hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地方病性牛白血病の発生制御に関する開発研究

地方病性牛白血病の原因は牛白血病ウイルス(BLV)である。本ウイルスの転写活性化因子であるTaxの233番アミノ酸がPro(P233)のウイルスに感染した牛では、L233のそれに比べ白血病の発症が2年遅いことを報告した。また、ヒト癌関連遺伝子プロモーターに対する転写調節能及びヌードマウス皮下における発現細胞の腫瘍形成能を比較し、P233の低い腫瘍原性を実証した。従って、Taxの型別は白血病発症の予後診断に有用と考えられる。さらに、初乳の凍結によりBLVの感染性が失われることを示し、本操作が初生牛の感染防止に有効なことを報告した。これらの成績は、地方病性牛白血病の防除に極めて有用と考えられる。地方病性牛白血病の原因である牛白血病ウイルス(BLV)は既に国内のウシ間に蔓延しているが、白血病の発症は58歳に多く、ウイルス感染牛の数%に限られる。しかしながら、近年その報告は急増しており対策が急務となっている。昨年度は400頭余りの白血病発症牛を調べ、BLVの転写活性化因子であるTaxの233番アミノ酸がPro(P233-Tax)であるウイルスはL233-Taxウイルスに比べ潜伏期が約2年間長いことを示した。また、発症牛の月齢を解析することによって、生後間もない時期のBLV感染が白血病発症の必要条件である可能性を示した。本年度は弱毒生ワクチン開発の基礎的知見を得るため、P233-Taxによる潜伏期延長の機序を調べた。P233-TaxあるいはL233-Tax発現ベクターとヒトのがん関連遺伝子プロモーター下のルシフェラーゼ発現ベクターをHeLa細胞にコトランスフェクとし、各がん関連遺伝子プロモーターに対するTaxの転写調節能を比較した。その結果、P233-Taxはがん遺伝子の一つであるjunの転写を有意に抑制することがわかった。また、L233-TaxはP233-Taxに比べ細胞分裂を増長するckd4プロモーターに対する転写活性化能が有意に高いことを明らかにした。その他7種のヒトがん関連遺伝に対する転写調節能には両Tax間で差は認められなかった。これらの成績はP233-TaxウイルスがL233-Taxウイルスに比べ腫瘍原性が低い事実と一致することから、TaxのL233P変異がBLVの弱毒化に重要と考えられる。次いで、BLVの母子感染を防ぐため初乳中のウイルス不活化法を検討した。その結果、凍結操作によってウイルスの感染性が失われることがわかった。凍結操作は加熱に比べ条件設定が容易であり、初生牛の感染防止には極めて有用と考えられる。そこで、本研究では白血病の発生制御に資するため、感染牛の摘発・淘汰に応用可能な予後診断法を開発すること、ならびに弱毒生ワクチン株を開発することを目的とした。白血病野外材料のtax遺伝子の塩基配列を解析し、さらに申請者らが開発したmultiplex PCRによって400検体以上の材料を型別して各々の宿主牛の発症年齢を比較した。その結果、233番アミノ酸がLeuのTaxをコードするBLV(L233-Tax)に感染していた動物の発症年齢とP233-Tax感染牛の発症年齢の頻度分布は対数正規分布し、その相乗平均はP233-Taxで22ヶ月高い(p<0.01)ことがわかった。この成績は、生後間もなくに感染したウシのみが白血病を発症することを示唆し、さらに、P233-Taxでは潜伏期が約2年間長いことを示す。したがって、本PCRは感染牛の摘発・淘汰に適した予後診断法であることが明らかになった。白血病の早発例(6ヶ月齢)と晩発例(18歳)について、プロウイルスの全塩基配列を決定した。その結果、早発例ではTaxの100番アミノ酸にPro→Ser変異が認められ、晩発例では2クローンのプロウイルスのうち一方で逆転写酵素のC末側(RNaseHドメイン)に欠損が認められた。逆転写酵素の部分欠損ではドミナントネガティブな増殖抑制が生じている可能性が想定され、弱毒生ワクチンへの応用が期待できる。弱毒生ワクチンの開発ならびに潜伏期に関する仮説を実証するため、BLV感染性クローンの作出を試みた。プロウイルスを4断片に分割してPCRを実施したが、第2断片の増幅が未達である。地方病性牛白血病は58歳のウシに好発する全身性リンパ肉腫であり、経済的に重要な疾病である。その原因である牛白血病ウイルス(BLV)は既に国内のウシ間に蔓延しているが、白血病の発症はウイルス感染牛の数%に限られる。しかしながら、近年その報告は急増して対策が急務となっていることから、平成2425年度には感染牛の摘発・淘汰に応用可能な予後診断法を開発した。本年度は地方病性牛白血病に対する弱毒生ワクチン株を開発するため、18歳で発症したウシで検出されたBLVの性状を解析した。ゲノム塩基配列の解析結果から、本ウイルスはRNaseH欠損逆転写酵素(RT)をコードするものと考えられた。BLV RTと性状の似たMoloneyマウス白血病ウイルスRNaseH欠損RTと野生型RTを用いた実験によって、RNaseH欠損RTはドミナント・ネガティブ効果を示すことが分った。

即ち、RNaseH欠損RTをコードするBLVが野生型BLVと共感染するとその増殖を抑制する可能性が示された。野生型BLVの増殖抑制が白血病の発症を遅らせたものと考えられることから、白血病の発症予防(遅延)を目的としたワクチンとしてRNaseH欠損RTをコードするBLVゲノムクローンの作出を試みた。理化学研究所の間博士から分与を受けたBLV感染性クローンに変異を挿入して得られたプラスミドをBLV感受性細胞にトランスフェクトしたところ、多核細胞は形成するが感染は拡大しなかった。したがって、目的とするクローンは得られたと考えられるが、野生型BLVの増殖抑制効果は確認できていない。BLVの転写活性化因子であるTaxタンパク質発現プラスミドで形質転換したラット株化細胞のゲノムには損傷が生じること、また、それらの細胞は軟寒天上でコロニーを形成することを示した。これらの成績は、本タンパク質が白血病発症に深く関与することを実証するものである。地方病性牛白血病の原因である牛白血病ウイルス(BLV)は、既に国内のウシ間に蔓延している。白血病の発症はウイルス感染牛の数%に限られるが、近年その報告は急増している。そのため、経済的損失は増大しており新たな発生防除対策の策定が急務となっている。400頭余りの白血病発症牛を調べ、BLVの転写活性化因子であるTaxの233番アミノ酸がPro(P233-Tax)であるウイルスはL233-Taxウイルスに比べ潜伏期が約2年間長いことを示した。この成績は、Taxの型別が地方病性牛白血病の予後診断に有用であることを示唆する。また、発症牛の月齢頻度分布を解析することによって、生後間もない時期のBLV感染が白血病発症の必要条件である可能性を示した。弱毒生ワクチン開発の基礎的知見を得るため、L-233及びP233-Taxによるヒトがん関連遺伝子プロモーターに対する転写調節活性を調べた。その結果、P233-Taxはがん遺伝子の一つであるjunの転写を有意に抑制すること、L233-TaxはP233-Taxに比べ細胞分裂を増長するcdk4プロモーターに対する転写活性化能が有意に高いこと示した。最終年度には、L-233及びP233-Tax恒常的に発現するラット株化線維芽細胞を作出し、軟寒天内コロニー形成試験を実施した。その結果、L233-Tax発現細胞は有意に大きなコロニーを形成した。また、これらの細胞をヌードマウスの皮下に移植したところ、L233-Tax発現細胞が形成した腫瘍塊の重量はP233-Taxのそれに比べ有意に大きかった。以上の成績は、TaxのL233P変異がBLVの弱毒化に重要であることを強く示唆する。初乳の凍結によりBLVの感染性が失われることを示し、本操作が初生牛の感染防止に極めて有効なことを報告した。これらの成績は、地方病性牛白血病の発生制御に極めて有用な成果と考えられる。地方病性牛白血病の原因は牛白血病ウイルス(BLV)である。本ウイルスの転写活性化因子であるTaxの233番アミノ酸がPro(P233)のウイルスに感染した牛では、L233のそれに比べ白血病の発症が2年遅いことを報告した。また、ヒト癌関連遺伝子プロモーターに対する転写調節能及びヌードマウス皮下における発現細胞の腫瘍形成能を比較し、P233の低い腫瘍原性を実証した。
敗血症性脳症の脳循環・代謝動態変動に関する研究

敗血症に伴う中枢神経障害いわゆる敗血症性脳症の脳循環、代謝動態および肝、腎、アミノ酸代謝異常との関係、さらに敗血症時の好中球機能について検討し、以下の成果をえた。1、敗血症性脳症の脳循環、代謝と臓器障害敗血症患者20例を対象に脳波(EEG)所見をHockaday I-II群とIII-IVに分類し、聴覚誘発電位(ABR)V波潜時を比較すると、両群に有意の差があり、敗血症性脳症ではEEGの悪化に伴ってABRのV波潜時も延長することが明らかになった。脳血流量、脳酸素消費量、経頭蓋超音波ドップラーによる中大脳動脈平均血流速度からは脳血流および代謝の低下が示唆された。肝機能(プロトロンビン時間;PT)、腎機能(血清クレアチニン濃度;S-Cre)、DIC(血小板;PLT)、アミノ酸(Fisher比;FR)はいずれも高度の障害を示したが、脳波異常と最も関連するのはアミノ酸代謝異常と腎機能障害であった。以上より、敗血症に伴う中枢神経障害は多臓器障害の一形態であることが示唆された。また敗血症による意識障害が遷延化した4例に塩酸ビフェメランを投与し、2例で意識レベルの改善がえられたことより、本薬物の効果は今後検討する価値があると思われた。2、敗血症時の好中球の活性度健康成人10例および敗血症急性期の患者11例の全血ルミノール依存性化学発光を測定し、両群の白血球数(WBC)、好中球数(東亜医療電子社製SYSMEXにて測定したLarge cell分画;LCC)、最大発光量(pCL)、最大発光までの時間(TP)、pCL/LCCを比較すると、いずれも両群間に有意の差が認められた。すなわち敗血症急性期では好中球の著増だけでなく、個々の好中球の最大発光量すなわち貪食能も亢進していることがわかった。好中球の化学発光量と脳波異常や臓器障害との関係は今後の課題である。1.多核白血球の活性度(微弱発光)の測定全血ルミノ-ル依存性化学発光法により多核白血球の化学発光量(CL)を健康成人血液を用いて測定した。【対象]25歳から40歳の健康成人10名で、静脈より採血した血液0.2mlを用いた。【方法】全血をHanks液(PH77.4)1.65mlに加え、さらに1mmolルミノ-ル50μlを添加、10分間37°Cで撹拌した後、非オプソニン化チモ-ザン0.1ml(40mg/ml Hanks液;懸濁液)を加えた時点から連続的にCLを記録した。測定器はアロカ社性BLRー201を用いた。【結果】peakCLは20.7±6.15kcpm(Mean±SD)、多核白血球1×10^6当りのpeak CLは38.29±8.02kcpmであった。以上の結果は過去に報告された値とほぼ一致した。本測定法の確立により敗血症例の白血球機能の検討が可能になった。2.敗血症性脳症の脳循環代謝【対象】

敗血症例で意識レベル低下または脳波で徐波がみられた13例;年齢は21歳から73歳(平均57歳)、男6例、女7例。【方法】脳波と聴覚誘発電位(ABR)を同時に測定し、3例で経頭蓋的超音波ドップラ-(TCD)により中大脳動脈血流速度(MV)及びpulsatility index(PI)を測定した。4例で内頚静脈球部にカテ-テルを挿入し、酸素飽和度(SjvO_2)を測定した。また、4例で脳血流量(CBF)、脳酸素消費量(CMRo_2)を測定した。【結果】脳波所見をHockadayの分類でIIからIIIとIVからVの2群に分け、ABR V波潜時をみるとそれぞれ6.584±0.441、8.16±0.965(Mean±SD)msecと有意な差がみられた(p<0.01)。TCD/脳波(MV(cm/sec)・PI/Hockaday)は56・0.93/I b、30・0.71/II b、18・2.20/IV bであった。SjvO_2(%)/Hockadayは52.9、78.8/II a、76.9/II a、86.8/IV bであった。CBF/CMRO_2は28.45±10.0/1.15±0.45(ml/100g/min)であった。【考察】敗血症性脳症の脳循環・代謝動態の変動は、脳波だけでなくABR、TCD、SjvO_2でも評価できると考えられた。今後は他の臓器機能との関連及び脳症に対する塩酸ビフェメランの効果を検討する予定である。敗血症性脳症の脳波と肝、腎、アミノ酸代謝異常の関係および敗血症時の好中球機能、そらに敗血症性脳症に対する塩酸ビフェメランの効果について検討し、以下の成果をえた。1、敗血症性脳症の脳波と臓器障害敗血症性脳症をきたした19例を対象に脳波異常と肝機能(プロトロンビン時間;PT)、腎機能(血清クレアチニン濃度;S-Cre)、DIC(血小板数;PLT)、アミノ酸(Fisher比;FR)の関係を検討した。いずれも高度な機能障害を呈していたが、これらのパラメーターのうち、EEGと有意の関係(多変量解析)を示すのはFR(F=15.258)、S-Cre(F=7.713)であった。すなわち敗血症性脳症をきたした患者は多臓器障害を呈していたが、そのうちアミノ酸代謝異常と腎機能障害が脳波異常に最も関連する因子であることが示唆された。2、敗血症時の好中球の活性度健康成人10例および敗血症急性期の患者11例の全血ルミノール依存性化学発光を測定し、両群の白血球数(WBC)、好中球数(東亜医療電子社製SYSMEXにて測定したLarge cell分画;LCC)、最大発光量(pCL)、最大発光までの時間(TP)、pCL/LCCを比較すると、いずれも両群間に有意の差が認められた。すなわち敗血症急性期では好中球の著増だけでなく、個々の好中球の化学発光量すなわち貪食能も亢進していることがわかった。化学発光量と脳波異常や臓器障害との関係は今後の課題である。3、敗血症性脳症に対する塩酸ビフェメランの効果敗血症による意識障害が遷延化した4例に塩酸ビフェメランを投与し、2例で意識レベルの改善がえられた。症例数が少ないため本薬物の効果は明らかではないが、今後検討する価値があると思われた。
自閉スペクトラム症児の母親がもつ「まもり」の検証と支援方法の構築

本研究は、自閉スペクトラム症児(ASD児)をもつ母親(家族)支援のために、母親がもつ「まもり」を検証し、支援方法を構築することを目的としている。昨年度にほぼ収集が終了していた質問紙と面接調査によるデータを、今年度分析した。その結果、質問紙調査のS-H式レジリエンス検査(データ数104)については、単純集計であるが対人関係について高いと評価できる母親:23%、普通:39%、低い:38%であった。自己達成可能感については、高いと評価できる母親:23%、普通:51%、低い:26%であった。協調性や問題解決能力については、高いと評価できる母親:14%、普通:45%、低い:41%であった。3つの項目では、協調性や問題解決能力について、高いと評価できる割合が、他の項目に比較して低くなっている。今後、児の特性や生活習慣の獲得状況、家族構成との関連についても分析を進める。面接調査について、11名の母親のデータについて、質的帰納的に分析を進めている。母親がもつ、家族の生活の「まもり」につながると考えられるマネジメントについて分析を進めた結果、母親は子どもの特性を考慮し試行錯誤しながら子どもを尊重し、対応を発展させ家族が納得する方向性を持ちながらプロセスを進めていると分かった。また、母親は家族が無理をしないことを基盤としているのではないかと考えられた。これらの結果を基に次年度は、更に分析を進めながら研究分担者の協力を得て、具体的な支援方法を検討していく。平成29年度までに、データ収集がほぼ終了しているが、その時点で研究の進捗が遅れており、平成30年度で遅れが改善できなかった。そのため、研究期間を1年間延長する申請を行い、承認を得た。特に、質問紙調査のデータ分析が遅れていることが影響している。質問紙調査、面接調査とも分析を進めているが、結果の関連性の検討や要因の分析等がまだ十分ではない。特に質問紙調査については、研究分担者や統計解析の専門家の協力も得ながら、分析を早急に進める。支援方法の検討については、母親の持っている力に注目して検討を進める。質問紙調査の結果から、協調性や問題解決能力が高いと評価できる母親の割合が他の項目に比較し低いことに注目しているが、そのための支援方法の具体策として、面接調査による母親の家族マネジメントの対処方法も活用できるのではないかと考えている。本研究は、自閉スペクトラム症(DSM-5分類、以下ASD)児をもつ母親(家族)支援のために、母親がもつ「まもり」を検証し、支援方法を構築することを目的としている。「まもり」は、大切に思い、護る・守る・保ることであり、日々営む生活に関連する安全性、家族成員の存在・尊重に関連する安心感を確保するものである。このことから、「まもり」が負荷とならず、実践されることによって母親の養育能力が向上し、ASD児の支援、家族機能の強化、生活の質の向上につながると考え研究を進めている。研究は3段階で構成しており、平成28年度は研究1として、ASD児の母親がもつ「まもり」の特性を心理的距離、方法、状況による変化(強化)の側面で検証するために質問紙調査と面接調査を計画した。平成28年6月に所属大学医の倫理審査委員会の承認を得て研究を開始した。研究対象は、日常生活において、子どもの特性への対応と基本的生活習慣獲得への支援が多くなる幼児期後期から学童期のASD児をもつ母親とした。平成28年8月より、申請者が実施している障害のある子どもの育児支援を通じて関係が構築できている通所施設に協力を依頼し、母親に説明し同意を得てデータ収集を開始した。平成29年3月末で予定していた数の約半数のデータが収集できている。今後データ収集を継続し、分析を進める。その後、予定している研究2段階へ研究を進め、分析に基づいて母親の支援モデルの作成を行う予定である。研究は3段階で構成しているが、平成28年度は研究1として、ASD児の母親がもつ「まもり」の特性を心理的距離、方法、状況による変化(強化)の側面で検証するために質問紙調査と面接調査を計画した。平成28年6月に所属大学医の倫理審査委員会の承認を得た。研究対象は、幼児期後期から学童期のASD児をもつ母親とした。平成28年8月より、申請者が実施している育児支援を通じて関係が構築できている通所施設に協力を依頼し、母親に説明し同意を得てデータ収集を開始した。当初、データ収集を平成29年5月頃終了の予定としていたため、計画がやや遅れているが、今後データ収集を継続し、分析を進める。その後、予定している研究2段階へ研究を進め分析に基づいて母親の支援モデルの作成を行う。平成28年度後期からデータ収集を開始し、平成30年3月までにほぼデータ収集を終了した。データは、幼児期後半から学童期のASD児をもつ母親を対象とした質問紙調査(基本属性、家族の凝集性、母親自身の自己効力感、ソーシャルサポート等)と、質問紙調査に協力が得られた母親のうち同意の得られた母親を対象とした半構造的面接調査である。面接調査で得られたデータは、質的帰納的に分析する。

今後、データ分析を進め、予定している研究2段階にはいる。研究2段階は、分析に基づて母親の支援モデルの作成を行う。支援モデルは、社会認知理論に基づいており、行動能力(スキルと知識)、結果への期待(自分が好ましい結果を導くだろうという期待)、自己効力感の3つの概念を重要視する。モデル作成にあたっては、スキル知識としてASDの特性を考慮した対応方法と基本的生活習慣獲得への支援方法、ASD児のもつ固有の世界に巻き込まれない距離の取り方を、児の発達評価を考慮し作成する。面接調査で得られた母親の具体的な育児内容や家族間のコミュニケーション・マネージメントの具体的内容も活用できると考えられる。また、作成には、データ収集で協力が得られている発達障害児の通園施設の保育士、研究分担者の協力を得て作成する。対象とする母親への質問紙調査と面接調査のデータ収集が、当初平成29年5月には終了の予定であったが、平成30年3月まで延長した。そのため、データ分析と、それに続く支援モデル作成の検討が遅延している。本研究は、自閉スペクトラム症児(ASD児)をもつ母親(家族)支援のために、母親がもつ「まもり」を検証し、支援方法を構築することを目的としている。昨年度にほぼ収集が終了していた質問紙と面接調査によるデータを、今年度分析した。その結果、質問紙調査のS-H式レジリエンス検査(データ数104)については、単純集計であるが対人関係について高いと評価できる母親:23%、普通:39%、低い:38%であった。自己達成可能感については、高いと評価できる母親:23%、普通:51%、低い:26%であった。協調性や問題解決能力については、高いと評価できる母親:14%、普通:45%、低い:41%であった。3つの項目では、協調性や問題解決能力について、高いと評価できる割合が、他の項目に比較して低くなっている。今後、児の特性や生活習慣の獲得状況、家族構成との関連についても分析を進める。面接調査について、11名の母親のデータについて、質的帰納的に分析を進めている。母親がもつ、家族の生活の「まもり」につながると考えられるマネジメントについて分析を進めた結果、母親は子どもの特性を考慮し試行錯誤しながら子どもを尊重し、対応を発展させ家族が納得する方向性を持ちながらプロセスを進めていると分かった。また、母親は家族が無理をしないことを基盤としているのではないかと考えられた。これらの結果を基に次年度は、更に分析を進めながら研究分担者の協力を得て、具体的な支援方法を検討していく。平成29年度までに、データ収集がほぼ終了しているが、その時点で研究の進捗が遅れており、平成30年度で遅れが改善できなかった。そのため、研究期間を1年間延長する申請を行い、承認を得た。特に、質問紙調査のデータ分析が遅れていることが影響している。平成28年8月より、申請者が実施している育児支援を通じて関係が構築できている通所施設に協力を依頼し、母親に説明し同意を得てデータ収集を開始した。平成29年3月末で予定していた数の約半数のデータが収集できている。今後も目標のデータ数に達するまでデータ収集を継続し、分析を進める。分析は、研究分担者と協力し質問紙については、統計処理する。面接調査で得られたデータは、質的帰納的に分析する。その後、予定している研究2段階へ研究を進める。
ゼータ関数の値分布に関連する密度関数の研究

数論においてはゼータ関数と呼ばれる関数の研究が古くから行われている。本研究はこうしたゼータ関数の値の振る舞いを確率論的に考察するものである。とくに、ゼータ関数の値分布から生じる、M関数と呼ばれるある種の確率密度関数について研究する。本研究では幾つかの代数体の族について、関連するゼータ関数の離散的値分布に対するM関数を具体的に構成する。さらに、このM関数理論の応用として、類数と呼ばれる代数的整数論における重要な不変量の分布に関する結果を得ることを目指す。
角膜酸素分圧の環境による変動についての検討

家兎を用いて角膜酸素分圧測定を試みた。酸素分圧測定装置InterMedical PO_2-100を用いて種々のコンタクトレンズ下の酸素分圧測定を行った。使用したコンタクトレンズ種は(1)シリコンハイドロゲルレンズ(O_2オプティクス【○!R】、Dk:175)、(2)ハードコンタクトレンズ(メニコンZ【○!R】、Dk:163)、(3)ハードコンタクトレンズ(PMMA製、Dk:0)、(4)ソフトコンタクトレンズ(ワンデーアキュビュー【○!R】、Dk/L:33.3)である。結果は、(1)120mmHg、(2)96mmHg、(3)20mmHg、(4)67mmHgであった。できるだけ酸素透過性の高いレンズを使用することは角膜内皮細胞への負担を少なくする意味で大切である。また、ソフトレンズの場合は生理食塩水を点眼しながら測定することにより酸素分圧が上昇するが、乾燥により酸素分圧は速やかに低下することが観察された。ヒトにおいてもソフトレンズ装用中は常に乾燥しないように保つことが必要であることが明らかとなった。屈折矯正法のひとつとして、オルソケラトロジーという矯正のためにハードレンズを就寝時装用し昼間時は裸眼で過ごすという方法がある。レンズによる圧迫が強いため矯正効果を発揮する方法である反面内皮細胞への影響が懸念される。そこで家兎にオルソケラトロジーレンズを装用させ、瞼板縫合し48時間後にレンズ下の酸素分圧を測定した。対象は3.03.1Kgの雄の家兎3羽である。使用したオルソレンズは家兎の角膜曲率半径を考慮して43.5または45.5Dのレンズである。48時間装用後の固着した角膜では平均47.5mmHg、通常の装用のみでは平均52mmHgであり、有意差は認めなかった。角膜に固着した状態であっても酸素透過性のハードコンタクトレンズの場合は酸素分圧の低下を認めない可能性が示唆された。今後は閉瞼状態での測定法についても検討する方針である家兎を用いて角膜酸素分圧測定を試みた。今後は閉瞼状態での測定法についても検討する方針である
自然災害による家族の変容の研究

鹿児島県は、台風被害、桜島の火山災害、集中豪雨等の自然災害の多いところである。ここでは自然災害と人々の生活(家族生活とその変容)を扱っている。この研究は、以下の三つの報告よりなっている。1、台風被害によりアメリカに移住した人々については、アメリカで時限立法で施行された難民救済法によって、知覧町、頴娃町から300名以上の人々が渡米した。この人々は、1951年のルース台風により住家と生計の手段を失ったという名目で、戦後の農家の次・三男の余剰人員対策と外貨の獲得を狙ったものであった。その後家族を呼び寄せることによって、地域の国際化に一定の貢献をし、農業の機械化や構造改善に影響を与えたと考えられる。2、鹿児島市と垂水市市民に自然災害の意識と実態についての調査を実施した。自然一般についての意識、桜島の降灰被害、台風や集中豪雨に対する防災の意識と実態を探った。居住地、年齢、性別、出身地、学歴によるクロスを試み、居住地、出身地のかなりの項目で統計的有意差のあることが判明した。また鹿児島県では、天気予報や降灰情報が殆どの人に聞かれていること、高齢者ほど家族のネットワークのみならず地域のネットワークについても結び付きの強いことが分かった。3、桜島降灰により離村し垂水市大野原に入植した(大正3年噴火により移住)と昭和62年に鹿児島市星ケ峯ニュータウンに集団移転した人々を訪ね、出身母村との関係をたずねた。大野原では、最近では近隣に畜産関係の企業進出により住民のサラリーマン化が進んでいる。星ケ峯では、転居・転職による生活不安はあったが、生活の安定化がすすんでいる。また、鹿児島市東桜島町有村地区で2年前の集団移転後も母村に留まった人々の家族の暮らしぶりを探った。鹿児島県・鹿児島市における自然災害のうち,特に人間生活に顕著な影響を与えている「桜島の火山活動による降灰及び噴石による被害」「台風による被害」「集中豪雨による被害」に分け,家族生活がこれら自然災害によりどのように変容したか,また,しつつあるかを調査研究している.「桜島の火山活動による被害」は,日常的な降灰による生活への影響と健康に対する意識及び実態調査を鹿児島市内6地点において実施した.調査地点は,年間を通して降灰量の多い所と少ない所及びその中間に位置する所であり,社会的には地元の人の多い所と他地域からの来住者の多い所,更に,社会的移動の少ない所と多い新興の団地を選定した.この調査には,台風・集中豪雨などの自然環境,社会環境についての意識および実態調査を加えた.調査実施時点の11月が例年では,降灰の少ない時期であるのに,本年はかなりの降灰がみられた為,若干の有意差が考えられる.地域差もみられるが,地元の人より来住者の方が,降灰に対し鋭い反応を示した.集中豪雨に対しては,昭和60年に死者を出した地域では,鋭い反応がみられた.「台風被害により海外へ渡航した人々の母村」調査は,ほぼ終了した.台風常襲地帯が,経済的立直しの為,台風を契機に海外へ出国した例と考えられる.ただ,この地域では戦前より「海外出稼ぎ者」が多く,戦後渡航が不可能な時期に台風を理由として,海外移住を試みたとも考えられる.「桜島よりの離村者に対する聞きとり調査」は,鹿児島市内への移住者については,離村者と残留者との間の感情的対立があるため,調査に困難をもたしている.大正3年の桜島爆発による離村者は,対象者の高齢化と散逸のため,当初の予定を変更した対象地域で実施している.この調査に関しては,昭和63年度も継続して研究し,調査を実施する予定である.

鹿児島県は、台風被害、桜島の火山災害、集中豪雨等の自然災害の多いところである。ここでは自然災害と人々の生活(家族生活とその変容)を扱っている。1.本年度は、垂水市における自然災害の意識と実態についての調査を実施し、昨年度実施した鹿児島市との比較を試みた。自然一般に対しての意識、桜島の降灰被害、台風や集中豪雨に対する防災の意識と実態を探った。居住地、年齢、性別、出身地、学歴によるクロスを試み、居住地、出身地のかなりの項目で統計的有意差のあることが判明した。特に垂水市では、冬期の降灰が激しく、人口の集中が鹿児島市と比べると少ない故に、マスコミ等では忘れられた存在となっている。また全般に、天気予報や降灰情報が殆どの人の聞かれていること、垂水のような地方都市のほうが、高齢者などの家族のネットワークや地域のネットワークについても結び付きの強いことが分かった。2.桜島降灰により旧来の居住地を離村した垂水市大野原の開拓村(大正3年噴火により移住)と昭和62年に鹿児島市星ケ峯ニュータウンに集団移転した人々を訪ね、移転とその後について出身母村との関係をたずねた。大野原では、戦後の入植者による地域の変質化や最近の近隣への畜産関係の企業進出による住民のサラリーマン化が進んでいる。星ケ峯では、転居・転職による生活不安はあったが、生活の安定化がすすんでいる。また、鹿児島市東桜島町有村地区で2年前の集団移転後も母村に留まった人々の家族の暮らしぶりを探った。
網膜色素上皮における低侵襲レーザー後のNa+/K+-ATPase β1の発現

本研究は、自作のレーザー照射系を用いて、初代培養ヒト網膜色素上皮細胞に細胞死を起こさない熱刺激を与え、網膜色素上皮の水ポンプ機能の変化から始まる一連の細胞応答を解析することである。まず細胞死のない低侵襲なレーザー照射条件を決定するために、低侵襲レーザー後の網膜色素上皮細胞の細胞死の評価をCellviability assay kitを用いて評価し、細胞死、アポトーシスの有無を解析した。続いて細胞死のない照射条件下で、マイクロパルス波を透過膜(トランスウェル)上の培養ヒト網膜色素上皮細胞に負荷することを試みた。また実験の再現性、精度を高めるために、細胞のメラニンの合成に適した培地の比較検討ならびに培地の添加物の選定を行なった。低侵襲の実験値の精度を上げるためにメラニン色素の合成具合を光の反射対比を使い、65-75%と定めレーザー照射での吸収を均一にした。このことにより、レーザー吸収のレンジを狭くして同じ強度による細胞死の誤差を低く抑えることができた。その結果、細胞死が起きないレーザー照射条件(出力200mW以下)を特定することができた。続いて低侵襲レーザー後の網膜色素上皮細胞における水ポンプ機能の評価にNa+/K+-ATPase β1、熱刺激を鋭敏に反映するヒートショックプロテイン70(HSP70)の経時的な蛋白レベルでの発現の変化をウェスタンブロット法で観察した。ここまでの条件下においては,Na+/K+-ATPase β1の発現変動を確認できていないが,HSP70の有意な発現上昇をレーザー後24時間で確認できた。2018年度で予定していた低侵襲レーザー後の網膜色素上皮細胞における細胞死、アポトーシスの評価について、レーザーに伴って生じる細胞への侵襲の程度をCell viability assay kitを用いて評価し、再現性をもって細胞死のない低侵襲なレーザー刺激を網膜色素上皮に負荷することが可能となった。次年度からは網膜色素上皮細胞でのレーザー後のNa+/K+-ATPase β1とHSP70の経時的な局在を免疫細胞化学にて確認する予定である.次年度からは低侵襲レーザー後の網膜色素上皮におけるNa+/K+-ATPase β1、HSP70の発現、局在をウェスタンブロット法および免疫染色法にて確認する予定である。また、網膜色素上皮細胞間の密着結合の統合性評価(経上皮透過性測定)として細胞の頭頂側と基底側とで培養液が異なるカルチャーインサート上に播種された網膜色素上皮細胞に細胞死のないレーザー刺激を与え、その後に頭頂側の培養液にFITCデキストランを添加して一定時間後の基底側の培養液中の蛍光強度を蛍光光度計にて測定し、上皮の極性や密着結合の整合性の評価(経上皮電気抵抗測定)として細胞の頭頂側と基底側それぞれの培養液中に電極を挿入し、上皮電圧抵抗計にて単層細胞層を横切る電気抵抗の値を調べる予定である。また、網膜色素上皮細胞間の密着結合の統合性評価(経上皮透過性測定)として細胞の頭頂側と基底側とで培養液が異なるカルチャーインサート上に播種された網膜色素上皮細胞に細胞死のないレーザー刺激を与え、その後に頭頂側の培養液にFITC

デキストランを添加して一定時間後の基底側の培養液中の蛍光強度を蛍光光度計にて測定し、上皮の極性や密着結合の整合性の評価(経上皮電気抵抗測定)として細胞の頭頂側と基底側それぞれの培養液中に電極を挿入し、上皮電圧抵抗計にて単層細胞層を横切る電気抵抗の値を調べる予定である。次年度に使用予定の培養細胞を一括で購入したため
種-集団-個体レベルの多様性の遺伝的背景を総合理解する統計モデルの開発

種内の遺伝的多様性は近現代に生じた突然変異に起因するのに対して、種間の遺伝的多様性は長期にわたる桁違いに多くの変異を反映している。そこで、多遺伝子系統樹を分散分析して突然変異率と遺伝子への淘汰圧を分離し、種、集団、個体レベルでの多様性を総合的に分析するための統計モデルを開発する。種間の比較では遺伝子の変わりやすさと表現型を関連づけ、分集団間の比較ではアレル頻度と環境の関連を分析し、個体間の比較では表現型と遺伝子型の分集団内の関連を調べる。これらを総合してグラフ表現することにより、環境が生活史へ及ぼす淘汰圧の実体を探り、遺伝的背景について包括的に理解する。
コールドレーザーを応用した歯の移動時の歯周組織代謝誘導能と疼痛軽減の作用機序解明

本研究では、コールドレーザーの優れた生体活性化作用に着目し、歯周組織への代謝活性誘導能および疼痛軽減効果の作用機序を解明するため、分子生物学的・組織学的検討を行う。コールドレーザーは、従来のレーザーと比較して、組織表面の熱損傷を伴わず、高い光エネルギーを深部組織に到達させることが特徴である。申請者は、矯正歯科治療時における歯周組織代謝機構を解明するとともに、コールドレーザー照射時の歯の移動速度の変化と疼痛緩和作用について検討する。さらに、最適な条件でのコールドレーザーを用いることにより、動的治療期間を短縮し、同時に歯周組織再生と疼痛緩和を達成する新規の矯正歯科治療法の確立を最終的な目標とする。
三次元振動翼列の非定常空気力計算コード

本研究はキャンバーや捩りをもつ3次元翼列の固有振動モードの数値計算と振動翼列のまわりの3次元非定常の数値計算を組み合わせることによって、任意の3次元振動翼列に働く非定常空気力を計算する数値解析コードを作製しようとするものである。流れの計算はポテンシャル解法によって行った。まず、翼列のまわりの定常流の場の解を求め、次いでそれに重疊された翼振動に基づく非定常微小変動の流れ場を計算して、翼面上の非定常圧力分布を求めるという手法を用いた。研究は、1.二次元非圧縮翼列による検討2.三次元非圧縮翼列における解析3.圧縮性流れへの拡張の3段階に分けて行った。まず1.では任意形状を有する翼列の有限な翼負荷や翼厚の効果、急激な変化を伴なう翼前縁付近の流れの効果などを妥当に取り入れることの出来る解決の基本的方針と境界条件の与え方を検討し、また、適当な計算格子の選定とその作製法を検討した。そして、その結果に基づいて二次元翼列の非定常空気力特性を計算し、特殊な翼列形状の場合について従来の理論や実験との比較を行った。次に、2.では上記の解法を三次元翼列へ拡張した。そこでは、定常流れ場の三次元性や翼後流面の捩れ、翼列幾何形状の任意の三次元性、翼振動モードの三次元性を取り扱うことが出来るよう考慮されている。また計算例によって、三次元翼列の非定常空気力特性について考察を行った。最後に3.では、流れ計算を圧縮性流れの場へ拡張するための解法の方針を確立した。この方針に従う非定常空気力計算プログラムは現在製作中である。本研究はキャンバーや捩りをもつ3次元翼列の固有振動モードの数値計算と振動翼列のまわりの3次元非定常流の数値計算を組み合わせることによって、任意の3次元振動翼列に働く非定常空気力を計算する数値解析コードを作製しようとするものである。流れの計算はポテンシャル解法によって行う。昨年度は任意形状を有する2次元の非圧縮翼列について、翼の有限負荷や翼厚の効果、前縁付近の翼形状の影響、後流上の非定常渦の影響などを正確に取り入れて、翼に働く非定常空気力を精度よく計算することのできる数値計算法と計算格子の作製法とを検討した。また、任意形状の3次元翼の固有振動モードの解析プログラムを作製した。今年度は以上の成果を踏まえ、3次元翼列への拡張を行った。これは、まず3次元翼列のまわりの定常流の解を求め、次にそれに重畳された3次元の翼振動に基ずく非定常微少変動の流れ場を、定常流れの3次元性や定常後流面のねじれ、翼列配置の任意性などを考慮に入れて計算するというものである。ただし、流れは非粘性、非圧縮としている。完成した計算コードを用いて、ある実験用に設計され実用に供されている圧縮機を対象として、その動翼列に働く非定常空気力を計算し、フラッタ特性の吟味を行った。また翼列の各半径断面に相当する2次元翼列のフラッタ特性との比較も行った。その結果、圧縮機設計点流量付近、および失速点流量付近における3次元フラッタの興味ある性格などを明らかにした。以上の成果は昭和63年11月日本ガスタービン学会・日本機械学会共催の講演会において発表し、近く機械学会論文集に投稿の予定である。現在、上記プログラムを圧縮性流れに対して拡張中である。
中枢性睡眠時無呼吸モデルの作成とそのメカニズムの解析

平成9-10年度にかけて1)除脳ネコREM睡眠モデルの作成。2)睡眠・覚醒サイクルの中でのREM睡眠モデルの呼吸動態評価。3)REM睡眠時の血中CO2の濃度と呼吸筋の活動様式の解析を行なった。GOF麻酔下に上位脳を中脳前縁で離断した無麻酔除脳ネコ自発呼吸標本を作成し標本の横隔膜、肋間筋、四肢筋筋電図、眼球運動をワイヤー電極にてモニターした。カルバコールを0.2μl微小注入ポンプを用いてガラスピペットにて吻側橋網様体核に注入した。注入後数分で急速眼球運動(rapid eye movment:REM)を伴う四肢筋筋緊張低下が出現した(REM with atonia)。呼吸筋活動はコントロール値と比較し15%程度減少し、呼吸リズムも減少した。これらの変化はほぼ同時に出現した。その後セロトニン0.2μlを同部位へ注入すると、数分で急速眼球運動は消失し、四肢筋筋電図出現して筋緊張が回復した。呼吸筋筋活動、呼吸リズムはコントロール値に回復した。カルバコール、セロトニンの吻側橋網様体核への注入することによりヒトにおけるnon-REM,、REM睡眠時の四肢筋筋緊張、眼球運動、呼吸運動の動態と極めて類似した結果を得た。これらの実験結果よりカルバコール、セロトニンの脳幹内注入除脳ネコを用いて人工的に睡眠・覚醒のサイクルをつくることが可能であり、このモデルはREM睡眠モデルとして問題がないと考えられた。上記のモデルを用いて吻側橋網様体核にカルバコールを注入してREM睡眠が出現したことを確認後、経気管孔からCO2ガスを送り、血中CO2の濃度を上昇させた。数分後呼吸筋は活動を上昇させたがその後筋活動が消失し、呼吸を止めた。このような呼吸動態と呼吸筋筋活動の動態は中枢性無呼吸の状態に極めて類似していた。以上より中枢性睡眠時無呼吸の発現にはREM睡眠が深く関わっていることが示唆された。平成9年度は申請計画どうり1)除脳ネコREM睡眠モデルの作成。2)睡眠・覚醒サイクルの中でのREM睡眠モデルの呼吸動態評価を行なった。カルバコール、セロトニンの吻側橋網様体核への注入することによりヒトにおけるnon-REM、REM睡眠時の四肢筋筋緊張、眼球運動、呼吸運動の動態と極めて類似した結果を得た。また平成10年度申請計画の予備実験も施行した。このような呼吸動態と呼吸筋筋活動の動態は中枢性無呼吸の状態に類似しており、この予備実験結果から平成10年度の計画を予定どうり遂行できるものと考える。

上記のモデルを用いて吻側橋網様体核にカルバコールを注入してREM睡眠が出現したことを確認後、経気管孔からCO2ガスを送り、血中CO2の濃度を上昇させた。数分後呼吸筋は活動を上昇させたがその後筋活動が消失し、呼吸を止めた。このような呼吸動態と呼吸筋筋活動の動態は中枢性無呼吸の状態に極めて類似していた。以上より中枢性睡眠時無呼吸の発現にはREM睡眠が深く関わっていることが示唆された。
ソフトプロセスによるリチウムマンガンスピネル粉体の直接合成と電池特製評価

平成10年度、11年度の研究によりソフトプロセスによるリチウムマンガンスピネル粉体の合成に成功し、その電池特製は従来の方法により合成された場合とほとんど同等であることを見いたした。さらに、将来この方法が大規模な生産に用いられる場合を想走し、生成条件の緩和と生成コストの削減のモデル実験として平成11年度後半より、種々のリチウム塩-水酸化アルカリの組み合わせによるアルカリ複合溶液を用いた合成プロセスの開発を試みた。試みられたリチウム塩はLiCl,Li_2SO_4およびLiNO_3である。また水酸化アルカリとして、NaOH,KOHおよびLiOHが用いられた。KOHを用いた場合には、すべてのリチウム塩で副生成物として少量の層状化合物が混入することが見い出された。またLiOHを用いた場合には、水酸化リチウムとして投入されたLi量よりも少ないLiについては実験が不可能であることによる実験条件の制約が生じる。これらの結果を総合するとNaOHとLi_2SO_4の組み合わせが最適であることが判明した。またこの方法で合成されたリチウムマンガンスピネルを陽極活物質として用いた2次電池は従来のリチウムマンガンスピネルを用いた2次電池と同等の充放電特性を示すことも判明した。これらの研究結果より、当該研究は研究助成に十分値する成果を得られたと判断する。なお得られた平成12年度の成果は、日本化学会春季大会(2件)、電気化学会春季大会、粉体粉末冶金協会春季大会、同秋季大会、International Meeting on Lithium Batteries-Lithium2000-,Joint IRHR & ICSTRおよび2000環太平洋国際会議にて発表済みである。次世代リチウム二次電池用の陽極活物質として注目されているスピネル型リチウムマンガン酸化物の低温水熱合成を試みた。マンガンイオン原料として、MnO、Mn_3O_4、α-Mn_2O_3、γ-MnOOH、β-MnO_2及びγ-MnO_2について検討を加えた。リチウムイオンの原料としては、種々の濃度の水酸化リチウムの水溶液を用いた。所定の割合の出発原料をテフロン内装のステンレス製耐圧容器に挿入し、温度及び時間を変化させて反応させた。反応後の沈殿物は濾過、洗浄及び乾燥後、XRD、SEM、及びDSCなどにより、粉体特性評価を行った。得られたスピネル型リチウムマンガン酸化物の組成分析及びマンガンイオンの価数は、それぞれICP発光分析及び硫酸第一鉄を用いた酸化還元逆滴定法により決定した。活物質としての電気特性はリチウム金属を負極とするビーカーを用いた模擬電池及びコイン型電池をグローブボックス中で組み上げ、評価した。上記の反応系では、マンガンイオン原料としてγ-MnOOHが優れていることが見出され、同時に、この系では、報告されている他の合成方法条件と比較して、格段に低い150170°Cの反応温度で直接合成が可能であることが見出された。直接沈殿したスピネル粒子は、通常のセラミック法による粒子と比較すると、柱状のきわめて小さい特異な粒形を示している。その組成は、合成条件によって幾分変動するが、おおむねLi_<1.1>Mn_<1.94>O_4程度を示し、化学量論的スピネルよりもわずかにリチウム過剰となっている。これに伴って、ヤーンテラー温度の低温側への移行が予想されるが、低温XRD測定によれば、10Kにおいても立方晶構造を維持している。低温DSC測定もこの結果を支持している。陽極活物質の特性としては、予想されるように、4Vクラスの電位を示し、容量的には計算によって求められる値(80mAh/g)を示す。

前年度実績報告でγ-MnOOHおよびLiOH水溶液の系よりLiMn_2O_4が合成可能であること、更に、反応条件を正確にコントロールすることによりLi_<1+x>Mn_<2-2x>O_4(x≦0.1)の組成制御が可能であることを報告した。当該年度においてはこのようにして得られた湿式合成Li_<1+x>Mn_<2-2x>O_4について、雰囲気が調整された低温領域で熱処理することにより酸素量の調整を行い、その電気化学的特性を向上させる可能性について検討を進めている(日本化学会2000年春季大会発表予定)。また、これと平行して水溶液中からの生成条件の緩和と生成コストの削減のためのモデル実験として、γ-MnOOHおよびAOH(A=Na,K)とLiX(X=Cl,Br,SO_4等)のアルカリ複合溶液を組み合わせた系で反応を試みた。その結果、γ-MnOOH-LiOHsol.の組み合わせに比してよりマイルドな条件でLiMn_2O_4が生成することを見出した(電気化学会2000年春季大会発表予定)。更に、水溶液中でのLiMnO_2からイオンの引き抜きによるLiMn_2O_4の合成を試みた結果、現在までわずかに複製生物の混在が認められるが、95°Cの低温でLiMn_2O_4スピネルの合成が可能であることを見出している(日本化学会2000年春季大会発表予定)。平成10年度、11年度の研究によりソフトプロセスによるリチウムマンガンスピネル粉体の合成に成功し、その電池特製は従来の方法により合成された場合とほとんど同等であることを見いたした。さらに、将来この方法が大規模な生産に用いられる場合を想定し、生成条件の緩和と生成コストの削減のモデル実験として平成11年度後半より、種々のリチウム塩-水酸化アルカリの組み合わせによるアルカリ複合溶液を用いた合成プロセスの開発を試みた。試みられたリチウム塩はLiCl,Li_2SO_4およびLiNO_3である。また水酸化アルカリとして、NaOH,KOHおよびLiOHが用いられた。KOHを用いた場合には、すべてのリチウム塩で副生成物として少量の層状化合物が混入することが見い出された。またLiOHを用いた場合には、水酸化リチウムとして投入されたLi量よりも少ないLiについては実験が不可能であることによる実験条件の制約が生じる。これらの結果を総合するとNaOHとLi_2SO_4の組み合わせが最適であることが判明した。またこの方法で合成されたリチウムマンガンスピネルを陽極活物質として用いた2次電池は従来のリチウムマンガンスピネルを用いた2次電池と同等の充放電特性を示すことも判明した。これらの研究結果より、当該研究は研究助成に十分値する成果を得られたと判断する。なお得られた平成12年度の成果は、日本化学会春季大会(2件)、電気化学会春季大会、粉体粉末冶金協会春季大会、同秋季大会、International Meeting on Lithium Batteries-Lithium2000-,Joint IRHR&ICSTRおよび2000環太平洋国際会議にて発表済みである。
マウスの液胞型H^+-ATPaseのaサブユニットの多様性と機能解析

これまでに、マウスにおいてV-ATPaseのaサブユニットには四種のイソフォーム(a1,a2,a3,a4)を同定した。これらの内、a3イソフォームは、破骨細胞・線維芽細胞(NIH3T3等)といった細胞では、マーカー蛋白との免疫蛍光二重染色の結果より、後期エンドソーム・リソソームに局在している事がわかっている。しかし、膵臓のβ細胞由来の培養細胞では、後期エンドソーム・リソソームではなく、インシュリンを含有する分泌小胞上に局在していた。インシュリンの合成には酸性環境が必須であることが知られており、a3イソフォームを持つV-ATPaseはインシュリンの生合成に関与していると考えた。a3イソフォームの自然突然変異であるoc/ocマウスを用いて、インシュリン合成に異常が認められるか検討した。ウェスタンブロット法により、変異マウスの膵臓中のインシュリンは、活性型にプロセッシングされてる事を確認した。また、脂肪細胞において、培地中のインシュリンに応答して局在の変化するグルコーストランスポータを指標に、血清中のインシュリンが活性を持つか調べたところ、変異型の血清では、局在変化が見られなかった。次に、血中のインシュリン分泌量に変化があるかELISA法による定量を行った。自然摂食条件およびグルコースを経口投与した場合において、変異型では野生型に比べて著しく血中インシュリン濃度が減少していた。これは、a3イソフォームを持つV-ATPaseが、血中へのインシュリン分泌に関与することを示している(投稿準備中)。これらの内、a3イソフォームは、破骨細胞においては形質膜に発現しており、その前駆体においては細胞質内に局在していることを見出している。前駆体から破骨細胞への分化の過程において、a3イソフォームの局在がダイナミックに変化し、a3が存在する小胞が微小管ネットワーク上にあり、それらを介して形質膜へと局在を変えることを示唆している。また、酸性オルガネラに蓄積する蛍光プローブを用いて、共焦点顕微鏡による観察を行ったところ、破骨細胞内のa3イソフォームが局在する小胞は、リソソームと同程度に酸性化されていることを見出した。培養細胞から分化を誘導した後、成熟した破骨細胞を、マウスの頭蓋骨より調製した骨片上で培養を行うと、a3イソフォームは細胞の骨基質接着面に集まる。この結果は、a3イソフォームが破骨細胞の波状縁に局在し、骨吸収を担うV-ATPaseを構成している事を示している(投稿中)。a3イソフォームは、破骨細胞・線維芽細胞(NIH3T3等)といった細胞では、マーカー蛋白との免疫蛍光二重染色の結果より、後期エンドソーム・リソソームに局在している事がわかっている。インシュリンの合成には酸性環境が必須であることが知られており、a3イソフォームを持つV-ATPaseはインシュリンの生合成に関与していると考えられる(投稿準備中)。
動脈硬化の感受性および抵抗性遺伝子要因のゲノム解析および分子病態の解明

本研究の主目的は、動脈硬化感受性マウスと抵抗性マウスモデルを解析し、新しい"動脈硬化感受性・抵抗性遺伝子"の同定を目指し、またこれまでの知見および本研究結果からヒトの動脈硬化感受性・抵抗性遺伝子群の遺伝子多型を検索することである。本研究のこれまでの成果を以下にまとめた。1.新しい遺伝子の同定を目指した基礎研究:動脈硬化感受性・抵抗性遺伝子(群)を同定するため、まず動脈硬化感受性マウスC57BL/6Jと動脈硬化抵抗性マウスC3H/HeJに高コレステロール負荷を行い、その後血管内皮細胞、血管平滑筋および骨髄幹細胞から抽出したmRNAを用いcDNAマイクロチップ上で発現プロファイル解析を行った。現在そのデータを解析中である(in vivo系)。さらにin vitro発現プロファイル解析を行うため、二つのマウスモデルから血管内皮細胞、血管平滑筋および骨髄幹細胞を採取し、その初代培養系樹立のための検討を行っている。2.遺伝子多型を検索する臨床研究:これまでに動脈硬化に関与する各種候補遺伝子のうち、MCP-1 A-2518G多型とCCR2 G270A多型を決定する系を確立した。さらにMCP-1、TGF-β、NF-κB遺伝子群の日本人における新規遺伝子多型の探索を行ったが、遺伝子産物機能に変化をおよぼす新たなSNPsは同定できなかった。本研究では当初冠動脈危険因子をもたない虚血性心疾患患者のリクルートを行ったが、そのような対象患者は非常に少なかった(300名中2名)。そこで我々の患者データを再度検討したところ、動脈硬化には冠動脈危険因子数の関与は小さいことが明らかになり、冠危険因子数によらない虚血性心疾患患者のリクルートに変更した。今後本患者群および対照群で上記の遺伝子多型を決定し、動脈硬化に関する遺伝解析を行う予定である。さらに本研究による新規動脈硬化感受性・抵抗性遺伝子(群)の遺伝子多型と動脈硬化との関連も検討する予定である。本研究はヒトおよび動物モデルにおける動脈硬化感受性および抵抗性遺伝子を同定することにある。まず、ヒトにおける研究では、これまでの我々の研究結果からMCP-1、CCR2、NF-κbおよびTGF-βが動脈硬化の成因に深く関与していることを明らかにしてきた。これまでにMCP-1遺伝子のプロモーター領域のA-2518G多型については実験系を確立した。また、MCP-1遺伝子およびNF-κb遺伝子のコーディング領域には日本人には多型がないことも明らかにした。本年はCCR2遺伝子のG270A多型についての実験系を確立した。その日本人における頻度はA-allele26%、G-allele74%であった。さらにTGF-β遺伝子についてはtransforming growthfactor-βfamily resionについて多型を検索したが、その領域には日本人には多型がないことも明らかにした。このデータはゲノムデータベースの情報とは異なり、本研究は日本人を対象としていることから、日本人特有の候補遺伝子の多型を検索する必要があることを意味する。これと平行して、動脈硬化危険因子をもたない虚血性心疾患患者のリクルートも進めているところである。次に動物モデルにおける研究では、6週齢の動脈硬化感受性マウスC57BL/6Jと動脈硬化抵抗性マウスC3H/HeJの雌それぞれ5匹づつに12週間の高コレステロール負荷を行い、各個体の血管および骨髄からmRNAの抽出を完了した所である。現在、それらのmRNAからプローブを作成してcDNAチップによる発現プロファイル解析の準備を行なっているところである。