hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聴覚系におけるephチロシンキナーゼの分子生物学的,細胞生物学的解析

細胞でのチロシンのリン酸化は種を越えて生物の成長と発生および細胞間の相互作用の調節に関わっている。今までの研究成果として、高度に分化した感覚器である内耳の発生および機能維持のために必須のレセプター型チロシンキナーゼ(receptor tyrosine kinase,RTK)がどのような種類であり、内耳でどのように発現しているかを調査し、発表してきた。この研究から内耳でeph関連RTKが数種類同定され、さらにephファミリーに属するehk-2が内耳のラセン神経節および前庭神経節で発現していることが明らかにされた。今回の研究では、ehk-2タンパクに対するポリクローナル抗体を作成し、その抗体を用いてタンパクのレベルでehk-2が内耳でどのような役割を果たしているのかを明らかにすることを試みた。方法は、生後4週目のラットに回転刺激を与えて、そのラットの前庭神経節でehk-2の発現に変化がみられるかどうかを凍結組織切片上で免疫組織学的な手法をもちいて検討した。その結果、回転刺激を与えたラットでも正常のラットと同様に前庭神経節細胞でehk-2タンパクが検出された。このことはehk-2が前庭神経節細胞の機能維持に何らかの機能を果たしているが、回転刺激では影響されないことを示している。Ephファミリーはそのリガンドとともに、神経系が正しく機能するため神経細胞間のネットワークの正確な形成に役割を果たしていることがわかってきている。今後、内耳で同定された他のephファミリーが聴覚および前庭でどのように機能しているかを神経節細胞と中枢神経レベルで検討していく予定である。神経線維はその由来する細胞(前シナプス)間の位置関係が標的細胞(後シナプス)間でも保存される形で投射される(topographic projection)。このtopographic projectionは神経系のいたるところで見られるが、どのような機序でこの正確なネットワークが形成されるのかは不明であった。最近ephチロシンキナーゼ(RTK)およびそのリガンドであるephrinが位置情報を表す指標として機能しうることが報告された。今後、ラセン神経節細胞の培養システムを確立し、神経節細胞でのephとephrinの機能を明らかにしていく予定である。
BaTiO_3基単粒界PTCR素子の作成および特性評価

BaTiO_3セラミックスにTi^<4+>またはBa^<2+>イオンと価数の異なる陽イオン、例えば、Nb^<5+>やY^<3+>イオンを添加すると、添加されたイオンがドナーとして作用するために室温において半導性が生じる。そして、試料が多結晶体の場合には、温度変化に対して抵抗値が不連続的な増大を示すいわゆる、Positive Coefficient of Resistivity Effect (PTCR Effect)を示す。しかしながら、PTCR挙動に関しては未だ、その機構について明らかにはされてない。本研究では、このPTCR特性を示す試料についてその微細組織を制御する点に着目し、微量添加元素が微細組織に与える影響および微細組織が制御された試料を用いて、単粒界でのPTCR特性の評価を行った。まず、微細組織制御であるが、BaTiO_3の微細組織は、ペロブスカイトが多結晶構造中での微量のA/Bサイトの非化学量論性が大きく影響を及ぼすことが判明した。すなわち、微量のAサイト過剰試料では連続粒成長が生じ均一な整粒組織を呈するのに対し、Bサイト過剰では、異常粒成長が生じ、不均一な組織を呈することが判明した。そして、同試料では熱処理条件を最適化することによって粒径約1mm程度の粗大結晶粒組織が得られることが判明した。この様に添加量そして熱処理温度を制御することによって粗大結晶粒組織が得られた試料に対し、単粒界測定が可能となった。単粒界測定を行った結果、PTCR特性には結晶粒界方位依存性が存在することを突き止めた。本研究結果は、PTCR特性の起源に関する知見を与えるものであり、今後、PTCR特性と結晶粒界方位との関連性について研究するための指針を与えられたものであると考えられる。
微重量法を用いた非平衡ガス中での酸化物触媒の酸素活量の測定

本研究は微重量熱天秤による酸化物試料中の酸素濃度測定装置の整備を行い,酸素に微量の一酸化炭素(あるいは酸化窒素)を含む非平衡混合ガスが触媒(コバルト系,鉄系,銅系のペロブスカイト型酸化物など)の表面に接したとき,そこで起こる一酸化炭素や酸化窒素の酸化還元反応に伴い触媒酸化物中の酸素濃度がどの様に変化するかを測定することを目標とした.然るに,初年度前半に代表者が横浜国大から現職場に移動し,当初計画で既存設備としていた装置が利用できなくなり,特に,熱天秤系とその周辺機器の全てを新規購入作製が必要となったため,研究の進め方は当初計画と可成り異なるものとなった.即ち,熱天秤系の作製と平行して,代表者の元所属した横浜国大の研究室との共同で導電率の変化から固体内の不定比的な酸素濃度変化を考察する手法を検討した.この研究は酸素に微量の酸化窒素を含む場合を中心に進められ,銅系,鉄系,チタン系のペロブスカイト型酸化物において,微量の二酸化窒素分圧の変化によって雰囲気酸素分圧が実効的に数桁上昇したことに相当する導電率変化が認められた.この変化は緻密体・単結晶の方が他孔体より顕著であり固体内不定比酸素濃度が平衡論から予想される値より大幅に酸化側に変化したことを示している.熱天秤系は平成7年度後半に漸く測定可能な段階になり,酸素中に微量の一酸化炭素を含むガスが接したときのコバルト系ペロブスカイト型酸化物の重量変化の測定を単結晶試料を用いて進めた.900°Cで1%程度の酸素を含む系に一酸化炭素を数百ppm0.5%導入することにより不定比酸素量の還元側への変化を示す重量減少が観測され,表面での一酸化炭素酸化反応により試料の酸化比量が熱力学平衡によって決まる値より更に還元側の値を示すことが検証された.本研究は微重量熱天秤による酸化物試料中の酸素濃度測定装置の整備を行い,酸素に微量の一酸化炭素(あるいは酸化窒素)を含む非平衡混合ガスが触媒(コバルト系,鉄系,銅系のペロブスカイト型酸化物など)の表面に接したとき,そこで起こる一酸化炭素や酸化窒素の酸化還元反応に伴い触媒酸化物中の酸素濃度がどの様に変化するかを測定することを目標とした.然るに,初年度前半に代表者が横浜国大から現職場に移動し,当初計画で既存設備としていた装置が利用できなくなり,特に,熱天秤系とその周辺機器の全てを新規購入作製が必要となったため,研究の進め方は当初計画と可成り異なるものとなった.即ち,熱天秤系の作製と平行して,代表者の元所属した横浜国大の研究室との共同で導電率の変化から固体内の不定比的な酸素濃度変化を考察する手法を検討した.この研究は酸素に微量の酸化窒素を含む場合を中心に進められ,銅系,鉄系,チタン系のペロブスカイト型酸化物において,微量の二酸化窒素分圧の変化によって雰囲気酸素分圧が実効的に数桁上昇したことに相当する導電率変化が認められた.この変化は緻密体・単結晶の方が他孔体より顕著であり固体内不定比酸素濃度が平衡論から予想される値より大幅に酸化側に変化したことを示している.熱天秤系は平成7年度後半に漸く測定可能な段階になり,酸素中に微量の一酸化炭素を含むガスが接したときのコバルト系ペロブスカイト型酸化物の重量変化の測定を単結晶試料を用いて進めた.900°Cで1%程度の酸素を含む系に一酸化炭素を数百ppm0.5%導入することにより不定比酸素量の還元側への変化を示す重量減少が観測され,表面での一酸化炭素酸化反応により試料の酸化比量が熱力学平衡によって決まる値より更に還元側の値を示すことが検証された.平成6年度は微重量熱天秤による酸化物試料中の酸素濃度測定装置と,それに接続するガス混合・流通系の作製を行い,COの酸化反応が表面で起きているときの触媒(La_<1-x>Sr_xCo0_<3-d>あるいはLa_<2-x>Sr_xCu0_<4-d>)中の酸素濃度の変化を測定することを目標とした.しかし,申請者が横浜国大から東北大学に移動したため,手持ちの汎用品が全く無く,温度制御器等の電子部品,ジョイント,セラミックス材料,減圧弁等のガス系材料など,汎用品のすべてを新規購入せざるを得なくなった.そのため,研究の進行は予定より遅れている.現在,主要購入備品である微重量天秤を新規作製した天秤架台への取り付けと調製作業が進んでいる.また,試料の取り替えに適した上下可動式電気炉,ガス導入用のジョイントなどは完成している.ガス混合・流通系については主要部品(流量計,配管材料,コック等)の調達が進んでいるが,予算の関係で完全なシステムの完成は平成7年度に入ってからになる.本課題に関連して,申請者の元所属した横浜国大のグループとの共同でLa_2Cu0_<4+d>の導電率の酸素分圧とNO_2分圧への依存を測定した.その結果,600°Cに於いて0.001気圧のNO_2中の導電率が10-100気圧の酸素中に相当する値になり,NO_2の酸化物表面での窒素と酸素への平衡化反応により酸化物が極めて高い酸化状態になることが示された.この結果は平成6年9月の化学センサ研究発表会で報告した.本課題で目指す重量法による現象の検証が待たれている.

本研究は2年の研究期間で微重量熱天秤による酸化物試料中の酸素濃度測定装置の整備を行い,酸素に微量のCO(あるいはNOx)を含む非平衡混合ガスが触媒(La_<1-x>Sr_xCoO_<3-d>あるいはLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-d>)表面に接したとき,そこで起こるCO酸化あるいはNOx還元反応に伴い触媒酸化物中の酸素濃度がどの様に変化するかを測定することを目標とした.然るに,初年度前半に申請者が横浜国大から現職場に移動となり,当初計画で既存設備としていた装置が利用できなくなり,特に,熱天秤系とその周辺機器の全てについて新規購入作製が必要となったため,研究の進め方は当初計画と可成り異なるものとなった.即ち,熱天秤系の作製と平行して,申請者の元所属した横浜国大の研究室との共同で導電率の変化から固体内の不定比的な酸素濃度変化を考察する手法を検討した.この研究は酸素に微量のNO_2ガスを含む場合を中心に進められ,La_2CuO_<4+d>,La_<0.5>Sr_<0.5>FeO_<3-d>,SrTiO_3において,何れもの微量NO_2分圧の変化によって雰囲気酸素分圧が実効的に数桁上昇したことに相当する導電率変化が認められた.この変化は緻密体・単結晶の方が多孔体より顕著であり固体内不定比酸素濃度が平衡論から予想される値より大幅に酸化側に変化したことを示している.熱天秤系は本年度後半に漸く測定可能な段階に整備が進み,酸素中に微量のCOを含むガスが接したときのLa_<0.9>Sr_<0.1>CoO_<3-d>の重量変化の測定を単結晶試料を用いて開始した.現在までのところ,900°Cで10%程度の酸素を含む系にCOを数百ppm数%導入することにより不定比酸素量の還元側への変化を示す若干の重量減少が観測されているが,表面でのCO酸化反応により試料の酸素不定比量が熱力学平衡によって決まる値よりより更に還元側の値を示したことによるものであるか否か,その結論を出せるには至っていない.
単調正規空間の積におけるC*-,C-,P-埋め込みの研究

単調正規空間は,距離空間や全順序位相空間を一般化した概念である。単調正規空間の積空間において,その部分集合から区間[0,1],実数直線,バナッハ空間などへの連続関数が,積空間全体上の連続関数に拡張できるための条件等を,位相空間論・集合論の両面からのアプローチで研究する。
フォスファチジン酸を介した植物免疫プライミング誘導機構の解明と耐病性付与への展開

リン脂質輸送SEC14の免疫誘導における機能、特にリン脂質代謝系の活性化について明らかにした。また、リン脂質代謝酵素としてPLC2を単離し、病害抵抗性への関与明らかにした。さらに、PAを介した抵抗性機構に関わる伝子群を単離するとともに、PAの直接のターゲット分子として、SnRK1の関与の可能性を見出した。これらの2種の酵素は、自己細胞死を伴う過敏感反応(HR)には関与せず、植物の基礎的な免疫への関与を示した。青枯病はRalstonia solanacearumによって引き起こされる土壌伝染性の難防除・細菌性病害である。申請者はNicotiana植物をモデルに青枯病発病の成否に関わる植物の分子応答機構について解析を進めている。病原性・非病原性青枯病菌を接種したNicotiana植物より青枯病菌感染応答性遺伝子の遺伝子発現プロファイルと機能解析を進める過程で、リン脂質代謝に関わると推定される酵母のフォスファチジルイノシトール輸送タンパクであるSec14Pタンパク質のホモログとフォスファチジン酸フォスファターゼ(PAP)を見出した。SEC14Pはリン脂質の輸送を介してPLC、PLD等のリン脂質代謝酵素活性を活性化することによって、シグナルリン脂質であるフォスファチジン酸(PA)を生産した結果、植物免疫の活性化を導く。一方、PAPを抑制した植物ではPAの蓄積を介して青枯病、野火病等の広範囲の植物病原細菌に対して強い抵抗性を示す。これらの結果から、PAの生産が植物免疫のON・OFFに重要であることを示してきた。本研究ではSec14P、PAPに加えリン脂質代謝に関連するフォスフォリパーゼC、およびD(PLC、PLD)、ジアシルグリセロールキナーゼ(DAGK)、PAの下流で抵抗性誘導に重要なシグナル伝達因子の解明に着目し、解析を進めた。まず、PA合成に直接かかわる酵素として新奇のDAGKを2種単離した。これらDAGKを抑制した植物ではPA合成量の低下に伴い、病害抵抗性が低下した。さらに、PAを介した抵抗性機構の解明のため、PAP抑制植物を用いたトランスクリプトーム解析から、PAP抑制植物において特異的に発現が上昇する遺伝子を多数見出した。それに加えて、PAの直接のターゲット分子の解明のため、PAに結合能を有するタンパク質に着目した結果、2種のタンパク質リン酸化酵素の関与の可能性を見出した。さらに、ゲノム編集によるPAPノックアウト植物の作出も行った。PA合成に直接かかわる酵素として新奇のDAGKを2種単離し、病害抵抗性への関与を明らかにした。さらに、PAを介した抵抗性機構に関わる伝子群を単離するとともに、PAの直接のターゲット分子として、2種のタンパク質リン酸化酵素の関与の可能性を見出した。これらの成果はPAを介した病害抵抗性の解明に大きな意義がある。さらに、PAPノックアウト作物の作出は、PAを介した病害抵抗性の解明のみならず、PAPをターゲットとした病害抵抗性育種の可能性を検討する格好の材料となる。そのような理由から、当初の予定より進捗状況は良好と考えている。これまでに、フォスファチジルイノシトール輸送SEC14はリン脂質代謝酵素活性を活性化することによって、フォスファチジン酸(PA)を生産した結果、植物免疫の活性化を導く。一方、フォスファチジン酸脱リン酸化酵素(PAP)を抑制した植物ではPAの蓄積を介して植物病原細菌に対して抵抗性を示す。本研究ではSec14P、PAP、フォスフォリパーゼC、およびD(PLC、PLD)、PAの下流のシグナル伝達因子SnRk1に着目した。Sec14P抑制植物では、青枯病菌、タバコ野火病菌に対する抵抗性が低下する。SEC14は自己細胞死を伴う過敏感反応(HR)には関与せず、病原体由来の共通的分子パターン(PAPMs)で誘導される、植物の基礎的な免疫であるPAMPs誘導免疫(PTI)の特徴的な現象であるカロース沈着、PTIマーカー遺伝子の発現に関与していることを見出した。次に、PA合成に直接かかわる酵素としてPLCに着目した。PLCはジーンファミリーを形成していることから、植物免疫に関与するPLCの検索を行った。その結果、PLC2抑制植物では青枯病に対する抵抗性の低下が観察された。PLC2はSEC14同様に、PTIの特徴的な現象であるカロース沈着、PTIマーカー遺伝子の発現に影響を与えることを見出した。さらに、PAの下流で機能するタンパクリン酸化酵素であるSnRk1抑制植物の解析から、SnRk1もETIには関与せず、PTIの誘導に影響を与えることを見出した。本年度の研究成果から、PTI制御とリン脂質代謝(SEC14、PLC、SnRK1)を明らかにした。これらに加えて、ゲノム編集によりPAPを破壊したPAP欠損植物を作出し、病原体の感染実験を進めた。これまで解析を続けてきた、SEC14リン脂質輸送たんぱく質が植物の基礎的な免疫であるPAMPs誘導免疫(PTI)への関与を示した。PA合成に直接かかわる酵素としてPLC2を単離し、病害抵抗性への関与明らかにした。これらの2種の酵素は、自己細胞死を伴う過敏感反応(HR)には関与せず、植物の基礎的な免疫であるPTIへの関与を示した。これらの成果はPAを介した病害抵抗性の解明、特にPTIの誘導メカニズムの解明に大きな意義がある。

さらに、PAPノックアウト植物の作出は、PAを介した病害抵抗性の解明のみならず、PAPをターゲットとした病害抵抗性育種の可能性を検討する格好の材料となると考え、PAP抑制植物を用いた耐病性植物作出の検討も進めるに至っている。そのような理由から、進捗状況は順調・良好と考えている。これまでに、フォスファチジルイノシトール輸送SEC14はリン脂質代謝酵素活性を活性化することによって、フォスファチジン酸(PA)を生産した結果、植物免疫の活性化を導く。一方、フォスファチジン酸脱リン酸化酵素(PAP)を抑制した植物ではPAの蓄積を介して植物病原細菌に対して抵抗性を示す。今年度はフォスフォリパーゼC、およびD(PLC、PLD)、PAの下流のシグナル伝達因子SnRk1に着目した。PLCはジーンファミリーを形成していることから、植物免疫に関与するPLCの検索を行った。その結果、PLC2抑制植物では青枯病に対する抵抗性の低下が観察された。PLC2は自己細胞死を伴う過敏感反応(HR)には関与せず、病原体由来の共通的分子パターン(PAPMs)で誘導される、植物の基礎的な免疫であるPAMPs誘導免疫(PTI)の特徴的な現象であるカロース沈着、PTIマーカー遺伝子の発現に関与していることを見出した。また、PA合成に関わる別の経路を構成するPLDもジーンファミリーを形成していることから、植物免疫に関与するPLDの検索を行った。その結果、PLCδ抑制植物では青枯病に対する抵抗性の低下が観察された。さらに、PAの下流で機能するタンパクリン酸化酵素であるSnRk1抑制植物の解析から、SnRk1もETIには関与せず、PTIの誘導に影響を与えることを見出した。本年度の研究成果から、PTI制御とリン脂質代謝(PLC、PLD、SnRK1)を明らかにした。リン脂質輸送SEC14の免疫誘導における機能、特にリン脂質代謝系の活性化について明らかにした。また、リン脂質代謝酵素としてPLC2を単離し、病害抵抗性への関与明らかにした。さらに、PAを介した抵抗性機構に関わる伝子群を単離するとともに、PAの直接のターゲット分子として、SnRK1の関与の可能性を見出した。これらの2種の酵素は、自己細胞死を伴う過敏感反応(HR)には関与せず、植物の基礎的な免疫への関与を示した。PA合成に直接かかわる酵素として新奇のDAGKについては酵素学的性質の解明、さらには病害抵抗性への関与に関する分子機構を詳細に解析し、早急に国際的なジャーナルへの投稿を目指す。PAを介した抵抗性機構に関わる伝子群についてはハイスループットな遺伝子サイレンシング法により、病害抵抗性に関わっている遺伝子のスクリーニングを行うとともに、詳細な機能解析にを進める。PAの直接のターゲット分子として、2種のタンパク質リン酸化酵素については酵素学的性質の解明、さらには病害抵抗性への関与に関する分子機構を詳細に解析し、早急に国際的なジャーナルへの投稿を目指す。PA合成に直接かかわる酵素であるPLCについてはPTIへの関与が明らかになってきたことから、病害抵抗性への関与に関する分子機構を詳細に解析し、早急に国際的なジャーナルへの投稿を目指す。
キクとウイロイドの温室生態学

本研究ではキク矮化ウイロイド(CSVd)感受性品種であるキク`ピアト'にCSVdを接種し,その後の感染配列の変化を調査していく.単系統のCSVdを接種するために接種源としてin vitro転写したRNAを用いる予定であり,まずはこのRNAを用いた効率的な接種系を確認した.濃度調整したウイロイドRNAを,ペンチあるいはカーボランダムと綿棒を用いた機械的接種に用いたところ,ペンチを用いた時に良好な感染率(92%)を得た.次に,感染配列から変異系統を抽出する手法を検討した.接種1か月後に感染株の上位葉からRNAを抽出し,サンプル中のCSVd配列をRTーPCRによって増幅・クローニングした.クローニングした配列をGCクランプを付加したプライマーを用いたPCRによって増幅し,温度勾配ゲル電気泳動システムを用いたヘテロデュープレックス解析により感染配列を調査した.この結果,調査した32クローンの中から,接種に用いた配列とは異なるバンドパターンを示す増幅産物を4種得た.これらの配列をサンガーシーケンスにより確認すると,それぞれ接種に用いた配列とは1あるいは2塩基の相違を持つCSVd配列であることがわかり,本手法によりCSVdの変異系統を1塩基レベルでスクリーニングできることを確認した.なお,2019年度春に研究代表者の所属機関異動があったが,実験に用いる`ピアト'CSVdフリー株はin vitro培養にて継代し,無事に移動した.現在はin vitroにおいて増殖を進めているところであり,2019年度夏季から圃場に定植できる予定である.本研究では多くの植物体サンプルを用いてCSVd配列を調査する予定である.本年度は,このために必要な接種系とCSVd配列の解析方法を確立できた.当初予定通り,圃場におけるCSVd多様性の年次変化を調査していくための準備が整った.予定通りキクを温室内で栽培し,植物体のサンプリングとCSVd配列の調査を実施していく.本研究ではキク矮化ウイロイド(CSVd)感受性品種であるキク`ピアト'にCSVdを接種し,その後の感染配列の変化を調査していく.単系統のCSVdを接種するために接種源としてin vitro転写したRNAを用いる予定であり,まずはこのRNAを用いた効率的な接種系を確認した.濃度調整したウイロイドRNAを,ペンチあるいはカーボランダムと綿棒を用いた機械的接種に用いたところ,ペンチを用いた時に良好な感染率(92%)を得た.次に,感染配列から変異系統を抽出する手法を検討した.接種1か月後に感染株の上位葉からRNAを抽出し,サンプル中のCSVd配列をRTーPCRによって増幅・クローニングした.クローニングした配列をGCクランプを付加したプライマーを用いたPCRによって増幅し,温度勾配ゲル電気泳動システムを用いたヘテロデュープレックス解析により感染配列を調査した.この結果,調査した32クローンの中から,接種に用いた配列とは異なるバンドパターンを示す増幅産物を4種得た.これらの配列をサンガーシーケンスにより確認すると,それぞれ接種に用いた配列とは1あるいは2塩基の相違を持つCSVd配列であることがわかり,本手法によりCSVdの変異系統を1塩基レベルでスクリーニングできることを確認した.なお,2019年度春に研究代表者の所属機関異動があったが,実験に用いる`ピアト'CSVdフリー株はin vitro培養にて継代し,無事に移動した.現在はin vitroにおいて増殖を進めているところであり,2019年度夏季から圃場に定植できる予定である.本研究では多くの植物体サンプルを用いてCSVd配列を調査する予定である.本年度は,このために必要な接種系とCSVd配列の解析方法を確立できた.当初予定通り,圃場におけるCSVd多様性の年次変化を調査していくための準備が整った.予定通りキクを温室内で栽培し,植物体のサンプリングとCSVd配列の調査を実施していく.
地理的表示(GI)を活用したSDGsに寄与する農業と農村振興に関する日欧比較研究

農村(田園)の資源価値を再発見・再定義しそこで実践される農業活動はどのようにSDGs(持続可能な開発目標)の達成に貢献できるのかを明らかにする。これが本研究課題の核心をなす学術的「問い」である。いわゆるスマート農業やICT等によって効率化するのではなく、非効率といわれる農村の営みの機能を整理しSDGsの文脈で価値を再検討することで既存理論が説明できない地域ポテンシャルを高める新たな理論を提示する。
口腔組織の毛細リンパ管における機能分子発現機構の解明

今回の研究では、口腔内および口腔以外のリンパ管を介した免疫機構を明らかにするため、免疫で重要な役割を果たす複数のタンパク質の研究を行いました。その結果、口腔内では部位によりリンパ管の果たす役割が異なる可能性を、また口腔以外では、いくつかのタンパク質が相互連携していることを明らかにしました。以上から、全身のリンパ管は、物質輸送だけではなく免疫機構にも関与することが分かりました。本研究課題の目的は、口腔組織の毛細リンパ管における機能分子発現機構が、口腔組織以外の組織における毛細リンパ管と如何なる点で異なっているのかを明らかにすることにある。具体的には、(3) TLR依存性NF-kB経路およびその他の経路を介した、種々の白血球接着因子およびケモカイン発現誘導機構の相違を明らかにする。・種々のヒト口腔組織(舌、歯肉、頬粘膜、歯髄、口蓋扁桃)毛細リンパ管に対して免疫組織学的検索を行い、以下の事柄を明らかにした。1.上記全ての健常組織毛細リンパ管において、cys-cys chemokine 21(CCL21)の発現が認められたが、炎症組織では認められなかった。2.健常および炎症舌組織における毛細リンパ管においてToll-like receptor 2(TLR2)およびTLR4の発現が認められた。その他の組織にではTLR2およびTLR4の発現が認められなかったことから、詳細を明らかにするため、現在免疫電顕を用いた超微細構造学的検索を行っている。・LECは培養系ではよりアポトーシスを起こしやすいことから、LECを不死化する必要がある(不死化による細胞の性質に変化は認められないことは既に証明されている)。そこで申請者らは、ヒトTERT遺伝子発現プラスミドをLECに導入する検索を行っているが、導入効率が悪く細胞株樹立には至っていないため、現在も検索中である。本研究課題の目的は、口腔組織の毛細リンパ管における機能分子発現機構が、口腔組織以外の組織における毛細リンパ管と如何なる点で異なっているのがを明らかにすることにある。<In vivoの検索>前年度の検索では、健常および炎症ヒト舌組織におけるToll-like receptor(TLR)2およびTLR4の発現を明らかにしたが、本年度はさらに詳細な検索を行い、以下の成果を得た。1.健常および炎症舌組繊におけるTLR発現は、結合組織乳頭部の毛細リンパ管に限局し、粘膜固有層の集合リンパ管では認められなかった。2.舌悪性腫瘍組織では、多くのリンパ管が腫瘍部位に存在し、TLR2およびTLR4の発現が認められた。3.健常および炎症歯肉組織においても舌組織と同様に、結合組織乳頭部毛細リンパ管に限局してTLR2およびTLR4の発現が認められた。2.In vinoの検索から、舌および歯肉組織こおいてもTLRの発現が認められたため、これらのLECの分離が必要となった。Dynal社の免疫磁気ビーズによる細胞分離システムにより、混合培養した細胞群から市販のLECのみを分離することには成功しているが、舌および歯肉組織の絶対数が少ないため、現在も検索中である。<In vivoの検索>20062007年の検索では、口腔組織におけるToll-like receptor (TLR) 2およびTLR4の発現を明らかにしたが、本年度はさらに詳細な検索を行い、修正も加えて以下の成果を得た。1.健常舌組織では、結合組織乳頭部および粘膜固有層におけるほぼすべての毛細リンパ管および集合リンパ管においてTLR2およびTLR4の同時発現が認められた。2.健常歯肉組織では、結合組織乳頭部の毛細リンパ管においてTLR2およびTLR4の発現が認められず、粘膜固有層の集合リンパ管においてTLR2およびTLR4の同時発現が認められた。3.炎症舌組織および炎症歯肉組織では、ほぼすべてのリンパ管においてTLR2およびTLR4の発現は認められなかった。4.健常歯髄組織では、すべてのリンパ管でTLR2およびTLR4の発現は認められなかった。5.健常大腿皮膚組織においては、真皮および皮下組織のほぼすべてのリンパ管においてTLR2およびTLR4の発現が認められた。2. In vivoの検索から、一部の口腔組織リンパ管にTLRの発現が認められたため、これらのLECの分離が必要となったが、舌および歯肉組織の絶対数が少ないため、前年度に引き続き検索中である。<In vivoの検索>

20062008年の検索では、口腔組織におけるToll-like receptor (TLR)2およびTLR4の発現を明らかにしたが、本年度はさらに詳細な検索を行い、修正も加えて以下の成果を得た。1.健常舌組織では、結合組織乳頭部および粘膜固有層におけるほぼすべての毛細リンパ管および集合リンパ管でTLR2およびTLR4の同時発現が認められた。2.健常歯肉組織では、結合組織乳頭部の毛細リンパ管でTLR1、TLR2ならびにTLR4の発現が認められず、粘膜固有層の集合リンパ管のほとんどでTLR1、TLR2ならびにTLR4の同時発現が認められた。一方TLR6は全てのリンパ管で発現が認められた。3.炎症舌組織および炎症歯肉組織では、ほぼすべてのリンパ管でTLR1、TLR2、TLR4ならびにTLR6の発現は認められなかった。2.ヒト口腔組織からのリンパ管内皮細胞に関しては分離培養が不可能であったことから、現在マウスを用いた分離培養の計画を立案している。
癌血管新生抑制遺伝子エンドスタチンを用いた遺伝子治療の基礎的研究

[目的]O'Reillyらはマウスの血管内皮腫(EOMA)の培養上済から内皮細胞を特異的に抑制する因子としてXVIII型コラーゲンのC末端フラグメントである20kDのタンパク質を単離、精製しこれをEndostatinとした。今回われわれは、マウスEndostatin-cDNAをマウス扁平上皮癌NRS-1およびSCGVII細胞に遺伝子導入し、in vivoにおけるEndostatinの効果について解析した。[方法]マウスEndostatin cDNAをpRC/CMV2発現vectorに挿入し、これをNRS-1およびSCC-VII細胞に遺伝子導入しTransfectantsを作製した。またコントロールとしてVectorのみを導入した。TransfectantsをC3H/Heマウス皮下に移植し解析を行った。[結果]NRS-1およびSCC-VII細胞においてEndostalin-Transfectantsはコントロールに比べ有為に腫瘍増殖が抑制された。また組織学的検討において微小血管数の減少と腫瘍細胞のアポトーシス誘導効果が認められた。[結論]扁平上皮癌へのEndostatin遺伝子導入の治療モデルは、新しい癌治療モデルとして有用であることが示唆された。O'Reillyらはマウスの血管内皮腫(EOMA)の培養上清から内皮細胞を特異的に抑制する因子としてXIII型コラーゲンのC末端フラグメントである20kDのタンパク質を単離、精製しこれをEndostatinとした。われわれはマウスEndostatin扁平上皮癌細胞株NRS-1およびSCC-VII細胞に遺伝子導入を行い、in vivoにおけるEndostatinの効果について解析をおこなった。マウスEndostatin cDNAをpRC/CMV2発現vectorに挿入し、これをNRS-1およびSCC-VII細胞に遺伝子導入をおこないTrabsfectantsを作製した。またコントロールとしてVectorのみを導入をおこなった。それぞれのTrabsfectantsをC3H/Heマウス皮下に移植し解析をおこなったところ、NRS-1およびSCC-VII細胞においてEndostatin-Transfectantsはコントロールに比べ有意に腫瘍増殖が抑制効果が確認された。また組織学的検討においてEndostatin-Transfectantsは微少血管数の減少および腫瘍細胞のアポトーシス誘導効果がみとめられた。このことより扁平上皮癌のEndostatin遺伝子導入の治療モデルは、新しい癌治療モデルになりうることが示唆された。マウスエンドスタチンCDNAを遺伝子導入した、扁平上皮癌細胞をマウス皮下に移植を行い、腫瘍径の変化を観察したところ、エンドスタチンCDNA導入株において、著しい腫瘍径の縮小が認められた。さらに、導入株における、腫瘍組織の中に存在する腫瘍血管をα-CD31モノクローナル抗体を用いて染色したところ、コントロール(未導入株)と比べて、腫瘍血管数の減少を認めた。また、腫瘍血管における細胞増殖因子である、VEGFおよび、FGF-2の発現を免疫組織学的に解析したところ、コントロールならびに遺伝子導入株において、発現に差異を認めなかった。以上から、エンドスタチンは、腫瘍血管数の減少には、重要な役割を担っているが、腫瘍血管における、VEGFおよびFGF-2の発現には、関与していないことが明らかとなった。
抗腫瘍活性食用植物成分curcuminをリードとする創薬化学研究

2年計画の後半となる本年度は、研究計画に基づき、クルクミンアナログGO-Y086とその結合タンパク質KSRP/FUBP2との相互作用を詳細に解析した。また、GO-Y086の抗腫瘍細胞活性発現機構の解明を目指した。全9種類のGO-Y086誘導体を合成し、KSRP/FUBP2との結合能を評価した。その結果、GO-Y086とKSRP/FUBP2が結合するためにはGO-Y086の芳香環の置換様式とリンカー部の両方が重要であることが明らかとなった。また、誘導体のがん細胞成長阻害活性とKSRP/FUBP2との結合活性は良い相関を示した。FUBPsはがん原遺伝子c-Mycの転写を活性化することが報告されている。c-Mycの発現抑制は細胞死を引き起こすことが知られているため、GO-Y086がKSRP/FUBP2の阻害を介してc-Mycの発現を抑制し、細胞毒性を示すことが考えられた。実際に、GO-Y086処理時のc-Myc発現量を、タンパク質レベルおよびmRNAレベルで調べたところ、いづれにおいても発現を顕著に抑制した。また、GO-Y086の非ラベル化体であるGO-Y030やクルクミンもc-Mycの発現を抑制した。すなわち、GO-Y086、GO-Y030およびクルクミンは、KSRP/FUBP2を介して細胞の生存に必須なc-Mycの発現を抑制し、細胞毒性を示すことが示唆された。以上より、クルクミンおよび誘導体の抗腫瘍細胞活性発現における重要な作用標的の一つがKSRP/FUBP2であることが考えられる。したがって、本結果はKSRP/FUBP2が新たな抗腫瘍剤開発の標的であることを示唆するものであり、創薬化学的に重要な知見である。2年計画の前半となる本年度は、研究計画に基づきGO-Y086結合タンパク質を明らかにし、その結合サイトを推定することに成功した。LC/MS/MS法とPMF法によりプロテオミクス解析を行い、GO-Y086と結合するタンパク質がKSRPであることを明らかにした。KSRPはmRNAの非翻訳領域に存在するAREに結合し、その分解を制御する。また、融解した一本鎖DNAの結合タンパク質としても知られており、強いc-myc遺伝子転写活性を有することから発がんとの関係が注目されている。GO-Y086はKSRPの初めての低分子リガンドとして位置づけることができる。GO-Y086の結合サイトを決定するため、KSRPの各種変異体を作製し、GO-Y086のビオチン部を用いた免疫沈降法によりGO-Y086との結合を評価した。結果、KSRPの500番目システインをアラニンに置換した変異体のみGO-Y086との結合能を失うことが判明した。すなわち、GO-Y086がKSRPの500番目システイン残基に共有結合することが強く示唆された。500番目システイン残基の3次元構造はすでに報告があり、今後シュミレーションによる詳細な結合モデルの構築が可能である。以上を踏まえると、GO-Y086がKSRPの発がんとの関連を明らかにするための切り口になると考えられる。さらにはGO-Y086をリードとする創薬へもつながる可能性がある。
メタル-シリコン化合物(シリサイド)の成長機構に関する基礎研究

LSI作成時に重要であるシリコンと金属間の反応をバルク拡散対を用いて調べた。平成4年度のNiシリサイド、平成5年度のPtシリサイドおよびTiシリサイドに引き続き、Ptシリサイド、Tiシリサイド、Moシリサイドの成長挙動について調べた。蒸着金属薄膜は一般に欠陥が多く結晶粒が小さいため、高速拡散が支配的であり、バルク拡散より相成長速度が速いと考えられている。Ni-Siバルク拡散対に形成されたNi_2Siの相形成速度は薄膜拡散の10^<-2>10^<-3>であり薄膜拡散での高速拡散を予測させたが、相形成速度は隣接する相の種類に依存して異なることを考慮して相互拡散係数で比較したところ同一アレニウス直線で整理できた。このことは薄膜拡散とバルク拡散では差異のないことを示唆している。この結果をもとにPtシリサイドでも相互拡散係数を比較したところ両者の拡散で差異は見られなかった。粒界と相厚の間でスケーリング則が成立している可能性が示唆される。引き続き行われたTiシリサイドに関する研究では用いたチタンの純度が99.5%と99.99%とではTiSi_2の成長速度が著しく異なり、Ti中の酸素が成長速度に影響を与えていることが示唆された。同様の結果は薄膜拡散対を用いたPtシリサイドにおいても得られており、シリコン化合物では拡散相中の酸素が相成長速度に大きな影響を与える可能性がある。酸素のこの様な影響は金属同士の拡散ではこれまでに報告例が無く、シリサイドの形成・成長挙動における特徴と考えられる。この点について更に詳細な研究が必要である。バルク拡散対内ではMoシリサイドは1000°C以上で潜伏期間を経て形成される。潜伏期間の存在は酸化膜など表面状態に起因しており、実験の困難さが伴うことが明らかとなった。Ni薄板/Si単結晶〈100〉拡散対を550750°Cで15分49時間加熱した結果、Ni側から順にNi_5Si_2,Ni_2Si,Ni_3Si_2,NiSiの4相が確認され状態図に存在するとされるNi_3Si,NiSi_2は今のところ存在が確認されていない。Ni/Si接合面から遠く離れ、濃度変化がないSi単結晶内に応力歪によると思われる亀裂が多数見られた。これらの拡散相の内で最も成長速度の大きいNi_3SiはSiウエハ中に櫛の刃状に成長し、そのほかの相厚もばらつきがあって層幅の正確な測定は困難であったが、拡散対内に形成されたそれぞれの相の厚さWiおよび合計厚さとも加熱時間の平方根√<t>に比例する(放物線則に従って成長する)と見なせた。それぞれの温度で決定された相成長係数K=W^2/tの対数1og(K)と1/Tの間には直線関係が成立した。Tuらの850°CおよびMayerらの低温度での薄膜拡散対(膜圧0.2μm以下)の結果と比較したところ、低温度での薄膜拡散の結果は、本実験で得られた直線よりも12桁大きい値をとることが明かとなった。薄膜拡散対では表面、粒界、転位芯などの高速拡散が関与しているものと考えられる。以上の結果からはバルク拡散対では薄膜拡散対で観察されているようなシリサイド爆発的急成長(explosive silicidation)は認められなかった。Tuらによる850°Cで3日間の拡散ではNisi_2の形成が確認されている。また、蒸着薄膜/Si間に形成される最終シリサイドはNiSi_2であることから、NiSi_2の形成が期待された。

そこで薄膜拡散対と同様、Niの厚さを50μmと薄くし加熱の途中でNiを枯渇させる半無限/有限板厚拡散対を850°Cで6日間加熱したがNiSi_2の形成は確認できなかった。相出現の条件については引き続き検討する予定である。シリサイドはLSIの電極として重要な役割を果たしているばかりでなく、シリサイドの形成・成長過程は学術的にも興味深い現象を示すので金属薄膜/Si間の反応に関する研究は数多く行われている。本研究の目的は、バルク金属/Si拡散対を用いてシリサイドの形成・成長過程を調べバルク試料と薄膜試料における拡散挙動の相違を明らかにすることにある。昨年度行ったNi-Si系におけるバルク拡散対内でのシリサイドの形成に関する研究では、Ni_2Siの成長速度は薄膜拡散対のそれに比べ10^310^4小さく薄膜拡散ではシリサイドの爆発的成長(explosive silicidation)が示唆された。しかし、バルク拡散対と薄膜拡散対ではNi_2Siに隣接する相が異なり、隣接相が異なれば成長速度も異なる。そこで両者の相違を議論するため成長速度よりも普遍的な拡散係数を算出し比較したところ両者に顕著な相違は観察されなかった。Ni-Si系におけるこの結果を踏まえ、本年度はPt-Si系、Ti-Si系においてシリサイドの形成順、成長速度、相互拡散係数の決定を行った。Pt-Si系では673Kから923Kまでの5種類の温度、Ti-Si系では973Kから1123Kまでの4種類の温度で実験を行った。Pt-Si系では温度によって異なるが温度が上昇するに伴って拡散層は2相5相、Ti-Si系では2相4相のシリサイドが観察され相の形成に順序がある。Ti-Si系では薄膜拡散対内での相成長速度が決定されていないのでバルク拡散対との比較はできなかった。Pt-Si系ではPt_2SiとPtSiの成長速度が決定されている。そこでバルク拡散対においてもこれらの成長速度を決定し薄膜のそれと比較した。また、両拡散対について成長速度をもとに俣野法を拡張したHeumann法で相互拡散係数を決定した。この結果、バルク拡散の結果はPtを蒸着するときの真空度の最も悪い薄膜拡散の結果と殆ど一致した。これはバルク拡散対と薄膜拡散対に差異のないことを明らかとしたNi-Si系で得られた結果を支持している。LSI作成時に重要であるシリコンと金属間の反応をバルク拡散対を用いて調べた。平成4年度のNiシリサイド、平成5年度のPtシリサイドおよびTiシリサイドに引き続き、Ptシリサイド、Tiシリサイド、Moシリサイドの成長挙動について調べた。Ptシリサイドについては昨年の結果からPt中の酸素がPtシリサイドの成長速度に影響を与えることが示唆されたため、昨年の低真空下(10^<-2>Pa)での拡散を高真空下(10^<-5>Pa)で行い、その差異を検討した。この結果、真空度の差による相成長速度の相違は現れないことが明らかとなった。Tiシリサイドに関する研究では昨年用いたチタンが99.5%と低純度であることから、本年度は99.99%Tiを用いて実験を行いその相違を検討した。低純度Tiを用いた場合、低温度・短時間の拡散では粒界拡散と思われる櫛歯状異常組織が現れたが、高純度Tiを用いた場合にはこれが現れない。また、TiSi_2の成長速度は高純度Tiを用いることによりおよそ2倍となる。高純度Tiを再結晶のため真空焼鈍したTiを用いた場合、TiSi_2の成長速度が低純度Tiを用いた場合と同じになることがあった。
寒帯林の遷移過程における植物の窒素源の変化

寒帯林の遷移過程における植物の窒素源の変化を明らかにするために、スウェーデン北部において約400年と5000年の遷移系列を対象にし、その植物及び土壌窒素の窒素同位体分析を行った。その結果、2つの遷移系列において植物の窒素同位体比が有意に変化することが明らかになった。土壌の溶存有機態窒素や無機態窒素の同位体分析の結果と合わせると、この植物の窒素同位体比の変化は、植物が溶存態有機窒素やコケによる窒素固定、そして菌根菌へとその窒素源を変化させていることを反映しているものと考えられる。本研究の目的は、寒帯林の植物の窒素源と遷移過程におけるその変化を解明することである。長期にわたって大きな撹乱がない場合、遷移が進むにつれリンや窒素などの栄養塩制限をうけ、一次生産性が低下するなど生態系の衰退期(退行遷移)を迎える。しかし、その過程で植物の窒素源(溶存態有機窒素、アンモニア、硝酸)がどのように変化するか、わかっていない。本研究では土壌KCl抽出液の溶存窒素と植物の窒素安定同位体比を比較することで、植物の窒素源を明らかにする。平成22年8月に、スウェーデン北部、ノルボッテン郡のアリエプローグ及びアルヴィジャールにおける調査を行った。各調査地において、高木3種、下層低木3種、コケ2種、草本1種及び土壌(腐植)を採取した。腐植については、2NKCl溶液によって30分浸とうし、ガラスフィルター(whatmanGF/B2時間焼き済み)で濾過しKCl抽出液を得た。植物試料や土壌試料は60°C二晩乾燥し、KCl溶液は、直ちに冷凍した。これらの試料の窒素同位体比を測定するため、植物試料については、日本に持ち帰った後にボールミルによって粉砕した。これら固体試料については、元素分析計付き試料分析計によって分析する。KCl溶液については、硝酸態窒素同位体は、脱窒菌を用いて測定した。全窒素は、ペルオキソ2硫酸カリウム溶液によって硝酸まで酸化分解し、脱窒菌法によって分析した。また、アンモニア態窒素同位体はammoniadiffusion法とペルオキソ2硫酸カリウム法を組み合わせて、測定した。現在、結果の解析中であるが、両調査地ともにこれらKCl抽出液の窒素同位体比は、土壌(腐植)のそれを強く反映していることが示されている。今後、植物の窒素同位体比を分析し、植物の利用している窒素源を明らかにする予定である。長期にわたって大きな撹乱がない場合、遷移が進むにつれリンや窒素などの栄養塩制限をうけ、生態系は一次生産性が低下するなど衰退期(退行遷移)を迎える。本研究では植物と土壌KC1抽出液の溶存態窒素の窒素安定同位体分析によって、それらを明らかにする。平成23年7月に、スウェーデン北部、ノルボッテン郡のアルヴィジャールの361年の遷移系列の9つの林分において調査を行った。本年度は、各調査地において、腐植及び鉱質土壌(深さ5cm)を採取した。腐植及び鉱質土壌については、2MKCl溶液によって30分浸とうし、ガラスフィルター(Whatman GFB 2時間焼き済み)で濾過しKCl抽出液を得た。また土壌試料は60°C二晩乾燥し、KCl溶液は直ちに冷凍した。これらの試料のうち、固体試料については、元素分析計付き試料分析計によって分析した。また、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、有機態窒素の窒素同位体比は脱窒菌法を用いて測定した。現在、結果の解析中であるが、遷移が進むにつれて植物と土壌の窒素同位体比が有意に変化し、植物が菌根菌あるいは大気降下物から窒素源を得ている可能性をしさしている。また、これらKCl抽出液の窒素同位体比は、土壌(腐植)のそれを強く反映していることが示されている。今後、得られた結果を詳細に検討し、植物の利用している窒素源及びその遷移過程における変化を明らかにする予定である。
地殻下部における酸性マグマの生成と移動に関する研究.

次の2つのサブテーマで研究実績をあげた.(1)マグマタイト中のザクロ石の異帯構造の分析研究,(2)酸性地殻包有物の部分溶融組織の研究.(1):肥後変成帯のザクロ石-黒雲母片麻岩,ミグマタイト中のザクロ石の組成異帯構造をX線マイクロプローブを用いて詳細な二次元組成マップを作成した.異帯構造はおおむね同心円状であり,中心から結晶周縁に向かってCaO,MnOが減少し、FeO,MgOが増加するパターンを示す.また等組成線は結晶の成長方向を示す微細な流体包有物の配列方向と直角な関係にあることから,等組成線は結晶成長の等時間面{110}に一致していることが結論できた.このことにより,肥後変成帯のD帯のザクロ石の異常構造は結晶成長時にできた初生的なものであり,より高温部のザクロ石は後の拡散によって部分的に均質化を受けたものであることが分かった.この均質化の程度と,変成作用の温度条件,結晶粒子サイズの関係とザクロ石の元素拡散の実験的データを組み合わすことにより,肥後変成岩の高温継続時間を見積もることが可能であり,それはほぼ400万年と推定された.これは本変成帯における部分溶融の時間スケールを考察するに重要な制約条件となる.(2):唐津高島のカンラン石玄武岩中に取り込まれた花崗閃緑岩中にみられる部分溶融組織の微細構造をEPMAを用いて分析した.特に部分溶融メルトから生じたガラスとメルトから晶出した輝石微結晶の詳細な分析を行った.その結果,部分溶融は次の2段階のステップで起こった.すなわち,まず黒雲母の分解により放出された流体が石英,斜長石結晶粒間に浸透し,両相と不可逆的に反応して酸性メルトが生じる.ついでホルンブレンドが分解溶融を起こしより塩基性のTiを含んだ第2のメルトが発生し,これが第1のメルトに接する.2種類のガラスの境界がシャープなことから,メルトの発生から冷却固化までのタイムスケールはメルトの均質化のタイムスケールより短くなければいけないことがわかる.次の2つのサブテーマで研究実績をあげた.(1)マグマタイト中のザクロ石の異帯構造の分析研究,(2)酸性地殻包有物の部分溶融組織の研究.(1):肥後変成帯のザクロ石-黒雲母片麻岩,ミグマタイト中のザクロ石の組成異帯構造をX線マイクロプローブを用いて詳細な二次元組成マップを作成した.異帯構造はおおむね同心円状であり,中心から結晶周縁に向かってCaO,MnOが減少し、FeO,MgOが増加するパターンを示す.また等組成線は結晶の成長方向を示す微細な流体包有物の配列方向と直角な関係にあることから,等組成線は結晶成長の等時間面{110}に一致していることが結論できた.このことにより,肥後変成帯のD帯のザクロ石の異常構造は結晶成長時にできた初生的なものであり,より高温部のザクロ石は後の拡散によって部分的に均質化を受けたものであることが分かった.この均質化の程度と,変成作用の温度条件,結晶粒子サイズの関係とザクロ石の元素拡散の実験的データを組み合わすことにより,肥後変成岩の高温継続時間を見積もることが可能であり,それはほぼ400万年と推定された.これは本変成帯における部分溶融の時間スケールを考察するに重要な制約条件となる.(2):唐津高島のカンラン石玄武岩中に取り込まれた花崗閃緑岩中にみられる部分溶融組織の微細構造をEPMAを用いて分析した.特に部分溶融メルトから生じたガラスとメルトから晶出した輝石微結晶の詳細な分析を行った.その結果,部分溶融は次の2段階のステップで起こった.すなわち,まず黒雲母の分解により放出された流体が石英,斜長石結晶粒間に浸透し,両相と不可逆的に反応して酸性メルトが生じる.ついでホルンブレンドが分解溶融を起こしより塩基性のTiを含んだ第2のメルトが発生し,これが第1のメルトに接する.2種類のガラスの境界がシャープなことから,メルトの発生から冷却固化までのタイムスケールはメルトの均質化のタイムスケールより短くなければいけないことがわかる.
長期中心静脈栄養による消化管萎縮時の薬物動態学的アセスメント

中心静脈栄養(PN)を施行したラットにおいて、薬物代謝酵素の減少を伴う肝障害および小腸萎縮が観察された。このPNラットに種々の化合物を静脈内または消化管内投与し、薬物動態学的試験を行った。その結果、腎排泄型化合物では静脈内投与後において著明な変化は見られないが、消化管内投与後では消化管の透過性亢進が認められた。一方、肝代謝型化合物では、静脈内投与後において消失遅延による体内暴露増大が認められたが、消化管内投与後の腸管粘膜透過性は維持されていた。長期PNによる小腸萎縮時では、投与薬物の薬物動態学的特性および投与経路に依存した薬物動態学変動が観察され、これらの変動を加味した投与設計が望まれる。24年度の研究目的:『消化管萎縮時の薬物体内動態変動のメカニズム解明および臨床的意義を評価する為に、特異的基質を用いた詳細な評価検討ならびに臨床使用が想定される薬物について基礎的検討を行う』であり、前年度の研究成果を踏まえて、実施計画のうち以下の項目に注力した。1抗癌剤および抗菌薬の消化管萎縮時の薬物動態検討、2特異的基質(rhodamine 123, midazolamなど)を用いたin vivo実験、3各種トランスポーターまたは代謝酵素のWestern blotによる発現量の測定。当該年度の研究成果:1に関して、消化管萎縮を背景とする致死的全身感染症であるbacterial translocationの治療法としての多剤併用療法selective digestive decontamination (SDD:選択的腸管内除菌)で用いられる非吸収性抗菌薬バンコマイシンの消化管萎縮時の消化管透過性に関して検討した。結果として、消化管萎縮時では健常人に対して透過率が約3倍に上昇しており、本結果を、第134回日本薬学会年回(熊本)にて発表した。2に関して、P糖タンパクおよび薬物代謝酵素CYPの特異的基質としてrhodamine 123およびmidazolamを用いたin vivo実験を行っており、概ね良好な結果が得られている。3P糖タンパクおよび薬物代謝酵素CYPの肝臓および小腸での発現量をWestern Blotで定量した結果、CYPに関して、小腸では大差ないが肝臓中において著しい発現量の低下が確認された。P糖タンパクに関しては、2次抗体の濃度が薄く検出下限となっており、現在代替品を模索中である。平成24年度の一般目標は、『長期TPNによる消化管萎縮時の薬物吸収能および代謝・排泄能への影響を評価する為に、モデル化合物を用いたin vivo評価検討を行い、薬物体内動態変動の規範的エビデンスを構築する』を設定していた。一般目標を達成する為の到達目標(実施計画)として、以下の4つを実施した。1、病態モデル(TPNラット)の作製および確認。2、モデル化合物の当該機関での測定法の確立。3、静脈内投与時の薬物動態の評価。4、小腸closed-loop内投与による吸収能の評価。なお、モデル化合物としては、水溶性・低分子・腎排泄型で主として細胞外経路で吸収されるPhenol red (PSP)および、脂溶性・高分子・肝代謝型で主として細胞内経路で吸収されるCyclosporine A (CyA)を用いた。結果:7日間のTPN処置により作製したTPNラットにおいて、小腸の湿重量およびタンパク含量の低下を認め、また、組織切片の形態学的観察からも小腸の萎縮が観察された。TPNラットにPSPおよびCyAを静脈内投与後、PSPに関しては顕著な薬物動態学的変動は認められなかったが、CyAに関して肝代謝能の減弱に起因すると考えられる消失遅延が観察された。一方、小腸closed-loop内投与後、PSPに関して吸収率が約2倍に増加していたが、CyAに関しては約1.1倍の増加にとどまった。本年度の結果より、消化管萎縮時の薬物動態変動は、薬剤の投与経路および投与薬剤の薬物動態学的特性に依存することが示された。平成2426年度において、以下の課題を設定していた。【24年度】消化管萎縮時の薬物体内動態変動の規範的エビデンスの構築。【25年度】薬物体内動態変動の詳細なメカニズム解明および臨床使用が想定される薬物について基礎的検討。【26年度】臨床解析および消化管萎縮に対する方策に関する基礎的研究。結果として、【24年度】水溶性化合物であるPhenol red (PSP)および脂溶性化合物であるCyclosporine (CyA)をTPNラットに静脈内投与した結果、PSPに関しては顕著な変化は認められなかったが、CyAに関して体内暴露が増大した。一方、小腸内投与後の吸収率は、PSPで約2倍に増加していたが、CyAでは顕著な変化は認められなかった。