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広東住血線虫感染マウスにおける病態発現に関する分子免疫学的研究-CD4^+T細胞依存性病態形成ならびに神経症状の発現機構の解明-

一方、感染マウスはTh2応答が優位であり、特にBALB/cではIL-4やIL-10の産生が顕著である。そこで、虫体の発育や病態発現に対するIL-4の役割を調べる目的で、感染マウスへ抗IL-4モノクローナル抗体の投与を行った。実験1では、BALB/cとC57BL/6に、Ac感染日から1日おきに抗IL-4抗体0.5mgを腹腔内注射し、感染後20日と31日に剖検した。その結果、BALB/cはC57BL/6よりIL-4の抑制が十分とは言えなかったが、抗IL-4抗体投与BALB/cマウスでは対照のIgG投与群より脳内虫体回収数の減少が認められた。つまりIL-4の抑制が脳内虫体の殺滅に繋がる可能性があることが判った。実験2では、BALB/cにAcを感染後0、7、14日に5-10mgを、以後2日おきに5mgの大量の抗IL-4抗体を投与し、感染後21日と30日に剖検した結果、感染後30日に有意な虫体回収数の減少が認められた。この虫体殺滅の理由は未だ不明な点が多いが、抗IL-4抗体投与マウスでは骨髄、末梢血の好酸球増多が増強あるいは持続される傾向があり、これにより脳内虫体殺滅が促進された可能性が考えられる。一方、抗IL-4抗体投与BALB/cマウスにおいて感染後15日以降に惹起される著明な体重減少は、実験1ではIgG投与群に比べ若干抑制されたが、実験2では群間で変化がみられなかった。つまりIL-4もIFN-γやIL-5と同様、病態発現に積極的関与はしていないと考えられる。マウスの広東住血線虫(Angiostrongylus cantonensis)感染における感受性や病態の変化には系統差がある。感受性で病態悪化の著しいBALB/cマウスのCD4^+T細胞が、感染後13-20日の病態発現を誘導する時期に如何なる抗原分子を認識するかを明らかにするため、BALB/cマウスの脾細胞からCD4^+T細胞を分離し、広東住血線虫幼若成虫抗原の各分子量蛋白質抗原に対する増殖活性をT cell blotにより調べた。CD4^+T細胞は、magneticmicrobeads結合抗CD4抗体を用いて分離した。抗原提示細胞は、正常BALB/cマウス脾細胞に3000 radのX線を照射して調製した。SDS-PAGEにより分離した24日齢の幼若成虫抽出抗原をニトロセルロース膜に転写した。ニトロセルロースに転写された抗原バンドを、各分子量ごとに切断してT cell blot法における抗原(SDS-PAGE fraction)とした。分離したCD4^+T細胞と抗原提示細胞を、予め15000 radのX線で照射し滅菌したSDS-PAGEfractionを含む96穴プレートに添加し、114時間、37°Cで培養し、[^3H]ThymidineのDNAへの取り込みを調べた。5回実験を行った結果から、BALB/cマウスの病態発現が惹起される時期にあたるCD4^+T細胞が高い増殖活性を示す抗原は、56kDa、48kDa、40kDa、31kDa、そして31-22kDaの分子量を持つ蛋白であることが示された。今後、この抗原の中で、病態発現に関与する抗原は果たしてあるのか、その抗原分子は如何なるサイトカインを産生するのか、抵抗性であるC57BL/6マウスのCD4^+T細胞にこの抗原分子は如何なる応答を示すのか、さらにその抗原分子の分子生物学的特徴は何かを検討する予定である。
学校教育におけるアセアン地域統合の意識形成に関する研究

2015年に東南アジア諸国連合(ASEAN)はASEAN共同体を立ち上げ、政治、経済、社会・文化の諸側面における域内統合を目指す。そうしたなか、ASEAN加盟国のなかでは、自国のアイデンティティとASEANとしてのアイデンティティの関係性を明らかにしようとする研究が、多様な学問分野のなかで行われている。本研究では、学校現場で生徒たちを対象とした聞き取り調査を実施することで、自国のアイデンティティとASEANのアイデンティティがどのような関係にあるのかを明らかにした。また、実際の研究においては、ASEANのなかでも後発加盟国であり、近年目覚しい成長を遂げているとはいえ経済的に未だ低水準にある3カ国(カンボジア、ラオス、ミャンマー)を主たる対象として行った。これは、他のASEAN諸国と比して、これら3カ国は社会経済環境が急速に変化するとともに、国内格差が非常に広がっており、アイデンティティのあり方においてもコミュニティ・レベルー国家レベルー地域(ASEAN)レベルの乖離が非常に大きいためである。そのような乖離が大きいからこそ、異なるレベル間のアイデンティティにみられるギャップや不整合といったことが、より明確にみえてきた。本研究を通して、主に後発アセアン諸国(カンボジア、ラオス、ミャンマー、ベトナム)におけるアセアン意識が学校教育のなかで一定の程度醸成されていることが、現地調査の結果からわかった。いずれの国も、政策的にアセアン意識を育むことの重要性を示すとともに、カリキュラムのなかで積極的にアセアン関連の教科・単元を増やしていることが判明した。しかしながら、同時に、学校現場においては必ずしもアセアン意識を醸成することの重要性は認識されておらず、教室内の教育実践のなかではあまりこの問題が意識的に取り上げられることが多くはないこともみえてきた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ASEAN諸国の初等・中等教育段階にある生徒たちが、自国のアイデンティティとASEANのアイデンティティがどのような関係にあるのかを明らかにすることを目指している。とくに、ASEANのなかでも後発加盟国であり、近年目覚しい成長を遂げているとはいえ経済的に未だ低水準にある3カ国(カンボジア、ラオス、ミャンマー)を対象として、研究を進めている。そのような乖離が大きいからこそ、異なるレベル間のアイデンティティにみられるギャップや不整合といったことが、より明確にみえてくると考えられるからである。こうした関心から取り組んでいる本研究であるが、初年度は現地調査を行うための準備作業を積み重ねた。具体的には、先行研究のレビューや理論・概念の整理を行ったうえで、3カ国の関係者(学校教員、教育省行政官、国際機関職員など)と現地調査を実施するための具体的な計画を立て、訪問学校などへのコンタクトを開始している。(実際の現地調査は、2年目に実施する予定である。)現地調査を実施するための準備が順調に進むとともに、先行研究のレビューなども着実に行っているため、おおむね順調に進展していると考える。研究の最終年となる今年度は、3カ国を訪問し、学校現場で現地調査を実施する。また、そこで得られたデータを整理し、論文とするための作業を開始する。
エピゲノム情報を基盤とした小児自閉症患者の病態把握と治療法の確立

遺伝病の原因としてDNAの配列異常が知られてきたが、これに加え、DNA修飾(エピゲノム)の異常も原因となることが判明した。このような背景の下、われわれは、エピゲノム因子(MeCP2)の異常で生じる小児自閉症疾患(レット症候群)の病態の解明研究を行った。その結果、脳内でMeCP2によって神経細胞接着因子が調節されていることを明らかにし、合わせて栄養素やゲノム標的薬物を用いた治療法の基礎となる知見を得た。【背景と目的】レット症候群の原因がエピジェネティックな調節に関わるMeCP2蛋白質の異常であることが判明したが、本症の主症状である自閉症やてんかん発作の発症機転はまだ不明である。一方、自閉症の原因が種々の神経シナプス関連タンパク質の異常であることが判明した。このような中、われわれは、シナプス関連タンパク質(LIN7A)の遺伝子がMeCP2蛋白質の調節を受けていることを明らかにした。この知見をもとに、自閉症やてんかんの病態解明とエピジェネティック機序を利用した治療法開発に向けた新たな知見を獲得することが本研究の目的である。【本年度の研究実績】上記の目的に沿って、本年度は、神経培養細胞を用いた基礎的な検討を行い、以下の3つの研究成果を得た。1. MeCP2標的LIN7Aの神経細胞内局在の解明:LIN7Aタンパク質が、神経細胞の前シナプスマーカー(VGLUT1)と後シナプスマーカー(VGLUT1)と重なっているみられたことから、LIN7Aはシナプス機能に関連していることが強く示唆された。2. LIN7Aの神経細胞内導入に関する手技の確立:MeCP2の異常を有するレット症候群患者ではLIN7Aタンパク質は発現抑制不全となることから、LIN7Aの神経細胞内に過剰量導入して神経細胞機能の阻害について調べることが必要であり、スタンポレーションによる1細胞導入手技を確立した。3.てんかん薬の作用・副作用メカニズムの解明:レット症候群のてんかん治療等に使用されるバルプロ酸ナトリウムはエピジェネティックな遺伝子調節を変化する作用を有する。この薬物を未分化の神経培養細胞に作用させたところ、正常な分化過程を辿らず、形態や機能異常が生じたことから、胎児期や年少期への影響が示唆された。【研究の目的】我々は自閉症やてんかんを主徴とするレット症候群で異常がみられるMeCP2蛋白質によって脳内で調節を受けている脳分子(LIN7A等)を見いだした。本研究の目的は、この知見をもとに自閉症等の病態を解明しその治療につなげることである。【本年度の研究実績】1.MeCP2標的分子(LIN7A)の発現変化とレット症候群の神経病態昨年度、MeCP2によって抑制をうけるLIN7Aは神経シナプス領域に局在することを明らかにした。本年度はLIN7Aが、(1)神経細胞(マウスNeuro2a)の分化誘導(レチノイン酸)による発現の上昇、(2)神経分化前のMeCP2欠乏の影響はうけ発現が低下するが、分化後にMeCP2が欠乏しても変化しないことを明らかにした。以上より、レット症候群の病態発症における神経分化早期のLIN7Aの発現異常の関与が示唆された。マウスの脳組織における発現変化を調べた。その結果、(1)Lin7aは生後日齢とともに発現が上昇すること、(2)レット症候群モデル(Mecp2遺伝子欠損)マウスは全般に野生型よりLin7aの発現が低いことが判明した。以上より、LIN7の神経シナプス発達への関与が示唆された。3.エピジェネティック作用を有する抗てんかん薬の患者血中モニタリング法の開発昨年度本研究で、レット症候群のてんかん発作にも使用されている抗てんかん薬(バルプロ酸ナトリウム)に胎児脳の催奇形性があることを明らかにした。これを受けて、本学で開発中の探針型質量分析装置(PESI)を用いて、安価かつ迅速に、従来法と同等の精度で、患者の血中濃度が測定できることを明らかにした。これにより、妊婦や小児におけるエピジェネティック作用を有するバルプロ酸ナトリウム等のモニタリングに貢献し安全な投与に貢献すると思われた。【研究の目的】自閉症疾患のレット症候群の原因が、メチル化DNA結合タンパク質(MeCP2)であることが判明したが、本症の発症カニズムは不明であった。このような中、われわれはMeCP2タンパク質の標的に2種の神経細胞接着因子を見いだし、これらと本症の神経病態との関連を明らかにすることにした。また、自閉症にDNAのメチル化強化栄養素(葉酸)が有効であるが、その脳内動態は不明であった。このため、質量分析に基づく2次元解析法を開発し、これを明らかにすることにした。【本年度の研究実績】〔新たなMeCP2標的分子の解明〕1.ヒト神経系培養細胞(SHSY-5Y)株において、PCDHB1遺伝子とPCDH7遺伝子プロモーター領域がMeCP2タンパク質の結合の土台となるDNAのメチル化状態を明らかにした。3.両遺伝子ともMecp2ノックアウトマウスの脳組織やレット症候群患者の死後脳組織における発現上昇が認められた。

4.以上より、これらの分子はMeCP2の標的候補であり、とりわけPCDHB1の過剰発現是正がレット症候群の治療に有効な可能性が示唆された。〔マウス脳の質量分析〕1.メチル化基質投与に際し、正常マウス脳におけるプローブ型エレクトロスプレーの有用性を検証した。2.その結果、低分子化合物(質量にして最大1094.9M/Zまで)の測定が可能であり、組織上で多点で解析することで2次元イメージを得ることができることを明らかにした。3.これらの結果から、葉酸代謝産物(S-アデノシルメチオニン、質量にして400M/Z)の脳内分布の把握も可能であることが示唆され、今後、プローブ型エレクトロスプレー法を用いて、葉酸投与マウスの脳内の葉酸代謝産物の分布を明らかにする予定である。
超音波振動付与ニアドライ切削加工

本研究では,切削抵抗の低減を目的に,加工時にエンドミルやドリルなどの回転工具に超音波振動を付与し、小物部品の超音波振動切削を可能とする機器を開発し,従来では達成が困難であった小物部品の高精度・高能率切削加工を実現することを目的とした.また,ニアドライ加工を併用することによって,低環境負荷の下での超音波振動加工法の特性を明らかにすることを合わせて目標とした.初年度である平成18年度は,主として軸方向超音波振動付与装置を設計・試作し,これを立型マシニングセンタ主軸に装着し,アルミニウム合金,チタン合金およびステンレス合金などに対する小径ドリルによる穴加工をおこなった。その結果,(1)軸方向振動の付与により,切削抵抗は通常穴加工に比べて最大で約80%低減し,同時に加工面粗さの向上を確認した.(2)しかし,切削油剤の供給不良と加工点温度の上昇が発生し,また,ドリル工具チゼル刃の衝突による,チッピングの発生が問題となることも指摘された.平成19年度においては,工具の回転方向に超音波振動を付与可能な,ねじり方向超音波付与装置を設計・試作しこれを用いて,小径ドリルによる超音波振動穴加工を行い,加工特性との関係を明らかにした.特に,第2年度目は,小径穴加工における,超音波振動付与によるバリ発生抑制効果について明らかにした.その結果,(3)ねじり方向振動の付与により,小径穴加工における加工穴出ロバリが効果的に抑制されることがわかった.(4)さらに,ニアドライ方式を併用した加工実験を行い,超音波振動を付与した加工においても,通常加工と同様の潤滑・冷却効果が得られることが明らかとなった.以上の結果より,本研究で開発した回転工具への超音波振動付与装置の有効性が明らかとされ,小径ドリルによる穴加工を中心とした,小物部品加工へ実用化への指針を提示することができた.本研究では,切削抵抗の低減を目的に,加工時にエンドミルやドリルなどの回転工具に超音波振動を付与し、小物部品の超音波振動切削を可能とする機器を開発し,従来では達成が困難であった小物部品の高精度・高能率切削加工を実現することを目的とした.また,ニアドライ加工を併用することによって,低環境負荷の下での超音波振動加工法の特性を明らかにすることを合わせて目標とした.初年度である平成18年度は,主として軸方向超音波振動付与装置を設計・試作し,これを立型マシニングセンタ主軸に装着し,アルミニウム合金,チタン合金およびステンレス合金などに対する小径ドリルによる穴加工をおこなった。その結果,(1)軸方向振動の付与により,切削抵抗は通常穴加工に比べて最大で約80%低減し,同時に加工面粗さの向上を確認した.(2)しかし,切削油剤の供給不良と加工点温度の上昇が発生し,また,ドリル工具チゼル刃の衝突による,チッピングの発生が問題となることも指摘された.平成19年度においては,工具の回転方向に超音波振動を付与可能な,ねじり方向超音波付与装置を設計・試作しこれを用いて,小径ドリルによる超音波振動穴加工を行い,加工特性との関係を明らかにした.特に,第2年度目は,小径穴加工における,超音波振動付与によるバリ発生抑制効果について明らかにした.その結果,(3)ねじり方向振動の付与により,小径穴加工における加工穴出ロバリが効果的に抑制されることがわかった.(4)さらに,ニアドライ方式を併用した加工実験を行い,超音波振動を付与した加工においても,通常加工と同様の潤滑・冷却効果が得られることが明らかとなった.以上の結果より,本研究で開発した回転工具への超音波振動付与装置の有効性が明らかとされ,小径ドリルによる穴加工を中心とした,小物部品加工へ実用化への指針を提示することができた.各種機械,電子システムの高度化に伴う各種部品の小型化は,例えば軸物であれば小径化による加工物剛性の低下,小径穴加工のための切削工具剛性の低下が要求加工精度の達成を困難にしている.これらに対処するには,加工中に発生する切削抵抗を低減することが必須である.本研究は,切削抵抗の低減を目的に,超音波振動を付与して小物部品の振動切削を可能とする機器を開発し,ニアドライ切削と併用することによって従来では達成が困難であった小物部品の高精度切削加工を低環境負荷の下で実現することを目的として2年間の計画で遂行されている.初年度である平成18年度は,主として軸方向超音波振動を付与した切削加工の基礎実験を行った.得られた成果を以下に要約する.1)穴あけ加工用の軸方向超音波振動装置を設計し,これを試作した.2)立型マシニングセンタ主軸に試作した装置を取り付け,被削材にアルミニウム合金(A5052),純アルミニウム(A1050),タフピッチ銅(C1100),ステンレス鋼(SUS630),チタン合金(Ti-6Al-4v)を用いて軸方向超音波振動を付与した小径ドリルによる穴加工試験を行った.3)軸方向振動の付与により,切削抵抗は通常穴加工に比べて最大で約80%低減し,同時に表面粗さの向上が確認された.しかし,振動付与によって生成される切り屑の工具絡みつきとこれに起因する切削油剤の供給不良と加工点温度の上昇が生ずることが指摘された.また,ドリルエ具チゼル刃の衝突による,チッピングの発生が問題となることも指摘された.

4)軸方向振動付与は,特に,ステンレス鋼やチタン合金などの難削材に対する小径穴加工で効果を示すことが明らかとなった.以上の結果をふまえて,平成19年度では,ドリル工具に超音波ねじり振動を付与する装置を試作し,ニアドライ加工による小径穴加工を行い,その効果を解析する計画である.本研究では,切削抵抗の低減を目的に,加工時にエンドミルやドリルなどの回転工具に超音波振動を付与し、小物部品の超音波振動切削を可能とする機器を開発し,従来では達成が困難であった小物部品の高精度・高能率切削加工を実現することを目的とした.また,ニアドライ加工を併用することによって,低環境負荷の下での超音波振動加工法の特性を明らかにすることを合わせて目標とした.初年度である平成18年度は,主として軸方向超音波振動付与装置を設計・試作し,これを立型マシニングセンタ主軸に装着し,アルミニウム合金,チタン合金およびステンレス合金などに対する小径ドリルによる穴加工をおこなった.その結果に基づいて,平成19年度においては,工具の回転方向に超音波振動を付与可能な,ねじり方向超音波付与装置を設計・試作しこれを用いて,小径ドリルによる超音波振動穴加工を行い,加工特性との関係を明らかにした.特に,第2年度目は,小径穴加工における,超音波振動付与によるバリ発生抑制効果について明らかにした.その結果,(1)ねじり方向振動の付与により,小径穴加工における加工穴出ロバリが効果的に抑制されることがわかった.(2)さらに,ニアドライ方式を併用した加工実験を行い,超音波振動を付与した加工においても,通常加工と同様の潤滑・冷却効果が得られることが明らかとなった.以上の結果より,本研究で開発した回転工具への超音波振動付与装置の有効性が明らかとされ,小径ドリルによる穴加工を中心とした,小物部品加工へ実用化への指針を提示することができた.
血栓・炎症におけるLOX-1とホスファチジルセリンを介した細胞間接着機構の解明

血管内皮の酸化LDL受容体L0X-1は、ホスファチジルセリン(PS)とも結合し、細胞接着因子としても機能する。動派硬化性疾患では血栓・炎症が並列的に進行するが、同時に、LOX-1の発現上昇や血球のPS露出が生じる。LOX-1/PSを介した細胞接着と血栓・炎症の生体内での関わりを調べるため、これらの病態を模した動物実験を行った。まず炎症時に生じる白血球の内皮上でのローリングおよび内皮への接着におけるL0X-1の役割を検討した。4週齢の野生型、LOX-1ノックアウト(L0X-1-KO)、およびLOX-1過剰発現(LOX-1-Tg)マウスにTNF-αを投与して炎症を惹起させ、腸間膜静脈における白血球のローリングおよび接着を共焦点顕微鏡を用いてリアルタイムで観察した。解析の結果、TNF-α投与群では白血球のローリング速度が野生型に比べてLOX-1-KOで速く、LOX-1-Tgで遅くなる傾向が認められた。また、LOX-1-KOでは野生型およびLOX-1-Tgに比べて白血球の接着数が減少した。これらの結果から、LOX-1が炎症性の内皮-白血球の接着を促進している可能性が示唆された。次に、血栓形成におけるDOX-1の役割を検討した。8週齢の野生型およびDOX-1-KOにエンドトキシンLPSを投与して血液凝固・血栓形成を誘導した。LPS投与後2、4、6、8、12時間後の血液および臓器を解析した。野生型では、LPS投与2時間後にLOX-1 mRNAの発現量が10_210_3倍に著増した。野生型ではLPS投与時間依存的に、凝固マーカーであるトロンビンアンチトロンビン複合体の血中量が増加したがLOX-1-KOでは増加量が有意に抑制され、LOX-1が活性化血小板のPSを含む血液凝固系、特にプロトロンビナーゼ活性を亢進している可能性が示唆された。一方、肝臓の微小血栓を観察すると、予想とは逆に、LPS投与12時間後において、野生型に比べてLOX-1-KOで血栓数が有意に増加していた。以上の結果から、LOX-1が生体内で炎症性細胞接着および血液凝固・血栓形成に関与していることが示されたが、そのPS依存性についてはまだ明らかになっておらず、さらなる検討が必要である。
ブタプロテオミクスによる化学療法誘導性肝障害の病態解明と診断バイオマーカーの開発

FOLFOX標準容量群、高容量群ではともにFOLFOX初回投与後2週間以内に死亡を確認(各々n=2)したため、薬剤毒性または嘔吐による高度の脱水が原因と判断した。低用量(L-OHP:42.5 mg/m2)での投与を行ったところ実験の継続が可能であったため、低用量群を計5頭に行った。control群として計2頭に生理食塩水の投与を行い、モデルの検証を行った。FOLFOX投与群では血中白金濃度は平均0.50μg/mlで経過し、血液検査は、AST:51.0 (37-85) U/L、ALT:47 (31-57) U/L、総ビリルビン値:0.14 (0.1-0.2)mg/dL、血小板数: 49.2万(15.8-91.7万) /μL、ヘモグロビン値: 7.6 (5.7-9.9) g/dLで経過し、投与開始時から犠死まで終始、大きな変動は認めなかった。ICG-K値は、FOLFOX初回投与前は平均0.153であったが、12回投与後は平均0.090と低下しており、肝機能の悪化を認めた。8週目のHE染色による病理所見でSOSに特異的な類洞の拡張や肝細胞索の狭小化を確認し、電顕所見でも血管内皮細胞の脱落や類洞内の出血を認め、SOSと診断した(scoring:6点)。18週以降の肝臓標本では肝細胞壊死を認め、SOSが経時的に進行していることを確認した(scoring:9点)。control群では血液検査・病理所見とも著変なく経過しており、対照群としての成立も確認した(scoring:0点)。FOLFOX投与群の全例で同様の所見を認め、再現性を確認した。24週目の肝臓標本に対して行った鍍銀染色では細網線維の出現・増加を認め、HE染色による病理所見でも中心静脈周囲の線維化を確認した。研究目的の1つであるSOSのバイオマーカー探索に関しては、現在解析中であり、研究予定期間を延長して継続する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では化学療法に起因する肝障害で、大腸癌肝転移に対する集学的治療において問題となるsinusoidal obstruction syndrome(SOS)のミニブタモデルを作成して、SOSの病態と発症メカニズムを明らかにし、そのバイオマーカーを同定することを目的とする。(マイクロミニブタにおけるオキサリプラチン誘導性SOSモデルの確立)これまでにヒトSOSの病態と同一と考えられる動物モデルは存在せず、本研究ではまずヒトに遺伝・解剖学的に最も近いブタを用いてオキサリプラチン誘導性SOSモデルを確立する。(SOSのバイオマーカーの検討)SOSの発症から進行までの各段階における肝臓ならびに血清プロテオミクス解析により、SOSのバイオマーカーを明らかにする。(ヒトSOS標本における妥当性の検討)大腸癌肝転移切除標本から、ブタモデルにおいて得られたバイオマーカーの妥当性を検討する。5か月齢の雄性マイクロミニブタを富士マイクラ株式会社(静岡)より購入しヒトで大腸癌に対して用いられている化学療法レジメンFOLFOX療法(oxaliplatin (L-OHP) + 5-FU + Leucovorin (l-LV))の適切な投与量決定のために、まずは標準投与量で2頭検討した。FOLFOX標準投与量群(L-OHP:85 mg/m2、l-LV:200 mg/m2、5-FU静注:400mg/m2、5-FU持続静注2400 mg/m2)。FOLFOX療法は0週から開始し、2週間ごとに計12回の経静脈的投与を行った。(標本採取のタイミング)2週ごとの薬剤投与時に採血を、第4週・10週・16週・24週にそれぞれ全身麻酔下に開腹肝生検を行う。(肝生検組織学的検査)HE染色においてDeLeveらあるいはRubbia-Brandtらの報告したスコアに基づいてSOSの評価を行う。Masson trichrome染色によりSOSによる肝線維化の評価を行う。しかし、標準投与量では2頭とも12回の投与を待たずして死亡してしまったため、薬学部や獣医に原因を相談したが、明確な死因は特定できなかった。しかし事態を重く受け止め、次に50%投与量で2頭の治療を開始した。これまで2頭ともに生存中であるが、現在のところ血液検査・病理検査ともに明らかなSOSの像を呈してはしない。また、ミニブタへの静脈ポート造設が困難であつたことや、化学療法中の嘔吐のコントロールに難渋したことも研究が「やや遅れている」原因であると考えている。本研究では、大腸癌の化学療法に起因する肝障害で、肝転移に対する集学的治療において問題となるsinusoidal obstruction syndrome(SOS)のマイクロミニブタモデルを作成して、SOS病態と発症のメカニズムを明らかにし、そのバイオマーカーを同定することを目的とする。これまでにSOSの病態と全く同一と考えられる動物モデルは存在せず、本研究ではまずヒトに遺伝・解剖的に最も近いブタを用いてオキサリプラチン誘導性SOSモデルを確立する。次に、SOSの発症から進行までの各段階における肝臓ならびに血清のプロテオミクス解析により、SOSのバイオマーカーを明らかにする。最後に、大腸癌肝転移切除症例の標本から、ブタモデルにおいて得られたバイオマーカーの妥当性を検証する。29年度の概要は(安定したモデルの作成)

ミニブタへの静脈ポート造設の位置や手技の改善や嘔吐のコントロールなどの支持療法の改善を引き続き行い、安定してSOSミニブタモデルが作成できるようにする。(標本採取のタイミング)2週ごとの薬剤投与時に血液検査を、第4週、10週、16週、24週にそれぞれ全身麻酔下に開腹肝生検を行う。(肝生検組織学的検査)HE染色においてDeLeveらあるいはRubbia-Brandtらの報告したスコアに基づいてSOSの評価を行う。電子顕微鏡を持ち評価も行う。5カ月齢の雄性マイクロミニブタを富士マイクラ株式会社(静岡)より購入しヒトでの大腸癌に対して用いられる化学療法レジメンFOLFOX療法の適切な投与量決定のために、まずは標準投与量で2頭検討したが、このため、最終的に50%投与量で2頭施行し、病理学的にSOSが起こっていることが確認できた。ミニブタへの静脈ポート造設や維持が困難であったことや、化学療法中の嘔吐の制御などの支持療法が固定するまでに時間を要したため、研究が「やや遅れている」状態になったと考えている。FOLFOX標準容量群、高容量群ではともにFOLFOX初回投与後2週間以内に死亡を確認(各々n=2)したため、薬剤毒性または嘔吐による高度の脱水が原因と判断した。低用量(L-OHP:42.5 mg/m2)での投与を行ったところ実験の継続が可能であったため、低用量群を計5頭に行った。control群として計2頭に生理食塩水の投与を行い、モデルの検証を行った。FOLFOX投与群では血中白金濃度は平均0.50μg/mlで経過し、血液検査は、AST:51.0 (37-85) U/L、ALT:47 (31-57) U/L、総ビリルビン値:0.14 (0.1-0.2)mg/dL、血小板数: 49.2万(15.8-91.7万) /μL、ヘモグロビン値: 7.6 (5.7-9.9) g/dLで経過し、投与開始時から犠死まで終始、大きな変動は認めなかった。ICG-K値は、FOLFOX初回投与前は平均0.153であったが、12回投与後は平均0.090と低下しており、肝機能の悪化を認めた。8週目のHE染色による病理所見でSOSに特異的な類洞の拡張や肝細胞索の狭小化を確認し、電顕所見でも血管内皮細胞の脱落や類洞内の出血を認め、SOSと診断した(scoring:6点)。18週以降の肝臓標本では肝細胞壊死を認め、SOSが経時的に進行していることを確認した(scoring:9点)。control群では血液検査・病理所見とも著変なく経過しており、対照群としての成立も確認した(scoring:0点)。FOLFOX投与群の全例で同様の所見を認め、再現性を確認した。24週目の肝臓標本に対して行った鍍銀染色では細網線維の出現・増加を認め、HE染色による病理所見でも中心静脈周囲の線維化を確認した。研究目的の1つであるSOSのバイオマーカー探索に関しては、現在解析中であり、研究予定期間を延長して継続する。今年度も5か月齢の雄性マイクロミニブタを富士マイクラ株式会社(静岡)より購入しヒトで大腸癌に対して用いられている化学療法レジメンFOLFOX療法(oxaliplatin (L-OHP) + 5-FU + Leucovorin (l-LV))の適切な投与量決定のために、まずは50%投与量で施行している2頭をさらに継続しSOSが出現するかを検討する。加えて75%投与量群も2頭並行して行う。
ポスト工業化社会における青年期教育の再編と社会化に関する日本・デンマーク比較研究

本課題に関する前2年間の調査、研究を通して明らかになったのは,ポスト工業化に伴う青年期のトランジッション(移行)の困難に対して,デンマークでは若者の「活性化」政策によって,問題への対処がおおむね成功裏に行われたという事実であった.その成功は,今日,「フレックシキュリティ」のデンマーク・モデルとして注目されつつある.デンマーク生産学校(プロダクション、スクール)は,いわばその政策を最底辺から支える制度であるが,その存在は,これまでほとんど日本で知られていなかった.2年間の調査、研究を基に,とりあえずの成果としてまとめたのが,論文「社会的包摂,フレックシキュリティ,デンマーク生産学校」である(脱稿は昨年9月上旬).この論文では,デンマーク生産学校の意義に関して,もっぱら文献資料に依拠せざるをえなかったが,今年度のデンマーク調査(9月中旬から2週間ほど)では,実際に生産学校を見学し,校長等にインタビュウを行うことができた.大都市コペンハーゲン郊外のロスキレ生産学校,小さな地方都市コソーアの生産学校,地方の中核都市オーデンセの生産学校の3校である.それぞれの立地によって,学校の様子は大きく異なるものであった.全般的に見れば,新自由主義化が進行中のデンマーク社会にあって,いずれの生産学校も転機を迎えているようであった.とりわけ都市部の生産学校ほど,大きな困難を抱えていた.一方,コソーアでは,時代の流れを踏まえた生産学校の新たな在り方をめざす実験に踏み出そうとしていた.以上の調査結果を踏まえて,転機のなかのデンマーク生産学校について論考をまとめることが残された課題となる.デンマークにおける青年期教育の取り組みについて研究するため,平成17年9月に約3週間デンマークに滞在した。研究代表者にとって今回が初めてのデンマーク訪問であり,まずは研究全般の基盤づくりとして,高度な福祉国家として知られるデンマーク社会の現実にふれるため,約1週間,ボーゲンセの日欧交流学院に滞在した。同学院は,本研究で注目するデンマーク特有の学校制度である国民高等学校の一つであり,しかも日本人によって設立されたデンマークと日本の若者のための学校である。研究代表者は,日本人研修学生とともにデンマーク社会を学ぶための短期研修に参加し,当地の国民学校(小中学校),高等学校,老人ホーム等を見学し,福祉国家デンマークにおける教育と福祉の豊かな現実の一端にふれることができた。その後,当初の予定通りロスキレに1週間,さらにコペンハーゲンに1週間滞在し,本研究の研究協力者であるソーアン・デュポン氏が所属するロスキレ大教育学部,およびデンマーク青年研究センターのあるデンマーク教育大学を訪問し,関係資料の収集に努めるとともに両大学の研究者へのインタビューを行った。特にロスキレ大では,デュポン氏の配慮で多くの研究者に会うことができた。デンマークの学校教育,職業教育の実情や課題について第一線の研究者から直接,説明を受け,次年度以降の研究の展開にとって大きな収穫となった。またデンマーク教育大では,青年研究センターの活動について種々の資料を得ることができた。全体として本研究は緒に就いたばかりだが,ロスキレ大を根拠地として次年度以降の研究を展開するうえで,有意義なデンマーク滞在となった。日本の若者についての研究の方では新たな展開はなかったが、従来からの問題感心と研究を継続している。前年度のデンマーク滞在によって得られた知見や資料の分析から,1990年代におけるデンマークの「奇跡的な」経済回復と失業率低下(「デニッシュ・ミラクル」)の背景には,「若者の教育と活性化(activation)」政策の推進があったことが明らかになった。論文「ニートとNEET,ニートのいない国」は,当面のデッサンながら,近年の日本の若者の失業問題やニート問題,それに対する政府の政策と対比して,この「奇跡」を導いたデンマークの「教育と活性化」政策の特質を検討したものである。本年度のデンマーク滞在(平成18年9月)の際には,本論文の草稿を携えてロスキレ大を訪問し,青年期教育を専門とするレナ・ラールセン,カミラ・フッター,労働者教育を専門とするフィン・ソマー等の研究者にインタビューを行い,「活性化」政策の意義とその後の問題状況について意見交換を行った。また,今回の滞在では,現在のデンマークを代表する教育理論家と目されるクヌド・イレリス教授(デンマーク教育大)へのインタビューが実現でき,デンマークの青年期教育が位置づけられる理論的文脈について重要な教示を得た。本年度のもう一つの研究成果は論文「ナラティブ・プラクティスの政治学」である。ガーゲンらの心理学者やセラピストは「ナラティブ・プラクティス」を掲げ,社会構成主義の観点から,現代社会の蔓延する心理学的困難を克服しようとしている、その考えは,しばしば臨床心理的病理を伴う現代日本の青年期の困難を検討する上でも有効であると思われる。本論文は,社会構成主義の観点から,日本の若者の青年期にアプローチする研究の第一歩として位置づけられる。そして,実に本論文で注目した社会構成主義は,「学力世界一」として注目されるフィンランドの教育改革を主導する概念でもあった。そこで本年度は,デンマーク滞在後にフィンランドにも立ち寄り,国家教育委員会のラウッカネン教授,ヘルシンキ大学のラヘルマ教授にインタビューを行い,フィンランドの教育改革の「成功」と社会構成主義の考え方について説明を受けた。デンマークの「奇跡」とフィンランドの「成功」,社会構成主義の理論。なお漠然としたものながら,本研究課題は,それらの現実と理論との間で一つに焦点を結び始めている。本課題に関する前2年間の調査、研究を通して明らかになったのは,ポスト工業化に伴う青年期のトランジッション(移行)の困難に対して,デンマークでは若者の「活性化」政策によって,問題への対処がおおむね成功裏に行われたという事実であった.

その成功は,今日,「フレックシキュリティ」のデンマーク・モデルとして注目されつつある.デンマーク生産学校(プロダクション、スクール)は,いわばその政策を最底辺から支える制度であるが,その存在は,これまでほとんど日本で知られていなかった.2年間の調査、研究を基に,とりあえずの成果としてまとめたのが,論文「社会的包摂,フレックシキュリティ,デンマーク生産学校」である(脱稿は昨年9月上旬).この論文では,デンマーク生産学校の意義に関して,もっぱら文献資料に依拠せざるをえなかったが,今年度のデンマーク調査(9月中旬から2週間ほど)では,実際に生産学校を見学し,校長等にインタビュウを行うことができた.大都市コペンハーゲン郊外のロスキレ生産学校,小さな地方都市コソーアの生産学校,地方の中核都市オーデンセの生産学校の3校である.それぞれの立地によって,学校の様子は大きく異なるものであった.全般的に見れば,新自由主義化が進行中のデンマーク社会にあって,いずれの生産学校も転機を迎えているようであった.とりわけ都市部の生産学校ほど,大きな困難を抱えていた.一方,コソーアでは,時代の流れを踏まえた生産学校の新たな在り方をめざす実験に踏み出そうとしていた.以上の調査結果を踏まえて,転機のなかのデンマーク生産学校について論考をまとめることが残された課題となる.
希土類系複合粒子のパノスコピック形態制御と排ガス浄化材料への応用

Laを添加したγ-Al_2O_3の耐熱性と微細構造変化について研究し、ナノ複合化触媒担体を創製する可能性を遊求した。γ-Al_2O_3にLaを添加することで高温での比表面積低下および相転移を抑制することができた。固相反応により8001100°Cで複合酸化物を生成する現象を見出した。これを複合組織制御に用いることで10から20nmの結晶をアルミナ二次粒子内部の粒子間に生成させ、アルミナのナノレベル複合コンポジット触媒担体を作製した。この複合酸化物触媒は酸化反応やNO分解に特異な活性を示すことが期待される。また複合金属が可能な構造上の特徴を有するため、新規な触媒材料としても注目される。これらの微粒状態での担持は一般的手法では困難な技術であり、不安定な有機金属等を出発とする精密微粒子合成手法が主流である。本研究では、ランタン/アルミナ系担体の固相反応制御から、通常大気中かつ高温下での熱力学的安定な生成現象を利用すれば、ナノ複合化触媒担体の作製技術の開発に対して有用であるとの結論を得た。
エネルギーデバイス用フッ素系イオン液体の非焼却分解・再資源化反応システムの開発

フッ素系イオン液体は様々なエネルギーデバイスへの導入が進んでいるが、廃棄物の分解処理方法が確立されていない。高温での焼却は可能であるが、高エネルギーが必要なだけでなく、発生するフッ化水素ガスが焼却炉材を損傷する問題がある。以上の背景から本研究では焼却によらない、低エネルギー的な手法でこれらをフッ化物イオンまで分解する方法の開発を目指した。代表的な化学種であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド類について、亜臨界水および超臨界水中で種々の還元剤あるいは酸化剤を添加した反応を検討した。その結果、375°Cの超臨界水状態で還元剤としてFeOを用いることで最も効果的に分解できることが分かった。不燃性や耐薬品性に優れたフッ素系イオン液体は電力貯蔵や電気自動車、電子機器等に使われる様々なエネルギーデバイスにおいて、電解質材料等としての導入が進んでいるが、廃棄物の分解処理方法が確立されていない。高温での焼却は可能であるが単に高エネルギーが必要なだけでなく、発生するフッ化水素ガスが焼却炉材を損傷する問題がある。このような背景から本研究では焼却によらない、低エネルギー的な手法でこれらを分解処理する方法を開発することを目的としている。24年度は代表的なフッ素系イオン液体であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CF_3SO_2)_2N^-について、まず亜臨界水(350°C)中で様々な酸化剤や還元剤を添加して分解させることを検討した。これらの物質は純粋な亜臨界水中では分解しなかった。酸素ガスを添加して酸化分解を試みたが、その場合もほとんど分解しなかった。このように酸化的な分解が生じにくいことが分かったため、鉄粉を用いて還元分解することを試みた。その結果、フッ化物イオンまでの分解が顕著に起こることが分かった。そこで温度を超臨界水状態(375°C)まで上昇させ、時間も延長して反応を行ったところ、フッ化物イオンの収率(反応前のフッ素原子数を基準とした値)は76.8%となり、効果的な無機化を達成した。フッ素系イオン液体は様々なエネルギーデバイスにおいて、電解質材料等としての導入が進んでいるが、廃棄物の分解処理方法が確立されていない。25年度は代表的なフッ素系イオン液体であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CF3SO2)2N-(1)について、亜臨界水(350°C)および超臨界水(380°C)中でゼロ価鉄(Fe)あるいはFeOを還元剤として用いて分解することを詳細に検討した。Feを添加して344 °Cで反応させた場合、水中の1の存在量は擬一次反応速度式に従って減少した(k = 0.77 h-1)。同時にF-の生成量が増加し、18時間後の収率は72.0%に達した。この反応の温度依存性について調べたところ、1の分解は243°C以上で起こり、375 °Cの超臨界状態においてF-の生成量は最大となり、18時間でその収率は76.8%に達した。一方378°CでFeOを用いた場合は、Feに比べて初期の反応性は低いものの、効果が長時間持続し、18時間後のF-収率は全条件の中で最高の85.7%に達した。X線回折分析の結果、FeOは反応の初期過程でFeとFe3O4に変化していた。これは超臨界水中でFeOがFeとFe3O4に不均化することを意味する。Fe3O4には1の反応促進効果はないのでFeOによる1の分解においては、系内に生成したFeが1の分解を起こす真の活性種として作用していると考えられる。FeOを用いた場合のほうが高いF-収率が得られたことは、Feは水とも反応するが、超臨界水のような高温ではFeOから生成するFeの方が、最初からFeを用いた場合よりも水との反応に消費されにくく、1との反応に優先的に使用されることを示唆した。

前年度までに代表的なフッ素系イオン液体のアニオン部であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CF3SO2)2N-について、リチウム塩を用いて亜臨界水(350°C)および超臨界水(380°C)中でゼロ価鉄(Fe)あるいはFeOを還元剤として用いた反応を詳細に検討した。26年度はそれらの結果を踏まえて、室温で液体のトリメチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド[Me3PrN][(CF3SO2)2N]について、上記鉄系還元剤あるいは酸化剤(酸素)を添加した亜臨界水および超臨界水反応を行った。その結果、376°Cの超臨界水状態でFeOを共存させ、18時間反応させることでF-を89.9%の高収率で得ることができた。この値は対応するリチウム塩の場合(85.7%)よりも若干高かった。X線回折分析の結果、FeOは反応の初期過程でFeとFe3O4に変化していた。これは超臨界水中でFeOがFeとFe3O4に不均化することを意味する。Fe3O4にはこのイオン液体のアニオン部(CF3SO2)2N-を分解する効果はないのでFeOによる分解においては、系内に生成したFeが(CF3SO2)2N-の分解を起こす真の活性種として作用していると考えられる。またLCMSで反応液を分析した結果、反応中間体としてCF3CO2NH-が検出された。これはこのイオン液体のアニオン部の分解が炭素・硫黄結合の切断から開始されることを意味する。26年度が最終年度であるため、記入しない。環境化学26年度が最終年度であるため、記入しない。代表的なイオン液体であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CF_3SO_2)_2N^-について、鉄粉を添加した亜臨界水反応によりフッ化物イオンまで効果的に分解・無機化することに成功したのでおおむね順調に進捗していると考えている。代表的なイオン液体であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CF3SO2)2N-について、ゼロ価鉄あるいは酸化鉄(II)を還元剤として用いた亜臨界水および超臨界水反応によりフッ化物イオンを最高で85.7%の収率で得ることができている。効果的に分解・無機化することに成功しているのでおおむね順調に進捗していると考えている。課題(1)鉄粉の種類を変えた反応24年度に代表的なフッ素系イオン液体のアニオン種であるビス(ペルフルオロアルカンスルホニル)イミド類のうち、(トリフルオロメタンスルホニル)イミド[(CF_3SO_2)_2N]^-が粒径54μm以下の鉄粉を還元剤として、亜臨界水もしくは超臨界水中で反応させることでそのフッ素分が効果的にフッ化物イオンまで分解・無機化できることが分かった。そこで性状(表面積、気孔存在量、結晶化度、一次粒子径、結晶構造等)の異なる様々な鉄粉(アトマイズ鉄粉、カルボニル鉄粉等)を用いた反応を行い、鉄粉の性状が反応に与える影響について検討する。課題(2)イオン液体の種類を変えた反応[(C_4F_9SO_2)_2N]^-に加えて[(C_4F_9SO_2)_2N]^-等のアルキル鎖長が異なるもの、さらにはアルキル鎖の分岐が異なる種々のビス(ペルフルオロアルカンスルホニル)イミド類を温度、圧力、処理時間等を変えながら系統的に鉄粉と反応させ、フッ化物イオンまでの分解の効率化を目指す。また、水中に溶出する化学種の構造変化をATR-IR、エレクトロスプレー質量分析(ESI-MS)等で、鉄の状態の変化をXPS、ATR-IR、ラマン分光法等で測定する。
神経伝達物質放出と放出量調節機構の解明(放出過程とイオン動態の可視化)

1.前末端内へのMg^<2+>蓄積による自発放出頻度増大Ca^<2+>フリー(1mM EGTA)で5mM Mg^<2+>存在下のリンガー液中において連続刺激によりカエル神経筋シナプス前終末からの伝達物貫の自発放出頻度が数十倍に増大する。我々は自発放出頻度増大は外液のMg^<2+>濃度依存的に増加し、かつ、前末端内Mg^<2+>濃度も外液のMg^<2+>濃度依存的に増加すること、N-type Ca^<2+>チャネルブロッカーであるω-conotoxin GVIAにより減弱すること、を示し、原因はCa^<2+>チャネルを通って前末端内にMg^<2+>が流入・蓄積されることであると結論付けた(論文投稿中)。2.前末端内のCa^<2+>及びMg^<2+>に依存しない刺激に同期した放出増大上述のMg^<2+>蓄積による自発放出頻度の活性化が刺激に同期した放出に対しても同様に活性化するか否かを研究した。Ca^<2+>フリーでの連続刺激の前後でシナプス領域に局所的にCa^<2+>リンガーを吹きかける実験系を構築し、単発刺激によるEPPの大きさを連続刺激の前後で比較すると5倍程度に増大していることを見出した。このEPP増大も自発放出頻度の減衰時定数と同程度の数十秒から数分の減哀時定数で減衰した。しかし、このEPP増大は外液のMg^<2+>濃度を変化させても増大の大きさが変化しなかったことから、前末端内のCa^<2+>にもMg^<2+>にも依存しない活性化機構であると結論付けた。また、このEPP増大はカゼインキナーゼの抑制剤存在下では減弱することから、活性化機構の経路にカゼインキナーゼが関与していることが示唆された。1.前末端内へのMg^<2+>蓄積による自発放出頻度と刺激に同期した放出の増大Ca^<2+>フリー(1mM EGTA)で5mM Mg^<2+>存在下のリンガー液中において連続刺激によりカエル神経筋シナプス前終末からの伝達物質の自発放出頻度が数十倍に増大する主な原因が、Ca^<2+>チャネルを通って前末端内にMg^<2+>が流入・蓄積されることであることをMg^<2+>イメージングやN-type Ca^<2+>チャネルブロッカーであるω-conotoxin GVIAの効果により示した(論文投稿中)。さらに、Ca^<2+>フリーでの連続刺激の前後でシナプス領域に局所的に与えたCa^<2+>リンガーに対する単発刺激によるEPPも5倍程度に増大させることも見出した。このEPP増大も自発放出頻度の減衰時定数と同程度の数十秒から数分の減衰時定数で減衰した。2.前末端内Sr^<2+>動態へのミトコンドリアの寄与カエル神経筋シナプ不前末端内のSr^<2+>動態とCa^<2+>動態の解析を同一シナプスで行なった。同じ刺激頻度でのシナプス前末端内フリーSr^<2+>濃度はCa^<2+>の10倍存在し、前末端内のバッファー作用がSr^2に対してはCa^<2+>よりかなり弱いことが示唆された。さらに、Ca^<2+>の場合にはミトコンドリアへCa^

<2+>を取り込むことで除去されるが、この機構がSr^<2+>に対しては働かないことも見出した。また、Sr^<2+>が細胞内Ca^<2+>ストアーからのCa^<2+>放出を促す作用についてはイメージング測定において確認できなかった。3.遅い短期可塑性へのMLCKの寄与ML-7を始めとする種々のミオシン軽鎖リン酸化酵素の阻害剤の増進・増強成分への効果、Ca^<2+>流入に対する効果、シナプス小胞の動態に対する効果について調べた。ML-7は増進・増強成分を制御するがCa^<2+>流入に対しては効果は無いことが判った。1.前末端内へのMg^<2+>蓄積による自発放出頻度増大Ga^<2+>フリー(1mM EGTA)で5m MMg^<2+>存在下のリンガー液中において連続刺激によりカエル神経筋シナプス前終末からの伝達物質の自発放出頻度が数十倍に増大する。我々は、自発放出頻度増大は外液のMg^<2+>濃度依存的に増加し、かつ、前末端内Mg^<2+>濃度も外液のMg^<2+>濃度依存的に増加すること、N-type Ca^<2+>チャネルブロッカーであるω-conotoxin GVIAにより減弱すること、を示し、原因はCa^<2+>チャネルを通って前末端内にMg^<2+>が流入・蓄積されることであると結論付けた(論文投稿中)。2.前末端内のCa^<2+>及びMg^<2+>に依存しない刺激に同期した放出増大上述のMg^<2+>蓄積による自発放出頻度の活性化が刺激に同期した放出に対しても同様に活性化するか否かを研究した。Ca^<2+>フリーでの連続刺激の前後でシナプス領域に局所的にCa^<2+>リンガーを吹きかける実験系を構築し、単発刺激によるEPPの大きさを連続刺激の前後で比較すると5倍程度に増大していることを見出した。このEPP増大も自発放出頻度の減衰時定数と同程度の数十秒から数分の減衰時定数で減衰した。しかし、このEPP増大は外液のMg^<2+>濃度を変化させても増大の大きさが変化しなかったことから、前末端内のCa^<2+>にもMg^<2+>にも依存しない活性化機構であると結論付けた。また、このEPP増大はカゼインキナーゼの抑制剤存在下では減弱することから、活性化機構の経路にカゼインキナーゼが関与していることが示唆された。
大腸菌Na^+輸送の生理機能と他のカチオン輸送との機能協関

大腸菌には3種のNa^+/H^+ antiporter、NhaA、NhaB、ChaAが知られており、その生理機能も多様であるとされてきた。即ち、(1)細胞内Na^+濃度調節、(2)細胞内pH調節、(3)Na^+に共役した輸送系の駆動、(4)エネルギーの貯蓄、等の機能が提唱されてきた。われわれは大腸菌のNa^+/H^+ antiporterは、細胞内Na^+濃度調節がその主たる生理機能であることを明かにした。では、なぜ細胞内のNa^+の濃度調節のためだけに他種類のNa^+/H^+ antiporterが必要なのか?われわれはこの点を明らかにする目的で以下の研究を行った。まず、3種のNa^+/H^+ antiporterの一つだけを持つ変異株を作成した。得られた変異株のNa^+排出活性と、生育のNa^+に対する耐性を各pHで調べた結果、(1)NhaBのみ持つ変異株は、pH8以下でのみNa^+排出活性が見られ、生育のNa^+に対する耐性もpH8以下で観察された。(2)ChaAのみ持つ変異株のNa^+排出活性はpH8以上で高く、pH6.5ではNa^+排出はまったく見られなかった。(3)これまで、アルカリ性においてのみ誘導されるとされてきたNhaAがpH69の広範囲においてNa^+により誘導されることが示された。(4)ChaAはpH8以上のアルカリ性でNa^+により誘導されるが、NhaBの発現は培地のNa^+濃度やpHにほとんど影響されなかった。以上の結果より、pH8以上のアルカリ性ではChaAが、pH8以下ではNhaBが働き細胞内Na^+濃度を低く保っている。そして、細胞外のNa^+濃度が非常に高くなり、これらの輸送系では細胞内Na^+濃度を低く保てなくなると、NhaAが誘導され、NhaBもしくはChaAと共同して細胞内のNa^+を排出し、細胞内Na^+濃度を低く保っていることがわかった。このように、大腸菌は外部のpHおよびNa^+濃度によって、3種のNa^+/H^+ antiporterを使い分けており、その環境で最も効率のよい輸送系を使っていることがわかった。
経口投与で全身のがんを標的化する新規プロドラッグ型高分子ミセルの開発

制がん剤の投与法のうち経口投与は、がん患者の身体的負担・社会的負担・経済的負担を最小化できる理想的な投与法とされるが、がんの標的治療への応用が期待される高分子ミセル型薬物送達システムは、消化管内環境に対する耐性や消化管内から血中に取り込まれる過程に存在する多段階の生体バリアの突破能について課題が山積みである。そこで本研究では、経口投与で全身のがんを治療できる新規プロドラッグ型制がん剤内包高分子ミセルの開発することを目的とし、経口バイオアベイラビリティを最大化するプロドラッグ型ミセルの構造要件の同定とその機構の解明、並びにプロドラッグ型ミセルの経口投与によるがん治療効果の評価に取り組む。