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ミャンマーにおける民族知とそのパブリシティに関する人類学的研究

2019年3月20日が「パオ族の日」に当たり、ヤンゴンでその開会式を参与観察する機会を得た(タウンジー、首都ネピドー、東京でも同様に開催されていると聞いた)。同式典においては、有形無形のパオ文化が披露され、パオ「民族知」のパブリシティ向上に寄与していることは明らかであった。来賓には、他民族の代表を招待されており、ミャンマーにおける「民族知」の動態を探求する良い機会となった。ミャンマーにおける民族知とそのパブリシティの主体である文芸文化委員会とのインタビューが実現し、継続して研究協力を仰ぐことが可能になった。また以前より継続しているヤンゴン大学人類学部・マンダレー大学人類学部スタッフとの情報交換と共有も実施することができた。進捗状況の現状は、シャン族が中心であるが、パオ族の現状を把握できたことも成果のひとつである。従って、一定の進捗状況は達成している。平成30年度以降の研究計画実施に向け、現地の研究者との連絡をより緊密にしており、ミャンマー他での長期滞在による研究実績の達成、及び国内外での文献資料の収集の継続と研究課題に関する研究者との議論の深化を期する。令和元(2019)年度は、前年度に続き、「民族知」をめぐる共時的研究を深化させる。研究協力関係にあるミャンマーの各民族文芸文化委員会、大学関係者と連絡を保持しながら臨地研究を実施する。可能ならば、ミャンマー研究者を所属大学に招聘し、ワークショップを開催する。また翌年度が最終年度であり、総合的考察による成果報告についても準備を開始する。平成29年度は、別の外部資金による短期間の国内外出張を実施することが可能となり、長期の海外出張を、平成30年度に実施することにしたため。同年度は、複数回、計二ヶ月程度のミャンマー滞在を計画しており、すでに現地の受入研究機関から内諾を得ている。平成29 (2017)年度に、別の外部資金を得て国内出張、及び海外出張を実施することができたことが、平成30 (2018)年度の使用状況にも影響したため。平成30 (2018)年度は、当初の予定通り、海外出張を複数回実施して、次年度使用額を少なくすることができた。その使用計画の方針は、令和元(2019)年度も継続し複数回の海外出張を準備しており、すでに現地の受入研究機関から内諾を得ている。またそれに伴う人件費・謝金などでも使用する予定である。
非脱分極性筋弛緩薬による中枢性呼吸調節機構への抑制作用

本研究は、新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いて、非脱分極性筋弛緩薬の中枢性呼吸調節機構への抑制作用を証明し、その機序を呼吸ニューロンネットワークレベルで解析したものである。深エーテル麻酔下で、新生ラット(0-4日齢)より延髄脊髄標本を摘出し、酸素化人工脳脊髄液で灌流した。ガラス吸引電極を用いて第4頸髄神経根より呼吸回数および呼吸出力を記録を行った。プロトコール1では、非脱分極性筋弛緩薬のクラーレおよびベクロニウム(1、10、100μM)の呼吸数、呼吸出力への作用を検討した所、両非脱分極性筋弛緩薬は、濃度依存性に呼吸数を抑制した。クラーレは濃度依存性に呼吸出力を抑制したが、ベクロニウムの呼吸出力への作用は濃度依存性ではなかった。プロトコール2では、非脱分極性筋弛緩薬のクラーレおよびベクロニウムの呼吸性ニューロン(前吸息性、吸息性、呼息性ニューロン)への作用を検討した。標本を酸素化人工脳脊髄液で灌流後、クラーレおよびベクロニウムを溶解させた酸素化人工脳脊髄液で灌流し、再度洗い出しを行った。両筋弛緩薬により吸息性ニューロンの脱分極回数は、呼吸数と同期して減少した。一方、前吸息性呼吸ニューロンの脱分極回数は変化しなかった。つまり、第4頸神経のバースト回数と前吸息性ニューロンの脱分極回数には乖離が生じた。しかし、この両者の乖離時にも第4頸神経のバーストは必ず前吸息性ニューロンの脱分極相にあった。よって、筋弛緩薬の呼吸抑制作用の機序のひとつとして前吸息性ニューロンから吸息性ニューロンへの興奮性伝達の遮断が考えられる。また、筋弛緩薬により前吸息性ニューロンの膜電位が過分極し、膜抵抗が増加した。一方、吸息性ニューロンの膜電位、膜抵抗が変化しないことより、筋弛緩薬による呼吸抑制作用のもうひとつの機序として、筋弛緩薬による前吸息性呼吸ニューロンへの直接抑制作用が考えられる。本研究より、非脱分極性筋弛緩薬は濃度依存性に中枢性呼吸調節機構を抑制し、呼吸回数を減少させることが明らかになった。また、この筋弛緩薬の作用は、前吸息性呼吸ニューロンへの直接抑制作用と前吸息性ニューロンから吸息性ニューロンへの興奮伝達抑制作用によることが判明した。新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いて,非脱分極性筋弛緩薬(ベクロニウムおよびクラーレ,各40μM)の延髄腹側の各種呼吸ニューロンつまり吸息性ニューロン(I-n),呼息性ニューロン(E-n),前吸息性ニューロン(preI-n),化学受容体および第4頚神経(C4)への影響を検討した。ベクロニウムおよびクラーレは有意に呼吸数(C4)を減少させた(2002年度日米麻酔会議で発表)。また,両筋弛緩薬ともI-n(各n=10),E-n(各n=3),preI-n(各n=3)の膜電位には影響しないが,Intraburst firing frequency, EPSP,活動電位を有意に減少させた。また,I-nのNeuron burst frequencyは、C4と同期して有意に減少した。しかし,preI-nのNeuron burst frequencyはC4が減少するにもかかわらず,減少しなかった。各種呼吸ニューロンへの研究は現在進行中であるが,上記の傾向より非脱分極性筋弛緩薬の中枢性呼吸調節機構への影響は,各種ニューロンへの直接作用ではなくネットワーク全体に対するものと推察される(2003年度日本麻酔学会総会,アメリカ麻酔学会で発表予定)。非脱分極性筋弛緩薬の中枢性呼吸調節機構への作用により,二酸化炭素換気応答低下のメカニズム解析のため延髄腹側表面に存在する化学受容体への影響は,平成15年度の検討事項である。本研究は、新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いて、非脱分極性筋弛緩薬の中枢性呼吸調節機構への抑制作用を証明し、そのメカニズムを呼吸ニューロンネットワークレベルで解析したものである。深エーテル麻酔下で、幼若ラット(0-4日齢)より延髄・脊髄を一塊に摘出する。ガラス吸引電極を用いて第4頸神経根より呼吸回数を記録した。同時に、ブラインドパッチクランプ法により、呼吸ニューロン(前吸息性ニューロン、吸息性ニューロン、呼息性ニューロン)を記録した。チェンバー内で、摘出した延髄脊髄標本を酸素化人工脳脊髄液(ACSF)で30分間灌流後、35分間クラーレおよびベクロニウム(40μM)を溶解させた酸素化ACSFで灌流し、再度、酸素化ACSFで洗い出しを行った。一方、前吸息性ニューロンの脱分極回数は変化しなかった。しかし、この両者の乖離時にも第4頸神経は必ず前吸息性ニューロンの脱分極相にバーストしていた。よって、筋弛緩薬による呼吸中枢抑制作用の機序のひとつとして前吸息性ニューロンから吸息性ニューロンへの興奮性伝達の遮断が考えられる。

一方、吸息性ニューロンの膜電位、および膜抵抗は変化しなかった。よって、筋弛緩薬による呼吸抑制作用のもうひとつの機序として、筋弛緩薬による前吸息性ニューロンへの直接抑制作用が考えられる。本研究より、非脱分極性筋弛緩薬は濃度依存性に中枢性呼吸調節機構を抑制し、呼吸回数を減少させることが明らかになった。この筋弛緩薬による作用は、前吸息性ニューロンへの直接抑制作用と前吸息性ニューロンから吸息性ニューロンへの興奮伝達抑制作用によることが判明した。本研究は、新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いて、非脱分極性筋弛緩薬の中枢性呼吸調節機構への抑制作用を証明し、その機序を呼吸ニューロンネットワークレベルで解析したものである。深エーテル麻酔下で、新生ラット(0-4日齢)より延髄脊髄標本を摘出し、酸素化人工脳脊髄液で灌流した。ガラス吸引電極を用いて第4頸髄神経根より呼吸回数および呼吸出力を記録を行った。プロトコール1では、非脱分極性筋弛緩薬のクラーレおよびベクロニウム(1、10、100μM)の呼吸数、呼吸出力への作用を検討した所、両非脱分極性筋弛緩薬は、濃度依存性に呼吸数を抑制した。クラーレは濃度依存性に呼吸出力を抑制したが、ベクロニウムの呼吸出力への作用は濃度依存性ではなかった。プロトコール2では、非脱分極性筋弛緩薬のクラーレおよびベクロニウムの呼吸性ニューロン(前吸息性、吸息性、呼息性ニューロン)への作用を検討した。標本を酸素化人工脳脊髄液で灌流後、クラーレおよびベクロニウムを溶解させた酸素化人工脳脊髄液で灌流し、再度洗い出しを行った。両筋弛緩薬により吸息性ニューロンの脱分極回数は、呼吸数と同期して減少した。一方、前吸息性呼吸ニューロンの脱分極回数は変化しなかった。つまり、第4頸神経のバースト回数と前吸息性ニューロンの脱分極回数には乖離が生じた。しかし、この両者の乖離時にも第4頸神経のバーストは必ず前吸息性ニューロンの脱分極相にあった。よって、筋弛緩薬の呼吸抑制作用の機序のひとつとして前吸息性ニューロンから吸息性ニューロンへの興奮性伝達の遮断が考えられる。また、筋弛緩薬により前吸息性ニューロンの膜電位が過分極し、膜抵抗が増加した。一方、吸息性ニューロンの膜電位、膜抵抗が変化しないことより、筋弛緩薬による呼吸抑制作用のもうひとつの機序として、筋弛緩薬による前吸息性呼吸ニューロンへの直接抑制作用が考えられる。また、この筋弛緩薬の作用は、前吸息性呼吸ニューロンへの直接抑制作用と前吸息性ニューロンから吸息性ニューロンへの興奮伝達抑制作用によることが判明した。
魚類の仔魚期における代謝量と体重の関係

動物の代謝量Mと体重Wの間の関係式M=aW^bにおけるb値は普通1より小さく、代謝速度M/Wは体重の増大に伴って低下する。しかし個体発生の初期にもこの現象が認められるかどうかは明かでない。本研究では発育段階の初期における代謝量ー体重関係が後期とどのように違うのか、またなぜ異なるのかをマダイPagrus majorでしらべた。(1)生きたマダイの代謝量Min vivoは概ね前期仔魚期(体重0.00020ー0.00025g,0ー6日齢)、後期仔魚期(0.0003ー0.05g,8ー25日齢)、稚魚期以降(0.005g以上)に対応する3相性の個体発生的変化を示した。前期仔魚期には体重は殆ど変化せず、M/Wは日齢とともに4.9から18μ1.g^<ー1>・min^<ー1>まで直線的に増大し、後期仔魚期にはM/Wは体重に関らずほぼ一定で(b=0.95)、稚魚期以降は体重の増大に伴って低下した(b=0.82)。従って普遍的現象とされてきたM/Wの体重増大に伴う低下は仔魚期には認められなかった。(2)0.00020ー2.9g(0ー67日齢)のマダイの体全体の細切片の代謝量Min vitroも生きたマダイと同様の3相性の個体発生的変化を示し、M/Wは前期仔魚期には日齢とともに直線的に増大し、後期仔魚的にはほぼ一定で(b=0.92)、稚魚期以降は低下した(b=0.77)。従ってM/Wの体重依存現象はin vitroにおいてもin vivoと同様に認められた。(3)0.00022ー0.021g(6ー37日齢,概ね後期仔魚期に相当)のマダイの体を頭部、躯幹部、内臓に分けたときの部分重量の相対成長はいずれもisometryであった。また部分の組織呼吸量Qo_2は僅かに体重増大に伴って低下する傾向にあったが、体重に対する相関は認められなかった。部分の相対成長とQo_2から計算した個体当り呼吸量M'in vitroと体重Wの間の関係式におけるb値は0.94となり、この値はMin vivoの0.95、Min vitroの0.92と近似していた。従って後期仔魚期にM/Wが体重に関らずほぼ一定なのは相対成長がほぼisometryなためと考えられた。〔目的〕魚の個体当たり酸素消費量Mと体重Wの間の関係はM=aW^bのallometry式によって表され、単位体重当り酸素消費量M/WはM/W=aW^<b-1>となる。この関係は一般にb<1で、従ってM/Wは成長に伴って低下する。この現象が生活史の初期(仔魚期)でも認められるかどうかをマダイPagrus majorで検討した。

〔方法〕湿重量で0.00020-0.007g(孵化直後-28日齢)の仔魚2,492個体について安静時酸素消費量を、魚の大きさに応じて止水式、ならびに半止水式方法によって20°Cで測定した。測定は、3時間から12時間絶食させた魚を呼吸室に導入後、1時間ないし2.5時間安静状態に保った後に行った。また80個体について形態学的検査を行った。〔結果〕M/W(μl・g^<-1>・min^<-1>)は仔魚期において成長に伴って2相性の個体発生的変化を示した。体重0.00023g前後(孵化直後-6日齢)の魚では、この間、体重変化は殆ど認められず、M/Wは日齢Dと共に直線的に急増し、M/W=4.86+1.47・Dの関係にあった。0.0003-0.007g(8-28日齢)の魚では、M/Wは体重W(g)に対しM/W=12.5W^<-0.052>となり、従ってM/Wはこの間、体重が増大してもほぼ一定であった。酸素消費量のこの2相性の変化は、形態的変化から判断して、第1相は後期仔魚期への移行期を含む前期仔魚期に、第2相は後期仔魚期に対応していた。このような仔魚期における酸素消費量の個体発生的変化は、成長に伴う体内の構造的変化が仔魚期には稚魚期以降と異なるために生じるものと推察された。前期仔魚期から後期仔魚期への移行期にかけてのM/Wの成長に伴う急増は、この間の、器官形成の急激な進行、活性の著しく低い卵黄と皮下腔の相対的減少、ならびに活動度の増大によるものと考えられた。後期仔魚期にM/Wが体の大きさに関わらず一定であったのは、この間に、活性の高い脳や消化管の体重比が稚魚期以降のように成長しても低下せず、ほぼ一定なためと考えられた。【目的】個体全体の呼吸量Mと体重Wの間にはM=aW^bの関係がある。生きたマダイの単位体重当り呼吸量M/Wは前期仔魚期には成長に伴って増大し、後期仔魚期には体の大きさに関らずほぼ一定である。(本研究平成元年度の結果)。本年度は普遍的現象とされてきたM/Wの成長に伴う低下が仔魚期に認められない理由について検討した。【方法】(1)0.00020ー2.9g(孵化直後ー67日齢)のマダイの体全体の細切片の呼吸量Min vitroを検量計で20°Cで測定した。(2)0.00022ー0.021g(6ー37日齢)のマダイの体を頭部(胸鰭基部より前で、脳、鰓、心臓、頭腎を含む)、内臓(腹腔内の消化器官系)、ならびに躯幹部(頭部と内臓以外の部分で、全ての鰭と体腎を含む)に分け、これらの部分の相対成長とin vitroの組織呼吸量Q_<02>を測定した。Q_<02>はランク酸素モニタ-で20°Cで測定した。【結果】(1)Minvitroは体重Wに対して生きたマダイと同様に前期仔魚期、後期仔魚期、稚魚期以降に対応する3相性の個体発生的変化を示した。この事実はM/Wの体重依存現象がin vitroでも同様に存在し、この現象が組織Q_<02>の変化だけでなく、体を構成している器官あるいは部分の体重比が発育段階によって変化したりしなかったりすることによっても生じていることを示唆している。(2)0.00022ー0.021gの体重範囲(概ね後期仔魚期に相当)で、頭部、躯幹部、内臓重量の体重に対する相対成長はいずれもisometryで、これらの部分の体重比は体重に関らずほぼ一定と見なされた。またこれらの部分のQ_<02>はいずれも僅かに成長に伴って低下する傾向にあったが、体重に対する相関は認められなかった。部分の相対成長とQ_<02>から計算した個体当り呼吸量M'in vitroと体重Wの間の関係式におけるb値は0.94となり、この値はMin vivoの0.95、Min vitroの0.92と近似していた。従って後期仔魚期にM/Wが体重に関らずほぼ一定なのは相対成長がほぼisometryなためと考えられる。
高齢者の自殺予防に関する研究:プライマリケアの場における自殺予防に焦点を当てて

平成13年度の成果をもとに、以下のような点が明らかになった。1)自殺の危険の高い患者は一般的に高率に精神障害の問題を抱えている。ところが、その問題に気づいていなかったり、精神障害に対する偏見のためにあえて否認する傾向が高い。そして、その傾向はとくに高齢の患者で顕著である。2)現在、自殺の危険を早期に発見するための、簡便かつ信頼性の高い尺度の開発を目指しているが、多忙なプライマリケアの場で臨床医、看護婦、保健関係従事者が利用しやすいものにすることにはさまざまな困難な点が出てきている。精度の高いものにしようとすれば、煩雑な尺度になってしまう反面、簡単すぎると疑陽性を多く拾い出してしまう危険があるのだ。3)なお、単に評価尺度を開発するだけでは十分ではなく、プライマリケア医が精神障害を抱えた患者を適切に治療していくには、精神科医との連携が欠かせない。また、どの程度までプライマリケア医が精神障害の治療に責任を持ち、その限界を超えたときに、適切に専門医による冶療に導入するようなシステムを作っておく必要がある。4)今後の課題としては、この評価尺度をプライマリケア医に実際に使用してもらい、臨床の場からのフィードバックを得て、さらに使用しやすいものに改良していく必要があるだろう。5)プライマリケア医がゲートキーパーとしての重要な役割をしていることはたしかであるのだが、その他にも家族を初めとして、高齢者の介護に当たる人々に自殺予防に関する正確な知識を広めていく必要も実感している。東京都老人医療センターと協力して、自殺の危険の高い高齢者の特徴について従来から調査研究を進めてきた。その結果、高齢者は非典型的なうつ病の症状を呈することが多く、身体化された症状を訴えて(精神科医療機関ではなく)プライマリケア医のもとをしばしば受診していることが明らかになった。しかし、プライマリケア医には高齢者の精神症状に関する知識が不十分で、精神疾患が正しく診断されず、治療も実施されないままに、自殺企図に及ぶ患者が多数存在していた。そこで、プライマリケアの場で高齢者の自殺の危険を正しく評価する尺度を開発することを目的に本研究を進めてきた。平成12年度は以下のように研究を進めてきた。1)東京都老人医療センターで実施した自殺の危険の高い高齢患者に関する調査に基づき、プライマリケアの場で実際に実用可能な簡便かつ理解しやすい評価尺度を開発中である。2)現在、簡便かつ信頼性の高い尺度の開発を目指しているが、多忙なプライマリケアの場で臨床医、看護婦、保健関係従事者が利用しやすいものにすることにはさまざまな困難な点が出てきている。3)評価尺度は簡便に数値化できるようにして、うつ病の重症度や自殺の危険を示すことができるものにすることを目指している。4)自殺の危険の高い患者をどの段階までプライマリケア医が扱い、どの段階にまで至ったら精神科医療へと紹介すべきかという点についても検討を重ねた。自殺の危険が緊急に迫り、プライマリケアの場から専門の精神科治療に導入しなければならない段階についても検討中である。
膀胱蓄尿機能障害に対する新規治療戦略の探索

ラットを用いた電気生理学的解析の結果,beta3-AR作動薬およびL-arginine/Nitric oxide系の活性化は,膀胱伸展刺激を受容する求心性神経活動および,それぞれ,PGE_2,acroleinの膀胱内注入によって誘発された求心性神経活動の亢進を抑制する作用があることを明らかにした.ヒト羊膜から間葉系幹細胞を分離培養し,ヌードマウス膀胱の凍結障害部に移植したところ,これらの細胞は障害部に生着し,平滑筋細胞に分化し,障害部平滑筋の再生・修復を促進しうることが確認できた.潰瘍型間質性膀胱炎において,膀胱尿路上皮および尿中にCXCL10は増加しており,バイオマーカーとして有望であることが示唆された.ラットを用いた電気生理学的解析の結果,beta3-AR作動薬およびL-arginine/Nitric oxide系の活性化は,膀胱伸展刺激を受容する求心性神経活動および,それぞれ,PGE_2,acroleinの膀胱内注入によって誘発された求心性神経活動の亢進を抑制する作用があることを明らかにした.ヒト羊膜から間葉系幹細胞を分離培養し,ヌードマウス膀胱の凍結障害部に移植したところ,これらの細胞は障害部に生着し,平滑筋細胞に分化し,障害部平滑筋の再生・修復を促進しうることが確認できた.潰瘍型間質性膀胱炎において,膀胱尿路上皮および尿中にCXCL10は増加しており,バイオマーカーとして有望であることが示唆された.研究A:膀胱尿路上皮・求心性神経伝達系の電気生理学的解析1.膀胱内圧・膀胱求心性神経単一神経活動同時測定ラットモデルを確立した.2.同モデルを用いて,膀胱尿路上皮・求心性神経伝達系における,P2X3受容体とTRPV1受容体との関係について検討した.ATPを膀胱内に投与すると,mechanosensitive C線維の活動が促進されたが,A・線維の活動には変化がなかった.一方,mechanosensitive C線維は,膀胱内にカプサイシンを投与した場合に反応(活動亢進)するか否かによってカプサイシン感受性と非感受性の2種類に分類できた.ATP膀胱内投与によって活動促進されるmechanosensitive C線維は,カプサイシン膀胱内投与には反応せず,RTXを膀胱内に投与して脱感作状態にしてもATP膀胱内投与によって誘発される活動促進は抑制されなかったため,カプサイシン非感受性であることが判明した.研究C:ヒト羊膜由来細胞を用いた膀胱機能再生・再建法の開発ヒト羊膜から間葉系幹細胞を分離培養し,ラット膀胱の健常部と凍結障害部に移植したところ,凍結障害部においてのみ,移植細胞が生着し,平滑筋様の細胞に分化しうることを確認した.現在,同様の実験をマウスで行い,凍結障害部の障害の程度および再現性を組織学的および機能的に検討した.次年度は,ヒト羊膜由来間葉系幹細胞移植によって,その障害を改善させる効果があるのかを検討する予定である.当初予定していた,A-2:膀胱尿路上皮下C線維の知覚閾値の測定,および研究B:尿路上皮・求心性神経伝達系抑制薬膀胱内投与の有効性の検証は,対象症例がなく,次年度に継続検討することとした.研究A:膀胱尿路上皮・求心性神経伝達系の電気生理学的解析平成20年度に確立した膀胱内圧・膀胱求心性神経単一神経活動(SAA)同時測定ラットモデルを用いて以下の研究成果を得た.1)選択的beta3-AR作動薬であるCL316,243(CL)の静脈内投与は膀胱の伸展刺激に反応する一次求心性神経のうち,膀胱伸展刺激によって惹起されるAdelta線維の活動を抑制するが,C線維のそれは抑制しない.一方,膀胱内にプロスタグランジン(PG)E2を注入すると,C線維のみ活動が亢進するが,このPGE2によって促進されるC線維活動を,CLの静脈内投与は抑制しうることが判明した.2)膀胱内にATPを直接注入して誘発される排尿筋過活動には,カプサイシン非感受性C線維の活動亢進が関与することを解明した.3)脊髄損傷ラットにおいては,SAAは膀胱のmicromotionに呼応して促進される2つのタイプ(acceleratedとnon-accelerated)が存在し,acceleratedタイプは,神経伝達速度に関係なく慢性脊髄損傷ラットにおいてその頻度が高いことが判明した.研究C:ヒト羊膜由来細胞を用いた膀胱機能再生・再建法の開発ヒト羊膜から間葉系幹細胞(HAMC)を分離培養し,ヌードマウス膀胱の凍結障害部に移植したところ,凍結障害部において移植したHAMC細胞が生着し,平滑筋細胞に分化し,障害部平滑筋の再生・修復を促進しうること,ならびに機能的にも膀胱平滑筋の収縮機能回復を促進することが確認できた.A-2:膀胱尿路上皮下C線維の知覚閾値の測定,および研究B:尿路上皮・求心性神経伝達系抑制薬膀胱内投与の有効性の検証は,本年度は対象症例がなく,次年度に継続検討することとした.膀胱尿路上皮・求心性神経伝達系の電気生理学的解析平成20年度に確立した膀胱内圧・膀胱求心性神経単一神経活動(SAA)同時測定ラットモデルを用いて以下の研究成果を得た.1)nitric oxide (NO)の基質であるL-arginineの静脈内投与はAδおよびC線維の両者の活動性を抑制した。NOS阻害薬のL-NAMEの膀胱内投与は両線維の神経活動性を促進したが、このL-NAMEによる活動性亢進は、L-arginineの静脈内前投与によって抑制された。

さらに、L-arginineの静脈内前投与は、acrolein膀胱内投与によって促進される両線維の神経活動も抑制した。以上の結果は、L-arginine/NO系は、膀胱伸展刺激を受容する膀胱求心性神経を抑制し、さらに、acrolein誘発膀胱炎に伴う求心性神経活動の亢進も抑制する作用があることが判明した。2)卵巣摘出によるエストロゲン欠乏は、膀胱伸展刺激受容求心性神経のうち、C線維の活動性を低下させたが、Aδ線維の活動には影響を与えなかった。高齢ラットは血中エストロゲンレベルは低下していたが、頻尿と求心性神経活動の亢進を認めた。したがって、エストロゲン欠乏は、高齢ラットに認められる頻尿と求心性活動の亢進の主な原因とは考えにくいことが示唆された。間質性膀胱炎のバイオマーカー探索潰瘍型と非潰瘍型の間質性膀胱炎患者の膀胱尿路上皮中および尿中のCXCL10濃度を、それぞれ、免疫組織学的手法とELISA法にて検討したところ、潰瘍型間質性膀胱炎の患者では、膀胱尿路上皮内および尿中の両者で、非潰瘍型間質性膀胱炎患者と比べて有意に増加していた。尿中CXCL10は、潰瘍型間質性膀胱炎のバイオマーカー候補として有望と思われた。当初、計画していた膀胱内注入療法の臨床的検討および膀胱尿路上皮下C線維の知覚閾値の測定は対象症例がなく施行できなかった。
単純ヘルペスウイルスのトロピズムは母子感染の生物学的予防機構

単純ヘルペスウイルスの母子感染例から、母子のウイルスの温度感受性と細胞トロピズムに差異を見出したので、その解析を行い、遺伝子変異を見出した。母子のそれぞれの株のクローンについても、同一の変異を認め、トロピズムと遺伝子変異の一致を認めた。このように、母子間で変異を生じていることから、母のウイルスが変異することで、感染が可能となる、すなわち、母子感染の障壁があると考えられた。単純ヘルペスウイルス(HSV)2型は、性器ヘルペス、母子感染を起こすが、それらの病原性の特徴であるトロピズムに関しては全く知られていない。しかし、他のウイルスでは、臓器特異的なトロピズムの報告があり、同一患者の性器ヘルペスの外陰部と頚部や母子感染例では児と外陰部から、同一患者の分離された場所の異なるウイルス株間で、性状の差違を比較した。そして、サル腎細胞Vero細胞とヒト肝細胞由来HepG2細胞でのプラック形成率の比較より両細胞間でのトロピズムの差違とVero細胞での温度感受性の差違を見出した。分離部位によって認められたトロピズムの差違を生ずるウイルス遺伝子の同定を行い、病原性との関連を研究している。現在、トロピズムの異なるウイルス株の塩基配列を決定し、比較を行っている。また、変異遺伝子を推定するため、HepG2細胞とVero細胞でのウイルス蛋白の合成の差違の確認を行っており、前初期蛋白IE4の合成量の差違がある可能性を見出した。そのため、IE4の遺伝子発現の調節領域の変異の検出に焦点を絞っているが、その部位の配列のGCが80%以上のため、塩基配列の決定と比較に難渋している。また、これまでに2株間で1カ所の差違を認めたが、これまでに分離されている他のウイルス分離株のペアでは同様な変異を認めなかった。したがって、この変異がトロピズムを決定する遺伝子ではなかったようである。以上のように、トロピズムの差違を生じる遺伝子に近づいていると思われる。「単純ヘルペスウイルス(HSV)のトロピズムは母子感染の生物学的予防機構」に関する研究では、HSVの分離場所(胎児、子宮頚部、外陰部)により、Vero細胞での温度感受性とヒト肝細胞由来細胞HepG2細胞での増殖で区別できることの分子レベルでの解析を目指した。それを遂行するため、初めに、胎児と子宮頚部のウイルスの遺伝的な差異について検討した。その際には、それぞれのウイルスの塩基配列を調べたが、約90%にわたって比較したが、差異を認めなかった。そこで、胎児のウイルスの性状が、2群に分かれるので、それぞれの群からクローンを分離して、それらの塩基配列の決定を再開した。その結果、ある遺伝子に、胎児特有の変異が存在することを確認できた。研究期間が長期にわたったが、やっと遺伝子変異にたどり着けた。この変異は、Vero細胞の温度感受性、HepG2細胞での増殖と一致していた。そこで、この変異が、これらの性状と一致することを確認するため、変異ウイルスの作製を行いその変異ウイルスの性状を確認する実験に着手している。ウイルスの集団が、均一でないため、当初の方法では変異が見いだせなかった。また、HSVの遺伝子は150Kbであり、そのGCが80%以上の部位が大部分であるため、予想以上に塩基配列決定が困難であった。しかし、この研究機関の終了前に、変異が決定でき、目的は達成できたと考えている。
新たな凍結保存歯移植法の開発‐骨髄間葉系幹細胞培養上清を応用する‐

ラット大腿骨の骨髄から骨髄液の採取する手法を確立した.また,分離した骨髄液を様々な培養条件で培養し,未分化間葉系細胞の培養の手技を確立した.また,現在未分化間葉系細胞と抜去歯を同時に移植するための担体を決定するための予備実験を行っており,おおむね良好な結果が得られている.ラット大腿骨の骨髄から骨髄液の採取する手法を確立できたため.ラットの抜歯手技はすでに確立しており,今後抜去歯と骨髄未分化間葉系幹細胞の培養上清を同時に,最適な担体を用いて移植を行う.また,培養上清の成分分析を行い含有している成長因子の分析などを進める.6週齢Fisher系雄ラットの大腿骨から骨髄細胞を採取し,骨髄間葉系細胞の培養を行った.培養上清の分析を行い,成長因子の解析と,各成長因子(IGFー1,VEGF,TGFβー1)の濃度の測定をおこった.実験を複数回行い,各成長因子の濃度を安定して得られる骨髄細胞の播種数や培養条件を確立した.同時に10週齢Fisher系雄ラットの臼歯を抜去し,1ガラス化急速凍結,2過冷却後急速凍結する過冷却凍結,3プログラムフリーザによる緩慢凍結(プログラムフリーザ群),4細胞凍結保存液による緩慢凍結(保存液群)を行い,1は-196°Cの液体窒素内,2は-7°C、-20°C、-80°C,3,4は-80°Cのディープフリーザで保存した.凍結保存歯はそれぞれ1,3,6,12か月間凍結保存し,その後骨髄間葉系細胞の培養上清を用いて移植予定だが,実験計画においてまだ凍結保存期間にあり,解凍は行っていない.ラットの歯の凍結保存を行ったが,抜歯を同じように行えるように手技の獲得に時間がかかった.また骨髄幹細胞の培養に当たり,播種する適切な細胞濃度などの条件設定に時間がかかっている.そのため各成長因子の濃度は安定した結果が得られていない.ラット大腿骨の骨髄から骨髄液の採取する手法を確立した.また,分離した骨髄液を様々な培養条件で培養し,未分化間葉系細胞の培養の手技を確立した.また,現在未分化間葉系細胞と抜去歯を同時に移植するための担体を決定するための予備実験を行っており,おおむね良好な結果が得られている.ラット大腿骨の骨髄から骨髄液の採取する手法を確立できたため.凍結保存した歯の解凍とその組織学的検索,またその歯を骨髄幹細胞の培養上清を併用しての移植を行う.同時に,凍結保存歯の歯根膜細胞の培養に骨髄幹細胞の培養情勢を併用する実験も進めていく.ラットの抜歯手技はすでに確立しており,今後抜去歯と骨髄未分化間葉系幹細胞の培養上清を同時に,最適な担体を用いて移植を行う.また,培養上清の成分分析を行い含有している成長因子の分析などを進める.実験を行うにあたり,実験がやや遅れていたため,実験に使用する予定の機材や薬品の購入を昨年度行わなかった.本年度購入予定である.前年度は予備実験を主に行ったため実験動物の購入が少なかった.今後の実験の進行具合により,実験動物,試薬の購入を予定している.
エネルギー保存を規範とする2脚走歩行制御理論に関する研究

本研究の目的は,2脚ロボットに対して,エネルギー保存を規範とした高効率かつロバスト安定な走行・歩行制御則を見いだし,実験によって理論の有効性を示すことにある.本年度の主要な成果は3つある.1つは新たに2脚走歩行ロボットを開発したこと.2つ目はロバストな新しい動歩行制御理論を開発したこと,3つ目は歩行と走行を繋げる遷移則を見出したことである.1.新たに開発した2脚ロボットについて:これは本研究の主題である走行と歩行の理論の有効性を実験で検証するための検証用ロボットである.ロボットの開発は限られた予算の中,技官の手を借りて全て手作業で行った.完成後ただちに跳躍実験を行い高い機動性を確認した.2.歩行制御について:エネルギー保存系つまりハミルトン系の可逆対称性に着目し,いかなる状況でも転倒しない画期的な歩行制御則を発明した.この制御則をロボットに適用した結果,予想通りの高い性能を確認した.本制御則の優れた点は,従来のヒューマノイドロボットに広く使われているZMP規範の目標軌道作成という作業が不要である点である.つまり,目標スピードを指定するだけであとはロボットみずから転倒を回避しつつ目標スピードに収束する.これを「対称歩行制御」と命名し,特許出願した.3.最後に歩容遷移について:既に昨年度本研究によて開発された対称性に基づく走行制御則を上述の対称歩行制御と組み合わせる遷移則を見出し,目標スピードを指定するだけで,静止から歩行,歩行から走行までの一連の動きを単一の制御則で実現した.ただし,現段階では,シミュレーションのみで未発表である.本年度で本課題は終了となるが,今後は走歩行制御理論を等身大の高機動ヒューマノイドロボットに適用する予定である.本研究の目的は,2脚ロボットに対して,エネルギー保存を規範とした高効率かつロバスト安定な走行・歩行制御則を見いだし,実験によって理論の有効性を示すことにある.我々は既に,バネを有する平面1脚ロボットに対して,ロボットを等エネルギー面に安定化した後に,消費エネルギー最小となる軌道へ適応的に収束させるという新しい手法を見いだしている.本年度の主要な成果は本制御則を2脚ロボットの走行制御に拡張したことである.この手法の特徴は,制御量の中でエネルギーを陽に扱い,それを最小化するように制御するので,理論上は移動速度に関わらず消費パワーが零になり,実験においてもロボットに搭載したバッテリーの持続時間が増加することが期待できるという点である.実際,2脚ロボットに拡張した結果,エネルギー効率の良い走行が達成できることをシミュレーションで確認した.また,制御則の有効性を実際に確認するために,直動関節型2脚ロボットの試作機を新たに開発した.電気式の脚ロボットとしては,これまでにない高い跳躍性能を有していることを実験で確認している.現在2脚走行の実験準備を進めているところである.さらに,次の段階として平面4脚ロボットモデルである前後2脚走行ロボットの制御問題が浮上してきたので,その受動走行について研究を行った.受動走行とは消費パワーがゼロとなる最高効率の走行である.新たに開発した数値計算アルゴリズムにより,興味深い典型的な受動走行軌道が発見されたため,現在安定化制御則を導出しているところである.本研究の目的は,2脚ロボットに対して,エネルギー保存を規範とした高効率かつロバスト安定な走行・歩行制御則を見いだし,実験によって理論の有効性を示すことにある.本年度の主要な成果は3つある.1つは新たに2脚走歩行ロボットを開発したこと.2つ目はロバストな新しい動歩行制御理論を開発したこと,3つ目は歩行と走行を繋げる遷移則を見出したことである.1.新たに開発した2脚ロボットについて:これは本研究の主題である走行と歩行の理論の有効性を実験で検証するための検証用ロボットである.ロボットの開発は限られた予算の中,技官の手を借りて全て手作業で行った.完成後ただちに跳躍実験を行い高い機動性を確認した.2.歩行制御について:エネルギー保存系つまりハミルトン系の可逆対称性に着目し,いかなる状況でも転倒しない画期的な歩行制御則を発明した.この制御則をロボットに適用した結果,予想通りの高い性能を確認した.本制御則の優れた点は,従来のヒューマノイドロボットに広く使われているZMP規範の目標軌道作成という作業が不要である点である.つまり,目標スピードを指定するだけであとはロボットみずから転倒を回避しつつ目標スピードに収束する.これを「対称歩行制御」と命名し,特許出願した.3.最後に歩容遷移について:既に昨年度本研究によて開発された対称性に基づく走行制御則を上述の対称歩行制御と組み合わせる遷移則を見出し,目標スピードを指定するだけで,静止から歩行,歩行から走行までの一連の動きを単一の制御則で実現した.ただし,現段階では,シミュレーションのみで未発表である.本年度で本課題は終了となるが,今後は走歩行制御理論を等身大の高機動ヒューマノイドロボットに適用する予定である.
韓日両国民の食嗜好の相違に関する研究

研究代表者らは1987年から過去4回に渡り、科学研究費補助金(国際学術研究-大学間協力研切)の交付を受け、韓国食文化がわが国の食文化にどのような影響を及ぼしたかについて研究(「韓国食文化の日本への影響に関する研究」)を続け、その成果を日本と韓国の学会誌および韓国での学会で発表してきた。今回は両国の塩辛、調味料などの呈味成分の比較、両国民をパネラーとした官能検査の結果から日韓両国民の食嗜好の差異を検討した。また、日本の神饌と韓国古代食、韓国と日本の餅の関係について調査研究を行った。主な結果は次のようである。1.塩辛の呈味成分と食嗜好韓国の塩辛は全羅北道で採集した。(1)両国で日常的に食される塩辛の遊離アミノ酸は日本の塩辛1.5%、韓国の塩辛3.1%であった。また、遊離アミノ酸に占めるグルタミン酸の割合は日本塩辛50%、韓国塩辛29%であった。さらに、日本の塩辛の主体的アミノ酸はグルタミン酸、韓国の塩辛はグルタミン酸、ロイシン、アラニンであった。(2)両国で日常的に食される塩辛のオリゴペプチドは日本塩辛約0.2%、韓国塩辛約1%であった。また、何れの塩辛のオリゴペプチドも構成アミノ酸の主体はグルタミン酸、ロイシン、アラニンであった。グルタミン酸の多いことはこれらのペプチドの一部が旨味のあるグルタミン酸オリゴペプチドであることを示唆している。以上の結果から日本人はグルタミン酸の旨味を特に好むが韓国人はグルタミン酸の旨味の他にペプチドの味も好むと考えた。2.醤油、味噌の呈味成分と食嗜好韓国の醤油と味噌は江原道、京畿道、全羅北道、全羅南道などで採取した。(1)日本の醤油は遊離アミノ酸が韓国の醤油の約4倍であった。また、何れもグルタミン酸が多かった。日本の醤油のオリゴペプチドは韓国の醤油の約1/3倍であった。(2)日本の味噌は遊離アミノ酸が韓国の味噌よりやや少なかった。主体的アミノ酸は日本の味噌がグルタミン酸、アスパラギン酸、プロリン、韓国の味噌はグルタミン酸、ロイシンであった。日本味噌のオリゴペプチドは韓国味噌の約70%であった。以上の呈味成分の差異は塩辛の場合とほぼ同様であった。したがって、醤油と味噌の分析結果からも、日本人はグルタミン酸の旨味を特に好むが韓国人はグルタミン酸の旨味の他にペプチドの味も好むと考えられる。3.官能検査による食嗜好の比較2050才代の両国人男女をパネラーとして順位法で、塩辛エキス、鰹節エキス、昆布エキス、グルタミン酸ナトリウムなどについて官能検査を行った。また、塩辛エキスなどを混合した味噌汁についても同様な検査を行った。その結果、日本人はグルタミン酸ナトリウム、鰹節エキスの順で嗜好度が高かったが、韓国人は塩辛エキス、グルタミン酸ナトリウムの順で嗜好度が高かった。これらの嗜好順位に年齢差はほとんどなかった。以上の結果、グルタミン酸ナトリウムは両国人に好まれる旨味であることが明らかになった。しかし、韓国人はグルタミン酸の旨味の他に塩辛の成分、特にペプチドの味も強く嗜好すると考えられる。本結果は上述した呈味成分の比較研究(1、2)で得られた予測を裏付ける結果である。4.両国の餅の比較餅は両国共通の供物であるが、米粉を蒸して作る韓国の餅は日本に伝承した後、菓子に変容したと考えられる。2.醤油、味噌の呈味成分と食嗜好

韓国の醤油と味噌は江原道、京畿道、全羅北道、全羅南道などで採取した。(1)日本の醤油は遊離アミノ酸が韓国の醤油の約4倍であった。また、何れもグルタミン酸が多かった。日本の醤油のオリゴペプチドは韓国の醤油の約1/3倍であった。(2)日本の味噌は遊離アミノ酸が韓国の味噌よりやや少なかった。主体的アミノ酸は日本の味噌がグルタミン酸、アスパラギン酸、プロリン、韓国の味噌はグルタミン酸、ロイシンであった。日本味噌のオリゴペプチドは韓国味噌の約70%であった。以上の呈味成分の差異は塩辛の場合とほぼ同様であった。したがって、醤油と味噌の分析結果からも、日本人はグルタミン酸の旨味を特に好むが韓国人はグルタミン酸の旨味の他にペプチドの味も好むと考えられる。3.官能検査による食嗜好の比較2050才代の両国人男女をパネラーとして順位法で、塩辛エキス、鰹節エキス、昆布エキス、グルタミン酸ナトリウムなどについて官能検査を行った。また、塩辛エキスなどを混合した味噌汁についても同様な検査を行った。その結果、日本人はグルタミン酸ナトリウム、鰹節エキスの順で嗜好度が高かったが、韓国人は塩辛エキス、グルタミン酸ナトリウムの順で嗜好度が高かった。これらの嗜好順位に年齢差はほとんどなかった。以上の結果、グルタミン酸ナトリウムは両国人に好まれる旨味であることが明らかになった。しかし、韓国人はグルタミン酸の旨味の他に塩辛の成分、特にペプチドの味も強く嗜好すると考えられる。本結果は上述した呈味成分の比較研究(1、2)で得られた予測を裏付ける結果である。4.両国の餅の比較餅は両国共通の供物であるが、米粉を蒸して作る韓国の餅は日本に伝承した後、菓子に変容したと考えられる。
凝縮プラズマ系における結晶成長微細機構の解明

前年度にて遂行された小研究項目に引き続き、さらに得られた成果を発展させ、以下に示す新たな研究成果を得た。なお、本研究で開発、使用された「超長作動距離多焦点観察システム」は、各焦点毎の画像を多数枚コンピューターに取り込み開発された計算機ソフトウェアーによって画像処理され、最終的に「三次元画像を構築」することが出来た。本装置によって、凹凸に富んだ結晶成長時のin-situ、in-vibo光学的観察が可能となる事が示された。このことが本研究課題の内部的に最も大きな成果である。(特許申請が検討されている。)外部的には、本装置を凝縮プラズマ系の物質合成や物質変換時に分光装置等と組み合わせることにより、チタンの窒化過程が研究された。即ち、窒化反応に伴う成長過程では、Nラディカル種よりもNHラディカル種が支配的である事を、結晶成長時の三次元構築画像の観察と分光学的な解析から示した。さらに、プラズマ炎中の分光学的な温度分布をも求めることが出来た。これらの実験的な結果から、チタンの窒化機構についての水素の役割を確実なものとして見いだしたので、SIMS12の国際会議で一連の結果が発表された。本研究において確立された結晶成長微細機構のin-situ,in-vibo解明に関する実験的手法の構築は、甚だ応用範囲が広く、電気化学的な物質の析出、同溶出、生物学的なin-vibo観察、超高温や反応性ガス中等の極端・末端条件下のin-situ観察等に新しい局面を拓き、現在までの静的な実権からは得られぬ新しい情報を提供することが出来る。現在纏めつつある純銀樹枝状晶の成長解析、代表的なプラズマ反応生成であるダイヤモンドの析出過程にとって強力な手段となった。未だ未完成ながら、本補助金によって略そのめどを付けることが出来たので、本年度から、宇宙用の新しい研究機器として、用いることを念頭に報告書の作成に全力を注いでいる。申請の装置を搬入、設置し、現有のDCアークプラズマ材料製造装置に連結し、併用稼働のための調整を行った。主要設備(超長作動距離顕微鏡観察システム、グラフィカル3Dイメージイメージアナライザー付属、(株)京都光学製、@@k$$5,460)は最大限300mmの作動距離を持つ顕微鏡と望遠鏡の特徴を併せ持つように、開発されたものでその分離能は最大作動距離で2μmである。実際には、1.5μm以下の高性能な物となった。さらに、焦点距離または作動距離を微小に変化させたときの画像をを順次CCDカメラで取り込み、コンピューターで画像処理させることによって深さ方向の形態情報を数値化するとともに、焦点深度の非常に大きい(設計上は焦点距離または作動距離に等しい)光学像をVTR上に得るもので、結晶成長における微細構造をin-situに観察するためには、極めて強力な機器である。1.結晶成長微細機構のin-situ観察察とラディカルイオン空間分布・プラズマ温度の分光学的測定(冨井、山本、高田担当)凝縮プラズマ系及び高密度気体プラズマ中の機能質の生成過程、中でも核生成直後の結晶成長微細機構のin-situ観察を主要設備によって行いつつ、プラズマ炎の分光強度の測定(現有設備による。)から、結晶の微細成長機構に関わる化学的活性なラディカル種ないしはイオン種の検出同定を試みた。

TiNの生成を例にすると、まずプラズマ炎中では、N、N2、NH、NH2、等が分光観測で得られる筈であるが、NHの分光波長は極端に短く、長波長側でも強度は認められなかったが、TiNの生成に関し、Nラディカルよりも、NHラディカルが深い相関を有することが実験的に示された。2.プラズマ中のラディカルイオン二次元分布と結晶成長微細機構および機能性の評価(山本、高た、冨井担当)結晶成長微細機構の理解を深めるためには、空間での三次元的な成長方向性を考慮して評価されなければならい。プラズマ炎中の化学的な活性ラディカル種ないしはイオン種の検出はこのことに対応する。ここでは第一歩として、ラディカルイオンの二次元分布と結晶成長微細機構の対応を求め、支配因子の中のラディカル種ないしはイオン種の抽出を試みている。時間的に、注目すべき成果は今のところ得られていない。生成された物質の機能性の評価は、実用化の段階では重要なものである。特に、高度な機能創製の期待される非平衡反応によって合成される時、結晶成長の微細結晶構造に依存する敏感な機能性が評価される。すなわち、申請者らの属する機関に既存の大型機器(300kVTEM、高分解能分析SEM,XRD,IMA,ICP,XPS等)が活用され、原子サイズからメゾスコピックなスケールでの組成、組織、構造の把握を行いつつある。前年度にて遂行された小研究項目に引き続き、さらに得られた成果を発展させ、以下に示す新たな研究成果を得た。なお、本研究で開発、使用された「超長作動距離多焦点観察システム」は、各焦点毎の画像を多数枚コンピューターに取り込み開発された計算機ソフトウェアーによって画像処理され、最終的に「三次元画像を構築」することが出来た。本装置によって、凹凸に富んだ結晶成長時のin-situ、in-vibo光学的観察が可能となる事が示された。このことが本研究課題の内部的に最も大きな成果である。(特許申請が検討されている。)外部的には、本装置を凝縮プラズマ系の物質合成や物質変換時に分光装置等と組み合わせることにより、チタンの窒化過程が研究された。即ち、窒化反応に伴う成長過程では、Nラディカル種よりもNHラディカル種が支配的である事を、結晶成長時の三次元構築画像の観察と分光学的な解析から示した。さらに、プラズマ炎中の分光学的な温度分布をも求めることが出来た。これらの実験的な結果から、チタンの窒化機構についての水素の役割を確実なものとして見いだしたので、SIMS12の国際会議で一連の結果が発表された。本研究において確立された結晶成長微細機構のin-situ,in-vibo解明に関する実験的手法の構築は、甚だ応用範囲が広く、電気化学的な物質の析出、同溶出、生物学的なin-vibo観察、超高温や反応性ガス中等の極端・末端条件下のin-situ観察等に新しい局面を拓き、現在までの静的な実権からは得られぬ新しい情報を提供することが出来る。現在纏めつつある純銀樹枝状晶の成長解析、代表的なプラズマ反応生成であるダイヤモンドの析出過程にとって強力な手段となった。未だ未完成ながら、本補助金によって略そのめどを付けることが出来たので、本年度から、宇宙用の新しい研究機器として、用いることを念頭に報告書の作成に全力を注いでいる。
メソポーラス光触媒による内分泌攪乱物質の吸着と分解

近年、内分泌撹乱物質が、広く環境中に存在することが判明し、生態系のみならず、人類の将来をも脅かすものとして認識され始めた。これらは、低濃度でも悪影響を与えるためその対策が急がれている。水中に存在する内分泌撹乱物質への対策として、光触媒を用いた分解が挙げられ、光触媒としては酸化チタンが最も活性が高い。我々は、この内分泌撹乱物質を効率よく光分解除去するシステムの開発を目的として、内分泌撹乱物質の一つであるフタル酸ジブチル(DBP)についてシリカ担持チタニア触媒を用い吸着・光分解を行い、吸着・光分解に対する詳細な検討を行ってきた。触媒の反応速度は濃度が低くなると低下するが、環境水中に存在する内分泌撹乱物質は極低濃度であるので、効率的な除去には、濃縮して分解することが有効である。そこで我々は、代表的な内分泌撹乱物質分子がメソ細孔とほぼ同じ様な分子サイズを有することに着目し,メソポーラス光触媒の吸着濃縮および光分解にかかわる構造因子を解明し、効率的な分解のための光触媒の設計を目的とした。本研究では、規則的に配列したメソ孔と非常に高い表面積を有するメソポーラスシリカ(FSM-16)を担体に用い、その効果を検討した。まず始めに、メソポーラスシリカ担持チタニア触媒の調製法を検討しメソポーラス構造を保ったまま酸化チタンの微粒子を担持させることに成功した。この触媒の吸着・光触媒的分解を検討したところ、通常のシリカ担体光触媒よりも高活性を示すことが見いだされた。また、吸着によりあらかじめチタニア近傍にDBPを濃縮しておくことで、全体の光触媒分解速度が向上する事が確認された。
薬物-受容体の形状認識に焦点を当てた新規立体的疎水性構造単位の開発と応用

薬物と受容体との疎水性相互作用による形状認識の観点から、適度な分子サイズをもった球状の疎水性構造単位は医薬分子の設計に極めて有望な素材である。本研究ではステロイド受容体等の核内受容体と形状的に一致する球状疎水生構造をリガンドの分子設計に応用することにより、新しいアゴニスト/アンタゴニスト活性の制御系を見出し、新規骨格を有するエストロゲン拮抗薬、アンドロゲン拮抗薬等の抗がん作用、骨を標的とする選択的エストロゲン受容体制御薬を目標としている。上記のコンセプトによる分子設計、合成、活性評価を行い、次の成果を得た。1)エストロゲン受容体リガンドの中核となる疎水性構造を球状ホウ素クラスター,球状炭化水素からさらに単純なシクロヘキサン環に変換した化合物群の設計、合成を検討し、中心疎水性構造の相違によるアンタゴニスト/アゴニストのバランスの制御が可能であることを示した。2)アンドロゲン受容体の構造と生体内リガンドであるテストステロンの構造から、ステロイド骨格を球状疎水性構造、カルボランに置換した候補化合物数十種の設計、合成を行い、AR転写活性化試験で活性を評価し、新規非ステロイド系アンドロゲン拮抗物質を得ることに成功した。3)カルボラン骨格と受容体疎水性構造との疎水性相互作用の解析及びカルボランC-Hの水素結合性の物理化学的評価を行い、溶液環境により結合の回転が生じる現象を見出し、NMRにより観測した。4)カルボラン骨格への置換基導入反応、困難な球状炭化水素骨格の構築に対する、より簡便な合成法の開発を行い、位置選択的ヨードか反応、C,C'-ジヒドロキシカルボラン類の合成反応を開発した。これらの結果は、核内受容体制御化合物の設計への球状疎水性構造の適性を実証するとともに、従来の医薬と異なる新規骨格を有し体内動態が異なる新しい医薬候補化合物を創製することに繋がるものである。今後の医薬開発において、薬物と受容体との疎水性相互作用による形状認識の観点から考えると、適度な分子サイズをもった球状の疎水性構造単位は医薬分子の設計に極めて有望な素材である。本研究では球状疎水性構造(カルボラン、アダマンタン、2,2,2-ビシクロオクタン)の有用性をレチノイド、エストロゲン、アンドロゲンなどの核内受容体制御リガンドの設計に応用することにより実験的に検証し、医薬品の分子設計に応用できる段階に高めることを目的にしている。16年度はカルボランを球状疎水性構造として応用したレチノイド、アンドロゲン受容体制御分子の設計合成を行い、次の成果を得た。1)新規カルボラン含有レチノイド受容体RARアゴニストBR403の構造に基づいて、レチノイドX受容体RXR拮抗物質20数種類の化合物の設計、合成を行い、細胞分化誘導作用とRXR転写活性化試験で活性を評価し、強力なレチノイドX受容体RXR拮抗物質を得ることに成功した。これらの結果は、核内受容体制御化合物の設計に、球状疎水性構造が適していることを実証するとともに、従来の医薬とは異なる新規骨格を有し、体内動態が異なる新しい医薬候補化合物を創製することにつながるものである。

薬物と受容体との疎水性相互作用による形状認識の観点から、適度な分子サイズをもった球状の疎水性構造単位は医薬分子の設計に極めて有望な素材である。本研究では球状疎水性構造(カルボラン、アダマンタン、2,2,2-ビシクロオクタン)の有用性を核内受容体制御リガンドの設計に応用することにより実験的に検証し、医薬品の分子設計に応用できる段階に高めるとともに、エストロゲン拮抗薬、アンドロゲン拮抗薬等の抗がん作用、骨を標的とする選択的エストロゲン受容体制御薬を目標として、癌、加齢性の難治性疾患の治療に有効な核内受容体リガンドを中心とする系統的な分子設計・合成および活性評価を行うことにより、新規骨格の医薬候補化合物を創製することを目的としている。17年度はカルボラン骨格及び球状炭化水素骨格を疎水性構造として応用したレチノイド、アンドロゲン受容体制御分子の設計、合成法の開発、活性評価を行い、次の成果を得た。1)エストロゲン受容体リガンドの中核となる疎水性構造を球状ホウ素クラスター,球状炭化水素:アダマンタン、ビシクロ-2,2,2-オクタンを有するビスフェノール類の設計、合成により検討し、カルボラン類縁体BE360がパーシャルアゴニスト、ビシクロ-2,2,2-オクタン類縁体BE1060が強力なアゴニストであることを見出した。これらは、中心疎水性構造の相違によるアンタゴニスト/アゴニストのバランスの制御が可能であることを示している。2)前年度のアンドロゲン受容体アンタゴニスト創製の結果に基づき、カルボランを疎水性構造とし、電子吸引性基の置換した芳香環を有する、より強力なアンタゴニストの設計、合成、AR転写活性化試験による活性評価を行い、強力な新規非ステロイド系アンドロゲン拮抗物質を得ることに成功した。3)上記の合成を達成するための合成法開発を行い、ハロゲン化カルボラン、ナフタレン置換カルボランの新輝合成法を確立した。これらの結果は、核内受容体制御化合物の設計への球状疎水性構造の適性を実証するとともに、従来の医薬と異なる新規骨格を有し体内動態が異なる新しい医薬候補化合物を創製することに繋がるものである。本研究ではステロイド受容体等の核内受容体と形状的に一致する球状疎水性構造をリガンドの分子設計に応用することにより、新しいアゴニスト/アンタゴニ1スト活性の制御系を見出し、新規骨格を有するエストロゲン拮抗薬、アンドロゲン拮抗薬等の抗がん作用、骨を標的とする選択的エストロゲン受容体制御薬を目標としている。18年度は上記のコンセプトによる分子設計、合成、活性評価を行い、次の成果を得た。1)エストロゲン受容体リガンドの中核となる疎水性構造を球状ホウ素クラスター,球状炭化水素からさらに単純なシクロヘキサン環に変換した化合物群の設計、合成を検討し、シクロヘキサン-1,3-ビスフェノール誘導体に塩基性側鎖を導入することにより、強力なアゴニスト活性が得られることを見出した。2)前年度のアンドロゲン受容体ARアンタゴニスト、エストロゲン受容体ERアゴニスト創製の結果に基づき、電子吸引性基の置換した芳香環とフェノール環をともに有する有するm-カルボラン誘導体がER-ARデュアルリガンド(ARアンタゴニスト-ERアゴニスト)であることを見出した。