hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚認知に関わる機能的神経回路の可視化

ゼブラフィッシュ稚魚の捕獲行動を実験モデルとして、餌となる物体の視覚認知に関わる神経回路の探索を神経活動を指標として行った。脳部域特異的な神経活動を検出するための手法として、遺伝学的手法であるGal4-UASシステムをまず構築し、これを利用して餌が近くに存在するときにのみ活動性を示す神経細胞集団を探索した結果、前視蓋領域が特異的な反応性を示すことを見出した。レーザー破壊法や、神経毒の特異的な導入により前視蓋領域の神経細胞の機能を消失させたところ、餌に対する稚魚の捕獲行動も抑制された。これらの結果から、前視蓋領域が「餌検出器」としての役割を担うことを明らかにした。本研究はカルシウム(Ca)イメージングの手法を用いて脳網羅的に機能イメージングを行ない、捕獲行動に関与する機能的神経回路を明らかにすることを目的としている。平成25年度は、Caプローブとして用いるGCaMPの遺伝子導入ゼブラフィッシュの作製を行った。発現効率が高まることを期待して、強力なプロモーター活性を持つことが知られているHSP70遺伝子のプローモーター領域650塩基部分を利用して、DNAコンストラクトを作製した。また翻訳効率を高めるために、ゼブラフィッシュにコドン最適化したDNA配列を用いた。さらに、遺伝子導入効率を高めるため、Tol2トランスポゾンベクターを利用した。GCaMPは現在までに数種類の改良型が論文報告されていることから、GCaMP6f, GCaMP6m, GCaMP6s, GCaMP7aの4種類に関して遺伝子導入ゼブラフィッシュを作製した。各々のGCaMPに関して複数のファウンダー魚が得ることに成功し、次世代(F1)も得て、系統として維持できる体制を確立した。本研究は動物が外界から得られる感覚情報に基づいて適切な行動を選択するメカニズムを明らかにすることである。そのための実験系として、ゼブラフィッシュ稚魚が餌を見たときにどのような機能的神経回路によって捕獲行動が生ずるかを明らかにすることを目指している。そのための研究手法として、カルシウム(Ca)イメージングにより、脳活動を可視化する。平成26年度の研究では、捕獲行動時の脳機能イメージングを行なった結果、餌の存在時に特異的な脳の活動が、前視蓋(Pretectum)の部位で生ずることを見出した。また前視蓋からの投射先として、視床下部の一部(Lobus inferior hypothalami)を同定した。さらに、前視蓋の細胞をレーザー破壊法を用いて特異的に除去した結果、捕獲行動がほぼ完全に消失することを見出した。これらの実験結果は、前視蓋-視床下部の神経回路が「餌検出器」としての役割の担っている可能性を示唆するものである。動物は常に変化する外界からの情報に応じて適応的な行動を取る必要がある。脳に対する感覚情報の入力、情報の意味づけ、それに基づく行動の選択という一連の神経プロセスはどのようなものであろうか?この問いに答えるために、本研究では脳が透明なゼブラフィッシュ稚魚とカルシウム蛍光プローブを用いて、捕獲行動中の脳機能イメージングを行った。ゼブラフィッシュの摂食行動は視覚依存的であることから、捕獲行動中は視覚認知の過程に関わる神経細胞集団の活動を伴うことが予想されたことから、視覚情報処理中枢である中脳視蓋、前脳、間脳、小脳などのカルシウムイメージングを行い、捕獲行動に関連する神経活動を探索した。カルシウムプローブとしては高感度な改良型GCaMP(GCaMP7a, GCaMP6s,GCaMP6f, GCaMP6m)を利用し、GAL4-UASシステムを利用するために、UAS:GCaMP遺伝子導入ゼブラフィッシュをまず作製した。その際、高い発現レベルを実現するためにhsp70遺伝子の翻訳領域上流650bpのプローモータ領域を利用した。脳部域特異的なGal4系統を複数選び、捕獲行動時の神経活動を脳全体に関して網羅的に探索した結果、前視蓋領域が獲物(ゼブラフィッシュ稚魚の餌となるゾウリムシ)が近くに存在したときに活動性を示すことを見出した。また、二光子レーザーを照射によりこの前視蓋の細胞を破壊した稚魚では、捕獲行動が抑制されることを明らかにした。これらのことからこの前視蓋領域がゼブラフィッシュの「餌検出器」として役割を担うことが明らかになった。さらに、前視蓋領域は、摂食中枢として知られる視床下部下葉へ投射することを見出した。これらの結果から、餌の視覚情報を捕獲行動を動機付ける中枢へと運ばれるためには、前視蓋-視床下部下葉の神経回路が重要であること結論された。平成25年度は、カルシウムイメージングを行なうために利用する遺伝子導入魚の確立が重要な達成目標であったが、論文発表されている中で最新の改良型GCaMP複数種類に関して、それぞれのー遺伝子導入ゼブラフィッシュを作製することに成功した。

また、これらの魚を用いて実際に生体脳におけるCaシグナルを検出できることも確かめられた。本年度の目的は、捕獲行動に関与する機能的神経回路を網羅的に同定することである。捕獲すべき餌を視覚的に認識するための要となる神経回路の構成要素が前視蓋と視床下部の一部であることを明らかに出来たのは大きな進展である。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学Caシグナルを検出するためのUAS:GCaMP遺伝子導入ゼブラフィッシュの系統が確立できたので、これらを用いて、様々なな脳部位で発現するGal4系統とかけあわせることにより、脳網羅的に機能イメージングを行ない、捕食行動に関与する神経回路の同定を行う。今後、どの脳部位から前視蓋へ情報が入力するのか、また、どの脳部位へ視床下部から出力するのかを明らかにする必要がある。脳機能イメージングを行なう際に必要な刺激装置として、バーチャルリアリティ(VR)を用いる計画であったが、VRシステムの構築に遅れが生じたため、VR実行のための高性能ワークステーションの購入を次年度に持ち越した。脳機能イメージング(カルシウムイメージング)を行うための遺伝子導入ゼブラフィッシュの系統を確立し、落射蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡を用いてカルシウムイメージングの実験を開始したが、人為的に神経機能制御を行う実験に関しては遅れが生じている。脳機能イメージングを行なう際に刺激装置として用いるVRシステムを実行するのに必要な高性能ワークステーションを購入する。人為的に神経機能制御を行う実験に必要な、光遺伝学ツール(チャネルロドプシン、ハロロドプシン)、神経毒の系統の作製と維持を行うのに必要な遺伝子合成、分子生物学試薬、遺伝学実験試薬の購入を行う。
ミュータンス連鎖球菌の糖輸送関連遺伝子がう蝕の発症に与える影響について

Streptococcus mutansの主な病原因子であるバイオフィルム形成ならびに酸産生には,スクロースが深く関与している。スクロース輸送機構の一つであるホスホエノールピルビン酸依存ホスホトランスフェラーゼ系(PEP-PTS)において,スクロースを菌体内に取り込むのに必須な酵素をコードするscrA遺伝子の役割を明らかにし,バイオフィルム形成をはじめとする他の病原因子との関係を解明していくことは,う蝕や歯髄炎の発症メカニズムを探るうえで重要である。そこで,scrA遺伝子が歯面への初期付着に影響を及ぼしているかをについて,口腔内に近似した環境を再現するために唾液コーティングしたハイドロキシアパタイト(HA)板を用いて検討を行った。ヒト唾液を凍結後,60°Cで処理してタンパク分解酵素等の酵素活性を失活させ,遠心し,上清を回収した。得られた上清を限外濾過し,これに滅菌したHA板を24時間浸漬して唾液コーティングを行った。本実験には親株および遺伝子改変株を培養し,定常期の菌を用いた。この菌液を,HA板上に滴下して20分間静置した。その後,リン酸緩衝生理食塩水で洗浄し,HA板上に付着した菌体細胞をトリプシン含有生理食塩水を用いて回収した後,BHI培地に播種した。これを37°C,嫌気下で培養し,生育したコロニー数を測定することにより生菌数を算出した。なお,付着率は(20分後の生菌数/HA板へ加える前の生菌数)×100により求めた。結果,scrA遺伝子改変株のHA板への初期付着率は,親株の約14%となり,有意に減少した。Streptococcus mutansの主な病原因子であるバイオフィルム形成ならびに酸産生にはスクロースが深く関与している。スクロース輸送機構の一つであるホスホエノールピルビン酸依存ホスホトランスフェラーゼ系(PEP-PTS)において,スクロースを菌体内へ取り込むのに必須な酵素をコードするscrA遺伝子の役割を明らかにし,バイオフィルム形成をはじめとする他の病原因子との関連を解明していくことは,う蝕や歯髄炎の発症メカニズムを探る上で重要である。そこで,scrA遺伝子が,スクロース存在下での菌の付着に影響を及ぼしているかについて検討を行った。親株とscrA遺伝子改変株について,スクロースを利用した試験管壁への付着について測定した。まず,親株およびscrA遺伝子改変株の対数増殖期の菌を遠心して集菌した後,カリウム・リン酸緩衝液(KPB)にて菌液を調製した。試験管に,調製した菌液と5%スクロース溶液を入れ混合し傾斜させ,37°Cで6時間静置した。反応終了後,試験管を静かに回転させて,付着していない菌体を含んだ懸濁液を別の試験管(試験管2)に移した。菌液が付着している試験管(試験管1)に,KPBを加えて再び回転させ,解離した菌体を含む懸濁液を別の試験管3に移した後,さらに試験管1にKPBを加える。試験管13を超音波処理して均一な浮遊菌液とし,吸光度を測定した。付着率は,試験管1の吸光度の,試験管13の総吸光度に対する百分率で算出した。結果,親株とscrA遺伝子改変株の間に有意な差は認められなかった。当初の研究計画では菌液の入った試験管を18時間静置して実験を行う計画にしていたが,まずは6時間と短い時間での検討を行った。結果,有意な差は認めなかった。研究計画を変更して行ったことにより,想定していたよりも多くの時間を要してしまったため,静置時間を延ばしての検討が十分行えなかった。遂行できなかった計画については,平成30年度,平成31年度の研究計画に組み込んで行う予定である。

当初の研究計画のとおり,18時間試験管を静置して再び検討を行う。その後,口腔内により近い環境を再現するために,天然歯のエナメル質の代替材として用いられているハイドロキシアパタイト板(HA板)を使用してS. mutansの初期付着の検討を行う。実際には唾液由来の糖タンパクが歯面に吸着してできるペリクルを介して歯面に付着するため,HA板を唾液コーティング処理して用いる。HA板上に菌液を滴下して静置し,洗浄した後,HA板上に付着した菌体細胞を回収してBHI培地に播種する。これを嫌気培養し,生育したコロニー数を測定して,付着率を算出する。また,共焦点レーザー走査顕微鏡をを用いてバイオフィルム内部の観察を行う。マイクロプレートリーダーを購入予定であったが,今年度は他の講座の機器を使用することが可能となったため購入を見送った。しかし,次年度は研究代表者の講座の研究室で研究を行う。今後も吸光度を測定する必要があり,次年度への繰越額で購入予定である。また,今年度の研究計画がすべて遂行できておらず途中となっており,今年度使用を予定していた研究費を次年度に繰り越して研究を遂行する。
生態学的知見を基礎とした地域資源の総合的管理システムの研究

先進諸外国の自然資源管理について、地域資源の管理に必要な権限の分権化の態様、分権的体制のもとでの協働関係に力点をおいて、調査を実施した。その結果、以下の知見を得ることができた。まず、ドイツ・ハンブルグ市では、持続的発展実現のための環境基本計画が作成され、郊外地の開発抑制、大規模なグリーンベルト建設、廃棄物管理、都市中心の再開発などが着実に進行しつつあり、ハノーバー市では、行政・大学・コンサルタントが協働で緻密な景観計画を作成しているが、住民の参加への関心を高める方策がとくに必要であることを認識した。オーストラリアでは、州の独立性が強いが、連邦政府が、州との協定・補助金などの手法で州の政策に関与し、一定程度の成果をあげている。しかし1999年に制定された生物多様性・環境保護法は、既存の自然保護関連法の一部を統合したにすぎないこと、農業・林業政策には別途の政策手段が用いられるなど、適用範囲が限られていることなどの問題が指摘された。フランスでは、ヴォージュ県西部のヴィッテルを調査し、飲料会社が地下水保全にために広域的な対策に資金を投じており、とりわけ近自然的な農林業の維持のための農家との契約、農林地の買取などがなされている実情を把握した。ニュージーランドでは、資源管理法の執行を全面的に地方自治体に委ねたため、小規模自治体では、法律の執行に必要な人的・財政的資源が不足し、大きな混乱が生じた。そのため、環境省は自治体に対する支援・指導体制を強化し、中央政府が基準策定などについて積極的に活動できるように資源管理法を改正した。タラナキ地域では、指導普及を資源管理の中心的な手段として位置づけており、河畔林の復元、砂丘植生の回復に取り組んでいる事例を調査したが、同時に罰則などの手法を併用することが重要であるとの知見を得た。本年度は、アメリカ合衆国、ドイツ、スウェーデン、フランスに現地調査を行った。まず、アメリカ合衆国に関してはオレゴン州ポートランド市にある環境法研究で有名なルイス&クラーク大学ロースクールを拠点に、自然資源管理について同ロースクールのジョンストン教授らと意見交換し、又コロンビア川部族漁類委員会などでヒアリングを行い、さらに鮭および森林を中心とする自然資源管理の現場を調査・資料収集などを行った。アメリカの資源管理制度、特に「鮭資源の総合的管理」について、貴重な知見と資料収集ができた。また、フランスに関してはヴォージュ県で開催された持続可能な森林経営の基準と指標セミナーに参加し、森林所有者、林業公社、市町村、自然保護団体などの諸アクターが、ヘルシンキプロセスで定義された諸基準・指標のどの部分にどの程度関心をもつかをシミュレートした。また、フランスにおける水源地での森林経営の数少ない事例であるAgrivair社に赴き、林業公社への委託契約による森林施業計画を入手した。スウェーデンに関しては、農業省および農業局を訪問し、EUの共通農業政策に基づく同国の農業環境政策について、最新の実施状況とその成果を調査した。ドイツについてはハンブルグ大学において環境法に関わる情報収集・議論を行い、またゲッチンゲン大学において森林政策に関わる情報収集を行ったほか、ニーダーザクセンの森林計画編成機関および営林署を訪問し、土地利用計画と森林計画の関係について調査を行い、有機的な連携が必ずしも取れていない実態が明らかとなった。本年度は、ドイツ、オーストラリア、フランス、イギリスにて現地調査を行った。まず、フランスに関しては国際シンポジウム「森林政策・計画の評価」に参加し、森林所有者、林業公社、市町村、自然保護団体などの諸アクターがどのようなに森林政策・計画の評価に参加し、ヘルシンキプロセスで定義された諸基準・指標のどの部分にどの程度関心をもつかをどのような基準で評価するのかに関して情報を収集した。

また、フランスにおける水源地での森林経営の数少ない事例であるAgrivair社に赴き、具体的な森林管理の内容について資料収集・聞き取りを行った。イギリスに関しては農村計画策定の現状と課題についての調査をおおなった。オーストラリアについてはキャンベラを訪問し主として連邦政府環境保全政策の現状について聞き取り・資料収集を行った。このなかで国際的な自然保護の枠組がつくられるなかで、連邦政府がこれを活用して州政策への介入を図っていることが明らかとなった。もともと弱い権限しか持たない中央政府が国際的な取り組みを通して全国的な自然保護を進め、州への影響力を高めようとしているのである。ドイツについてはゲッチンゲン大学において森林・環境政策に関わる情報収集を行ったほか、バーデンビュルテンブルク、ラインラントプファルツ、ノルトラインウエストファーレン州、及びボンの連邦自然保護庁において森林政策の概況とNATURA2000の自然保護区ネットワークの形成状況について調査を行った。この結果、ドイツにおいては森林と自然保護の連携が良くなく、伝統を持つ森林行政に自然保護があまり口出しできなかったが、EU指令によってこの構図が変わりつつあり、自然保護に対応できない森林行政の現状が明らかとなった。本年度はまずニュージーランドの資源管理制度について調査を行った。ニュージーランドにおいては1991年に資源管理法が制定され、地方分権的な体制のもとで総合的な資源管理がめざされた。しかし、当初中央政府はほとんど資源管理に関わる機能を果たさず、地方自治体にほぼ全面的に依拠したため、資源管理法をどのように実行に移すかに関して大きな混乱が生じた。さらに、自治体が十分な人的・財政的資源を持たなかったことから小規模自治体を中心に紛争を生じさせる事態が多発した。このため、環境省は自治体に対する支援・指導体制を整備するとともに、資源管理法を改正して、中央政府が基準などの作成に関してより積極的に活動できる用の仕組みを導入した。タラナキ地域における実態調査では指導普及を資源管理の実行の中心に据えつつも、その実効性を高めるために規則違反に対する罰則などの手法を併用することが重要であることが明らかとなった。次にフランスにおいては、ヴォージュ県を対象に調査を行い、その森林管理は永年フランスの中央集権的な林政の支配下にあったが、林業技術の普及に関しては第一次世界大戦後、近隣欧州諸国同様、県農業会議所が重要な役割を果たしていることを明らかとした。また、ヴォージュ県西部の台地地帯にヴィッテルというコンミューンがあり、フランスでも珍しい非山岳地帯の地下水資源に恵まれ、温泉保養地であると同時にミネラルウォーターVittelの生産拠点ともなっている。国際資本ネスレ社の子会社であるVittelSA社は、さらに子会社Agrivair社を設立して、地下水源の水質保全のため広域的な対策に多大な資金を投じており、とりわけ、近自然的な農林業の推進のために、農家と契約を結んだり、農林地の買収を行ったりしている実情が明らかになった。
統合オミクス解析によるパセリの抗腫瘍効果の作用機序解析

これまでにパセリの熱水抽出物がヒト結腸がん由来細胞株HT-29の増殖抑制効果が認められたことから、パセリには抗結腸腫瘍活性を有する可能性が示唆された。細胞レベルから生体レベルへのパセリの腫瘍増殖抑制作用を検証するために、まずは最初の一歩として、デキストラン硫酸ナトリウム誘導潰瘍性大腸炎モデルマウスを用いてパセリ摂取による大腸炎の抑制作用を検討した。体重減少、血便、下痢の3つのスコアからなる大腸炎の指標であるDAI (Disease Activity Index)を評価するとともに、トランスクリプトーム解析を基盤とした統合オミクス解析を活用し、その作用分子機構の解明を行った。パセリ摂取マウスにおいて大腸炎の発症に伴うDAI上昇および腸管の短縮は有意に抑制され、血中腫瘍マーカーのSerum amyloid A1 (SAA1)、および炎症マーカーのIL-6 (Interleukin 6)、Matrix metalloproteinase-3 (MMP3)の濃度も顕著に減少した。大腸のトランスクリプトーム解析では、炎症サイトカインのI1-6、ケモカインCc15、下流のHaptoglobin、cluster of differentiation 163、および線維化マーカーのTissue Inhibitor of Metalloproteinase l、Mmp3、Mmpl0の発現が有意に減少し、パセリの摂取により炎症の抑制、腸管短縮の改善に関与すると示された。肝臓トランスクリプトーム解析では、Saa1、c-Jun、S100 calcium binding protein A8など腫瘍マーカーの発現減少、stearoyl-CoA desaturase-1、ELOVLfamily member6, elongation of long chainfatty acids、fatty acid synthase、NADP-dependent malic enzymeなど脂肪酸合成関連遺伝子の発現増加から、パセリを摂取したマウスにおいて腫瘍マーカー濃度の減少および体重減少の改善との関与が考えられた。また、肝臓プロテオーム解析では、クエン酸サイクルおよび尿素サイクルにかかわるタンパク質の発現増加、メチオニン・リサイクル経路にかかわるタンパク質発現減少から酸化的リン酸化の改善、酸化ストレスの低減が示唆された。以上のように、トランスクリプトミクスとプロテオミクスを組み合わせた統合的な解析から、パセリ摂取による大腸炎抑制作用メカニズムの遣伝子-タンパク質ネットワークを解明できた。今後、メタポロミクス解析を加えさらに詳細に解析する予定である。トランスクリプトーム解析による遺伝子発現の知見と、プロテオーム解析にとるタンパク質の発現量変動の知見が得られ、パセリの大腸炎抑制作用の詳細な生体応答の一部を解明できた。今後メタボローム解析を合わせた統合解析を活用し、遺伝子、タンパク質レベルの応答、調節以外に、パセリが糖、有機酸、アミノ酸、脂質など代謝産物プロファイルの変動に及ぼす影響を調べる。これら比較分析によりタンパク質である酵素やそれらをコードしているmRNAの個々の発現変化、翻訳後の修飾状態、また生物体最終代謝産物の変動を観察し、パセリ摂取による生体分子変化の全体像をより正確にかつ総合的に把握する。当初の研究計画から変更するところはあるが、本研究でパセリ摂取による見られた腫瘍マーカーなどの変動が今後パセリの腫瘍増殖抑制効果の検討に生かしたいと考えている。【パセリ抽出物による腫瘍細胞増殖の抑制作用およびその作用機序の推定】細胞レベルでパセリの腫瘍増殖抑制作用を検証した結果、パセリの熱水抽出物がヒト肝がん由来細胞株HepG2において40%以上の増殖抑制効果が認められた。このことから、パセリには抗腫瘍活性を水溶性成分の存在が示唆された。パセリにおける標的分子特異的阻害物質を推定するために、ヒト結腸がん細胞株HT-29をパセリ熱水抽出物で6時間または16時間処理した後、GeneChip Human Genome U133 Plus 2.0 Array(AHymetrix)を用い、マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析を行い、変動遺伝子群を抽出した。文部科学省(新学術領域研究『がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動』)により公開した「抗がん剤遺伝子発現データベース」と比較し、Connectivity Mapを用い、既存の抗がん剤との類似性を検討した。その結果、いずれのパセリ抽出物添加濃度および培養時間においても、パセリは臨床開発された世界初の抗悪性腫瘍剤であるボルテゾミブの遺伝子発現プロファイルとの類似性が最も高かった。ポルテゾミブはプロテアソーム阻害薬として腫瘍細胞の細胞内シグナル伝達系に作用し、細胞周期の停止、増殖抑制、血管新生抑制、アポトーシス誘導などにより抗腫瘍作用を発揮すると知られている。さらに、細胞周期進行およびアポトーシス誘導に関しての遺伝子解析結果から、細胞周期回転を促進し、腫瘍の発生や増殖速度と関連するanaphase promoting complex(M期中期からG1期後期まで)およびS-phase kinase-associated protein2(G1期後期からM期前期まで)の発現減少が認められた。これらのことから、パセリが標的プロテアソーム阻害により腫瘍の発生、進行に関連する調節タンパク質を分解することで腫瘍細胞の増殖を制御したと示唆された。今後、さらに腫瘍増殖に対するパセリの詳細な応答を解明することで、がんの発生を未然に予防できる食品素材の開発につながると期待できる。

体重減少、血便、下痢の3つのスコアからなる大腸炎の指標であるDAI (Disease Activity Index)を評価するとともに、トランスクリプトーム解析を基盤とした統合オミクス解析を活用し、その作用分子機構の解明を行った。パセリ摂取マウスにおいて大腸炎の発症に伴うDAI上昇および腸管の短縮は有意に抑制され、血中腫瘍マーカーのSerum amyloid A1 (SAA1)、および炎症マーカーのIL-6 (Interleukin 6)、Matrix metalloproteinase-3 (MMP3)の濃度も顕著に減少した。大腸のトランスクリプトーム解析では、炎症サイトカインのI1-6、ケモカインCc15、下流のHaptoglobin、cluster of differentiation 163、および線維化マーカーのTissue Inhibitor of Metalloproteinase l、Mmp3、Mmpl0の発現が有意に減少し、パセリの摂取により炎症の抑制、腸管短縮の改善に関与すると示された。肝臓トランスクリプトーム解析では、Saa1、c-Jun、S100 calcium binding protein A8など腫瘍マーカーの発現減少、stearoyl-CoA desaturase-1、ELOVLfamily member6, elongation of long chainfatty acids、fatty acid synthase、NADP-dependent malic enzymeなど脂肪酸合成関連遺伝子の発現増加から、パセリを摂取したマウスにおいて腫瘍マーカー濃度の減少および体重減少の改善との関与が考えられた。また、肝臓プロテオーム解析では、クエン酸サイクルおよび尿素サイクルにかかわるタンパク質の発現増加、メチオニン・リサイクル経路にかかわるタンパク質発現減少から酸化的リン酸化の改善、酸化ストレスの低減が示唆された。以上のように、トランスクリプトミクスとプロテオミクスを組み合わせた統合的な解析から、パセリ摂取による大腸炎抑制作用メカニズムの遣伝子-タンパク質ネットワークを解明できた。今後、メタポロミクス解析を加えさらに詳細に解析する予定である。「研究の目的」のとおりに、パセリの腫瘍細胞増殖抑制作用の確認およびその作用機序の推定ができた。トランスクリプトーム解析による遺伝子発現の知見と、プロテオーム解析にとるタンパク質の発現量変動の知見が得られ、パセリの大腸炎抑制作用の詳細な生体応答の一部を解明できた。パセリの腫癌増殖効果の確認および作用機序推定において足がかりになったがん細胞については、マウスを用いる抗腫瘍評価試験も可能であり、in vitroからin vivoまで試験の実施を行う予定である。具体的には、パセリ有効成分を標準飼料添加し、ヌードマウスに自由摂取させる。
新しい気固接触方式にもとづくNO_X・SO_X同時除去高効率石炭燃焼方式の開発

石炭等難燃性固体燃料を効率良く燃焼させ,かつ硫黄酸化物,窒素酸化物を炉内で除去して環境保全を同時に達成する方式としての流動層燃焼技術の開発研究を行った.燃焼装置として,新しい気固接触方式として近年注目されている循環流動層(高速流動層)を採用した.循環流動層燃焼のプロセス設計を通じて本技術の技術構造を明らかにするとともに,脱硫脱硝等の将来の技術開発課題を明確にした.循環流動層内の粒子挙動を調べるため,コールドモデルを製作し,粒子ホールドアップ,粒子逆混合を測定した.これと並行して脱硫脱硝に関する速度論的検討を行った.脱硫に関しては二段燃焼を想定した低酸素濃度条件下における石炭石による硫黄酸化物の固定化反応の実験及び理論的検討を行った.脱硝については,層形成物質を触媒としたアンモニアの分解と酸化反応及び窒素酸化物の還元反応の速度論的検討を行い,循環流動層内での窒素化合物の反応経路を明らかにした.また,石炭チャーから燃焼時に生成する窒素酸化物量の実験的測定と理論的検討を行った.以上の循環流動層の燃焼の要素技術研究に加えて,循環流動層燃焼装置のベンチスケールモデルを製作し燃焼実験を行った.目視観察を行い層内粒子の流動及び燃焼挙動を観察すると同時に,出口ガス分析を行い燃焼状態を評価した.また,炭種を変えて燃焼性の差異をみた.一方,従来型の気泡流動層燃焼に関してもベンチスケールテストを行ない,フリーボード内ガス濃度の測定を行って,二段燃焼の効果を検討した.石炭等難燃性固体燃料を効率良く燃焼させ,かつ硫黄酸化物,窒素酸化物を炉内で除去して環境保全を同時に達成する方式としての流動層燃焼技術の開発研究を行った.燃焼装置として,新しい気固接触方式として近年注目されている循環流動層(高速流動層)を採用した.循環流動層燃焼のプロセス設計を通じて本技術の技術構造を明らかにするとともに,脱硫脱硝等の将来の技術開発課題を明確にした.循環流動層内の粒子挙動を調べるため,コールドモデルを製作し,粒子ホールドアップ,粒子逆混合を測定した.これと並行して脱硫脱硝に関する速度論的検討を行った.脱硫に関しては二段燃焼を想定した低酸素濃度条件下における石炭石による硫黄酸化物の固定化反応の実験及び理論的検討を行った.脱硝については,層形成物質を触媒としたアンモニアの分解と酸化反応及び窒素酸化物の還元反応の速度論的検討を行い,循環流動層内での窒素化合物の反応経路を明らかにした.また,石炭チャーから燃焼時に生成する窒素酸化物量の実験的測定と理論的検討を行った.以上の循環流動層の燃焼の要素技術研究に加えて,循環流動層燃焼装置のベンチスケールモデルを製作し燃焼実験を行った.目視観察を行い層内粒子の流動及び燃焼挙動を観察すると同時に,出口ガス分析を行い燃焼状態を評価した.また,炭種を変えて燃焼性の差異をみた.一方,従来型の気泡流動層燃焼に関してもベンチスケールテストを行ない,フリーボード内ガス濃度の測定を行って,二段燃焼の効果を検討した.本年度は、1)コールドモデルによる高速流動層の研究、2)脱硝反応に関する実験的研究と、高速流動状態への適用、3)石灰石による脱硫反応速度の定式化と高速流動状態への適用、4)高速流動層を用いた燃焼実験の実施を行った。以下にその概要を示す。1)新たに作成した高速流動層コールドモデル装置を用い、内部におけるFCC粒子の挙動を観察、測定した。ガス流速が、150cm/sを超えると高速流動状態が達成された。蛍光染料を含浸させた粒子をトレーサーとしてパルス投入し、下流2点で得られた信号から粒子速度、粒子軸方向混合拡散係数を算出した。また、ガス-粒子間速度を算出し、クラスターの形成がみられることを確認した。2)石灰石・チャー・使用済石灰石を触媒または反応物とした窒素酸化物の還元、アンモニアの酸化、分解速度を実験的に定め、過去の文献との比較から、石炭燃焼条件下におけるfnel-Nの支配的反応経路路を明らかにした。さらに、本研究で提案した燃焼方式を想定し、比較的粒子濃度が希薄な条件下においてアンモニアの酸化反応を行わせしめたところ、充てん層条件下におけるNOへの選択率に比し、数分の一程度の選択率が得られ、ほとんどが窒素となることがわかった。3)熱天秤を用いた石灰石による硫黄酸化物の固定化速度の測定を行い、ガス濃度、粒子径に関し定式化を行った。特に、多段燃焼を想定した。酸素不足下では硫黄酸化物の固定化速度は低下するが、一方【H_2】Sの固定化速度は増大する。また高速流動層条件下で用いられる小粒径粒子による固定化速度は、大粒子に比し、大であった。4)透明石英製の高速流動層燃焼部を有する循環型燃焼装置を製作し、高温燃焼条件下における流動・燃焼状態を目視およびビデオ撮影により観察した。燃焼条件においても間欠的にクラスターが降下している様子が観察された。1.循環流動層燃焼装置のプロセス解析新しい石炭の燃焼技術として期待されている循環流動層燃焼技術について公表されたデータを基に定量的客観的に解析を行い、新たになしたプロセス設計とあわせて今後の課題を明らかにした。通常用いられる高速流動層の概念との差異および循環層燃焼技術の持つ性能の裏付けとなる技術的背景を(1)炉床負荷,(2)炉内粒子濃度,(3)粒子循環技術,(4)熱回収技術,(5)負荷追従,(6)サイクロン設計,(7)炭素利用効率,(8)脱硫,

(9)低【NO_X】化,(10)スケールアップの各項について解析した。2.高速流動層コールドモデル試験高さ3.6m,内径5cmのアクリル製コールドモデルを用い、粒子循環速度制御,圧変動,層内圧力分布について測定した。ループシール内径を15cmにしたとき、ループシール吹込みガスを増したとき、ある値以上で粒子循環量が急激に増大し、ライザー内の粒子ホールドアップが周期的に変動する現象が観察された。径5cmの二塔流動層で開口部3cmのループシールを用い、ライザーに二次空気吹込みノズルを設けて実験を行った。二次空気吹込み位置以上では粒子濃度が低くなった。粒子循環速度、粒子濃度をそれぞれ蔵本ら、加藤らの相関式に基づいてシミュレーションし、実験値と比較し良い一致をみた。3.流動層燃焼ベンチスケール装置における石炭の燃焼内径76mm,層高145mmのステンレス製ベンチスケールモデルを用いる石炭の熱焼および二段燃焼条件下での脱硫脱硝実験を行った。フリーボード下部の還元性雰囲気領域において脱硫脱硝反応が起っており、二次空気吹込み高さが高い方が脱硝のみならず、脱硫にも好結果をもたらすことを明らかにした。フリーボード下部での硫黄バランスより、還元性雰囲気下では【SO_2】,【H_2】Sの他にも硫黄化合物が存在することが示唆された。
ジレンマ状況におけるソーシャルワーク実践の価値生成に関する実証的研究

障害児者の自己決定支援を巡るジレンマ状況に焦点をあてて、〈自己決定の尊重〉のみを拠り所としないソーシャルワーク実践の価値を探索的に明らかにしたところ、実践現場の特性に限定されるものの、〈ノーマルな暮らしの実現〉〈社会に繋げる〉〈本人を取り巻く関係性の創出〉という価値が示された。また、本人と支援者による〈共同決定〉を実践するためには、両者の〈相互的な関係〉を基盤としながら〈主観的ベスト・インタレストの尊重〉という価値を実践現場に浸透させていくことの重要性が示唆された。年度内に5回の研究会を開催し、社会福祉学・臨床哲学・応用倫理学分野における文献研究を通して、自己決定概念やその原理が内包する構造的課題を整理した上で、障害者の自己決定支援にかかわるジレンマの実態を明らかにしようする本研究の意義が明確化された。また、知的障害者および障害児の自己決定支援を巡るジレンマ状況の分析視角として、他者との関係のなかで紡がれる「共同決定」という概念を用いることの重要性が確認された。さらに、次年度から実施される質的調査においては、「共同決定」の実相を、研究メンバー各自のフィールドにおいて明らかにするという方向性を見出すことができた。一方、平成22年度厚労省老人保健健康増進等事業シンポジウム「認知症のターミナルケアを考える」(於:東京大学)の聴講を通して、対人援助職が倫理的ジレンマに直面した際の意思決定にかかわる判断のあり方や手続きに関する知識が得られたことに加えて、応用倫理学・法学分野の専門的学識が得られた。当該シンポジウムで得られた知見は、研究メンバーと共有することによって、ジレンマ状況にある実践者の意思決定過程を分析する際に援用できるものと考えられる。さらには、研究メンバーが従来から関与している発達障害者の就労支援、障害児の地域生活支援にかかわるフィールドワークから、ソーシャルワーカーが経験するジレンマの様相を明らかにし、それらの成果について学会発表を行った。また、研究メンバーが有する既存の質的データを援用して、自己決定におけるジレンマに引き寄せたエピソードを抽出し、分析・解釈を加えることによって、論文や共著図書として発表した。年度内に5回の研究会を開催し、障害者児の自己決定支援を巡るジレンマ状況の分析視角として、他者との関係のなかで紡がれる「共同決定」という概念の実相を明らかにするための研究計画を検討した。その結果、以下の調査を分担して実施することとなった。[調査1]学齢期の障害児の自立に向けた支援実践におけるジレンマ(継続)[調査2]発達障害者の就労支援におけるジレンマ(継続)[調査3]自立生活センターの女性ピアカウンセラーが経験するジレンマ[調査4]触法障害者の地域生活定着支援におけるジレンマ[調査5]知的障害者の生活支援におけるジレンマ[調査6]障害者家族の相談支援におけるジレンマ[調査7]被災地障害者支援センターにおける相談支援におけるジレンマ上述の[調査1][調査2]については、アクションリサーチの手法を用いた調査がすでに開始されており、それらの成果を論文・報告書として発表したことに加えて、書籍の1章に収められた。一方、協力研究者らとともにイギリスにおける「独立型子どもアドボケイター制度」および「成年後見人制度」に関するセミナーの聴講を通して、障害児者の「共同決定」と「アドボカシー」が近接した概念であるという知見が得られた。今後は、自己決定支援を巡るジレンマ状況において、両概念がどのように生成しているかについて、実証的に明らかにしていくこととする。本研究の意義は、「弱い個人」や知的障害者を排除しかねないという構造的矛盾を孕むなど、近年の自己決定概念を巡る規範研究上の課題に対して、実証的研究でもって応えることである。障害児者の自己決定支援を巡るジレンマ状況において、自己決定に代わるソーシャルワークの価値が、どのように生成されているかを明らかにするために、以下の5つの質的調査を実施した。[調査1]知的障害者入所施設の支援者が経験する自己決定支援を巡る価値とジレンマ,[調査2]知的障害者の暮らしの場を模索する支援プロセスにおける葛藤,[調査3]発達障害者の就労支援における指導員のジレンマ状況と価値規範に関する研究,[調査4]触法障害者に関わって生じるジレンマと解決プロセスに関する研究,[調査5]知的障害をもつ中高生が取り組む自立生活プログラムの開発これらの調査の結果、自己決定に拠らないソーシャルワークの価値として、本人の抱く将来の思いを支援者が汲み取り、生活支援の場でそれを実現しようとする「共同決定」という価値や、本人の最善の利益を特定する過程において、本人の希望や心情、信念、価値観という極めて個人的な要素に重きを置く「主観的ベスト・インタレスト」の尊重という価値を実践基盤とする支援の内実が探索的に明らかになった。

これらは、他者や社会との関係性を視野に入れながら、本人のこれまでの経験や生き方という主観的な幸福を尊重する支援を志向する価値であるといえる。さらに、本人が支援者と共に意思決定を行う過程や、本人の「主観的ベスト・インタレスト」を選定していく過程は、アドボカシー実践にも通底するものである。そこで、障害児の意見表明権、および、障害者の自己決定権の保障に根ざしたアドボカシーのあり方について、研究を展開していくことの重要性が示された。障害児者の自己決定支援におけるジレンマがどのように経験されているかについて、次の6つの実践領域において質的研究およびアクションリサーチを実施した。(1)学齢期の障害児の地域自立支援(2)知的障害者の施設入所支援(3)触法障害者の地域生活定着支援(4)自立移行期にある知的障害者の家族支援(5)発達障害者の就労支援(6)被災障害者の相談支援採集された質的データについて、年度内に開催した6回の研究会において分析・解釈を重ねたところ、ジレンマ状況におけるソーシャルワーク実践現場には、「共同決定」や「主観的なベストインタレストの尊重」などの価値が生成していることが探索的に見出された。また、判断能力が十分ではない障害児者の自己決定支援においては、アドボカシーにかかわる技法が中核的な支援方法として位置づけられていることが示された。研究成果の一部はソーシャルワークに関する2冊の書籍に収められた。また、研究成果の一部は平成25年度に新規採択された挑戦的萌芽研究課題「福祉施設入所児童への外部アドボカシー導入研究:ICAS提供モデルの構築」に接点を有しながら発展するという副次的な成果も得られたことから、今後は両研究課題の相乗効果が期待される。障害児者の自己決定支援におけるジレンマに関する質的調査を実施するにあたって、最終的に7種類の調査が計画されたものの、平成23年度内に着手されたものは2つであった。それぞれの研究者が複数のフィールドを有していることから、研究テーマに適したフィールドの選定に時間を要したことが遅延理由と考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。1.研究代表者においては、研究期間中に療養に専念する事態が生じため、研究会の中止・延期も含めて、研究計画の遂行が全体的に滞ることとなった。2.研究分担者のうち3人においては、研究期間中に所属機関の変更が生じたため、調査実施時期を延期するなど、個別の調査計画の遅延が生じた。3.研究分担者のうち1人は、研究期間と出産・育児期間が重なったため、調査計画を一時中断することとなった。4.研究分担者が担当する「触法障害者の地域生活定着支援領域における調査」においては、調査協力機関の意向により平成25年度(最終年度)に調査を実施することとなったため、調査計画の遅延が生じた。7種類の調査を実施するにあたって、研究者間で連絡を緊密にとり合い、調査の進捗状況、課題および改善策について情報共有することに努める。また、代表研究者がそれぞれの調査の進捗状況を把握および管理していくこととする。1.定期的に開催する研究会において、研究計画の進捗状況を相互に把握する。2.研究会には一定の成果物を有して臨むことについて、研究者間の共通認識を図る。
光受容体相互作用因子の解析から見えてくる植物の光・温度に対する応答メカニズム

花成時期決定は、種の存続を懸けた重要イベントであり、植物は光環境を敏感に認識することで最適なタイミングを測っている。これまでに、赤色光・遠赤色光受容体フィトクロムB(phyB)が、フロリゲンとして知られる花成促進因子FTの発現を抑制することが知られている。研究員は、酵母ツーハイブリット法によるスクリーニングにより単離したシロイヌナズナの新規phyB相互作用因子VASCULAR PLANT ONE-ZINC FINGER1 (VOZ1)とVOZ2の機能解析をおこない、これまでに、VOZがphyB下流で機能すること、長期の低温を感知する経路で機能するFT抑制因子FLCの発現を抑制することで花成を促進することを示していた。今年度はVOZがどのようにphyBからの制御を受けるかを明らかにするため、細胞内におけるVOZタンパク質の挙動を中心に解析した。まず、in vivoにおけるphyBとVOZの相互作用を、一過的発現系を用いたBiFC法と共免疫沈降法により示した。また、野生型において分画実験を行い、VOZの細胞内局在を詳細に解析した。その結果、VOZタンパク質は主に細胞質に局在しているが、一部が核にも局在していることがわかった。これまでに、VOZが核内で機能することを示していたため、VOZはシグナル伝達時に一部が核移行することが考えられた。次に、VOZタンパク質の光質に対する応答を、核・細胞質それぞれに局在化させたVOZタンパク質を発現する株を用いて解析したところ、核に局在するVOZタンパク質のみがphyBが不活性型となる遠赤色光条件下において分解されることがわかった。また、核に局在するVOZタンパク質がリン酸化修飾を受けていることが明らかなったことから、VOZを介したシグナル伝達にリン酸化修飾が関わることが考えられた。これまでに、解析が比較的困難であった、VOZタンパク質の細胞内局在と、in vivoにおけるphyBとVOZの相互作用の解析を行い、それぞれ結果を得たため。細胞内局在の解析では、細胞分画の実験により、'ごくわずかな核局在のVOZタンパク質を検出した。相互作用の解析においても、二種類の方法で矛盾しない結果を得た。花成時期決定は、種の存続を懸けた重要イベントであり、植物は環境を認識することで最適なタイミングを測っている。研究員は、酵母ツーハイブリット法によるスクリーニングにより単離したシロイヌナズナの新規phyB相互作用因子VOZ(シロイヌナズナにおいてVOZ1,VOZ2の2遺伝子)の機能解析をおこない、これまでに、VOZがphyBの下流でFTの発現を促進すること、VOZは主に細胞質に局在しているが核内で機能すること、長期の低温を感知する経路で機能するFT抑制因子FLCの発現を抑制することを示していた。今年度は、VOZのシグナル伝達の分子機構を解明することを目的に、光質を取り入れた解析を進めた。まず、光質別のVOZタンパク質の安定性を比較した結果、VOZタンパク質の蓄積量はphyBが主に不活性型となる遠赤色光条件下で低下することがわかった。さらにプロテアソーム阻害剤を用いた解析から、VOZが26Sプロテアソームを介して分解されていることを示した。また、光質依存的なVOZタンパク質の分解がフィトクロム依存的であることを、フィトクロム変異体を用いた解析により示し、さらに核に局在するVOZタンパク質がリン酸化修飾を受けていることを明らかにした。また、phyBとVOZのin vivoにおける相互作用を明らかにするため、N.benthamianaにおける一過的発現系を用いたBiFC法を行い、細胞質におけるphyBとVOZのタンパク質間相互作用シグナルを検出した。

また、核に局在するVOZタンパク質がリン酸化修飾を受けていることが明らかなったことから、VOZを介したシグナル伝達にリン酸化修飾が関わることが考えられた。光質を用いた解析により、VOZの細胞内における挙動が明らかになりつつあり、今後の研究に結びつく結果を本年度に得られたと考えられる。これまでに、解析が比較的困難であった、VOZタンパク質の細胞内局在と、in vivoにおけるphyBとVOZの相互作用の解析を行い、それぞれ結果を得たため。細胞内局在の解析では、細胞分画の実験により、'ごくわずかな核局在のVOZタンパク質を検出した。相互作用の解析においても、二種類の方法で矛盾しない結果を得た。シグンル伝達におけるフィトクロムとVOZの関係を明らかにするため、VOZの分子機構をさらに詳細に明らかにしていく。またVOZの花成経路における役割を明確にするため、VOZの下流有力候補であるFLCに対するVOZの機能を解析する。
超音波エネルギーを利用した新しい心筋梗塞・脳梗塞治療システムの開発

本研究の目的は、日本の超小型の超音波発振セラミック技術を応用した血管内からの超音波照射による血栓溶解促進効果の検討および安全な低侵襲治療システムの確立にある。また、各種マイクロバブルの併用による血栓溶解促進作用の比較検討を行うことにある。(実験)本年度は、PZTの素子を4種類制作した。1)1ミリ径円柱型、フジセラ、製共振周波数1メガヘルッツ。超音波プローブに絶縁性が高い材質で被覆し、電圧を負荷し(最大100ボルト)、2)6ミリ、8ミリ直径のディスクタイプ、厚さ2ミリ、それぞれ2メガヘルツ、3メガヘルツ(本多電子)3)20ミリ直径のティスク型の強力超音波用のプローブを用いた(1メガヘルツ)。超音波プローブの基本性能を測定するため、脱気水に満たされたタンクの中に超音波プローブとともに一定の距離に水中マイクを挿入し、各部位で音圧を測定した。また、高速電流計を用いて各共振周波数の前後10%の変位を10ヘルツのバースト毎に発生させた。その結果、超音波エネルギーは1W/cm^2まで観測された。1ミリのプローブでは1-2メガヘルツ前後で最大の周波数特性が認められた。昨年と同様にin vitroで作製した人工血栓(Chandler Loop Method)に超音波と血栓溶解剤(ウロキナーゼまたはTPA)を併用して溶解促進効果率を測定したところ、超音波照射群では著明な血栓溶解速度の促進作用が同様に認められた。エコーコントラスト剤としてはレボビスト(Levovist)、オプチゾン(Optison)の造影剤で血栓破砕作用を含めた。使用した各種のプローブで、マイクロバブルの直径が小さいほど血栓破砕作用が促進される傾向が全て認められる一方で、20ミリのプローブでは、超音波単独でも血栓溶解剤と同等の効率が得られた。(実験)まずPZTの素子(1ミリ角から5ミリ角、本多電子製)超音波プローブに絶縁性が高い材質で被覆し、電圧を負荷し(最大100ボルト)、超音波エネルギーを測定した。超音波プローブの基本性能を測定するため、脱気水に満たされたタンクの中に、超音波プローブとともに一定の距離に水中マイクを挿入し、各部位で音圧を測定した。プローブを超音波発振電源装置に接続し、700KHzから20MHzの周波数を順次負荷させ、超音波強度を測定した。その結果、超音波エネルギーは0.5W/cm^2まで観測された。1ミリのプローブでは1メガヘルツ前後で最大の周波数特性が認められた。一方、5ミリまでのプローブでは400-700キロヘルツで最大出力が認められた。以上の実験の後、in vitroで作製した人工血栓(Chandler Loop Method)に超音波と血栓溶解剤(ウロキナーゼまたはTPA)を併用して溶解促進効果率を測定したところ、超音波照射群では著明な血栓溶解速度の促進作用が認められた。この条件を各超音波条件(周波数、強度、照射距離)に対応させて血栓溶解促進作用増強率をベースラインと定め、マイクロバブルの影響を16年度の実験で開始する予定である。エコーコントラスト剤としてはレボビスト(Levovist)、オプチゾン(Optison)の造影剤に加え、超音波による、血栓破砕作用を含めた実験を行う。

本研究の目的は、日本の超小型の超音波発振セラミック技術を応用した血管内からの超音波照射による血栓溶解促進効果の検討および安全な低侵襲治療システムの確立にある。また、各種マイクロバブルの併用による血栓溶解促進作用の比較検討を行うことにある。(実験)まずPZTの素子(1ミリ径円柱型、フジセラ製)超音波プローブに絶縁性が高い材質で被覆し、電圧を負荷し(最大100ボルト)、超音波エネルギーを測定した。超音波プローブの基本性能を測定するため、脱気水に満たされたタンクの中に超音波プローブとともに一定の距離に水中マイクを挿入し、各部位で音圧を測定した。プローブを超音波発振電源装置に接続し、1MHzから2MHzの周波数を順次負荷させ、超音波強度を測定した。その結果、超音波エネルギーは1W/cm^2まで観測された。1ミリのプローブでは1-2メガヘルツ前後で最大の周波数特性が認められた。昨年と同様にin vitroで作製した人工血栓(Chandler Loop Method)に超音波と血栓溶解剤(ウロキナーゼまたはTPA)を併用して溶解促進効果率を測定したところ、超音波照射群では著明な血栓溶解速度の促進作用が同様に認められた。この条件を各超音波条件(周波数、強度、照射距離)に対応させて血栓溶解促進作用増強率をマイクロバブルと併用して影響を測定したところ、エコーコントラスト剤としてはレボビスト(Levovist)、オプチゾン(Optison)の造影剤で血栓破砕作用を含めた。マイクロバブルの直径が小さいほど血栓破砕作用が促進される傾向が認められた。現在までのデータをもとに、兎の大動脈おのび下大静脈を血栓モデルとして本装置の実用性を次年度で試験する予定である。(実験)本年度は、PZTの素子を4種類制作した。1)1ミリ径円柱型、フジセラ、製共振周波数1メガヘルッツ。超音波プローブに絶縁性が高い材質で被覆し、電圧を負荷し(最大100ボルト)、2)6ミリ、8ミリ直径のディスクタイプ、厚さ2ミリ、それぞれ2メガヘルツ、3メガヘルツ(本多電子)3)20ミリ直径のティスク型の強力超音波用のプローブを用いた(1メガヘルツ)。また、高速電流計を用いて各共振周波数の前後10%の変位を10ヘルツのバースト毎に発生させた。エコーコントラスト剤としてはレボビスト(Levovist)、オプチゾン(Optison)の造影剤で血栓破砕作用を含めた。
アルツハイマー病患者におけるポリフェノールの安全性と有効性に関する検討

本研究ではアルツハイマー病(AD)治療効果が期待される、植物由来の天然ポリフェノールの安全性および忍容性を確認することを目的とし、AD患者を対象にポリフェノール経口摂取の安全性、忍容性、代謝動態および認知機能改善効果を評価するための臨床試験を実施した。試験食品を作成し、60歳以上AD患者14名に対して投与を開始した。平成25年5月時点で、試験食品開始後の身体所見、神経学的所見、バイタルサイン、臨床検査の顕著な異常はみとめておらず、ポリフェノール経口摂取の安全性は高いものと予測される。平成24年度は、平成23年度に作成した植物由来の天然ポリフェノールを抽出、精製した試験食品を用いて、1医師主導型院内臨床試験を実施すること、2データ安全性モニタリング委員会(DSMB)を設置すること、3臨床試験の評価(主要/副次評価項目)を計画していた。1医師主導型院内臨床試験:金沢大学神経内科もの忘れ外来に通院中の60歳以上AD患者に植物由来の天然ポリフェノールを投与した場合の、ポリフェノール経口摂取の安全性、忍容性、代謝動態および認知機能の改善効果について検討した。臨床試験のスクリーニング検査には、29名が参加し、スクリーニング検査で適格と判定された13名が試験食品の内服を開始した。2DSMBは、臨床試験データや安全性に関して3名の委員が随時モニタリングを実施した。3主要評価項目には、有害事象発現頻度、身体所見、神経学的所見、バイタルサイン、臨床検査および認知機能検査を含む安全性と試験食品の48週間経口摂取の完遂率が含まれる。平成24年度末において、臨床試験が終了していないため48週間経口摂取完遂率の評価は未実施であるが、これまでに試験食品開始後の身体所見、神経学的所見、バイタルサイン、臨床検査の顕著な異常はみとめておらず、ポリフェノール経口摂取の安全性は高いものと考えられた。本研究ではアルツハイマー病(AD)治療効果が期待される、植物由来の天然ポリフェノールの安全性および忍容性を確認するため、AD患者を対象にポリフェノール経口摂取の安全性、忍容性、代謝動態および認知機能改善効果を評価するための臨床試験を実施する予定である。平成23年度の研究実施計画では、(1)試験食品の作成、(2)医師主導型院内臨床試験、(3)データ安全性モニタリング委員会(DSMB)の設置を計画していた。平成23年度は、申請者の所属する研究室で行ったin vitroおよびin vivoの研究成果に基づき、AD病変抑制能が高いと判断された、植物由来の天然ポリフェノールを抽出、精製し試験食品を作成した。また、金沢大学神経内科もの忘れ外来に通院中の60歳以上AD患者(n=20)に植物由来の天然ポリフェノールを投与した場合の、ポリフェノール経口摂取の安全性、忍容性、代謝動態および認知機能の改善効果についての医師主導型院内臨床試験の準備を行った。DSMBについては、臨床試験データや安全性に関するモニタリングを実施する委員を決定し、委員会を開催する準備を行った。また、より精度の高い臨床試験を実施するため、AD患者の臨床診断基準を見直し、National Institute on Aging-Alzheimer's Association workgroupsのprobable AD dementiaをみたす患者を対象とした。治療効果判定にPIB-PETの使用を計画し、準備を行った。平成24年度は医師主導型院内臨床試験を開始し、DSMBの設置を継続する予定である。医師主導型院内臨床試験の開始が遅くなった。これは、ポリフェノールの治療効果をより精度よく判定するためPIB-PETの使用を計画し、準備を行っていたためである。治験コーディネーターを雇用し、臨床試験開始のための具体的な手続きを進める予定である。現在、臨床試験の準備はおおむね完了し平成24年4月から患者の組み入れを開始する予定である。平成23年度より研究費にて治験コーディネーターを雇用し、医師主導型院内臨床試験を開始する予定であったが、臨床試験計画の一部変更(PIB-PET検査の追加)にともない、臨床試験の開始が遅くなった。臨床試験開始が遅れたことに伴って、治験コーディネーターの雇用が平成23年度中にできなかった為、未使用の研究費が生じた。平成24年度の研究費は主に治験コーディネーターの雇用費用に充てる予定である。