hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトフォスフォフォリン由来RGD含有ペプチドを用いた新しいう蝕治療材料の開発研究

象牙質誘導活性を保持したフォスフォフォリン(象牙質リンタンパク質)のN末端に存在しRGD配列を含む合成ペプチドを合成した。フォスフォフォリンの担体として生体親和性を有するI型コラーゲンを使用することにより高品質で安全性の高い新しい深在性う蝕治療材料および治療法の確立を目的として研究を行った。その結果、Peptide Iが緻密性の高い修復象牙質を多量に誘導することが明らかとなり、Peptide I・コラーゲン複合体の新しいう蝕治療材料としての可能性が示唆された。本研究課題では、フォスフォフォリンのN末端に存在しRGD配列を含む数種類のペプチドを合成して、リコンビナントI型コラーゲンとの複合体を作製する。本複合体の石灰化誘導活性を確認し、修復象牙質誘導活性のメカニズムを明らかにして、短期間で効果的に象牙質を再生するための条件を整理する。さらに、これをもとに強力な象牙質再生能を有する生体に安全な新規覆髄材の規格化を行うことを目的としている。平成20年度はまず、ブタ由来フォスフォフォリン・I型コラーゲン複合体を作製し、I型コラーゲンスポンジの形状、多孔性に関して規格化を行った。その後、複合体をイヌ歯に移植してその高い象牙質誘導活性を確認した。さらに、ヒトフォスフォフォリンのN末端に存在しRGD配列を含む硬組織誘導活性を有すると推測されるペプチドを5種類(例:Peptide I : SESDNNSSSRGDASYNSDES,他Peptide IIV)設計し、合成した。これらを用いてヒト間葉系幹細胞分化・石灰化誘導実験を行った。その結果、コントロールと比較してPeptide Iを培地に添加した場合に、ヒト間葉系幹細胞において石灰化の指標であるアルカリホスファターゼ活性が著しく上昇し、5種類のペプチドの中で、Peptide Iが最も硬組織誘導活性が高いことが示唆された。このことから本ペプチドをI型コラーゲンスポンジと架橋結合させて複合体を作製し、これ以降の実験に使用することとした。象牙質誘導活性を保持したフォスフォフォリン(象牙質リンタンパク質)のN末端に存在しRGD配列を含む合成ペプチドを合成し、さらに、担体として生体親和性を有するI型コラーゲンのリコンビナント体を使用することにより高品質で安全性の高い新しい深在性う蝕治療材料および治療法の確立をめざすという最終目的に対して、平成21年度は、ブタ由来フォスフォフォリン・I型コラーゲン複合体を架橋剤を用いて作製し、前年度に引き続き、I型コラーゲンスポンジの形状、多孔性に関して規格化を行った。その後、複合体をイヌ歯に移植して2および3ヶ月後に抜歯して、病理組織学的解析により本複合体の高い象牙質誘導活性を再度確認した。さらに、ヒトフォスフォフォリンのN末端に存在しRGD配列を含む硬組織誘導活性を有すると推測されるペプチドを5種類(Peptide IV)設計し、依頼合成した。その結果、コントロールと比較してPeptide Iを培地に添加した場合に、ヒト間葉系幹細胞において石灰化の指標であるアルカリホスファターゼ活性が著しく上昇し、分化・石灰化マーカーであるオステオカルシン量の発現が上昇し、アリザリンレッド染色により高い石灰化誘導を確認した。5種類のペプチドの中で、Peptide Iが最も硬組織誘導活性が高いことが示唆された。このことから本ペプチドをI型コラーゲンスポンジと架橋結合させて複合体を作製した。本研究の目的は、象牙質誘導活性を保持したフォスフォフォリン(象牙質リンタンパク質)のN末端に存在しRGD配列を含む合成ペプチドを合成し、さらに、担体として生体親和性を有するI型コラーゲンのリコンビナント体を使用することにより高品質で安全性の高い新しい深在性う蝕治療材料および治療法の確立をめざすことである。平成22年度は、前年度に引き続き、in vitro細胞培養実験を実施するとともに、ブタ由来フォスフォフォリン・I型コラーゲン複合体の作製、およびヒトフォスフォフォリンのN末端に存在しRGD配列を含む生物活性を有する3種類のRGD含有合成ペプチドを作製して研究に用いた。これらの複合体およびペプチドをラットおよびイヌ歯に移植して14週および2ヶ月後に抜歯して、病理組織学的解析あるいは電子顕微鏡による微細構造解析により本複合体の象牙質誘導活性を確認した。その結果、まずブタ由来フォスフォフォリン・I型コラーゲン複合体の高い象牙質誘導活性を再確認するとともに、誘導された修復象牙質の高い緻密性について明らかにした。さらに、ヒトフォスフォフォリンのN末端に存在しRGD配列を含む合成ペプチドの場合、実験に用いたペプチド全て(Peptide IIII)に象牙質誘導活性が認められ、その中でもPeptide Iが緻密性の高い修復象牙質を多量に誘導しており、これまでに報告したin vitro実験系における結果を裏付ける結果が得られた。
「住民体」のコミュニティ・ミーティングを用いた健康問題に関する解決過程の分析-地域看護職の実施するリスク・アセスメントによる健康問題との比較を通して-

【目的】特定の地域に住む人々の健康問題をコミュニティ・ミーティングという手法を用いて明らかにすることである。さらに地域看護職の実施するリスク・アセスメントによる健康問題のとらえ方との比較を通して、住民が、自らの健康への関心を高め、健康の保持増進のために主体的な行動ができるような地域看護職の関わりを検討することである。【方法】対象は群馬県前橋市の幸塚町、上沖町、下沖町の3地区の住民を対象とし、各地区のアセスメント及びコミュニティ・ミーティングを実施して地域住民との関わりを中心に3年間の縦断的な質的量的データを収集した。【結果】健康をテーマとした3年間の縦断的な関わりの過程において、コミュニテイ・ミーティングという手法は住民の健康意識を高める上で有効であった。コミュニテイ・ミーティングという場を設けて地域看護職が収集した情報を提供しながら、住民同士が話し合うことによって、それぞれの地域の健康問題や個々人の健康に対するニーズとその関連要因が明らかになった。また住民自身が自らの住む地域を語ることで、地域の健康を自分達の問題として新たに認識することが可能となった。今後はこの研究で得た様々な角度からの質的量的データをさらに分析検討し、地域に生活する住民の「住民主体」の健康問題を把握し生かしていくための地域保健活動の枠組みを作成していく計画である。研究目的1.コミュニティ・アセスメントおよびコミュニティ・ダイアグノ-シスの実施コミュニティ・アセスメントは、対象となる地区の健康/疾病問題を疫学的アプローチと看護診断とを合わせ持つMarjorie A.MueckeのCOMMUNITY HEALTH DIAGNOSISモデルをもとに、当大学に隣接する前橋市S町に生活する高齢者を対象に実施した。S町全体の人口(平成8年5月1日現在1,128人)における統計学的要因および環境要因をアセスメントした結果、S町総人口に占める65歳以上の割合は、群馬県、前橋市に比べると、0.8%、全国より1.8%上回っており、S町の高齢化が進んでいることが確認された。また前橋市と比較すると、特に60代、70代の一人暮らしの高齢者の割合が高い。今後、高齢者の日常生活動作(ADL)の機能低下と介護問題がヘルス・リスクとして高い得点を示した。研究目的2.段階的コミュニティ・ミーティングの実施(第一段階:特定の集団)S町のヘルスリスクの優先順位の最も高かった高齢者の集団に焦点をあて、第1回コミュニティ・ミーティングを実施した。結果として、各グループより出された共通の概念は、【世代を越えた交流の場】【生活と健康が密着した情報の場】【安全で和やかな場】という3つの場の概念であった。【世代を越えた交流の場】の下位の概念には、(1)「はつらつとした刺激」(2)「精神的な健康:孤独感」(3)「ああいうふうになろう:自分の将来の姿」であり、【生活と健康が密着した情報の場】の下位の概念は、(1)「生活空間に密着した健康相談の場:地域に根ざす短大の機能」(2)「ゆとり:現役意識-後継者不在」(3)「毎日の生活の中の健康:保健婦がみえない」、そして【安全で和やかな場】の下位の概念は、(1)「公園:みんなが集う場」(2)「交通量/道路の側溝整備」であった。研究目的1.第2回コミュニテイ・ミーティングの実施(特定の集団)S町のヘルスリスクの優先順位の最も高かった高齢者の集団に焦点をあて、第1回コミュニティ・ミーティングで要望の高かった『生活と健康が密着した情報の場』の提供を計画し、S町高齢者の健康問題の第1位である高脂血症予防のための健康教育を行い、その後に第2回コミュニティ・ミーティングを実施した。健康教育の内容は、血圧・体脂肪測定をはじめ、健診に関する情報の提供及び検査データの見方、高脂血症に関する情報提供、予防食として酢しいたけの試食会を実施した。参加者は、42人(男性19人女性23人)で平均年齢70.4歳であった。

優先度の高い問題を、地域に生活する人々がより具体的に身近に感じるためには、自治会組識の規模の単位のコミュニティであることが望ましいこと、マスメディアからの多くの健康情報を自分達の集団に引き寄せて理解し、組織だった健康普及活動に継続していくことが効果的であることが明らかになった。研究目的2.地域で生活する障害者およびその介護者(家族)に焦点を当てたコミュニテイ・ミーティング(第1回)の実施地域で生活する障害者の7割近くを占める脳血管障害者の介護を行っている10名の介護者によるコミュニテイ・ミーティングを実施した。結果として、介護役割について介護負担などの否定的側面だけでなく、介護することに意味を見出し、障害者を介護しながら生きる自分自身へ価値をおく肯定的側面が明らかになった。地域で生活する介護者の人々が期待するものは、障害者へのサービス提供とともに、生活の身近な環境に、介護者をはじめとする家族全体を心理面を含めてサポートしていく専門職の支援であった。研究目的1.第3回コミュニティ・ミーティングの実施平成9年度実施の高齢者を対象とした第2回コミュニティ・ミーティングの結果の発表を7月に行った。その結果として、住民側から「健康問題」として血圧が気になるが、具体的な対処方法を自分の生活の中で実施することが難しいという声が多く聞かれた。そのため、第3回コミュニティ・ミーティング(11月)のテーマは血圧をとりあげて実施した。プログラムの内容は、血圧・体脂肪測定をはじめ、健診に関する情報の提供及び健診データの見方、血圧とは何かを模型や図を用いて説明したり、参加者全員が自分の心臓音を聴診する体験等を取り入れた。最後に塩分制限の試食会を行い、自由に意見や感想を述べあう機会を設けた。参加者は、25人(男性10人、女性23人)で平均年齢72.1歳であった。結果として、(1)コミュニティ単位の集団における情報提供が重要であること、(2)参加者の生活の中で具体的に工夫する方法を提示すること、(3)そのためには関連する人間のからだのしくみをわかりやすく納得できるような情報として提供することがより有効であることが示された。研究目的2.独居老人を対象としたコミュニティ・アセスメントおよびコミュニティ・ミーティングの実施コミュニティ・アセスメントとして実施した調査の対象者は、群馬県N町に在住する65歳以上の高齢者である。N町の協力を得て、独居世帯の高齢者86人、対照群として65歳以上の同居世帯の高齢者190名、合計276人より回答を得た(有効回答率60%)。対象者の平均年齢は75.5歳で、独居という生活形態による年齢の有意差はなかった。結果として、(1)対象者の健康状態:独居・同居に関わらず高血圧症が最も多かった。(2)生活習慣:食生活の面で独居老人は「糖分」摂取が対照群に比べて低かった。社会生活の面では「娯楽」の得点が対照群に比べて低く、反面「保守中庸」「共感性」が高かった。コミュニティ・ミーティングの一手法として訪問による面接調査を独居老人86人に実施した。結果として、アセスメントからは得られなかった「移動」手段がないことによる健康行動に限界があることが明らかになった。
神経経路選択的な遺伝子発現を用いた視床下部摂食調節回路の解明

Corticotropin-releasing factor(CRF)が摂食調節に関与することが、CRFあるいはCRF受容体拮抗薬の脳室内投与の実験で示されている。この摂食調節にはCRFニューロンが関与すると考えられるが、その具体的な証拠は得られていない。我々はマウスの視床下部室傍核のヒスタミンH1受容体発現ニューロンを選択的に死滅させると大半のCRFニューロンが死滅すること、この操作により明らかに摂食量が増大することを示した。この結果は、室傍核のCRFニューロンが摂食調節に関わることを示唆している。そこで、室傍核のCRFニューロンの機能を明らかにするため以下の研究を行った。本年度は、テタヌストキシンのCRFニューロンへの選択的発現に関してその実験条件を確定した。第1に、CRFニューロンの脳内投射部位を明らかにするためCRF-Creマウスの室傍核にCre依存性にGFPと小麦胚芽レクチン(WGA)を発現するウイルスベクターを注入し、CRFニューロン選択的にこれらを発現させた。GFPにより投射経路を、WGAにより投射2次ニューロンを調べた。その結果、孤束核、結合腕傍核、青斑核、縫線核、視床下部外側野への投射が明らかになった。第2に、それらの投射部位にCre依存性にGFPおよびテタヌストキシンを発現する逆行性ウイルスベクターを注入し、室傍核のCRFニューロンに発現させた。その結果、投射部位ごとに異なるCRFニューロン群がGFPにより識別可能となった。これらのニューロン群は、室傍核内の異なる位置に存在し、また神経内分泌ニューロンとは別個のニューロンであることが明らかになった。第3に、テタヌストキシンが選択的に発現することにより、特定のCRFニューロンの機能が抑制されるため摂食調節への関与を調べることが可能となった。以上の方法により、室傍核のCRFニューロンの経路を正確に辿り、摂食調節を始めとした種々の生理機能を調べることが可能となった。視床下部室傍核(PVH)は摂食調節のセンターの1つである。この部位に存在するcorticotropin-releasingfactor(CRF)ニューロンは摂食調節への関与が示唆されているが、具体的な神経経路は全く分かっていない。本研究では、このCRFニューロンは単一タイプではなく、その脳内投射先に基づいて幾つかのタイプに分けられるとの認識のもとに神経回路の研究を進めている。まず、CRFニューロンの脳内投射部位を調べるために、順行性トレーサーの小麦胚芽レクチン(WGA)と緑色蛍光タンパク質(GFP)をCRFニューロン選択的に発現させた。WGAは順行性に投射先二次ニューロンまで運ばれるが、GFPは一次ニューロン内に留まる。WGAの免疫組織染色により、投射二次ニューロン部位として孤束核、腕傍核、青斑核、背側縫線核、外側視床下部が明らかになった。この実験は、CRFニューロン特異的にCre recombinaseを発現する遺伝子改変マウス(CRF-Creマウス)のPVHに、Cre依存性にWGAとGFPを発現するウイルスベクターを注入することにより行なった。次に、各投射部位に逆行性のウイルスベクターを注入し、それぞれに投射するCRFニューロンを同定する実験を行なった。第一歩として、孤束核に投射するCRFニューロンを調べた。すなわち、CRF-Creマウスの孤束核にCre依存性にGFPを発現する逆行性ウイルスベクターを注入した。PVHの尾側部の限局した部位にGFPを発現するニューロンが検出され、これらは孤束核に投射するCRFニューロンと考えられた。今後、他の部位に投射するCRFニューロンについても同様の手法で調べ、CRFニューロンのタイプ分けを進める。さらに、各投射部位に機能性分子をCre依存性に発現する逆行性ウイルスベクターを注入することで、CRFニューロンの生理機能を調べる。遺伝子改変マウスとウイルスベクターを用い、視床下部室傍核のCRFニューロンの脳内投射部位を明らかにできた。さらに、投射部位の1つである孤束核に逆行性ウイルスベクターを注入する実験により、孤束核に投射するCRFニューロンを特定することができた。これらの結果は、CRFニューロン群をその投射先によりタイプ分けするという当初の目的が実現可能であることを示している。以上より、現在順調に研究が進展している。視床下部は、摂食調節に中心的な働きをしている。その神経回路を明らかにすることは、効果的な摂食抑制薬の開発に繋がる重要な課題である。現在、摂食調節の大まかな回路は解明されたが、それを担う個々の神経細胞のタイプ、神経経路については未だ断片的な情報しか得られていない。本研究では、神経経路選択的に特定の遺伝子を発現させる手法(逆行性ウイルスベクターを用いる)と特定の細胞選択的に遺伝子を発現させる方法(Cre recombinaseを用いる)を組み合わせることで、摂食調節に関わる神経細胞を詳細に特定するとともに、その神経経路を正確に辿ることにより、摂食調節回路を明らかにすることを目指している。前年度は、視床下部室傍核のCRFニューロン群に着目し、それらの脳内投射部位を明らかにした。本年度は、明らかになった投射部位、すなわち、孤束核、結合腕傍核、青斑核、背側縫線核、外側視床下部の各部位に逆行性ウイルスベクターを注入し、各部位に投射するCRFニューロン特異的にGFPを発現させた。

その結果、異なる脳部位に投射するCRFニューロンは、室傍核内でそれぞれ特徴的なパターンで分布していることがわかった。また、脳内に投射するこれらのニューロンは、その殆どが神経内分泌ニューロンではないことも判った。次に、各投射部位に機能性分子(テタヌストキシン)をCre依存性に発現する逆行性ウイルスベクターを注入する実験を行った。その結果、室傍核の各CRFユーロンに特異的にテタヌストキシンが発現した。テタヌストキシンは神経活動を抑制するため、それらのニューロンの生理機能を調べることが可能である。上記の手法を用いることにより、室傍核のCRFニューロンを投射部位により細分類し、その経路を正確に辿り、生理機能を調べることが可能になった。遺伝子改変マウスとウイルスベクターを用い、視床下部室傍核のCRFニューロンの脳内投射部位を明らかにした。さらに、各投射部位に逆行性ウイルスベクターを注入する実験により、室傍核のCRFニューロン群をその投射先によりタイプ分けするという当初の目的が実現できた。以上のように、現在順調に研究が進展している。Corticotropin-releasing factor(CRF)が摂食調節に関与することが、CRFあるいはCRF受容体拮抗薬の脳室内投与の実験で示されている。この摂食調節にはCRFニューロンが関与すると考えられるが、その具体的な証拠は得られていない。我々はマウスの視床下部室傍核のヒスタミンH1受容体発現ニューロンを選択的に死滅させると大半のCRFニューロンが死滅すること、この操作により明らかに摂食量が増大することを示した。この結果は、室傍核のCRFニューロンが摂食調節に関わることを示唆している。そこで、室傍核のCRFニューロンの機能を明らかにするため以下の研究を行った。本年度は、テタヌストキシンのCRFニューロンへの選択的発現に関してその実験条件を確定した。第1に、CRFニューロンの脳内投射部位を明らかにするためCRF-Creマウスの室傍核にCre依存性にGFPと小麦胚芽レクチン(WGA)を発現するウイルスベクターを注入し、CRFニューロン選択的にこれらを発現させた。GFPにより投射経路を、WGAにより投射2次ニューロンを調べた。その結果、孤束核、結合腕傍核、青斑核、縫線核、視床下部外側野への投射が明らかになった。第2に、それらの投射部位にCre依存性にGFPおよびテタヌストキシンを発現する逆行性ウイルスベクターを注入し、室傍核のCRFニューロンに発現させた。その結果、投射部位ごとに異なるCRFニューロン群がGFPにより識別可能となった。これらのニューロン群は、室傍核内の異なる位置に存在し、また神経内分泌ニューロンとは別個のニューロンであることが明らかになった。第3に、テタヌストキシンが選択的に発現することにより、特定のCRFニューロンの機能が抑制されるため摂食調節への関与を調べることが可能となった。以上の方法により、室傍核のCRFニューロンの経路を正確に辿り、摂食調節を始めとした種々の生理機能を調べることが可能となった。まず、CRFニューロンの投射部位すべてについて、逆行性ベクターを用いた同様の解析を行うことにより、投射部位の違いによるCRFニューロンのタイプ分けを行う。
東南アジアにおける環境と健康のデータベース構築

【暑熱環境班】暑熱環境の解析をベトナム(ハイフォン、フエ、ダナン)、インドネシア(メダン市、スラバヤ市、デンパサール市、北スマトラ州、東ジャワ州、バリ州)において、現在、将来に関して実施し、計算結果、計算するために必要なデータの収集と整理を行った。一方、国立環境研究所・気候変動適応センターとアジア太平洋気候変動適応情報プラットホーム(AP-PLAT)における本事業で収集整理したデータの効率的な格納方法、表示方法に関して検討し、2020年までには同プラットホーム上で本事業の成果を公表可能にする方向で検討することとなった。【水系感染症班】ベトナム・フエを対象に、カウンターパートの協力を得ながら、洪水時の溢水のサンプリングを実施した。また,洪水時と平常時の感染症発生状況を把握するため、都市下水のサンプリングも実施した。そこで採取したサンプルからは、感染症リスク評価に必要な糞便汚染指標細菌(大腸菌、腸球菌)やノロウイルスの検出をそれぞれ行った。さらに、農作物の汚染を介した間接的な感染症リスクを検討するために、都市下水に起因する都市近郊農地の汚染に関する情報収集も行った。【ベクター感染症班】前年度から継続して、インドネシア全土およびフィリピン全土から各国のカウンターパートと協力して、デング患者の疫学データを国際機関と国の保健機関から収集した。また、デング熱小児患者の心理的負担(うつ病率等)についてのデータも収集し、約2割のデング熱小児患者がうつ病を発症していることを明らかにした。さらに、トラップを使った蚊生息数データの収集を、マニラおよびバンドンで継続的に行った。蚊に刺された場所と時間データをスマートフォンを介して広範囲から収集するアプリを開発できた。インドネシアを網羅する約8割の県を対象として、各県の気象変数からデング熱感染リスクを予測する機会学習モデルを作成した。3つの研究班のいずれでも、研究開始時の年次計画通りに研究が進んでいるため。次年度も、研究開始時の年次計画通りに研究を推進する。ただし、上記の通り、本研究で構築するデータベースについては、地球環境情報統融合プログラム(DIAS)での公開を予定していたが、気候変動適応情報プラットフォーム(AP-PLAT)に変更することとした。【暑熱環境班】メダン、スラバヤ、デンパサールに関して、現在と2040年の予測を行った。気候変動だけではなく、社会経済状況の変化に伴う都市の熱排出に関しても考慮した。また、農業従事者などの屋外労働者への影響を想定し、都市以外における暑熱環境に関する予測も行った(北スマトラ州、東ジャワ州、バリ州)。以上の研究結果を導くために必要なデータをデータベース化した。さらに、ハノイ、ジャカルタ、マニラなどにおける降雨等の影響を他の研究班と連携して実施した。【水系感染症班】ベトナム・フエを対象に、洪水時の溢水や家庭内環境でのサンプリングを依頼し、洪水時の病原微生物データを効率的に取得する体制を構築した。洪水時だけでなく平常時の感染症発生状況を把握するため、下水のサンプリングも実施する準備を整えた。上記サンプルからの遺伝子抽出と冷凍保管についてもカウンターパートに依頼し、そのためのトレーニングを行った。【ベクター感染症班】インドネシア全土33県の過去12年分のデング患者数データを収集した。フィリピン・マニラでは、過去8年間のデング熱患者数と各患者の住所データも収集できた。また,デング熱患者のうつ病率等)に関するデータもマニラの3病院から収集した。さらに、現地調査によるデング熱媒介蚊(成虫・幼虫)の生息数データをマニラとインドネシアのバンドンとマカッサルでそれぞれ収集した。マニラの3気象観測所の過去10年間の気象データ(気温、降水量、湿度、風)を収集し、バンドンでは16地点に設置した気象観測を継続する共に、同観測システムを遠隔操作できるように改善した。マニラとバンドンにおいて、機械学習アルゴリズムを使って都市気象や土地利用に基づいてデング罹患率(感染者数/人口)を予測するモデルを作成した。

さらに、トラップを使った蚊生息数データの収集を、マニラおよびバンドンで継続的に行った。蚊に刺された場所と時間データをスマートフォンを介して広範囲から収集するアプリを開発できた。インドネシアを網羅する約8割の県を対象として、各県の気象変数からデング熱感染リスクを予測する機会学習モデルを作成した。3つの研究班のいずれでも、研究開始時の年次計画通りに研究が進んでいるため。次年度も,研究開始時の年次計画通りに研究を推進する。次年度も、研究開始時の年次計画通りに研究を推進する。ただし、上記の通り、本研究で構築するデータベースについては、地球環境情報統融合プログラム(DIAS)での公開を予定していたが、気候変動適応情報プラットフォーム(AP-PLAT)に変更することとした。
環拡大ポルフィリノイド多核金属錯体の動的構造と金属間相互作用

ピロールの数およびピロール同士を連結するスペーサーを変化させることにより、環のサイズとフレキシビリティーの異なるポルフィリノイドを合成することが可能である。これらの大環状化合物は複数の金属に配位することが出来るが、複数の金属の相対的な位置を規定することが可能であると同時に、金属の配位によって環状構造も制御される。イソコロールはピロール4つからなる環状化合物であるが、その高次シクロオリゴマーであるシクロオクタピロール、シクロドデカピロールのRh錯体を合成し、その構造を明らかにした。シクロオクタピロールの金属錯体では8の字ループの右捩れと左捩れの構造が固定されており、光学活性カラムにより、光学分割することができた。分離した鏡像体のCDスペクトルは正負逆であることを確かめた。分子サイズの大きなポルフィリノイドの多核金属錯体を合成し、その構造と性質を明らかにするために、1,4-フェニレン基、および4,4'-ビフェニレン基をスペーサーとするビピロールを用いてポルフィリノイドを合成した。ベンズアルデヒドとの縮合反応により6個のピロールからなるロザリンを61%,52%の収率で得た。8個のピロールからなるオクタフィリンはビピロールとビスアザフルベンとの[2+2]型の反応により18%,5%の収率で得た。これらのポルフィリノイドと[Rh(CO)_2Cl]_2との塩基存在下での反応により、ジピリルメテン部の2つの窒素と2つのCOから成るRh(I)平面4配位構造を有する3核および4核錯体を80%以上の収率で得た。更に、Pd(acac)_2との反応によって、3核錯体を69%,77%の収率で得た。これらのポルフィリノイド多核錯体の動的構造は溶媒の極性、スペーサーのサイズ、金属および補助配位子の種類、環を構成するピロールの数などの要因によって制御できることが明らかになった。環サイズの大きなポルフィリノイドは、新しい機能分子として期待されている。オクタフィリンは単核、複核錯体を容易に与え、その不斉構造や骨格変換反応等の興味ある知見が報告されているが、環サイズのより大きなポルフィリノイドの金属錯体に関する研究は殆どない。本研究では、比較的柔軟な環構造を持つカリックスフィリン型の大環状化合物と比較的硬い構造を持つ完全π共役系の環拡大ポルフィリンのコバルト錯体の合成を行い、その動的構造を明らかにすると共に、酸化還元特性についても明らかにした。カリックスフィリンはπ共役したテトラピロール繰り返し単位がsp^3炭素で連結された大環状構造を有し、その金属錯体の構造や物性は興味深い。新規な2成分カップリング反応による環化について検討し、最大44個までのピロールを含むカリックス[4n]フィリンを単離同定することができた。ポルフィリノイドとしては24個のピロールを含む誘導体が最大のサイズであったが、格段に大きなポルフィリノイドの合成に成功した。このうち、カリックス[8]フィリンはコバルト単核錯体を高収率で与え、カリックス[16]フィリンはコバルト複核錯体を与えた。一般に分子構造の自由度が大きい巨大環状化合物は金属錯体の生成には不利であるが、カリックス[16]フィリンは錯体形成が可能であり、構造組織化されることを見いだした。完全π共役系の環拡大ポルフィリンであるオクタフィリン(1,0,1,0,1,0,1,0)のコバルト錯体は塩化メチレン中、フェロセン基準-1,68,-1,19,-0.14,+0.27,+0,73Vに5段階のredox波を示した。このような多電子酸化還元活性を有する単核錯体はプロトンや金属イオン等の陽イオンあるいはフッ素イオン等の陰イオンと相互作用しうる空洞を有しており、複合機能を有する動的錯体の開発に有用である。

これらのポルフィリノイドと[Rh(CO)_2Cl]_2との塩基存在下での反応により、ジピリルメテン部の2つの窒素と2つのCOから成るRh(I)平面4配位構造を有する3核および4核錯体を80%以上の収率で得た。更に、Pd(acac)_2との反応によって、3核錯体を69%,77%の収率で得た。これらのポルフィリノイド多核錯体の動的構造は溶媒の極性、スペーサーのサイズ、金属および補助配位子の種類、環を構成するピロールの数などの要因によって制御できることが明らかになった。
アオミドロを用いた成長制御・形態形成の解析システムの開発

高等植物は多くの細胞からなり、体制が複雑なので、形態形成の細胞レベルにおける解析が容易ではない。緑藻類の一種であるアオミドロは円筒形の細胞が一次元的につながった単純な形態をしている。流水に生息するアオミドロは藻体の末端細胞を仮根に分化させ、基質に付着している。藻体が切断されると、新しく末端に位置するようになった細胞が仮根に分化する。仮根形成において、以下のような現象が観察される。1)死んだ細胞が末端から脱離する。2)成長様式が分散成長から先端成長へと変化する。3)先端成長によって形成された先端が複雑に分岐し、ロゼット状の仮根が完成する。本年度は仮根細胞の先端が複雑なロゼット状の形態をつくるしくみについて解析した。本研究者らは微小管を破壊すると球状の仮根が形成されることから、この形態形成には微小管が重要な役割を果たしていることを示唆した。免疫蛍光抗体法によって、仮根細胞における微小管の配向も明らかにしている。植物細胞の伸長成長の方向はセルロース微繊維の配向によって決まると考えられている。また、セルロース微繊維の配向は微小管によって制御されることが知られている。そこで、仮根を形成している細胞におけるセルロース微繊維の配向を解析した。その結果、伸長成長と直角の方向にセルロース微繊維が配向していることが明らかとなった。この成果が植物生理学会で報告している。1)3)の現象には末端細胞で機械刺激によって活性化されるイオンチャンネルが関与してる可能性が示唆されている。従って、細胞末端では膜電位の脱分極が起こることが予想される。しかしながら、アオミドロではその測定は困難を極める。そこで、シャジクモ類の細胞をもちいて、実験を行った。その結果、カリウムに感受性のある脱分極が起こることを明らかにした。これらの成果は論文として報告した。植物細胞は細胞壁に囲まれており、移動できないので、形態形成は細胞の形態や細胞間の構築によって行われる。高等植物は多くの細胞からなり、体制が複雑なので、細胞レベルにおける解析が容易ではない。緑藻類の一種であるアオミドロは円筒形の細胞が一次元的につながった単純な形態をした、いわゆる細胞群体を形成している。流水などに生息する種類のアオミドロは末端の細胞を仮根に分化させ、基質に付着する。このようなアオミドロの藻体を切断すると、新しく末端になった細胞が仮根に分化する。仮根分化には次のような現象が起こる・1)死んだ細胞の細胞壁が脱離する。3)やがて、ロゼット状の形態をもった仮根が形成される。ロゼット仮根の形成には微小管が重要な役割を果たしていることが分かっている。3)粘着物質が分泌される。以上のような現象はいずれも植物生理学的に重要なものである。このような理由により、本研究者はアオミドロを用いた仮根形成の研究を行っている。仮根形成の分子機構を明らかにするためには、仮根形成にともなって発現する遺伝子の解析が重要である。仮根が形成されるのは末端細胞のみである。そのために、末端以外の細胞は遺伝子発現などの解析において、ノイズとなる。すなわち、全ての細胞において、仮根形成が行われる実験系の確立が重要である。鳥山(1952)はアオミドロをサポニン処理すると、単細胞性の異常細胞ができることを報告している。本研究者は、これは仮根ではないかと考えた。そこで、仮根形成能を持つアオミドロをサポニン処理したところ、多くの遊離細胞が得られ、これらは、すべて仮根へと分化した。このように、サポニンを用いて、単細胞を得る系を確立できた。
大規模災害発災時病院避難の基準作成と医療圏共通BCP策定による受け入れ体制の構築

災害時に病院診療を継続する意義と必要性は、Business Continuity Plan (BCP)として重要視され、診療継続計画として整備が求められる。一方で、これまでの災害において、病院避難が要求された事例が報告されているが、従来のBCPや災害マニュアルが、病院籠城を原則に計画されており、『病院避難に関する基準』は明らかではない。本研究の目的として、a.大規模災害における病院避難を科学的に判断する基準づくりと、b.病院避難した施設を効率的に受け入れるための地域共通BCPと情報共有ディバイスの作成、を最終目的にしている。有事の際の診療継続計画を確立するべく初年度はbusiness impact analysisを行った。その結果、当院の電気、重油、水、医療ガスなどに代表されるライフラインの消費量及び供給停止時の初期72時間以内の供給継続の可否を算出した。昨年度は、ヒト・モノについて、供給体制と備蓄量についてBIAを行った。医療資器材・薬剤については、病院内備蓄が5日間分以上であり平時・有事の供給体制が確認できたが、陸路・空路が確保されないときの供給体制が問題となった。食料については5日間15食が600名分、職員用672食が備蓄されており、賞味期限内の交換供給が課題とされた。職員の参集について、公共交通機関が途絶しても、5km/hrの徒歩速で1時間以内に1375名、3時間以内に約2000人の職員参集が見込めると算出されたが、託児スペースの確保で大きく左右される点が問題となることが明らかとなった。一方で病院避難の基準となる項目として、ライフラインの存続よりも、切迫するハザードの予見が重要であり、避難経路と避難方法の想定が困難である。自施設のBCPについて、BIAに加えて各部門別の行動計画の見直しに時間を要した結果、施設内のBCPは完成したが、病院避難基準の策定に到らなかった。ライフラインを維持するための重油量、井戸水及び自家発電供給量などのライフラインのモニタリング、及び医療資器材、薬剤、食品の備蓄状況を部門から中央集約できるデバイス開発を優先的に実施する。病院避難基準については、過去の事例を参考に策定を進める。有事の際に病院診療を継続する意義と必要性は、Business Continuity Plan (BCP)として重要視されている。一方でBCPとは裏腹に、病院避難を余儀なくされる事例が昨今報告され、必ずしも病院避難がよい結果ではなかった。これは、BCPや災害マニュアルが、病院籠城を原則に計画されており、入院全患者・全職員の避難を考慮する、『病院避難に関する基準』が明らかではないからである。災害の種類、ライフライン損壊業況、ハザードの進行状況、患者の重症度、避難方法の確立、などを基に、患者及び職員の安全性を最大限に考慮し、科学的に病院避難を判断する一定の基準づくりが求められる。2017年はまず自院のライフラインを中心に、公表されている首都直下型地震の規模を参考に、初期3日間を維持するに必要なBCPを構築した。800床の大学附属病院である当院において、電気消費量は一般系統3100kW/hr、非常用電源1400W/hrであった。非常用電源を稼働させる重油は120tの貯蔵量であった。水は、市水と井戸水の供給源があり、市水として530t/day、雑用水として360t/day消費していた。有事の際も停止不可能な診療業務を3日間存続するには、電気は通常業務の1/3に制限し、水は井戸水が使用可能であれば通常の9割の節水で十分存続が可能であった。一方、液体酸素から供給される酸素は、約58万L/day使用しており、最低の補充量でも約2週間は通常診療可能であるが、本供給システムが損壊し、酸素ボンベで供給する自体になれば、半日しか病院機能の存続ができないことが明らかとなった。採択から予算執行期限まで実質半年程度であり、病院避難を経験した施設へのインタビューは行えていない。一方で、自院における東日本大震災、首都直下型地震を想定被害とする初期3日間の病院機能を継続させるためのBIA及びBIPについて、電気、重油、水、医ガスのライフラインまで整備を進めることができた。

医療資器材・薬剤については、病院内備蓄が5日間分以上であり平時・有事の供給体制が確認できたが、陸路・空路が確保されないときの供給体制が問題となった。食料については5日間15食が600名分、職員用672食が備蓄されており、賞味期限内の交換供給が課題とされた。職員の参集について、公共交通機関が途絶しても、5km/hrの徒歩速で1時間以内に1375名、3時間以内に約2000人の職員参集が見込めると算出されたが、託児スペースの確保で大きく左右される点が問題となることが明らかとなった。一方で病院避難の基準となる項目として、ライフラインの存続よりも、切迫するハザードの予見が重要であり、避難経路と避難方法の想定が困難である。自施設のBCPについて、BIAに加えて各部門別の行動計画の見直しに時間を要した結果、施設内のBCPは完成したが、病院避難基準の策定に到らなかった。病院籠城、あるいは病院避難をこれまでの大規模災害で経験した施設に対するインタビュー調査ないし、アンケート調査により、判断基準となる条件やライフラインの使用可能状況などの調査を実施する。それを踏まえて有事の際に必要な情報共有のシステムつくりを行う。ライフラインを維持するための重油量、井戸水及び自家発電供給量などのライフラインのモニタリング、及び医療資器材、薬剤、食品の備蓄状況を部門から中央集約できるデバイス開発を優先的に実施する。病院避難基準については、過去の事例を参考に策定を進める。病院避難を経験した施設に出向く旅費や、地域主要施設間で有事の際の情報共有のためのタブレット端末購入及び、専用アプリの開発費用に予算確保していたが、採用からの時間の関係から進まなかったため。モバイル端末で使用するアプリ開発費用として予算請求していたがが、依頼メーカーの選定と、依頼内容について、次年度送りとなったため、予定されていた使用額に満たなかった。本年度アプリ開発及び電子端末購入を計画している。
熊野海岸地方を襲った過去の津波の浸水高に関する研究

1.歴史津波史料の収集近世以後、宝永4年(1707),安政元年(1854),昭和19年(1944,東南海地震),及び同21年(1946,南海地震)の4度の津波を経験した紀伊半島の、尾鷲,新宮,紀伊田辺,及び和歌山市で古文書調査を行い、写真枚数にして合計1,900枚余りの史料を収集した。主なものは、(1)尾鷲大庄屋文書,(2)紀州藩士・三浦家文書,(3)紀伊田辺藩士・安藤家文書,および(4)熊野地方の各市町村誌所載の史料,である。(1)には、宝永・安政の両度の津波による浸水田の記録,個々の被災者の名簿,復旧覚え書きなど多種にわたり、記載は熊野地方全般に及ぶ。(2)は和歌山大学所蔵で、江戸時代前半の日記史料を多く含み、津波被害記録とともに200件ほどの有感地震記録を得た。(3)は安政津波の直後に記された記録を多く含んでいる。ごく最近発堀された史料である。2.現地照合、及び津波浸水高さ測量尾鷲周辺で、既知史料に出現する地名照合と津波浸水高の測量を行った。本研究の1.で新たに見つかった文件に対する照合、測量は今後の課題である。3.津波遡上の数値計算熊野灘沿岸のリアス式湾のうち、特に湾形が複雑に入り組んでいる五ケ所湾(南勢町)の津波の浸水高の分布を計算し、歴史史料の語る事実と対比し、よく事実と相応した結果を得た。
心臓交感神経発達においてエンドセリン-1-神経成長因子が果たす役割の解明

私は本研究費により心臓交感神経系の形態形成に関する研究を行い、その成果をJ Clin Invest誌(Ieda M etal, 113:1-10,2004)に論文発表した。心臓は自律神経支配を豊富に受け、その活動は自律神経系により綿密に調節されている。交感神経支配が心臓にとって重要であることはよく知られているが、その神経支配形成に関与する分子機構はほとんど明らかとなっていなかった。心筋細胞は神経成長因子(NGF)を発現し、このNGFが交感神経を星状神経節より心臓に呼び込む働きをしていた。そして心筋細胞においてこのNGFの発現を調節しているのは心筋自身が分泌するエンドセリン-1(ET-1)であることをin vitroの実験で明らかとした。またこのET-1刺激によるNGF誘導はETA受容体、Giβγ、PKC、src family、EGFR、ERK、p38MAPKを介し、PKA、PI3K、CaMKを介さないことが、シグナル伝達物質の特異的阻害薬、ドミナントネガティブアデノウイルス、プラスミドを使用した実験より明らかとなった。またNGFプロモーター領域にはAP-1、C/EBP・があるが、双方ともET-1-NGF経路に関与することがルシフェラーゼアッセイにより示された。次に実際に生体心においてET-1はNGFを制御するか、またET-1-NGF経路が心臓交感神経系の形成に与える影響などを調べるため、ET-1遺伝子ノックアウトマウスを検討した。するとET-1遺伝子ノックアウトマウスでは心筋でのNGFの発現が減少していた。そのため星状神経節から心臓に向かって伸長する交感神経の軸索は減少し、星状神経節では神経細胞体がアポトーシスを起こし細胞数も減少していた。これに対し、心臓特異的にNGFを発現するトランスジェニックマウスを作成し、エンドセリンのノックアウトマウスと掛け合わせると低形成であった心臓の交感神経および星状神経節は形態・機能ともに回復した。これらの結果より心臓の交感神経は心筋細胞が分泌するET-1-NGF経路により制御されていることを解明できた。心臓の活動は自律神経系により綿密に調節されておりその重要性はよく知られているが、これまで心臓の神経支配形成に関与する分子機構はほとんど明らかとされていなかった。本研究では心筋細胞をもちいた実験で、心筋内でエンドセリン-1が神経成長因子を特異的に誘導すること、そのシグナル伝達にETA受容体、Giβγ、PKC、src family、EGFR、ERK、p38MAPKを介することを明らかとした。心筋細胞と神経細胞の共培養を用いた実験ではエンドセリン-1刺激により心筋細胞から分泌された神経成長因子が神経細胞の分化を促進するという結果が得られた。またエンドセリン-1ノックアウトマウスを用いた検討では心臓内の神経成長因子減少に伴い、心臓内交感神経線維、ノルエピネフリン含量の減少とともに星状神経節の発達も障害されていることが示された。このエンドセリン-1ノックアウトマウスでみられた心臓交感神経系の発達障害は心臓特異的に神経成長因子を過剰発現することにより改善することが示された。以上の研究結果より心臓内でエンドセリン-1より誘導される神経成長因子が心臓交感神経系の発達に必須であることが示された。本研究は2004年にJournal of clinical investigationに発表され、また本研究の一部はAmerican Heart Association scientific meeting、Keystone symposia、日本循環器学会学術集会などの学会で発表された。
膀胱の感染防御機構の研究-粘膜への細菌付着とその阻止機構について

HPLCを用いて,ヒト尿中マンノース濃度の定量の結果, 186例中80例で尿中マンノースの存在を確認できた.うち,濃度測定が可能であったのは24例であった.その値は3例において60μg/mlを超したが,他はすべて20μg/ml以下であった.臨床分離大腸菌26株について調べた結果,マンノース感受性株は11株であった.これらの株について最小赤血球凝集阻止マンノース濃度を調べたところ, 7株ではその値が20μg/ml以下であった.従って尿中に存在している単糖としてのマンノースだけでも細菌の上皮レセプターへの付着を阻止する可能性が示された.しかしマンノースは他にもオリゴ糖や糖蛋白として単糖よりも多量に存在している事が予想され,この点に関する検討を今後続けていく予定である.次に細菌側の因子として線毛保有率に関し, 4株の大腸菌について,尿及び2種の培地内での生育条件下で,その変化を観察した.その結果,同じ株を,同一人の尿中で培養しても,尿の採取時期が異なると,線毛の保有率は異なる事が判明した.又,尿路感染を頻回にくり返す患者尿中では,常に5060%以上の保有率を示す様になり,株によってはむしろ培養液中で培養したものより高い保有率を示す事がある事も判明した.以上にり,尿路感染発症には,細菌側因子である線毛の形成そのものに影響を与える何らかの尿中因子が存在する事が示唆された.更に,非特異的免疫機構に関与すると考えられくファイブロネクチン(FN)の尿中微量物質としての意義をも検索した.その結果,モノクローナル抗体で測定し得る尿中FN様活性物質は平均0.5μg/ml程度尿中に存在している事が確認された.完全な型でのFN0.51.0μg/ml溶液中で前処理したSta aureusは,膀胱上皮細胞のcell lireへの付着率が低下する事が実験的に示された.この物質は,膀胱内でのオプソニン効果としても期待され, in viroでの検討を含め,詳細な検討を予定している.HPLCを用いて,ヒト尿中マンノース濃度の定量の結果, 186例中80例で尿中マンノースの存在を確認できた.うち,濃度測定が可能であったのは24例であった.その値は3例において60μg/mlを超したが,他はすべて20μg/ml以下であった.臨床分離大腸菌26株について調べた結果,マンノース感受性株は11株であった.これらの株について最小赤血球凝集阻止マンノース濃度を調べたところ, 7株ではその値が20μg/ml以下であった.従って尿中に存在している単糖としてのマンノースだけでも細菌の上皮レセプターへの付着を阻止する可能性が示された.しかしマンノースは他にもオリゴ糖や糖蛋白として単糖よりも多量に存在している事が予想され,この点に関する検討を今後続けていく予定である.次に細菌側の因子として線毛保有率に関し, 4株の大腸菌について,尿及び2種の培地内での生育条件下で,その変化を観察した.その結果,同じ株を,同一人の尿中で培養しても,尿の採取時期が異なると,線毛の保有率は異なる事が判明した.又,尿路感染を頻回にくり返す患者尿中では,常に5060%以上の保有率を示す様になり,株によってはむしろ培養液中で培養したものより高い保有率を示す事がある事も判明した.以上にり,尿路感染発症には,細菌側因子である線毛の形成そのものに影響を与える何らかの尿中因子が存在する事が示唆された.更に,非特異的免疫機構に関与すると考えられくファイブロネクチン(FN)の尿中微量物質としての意義をも検索した.その結果,モノクローナル抗体で測定し得る尿中FN様活性物質は平均0.5μg/ml程度尿中に存在している事が確認された.完全な型でのFN0.51.0μg/ml溶液中で前処理したSta aureusは,膀胱上皮細胞のcell lireへの付着率が低下する事が実験的に示された.この物質は,膀胱内でのオプソニン効果としても期待され, in viroでの検討を含め,詳細な検討を予定している.細菌感染の第一段階は、細菌の上皮への付着であり、この段階に関与する因子の差が感染防御或は感染成立における個体差に大きく関与している可能性がある。これらの因子のうち、細菌側のものとして繊毛及び細菌の放出する微量物質、宿主側として尿中の微量物質について検討したのでこれまでに得られた結果を報告する。まず繊毛に関しては膀胱炎の起炎菌となっている大腸菌に関して検討した結果、これまでのところでは、急性、反復性、慢性膀胱炎における細菌間において繊毛の保有率に有意の差を認めていない。この結果は文献上の報告と異なっており、尿採取法や発病後の日数、或は膀胱内での細菌増殖相の差によるものも考えられ、更に詳細な検討を必要とする。次に細菌由来の起炎物質については、内毒素が重要な位置を占める事を報告したが、今回は、細菌の産生する代表的な酵素であるヒアルロニダーゼとコラーゲナーゼについて検討した。しかし、一般の膀胱炎尿中に遊離されると考えられる量の数十倍の量(各々10ng/ml)をラット膀胱内に注入し、1時間後に観察しても走査電顕には明らかな変化を認め得なかった。

宿主側の因子として尿中に存在する微量物質のうち、今回はTypeI繊毛のレセプターとして重要なマンノースについて検討した。尿を脱蛋白、脱脂後濃縮し、これをHPLCにかけて還元糖を検出した。その結果、マンノースの含有量には個体差がかなり大きい事が判明した。しかしその絶対量は単糖としては多いもので0.0020.003%(W/W)であった。この量は文献的に大腸菌の付着を阻止し得る濃度より相当低い事から糖蛋白或はオリゴ糖としてのマンノースの存在の可能性、又、付着に関与するであろう他の物質、例えばガラクトースやN-アセチルガラクトサミン等との共同作用の可能性についても更に検討を進めている。
機能解剖学的解析による脳内てんかん原生ネットワークの解明とその診断手技の確立

本研究の目的は,難治性てんかんの外科治療の指標となりうる「てんかん原性域ネットワーク」の可視化に取り組むことにあった.てんかん外科症例を通して,脳磁図(MEG)の新たな解析手法や頭蓋内の皮質脳波のtopographic analysis,皮質間誘発電位の組み合わせにより,実際に大脳皮質間でてんかん性の電気的活動がどのように伝播しているか,また各モダリティーにて可視化された情報にどれだけ整合性があるかの検討を行い,治療成績の向上へ結びつく術前評価手法の開発に努めて来た.手術成績との関連付けは現在も進行中の作業である.これらの研究を通していくつかの具体的な結果に辿り着く事ができた.術後の長期成績と頭蓋内脳波記録およびMEGのRetrospectiveな検討にて,術後の発作予後規定因子として,それぞれの結果にある程度のパターンがあることが証明でき,その中で,腫瘍性病変に起因するてんかん性活動は,術中の皮質脳波のtopographic analysisにより切除範囲を決定できる可能性が示唆され,また側頭葉てんかんでは側頭葉内側構造と側頭葉底部皮質間に存在しうるてんかん原性ネットワークの一部を明らかにすることができた.本研究で,軸索画像を統合して,これらのネットワークの画像化を進めて行く予定であったが,現状では技術的に細部の画像化まで至る事はできなかった.今後も継続研究してゆくことで,てんかん原性ネットワークの非侵襲的診断法の確立を目指して行きたい.本研究の目的は,難治性てんかんの外科治療の指標となりうる「てんかん原性域ネットワーク」の可視化に取り組むことにあった.てんかん外科症例を通して,脳磁図(MEG)の新たな解析手法や頭蓋内の皮質脳波のtopographic analysis,皮質間誘発電位の組み合わせにより,実際に大脳皮質間でてんかん性の電気的活動がどのように伝播しているか,また各モダリティーにて可視化された情報にどれだけ整合性があるかの検討を行い,治療成績の向上へ結びつく術前評価手法の開発に努めて来た.手術成績との関連付けは現在も進行中の作業である.これらの研究を通していくつかの具体的な結果に辿り着く事ができた.術後の長期成績と頭蓋内脳波記録およびMEGのRetrospectiveな検討にて,術後の発作予後規定因子として,それぞれの結果にある程度のパターンがあることが証明でき,その中で,腫瘍性病変に起因するてんかん性活動は,術中の皮質脳波のtopographic analysisにより切除範囲を決定できる可能性が示唆され,また側頭葉てんかんでは側頭葉内側構造と側頭葉底部皮質間に存在しうるてんかん原性ネットワークの一部を明らかにすることができた.本研究で,軸索画像を統合して,これらのネットワークの画像化を進めて行く予定であったが,現状では技術的に細部の画像化まで至る事はできなかった.今後も継続研究してゆくことで,てんかん原性ネットワークの非侵襲的診断法の確立を目指して行きたい.(目的)本研究は,難治性てんかんの外科治療の指標となりうる「てんかん原性域」の可視化に取り組み,またこの領域が大脳内でネットワークを形成し,その複雑さの度合いにより手術成績が変わりうることを証明することを目的としている.(現在までの取り組み)新たな脳磁図(MEG)解析手法であるMCE法と皮質脳波のtopographic analysisによりてんかん性異常波の活動域の解析を行った.国立病院機構西新潟中央病院および新潟大学医歯学総合病院で既に外科治療を施行した難治性部分てんかん症例において,術前のMEGと皮質脳波(頭蓋内留置電極,もしくは術中皮質脳波)の保存データを対象とし,上記の解析法でそれぞれを解析し,症例個々のてんかん性活動の特徴づけを行った.その上で手術成績との関連を調べた.(本解析作業は現在も継続中である.)現段階までで,MEGおよび皮質脳波それぞれにおいててんかん性異常波に巻き込まれる皮質範囲をカラーマップとして経時的に可視化することが可能になっている.症例ごとに多数のてんかん性異常波を解析し,これらを類似の波形やピークの見られる部位の違いで分類し,加算処理をすることで,個々の症例で見られるてんかん性異常活動パターン分類を施行し,残存活動域と術後のてんかん発作予後との比較によりてんかん原性に関連すると思われる活動域の性質を明らかにするよう試みている.比較的広範囲の皮質を巻き込む異常活動がてんかん原性に関連することは,現在までの解析で明らかになって来ている.(今後の取り組み)これらに皮質下の情報を示す軸索画像を統合して,多数の活動域のネットワークとしての特徴を明らかにして行く.今後手術へ向かう症例にprospectiveに適応して行き,てんかん原性ネットワークの存在を明らかにするとともに,非侵襲的診断法としての使用方法を確立して行く.本研究の目的は,難治性てんかんの外科治療の指標となりうる「てんかん原性域ネットワーク」の可視化に取り組むことにあった.てんかん外科症例を通して,脳磁図(MEG)の新たな解析手法や頭蓋内の皮質脳波のtopographic analysis,皮質間誘発電位の組み合わせにより,実際に大脳皮質間でてんかん性の電気的活動がどのように伝播しているか,また各モダリティーにて可視化された情報にどれだけ整合性があるかの検討を行い,治療成績の向上へ結びつく術前評価手法の開発に努めて来た.手術成績との関連付けは現在も進行中の作業である.これらの研究を通していくつかの具体的な結果に辿り着く事ができた.