hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経細胞におけるPaxillinのチロシンリン酸化とその分子機構

私たちはこれまでに、神経栄養因子(NGF)の情報伝達系に、srcファミリーチロシンキナーゼの基質と考えられているPaxillin、及びp130^<cas>のチロシンリン酸化が関与することを明らかにした。この結果から神経細胞の生長にsrcファミリーが関与すると考えた。本研究では、Paxillinをチロシンリン酸化する経路を中心に解析を行った。1、Paxillinをリン酸化するキナーゼの検出と同定2、Paxillinと結合する蛋白質の同定GST-Paxillin融合蛋白質を用い、cdk2とcdk4がPaxillinと結合する可能性のあることが示唆する結果を得た。3、Paxilinの脳における局在ラット脳の切片を免疫組織化学的に染色し、Paxillinがあらゆる神経細胞に存在すること、またアストロサイトに非常に多いことを見いだした。以上の結果から、NGFがチロシンキナーゼpp60c-srcを活性化することによって、パキシリンやp130^<cas>のチロシンリン酸化を引き起こすこと、また、他のいくつかのセリン・スレオニンキナーゼがパキシリンをリン酸化することが明らかとなった。
TLRシグナル抑制分子群の機能解析および敗血症治療薬への応用に関する研究

本研究は、新規なTLRシグナル抑制分子群の性質を明らかにし、最終的には敗血症治療薬への同分子群の活用を目指し行った。米国一国においてさえ年間20万名もの死亡者数を数える敗血症の治療薬開発に利用可能なシーズとしての観点から、新規なTLRシグナル抑制分子群の機能解析を行った。その結果、まず敗血症治療薬候補分子として特許化したペプチド「STM28」の作用点が細胞膜上にあることを明確にした。また、マイコトキシンの1種であるDeoxynivalenolについては、TLRシグナルの伝達に関わるアダプター分子の1つであるMyD88への作用を介して同シグナルを抑制することが示唆された。さらに、同じくマイコトキシンの1種であるCitrininによるTLR4シグナルの抑制作用が確認された。今回検討したTLRシグナル抑制分子群について、これらの成果は敗血症治療薬のリードコンパウンドとしての各分子に対し貴重な知見を提供したと考えられる。TLRシグナルの無秩序な亢進が原因となる敗血症は、米国一国においてさえ年間20万名もの死亡者数に達する疾病でありながら、有効な治療薬は上市されていない。本研究は、敗血症治療薬候補分子として特許化したToll-like receptor 4(TLR4)結合性ペプチドSTM28とその変異体、並びに発がん性が認められていないマイコトキシンのDeoxynivalenol(DON)のTLRシグナルへの抑制効果を知的アドバンテージとして、これらTLRシグナル抑制分子群の機能解析を実施すると同時に、同分子群の敗血症の治療薬のリードコンパウンドとしてのブラッシュアップを進め、臨床試験への供試を目指す。本年度は、STM28とDONのTLRシグナル抑制機序について解析を進めた。ヒト胚性腎細胞HEK 293にNF-κBのレポーター遺伝子をトランスフェクションし、同時に強制的にTLR4細胞内ドメインを会合させシグナルを惹起するキメラ分子、もしくはMyD88、TRIF等のTLRのシグナル伝達を担う分子群を過剰発現させることにより惹起されるNF-κBレポーター活性の上昇に及ぼすSTM28の影響を検討した。その結果、これら分子の過剰発現により誘導されるNF-κBレポーター活性に対してSTM28は抑制作用を示さなかった。従って、STM28の作用点は少なくとも細胞内には存在しないことが強く示唆された。本結果と、STM28がTLR4の細胞外ドメインとの相互作用を指標に単離されたことに矛盾はない。一方、DONのTLRシグナル抑制作用についても、HEK293細胞においてMyD88過剰発現により誘導されるNF-κB依存性レポーター活性に対する影響を指標に検討した。その結果、MyD88過剰発現により誘導されるNF-κB依存性レポーター活性の上昇をDONは抑制しうることが明らかとなった。これより、DONはアダプター分子MyD88以降のTLRシグナル伝達系路に対して阻害的作用を呈すことが示唆された。本年度は、in vitroのTLR4シグナルアッセイ系を用いて、DONの同伝達系阻害部位の同定を試みた。マウスマクロファージ様細胞RAW264をDON存在下においてLipopolisaccharide(LPS)で刺激しTLR4の細胞内シグナル伝達に対する影響を検討した。TLR4細胞内シグナル伝達の下流に存在するLPS誘導性NF-kB依存性レポーター活性のDONによる濃度依存的な抑制が確認された。また、転写因子NF-kBの活性化に関与するLPS誘導性IRAK-1のリン酸化もDONが抑制することも確認した。更に、TLR4分子のアダプター分子であり、同シグナル伝達に関与するMyD88をDONがダウンレギュレーションする可能性を見いだした。即ち、TLR4シグナルを構成する2経路のうち、MyD88を介するシグナル伝達経路については、MyD88のダウンレギュレーションがDONによるTLR4シグナル抑制の分子基盤の一つである可能性が示唆された。

本結果は、これまでに明らかにしたDONによるTLR9等のTLR4以外のMyD88依存経路を介したシグナル伝達経路に対するDONの阻害作用と矛盾しない。TLRシグナルの無秩序な亢進が原因となる敗血症は、米国一国においてさえ年間20万名もの死亡者数に達する疾病でありながら、有効な治療薬は上市されていない。本研究は、敗血症治療薬候補分子として特許化したToll-like receptor 4(TLR4)結合性ペプチドSTM28とその変異体、並びに発がん性が認められていないマイコトキシンのTLRシグナルへの抑制効果を知的アドバンテージとして、これらTLRシグナル抑制分子群の機能解析を実施すると同時に、同分子群の敗血症の治療薬のリードコンパウンドとしてのブラッシュアップを進め、臨床試験への供試を目指す。最終年度は、in vitroのTLR4シグナルアッセイ系による、マイコトキシンの1種citrinin(CIT)のTLR4シグナル伝達系への影響を解析した。LPS誘導性一酸化窒素(NO)産生に対するcitrininの作用は、細胞毒性が認められない濃度域において濃度依存的な抑制作用となることが明らかとなった。LPS誘導性NO産生を触媒する誘導型NO合成酵素(iNOS)の発現レベルもNO産生に対する作用と同様にcitrininが阻害することが確認された。iNOSレポーター活性についてもLPSによる同活性の誘導をcitrininが阻害した。今回得られた結果は、シトリニンも敗血症治療薬のリードコンパウンドとしてのポテンシャルを有することを示唆するものと言える。DONによるTLR4シグナル抑制機序の解明に関しては、順調に研究が進んでいると判断している。24年度が最終年度であるため、記入しない。STM28のTLR4シグナル抑制機序の分子基盤の解明については、TLR4との相互作用以外の観点からも解析を進めたい。
地域終末期ケアを支える医療と介護の連携促進プログラムの開発と有効性の検討

3年間の本研究では、「終末期の医療介護連携マニュアル」を作成したのち、K市の訪問看護師、ケアマネジャー、介護職の3職種への本マニュアルを用いた研修会の効果を検証した。7か月間の介入期間の前後2時点で両群の3職種の顔の見える関係評価、連携行動評価、終末期ケアの態度評価、介護困難感評価を4つの尺度を用いて測定した。分析は反復分散分析を用いた。結果、研究参加者はK市全域の3職種272名(介入群141名、対照群131名)で、顔の見える関係と連携行動には群間差は認められなかったが、終末期ケアの態度と介護困難感は、7か月間で介入群は対照群に比べて有意に得点が改善しており、介入効果が認められた。3年計画で行う本研究の初年度は、1地域における多職種連携に関する国内外の文献検討、2米国における終末期の多職種連携の仕組みと実態の把握、および3国内3地域(別府市、盛岡市、須高地域)を対象に、地域終末期ケア提供に関する医療介護連携を把握するフォーカスグループインタビューを実施した。1および2では、海外では在宅医療福祉チームは医師、地域看護師(専門看護師と一般ナース)、ソーシャルワーカーで固定されており、メンバー間のチームの意識や風土の切り口で連携強化を図り、その効果として意識や風土を測定するという知見が集積されていた。国内では、医療介護連携の効果を測定する取組の知見はほとんどなく、かつ在宅チームは利用者によってメンバー構成が変わることとメンバーに介護職が加わることが日本の特徴として整理できた。このため、日本独自の医療介護職の連携の特徴を捉える段階的に解明する概念枠組みと尺度作成による数値化の必要性と、数値では捉えることが困難な医療介護連携の実態を明らかにすることの必要性が導かれた。3では、医療介護連携のうち、訪問看護師とケアマネジャーとの連携に焦点を当てて、終末期の連携についてのフォーカスグループインタビューを3地域で行った。その結果、看護師と福祉系のケアマネジャーでは、価値観の違い(医療職は病気の進行を踏まえた予測的対応を優先するが、介護職はその人の価値や生活を優先した対応を行うこと)やアセスメントを行う際の視点の違い(医療職は疾患を中心に利用者の全人的把握に努めるが、介護職は利用者を取り巻く家族、環境、歴史などを総合的に捉えた把握を行うがその際に疾患の予測はあまり重視されていないこと)があることが示された。このため、2年目以降は、この乖離を適切な連携で埋めて行くためのプログラムの作成が求められることが導かれた。3年計画で行う本研究の2年目は、以下の2つの研究活動を進め、成果をまとめた。1つ目は、静岡県西伊豆地域住民を2分の1無作為抽出した5000名に対する「地域終末期ケアに関するニーズ」調査を実施し、結果をまとめた。在宅看取り希望を高める要因として、ロジスティック回帰分析の結果、高齢、男性、職業あり、経済的ゆとりが低い、健康相談相手がいる、病院以外の健康相談の場を利用したいと考えている、自宅看取り経験がある、介護をしてくれる家族がいる、居住地域に対するコニュニティ意識(地域に対する協働志向)が高い、地域の医療介護への安心感が高いという10変数が導かれた。この結果から、住民の在宅看取り体制構築の理解促進のためには、自宅看取りの経験者による住民への伝達・周知の機会を設けること、地域全体で日ごろからの医療介護専門職による医療や健康等の相談機能を充実させること、行動化できる住民を主軸とする住民間の交流の場作りを行うこと、自らの地域における医療介護体制を考える機会や自らや周囲の人の看取り場所を考える機会を作り、死生観を住民全体で醸成する場を作っていくことが有用な活動となることが考察された。2つ目は、1年目に実施した取り組み(地域終末期ケアに関する系統的文献検討、米国における地域終末期ケアの多職種連携に関する現地調査、及び国内4地域(別府市、盛岡市、須高地域、西伊豆地域)の医療介護職に対する調査結果)を統合し、訪問看護師、ケアマネジャー、介護職(サービス提供責任者)の3職種向けの「終末期医療介護連携プログラム(案)」を作成した。そして、訪問看護師、ケアマネジャー、介護職3職種それぞれを5名ずつ集めたフォーカスグループインタビューを実施し、研究班で作成したプログラム案について内容および実施可能性についての意見を頂き、反映させることで、「終末期医療介護連携プログラム」を完成させた。おおむね順調に進展している。3年計画で本研究を終えることを想定して、1年目の成果を基に、2年目に行う内容を計画的かつ着実に実施したため。3年間の最終年度には、2年目に完成させた、終末期を8時期(チーム形成期、チーム始動期、予後月単位、週単位、日単位、2ー3日、24時間以内、臨終期)に分けて3職種それぞれの連携の具体的内容を盛り込んだ「終末期医療介護連携プログラム」を用いて、対象地域K市全域の訪問看護師、ケアマネジャー、介護職の3職種の研究参加者を募り、参加者を区ごとに無作為に分けて、wait-list- controlのデザインを用いる無作為比較試験を行った。すなわち、介入群の4区の3職種には、このプログラムを用いた研修会とアンケート調査を7月と2月の2回実施した。対照群の3区の3職種には、7月と2月の2回に介入群と同様のアンケート調査を実施したのち、介入群と同様の研修会を実施した。結果、介入群151名、対照群142名の参加者を得られた。

信頼性と妥当性の確保された3尺度である「顔の見える関係評価尺度」、「連携意識評価尺度(Team Climate Inventory)」および「連携行動評価尺度」を用いて測定した両群の顔の見えるレベル、連携意識の程度、および連携行動の程度は、訪問看護師は介入前の値が高く前後の効果は認められなかったものの、ケアマネジャーと介護職は2群間の介入効果が数値的に認められた。また、訪問看護師からは、研修会参加により介護職が抱いている思いがわかり、相互理解が深まった、また、連携の重要性が確認でき、医療職である看護師からの情報発信や主体的な連携構築の重要性が実感できたという評価が得られた。これらの結果から、本プログラムは、終末期の医療介護連携の促進に有効であることが示された。3年間の本研究では、「終末期の医療介護連携マニュアル」を作成したのち、K市の訪問看護師、ケアマネジャー、介護職の3職種への本マニュアルを用いた研修会の効果を検証した。7か月間の介入期間の前後2時点で両群の3職種の顔の見える関係評価、連携行動評価、終末期ケアの態度評価、介護困難感評価を4つの尺度を用いて測定した。分析は反復分散分析を用いた。結果、研究参加者はK市全域の3職種272名(介入群141名、対照群131名)で、顔の見える関係と連携行動には群間差は認められなかったが、終末期ケアの態度と介護困難感は、7か月間で介入群は対照群に比べて有意に得点が改善しており、介入効果が認められた。3年計画で本研究を終えることを想定して、1年目に行う内容を計画的かつ着実に実施したため。最終年度の3年目は、予定通り、2年目に完成した「終末期医療介護連携プログラム」を用いて、対象地域K市の職種(訪問看護師、ケアマネジャー、介護職)への連携意識と行動、およびこれらの3職種のケアを受けた遺族における連携とケア評価に対する効果を無作為化比較試験にて検証する。K市の3職種の職能団体幹部および行政担当者からの協力体制は整っており、順調に介入研究が進展する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。地域看護学2年目は、予定通り、地域終末期ケア体制における看護師とケアマネジャーを中心とする医療介護連携のプログラム作成に向けて、対象フィールド(別府市、盛岡市、須高地域、西伊豆地域)において、訪問看護師とケアマネジャーへの多職種連携の実態把握調査、および住民と地域終末期ケア体験者に対する地域終末期ケアに対する評価や意識を明らかにするための質問紙調査を実施する。そして、医療と介護の連携に関する促進・阻害要因を導き、これらの地域終末期ケアを促進する連携要素を含むプログラム案を作成する。そして、最終年度の3年目には、今年度作成する医療介護連携プログラムの実施可能性と有効性の検証を行うことに繋げる。共同研究者および対象フィールドとの協力体制は整っており、順調に進展する予定である。2年目の平成27年度の計画の中で、当初は、対象地域の医療介護職に対する在宅終末期ケア体制のあり方、ケア提供実態、連携実態を尋ねるインタビュー調査と質問紙調査を予定していたが、職種への質問紙調査は初年度に行い、その際に多面的な成果を得ることができ、その結果を基にプログラムを完成することができたことから、インタビュー調査のみの実施にとどめた。このため資金面での余裕ができた。
「Web情報の信頼性の評価」に関する研究

平成22年度は「Web情報の信頼性の評価」に関する研究として2つの課題に取り組んだ.1つ目の研究課題は,Webページに掲載された画像の信憑性を分析するためのアルゴリズムの開発である.本アルゴリズムのために,昨年度開発したWeb情報の信憑性を分析する汎用的なアルゴリズムを画像信憑性分析のために応用・改善した.開発した分析アルゴリズムは,画像の信憑性を画像とその周辺テキスト内容(例:キャプション)との整合性に着目した分析アルゴリズムである.また,提案アルゴリズムの応用システムとして,Web画像の信憑性をブラウジング時にリアルタイムに解析できるアプリケーションImageAlertを開発した,ImageAlertを用いることで,閲覧中の画像の信憑性を分析し,より信憑性の高い画像を取得することが可能となる.開発したアルゴリズム・アプリケーションは,既存のメディア情報とは異なり信憑性の検証がほとんど行われないWeb情報,特にインターネット広告の画像の信憑性検証に有益である.2つ目の研究課題は,インターネットユーザの信憑性判断モデルの推定に基づくWeb検索結果の最適化に関する研究である.情報の信憑性は,情報の種類や情報を閲覧するユーザによって評価尺度が異なる情報特性であることが知られている.そこで,2つ目の研究課題では,検索結果に対するユーザの信憑性フィードバック情報から信憑性判断時にユーザが重視する信憑性評価観点を推定し,それを基にWeb検索結果を再ランキングするシステムを開発した.提案システムによって,(1)通常のWeb検索結果では確認することが難しい信憑性判断情報を確認すること,(2)膨大なWeb情報の中から各々のユーザにとって信憑性が高いと思われるWebページを効率よく検索することが可能となる.平成21年度は「Web情報の信頼性評価および判断の支援」を行うために3つの研究課題に取り組んだ.研究課題(1)では,「ドイツはビールで有名」というフレーズで表現される知識の信頼性をユーザが疑っている際に,「デンマークはビールで有名」「チェコはビールが有名」などのように,疑わしい知識の信頼性を比較判断するために有用な知識をWebからリアルタイムに自動抽出する研究を行った.提案技術は従来の研究のような深い自然言語処理や辞書等の知識を必要とせず,またある程度の精度でリアルタイムに処理することができる.研究課題(2)では,Q&Aサイトに投稿された回答の信頼性に着目し,信頼性の判断支援に関する研究を行った.Q&Aサイトでは不特定多数のユーザが質問に対して自由に回答を投稿することが可能であるため,質問によっては回答が不完全である,回答の信頼性が低い,といったようなケースが多く見られる.そこで,研究課題(2)では指定された質問・回答コンテンツの信頼性判断を支援するために,質問・回答コンテンツに不足している別解情報をQ&Aサイト外のWebページから自動補完する研究を行った.研究課題(3)では,Web情報の信頼性を分析するための汎用的なモデルに関する研究を行った.提案モデルでは,任意の観点からの信頼性分析を行うために分析対象となるウェブ情報とその関連情報を何らかのデータの対で表現する.その上で,データ対間のsupport関係の強さを分析することで,対象となっているウェブ情報の信憑性を評価する.提案モデルは汎用的に構成されており,信頼性の分析対象となっている情報の種類に応じてsupport関係の設定を行うことで,テキストや画像など様々なウェブ情報の信頼性を分析することが可能となる.平成22年度は「Web情報の信頼性の評価」に関する研究として2つの課題に取り組んだ.1つ目の研究課題は,Webページに掲載された画像の信憑性を分析するためのアルゴリズムの開発である.本アルゴリズムのために,昨年度開発したWeb情報の信憑性を分析する汎用的なアルゴリズムを画像信憑性分析のために応用・改善した.開発した分析アルゴリズムは,画像の信憑性を画像とその周辺テキスト内容(例:キャプション)との整合性に着目した分析アルゴリズムである.また,提案アルゴリズムの応用システムとして,Web画像の信憑性をブラウジング時にリアルタイムに解析できるアプリケーションImageAlertを開発した,ImageAlertを用いることで,閲覧中の画像の信憑性を分析し,より信憑性の高い画像を取得することが可能となる.開発したアルゴリズム・アプリケーションは,既存のメディア情報とは異なり信憑性の検証がほとんど行われないWeb情報,特にインターネット広告の画像の信憑性検証に有益である.2つ目の研究課題は,インターネットユーザの信憑性判断モデルの推定に基づくWeb検索結果の最適化に関する研究である.情報の信憑性は,情報の種類や情報を閲覧するユーザによって評価尺度が異なる情報特性であることが知られている.そこで,2つ目の研究課題では,検索結果に対するユーザの信憑性フィードバック情報から信憑性判断時にユーザが重視する信憑性評価観点を推定し,それを基にWeb検索結果を再ランキングするシステムを開発した.提案システムによって,(1)通常のWeb検索結果では確認することが難しい信憑性判断情報を確認すること,(2)膨大なWeb情報の中から各々のユーザにとって信憑性が高いと思われるWebページを効率よく検索することが可能となる.
根の形態変化を介した植物の成長戦略

1)根毛伸長のリン酸欠乏応答におけるPIP5K活性化機構シロイヌナズナのPIP5K遺伝子群の中でPIP5K3およびPIP5K4はプロモーター領域にリン酸欠乏応答に関与する転写因子PHR1の認識配列をもっており、リン酸欠乏条件下において転写レベルで発現上昇することが明らかになった。両遺伝子の二重欠損変異体株pip5k3pip5k4に対してPHR1の認識配列に変異を与えた改変遺伝子pip5k3pmおよびpip5k4pmを導入した二重部分相補体pip5k3pip5k4/pip5k3pmpip5k4pmは、通常条件下では野生型株と同様の根毛伸長を示したが、幼苗時のリン酸欠乏下では野生型株で観られる根毛伸長促進を示さないことが判った。この実験結果から、シロイヌナズナ幼苗でのリン酸欠乏応答性の根毛伸長促進は専らPHR1を介したPIP5K3およびPIP5K4の転写活性化によってなされていることが示された。また、二重部分相補体の幼苗は可溶性リン酸の濃度を減少させた場合には野生型と同様のリン酸欠乏感受性を示すが、リン酸の総含有量を一定にして難容性リン酸を増やした条件下では野生型に比べて高い感受性を示した。2)根端における植物ホルモンシグナル応答の高感度検出系の開発根端領域における環境刺激にともなうオーキシンおよびサイトカイニンシグナルの動態観察のために、オーキシンシグナル応答性プロモーター下流に核移行シグナルを付加した赤色蛍光タンパク質コード配列をつないだ遺伝子(DR5-NLS-tdTomato)、およびサイトカイニン応答性プロモーター下流に核移行シグナルを付加した黄色蛍光タンパク質コード配列をつないだ遺伝子(TCS6-NLS-YFP)を作製し、それらを共に有する形質転換シロイヌナズナ株を得た。24年度が最終年度であるため、記入しない。シロイヌナズナのPIP5K遺伝子群の中でPIP5K3およびPIP5K4はプロモーター領域にリン酸欠乏応答に関与する転写因子PHR1の認識配列をもっており、リン酸欠乏条件下において転写レベルで発現上昇することが明らかになった。そこで、両遺伝子の二重欠損変異体株pip5k3pip5k4に対して、PHR1の認識配列に変異を有しリン酸欠乏応答が起こらない人工改変遺伝子pip5k3pmおよびpip5k4pmを導入することにより、リン酸欠乏条件下でのみ根毛伸長促進に欠陥をもつ二重部分相補体の作製を行なった。作製された二重部分相補体株pip5k3pip5k4/pip5k3pmpip5k4pmでは、通常条件下では野生型株と同様の根毛伸長を示すが、幼苗のリン酸欠乏下での根毛伸長促進は起こらないことが確かめられた。上記で作製されたリン酸欠乏応答性の根毛伸長促進に欠陥をもつ二重部分相補体株pip5k3pip5k4/pip5k3pmpip5k4pmを用いて、様々なリン酸欠乏条件に対する植物体の感受性を調べた。その結果、二重部分相補体の幼苗は、可溶性リン酸の濃度を減少させた場合には野生型と同様の生育障害を示すことが判った。この結果は、根毛の伸長促進は低濃度の可溶性リン酸の吸収に対しては有利に働いていないことを示すものである。

解析に必要な形質転換植物などが整いつつある。それらを用いた予備的な解析結果も得られており、おおむね順調である。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに作成された形質転換植物および入手した変異体を用いた解析を行う。リン酸欠乏応答における根毛伸長に関しては早期に研究結果をまとめる。また、根冠における環境シグナルの伝達機構に関しても研究を進める。
bcl-2発現誘導によるATLモデル動物の開発

(1)リンパ節・末梢血の腫瘍細胞におけるbc1-2蛋白発現の有無【対象と方法】ATL72例(急性型33例,リンパ腫型32例,慢性型7例)の生検リンパ節を用いた.bcl-2蛋白の発現はビオチン-アビジン法により検索した.さらに,一部の症例では末梢血腫瘍細胞を用いてFACSにより測定した.【結果と考察】bcl-2蛋白は41例(56.9%,急性型18/33・リンパ腫型19/32・慢性型4/7)に発現していた.ATLにおいてbcl-2蛋白がapoptosisの抑制に関与しているならば,bcl-2蛋白陽性例の予後は悪いと予測される.しかしbcl-2蛋白の発現と予後の間に予測されたような関連はなく,臨床病型とも関連は認められなかった.bcl-2蛋白がATL発症後の病態の変化に関与する可能性は低いと考えられた.しかしながら慢性型ATLと急性型ATLにおいて末梢血腫瘍細胞のbcl-2蛋白の発現には有意の差があり,このことは慢性型から急性型への病態の変化にはbcl-2蛋白の発現が関与している可能性を示すものと考えられる(manuscript preparation).【対象と方法】動物としては,HTLV-lに対するlow responderラット(LEW)を用いた.HTLV-lキャリアラットはMT2細胞を注射することにより作成した.bcl2の発現誘導には,LMP1がbcl-2の発現を誘導することが知られているEBウイルス,さらに直接にapoptosisを抑制するアデノウイルスE1B,E3などを主として用いた.【結果と考察】現時点で実験開始から約1年半が経過したが,まだ確実なATLは発症していない.しかしながら1年経過後からウイルス性肺炎などの感染症が発症するようになり,免疫能の低下を来たしていることが疑われるので今後のATL発症が期待される.(1)リンパ節・末梢血の腫瘍細胞におけるbc1-2蛋白発現の有無【対象と方法】ATL72例(急性型33例,リンパ腫型32例,慢性型7例)の生検リンパ節を用いた.bcl-2蛋白の発現はビオチン-アビジン法により検索した.さらに,一部の症例では末梢血腫瘍細胞を用いてFACSにより測定した.【結果と考察】bcl-2蛋白は41例(56.9%,急性型18/33・リンパ腫型19/32・慢性型4/7)に発現していた.ATLにおいてbcl-2蛋白がapoptosisの抑制に関与しているならば,bcl-2蛋白陽性例の予後は悪いと予測される.しかしbcl-2蛋白の発現と予後の間に予測されたような関連はなく,臨床病型とも関連は認められなかった.bcl-2蛋白がATL発症後の病態の変化に関与する可能性は低いと考えられた.しかしながら慢性型ATLと急性型ATLにおいて末梢血腫瘍細胞のbcl-2蛋白の発現には有意の差があり,このことは慢性型から急性型への病態の変化にはbcl-2蛋白の発現が関与している可能性を示すものと考えられる(manuscript preparation).【対象と方法】動物としては,HTLV-lに対するlow responderラット(LEW)を用いた.HTLV-lキャリアラットはMT2細胞を注射することにより作成した.bcl2の発現誘導には,LMP1がbcl-2の発現を誘導することが知られているEBウイルス,さらに直接にapoptosisを抑制するアデノウイルスE1B,E3などを主として用いた.【結果と考察】現時点で実験開始から約1年半が経過したが,まだ確実なATLは発症していない.しかしながら1年経過後からウイルス性肺炎などの感染症が発症するようになり,免疫能の低下を来たしていることが疑われるので今後のATL発症が期待される.
行動変容を起こす微量リチウム長期経口投与の作用機序解明へのアプローチ

長期に低濃度リチウムの摂取という微量のリチウム摂取が自殺や認知症を減らすという可能性はあるがマウスに行動変容を起こさせる微量リチウムを長期投与がマウスの脳内に及ぼす影響はどのようなものか。それはリチウムの直接作用なのか、または経口投与しているため腸内細菌が影響しているのかを検証する。微量元素、特にマンガンや鉄などは特定の細菌の呼吸複合体に作用し、嫌気呼吸で酸素を用いないATP合成を行うことで嫌気条件下でも増殖することが知られている(マンガン呼吸、鉄呼吸)。長期にリチウムを経口投与するため腸内フローラに変化を起こしている可能性がありそれも検証したい。
偏差値に代わる新しい評価理論の作成とその実用ソフトウェアの開発

私達のグループが作成したヒューレ値による数学の評価法は、問題に対しては正確な難易度に関する情報を、その問題を解く生徒に対しては解決力の習熟度に関する精緻な情報を与えることが、理論上も(延べ23000人の高校生を対象に行なった)実験上でも確認された。以下、評価法の応用と理論の改良・改善について得られた成果を述べる。まず、ヒューレ値による評価法が、これまでの評価では答えることが出来なかった次の2つの疑問(1)ある数学のテスト(5問、100点満点)を行なったとき、A君は3問のみを正確に解答し60点を得た。B君は各問の導入の問題のみを解き部分点として65点を得た。このとき、二人の数学の力はどちらが上であると評価できるだろうか。(2)ある数学のテストで30点をとった生徒が6人いる。現状の得点評価ではこれらを同じ集団として捉えるが、6人は同じ問題の同じところで、同じように得点したとは限らない。それでも、これら6人は同一の指導を受けることになるが、果して適切な指導といえるだろうか。に対しても解決できる有効な手段であることがわかった。すなわち、平成7年度では(25校)7500名の得点とヒューレ値を分析して、次の結果を得た。(a)得点は低くてもヒューレ値が高い生徒もあり、その逆もある。(b)同じ得点であっても、問題解決力が異なっていることを示している。さらに、平成8年度では、次の分析結果に対しての正確かを期した。(c)ヒューレ値を持つ生徒の得点を記した曲線は、集団の学習内容の定着度の伸びを表していると読みとれる。さらに、生徒の数学の力の伸びが指数関数的に近いことが示唆された。(d)問題の解答のプロセスを重視し、結果に現れない能力を的確に指摘し、正しい評価ができる評価法を作成する。この(c)を検証するためには、「時系列の観点における問題解析力の伸び」を見る実験が必要である。すなわち、最初の実験を行った高1の生徒から2000名を選び、彼らの高2、高3における追従実験を行い、それを分析してヒューレ値を得た。そして、各個人の力の伸びと各校の数学教育の指導の適否と実験の結果の相関関係を調べた。その結果、高1で指摘された各人のヒューレ値を正しく認識して適切な指導を受けた生徒は高2、高3では卓れた問題解決力を習熟していることが明らかにされた。結論として、ヒューレ値を通して、生徒は数学に対する自分の持つ個性と適正を知り、自分のアイデンティティを確認できることがわかった。すなわち、正しい評価法によってこそ能力と学力の相違を自覚し、それぞれを活かす道と方法が探究できるのである。導入:数学の問題を解く場合の私達の行動は、大枠では(1)問題文を読む(問題分析力)→(2)自分の言葉に言い換える(翻訳力)→(3)当面の目標を定める(目標設定力)→(4)実際に遂行する(遂行力)の4つに分類できる。この4つの行動がバランスよく身につき、これらを確実に実践できるか否かが、「数学ができるか否か」に強く関わってくる。これらは、4つの力の習熟度に依存しており、この習熟度を各行動ごとに計測し、それがバランスよく身についているかどうかで、生徒の現在の力の習熟度(生徒の適性)を診断する。この習熟度を数値化したのが、私達のヒューレ値(4辺形の面積の値)である。目的:各生徒のヒューレ値が、その集団の得点順位と近似値に整合性があるという予想の確認をしたい。偏差値は集団の次元(順位)の情報のみを与えるが、ヒューレ値は集団の2次元(順位と個性)的な診断ができる。経過:ピンからキリまでの生徒がいるであろうという予測の下に、全国の高校から、30校を選び、それらの高校の数学科または進路科に研究の主旨を説明し、高一のテスト実施の協力を依頼したところ、18校(7,500人)が協力を申し出てくれた。1.平成7年10月12月第1回目テストの実施:数I-2次関数(50分)、数A-数と式(50分)2.平成7年11月平成8年1月データ集計3.平成7年12月平成8年2月データ分析4.平成8年2月第2回目テストの実施:数I-図形と方程式(50分)、数A-数列(50分)分析:1.集団の成績順位という視点で捉えるときの評価法としての妥当性は確認できた。--ヒューレ値の順位で見ると、得点の順位は最大誤差が100点満点の内8点以内である。--2.個人の成績の伸びは、巨大な集団の中では(個々人の個性が消失してしまうので)、その集団における伸びとして、時系列と見て捉え直すことができるという仮説を立てる。このとき、個人の力の伸びは、linear(線形性)・としてよりも、exponential(指数関数的)な挙動を示すと考えられる。--従来の得点の単純和では、実際の力の評価としては不適ではないか--3.教科書の教材として、「2次関数」は知識の定着が高く、高1の早い段階で指導可能であるが、「数と式」では定着度が低く、教材としての妥当性を考える必要がある。--「数と式」は数学の本質的な思考の部分を占めている。

--私達のグループが作成したヒューレ値による数学の評価法は、問題に対しては正確な難易度に関する情報を、その問題を解く生徒に対しては解決力の習熟度に関する精緻な情報を与えることが、理論上も(延べ23000人の高校生を対象に行なった)実験上でも確認された。以下、評価法の応用と理論の改良・改善について得られた成果を述べる。まず、ヒューレ値による評価法が、これまでの評価では答えることが出来なかった次の2つの疑問(1)ある数学のテスト(5問、100点満点)を行なったとき、A君は3問のみを正確に解答し60点を得た。B君は各問の導入の問題のみを解き部分点として65点を得た。このとき、二人の数学の力はどちらが上であると評価できるだろうか。(2)ある数学のテストで30点をとった生徒が6人いる。現状の得点評価ではこれらを同じ集団として捉えるが、6人は同じ問題の同じところで、同じように得点したとは限らない。それでも、これら6人は同一の指導を受けることになるが、果して適切な指導といえるだろうか。に対しても解決できる有効な手段であることがわかった。すなわち、平成7年度では(25校)7500名の得点とヒューレ値を分析して、次の結果を得た。(a)得点は低くてもヒューレ値が高い生徒もあり、その逆もある。(b)同じ得点であっても、問題解決力が異なっていることを示している。さらに、平成8年度では、次の分析結果に対しての正確かを期した。(c)ヒューレ値を持つ生徒の得点を記した曲線は、集団の学習内容の定着度の伸びを表していると読みとれる。さらに、生徒の数学の力の伸びが指数関数的に近いことが示唆された。(d)問題の解答のプロセスを重視し、結果に現れない能力を的確に指摘し、正しい評価ができる評価法を作成する。この(c)を検証するためには、「時系列の観点における問題解析力の伸び」を見る実験が必要である。すなわち、最初の実験を行った高1の生徒から2000名を選び、彼らの高2、高3における追従実験を行い、それを分析してヒューレ値を得た。そして、各個人の力の伸びと各校の数学教育の指導の適否と実験の結果の相関関係を調べた。その結果、高1で指摘された各人のヒューレ値を正しく認識して適切な指導を受けた生徒は高2、高3では卓れた問題解決力を習熟していることが明らかにされた。結論として、ヒューレ値を通して、生徒は数学に対する自分の持つ個性と適正を知り、自分のアイデンティティを確認できることがわかった。すなわち、正しい評価法によってこそ能力と学力の相違を自覚し、それぞれを活かす道と方法が探究できるのである。目的:私達のグループが作成したヒューレ値による評価法に対して以下の実験を行った。今年度の目的は2つでI.その評価法に対する協力校への実験報告と評価法の改良・改善の討議討論を行う。また、各種の数学教育学会での発表を行う。II.次の疑問が解決できる評価法を作成する。(1)ある数学のテスト(5問、100点満点)を行ったとき、A君は3問のみを正確に解答し60点を得た。B君は各問の導入の問題のみを解いて部分点として65点を得た。このとき、この二人の数学の力は本当はどちらが上であると評価できるか?私達の経験上からは、A君の方が上であると思われるが?(2)ある数学のテストで30点を取った生徒が6人いた。得点評価(現状の評価)ではこれらを同じ集団として捉えるが、これらは同じ問題の同じところで、同じように得点したのであろうか?そうとは限らないはずである。
自己骨髄由来間葉系幹細胞移植による声帯および周辺組織の再生

細胞移植は将来有望な再生治療のひとつである。しかし、移植された細胞が組織再生にどのように働くかといった生体内動態についてはいまだ十分な検討はなされていない。本研究では移植された細胞の細胞内動態の検討を行った。増殖中の細胞のDNAにのみ取り込まれるBrdUというチミジンのアナログを用い骨髄由来イヌ間葉系細胞をラベルし、以下の2つの実験を行った。実験I:ラベル開始後も細胞培養を続け、どの時点までBrdUが観察可能かを検討した。この結果BrdUは2週間の時点でほぼ観察不能となり、細胞増殖を続けている細胞では約2週間が1つの目安となることがわかった。実験II:ラベルした細胞を同一のイヌ声帯に移植し2週間後移植部位を切除し、抗BrdU抗体を用いて観察した。この結果BrdU陽性細胞が多数観察され、実験Iの結果を踏まえると、移植細胞の少なくとも一部は生体内で増殖していないことが分かった。また、一方で移植細胞にレンチウイルスによって蛍光色素GFPを導入し、同一のイヌ声帯に移植し、3ヵ月後に移植部位を切除し免疫組織学的検討を施行した。その結果、移植細胞が声帯およびその周辺の上皮系細胞や筋系細胞など複数の組織に分化していることがわかった。以上の結果より、移植細胞の多くは、細胞増殖することなく組織内にとどまり、直接分化することにより声帯再生に寄与している可能性を見出した。しかし、移植細胞数が数百万のオーダーと非常に少ないことから、移植細胞の直接分化のみでは欠損部位の修復が不可能であると考えられる。したがって、移植細胞のおもな働きはParacrineなどのシグナル伝達で、これによるホストの自己再生が関与していることを示唆させた。これまでにわれわれは、傷害された声帯再生を目的に、コラーゲン内で3次元培養された自己骨髄由来細胞の移植を試み、動物実験で良好な再生結果を得てきた。しかし、声帯のように上皮層、粘膜固有層、筋層といった複合組織で形成された臓器の再生に対し、移植細胞がどのように寄与しているかは、これまでまったく不明であった。本研究では、傷害組織に移植された多分化能を有する間葉系幹細胞を含む骨髄由来細胞が組織再生にどのようにかかわるかを検討した。実験動物としてGFPトランスジェニックマウスを用い、大腿骨より骨髄を採取し、付着系の細胞を2週間培養後回収し、ヌードラットの声帯に障害を加えた後にその部位に移植した。この細胞移植後6週間で、ヌードラットを屠殺して喉頭の蛍光組織学的検討として、ケラチンとデスミンの発現の有無を観察した。その結果、移植細胞は、それぞれ障害部位に応じ上皮系のマーカーであるケラチンを発現しているもの、および筋系のマーカーであるデスミンを発現しているなどが観察された。すなわち、傷害された声帯内で移植細胞は上皮系、筋系の少なくとも2種以上の細胞に分化していることが分かった。この研究の意義は、これまでは単一の細胞でできた組織の再生が主体であったが、声帯のような複数の細胞で構成された組織が、組織工学的手法で再生しうることが証明されたことにある。以上から、間葉系細胞移植が傷害声帯など複数の組織で構成された臓器再生に有効な治療法として期待できると考えられた。
非線形超音波スペクトロスコピーによる積層構造の高感度界面健全性評価

本年度の研究では、炭素繊維強化複合材料積層板(CFRP積層板)の斜角入射超音波伝搬特性の解明に向けた実験的および理論的検討を行った。はじめに,一方向強化CFRP積層板の振幅透過スペクトルにおいて透過率が著しく低下する周波数帯(バンドギャップ)に着目し、その発生挙動を理論的に解明した。次に、一回透過法による透過波測定実験において、バンドギャップ発生挙動に及ぼす受信探触子の素子径の影響を考察した。板厚2 mmのCFRP積層板に対して測定した結果、素子径が0.25インチの場合と1インチの場合でバンドギャップ発生挙動に大きな違いは見られなかった。したがって積層板の板厚が数mm程度と比較的薄い場合は、水と積層板の境界における超音波ビームの屈折の影響は非常に小さく、バンドギャップに及ぼす素子径の影響は無視できると考えられる.また、バンドギャップ発生挙動に及ぼす積層構成の影響に関して実験および理論解析による検討を行った。一方向積層、直交積層、擬似等方積層の三種類の積層構成を有するCFRP積層板に対して透過スペクトルを測定した結果、直交積層板および擬似等方積層板において、一方向積層板では見られない複雑なバンドギャップ発生挙動(周波数依存性、入射方向依存性)が見られた。そして、この傾向がスティフネスマトリクス法による理論解析においても良好に再現されることがわかった。上記研究に加えて、層間に非線形界面を有する積層構造中の高調波発生挙動の理論解析を行った。無限に続く積層構造の各層間界面を非線形スプリング界面でモデル化し、摂動法を用いて二次高調波発生・伝搬挙動の定式化を行った。その結果、二次高調波の発生・伝搬挙動は基本波成分のバンドギャップ発生挙動(周波数依存性)に強く依存し、周期構造中のある点で観測される二次高調波成分にもバンドギャップが形成されることがわかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の課題である「非線形超音波スペクトロスコピーによる積層構造の高感度界面健全性評価」の構築には、積層構造における超音波伝搬特性の理論的把握が必要不可欠である。そこで本年度は非線形超音波伝搬特性の研究に先立ち、積層構造における線形な超音波伝搬特性を明らかにすることを目的に理論解析を実施した。具体的には、炭素繊維強化複合材料(CFRP)からなる積層板を考え、超音波が積層板に斜角入射するときの伝搬特性に関して検討を行った。CFRP積層板の各層間に存在する樹脂リッチな領域を線形なスプリング界面でモデル化し、各層を繊維方向に関して横等方性を有する均質異方性粘弾性体と仮定することで積層板のモデル化を行い、斜角入射超音波の振幅反射・透過率を理論的に求める計算法を構築した。そして、CFRP積層板の超音波透過特性に及ぼす「入射角度」、「入射周波数」、「層間界面剛性(スプリング界面におけるバネ剛性)」の影響に関して考察を行った。その結果、斜角入射超音波の振幅透過率は層間界面剛性のみならず入射角度や周波数にも強く依存することが町らかとなり、またある特定の入射角度において透過率の層間界面剛性依存性がより顕著になることもわかった。これらの傾向は、層間界面剛性(層間界面健全性)を超音波により非破壊評価するにあたって有用であると考えられる。さらに本年度は、当初計画していた斜角入射超音波測定装置の構築も行った。水中に置かれた試験片に対して超音波を様々な角度で入射可能な斜角入射ジグを作製し、入射角度の制御および測定波形の収録を自動で行う測定系を構築した。そして、本装置を用いて積層構成が異なるCFRP積層板(一方向積層、直交積層・擬似等方積層)に対して透過波の測定を行い、上記理論解析との比較を行った。その結果、透過波振幅の入射角度依存性などの傾向が理論および測定結果の双方で比較的良好に一致することを確認した。本年度の研究では、研究課題である「非線形超音波スペクトロスコピーによる積層構造の高感度界面健全性評価」に向けて、積層構造の層間界面健全性評価に関する実験的および理論的検討を行った。実験的検討として、吸湿した炭素繊維強化複合材料積層板(CFRP積層板)に対して昨年度に構築した「超音波反射スペクトル極点周波数分布による層間界面剛性およびプライ縦波速度の評価法」を適用した。90°Cのイオン交換水中にCFRP積層板を浸漬させることで異なる吸湿率を有する試験片を作製し、その層間界面剛性およびプライ縦波速度を評価した。これにより、本評価法の実用性を検証するとともに、吸湿が材料特性変化におよぼす影響を考察した。その結果、吸湿率の増加とともに層間界面剛性およびプライ縦波速度の両者が減少することがわかった。次に、CFRP積層板に斜角入射した超音波の伝搬特性に関して理論的検討を行った。特に昨年度の解析で見られた振幅透過率が著しく低下する周波数帯に着目し、その発生挙動(界面剛性依存性や入射角度依存性)を考察した。フロケの定理を用いて無限周期構造中を伝搬する波の分散関係を導出し、有限積層構造における振幅透過率と比較を行った。その結果、分散関係に現れるバンドギャップ(各層間界面からの反射波の位相整合に起因して、波が無限周期構造中を伝搬できない周波数帯)が、有限積層時の透過率が低下する周波数帯と良好に対応することがわかった。

また、昨年度に構築した斜角入射超音波測定装置を用いて、11層で構成される一方向強化CFRP積層板の透過波を様々な入射角度で測定し、振幅透過率を算出した。その結果、透過率が低下する周波数帯が測定結果において確認され、その入射角度依存性が理論と良好に一致することがわかった。本年度の研究では、炭素繊維強化複合材料積層板(CFRP積層板)の斜角入射超音波伝搬特性の解明に向けた実験的および理論的検討を行った。はじめに,一方向強化CFRP積層板の振幅透過スペクトルにおいて透過率が著しく低下する周波数帯(バンドギャップ)に着目し、その発生挙動を理論的に解明した。次に、一回透過法による透過波測定実験において、バンドギャップ発生挙動に及ぼす受信探触子の素子径の影響を考察した。板厚2 mmのCFRP積層板に対して測定した結果、素子径が0.25インチの場合と1インチの場合でバンドギャップ発生挙動に大きな違いは見られなかった。したがって積層板の板厚が数mm程度と比較的薄い場合は、水と積層板の境界における超音波ビームの屈折の影響は非常に小さく、バンドギャップに及ぼす素子径の影響は無視できると考えられる.また、バンドギャップ発生挙動に及ぼす積層構成の影響に関して実験および理論解析による検討を行った。一方向積層、直交積層、擬似等方積層の三種類の積層構成を有するCFRP積層板に対して透過スペクトルを測定した結果、直交積層板および擬似等方積層板において、一方向積層板では見られない複雑なバンドギャップ発生挙動(周波数依存性、入射方向依存性)が見られた。そして、この傾向がスティフネスマトリクス法による理論解析においても良好に再現されることがわかった。上記研究に加えて、層間に非線形界面を有する積層構造中の高調波発生挙動の理論解析を行った。無限に続く積層構造の各層間界面を非線形スプリング界面でモデル化し、摂動法を用いて二次高調波発生・伝搬挙動の定式化を行った。その結果、二次高調波の発生・伝搬挙動は基本波成分のバンドギャップ発生挙動(周波数依存性)に強く依存し、周期構造中のある点で観測される二次高調波成分にもバンドギャップが形成されることがわかった。本年度の研究内容として当初計画していた「吸湿したCFRP積層板の層間界面健全性評価の実験的検討」と「積層構造の超音波伝搬特性に関する理論的検討」に関しておおむね計画どおりに進展したため。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に行ったCFRP積層構造の斜角入射超音波伝搬解析において、振幅透過率が著しく低下する周波数帯が層間界面剛性および入射角度に依存していることがわかった。したがって、これらの周波数帯を様々な入射角度で測定し理論値とフィッティングを行うことで層間界面剛性やプライの異方性弾性率を非破壊評価できる可能性がある。来年度はその評価法の確立を目標に研究を行う予定である。また、本年度の解析ではCFRP積層板の中でもっとも単純な積層構成である一方向積層を取り扱った。来年度は、伝搬特性がより複雑になることが予想される直交積層板や擬似等方積層板に対しても理論解析および測定値との比較を行い、超音波伝搬特性の解明を試みる。本年度の研究内容として当初計画していた「積層構造における線形な超音波伝搬特性の理論解析」と「斜角入射超音波測定系の構築」が計画通り進展したため。
急性腎障害における心腎連関とミトコンドリア障害

心腎連関症候群は、急性および慢性心不全が腎障害を惹起する、あるいは急性腎障害と慢性腎臓病により心疾患が発症・増悪する、という臨床的な観察に基づいて定義されているが、心臓と腎臓という二つの臓器をつなぐ病態メカニズムについては十分明らかにされていない。特に、急性腎障害が原因で心機能低下を呈するとされるType 3心腎連関症候群については基礎的な検討がほとんどなされていなかった。本研究では、腎虚血再灌流モデルを用い、急性腎障害が心臓組織におけるミトコンドリア断片化とアポトーシスを惹起すること、ミトコンドリア制御蛋白の一つであるDrp-1がこの現象において重要な役割を示していることを見出した。心腎連関という臓器間相互作用により急性腎障害が心筋細胞障害を惹起しうるかどうかを胴部実験にて検証することが本研究の目的である。マウス急性腎障害モデルを作成して、腎臓および心臓の細胞障害、特にミトコンドリアの形態・機能障害について解析を加えた。具体的には腎虚血再潅流障害モデルを両腎動脈クランプ30分にて作成し、再灌流後24時間の時点での腎臓および心臓の細胞障害を検討した。病理学的検討として電子顕微鏡によるミトコンドリア形態の観察、MitoRedなどの蛍光ラベリング試薬を用いた蛍光顕微鏡でのミトコンドリア数および断片化の観察、TUNEL染色・活性型カスパーゼ3免疫染色によるアポトーシスの評価を行った。これらの解析から、腎虚血再灌流により腎臓尿細管上皮細胞のみならず、遠隔臓器である心臓においても、心筋細胞でのミトコンドリア形態異常と細胞内シトクロームC上昇によるアポトーシスが誘導されることを確認した。さらにミトコンドリア数および形態を制御する分子群である、OPA-1, Mfn-1, Mfn-2, Drp-1, PGC-1alpha等の発現を検証すべく実験条件の最適化を行った。急性腎障害における心腎連関の存在が提唱されているが、その分子メカニズムは明らかではない。本研究では腎虚血再灌流(IR)障害が心筋組織のミトコンドリア障害を惹起するかを検討した。マウス腎IRモデルを作成し、再灌流24時間後の心筋組織におけるミトコンドリア障害を電子顕微鏡およびミトコンドリア形態制御タンパク(Dynamin-related protein 1 (Drp-1),Mitofusin 1, 2 (Mfn-1, 2), Optic atrophy 1 (Opa-1))の発現解析を用いて評価した。腎IR後24時間の心臓では、sham群に比べミトコンドリアの断片化を著明に認めた。心筋ミトコンドリア分画で、断片化を促進するDrp1がIR群で有意に増加していた。さらに、チトクロームC、活性化カスパーゼ3もIR群心筋組織で有意な上昇を示し、心機能低下も伴った。またDrp1阻害薬Mdivi-1の投与後にはミトコンドリア断片化が非投与群と比べて有意に抑制され、それに続くアポトーシス、心機能障害も改善することを確認した。ICU症例においては、急性腎障害(acute kidney injury; AKI)を合併すると死亡率が有意に上昇すること、特に血液浄化療法を必要とするAKIは死亡率が50%を越えることが、多数の疫学的検討により報告されてきた。このような高い死亡率は、腎障害のみならずAKIにおける遠隔臓器障害が存在することを示唆している。本研究ではAKIにより誘導される心筋障害の有無を検討した。マウス腎虚血再灌流モデルを作成し、再灌流24時間後の心筋組織におけるミトコンドリア障害を電子顕微鏡およびミトコンドリア形態制御タンパク(Drp-1, Mfn-1, 2, Opa-1)の発現解析を用いて評価した。腎虚血再灌流後24時間の心臓では、sham群に比べミトコンドリアの断片化を著明に認め、心筋ミトコンドリア分画で、断片化を促進するDrp1がIR群で有意に増加していた。さらに、チトクロームC、活性化カスパーゼ3もIR群心筋組織で有意な上昇を示し、心臓超音波検査による観察では心収縮低下も伴うことが確認された。またDrp1阻害薬Mdivi-1の投与後にはミトコンドリア断片化が非投与群と比べて有意に抑制され、それに続くアポトーシス、心機能障害も改善した。以上より、腎虚血再灌流障害が遠隔臓器である心臓のミトコンドリア断片化とアポトーシス、その結果として心機能障害を惹起することが明らかとなり、Drp1がこの心腎連関に重要であることが示唆された。マウス腎虚血再灌流障害において心臓ミトコンドリア障害が惹起されることを明らかとし、さらにミトコンドリア調節タンパクであるDrp-1の関与を証明できた。

腎臓病学腎虚血障害が心筋組織におけるミトコンドリア断片化およびアポトーシスの誘導を来す機序についてさらに詳細な検討を加える。動物モデルの作成および予想されていたミトコンドリア障害とアポトーシスが惹起されることが確認できたため。概ね予定された予算額を使用したが、少額の余剰金が発生した。他の急性腎障害モデルおよび慢性腎臓病モデルにおいても同様の現象が観察されるか否かを検証するとともに、薬剤介入によりミトコンドリア異常が軽減しうるかについても検証を進めていく予定である。ごく少額であり、消耗品購入に充てる予定である。
単層ヘテロスピンハニカムナノシートの創製

本研究では、三回対称構造を有する安定有機ラジカルを用いてグラフェン様の二次元ハニカムスピン構造を形成し、その辺の中心に様々な磁気的性質(スピン多重度、異方性)を有する金属イオンを導入する。グラフェンでは実現困難なスピン構造とラジカルと磁性金属イオン間の有効な磁気相互作用に基づく磁気特性を有するヘテロスピンハニカムナノシート物質を多様に創製する。ナノシートの単層を得る手法の確立に注力し、単層磁性ナノシートの研究分野に革新的な発展をもたらす物質群の創製に挑戦する。