズムの解明を目的としている。平成25年度の研究により、1PKM2の一部がAhRリガンド依存的にAhRと共に細胞質から核内に移行すること、2PKM2の酵素活性はAhRの標的遺伝子プロモーターでのヒストンアセチル化を促進すること、3ピルビン酸脱水素酵素複合体(PDC)の酵素活性が核内に存在すること、4PDCのサブユニットPDC-E2がAhRリガンド依存的にCYPIA1プロモーターに呼び寄せられることを明らかにした。以上の結果より、PKM2はAhRの活性化補助因子であることが明らかになった。また近年、核内のクロマチン代謝における、代謝物の「地産地消」システムの重要性が明らかになりつつある。本研究は、PKM2及びPDCがアセチルCoAの「地産地消」システムの実体であり、ヒストンアセチル化の基質となるアセチルCoAを遺伝子のプロモーター領域で局所的に産生することで、遺伝子の発現を制御することを見出した。さらに、PKM2はがんや胎児の細胞で高発現することが知られていることから、がんや胎児のように活発に増殖する細胞ではAhRを介した解毒機構が充進していることを示唆している。一方、AhRを介した解毒機構はダイオキシンに効かず、逆にダイオキシンの毒性作用を仲介してしまう。ダイオキシンの毒性研究で長らく謎であった、ダイオキシンの毒性が大人より胎児で強く現れる理由は、胎児で高発現するPKM2がAhRの解毒機構を充進しているためなのかも知れない。(抄録なし)H24年度の研究では、以下のことを明らかにした。(1)PKM2はAhRとAhRリガンド依存的に相互作用するFLAG-HA-AhRを発現させたHeLaS3細胞の溶解液から、抗FLAG抗体を用いてFLAG-HA-AhRを免疫沈降したところ、インディルビン依存的に免疫沈降物からPKM2が検出された。この現象は抗PKM2抗体を用いた免疫沈降でも確認した。(2)PKM2はAhR標的遺伝子CYP1A1の転写誘導を促進するHeLaS3細胞のPKM2をノックダウンした時、あるいはHepG2細胞でP田2を過剰発現させた時のCYPIAImRNA量を、リアルタイム逆転写PCR法で定量した。その結果、インディルビン曝露によるCYPIAIの発現量が、P阻2のノックダウンにより減少し、過剰発現により増加した。さらにP剛2の基質ホスホエノールピルビン酸(PEP)、あるいはPKM2の活性化因子フルクトース1,6-ビスリン酸(FBP)の曝露実験を行ったところ、HeLaS3細胞へのPEPあるいはFBPの単独曝露はインディルビン曝露によるCYP1A1の発現量を増加させ、PEPとFBPの併用曝露はCYPIAIの発現量を相乗的に増加させた。(3)PKM2はAhR依存的にCYP1A1のプロモーターに呼び寄せられるHeLaS3細胞を用いたクロマチン免疫沈降実験により、PKM2はインディルビン依存的にCYP1A1プロモーターに呼び寄せられることが明らかになった。AhRをノックダウンしたHeLaS3細胞ではこの効果は減弱した。一方PKM2ノックダウンはAhRのCYP1A1プロモーターへの呼び寄せ量に影響しなかった。以上の研究結果より、PKM2はAhRの転写活性化補助因子として働くことが示された。この研究結果は、胎児のダイオキシン類に対する高感受性のメカニズムを知る上で重要な知見になると期待される。一年目の研究ですでに、その相互作用がダイオキシン受容体の活性化に必要であること、その相互作用はダイオキシン受容体の標的遺伝子のプロモーター領域で起こっていることを明らかにした。さらにそのメカニズムと意義についても仮説を立て、証明もかなり進んでいる。

これは期待以上の研究の進展であり、今後さらなる発展が期待できる。H25年度の研究ではPKM2がAhRによる転写誘導を促進する分子メカニズムを追求する。特に、PKM2が遺伝子プロモーターで、転写誘導においてどのような役割を担っているのかを明らかにしたい。具体的には、まずPKM2のノックダウンや酵素活性を持たない変異体を用いて、PKM2とAhR標的遺伝子プロモーター上のヒストン修飾の関係を明らかにする。ついでそのメカニズムについて仮説を立て、その検証を行う。またPKM2のChIP-seqによりPKM2が制御する遺伝子を網羅的に明らかにし、AhR標的遺伝子との相関を調べる。(抄録なし)
自閉症の特異な触覚時間分解能を担う認知神経回路のモデルマウスによる解析

近年、自閉症スペクトラム障害(ASD)の主症状として感覚過敏・鈍麻が注目されている。これまで関連が疑われる要因が多数提案されてきたものの、ASD者の感覚処理様式は多様であり、包括的に説明可能なものはなかった。報告者らは、ASD者で感覚過敏の強さと触覚刺激の時間処理精度との関連を見出しており、感覚過敏は刺激の時間処理精度の向上によりその知覚印象が増強することで生じると考えた。これまで、強い感覚過敏を訴えるある当事者で極端な触覚時間分解能の向上がみられ、その機能的磁気共鳴画像(fMRI)解析により、時間処理に関わる脳部位での高い神経活動を見出した。当該年度では、本症例と非診断群での解析から、これら脳部位の一部が感覚過敏の強さとも関連することを見出した。ASDでは、脳内のGABA作動性神経活動の機能不全による興奮/抑制性神経活動のバランスの乱れが報告されており、当該部位の抑制性機能の低下から過剰な時間分解能と感覚過敏が生じると考えられた。そこで、複数の診断・非診断群それぞれを対象に、プロトン核磁気共鳴スペクトロスコピー(1H-MRS)による皮質内GABA濃度を解析した。その結果、当該脳部位のGABA濃度が低いほど、感覚過敏の重症度が高まるという関係性を見出した。さらにGABA作動性神経活動の低下が刺激の時間処理を高めることを確かめるため、マウスをモデルとした行動薬理実験を行った。時間処理能力の評価のためマウスへ時間順序判断課題を訓練し、GABA受容体拮抗薬の投与が課題に与える影響を検討した。その結果、訓練を行った全個体で分解能の向上がみられた。これらは、ASDに特徴的なGABA作動性神経活動の不全が、刺激の時間処理の向上と感覚過敏へ関与するという我々の仮説を支持するものと考えられる。fMRI解析の進展により、高い時間分解能を示すあるASD症例と非診断群の比較から、触覚TOJ課題遂行中に左上前頭回(SFG)、腹側運動前野(vPMC)、上側頭回が課題の高いパフォーマンスに関与することが明らかとなった。また被験者全体の解析から、左vPMCの活動が高いほど、感覚過敏・鈍麻の重要度として広く臨床場面で用いられる、感覚プロファイルの感覚過敏スコアが高いという関係性を見出した。さらにMRS解析手技の導入により、左vPMCにおけるGABA濃度と感覚過敏との関連を新たに発見した。ASD群と非診断群を解析した結果、被験者全体で、左vPMCのGABA濃度と感覚過敏のスコアとの間に負の相関があり、特にASD群単独では刺激を積極的に回避する傾向との関連がみられた。これら当事者を含めた解析を踏まえ、マウスをモデルとした行動薬理実験を行った。触覚TOJ課題を3頭のマウスへ訓練し、その後、GABA-A受容体拮抗薬とそのコントロール薬投与時それぞれにおける時間分解能を計測した。その結果、全個体で拮抗薬投与時における時間分解能の向上がみられた。現在、高い分解能を示すASD症例に着目したfMRI実験について論文投稿を行い、査読を受けている段階である。またMRSによる左vPMCのGABA濃度と感覚過敏の関連を示した研究については国際学会にて報告を行い、MRSやASDの感覚過敏についての専門家と意見交換を行った。目下、MRS計測データの追加を進めており、結果の信頼性の向上に努めている。さらにマウスを用いた研究では、実験装置の増設により個体数の増加を進め、GABA-A受容体作動薬による追加の薬理実験を準備している。今後の研究では、fMRIで見出された、触覚TOJ課題に関与する複数の脳部位を標的に、GABAに起因した神経活動の高さが、刺激の時間分解能の高さや感覚刺激への過敏性を調節する可能性をそれぞれ検討する。被験者全体における新たなfMRI解析では、左SFGと右下前頭回(IFG)の活動が、時間分解能の高さの調整に関連していた。先行研究では、ヒト右IFGは刺激に依存した反応の抑制に関与していることが報告されており(例えばAron, 2003)、我々の実験ではこの領域の神経活動が低いほど課題のパフォーマンスが高い傾向にあることを見出している。マウスでは、内側前頭前皮質(mPFC)の活動が一部類似した機能を示すことが報告されている(Takahashi et al., 2014)。またげっ歯類における高次運動野のM2は、PMCと相似の機能を示すことが知られている(Gremel et al., 2013)。そこで今後の実験では、皮質内微小電気刺激(ICMS)やGABA受容体拮抗薬の局所投与を用いて、これらの神経活動を実験的に操作し、課題パフォーマンスへの影響を検討する。それぞれへの操作により同様な結果が得られる場合、電気生理計測を併用することで各領域の活動のタイムコースを確認する。これにより、課題に関連する部位間の機能的な結合状態を実験的に検討する。またこれら脳部位における神経活動の感覚過敏への関与についても検討する。自閉症モデルマウスにおける感覚刺激への感受性についてのこれまでの研究では、刺激呈示に随伴する嫌悪反応の有無は定かではない。そこで、触覚刺激による嫌悪学習中のマウス当該脳領域への操作が、学習の獲得に与える影響を解析する。これにより、当該部位の活動と刺激へのストレス応答調整との関連について、実験的に検証する。

近年、自閉症スペクトラム障害(ASD)の主症状として感覚過敏・鈍麻が注目されている。これまで関連が疑われる要因が多数提案されてきたものの、ASD者の感覚処理様式は多様であり、包括的に説明可能なものはなかった。報告者らは、ASD者で感覚過敏の強さと触覚刺激の時間処理精度との関連を見出しており、感覚過敏は刺激の時間処理精度の向上によりその知覚印象が増強することで生じると考えた。これまで、強い感覚過敏を訴えるある当事者で極端な触覚時間分解能の向上がみられ、その機能的磁気共鳴画像(fMRI)解析により、時間処理に関わる脳部位での高い神経活動を見出した。当該年度では、本症例と非診断群での解析から、これら脳部位の一部が感覚過敏の強さとも関連することを見出した。ASDでは、脳内のGABA作動性神経活動の機能不全による興奮/抑制性神経活動のバランスの乱れが報告されており、当該部位の抑制性機能の低下から過剰な時間分解能と感覚過敏が生じると考えられた。そこで、複数の診断・非診断群それぞれを対象に、プロトン核磁気共鳴スペクトロスコピー(1H-MRS)による皮質内GABA濃度を解析した。その結果、当該脳部位のGABA濃度が低いほど、感覚過敏の重症度が高まるという関係性を見出した。さらにGABA作動性神経活動の低下が刺激の時間処理を高めることを確かめるため、マウスをモデルとした行動薬理実験を行った。時間処理能力の評価のためマウスへ時間順序判断課題を訓練し、GABA受容体拮抗薬の投与が課題に与える影響を検討した。その結果、訓練を行った全個体で分解能の向上がみられた。これらは、ASDに特徴的なGABA作動性神経活動の不全が、刺激の時間処理の向上と感覚過敏へ関与するという我々の仮説を支持するものと考えられる。fMRI解析の進展により、高い時間分解能を示すあるASD症例と非診断群の比較から、触覚TOJ課題遂行中に左上前頭回(SFG)、腹側運動前野(vPMC)、上側頭回が課題の高いパフォーマンスに関与することが明らかとなった。また被験者全体の解析から、左vPMCの活動が高いほど、感覚過敏・鈍麻の重要度として広く臨床場面で用いられる、感覚プロファイルの感覚過敏スコアが高いという関係性を見出した。さらにMRS解析手技の導入により、左vPMCにおけるGABA濃度と感覚過敏との関連を新たに発見した。ASD群と非診断群を解析した結果、被験者全体で、左vPMCのGABA濃度と感覚過敏のスコアとの間に負の相関があり、特にASD群単独では刺激を積極的に回避する傾向との関連がみられた。これら当事者を含めた解析を踏まえ、マウスをモデルとした行動薬理実験を行った。触覚TOJ課題を3頭のマウスへ訓練し、その後、GABA-A受容体拮抗薬とそのコントロール薬投与時それぞれにおける時間分解能を計測した。その結果、全個体で拮抗薬投与時における時間分解能の向上がみられた。現在、高い分解能を示すASD症例に着目したfMRI実験について論文投稿を行い、査読を受けている段階である。またMRSによる左vPMCのGABA濃度と感覚過敏の関連を示した研究については国際学会にて報告を行い、MRSやASDの感覚過敏についての専門家と意見交換を行った。
森林経営のオルタナティヴと政府セクターの役割:インドから学ぶこと

1990年の政府通達以降,共同森林管理(JFM)が拡大したインドにおいて,適用面積の大きい州と小さい州の事例としてそれぞれマッディヤプラデーシュとアッサムを選び,現地調査を実施した。その結果,いずれの州でも中央政府補助金やODA資金が開始の契機をなしており,多様な非木材林産物を産出する落葉季節林帯では,指定部族の存在はJFMの推進要因となっていることが示唆された。7月末にインド環境森林省からアッサム州における調査許可を取得し,8月初頭に現地に入った.アッサム州森林局および雨林研究所において法令・統計資料を収集した後,アッサム州各地の共同森林管理(JFM)サイトを訪問した.また,営林署長およびJFM実行委員会メンバーに対し,JFMの活動内容,予算,構成員の社会経済的背景に関して聞き取りを行った.世界銀行の援助によって実施されているJFMの活動状況は良好であるが,その他のJFMでは一般的に,資金的な問題を抱えていた.JFM内部でリボルビング・ファンドを構築する前に活動が滞っている事例も見受けられた.JFM後発州であるアッサムでは,外部援助の有無がJFM実施の規定要因となっていることが示唆された.その後,いくつかの管区を選びJFM構成員と森林資源の関わりについての聞き取り調査を行う予定であったが,治安が悪化したため予定を変更し,インド北部のデラドゥーン市にある森林研究所において植民地期の年次報告書などの文献収集を行った.その結果,丘陵地では広大な森林が未区分林のまま放置されていたこと,木材生産は主にそのような未区分林から民間業者によって行われていたことが明らかになった.広大なサール林を有するにも関わらず,その林業的活用のための森林インフラの整備は,少なくとも植民地期にはそれほど発達してこなかったことが示唆された.以上の結果を,平成20年6月に開催される第18回日本熱帯生態学会において発表する予定である.本研究は,国有林の共同森林管理(JFM)を導入し,統計上は成功しているようにみえるインドにおいて,その実態とともに,JFMの拡大に果たす政府セクターの役割を明らかにすることを目的としている。平成19年度は導入の遅れたアッサム州を調査対象とし,20年度は他地域に先駆けてJFMを導入し,林地の62.5%に適用しているマッディヤプラデーシュ(MP)州を選んだ。森林局関係者に対するインタビューからは,州の森林ではすでに資源調査がなされ,経営計画も策定されており,JFMの導入に際して必要な手続きはそれぞれの林小班の管理をどの集落に任せるかを決定することであり,集落構成員は自動的にJFM委員会の構成員となっていた。しかしJFM適用面積が飛躍的に拡大したのは世銀の援助が入ってからで,森林インフラストラクチャーだけでなく財政的支援も重要であること力弐わかった。1980年森林保全法によりインドでは天然林に対する改変が原則として禁じられることになったが,MP州でも木材の生産活動は枯.死木や改良伐採など最小限に留められており,主要な生産物はむしろ非木材林産物(NWFP)であった。MP州に分布する落葉季節林は,州の森林副産物加工研究センターによると150種以上のNWFPを産しており,tendu(葉巻タバコの葉に利用)やmahua(花を食品や醸造に利用)などは指定少数民族にとって重要な換金作物となっている。またこれら葉,花,果実,樹脂は,材や樹皮と異なり生きた樹木からしか生産できず,森林保全に対するインセンティヴとなりえる点が,MP州におけるJFM拡大の背景のひとつであると考えられた。
白血球の殺菌作用に対する歯周病原性菌のもつス-パ-オキシドジスムタ-ゼの役割

本研究では歯周病原性菌と考えられている黒色色素産生性偏性嫌気性桿菌のSODと白血球の殺菌作用に対する抵抗性との関係を調べた。強いSOD活性をもつPorphyromonas gingivalisは白血球の殺菌作用に対して抵抗性を示したが、弱いSOD活性しかもたないPrevotella denticolaは白血球によって速やかに殺菌された。嫌気的培養または曝気を行ったP.gingivalis 381株の菌体破砕液より精製されたSOD(以後、それぞれをanaeroーSODおよびaeroーSODと呼ぶ)は、ともに分子量約46,000で、分子量約23,000の2つのサブユニットよりなると推定された。また、anaeroーSODおよびaeroーSODの吸収特性および金属含量を調べたところ、anaeroーSODは主としてFeーSODより、aeroーSODは主としてMnーSODよりなると考えられた。anaeroーSODとaeroーSODのタンパク質一次構造は、それぞれ総残基191個の一本鎖ポリペプチドよりなり、双方のアミノ酸配列も完全に一致した。これら精製anaeroーSODおよびaeroーSODをP.gingivalisと白血球の反応系に加えたところ、P.gingivalisに対する白血球の殺菌作用は有意に抑制されたが、両SODの抑制効果は同程度であった。さらに、P.gingivalisのSODを曝気および硝酸カリウムによって誘導させると、酵素活性はそれぞれ2.3、2.0倍まで上昇し、これに伴い白血球の殺菌作用に対する抵抗性は増強された。以上のことからP.gingibalisのもつDODが白血球などの貪食細胞から放出されるO_2^ーから菌体を保護する機能を果していることが明らかにされた。本研究は、歯周病原性菌のもつO_2^-の自己酸化還元反応を触媒するス-パ-オキシドジスムタ-ゼの活性と歯周病原性菌のヒト白血球の殺菌作用に対する抵抗性との関係を調べ、さらに、白血球の殺菌作用に及ぼすス-パ-オキシドジスムタ-ゼの影響を調べることにより、歯周病原性菌のもつス-パ-オキシドジスムタ-ゼの生物学的意義を解明することを目的とする。<Bacteroides>___ー<gingivalis>___ーとB__ー.<denticola>___ーを用いて曝気による酵素誘導を行ったところ、白血球の殺菌作用に対して、酵素活性の高いB__ー.<gingivalis>___ーの方が酵素活性の低いB__ー.<denticola>___ーより強い抵抗性を示した。さらに、B__ー.<gingivalis>___ーでは、曝気によるス-パ-オキシドジスムタ-ゼの誘導と共にその白血球に対する抵抗性はさらに上昇した。しかし、B__ー.<denticola>___ーは白血球の殺菌作用に対する感受性は高く、曝気によっても、その影響はみられなかった。B__ー.<gingivalis>___ー菌体から精製されたス-パ-オキシドジスムタ-ゼは、SDSーポルアクリルアミドゲル電気泳動や逆相カラムクロマトグラフィにより単一であることが証明された。そして、嫌気条件および曝気条件下で得られる菌体からのス-パ-オキシドジスムタ-ジは共に分子量、23,000の2つのサブユニットからなることが示された。また、嫌気条件で得られた本酵素はFeーSODのみを、曝気条件で得られた精製酵素にはMnーSODと少量のFeーSODを含んでいることを明らかにされた。今後、本研究で得られた精製SODを用いて、B__ー.<gingivalis>___ーの白血球の殺菌作用に及ぼす影響について検討していく予定である。

本研究は、歯周病原性菌のもつO_2ーの自己酸化還元反応を触媒するス-パ-オキシドジスムタ-ゼの活性と歯周病原性菌のヒト白血球の殺菌作用に対する抵抗性との関係を調べ、さらに、白血球の殺菌作用に及ぼすス-パ-オキシドジスムタ-ゼの影響を調べることにより、歯周病原性菌のもつス-パ-オキシドジスムタ-ゼの生物学的意義を解明することを目的とする。嫌気的培養または曝気を行ったPorphyromonas gingivalis381株の菌体破砕液より精製されたス-パ-オキシドジスムタ-ゼ(以後、それぞれをanaeroーSODおよびaeroーSODと呼ぶ)のタンパク質一次構造は、それぞれ総残基191個の一本鎖ポリペプチドよりなり、双方のアミノ酸配列も完全に一致した。これら精制anaeroーSODおよびaeroーSODをP.gingivalisと白血球の反応系に加えたところ、P.gingivalisに対する白血球の殺菌作用は有意に抑制されたが、両ス-パ-オキシドジスムタ-ゼの抑制効果は同程度であった。さらに、P.gingivalisのス-パ-オキシドズスムタ-ゼを硝酸カリウムによって誘導させると、酸素活性は2.0倍まで上昇し、これに伴い白血球の殺菌作用に対する抵抗性は増強された。以上のことからP.gingivalisのもつス-パ-オキシドジスタ-ゼが白血球などの貧食細胞から放出されるO_2-から菌体を保護する機能を果していることが明らかにされた。
近世大名領の研究-尾張藩の山林支配を中心にして-

本年度は、(1)前年度に引き続き文献および史料の収集につとめる「文献・史料調査」、(2)調査の結果収集された文献および史料名などを、パソコンを用いてデータベースソフトに入力を行い、一括データ化をはかる史料のデータ化および「文献・文書目録」の刊行などを実施計画として掲げ、作業を進めた。まず、「文献調査」では、『県・市町村』の通史編・史(資)料編中の関連部分をコピーした後、まずファイルに綴じ整理し、収集できたものから順に、パソコンを用いて書名・発刊年・史料名・年代などをデータベースソフトに入力する作業を行った。「史料調査」では、徳川林政史研究所・東京大学史料編纂所・岐阜県歴史資料館・名古屋市博物館・名古屋市鶴舞中央図書館・西尾市立図書館岩瀬文庫などで調査を行い、研究補助者の助力を得て、史料一覧を作成した。その史料一覧を手掛かりにして古文書を閲覧・解読し、特に必要なものに関しては史料複写の申請を行った。収集できたものから順に、パソコンを用いて形状・文書名・年代・作成者・宛所などをデータベースソフトに入力する作業を行った。また、収集された必要な古文書についても解読を行い、随時パソコンに入力し史料化をはかった。同時に参考のために、他藩の山林支配の実情を把握すべく、讃岐高松・阿波徳島両藩の調査を実施し、文献の収集を行った。以上の成果については、簡易製本による「文献・文書目録」を刊行するが、一部史料のパソコンへの打ち込みが期間内に完了しなかったため、完成次第別途郵送する。なお、調査の過程において所在が確認されながらも、所蔵者の都合や自治体史の編纂過程などの理由で期間内に閲覧不可能な史料も多く存在した。その史料については、今後引き続き調査を行いデータ化につとめる所存である。本年度は、近年、愛知県内を中心に編纂された『県・市町村史』の通史編・史(資)料編中の記述で、本研究に関連する部分を収集し、パソコンを用いてデータベースソフトに入力を行い、一括データ化をはかる「文献調査」、『県・市町村史』の史(資)料編を手掛かりにして、その編纂過程において収集された古文書の調査を行い、史料の収集に努めることなどを目的とした「史料調査」を実施計画として掲げ作業を進めた。まず、「文献調査」では『県・市町村史』の通史編・史(資)料編中の関連部分をコピーした後、まずファイルに綴じ整理し、収集できたものから順に、随時パソコンに書名・発刊年・史料名・年代などを入力し、文献目録刊行の基礎作業ともなる暫定的な書名および史料一覧を作成した。なお、データベースソフトについては、適当なものが見つからなかったため、購入を見合わせ、入力を次年度に持ち越すことにした。「史料調査」では、徳川林政史研究所・国立史料館・岐阜県歴史資料館・名古屋市蓬左文庫・名古屋市立鶴舞中央図書館・西尾市立図書館岩瀬文庫などで調査を行い、研究補助者の助力を得て、史料一覧を作成した。収集し解読できた古文書から、随時パソコンに入力し史料化をはかった。次年度は、本年度に引き続き調査を行い、史料収集に努めるとともに、データベースソフトに入力する作業を行い、一括データ化をはかり、文献目録を刊行する。
都市ごみ焼却残渣の炭酸化処理による二酸化炭素固定化に関する研究

都市ごみ焼却灰に二酸化炭素を吸収させ(炭酸化処理),上向流カラム通水試験によって浸出水水質と炭酸化処理の長期的な効果の持続性を検討した。炭酸化処理焼却灰の浸出水pHは廃止基準(pH5.8-8.6)を初期の段階から満たし,pH4の硝酸に切り替えて通水しても,大きな変化は認められず安定していた。また,埋立前処理として焼却灰に炭酸化処理を実施した場合における簡易LCA評価を実施した。炭酸化処理灰では,未処理灰と比較してLCC,LCCO2がそれぞれ約6割削減できると推定された。本研究では,高アルカリ性である都市ごみ焼却残渣をCO_2固定化担体と捉え,清掃工場から排出されるCO_2を可能な限り吸収させ(炭酸化処理),廃棄物部門からのCO_2排出削減に貢献することを目的とした。まず,都市ごみ焼却灰の最大CO_2吸収量を検討した。試料をPE製バットに薄く敷き,含水率を0,30,および50%となるように純水を含水させて混練後,デシケータ中でCO 2(99.99%)を湿潤通気させた(通気流量:300ml/min)。経時的に試料をサンプリングして炭酸含有量を測定するとともに,環境庁告示第46号法試験(JLT46)を行った(測定・分析項目:アルカリ度,pH, EC, Ca, K, Na, Pb, Cd, Zn, T-Cr)。なお,炭酸含有量については,1M H 2SO 4で炭酸を加熱遊離後,Ba(OH) 2溶液にトラップさせ,0.1M H 2SO 4で滴定して測定した。焼却灰のCO 2吸収量は含水率によって異なり,30%の時が最もCO 2を吸収していた。また,従来の炭酸化処理に関する研究(焼却残渣中の重金属を不溶化させることを目的とした研究)でのCO 2吸収量と比較し,約35倍のCO 2を吸収することが示された(約1.22.0mmol-CO 2/g-dry ash)。次にJLT46溶液のアルカリ度とCO 2吸収量の関連を整理した。試料ごとのバラつきが大きかったものの,ある程度の相関が認められたことから,焼却灰のCO_2吸収量については,アルカリ度が指標となり得ることが示唆された。以上より,量的な面での炭酸化処理の有効性が示されたことから,炭酸化反応効率の向上を目標として,CO 2溶解水を直接,焼却残渣に含水させて処理を実行し,処理時間の短縮可能性を引き続いて検討中である。本研究では,高アルカリ性である都市ごみ焼却灰に二酸化炭素を吸収させ(炭酸化処理),上向流カラム通水試験によって浸出水水質と炭酸化処理の長期的な効果の持続性を検討した。実験には,都市ごみ焼却灰(d<2mm)を試料として用いた。内径43mmのアクリルカラムに炭酸化処理,または未処理の試料を高さ300mmまで充填した(充填密度1.5t/m^3)。通水速度は12±2mL/hに設定し,飽和状態を維持しつつ通水を上向流で行った。通水溶媒には純水を用いたが,液固比(以下,L/S)が累積で20以降は,pH4の硝酸に切り替えてL/S30まで通水した。その結果,炭酸化処理焼却灰の浸出水pHは廃止基準(pH5.8-8.6)を初期の段階から満たし,pH4の硝酸に切り替えて通水しても,大きな変化は認められず安定していた。また,埋立前処理として焼却灰に炭酸化処理を実施した場合における維持管理期間の推定と簡易LCA評価を実施し,環境負荷低減の可能性を考察した。(1)炭酸化処理せずに埋立,(2)炭酸化処理後に埋立,の2つのシナリオについてLCCおよびLCCO_2を算出した。人口20万人規模の山間最終処分場で,焼却灰のみを15年間埋立処分した場合を想定し,閉鎖から浸出水pHが廃止基準を満足するまで(維持管理期間)を検討した。考慮した項目は,維持管理作業における電力費,燃料費,薬品費,人件費および施設整備補修費である。維持管理期間は,カラム通水試験(0<L/S≦20)で得られたpH値とL/Sの関係を,指数近似して推定した。その結果,炭酸化処理灰では,未処理灰と比較してLCC,LCCO_2がそれぞれ約6割削減できると推定された。ただし,本結果は閉鎖から廃止までをシステム範囲としているので,炭酸化処理施設の建設・稼働分は考慮されていない。今後は,システム範囲を焼却処理まで拡げて評価する必要がある。
リン酸化によるペプチド鎖伸長反応の制御

研究の目的本研究は、ペプチド鎖伸長因子EF-1のリン酸化、脱リン酸化による活性制御機構を解明し、シグナル伝達、細胞増殖、細胞老化におけるEF-1の役割を明らかにするとともに、それらの成果を、無細胞系でのタンパク質の生産に応用する。研究成果(1)コムギ胚芽から、EF-1のβサブユニットをリン酸化し、同因子の活性を増大させるカゼインキナーゼIIおよび同因子の活性を促進する因子を精製した。(2)βのリン酸化部位を解析したところ、βに相当する動物のδとは異なる部位がリン酸化していた。ちなみに、δでは、リン酸化により活性が抑制される。(3)植物の各組織および培養細胞系でのノーザン解析によりEF-1β、およびβ'-MRNAの変動をしらべたところ、両者とも細胞分裂の盛んな培養細胞の系で顕著に発現することがあきらかになった。培養系でのEF-1のリン酸化は解析中である。(4)真核生物のタンパク質(イネアルドラーゼ)を効率よく合成することことが出来る転写-翻訳共役無細胞タンパク質生産系の確率に成功した。(5)本研究の過程で、リン酸化アミノ酸を容易に分離同定できる一次元薄層クロマトグラフィーを開発した。今後の展望以上のように、所期の目的をほぼ達成できたが、細胞の老化とEF-1のリン酸化との関連性をあきらかにすることは出来なかった。今後は、シグナル伝達系をさらに上流へとたどる必要がある。動植物間でのリン酸化によるEF-1活性の制御の相違も興味深い。研究実施計画(1)EF-1βのリン酸化部位の解明:コムギのEEF-1の4種類のサブユニットα、β、β′およびγのうちβのみがカゼインキナーゼIIでリン酸化されるので、リン酸化部位を明らかにするとともに、リン酸化による活性制御機構を解明する。(2)細胞の老化過程におけるEF-1のリン酸化・脱リン酸化による活性制御機構:CHO細胞等を用い、表記の機構を解明する。(3)シグナル伝達系におけるβ-kinase制御因子の役割:EF-1βをリン酸化するβ-kinaseおよびβ-kinase制御因子を純化し、構造と機能を解明する。研究結果(1)に関し、リン酸化したEF-1を各種のproteaseで分解後、逆相カラムでリン酸化ペプチドを分離し、リン酸化セリン近傍のアミノ酸配列を決定した。また、リン酸化アミノ酸の簡易同定法も開発した。(2)に関し、リン酸化の解析に先立ち、細胞周期の揃った細胞を得る実験を行い、目的に添った細胞を得ることができた。(3)に関し、β-kinase以外に、スレオニンをリン酸化する酵素の存在を明らかにした。さらに、β-kinase制御因子の精製も進んだ。研究実施計画(1)コムギ胚芽のカゼインキナーゼIIが、コムギおよびコメ胚芽EF-1のβサブユニットをリン酸化することが明らかになったので、コメ胚芽からカゼインキナーゼを精製する。(2)細胞の増殖や老化とEF-1の活性との関連性を追求する。(3)ペプチド鎖伸長反応に関する研究成果を総合し、効率の良い無細胞タンパク質生産系を確立する。研究成果(1)コメ胚芽から、DEAE-cellulose,phospho-cellulose,および高速ゲルろ過カラム等により、EF-1のβサブユニットをリン酸化するキナーゼを精製した。

(2)植物の各組織および培養細胞系でのノーザン解析によりEF-1β、およびβ′-mRNAの変動をしらべたところ、両者とも細胞分裂の盛んな培養細胞の系で顕著に発現することがあきらかになった。培養系でのEF-1のリン酸化は解析中である。(3)無細胞系で真核生物のタンパク質(イネアルドラーゼ)を効率よく合成することに成功した。
心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損心筋の細胞内Ca調節に関する生理学的研究

心筋に大量に発現している2型リアノジン受容体(RyR-2)のみを心筋特異的にノックアウト(RyR-2(+/-))したマウスを作り、心筋の興奮収縮連関がどのように修飾され、筋小胞体のCa^<2+>headlingに関係するSARCA2aを過剰発現させた心筋における細胞内Ca^<2+>調節の特性を調べた。更に病態時における細胞内Ca^<2+>調節機構の重要性を検討した。RyR2を部分欠如(RyR2-2(+/-))している心筋を作製して、ランゲンドルフ灌流法で心臓を還流し、心臓内圧とその微分値、心拍数、左心室内容積を測定した。RyR-2部分欠如心筋は正常心筋と比較して、心臓内圧とその微分値、拡張末期容積などに変化が見られなかった。RyR-2の部分欠如では代償機構が働き機能的な差が出ないものと考えた。そこで、筋小胞体のCa^<2+>取り込みを担っているCa^<2+>ポンプ蛋白(SARCA2a)を過剰発現した心筋(TG)で心機能を調べると顕著な差があった。心臓内比変化の微分値は大きく収縮・弛緩速度が速いことが分った。また、大動脈の一部にクリップをかけ、心筋に比負荷をかけると心肥大が招来されるが、TG心筋では肥大が軽減された。SERCA2a過剰発現マウス心臓の左心室から乳頭筋を摘出して、表層細胞内にエクオリンを注入し、CaTと張力を同時に記録して、norrTG(NIG)と比較した。TG心筋のCaTのピークはNIGよりも有意に大きく、時間経過も有意に速かった。収縮の時間経過もTGで速かった。IsoprenaIne(Iso)によってMG心筋のCaTは大きくなり、時間経過も短縮したが、TG心筋ではIsoの効果は観察されなかった。また、TGではCO_2アシドーシス時の収縮抑制は軽減され、アシドーシスからの回復も良好であった。SERCA2aが圧負荷などの病態に関係していることが明らかになった。心筋の収縮・弛緩は細胞内Ca^<2+>濃度の増加・減少によって調節されている。筋小胞体からCa^<2+>が放出されるとトロポニンに結合して収縮が誘起される。細胞内に増加したCa^<2+>は筋小胞体のCa^<2+>ポンプによって取り込まれたり、NA^+-Ca^<2+>交換によって細胞外に排出されて濃度が低下する。我々は心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損マウスを用いて、心筋細胞内Ca^<2+>濃度調節が心筋の収縮調節および病態にどのように関わっているのかを調べることを試みた。心筋型リアノジン受容体遺伝子欠損マウスの作成が困難であったので、既に作成に成功している筋小胞体のCa-ATPase (SERCA2a)活性が亢進しているマウスの心筋を用いて、細胞内Ca^<2+>濃度調節機能と収縮機能との関係を調べた。用いた遺伝子改変マウス(TG)は、SERCA2aを過剰に(蛋白量にして約1.2-1.6倍)発現している心筋である。

TG左心室乳頭筋にエクオリン法を適用して細胞内Ca^<2+>濃度と収縮張力を同時に記録した。TG心筋のCa^<2+>トランジェントのピークはnon-TG心筋のそれよりも低いが、時間経過は有意に速かった。また、収縮の時間経過も同様に速かった。イソプロテレノールによってTG心筋のβ受容体を刺激すると、Ca^<2+>トランジェントのピークはほとんど変化しなかった。また、Ca^<2+>トランジェットの時間経過にも有意な変化は見られなかった。収縮の時間を測定したところ、弛緩時間の僅かな短縮が観測された。これらの結果は、TG心筋ではSERCA2aの過剰発現によって筋小胞体のポンプ機能が亢進しており、β受容体刺激と同様な機能変化が生じているものと考えられる。加えて、収縮の時間経過、特に弛緩時間はSERCA2aによるCa^<2+>取り込み速度に大部分依存していて、cAMPによるトロポニンIの燐酸化に依存したCa^<2+>感受性低下の関与は少ないものと考えられる。心筋の興奮収縮連関が破綻すると、収縮不全や拡張不全が招来されることが明らかになってきた。心筋細胞内Ca^<2+>handlingの調節には多くの蛋白質が関わっているが、中でも筋小胞体のCa^<2+>ポンプであるSERCA2a(心筋筋小胞体Ca^<2+>-ATPase)が中心的な役割を果たしている。近年、分子生物学的手法を用いて、SERCA2aを心筋に選択的に過剰発現させると、心肥大や心不全になりにくいことが指摘されている。しかし、これまでの遺伝子変異動物を用いた研究では主として慢性心不全に関する研究は多いが、急激に起こる心機能の低下の原因に関する研究は少ない。今回我々は、SERCA2aの選択的過剰発現心筋を用いて、急性の収縮不全や拡張不全を起こす病態時に、SERCA2aの選択的機能亢進によって細胞内Ca^<2+>-handlingと収縮調節がどのような影響を受けるのかについて調べた。Ca^<2+>transient(CaT)のピーク値はSERCA2a過剰発現心筋(TG)の方がnon-TG(NTG)心筋よりも大きかった。また、CaTの減衰時間、収縮、弛緩の時間経過はTGの方がNTGよりも速かった。Isoprenaline(Iso)によってTG心筋のCaTはほとんど影響されなかった。急性収縮不全をきたす病態として、呼吸性(Co_2)アシドーシスを用いた。アシドーシスならびにアシドーシスからの回復時におけるCaTと収縮張力を、SERCA2a過剰発現心筋と正常心筋とで比較した。アシドーシス時の収縮抑制に対しても、またアシドーシスからの回復時の収縮維持に関しても過SERCA2a剰発現心筋は正常心筋よりも収縮低下が抑制された。この結果は虚血性心疾患の初期などでおこるアシドーシスによる収縮不全に対して、SERCA2aの選択的発現増加による細胞内Ca^<2+>-handlingの機能亢進が有用であることを示唆している。
前立腺癌に対する妊孕性保持可能な放射線療法の開発

挙児希望の前立腺癌患者に対する妊孕性保持可能な放射線療法の研究開発を行った。前立腺照射用ファントムを作成し、強度変調放射線治療(IMRT)計画を行った。得られた計画にしたがって、ファントムに対する放射線照射を行った。ガラス線量計を用いて、精巣ファントムの線量を測定した。結果、78Gy/39Fr.の照射では、精巣ファントムの線量は0.34Gyと算出された。したがって、一時的不妊を来すと考えられるが、永久不妊は避けられる値であった。近年、日本では50-60代男性の前立腺癌患者が増加している。一方、晩婚化が進んだ現代社会において、50代男性の挙児は決して稀ではない。挙児希望の50代男性が前立腺癌に罹患した場合など、治療方法の選択には妊孕性保持の可否が重要となる。しかしながら、前立腺癌に対する妊孕性保持可能な治療方法は未確立である。上述した如く、晩婚化が進んでいる社会事情をふまえると、前立腺放射線療法における精巣への照射線量を明らかにすることは社会的にも重要であり、早急な研究開発が社会的にも要望されている。本研究により、精巣への照射線量を効果的に抑制することができる放射線治療計画が開発されれば、挙児希望する前立腺癌患者に対して、妊孕性を保持した放射線療法が可能となるので、本研究は重要であると考えられる。今年度は、前立腺照射用ファントムの図案を設計し、ファントムを製作した。ファントムのCT画像を取得し、治療計画装置にデータ転送を行った。得られたデータをもとにして、強度変調放射線治療(IMRT)計画を行い、ビーム配置、X線エネルギーの選択、良好な線量分布およびそのパラメータの設定、遮蔽方法について検討した。我々の開発した線量分布では精巣の最大線量は約0.5Gyであり、妊孕性保持可能と考えられた。今後は、得られた強度変調放射線治療(IMRT)計画シミュレーションにしたがって、ファントムに対して放射線照射を行う。ガフクロミックフィルムおよびガフクロミック線量計を用いて、線量を測定する。治療計画結果と線量測定結果とを照合することにより、申請者らが考案した照射方法により精巣線量が抑制され、良好な線量分布が得られることを検証する。PSA検診の普及に伴い、日本でも50-60代男性の前立腺癌患者の数が急増している。前立腺癌の治療方法として、従来は手術療法が基本であったが、放射線治療方法の進歩により、放射線治療を受ける前立腺癌患者の数が急増している。また、手術と比べて放射線治療は合併症が低いこともあり、放射線治療を希望される患者が多い。一方で、晩婚化が進んだ現代社会において、50代で挙児を希望される男性も増えている。前立腺放射線療法における精巣への照射線量を明らかにすることは社会的にも重要であり、早急な研究開発が社会的にも要望されている。前年度は、前立腺照射用ファントムの図案を設計し、ファントムを製作した。ファントムのCT画像を取得し、得られた画像をもとにして、強度変調放射線治療(IMRT)計画を行った。今年度は、得られた強度変調放射線治療(IMRT)計画シミュレーションにしたがって、ファントムに対して1回2Gyの放射線照射を行った。結果、精巣ファントムの平均線量は8.75mGyであった。したがって、総線量78Gy/39Fr.のIMRT治療を行った場合、精巣ファントムの線量は0.34Gyに相当することがわかった。この値は一時的不妊を来すと考えられるが、永久不妊は避けられる値であった。以上より、申請者らが考案した照射方法により精巣線量が抑制され、不妊を避けられる可能性が示唆された。