hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化によるLDL粒子の硬さの分布の変化と加齢の関係

低比重リポタンパク質(LDL)は、酸化を受けることにより動脈硬化や血栓形成を促進する。これまでにLDLの硬さは酸化により柔らかくなることを報告しているがメカニズムについてはわかっていない。そこで本研究では、LDLをプロテアーゼで処理することによりApoB-100を切断した場合およびフォスフォリパーゼA2 (PLA2)で脂質を切断したときにLDLの硬さの影響を調べることで、そのメカニズムの解明を試みた。その結果、プロテアーゼでは硬さの変化はなく、PLA2で硬さが柔らかくることがわかった。硬さの変化は脂質の構造の変化によることが分かった。また、加齢により硬さのが硬くなる傾向があることが分かった.低比重リポタンパク質(LDL)が酸化により硬さが柔らかくなることを既に報告している。しかし、柔らかくなるメカニズムについては判明していない。硬さが柔らかくなる一つの可能性としてLDLの構成要素の一つであるリポタンパク質の切断と断片化が考えられた。そこで、LDLをV8プロテアーゼおよびキモトリプシンで処理してリポタンパク質を切断した場合、硬さに影響があるかどうかについて検討した。まず、酵素処理したLDLのアポタンパク質の切断状態を電気泳動により確認したところ、アポタンパク質由来のバンドが消失して、断片化したバンドが観察されたことよりアポタンパク質は切断されていることが確認できた。一方、酵素処理前後でAFMにより硬さを測定したが、酵素処理をせずに同温度で同時間,加温したLDLの硬さと比較すると、酸化した場合のように硬さが低下することはなく、むしろ、硬くなる傾向が観察された。また、酵素処理したLDLを硫酸銅で更に金属酸化するとLDLの硬さは柔らかくなったが、酵素処理をしないLDLを酸化した場合ほど柔らかくならなかった。このことより、酸化によりLDLが柔らかくなるメカニズムは、アポリポタンパク質の切断の影響ではないことが示唆された。また、示差熱型カロリメーターにより酵素処理の前後でLDLの脂質の相転移温度を測定した。その結果、酵素処理により相転移温度は0.5°Cから1°C程度低下することが判明した。酵素処理によりアポ蛋白質が分断化され脂質の流動性が変化したことが判明した。脂質の相転移の温度の変化と硬さの関係に相関がある可能性を示す結果が得られているが、再現性を含め詳細の検討を次年度以降に実施予定である。本年度はLDLの硬さが酸化により変化する原因を解明すること、および、高速化した測定機器の測定条件の最適化が本年度の目標であった。高速化したAFMでは従来機より10倍以上の速さでフォースカーブの測定するため硬さへの影響が心配されたが、従来機とほぼ同様の傾向を示す結果が得られることが分かり、高速化したAFMでも測定できることが分かった。測定条件はほぼ確定した。酸化により硬さが変化する理由としては蛋白質の分断化が原因の一つと考えていたが、その影響はないことが判明した。脂質が酸化されることによる構造の不安定化が原因かどうかについては現在検討中であるため、この部分では少し遅れている。一方で脂質の流動性と硬さおよび酸化のしやすさの関係で新しい知見が得られそうな結果が得られている。これらのことより全体としてはおおむね順調とした。昨年度、LDLの表面に存在するリポ蛋白質を、V8プロテアーゼやαキモトリプシンで切断しても硬さの変化が観察されなかったことを報告した。そこで本年度は脂質を切断するフォスフォリパーゼA2(PLA2)で処理することによりLDLの硬さが変化するかについて、原子間力顕微鏡のフォースカーブ測定を用いて調べた。その結果、PLA2で処理することにより硬さが柔らかくなる傾向があることが判明した。脂質の構造が硬さと関係があり、酸化によりLDLの硬さが柔らかくなる原因として、過酸化脂質の生成と切断による脂質構造の変化などが関与している可能性が示唆された。次に脂質構造の乱れがLDLの脂質および内部の流動性を変化させていると考えた。そこで示差熱型カロリメトリー(DSC)を用いて、LDLを酸化、V8プロテアーゼ、PLA2で処理したときに流動性の変化を示すピークの温度と処理前のピーク温度の変化(28°C31°C)の差を測定した。その結果、酸化した場合の温度の変化は±0.5°Cの微増または微減、V8プロテアーゼで処理した場合の温度の変化は約0.5°Cの微減、PLA2処理した場合の温度の変化は約1°Cの程度の増加が観察された。酸化した場合、リポ蛋白質は酸化により切断されると同時に脂質も酸化することで構造の変化が起こることが予想された。リポ蛋白質の切断によるピークの低温側へのシフトと脂質構造の乱れによる高温側へのシフトが相殺され微増または微減になったと考えられる。酵素によりピークがシフトした理由およびLDLの硬さの変化とピークシフトの結果の相関については検討中であるが、脂質の構成の変化やリポ蛋白質と脂質コア部分との相互作用の変化などが関与していると考えている。40歳台の方の血清からLDLを分画して硬さを検討した結果、20歳台の方のLDLより硬くなる傾向が観察された。詳細については次年度検討予定である。当初の計画ではH28年度までにリポ蛋白質の硬さが酸化により変化する理由を明らかして、40歳台の健常者のLDLの硬さを評価して60歳台のLDLの硬さについても予備的な結果を得ることであった。

本年度の研究によりリポ蛋白質の硬さの変化は脂質を分解する酵素により脂質構造の変化により引き起こされることを示唆する結果が得られた。酸化によるLDLの硬さの変化も同様に脂質の構造変化による可能性があることが判明したが更なる研究が必要である。また、H28年度は、40歳台のLDLの硬さについての結果までしか得られていないため、やや遅れていると考えている。60歳台で採血に協力したいただけるボランティがいなかったことと、装置の不具合などが影響したことが原因の一つと考えている。低比重リポタンパク質(LDL)は、酸化を受けることにより動脈硬化や血栓形成を促進する。原子間力顕微鏡(AFM)でLDLの酸化や酵素処理による物性変化について検討を行っている。フォースカーブ測定により、LDLの硬さが酸化により柔らかくなることを報告しているがメカニズムについてはわかっていない。昨年度まで、LDLをプロテアーゼおよびフォスフォリパーゼA2 (PLA2)で処理したときにLDLの硬さの影響を調べており、PLA2で処理した場合、硬さが柔らかくなることを報告した。LDLには酸化した脂質を切断するLp-PLA2が含まれていた。LDLを酸化するとLp-PLA2が酸化脂質を切りだし、そのことが酸化によるLDLの硬さ変化に関与していると予想した。そこで、酸化するときに複数のLp-PLA2の阻害剤を添加したが、LDLの硬さの回復は観察されなかった。酸化やPLA2での処理後にLDL粒子の大きさを動的光散乱法で測定したが、未処理のLDLと比較して粒子径の有意差はなく、むしろ大きくなる傾向が観察された。また、酸化やPLA2処理により脂質分解物や脂肪酸がLDL粒子から遊離していることも判明した。これらの結果よりLDLの硬さの変化は脂質分解物や脂肪酸脂質が脱離して構造が変化したにも関わらず粒子径は変化していないことで密度が減少することによりLDLの硬さが柔らかくなっている可能性があることが判明した。加齢により硬さの分布に影響があるかどうかについて年齢別に3群に分けて検討した。22歳から37歳のLDLの硬さの分布を測定して、その中央値の平均を求めたところ1±0.03 MPaであった。同様に38歳から54歳および55歳から73歳のLDLの硬さの平均値はそれぞれ1.4±0.4 MPaと1.7±0.2 MPaとなった。加齢とともに硬さは増加する傾向が観察された。これまでにLDLの硬さは酸化により柔らかくなることを報告しているがメカニズムについてはわかっていない。そこで本研究では、LDLをプロテアーゼで処理することによりApoB-100を切断した場合およびフォスフォリパーゼA2 (PLA2)で脂質を切断したときにLDLの硬さの影響を調べることで、そのメカニズムの解明を試みた。その結果、プロテアーゼでは硬さの変化はなく、PLA2で硬さが柔らかくることがわかった。硬さの変化は脂質の構造の変化によることが分かった。また、加齢により硬さのが硬くなる傾向があることが分かった.脂質の流動性とLDLの硬さについて相関がある可能性が示唆する結果が得られている。
脂質高次構造内部に拘束されたタンパク質分子ダイナミクスとタンパク質溶液物性

脂質の形成する高次構造の一つに、キュービック相と呼ばれる、脂質膜がナノメートルサイズの入り組んだ空間を形成する構造がある。本研究では、このナノメートルサイズの空間に、同じようにナノメートルサイズのタンパク質を拘束した際に、タンパク質溶液の示す溶液挙動、および脂質構造が示す構造転移を詳細に調べ、これらに対する現象論的、および分子論的なメカニズムを、主に光学的手法を用いて明らかにすることを目指した。本研究での今年度の成果をまとめると以下のようになる。1.脂質構造がタンパク質溶液から受ける影響をX線小角散乱法を用いて調べ、タンパク質分子の並進、回転のエントロピーを最大化するように脂質構造が構造相転移を起こすことを見いだした。2.脂質高次構造中のタンパク質分子のダイナミクスを直接観察するために、顕微鏡による実像観察と同時に、動的光散乱法、蛍光相関分光法を行える新しい測定システムを開発した。本研究で開発した、顕微鏡観察下で動的測定(光散乱、蛍光相関)を行えるシステムは、試料中に不均一性がある場合,実際測定しているのがどのような領域なのか、実像を用いて確認できる大きな利点がある。本研究によって、今後解決していかなくてはならない問題点も明らかになった。まず、蛍光相関分光法は本質的に一分子(粒子)計測であり、現在の測定システムではタンパク質分子1分子の計測には感度が足りない。この問題の解決のためには、レーザー強度の増加、蛍光色素の選択等が考えられる。同様の問題が光散乱法にも当てはまる。本研究で開発したシステムの適用範囲は現在のところ合成コロイド粒子系(100nm)であるが、今後はこれをタンパク質系(10nm)に適用できるように改良していく必要がある。本研究の目的は,脂質の作る高次構造内部における水溶性タンパク質溶液の相挙動と,タンパク質分子ダイナミクスを明らかにすることである.これにより,脂質高次構造を利用した,高効率なタンパク質結晶化法を開発することができると期待される.本年度の目標は,動的光散乱(DLS)測定装置と,蛍光相関分光(FCS)測定装置を開発し,脂質-タンパク質混合系に適用することであった.このうち,DLS測定装置の開発は完了し,微少量(20μl以下)の試料を測定することが可能になった.この装置により,モデルタンパク質(グルコースイソメレース),およびその集合体の拡散係数,動的相互作用係数などを実際に得ることに成功した.これまでのところ,脂質-タンパク質混合系への適用には成功していない.これは,試料中に存在する気泡等の散乱による影響を排除することが困難であるためである.現在,試料調整法の改善によりこの問題を解決しようと試みているところである.FCS測定装置については,本年度中の完成はできなかった.新たに購入した光学顕微鏡を利用することにより,光学系については大きな問題がないものの,今年度は蛍光分子を励起するための波長を備えたレーザー光源を用意することができなかった.問題は光源だけであるので,来年度早々には開発を完了できると考えている.これらの装置開発の他に,今年度は放射光X線を用いた小角散乱法を脂質-タンパク質混合系へ適用し,タンパク質分子が拘束されている空間の対称性,格子定数などを測定することに成功した.これらの情報から,脂質高次構造がタンパク質分子から受けるストレスの大きさを見積もることに成功した.この結果は現在Phys.Rev.Eに投稿中である.脂質の形成する高次構造の一つに、キュービック相と呼ばれる、脂質膜がナノメートルサイズの入り組んだ空間を形成する構造がある。
雪下貯蔵野菜の香味向上メカニズムの解析

新潟県などの豪雪地域では、古来、雪中貯蔵や雪下貯蔵といった雪を利用した冬季の野菜貯蔵が行われている。これらの方法で貯蔵された野菜は長期間にわたり鮮度の維持が可能になるばかりか、一般に香味が向上すると評価されている。本研究では、豪雪地の雪下貯蔵条件を実験室レベルで再現すること、および雪下貯蔵中の野菜の香味変化および代謝的変動とそのメカニズムを解析することを目的としている。平成16年度においては前年度に引き続き秋収穫ニンジンを用いた実験の解析を実施した。春収穫ニンジンを用いた実験では、低温高湿貯蔵中の糖質の増加、遊離アミノ酸の増加が認められたが、一方、全般的な萎縮傾向、水分含量の減少も見られた。ニンジンの萎縮がニンジンを貯蔵容器中で直立させるために用いていた支持材から露出していた部分から始まっていたことに着目し、秋収穫ニンジンを用いた実験の際には、ニンジン全体を支持材で被覆して貯蔵した。その結果、4ヶ月間の貯蔵期間中、萎縮・水分含量の減少がほとんど無く、きわめて良好な保存状態を維持できた。貯蔵中、糖質含量・β-カロテン含量はほとんど変化無く、総遊離アミノ酸含量は貯蔵開始時の1.6倍に増加していた。また、ニンジンの収穫時期の違いによる可能性を考慮して、再度、春収穫ニンジンを用いて、支持材で完全に被覆した状態で貯蔵実験を行なったところ、秋収穫ニンジンの場合と同様な結果が得られ、収穫時期の違いは良好な貯蔵状態の維持に関係しないことが明らかになった。本研究により、雪下貯蔵環境同様のニンジンの貯蔵環境を、ニンジンの収穫時期に関わらず、実験室レベルで構築することが可能なことが明らかになった。新潟県をはじめとする北陸の豪雪地域では、古くから雪を利用した冬季の野菜貯蔵が行われている。これらは雪中貯蔵や雪下貯蔵といわれるもので、これらの方法で貯蔵された野菜は温度1°C前後、湿度90%以上という低温・高温の条件下で維持されるため、長期間にわたり鮮度の維持が可能になるばかりか、風味が向上するという指摘がされている。本研究では、豪雪地の圃場での野菜の雪下保蔵条件の実験室レベルでの近似的な再現を試みること、また、雪下貯蔵中の野菜の香味変化および香味成分の代謝的変動とそのメカニズムを解析することを目的としている。そこで、平成14年度においては、恒温恒湿庫を利用し、実際の圃場で雪下貯蔵野菜を保持する土壌に相当するような種々の資材の組み合わせで雪下貯蔵状態に近似した貯蔵環境を実験室レベルで構成することを試み、経時的にその環境の温度・湿度変化を計測した。その結果、加湿条件下で温度1.11.3°C、湿度8790%の環境を長期間にわたって維持できることが明らかになった。この結果に基づいて、ニンジンを上記の低温・高湿条件下で3ヶ月以上保存し、糖質、アミノ酸、有機酸類、カロテノイド色素、グリセロール等の香味成分の変化を経時的に解析する実験を現在継続実施中である。さらに、ニンジン以外の野菜の低温・高湿貯蔵下での香味成分変化を調べる目的で、種々の野菜の香味成分定量のための試料調製法および、分析法について予備的な検討を行っている。本研究では、豪雪地の雪下貯蔵条件の実験室レベルでの近似的な再現を試み、雪下貯蔵中の野菜の香味変化および代謝的変動とそのメカニズムを解析することを目的としている。平成15年度においては、実際の雪下貯蔵条件に近いと考えられる、低温恒湿庫での01°C、湿度約90%の環境下で、4ヶ月間にわたる貯蔵実験を春取り・秋取りニンジンのそれぞれについて実施した。貯蔵期間中、経時的にニンジンを採取し、糖質、遊離アミノ酸、β-カロチン、グリセロールといった呈味成分および水分の量的変化を解析した。春取りニンジンを用いた結果では、グリセロール以外のいずれの成分も貯蔵2ヶ月から変化が見られた。4ヶ月目では、糖質でショ糖が約10%減少し、ブドウ糖・果糖がそれぞれ2倍に増加した。その結果、三糖の総量は約40%増加した。遊離アミノ酸では、Alaが最も含量が多く、Asp, Glu, Ser, Thrがそれに次ぎ、それ以外のアミノ酸は少なかったが、4ヶ月間の貯蔵で、Glu以外のアミノ酸は1.52.5倍に増加した。Gluは2ヶ月日までで2倍以上に増加した後、3ヶ月日で著しく減少し、4ヶ月日にまた増加する、という特異な変動パターンを呈した。β-カロチンは4ヶ月目までに2倍弱増加した。また、水分は2ヶ月目より減少したが、4ヶ月間の減少量は5%程度であった。以上の結果は、雪下貯蔵ニンジンで見られた貯蔵中の成分変化と類似しており、本実験で用いた貯蔵システムが貯蔵ニンジンに対して、雪下貯蔵と同様な効果を与えていることが強く示唆された。秋取りニンジンを用いた実験は貯蔵期間が終了したところで、現在、解析を進めている。

本研究では、豪雪地の雪下貯蔵条件を実験室レベルで再現すること、および雪下貯蔵中の野菜の香味変化および代謝的変動とそのメカニズムを解析することを目的としている。平成16年度においては前年度に引き続き秋収穫ニンジンを用いた実験の解析を実施した。春収穫ニンジンを用いた実験では、低温高湿貯蔵中の糖質の増加、遊離アミノ酸の増加が認められたが、一方、全般的な萎縮傾向、水分含量の減少も見られた。ニンジンの萎縮がニンジンを貯蔵容器中で直立させるために用いていた支持材から露出していた部分から始まっていたことに着目し、秋収穫ニンジンを用いた実験の際には、ニンジン全体を支持材で被覆して貯蔵した。その結果、4ヶ月間の貯蔵期間中、萎縮・水分含量の減少がほとんど無く、きわめて良好な保存状態を維持できた。貯蔵中、糖質含量・β-カロテン含量はほとんど変化無く、総遊離アミノ酸含量は貯蔵開始時の1.6倍に増加していた。また、ニンジンの収穫時期の違いによる可能性を考慮して、再度、春収穫ニンジンを用いて、支持材で完全に被覆した状態で貯蔵実験を行なったところ、秋収穫ニンジンの場合と同様な結果が得られ、収穫時期の違いは良好な貯蔵状態の維持に関係しないことが明らかになった。本研究により、雪下貯蔵環境同様のニンジンの貯蔵環境を、ニンジンの収穫時期に関わらず、実験室レベルで構築することが可能なことが明らかになった。
格子欠陥制御によるセラミックスの新特性付加の研究

エネルギー関連材料として厳しい環境に耐える高強度・高熱伝導性の機能を有するセラミックス新素材の開発が強く求められている。本研究においては,これらの材料を用いて原子炉中性子照射法と真空処理法により出発物質になかった新しい機能を付加し,また,本来の優れた特性を更に増強していくことに目標をおいてきた。以上を念頭に進めてきた結果を以下に報告する。1.本研究において用いた試料は窒化物であるAlNとBN,そして炭化物であるSiCである。これらの試料中に中性子照射で格子欠陥を導入し,その欠陥のタイプをESR測定法により同定することができた。これはNないしC空孔に電子が捕獲されたタイプの基本的欠陥である。BNはAlNに比べて^<10>B(n,α)^7Li反応による欠陥生成が著しく,熱中性子5×10^<17>/cm^2の照射量に対して5.5×10^<20>/cm^3もの欠陥が発生することがわかった。2.試料に対する中性子照射量を変化させながらビッカース硬度を調べた。この結果, ^<10>B核反応による欠陥生成効果のあるBNの硬度増強が特に明瞭に現れてくることが分かった。BNはダイヤモンドに次ぐ硬度を有するが,照射条件によりこの硬度を1.62.0倍に増強できることを明らかにした。3.AlNについては真空中においてN原子を蒸発させN空孔を高濃度に生成させると,N複合空孔へとなり,更にAlの金属表面層の形成が確認された。これは,表面に対して内部よりセラミックスから金属へと傾斜的に特性が組成に応じて変化している結果と考えられる。以上,このような手法によりセラミックスの表面及び内部の格子欠陥を制御することにより,この特性を大きく改善していくことが可能であることを実証した。本研究についての点欠陥の同定と熱運動については既に出版又は印刷中である。1.本年度は初年度であるため本研究用の試料の準備を行なった。試料は窒化物であるAINで最近開発された比較的良好な熱伝導度をもつセラミックスである。この多結晶体についての光学的特性について,可視域と近赤外部について測定を行なった。この結果400nm以上の波長で透光性があり,格子欠陥による吸収が生成したとき、その吸収測定が可能であることが確認された。2.この試料の格子欠陥生成前後の機械的性質評価のためにビッカ-ス硬度計の設置を行ない、その硬度を予備的に測定した。3.試料の一部は原子炉照射され,この中に発生する格子欠陥の一つのタイプであるF中心(窒素空孔)の同定が光吸収とESR測定法によりなされた。4.上記の照射法とは別に,格子欠陥を生成させる目的で,真空蒸着装置を用いて,AINの真空中での熱処理を行ない,Nの蒸発を確認した。今後はNの蒸発の温度について測定するため熱電対を試料部に挿入する予定である。また,N蒸発によるN空孔の増加によりN空孔の複合化が進み更にAl金属の折出が考えられるため,これらの過程について詳しく観察するため,偏光顕微鏡による予備的なチェックを行なった。5.本年度についてはAINを中心に格子欠陥の生成実験を中心に測定を行なったが,酸化物試料のTiO_2についても熱処理法で格子欠陥(酸素空孔)を予備的に生成させており今後は数種の試料を用いて,照射法や熱処理法による格子欠陥の生成とこれらに起因する機械的性質等の特性変化について相関関係を詳細に明らかにしていく予定である。1.前年度はAIN試料を用いて,この中に発生する格子欠陥を原子炉照射や真空蒸着装置を用いて調べた。

本年度は上記予備的実験とビッカース硬度計の設置がなされたことにより,本格的に照射導入欠陥と硬度変化の関係を調べることができた。前年度のAINに加えて,本年度はBNについての照射欠陥についての検討も行なった。BNはAINと同じく,高速中性子による原子変位と熱中性子による^<14>Nによる核分裂損傷が生じるが,BNでは更に^<10>Bの分裂も生じ格子欠陥が高濃度に生じる物質である。この試料を原子炉の低温状態で照射すると溶融を防ぎながら照射欠陥を導入できる。この方法で照射線量を変えて,試料を照射した。2.照射済BNの格子欠陥をESR法で検出した。基本的格子欠陥としてはNが格子位置より抜けたN空孔に電子がトラップされている型のアルカリ・ハライドにおけるF中心タイプのものであることがわかった。また,この格子欠陥の回復エネルギーは約1.8eVであることが確められた。この試料中に発生するESR法で検出された点欠陥濃度は,10^<20n>/cm^3であることが標準試料との比較から見積られた。3.中性子照射量を変化させた,すなわち照射導入欠陥濃度を変化させてある試料について,ビッカース硬度が測定された。未照射の場合,硬度は4×10^3kg/mm^2であるが,照射量の増加に応じてこの硬度が増加し,照射処理後においては約1.7倍になることが分かった。又これを焼鈍すると硬度は再び低下していくことも確かめられ,この場合試料の機械的特性に照射導入欠陥が密接に関連していることが明らかになった。すなわち,これらの結果は中性子照射処理法により,高硬度材としてのBN等のセラミックスの硬度を更に増強させる可能性を示唆するものである。今後更にこれらについて検討を進めていく予定である。エネルギー関連材料として厳しい環境に耐える高強度・高熱伝導性の機能を有するセラミックス新素材の開発が強く求められている。本研究においては,これらの材料を用いて原子炉中性子照射法と真空処理法により出発物質になかった新しい機能を付加し,また,本来の優れた特性を更に増強していくことに目標をおいてきた。以上を念頭に進めてきた結果を以下に報告する。1.本研究において用いた試料は窒化物であるA1NとBN,そして炭化物であるSiCである。これらの試料中に中性子照射で格子欠陥を導入し,その欠陥のタイプをESR測定法により同定することができた。これはNないしC空孔に電子が捕獲されたタイプの基本的欠陥である。BNはA1Nに比べて^<10>B(n,α)^7L;反応による欠陥生成が著しく,熱中性子5x10^<17>/cm^2の照射量に対して5.5x10^<20>/cm^3もの欠陥が発生することがわかった。2.試料に対する中性子照射量を変化させながらビッカース硬度を調べた。この結果,^<10>B核反応による欠陥生成効果のあるBNの硬度増強が特に明瞭に現れてくれことが分かった。BNはダイヤモンドに次ぐ硬度を有するが,照射条件によりこの硬度を1.62.0倍に増強できることを明らかにした。3.A1Nについては真空中においてN原子を蒸発させN空孔を高濃度に生成させると,N複合空孔へとなり,更にA1の金属表面層の形成が確認された。
ナノ空間貯蔵標的の量子干渉性研究

本研究では、コヒーレントなパルス光での励起後の、超放射現象をニュートリノ対放射の検出に利用するための基礎的研究を行ってきた。低温水素マトリックス中にトラップしたサンプル、および気相でのサンプルで緩和過程を調べる事により適したシステムを探した。気相では連続発振赤外OPOレーザーを用いて、CH3F分子のnu4バンドでFID信号、フォトンエコーなどコヒーレント現象の観測を続け、圧力変化による減衰曲線より圧力幅係数に関する知見を得た。そのチェックのためにLamb dip法を用いた圧力幅係数の測定を行った。本研究では、コヒーレントなパルス光での励起後の、超放射現象をニュートリノ対の検出に利用するための基礎的研究を行うことが目的である。今年度は(1)波長が長いほどコヒーレント現象の観測は容易になるので、可視領域での本格的実験の前に赤外領域での観測により様々なパラメーターを最適化することから始めた。赤外OPOレーザーを用いて、CH_3F分子でのFID (Free Induction Decay)の観測をシュタルク・スィッチング法により行った。観測された信号はFIDと光章動(Optical nutation)が重なったものとして、多くのシュタルク成分の電圧15Vでのシミュレーションにより説明できた。また、最初のパルスの後にもうひとつのパルスを照射しフォトン・エコーを観測するための準備を行った。(2)電子遷移では水素マトリックスに埋め込んだXe原子の2光子励起による発光の検出を試みた。大きさ1cm^3で透明なXeを含むパラ水素結晶が作成できるようになった。、235nmの光励起により720nm付近に発光スペクトルを検出した。そのスペクトル線がXe原子によるか否かを確認するために種々の実験を行った。スペクトル線幅はレーザーの発振幅より広く観測された。(3)現有の赤外OPOレーザーの出力は10mW程度なので、超放射現象の観測のためには、高出力が必要なので、ファイバーレーザー励起方式の新レーザーの整備を行った。これまで赤外OPOレーザーを用いて、CH3F分子でのFID(Free Induction Decay)の観測をシュタルク・スイッチング法により行った。今年度は(1)CH3F分子の赤外遷移で最初のシュタルク電場パルスの後にもうひとつのパルスを照射しフォトン・エコーを観測する実験を東工大で行った。その後、岡山大で強力な赤外レーザー光を得るOPOレーザーを製作し、CH3Fの振動回転遷移を用いた非線形現象を観測できるようにした。岡山大でのOPOレーザーは波長1ミクロンのシードレーザー光をファイバーアンプで最大20Wまで増幅し、LiNbO3の結晶に照射した。ボウタイ型共振器を調整し、波長3ミクロンのアイドラー光、波長1.6ミクロンのシグナル光を得た。ポンプパワー5Wでアイドラー光の出力600mWがえられた。ポンプパワーを増大すればより大きな出力が得られるので、通常の振動回転遷移の励起には十分である。(2)過去に超放射が観測されているHF分子での固体パラ水素中での赤外スペクトル測定を行った。目的は固体での超放射現象の観測であるが、HFのスペクトル線幅は予想以上に広かった。その広い線幅は、HF分子が固体水素中で依然、回転運動をしているとして説明されている。この運動を止めるためにマトリックス標的に静電場をかけるように装置の改良を行った。本年度は(1)気体状態で赤外OPOレーザーを用いて、CH_3Br分子のLamb dip分光を行い、レーザーの発振幅、周波数安定性について調査するとともに、分子の超微細構造に関する知見を得た。また赤外・赤外2重共鳴の吸収実験をアセチレン分子で行った。(2)昨年度整備した水素マトリックス装置でHF、DF分子及びその2量体、3量体の赤外スペクトルの観測により、HF、DF分子の固体水素マトリックス中での移動性、反応性を調べ、量子拡散現象が起こっていることを見出した。(3)希ガスマトリックス、フラーレンなどへ埋め込んだN@C60などのターゲットに対して理論計算を行った。(4)CH_3F分子で赤外OPOレーザーを用いたFID信号、フォトンエコーなどコヒーレント現象の観測を続け、横緩和時間のみならず縦緩和時間に関する知見も得た。

波長が長いほどコヒーレント現象の観測は容易になるので、可視領域での実験の前に赤外領域での観測により様々なパラメーターを最適化する手法をとることができた。連続発振赤外OPOレーザーの修理、調整を行い、二重共鳴実験、Lamb dip実験を再開することができた。波長が長いほどコヒーレント現象の観測は容易になるので、本研究では、赤外領域においてコヒーレントなパルス光での励起後の、超放射現象をニュートリノ対放射の検出に利用するための基礎的研究を行ってきた。赤外OPOレーザーを用いて、CH3F分子のnu4バンドでFree Induction Decay (FID)信号、フォトンエコーなどコヒーレント現象の観測を続け、圧力変化による減衰曲線より圧力幅係数に関する知見を得た。非線形分光法の一つであるLamb dip法を用いた圧力幅係数の測定を行い、信頼おける圧力幅定数を決定できた。その実験では零バイアスシュタルク・スイッチング法をこの波長域で初めて応用し、Lamb dio信号を信号対雑音比を高く検出でき、その内容は速報のレターとして公表した。Lamb dip法とFIDから得られた結果には不一致が認められ、これまでのFIDの解析では取り入れられていない項の効果が見えている可能性について考察した。赤外パルスレーザーと連続発振OPOレーザーを用いた二重共鳴信号の時間変化から求めた緩和時間もLamb dipから得られた値と一致しなかった。このようにいくつかの問題点も見つかったが、系全体としての緩和過程の大筋ーどの程度の圧力とパワー密度が必要であるかのは決めることができるようになったのは成果である。本研究では、コヒーレントなパルス光での励起後の、超放射現象をニュートリノ対放射の検出に利用するための基礎的研究を行ってきた。本年度は新たにパルス赤外OPOレーザーと色素レーザーを購入・設置した。赤外OPOレーザーと既存の連続発振赤外OPOレーザーを用いて緩和現象の理解のために赤外・赤外二重共鳴信号を観測した。これまで様々な手法で緩和現象が研究されているCH3F分子でパルスレーザー(パルス時間幅5nsec)によりv4=1の状態に励起しそこに連続発振のOPOレーザーでv4=2への吸収をモニターした。パルスレーザー光がなくなるとv4=1状態の分子は衝突により他の振動回転準位に緩和するので、cw-OPOレーザーの吸収の減衰が観測される。その結果これまで圧力幅の測定から得られている緩和時間とは異なる値が得られた。水素マトリックス装置ではHF、DF分子及びその2量体、3量体の赤外スペクトルの観測により、HF、DF分子の固体水素マトリックス中での移動性、反応性を調べ、量子拡散現象が起こっていることを見出してきたがその解釈を深化させ、論文としてまとめた。CH3F分子でcw赤外OPOレーザーを用いたフォトンエコーなどコヒーレント現象の観測を続けたが、得られた緩和時間は赤外・赤外二重共鳴実験の結果と一致しなかったので、EOM(光変調器)を用いたシステムの開発を行うことにした。それによりシュタルク効果を利用することなしに光エコーを観測できるのが利点である。新しいレーザーの導入により赤外・赤外二重共鳴分光ができるようになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。24年度設置した色素レーザーにより、2光子対超放射に関する実験を進展させる。
神経回路と情報処理の統合的解析による、側頭葉における連合学習の解明

視覚刺激に含まれる意味を読み取ることは,ヒトを含めた動物にとって生存に重要な能力である。サルを用いた破壊実験から,視覚刺激と行動の結果(報酬)の連合学習には,側頭連合野(内嗅・傍嗅皮質),特にそのドーパミンのD2受容体が正常に機能することが必須であることが知られている(Liu, et. al.,2000,2004)。一方,単一ニューロン活動の記録実験から(Liu and Richmond,2000),報酬スケジュール課題の遂行において,傍嗅皮質とTE野の役割が異なることが示唆されている。本研究課題では,マカクザルを対象にして,1)下側頭皮質を中心とした視覚刺激と報酬の連合学習の神経回路,そして2)学習に関わる情報処理を明らかにすることを目的とする。本年度は,D1受容体あるいはD2受容体のmRNAの分布をin situハイブリダイゼーション法により調べた(基礎生物学研究所・山森教授,高畑研究員との共同利用研究)。その結果,蛋白質の分布と同様に,D2受容体のmRNAの発現強度は内嗅・傍嗅皮質のほうがTE野に比べて強いことを確認した。さらに,D1受容体とD2受容体のmRNAの発現が,細胞層により異なることが分かった。D2受容体mRNAをIIからVI層までの細胞が一様に発現するのに対し,D1受容体はII,III(浅),V,VI層の細胞が発現していた。D2受容体は様々な段階の情報処理を,D1受容体は主にフィードバックとして受け取る情報の処理を調整している可能性が考えられる。脳は学習することができるという、効率的で有利な機能を持っている。例えば報酬スケジュールを視覚刺激で明示すると、サルは視覚刺激とスケジュールとの関係を速やかに学習する。破壊実験から、視覚刺激と報酬スケジュールの連合学習には、側頭連合野(嗅周囲/傍嗅皮質)が必須であり、さらにドーパミンD2受容体が関与することが示されている(Liu et al.,2000,2004)。本研究課題では、1)組織化学的手法を用いて側頭皮質を中心とした視覚刺激-報酬スケジュールの連合学習の神経回路を、そして2)生理学的手法を用いて学習に関わる情報処理を明らかにすることを目的とする。本年度は、霊長類の側頭皮質において、ドーパミン受容体の分布およびそれらを発現するニューロンの種類について明らかになっていない現状を鑑み、連合学習に関わる神経回路を調べる第1段階として、サルの側頭皮質でのドーパミンD1およびD2受容体の分布を、免疫組織化学的手法で調べた。傍嗅皮質ではスケジュール選択的なニューロン応答が観察でき、TE野では視覚刺激選択的なニューロン応答しか観察できないことから(Liu and Richmond,2000)、嗅周囲/傍嗅皮質とTE野でドーパミン受容体の分布に違いがあることが予測された。実験の結果、抗D1受容体抗体と抗D2受容体抗体のシグナルを、下側頭皮質のII-VI層で主に錐体細胞で観察した。発現の強度に、D1受容体とD2受容体で違いが見られた。D2受容体の発現強度は、嗅周囲/傍嗅皮質のほうがTE野に比べて有意に高い傾向があった。それに対し、D1受容体の発現強度には有意な差がなかった。D1受容体とD2受容体を発現する抑制性細胞の割合も、嗅周囲/傍嗅皮質とTE野で差はみられなかった。さらに、D1受容体とD2受容体を共発現している細胞の割合についても嗅周囲/傍嗅皮質とTE野で有意な差はなく、大多数の細胞が共発現していることを明らかにした。これらの結果は、嗅周囲/傍嗅皮質とTE野でD2受容体の分布のみに差があり、それが嗅周囲/傍嗅皮質とTE野との機能の差に繋がる物質的基盤となっている可能性を示唆する。
オメガ3脂肪酸とその代謝物の、新規早産治療薬としての臨床応用を目指した研究

魚油などに多く含まれ、EPAやDHAに代表されるオメガ3脂肪酸を、早産予防薬として臨床応用することを目的とする研究を行った。オメガ3脂肪酸は抗炎症作用を持ち、マウスモデルにおいて炎症誘発型の早産を予防することはこれまでに示しており、特にEPAの作用が重要であることが示唆されていた。本研究期間内では、EPA由来の代謝物である18-HEPE、さらにその下流にあるレゾルビンによる早産予防効果とその機序について明らかにした。また、臨床応用に向け、早産リスクが高い妊婦がEPA製剤を内服することにより、早産を予防できるかどうかを検証する臨床研究を開始し、現在進行中である。本研究では、オメガ3脂肪酸(EPA)とその代謝物(RvE3、18-HEPE)による早産抑制効果について、安全性を確認しながら段階的にヒト早産治療薬としての臨床応用を展開することを目的としている。これまでの研究で、動物実験において、オメガ3脂肪酸の早産予防効果を示した。大腸菌リポ多糖(LPS)の局注によって誘発されるマウスの炎症性早産に対して、体内の細胞でオメガ3脂肪酸リッチのfat-1トランスジェニックマウスにおいては、抵抗性を持つことを示した。さらに、その妊娠子宮の包括的脂質メタボローム解析により、EPA由来の代謝物である18-HEPEの有意な上昇を見出し、その下流の活性代謝物であるレゾルビンE3(RvE3)の直接投与により早産が抑制されることも証明した。それらの研究の続きとして、LPS刺激後の妊娠子宮、胎盤について、RvE3投与群とコントロール群で炎症性サイトカイン遺伝子発現を比較し、TNF-α、IL-6、MIP-2などの発現がRvE3群で有意に低下していることを示し、RvE3の抗炎症効果が示された。また、18-HEPEをLPS局注の24時間前に投与することで有意に早産率が低下することも示した。RvE3の1000倍の量が必要であったが、RvE3が不安定であるのに対し、18-HEPEは安定した化合物であるため臨床応用への可能性が高いと考えられた。また、EPA、18-HEPE、RvE3と下流の代謝物になるにつれて、効果発現までの時間は短く、かつ必要投与量も少なくなるということが明らかとなった。EPAとその代謝物を臨床応用する際には、予防的使用方法と治療的使用方法に使い分けることもできると考える。臨床研究では、早産ハイリスク妊婦に対するEPA内服のランダム化比較試験を計画していたが、単群探索研究へ変更することとなった。そのため、当初の予定より遅れているが、今後実施予定である。計画段階では、臨床研究として早産ハイリスク妊婦に対するEPA内服のランダム化比較試験を実施する予定であった。海外での既報はいくつか認めており、EPAの妊娠中の内服の安全性も実臨床において確認されている。早産ハイリスク集団を子宮頸管長短縮を認める妊婦とした。「子宮頸管長短縮妊婦に対するオメガ3脂肪酸内服の早産予防効果に関する、無作為化二重盲検プラセボ対照比較研究」の実施に向け、プロトコール作成、薬品(プラセボと実薬)購入、臨床研究保険等の手配を進めてきたが、臨床研究支援センターとの度重なる協議の結果、適切な対象集団、用量の設定、安全性の確認の点で先行研究が不十分であるという判断になり、今回はランダム化比較試験を行うことを断念した。そこで、先行研究としてオメガ3脂肪酸内服の単群とヒストリカルコントロールを比較する試験(単群探索研究)を行う方針に切り替えることにしたため、計画を作り直しており、当初の計画から遅れている。申請者らは、オメガ3脂肪酸が豊富に存在する遺伝子改変マウス(fat-1マウス)において、早産が抑制されることを示し、子宮内でのオメガ3脂肪酸代謝について網羅的な脂質メタボローム解析により明らかにした(Sci Rep. 2013 Nov 1;3:3113.)。fat-1においては、同系野生型に比べ、EPA(エイコサペンタエン酸)の代謝物「18-HEPE」が有意に上昇しており、AA(アラキドン酸)代謝物であるプロスタグランジン類が有意に低下していた。さらに、18-HEPEの下流の代謝物であるレゾルビンE3(RvE3)の直接投与による早産抑制効果を示した。これらの結果より、オメガ3脂肪酸による早産予防効果の機序として、AAに対する拮抗作用と、EPA代謝産物による直接的作用が示唆された。本研究では、(1)基礎研究として、EPA代謝産物による早産抑制効果についてさらなる検証と機序の解明を行い、(2)臨床研究としてEPA製剤の積極的な摂取が早産を予防になるのかどうかを前向きに検証することを目的とした。本研究期間内の実験で、マウス早産モデルにおいて、18-HEPE10 μg/bodyの投与が早産を抑制することを示した。一方、RvE3は、1/1000量である10 ng/bodyの投与で早産を抑制し、子宮内炎症性サイトカイン遺伝子発現が有意に低下していた。臨床研究として、早産ハイリスク妊婦に対するEPA製剤内服のプラセボとのランダム化比較試験を計画していたが、倫理委員会との協議により、対照をヒストリカルコントロールとして、EPA製剤単群で行うこととなった。登録システムの開発や、当初はプラセボの開発も進めていたことなどで、予定より大幅に遅れた。H29年度より登録開始となったため、来年度も継続予定であり、解析終了後、結果については国際誌や学会等で発表する予定である。

魚油などに多く含まれ、EPAやDHAに代表されるオメガ3脂肪酸を、早産予防薬として臨床応用することを目的とする研究を行った。オメガ3脂肪酸は抗炎症作用を持ち、マウスモデルにおいて炎症誘発型の早産を予防することはこれまでに示しており、特にEPAの作用が重要であることが示唆されていた。本研究期間内では、EPA由来の代謝物である18-HEPE、さらにその下流にあるレゾルビンによる早産予防効果とその機序について明らかにした。また、臨床応用に向け、早産リスクが高い妊婦がEPA製剤を内服することにより、早産を予防できるかどうかを検証する臨床研究を開始し、現在進行中である。当初予定していたランダム化比較試験を行うには先行研究が不十分であるという判断になり、単群探索研究へ計画変更することとした。薬品、臨床研究保険、プロトコールについてはほぼ準備が整っているため、倫理申請の上、6月より登録開始の予定である。課題としては、データ管理の方法で、EDCを使用することとしているが、予算との兼ね合いで業者委託は難しく、今回の研究用にシステムを作成する予定である。基礎研究においては、説明と同意のもと、妊婦や妊娠前女性より検体(血清、胎盤など)を採取し、脂肪酸組成の違い、脂肪酸代謝物の違いを包括的メタボローム解析を行い明らかにする。また、採取した胎盤から絨毛細胞を単離培養し、in vitroで炎症刺激して、脂肪酸代謝と炎症性サイトカイン発現、タンパク発現との相関関係を調べる。産婦人科学臨床研究において、早産ハイリスク妊婦に対するEPA内服のランダム化比較試験を計画していたが、単群探索研究へ変更することとなった。そのため、当初の予定より遅れたため、当該年度に使用予定であった薬品購入費、臨床保険加入費など臨床研究へ当てる予定であった予算の執行ができなかった。計画変更した臨床研究(単群探索研究)を本年度に実施予定であり、薬品購入費、臨床保険加入費、データ管理費に使用予定である。基礎研究においては、試薬購入、マウス購入、維持費に使用を予定している。
浮遊系流動層の伝熱機構に関する研究

最近、高い熱伝導率を有する流動層を熱交換器に応用する研究が数多くなされている。然もその熱輸送過程に対する理論的モデルの提案もかなりなされているが、実際には依然として実験による経験式に頼らざるを得ない。本研究は、浅層形浮遊系流動層中に置かれた一列水平管群からの熱輸送機構を実験的研究したものであり、特に粒子挿入に伴う圧力損失の増加を軽減するために、低密度のポリスチレン中空球を使用している。熱輸送機構の解明にあたり、現象論理解を深めるため伝熱管表面に静電容量センサーを埋設し、粒子密度を測定した。また薄膜熱流束センサーを使用して、瞬間局所熱伝達率を測定した。両データを基に熱輸送モデルについて検討し以下の結果を得た。1.静電容量センサーは、伝熱管近傍の粒子密度を正確に実測できる。このセンサー出力は、熱流束センサーの出力とよく対応している。2.伝熱管近傍の粒子群は、密なエマルジョン、粗なエマルジョンおよび粒子の希薄なガス体とに分類できる。3.熱伝達率は密なエマルジョンが接触した時に極めて高い値を示す。4.熱輸送機構は、粗密なエマルジョンが周期的に伝熱面を更新するモデルで説明できる。特に粒子群の接触による非定常熱伝導効果よりも、粒子まわりの対流伝熱の効果が著しい。5.従来提案されている粒子群更新モデルおよび伝熱面に境膜抵抗を考慮した改良の粒子群更新モデルと比較して、本モデルの計算結果は実験結果とよく一致する。1.表面センサー形キャパシタンスプローブを試作し,伝熱管近傍(表面より5mm以内)の粒子密度の測定に成功した.2.白金薄膜瞬間熱流束計の試作は,薄膜が粒子の接触によって時間と共に特性変化をおこし,信頼できる値が得られないので,輸入品の超薄形熱流束計(R&F社)を購入使用した.その精度は,単相強制対流熱伝達率の測定によって確認した.3.低密度の浮遊粒子中に単一および一列水平管群を設置し,その管表面に上記のキャパシタンスプローブと瞬間熱流束計をとりつけ測定し,以下の結果を得た.(1)局所熱伝達率は,後方領域で著しく増加する.(2)空塔速度の増加に伴って,前方領域の熱伝達率は,浮遊粒子密度の低下に伴って低下する.(3)熱伝達率は,浮遊粒子密度の大小とその時間変化に相当するRMS値に支配される.低速域では,基本的に浮遊粒子密度に支配されるが,流速の増加と共に,密な粒子群と粗な粒子群の形成が起り,密な粒子群の頻度と粗な流離群の頻度の関係,およびその周期によって熱伝達率は支配される.(4)伝熱のメカニズムは主として境界層更新モデルで説明することができる.4.上記データの統計処理によって,定量なモデルを構築中である.最後,今回の結果は, 9月にユーゴスラビアでの伝熱,流力および熱力学の国際会議で発表する予定.1.前年度に引続き、静電容量センサーと熱流束センサーを使用して屈折熱伝達率および伝熱管近傍の粒子密度を種々の粒子および流速に対して測定した。2.伝熱管に接触する粗密のエマルジョンの頻度を高速ビデオカメラによる可視化実験によって測定し、その周期が6Hzであることを確認した。以上の実験結果より、浮遊粒子中に置かれた一列水平管群からの熱輸送モデルを検討し、以下の結果を得た。(1)熱伝達に寄与する粒子群の挙動としては、密なエマルジョンほど大きく、粗なエマルジョン、わずかに粒子を含んだガス体の順で小さくなる。(2)伝熱機構として、粗密なエマルジョンによる周期な境界層更新モデルが実験値とよく一致することを確認した。特に粒子群接触による非定常熱伝導効果は小さく、粒子まわりの対流伝熱の効果が支配的である。

(3)本研究で提唱したモデルと従来提案されているモデル(粒子更新モデル、粒子群更新モデルおよび伝熱面の境膜抵抗を考慮した改良粒子群更新モデル)による計算値と実験値を比較した結果、本モデルの一致性極めてよく、流動層の伝熱モデルとしての妥当性が実証できとた言える。ただ粒子群密度が極めて希薄になる領域では、静電容量センサーの精度が若干低下し、実験値との差が大きくなる。最後に、今回の結果は、5月末の第26回日本伝熱シンポジウムで発表し、機械学会論文集に投稿予定である。
潜在的指標と自記式尺度を組み合わせた依存物質再使用リスク測度の改良及び治療応用

・アルコール依存症者と健常成人に対して潜在連合テスト(IAT)を実施して再飲酒や1週間後の飲酒量の予測を試みた研究について、両データの詳細を比較してまとめ直し国際学会で発表した。結果の概要は以下の2点である。1臨床群と健常群のアルコールへの潜在的な選好度(IATにより測定)に有意差は認められなかったが、健常群で常用飲酒しているグループが臨床群と同レベルのスコアを示した。2臨床群では潜在測度のほうが自記式測度よりも再飲酒への予測力が高く、健常群ではその逆の傾向が認められた。また両研究の論文化に着手した。・IATは再飲酒と安定した関連を示すことが明らかになったが、高齢者や認知機能の低下したアルコール依存症者へのスムーズな実施に少々の困難が伴っていた。そこでIAT以外の社会的認知測度を幅広く検討し、AMP(Affect misattribution procedure)という検査がIATより簡便に実施可能でかつ再飲酒予測効果が高くなる可能性を突き止めた。IATに加えてAMPを次回調査の指標として新たに組み込むためにパイロットプログラムを作成し、健常者数名にプレテストを行い実施可能性を確認した。・自身が開発した依存症評価系について、適用依頼のあった他の依存症関連の共同研究(アルコール依存症治療薬効果検証RCT、薬物依存症治療薬効果検証RCT、薬物依存症への短期介入効果検証RCT、薬物事犯者への再犯予防プログラムの効果測定研究)への専門知識提供・統計解析および論文執筆サポートを行った。薬物依存症治療薬効果研究RCTについては、プロトコル論文を英文論文として公刊した。また海外(台湾・フィリピン)より依存物質再使用リスク尺度についての翻訳版作成と当該国での共同研究の申し出があり、作成にあたっての助言を行った。・他の研究との兼ね合いや調査実施先となる関連病院のスタッフ入れ替えに伴い、新たに臨床群を対象とした研究のスタートが遅れたものの、その期間を通じて潜在的認知測度の改良について十分な検討を重ねることができた。・社会認知的手法により測定したアルコールへの潜在的選好度と自記式測度による飲酒リスクが飲酒行動におよぼす影響を様々な観点から検討するため、引き続き健常群や臨床群を対象とした調査を実施する。もし臨床群への調査実施が遅れたり困難化した場合は、健常成人のヘビードリンカーを対象としたウェブ調査の実施も検討する。・認知機能が低下したアルコール依存症患者でも簡便に潜在的態度を測定可能なように改良を図る。具体的には他の潜在的態度検査(AMP等)の導入を検討する。・飲酒行動の予測を最適化する、認知測定と自記式測定の得点の組み合わせ方を検討する。・自身が開発した依存症評価系について、適用依頼のあった他の依存症関連の共同研究(アルコール依存症治療薬効果検証RCT・薬物依存症治療薬効果検証RCT・薬物依存症への短期介入効果検証RCT・薬物事犯者への再犯予防プログラムの効果測定研究)への専門知識提供・統計解析および論文執筆サポートを行った。特にアルコール依存症治療薬効果検証RCTについては、英文論文として成果を公刊した。・通常時間のかかる縦断データ収集を、リサーチ会社に登録しているモニターを対象としたオンライン調査という形式で行えたこと。また認知的測定もウェブ上で実施可能なソフトを導入し、オンライン調査内に組み込むよう工夫した。この2点が実現し、比較的スムーズに収集が進んだ。

・IATにより測定したアルコール選好度と自記式測度による飲酒リスクが飲酒行動におよぼす影響をさまざまな観点から検討するため、引き続き健常群や臨床群を対象にした調査を実施する。・認知課題によるアルコール選好度を、認知機能が低下したアルコール依存症患者でも簡便に使いやすいかたちで測定できるように改良を図る。・飲酒行動の予測を最適化できるような、認知測定と自記式測定の得点の組み合わせ方を検討する。・社会認知的手法により測定したアルコールへの潜在的選好度と自記式測度による飲酒リスクが飲酒行動におよぼす影響を様々な観点から検討するため、引き続き健常群や臨床群を対象とした調査を実施する。もし臨床群への調査実施が遅れたり困難化した場合は、健常成人のヘビードリンカーを対象としたウェブ調査の実施も検討する。・認知機能が低下したアルコール依存症患者でも簡便に潜在的態度を測定可能なように改良を図る。具体的には他の潜在的態度検査(AMP等)の導入を検討する。・飲酒行動の予測を最適化する、認知測定と自記式測定の得点の組み合わせ方を検討する。・予定していた海外の国際学会での学会発表が翌年にずれ込んだこと。海外出張費に繰越金を使用予定。・まず健常人を対象としたオンライン調査研究を実施し、臨床研究実施を次年度以降に行うことにしたこと。次年度分の臨床研究実施に必要な設備費や謝金に繰越金を使用予定。・臨床群を対象とした研究実施が連携先の病院のスタッフ異動等により遅れていること。次年度にアルコール依存症者もしくはヘビードリンカーを対象にした調査を行う予定である。
不可逆性ＥＧＦＲ－ＴＫⅠとＥＧＦＲ抗体を用いたＥＧＦＲ－ＴＫⅠ耐性の克服

本研究では不可逆的EGFR-TKI+EGFR抗体の2者併用によるEGFR-TKI耐性打破について解析した。EGFR-T790Mを発現するモデル細胞株に対して両者を併用したところ、Afatinib+Cetuximabが相乗効果を示した。シグナル伝達を解析したところ、アポトーシス関連分子であるBimが誘導されており、PARPとCaspas3の切断が起こっていた。EGFRの細胞内動態を調べたところ、Afatinib投与後によって細胞表面へのRab11依存性リサイクリングが増強していた。EGFRシグナル遮断によって細胞表面に増加したEGFRをEGFR抗体が認識し抗体依存性のEGFR分解を誘導していた。EGFR遺伝子変異陽性肺癌に対するヒト上皮増殖因子チロシンキナーゼ阻害剤(EGFRーTKI)治療は、従来の化学療法より明らかに優れた治療であるが、耐性獲得が問題であった。耐性を克服する方策として、不可逆的EGFR-TKI+EGFR抗体の2者併用が有効であるが、耐性克服の機序はほぼ未解明のままである。本課題では、耐性克服がなぜ可能となるのか?という問いに答えるため、細胞レベルおよび個体レベルで治療モデルを構築し、細胞生物学的に原因を探る。本年度は野生型及び遺伝子変異型EGFR発現細胞系の構築とEGFRタンパク発現安定性の解析を行った。培養細胞株としてEGFRの内因性発現が最少である細胞をスクリーニングしたところK562が最適であることが判明した。そこで、EGFR(野生型、変異型及びEGFR-TKI耐性獲得型)の発現ベクターを作成し、各種EGFR発現系を構築した。レトロウイルスベクターにヒトEGFR遺伝子として、野生型,Exon19del, L858R, Exon19del/T790M, L858R/T790Mを導入した。各種EGFR安定発現細胞株に対し、Imatinib存在条件においてGefitinib, Erlotinib, Afatinibによる細胞死を解析した。その結果、GefitinibとErlotinibは野生型のほかExon19del, L858Rに奏効した。一方、L858R/T790MはAfatinibのみ効果があった。一方、抗EGFR抗体であるCetuximabはすべてのEGFRに部分的にしか奏効しなかった。以上の結果から、EGFR-TKIの効果を解析する良い実験系として機能することが確かめられた。これらは3xHAタグを付加した。各種EGFR安定発現細胞株を樹立し、全ての細胞株が樹立できた。FACSによる発現量解析では比較的同程度の高発現が確認された。次いでウエスタンブロット法による発現解析を行ったところ、変異による発現差が認められた。さらに、シグナル伝達について解析を行ったところ、EGFRの自己リン酸化、MAPキナーゼ(ERK, JNK)PI3Kについて、変異導入が顕著にシグナル伝達を誘導することが確認できた。以上の結果から、EGFR-TKI+抗EGFR抗体の相乗効果を解析する良い実験系を構築することができた。本課題では、耐性克服がなぜ可能となるのか?という問いに答えるため、細胞レベルと個体レベルで治療モデルを構築し、細胞生物学的に原因を探る。