hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄筋コンクリート床スラブの振動感覚評価尺度の推定に関する研究

これまでの筆者らは、鉄筋コンクリート(以下、RC)床スラブの長期たわみ予測計算法を提案するとともに、既往の調査データを整理・分析して、床スラブの「長期たわみ」と振動感覚評価の基準尺度となる「1次固有振動数」と「歩行時振幅」の3者間に密接な相関関係の存在することを明らかにしてきた。これらの成果から、RC床スラブの長期たわみを精度良く予測することにより、当該スラブの1次固有周期と歩行時振幅は簡単に予測できるようになった。衝撃振動による感覚を適正に評価する上で「減衰定数」は重要な基準尺度の一つである。本研究では、先ず、実在のRC床スラブの減衰定数が他の評価と同じように長期たわみとは不可分の関係にあることを検証し、次に、各尺度の推定に必要となる長期たわみを簡便に推定できる近似式を提案した。主たる研究実績は以下の通りである。(1)1次固有周期と歩行時振幅に関する推定式の適用範囲拡張を目的としてRC新築工事現場を含む6つの建物で振動計測を行い、新たな実測データを収集した。(2)既往の調査データを再度整理・分析し、同一建物同一諸元のRC床スラブであっても減衰定数は大きなばらつきを示すが、その平均値と長期たわみ率(=長期たわみ/短辺スパン)の平均値との間には密接な相関関係が見られることなどを明らかにした。(3)RC床スラブのたわみ性状に支配的な影響要因をパラメーターとした実験計画法に基づくモデルを設定して求めた精密解から、簡便に長期たわみを予測できる近似式を提案した。これまで筆者らは、鉄筋コンクリート床スラブの長期たわみ予測計算法を提案するとともに、既往の調査データを整理・分析して、床スラブの「長期たわみ」と振動感覚評価尺度の基準となる「1次固有振動数」と「歩行時振幅」の3者間に密接な相関関係の存在することを明らかにしてきた。これらの成果から、鉄筋コンクリートの長期たわみを精度良く予測することにより、当該スラブの1次固有振動数と歩行時振幅は簡単に予測できるようになった。これらに関連して行った当該年度の研究実績は以下のとおりである。1.推定式の適用範囲拡張を目的として、下記の現場で1次固有振動数が2025Hzの床スラブの実測データを収集した。(1)札幌市内のRC建物新築工事2現場の床スラブ(2)札幌市内の既存RC建物2箇所の床スラブ2.構造物の「減衰定数」の振動感覚評価に及ぼす影響を検討することに重点をおく実験を行った。(1)札幌市内の既存RC建物2箇所の床スラブ(2)浦幌町内のRC組立校舎(3)紋別港氷海展望塔3.支持条件や設計諸元の異なる鉄筋コンクリート床スラブの長期たわみを簡便に求められる近似推定式を誘導し、現場実測データにより適合性を検討した。これまで筆者らは、鉄筋コンクリート(以下、RC)床スラブの長期たわみ予測計算法を提案するとともに、既往の調査データを整理・分析して、床スラブの「長期たわみ」と振動感覚評価の基準尺度となる「1次固有振動数」と「歩行時振幅」の3者間に密接な相関関係の存在することを明らかにしてきた。これらの成果から、RC床スラブの長期たわみを精度良く予測することにより、当核スラブの1次固有周期と歩行時振幅は簡単に予測できるようになった。これらに関連して行った平成8年度の研究実績は以下のとおりである。

(1)1次固有周期と歩行時振幅に関する推定式の適用範囲拡張を目的として、既存RC建物2箇所の床スラブの振動計測を行い、新たな実測データを収集した。(2)既往の調査データを再度整理・分析し、同一建物同一諸元のRC床スラブであっても減衰定数は大きなばらつきを示すが、その平均値と長期たわみ率(=長期たわみ/短辺スパン)の平均値との間には密接な相関関係が見られることなどを明らかにした。
乳児期における哺乳形態が、小児咀嚼機能に及ぼす影響

【目的】小児の咀嚼発達の観点から乳児がどのようにして吸啜から咀嚼へと開始し、成長発育によりそれがどのように変化するかについての検討が重要であると考えられる。そこで本研究は、乳児期の哺乳形態の違いによる幼児の顎の成長や口腔機能についての影響を検討する目的で行なった。【被験児及び方法】1.岐阜県下幼稚園児315名を対象として、哺乳形態と歯列弓幅径および咬合力との関係について実地調査を行った。小児の上下顎の犬歯間幅径は口腔内にて直接ノギスにて計測し、咬合力は第二乳臼歯を対象に咬合力計を用いて計測を行なった。保護者には事前に研究の主旨を説明し、生後3ヶ月までの授乳方法と咀嚼発達についてアンケートを行った。2.本学附属病院、小児歯科に来院した健康状態が良好で顎口腔機能に異常の認められない、乳歯列患児で齲蝕の認められない、18名を対象とした。保護者には事前に研究の主旨を説明し、哺乳形態や現在の咀嚼状態について23項目についてアンケートを行った。また富士フィルム社製、オクルーザを用いて咬合力及び接触面積など13項目についても計測を行なった。さらに歯列形態への影響への観察として、上下顎印象を採得し、上下顎乳犬歯間幅径・第二乳臼歯間幅径・歯列弓長・ターミナルプレーンなど、14項目について計測を行なった。各データをMicrosoft社製・Excelにて解析を行なった。アンケートより、乳房哺育群・人工哺育群・混合哺育群に分類し、Paired t-testにて有意差の検定を行なった。【研究成績】乳房哺育群・人工哺育群・混合哺育群の群間には、咬合力・歯列の発達状態に有意な差は認められなかった。咀嚼発達の観点から乳児がどのようにして吸啜から咀嚼へと開始し、成長発達によりそれがどのように変化するかについての検討が重要であると考えられる。そこで本研究は、乳児期の哺乳形態の違いによる幼児の顎の成長や口腔の機能についての影響を検討する目的で行っている。被検児は、健康状態が良好で顎口腔系においても機能的に異常の認められない、3,4,5歳児を対象として行う。観察を行うにあたり、事前に母親に研究の趣旨を説明し、出生後の授乳方法および離乳食の進行、さらに現在の食事態度についても食事時間、好き嫌い、食べ方などについてアンケートをとっている。被験児は、口腔機能への影響の観察として、デンタルプレスケール(富士写真フイルム社製)を用いて座位にて咬合力の測定を行い、オクルーザ(富士写真フイルム社製)で咬合力を計測する。そして各データをマイクロコンピュータ(Apple社製Power Macintosh G4)に取り込み、各データを表計算ソフトのデータベース(Microsoft社製,Excel)に移し解析する。また歯列形態への影響の観察として、座位にて上下顎印象を採り、スタディモデルを作製する。そのスタディモデルから不正咬合の観察、overbite・overjet・terminal planeおよび上下顎の乳犬歯間幅径・第二乳臼歯近心頬側咬頭頂間をデジタルノギスにて計測する。さらに筋活動の測定を行なうことができる被験児を対象として、咀嚼運動時の筋活動の計測を行なう。測定はシールドルーム内普段と同様の姿勢で咀嚼を行わせ、その時の片側の側頭筋(TM)、咬筋(MM)、口輪筋(OM)、および舌骨上筋群(SM)の4筋より、咀嚼運動時の口腔周囲筋筋活動を導出する。解析には、咀嚼開始時での比較的安定して咀嚼リズムの出現する連続した10波形を対象とする。各筋電図原波形のデータをマイクロコンピュータ上でMac Tab 8s(AD Instruments社製)にて積分値を得る。そして表計算ソフトのデータベースに移し検討を行なっている。

さらに歯列形態への影響への観察として、上下顎印象を採得し、上下顎乳犬歯間幅径・第二乳臼歯間幅径・歯列弓長・ターミナルプレーンなど、14項目について計測を行なった。各データをMicrosoft社製・Excelにて解析を行なった。アンケートより、乳房哺育群・人工哺育群・混合哺育群に分類し、Paired t-testにて有意差の検定を行なった。【研究成績】乳房哺育群・人工哺育群・混合哺育群の群間には、咬合力・歯列の発達状態に有意な差は認められなかった。
多重機能をもつフォトクロミック錯体の創製

本研究では、フォトクロミック分子ユニットと遷移金属錯体とを共役結合したフォトクロミック錯体を創製し、そこで発現する新しい多重機能を探索,解明し、さらにそれらを界面に配列固定することによって、非従来型の分子スイッチ,分子メモリシステムを構築する研究を行った。その結果、単一波長光とレドックスで可逆な異性化を達成できる系として、アゾベンゼン共役トリスピリジンコバルト錯体系およびm-フェロセニルアゾベンゼン系を開発した。発光特性が異性体間で異なるフォトクロミック分子として、アゾベンゼン共役テルピリジン白金錯体系を開発した。また2,2'-ビピリジンの4位にアゾベンゼンを結合し、6,6'位をメチル基で置換した新規配位子、dmpABとビピリジン、Cuイオンを混合した系で、Cu(II)/Cu(I)のレドックス変化と単一紫外光源を用いた可逆的異性化が実現した。可逆なレドックスとそれに伴う構造変化と配位子交換を光異性化特性と連動した系として、アゾベンゼン共役ビス(ビピリジン)銅錯体系を開発した。プロトネーションと異性化が共役する系として、アゾ共役ジチオレン錯体系、アゾ共役カテコラト錯体系を開発した。界面配列体の研究として、アゾ共役フェロセン系とアゾベンゼン架橋ビステルピリジン錯体系の自己集合単分子膜の作製に成功した。また、フェロセニルアゾベンゼン誘導体の自己集合単分子膜の作製も行った。視覚の化学プロセスと類似した光信号を電気信号に変換する新しい系として、アゾベンゼンの光異性化に伴う大きな構造変化によって、錯形成能が大きく変化する新配位子oABをもつ銅錯体[Cu(oAB)_2]^+を創成した。また、異なる波長の光で3種の安定状態を変換することができる単分子系として、アゾベンゼン部位を両配位子上に持つジイミンジチオレン白金錯体を創成した。可逆なフォトクロミック特性を起す分子は、二次(現像)処理を施さず書込みと読出しが直接行うことができるため、光メモリ材料として注目されている。一方、遷移金属錯体の中には、可逆なレドックス特性、磁性、光吸収および発光特性など特異な物性を示すものが多い。本研究では、フォトクロミック分子ユニットと遷移金属錯体とを共役結合したフォトクロミック錯体を創製し、そこで発現する新しい多重機能を探索,解明し、さらにそれらを界面に配列固定することによって、非従来型の分子スイッチ,分子メモリシステムを構築するこどを目的とし、1)金属d軌道を利用した任意波長対応フォトクロミック錯体、2)単一波長光-レドックスの組合せで可逆異性化できる錯体、3)発光特性可変のフォトクロミック錯体、の創製と、それらの界面配列システムの構築を検討した。単一波長光とレドックスで可逆な異性化を達成できる系として、アゾベンゼン共役トリスピリジンコバルト錯体系およびm-フェロセニルアゾベンゼン系を開発した。プロトネーションと異性化が共役する系として、アゾ共役ジチオレン錯体系を開発した。

可逆なフォトクロミック特性を起す分子は、二次(現像)処理を施さず書込みと読出しが直接行うことができるため、光メモリ材料として注目されている。一方、遷移金属錯体の中には、可逆なレドックス特性、磁性、光吸収および発光特性など特異な物性を示すものが多い。本研究では、フォトクロミック分子ユニットと遷移金属錯体とを共役結合したフォトクロミック錯体を創製し、そこで発現する新しい多重機能を探索,解明し、さらにそれらを界面に配列固定することによって、非従来型の分子スイッチ,分子メモリシステムを構築することを目的とし、1)金属d軌道を利用した任意波長対応フォトクロミック錯体、2)単一波長光-レドックスの組合せで可逆異性化できる錯体、3)発光特性可変のフォトクロミック錯体、の創製と、それらの界面配列システムの構築を検討した。単一波長光とレドックスで可逆な異性化を達成できる系として、2,2'-ビピリジンの4位にアゾベンゼンを結合し、6,6'位をメチル基で置換した新規配位子、dmpABとビピリジン、Cuイオンを混合した系で、Cu(II)/Cu(I)のレドックス変化と単一紫外光源を用いた可逆的異性化が実現した。プロトネーションと異性化が共役する系として、アゾ共役カテコラト錯体系を開発した。新規アゾ共役カテコラト配位子apcatを用いて[Ni(apcat)(dppe)]と[Ni(apcat)_2]^<2->を合成した。単結晶X線構造解析により赤色結晶[Ni(apcat)_2]^<2->の構造を明らかにした。[Ni(apcat)_2]^<2->では波長366mmの光に対して異性化挙動が観測されたのに対し,[Ni(apcat)(dppe)]において光異性化挙動は観測されなかった。[Ni(apcat)(dppe)]のCH_2Cl_2溶液にCF_3SO_3Hを徐々に添加したところ,アゾ基への可逆なプロトネーション挙動とカテコラト部位へのプロトン付加が2段階で起こり、アゾ共役メタラジチオレン系と異なる挙動を示した。また、フェロセニルアゾベンゼン誘導体の自己集合単分子膜の作製も行った。フォトクロミック分子ユニットと遷移金属錯体とを共役結合したフォトクロミック錯体を創製し、そこで発現する新しい多重機能を探索,解明することによって、非従来型の分子スイッチ,分子メモリシステムを構築することを目的とした。光信号を電気信号に変換する新しい系として、視覚の化学プロセスと類似した人工系を創成した。アゾベンゼンの光異性化に伴う大きな構造変化によって、錯形成能が大きく変化するように設計した新配位子、oABをもつ銅錯体[Cu(oAB)_2]^+においては、oABがトランス体のときは、πスタックによる安定化が大きいが、シス体のときは、その安定化が大きく減少するため、ビピリジン配位子(bpy)と容易に交換反応を起こす。また、[Cu(bpy)_2]_<2+/+>と[Cu(oAB)_2]_<2+/+>の間には大きなレドックス電位の差が存在するため、上記の配位子交換反応によって、系のポテンシャルが変化する。したがって、Cu(I)イオン、Cu(II)イオン、oABおよびbpyが共存する系では、アゾ基の光異性化による[Cu(oAB)_2]^+の構造変化を、配位子交換反応を介することでCu(II)/Cu(I)のレドックスポテンシャルを変化させることができる。溶液中のみでなく、高分子固体電解質中に上記化学種を含有した系での光信号-電気信号変換に成功した。アゾベンゼン部位を両配位子上に持つジイミンジチオレン白金錯体を新規合成し、その光異性化挙動を検討した。
人工関節置換術および骨切り術の術前計画支援に関する基礎的研究

急激な高齢化により、骨粗鬆症による骨折や擦り減りによる変形性関節症等の発生件数が増加している。治療には、主に人工関節置換術や骨切り術が行われる。本研究では、これらの手術を支援するために、人工関節情報や人体の3次元情報(主にCT画像)を利用して、1)個体差(骨密度、骨形状、体重等)を考慮した人工関節・骨部の応力解析、2)3次元ベースの人工関節術および骨切り術の術前計画支援システムの開発、3)再手術を防止するための人工関節の「破損」や「ゆるみ」が生じる問題の解明、4)人工関節設計のためのデザイン・シミュレーション、を行った。患者に合致したインプラント設計(テーラーメイドインプラント)を実現するために、ソフトウェア技術、加工技術、製造技術を統合させたシステム体系を提案した。商用の術前計画支援システムでは、「既存のインプラントを患者にいかに無理なく配置するか」に焦点が置かれている。しかしながら、最新の加工技術、鋳造技術、製造技術である3Dプリンタ装置や精密鋳造装置、超高圧焼結工具、電子ビーム加熱装置(EB焼結装置)などを用いれば、患者の体格や骨形状に合ったインプラントの設計と製造が短期間で作成可能である。そのため、我々は、単に既存のインプラントを最適配置するだけではなく、患者の体格や骨形状に合致したインプラントをデザイン・加工・製造までをサポートする術前計画支援ソフトウェアを研究開発している。本方式の長所は、従来から行われているCR画像による術前計画と比較して、正確なインプラント配置や骨切り箇所の決定、コンピュータ上での術前シミュレーション、テーラーメイドインプラント設計が可能であり、同時に、個々の患者に合ったテーラーメイドインプラントを提供することで、患者のQOL(Quality Of Life)を高めることが可能である。THA(Total Hip Arthroplasty)やTKA(Total Knee Arthroplasty)に必要な3次元情報は、CR/CT画像とMR画像により、取得可能である。これらの3次元画像群を、正確に位置合わせ(レジストレーション)して、1)仮想立位CT画像の作成機能、2)骨部と3Dインプラントの応力解析機能、3)シミュレーション結果の可視化機能、4) 3Dインプラント配置結果や応力分布のレポート機能、5)骨切り面の表示・計測機能を実現した。また、臨床の場において、試験的な運用を行い、膝関節のインプラント置換手術におけるシミュレーション機能の有効性を検証した。現状のインプラントのサイズは、S、M、Lなどから選択するのみである。シミュレーション結果を評価する際にインプラント設計パラメータを患者に合わせることで、より患者のQOLに適したインプラント設計が可能となる。具体的には、インプラントの設計パラメータ(サイズ、厚み、高さ、表面仕上げなど)をあらかじめ、いくつか決めておき、そのパラメータを変更することで、その患者に適したインプラント形状を求めて、テイラーメイドインプラントの必要性や有効性を評価した。インプラント設計は「破損」や「ゆるみ」が生じる問題と関連しているため、臨床現場の医師から意見を収集しながら、インプラント形状の設計パラメータや配置方法を検討した。正確な3次元形状を保持することで、術前に種々のシミュレーションが可能になるが、より精度を高めるため、インプラントの埋め込み・引っ張り時における応力解析やその検証実験を行った。CT画像は臥位で取得するため、有限要素法(FEM)による応力解析を行って、大腿骨や脛骨の位置を移動させ、立位の状態を表現した。荷重状態で取得したCR画像と比較することで、シミュレーションの精度を高めることが出来た。より正確な仮想立位CT画像が作成出来れば、CR画像を撮像する必要がないため、業務の効率化と精度向上が図れる。また、仮想立位CT画像を用いて、正確な3Dインプラントの配置が可能となる。応力解析には、信頼性の高い商用ソフトウェアであるダッソー社のCATIAを用いた。解析用に使用するメッシュデータは、3次元画像からセグメンテーションを行った材質ごとに等値面データに変換し、データ整形とデータ削減後、解析用4面体メッシュを生成して、応力解析を行った。CT画像ベースの術前計画支援システム構築の研究開発では、ストローク(方向をもった線分)を使った、ボリューム画像を操作する機能を実装し、高位脛骨骨切り術(膝HTO)、大腿骨頭前方回転骨切り術(股ARO)、人工膝関節置換術、人工股関節置換術に使用した。これらの操作は、マウスによる直観的な操作が可能である。さらに、3次元画像に対して、切断による複数3次元画像の処理や、切断された3次元画像の接着が行える機能、高速にボリュームレンダリングする機能、画像処理機能、解析ソフトウェアへのデータ受け渡し機能などを実装した。CR画像およびCT画像データに関しては、岩手医科大学の協力により、健常者8名の立位CR画像(左右、正面および側面)、とCT画像(下肢全長)を取得した。

CT画像は臥位で取得するため、有限要素法(FEM)による応力解析を行って、大腿骨や脛骨の位置を移動させ、立位の状態を表現した。荷重状態で取得したCR画像と比較することで、シミュレーションの精度を高めている。正確な仮想立位CT画像が作成出来れば、CR画像を撮像する必要がないため、業務の効率化と精度向上が図れる。また、仮想立位CT画像を用いて、正確な3Dインプラントの配置が従来の2次元ベースの術前計画システムと比較して可能となった。応力解析には、信頼性の高い商用ソフトウェアであるダッソー社のCATIAを用いている。解析用に使用するメッシュデータは、3次元画像からセグメンテーションを行った材質ごとに等値面データに変換し、データ整形とデータ削減後、自動的に解析用4面体メッシュを生成している。下肢全長のCT画像から、骨領域を抽出し、皮質骨および海面骨部分を4面体メッシュに変換した。さらに有限要素法を用いて、仮想立位CT画像のベースになる加重された応力状況を再現した。また、人工股関節を挿入した場合のシミュレーションも試みれた。また、シミュレーション結果を評価するために、健常者8名のボランティアに対して、たいへん貴重なデータを測定することが出来た。これらの3次元画像群を、正確に位置合わせ(レジストレーション)して、1)仮想立位CT画像の作成機能、2)骨部と3Dインプラントの応力解析機能、3)シミュレーション結果の可視化機能、4) 3Dインプラント配置結果や応力分布のレポート機能、5)骨切り面の表示・計測機能を実現する。また、臨床の場において、試験的な運用を行い、膝関節のインプラント置換手術におけるシミュレーション機能の有効性を検証する。テスト用DICOM画像は、大学発ベンチャー創出推進(H17-H19)で収集・使用したCR画像、CT画像、MRI画像が利用可能である。また、新しいCR、CT画像も九州大学医学部、北海道大学農学部、岩手医科大学、盛岡市民病院、岩手大学動物病院で、撮像が可能である。THA(Total Hip Arthroplasty)やTKA(Total Knee Arthroplasty)に必要な3次元情報は、CR/CT画像とMR画像により、取得可能である。開発用パーソナルコンピュータ、3Dプリンタ用材料の購入を行う。また、国際会議、国内研究会で成果発表を行う。また、複数の症例に対して、実際に術前計画を行い、その結果の評価を九州大学で行う。コンピュータ・シミュレーションの評価は、健常者のCT/CR画像と比較評価を行う。研究開発、デモ用のパーソナルコンピュータ、プリンタを購入する。また、研究開発中のCTベースの術線計画支援システムは、プログラム外注による機能アップを図る予定である。
血清由来ヒアルロン酸結合タンパク質(SHAP)転移酵素の精製と同定

本研究は、細胞外マトリックスの成分として重要であるヒアルロン酸と血清タンパク質インター-α-トリプシンインヒビターの長鎖サブユニットとの共有結合複合体(SHAP-HA複合体)の形成反応機序の解明と利用を目的とする。主にその反応を触媒する酵素因子の同定を予定している。前年度に引き続き、肝癌細胞培養上清からの精製を行った。精製効率を高めるために、新たにクロマトフォーカシングカラムによる分離を導入した。活性画分のpHは以前測定した等電点と一致していた。高精製度の活性画分を二次元電気泳動で分離し、予測範囲内の主要なスポットを質量分析法で同定したが、培養細胞でのcDNA過剰発現実験では酵素活性が確認されなかった。酵素タンパク質は残りのマイナスポットの中にあると判断し、それらの同定を継続している。また、研究執行の途中、国外の研究グループがTSG6タンパク質が酵素活性を持つと発表した。本研究実験系にて検討したところ、その活性はTSG6から由来するものではないと判明した。その理由として、TSG6過剰発現の肝癌細胞の培養上清からTSG6を除去しても、上清中の活性は殆ど変わらなかった。しかし、興味深いことに、TSG6が酵素因子の産生(おそらく遺伝子発現のレベルで)を増強する作用があることを見出した。その作用には、TSG6タンパク分子内のリンクドメインとCUBドメインがともに必要である。単独のドメインまたはそれらの混合物は増強作用を示さない。リンクドメインのHA結合能は必要ではない。同じHA結合能欠如のミュータントでも、TSG6(Y47F)は増強しないが、TSG6(F105V)はTSG6と同様な増強効果を示した。この制御機構の詳細は解析中である。ヒアルロン酸は、細胞外マトリックスの成分として、細胞の増殖と移動、組織の形成と修復に深く関与している。申請者が所属する研究所では、ヒアルロン酸に共有結合するユニークなタンパク質分子(血清タンパク質インター-α-トリプシンインヒビターの長鎖サブユニットで、SHAPと呼ぶ)を発現し、さらにその分子複合体は炎症などにおけるヒアルロン酸の機能の分子実体であることを明らかにした。その複合体の形成反応は、二価金属イオン要求性酵素因子に触媒されるSHAPのエステル結合転移反応である。本研究は、その酵素因子の精製と同定を目的とする。平成17年度の研究は予定通り進行していた。ヒト肝癌細胞HLFは酵素因子を分泌することが以前の細胞株スクリーニング実験で分かった。無血清培地(Cosmedium001,コスモ社)で3日間培養した培養上精を精製材料とした。培養上精をヘパリンカラムを通し、0.20.3Mの食塩で活性ピークを回収した。次は、亜鉛キレートカラムに載せ、510mMのイミダゾールで活性ピークを回収した。その試料をさらにゲル濾過カラムで分画した。これらのカラム操作によって、ターゲット因子は約千倍に精製された。ゲル濾過カラムとSDS-PAGEで測定した分子量はそれぞれ100kDaと35kDaであった。等電点電気泳動で測定した等電点は4.3であった。上訴の精製画分を二次元電気泳動で展開し、酵素因子の分子量と等電点の情報を基に、候補タンパク質スポットを切り出し、ペプチト配列決定と質量分析法でタンパク質を同定する。このように、Factor H related-protein 1及びchitinase 3 like 1が同定されたが、細胞へのcDNAトランスフェクションの実験では活性の分泌が確認されなかったので、ターゲト因子ではないと判断した。現在、ほかのスポットの同定と活性確認を継続中である。
発達性読み障害児の単語認知処理過程における脳機能に関する研究

本研究では、ひらがな読みに困難を示した読み障害児における、読みの困難を引き起こす認知メカニズムについて検討することを目的としている。本年度は、読み障害児における音韻処理に関する問題について国内外の研究について概観した上で、読み障害児で困難であると報告されている音韻意識を促進する要因を検討する目的で、脳波の一種である事象関連電位を指標とした基礎実験を行った。実験は大学生を被験者とし、刺激音には女声の2音節非単語100語が用いられた。刺激呈示には標的単語刺激に先行して単語刺激が1回呈示される単一セットと、語尾が同一の先行単語刺激が4回呈示される反復セットが用いられた。先行刺激と標的刺激の語尾が一致しているか否かを被験者が判断している際の脳波を頭皮上18部位より記録した。その結果、単一/反復セットの先行刺激と韻の異なる標的刺激により、頭頂領域においてN400が増大することが確認された。このことから、標的刺激で韻が一致しているか否かについての処理は、先行刺激における同一語尾の繰り返しの影響を受けにくいことが示唆された。さらに反復セットでの標的刺激において、前頭領域における刺激呈示後400ms付近の陰性成分が増大していたことから、聴覚呈示された非単語における韻の一致に関する情報処理には、前頭領域が関与している可能性が推測された。研究結果の要旨はThe 16th Meeting of the International Society for Brain Electromagnetic Topographyおよび第35回日本臨床神経生理学会にて発表し、現在学術雑誌への投稿論文を執筆中である。健常児・者を対象とし、行動指標および脳波の1種である事象関連電位を指標として、単語認知に必要な諸技能における発達的変化について検討した。この検討により、読み障害児における単語認知処理過程に関する基礎的知見を得ることを目的とした。行動指標に関しては、読みの習得に重要であるとされる音韻処理技能と聴覚情報処理能力との関連性について検討した。その結果、ひらがな読みを習得して間もない小学校低学年の児童に関しては、音韻処理の中でも特に、音韻意識に関する課題成績が聴覚情報処理に関する課題成績と関連すること明らかとなった。この研究の要旨は、8月に北京にて開催されたXXVIII International Congress of Psychologyにおいて発表した。またデータの一部は学術機関誌「LD研究」に原著論文として掲載されている。脳波データについては音声単語聴取時の音韻意識に関わる脳内中枢処理過程の発達的変化について、事象関連電位(ERP)を用いて検討した。その結果、異なる偽単語間の音韻的一致/不一致を反映するようなERP成分は確認されなかった一方、有意味単語聴取時において、ERP構成成分であるP3成分の振幅が発達にともない減衰する傾向にあることが確認された。この研究の要旨は9月にギリシャにて開催された12th World Congress of Psychophysiologyおよび11月に東京にて開催された第34回日本臨床神経生理学会において発表した。以上の検討を踏まえ、さらに単語における音韻意識にかかわる脳内処理過程についてmismatch negativity(MMN)を指標とした予備実験を行った。計測したデータに関する検討は、平成17年2月3月にフィンランドにて開催されたヘルシンキ大学脳研究トレーニングコース(HSCN2005)に出席した際に行われた。
妊娠女性の正常体重肥満（いわゆる隠れ肥満）と周産期outcomeの関係

本研究の目的は、妊娠期女性のかくれ肥満[Body Mass Index(BMI)<25kg/m2、体脂肪率≧30%]とその他の体型に着目し、生活習慣や周産期outcomeの関係を検討することである。81名の妊娠女性(2043歳)に体成分分析装置を用いた体型測定と自記式質問紙による生活習慣を調査した。対象者の12名(14.8%)がかくれ肥満であった。各群はいずれも生活習慣に差がなかった。また、分娩スタイル、新生児の体重などにも差がなかった。しかし、普通体重者58名のうちの12名(20.7%)がかくれ肥満者であったことから、健康指標としては体重だけでなく体脂肪率の測定が必要であると考えられる。肥満は体脂肪率が高い状態であり、肥満の判定には体脂肪率の測定が合理的であるが、これまではBoddy Mass Index(以下BMI)が用いられてきた。BMIと体脂肪率は相関する一方で、BMIが「やせ」または「標準」であっても、体脂肪率が30%をこえる「正常体重肥満(いわゆる隠れ肥満)」が少なくない頻度で存在することが確認されている。しかし、これまで体重評価に比べ、体脂肪率はほとんど活用されず、妊娠女性における隠れ肥満者の存在は確認されていない。本研究の目的は、妊娠女性における隠れ肥満の実態を特定し、妊娠女性の隠れ肥満と周産期outcomeとの関連を明らかにすることである。妊娠・出産の当事者である女性の体型や健康状態は当人だけでなく、生まれてくる子どもの健康にも重要である。対象は、A総合病院の妊婦81名である。調査は体組成測定器X-SCANPLUS(コーワメディカル社製)を使用した。倫理的配慮については、本学附属病院臨床研究倫理審査委員会の承認を得た。対象者の平均体重55.0 kg、BMI21.9 kg/m2、体脂肪率の平均値27.2 %であった。対象のBMIと体脂肪率の相関は.929であり、強い相関がみられた(p<0.01)。体脂肪率は30.0%以上(過脂肪)が24 (29.6%)名、25.029.9%(やや多い)が25 (30.9%)名、25.0%未満(適正)が32 (39.5%)名であった。体脂肪率分類が「適正」の32名は、BMI分類が普通体重の21名とやせの11名全員であった。体脂肪率とBMIを合わせた体型分類では、肥満12 (14.8%)名、隠れ肥満12 (14.8%)名、隠れ肥満傾向25 (30.9%)名、標準体型21 (25.9%)名、やせ11 (13.6%)名であった。以上のことより、妊娠期の女性の体型評価には、体脂肪を用いる必要がある。研究計画書に従い、初年度計画に沿って研究を進めている。従来、妊婦に対する体型の評価はBMI(Body-Mass Index)が世界的に用いられてきたが、近年では体脂肪率が重要であるといわれている。体脂肪率はBMIと強い相関がある一方で、BMIが「やせ」「標準域」であっても、体脂肪率が30%をこえる「正常体重肥満(いわゆる隠れ肥満)」が少なくない。これまでにBMIと周産期アウトカムの関連を示唆する報告があるが、体脂肪を含む体重評価を踏まえ検討されたものはない。BMIが低体重領域あるいは普通体重域であっても、脂肪量からはかくれ肥満体型と判定される妊婦は肥満者としての管理をすべきではないかと考えた。そこで本年度は、妊婦の体脂肪率を含めた体重評価と、周産期アウトカムの関連について検討した。対象者は平均年齢33±4.9歳、初産婦25名(56.9%)、経産婦19名(43.1%)。経膣分娩37名(84.0%)、帝王切開7名(16.0%)であり、正期産42名(95.5%)、早産2名(4.5%)であった。BMIおよび体脂肪率の測定は妊娠14±2週で行い分類した。その結果、分娩所要時間、分娩時出血量、出生時児体重の群間比較を行ったところ有意差は認められなかったが、経膣分娩の初産婦で分娩第二期の所要時間が他の群と比較して長時間であった。以上のことから、「正常体重肥満」の妊婦は分娩第二期の延長に関連がある可能性が示唆された。今後対象者数を増やし検討していく必要があるが、従来のBMIによる妊婦の体重管理、栄養指導だけではなく、体組成の概念を取り入れた妊婦管理が行われる必要性があると考えられる。

しかし、普通体重者58名のうちの12名(20.7%)がかくれ肥満者であったことから、健康指標としては体重だけでなく体脂肪率の測定が必要であると考えられる。今後の研究計画の変更は予定していない。次年度においては、今年度の研究対象者が分娩を終え、周産期outcomeが明らかになると思われるので、その分析を進める予定である。母性看護学、助産学予定していた購入額よりも安い金額で購入できたため、残金が生じた。資料および研究に必要な小物整理のための消耗品を購入する予定である。
ナトリウム利尿ペプチド分泌を誘導する新規ペプチドの心臓における機能解析

本研究は、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)分泌を誘導する新規活性ペプチドの産生制御機構とこのペプチドによるANP分泌誘導の作用機序を解明することを目標として、最終的にはこのペプチドの心臓での機能解明を目指して実施した。ANPは心臓で産生され、心筋や血管の弛緩効果をもたらし、心不全の治療薬として臨床応用されている。本研究のペプチドは膜タンパク質由来のペプチドだが、現在までに、膜タンパク質から切り出されたペプチドが循環器系で作用するという報告は全くない。このペプチドの産生機博の解明を目指し、このペプチドの産生細胞であるラット心臓線維芽細胞を各種サイトカイン等で刺激し、このペプチドの親タンパク質である膜タンパク質の発現変動を定量PCRで測定した。同じくANP分泌誘導が報告されていたアンジオテンシンIIや炎症性サイトカインであるインターロイキン1βでま発現誘導は検出されなかった。一方、このペプチドによるANP分泌の作用機序を明らかにする目的で、既知の生理活性ペプチド、エンドセリンとこのペプチドの活性強度の比較を行った。このペプチドは100nMまで有意にANP分泌誘導を行ったが、エンドセリンと比べて1桁活性は弱かった。一方、このペプチドによるANPの発現誘導を調べたところ、6、12、24、48、72時間では無刺激と比べて有意な差は示さなかった。したがってこのペプチドによる作用はANPの発現ま変化させず、分泌を促進させるものと考えられる。このペプチドのノックアウトマウスを作製し、野生型と心臓体重比を比較したが、有意な差は検出されなかった。しかし、血中ANP量はノックアウトマウスでは野生型に比べて低値を示したことからこのペプチドはANP産生分泌に重要な役割を果たしていることが示唆された。このペプチドの産生機構の解明を目指し、このペプチドの産生細胞であるラット心臓線維芽細胞を各種サイトカイン等で刺激し、このペプチドの親タンパク質である膜タンパク質の発現変動を定量PCRで測定した。同じくANP分泌誘導が報告されていたアンジオテンシンIIや炎症性サイトカインであるインターロイキン1βでは発現誘導は検出されなかった。このペプチドは100 nMまで有意にANP分泌誘導を行ったが、エンドセリンと比べて1桁活性は弱かった。したがってこのペプチドによる作用はANPの発現は変化させず、分泌を促進させるものと考えられる。このペプチドのノックアウトマウスを作製し、野生型と心臓/体重比を比較したが、有意な差は検出されなかった。

当初の計画では23年度は1)ANP分泌誘導活性をもつ新規機能性ペプチドの産生調節因子の探索(ラット心臓線維芽細胞)、2)ANP分泌誘導活性について既知の生理活性ペプチドとの比較(ラット心筋初代培養細胞)、3)ANP分泌誘導機構の解明に向けた発現変動解析(ラット心筋初代培養細胞)、4)ノックアウトマウスと野生型マウスの比較(心肥大、心線維化について検討)の4項目を予定しており、1)を除き、計画通り実施できた。1)に関しては、ペプチドの測定系の感度に問題があったのでタンパク質の発現で代替した。また、24年度に計画していたノックアウトマウスに関する解析も一部行うことができた。平成24年度当初に施設転出により、研究を完了させる予定である。平成24年度当初の研究完了に伴い、事業廃止承認申請を行った上で、未使用額に関しては返還する予定である。
アクセプタンスの獲得を用いたストレスマネジメントに関する臨床心理学的研究

H30年度では体験の回避と認知的評価,ストレスコーピングとストレス反応との関連について調査研究を行った。対象は大学生であり,体験の回避を測定する質問紙である日本版AAQとSRS-18(ストレス反応尺度SRS-18),認知的評価尺度,TAC-24(ストレスコーピング尺度)への回答を求めた。本研究では不備のある回答を除いた243名のデータを分析の対象とした。体験の回避と認知的評価およびストレスコーピングとの相関係数を求めたところ,認知的評価のうち,コントロール可能性が日本語版AAQの2つの下位尺度と有意な相関であったこと,さらにいくつかのコーピング下位尺度と有意であったことが示された。さらにこれら3つの変数がストレス反応を説明するかどうかについて,SRS-18合計得点を従属変数とした階層的重回帰分析を行った。Step1では認知的評価尺度の4つの下位尺度得点を投入した。Step2ではTAC-24の8つの下位尺度得点,Step3では日本語版AAQの2つの下位尺度得点を投入した。これらの分析の結果,Step1では脅威性とコントロール可能性の標準偏回帰係数(β)が有意であり,説明率も有意であった。Step2では上述の2つの認知的評価下位尺度とカタルシス,放棄・諦め,気晴らし,責任転嫁が有意なβを示し,説明率およびその増分も有意であった。Step3では日本語版AAQの2つの下位尺度得点のβと説明率およびその増分が有意であった。以上の結果は,認知的評価とコーピングの影響を統制した際にも体験の回避が心理的ストレス反応を予測することを示すものであり,体験の回避への介入が認知的評価やストレスコーピングを変容させ,ストレス反応を低減させる可能性を示すものであった。H30年度で計画した研究はすべて実施し,調査サンプルの偏りを考慮し,東北,関東,中国地方でデータを収集した。おおむね研究実施者が想定していた結果を得ることができた。これからH31年度に計画している介入研究を実施する予定である。介入研究を行うが,本年度で終了でき,かつより精緻な研究とするため,グループ比較でなく少数事例の単一研究法による研究を実施する予定である。H29年度では体験の回避がストレス反応に及ぼす影響について,プロスペクティブな(予測的)観点からの調査研究を行った。対象は大学生であり,Time1では体験の回避を測定する質問紙である日本版AAQと大学生用ストレス自己評価尺度のストレス反応尺度への回答を求めた。次に,同一サンプルを対象に,Time1から1か月後に,Time2として研究1で用いたストレス反応尺度と大学生用日常生活ストレッサー尺度への回答を求めた。本研究ではTime1と2に回答し,かつ不備のある回答を除いた208名のデータを分析の対象とした。Time2における7つのストレス反応尺度下位尺度得点を従属変数とした階層的重回帰分析を行った。Step1では性別と年齢を投入した。Step2ではTime1におけるストレス反応尺度の合計得点とストレッサー尺度の合計得点を投入した。Step3では日本語版AAQの2つの下位尺度得点を投入した。すべての下位尺度のStep1では標準偏回帰係数も説明率・説明率の変化も有意でなかったが,Step2ではストレッサーとストレス反応尺度得点のそれらは有意であった。Step3では抑うつ,不安と怒り,身体的疲労感尺度において2つの下位尺度得点の標準偏回帰係数と説明率・説明率の変化も有意であった。情緒的反応と引きこもり尺度においてはAction尺度の標準偏回帰係数と説明率・説明率の変化が有意であった。また自律神経系の活動性亢進尺度の説明率の変化は有意でなかった。以上の結果は,ストレッサーとTime1のストレス反応を統制した際に,体験の回避がTime2のストレス反応を予測することを示唆するものであり,これは体験の回避がストレス反応の増悪に影響する要因であることを裏づける結果である。H29年度で計画した研究はすべて実施し,調査サンプルの偏りを考慮し,東北,関東,中国地方でデータを収集した。これからH30年度に計画している研究を実施する予定である。

Step2では上述の2つの認知的評価下位尺度とカタルシス,放棄・諦め,気晴らし,責任転嫁が有意なβを示し,説明率およびその増分も有意であった。Step3では日本語版AAQの2つの下位尺度得点のβと説明率およびその増分が有意であった。以上の結果は,認知的評価とコーピングの影響を統制した際にも体験の回避が心理的ストレス反応を予測することを示すものであり,体験の回避への介入が認知的評価やストレスコーピングを変容させ,ストレス反応を低減させる可能性を示すものであった。H30年度で計画した研究はすべて実施し,調査サンプルの偏りを考慮し,東北,関東,中国地方でデータを収集した。おおむね研究実施者が想定していた結果を得ることができた。これからH31年度に計画している介入研究を実施する予定である。現時点では,申請時の研究計画通りに研究を進める予定である。介入研究を行うが,本年度で終了でき,かつより精緻な研究とするため,グループ比較でなく少数事例の単一研究法による研究を実施する予定である。研究実施者の研究実施,研究データ分析をスムーズにするために,今年度は物品費に多く経費を使用した。また購入したパソコンを予定していたものより性能の良いものにした。これらの結果,その他の消耗品などは次年度にすることとなった。繰越額についてはその経費とする予定である。ゼロではないものの,残額はほとんどなく,ほぼ計画通りに使用した。
ペリオスチンを基盤とした間質性肺炎における線維化機序の解明と新規治療薬の開発

間質性肺炎は、肺の間質に慢性的な炎症・線維化を伴う疾患であり、その機序については不明な点が多く、予後も極めて悪い。ペリオスチンは細胞表面上のインテグリンに結合して炎症性のシグナルを誘導する作用を有する細胞外マトリックスタンパク質であり、我々の研究室では、ペリオスチンが間質性肺炎における肺の線維化の形成過程において重要な役割を果たしていることを以前明らかにしている。本研究においては、間質性肺炎におけるペリオスチンを介した炎症シグナル、ならびに線維化機構の解明を目指し、ペリオスチンーインテグリン間の結合を標的とした阻害剤の間質性肺炎に対する治療効果を検討している。前年度においては、インテグリンに対する阻害効果が期待される20種類の薬剤の効果の比較検討を行った。その結果、5種の薬剤が有為に抑制することを見出した。次に、炎症に対する抑制効果に関しても検討を行った結果、この5種の薬剤は炎症を有為に抑制することを明らかにすることが出来た。また、薬剤の阻害効果が、それぞれ相関することも見出している。本年度は前述の5種の薬剤のうちの1つの薬剤がペリオスチンーインテグリン間の結合を特異的に阻害する効果を有し、かつ副作用が少ないことが期待されている。その為、この薬剤を間質性肺炎のモデルマウスに投与する実験の条件検討を行った。この薬剤が腸管からの吸収が悪いことが示唆されているため、マウスの皮内に投与し、持続的な効果を期待できる浸透圧ポンプを用いた解析を試みた。いくつかの条件検討を行った後、実際にブレオマイシンを気管内に投与する肺線維症モデルマウスを作製し、薬剤の効果を検討した。結果としては、劇的な効果を認めなかったが、幾つかのパラメーターで有効な結果を得ることが出来た。今後は、より詳細な条件検討を実施し、薬剤の効果をより検討する必要がある。ペリオスチンは細胞表面上のインテグリンに結合して炎症性のシグナルを誘導する作用を有する細胞外マトリックスタンパク質であり、我々の研究室では、ペリオスチンが間質性肺炎における肺の線維化の形成過程において重要な役割を果たしていることをi以前明らかにしている。本年度においては、インテグリンに対する阻害効果が期待される20種類の薬剤の効果の比較検討を行った。まず、ペリオスチンーインテグリン間の結合に対する効果の検討を行った結果、5種の薬剤が有為に抑制することを見出した。前述の5種の薬剤の1つであるCP4715がペリオスチンーインテグリン間の結合を特異的に阻害する効果を有し、かつ副作用が少ないことが期待されている。その為、CP4715を間質性肺炎のモデルマウスに投与する実験の条件検討を行った。CP4715が腸管からの吸収が悪いことが示唆されているため、マウスの皮内に投与し、持続的な効果を期待できる浸透圧ポンプを用いた解析を試みている。疾患の抑制効果を示すデータが幾つか得られていることから、今後はより条件を検討し、解析を進めていく予定である。インテグリン阻害効果剤のペリオスチンーインテグリン間の結合に対する効果を明らかにすることが出来ている。疾患モデルマウスに対する薬剤の投与実験については、今後も条件検討が必要ではあるが、概ね良好な結果は得られている。

結果としては、劇的な効果を認めなかったが、幾つかのパラメーターで有効な結果を得ることが出来た。今後は、より詳細な条件検討を実施し、薬剤の効果をより検討する必要がある。昨年度の研究により、ペリオスチンーインテグリン間の結合に対する効果を明らかにすることが出来ているので、効果を示す薬剤の化学構造を詳細に解析し、薬剤効果と化学構造の関連性を明らかにすることを目指している。また、疾患モデルマウスに対する薬剤の投与実験については、今後も条件検討が必要であるので、投与方法、投与量、解析方法などの検討を進めていく予定である。
リハビリテーションによる内的動機付けの神経・分子生物学的基盤

脊髄損傷モデルサルを用いた脳機能画像研究により、損傷後の指の把握運動の機能回復時において、側坐核が一次運動野(M1)領域の活動に同期的に活動することを明らかにした。また、側坐核の把握運動の回復における役割を明らかにするために、あらかじめ側坐核破壊されたサルについて脊髄損傷を行ったところ、脊髄損傷後の把握運動が有意に遅延することが明らかになった。これらの結果は、脊髄損傷後の指の把握運動の機能回復時には、側坐核が重要な役割を果たしていることを示唆している。最近我々は、頸椎の特定の部位を特異的に切断した脊髄損傷モデル動物をサル(マカクザル)で作製し、ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)法を用いた非侵襲的な脳機能画像解析を長期的に行い、損傷後の手の巧緻運動の機能回復には一次運動野(M1)と運動前野(PM)のダイナミックな活動が関与していることをはじめて明らかにしている。今回、この実験で得られたPET画像を使い、脊髄損傷後の損傷対応側のM1領域との活動の間の相関解析(同期的活動)を詳細に行った。その結果、意欲や動機付け、報酬との関連が高い側坐核の活動が、損傷後の回復過程の早期および後期にわたって認められた。このことから、中枢神経損傷後の運動機能回復には、ドーパミン神経による動機付けによる促進が関与する神経機構が存在することが示唆された。さらに側坐核の機能回復における役割について検証するために、損傷後の回復過程における側坐核のドーパミン神経活動の経時的変化の解析を開始した。方法は、ドーパミンD2/3受容体のアンタゴニストである11C-FLB457を無麻酔下のアカゲザル(macaca mulatta)へ静脈投与し、損傷前後におけるPETを測定し、脳画像を取得する。この際、1)トレーサー量、2)1μg/kg、3)100μg/kgの異なる用量の非標識のFLB457を同時に投与するPET実験を行うことによって、脳局所のin vivoにおけるドーパミ受容体の数や親和性を算出できるかどうかについて検討を行った。現在、一頭目の脊髄損傷モデル動物におけるPET測定を損傷前、損傷後の早期および後期(2週間、1,3ヶ月後)について行っている。また、脊髄損傷後の損傷対応側のM1領域との活動の間の相関解析(同期的活動)を詳細に行った結果、意欲や動機付け、報酬との関連が高い側坐核の活動が、損傷後の回復過程の早期および後期にわたって認められた。今回、側坐核の機能回復における役割について検証するために、側坐核を破壊の有無が脊髄損傷後の回復過程の経時的変化に与える影響について検討を開始した。方法は、あらかじめ小さな餌をつまんで取る運動課題を訓練したアカゲザル(macaca mulatta)の側坐核を神経毒であるイボテン酸を直接注入することで選択的に両側性に破壊し、その2週間後に、これまでと同じ要領で片側の脊髄損傷を施し、損傷後の餌つかみ取り課題の正解率および行動の詳細について検討を行う。3頭のアカゲザルについて、側坐核の両側性破壊後に脊髄損傷を施し、運動麻痺が起こっていることを確認した。現在、損傷後の運動回復を行っている。脳梗塞や脊髄損傷患者の多くは運動機能の麻痺と併発して、鬱症状を示すことがしばしば観察され、この鬱症状がもたらす意欲の減退は、運動の減少やリハビリテーションの拒絶を招き、しばしば運動機能回復の妨げとなることが臨床の現場で問題となっている。最近我々は、脊髄損傷モデルサルを用いた脳機能画像研究により、損傷後の機能回復時において、側坐核の活動の上昇が認められること、並びにこの側坐核と一次運動野(M1)領域の活動との間に損傷前には見られなかった正の相関(同期的活動)が認められ、このことから中枢神経損傷後の運動機能回復にはドーパミン神経による動機付けによる促進が関与する神経機構が存在することが示唆された。今年度は特に、1)、損傷後の回復過程に対する側坐核破壊の影響の解析、および、2)損傷後の回復過程における側坐核における5HT1_B受容体の経時的変化の解析について検討を行った。1)では、脊髄損傷後における側坐核の役割を調べるために、脊髄損傷前にイボテン酸を用いて側坐核を両側性に破壊し、その後に脊髄損傷を施して、回復過程の経時変化を行動評価した。

その結果、側坐核の破壊することによって脊髄損傷後の把握運動の速度や一定回数の訓練に必要な時間には変化はなく、行動的に明らかな鬱症状は認められなかった。しかし、把握運動の成功率の回復には明らかな遅延が認められ、通常は完全な回復が認められる3ヶ月の訓練を行ったにもかかわらず、精密把持運動の完全な回復には至らなかった。2)では、5HT1_B受容体に特異的なPETプローブを合成し、無麻酔のサルを用いてPET撮像を行った。その結果、5HT1_B受容体の結合活性はサルの側坐核において高いことを明らかにした。脊髄損傷前後の変化については現在、解析中である。
全能性を持ったラットiPS細胞の作製

我々が作成した遺伝子導入ラットを用いてiPS細胞を樹立するとともにiPS誘導メカニズムの解明を目指した。遺伝子導入ラットはホモ同士では交配ができず、また長期に飼育すると皮んを発生するため、まず、iPS誘導のキーファクターであるラットNanog遺伝子の発現メカニズムを解析した。そして、既知のOct4結合部位以外にiPS誘導に重要な役割を担っている9か所の新規Oct4結合配列を同定した。マウスおいて、全能性を示すiPS細胞の樹立が報告され、その後、様々な種においてiPS細胞の誘導が試みられているものの、本研究の申請時には全能性を持ったラットのiPS細胞は樹立されていない。全能性を持った細胞は、遺伝子欠損動物の作製に欠かせないもので、モデル動物の作製を介して基礎医学の発展にも非常に有用な試料となる。現在までに安定した遺伝子欠損動物の作製が可能なのはマウスのみであり、マウスより一回り大きいためにモデル動物としての有用性が高いラットでは遺伝子欠損動物の作製が非常に困難な状況にある。その原因は、始原生殖細胞を含むすべての細胞に分化可能な多能性幹細胞が、ラットでは樹立されていないためである。これまでに我々は、iPSの誘導に重要な5つの遺伝子がテトラサイクリンによって誘導できる世界で唯一の遺伝子導入ラットの作製に成功している。このラットから調整した繊維芽細胞は、iPS誘導実験においてウィルスベクターなどを必要とせず、培養液にテトラサイクリンを添加するだけでiPSを誘導でき、その質を上げるための薬剤スクリーニング系として非常に有用である。よって、本申請では、遺伝子欠損ラット作製のため、誘導型再生医療ラットを利用して全能性をもったiPS細胞を樹立することを目指した。誘導型再生医療ラットは3系統樹立されており、この遺伝子のホモ化のための交配を進めた。しかし、ホモが数個体できたもののホモ同士では交配ができず、また長期に飼育すると皮膚がんを発生した。そこで、iPS誘導のキーファクターであるラットNanog遺伝子の発現メカニズムを解析し、ラットNanog遺伝子周辺に約20か所の新規Oct4結合配列を同定した。これまで知られていたプロモーター上のOct4結合部位以外に多数のOct4結合領域が存在することが、iPS誘導に重要な役割を担っていると考えられる。マウスおいて、全能性を示すiPS細胞の樹立が報告された。その後、様々な種においてiPS細胞の誘導が試みられているものの、これまでに全能性を持ったラットのiPS細胞は樹立されていない。多能性幹細胞は疾病の治療などの再生医療に有用なだけでなく、遺伝子欠損動物の作製に欠かせないもので、モデル動物の作製を介して基礎医学の発展にも非常に有用な試料となる。本年は、その第一歩としてiPS細胞樹立のための、遺伝子導入ラットのホモ化作業をすすめ、次の世代でホモ化が可能となると期待できるところまで交配を進めた。遺伝子導入ラットのホモ化作業をする過程で、遺伝子導入ラットの交配効率が非常にわるく、食殺などもあったために交配に時間を要したため。ラットiPS細胞の樹立(1)誘導型再生医療ラットから調整した胎児繊維芽細胞を用いてiPS誘導に関与する新たな化合物を探査する。当大学の薬学科や化学科から様々な候補物質を提供してもらう予定である。(2)東邦再生ベクターを用いて、ラットiPS細胞の誘導効率や全能性に関与する遺伝子をスクリーニングする。(3)上記の2つの結果を踏まえて、可能な限りベストの条件でiPS細胞を誘導する。誘導したiPS細胞の全能性の評価(1)in vitroでの分化誘導や、ヌードマウスを使ったテラトカルシノーマ実験によって、様々な細胞に分化できる能力があるかを形態学的・免疫学的・遺伝子発現レベルで検証する。(2)キメララットを作製し、iPS細胞が生殖細胞系列に分化して全能性があるかを検証する。iPS細胞の培養に使用するプラスチック類や、培養試薬などの消耗品でほとんどすべてを使用する予定である。