hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境汚染のタイムカプセル樹木入皮を用いる越境大気汚染の検証に関する研究

鉛には、原子量が204(1.4%)、206(25%)、207(21%)、および208(52%)の4種類の安定同位体があり、206Pb、207Pb、および208Pbの存在量は、これらがそれぞれ238U、235U、および232Thの放射性崩壊によって発生する。そこで本研究では長距離越境大気汚染の一つの指標として鉛の同位体比を測定して中国大陸からの越境大気汚染の時系列変化を検証した。1.フィルター試料中の鉛新潟県村上市において採取したフィルター試料により、3年間(1999年2002年)にわたり沈着した鉛粒子の季節変化を測定した結果、鉛沈着は冬と春(11月から5月)に最高であり、三面川における鉛沈着には長距離飛来に関係すると思われる季節変化のあることが示された。一方、11月から5月に村上市から採取された鉛試料のフィルター中の鉛の安定同位体比が鉛成長曲線から乖離していることを示し、208Pbが過剰であったので、Thを比較的に多く含有する試料から生じた「トリウム起源」の鉛成分がフィルターに含まれていたことを示していた。トリウムを起源とする鉛の安定同位体比はアジア大陸の鉱石と石炭に観測されるが、フィルターにトリウム起源の鉛の安定同位体が存在するのは、三面川流域に鉛粒子が長距離飛来することを示す強い証拠と考えられた。2.外樹皮と入皮に含まれる鉛三面川流域(鷲ヶ巣山標高825m)とに新潟県沖の佐渡島(ドンデン山)で採取された高地の樹皮は、トリウム起源鉛の安定同位体比を示して、上述のフィルター試料に合致した。この結果は、長距離飛来が特に高地の樹皮に鉛をもたらしたことを示していた。これらの結果は20年から30年前の日本の鉛排出量は現在のそれよりも多く、中国のそれが少量であったのが、その後アジア大陸からの鉛の長距離飛来が増大したという仮説を裏付けていた。環境汚染物質の拡散に伴う汚染の広がりを検証するため、ヒ素、鉛、白金等の人間活動に伴って排出される汚染物質に注目し、国内各地および国外で樹木外樹皮試料ならびに入皮試料の採取を開始した。国内における試料採取は公害汚染で有名となった足尾の汚染史を記録していると考えられる約10kmはなれた日光地区の樹齢約250年のケヤキ、東京都内の汚染を反映していると考えられる文京区内の樹齢約80年のヒマラヤスギ、汚染源から比較的離れている茨城県下妻地区の樹齢約500年のケヤキの太枝等について行った。この他、大陸からの越境大気汚染を反映している可能性のある新潟県寒川地区の森林の汚染史研究への活用を検討した。また、国際共同研究の展開のため、チェコ水文気象研究所と共同でチェコ南部ウドーリ地区(マリアテレジア渓谷)の森林の樹齢約150年の樫の倒木断面の入皮の確認と樹皮の採取、韓国漢羅大学と共同して済州島の樹木調査と樹皮採取、英国シェフィールド地区のヨーロッパブナ樹皮および土壌の採取等を行った。一方「入皮法」に活用する非破壊高時間分解能分析手法として「放射光蛍光X線分析法」の検討を行い、年変化のみならず季節変化検証への有用性を証明した。

また、樹木年輪の不明瞭となる中国南部地区の樹木および年輪の形成されない熱帯地域の樹木の入皮の樹皮齢の測定に役立てるため、入皮樹皮の樹皮齢を年輪によらず直接測定するためのタンデム法(^<14>Cの測定)の検討を開始した。本年度は大気汚染物質のうち特に鉛と水銀に注目して研究を行った。I.鉛について我が国は東アジアの最も東側に位置し、冬季には西北の風が、また夏季には東南の風が卓越することが知られている。このため冬季には中国、ロシア、朝鮮半島から排出された大気汚染物質が日本列島に飛来することが予測される。このため、日本列島のほぼ中央に位置する日本海側の小都市、新潟県村上市を中心とする地域(山北村、朝日村)および佐渡島に注目し、杉の入皮ならびに杉樹皮を採取し、樹皮および入皮に含まれる鉛の安定同位体比^<208>Pb/^<207>Pb、^<207>Pb/^<205>Pbの測定を行った。鉛の安定同位体比については日本および中国で得られた各種試料についてすでに多くのデータが発表されており、樹皮および入皮について得られたデータをそれと対比することによって、次のことが明らかとなった。(1)冬季には明らかに大陸起源の鉛が日本列島(新潟県)に飛来しており、それはしばしば黄砂と共に飛来する。(2)大陸起源の鉛の寄与は過去20-30年の時系列の中でみると近年明らかに増大している。II.水銀について関東地方を中心に近年、汚染が拡大していることが予測される水銀について、都内、つくば、山梨県に分布するイチョウ(Zelcova cervala)の樹皮および入皮を採取して水銀汚染の面分布および時系列変化を調べた。その結果、例えば、(1)都内の水銀汚染度は明らかにつくばや山梨よりも高い値を示した。(2)都内においては人口密度の高い地域に汚染が高い傾向が見られた。(3)汚染源となることが予測されるゴミ焼却場の近くと少し距離をおいた場所との比較は必ずしもゴミ焼却場が汚染源であることを示さず、この点については今後更に検討する必要があると考えられた。本年度は研究の最終年度にあたるので、これまでの成果を取りまとめて論文として発表を行うと共に、国内における更なる研究ならびに国際共同研究を行った。III.チェコ大気・水文研究所との共同研究では北ボヘミアに分布するヨーロッパブナに注目しチェコ産の石炭に含まれる^<208>Pb/^<206>Pbと^<206>Pb/^<207>Pbの同位体比およびその変化を害樹皮ならびに入皮について測定し、北ボヘミアの鉛汚染が有鉛ガソリンによるよりも石炭起源の鉛によって著しく汚染されていることを明らかにした。この成果は2005年6月プラハで開催される第7回酸性雨国際学会(Acid Rain 2005)で発表すべくabstractを送付した。IV.中国厦門大学との共同研究では、厦門大学の研究グループが南中国に分布しているLongpetiale Beechに注目し外樹皮ならびに入皮に蓄積している多環芳香化合物(PAHs)を分析して19世紀末から現代にかけてPAHの量が増加していることを明らかにし、これに関する論文はEnvironmental Science and Technology誌に受理された。又、佐竹が研究指導を行っている厦門大学では入皮を用いる有機汚染物質による中国北部、中部、南部地域環境汚染史の解明に向けて、これらの地域の汚染を一つの基準をペースにして相互の汚染度を評価するための新しい研究手法を開発し、本年国際誌に発表の予定である。
古代インド思想形成史の研究

研究最終年度である本年度は、研究計画に沿って以下の作業を行った。1.Moksadharmaの解読作業は、最終章まで終わらなかった。残った30章は近いうちに解読を終了したい。翻訳を活字化することも本年度はできなかったが、これも継続していくつもりである。2.本年度は、成果の一部を論文として発表することに多くの時間を費やした。本年度作成し寄稿した論文は、以下のとおりである。(1)Bhutatman Reconsidered:多義的に用いられるBhutatmanのMoksadharmaに見られる用例を分類整理し、意味の変遷について考察した。(立川武蔵教授還暦記念論集(名古屋)に掲載予定)(3)Parasara仙の教説:Moksadharma279-286章に見られるParasaraに帰せられる教説を、varnaの義務という観点から整理紹介し、Parasaraの意図について考察した。(北條賢三教授古稀記念論集(東京)に掲載予定)3.Samkhya学派の基本的タームのMoksadhamrmaでの用例を動詞との関連で整理分類することを試みた。用例数が膨大なため、どのような観点から整理すれば傾向が明らかになるか難しい問題であり、試行錯誤を経て今回の方法に至ったが、必ずしも満足できるものではない。今回は、名詞の格変化と動詞語根と組み合わせて分類を試みた。報告書では、Samkhya学派の認める心理器官(buddhi, manas、ahamkara)の用例を分類して提示した。これによって、これらの語のもつニュアンスや親近性のある動詞の傾向が見て取れると思う。4.動詞の用法については、Veda語に比較し一定の法則ないし傾向を見出すのは難しい。全体の用例数も多く、まだ整理の段階にとどまっている。5.資料収集については、これまでに集めることのできなかった基本資料(Jatakaなど)の補充に努めた。この4年間で、かなりの量の基本資料を手元に置くことができたのは幸甚であった。また、情報収集に関し、昨年同様インド関係の学会に参加することができ、多くの研究者と出会う機会が持てたのは有益であった。研究初年度にあたる本年は、研究計画にそって以下の基礎的作業を行った。基礎的作業としての解読は、今日までに第252章まで粗い訳を施し、第221章の前半までは活字化した。しかし、章によっては改変や付加などによる毀損が著しく、十分に解読されたとは言えない章も残っている。(第201、202章はその顕著な例である。)Moksadharmaの文体やEpic独自の表現については、すでにGondaやMeenakshiの研究があり、参照することができたが、Moksadharmaの独特の性質-Epicの一部であるとともに体系以前の哲学的教説を含んでいるという性質-を考慮すると、十分解明されているとは言えないようである。あちこちに散見される難解な詩節も、もう一度、Epicの一部であることから受ける韻律的制約や省略的表現が慣用的に用いられていた可能性を念頭において、検討しなければならない必要を痛感している。また動詞の用法についても、一つ一つの用例に注意を払っているが、現在は、どのような点に焦点をあてれば、各章の特徴を浮かび上がらせることができるか暗中模索の状態である。

2.関係資料の収集、情報収集文献については、仏教・ジャイナ教の基本的資料を収集することに主眼をおいた。しかし、ジャイナ教関連の文献は、近年絶版の書籍が多く、必ずしも十分収集できたとは言えない。今後は、コピーなどによって基本的なテキストは収集しておく必要を感じている。また今年度は、古典インドに関係する学会に参加することができ、国内外の研究者と直接的な情報交換の機会をもつことができたのは有益だった。研究2年目にあたる本年は、研究計画にそって以下の基礎的作業を行った。1.Moksadharrna章の解読作業基礎的作業としての解読は、昨年度に引続いて行い、第253章から第270章まで粗い訳を施した。この部分は、哲学的教説よりもahimsa(不殺生)をめぐる説話的要素の強い章が続いているが、内容の理解はそれほど容易ではない。本年度から異本としてKumbhakonam版も参照しつつ、解読及び活字化を行うことにした。三種のテキストを参照し、テキスト相互の異同を比較することによって、テキスト伝承過程の複雑さがより明確になった。動詞の用法については、昨年同様、一つ一つの用例に注意を払っているが、語形、語根の頻度によって、各章を特徴づけていくのには非常な困難を感じている。どのような点に焦点をあてれば、各章の特徴を浮かび上がらせることができるか、昨年同様暗中模索の状態が続いている。解読の継続と同時に、本年度は、これまで読み終えた章の理解を確実にするため、翻訳を活字化しておくことに多くの時間を用い、第237章まで活字化することができた。2.関係資料の収集、情報収集文献については、本年度はジャイナ教の基本的資料を収集することを主眼とし、関係書店の好意的努力のおかげで、近年絶版の多いジャイナ教の基本的資料の多くを収集することができた。Mahabharataの重要な刊本であるカルカッタ版の入手に務めたが、入手できなかった。将来的には、カルカッタ版も参照しつつ解読を進めたいと考えているので、来年度も入手に努力したい。それとともに、来年度は、ヴェーダ関係の基本図書、インド古代法典類の基本的文献の収集に焦点を置きたい。また今年度は、昨年同様、古典インドに関係する主な学会に参加することができ、国内外の研究者と直接的な情報交換の機会を多くもつことができた。このため多大な刺激を受けることができ、大変有益だった。研究3年目にあたる本年は、研究計画にそって以下の基礎的作業を行った。1.Moksadharma章の解読作業基礎的作業としての解読は、昨年度に引続いて行い、第271章から第300章まで粗い訳を施した。この部分には、ジャナカ王に対してパラーシャラ仙がダルマを説く章(279-287)、290章以降の数章に見られるサーンキヤ、ヨーガに関連してある程度まとまった内容をもつ章があるが、表現や内容に晦渋な詩節が多く、解読に手間取った。解読に際しては昨年同様異本としてKumbhakonam版も参照しつつ、作業を行った。動詞の用法については、昨年同様、一つ一つの用例に注意を払っている。どのような観点からとらえると、何らかの差異が浮かんで来るか、まだ確定的なものはない。
過疎地域における看護職の就業支援モデルの構築

2018年度は、就業支援モデルの構築に向けた第一段階として、現在試験的に介入が行われているコミュニティ・ナースに焦点をあてて、コミュニティ・ナースが体験している働き方や暮らし方について明らかにし、過疎地域における看護職の新しい働き方を検討することを目的として調査を行った。対象は、コミュニティ・ナースとして地域で活動している看護師および保健師10名とした。リクルートはスノーボールサンプリングで行い、過疎地域の地域おこし協力隊や自治体、民間等、対象者の所属は限定しないこととした。なお、コミュニティ・ナースとしての活動期間が6か月以下の者は除外した。データ収集方法は、半構造化インタビューとした。インタビューでは、なぜコミュニティ・ナースとして活動しているのか、コミュニティ・ナースに期待することは何かなどについて質問した。その結果、インタビュー協力者は3名であった。インタビュー対象者数は10名であるため引き続きインタビューを実施する。インタビュー対象者が遠方に住んでいることが多く、対象者とのインタビューの日程調整が困難であった。また、コミュニティ・ナース経験が6か月以上であっても、活動頻度が月に1回など極端に少ないケースがあり対象者から除外となってしまったことにより、インタビュー対象者が減りインタビューを人数を増やすことが困難であった。2019年度は引き続きインタビュー調査を進め、7名のインタビューを実施する予定である。インタビュー後は、質的記述的分析を行う。インタビュー対象者を増やす工夫として、コミュニティ・ナース研修を実施してる企業と連携し、対象者を紹介してもらう。過疎地域に出向いてインタビューをする予定であり、旅費を計上していたが、インタビュー対象者が都心部に滞在しているタイミングでインタビューが実施できたため旅費の支出が少なかったことが理由である。次年度は、主にインタビューや各地域でのフィールドワークを行うための旅費等に使用する。
脳血管攣縮におけるPAR-1の機能解析、および新規G蛋白質共役受容体の検索

くも膜下出血(SAH)後のウサギ脳血管では、トロンビン受容体(PAR-1)の発現及びトロンビンに対する血管収縮反応性が亢進した。PAR-1拮抗薬の予防投与は、SAHにおけるPAR-1の発現及びトロンビン反応性を低下させた。SAHでは、トロンビンによるPAR-1の活性化がPAR-1の発現亢進を引き起こし、その結果トロンビンに対する収縮反応性が増大している可能性が示唆された。こうした受容体の発現亢進及び受容体に対するアゴニスト収縮反応性の増大は、さまざまなG蛋白質共役型受容体及びそのアゴニストにおいても観察された。本研究の目的はクモ膜下出血後の脳血管攣縮の分子メカニズムを解明し、新たな分子標的治療を開発することにある。第一にトロンビン受容体であるProtease-Aotivated Receptor-1(PAR-1)が脳血管平滑筋に異常発現する分子メカニズムを解明し、その阻害剤の有効性を確認する。第2に脳血管雄縮物質が関与するG蛋白共役受容体(GPCR)-Rho/Rhokinaseシグナル伝達系を含め、脳血管攣縮に関与する特異的シグナル伝達系同定を行う。1、くも膜下出血モデル脳血管平滑筋におけるPAR-1発現の時間経過の検討ウサギ脳槽内に自家血3.0mlをday0およびday2に2回注入し、くも膜下出血(SAH)モデルを作成した。摘出した脳底動脈におけるPAR-1発現量の変化を、ウェスタンブロット法で経時的に定量した。自家血注入していないウサギ脳底動脈におけるPAR-1の発現量を100%とすると,SAHモデル脳底動脈のPAR-1発現量は3日目で約120%、5日目で約200%、7日目には約250%と、遅発性ではあるが有意に発現が亢進した。また14日目にはPAR-1発現量は170%となっており、7日目と比べると減少していた。この経過はウサギSAHモデルの脳血管攣縮の経過と一致した.2、くも膜下出血モデルに対する選択的PAR-1拮抗薬の攣縮予防効果の検討SAHモデル作成時に、選択的PAR-1拮抗薬(E5555)を自家血に混入し投与したモデルを治療群とした。非投与SAH対照群と比較すると、E5555(2μg/kg)治療SAH群の脳底動脈のトロンビンに対する収縮性は約20%程度に低下していた。また、E5555は用量依存性に、トロンビンに対する過剰収縮反応を抑制しており、0.2μg/kg以上のE5555で有意に過剰収縮反応を抑制した。一方、E5555(2μg/kg)治療SAH群の脳底動脈では、高K^+脱分極刺激およびendothelin-1刺激による収縮性に変化はなかった。さらに、この治療群の脳底動脈のPAR-1発現量をウェスタンブロット法で定量的すると、E5555治療SAH群では、SAHによるPAR-1過剰発現を約70%程度に抑制した。これらの研究成果の一部は,第23回スパズムシンポジウム(平成19年3月22日,福岡)にて発表された.また,現在Strokeに投稿中である.1.くも膜下出血モデルサギ脳底動脈におけるPAR-1発現にる関する免疫組織学的検討ウサギ大槽内に自家血を注入し、くも膜下出血(SAH)モデルを作成した。SAH発症7日目にホルマリンで灌流固定し、脳底動脈(BA)を含む脳パラフィン切片を作成した。抗PAR-1抗体と抗αSMA抗体を用い、酵素抗体法にて免疫組織学的検討を行った。その結果、PAR-1の発現はBA平滑筋層において認められた。これより、SAHにおけるPAR-1発現亢進が、血管平滑筋層において生じていることが明らかになった。2.くも膜下出血モデルサギ脳底動脈におけるRhoAの活性化に関する検討活性化型RhoAはGTP結合型(GTP-RhoA)として存在する。そこで、ウサギBA細胞抽出液を、GTP-RhoA結合部位を有するプローブ(TATHA-RB)を用いてプルダウンアッセイし、ウェスタンブロット法で検出した。これをSAHモデル群とコントロールモデル群間で、densitometric analysisにより比較した。その結果、コントロールモデル群と比較し、SAHモデル群においては、GTP-RhoAの30%程度の発現亢進が認められた。これに対し、Total RhoAの発現には、両群間の有意差は認めなかった。SAHにおいては、活性化型RhoAの発現亢進が生じていると考えられる。3.三量体G蛋白質Gαqの脳血管攣縮への関与に関する検討ウサギBAのEndothelin-1(ET-1)収縮に対するGαq阻害薬(Y254890)の収縮抑制効果を、等尺性張力測定により検討した。

SAHモデルとコントロールモデルのいずれにおいても、Y254890はET-1収縮を完全に抑制した(IC-50=33nM,78nM)。Gαqと共役するGPCRは他にも多く存在し、Y254890はそれらのGPCRアゴニスト収縮を抑制する可能性がある。1.くも膜下出血(SAH)モデルウサギ脳底動脈におけるG蛋白質供役型受容体(GPCR)の役害ウサギ大槽内に自家血を注入したSAHモデルと、生食を注入した対照モデルを作成し、摘出脳底動脈を用いて等尺性張力測定を行った。エンドセリン1、トロンビン、フェニレフリンによる収縮は、対照モデルでは減弱したが、SAHモデルでは持続した。SAHにおけるこの持続収縮は、Gαq阻害薬(YM254890)により完全に抑制された。トロンビン受容体活性化ペプチド(PAR1-AP)およびフェニレフリン刺激を2回繰り返すと、対照モデルでは2回目の収縮が減弱したが、SAHモデルでは減弱しなかった。アゴニストの長時間暴露や連続刺激下では、受容体は不活化されアゴニスト収縮反応性は減弱すると考えられる。SAHモデルにおける収縮反応性増強は、受容体不活化機構の障害を示唆する。この収縮がGαq阻害薬により抑制されたことにより、SAHモデルではGPCRを介したGαqシグナルが持続している可能性がある。2.SAH後脳血管収縮性亢進に対するトロンビン阻害剤アルガトロバンの予防効果自家血にトロンビン阻害剤アルガトロバンを混じて脳槽内投与したアルガトロバン治療モデル(ARGモデル)を作成し、収縮反応性およびPAR1発現をSAHモデルと比較した。等尺性張力測定によりトロンビン収縮とPAR1-AP収縮を観察した。いずれの収縮もARGモデルではSAHモデルの約50%に減少した。酵素抗体法によるPARIの免疫組織学的解析では、ARGモデルでその発現が減弱した。アルガトロバンは、SAHモデルにおける受容体発現亢進および収縮反応性亢進を予防した。3.トロンビン収縮における活性酸素種(ROS)の関与ウサギ脳底動脈をトロンビン刺激し、dichlorofluorescein diacetate assayにより細胞内ROSの蛍光測定を行った。トロンビン刺激前、刺激15分後、45分後における蛍光強度を測定した。対照モデルとSAHモデルとの間でROS産生に有意差を認めなかった。1.ウサギくも膜下出血(SAH)モデル脳底動脈の長時間アゴニスト刺激における、張力、細胞質カルシウム濃度変化、ミオシン軽鎖リン酸化レベルの検討:ウサギ大槽内に自家血を注入したSAHモデルと、生食を注入した対照モデルを作成し、摘出脳底動脈を用いて張力・細胞質カルシウム濃度同時測定を行った。エンドセリン1、トロンビンおよびフェニレフリンによる収縮は、対照モデルでは徐々に減弱したが、SAHモデルでは長時間持続した。細胞質カルシウム濃度変化も張力と同様の時間経過を示した。また、アゴニスト刺激前、収縮ピーク時および刺激45分後におけるミオシン軽鎖リン酸化レベルを、phos-tagを用いたイムノブロッティングにより測定し、対照モデルとSAHモデルとで比較した。ミオシン軽鎖リン酸化反応も、張力、細胞内カルシウムと同様、対照モデルは時間経過とともに減弱し、SAHモデルでは持続した。
準3次元非線形不規則数値波動モデルの開発に関する研究

本研究においては、まず鉛直2次元における非線形不規則数値波動モデルを開発した。鉛直2次元モデルの基礎方程式としては磯部(1994)により提案された非線形緩勾配方程式を採用し、計算効率化を図るとともに、長周期波を含む任意の波を造波可能とするための造波境界の設定方法を確立した。また、遡上域を考慮するため、岸側にお.ける移動境界条件の定式化を行った。これらにより、任意の海底地形における任意の不規則波を造波した場合に、深海から砕波帯・遡上域までの波形、流速、乱れ分布等を計算可能なモデルを提案した。また、2次元造波水路を用いた実験を行い、遡上域も含めた波動場の測定を行って、モデルの構築に用いるとともに、検証データを得た。続いて、3次元非線形不規則数値波動モデルを開発する上で最重要な検討課題の一つである、多方向不規則波浪場に対する砕波指標について研究した。多方向不規則波浪場を実験水槽に再現するために、多方向不規則波の造波装置を開発した。これは従来の手法に比べて高精度な造波装置であり、反射波吸収のためのフィードバックが不安定となるのを避けることができる。このような造波水槽を用いて実験を行うことにより、多方向不規則波の砕波限界に関する知見を得た。準3次元非線形不規則数値波動モデルの構築にあたっては、まず非線形緩勾配方程式とブシネスク方程式に基づく波浪変形計算モデルを開発した。これらを、回折や遡上問題に適用することにより、その妥当性を確認した。このモデルを戻り流れを取り入れた鉛直流速分布の予測モデルと組み合わせることにより、準3次元非線形不規則数値波動モデルを構築した。本年度は鉛直2次元における非線形不規則数値波動モデルの開発を行うと同時に,モデル化およびその検証実験に利用される平面不規則造波水槽を完成させ,多方向不規則波における造波実験を可能にした.鉛直2次元モデルの開発に必要となる浅海波動場の鉛直構造を明らかにするため,2次元造波水路を用いた実験を行った.まず,これまで研究の遅れていた遡上域における水の動きを把握するため,遡上計を開発し,遡上域の流体運動を精度よく捉えることを可能にした.次いで一様勾配のみならずバー型やステップ型の地形を含む様々な海底地形モデルを製作し,規則波および不規則波を入射させた場合について,水面変動,流速の場所的分布,および遡上波形を測定した.それらのデータを処理し,波高分布や乱れ強度の分布等を求め,特に戻り流れの強度や分布を明らかにした.鉛直2次元モデルの基礎方程式としては磯部(1994)により提案された非線形緩勾配方程式を採用し,計算の効率化を図ると同時に,長周期波を含む任意の波を造波可能とするため造波境界の設定方法を確立した.また,乱流モデルを導入し,砕波による水面付近での乱れの発生項を付加することによってエネルギー減衰やせん断力を物理現象に沿って評価した.さらに,遡上域を考慮するため岸側における移動境界条件を定式化の定式化を行った.以上により,任意の海底地形における任意の不規則波を造波した場合に,深海から砕波帯・遡上域までの波形,流速分布,乱れ分布等を計算可能なモデルを確立し,実験結果による検証を行った.これらと平行して,3次元模型実験を行う準備として,多方向不規則造波装置の増設を行い,造波板付近における減衰定常波の影響を考慮した造波理論を定式化し,それに従って造波板を制御することで,多方向不規則波の高精度の造波を可能とした.本研究においては、まず鉛直2次元における非線形不規則数値波動モデルを開発した。1.多方向不規則造波装置の増設および改良3次元非線形不規則数値波動モデルの構築には,多方向不規則波を再現可能な水槽を用いた水理実験による現象のモデル化と検証データの取得が不可欠である.

多方向不規則波を精度良く造波するには短波長の波を含む高精度な造波が必要であるが,現有設備では造波ピストン間隔が大き過ぎ不十分であった.そこで,このピストンを増設することによる改良を行った.さらに本装置には構造上造波板下端に隙間が存在するため,理論から予測されるよりも小さい波高しか得られないという欠点があった.そこで,造波理論を再検討すると共に種々の条件下で実験を行うことにより,意図した波高が得られるよう制御理論およびプログラムの改良を行った.2.多方向不規則波実験3次元非線形不規則数値波動モデルを開発する上で最重要な検討課題の一つである,多方向不規則波浪場に対する砕波指標の構築を目的とした実験を行い,多方向不規則波の砕波限界に関する多くの基礎的知見を得た.今後は数値モデルに導入可能な砕波点判定法の構築に向けた検討を続けていく予定である.また,本装置に平行等深線海岸を模擬した岸沖方向斜面勾配を設け,離岸堤を配置することにより,多方向不規則波浪下での波浪場・海浜流場の計測を行った.得られたデータは今後数値モデルの検証データとして活用される予定である.3.非線形緩勾配方程式に基づく平面2次元数値モデルの開発非線形緩勾配方程式に基づく平面2次元場の数値モデルに関しては,回折現象および直立壁によるマッハ反射を具体例として,境界条件の設定法等を確立し,非砕波条件下での任意の非線形規則波浪場の高精度な計算を可能とした.また併せてそれぞれの現象に対する非線形性の影響を定量的に考察し明らかにした.一方,断面2次元場においては砕波および汀線移動境界を含む一連の現象を精度よく再現可能なモデルを開発したが,さらに詳細な検討を行ったところ,砕波後の平均水位の再現性に問題があることが判明した.平均水位は海浜流場に多大な影響を与えることから重要で,問題の箇所の特定に成功したことから,現在はその改善に向けた検討を行っているところである.本研究においては、まず鉛直2次元における非線形不規則数値波動モデルを開発した。鉛直2次元モデルの基礎方程式としては磯部(1994)により提案された非線形緩勾配方程式を採用し、計算効率化を図るとともに、長周期波を含む任意の波を造波可能とするための造波境界の設定方法を確立した。また、遡上域を考慮するため、岸側における移動境界条件の定式化を行った。これらにより、任意の海底地形における任意の不規則波を造波した場合に、深海から砕波帯・遡上域までの波形、流速、乱れ分布等を計算可能なモデルを提案した。また、2次元造波水路を用いた実験を行い、遡上域も含めた波動場の測定を行って、モデルの構築に用いるとともに、検証データを得た。続いて、3次元非線形不規則数値波動モデルを開発する上で最重要な検討課題の一つである、多方向不規則波浪場に対する砕波指標について研究した。多方向不規則波浪場を実験水槽に再現するために、多方向不規則波の造波装置を開発した。これは従来の手法に比べて高精度な造波装置であり、反射波吸収のためのフィードバックが不安定となるのを避けることができる。このような造波水槽を用いて実験を行うことにより、多方向不規則波の砕波限界に関する知見を得た。準3次元非線形不規則数値波動モデルの構築にあたっては、まず非線形緩勾配方程式とブシネスク方程式に基づく波浪変形計算モデルを開発した。これらを、回折や遡上問題に適用することにより、その妥当性を確認した。
極性の変化による網膜色素上皮の環境制御に関する研究

網膜色素上皮細胞(RPE)は網膜の恒常性を保つために重要な役割を担っている。網膜疾患の病態解明のため、RPE培養細胞による研究が行われているが、従前報告が少ない、生体に近い特性を持つ極性を示す培養RPEを使って研究を行った。極性RPEへのサイトカイン刺激を行ったところ、腫瘍増殖因子刺激では、血管内皮増殖因子の分泌は減少し、従来の培養細胞と逆の結果であった。RPE細胞は極性の有無によって、各種刺激に対する反応性が異なる事が解明された。極性RPEを利用することでより正確な病態理解につながると考えられる。H25年度も継続して極性網膜色素上皮細胞(RPE)を使った研究を行った。研究成果の一つは、極性を持つ細胞(極性RPE)と極性を持たない細胞(非極性RPE)との違いに注目して研究を続けた結果、炎症の際に重要なシグナルである、TNF-a刺激を行った際に、極性RPE・非極性RPEで細胞内シグナルの伝わり方が異なることを見いだした。従来RPE基礎研究においては、TNF-a等の炎症性の刺激によるVEGF分泌増加が起こると考えられていたが、極性RPEでは逆にVEGF分泌が低下することを見いだした。このことは現在注目を集めている加齢黄斑変性の病態解明につながるものと考えている。その他、TNF-aのほかトロンビンにおいても、極性・非極性RPEでの反応性の違いを見いだした。またこれまではブタRPEを使い極性RPEを作成していたが、ヒトRPEで極性を持つ細胞の培養に成功し、以後はこの細胞を使って研究を進める。ブタ細胞を使った場合、抗体等の試薬の選択に限界があったが、その点が解決さることになった。その他、極性細胞の可能性を臨床へ広げる試みとして、糖尿病黄斑症に注目して研究を進めた。糖尿病黄斑症の漿液性網膜剥離(SRD)を伴うタイプでは、嚢胞タイプやretinal swellingタイプと異なり、RPEの病態形成への関与が強いのではとの仮説を立てて研究を行っている(臨床研究において、SRDタイプのみ眼内のIL-6やIL-8が有意に高知であること、またDMEの抗VEGF療法およびステロイド眼内投与の効果の違いを調べた前向き試験から、SRDタイプにおいて、ステロイドの方が有意にSRDを消失させる効果が高いことを見いだした)。今後、これらの結果を実験的に解明すべく極性RPEの培地用いて実験を開始した。ブタ網膜色素上皮細胞(RPE)の初代培養細胞を、Transwell上に播種し極性を持った細胞を培養し実験を行い、これまでに生体内で正常RPEが分泌するVEGFやPEDFが、細胞極性を示すに伴って増加することを示した。本年度は、病的な状態で分泌が亢進している炎症性サイトカイTNF-aの作用に注目し実験をおこなった。Transwell上下コンパートメントそれぞれに、TNF-a 10ng/mlを添加し、細胞バリア機能の指標となるtransepithelialresistance (TER)、細胞間接着因子蛋白(ZO-1, Occuldin. Claudin)、VEGF分泌を解析を行ったところ、極性を持ったRPEではTNF刺激によってTER、VEGF分泌量は減少し、細胞間接着因子蛋白発現が低下した。従来の極性を持たないRPEでは、TERは不変、TNF刺激によってVEGF分泌は増加するが、それとは異なる結果であった。細胞間接着因子蛋白やVEGFについては、RT-PCRや免疫染色によっても同様の結果を得ており、この極性あるいは非極性のちがいによる細胞の反応性の違いが生体における病態形成に深く関わっていると考えている。現在、この現象の違いを細胞内シグナルの観点から解析を行っている。これまでに、主にTERや細胞間接着因子蛋白については、極性細胞においては、P38MAPKの関与によりこれらの現象が引き起こされ、一方非極性細胞ではP38MAPKの関与が少ないことを解明している。網膜色素上皮細胞(RPE)は眼内の恒常性を保つために重要な役割を担っている。網膜疾患の病態を解明すべく、RPE培養細胞を用いた研究が行われているが、従前は生体RPEがもつバリア機能、細胞間接着装置、物質輸送能などを持たない細胞(細胞極性を持たない細胞)を用いられており、生体の環境を厳密に反映しているとはいえない。我々は、ブタ細胞をtranswell上に培養し、安定的に極性を持つRPE培養法を確立し実験を行った。本研究で、極性RPEを用いた実験では、極性の有無によってTNFaやトロンビンなどに対する反応が異なることを見いだしている。従来の細胞ではTNFa刺激によりVEGF分泌は亢進していたが、極性細胞では逆の結果が得られた。トロンビン刺激ではKi-67の発現が極性細胞ではほとんど認められなかった。

極性細胞有無による様々な細胞刺激の違いを初めて示すことができ、この反応の違いがより正確に病態を理解する事につながると考えらる。すなわち、正常および病初期においては、RPE細胞は極性を有しており、病期の進行にともに細胞障害が進み、同時に極性が失われてゆくと考えられる。RPEのような極性を有する細胞においては、極性の有無を考慮する必要があることを初めて示すことができた。また、我々は細胞指向性を持つあらたなPEGリポソーム、眼内挿入可能な超小型の超音波プローブ開発をおこなった。本研究では、25Gサイズのプローブを用いて、網膜へのGFP遺伝子導入を行った。網膜疾患極性・非極性の違いによるブタ網膜色素上皮細胞の反応性の違いを、TNF-aやトロンビンといった各種刺激毎に解析を行い証明することができた。これらが細胞の状態ごとの病態形成を反映している可能性があり、より正確な病態解明につながる可能性がある。また従来ブタ細胞を用いていたが、抗体などの試薬選択において限界があった。今回ヒト網膜色素上皮細胞を用いて極性細胞の培養方法の樹立に成功した。今後はヒト細胞を用いて実験を継続する予定である。現在極性を持ったRPE培養を安定的に行うプロトコールを確立して、再現性の高い実験をおこなうことが可能となっている。また生体内での病態形成に深く関与すると考えている、極性と非極性の細胞状態における反応の違いをTNF-a刺激で実験的に確認することができ、我々の仮説をサポートする結果の手がかりを得ることができた。すなわち、生理的な状態では生体ではRPEは極性をもち、病気のストレスに対して保護的に機能している事が予想され、加齢や病的な状態によって極性を失うことが病態形成に重要であるとの考えである。現在、これらの現象を、細胞内シグナルの点からアプローチして、極性・非極性のちがいを検討を行っている。ヒト網膜色素上皮細胞を使った極性細胞の樹立に成功し、これまで問題であったブタ極性細胞をつかった実験における、試薬選択の限界の問題をクリアできた。また、ヒト網膜色素上皮細胞を使うことで、DNAマイクロアレイの利用が可能となり、各種刺激に対する極性・非極性細胞の違いを網羅的に解析することが可能となり、それらも活用予定ですある。今後のテーマである、糖尿病黄斑症について、培養培地に高血糖付加を行い(上下コンパートメント毎に)、細胞内シグナルの解析を行う予定である。極性を持つRPE細胞を用いて様々なサイトカイン等(TNF-a,IL-1b,TGF-b,トロンビン等)による刺激を行い、病態形成に関係がある因子(VEGF,PEDF, junction protein等)の解析を継続して行う。また、極性細胞と極性を持たない細胞における刺激による反応の違いのメカニズムの解析(バリア機能の解析、Golgiからの分泌解析等)を行う。今後VEGF分泌の違いのメカニズムついて、細胞内シグナルJNKに注目して解析を行う予定である。また、ブタ極性RPEを用いて、超音波照射による薬物・遺伝子導入の可能性についても開発を進める予定である。当初ブタを使った細胞培養を行っていた際にコンタミが発生、極性細胞の獲得ができなくなり数ヶ月にわたり培養がストップしたため。(その間培養維持に関わる経費が発生しなかった)その間原因究明に費やした。
Non-standard growthを持つ汎関数に対する変分問題の研究

変分問題とは、ある与えられた「量」(汎関数)の極値を与える関数を求める問題のことを言う。変分問題の解を求めようとする際、まず「弱い意味で微分可能な解」=弱解を求め、その弱解が、考えている問題の解として十分なレベルまで微分可能であることを示すという2つのステップから成る手法が取られることが多い。この後半のステップは「正則性の問題」と呼ばれている。本課題研究ではこの正則性の問題を、非標準的増大度(non-standard growth)を持つ汎関数、特にp(x)-growthと呼ばれるタイプの汎関数に対して扱い、新たな結果を得た。汎関数の極値を与える写像・関数を求める問題を変分問題と呼ぶ。変分問題を「解く」際には、(1)ソボレフ空間の中で極値を与える写像・関数を求め、(2)それらが実際に元の問題が要求するレベルまで微分可能であることを示すという2つのステップによることが多く、このような方法を「変分問題における直接法」と呼んでいる。また、この2つのステップのうち特に(2)の方を「解の正則性の問題」と呼び、古くから多くの研究者によって盛んに研究されてきた。変分問題で扱われる汎関数は、未知関数の微分に関する増大度のより、standard grwothとnon-standard growthの2種に分類されることが多い。本研究課題はNon-standard growthと呼ばれるタイプの汎関数に対して、上記の「解の正則性の問題」を扱うものである。変分問題とは与えられた汎関数の極値を与える写像を求める問題である。ある変分問題の「解」を求める手法として「変分問題における直接法」と呼ばれるものがある。これは、(1)ソボレフ空間の中で極値を与える写像・関数(弱解)を求め、(2)それらが、考えている問題が要求するレベルまで微分可能であることを示すという2つのステップによるものを指す。この後半の部分を「正則性の問題」と呼び、古くから今日まで盛んに研究されている問題である。変分問題で扱われる汎関数は、未知関数の微分への依存性、より詳しく言えば未知関数の微分の大きさ(ノルム)に関する増大度により、standard growthとnon-standard growthの2つに分類される。本研究で扱うのは、このnon-standard growthをもつ汎関数に対する変分問題に対する解の正則性の問題である。本年度は、昨年度に引き続きp(x)-growthと呼ばれるタイプの汎関数を扱った。これまでは、p(x)が2以上の場合と1<p(x)<2の場合に対して別々に結果が得られており、途中で用いる手法も異なっていた。本年度は立川の博士課程の学生である薄羽君との共同研究により、これらを統一的に扱い、これまでの結果をp(x)>1という条件の下で示すことに成功した。これは論文としてまとめ、現在一流誌に投稿中である。また、2015年10月にナポリ大学へ出張した際、Antonia Passarelli di Napoli氏、Falvia Giannettis氏らと知己を得て、"Δ2-条件"と呼ばれる条件を満たす関数φの中にエネルギー密度を入れたものの積分で与えられる汎関数、すなわちφ-growthと呼ばれる汎関数に対する研究を開始した。これに対しても、結果を得つつある。p(x)=2を超えて変化する場合に対する結果を得るのは、もう少し時間がかかると思っていたが、予想遥かにけるペースで結果を得ることができた。また、Passarelli di Napoli氏、Flavia GIanneti氏らとの共同研究は当初の予定外の新たな問題の発見につながり、今後の研究に新たな方向を与えるもとなったことの意義は極めて大きく、予想を上回る成果と言ってよいであろう。変分問題とは与えられた汎関数の極値を与える写像を求める問題であり、「直接法」と呼ばれるアプローチにおいては、まず弱解(=適当なソボレフ空間に於ける解)を求め、考えている問題が要求する正則性をその弱解が持つことを示すことを目指す。26年度はp(x)-growthと呼ばれるタイプの汎関数を扱い、p(x)が2以上に場合に対して、汎関数の最小点となる関数の、定義域の境界上での正則性を研究し、standard growthの場合に関する既知の結果から予想されるとおりの結果を得た。27年度に引き続きp(x)-growthと呼ばれるタイプの汎関数を扱った。本年度は立川の博士課程の学生との共同研究により、これらを統一的に扱い、これまでの結果をp(x)>1という条件の下で示すことに成功した。28年度はまず前年度に得た結果を論文として発表した。さらに、Napoli大の研究者等と共にラムダ関数と呼ばれる関数(N関数等いろいろな呼び方をされており、まだ確定した名称とは言えないようである)の中にエネルギー密度を入れたものの積分で与えられる汎関数に対する研究を開始し、部分正則性に関する結果を得た。

この後半のステップは「正則性の問題」と呼ばれている。本課題研究ではこの正則性の問題を、非標準的増大度(non-standard growth)を持つ汎関数、特にp(x)-growthと呼ばれるタイプの汎関数に対して扱い、新たな結果を得た。研究実績の概要の欄に記したように、本年度は境界上の正則性の問題を扱い、当初予想していた通りの結果を得ることが出来たので、「順調に進展している」と言えよう。一方、予想を越える結果が得られたり、予想していなかった新たなアイデアを得たといった類のことはなかったので、「当初の計画以上に」とは言えない。今年度は、これまでの研究の延長線上にあるp(x)-growthの問題に対するRagusa氏との共同研究を進めながら、昨年度より始めたφ-growthの問題に対するPassarelli di Napoli氏、Flavia Gianneti氏らとの共同研究も進めていく。偏微分方程式論これまでに得られた結果はすべてp(x)が2以上の場合に対してである。一方、最近、本研究代表者の指導学生であるK.Usubaにより、内部部分正則性については、1<p(x)<2でも成り立つことが示された。この結果は、本研究代表者らによって、p(x)が2以上の場合に対して得られていた結果、が1<p(x)<2の場合に対しても成り立つことを示している。すなわち、これらの結果から見る限り、p(x)=2は所謂「閾値」ではない。従って、2をまたがって変化する場合に対しても、これまでp(x)が2以上の場合に対して示してきた一連の結果の(ほとんど)すべてが、単にp(x)>1という条件のもとで示されて然るべきである。今後はこの方向で研究を進めていく。p(x)が2以上の場合と、1<p(x)<2の場合とでは、得られた(また、得られるであろう)結果は同じでも、途中の計算方法はかなりことなる。従って、p(x)>1に対して示すにはこれらの計算方法を統一できる方法を探さなければならない。このための方策は現在模索中である。また、現在、共同研究者のCatania大・Ragusa氏と、次なる問題として、微分の変数ごとに増大度が異なるダイプの問題を考えている。このタイプの問題は「非等方的(anisotropic)」と呼ばれている。この問題に対しては、着手したばかりで、問題点が山積されている。まずは、非等方的なソボレフ空間で、しかも変動指数をもったものを考え、そこでのルクセンブルグノルムに関する評価式を得なければならない。一昨年度(2014年度)は学内業務に忙殺され、当初の予定通りの海外出張ができず、90万円を越すの残金が発生していた。そのため、今年度は、科研費申請時の計画よりかなり多めに支出する計画を立て、順調に消化したが、それでも、約32万円の残金が発生した。本年度は学内業務に忙殺され、まとまった日程がとれなかったため、海外出張が出来なかった。そのため、旅費として計上していた予算の大半を使用することができなかった。今年度は既に2名以上の外国人研究者の招聘と海外出張を予定しており、全額使い切る予定である。本年度は10月に、ナポリ大学へ出張を予定している。ナポリにはnon-
デヒドロエピアンドロステロン関連ステロイドによる肝細胞癌の発癌予防に関する研究

デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)は,大量投与により実験動物で発癌抑制および癌増殖抑制作用を認める副腎ステロイドである。将来的にヒトでの臨床応用につなげていくため,その高感度微量分析方法の開発と癌増殖抑制機序の解明を行い,以下の成果が得られた。1.血中および組織中のDHEA関連ステロイド,コレステロール合成中間産物,胆汁酸合成中間産物およびオキシステロールを高分解能GC-MSまたはLC-MS/MSを用いて高感度定量する新しい方法を開発した。2.肝癌の培養細胞系を用いて,DHEAによる癌の抑制機序には少なくとも1)glucose-6-phosphate dehydrogenase活性の抑制によるNADPHとribose-5-phosphateの欠乏,2)HMG-CoA reductase活性の抑制によるコレステロール合成経路の抑制,3)MAPKカスケードの抑制による細胞増殖シグナルの抑制,4)PI3K/Aktシグナル経路の抑制によるアポトーシスの誘導の4つが関与していることを明らかにした。3.肝細胞癌(McA-RH7777)移植ラットが高コレステロール血症を呈し,肝癌組織ではコレステロール合成のフィードバックがかからず,際限なくコレステロールが合成されている原因を検討した。癌組織中にはオキシステロールが著明に増加し,核内レセプターLXRalphaを活性化することによって癌細胞からのコレステロール分泌を亢進させていた。通常オキシステロールは,コレステロール合成を促進させる転写因子(SREBP2)の活性化を抑制することによってコレステロール合成にフィードバックをかけるが,癌組織中ではSREBP2の発現が著増しているため,フィードバックに必要なオキシステロールのレベルが上昇し,相対的なオキシステロールの欠乏によってコレステロールが供給過剰になっているものと考えられた。Morris hepatomaをBuffaloラットの腹壁皮下に移植し,移植肝癌における脂質代謝の調節異常を検討した。また同実験モデルを用いて,デヒドロエピアンドロステロンおよびその関連ステロイドの腫瘍増殖抑制効果を検討した。本担癌モデルでは高コレステロール血症を発症し,移植肝癌組織ではコレステロール合成の亢進と胆汁酸合成の低下を認めた。肝癌組織中コレステロールや酸化ステロール濃度が有意に上昇していたにもかかわらず,正常の調節とは異なってコレステロール合成が亢進し,胆汁酸合成が低下している理由を明らかにするため,転写因子SREBP1,SREBP2および核内レセプターFXR, SHPの発現を定量した。その結果,SREBP2の有意な上昇とSHPの有意な低下を認め,コレステロール合成亢進はさらに上位の転写調節メカニズムによって,また胆汁酸合成低下は胆汁酸合成酵素自体の異常によって起こっている可能性が示唆された。さらに癌組織ではLDLレセプターの発現も著明に亢進し,癌はコレステロールを分泌するよりも取り込む方向にレギュレーションされ,癌がコレステロールを分泌していることが高コレステロール血症の原因ではない可能性が示唆された。デヒドロエピアンドロステロンおよびその関連ステロイド(0.01-0.5%)を含む食餌を投与し,投与しない群と2および4週間後に癌のサイズの変化を比較したが,有意な腫瘍増殖抑制は認められなかった。本腫瘍のような増殖能の強い癌の場合には効果が低い可能性,皮下に移植した場合には経口投与したステロイドの組織移行が悪いため効果がなかった可能性,さらに4週間の比較では短かすぎて有意差が得られなかった可能性が考えられた。今後原因を明らかにした後,実験モデルを変えて検討する計画である。1)前年度からの継続で,肝細胞癌(McA-RH7777)移植ラットの肝癌組織において,コレステロール(CHOL)合成のフィードバックがかからず,際限のないコレステロールの供給が行われている原因を検討した。通常CHOL合成系を促進させる転写因子(SREBP2)の活性は,27-OH-CHOL,25-OH-CHOLなどの酸化ステロールによって抑制され,それがCHOL合成フィードバック機構の本質であると考えられている。

癌組織中にはこれらの酸化ステロールが著明に増加していたが,SREBP2の発現も増加しているため,フィードバック自体のセットポイントが上昇し,CHOLが供給過剰になっているものと考えられた(投稿中)。2)血中および組織中のデヒドロエピアンドロステロン(DHEA)関連ステロイド(DHEA,7αOH-DHEA,7βOH-DHEA,7oxo-DHEA)を高分解能GC/MS/SIMを用いて定量する新しい方法を開発した。本法は重水素で標識されたDHEA関連ステロイドを内部標準として用いる同位体希釈法による手法である。従来のイムノアッセイと比較して,高い信頼性の下で高感度測定が可能となった(Steroids,2004)。3)DHEAの抗腫瘍作用のメカニズムを明らかにするために,肝癌細胞株(HepG2)を用いて基礎的検討を行った。その結果,DHEAはAktのリン酸化を阻害することによってPI3K/Akt signaling pathwayを抑制し,アポトーシスを誘導する可能性が示唆された。さらに,アポトーシスの誘導とは別に,DHEAはG0/G1 phaseで,cell cycleを停止させる作用があることが明らかになった(J Gastroenterol, in press)。コレステロール合成系フィードバック制御の異常は,多くの肝細胞癌に共通の所見である。この異常メカニズムの解明は,肝癌の発癌および増殖の抑制方法の開発に寄与する可能性がある。本年度は肝癌(McA-RH7777)移植ラットにおける癌部と非癌部で,コレステロールの合成,分泌,異化に関与する様々な酵素の発現と活性,核内レセプターを含む転写因子の発現,核内レセプターのリガンド濃度の測定と解析をMicroarray, real-time PCR, Western bloting, GC/MS等を用いて行った。昨年度までに,LXRαのリガンドである一部のoxysterolsが肝癌組織中で増加していることがわかっていたが,LXRαの標的遺伝子であるABCA1,ABCG1,ABCG5,ABCG8等はいずれも有意に増加していた。次にoxysterols増加の原因を明らかにするために,oxysterols合成系(CHOL合成系)と分解系(胆汁酸合成系)の評価を行った。その結果,腫瘍組織ではoxysterols合成系の亢進と分解系の抑制を認めた。CHOL合成系を促進する転写因子SREBPsおよびその制御蛋白群(SCAP, INSIG-1,INSIG-2)の遺伝子発現は,いずれも腫瘍組織で5倍以上に増加していた。
双極性障害における細胞内pH低下と白質高信号についての研究

我々はこれまで、リチウム治療中で寛解期にある双極性障害患者40名の前頭葉において、リン磁気共鳴スペクトロスコピー(^<31>P-MRS)により細胞内pHが有意に低下していることを報告してきた。この所見が薬物の影響なのか、あるいは双極性障害の病態に関連しているのかは未だ不明である。最近、双極性障害では、MRI(磁気共鳴画像)により皮質下高信号領域が高頻度に見られることが報告され、多くの研究で一致した結果が得られている。本研究の目的は、1)無投薬の患者において、細胞内pHの低下が見られるかどうかを確認すること、2)細胞内pH低下と皮質下高信号の関連を調べること、である。まず7名の、寛解期にある無投薬の双極性障害患者について測定を行ったところ、リチウム治療中の患者と同様、細胞内pHの低下を認めたことから、pHの低下は双極性障害の病態生理に関連していると考えられた。一方、14名の患者で、^<31>P-MRSとMRIを測定した。MRIはFazekasの評価尺度を用いて定量的に評価した。その結果、皮質下高盾号領域を認める患者では、認めない患者に比して細胞内pHが有意に低かった。また、皮質下高信号を持つ患者では、リン酸ジエステル(PDE)が有意に高いという結果が得られた。これらの結果から、脳の細胞内pH低下はリチウムの影響ではなく、双極性障害の病態生理を反映しており、細胞内pH低下、PDEの上昇、皮質下高信号という3つの独立の所見は、互いに関連を持っていると考えられた。pH低下とPDEの上昇は正常者の皮質下高信号における所見とは異なっていること、^<31>P-MRSを測定した部位に含まれる高信号部位は実際はわずかであることから、双陽性障害患者では何らかの独特な脳エネルギー代謝異常が存在し、その結果皮質下高信号が生じていると推測される。我々はこれまで、^<31>P-MRS(リン磁気共鳴スペクトロスコピー)を用いて、双極性障害における脳代謝について検討してきた。その結果、細胞内pH低下が見られた。一方、双極性障害患者では、MRIにより、皮質下白質信号(WMHI)領域が多く見られることが報告されている。WMHIで細胞内pHの低下が見られることから、これらの間の関係について検討した。まず、細胞内pH低下が、投薬の影響でないことを確認するため、未投薬の双極性障害患者7名において、^<31>P-MRS測定を行ったところ、やはり細胞内pHの低下が見られ、この所見が治療薬の影響ではないことが確認された。更に、14名の患者において、^<31>P-MRSとT2強調MRIを同時に測定した。WMHIは、Coffeyらの定量的評価尺度を使って評価した。その結果、WMHIを持つ患者では、持たない患者に比して、細胞内pHが低い傾向が見られた。更に、WMHIを持つ患者では、リン酸ジエステル(PDE)が、WMHIを持たない患者および年齢の一致した正常対照群に比して有意に高かった。これらの結果は、双極性障害患者に見られる細胞内pHの低下がWMHIと関連していることを示唆していると思われた。しかし、WMHIを持つ双極性障害患者では、同時にPDEの上昇という所見が見られ、これは通常のWMHIでは報告されていないことから、双極性障害患者におけるWMHIは、正常高齢者に見られるWMHIとは生化学的に異なった基盤を持つ可能性も考えられ、更なる検討が必要と思われた。