hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肺癌放射線化学療法の補助療法としての筋電気刺激トレーニングの効果検証

大腿部周径囲および筋厚は、介入期間後に変化は認められなかった(P>0.05)。体重の低下は、化学放射線療法になどによる食欲不振などが原因と思われる。以上のことから、治療期間中の筋電気刺激トレーニングは大腿部の筋厚に変化をもたらさない可能性が示唆された。今後は、対照群の測定を実施する予定である。本年度は肺癌(15名)、頭頸部癌(7名)、食道癌患者(3名)を対象として、介入群の試験を行った。筋電気刺激は問題なく行えたが、初回化学療法の有害事象による倦怠感や吐き気、化学療法の有害事象で血球減少を来しているのに、さらに毎週採血されることへの不安)および機器操作困難を理由に14名が脱落した。筋電気刺激は、どの患者でも大腿部前面に1日2回・週5日の頻度で実施した。最多の症例数が集積できているのが、化学放射線療法施行の非小細胞肺癌患者(ステージI-III)の介入群である。現在のところ合計17名(年齢71.1±7.2、身長167.2±6.9、体重61.2±10.3)である。この症例群の化学放射線療法期間中の筋電気刺激によるトレーニングの中間解析は以下の通りである。筋厚は、介入期間の前後で低下は認められなかった(P>0.05)。また、筋電気刺激のトレーニング強度と筋厚の変化量には正の相関関係が認められた(P<0.05, r=0.78)。このことから介入期間中の筋電気刺激の強度が高いほどトレーニング効果が高いことが考えられる。しかしながら、筋電気刺激が非小細胞肺癌患者の化学放射線療法による治療期間の筋サイズ低下に対する抑制効果があるか否かについては対照群と比較する必要があるため、今後は対照群の募集を行う予定である。また、悪液質の進行状態を検証するための血液検査も全例で継続して実施しているため、今後は採血データの解析も開始する予定である。対象患者のうち、試験に同意いただけない患者が思いの他、多かった。まず、週1回の採血に同意頂ける方が少ない。ただでさえ、抗がん剤の有害事象で、白血球や赤血球が減少すると説明されているため、週1回の採血に不安を感じる患者さんが多かった。また、年配の患者で機械の操作に不安を感じ、同意いただけなかった患者も多かった。研究用に、精度の高い機械を使用しているため、通常の美容に使用される機器より、やや操作が多く、これが問題と思われた。さらに、治療早期に出現する化学療法の倦怠感や吐き気で研究から脱落する患者もいた。電気刺激を継続している患者群は、トレーニング継続とともに、明らかに化学療法の有害事象が軽くなっている強い印象を患者診察で得られたため、今後はこれを患者に伝え、トレーニング継続のモチベーションを継続して頂けるよう努める予定である。これまでに肺癌(41名)、頭頸部癌(15名)、食道癌(15名)、直腸(5名)、膵臓(2名)、乳癌(9名)患者を対象として、介入試験を行った。筋電気刺激は問題なく行えたが、化学療法の副作用による倦怠感や吐き気および機器操作困難を理由に肺癌患者では14名が脱落した。これまでに、肺癌患者(ステージI-III,非小細胞性肺癌)の介入群20名(年齢68±7、身長166.6±8.1、体重60.1±8.5)とプラセボ群7名(年齢61±5.9、身長164.7±6.0、体重59.2±9.9)を対象として放射線および化学療法の期間中に筋電気刺激によるトレーニングを実施した。筋電気刺激は大腿部前面に1日2回・週5日の頻度で実施した。体重は両群共に介入期間終了後に有意に低下したが、群間に違いは認められなかった。
大腸発癌モデルでのアスピリンとメトホルミン併用によるアドオン効果の検討

大腸癌は罹患率・死亡率ともに全世界的に増加傾向であり、早急な対策が必要である。大腸癌に対する対策として化学予防(chemoprevention)が注目されており、アスピリンは実用性があると判断されている。近年、糖尿病の治療薬であるメトホルミンにより大腸ポリープの抑制効果があることを我々のグループから報告したが、今回の研究ではアスピリンとメトホルミンのコンビネーションにより更に高い予防効果をもたらせるかどうかを検証することを目的とした。ともに予防効果があると示されており、2つを組み合わせることでより高い予防効果を発揮できれば、アスピリン増量による副作用の心配なく大腸癌を予防する事が可能となり、本研究は大腸癌予防のために新展開をもたらす研究と考えている。アスピリンとメトホルミンの併用は乳がんや膵癌においては報告があるものの大腸癌においても同様に効果があるかは現在解明されていない。しかし、他臓器においては併用によるシナジー効果が報告されており、大腸癌においても2剤を併用することでより高い予防効果を発揮できると予想した。大腸癌モデルマウスを用いてコントロール群、アスピリン投与群、メトホルミン投与群、2剤併用群で4群比較を行い、アスピリンとメトホルミン併用によるシナジー効果が生まれるかを検証することを目的として研究を進めた。それぞれの群に対して発癌物質であるアゾキシメタンを投与し、マウスにおいては前癌病変とされているACF(Aberrant Crypt Foci)数を比較して大腸癌化学予防のプロトコール確立を目指して本研究を実施した。結果としてアスピリンとメトホルミンを併用した群において単剤使用群よりもACF数は少なく、予想していた結果が得られたと考える。近年、糖尿病治療薬であるメトホルミンにより大腸ポリープの抑制効果があることを我々のグループから報告したが、今回の研究ではアスピリンとメトホルミンのコンビネーションにより更に高い予防効果をもたらせるかどうかを検証することを目的としている。ともに予防効果があると示されており、2つを組み合わせることにより高い予防効果を発揮することが出来れば、アスピリン増量による副作用の心配なく大腸癌を予防することが可能となり、本研究は大腸癌予防のために新展開をもたらす研究だと考えている。アスピリンとメトホルミンの併用は乳癌や膵癌においては報告はあるものの大腸癌においても同様に効果があるかは現在解明されていない。しかし、他臓器においては併用によるシナジー効果が報告されており、大腸癌においても2剤を併用することでより高い予防効果を発揮できると予想している。大腸癌モデルマウスを用いてコントロール群、アスピリン投与群、メトホルミン投与群、2剤併用群で4群比較を行い、アスピリンとメトホルミン併用によるシナジー効果が生まれるかを検証することを目的として進めている。それぞれの群に対して発癌物質であるアゾキシメタンを投与し、マウスにおいては前癌病変とされているACF(Aberrant Crypt Foci)数を比較する。大腸癌化学予防のプロトコール確立を目指して本研究を実施している。本研究はマウスの餌を粉餌として、粉餌の中にアスピリンやメトホルミンの粉末薬を混入して投与している。問題点として当初は粉餌をマウスが摂食しないという問題点が起きたためやや進行が遅れた。これに対しては、新しい給餌器に変更することで対応可能であった。その後は問題なくマウスは摂食している。次の問題点として所属施設の動物センターに蟯虫が発生したために一時的に実験を中止せざるを得なかったため全体的に遅れていると考える。本研究のエンドポイントとしているACFの形成にややばらつきがあり、コントロール群のACF数が少ないのが課題である。

コントロール群である程度ACFが出来なければ投薬群と比較できないので、より多くのACFが出来る投与方法、doseなどを確立できるように現在調整して実験を進めている。
植物バイオマス利用プロセスの構築を目指した成分分離法の確立

本研究は、植物バイオマスの実用的な前処理技術の確立を目的としている。平成29年度までに、植物バイオマスから高効率でリグニンを除去可能なブタノール前処理方法を確立することが出来た。平成30年度では、確立した前処理方法を用いて得たセルロース成分が実用的であるのかの評価を行った。(1)まず、前処理後のセルロース成分の酵素による分解効率の解析を行った。植物バイオマスのセルロース成分は、食料と競合しないブドウ糖の原料として注目されている。そこで、既存の前処理方法(希硫酸前処理法)と本研究で確立したブタノール前処理法を用いて同じ植物バイオマス(ソルガム)を処理し、得たセルロース成分を用いて酵素分解の効率を解析した。その結果、ブタノール前処理後のセルロース成分では、90%以上のセルロース成分を分解することができた。一方で既存の前処理後のセルロース成分では、セルロース成分の分解効率は40%であった。このことから本研究で確立した前処理後に得られるセルロース成分は非常に有用なグルコースの原料であることを明らかにした。(2)つぎに、前処理後のセルロース成分がセルロースナノファイバーの原料として使用可能かの解析を行った。セルロースナノファイバーは、近年開発された、セルロース成分を微小化することで得られる素材である。非常に高い強度を有し、再生可能であることから、有用な素材として注目されている。植物バイオマスに含まれるセルロース成分をナノファイバーとして利用するためには、精製を行う必要があることが知られている。そこで、ブタノール前処理後のセルロース成分を用いて、ナノファイバーを作製したところ、高い強度を有するナノファイバーの作成に成功した。これらの結果は、ブタノール前処理法が簡便にナノファイバーの原料を調製可能な技術であることを示している。以上の成果を取りまとめ、現在論文を執筆中である。本研究は、植物バイオマスを構成する主成分であるセルロース、ヘミセルロースを高効率で利用することを可能とする技術の確立を目的としている。平成29年度は、(1)成分分離法の条件が成分分離の効率に与える影響の解析、および(2)成分分離に用いた疎水性アルコールの効率的な回収法の確立を行った。(1)成分分離法の条件が成分分離の効率に与える影響の解析では、アルコール添加量、硫酸添加量、反応時間、反応温度が、植物バイオマスの主成分の分画効率に関わることを明らかにした。また、最も分画後のセルロースの精製度が高くなる反応条件も明らかにした。この精製度が高いセルロースは、少量の酵素により高効率でグルコースに分解されることも明らかにした。加えて、反応条件を制御することによって、多様な精製度のセルロースを作出することを可能にした。(2)成分分離に用いた疎水性アルコールの効率的な回収法の確立では、成分分離後の液体画分に含まれるアルコール(ブタノール)をナノフィルトレーション膜を用いて分離することが可能であるか解析した。その結果、液体画分から98.6%のブタノールを分離することができた。このことから、ナノフィルトレーション膜を用いることで、ブタノールの分離が可能となることが示唆された。また、ブタノールを含む液体画分は、アルコール発酵の原料として利用することは不可能であったが、ブタノール分離することにより液体画分をアルコール発酵の糖源として利用可能になった。以上の成果を取りまとめ、論文発表(1件)を行った。本年度は、植物バイオマスの成分分離の効率に関わる因子を明らかにし、セルロースの精製度を最大にする反応条件を明らかにした。また、ナノフィルトレーション膜を用いることでブタノールの分離が可能であることも明らかにする等、計画通りの成果を得た。これらの研究結果をまとめ、論文発表も行った。平成30年度は、得られた結果を基に、実用化に必要な知見を得る。

まず、平成29年度に決定したセルロースの精製度を最大となる成分分離の条件が、モデル植物以外のバイオマスに適用できるか明らかにする。また、分離後のセルロース及びリグニンについて、使用法を想定した物性の解析を行う。当初計画では、成分分離後のリグニンの回収率および回収後のセルロース及びリグニンの重合度を解析する予定であった。しかし、上記の様に成分分離に関わる因子に関する解析を行った結果、論文発表に資する成果が得られた。そのため、これらの研究成果を早急に論文として取りまとめる必要があると考えられた。このため、セルロースの精製度および液体画分からのブタノールの分離に関する知見の集積に注力し、成分分離後のリグニンの回収率および回収後のセルロース及びリグニンの重合度の解析を次年度以降に行うこととした。そのため、平成29年度の予算執行の一部を平成30年度に行うこととなった。平成29年度に行う予定であった、成分分離後のリグニンの回収率および回収後のセルロース及びリグニンの重合度の解析を、平成29年度へ繰り越した予算を用いて行う。
におい紙による日本版嗅覚識別検査法の確立

米国で開発された嗅覚識別検査冊子UPSIT(The University of Pennsylvania Smell Identification Test)は、40嗅素を用いた非侵襲性で簡単な検査冊子で客観性・再現性も高い.使用している嗅素・選択肢に日本人に馴染みがないものも含むが、日本人の嗅覚検査としても有用であることを先に証明した.そこで次に手術を行った慢性副鼻腔炎患者の嗅覚機能の改善を、UPSIT及び日本で開発・使用されているT&Tオルファクトメトリー(T&T法)を用いて調べ、UPSITの臨床応用について検討した.手術を施行した21才から60才の慢性副鼻腔炎患者37名に対し、手術後にUPSIT及びT&T法を施行した.手術後にUPSIT、T&T法ともに有意な嗅覚機能の改善が認められた(p<0.001).術後の嗅覚改善の程度には差が見られ、正常域まで改善する良好群と改善が正常域まで達しない不良群があり、その背景因子として、年齢・喫煙習慣・過去の手術既往の有無が考えられた.UPSITはT&T法よりもこれら因子との相関がはっきり現れた.また正常者で正答率が低かった10嗅素を除外して30嗅素で検討を行っても同様の結果が得られた.T&T法は閾値検査であるが閾値の決定は被検者の自己申告によるため、客観性が低い.UPSITは識別検査であるが閾値検査とよく相関するとの報告があり、また四者択一方式を採用しているため客観性の高い検査法である.T&T法より被検者の主観が入りにくいため種々の因子の影響がはっきり現れたと考えられる.以上よりUPSITは日常臨床でも十分使用可能であり、T&T法よりもむしろ鋭敏かと思われた.20才から59才までの男女167名にUPSITおよび当教室の作成した嗅覚アンケート(30点満点)を施行した。このうち80名(嗅覚正常者44と鼻副鼻腔疾患を有する嗅覚障害者36名)には日本で開発・使用されているT&Tオルファクトリー(T&T法)も施行した。UPSIT点数とT&T法の検知閾値、認知閾値との間には相関が認められた(r=-0.53;-0.70,p<0.001)。また嗅覚正常者全体のUPSITの各嗅素の正答率を求めたところ,正答率が70%以下の嗅素が10あった。そこでUPSIT40嗅素のうち,嗅覚正常者の正答率の低い10嗅素は除外した場合のT&T法との相関についても検討したところ,40嗅素の場合とほとんど同じ相関が得られた(r=-0.50;-0.67,p<0.001)。40嗅素の時のUPSIT点数と30嗅素にした場含のUPSIT点数の間には非常に強い相関が認められた。以上よりUPSITは日本で従来使用されているT&T法とよく相関し,そのままでも日本人の嗅覚検査として有用であるが,正常者で正答率の低い嗅素を除外した30嗅素で用いるという応用法もあると考えられた。またアンケート点数と各嗅覚検査との間にも相関が認められ、(UPSIT30 r=0.56;UPSIT40 r=0.58;T&T検知閾値r=0.56;T&T認知閾値r=0.69,p<0.001)対症症例は比較的正確に自己の嗅覚を認識していることも分かった。米国で開発された嗅覚識別検査冊子UPSIT(The University of Pennsylvania Smell Identification Test)は、40嗅素を用いた非侵襲性で簡単な検査冊子で客観性・再現性も高い.使用している嗅素・選択肢に日本人に馴染みがないものも含むが、日本人の嗅覚検査としても有用であることを先に証明した.そこで次に手術を行った慢性副鼻腔炎患者の嗅覚機能の改善を、UPSIT及び日本で開発・使用されているT&Tオルファクトメトリー(T&T法)を用いて調べ、UPSITの臨床応用について検討した.手術を施行した21才から60才の慢性副鼻腔炎患者37名に対し、手術後にUPSIT及びT&T法を施行した.手術後にUPSIT、T&T法ともに有意な嗅覚機能の改善が認められた(p<0.001).術後の嗅覚改善の程度には差が見られ、正常域まで改善する良好群と改善が正常域まで達しない不良群があり、その背景因子として、年齢・喫煙習慣・過去の手術既往の有無が考えられた.UPSITはT&T法よりもこれら因子との相関がはっきり現れた.また正常者で正答率が低かった10嗅素を除外して30嗅素で検討を行っても同様の結果が得られた.T&T法は閾値検査であるが閾値の決定は被検者の自己申告によるため、客観性が低い.UPSITは識別検査であるが閾値検査とよく相関するとの報告があり、また四者択一方式を採用しているため客観性の高い検査法である.T&T法より被検者の主観が入りにくいため種々の因子の影響がはっきり現れたと考えられる.以上よりUPSITは日常臨床でも十分使用可能であり、T&T法よりもむしろ鋭敏かと思われた.
結晶構造に基ずくチトクロム酸化酵素の反応機構の研究

結晶化に及ぼす要因は無数にあるが我々はこれまでウシ心筋チトクロム酸化酵素の結晶化に関して以下のような要因について検討してきた。過飽和度,緩衝液の種類,イオン強度,添加剤や可溶化標品の安定化のための界面活性剤の種類と濃度,沈澱剤の種類,温度重力,結晶化容器の形状と材質,結晶化方法(蒸気拡散法,バッチ法),空気中の酸素の影響,酸化還元や配位子結合状態,生物種。これらの内で最も重要なものは界面活性剤の種類であった。現在,7種類の界面活性剤が標品を結晶化させるに十分なほどこの酵素を安定化するのに有効であることを見いだした。その内で,BL8SY(CH_3(CH_2)_<11>(0CH_2CH_2)_80Hによって可溶化された標品から最も高い分解能を示す結晶が得られた。現在6Å分解能で相関係数0.5以上,7Å分解能で0.8以上のX線回折を示す結晶を得ている。しかし,5Α分解能以上の回折を示す結晶も再現性は良くないが得られている。その再現性が低い原因は酸素により作られるラジカルによるタンパク質の損傷や物理的衝撃による損傷にあると考えられる。したがってX線回折実験のときの結晶の取扱方法を改善することによって更に分解能は改善される可能性がある。この結晶の重原子誘導体化にも成功し,重原子の位置も決定されつつある。また,容器の材質も結晶化に重要な要因であることが明らかにされた。たとえばアルキルオキシエチレン系界面活性剤を含む標品ではガラス容器で4°C付近に結晶化の最適条件があるが,アルキル化糖系界面活性剤を含む標品ではプラスチック容器で20°C付近に最適条件が見いだされた。分子置換法による位相決定を試みたが,Hendersonらの電子線回折のデータの誤差のレベルが高いため,精度の高い結果は得られなかった。そこで,電子線回折実験のための二次元結晶化を試みた。その結果,三次元結晶を作れる程度の標品からは非常によい二次元結晶が得られることが認められ,電子線回折の結果はHendersonらの結果と相当に異なることが示された。現在10Å分解能の立体構造の決定のための精密化を急いでいる。また細菌(パラコッカス)のチトクロム酸化酵素の精製条件を確立し,二次元結晶化にも成功した。現在高等動物型酵素との比較のため,電子線回折にとりくんでいる。また,二次元結晶が得られたと言うことは三次元結晶が得られる可能性を強く示唆している。コウボチトクロム酸化酵素については精製法の価格率に非常に手間どり,今年度になってはじめて成功した。その方法はこれまでのSekuzu法やPoyton法にくらべて収量,再現性ともに格段に改良されている。さらに最終標品は界面活性剤を含まない緩衝液に完全に溶解された。現在のところ,三次元結晶化には成功していないが,この性質は結晶化が可能であることを強く示唆している。(ウシ酵素では,このような性質を持つ我々の標品だけが結晶になっている。)その他,いくつかの変異株の酵素の精製も試みた。CO化型単結晶の赤外異方性の解析のため,以下のような方法を試みた。結晶の方位はX線回折実験によって決定しなければならないが,赤外分光の窓材であるCaF_2やサファイヤのX線吸収は相当に強い。一方石英は強い赤外吸収がある。そこで,まず単結晶酵素の電子スペクトルの異方性をX線回折実験のキャピラリー中で顕微分光装置にゴニオメータを設置して測定する。次にサファイアかCaF_2の細管に結晶を置き,上述のようにして決定された電子スペクトルの異方性を手がかりにして結晶の方位を決定し赤外異方性を測定する。これらの実験は全て嫌気条件下で行う必要がある。そこで自動酸化性のないCOミオグロビンやCOヘモグロビンによって予備実験と装置の改良を行った。まずサファイヤでは内径1mmで外径2mm,DaF_2では内径1mm外径3mmの細管は作れたが,どちらも内側の研磨は不可能であった。これによって顕微分光装置を用いて電子スペクトルの測定を試みたが,散乱が強すぎて精度の高いスペクトルは得られていない。現在この細管の散乱効果を低くする方法を試みている。しかし,X線回折実験用のキャピラリー中の結晶のスペクトルの測定は可能で,基本的にはこの方法で赤外異方性の測定が可能であることは確認できた。

現在6Å分解能で相関係数0.5以上,7Å分解能で0.8以上のX線回折を示す結晶を得ている。しかし,5Α分解能以上の回折を示す結晶も再現性は良くないが得られている。その再現性が低い原因は酸素により作られるラジカルによるタンパク質の損傷や物理的衝撃による損傷にあると考えられる。したがってX線回折実験のときの結晶の取扱方法を改善することによって更に分解能は改善される可能性がある。この結晶の重原子誘導体化にも成功し,重原子の位置も決定されつつある。また,容器の材質も結晶化に重要な要因であることが明らかにされた。たとえばアルキルオキシエチレン系界面活性剤を含む標品ではガラス容器で4°C付近に結晶化の最適条件があるが,アルキル化糖系界面活性剤を含む標品ではプラスチック容器で20°C付近に最適条件が見いだされた。分子置換法による位相決定を試みたが,Hendersonらの電子線回折のデータの誤差のレベルが高いため,精度の高い結果は得られなかった。そこで,電子線回折実験のための二次元結晶化を試みた。その結果,三次元結晶を作れる程度の標品からは非常によい二次元結晶が得られることが認められ,電子線回折の結果はHendersonらの結果と相当に異なることが示された。現在10Å分解能の立体構造の決定のための精密化を急いでいる。また細菌(パラコッカス)のチトクロム酸化酵素の精製条件を確立し,二次元結晶化にも成功した。現在高等動物型酵素との比較のため,電子線回折にとりくんでいる。また,二次元結晶が得られたと言うことは三次元結晶が得られる可能性を強く示唆している。コウボチトクロム酸化酵素については精製法の価格率に非常に手間どり,今年度になってはじめて成功した。その方法はこれまでのSekuzu法やPoyton法にくらべて収量,再現性ともに格段に改良されている。さらに最終標品は界面活性剤を含まない緩衝液に完全に溶解された。現在のところ,三次元結晶化には成功していないが,この性質は結晶化が可能であることを強く示唆している。(ウシ酵素では,このような性質を持つ我々の標品だけが結晶になっている。)その他,いくつかの変異株の酵素の精製も試みた。CO化型単結晶の赤外異方性の解析のため,以下のような方法を試みた。結晶の方位はX線回折実験によって決定しなければならないが,赤外分光の窓材であるCaF_2やサファイヤのX線吸収は相当に強い。一方石英は強い赤外吸収がある。そこで,まず単結晶酵素の電子スペクトルの異方性をX線回折実験のキャピラリー中で顕微分光装置にゴニオメータを設置して測定する。次にサファイアかCaF_2の細管に結晶を置き,上述のようにして決定された電子スペクトルの異方性を手がかりにして結晶の方位を決定し赤外異方性を測定する。これらの実験は全て嫌気条件下で行う必要がある。そこで自動酸化性のないCOミオグロビンやCOヘモグロビンによって予備実験と装置の改良を行った。まずサファイヤでは内径1mmで外径2mm,DaF_2では内径1mm外径3mmの細管は作れたが,どちらも内側の研磨は不可能であった。これによって顕微分光装置を用いて電子スペクトルの測定を試みたが,散乱が強すぎて精度の高いスペクトルは得られていない。現在この細管の散乱効果を低くする方法を試みている。しかし,X線回折実験用のキャピラリー中の結晶のスペクトルの測定は可能で,基本的にはこの方法で赤外異方性の測定が可能であることは確認できた。我々は最近、ウシ心筋チトクロム酸化酵素の結晶化に成功し8A分解能であるがX線回折像も得た。
薬剤性口腔乾燥症の発症機構に関する研究

本研究の目的は、各種薬物に対する唾液腺および口腔内に対する影響を明らかにし、口腔乾燥症の予防と治療成績の向上をはかる事である。今回の研究では、循環器疾患治療薬(利尿剤、ACE阻害剤、β遮断薬)の中、長期投与による唾液腺および口腔内に対する影響を明らかにするため以下の研究を計画した。研究項目ごとに実施状況を以下に報告する。1.単離したラット唾液腺細胞に対する各種薬物の影響に関する検討。電気生理学的手法(patch clmp法)、細胞内Ca^<2+>測定法(Fura-2)により循環器疾患治療薬(利尿剤、ACE阻害剤β遮断薬)の唾液腺に対する直接作用の検討。(実施結果)細胞レベルでの唾液腺の老化モデルとして培養唾液腺細胞を作成し、培養による唾液腺機能の検討を行い、ムスカリン受容体を介した反応性に関しては維持されているとの結果を得た。また、この培養細胞を使い、β受容体刺激薬であるIsoprorterenolに関して検討したところ、細胞増殖能の増加がみられβ受容体刺激が細胞の増殖、維持に関係していると考えられた。2.循環器疾患治療薬(利尿剤、ACE阻害剤、β遮断薬)の中、長期投与による唾液腺および口腔内に対する影響の検討。(実施結果)ウィスター系ラットと高血圧自然発症ラットを現在飼育中である。
「聖地巡礼」現象における「鷲宮モデル」の検討

近年アニメ聖地巡礼が話題となっている.本研究では4地域での来訪者調査および複数個所での関係者ヒアリングを元に,アニメ聖地巡礼が地域に与える影響を考察した.アニメ聖地巡礼者は当初は作品の舞台を見るためにその地域を訪問するが,一部の巡礼者は現地の人との交流や同行の士である聖地巡礼者の交流のために熱心なリピーター化する.熱心なリピーターは地域に利するように見えるが,排他的な雰囲気を醸成し,他の一見的な来訪者を寄せ付けなくするリスクを伴っている.また,多くの人が現地を訪ねる期間はそれほど長くなく,聖地となった街は最終的な着地点をどうするかについて対処が必要となる.近年アニメ聖地巡礼が話題となっている.本研究では4地域での来訪者調査および複数個所での関係者ヒアリングを元に,アニメ聖地巡礼が地域に与える影響を考察した.アニメ聖地巡礼者は当初は作品の舞台を見るためにその地域を訪問するが,一部の巡礼者は現地の人との交流や同行の士である聖地巡礼者の交流のために熱心なリピーター化する.熱心なリピーターは地域に利するように見えるが,排他的な雰囲気を醸成し,他の一見的な来訪者を寄せ付けなくするリスクを伴っている.また,多くの人が現地を訪ねる期間はそれほど長くなく,聖地となった街は最終的な着地点をどうするかについて対処が必要となる.大洗町(茨城県、「ガールズ&パンツァー」)・竹原市(広島県、「たまゆら」)・湯涌温泉(金沢市・石川県、「花咲くいろは」)の各地でアニメ聖地イベントが開催されている日に訪問者向けのアンケート調査を行った。回収したデータ数は大洗が60名、竹原市が209名、湯涌音声が172名である。この3地点では開催者側へのインタビューも行っている。加えて、有力な観光地で聖地巡礼目的者以外も多いためにアンケート採取は断念したが、高山市(岐阜県、「氷菓」)では観光課にインタビューを行っている。アンケートの回答から、それぞれのアニメ聖地への訪問者(巡礼者)に違いがあることが明らかとなった。具体的には、1)大洗町は40代・50代が多く、他と比べて年齢層が圧倒的に高い。また、他と比べて圧倒的にリピート率が高く、SNS等の情報発信も活発であった。一方で聖地巡礼者の中でコミュニティが発生しており、古参・新参の対立が発生していた。2)竹原市と金沢市は若い男性が多いこと以外に強い特徴はなく、いわゆる「萌えアニメ」の聖地の基本パターンだと思われる、3)科研費申請時にすでに調査していた秩父市(埼玉県、「あの日見た花の名前を私たちはまだ知らない」)は女性比率が高く、大衆性の高い深夜アニメの基本的な特徴であると思われる。また、現地に足を運んでの実地調査、運営側の主体(市の観光課や商工会議所へのインタビュー)から、それぞれの町の対応に差があり、それによってイベントの成否に差が出ていることもわかってきた。現段階ではアンケートとヒアリングを踏まえて、仮説としてアニメ聖地を鷲宮模倣型・まちあそび型・地域独想型と分類し、それぞれの発展パターンをモデル化することを行っている。アニメにおける聖地巡礼者の特徴を調べるためにアニメ聖地4カ所(埼玉県秩父市,広島県竹原市,石川県金沢市,茨城県大洗町)で来訪者(=聖地巡礼者)にアンケート調査を行った.加えて,アンケート調査を行えなかったが,1カ所(岐阜県高山町)では町の観光課でヒアリングを行った.結果の詳細は論文に譲るが,主な結果は以下の通りとなる.1)標準的な萌えアニメである「たまゆら(竹原)」や「花咲くいろは(金沢・湯涌温泉)」では若い(10代,20代)男性が参加しているが,女性にも配慮されたタイトルである「あの日見た花の名前を僕達はまだ知らない。(秩父)」では女性率が3割弱,「ガールズ&パンツァー(大洗)」では30代以上の中年男性が7割を占めるなど,作品内容によって大きな違いがあった.2)聖地巡礼者の多くは街の商工会などの作成した「聖地巡礼マップ」を持って街を巡回しており,アニメの舞台と自分を重ね合わせている.3)聖地巡礼者の最来訪意思は高く,実際に何度も訪問している聖地巡礼者もいる.4)聖地巡礼者は聖地の写真を撮ることが主目的の「作品クラスタ」と,現地の人や他の聖地巡礼者との交流を主たる目的とする「地域クラスタ」に分けられる.何度も才知に来訪するリピーターは「地域クラスタ」となるが,地域クラスタは大勢たむろしていることがあり,現地の雰囲気を悪くしていることがある.5)アニメは人気を保てる期間(製品寿命)が短く、寿命後は舞台を訪れる人はほとんど居なくなる。そのため、人気が高い間に「作品クラスタ」として訪れた人を多く熱心なリピータである「地域クラスタ」にする必要があるが、4)にある通りそれにはリスクも伴っている。社会情報学限られた予算の中で3カ所の聖地でのアンケート調査と1カ所で市の観光課へのインタビューを行い、その結果を分析しつつあるため。物語の聖地ではないが、アニメ会社がスタジオを設置し、アニメ会社が主体となって大きなイベントをしている町として徳島市がある。徳島市のイベント(マチアソビ)を調査し、いわゆる物語の聖地との違いについて考察することで、聖地巡礼現象の全体像の理解を深めたい。5月及び10月に徳島市で行われるイベントであるマチアソビに参加するため、旅費を多めに残したため。
「自動点字翻字が容易な日本語文」構築のための日本語点字文研究

漢字かなまじり文である日本語墨字文をかな専用文である日本語点字に翻字する際に、「同音異義語の意味の取り違え」を懸念する声があがることがある。しかしながら実際には同音異義語は文脈での判断が可能な場合も多く、可読性を著しく低めるものではないということは、これまでの文字研究の成果より指摘がある。また、判読が難しいことが予想される語については、「点訳注」と呼ばれる注釈が、翻字の段階で付与されることもある。そこで、実際には日本語墨字から日本語点字への翻字の際に、どのような語について問題となっているのか調査を行うこととした。調査内容は、一つは点訳注に着目しどのような語に対して点訳注が付与されているか、調査を行った。その結果懸念されている「同音異義語」への点訳注の付与は見られるものの、同音異義語が存在するすべての語に対して注があるわけではなく、むしろなるべく点訳注は付与しない方針で翻字が行われているということが分かった。同音異義語で付与されている点訳注の多くは、「科学/化学」「私立/市立」などといった墨字を読み上げる際にも実際に読み替え・言い換えされることの多い「紛らわしい同音異義語」であった。また、点訳注の付与は同音異義語の取り違えが懸念される字音語にかぎらず、一部の和語・外来語にも付与されていた。これは、「読者にとって馴染みの少ないと予想される語」であることが多かった。調査の二つめとして、翻字された文ではなく、もともと点字で書かれた文書には、どのような語彙の選択があるのか、調査を行った。同音異義語の意味の取り違えが問題となるとしたら、墨字とくらべて字音語が避けられる傾向があるものと考え、墨字と点字の語種比率について調査したところ、点字文に特有の語種比率と言えるものはなく、文体差は点字文が掲載されたメディアの種類に大きく左右されることが分かった。本研究では、日本語点字文章ならではの表記特性(かな専用文、わかちがきを行う)と、公用文で用いられる日本語墨字文章の表記特性(漢字かなまじり文、わかちがきを行わない)とで、かきだされた文章にどのような語彙的な異なりがあらわれるのか、そしてその相違によって、日本語文章理解にどのような差異がどの程度みられるのか、という点に着目して、日本語点字文の語彙・表記研究を行っている。はじめに、点字表示用のテキストファイルを、端末機「ブレイルセンス」を用いて触読を行い、点訳された一般書の点訳注用例の採取を行ったところ、点訳注の出現は限定的であり、計量的な研究としては、語種比率の比較に重点を置くべきであるという結論がでた。具体的には、同音異義語が多く漢字を用いないと文章理解にさまたげが生じると信じられてきた漢語が、かな専用文である点字文では実際にはどの程度の頻度で現れるのか、墨字文との間に有意と言える差が生じるのかについて、新聞記事を用いて計量的な分析を行ってくこととする。また、かな専用文の文章理解におけるわかちがきの作用については、まずその成り立ちと概要を明らかにするため、学校文法との関連を中心に各時代のわかちがき法書の比較を行い歴史的な変遷をあきらかにした。その結果、日本語点字がかな専用文としてつかわれはじめた明治期からその骨子といえる部分は共通しており、その時代の学校文法に準拠した文節わかちがきを用いていることがわかった。本研究では3つの点に着目して研究を進めている。1点目は、墨字文を点字に翻字したときにあらわれる点訳注について、どのような語にそれが付与されているかを調査する。2点目は、実際の墨字文と点字文に現れる語彙特性について、計量的に調査を行うというものである。3点目は、以上2点の語彙特性をふまえて、点字のわかちがき法が文章理解におよぼす影響について、調査を行うというものである。しかしながら、1点目の点訳注についての調査ではあまりはっきりとした特性といえるようなものを掲出することができなかった。そこで、今後は語彙特性についての調査を重点的に行う必要があるため、研究計画をやや変更する必要が生じている。本年度は、墨字によって書かれた現代日本語書籍に見られる表記上の特徴および点訳注が付与されている語に関する調査を平成28年度より継続して行っている。それに加えて、墨字新聞記事と点字新聞記事の語彙調査および語彙的特徴についての比較研究を行っている。かな専用文である日本語点字文と漢字かなまじり文である日本語墨字文との語彙、表記、文体的特徴にどのような差異があるのか、もしくは差異がみられないのか、明らかにしていくことを本研究の目標とする。また、それを受け、点字文と墨字文との相互の翻字の際に問題が生じにくい特徴を持った日本語文の特性について考察してく。また、そのような特徴を持った日本語文の提案を行い、その妥当性についても評価を行う。

墨字によって書かれた現代日本語書籍の点字訳について、注記(点訳注)による意味の解説が必要となると考えられる語についての調査を行っている。しかしながら現代日本語墨字書籍については、点訳注が頻出する書籍の選定が難しく、分析に十分な用例数が確保できず、調査対象を拡大することとした。また、それにくわえて29年度から着手した点字新聞と墨字新聞の語彙の分析比較については、点字新聞のデータ化および形態素解析機を使った解析について、かな文であるために解析精度が低く、手作業による修正が多く、分析が難航している状態である。そのため、点字使用者の作業補助者の増員の必要があり、その確保に時間を要しており、当初の研究計画より調査研究が遅れている。漢字かなまじり文である日本語墨字文をかな専用文である日本語点字に翻字する際に、「同音異義語の意味の取り違え」を懸念する声があがることがある。しかしながら実際には同音異義語は文脈での判断が可能な場合も多く、可読性を著しく低めるものではないということは、これまでの文字研究の成果より指摘がある。また、判読が難しいことが予想される語については、「点訳注」と呼ばれる注釈が、翻字の段階で付与されることもある。そこで、実際には日本語墨字から日本語点字への翻字の際に、どのような語について問題となっているのか調査を行うこととした。調査内容は、一つは点訳注に着目しどのような語に対して点訳注が付与されているか、調査を行った。その結果懸念されている「同音異義語」への点訳注の付与は見られるものの、同音異義語が存在するすべての語に対して注があるわけではなく、むしろなるべく点訳注は付与しない方針で翻字が行われているということが分かった。同音異義語で付与されている点訳注の多くは、「科学/化学」「私立/市立」などといった墨字を読み上げる際にも実際に読み替え・言い換えされることの多い「紛らわしい同音異義語」であった。また、点訳注の付与は同音異義語の取り違えが懸念される字音語にかぎらず、一部の和語・外来語にも付与されていた。これは、「読者にとって馴染みの少ないと予想される語」であることが多かった。調査の二つめとして、翻字された文ではなく、もともと点字で書かれた文書には、どのような語彙の選択があるのか、調査を行った。同音異義語の意味の取り違えが問題となるとしたら、墨字とくらべて字音語が避けられる傾向があるものと考え、墨字と点字の語種比率について調査したところ、点字文に特有の語種比率と言えるものはなく、文体差は点字文が掲載されたメディアの種類に大きく左右されることが分かった。今後は、点字と墨字の新聞記事の語種比率を中心に、語彙特性の研究を行っていくことで、点字文と墨字文との語彙・文体的特性の差を明らかにしていくこととする。具体的には、漢語を中心に語種の比率について、かな文と漢字かなまじり文では差異があらわれるのか、あらわれるのであればどの程度なのかという点について、あきらかにしていく。また、それをふまえて点字文と墨字文との相互の翻字がより容易となっている日本語文について提案を行っていく予定である。また、それを踏まえて、新造された漢語複合語や、モーラ数の多い外来語等のわかちがきの今後の在り方について検討していきたい。平成30年度の計画として、次の2点を考えている。(1)現代日本語墨字文章の点字翻字文中の表記特徴および点訳注に関する研究を行う。点字使用者である作業補助者に依頼し、現代日本語墨字文章を点字に翻字する際の表記上の特徴(わかちがき等の工夫)
11〜13世紀「アイリッシュ海世界」におけるネイションと国家

この研究の成果としてまず第一に、「ネイション・アドレス」について国内外の史料をひろく、また効率的に参照し、明らかにできたことがある。「ネイション・アドレス」とは当時の証書冒頭の挨拶部分における「ネイション」へのよびかけである。これがノルマン・コンクェスト直後から、イングランド王の支配領域において、また彼らと密接な関係にあったスコットランド王の支配領域でものちに、みられるようになったこと、基本的には「フランス人とイングランド人」宛てであるが、地域によってヴァリエイションがあること、総じて司教の証書には国王のそれほどにはみられないこと、12世紀後半にはみられなくなること、などが基本的特徴として確認できた。この「アドレス」がみられなくなる理由としては、かつて筆者が指摘した、「フランス人」と「イングランド人」の同化が進展したという説明はなお有効であろうが、一方、ダラム司教区のようないささか例外的事例からうかびあがってくるのは、証書の記載形式自体の伝播・変化という可能性であった。この点については、今回の研究で十全に展開し得なかった叙述史料分析との関連とあわせ、交付内定を得た平成1718年度の科学研究費補助金でさらに検討する予定である。またアイリッシュ海に位置する「マンと諸島の王国」を視座の中心におき、中世アイリッシュ海世界のありかたについて、一次史料に基づいた考察をおこない、学問的水準をふまえた、当該期前述王国の変遷またアイリッシュ海世界をめぐる権力抗争のありかたを明らかにすることができた。さらに、小田中直樹氏の著書『歴史学のアポリア』への批判および補論の中で、歴史学の(物語り論的)基本構造について紹介・考察し、またパトリック・ギアリの「ネイション」論をはじめ海外の動向をもふまえつつ、現代社会の中における自らの研究の位置づけをも述べた。本年度は叙述史料の分析を主におこなう予定であったが、バランスよい研究の進展という観点から、やはり文書史料の分析をもすすめることにした。そしてEnglish Episcopal Actaのシリーズや、Scottish History Society、Surtees Societyの出版物などにより、とくに、文書の冒頭部分において「ネイション・アドレス」のあらわれる状況を、一昨年のイングランドにおける学会報告の時点よりもいっそう広範に調査し、その成果の一部を論文「『ネイション=アドレス』再考」に述べた。ノルマン・コンクェスト直後から、王家よりその勢力圏下にある聖俗諸侯へと「ネイション・アドレス」が普及すること、特定の教会にかかわる文書で「ネイション・アドレス」が多く見られること、など、この「アドレス」の史料上の出現状況は、相当あきらかにできた。一方、年代記などの叙述史料については、とくに『ジョルダン・ファントスムの年代記』の分析から、同書には強い「そともの嫌い」の調子がある一方、「スコット人」への非難がない、などの特徴があることが判明した。同書の著者にはダラムとのかかわりが示唆されるが、こうした地域性が「ネイション」意識を考える上でのひとつのポイントとなり、また、上に述べた文書史料の知見とこうした叙述史料の知見をむすびつけるポイントとなる可能性を認識できた。さらに、アイリッシュ海の中央に位置する「マンと諸島の王国」について、論文「中世アイリッシュ海風雲録」(タイトルは書肆の要請により一般向きだが、内容は最新の研究状況をふまえている)でその形成過程から崩壊までを本邦で初めて論じることができた。あわせ、「ネイションと国家」にかかわる論点として、その支配者たちの称号と、歴史叙述『マンと諸島の王の年代記』の成立事情を、今後詰めるべき問題点として認識できた。本年度の実績としてなにより強調したいのは、文書史料分析のさらなる展開である。

研究費補助金で購入した、イングランド司教の特許状集の最近出版された諸巻、および、海外調査で読むことのできた、国内でまとめて参照することの困難な地方史関係の文献を検討することによって、とくに文書冒頭の「ネイション・アドレス」のあらわれる状況を、これまで以上に詳細に把握することが可能となった。その中でもとくに、イングランド北部の有力聖界貴族、ダラム司教の特許状において、よそと比較して遅くまで、また大量に、この「アドレス」がふくまれること、一方、国王行政府と関係の深い人物の登位を機に、それがほとんどすっかりといってよいほどみられなくなること、を検証できたのは大きな収穫であった。なんとなればそれは、「ネイション・アドレス」が、当時の人々のネイション観念を直接反映するのみならず、特許状の記載形式の変化(教皇庁から(?)イングランド国王政府へ、さらにその下の有力者層へ、という流れ)とも密接にかかわりうるものであることを示唆しているからである。これは研究開始当初に研究代表者の念頭に十全にあった点とはいいがたいのだが、国家構造の組織化を考える上でも重要な論点となりうるものであり、他地域の状況との比較のあらたな切り口がここにひらけたと考えている。そのほか、「ネイション・アドレス」のみでなく、特許状末尾の証人欄での「ネイション」名記載の状況も、今後さらなる分析を重ねるべき点として認識できた。また、当該期のダラムに関してはシメオンによる歴史叙述『ダラム教会の起源と展開に関する論』の「ネイション」名をあわせて考察した。さらに前年度からの「マンと諸島の王国」研究を、やはり研究費補助金による海外調査および史料購入によって、今年度はとくに各地の一次史料の文言(「王」称など)そのものにそくするかたちで、展開した。
GFPによるアドレナリン受容体のリアルタイムでの可視化

アドレナリン受容体とGFPとの融合遺伝子をリポフェクチン法によりCOS cell及びHEK293 cellに導入し、受容体に結合したGFPの蛍光を観察した。その結果、β2,α2A,α2Bアドレナリン受容体では、細胞膜上に受容体が密に存在し、細胞内の局在はわずかであった。しかし、α2Cアドレナリン受容体では、細胞膜上だけでなく細胞内にも多くの受容体の局在を認めた。またagonist添加(β2AR:10μM isoproterenol,α2AR:10 nM dexmedetomidine)により、β2及びα2Bアドレナリン受容体では5-10分後には、速やかな受容体のsequestration, internalizationが観察され、これは60分後も認められた。α2A及びα2Cアドレナリン受容体ではこの変化は小さく、また始まりも遅かった。α2Cアドレナリン受容体ではもともとの細胞内局在が大きくこの観察は難しかった。また、agonist添加の20分前にAlexa 546-transferrinを培養液に投与し、あらかじめendosomeを標識した実験系において、β2及びα2Bアドレナリン受容体では5-10分後には、速やかな受容体の細胞膜よりendosomeへの移動が観察され、これをさらにthree-dimensional analysisを用いて3次元的に確認した。これら局在の変化を短時間露光で連続撮影し、コンピューターに取り込み、ビデオ装置を用いて動画にしダイナミックな動きを観察することにも成功した。平成13年度は計画通りアドレナリン受容体とGFPとの融合遺伝子の作成を行った。ヒトβ2及びα2A,α2B,α2Cアドレナリン受容体の4種のcDNAについて、QuikChange或いはGene Editor kitを用いて各受容体のstop codonをKpn I Siteに変えるpointmutationを行い、このconstructをEcoR I-Kpn I digestionにより切り出し、pEGFPN-1 vectorに移し替え、カルボキシル基末端にGFPをつけたアドレナリン受容体を得た。同様に、pGEMT-easy vector上のconstructをEcoR I digestionにて切り出し、pCDNA3.1 vectorに移し替え、これをwild type controlとした。pEGFPとpCDNA vectorに移したconstructをDEAE dextran法によりCOS cellにtransient transfectionし、得られた細胞膜分画を用いてRI assayを行い、GFP癒合受容体がwild typeと同様にfunctionalであることを確認した。α2A,α2B,α2Cアドレナリン受容体はGC含量が非常に高いことからpoint mutationに多くのassayを必要としたため、初年度では機能確認までしかできなかった。ヒトβ2アドレナリン受容体GFP癒合蛋白では、レーザー共焦点顕微鏡を用いてagonist投与時の受容体の細胞膜での動態観察を行い、この結果を平成14年4月のヨーロッパ麻酔学会で発表する。またagonist添加(β2AR:10μM isoproterenol,α2AR:10nM dexmedetomidine)により、β2及びα2Bアドレナリン受容体では5-10分後には、速やかな受容体のsequestration, internalizationが観察され、これは60分後も認められた。

また、agonist添加の20分前にAlexa 546-transferrinを培養液に投与し、あらかじめendosomeを標識した実験系において、β2及びα2Bアドレナリン受容体では5-10分後には、速やかな受容体の細胞膜よりendosomeへの移動が観察され、これをさらにthree-dimensional analysisを用いて3次元的に確認した。これら局在の変化を短時間露光で連続撮影し、コンピューターに取り込み、ビデオ装置を用いて動画にしダイナミックな動きを観察することにも成功した。
ラマン分光法による水溶性医用高分子と水およびタンパク質との相互作用の解析

1.水溶性高分子溶液中の水分子の集合状態について検討した水溶性高分子としてポリエチレングリコール(PEG)とポリアクリルアミド(PAAm)並びにリン脂質極性基を有するポリ(2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)(PMPC)を選択した。それぞれの高分子水溶液のラマンスペクトルを測定し、自由水量を定量した。その結果、PMPC水溶液中ではPEC水溶液中やPAAm水溶液中に比較して自由水量が多いことが確認できた。これより高分子の構造によって周囲の水の構造に与える影響が異なり、特にPMPCは水の構造を破壊しにくいことが示唆された。この結果は示差走査熱量測定(DSC)によっても支持された2.タンパク質を溶解させた水溶性高分子水溶液中の水分子の集合状態が水溶性高分子の種類、濃度、水溶液の温度によりどのように変化するかを解析した。(1).Ar+レーザー励起ラマン分光器を用いて、タンパク質を含む水溶性高分子水溶液のスペクトルを測定した。タンパク質として牛血清アルブミン(BSA)を用い、水溶性ポリマーとしてPEG,PMPCを用いた。その結果、PEG溶液ではBSAを溶解させた直後に自由水量が急激に減少するが、PMPC溶液ではBSAが存在しても自由水量の変化は観察されなかった。(2).DSCを用いて、タンパク質を含むPEGおよびPMPCの水溶液の0°C付近の吸熱量を測定し、その結果より自由水量を算出した。タンパク質としてヒト血清アルブミン(HSA)を用いた。Ar+レーザー励起ラマン分光器での結果と同様にPEG溶液ではHSAを溶解させた直後に自由水量が急激に減少するが、PMPC溶液ではHSAが存在しても自由水量の変化は観察されなかった。3.水溶性高分子水溶液中でのタンパク質の構造変化を解析した。(1).Nd:YAG励起フーリエ変換-ラマン分光器(FT-ラマン)を用いてBSAを含むPEGおよびPMPC溶液のスペクトルを測定した。その結果、PEG溶液中ではBSAは溶解後24時間までに二次構造、三次構造ともに大きく変化していることが確認された。それに対してPMPC溶液中ではBSAは溶解後72時間まで二次構造、三次構造ともに変化は観察されなかった。(2).DSCを用いてPEGおよびPMPCの水溶液中のHSAの熱変性にともなう吸熱量を測定し、その結果よりHSAの未変性量を算出した。FT-ラマンの結果と同様、PEG溶液中では大きな変化が見られたがPMPC溶液中では大きな変化は観察されなかった。以上のことより、PMPCのように自由水量を減少させないすなわち水の構造に影響を与えないポリマーは、共存するタンパク質への影響が少なく変性を抑制する傾向があると考えられる。

水溶性高分子水溶液中の水分子の集合状態については、水溶性高分子としてポリエチレングリコール(PEG)とポリアクリルアミド(PAAm)並びにリン脂質極性基を有するポリ(2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)(PMPC)を選択しておこなった。それぞれの高分子水溶液のラマンスペクトルを測定し、自由水量を定量した。その結果、PMPC水溶液中ではPEG水溶液中やPAAm水溶液中に比較して自由水量が多いことが確認できた。これより高分子の構造によって周囲の水の構造に与える影響が異なり、特にPMPCは水の構造を破壊しにくいことが示唆された。この結果は示差走査熱量測定(DSC)によっても支持された。水溶性高分子とタンパク質が共存する系については上記と同様の高分子を用い、タンパク質はヒト血清アルブミン(HSA)と牛血清アルブミン(BSA)を使用した。高分子とタンパク質の混合溶液のラマンスペクトルと円二色性スペクトル(CD)、並びにDSC測定をおこなった。ラマンスペクトルからBSAはPEG水溶液中では溶解直後から変性する対して、PMPC水溶液中では高分子が存在していない系と同程度の変性速度であることが確認できた。この結果はDSC測定からも支持された。CDの結果から得られたHSAのα-ヘリックス含量の変化もPEG水溶液中では急激に減少するのに対し、PMPC水溶液中では高分子が存在していない系と同様の変化を示した。これらの結果より、PMPC水溶液中ではタンパク質の変性が起きにくいことが示唆された。またPMPC水溶液中では水の構造が破壊されにくいこともあわせて、水の構造に変化を与えない材料はタンパク質の周囲の水の構造を変化させないため、タンパク質の変性を引き起こしにくく生体適合性に優れていると考察できる。1.タンパク質を溶解させた水溶性高分子水溶液中の水分子の集合状態が水溶性高分子の種類、濃度、水溶液の温度によりどのように変化するかを解析した。(1).Ar+レーザー励起ラマン分光器を用いて、タンパク質を含む水溶性高分子水溶液のスペクトルを測定した。タンパク質として牛血清アルブミン(BSA)を用い、水溶性ポリマーとしてポリ(エチレングリコール)(PEG)、およびポリ(2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)(PMPC)を用いた。その結果、PEG溶液ではBSAを溶解させた直後に自由水量が急激に減少するが、PMPC溶液ではBSAが存在しても自由水量の変化は観察されなかった。(2).示差走査熱量計(DSC)を用いて、タンパク質を含むPEGおよびPMPCの水溶液の0°C付近の吸熱量を測定し、その結果より自由水量を算出した。タンパク質としてヒト血清アルブミン(HSA)を用いた。Ar+レーザー励起ラマン分光器での結果と同様にPEG溶液ではHSAを溶解させた直後に自由水量が急激に減少するが、PMPC溶液ではHSAが存在しても自由水量の変化は観察されなかった。2.水溶性高分子水溶液中でのタンパク質の構造変化を解析した。(1).Nd:YAG励起フーリエ変換-ラマン分光器(FT-ラマン)を用いてBSAを含むPEGおよびPMPC溶液のスペクトルを測定した。その結果、PEG溶液中ではBSAは溶解後24時間までに二次構造、三次構造ともに大きく変化していることが確認された。