hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘテロ中員環アルキンのクリック反応を基盤とする分子ハイブリッド化法の開発

分子ハイブリッド化法の仕組みとして,高歪みの中員環アルキンとアジドの付加環化反応(Huisgen反応)を利用したクリック反応は極めて重要であるが,中員環アルキンの合成や安定性,反応の選択性に難があった.これに対して本研究では,従来の欠点を解消した新型中員環アルキンとして「環内に二つの窒素官能基(もしくは各種ヘテロ官能基)を有する9員環のアルキン」4,8-diazacyclononyne(DACN)およびその誘導体を考案した.この分子は合成容易であるとともに,高いクリック反応性,優れた熱的安定性,優れた反応特異性を有し,また多様な分子ユニットを導入することが可能であるなど多くの利点を有しており,従来の8員環アルキンを用いる分子連結法(第二世代クリック反応)とは一線を画す「第3世代クリック反応」と称すべきものである.本研究ではDACN類の効率的合成法の開発と多機能化を検討するとともに各種の応用研究を行う計画である.本年度はまず,DACN類の効率的合成法の開発について,昨年開発したDACNのワンポット合成法(2-ブチン-1,4-ジオールのコバルト錯体化,二重Nicholas反応,環化体からのコバルトの除去の3工程を一つの反応器で連続的に行う合成法)の適用範囲拡大を検討し,環内ヘテロ官能基を変えた誘導体や,環上にヒドロキシ基を導入した誘導体などの効率的合成に成功した.この合成法の効率化については今後も検討を続ける予定である.本年度においてはまた,DACN類の応用研究に関して,本領域内外の研究者との共同研究,研究連携を数多く実施した(領域内共同研究11件,領域内研究連携5件,領域外共同研究8件).本年度は,新型ヘテロ中員環アルキンAに関して,アミノ酸型クリック反応素子Bへの誘導化とその応用,および,生体機能解明の分子プローブとしての利用について検討する計画である.1アミノ酸型クリック反応素子Bへの誘導化とその応用:中員環アルキンAの二つのアミンの一方に末端にカルボキシル基を有するアルキル鎖を,もう一方に除去容易な保護基(Fmoc基など)を導入したアミノ酸型クリック反応素子Bを合成し,その両側にアミド結合を介してアミノ酸,ペプチド,各種機能性分子を導入することで多様な機能性クリック反応素子としての利用を図る.2生体機能解明の分子プローブとしての利用:中員環アルキンAに機能性部位を導入し,それを用いて生体機能の解明に取り組む.具体的には,アジド側に生体機能部位を導入し,アルキン側に可視化のための蛍光発色部位,単離・精製のためのアフィニティタグ部位,親水性や膜透過性を得るための部位,もしくはバイオイメージングに必要な固定化部位を組み合わせて導入する.一方,アジド側に蛍光発色部位もしくアフィニティタグ部位を導入する場合には,アルキン側に生体活性部位と,親水性や膜透過性を得るための部位やバイオイメージングに必要な固定化部位を組み合わせ導入する.また,アルキン側に2種の生体活性部位を導入してビバレント活性解析に利用することも検討する.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
障害者の子を持つ困難に影響を与えるローカルノレッジとしての医学的観点の解明

テキスト分析によって、産科・周産期・生殖医療における「障害」を扱った医学関連論文の特徴を調べた。特に、論文の発行年代、掲載雑誌の分野、筆頭著者の職業、障害の種類によって、用いられる語彙などが異なるかどうかに着目して分析した。その結果、論文の「背景」部分では8つの主題(妊娠と出産の問題・療育環境と制度の課題・専門療育における特別な支援・障害者の行動と機能の評価・在宅サービス・重症心身障害者への支援・心理的ストレスの検討と支援・障害児/者と健常家族の相互関係)、「考察」部分では9つの主題(保育における連携・妊娠と出産のリスク・人間の潜在力を生かす・当事者団体の活動・様々なサービスの提供・家族の過大なストレス・療育の工夫・障害の肯定・感情への着目)が抽出された。また、父親よりも母親へ着目する傾向が強いことも明らかにされたが、「医療職」による論文では、その傾向がひときわ強いことがわかった。また、分析対象論文において、障害児を扱うものが約9割を占め、成人した障害者の家族形成は研究課題として、ほとんど顧みられていないことも判明した。医学関連論文では、生殖に関わる「障害」はインペアメントとして着目される一方で、周産期の家族的、心理的、社会福祉制度的問題としてとらえられる面もあり、当事者に必要な支援を探ることへ力が注がれていた。このような知見は、障害と生殖の問題を当事者(特に母子)だけへ帰属させようとする従来の医学的観点の特徴として理解することができる。しかし、当事者の周辺には様々な困難があるものの、それらを克服できる力が当事者のなかに眠っていると考え、それを信じて育もうとする論文執筆者たちの姿勢には、医学的観点独自のローカル性が秘められていると考えられ、今後このような医学的観点独自のローカル性に着目した詳細な分析が求められる。研究対象である医学関連分野の論文は数は非常に多く、抽出に困難とかなりの時間を要した。最終的には、2000編程度に絞った論文から無作為抽出した500編を分析対象とすることにした。しかし、2018年6月に発生した大阪府北西部地震で大学図書館に被害が生じ、入手したい論文を外部から取り寄せざるをえなくなった。そのため予定よりも約2ヶ月の遅れをとったものの、図書館の参考資料係の助力にて、入手は無事完了した。年末には有意義な分析結果も得られ、2019年度の学会にて成果を報告する予定である。本年度は産科・周産期・生殖医療に関わる医療従事者へのインタビュー調査を実施する。2018年度の文献分析の結果を踏まえ、聞き取り項目を作成する。しかしながら、新たな知見を浮かび上がらせるため、できるだけオープンな質問ができるよう工夫し、インタビューを実りあるものにする予定である。

しかしながら、新たな知見を浮かび上がらせるため、できるだけオープンな質問ができるよう工夫し、インタビューを実りあるものにする予定である。次年度は調査で多方面へ赴くことが予想されるため、次年度使用額は旅費の一部へ加えたい。
地震エネルギー入力に基づく原子力機器・配管等の耐震性評価技術の開発

一般に耐震性評価は荷重で行われるが,荷重は瞬間的なものであり,地震の継続時間や余震の回数などは考慮できない。本研究では,耐震性評価指標として地震の継続時間や余震の回数を考慮できる地震エネルギー入力に着目し,実地震エネルギー入力と破損の関係を検討した。複数のモデルを用いて実験を行った結果,地震エネルギー入力と破損の問に相関を確認し,地震エネルギー入力により耐震性を評価できることを示した。本研究では,これまで単純なモデルに対して検討を行ってきた「エネルギーに着目した動的強度評価手法」を複雑なモデルへ適用し,一般化を図ることで,エネルギーベースの限界強度評価手法並びに機械設備の地震後再起動評価手法の基礎を確立することを目的としている。研究初年度である平成22年度は,1質点系モデルにより破損とエネルギーの関係を検討するため,供試体及び試験装置の設計・製作,予備実験を行った。なお,計測装置としては,非接触にて高精度に変位を計測するためのCCDレーザー変位計を設備備品費として購入した。本研究で使用する供試体として,幅数センチ,高さ数十センチの棒の上部に25kgの質量を載せたものを設計した。供試体の設計にあたっては,有限要素解析や既往の疲労強度計算等により,破損箇所,破損時期の推定を行い,研究代表者が所有している設備で実験可能なサイズを選定した。その結果,棒の断面形状が25mm四方の供試体を基準モデルとした。また,断面係数や断面二次モーメントが基準モデルと等価な断面形状を選定し,様々な形状の供試体を設計した。ここで,断面形状は中実ばかりでなく,中空のものも選定した。供試体の固有振動数は棒の高さにより調整するものとし,ここでは固有振動数が10,15, 20Hzとなるように設計した。また,供試体の材質としてステンレス鋼と炭素鋼を選定し,材料が破損に要するエネルギーに与える影響も検討できるよう留意した。次に,予備試験として,以上の設計に基づき製作された供試体に対して自由振動試験,加振試験を行った。自由振動試験では製作した供試体の固有振動数,減衰比が明らかになった。加振試験では実際に製作した供試体が振動入力で疲労破損することを確認した他,その際にエネルギーを算出するシステムを構築した。今後は様々な入力で実験を行い,データを充足させることで,手法の一般化を目指す。平成23年度は,平成22年度に設計・製作,予備実験を行った1質点系モデルを用いて,破損とエネルギーの関係を検討するための振動実験を行った。また,2質点系モデルの設計・製作を行った。1質点系モデルを用いた振動実験では,幅数cm,高さ数十cmの棒の上部に25kgの質量を載せた供試体を,供試体の固有振動数と同等の振動数を有するスイープ波により長時間加振することで破損させ,エネルギーと破損の関係を検討した。棒の断面形状が25mm四方の供試体を基準として,断面係数や断面二次モーメントがそれと等価な供試体複数種に対して同様の実験を行った。なお,固有振動数はいずれも約20Hzである。その結果,これまでに数百gオーダーの供試体で確認していた破損とエネルギーの関係,すなわち,「疲労寿命が長いほど破損には多くのエネルギーを要する」という現象を,いずれの供試体でも確認することが出来た。断面形状と破損に要するエネルギーの関係は鋭意検討中である。また,2質点系モデルにおいては,1質点系モデルの固有振動数と同等の振動数を有することを目標に設計を実施した。有限要素法などによる検討の結果,幅数mm,高さ数十cmの棒の中間及び上部に数kgの質量を載せた供試体を設計,製作した。1次,2次固有振動数の実測値はそれぞれ約4Hz,約20Hzであり,設計目標を満足している。今後は,本モデルを用いて振動実験を行い,破損とエネルギーの関係を検討することで,エネルギーに着目した動的強度評価手法の複雑なモデルへ適用を図るとともに,1質点系モデルでの実験結果と比較することで,手法の一般化を目指す。平成24年度は,平成23年度に設計を行った2質点系モデルについて,製作,振動特性把握のための予備試験,破損とエネルギーの関係を検討するための振動実験を行った。製作した2質点系モデルは単純な串団子形で,下部質点の質量は6.0kg,上部質点の質量は1.7kg,全高は475mm,支持柱断面は幅20×厚6mmである。

予備試験より,1次固有振動数が約5Hz,二次固有振動数が約23Hz,減衰比が約0.4%であることを確認した。振動実験では,供試体を長時間,大加速度で加振し,共振応答させることで疲労破損させた。入力波は供試体の固有振動数と同等の振動数を有するスイープ波で,掃引帯域を4.26.0Hzとして1次モードを励起させる波形,同じく2124Hzとして2次モードを励起させる波形,上述の二つの波形を重ね合わせて両モードを励起させる波形,計3種を用いた。また,複数の入力加速度(3.78.1G)で実施した。実験より,供試体は1020分程度で破損した。また,いずれの入力波においても疲労寿命が長いほど多くのエネルギーを破損に要しており,昨年度1質点系モデルで確認した傾向を2質点系モデルでも確認できた。また,1次モードを励起する入力波では,上部質点のエネルギーが下部質点の50%程度であったのに対し,2次モードを励起する入力波では5%程度であり,振動モードの違いによるエネルギーの振る舞いの違いも確認した。本実験では供試体各所のひずみを計測しており,計測したひずみを基に,ひずみベースのエネルギーも算出した。東日本大震災に伴う実験施設の損傷調査,2011年夏期の節電要請により,振動実験設備を使用することが出来ず,やや遅れが生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。「11.現在までの達成度」に記載した通り,平成23年度に予定していた振動試験の一部が実施出来なかったため,平成24年度に実施する。なお,実験に使用する供試体はこれまでに設計・製作されていることから,速やかに実験可能である。
極細ファイバースコープを用いた陽圧人工呼吸にする末梢気道変化定量化の試み

腸圧人工呼吸管理に関連しておこる末梢気道の変化と人工呼吸器の条件との関連を定量化する目的で,次のようなプロトコールで画像の撮影と解析を行った.ASA12,年令20歳70歳の子宮筋腫摘出術または前立腺摘出術をうける患者6例に対し,術中直径2.2mmの極細気管支ファイバーをを用いて,第1013分岐の気管支を観察した.今回は下腹部の手術患者を選択し,肺に拘束性の負荷がかかる状態で撮影を行った.麻酔は酸素,笑気,セボフルランより維持し,人工呼吸器の設定は,従量式で一回換気量=体重×10(ml),呼吸回数10回/分,PEEP=3cmH_2O,I:E比=1:2とし,気管支ファイバーは手術中気管内に留置した.測定は,麻酔導入後加刀前,加刀1時間後,2時間後,閉腹後に行った.結果は,気管支の長径/短径比は,コントロール132±0.26に対し,1時間後が1.44±0.13,2時間後2.39±1.34,閉腹後156土0.27であった.百分率に直すと,コントロールを100とした場合,1時間後112.73±0.99,2時間後は177.46±58.85,閉腹後は122.67±38.55であった.コントロールとの比較では,1時間後では有意差がなかった,2時間後はコントロール,1時間後と比較して,さらに気管支が扁平化する傾向が認められたが,症例数が少なく、有意差はなかった.2時間程度の陽圧人工呼吸管理では,末梢気道は扁平化する傾向にはあるものの,有意差はなかった.今後はさらに肺に拘束性の負荷がかかり,かつ長時間の陽圧人工呼吸管理が必要な上腹部の手術での解析を予定している.陽圧人工呼吸管理に関連しておこる末梢気道の形状の変化と平均気道内圧やPEEPなどの諸因子との関連を定量化するために,以下のような方法で検討を行った.平成9年度は,予定手術患者で肺に一次病変を認めない患者を対象として観察を行った.麻酔法は笑気,酸素,セボフルラン,筋弛緩薬とし,人工呼吸器の設定を調節呼吸として一回換気量(10ml/kg),呼吸回数10回,IE比=1:2,PEEP=0に固定した.ファイバーを右気管支の第3分岐,第5分岐,第7分岐,第9分岐に固定し,陽圧人工呼吸開始直後,2時間後,4時間後,6時間後の気道内圧測定および末梢気道の観察を行っている.従来のファイバースコープ用カメラでは写真を現像してからスキャナーを使用してコンピューターに取り込まなければならず画像が粗くなる.そこでデジタルカメラを使用して画像をデジタルカメラから直接コンピュータに取り込むようにした.またファイバースコープ先端のレンズが魚眼レンズとなっており,画像が画面の周辺に行くほど歪みが生じることが問題となるため,コンピューター上で方程式を用いて画像を補正した.気道の扁平度を数値化するため,気道内腔の断面を楕円とみたてて長軸と短軸の比を用いて比較した.現在までの観察では,肥満患者においては人工呼吸開始直後より気道が扁平化していること,6時間以内の陽圧換気では末梢気道の形状の変化を認めないことがわかっている.今後の計画としては,手術部位,体位によって気道の形状に変化が現れるか、また気道内圧やPEEPとの関連性について検討し、さらに呼吸不全患者を対象として解析を続ける予定である.腸圧人工呼吸管理に関連しておこる末梢気道の変化と人工呼吸器の条件との関連を定量化する目的で,次のようなプロトコールで画像の撮影と解析を行った.ASA12,年令20歳70歳の子宮筋腫摘出術または前立腺摘出術をうける患者6例に対し,術中直径2.2mmの極細気管支ファイバーをを用いて,第1013分岐の気管支を観察した.今回は下腹部の手術患者を選択し,肺に拘束性の負荷がかかる状態で撮影を行った.麻酔は酸素,笑気,セボフルランより維持し,人工呼吸器の設定は,従量式で一回換気量=体重×10(ml),呼吸回数10回/分,PEEP=3cmH_2O,I:E比=1:2とし,気管支ファイバーは手術中気管内に留置した.測定は,麻酔導入後加刀前,加刀1時間後,2時間後,閉腹後に行った.結果は,気管支の長径/短径比は,コントロール132±0.26に対し,1時間後が1.44±0.13,2時間後2.39±1.34,閉腹後156土0.27であった.百分率に直すと,コントロールを100とした場合,1時間後112.73±0.99,2時間後は177.46±58.85,閉腹後は122.67±38.55であった.コントロールとの比較では,1時間後では有意差がなかった,2時間後はコントロール,1時間後と比較して,さらに気管支が扁平化する傾向が認められたが,症例数が少なく、有意差はなかった.2時間程度の陽圧人工呼吸管理では,末梢気道は扁平化する傾向にはあるものの,有意差はなかった.今後はさらに肺に拘束性の負荷がかかり,かつ長時間の陽圧人工呼吸管理が必要な上腹部の手術での解析を予定している.
遺伝子導入による越年性牧草の耐寒性、耐病性向上のための基礎研究

本研究では、遺伝子工学的手法によって牧草に凍結耐性や耐病性を付与することを目的とし、マメ科牧草アルファルファを用いて耐病性や耐凍性に関わる因子の探索を行うとともに、形質転換による改変を目的として研究を行ってきた。導入する遺伝子の侯補として、高い耐寒性を持つ冬小麦からアンチフリーズタンパク質、抗菌タンパク質と相同性のあるタウマチン様タンパク質WAS-3を単離した。形質転換小麦細胞で産生させたWAS-3タンパク質は、雪腐れ菌Microdochium nivaleの菌糸成長を抑制した。WAS-3を過剰発現する形質転換植物は、Fusarium oxysporumの感染が野生株と比べて遅れる傾向が見られた。また、高い耐凍性を持つクワや、蘚類Physcomitrella patensから耐凍性関連遺伝子の探索を行った。クワからは季節的耐凍性上昇とともに蓄積するデハイドリンやLEAIII遺伝子を単離し、これら遺伝子を過剰発現する形質転換植物を作出した。また、耐凍性を高めることが知られているシロイヌナズナ転写因子CBF3をアルファルファに導入し、選抜薬剤であるカナマイシンに耐性を示す耐性カルスを得、そこから9個体の植物体を再生させることに成功した。形質転換植物体は、CBF3発現植物でしばしばおこる矮化も観察されず、体細胞変異の少ない形質転換体であることが示された。形質転換体におけるCBF3遺伝子の発現をRT-PCRなどにより解析した。これら植物体の低温馴化前後の耐凍性の変化について、電解質溶出法により解析した。本研究においては、遺伝子工学的手法によって植物に凍結耐性を付与するとともに、雪腐病など、冬期に積雪下で発生する雪腐れ病抵抗性を持つ植物の作出を目的とし、マメ科牧草アルファルファをモデルシステムとして実験を進めている。12年度は、アンチフリーズタンパク質、抗菌タンパク質と相同性のある冬小麦タウマチン様タンパク質WAS-3を春小麦形質転換細胞の発現系を用いて精製し、その氷核形成阻害活性と雪腐れ病菌に対する抗菌活性を測定した。結果、氷核形成阻害活性は認められなかったが、雪腐れ病菌Microdochium nivaleに対してはその菌糸の成長を効果的に阻害した。また、幅広い植物種に対して病原性を持つFusarium属に対して高い抗菌活性を示すことが明らかとなった。この結果をふまえて、WAS-3タンパク質をアルファルファにおいて過剰発現させるために、アグロバクテリウムを用いて形質転換を開始した。アルファルファは、日本で栽培されている品種を用いた形質転換系が確立されていないため、カナダ産の2品種、RamblerとBeaverおよびアメリカ産のRegen SYを入手し、アグロバクテリウムの感染を行った。現在までにおよそ50個のカナマイシン耐性カルスが得られている。また、今年度はさらに雪腐れ病菌由来のエリシターによって誘導されるカルシウム結合タンパク質CCD-1遺伝子を単離した。このようなカルシウム結合タンパク質は、病気抵抗性の発現に関与するPRタンパク質の発現を制御している可能性があり、アルファルファへ遺伝子導入を計画している。本研究では、植物に凍結耐性や冬期に積雪下で発生する雪腐れ病に抵抗性を持つ植物を遺伝子工学的手法によって作出することを目的とし、マメ科牧草アルファルファをモデルシステムとして実験を進めている。13年度は、新たにアルファルファから耐病性に関わると思われるカルシウム結合タンパク質MsHRA遺伝子を単離した。遺伝子の発現解析から、MsHRAは全身獲得抵抗性を誘導する薬剤、ベンゾチアジアゾルによって誘導されることが明らかとなった。このようなカルシウム結合タンパク質は、病気抵抗性の発現に関与するPRタンパク質の発現を制御している可能性があり、この遺伝子をアルファルファの形質転換の候補とした。

また、アンチフリーズタンパク質、抗菌タンパク質と相同性のある冬小麦タウマチン様タンパク質WAS-3を恒常的に発現する形質転換シロイヌナズナの耐病性試験を行った。その結果、形質転換体では野性株に比べてFusarium菌に対する抵抗性が高まっていることが明らかとなった。WAS-3タンパク質をアルファルファにおいて過剰発現させるために、アグロバクテリウムを用いて形質転換を行った。アメリカ産の品種Regen SYへのアグロバクテリウムの感染により、数多くのカナマイシン耐性カルスが得、そこから不定胚を再生させた。また、耐凍性を高めることが知られている転写因子CBF3を同様にアルファルファに導入し、複数の耐性カルスを得た。本研究では、遺伝子工学的手法によって牧草に凍結耐性や耐病性を付与することを目的とし、マメ科牧草アルファルファを用いて耐病性や耐凍性に関わる因子の探索を行うとともに、形質転換による改変を目的として研究を行ってきた。本年度は、新たにアルファルファから耐病性に関わると思われるカルモジュリン様タンパク質MsCaM遺伝子を単離し、その生化学的性質を調べた。MsCaMタンパク質を大腸菌で発現させた後にアフィニティーカラムによって精製した。これをセファロース上に固定したカラムを作成し、植物のタンパク質からMsCaMと相互作用する因子の探索を行った。その結果グルタミン酸脱炭酸酵素や新規のタンパク質が複数同定された。MsCaMのカルモジュリン結合ペプチドとの相互作用を非変性アクリルアミドゲルによって解析したところ、ほかのカルモジュリンアィソフォームとは明らかに異なる移動度シフトを示した。また、耐凍性を高めることが知られているシロイヌナズナ転写因子CBF3をアルファルファに導入し、選抜薬剤であるカナマイシンに耐性を示す耐性カルスを得、そこから9個体の植物体を再生させることに成功した。形質転換植物体は、CBF3発現植物でしばしばおこる矮化も観察されず、体細胞変異の少ない形質転換体であることが示された。形質転換体におけるCBF3遺伝子の発現をRT-PCRなどにより解析した。これら植物体の低温馴化前後の耐凍性の変化について、電解質溶出法により解析した。
上部マントルにおけるマグマの通路:ダナイト・クロミタイトチャネルの起源

上部マントルかんらん岩中を通過した玄武岩質マグマの通路のサンプルは,火山岩中のかんらん岩ゼノリスやオフィオライト質かんらん岩の一部に知られているものの,一般に具体的資料に乏しく,マグマ通過に伴う上部マントルプロセスについて不明の点が多い.この研究では,マグマチャネルおよびチャネル周辺の岩石試料(ダナイト・クロミタイトや輝岩)を系統的に収集し,構成鉱物の主成分・微量成分分析を行った.以下に,この研究実績の概要を述べる.(1)北海道神居古潭帯岩内岳かんらん岩および日高変成帯幌満かんらん岩の野外観察とサンプリングを実施した.野外観察では,ダナイト・クロミタイト・輝岩チャネルの産状について詳細に記載し,とくにチャネルの形態やメルト通過を示唆する組織情報の入手に心がけ,また,チャネルに対して垂直な方向に壁岩からチャネル中央部までの系統的サンプリングを行った.(2)岩内岳かんらん岩サンプルとともに他地域のサンプルについても構造組織パターンの特徴をデジタルスケールで読み取り,クロマイトの形態やサイズ分布についての画像処理を試みた.(3)チャネルの岩石と壁岩かんらん岩の主要構成鉱物(かんらん石,斜方輝石,単斜輝石,スピネル)のEPMA分析を行った.このEPMA分析では,チャネリングマグマのタイプや性質を検出する指標として,すべての構成鉱物のMg#,スピネルのCr#,TiO_2,輝石のAl_2O_3,TiO_2,Na_2Oに注目した.また,アクロスチャネル方向に構成鉱物の化学組成変化を検出し,通過マグマとかんらん岩壁岩の間で起こったメルト/かんらん岩反応を解析した.(4)以上の結果から,上部マントルかんらん岩中に形成されたダナイト・クロミタイトチャネルの3次元的復元を試みた.上部マントルかんらん岩中を通過した玄武岩質マグマの通路のサンプルは,火山岩中のかんらん岩ゼノリスやオフィオライト質かんらん岩の一部に知られているものの,一般に具体的資料に乏しく,マグマ通過に伴う上部マントルプロセスについて不明の点が多い.この研究では,マグマチャネルおよびチャネル周辺の岩石試料(ダナイト・クロミタイトや輝岩)を系統的に収集し,構成鉱物の主成分・微量成分分析を行った.以下に,この研究実績の概要を述べる.(1)北海道神居古潭帯岩内岳かんらん岩および日高変成帯幌満かんらん岩の野外観察とサンプリングを実施した.野外観察では,ダナイト・クロミタイト・輝岩チャネルの産状について詳細に記載し,とくにチャネルの形態やメルト通過を示唆する組織情報の入手に心がけ,また,チャネルに対して垂直な方向に壁岩からチャネル中央部までの系統的サンプリングを行った.(2)岩内岳かんらん岩サンプルとともに他地域のサンプルについても構造組織パターンの特徴をデジタルスケールで読み取り,クロマイトの形態やサイズ分布についての画像処理を試みた.(3)チャネルの岩石と壁岩かんらん岩の主要構成鉱物(かんらん石,斜方輝石,単斜輝石,スピネル)のEPMA分析を行った.このEPMA分析では,チャネリングマグマのタイプや性質を検出する指標として,すべての構成鉱物のMg#,スピネルのCr#,TiO_2,輝石のAl_2O_3,TiO_2,Na_2Oに注目した.また,アクロスチャネル方向に構成鉱物の化学組成変化を検出し,通過マグマとかんらん岩壁岩の間で起こったメルト/かんらん岩反応を解析した.(4)以上の結果から,上部マントルかんらん岩中に形成されたダナイト・クロミタイトチャネルの3次元的復元を試みた.上部マントルかんらん岩中を通過した玄武岩質マグマの遍路のサンプルは,火山岩中のかんらん岩ゼノリスやオフィオライト質かんらん岩の一部に知られているものの,一般に具体的資料に乏しく,マグマ通過に伴う上部マントルプロセスについて不明の点が多い.ここでは,オフィオライト質かんらん岩中のダナイト・クロミタイトや輝岩を主要な研究対象に設定し,高温マグマの通過によるマグマプロセスの解析を試みる.以下に,これまでの研究実績の概要を列記する.(1)北海道神居古潭帯岩内岳かんらん岩の野外観察とサンプリングを実施した.野外観察では,ハルツバージャイト壁岩中のダナイト・クロミタイトチャネルの産状について群細に記載し,とくにチャネルの形態やメルト通過を示唆する組織情報の入手に心がけた.また,サンプリングは,チャネルに対して垂直な方向に壁岩からチャネル中央部まで系統的に行った.(2)オフィオラィト質かんらん岩のマグマチャネルのサンプルとしては,すでにパキスタン北部マラカンドやトルコ南西海岸フェティエからも良好なサンプルセットが得られている.岩内岳かんらん岩サンブルとともに,これら全てのサンプルについて構造・組織パターンの特徴をデジタルスケールで読み取り,とくにクロマイトの形態やサイズ分布についての画像処理を試みた.(3)ダナイト・クロミタイトチャネルと壁岩かんらん岩の主要構成鉱物(かんらん石,斜方輝石,単斜輝石,スピネル)のEPMA分析を行った.このEPMA分析では,チャネリングマグマの性質(タイプ)を検出する指標として,すべての構成鉱物のMg#,スピネルのCr#,TiO_2,輝石のAl_2O_3,TiO_2,Na_2Oに注目した.また,アクロスチャネル方向に構成鉱物の顕著な化学組成変化が検出され,通過したマグマとかんらん岩壁岩の間で起こったメルト/かんらん岩反応が解析できる.上部マントルかんらん岩中を通過した玄武岩質マグマの通路のサンプルは,火山岩中のかんらん岩ゼノリスやオフィオライト質かんらん岩の一部に知られているものの,一般に具体的資料に乏しく,マグマ通過に伴う上部マントルプロセスについて不明の点が多い.

この研究では,マグマチャネルおよびチャネル周辺の岩石試料(ダナイト・クロミタイトや輝岩)を系統的に収集し,構成鉱物の主成分・微量成分分析を行った.以下に,この研究実績の概要を述べる.(1)北海道神居古潭帯岩内岳かんらん岩および日高変成帯幌満かんらん岩の野外観察とサンプリングを実施した.野外観察では,ダナイト・クロミタイト・輝岩チャネルの産状について詳細に記載し,とくにチャネルの形態やメルト通過を示唆する組織情報の入手に心がけ,また,チャネルに対して垂直な方向に壁岩からチャネル中央部までの系統的サンプリングを行った.(2)岩内岳かんらん岩サンプルとともに他地域のサンプルについても構造組織パターンの特徴をデジタルスケールで読み取り,クロマイトの形態やサイズ分布についての画像処理を試みた.(3)チャネルの岩石と壁岩かんらん岩の主要構成鉱物(かんらん石,斜方輝石,単斜輝石,スピネル)のEPMA分析を行った.このEPMA分析では,チャネリングマグマのタイプや性質を検出する指標として,すべての構成鉱物のMg#,スピネルのCr#,TiO_2,輝石のAl_2O_3,TiO_2,Na_2Oに注目する.また,アクロスチャネル方向に構成鉱物の化学組成変化を検出し,通過マグマとかんらん岩壁岩の間で起こったメルト/かんらん岩反応を解析した.(4)以上の結果から,上部マントルかんらん岩中に形成されたダナイト・クロミタイトチャネルの3次元的復元を試みた.
希土類ハロゲン化物の高温相転移現象の解明

希土類塩化物に高温で室温の結晶構造とは異なる相が存在するかどうか確認するため、X線吸収微細構造法(XAFS)ならびに示差走査熱分析(DSC)で、室温から融点以上に亘る当該物質の物性測定を行った。試料は、一般に市販のものと、さらに研究代表者自身によって蒸留精製した、塩化ネオジムおよび塩化ジスプロシウムを用いた。DSC装置はこれまでのアルミナ製を改め、気密性がより良く保つことのできる石英製とし、排気にはターボ分子ポンプ、置換ガスには超高純度アルゴンガスを用いた。その結果、蒸留精製したものも、一般に市販のものも、液相転移とみられる単一のピークのみが検出され、これまでのKoyamaらに報告されていた、そして我々の以前のXAFS測定により示唆されていた、高温相転移の現象は今回のDSC実験によっては再現されなかった。そのため、なぜ再現性が得られなかったのか、以前得られたXAFSの結果の解析を、高温非調和振動の効果を取り入れてさらに進めるとともに、試料保持方法を以前のようなマトリックス媒体に混合させることを止め、石英セルに試料を封入する方法で、今回合成の試料を再測定するための申請をSPring-8に対し行っている。以前得られたXAFSの成果を元に、平成14年7月にはXAFS討論会で議論し、8月には英国よりAdya教授を招いて、構造解析のワークショップを開催した。それらの議論より、XAFSにより得られた構造データもエラーバーを付け評価すべきこと、そして、回折法など他の構造解析法と組み合わせ総合的に判断すべきことなどが提案された。本成果はより方法論を詰めて、質の高いデータが得られた段階で、論文等により公表する予定である。強力常磁性磁石、水素吸蔵合金、高温超伝導体材料の構成一成分として、希土類元素はかなり広範に活用されるようになってきているにもかかわらず、その化合物の一部は試料のハンドリングの難しさなどから、未だに種々の物性値が必ずしも明確でない場合が多い。希土類ハロゲン化物の中でも特に塩化物を対象に、中性子散乱法、X線回折法、EXAFS法を用いて、さらに分子動力学計算によって溶融物の構造情報を整理したところ、LaGd(軽希土類)とYやDy以降(重希土類)とはイオン半径の若干の違いにも関わらず、結晶構造のみならず、融液においても構造の差異が見られることが解った。特にNdCl_3のEXAFS測定では融点より約100度下で相転移を示唆する、Nd-Clイオン間距離に相当するピーク位置のシフトが顕著に起こっており、室温における結晶構造はNdの周りにClが9配位、融体においては67配位とされているので、高温時の固相では8配位構造としてのPuBr_3構造の発現ではないかと推論した。しかしながら、高温EXAFSの解析には非調和振動の効果を取り入れなければならず、現在さらなる解析を行っている。一方、試料そのものに含まれている微量の水分が熱力学値に影響を及ぼしかねないと考え、示差走査熱分析を開始する前に、カールフィッシャー法で試薬の水分量を定量した。脱水溶媒への溶解も、水分測定自体もアルゴン雰囲気下で行ったところ、非常に再現生のよいデータが得られ、水分含有量は試薬の形状の差(顆粒状(6080ppm)または粉末(300ppm))に依存することが解った。だが市販で一番質の良い試薬(4N)でも100ppm程度の水分は含まれていることがわかり、これが熱物性に有意な差をおよぼすのかどうか、示差走査熱分析を行っていく予定である。
ロマン主義時代の英国小説に描かれた女権論者メアリ・ウルストンクラフト

女性の経済的・精神的自立を説いた急進主義者Mary Wollstonecraft(1759-97)は、フェミニズムの先駆的著作とされるA Vindication of the Rights of Woman (1792))において、Edmund Burkeの主張する保守主義的言説を激しく批判し、女性を抑圧する男性中心社会を徹底的に攻撃した。彼女はその発言においてのみならず、実生活においても慣習に反逆する鮮烈な生き様をつらぬいた。かくして、Wollstonecraftの生き様・人生はロマン主義時代の小説の格好の素材となり、また相対立する二面性を持つがため、当時の作家達に思想の戦いの場を提供した、ということを実証した。このような知見を、Wollstonecraftの著作、彼女の実人生対する言及が多数見受けられるSophia KingのWardorf ; or the Dangers of Philosophy (1798)、Mary Ann HanwayのElinor (1798)、Mary RobinsonのThe Natural Daughter (1799)、Robert BissetのDouglas (1800)、Robert Charles DallasのPercival (18O1)、Charles LucasのThe Infernal Quixote (18O1)、Sydney OwensonのThe Novice of St. Dominick (1805)、Charlotte DacreのZofloya(1806)などの小説を分析することによってさらに補強、拡大した。Wollstonecraftを想起させる女主人公が登場するこれらの作品を、大英図書館、ケンブリッジ大学図書館等からマイクロ・フィルムの形で取り寄せ、精読し、分析した。女性の経済的・精神的自立を説いた急進主義者Mary Wollstonecraft(1759-97)は、フェミニズムの先駆的著作とされるA Vindication of the Rights of Woman(1792)において、Edmund Burkeの主張する保守主義的言説を激しく批判し、女性を抑圧する男性中心社会を徹底的に攻撃した。かくして、Wollstonecraftの生き様・人生はロマン主義時代の小説の格好の素材となり、また彼女の人生が相対立する二面性を体現するがため、当時の作家達に思想の戦いの場を提供した、ということを実証した。このような知見を、Wollstonecraftの著作、彼女の実人生に対する言及が多数見受けられるSophia KingのWardorf ; or the Dangers of Philosophy(1798)、Mary Ann HanwayのElinor(1798)、Mary RobinsonのThe Natural Daughter(1799)、Robert Charles DallasのPercival(1801)、Charles LucasのThe Infernal Quixote(1801)、Amelia Opieのthe Father and Daughter(1801)、Charlotte DacreのZofloya(1806)などの小説を分析することによってさらに補強、拡大した。その研究成果の一部は、論文「メアリ・ウルストンクラフトを擁護する--アメリア・オーピーの『父と娘』に潜む急進主義的要素」となった。
海馬CA3苔状線維シナプスにおける長期抑圧の発現機構

海馬CA3領域苔状線維シナプスにおいて、持続した低頻度刺激(1Hz,15min)によりLTDが誘導できることを明らかにした。ここでのLTDは、LTPと同様、NMDA受容体のアンタゴニスト存在下でも誘導できることからNMDA受容体には依存しないが、代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)のアンタゴニストMCPGにより抑制されることから、代謝型グルタミン酸受容体の活性化がその誘導に必須であることを報告した。さらに、苔状線維シナプスではシナプス前終末にのみ存在するmGluR2を欠損するマウスの海馬スライスでは、このLTDが著明に抑制されることから、持続した低頻度刺激によりシナプス前終末のmGluR2が活性化され、シナプス前性にLTDが誘導されると考えられた。ところが、この苔状線維シナプスLTDは、mGluRを活性化させるだけでは誘導できないことが判明し、それ以外の何らかの要素が必要であることが明らかになった。その第一の候補として、カルシウムチャネルを通ってシナプス前終末に流入するカルシウムイオンが挙げられるが、実際、カルシウムイオンの流入量を増大させる操作によりLTDが誘導できることがわかった。つまり、細胞外液のカルシウムイオン濃度を通常の2.5mMから5.0mMに15分間上昇させることにより、刺激頻度を変えなくても、LTDが誘導された。さらに、膜透過型のカルシウムキレート剤BAPTA-AMを灌流投与し、シナプス前終末のカルシウム濃度上昇をある程度抑制すると、LTDのの誘導が著しく抑制されることから、やはりシナプス前終末でのカルシウムイオン濃度上昇が苔状線維LTDの誘導に重要な役割を果たすことが明らかとなった。
パルスラジオリシス法による耐放射線性機構解明

耐放射線性高分子材料開発に必要な基礎データの収集を目的に、ポリエチレンのモデル化合物として液体n-ドデカンを用い、種々の保護剤を添加した際の放射線化学反応の初期過程をナノ秒パルスラジオリシス法で追跡した。又、γ線照射による生成物分析も合わせて行った。その結果、添加する保護剤の芳香族性が高くなるほどイオン化ポテンシャルや励起準位が下がり、中間活性種との反応性が増すことが示された。それにより、低級炭化水素などの分解生成物の収量が著しく抑えられることが分かった。又、ジフェニルアルカン化合物は熱化電子との反応性に乏しく、ベンゼンやテトラリンと同様の挙動を示すことが明らかになった。一方、アシトラセンは中間活性種との反応性に富み、分解を抑制する効果が高いことが分かった。しかし、溶解性に問題があり、今後は、材料への溶解性に富む効果的な保護剤の開発が望ましい。又、ピコ秒パルスラジオリシス法によりn-ドデカンカチオンラジカルからベンゼン、テトラリン、ナフタレンへの電荷移動速度定数を精度良く求めることに成功した。耐放射線性高分子材料の開発の為に必要な基礎データを収集することを目的に、ポリエチレンのモデル化合物として液体n-ドデカンを用い、種々の保護剤を添加した際の放射線化学反応の初期過程をナノ秒パルスラジオリシス法で追跡した。脂肪族であるデカリンを添加した系では無添加の液体n-ドデカンの系と反応にほとんど違いが見られなかったが、芳香族のベンゼンや水素化芳香族のテトラリンを添加した系では、添加剤によってn-ドデカンの励起状態やカチオンラジカルが効率的に捕捉された。又、ビフェニル、ナフタレンを添加した系では励起状態やカチオンラジカルが更に効率良くに捕捉され、照射によって生成した熱化電子も極めて効率良く捕捉された。以上より、添加する保護剤の芳香族性が高くなるほどイオン化ポテンシャルや励起準位が下がり、中間活性種との反応性が増すことが示された。又、ジフェニルメタンやジフェニルエタンなどのジフェニルアルカン化合物は熱化電子との反応性に乏しく、ベンゼンやテトラリンと同様の挙動を示すことが明らかになった。G. C.による生成物分析の結果から、中間活性種との反応性が高い保護剤ほど分解の収率を抑制する効果があることが分かった。特に、励起状態、カチオンラジカル電子のいずれとも反応性を有するナフタレンは、100mMの濃度で添加しただけで分解収率を50%以下に抑えることが明らかになった。
抗がん剤作用への磁場影響メカニズムの解明

ヒトがん細胞における抗がん剤作用が交流磁場曝露により増強されることがあり、これが確実であれば、化学療法において、標的部位に磁場を曝露することで抗がん剤作用を高めることができ、投薬量を減らし、副作用を抑えられる可能性が考えられる。これまでの実験では、交流磁場による薬剤作用の増強率が薬剤によって異なること、また作用が高まる薬剤の中でも効果的な磁場曝露時間が異なる結果が得られている。本研究では、ヒトがん細胞における薬剤作用への交流磁界の影響はどのようなメカニズムで起こるのか、また、がん治療で問題となる多剤耐性がん細胞における薬剤作用への交流磁場の影響を細胞レベルの実験で明らかにすることを目的とする。
スポーツの創出する人的ネットワークが社会開発推進に与えるインパクトに関する研究

スポーツの創出する人的ネットワークが社会開発推進に与えるインパクトを把握する上で有効な「Pass It Back」の事例を取り上げ、世界と日本のスポーツプログラムとの差異について比較研究することができた。Pass It Backは、国際NGOのChild fundが展開するラグビーとライフスキル学習を組み合わせたスポーツプログラムであり、これまでラオスやベトナム、フィリピンの貧困地域を対象に実施されてきた。Child fundとWorld Rugby、Asia Rugby、Women Winとが連携し、子どもたちが、スポーツを楽しみ、学び、成長する機会を持つことができる環境の整備を図りつつ、アジアの厳しい環境に暮らす若年層世代が、日常生活において重要となる様々なライフスキルを、ラグビーを通して学ぶことを目指している。また、学んだことを自分たちのコミュニティに還元する力を習得することによって、現地社会が直面する様々な困難を乗り越え、社会に前向きな変化を起こすことに焦点を定めているのも特徴である。このようなスポーツの創出する人的ネットワークを活用して社会開発を推進しようとするプログラムに参加する行為は、単なる娯楽やスポーツ活動としてだけではなく、途上国の地域で教育機会のデリバリーの意味を兼ねている。とりわけ、ラグビーの普及活動を通じた現地若者へのジェンダー平等の啓発活動機会の支援は、たとえ直接の経済効果は薄くても、地域の女性たちを定期的に結集させ、多様な次元で彼女たちの生活を活性化させる基盤を形成しつつあり、この意味で、Pass It Backにおけるスポーツ実践は、女性の地位向上と密接に結びついているという実態について明らかにすることができた。子供の教育に関する世界でも有数のNGOであるChild Fundのプログラム担当者とのネットワーク構築に成功し、相互に情報共有をし合える関係性を構築することができたから。スポーツの創出する人的ネットワークが社会開発推進に与えるインパクトを把握する上で有効な「Pass It Back」の事例に対して、さらなるフィールドワークを実施しつつ、世界と日本のスポーツプログラムとの差異について比較研究する予定。諸種の業務に時間を取られ、当初の予定より若干短い調査期間をなってしまったため。今年度の残額は翌年度の調査費用に当てる予定。
臨床症例に基づく抗てんかん薬の薬物相互作用発現様式の解明

開発した血漿中4β-hydroxycholesterol(4β-OHC)測定法を用いて、90名の抗てんかん薬(AED)服用患者の108血液検体を測定した。対象となった患者を(1)CYP3Aを誘導するフェニトイン(PHT)、フェノバルビタール(PB)およびカルバマゼピン(CBZ)の服用患者、(2)CYP3A4を阻害するAEDであるスチリペントール(STP)の服用患者、(3)CYP3Aの誘導および阻害作用を有さないAEDの服用患者の3群に分類してCYP3A活性を評価した。血漿中4β-OHC濃度と4β-OHC/総コレステロール濃度比は良好な相関を示したことから、以後は総コレステロール濃度で補正せず、血漿中4β-OHC濃度をCYP3A活性の指標として用いた。誘導剤服用群、誘導剤および阻害剤非服用群、阻害剤服用群の血漿中4β-OHC濃度(mean ±S.D.)は、それぞれ275.2 ±156.6 ng/mL、86.5 ±37.68ng/mLおよび86.2 ±46.98ng/mLであり、誘導剤服用群は誘導剤非服用群と比較して3.2倍有意に高い血漿中4β-OHC濃度を示した。また、CBZおよびびPHT服用患者における血漿中4β-OHC濃度は薬剤の用量依存的に増加することが明らかになり、投与量あたりの誘導能を算出したところ両剤ともほぼ同等であった。しかし、実臨床での投与量を勘案すると、CBZがより強力なCYP3A阻害作用を有することが示唆された。次に、CYP3A5*3およびPOR*28遺伝子多型と血漿中4β-OHC濃度との関係を検討した。CYP3A5*3およびPOR*28は、4β-OHCの体内動態に有意な影響を与えなかった。したがってCYP3A活性に及ぼす影響は、Genetic factorよりもNon-genetic factorの方が大きいと考えられる。平成28年度において、我々は生体内の内因性物質であり薬物代謝酵素CYP3A4/5の代謝能指標となりうる血漿中4β-hydroxycholesterol(4β-OHC)濃度の新規測定法を開発した。測定条件は、高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS/MS)としてABI 3200QTrapを用い、内部標準物質には4β-hydroxycholesterol-d7を用いた。4β-OHCを含む血漿をアルカリでけん化した後、n-hexanを用いて液-液抽出し、遠心エバポレータで有機相を完全に蒸発させた後、LC-MS/MS用溶離液を加えて再溶解させ、遠心分離後、光学異性体分離カラムを装着したLC-MS/MSに注入した。適切な光学分離カラムの選択により、4β-OHCと4α-hydroxycholesterol(4α-OHC)を良好に分離することができた。この測定条件で4β-OHCの血漿中2 -200 ng/mL濃度域で良好な検量線を作成することができ、かつ測定に影響するマトリックス成分は認められていない。また、抗てんかん薬の代謝能や排泄能に影響する因子の遺伝子解析に向けて、我々はp-450薬物代謝酵素をコードするCYP3A5*3、CYP2C8およびP糖タンパクをコードするABCB1 T1236C、G2677T/AおよびABCB1 C3435TのPCR-RFLP解析法をすでに確立している。また、研究内容は静岡県立大学臨床研究倫理委員会および静岡てんかん・神経医療センター倫理審査委員会の承認も得ている。以上のように、平成29年度からの抗てんかん薬の薬物相互作用の定量的解析に向け、臨床検体の測定に必要な準備が整っている。現在、臨床検体の収集を開始しており、血漿中4β-OHC濃度の測定および遺伝子解析に着手している。本研究を遂行する上でカギとなる血漿中4β-hydroxycholesterol(4β-OHC)の定量法の確立に関して、4α-hydroxycholesterol(4α-OHC)とを良好に分離できる方法を新たに開発した。当初予定していた先行研究で報告されている分離法では4β-OHCと4α-OHC分離が不可能であったため、新たに分離方法を開発する必要に迫られた。そこで、我々が新規に開発に成功した方法を用いることにより、4β-OHCの生理的血漿中濃度に対応した広範囲の濃度域で精確に定量できるようになった。また、抗てんかん薬の薬物相互作用に影響する遺伝的因子に関しても、CYP3A5*3、CYP2C8、ABCB1 T1236C、G2677T/AおよびC3435TのPCR-RFLP解析法を確立している。臨床研究の実施に関する倫理委員会の承認も既に得ている。このようなことから、臨床症例に基づく抗てんかん薬の薬物相互作用発現様式を解明する上で、必要となる手技および方法を確立し、倫理面も解決しており、平成29年度からの本格的な臨床症例の解析に向け、順調に進展していると考えている。本研究は、抗てんかん薬における薬物相互作用の発現様式を解明することで、てんかん治療成績を向上させることを目的として、てんかん患者から得られた代謝酵素活性の内因性マーカーを測定し、遺伝子多型による影響も考慮しつつ、その誘導および阻害作用様式の解明に取り組んでいる。

我々は、これまでに高速液体クロマトグラフ・タンデム型質量分析計(LC-MS/MS)にキラル分離型カラムを組み合わせることで、CYP3A4/5の酵素活性マーカーである血漿中の4β-hydroxycholesterol(4βOHC)を、その光学異性体の4α-hydroxycholesterolと明確に分離して定量する方法を開発している。この定量法では、4βOHCの血漿中濃度として数ng/mL以上を定量可能であり、血漿中4βOHCの基準となる数十から100 ng/mLの濃度域および酵素誘導によって上昇した数百ng/mLまでの濃度域を広く測定できる。研究倫理委員会の承認を受け、抗てんかん薬投与患者から血漿を入手して4βOHC濃度を測定しており、症例数を増やしつつある。現時点で62名の患者から得られた成果を以下に示す。CYP3A4/5代謝酵素誘導能を有する抗てんかん薬(誘導薬)を服用している患者と誘導薬を服用していない患者に分けて比較すると、誘導薬服用患者で血漿中4βOHC濃度が有意に高値を示した。また、誘導薬が単剤で投与された事例では、カルバマゼピンおよびフェニトインで投与量(mg/kg)に比例した血漿中4βOHC濃度の上昇が認められた。このことから、誘導薬では投与量に依存して代謝能が増強されることが明らかになった。今後さらに症例数を増やして、血漿中4βOHC濃度の変化を測定するとともに、CYP3A4/5の遺伝子多型による血漿中4βOHC濃度への影響を検討することで、抗てんかん薬の薬物相互作用発現様式の解明に取り組む。我々は血漿中4β-hydroxycholesterol(4βOHC)を4α-hydroxycholesterolと明確に分離して定量する方法を新たに開発している。これまでに光学異性体を分離可能なカラムを用いて血液中の4βOHCを分離定量した報告はなく、汎用型の高速液体クロマトグラフ・タンデム型質量分析計(API-3200Qtrap)を用いた新規定量法を実用化している。本定量法は臨床上の検出限界も十分に確保しており、患者検体の酵素誘導および酵素阻害作用を解析する上で有用なツールとなりうる。また、研究倫理審査会の承認を得て、患者からインフォームドコンセントを取得し臨床症例検体の測定に移行しており、症例数もすでに60例を越え症例収集が進んでいる。また、我々は以前の臨床研究において、抗てんかん薬の代謝や排泄に影響するCYP3A5やABCB1などの遺伝子多型についての検出方法をすでに確立しており、遺伝子多型の検出にも円滑に移行できると考えられる。このように、血漿中4βOHCの測定法を開発し、症例数の収集も順調に進んでいることから、本研究の目標である抗てんかん薬の薬物相互作用の発現機序解明に向け、進捗は順調であると考えている。開発した血漿中4β-hydroxycholesterol(4β-OHC)測定法を用いて、90名の抗てんかん薬(AED)服用患者の108血液検体を測定した。対象となった患者を(1)CYP3Aを誘導するフェニトイン(PHT)、フェノバルビタール(PB)およびカルバマゼピン(CBZ)の服用患者、(2)CYP3A4を阻害するAEDであるスチリペントール(STP)の服用患者、(3)CYP3Aの誘導および阻害作用を有さないAEDの服用患者の3群に分類してCYP3A活性を評価した。血漿中4β-OHC濃度と4β-OHC/総コレステロール濃度比は良好な相関を示したことから、以後は総コレステロール濃度で補正せず、血漿中4β-OHC濃度をCYP3A活性の指標として用いた。
高年妊娠における染色体異常の高頻度発生要因の再検討

ヒトでは、高年齢の母親から産まれた児には染色体異常の頻度が高い。過去の動物モデル(マウス)を用いて行った実験では、加齢に伴う染色体異常の出現頻度はヒトで予想されたほど急増する様子はみられていない。今回は、この問題を新たな仮説のもとで分析することにした。すなわち、ヒトの場合は、卵の加齢(年単位)に遅延受精(時間の単位)が加味された状態が一般であり、この両者が染色体異常誘発に相乗的に働いているのではないかと考えた。そこで、若年、及び老齢マウスを各々、排卵予定時間から遅らせて受精させ、胎児に出現する染色体異常の頻度を調べた。その結果、若年群では、母獣あたりの着床数、生存胎児数は、正常受精群と遅延受精群との間で差は認められなかった。しかしながら、老年群では、遅延受精群の生存胎児数は、減少する様子が認められた。また、体節数を形成していないpre-somite段階の胎児の頻度は、母獣の年齢に伴い増加していた。これらのことは、母獣の年齢の増加が、胎児の発育を抑制することを示唆している。また、染色体異常の頻度については、若年群では、正常受精群と遅延受精群との間でその出現頻度に違いは認められなかった。しかし、老年群では、正常受精群に比べて遅延受精群の染色体異常の頻度が増加する様子が認められた。このことは、母獣年齢の増加に遅延受精が加味されると染色体異常の頻度が増加することを示している。このように母年齢に遅延受精が加味されて出現する染色体異常は、第二減数分裂以降の染色体不分離に起因するものと考えられる。最近、ダウン症児において、第一減数分裂染色体不分離によるものよりも第二減数分裂染色体不分離によるもののほうが、母年齢が高いという報告がなされた。今回の結果は、このことを実験的に支持しうるものと考えることができる。