hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
紡錘体チェックポイントからG1期にスリップした四倍体細胞でおこる新規の細胞死経路

抗がん薬耐性細胞で第一の細胞死の起こすM期停止が長引くのは、この第一の細胞死が阻害されている「結果」であると修正し、その機序を探り、新たにp53とアポトーシス制御因子Aによる制御を同定した。微小管阻害剤など紡錘体チェックポイントを発動させる薬剤の抗癌作用は、第一にM期停止中に起こる細胞死、第二としてM期完了せぬままG1期にスリップした四倍体細胞での細胞死(Post-slippage cell death; PSCD)にある。二つの細胞死で決まる微小管阻害剤感受性が基底オートファジーレベルに依存することから、その機序を探り以下の知見を得た。1)当初オートファジー亢進が微小管阻害剤耐性を与える機序として、PSCDを抑制すること、その機序としてdouble mitosis(四倍体細胞で2箇所同時に起こる細胞分裂)による二倍体回帰を想定していた。これは、オートファジー亢進細胞では、細胞死の機会を増やすはずのM期停止が長引くため、第一の細胞死ではないと考えたためである。しかしライブセルイメージングでは、double mitosisは確認できなかった。したがってM期停止が長引くのは、この第一の細胞死が阻害されている「結果」であると修正し、その機序を探った。2)関与を想定していたKeap-Nrf2経路は期待通りオートファジーレベルに相関して活性化していた。しかしノックダウンでその経路の活性を減弱させても細胞死には影響がなかったため、候補経路から外した。新たな経路として、他グループが両細胞死に関与すると報告したアポトーシス制御分子Aがオートファジーレベルに応じて変化すること、オートファジー亢進で微小管阻害剤耐性を獲得した細胞で人為的にAの発現を変化させると期待通り細胞死が変化することから、Aが求める分子であることを突き止めた。Aの発現調節の機序は、新たな課題として現在解析を進めている。3)さらに第一の細胞死に関与するものとしてAとは別に、これまでこの細胞死の関与が知られていなかったp53経路の関与をみつけ、オートファジー変化でp53のレベルが変化するその分子機序を見つけた。新たに関与が明らかになった経路Bについては、このまま進め、遅れてしまったライブイメージング解析については、4月に着任した新助教に参加してもらい、迅速に進めたい。課題1については第二の分子の関与とその制御経路が分かってきた。その分子と課題3との関連が分かれば論文としてまとめる予定であるが、競争が激しく多くの研究者が着目する分子であるがゆえ、期限を区切り現在分かっている部分だけででも論文とすることを考える。代わりの候補経路についても同様である。課題2と3については、解析条件を検討すること、施行回数を増やすこと以外に、Fucciシステムを利用し、四倍体細胞から二倍体細胞が生じる際に確かにDNA複製が起きていないことを確認する。細胞生物学ライブイメージング解析ではなく主に生化学的解析に消費したため夢ナビ(大阪会場)にて講義を実施した次年度にライブイメージング解析をすすめる夢ナビ(大阪会場)で講師をつとめ、高校生に生命科学研究分野のガイダンスを行った。
信託法理における優先的取戻し

アメリカ法では、信託の設定が無い場合に信託があるかのように扱う救済法理があり、一定の場合には一般債権者に優先した取戻しが認められる。しかし、実際の裁判例においてはそのような擬制信託の主張による優先的な取戻しの救済が受けられない場合がある。本研究ではカリフォルニア州を中心に訴訟係属登録と擬制信託の問題を論じた論文に着目し、救済の受けられない場合の裁判例を分析することにより、信託法理における優先的取戻しが機能しない限界につき検証した。本研究の目的は、アメリカ法の擬制信託の有する優先的取戻しに着目しその考察モデルを明らかにすることにより、日本における信託法理と物上代位の議論に不可欠な優先的取戻しの具体的基準についての考察モデルを探求することにある。その目的のため、本年度の実施計画においては、iアメリカ法の学説の分析、ii日本法に関する文献収集、iii関連分野の報告のある学会等への出席、iv成果をまとめ研究会において口頭報告を行う、ことの4点を計画し、それらについてはいずれも達成された。うちiにおける学説の分析において、擬制信託の機能に直接大きな影響を与えうる訴訟係属登録との関係を扱った論稿を検討した。訴訟係属登録後に出現した第三者には擬制悪意が認められることになる。擬制信託を認めたくない第三者が善意有償取得者であれば擬制信託の責任は負わなくて良いのだが、訴訟係属登録が有効になされ擬制悪意が認められると実際には善意であっても擬制信託の責任を負うことになる。本来は訴訟の提起さえあれば認められていた擬制悪意が登録のある場合にのみ制限されることから、訴訟係属登録についての裁判所の態度が擬制信託の実効性を左右することになりかねない。これらのことについては、iv研究会報告を経た上で、その成果の一部について鹿児島大学法学論集43巻2号飯田泰雄教授退職記念号39頁に「擬制信託の制限に関連する小報告訴訟係属登録その1」と題し公表した。以上のことを通して本年度は、訴訟係属登録との関係で、実際には擬制信託の優先的取戻しの機能が損われる問題について検討した。訴訟係属登録との関係の重要性が認識されたため、引き続き分析を続け平成21年中に公表する計画である。本研究の目的は、アメリカ法の擬制信託の制度における優先的取戻しの機能に着目し、その考察モデルを明らかにし、そのことにより優先的取戻しの具体的基準を探求することにある。擬制信託の制限事例を扱いそれらにおける基準を明らかにすることが目的である。そのために本年度の実施計画においては、初年度において明らかになった擬制信託の訴訟係属登録に関連する問題を中心に扱うことを計画し、具体的には1.アメリカ法における判例についての分析、2.優先的取戻しの問題に関連する文献の収集と分析、3.訴訟係属登録に関連する問題のまとめと公表、4.総括的な考察の足がかりとなる情報収集、の4点を計画し、いずれもが達成された。初年度において中心とした論文に依拠し文献収集と分析(2)を行い、裁判例のさらなる分析(1)を行った。初年度において検討した裁判例は擬制信託の救済が肯定された事案であったが本年度においては優先的取戻しの制限につながる、擬制信託が否定された事案を直接に分析した(3)。また、取り上げた裁判例の分析に直接的に役立っ情報収集を学会において行うことができ再検討を行った(4)。以上の作業を通して、その成果の一部を訴訟係属登録の問題として公表した(3)のが、「擬制信託の制限に関連する小報告訴訟係属登録その2,その3」(鹿児島大学法学論集第44巻1号17頁、同第44巻2号39頁)である。本研究の目的は、アメリカ法における擬制信託の優先的取戻し機能に着目し、その考察モデルを明らかにすることにある。本年度は、平成21年度に引き続き、優先的取戻しに関連する文献の収集分析と学会参加による情報収集(研究実施計画2、4)を行った上で、訴訟係属登録と擬制信託に関連するカリフォルニア州の裁判例の分析を押し進めた(研究実施計画1)。その上で、過年度において考察した訴訟係属登録における擬制信託の否定例と肯定例すべてについて総括的な分析を行い、研究会における口頭報告を行いそこでの議論を研究に反映させる作業を行った(研究実施計画3)。訴訟係属登録後に出現した第三者丙、つまり当該登録のある不動産に関連する価値を甲に返す義務のある乙からその不動産を譲り受けた丙は、本当はその財産が乙の財産ではないということを知っていたという扱いになる。そのような丙は、当該登録のある不動産に関連する価値をすべて本来の権利者である甲に返さなければならない。このような取り扱いは、本来は甲が乙に対して訴訟を提起することにより認められていたが、訴えの提起だけではなく登録が必要であるとする裁判例がカリフォルニア州に存在する。

そこではさらに登録自体に消極的な態度を取る傾向も見られるため、本来権利を有する甲が本来法的に予定されている裁判上の救済を受けられなくなってしまうことになりかねない。甲が本来優先的に取り戻せるはずである原理と照らし合わせ、いかなる場合に取戻しが認められ、あるいは認められないのかにつき分析・検討を行った。以上の成果について、本年度は「擬制信託の制限に関連する小報告訴訟係属登録その4、その5」として、鹿児島大学法学論集45巻1号に公表され、同2号において公表が予定されている。
A型インフルエンザウイルスの病原性獲得メカニズムの解析

1.野生水禽から分離したH5インフルエンザウイルスの遺伝子および抗原性解析とワクチン株への応用継続的な課題として、当研究室にて2008年および2009年に野生水禽の糞便から分離したH5インフルエンザウイルスの遺伝子と抗原性の解析を行った。近年家禽および野生水禽を死に至らしめているH5N1ウイルスのHAの抗原性は年々変わってきていることが知られているが、本解析により野生水禽で元来維持されている非病原性H5ウイルスの抗原性は現在まで極めて高度に保存されていることが明らかとなった。また、すでに確立した家禽用H5ワクチン株であるDk/Hokkaido/Vac-1/2004(H5N1)は最近年に分離されている高病原性H5N1鳥インフルエンザウイルスに対しても、引き続き高い中和活性を示し、依然としてワクチン株が有用であることが分かった。2.H9インフルエンザウイルスが高病原性株に変異する可能性の検討低病原性ウイルスCk/Yokohama/aq55/2001(H9N2)のHA開裂部位に塩基性アミノ酸であるリジンまたはアルギニンを置換または挿入し、野外の高病原性鳥インフルエンザウイルスの配列を模倣した変異ウイルスを作出した。これらの株はただ変異を導入するだけでは病原性を獲得しないが、ヒヨコの気嚢内で10代継代するとウイルスはニワトリに対して静脈内接種病原性を獲得することを昨年度までに示した。本ウイルスは実際の野外でのウイルスの病原性を反映すると考えられる鼻腔内接種病原性を獲得していなかった。一方で、同様の試験をH5ウイルスを用いて行った場合はウイルスは鼻腔内接種病原性を獲得した。H5ウイルスは特にニワトリの脳や血液で増殖しており、血管内皮細胞で増殖できることが、ニワトリに対する鼻腔内接種病原性の獲得に必要であると考えられた。ヒヨコの気嚢内でウイルスを継代することにより、いくつかのアミノ酸変異が同定されており、今後はこれらアミノ酸変異がウイルスの性状にいかなる変化を与えたかを検討し、野外の高病原性ウイルスのHA亜型がH5およびH7に限られている理由の解明を目指していく予定である。低病原性ウイルスA/chicken/Yokohama/aq55/01(H9N2)、A/duck/Hokkaido/Vac-1/04(H5N1)、およびA/duck/Hokkaido/Vac-2/04(H7N7)のHA開裂部位にreverse genetics法、およびsite-directed-mutagenesis法を用いて、塩基性アミノ酸であるリジンまたはアルギニンを置換または挿入した、野外の高病原性鳥インフルエンザウイルスの配列を模倣した変異ウイルスの作出を試みた。また、変異ウイルスのMDCK細胞における増殖性とニワトリに対する病原性をそれぞれプラーク法と静脈内接種試験により評価した。結果、塩基性アミノ酸をHA開裂部位に挿入したH9ウイルスを除き、全ての変異ウイルスが回収された。作出した各変異ウイルスはMDCK細胞における増殖にトリプシンを必要とし、ニワトリに対して低病原性であったが、HA開裂部位のアミノ酸を塩基性アミノ酸に置換したVac-1sub(H5N1)のみトリプシン非存在下においてもMDCK細胞にてプラークを形成した。HA開裂部位に塩基性アミノ酸を挿入したH9ウイルスが得られなかったことから、本変異はH5およびH7ウイルスにのみ許容されるものであると考えられる。塩基性アミノ酸を挿入したH5およびH7ウイルスがニワトリに対して病原性を獲得しなかったことから、本変異単独ではウイルスは高病原性化に至らないことが分かった。Vac-1sub(H5N1)がMDCK細胞における増殖にトリプシンを必要としないことは、塩基性アミノ酸の挿入がウイルスの高病原性化に必要十分の条件ではないことを示すものである。1.野生水禽から分離したH5インフルエンザウイルスの遺伝子および抗原性解析とワクチン株への応用当研究室にて1996年2007年に野生水禽の糞便から分離したH5インフルエンザウイルスの遺伝子と抗原性の解析、およびサーベイランスにて分離した株から作出した非病原性H5N1遺伝子再集合ウイルスを原株とする不活化ワクチンのマウスモデルにおける評価に関する内容をArchives of Virology誌に発表した。2.H9インフルエンザウイルスが高病原性株に変異する可能性の検討低病原性ウイルスCk/Yokohama/aq55/01(H9N2)、Dk/Hok/Vac-1/04(H5N1)、およびDk/Hok/Vac-2/04(H7N7)のHA開裂部位に塩基性アミノ酸であるリジンまたはアルギニンを置換または挿入し、野外の高病原性鳥インフルエンザウイルスの配列を模倣した変異ウイルスを作出した。これらの株はただ変異を導入するだけでは病原性を獲得しないことを昨年度までに報告した。これらのウイルスをヒヨコの気嚢内にて継代したところ、HA亜型がH5の場合、塩基性アミノ酸を置換/挿入したいずれの場合も、2代で高病原性株に変異した。病原性を獲得したウイルスには数箇所のアミノ酸が変異しており、性状の変化に関与しているものと考えられる。HA亜型がH9の場合、10代継代したウイルスを4週齢ニワトリの静脈内に接種したところ、8羽中6羽のニワトリが死亡した。これは一般的な高病原性鳥インフルエンザウイルスの病原性に匹敵する。しかしながら、実際にはH9ウイルスはアジア地域の家禽内で蔓延しているが、病原性を獲得したウイルスは見つかっていない。

これらの現象の相違は、HA開裂部位に人工的に塩基性アミノ酸を導入したか否かによるものと考えられ、自然界ではこのような変異導入は起こらない可能性が示唆された。1.野生水禽から分離したH5インフルエンザウイルスの遺伝子および抗原性解析とワクチン株への応用継続的な課題として、当研究室にて2008年および2009年に野生水禽の糞便から分離したH5インフルエンザウイルスの遺伝子と抗原性の解析を行った。近年家禽および野生水禽を死に至らしめているH5N1ウイルスのHAの抗原性は年々変わってきていることが知られているが、本解析により野生水禽で元来維持されている非病原性H5ウイルスの抗原性は現在まで極めて高度に保存されていることが明らかとなった。また、すでに確立した家禽用H5ワクチン株であるDk/Hokkaido/Vac-1/2004(H5N1)は最近年に分離されている高病原性H5N1鳥インフルエンザウイルスに対しても、引き続き高い中和活性を示し、依然としてワクチン株が有用であることが分かった。2.H9インフルエンザウイルスが高病原性株に変異する可能性の検討低病原性ウイルスCk/Yokohama/aq55/2001(H9N2)のHA開裂部位に塩基性アミノ酸であるリジンまたはアルギニンを置換または挿入し、野外の高病原性鳥インフルエンザウイルスの配列を模倣した変異ウイルスを作出した。これらの株はただ変異を導入するだけでは病原性を獲得しないが、ヒヨコの気嚢内で10代継代するとウイルスはニワトリに対して静脈内接種病原性を獲得することを昨年度までに示した。本ウイルスは実際の野外でのウイルスの病原性を反映すると考えられる鼻腔内接種病原性を獲得していなかった。一方で、同様の試験をH5ウイルスを用いて行った場合はウイルスは鼻腔内接種病原性を獲得した。H5ウイルスは特にニワトリの脳や血液で増殖しており、血管内皮細胞で増殖できることが、ニワトリに対する鼻腔内接種病原性の獲得に必要であると考えられた。ヒヨコの気嚢内でウイルスを継代することにより、いくつかのアミノ酸変異が同定されており、今後はこれらアミノ酸変異がウイルスの性状にいかなる変化を与えたかを検討し、野外の高病原性ウイルスのHA亜型がH5およびH7に限られている理由の解明を目指していく予定である。
トランスグルタミナーゼによる機能性タンパク質のin vitro調製法の開発

本研究では、in vitroでの部位特異的な連結反応によって多機能性融合蛋白質を調製するための新規な手法の開発を目的とした。具体的には、微生物由来のトランスグルタミナーゼ(TGase)が蛋白質表面に存在するLys残基とGln残基を架橋する反応を利用して、異なる機能を有する2種類の蛋白質を連結する方法について検討を行った。その結果、パッキング状態がコンパクトな通常の蛋白質はTGaseの良い基質とはならないことが明らかとなった。そこで、その3次元構造やアミノ酸配列が既知な種々の蛋白質の中から、TGaseの基質になるものを探索した結果、アポミオグロビン、S-tagペプチドがTGaseの良い基質として認識されることを見いだした。次に、これらアポミオグロビン、S-ダグペプチドの架橋されたLys残基とGln残基の位置を、架橋化されたこれらの蛋白質をプロテアーゼ処理し、生成したペプチド断片の質量分析を行うことにより特定した。ここで見いだした架橋化サイトのアミノ酸配列を参考に、Lys残基のみを有するペプチド(K-tag)、Gln残基のみを有するペプチド(Q-tag)を設計し、これらのペプチド配列を連結したい蛋白質のN末端あるいはC末端に遺伝子工学的に導入し、TGaseによる架橋化反応を行った。抗ニワトリ卵白リゾチーム(HEL)一本鎖抗体(ScFv)のN末あるいはC末にQ-tagまたはK-tagを導入した4種類のタグ付きScFvのうち、N末にQ-tagを導入したもの(Q-ScFv)のみがTGaseに対する高い反応性を有していた。このQ-ScFvとC末にK-tagを導入した黄色蛍光蛋白質(EYFP-K)あるいは酵素アルカリフォスファター(PhoA-K)とをTGaseによって架橋化した結果、これらQ-tagとK-tagの間の部位特異的連結反応により、異なる機能を有する2種の蛋白質が1対1に架橋された融合蛋白質EYFP-ScFv、PhoA-ScFvをそれぞれ高収率に調製することに成功した。さらに、これらの融合蛋白質においては、連結反応前の抗原結合活性、蛍光活性、酵素活性が連結反応後もほぼ100%維持されていることが確認された。それぞれの融合蛋白質を用いて抗原濃度測定を行った結果、EYFP-ScFvを用いた場合には1μg/ml以上のHEL濃度を、また、PhoA-ScFvを用いた場合には1ng/ml以上のHEL濃度を測定することができた。本研究は,酵素(トランスグルタミナーゼ,TGase)により,機能性タンパク質や酵素を位置選択的に架橋化する方法論を確立しようとするものである.一般に,異なるタンパク質同士を連結使用とする場合,有機化学的・遺伝子下学的架橋法が用いられるが,それぞれ非特異性,生産性に間題点がある.本研究は,これらの間題点を克服する第3の方法論として「酵素的架橋法」を提案するべく,研究を進めている.当該年度は,TGaseの新しい基質として我々が見いだしたアポミオグロビン(apoMb)をモデル基質として,その基質特異性について詳細な検討を行った.まず,apoMbをTGaseと共存させることで架橋化サンプルを調製した.その緒果,架橋化後の主生成物としてapoMb二量体が観測された.この緒果は,架橋化部位が限定されており,旦つ極めて位置特異的な架橋が行われている可能性を示唆するものである.そこで,apoMb二量体を質量分析法により解析したところ,架橋化ペプチド断片の直接同定はできなかったが,特定のペプチド断片(80-96,97-102残基)が消失することが明らかとなった.さらに,架橋化部位の同定のために,ヒスタミン及びZ-グルタミルグリシンを,TGaseによりapoMbに導入し質量分析を行ったところ,91番目のグルタミン及び98番目のリジン残基に,これらのプローブが特異的に導入されることを明らかにできた.即ち,apoMbは,Q91-K98の分子間架橋により二量体を形成していることが強く示唆きれた.特筆すべきは,架橋化apoMbにヘム補酵素を加えると,架橋化していないapoMbと同様にそれを活性部位に取り込むことである.即ち,本成果は,機能性タンパク質の特異的二量化という観点から極めて意義深く,且つ未だ未解明な点の多いTGaseの基質特異性に重要な知見を与えるものである.本研究では、in vitroでの部位特異的な連結反応によって多機能性融合蛋白質を調製するための新規な手法の開発を目的とした。

ここで見いだした架橋化サイトのアミノ酸配列を参考に、Lys残基のみを有するペプチド(K-tag)、Gln残基のみを有するペプチド(Q-tag)を設計し、これらのペプチド配列を連結したい蛋白質のN末端あるいはC末端に遺伝子工学的に導入し、TGaseによる架橋化反応を行った。抗ニワトリ卵白リゾチーム(HEL)一本鎖抗体(ScFv)のN末あるいはC末にQ-tagまたはK-tagを導入した4種類のタグ付きScFvのうち、N末にQ-tagを導入したもの(Q-ScFv)のみがTGaseに対する高い反応性を有していた。このQ-ScFvとC末にK-tagを導入した黄色蛍光蛋白質(EYFP-K)あるいは酵素アルカリフォスファター(PhoA-K)とをTGaseによって架橋化した結果、これらQ-tagとK-tagの間の部位特異的連結反応により、異なる機能を有する2種の蛋白質が1対1に架橋された融合蛋白質EYFP-ScFv、PhoA-ScFvをそれぞれ高収率に調製することに成功した。さらに、これらの融合蛋白質においては、連結反応前の抗原結合活性、蛍光活性、酵素活性が連結反応後もほぼ100%維持されていることが確認された。それぞれの融合蛋白質を用いて抗原濃度測定を行った結果、EYFP-ScFvを用いた場合には1μg/ml以上のHEL濃度を、また、PhoA-ScFvを用いた場合には1ng/ml以上のHEL濃度を測定することができた。
顎矯正手術後の睡眠呼吸障害を考慮した新しい数値流体解析を用いた治療計画の確立

閉塞型睡眠時無呼吸症候群や顎変形症の治療効果は気道の形態学的検討は数多くなされているが,機能的検討はほとんど行われていない.本邦の顎変形症患者の多くは下顎前突症であり,顎矯正手術では下顎を後方に移動させる必要がある.これまでの顎骨を移動させる治療計画は良好な咬合状態と顔貌形態を考慮してきたが,下顎後退術による医原性の睡眠時呼吸障害が生じるリスクは検討されてこなかったため,本研究では,顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討することで,睡眠呼吸障害のリスクを考慮した新しい治療計画を立案する.各患者のCTのaxial画像のDICOMデータを3次元画像処理ソフトウェア(Mimics)にインポートし,関心領域(マスク,選択領域)として骨と気道を抽出(セグメンテーション)し,ボリュームレンダリングすることで,それぞれの3次元モデルを構築した.次に,構築した3次元モデルの気道表面性状は粗く正確な流体解析を行うには表面を平滑にする必要があるため,作製した形状データを3-maticで平滑化(スムーシング).メッシュ化した後,ファイルをアウトプットすることで流体解析の前準備を終え,流体解析用ソフトウェア(ANSYS FLUENT)にデータをインポートし,流体解析を行い,airflowシミュレーションを行った.流量を変化させることで,気道の最小断面積と咽頭部の圧力損失の近似曲線を算出した.閉塞型睡眠時無呼吸症候群や顎変形症患者の治療効果に関する気道の形態学的検討は数多くなされているが,機能的検討はほとんど行われていない.本邦の顎変形症患者の多くは下顎前突症であり,顎矯正手術では下顎を後方に移動させる必要がある.これまでの顎骨を移動させる治療計画は良好な咬合状態と顔貌形態を考慮してきたが,下顎後退術による医原性の睡眠呼吸障害が生じるリスクは検討されてこなかった.そのため,本研究では顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討することで,睡眠呼吸障害のリスクを考慮した新しい治療計画を確立することである.各患者のCTのaxial画像のDICOMデータを3次元画像処理ソフトウエア(Mimics)にインポートし,関心領域(マスク,選択領域)として骨と気道を抽出(セグメンテーション)しボリュームレンダリングすることで,それぞれの3次元モデルを構築した.次に構築した3Dモデルの気道表面性状は粗く正確な流体解析を行うには表面を平滑にする必要があるため,作成した形状データを3-maticで平滑化(スムージング)・メッシュ化した後,ファイルをアウトプットすることで流体解析の前準備を終え,流体解析用ソフトウェア(ANSYS FLUENT)にデータをインポートし,単純条件化にて流体解析を行いairflowのシミュレーションを行った.最適なシミュレーションを行うため至適メッシュ数などを検討中である.顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討するが,最適なairway simulationを行うための至適メッシュ数や条件の検討を行っており,だいたいの条件が決定されつつある.閉塞型睡眠時無呼吸症候群や顎変形症の治療効果は気道の形態学的検討は数多くなされているが,機能的検討はほとんど行われていない.本邦の顎変形症患者の多くは下顎前突症であり,顎矯正手術では下顎を後方に移動させる必要がある.これまでの顎骨を移動させる治療計画は良好な咬合状態と顔貌形態を考慮してきたが,下顎後退術による医原性の睡眠時呼吸障害が生じるリスクは検討されてこなかったため,本研究では,顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討することで,睡眠呼吸障害のリスクを考慮した新しい治療計画を立案する.各患者のCTのaxial画像のDICOMデータを3次元画像処理ソフトウェア(Mimics)にインポートし,関心領域(マスク,選択領域)として骨と気道を抽出(セグメンテーション)し,ボリュームレンダリングすることで,それぞれの3次元モデルを構築した.次に,構築した3次元モデルの気道表面性状は粗く正確な流体解析を行うには表面を平滑にする必要があるため,作製した形状データを3-maticで平滑化(スムーシング).メッシュ化した後,ファイルをアウトプットすることで流体解析の前準備を終え,流体解析用ソフトウェア(ANSYS FLUENT)にデータをインポートし,単純条件下にて流体解析を行い,airflowシミュレーションを行った.最適なシミュレーションを行うために至適メッシュ数は確定したため,複数のモデルでのシミュレーションを行ってきた.顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討してきた.

至適メッシュや条件を確定できたため,複数のモデルでシミュレーションが行えているため.閉塞型睡眠時無呼吸症候群や顎変形症の治療効果は気道の形態学的検討は数多くなされているが,機能的検討はほとんど行われていない.本邦の顎変形症患者の多くは下顎前突症であり,顎矯正手術では下顎を後方に移動させる必要がある.これまでの顎骨を移動させる治療計画は良好な咬合状態と顔貌形態を考慮してきたが,下顎後退術による医原性の睡眠時呼吸障害が生じるリスクは検討されてこなかったため,本研究では,顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討することで,睡眠呼吸障害のリスクを考慮した新しい治療計画を立案する.各患者のCTのaxial画像のDICOMデータを3次元画像処理ソフトウェア(Mimics)にインポートし,関心領域(マスク,選択領域)として骨と気道を抽出(セグメンテーション)し,ボリュームレンダリングすることで,それぞれの3次元モデルを構築した.次に,構築した3次元モデルの気道表面性状は粗く正確な流体解析を行うには表面を平滑にする必要があるため,作製した形状データを3-maticで平滑化(スムーシング).メッシュ化した後,ファイルをアウトプットすることで流体解析の前準備を終え,流体解析用ソフトウェア(ANSYS FLUENT)にデータをインポートし,単純条件下にて流体解析を行い,airflowシミュレーションを行った.最適なシミュレーションを行うために至適メッシュ数は確定したため,複数のモデルでのシミュレーションで解析を行っている.顎変形症患者の顎骨移動による呼吸に及ぼす影響を流体解析によるairflowシミュレーションを行うことで機能的に評価し,気道の形態と呼吸機能の関連について検討してきた.
イワシのミトコンドリアDNA塩基配列による系群判定法の開発

【目的】本研究では,分子生物学的手法を用いてイワシ3種の遺伝的関係を明らかにし,資源解析への応用を検討した。【方法】1995年7月から8月に長崎,宮崎,鳥取,宮城沖および北海道東沖で採取されたマイワシSardinops melanostictusとカタクチイワシEngraulis japonicus,および長崎沿岸で採取されたウルメイワシEtrumeus teresを用いた。これらの筋肉組織からフェノール-クロロホルム法によりトータルDNAを抽出後,PCRを行い,ミトコンドリアにおけるシトクロムb遺伝子とD-loop遺伝子,および核DNAにおけるITSの断片を増幅した。次に目的の断片を精製し,ダイレクトシーケンス法により塩基配列を決定した。得られた配列をClustal-Wでアライメントした後,遺伝距離を木村の2パラメーター法により計算した。【結果】塩基配列をアライメントした結果,シトクロムbでは3種とも307塩基長でギャップはなく,3種間の遺伝距離は0.220.28であった。一方,ITSでは,537563塩基長,D-loopでは552843塩基長と3種間に差があり,50箇所以上のギャップがみられた。遺伝距離は,ITSが0.310.70,D-loopが0.921.32と,D-loopが他の2遺伝子よりも大きく変異率が高かったため,系群解析に適していると考えられた。マイワシとカタクチイワシで系群解析を試みた結果,有意な差が認められず,日本沿岸の両魚種ともに系統群は1つと推定された。本年度は凍結もしくはアルコール固定したマイワシ,カタクチイワシおよびウルメイワシの筋肉を約0.1g無菌的に取り出し,液体窒素で凍結粉砕後,プロテイナーゼKにて消化し,フェノール-クロロホルムによりDNAを抽出した.次いで,PCR反応を行い,イワシミトコンドリアDNAのD-loopおよびシトクロムb部分の増幅を行った結果,約500および300の長さのDNAの増幅に成功した。このDNAをアガロースゲル電気泳動後,ゲルより切り出し,抽出精製し,鋳型とし,ダイデオキシ法によりダイレクトシーケンス反応を行い,自動シーケンサーを用い塩基配列の解読を行った.その結果,マイワシ、ウルメイワシ、およびカタクチイワシのミトコンドリアD-loop遺伝子の内500塩基長およびシトクロムb遺伝子の内300塩基長の塩基配列を決定した.3種間における両遺伝子の変異を比較した結果,D-loopの進化速度がシトクロムbより早く,系群判定に有用なことが明らかとなった。次に,鳥取、長崎、宮崎で採取したマイワシ各1個体よりD-loopを解析した結果,サンプル間で約3%配列が違っていることが明らかになり、塩基配列により系統判別が可能と考えられた.一方,平成8年度により詳細な解析を行うため,長崎県五島沖,瀬戸内海および日本海山陰沖にて巻き網および稚魚ネットでマイワシ,カタクチイワシおよびウルメイワシの採集を行い,採集した成魚,稚魚および卵を10検体ずつアルコール固定,保存している.【目的】本研究では,分子生物学的手法を用いてイワシ3種の遺伝的関係を明らかにし,資源解析への応用を検討した。【方法】1995年7月から8月に長崎,宮崎,鳥取,宮城沖および北海道東沖で採取されたマイワシSardinops melanostictusとカタクチイワシEngraulis japonicus,および長崎沿岸で採取されたウルメイワシEtrumeus teres,の筋肉組織からフェノール-クロロホルム法によりトータルDNAを抽出後,PCRを行い,ミトコンドリアにおけるシトクロムb遺伝子とD-loop遺伝子、および核DNAにおけるITSの断片を増幅した。【結果】

塩基配列をアライメントした結果,シトクロムbでは3種とも307塩基長でギャップはなく,3種間の遺伝距離は0.220.28であった。一方,ITSでは,537563塩基長,D-loopでは552843塩基長と3種間に差があり,50箇所以上のギャップがみられた。遺伝距離は,ITSが0.310.70,D-loopが0.921.32と,D-loopが他の2遺伝子よりも大きく変異率が高かったため,系群解析に適していると考えられた。マイワシとカタクチイワシで系群解析を試みた結果,有意な差が認められず,日本沿岸の両魚種ともに系統群は1つと推定された。
アイソザイムを遺伝標識としたMicrocystis属ラン藻の分子分類学的研究

代表的なアオコ形成ラン藻であるMicrocystis属は分類学的に未解決な状態にあり、種の範囲についてすら明確にされていなかった。そこで、同属ラン藻の分類学的revisionの一環として、アイソザイムを遺伝標識とした分子分類学的解析を中心に、形態的形質(平均細胞サイズや群体の形状など)および生化学的形質(毒素組成)の解析を行った。その結果、下記のような成果が得られた。研究計画に従い、日本各地の43の湖沼・ダム湖等からMicrocystis属ラン藻を収集し、計258系統の単離・培養株化に成功した。このうち活性の高い78系統について、4月の酵素遺伝子(IDH,6PGD,PGI,PGM)の遺伝子型を調査するとともに、3種の毒素(クミロキスチンーYR型、ーLR型、ーRR型)の定量を行った。得られたデ-タを統計的に解析した結果、以下の知見が得られた。(1)調査した78株は29の遺伝子型に集約される。(3)このうち前2者(M.wesenbergiiおよびM.aeruginosa S1ーtype)は無毒だが、後3者(M.a.S2ーtype、M.a.LーtypeおよびM.viridis)は3種または1種のミクロキスチンを生成しており有毒である。これらの研究成果から、(1)Microcystis属は少なくとも5つの分類群から成ること、(2)アイソザイムを遺伝標識とすることにより、従来の外部形態に基づく方法では因難だった種の同定(毒性の推定を含む)が、遺伝子型のレベルで確実に行える可能性が高いこと、の2点が示された。従って、本研究の所期の目的(Microcystis属の分類学的再検討およびアイソザイムによる同定法の開発)は、必要十分に達成された。茨戸湖(北海道)、霞ケ浦(茨城県)、奥多摩湖(東京都)、時雨湖(小笠原諸島)、諏訪湖(長野県)など東日本の湖沼を中心に試料の収集を行い、約30株のMicrocysits属ラン藻を単離した。これらを用いて、4つのアイソザイム遺伝子(IDH、6PGD、PGI、PGM)の遺伝子型を調査するとともに、3種の毒素(ミクロキスチンYR型、LR型、RR型)の定量を行った。その結果、以下の新知見が得られた。(1)Microcystis属内にPGIで11種、6PGDで10種、IDHとPGMでは6種の対立遺伝子が存在する。(2)M.viridisとM.wesenbergiiの2種においてはアイソザイムの種内変異が全く認められず、それぞれに特異的な遺伝子型に固定している。(3)M.aeruginosaは遺伝的に極めて多型で、少なくとも12の遺伝子型から成る。(4)M.viridisは3種のミクロキスチンをすべて生成するが、その絶対量は少ない。(6)M.asruginosaは毒性の点でも多型的で、3種のミクロキスチンを多量に生成する株、3種のうち1種のみを極めて多量に生成する株、ミクロキスチンを全く生成しない株などがある。これらの結果から、M.virdisとM.wesenbergiiの2種は、形態的特徴に加えて遺伝的にも生理的にもよくまとまった。いわゆるgood speciesであることが強く示唆される。M.aeruginosaはheterogeneousな分類群である可能性が高く、その実体を明らかにするためにはさらに広範な詳細な解析が必要である。

計画に従い、涛沸湖、塘路湖、大沼(北海道)、三方湖(福井県)、志方二子池、三谷三郎池、平荘湖(兵庫県)、湖山池(鳥取県)、古志池、城北池、宍道湖(島根県)、香川新池、竜満池、小田池(香川県)、南大東ひょうたん池、与那国貢馬池、福地湖(沖縄県)などで<Microcystis>___ー属ラン藻の収集を行い、約50株を単離した。これらに平成元年度に収集したものを加えた計78株について、4つの酵素遺伝子(IDH,6PGD,PGI,PGM)の遺伝子型を調査するとともに、3種の毒素(ミクロキスチンーYR型、ーLR型、ーRR型)の定量を行った。得られたデ-タをKato & Doiの最小置換法などにより統計的に解析した結果、以下の新知見が得られた。(1)調査した78株は29の遺伝子型に集約される。(3)このうち前2者は無毒だが、後3者は有毒で3種または1種のミクロキスチンが検出される。これらの研究成果から(1)<Microcystis>___ー属は少なくとも5つの分類群から成ること、(2)アイソザイムを遺伝標識とすることにより、従来の外部形態に基づく方法では困難だった種の同定(毒性の推定を含む)が、遺伝子型のレベルで確実に行える可能性が高いこと、の2点が示された。従って、本研究の所期の目的(<Microcystis>___ー属の分類学的再検討およびアイソザイムによる同定法の開発)は、必要十分に達成された。
NODマウスにおける膵島β細胞腫瘍の誘導とその解析

ヒトインスリンプロモ-タ-をSV40ウイルスT抗原遺伝子に結合した融合遺伝子をC57BL/6マウス受精卵に導入することにより、トランスジェニックマウスを2系統(IT3,IT6)確立している。この系統のマウスは再現性よく1214週令で膵島β細胞腫瘍を発症し、低血糖のため死亡する。このβ細胞腫瘍より、インスリン分泌能のよいβ細胞株の確立に成功している。NODマウスはI型糖尿病のモデルとして知られ、数週齢から膵島炎を発症し、15週以後次第に糖尿病を呈する。この過程にはβ細胞に対する自己免疫機構が関与する。我々はトランスジェニック技術を用いて、MHCクラスII遺伝子が糖尿症発症に関与していることを証明して来た。このNODマウスでβ細胞腫瘍を作製する目的で、上記のITマウスをNODマウスあるいはEαトランスジェニックNODマウス(I型糖尿病を起こさない)に戻し交配を8回行った。病理学的研究により、NOD・ITマウスでも10週齢以後はβ細胞腫瘍が生じることが明らかとなっている。このβ細胞腫瘍よりNODマウスの遺伝的背景をもつ細胞株を2株樹立している。これらの細胞株はグルコ-スによく反応してインスリンを分泌し、β細胞としての性質をよく保っていると考えられた。このβ細胞株をNODマウスに注入し、自己免疫反応への影響を検討した。今までの所、一部のマウスで糖尿病を発症するが、強い効果は認められていない。今後、自己免疫反応を強める目的で、発現ベクタ-に組み込んだマウスIFNγcDNAをβ細胞株に導入したあと、同様の実験を試みる予定である。なおIFNγcDNAは既に入手しており、IFNγを肝臓特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製にも成功している。これらマウスでは自己免疫によると思われる肝炎様の病像が認められている。
ドイツにおける大学自治観の形成と現代における大学改革との連関に関する研究

研究計画の第1年度は、フンボルトに注目して、ドイツの大学自治観を考察した。まず、19世紀末から20世紀初頭にかけて活躍したパウルゼンの大学論に投影されるフンボルト像を明らかにして、その結果を日本高等教育学会で発表した。パウルゼンの著作物の中で、フンボルトを大学改革の中心人物として記述したのは1902年に刊行された『ドイツの大学と大学教育』が最初であり、それ以前の著作においてフンボルトは言語学者として言及されていたのである。パウルゼン以前にフンボルトの大学論を取り上げたのはディーテリチである。ディーテリチの著作においてフンボルトの大学論といえばプロイセン国王フリードリッヒ・ヴィルヘルム3世に提出した「ベルリン大学の創設に関する建議」であったが、パウルゼン以後、20世紀になると、ベルリン科学アカデミーのアーカイブで発見された文書「ベルリンの高等学問施設の内的及び外的組織について」とされた。マックス・レンツは『ベルリン大学百年史』において、両者がおおむね同一内容であると述べているのだが、本研究では文意を厳密に検討することにより、前者がベルリン大学設置計画であるのに対して、後者はベルリン科学アカデミー変革論であるとの結論に達した。アカデミー変革論から大学自治論を導出できないと、通説と異なる見解に到達した点に、本研究の意義がある。上記の考察の概要については、『大学論集』に掲載された論文「ドイツにおける近代大学理念の形成過程」を参照されたい。
光通信及び光計測のための周波数と波形・波長数を制御可能な高機能光信号源

本研究計画は、所望の周波数・波形・波長数を持つ光信号源の実現手法の開発及び得られた信号源の特性評価を目的とし、以下のような成果を得た。半導体光増幅器スイッチを用いたパルス幅・波長変換素子を利用することによって、30nmを越える広波長帯域内において、最大16チャンネルの出力を持ち、光パルス幅可変範囲10psから90psのでジッタ多波長光パルス幅可変信号源を実現した。生成された信号を、波長分散が-100ps/nmから460ps/nmの間の値の伝送路に適用したところ、分散値に応じたパルス幅設定によって最適な受信感度が得られた。このようなパルス幅の最適化によって、通常の形式の信号に比べて受信感度が最大4dB程度改善出来た。単一の光源から簡単に多波長光を得る手法として、位相変調器を用いたファブリ・ペロー形多波長光ファイバレーザを取り上げ、波長間隔0.44nm、波長帯域5nmにわたる3dB以内の強度均一性を持つ優れた多波長発振スペクトルを得た。半導体光増幅器の別の応用として、波長変換を利用したクロック光生成法の着想を得て、波長1460nmから1610nmにわたる広い波長帯域においてパルス幅20psの繰り返し周波数10GHzのクロックを、高い信号対雑音比において生成することに成功した。光周波数標準信号と周波数同期可能な狭スペクトル線幅光源として、外部注入光制御単一偏波単一周波数光ファイバレーザを実現し、外部注入光と発振光の出力を1mW程度に制限することによって、波長1545nmから1560nmの帯域内で低周波数度ドリフトの波長可変動作を実現した。光ファイバ中のラマンソリトン効果により生成される広帯域白色光を用いた多波長光源に関しては、種となる光パルスとしてパルス幅が従来よりも一桁小さい1.3psの光源を用いた結果、より広帯域で平坦性に優れたスペクトル特性を得た。現在、生成される多波長光の詳細な評価を行っている。本研究計画は、所望の周波数・波形・波長数を持つ光信号源の実現手法の開発と評価であり、今年度は以下のような成果を得た。まず、基準のクロック信号と多波長光信号を用いて、所望のパルス波形(パルス幅)を持つ多波長信号源の実現を試みた。従来から研究対象としている半導体光増幅器スイッチを用いたパルス幅・波長変換素子を利用することによって、30nmを超える広波長帯域内において、最大16チャンネルの出力を持ち、光パルス幅が10psから90psの範囲で可変可能な多波長光パルス信号源を実現した。半導体光増幅器の利得飽和及び非線形性・キャリア回復時間の縮小を抑制するために多波長信号入力電力を2dBm以下に制限することで、非線形性のない多波長出力信号スペクトルが得られた。生成された光パルス信号の時間ジッタはおよそ240fsであり、基準クロックの持つ時間ジッタ(約220fs)と比較しても微小なジッタ劣化で信号生成が可能であることがわかった。さらに、生成した光信号を、10Gb/sのランダム信号で変調して得られる高速光信号の符号誤り率特性測定によって、全ての波長チャンネルで良好な信号品質を確認した。次に、単一の光源から簡単に多波長光を得る手法として、位相変調器を用いたファブリ・ペロー形多波長光ファイバレーザを取り上げた。多波長発振励起のための位相変調器への駆動波形として、正弦波と鋸波・矩形波・三角波の4種類を考えたが、多波長発振困難であった従来のリング形ファイバレーザとは異なり、いずれの波形においても多波長発振が可能となった。

さらに、リング形レーザにおいては波長発振スペクトルの大きな不均質が見られたが、本研究のファブリ・ペロー形レーザにおいては、波長間隔0.44nm、波長帯域5nmにわたる3dB以内の強度均一性を持つ優れた多波長発振スペクトルが得られた。なお、単一周波数光ファイバレーザを用いた周波数同期低雑音光源については今年度は特記すべき成果は得られなかったので、来年度に引続き周波数安定度の向上を目指す。本研究計画は、所望の周波数・波形・波長数を持つ光信号源の実現手法の開発と評価であり、今年度は前年度の研究の継続によって以下のような成果を得た。前年度の研究成果である、パルス幅可変多波長10GHzクロック光源の評価を伝送実験によって試みた。波長分散が-100ps/nmから460ps/nmまでの値を取る伝送路において、分散値に応じてパルス幅を可変することによって、最適な受信感度が得られることがわかった。このようなパルス幅の最適化によって、通常のNRZ(non return to zero)やRZ(return to zero)形式の信号に比べて受信感度が最大で4dB程度改善出来ることが明らかになった。さらに、生成された16チャンネル信号を、累積分散460ps/nmの長さ70kmの伝送路を伝送させた場合は、全てのチャンネルにおいてNRZと比較すると受信感度が1.5dB改善できた。半導体光増幅器の別の応用として、波長変換を利用したクロック光の生成法の着想を得て、波長1460nmから1610nmにわたる広い波長帯域においてパルス幅20psの繰り返し周波数10GHzのクロックを、高い信号対雑音比において生成することにも成功した。前年度に引続き、単一偏波単一周波数光ファイバレーザを用いた周波数同期低雑音光源の実現を試みた。外部注入光と発振光の出力を1mw程度に制限することによって、周波数の制御が可能なことがわかった。波長1545nmから1560nmの帯域内で低周波数度リフトの波長可変動作が実現でき、本手法の有効性を確認した。広帯域白色光を用いた多波長光源に関しては、種となる光パルスとしてパルス幅が従来よりも一桁小さい1.3psのものを用いた結果、より広帯域で平坦性に優れたスペクトル特性を得た。現在、生成される多波長光の詳細な評価を行っている。
木星磁気圏高エネルギー粒子の加速とダイナミックスの研究

1.木星シンクロトロン電波観測受信システムの整備を行い,システムが出す雑音の低減化,アンテナコントロール部回路の変更・改修を行い,システムの安定性を上げたうえで、各種試験観測を行い、木星シンクロトロン電波観測受信システムを完成させた。2.システム全体の位相・利得較正を計算機により自動的に行うソフトウェアの開発により,高速で信頼性の高い較正システムが完成した。また,長期にわたり木星シンクロトロン電波の絶対強度変動を観測するために必須な,大型アンテナ鏡面精度計測方式を独自に開発し,計測のアルゴリズムを確立した。3.名古屋大学太陽地球環境研究所の木曽観測所及び富士観測所の327MHz電波望遠鏡を用いた木星メートル波の同時観測を実施し,変動の絶対値を正確に求めた。4.木星磁気圏における高エネルギー粒子データを解析し,イオンの異方性をモデル化することにより木星磁気圏境界域(magnetopause)の太陽風に対する応答(境界域の運動),および磁気圏内に存在する粒子分布境界を導出した。5.木星放射線帯とカウンターパートをなす地球放射線帯内帯について,電子のピッチ角分布を詳細に検討する研究から,従来報告されていなかった特異な分布を発見し,この分布とプラズマ波動との相互作用過程を提唱した。6.放射線帯外帯の相対論的電子の磁気嵐時の変動に関してデータ解析とシミュレーション実験とを行い、放射線帯電子の加速過程に関する新しいメカニズムを提出した。7.ユリシーズ探査機による木星磁気圏起源高エネルギー粒子データの解析から、粒子バーストと電波バーストが同期して木星磁気圏から惑星間空間に放出されている事実を実証した。1.木星シンクロトロン電波観測受信システムの整備を行い,システムが出す雑音の低減化,アンテナコントロール部回路の変更・改修を行い,システムの安定性を上げた。3.長期にわたり木星シンクロトロン電波の絶対強度変動を観測するために必須な,大型アンテナ鏡面精度計測方式を独自に開発し,計測のアルゴリズムを確立した。4.名古屋大学太陽地球環境研究所の木曽観測所及び富士観測所の327MHz電波望遠鏡を用いた木星メートル波の同時観測を実施した。観測は,木星が南中する時間帯において実施し変動の絶対値を正確に求める事ができた。5.木星磁気圏における高エネルギー粒子データを解析し,イオンの異方性をモデル化することにより木星磁気圏境界域(magnetopause)の太陽風に対する応答(境界域の運動),および磁気圏内に存在する粒子分布境界を導出した。6.木星放射線帯とカウンターパートをなす地球放射線帯内帯について,電子のピッチ角分布を詳細に検討する研究から,従来報告されていなっかった特異な分布を発見し,この分布とプラズマ波動との相互作用過程を提唱した。1.システムが出す雑音の低減化、アンテナコントロール部回路の変更・改修を行い、システムの安定性を上げたうえで、各種試験観測を行い、木星シンクロトロン雷波観測受信システムを完成させた。2.受信機フロントエンド部を±1°Cに保つ恒温槽を設計・開発し、初期の性能を持つ製品を完成させた。3.反射面からの信号ピックアップ部の開発・実験を行い、現在のアンテナの実効開口面積を0.6とするピックアップを完成した。4.木星シンクロトロン電波の絶対強度変動を観測するために必須な、大型アンテナ鏡面精度計測方式を独自に開発し、計測を行った。5.名古屋大学太陽地球環境研究所の木曽観測所及び富士観測所の327MHz電波望遠鏡を用いた木星メートル波の同時観測を継続し、シンクロトロン放射の長期変動データを解析した。
放射線による冠動脈狭窄(心筋硬塞)発生の予防法の開発

ラット新生児より採取した心筋細胞に2Gy、5Gy、10Gy、20Gy、および50GyのX線照射を行い、エンドセリン(ET)遺伝子mRNAの発現量について、RT-PCR法を用いて検討を行った。その結果、X線の10Gyから50Gyの線量において、照射2時間後より8時間後にかけてETmRNAの発現量の増加を認めた。定量的評価の結果、増加量は最大270%という結果が得られた。心筋細胞は50GyのX線照射によっても、24時間後の細胞生存率の低下は観察されず、培養心筋細胞はX線による細胞障害に対し強い抵抗性を示すことが分かった。次に、ETのmRNAの発現上昇が、ETペプチドの産生上昇につながるかどうかを検討するため、培養心筋細胞に20GyのX線を照射後、12時間、24時間後の培養液を採取し、その中のET分子についてELISA法を用いて定量を行った。しかし、培養液中には有意な量のET分子の産生は認めることが出来なかった。一方、X線照射後の培養細胞自身をET特異的抗体を用いた細胞免疫染色を行ったところ、わずかではあるがETの存在が認められた。このことは、X線照射によって、心筋細胞はETを産生するものの、その量は極めて少ないことが推察された。しかし、1個の細胞での産生量が少ないといっても、心筋の組織レベルになれば、血管を収縮させるのに十分量のETが産生されることが予想されたため、ラットの新生児胸部へのX線照射により、組織中にETの遺伝子およびペプチドの産生上昇が認められるかどうかについて実験を行った。ラットの3日齢の新生児の胸部に対し、20GyのX線を照射し、24時間後に心臓を摘出し、mRNAの発現をRT-PCRにて測定した。その結果、mRNAはやはり上昇するという結果が得られた。次に組織切片におけるETの産生について組織免疫染色を行ったところ、ETペプチドの産生は認めることができなかった。現時点では、細胞レベルならびに個体組織レベルではX線照射によりET遺伝子の発現上昇がおこることは間違いないと思われ、個体レベルでは、その後のさまざまな要因によりETペプチドの産生につながる可能性があると考えられる。ヒトの場合、X線照射後、心筋梗塞を引き起こす患者は約2割であり、また、発生までの時間経過も患者それぞれにばらつきがあるため、さらに検討が必要であるが、ETにより血管平滑筋の増殖が高まることを考えると、X線照射に先立って、ET受容体遮断薬を一定期間投与することが、平滑筋増殖を抑制し、放射線による心筋梗塞発生の予防につながる可能性が考えられる。ラット新生児より採取した心筋細胞を、ダルベッコMEM/ハム12