hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多発性硬化症病者に特有の疲労に対する介入プログラムの開発

本研究では、多発性硬化症(MS)病者の疲労に焦点を当て、まずその経験を明らかにすること、次に介入プログラムを実施することを目的とした。結果、MS病者の疲労が生活に多大な影響を及ぼしていること、そして対処の困難さやジレンマがあった。次にMS病者に漸進的筋弛緩法を試みたところ、主観的疲労感は低下し、精神的QOLは向上していた。同時に課題として、継続でき、かつ症状の程度に応じたプログラムの改良が必要と示唆された。本研究の目的は、多発性硬化症(Multiple Sclerosis;以下MS)に特有の疲労に対する介入方法を開発することである。その前段階として平成21年度は、本邦のMS病者の疲労に関する経験を質的研究を行った。病者の支援団体を通じて研究参加者を募集し、9名の病者に疲労の経験に関する半構成的面接を実施した。参加者は女性が6名で、平均年齢は42.3歳であった。データは、Grounded Theory Approachを用いて帰納的に分析した。結果、【個別的で新たな感覚としての疲労】や【対処の不完全さ】、【疲労の周知不足という前提】といった7つの中核概念が生成された。この中で、疲労がMS病者の生活や自分らしさの保持に支障を来していること、また疲労への対処に専門家による介入や周囲からの理解がなく孤立していることが明らかになった。また、病者の従前の生活を維持するための努力が、疲労の先行要因となることもあった。さらに、予測できない疲労や、対処の「固定されたパターン」によって、病者の生活の健全性が揺らいでいた。これらから、MS病者の疲労に対する理解を深め、専門家へのアクセスの改善、及び病者が疲労をコントロールできる介入方法の開発の必要性が裏付けられた。これまでの疲労への介入研究は、欧米を中心に行われ、理学療法士などによるEnergy Conservation Courseが主であった。これは、生活の「休息」と「活動」のバランスの見直し、体位の工夫などリハビリテーションの視点から、疲労改善を狙うものである。しかし、今回の質的帰納的研究の結果によって、病者の対処として「固定されたパターン」に基づく生活が束縛感をもたらしていたことや、病者の頑張りが疲労の要因となっていたことなどから、上記のプログラムは本邦において相応しくない可能性が示唆された。研究再開後は、他の方法によって疲労改善に向けた介入方法の検討を行い、実施と評価を行う予定である。平成21年度は、第1段階として本邦のMS病者の疲労に関する経験を、質的帰納的に明らかにした。そこでは、「疲労による生活・自己への影響」「疲労への独自の対処」「対処の不完全さ」「疲労との共生」「疲労の周知不足という前提」など7のコアカテゴリーが生成された。次に、本邦のMS病者の疲労に対する介入を検討するにあたって、欧米での先行研究における介入内容を複数名でレビューした。その結果、欧米でMS病者の疲労に対して最もよく使用されている非薬物療法が、Energy Conservation Courseで、これは病者のスケジュール管理や体の使い方の見直しを通して、疲労の改善を図るものであった。他には、電磁波を用いたもの、水中療法などの効果の検証が行われていた。これらは、いずれも専門家による支援や、特別な装置・施設を要するものである。これらに対して、第1段階での本邦のMS病者の状況からは、病者が一人で、簡単に自宅で行える方法が求められていると解釈できるため、他の方法を検討する必要があると判断された。そこで、リラクゼーション法に着目し、本邦のMS病者のニーズに合致する手法を模索した。その結果、漸進的筋弛緩法(Progressive Muscle Relaxation ; PMR)を試用することで合意した。これは、全身の骨格筋をターゲットに、自己訓練によって意図的に副交感神経を優位にさせ、リラックス状態を作り出すことを狙っている。Jacobsonによって1920年代に開発され、改定が重ねられてきたもので、本邦においては化学療法に伴う嘔気や不眠に対して研究されていることが分かった。以上より、第2段階として、平成23年度はPMRによる介入を行い、MS病者の疲労を改善する上での効果を、生理学的、心理学的な視点から評価する計画である。本研究の目的は、Multiple Sclerosis(MS)病者がProgressive Muscle Relaxation(PMR)を実施することによる疲労への影響を主観的・心理的側面、生理学的側面、生化学的側面から検証すること、および実施上の課題を明らかにすることである。2011年79月に、CDとパンフレットを用いて、16筋群をターゲットとしたPMRを実施した。1人につき2週間の介入を行い、PMRを確実に習得できるように、定期的に研究者が対象者と共に実施した。

評価は、疲労を問うVSA、SF-8(QOL)、POMS(気分プロフィール検査)、唾液中分泌型Ig-A、唾液中コルチゾールを開始後1日目、7日目、14日目に測定した。また、毎回の実施前後に血圧、脈拍を測定した。そのほかに日誌を書いてもらい、記述を分析対象とした。対象者は疲労を有するMS病者5名であり、そのうち4名が女性、平均年齢は43歳であった。対象者の重症度を010で示すEDSSは、4人が12、1人が7.5であり、疲労の他に運動機能障害や知覚異常を有していた。結果、全員が大きな問題なく実施できた。主観的疲労を示すVASは14日目に低下し、精神的QOL(MCS)は上昇していた。同時に、実施前後では脈拍が減少していた。また、日誌からは「疲労の改善」や「活動量の増加」を経験していた。よって、PMRによってMS病者は疲労が軽減するとともに、リラックス状態が得られていたと示唆された。一方で、ストレスに伴い上昇する唾液コルチゾールは7日目にピークを持ち、14日目に低下していたことは、実施当初は「症状の再認識」や「上手くできない感覚」の経験が強かったと推測された。さらに、身体的QOL(PCS)は上昇しなかったことも、これらに関連すると推考された。
チロシンホスファターゼによる脳神経の増殖分化シグナル制御機構の解明

レセプター型チロシンホスファターゼLARとチロシンキナーゼFynの発現ベクターを構築し、COS7細胞にダブルトランスフェクション後、抗LAR、抗Fyn、抗チロシン燐酸化抗体を用いて解析を行った。その結果、酵素活性中心を変異させたLARと野性型Fynのダブルトランスフェクションにより、これら2つの分子は会合して存在していること、また野性型LARとチロシンキナーゼをネガティブに制御しているC末端を変異させ、構成的にキナーゼが活性化されているFynを用いた検討では、LARはFynの自己燐酸化チロシン残基を脱燐酸化することが明らかとなった。さらに興味深いことにはLARの細胞内ドメインはFynによってチロシン燐酸化されることであった。このFynによるLARのチロシン燐酸化がLARの酵素活性あるいは特異的基質に対するアフィニティーに影響を及ぼすかは現在検討中である。一方、Fynはミエリン形成に重要なチロシンキナーゼであるということが知られている。またLARも脳で発現していることが明らかにされている。これらのことと上記の結果より、ミエリン形成にLARは機能しているのではないかとの推測を立て、シュワン細胞に分化しうるヒト神経芽細胞腫を用いてLARの発現を調べたところ、その高発現が確認できた。現在この細胞を用いてLARとFyn、ミエリン形成シグナル伝達との関係も検討中である。さらに興味深いことにLARはインスリンレセプターのシグナル伝達をも、Fynとの関係に類似した作用機構で制御していることも明らかとした。よって本研究によりLARはこれらチロシンキナーゼの制御に必要不可欠の酵素であることが明らかとなり、その研究の進展が注目される。
一原子サイズ欠損分子トリキノリンの化学

ナノカーボンマテリアルは活発に研究展開されている分子構造体であるが,明示的にデザインされた1原子サイズの空間欠損を有する2次元シート型構造体の合成例は限られている。本研究では,独自にデザインした1原子欠損型平面分子: TQ(TriQuinoline)の化学を展開する。予備的に判明しているTQの物性は構造から単純予測できる常識値とは大きく乖離しており,1原子サイズの空間欠損を有する剛直平面分子の構造がその化学物性に大きく反映されている。本特異分子の物性を実験的に精査し,その構造特性と化学物性の新たな相関パラメータを見出すことで,新奇特異機能を賦与する有益な構造要因として一般化可能と期待される。
高悪性度唾液腺癌に対するオーダーメイド治療の開発

唾液腺癌組織における発現タンパク質を解析したところ、EGFRは76%、HER2は20%、c-KITは38%で陽性であり、中でもHER2陽性例が有意に予後不良であった。さらに、HER2陽性例ではその下流シグナルであるPI3K経路の活性化を認めた。また、HER2は唾液腺導管癌に多く発現していたが、de novoに比べ多形腺腫由来癌で多く認めており、多形腺腫からの発癌に強く関与している可能性が示唆された。これらの結果から、HER2を標的とした薬物治療の開発を検討した。既に乳癌や胃癌で臨床応用されている抗HER2抗体トラスツズマブとドセタキセル併用薬物治療による第2相臨床試験を現在進行中である。当院で治療した唾液腺癌症例の臨床検体を用いて免疫組織染色法により標的分子の発現を解析した。その結果、EGFRは全体の76%、HER2は20%、c-KITは38%で陽性であった。組織型別ではEGFRは粘表皮癌、腺様嚢胞癌、扁平上皮癌で多く認められ、HER2は唾液腺導管癌、c-KITは腺様嚢胞癌で特に多く認めた。また、生存率との解析を行ったところ、EGFR陽性例では5年粗生存率76.6%、陰性例では56.0%であった(有意差なし)。HER2陽性例では5年粗生存率33.3%、陰性例では83.3%であった(p<0.01)。c-KIT陽性例では5年粗生存率88.9%、陰性例では60.1%であった(有意差なし)。この結果からHER2分子が予後不良因子と考えられたため、さらに詳細な検討を行ったところ、HER2陽性症例は有意に高齢者に多く(p=0.024)、Tステージの進行例が多く見られた(P=0.026)。また、粗生存率に関して、年齢、性別、T因子、N因子、神経周囲浸潤、HER2を用いた多変量解析を行ったところ、N因子、神経周囲浸潤、HER2が独立した予後因子であった。さらに免疫染色法でHER2陽性であった18症例に関して、FISH法によりHER2遺伝子増幅を検討したところ、9例(50%)で遺伝子増幅を認めた。免疫染色との相関を検討したところ、免疫染色で2+の症例では全例遺伝子増幅を認めなかったのに対し、3+の症例では82%の症例で遺伝子増幅を認めた。粗生存率に関しては、HER2遺伝子増幅なしでは5年粗生存率57.1%、増幅ありでは0%であった(p=0.419)。当院で治療した唾液腺癌症例の臨床検体を用いて免疫染色法にて標的分子の発現を解析したところ、EGFRは前庭の76%、HER2は20%、c-KITは38%で陽性であった。これらの発現と生存率を解析したところ、HER2陽性例は有意に予後不良であった(陽性例の5年粗生存率33.3%、陰性例の5年粗生存率83.3%、p<0.01)。さらにHER2陽性例の臨床背景を検討したところ、高齢者に有意に多く、Tステージの進行例に多く見られた。さらに免疫染色でHER2陽性であった18症例に関して、FISH法にてHER2遺伝子増幅を検討したところ、50%で遺伝子増幅を認めた。HER2遺伝子増幅の有無と生存率を検討したところ、増幅無しでは5年粗生存率57.1%に対して、増幅有りでは0%であった(p=0.419)。これらの結果よりHER2が唾液腺癌の腫瘍増殖に関与している可能性が高いと考えられたため、HER2の下流シグナルの解析を行った。HER2の発現が最も高頻度であった唾液腺導管癌に対して検討したところ、HER2陽性例の80%でp-Akt陽性、100%でp-mTOR陽性であり、HER2の下流シグナルであるPI3K経路の活性化を認めた。一方、HER2陰性例でも70%でp-Akt陽性、80%でp-mTOR陽性であり、その理由としてHER2以外からのシグナル活性や、PIK3CA遺伝子の変異、PTEN遺伝子の欠失が考えられた。事実、PTEN陰性はHER2陰性の60%に認めており、HER2陽性では認めなかった。さらにPTEN陰性例は陽性例に比較し予後不良であった。(陽性例の5年粗生存率39.7%、陰性例の5年粗生存率0%、p=0.042)当院で治療した唾液腺癌症例の臨床検体を用いて免疫組織染色法にて発現タンパク質を解析したところ、EGFRは76%、HER2は20%、c-KITは38%で陽性であった。これらの発現と生存率との関係を検討したところHER2陽性例が有意に予後不良であった。(陽性例の5年粗生存率33.3%、陰性例では83.3%、p<0.01)さらにHER2陽性例の臨床背景を検討したところ、高齢者に有意に多く、Tステージの進行例に多くみられた。この結果より、HER2が唾液腺癌の増殖に関与している可能性が高いと考えられたため、HER2の下流シグナルに関して解析を行った。その結果、HER2陽性例の80%でp-Akt陽性、100%p-mTOR陽性であり、HER2の下流シグナルであるPI3K経路の活性化を認めた。一方、HER2陰性例でもPI3K経路の活性化を認めている症例もあり、その理由としてHER2以外からのシグナル活性や、PIK3CA遺伝子の変異、PTEN

遺伝子の欠失などが考えられた。事実、PTEN陰性はHER2陰性例の60%に認めており、HER2陽性では認めなかった。さらに、PTEN陰性例は陽性例に比較し予後不良であった。(陽性例の5年粗生存率39.7%、陰性例では0%、p=0.042)また、HER2は唾液腺導管癌に多く発現していたが、de novoに比べ多形腺腫由来癌で多く認めた。このことから、良性腫瘍である多形腺腫からの発癌メカニズムにHER2が強く関与していることが示唆された。これらの研究結果から、唾液腺癌の発癌や増殖、また予後に深く関わるHER2を標的とした薬物治療の開発を検討した。既にHER2陽性の乳癌や胃癌で臨床応用されている抗HER2抗体トラスツズマブと抗がん剤のドセタキセル併用薬物療法による第2相臨床試験を計画し、現在進行中である。対象は再発転移のHER2陽性唾液腺癌で、トラスツズマブ+ドセタキセルを最大8コース施行し、主要評価項目を奏功率である。この臨床試験により良好な治療効果が得られた場合は、トラスツズマブの保険適応の拡大申請を予定している。唾液腺癌組織における発現タンパク質を解析したところ、EGFRは76%、HER2は20%、c-KITは38%で陽性であり、中でもHER2陽性例が有意に予後不良であった。さらに、HER2陽性例ではその下流シグナルであるPI3K経路の活性化を認めた。また、HER2は唾液腺導管癌に多く発現していたが、de novoに比べ多形腺腫由来癌で多く認めており、多形腺腫からの発癌に強く関与している可能性が示唆された。これらの結果から、HER2を標的とした薬物治療の開発を検討した。既に乳癌や胃癌で臨床応用されている抗HER2抗体トラスツズマブとドセタキセル併用薬物治療による第2相臨床試験を現在進行中である。唾液腺癌の細胞株樹立を目指しているが、細胞株が樹立されない。技術的な検討が必要。耳鼻咽喉科頭頸部外科引き続き、唾液腺癌細胞株の樹立を目指し、その細胞株を用いて、発癌に関する基礎的研究を進める。また、臨床検体を用いて、次世代シークエンサーを使った遺伝子変異の網羅的解析も予定している。さらに、これら基礎的知見に基づいたHER2をターゲットにした臨床試験も計画中である。研究計画の予定通り、唾液腺癌の発現分子の解析、および病理組織型や臨床像との関連を明らかにできた。遺伝子変異の実験が来年度に持ち越しとなったため予定より経費が生じなかった。当初の予定通り、唾液腺癌細胞株の樹立を目指す。また、予後不良因子であるHER2の下流シグナルの解析や、遺伝子変異なども検討していく。さらに、基礎的な知見を基に、臨床試験の実施を目指していく。次年度は、細胞培養実験や遺伝子変異解析など予定しているため、次年度使用額及び翌年度請求助成金を使用する計画である。研究計画は順調であったが、研究に必要な物品などにおいて予定より経費が生じなかった。次年度では、細胞培養実験や遺伝子変異解析など予定しているため、次年度使用額及び翌年度請求助成金を使用する計画である。
木材の高付加価値化を目指した機能性香気成分の探索

脳の活動を賦活化あるいは鎮静化する木材香気成分を探索するために、針葉樹材油の香気成分を吸入した際の被検者の生理心理応答を計測した。その結果、ヒノキ材やサワラ材成分吸入後は酸素化ヘモグロビン量(脳活動の評価指標)が低下(鎮静化)し、ヒバ材成分吸入後は増加(賦活化)することが示唆され、樹種により酸素化ヘモグロビン量の経時変化に違いが見られることが分かった。主観的にはヒノキ材精油はより好まれる傾向が認められた。香りは木材が持つ特徴の一つであり、特に針葉樹では、スギとヒノキの香りが違うことなど、樹種により香りが異なることについて、人は経験的によく知っている。香りは揮発性が比較的高い成分で構成されており、構成成分は既に多くの先行研究にて報告されているが、さらに人の生理・心理応答に及ぼす影響を明らかにすることにより、付加価値の高い木製品製作等に活用できると考えた。そこで本研究では、人の情動や認知に最も重要な前頭前野に注目して、機能性木材香気成分を見出すことを目的とした。本年度は、供試試験材としてスギ、ヒノキ、コウヤマキ、サワラの天然乾燥材を入手、心材部と辺材部を合わせてチッパー及びハンマーミルを用いて小片化して、水蒸気蒸留法により精油を作製した。精油に含まれる成分は先行研究と同様であった。嗅覚刺激実験は、研究所内の人工気候室にて温度と湿度を制御した条件下で、成人男性を被検者として行った。前頭前野の血流量変動を生理応答の評価指標とするため、(株)島津製作所製の脳機能計測装置を用いて計測した。計測点は額部分の計42か所として、嗅覚刺激前後の安静時及び刺激時を連続的に計測した。さらに、心理応答も調査するため、供試した材料に対する主観的な評価を調査用紙に記入させた。本研究成果のうち、主観調査の結果として、アスナロ及びヒノキの香りに対する快感情が高く、統計的にも有意な差であることが分かった。また、嗅覚刺激に用いた材料により前頭前野の血流量変動に違いが見られる傾向が確認された。現在、血流量変動について全被検者のデータ解析を進めるとともに、本研究で用いた供試材料の香気成分の定性分析を試みている。脳機能計測装置のレンタル品を使った実験実施が年度末に近い時期になったため、データ解析が遅れており、現時点における進捗状況はやや遅れているとした。人の前頭前野を賦活化あるいは鎮静化する木材香気成分を探索するために,スギ,ヒノキ,ヒバ,サワラ,ヒメコマツの各材部の精油を試料として,各精油の揮発性成分(香気成分)を吸入した際の被検者の生理心理応答を計測した。被検者は成人男性として,近赤外分光脳機能イメージング装置を用いて生理応答の計測を行った。実験では,被検者の前頭(額)部全体を覆うようにセンサーを設置し,計42ヶ所で血流量を計測した。酸素は赤血球内のヘモグロビンと結合し運搬されるため、神経活動に伴い酸素代謝が著しい脳部位に対する血液供給量が増加すると考えられている。そこで本研究では,酸素化ヘモグロビン量を脳活動の評価指標として用い,供試試料及び対照(空気)吸入開始時の数値を基準値として相対変化量を算出することで各供試試料の影響を検証した。また,各試料の香気成分の強度や快-不快など主観的な評価を数値化した。その結果,ヒノキ材やサワラ材成分吸入後は酸素化ヘモグロビン量(脳活動の評価指標)が低下(鎮静化)し,ヒバ材成分吸入後は増加(賦活化)することが示唆され,樹種により酸素化ヘモグロビン量の経時変化に違いが見られることが分かった。また,成分分析より,ヒメコマツ材はモノテルペン類が多く,それ以外の材はセスキテルペン類を多く含む精油であることが分かった。本研究では,樹種ごとの香気成分特性が人の脳(前頭前野)神経活動量と主観評価に影響を与える可能性が示唆されたことから,機能性を活かしたアロマセラピーや木製品の開発等,幅広い応用展開へと繋がる成果であると考えられた。次年度の実験に供す材料は、本年度の血流量変動及び主観評価の解析結果をもとに選定する。また、専用装置を保有する研究者との連携により香気成分の分離に取り組み、生理・心理応答の評価と合わせることで機能性香気成分を明らかにする。木質科学当初、予定していた実験被験者が不参加となり差額が生じた。次年度の実験における被験者数を増やし、その謝金に充てる計画である。
現代日本の「子ども観」に関する実証的研究

本研究の目的は、人々が子どもについて抱いている観念、すなわち「子ども観」の現代的様相をとくに世代差を分析軸として明らかにすることにある。変動の激しい現代社会にあっては、世代によって「子ども観」は大きく異なっているだろう。これまでの予備調査の結果を踏まえ、今年度は本調査としてK都市圏(1市2町)を調査対象地として層化2段階サンプリングを行い、2503名の対象者を抽出して郵送調査を実施した。調査結果から主要な知見を述べれば、以下のようである。(1)若い成人世代は,「子ども期」を長く捉える傾向があり、そして子どもらしさを純粋性に求める傾向があるが、高年世代は子どもらしさを従順性に求めている。(2)若い世代は子どもの発達にとって環境を重視しているが、高年世代は素質を重視している。しかし若年世代は個性を重視した発達を、高年世代は社会の一員としての社会性を重視した発達を是としている。しかしいずれの世代も協調型よりも自己主張型の子ども像を肯定的に評価している。(3)いずれの世代の成人も、子どもの生活環境の利便性については評価しているが、安全性、快適性については相当に否定的である。(4)総じて言えることは、いずれの世代も性善説的な「子ども観」を抱いているものの、今日の子どもたちに対する評価となると否定的である。そして否定的評価にならざるを得ない背景としてテレビゲームを初めとする遊びの変化と勉強に追いまくられるという子どもを取り巻く環境をあげている。現代のような変動社会にあっては「子ども観」は世代によって異なっていいるだろう。また子どもに直接接触する機会の多い母親(=女性)と子どもに接触する機会の少ない父親(=男性)とでも、つまり性別によっても「子ども観」は異なっているだろう。さらに都市部、農村部という地域別によっても「子ども観」は異なっていると思われる。そこで本年度は、世代、性、地域を考慮して成人36人を選定して面接聴取調査を実施した。その結果、以下の諸点が明らかになった。1.一般に子ども期の範囲を乳幼児から大学生くらいまでの相当に長い期間と捉えている。そして子ども観は子どもの発達段階によって異なり、肯定的イメージから否定的イメージヘと移っていく。2.今日の「子ども観」は肯定的イメージから否定的イメージまで相当に多様化している。しかし成人の世代と性によって「子ども観」は異なっている。(1)成人世代のなかでも若い世代ほど子どもに対するイメージは多様化しており、しかも否定的イメージが多い。(2)だが、年配の世代であっても、子どもに対するイメージは安定しているわけではなく、否定的イメージは若い世代ほどに多くはないものの、子どもを捉えどころのないもの、理解できないものと見ている。(3)成人女性の方が子どもに対するイメージは多様である。成人男性は否定的イメージが多い。3.肯定的・否定的な軸とは別に、子どもを不安な存在とする見方が成人のどの世代にも見られる。変動の激しい現代社会にあっては「子ども観」は世代によって大きく異なっているだろう。一体現代の成人はどのような「子ども観」をもち、その「子ども観」はどのような変化を辿ってきているのだろうか。昨年度の予備調査の結果を踏まえて今年度は統計的調査を実施した。調査は郵送法とし、第一段階として都市地域、農村地域からそれぞれ700名余の調査対象者を選挙人名簿から選んで実施した。主要な結果を述べれば以下のようである。1.農村地域の「子ども観」に比べ都市地域の「子ども観」は多様であり、また否定的イメージが多い傾向がある。しかしこの傾向は農村地域が都市地域よりも高齢者が多いが故の結果とも考えられる。つまり成人であっても若い世代ほど多様な子どもイメージをもち、かつ否定的イメージをもっているのだ。

2.常識的に考えれば、高齢者層ほど自身の子ども時代の「子ども観」と今の「子ども観」との間のギャップは大きく、成人であっても若い世代ほどギャップは小さいのではないかと思われるが、実際はむしろ逆であり、若い成人世代ほど自身の子ども時代の「子ども観」と今の子ども観との間に大きなギャップを感じている。3.今日にあっては農村地域であっても地域での人間関係は希薄だされているが、しかし、それでも都市地域と比べれば未だなお成人と子どもとの日常的な接触は都市地域よりも多い。そのために農村地域の方が肯定的な「子ども観」を抱いている。ただし、日常的な接触といっても親密さの程度は低い。したがって「子ども観」は接触の親密さよりも接触頻度によって規定されるといえる。本研究の目的は、人々が子どもについて抱いている観念、すなわち「子ども観」の現代的様相をとくに世代差を分析軸として明らかにすることにある。変動の激しい現代社会にあっては、世代によって「子ども観」は大きく異なっているだろう。これまでの予備調査の結果を踏まえ、今年度は本調査としてK都市圏(1市2町)を調査対象地として層化2段階サンプリングを行い、2503名の対象者を抽出して郵送調査を実施した。調査結果から主要な知見を述べれば、以下のようである。(1)若い成人世代は「子ども期」を長く捉える傾向があり、そして子どもらしさを純粋性に求める傾向があるが、高年世代は子どもらしさを従順性に求めている。(2)若い世代は子どもの発達にとって環境を重視しているが、高年世代は素質を重視している。しかし若年世代は個性を重視した発達を、高年世代は社会の一員としての社会性を重視した発達を是としている。しかしいずれの世代も協調型よりも自己主張型の子ども像を肯定的に評価している。(3)いずれの世代の成人も、子どもの生活環境の利便性については評価しているが、安全全性、快適性については相当に否定的である。(4)総じて言えることは、いずれの世代も性善説的な「子ども観」を抱いているものの、今日の子どもたちに対する評価となると否定的である。そして否定的評価にならざるを得ない背景としてテレビゲームを初めとする遊びの変化と勉強に追いまくられるという子どもを取り巻く環境をあげている。
骨におけるメカニカルストレスシグナルの分子メカニズムの解明

新規亜鉛イオンチャンネルZnt5はメカニカルストレスに対する細胞応答に深く関与している膜イオンチャンネルで、そのノックアウトマウス(KO)は骨芽細胞機能不全のため骨粗鬆症を示す。Znt5の機能を解析するために、分化程度の異なるマウス骨芽細胞株MC3T3-E1、MLO-A5、MLO-Y4の培養系にflexor cellを用いて伸展負荷を加えたところ、最も分化の進んだMLO-Y4でのみZnt5の発現が誘導された。新生児マウス由来頭蓋骨に刺入バネにて牽引を加えたところ、Znt5の発現が対照の約3倍に上昇した。WTマウス尾部懸垂モデルにおける後肢長管骨での発現を検討したところ、免荷3週後に骨密度の低下とともにZnt5mRNAレベルも1/4以下に低下し、これらは再荷重により回復した。KOは尾部懸垂による骨量減少に抵抗性を示し、再荷重後の骨量の回復もWTに比べて遅延していた。下流シグナル同定のため、Znt5のWTとKO由来の骨組織間の遺伝子発現の比較をgene chip microarrayにより比較し、KOで発現低下のみられたおよそ20の遺伝子を抽出した。しかし、それらのmRNAの発現をreal-time PCR法にて確認したところ、WTとKO間での発現に顕著な違いはみられず、有望な下流シグナルを同定することはできなかった。メカニカルストレスがその病態に関与すると考えられる脛骨骨折モデル、変形性膝関節症(OA)モデルを作成したが、骨折モデルでの骨癒合や仮骨の形成およびOAモデルでの関節軟骨変性にKOとWTで明らかな差はみられなかった。以上より、Znt5はメカニカルストレスによって骨細胞を含む高分化骨芽細胞で発現誘導され、骨芽細胞の骨形成機能を促進して骨量を維持しているシグナル分子であることが明らかとなった。現在までの研究により、Znt5はメカニカルストレスのon-offでその発現が促進・抑制されることによって、骨芽細胞による骨形成能を調節している画期的なシグナル分子であることが示された。これらの研究成果を踏まえて今回は、分化段階の異なる骨の細胞におけるZnt5の発現をreal time PCR systemを用いて検討した。分化程度の異なるマウス骨芽細胞株MC3T3-E1、MLO-A5、MLO-Y4の培養系にflexor cellで伸展負荷を加えると、最も分化の進んだMLO-Y4でのみZnt5の発現が誘導された。このことは、骨芽細胞の中でも、より分化の進んだ、骨細胞に近い細胞がストレスに反応してZnt5を発現誘導することを示し、従来より指摘されている、骨細胞がメカノセンサーとして働いているという考えを指示するものと言える。現在、上記の3種類の細胞株にZnt5 cDNAを導入、Znt5蛋白を安定的に過剰発現する細胞株を樹立している。それらの分化能および基質合成能を低発現細胞株と比較検討する予定である。更に、骨形成に重要な分子であることが知られているRunx2とLrp5の発現についても比較し、これらがZnt5の下流分子である可能性を検討する。Znt5遺伝子を組み込んだ細胞内発現ベクターはすでに調製済みである。また、Znt5ノックアウト(KO)マウスの骨組織に対するメカニカルストレスの影響の詳細な検討を行った。骨密度測定では、尾部懸垂および再荷重による骨密度の変化が野生型(WT)マウスでは著明に見られたのに対しZnt5KOマウスでは殆ど認められなかった。

尾部懸垂時および再荷重時の脛骨、大腿骨について、3次元マイクロCTによって皮質骨、海面骨における骨量の変化を定量化し、組織形態計測によって骨形成・骨吸収についての動的な変化を、WTとZnt5KOの間で比較検討したところ、WTマウスで見られた変化がZnt5KOマウスでは殆ど認められなかった。Znt5はメカニカルストレスに対する細胞応答に深く関与している膜イオンチャンネルである。我々は昨年までの検討で、Znt5が不動化による骨粗鬆化に深く関与していることを示した。本年度はZntが、メカニカルストレスがその重要な要素となる疾患である骨折や変形性関節症などの病態にも関与しているかを検討した。骨折に関しては、既に我々が独自に確立している脛骨骨折モデルをWTとZnt5KOマウスに作製し、その治癒過程をX線学的・組織学的に比較検討した。また、変形性関節症に関しては、これも既に我々が独自に確立している変形性膝関節症モデルについて、その病態の進行過程をX線学的・組織学的に観察、さらにMankin scoreにて定量化することによってWTとZnt5KOマウスの間で比較検討した。その結果、どちらもWTとZnt5KOの間に有意な差異は認められなかった。またZnt5の下流シグナルの同定を目指して、WTとZnt5KO由来の骨芽細胞間のmRNAの比較をgene chip microarrayを用いて行った。その結果、20以上の発現増加遺伝子、10以上の発現減少遺伝子が選択された。Znt5はメカニカルストレスに対する細胞応答に深く関与している膜イオンチャンネルで、昨年までに骨組織においてもメカニカルストレスに関与していることを示してきた。特に不動化による骨粗髪症化に深く関与していることをin vitroおよびin vivoの系で示し、その下流シグナルの同定を目指して、Znt5のWTとKO由来の骨組織間の遺伝子の発現の比較をオリゴチップによるマイクロアレイにより比較した。それにより、KOで発現低下のみられたおよそ20の遺伝子を抽出した。本年度は、その遺伝子の発現に関して確認を行っていった。WTとKO間での実際のmRNAの発現をreal-time RT PCR法にて検討していったところ、マイクロアレイの結果と一致するものはあまりなく、WTとKO間での発現に顕著な違いはみられなかった。また、昨年に引き続いて、メカニカルストレスがその病態に関与すると考えられる脛骨骨折モデル、変形性膝関節症モデルの検討を行った。骨折モデルでの骨癒合や仮骨の形成をX線、組織切片および骨密度測定器により比較してみたが、KOはWTと同様に骨癒合がみられた。内側半月板および内側側副靭帯切除による変形性膝関節症モデルでは、X線学的、および組織学的検討でWTとKOとの間に明らかな差はなく、スコアリングによる関節軟骨変性の程度の比較でも有意な差はみられなかった。
発蛍光性重金属錯体の動的三元錯体平衡を用いるサブpptレベルキャピラリー電気泳動法

キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法(CE-LIF)による超微量金属イオンの検出法を開発した.金属イオン常時性および重金属イオン群は消光作用を有するため,これら金属イオンの直接蛍光検出はこれまでなされたことがなかったが,本研究で消光作用を抑制し発光する蛍光試薬を開発し,CE-LIF検出に成功した.さらにこのCE-LIF用蛍光プローブは種々の金属オンと解離不活性な錯体を形成するため,プローブを泳動液に添加する必要がなく,pptレベルの超高感度検出が可能である.プローブ錯体間の高度分離には,プローブ錯体の残余配位座を利用する動的三元錯体平衡を用いた.高分解能なだけではなく従来とは異なる分離選択性を発現させることに成功した.キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法(CE-LIF)による超微量金属イオンの検出法を開発した.金属イオン常時性および重金属イオン群は消光作用を有するため,これら金属イオンの直接蛍光検出はこれまでなされたことがなかったが,本研究で消光作用を抑制し発光する蛍光試薬を開発し,CE-LIF検出に成功した.さらにこのCE-LIF用蛍光プローブは種々の金属オンと解離不活性な錯体を形成するため,プローブを泳動液に添加する必要がなく,pptレベルの超高感度検出が可能である.プローブ錯体間の高度分離には,プローブ錯体の残余配位座を利用する動的三元錯体平衡を用いた.高分解能なだけではなく従来とは異なる分離選択性を発現させることに成功した.キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出システム(CE-LIF)に金属イオン検出用蛍光プローブを3種類適用した(うち2種類は新規合成).これらの蛍光配位子は,発光部位にフルオレセインを,配位部位にポリアミノカルボン酸骨格を有しており,両部位をスペーサーで結合している.このスペーサーの長さによって,金属錯体の蛍光特性に選択性が出ることが分かった(J.Chromatogr.A,1140,230-235,2007).距離が4Å以下の場合,閉殻金属だけが,6Å程度では,閉殻金属および重金属錯体が発蛍光性となる.さらに10Å以上の場合は常磁性金属を含む全ての金属錯体が発光した.これは,発光団と金属イオン間の重原子効果やエネルギー移動が関与しているためと考察した.また,配位骨格によってもCE検出選択性が大きく変化することを明らかとした.4座配位では閉殻3価金属だけが選択的に検出され,6座配位では遷移2価金属イオンが検出された.また,8座大環状配位では遷移2価金属イオンに加えて典型2価金属イオンも同時検出された.この選択性は,泳動中に錯体のオンキャピラリー解離反応が進行するため,錯体の速度論的安定性によって制御されている.このようにCE用蛍光プローブ分子を設計する際,蛍光団と錯形成部位の距離および錯形成部位の構造を変化させることで検出選択性を制御し得ることが分かった.さらに,上記錯体群をCE分離する際に三元錯体平衡を用いる新規分離様式を開発し,精密分離に成功している(Analyst,132,237-241,2007).上記CE-LIFを用いた金属イオンの検出限界は数百数十pM(絶対感度アトサブアトモル)であり,従来のCE法にない検出感度での検出に成功した.特に,通常,消光効果を起こす常磁性および重金属イオン群を直接蛍光検出法でCE検出した例は世界でも初めてである.錯解離反応不活性な金属結合部位(メチルEDTA骨格)と発光団(フルオレセイン骨格)をスペーサーで結合した新規配位子をキャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出システム(CE-LIF)に導入し,これまで蛍光検出が困難であった常磁性金属および重金属イオンの超高感度蛍光検出に成功した(Electrophoresis,14,2448-2457(2007))。この時,発蛍光性母錯体に対し,泳動液中に第二の配位子を添加し,電気泳動揚に三元錯体動的平衡を持ち込むことにより,錯体間高度分離を達成した。三元錯体形成試薬としては,特に,ヒドロキシイオンが有効であることを見出した。検出感度は数十ピコMであり,絶対感度でサブアトモルと一般的なCEの感度の十万倍の高感度を達成した。さらに,金属結合部位の配位骨格を8座大環状(DOTA骨格)および8座非環状(DTPA骨格)とした配位子を合成し,これをCE-LIFに導入した。さらに,金属間精密分離を達成するために三元錯体形成試薬の導入を試みたが,十分な分離は得られなかった。これは,これらの8配位金属錯体系では残余配位座が少ない,或いは存在しないため,三元錯体の形成能が極めて低いためと考察した。一方,これらの錯体系にはカチオン性ポリマーの添加が非常に有効であることが発見した。加えて,カチオン性ポリマーの種類によって分離選択性が異なることが明らかとなった。これは,金属錯体との多点電荷-電荷相互作用の存在を示唆している。

また,DOTA骨格を有する配位子では,メチルEDTA骨格では錯体の泳動中の解離により検出できなかった金属イオン(Ca2^+,Mg2^+,Pb^2+,Hg2^+)も解離不活性錯体として検出できることが分かり,剛性の高い配位骨格が解離不活性錯体の形成およびCE用金属蛍光プローブの基本骨格として有用であるとの知見を得た。以上の様に,従来にない高感度を有するCE用の金属蛍光プローブを開発するとともに,分離場およびプローブの分子設計に有用な知見を得ることができた。キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法に適合した金属検出用蛍光試薬を新規に合成した。配位部位としては8座非環状型ポリアミノカルボン酸のN-N架橋部位にシクロヘキシルを導入し剛性を高くしたCHX-DTPA骨格を用いた。発光部位としてはArレーザーの発振波長に適したフルオレセイン骨格を導入し,両部位間距離をスペーサーで制御した配位子(L')を合成した。このスペーサーの存在により常磁性金属イオンの消光作用を抑制する。この新規配位子をCE-LIFに導入したところ,オンキャピラリー解離をしやすいため検出が困難であったCa^<2+>イオンを含む8金属イオンを同時検出することに成功した。検出限界は10^<-9>Mレベルと高感度検出を達成した。配位部位がDTPA骨格であるLと比較した場合,大きな検出選択性の変化は観測されず,予想と異なり配位座の剛性が解離反応に与える効果は小さがった。一方,分離に関しては, L'錯体はL錯体に比べて分離能が向上することがわかった。このことはCHX-DTPA骨格では金属間での立体構造の差が大きいため電気移動度が変化していることを示しており,分離原理を探る上で興味深い。また, L錯体をジカチオン以上の四級窒素ポリカチオンを添加することで完全相互分離することができた。ジカチオンのN-N架橋鎖の炭素数を変化させ, L錯体とのイオン会合定数を求めたところ,金属間で定数に差はみられなかった。しかし,定量的にイオン対が生成する高濃度範囲で金属錯体間での移動度に差異が生じ分離が達成されていることが明らかとなった。この時,炭素数が多い方が分離に有利である。これはジカチオンがL錯体とイオン会合体を形成し,その会合体の立体構造が中心金属イオンによって異なることが分離原理になっていることを意味する。従って,この分離モードが通常のイオン会合分離ではなく,配位座の構造を認識しそのサイズを変化させる新しい分離様式となり得ることがわかった。
分散システムにおける監視系の安全な構成法

今年度は、仮想環境における監視系である仮想マシンモニタ(VMM)を再起動する際に、計算系である仮想マシン(VM)内で提供されているサービスのダウンタイムを短くする技術を開発した。WMのバグにより資源が徐々に枯渇する事態を防ぐには、VMMを定期的に再起動する手法が有用である。しかし、WMの再起動時にはすべてのVMを再起動するため、サービスが長時間停止するという問題があった。この問題を解決するために、VMのメモリイメージをメモリ上に残したままVMMおよび物理マシンを再起動できるようにし、四への影響を小さくした。さらに、オペレーティングシステム(OS)が乗っ取られた場合に備えて、作業用のOSと認証を行うOSを分離し、別々のWで動作させられるようにする機構を開発した。作業用OSはファイルにアクセスする際に必ず認証用OSにアクセスしなければならないため、認証用OSで確実に認証を行うことができる。認証の際には、ユーザにパスワード入力を求めるダイアログを安全に出すことができるようにした。また、アスペクト指向プログラミングを用いて監視コードをソフトウェアに動的に埋め込むことで、攻撃を検出したり、攻撃の影響を緩和したりできるようにした。第一に、実行中のOSにプロファイリング・コードを埋め込むことにより、攻撃が行われているかどうかを検出できるようになった。特に、今年度はコード埋め込みの精度を向上させた。第二に、ウェブ・アプリケーションにスケジューリング・コードを埋め込むことにより、攻撃により過負荷状態になったウェブサーバの性能を改善できるようになった。今年度はコード埋め込みのアルゴリズムを洗練させ、河川水位監視システムを用いた追加実験を行った。第三に、例外処理をアプリケーションに追加することにより、攻撃の種類に応じて例外発生時の処理を変更できるようにした。我々はまず、分散システムにおける計算系の安全な監視技術を開発した。我々のアーキテクチャでは、サーバの動く計算系とそれを監視する監視系とを別々の仮想分散環境で動作させる。仮想分散環境は独立した実行環境であり、外部からの攻撃を防ぐことができる。さらに、監視系の動く仮想分散環境から計算系の動く仮想分散環境を安全に監視するための機構を開発した。現在のところ、ファイルシステム、ネットワーク、プロセスの監視に対応できている。この機構を用いて計算系を監視することにより監視系がある種の攻撃を受ける可能性があるが、たとえ攻撃を受けたとしても被害はその内部に留められる。並行して、我々は計算系の新しい監視技術および制御技術の開発も行った。第1に、オペレーティングシステム(OS)の状態を詳細に監視できるようにするために、従来よりもきめ細かく動的に監視用のコードを埋め込める機構を開発した。この機構により、従来の監視システムよりも少ないオーバヘッドで計算系を監視することが可能になる。また、監視用コードおよび埋め込み位置をアスペクト指向を利用して記述できるようにしたことで、複数の監視用コードをまとめて扱いやすくなった。第2に、計算系で動くウェブアプリケーションサーバがサービス妨害攻撃によって過負荷になったことの検出およびそれに対する制御を可能にした。効率のよい制御法を探るために様々な実験を行った結果、我々はOSによって過負荷時のサーバの挙動が大きく異なることを発見した。この点に着目してその原因を分析した結果、OSのスケジューリングの違いに原因があることが判明した。この結果を利用して、アプリケーションサーバが頻繁に用いるセッションに着目した新しいスケジューラを開発した。このスケジューラを用いることにより、サービス妨害攻撃下でのセッション処理性能が大幅に改善することが確かめられた。昨年度に引き続き、監視用ソフトウェアと監視対象のソフトウェアを別々の仮想計算機内で動かすことにより安全な監視を実現した。本年度の成果は、監視機構を完成させ、ファイルシステムの監視を高速化したことである。さらに、構築したシステムの安全性の評価を行い、ポートスキャン、ファイルシステムへの攻撃、プロセスへの攻撃を防げることを確認した。性能についても評価を行い、提案手法による性能低下は0%30%に抑えられることを確認した。一方、ファイルシステムの監視の高速化により、検査にかかる時間を最大で約50%削減することに成功した。また、仮想計算機の再起動が必要になった場合に監視できない期間をできるだけ短くするために、再起動の高速化への取り組みも行った。再起動を高速化するために、再起動前のメモリの内容を再利用する手法を考案した。加えて、OSを変更せずに動的に監視用コードを埋め込むシステムの開発も継続して行った。本年度の成果は、コンパイラおよびアセンブラを改造することで監視用コードを埋め込める位置を増やしたこと、および、監視用コードからカーネル内の様々な状態を利用できるようにしたことである。これらの機能を用いて、実際にOS内のネットワークパケット処理を監視し、サービス妨害攻撃を受けている間と受けていない時の違いを調べた。本年度から開始した課題として、ウェブアプリケーションサーバに対するサービス妨害攻撃を防ぐために、ウェブアプリケーションに自動的にスケジューリングコードを埋め込むシステムの開発を行った。埋め込んだスケジューリングコードが定期的に資源の割り当てを監視・変更することで、サービス妨害攻撃を受けている間でも重要なウェブアプリケーションが動作しなくなる事態を防ぐ。実際に河川水位監視システムを用いて、サーバへのアクセスが集中した時に重要な水位収集処理が滞らないようにすることに成功した。

しかし、WMの再起動時にはすべてのVMを再起動するため、サービスが長時間停止するという問題があった。この問題を解決するために、VMのメモリイメージをメモリ上に残したままVMMおよび物理マシンを再起動できるようにし、四への影響を小さくした。さらに、オペレーティングシステム(OS)が乗っ取られた場合に備えて、作業用のOSと認証を行うOSを分離し、別々のWで動作させられるようにする機構を開発した。作業用OSはファイルにアクセスする際に必ず認証用OSにアクセスしなければならないため、認証用OSで確実に認証を行うことができる。認証の際には、ユーザにパスワード入力を求めるダイアログを安全に出すことができるようにした。また、アスペクト指向プログラミングを用いて監視コードをソフトウェアに動的に埋め込むことで、攻撃を検出したり、攻撃の影響を緩和したりできるようにした。第一に、実行中のOSにプロファイリング・コードを埋め込むことにより、攻撃が行われているかどうかを検出できるようになった。特に、今年度はコード埋め込みの精度を向上させた。第二に、ウェブ・アプリケーションにスケジューリング・コードを埋め込むことにより、攻撃により過負荷状態になったウェブサーバの性能を改善できるようになった。今年度はコード埋め込みのアルゴリズムを洗練させ、河川水位監視システムを用いた追加実験を行った。第三に、例外処理をアプリケーションに追加することにより、攻撃の種類に応じて例外発生時の処理を変更できるようにした。
有限群の整数表現

本年度は、主として、有理(閠数)体の上への群の作用による不変部分体に関する諸問題の研究を行い、以下に述べるような成果を挙げた。この方面の未解決の問題の中で、『問題A体k上の有理体Fの上への有限群Gの線型的作用による不変部分体F^Gはk上の半有理体(あるk上の有理体の中で分離的に閉じた体)であろうか?』は、『Galois理論の逆問題』といわれる100年ほど前から考えられていた代数学における基本的問題との関連から、非常に重要である。問題Aは、『逆問題』との関係では、b=Q(有理数体)の場合が基本的であるが、このときには、整数論と密接に関連するためかなり困難であり、これまでには、ア-ベル群、単純群またはそれらに近い群について、肯定的解答が得られているだけの状況であった。本年度は、これまでの研究をさらに押し進め、ある種のべき零群、可解群に対して、問題Aの解答が肯定的であることを示した。また、この問題についてこれまでに得られていた諸結果の証明の簡易化を行った。しかし、一般的場合の解決には至らず、来年度以降もさらに研究を継続する予定である。問題Aについての当面の大きな目標は、b=QでGが可解群の場合にこれを解決することである。有理体Fの上への有限群Gの作用が乗法的である場合(すなわち、整数表現の場合)は、線型的である場合と密接な関係があることが知られている。ところが、Gの乗法的作用による不変部分体F^Gの研究は困難であるため、その重要性にもかかわらず、最も基本的である有理性に関するものも含めて極めて僅かの結果しか知られていなかった。本年度は乗法的作用による不変部分体F^Gについても研究を行い、応用上で重要ないくつかの場合について、有理性の判定を行った。
破骨細胞を標的とする骨吸収抑制化物合の作用機構及び動物における薬効解析

リベロマイシンAは、破骨細胞の前駆細胞、骨吸収能のない破骨細胞、および骨芽細胞には影響を与えず活性化された破骨細胞に作用し、アポトーシスを誘導した。Isoleucyl-tRNA合成酵素がリベロマィシンAの標的分子の一つであることが明らかとなった。リベロマイシンAの選択性は、活性化された破骨細胞のつくる酸性環境に起因することがわかった。酸性環境で、リベロマイシンAのイオン化が抑制され破骨細胞の膜透過性が高まることによると考えられる、破骨細胞培養や器官培養および卵巣摘出マウスにおいて骨吸収を抑制した。リベロマイシンAのこれらの結果からリベロマイシンAは活性化破骨細胞のIspleucy1-tRNA合成酵素を阻害することにより、アポトーシスを誘導し骨吸収を抑制することが示唆され、破骨細胞増加による過剰の骨吸収により起こる骨疾患の治療薬としての開発が期待される。EGCGは、鉄イオン、H202濃度依存的に破骨細胞の細胞死を誘導した。EGCG4'-O-Me(Bリング4'がメチル化した構造)とEGCG-4"-0-Me(Dリング4"がメチル化した構造)による破骨細胞の細胞死誘導効果が、EGCGに比べて弱くなっている事を見出した。このことからEGCGによる破骨細胞の細胞死誘導にはBリングの4'とDリングの4"の2つのOHが重要な働きをすることが示唆された。この結果から、カテキン類縁体のうちEGCGの細胞死誘導活性が最も高いことを説明できるかも知れない。トリブチルスズ(TBT)およびトリフェニルスズ(TPT)は、濃度依存的に破骨細胞の分化を阻害した。TBTおよびTPTによる破骨細胞の阻害は、Ro41-5253(retinoicacid受容体アンタゴニスト)によって打ち消された。TBTおよびTPTは、破骨細胞分化誘導因子(RANKL)によって誘導される転写因子NFATclの発現を抑制した。TBTおよびTPTによる転写因子NFATclの発現の抑制も、Ro41-5253によって打ち消された。これらの結果からTBTおよびTPTはRAR依存的なシグナルを介したRANKLによって誘導されるNFATc1の発現を阻害することにより、破骨細胞に分化を抑制することが明らかとなった。p/リベロマイシンAは、破骨細胞の前駆細胞、骨吸収能のない破骨細胞、および骨芽細胞には影響を与えず活性化された破骨細胞に作用し、アポトーシスを誘導した。p/申請者らは、臨床応用が可能な骨吸収抑制剤を得る目的で、破骨細胞の分化及び成熟破骨細胞の機能発現過程に作用する活性物質を微生物や植物代謝産物中から探索し、微生物代謝産物からデストラクシンとリベロマイシンを、植物代謝産物からケルセチン、ルテオリンを見出した。本年度は、4つの化合物の分子及び細胞レベルでの作用機構の解析を解析し、下記の結果を得た。1)デストラクシンは、破骨細胞の骨格維持を阻害するが、その骨格維持に係るβ3インテグリン、c-srcキナーゼ,PI-3キナーゼ等のシグナル伝達分子活性化には影響を与えなかった。2)破骨細胞への分化能をもつ前駆細胞や成熟破骨細胞の培養条件を酸性にするとリベロマイシンの蛋白質合成阻害効果が増大した。

また、共同研究者である理化学研究所長田らは破骨細胞においてもisolysyl t-RNA syntheaseを選択的に阻害することを確認した。リベロマイシン破骨細胞に対する高い選択性は、活性化破骨細胞のつくる酸性環境に起因することとその標的分子はisolysyl t-RNA syntheaseであることを明らかにした。3)ケルセチンは、破骨細胞の初期分化と活性化破骨細胞の骨格維持を阻害するが、ケルセチンによる破骨細胞の初期分化阻害は転写因子であるNFATの発現抑制を介して、またケルセチンによる破骨細胞の骨格維持阻害はaktのリン酸化阻害を介していることを明らかにした。4)ルテオリンは、破骨細胞の初期分化の破骨細胞分化誘導因子によるシグナル分子であるp38やJNK、Iκ-Bのリン酸化には影響を与えないが、破骨細胞分化の後期に発現する転写因子であるNFATの発現を抑制することを明らかにした。申請者らは、臨床応用が可能な骨吸収抑制剤を得る目的で、破骨細胞の分化及び成熟破骨細胞の機能発現過程に作用する活性物質を微生物および植物代謝産物中から探索し、新たに植物代謝産物からフラボノイド類フラボノール類およびネポジン(nepodin)に破骨細胞の分化と機能発現を阻害する活性があることを見出した。また環境汚染物質である有機スズ化合物に破骨細胞の分化阻害活性があることを見出した。本年度は、これらの化合物の分子及び細胞レベルでの作用機構の解析を解析し、下記の結果を得た。2)緑茶等に含まれるカテキン類の主成分であるEGCGによる破骨細胞の細胞死誘導にはBリング4'とDリングの4"の2つのOHが重要な働きをすることが示唆され、この結果はカテキン類縁体のうちEGCGの細胞死誘導活性が最も高いことを説明した。3)ギシギシの根に含まれるネポジンに破骨細胞初期分化を阻害する活性があることを見出した。4)有機スズ化合物トリブチルスズ(TBT)及びトリフェニルスズ(TPT)が破骨細胞分化を選択的に抑制することを見出した。さらに、その作用機序はレチノイン酸受容体を介したNFAT2(被骨細胞分化に必須の転写因子)の発現の抑制にあることを明らかとした。