hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種双環系共役エノン並びにヒドロパーオキシド隠蔽化合物の調整とその抗マラリア活性

シクロヘキサノン誘導体からRobinson annelationを用いて数種のα,β-不飽和ケトンを有する双環系誘導体を調整した。IV]以上合成した化合物について現在抗マラリア活性試験を実施中である。1)α-santonin(1)を6-epi-santonin(2)に変換後文献記載の方法に準拠してα-cyperone(3)の合成前駆体3-Oxo-cudesm-4-ene-12-ol(4)を合成し,その水酸基をo-nitrophenyl selenenyl基に変換後,酸化によりSe置換基をシス脱離し、本プロジェクトのリード化合物3を合成した。また、3の水酸基をハロゲン、ピペラジンなどに置換し3の活性前駆体を調製した。2)J.R.Pedroらの文献に従って1のラクトン環をアミンで開裂させ対応するγ-hydroxyalkylamides及びこれを脱水して得られる不飽和アルキルアミド誘導体ならびにこれらをエポキシ化した誘導体など数種を合成した。3)1のA環部分を化学修飾してC(3)-C(4)位に二重結合を導入した化合物を合成後酸化によりC(2)位にケトン基を有するエノン誘導体を合成した。4)前年度シクロヘキサノン誘導体からRobinson annelationにより合成したエノン型化合物に2,3の化学修飾を行い双環系のニノン誘導体を調製した。5)その他、1の誘導体に化学修飾を加えハロゲン〔C(2)位〕やα-メチレン-γ-ラクトンを併せ持つエノン誘導体を数種調製した。6)以上合成した各種誘導体を希薄DMSOに溶解しマウスの腹腔内に投与してin vivoでの抗マラリア活性を検討した。その結果幾つかの誘導体に活性が認められた。7)1の誘導体中シスデカリン型化合物のコンホメーション解析の系統的な研究がこれまでなされていないことに鑑み、抗マラリア活性の検定を目的とした1の構造変換と平行して、x線結晶解析,NMR,MM2計算を用い1の誘導体(A/B環シス)の系統的なコンホメーション解析を行った。その結果、同一化合物のケタールとチオケタールで異なるコンホメーションをとるという極めて興味深く、純化学的価値が大きいと思われる実験結果を得た。8)なお、糖へのOOH基の導入についての検討も行った。
不整脈発症に重要なベータアドレナリン受容体シグナル経路の解析と新規治療薬の開発

アデニル酸シクラーゼ(AC)およびcAMPの標的分子Epacは心臓のβアドレナリン受容体(β-AR)シグナル経路の主要な構成因子である。β-ARシグナル経路の異常亢進を誘因とする心房細動(AF)や心室性不整脈の治療にはβ遮断薬が有効であるが、導入時の心機能低下が副作用として問題となる。本研究では、我々が心臓型AC阻害剤として見出したビダラビン(抗ヘルペス薬)の抗不整脈作用を解析した。ビダラビンは心機能を低下させることなくβ遮断薬と同等の抗不整脈作用を示した。一方、Epac1の遺伝子欠損マウスでは野生型よりAFの持続時間が短縮されていた事からAF発症におけるEpac1の重要な役割が示唆された。これまでの先行研究から、心臓のβアドレナリン受容体(β-AR)シグナルを仲介する心臓型アデニル酸シクラーゼ(Adenylyl cyclase 5: AC5)およびEpac1(Exchange protein directly activated by cAMP 1)が不整脈の発生において重要な役割を果たしている可能性が考えられた。一方、我々は抗ヘルペス薬として知られるビダラビン(商品名アラセナA)を心臓型ACの選択的阻害剤として見出した。β遮断薬は世界最多の疾患である心不全の主要な治療薬である。心不全治療におけるβ遮断薬の有効性は確立されているが、導入時の心機能低下や持続的な肺機能抑制といった副作用のため、肺疾患を持つ患者や高齢者への処方が困難である。この点はβ遮断薬の最大の問題であり、心臓型AC選択的抑制剤はその問題を克服しうる。また、心臓型AC選択的抑制剤は心房細動や心室性不整脈など、β遮断薬の適応対象である他の心疾患にも処方が可能と考えられる。本年度は、平成24年度から引き続き、ビダラビンの抗不整脈作用をマウスモデルにより解析した。その結果、ビダラビンは心機能の低下を引きおこすことなくカテコラミン誘発性のAFおよび心室性不整脈を抑制することが明らかになった。これらの研究成果を日本生理学会、日本循環器学会の学術集会ならびに文部科学省新学術領域の研究会などにおいて発表した。一方、Epac1遺伝子欠損マウスでは、野生型マウスよりもAFの持続時間が短縮していることを示し、AFにおけるEpac1の重要性を明らかにした。当該実験データを含む論文を共著者として発表した。皮下に埋め込んだ微小浸透圧ポンプによりビダラビンをマウスに持続投与した。ビダラビンは、ヒトのヘルペス治療において認可されている15 mg/kgを一日当たりの最大投与量として、計5日間投与した。イソフルラン吸引麻酔下、経食道頻回ペーシングによりマウスに一過性にAFを発生させ、体表面心電図(II誘導)をもとにAF持続時間を計測した。その結果、ビダラビン(7.5-15 mg/kg/day)はβ遮断薬であるメトプロロール(2-4 mg/kg/day)と同様、マウスに誘発したAFを容量依存的に抑制した。また、ノルエピネフリン(NE)を腹腔内投与したマウスに経食道頻回ペーシングによりAFを誘発すると、そのAF持続時間がNEの濃度依存的に延長した。さらに、ビダラビンおよびメトプロロールはNEによるLong AFを有意に抑制した。一方、心臓エコー検査により、ビダラビンおよびメトプロロール投与マウスの左室駆出率(LVEF)を調べた。その結果、上記の投与量においてメトプロロールはLVEFを有意に減少させたがビダラビンはLVEFに影響を与えなかった。以上のことから、AC5選択的抑制剤であるビダラビンが心機能を低下させることなくマウスの心房細動を抑制することが明らかになった。交感神経ベータアドレナリン受容体(β-AR)シグナルは心筋細胞内のcAMP濃度を上昇させ、心臓の機能調節に重要な役割を果たす。cAMP合成酵素であるアデニル酸シクラーゼ(AC)およびcAMPの標的分子Epac1はβ-ARシグナル伝達経路の主要な構成因子である。β-ARアンタゴニスト(β遮断薬)は交感神経の異常亢進を誘因とする不整脈の治療に有効であるが、導入時の心機能低下や持続的な呼吸機能抑制などの副作用が問題となる。本研究では、心臓に優位に発現するACサブタイプの1つであるAC5遺伝子やEpac1遺伝子の欠損が不整脈を抑制することをマウス実験で明らかにした。さらに、心臓型ACサブタイプの阻害剤として我々が見出したビダラビン(抗ヘルペス薬)はβ遮断薬に見られる心機能低下をおこすことなく不整脈を抑制し得ることを示した。分子細胞生物学ビダラビンの抗不整脈作用の解析を中心に進めたが、これまでのところ、おおむね申請書に記載した予測に合致する結果が得られている。

カテコラミン誘導性心室性不整脈のモデルであるCasq2KOマウスを用いてビダラビンの抗不整脈作用を検討した。イソフルラン吸引麻酔下、ISOの腹腔内投与によりCasq2KOマウスに心室性期外収縮(PVC)を誘発し、そのPVC数を計測した。その結果、ビダラビン(15-60 mg/kg)を単回腹腔内投与したCasq2KOマウスではコントロール処理マウスよりもPVCが有意に減少していた。一方、ビダラビンによる不整脈抑制の分子機構を明らかにすることを目的に、マウスの心筋細胞のカルシウム動態を解析した。イソプロテレノール(ISO)で刺激した心筋細胞では、興奮収縮連関にかかわるCa2+ Amplitudeと同様、催不整脈性の重要な原因と考えられているCa2+ leakおよびSpontaneous Ca2+ releaseの上昇を認めた。ビダラビンはこれらのカルシウム動態のISOによる上昇を有意に抑制したが、ベースラインにはほとんど影響を与えなかった。本実験では、マウスの心房心筋細胞および心室心筋細胞の両方で同様の結果が得られた。近年、リアノジン受容体(RyR)の2808番目と2814番目のセリン(S2808およびS2814)の過剰なリン酸化が本受容体の機能に異常をもたらし、不整脈を誘発する可能性が示唆されている。今回、マウスの心房組織から抽出したタンパク質を用いてRyRのリン酸化をウェスタンブロッティングにより調べた。RyRのSer2808およびSer2814のリン酸化はノルエピネフリン刺激により有意に亢進していた。一方、ビダラビン投与したマウスでは、ノルエピネフリンによるSer2808ならびにSer2814のリン酸化レベルの亢進が有意に抑制されていた。本年度は、交付申請書において平成26年度の研究実施計画に記載した研究を先行して進めた。具体的には、我々が心臓型アデニル酸シクラーゼ(AC5)選択的抑制剤として見出したビダラビンの心房細動抑制効果をマウスモデルで評価した。その結果、ビダラビンはヘルペス脳炎あるいは帯状疱疹に対して認可されている使用量と同等の使用量(15 mg/kg/day、計5日間)を投与することで既存のβ遮断薬であるメトプロロールと同等の心房細動抑制効果があることを明らかにした。さらに、ビダラビンにはメトプロロールと異なり心機能(左室駆出率)の抑制が認められなかった。これらの結果は、「AC5の選択的抑制剤を呼吸器系や心機能への副作用がなくβ遮断薬と同等の作用を有する新規治療薬として開発する」という本研究の目標に合致するものである。当該研究成果は平成24年度の日本生理学会(3月27日3月29日:東京)において発表した。現在、論文の執筆を進めている。ビダラビンは既にヘルペス治療薬として長年臨床で使用されてきたため、ヘルペス治療での投与量および投与方法において、ヒトに対する安全性は確立されている。したがってビダラビンの適応外使用としての医師主導型臨床試験を行うことが可能である。現在、横浜市立大学付属病院において術後心房細動を対象としたビダラビンの臨床試験が実施中である(UMIN000006026)。最終年度となる平成26年度においては、論文投稿による本研究成果の発表を行う。現在は、心臓型アデニル酸シクラーゼの選択的阻害剤ビダラビンによる不整脈治療効果に関する論文作成のまとめの段階である。
絹の固体構造制御による新しい高機能材料の分子設計集積システム

絹の固体構造を分子レべルで評価するための固体NMRを用いた新しい高分子構造解析法を開発し、絹の同位体ラベル技術の確立と合わせて、絹の分子設計集積システムを完成した。そのシステムは、1)絹構造の特定サイトの情報を引き出すための^<13>Cおよび^<15>N同位体ラベリング法の確立、2)配向絹繊維の絹水濃液からの作成法の確立、3)磁場と配向軸間の角度可変プローブ付の固体NMR装置、4)絹の固体構造を固体NMRスペクトルから得るためのプログラムソフトの開発、の4点から構成される。1)は、中部絹糸腺と後部絹糸腺をカイコから摘出し、同位体ラベルアミノ酸の存在下で培養することによって得られた。成果は、Biotech.Bioeng.誌ならびに高分子加工誌に発表した。2)は、絹水溶液の十分な濃縮と、飽和硫安中での湿式紡糸により得られ、成果は、本年の蚕糸学会、高分子学会、繊維学会の各年会で発表予定である。3)は、固体NMR装置を購入し、目的のプローブを共同開発することによって達成された。4)は、ワークステーション上で、固体NMRデータを解析するためのプログラムを作成し、システムを完成させた。この分子設計集積システムを用いて、絹主成分のグリシン、アラニン残基の内部回転角はもとより、非晶域に存在するチロシン残基の内部回転角まで決定することができた。成果は、Biopobymers誌、ACSsenles.Silk等に発表した。特に本システムは、従来殆んど情報の得られていない非晶域についても、結晶域同様、構造情報を原子レベルで与える点、従来にない新しい固体解析法と言えよう。本システムを絹以外の一連のポリアミド、ポリペプチド繊維の構造解析に適用した誌果についても、関連学会で既に10報あまり発表してきた。
細胞性粘菌の発生分化におけるアンモニア輸送体の機能の解析

細胞性粘菌Dictyosteliumdiscoideumの生活環において、アンモニアはモルフォゲンの一つとして機能する。アンモニアの機能の解明は、粘菌の発生分化の制御機構を理解する上だけでなく生物学の分野でも重要な課題である。そこで粘菌の発生期cDNAライブラリー中に見つけたアンモニウム輸送体遺伝子amtA(463アミノ酸、49.1kDa)について解析し、特に遺伝子破壊株を用いた機能解析を行った。発生過程の観察では、破壊株は野生株と同じように24時間で子実体形成を完了したが、各子実体の大きさが小さかった。また移動体期において、破壊株では野生株よりも移動体が移動する距離が短い傾向が見られた。子実体形成期にamtA mRNAの発現量が上昇しているので、この遺伝子が胞子形成に関与する可能性が考えられた。事実、子実体形成2週間後での発芽率は野生株63%に対し破壊株では11%だった。胞子の休眠が胞子塊中のアンモニウム濃度に影響されることが知られているので、胞子塊中のアンモニウム濃度を測定したが、両者に明確な差は認められなかった。以上のようにamtA破壊株ではアンモニアの作用が粘菌で報告されている発生期の各段階において異常が認められた。さらにAmtAの機能とアンモニアとの関連をより明確にするため、破壊株と野生株をそれぞれ塩化アンモニウムを加えた基質上で発生させたところ、野生株では50mM塩化アンモニウム存在下でも60時間後には子実体形成が完了したが、破壊株では集合初期からほとんど発生が進行せず、アンモニアに対する感受性が著しく高いことが分かった。以上の結果からAmtAは発生期におけるアンモニアの作用と関連した機能を持っていることが考えられる。細胞性粘菌Dictyostelium discoideumは栄養増殖期と形態形成期が時間的に分離しており、形態形成運動に必要となるエネルギーは増殖期に同化したタンパク質の分解によって供給される。このため形態形成期に大量のアンモニアが放出されるが、このアンモニアは、一方では形態形成における様々な制御に関わるモルフォゲンの一つであることが知られている。我々は粘菌の移動体期のcDNAライブラリー中に、相同性検索からアンモニウム輸送体をコードすると予想される遺伝子amtA,amtBを見つけたので、粘菌の発生における両遺伝子の機能を明らかにすることにした。まず、cDNAクローンを利用してSouthern blotを行ったところ、これらの遺伝子は共に染色体上に1コピーずつ存在していることが分かった。また遺伝子領域をインバースPCR法を用いて増幅し、遺伝子の全塩基配列を決定したところ、両遺伝子は共に複数回膜を貫通する型の膜タンパクをコードすることが予想された。amtAは463個のアミノ酸からなる49.1KDaのタンパク質をコードしていた。また発生にともなう遺伝子の発現様式を解析したところ、1.6KbのmRNAが発生後期に発現量の上昇が見られ、子実体形成が終了する24時間目まで発現は増加した。これはこの遺伝子が胞子の形成に関わっていることを予想させる結果である。さらに遺伝子破壊株を利用した機能解析を行うため、塩基配列情報をもとに遺伝子破壊ベクターを作成した。現在amtAについて遺伝子破壊株を得ており、様々な条件下で発生にどのような影響が見られるかを解析中である。またamtBについても遺伝子破壊株を作成中である。
プロテオーム解析による胆嚢・膵臓癌の戦略的個別治療

二次元電気泳動ゲルを比較することによるdifferential display法をもちいて、数名のがん患者血清の治療前後に共通して消失・出現する蛋白質を同定した。まず、8症例の肝癌患者をについて検討した。肝癌治療の前後でのペア血清サンプルを、倫理委員会の承認を受けたインフォームド・コンセントを得た上で採取した。免疫グロブリンをカラムにて除いた血清を二次元電気泳動ゲルにて展開してから染色(銀染色)し、治療前後での蛋白展開パターンを画像解析ソフトを用いて比べ、増減・出現・消失しているスポットを決定した(ゲル同士での比較はglobal normalization処理してゲル間でのスポット強度差を平均化した後に行った)。8症例のうち、3症例以上で共通に変化するスポットが計17個(うち治療後に現れるものは3個)認め、更に5症例以上に共通に変化するものは5個(うち2個)認められた。ゲルから該当するスポットを切り出し微量質量分析機(マススペクトロメトリー:Voyager DESTR)によりスペクトルパターンを得、PMF法(peptide finger printing method)或いはシークエンスタグ法にて11個の同定が可能であった。つぎに、胆嚢・膵臓癌患者について、同様の検討を行ったが、これらの患者が多彩な病態を示すためか、患者に共通してはっきり変動するスポットの発見が容易でなく、現在さらに検討を続けている。
微量必須元素の網ら的解析のための細胞内多元素同時計測法の開発

単一細胞内微量元素の動態および相互作用の網羅的解析を実現することを目的として、誘導結合プラズマ質量分析法を基盤とした単一細胞中微量元素の高感度多元素同時計測システムの構築に取り組んだ。本研究では、細胞を直接プラズマに導入できるインターフェースを新規開発し、高時間分解計測と組み合わせることで、プラズマ内で細胞が分解された瞬間をスナップショット計測することを試みた。酵母細胞をモデル使用として、検討した結果、Mg, P, Znに関して単一酵母細胞計測が可能となった。酵母細胞をモデル試料に用い、(1)ICP-TOFMS用の細胞直接導入インターフェースを開発し、(2)高速スキャニング計測による細胞中微量元素の高感度多元素同時計測技術を確立した。具体的には、(1)申請者らが製品化したICP-MS用高効率試料導入インターフェースAIF-01を基盤として細胞直接導入可能な新規インターフェースを開発した。主な改良点は、三重管ネブライザーの中心管材質の変更と、シリンダー型気化室のシーズガス導入方法の変更、シリンダーガス壁加熱である。この改良により、プラズマへの細胞導入効率を改善することができた。(2)酵母細胞分散液を用い、ICP飛行時間型質量分析装置(ICP-TOFMS)の測定条件を検討した結果、時間分解能10ms以下において酵母細胞中元素を高感度計測できることを確認した。また、セルカウンターによる細胞個数/mL概算値を基に希釈調製した酵母分散液に関して、レーザー回折式粒度分布計測を行いて分散液中の酵母の粒度分布及びネブライザー噴霧後の液滴粒度分布を比較し、噴霧液滴あたり含まれる酵母数がほぼ1つ以下であることを確認したのち、ICP-TOPMSにより細胞直接導入/高速スキャニング計測した結果、単一酵母細胞中Mg,P,Ca,Fe,Fe,Cu,Znの高感度計測が可能となった。また、得られた時系列計測プロファイルの相関係数を求めたところ、Mg,P.Znのプロファイルには有意な相関関係(0.69)があることが確認された。本研究では、細胞内外の多元素動態及び相互作用の網羅的解析を可能とし、これまで見逃していた未知なる生命機構発見に資することを目的して、ICP-MS用の細胞直接導入型インターフェースを開発し、高速スキャニング計測による細胞中微量元素の高感度多元素同時計測技術を確立した。平成23年度は、単一酵母細胞計測を実現するため、前年度に開発した細胞直接導入型入インターフェースをさらに改良するため、細胞を高効率に導入するための気化室を新規にデザインした。さらに、細胞の導入系内吸着を抑制する手法を新たに確立した。気化室に関しては、熱流体解析ソフトウェアによるシュミレーションに基づき、異なる形状・容積の気化室を試作し、高速度カメラによる液滴動態観察、ICP-MSに接続した際に得られる感度及び信号安定性に基づいて性能を評価することで最適化を試みた。細胞の導入系内吸着に関しては、検討の結果、細胞分散液に0.1%(w/w)アルカリ金属を添加することで抑制することができた。単一細胞計測に関しては、高速スキャニングによって計測した信号強度分布とレーザー回折式粒度分布計測によって得られた細胞粒度分布を比較することで、分散液中の細胞を単一細胞として計測可能であることを実証した。さらに、プレートカウンティングにより分散液中の細胞数を計測した結果とICP-MS測定における信号検出頻度を比較することでプラズマへの細胞導入効率を評価した結果、開発したンターフェースによる細胞導入効率は30%以上であり、従来の細胞導入方法の導入効率0.5%程度に対し2桁近く高い効率で細胞を導入可能であった。本研究では、粒径2-3μmほどの比較的小さい酵母細胞をモデルとして検討したが、開発した細胞直接導入型インターフェースは、10μmほどの細胞まで対応できることから、今後、より大きな細胞への応用展開が期待できる。
脈絡膜新生血管のインターフェロンβによる遺伝子治療

1.正常ラット網膜へのインターフェロン(IFN-)β遺伝子の導入Lac-Z遺伝子を持ったプラスミドをリポソームにより硝子体内に注入し、注入2日後に眼球を摘出して、液体窒素にて凍結した。クライオスタットで切片を作成し、X-galで染色して位置は明らかではなかったが網膜内での遺伝子導入部位を確認できた。ついで、ラットIFN-β発現プラスミドDNAを同様のリポソームで硝子体内注入して網膜へ遺伝子導入を計った。上記の方法で正常ラット網膜にラットIFN-β遺伝子を導入した後、注入2日後に眼球を摘出し、網膜を剥離した。この網膜からIFN-βを抽出し定量したが、ごく微量しか検出できなかった。3.中等度レーザー光凝固による網膜色素上皮と脈絡膜毛細血管板の傷害色素レーザーの橙色波長(595nm)を用いて、正常ラット網膜に中等度の強さ(凝固径200nm,凝固時間0.5秒,凝固出力100mW)で網膜光凝固を行って、網膜色素上皮と脈絡膜毛細血管板を傷害した。その後、ラットIFN-β発現用プラスミドDNAをリポソームで硝子体内注入して、網膜に遺伝子導入した治療群と、IFN-β遺伝子を含まないリポソームを同様の方法で硝子体内注入した対照群の網膜色素上皮と脈絡膜毛細血管板の修復過程の違いを検討した。すなわち、網膜光凝固後1日、3日、7日、14日に、両群からそれぞれ眼球摘出して、組織切片を作成し、光学顕微鏡と電子顕微鏡で形態学的に検討した。しかし、両群に明らかな形態学的な相違はみられなかった。上記のIFN-β遺伝子導入した眼球を摘出して、新鮮凍結切片を作成し、抗IFN-β抗体を用いて免疫組織化学染色を行ったが、網膜内でのIFN-βの局在は、証明できなかった。クライオスタットで切片を作成の後、X-galで染色して網膜内での遺伝子導入部位を確認できたが、その部位は明らかではなかった。ついで、ラットIFN-β発現用プラスミドDNAを同様のリポソームで硝子体内注入して網膜へ遺伝子導入を計った。現在、上記の方法で正常ラット網膜にIFN-β遺伝子を導入した後、IFN-βが実際に網膜で産生されていることを確認するために定量を行なう予定である。
制癌作用を有する海産プロスタノイドおよび類緑化合物の合成研究

プナグランジン3及び4(PUG3及び4)は、塩素原子を持ち強い制癌活性を有する海産プロスタノイドで、ハワイ大学のグループにより2及び1式がそれらの構造として提唱された。著者は、これらの化合物に興味を持ち光学活性なPUG3及び4の全合成を目標に本研究を行い、昭和60年度には、(S)-4-ヒドロキシ-2-シクロペンテノンより合成した光学活性なエノン(-)-3に1,5-ペンタンジオールより不斉合成したアルデヒド4を結合することにより1を合成したが、1とPUG4の天然標品とは一致せず、提唱されている構造が誤っていることを見出した。そこで、その他3種の立体異性体の合成を行い、PUG4の鏡像異性体の合成を達成すると共に、PUG4の構造式を訂正した。昭和61年度は、まず、これらの合成経路のうち、立体選択性及び収率の面で問題のあったアルデヒド4の合成を改良し、3-デオキシ-D-リボースの不斉中心を利用することにより短段階かつ高収率で光学純度の高い4を得る方法を見出した。つぎに、このアルデヒド4とシクロペンテノン(+)-3を結合させることにより、天然物PUG4(5)の全合成に成功した。さらに、PUG3の合成についても検討を行い、その全合成を達成すると共に、その構造は6式で示されることを明かにした。
トリプトファン誘導体のインドール環4位への閉環酵素の特性と応用

インドール環の3位から4位に閉環したタイプの天然物には、LSDなどユニークな薬理活性を有するものが多く、有機合成の一つの標的となっている。しかしながらインドール環4位における配向性および反応性の制御が困難であるため、多くの合成段階を必要としている。放線菌の産生する発癌プロモーター・テレオシジン類の母核化合物インドラクタムV(ILV)は,Val-Trpがインドール環4位に閉環したタイプのシンプルな化合物であり、4位への閉環機構を研究するうえで格好のモデルとなりうる。本研究者らは最近、ILVの4位セコ体N-Me-L-Val-L-Trp-01が放線菌への投与により、高率で4位に閉環することを見い出した。本研究は、この閉環反応を触媒とする酵素系を新規インドラクタム類縁体の合成に応用するとともに、本酵素系のインドール環4位における反応性および配向性の制御機構に関する知見を得ることを目的とした。N-Me-L-Val-L-Trp-01が放線菌Streptoverticillium blastmyceticum NA34-17株への投与により効率よく閉環した条件に基づき、バリン以外のアミノ酸を組み込んだ合成基質,N-methyl基をN-ethyl基に改変した誘導体、さらにインドール環の6,7位に各種置換基を有する前駆体を取り込ませることにより、約20種の新規インドラクタム類縁体を合成することができた。これらの誘導体はいずれもILVの構造修飾では得られなかったものであることより、これらの発癌プロモーション活性を各種invitro試験にて測定した。その結果、ILVの12位側鎖および6位置換基の疎水性が活性を支配していること。13位における立体要求性が高いことなどが明らかになった。次に、内生に殆んど存在しない閉環基質N-Me-L-Ile-L-Trp0lを用いて、セルフリー系での酵素活性の検出を試みた。しかしながら、超音波破砕、液体窒素を用いた凍結破砕のいずれの場合にも酵素活性は完全に失われることが判明した。インド-ル環の3位から4位に閉環したタイプの天然物には、LSDなどユニ-クな薬理活性を有するものが多く、有機合成の一つの標的となっている。しかしながらインド-ル環4位における配向性および反応性の制御が困難であるため、多くの合成段階を必要としている。放線菌の産生する発癌プロモ-タ-・テレオシジン類の母核化合物インドラクタムV(ILV)は、ValーTrpがインド-ル環4位に閉環したタイプのシンプルな化合物であり、4位への閉環機構を研究するうえで格好のモデルとなりうる。本研究者らは最近、ILVの4位セコ体NーMeーLーValーLーTrpーolが放線菌への投与により、高率で4位に閉環することを見い出した。本研究は、この閉環反応を解媒する酵素系を新規インドラクタム類縁体の合成に応用するとともに、本酵素系のインド-ル環4位における反応性および配向性の制御機構に関する知見を得ることを目的とした。NーMeーLーValーLーTrpーolが放線菌Streptoverticillium blastmyceticum NA34ー17株への投与により効率よく閉環した条件に基づき、本セコ体のバリン

部分をLーThr(OMe)、βーcyanoーAla、Ala、abu、γ,dー△ーNa、propargylーGly、Nva、Nle、tertーLen、γーmethallyーGly、Len、alloーIle、2ーthienylーGly、Phg、Pheに変換した前駆体15種を本放線菌に代謝させた。その結果、親水性のLーThr(OMe)、βーcyanoーAla、および立体的に嵩高いLーPhe誘導体を除いてすべて閉環し、12球のインドラクタム類縁体を10%前後の収率で得ることができた。さらにNーmethyl基をNーethyl基に改変したNーEtーLーNvaーLーTrpーol、インド-ル環の6位に各種置換基を有する前駆体も閉環した。これらの各種インドラクタム類縁体はいずれもILVの構造修飾では得られないものであることより、これらの発癌プロモ-ション活性を各種in vitro試経にて測定した。その結果、ILVの12位側鎖および6位置換基の疎水性が活性を支配していること、13位における立体要求性が高いことなどが明らかになった。インドール環の3位から4位に閉環したタイプの天然物には、LSDなどユニークな薬理活性を有するものが多く、有機合成の一つの標的となっている。しかしながらインドール環4位における配向性および反応性の制御が困難であるため、多くの合成段階を必要としている。放線菌の産生する発癌プロモーター・テレオシジン類の母核化合物インドラクタムV(ILV)は、Val-Trpがインドール環4位に閉環したタイプのシンプルな化合物であり、4位への閉環機構を研究するうえで格好のモデルとなりうる。本研究者らは最近、ILVの4位セコ体N-Me-L-Val-L-Trp-01が放線菌への投与により、高率で4位に閉環することを見い出した。本研究は、この閉環反応を触媒とする酵素系を新規インドラクタム類縁体の合成に応用するとともに、本酵素系のインドール環4位における反応性および配向性の制御機構に関する知見を得ること目的とした。N-Me-L-Val-L-Trp-01が放線菌Streptoverticillium blastmyceticum NA34-17株への投与により効率よく閉環した条件に基づき、バリン以外のアミノ酸を組み込んだ合成基質、N-Methyl基をN-ethyl基に改変した誘導体、さらにインドール環の6.7位に各種置換基を有する前駆体を取り込ませることにより、約20種の新規インドラクタム類縁体を合成することができた。これらの誘導体はいずれもILVの構造修飾では得られなかったものであることより、これらの発癌プロモーション活性を各種in vitro試験にて測定した。その結果、ILVの12位側鎖および6位置換基の疎水性が活性を支配していること。13位における立体要求性が高いことなどが明らかになった。次に、内生に殆んど存在しない閉環基質N-Me-L-Ile-L-Trp-01を用いて、セルフリー系での酵素活性の検出を試みた。しかしながら、超音波砕、液体窒素を用いた凍結破砕のいずれの場合にも酵素活性は完全に失われることが判明した。
MNMSにおける組織因子活性化と全身に及ぼす影響についての研究

(1)大動脈瘤手術における大動脈遮断前後の血中組織因子の変動大動脈瘤の手術において大動脈の遮断前と遮断解除後における全身血中組織因子濃度を測定し、臨床モデルにおける変化をみた。大動脈瘤6例を対象とし、手術当日に手術前の採血を行ない、第1、3、5、7、14病日に採血を行なった。組織因子の変化は第1病日に術前よりやや高く、第3・5病日には低下し、第7病日には再び上昇し、第14病日には第7病日に比し有意差をもって低下した。(2)広範型急性動脈閉塞症におけるMNMSと他臓器障害急性動脈閉塞症のなかで一側下肢の大腿以上に虚血が及ぶ広範型は、Myonephropathicmetabolic syndrome (MNMS)の合併が多く死亡率が高い。当科で経験した21例について検討した。広範型で生存したのは、発症後12時間以内に血行再建できた例や、虚血が大腿以下で急性期を乗り切り手術ができた例であった。これらの例でもMNMSに陥ったが腎障害のみの単臓器障害に留っていた。死亡例では血行再建が発症後12時間以降と遅れ重篤なMNMSに陥り腎障害に加え心、肺、血液の障害を伴った例が多かった。(3)小腸虚血再灌流と肺障害腸管の虚血再灌流時の遠隔臓器障害として肺の障害について観察した。モデルはラットの小腸の虚血再灌流モデルを使用した。上腸間膜動脈を30分遮断しその後再開通させて肺重量の変化を観察した。再灌流後は肺重量/体重比が有意に上昇した。ラット10匹において麻酔下に開腹し、腹部大動脈、下大静脈とともに腹壁もペアンで把持し、6時間の血行遮断を行なった。その後遮断を解除し、虚血再灌流前後の下大静脈から採血した。現在検体をあつめているところであり、まだ組織因子活性は測定していない。臨床的には腹部大動脈瘤および胸部大動脈瘤の手術前後における全身血中組織因子活性を測定した。手術当日に手術前の採血を行ない、第1、3、5、7、14病日に採血を行なった。組織因子活性の測定はELISA法で行なった。腹部大動脈瘤は4例で、全例にYグラフト置換術を行ない、胸部大動脈瘤は2例で1例に瘤切除パッチ閉鎖術を、他の1例に人工血管置換術を行なった。全例術後の重篤な合併症はなく、順調に経過した。これらの症例の組織因子活性の測定結果は、手術前4.20±1.17pg、第1病日4.37±0.98pg、第3病日3.91±1.11pg、第5病日3.80±1.33pg、第7病日4.40±0.38pg、第14病日3.66±0.45pgであった。組織因子活性の変化は第1病日に術前よりやや高く、第3・5病日には低下し、第7病日には再び上昇し、第14病日には第7病日に比し有意差をもって低下した。症例によりバラツキがあり、術直後には有意差はなかった。対象症例の大動脈遮断時間が1時間以内と短く、術中術後経過が良好であったため、有意な変化に至らなかったのかもしれない。今後症例を増やすとともに、急性動脈閉塞症で血栓塞栓除去術前後の組織因子活性を検索する予定である。Wister系雄性ラット10匹(220250g)において次の実験を行った。ペントバルビタール腹腔内投与下に開腹し、腎動脈下腹部大動脈を剥離した。腹部大動脈遮断による大腿筋の虚血の程度を知るためレーザードップラー組織血流計にて大腿筋の血流量を経時的に測定した。

虚血再灌流群では、遮断前の6.0ml/tissue/minから、遮断5分後には2.3ml/tissue/minにまで減少し、180分後には5.9ml/tissue/minまで増加した。ここで遮断解除すると10秒後に22.0ml/tissue/minに急上昇したが遮断解除30分後には8.1ml/tissue/minまで減少した。遮断を継続したラットの大腿筋血流量は遮断前の7.2ml/tissue/minから、遮断5時間後には2.6ml/tissue/minにまで減少し、20時間後には5.1ml/tissue/minまで増加した。これらの遠隔臓器障害として肺の変化を検討するため肺を採取し保存した。臨床的には急性腹部大動脈閉塞を1例経験した。この症例は下腹部以下両下肢に至る広範な虚血を伴い、術後はMNMSに陥り腎不全となった。持続血液濾過を行い対応したが第4病日に死亡した。この症例の凝固線溶系因子の変化をみると、第1病日にはFDP-DDが33.8μg/ml、PICが2.8μg/ml、TATが31.0ng/mlと著明に上昇し、凝固・線溶系の活性化がみられた。しかしフィブリノーゲンは284mg/dlと正常、血小板は13.2万と軽度低下していたのみであった。第2病日以降はFDP-DDが12.9μg/ml、PICが0.3<μg/mlと低下し線溶の抑制がみられ、TATは44.6ng/mlと上昇し凝固の活性化が続いた。しかしフィブリノーゲンは467mg/dlと増加したが、血小板は5.6万と著減していた。今後症例を増やしMNMSにおける凝固線溶系の変化を検討するとともに、血栓塞栓除去術前後の組織因子活性を測定する予定である。(1)大動脈瘤手術における大動脈遮断前後の血中組織因子の変動大動脈瘤の手術において大動脈の遮断前と遮断解除後における全身血中組織因子濃度を測定し、臨床モデルにおける変化をみた。大動脈瘤6例を対象とし、手術当日に手術前の採血を行ない、第1、3、5、7、14病日に採血を行なった。組織因子の変化は第1病日に術前よりやや高く、第3・5病日には低下し、第7病日には再び上昇し、第14病日には第7病日に比し有意差をもって低下した。(2)広範型急性動脈閉塞症におけるMNMSと他臓器障害急性動脈閉塞症のなかで一側下肢の大腿以上に虚血が及ぶ広範型は、Myonephropathicmetabolic syndrome(MNMS)の合併が多く死亡率が高い。当科で経験した21例について検討した。広範型で生存したのは、発症後12時間以内に血行再建できた例や、虚血が大腿以下で急性期を乗り切り手術ができた例であった。これらの例でもMNMSに陥ったが腎障害のみの単臓器障害に留っていた。死亡例では血行再建が発症後12時間以降と遅れ重篤なMNMSに陥り腎障害に加え心、肺、血液の障害を伴った例が多かった。(3)小腸虚血再灌流と肺障害腸管の虚血再灌流時の遠隔臓器障害として肺の障害について観察した。モデルはラットの小腸の虚血再灌流モデルを使用した。上腸間膜動脈を30分遮断しその後再開通させて肺重量の変化を観察した。再灌流後は肺重量/体重比が有意に上昇した。
世界最高密度の超冷中性子貯蔵による次世代超対称性理論研究へ向けた基盤研究

素粒子物理の大きな課題の一つである中性子の電気双極子能率を測定するため、(A)系統誤差を制御するための超冷中性子(UCN)の輸送・貯蔵用の界面技術と数値解析の確立と(B)UCNの加減速装置の開発に成功した。特に、1)Geant4のコアの改良と非鏡面反射モデルを導入したUCNの輸送精密解析系、2)多数サンプルで反射ポテンシャル・非鏡面反射成分を実測し重水素化ダイヤモンドコーティングで世界最高レベルの反射ポテンシャルをもつ部材の開発に成功、3)J-PARC初のUCN貯蔵実験と蓄積能率の測定に成功、4)UCNの加減速の効率を上げ既設のドップラーシフターからのUCNの加減速をJ-PARC初で成功した。本研究では、(1)極低エネルギー中性子(UCN)の輸送・貯蔵用の界面技術の確立(2)加速器に同期する磁場を用いた中性子収束方式の確立を目的としている。(1)に関しては、UCNガイド管の大型化に向けて大量作成可能な中性子ミラーの成膜方法の検討を行った。ダイヤモンドライクカーボン、ニッケルめっきやニッケルモリブデン合金などの中性子反射特性をJ-PARCの中性子反射率計を用いて評価した。特にダイヤモンド構造が多いテトラヘドラルアモルファスカーボンをフィルタードアークイオンプレーティング法によって成膜したミラーは、中性子に対する光学ポテンシャルが260neVに達し、世界最高レベルの性能を得た。重水素化ダイヤモンドライクカーボンは重水素が水素に置換することによる経年劣化は見られないことを確認した。成膜試料におけるUCN時の減衰を測定するため、UCNを蓄積し多数回反射させる容器を設計、作成し、J-PARC/BL05ビームラインのUCN発生装置「ドップラーシフター」に設置した。表面で起こっている物理現象を理解するため、原子間力顕微鏡や干渉計を用いて反射膜の表面粗さ測定を行い、中性子非鏡面反射の量との相関からDWBAモデルを用いた非鏡面散乱モデルの検証を進めている。(2)に関して今年度はRebuncherの高度化をさらに推し進めた。軽量コンデンサの採用により、35MHzから8MHzまで0.2秒間で掃引させる理想曲線に、5ミリ秒の範囲で一致させて動作させることができるようになった。ドップラーシフターの性能評価を行った。ドップラーシフターは冷中性子を回転鏡による反射によってUCNに減速させる装置である。実際に測定した回転鏡の反射性能を用いてUCN発生をシミュレートできるようになった。これはUCN蓄積実験やRebuncher実験の入力情報として重要である。パルス型加速器の特性と中性子輸送光学系を用いた従来にない新しい手法により「世界最高密度の超冷中性子」を生成する日本発の技術基盤が確立されつつある。この手法による最も重要かつ緊急の研究は、世界に先駆けた中性子の電気双極子能率(EDM)の測定である。この測定は超対称性理論を初めとする新しい素粒子理論のモデルを構築する上で大きなインパクトを与える。東海村J-PARC加速器のパルス型ビームを用いれば原理的にはこれまでの感度を2桁以上向上させる可能性をもつ。実験においての本質的課題は(1)系統誤差を制御するための極低エネルギー中性子の輸送・貯蔵用の界面技術の確立(2)加速器に同期する特殊磁場で生成当初の高密度中性子を拡散させず輸送する世界初の中性子収束方式の確立(3)微量磁場の超高精度計測の3点である。本研究は、(1)と(2)についての研究を世界に先駆けて行うことを第一の目標としている。(1)に関しては、A)極低エネルギー中性子を輸送するためのガイド管の材質・加工方法の研究をニッケルモリブデン・ダイアモンドコーティングで試作を複数の工程において行い、極低エネルギー中性子の反射率と非鏡面反射成分の実測を行うとともに、反射ポテンシャルを測定することで精度よく見積もることに成功した。重水素化ダイアモンドコーティングでは世界最高レベルの反射ポテンシャルを持つ部材の開発に成功。B)ガイド管の部材と中性子の反射をマイクロラフネスモデルにより作成し、実測と合わせることでモデルの精密化を行った。C)J-PARCのBL05ラインに設置したドップラーシフトを用いた超低エネルギー中性子(UCN)をガイド管により導きJ-PARCにおいて初めてのUCN貯蔵実験に成功した。(2)に関しては、リバンチャーの装置の磁場特性を拝領し、パルスの加減速をさらに効率的に行える装置にすることに成功した。極低エネルギー中性子(UCN)を侵攻方向速度の分散を抑えつつ輸送するためのガイド菅の部材開発に関しては、世界最高レベルの反射ポテンシャルを持つ重水素化ダイアモンドコーティングの開発に成功し、予想を超えた成果を上げることができている。測定手法においても、中性子の小角度散乱による非鏡面反射成分の実測と、α線とX線を用いた部材の原子核ポテンシャルの測定からの間接的な測定を組み合わせて、UCNの部材によるマイクロラフネス散乱モデルを精密化することに成功したことも予定通りの成果であった。さらに、前年度に開発した中性子の磁場に偏極歳差を正確に再現する新たなGEANT4シミュレーションを駆使して、実験全体での系統誤差の評価に着手することができるようになったことも想定を超えた進展であった。一方、UCNの蓄積容器の部材を研究するためのJ-PARCでのUCN蓄積実験においては、J-PARC加速器からの中性子生成標的の不具合により、施設での実験が予定から半年以上遅延せざるを得ない状況となり、このため研究計画をこの部分に関して修正し、当初の目標が達せられるようにした。このため、全体として概ね順調に進展していると言える。本研究における本質的課題は

(1)系統誤差を制御するための極低エネルギー中性子の輸送・貯蔵用の界面技術の確立(2)加速器に同期する特殊磁場で生成当初の高密度中性子を拡散させず輸送する世界初の中性子収束方式の確立、の2点である。(1)に関しては、A)極低エネルギー中性子を輸送するためのガイド管の材質・加工方法の研究をニッケルモリブデン・ダイアモンドコーティングで極低エネルギー中性子の反射率と非鏡面反射成分の実測データを分析し、反射ポテンシャルを測定することで精度よく見積もることに成功した。重水素化ダイアモンドコーティングでは世界最高レベルの反射ポテンシャルを持つ部材の開発に成功。B)ガイド管の部材と中性子の反射をマイクロラフネスモデルにより作成し、実測と合わせることでモデルの精密化を行った。C)J-PARCのBL05ラインに設置したドップラーシフトを用いた超低エネルギー中性子(UCN)をガイド管により導きJ-PARCにおいて初めてのUCN貯蔵実験に成功した。中性子測定器の信号パルス強度によるサチュレーション効果を正確に見積もるために、筑波大学のタンデム施設のビームを用いた低エネルギー陽子線での実測実験を行いデータの収集に成功した。この実験のために新たに筑波大学の関場氏を分担者に追加し、当初の予定通りの成果をあげることができた。(2)に関しては、分担者である京都大学の岩下を中心にUCN生成装置の特性分析とリバンチャーの装置の磁場特性を改良し、パルスの加減速をさらに効率的に行える装置にすることに成功した。これにより、J-PARCにおける初めての収束実験が可能となった。岩下を中心とした指導により今城氏が若手奨励賞を受賞した。さらに、EDM実験全体のシステムに関して系統誤差を含めた詳細なシミュレーション評価によりこれまでに比べ一桁以上の測定精度をもたらすことを示した。素粒子物理の大きな課題の一つである中性子の電気双極子能率を測定するため、(A)系統誤差を制御するための超冷中性子(UCN)の輸送・貯蔵用の界面技術と数値解析の確立と(B)UCNの加減速装置の開発に成功した。特に、1)Geant4のコアの改良と非鏡面反射モデルを導入したUCNの輸送精密解析系、2)多数サンプルで反射ポテンシャル・非鏡面反射成分を実測し重水素化ダイヤモンドコーティングで世界最高レベルの反射ポテンシャルをもつ部材の開発に成功、3)J-PARC初のUCN貯蔵実験と蓄積能率の測定に成功、4)UCNの加減速の効率を上げ既設のドップラーシフターからのUCNの加減速をJ-PARC初で成功した。ドップラーシフターからのUCNを見積もれるようになり、蓄積実験やミラーのUCN反射実験を行うための装置を実際に設置した。すでに測定に向けてコミッショニングを進めている。中性子反射のための材料に関する研究は予定を超えて進展している。一方、J-PARC加速器の運転スケジュールの遅延とともに、Rebuncherを用いた集束実験はやや遅れている。中性子の輸送用の部材の開発は、当初予定を超えて進展しているため、モデルの詳細シミュレーションを用いた実験装置全体の研究を進めることになる。
免疫、炎症、老化に関するバイオマーカーの機能解析

本研究課題は、老年病に係る新しいバイオマーカーの発見を目的として行った。疫学解析により血漿中熱ショックタンパク質(eHSP) 70が、脳梗塞、心筋梗塞、癌などの疾病だけでなく、サルコぺニアや認知症ともよく関連し、これらの早期発見及び病態のメカニズム解明の一助となる情報を得ることができた。さらに、高強度有酸素運動を用い、生体でのeHSP7分泌メカニズムを解明し、この分泌トリガーが血中ATPであることを発見した。近年、血液中熱ショックタンパク質(eHsp)は生体の危険シグナルとして注目されるようになってきたが、未だその制御機構や生体機能について解明されていない。本研究は、eHspについて、その生体における新たな機能を決定することを目的に、各種疾病の発症や加齢との関連を検討し、さらにeHsp72の制御機構の探索を行おうとするものである。Hsp研究は初年度となるため、研究課題を遂行する上で基礎となるデータの収集を行った。1.高齢者における性、年齢階級別の血漿中Hsp72濃度草津町に在住する65歳以上の高齢者630名を対象に血漿中のHsp72濃度の測定を開始した。この結果によりHspの機能が組織中と同様に分子シャペロンとしての機能を持つかどうかが解明されると考える。2.運動負荷実験による解析分泌型Hspの生体における意義を解明するには、Hspの分泌部位や機序が手がかりとなる。運動は、eHsp上昇のモデルであり、これを活用して分泌機序を検討する予定である。A.有酸素性運動と無酸素性運動前後の血漿中HspとATP濃度の測定を行った。結果については、今年の体力医学会にて発表する予定である。B.寒冷暴露と運動を組み合わせた実験を行い、コントロール温度と寒冷時の運動前後、ホルモン及びHsp濃度動態を検討した。この結果は、国際運動免疫学シンポジウムと日本運動免疫学研究シンポジウムにて発表した。1.大きな集団を用いた疫学手法による解析(1)昨年度、我々は地域基本健康診査65歳以上の受診者640名について受診時保存血漿中eHSP70を測定し、男性より女性で血漿eHSP70が上昇しているが、80歳以上の高齢者では男女差がなくなりしかも他年齢群より低下することを確認した。さらに、脳梗塞、心筋梗塞、癌の被患歴の有る者はeHSP70が上昇しており、eHSP70がこれらの疾患と関連し、かつ早期発見のためのマーカーとして有用であることを確認した。また、eHSP70は、骨格筋量、握力、歩行速度ともよく相関し、筋肉量とその機能低下を示す廃用性症候群(サルコペニア)と関連することが示され、eHSP70の運動神経保護機能が高齢の筋肉減少を防ぐ可能性が示唆された。これらの結果は、高齢者におけるeHSP70の早期診断マーカーとしての有用性を示すものである。(2) β_2MGについては、血清IL-6濃度と組み合わせて場合、両濃度が高い者は「虚弱」であるオッズ比がリファレンスに比べて5倍以上に上昇することが明らかになった。これは、虚弱が炎症のみならず、腎機能の低下を伴った場合、極めて誘発される可能性が高くなることを示唆したものである。2.高強度有酸素性及び無酸素性運動負荷試験を用いたバイオマーカーの機能解析(1)高強度有酸素性運動(70%最大酸素摂取量の強度で1時間にわたる自転車エルゴメーター運動)と高強度無酸素性運動(70%最大心拍数の強度の腕伸展運動10分間3セット)を行い、血漿中HSP70とATPの測定を行ったところ、血漿中HSP70とATPの値が有意に相関し、運動中の血球崩壊によって血中に放出されるATPが白血球中のHSPを血中に誘導することを明らかにした。これらの結果によりストレス反応としてのHSPのメカニズムが解明された。1.大集団を用いた疫学手法による解析(1)地域基本健康診査65歳以上の受診者の血漿中eHSP70を測定し、脳梗塞、心筋梗塞、癌の被患歴の有る者はeHSP70が上昇しており、eHSP70がこれらの疾患と関連し、かつ早期発見のためのマーカーとして有用であることを確認した。また、eHSP70は、骨格筋量、握力、歩行速度ともよく相関し、筋肉量とその機能低下を示す廃用性症候群(サルコベニア)と関連することが示され、eHSP70の運動神経保護機能が高齢の筋肉減少を防ぐ可能性が示唆された。さらに、物忘れ外来患者の血漿中eHSP70コントロール群に比べて上昇していることを発見した。これは、軽度認知症バイオマーカーの早期診断マーカーとしても血漿eHSP70が有用であって、他のバイオマーカーと比べても感度が高いことが示唆された。

(2)β_2MGについては、血清IL-6濃度と組み合わせて場合、両濃度が高い者は「虚弱」であるオッズ比がコントロールに比べて5倍以上に上昇することが明らかになった。これは、虚弱が炎症のみならず、腎機能の低下を伴った場合、極めて誘発される可能性が上昇することを示唆したものである。2.高強度有酸素性及び無酸素性運動負荷試験を用いたバイオマーカーの機能解析(1)高強度有酸素性運動(70%最大酸素摂取量の強度で1時間にわたる自転車エルゴメーター運動)と高強度無酸素性運動(70%最大心拍数の強度の腕伸展運動10分間3セット)を行い、血漿中HSP70とATPの測定を行ったところ、血漿中HSP70とATPの値が有意に相関し、運動中の血球崩壊によって血中に放出されるATPが白血球中のHSPを血中に誘導することを明らかにした。これらの結果によりストレス反応としてのHSPのメカニズムが解明された。
日本語版心疾患の健康関連尺度の作成

慢性心不全患者207名、心筋梗塞患者342名が対象となった。因子分析により原版と同様の3因子構造が確認され、また、MacNew総得点と3つの下位尺度間、SF36及びHADSの各下位尺度間において、中程度から高度の相関が認められ、基準関連妥当性が確認された。NYHAI II群ではIII群よりも1%水準で有意に得点が高く、構成概念妥当性についても確認された。さらに、Cronbackα係数は0.9以上と高く、内的整合性も確認され、24項目のMacNew日本語版の信頼性及び妥当性が確認された。わが国においでは心不全に特異的なQOL尺度が存在しないため、海外で多用ざれている心不全特異的QOL尺度の日本語版を作成し、その信頼性と妥当性を検討した。日本語版作成のプロセスは原著者の指示に従い、翻訳は医療者と非医療者によるチームによって行われ、本年度は、青森県内の3医療機関の外来に通院する慢性心不全患者204人を対象に、調査が行われた。結果は、理論的関連があると考えられるSF36及びHospital Amety and Depression Scale(HADS)の全ての下位尺度間において有意な相関を示し、基準関連妥当性が確認された。また、因子分析により原版と同じ3因子構造が確認され、19項目の日本語版MacNewが作成された。心機能の分類(NYHA)によるMacNew平均得点の比較からも、重症者では軽度・中等度の患者よりもQOL得点が5%水準で有意に低くなることが明らかとなり、構成概念妥当性が確認された。さらに、全てのクロンバックα係数は0.7以上であり、十分な内的整合性を持つことが確認された。よって、MacNew日本語版「MacNew心疾患健康関連QOL尺度(日本語版)」の信頼性及び妥当性が確認されたと考える。慢性心不全患者への疾病管理プログラムの実施に当たっては、その主観的アウトカム、つまり、QOLの評価が重要となるが、現在、わが国においては、このQOLを測定するための特異的な尺度は存在しないため、本尺度が使用可能となったことは、大変意義があると考えられる。本研究の目的は、心不全および心疾患に広く用いることの出来る健康に関連するQOL尺度であるMacNew Heart Disease Health-Related Quality of Life Questionnaire(以下MacNew)の日本語版を作成し、信頼性及び妥当性を検証することである。平成20年度はMacNewの日本語版の暫定版の改善及び予備実験を経て204名の慢性心不全患者に対して本調査を行った。この結果、理論的関連があると考えられるSF36及びHospital Anxiety and DepressionScaleの全ての下位尺度間において有意な相関を示し、基準関連妥当性が確認された。また、因子分析により原版と同じ3因子構造が確認され、心機能の分類(NYHA)によるMacNew平均得点の比較から、重症者では軽度・中等度の患者よりもQOL得点が5%水準で有意に低くなることが明らかとなり、構成概念妥当性が確認された。さらに、全てのCronbachα係数は0.7以上であり、十分な内的整合性を持つことが確認された。よってMacNew日本語版の信頼性及び妥当性が確認され、日本人心疾患患者の健康に関連するQOLを測定可能となったことは非常に意義があった。一方で、調査の対象者である慢性心不全患者には高齢者が多く、視覚などの感覚機能の低下や身体機能の低下などから、自己記入による調査が困難であり、面接による聞き取り調査となり、原版とは異なる調査方法となった。また、疾病の知識に乏しく、心不全に関連する身体的、精神的症状等について、年のせいだと考え、それが回答へ影響した可能性があることから、これらの課題を踏まえ、平成21年度には、年齢が成人期の有職者も多く含まれるよう設定し、自己記入の可能な対象者とし、郵送調査の方法をとった。また、対象を心不全以外に、虚血性心疾患へ広げた。現時点で158名より回答を得ているが、成人期の自己記入可能な対象者の確保がやや困難であり、分析には至っていない。そのため、平成22年度には、さらに対象者数を増やし、虚血性心疾患を対象とした自己記入方法によるMacNew日本語版の完成を目指す。本研究の目的は、心不全及び心疾患に広く用いることのできる健康に関連するQOL尺度であるMacNew Heart Disease Health-Related Quality of Life Questionnaire(以下MacNew)の日本語版を作成し、信頼性及び妥当性を検討することである。平成20年度には、207名の慢性心不全患者を対象に、信頼性及び妥当性の検討を行い、MacNewの日本語版が作成され、使用可能となったが、心疾患が慢性心不全患者に限定され、かつ、約9割が高齢者であったことから、これが限界となっていた。