hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性酸素によるDNA損傷及び細胞の防御機構に関する研究

活性酸素の毒性、特に化学物質の変異原性や発がん性への関与とDNAへの作用機構を明らかにするため、大腸菌の各種活性酸素種に対する高感受性株(DNA修復変異株であるBW9109[xth]、RPC500[nfo]、RPC501[xth nfo]、TN1005[recA]およびcatalase欠損株UM196[katGE])を用いて、以下の事項、すなわち、1)活性酸素あるいは活性酸素増産剤として知られている過酸化水素(H_2O_2)およびO_2^ー増産剤Methyl viologen(MV)とPlambagin(PB)によるDNA損傷や修復機構、2)金属化合物、特にセレン化合物によるDNA損傷における活性酸素の関与、3)フォトダイナミック作用によるDNA損傷における活性酸素の関与、さらに4)活性酸素低濃度処理による防御系の誘導について検討した。その結果、1)増殖条件における各菌株のH_2O_2に対する生存率は、BW9109、RPC501、TN1005、UM196は高感受性を、RPC500は抵抗性を示した。また、O_2^-に対してはRPC501のみが高感受性であった。これまで、O_2^-は細胞内でH_2O_2、続いてOHに変化してDNA損傷を生ずると考えられてきたが、この結果は別のpathwayの存在する可能性を示している。2)各菌株は増殖条件で亜セレン酸に対して高感受性を示したが、この高感受性は、窒素ガス吸入によって消失した。また各菌株を低濃度MVで前処理すると致死濃度の亜セレン酸に対して抵抗性を獲得するが、H_2O_2前処理ではこの現象は見られなかった。3)食品添加物である合成赤色着色料7種のうち、赤色3、104、105号およびAcridine Orangeが、蛍光灯照射によりRPC501やUM1[KatGE]、さらにTN1005などに強い致死作用を示した。この致死作用は窒素ガス吸入により消失した。4)各菌株を低濃度のH_2O_2やO_2^-増産剤で前処理すると、formaldehydeなどaldehyde化合物の致死作用に対し、抵抗性を獲得することを見いだし、前者にはSOS反応の誘導が、後者にはaldehyde dehydrogenaseが関与することを確認した。本研究から、亜セレン酸や色素光増感による細胞の致死作用に、活性酸素種が関わる可能性を見いだし、O_2^-やH_2O_2などによるDNA損傷やその機構、また有効な防御系は異なっていることが明らかにされた。
結合子項を用いた高階単一化アルゴリズム

型付きラムダ計算に基づく高階論理のための推論メカニズムについて研究した。特に、型付き結合子論理体系を経由することで、ラムダ項の単一化問題を解くためのアルゴリズムを改善する可能性を探った。1.結合子論理の体系としては、SとKを用いるものが事実上標準となっているが、単一化問題を考える上でこの組み合わせが最善であるという保証はない。他の組みあわせにもっと優れた特性を持つものがないか調査検討したが、この点については、現在のところ報告するに値する成果は得られていない。さらに調査を要する。2.高階単一化アルゴリズムとしてはHuetの提案に基づくものが既に標準となっているが、結合子論理を経由することでもっと簡単で高速なアルゴリズムが得られるかどうかを調べた。結合子S,K,Iを用いる完全なアルゴリズムを新たに設計し、計算機上に実装した。実装上の困難は、Huetの提案に基づくものより少ないが、速度の向上については、確たる成果を見ていない。さらなる改善を要する。まとめると、結合子項を用いた高階単一化アルゴリズムの設計、完全性の証明、計算機上への実装、実験による評価などが研究成果であるが、最終的なアルゴリズムとして公表するにたるほどのものは、残念ながら現在のところ得られていない。さらに調査を要する。
γ-GTPを標的とした新規骨疾患治療法開発に関する検討

慢性肝疾患患者では著明な高γ-glutamyl transpeptidase(GGT)血症と続発性骨粗鬆症が起こる。GGTは最近新たに同定された破骨細胞形成促進因子である.本研究の目的は血清GGTの上昇と骨量減少との関連性を調べ,そのメカニズムを明らかにすることである. BDLモデル動物では、血清GGT値の上昇に伴い、著明な破骨細胞増加を伴う骨量減少がみられ, GGT中和抗体(AGT3)処理はそれを有意に改善した。In vitroでGGTは骨芽細胞を介した破骨細胞形成を促進し,骨芽細胞分化を抑制した.また,歯周組織でのGGT上昇は歯槽骨破壊を誘導し,抗体投与は歯槽骨破壊を抑制した. GGT中和抗体(AGT3)は肝疾患に伴う骨粗鬆症や歯周病の治療薬として有効であると考えられた。GGT中和抗体(AGT3)は肝疾患に伴う骨粗鬆症や歯周病の治療薬として有効であると考えられた。1)骨芽細胞株(MC3T3-E1細胞)に及ぼすγ-GTP刺激の影響を検討した.100ng/mL濃度のγ-GTPはTNF-α,IL-1β,IL6やMIP-1mRNA等の炎症性サイトカインの発現を一過性に促進した.また,RANKLmRNA発現を促進し,OPGmRNA発現を抑制することによって破骨細胞形成を促進することが明らかとなった.次に2)胆道結紮(BDL)により高γ-GTP血症モデルを作成し,開腹のみの対照群と比較検討した.BDL群では、1週,2週と経時的に血清γ-GTP値が上昇し,γ-GTPの上昇に伴い、有意な骨密度と骨量の減少がみられた.特に、皮質骨幅の減少が目立った。また、大腿骨遠位骨端部では著明な破骨細胞増加が観察された。また,BDL群の歯槽骨では,歯根膜側骨縁に沿って多数の破骨細胞が出現していた.歯肉溝からの歯周病原細菌由来LPSの投与は破骨細胞増加を誘導した.BDL群では,対照群より有意に破骨細胞数は増加し,その増加は相加的であった.よって,γ-GTPは骨芽細胞のサイトカイン産生促進やRANKL/OPGバランスの変化を誘導することによって破骨細胞形成を促進することが明らかとなった.また,胆汁うっ滞性肝疾患患者では,血清γ-GTP上昇による破骨細胞性骨吸収誘導を介した骨密度や骨量減少が生じることが示唆された。また,この様な患者における血清γ-GTPの上昇は,歯周炎の際の歯槽骨破壊のリスクファクターになると推察された.1)胆道結紮により作成した高γ-GTP血症モデルラット(BDL)では,著明な破骨細胞増加を伴う骨量の減少が認められたため,恒常的に高γ-GTP血症(200IU/L程度)を示すトランスジェニックマウス(GTP-Tg)を用い,大腿骨遠位骨端部の組織計測学的解析を行い,WTマウスと比較検討した.GTP-Tgでは,著明に骨量数が減少し,骨梁辺縁には多数の破骨細胞が観察された.2)BDLラットでみられる骨量の減少に及ぼす抗GGT抗体(AGT3)の影響を検討した.AGT3はBDL処置2日前から0.05mg/100g/dayの濃度で投与を開始し,実験期間を通じで投与し続けた.BDL群で観察された骨量減少はAGT3投与により著しく改善された(54%増加).μCTでは,BDL群でみられた著明な骨量や皮質骨の減少が,AGT3群では改善されていた.特に,皮質骨の破壊抑制効果は顕著であった.組織計測学的に骨梁面積,破骨細胞数を比較検討したところ,骨量面積:開腹のみ(SO);47.68±5.02,BDL24.50±6.86,AGT361.36±2.74,破骨細胞数:SO:22.9±4.82,BDL;79.0±8.7,AGT3;49.1±11.3で,AGT3群で有意な改善が認められた.また,AGT3投与は骨芽細胞数も増やす傾向を示したため,骨芽細胞の増殖,分化に及ぼすγ-GTPの影響も検中である.

引き続きAGT3群の匹数を増やし,解析を進める予定である.3)ラット上顎第一臼歯口蓋側の歯根膜側歯槽骨縁に沿って出現する破骨細胞数を比較検討したところ.SO;3.3±1.0,BDL;9.6±1.7,AGT3;5.1±1.1で,BDL群で増加した破骨細胞数が,AGT3群では有意に減少していた.胆汁うっ滞性肝疾患患者では,破骨細胞性骨吸収誘導を介した骨密度や骨量減少が生じるが,この破骨細胞誘導には血清γ-GTPの上昇が関わっており,γ-GTPの破骨細胞活性部位の中和抗体AGT3が胆汁うっ滞性肝疾患患者の2次的骨量減少を抑制する可能性が示唆された.1)BDLラットでみられる骨量の減少に及ぼす抗γ-GTP抗体(AGT3)の影響をμ-CTにて検討した.胆管結紮により最も変化したのが皮質骨の面積であった.BDL群ではSO群の約49.2%まで減少したが,AGT3抗体投によって89.2%まで回復した.皮質骨幅は53.1%まで減少したが,AGT3群では93.2%に改善した.一方,BDL群では骨芽細胞数や骨梁の減少が観察されるが,AGT3抗体投与は海綿骨におけるこれらの変化にはあまり影響しなかった.2)骨芽細胞系細胞株(ST2)を用い破骨細胞誘導に関わるサイトカインと発現に及ぼすγ-GTPの影響を調べた.γ-GTP刺激によりTNF-α,IL-1βおよびRANKL発現が上昇した.AGT3抗体処理はγ-GTPによるTNF-α発現を著明に抑制した.我々はγ-GTPによるサイトカイン発現誘導に受容体X(未発表データ)が関わる可能性を見いだした.受容体Xのinhibitor処理によって有意に抑制された3)骨芽細胞の骨形成能に及ぼすγ-GTPの影響を調べた.γ-GTPは骨芽細胞のALPase活性や石灰化能を抑制し,ALPaseやBSPの発現を遺伝子レベルで抑制した.4)γ-GTP抗体の歯周局所への投与はγ-GTPによって誘導される歯槽骨破壊を有意に抑制し歯肉溝浸出液中のγ-GTP活性と歯周炎の病態との関連性を検討したところ,γ-GTP活性は歯周炎の疾患状態(ポケットの深さ,骨吸収度)と関連することがわかった.胆汁うっ滞性肝疾患患者では,2次的な骨粗鬆症がおこり,骨折によるQOL低下が問題になっている.γ-GTPは破骨細胞性骨吸収の活性化や骨形成抑制を誘導し,海面骨梁の減少や皮質骨の菲薄化に係わることが証明できた.また,AGT3抗体はγ-GTPによる骨量減少を有意に抑制し,肝疾患に伴う2次的骨粗鬆症や歯周炎の新しい予防,治療薬となる可能性が示唆された.
アルツハイマー病で見られる神経細胞死誘導機構の解明とその抑制法の開発

細胞内小器官の一つである小胞体(ER)は蛋白質の折りたたみや細胞内カルシウム代謝の調節などを行う器官であるが、これらの機能が障害されるとER内部に折りたたみの不十分な蛋白質が蓄積し(この状態をERストレスと呼ぶ)過剰なERストレスによって細胞死が誘導されることが知られている。これまでに我々を含めた多くのグループがアルツハイマー病(AD)などの疾患でみられる神経細胞死がERストレスによって引き起こされる可能性について報告した。しかしながら、その具体的な細胞死実行機構についてはまだ明らかになっていない。我々はヒトの神経芽細胞腫SK-N-SHにおいてマウスカスペース12に相応すると考えられるヒト特異的なカスペース4がERストレス特異的に活性化され、更にアミロイドβの毒性に関与している可能性について報告した(Hitomi et al. J.Cell Biol. 165,347-356.2004)。また、カスペース4はヒトAD脳において顕著な発現上昇が認められ、ADでみられる神経細胞死に関与している可能性が示唆された。カスペース4についてはこれまでその活性化制御機構についてほとんど知られていないので、カスペース4の活性化調節機構について検討を行った。そこでまず、カスペース4との結合因子の探索を行った。ERに特異的に局在し、カルシウム代謝の異常による細胞死への関与が示唆されているBAP31に着目し免疫沈降法を行ったところ、BAP31とカスペース4は強く結合していることが明らかになった。次に、BAP31が酵素であるカスペース4の基質として働く可能性について検討を行った。インビトロトランスレーション法によって得た合成BAP31と活性型合成カスペース4との反応によってBAP31が切断されることが明らかになった。
地方分権改革後の地方自治体による行政組織改革と縦割り行政防止に関する要因分析

本研究の成果として、第1に、河川法改正後に河川事業における自治体の自律性はどのように変化したか、直轄事業に対し自治体が影響力を行使出来るとすればその要因は何かについて、分析視角に基づいて考察を行い明確にした点である。第2に、国交省の下水道、農水省の農業集落排水、環境省の合併浄化槽に分かれる下水道関連事業において、この区分とは異なる行政組織編成を行っている自治体にはどのような特徴があるのかを明らかにしたことである。第3に、中央省庁の縦割りとは異なる行政組織改革が進展している都道府県を対象とし改革が進展した要因を明確にしたことである。研究の成果は、第一に、90年代後半からの有権者の公共事業への認識の変化が、国交省中心の河川行政の実施方法の転換につながったということを明確にした点である。第二に、国土交通省内の勢力関係が、国交省から地方自治体の河川事業への影響を左右することがあるいう知見を得たことである。第一・第二の成果は、単に制度改正だけでは、自治体の状況や意向を反映させ地方分権の趣旨にあった事業実施が必ずしもなされないということを示し、意義のあるものとなった。これらの成果は、淀川水系流域委員会を事例とした90年代後半以降の河川行政に関する研究によるものである。97年の新河川法の改正により、河川行政における中央・地方関係が変化することとなり、同法改正を受けて各水系に水系流域委員会が設置されている。この状況は、地方分権改革を受けた、中央省庁による地方自治体の事業選択への影響の変化に関する要因を明らかにする研究目的と合致するため研究を進めた。紀要『社会とマネジメント』(第5巻2号)への執筆のほか、第41回行政共同研究会(3月27日、東京大学)で報告を行い、公表した。第三に、香川県多度津町での下水道再生事業の現地調査結果である。同町では、国土交通省、農林水産省、環境省、香川県から下水道再生事業に関連する補助金を獲得し、省庁の縦割り行政を超えて下水道を農業用水、鑑賞用水等に再利用している。調査の結果、渇水といった行政組織の外部要因が取り組みを促進したということを明らかにした。今年度の研究の成果は、第一に、行政組織改革が進んでいる自治体を対象として、その要因を抽出し、さらにその要因について検証にした点である。静岡県では行政組織改革により、課を廃止し目的に応じた室の設置、職位階層の7階層から5階層への変更、実務者への権限移譲が行われている。特に2007年度からは、国の縦割り行政に対応した組織を改め、施策実施部門を大括りしているため、研究実施計画として予定した、自治体への行政組織変化に関するヒアリング調査の対象とした。調査により、行政組織改革の背景には、県内の政令指定都市の増加で、県の権限移譲が進んだことがあることが分かった。そこで次に、権限移譲は行政組織改革につながるのかという問題意識に基づいて基礎的自治体への権限移譲が進んでいる広島県を対象とし、ヒアリング調査を行った。広島県では、権限移譲を行っても、当該事業に関する市町村支援のため、県の行政組織にはほとんど変化が見られなかった。静岡県と広島県の比較により、市町村合併等による基礎的自治体の行政能力の向上の程度が県の行政組織改革に影響を与えるということが明らかになった。第二に、国の縦割り行政が事業実施に及ぼす影響について明らかにした点である。川辺川ダム事業は、治水・利水・灌漑・発電を目的とした国土交通省と農林水産省による直轄事業であったことから、事例として選択した。同事業は2008年12月に休止となったが、その要因の1つに、農水省の利水事業の再計画をめぐる住民訴訟に国が敗訴したことで、再度計画の策定が求められたことがある。農林水産省の計画の見直しにより、国土交通省による土地収用手続きが撤回されることとなった。すなわち、縦割り行政による事業実施は結果として、事業の見直しの一要因となるという、従来指摘されているような縦割り行政による事業の重複や無駄使いとは異なる新たな知見を得た。
バイオ人工すい臓における拡散問題

糖尿病の治療法としてインスリン分泌組織(膵ランゲルハンス島(膵島))をマイクロカプセル化したバイオ人工膵臓に期待が集まっている。我々のグループでは膵島をアガロースのマイクロカプセルに封入し、糖尿病モデル動物で長期の血糖値の正常化を得た。これを臨床応用するときには、必要なときに直ぐに使えるように保存しなければならない。凍結保存が有望とされてきたが、膵島の機能に悪影響を与えず、さらに、カプセル膜の透過性を変化させない凍結保存法が必要である。従来の方法では、凍結保存後カプセル膜中の拡散透過性が大きく変わってしまい、バイオ人工膵臓として機能しなくなってしまった。各種保存液を調整し、膵島の機能、また、マイクロカプセル中の拡散透過性に及ぼす影響を指標に評価を行った。新たな凍結保存液KYO-1液の開発に成功した。その組成は、KYO-1:334 g ethylene glycol, 144 g DMSO, 100 g PEG 1000 and 17.5 g PVP K10 summed up to 1L with EuroCollins solution.である。この保存液と急速冷却法を組み合わせることで、バイオ人工膵臓を液体窒素中での長期保存が可能になった。現在この成果は投稿中である。また、世界中の膵島移植関係者が集まる学会(International Pancreas and Islet Transplant Association)での発表を申し込んだところ、膵島移植またバイオ人工膵臓の研究に携わる医師や研究者の注目を引くところとなり、Travel Award 2007 of International Pancreas and Islet Transplant Associationを得た。平成17年9月下旬に来日してからの研究成果の概略を述べる。透過性試験:バイオ人工膵臓作成には各種膜が免疫隔離膜として検討されてきた。これらの膜に求められる性質としては、酸素、アミノ酸やグルコースの細胞の生存にとって大切な低分子、さらに、膵島が分泌するインスリンをよく通過させるが、一方では、拒絶反応に関与する抗体や補体などの高分子量のタンパクは通過させないことが望まれる。バイオ人工膵臓の臨床使用さらにデバイスとしての販売を考えると凍結保存できることが望ましい。しかし、凍結保存すると膜内に氷が形成され、膜の特性が劇的に変わってしまうことをよく経験する。われわれが膵島のカプセル化に使ってきたアガロースゲル膜はその代表的な例である。以上のことから、アガロースとポリビニルアルコールを素材としたハイドロゲル膜について、自作Two-chambers cellを用いて凍結前後での各種溶質の透過性を調べた。ポリビニルアルコールはグルタールアルデヒドを架橋剤として用いてハイドロゲル膜を作成した。アガロースゲル膜では凍結融解することで、マクロな膜構造にも変化があり、透過性は大きく変化した。一方、ポリビニルアルコールを素材としたハイドロゲル膜では凍結・融解の影響は小さく、凍結・融解前後で透過性の変化はほとんど見られなかった。ポリビニルアルコールは膜素材としては優れているが、グルタールアルデヒドは細胞毒があり細胞を生きた状態で膜内に封入することは困難である。現在、空気酸化でゲル化する側鎖にチオール基を有するポリビニルアルコールを合成し、そのゲル化条件やできたゲルの力学特性を調べている。数値解析研究:各種タイプのバイオ人工膵臓のグルコース刺激に対するインスリン分泌応答性の解析を拡散モデルを用いて行う。現在、プログラムを作成しているところで、未だ報告できる成果は出ていない。我々のグループでは膵ランゲルハンス島(膵島)をマイクロカプセル化したバイオ人工膵臓の開発を行ってきた。カプセル膜中でのグルコースとインスリンの拡散はバイオ人工膵臓の機能に直結し、一方、抗体の拡散は免疫隔離すなわち拒絶反応からの保護効果に関連する。種々の分子量を持つ物質のアガロースゲル膜中での拡散定数を決定した。グルコースとインスリンの拡散定数はそれぞれ1.2×10^<-5>と2.7×10^<-6>cm^2/secであり、また、マイクロカプセルにおいてアガロース膜の厚さが100μ・m以下であるため、食事時の血糖値の変動に対して、十分素早く応答してインスリン分泌を行えるシステムになっていることがわかった。また、分子量が抗体IgGのほぼ3分の1であるアルブミンがアガロースゲル膜中を拡散できず、液性免疫からの保護効果が期待できることも明らかになった。バイオ人工膵臓が治療法として定着するためには、使い時にすぐ使えることが必要である。このため、凍結保存法の開発が進められてきた。しかし、マイクロカプセル化膵島の凍結保存は難しく現在まで成功報告は無かった。新しく開発した凍結保存液を用いてマイクロカプセル化膵島の凍結保存を行ったところ、膵島機能に障害を与えない、アガロースカプセル膜の強度を低下させない、さらに、アガロースカプセル膜中での物質拡散定数が未処理膜とほぼ同じに保てることがわかった。バイオ人工膵臓の保存に新局面を開く結果である。

従来の方法では、凍結保存後カプセル膜中の拡散透過性が大きく変わってしまい、バイオ人工膵臓として機能しなくなってしまった。各種保存液を調整し、膵島の機能、また、マイクロカプセル中の拡散透過性に及ぼす影響を指標に評価を行った。新たな凍結保存液KYO-1液の開発に成功した。その組成は、KYO-1:334 g ethylene glycol, 144 g DMSO, 100 g PEG 1000 and 17.5 g PVP K10 summed up to 1L with EuroCollins solution.である。この保存液と急速冷却法を組み合わせることで、バイオ人工膵臓を液体窒素中での長期保存が可能になった。現在この成果は投稿中である。また、世界中の膵島移植関係者が集まる学会(International Pancreas and Islet Transplant Association)での発表を申し込んだところ、膵島移植またバイオ人工膵臓の研究に携わる医師や研究者の注目を引くところとなり、Travel Award 2007 of International Pancreas and Islet Transplant Associationを得た。
擬微分作用素論とその応用

代表者は、昨1986年2月に西ドイツのオーベルヴォルファッハ研究所で行われた擬微分作用素に関する国際研究集会に於て、滑らかさの小さい表象によって定義される擬微分作用素が【L^p】(【R^n】)空間上で有界となるための十分条件について講演発表を行った。この講演における主定理はすでにOsaka J Math.23(1986)に発表されているが、その後、代表者はこの定理をより一般化した結果を得た。これは上記研究集会のProceedings(Springer Lecture Notes)に発表されることになっている。更に、国内における様々な研究交流を行ったがこれにより、擬微分作用素【L^p】-有界性については、一般論としてはほとんど最良に近い十分条件が最近になって得られている。また代表者は、とくに【L^2】(【R^n】)の空間での擬微分作用素挙動について、今までに得られていた結果を見直すことにより一つの【L^2】-有界性定理を得たが、この定理はまたある意味で最良の結果であることを反例を与えることによって示した(共同研究者、樋口美紀氏、神戸商科大学)。この結果は、J.Math.Kyoto Univ.で発表されることになっている。
シナプス前作用とシナプス後細胞内C1-濃度に着目した全身麻酔薬作用機序の新仮説

1.GABA作動性シナプス前終末のニコチン性アセチルコリンレセプターへのミダゾラムの作用【福田・山本・窪田】:ラットの脳スライス標本を作成し、大脳皮質第V層の錐体細胞にホールセルパッチクランプを行い、GABA_A受容体を介する微小抑制性シナプス後電流(mIPSC)を記録した。mIPSCに対する静脈麻酔薬ミダゾラムの作用を調べたところ、シナプス前α7ニコチン性アセチルコリン受容体の活性化によってmIPSCの頻度が増加した。しかし、他のベンゾジアゼピンではこの効果はなく、また微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)に対しても影響はなかった。さらに、V層以外の皮質各層でもこれらの効果はなかった。また、ニコチン単独投与では効果なく、ミダゾラム存在下でのニコチン投与で相乗効果がみられたため、ミダゾラムがα7ニコチン性受容体の細胞膜への移動を促進し、内因性アセチルコリンによりシナプス前終末からのGABA放出を増加させると仮説を立てた。これを実証するため、機械的急性細胞単離によるシナプスブートン標本を用いて、シナプス前終末をFM1-43で蛍光ラベルして同定し、蛍光(ALEXA-488)でラベルしたブンガロトキシンを用いてα7ニコチン性受容体の動態を共焦点顕微鏡で観察した。その結果、ミダゾラムがシナプス前終末のα7ニコチン性受容体の膜移行を誘導するという重大な発見をした。2.ミダゾラムによるトニック受容体を介するGABA作動性神経伝達の調節【福田・山本】:シナプスから漏れだして神経細胞周囲に微量に存在するGABAがシナプス外のトニックレセプターを常に刺激して、持続的な抑制(tonic inhibition)を起こす。そこで、GABA_A受容体遮断薬による静止膜電流のシフトからトニックGABA_A受容体電流を記録した。ミダゾラムは皮質全層でトニックGABA_A受容体電流を増強したが、特に第V層での増強効果は他の層より有意に強かった。
カード操作ツールを用いた文書作成支援とその教育法

文書作成のための計算機支援環境、特に文書作成の「上流」工程にあたる主題の選定や材料集め、構成づくりといった作業を支援する計算機環境の実現を行なった。1まず、文書作成時の主題の選定、並びに、材料集め作業の支援に必須の「カード探索」機能を付加した。カード操作ツールは、広い机を計算機上にシミュレートしている。したがって、計算機画面上には、机上に広げられた多くのカードの一部しか表示できない。こうした状況で、見たいカードをすぐ探し出せるような「カード探索」機能を不可欠である。2いわゆる「ハイパー・テキスト」型の連結情報をもった「カード・文書交換」機能を付加した。これは、単にカード上のテキストを文書作成用エディタにそのまま複写するだけの機能ではなく、複写するとともに、複写されたテキスト間を関係付けておくものである。これにより、例えば、その一方が後に修正されたとき、地方も自動的に修正されているというような処理が実現できる。3文書の構成づくりの支援ツールとして、「構成表エディタ」を開発した。構成表とは、多くのカードに散在している情報を、一つの文書にまとめる際の「構成」を検討するための図解である。構成表エディタの実現においては、特に既存ツールとの整合性に留意し、統合環境としての使い勝手(ユーザ・インタフェイス)の良さを保持するよう留意した。4文書作成に欠かせない「校正」作業を行なうための支援機能を設計、実現した。ここで、「校正」作業とは、一般に印刷段階で行なわれる誤植などを訂正する作業ではなく、執筆者自身が、文章をよりよくするために、「読みかえす」作業や、文書作成技術教育における指導者による「添削」作業をさす。例えば、ワープロで作成した文書を印刷し、赤エンピツをもって、修正していく作業である。
マイクログラビティ環境における固体の燃焼-多孔性物質の場合-

固体の燃焼は自然対流の存在により現象が複雑化する。そこで、本研究では微小重力環境を利用して自然対流の影響を取り除き現象を単純化して、固体材料,燃焼現象の理解を試みた。まず、平成4年度は、種々の落下塔による微小重力実験技術の確立を行った。5m,50m,500m級の3種類の落下塔を使用して、紙片や糸などの単純な形状を持つ試料の微小重力下での燃え広がり速度の測定に成功した。平成5年度は、引き続き紙片の燃焼について種々のパラメータの影響を明らかにした。試料片が細いほど、また酸素濃度が高いほど火炎伝播速度が大きくなることや、通常重力下との比較から、微小重力下の方が火炎伝播速度の大きくなる場合が存在することなどもわかった。また、多孔性材料の例として、紙片を格子状に組み立てた試料の微小重力下における燃焼挙動の観察を行った。格子寸法や格子間のガスの通気性の有無の影響を種々の酸素濃度について調べた。この結果、通常重力下では格子間隔や通気性が火炎伝播速度に大きな影響をおよぼすのに対し、微小重力下ではこれらの影響は現れずほぼ一定の伝播速度を示すこともわかった。平成6年度は、固体材料の燃焼特性を支配する因子を明らかにするために、単一組成で単純な形状をもつ発砲ポリスチレン球を使用しこれを任意の配列で並べて多孔性材料の燃焼を模擬することを試みた。この結果、固体材料の燃焼は、未燃焼部への熱の輸送と燃焼部への酸素の供給の両者により支配されていることがわかった。前者が支配的な場合には、微小重力下の方が火炎伝播速度は大きくなるが、後者が支配的な場合は通常重力下の方が火炎伝播速度が大きくなるなることがわかった。多孔性材料の場合も、十分な酸化剤が内包されている場合を除けば酸素の供給が現象を支配する形となり、通常重力下のほうが燃焼は容易になることが予想された。(1)10秒間に自由落下実験カプセルに組み込み可能な搭載燃焼実験装置を製作した。温度測定の自動計測を可能とした。対流場の観察は、ビデオを介して行うことにした。ビデオ画像は画像処理装置により情報処理される。(2)地上予備実験:前項において製作した実験装置を用い、通常量力場における実験を行い、試料の最適寸法、空隙率、酸素濃度の実験範囲を定めた。また、各種着火方式を検討した結果、落下実験では、電極線による着火が研究であるが、パイロット炎よる着火も対象によっては採用することにした。将来的には、レーザ着火が好ましいことが明らかに出来た。(3)微小重力実験: 3m級および50m級落下施設を利用し、製作した落下実験装置の耐振試験、信頼性試験、着火装置作動試験を行った。これらの性能試験を基にさらに、実験装置の改良を重ね500m級落下実験を実施した。試料は、多孔性物質をモデル化した格子状物体で材質は紙である。実験の結果、火災移動速度は、方向によらず一定であること、対流が生じないため地上の最大燃焼速度の1/2以下になること、空隙内には燃焼ガスが充満するため不活性ガスに固体表面が覆われることが2次的現象として見出された。(4)反応開始過程のモデル化とシミュレーション:多孔性物質のミクロ燃焼モデルを作り、燃焼初期のガスの移動に関してシミュレーションを可能とした。しかし、モデル化はまだ不完全であり、現象を反映する正確なシミュレーションを行うには、さらなるモデルの改良が必要である。

以上の研究成果から、平成5年度に本格的な燃焼反応伝播過程に関する落下実験を行う基礎的事項の把握は完了した。地上においては重力の存在により自然対流が生じ現象が複雑になる。固体材料の燃焼は種々の物理・化学過程が複雑に関連しており、これを理解するには、自然対流の影響を取り除き、現象を単純化して観察することが有効である。そこで本研究では、種々の固体材料(内部に空隙を有するものを含む)の燃焼現象を微小重力下において観察した。本研究ではまず固体材料の最も基本的燃焼特性である燃え広がり速度に及ぼす雰囲気酸素濃度,圧力,試料形状などの影響を調べた。酸素濃度は高いほど燃え広がり速度が大きくなるが、圧力は大きくなるほど小さくなった。また、試料形状については単位長さあたりの必要酸素量が増加するに従い燃え広がり速度が低下していくことがわかった。これらの結果に基づき燃焼機構等について検討を加えた。固体材料の火炎伝ぱ挙動は火炎部から未燃部へのふく射熱の供給と未燃部における可燃ガスの発生速度が重要な支配要因であり、この両者を増大させる要因が燃焼速度を増加させる。微小重力下においては、酸素の供給が拡散過程に支配されるため、試料単位長さに対して供給される酸素量は、雰囲気酸素濃度と試料寸法のみにより決定される。試料の必要酸素量に対する供給酸素量が低下するにつれて火炎温度が下がり、ふく射熱が低下するので、結果として酸素濃度が低下したり試料寸法が増加すると伝ぱ速度は小さくなる。圧力は、これが増加すると、試料からの可燃性ガスの発生速度が低下するため、伝ぱ速度が小さくなることが示唆された。固体の燃焼、とくに内部に空隙を有する固体物質の燃焼の場合には、自然対流の存在により現象が複雑化する。そこで、本研究では微小重力環境を用い自然対流の影響を取り除き現象を単純化して、多孔性固体材料の燃焼現象の理解を試みようとした。本年度は、多孔性固体材料の例として発泡ポリスチレンを選定し、これを一次元的に配列する一次元モデル、および2次元的に配列する2次元的モデルを用いて、固体材料の着火および火炎伝播現象について観察を行った。微小重力環境を得る手段としては、北海道上砂川町の500m級落下塔を用いた。実験に際しては、酸素濃度、球状粒子間の間隔、粒子径などを実験パラメーターとした。これらの観察を行った結果、固体粒子の燃え移りには、大きく分けて2つの火炎伝播機構が存在することが明かとなった。1つは、粒子間隔が狭い場合未燃粒子が既燃粒子により加熱され可燃性蒸気を発生しこれが既燃粒子と未燃焼粒子の間に充満しここを火炎が伝播する形態、そして他方は、粒子間に可燃ガスが充満する前に未燃粒子が自発着火温度に到達し着火に至る場合である。前者の場合、火炎は連続的な火炎伝播を示し、後者の場合不連続な飛び飛びの燃焼状態となる。次に、この火炎伝播に対して各種パラメータの影響を調べた結果、酸素濃度に対しては、濃度が高いほど伝播速度は大きく、また、いずれの酸素濃度に対しても微小重力下における燃え広がり速度の方が小さくなることがわかった。試料間隔の影響は、粒子から粒子への燃え移りは粒子間隔が広いほど遅くなっていくが、間隔がある一定以上になると火移りの機構が前述の後者の形態となり火移り時間が急激に大きくなる。一方、火炎伝播速度は粒子間隔と火移り時間により決まるが、火炎伝播速度が最大になる最適の粒子間隔と粒子径が存在し、それを越えるてもそれ以下でも伝播速度は遅くなることがわかった。
宇宙ダスト生成過程の解明に向けた核生成理論モデルの検証

ダスト生成過程は宇宙の固体物質循環の出発点であり星間ダストの進化や惑星形成過程を考える上で重要である。近年の赤外天文観測や隕石の分析などにより、宇宙ダストは宇宙環境の中でアモルファス相(非晶質相)、結晶相、液相などの状態を取ることが明らかになっており、進化の中でさまざまな熱的プロセスを受けることを示す。宇宙環境でダストがどのような状態で生成し、進化するのかは相変化の初期に起こる核生成過程が鍵となる。これまで我々は精度の高い核生成理論モデルの構築を目指し気相からの凝縮核生成の分子動力学(MD)計算を行ってきた。本年度では特に宇宙の主要物質の凝縮と結晶化過程の検討を行った。並列計算用の汎用コードであるLAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)を用いて気相からの凝縮核生成および結晶化のMD計算を行った。MD計算を温度、圧力、系の大きさのなどの広い範囲で行い、非晶質相から結晶相への相変化を詳細に調べた。これにより結晶核発生時間(核生成率)や結晶核成長率を求めた。これらの研究によりはじめにできる臨界核は非常に小さく液相である可能性が高いことが分かった。凝縮物が急冷して固化しアモルファス相になるか結晶化するかは冷却条件により決まると考えられる。このような多段階核生成は宇宙で普遍的に起きる可能性があり、固相が安定な低温環境においても、凝縮時にはまず液相ができ、その後結晶化するという多段階核生成を経ることが考えられる。この現象はいくつかの実験でも確かめられており、実験と理論との比較検討も行った。これらの研究は宇宙ダストに普遍的に存在するアモルファス相の起源やさまざまな宇宙環境での結晶化の条件を考える上での重要な鍵になると考えられる。宇宙ダスト微粒子の生成や進化を考える上で核生成過程は重要なプロセスであるが、最初にできる凝縮核がナノサイズより小さいため、その生成率を良く予言する一般的な理論がまだない。室内実験より得られた核生成率は、広く用いられてきた核生成の古典的理論が与える値よりも、数桁以上異なることが報告されており問題となっている。本研究では宇宙ダスト生成を考える際の根本となる理論を分子動力学計算などにより分子レベルで解明し、宇宙環境におけるさまざまな温度圧力場でも使える理論モデルの構築を目指す。本研究では超並列計算機を用いて水の核生成過程の大規模MD計算を行った。スイスのスーパーコンピュータを用いて、最大8千コアの並列計算を千時間以上かけて行い、最大400万分子で時間ステップは3億ステップという非常に大規模な分子動力学計算を実行することにより、従来よりも10万分の1という低い核生成率で進行する現象を再現し室内実験と同レベルに到達することに成功した。今回温度や圧力の広い範囲に対し得られた水蒸気からの凝縮核生成率は,古典的核生成理論から大きくずれるが,凝縮核の表面張力を補正した半現象論的モデルとはよく一致することが確認された。またこの新しい核生成理論モデルを観測ロケットを用いた微小重力下での鉄の核生成実験結果を用いて比較検討を行った。均質核生成が起きる温度と圧力を同時に測定するその場観測結果と核生成理論モデルを組み合わせることにより、宇宙ダスト生成過程を考える際に重要な鉄の付着確率などの物性値を推定した。核生成時において、鉄の付着確率は非常に小さいことが明らかになった。研究実績の概要で述べた水の核生成過程の大規模MD計算の結果に関しては、学会や大学のプレスリリースでも発表され、また国際誌に掲載された。また得られた核生成理論モデルと観測ロケットを用いた微小重力下での鉄の核生成実験結果との比較検討においては、宇宙の主要物質である鉄の核生成時の付着確率の物性値を推定することができ、宇宙環境において鉄の均質核生成が非常に起こりにくいという結果が得られた。この内容は現在投稿論文を準備中である。以上より、概ね順調に進展している。宇宙ダスト微粒子の生成や進化を考える上で核生成過程は重要なプロセスである。しかし核生成時にできる凝縮核が非常に小さく分子サイズになるため、その生成率を良く予言する一般的な理論がまだないという問題がある。近年、核生成や結晶成長のその場観察実験などが精力的に行われ、核生成時の詳細なデータの取得が可能になってきた。特に連携研究者が中心となり宇宙ダストの生成過程を模擬した核生成実験により、均質核生成が起きる温度や圧力を同時に測定するその場観測に成功した。地上実験だと重力による対流が生じるが,重力がほとんどない環境では対流を抑えた理想的な実験が可能である。本研究では2012年に打ち上げられた観測ロケットS-520-28号機による微小重力実験により行われた鉄の均質核生成実験の結果と核生成理論との詳細な比較を行うことにより鉄の付着確率を求めた。その結果、これまで100%と考えられていた付着確率が,実は0.002%程度と非常に小さいことが明らかになった。この結果は,宇宙において金属鉄粒子の生成は非常に限定的であり、鉄の主要な存在形態は純粋な金属ではないということを示唆する。本成果はScience Advancesに掲載され、北海道大学のプレスリリースでも発表された。微小重力実験により行われた鉄の均質核生成実験の結果と理論との詳細な比較を行うことにより凝縮の際の鉄の付着確率を求めた。

この結果から宇宙において金属鉄粒子の生成は非常に限定的であり、鉄の主要な存在形態は純粋な金属ではないということを示唆する重要な知見が得られた。ダスト生成過程は宇宙の固体物質循環の出発点であり星間ダストの進化や惑星形成過程を考える上で重要である。近年の赤外天文観測や隕石の分析などにより、宇宙ダストは宇宙環境の中でアモルファス相(非晶質相)、結晶相、液相などの状態を取ることが明らかになっており、進化の中でさまざまな熱的プロセスを受けることを示す。宇宙環境でダストがどのような状態で生成し、進化するのかは相変化の初期に起こる核生成過程が鍵となる。これまで我々は精度の高い核生成理論モデルの構築を目指し気相からの凝縮核生成の分子動力学(MD)計算を行ってきた。本年度では特に宇宙の主要物質の凝縮と結晶化過程の検討を行った。並列計算用の汎用コードであるLAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)を用いて気相からの凝縮核生成および結晶化のMD計算を行った。MD計算を温度、圧力、系の大きさのなどの広い範囲で行い、非晶質相から結晶相への相変化を詳細に調べた。これにより結晶核発生時間(核生成率)や結晶核成長率を求めた。これらの研究によりはじめにできる臨界核は非常に小さく液相である可能性が高いことが分かった。凝縮物が急冷して固化しアモルファス相になるか結晶化するかは冷却条件により決まると考えられる。このような多段階核生成は宇宙で普遍的に起きる可能性があり、固相が安定な低温環境においても、凝縮時にはまず液相ができ、その後結晶化するという多段階核生成を経ることが考えられる。この現象はいくつかの実験でも確かめられており、実験と理論との比較検討も行った。これらの研究は宇宙ダストに普遍的に存在するアモルファス相の起源やさまざまな宇宙環境での結晶化の条件を考える上での重要な鍵になると考えられる。これまで精度の高い核生成理論モデルの構築を目指し希ガスや水に対して核生成の大規模分子動力学計算を行ってきたが、さらに相互作用ポテンシャルや環境パラメータを変化させた計算と詳細な解析を行い、ポテンシャルモデルの依存性や核生成モデルの検証を行う。また核生成実験と連携し宇宙ダストに関連するさまざまな物質の表面エネルギーや付着確率などの物性値を求める。得られた物性値と核生成モデルを用いて超新星爆発のガス放出時における宇宙ダスト生成過程について討する。これまでの実験や我々が行ってきた核生成の分子動力学計算などにより、気相から凝縮する際は、すぐに固体ができるのではなく、まずはじめに過冷却液滴ができる可能性が示された。過冷却液滴はいずれ固化すると考えられるがその振る舞いはまだ良く分かっていない。本研究では過冷却液滴からの結晶化モデルを構築するとともに、超新星爆発時や巨星周りでの凝縮を考える際の主要物質について結晶核生成率を決定する界面エネルギーの導出を行い、宇宙ダスト生成問題に応用する。初年度に得られた研究成果の一部を論文としてまとめ投稿する予定であったが、核生成実験の新しい結果が得られたこと等により執筆作業が当初の計画より時間がかかっており、投稿料、英文校正、印刷費などに未使用額が生じた。
CD38抑制によるSirt3活性化を介した糖尿病性腎症の新たな治療法の検討

我々はCD38の抑制が細胞内NAD+量の増加がSirt3の活性化を通してミトコンドリアの恒常性を維持し、腎症の抑制効果を発揮し治療標的となり得るかを明らかにすることを目的とした研究を行っている。期間内に糖尿病腎で発現の増加を認めるCD38の抑制によるNAD+およびSirt3活性の増加が腎症の新たな治療標的となりうるかを、1)2型糖尿病Zucker diabetic fatty (ZDF)ラットに対するCD38阻害薬(アピゲニン)の腎症抑制効果、2)CD38ノックアウトマウスにおける高脂肪食負荷誘導性腎障害の軽減効果、3)CD38阻害薬(アピゲニン)、siRNAによるCD38ノックダウンがヒト近位尿細管細胞株(HK2細胞)における高ブドウ糖誘導性ミトコンドリア障害をSirt3の活性化を介したミトコンドリア恒常性維持により改善することを明らかにする予定である。ZDFラットおよび非糖尿病ラットに4週間のCD38阻害薬(フラボノイド「アピゲニン」40mg/kg/日、連日経口投与)の投与を行い、糖尿病腎において認められるミトコンドリア機能異常・恒常性の破綻の改善、腎障害の進行抑制、全身の酸化ストレス軽減、糖尿病腎尿細管細胞内のミトコンドリアに見られた形態異常の改善を観察することができ、CD38阻害が腎症進展抑制になりうる可能性を示せた。細胞実験においても同様の効果が確認でき、現在解析進行中である。途中報告として平成30年度の第61回日本糖尿病学会総会、第78回アメリカ糖尿病学会議、第54回欧州糖尿病学会議にて発表した。昨年度までの研究実績を論文化し、2018年のRedox reports誌にて報告した。我々は期間内に、1)2型糖尿病Zucker diabetic fatty (ZDF)ラットに対するCD38阻害薬(アピゲニン)の腎症抑制効果、2)CD38ノックアウトマウスにおける高脂肪食負荷誘導性腎障害の軽減効果、3)CD38阻害薬(アピゲニン)、siRNAによるCD38ノックダウンがヒト近位尿細管細胞株(HK2細胞)における高ブドウ糖誘導性ミトコンドリア障害をSirt3の活性化を介したミトコンドリア恒常性維持により改善することを明らかにする予定であった。今年度のうちに昨年度までの途中経過を論文化し発表することができた。また、今年度の経過として、先に示した計画のうち1),3)については国際学会を含めた場で発表することができ、一定の反応を得ることができた。ノックアウトマウス作成は今年度中に作成はできなかったが、現在モデル作成について討論を開始しており、来年度中には作成・実験開始ができると考えている。引き続き、CD38の抑制が細胞内NAD+量の増加がSirt3の活性化を通してミトコンドリアの恒常性を維持し、腎症の抑制効果を発揮し治療標的となり得るかを明らかにすることを目的とし、来年度はCD38ノックアウトマウス、ヒト近位尿細管細胞株(HK2細胞)を用いた研究を継続する。また使用する薬剤においては今年度Cell metabolism誌においてCD38特異的阻害薬78cを使用した研究成果が発表されており、当研究においてもCD38の抑制効果の面から、使用を考えており研究計画に若干の変更・追加が生じる可能性がある。現在78cに関しては入手を試みている状態である。研究成果においては学会発表・論文化を通して広く報告を行っていく。現在、20週齢の雄2型糖尿病Zucker Diabetic Fatty(ZDF)ラットおよび非糖尿病ラットに4週間のCD38阻害薬(フラボノイド「アピゲニン」40mg/kg/日、連日経口投与)の投与を行い、糖尿病腎において認められるミトコンドリア機能異常・恒常性の破綻が改善しうるかを検証している。今年度中に約30匹の飼育が終了し、腎臓の機能評価、腎臓内の酸化ストレス、さらには腎尿細管細胞内のミトコンドリアの解析中である。さらに尿細管細胞に対してもアピゲニンの投与を行い、現在解析中である。途中報告として平成29年度の第60回日本糖尿病学会総会、第17回抗加齢医学会総会において発表した。さらには今年度までの研究実績を論文化し現在英文誌に投稿中である。

我々は期間内に、1)2型糖尿病Zucker diabetic fatty (ZDF)ラットに対するCD38阻害薬(アピゲニン)の腎症抑制効果、2)CD38ノックアウトマウスにおける高脂肪食負荷誘導性腎障害の軽減効果、3)CD38阻害薬(アピゲニン)、siRNAによるCD38ノックダウンがヒト近位尿細管細胞株(HK2細胞)における高ブドウ糖誘導性ミトコンドリア障害をSirt3の活性化を介したミトコンドリア恒常性維持により改善することを明らかにする予定であった。今年度のうちにおよそ30匹の雄2型糖尿病Zucker Diabetic Fatty(ZDF)ラットおよび非糖尿病ラットに4週間のCD38阻害薬(フラボノイド「アピゲニン」40mg/kg/日、連日経口投与)の投与を行い、飼育が終了することができた。現在も追加で飼育を行っている。また、ヒト近位尿細管細胞株(HK2細胞)における薬(アピゲニン)、siRNAによるCD38ノックダウンが高ブドウ糖誘導性ミトコンドリア障害に与える影響についても、現在細胞培養行い検証中で順調に進行中である。また来年度中にCD38ノックアウトマウスを用いた研究も開始予定である。来年度においてはすでに第61回日本糖尿病学会総会に成果を発表する予定である。我々はCD38の抑制が細胞内NAD+量の増加がSirt3の活性化を通してミトコンドリアの恒常性を維持し、腎症の抑制効果を発揮し治療標的となり得るかを明らかにすることを目的とした研究を行っている。期間内に糖尿病腎で発現の増加を認めるCD38の抑制によるNAD+およびSirt3活性の増加が腎症の新たな治療標的となりうるかを、1)2型糖尿病Zucker diabetic fatty (ZDF)ラットに対するCD38阻害薬(アピゲニン)の腎症抑制効果、2)CD38ノックアウトマウスにおける高脂肪食負荷誘導性腎障害の軽減効果、3)CD38阻害薬(アピゲニン)、siRNAによるCD38ノックダウンがヒト近位尿細管細胞株(HK2細胞)における高ブドウ糖誘導性ミトコンドリア障害をSirt3の活性化を介したミトコンドリア恒常性維持により改善することを明らかにする予定である。ZDFラットおよび非糖尿病ラットに4週間のCD38阻害薬(フラボノイド「アピゲニン」40mg/kg/日、連日経口投与)の投与を行い、糖尿病腎において認められるミトコンドリア機能異常・恒常性の破綻の改善、腎障害の進行抑制、全身の酸化ストレス軽減、糖尿病腎尿細管細胞内のミトコンドリアに見られた形態異常の改善を観察することができ、CD38阻害が腎症進展抑制になりうる可能性を示せた。細胞実験においても同様の効果が確認でき、現在解析進行中である。途中報告として平成30年度の第61回日本糖尿病学会総会、第78回アメリカ糖尿病学会議、第54回欧州糖尿病学会議にて発表した。昨年度までの研究実績を論文化し、2018年のRedox reports誌にて報告した。今年度のうちに昨年度までの途中経過を論文化し発表することができた。また、今年度の経過として、先に示した計画のうち1),3)については国際学会を含めた場で発表することができ、一定の反応を得ることができた。ノックアウトマウス作成は今年度中に作成はできなかったが、現在モデル作成について討論を開始しており、来年度中には作成・実験開始ができると考えている。
新しい作用機序を有する新規ピリミジン系抗ガン剤の開発研究

(A)方法と結果(1)新規ピリミジン系抗癌剤のデザインと合成ピリミジン誘導体はウラシルと同等であり、環式アミノアルコールは核酸の糖部分に相当させれば、核酸類似化合物を合成することが可能であり、がん細胞のDNA複製を阻害できるとの仮説がデザインの基本である。この仮説に基づき、各種の新規ピリミジン系化合物を合成した。(2)新規ピリミジン系化合物の抗腫瘍活性評価新規ピリミジン系化合物を癌研及びNCIにおいてin vitro,in vivoの制癌活性評価を実施したところ、シクロペンタン骨格(5員環)を有する化合物には抗腫瘍活性が認められなかったが、シクロブタン骨格(4員環)を有する化合物に強い抗腫瘍活性が認められた。合成したシクロブタン骨格(4員環)を有する新規ピリミジン化合物の中から、NF-1147は癌研におけるHCC(Human Cancer Cell)panel,NCIにおけるHollow Fiberを用いたex vivo試験及びジェノグラフ試験の結果、ヒト乳癌MDA-MB-231に対する顕著な抗腫瘍活性を示し、本化合物を候補化合物として選択した。化合物(NF-1147)はDNA複製に大きく関与していると考えられているII型トポイソメラーゼを選択的に阻害(IC_<50>=<30mM)する活性(I型トポイソメラーゼは阻害しない)を有していることが明らかになった。(B)結論抗腫瘍活性を有する新規ピリミジン化合物群を合成し、その活性を癌研及び米国NCIにおいて評価し、ヒト乳癌MDA-MB-231に対する顕著な抗腫瘍活性とDNA複製に大きく関与するII型トポイソメラーゼに選択的阻害活性を有する化合物(NF-1147)を評価・選択することができた。従って、分子標的抗がん剤としての開発が期待できると考えられる。
口腔から分離されるブドウ球菌の分子疫学的解析と新規市中感染型MRSAの蔓延状況

市中感染型メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(CA-MRSA)は、日本では2003年に伝染性膿化疹の患者から分離され、最近、日本特有と考えられる新規のCA-MRSAクローンが検出された。しかし、歯科領域の検体からの報告は皆無であるため、歯性感染症および健康人の口腔から分離される新規CA-MRSAの検出状況とそれらの分子疫学的・遺伝的特徴(各種遺伝子型、各種毒素・耐性遺伝子の保有)、細菌学的性状を解析し、感染(種類、重症度等)との関係を明らかにする。また、バイオフィルム形成に関与し菌間で遺伝子の移動が推測されるMRSA以外のブドウ球菌も解析し、現時点における口腔領域のブドウ球菌の伝播動態を解明する。