hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡張型心筋症のウイルス病因にかんする研究ーDNAおよびRNA診断法を用いて

拡張型心筋症のウイルス病因をRNA診断法により、臨床および基礎の両面から検討した。(1)我国における拡張型心筋症、心筋炎および他の心疾患患者97例の生検心筋におけるPCR法を用いたエンテロウイルス遺伝子の検索において、21%が陽性であった。疾患別陽性率は心筋炎23%、拡張型心筋症18%、他の心疾患22%で疾患群間に差がなかった。また、陽性と陰性症例間に臨床像や生検心筋所見に明らかな差異がみられなかった。(2)ウイルス性心筋炎動物モデルにおける検討で、コクサッキーB3ウイルス接種マウスの一部に心筋炎急性期後の著明な心筋線維化と心筋内ウイルス遺伝子を認めた。しかし、拡張型心筋症様病像はきたさなかった。一方、ハムスターは一部急性期後に心室拡張をきたし、拡張型心筋症様病像を呈した。心筋内ウイルス遺伝子はこのようなハムスターでより長期間認められた。(3)コクッキーB3ウイルス性心筋炎マウスにおけるウイルスセンスおよびアンチセンスRNAはRT-PCR法により急性期後も同様に証明された。In situ hybridization法における局在は、心病巣部の心筋細胞胞体内や間質細胞の一部にあることが明らかにされた。この事実は急性期後も病巣部でのウイルスの複製がおこっている可能性を示唆するが、組織学的には必ずしも心筋炎を認めなかった。以上より拡張型心筋症、心筋炎のみならず他の心疾患においても生検心筋から高率にエンテロウイルス遺伝子が検出され、その病因的意義は不明である。しかし、心筋炎動物モデルでは心筋炎後の病変の強い個体に陽性率が高いと思われる。拡張型心筋症(DCM)のウイルス病因研究の一環として、心筋症および心筋炎における心筋ウイルスゲノムの存在意義を基礎および臨床の両面から検討した。A.基礎的研究実験的コクサッキ-B3ウイルス(CVB3)性心筋炎動物において、PCR法およびin situ hybridization法により心筋CVB3ゲノムを検索した。心筋CVB3ゲノムは分離期間を超えて急性期後も存続した。その期間はC3H/Heマウス、A/Jマウス、ゴ-ルデンハムスタ-の順に長く、個体によって異なった。CVB3ゲノムが存続する個体は心障害を後遺するものが多く、ハムスタ-でDCM様病像を呈するものがあった。B.臨床的研究DCMおよび心筋炎患者34名の生検心筋におけるエンテロウイルス(EV)ゲノムを検索し、臨床像および生検心筋光顕所見などと比較検討した。全ての症例においてEVゲノム陽性例は約30%、心筋炎の組織所見を有するものに陽性例が多いが、必ずしも組織学的心筋炎の有無とEVゲノムの存在とは一致しなかった。急性心筋炎において経過が良好で、組織学的に治癒途中および治癒の症例はすべてEVゲノム陰性であった。一方、急性発病が明らかでなくDCM様病像をきたし、かつ組織学的に心筋炎を認めた症例では殆どがEVゲノム陽性であった。また、DCMにおいて組織学的に心筋炎が否定できた症例においても約25%にEVゲノムを認めた。以上の結果はウイルス性心筋炎からDCMに進展する一連の経過における心筋内ウイルスゲノムの自然歴を反映していると考えられれる。臨床的研究として、心筋炎27例、拡張型心筋症45例、その他の心疾患25例の計97例についてPCR法によりエンテロウィルス遺伝子の検索を行った。検索領域は非翻訳領域(NC)、非構造タンパク領域(NS)およびポリメラーゼ領域(POL)の3カ所で、NCで陽性頻度が高い傾向を得た。

陽性率は心筋炎で30%、拡張型心筋症で24%、その他の心疾患で16%と心筋炎で高く、全体としての陽性率は24%であった。諸種疾患におけるエンテロウィルス陽性例は発病や症状出現よりの期間が長い以外は、臨床像(心エコー所見など)および経過などに差はみられなかった。また、生検心筋において心筋炎を認めた例の陽性率は27%、心筋炎のないものは22%と差がなかったが心筋炎に限ると心筋炎ありに頻度が高かった。基礎的研究としてコクサッキーB3ウィルス性心筋炎動物モデルにおける検討を行った。C3H/Heマウス、A/Jマウスとも急性心筋炎後もウィルス遺伝子が検出され、心病巣および附近の心筋細胞胞体内および間〓細胞の一部にみられた。また、ハムスターではマウスよりさらに長期間(6カ月間)ウィルス遺伝子が検出され、この動物の一部は拡張型心筋症様病像を呈した。心筋炎急性期後の光顕所見とウィルス遺伝子との関係は一様でなく炎症所見との間に相関はなかった。ウィルスセンスRNAとアンチセンスRNAの検索で急性期後も両者が検出され、ウィルスの複製が示唆された。以上より、動物モデルではウィルス性心筋炎急性期後も心筋にウィルス遺伝子が存在し、複製が行われていると考えられる。この様な個体で拡張型心筋症様病像を呈するものがみられた。臨床においても心筋炎、心筋症患者の生検心筋にエンテロウィルス遺伝子が検出されるが、他の心疾患と差がなくその意味は尚不明である。
吸血性昆虫唾液腺由来の新しい抗凝固・血管拡張物質の構造機能解析と新規医薬の創製

吸血性昆虫の唾液腺には動物の血管や血液を制御して吸血するための活性物質や吸血と連動した疾病媒介において病原体との相互作用を介在する分子が含まれる。本研究はこれらの生理活性物質を探索しそれらの分子構造・活性特性と作用機構を明らかにし、生物的意義について研究すると同時に、それらに基づいた医薬創製のための素材分子を開発するのを目的とした。吸血性昆虫・ダニ3種:ブラジルサシガメTriatoma infestans (Ti)・ハマダラカAnopheles stephensi (As))・フタトゲチマダニHemaphisalis bispinosa (Hb)の唾液腺ESTを分類整理してデータベースを作製した。3つの種についてそれぞれ179,120,218の新規配列を持つ分子を同定し、これらについて順次バキュロウイルス系により発現させ精製して、種々活性を測定した。この中から、すでにそれぞれ5、3、3個の活性を持つ新規分子を同定し、特許申請を行った。この目的達成に向けて順次研究を進めてきたが、今年度の研究成果は以下の通りである。ハマダラカ唾液腺由来のハマダリンについては、その活性機構を詳細に検討し、亜鉛存在下で血液凝固系の第12因子および高分子キニノーゲンの陰性荷電体結合部位と結合することによってそれらを阻害し、結果として血液凝固系の阻害とプラジキニンの生成/炎症発痛を抑制することが判った(JBC)。この分子は抗凝固剤、抗炎症剤として医薬開発のリード物質になりうる。また、ブラジルサシガメ唾液腺から得られた2種の血小板阻害活性物質は血小板のGPVIのアンタゴニストであることを確認した。オオサシガメ唾液線由来の血液凝固インヒビター、プロリクシンS、をバキュロウイルスをもちいて昆虫細胞で大量発現させた。この組み替え蛋白を用いて種々の凝固因子との結合実験、再構成系での酵素活性阻害実験をおこない、プロリクシンSの凝固阻害機構をほぼ完全に解明することができた。1、プロリクシンSは凝固第IX因子および活性化後のIXa因子に特異的に結合する。2、この結合には生理的濃度のカルシウムイオンの存在が必須である。3、プロリクシンSの凝固第IX因子への結合により、XIa因子及びVIIa/組織因子/リン脂質複合体による活性化IX因子のが阻害される。4、IXa因子へのプロリクシンSの結合はこの因子のリン脂質への結合を阻害し、これによりIXa/VIIIa/リン脂質複合体(Xase complex)の形成が阻害される。以上の結果(3、4)よりプロリクシンSは内因系凝固ばかりでなく外因系凝固も同時に阻害することが新たに明らかになった。5、IX因子から細胞膜結合部位であるGlaドメインを除くとプロリクシンSが結合できなくなった。このことにより、プロリクシンSのIX因子への結合部位がGlaドメインであり、カルシウムイオンの結合によるこのドメインの構造変化を認識して結合することが推測された。今後、プロリクシンS/Glaドメイン複合体を結晶化する予定である。すでにGlaドメインを化学合成した。これとバキュロウイルスをもちいて大量発現させたプロリクシンSを用いてプロリクシンSの構造と機能のさらに詳しい解明をおこないたい。Prolixin-Sの構造と機能の解析・ドラッグデザイン・設計分子の創出を目標として次の実験を行った。1)Prolixin-SのcDNAをバキュロウイルス発現系により、構造的にも生理活性もnativeに近いリコンビナントProlixin-Sとして効率よく発現させる系を確立し、以下の実験に使える充分量を生産供給する態勢を造り上げた。2)rProlixin-Sの活性を解析し、native分子と比較した。特に、血液凝固系のXase阻害活性についてXaseを構成する第9因子や第8因子との結合性・親和性を明らかにすると共に、阻害の機構について詳細に解析した。

3)rProlixin-Sとヘムの結合、更にこのヘムへの一酸化窒素NOの結合と解離についてストップド・フローを用いて夫々の解離定数Kdを求め、ヘモグロビンなど他のヘムタンパク質で得られている定数との比較を行なうと共に、NOの結合と解離の機構を明らかにしてProlixin-SがNOを可逆的に結合する特性について明らかにした。4)各種収縮刺激を与えて収縮させた血管平滑筋にヘム及びNOを結合させたrProlixin-Sを作用させ、マグヌス装置によってその弛緩活性を測定した。正常ラットと、既に確立している肺高血圧モデルラットを用いて、異常に肥厚した血管に対しても弛緩効果をもち、血圧降下が誘導されるかどうかin vivoでの臨床効果を調べた。5)バキュロウイルス系で発現したrProlixin-Sを高純度のものにまで精製し、各種条件により結晶化を試みた。良好な結晶がまだ出来ていない、出来た場合にはX線結晶解析により高次構造を明らかにする。本研究では、吸血性昆虫やダニの唾液腺に含まれ、宿主動物の血液・血管・皮下組織に特異的に作用する生理活性分子を探索し、その構造・活性特性・作用機序を解明するとともに、これらを新規な医薬の素材として開発利用することを目的とする。本年度は、まず研究材料とした3種の吸血性節足動物(ブラジルサシガメ、ハマダラカ、フタトゲチマダニ)の唾液腺蛋白質遺伝子の網羅的解析と生理活性物質のスクリーニングを行った。すなわち、(1)各々の唾液腺cDNAライブラリーの作製、(2)ランダムに採取したcDNAの大量解析、(3)主要な分泌型蛋白質の組換え体の発現・精製ならびに生理活性の検討、を行った。具体的にはそれぞれ数千個の唾液腺cDNAを解析し、それらの組換え蛋白質を用いた生理活性のスクリーニングを行い、現在までに十数種類の新規な生理活性蛋白質を見いだすことに成功した。このうちハマダラカ唾液腺からは、接触相の活性化を阻害する作用を持つ新規蛋白質を発見し、詳しい作用機序を解明することにも成功した。接触相とは、血液が異物表面に接触することにより誘発され、血液凝固・炎症反応・補体系活性化などに関わる重要な生体反応の一つである。この唾液腺蛋白質は、接触相活性化に直接関わる2種の血漿蛋白質(血液凝固第XII因子と高分子キニノーゲン)に特異的に結合することで、これら因子の異物表面への結合を阻害し、この結果として接触相の活性化が強く抑制されることが判明した。また同時に、炎症性疼痛の原因物質であるブラジキニンの生成を強く抑制する活性も見いだした。すなわち、この蛋白質は蚊刺による炎症や痛みを効果的に抑制する生理活性物質と考えられる(投稿準備中)。現在、新規な抗炎症剤・鎮痛剤としての応用の可能性を検討している。次年度以降は、生理活性が見いだされた他の唾液腺蛋白質についても順次詳細な生理機能の解析を進めて行く予定である。吸血性昆虫の唾液腺には動物の血管や血液を制御して吸血するための活性物質や吸血と連動した疾病媒介において病原体との相互作用を介在する分子が含まれる。本研究はこれらの生理活性物質を探索しそれらの分子構造・活性特性と作用機構を明らかにし、生物的意義について研究すると同時に、それらに基づいた医薬創製のための素材分子を開発するのを目的とした。
太平洋における底・深層循環とそれに伴う熱・物質輸送に関する数値実験的研究

先ず、大陸棚斜面上を流れる密度流の基礎課程を、世界的にも類を見ない高分解能な非静水圧3次元プリミティブモデルを用いて調べた。斜面上方に負の浮力フラックスを供給して流れを駆動し、斜面傾斜やコリオリパラメータを変化させて実験を行った。斜面傾斜が急で、コリオリパラメータが大きいほど傾圧不安定波は早く発達する。これは斜面上では、有効位置エネルギーが増大するためである。波が微小振幅の期間は、海水沈降は海底エクマン流と地衡流調節に伴って行われる。他方、有限振幅期には、渦によって沈降が効果的に行われる。このとき斜面は渦活動を弱め、また、コリオリパラメータの増加は渦の空間スケールを減少させる。従って、低緯度域の傾斜が緩やかな底層では渦輸送が減少する一方、海底エクマン流の重要性が増加する。次に上記の結果に基づいて、太平洋における底層流の実態を検討した。太平洋深層における斜面傾斜は大陸棚外縁付近等に比較して緩やかであり、大部分の海域ではコリオリパラメータは大きくない。そこで、全球海洋大循環モデルの計算結果を基に、海底での圧力勾配を計算し、赤道付近を除いた海域における海底エクマン流量を見積もった。大部分の海域において、0.5cms^{-1}程度のエクマン流が存在することが示唆される。また、風成の順圧的な強い地衡流が存在する西岸域等では、底層の境界流の向きや強さがそれに強く影響を受けている。これらの結果の一部は既に国内外の関連学会で公表され、また、国際学術誌にも論文投稿されており、現在、更なる論文投稿のための準備を行っている。現在までに、大陸棚斜面等の海底斜面上を流れる密度流の振舞いとそれによる海水輸送過程を調べるための数値実験を、非静水圧(静水圧近似を用いない)3次元プリミティブモデルを用いて行った。数値シミュレーションは主として東京大学情報基盤センターのスーパーコンピュータを使用して行っている。実験のために構築したモデルの格子間隔は水平約400m×200m、鉛直約6mである一方、モデル全体の空間スケールは水平約100km×50km、鉛直約1kmであり、こうした高分解能性を有するモデルとしては他に類を見ない大きさである。実験では斜面上方境界に密度流を駆動する負の浮力フラックスを課したところ、斜面を沈降する海底エクマン境界流及び傾圧不安定に起因する渦による海水輸送(沈降)が再現された。本研究の最終的な目的は、こうした海底境界流による海水輸送過程の効果を海洋大循環モデルにおいても取り入れ、特に我が国周辺域の気候形成に対して重大な役割を担っている太平洋における海洋循環過程を調べることにある。そこで、現在は海底斜面上を流れる密度流の振舞いについて、それが外部パラメータのさまざまな変化にどのように影響を受けるのかを調べるために、さらに実験を追加して行っているところである。その後は、追加実験によって得られる結果も含めて多くのケースにおける実験結果を比較検討することにより、海底境界流の効果が海洋大循環モデルにおいてどのように取り入れられるべきかについての検討を行う予定である。大陸棚斜面等の海底斜面上を流れる密度流の振舞いとそれによる海水輸送過程において、特に緯度(コリオリパラメータ)に対する依存性についての理解を大きく進展させた。すなわち、近年、全球的な海洋大循環モデル研究においては海底斜面上を沈降する底層流の効果を適切に考慮して深層循環を正しく再現することが強く要請されており、大循環モデルに取り込むための様々な海底境界層(BBL)モデルが提案されているが、それらは必ずしも十分に完成されたレベルに達しているわけではない。問題点の一つは、それらのうちの多くは底層流の振舞いが緯度(コリオリパラメータ)にどのように依存するのかについて十分検討されていないままにパラメタライズされている点にある。高緯度域と低緯度域で密度流が全く同じ物理過程で斜面を沈降するかどうかについては自明ではない。そこで、本研究では非静水圧(静水圧近似を用いない)3次元プリミティブモデルを用いて、東京大学情報基盤センターのスーパーコンピュータを使用しながら数値実験を行い、底層密度流の緯度依存性について調べた。モデルの格子間隔は水平400m×200m、鉛直約6mである一方、モデル全体の空間スケールは水平約100km×50km、鉛直約1kmであり、こうした高分解能性を有するモデルとしては他に類を見ない大きさである。実験では斜面上方境界に密度流を駆動する負の浮力フラックスを課しながら、斜面傾斜が急な場合(S=0.03)と緩やかな場合(S=0.005)について、コリオリパラメータを変えることでケーススタディを行った。その結果、不安定波が微小振幅のとき、同じ緯度上で比較すると斜面傾斜が急なケースの方が不安定波の発達は早い。これは斜面傾斜が急なほど有効位置エネルギーが増加する(等密度面の傾きが急になる)ためである。一方、緯度に対する依存性については、急斜面・緩斜面のどちらの場合でも高緯度のケースほど微小振幅波の成長は早い。その理由は一般にコリオリパラメータが大きいほど傾圧不安定波の成長率が高いことに加えて、本実験では有効位置エネルギーも増加するためと考えられる。すなわち、高緯度のケースほど沖向きの海底エクマン輸送が小さいので、斜面上部での基本場の等密度面の傾きが急になる。その後、不安定波が有限振幅に達すると、渦による効果的な沖向きの海水輸送が行われる。

他方、有限振幅期における高密度水の輸送効率に関しては、微小振幅時における不安定性のような単純な依存性は示さないようである。これらの結果は、2005年度日本海洋学会春季大会において公表予定であるとともに、現在、国際学術誌への論文投稿についても準備中である。先ず、大陸棚斜面上を流れる密度流の基礎課程を、世界的にも類を見ない高分解能な非静水圧3次元プリミティブモデルを用いて調べた。斜面上方に負の浮力フラックスを供給して流れを駆動し、斜面傾斜やコリオリパラメータを変化させて実験を行った。斜面傾斜が急で、コリオリパラメータが大きいほど傾圧不安定波は早く発達する。これは斜面上では、有効位置エネルギーが増大するためである。波が微小振幅の期間は、海水沈降は海底エクマン流と地衡流調節に伴って行われる。他方、有限振幅期には、渦によって沈降が効果的に行われる。このとき斜面は渦活動を弱め、また、コリオリパラメータの増加は渦の空間スケールを減少させる。従って、低緯度域の傾斜が緩やかな底層では渦輸送が減少する一方、海底エクマン流の重要性が増加する。次に上記の結果に基づいて、太平洋における底層流の実態を検討した。太平洋深層における斜面傾斜は大陸棚外縁付近等に比較して緩やかであり、大部分の海域ではコリオリパラメータは大きくない。そこで、全球海洋大循環モデルの計算結果を基に、海底での圧力勾配を計算し、赤道付近を除いた海域における海底エクマン流量を見積もった。大部分の海域において、0.5cms^{-1}程度のエクマン流が存在することが示唆される。また、風成の順圧的な強い地衡流が存在する西岸域等では、底層の境界流の向きや強さがそれに強く影響を受けている。これらの結果の一部は既に国内外の関連学会で公表され、また、国際学術誌にも論文投稿されており、現在、更なる論文投稿のための準備を行っている。
ウイルスタンパク質複合体形成による植物生体防御の回避

キュウリの自然突然変異体が示すウイルス免疫性はVPS4の変異による新奇な劣性抵抗性であり,さらに,ウイルス感染に必須であるVPS4を過剰発現させると細胞死が生じ,ウイルス蓄積量も低減することを明らかにしてきた。すなわち,VPS4はウイルスに対する防御応答にも機能することが推察され,換言すれば,ウイルスは退行的進化の過程で宿主の防御応答に関与するタンパク質を含む様々な因子を自身の複製および増殖に利用するようになり,これにより効率よく宿主の防御応答を回避しているものと考えられる。そこで本研究では,VPS4とウイルスタンパク質の複合体形成による宿主の防御応答の変化を解明することを目的としている。
咀嚼解析ウェアラブルデバイスは万歩計と同様に健康を維持増進するか？

歩行の多寡が健康に強く関与するとして,日常における活動を計測する万歩計が広く普及している。一方,食習慣・食生活の改善と同様に全身の健康状態に及ぼす影響が注目されている。現在申請者らは,咀嚼解析ウェアラブルデバイスの開発を行っている。これはスマートフォンと無線接続し日常生活のあらゆる咀嚼運動をリアルタイムに計測・解析・記録するものである。本機器を応用し,食事や間食など日常生活におけるすべての咀嚼回数を計測することにより,食習慣が全身の健康状態に対していかなる影響を及ぼすかを検討し,健康幸福長寿社会へ食生活の改善という観点からアプローチして行きたい。
大環状シクロデキストリンの調製とその医薬品への応用

既存のαー、βー、γーシクロデキストリン(CD)では、その空洞径の大きさより包接対象が限定され応用範囲が狭い。医薬品の製剤化において、空洞径の大きい大環状CDの有用性が考えられるが大環状CDの天然での存在比は低く、その物性についての研究は充分になされていない。そこで、9グルコ-ス環以上の大環状CD(δーθーCD)の調製を行い、特にδーCDの結晶化を目的に検討を行った。市販のCD粉飴(デキシパ-ルKー50、塩水港製糖K.K)にβーアミラ-ゼとプルナナ-ゼを加え、更に酵母を添加して、30°Cで3日間インキュベ-トした。反応終了後、不溶物を遠心除去、上澄にブロムベンゼン(BrBz)を加え攪拌してβとγーCDを、次にテトラクロルエタン(TCE)を加え攪拌しαーCDを沈殿形成させて遠心除去した。上澄を濃縮した後エタノ-ルを加えて未分解のデキストリンを沈殿除去、更にBrBzとTCEを同時に添加して、少量残存するαーγーCDを除去した。上澄を濃縮し、脱イオン、脱色した後グルコアミラ-ゼを加えて残存するデキストランなどを可及的に水解した。熱失活、不溶物を遠心除去後、アセトンを加えて大環状CDの混合物(δーθーCDを含むと考えられる)を沈殿分取した。最初のCD粉飴640グラムより、平均約9グラムの混合物が得られた。収率は約1.4%であった。この混合物からHPLCを用いてδーCDを純度95%以上で分取することができた。混合物1グラムより約150ミリグラムが得られた。出発原料から考えると収率は約0.2%であった。分取したδーCDの同定はFABーMASSスペクトルの測定を行い、理論値と一致する分子量1459が得られた。HPLCの分取条件は今後改善の余地があるが、δーCDの物性研究に必要なグラム単位の調製法を確立できた。92年度中に物性研究を含め論文として発表予定である。εーCD以上のCD類の分取条件も引き続き検討している。
生体分子―水錯体の構造と光反応性

これまでの研究を発展させ,本研究は生体分子が水分子と錯体を形成することではじめて光反応が進行する系を見出し,その反応を解析することを目的とした。本特定領域研究前半期に見出していたヒドロキノン-水錯体からベンゾキノンへの光酸化反応機構をマトリックス単離赤外分光法と時間依存密度汎関数理論計算によって明らかにした。その機構は水分子が電子供与体としてヒドロキノンの水酸基に水素結合することで,ヒドロキノン単体では存在しない低エネルギーの電子励起状態が生成し,その電子励起状態への遷移が水素引き抜き酸化反応を誘発した。この反応系の発見および反応機構の解明は生体分子と水分子との錯体の重要性を再評価するものであった。これを踏まえ,さらに多くの生体分子(DNA塩基,アミノ酸,ペプチドなど)と水錯体の研究を行ったが,生体分子単体と水錯体で明確な光反応性の違いを見出すことができないか,あるいは測定したスペクトルが複雑すぎて期間内での解析が不可能であった。そこで,本年度途中から,大気微量分子の錯体を形成した時にはじめて生じる光反応に着目し研究を進めた。その結果,環境化学で注目される硫酸エアロゾルの起源とされるジメチル硫黄(DNS)とオゾン分子の錯体において,これまで想定していなかった低エネルギー光誘起酸化反応機構の存在を明らかにした。オゾン分子単体では可視光領域での光吸収はほぼ禁制のため観測することができない。DMSも可視光領域には吸収帯を持たないが,両者を混合し錯形成させることで400nm付近と610nm付近に強い吸収帯が生じることを見出した。さらに長波長側の裾を光励起(λ≒700nm)したところ,DMSとオゾン錯体からDMSOと酸素分子が生成することを見出した。理論計算を併用した解析の結果,オゾン分子には600nm付近に非常に弱い吸収遷移があり,DMSと錯体を形成することでその吸収が数100倍程度増強されたことが予想された。このオゾン吸収帯の錯形成による増強効果は他の大気微量分子でも起きうると考えられ,未だ不明な大気中での物質収支解明に貢献できる可能性がある。単分子の光反応過程は詳細に解明されつつあるが、溶媒和や温度など外部の影響による反応機構は不明な部分が多い。特に生体内反応では水分子を恒常性の維持など高度に組織化された生体機構に取り込んでいるため、生体分子だけの反応解析だけでは十分に生体反応を理解・模倣することができない。本研究では、生体分子が水と錯体を形成することではじめて開ける反応経路を見出し、その反応機構を明らかにすることを目的としている。本年度は昨年から引き続いてヒドロキノン-水錯体の反応機構を明らかにした。特に水2分子がヒドロキノンに電子供与的に水素結合した場合に限って、ヒドロキノンの光酸化反応が進行することを明らかにした。また、DNA塩基の一つであるシトシンの光反応を研究した。シトシンには複数の互変異生体があるが、そのうちイミノ体と呼ばれる互変異生体の明確な分光情報は得られていなかった。そこで、マトリックス単離したシトシンの光反応を詳細に研究することで、エネルギー的に安定なアミノ体からイミノ体への光誘起互変異性化反応を初めて検出することに成功した。シトシン互変異生体は複数の電子励起状態がエネルギー的に近接していることから、外部環境を変化させることで任意の互変異生体のみ生成することができる可能性がある。そこで、現在は水錯体を形成させることや、外部誘電場、温度などを変化させることで、シトシンの光反応機構がどのように変化するか研究している。また、難揮発性アミノ酸のマトリックス単離分光を行っており、光反応させることで、異性体の分離にまで成功している。

理論計算を併用した解析の結果,オゾン分子には600nm付近に非常に弱い吸収遷移があり,DMSと錯体を形成することでその吸収が数100倍程度増強されたことが予想された。このオゾン吸収帯の錯形成による増強効果は他の大気微量分子でも起きうると考えられ,未だ不明な大気中での物質収支解明に貢献できる可能性がある。
高分解能手指用MoCapによる指先接触力の多階調推定手法の構築

巧緻動作検査は、所要時間・作業量による量的評価が中心で、指先の動きや力の入れ方の計測による質的評価が課題である。作業中の手指の位置・姿勢・接触力を詳細に測定し、巧緻動作そのものを評価する手法が必要である。しかし、指と対象物の間に圧力センサを挟む測定方法では、指先の繊細な感覚を阻害し直接触れる条件とは異質の作業となる。そこで、これまでに実験で得られた爪上に装着した高分解能の位置姿勢センサの変位から接触力の変化による指先の歪みを計測できるという知見を応用し、圧力センサを用いずに、手指と対象物の位置姿勢情報のみから接触力を多解像度で推定するアルゴリズムの構築を目指す。
PIXE法の微量元素偏在分析による口腔扁平苔癬の病因解明のための基礎的研究

口腔扁平苔癬(OLP)の原因究明のため、粒子励起X線分光法で口腔扁平苔癬患者と健常者の口腔粘膜元素の比較を行った。その結果17種の必須元素と11種の汚染(非必須)元素を検出した。含有量を30歳以上の女性で比較すると、Si, Fe, Zn, Al, SrがOLP群で有意に高かった。OLP群では健常群よりも元素含有量が高い傾向にあり、病因としてZn, F, Pdなどのd-遷移元素の可能性が考えられた。口腔扁平苔癬の原因の一つに金属アレルギーがあげられる。金属元素が抗原となるためには体内タンパク質と結合する過程が必須で、口腔扁平苔癬患者の口腔粘膜には何らかの形で原因金属元素が存在すると予想される。本研究は、PIXE法により口腔扁平苔癬患者の病変部口腔粘膜と健常者の口腔粘膜の上皮層、固有層に含まれる金属元素を各々分析し、粘膜における偏在性を検討することで、これまで推測の域をでなかった同疾患の原因を直接的に証明することを目的とする。本研究の平成20年度の研究計画に従い、口腔扁平苔癬患者から口腔粘膜組織、唾液、血清を収集した。これらの検体を硝酸灰化法にて液化処理してPIXE法にて元素分析を行った。今年度は病変を中心とした組織のデータの集積を行っている。現在のところ、ナトリウム、マグネシウム、リン、亜鉛、スズ、パラジウムなど微量・超微量元素を含む25種の必須元素と、アルミニウム、チタン、ガリウム、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、ルテニウム、銀、アンチモン、セシウム、金、水銀、鉛など14種の非必須元素(汚染元素)を検出し、含有量を測定している。これら汚染元素は、本来生体に不要な元素で、その存在と疾患との関係が注目される。特にアルミニウムEと鉛は高頻度に、しかも高濃度に検出されるため、その生体への影響に関する検索も必要と思われる。さらにタンパク分解酵素を用いて、粘膜を上皮層と粘膜固有層の組織の分離を行い、元素の粘膜組織中の局在性をみるための基礎実験を行っている。各種元素の局在性と血液、唾液の元素分析結果を比較検討することで、金属元素の生体における吸収や排泄時の口腔粘膜の役割が解明され、疾患との関連が裏付けられると思われる。現在、このための基礎データの蓄積を行っている。また、この健常者の唾液、粘膜組織の分析データの一部を顎関節内の石灰化物や唾液腺の腫瘍組織の元素分析結果と比較し、汚染元素と中心とした微量金属元素と疾患との関連データの蓄積を行っている。本研究の平成21年度の研究計画に従い、口腔扁平苔癬患者から口腔粘膜組織唾液、血清を各々9検体を収集した。今年度も病変を中心とした組織のデータの集積を行っている。現在のところ、亜鉛、スズ、パラジウムなど微量・超微量元素を含む25種の必須元素と、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、銀、金、水銀、鉛など14種の非必須元素(汚染元素)を検出し、含有量を測定している。さらにタンパク分解酵素を用いて、粘膜を上皮層と粘膜固有層の組織の分離を行い、元素の粘膜組織中の局在性をみるための実験を行っている。また、今後の研究展開のために、口腔悪性・良性腫瘍などの病変組織の微量元素分析も行っている。今回および平成20年度の研究成果の一部を札幌で行われた第54回日本口腔外科学会総会、上海で行われた第19回国際口腔外科学会などにおいて発表した。本研究の平成22年度の研究計画に従い、口腔扁平苔癬患者から口腔粘膜組織、唾液、血清を各々8検体を収集した。今年度も病変を中心とした組織のデータの集積を行う予定である。平成21年度同様に、亜鉛、スズ、パラジウムなど微量・超微量元素を含む25種の必須元素と、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、銀、金、水銀、鉛など14種の非必須元素(汚染元素)を検出し、含有量を測定している。汚染元素は本来生体に不要な元素で、その存在と疾患との関係が注目される。

実際に、今年度はリチウム製剤を内服中の患者の薬剤性と思われる口腔扁平苔癬の粘膜中の元素分析を行い、その成果を報告した。これまで粘膜全層で元素分析を行ってきたが、タンパク分解酵素を用いて粘膜を上皮層と粘膜固有層の組織の分離を行うことで、より明確な元素の粘膜組織中の局在性をみることができる。これは組織上の元素の局在性をより明確に観察するマイクロPIXE分析法の基礎資料にもなる。さらに各種元素の局在性と血液、唾液の元素分析結果を比較検討することで、金属元素の生体における吸収や排泄時の口腔粘膜の役割が解明され、疾患との関連が裏付けられると思われる。現在、このための基礎データの蓄積を行っている。また、今後の研究展開のために、口腔悪性・良性腫瘍などの病変組織の微量元素分析も行っている。これまでの研究成果の一部を札幌で行われた第64回日本口腔科学会総会において発表した。本研究は、PIXE法により口腔扁平苔癬患者の病変部口腔粘膜と健常者の口腔粘膜の上皮層、固有層に含まれる金属元素を分析し、これまで推測の域をでなかった同疾患の原因を直接的に証明することを目的とする。今回の研究に用いた口腔扁平苔癬患者検体数は31例(以下OLP群と略す)であった。内訳は男性8例、女性23例であった。年齢は男性で平均60.9歳(4873歳)であり、女性は平均58.3歳(3179歳)であった。一方、対照は健常者の口腔粘膜で(以下健常群の略す)、健常者の性別は男性48例、女性52例で、それぞれの平均年齢は男性が32.5歳(1277歳)、女性は30.7歳(1176歳)であった。このOLP群の元素分析結果と健常者100例の分析結果とを比較検討した。その結果、微量元素の牽出率をみると必須微量元素の牽出率は、健常群と比べOLP群がSi,Mn,Fe,Ni,Asで低い傾向にあり、汚染元素ではAl,Gaが有意に低い牽出率であった。また、各元素の検出量は、Ni,Se,Rbが健常群よりもOLP群の方が有意に低かった。OLP群について各元素の検出量を性別で比較すると、Znが有意に女性に多かったが、他の元素に性差はなかった。口腔扁平苔癬の出現頻度は中年以降の女性に多い。そこで、健常群、OLP群の30歳以上の女性について比較した。その結果、必須元素ではFe,Znが、汚染元素ではAl,Srが健常群よりもOLP群の方が有意に高い検出量を示した。また、Pdは有意差はなかったが、平均値でOLP群は健常群の2倍以上の値を示した。この結果、口腔扁平苔癬患者の口腔粘膜には必須元素ではFe,Zn,Pdが、汚染元素ではAl,Srが多く存在し、原因金属の可能性が高いと思われる。
悪性リンパ腫発生におけるEpstein-Barrウイルスの関与

1.ヒト悪性リンパ腫とEBV感染:(1)非腫瘍性リンパ節病変ではネコひっかき病の病変局所に高率にEBV感染細胞が存在することを明らかにした。(2)EBVが腫瘍細胞の50%以上に感染していたのは、B細胞性リンパ腫の2.5%、T細胞性リンパ腫の2%であったが、混在する非腫瘍性リンパ球に感染しているものまで含めると、B細胞性17.8%、T細胞性31%であった。(3)EBV陽性のNK細胞リンパ腫/白血病の症例から、NK細胞株を樹立した。(4)日本、米国、ブラジルのホジキン病の症例と反応性リンパ節にはEBV LMP1遺伝子の欠損が高率に認められた。(5)ヒトマントル細胞リンパ腫細胞株であるSP-53にネオマイシン耐性遺伝子を導入したEBVを感染させ、その性状を解析した。感染細胞では増殖活性は抑制されていたが、アポトーシスに対しては抵抗性を獲得していることを見出した。2.ヒトEBV発癌の実験モデル(サルEBV関連ヘルペスウイルスによる家兎悪性リンパ腫の発生):サルEBV関連ヘルペスウイルス(Si-IIA由来)が静注により家兎に悪性リンパ腫を発症させることを発見して以来、Cyno-EBVなど他のサル由来EBV関連ヘルペスでも同様に家兎に悪性リンパ腫を発症させること、さらに静注だけでなく経口感染でも家兎に悪性リンパ腫を発症させることを明らかにした。次いで、これらサル由来EBV関連ヘルペスウイルス間及びヒトEBVとの間のゲノムの相同性を、IR1及びEBNA-1領域で検討した。Si-IIA由来ウイルスは他のサル由来EBV関連へルペスウイルスと高い相同性を示しているが、ヒトEBVとはIR1領域で82%、EBNA-1領域で53%の相同性にとどまった。3.EBVのヒト上咽頭痛細胞への感染:EBVをEBV(-)のヒト上咽頭癌細胞に感染させたところ、感染細胞はin vitroでの浸潤能とヌードマウスヘの造腫瘍能が亢進した。1.非腫瘍性リンパ節病変におけるEBウイルス(EBV)感染の動態について検索し、伝染性単核球症以外ではネコひっかき病の病変局所に高率にEBV感染細胞が存在することを明らかにした。また、非ホジキンリンパ腫におけるp53蛋白の発現を検索し、p53蛋白が202例中59例において過剰発現していることを明らかにした。しかし、SSCPでmobility shiftを証明したものはわずかに4例、うち3例でしか点突然変異は証明されなかった。さらにEBV感染とp53発現との間には関連性が証明されなかった。2.サルEBV関連ヘルペスウイルス(Si-IIA由来)は、静注だけでなくより自然な感染経路である経口感染でも、家兎に高率に悪性リンパ腫を発生させることを発見し、この系がヒトにおけるEBV発癌の良い実験モデルとなることを明らかにした。同様の家兎悪性リンパ腫の誘発に、別のサルBリンパ芽球株(Ts-B6)由来のEBV関連ヘルペスウイルスでも成功した。我々が見出したウイルスは、ゲノム感析の結果Herpesvirus Macacafascicularisに極めて類似していたが、ヒトEBVとはIR1領域で82%の相同性にとどまった。3.USAとブラジルのホジキン病、反応性リンパ組織におけるEBV LMP1遺伝子の欠損の頻度ならびにEBVのタイピングを行った。LMP1 30bpの欠損がUSAとブラジルの症例の両者に高率に証明された。反応性リンパ組織とEBV陰性のホジキン病にも高頻度の欠損が認められ、この欠損はホジキン病の病態には直接関連していないことが示唆された。

Si-IIA由来ウイルスは他のサル由来EBV関連へルペスウイルスと高い相同性を示しているが、ヒトEBVとはIR1領域で82%、EBNA-1領域で53%の相同性にとどまった。3.EBVのヒト上咽頭痛細胞への感染:EBVをEBV(-)のヒト上咽頭癌細胞に感染させたところ、感染細胞はin vitroでの浸潤能とヌードマウスヘの造腫瘍能が亢進した。1.ヒト悪性リンパ腫発生におけるEBウイルス(EBV)の関与非ホジキンリンパ腫におけるp53蛋白の発現を検索し、p53蛋白が202例中59例において過剰発現していることを明らかにした。しかしp53遺伝子の突然変異が証明できたものはわずかであり、EBV感染とp53発現の間には関連性が証明されなかった。EBV感染が証明されたNK細胞リンパ腫/白血病の症例から、NK細胞株(NK-YS)を樹立し、その性状解析を行った。この細胞株はEBV感染との関係が濃密であるNK細胞リンパ腫の発症機構を解明する上で有用な細胞である。2.ヒトEBV発癌の実験モデル:サルEBV関連ヘルペスウイルスによる家兎悪性リンパ腫の発生サルEBV関連ヘルペスウイルス(Si-IIA由来)が、静注だけでなく、より自然な感染経路である経口感染でも、家兎に高率に悪性リンパ腫を発生させることを見出してきたが、これまではin vitroでは家兎リンパ球の不死化に成功していなかった。本年度は低率ながら家兎リンパ球のin vitroでの不死化の系を作ることに成功した。また、別のサルEBV関連ヘルペスウイルス(Cyno-EBV)(Ts-B6由来)でも高率に家兎に悪性リンパ腫を発症させることに成功し、家兎に発症した悪性リンパ腫から培養細胞株を樹立した。この細胞株5株中3株に12qあるいはt(7p:12q)の染色体異常を証明した。一方ヒトEBV(B95-8)では悪性リンパ腫は発生しなかった。(1)ヒトEBV発癌の実験モデル:サルEBV関連ヘルペスウイルスによる家兎悪性リンパ腫の発生サルEBV関連ヘルペスウイルス(Si-IIA由来)が家兎に悪性リンパ腫を発生させることを発見して以来、Cyno-EBV(Ts-B6)など他のサル由来EBV関連ヘルペスウイルスでも同様に、家兎に悪性リンパ腫を発生させることを明らかにしてきた。そこで、これらサル由来EBV関連ヘルペス間及びヒトEBVとの間でのゲノムの相同性を検討した。すでにIRI領域での相同性の検討は終わっていたが、今年度はEBNA-1領域の検討を行った。その結果、アミノ酸配列からみてSi-IIAとTs-B6細胞からのサルEBV関連ヘルペスウイルスは、ヒトEBVとそれぞれ53%,58%の相同性を有し、Si-IIAとTs-B6の間の相同性は92%であることを明らかにした。(2)ヒトマントル細胞リンパ腫(MCL)細胞へのEBV感染ネオマイシン耐性遺伝子を導入したEBVでMCL細胞株であるSp-53に感染実験を行い、感染細胞を得ることに成功した。この細胞の性状を解析したところ、増殖活性は抑制されていたが、アポトーシスに対しては抵抗性を獲得していることを見出した。この系は、in vivoでの潜伏感染のメカニズムを探るためのモデル系となる可能性がある。(3)EBVのヒト上咽頭癌細胞への感染ネオマイシン耐性遺伝子を導入したEBVをEBV(-)のヒト上咽頭癌細胞に感染させたところ、感染細胞はin vitroでの浸潤能とヌードマウスへの造腫瘍能が亢進した。
心虚血・再灌流時における心筋間質セロトニン動態解明と心筋細胞傷害軽減の検討

麻酔下ウサギあるいはラットにマイクロダイアリシス法用い、虚血部心筋間質セロトニン(5-HT)、および5-HTのmonoamineoxidase (MAO)による代謝物である5-HIAAを同時モニタリングし、心虚血・再灌流時における5-HT動態を解明した。虚血中の心筋間質5-HT濃度上昇には、再取り込み機構の逆向き輸送によって流出した5-HTが関与していると考えられた。一方、虚血中の心筋間質5-HIAA濃度低下は、虚血によるMAO活性低下が原因と考えられた。また、再灌流後の心筋間質5-HIAA濃度の上昇は、MAO活性の回復によるもので、心筋間質5-HT濃度の低下に貢献していると考えられた。心筋間質5-HT動態をより詳しく解明するために、麻酔下ラット左室心筋においてマイクロダイアリシス法を用い、心筋間質の5-HTと、5-HTのMAOによる代謝物である5-HIAA (5-hydroxyindole acetic acid)を同時モニタリングした。この5-HTと5-HIAA同時モニタリングにより、5-HT分泌、再取り込み、代謝等の心筋間質5-HT動態を正確に把握することが可能であることを示した。また、生理的条件下では、心筋間質5-HIAA濃度は心筋間質5-HT濃度より高く、逆に血中5-HIAA濃度は血中5-HT濃度より低く、心筋間質5-HTの多くは、血中5-HTに由来しており、心筋組織では血中由来の5-HTの再取り込み、およびMAOによる代謝が活発であると推察された。また、心虚血再灌流時の5-HT動態を詳しく解明するために、麻酔下ラットにおいて、心虚血・再灌流時における虚血部心筋間質の5-HTと5-HIAA濃度を同時モニタリングした。虚血時は心筋間質5-HTの上昇にもかかわらず、心筋間質5-HIAAは虚血25分までは低下し、上昇を認めなかった。低酸素あるいはアシドーシスによってMAO activityが低下し、5-HT代謝が抑制されたためと推察された。また、再灌流後、心筋間質5-HT濃度はさらに一過性に上昇し、その後急速に低下した。一方、心筋間質5-HIAA濃度は再灌流後、著明に上昇し、再灌流後46分まで高い値を維持した。再灌流後の心筋間質5-HT低下には、MAOによる5-HT代謝が大きく貢献していると考えられた。マイクロダイアリシス法を用い、心虚血・再灌流時における心筋間質セロトニン(5-HT)動態を解明した。虚血部心筋間質5-HT濃度は、虚血後の再灌流直後に上昇し、その後回復した。薬理学的阻害剤を用いることにより、心筋組織の5-HT再取り込み機能は、再灌流後の心筋間質5-HT濃度の回復に重要な役割を果たしており、monoamine oxidase (MAO)は、虚血・再灌流全体を通じて心筋間質5-HT濃度調節に貢献していると考えられた。また、5-HTのMAOによる代謝物である5-HIAA (5-hydroxyindole acetic acid)動態を同時モニタリングすることに成功し、生理的条件下では、心筋間質5-HIAA濃度は心筋間質5-HT濃度より高く、逆に血中5-HIAA濃度は血中5-HT濃度より低くかった。さらに再取り込み阻害、およびMAO阻害により心筋間質5-HT濃度は上昇し、MAO阻害により心筋間質5-HIAA濃度が減少したことから、心筋組織では5-HTの再取り込み、およびMAOによる代謝が活発であると推察された。さらに心虚血・再灌流では、虚血中に心筋間質5-HT濃度が上昇したが、再取り込みtransporterの逆向き輸送によって流出した5-HTによると推察された。一方、心筋間質5-HIAA濃度は低下したが、低酸素あるいはacidosisによってMAO activityが低下し、5-HT代謝が抑制されたためと推察された。また、再灌流後、心筋間質5-HIAA濃度は著明に上昇し、高い値を維持した。再灌流後MAO activityが回復し、5-HT代謝が活発になり、再灌流後の心筋間質5-HT濃度の低下に貢献していると考えられた。心虚血・再灌流時の心筋間質5-HT (serotonin)動態を解明するために、まず、麻酔下ウサギに心臓マイクロダイアリシス法を用い、虚血部心筋間質5-HT濃度をモニターした。虚血部心筋間質5-HT濃度は、心虚血後の再灌流により著明に上昇し、再灌流10-20 minでピークに達し、その後回復することを明らかにした。

また、5-HT再取り込み機能、およびモノアミンオキシダーゼ(MAO)による5-HT代謝機能が、心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態にどのような影響を及ぼしているかを明らかにするために、Fluoxetine (5-HT再取り込み阻害剤)、あるいはpargyline (MAO阻害剤)をdialysis probeから局所投与しながら虚血部心筋間質5-HT濃度をモニターした。心筋組織の5-HT再取り込み機能は、再灌流20 min以降の心筋間質5-HT濃度の回復に重要な役割をしていること、またMAOは、虚血・再灌流全体を通じて心筋間質5-HT濃度調節に貢献していることを明らかにした。さらに、麻酔下ラットに心臓マイクロダイアリシス法を用い、心筋間質5-HTと、5-HTのMAOによる代謝物である5-HIAA (5-hydroxyindole acetic acid)を同時モニタリングすることに成功し、虚血・再灌流時の心筋間質5-HT動態をより詳しく解析することが可能となった。また、生理的条件下では、心筋間質5-HIAA濃度は血中5-HIAA濃度より高いことから、心筋組織では5-HTのMAOによる代謝が活発であると推察された。申請書の現在までの研究計画は、心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解明することであり、現在までに5-HT再取り込み機能、MAOによる5-HT代謝機能が心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態に及ぼす影響を明らかにした。また、より詳しい心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解析するために、麻酔下ラットに心臓マイクロダイアリシス法を用いて、心筋間質5-HTと5-HIAAの同時モニタリングを行い、生理学的条件下における心筋間質5-HT動態を明らかにした。さらに、麻酔下ラットにおいて、虚血部心筋間質5-HTと5-HIAAを同時モニタリングすることにより、虚血・再灌流時の5-HT動態をより詳しく解明し、研究は申請書の予定通り順調に進んでいる。さらにより詳しい心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解析するために、麻酔下ラットに心臓マイクロダイアリシス法を用いて、心筋間質5-HTと5-HIAAの同時モニタリングに成功し、薬理学的手法を用いて同時モニタリングの有効性を示した。心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解明するという観点から、研究は申請書の予定通り順調に進んでいる。申請書に記載した通り、虚血・再灌流時に虚血部心筋間質に大量に放出される5-HTが、心筋細胞傷害にどの程度関わっているか、またその心筋細胞障害はreceptor-dependentによるものか、MAO-dependentによるものか、さらにその心筋細胞傷害を薬理学的に軽減できるかの検討を、予定通り進めていく方針である。申請書に記載した通り、5-HTと5-HIAAの同時モニタリング法を用いて、さらに詳しく心虚血・再灌流時の虚血部心筋間質5-HT動態を解析する予定である。さらに、再灌流時に虚血部心筋間質に大量に放出される5-HTが、心筋細胞傷害にどの程度関わっているか、またその心筋細胞障害はreceptor-dependentによるものか、MAO-dependentによるものか、さらにその心筋細胞傷害を薬理学的に軽減できるかの検討を、予定通り進めていく方針である。申請書通りに主として実験動物、薬剤、HPLC消耗品、Dialysis probe材料等の消耗品経費に使用する予定である。
多価不飽和脂肪酸がヒト卵子の受精・胚発生能に及ぼす影響について

本研究の目的は体外受精・胚移植(In vitro fertilization- transfer:IVF- ET)において卵胞液内の多価不飽和脂肪酸濃度と卵子や胚の質との関連について明らかにすることである。当院でIVF-ETを施行し同意の得られた例の血中脂肪酸濃度と卵胞液内脂肪酸濃度を測定した。受精卵の得られた卵胞液においては、未受精卵であった卵胞液よりもアラキドン酸が有意に高く、EPAは有意に低い値となった。しかしながら追加の検討によりn-3多価不飽和脂肪酸/n-6多価不飽和脂肪酸比は受精率と正の相関を示し、EPAやDHAを含む魚類の摂食が受精に関連することが示唆された。晩婚化により初婚・初産年齢は高齢化の一途をたどり、不妊治療を要するカップルが急増しているが、食生活と不妊症の関連に関する情報はほとんどないのが現状である。n-3系多価不飽和脂肪酸は必須脂肪酸であり、生体内で合成されないにもかかわらず、それらを豊富に含む魚類の摂取量は若年者において年々低下している。今年度は12症例について摂食アンケートの実施、血中脂肪酸濃度の測定(全脂肪酸分画:飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸を含む24の脂肪酸分画)、IVF-ETにおける卵胞液中脂肪酸濃度の測定を行った。これまで卵胞液内の脂肪酸測定を行った研究は報告されておらず、新たな知見を得られる可能性がある。今後は血中脂肪酸濃度とIVF-ETにおける卵胞液中脂肪酸濃度の相関の有無を確認することで、摂取した脂肪酸が卵胞液中の脂肪酸濃度と相関するのかを明らかにする。さらに、卵胞液中脂肪酸濃度と卵子・胚の質、胚発生能、妊娠との相関を検討することで、脂肪酸摂取が卵子・胚の質、胚発生能、妊娠に影響を与えるかどうかについて明らかにする。沖縄県は肉食中心で魚類を食す頻度が低い点が特徴としてあげられる。食生活の欧米化が健康面にもたらした影響に関する研究は多く存在するが、生殖現象における多価不飽和脂肪酸についての研究は非常に少ないのが現状である。増加する不妊症の原因の一つが食生活にあることが明らかになれば、食生活の改善、脂肪酸投与が不妊治療の有用な選択肢となり得、その意義は極めて大きいものと考えられる。特に沖縄県は肉食中心で魚類を食す頻度が低い点が特徴としてあげられる。ヒト生殖現象における多価不飽和脂肪酸の意義を検討することにより、増加する不妊症の原因の一つが食生活にあることが明らかになれば、その意義は極めて大きいものと考えられる。晩婚化により初産年齢は高齢化の一途をたどり、不妊治療を要するカップルが急増しているが、食生活と不妊症の関連に関する情報はほとんどない。特に沖縄県は肉食中心で魚類を食す頻度が低い点が特徴である。IVF-ET施行例の血中脂肪酸濃度と卵胞液内脂肪酸濃度を測定したところ、血中脂肪酸濃度と卵胞液内濃度は相関を示した。今後は、これらn-3多価不飽和脂肪酸/n-6多価不飽和脂肪酸比がさらに、胚発生、胚の質と関連するかについても検討していく。症例の解析と学会発表は終了したが、論文作成に至っていない。論文作成にいたるには症例のさらなる追加と解析が必要だと考えているため、症例追加と論文作成のための時間が必要である。

生殖内分泌分野IVF-ET施行例の血中脂肪酸濃度と卵胞液内脂肪酸濃度の比較では、卵胞液内脂肪酸濃度は血中脂肪酸濃度のおよそ1/3の濃度であり、脂肪酸が消費されることで卵胞液内濃度の低下をきたしている可能性がある。また、リノール酸、アラキドン酸、リノレン酸、EPA、ドコサペンタエン酸、DHAにおいては未受精卵であったものより受精卵の得られた卵胞液で有意に低値であることから、これら脂肪酸は受精過程においてより多く消費され、重要な役割を果たしていることが推察される。今後は、受精と卵胞液内の脂肪酸濃度の関連に加え、受精卵の質、妊娠との関連を明らかにしていく。また、卵胞液中の飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸を含めた24の脂肪酸を測定し、どの脂肪酸が最も胚の質と関連があるかについても明らかにする。その結果より脂肪酸摂取が卵子・胚の質、胚発生能、妊娠に影響を与えるかどうかについて明らかにしていく。目標症例数まで残り4例であり、その後は解析を開始する。論文作成のため症例のさらなる追加と解析が必要であり、症例追加により実験器具と検査試薬のための使用額が生じた。目標症例数に達した後に、解析を開始する。解析後は学会発表、論文作成を行う。症例追加により実験器具と検査試薬の追加購入に使用予定である。また論文作成の際の英文校正料や投稿費用に使用する予定である。予定の症例数に達することができなかったため、その他の項目(検査費用)で次年度使用額が生じた。あと4例症例登録予定のため、使用可能と思われる。