hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
知覚レベルで各種感覚を統合して動作する視覚計測系の研究

1.新しい原理に基づく角速度センサを考案し、実際に試作して評価実験を行なった。このセンサはそれ自体では角速度の向きを判別できないが、現存の角速度センサに比較して構造が単純という特徴を有する。2.カメラを回転運動させて外界を動く対象物を視野内に捉える実験を行なった。運動モデルとして、人間の眼球運動でいうサッケ-ド運動(跳躍性運動)とパ-シュ-ト運動(追従性運動)を、視線位置と視線速度に着目して記述したものを新たに用い、(1)対象物体が視野の中央付近にある場合は視野上で観測される物体の速度偏差を減少させる(2)対象物体が視野内の周辺にある場合には視野中心からの位置偏差を減少させるという動作によりこれら二種類の運動を同時あるいは単独で安定に生じさせることができた。この結果から、通常の追従視覚系で行なわれているパ-シュ-ト性の運動に加えてサッケ-ド性の運動を適切に組み合わせれば、たとえば、カメラが対象物を見失いそうな時は対象物の視野内での位置を、カメラが対象物に追従している期間には対象物そのものを計測できることが示せた。これは、その時々で最適な動作を自律的に選択するという知能化センサの特徴が具体化されていると言える。3.不規則な外乱によりカメラを振動回転させ、この回転量を角速度センサで検出して振動を補償できるようなシステムを構成した。実験では視線制御系は平衡覚情報のみに基づいて視線を動かし、視覚系は視覚情報のみから対象物の位置を抽出するだけで全体として自身の運動に惑わされずに対象物の絶対的な位置が計測できた。これは、視覚系と平衡覚系と眼球運動系をそれぞれ独立に動作させ、上位の知覚レベルで適切に情報の流れを統合することで融合動作が行なえる例であり、このような計測システムの構成法はセンサフュ-ジョンの実現に有効であると考えられる。1.知能化センサのひとつの重要な機能として、目的とする計測対象を自ら選別し目的としない外乱要因を能動的に排除する能力が挙げられる。これは視覚計測系においては対象関体あるいは視覚センサがどのように運動しても対象物体を視野に捉え続ける能力に対応づけることができる。この機能を実現するためには視覚センサ部分の能動化が不可欠であり、このために本研究では視覚センサ部分に新たに駆動装置を付加して水平方向の視野を変えられるようにした。この拡張により各種センサからの情報に応じて視覚センサ部分を動かせるので、次年度に行う平衡覚センサとの融合処理が効果的に行えるようになった。2.視覚センサを能動化して対象物体の運動に応じて視野を移動させる場合、視覚情報から視覚センサの向きを制御するアルゴリズムが問題となる。本研究では(1)対象物体が視野の中央付近にある場合は視野上で観測される物体の速度偏差を減少させる(2)対象物体が視野内の周辺にある場合には視野中心からの位置偏差を減少させるというル-ルを用いて評価実験を行った。その結果、どちらか一方のル-ルだけを単独で用いる場合に比較して対象物体を視野内に安定に捉えることが可能であることがわかった。この事実は平衡覚センサとの融合を行う際に活用できるものと期待される。3.新しい原理に基づく角速度センサを考案し、実際に試作して評価実験を行なった。この角速度センサは流体に作用する圧力が角速度に依存することを利用したものであり、物体を満たす容器の円周上での圧力を面積積分して検出することで原理上回転の偏心の影響を受けずに角速度の大きさを測定できる。圧力の検出に圧電膜を用いることでほぼ理論通りの結果が得られることを確認した。

1.前年度の実験を発展させ、カメラを回転運動させて外界を動く対象物を視野内に捉える実験を行なった。運動モデルとして、人間の眼球運動でいうサッケ-ド運動(跳躍性運動)とパ-シュ-ト運動(追従性運動)を、視線位置と視線速度に着目して記述したものを新たに用いた。実験では、対象物が視野の中心付近にある時はパ-シュ-ト運動、中心から一定以上はなれた場合はサッケ-ド運動を、上述のモデルに従って行なうことデ、これら二種類の運動を同時あるいは単独で安定に生じさせることができた。この結果から、通常の追従視覚系で行なわれているパ-シュ-ト性の運動に加えてサッケ-ド性の運動を適切に組み合わせれば、たとえば、カメラが対象物を見失いそうな時は対象物の視野内での位置を、カメラが対象物に追従している期間には対象物そのものを計測できることが示せた。これは、その時々で最適な動作を自律的な選択するという知能化センサの特徴が具体化されていると言える。2.不規則な外乱によりカメラを振動回転させ、この回転量を角速度センサで検出して電子的に視線を移動させることで振動を補償できるようなシステムを構成した。このとき、視覚系は対象物の位置を平衡覚センサから得られる情報とは無関係に画像上の情報のみから抽出するようにした。実験では、このシステムは自然背景上を動く対象物の絶対位置を正確に計測できた。つまり、一方で視線制御系は平衡覚情報のみに基づいて視線を動かし、他方で視覚系は視覚情報のみから対象物の位置を抽出するだけで全体として自身の運動に惑わされずに対象物の絶対的な位置が計測できた。この実験は、視覚系と平衡覚系と眼球運動系をそれぞれ独立に動作させ、上位の知覚レベルで適切に情報の流れを統合することで融合動作が行なえる例となっており、このような計測システムの構成法がセンサフ-ジョンの実現に有効であることを示唆していると考えられる。
高分子膜電極の多孔構造モデルと電荷の輸送機構

交流応答法によるポリピロール膜電極の研究の結果は次のようにまとめられる。1.複素平面インピーダンス図に見られる高周波数域の電荷移動過程の軌跡は、膜が不均質なために緩和時間に分布があるか、緩和時間の異なる種々の過程が重なっているために正確な半円ではなくて潰れた円弧を描く。また低周波数領域での応答は、薄膜に特有な電荷の飽和から予想されるような純容量性のものにはならない。この偏差は、溶液への電荷の漏れがある時に生ずる他に、膜内の拡散が一様ではないことによると推定される。2.高分子の荷電サイトの生成は金属/膜界面で起こり、この電荷移動過程の抵抗は高分子が還元状態になると急速に増大し、高分子膜の電子伝導率の変化と明確に関連づけられる。3.低周波数領域での周波数分散挙動は膜中での物質輸送のインピーダンスに対して一定位相角要素を付け加えることにより記述される。この要素中に現れる非整数の指数αは電極の表面粗さを反映している。一定位相角要素はフラクタル次元に直接関係づけられるので、フラクタル幾何学の概念を用いて分率指数αを膜の微視的な不規則性の尺度として使用することができる。4.膜中での電荷キャリアの拡散係数は高分子が酸化されると増加する。また低周波限界容量は高分子の酸化と共に増加して極限値に達する。これらの挙動は、電荷の輸送が電子的ホールとアニオンの拡散と電気泳動により行われ、ホール間には強い相互作用が働くことを示している。
動脈硬化巣を認識するモノクロナル抗体を用いた動脈硬化形成機構の解析

動脈硬化の低侵襲的診断、治療への適用を意図し,て、ヒト動脈硬化粥腫を免疫原とし、in vivoで動脈硬化病巣表層部を結合するモノクロナル抗体(ASH1a/256C)を調製した。この抗体の抗原は、Phosphatidylcholine(PC)-Cholesterol Complexである。本抗原がどのようにして形成されるのか解析するために、マウスJ774細胞を泡沫化させ本抗原を誘導することに成功した。本抗原は泡沫化直後には発現しないが、培養4日目には細胞のPeripheralな領域に脂質粒として認められる。さらに、培養7日目以降、FC-rich脂質粒を持つ泡沫細胞は、rupture(崩壊)して脂質粒を放出するのが観察される。【本年度の成果】昨年度には、この泡沫細胞培養系で形成されるFC-richな脂質粒が、PC-Cholesterol Complexの1つであることが明らかにした。本年度は、この泡沫細胞の崩壊に関わるFC-richな脂質粒と、細胞内過酸化脂質、さらには酸化LDL特異認識抗体(FOH1a/DLH3)抗原(酸化PC)の発現、泡沫細胞の死(Apoptosis)との関連について解析した。AcLDL(アセチル)LDLで泡沫化した細胞は、FC-rich脂質粒形成(ASH1a/256C抗原)の後、崩壊する。(1)この機構はFC蓄積に伴うUPR反応によってApoptosisしていることを明らかにした。また培養経過で、(2)細胞内で過酸化脂質の形成がみられ、泡沫細胞の崩壊後、培養液中に放出されること、また、(3)その過酸化脂質を含む培養液を別の細胞に取り込ませて培養すると、FOH1a/DLH3抗原の発現がみられることが明らかにした。この結果、アセチルLDLのようなPC-cholesterol Complexを形成するような変性LDLによって泡沫細胞内で形成される過酸化脂質が、泡沫細胞の崩壊と共に、放出され再度別の細胞が取り込むことを繰り返すことで、酸化脂質が病巣に蓄積する可能性が示唆された。同時にFC-rich脂質粒も細胞間マトリクスに蓄積する。さらに、(4)この実験系をもう1世代繰り返して、3世代まで培養を続けると、培養液中にコレステロールの結晶が形成される。このような泡沫細胞の崩壊で病巣にFCが結晶として蓄積していくと考えられた。動脈硬化の低侵襲的診断、治療への適用を意図して、ヒト動脈硬化粥腫を免疫原とし、in vivoで動脈硬化病巣表層部を結合するモノクロナル抗体(ASH1a/256C)を調製した。この抗体の抗原は、Phosphatidylcholine(PC)-Cholesterol Complexであり、WHHLウサギ動脈硬化巣では、腹部から大動脈弓部にかけてCholesterolの蓄積(動脈硬化の進展)と共に抗原量は増加している。そこで、本抗原がどのようにして形成されるのか解析するために、マウスJ774細胞をWHHLウサギ血清で泡沫化させ、本抗原を誘導することに成功した。本抗原は、培養1日目(泡沫化直後)では、発現しないが、培養4日目には、細胞のPeripheralな領域に脂質粒として認められる。【本年度の成果】

この泡沫細胞の培養経過で、一度増加したCE(Cholesteryl ester)が4日目に減少し、FC(Free cholesterol)が増加していること、細胞内に出現するFilipinで染色される顆粒をASH1a/256Cが認識していることが明らかになった。これより、FC-richな脂質粒は、PC-Cholesterol Complexの1つであることが示された。培養7日目以降、FC-rich脂質粒を持つ泡沫細胞は、rupture(崩壊)して脂質粒を放出するのが観察される。このようなruptureは、FC-richな脂質粒形成がみられるWHHL血清や、ヒト高脂血症患者血清、Acetyl LDLを取り込ませた場合にのみ観察され、VLDLや、健常人血清を取り込ませた場合には観察されず、FC-rich脂質粒の形成と泡沫細胞のruptureに相関がみられた。さらに、この脂質粒の形成と泡沫細胞の崩壊の関連性を明らかにするために、細胞内Cholesterol輸送との関連を調べた。PCを全く含まないCholesteryl Oleateの液晶を細胞に取り込ませても、培養4日目で同じようにFC-rich脂質粒の形成がみられた。また、U18666Aを用いて、細胞内のCholesterol輸送系を止めると、FC-rich脂質粒の形成、泡沫細胞のruptureが抑制されたことから、CEの水解と細胞内のcholesterol輸送は、FC-rich脂質粒の形成並びに泡沫細胞の崩壊に関与していることが明らかになった。次年度は、この輸送系の直接の関与酵素の同定と、泡沫細胞の崩壊機構についてさらに解析を進めたい。動脈硬化の低侵襲的診断、治療への適用を意図して、ヒト動脈硬化粥腫を免疫原とし、in vivoで動脈硬化病巣表層部を結合するモノクロナル抗体(ASH1a/256C)を調製した。この抗体の抗原は、Phosphatidylcholine (PC)-Cholesterol Complexである。本抗原がどのようにして形成されるのか解析するために、マウスJ774細胞を泡沫化させ本抗原を誘導することに成功した。本抗原は泡沫化直後には発現しないが、培養4日目には細胞のPeripheralな領域に脂質粒として認められる。さらに、培養7日目以降、FC-rich脂質粒を持つ泡沫細胞は、rupture(崩壊)して脂質粒を放出するのが観察される。【本年度の成果】昨年度には、この泡沫細胞培養系で形成されるFC-richな脂質粒が、PC-Cholesterol Complexの1つであることが明らかにした。本年度は、この泡沫細胞の崩壊に関わるFC-richな脂質粒と、細胞内過酸化脂質、さらには酸化LDL特異認識抗体(FOH1a/DLH3)抗原(酸化PC)の発現、泡沫細胞の死(Apoptosis)との関連について解析した。AcLDL(アセチル)LDLで泡沫化した細胞は、FC-rich脂質粒形成(ASH1a/256C抗原)の後、崩壊する。(1)この機構はFC蓄積に伴うUPR反応によってApoptosisしていることを明らかにした。
国際人権法における外国人労働者の権利保障

本研究は、定住化の時代を迎えた外国人労働者の権利保障を国際法の視点から検討するとともに、わが国の国内法上の問題点を分析することを目的としている。まず、外国人労働者問題の基本的視点として、国際人権法における外国人の位置付けを検討する。とくに、市民的および政治的権利に関する国際規約(自由権規約)上の少数者として位置付ける議論に照射を与え、その基本的視点から外国人の権利問題を考察すべきものと考えた。また、外国人労働者については、国連で移住労働者保護条約が採択されていることから、同条約の内容を詳しく検討している。とくに同条約では、正規の移住労働者だけでなく、不正規(不法)な外国人労働者の人権をも一定の範囲内で保障しようとしている点が重要である。たとえば、緊急医療、労災保障、子の養育などについては人道的側面から最低限の権利としてその保護が要請されている点にかんがみて、わが国の法制を検討する必要がある。さらには、外国人の刑事手続きとの外国人被収容者の人権保障という側面も近年、問題となっているので、この点についても検討を加えた。また、周辺アジア諸国と日本との国際関係において考察を加えることが、外国人労働者問題を考えるヒントとともなるので、この点についても論じている。平成8年度は本研究の初年度であるので、研究は途上である。順次、いくつかの論文に成果を発表している。日本にやってくる「来日外国人」が増加するにしたがって犯罪が増加する傾向にあることについては社会的関心もある一方で、逮捕拘禁に伴う刑事手続及びその後の処遇に関しては法の適正手続の観点から特に外国人としての人権への配慮が必要でもある。例えば、通訳の確保にはじまり処遇上の問題もある。これらの問題につき、平成8年11月に開催された国際人権法学会の報告者として報告を行った。この報告については、国際人権法学会の機関紙『国際人権』8号に論文として掲載する(97年6月刊予定)。また、「外国人労働者問題と国際人権法」と題する論文を『外国人の権利の現状』(日本弁護士連合会編集、明石書店より97年6月刊予定)に掲載する。わが国の出入国管理法上の問題点を検討した論文をカナダのブリティッシュ・コロンビア大学法学雑誌に掲載したことがある。イギリスの出版社(Edward Elgar Publishing Ltd.)より、この論文を"Law and Migration"と題する単行本に掲載したいとの要望がよせられたので了解した。出版までに若干の時間があるので、内容をup-to-dateなものにしたい。外国人の人権問題に関する文献資料等のデータベース化については、ハードウエアとしてパソコン1台とスキャナを新規導入し、ソフトウエアにはマイクロソフトのAccess95を使用して、データ化の準備作業を開始した。ほかに、「東アジアと国際人権論争」(『東アジアの伝統と異化』熊本大学地域研究叢書(仮称)、九州大学出版会、現在印刷中97年5月刊予定)をまとめた。本研究は、定住化の時代を迎えた外国人労働者の権利保障を国際法の視点から検討するとともに、我が国の国内法上の問題点を分析することを目的としている。まず、外国人労働者問題の基本的視点として、国際人権法における外国人の位置づけを検討する。とくに、市民的および政治的権利に関する国際規約(自由権規約)上の少数者として位置づける議論に照射を与え、その基本的視点から外国人の権利問題を考察すべきだと考えた。また、外国人労働者については、国連の移住労働者保護条約が採択されていることから、同条約の内容を詳しく検討している。とくに正規の移住労働者だけでなく不正規(不法)就労者の人権という視点が重要である。たとえば医療、労災保障、子の養育などの人道的側面からも最低限要請される保障の面では、我が国の法制度は国際的基準を取り入れる必要がある。さらには、外国人の刑事手続きと外国人被収容者の人権確保という面も近年重要な問題となっているので、この点についても検討を加えている。また、日本とアジア社会における人権という側面から外国人労働者問題を考えるヒントがあると思われるので、この点についての考察も加えた。
早期型星のX線放射機構の研究

X線天文衛生「あすか」で4個のO型星ζ-Ori, δ-Ori, λ-Ori, ζ-PupからのX線を観測した。そして、各々の星から、高階電離したマグネシウムや珪素からの輝線を発見した。これより、O型星からのX線は熱的な起源をもつことを明らかにした。この結果を根拠にX線が光学的に薄い高温プラズマからの放射であると仮定して、X線放射のモデルと輝線の強度から、酸素、ネオン、マグネシウム、珪素、硫黄、鉄の組成比を見積もることに成功した。その結果、それらの元素組成比は、硫黄を除いて、いわゆる宇宙組成の約1/3以下で、とくに、鉄に関しては約1/10以下である事がわかった。これら、重元素の相対組成比は大質量星の爆発であるII型超新星で作られる元素組成比とたいへん良く似ている。このことから、O型星はII型超新星によって汚染されたガスから作られた事が示唆される。また、O型星の元素組成比がいわゆる宇宙組成比より重元素が少ないということは、次のような大問題を含んでいる。O型星のような早期型星はその年齢がせいぜい1千万年であるから、O型星を形成する元となったガスは、1千万年前のわれわれの銀河系内にあったガスである。O型星のような早期型星の表面のガスはほぼ星が形成された時のガスのままであるか、または、星内部の核融合反応によって生成された重元素によりさらに汚染されているはずである。X線は星風か、表面のコロナから放射されているはずであるから、X線で決めた重元素比は、星表面物質の重元素比を表わしている。すなわち、我々の結果は、1千年前の我々銀河系のガスがいわゆる宇宙組成比よりもはるかに少ない重元素しか含まなかった事を示唆している。
キラルな有機常磁性液晶物質合成法の開発

未だコア中にラジカル部位を含む純粋な常磁性有機液晶物質の合成例はなく、またキラル部位をコア中に含む有機液晶も知られていない。本研究では、最近見出した新しい縮環式α不斉ニトロキシドラジカルの新規合成法(SmI_2による基質の3電子還元と生成するエノラートのO-アシル化の2段階反応)を、キラルなラジカル部位をコア中に含む有機常磁性液晶物質の合成に適用可能か否かを検討した。1.液晶構造の構築縮環式α不斉ニトロキシドラジカル部位をコアし、その側鎖に長鎖のアルキル基を導入するため、中間体エノラートのO-アシル化反応の反応条件を検討した。反応溶媒にTHFのみを用いた場合には、O-アシル化の反応性は若干低下するものの、反応時間を長くすることにより目的のO-アシル化生成物を50%程度の収率で得た。一方、THF/HMPAの混合溶媒系を用いた場合には、予想しなかったエノラートのC-アシル化が選択的に起こった。従って、溶媒系を代えることにより生成物の位置選択性が顕著に変わり、このラジカル合成反応の適用範囲がより広がる結果となった。合成したモデル化合物について順次偏光顕微鏡による組織の熱変化を観察しているが、顕著な液晶相の出現には至っていない。多分コア部の分子形に問題があると予想しており、より扁平でより細長い分子の設計と合成を現在行っている。2.不斉合成反応上記の合成反応におけるSmI_2による基質の還元反応の機構を、電子スピン共鳴と生成物分析により検討した結果、SmI_2による還元の際に不斉配位子を共存させると、α不斉のニトロキシドラジカルの不斉合成が可能であることが示唆された。そこで、酒石酸やビナフトール由来のキラル配位子を種々合成し、SmI_2による還元反応のに添加したが、予想に反してSmI_2の還元力を低下させる結果となり、目的のニトロキシドラジカルの収率そのものを極端に低下させる結果となった。今後、基質をキラルホスト分子に抱接させ分子錯体とし、これをSmI_2で還元する方法を検討したい。
リステリア属異種菌の遺伝子組換えによる病原因子と宿主免疫応答相関の分子機構解明

細胞内寄生菌であるリステリア(Listeria monocytogenes;Lm)の主要病原因子による宿主自然免疫応答制御機序を明らかにする目的で、リステリアの各種病原遺伝子欠損株や組換え体を作製し、マウスマクロファージに感染後、サイトカイン産生応答およびインフラマソーム形成の変化について解析した。その結果、感染マクロファージにおけるインフラマソーム形成には、AIM2が細胞質内異物センサーとして関わること。そのインフラマソーム形成には、アダプター分子としてASCが必須であること。さらに、リステリア主要病原因子であるLLOはカスパーゼ1活性化を誘導する能力があるが、その活性にはThr233が重要な役割を担っていることが示された。細胞内寄生菌であるリステリア属の代表的病原菌種、Listeria monocytogenesの主要病原因子遺伝子座LIPI-1に存在する5種類の遺伝子のインフレーム欠損変異株を作成した。最も重要な病原因子であるLLOをコードするhly遺伝子の欠損部位に異菌種の相同遺伝子を組み込んだ相補株を順次作成した。hly遺伝子以外の病原遺伝子の欠損部位へのそれぞれの相同遺伝子による相補株は作成の過程にある。平成22年度には、それらの組換え株を用いて、マクロファージへの感染におけるサイトカイン応答を網羅的にしらべた結果、以下のような知見が得られた。(1)hly遺伝子の存在は、菌の細胞質への脱出に必須であるのみでなく、感染マクロファージによる各種サイトカイン産生誘導において、とくにIL-1α、IL-1β、IL-18の成熟分泌に必須であった。(2)IL-1α応答は、hlyがコードするLLOがCa++の細胞質内流入を促進することにより、カルパインが活性化され、プロセッシングが進行することを明らかにした。(3)IL-1β、IL-18の成熟化には、LLO依存的なcaspase-1の活性化が必須であり、その過程に働くインフラマソームの形成には、AIM-2が関与することを見いだした。(4)actA遺伝子欠損は、食胞からのエスケープは正常であるが、各種サイトカイン産生誘導能が低下し、ActA依存的なシグナルの存在が示唆された。(5)リステリアのマクロファージによる貪食には、TLRを介したPI3キナーゼの活性化が関与することを明らかにした。以上の知見から、病原リステリアの主要病原因子が、食胞からのエスケープを可能にするとともに、マクロファージのサイトカイン応答を促進する方向での作用も示すこと、細胞質内での動態が宿主サイトカイン応答のプロフィール決定に働くことが示された。細胞内寄生菌であるリステリア(Listeria monocytogenes)の主要病原因子による宿主自然免疫応答の修飾を明らかにする目的で、病原因子遺伝子の欠損変異株や組換え株を作出し、マウスマクロファージにおける各種サイトカイン応答およびインフラマソーム形成の変化を解析した。その結果、(1)感染マクロファージにおけるインフラマソーム形成にはAIM2およびNLRP3が細胞質内受容体としての認識に関わること、(2)そのインフラマソーム形成にはアダプターとしてのASCが必須であること、(3)ASCを介したインフラマソーム形成とcaspase-1の活性化には、SykおよびJNKを介したASCの特定部位(Tyr144)のリン酸化が重要であること、などが新たに見出された。これらは病原因子のなかでもlisteriolysin O(LLO)に依存しており、細胞質への脱出がこれらの応答を惹起していた。しかし、LLO遺伝子であるhlyを、LLOに相同性の高いivanolysin O(ILO)の遺伝子iloに置換した組換え株ではインフラマソームの形成が著明に減弱することから、LLOとILOのキメラタンパク質を産生する遺伝子を作製し、LLOのドメイン内での責任部位の決定を進めている。また、LLOに類似の病原因子pneumolysin(PLO)を産生するS.pneumoniaeの感染マクロファージでも、同様のASC依存的かつAIM2主体のインフラマソーム形成が起こることが判明した。自然免疫応答として重要な1型インターフェロン産生には、リステリアの薬剤排出ポンプのひとつであるMdrTを介した菌体からのcyclic-di-AMP分泌が刺激因子として作用すること、その産生調節にはtetRによる抑制機構が作用することを明らかにした。Listeria monocytogenesをマクロファージに感染させると、caspase-1依存的に産生されるIL-1βやIL-18が誘導される。しかし、L. monocytogenesの主要な病原因子であるリステリオリシンO (LLO)欠損株の感染では、これらサイトカインの遺伝子発現は誘導されるものの、培養上清中にサイトカインが分泌されることはない。

一方、Listeria ivanoviiはLLOと相同性の高いivanolysin O (ILO)を産生し、感染マクロファージ内で増殖することができるが、L. monocytogenesと比較するとそのIL-1βやIL-18産生誘導能は明らかに弱い。さらに、ILOを産生するL. monocytogenes組換え株のサイトカイン産生誘導能が野生株に比べて著しく弱いことが明らかにされている。これらの結果は、LLOは食胞膜を傷害して菌の細胞質への侵入を司るだけでなく、caspase-1の活性化に直接関与することを示唆するものである。この点について解析するため、LLOのN末端側からC末端向きに順次ILOに置き換えたキメラタンパク質を産生するL. monocytogenes株を作製した。組換え株と野生株のマクロファージ内増殖能には違いは認められなかった。また、LLOのN末端より203番目のアミノ酸までをILOに置き換えたキメラタンパク質を産生する株は、野生株と同等のcaspase-1活性化能とサイトカイン産生誘導能を示した。しかし、254番目まで置き換えたキメラタンパク質を産生する株のサイトカイン産生誘導能は、野生株と比較すると明らかに減弱していることが示された。さらに、単一アミノ酸置換変異株を作製して解析した結果、LLOの223番目のスレオニンがLLOのcaspase-1活性化に重要であることが明らかとなった。当初予定していたリステリアの主要病原因子遺伝子の欠損株の作製は終えることができた。スクリーニングでは、hly遺伝子欠損株のみに著明な宿主免疫応答誘導能の変化がみられたが、その他の欠損株での宿主免疫応答誘導の変化はあまりみられなかった。そこで、hly遺伝子欠損株を中心に、自然免疫応答におけるシグナル経路、インフラマソームの形成機構の詳細をより深く解析している。23年度成果には投稿中や改訂中のものがあり、年度内に知見の全ての公表に至らなかった点ではやや遅れているかもしれない。24年度が最終年度であるため、記入しない。大幅な変更は予定していないが、各病原因子遺伝子の中でhly遺伝子の免疫応答への関与が際立って明確になったので、この遺伝子変異株にとくに焦点をあてた宿主免疫応答活性化の分子機構の最終的解明を目指す。
未利用生物資源の利用技術の探索と開発

高齢化社会における癌、高血圧症、糖尿病といった生活習慣病の治療あるいは予防に有効な薬物の開発は、現代社会に課せられた重要な課題である。また、これらの慢性疾患の治療にあたっては、患者のQOLを改善するためにもsupplementの開発も重要である。一方、これらの疾患を予防するためには、日常的に用いる健康補助食品の開発も必要である。このような背景のもとに本研究では、北海道に産する農水産物(植物、魚介類、微生物等)の未利用生物資源を素材として、種々の生活習慣病の治療や予防に有効な薬物や補助剤の開発を行うことを目的として研究を行った。以下に本年度の研究成果の概要を報告する。北海道で採集した北方系植物(エゾユズリハ、ハイイヌガヤ、ヒカゲノカズラ、日本産イチイなど)、海洋生物(アカボヤ)、海洋微生物(細菌、真菌)の抽出物についてスクリーニングを行い、新規化合物の分離、精製を行った。分離した化合物については、各種2次元NMR、高分解能MS、X線結晶解析等の分光学的手法ならびに分解や誘導反応などの化学的手法を用いて、立体化学を含めた化学構造を明らかにした。その結果、エゾユズリハからは新規アルカロイド、ヒカゲノカズラからは新規アルカロイドが得られた。日本産イチイから得られたタキサン化合物には抗癌剤耐性癌細胞に対して顕著な殺細胞活性が認められた。現在、得られた新規ならびに既知化合物について、抗腫瘍活性、抗菌活性、抗マラリア活性などを検討した。北海道では採集した北方系植物(エゾユズリハ、ハイイヌガヤ、ヒカゲノカズラなど)の抽出物についてスクリーニングを行い、新規化合物の分離、精製を行った。その結果、エゾユズリハからは新規ダフニフィランアルカロイド5種、ハイイヌガヤからは新規セファロタキサスアルカロイド6種が得られた。このうちのセファロタキサスアルカロイドにはマウス白血病細胞ならにびにヒト上皮癌細胞に対して顕著な殺細胞活性が認められた。現在、得られた新規ならびに既知化合物について、抗酸化活性、血糖降下活性、免疫増強活性を検討中である。北海道で採集した北方系植物(エゾユズリハ、ハイイヌガヤ、ヒカゲノカズラ、日本産イチイなど)の抽出物についてスクリーニングを行い、新規化合物の分離、精製を行った。その結果、エゾユズリハからは新規ダフニフィラムアルカロイド6種、ヒカゲノカズラからは新規リコポジウムアルカロイド4種が得られた。現在、得られた新規ならびに既知化合物について、抗腫瘍活性、抗菌活性、抗マラリア活性などを検討中である。

分離した化合物については、各種2次元NMR、高分解能MS、X線結晶解析等の分光学的手法ならびに分解や誘導反応などの化学的手法を用いて、立体化学を含めた化学構造を明らかにした。その結果、エゾユズリハからは新規アルカロイド、ヒカゲノカズラからは新規アルカロイドが得られた。日本産イチイから得られたタキサン化合物には抗癌剤耐性癌細胞に対して顕著な殺細胞活性が認められた。現在、得られた新規ならびに既知化合物について、抗腫瘍活性、抗菌活性、抗マラリア活性などを検討した。高齢化社会における癌、高血圧症、糖尿病といった生活習慣病の治療あるいは予防に有効な薬物の開発は、現代社会に課せられた重要な課題である。また、これらの慢性疾患の治療にあたっては、患者のQOLを改善するためにもsupplementの開発も重要である。一方、これらの疾患を予防するためには、日常的に用いる健康補助食品の開発も必要である。このような背景のもとに本研究では、北海道に産する農水産物(植物、魚介類、微生物等)の未利用生物資源を素材として、種々の生活習慣病の治療や予防に有効な薬物や補助剤の開発を行うことを目的として研究を行った。以下に本年度の研究成果の概要を報告する。北海道で採集した北方系植物(エゾユズリハ、ハイイヌガヤ、ヒカゲノカズラ、日本産イチイなど)の抽出物についてスクリーニングを行い、新規化合物の分離、精製を行った。その結果、エゾユズリハからは新規ダフニフィラムアルカロイド6種、ヒカゲノカズラからは新規リコポジウムアルカロイド4種が得られた。現在、得られた新規ならびに既知化合物について、抗腫瘍活性、抗菌活性、抗マラリア活性などを検討中である。
NOTCHシグナルを介した食道癌化学療法奏効性の分子機構の解明

NOTCH1/3遺伝子変異は食道癌で頻度が高いことが報告されている。NOTCHシグナルは化学療法に対する抵抗性に関与しているため、NOTCH1/3遺伝子変異陽性の食道癌では化学療法が著効する可能性がある。本研究では、食道癌におけるNOTCHシグナル異常の実態や化学療法の効果との関連を、タンパク質発現解析や細胞実験により証明する。本研究を通じて、食道癌化学療法奏効性に関わる分子機構の解明や新規治療開発、及び食道癌患者の予後改善に寄与する重要な成果が得られると考えている。
微小重力燃焼研究に基づく地下空間火災安全に関する基礎研究

本企画調査では、地下空間の火災を想定しその抑制に貢献できる研究プロジェクトを立ち上げることを目標として実施したものである。その中で特に、テグの地下鉄火災を一つの例として取り上げその災害を構成する燃焼現象を調査することで、閉鎖空間の火災現象の研究シナリオを構築した。とくに、一連の現象が浮力に強く支配されることに着目して、研究ツールとして微小重力環境利用を取り込み、閉鎖空間特有の境界条件影響を燃焼科学的な側面から明らかにしようとする研究の提案を行った。また、本研究のもう一つの特徴として、国際的な研究ネットワークを構築し、この海外研究者の協力により研究の推進を図る体制について検討した。このため、以下のような項目について調査を進め、最終的に、米国、フランス、韓国の研究者を研究グループに取り込んだ平成17年度発足特定領域研究の提案に至った。(1)当該研究課題の研究シナリオとアプローチ法に関する検討:研究分担者と5回程度の議論の場を持ったほか、著名な火災研究者による地下空間火災事例に関する講演会を実施し、さらに研究分担者による数値計算・モデリングに関する方向性の考察を加えた研究シナリオを提案した。(2)当該研究課題への微小重力環境利用有効性の検討:宇宙航空研究開発機構の研究者と当該研究について微小重力利用の有効性について検討した。(3)海外研究者の研究協力体制:米国、フランス、韓国の研究者と各2回程度の議論の機会を持ち、提案予定の研究への参画見込み、海外研究者の研究資源の調査を行った。また、テグ地下鉄火災に関しては韓国研究者の協力を得て現地調査を実施した。(4)平成17年発足特定領域研究「微小重力燃焼研究に基づくコンファインメント火災の科学」の提案:本調査研究の具体的成果として本提案を行った。
経口投与用ミダゾラム封入ステルス型ナノ薬物キャリアの開発

本研究は、静注用の薬物を経口投与するための薬物キャリアの開発を目的とした。薬物キャリアとしてリポソームを用い、ポリエチレングリコール(PEG)外包によるステルス効果およびナノレベルまで細粒化することによって、経口投与時の消化管および肝臓での代謝を減らし、薬物の利用効率(バイオアベイラビリティ)を高めることを期待した。薬物として静注用鎮静薬であるミダゾラムを用い、作製したPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソームをウサギに経口投与した結果、ミダゾラムのバイオアベイラビリティが高くなっていることが示された。平成25年度は、平成24年度に作製したポリエチレングリコール(PEG)外包ミダゾラム封入ナノリポソームの封入率と安定性を確認した上で、動物(ウサギ)に経口投与した際のミダゾラムの血中薬物動態を調べた。PEG外包・ナノ化の効果を評価するために、PEGに外包されておらず、ナノ化もしていないミダゾラム封入リポソーム(従来型リポソーム)溶液、およびミダゾラム溶液を経口投与した場合と比較した。ウサギへの経口投与法は、従来型リポソームである「経口投与用リポソーム製剤」を開発した際に確立した方法を用いた。ミダゾラムの血中濃度は、投与後5、10、20、30、60、90、120、180、240、300、および360分に大腿動脈より採血した検体から、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて測定した。2mg/kgのミダゾラム量を、PEG外包ミダゾラム封入ナノリポソーム溶液(n=4)、従来型リポソーム溶液(n=4)、およびミダゾラム溶液(n=5)で、ウサギ(1011週齢、体重2.0-2.1kg)に経口投与したところ、ミダゾラムの血中濃度はすべての溶液で投与後10分でピークになった。平均ピーク値はそれぞれ498.6ng/mL、348.0ng/mL、286.6ng/mLであり、ミダゾラム溶液および従来型リポソーム溶液での血中濃度と比較して、PEG外包ミダゾラム封入ナノリポソーム溶液での血中濃度が有意に高かった。また、血中濃度曲線下面積(AUC)も有意に高かった。これらの結果から、ミダゾラムをPEG外包ナノリポソームにすることでミダゾラムのバイオアベイラビリティが高まることが示された。平成24年度は、本申請者が以前に開発したミダゾラム封入リポソームをポリエチレングリコール(PEG)で外包し、ナノ化すること、さらに封入率および安定性を確認することが目的であった。脂質、コレステロール、ミダゾラム、ポリエチレングリコールをナス型フラスコに加え、ロータリーエバポレーターを用いて薄膜を形成し、ボルテクスィング法によってPEG外包ミダゾラム封入リポソームを作製した。作製されたリポソームを動的光散乱式粒度分布計を用いて粒径の分布を調べたところ、リポソーム粒径は0.5-3μm (5003000nm)であった。それを超音波ホモジナイザーを用いて、超音波振動処理を施すことにより、ナノ化を行った。超音波振動処理の強さ、時間、温度などの条件を変えることによって、25%のリポソームが目標の100nm以下の粒径レベルに達し、50%のリポソームが200nm以下の粒径レベル、90%のリポソームが500nm以下の粒径レベルにまでナノ化することができた。超音波振動処理したミダゾラム封入ナノリポソームを抽出するために、専用カラムを用いてゲルろ過を行い、ろ過された試料を順次収集して、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)でミダゾラム濃度を測定した。その結果、ミダゾラム封入ナノリポソームに封入されたミダゾラムの封入率は、目標の25%以上確保することができた。また、抽出したミダゾラム封入ナノリポソームの安定性試験を行った結果、ミダゾラムの封入率が目標の1週間以上安定していることが確認できた。平成24年度にポリエチレングリコール(PEG)外包ミダゾラム封入ナノリポソームの作製方法を確立し、封入率と安定性を確認した上で、平成25年度には作製したPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソームを動物(ウサギ)を用いたin vivo実験を行った。その結果、ミダゾラムをPEG外包・ナノ化することによって、経口投与時のバイオアベイラビリティが高くなることが確認できた。

そこで平成26年度は、平成24年度に作製したPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソームを、動物(ウサギ)に静脈内投与(ミダゾラム量として0.2mg/kg)し、投与後2、5、10、15、20、25、30、45、60、90、180分後の血中ミダゾラム濃度を測定し、対照薬として投与したミダゾラム溶液(ミダゾラム量として0.2mg/kg)投与後の血中ミダゾラム濃度の推移と比較した。その結果、投与2分後では、対照薬投与後の血中ミダゾラム濃度と比較して、PEG外包ミダゾラム封入ナノリポソーム投与後の血中ミダゾラム濃度はやや高値を示したが、投与5分後以降の血中ミダゾラム濃度に有意な差は認められなかった。これらの結果から、ミダゾラムをPEG外包・ナノ化することによって、肝織での代謝を回避するステルス効果が付与されていたとしても有意なものではないことが示唆された。よって、経口投与によってPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソームのバイオアベイラビリティが高くなるのは、消化管での代謝の抑制および消化管からの吸収率がより増加するためではないかと示唆された。歯科麻酔学平成24年度にポリエチレングリコール(PEG)外包ミダゾラム封入ナノリポソームの作製方法を確立し、平成25年度には作製したPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソームの封入率と安定性を確認した上で、動物(ウサギ)を用いたin vivo実験を行った。その結果、ミダゾラムをPEG外包・ナノ化することによって、経口投与時のバイオアベイラビリティが高くなることが確認できた。バイオアベイラビリティが高くなる要因としては、消化管での吸収率が高くなった可能性と、肝臓での代謝が抑制された可能性がある。特にPEG外包には貪食細胞による補足を回避する効果があるため、肝臓での代謝が抑制されるステルス効果を有していることが期待できる。よって、これまでの研究で当初の予定どおりの十分な成果が得られている。平成24年度の目標は、リポソーム粒径を100nm径以下のレベルまでのナノ化すること、封入率を25%以上にすること、また、ミダゾラムの封入率が少なくとも1週間以上安定していることを確認することであった。リポソーム粒径については、すべてのリポソームの粒径を100nm径以下のレベルまでのナノ化することはできなかったが、超音波振動処理をする前の段階が、当初の想定よりも大きく、0.53μm(5003000nm)であり、結果的に25%のリポソームが目標の100nm以下、50%のリポソームが200nm以下、90%のリポソームが500nm以下の粒径レベルであったことことから、十分な成果が得られたと考える。さらに、封入率と安定性については目標を達成することができた。平成26年度は、平成24年度に作製したPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソーム溶液を、動物(ウサギ)に静脈内投与し、ミダゾラムの血中薬物動態を評価する。経口投与と同様に、PEG外包・ナノ化の効果を評価するために、PEGに外包されておらず、ナノ化もしていないミダゾラム封入リポソーム(従来型リポソーム)溶液、およびミダゾラム溶液を静脈内投与した際の血中薬物動態と比較する。この研究によって、ミダゾラムをPEG外包・ナノ化することによって、肝臓での代謝を回避することのできるステルス効果が付与されているかどうかを確認する。平成25年度は、平成24年度に作製したPEG外包ミダゾラム封入ナノリポソーム溶液(ミダゾラム量:0.2mg/kg)を動物(ウサギ)に経口投与し、血中薬物動態および薬理効果を評価する。さらに、PEGを外包していないミダゾラム封入リポソーム溶液、およびミダゾラム原液を経口投与した際の血中薬物動態および薬理効果と比較することによって、PEG外包およびナノ化の効果を比較検討する。方法については、以前にわれわれが「経口投与用リポソーム製剤」を開発した際に確立した方法を用いる。平成25年度の研究費に、平成24年度に繰り越した1,270円を加え、当初の計画どおり研究を遂行する。
高活性な遷移金属オキソ錯体の開発とその触媒作用

モノアニオン性支持配位子を有する新規クロム(V)オキソ錯体の合成と基質酸化反応における反応性評価を行った。その中でクロム(V)オキソ錯体に関する電子移動特性として、電子供与体との電子移動反応の解析から一電子還元電位(Ered)を1.23 V vs SCE、再配列エネルギーの値を1.03 eVと決定した。また、クロム(V)オキソ錯体を酸化剤としたベンジルアルコール誘導体酸化反応における反応速度論解析を行った結果、一段階の水素引き抜き経由から段階的な電子/プロトン移動経由への反応機構の切り替わりの観測に初めて成功した。本研究では、電子供与性が異なる二種類のモノアニオン性支持配位子を有する新規クロム(V)オキソ錯体の合成と同定を行った。クロム(V)オキソ錯体は、共にS = 1/2に由来するESRシグナルが観測されたことから、そのスピン状態は同じであることを確認した。また、ESI-TOF-MS測定と共鳴ラマンスペクトル測定において、18Oラベル実験により同位体シフトが観測され、オキソ錯体が生成していることを完全に同定した。まず、スピン状態が同じクロム(V)オキソ錯体の電子移動特性については、その酸化還元電位(Ered)を適切な電子ドナーとの電子移動平衡反応の解析から、それぞれ1.23 Vと0.73 Vと決定し、支持配位子の電子供与性の違いが強く反映された。種々のフェノール誘導体との電子移動反応をマーカス理論に基づき解析した結果、クロム(V)オキソ錯体の再配列エネルギーλetを0.99 eVと決定した。この値は、これまでに明らかにされてきた高原子価金属オキソ錯体の値(> 2 eV)と比較して、異常に小さい値であることを初めて明らかにした。最後に、クロム(V)オキソ錯体を酸化剤とした置換基の異なる一連のベンジルアルコール誘導体酸化反応(1.20 V < Eox < 2.88 V)ではいずれも酸化生成物としてベンズアルデヒド誘導体を与えた。その反応速度論解析を行った結果、得られた反応速度定数を、ドライビングフォース(-ΔGet)に対してプロットすると、-ΔGetが-0.2 eV付近で急激に反応機構がHAT経由から段階的なET/PT経由に変化することが分かった。こうした単一のクロム(V)オキソ錯体と一連の基質を用いた単純な反応系において、HAT経由から段階的なET/PT経由への反応機構の切り替わりの観測に初めて成功した。本年度は、新規な高原子価クロムオキソ錯体の開発とその反応性について詳しく検討した。まず、モノアニオン性5座配位ポリピリジル配位子(6-COO--TPA)と塩化クロムを反応させることで前駆体錯体である単核クロム(III)錯体を合成した。このクロム(III)錯体をアセトニトリル中で酸化剤であるPhIOと反応させると、吸収スペクトル変化が観測され、ESI-TOF-MSとESR測定から、クロム(V)-オキソ錯体(1)の生成が確認された。またPhI18Oを用いた同位体ラベル実験において、1に由来する分子イオンピークのシフトを観測することにより、その生成を明らかにした。1の一電子還元電位(Ered, V vs SCE)は、一電子供与体であるRu(II)-トリスビピリジン錯体(Eox = 1.24 V)との電子移動平衡の解析により1.23 Vと非常に高い事が明らかになった。次に、錯体1を酸化剤とする種々のベンジルアルコール(BA)誘導体の酸化反応を行い、吸収スペクトル変化の速度論解析を行った。BA(Eox = 1.85 V)の場合、錯体1に由来する吸収帯の減衰から、その反応速度定数(kHAT)を決定した。ベンジル位を重水素化すると、速度論的同位体効果(KIE = 5.1)が観測された。その結果、酸化反応の律速段階はHATであることが示唆された。一方、基質が2,5-(MeO)2-BA (Eox = 1.20 V)の場合、反応中間体としてベンジルアルコールラジカルカチオンに特徴的な吸収帯が確認され、電子移動反応の進行が示唆された。この結果は、酸化反応の反応機構がBA誘導体の一電子酸化電位(Eox)に依存して、HATから電子移動へ切り替わる事を明らかにした。実績概要に示した通り、中心金属にクロムを有する単核高原子価オキソ錯体の合成と反応評価について検討を行うことができた。計画通りに反応性の高いクロム(V)-オキソ錯体が合成できたことで、これまでにないオキソ種を用いた反応への展開が期待できる。ただ、あまりにも反応性が高く、室温では安定性に欠けるといった問題点も明らかとなった。そこで、触媒反応の開発についてはさらに触媒の改善(安定性・反応性の調整)が必要だと考えられる。

来年度以降はこれらの問題点を解決していけるよう取り組む予定である。クロム(V)-オキソ錯体の酸化還元電位は、その支持配位子のドナー性や負電荷の価数により制御されていると考えられる為、この予想に基づいて配位子を各種合成し、クロム(V)-オキソ錯体が生成出来るかの確認を行う。合成できたクロム(V)-オキソ錯体を用いた反応性の比較検討を行うことで、その反応性が主にどのようなパラメータに依存しているのかを明らかにしていく。平成24年度の次年度使用額については、年度末に購入した物品・旅費として4月に支払うものである。
亜鉛代謝からみた膵広範切除後脂肪肝発生機序の解明と治療

我々は実験的・臨床的研究から,膵広範切除(膵頭十二指腸切除)後には,非アルコール性脂肪肝(NAFLD)が高率に発生し,非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に移行するものもあり,その機序として膵機能低下と亜鉛代謝異常が関与していることを明らかにした.我々が考案したNAFLD予測スコアは,発生予測に有用で,スコア6点以上では,膵酵素補充療法と亜鉛を含む微量元素の補充,経腸栄養などの積極的栄養管理が重要で,これによりNAFLDの予防と治療が可能であることを明らかにした.我々は実験的・臨床的研究から,膵広範切除(膵頭十二指腸切除)後には,非アルコール性脂肪肝(NAFLD)が高率に発生し,非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に移行するものもあり,その機序として膵機能低下と亜鉛代謝異常が関与していることを明らかにした.我々が考案したNAFLD予測スコアは,発生予測に有用で,スコア6点以上では,膵酵素補充療法と亜鉛を含む微量元素の補充,経腸栄養などの積極的栄養管理が重要で,これによりNAFLDの予防と治療が可能であることを明らかにした.亜鉛代謝を中心に膵広範切除後の早期から発生する脂肪肝の病態生理を明らかにし,かつ脂肪肝の発生予防と治療法の開発をめざすことを目的とし,以下の研究を行った。<実験的研究>体重1015kgの雑種成犬を用いて80%尾側膵切除を施行し,術後3日目より以下の4種類の食事を開始し,12週目に犠牲剖検し,亜鉛代謝と肝組織中性脂肪含有量などを検索した。A群:標準食(亜鉛含有量4.4mg/100g)B群:標準食+膵酵素剤投与(パンクレアチン1g/日)C群:高亜鉛食(亜鉛含有量44mg/100g)D群:高亜鉛食+膵酵素投与(パンクレアチン1g/日)その結果,血清亜鉛はA群,B群では術前値より低下したのに対し,C群,D群では術前値より高値を示し,D群ではA群に比べて有意に高値を示した。肝組織中亜鉛濃度も血清と同様の所見を示し,かつ肝組織中性脂肪含有量はA群で最も高く,ついでB, C, D群の順に低値で,特にD群ではA群に比べて有意に低値を示した。亜鉛投与により,脂肪肝発生が阻止できる可能性が示された。肝におけるmetallothioneinの発現状況(PCR法)を検索すると,A, B群ではC, D群に比べて増強する傾向がみられた。<臨床的研究>膵頭十二指腸切除施行例11例(膵頭部癌6例,膵頭部膵管内乳頭粘液性腫瘍3例,下部胆管癌2例)を対象に,術後膵酵素補充療法(パンクレアチン6g/日)のみ施行6例と膵酵素補充療法に亜鉛製剤を併用投与(プロマック150mg/日)した5例で,血中亜鉛,脂肪肝の発生状況などを検索した。その結果,術前の血清亜鉛値,術中採取した肝組織中性脂肪含有量は両群で差はなかったが,術後12カ月目の肝CT値をみると,亜鉛非投与6例では4例にCT値が50HU以下(脂肪肝)を示したのに対して,亜鉛併用投与5例では1例がCT値50以下を示した。亜鉛投与により,脂肪肝の発生が予防できる可能性が示唆された。亜鉛代謝を中心に膵広範切除後の早期から発生する脂肪肝および非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の病態生理を明らかにし,かつ脂肪肝の発生予防と治療法の開発をめざすことを目的とし,以下の研究を行った。<実験的研究1>雑種成犬を用いて80%尾側膵切除を施行し,術後3日目より以下の2種類の食事を開始し,12週目に犠牲剖検し,亜鉛代謝と肝組織中性脂肪含有量などを検索した。A群:標準食(亜鉛含有量4.4mg/100g)B群:高亜鉛食+膵酵素投与(パンクレアチンIg/日)その結果,血清亜鉛および肝組織中亜鉛濃度はA群ではB群に比べて有意に低値を示し,肝組織中性脂肪含有量はA群ではB群に比べ有意に高値で,組織学的にA群では脂肪肝を認めたが,B群ではほぼ正常に保たれた。<実験的研究2>実験1と同様のモデル(A群,B群)に,術後に微量のエンドトキシンを静注して,NASHの発生の有無を検討した。微量エンドトキシンを静注することにより,A群では肝機能障害を発生し,脂肪肝炎に類似した組織像を示したが,B群ではこれらの変化を認めなかった。<臨床的研究>膵頭十二指腸切除後の症例で,1例にNASHの発生を確認できた症例を経験した。本例は術後,13週間MRSA腸炎を併発し,食事摂取が不能で,経静脈栄養を中心に栄養管理を施行したところ,術後1ケ月目に高度の肝機能異常とともに全身状態の増悪を来した。腹部CT上著明な脂肪肝を認め肝生検にてBrunt分類2期のNASHと診断された。本例は感染がセカンドヒットとなり,脂肪肝からNASHが発生する可能性を示唆するものと考えられた。亜鉛代謝を中心に膵広範切除後の脂肪肝(NAFLD)および非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の病態生理を明らかにし,かつNAFLD発生予防と治療法の開発をめざすために,以下の臨床的研究を行った。<対象と方法>2005年4月から2008年10月までに当科で施行した膵広範切除(膵頭十二指腸切除)54例を対象とした.

術後CT値が40HU以下となった症例をNAFLDと定義し、術前後のCT値を比較した.重症NAFLDにはNASH除外のため肝生検を行った.周術期の様々な因子から多変量解析にて術後NAFLDの危険因子を検索した.術後NAFLD発生例では、膵酵素剤大量補充療法に亜鉛製剤やグルタミン製剤などの補助栄養剤を追加した治療が行われた積極的栄養療法群と、通常栄養療法群に分けて治療後のCT値を比較した.<結果>術前後でCT値は63.5±7.4HUから43.5±21.9HUに有意に低下した.NAFLDは37.0%で発症し、2例は肝生検でNASHと診断された.NAFLDの危険因子解析から、膵癌か否か、膵切除量、術後下痢の有無,膵線維化の有無,術後摂食状態の5項目が危険因子と判明した.術後NAFLD予測スコア(各2点,計10点)を策定したところ,スコア6点以上では83.3%でNAF LDが発生した.NAFLD発生例の栄養療法では、積極的栄養療法群(n=12)では91.でCT値が改善されたが、通常栄養療法群(n=8)では12.しか改善しなかった.<結語>NAFLDは膵広範切除後高率に発生し、NASHへと移行する症例も認めた.NAFLD予測スコアは発生予測に有用で,スコア6点以上では亜鉛投与を含めた積極的な栄養補助療法が不可欠である.
ラグランジュの手法を用いた太平洋の表層水と深層水の交換過程の研究

(1)Levitus(1982)の密度分布のデータとHellerman and Rosenstein(1983)の風応力分布のデータを用いて,診断的に求めた年平均流動場で,水平的には2°×2°のグリッド毎,鉛直的には125m深から250m毎に標識粒子を配置して,50年間数値的に追跡した。その結果を基に,各海盆,各層間で海方交換がどのように行われるのかを検討した。10年間の粒子群追跡から,表層水(0500m),中層水(5002000m),深層水(2000m以深)の正味の交換量について定量的な評価を行い,その状況が分るダイアグラムを作成した。(2)50年の粒子群の追跡結果を用いて,各大洋の置換時間(海水が入れ替わるのに要する時間スケール)を評価した。この方法による置換時間は,追跡期間が短くなるほど短くなるので,海水粒子が全球を1周する程度の追跡時間が必要であるが,50年の追跡結果を用いると,太平洋の深層で280年,大西洋の深層で95年,インド洋の深層で110,周極流海域や南極海で80年度であった。(3)四季の密度場に伴う流動場を診断的に求めた。例えば,3月の密度場は,24月に観測されたデータの平均として得られており,北半球の冬季の密度場を代表するものと考える。流動場で季節変化の大きい海域は,インド洋,太平洋の赤道熱帯海域,ウェッデル永などである。現在,この結果を用いて解析を行っている。