hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有明海の環境変動と巨大食用クラゲの出現動態の因果関係の解明に関する研究

有明海には2種類の食用クラゲ、即ちヒゼンクラゲ(現地ではシロクラゲと呼ばれる)とビゼンクラゲ(現地ではアカクラゲと呼ばれる)、が出現し、古くから漁業対象となっている。有明海の貝類や魚類生産量が近年著しい減少を示しているのに対し、クラゲ類は一般に豊漁が続いている。本研究は、これら2種の食用クラゲの生態特性を解明し、個体群維持機構、近年の個体群増加原因などの解明を行うことを目的とする。また、2005年に突発的に起きたエチゼンクラゲの出現により、本種個体群が有明海に定着する可能性が高まったので、その影響も考察した。(1)柳川市場の2001年から2006年までの両クラゲ種の月毎の取扱量を集計した結果、ヒゼンクラゲの年間漁獲量は33-45トンとほぼ一定であったが、ビゼンクラゲは2001-2004年までは115-285トンであったが、2005,2006年はそれぞれ526,447トンに増加した。毎年の漁獲量は8-9月にピークとなっていた。(2)2006年の定期採集調査により、両種のエフィラが水中に放出されるのは共に4-5月頃であり、その後急激に成長し、7月には体重は20-30kgとなった後に成長速度は緩やかとなり、8月以降はほぼ一定で推移した。9月以降は生殖腺が成熟した。(3)2005年夏秋季にエチゼンクラゲが有明海に初めて出現したが、福岡県柳川市沖で2006年7月10日に傘径約60cmの個体が、8月1日に80cmの個体が採集された。未確認のものを含めると約10件の目撃事例が存在することから、本種が有明海に定着し繁殖を開始したと推測される。ヒゼンクラゲ、ビゼンクラゲの水分含量は平均95%、食用に加工したクラゲでは87%であった。乾燥重量に対する平均炭素、チッ素含量はそれぞれ15%、3.5%であった。有明海の貝類や魚類生産量が近年著しい減少を示しているのに対し、クラゲ類は一般に出現量が多く、豊漁が続いている。本研究は、根口クラゲ2種類の生活史などの生態に関する基礎的知見を明らかすることにより、有明海での個体群維持機構、近年個体群が増加にある原因などの解明を行う。今年度は下記の実績を得た。(1)加工したクラゲが集荷される柳川市場において2000年以降の両クラゲ種の月毎の取扱量を集計した結果、クラゲの漁獲は毎年5月から開始され、8-9月にピークとなり、10月までには終了した。(2)定期的な採集調査の結果、両種がエフィラとして水中に放出されるのは共に4-5月頃であり、その後急激に成長し、7月には体重は20-30kgとなった後に成長速度は緩やかとなり、8月以降はほぼ一定で推移した。

(3)種によって大まかに分布域が異なり、ヒゼンクラゲは主として有明海の東海域、ビゼンクラゲは主として西から中央海域にかけて分布した。(4)ヒゼンクラゲの呼吸速度、アンモニア排泄速度、リン酸排泄速度を測定し、単位体重当りの代謝速度は体重に関係なく、一定であった。(5)ヒゼンクラゲの受精卵を採集し、ポリプに発生させることに成功した。(6)両種の生活史初期における形態の差異を検討し、傘径数cmの幼クラゲ期から附属器の形態から種の判別が可能となった。有明海には2種類の食用クラゲ、即ちヒゼンクラゲ(現地ではシロクラゲと呼ばれる)とビゼンクラゲ(現地ではアカクラゲと呼ばれる)、が出現し、古くから漁業対象となっている。有明海の貝類や魚類生産量が近年著しい減少を示しているのに対し、クラゲ類は一般に豊漁が続いている。本研究は、これら2種の食用クラゲの生態特性を解明し、個体群維持機構、近年の個体群増加原因などの解明を行うことを目的とする。また、2005年に突発的に起きたエチゼンクラゲの出現により、本種個体群が有明海に定着する可能性が高まった。今年度は下記の実績を得た。(1)柳川市場の2001年から2006年までの両クラゲ種の月毎の取扱量を集計した結果、ヒゼンクラゲの年間漁獲量は33-45トンとほぼ一定であったが、ビゼンクラゲは2001-2004年までは115-285トンであったが、2005,2006年はそれぞれ526,447トンに増加した。毎年の漁獲量は8-9月にピークとなっていた。(2)2006年の定期採集調査により、両種のエフィラが水中に放出されるのは共に4-5月頃であり、その後急激に成長し、7月には体重は20-30kgとなった後に成長速度は緩やかとなり、8月以降はほぼ一定で推移した。9月以降は生殖腺が成熟した。(3)2005年夏-秋季にエチゼンクラゲが有明海に初めて出現したが、福岡県柳川市沖で2006年7月10日に傘径約60cmの個体が、8月1日に80cmの個体が採集された。未確認のものを含めると約10件の目撃事例が存在することから、本種が有明海に定着し繁殖を開始したと推測される。(4)ヒゼンクラゲ、ビゼンクラゲの水分含量は平均95%、食用に加工したクラゲでは87%であった。乾燥重量に対する平均炭素、チッ素含量はそれぞれ15%、3.5%であった。
悪性高熱症の遺伝子診断を目指した1型リアノジン受容体遺伝子変異体の作製と発現

悪性高熱症(malignant hyperthermia、MH)は、揮発性の全身麻酔薬が引き金となる、骨格筋の拘縮を伴って高熱を発する優性遺伝形質の疾患である。発症初期に速やかな診断が必要であり、その後の処置が不適切であるとショック状態を引き起こし、現在でも高率(約15%)で死の転帰をとる。ヒトMH疾患の症例報告に、リアノジン受容体1型(RyR1)をコードする遺伝子上に200ヶ所以上の変異部位が見いだされている。本研究では、未だに増え続けるMH変異部位に対応した全てのMH型RyR1変異体を作製して、強制発現させた細胞株を樹立して、MHの遺伝子診断の実験的な根拠を提示する。
都市構造物に関連するマテリアルフローの将来予測と持続可能性評価に関する研究

本研究は,都市構造物に関連するマテリアルフローの将来変動を予測するため,建造物中に蓄積されている物質の量および滞留年数に着目し,マテリアルストックの詳細な推計と持続可能性評価に役立てるマップの構築を行った.建築物や道路といった様々な都市構造物を属性ごとに類型化し,それぞれにおいて建設資材のマテリアルストックの原単位を明らかにし,地理情報システムGISを活用することにより,都市の建設系マテリアルフローの推計を行った.ケーススタディ対象とした北九州市では,近年建築物の構造が,木造からS造,RC造へと移行しそれらのストックに占める割合が増加したことにより将来廃棄物の内訳も砂利石材が60%(1995年)から65%,鉄が8%(1995年)から12%へと割合が増加している.物質投入量に以前と比べ大きな差は見られないが,ストックからのフローが138万tに増加する.また,現在のリサイクル率をあてはまると,建築物の解体に伴い発生する83万tもの建設副産物の巨大な受け皿が必要となることが明らかとなった.結果をもとに物質循環の持続性を視覚的に表現するため,地図上に3種類の表現方法を用いた.都市体重マップ,重量密度マップ,余剰物質量マップ(OPM, Over-flow Potential Map)である.OPMは,建築物や道路を壊したときに発生する物質量と,道路からリサイクルとして投入する量を差し引いたものを表現したものである.マテリアルフローを面的に把握でき,将来どの地域に建設物の更新が集中し,どれだけアウトフローが発生するかを視覚的に把握することができる.本研究により,建設系マテリアルフローの将来変動をストックの変化に着目し予測することができた.今後,GISを用いてストックの変化を定量化できれば,更なる予測精度の向上や,循環型社会を目指した産業連携への検討材料の提供が可能となる.平成15年度の研究では,建築物と道路を対象とし,GISデータの積み上げにより都市構造物のマテリアルストックを定量化し,その建設,維持,補修等に伴い発生するフローの経年変化を推測した.本研究で得られた知見を次にまとめる.(1)対象地区として北九州市について,GISデータでのボトムアップアプローチによる建築物,道路ストックの推計を行い,建築物5,724万t,道路1,712万tのストックがあることがわかった.(2)都市のマテリアルフローについて経年変化を予測し,2020年には物質投入量としては210万tのフローがあり,北九州市の社会資本ストックから都市構造物の解体,補修に伴い140万tの廃棄フローが考えられる.現在のリサイクル目標を満たすには80万tもの建設副産物の再生利用が課題となってくる.(3)将来,都市構造物の解体に伴う建設副産物のフローに加え,維持,補修に対しての膨大な物質投入が必要となり,それに伴う建設現場での土砂移動などストックに対するフローの割合が増加する.また,近年建築物の構造が,木造からS造,RC造へと移行しそれらのストックに占める割合が増加したことにより将来廃棄物の内訳も砂利石材が60%(1995年)から65%,鉄が8%(1995年)から12%へと割合が増加している.結果として,物質投入量に以前と比べ大きな差は見られないが,ストックからのフローが138万tに増加する.また,現在のリサイクル率をあてはまると,建築物の解体に伴い発生する83万tもの建設副産物の巨大な受け皿が必要となることが明らかとなった.平成16年度の研究では,都市内の物質循環における持続性を視覚的に表現するために,平成15年度の研究をもとに,地理情報システムを用いた視覚化を試みた.具体的には,2020年のマテリアルフローの推計結果をGISデータに反映させ,OPM(Over-flow Potential Map)を作成する.マテリアルフロー推計時に作成されたマップレイヤーとしてインフロー,ストック,アウトフローなどがあるが,本研究におけるOPMとは,建築物や道路を壊したときに発生するアウトフローより,道路からリサイクルとして投入する量を差し引いたものを町丁目ごとに表したものである.これにより,マテリアルフローを面的に把握できる.つまり,将来どの地域に建設物の更新が集中し,どれだけのアウトフローが発生するかを明らかにすることができる.ケーススタディ対象都市として取り上げた北九州市では小倉北区,八幡西区で高いオーバーフローの可能性があることが分かった.これらの地区では,今後大量の建設副産物が発生し更新サイクルが集中するために,膨大なオーバーフローの受け皿として道路の維持補修だけでは困難な状態となることが視覚的に把握することができるようになった.また,OPMを用いて,行き場のない建設副産物を道路の基層として利用した場合,道路の高さをどの程度増せばよいか考えてみる.オーバーフローの総量を道路の総面積で割ることにより各地区の道路面の高さ上昇を推計した.現状のダウンリサイクリングが都市内で継続された場合,2020年において,行政区単位で比較すると,最小は若松区の+0.21mとなり,最大は集積度の最も高い小倉北区の+0.89mとなった.本研究は,都市構造物に関連するマテリアルフローの将来変動を予測するため,建造物中に蓄積されている物質の量および滞留年数に着目し,マテリアルストックの詳細な推計と持続可能性評価に役立てるマップの構築を行った.建築物や道路といった様々な都市構造物を属性ごとに類型化し,それぞれにおいて建設資材のマテリアルストックの原単位を明らかにし,地理情報システムGISを活用することにより,都市の建設系マテリアルフローの推計を行った.

ケーススタディ対象とした北九州市では,近年建築物の構造が,木造からS造,RC造へと移行しそれらのストックに占める割合が増加したことにより将来廃棄物の内訳も砂利石材が60%(1995年)から65%,鉄が8%(1995年)から12%へと割合が増加している.物質投入量に以前と比べ大きな差は見られないが,ストックからのフローが138万tに増加する.また,現在のリサイクル率をあてはまると,建築物の解体に伴い発生する83万tもの建設副産物の巨大な受け皿が必要となることが明らかとなった.結果をもとに物質循環の持続性を視覚的に表現するため,地図上に3種類の表現方法を用いた.都市体重マップ,重量密度マップ,余剰物質量マップ(OPM, Over-flow Potential Map)である.OPMは,建築物や道路を壊したときに発生する物質量と,道路からリサイクルとして投入する量を差し引いたものを表現したものである.マテリアルフローを面的に把握でき,将来どの地域に建設物の更新が集中し,どれだけアウトフローが発生するかを視覚的に把握することができる.本研究により,建設系マテリアルフローの将来変動をストックの変化に着目し予測することができた.今後,GISを用いてストックの変化を定量化できれば,更なる予測精度の向上や,循環型社会を目指した産業連携への検討材料の提供が可能となる.
平安時代の経典見返絵の研究

1)平安時代に制作された紺紙金字経典((2)(5)、(7)(9))、および料紙装飾経典((1)(6))の調査を行った。東京・浅草寺本法華経并開結(11世紀)、(2)中尊寺交書一切経のうち賢劫経巻第十一・阿毘曇心経巻第二(3)神護寺一切経のうち諸法最上王経(4)伝藤原頼通筆無量義経断簡(11世紀)((2)(4)は兵庫・黒川古文化研究所所蔵)、(5)兵庫県歴史博物館保管中尊寺交書一切経のうち大般若経巻第二百九十八、(6)和泉市久保惣記念美術館本法華経方便品第二、(7)山口・遍明院本法華経、(8)静岡・妙立寺本藤原基衡発願法華経并開結(保延4年)、(9)福島・松山寺本紺紙金字法華経。(特に表記のない作品は12世紀)2)中国の蘇州・瑞光寺塔発見紺紙金字法華経に関する実地見学・資料収集を行なった。3)平安時代の紺紙金字経典制作に関する文献記録を収集した。作品調査の結果、(1)や(6)の料紙装飾経では、遠視点による細密画風という特殊描法が共通し、それ以外の紺紙金字経とは明らかに異なる系譜にあり、作者も別系統のものを推定すべきであること、本文書体は、11世紀((1)(4))の温雅なものから12世紀の扁平な典型的写経体へと変化すること、紺紙金字経典見返し絵の絵画様式としての完成期が12世紀にあること、が確認された。調査によって明らかとなった、書体と見返し絵の様式展開の並行現象、材質・技法上の共通性、そして当時の記録から考察して、書写をおこなう筆者と見返し絵や表紙絵を描く画家は別個の存在ではなく、経典制作を専門的に行う僧侶として共に活動し、院政期に僧綱位を与えられ社会的地位を確立される「経師」集団の一員として、作善業としての経典書写に自主的な意識をも持って参加していたという仮説を導いた。作者の自主的参与を可能にする経典制作環境が、平安時代の経絵様式の成立を導いた原因となったと結論した。下記の日本((1)(5))・中国((6)(7))・韓国((8)(10))で制作された作品の調査をおこない、品質形状・法量・見返絵の説話画題と表現形式・表紙絵の文様・経文の書体などを観察し、比較をとおして東アジアのなかでの日本の経典見返絵の特徴を考察した。<調査作品>(1)三重・金剛証寺本般若心経(11世紀)、(2)京都・仁和寺本法華経(11世紀)、(3)東北大学図書館本法華経巻第八(12世紀後期)、(4)大阪市立美術館本法華経(12世紀後期)、(5)大阪市立美術館本中尊寺交書経ほか(12世紀前期後期)、(6)宮城・陸奥国分寺本法華経巻第六(1314世紀ヵ)、(7)京都国立博物館本銀字華厳経普賢行願品(至元28年<1291>)、(8)京都国立博物館本銀字文殊師利問菩薩経(至元13年<1276>)、(10)京都・盧山寺本銀字華厳経巻第七十五(14世紀)、(10)釜山・東亜大学校博物館本法華経巻第三(14世紀)。(2)は現存作例の多い12世紀以降の定型的見返絵((4)など)に先行する作品であるが、説話画題や画面比率に関して定型との差異が認められ、平安時代の作品の先例となったと推定される大陸作品に関して、単一でなく複数の系統を想定すべきであることが導かれた。(6)により11世紀以降の版本流行による見返絵表現の画一化ののちも、中国において唐時代以来の大観構図を踏襲する書写作品も制作されていたこと、(8)(9)(10)により韓国では圧倒的数量の金銀字経が制作されるなかで、見返絵・表紙絵・経文とも表現の硬直化がみとめられるが、文字の謹直さが日本と異なる顕著な特徴であること、さらに大陸では法華経の説話画題には定型的表現からの積極的展開がほとんど認められないことなどが確認された。上記の大陸と日本作品との相違は、当時の各国における経典意識の相違を示していると考えられ、今後、文献的考察により経典見返絵の制作環境や制儲の意識を明らかにする。下記(11)から(22)の経典の((1)(10)は平成14年度)実地調査を行い、法量の計測、表紙見返絵の表現・書体・材質の観察とあわせて、35ミリカラースライドによる写真撮影を行い、作品のデータと資料を収集した。(11)興聖寺蔵紺紙金字法華経并開結(12世紀、以下の無表記作品はこの時代)、(12)奈良国立博物館蔵一宇宝塔法華経、(13)奈良国立博物館蔵紺紙金字法華経巻第七、(14)醍醐寺蔵紺紙金字般若波羅蜜多経随喜品(11世紀)(15)常徳寺蔵紺紙金字法華経巻第二、四、五、(16)妙蓮寺蔵紺紙金字法華経并開結、(17)延暦寺

所蔵銀字法華経(9世紀)、(18)延暦寺所蔵金銀交書法華経并開結(11世紀)、(19)金勝寺所蔵紺紙金字金光明経巻第一(9世紀ヵ)、(20)永源寺所蔵紺紙金字大般若経(21)永源寺所蔵白紙金寺華厳経(高麗時代)、(22)神光院蔵紫紙銀字般若波羅蜜多心経(11世紀)調査の結果として、同時代の作品の見返絵・書体に大きな違いが認められることが確認できた。9世紀の(17)の銀字本は、見返絵を勁細な描線で詳細に描き、本文は小さめの謹厳な書体で書かれるが、(19)の金勝寺本は見返絵の描線は太く、書体は堂々としていて奈良風。11世紀の(14)(18)(22)の書体は温雅な和様の書体であり、(22)はとくに丹念で12世紀の写経体とは異なる。12世紀になると見返絵が多様化し、定型の正面構図を基礎に変化を加えるのもの((11)(13)(16)(20))、宋版本の斜め構図を写したもの、細密画風のもの((15))がある。見返絵と書体の多様化は、奈良時代の官営工房による制作から平安時代の多様な作者への変化を証明すると考えられる。平成16年度はさらに作品調査を継続し、あわせて史料による経典制作の実体把握に努め、平安時代の紺紙金字経見返絵全体の大きな流れを確認したい。1)平安時代に制作された紺紙金字経典((2)(5)、(7)(9))、および料紙装飾経典((1)(6))の調査を行った。東京・浅草寺本法華経并開結(11世紀)、(2)中尊寺交書一切経のうち賢劫経巻第十一・阿毘曇心経巻第二(3)神護寺一切経のうち諸法最上王経(4)伝藤原頼通筆無量義経断簡(11世紀)((2)(4)は兵庫・黒川古文化研究所所蔵)、(5)兵庫県歴史博物館保管中尊寺交書一切経のうち大般若経巻第二百九十八、(6)和泉市久保惣記念美術館本法華経方便品第二、(7)山口・遍明院本法華経、(8)静岡・妙立寺本藤原基衡発願法華経并開結(保延4年)、(9)福島・松山寺本紺紙金字法華経。(特に表記のない作品は12世紀)2)中国の蘇州・瑞光寺塔発見紺紙金字法華経に関する実地見学・資料収集を行なった。3)平安時代の紺紙金字経典制作に関する文献記録を収集した。作品調査の結果、(1)や(6)の料紙装飾経では、遠視点による細密画風という特殊描法が共通し、それ以外の紺紙金字経とは明らかに異なる系譜にあり、作者も別系統のものを推定すべきであること、本文書体は、11世紀((1)(4))の温雅なものから12世紀の扁平な典型的写経体へと変化すること、紺紙金字経典見返し絵の絵画様式としての完成期が12世紀にあること、が確認された。調査によって明らかとなった、書体と見返し絵の様式展開の並行現象、材質・技法上の共通性、そして当時の記録から考察して、書写をおこなう筆者と見返し絵や表紙絵を描く画家は別個の存在ではなく、経典制作を専門的に行う僧侶として共に活動し、院政期に僧綱位を与えられ社会的地位を確立される「経師」集団の一員として、作善業としての経典書写に自主的な意識をも持って参加していたという仮説を導いた。作者の自主的参与を可能にする経典制作環境が、平安時代の経絵様式の成立を導いた原因となったと結論した。
シンブー諸語の比較調査研究

主にテキストと語彙の電子化を進めた。テキストについては高齡の話者の資料から電子化することとし、音聲資料の書き起こしとグロス付け、及び全體の譯を作った。そのうち傳統的な倫理觀に關するテキスト資料を1件出版した。語彙については、最初に既存の別の言語の語彙資料なども參照しながらドム語の基礎語彙選定、及び對應付けの方式を確認する作業を行った。ドム語の語彙1300項目程度とトク・ピシンの譯語を對應付けて入力し、意味タグを付した。さらに、意味タグに基づいて既存の多言語對譯リスト(日、英、朝、エスペラント)との假の紐付けを8割程度施した。また、ニマイ語について植物語彙を中心に500項目以上を入力した。これらのニマイ語植物語彙については、生物學的な分類の情報を追加で入力し、意味的・形式的に對應するドム語の語彙を同定した。ニューギニアの諸言語の人稱代名詞のシステムについて情報を整理し、既存の大語族假説の主張に照らし合せて檢討した。特にトランスニューギニア語族假説についてはシンブー諸語の所屬が云爲され、本研究と密接な關係を持つ。シンブー語族の人稱代名詞についてこれまでの資料を精査した結果、人稱代名詞のシステムは近い過去にドラスティックな變化があったことが示唆された。この地域の言語研究においては人稱代名詞にばかり注目して語族假説を提出することがしばしば起こるが、その手法自體を根本的に見直す必要があることになる。これらに關する成果は二つの講演で發表した。諸々の都合上、本課題の目的での現地調査ができなかった。理由の一つは代表者の日程の都合だが、もう一つは現地の別々の場所で協力予定者が相次いで急逝したことによる。そのため、成果公開のシステムについても、サーバの維持費のみがかかった形である。その間、語彙・テキストの入力作業、及びドム語とニマイ語との語彙の対応については当初の予定より進んでいる。現地でのネットワークを生かして新たな調査協力者を探すことが課題となる。調査に一定の期間が確保できれば可能である。今年度現地調査をしなかった分の予算を来年度以降に使えるので大きな問題はない。本課題は現地調査の旅費を主な經費として計上してある。本年度の現地調査を次年度に延期する必要があったため、旅費及び調査用機器に關する次年度使用額が生じた。次年度の現地調査及び準備に使用する。
ロコモティブシンドロームに関連する社会経済的背景の探索と予防介入プログラムの開発

本研究は、平成28年度から30年度までの3年計画である(期間延長したため、最終的には令和元年度までの4年計画となった)。研究内容は、社会経済的背景(socioeconomic status:以下、SES)を考慮したロコモティブシンドローム(以下、ロコモ)予防介入プログラムを開発し、そのプログラムの実施・評価を行うものである。ロコモ予防介入プログラムとして、栄養と身体活動の両面に良い影響を及ぼすと考えられる「野菜の栽培」を取り入れた。平成28年度から29年度にかけて、日本老年学的評価研究(Japan Gerontological Evaluation Study、以下JAGES)プロジェクトの既存大規模データの解析を行い、ロコモ予防介入プログラム(「野菜の栽培」プログラム)開発のためにSESの検討を行った。また、そこから「野菜の栽培」プログラムを考案した。平成30年度には、平成29年度に考案したロコモ予防介入プログラムを約30名の事務系職員の方々に実施していただき、プログラムの効果検証を行った。その結果、約3ヶ月間の「野菜の栽培」によりプログラム参加者の平均野菜摂取量が増加し、また、野菜摂取に関する意識も変化することが示唆された。したがって、「野菜の栽培」は健康に良い影響を与える可能性が示唆された。しかしその一方で、本ロコモ予防介入プログラムの改善点も多々見出された。最終年度である令和元年度には、見出された改善点に配慮したプログラムを計画し、さらに介入研究を実施し、その効果を検証していく予定である。本研究の進捗状況がやや遅れている理由の1つとして、本研究の1年目(平成28年度)に行う予定であったJAGESプロジェクトのデータ解析に時間がかかってしまい、2年目にずれ込んでしまったことが挙げられる。その後、1年ずつ研究がずれてしまい、結果として、3年で研究を終えることができず、研究期間を延長することとなった。今年度は研究延長期間であり、本研究の最終年度である。現在、当初計画の最終年度に計画していたロコモ予防介入プログラムの介入研究を実施する予定である。介入研究は、5月中旬から約3ヶ月とし、介入前後で食事調査と健康に関する意識調査を行い、介入内容の効果検証を行う。可能であれば今年度中に論文化を行いたいと考えている。本研究では、社会経済的背景(socioeconomic status:以下、SES)を考慮したロコモ予防介入プログラムを開発し、実施・評価を行う予定である。1年目である平成28年度は、JAGES(日本老年学的評価研究、Japan Gerontological Evaluation Study)プロジェクトによる社会疫学的大規模研究の既存コホートデータを用いたロコモティブシンドローム(以下、ロコモ)に関わるSESの探索と、平成28年度に行なわれた2016年調査データを利用し、SESと『家庭での野菜づくり』の関連についてデータ解析を行う計画であった。まず、2016年調査の実施を行なった。調査票に『家庭での野菜づくり』について問う項目を新規で入れる予定であったが、2013年調査までの既存の調査項目に類似した調査項目があったため、検討した結果、新規項目は追加せず、本研究には既存項目を使用することとなった。現在、データ入力が終了、データクリーニングが完了し、先日、データ使用が可能となったところである。平成29年度中にそのデータを用いて解析を進める予定である。様々なSESを考慮してデータ解析を行いたいと考えている。なお、JAGESプロジェクトの既存データを用いたロコモに関わるSESの探索については、2016年調査項目の方がSES項目が充実していることから、今後、2016年調査データを用いて解析を行なうこととした。また、計画にはなかったが、平成29年度に行なう「家庭での野菜づくりに関するアンケート調査」の調査項目を検討するプレアンケート調査を実施した。具体的には、5060歳代の方20名と3040代の方10名にアンケート調査を行った。その結果、年代によって家庭での野菜づくりの傾向が異なることが明らかとなった。この結果を平成29年度の研究に活用していきたい。本研究の進捗状況がやや遅れている理由の1つとして、本研究の1年目である平成28年度にJAGESプロジェクトの2016年調査があり、調査項目検討に時間がかかってしまったことが挙げられる。具体的には、計画段階では、『家庭での野菜づくり』について尋ねる新規項目(野菜づくりをしているか、している場合は収穫作物をおすそ分けしているか)を入れる予定であったが、新規項目追加をプロジェクトチームメンバーに提案したところ、次のような返答をいただいた。既存項目に趣味を問う項目があり、選択肢の一つとして家庭菜園がある。また、近隣住民とのつきあいを問う項目もあることから、解析段階で新しい変数を作成し、解析することを検討できないかとのことであった。したがって、JAGESプロジェクトの2013年調査データを用いてプレ解析を行い検討した結果、既存質問項目で解析可能であることが判明した。以上の作業に時間がかかってしまったことが、本研究が遅れてしまった一因である。もう1つの理由として、計画段階ではJAGESプロジェクトの2016年調査の終了時期が年度末に近いことを把握せずに計画書を書いてしまったことが挙げられる。計画書には平成28年度に2016年調査の実施と解析を行うということにしてしまったが、実際には、調査終了時期が年度末に近く、データ入力およびクリーニングが平成29年度に入ってから終了した。したがって、平成28年度内にデータの解析を行うことができなかった。

本研究では、社会経済的背景(socioeconomic status:以下、SES)を考慮したロコモ予防介入プログラムを開発し、実施・評価を行う。2年目(平成29年度)は、1年目(平成28年度)に行う予定であった、JAGES(日本老年学的評価研究、Japan Gerontological Evaluation Study)プロジェクトによる社会疫学的大規模研究の既存データ(2016年度調査の横断データ)を用いたロコモティブシンドローム(以下、ロコモ)に関わるSESの探索と、SESと『家庭での野菜づくり』の関連についてデータ解析を行った。その結果、農作物の栽培をしている人は、男性である、75歳以上である、配偶者がいる、家族と同居している等の特徴がみられた。一方で、教育年数は短い人のほうが多かった。また、農作物の栽培をしている人は、野菜・果物の摂取頻度が高く、外出頻度も高く、近所付き合いのある人が多かった。以上の結果から、因果関係までは分からないが、農作物の栽培と健康的な行動には関連があることが示唆された。3年目(平成30年度)には、縦断的なデータを利用して因果関係を検討したいと考えている。また、3年目(平成30年度)に実施する予定である、野菜づくりが健康に及ぼす影響に関する介入研究の予備的検討として、都道府県別野菜栽培量(平成27年産作物統計、農林水産省)と都道府県別野菜摂取量(平成24年国民健康・栄養調査、厚生労働省)の関連を検討した。その結果、野菜の栽培量と摂取量は必ずしも相関しなかったが、これは出荷目的で栽培されているものも多いためである。トマトは栽培量と摂取量は相関しなかったが、家庭菜園しやすいことから、介入研究ではトマトの栽培が健康に及ぼす影響を検討することとした。現在、その介入研究の準備を進めているところである。2年目(平成29年度)では、1年目(平成28年度)に行うことができなかったJAGESプロジェクトによる大規模データを用いたデータ解析を進めることができた。今回使用したデータは2016年調査の横断データであったが、データ整備が整い、以前に行われた2010年、2013年調査データとの結合が進んだ。したがって、3年目(平成30年度)には縦断データを用いて解析を進めたい。また、現在、3年目(平成30年度)に予定しているロコモ予防のための介入プログラム開発のために、準備を進めている。本研究は、平成28年度から30年度までの3年計画である(期間延長したため、最終的には令和元年度までの4年計画となった)。研究内容は、社会経済的背景(socioeconomic status:以下、SES)を考慮したロコモティブシンドローム(以下、ロコモ)予防介入プログラムを開発し、そのプログラムの実施・評価を行うものである。ロコモ予防介入プログラムとして、栄養と身体活動の両面に良い影響を及ぼすと考えられる「野菜の栽培」を取り入れた。
Implication of the striatopallidal pathway in Parkinson's disease related sleep disorder

背部線条体に投射するドパミン作動性神経を破壊するために側坐核(NAc)もしくは黒質緻密部に6-OHDAを局所投与したC57BL/6マウスの睡眠解析を行うと、著しい睡眠の減少が認められた。Adora2a発現神経が活動的なパーキンソン病モデルマウスを作るために、AAV-DREADD-hM3DqをAdora2a-CreマウスのNAcに注入した。CNO投与によってAdora2a発現神経を活性化すると、NREM睡眠が増加した。しかし、6-OHDAを前処置すると、CNOを投与しても睡眠量は変化しなかった。さらに、NAcのAdora2a発現神経の活性化によって物体認識能が改善されることが明らかとなった。
新たな歯痛治療法の確立を目指した口腔顔面痛の発症機構解明

研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構ラット上顎第一臼歯(M1)の歯髄炎はラット上顎第二臼歯(M2)に痛覚過敏を引き起こすことが示された。そのメカニズムとして,歯髄炎によるTGニューロンの興奮性増強は,SGCsの活性化およびCx43の発現増強および炎症で活性化されたMacrophageにより,TGでのIL-1βの生成および放出が誘導される。IL-1βはM2支配ニューロンにおいて発現増加したIL-1RIに結合し,その後さらに,M2支配ニューロンでのTRPV1の発現増加を引き起こす。これは結果としてM2支配ニューロンの過敏化を誘導し,M2の異所性痛覚過敏を発現する。以上より,歯髄炎後のSGCsおよびTGニューロンにおけるIL-1βとTRPV1におけるシグナル伝達が,隣在歯に発症する異所性歯痛の発症において重要な役割を担う可能性が示された。研究計画II:咬筋痛に誘導される歯髄痛覚過敏発症の中枢神経機構解明咬筋痛ラットモデルにおいて、上顎第一臼歯歯髄へのカプサイシン刺激に対する反射性オトガイ舌筋活動変化は、コントロール群と比較して有意な上昇が認められた。また、同モデルにおける三叉神経脊髄路核ではアストログリアの有意な発現が認められた。三叉神経脊髄路核内へのアストログリア活性阻害薬の投与後、カプサイシン刺激に対する反射性オトガイ舌筋活動の有意な減少が認められた。以上より、咬筋痛ラットにおける歯髄痛覚過敏発症には、三叉神経脊髄路核におけるアストログリア活性が関与している可能性が示された。歯科治療において、患者の訴えに翻弄され“拙速な診査・診断"を行い、結果として“誤診"や“誤治療"を招いている症例も少なからず存在する。この誘因となるものは患者の訴える“原因不明の歯痛"が挙げられるが、その実態は“関連痛"や“異所性の疼痛異常"などの異常感覚と考えられ、原因部位の同定を困難にしている。この発症メカニズムの本態を解明することは、診査・診断法の精度そのものが向上するだけでなく、新たな治療法の確立も可能となり、極めて臨床的意義および患者貢献度の高いプロジェクトであるといえる。申請者は、口腔顔面領域における異所性異常疼痛の発症メカニズムを解明するため、歯髄炎あるいは筋痛モデルラットを用いて三叉神経節および三叉神経脊髄路核内でのGlia-Cytokine-Neuron間における機能連関あるいは細胞内物質合成変化の検索を行うことを目的とし、当該年度の研究を遂行した。平成28年度に計画していた<研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構>において、同側第二臼歯への化学刺激により誘発される同側顎二腹筋筋放電の記録は各群間で良好な結果を得ることができた。また<研究計画II:咬筋痛に誘導される歯髄痛覚過敏発症の中枢神経機構解明>では、咬筋痛覚過敏を有するラットの同側上顎第一臼歯への化学刺激により誘発される筋放電の記録では、各群間で有意差を得ることができ、良好な結果を得ることができた。さらに、ラット咬筋への持続的電気刺激により誘発される逃避行動閾値変化においても、各群間で有意差を得ることができ、良好な結果を得ることができた。以上より、当該年度は本研究テーマである「新たな歯痛治療法の確立を目指した口腔顔面痛の発症機構解明」において、様々な口腔顔面領域の疾病を有する際の、侵害刺激に対する逃避行動閾値変化を計画通り確認できたと考えられる。本研究計画ではGlia細胞としてAstrocyte、MicrogliaおよびSatellite Glial cellにフォーカスを当て炎症後の活性変化、IL-1β、IL-10およびConnexin 43の発現変化を免疫組織学的に検索することを企図した。またカニューレを用いてこの領域に各種阻害薬あるいは拮抗薬を直接微量投与し、口腔顔面領域に対する機械、熱あるいは化学刺激により誘発される逃避行動閾値変化および筋放電量の増減を記録した後に解析し、異所性異常疼痛の発症メカニズムを総合的に解明する計画であるが、その研究の方向性で重要な位置づけとなる逃避行動閾値変化の結果が、研究計画書記載の<研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構>および<研究計画II:咬筋痛に誘導される歯髄痛覚過敏発症の中枢神経機構解明>ともに、予備実験で獲得したデータをもとに構築した<仮説I:急性歯髄炎が発症すると、炎症を起こしていない隣在歯の歯髄痛覚過敏が発症する>、<仮説II:咬筋痛覚過敏が発症すると、歯髄痛覚過敏が発症する>ともに付随していることが確認できたため。本研究計画のうち〈研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構〉ではGlia細胞としてAstrocyte、MicrogliaおよびSatellite Glial cellにフォーカスを当て炎症後の活性変化、IL-1β、IL-1RA、TRPV1およびConnexin43の発現変化を免疫組織学的に検索した。またカニューレを用いてこの領域に各種阻害薬あるいは拮抗薬を直接微量投与し、口腔顔面領域に対する機械、熱あるいは化学刺激により誘発される逃避行動閾値変化および筋放電量の増減を記録し解析した。また〈研究計画II:咬筋痛に誘導される歯髄痛覚過敏発症の中枢神経機構解明〉では電気刺激により過収縮により咬筋痛モデルラットによる歯髄痛覚過敏メカニズムの解明を行った。

以上2つの計画を遂行させ、異所性口腔顔面痛の発症メカニズムを総合的に解明することを目的とした。平成29年度は〈研究計画I〉にて6三叉神経節の活性型Satellite glialcellおよびConnexin43の共発現の検索および7Connexin43阻害薬による歯髄炎による異所性痛覚過敏抑制効果の検索を行い、良好な結果を得た。また〈研究計画II〉にて8三叉神経脊髄路核の細胞活性の検索および9三叉神経脊髄路核におけるアストログリア活性阻害薬の効果を検索し、同様に良好な結果を得た。これらの結果を、「歯髄炎後の顔面組織の異常感覚におけるTRPV1の役割」、「咬筋過収縮モデルラットでの歯髄痛覚過敏発症機構における延髄部アストログリア内グルタミン合成の役割」「異所性歯痛発症におけるIL-1β調節性ニューロン-グリア相互連関の役割」「三叉神経節における衛星細胞内コネキシン43発現は歯髄痛覚過敏発症に関与する」といった内容で4編の論文にまとめ、論文投稿した。このうち3編は受理され、1編は査読中である。本年度までのデータを総括し、4編の論文投稿を行い、現行で以下3編において掲載受理を受けている。よって〈研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構〉および〈研究計画II:咬筋痛に誘導される歯髄痛覚過敏発症の中枢神経機構解明〉も研究計画に沿って概ね順調に進行していると考えられる。研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構ラット上顎第一臼歯(M1)の歯髄炎はラット上顎第二臼歯(M2)に痛覚過敏を引き起こすことが示された。そのメカニズムとして,歯髄炎によるTGニューロンの興奮性増強は,SGCsの活性化およびCx43の発現増強および炎症で活性化されたMacrophageにより,TGでのIL-1βの生成および放出が誘導される。IL-1βはM2支配ニューロンにおいて発現増加したIL-1RIに結合し,その後さらに,M2支配ニューロンでのTRPV1の発現増加を引き起こす。これは結果としてM2支配ニューロンの過敏化を誘導し,M2の異所性痛覚過敏を発現する。以上より,歯髄炎後のSGCsおよびTGニューロンにおけるIL-1βとTRPV1におけるシグナル伝達が,隣在歯に発症する異所性歯痛の発症において重要な役割を担う可能性が示された。研究計画II:咬筋痛に誘導される歯髄痛覚過敏発症の中枢神経機構解明咬筋痛ラットモデルにおいて、上顎第一臼歯歯髄へのカプサイシン刺激に対する反射性オトガイ舌筋活動変化は、コントロール群と比較して有意な上昇が認められた。また、同モデルにおける三叉神経脊髄路核ではアストログリアの有意な発現が認められた。三叉神経脊髄路核内へのアストログリア活性阻害薬の投与後、カプサイシン刺激に対する反射性オトガイ舌筋活動の有意な減少が認められた。以上より、咬筋痛ラットにおける歯髄痛覚過敏発症には、三叉神経脊髄路核におけるアストログリア活性が関与している可能性が示された。平成29年度以降は申請書記載通り、以下の計画で遂行する予定である。研究計画I:急性歯髄炎により誘導される歯痛錯誤の末梢神経機構1.三叉神経節の活性型Satellite glial
太陽風－電離圏－熱圏－外圏結合モデルを用いた火星からの酸素流出に関する研究

DSMC法は実際の気体を支配する物理法則に従ったサンプル粒子を用いる粒子シミュレーションであり、Boltzmann方程式の解法である。本研究では、このDSMC法を熱的成分及び非熱的成分の両方に適用して、衝突が支配的な領域から無衝突へと遷移する領域である火星上部熱圏ー外圏を解くフルパーティクルモデルを開発し、1次元モデルにより光化学反応過程による火星大気流出率の評価を行った。本モデルは、従来のモデルでは不可能であった流体的振る舞いから粒子的振る舞いへの移り変わりを議論することができる。1次元シミュレーションの結果では、熱的散逸が起こる軽い分子と、熱的散逸の起こらない重い分子では高度170 km付近で性質が異なってくることが分かった。また、計算結果をViking 1号の観測や従来のモデルの計算結果と比較し、モデルの妥当性を確認した。これらの結果をまとめた学術論文を投稿中である。さらに、本モデルを2次元に拡張し、フランス国立科学研究センター大気環境宇宙観測研究所(LATMOS)のFrancois Leblanc博士及びRonan Modolo博士、及びJean-Yves Chaufray博士と、スパッタリングによる火星大気流出に関する共同研究を行った。火星の上部熱圏には、太陽風電場によって加速された高エネルギーの酸素イオンが振り込んでおり、中性大気をたたき出している(スパッタリング)。Modolo博士が計算した酸素イオンの入射フラックスをもとにスパッタリングによる火星大気流出率の評価を行った。その結果、降込み酸素イオンによってterminator付近では局所的に大気が膨張している可能性があることが分かった。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度、我々は、以前開発した外気圏モデルの衝突モデルを、等方散乱からより現実的であると考えられる前方散乱へと変更した。分子間ポテンシャルは、高速衝突時にはZiegler-Biersak-Littmarkポテンシャル、低速衝突時にはLennard-Jones(6-12)型ポテンシャルを用いて、古典分子動力学法により二体衝突時の分子の軌道を計算し、酸素原子と背景大気分子との微分散乱断面積を求めた。外気圏の数値シミュレーションには数千万個もの多数の計算粒子を要するため、全衝突過程を分子の軌道計算で求めるのは、計算負荷が高く困難である。そのため、統計的な衝突モデルを用いて衝突過程を解くDSMC法を用いて、新たに外気圏モデルを開発した。弾性衝突の衝突モデルに、variablesphereモデルを用いて、O_2+の解離再結合反応によって生成された高エネルギー酸素原子から背景大気への体積当たりのエネルギー輸送率を計算したところ、分子の軌道計算を用いて計算したエネルギー輸送率とよく一致することが確認できた。これにより、背景大気との衝突を現実的な前方散乱にして外気圏のシミュレーションを行うことが可能となった。本モデルを用いて計算した酸素の流出量は、等方散乱モデルの約2倍となった。なお、今年度はこの他に、酸素流出量の太陽活動度依存性を解くために、F10.7太陽放射フラックスの値から光電離率を計算するEUVACモデルの電離圏MHDモデルへの組み込みを行った。今年度、我々は1次元電離圏-上部熱圏-外圏結合モデルの開発を行い、そのモデルを用いて太陽活動極小期、またその3倍、6倍の太陽EUV放射の条件におけるシミュレーションを行った。また、1次元モデルの3次元への拡張を行った。衝突領域である熱圏と無衝突領域である外圏の間に存在する遷移領域は、従来「熱的大気は流体シミュレーションで解き、非熱的成分はテスト粒子シミュレーションで解く」という近似的な方法がとられてきたが、本来の支配方程式のボルツマン方程式の解法であるモンテカルロ直接法を用いた1次元上部熱圏-外圏モデルを開発した。これをEUVACモデルを組み込んだ電離圏モデルと結合することにより、様々な太陽EUV放射強度の下での大気散逸量の計算が可能となった。太陽活動極小期の条件で行ったシミュレーションで得られた熱圏上部の中性大気密度はViking1号の観測で得られた密度分布とよく一致することが確認できた。また、熱的散逸の起こる軽くて小さい分子とその他の重い分子とでは、外圏底における流速・温度に明らかな差異が存在することを明らかにした。これらの差異は、太陽EUV放射が強くなるほど大きくなるため、太陽EUV放射がより強かったと考えられる過去の大気散逸量、並びに火星の大気進化を考える上で重要である。さらに、今年度は外圏の全球分布、全球からの総流出量の算出に必要なモデルの3次元化にも着手し、テスト計算を行う段階まで開発を進めた。今年度の4月7月期において、衝突モデルの改良とシミュレーションコードの並列化を行い、前年度からの課題であった計算の高速化を進めた。衝突領域である熱圏と無衝突領域である外圏の間に存在する遷移領域の支配方程式はボルツマン方程式であり、前年度までにボルツマン方程式の解法であるモンテカルロ直接法を用いた上部熱圏ー外圏モデルを開発した。しかし、計算時間コストの高さが課題であった。惑星超高層大気のシミュレーションにおいては、分子種によっては数桁以上もの数密度の違いがあるため、効率的に計算を行うためには、各分子種毎に異なる計算粒子の重みを設定する必要がある。異なる重みをもつ分子間の衝突では、衝突の前後において運動量及びエネルギーが保存されないが、衝突の計算に新たに補正を加えることにより、運動量及びエネルギーを各衝突格子内の粒子系全体で保存することが可能となった。

重みを一定にした場合と、重みに差を付けた場合について、分子種毎に異なる温度・流速を初期状態にし、温度差・速度差が緩和される様子をシミュレーションしたところ、各分子種の重みを一定にした場合と重みに差を与えた場合の温度・速度の時間発展はよく一致することが確認された。さらに、MPI(Message Passing Interface)を用いたプログラムの並列化を行ったことにより、1桁以上のシミュレーション計算速度の向上を実現し、上部熱圏モデルの課題であった計算時間コストの高さを解消することができた。本研究では、これまでに、従来のモデルとは全く異なるDirect Simulation Monte Carlo (DSMC)法を用いた火星上部熱圏ー外圏フルパーティクル(全粒子)モデルを世界に先駆けて開発した。従来の惑星大気DSMCモデルは、非熱的成分をDSMC法で解く一方、熱的成分は流体モデルを用いて解かれていた。本研究で開発したDSMCモデルは、DSMC法を熱的成分及び非熱的成分の両方に適用することにより、連続体流から自由分子流へと遷移する上部熱圏から外圏にかけての領域の物理を、より精確に解くことが可能となった。計算結果をViking 1号の観測や従来の別モデルの結果と比較することにより、本モデルの妥当性を確認した。現在は、本モデルを用いて、下層大気から伝播する重力波が上部熱圏・外圏の構造及び物理に及ぼす影響を研究している。火星では、重力波が熱圏上部にまで伝播していると考えられているが、重力波がどの高度でどのように減衰し、大気を加熱するかは解明されていない。本研究で開発したDSMCモデルはフルパーティクルモデルであるため、分子拡散、渦拡散による重力波の減衰を適切に解くことができる。下側境界に重力波・音波を入れ、シミュレーションを行ったところ、重力波・音波が無い場合に比べ、上部熱圏においてCO2/O比が大きくなるという初期結果を得た。これは、波により大気が加熱され、スケールハイトが大きくなったことが原因であると考えられる。DSMC法は実際の気体を支配する物理法則に従ったサンプル粒子を用いる粒子シミュレーションであり、Boltzmann方程式の解法である。本研究では、このDSMC法を熱的成分及び非熱的成分の両方に適用して、衝突が支配的な領域から無衝突へと遷移する領域である火星上部熱圏ー外圏を解くフルパーティクルモデルを開発し、1次元モデルにより光化学反応過程による火星大気流出率の評価を行った。本モデルは、従来のモデルでは不可能であった流体的振る舞いから粒子的振る舞いへの移り変わりを議論することができる。1次元シミュレーションの結果では、熱的散逸が起こる軽い分子と、熱的散逸の起こらない重い分子では高度170 km付近で性質が異なってくることが分かった。また、計算結果をViking 1号の観測や従来のモデルの計算結果と比較し、モデルの妥当性を確認した。これらの結果をまとめた学術論文を投稿中である。
ユージノール誘導体のラジカル産生とアポトーシス

我々は、新規物質として合成したユージノール誘導体の細胞毒性とアポトーシス誘導作用を培養ヒト癌細胞(HSC-2、HSC-3、HSG、HL-60)を用いて検討した。その結果、2-methoxy-4-alkylphenol[eugenol(EUG)、2-methoxy-4-methylphenol(MMP)、その二量体(bis-EUG、bis-MMP)]は、特にHL-60細胞に対して疎水性(Log P)が増すと毒性が増大した。一方、2-t-butyl-4-methylphenol(BHA)、その二量体(bis-BHA)、2,6-t-butyl-4-methoxyphenolは、疎水性が増すと毒性が減少した。これは2-methoxy基をもつ前者と疎水性が高く、かさ高な2-t-butyl置換基をもつ後者との違いによるものと考えられた。また、DNA断片化はHL-60細胞のみに認められ、特にモノフェノールではBHA次いでEUG、ビスフェノールではbis-EUGが低濃度で断片化を誘導した。そして、Cu/ZnSOD活性に比べMnSOD活性が有意に減少したので、methoxyphenol類のDNA断片化はラジカルによる酸化ストレスによるものと推察された。そこで、methoxyphenol類のEUGによるHL-60細胞の細胞死あるいはアポトーシス誘導の過程におけるSOD分子種のmRNAの発現をRT-PCR法で測定した。細胞死が誘導される高濃度域(CC50値の2倍以上)においてのみ有意なMnSOD、Cu/ZnSOD mRNAの発現の減少が観察され、この減少はアポトーシスが起った結果の可能性が示唆された。そこで、EUGの使用をSH基含有抗酸化物質(グルタチオン、システイン誘導体、グルタチオンエチルエステル型)を用いて検討した。抗酸化物質のEUGへの添加は各種癌細胞を障害させたので、EUGはprooxidantとして作用することが分った。さらに、EUGによるHL-60細胞のcaspaseの活性化を検討し、外因性経路と内因性経路の両者が活性化され、より強いcaspase-3の活性化に到達した。しかし、caspase-3を介するアポトーシスと同時に壊死も誘導されている可能性があると推察された。1.EUGによるSOD分子種のmRNAへの影響RT-PCR法で発現を調べたところ、2mM(この系のCC_<50> 0.38mM)で発現低下を示し、それ以上の濃度でのmRNAの抽出は困難であった。また、酸化により1mM以上でMn、Cu/ZnSOD mRNAの顕著な発現低下を示したが、0.5mM以下の濃度では影響は受けなかった。2.抗酸化物質によるSOD分子種のmRNAへの影響SH基含有抗酸化物質(各10mM)のグルタチオン(GSH)、システイン誘導体(NAC)の添加はEUGのMn、Cu/ZnSOD mRNAの発現を低下させたが、エチルエステル型GSH(GSHee)の添加では低下しなかった。3.抗酸化物質による細胞障害性への影響トリパンブルー色素排除試験で細胞障害性を調べたところ、EUG(2mM)はHL-60細胞の生細胞数をわずかに減少させたが、GSH、NAC、GSHee (各10mM)の添加はEUGの細胞障害活性を有意に促進させ、特にGSHeeで著しかった(2h後)。

4.ペルオキシダーゼによるSOD分子種のmRNAへの影響ペルオキシダーゼ添加はEUGが細胞死誘導を発現させる初期過程でMn、Cu/ZnSOD mRNAの発現を増進させた。以上のことから、EUGは各種癌細胞にprooxldantとして作用することが示唆された。
肝細胞癌、初期の遺伝子・分子異常解析

本研究は、肝癌の発癌初期における遺伝子の発現から癌化機構の解明を図ることを目的とし、Bmi-1ならびにCAP2を対象として研究を行った。Bmi-1 mRNAの発現を5種のHCC株とHCC臨床検体試料を定量的PCR法により検討した。その結果、5種すべてにおいて発現が見られ、その内、1種では非常に高い発現が認められた。臨床検体14例での背景の非がん部とHCC部の比較においても、HCC部で高発現が見られた(Ave. 0. 48 vs 1.55, Pく0.001)。次に免疫組織化学的検討を2003年から2006年の慶應大学病院の手術例100症例、154結節(高分化型46,内20の早期がんを含む;中分化型84 ;低分化型24)の腫瘍を対象とし行った。Bmi-1蛋白は、核内に明瞭な小点状に局在していることを確認した。免疫組織学的による半定量的な解析では、高分化型40/46個:早期がん20/23個(84%)、中分化型50/84個(60%)、低分化型11/24個(46%)に高度の発現が認められた。一方、背景の非がん部および前がん病変と考えられる腺腫様過形成部は、陰性であった。この様にBmi-1は高分化型または早期がんにおいてより高率に高い発現が認められた。また、HCC株の内、最も高発現をしていたKIM1は、最も高分化型の株であった。これらの結果は、Bmi-1が肝発がん早期に関与している可能性をも示唆すると考えられた。また、病理組織学的診断においてBmi-1は有用なマーカー分子となることを明らかとした。今後Bmi-1の肝がんでの機能について引き続き解析を進めていく。CAP2は、肝がん多段階発がんに関連しその発現が増加し、早期肝がんから過剰発現が見られることを明らかとしている。本研究は、肝癌の発癌初期における遺伝子の発現から癌化機構の解明を図ることを目的とし、Bmi-1とCAP2を対象として研究を進めている。臨床検体14例での背景の非がん部とHCC部の比較においても、HCC部で高発現が見られた(Ave.0.48 vs 1.55,P<0.001)。次に免疫組織化学的検討を2003年から2006年の慶應大学病院の手術例100症例、154結節(高分化型46,内20の早期がんを含む;中分化型84;低分化型24)の腫瘍を対象とし行った。現在、レトロウイルスベクターにより恒常的にCAP2の発現を抑制したHCC株等を作成しCAP2の生物学的な意義の検討を進めている。

一方、背景の非がん部および前がん病変と考えられる腺腫様過形成部は、陰性であった。この様にBmi-1は高分化型または早期がんにおいてより高率に高い発現が認められた。また、HCC株の内、最も高発現をしていたKIM1は、最も高分化型の株であった。これらの結果は、Bmi-1が肝発がん早期に関与している可能性をも示唆すると考えられた。また、病理組織学的診断においてBmi-1は有用なマーカー分子となることを明らかとした。今後Bmi-1の肝がんでの機能について引き続き解析を進めていく。CAP2は、肝がん多段階発がんに関連しその発現が増加し、早期肝がんから過剰発現が見られることを明らかとしている。