hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チロシン脱リン酸化酵素CD45によるB細胞抗原受容体のシグナル制御機構:Lipid Raftを中心として

われわれはB細胞抗原受容体(BCR)シグナル伝達系において、CD45が特定のSrc-family kinase(SFK)の活性を抑制的に制御することを報告してきた。本研究では、この抑制制御がBCR刺激によって、どのような機構で解除されるのかをLipid raftにおける分子会合の観点より検討した。この結果、CD45がきわめてニニークな形でBCRシグナルの開始を制御する機構が示唆された。(1)Raftにおけるシグナル伝達分子の挙動マウスB細胞株WEHI-231、BAL-17そして脾臓B細胞を材料としてGlycolipid Enriched Membrane画分(GEM)を調整した。これら細胞の全てにおいて、恒常的なSFKのGEMへの集積が認められた。また、Ig-β・Ig-αもGEM画分に存在した。(2)CD45の経時的な動態解析CD45は、刺激以前から一部がGEM画分に存在していた。興味深いことに、CD45はBCR刺激に伴い、一過的にBCRが存在するRaft画分から解離した。この結果は、WEHI-231、のみならずマウスB細胞においても観察された。(3)BCR刺激前後におけるRaft内外のPTK活性の比較とCD45の作用点解析CD45欠失B細胞を用いた実験では、BCR刺激以前からGEMのSFKのチロシンリン酸化の亢進が認められ、酵素活性は恒常的に活性化状態であった。この時GEMで活性化状態にあるSFKの亢進リン酸化チロシン残基はポジティブ制御部位とネガティブ制御部位の双方であった。さらに、CD45陽性細胞でCD45はBCR刺激以前にはGEMに存在するが、刺激直後にGEMから解離し、暫時回復した。GEMは生化学的に分画した細胞膜Lipid Raft画分であると考えられる。したがって、以上の結果はBCRシグナル伝達機構におけるSFK活性制御は、CD45のLipid Raftとの会合により支配される可能性を強く示唆するものである。現在、CD45がLipid Raftと会合・離脱する機構を解析中である。我々は、B細胞抗原受容体(BCR)より発するシグナル伝達をチロシン脱リン酸化酵素CD45がどのように制御しているかを解析している。特に本研究では、細胞膜Raft構造におけるBCRとCD45の制御関係について解析を行った。この結果、CD45が極めてユニークな形でBCRシグナル開始機構に関与することを示唆する結果が得られつつある。(1)Raftにおけるシグナル伝達分子の挙動未熟B細胞株WEHI-231を用いてシグナル伝達分子のBCR刺激前後におけるRaftへの会合を解析した。この結果、src-family kinaseであるLynは刺激以前からRaftに存在し、刺激によりわずかに増加した。一方、BCRの本体であるs-lgMおよびlg-α,lg-βは刺激後1分以内にRaft画分に集積した。(2)CD45の経時的な動態解析CD45は、刺激以前から一部がRaft画分に存在していた。

(3)BCR刺激前後におけるRaft内外のPTK活性の比較とCD45の作用点解析さらに、詳細な解析のため、CD45欠失WEHI-231クローン(以前我々が樹立した細胞株)およびCD45KOマウス脾細胞由来のB細胞を用いて実験を行った。Lyn活性をBCR刺激前後のRaft画分において確認したところ、CD45欠失細胞ではいずれも明かなLynの活性亢進を認めた。以上の結果は、RaftにおけるCD45の役割がLynの活性抑制であり、さらにCD45の解離がBCRシグナルのLyn活性を点火するする事を示唆している。現在、このメカニズムについて詳細な解析を行っている。我々はB細胞抗原受容体(BCR)シグナル伝達系において、CD45が特定のSrc-family kinase(SFK)の活性を抑制的に制御することを報告してきた。本研究では、この抑制制御がBCR刺激によって、どのような機構で解除されるのかをLipid raftにおける分子会合の観点より検討した。この結果、CD45がきわめてユニークな形でBCRシグナルの開始を制御する機構が示唆された。1.マウスB細胞株WEHI-231、BAL-17そして脾臓B細胞を材料としてGlycolipid Enriched Membrane画分(GEM)を調整した。これら細胞のすべてにおいて、恒常的なSFKのGEMへの集積が認められた。2.SFKのGEMへの集積は、BCR刺激前後で量的にはほとんど変動しなかった。しかし、CD45陽性細胞では、GEMにあるSFKのチロシンリン酸化はBCR刺激により誘導され、同時に酵素活性も上昇した。3.一方、CD45欠失B細胞を用いた実験では、BCR刺激以前からGEMのSFKのチロシンリン酸化の亢進が認められ、酵素活性は恒常的に活性化状態であった。この時GEMで活性化状態にあるSFKの亢進リン酸化チロシン残基はポジティブ制御部位とネガティブ制御部位の双方であった。4.さらに、CD45陽性細胞でCD45はBCR刺激以前にはGEMに存在するが、刺激直後にGEMから解離し、暫時回復した。GEMは生化学的に分画した細胞膜Lipid Raft画分であると考えられる。したがって、以上の結果はBCRシグナル伝達機構におけるSFK活性制御は、CD45のLipid Raftとの会合により支配される可能性を強く示唆するものである。現在、CD45がLipid Raftと会合・離脱する機構を解析中である。
抗癌剤耐性肺癌細胞株とLAK細胞間の接着認識経路の解析

1.抗癌剤耐性肺癌細胞の細胞接着分子を検討するために、cisplatin耐性肺小細胞癌株(H-69/CDDP)のECM蛋白への接着能を親株(H-69)と比較検討した。H-69/CDDPは、H-69に比較して、laminine、type IV collagenに強く接着した。fibronectinに対しては両株ともほとんど接着しなかった。これら2株の接着に関与するintcgrinを同定するために、glycoprotein levelおよびmRNA levelでのintegrinの発現を検討し、inhbition assayによりこれらintegrinの機能を調べた。抗beta_1および、抗alphasubunits抗体を用いたimmunoprecipitation/SDS-PAGE analysisおよびimmunocytochemistryの結果、H-69細胞にはalpha_3beta_1integrinが、H-69/CDDP細胞にはalpha_2beta_1integrinが発現し、alpha_1beta_1、alpha_6beta_1integrinは2株ともに発現されていないことが示された。さらに、これらのprotein levelと一致して、beta_1およびalpha_2のmRNAがH-69/CDDP細胞に認められた。また、inhibition assayにより、H-69/CDDP細胞のlaminin,type IV collagenへの接着にalpha_2beta_1integrinが機能していることが示された。H-69/CDDP細胞に発現されたalpha_2beta_1integrinはlaminin,type IV collagenに対する接着を増強させることによって、転移を促進させる可能性が示唆された。2.肺小細胞癌株(H-69,N231)を用い、新抗癌剤Taxotereに対する耐性株を樹立している。
加速度地震動の高周波数限界

地震の震源での高周波地震動の生成についての研究は震源過程のみならず強震動予測の研究に重要なkeyとなっている。近年震源近傍域で観測された加速度強震記録の解析から、加速度震源スペクトルは高周波数域で平担な特性を有し、ある特定の周波数、いわゆるfmaxより高周波数で減衰することがわかってきた。しかしながら、このfmaxについては震源特性であるか、伝播媒質の減衰効果であるか未だ論争中の問題となっている。本研究は震源での高周波地震動の生成について観測および理論の両面から検討を行った。観測は高槻市にある京大阿部山地震観測所で広帯域速度型強震計を用いてなされ、1988年6月から約8ケ月間にM5.3からM2.3まで約40個の地震動が得られた。従来fmaxはM4以上の中規模地震で調べられていたが、今回の研究でより小さな地震についてもfmaxの存在が確認された。またfmaxは地震規模に依存して、規模が大きくなるにつれてわずかではあるが小さくなることが確かめられた。次にfmaxの震源での生成について理論的観点から調べるため、anti-plane cohesive zone modelに基づき、crack破壊の開始から停止に至る過程を数値シミュレーションを行い、neav-fieldおよびfar-fieldで得られる地震波が計算された。得られた結果は次の様にまとめられる。(1)破壊の成長には適当な大きさの初期crackが必要である。(2)破壊ははじめのゆっくり成長し次第にS波速度に近づく。(3)破壊の停止の条件として、バリア型とアスペリティ型を考えたが、いずれの場合も高周波は停止時に生成され、w^<-2>の特性を有することがわかった。fmaxはLs・β/Li^2(ここでLsは停止時のクラックサイズ、Liは初期クラックサイズ)で与えられる。従ってもし初期クラックの大きさLcがすべての地震で共通ならば、fmaxは大きい地震ほど大きいことになる。しかしながら、観測事実からは、fmaxは逆にやや小さくなり、初期クラックは地震の大きさに依存して大きいことが必要である。
プログラニュリンの網膜再生とその役割に関する研究

プログラニュリンは生後1日目から生後9日目網膜において増加が認められ、ミクログリアは生後1日目から生後7日目網膜において増加する(Kuse et al. Sci Rep. 2017, Santos et al. J. Comp. Neurol. 2008)。以上のことから、網膜発生期におけるプログラニュリンとミクログリアの関与が考えられた。そこで、網膜発生期におけるプログラニュリンのミクログリアへの役割に関して、プログラニュリン欠損マウスを用いて検討した。生後7日目のプログラニュリン欠損マウス網膜において、ミクログリアの減少と網膜前駆細胞数の減少が認められた。また、コロニー刺激因子1受容体(colony stimulating factor 1 receptor: CSF1R)の阻害剤により、ミクログリアを減少させると、網膜前駆細胞増殖が低下することが明らかとなった。これらの結果から、プログラニュリンの欠損により、発達期網膜におけるミクログリアが減少し、前駆細胞数の低下につながることが示唆された。我々の過去の報告において、成体プログラニュリン欠損マウスにおける網膜視細胞および網膜神経節細胞の減少を認め、プログラニュリンを網膜初代培養細胞に添加した場合に視細胞分化が促進されたことから、網膜発生への関与が考えられた(Kuse et al. Sci Rep. 2016)。本研究では、網膜発生期からのプログラニュリンの影響を明らかにすることを目的として、プログラニュリン欠損マウスを用いて検討した。プログラニュリン欠損マウスにおいて、glial fibrillary acidic protein (GFAP)の発現増加が認められ、網膜アストロサイトの活性化が起きていた一方で、ionized calcium binding adaptor molecule 1 (Iba-1)陽性ミクログリアには変化が認められなかった。プログラニュリン欠損マウス視神経においても、同様に、ミクログリアに変化は認められないものの、アストロサイトの活性化が起きていた。また、視神経は主に網膜神経節細胞の軸索から構成されるが、その凝集が認められた。これは、網膜神経節細胞の変性に起因するものと考えられた。上記の変化がどの時期から認められるのかを検討するために網膜発生早期と後期と考えられる生後1日と9日のマウス網膜を評価した。生後1日のプログラニュリン欠損マウス網膜においてアストロサイトの変化は認められなかったものの、生後9日のプログラニュリン欠損マウスでは、アストロサイトの活性化と、網膜神経節細胞の減少が認められた。また、この段階において、プログラニュリン欠損マウスでは視細胞前駆細胞マーカーの増加と成熟視細胞マーカーの減少を認めた。当該年度では、プログラニュリンは網膜発生期における網膜神経節細胞の生存とアストロサイトの活性化において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。特に、生後9日の段階において、プログラニュリン欠損マウスでは網膜神経節細胞の減少、視細胞マーカーの減少、アストロサイトの活性化などを認めたことや、野生型網膜においてプログラニュリンの発現量が生後9日において増加していたことから、その役割を強く発揮しているのは網膜発生後期であると推察された。網膜発生期におけるプログラニュリンの作用を明らかにすることは、網膜再生における作用にもつながると考えられる。我々の過去の検討により、プログラニュリン欠損マウス発生期(生後9日目)網膜では、網膜神経節細胞の減少、アストロサイトの活性化、視細胞分化の異常が認められることが明らかとなった。さらに、過去の報告において、プログラニュリンはhepatocyte growthfactor (HGF)受容体を介して、視細胞分化を促進させることを明らかにした(Kuse et al. Sci Rep. 2016)。そこで、プログラニュリン欠損マウスの視細胞分化異常が起きている生後9日目において、HGF受容体の寄与を確かめるために、その活性化について検討した。生後9日目のプログラニュリン欠損マウス網膜において、HGF受容体の活性化の低下が認められた。そのため、in vivoにおいてもHGF受容体の減少と視細胞分化の異常が関連していることが示唆された。また、過去の報告において、HGF受容体は網膜神経節細胞の生存に関与することが報告されている(Tonges et al. J. Neurochem. 2011)。一方で、プログラニュリンは直接的にアストロサイトの活性化を抑制することが示されている(Menzel et al. Glia 2017)。以上のことから、プログラニュリンはHGF受容体を介した作用と、それ以外の多様な作用を示すことが示唆された。当該年度では、プログラニュリン欠損マウス網膜において、プログラニュリンの作用点の一つであると考えられるHGF受容体の関与を示唆することができた。また、HGF受容体以外のプログラニュリンの作用として、アストロサイトへの作用も示唆されていることから、プログラニュリンの多様なターゲットを明らかにできたと言える。また、コロニー刺激因子

1受容体(colony stimulating factor 1 receptor: CSF1R)の阻害剤により、ミクログリアを減少させると、網膜前駆細胞増殖が低下することが明らかとなった。これらの結果から、プログラニュリンの欠損により、発達期網膜におけるミクログリアが減少し、前駆細胞数の低下につながることが示唆された。当該年度の検討により、プログラニュリンが網膜障害後の網膜再生に寄与するだけでなく、網膜発生にも影響を及ぼしている可能性が示唆された。特に、以前の我々の報告で見出していたプログラニュリンの網膜視細胞分化促進作用について、生後9日目のプログラニュリン欠損マウス網膜において視細胞の分化阻害が認められたことから、プログラニュリンの視細胞分化への寄与をより明確なものとした。そのほか、網膜神経節細胞にも影響を与える可能性があることから、プログラニュリンは視細胞だけでなく、種々の網膜細胞に影響している可能性が高いと考えられる。今後は、視細胞だけでなく、他の網膜細胞へのプログラニュリンの関与の可能性も考慮に入れ、より詳細に、網膜再生、網膜発生期における関与を明らかにしていく。当該年度の検討により、プログラニュリンの作用メカニズムの一端を明らかにしたと考えられる。プログラニュリンはミクログリアとの関与が多く報告されている(Pickford et al. Am. J. Pathol. 2011, Minami et al. Nat. Med. 2014, Lui et al. Cell 2016)。興味深いことに、プログラニュリンは生後1日目から生後9日目網膜において増加が認められ、ミクログリアは生後1日目から生後7日目網膜において増加する(Kuse et al. Sci Rep. 2017, Santos et al. J. Comp. Neurol. 2008)。以上のことから、網膜発生期におけるプログラニュリンとミクログリアの関与が考えられるため、今後、網膜におけるプログラニュリンのミクログリアへの関与を明らかにしていく。今年度は研究が順調に進行し、予想よりも早く成果を上げることができたが、さらなる研究の進展のために次年度使用予定の研究費が生じた。(理由)今年度は研究が順調に進行し、予想以上の成果を挙げることができたが、さらなる研究の進展の為に次年度使用予定の研究費が生じた。(使用計画)網膜発生期におけるプログラニュリンとミクログリアの関与が考えられるため、今後、網膜におけるプログラニュリンのミクログリアへの関与を明らかにしていく。その過程で必要なプログラニュリンおよび抗体の購入費、さらに研究内容の学会・論文発表費用として使用する。次年度はプログラニュリンやその抗体などを含めた消耗品が必要となる。また、他にも多数の学会発表や論文投稿を予定しているため、旅費、投稿料、掲載料等に使用する予定である。
急性硬膜下血腫-幹細胞移植モデルを用いた急性期プレコンディショニング治療の確立

本研究はまず急性硬膜下血腫ラットモデルを作成し、その安定性を確認した。損傷の確実な作成を確認したうえで、その後に米国マイアミ大学との連携により、急性硬膜下血腫ラットモデルに神経幹細胞を移植する研究を開始した。神経幹細胞にはNSI-566(神経幹細胞で米国FDAで臨床的に認可されている細胞種類)をステレオ下に海馬から皮質下に注入し、行動実験並びに組織学的検討を加えた。これにより、NSIを移植した群において、ロタロッドによる運動機能の回復を見ることができた。死亡率には有意差はなく、安全性も確認しえた。また、Stereotacticでなく、脳表にNSIをシーティングすることでも、神経幹細胞の生着を得ることができた。牛のコラーゲンシートを用いた人工硬膜にNSI566を広げたものを用い、減圧開頭部分に15m×6mmのコラーゲンシートを貼付させ、8週間までの免疫組織染色を確認した。これでもラットの死亡率には変わりなく、安全性の確認も行われた。我々の研究により上記の2つのメソッドの有効性が確認されているが、注入により移植した細胞の方が、より多くの生着を得ることができ、今後、頭部外傷に対する神経幹細胞移植のさらなるメソッドの確立を要すると考えられた。これについては8週のRotarodに加え、シリンダーテストなどさらなる追加行動実験を行う予定である。私たちは神経幹細胞移植を用いた頭部外傷治療を目指しているが、その前段階として急性硬膜下血腫(ASDH)モデルを用い、減圧開頭術の有無による運動機能の差異や病理学的評価について検討を行った。250-300gのSDラットのオスを用いた。ラットに全身麻酔後、尾動脈からカニューレを挿入し自己血液250μLを採取した。左頭蓋に直径約3mmの穴を開け、自己血液を5分間で注入しASDHモデルを作成した。実際の救急搬送から治療に至るまでのタイムラグとして頭部への血液注入後、30分間放置し、その後ラット治療群は頭蓋に注入してできた血腫を全て除去してから頭皮を縫合、非治療群は血腫を頭蓋内に残したままとした。この治療群と非治療群に分けた各5匹ずつのラットをRotarod法によって評価した。期間を経ることによる回復の程度も把握するために1週間毎、4週間にわたって評価した。また行動実験終了後のラットから脳切片を作成し、HE染色にて脳損傷の程度を比較した。非治療群のラットは治療群のラットに比べRotarodのRun Timeが低く、時間経過による回復もなだらかであった。それに対して治療群のラットは1回目からRunTimeが長く、それ以降のRunTimeの上昇率も大きかった。組織を比較してみたところ治療群の大脳皮質に比べて、非治療群の大脳皮質は血腫による大脳皮質圧迫の影響で皮質の層が薄くなっており、皮質下の神経細胞数も少ないことがわかった。非治療群のRotarod保持時間が少なかった原因としてASDHによる脳虚血の影響で脳が委縮し神経細胞損傷が起こり、運動機能が減少したことが原因と考える。上記の結果によりASDHの治療が果たされた場合Rotarod行動実験に影響を及ぼすことが示された。今後は神経幹細胞による治療を行い、神経幹細胞投与群の行動実験も加える予定である。初年度は安定した、臨床により近い損傷モデルを作成し得た。重症頭部外傷における急性期治療は、脳酸素化と脳循環の維持による二次的脳損傷の予防が主体であったが、基礎研究では酸素運搬体Perfluorocarbonを用いた急性期治療は、重度損傷による細胞呼吸障害を改善させることができなかった(横堀ら,脳死・脳蘇生2015)。治療限界は自明となり、一次的脳損傷の治療を指向した治療戦略の確立が急務であると考える。我々は重症頭部外傷モデルを用いた神経幹細胞移植の実現可能性について基礎的研究による検討を行った。無胸腺ラット(F344/NJcl-rnu/rnu:雄10W 200g)を用いた。顕微鏡下に自家血液を硬膜下に注入した急性硬膜下血腫モデルを作成し(n=6)、30分後に減圧開頭を施行。術後1週後にGFP陽性ヒト神経幹細胞(hNSC: NSI-566, Neuralstem社)を100,000個/、傍損傷部の海馬近傍に部位にマイクロインジェクターにて移植した。4週間のRotarodによる行動実験を行った後、脳固定を行い移植細胞の生着を確認した。Sham群としてhNPCの代わりに培養液のみを注入する群を作成し(n=3)治療群と比較した。GFP陽性神経幹細胞は移植後第4週で損傷組織近傍に生着し、神経軸索を進展させる像が得られた。有意差は得られなかったが、第4週のRotarodによる歩行保持時間はhNPC移植群で長く(中央値Transplant = 91.3秒, Sham = 61.5秒)、hNSCの非劣性が確認された。神経細胞移植による再生医療は頭部外傷においても新しい治療戦略となる可能性が考えられた。脳低温療法や薬物治療などの急性期医療がどのように細胞の生着に関与するか、拒絶反応をどのようにコントロールするか、更なる検討を要する。認知機能や長期転帰についても評価が必要である。本研究におけるラットモデル作成は安定しており、引き続き幹細胞移植を行いつつ、長期転帰を確認する研究を継続しうる本研究はまず急性硬膜下血腫ラットモデルを作成し、その安定性を確認した。

損傷の確実な作成を確認したうえで、その後に米国マイアミ大学との連携により、急性硬膜下血腫ラットモデルに神経幹細胞を移植する研究を開始した。神経幹細胞にはNSI-566(神経幹細胞で米国FDAで臨床的に認可されている細胞種類)をステレオ下に海馬から皮質下に注入し、行動実験並びに組織学的検討を加えた。これにより、NSIを移植した群において、ロタロッドによる運動機能の回復を見ることができた。死亡率には有意差はなく、安全性も確認しえた。また、Stereotacticでなく、脳表にNSIをシーティングすることでも、神経幹細胞の生着を得ることができた。牛のコラーゲンシートを用いた人工硬膜にNSI566を広げたものを用い、減圧開頭部分に15m×6mmのコラーゲンシートを貼付させ、8週間までの免疫組織染色を確認した。これでもラットの死亡率には変わりなく、安全性の確認も行われた。我々の研究により上記の2つのメソッドの有効性が確認されているが、注入により移植した細胞の方が、より多くの生着を得ることができ、今後、頭部外傷に対する神経幹細胞移植のさらなるメソッドの確立を要すると考えられた。これについては8週のRotarodに加え、シリンダーテストなどさらなる追加行動実験を行う予定である。今後は米国NeuralStem社との契約の元、損傷モデルに対して神経移植を用いた実験を進めていく。前述の如く、幹細胞移植の非劣性が確認された。神経細胞移植による再生医療は頭部外傷においても新しい治療戦略となる可能性が考えられた。脳低温療法や薬物治療などの急性期医療がどのように細胞の生着に関与するか、拒絶反応をどのようにコントロールするか、更なる検討を要する。認知機能や長期転帰についても評価が必要である。今回ラットモデル作成のみを施行したため、神経細胞移植の実験は行わなかった。故、次年度使用額が生じた。ラットモデル作成、幹細胞移植で消耗品の購入が少なくすんだ。来年度の移植細胞購入費用に充てる。上記の理由より、来年度の移植細胞購入費用に充てたい。
幼若動物の鎮静耐性におけるカリウム－塩素イオン共輸送担体の機能解析と治療法開発

幼若動物では鎮静薬の効果が減弱しており、これには細胞内塩素イオン濃度が影響している。申請者らは、カリウムー塩素イオン共輸送担体の一つNKCC1をブメタニド投与により阻害し、細胞内塩素イオン濃度を下げることにより、非鎮静量のミダゾラム投与で鎮静が獲得できることを明らかにしている(Koyama, Andoh, Anesthesiology. 2013)。一方で、NKCC1と協調して細胞内塩素イオン濃度を規定するKCC2の幼若動物における機能については不明な点が多い。本研究では、1幼若動物の鎮静におけるKCC2の役割について明らかにし、2生後発達段階におけるNKCC1、KCC2の鎮静に対する影響の違いを検討する。最終的に、3両担体への作動薬を用いて、ミダゾラム連用に伴う鎮静耐性に対する鎮静耐性改善薬としての応用可能性を検討する。P7のラットに10mg/kgの濃度でミダゾラムを投与すると鎮静は得られないが、そこにKCC2の機能活性化薬であるCLP290(Yves DeKoninchより譲渡)を併用すると、同濃度のミダゾラムでもラットは入眠する。この動物の組織染色を行うと、大脳皮質において、ミダゾラム+CLP290併用群においてのみ興奮した神経細胞数が低下していた。またこのメカニズムとして、CLP290がKCC2のリン酸化を増大させることが明らかとなった。現在3の実験に着手しており、ミダゾラム30mg/kgの濃度で投与すると入眠することが分かった。またその入眠時間は3日間連用すると、3日目には1日目より入眠時間が有意に短縮した。実験系を大きなトラブルなく適切に立ち上げることができたため。3の実験に着手しており、ミダゾラム30mg/kgの濃度で投与すると入眠することが分かった。このメカニズムにKCC2のdown regulationが関与しているかを生化学的に検討していく。最終的に、3両担体への作動薬を用いて、ミダゾラム連用に伴う鎮静耐性に対する鎮静耐性改善薬としての応用可能性を検討することを目的としている。1に関しては、KCC2の機能を上げる薬剤であるCLP290を投与することにより、麻酔薬による鎮静がかかりやすくなっていることが分かった。このメカニズムとしてKCC2のリン酸化という新たなメカニズムの関与を示唆するデータを得た。ミダゾラム投与を行った幼若ラットにKCC2の機能活性化薬剤を投与すると鎮静作用が増強した。この薬剤はKCC2のリン酸化を増強することが分かった。これは前述した本研究の目的の一つである1幼若動物の鎮静におけるKCC2の役割について明らかにする、ことを達成したものである。1.幼若動物の鎮静におけるKCC2の役割について、組織染色、生化学、蛍光イメージング技術を用いて、包括的に明らかにする。2.幼若動物におけるミダゾラム連用に伴う鎮静耐性モデルを確立する。3. NKCC

1、KCC2への作動薬を用いて、上記2で作成した鎮静耐性モデルに対する耐性改善薬としての応用可能性を検討する。3の実験に着手しており、ミダゾラム30mg/kgの濃度で投与すると入眠することが分かった。またその入眠時間は3日間連用すると、3日目には1日目より入眠時間が有意に短縮した。このメカニズムにKCC2のdown regulationが関与しているかを生化学的に検討していく。当初技術員を雇用して実験を遂行する予定であったが、分担研究者のみで予定通り実験を遂行することが出来、残額が発生した。実験の立ち上げが順調であり、行動実験に必要な動物や消耗品が当初の予定より少なく済んだため。次年度は、複数回ミダゾラム投与により死亡する個体が出てくる可能性があり、今年度の未使用金額をそうした実験個体数の増加に充てる。来年度は技術員雇用が必要であり、その分の費用として今回生じた残額を充当する。
日中両国における尿路性器疾患の特性と治療に関する共同研究

泌尿性器疾患のうち悪性新生物、先天異常については、その特性と治療効果の研究に際しては母集団が大きく、したがって医療の集約している状況が適していると考えられる。この観点より年平均入院患者数が400人にのぼる北京医科大学泌尿器科との共同研究を行ったのでその平成2年度の成果につき報告する。まず悪性新生物についてであるが、進行性尿路性器腫瘍のうち、膀胱癌と前立腺癌について述べる。これらの疾患では現在手術療法のみでは不十分であり、化学療法や放射線療法を含めた集学的治療が必要とされている。特に化学療法については近年シスプラチンを基礎にした治療で一定程度の効果を認めるとの報告が多くみられるようになった。今回はこの化学療法についてその近接効果を中心に評価を試みた。1)膀胱癌遠隔転移のない浸潤癌、新鮮例を対象とし、術前治療として全身化学療法(いわゆるMーVAC療法)2コ-ス、あるいは抗癌剤の動脈内注入療法(動注療法)を2コ-ス行い、遅もにエコ-やCTによる画像評価と膀胱全摘の手術材料による組識学的な効果判定を行った。動注療法はシスプラチン100mg/m^2、THPアドリアシン30mg/m^2を少量のアドレナリンとともに内腸骨動脈より注入した。動注例は8例あり画像上消失はしないものの腫瘍の縮小効果を認めたPR例が8例であり、同時にこれら全例で組識学的に癌細胞は残存するものの広範な壊死を認めた。MーVAC例は2例あったが画像上の縮小はなく組識学的にも軽度の細胞変性を認めただけであった。副作用としては動注例で全例に吐気、嘔吐などの消化器症状がみられ、3例において動注2コ-ス後白血球が3000以下になった。MーVAC例では1例で白血球が3000以下となった。消化器症状として口内炎、吐気などをみたが手術前には回復した。以上より、動注療法では画像上、あるいは組識学的にも原発腫瘍の縮小効果が見られたが、MーVAC療法では縮小効果が見られなかった。後者については症例数が少なく現時点で効果の有無の判定は難しいと考えられる。一方、MーVAC療法では術前治療として2コ-ス行うとすると2か月の入院期間の延長が必要となり、中国においてはこの点でやや問題があると考えられた。2)前立腺癌骨転移を有する進行性前立腺癌新鮮例を対象とし、除睾術単独と除睾術+化学療法(IFAP療法:アイフォスファマイド、フルオルウラシル、アドリアシン、シスプラチン)での治療効果を比較することが目的である。この研究はその後の癌再燃までの期間の比較、再燃後のエストロゲン療法の効果などを解析するものであり、今回は観察期間も短く除睾術の効果としてしか評価できなかった。症例は7例あり、除睾術でいずれも疼痛の緩和、腫瘍マ-カ-値の低下をみたが、これは一般的に認められている効果と言えよう。巨大なリンパ節転移をみた1例では除睾後の腫瘍マ-カ-値の減衰がIFAP療法により更に加速され化学療法の近接効果としての有効性を示唆するものと考えられた。3)先天異常北京医科大学泌尿器科の86年度以降の統計では入院患者は年平均400人であり、当科のそれは350人であった。中国では、泌尿性器系の先天異常は、入院患者の8.2%を占めており、当院のそれは8.0%でありほぼ同頻度であった。停留精巣がもっとも多く先天異常例の37%を占め年平均33例(当科34%、年平均13例)であり、これもほぼ同値であった。次に多いのは尿道下裂であり20%、年平均17例(当科15%、年平均6例)とその頻度もほぼ同値を示した。一方極めて稀な先天異常として、膀胱外反症、それの軽症例と考えられる尿道上裂が年1ー2例中国側では登録されているが、当科では全くみられなかった。以上より、入院手術の必要な泌尿器科先天異常疾患の入院患者に占める比率は日中両国ともほぼ同程度であり停留精巣や尿道下裂がその主体であることにも差は見られなかった。

動注療法はシスプラチン100mg/m^2、THPアドリアシン30mg/m^2を少量のアドレナリンとともに内腸骨動脈より注入した。動注例は8例あり画像上消失はしないものの腫瘍の縮小効果を認めたPR例が8例であり、同時にこれら全例で組識学的に癌細胞は残存するものの広範な壊死を認めた。MーVAC例は2例あったが画像上の縮小はなく組識学的にも軽度の細胞変性を認めただけであった。副作用としては動注例で全例に吐気、嘔吐などの消化器症状がみられ、3例において動注2コ-ス後白血球が3000以下になった。MーVAC例では1例で白血球が3000以下となった。消化器症状として口内炎、吐気などをみたが手術前には回復した。以上より、動注療法では画像上、あるいは組識学的にも原発腫瘍の縮小効果が見られたが、MーVAC療法では縮小効果が見られなかった。後者については症例数が少なく現時点で効果の有無の判定は難しいと考えられる。一方、MーVAC療法では術前治療として2コ-ス行うとすると2か月の入院期間の延長が必要となり、中国においてはこの点でやや問題があると考えられた。2)前立腺癌骨転移を有する進行性前立腺癌新鮮例を対象とし、除睾術単独と除睾術+化学療法(IFAP療法:アイフォスファマイド、フルオルウラシル、アドリアシン、シスプラチン)での治療効果を比較することが目的である。この研究はその後の癌再燃までの期間の比較、再燃後のエストロゲン療法の効果などを解析するものであり、今回は観察期間も短く除睾術の効果としてしか評価できなかった。症例は7例あり、除睾術でいずれも疼痛の緩和、腫瘍マ-カ-値の低下をみたが、これは一般的に認められている効果と言えよう。巨大なリンパ節転移をみた1例では除睾後の腫瘍マ-カ-値の減衰がIFAP療法により更に加速され化学療法の近接効果としての有効性を示唆するものと考えられた。3)先天異常北京医科大学泌尿器科の86年度以降の統計では入院患者は年平均400人であり、当科のそれは350人であった。中国では、泌尿性器系の先天異常は、入院患者の8.2%を占めており、当院のそれは8.0%でありほぼ同頻度であった。停留精巣がもっとも多く先天異常例の37%を占め年平均33例(当科34%、年平均13例)であり、これもほぼ同値であった。次に多いのは尿道下裂であり20%、年平均17例(当科15%、年平均6例)とその頻度もほぼ同値を示した。一方極めて稀な先天異常として、膀胱外反症、それの軽症例と考えられる尿道上裂が年1ー2例中国側では登録されているが、当科では全くみられなかった。以上より、入院手術の必要な泌尿器科先天異常疾患の入院患者に占める比率は日中両国ともほぼ同程度であり停留精巣や尿道下裂がその主体であることにも差は見られなかった。
ポジトロニウム負イオン光脱離による大強度ポジトロニウムビーム生成とその応用

ポジトロニウム(Ps)は、構成する粒子と同様にしてビームにすることで、絶縁体表面等の有用な分析手段となることが予測されている。しかしながら、中性であるために運動制御が難しく、エネルギーや空間的指向性の揃ったビームを生成することは困難であった。本研究では、Psビームの新規生成法として、Psに更にもう1つ電子が結合したポジトロニウム負イオン(Ps^-)を生成し、それを光脱離させる手法の開発を行った。本年度は、マイクロチャンネルプレートと遅延ラインアノードからなる位置敏感型検出器の導入とビーム光学に基づいたPs}生成系の改良を行い、ビーム品質の最適化及びその特性評価を行った。光脱離フラグメントであるPsの飛行時間を測定した結果、飛行時間とPs^-の加速エネルギーとの間に相関が確認され、Psビームのエネルギー操作が可能であることを実証した。得られたビームのエネルギーレンジは0.3keV-2.3keVであり、keVオーダーのエネルギーをもつビームを生成することに成功している。また、レーザー光強度に対するフラグメント収量を測ることで、Ps一の光脱離断面積を見積もることにも世界で初めて成功した。ビームの空間プロファイルを測定したところ、角度分散は15-20mradと見積もられた。この結果はモンテカルロシミュレーションでよく再現され、シミュレーションとの対比から主な発散要因が生成標的から放出されるPs-の初期運動量であることを特定した。放出エネルギーの低い標的を用いることで発散角を更に抑えることが可能であり、表面分析に適した低エミッタンスビームの実現が期待される。
高分解能衛星画像とデジタルカメラを用いた3次元森林樹冠地図の作成

本研究では,現地調査した樹木測量データと高分解能衛星データおよび全周魚眼画像を融合して3次元森林樹冠地図を作成する.まず樹木測量データから樹木オブジェクトを作成し,その樹冠部分に衛星画像をテクスチャマッピングして,地理座標系上に3次元森林空間を構築する.次に林床のある1地点から見た円筒投影面と,同一地点で撮影した全周魚眼画像を重ね合わせ,同一樹木を特定する.このような森林の3次元地理情報システムは,森林管理やモニタリングに役立つことが期待される.本研究では,現地調査した樹木測量データと高分解能衛星データおよび全周魚眼画像を融合して3次元森林樹冠地図を作成する.まず樹木測量データから樹木オブジェクトを作成し,その樹冠部分に衛星画像をテクスチャマッピングして,地理座標系上に3次元森林空間を構築する.次に林床のある1地点から見た円筒投影面と,同一地点で撮影した全周魚眼画像を重ね合わせ,同一樹木を特定する.このような森林の3次元地理情報システムは,森林管理やモニタリングに役立つことが期待される.高分解能衛星画像とデジタルカメラを用いて3次元森林樹冠地図を作成するために,以下の項目を実施した。1.樹木を3次元計測するために,視野角180度のデジタルカメラによるステレオ視の画像計測技術を開発した。この技術では、魚眼レンズを取り付けたカメラを上向きに設置し,ステレオ撮影する。魚眼レンズで撮影した画像は,通常の画像と異なり,中心から半径方向に円周状に写り込むため,画像の画素位置と実際の3次元座標の対応関係を数式でモデル化した。2枚の撮影画像中の同一対象点の画素位置とカメラの相対距離から2本の直線の交点を求め,3次元座標を算出した。室内実験を行い,魚眼レンズおよびステレオ視のカメラパラメータを校正した。ステレオ視による3次元座標の算出精度を検証し,樹木計測に応用する際の課題を明らかにした。2.高分解能衛星データから樹冠の輪郭を抽出し,単木レベルの2次元樹冠地図を作成した。さらに,GISソフト用のデータ形式に変換する自作プログラムを開発し,GIS樹冠地図データに変換した。森林の水平構造を地上計測し,そのデータから樹冠投影図を作成し,衛星データを重ね合わせた。緯度経度情報が単木レベルでは一致しないため,最適な位置合わせを行う手法を開発し,樹冠を単木レベルで重ね合わせた。コンピュータグラフィックス技術を使って樹木の立体モデルを作成し,個々の樹冠に対応する箇所の衛星データを貼り付けた。以上の処理により衛星データと現地計測データを融合した3次元森林樹冠地図を作成した。高分解能衛星画像とデジタルカメラを用いて3次元森林樹冠地図を作成するために,以下の項目を実施した。この技術では,上向きの魚眼レンズを水平回転台に取り付け,ステレオ撮影する。回転角度毎に撮影した画像を組み合わせて最適なステレオペアを構成し,3次元座標を求める。室内実験を行い,ステレオ視による3次元座標の算出精度を検証した。2.高分解能衛星データ,地上計測データと魚眼撮影画像を融合して3次元森林樹冠地図を可視化するシステムを構築した。高分解能衛星データから単木レベルの樹冠領域を抽出し,地上計測データから作成した樹冠投影図と高精度な重ね合わせを行った。コンピュータグラフィックス技術を使って樹木の立体モデルを作成し,個々の樹木の位置,形,大きさに対応する衛星データと地上撮影の魚眼画像を貼り付けた。衛星データと現地調査による地上計測データを可視化したこの森林地理情報システムは森林管理での活用が期待される。来年度は,魚眼カメラを使った撮影を継続的に実施し,季節変動データの収集および樹種のパターン分類を行い,撮影方法の改良にも取り組む予定である。1.高分解能衛星データ,地上計測データと魚眼撮影画像を融合して3次元森林樹冠地図を可視化するシステムを構築した。高分解能衛星データから単木レベルの樹冠領域を抽出し,地上計測データから作成した樹冠投影図と高精度な位置合わせを行った。コンピュータグラフィックス技術を使って樹木の立体モデルを作成し,個々の樹木の位置,形,大きさに対応する衛星データと地上撮影の魚眼画像を重ね合わせた。2.東京大学北海道演習林のカラマツ林食害調査において,樹木を3次元計測するために,視野角180度の全天魚眼デジタルカメラによるステレオ撮影と樹高の計測を行った。複数地点の全方位画像中で個々の樹木を対応付ける画像処理方法を開発した。今後,食害状況を把握するために,継続的な計測および定量的な解析が必要である。また,対象地域の衛星データを取得して,地上調査と比較検討する予定である。3.全天魚眼デジタルカメラと測距センサを組み合わせた3次元空間計測システムを開発した。このシステムで室内実験を行い,取得した3次元座標と画素を階層的に分類し,対象物を認識する手法を開発した。
パターン認識のための特徴量変換に関する研究

平成30年度では、任意の特徴ベクトルに対して、より判別力を高める変換手法に関する研究を行った。一般に教師あり学習の枠組みでは、特徴ベクトルとして表現される各学習サンプルに対してそのサンプルが属するクラスラベルが与えられている。ある一つのサンプルに注目すると、学習サンプル群は当該サンプルの属するクラスとそれ以外といった2カテゴリーに分類でき、ここでは「それ以外」カテゴリーとの差異を強調する形で当該特徴ベクトルを変換する。「それ以外」との差異を考えることにより、当該クラス特有の特徴を強調することができる。この差異は特徴空間内の2カテゴリー識別器により表現され、その識別器の最適化はExemplar SVMへと帰着されることを示した。これにより、Exemplar SVMの識別器(識別面への法線ベクトル)そのものが変換先の特徴ベクトルとして採用可能であることも明らかとなった。パターン識別問題では、識別対象としてクラスが未知のテストサンプルを扱うが、上記変換法をテストサンプルに適用するには、(変換のための)「擬似」クラスが必要となる。ここでは上記Exemplar SVMのサポートベクトルのクラス分布を利用する「擬似」クラス推定手法も定式化した。これによりExemplar SVMを活用した新たな特徴ベクトル変換手法を構築した。本提案手法は扱う特徴量について特別な仮定を置かず、識別問題における一般の特徴ベクトルを対象としているため、これまでに取り組んできた様々な特徴変換手法と組み合わせることが可能となる。それら手法と本手法を組み合わせることで、画像認識課題における識別性能が改善可能であることを実験を通して定量的に示した。平成27年度はヒストグラム形式で表現される特徴量に対する変換技術の研究を行った。画像特徴量として広く採用されているBag of visualword (BoW)モデルでは、画像内に出現するvisual wordの頻度ヒストグラムとして特徴量が定義されている。テキスト文書でのwordと異なり、連続量である画像情報からvisual wordを抽出するには量子化操作が必須となる。そこでの量子化誤差を軽減するためにsoft codingと呼ばれる処理を行うことが一般的であるが、それにより得られるヒストグラムは“ボケ"てしまい、その結果ヒストグラム特徴に本来備わるべき弁別性も埋没してしまう。そこで、そのようなボケをヒストグラム特徴から除去する特徴変換手法を開発した。ボケを除去することでヒストグラム特徴に内在する弁別性を強調することができ、認識性能を向上させることができる。ここでは、まずボケ過程を数理的にモデル化した。ヒストグラムbinに対応するvisual wordの間で類似度を定義し、それに従って各binの特徴値が近傍binへと拡散するrandom walkモデルを導入することでボケを表現した。これにより、ボケ除去はその逆問題を解くことで実現される。しかしながら、そのような逆問題の解を厳密に得るためには計算コストがかかるため、ここでは近似解法を与えることで高速に特徴変換を行うことができる新たな手法を提案した。さらにその近似解法と、ボケ画像を鮮明化する技術の一つであるアンシャープマスキング手法とが密接に関係していることも数理的に示した。画像認識実験において、提案した特徴変換手法をBoW特徴に適用することで認識性能が向上することも定量的に確認した。当初予定していた通り、本年度でヒストグラム特徴量の特徴変換に関する有効な手法を研究開発することができた。平成28年度はまず、確率的観点からのヒストグラム特徴変換手法の研究を行った。一般に事象の生起頻度に基づくヒストグラムは確率密度関数とみなすことができ、そのようなヒストグラム特徴の背後には事前確率モデルとしてディリクレ分布を自然に想定することができる。この特徴量の生成モデルに基づき、フィッシャーカーネルに基づく特徴量変換技術を開発した。ディリクレ分布に対するフィッシャー情報行列の特性、つまり情報行列の各成分がトリガンマ関数によって記述され、そのスパース性に着目することで、低計算コストでヒストグラム特徴ベクトルを変換できる新たな手法を提案した。提案手法は、ヒストグラム特徴のlog変換によって構成されるため、従来はヒューリスティックに用いられてきた、そのようなlog変換が数理的観点からも本質となることを示したといえる。さらに、log変換が(0近傍で)数値計算上不安定になる問題に対しても、特徴値の自然な分布を考慮することで、安定に計算することができ識別性能も向上させる変換技術を与えた。さらに、ヒストグラム(非負)形式から、より一般形式での特徴量に対する変換手法の研究にも着手した。ここでは、画像などの物理座標系から(画像)特徴量が抽出されていることに注目した。そのような物理座標系に基づくと特徴量は自然とテンソル形式で表現することができるため、特徴テンソルに対する変換手法を開発した。特徴テンソル間の類似度として、人の知覚モデルに由来する画像類似度Structured Similarity Index Measure (SSIM)に基づいた類似度基準を新たに定義し、その類似度が埋め込まれた空間への非線形変換として特徴変換手法を定式化した。ここでも低計算コストで変換が可能となるよう、効率的な変換技術を与えた。当初予定していた通り、ヒストグラム特徴量の特徴変換に関する有効な手法を研究開発することができ、一般形式の特徴量に対する変換手法の研究にも着手することができた。平成29年度は、一般の特徴量に対する変換として、不変性に着目した変換手法に関する研究を行った。例えば動画像中の人間の行動を識別対象と考えると、カメラの向きや対象となる人物の動作方向が逆転することにより、左右(ミラー)反転といった変動が頻繁に生じる。そのような変動が生じた動画像では、そこから抽出される(局所)特徴量もその変動の影響を大きく受けてしまい、識別性能の低下を招いてしまう。

そのため、特に動画像では左右反転に対して「不変な」(=特徴量の値が変わらない)特徴表現が必要となり、ここではそのような不変表現を特徴変換の枠組みで実現する技術を開発した。一般の局所特徴量として、従来から広く用いられるMBH(=motion boundary histograms)やHOF(=histogram of oriented flow)などの人手により設計されたHand-crafted特徴量や、近年注目を集める深層学習による畳み込みニューラルネットワークを用いた学習的に獲得される特徴量も対象とし、開発した技術はそれら異種の特徴量に対しても統一的に適用可能となっていることに大きな特色がある。数理的観点から不変性の表現を固有値問題へと定式化し、固有値問題を解くことで得られる固有ベクトル及び固有値を利用することで変換を実現した。ここでの実際の変換は線形演算で記述されるため、低計算コストで変換が可能となる実用上も効率の良い技術となっている。動画像に基づく行動認識タスクにおいて、開発した変換手法を適用することによる性能向上も定量的に示すことができた。当初の計画での想定を上回り、不変性に基づく新たな変換手法を研究開発することができた。平成30年度では、任意の特徴ベクトルに対して、より判別力を高める変換手法に関する研究を行った。一般に教師あり学習の枠組みでは、特徴ベクトルとして表現される各学習サンプルに対してそのサンプルが属するクラスラベルが与えられている。ある一つのサンプルに注目すると、学習サンプル群は当該サンプルの属するクラスとそれ以外といった2カテゴリーに分類でき、ここでは「それ以外」カテゴリーとの差異を強調する形で当該特徴ベクトルを変換する。「それ以外」との差異を考えることにより、当該クラス特有の特徴を強調することができる。この差異は特徴空間内の2カテゴリー識別器により表現され、その識別器の最適化はExemplar SVMへと帰着されることを示した。これにより、Exemplar SVMの識別器(識別面への法線ベクトル)そのものが変換先の特徴ベクトルとして採用可能であることも明らかとなった。パターン識別問題では、識別対象としてクラスが未知のテストサンプルを扱うが、上記変換法をテストサンプルに適用するには、(変換のための)「擬似」クラスが必要となる。ここでは上記Exemplar SVMのサポートベクトルのクラス分布を利用する「擬似」クラス推定手法も定式化した。これによりExemplar SVMを活用した新たな特徴ベクトル変換手法を構築した。本提案手法は扱う特徴量について特別な仮定を置かず、識別問題における一般の特徴ベクトルを対象としているため、これまでに取り組んできた様々な特徴変換手法と組み合わせることが可能となる。
薬用植物由来の天然有機化合物の構造と活性に関する研究

本研究は、古来より連綿と伝えられる民間療法薬に含まれる有効な生物活性物質を探索しその化学的性質を明らかにすることから、現在化学療法の多用により発生する薬剤耐性の克服、あるいはゲノム解析から明らかとなる生体系の各種受容体等に適合する活性物質の確保を目的とするものである。本研究では、民間薬として用いられていたキク科ヒヨドリバナの一種Eupatorium glutinosumの葉及び枝の部分をヘキサンあるいは酢酸エチルで抽出して得られる粗抽出物について各成分を分画し、各々の構造を各種スペクトロスコピーと化学的手法により決定した。その結果、新規ジテルペンである3,15-dihydroxy-ent-labd-7-en-17-oic acid 3-O-β-D-glucoside及びそのアグリコン、さらに15-hydroxy-7-labden-17-oicacid及びその酢酸エステル体を含む数種類の化合物を得ることが出来た。これらについてグラム陽性菌(Staphylococcus aureus(IAM 1011)、Bacillus cereus(IAM 1069))、及びグラム陰性菌(,Pseudomonas aeruginosa(IAM 1275)、Escherichia coli(IAM 1268))に対する抗菌活性を見出した。また、抗腫瘍活性、アポトーシス誘導活性を含む一連の広範囲にわたる活性評価の中で、上記15-hydroxy体が効果的な殺ゴキブリ活性を示すことを見出した。一方、本研究で得られた知見より生物活性が期待される一群のナフトールを基本骨格とする多環状化合物の大量供給を目的として、有機電極反応を活用する4-methoxy-1-naphtholの酸化反応を行った。その結果、数種の求核試剤との複合体とともに新規グルコシル転移成績体を得ることが出来た。
Ai（死後画像）をAI（人工知能）で診断する

わが国における異状死体の解剖率の低さを補完するものとして死後画像撮影(Autopsy imaging:Ai)が提唱されている。しかしAi専任スタッフが常在している施設は殆ど無い。医療の現場では人工知能(Artificial Intelligence: AI)の利用が今後飛躍的に進むと予想され、特に放射線診断学の分野では、放射線診断医の作業負担軽減とともに、誤診率低下への寄与が報告されている。法医施設でも、AIを利用することで診断効率の向上に繋がるものと期待できる。本研究では死後単純CT画像の読影診断に、AIが果たして臨床診断に近い貢献ができるのか、その将来性を含めて検討するものである。
バソプレシン類似合成ペプチドの記憶増強作用とNMDA受容体のサブユニット発現解析

これまでの我々の研究により、バソプレシン代謝断片類似物質であるNC-1900は、グルタミン酸作動性神経系に存在する受容体である、NMDA受容体やGroup I mGluR 1/5の活性化によって生じる情報伝達系を介してその記憶増強作用を生じさせる可能性を示唆してきた。本年度は薬理学的行動実験においては、最初にMorris Water Mazeの課題を用いた、Cyclooxygenase酵素(COX)の阻害薬投与のモデルを使った。つまり、このCOX活性がグルタミン酸作動性神経系を介している機序を用いることによって、間接的にNC-1900のグルタミン酸作動性神経活性を確認することを試みた実験を行った。内因性COX阻害はグルタミン酸作動性神経活動による記憶増強を低下する。NC-1900投与はこのCOX阻害薬に投与によって生じる記憶成績の低下を抑制した。これらについての詳細は、本申請年度に研究業績として、3報の国際英文雑誌に掲載が決定したので、次ページ以降に業績として報告する。また同様に、Morris Water Maze課題において、NC-1900や他のバソプレシン代謝断片を課題遂行前に投与し、課題獲得率が上昇したもの(成績が良かったもの)について、全脳摘出後の海馬部分を使い、Acid Guanidinium Thiocyanate-Phenol-Chloroform(AGPC)法を用いて、total mRNAの抽出を行っており、ランダムプライマーを用いたfirst cDNA作成を行っている。また、申請時に稼働予定であったReal time PCR装置である、ABI PRISM 7700が稼動不能となった。それゆえ、house keepingのmRNAに対するNMDA受容体サブユニットのmRNA発現比の検討を行っている。