hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加速器質量分析法を用いた極微量放射性核種分析による地球環境動態研究手法の確立

加速器質量分析法(Accelerator Mass Spectrometry: AMS)は、極微量の長寿命放射性核種を超高感度で検出できる最先端の分析手法である。本研究では、環境動態研究への適用が限られていた重い極微量放射性核種を環境トレーサーとして活用し、新たな環境動態研究手法を確立することを目的としている。極微量放射性核種によるグローバルフォールアウトの蓄積・移動量の評価では、茨城県つくば市の降水中の36Cl濃度と降下量について、月別の変動を明らかにした。つくば市での^<36>Cl平均降下量として、32±2 atoms m^<-2> s^<-1>という値を得た。その他、^<36>Cl核実験起源パルスを環境トレーサーとした地下水流動系の研究手法を確立した。国内表層土壌中の^<36>Cl, ^<129>I及び^<137>Csの分布を調査して、極微量放射性核種によるグローバルフォールアウトの蓄積量及び移動量を評価した。また、本研究手法を福島第一原子力発電所事故により放出された放射性核種の分布調査に適用した加速器質量分析法(Accelerator Mass Spectrometry: AMS)は、極微量の長寿命放射性核種を超高感度で検出できる最先端の分析手法である。また、本研究手法を福島第一原子力発電所事故により放出された放射性核種の分布調査に適用した加速器質量分析法(AMS)は、極微量の長寿命放射性核種を超高感度(同位体比10^<-15>)で検出できる最先端の分析手法である。本研究では、筑波大学におて開発した世界最高レベルの加速電圧性能を有する加速器質量分析装置により、環境試料中の極微量放射性核種を高精度・高感度で分析する手法を開発する。環境動態研究への適用が限られていた重い極微量放射性核種を環境トレーサーとして活用し、新たな環境動態研究手法を確立することが本研究の目的である。本年度は、加速器質量分析装置の光学要素の配置を再検討し、イオシ源のビーム引き出し機構の改良と質量分析系の粒子輸送効率を向上させて、核種分析の精度向上を図った。また環境試料の基本情報を得る為に、イオンクロマトグラフィーシステムを導入し、主要元素組成分析を実施できる体制を整えた。また土壌試料用に自動試料燃焼装置を導入した。環境動態研究では、環境試料中の^<36>Cl及び^<129>Iの分析を実施した。地球科学分野においては、In situ^<36>Clを用いた露出石灰岩の削剥速度推定方法を開発した。国内各地の石灰岩中のClおよび^<36>Cl濃度は、同位体希釈加速器質量分析によって測定した。測定された^<36>Cl濃度は10^5-10^6atom g^<-1>のオーダーであった。また中国広西の石灰岩地形を調査し、中国天坑の形成年代を推定する国際共同研究を開始した。その他、核実験起源^<36>Clを用いた地下水動態解析方法の開発を進め、富士山周辺域の地下水滞留時間測定を実施した。また、南極氷床コア中の宇宙線生成核種^<36>Clを測定して、最終氷期最盛期から完新世にかけての南極域での^<36>Cl濃度変動データを得た。加速器質量分析法(AMS)は、極微量の長寿命放射性核種を超高感度(同位体比10-^<15>)で検出できる最先端の分析手法である。本研究では、世界最高レベルの加速電圧性能を有する加速器質量分析装置により、環境試料中の極微量放射性核種を高精度・高感度で分析する手法を開発する。環境動態研究への適用が限られていた重い極微量放射性核種を環境トレーサーとして活用し、新たな環境計測手注を確立することが本研究の目的である。本年度は、環境動態研究として福島県の阿武隈高地及び原子力施設周辺での極微量放射性核種の環境モニタリング調査を実施した。表層土壌に含まれる^<36>Cl,^<129>I,^<137>Csを測定し、それぞれの核種の分布傾向を比較した。^<35>Cl,^<129>Iはともに土壌表層付近で濃度が最も高くなり、40cm以深になると変化がほとんど見られなかった。^<129>I濃度の最大値が土壌最表層にあるのに対し、^<36>Cl濃度の最大値は最表層よりも深さ10cm付近にあり、放射性のヨウ素と塩素が環境中で異なる分布を示すことが確認された。また、In situ^<36>

Clを用いて、山口県秋吉台の露出石灰岩の削剥速度を求めた。その他、^<36>Clを用いて中国広西のカルスト地形に形成された大石天坑の表面露出年代を測定し、20ka程度の年代値を得た。核実験起源^<36>Clを用いた地下水動態研究では、富士山周辺域と千葉県養老川周辺の地下水滞留時間測定を実施した。また、南極ドームふじ氷床コアとグリーンランドNEEM氷床コア中の宇宙線生成核種^<36>Cl測定を実施した。グリーンランドNEEM氷床コア中の^<36>Cl濃度は後氷期(約9.6ka:Holocene)が2.2×10^3atoms/g、氷期(約19.3ka:LGM)が5.1×10^3atoms/gであった。加速器質量分析法(Accelerator Mass Spectrometry : AMS)は、極微量の長寿命放射性核種を超高感度で検出できる最先端の分析手法である。本研究では、環境動態研究への適用が限られていた重い極微量放射性核種を環境トレーサーとして活用し、新たな環境動態研究手法を碓立することを目的としている。平成23年度は、福島第一原子力発電所事故により放出された放射性核種の分析を重点的に実施した。福島県及び東関東地域において表層土壌を採取し、ガンマ線測定により定量可能な放射性核種の分布を明らかにした。分布が明らかになった放射性核種は^<131>I,^<129m>Te,^<134>Cs,^<136>Cs,^<137>Csであり、放射能比の違いも明らかとした。現在、^<131>Iの半減期が約8日と短い為に、被ばく線量評価を実施する為の詳細なデータの入手が困難となっている。そこで、半減期約1570万年の^<129>Iを^<131>Iの降下・沈着量の推定に利用することが考えられる。本研究において<131>I濃度が明らかになった土壌試料について、^<129>IのAMS測定を実施した。^<131>Iが6080Bq/cm2程度(2011年3月29日時点)の表層土壌で、^<129>Iは68×10^<-6> Bq/cm2という値を得た。^<131>Iと^<129>Iの土壌表面密度には、相関関係が認められた。現在、^<129m>Teからの寄与等を考慮して、^<129>I測定結果から^<131>I降下・沈着量を明らかにしつつある。その他、国内各地や原子力施設周辺の土壌や降水などの環境試料採取とその化学処理方法を検討した。極微量放射性核種によるグローバルフォールアウトの蓄積・移動量の再評価では、茨城県つくば市の降水中の^<36>Cl濃度と降下量について、月別の変動を明らかにした。つくば市での^<36>Cl平均降下量として、(32±2)atoms m^<-2> s^<-1>という値を得た。
カルシウムシグナルを介した鞭毛・繊毛運動制御機構の解明

繊毛・鞭毛が細胞外の環境に応じて瞬時に反応し運動を変化させるメカニズムを明らかにするために、海産動物カタユウレイボヤ精子の走化性遊泳や運動活性化、ウニ幼生繊毛逆転反応におけるカルシウムを介した鞭毛・繊毛運動制御機構の解析を行った。研究成果として、精子の誘引物質感知機構、カルシウム非依存的な鞭毛波形制御機構、精子運動活性化におけるシグナル伝達機構、繊毛逆転反応におけるカルシウム流入機構において新たな知見が得られた。本研究では、繊毛・鞭毛が細胞外の環境に応じて瞬時に反応し運動を変化させるメカニズムを明らかにするために海産動物精子および幼生を材料に鞭毛・繊毛が精子誘引物質や神経伝達物質によって運動を変化させる時のカルシウムによる調節機構に着目し、「カルシウムシグナルを介した鞭毛・繊毛運動制御機構の解明」に取り組んでいる。平成21年度は、カタユウレイボヤ精子走化性における鞭毛運動制御機構の解明についてはNa+/Ca2+ exchangerなどのCa2+流出入に関わる分子の阻害剤や外液カルシウム濃度変化によってCa2+動態を変化させたときの鞭毛内Ca2+および鞭毛波形との関係を明らかにした。また、走化性運動時のカルシウム流入のタイミングを元に精子がいつどこで誘引物質を関知し遊泳を変化させるのかについてシミュレーション解析を行った。これらの結果についてThe 5th International Tunicate Meeting、Gordon Research Conference : Fertilization and the Activation of Developmentにおいて報告した。また、ウニ幼生繊毛逆転反応における繊毛運動制御機構の解明については、繊毛逆転反応に関わると考えられるL型膜電位依存性カルシウムチャネルに着目し、バフンウニでのクローニングを行い、モルフォリノ解析を進めている。顕微鏡用LEDストロボ照明装置の改良についても新型LEDを導入し装置の改良を行った。また、カタユウレイボヤ精子において走化性と同様にカルシウムシグナルが重要な引き金となる卵由来物質による鞭毛運動活性化についても、カルシウムシグナルによって活性化されると考えられるアデニル酸シクラーゼに着目し分子の同定およびシグナル伝達経路の解明を行い、日本動物学会第80回大会、The International Workshop Dynein 2009、生体運動研究合同斑会議において成果報告を行った。本研究では、繊毛・鞭毛が細胞外の環境に応じて瞬時に反応し運動を変化させるメカニズムを明らかにするために海産動物精子および幼生を材料に鞭毛・繊毛が精子誘引物質や神経伝達物質によって運動を変化させる時のカルシウムによる調節機構に着目し、「カルシウムシグナルを介した鞭毛・繊毛運動制御機構の解明」に取り組んだ。平成22年度は、カタユウレイボヤ精子運動活性化に関与するアデニル酸シクラーゼに着目し分子の同定およびシグナル伝達経路の解明を目指した。また顕微鏡用LEDストロボ照明装置の改良を行い、精子運動活性化時のカルシウムシグナルを捉えることに成功した。これらの成果についてはThe 5th International Tunicate Meeting、FASEB Summer Research Conferences:The Biology of Cilia and Flagellaにおいて報告した。また、ウニ幼生繊毛逆転反応における繊毛運動制御機構の解明については、繊毛逆転反応に関わると考えられるL型膜電位依存性カルシウムチャネルに着目し、モルフォリノオリゴやチャネル阻害剤による機能解析を行った。また顕微鏡用LEDストロボ照明装置を改良し、繊毛逆転時のカルシウムイメージングを試みた。本研究で構築した技術および知見を活かし、筑波大谷口研究室との共同研究でウニ幼生頂毛特異的な因子の解析を行い、運動性のない頂毛形成に関わるankATという因子を同定した。この成果はDevelopmental Biologyにおいて発表した。
癌治療における新生血管成長阻害のためのフレキシブル超音波治療器の開発

H30年度の研究では本研究課題のコア技術であるハサミ型超音波振動の特徴評価および柔軟化の検討を行った.本研究の目的である超音波治療デバイスの柔軟化と高出力化を両立するためには,ハサミ型振動の特性を正しく解明する必要がある.特性評価では,これまで血腫のような非常に柔らかい対象にのみ治療効果の評価を行ってきたハサミ型振動デバイスについて,脂肪組織,筋肉組織,骨,尿路結石などの様々な対象に対して実験を行った.ハサミ型振動は伸びながらハサミが閉じるような振動モードであり,この動作が様々な対象に対してどの様な効能をもたらすかを解明することは,本研究の目的に関わる重要な課題である.実験により硬い対象に対しても通常の超音波振動(縦方向モード振動)よりも治療効果が向上すること,発熱により血管凝固性能が向上すること,硬い対象を細かく削り取るなどの効果が期待できることがわかってきた.柔軟化の検討では,これまで行ってきた単線ワイヤでの超音波伝播だけでなく,内視鏡的粘膜切除術(EMR)などで使用される撚り線ワイヤへの超音波伝搬を試みた.撚り線ワイヤでは単線ワイヤに比べて柔軟性が格段に向上し,適用範囲を広げられる可能性がある.しかし,超音波伝播時に撚り線の素線同士の摩擦が生じ致命的な発熱が確認された.発熱は固有振動モードの腹の部分を起点に発生していることがわかり,その抑制が鍵となると考えられる.また有限要素法解析ソフトにより,超音波メスをハサミ型振動させるための最適設計を行い,設計したモデルを用いたシミュレーション結果を実験結果と対比することで,効果の原因推定が可能となった.本研究の目的である超音波治療デバイスの柔軟化と高出力化を両立するためには,ハサミ型振動の特性を正しく解明する必要がある.本年の研究により,ハサミ型振動の効果を定量的に評価する技術が概ね確立し,柔軟化した超音波メスについても先行の結果より高出力化できたため,現在の進捗は概ね順調であると考えている.柔軟構造へのハサミ型振動の適応に関して,撚り線を用いた適応を試みたが,撚り線特有の伝搬に関する課題が新たに発生した.これを解決するためには当初より課題を増やす事となるが,解決できれば現在超音波による治療が困難な部位への治療が世界で初めてできる可能性を秘めており,是非検討したいと考えている.また,最終的には新生血管への適応が目的であるため,超音波による血管への影響を評価する環境について,所属機関の医学部と相談して行く予定である.H30年度の研究では本研究課題のコア技術であるハサミ型超音波振動の特徴評価および柔軟化の検討を行った.本研究の目的である超音波治療デバイスの柔軟化と高出力化を両立するためには,ハサミ型振動の特性を正しく解明する必要がある.特性評価では,これまで血腫のような非常に柔らかい対象にのみ治療効果の評価を行ってきたハサミ型振動デバイスについて,脂肪組織,筋肉組織,骨,尿路結石などの様々な対象に対して実験を行った.ハサミ型振動は伸びながらハサミが閉じるような振動モードであり,この動作が様々な対象に対してどの様な効能をもたらすかを解明することは,本研究の目的に関わる重要な課題である.実験により硬い対象に対しても通常の超音波振動(縦方向モード振動)よりも治療効果が向上すること,発熱により血管凝固性能が向上すること,硬い対象を細かく削り取るなどの効果が期待できることがわかってきた.柔軟化の検討では,これまで行ってきた単線ワイヤでの超音波伝播だけでなく,内視鏡的粘膜切除術(EMR)などで使用される撚り線ワイヤへの超音波伝搬を試みた.撚り線ワイヤでは単線ワイヤに比べて柔軟性が格段に向上し,適用範囲を広げられる可能性がある.しかし,超音波伝播時に撚り線の素線同士の摩擦が生じ致命的な発熱が確認された.発熱は固有振動モードの腹の部分を起点に発生していることがわかり,その抑制が鍵となると考えられる.また有限要素法解析ソフトにより,超音波メスをハサミ型振動させるための最適設計を行い,設計したモデルを用いたシミュレーション結果を実験結果と対比することで,効果の原因推定が可能となった.本研究の目的である超音波治療デバイスの柔軟化と高出力化を両立するためには,ハサミ型振動の特性を正しく解明する必要がある.本年の研究により,ハサミ型振動の効果を定量的に評価する技術が概ね確立し,柔軟化した超音波メスについても先行の結果より高出力化できたため,現在の進捗は概ね順調であると考えている.柔軟構造へのハサミ型振動の適応に関して,撚り線を用いた適応を試みたが,撚り線特有の伝搬に関する課題が新たに発生した.これを解決するためには当初より課題を増やす事となるが,解決できれば現在超音波による治療が困難な部位への治療が世界で初めてできる可能性を秘めており,是非検討したいと考えている.また,最終的には新生血管への適応が目的であるため,超音波による血管への影響を評価する環境について,所属機関の医学部と相談して行く予定である.当初の予定ではANSYS解析ソフト費用と試作費,国際学会旅費が主な使途であったが,国際学会を中国江蘇大学で開催されたICIARE2018へ変更したため,予算削減ができた,代わりに設備備品費に十分に予算を使うことができ,有効な予算執行ができたと考えている.
担子菌が生産する抗トロンビン活性物質の単離・同定とその生産株の育種

現在、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症による疾病が急増し、ストレプトキナーゼなどの治療薬が用いられているが、抗体形成などの問題点があり、血栓症を防ぐ安全な抗トロンビン活性物質の探索が望まれている。本研究では、血栓症の予防として、その原因である血栓の形成を抑制する血液凝固抑制物質(抗トロンビン活性物質)および血栓を溶解する線溶酵素などの血液関連生理活性物質を生産する微生物を用いて、新しい食品素材の開発を行うと共に、食品への応用を試みた。したがって、本研究の主目的は、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症に予防効果を示す機能性食品の開発である。本申請者はこれまでにクモノスカビの培養液中に抗トロンビン活性物質を見出し、フマル酸であることを明らかにし、フマル酸は、清酒、味噌、醤油、甘酒など発酵食品製造に用いられるコウジカビにおいても生産されることから、発酵食品の摂取は血栓症の予防につながる可能性を示唆した。本補助金により、まず、これまでに見出した全く新しいタイプの抗トロンビン活性物質を生産する野生種マスタケからの本活性物質の分離・精製を試みた。また、線溶酵素活性について種々の微生物からスクリーニングを行い、タモギタケや野生種担子菌W510などにその著しい酵素活性を見出した。さらに有効成分を有する野生種担子菌などについては、有用担子菌の育種を目的として、プロトプラスト化、パールチェーン形成、細胞膜の一過的破壊などの電気融合のための諸条件を検討すると共に、効率の良い人工栽培のための諸条件の検討を試み、抗トロンビン活性物質を生産し人工栽培が可能な食用担子菌の育種に成功した。さらに、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症に予防効果を示す機能性食品を開発した。今後はさらに、これら育種した融合担子菌や機能性食品の諸性質を明らかにすると共に、一般的食品化への応用を試みる予定である。本研究では、血栓症の予防として、その原因である血栓の形成を抑制する血液凝固抑制物質(抗トロンビン活性物質)および血栓を溶解する線溶酵素などの血液関連生理活性物質を生産する微生物を用いて、新しい食品素材の開発を行うと共に、食品への応用を試みている。したがって、本研究の主目的は、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症に予防効果を示す機能性食品の開発にある。本申請者らはこれまでにクモノスカビの培養液中に抗トロンビン活性物質を見出し、フマル酸であることを明らかにした。フマル酸は、清酒、味噌、醤油、甘酒など発酵食品製造に用いられるコウジカビにおいても生産され、発酵食品の摂取は血栓症の予防につながる可能性を示唆した。また、本申請者らは、常用種と野生種の担子菌について血液凝固抑制物質の検索を行い、全く新しいタイプの抗トロンビン活性物質を生産する野生種マスタケを見出し、現在、本活性物質の分離・精製を行っている。一方、線溶酵素活性についても、種々の微生物からスクリーニングを行い、タモギタケや野生種担子菌W510などにその著しい酵素活性を見出し、現在、酵素の分離・精製等を行っている。さらに有効成分を有する野生種担子菌などについては、プロトプラスト化、パールチェーン形成、細胞膜の一過的破壊などの電気融合のための諸条件を検討すると共に、効率の良い人工栽培のための諸条件の検討を試み、また高圧加工法やパンの製造による食品への応用についても報告している。
50座位同時増幅・検出による高感度で識別力の高いSNPsタイピング法の開発

この結果、グループFでは3座位の追加に成功し合計42座位の同時検出ができた。また、PCRの反応を促進させる添加物であるDMSOによる増幅効率の改善も認められた。しかしグループC及びDでピークが認められなくなった座位も出現したため、更なる条件検討が必要であると考える。今後は、詳細な条件検討とともにさらに座位数を増やし、法科学的試料においても判定が可能な検査法の構築が必要であると考えられる。本研究の目的は、マルチプレックス1塩基伸長反応による各染色体上の50座位のSNPs同時検出法を確立し、親子鑑定、個人識別等のDNA鑑定に利用することである。16年度は、既に構築した39座位のSNPs同時検査法に新たなSNPsを加えた検査法の確立を目指した。この結果、グループFでは、ミオグロビン遺伝子上の1座位を除く4座位の追加に成功した。しかし他グループでピーク高が低くなった座位も出現したため、増幅プライマーの配列や量、PCR条件等の更なる検討が必要であると考える。今後は、各座位ピーク高が明瞭に観察できるようにプライマーの配列や量、PCR条件の改善を行うとともに、さらに座位数を増やし、微量及び陳旧化した試料おいても十分に判定が可能な高感度な方法の構築を目指す。
生体内毛細血管網のマルチスケール・マルチフィジックス・シミュレーション

ゼブラフィッシュの脳内の連続2次元顕微鏡画像から3次元血管構造を再構築する画像処理手法を確立した。ノイズ処理、血管連結性の保持を自動的に行うことによって、複数のサンプルの3次元構造を高速に再構築することが可能となった。更に、血管ネットワーク構造を抽出するために、各分岐血管の中心線を抽出すると共に、その端点、分岐点を認識すると共に、血管ネットワークをグラフデータとして自動的に表現するプログラムを開発した。また、ゼブラフィッシュのライブイメージングより赤血球の移動速度から各血管の流速を計測し、今後、数値シミュレーションを行う際の境界条件、および数値計算結果の検証に用いるためのデータベースを構築した。得られた3次元構造を用いて、散逸粒子法による血流シミュレーションを実施し、血流の可視化を行うことに成功した。実験計測における不確かさはあるものの、数値シミュレーションで再現された流れ場は、ライブイメージングにより推定される速度と定性的な一致を示しており、本研究で構築した画像処理、および数値シミュレーション手法の妥当性を確認した。また、血管の中心線とその連結性のデータから1次元モデルの血流シミュレーションを行うための計算コードを開発し、1次元モデルの血流シミュレーションを実施した。1次元モデルは3次元の流体シミュレーションに比べて計算負荷が小さいため、今後、血管ネットワーク解析に有効なツールとなることが期待できる。ゼブラフィッシュ脳内の顕微鏡連続画像から3次元構造を抽出するプログラム開発を完了し、これを複数のサンプルに適用することによって、その有効性を確認できた。また、渡航先の教員、ポスドク、博士学生を巻き込んだ共同研究を通じて、得られた3次元構造を現地の計算コードに取り込み、流れ場を計算するための一連のツールの構築ができた。これにより今後、時系列の血管構造データや異なるサンプルの解析を行う基盤が整った。これまでに開発した、顕微鏡画像からの3次元血管構造の抽出、各分岐血管の中心線、分岐点、端点を自動的に抽出するプログラムを用いて、受精後日数に従って、ゼブラフィッシュの脳内の血管3次元構造の変化を解析する。得られた3次元構造を用いて、3次元の流体計算および1次元モデルによる計算を並列して進めると共に、得られた結果を実験計測と比較し、その妥当性を検証する。また、3次元の流体計算と1次元モデルの比較によって、1次元モデルの妥当性の検証も並列して進める。これらの計算結果より、局所の血行力学因子とリモデリングとの関係を明らかにする予定である。内定年度:2017ゼブラフィッシュの脳内の連続2次元顕微鏡画像から3次元血管構造を再構築する画像処理手法を確立した。
敗血症における腎血流と糸球体濾過量のダイナミックＣＴによる評価

【背景と目的】非イオン性造影剤は生体内で安定であり代謝されず,糸球体濾過後尿細管での吸収、分泌がない。このため非イオン性造影剤の血中濃度を測定することにより糸球体濾過量を測定することが可能である。本研究ではダイナミックCT画像により糸球体濾過量(GFR)および腎血漿流量(RPF)を測定する方法論を確立し、敗血症患者の腎血行動態解析、造影剤腎症発症予測および治療指標に役立てることを目的とする。平成27年度は腎移植ドナーを対象として、腎機能正常者でのダイナミックCT画像による方法論を確立することに取りくんだ。【対象と方法】腎移植ドナーは、術前評価として腹部造影CTによる血管評価が必須である。術前腹部造影CT検査に造影剤投与直後から2秒間隔で約20秒間の低線量ダイナミック撮影を追加した検査を行う。腎動脈に関心領域を設定し,作成した時間-濃度曲線(TDC)を入力関数,腎皮質および髄質の画素毎のTDCを作成し,出力関数とする。これらTDCsに対して動脈血中,糸球体および腎組織を独立したコンパートメントとする造影剤の動態モデル解析を適用することによりGFRとRPFを画素ごとおよび左右腎,腎全体に対して算出する。【結果】腎移植ドナー5例の本法左右GFR(mL/min),左右ERPF(mL/min)は各々、症例167.5/53.7/202.3/241.6,症例255.9/51.3/282.6/321.3,症例315.8/20.0/146.7/182.9,症例442.7/51.1/132.7/157.2,症例567.4/72.7/ 217.5/223.0であった。両腎合計GFRとイヌリンクリアランスの間にはy=1.059×-4.425, R20.772,r=0.986と良好な相関を認めた。健常者での糸球体濾過量とイヌリンクリアランスの整合性を評価し、方法論を確立するために時間を要したため、敗血症患者の検討は平成28年度への持ち越しとなった。腎移植ドナーと腎機能が低下している腎腫瘍術前の症例を加えて、造影CTによる糸球体濾過量(GFR)、腎血漿流量(RPF)測定の精度を検証した。【対象と方法】生体腎移植ドナー9症例と腎腫瘍1症例を対象とした。造影剤注入後30秒のCT画像において腎動脈が分岐する直前の位置に関心領域(ROI)を左右それぞれ設定し、ROI内のCT値を得た。得られたCT値と撮影時間から時間濃度曲線を作成した。Patlak plot法により有効腎血漿流量(RPF)を算出し、3コンパートメントモデル解析法によりGFRを算出した。初期の6症例は動脈相、静脈相、平衡相、排泄相の4ポイントでの撮影を行い、後期の4症例については静脈相と平衡相の間にさらに1位相追加して5ポイントで撮影を行った。【結果】4ポイント撮影では一部の症例でCTのGFRとイヌリンクリアランス(Cin)との結果に解離を生じたが、5ポイント撮影とすることにより、両測定法の結果は近似した。5ポイント撮影の結果は症例1:CT based GFR123.4ml/min), Cin115.9(ml/min),症例2: CT based GFR53.9(ml/min), Cin 42.3(ml/min),症例3: CT based GFR99.7(ml/min) , Cin 99.3(ml/min),症例4: CT based GFR80.3(ml/min) ,Cin 87.7(ml/min)。【考察】1位相を追加したダイナミックCTにより、腎機能が低下している症例を含めてイヌリンクリアランスの値と近似する値を算出できるようになった。敗血症患者のGFRは低下しており、1位相を追加した方法であれば、敗血症の患者の評価が可能である。やや遅れている要因はイヌリンクリアランスと造影ダイナミックCTによる誤差を検証することに時間を要したためである。改良を要した点は撮影画像の不足であった。静脈相と平衡相の間にさらに1位相追加したことでこの問題は解決した。もう一つの改良点は、当初、心機能による影響で、造影剤が静脈注射されてから、腎皮質に到達するまでの時間に個人差があることを考慮しないで解析していたことにあった。腎皮質の時間濃度曲線が立ち上がってから直線近似範囲の開始点までの時間を統一して直線近似を行って算出するようにしたところ、造影CTのGFRとイヌリンクリアランスの値は近似した結果を得ることができた。ダイナミックCT撮影による有効腎血漿流量(CT-ERPF)および糸球体濾過量(CT-GFR)測定の方法論を確立した。低線量撮影プロトコールは16である。1造影剤投与後8秒から2秒間隔で低線量ダイナミック撮影、238秒動脈相、350秒静脈相、480秒追加相、5120秒平衡相、6300秒排泄相。

時刻tにおける腎動脈血中の造影剤濃度をCa(t)[mg/ml]、間質部における造影剤濃度をCk(t)[mg/cm3]、糸球体部を含む尿細管内の造影剤濃度をCt(t)[mg/ cm3]とする3つのコンパートメントからなるモデルにて、腎動脈血中から間質部への造影剤の移行定数をK1,血中へ逆拡散する移行定数をk2,糸球体から尿細管への移行定数をk3とおき、Patlak法により腎血漿流量を算出する。(K1+k3)画像からバックグランドを減算して局所のk3画像や局所GFR画像を得る。16例の腎機能正常な腎移植ドナーでCT-GFRとイヌリンクリアランスはr = 0.76,p = 0.00063と高い相関を認めた。腎皮質表層と深層のCT-ERPFとCT-GFRを比較した。腎機能正常者13例では腎皮質深層CT-ERPF2.61±0.87mL/min/cm2、CT-GFR0.63±0.15mL/min/cm2、腎皮質表層CT-ERPF2.61±0.88mL/min/cm2、CT-GFR0.66±0.14であった。一方敗血症症例では腎皮質深層CT-ERPF0.615mL/min/cm2、CT-GFR0.452mL/min/cm2,腎皮質表層CT-ERPF0.650mL/min/cm2、CT-GFR0.461mL/min/cm2であった。今回の敗血症症例では皮質表層と外層でGFR、ERPFに差異を認なかった。今後皮質と髄質の血漿流量についても健常者と敗血症症例の比較を行うとともに、臨床での実用化を目指す。平成27年度の研究で確立した方法論を用いて、敗血症患者を対象としてダイナミックCTによる糸球体濾過量、腎血漿流量を算出し、腎障害バイオマーカー、腎機能予後、生命予後との関連を解析する。今後は敗血症患者を対象として、造影CTによる腎血漿流量と糸球体濾過量の測定を行い、腎機能正常者との腎血漿流量と糸球体濾過量の比率を比較し、病態解析に役立てる。さらに造影CTから得られる腎血漿流量および糸球体濾過量が、その後の腎予後とどのように関連するかについても検証していく予定である。腎臓内科敗血症患者のデータベース作成に時間を要しており、腎障害バイオマーカーの各種測定にかかる費用を次年度に持ち越すこととした。各種腎障害バイオマーカー測定のにかかる費用を次年度に持ち越すことにした。平成28年度も引き続きデータベースを作成し、サンプルの測定を予定している。バイオマーカ測定のための試薬購入に資金を使用する予定。
癌の中性子捕捉療法のためのガドリニウム製剤の分子・粒子設計

3)エマルジョンD1-179(melanotic)担癌ハムスターで,新たに調製法を確立したGd-DTPA-SAm-水素添加フォスファチジルコリン-大豆油-界面活性剤(Tween80,ポリオキシエチレンステアリルエステル(Myrj53),HC060)系エマルショシを腹腔内へ3mgGd相当量投与し,血中動態,臓器・腫瘍内のGd分布をみた.投与24時間後の腫瘍内濃度は,HCO60系(75nm)で最も高く62.6μgGd/g wet tissueに達した.さらに,HCO60系の薬物含量を2倍に高めた処方により,腹腔内投与48時間後の腫瘍内濃度を,治療レベルに達する107μgGd/g,Tumor/Blood比を13.7にすることに成功した.4)デポ製剤用微粒子エマルジョシ液滴融合法により,Gdを高濃度(固形分中13%Gd)に含有するキトサンナノ粒子(nanoCP,452nm)を調製し,B16F10melanoma担癌C57BL/6マウスに腫瘍内投与して中性子照射実験を行い、顕著な腫瘍成長抑制効果を得た.さらに,SCC-Vll偏平上皮癌皮下担癌雄性C3H/HEマウスにnanoCPを腫瘍内投与し,腫瘍成長抑制効果のGd投与量依存性を調べ,効果は600μgGd/gまでは投与量依存的に増大し、それ以上では頭打ちになることを見い出し、有効Gd濃度を定量的に明らかにした.3)エマルジョンD1-179(melanotic)担癌ハムスターで,新たに調製法を確立したGd-DTPA-SAm-水素添加フォスファチジルコリン-大豆油-界面活性剤(Tween80,ポリオキシエチレンステアリルエステル(Myrj53),HC060)系エマルショシを腹腔内へ3mgGd相当量投与し,血中動態,臓器・腫瘍内のGd分布をみた.投与24時間後の腫瘍内濃度は,HCO60系(75nm)で最も高く62.6μgGd/g wet tissueに達した.さらに,HCO60系の薬物含量を2倍に高めた処方により,腹腔内投与48時間後の腫瘍内濃度を,治療レベルに達する107μgGd/g,Tumor/Blood比を13.7にすることに成功した.4)デポ製剤用微粒子エマルジョシ液滴融合法により,Gdを高濃度(固形分中13%Gd)に含有するキトサンナノ粒子(nanoCP,452nm)を調製し,B16F10melanoma担癌C57BL/6マウスに腫瘍内投与して中性子照射実験を行い、顕著な腫瘍成長抑制効果を得た.さらに,SCC-Vll偏平上皮癌皮下担癌雄性C3H/HEマウスにnanoCPを腫瘍内投与し,腫瘍成長抑制効果のGd投与量依存性を調べ,効果は600μgGd/gまでは投与量依存的に増大し、それ以上では頭打ちになることを見い出し、有効Gd濃度を定量的に明らかにした.1.製剤設計(1)疎水性キレート化合物の合成:精製したDiethylenetriaminepentaacetic acid(DTPA)酸無水物,Stearylamine(SAm)又は同alcohol(SE),GdCl_3からGd-DTPA-SAm及び-SEを量産した。アシル鎖長,不飽和度の異なる場合でも同様に合成できた。(2)レシチン膜マイクロカプセル(MC):大豆レシチン-コレステロール-ステアリン酸-ポリビニルピロリドン系について6領域からなる相図を明らかにした。これを基に,Gd-DTPA-SAmを含有させて,膨潤型(5:5:2:5),エロ-ジョン型(12:0:0:5),自己分散型(5:5:0:5)MCを調製した。これらMCを健常ラット肝に動注2h後,Gdの肝残留率はGd-DTPA水溶液の56-117倍であった。また,短時間エロ-ジョン型MC投与による正常組織への障害は一過性であった。(3)エマルジョン及びリポソーム:大豆油,水素添加ホスファチジルコリン,Gd-DTPA-SAm又は-SE,Tween80又はHCO60を用いo/w型エマルジョンを調製した。粒子径はGd-DTPA-SAmでは53,同-SEでは83nmであった。また,粒子の血中滞留性を付加すべく種々のポリオキシエチレンエステル添加した場合も約100nmのエマルジョンが調製できた。同様にリポソームも調製できた。(4)デポ製剤用微粒子:グルタルアルデヒド架橋法で1.9-11.7μmのマイクロスフェア-を調製した。別途,Gd-DTPA-SAmを38%含有した平均粒子径52μmの合成高分子膜MCを調製した。(5)Gdの高分子キャリアの探索:DTPA酸無水物からDTPAポリマーの合成を試みた。高分子様物質の生成はみられたが,精製・同定には成功していない。検討を継続する。1.レシチン膜マイクロカプセル(MC)

(1)溶出挙動,膨潤・崩壊挙動,熱分析によりSoybean lecithin(SL)-cholesterol(CH)-stearic acid(SA)-PVP系の水中での6傾域からなる相図を決定し,本MCの水中での多様な挙動の原因を明らかにした.(2)Gd含有エロ-ジョン型,自己分散型MCについて,MCとして14mg/kg b.w.量の肝動脈投与では,肝障害は回復可能な一過性であることを生化学的,組織学的に確認した. (3)3-Me-BDH含有飼料自由摂取による原発性肝癌ラット,Walker256肝移植ラットの作成については,再現性を検討中である.2.エマルションおよびリポソーム(1)ポリエチレングリコール修飾リン脂質の合成を試みた.精製法・同定法について検討を継続中である.(2)D179(melanotic)およびD178(amelanotic)melanomaを2mm角に切り出し,Syrianハムスターのでん部皮下に移植して10日後に腫瘍直径が10mmとなる担癌動物実験系を確立した.(3)担癌ハムスターで,前年度調製法を確立したガドペンテト酸ステアリルアミド-水素添加フォスファチジルコリン-大豆油一界面活性剤(Tween80,ポリオキシエチレンステアリルエステル(Myrj53),HC060)系エマルションを腹腔内へ3mgGd相当量投与し,血中動態,臓器・腫瘍への分布をみた.投与24時間後の腫瘍内濃度は,Tween80系(粒径53nm)で30.3,Myrj系(90nm)で30.5,HCO60系(75nm)で62.6μgGd/g wet tissueに達した.3.デポ製剤用微粒子エマルジョン液滴融合法により,Gdを高濃度(固形分中13%Gd)に含有するキトサンナノサスペンション(粒径452nm)を調製し,Gd2400μg相当量をB16 F10 melanomaを側腹部皮下に移植した担癌C57BL/6マウスに腫瘍内投与して中性子照射実験を行ったところ,顕著な腫瘍成長抑制効果が得られた.これはGd中性子捕捉療法の固形癌での卓越した成功例であり,次年度ニつの国際学会で報告する予定である.1.レシチン膜マイクロカプセル(SL-MC)膨潤型のSoybean lecithin-cholesterol-stearic acid-PVP系(重量比5:5:2:5)の混合物を膜剤として,Gd化合物にはガドベンテト酸(Gd-DTYfVPA),そのジメグルミン塩(Gd-DTPA-DM),ガドベンテト酸ステアリルアミド(Gd-DTPA-SA)を用いてマイクロカプセルを調製した.水溶性2化合物は単純なsustained-release特性を示したが,不溶性Gd-DTPA-SAは薬物層にSLを添加していくことにより二次分散した.今後,さらに組織内浸透性を達成すべく,有効な粒子径を持つ二次粒子を生成するデバイスとして機能化するには重要な知見である.2.エマルション(nanoLE)前年度のHCO60-nanoLEの薬物含量を2倍に高めた処方により,D179 melanoma移植ハムスターで,腹腔内投48時間後の腫瘍内濃度を107μgGd/g,Tumor/Blood比を13.7にすることに成功した.これは濃縮Gd-157を用いれば治療レベルに達している.しかし,肝臓内蓄積性が著しく高かったため,生体内で比較的速く分解されるGd-DTPAのステアリルアルコールとのエステル(Gd-DTPA-SE)を用いたところ,腫瘍蓄積性は著しく低下した.高い腫瘍蓄積性を示しながら肝取り込み回避可能にする製剤設計が今後の課題である.3.デボ製剤用微粒子SCC-VII偏平上皮癌皮下担癌雄性C3H/HEマウスにキトサンナノ粒子(nanoCP)を腫瘍内投与し,腫瘍成長抑制効果のGd投与量依存性を調べた.効果は600μgGd/gまでは投与量依存的に増大し,それ以上では頭打ちになった.このnanoCPを用いた研究はGdNCTによる固形癌治療の最初の成果となった.Gd-
明治の能楽復興における華族の役割――前田家周辺からの再検討――

西村は先年入手した絵葉書(大正6年12月、金沢・佐野舞台の臨時能楽)を金沢能楽会の番組と照合・分析して「金沢・佐野舞台の大正六年ー新家元の来演を写す絵葉書からー」(『宝生』54号)を発表した。この年は宝生九郎が没し、家元を宝生重英が相続した年であり、東京の宝生流幹部や囃子方の重鎮がこぞって金沢に来演した近代能楽史の転換期に当たる。絵葉書の内の1枚は渡邊容之助「加賀宝生の舞台」に紹介されていたが、その1枚を含む20枚が出現したことにより、金沢能楽会にとって絵葉書を作製するほど記念すべき催しであったことや、写真に写る当時の能楽師たちの面影が鮮明になるなど、資料的価値の大きさを確認した。そのほか、宝生九郎伝を更新するための準備を前年度に引き続き行い、さらに作品研究として「〈鉄輪〉の女と鬼の間ー現報に働く神慮をめぐる一考察」(『怪異を読む・書く』国書刊行会)、「アイの語りの分際(上)ー前シテの語りと比較してー」(『金沢大学歴史言語文化学系論集言語・文学篇』11号)を発表した。竹松は前年度に引き続き前田土佐守家に伝来する関係資料の翻刻を進め、前田直養の日記『覚書』の寛政5年・6年分を『財団法人金沢文化振興財団研究紀要』16号に発表した。寛政5年には金谷御殿での能の拝見や土佐守家での慰み能の記事が散見し、従来の加賀藩能楽史を補完する貴重な記事といえるが、同6年になると藩主前田治脩の命により緊縮財政の方針により能楽を含む様々な規式の簡略化が行われ、『覚書』にも能楽関連の記事がなくなる影響がうかがわれる。そのほか、熊本藩家老松井家の能楽資料の調査を実施した。近代能楽史記述のための資料として絵葉書に写る写真の利用に道を開くことができた。東京の能楽界の中心人物たちが地方に来演した事実は番組記載の演者で確認し得るとはいえ、特に面を掛けない囃子方の顔が見て取れる点で貴重な資料となる。また、竹松の翻刻した前田土佐守家の日記に記載される能楽関係の記事は、藩主の能楽に偏りがちな加賀藩能楽史を補完する重要な資料となる。こうした観点から今後も資料の発掘・収集・紹介を心がけてゆきたい。明治の能楽復興における華族の役割を『梅若実日記』等の資料により詳細に把握し、能楽復興の中心にいた宝生九郎の伝記を更新する形で推進すること、また前田家周辺に位置する華族である前田土佐守家など加賀八家の能楽復興への関与を、加賀藩時代にさかのぼって追跡することは、今後も継続してゆく。研究成果の一部は前田土佐守家資料館の企画展「加賀藩士と能」(2020年2月4月)で公開してゆく。西村は『梅若実日記』その他の資料を活用して、明治維新前後から約10年間の宝生九郎の年譜考証を更新する論文2点(「宝生九郎の明治維新ー能楽「中絶」期年譜考証の更新ー」、「御用達宝生九郎の誕生ー能楽「再興」期年譜考証の更新ー」)を発表した。内1点を含む『古典演劇研究の対象と視点』を編集した。所収論文では演能記録を広く集め、通説の不足を多数補った。その結果、特に版籍奉還や廃藩置県で上京する旧藩主たちが梅若舞台や金剛舞台に集結し、流儀を超えて芸の腕を磨き合い、往時を懐かしんだ様子が詳細に把握できるようになった。宝生九郎個人についても従来明治4年とされた板橋居住期が明治7年であることが確実となった。宝生九郎と前田斉泰の関係は斉泰が九郎の許可なしに「姨捨」を演じたことで悪化した。その関係を修復するために梅若実が果たした役割を明らかにし、宝生九郎は梅若舞台と金剛舞台に均等に出演することで、梅若舞台に依存する心理的負担を減らすとともに、明治9年頃から一挙に活動再開を本格化する過程を追跡し、特に金剛舞台の番組の年次に関する通説を多数修正することができた。同じ頃静岡から状況した観世清孝も加えて旧五座の大夫たちが青山御所の舞台開きに合わせた御能御用達に選任されるが、陸軍省が管轄する招魂社の大祭に能楽を奉納することがむしろ先行して能楽の保護が始まる様相も把握できた。竹松は西村編の『古典演劇研究の対象と視点』に論文「加賀藩士の能の受容について」を発表し、前田土佐守家を例に加賀藩上級武士の、また与力中村豫卿を例に加賀藩下級武士の能の受容の一端を、書簡や日記等の史料を用いて具体的に明らかにした。前田土佐守家伝来の史料及び金沢市立玉川図書館蔵「起止録」の翻刻を進め、これまで藩主中心に記述されてきた加賀藩能楽史の裾野を広げる資料的基盤を整備し続けている。『梅若実日記』や新聞記事を活用することで『宝生九郎伝』等通説の不足を多数補い、通説の誤りを多数修正することができた。特に前田家に限らず、明治維新後の能楽復興に果たした華族たちの役割の大きさが詳細に、具体的に明らかになってきた。加賀藩に関しても、前田土佐守家の史料や未翻刻の「起止録」などを翻刻し、分析することで、藩主以外の上級武士・下級武士の関与の実態が見え始め、加賀藩能楽史の記述を補正する有効な視点たることが明確になってきた。

西村は先年入手した絵葉書(大正6年12月、金沢・佐野舞台の臨時能楽)を金沢能楽会の番組と照合・分析して「金沢・佐野舞台の大正六年ー新家元の来演を写す絵葉書からー」(『宝生』54号)を発表した。この年は宝生九郎が没し、家元を宝生重英が相続した年であり、東京の宝生流幹部や囃子方の重鎮がこぞって金沢に来演した近代能楽史の転換期に当たる。絵葉書の内の1枚は渡邊容之助「加賀宝生の舞台」に紹介されていたが、その1枚を含む20枚が出現したことにより、金沢能楽会にとって絵葉書を作製するほど記念すべき催しであったことや、写真に写る当時の能楽師たちの面影が鮮明になるなど、資料的価値の大きさを確認した。そのほか、宝生九郎伝を更新するための準備を前年度に引き続き行い、さらに作品研究として「〈鉄輪〉の女と鬼の間ー現報に働く神慮をめぐる一考察」(『怪異を読む・書く』国書刊行会)、「アイの語りの分際(上)ー前シテの語りと比較してー」(『金沢大学歴史言語文化学系論集言語・文学篇』11号)を発表した。竹松は前年度に引き続き前田土佐守家に伝来する関係資料の翻刻を進め、前田直養の日記『覚書』の寛政5年・6年分を『財団法人金沢文化振興財団研究紀要』16号に発表した。寛政5年には金谷御殿での能の拝見や土佐守家での慰み能の記事が散見し、従来の加賀藩能楽史を補完する貴重な記事といえるが、同6年になると藩主前田治脩の命により緊縮財政の方針により能楽を含む様々な規式の簡略化が行われ、『覚書』にも能楽関連の記事がなくなる影響がうかがわれる。そのほか、熊本藩家老松井家の能楽資料の調査を実施した。近代能楽史記述のための資料として絵葉書に写る写真の利用に道を開くことができた。東京の能楽界の中心人物たちが地方に来演した事実は番組記載の演者で確認し得るとはいえ、特に面を掛けない囃子方の顔が見て取れる点で貴重な資料となる。また、竹松の翻刻した前田土佐守家の日記に記載される能楽関係の記事は、藩主の能楽に偏りがちな加賀藩能楽史を補完する重要な資料となる。こうした観点から今後も資料の発掘・収集・紹介を心がけてゆきたい。今の方法で着実に推進する。『梅若実日記』や新聞記事などによって宝生九郎伝の通説を検証することを続けてゆく。また前田土佐守家伝来の史料や「起止録」の翻刻を進め、加賀八家の他の家や大聖寺藩の資料調査を行い、従来利用されてこなかった史料を分析して加賀藩能楽史を更新する。明治の能楽復興における華族の役割を『梅若実日記』等の資料により詳細に把握し、能楽復興の中心にいた宝生九郎の伝記を更新する形で推進すること、また前田家周辺に位置する華族である前田土佐守家など加賀八家の能楽復興への関与を、加賀藩時代にさかのぼって追跡することは、今後も継続してゆく。研究成果の一部は前田土佐守家資料館の企画展「加賀藩士と能」(2020年2月4月)で公開してゆく。物品が安価で購入できたことにより次年度使用額が生じた。この分を次年度に旅費の一部として使用する予定である。
「データの分析」における多変数を扱った問題解決型の教材の開発と実践とその評価

データから傾向を読み取り,それに基づいて課題を設定することや意思決定する統計的リテラシーはこれからの社会生活の中で必要な資質・能力である。平成30年2月に発表された次期学習指導要領案からもこれらの力を数学のみならず,すべての教科を通して育んでいこうという姿勢が示された。筆者はこれまで,基礎的な知識・技能の習得とともに社会や生活の中でいきる統計的思考力の育成を目標に,「データの分析」および「確率分布と統計的な推測」の独自教材を開発し実施してきた。一方これらの問題解決学習を実施する中で,その評価の仕方・在り方は常に課題としてあげられた。そこで本研究では,生徒がデータを分析して問題解決する複数教材で学ぶことを通して, (i)「より高次の思考や問題解決のプロセスを獲得できる」,また(ii)「それらの能力を構築する様相を明らかにできる」との仮説をもとに,複数の問題解決型のデータ分析の教材を実施し,生徒の成果物や学習の様相をさまざまな形で評価し比較した。研究の成果は以下の2点である。(1)推定・検定の概念を使い「これはアヤメかカキツバタか」を判断する問題解決型の教材を開発し,それに取り組む生徒の学習レポートを作成したルーブリックを用いて評価した。評価は複数の教員で実施し,比較し,分析した。また「スポーツデータ解析コンペティション」に応募した生徒の作品は, 1生徒の自己評価, 2教員の評価, 3統計学を専門とした大学の先生方の評価の3つを比較し,分析した。問題解決学習では,経験や立場によって評価の観点の差異は大きく,評価の観点を知ることによって,より高次の試行や問題解決のプロセスを獲得できることが明らかになった。(2)複数教材に取り組んだ生徒は,段階的にその評価水準を向上させた。これらの教材に対峙する生徒の学習の様相は,教材とともに一連の授業モデルとして学会等(日本数学教育学会,統計教育の方法論ワークショップ)で提案した。
二次元錯体ナノシートの物性調査およびエネルギー貯蔵材料としての応用

有機物と金属を組み合わせて作られる錯体ナノシートは、類似の物質群と比べ、電気をよく流し、さらにリチウムなどのイオンと同時に多くの電子を出し入れすることができる材料である。このような性質を生かし、錯体ナノシートはリチウムイオン電池などのエネルギーを貯蔵するデバイスの次世代の材料として期待される。そこで本研究では、様々な種類の錯体ナノシートを作り、それぞれの物質のエネルギー貯蔵材料としての性能を評価することで、どのような錯体ナノシートが優れたエネルギー貯蔵材料となり得るかを探索する。また、そこで得られた知見を元に、高い特性を示す材料の戦略的な創出を目指す。
エンドスタチンの血管内皮細胞増殖抑制効果の機構

1)血管内皮細胞培養系での低酸素状態でのXVIII型コラーゲンの生合成変化ヒト毛細血管内皮細胞および周辺細胞の培養系で、XVIII型コラーゲン遺伝子の発現を調べると、共に正常酸素濃度に比べて、低酸素状態ではXVIII型コラーゲン遺伝子の発現は、RNAでも蛋白レベルでも優位に低下していることが分かった。ヌードマウスにヒトリコンビナントエンドスタチン(50μg/kg/day)を腫瘍周辺に三週間投与することによって、明らかにchondrosarcomaの増生が抑えられた。しかしながら、chondrosarcomaのcell lineであるOUMS-27の細胞培養系では、0-100ng/mlの濃度で投与したリコンビナントヒトエンドスタチンの増殖抑制効果、遊走活性に変化はなかった。bFGFおよびVEGFで活性化したHUVECの遊走活性は、エンドスタチンによって阻害された。エンドスタチンはI型コラーゲン上での血管内皮細胞の遊走活性、接着活性は阻害したが、増殖活性には影響がなかった。3)XVIII型コラーゲンとXV型コラーゲンの血管基底膜上での発現部位の相違XVIII型コラーゲン遺伝子の翻訳産物は、血管基底膜に認められた。アミノ酸配列、ドメイン構造が似ているXV型コラーゲンも同様に、血管基底膜に認められる。しかしながら、局在は微妙に違っていた。平滑筋細胞周囲基底膜にはどちらかもしくは両コラーゲンが存在したが、毛細血管周囲基底膜は、臓器組織によって、両方のコラーゲンもしくはXVIII型コラーゲンのみが存在した。このことは、両コラーゲン遺伝子の生理学的機能と関連があるかもしれない。エンドスタチンの産生経路として、1)肝臓細胞で産生されたXVIII型コラーゲンが直ちに特異酵素により切断されてエンドスタチンとして血中に出る、2)産生されたXVIII型コラーゲンが一旦組織に沈着して後、その分解過程として切断され血中に出るという二つの経路のうち、どちらが主要な経路であるかを解決するために実験を行なった。種々の肝細胞、初代培養、クローン化された細胞、種々のヒト肝癌細胞、Hela細胞、線維芽細胞、Jurkat細胞等を用いてXVIII型コラーゲン産生能の比較を行なうと、ヒト肝癌細胞のうちでもJHH1細胞が最も高いXVIII型コラーゲン産生能を有することが分かったので以後の実験をこの細胞培養系で進めることとした。このJHH1細胞培養系を用いて、^3H-Proを16hラベルし、培養液と細胞層に集積されるタンパク画分をSDS-PAGE後、ラジオアイソトープを追跡することにより、XVIII型コラーゲン鎖の検出を試みた。隣接するレーンにウエスタンブロットすることによって、XVIII型コラーゲン鎖のラベルバンドを検出することで同定した。この方法で検出可能な範囲内であることがわかった。また、この検出のためにα1(XVIII)鎖特異的モノクローン抗体を用いた免疫沈降法も試した。プロリンの16hラベル後、5日間毎日チェイスし、α1(XVIII)コラーゲン鎖がどのようにプロセッシングされるかを追跡した。その結果チェイスの時間経過を追っても顕著な分解産物の検出には至らなかった。一般的にアスコルビン酸-2-グルコースを添加することによりI型コラーゲン合成が数倍から40倍にまで高揚することから、このJHH1細胞培養系にアスコルビン酸-2-グルコースを含めたアスコルビン酸誘導体のXVIII型コラーゲン産生能への影響を検索することを進めている。1細胞培養系におけるXVIII型コラーゲン生合成肝癌細胞JHH1を用いてXVIII型コラーゲンのプロセッシングを解析したが、一定の培養条件下では、大きな断片が生じるようなプロセッシングという現象は検出できなかった。