hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中近世における標準年輪曲線の広域ネットワーク整備による木材産地推定

本研究では,木材移送が盛んになった中近世を中心とした過去約1000年間について,これまで構築した標準年輪曲線ネットワークの空白域である西日本にも拡張し,標準年輪曲線ネットワークの地域区分を日本の全域について明らかにして,年輪年代学的手法による木材産地推定をわが国で応用することを目的とした研究を行った。その結果,西日本日本海地域,瀬戸内地域,中部日本海地域,中部太平洋地域における年輪データを拡充することができ,これらの年輪曲線に地域的なまとまりが見られることが明らかとなった。また,多数の試料からなる標準年輪曲線を各地で構築する過程において,その試料群の同一材推定を行うことができる事例が増大した。本研究では,木材移送が盛んになった中近世を中心とした過去約1000年間について,これまで構築した標準年輪曲線ネットワークの空白域である近畿以西の西日本にも拡張する。そして,標準年輪曲線ネットワークの地域区分を日本の全域について明らかにし,年輪年代学的手法による木材産地推定を,わが国で応用することを目的とする。本研究の計画は,大きく3つに分けられる。1空白域における地域標準年輪曲線の構築:標準年輪曲線ネットワークの空白域である近畿以西の西日本において,気候区ごとに年輪変動の相違が検出できることを想定し,各地域標準年輪曲線を構築する。2標準年輪曲線ネットワークの地域区分:連鎖,または区分できる地域範囲を明らかにし,中近世を中心とした過去約1000年間の標準年輪曲線ネットワークを日本の全域に整備する。3木材産地推定の応用:2の地域区分を基に,東西2地域からの木材移送が想定される中世近畿の木製文化財試料について,どの地域の標準年輪曲線と類似度が高く,また他の地域とは照合しないかということを明らかにすることで,産地を推定する。期間を通じて,研究遂行上の基本となる木材試料の確保と,1次データとなる年輪幅の計測を継続的に行う。まず研究初年度は,近畿以西の西日本における試料調査に最重点を置いて研究を行った。広島,岡山,鳥取などの埋蔵文化財収蔵施設,及び建造物修理現場を探索し,本研究に有用と考えられる木材試料を多数,見出すことができた。その内の一部は,高解像年輪画像を撮影し,年輪計測を開始している。研究2年目である2015年度は,昨年度,試料探索した広島,岡山など瀬戸内地域の試料の年輪幅計測に加え,鳥取など日本海地域の木製遺物,建造物古材の試料探索,及び高解像年輪画像を用いた年輪幅計測を進めることができた。これら年輪データより各地域ごとの標準年輪曲線を構築し,地域間比較を進める基盤ができたこととなる。昨年度,収集した瀬戸内地域の年輪データに加え,今年度は日本海側地域の年輪データを収集することができた。これは標準年輪曲線ネットワークの空白域を確実に埋めるものであり,標準年輪曲線ネットワークの地域区分を明らかにするための基盤を成す情報を得ることができたと言えることから,概ね順調に進展していると判断した。研究3年目にあたる2016年度は,前年度から調査に入った西日本日本海地域の代表となると考えられる鳥取での木製遺物,建造物古材の調査,及び年輪幅計測に加え地域標準年輪曲線の構築に向けた検討をおこなった。

期間を通じて研究遂行上の基本となる木材試料の確保と,1次データとなる年輪幅の計測を継続的におこなった結果,今年度調査した西日本日本海地域だけでなく,瀬戸内地域(広島,岡山),中部日本海地域(石川,福井),中部太平洋地域(三重)における中近世の年輪データを拡充することができた。今後,これらの地域間比較をおこなうことで年輪変動の地域特殊性を見出し,年輪年代学による産地推定に発展できる可能性が高い。本研究では,木材移送が盛んになった中近世を中心とした過去約1000年間について,これまで構築した標準年輪曲線ネットワークの空白域である西日本にも拡張し,標準年輪曲線ネットワークの地域区分を日本の全域について明らかにして,年輪年代学的手法による木材産地推定をわが国で応用することを目的とした研究を行った。その結果,西日本日本海地域,瀬戸内地域,中部日本海地域,中部太平洋地域における年輪データを拡充することができ,これらの年輪曲線に地域的なまとまりが見られることが明らかとなった。また,多数の試料からなる標準年輪曲線を各地で構築する過程において,その試料群の同一材推定を行うことができる事例が増大した。研究初年度である2014年度は,近畿以西の西日本における試料調査を中心に行う計画であった。研究実績の概要であげた埋蔵文化財収蔵施設,及び建造物修理現場を探索した結果,本研究に有用と考えられる木材試料を多数,見出すことができ,その内の一部は高解像年輪画像を撮影して年輪計測を開始できているため,概ね順調に進展していると判断した。前年度の研究進展状況を吟味し,問題点を常に明確にしながら,概ね四半期単位で小目標を定めて計画的に研究を推進する。3年目は,標準年輪曲線ネットワークの地域間比較に重点を置いて研究を進める。構築した地域標準年輪曲線を,既存の標準年輪曲線群と相互に比較し,地域共通性と特異性を検討して地域区分を行う。地域間照合の統計値(t値,及び年輪幅の前年に対する増減の一致率)の算出や,共通する指標年を整理し,連鎖,または区分できる地域範囲を明らかにする。また,研究遂行上の基本となる試料の確保と,1次データとなる年輪幅の計測は継続的に行うが,昨年度までにデータ収集した瀬戸内地域,日本海側地域に加え,太平洋側地域の試料探索を重点的に進める。年輪年代学2年目以降も,前年度の研究進展状況を吟味し,問題点を常に明確にしながら,概ね四半期単位で小目標を定めて計画的に研究を推進する。初年度に引き続く試料調査は,ネットワークの空白域を再整理し,確実に空白域を埋めることを目指す。対象試料は,遺跡出土材だけでなく,中近世建造物や,現地性の高い自然埋没木も視野に入れて探索する。今年度,購入を予定して発注した物品について,生産中止で在庫がすでに無くなっていたため。購入予定物品と同等の性能を持つ代替品を探し,購入を予定している。
細胞内小器官ペルオキシソームの形成および機能発現分子機構の解析

ペルオキシソーム形成機構の全体像を明らかにするため、それに関わる因子の同定を目指して研究を行った。そこでまずペルオキシソーム欠損症の中でも最も患者数の多い相補性群として知られるE群の相補遺伝子として、PEX1をCHO細胞を用いてヒトcDNA発現ライブラリーから機能相補クローニング法に従って同定した。このcDNAは全長約4200bpから成り、そのコード領域は1283アミノ酸から成る蛋白質をコードしていた。PEX1の推定アミノ酸配列中には2カ所ずつのウォーカーモチーフAおよびB、そしてAAA蛋白質において高い相同性を持つ領域SRHを含んでおり、PEX1はAAA蛋白質ファミリーに属していることを示した。PEX1はE群(米国I群)に属するヒト患者由来の繊維芽細胞そしてペルオキシソーム欠損性CHO細胞における相補遺伝子であることを形態学的にだけでなく生化学的にも明らかにした。またE群の繊維芽細胞のひとつであるPBDE-04においては664番目のLeuがProにミスセンス変異したもの、そして634番目のGlyから69番目のHiSが欠失した変異が存在し、これらの変異がペルオキシソーム欠損症の原因となっていることを明らかにした。そしてE群に属する繊維芽細胞の中で、30°Cでペルオキシソーム形成が回復するという温度感受性を示す細胞があることを岐阜大(医)のグループが見いだすと同時に、本課題研究の申請者らが843番目のGlyがAspへ変異することで温度感受性の原因となっていることを形態学的および生化学的に明らかにした。このPEX1温度感受性変異は患者の臨床症状において軽症型を与えるという非常に興味深いかつ重要な知見も見いだした。さらにPEX1遺伝子産物であるPex1pはPex6pと複合体を形成していることを見いだし、この複合体形成がペルオキシソームの形成におけるPex1pの機能に重要な役割を果たしていることを示唆した。本課題研究は細胞内オルガネラのひとつであるペルオキシソームの形成およびその機能を発現するための制御機構を明らかにすることを目的としている。現在までのところ、ペルオキシソームの形成を担っているすべての因子の同定はなされておらず、その形成機構の全体像を分子レベルで解明するためには、これらの因子を同定することが必要不可欠となっている。本年度は、ペルオキシソーム欠損性のCHO変異細胞ZP107の相補遺伝子を単離することで、ヒトの新規なペルオキシソーム形成因子を同定した。この相補遺伝子(PEX1)は1283アミノ酸からなるタンパク質(Pexlp)をコードしており、AAAモチーフを持った親水性の蛋白質であった。ZP107におけるPEX1の定常発現株を分離し、形態学的だけではなく生化学的な解析を行い、PEX1がZP107の相補遺伝子であることを明らかにした。さらにZP107と同じ相補性群であるE群に属する先天性ペルオキシソーム欠損症患者について遺伝子の変異部位解析を行った。その結果、PEX1においてLeu664Proという置換変異とGly-634からHis-690までの欠失変異という2種のヘテロな変異が存在することを明らかにした。これらの変異をPEX1に導入することでペルオキシソーム形成能が失われてしまうことから、PEX1がE群の欠損症患者における病因遺伝子であることを示した。またPexlpにFLAGタグを付加しCHOK1株に過剰発現させ、FLAG抗体を用いて免疫蛍光染色したところ、細胞質に存在することでその機能を発現していることを明らかにした。現在Pexlpのペルオキシソーム形成における機能を明らかにするために、同様にAAAモチーフを持ったペルオキシソーム形成因子であるPex6pとの相互作用に注目して解析を行っている。
流れの最適化に基づいたフラクタル構造形成の理論的研究

本研究の目的は、血管や河川といった流れに起因して自己組織化臨界的にフラクタル構造が形成されるための条件を探索することである。自己組織化臨界とは、ある種の局所的な時間発展ルールに従って系が変化すると、全体として自発的に平衡系臨界点に接近し、その周りで揺らぎ続けるというものである。従って、この揺らぎの統計的性質を調べることは、自然界に偏在するフラクタル構造を統一的に理解する上で極めて重要である。一方、血管や河川のような実空間におけるフラクタル構造以外にも、航空網や流通ネットワークなど、通常のユークリッド距離が定義されない空間(複雑ネットワーク)でも、系が臨界的な性質を持つ時、拡張された意味のフラクタル構造が出現することが最近の研究により明らかになっている。実空間においては、"平衡・非平衡に関わらず、多くの臨界系において、秩序変数などの大域量の揺らぎは一般化Gumbel分布に従う"ことが知られているが、臨界複雑ネットワークでの大域量の揺らぎは未だ明らかになっていない。果たして、通常のユークリッド距離が定義できないという意味で特殊な臨界系においても、大域量の揺らぎは一般化Gumbel分布に従うのか否かという問題を明らかにすることは、多様な複雑系に潜む普遍的性質を調べる上で極めて重要である。そこで本年度は、臨界複雑ネットワーク上で大規模計算を行い、大域量の揺らぎを調べた。具体的には、次数分布関数がベキ則に従うスケールフリー・ネットワークと指数型次数分布関数を有するランダム・グラフの2種類の複雑ネットワークに対し、パーコレーション転移点における秩序変数(最大クラスターのノード数比)の揺らぎの分布関数を計算した。その結果、臨界スケールフリー・ネットワークでは、秩序変数の揺らぎが一般化Gumbel分布とは一致しないことが初めて明らかになった。このことは、"一般化Gumbel分布は臨界秩序揺らぎの真の意味での普遍分布ではない"ということを意味している。本研究の目的は、血管や河川など流れに起因してフラクタル構造が自発的に形成されるための条件を探索することである。非平衡プロセスによってフラクタル構造が形成されるメカニズムの1つに、自己組織化臨界(Self-organized criticality:SOC)がある。これは、ある種の局所的な時間発展ルールに従って系が変化すると、全体として自発的に平衡系の臨界点に接近し、その周りで揺らぎ続けるというものである。その結果、系の大域構造は平衡系臨界点の性質であるフラクタル性を獲得する。血管や河川も何等かのSOC的メカニズムで形成されると考えられている。SOCの場合、系の空間構造は、その臨界性から大きな揺らぎを持つ。この揺らぎの統計的な性質を調べることは、血管網や河川など、自然界に遍在するフラクタル構造を統一的理解する上で極めて重要である。そこで、本年度はまず平衡系臨界点におけるフラクタル次元の揺らぎについて研究した。平衡・非平衡に関わらず、多くの臨界系においては、秩序変数などの大域量の揺らぎは一般化されたGumbel分布という普遍分布に従うことが知られている。本研究では、この秩序変数の普遍分布と臨界局所秩序変数のフラクタル性から、フラクタル構造を特徴付ける量であるフラクタル次元の確率分布関数の一般的表式を初めて解析的に導出した。フラクタル次元の分布関数は系のサイズや格子型には依存しないが、秩序変数の平均や分散に依存した非普遍的な分布となることが明らかとなった。また、この解析計算が立脚する仮定の正しさを確認するため、2次元パーコレーション・モデルの臨界点近傍の数値計算を行なった。その結果は解析結果と非常に良く一致していた。以上の研究成果は、自発的に形成されたフラクタル構造の統計的性質を理解する際に極めて重要となる。

具体的には、次数分布関数がベキ則に従うスケールフリー・ネットワークと指数型次数分布関数を有するランダム・グラフの2種類の複雑ネットワークに対し、パーコレーション転移点における秩序変数(最大クラスターのノード数比)の揺らぎの分布関数を計算した。その結果、臨界スケールフリー・ネットワークでは、秩序変数の揺らぎが一般化Gumbel分布とは一致しないことが初めて明らかになった。このことは、"一般化Gumbel分布は臨界秩序揺らぎの真の意味での普遍分布ではない"ということを意味している。
職業的抗癌剤被曝の低減を目的とした光触媒の活用～可視光反応光型触媒における検討～

【本研究の目的】近年、医療従事者の職業的抗癌剤被曝が危惧されている。医療従事者が職業的に取扱う抗癌剤を微量であるが長期にわたり被曝することは、生殖毒性や発癌のリスク増加につながることが指摘されている。そこで本研究は、職業的な抗癌剤の汚染実態を踏まえ、環境的に飛散した抗癌剤を分解し、医療従事者の職業的抗癌剤被曝を低減することを目的とした。【研究計画】これまで我々は、二酸化チタンを組成とする近紫外線反応型光触媒を用いて抗癌剤分解剤の可能性を探究していた。しかし、適用範囲の拡大を考え室内蛍光灯などの光源にても反応する可視光反応型光触媒剤での検討を想定した。しかし、可視光反応型光触媒(独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構および昭和電工の開発した新規酸化タングステン系触媒)の供給開始が遅れた結果、これを入手し製剤化として試験するには研究期間の後半となった。そこで、抗癌剤定量方法のバリデーションや可視光反応型触媒の適用範囲である医療現場の抗癌剤汚染実態を調査した。【期待される成果】環境中に残留する抗癌剤の汚染実態を、薬物吸着シート(クーポン)を用いた簡便なモニタリング方法にて測定した。その結果、5-FUを中心的とした抗癌剤が生物学的安全キャビネット(BSC)など閉鎖空間のみならず調製室の床や作業台、看護師詰所、点滴室などあらゆる場所で検出され、これら環境における抗癌剤分解剤の開発が必要であることが明らかになった。BSC外では、分解剤である光触媒を作用させる近紫外線光源が得られず、可視光反応型光触媒を用いた分解剤の開発が必要であると思われた。また、実際の医療現場における汚染濃度は、光触媒の分解能から組成の濃度を決定する重要な情報となり得た。
アブシジン酸の中茎伸長促進機構の解明と直播栽培における高出芽・苗立ち率への応用

水稲の直播栽培は最も理想的な省力,低コスト栽培技術の一つである.本研究は直播栽培の確立に関する基礎研究として,幼植物の出芽と苗立ちに最も関係の深い中茎について,その伸長の分子細胞生物学的基盤を植物ホルモンABA(アブシジン酸)の遺伝子発現の面から明らかにしようとしたものである.まず,中茎の伸長に関する組織形態学的な解析から,中茎の分裂組織は成体の節間とは異なり,鞘葉節付近に存在し,細胞分裂は求基的になされることが明らかとなった.また,ABAはこの鞘葉節付近に存在する細胞の分裂活性の持続時間を調節することによって中茎の伸長を制御していることが示された.次に,ABA処理した幼植物と対照の幼植物から,mRNAを単離し,逆転写によりcDNAを得,これらcDNAについてディファレンシャルディスプレー法により比較,検討した.その結果,用いた27種類のプライマーの中で,7種類で特異的なDNA断片が認められた.これら,対照とABA処理間で差異の認められた断片は異なるmRNAの存在を反映したものと考えられた.さらに,ABA処理した幼植物および対照の幼植物から抽出されたcDNAのPCRによる遺伝子産物の解析により,ABA処理により発現が抑制された遺伝子産物をとらえることができた.今後,これらの断片あるいは新たに発現誘導を認めた断片に対してクローニング及び塩基配列の決定を行いその機能を解析していく予定であるが,組織形態的な観察結果を踏まえ,茎頂分裂組織における細胞分裂および細胞伸長を支配すると考えられる遺伝子にターゲットを合わせて解析する予定である.水稲の直播栽培は最も理想的な省力,低コスト栽培技術の一つである.本研究は直播栽培の確立に関する基礎研究として,幼植物の出芽と苗立ちに最も関係の深い中茎について,その伸長の分子細胞生物学的基盤を植物ホルモンABA(アブシジン酸)の遺伝子発現の面から明らかにしようとしたものである.まず,中茎の伸長に関する組織形態学的な解析から,中茎の分裂組織は成体の節間とは異なり,鞘葉節付近に存在し,細胞分裂は求基的になされることが明らかとなった.また,ABAはこの鞘葉節付近に存在する細胞の分裂活性の持続時間を調節することによって中茎の伸長を制御していることが示された.次に,ABA処理した幼植物と対照の幼植物から,mRNAを単離し,逆転写によりcDNAを得,これらcDNAについてディファレンシャルディスプレー法により比較,検討した.その結果,用いた27種類のプライマーの中で,7種類で特異的なDNA断片が認められた.これら,対照とABA処理間で差異の認められた断片は異なるmRNAの存在を反映したものと考えられた.さらに,ABA処理した幼植物および対照の幼植物から抽出されたcDNAのPCRによる遺伝子産物の解析により,ABA処理により発現が抑制された遺伝子産物をとらえることができた.今後,これらの断片あるいは新たに発現誘導を認めた断片に対してクローニング及び塩基配列の決定を行いその機能を解析していく予定であるが,組織形態的な観察結果を踏まえ,茎頂分裂組織における細胞分裂および細胞伸長を支配すると考えられる遺伝子にターゲットを合わせて解析する予定である.
医学および行政機関との協同による有効な若年層自殺対策

本研究課題に関しては平成29年度から31年度までにおける3年間計画の本年度は2年目ということになった。当初の予定通り「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」・「(2)自殺未遂者の調査」・「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」・「(5)海外調査」という5事項の進行を行い、最終年度には「現在における有効な自殺対策の示唆」の合計6事項より構成した検討である。本年度の進行としては「(5)海外調査」に関して特に進行を大きく進めることができた。「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」は平成29年度よりも目途が立った。「(2)自殺未遂者の調査」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」においては少しずつという段階ではあるが目途が立ち始めてきている。「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」に関しては急ぎ進行していかねばならないというところである。後でも述べていくのだが、現在の進行状況としては予定よりもかなり遅れているというところである。最終年度に「(6)有効な自殺対策の示唆」ということを再度理解し、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」・「(2)自殺未遂者の調査」・「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」・「(5)海外調査」の現状をもう一度十分に考慮しながら、本研究課題を進めていきたい。本研究課題は開始1年目であった平成29年度終了時点で進行が「少し遅れている」という状況であった。その折、検討2年目にあたる本平成30年度に進行アップを考慮していた。本年度、「(5)海外調査」をメインに進め、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」は前年度よりも進行における経過も想定できた。「(2)自殺未遂者の調査」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」も前年度と比較し本年度想定のところまでとは言えないが少々進行経過というところであった。しかしながら「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」は早急な対応・実行をせねばならない。平成31年度となる翌年度は「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」を早々に検討・実行すること、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」・「(2)自殺未遂者の調査」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」・「(5)海外調査」を更に目途が立つようにする。(1)から(5)を確立し、「(6)有効な自殺対策の示唆」できるようにと考えている。本研究課題は平成29年度から31年度までの3年計画で、今年度はその1年目であった。5事項から検討した上で、最終的には「現在における有効な自殺対策の示唆」(よって計6事項からなる研究)を行う考慮をしている。本年度は現時点までの本分野の先行状況等を中心に調べた。「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」と「(5)海外調査」を主体に見通しがたっており、殊に「(5)海外調査」についてはスムーズに進行できるものと考えている。次年度は先述とともに「(2)自殺未遂者の調査」、「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」、「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」も進行していき、最終年度に「(6)有効な自殺対策の示唆」ができるようなペースにと思っている。本研究に関して今年度は開始1年目ということもあり、研究実行確認の再チェックから施行し始め、現時点までにおけるこの領域の先行状況等も調査した。調査項目は「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」、「(2)自殺未遂者の調査」、「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」、「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」、「(5)海外調査」、「(6)有効な自殺対策の示唆」から成り立っている。今年度は(1)と(5)の見通しが考慮できたという状況なので、次年度以降、研究遂行ペースを上げていく。

「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」に関しては急ぎ進行していかねばならないというところである。後でも述べていくのだが、現在の進行状況としては予定よりもかなり遅れているというところである。最終年度に「(6)有効な自殺対策の示唆」ということを再度理解し、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」・「(2)自殺未遂者の調査」・「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」・「(5)海外調査」の現状をもう一度十分に考慮しながら、本研究課題を進めていきたい。本研究課題は開始1年目であった平成29年度終了時点で進行が「少し遅れている」という状況であった。その折、検討2年目にあたる本平成30年度に進行アップを考慮していた。本年度、「(5)海外調査」をメインに進め、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」は前年度よりも進行における経過も想定できた。「(2)自殺未遂者の調査」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」も前年度と比較し本年度想定のところまでとは言えないが少々進行経過というところであった。しかしながら「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」は早急な対応・実行をせねばならない。次年度(平成30年度)は「(2)自殺未遂者の調査」、「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」、「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」を早急に進めれるようにし、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」と「(5)海外調査」も取りかかりができるようにと考慮している。そして、最終年度では「(6)有効な自殺対策の示唆」をと理解している。平成31年度となる翌年度は「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」を早々に検討・実行すること、「(1)自殺既遂者の詳細な実態調査」・「(2)自殺未遂者の調査」・「(4)各都道府県・市町村別の自殺動向と対策活動状況の調査」・「(5)海外調査」を更に目途が立つようにする。(1)から(5)を確立し、「(6)有効な自殺対策の示唆」できるようにと考えている。理由:3年計画の本研究において今年度は1年目であった。今年度の直接経費約18万円の残額は少々の範囲内と考えている。この残額の理由としては少々の本研究遂行の遅れと考慮できる。ただ、大きい範囲の残額ではない。基本的には研究をしっかりと遂行していけば予定通り経費的にも対応できていくであろう。使用計画:平成30年度は本研究の2年目となる。研究進行を十分に考慮して本研究を行っていくとともに経費の使用も確認していく。2年目は研究遂行のメインとなる年度のため大切にかつ積極的に本経費を使用する。理由:平成29年度から31年度までの本研究課題3年間計画における本年度は2年目の年だった。本年度の直接経費が予想以上に多く残ってしまったのは本研究進行自体のかなりの遅れ、殊に「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」の進行遅れが大きな理由である。使用計画:本研究課題最終年度となる平成31年度において再度、現状経過と今後の遂行予定を検討・考慮していく。「(3)絶望感・精神的健康度に関連のある生物学的指標の検証」に研究経費がかかることは明確であるのでその実行をしていくと予算も最終的には3年間で使用予定とさせていただく形の額になると考える。もちろん大切に研究経費を使用することを心に入れている。
鼻咽腔閉鎖機能の動的解析

「口蓋裂」の治療目的は鼻咽腔閉鎖機能の改善にあり、12歳ごろ、そのための手術療法を施行する。しかし、その中の56%は手術を施行しても同機能の改善が充分でなく、言語機能(構音)に問題を残す症例が生じている。そして、その原因部位は症例によりまちまちである。また、同じく先天性に鼻咽腔閉鎖不全をきたす疾患である「鼻咽腔閉鎖不全症」も、閉鎖不全をきたす原因部位は症例により異なると考えられている。しかしながら、閉鎖不全の原因部位を正確に判定する方法は未だ確立されておらず、画一的な手術療法が行われているのが現状である。また、健常人においても鼻咽腔閉鎖動態は個々により様々で、閉鎖に関わる筋群の関与の相違が推測されている。発声時の鼻咽腔閉鎖機構をより正確に把握するために、MRIの超高速撮像法を用いて、閉鎖に関わる筋群の観察を試みた。その結果、(1)撮像方法の設定と観察する断面の設定を工夫することにより、口蓋帆挙筋をはじめとする鼻咽腔閉鎖筋の一部の発声時の変化をとらえることが可能となった。この検査方法が確立されたことにより、個々の症例の閉鎖不全の原因となる部位の特定と、症例に応じた手術術式の選択が可能になりつつある。この検査方法を用いて、健常人をふくめた鼻咽腔閉鎖動態を観察したところ、(2)従来、口蓋帆挙筋の収縮に起因するものか、咽頭収縮筋の収縮によるものか、議論の分かれていた発声時の咽頭側壁の内方運動が、口蓋帆挙筋の収縮によるものであるとの確証を得た。(3)従来、咽頭側壁運動との明確な区別がつけられていなかった咽頭後壁の前方運動が頭長筋に起因するものであることがわかった。(4)一部の後天性鼻咽腔閉鎖機能不全症の筋動態の観察が可能となった。
ヒンディー詩論書の形成と発展

17世紀のSukhdev Mishra著ヒンディー詩論書Pingalaを同一系統の2写本を基に校訂し、英訳をつけた。また、ヒンディー韻律で用いられる専門用語集を完成させた。なお、最終年度に実施したインドでの現地調査でRajasthan Vidyapith Sahitya Sansthan所蔵のSukhdev Mishtaの写本がこれまで使用していた写本とは系統が異なり、記されている韻律や定義にも違いがあることが分かったため、この写本と前年度に行ったNagari Pracarini Sabha所蔵の写本をさらに加えて校訂し、校訂本の最終版は出版する予定である。ヒンディー語方言ラージャスターン文学研究者Alexandra Turek博士と共同で、ラージャスターンのDingalaとPingala文学からテキスト・サンプルを選び、グロス付与するとともに韻律分析を行った。Pingala文学では一般的なヒンディー韻律が用いられている一方で、Dingala文学ではヒンディー詩論書に記述されていない独自の韻律形式が使用されていることが分かった。15世紀のヒンディー詩人カビールの研究者Jaroslav Strnad博士と研究会を開催し、Strnad博士が写本から作成したテキストを韻律分析した結果、詩論書の規則から逸脱したモーラ数の詩形が一般に用いられていることが判明した。[I.写本の校訂]同じ系統の別写本の完全なコピーを入手しているSukhdev Mishra(18C.)著Pingalaのヴァルナ韻律について、文字の書き起こしを行った。写本では単語ごとに分かち書きされていないため、意味をなす単語に分けた。なお、この写本については、これまですでに終了しているマートラー韻律の部分と合わせて、単語の分かち書きの作業はすべて終了した。[II.写本のコピーの入手]Iの写本との比較対象としての19世紀の詩論書である次の2作品Ramsahay著Vrttatarangini(1815)とJani Biharila著Chandaprabhakarapingala (1889)のこれまで入手していない部分のコピーを入手し、書きおこし作業を行った。写本を所蔵しているインドのベナレスにあるナーガリー文字普及協会で現地調査を行った結果、Vrttatarangini(1815)の写本は完本ではないことが分かった。Chandaprabhakarapingala (1889)の写本については、現地調査を行ったときに、写本のコピーと書きおこし作業を完了した。[III.韻律用語の意味の対照表作成]韻律の規定上用いられる専門用語の意味を表にする作業を行った。作業は次年度も継続予定。[IV. Bhakti Conferenceでの研究発表]スイスのローザンヌ大学で開催されたThe 12th International Conference on Early ModernLiteratures in NorthIndia (通称Bhakti Conference)で、ヒンディー文学最高の詩人のひとりといわれるTulsidasの用いた詩形を取り上げ、この時代を代表するほとんどすべての韻律が用いられている点に着目して、その用法について口頭発表を行った。また、口頭発表をもとにした原稿を同学会が発行する論集に投稿した。[V.韻文作品の電子テキスト化]バクティ文学期のヒンディー韻文の作品をローマ字化して入力し、電子テキストを作成した。本作業は今後も継続し、チェックが済み次第、順次公開用のサーバーで公開していく。写本の書きおこし作業が当初の計画どおりに進んだ。また、比較対象としての19世紀の写本のコピーの入手にくわえて、その書きおこし作業ができた点は、計画以上に早く進んだ。韻律用語の意味の対照表の作成はまだ一部分しかできていないが、今後も作業を継続する。学会発表や学術論文をとおして、成果の一部を公開できた。Sukhdev・Misraのヒンディー詩論書の写本から書き起こしたテキストの音節韻律(Varnik Chand)部分の英訳を行った。意味で不明な点を2写本で比較検討し、写本の異読を入力する作業を引き続き行う。また、韻律用語の語彙集を作成した。作業を通じて、ひとつの語彙をSukhdev・Misraが状況に合わせて複数の意味で用いているものがあることが分かった。また、20世紀のBhanuが用いている用語とも使用方法が異なることが明らかになった。チェコのプラハで開催された古ヒンディー語のブラジ・バーシャーのワークショップに参加し、古ヒンディーのテキスト(Tulsidas, Keshavdas, Surdas, Mirabai, Gorakhnath, Mulla Da'ud, Banarsidas)に加えて、アパブランシャテキストPaumacariuの講読にも参加した。日本南アジア学会で、ヒンディー韻律の音韻的リズムの形成から発展、また現代標準ヒンディーになって新たな音韻リズムの確立が起こったことを論じ、口頭発表した。潜在母音の脱落による新たな音韻リズムの形成については、これまで論じられたことのないテーマであり、現代ヒンディー語の確立の解明の点でも本考察は意義深い。発表を基にして執筆した論文を学術雑誌に投稿した。中世ヒンディー文学の電子テキストを作成した。ムガル帝国の宰相であり詩人としても知られるアブドゥル・ラヒーム・カーンカーナーのドーハー詩集『都市の輝き』を日本語に翻訳および解説し、掛詞の使用方法の問題点を論文として発表した。Ramsahay著VrttatalanginiとJani・Biharilal著Chandaprabhakarapingalaのヒンディー詩論書の写本調査は予定より早く昨年度済んだため、本年度は現地調査は実施しなかった。

予定よりも早く進んだものとしては、RamsahayとJani・Biharilalのヒンディー詩論書の写本調査で、昨年度ほぼ必要な資料の入手と書き起こし作業を行い、本年度はその整理をした。Sukhdev・Misraの詩論書の英訳の作業は、一部意味の特定できないものについては引き続き調査が必要であるが、計画した部分まではほぼ予定どおり進んでいる。学会発表や論文執筆をとおして、これまでの研究成果は順次発表し、一定の評価を受けた。Sukhdev Mishra著Pingalaの2写本の書き起こし作業で一部欠けていたものについて、現地調査を行い、すべての頁での書き起こしを完成させた。また2写本で異なる部分を対象させた表を作成した。今後も改訂は行うが、現時点での校訂テキストを基に、英訳した。詩論書Pingalaで用いられている専門用語に英語で意味を記した用語集を完成させた。校訂したSukhdev Mishra著Pingalaのなかから、音韻の規則部分と、Varna韻律とMatra韻律の数種類の詩形を取り上げ、ブルガリアのBanskoで開催されたFifth Braj bhasha/earlyHindi workshopで解説した。インドでの写本調査を行い、PatnaのRashtra Bhasha Hindi Parishadのカタログに記されたSukhdev Mishraの写本は同協会に所蔵されていないことが分かったが、VaranasiのNagari Pracarini SabhaにはSukhdev Mishraの著した詩論書の写本が数点見つかり、その写しを入手することができた。Sukhdev Mishra著Pingalaの2写本の書き起こしは完成し、マートラー韻律とヴァルナ韻律の部分を英訳した。だが、韻律の種類の数を導き出す計算式や、その表作成の方法を記した部分は、完全に理解できていないため、英訳が進んでいない。現地調査では予想以上にSukhdev Mishraの詩論書の写本が見つかり、これらは、Pingalaの校訂作業でも大いに参考になる文献であった点が収穫であった。古ヒンディーのブラジ・バーシャーのワークショップ(バンスコ、ブルガリア)でセッション・リーダーをつとめ、本課題で作成してきたPingalaの校訂テキストを使用しヒンディー韻律を解説した。そこでの議論によって、詩論書独特の分析方法が難解とされ敬遠される理由の一端が明らかになった。これらを分かりやすく説明したヒンディー韻律の概説書の必要性を認識し、執筆の準備をはじめた。ヒンディー韻律の音韻リズムの論文にくわえて、関連する古ヒンディーのブラジ・バーシャー文学の詩人と作品分析の論文を執筆し、精力的に研究成果を公開した。成果公開用のサーバーのリニューアルに時間を要し、古ヒンディーの詩文学の電子テキスト化の作業はできなかった。
ヒト発生過程におけるリムホメオボックス遺伝子(LHX)の解析

1.まず、発生過程に伴う遺伝子発現の変化を胎児と成人における子宮、卵巣、脳、肺、心臓、肝臓、腎臓、平滑筋の各組織でのLHX遺伝子群の発現の変化として解析した。発現の変化を認めたものとして、LHX1では肺および筋肉において胎児期に発現するものが成人で消失していた。LHX2では子宮において胎児期に認められた発現が、成人で消失していた。また腎臓では逆に成人でのみその発現が認められた。LHX3では肝臓、腎臓で胎児期に認められなかった発現が、成人になると発現が認められた。LHX4では肺、腎臓で同様に胎児期に認めなかった発現を成人で認めた。LHX9では肺、平滑筋において胎児期で発現するものが成人で消失していた。以上の基礎的検討から実際の検体を用いて検討するため、5例の死産流産患児よりDNAを抽出し遺伝子異常の有無を検索した。その結果LHX遺伝子の上流および下流遺伝子に欠損が認められず、LHX遺伝子にのみ異常のあったケースはLHX2,LHX3,LHX9であった。LHX2は造血器の形成、LHX3は下垂体の形成に関与し、LHX9は卵巣の形成に関与すると考えられており、これらの遺伝子は死産流産に伴いLHX遺伝子のみが欠損した可能性があることから、これらの欠損が死産流産に何らかの影響を及ぼした可能性を示唆することが示された。2.Mbx遺伝子は全く新しいタイプのホメオボックス遺伝子である。共同研究機関であるNIHでのノックダウン法による解析で、Mbx遺伝子をノックダウンされたzebrafishはその生命には異常をきたさないが、その両眼及び中脳蓋のサイズは明らかな縮小を示すことを明らかにした。そこで我々はマウスcDNAを単離し、その発現が胎齢9.5日まではその中脳に限局していることを発表した。3.更に我々は新たなヒト無精子症原因遺伝子SYCP3の同定に成功し、Lancetに発表した。世界規模でのゲノムプロジェクトの進行により当初の計画であった遺伝子クローニングと単離計画は、公表されたデータベースの一部を利用することで全体の計画を早めることとした。そこで本年度は正常細胞組織におけるLHX遺伝子群の発現状況を確認し、発生過程に伴う遺伝子発現の変化を胎児と成人における子宮、卵巣、脳、肺、心臓、肝臓、腎臓、平滑筋の各組織でのHOX遺伝子群の発現の変化として解析した。また正常のみならず、悪性の発生ともいえる癌におけるLHX遺伝子の関わりについて検討するために、癌細胞株を用いて正常組織との発現パターンの変化を解析した。LHX5、LHX6a、LHX8では、胎児および成人において発現に差が認められなかった。正常組織と癌細胞の比較ではLHX3、LHX4、LHX6a、LHX9において正常子宮内膜にその発現を認めなかったが、子宮内膜癌で発現を認めた。

以上の点から、LHX遺伝子の発現パターンの変化に対する異常が起こることで奇形や発生異常を起こす可能性があるという仮説に対し、実際に多くの遺伝子で発現パターンが変化していることが確認できたので、今後は疾患における発現異常の有無を解析する必要があることが示された。さらに、継続的な発現パターンを示す遺伝子についても、成人において発現消失による奇形などの可能性についても考慮すべきであると考えられた。また、癌での再発現は発癌過程にLHX遺伝子が何らかの関与を示す可能性があることが示唆された。本年度は当大学倫理委員会の承認をうけたあと、ご両親からのインフォームドコンセントが得られた5例の死産流産患児よりDNAを抽出し、遺伝子欠損の有無を遺伝子特異的プライマーを作成しPCR法を用いて確認した。その結果LHXにおいては5例中2例で全く正常であり、3例は全長ないしは一部に遺伝子の欠損が認められたため、LHX1遺伝子の上流遺伝子DED、および下流遺伝子LOC162471についても検索した。その結果3例ともその上流ないし下流あるいは双方の遺伝子の欠損が認められた。LHX2では3例に欠損を認めたが、上流遺伝子NKG7、下流遺伝子LOC147646のいずれも欠損は認めなかった。LHX3では3例に異常を認めたが、その上流遺伝子LOC169715,下流遺伝子LOC169714のいずれにも異常を認めなかった。LHX4、LHX5では1例に欠損を認めたがその上流遺伝子LOC113675,LOC169715および下流遺伝子LOC160613,LOC169714のいずれも欠損を認めた。LHX9では3例に異常を認めたが、2例は上流遺伝子LOC113675、下流遺伝子LOC160613に欠損を認めなかった。以上の結果から、その上流および下流遺伝子に欠損が認められず、LHX遺伝子にのみ異常のあったケースはLHX2,LHX3,LHX9であった。これらの遺伝子は死産流産に伴いLHX遺伝子のみが欠損した可能性があることから、これらの欠損が死産流産に何らかの影響を及ぼした可能性を示唆することが示された。本年度はさらに以下の研究を行う準備を開始した。Mbx遺伝子は全く新しいタイプのホメオボックス遺伝子である.我々の共同研究機関であるアメリカ合衆国NIHのKawaharaらはノックダウン法による解析で、Mbx遺伝子をノックダウンされたzebrafishはその生命には異常をきたさないものの、その両眼および中脳蓋のサイズはコントロールと比べ明らかな縮小を示すことを明らかにした。そこでわれわれはマウスcDNAを単離し、その発現が胎齢9.5日まではその中脳に限局していることを明らかにした。さらに、現在当大学倫理委員会の承認後、ヒト先天性小眼症患者(4家系を含む)42名において遺伝子変異の検索を開始している。1.まず、発生過程に伴う遺伝子発現の変化を胎児と成人における子宮、卵巣、脳、肺、心臓、肝臓、腎臓、平滑筋の各組織でのLHX遺伝子群の発現の変化として解析した。発現の変化を認めたものとして、LHX1では肺および筋肉において胎児期に発現するものが成人で消失していた。LHX2では子宮において胎児期に認められた発現が、成人で消失していた。また腎臓では逆に成人でのみその発現が認められた。LHX3では肝臓、腎臓で胎児期に認められなかった発現が、成人になると発現が認められた。LHX4では肺、腎臓で同様に胎児期に認めなかった発現を成人で認めた。LHX9では肺、平滑筋において胎児期で発現するものが成人で消失していた。
海洋細菌由来コンドロムコ多糖の構造と機能性

研究背景:膝関節や皮膚等にコンドロイチン硫酸は多く含まれているため、老化による膝関節症の軽減や肌の保湿保持のため等の医薬原料や健康食品への利用開発が行われている。しかしながら、狂牛病やアレルギーなどの抗原性や病原性のあるタンパク質とコンドロイチン硫酸は結合している恐れがある。このため、より安価、安全、安定供給できる天然海洋細菌を見出し、大量生産多糖による新たなコンドロイチン多糖の研究開発を目指す必要性がある。研究目的:ワカメ葉体表面より分離した新規海洋細菌Pseudomonassp.WAK-1菌株が硫酸多糖とムコ多糖を同時に生産したため、ムコ多糖の生産性の向上の検討と理化学的性質、細胞毒性試験などを行うことによってCSPの機能性や安全性を解明することを目的とした。研究計画・方法およびその結果:本菌株は、寒天培地上で硫酸多糖及びムコ多糖を同時に生産し、これをEtOH及びCetavlon沈殿法、DEAE-セルロースイオン交換カラムクロマト等によってそれぞれを分離・精製した。本菌株は、液体静置培養によって選択的にムコ多糖のみを生産し、EtOH及びCetavlon沈殿法によって分離・精製することが認められた。生産されたムコ多糖はGPC分析及びセルロースアセテート膜電気泳動分析で、分子量10^6のオーダーを示し、均一性の高い多糖と認められた。本多糖は酸加水分解、NMR分析、HPLC、セルロースアセテート膜電気泳動、及びぺーパークロマト分析等によって、寒天培地で生産されたムコ多糖と同一であり、構成成分はN-アセチルD-ガラクトサミン:D-グルクロン酸:ピルビン酸=3:1:1であることが認められた。また、本多糖を弱酸加水分解後、イオン交換樹脂、Bio-GelP2カラム、ぺーパークロマト分離によってアルドビオウロン酸のオリゴ糖を分離・精製した。得られたオリゴ糖は酸加水分解、カルバゾール-硫酸発色、カルボキシル基還元、1D及び2D NMR等によりコンドロイチン骨格のコンドロシイン(D-GlcUA(1-3)-β-D-GalN)であることを明らかにした。以上の結果より、本菌株の培養条件によって選択的にコンドロイチン骨格を持つムコ多糖を生産することを明らかにした。
慢性期脊髄損傷に対する神経幹細胞移植とC-ABCの併用療法

われわれはこれまでに慢性期ラット脊髄損傷を8週と定義し、慢性期の損傷脊随においてもchondxotinsulfate proteoglycan (以下CSPG)が発現していたこと、chondroitinase-ABC (以下c-ABC)の1週間のくも膜下腔内持続投与によってCSPGの発現が低下したことを確認してきた。さらに慢性期のatrophyの強い脊髄にも神経幹細胞移植が技術的に可能であることを確認してきた。しかし圧挫による脊髄損傷RATの8週における生存率は低く生存率が低かったため、慢性期脊髄損傷を改めて6週と定義し直し、研究をやり直してきた。慢性期を6週と定義し直したことで若干の生存率の上昇を認めたが、脊髄圧挫損傷の作成、c-ABCのくも膜下空内投与、神経幹細胞移植と3度の手術を行うため、最終生存率は20パーセント程度となり、そのうちdataとして使用できるのは約3分の2程度であった。このような厳しい状況の中、少ないnながら併用療法によって機能評価でBBBがLO点から11点に上昇した個体も見られ、併用療法の有効性が示唆された。実際に何か機能回復に一番寄与したのかを検討しているところである。一方で、同時に進行してきたcommon marmosetの脊髄損傷の解析は順調に進み、組織学的評価だけでなく、MRIを用いた新たなstrategyであるdiffusiontensortractographyにより脊髄白質を可視化させることにも成功し、学会および論文にてその成果を発表することができた。われわれはこれまでに慢性期Rat脊髄損傷を8週と定義し、慢性期の損傷脊髄においてもChondroitin Sulfate Proteoglvcan(以下CSPG)が発現していたこと、chondroitinase-ABC(以下c-ABC)の1週間のくも膜下腔丙持続投与によってCSPGの発現が低下したことを確認してきた。さらに慢性期のatrophvの強い脊髄にも神経幹細胞移植が技術的に可能であることを確認してきた。しかし圧挫による脊髄損傷RATの8週における生存率は低く、さらにc-ABC投与のためのOperatiohにより生存率は40%を下回った。H18年の9月以降、共同研究を行っている生化学工業かちのc-ABCの供給が一時停止したこともあり、我々はこめ問にCommon marmosetsの慢性損傷脊髄の解析を行うこととした。15g、17g圧挫によるcommon marmosetsの損傷脊髄はラットと同様に空洞を形成することが、組織学的検討から明らかになった。また、7.0TeslaのMRIを用いて、conventionalなT1およびT2強調画像を撮影し画像的評価を行った。さらに拡散テンソルMRIを撮影し、diffusiontensor toractographyを構築し、脊髄損傷部を避けるtractが明瞭に描出可能であることを新たな知見として得た。c-ABCの供給が本年3万から再開ざれ、現在、Rat慢性期脊髄損傷を6週と改めて定義し、治療群とcontroll群におけるCSPGの定量を施行している。
ジャイアントベシクル型スライムの構築

本研究は、生体内と近い環境で進行する酸化還元反応である酵素ー基質反応のリズム現象に着目し、このリズム反応を、生体組織に見立てた分画された脂質カプセル(ジャイアントベシクル)の塊の中に実装することで、各ジャイアントベシクル中で進行するリズム現象が隔壁を通じて結合し、ジャイアントベシクル集団塊全体としてどのようにふるまうかを5次元(3D+時間+振動分子濃度)で計測してその機構を解明する。本研究課題は、ジャイアントベシクルを駆動体とした「アメーバ班分子ロボット」とゲルを駆動体とした「スライム型分子ロボット」の中間となる新しい分子ロボットを提供する。これには、分画化したジャイアントベシクルが刺激に応答する機能性を有することが不可欠であり、その機能がリズム反応という時空間的な情報処理に応答できれば、ジャイアントベシクル集団塊という高次の階層の分子ロボットの創成につながる。前年度に確立したカタラーゼ内包ジャイアントベシクル分散液の作製法を、次の2点で改良を行ってジャイアントベシクル凝集塊の作製に至った。脂質分子については、リン脂質からポリグリセリルポリリシノレート(PGPR)とすることで、油相中の水滴どうしが接合する膜の安定化をはかった。また、油相を流動パラフィンからスクアレンとすることで、PGPRの油相への溶解パラメータを変え、水滴からジャイアントベシクルへ移行する過程を進行しやすくした。これにより、粒径が100-1000umで、3-200umほどの分画をもち、すべてが二重膜でおおわれたジャイアントベシクル凝集塊を作製した。このジャイアントベシクル分散液の濃度を37度に昇温し、カタラーゼー過酸化水素の反応を誘導すると、ジャイアントベシクル凝集塊の一部の分画が伸縮することが見出された。このとき、溶存酸素計測を行い、分散液中の酸素濃度がパルス状に変化することが明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、ジャイアントベシクルを駆動体とした「アメーバ型分子ロボット」とゲルを駆動体とした「スライム型分子ロボット」の中間となる新しい分子ロボットを提供する。今年度は、すでに秀島らによってリズム現象が報告されているカタラーゼー過酸化水素の酸化還元反応系の反応液を、脂質を溶解した油中に分散させエマルションを得てから、温度制御型遠心機により、エマルションをバッファー層に移行させることで、ジャイアントベシクル分散液を作製した。ジャイアントベシクル分散液の温度を37度に昇温させることで、カタラーゼー過酸化水素の反応を誘導し、電気化学分析(溶存酸素計測)を行った。すると、水溶液中の酸素濃度がパルス状に変化することが明らかになった。既報ではセルロース膜など強固な膜を介してカタラーゼー過酸化水素の反応が振動することが見出されていた。本研究で用いたジャイアントベシクルという脆弱な膜でも本反応が同様に振動することが見いだせたのは、作業仮説を実証できた点で大きな成果である。

このとき、溶存酸素計測を行い、分散液中の酸素濃度がパルス状に変化することが明らかとなった。本年度は、カタラーゼー過酸化水素の反応液をジャイアントベシクル集団塊に実装する。また、酸素濃度モニタリングには、ジャイアントベシクル集団塊にトリスフェナントロリンールテニウム錯体という蛍光インジケーターを利用し、蛍光顕微鏡下で集団塊を観測する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
血管新生抑制因子を用いた癌性腹膜炎の治療薬の開発

血管新生抑制因子は、新しい種類の抗癌剤として臨床応用が期待されている。しかし癌性腹膜炎に対する治療薬剤としては、治療効果が確認されないでいた。われわれは、血管新生抑制因子の一つであるTNP-470をもちいて、マウスの癌性腹膜炎の治療を行う試みを行った。TNP-470は水溶液の剤形でも、初期に投与されれば、癌性腹膜炎に対する延命効果を示した。しかしながら、癌性腹膜炎が進行した時期に投与された場合には、治療効果を示さなかった。このようにTNP-470は部分的な効果を示したのみであった。またその副作用は、水溶液化する際の乳化剤のため、浸透圧による腹水の貯留が見られ、多量に腹膜内に投与されると致死的毒性を示すことが明かとなった。TNP-470をマイクロフェア化した剤形(TNP-MS)はについて検討した。動物実験によって、TNP-MSは腹腔内でも作用成分であるTNP-470が不活性化されない剤形であることが証明された。またそればかりでなく、動物実験で腹腔内に投与されたTNP-MSは徐放性に作用成分を放出する性質を持つことが示された。このTNP-MSについて治療効果を検討した。TNP-MSは腹腔内で安定であるため、治療効果が強く、癌性腹膜炎が比較的進行した状態でも、延命効果があることが明らかとなった。平成5年度の前年は、血管新生抑制因子のマクロスフェア化の実験を行った。その結果、血管新生抑制因子をオリーブ油に溶解し、レシチンを添加して超音波処理を行うことにより、血管新生抑制因子の生物学的活性を損うことなくマイクロスフェア化(リピッドマイクロスフェア)することに成功した。平成5年度の後半は、ラットの吉田肉腫、ウオーカー肉腫、マウスのB16メラノーマ等の移植腫瘍の腹腔内移植により作製した実験的癌性腹膜炎モデルを用いて、リピッドマイクロスフェア化血管新生抑制因子の治療効果の検討を開始し、動物実験では、すでに本剤型により有意の延命効果をあげることに成功している。以上の如く、現在試作をおこなっている製剤は、剤形としての基本的な性能(マイクロスフェア化による生物学的活性の保持、動物実験モデルにおける治療効果の発現など)では開発に成功しているものの、粒子径分布とその経時的安定性、薬剤成分の放出速度制御性能の点では未だに十分に完成された剤形とは言い難い。そこで現在、これらの点の改良を目標として実験を行なっている。もう一点、剤形の必須の基本性能として、本剤形の安全性があげられる。この点に関しても現在マウスを用いて検討中であるが、少なくとも本剤形は、従来の剤形である血管新生抑制因子の水溶液に比較して、致死的毒性が低い事が明らかになった。現在、定量的な安全性の定量、および毒性の持続期間や病理組織学的な検討により、剤形変更による新たな毒性発現の有無などの安全面の検討を行なうべく、予備実験を行なっている。平成6年度の研究成果として、以下のような点があげられる。(1)血管新生抑制因子の腹腔内局所滞留性血管新生抑制因子をリピッドマイクロスフェアや乳酸ポリマーマイクロスフェアとすることに成功した。特に乳酸ポリマーマイクロスフェアは、作成後から投与するまでの期間内に経時的に形状が変化することなく極めて安定である一方、一旦生体内に投与後は生体内で分解吸収され局所残留毒性も無いこと、また生食内での血管新生抑制因子の放出速度は非常に安定で薬剤成分の徐放性の面でも優れた剤形であることが、IV VIVOやIN VITROの実験で明らかになった。(2)血管新生抑制因子による治療効果の検討血管新生抑制因子をリピッドマイクロスフェアとしたものにつき、各種の癌による癌性腹膜炎に対する治療効果を検討した。その結果、B-16メラノーマ、M5076細網肉腫、Walker205肉腫などの多種類の癌による癌性腹膜炎に対して治療効果のあることが明らかとなった。