hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝臓脂肪毒性における肝臓リポ蛋白リパーゼ及びリポ蛋白リパーゼ調節因子の意義

肝臓特異的LpL欠損(L-LpLKO)マウスに、肝臓の脂肪酸合成及びLpL発現を誘導するT0901317を2週間投与した。L-LpLKOマウスでは対照に比べ肝臓LpL活性が45%抑制したが、骨格筋、心筋、脂肪組織及び血清のLpL活性は差がなかった。VLDL-TG増加はL-LpLKOマウスでより著明に認めたが、HDL増加は対照のみで認められた。VLDL産生は両群で差がなかった。T0901317は肝臓のTG蓄積を誘導するが、両群で差を認めなかった。結論として、肝臓LpLの脂肪肝への関与は更なる検討が必要であるが、肝臓LpLはVLDL及びHDL代謝に関与している可能性がある。平成25年度は、肝臓特異的にリポ蛋白リパーゼを欠損させたマウス(L-LpLKOマウス)の肝臓での表現型について検討した。L-LpLKOの肝臓ではLpL mRNAは67%98%抑制されていたが、通常食飼育下では肝臓LpL活性は野生型と比べほぼ同等であった。そこでLXRアゴニストであるT0901317を全身投与し肝臓のlipogenesisを誘導した結果、野生型の肝臓でLpL活性は59.5%上昇を認めたがL-LpLKOマウスの肝臓では増加を認めず、野生型に比べL-LpLKOマウスの肝臓lpL活性は39%有意に抑制されていた。脂肪組織、骨格筋、心筋などのLpLを高発現する臓器におけるLpL活性は、野生型及びL-LpLKOマウス共にT0901317投与により影響を受けなかった。通常食飼育下及びT0901317投与後において、血清LpL活性は野生型とL-LpLKOマウスで同等であることから、肝臓のLpL活性が血清LpL活性に影響する可能性は低いと考えられた。T0901317は肝臓のlipogenesisに加え、ABCA1誘導を介した血清HDL上昇作用を有することが知られている。T0901317投与により野生型では血清TG(VLDL-TG)の増加及びHDLの増加を認めたが、L-LpLKOマウスではより著明に血清TGが増加する一方で、HDLの低下を認めた。野生型とL-LpLKOマウスでは血清LpL活性、骨格筋、心筋、脂肪組織でのLpL活性に差がないことから、L-LpLKOマウスで認める高TG血症及びHDL増加の抑制は、肝臓局所のLpLが欠損することによりVLDL-TGの水解が抑制され、それに伴いHDL形成が抑制されている可能性がある。平成24年度は、肝臓特異的にリポ蛋白リパーゼ(LpL)を欠損したマウス(L-LpLKO)を作成し、血清脂質、リポ蛋白代謝を検討した。L-LpLKOマウスについては、floxLpLマウスとalbumin promoterにより肝臓にcre蛋白を発現するalb-creマウスを交配することにより作成した。L-LpLKOマウスにおける肝臓でのLpL発現は、realtime PCRにおいて野生型に比べ89%抑制されていた。血清脂質については、総コレステロール:野生型108.7±12.9 mg/dl (n=7) vs. L-LpLKO 104.1±5.6 mg/dl (n=7)、トリグリセライド:野生型181.4±38.3 mg/dlvs. 156.7±25.8mg/dlで、両群間で差を認めなかった。またリポ蛋白についても両群間に大きな変化を認めなかった。Flox LpLマウスとalbumin cre transgenic mouseを交配して、肝臓特異的LpL欠損マウス(L-LpLKO)を作成した。通常食では、肝臓LpL mRNA発現は対照であるfloxLpLマウス(cont)と比較してL-LpLKOにおいて67%抑制されていたが、LpL活性は両群間で差がなかった。そこでLXRアゴニストのT0901317を2週間投与したところ、contでは肝臓LpL mRNAが投与前に比べ11倍の増加を認める一方、L-LpLKOでは3.2倍の増加に留まった。また、肝臓LpL活性はT0901317によりcontでは77%増加するが、L-LpLKOでは11%増加するに留まり、その結果肝臓LpL活性はcontに比べL-LpLKOで45%抑制されていた。

一方、T0901317においても脂肪組織、骨格筋、心筋におけるLpL活性の誘導はcont及びL-LpLKO共に認められず、投与前後で両群間に差は認められなかった。血清LpL活性もT0901317による誘導は認められず、T0901317投与前後共に両群間で差を認めなかった。血清脂質は、T0901317によりcontではtriglyceride(TG)及びHDLの増加が認められた。一方、L-LpLKOマウスではcontに比べ血清TGの増加が著明であり、逆にHDLの増加は認められなかった。これまで骨格筋、心筋、脂肪組織に発現するLpLが血中VLDLのTGを水解し、さらにHDLの形成を促進するとされてきた。しかし、本実験では骨格筋、心筋、脂肪組織、そして血清のLpL活性がcontと比較してL-LpLKOでは差がなく、contとL-LpLKOマウスでは肝臓LpL活性のみ差を認めることから、肝臓LpLは血清TG及びHDL代謝に重要であると考えられる。糖・脂質代謝平成24年度におけるL-LpLKOマウスの作成及び血清脂質代謝の検討に引き続き、平成25年度は肝臓LpLの血清LpL活性への影響、薬物により脂肪肝を誘導した際の肝臓LpLの血清リポ蛋白代謝への影響について検討した。肝臓局所のLpLが血清LpL活性に影響しないにも関わらず、リポ蛋白代謝に重要であるという所見を得ている。目的とする実験動物を作成し、血清脂質、リポ蛋白代謝を中心とした表現型の解析を行った。肝臓におけるリポ蛋白合成などは未だ検討していないが、現在までのところほぼ予定通りに進行している。上記の通り、肝臓LpLは、血清LpL活性に影響しないにも関わらずVLDL中のTG水解を阻害し、それに伴うHDL形成を阻害している可能性がある。LpLは脂肪組織、筋肉で高発現し、それら臓器の毛細血管においてVLDL-TGを水解するものと考えられてきたが、今回得た結果は新たな知見と考えられる。さらにLpL欠損肝細胞の表面におけるTG水解抑制が、水解による脂肪酸産生を抑制しさらには肝細胞内への取り込みを抑制し、脂肪肝の形成にも関連している可能性がある。T0901317により誘導されるVLDL分泌の亢進及び肝細胞表面のLpLによるTG水解が、脂肪肝の形成にどの程度関与しているのか、L-LpLKOマウスにおいて検討していく。細胞内の脂肪酸代謝関連酵素の発現を検討、肝細胞培養下におけるVLDL-TGの水解と産生された脂肪酸の細胞内への取り込みなどにより今後検討していく。平成24年度は、主に研究に使用するL-LpLKOマウスの作成及び基礎解析を行った。次年度への研究費が生じた状況としては、基礎解析を行う上で使用する消耗品が、既に研究室に存在するなど、新たな購入を抑制できたことによる。L-LpLKOマウスの基礎解析では、血清脂質、リポ蛋白は野生型と差を認めなかった。そこで今後は薬物負荷などにより肝臓LpLが誘導されるような条件下、肝臓LpLが誘導された野生型と、L-LpLKOマウスにおいて、リポ蛋白合成及び代謝、さらに脂肪肝に変化が認められるかを検討していく予定である。次年度使用額が生じた理由として、使用するPCR試薬、酵素活性測定試薬、放射性試薬などが研究室に既存していたことから、当初の予定より研究費が抑制できたことによる。放射性試薬、細胞培地、realtime PCRキット、プライマー作成、抗体、酵素活性測定試薬などに使用予定である。Realtime PCRをはじめとする測定キットやプライマーの作成、各種抗体、脂質測定試薬、放射性試薬、チューブ・チップといった消耗品に対して、研究費を主に使用する予定である。
ポストソ連期南コーカサスにおける支配政党の比較研究

今年度は、研究対象国の一つであるアルメニアにおける大統領制から議院内閣制への移行と、それに伴う政治変動について研究を進めた。この制度変更は、アルメニアの政権与党共和党(RPA)が、大統領任期に縛られずに自らの政権を長期化させることを目的として実施されたというのが一般的な理解であった。しかし強引な制度変更による政権維持の試みは国民の反発を招き、2018年4月に首相(前大統領)が辞任、8か月の緊張状態を経て議会再選挙の結果野党が地滑り的勝利を収めた。隣国ジョージア(グルジア)においても2012年に政権長期化を目的とした議院内閣制への移行が政権交代へとつながっており、本研究は執政制度の変更が南コーカサス地域においては政権維持にとってマイナスの結果となっていることの要因を解明しようとするものである。当初計画では、こうした制度変更における与党の重要性変化や党内での議論について、2018年度にアルメニアでの現地調査を実施する予定であったが、4月からの政治的緊張状態を受けて情勢分析に注力せざるを得ず、調査実施を延期した。延期した調査は計画を再検討したうえで2019年度に実施し、成果をまとめる予定である。この他、アゼルバイジャン独立100周年を記念する国際会議において、100年前に成立した短命の民族共和国の教訓が現在の共和国にどのように生かされているかという観点から学術報告を行った。この報告では、「独立維持」が至上命題となった結果、与野党間での議論が大きく制約される結果となっていることを示した。研究対象の一国であるアルメニアにおいて2018年4月に起こった大きな政治変動とその後の緊張状態の継続を受けて現地調査を見送ったことから、当初予定より遅れが出ることとなった。この政治変動は最終的に政権の崩壊につながったため、政権与党を対象とした現地調査について、調査計画の見直しが必要となっている。現地調査を延期したアルメニアの調査については、調査計画を再検討したうえで2019年8月から9月に調査を行う。また、アゼルバイジャンについては大統領世襲を実現した事例であることに注目し、大統領職の親子間での継承において政権与党が果たした役割について2019年度日本比較政治学会で報告を行う予定である。平成28年度は、当初の研究計画に沿ってグルジアにおける国政選挙と与党の変遷を中心に資料収集・調査を進めた。当初の計画では10月に実施された議会選挙とその結果の調査のため、現与党GDおよび旧与党で現第一野党UNMへのヒアリング調査を計画していたが、UNMが分裂するに至り、調査計画を練り直さざるを得ない事態となった。議会選挙の結果、および第一野党UNMの分裂については、現時点での状況を整理する解説記事を執筆した。これは、政権を失ってもなお一定の頑健性を見せてきたUNMが、結局は前指導者個人の影響力に依存していたことを示すものである。また、アゼルバイジャンにおいて大統領への権力集中をさらに進める憲法改正の国民投票が実施されたため、憲法改正とその影響に関する調査を進めた。アゼルバイジャンの憲法改正とその後の展開についても、解説記事を執筆した。一連の過程は、有力な政治的同盟者とそれらを糾合する政治組織に支えられて発足した現体制が、世代交代を経て徐々に小規模なインナーサークルに依存していくプロセスとしてとらえられる。さらに、アゼルバイジャンに関しては、現体制を考察する上で所与の条件となっているアルメニアとの民族紛争について、ソ連体制下における民族的亀裂の統制と体制の動揺による統制の失敗という観点から研究を行い、2017年1月に上智大学で開催されたワークショップで報告した。本報告では、分離派マイノリティを一枚岩と仮定せず、親体制的なマイノリティの存在と、それを通じた体制側の統制という点に焦点を当てた。当初計画していたグルジアにおける現地調査が、調査対象となる第一野党の分裂により延期・再考を余儀なくされたため、研究の進捗に遅れが出た。今年度は、2016年に起きたグルジアの旧与党で野党第一党だった統一国民運動(UNM)の分裂の影響と、グルジア政治における政党の安定性についての研究を進めた。この研究は、本研究課題の平成28年度研究実施計画に関わる内容であり、重要な研究対象であったUNMが分裂したことで当初計画に見直しが必要となったことを受けてのものである。2012年議会選挙による政権交代がグルジアの民主化を促すものとして一般的に評価されているのに対し、この研究では、旧与党が下野後も一定期間野党第一党として大きな影響力を維持し続けたこと、その状況が2016年議会選挙を境に失われつつあることがより重要な点であると指摘した。また、旧与党が前大統領の影響力から脱しようとさまざまな改革を進めていたにもかかわらず、2016年の分裂において今なお前大統領の個人政党的性格を強く持つことを露わにした点を明らかにした。このことは、コーカサス地域における政党の意味を考えるうえでも重要な発見である。さらに、この研究で指摘した、グルジアにおける「競争可能な野党の不在・弱体化」と「与党の総取り状態」という現象が、同国の現与党を新たに支配政党化させる要因となるのではないかという仮説は、本研究課題の目的である「コーカサス三国における支配政党の形成と維持の分岐要因」を考える際の一部分をなすものであり、現時点で一般的な、グルジアの民主化に対する楽観的な見方に一石を投じるものである。今年度は、昨年度に起きたグルジアでの旧与党分裂による研究計画の見直しを受け、当初計画にあったアルメニアの調査・研究ではなく、グルジア情勢の整理と研究成果報告に注力した結果、当初計画分の実施が後回しとなった。

今年度は、研究対象国の一つであるアルメニアにおける大統領制から議院内閣制への移行と、それに伴う政治変動について研究を進めた。この制度変更は、アルメニアの政権与党共和党(RPA)が、大統領任期に縛られずに自らの政権を長期化させることを目的として実施されたというのが一般的な理解であった。しかし強引な制度変更による政権維持の試みは国民の反発を招き、2018年4月に首相(前大統領)が辞任、8か月の緊張状態を経て議会再選挙の結果野党が地滑り的勝利を収めた。隣国ジョージア(グルジア)においても2012年に政権長期化を目的とした議院内閣制への移行が政権交代へとつながっており、本研究は執政制度の変更が南コーカサス地域においては政権維持にとってマイナスの結果となっていることの要因を解明しようとするものである。当初計画では、こうした制度変更における与党の重要性変化や党内での議論について、2018年度にアルメニアでの現地調査を実施する予定であったが、4月からの政治的緊張状態を受けて情勢分析に注力せざるを得ず、調査実施を延期した。延期した調査は計画を再検討したうえで2019年度に実施し、成果をまとめる予定である。この他、アゼルバイジャン独立100周年を記念する国際会議において、100年前に成立した短命の民族共和国の教訓が現在の共和国にどのように生かされているかという観点から学術報告を行った。この報告では、「独立維持」が至上命題となった結果、与野党間での議論が大きく制約される結果となっていることを示した。研究対象の一国であるアルメニアにおいて2018年4月に起こった大きな政治変動とその後の緊張状態の継続を受けて現地調査を見送ったことから、当初予定より遅れが出ることとなった。この政治変動は最終的に政権の崩壊につながったため、政権与党を対象とした現地調査について、調査計画の見直しが必要となっている。まずは分裂したグルジアの第一野党について、これまで連絡を取っていた政治家が分派に合流したため、残留派とも連絡を取った上で現地調査を行う必要がある。また、当初計画では平成29年度にアルメニアでの調査を予定しており、調査前に歴代与党について整理を進める。アルメニアでの調査に関しては、アゼルバイジャンとの間で昨年4月に係争地をめぐって大規模な衝突が起きたため、この影響と推移について注意する必要がある。グルジア・アルメニアで大統領制から議会制への転換が起こった結果、いまだ大統領制を採るアゼルバイジャンとグルジア・アルメニアとの間で、基本的な政治制度の相違が明確化した。この政治制度の転換が、支配政党と議会・議員との関係にどのような影響を与えるのかを精査する必要がある。現地調査を延期したアルメニアの調査については、調査計画を再検討したうえで2019年8月から9月に調査を行う。また、アゼルバイジャンについては大統領世襲を実現した事例であることに注目し、大統領職の親子間での継承において政権与党が果たした役割について2019年度日本比較政治学会で報告を行う予定である。当初予定していたグルジアでの現地調査が、調査対象である政党の分裂により計画を見直さざるをえない状況となったため、次年度に調査を延期することとなったことが理由として挙げられる。
新しい多能性幹細胞(Muse細胞)を用いた脳梗塞の再生治療の戦略的研究

骨髄間質細胞とnon-Muse細胞を移植した各群の運動機能の回復は移植後21日目に明らかとなったが、その後安定期に達した。Muse細胞を移植したクループでは、機能的な回復は移植28日後には観察されなかったが、35日後に明らかとなった。組織学的評価では、唯一Muse細胞は梗塞脳に生着し、神経細胞に分化した。本研究では、Muse細胞が虚血性脳卒中患者における末梢血中に骨髄から動員されるという仮説を証明することを目的とした。虚血性脳卒中患者29人について定量的解析をした結果、Muse細胞の数は発症後24時間以内に増加し、喫煙とアルコール摂取量がMuse細胞の増加に影響を与えることが明らかとなった。平成25年度、研究計画書に沿って以下の研究を実施して一定の成果を得ることができた。具体的には、1、「Muse細胞」の中枢神経における生物学的特性を明らかとする:ヒト骨髄からフローサイトメトリーを用いて「Muse細胞」を単離したのち培養した。ヌードマウス脳梗塞モデルに培養した「Muse細胞」を定位的に大脳に移植した。「Muse細胞」を含む骨髄間質細胞や、骨髄間質細胞から「Muse細胞」を取り除いた「non-Muse細胞」を同様にヌードマウス脳梗塞モデルに移植した。その結果、「Muse細胞」のみが梗塞脳に生着、分化していることが判明した。現在、英文雑誌に投稿するために論文を執筆中である。2、健常人における末梢血中「Muse細胞」の動態、生物学的特性:各年齢群の健常ボランティアから末梢血をサンプリングして、フローサイトメトリーを用いて「Muse細胞」数を測定した。年齢による差異は認められなかった。本データをコントロールとして、以下の研究の基礎データとした。3、脳梗塞急性期における末梢血中「Muse細胞」の動態、生物学的特性:脳梗塞を発症した急性期患者40人から発症直後、一週間後、一ヶ月後に採血して、末梢血をサンプリングした。SSEA-3をマーカーとしたフローサイトメトリーを実施して、末梢血中の「Muse細胞」数を定量的に解析した。その結果、脳梗塞急性期には末梢血中のMuse細胞の動態は各個人によって大きく異なることが判明した。多変量解析の結果、喫煙者ではMuse細胞の骨髄から末梢血への動員が抑制され、飲酒者ではそれが促進されることが明らかとなった。ヒト骨髄からフローサイトメトリーを用いてMuse細胞を単離したのち培養した。Muse細胞をヌードマウス脳梗塞モデルに定位的に大脳に移植した。Muse細胞を含む骨髄間質細胞や、骨髄間質細胞からMuse細胞を取り除いたnon-Muse細胞を同様にヌードマウス脳梗塞モデルに移植した。各群におけるヌードマウスの運動機能、高次脳機能を経時的に定量解析したのち、6週間後に組織学的評価を実施した。Muse細胞は大脳に生着して神経細胞に分化するとともに運動機能や高次脳機能の改善を促進した。これらの成果はPLOS ONE誌に報告した。剖検から得られた骨髄の標本を用いて、骨髄中におけるMuse細胞の分布などについて組織学的評価を実施した。その結果、年齢とともにMuse細胞が減少すること、生前に化学療法を実施された例ではMuse細胞がきわめて少ないことが判明した。さらに、急性期脳梗塞患者29例を対象とした臨床研究を実施した。経時的に採血して末梢血をフローサイトメトリーに供することで、末梢血中のMuse細胞数を定量的に解析した。その結果、発症から14週間後にかけて末梢血中のMuse細胞数は増加すること、その増加を喫煙が抑制し飲酒が促進することが判明した。現在、これらの成果をStroke誌に投稿準備中である。これらの研究に付随して実施した研究では、骨髄間質細胞が神経栄養因子を産生することで神経細胞を保護していること、骨髄間質細胞から成る細胞シートが脳梗塞の治療に有用であること、抗血小板剤の一つであるシロスタゾールが脳梗塞に際に神経細胞を保護することなどを明らかとし、それぞれNeurorehab Neural Repairs誌、Brain Res誌、J Tissue Engineer Regen Med誌などに掲載された。これらの成果はPLOS ONE誌に掲載された。

現在、これらの成果はJ Stroke Cerebrovasc誌に受理されて掲載予定(in press)である。これらの研究に付随して実施した研究では、骨髄間質細胞が神経栄養因子を産生することで神経細胞を保護していること、骨髄間質細胞から成る細胞シートが脳梗塞の治療に有用であること、抗血小板剤の一つであるシロスタゾールが脳梗塞に際に神経細胞を保護することなどを明らかとし、それぞれNeurorehab Neural Repairs誌、Brain Res誌、J Tissue Engineer Regen Med誌などに掲載された。骨髄間質細胞とnon-Muse細胞を移植した各群の運動機能の回復は移植後21日目に明らかとなったが、その後安定期に達した。Muse細胞を移植したクループでは、機能的な回復は移植28日後には観察されなかったが、35日後に明らかとなった。組織学的評価では、唯一Muse細胞は梗塞脳に生着し、神経細胞に分化した。本研究では、Muse細胞が虚血性脳卒中患者における末梢血中に骨髄から動員されるという仮説を証明することを目的とした。虚血性脳卒中患者29人について定量的解析をした結果、Muse細胞の数は発症後24時間以内に増加し、喫煙とアルコール摂取量がMuse細胞の増加に影響を与えることが明らかとなった。当初掲げた以下の4つの研究目標のうち、前項9.に記したごとく、a), b), d)の研究を既に終了して国際的にも知名度の高い雑誌に掲載あるいは投稿を済ませている。現在、c)の研究を実施中である。a)「Muse細胞」の中枢神経における生物学的特性を明らかとするb)健常人における骨髄中「Muse細胞」の分布c)健常人における末梢血中「Muse細胞」の動態、生物学的特性d)脳梗塞急性期における末梢血中「Muse細胞」の動態、生物学的特性27年度が最終年度であるため、記入しない。脳神経外科学この3年間の研究成果に基づいて、Muse細胞が中枢神経において恒常性を維持するために機能している機構を明らかにする予定である。具体的には、既に悪性グリオーマを対象とした研究の初期成果を得ている(未公開データ)。すなわち、悪性グリオーマの組織標本においてMuse細胞が散見されており、腫瘍細胞を標的とした反応と考えられていることから、成体由来の幹細胞を用いた新たな治療戦略を構築すべく研究を進めている。また、これらの研究と平行して、この3年間の研究で蓄積した技術と知識を最大限に活用すべく、成体に存在する幹細胞がどのようにヒトの恒常性の維持に寄与しているのか?どのようなメカニズムを介して疾患の発生や再生に関与しているのか?について、今後も研究を進める予定である。既に開始している研究としては、Muse細胞と同様、骨髄から末梢血中に放出される血管内皮前駆細胞(endothelial progenitor cell; EPC)が頚動脈プラークの形成と不安定化に寄与していることが明らかとなりつつある。また、もやもや病患者の末梢血中ではEPCが著明に減少していることもフルーサイトメトリーを用いた研究で既に結果を得ている。さらに、悪性グリオーマの腫瘍幹細胞において特異的に発現している酵素を見出しており、この酵素を標的とした新しい治療法の開発を目指した研究を遂行中である。
レーザー光泳動クロマトグラフィーの基礎検討

1.マイクロエマルションおよびマクロエマルション系における分配平衡と吸着平衡レーザー光泳動クロマトグラフィーの媒体となるエマルション系について、各種溶質の分配性と吸着性を調べた。O/Wマイクロエマルション系については、蛍光法により、Eu(III)およびSm(III)のβ-ジケトン錯体と酸化トリ-n-オクチルホスフィンがエマルション粒子中で付加錯体を生成することを見い出し、その生成定数を決定した。この付加錯体がマイクロエマルション粒子中に存在することは、マイクロスライド中における蛍光性錯体の電気泳動より確認した。また、マクロエマルション系については、トルエン/酸水溶液分散系における液液界面において、テトラフェニルポルフィリンのプロトン付加反応が起ることを、高速攪拌実験より明らかにした。現在、陰イオン効果およびプロトン付加の速度についてさらに研究を進めている。2.レーザー光泳動効果の検討Nd:YAGレーザーを光源として、エマルション粒子にレーザー光を照射する装置を設計し、TEM_<00>の発振条件、照射位置、顕微鏡観測条件について検討した。現在、フタル酸ジ2-エチルヘキシルを水中に分散させ、レーザー光照射によるエマルション粒子の動きを録画する条件を詳細に検討している。さらに、今後、エマルションの移動と、上記の分配・吸着現象との複合効果を測定する予定である。
非可換幾何学に関連した数理物理に関する日英共同プロジェクトの立案企画

本研究は、非可換幾何学を中心として数理物理学への応用を図るために、特に国外研究者や国外研究機関との連携を強くする目的で行われた。その理由は、本研究およびその関連分野は国内において残念ながらあまり大きな進展が行われていないにもかかわらず、国際的には、数学の重点研究領域になっているからである。一方、数理物理学、素粒子論への深い関わりがあり、それらの関係と大きな接点を求め研究を展開した。第一には、変形量子化問題の収束性に精力を注いだ。形式的な変形量子化問題については、ある程度の結果が得られているが、収束性については、さまざまな現象が起こりその解明を行うことが優先であった。本研究の討論を通して、新しい幾何学的概念として、Blured manifoldsを提唱することが今後の課題であるという評価を得ることができた。本研究に関連した研究は欧州が主力となっており、英国を中心とした研究交流を盛んに行った。特に、日英ウインタースクールを開催し、日本から若手研究者を中心とした参加者を募り、英国、フランスおよび周辺各国からの関連研究者を集めたシリーズレクチャーと一般講演を行った。これには、総勢60名以上の参加を得た。そのほか、2002年11月には東北大学にて、超弦理論と非可換幾何学に関する国際ワークショップを開催し、これも国内外総勢60名以上の参加者を集め、研究討論が行われた。以上、本研究は、外国人招聘、国外研究機関での討論および国際ワークショップを中心とした、国内外の研究者交流を行い、将来的に2004年に国際会議の開催を目指すための準備が整えた。
幽門保存胃切除後の胃運動能に関する研究-幽門輪からの切離距離による検討-

本研究の目的は、幽門保存胃切除術(PPG)を行う際、(1)幽門輪からの至適切離距離はあるのか?(2)幽門部の運動に迷走神経(幽門枝)が必要か?についての基礎的研究を行い、その結果を下に早期胃癌に対する合理的な機能温存術式を確立することである。最初に、^<13>C呼気試験法胃排出能検査が健常なビーグル犬で使用可能か否かについて検討した。試験食として液体(ラコール200ml+^<13>C-Acetate 50mg)と固体(ドッグフード200kcal+卵黄に^<13>C-Octanoic acid50mgを混入したスクランブルエッグ)を使用した。両試験食とも再現性があり使用可能であると判断された。しかしPPG実験群(A群:幽門輪から1.5cm口側で切離、B群:2.5cm口側で切離、C群:3.5cm口側で切離)では試験食の摂取状況,測定値にバラツキが大きく、術後1、3ヶ月とも再現性が得られず、各群間での比較は困難と判断された。このため実験群での結果は得られていない。臨床研究では、70歳未満の早期胃癌で、迷走神経温存PPGを施行し、術後1年目にRI胃排出試験を受けた53例を対象とした。RI胃排出試験は試験食として99mTc-DTPA添加粥食(200g)を用い、摂取直後(0)、5、10、20、30、40、50、60分後に立位にて測定した。胃排出パターンと術後愁訴、摂食量、体重変化、QOL(Gastrointestinal Quality of Life Index)との関係について検討した。約1/3の症例は術後1年目でも胃排出が遅延していた。胃排出遅延群は愁訴が多く、食事摂取量も不良であった。幽門輪からの切離距離は重要な要因と考えられたが、2.5cmで切離した群にも胃排出が遅延する症例が25%にみられた。このため排出遅延をきたす更なる原因の解明が必要であり、今後は術前のRI胃排出試験や胃電図を参考にして、術後の排出遅延との相関について検討したい。RI胃排出試験は幽門機能の客観的評価やQOLを予測するのに有用であると考えられた。研究課題を始めるにあたり、まずイヌの胃排出能検査を確立する必要がある。^<13>C呼気ガス診断を応用した^<13>C呼気試験法胃排出能検査(以下^<13>C法)は非侵襲的で簡便に行える多くの利点を有した新しい臨床的胃排出能検査として注目されており、本邦でも多くの施設で導入されている。そこでわれわれは、gastrointestinal motilityのモデルとして頻繁に使用されるビーグル犬に対し、この^<13>C法が施行可能かどうかを検討した。(対象と方法)対象は健常ビーグル犬5匹(雄・体重9.612.9kg)とした。

方法は試験開始前に犬呼気収集マスクを用いて呼気採集を行った後試験食を投与、摂取後呼気を液体食は060分まで5分間隔、60180分までは15分間隔、180300分30分間隔で固形食では摂取後0180分は15分間隔、180360分まで30分間隔で採取した。試験食は液体(ラコール200ml+^<13>C-Acetate 50mg)、固体(ドッグフード200kcal+卵黄に^<13>C-Octanoic acid50mgを混入したスクランブルエッグ)とした。収集した呼気はUBiTIR300を用い測定し、測定結果からGhoosらの方程式にならい各パラメーター(Tmax T1/2 GEC)を算出した。各犬とも6回の試験を施行しこの検査方法が実施可能か検討した。今後更なる検討が必要と思われるが、ビーグル犬における^<13>C呼気試験法胃排出能検査は非侵襲的な胃排出試験として使用可能と考える。平成16年度科学研究費実績報告書前年度では、ビーグル犬を用いて^<13>C呼気ガス診断を応用した^<13>C呼気試験胃排出能検査(以下^<13>C法)は、非侵襲的で簡便に行え、ヒトだけでなくイヌにも施行可能であることを実験的に立証した。今年度はこの方法を用いて実験中であるが、まだ結果は出ていない。同時に行っている臨床研究の結果を報告する。(目的)幽門保存胃切除術(PPG)後の幽門機能をRI胃排出検査を用いて客観的に評価する。また、幽門輪からの切離距離(1.5と2.5cm)別についても検討する。(対象と方法)1993年1月から2003年8月までの間に、70歳以下の早期胃癌患者に対してPPGを施行し、術後1年目にRI胃排出試験を受けた45例を対象とした。男女比23:22、平均年齢56歳(36-69)であった。RI胃排出試験:試験食は99mTc-DTPA添加粥食(200g)を用い、摂取直後(0)、5、10、20、30、40、50、60分後に立位にて腹側正面より測定した。問診は術後3、6、12、24ヶ月目に行った。(結果)胃排出パターンは、rapid type:摂取直後で停滞率が40%以下のもの、delayed type:60分後でも30%以上の停滞をみとめるもの、intermediate type:それ以外のものに分けられた。R-typeは0/45、D-typeは12/45(27%)、I-typeは33/45(73%)であった。D-typeに食後のつかえ感や膨満感の訴えが有意に多く、さらに食事摂取量や体重の回復も有意に不良であった。I-typeの術後経過は良好であった。術後1年目の内視鏡検査では、D-typeに逆流性食道炎や残胃内食物残渣が多い傾向が見られた。幽門輪からの切離距離別では、1.5cmの群はD-type7/19(37%)、2.5cmでは、5/26(19%)と1.5cmの群に有意にD-typeが多く見られた。幽門輪からの切離距離が幽門機能(胃排出能)に及ぼす影響については不明であるが、イヌでの実験結果を参考にして考えたい。【目的】迷走神経を温存した幽門保存胃切除術(PPG)後の幽門機能をRI胃排出試験を用いて客観的に評価する。同時にアンケート調査で術後QOLも評価する。【対象・方法】1993年1月から2005年10月までに、70歳以下の早期胃癌患者に対してPPGを施行し、術後1年目にRI胃排出検査を受けた49例を対象とした。術後状態の評価(愁訴、摂食量、体重など)は問診にて行った。RI胃排出試験は99mTc-DTPA添加粥食(200g)を用いて測定した。
炎症性サイトカインが消化管運動に与える影響に関する研究

1.目的本研究の主たる目的は正常腸管との相違を含めて血中に放出された炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6)が消化管運動に影響を及ぼすかどうか、また影響を及ぼす場合に関して平滑筋細胞レベルでその機序を明らかにすることである。2.方法正常腸管平滑筋におけるIL-1β、IL-6の及ぼす影響について見当した。(1)モルモット結腸紐、Hirschsprung病モデルラットの結腸平滑筋条片を作製し、蛍光カルシウム指示薬(Fura-2/AM)を37°Cで3時間負荷した。(2)この平滑筋条片をアゴニスト等で刺激した際の収縮反応における細胞内カルシウム濃度と張力を、細胞内カルシウム-張力同時測定装置を用いて測定した。3.結果と考察モルモット結腸紐ではIL-1β、IL-6存在下でのCChによる発生張力は、高カリウム溶液による脱分極刺激の際の張力と比較して、有意な違いはみられなかった。また、細胞内カルシウム濃度の測定においては蛍光反応のシグナルを十分に得ることができなかった。これは平滑筋条片がIL-1β、IL-6によって細胞障害をきたしたものと考えられ、炎症性サイトカインのincubation timeに問題があると思われる。一方、病的腸管からのアプローチとしてHirschsprung病での消化管運動を取り上げた。疾患モデル(Hirschsprung病モデルラット; endothelin B受容体遺伝子欠損ラット)を用いて、その腸管平滑筋の収縮特性について生理学的実験をおこなった。まず、本モデルラットの腸管平滑筋の収縮特性を明らかにするために張力-細胞内カルシウム濃度同時測定法によって、その収縮メカニズムを検討したところ、無神経節腸管ではSubstance Pによる発生張力の低下がみられ、正常腸管に比べてカルシウムチャネルの発現量が低下していることがその主たる原因であると考えられた。さらに、Rho kinase inhibitorを用いてRho kinaseを介した収縮経路について検討したところ、無神経節腸管でもRho kinaseを介する経路は正常に機能しており、無神経節腸管の機能不全の原因とは考えにくいことが明らかとなった。1.目的本研究の主たる目的は、正常腸管との相違を含めて血中に放出された炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6)や抗炎症性サイトカイン(IL-10)が、消化管運動に影響を及ぼすかどうか、また影響を及ぼす場合に関して平滑筋細胞レベルでその機序を明らかにすることである。2.方法平成17年度は正常腸管平滑筋におけるIL-1・の及ぼす影響について検討した。(1)Hartleyモルモット(雄;350-400g)の盲腸紐平滑筋条片を作製し、蛍光カルシウム指示薬(Fura-2/AM)を37°Cで8時間負荷した。(2)この平滑筋条片にIL-1・を投与した際の収縮反応における細胞内カルシウム濃度と張力を、細胞内カルシウム-張力同時測定装置(CAM-230;JASCO, Tokyo)を用いて測定した。2波長(340nmと380nm)の励起光を交互に当て、それぞれの蛍光反応の比を細胞内カルシウム濃度として測光した。3.結果と考察正常腸管平滑筋において、IL-1βによる直接の平滑筋収縮弛緩反応および細胞内カルシウム濃度の変化は得られなかった。

また、細胞内カルシウム濃度の測定においては蛍光反応のシグナルを十分に得ることができなかった。これにより少なくともIL-1βが平滑筋自発収縮に影響をおよぼす可能性は少ないものと考えられた。今後は正常腸管平滑筋におけるagonist刺激に対してIL-1βが与える影響を検討する。一方、病的腸管からのアプローチとしてHirschsprung病での消化管運動を取り上げた。この疾患は無神経節腸管を有するためにその口側が拡張し巨大結腸となり腸炎を引き起こし、炎症性サイトカインが放出される。そこで現在、実際の疾患モデル(Hirschsprung病モデルラット;endothelin B受容体遺伝子欠損ラット)を用いて、その腸管平滑筋の収縮特性について生理実験を開始している状況である。1.目的本研究の主たる目的は正常腸管との相違を含めて血中に放出された炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6)が消化管運動に影響を及ぼすかどうか、また影響を及ぼす場合に関して平滑筋細胞レベルでその機序を明らかにすることである。2.方法正常腸管平滑筋におけるIL-1β、IL-6の及ぼす影響について見当した。(1)モルモット結腸紐、3.結果と考察モルモット結腸紐ではIL-1β、1L-6存在下でのCChによる発生張力は、高カリウム溶液による脱分極刺激の際の張力と比較して、有意な違いはみられなかった。これは平滑筋条片がIL-1β、IL-6によって細胞障害をきたしたものと考えられ、炎症性サイトカインのincubation timeに問題があると思われる。疾患モデル(Hirschsprung病モデルラット;endothelin B受容体遺伝子欠損ラット)を用いて、その腸管平滑筋の収縮特性について生理学的実験をおこなった。まず、本モデルラットの腸管平滑筋の収縮特性を明らかにするために張力-細胞内カルシウム濃度同時測定法によって、その収縮メカニズムを検討したところ、無神経節腸管ではSubstance Pによる発生張力の低下がみられ、正常腸管に比べてカルシウムチャネルの発現量が低下していることがその主たる原因であると考えられた。さらに、Rho kinase inhibitorを用いてRho kinaseを介した収縮経路について検討したところ、無神経節腸管でもRho kinaseを介する経路は正常に機能しており、無神経節腸管の機能不全の原因とは考えにくいことが明らかとなった。3.結果と考察モルモット結腸紐ではIL-1β、1L-6存在下でのCChによる発生張力は、高カリウム溶液による脱分極刺激の際の張力と比較して、有意な違いはみられなかった。
英米はなぜ国際金融界をリードしているか

01年3月の段階で達成した研究内容は次の二つに大分できる。(1)英米の金融改革について。すでに報告したように二年次に研究対象を自己資本規制に関する米国八十年代以降の政策およびその世界的影響、に絞った。具体的にはBIS規制の12年間を振り返り、銀行制度の安全および競争条件の実現という当初の二大目的達成の程度、規制内容の拡大、規制方法の多様化(米国経済界、米国規制機関、欧州実務の間の基本理念に大きな乖離があり、第一のそれに収斂しつつあるものの、BIS規制に完全に反映するには諸種の問題が残されている)、について研究した。ところが01年1月にBISのかなり大きな改革案が発表された(内容についてはかなり予測がされており、研究の大筋を覆すものではない)ほか、ドイツに短期(二ヶ月)留学の機会を得、欧州の自己資本規制に対するスタンスに関するドイツ語資料を収集したので、これらの点を盛り込んだ形で発表することにしたい。資料の消化に時間がかかるため、01年7月に完成という当初の予定を半年ないし一年延長したい。なお本件研究の準備として証券アナリスト試験を受験し合格している。(2)ドイツ金融界の改革について。上記(1)の研究課程で、80年代の英米における市場原理の導入を取り入れながらも、国家主導の経済政策を明確に取るドイツによる欧州市場統合・金融制度改革について興味を持った。市場原理の限界ないし補正の条件を明らかにするという点で、わが国の経済関連立法政策に極めて実践的な意義を持つと信じる。02年秋からハンブルクマックスブランク客員研究員(先方の内諾済み)として在外研究し、留学中にドイツによる欧州証券市場統合の手法と実績とについて(日本外の読者をも想定して英語で)発表する計画を建てた。英米の金融改革の背景研究として、理論基盤および改革経緯ならびに成果をたどることを当初の目標とした。平成11年度には準備作業のために米国、英国、スイスの関係研究所で資料収集を行った。その過程で、「歴史的および政治的事情を研究する」という当初予定した手法を改め、銀行資本規制に関する米国の八十年代以降の政策およびその世界的影響をたどることにした。理由は、調査の過程で、米国規制が変動期にあり(平成11年にはグラススティーガル法の廃止が決定した)、他国と米国との関係を考えるにあたって、これまでの米国を基準とするか(この場合、二十世紀後期の国際金融界の歴史描写的研究となろう)、今後の米国を基準とするか(現在および将来の世界的な金融規制により強く関連した内容となろう)で全く変わってしまうと痛感したからである。報告者は後者の方向を志向しており、そのためには、米国規制の展開を詳細にたどることが不可欠と考え、米国の近年の議事録や一次資料を整理中である。また資本規制としても、金融機関リスクコントロール方法に限定した。「リスク」としては、信用リスクや市場リスクといった、金融機関一行のリスクと、国際的な持株会社方式が取られた場合のリスクという、異なる次元のものを同時研究したい。
乳幼児での安全な末梢血幹細胞・リンパ球採取法の確立

(目的)乳幼児からの末梢血幹細胞・リンパ球大量採取法の確立と、その安全性の検討。(方法)当科入院となった体重10kg前後の造血幹細胞移植が必要な小児悪性腫瘍10例(神経芽腫5、ANLL3、ALL1、髄芽腫1)に対し、合計20回の末梢血幹細胞採取を行った。年齢は7ヶ月から2歳6ヶ月(平均1歳6ヶ月)、体重は7kgから13kg(平均9.7kg)、採取前化学療法は疾患により様々であった。採取は血液成分分離装置(CS3000plus)を用い、キットのプライミングにはMAPを使用した。また9回のアフェレーシスでsmall volume collection chamber(以下SVCC)を用いた。処理血液量は250ml600mVkg(平均430ml/kg)とし、採取中低Ca血症の予防にグルコン酸カルシウムを持続静注した。(結果)採取に際し、バイタルサインに有意な変化なく、採取中止症例はなかった。血小板数はSVCC未使用例で平均50%減少したのに対し、使用例では平均35%の低下のみで有意に血小板減少を抑制した。また生化学では電解質の大きな異常を認められなかったものの、アルブミンは平均1.0g/dlの低下を示した。(考察)当採取法で、バイタルサインの変化を来すことなく安全に幹細胞採取を行うことができた。しかしSVCC未使用例では血小板減少が大きく、乳幼児に対してはSVCCが有用であると考えられた。採取量については化学療法を長期行っている症例では少ない傾向があったが、処理血液量では250ml600ml/kgで大きな差はなく、採取量は250ml400ml/kgで設定するべきであると考えられた。平成9年度、当科入院となった体重10kg前後の乳幼児神経芽細胞腫3例、急性骨髄性白血病1例の計4症例に対して合計9回の末梢血幹細胞採取を行った。年齢は7ヶ月から2歳、体重は7kgから13kgであった。採取前化学療法は神経芽細胞腫の症例ではnew A1、急性骨髄性白血病の症例はANLLプロトコールであり、神経芽細胞腫の症例では全例に治療後G-CSFを投与した。採取時期は骨髄回復期血小板数10万/μl以上を目安とした。採取に当たっては血液成分分離装置(CS3000plus)を用い、キットのプライミングには貧血予防のため濃厚赤血球を用いた。また3症例ではsmallvolume collection chamber(以下SVCC)を血液成分分離装置に装着した。処理血液量は全例400ml/kgとし、時間あたりの処理量は最高30ml/minまでとした。(結果)上記の方法で全症例ともに採取前中後のバイタルサインは変化なかった。しかし前後のCBC、生化学検査の結果ではSVCCを用いなかった例では血小板数は採取前後で6万低下したのに対し、SVCC使用例では最高5万の低下を示したのみであった。また生化学では電解質の異常は全例で認められなかったものの、アルブミンはSVCC未使用例のみ1.2g/dlの低下を示した。採取総細胞数は2.59×10^540.65×10^5CFU-GM、2.26×10^712.28×10^7CD34でありばらつきはあったが全例で移植可能な細胞数を得ることができた。(考察)4症例に対し末梢血幹細胞採取を行ったが、全例でとくにバイタルサインの変化を来すことなく安全に幹細胞採取を行うことができた。しかしSVCC未使用例では血液検査所見の異常が認められ、15kg以下の患者に対してはSVCCが有用であると考えられた。今後症例数を重ねさらに検討していく予定である。

採取量については化学療法を長期行っている症例では少ない傾向があったが、処理血液量では250ml600ml/kgで大きな差はなく、採取量は250ml400ml/kgで設定するべきであると考えられた。
胃平滑筋における歩調とり細胞活動の電位依存性

胃平滑筋は自発活動していて、その歩調とりは胃壁を構成する平滑筋組織内に分布するカハールの介在細胞(ICC)によって行われていることが近年あきらかになった。自発活動の頻度は胃の部位により異なり、体部で最も速く、幽門部に行くにしたがって遅くなる。そこで、胃平滑筋の自発活動の膜電位依存性の部位による差異について検討した。胃を構成する平滑筋の膜性質は均一ではなく、静止膜電位は噴門部で浅く(-50mV)幽門部で深い(-70mV)。また、自発活動の頻度には電位依存性があり、脱分極で速くなり過分極で遅くなることが胃幽門部平滑筋において明らかにされている。そこで、胃各部から摘出した平滑筋組織を用いて、自発活動について調べたところ、胃のどの部位でも自発活動は見られ、さらに外液カリウム濃度を上げて膜を脱分極させると頻度は増大したので、活動頻度の部位差の一部は膜電位に依存していることがわかった。摘出した胃平滑筋の小標本を作製し、2本電極法により通電を行い、細胞膜電位を一定値に揃えて自発活動の頻度を比較したところ、同じ電位においても自発活動には部位差が見られたので、膜電位以外にも興奮の頻度を規定する未知因子があることがわかった。特に、歩調とり部位といわれる胃体部における平滑筋の自発活動頻度の膜電位依存性については詳しく調べたが、他の部位と比較し特徴的な性質は見られなかった。胃体部は胃運動の歩調とり細胞といわれているICCの分布が幽門部と異なることが報告されているが、自発活動の頻度とICCの関係で特徴的な事項は認められなかった。また、自発活動発生に重要な役割をもつミトコンドリアと筋小胞体(細胞内カルシウム貯蔵部位)の関与についても調べたが、部位による自発活動頻度の差異をうまく説明できなかった。以上の実験結果から、胃平滑筋における自発活動頻度の部位差は静止膜電位の違いに加え、未知因子によって決められることがわかった。胃を構成する平滑筋の膜性質は均一ではなく、静止膜電位は噴門部(Fundus)で浅く(-50mV)幽門部(Pylorus)で深い(-70mV)。我々は胃幽門部平滑筋の自発活動について調べ、活動頻度には電位依存性があり、脱分極で速くなり過分極で遅くなることを報告した。一方、胃の中で自発活動の頻度は部位により異なり、体部(Corpus)で最も速く、体部(Antrum)からPylorusに行くにしたがって遅くなる。この自発活動の部位差が膜電位に依存したものなのか、あるいはそれ以外に自発活動を規定する因子があり、部位により異なるのか不明である。そこで、本研究では歩調とり部位といわれるCorpusにおける平滑筋の自発活動の頻度が膜電位によってどのように変化し、それらを制御(あるいは規定)する因子が何であるか、モルモットから摘出した胃平滑筋組織を用いて調べた。通電あるいは外液K濃度を変化させることにより膜電位を変化させた。その結果、最も頻度の高いCorpus部位で膜を-70mVまで過分極させると緩電位の頻度は低下したが23回/分までで、逆にAntrum部位で膜を-60mV付近まで脱文極させても頻度は23回/分までしか上がらなかった。

そこで、両部位ともに自発活動の頻度には電位依存性があるものの、自発活動の頻度の部位差は膜電位の差異だけでは説明できないことがわかった。これらの結果に基づき、次年度は電位依存性に影響をおよぼす因子について、同じ組織(モルモット胃組織)を用いて、更に検討を加えていくこととした。胃を構成する平滑筋の膜性質は均一ではなく、静止膜電位は噴門部で浅く(-50mV)幽門部で深い(-70mV)。胃幽門部平滑筋の自発活動には電位依存性があり、脱分極で速くなり過分極で遅くなることを我々は報告している。一方、自発活動の頻度は胃の部位により異なり、体部で最も速く、幽門部に行くにしたがって遅くなる。そこで、胃平滑筋の自発活動の膜電位依存性の部位による差異について検討した。自発活動は胃のどの部位でも見られ、膜を脱分極させると頻度は増大し、過分極させると頻度は低下したので、活動頻度の部位差の一部は膜電位に依存していることがわかった。摘出胃小標本を用いて、2本電極法により通電を行い、細胞膜電位を一定値に揃えて自発活動の頻度を比較したところ、同じ電位においても自発活動には部位差が見られたので、膜電位以外にも興奮の頻度を規定する未知因子があることがわかった。特に、歩調とり部位といわれる胃体部における平滑筋の自発活動頻度の膜電位依存性については詳しく調べたが、他の部位と比較し特徴的な性質は見られなかった。胃体部は胃運動の歩調とり細胞といわれているカハールの介在細胞(ICC)の分布が幽門部と異なることが報告されているが、自発活動の頻度とICCの関係で特徴的な事項は認められなかった。また、自発活動発生に重要な役割をもつミトコンドリアと筋小胞体(細胞内カルシウム貯蔵部位)の関与についても調べたが、部位による自発活動頻度の差異をうまく説明できなかった。
「好き・嫌い・記憶」を制御するゼブラフィッシュ嗅覚神経系のシステム分子行動学

嗅覚系は物体から発せされる匂い分子を受容し、その情報を鼻から脳へと伝え、匂いのイメージを脳内に創造・記憶する神経システムである。また嗅覚系は「快・不快」あるいは「好き・嫌い」と表現される情動、さらには「記憶」と密接に関連した感覚システムでもある。本研究課題では、神経行動学・遺伝学・発生工学・神経解剖学・神経活動イメージングなど多様な実験手法を駆使できるモデル脊椎動物としてのゼブラフィッシュの利点を最大限に活用し、匂い入力から行動出力へと至る「好き・嫌い」さらには「記憶」の神経回路メカニズムの解明を目的とし、以下の4つの項目について解析を行った。(1)嗅覚系のニューロンタイプ特異的GAL4発現トランスジェニックゼブラフィッシュ系統の樹立。(2)蛍光可視化トレーサー・経シナプス性トレーサーを用いた嗅覚神経回路の解剖学的解析。(3)「好き・嫌い・記憶」の嗅覚情報を受容・伝達・処理するニューロンの神経活動イメージング解析。(4)「好き・嫌い・記憶」の匂い入力から「誘引・逃避」などの行動出力へと至る嗅覚システムの行動学的解析。平成22年度においては特に(2)についての研究を発展させた。以前私たちは、ゼブラフィッシュLhx2a遺伝子プロモーターとGal4/UASシステムを組み合わせることにより、嗅球から高次嗅覚中枢へと至る二次嗅覚神経回路の遺伝学的単一細胞可視化を報告した(Miyasaka et al., 2009)。今年度はさらに、ゼブラフィッシュTbx21遺伝子プロモーターを用いることにより、Lhx2aとは異なるサブセットの二次嗅覚ニューロンを可視化することに成功した。現在、イメージ・レジストレーション・システムによって、二次嗅覚神経回路の包括的軸索投射マップを作成している。またマウスTbx21遺伝子プロモーターの解析も行い、二次嗅覚ニューロンにVenus及びsynaptopHluorinを発現するトランスジェニックマウスを作製した。これらマウスを用いて嗅覚神経回路の詳細な解剖学的解析及び嗅皮質における僧帽・房飾細胞軸索末端の神経活動イメージングを行った(Mitsui et al., Neural Systems & Circuits, 2011)。(1)嗅覚系のニユーロンタイプ特異的GAL4発現トランスジエニツクゼブラフィッシュ系統の樹立。(3)「好き・嫌い・記憶」の嗅覚情報を受容・伝達・処理するニユーロンの神経活動イメージング解析。平成21年度においては特に、Tol2トランスボソン・ジーントラツプGAL4/UASシステムを利用して、嗅覚神経系の一部のニューロンにGAL4を発現する遺伝子トラップゼブラフィッシュ16系統を樹立した。さらに、アミノ酸への誘引行動(好き反応)を定量的かつ再現性良く解析できる行動実験システムを確立した。さらに行動実験と上記の様々なGAL4発現系統における遺伝学的神経伝違遮断技術を組み合わせることにより、アミノ酸への誘引反応を制御する一次嗅覚神経回路の実体を明らかにした(Koide et al. PNAS 2009)。

今年度はさらに、ゼブラフィッシュTbx21遺伝子プロモーターを用いることにより、Lhx2aとは異なるサブセットの二次嗅覚ニューロンを可視化することに成功した。現在、イメージ・レジストレーション・システムによって、二次嗅覚神経回路の包括的軸索投射マップを作成している。またマウスTbx21遺伝子プロモーターの解析も行い、二次嗅覚ニューロンにVenus及びsynaptopHluorinを発現するトランスジェニックマウスを作製した。これらマウスを用いて嗅覚神経回路の詳細な解剖学的解析及び嗅皮質における僧帽・房飾細胞軸索末端の神経活動イメージングを行った(Mitsui et al., Neural Systems & Circuits, 2011)。