hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
注意資源配分機能が運動パフォーマンスに及ぼす影響

平成29年度は注意処理資源の配分の多寡がパフォーマンスに影響を与えることを確認することができた。平成30年度は、この実験結果をもとに、二重課題の追跡速度を操作することによって、課題困難性を増加させ、それに応じて脳内の注意処理資源の配分とパフォーマンスの関係がどのように変化するかを明らかにするものである。実験方法は平成29年度と基本的には同様であるが、平成30年度はターゲットラインの移動速度の異なる4条件を設定した。Slow条件ではターゲットラインは0Nから50Nの位置まで15秒間で到達する(一定速度:約0.33cm/sec)。Fast条件では10秒間で到達する(一定速度:約0.5cm/sec)。very fast条件では5秒間で到達する(一定速度:約1cm/sec)。Rapid条件では3秒間で到達する(一定速度:約1.66cm/sec)。この追跡速度の異なる4条件によって追跡課題の困難性を操作した。その結果、平成29年と同様にP300と140電位は体性感覚オッドボール課題単独条件と比較し、2重課題条件において振幅が減少した。また今年度追加した追跡速度の変化であるが、最も速い追跡条件では正確性が低下し、反応時間も遅延した。しかしながら追跡速度の変化はP300電位とN140電位に影響を及ぼさなかった。これらのことから反応時間に関わる資源とP300電位とN140電位に関係する資源は機能的に異なる可能性があることが示唆された。今年度の結果からも、ヒトの運動制御に関わる感覚-運動系の情報処理資源には量的限界があり、パフォーマンスを規定していることが明らかとなった。平成30年度の実験・分析は、概ね順調に進んでいる。ターゲット追跡課題の速度変化の影響は、運動パフォーマンスには観察されたが、脳内の情報処理過程には観察されなかった。この点に関しては大変興味深い結果である。反応時間に関わる情報資源とP300電位とN140電位に関係する情報資源は機能的に異なる可能性があることが示唆され、今後の脳内情報処理過程のメカニズム解析の一助となることを確信している。平成30年度は、ターゲットラインの追跡速度を変化させることで、課題の困難性を増加させ、運動パフォーマンスに影響を及ぼすことが確認された(脳内の注意処理資源には変化なし)。平成31年度はターゲットライン追跡速度Slow条件とFast条件それぞれについてターゲットラインがどこで折り返すかの予測可能な条件と予測不可能な条件の2条件を設ける。つまり、課題の困難性をさらに操作し、それに応じて脳内の注意処理資源の配分とパフォーマンスの関係がどのように変化するかを明らかにする予定である。本年度は注意の量的側面である注意処理資源と感覚情報処理の関係について、体性感覚オッドボール課題とターゲットライン追跡課題からなる2重課題法を用いて、事象関連電位のP300電位とN140電位を測定し、検討することである。被験者は10名の健康成人を用いた。実験条件は1体性感覚オッドボール課題単独条件、22重課題条件(体性感覚オッドボール課題とターゲットライン追跡課題)であった。体性感覚オッドボール課題は、事象関連電位のP300電位を誘発するため、短形波電気刺激を右親指と中指にランダムで提示した。刺激の提示確率は標的刺激:標準刺激が2:8の割合であり、被検者は標的刺激が提示された時に右手人差し指でボタン押し反応をするように指示した。ターゲットライン追跡課題は、被検者の眼前1mのところにあるオシロスコープ上を動くターゲットラインに対して、グリップ動作によって生じるフォースラインを合わせるように追跡する課題である。その結果、P300と140電位は体性感覚オッドボール課題単独条件と比較し2重課題条件において振幅が減少した。課題が複雑になることによって、P300電位とN140電位の振幅が減少し、情報処理が困難になったことが考えられた。このようにヒトの運動制御に関わる感覚ー運動系の情報処理資源には量的限界があり、運動パフォーマンスを規定していると考えられる。また処理起源には機能的に異なるいくつかの段階があり体性感覚よって誘発されるN140電位とP300電位は感覚処理資源と中枢内感覚処理資源をそれぞれ反映する指標であると推察される。平成29年度の計画の実験は概ね順調に進んでいる。現在、データの分析はかなり進んでおり、脳内の情報処理におけるターゲット追跡課題の影響が顕著に観察されている。その結果は、今まで不明確であった運動学習や運動習熟過程のメカニズム解明にも大きく貢献する重要な基礎データとなると確信している。

その結果、平成29年と同様にP300と140電位は体性感覚オッドボール課題単独条件と比較し、2重課題条件において振幅が減少した。また今年度追加した追跡速度の変化であるが、最も速い追跡条件では正確性が低下し、反応時間も遅延した。しかしながら追跡速度の変化はP300電位とN140電位に影響を及ぼさなかった。これらのことから反応時間に関わる資源とP300電位とN140電位に関係する資源は機能的に異なる可能性があることが示唆された。今年度の結果からも、ヒトの運動制御に関わる感覚-運動系の情報処理資源には量的限界があり、パフォーマンスを規定していることが明らかとなった。平成30年度の実験・分析は、概ね順調に進んでいる。ターゲット追跡課題の速度変化の影響は、運動パフォーマンスには観察されたが、脳内の情報処理過程には観察されなかった。この点に関しては大変興味深い結果である。反応時間に関わる情報資源とP300電位とN140電位に関係する情報資源は機能的に異なる可能性があることが示唆され、今後の脳内情報処理過程のメカニズム解析の一助となることを確信している。平成29年度は注意処理資源の配分の多寡がパフォーマンスに影響を与えることを確認する事が出来た。平成30年度は、この実験結果をもとに、二重課題の追跡速度を操作することによって課題困難性を増加させ、それに応じて脳内の注意処理資源の配分とパフォーマンスの関係がどのようになるかを明らかにする予定である。平成30年度は、ターゲットラインの追跡速度を変化させることで、課題の困難性を増加させ、運動パフォーマンスに影響を及ぼすことが確認された(脳内の注意処理資源には変化なし)。平成31年度はターゲットライン追跡速度Slow条件とFast条件それぞれについてターゲットラインがどこで折り返すかの予測可能な条件と予測不可能な条件の2条件を設ける。つまり、課題の困難性をさらに操作し、それに応じて脳内の注意処理資源の配分とパフォーマンスの関係がどのように変化するかを明らかにする予定である。平成30年度、31年度の実験に必要な機器(マルチトリガーシステム:特注)の開発に時間を要したことや、本大学が新校舎移転に伴い機器設置場所が確定しなかったため、購入時期が遅れてしまった。代表者・研究分担者が学務により、国際学会に参加できず、旅費を使わなかったため。今年度は報告書作成費(英訳代金)、実験データ分析用のパソコン、消耗品、旅費等に使用する予定である。
DNA/RNA量の網羅的解析によるATLの進展を制御する細胞遺伝子群の同定

oligonucleotide arrayを用いたRNA量とDNA量の網羅的解析により、成人T細胞白血病・リンパ腫(ATL)の発症/進展に関連しうる細胞遺伝子群を抽出するために、以下の検体のデータを用いた。すなわち、3例のヒトTリンパ球好性ウイルスI型非感染健常人の6検体(PHA刺激あり/なし)、19例の慢性型ATLと22例の急性型ATLについてのarray発現データと、9例の慢性型ATLと15例の急性型ATLについてのSNP arrayによる約100Kbレベルのaneuploidyデータを、それぞれ純化したCD4陽性細胞を用いて既に得たものである。健常人より慢性型ATLで高発現であり、さらに急性型ATLで高まっている遺伝子に着目し、ポリコームグループ(PcG)分子群とチロシンキナーゼ型受容体c-Metを解析した。PcGによる転写制御には、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の関与も報告されているのでアレイでのHDACの発現についても検討したところ、慢性型と比較して急性型ATLで発現の亢進を認めたので、HDAC阻害剤のATLに対する開発応用も検討している。c-Metの発現が急性型で高まっているのに加えて、そのリガンドである肝細胞増殖因子(HGF)の血漿中濃度も同型で高値であった。c-Metは急性型ATLのプライマリー細胞に特異的に発現し、患者血漿中のHGFの濃度は慢性型より急性型で有意に高値であった。ATL細胞の培養上清では、それぞれ一部の急性型および慢性型症例でHGFおよびストローマ細胞にHGF産生を誘導するIL-6は高値であった。急性型は、c-Met陽性の細胞株と同様にHGF添加時にDNA合成とc-Metリン酸化を認めた。肝浸潤したATL細胞はc-MetとHGFが陽性であり隣接する間質細胞では、HGFが陽性であった。その中から、健常人と比べて慢性型ATLで高発現であり、さらに急性型ATLでは高まっている遺伝子に着目し、現在はいくつかのポリコームグループ(PcG)分子について解析を進めている。PcGはエピジェネティックな遺伝子発現調節機構に関与する分子群であり、polycomb repressive complexと呼ばれる複合体を構成し、遺伝子発現を制御することで発生、分化、幹細胞の維持、そして癌化などに関与することが報告されている。PcGによる転写制御には、DNAやヒストンのメチル化に加え、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の関与も報告されているのでマイクロアレイのデータベースを用いてHDACの発現についても検討したところ、HDAC1とHDAC2は、慢性型と比較して急性型ATLで発現の充進を認めており、本疾患の病態へのHDACの関与も示唆されたので、HDAC阻害剤のATLに対する新規治療法としての開発応用も検討している。

PcGによる転写制御には、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の関与も報告されているのでアレイでのHDACの発現についても検討した。HDAC1とHDAC2は、慢性型と比較して急性型ATLで発現の亢進を認めたので、HDAC阻害剤のATLに対する開発応用も検討している。c-Metの発現が急性型で高まっているのに加えて、そのリガンドである肝細胞増殖因子(HGF)の血漿中濃度も同型で高値であったので、c-Met、HGF、および間質細胞にHGF産生を誘導するIL-6について、プライマリーATL細胞、ATL剖検肝組織、ATL細胞株を解析した。c-Metは急性型に特異的に発現し、患者血漿中のHGFの濃度は慢性型より急性型で有意に高値であった。ATL細胞の培養上清では、それぞれ一部の急性型および慢性型症例でHGFおよびストローマ細胞にHGF産生を誘導するIL-6は高値であった。急性型は、c-Met陽性の細胞株と同様にHGF添加時にDNA合成とc-Metリン酸化を認めた。肝浸潤したATL細胞はc-MetとHGFが陽性であり隣接する間質細胞では、HGFが陽性であった。HGF/c-Met系は、ATL治療の分子標的となる可能性がある。
骨軟部肉腫、小児悪性腫瘍に対する新規・体内空間可変粒子線治療の開発

本研究課題の概要は以下の4項目から構成され、1切除不能骨軟部肉腫、小児悪性腫瘍に対する体内空間可変粒子線治療のPhase I/II臨床試験を立案・実施し本治療法の有効性を明らかにする、2吸収性スペーサーと生殖器の保護を目的とする被曝低減手術との融合治療の開発、3柔軟で低癒着な次世代の吸収性スペーサーの開発、4頻度の多い腹部悪性疾患への適応基準の明確化と定位放射線治療への適応拡大である。
不斉増殖により誘導される超分子らせんポリマーの不斉空間

1.ビスキャビタンドのエントロピー駆動によるゲスト包接生体分子を模倣するためにアロステリックレセプターは盛んに開発されてきた。通常,協同的に制御される分子認識系を構築するためには,複数の包接部位が構造的に連結された特殊なホスト分子の開発が必要とされる。エフェクターの結合により基質の構造が変化し,他の包接部位が事前組織化されることで,ゲスト分子との錯形成反応が促進される。私は四本のアルキル鎖で連結されたビスキャビタンド分子がアンモニウム塩と結合するとき,正の協同性が発現することを報告している。このビスキャビタンド分子の会合挙動について詳細に調べたところ,ホスト分子と一つ目のゲスト包接はエンタルピー駆動であったが,二つ目のゲスト包接は非常に珍しいエントロピー駆動であることがわかった。2.不斉増殖により誘導される超分子らせんポリマーの不斉空間生体内において酵素は不斉空間を利用して高効率・高選択な不斉合成を行っている。人類は主に金属触媒のキラルな配位子場を用いた不斉合成法の開発に成功しているが,不斉空間を利用した分子変換技術に関して知見は限られている。我々はキャビタンド分子の金属配位による自己集合キラルカプセルを開発している。そこで私は,この超分子キラルカプセルを構造的に連結させた超分子らせんポリマー合成し,不斉増殖効果により空の不斉空間を提供することを考えた。我々が開発したビスキャビタンド分子は構造的にリンクしているため,修飾したビスキャビタンド分子に金属配位により超分子らせんポリマーを与える。そこで,モノマーとなるビスキャビタンド分子の合成ルートの開拓をおこなった。また,原子間力顕微鏡によりらせん構造の観測にも成功した。現在までにビスキャビタンドのエントロピー駆動によるゲスト包接については論文の執筆段階に入っている。また,超分子らせんポリマーについては,モノマーとなるビスキャビタンド分子の合成ルートの開拓を終えている。さらに原子間力顕微鏡(AFM)によりらせん構造の観測にも成功している。引き続き,大量合成をおこない,NMRスペクトル,DOSY,粘度,AFM,SEM測定によって溶液中および固体中における超分子ポリマーの形成を明らかにする。また,不斉増殖,不斉増幅効果についてはCDスペクトルによって明らかにする。
高輝度・高解像度電子顕微鏡観察YAGスクリーンに関する基礎研究

本研究では、電子顕微鏡像を光の像に変換するシンチレータとしてYAG(Yttrium Aluminum Garnet)単結晶板を用い、従来達成されなかった超高圧電子顕微鏡用、高輝度、高解像度、高速、長寿命の新TV観察用システム実現の可能性を示した。残光時間が短く、高速電子によるダメ-ジやX線の影響を受けにくいシステムとして、YAG単結晶シンチレータとレンズカップリングを用いたシステムが考えられる。しかし、このシステムでは、今まで高輝度と高解像度とを同時に得ることが困難であった。そこで、高屈折率を持つYAGシンチレータから発した光を有効に利用するため、屈折率の影響が少ない新方式のシンチレータを開発して、これを、高収光率・高解像度が得られるように設計した光学系と結合したシステムを作製し、その解像度・明かるさ等の諸特性を評価した。まず、初年度は、1.100kV電子顕微鏡用として、半球型YAGシンチレータを、そして、超高圧電子顕微鏡用として板状YAGと高屈折ガラスで作られた、新方式のシンチレータを開発した、2.200kV電子顕微鏡を用いた予備実験で新方式シンチレータの効果を確認し、3.1000kV電子顕微鏡用レンズカップリング光学系を設計した。そして、第2年度において、1.新方式YAGシンチレータとレンズ光学系を、既存の、イメージインインテンシファイア付き撮像管と組み合わせた超高圧電子顕微鏡用TV観察システムを製作し、2.システムを光と1000keV電子線により評価した結果、(1).解像度・HVEM実験においてYAG面上で5060μm・半球ガラスによる像面湾曲の影響は、光学系の焦点調整により小さくできる事を確認(2).明るさ・板状YAG+半球ガラスの構造により、板状YAGのみの場合に比べ、明るさが約3倍に増加(3).歪・歪はTV画面最端で約4%(4).周辺減光・現状でTV画面の7割強の範囲で支障無し。光学系の改良により更に改善可能となり、これより、ダメ-ジやX線の影響を受けにくく、しかも高輝度・高解像度のHVEM用TV観察システムが実現可能であることを示すことができた。単結晶YAGを用いた、明かるく、高解像度な透過形電子顕微鏡像観察システムの開発に当たり、現在までに、以下のような結果を得ている。1.100kV電子顕微鏡用シンチレータ:YAGの高屈折率(1.84)による全反射の影響を抑制するため、半球型YAGを用いることにより、レンズ結像型システムでは従来用いられている平板型YAGより約4倍明るい像が得られることが分かった。2.HVEM用のTVシステム:YAG中における1MeV電子による発光量、電子の拡がりによるボケ等を考慮に入れた最適光学系の設計が終了した。この場合、電子の拡がりによる像のボケが解像度を低下させることに注意を要する。1MeV電子がすべてYAG中でエネルギーを失う時には、発光拡がりが数百μmに達し、100kV電子顕微鏡の時のような半球型YAGを用いることが出来ない。そこで、発光拡がりを抑え、かつ半球による効果を持たせるために、半球型の光学ガラスを平板YAGとを密着させた電子-光変換系を考察した。

一般的な屈折率1.52の光学ガラスを用いた予備的実験では、取り込み光の損失をYAGとの屈折率の差から予想される通りの約20%に抑さえることが出来た。現在、YAGの屈折率に近い高屈折率ガラス(n=1.81)を採用した変換系を作製中である。3.YAGの表面処理:絶縁性の高い結晶に導電性をもたし、同時に、熱的変形を防ぐために表面に導電性薄膜をコーティングした。予備実験には、コーティング材として、炭素とアルミニウムの蒸着膜を用いたが、背面方向に放射された光を効率良く集めることが出来るアルミニウムの方が明かるい像が得られた。現在、最適な膜厚を検討中である。本研究では、電子顕微鏡像を光の像に変換するシンチレータとしてYAG(Yttirium Aluminum Garnet)単結晶板を用い、従来達成されなかった超高圧電子顕微鏡用、高輝度、高解像度、高速、長寿命の新TV観察用システム実現の可能性を示した。残光時間が短く、高速電子によるダメ-ジやX線の影響を受けにくいシステムとして、YAG単結晶シンチレータとレンズカップリングを用いたシステムが考えられる。しかし、このシステムでは、今まで高輝度と高解像度とを同時に得ることが困難であった。そこで、高屈折率を持つYAGシンチレータから発した光を有効に利用するため、板状シンチレータを高屈折ガラスで作られた半球に密着させた半球カップリング構造を考案した。この屈折率の影響が少ない新方式のシンチレータを、高収光率・高解像度が得られるように設計した光学系と結合したシステムを作製し、その解像度・明るさ等の諸特性を評価した。本年度は、・新方式YAGシンチレータとレンズ光学系を、既存の、イメージインインテンシファイア付き撮像管と組み合わせた超高圧電子顕微鏡用TV観察システムを作製し、・システムを光と1000keV電子線により評価した。評価の結果、1.解像度・HVEM実験においてYAG面上で5060μm・半球ガラスによる像面湾曲の影響は、光学系の焦点調整により小さくできる事を確認2.明るさ・板状YAG+半球ガラスの構造により、板状YAGのみの場合に比べ、明るさが約3倍に増加3.歪・歪はTV画面最端で約4%4.周辺減光・現状でTV画面の7割強の範囲で支障無し。光学系の改良により更に改善可能となり、これより、ダメ-ジやX線の影響を受けにくく、しかも高輝度・高解像度のHVEM用TV観察システムが実現可能であることを示すことができた。
変成岩ナップの前進とインドモンスーンの変遷に関する地質学的研究

ヒマラヤ山脈上昇史の鍵を握る変成岩ナップは,約1440万年前に地表に露出・急冷し,年間3-4cmの速度で南南西に前進し,約1100万年前に運動を停止した.冷却は先端から北方へ向け年間約1-1.5cmの速度で進行した.古カトマンズ湖の泥質湖成堆積物の堆積開始は約100万年前まで遡り,寒冷期には化学的風化が進まず,堆積速度が遅く,温暖期には化学的風化が促進され,堆積速度が速かったことが判明した.ヒマラヤ山脈上昇史の鍵を握る変成岩ナップは,約1440万年前に地表に露出・急冷し,年間3-4cmの速度で南南西に前進し,約1100万年前に運動を停止した.冷却は先端から北方へ向け年間約1-1.5cmの速度で進行した.古カトマンズ湖の泥質湖成堆積物の堆積開始は約100万年前まで遡り,寒冷期には化学的風化が進まず,堆積速度が遅く,温暖期には化学的風化が促進され,堆積速度が速かったことが判明した.変成岩ナップの前進については以下の2つの地域について熱年代学的研究を行った.(1)ナップのルートゾーンに関しては,エベレスト南斜面で地質調査と試料採取を行い,10試料についてジルコンとアパタイトのフィッション・トラック年代の測定を試みた.その結果,ナップの最上部は約14.5Maに100°Cまで急冷しているのに,ナップの内部では3.53Maまで約250°Cに保たれており,約21Maになって100°Cまで温度が下がったことが明らかになった.(2)ナップの先端部分については,東ネパールのTribeni周辺で地質調査と試料採取を行い,6試料について熱年代学的研究を行った.弱変成岩ナップの基底部を成すコーツァイトとその直下の前中期中新世の河川堆積物の砂岩についてジルコンのフィッション・トラック年代を測定したところ,ともに9.9Maの年代が得られた.これは河川堆積物が変成岩ナップに覆われ,熱の影響を被り9.9Maにフィッション・トラックが完全に消滅しリセットしたことを意味しており,それ以前の1110Maに変成岩ナップがルートゾーンから120km余り離れたヒマラヤの前縁に到達していたことを示す.インドモンスーンの変遷については,古カトマンズ湖の水が排出し始めた時期を特定し,水位低下の原因を突き止める目的で,盆地南部のSunakothi層の地質学的,堆積学的調査を行った.またカトマンズ盆地の堆積物に年代の目盛りを入れるために,30試料についてAMS^<14>C年代測定を行った.その結果,約4万年前にテクトニックな原因で古カトマンズ湖の排水が始まり,湖水面積は次第に縮小し,約1.5万年前までには殆ど湖が消滅したことがわかった.また,ボーリングコアに含まれる珪藻化石と花粉分析から,約5831万年前にはカトマンズ盆地は暖かく湿潤で,湖水位は高く,夏のインドモンスーンが強かったことが判明した.(1)東ネパールの変成岩ナップの研究から明らかになった,変成岩ナップの前進と冷却のプロセスに関する新しい考え方を中央ネパールで検証するため,現地地質調査とジルコンとアパタイトのFT年代測定,および雲母鉱物のAr-Ar年代測定を行った。その結果,中央ネパールでもMCTとSTDSに挟まれて変成岩がエクストゥルージョンし,14Ma頃までに急冷したことが判明した。またナップの先端部では,東ネパール同様,約10Maに下盤の現地性堆積物が急冷したことが明らかとなった。従って,変成岩ナップはネパールの東西800kmに亘って同じ時期に地表に露出し,34cm/yの速度で前進し,10Ma頃までには運動を停止したことが確実になった。さらに中央ネパールのランタン谷では,MCTzoneに沿って湧出する温泉によって熱水性白雲母が多量に形成されており,ナップの移動と定置後の高温状態保持のために熱水が重要な働きをした可能性が高いことが判った。(2)カトマンズのボーリングコアと地表露頭から採取した湖成堆積物上部についてAMS14C年代測定を組織的に行い,約4(5)万年前から約1万年前までの年代目盛りを入れることができた。その結果,湖の排水は約4万年前から始まり,約1.5万年前に完了したことが明らかになった。また粘土鉱物分析と花粉分析の結果とを併せ,温暖期の堆積速度は寒冷期の34倍であったことが分かった。さらに古カトマンズ湖の湖岸近くから得られたコアについて全有機炭素量,δ13C値の測定を行った。その結果,湖岸のコアの有機炭素量は湖心部の1/2-1/4であること,寒冷乾燥期にはδ13C値が低くなり,その原因は水位低下に伴い拡大した湖岸に繁茂したC4植物のチガヤに求められることが明らかとなった。(1)東ネパールの変成岩ナップの熱年代学的研究によって得られたデータから,変成岩ナップの冷却プロセスを検討し,冷却速度を推定した。従来フィッション・トラック年代に基づき岩体の冷却速度と上昇速度を推定する際には,地温勾配一定として垂直方向に上昇が進んだという仮定を設けていた。

しかし本研究により,ジルコンのFT年代が示す240°Cの等温線も,アパタイトの示す120100°Cの等温線も時代と伴に南から北に向け側方に後退しており,その年平均後退速度は11.5cmであったことが判明した。変成岩ナップ全体は3Maまでに240°C以下に,さらに1Maには120°C以下に冷却した。その結果レッサーヒマラヤ全体が脆性的に破壊するようになり,その結果応力集中の場が南方の前縁盆地に移り,MDTとMFTが形成されたことが推定された。(2)古カトマンズ湖の周辺部から得られたボーリングコアについて,自然残留磁化と熱残留磁化を測定し,地磁気極性からブルンヌ-松山境界とハラミロイベントを検出した。このコアの粒度組成は,湖中心部のコアのそれに比べる粗粒でシルト質であるが,少なくとも約100万年前には湖が拡大し始めていたことが検証された。(3)湖中心部のコアの深度3412m (5.31.5万年前)の約80試料について,多環式芳香族炭化水素類(PAHs)の同定と定量分析を行い,乾湿変動の検出を試みた。その結果,PAHsが高濃度で検出された期間は,花粉分析で乾燥期と推定された期間と一致した。特に最終氷期の最盛期には最も高濃度であり,著しく乾燥化が進んでおり,珪藻化石の記録では,湖水位が著しく低下していたことが判明した。
振動応答など非侵襲手段を用いた関節病変評価の研究

本年(平成12年)度は3年間にわたる研究期間の初年度に当たり、まず1,粘弾性測定により小関節における関節拘縮の程度を測定するシステムを構築した。加振器とインピーダンスヘッドからなる装置に信号ジェネレーターと制御ソフトを組み込んだパソコンから振動を加え、生じた振動応答をFFTアナライザを介して分析を行うものである。ただし加振器との間にアンプを必要としたり、固定ジグを追加したりと、問題点を生じている。2,ラット膝拘縮モデル(大腿骨・下腿骨を皮下に縫縮し、膝関節の屈曲拘縮を作製)を用い、ある時期から縫縮糸を外し、拘縮改善がどのように進行するかを検討している。経時的に膝を含む大腿骨と下腿骨を一塊として摘出し、拘縮角度を計測、次いで力学的解析として粘弾性測定装置(機械技術研究所に保有済み)による強制振動応答を行って、実験群と対照群を比較している。3,ここ2年間行ったラットの年齢と骨塩量、骨梁構造との関連に関する解析を発表した。関心領域での骨密度の計測解析をDEXA式骨塩定量装置(保有、済み)とpQCT(機械技術研究所に設置済み)を対比して検討している。4,平成13年1月1日付で国立身体障害者リハビリテーションセンター研究所へ異動したため、13年度以降は、これまで通りの実験を続けるのは困難な見込み。
歯周病原生細菌によるヒト歯肉上皮細胞アポトーシス発現の可能性について

我々は,in vitroの実験系においてマウスマクロファージ細胞株であるJ774.1細胞に歯周病原生細菌のひとつであるActinobacillus actinomycetemcomitansを感染させると,細胞に致死的に作用することを明らかにした。さらに,この細胞致死活性の発現は,(1)エンドヌクレアーゼ活性阻害剤による致死活性の抑制(2)ELISA法によるDNA断片化の比色定量(3)2%アガロースゲル電気泳動によるDNA断片化の確認(4)Apop-Tag染色によるアポトーシス細胞の検出(5)Flow cytometryを用いた解析結果から,アポトーシスにより発現した可能性が強く示された。A. actinomycetemcomitans感染によるJ774.1細胞の細胞死発現に,アポトーシスが関与する可能性が示されたことから,アポトーシス発現に至る情報伝達機構について検討を加えた。まず,A. actinomycetemcomitans感染の実験系にプロテインキナーゼ活性阻害剤を添加し,実験を行った。その結果,プロテインキナーゼC活性阻害剤により細胞致死活性は著しく抑制され,アポトーシス発現に際し,プロテインキナーゼCによる情報伝達機構の関与の可能性が示された。さらに,J774.1細胞の変異株であり,細胞膜上のCD14分子を欠失したLR-9細胞を用いてA. actinomycetemcomitans感染の実験を行ったところ、LR-9細胞での致死活性発現はほとんど認められなかった。Flow cytometerによる解析結果においても,LR-9細胞ではアポトーシス細胞は出現しなかった。この結果から,アポトーシス発現に細胞膜上のCD14分子が何らかの形で関与している可能性が示された。以上の基礎研究をふまえ,ヒトから採取した歯周組織構成細胞を用いてA. actinomycetemcomitans感染の実験を行い,歯周病の発症および進行について,現在検討を加えているところである。
台湾市場における青森リンゴブランドの定着プロセスに関する調査研究

この研究の目的は、高品質であるが、高価格の青森産リンゴがブランド商品として台湾市場に定着していくプロセスを明らかにすることである。平成21年度は1955年から2001年までの輸出規制期における青森産リンゴの台湾輸出について考察したが、平成22年度は2001年以降の自由貿易期における青森産リンゴの台湾輸出について研究した。2001年台湾のWTO加盟に伴い、日本産リンゴの台湾輸出が自由化し、輸出数量が急増してきたが、それまで青森県リンゴ輸出共販協同組合を窓口とする輸出の一本化体制が崩壊し、かわって神戸や東京に本社を構える商社ぶ多数の産地出荷業者と多数の台湾側輸入業者を仲介する形で行われるようになった。この時期の青森産リンゴの台湾輸出について文献資料によって研究を進める手法がとれないので、産地出荷業者、台湾側輸入業者と神戸や東京に本社を構える商社に対して聞き取り調査という方法を用いた。2001年以降の台湾向けリンゴ輸出の急増はそれまでの輸出規制期に植えつけられた青森産ブランド効果に負うところが大きい。輸出数量が限られるため、輸出品種を世界一、むつのようなギフト用高級リンゴに特定したことが、青森産りんごのブランドイメージの形成に貢献した。WTO加盟以降、産地出荷業者はそのブランド効果を生かしながら、輸出品種をふじのような大衆消費用のリンゴにシフトし、また貿易商社と輸入商社との連携によって輸出先での販路拡大を進めたことが輸出量の増大に結びついたのである。本年度は1955年から2001年までの輸出規制期における台湾向けリンゴ輸出について研究した。主な研究活動は地元リンゴ商人への聞き取り調査、台湾への現地調査およびを輸出側と輸入側の仲介役を果たしてきた神戸と東京の華僑商社への聞き取り調査を行い、青森産リンゴの輸出機構、消費者の購買目的、購入品種と販売方法について検討し、青森産リンゴのブランド形成プロセスを明らかにした。2010年2月18日に弘前大学りんご振興研究センター主催のリンゴトークにおいて研究成果を発表した。同研究会には農林水産省や県農林水産部、りんご研究所、地元りんご商人が参加し、大きな成果をあげることができた。以上の研究活動を通じてこの時期の台湾向けりんご輸出に二つの特徴が確認できた。1.青森ブランドは生産側の主体的意図というより、台湾側の輸入割当制度によって強制的に創出された側面が強いこと。2.青森産りんごの輸出は地元りんご商人ではなく、神戸を中心とする華僑商社によって行われたこと。この二つの研究結論は今後、日本農産物の輸出拡大にいろいろな示唆を与えるものである。
前頭連合野の作業記憶過程における層状の情報処理

本研究の目的は、前頭前野の層のニューロン活動との関係を解析し、作業記憶の層状の情報処理様式を明らかにすることにあった。この目的のため、2頭のサルに眼球運動による遅延反応課題(ODR)課題を訓練した。ODR課題では、視覚刺激の位置を一時的に覚え、遅延のあとにその位置に眼を動かすことが課される。この課題をうまく行うためには、空間情報の作業記憶が必須であり、作業記憶を調べるのに適している。サルがこの課題を行っている際に、炭素封入ガラス電極を用いて前頭連合野からニューロン活動を記録した。一連の記録のあと、電極先端から直流電流を流し、炭素の沈着(直径百ミクロン程度)をつくり、記録部位のマークとした。これまでおよそ50個のニューロンでその層分布を調べ、ニューロン活動と層との関係を解析した。その結果、層によってニューロン活動の性質が異なることが判明した。つまり、皮質の浅い層には視覚刺激に応じるニューロンが多く、中層には遅延期に関係するニューロン活動が多かった。また、深層には遅延期と反応期の両方に関係するニューロンと反応期関連ニューロンが多くみつかった。さらに、ニューロンの空間コーディングをコサインカーブへのフィッティングにより計算し、この空間コーディングと皮質層との関係を調べた。そして、電極を皮質表面に対して垂直に刺入した場合、ニューロンがもっとも強く活動する方向(「好みの方向」)はおおむね一定することが判明した。以上のデータは、同様な空間コーディングをもつニューロンがコラム状に分布すること、そして、各コラム内で層状の処理が進行することを示唆する。ある空間位置に関する情報の受容→メモリ→行動出力という一連の作業記憶過程はあるコラム内で、上層から深層へと層状に進行すると考えられる。
多数のカルコゲン原子が集積した新しい反応場の確立

カンルコゲン原子を分子間で多数集積させることによって創出される反応場について検討することを目的として、分子結晶の形成によってカルコゲン原子を集積し、そこに創出される反応場について検討を行った。本研究では1,1,2,2-Tetrakis(4-hydroxyphenyl)ethane(TEP)の分子結晶形成能を用いてスルホキシド類を包接した新しい分子結合の形成を検討した。また、本研究ではこのようにして得られた硫黄化合物を含む分子結晶について固相反応場としての有用性を確認するためTEP・Sulfilimine分子結晶と気体状のアルデヒド類との反応も検討した。TEPは核酸型の水素基を有することで特徴づけられる新しいタイプの分子結晶性化合物である。TEPは核酸エチル中、ジメチルスルホキシド(DMSO)をはじめとするジアルキルスルホキシドそしてジフェニルスルホキシド(DPSO)をはじめとするジアリールスルホキシド及び関連のスルホキシド類を包接し分子結晶を形成した。またTEPは種々のビススルホキシド類とも分子結晶を形成することも本研究によって明らかにされた。分子結晶形成の典型例はTEP・2DMSOおよびTEP・2DPSOの結晶解析によって示された。この結果は多数の酵素原子および硫黄原子が分子間で集積した新たな結晶場が形成されたことを意味するもので、カルコゲン原子によるインターエレメント結合形成の新しい概念を与えるものとして注目される。また本研究によって、TEPが二つのスルホキシド類を認識して分子結晶を形成するという注目すべき結果も得られた。これらの結果はTEPがDMSOおよびDPSOに対して選択的な分子結晶形成を可能にする極めて興味深い分子認識能力を有していることを示す。ビススルホキシド類のTEPによる分子結晶形成においては新たにジアステレオマーに対する認識能力を有することが示された。すなわちTEPはその構造に応じてmeso-体とdl-体を認識して分子結晶を形成するという極めて興味深い結果を示した。これらの結果はTEPがゲスト分子としてのビススルホキシドに対してジアステレオマー認識能を有することのみならず、ジアステレオマーの分離において極めて有用な分離技術として応用出来る事を意味するもので、応用面からも非常に興味深い。さらにTEP・Sulfilimine分子結晶を用いてアルデヒド類との固相反応場についても新たな知見を得ることが出来た。すなわちTEP・Sulfilimine分子結晶に気化したアルデヒドを反応させたところ相当するニトリル類が得られた。このことはTEP・Sulfilimine分子結晶が固相反応場として作用したことを意味し、カルコゲン集積化合物の新たな化学を示唆している。現在このような分子結晶中の固相反応場としての有用性についてさらに検討を進めている。
プレB細胞受容体シグナルによりチロシンリン酸化される新規36KD蛋白質の機能解析

B細胞の分化初期に大型プレB細胞に発現するプレB細胞レセプターは、B細胞分化において有用なB細胞クローンを効率よく産生するのに重要な役割を担っている。しかし、このプレB細胞レセプターを介するシグナル、特に分化誘導を惹起するシグナルについてはほとんど分かっていない。我々は、最近樹立したプレB細胞レセプターを介するシグナルを解析するうえで有用な新規システムを応用して、プレB細胞レセプターからの特異的シグナルに携わっていると考えられる分子量36kDのタンパク質を見出した。次にこの36kD分子の精製を試み、最近その精製およびcDNAの単離に成功し、新規分子であることが分かった。さらに興味深いことにアミノ酸配列からこの36kD分子には、最近シグナル伝達の場として着目されている「ラフト」と呼ばれる特有の細胞膜部位に会合するために必須な脂質化を受けるアミノ酸配列が存在することが分かった。そこでこの分子の機能を解明するために、この分子の抗体を作製し生化学的な解析を行った。するとこの分子はほぼすべての組織で発現しているが、そのリン酸化はプレB細胞レセプターに特異的であることが分かった。現在この分子のシグナル伝達における重要性を検討するためにリン酸化依存的に会合する分子の同定を進めている。我々は、最近樹立したプレB細胞レセプターを介するシグナルを解析するうえで有用な新規システムを応用して、プロB細胞と成熟B細胞とではチロシンリン酸化されるタンパク質が一部異なることを明らかにした。特に、分子量36kDaのタンパク質のチロシンリン酸化は、プロB細胞においてのみ検出され、成熟B細胞では認められなかった。この結果から、この分子がプレB細胞レセプターからの特異的シグナルに携わっていると考えられた。そこで我々は、この分子をpp36と名付け、精製を試み、最近その精製およびcDNAの単離に成功した。興味深いことにアミノ酸配列からpp36には、最近シグナル伝達の場として着目されている「ラフト」と呼ばれる特有の細胞膜部位に会合するために必須な脂質化を受けるアミノ酸配列が存在することが分かった。シグナル伝達における「ラフト」の重要性は、T細胞ではよく解析されているが、B細胞ではほとんど分かっていない。pp36の機能を解析することは、プレB細胞受容体を介するシグナル伝達を解明するばかりでなく、B細胞のシグナル伝達における「ラフト」の重要性を解析する足がかりになるものと期待される。
近代ロシアにおける存在の学としての「物の哲学」の研究

今年度は国際会議での口頭報告一篇、国内のシンポジウムでの口頭報告一篇、論文三篇、翻訳書一冊の研究成果を挙げた。これらも文学や芸術学、社会思想など多様な専門分野の研究者との討議の成果である。論文「ローセフとプラトン主義(2)」は昨年度発表した「ローセフとプラトン主義」の続編で、ローセフの『神話の弁証法』における人格的存在論の構成について検討した。ローセフは神話の本質を解明するにあたって、神話を日常的な現実の一部として受け取っている「神話的主体」の立場に立っべきことを主張している。その場合、神話はフィクションとしてではなく、現実の一部として捉えられている。これは一定の世界観からの「物」に対する意味付け=人格化によって成立するものであり、その存立構造の弁証法的解明が行われていることを明らかにした。これと関連して、「ローセフの存在論的表現論と解離性概念をめぐって」では、ローセフが『神話の弁証法』で提起した表現理論における分析概念である「解離性」を応用的に解釈し、創作におけるリアリティの成立構造の分析に援用することで、その現代的意義について検証した。一方、ロシア語で発表した論文(邦訳すれば「ベルジャーエフと『道標』-革命の批判者か、そして/あるいは反動的スラヴ主義者か?」)では、1909年に刊行された1905年革命の批判論集『道標』におけるベルジャーエフとブルガーコフの論文を比較検討し、両者の存在論的視点の相違がその後の宗教社会論的観点の相違に重大な影響を及ぼしていることを明らかにした。また、昨年度に資料集として作成したローセフの『神話の弁証法』の翻訳を『神話学序説』というタイトルで刊行した。さらに、今年度はこの三年間に発表した日本語論文八篇を一部改稿して収録した報告集を作成した。これについては、今秋に出版助成申請を行い、研究書として刊行する準備を進めている。今年度はこれまで蓄積した知見・資料に加え、2005年12月にロシア・フランスで行った調査結果を一部使用することで、口頭報告三篇、論文二篇、共著書一篇の研究成果を上げた。これらは文学や社会言語学など他領域の研究者を交えたシンポジウム等での報告・討議を経た成果である。本研究計画では、「ロシアにおける存在の学」が哲学の一専門分野としての存在論にとどまらず、およそ「ある」と述定されるあらゆるものを包括する哲学的構想であり、政治・倫理・法などの多領域にまたがる問題であるという作業仮説を証することを目的としている。それはロシアにおける存在論的伝統の解明と「物の哲学」の内実の分析という二つの側面から検討される。共著書『新しい文化のかたち』に収録した論考では、前者の課題に取り組み、19世紀の代表的思想家を取り上げた。そして、当時のナショナリズムと反西欧の風潮が、実は『ロシアとは何か」という独特な存在論的問いかけに立脚していたことを明らかにした。また、その批判者であるソロヴィヨフは、キリスト教を普遍主義的に解釈し、神と人間をめぐる独特の存在論哲学を打ち立てることで存在論的関心に答えていたのである。ソロヴィヨフは神学的に受容されたプラトン主義的伝統を再生させ、20世紀初頭の宗教哲学の興隆を促した。そこに見られる存在論的関心の具体的分析として、まず論文「亡命宗教哲学者の見た悪夢」では、革命前後に登場したイリインの構想を分析し、ヘーゲル哲学と現象学を基礎として、宗教的知見と自然法的思考を融合させた独自の法思想が形成されていたことを明らかにした。革命後にはここから興味深い反ボリシェヴィキ思想も生まれてくる。また、論文「第一次世界大戦期のスラヴ主義」では、大戦期に復活したスラヴ主義的なナショナリズムの根底にプラトン主義的存在論に立脚する象徴主義的構想が作動している場合があることを明らかにした。今年度はキリスト教的な宗教哲学における存在論的構成の分析と、ロシアの政治・社会思想に見られる存在論的前堤の分析という二つのアプローチにより、国際会議での口頭報告一篇、論文四篇の研究成果を挙げた。これらも他領域の研究者を交えた討議の成果である。論文「ローセフとプラトン主義」では、正教神学、ギリシア古典学、近代西欧哲学を基盤として独自の存在論的哲学の構築を試みた哲学者ローセフの1930年の著作『神話の弁証法』の基本的分析を行った。これは「賦活された」人格的存在として世界を捉える神話的世界観の構造の弁証法的に解明したもので、近代ロシア存在論の到達点を示したものといえる。この著作は本邦での紹介事例がないため、基本的な資料を別に資料集という形にまとめた。ロシア語で発表した論文(邦訳表題「哲学的行為の義認について:ソロヴィヨフ以後のキリスト教的理念の構築をめぐって」)では、20世紀初頭のロシア宗教哲学におけるキリスト教の教義理解とそれを延長した社会的・政治的主張との関係について論じた。1917年革命前夜の政治的変革期に、「存在変容」の教義に示された宗教存在論的問題と国家や権力のあり方をめぐる問題が関連付けて論じられており、宗教社会学的存在論とも言える思想が成立しつつあったことを明らかにした。これと関連して、論文「ソヴィエト愛国主義と民族政策」では、19世紀の民族主義的な政治思想とされる汎スラヴ主義における「民族」概念の存在論的前提が、ソ連体制初期の民族政策の変転にも一定の思想的影響を与えた可能性を検討した。

また、論文「革命批判の思想的射程」においては、1905年革命がロシアの政治状況の全面的な転換をもたらさなかったことに関連して、革命勢力の精神的・倫理的問題点を批判したベルジャーエフの構想が、一定の存在論的基盤に依拠しており、それが上述のような宗教社会学的構想の根底にあることを示した。今年度は国際会議での口頭報告一篇、国内のシンポジウムでの口頭報告一篇、論文三篇、翻訳書一冊の研究成果を挙げた。これらも文学や芸術学、社会思想など多様な専門分野の研究者との討議の成果である。論文「ローセフとプラトン主義(2)」は昨年度発表した「ローセフとプラトン主義」の続編で、ローセフの『神話の弁証法』における人格的存在論の構成について検討した。ローセフは神話の本質を解明するにあたって、神話を日常的な現実の一部として受け取っている「神話的主体」の立場に立っべきことを主張している。その場合、神話はフィクションとしてではなく、現実の一部として捉えられている。これは一定の世界観からの「物」に対する意味付け=人格化によって成立するものであり、その存立構造の弁証法的解明が行われていることを明らかにした。これと関連して、「ローセフの存在論的表現論と解離性概念をめぐって」では、ローセフが『神話の弁証法』で提起した表現理論における分析概念である「解離性」を応用的に解釈し、創作におけるリアリティの成立構造の分析に援用することで、その現代的意義について検証した。一方、ロシア語で発表した論文(邦訳すれば「ベルジャーエフと『道標』-革命の批判者か、そして/あるいは反動的スラヴ主義者か?」)では、1909年に刊行された1905年革命の批判論集『道標』におけるベルジャーエフとブルガーコフの論文を比較検討し、両者の存在論的視点の相違がその後の宗教社会論的観点の相違に重大な影響を及ぼしていることを明らかにした。また、昨年度に資料集として作成したローセフの『神話の弁証法』の翻訳を『神話学序説』というタイトルで刊行した。さらに、今年度はこの三年間に発表した日本語論文八篇を一部改稿して収録した報告集を作成した。これについては、今秋に出版助成申請を行い、研究書として刊行する準備を進めている。
ソラマメの発芽期におけるrRNA遺伝子の転写活性化機構について

ソラマメの発芽時では、吸水後約29時間目にrRNA遺伝子の発現が最初のピークを迎える。本研究ではこの時期の発芽根から核タンパク質を抽出し、rRNA遺伝子のプロモーターに塩基配列特異的に結合する成分の解析を行った。各種のカラムクロマトグラフィーにより、3種類の画分にプロモーター結合活性が存在することがわかった。DNaselフットプリンティングの結果より、これらのタンパク質の結合位置はほとんど同じであることがわかった。また、塩基に変異を持たせたプロモーター配列の解析より、3種類のタンパク質が結合に必要とする塩基もほぼ一致していることがわかった。しかし、これらのタンパク質とDNAとの結合安定性を調べたところ、量的には少ない一つの成分の安定性が他の2種に比べ、高いことがわかった。これらのタンパク質がどのような関係に在るのか、そして、それぞれどのような方法でrRNA遺伝子の転写に関与しているのかがこれらの課題である。例えば、リン酸化などのタンパク修飾で3種類に分画されるのであり、これらの内にある状態のものが転写に関与している可能性や、ある分画は活性化に、他の分画は阻害にと拮抗性に働いている可能性も考えられる。従って、これらの問題を解決する一つの方法として、これらのタンパク質の遺伝子のクローニングを試みた。サウスウエスタン法、マウスのUBF遺伝子をプローブとしたスクリーニングでは候補のクローンを得ることができなかった。従って、アミノ酸配列の情報を得るために、結合蛋白質の完全精製を試みた。数種のカラムで精製したタンパク質をサンプルとしたプレパレイティブな電気泳動を行った。その結果、一応数本のバンドに精製され、このような方法で完全精製が行えるめどがついたと考えられる。今後の問題はアミノ酸配列の分析に必要な量のタンパク質を集めるためのスケールアップであると考えられる。
放射線誘起表面活性現象を利用した原子炉内構造物防食特性改善

研究代表者らは、酸化ジルコニウムなどの広いバンドギャップを有する被膜にγ線を照射することにより、励起電子が被膜に接する金属に移行して電位を卑化させる放射線誘起表面活性現象を見いだした。本研究の目的は、この現象を利用して、金属の腐食を緩和する方法を実験的に確認することである。実験に用いられた試験片形状は全て幅20mm、長さ50mm、厚さ1mmであり、母材は純度99.99%の鉄、SUS304L、およびSUS316Lである。これに酸化被膜として酸化チタン、酸化ジルコニウム、または酸化アルミニウムを表面に溶射により成膜した。表面のみを試験対象とするため、裏面および端部にはエポキシ系樹脂を塗布した。3wt%塩化ナトリウム水溶液中に17時間浸漬した酸化アルミニウムを約200μm溶射した99.99%鉄試験片は、暗室保管の場合、一部孔食が見られ、ほぼ全面に腐食が進行した。一方、γ線を照射した場合には、このような腐食様相はほとんど見受けられなかった。溶液浸漬時間を40h,64hとした実験を行った結果、暗室の場合には腐食が更に進行したが、γ線照射の場合は腐食の進行が遅いことが判明した。これらの結果から、放射線照射により顕著な防食効果を発揮することが示された。線量率を増大させることにより、一層高い腐食緩和効果が生じ、また酸化チタン以外の酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムについても、γ線照射により高い防食特性が得られることがわかった。このように炉内構造物表面の酸化金属被膜(SUS、ジルカロイなど)がγ線と反応して、放射線誘起表面活性を生じ、腐食の進行を低減できることが確認された。このような技術のさらなる開発は特に、原子炉高経年化使用、近年社会的問題になった原子炉構造物のひび割れ防止、また原子炉安全上大きな課題となっている応力腐食割れの抑制を目的に開発を急ぐ必要がある。
腰部脊柱管狭窄症における黄色靭帯肥厚メカニズムの解明

腰部脊柱管狭窄症の原因となる黄色靭帯肥厚のメカニズムを解析した。黄色靭帯は加齢とともに肥厚してくること、その病態生理としてコラーゲン線維が増加してくることがわかっている。そのコラーゲン線維の増加は靭帯背側で生じることがわかった。靭帯の腹側と背側にわけ、遺伝子発現の解析を行ったところ、コラーゲンtype1だけでなく、type3, type5, type14と複数種類のコラーゲンが増加していることがわかった。さらに、黄色靭帯から採取した線維芽細胞を用い、遺伝子発現を調べたところ、靭帯肥厚の強かった黄色靭帯から採取した線維芽細胞でコラーゲンの各種の遺伝子発現がqPCR・western blottingのいずれでも増加していた。この、コラーゲン線維増加の原因として、小胞体ストレスが関係していることが分かった。肥厚した靭帯と肥厚していない靭帯との遺伝子発現をqPCRで比較したところ、小胞体ストレスに関わる遺伝子が靭帯肥厚群で増加していた。さらにこれはwestern blottingでも確認できており、靭帯肥厚と小胞体ストレスは関連していることが分かった。昨年までに小胞体ストレス応答の経路の一つであるATF6がコラーゲン産生に強くかかわっていることを報告した。さらに解析を進めたところ、ATF6のみでなくPERK経路もコラーゲン産生に強くかかわっていることがわかった。黄色靭帯にPERK inhibitorを投与したところ、細胞内のコラーゲンは増加していたが、細胞外のmedium中のコラーゲンが減少していた。このことから、小胞体ストレス応答を活性化して、線維化が進行していることが明らかになった。腰部脊柱管狭窄症の主因の一つとして、黄色靭帯肥厚が挙げられている。これまでの報告より、肥厚した靭帯では炎症やTGF-βなどの線維化に関わるシグナルが活性化していることが分かっている。本研究では、コラーゲンの折りたたみに非常に重要な小胞体に着目し研究を行っている。若年者の肥厚していない靭帯と高齢者の肥厚している靭帯の4検体ずつでマイクロアレイ解析を行った。高齢者では、TGFβのシグナルとともに、小胞体ストレス応答も強く活性化していた。さらに、102検体を用いたRT-qPCRでは,肥厚した靭帯では,線維化(COl1A-2, COl14, FN, HSP47)・小胞体ストレスマーカー(ATF6, GRP78, IRE1, SEL1, PERK, ERO1)が優位に増加していた。またWestern blottingによる、タンパクレベルでの解析でも、GRP78やGRP94といった小胞体ストレス応答で代表的なタンパクも増加していた。黄色靭帯肥厚は小胞体ストレス応答と強く相関していることが明らかになった。手術検体の解析で、黄色靭帯肥厚と小胞体ストレスの関連を明らかにできた。さらに培養細胞を用いた実験でも、線維化と小胞体ストレスとの関連を明らかにできたため。腰部脊柱管狭窄症の原因となる黄色靭帯肥厚のメカニズムの解明を行っている。近年、様々な疾患との関連が報告されている、小胞体ストレスに着目して研究を進めた。しかしながら、小胞体ストレス応答にはATF6・IRE1・PERKの3つの代表的なpathwayがあるが、特にどのpathwayが靭帯肥厚に関係しているかが明らかになっていなかった。そのため、それぞれの経路のover expressionや阻害剤を用いて検討したところ、ATF6経路は靭帯肥厚の原因となるコラーゲンの産生に強くかかわっていることが分かった。ATF6を過剰発現した細胞にTGF-β刺激を行ったところ、コラーゲンの産生量の増加がみられた。逆に、ATF6経路の阻害剤であるsiteoneprotease inhibitorを投与したところ、western blottingでCOL1A-1の産生量が減少していた。さらに、培養上清中の1型コラーゲンの量をELISAで評価したところ、ATF6阻害剤を投与するとコラーゲン量は低下していた。以上のことから、小胞体ストレス応答の中でも、ATF6が特に黄色靭帯肥厚にかかわっていると考えらえた。手術で採取した靭帯や靭帯由来の線維芽細胞を用いた解析から、小胞体ストレス応答が黄色靭帯肥厚の原因になっていることが新たにわかった。さらに小胞体ストレス応答の経路の中でもATF6が特にコラーゲン線維の産生に関わっており、この経路の活性を阻害することで靭帯肥厚を抑制できる可能性があることが分かったため。

肥厚した靭帯と肥厚していない靭帯との遺伝子発現をqPCRで比較したところ、小胞体ストレスに関わる遺伝子が靭帯肥厚群で増加していた。さらにこれはwestern blottingでも確認できており、靭帯肥厚と小胞体ストレスは関連していることが分かった。昨年までに小胞体ストレス応答の経路の一つであるATF6がコラーゲン産生に強くかかわっていることを報告した。さらに解析を進めたところ、ATF6のみでなくPERK経路もコラーゲン産生に強くかかわっていることがわかった。黄色靭帯にPERK inhibitorを投与したところ、細胞内のコラーゲンは増加していたが、細胞外のmedium中のコラーゲンが減少していた。このことから、小胞体ストレス応答を活性化して、線維化が進行していることが明らかになった。黄色靭帯由来の細胞を用いて、細胞レベルでも小胞体ストレスと線維化が関係しているか明らかにする。黄色靭帯肥厚における小胞体ストレスのさらなる役割を明らかにしていきたい。ATF6の経路の関わりは明らかになってきたが、ほかの小胞体ストレス経路の靭帯肥厚における役割はわかっていないため、そちらも解析を進めていきたい。またわれわれは、黄色靭帯肥厚は主に靭帯の背側で起こっていると考えている。力学的に背側の方でメカニカルストレスがかかっていることが予想されるが、そこでおこっている分子メカニズムはわかっていない。そのため、靭帯を背側と腹側にわけ、遺伝子やたんぱくの発現を評価し肥厚のメカニズムを明らかにしていきたい。予定していた消耗品が残っていたため(理由)予定していた消耗品が残っていたため(使用計画)上記記載の計画に必要な消耗品を購入する予定である上記記載の計画に必要な消耗品を購入する予定である