hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経細胞遊走のメカニズムと脳形成障害におけるその病態

1)X連鎖性皮質下層状ヘテロトピア・滑脳症症候群の原因遺伝子の蛋白産物doublecortinと関連蛋白DCAMKL1(KIAA0369)に対する抗体を作製し、両者がヒト・ラットの胎児脳、ことに遊走中の神経細胞に豊富に発現する蛋白であることを示した。Zellweger症候群および皮質下層状ヘテロトピアでdoublecortinの発現が低下していること、逆に結節性硬化症患者の異常巨細胞では出生後も両蛋白が残存することを見いだした。2)多小脳回を呈する福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)の原因遺伝子の産物fukutin蛋白に対する抗体を作製し、正常発達脳およびFCMD脳における発現パターンを観察した。正常胎児の脳表の顆粒細胞層でfukutinの強い発現が観察され、fukutinは神経細胞遊走の「ブレーキ」に相当する役割を演じている可能性が示唆された。いっぽうFCMD胎児脳ではfukutin発現が有意に低下していた。3)結節性硬化症1型の原因遺伝子TSC1の産物hamartinに対する合成ペプチド抗体を作製し、hamartinとtuberin(TSC2遺伝子産物)の共存と、結節性硬化症の脳、腎臓、心臓における両者の発現低下を証明し、結節性硬化症1型と2型の間の表現形の類似性の分子的背景を明らかにした。結節性硬化症2型のモデル動物であるEkerラットの脳を病理学的に研究し、皮質結節と悪性脳腫瘍anaplastic gangliogliomaを新たに見いだした。1)結節性硬化症1型の原因遺伝子TSC1の産物hamartinに対する合成ペプチド抗体を作製した。Westernブロッティングと免疫染色により、hamartinが正常脳で発現していること、発達とともに著増すること、tuberin(TSC2遺伝子産物)と共存することを証明した。結節性硬化症の脳(皮質結節、巨細胞腫瘍、結節以外の皮質)でhamartinの含量が激減し、腎臓・心臓の過誤腫でhamartin免疫反応性が低下することを観察した。これらの病変ではtuberinとhamartinの両者が同時に発現低下を示すことから、結節性硬化症1型と2型の間の表現形の類似性の分子的背景が明らかとなった。2)終脳特異的接着因子telencepahalinのヒト大脳における発達を免疫組織化学的に観察した。また大脳奇形の一種であるholoprosencephalyの皮質においてtelencephalinが異常に早期から、異常な部位に発現すること、とくにglomerular structureと呼ばれる特徴的病変に強く発現することを見いだした。これらの結果より、holoprosencephalyにおける樹状突起発達の異常を示すことができた。3) X連鎖性皮質下層状ヘテロトピア・滑脳症症候群の原因遺伝子の蛋白産物doublecortinと関連蛋白KIAA0369に対する合成ペプチド抗体を作製した。Westernブロッティングにより、両蛋白がヒト・ラットの胎児脳に豊富に発現する蛋白であること、doublecortinは出生後検出不能となるがKIAA0369は成人期まで少量の発現が続くことを証明した。免疫染色により遊走中の神経細胞が両蛋白を発現していることを示した。1)結節性硬化症2型のモデル動物であるEkerラットの脳を病理学的に研究した。Ekerラットの大脳には従来より記載されている皮質下・上衣下の過誤腫の他に、皮質結節や悪性脳腫瘍anaplastic gangliogliomaが発生することを新たに見いだした。ヒト結節性硬化症で臨床的に最も重要な病変である皮質結節の存在が確認されたことから、結節性硬化症の神経症状を分子病理学的に研究する上でのEkerラットの有用性が確率された。2)X連鎖性皮質下層状

ヘテロトピア・滑脳症症候群の原因遺伝子XLISの蛋白産物doublecortinとその関連蛋白KIAA0369に対する合成ペプチド抗体を作製し、Westernブロッティングと免疫染色により両蛋白の時間的・空間的発現の特異的パターンを観察した。両者がヒト・ラットの胎児脳、ことに遊走中の神経細胞に豊富に発現する蛋白であることを示した。また両者の分布状況が類似していることから、共通の細胞内情報伝達に関わっている可能性が示唆された。さらに神経細胞遊走障害の1つであるZellweger症候群でdoublecortinの発現が二次的に低下していることを示した。3)多小脳回を呈する福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)の原因遺伝子の産物fukutin蛋白に対する合成ペプチド抗体を作製し、正常発達脳およびFCMD脳における発現パターンを観察した。正常胎児脳では神経細胞、とくに脳表の顆粒細胞層でfukutinの強い発現が観察され、fukutinは神経細胞遊走の「ブレーキ」に相当する役割を演じている可能性が示唆された。いっぽうFCMD胎児脳ではfukutin発現が有意に低下していた。1)X連鎖性皮質下層状ヘテロトピア・滑脳症症候群の原因遺伝子DCXの蛋白産物doublecortin、およびdoublecortinと高いホモロジーを有するcalcium calmodulin-dependent kinaseであるDCAMKL1(KIAA0369)に対する合成ペプチド抗体を作製し、結節性硬化症の脳における両蛋白の発現を免疫組織化学的に観察した。その結果、小児期・成人期の結節性硬化症患者の脳の異常巨細胞の一部に両蛋白に対する免疫反応性が検出された。一部の症例では異常巨細胞を取り囲むアストログリアがdoublecortin強陽性であった。出生後の結節性硬化症脳における両蛋白の陽性所見は、以前報告されたnestin陽性所見と同様に、胎児期蛋白の残存を意味しており、異常巨細胞の分化異常を示す新しい所見である。さらに、TS大脳における神経細胞移動障害と関係深い所見としても注目される。2)皮質下層状ヘテロトピアの胎児(女児)剖検例におけるdoublecortin、PAFAH1B1(Miller-Dieker症候群の原因遺伝子LIS1の産物)の発現を免疫組織化学的に研究した。その結果、doublecortin発現レベルは、大脳皮質における正常だが、皮質下層状ヘテロトピアにおいては著しく低下していることが判明した。PAFAH1B1発現は正常であった。これにより皮質下層状ヘテロトピアの病態生理がX染色体不活化に依存し、正常なDCX遺伝子を発現した神経細胞が正常な皮質を、病的なDCX遺伝子を発現した細胞が皮質下ヘテロトピアを構成するという病態メカニズムに対する決定的な証拠が得られた。
都市機能の複合化と地震防災性に関するシステム分析モデルの研究

市民生活と密接に関連している電力,水道,都市ガス,電話の4機能を想定し,いくつかの予想される震災ケースにおけるこれらの機能停止と復旧過程を総合的に予想検討するためのシステム論的な方法論(システム分析モデル)を構築し,このシステム分析モデルを通じて都市サービスシステムの防災性の評価法を提案する。その成果は次の様である。(1)ライフラインシステムおよび各システムの関連性をシステム論的に分析するためには,ネットワークの分析手法が必要不可欠である。本研究ではネットワークの規模が大きくなっても取り扱うことが可能で,かつノードとリンクの物理的破壊確率を与えて,システムの地震時連結性を評価する方法を開発した。この方法は深さ方向優先探索法とモンテカルロ法の組合せに基づいている。(2)ネットワークを構成するノードやリンクの平常時の重要性に基づくランキングや地震後の復旧順位付けのための重要度停価手法の開発を目的に,ノードの受け持つ需要家数やリンクの輸送能力,地震による被害率などのノードとリンクのウエイトを考慮し,ネットワーク要素の重要度判定法を開発した。この方法は,最短経路探索法の一つであるダイクストラ法と最短経路となる回数の多いリンクほどネットワークの中であい路となるといういわゆるボトルネック法の考え方を応用したものである。(3)中規模地震で想定されるシナリオに対して,システムダイナミックモデルを基に,電気,ガス,水道,電話システムの地震後の復旧過程を定式化した。現段階では,ネットワークの分析手法の開発に力点が置かれているので,今後は,もう少しライフラインシステムの平常時および地震時の運営に関する制約条件を整理し,手法の実務的意義の検討が必要である。
農業水利施設の日常点検遠隔支援システムの開発

1)弾性波探査手法の改良弾性波の反射波の解析にインパクトエコー法を用いていたが,その基本的な精度を確認するために室内で土槽実験を行った。そして,より簡便に卓越周波数を探索できるように,手法を改良した。その結果,本提案手法は地盤内の水面位置を良い精度で推定できる可能性があることを確認した。また,同様の手法を電磁波探査にも適用し,土構造物内の浸潤状況を精度よく推定できることを確認した。2)劣化による音響放出(AE)の状態変化の確認構造物が荷重を受け,内部に微小亀裂が生じる際に放出されるAEの特性が,構造物が劣化すると変化することを,室内実験で確認した。構造物の劣化を模擬するために,EPSビーズを混入してモルタル内部を不均一とした。これにより,打音以外に,AE観測によっても構造物の劣化診断が可能となることがわかった。3)打音結果の伝送システムの構築開発した打音装置に小型PCを接続し,その結果をインターネットを介して伝送するシステムを構築した。外部では携帯電話を用いて,計測結果を即時に他所に伝送することが可能となり,携帯電話を介することにより,構造物に詳しくない人でも現地で詳細に検査できることが期待される。1)遠隔目視システムの構築遠隔地での検査結果を現地でパソコンに取り込み,それをホームページにアップロードして,こちらでダウンロードするシステムの基本形を構築した。これにより,携帯電話がつながる範囲では,即座にデータを共有できることが可能となった。また,携帯がつながらない範囲においては,当初,衛星電話を想定していたが,通話料が予想以上にかかることが判明し,実用には適さないことが分かった。そのため,無線LANの電波を中継して遠隔地においてもデータを取得する技術の開発を行うことにした。現在,その基本的なシステムを構築中である。2)遠隔打音測定システムの開発とダメージパラメータの取得水利構造物は他の構造物と異なり,水に接している期間が長いため,検査する際の状態によって水分量が異なる。水分量が異なると,弾性波の伝播形態が変化するために,その結果を間違って解釈する可能性がある。そのため,コンクリートの水分量が弾性波速度および卓越周波数に与える影響について基礎的な実験を行った。その結果,水分量が弾性波速度に与える影響は5-10%に及ぶことが分かった。また,岩石などの化学的劣化によるダメージパラメータの変化についても基本的な室内実験からその変化度合いを計測した。そして,それを用いて長期の間のどのように岩盤挙動が変わるのかをシミュレートする手法を構築した。その結果,劣化の進行が早い場合には,土圧や浸透量が大きく変化する可能性を示した。3)赤外線カメラによる診断技術の確立赤外線カメラを用いて,堤体の漏水範囲を推定する技術を検討した。その結果,冬場であれば,早朝の計測により水分の異なる範囲を明確に捉えることができることがわかった。1)打撃装置の開発遠隔地において,技術者でない人が打撃試験をできるように,マイクと打撃装置が一体となった打撃装置を開発した.打撃の周波数を変えられるように,ハンマーの直径を選択できるようにした.そして,それを用いて,築造50年以上の老朽ため池の洪水吐コンクリートの打撃試験を行った.その結果,かなり足場の悪い環境においても現地で一人でも測定が可能であることを確認した.2)水分の弾性波共振周波数に与える影響の把握土供試体の含水比の違いにより弾性波共振周波数が変化することがわかったので,それを用いて,弾性波によって,ため池堤防内の含水比分布の推定の可能性を実際のため池において検討した.結果を電気探査結果と比較し,弾性波探査によっても土構造物内の含水比分布が推定できることが分かった.また,コンクリートの含水比の違いによる弾性波の共振周波数の違いについても室内試験において検討した.その結果,浸潤過程と乾燥過程では弾性波速度が異なることが分かった.そして,理論的な考察から,これは内部の水分分布の状態が異なるためであることを明らかにした.1)弾性波探査手法の改良弾性波の反射波の解析にインパクトエコー法を用いていたが,その基本的な精度を確認するために室内で土槽実験を行った。
地殻におけるマグマの熱物質進化モデルの構築

本年度の当初の研究計画は、マグマ溜まり内における温度・組成構造の進化モデルの仕上げであった。マグマ溜まりの熱物質進化について、結晶の運動を無視するという条件付ながら、多成分系熱力学及び、物質・運動量・エネルギー保存を考慮した2次元モデルの構築を、今年度の前半に終えることができた。その後結晶の運動について、モデルへの組み込みに取り組んできたが、結晶の核密度についての予測が必要であったり、固相が支配的である領域での固相-液相の相対運動を支配するパラメータが未知であったりするといった壁に阻まれ、今年度中の完成には至らなかった。上記の研究と同時進行で、表面電離型質量分析計における鉛同位体比の測定法の開発及び改良を行った。測定時のマス分別効果の補正についてDouble spike法を導入した結果、従来の世界のあらゆる測定法よりも高確度・高精度で鉛同位体比が測定できるようになった。その成果については現在国際誌に投稿中である。また本年度は、昨年度に採取したアイスランドの岩石の解析も行った。解析の結果、アスキヤ火山の玄武岩は大規模なマグマ混合及び地殻物質の混染の影響を受けており、マグマの分化プロセスの情報を引き出すという当初の目的にそぐわないことが判明した。しかし鉛同位体比等のデータから、マグマ溜まり周囲の地殻物質が約2Maに形成されたものであること、またアスキヤ火山の玄武岩マグマはMORBのマグマと地下深部由来のマントルプリューム起源のマグマが噴火直前に混合していた可能性が示された。
学習リソース推薦や学習習慣化支援のための学習者特性推定と周辺状況把握に関する研究

本研究は,学習者の動機付けを高めるために,学習リソースの推薦や学習の習慣化の支援を行うことを目指したものである。些細なことで学習者がモチベーションを失ってしまうのを防ぐためには,学習者に対して気遣いができる「空気を読んだ支援」が望まれる。そこで,学習者の周辺状況の把握と学習者が持つ特性の推定を目的として研究を実施した。本年度は,(1)タイピング学習支援のための機械学習によるキー打鍵指判定器の作成と訓練用画像の収集方法,(2)タイピング学習支援システムのためのキー打鍵指判定精度向上に向けた考察,(3)学習習慣化及び促進支援のための学習見守りデバイスの設計,(4)競技向けゲーム練習支援のためのプレイログ分析システムの試作,(5)Lecturer's Silhouette Display System for Distance Education Using Screen Sharing between Interactive Whiteboardsの5件の成果発表を行った。(1)と(2)についてはキーボードのタッチタイピングの習得を支援するシステムに関する研究で,キー打鍵指を判定することにより学習者のタイピング時の癖や特性の推定が行えるのではないかと期待できる。(3)は,主に小学生くらいを対象とした自宅学習の取り組み状況を把握するデバイスの設計について報告したものである。このデバイスは学習者の周辺状況を把握するのに必要となる。(4)は競技向けゲームが対象ではあるが,学習者の特性推定を実現するためのパイロットスタディーである。(5)は本研究テーマと直接的に関係する内容ではないが,遠隔授業を受講する生徒の目線を分析する評価実験の実施により,学習者の特性推定の研究を進める上で有用な知見を得ることができた。昨年度に引き続き,研究代表者と研究分担者が共に学内業務で多忙なため,本研究のベースとなる習慣化支援システムの運用準備に当初の予定より時間がかかってしまっている。研究室の指導学生らによる協力のおかげで大幅な遅れとはならずに進捗できており,次年度以降も研究発表等の成果は継続して出せる見込みである。当初の計画通りに研究を進められるよう進捗の遅れを取り戻すためには,研究活動を行う時間を確保することが最重要課題である。学習者の特性推定には大量のデータが必要となるため,データ収集のためのツール開発を優先的に実施する。また,収集したデータを利用可能な形に整形するために必要なコストを下げる方法を探る。学習者が些細なことでモチベーションを低下させることを防ぐための,学習者に対して気遣いができる「空気を読んだ支援」を実現するため,周辺状況の把握と学習者が持つ特性の推定を目的としている。H29年度においては,教育システム情報学会の全国大会等にて(1)モチベーション維持のためのチーム機能を持つ習慣化支援スマートフォンアプリの実装,(2)タイピング学習支援のためのキー打鍵指判定手法の開発,(3)学習習慣化支援のための机上ノイズ音からの筆記状況を判定する手法の開発,という研究題目で成果を発表した。(1)は以前より開発してきたエールを送り合うことで励まし合いながら習慣化を目指す習慣化支援システムに,追加機能として実装したチーム機能について報告したものである。(2)は,ノートパソコンのウェブカメラに鏡を取り付けて,キーボードのキーを押した指を判定する手法について報告し,(3)は,ピエゾ素子を用いて机上のノイズ音を収集し,その音から筆記中であるかどうかを判定する手法について報告したものである。(2)と(3)の研究については,判定のために機械学習の手法を用いており,今後も継続して学習データを収集するための環境を構築中である。なお,(2)は指導学生が教育システム情報学会の学生研究発表会にて発表したもので,本発表において優秀学生賞を受賞した。研究計画調書に記した当初の計画では,H29年度は(1)習慣化支援システム利用者のチーム状況の分析,(2)センサ情報を用いた状況把握,(3)特性項目の洗い出し,を行う予定であったが,(2)を中心に実施せざるを得ない状況となってしまった。原因としては,研究代表者と研究分担者が共に学内業務が多忙となってしまい,習慣化支援システムの運用の準備を行えなかったことが大きい。しかしながら,(2)については研究室の指導学生らによる協力のおかげで,ある程度順調に進捗しており,H30年度以降にも研究発表等の成果を継続して出せそうな見込みである。

このデバイスは学習者の周辺状況を把握するのに必要となる。(4)は競技向けゲームが対象ではあるが,学習者の特性推定を実現するためのパイロットスタディーである。(5)は本研究テーマと直接的に関係する内容ではないが,遠隔授業を受講する生徒の目線を分析する評価実験の実施により,学習者の特性推定の研究を進める上で有用な知見を得ることができた。昨年度に引き続き,研究代表者と研究分担者が共に学内業務で多忙なため,本研究のベースとなる習慣化支援システムの運用準備に当初の予定より時間がかかってしまっている。研究室の指導学生らによる協力のおかげで大幅な遅れとはならずに進捗できており,次年度以降も研究発表等の成果は継続して出せる見込みである。現状はやや遅れはあるものの,当初の計画通りに研究を進めていきたい。研究活動を行う時間の確保が課題となるが,研究外の活動を見直し,工夫をして,特に開発に割く時間を確保できるよう努めたい。H30年度においては,教育システム情報学会の研究会を「センサデバイスを活用した学習支援システム・ツールの開発」というテーマで開催する予定である。本研究会は,研究代表者が担当委員として企画したものであり,研究代表者が会場の運営も担当する。関連する研究を行うたくさんの研究者による活発な議論が行われることを期待している。この研究会以外にも,情報収集や研究成果発表の場として国内外の学会への参加を行いたいと考えている。当初の計画通りに研究を進められるよう進捗の遅れを取り戻すためには,研究活動を行う時間を確保することが最重要課題である。学習者の特性推定には大量のデータが必要となるため,データ収集のためのツール開発を優先的に実施する。また,収集したデータを利用可能な形に整形するために必要なコストを下げる方法を探る。年度末の出張旅費が想定していた額より20円安く済んだために20円が残ってしまった。20円で購入できて研究に必要な物品等が年度末にはなかったため次年度に使用させていただくことにした。年度末の研究発表や情報収集にかかった旅費が想定していたより安く済んだ。収集データの分析作業が予想以上に困難なため,その謝金にまわす予定である。
Co系超伝導体母物質Na_XCoO_2の圧力下強磁場ESRによる電荷秩序状態の解明

Na_xCoO_2はCo^<3+>(S=0)とCo^<4+>(S=1/2)の割合xやNaレイヤーへのH_2Oの挿入によって、超伝導相を含む多彩な相変化を生ずる物質である。特にx0.5においてのみ特異的に現れる電荷秩序相を解明することが本系の電子相関を理解する上で重要である。本研究は圧力下強磁場ESR等を用いてNa_<0.5>CoO_2の電荷秩序状態を解明することを目的とする。まず圧力下強磁場ESR測定においては外径8φ内径3φのNiCrAl合金製圧カセルの開発により発生圧力が1.1GPaにまで到達し、またESR専用の圧力校正方法を確立した。しかし試料の信号が非常に微弱でありまた圧力セル内では試料量に制限がある等の理由により、試料量を増すための内径4φの圧カセルの試作、光源から試料までの光軸調整絵具等の作製とそれによる細心の光輪調整等の試みにもかかわらず圧力下における本系のESR測定には成功しなかった。一方常圧下X-bandESR測定においては、Co^<4+>に起因する共鳴吸収の観測に成功しパウダーパターン解析等を行って以下のことを明らかにした。室温から反強磁性転移温度T_<c1>=87Kに向かう吸収線幅の増大を観測し、ミクロな観点から転移の存在を明らかにした。更に吸収波形が室温から温度の低下に伴ってほぼ対称な波形から非対称なものへと大きく変化する様子を観測した。これはCo^<4+>を囲む酸素イオンによる三方対称揚の対称軸に平行なg_<||>(垂直なg_<⊥>)が温度の低下に伴って大きく減少(増大)することに起因する。電荷秩序状態においてはS=1/2のCo^<4+>鎖とスピンのないCo^<3+>鎖が平行に並ぶ状態が提案されている。温度低下に伴う大きなgシフトは反強磁性転移に向かう低次元磁性体に特徴的な短距離秩序の発達に伴うものであると考えられ、S=1/2の一次元鎖が存在するという電荷秩序状態を強く示唆する結果を得た。本研究は申請者が開発した圧力下強磁場ESRを用いて、Na_<0.5>CoO_2の電荷秩序状態を解明することを目的とする。Na_xCoO_2はCoO_2レイヤーとNaレイヤーが交互に積層する層状化合物である。系はx(Co^<3+>とCo^<4+>の割合)やNaレイヤーへのH_2O分子の挿入によって生ずる、超伝導相を含む多彩な相変化に注目が集まる物質であるが、特にx0.5においてのみ特異的に現れる絶縁相(電荷秩序相)の起源を解明することが本系を特徴付ける電子相関を理解する上で重要な鍵となる。今年度は粉末試料による常圧下X-band ESR測定、及び強磁場ESR測定を行い、また圧力下強磁場ESRシステムの改良を行った。常圧下におけるX-band ESR測定では、既に磁化率の温度依存性に見られる90K付近での異常に向かって、温度の低下に伴う吸収線幅の増大が観測され、またそれより低温では極めて非対称な吸収が観測された。これは90K付近での反強磁性転移を示唆しており、また非対称な吸収は反強磁性共鳴の一部を観測している可能性がある。今後は磁場配向を施した試料を用いて角度依存性を調べこの転移の起源を詳細に検討する。強磁場ESR測定では系の抵抗率が比較的低いため、使用する電磁波(ミリ波、サブミリ波)が十分に透過せず共鳴吸収の観測には至っていない。試料を表皮深さ以下に更に微細に粉砕し、また絶縁体マトリックス中に分散させる等して引き続き測定を試みていく。一方圧力下強磁場ESRシステムについては、圧力セルの改良等により発生圧力が1GPaにまで到達した。更にESR専用の圧力較正物質(NiSnCl_6・6H_2O)を見出し、Ni^<2+>(S=1)イオンの一イオン異方性パラメータ(D値)の圧力に伴う変化を利用した圧力較正方法を確立した。室温から反強磁性転移温度T_

<c1>=87Kに向かう吸収線幅の増大を観測し、ミクロな観点から転移の存在を明らかにした。更に吸収波形が室温から温度の低下に伴ってほぼ対称な波形から非対称なものへと大きく変化する様子を観測した。これはCo^<4+>を囲む酸素イオンによる三方対称揚の対称軸に平行なg_<||>(垂直なg_<⊥>)が温度の低下に伴って大きく減少(増大)することに起因する。電荷秩序状態においてはS=1/2のCo^<4+>鎖とスピンのないCo^<3+>鎖が平行に並ぶ状態が提案されている。温度低下に伴う大きなgシフトは反強磁性転移に向かう低次元磁性体に特徴的な短距離秩序の発達に伴うものであると考えられ、S=1/2の一次元鎖が存在するという電荷秩序状態を強く示唆する結果を得た。
象牙質形成因子の分離精製及び遺伝子のクローニング

今回の研究では、齲蝕、咬耗、磨耗あるいは歯科治療などの歯髄創傷時の治癒過程において、歯髄細胞が象牙芽細胞に分化し、修復象牙質を形成するメカニズムを解明すべく、象牙質形成誘導蛋白すなわち「象牙質形成因子」の分離精製およびその遺伝子のクローニングを試みた。以前より中島は、象牙質基質に含まれる粗製骨形成因子(bone morphogenetic protein、BMP)を生活歯髄切断面上に応用すると大量の修復象牙質が形成されること、粗製骨形成因子は培養歯髄細胞に対して前象牙芽細胞への分化促進効果があることを報告してきた。また、in vitroで歯髄細胞が前象牙芽細胞に自然分化する過程でBMP-4さらにBMP-2mRNAを発現するが、in vivoではBMP-2およびBMP-4より粗製BMPを応用した方がより大量の修復象牙質が形成されたことから、BMP-2およびBMP-4以外のBMPに類似したTGF-βスーパーファミリーに属する未知の象牙質形成因子が象牙質基質中に存在する可能性を示唆してきた。したがって今回は、まず、ウシの脱灰象牙質から4M塩酸グアニジンにて抽出された画分を、ハイドロキシアパタイトアフィニティークロマトにて吸着画分を分離した。次に、ヘパリンセファロースアフィニティークロマトにて分離した0.15M NaCl抽出画分および0.50M NaCl抽出画分をラット皮下に不活性化象牙質基質とともに移植し、骨誘導活性を検出した。より活性の強かった0.50M NaCl抽出画分を透析し、20%アセトニトリル/0.1%トリフルオロ酢酸に溶解して逆相高速液体クロマト(Octadecyl-4PW、TOSOH)にて20%-100%アセトニトリル濃度勾配で分画し、骨誘導活性を検出した。この活性画分をSmart System(ファルマシアバイオテク)逆相高速液体クロマトにてさらに分離し、得られたピークのひとつに培養歯髄細胞におけるアルカリフォスファターゼ活性促進作用がみられた。この画分をリジルエンドペプチダーゼで消化し高速液体クロマトにより分画し、各ピークについてProtein Sequencerにてアミノ酸部分配列決定を試みたが、TGF-βスーパーファミリーに属すると考えられるような配列は得られなかった。よって、次に、象牙質形成因子は異所性の骨化を誘導するBMP活性を有すると考えられ、TGF-βスーパーファミリーに属するという仮説から、遺伝子から蛋白質を得るという研究手法の転換を行った。象牙芽細胞を含む歯髄組織には、これまでに、BMP-2、-4、-6および-7の遺伝子発現が知られていた。TGF-βスーパーファミリーに属する蛋白質は3′末端部の約130のアミノ酸配列に類似が認められることを利用して、3′側24種類のプライマーSJL151-159、187-201および5′側SJL160を用いて、94°C1分、50°C2分、72°C2分40サイクル、72°C10分の条件でPCRを行った。テンプレートとしては、4週令ラット切歯歯髄より分離したmRNAからSupersucript reverse transcriptase(Gibco BRL)を用いて合成したfirst strand cDNAを用いた。アガロースゲル電気泳動を行い増幅されたDNA、サイズ280-300bpのバンドを切り出しDNAを精製し、TA cloning kit(Invitrogen)を用いて大腸菌に形質転換した。ホワイトコロニーを拾い上げ、96穴プレートに培養し、BMP-2、-4、-6および-7を含む混合プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーションを行い、既知のBMPを含むコロニーを除外した。QIAwell 8 Plus(QIAGEN)を用いて、プラスミド精製を行い、Automatic Sequencer(Pharmacia)にてAuto Cycle Sequencing法で350個のプラスミドの塩基配列を決定した。その結果、BMP-2、-4、-6および-7以外に、BMP-8、Inhibin-βB、GDF-1、-5、-6の塩基配列を持つクローンが得られた。また、DMP62およびDMP63と名づけたクローンでは、各々ラットvgr proteinと59%、Inhibin-βAと55%のアミノ酸配列の類似が認められた。これらの塩基配列は遺伝子バンクに見出されず、未知の遺伝子ではないかと思われたが、私信により、これらは未発表のGDF-8およびGDF-11であり全身あらゆる所に存在する、歯髄に特異的なものではないことが判明した。今後、さらにTGF-βスーパーファミリーに属する歯髄組織に特異的な未知の遺伝子のクローニングを継続する一方で、ラット切歯歯髄組織から得られたこれらのBMPsおよびGDFsの歯胚および歯髄組織における局在性をin situ hybridzationにより調べ、象牙芽細胞の分化に関与する因子を明らかにする予定である。また、その因子のリコンビナント蛋白質をin vivoにおいて歯髄創傷面に応用し、修復象牙質形成誘導能を検討する予定である。

以前より中島は、象牙質基質に含まれる粗製骨形成因子(bone morphogenetic protein、BMP)を生活歯髄切断面上に応用すると大量の修復象牙質が形成されること、粗製骨形成因子は培養歯髄細胞に対して前象牙芽細胞への分化促進効果があることを報告してきた。また、in vitroで歯髄細胞が前象牙芽細胞に自然分化する過程でBMP-4さらにBMP-2mRNAを発現するが、in vivoではBMP-2およびBMP-4より粗製BMPを応用した方がより大量の修復象牙質が形成されたことから、BMP-2およびBMP-4以外のBMPに類似したTGF-βスーパーファミリーに属する未知の象牙質形成因子が象牙質基質中に存在する可能性を示唆してきた。したがって今回は、まず、ウシの脱灰象牙質から4M塩酸グアニジンにて抽出された画分を、ハイドロキシアパタイトアフィニティークロマトにて吸着画分を分離した。次に、ヘパリンセファロースアフィニティークロマトにて分離した0.15M NaCl抽出画分および0.50M NaCl抽出画分をラット皮下に不活性化象牙質基質とともに移植し、骨誘導活性を検出した。より活性の強かった0.50M NaCl抽出画分を透析し、20%アセトニトリル/0.1%トリフルオロ酢酸に溶解して逆相高速液体クロマト(Octadecyl-4PW、TOSOH)にて20%-100%アセトニトリル濃度勾配で分画し、骨誘導活性を検出した。この活性画分をSmart System(ファルマシアバイオテク)逆相高速液体クロマトにてさらに分離し、得られたピークのひとつに培養歯髄細胞におけるアルカリフォスファターゼ活性促進作用がみられた。この画分をリジルエンドペプチダーゼで消化し高速液体クロマトにより分画し、各ピークについてProtein Sequencerにてアミノ酸部分配列決定を試みたが、TGF-βスーパーファミリーに属すると考えられるような配列は得られなかった。よって、次に、象牙質形成因子は異所性の骨化を誘導するBMP活性を有すると考えられ、TGF-βスーパーファミリーに属するという仮説から、遺伝子から蛋白質を得るという研究手法の転換を行った。象牙芽細胞を含む歯髄組織には、これまでに、BMP-2、-4、-6および-7の遺伝子発現が知られていた。TGF-βスーパーファミリーに属する蛋白質は3′末端部の約130のアミノ酸配列に類似が認められることを利用して、3′側24種類のプライマーSJL151-159、187-201および5′側SJL160を用いて、94°C1分、50°C2分、72°C2分40サイクル、72°C10分の条件でPCRを行った。テンプレートとしては、4週令ラット切歯歯髄より分離したmRNAからSupersucript reverse transcriptase(Gibco BRL)を用いて合成したfirst strand cDNAを用いた。アガロースゲル電気泳動を行い増幅されたDNA、サイズ280-300bpのバンドを切り出しDNAを精製し、TA cloning kit(Invitrogen)を用いて大腸菌に形質転換した。ホワイトコロニーを拾い上げ、96穴プレートに培養し、BMP-2、-4、-6および-7を含む混合プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーションを行い、既知のBMPを含むコロニーを除外した。
神経電気刺激法による腎動脈アブレーションの至適通電部位同定と術中焼灼効果の評価

腎動脈アブレーションを難治性高血圧と重症不整脈の治療に応用するために基礎研究を施行した。1腎動脈に電極カテーテルを挿入して神経電気刺激を行うと、血圧と心拍数の上昇、心室不整脈の誘発が観察された。2神経電気刺激に対する反応には部位特異性と個体差があり、遠位腎臓側は近位大動脈側よりも反応が顕著となる傾向にあった。3腎動脈高周波アブレーションを行うと神経電気刺激による昇圧反応・不整脈誘発反応は抑制された。20Wと25Wの短時間通電はほぼ同等の効果であったが、25Wでは血管損傷が顕著となった。15Wの短時間通電は効果が低下する傾向にあった。10Wの長時間通電は20W短時間通電と同等の効果であった。腎動脈内に挿入した電極カテーテルから行う神経電気刺激で、再現性ある昇圧・速脈反応が得られることを確認した。誘発される昇圧・速脈反応には部位特異性があったため、顕著な反応を示す部位の特徴について多極カテーテルを用いて検討を行ったところ、神経分布に関連した個体差である可能性が示された。昇圧・速脈反応には全身の交感神経興奮が関与しており、これは心拍変動解析のLF/HF・血中カテコラミン測定の結果で支持された。神経電気刺激による昇圧・速脈反応が顕著な部位に高周波通電を行うと、高出力通電と低出力通電で昇圧・速脈反応の抑制効果の程度に差が見られた。この結果は神経電気刺激法が高周波通電の治療効果を予測する指標となりえる可能性を示したものと考えている。なお自律神経線維の太い束は血管外膜周囲に分布しており、血管内からの高周波通電で太い神経線維の構造学的破壊を十分に得ることは困難であった。これらの初期研究の成績は2016年日本循環器学会総会等で報告した。腎動脈内からの神経電気刺激に対する昇圧・速脈反応について、出力依存性と部位特異性の検討を進めている。さらに腎動脈内からの様々な出力の高周波通電治療が、神経電気刺激による昇圧・速脈効果をどのように修飾するかについての知見も集積している。初期検討の結果は2016年日本循環器学会総会で報告した。腎動脈内に挿入した多極電極カテーテルを用いて、神経電気刺激による昇圧反応と速脈反応、心室期外収縮発症の部位特異性をマッピングした。大動脈側に位置する近位側、腎臓に近い遠位側、その中間部位に分けて検討を行った。遠位側での反応は、近位側に比して明瞭となる傾向であったが、実験個体差も観察された。神経電気刺激で心室期外収縮が発症する部位での昇圧・速脈反応は、心室期外収縮が発症しない部位よりも大であったことから、不整脈発症の有無は神経電気刺激で誘導される交感神経緊張の程度に依存する事が確認された。腎動脈近位側に対する血管内腔からの高周波カテーテルアブレーションは、焼灼部位の近位側だけではなく、腎動脈中間部、腎動脈遠位側からの神経電気刺激による昇圧・速脈反応も減弱させたことから、神経電気刺激による全身交感神経緊張亢進の機序は、遠心性神経刺激効果よりも、求心性神経興奮に依存する部分が大きい事が支持された所見と解された。また高周波カテーテルアブレーションに用いるエネルギーの適正量について、神経電気刺激の反応と組織学的変化の関係から検証を進めた。高エネルギーで誘導される血管損傷は、その後の動脈狭窄・閉塞の原因となる危険がある。一方、組織学的傷害の小さい低エネルギー通電でも一定の効果が得られるが、長期効果等が課題になると思われる。これらの研究成果は専門学術誌(Heart Rhythm 2016)、2017年度日本循環器学会総会(金沢)等で報告した。腎動脈内マッピングの所見から、神経電気刺激による昇圧反応と速脈反応、心室期外収縮発症に部位特異性がある事が支持された。また神経電気刺激による交感神経緊張亢進の機序は、求心性神経興奮に依存する部分が大きい事が確認され、心室期外収縮誘発も交感神経緊張に関与する事が支持された。高周波カテーテルアブレーションに用いるエネルギーの適正量についても検証を進めることができた。経皮的に腎動脈内に挿入した多極電極カテーテルから神経電気刺激を加えると、交感神経緊張が亢進して、体血圧が上昇し、刺激強度を増幅すると心室不整脈が誘発された。これらの反応は腎動脈内に留置したイリゲーション型アブレーションカテーテルから高周波通電を行うことで抑制されたが、治療効果と安全性は通電出力(10W, 15W, 20W, 25W)によって異なった。20Wと25Wによる短時間通電の治療効果はほぼ同等であったが、25Wでは血管造影と組織学的検討で血管損傷が顕著となった。15Wの短時間通電は治療効果が低下する傾向にあったが、血管損傷は軽度に留まった。10Wによる長時間通電は短時間通電(20W)と概ね同等の治療効果であったが、血管損傷の程度は軽度であった。このため有効性と安全性の観点から好ましい方法と思われた。

神経電気刺激による昇圧速脈反応、不整脈誘発反応は腎動脈遠位側でより顕著となる傾向にあった。血管中枢側に高周波アブレーションを行うと通電部位だけでなく、より遠位側からの神経電気刺激でも昇圧速脈反応が減弱して、不整脈は誘発されなくなった。また高周波通電中の昇圧速脈反応は腎自律神経への焼灼効果を反映すると考えられ、通電後の治療効果を推定する指標となる可能性がある。腎自律神経系を介する催不整脈効果は求心性神経興奮が主要な役割を担っており、腎動脈中枢側での高周波アブレーションは薬物療法難治症例(ストーム症例など)では治療オプションになり得ると考えられた。腎動脈アブレーションを難治性高血圧と重症不整脈の治療に応用するために基礎研究を施行した。1腎動脈に電極カテーテルを挿入して神経電気刺激を行うと、血圧と心拍数の上昇、心室不整脈の誘発が観察された。2神経電気刺激に対する反応には部位特異性と個体差があり、遠位腎臓側は近位大動脈側よりも反応が顕著となる傾向にあった。3腎動脈高周波アブレーションを行うと神経電気刺激による昇圧反応・不整脈誘発反応は抑制された。20Wと25Wの短時間通電はほぼ同等の効果であったが、25Wでは血管損傷が顕著となった。15Wの短時間通電は効果が低下する傾向にあった。10Wの長時間通電は20W短時間通電と同等の効果であった。腎動脈内からの神経電気刺激による昇圧・速脈反応の部位特異性について、腎動脈内に新たに留置する10極カテーテルからの順次神経電気刺激で反応の分布図を作成する。高周波カテーテルアブレーション後の神経電気刺激による昇圧反応の抑制と、腎血管神経の組織変化の程度にどのような関連があるか検討する。自律神経興奮の十分な抑制を、少ない組織傷害で達成するためのアブレーションモードを構築して研究を推進させる。考案した神経電気刺激法が腎動脈アブレーションの至適通電部位の同定、焼灼効果の判定にどのように活用できるか検証を進める。神経電気刺激に対する昇圧反応・速脈反応のマップ解析から、腎動脈内の至適通電部位を同定する方法を構築する。また腎動脈内高周波通電前後の神経電気刺激の反応ギャップ解析、腎動脈の組織学的検討から、適切な腎動脈高周波アブレーション通電モードを構築し、本治療法の効果と安全性に関する研究を推進させる。循環器内科学
人工股関節ステムの生体力学的研究

超音波による境界面からのエコー特性を利用し、人工股関節ステムが挿入された骨内部の状態を把握し、THR後の「ゆるみ」の早期診断に役立つ測定法を確立することを試みた。また、大腿骨周辺部における応力分布状態を有限要素法により力学的に解明した。以下に得られた結果を示す。(1)人工股関節ステムを挿入した豚の大腿骨を水中に沈め、水面より超音波を入射させ、骨の厚さは正確に測定できた。(2)人工股関節ステムを挿入した肉の付いた豚の大腿骨試料の肉面上より超音波を入射させ、肉、骨、骨髄の厚さは正確に測定できた。(3)(1)と(2)の実験において、大腿骨試料を固定してステムのみを骨髄腔内で移動させた結果、ステムの移動距離は0.1mmの精度で測定できた。(4)超音波による大腿骨内部の状態を測定する装置を用い、大腿骨に人工股関節ステムを挿入している患者および挿入していない人の皮膚上より大腿骨内部に超音波を入射させた。そして、骨の外側と内側、およびステムからのエコーより得られた骨や骨髄の厚さは、X線CT像比較し、かなり正確に測定できた。(5)ひずみゲージを貼付した豚の大腿骨試料を圧縮し、大腿骨に生ずるひずみ分布を明らかにした。(6)人工股関節ステムが挿入された大腿骨モデルについて、骨頭に負荷を作用させた問題を有限要素法により解析し、大腿骨周辺部における応力分布状態を明らかにした。本研究では、超音波による境界面からのエコー特性を利用し、人工股関節ステムが挿入された骨内部の状態を把握し、THR後の「ゆるみ」の早期診断に役立つ測定法を確立することを試みた。具体的には、水浸法による超音波パルス反射法を用いて、人工股関節ステムを挿入した豚の大腿骨試料、及び人工股関節ステムを挿入した肉の付いた豚の大腿骨試料について、骨と骨髄の厚さを測定するとともに、ステムと骨との間の移動距離の精度を調べた。さらに、THRが施された患者について、ステムと骨との間のゆるみの状態を調べ、超音波法の有用性を検討した。(1)人工股関節ステムを挿入した豚の大腿骨を水中に沈め、水面より超音波を入射させ、骨とステムからのエコー特性を調べた結果、骨の厚さは正確に測定できた。(2)人工股関節ステムを挿入した肉の付いた豚の大腿骨試料の肉面上より超音波を入射させ、骨とステムからのエコー特性を調べた結果、肉、骨、骨髄の厚さは正確に測定できた。(3) (1)と(2)の実験において、大腿骨試料を固定してステムのみを骨髄腔内で移動させた結果、ステムの移動距離は0.1mmの精度で測定できた。(4)人体の大腿骨の皮膚上から超音波を入射させて得られた骨の厚さは、単純X線写真の結果と比較した所、かなり精度良く測定できた。超音波法が人体の大腿骨に対しても測定可能であった。(5)人工股関節ステムを取り付けている患者の皮膚上より超音波を入射させた結果、ステムと骨との間のゆるみが0.2mmの精度で測定できた。本研究では、超音波による境界面からのエコー特性を利用して大腿骨内部の厚さ状態を測定するとともに、大腿骨周辺部における応力分布状態を有限要素法により力学的に解明した。さらに、人工股関節置換術後の人工股関節ステムと骨との間に生ずる「ゆるみ」の早期診断に役立つ超音波法を確立させた。具体的に行った内容は下記に述べる。(1)超音波により大腿骨内部の状態を測定するための測定装置を製作した。

(2)製作した超音波測定装置を用い、大腿骨に人工股関節ステムを挿入している患者および挿入していない人の皮膚上より大腿骨内部に超音波を入射させた。骨の外側と内側、およびステムより得られるエコー位置より、大腿骨内部の骨や骨髄の厚さを測定した。(3)(2)の測定結果をX線CT像と比較検討し、超音波で測定した骨および骨髄の厚さがかなり正確に測定できることを明らかにした。(4)人工股関節ステムが挿入された大腿骨モデルについて、骨頭に負荷を作用させた問題を有限要素法により解析し、大腿骨周辺部における応力分布状態を明らかにした。(5)ひずみゲージを貼付した豚の大腿骨試料を圧縮し、大腿骨に生ずるひずみ分布を明らかにした。(6)(3),(4),(5)より、人工股関節ステムが挿入された大腿部周辺部の状態を力学的に解明した。また超音波を用いれば、人工股関節置換術後のステムと骨との間に生ずる「ゆるみ」の状態を把握できることが明らかにされた。
垂直磁化強磁性体/半導体界面制御による新規磁化反転機構の創出

近年、極薄強磁性層/非磁性層に面内方向に電流を流すことで磁化反転できる新たな手法が発見された。スピン軌道相互作用の大きな材料を非磁性層に用いることで、電流方向と垂直にスピン流もしくはスピン軌道相互作用による有効磁場を発生させ強磁性体にスピントルクを与える手法である。本研究では極薄Co/Pt垂直磁化膜を用いてスピン軌道相互作用およびスピンホール効果が磁化反転に与える影響について評価した。その結果、CoとPtの膜厚を系統的に変化させることでスピン軌道トルクの大きさを制御できることを明らかにし、スピンホール効果によるスピン流と界面スピン軌道相互作用により実験結果を説明することができた。本研究では、界面に生じる新たなスピントルクを活用し、強磁性体の超高速・省電力磁化反転技術を構築する事が目標である。電子スピンに対しトルクを与える新たな機構である、スピンホール効果や有効的に磁場として働くスピン軌道相互作用が、異種材料界面においてどのような機能を果たすのかを調べるために、Pt/Co/Pt3層構造を用いて本年度は主にスピンホール効果に起因する磁化反転の検出を目的として実験を進めた。その結果、Pt内部で生じるスピンホール効果に起因するスピン流がCo極薄膜に注入され、それによるスピン取る効果を電気的に検出することに成功した。さらに、上層と下層のPt膜厚を系統的に変化させることで、上下層から生じるスピン流の量を変調することができる。Pt膜厚が等しい場合にはスピントルクが最も抑制され膜厚を非対称にすると系統的にスピントルク効果が発現することから、スピントルクの起源がPt層に起因することも実験的に明らかにすることができた。これにより新規スピントルクを生み出す界面スピン軌道相互作用の電気的制御とその定量評価手法を確立したと言える。さらに、AlO/Co/Pt構造を用いることでAlO/Co界面で期待されるラシュバスピン軌道相互作用による有効磁場とCo/Pt界面で生じるスピンホール効果による有効磁場の定量的な比較を行った。その結果、どちらも同程度の強さを有してることがわかり、スピンホール効果のみならず酸化物とCoの界面における新たな有効磁場の存在とその有用性を明らかにしつつある。今後は、より定量的な比較と外部変調を行うことで効率的な磁化反転が可能となるかを進めて行く。本研究の目的は、強磁性金属/非磁性金属(絶縁体)界面に生じる新たなスピントルクを活用し、強磁性体の超高速・省電力磁化反転技術に必要な物理を理解することにある。具体的には、電子スピンに対し有効的に磁場として働くスピン軌道相互作用が、異種材料界面で増大することに着目し、この有効磁場による新規スピントルクの計測を行う。極薄膜を用いて界面有効磁場の精密制御を行うとともに界面有効磁場のゲート電圧制御を確立し、新規スピントルクを生み出す界面スピン軌道相互作用の電気的制御とその定量評価手法を構築する。本年度は、昨年度に行ったPt/Co/Pt構造におけるスピン軌道相互作用に起因する有効磁場の評価の結果をまとめて論文化した。また、Pt/Co/Pt構造のみならず、Pt/Co/AlO構造におけるスピン軌道相互作用に起因した有効磁場の強さのCoとPt膜厚依存性を系統的に評価し、これらの有効磁場の制御性に関してより深く理解を深めた。具体的には、有効磁場には横方向磁場と縦方向磁場が存在し、それぞれRashba効果およびSpin Hall効果と類似している。Co膜厚を0.6nmから0.9nmまで変化させると、これら2種類の効果が大きく変化した。これは膜厚を厚くすることでCo膜とPt膜に流れる電流の分流比が変化することで説明できることが明らかとなった。このことから相対的な膜厚をどのように構成するかが2種類の有効磁場の強さを制御するために重要であることが分かった。スピントロニクスPt/Co/Pt3層構造においてPt/Co界面に起因するスピントルク効果を実験的に明らかにすることができ、当初目標であった界面に生じる新たなスピントルクを活用した磁化反転技術の基盤技術を構築することができた。さらにPt膜厚を系統的に変化させることでスピントルク効果も変化することが分かり、これによりPtの強いスピン軌道相互作用に起因したスピン流がその起源であることも明らかにすることができたため、研究は当初の計画以上に進んでいると言える。今後は異なる界面を作製することによりどのような機能を発現できるのかについて研究を進めて行く。具体的にはAlO/Co/Pt構造を用いることで片方の層のみPtを有することでスピンホール効果によるトルクを最大にすることを目的に研究を進めて行く。どうじにAlO/Co界面に存在すると期待されているラシュバタイプのスピン軌道相互作用の有無についても実験的に明らかにすることで、スピン軌道相互作用の強磁性体での活用手法の構築を行う。
牛の早期妊娠因子(EPF)特異抗体の作出と妊娠診断への応用に関する研究

牛の早期妊娠因子(EPF)は、妊娠6-7日目以降母牛の血液中に出現することから、早期の妊娠診断への応用ならびに移植した胚の生存の確認、妊娠継続のモニタ-としての利用が期待される。しかし、EPFは間接のロゼット抑制反応によっ測定され、手法も煩雑で特異的でないことから測定法の改良が望まれて居り、EPFの分離・抽出も試みられている。本研究は、WILSONら(1983)および安田ら(1989)の方法により、妊娠牛血清からRIT値の高い分画を抽出し、ウサギに免疫して抗体を作製、この抗体を用いて早期妊娠診断を行うことを目的とした。妊娠血清は、妊娠5-6週の11頭のホルスタイン種より採取した。これらは、RIT値と直腸検査によって妊娠が確認された牛である。EPFの分離・抽出は、妊娠血清5lを限外濾過により1/50に濃縮後、イオン交換DEAE Sepharose Fast Flowを通した。そこで、吸着と非吸着分画のRIT値を求め、MORIYAMA他(1989)によりRIT値4以上をEPFの含まれる分画と判定した。この非吸着分画はCM-Sepharose Fost Flowに適用、0.05M Nacolを含む緩衝液でカラムに吸着する分画を集めた。さらに、この分画を再びDEAEカラムに適用、その非吸着分画(CM-2)をFPLC Superose 12に適用した。一方、CM-2分画はウサギに免疫して抗体を作製した。次の点が指摘された。1)RIT値は、CM-2分画で4、FPLC-2分画で5となった。2)A280nmでFPLC-2分画を測定すると、1つの明瞭なピ-クと6つのピ-クが観察された。3)CM-2分画のSDS-PAGEは、5つのバンド(60、50、40、30、と20Kd)が観察された。4)CM-2分画のImmunoblottingは、6本(66、45、30、と20Kd)が指摘された。現在、雄血清と非妊娠血清による吸収試験を実施、妊娠特異分画(EPF分画)の特異性の検討を、Immunoblotting、免疫電気泳動法および寒天内拡散法によって実施している。次の点が指摘された。
小径末梢神経障害の新たな電気生理学的検索法の確立

表皮内電気刺激法の小径末梢神経線維(Aδ線維)機能障害の臨床的評価法としての有用性を検討した。家族性アミロイドポリニューロパチー患者と健常者において表皮内電気刺激法による痛覚閾値と定量的感覚試験の冷感覚閾値を評価した。また、表皮内電気刺激法による痛覚関連脳電位を解析した。その結果、表皮内電気刺激法と定量的感覚試験の感覚閾値は相関していた。また、痛覚関連脳電位は家族性アミロイドポリニューロパチー患者において感覚障害が強い部位で振幅が低下していた。表皮内電気刺激法は小径末梢神経障害の新たな臨床検査法となりえる可能性が示唆された。日常診療での皮膚痛覚検査は他の諸検査と比べて著しく遅れており、これまで客観的生理検査法のなかった末梢神経小径有髄(A delta線維)機能(痛覚)の定量的検査法として、表皮内電気刺激法の臨床応用を小径末梢神経障害を呈する代表的疾患である家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)患者を対象として初めて試みている。表皮内電極刺激法による選択的Aδ線維刺激をFAP患者および健常者に対して試行し、痛覚閾値と誘発電位を測定している。また、定量的感覚試験におけるA delta線維機能を反映するとされている冷感覚閾値を測定している。これらの検査より得られたそれぞれの感覚閾値および誘発電位振幅の相関につき検討している。FAPは長さ依存性の末梢神経障害を特徴とするため、体幹の腹部前面、側腹部、背部において各種検査を施行している。現在は症例の集積中ではあるが、表皮内電気刺激法と定量的感覚試験における感覚閾値は相関する傾向があり、表皮内電気刺激法を用いた誘発電位の振幅は感覚閾値に逆相関する傾向が得られてきている。また、健常者では各種検査部位で閾値や誘発電位振幅は安定している傾向にあるが、FAPでは長さ依存性末梢神経障害を反映して、肋間神経の終末部である腹部前面において感覚閾値の上昇や誘発電位振幅の低下を認めている。これらの結果は表皮内電気刺激法の末梢神経小径有髄(A delta線維)機能(痛覚)の定量的検査法としての有用性を支持する結果であり、さらに症例を集めて、臨床検査としての妥当性を明らかにしていく予定である。当院倫理委員会の審査までに、やや時間を要したため。また、再現性のある誘発脳波を記録するため、被験者である家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)患者、健常者ともに対象を50歳以下としたため。日常診療での皮膚痛覚検査は他の諸検査と比べて著しく遅れており、これまで客観的生理検査法のなかった末梢神経小径有髄(Aδ線維)機能(痛覚)の定量的検査法として、表皮内電気刺激法の臨床応用を小径末梢神経障害を呈する代表的疾患である家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)患者を対象として初めて試みた。表皮内電極刺激法による選択的Aδ線維刺激をFAP患者18名および健常者18名に対して試行し、痛覚閾値と誘発電位を測定した。また、定量的感覚試験におけるAδ線維機能を反映するとされている冷感覚閾値を測定した。FAPでは広く知られている四肢の末梢神経障害のほかに体幹にも長さ依存性末梢神経障害が存在することが臨床的に知られており、Th10レベルの腹部前面、側腹部、背部において各種検査を施行した。表皮内電気刺激法と定量的感覚試験における感覚閾値はFAPにおいては側腹部、背部と比較し、腹部前面で上昇していたが、健常者では差がなかった。また、両検査における感覚閾値は相関していた。表皮内電気刺激法を用いた誘発電位の振幅はFAPでは長さ依存性末梢神経障害を反映して、肋間神経の終末部である腹部前面において誘発電位振幅の低下を認めたが、健常人では腹部前面と背部で差がなかった。これらの結果は表皮内電気刺激法の末梢神経小径有髄(A delta線維)機能(痛覚)の定量的検査法としての臨床的有用性を支持する結果であると考えられた。引き続き、被験者を増やして研究を継続していく予定である。神経生理学本年度の被験者数が少なく、研究で使用する針電極などの購入が当初より少なかったため次年度使用額は平成29年度請求額とあわせて、研究で使用する針電極の購入費として使用する予定である。