hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨格筋収縮におけるミオシンサブフラグメント2の機能に関する研究

筋収縮はミオシン頭部(S-1)とアクチンフィラメントの間でATP分解を伴うサイクリックな反応によっておこる。従来、S-1にATPase活性およびアクチンとの結合部位が局在することから、S-1が筋収縮において主たる役割を担うと考えられてきた。したがってミオシンサブフラグメント2(S-2)はミオシン頭部とミオシンのバックボーンをつなぐ単なる受動的なバネとみなされてきた。しかし、筋収縮におけるS-2部の機能に関しては実際明らかになっていない。そこで本研究は、種々の収縮特性およびATPase活性を調べることにより、筋収縮におけるS-2部の機能を探ることを目的とした。これまでの抗ミオシンS-2抗体はミオシンS-2部の全域からLMM部にまで結合することがわかり、S-2部の特定部位にのみ結合する抗体を作るために、hinge領域に存在する20アミノ残基からなるペプチドを合成し、これを抗原とした抗S-2hinge抗体(IgG)を作製した。まず抗S-2hinge抗体(IgG,3mg/ml)のヘビーメロミオシンとの結合性を電子顕微鏡下で観察したところ、hinge領域付近に比較的sharpな分布を示した。しかし、これよりFabを調整するとFabの処理過程に必須なpapainの残存を避けられずSDSパターン上問題をおこすため、IgGのままで用いその効果を調べることにした。抗S-2hinge抗体(IgG,3mg/ml)を1)弛緩筋線維に作用させると収縮張力およびstiffnessを減少させるがATPase活性は変化させない。しかし収縮張力とsiffnessの減少の程度はこれまで完全抑制していた抗S-2抗体(IgG)と比較して少ない。2)硬直筋線維に作用させると収縮張力およびstiffnessはほとんど減少しない。以上の結果はミオシンS-2部のhinge領域は収縮特性に大きく関与しているのではなく、S-2の他の領域が関与しているかもしれない。これに関してはS-1に隣接したS-2の20アミノ残基からなるペプチドを合成し、これを抗原とした抗S-2抗体(IgG)を作製し調べ始めたところ、さらに効果が弱まった。このことについては現在要因を検討中である。骨格筋のミオシンS-2部が筋収縮にとって重要な役割を果たすことは抗S-2抗体(IgG)を用いた種々の収縮実験の証拠からわかっている。おそらくS-2部の中でもhinge領域が収縮特性を修飾させうると考えられるので、この領域に存在する20アミノ残基からなるペプチドを合成し、これを抗原とした抗S-2hinge抗体(new IgG)を順天堂大生化学教室、ヤマサ免疫研究所の協力を得て作製した。このnew IgGがミオシンS-2部に結合するか否かの確認は、ヘビーメロミオシンをもちい電子顕微鏡下で観察した。new IgGはhinge領域付近にsharpな分布を示し、この段階では抗体作製に成功したといえる。我々は当初このnew IgGをpapainで処理しFab(3mg/ml)にしてウサギ骨格筋の弛緩単一筋線維に作用させたところ、これまでの抗S-2抗体(IgG、3mg/ml)に比べ発生張力およびstiffnessを完全に抑制させた。

また硬直単一筋線維に作用させたところ、これまでのIgGはdiffusion barrierのため入り込めず張力およびstiffnessを全く減少させなかったのにたいし、Fabを高濃度(5-10mg/ml)にした場合これらをかなり減少させたかのようであった。しかし実験終了後の筋線維をSDSにかけ詳細に調べたところ、Fabの処理過程で混入した蛋白分解酵素のため本来あるべきバンドがくずれ、この方法は再検討を要することがわかった。そこで初心に戻ってnew IgGの効果のみを調べることにした。わかった結論は以下のとうりである。抗S-2hinge抗体(new IgG、3mg/ml)を弛緩単一筋線維に作用させると、張力およびstiffnessを40-50%に減少させるがATPase活性は変化させない。一方、硬直単一筋線維に作用させると張力およびstiffnessをわずかに減少させるにとどまった。したがってミオシンS-2部のhinge領域は当初予想していたこととは異なり現段階では筋収縮にとってさほど重要な役割を果たすようには考えられない。前年度は,hinge領域に存在する20アミノ酸残基からなるペプチドを合成し、これを抗原とした抗S-2hinge抗体(IgG)の作製に成功した。そこで当初の計画通りこの抗S-2hinge抗体をpapainで処理し早速Fab segmentを調整し、単一グリセリン弛緩筋線維に作用させ、収縮張力とstiffness関係を調べたところ、Fab(3mg/ml)存在下では収縮張力とstiffnessが顕著に抑制することがわかった。しかしその後、実験終了時に抗体処理した単一筋線維をSDSにかけ詳細に調べたところ、本来あるべきミオシンheavy chainのバンドがくずれていることが判明した。おそらくIgGをFabに切断する処理過程で不可欠なpapainが一部残存しており、これがミオシンheavy chainを壊していた可能性があり、Fabを用いて実験する方法は再検討を要することとなった。したがって抗S-2hinge抗体のIgGの効果のみを調べることにした。なお、これまでのS-2全域を抗原とした抗S-2抗体(IgG、3mg/ml)と今回作製した抗S-2hinge抗体(IgG、3mg/ml)はSDSのpattern上は問題ない。結果は以下のようであった。抗S-2hinge抗体(IgG)を1)弛緩筋線維に作用させると収縮張力およびstiffness減少させるがATPase活性は変化させない。しかし収縮張力とstiffnessの減少の程度はこれまで完全抑制していた抗S-2抗体(IgG)と比較して少ない。2)硬直筋線維に作用させると収縮張力およびstiffnessはほとんど減少しない。以上の結果はS-2のhinge領域は収縮特性に大きく関与しているのではなく、S-2の他の領域が関与しているかもしれない。そこでS-1に隣接したS-2の20アミノ残基からなるペプチドを合成し、これを抗原とした抗S-2抗体(IgG)の作製し調べ始めたところ、さらに効果が弱まった。このことから、S-1-S-2接合部とhinge部以外の他の領域か、あるいはS-2全域それ自体が筋収縮に大きく関与しているのかもしれない。
血液脳関門の可逆的開放とその応用に関する実験的研究

本研究においては血液脳関門の透過性亢進の指標となる物質の選択から始めた。まず高分子化合物のデキストランを微量定量が可能なようにフルオレスセインでラベルし、その生体内濃度の定量法を開発した。つぎにこの化合物を用いて電撃と炭酸ガス吸入による分子量の違いによる透過性の変化を調べてみた。その結果電撃では分子量150,000のデキストランでも脳内濃度の有意な増加が認められた。脳内の部位による透過性の違いもあり、小脳では大きく中脳および間脳では少なかった。炭酸ガスの吸入による実験では炭酸ガスの濃度によって透過する分子量も違い、40%の炭酸ガスを40秒間吸入させると分子量70,000のデキストランまで脳内濃度が増加した。しかし分子量150,000のデキストランは小脳でのみ有意に増加した。極性の高い4級アンモニウム化合物の6-ハイドロオキシドパミンは静脈内に投与しても脳内のノルエピネフリンは変化しないが、電撃や炭酸ガスの吸入と併用すると脳内ノルエピネフリンが有意に減少した。減少の程度は電撃の方が強かった。ジアゼパムはマウスにおいて睡眠を起こすには10mg/kg以上の量を必要とするが電撃や炭酸ガスの吸入を併用すると12mg/kgの少量で睡眠を起こした。ジアゼパムは血液-脳関門を容易に透過する物質と考えられているが電撃や炭酸ガス吸入により脳内濃度がそれ以上に増加することを示唆している。マウスに電撃を加えると全身血圧は急激な上昇と下降に続いて緩やかな上昇が見られた。電撃による血液-脳関門の透過性の亢進の機序として1)電流による細胞膜の一時的な機能障害、2)血圧上昇のよる血管透過性の変化、3)けいれんに付随する呼吸困難による無酸素症または高炭酸血症などが考えられる。抗てんかん薬であるフェニトインを前投与すると電撃の効果が消失するしかし、血圧の変化はみられれないことから1)と3)の可能性が示唆される。
地方財政制度の改革に対応した地方公共団体における財務会計・報告モデルの構築

本研究の目的は、わが国の地方財政制度の改革が進められることを踏まえて、地方公共団体に導入される新たな財務会計制度についての検討を行うことである。そして、新たな財務会計制度から算出される様々な財務データの具体的な利用方法を示している。そのために、まず従来から用いられてきた財政分析の手法に関する検討を行い、そこで用いられてきたさまざまな財政比率には地方公共団体の実質的な財政状態を明らかにするうえで限界があることを示している。そのうえで、地方公共団体における財務会計制度の改革が求められている経緯をまとめ、現時点で多くの地方公共団体で採用されている「総務省方式」の内容を検討している。さらに、地方公共団体が保有する資産を評価するうえで採用すべき属性については、財務情報を利用するという観点からも取得原価を採用することが望ましいことを明らかにしている。また、地方公共団体への複式簿記の導入については、複式簿記が有する内部統制機能を重視すべきであることを論じている。そして、地方公共団体の財務会計制度に連結会計を導入することの意義についても検討し、連結バランスシートが地方公共団体の財政状態の実態を示す上で有益であることを論証している。そのうえで、日本各地の主要都市に関する実際の財務数値を収集し、その数値を分析することで都市ごとの相違点がどのように描き出されるのかを示している。地方公共団体の財務会計制度は現実に改革されつつあるが、財務会計を情報システムとみなす視点は必ずしも普及していない。そのため、手法としての財務会計の変更は行われていても、その仕組みが有効に利用されない危険性がある。それに対して本研究は、地方公共団体の財務数値の具体的な利用方法を示しており、そのような状況を打開するうえで大きな意義を有している。財務数値の分析結果を行財政計画の立案とリンクさせる方法については更なる検討が必要であるが、決算に基づく財務数値が地方公共団体の実情を描き出すことができることを示している点で、本研究の成果は重要である。今年度の研究活動としては、公会計改革に関する先進的な取り組みをしている地方公共団体への訪問調査とインターネットを活用した公会計に関する実務資料の収集を行った。訪問調査は、8月に、大分県臼杵市、札幌市、および埼玉県草加市に出向いて公会計改革の実務担当者に対するインタビュー調査の形式で実施した。臼杵市での調査では、全国の市町村に先駆けてバランスシートの作成を実施し、その後も独自方式と総務省方式の両方式で作成した財務諸表の公開を継続していることについて、作成に至った経緯と実務上の課題に関する実務担当者の見解を聴取した。また、野津町との合併による新臼杵市に関する開始バランスシートの作成に関する資料を収集した。札幌市の調査では、臼杵市と同様に独自方式でのバランスシートの作成を実施するに至った事情を当時および現在の実務担当者から聴取した。またインターネット上で公開している札幌市の財務報告書の課題に関して意見交換を行った。そして草加市での調査では、同市が「ローリング予算制度」の特区申請を行っていたことを受けて、同市で進められている財務会計制度の改革の状況について特命理事を含めた実務担当者の意見を聴取した。また同市の行政評価システムに関する詳細な資料を入手した。そしてこれらの実地調査の結果は、研究論文(「地方公共団体における会計改革の現状と課題」、『龍谷大学経営学論集』第45巻3号、pp.126-138、2005年)として公表した。インターネットを活用した実務資料の収集に関しては、主として地方公共団体の議会議事録を中心に、予算審議の中でのバランスシート等の取り扱いの実情を調査した。

また、インターネット上で行政評価の結果を公開している地方公共団体を中心に、行政評価とバランスシート等との結びつきを示す資料を収集した。今年度の研究活動としては、前年度に引き続き、先進的な取り組みを実施している地方公共団体への訪問調査と、地方財政改革に関する文献研究を進めた。訪問調査は、7月および8月に、熊本市、青森市、および鳥取市に出向いて、各市の財政・会計担当者に対するインタビュー調査の形式で実施した。熊本市においては、同市財政課が中心となって実施している住民向け財政説明会でのバランスシート等の活用状況についての説明を受け、決算数値を用いた説明責任の履行に関する担当者の見解を聴取した。また青森市においては、同市に設置された自治体経営局の担当者と面談し、同市が構築を進めている「自治体経営システム」の内容に関する資料を収集するとともに、同市の財政運営における決算資料の活用状況に関する担当者の見解を聴取した。さらに鳥取市においては、平成14年に公表された「鳥取県東部地域における市町村合併に係る研究会報告書」の作成担当者と面談し、市町村合併に関する検討作業で決算数値やバランスシート等の決算書類を利用することのメリットに関する説明を受けるとともに、鳥取市における合併が実現されるうえで上記の研究会報告書が果たした役割に関する担当者の見解を聴取した。これらの訪問調査を通じて、地方公共団体における財務会計・報告制度の方向性に関する有意義な情報を多数収集することができた。前年度からの実地調査および文献調査の成果については、日本簿記学会関東部会で研究発表(「地方公共団体における複式簿記の利用とその課題」、会場校:日本大学、2006年6月)を行うとともに、研究論文(「地方公共団体における財務会計制度改革」『地方自治』第706号、pp.2-15、2006年9月)として発表した。今年度は3年間の研究期間の最終年度であるため,実地調査により追加的な資料を収集するとともにこれまでの実地調査の結果を再検討し,地方公共団体における財務会計改革で重視されるべき財務情報の利用者と新たな財務会計制度が提供すべき情報を明確にすることを目指した。今年度の追加的な資料の収集は高松市と吉井町で行った。高松市では同市が実施している施設別行政コスト計算書に関する詳細な資料が得られ,吉井町では同町が試みている財政運営上の改革について担当者と踏み込んだ意見交換を行うことができた。そして,それらの実地調査の成果と前年度までの実地調査の成果から,ストック情報(バランスシート)や収支情報とは異なるコスト情報(行政コスト計算書)の有用性が確認できた。ただし,地方公共団体の財務会計制度の改革では,地域住民を主たる情報利用者とするよりも,自治体内部の現場担当者を最も重要な情報利用者として位置付けるべきであることも明らかになった。また,団体の全体的な状況よりも,それぞれの団体の中で実施されている個別的な事業を評価するための情報が必要とされている。
糸状虫感染幼虫の宿主侵入時におけるアンフィッドの役割り-とくににおい分子との関係-

本研究では糸状虫感染幼虫の宿主の認識および宿主への侵入行動を観察できる寒天培地を用いたin vitroアッセイ系、すなわち90%以上の感染幼虫がスナネズミ(宿主)血清へ走化性を示す系を確立させた。その条件は1)0.6%の寒天培地を用いること、2)蚊より感染幼虫を採集するにはハンクス液がよいこと、3)反応は27°Cで行うこと、4)血清の反対側には蒸留水を用いること、であり、感染幼虫のageは反応に無関係であることが明かとなった。この系を用いて、糸状虫感染幼虫の宿主血清への走化性について下記の様なことが明かとなった。(1)においの情報伝達系が関与していること。すなわち、Naイオン、Caイオンなどのイオンや、セカンドメッセンジャー(アデニールシクラーゼ系、cAMP/cGMP系など)が関与していること、(2)宿主認識に感染幼虫のマンノース、ノイラミン酸の存在が少なくとも関与していること、(3)単糖類(グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース)により、走化性が低下すること、(4)すべてのスナネズミの血清に対して90%以上の走化性を示さず、血清の個体差があること、が明かとなった。しかしながら、感染幼虫の宿主血清への走化性にアンフィドが関与しているかは、いまだ結論が出ていない。線虫の侵入行動に関する多くの報告は単に誘因物質の追求に終わっており、「におい」を関連づけて行われている研究は本研究のみで、更に詳細な検討が必要である。平成10年度では糸状虫感染幼虫のアンフィッド機能を化学物質等で障害後、虫体の宿主への侵入行動がどのように変化するかを明らかにすることが目的であった。まずは、その侵入行動を観察できるin vitroのアッセイ法を確立させた。ペトリディッシュ(直径35mm)に深さ4mmになるように寒天を注ぎ、固めた後、直径2mm、深さ2mmの穴を二つ、1cm離して開ける。このとき、1つの穴には宿主であるスナネズミの血清、もう一つの穴にはリン酸塩緩衝液(PBS(-))を入れ、2つの穴の中心に虫体を置く。このような条件を設定した後、適切な寒天溶媒、寒天の濃度、および反応温度をまず検討した。その結果、寒天を蒸留水に溶かし、その濃度が0.6%、温度が37°Cが最適の条件で、90%以上の虫体が血清の穴に入るか、血清の方へ移動する。この条件下で、穴の中心に滴下する液(この液中に虫体が含まれる)は、PBS(-)や0.9%食塩水中が最適なアッセイ条件であることが明らかとなった。この条件下で、0.4%1%の次亜塩素酸ナトリウムで処理した虫体を使用したが、何も処理しない対照群と同様の結果を得た。また虫体をグルコース(1mg/ml)液に入れて反応させると、多くの虫体がその場にとどまり移動しなかった。平成10年度はアッセイ法の確立に時間がかかり、多くの実験成果はあがらなかったが、次亜塩素酸ナトリウム処理した虫体の結果は予期しなかった。植物寄生性線虫では、同処理された虫体は宿主への侵入が抑制されたという報告があり、今回の動物寄生性線虫である糸状虫感染幼虫との結果とは異なり、検討する必要がある。またグルコースでの反応結果は、グルコースが虫体の行動に影響を与えている可能性が示唆され興味深く、今後予定していたアンフィッド機能障害させた虫体の観察を早急に行いたい。平成10年度で糸状虫感染幼虫の侵入行動を観察できるin vitroのアッセイ系を確立した。すなわち、寒天上で90%以上の虫体がスナネズミ(宿主)血清の穴に入るか、血清の方へ移動し、もう一つのPBS(-)の穴には移動しない、という系を確立させた。このとき虫体はPBS(-)液中で反応させるのが良いことを明かにした。

平成11年度では、まずこの反応がにおいの情報伝達系を介して生じたものかを検討した。虫体を入れる液を種々の情報伝達系に関与する液に置換して虫体の行動変化を観察した。その結果、1)陽イオンの関与:(1)PBS(-)液から塩化ナトリウムを除くとその反応は低下した。(2)0.9%生理食塩水ではPBS(-)液と同様の結果を得たが、0.45%では、その反応は低下した。(3)0.02%塩化カリウム液ではPBS(-)液と同様の結果を得た。(4)塩化カルシウム1mMでは83%の反応を示したが、5mMでは反応は低下した。2)セカンドメッセンジャーの関与:(1)ニブチルcAMP(0.1mMと10mM)、cGMP(10mM)、GTP(10mM)ではPBS(-)液と同様の結果を得た。8ブロモcAMPでは1mMで80%の反応を得たが、高濃度(5または10mM)では反応が低下した。(2)アデニールシクラーゼの活性化物質であるフォルスコリン(100、50μM)、セロトニン(0.25M)でPBS(-)液と同様の結果を得たが、セロトニンでは濃度を上げるとその反応は低下した。これらの結果より、虫体の侵入行動開始にはにおいの情報伝達系に関与するナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンなどの陽イオンやアデニールシクラーゼ、またcAMP、cGMP等のセカンドメッセンジャーが関与し、「におい」との関連が示唆された。
β-カルボリン系化合物のアルコール離脱症状への関与

アルコールの代謝産物アセトアルデヒドがトリプトファンと総合してテトラヒドロ-β-カルボリン-3-カルボン酸(MTCA及びTCCAと略)を生成し,これがアルコール依存形成に関与するか否かの論議がある.一方,アセトアルデヒドとトリプタミンが縮合後酸化されて生成するβ-カルボリン化合物(BC)は,MAOの阻害作用をもち,振戦けいれん作用を有するのでアルコールの離脱症状に関与するのではないかとの論議があるが未だ結論が得られていない.我々は,まず,抽出方法及び定量方法を確立した.(1)固相抽出THBCには陽イオン交換系のSCXが,BCにはPRSが最適であった.(2)高速液クロには,蛍光検出器が感度が高く,移動相は31%メタノールが適当であった.(3)サーモスプレイ法をとり入れたLC/MSにより質量がわかった.(4)測定の結果,各種アルコール飲料中にTHBC及びBCは含まれていた.次に,飲酒がMTCAのヒト尿中排泄に及ぼす影響について検討した.一夜絶食の後,7人の被験者に0.4g/kgの純粋エタノールを10分間で経口摂取させ,一方,8人に対照として水を飲ませた.開始前に排尿させ,実験開始の1,2,3,4時間後に採尿・採血した.血中エタノール及びアセトアルデヒド濃度をガスクロにて測定した.尿中MTCAの排泄量は実験開始前にはTCCAより515倍高かった.対照群では4時間の間にTCCA,MTCA共に減少した.これに対しエタノール負荷群では,MTCAは1時間後に有意に上昇したが,TCCAは対照群に比し有意に低い値が続いた.対照群では,MTCAのTCCAに対する比は4時間の間ほとんど変わらなかったが,エノタール群では2時間後に有意の上昇を認め,4時間後においても元に戻らなかった.血中アセトアルデヒド濃度とMTCAの尿中排泄量には相関関係はなかった.しかしながら,今回の研究によってヒトのMTCAの生成に飲酒が影響を及ぼす1つの要因である事を初めて示した.アルコールの代謝産物アセトアルデヒドがトリプトファンと総合してテトラヒドロ-β-カルボリン-3-カルボン酸(MTCA及びTCCAと略)を生成し,これがアルコール依存形成に関与するか否かの論議がある.一方,アセトアルデヒドとトリプタミンが縮合後酸化されて生成するβ-カルボリン化合物(BC)は,MAOの阻害作用をもち,振戦けいれん作用を有するのでアルコールの離脱症状に関与するのではないかとの論議があるが未だ結論が得られていない.我々は,まず,抽出方法及び定量方法を確立した.(1)固相抽出THBCには陽イオン交換系のSCXが,BCにはPRSが最適であった.(2)高速液クロには,蛍光検出器が感度が高く,移動相は31%メタノールが適当であった.(3)サーモスプレイ法をとり入れたLC/MSにより質量がわかった.(4)測定の結果,各種アルコール飲料中にTHBC及びBCは含まれていた.次に,飲酒がMTCAのヒト尿中排泄に及ぼす影響について検討した.一夜絶食の後,7人の被験者に0.4g/kgの純粋エタノールを10分間で経口摂取させ,一方,8人に対照として水を飲ませた.開始前に排尿させ,実験開始の1,2,3,4時間後に採尿・採血した.血中エタノール及びアセトアルデヒド濃度をガスクロにて測定した.尿中MTCAの排泄量は実験開始前にはTCCAより515倍高かった.対照群では4時間の間にTCCA,MTCA共に減少した.これに対しエタノール負荷群では,MTCAは1時間後に有意に上昇したが,TCCAは対照群に比し有意に低い値が続いた.対照群では,MTCAのTCCAに対する比は4時間の間ほとんど変わらなかったが,エノタール群では2時間後に有意の上昇を認め,4時間後においても元に戻らなかった.血中アセトアルデヒド濃度とMTCAの尿中排泄量には相関関係はなかった.しかしながら,今回の研究によってヒトのMTCAの生成に飲酒が影響を及ぼす1つの要因である事を初めて示した.アルコ-ルの代謝産物アセトアルデヒドがトリプトファンと縮合してテトラヒドローβーカルボリンー3ーカルボン酸(以下THBCと略)を生成し、これがアルコ-ル依存形成に関与うるか否かの論議がある。一方、アセトアルデヒドとトリプタミンが縮合後酸化されて生成するβーカルボリン系化合物は、MAOの阻害作用をもち、振戦けいれん作用を有するのでアルコ-ルの離脱症状に関与するのではないかとの論議があるが未だ結論が得られていない。THBC及びβーカルボリンは分析法が確立されていないので、我々は今回まずこれらの化合物について抽出法及び定量方法を検討した。次にこれらが生体内で内因性に生成されるのか、あるいは外から(食物摂取)由来するのか調べるため、種々のアルコ-ル飲料中にこれらの化合物が含まれているかを分析した。1)固相抽出法の確立市販の化学結合型シリカゲル(Bond Elut^R)の充てん剤(無極性型、イオン交換系、陰イオン交換系)を検討したところ、陽イオン交換系のSCXが最適であった。2)高速液体クロマトグラフ法の確立カラムと移動相を検討したところ、ODS系25cmのもので、31%メタノ-ルが適当であった。又、蛍光検出器が感度が高かった。3)高速液クロ質量分析法(LC/MS)の検討難揮発性化合物でも容易にイオン化するサ-モスプレイ法により質量がわかった。4)各種アルコ-

ル飲料中にTHBC及びβーカルボリンは含まれていることがわかった。5)生体試料尿中のTHBC及びβーカルボリンの分析方法の検討尿中の夾雑物質は固相抽出法で除かれ、特異的にβーカルボリンは検出できた。アルコ-ルの代謝産物アセトアルデヒドがトリプトファンと縮合してテトラヒドローβーカルボリンー3ーカルボン酸(MTCA及びTCCAと略)を生成し,これがアルコ-ル依存形成に関与するか否かの論議がある.我々は,前年度にTCCA及びMTCAの固相抽出法を確立し,又,HPLCを用いてアルコ-ル飲料を含む種々の食品中のβーカルボリン系化合物の濃度を定量した.今年度は,これを応用し,飲酒がMTCAのヒト尿中排泄に及ぼす影響について検討した.1)一夜絶食の後,7人の被験者に体重1kgあたり0.4gの純粋エタノ-ルを16V/V%に水で希釈したものを10分間で経口摂取させ,一方,8人に対照として水を飲ませた.開始前に排尿させ,実験開始の1,2,3,4時間後に採尿した.Bond Elut^<【○!R】> SCXを用いて固相抽出し,HPLCを用い,TCCAとMTCAを測定した.2)飲酒実験においては,開始前,開始後1,2,3,4時間に肘静脈から採血した.血中エタノ-ル及びアセトアルデヒド濃度をガスクロにて測定した.被験者の毛根を採取し等電点分画法にてアルデヒド脱水素酵素(ALDH)の表現型を決めた.3)尿中MTCAの排泄量は実験開始前にはTCCAより515倍高かった.対照群では4時間の間にTCCA,MTCA共に減少した.これに対しエタノ-ル負荷群では,MTCAは1時間後に有意に上昇したが,TCCAは対照群に比し有意に低い値が続いた.対照群では,MTCAのTCCAに対する比は4時間の間ほとんど変わらなかったが,エタノ-ル群では2時間後に有意の上昇を認め,4時間後においても元に戻らなかった.4)血中アセトアルデヒド濃度とテトラヒドローβーカルボリンの尿中排泄量には相関関係はなかった.しかしながら,今回の研究によってヒトのMTCAの生成に飲酒が影響を及ぼす1つの要因である事を初めて示した.
高転移性細胞に対するIGFーIの作用の解析

マウス結腸癌colon26由来の高転移性NLー17細胞の増殖は、インスリン様増殖因子I(IGFーI)により顕著に促進される。本研究では、IGFーIのNLー17細胞への作用機作を解析した。対照として、低転移性でかつIGFーIに対する反応性の弱いNLー44細胞を用いた。^<125>I標識IGFーIを用いた結合実験およびIGFーIレセプタ-のアフィニティ標識の結果IGFーIレセプタ-の発現量とそのIGFーIへのアフィニティは、NLー17とNLー44細胞で差は認められなかった。また、IGFーIレセプタ-の自己リン酸化能も両者で差は見られなかった。抗リン酸化チロシン抗体により、IGFーI依存性にチロシンリン酸化される蛋白を解析した結果、NLー17細胞では150kDaおよび160kDa(pp150/160)の蛋白に顕著なリン酸化が認められ、このリン酸化の程度は、NLー44細胞に比べ有意に高いことが判明した。この反応はIGFーIの特異的で、IGFーI添加後10秒以内におこる。pp150/160は細胞の可溶性画分に存在し、Ca^+はその局在性に影響しなかった。これらの精製のためにモノクロ-ナル抗リン酸チロシン抗体25・2G2産生ハイブリド-マを樹立、この抗体でアフィニティカラムを作製した。このカラムにより、pp150/160は効率よく濃縮、精製された。微量混入蛋白を除くため、さらに精製中である。以上、高転移性NLー17細胞におけるIGFーIのシグナル伝達の解析から、IGFーIによる2つのユニ-クな蛋白(pp150/160)のチロシンリン酸化が明らかとなった。これらの蛋白は、NLー17細胞におけるIGFーIレセプタ-キナ-ゼの細胞内基質であり、IGFーIシグナルの伝達に関与すると考えられた。NLー17とNLー44細胞との比較から、両者のIGFーIへの反応性の違いは、IGFーレセプタ-の発現量あるいはそのチロシンキナ-ゼ活性ではなく、pp150/160のリン酸化レベルの差によるものと推察された。また、アフィニティカラムによりpp150/160の部分精製に成功した。
新奇生理活性脂肪酸産生系によるマスト細胞クオリティーの制御

PPARγのリガンド結合ドメインとGAL4の融合タンパク質、および全長を用いたレポーターアッセイにより、エポキシ化ω3脂肪酸のPPARγに対するアンタゴニスト活性を評価した。その結果、エポキシ化ω3脂肪酸である17,18-EpETEおよび19,20-EpDPEは合成リガンド(ロシグリタゾン)や内因性リガンド(15-Deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2)によるPPARγの活性化を抑制できなかった。このことから、エポキシ化ω3脂肪酸はPPARγを直接のターゲットにしていないことが明らかとなった。PPARγが属する核内受容体ファミリーは、ヒトで48、マウスで49の遺伝子が存在する。それらのなかにはオーファンの核内受容体も数多く存在し、またRORαのようにPPARγのシスエレメントに作用してPPARγと拮抗的に働くものや、FXRやPXRのようにGW9662がアゴニストととして働くものも存在する。そこで、マウスの核内受容体ファミリーに属する遺伝子をほぼ全てクローニングし、エポキシ化ω3脂肪酸との関連を探索した。その結果、エポキシ化ω3脂肪酸によって発現制御されることを見出しているSrcin1遺伝子のプロモーター活性を促進する核内受容体Xを同定した。核内受容体Xはオーファン核内受容体であるが、PPARγとある程度の相同性を有し、立体構造も類似している。発現は比較的ユビキタスであり、マスト細胞にも発現していることを確認している。今後、培養マスト細胞において核内受容体Xをノックダウンし、その表現型を解析する予定である。研究実績の概要に記したように研究は計画通りに進捗している。現在までに同定しているエポキシ化ω3脂肪酸の産生酵素(CYP)とエポキシ化ω3脂肪酸の標的候補である核内受容体について、マスト細胞において欠損もしくは発現抑制し、マスト細胞機能に対する影響を調べる予定である。エポキシ化オメガ3脂肪酸が結合したリン脂質(エポキシ化リン脂質)の特異的検出系をLC-MSにより構築し、生体内のエポキシ化リン脂質の検出を試みた。その結果、生体内にはホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトールにエポキシ化オメガ3脂肪酸が結合した様々なリン脂質が存在することが明らかとなった。さらにこの測定系を用いて、PAF-AH2がエポキシ化リン脂質からエポキシ化オメガ3脂肪酸を切り出す活性があるか、in vitroで検討した。293細胞に強制発現したPAF-AH2を酵素源とし、エポキシ化オメガ3脂肪酸を添加した培養マスト細胞の膜画分を基質として反応させた結果、PAF-AH2により時間依存的にエポキシ化リン脂質の減少がみられ、同時に遊離のエポキシ化オメガ3脂肪酸が検出された。このような効果は酵素活性を欠失したPAF-AH2ではみられなかった。このことから、PAF-AH2がエポキシ化リン脂質を基質にできることが明らかとなった。またオメガ3脂肪酸のエポキシ化に関わる脂質酸化酵素をマイクロアレイにより探索したところ、マスト細胞に発現し、オメガ3脂肪酸のエポキシ化に関わる可能性のあるCYPを2つ見出した。実際、これらのCYPを293細胞に発現させ、オメガ3脂肪酸を添加すると、エポキシ化オメガ3脂肪酸の生成が確認された。これら2遺伝子は非常に相同性が高く、互いに相補的に機能していることが示唆された。同定したCYPの欠損マウスを作成し、エポキシ化オメガ3脂肪酸の産生への寄与や、マスト細胞の機能への影響を明らかにする。エポキシ化オメガ3脂肪酸の作用標的に関しては、マイクロアレイによる遺伝子発現解析、核内受容体ファミリーの網羅的解析、ケミカルバイオロジー的手法を用いた解析等により明らかにしていく予定である。現在までに同定しているエポキシ化ω3脂肪酸の産生酵素(CYP)とエポキシ化ω
ショウジョウバエを用いた転写制御の新たな分子メカニズムの解明

キイロショウジョウバエのEDG84A遺伝子プロモーター領域の配列で、近縁種間でよく保存されている転写開始点上流約140bp領域におよび上流100bpのエクダイソン誘導性の転写因子DHR3の結合部位に塩基置換を導入したEDG84Aプロモーター-LacZとの融合遺伝子を有するtransgenic fly系統を作成したところ、LacZの発現の低下がみられ、これらの領域がEDG84A遺伝子の発現に重要であることが示唆された。また、EDG84A遺伝子の発現時期を決める因子をコードするFTZ-Fl遺伝子の発現制御にエクダイソン誘導性で高エクダイソン時にのみ発現する転写抑制因子Blimp-1が重要な役割を果たすことを示した。以上のことおよび以前の解析結果から、EDG84A遺伝子は、非常に複雑な機構で時期および部位特異的発現が制御されていることが明らかになった。一方、通常染色体ペアリング依存的転写活性をおこすEDG84Aプロモーターを有するトランスポゾンおよび通常ペアリング依存的転写活性をおこさないEDG78Eプロモーターを有するトランスポゾン挿入系統を新たに作成し、transgeneの挿入位置の影響をトランスポゾンの挿入マーカーであるwhite遺伝子の目の色を指標として調べた。その結果、EDG84Aプロモーターを有するトランスポゾンでは15%の系統で依存的転写活性化がみられなかった。一方EDG78Eプロモーターを有するトランスポゾンでは、18%の系統でペアリング依存的転写活性化がみられた。以上のことから、ゲノムの中に染色体ペアリング依存的転写活性化を促進する領域と抑制する領域が存在することが示唆された。次にEDG84Aプロモーターを有するトランスポゾンの挿入位置を解析したが、挿入位置と遺伝子発現への影響の何らかの関係はみいだされておらず、未知の機構による制御が働いているものと推定された。まず、キイロショウジョウバエのEDG84A遺伝子プロモーター領域の配列で、近縁種間でよく保存されている転写開始点上流約140bpの領域に塩基置換を導入したプロモーター作成し、LacZとの融合遺伝子を作成した。この融合遺伝子を有するtransgenic fly系統を作成してLacZ遺伝子の発現を観察したところ、発現レベルが低下する系統が数多く得られ、この領域がEDG84A遺伝子の発現に重要であることが示唆された。次に、トランスポゾンの挿入位置が、そのトランスポゾンに存在する遺伝子のペアリング依存的な転写活性化にどのような影響を与えるか調べるため、通常ペアリング依存的転写活性をおこす、EDG84Aプロモーターを有するトランスポゾンおよび通常ペアリング依存的転写活性をおこさないEDG78Eプロモーターを有するトランスポゾン挿入系統を新たに作成した。トランスポゾンマーカーであるwhite遺伝子の発現量を目の色を指標にホモ接合体とヘテロ接合体で比較したところ、EDG84Aプロモーターを有するトランスポゾンでは約85%の系統でペアリング依存的転写活性化がみられたが、15%の系統ではみられなかった。一方EDG78Eプロモーターを有するトランスポゾンでは、82%の系統でペアリング依存的転写活性化がみられなかったが、18%の系統でみられた。以上のことから、ゲノムの中にペアリング依存的転写活性化を促進する領域と抑制する領域が存在することが示唆された。昨年度同定した近縁種間でよく保存されているEDG84A遺伝子転写開始点上流約140bpの領域について、その重要性をさらに詳しく調べるため、塩基置換を導入したプロモーターとLacZとの融合遺伝子を持つ系統数を増やして発現パターンを解析した。その結果作成したすべての系統において発現の低下がみられ、この領域がEDG84A遺伝子の発現に重要であることが示唆された。

また、遺伝子転写開始点上流約100bpのエクダイソン誘導性の転写因子DHR3の結合部位の重要性を調べるため、この部位に変異を導入した系統でのLacZの発現量を正常なプロモーターを有する融合遺伝子を持つ系統でのLacZの発現量と比較した。その結果、ほとんどの系統において発現量の低下が観察され、DHR3が結合することが効率の良い転写活性化に必要であると推定された。以上のことおよび以前の解析結果をあわせ、EDG84A遺伝子は、非常に複雑な機構で時期および部位特異的発現が制御されていることが明らかになった。また、DHR3結合配列もショウジョウバエ近縁種間で保存されており、明らかにした機構での制御の重要性が支持された。次に、トランスポゾンの挿入位置が、そのトランスポゾンに存在する遺伝子のペアリング依存的な転写活性化にどのような影響を与えるか調べるため、すでに作成している通常ペアリング依存的転写活性をおこすEDG84Aプロモーターを有するトランスポゾンの挿入系統におけるトランスポゾンの挿入位置をinverse PCR法によって解析した。その結果、今のところは挿入位置と遺伝子発現への影響の何らかの関係はみいだされておらず、未知の機構による制御が働いているものと推定された。
チャージトランスファー状態からの発光を利用した次世代シンチレータ単結晶材料の開発

本研究では、医療用PET装置などに用いられているシンチレータの新たな発光中心として、Yb^<3+>のチャージトランスファー(CT)状態からの発光について検討した。Yb^<3+>イオンのシンチレーションはparity許容であることから遷移が早く、ホストにより特性が大きく異なることから、本研究では様々なホスト中での発光特性について研究を行った。研究室独自のマイクロ引下げ法を駆使して結晶のスクリーニングのみならず、結晶形状制御法の確立までを試みた。Lu_3Al_5O_<12>(LuAG)などのガーネット結晶、YAlO_3(YAP)などペロブスカイト結晶を中心に、アパタイト結晶、ボレート結晶などの結晶系にYbイオンをドープし、シンチレーション特性を評価した。その結果、CTからの発光は蛍光寿命が非常に早く、室温では、Yb:YAPにおいて0.6nsと、現在用いられているCe:LSOの40ns、BGOの300nsなどと比較して大きく上回ることが分かった。また、温度によって発光量および蛍光寿命が大きく変動し、室温では発光強度が低いものの寿命が非常に早く、低温では発光量・蛍光寿命ともに従来材料に匹敵する、あるいは上回る値を示した。蛍光寿命が温度により制御可能であることは従来のシンチレータには見られない特徴である。Ceをドープした結晶と異なり、結晶中にGa^<3+>イオンが存在しても発光すること、格子定数により発光波長が変化など、発光原理にかかわるいくつもの挙動も明らかとなった。次世代のPET装置では、TOF型PETで1nsを切る蛍光寿命をもつシンチレータ材、DOI型PETでわずかに寿命の異なる2種類のシンチレータ材料が必要とされており、今回の結果は、Yb系シンチレータがこれらのPET用シンチレータとして適していることを示している。また特にLuAG結晶については、μ-PD法により、角型などの形状制御技術の開発にも成功した。本研究では、医療用PET装置などに用いられているシンチレータの新たな候補物質として、Yb^<3+>のチヤージトランスファー(CT)状態からの発光について検討した。本年度は、Lu_3Al_5O_<12>、Gd_3Ga_5O_<12>、Lu_3Ga_5O_<12>などのガーネット結晶、YAlO3などペロブスカイト結晶を中心に、アパタイト結晶、ボレート結晶などの結晶系にYbイオンをドープし、シンチレーシヨン特性を評価した。また、温度消光効果により、温度によって発光量および蛍光寿命が大きく変動し、室温では発光強度が低いものの寿命が非常に早く、低温では発光量・蛍光寿命ともに従来材料に匹敵する、あるいは上回る値を示した。また、Ceをドープした結晶と異なり、結晶中にGa^<3+>イオンが存在しても発光すること、置換サイトの元素のイオン半径とYb^<3+>のイオン半径の差が大きくなるにつれて発光ピークがブロードになること、結晶の格子定数により発光ピークがシフトするなど、発光原理にかかわるいくつかの挙動も明らかとなった。次世代のTOF型PETでは、1nsを切る蛍光寿命をもつシンチレータ材料、DOI型PETではわずかに寿命の異なる2種類のシンチレータ材料が必要とされており、今回の結果は、Yb系シンチレータがこれらのPFT用シンチレータとして適していることを示している。近年、Yb^<3+>のCharge Transfer State(CTS)からの発光が報告され、我々がこの系を評価した結果、この発光はparity許容であることから遷移が早く、ホストにより発光特性を制御可能であることから、シンチレータ材料の有力な候補となることが明らかとなった。本研究では、様々なホスト中でのYbのCTSからの発光特性について研究を行っており、今年度は結晶の短期間での育成が可能なμ-PD法の利点を生かし、Lu_3Al_5O_<12>、Y_3Ga_5O_<12>、Lu_3Ga_5O_<12>などのガーネット結晶、YAlO_3などペロブスカイト結晶を中心に、CLPAなどのアパタイト結晶、Li_6Y(BO_3)_3などのボレート結晶といった多様な結晶系について、Ybイオンをドープし、シンチレーション特性を評価した。その結果、CTSからの発光は蛍光寿命が非常に早く、室温では、Yb:YAPにおいて0.6nsと、現在用いられているCe:LSOの40ns、BGOの300nsなどと比較して大きく上回ることが分かった。また温度消光効果により、室温では発光強度が低いものの寿命が非常に早く、低温では発光量・蛍光寿命ともに従来材料に匹敵する、あるいは上回る値を示した。蛍光寿命が温度により制御可能であるということは従来のシンチレータには見られない特徴である。更にCe系結晶と異なり、結晶中にGa^<3+>イオンが存在しても発光することが分かった。これは結晶の高密度化へ大きな利点となる。

このほか、置換サイトの元素のイオン半径とYb^<3+>のイオン半径の関係など、発光原理にかかわるいくつかの挙動も明らかとなった。次世代のTOF型PETでは、1nsを切る蛍光寿命をもつシンチレータ材料、DOI型PETでは寿命の異なる2種類のシンチレータ材料が必要とされており、今回の結果は、Yb系シンチレータがこれらのPET用シンチレータとして適していることを示すものである。本研究では、医療用PET装置などに用いられているシンチレータの新たな発光中心として、Yb^<3+>のチャージトランスファー(CT)状態からの発光について検討した。Yb^<3+>イオンのシンチレーションはparity許容であることから遷移が早く、ホストにより特性が大きく異なることから、本研究では様々なホスト中での発光特性について研究を行った。研究室独自のマイクロ引下げ法を駆使して結晶のスクリーニングのみならず、結晶形状制御法の確立までを試みた。Lu_3Al_5O_<12>(LuAG)などのガーネット結晶、YAlO_3(YAP)などペロブスカイト結晶を中心に、アパタイト結晶、ボレート結晶などの結晶系にYbイオンをドープし、シンチレーション特性を評価した。その結果、CTからの発光は蛍光寿命が非常に早く、室温では、Yb:YAPにおいて0.6nsと、現在用いられているCe:LSOの40ns、BGOの300nsなどと比較して大きく上回ることが分かった。また、温度によって発光量および蛍光寿命が大きく変動し、室温では発光強度が低いものの寿命が非常に早く、低温では発光量・蛍光寿命ともに従来材料に匹敵する、あるいは上回る値を示した。蛍光寿命が温度により制御可能であることは従来のシンチレータには見られない特徴である。Ceをドープした結晶と異なり、結晶中にGa^<3+>イオンが存在しても発光すること、格子定数により発光波長が変化など、発光原理にかかわるいくつもの挙動も明らかとなった。次世代のPET装置では、TOF型PETで1nsを切る蛍光寿命をもつシンチレータ材、DOI型PETでわずかに寿命の異なる2種類のシンチレータ材料が必要とされており、今回の結果は、Yb系シンチレータがこれらのPET用シンチレータとして適していることを示している。また特にLuAG結晶については、μ-PD法により、角型などの形状制御技術の開発にも成功した。
胎生期DEHP曝露による慢性炎症を基盤とした生活習慣病進展メカニズム

胎生期フタル酸ジ-2-エチルヘキシル(DEHP)曝露は離乳後から成熟期にかけて摂食行動を亢進させた。また、DEHP曝露は成熟期の血中グルコースおよびコレステロール濃度を上昇させたことから、糖尿病や脂質異常症などを引き起こす可能性が示唆された。一方、DEHP曝露により強い炎症状態を引き起こしている可能性は低く、今後は軽度の炎症状態評価法について検討する。また、内因性代謝物の網羅的解析(メタボロミクス)の新規分析法を構築した。この手法を用いて、胎生期DEHP曝露との関連について今後検討を行なっていく。胎生期フタル酸ジ-2-エチルヘキシル(DEHP)曝露は母親の低栄養を引き起こし、離乳後の仔の摂食行動を亢進させる。この状態は肥満をはじめ、種々の生活習慣病となり得る。生活習慣病は慢性炎症を病態基盤としていると考えられており、またDEHP曝露によって活性化される核内受容体PPARαは脂肪蓄積・炎症の制御因子であることから、DEHP曝露は胎生期低栄養から摂餌量増加、慢性炎症、生活習慣病へ進展する可能性がある。本研究では、胎生期DEHP曝露が慢性炎症を経て生活習慣病へ進展する過程の分子基盤を明らかにし、胎生期化学物質曝露と生活習慣病との関連を明らかにすることを目的とした。【方法】12週齢雌雄の野生型マウスに0、0.01、または0.05%のDEHPを餌に混ぜ投与した。4週間後、同投与量のマウスを交配し、仔が離乳するまで曝露を続けた。離乳後は通常食に戻し自由摂取させた。摂餌量および体重は経時的に計測し、30週齢で解剖し、肝臓および血液を採取した。【結果】0.05%曝露群では新生児死亡率は上昇した。離乳後の体重を1週間毎に測定したところ、すべての群において有意な変化は認められなかった。0.01%曝露群では、Control群に比べ離乳直後から摂餌量の増加が認められたが、20週齢以降でControl群と同程度となった。一方、0.05%曝露群の摂餌量は観察期間を通してControl群と同程度であった。また、27年度計画の肝臓における炎症状態評価として使用できる可能性のある新規分析法についての検討も行った。妊娠期フタル酸ジ-2-エチルヘキシル(DEHP)曝露は、母親の低栄養を引き起こし、離乳後の仔の摂食行動を亢進させる。生活習慣病は慢性炎症を病態基盤としていると考えられており、また、DEHP曝露によって活性化される核内受容体PPARαは脂肪蓄積・炎症の制御因子であることから、DEHP曝露は胎生期低栄養から摂餌量増加、慢性炎症、生活習慣病へ進展する可能性がある。本研究では、胎生期DEHP曝露が慢性炎症を経て生活習慣病へ進展する過程の分子基盤を明らかにし、胎生期化学物質曝露と生活習慣病との関連について検討した。さらにこれらの分子基盤解明に繋がる新規分析手法の開発を試みた。12週齢の雌雄129/sv野生型マウスにDEHPを0、0.01または0.05%を混餌投与し、4週間後に交配させた。仔マウスが離乳するまで投与を続け、離乳後は通常食を自由摂取させ30週齢で解剖した。体重および摂餌量は離乳後から解剖するまで週1回測定した。血漿生化学データはキットを用いて測定した。DEHP曝露は体重に影響を与えなかったが、摂食量は0.01%および0.05%で増加傾向を示した。30週齢マウスの血漿中グルコースおよび総コレステロール濃度は、0.05%曝露群において有意な上昇が認められた。これらの影響と炎症との関連を調べるため、生後21日(離乳期)および30週齢の炎症マーカーを測定したが、どれも曝露による影響は認められなかった。また、組織中の内因性代謝物測定における新規分析法について検討し、前処理不要の直接分析法の構築に成功した。以上の結果から、胎生期DEHP曝露は成長後の摂食行動や脂質代謝に影響を及ぼす可能性が示唆された。しかし、これらと炎症との関連については明らかになっておらず、新規分析法等も応用し、更なる検討を行なう。胎生期DEHP曝露は新生仔の生存率を減少させることから、必要数の仔マウスをサンプリングするために予想以上の親マウスが必要となった。そのため、動物実験に予定より多くの時間を費やした。また、曝露群を当初の計画の2群から3群に追加したことから当初の計画からはやや遅れている。

しかし、曝露群を追加したことで、容量依存的な影響について検討することが可能となり、また、27年度計画予定の肝臓における炎症評価として使用できる可能性のある新規分析法の検討も追加で行った。曝露期間はほぼ終了しており、今後、順次サンプリングをし、計画を進めていく。衛生学曝露期間はほぼ終了しており、順次血液および肝臓のサンプリングを行う。血液サンプルを用いて血糖値やトリグリセライド、コレステロール等の測定を行い生活習慣病の発症の有無について検討する。また、これらに影響が認められた場合、合成や代謝に関連する因子の遺伝子またはタンパク発現量についてリアルタイムPCRまたはWestern Blot, ELISA等により計測し、脂質・糖質濃度への影響について検討する。さらに、成熟期における影響について慢性炎症の関与を検討するため、生後2日目または離乳期における炎症状態を評価する。炎症に関連する遺伝子およびタンパク発現量を測定し、影響が見られた場合は病理標本を作製し炎症をスコア化し評価する。さらにPPARαとの関連について評価する。本年度の計画では動物実験を行い、採取したサンプルを用いて脂質および糖の測定を行う予定であった。しかし、妊娠期DEHP曝露は仔の生存率を減少させることから必要数のサンプルを採取するために予想より多くの動物が必要となった。その結果、サンプリングが本年度で終了できず、脂質および糖の測定が次年度の課題となったため、これらに関連する費用が次年度使用額として生じた。動物実験から得られたサンプルを用いて血糖値、トリグリセライドやコレステロールなどの脂質の測定、およびこれらに関連する因子の遺伝子およびタンパク発現量解析を行う。次年度使用額はこれらキットや発現量解析に関連する試薬の購入費用に充てる。
MRAによる未破裂脳動脈瘤検出のためのコンピュータ支援画像診断に関する研究

未破裂脳動脈瘤をMRAで発見する試みが普及してきているが、専門医の数が限られるため見逃しも問題となっている。そこでMRAによる脳動脈瘤検出において、コンピュータ支援画像診断CADを応用することを考えた。本研究の目的は脳動脈瘤スクリーニングにおけるCADの有効性を検証することである。すなわち、本自動検出システムを使用した場合と使用しない場合で、検出能に有意差があるか否か、および読影負担が軽減するか否かを読影実験の手法を用いて検討した。シカゴ大学・産業医科大学・九州大学等において開発された脳動脈瘤MRA用のCADソフトを基にして、脳動脈瘤を有す16例と正常例の34例の計50例を選び出し、読影医師16名(専門の神経放射線科医8名および経験の浅い放射線科医8名)でindependent testによる臨床読影実験を施行した。読影負担の軽減は読影時間の短縮で評価した。評価方法は連続確信度法を用いて、まず読影者はモニターに表示されたMRA画像のみで脳動脈瘤の診断確信度をライン上にマーキングし、続いてモニターの同一画面に本自動検出システムで得られた脳動脈瘤候補を示すシンボル表示を加え、それを参考にして再度マーキングを行った。結果、神経放射線科医においては、CADを用いることで診断精度(Az)が僅かに低下し(0.914vs0.895)、読影時間はほとんど変化がなかった。一方経験の浅い放射線科医においては、CADを用いることでAzは統計学的有意に改善し(0.787vs0.911、p=0.022)、読影時間も有意に短縮した(72.3sec→39.8sec/症例、p<0.01)。今回用いたCADシステムは、経験の浅い放射線科医の診断精度を神経放射線科専門医とほぼ同等のレベルに向上させ、かつ読影時間を有意に短縮できることが明らかとなった。平成17年度においては、シカゴ大学・産業医科大学・九州大学等において開発された脳動脈瘤MRA用のCADソフトを元にして、研究に必要な画像のデータベース化を進めた。また臨床読影実験の実施に当たって必要な、高精細モニターや高性能PC等を整備した。CAD手法開発の基礎研究として、MRA画像処理のためのフィルターの有効性について、準備段階においては、すでに合理的と考えられる感度や偽陽性率が得られており、さらなるプログラムの開発・改良が現在進行中である。すなわち様々な大きさや形態、部位の脳動脈瘤を用い、基本的にselective enhancement filterを使って、dot-enhanced image、line-enhanced image、plane-enhanced imageを作成し、動脈瘤強調画像で候補領域を決めた。それぞれの候補を含むVOI(Volume of Interest)を、元画像のヴォリュームデータから切り取りMIP画像を作成し、3次元画像表示ソフトを使いVOIを回転しながら観察した。臨床読影実験としては、基本的な脳動脈瘤症例50例を選び出し、経験の浅い医師から専門医まで12名の医師による読影実験の第1回目を施行した。平成18年度に第2回目の読影実験を行い、得られた読影データはROC曲線で解析し、本自動検出システムを使用した場合と使用しない場合で、検出能に有意差があるか否か、読影効率が向上するか否かを検討することになる。