hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
連続繊維補強材の局部応力に対する破壊基準の構築

本研究では、はり部材中の連続繊維補強材の局部応力による破壊基準を、(1)連続繊維補強材直線部の斜めひび割れとの交差部での破断、(2)連続繊維補強材曲げ成形部での破断、に分けて検討した。以下にそれぞれに対して得られた知見を示す。(1)直線部の破壊基準連続繊維補強材直線部の破壊基準を明らかにすることを目的として、連続繊維補強材に引張力とせん断力を作用させたモデル供試体を用いた実験及び3次元非線形有限要素解析を行った。その結果、連続繊維補強材直線部の破壊モードは、曲げ支配型とせん断力支配型の2つに分けて考えることができることが明らかとなった。すなわち、曲げ支配型の場合、連続繊維補強材は一軸引張歪みに達したときに破断し、せん断支配型の場合には一軸引張歪みに達する前に限界のせん断歪みに達し破壊する。特に、炭素繊維補強材の限界せん断歪みはアラミド繊維補強材よりも非常に小さいことが明らかとなった。(2)曲げ成形部の破壊基準曲げ成形部における破壊基準を明らかにする目的で、はり部材中のせん断補強筋をモデル化した実験及び2次元非線形有限要素解析を行った。その結果、曲げ内半径が小さなものほど、曲げ成形部強度が小さく、特に、一軸引張強度に対する曲げ成形部強度との比、すなわち強度低下率は、アラミド繊維補強材に比べ炭素繊維補強材の方が大きいことが実験的に明らかとなった。有限要素解析より、曲げ内半径が小さなものほど応力集中率が大きくなることが明らかとなり、その結果、曲げ内半径が小さなものほど曲げ成形部強度が小さくなるものと考えられた。また解析において、一軸引張歪みに達したときに破断するとした破壊基準を用いた場合、本解析は、アラミド繊維補強材に対しては実験値を精度よく評価できたが、炭素繊維補強材に対しては実験値より曲げ成形部強度が大きくなる傾向にあった。これは、直線部同様、一軸引張歪みに達する前に限界のせん断歪みに達し破断しているものと考えられた。
混合伝導性ジルコニアセラミックスの合成と電気化学的特性

本年度得られた成果は以下に述べる2点にまとめることができる。1.セリア添加ジルコニアセラミックスの水素還元が、Ce(IV)イオンのCe(III)イオンへの還元により起こっていることを、X線光電子分光法を用いてあきらかとした。この還元に伴ないジルコニアセラミックス格子中に酸素空孔が導入された。また、還元温度が400°C800°CではCeイオンは混合原子価状態を取り、900°C以上の還元でCeイオンは+3価となる事をみいだした。これらの水素還元された正方晶セリア添加ジルコニアセラミックスは熱的にも、機械的加工にも安定であり、単斜晶相への相変態は認められなくなった。2.水素還元によってCeイオンが混合原子価状態を取るようになった試料の電気伝導度を直流二端子法で測定したところ、電気伝導法は未還元の試料の値に比して室温付近で24桁増加しており、Ceイオンの平均原子価が+3.6価の時に電気伝導度が最高の値を示した。また、混合原子価状態の試料での電気伝導度の活性化エネルギーは未還元の試料での活性化エネルギーより低い値を示した。これらの結果は、正方晶セリア添加ジルコニアセラミックス中のCeイオンの還元に伴ない、酸素イオン伝導性に加えて電子伝導性が現われ混合伝導性を取るようになったこと、またこの系での電子伝導性がホッピング伝導であることを示唆している。
原発性胆汁性肝硬変における肝内胆管を場とする自己免疫反応の解析

原発性胆汁性肝硬変(PBC)は肝内胆管の進行性、炎症性の閉塞を来す疾患であり、肝内胆管に対する自己免疫が病因として重視されている。従来より我々はヒト胆汁より部分精製した胆管上皮抗原に対してPBC末梢リンパ球感作が成立しているが、一方血清中にはフリーの胆管上皮抗体は検出されずT細胞優位の自己免疫が病因して重要である事を報告して来た。今回の研究ではPBCの免疫組織学的研究により傷害胆管に浸潤するリンパ球はCD8陽性でphenotypicalCTLである事を認めると共に、PBC脾細胞が自己胆管上皮細胞に対して細胞傷害活性を示す事を^<51>Cr%releaseにて明らかにした。既ち死後一時間以内に剖検肝より得た自己胆管上皮細胞に対してPBC脾リンパ球のT細胞分画はE:T比200にて10時間培養で20ー40%の傷害活性を示した。細胞傷害活性は自己胆管細胞を用いたcold target inhibitionにて阻害され、効果細胞はCD8陽性細胞である事が、OKT8、OKT4と補体とのnegative selectionにより示された。次に部分製した胆汁抗原を家兎に免疫し得た、抗ヒト胆管上皮抗原抗体を用いてSDSーPAGE、Western blottingを施行し、分子量200KD以上のB1、B2、B3抗原を検出した。ゲルよりB1、B2抗原を電気泳動により抽出し、PBC及び対照肝疾患の末梢血リンパ球のproliferation assayを行い、PBCではB1抗原に対して疾患特異的にリンパ球芽球化反応を認めた。一方B3抗原に対するリンパ球芽球化反応は検出されなかった。以上の成績よりPBCの成因解明には胆管上皮抗原B1に対する特異的T細胞反応、特にCTLの研究が重要であり、今後CTL発現の機序、並びにB1抗原の解析が必要である。ヒト胆汁抗原を家兎に免疫し,ヒト胆管上皮抗原に対する特異抗血清を得た.抗体の特異性はマイクロオクタロニー法,各種臓器に対する酵素抗体法,免疫電顕にて確認した.原発性胆汁性肝硬変(PBC)では血清中に胆管上皮抗原・抗体免疫複合物が症例の30%に検出される事を抗胆管上皮抗原抗体を用いたELISA法で明らかにした.測定法の特異性は胆管上皮抗原によるブロッキングテストで確認した.従ってPBCの病態には胆管上皮抗原に対する液性免疫が成立しており,本症における自己免疫の関与が示唆された.PBCで種々の免疫調節異常が認められ,末梢単核球のインターロイキン1,インターロイキン2の産生低下も存在する.しかしPBCの末梢血マクロファージを胆汁抗原免疫複合物で刺激することにより,健常者に比しインターロイキン1の産生亢進が認められた. PBCの傷害胆管周囲のマクロファージ内に免疫組織学的手法により胆汁抗原免疫複合体が検出される所見と併せて,特異抗原免疫複合物刺激でのインターロイキン1産生亢進は傷害胆管の局所的な免疫反応の増強に関連した現象と考え,検討中である.原発性胆汁性肝硬変(PBC)患者の脾細胞の自己胆管上皮細胞に対する細胞傷害活性を測定した。自己胆管上皮細胞は剖検時に総胆管開口部よりEDTA、DNAase、Disparseを含むPBS液をpumpingし得た。細胞傷害活性は^<51>Cr%releaseによりE:T比、50、100、200で10時間培養で測定した。

PBC3例ではE^2T比200で2040%の細胞傷害活性がT細胞分画に認められたが、対照のB型慢性肝炎の脾細胞は傷害活性を認めなかった。細胞傷害活性はcoed target inhibitionで阻害が認められ、かつT細胞傷害活性はCD8陽性分画に認められ、CD4陽性細胞分画には認めなかった。PBC患者の肝組織で見られる傷害胆管上皮にはCD8陽性T細胞の漫潤、併せて、PBCの胆管破壊に細胞傷害性Tリンパ球が関与する事を示す成績と考えられる。ヒト胆汁中には胆管上皮抗原が存在する事を報告して来たが、今回家兎抗ヒト胆汁抗血清をプローベとして、部分精製した胆管上皮抗原を、SDSーPAGE、Western blottingを施行し、分子量200KD以上の胆管上皮抗原B1及びB3抗原を同定出来た。SDSーPAGE後、B1、B3抗原を電気泳動でゲルにより抽出し、PBC患者末梢単核球のproliferation assayを^3Hーthymidineの取り込みで測定した。PBCではB1抗原に対する芽球化反応が疾患特異的に検出された。一方B3抗原では芽球化反応を認めなかった。以上の成績よりPBCの胆管傷害には胆管上皮抗原に対する特異的細胞性免疫が関与していると推定された。
耐久財の賃貸借をめぐる産業組織上の問題に関する理論的実証的研究

耐久財の独占市場では、利潤を最大にするような独占価格もつねに成立するわけではないという、非耐久財とは違った固有の問題が存在する。耐久財の独占者にまとわるこのような困難を、「コ-スの推測」とよんでいる。本研究では、異なった市場構造のもとで「コ-スの推測」がどのような形をとるかを検討し、賃貸借と競争や効率性とのかかわりや、賃貸に関する競争政策の意義について考えてきた。「コ-スの推測」はその後ビュ-ロウ、スト-キ-、ボンド=サミュエルソンなどによって数学的に厳密な証明が行われた。これらのモデルの検討を通じて、どのような技術条件のもとで「コ-スの推測」が成立するかを明かにした。そして賃貸借という取引形態はそのような売り手にとっての困難を回避し、技術条件にかかわらず自らの市場支配力を維持して利潤最大化を実現するための役割を果たしていることを示した。すなわち、本来「コ-スの推測」がはたらく可能性のある耐久財市場でも、賃貸借が行われると、非耐久財市場と同様の市場支配力の問題が発生することを明かにした。このような議論から、賃貸借取引には独占禁止政策の上から注意しなれればならない問題があることを示した。これらの成果については別掲の論文、および関西経済法研究会(平成4年2月1日、於・公正取引委員会近畿事務所)で発表した。また、このような理論的に得られら仮説を実証的に検討するため、コンピュ-タ産業および航空機産業でインタビュ-調査と資料収集をおこなった。引き続きこれからのデ-タに基づき計量分析を行う予定である。
人の実時間情報処理機構解明に向けた二者間視覚運動系相互作用に関する研究

本研究は,人と人のコミュニケーション成立条件の数理的理解に向けての基礎研究である.生物の生存に不可欠な実時間情報処理とコミュニケーションとが密接に関係していることに着目し,実時間情報処理の数理的本質を理解することを目的とする.本年度の成果は以下の通りである.1.前年度に構築した協調追跡運動実験装置で,円運動に関する実験を行った.基準円運動の周波数を0.3,0.5,0.7,0.9Hzの4種類に実験参加者への追跡方針条件として,Reactive条件(相手に正確にあわせる),Anticipatory条件(相手より先に進む),Eye-Fixation条件(円中心を注視する)の3種類,計12種類の実験条件を設定した.2.円運動に対する位相に着目し,位相速度のスペクトル解析を行った結果,基準周波数が大きくなると位相速度にリズムが生じ,かつ,その成分は強くなることがわかった.追跡条件の比較では,Eye-Fixation条件〉Anticipatory条件〉〉Reactive条件のような結果となった.3.二者間の位相速度相互相関を求めると,位相速度にリズムがある場合に,二者間の相関がよくなる結果となり,さらに,リズム成分の大きさと相関の良さには,強い相関があることがわかった.4.上記の実験結果を再現し,そのメカニズムを調査するため,現在,手動運動速度にリズムを生じると,環境に比する先行性が現れるかどうかを検討している.眼球運動の非対称による感覚情報の制限をモデルに付加することで,これらのことが再現できる予備的な結果は得られている.5.手動運動モデルの精緻化のため,手動運動の筋活動解析を行い,複数筋にまたがって特定の時間パタンで活動する少数個の筋活動シナジーで計測筋活動を表現できる結果が得られた.本研究は,人と人のコミュニケーション成立条件の数理的理解に向けての基礎研究である.生物の生存に不可欠な実時間情報処理とコミュニケーションとが密接に関係していることに着目し,実時間情報処理の数理的本質を理解することを目的とする.本年度の成果は以下の通りである.1.CCDカメラ,大型ディスプレイ,PCから構成される協調的視覚目標追従手動運動実験装置を構築した.2.構築した装置を使い協調的目標追従運動実験を行った.2秒程度の周期で運動する円運動に対して追従した後に,2人の被験者がお互いのカーソル(手の位置を示す)を追従するようなタスクを課した結果,協調追従時の手の運動の角速度スペクトルについて,基準円運動の周期,倍周期付近の成分は,基準円運動を追従している時のそれと比べると低いことが分かった.3.協調追従運動モデルの基本となる手動運動モデルの摂動解析を行った.系の時間遅れと時定数が同等の場合,広く先行制御の特性を示すことがわかった.4.手動運動の脳内情報表現を探るため,手動運動時の筋電計測を行った結果,手動運動がパラメトリックな表現となっていることが示唆された.5.個々の手動運動モデルを結合させたモデルを構築した.現在,このモデルの解析を行っており,実験との対比で,協調追従運動と先行制御との関連を調査中である.本研究は,人と人のコミュニケーション成立条件の数理的理解に向けての基礎研究である.生物の生存に不可欠な実時間情報処理とコミュニケーションとが密接に関係していることに着目し,実時間情報処理の数理的本質を理解することを目的とする.本年度の成果は以下の通りである.1.前年度に構築した協調追跡運動実験装置で,円運動に関する実験を行った.基準円運動の周波数を0.3,0.5,0.7,0.9Hzの4種類に実験参加者への追跡方針条件として,Reactive条件(相手に正確にあわせる),Anticipatory条件(相手より先に進む),Eye-Fixation条件(円中心を注視する)の3種類,計12種類の実験条件を設定した.2.円運動に対する位相に着目し,位相速度のスペクトル解析を行った結果,基準周波数が大きくなると位相速度にリズムが生じ,かつ,その成分は強くなることがわかった.追跡条件の比較では,Eye-Fixation条件〉Anticipatory条件〉〉Reactive条件のような結果となった.3.二者間の位相速度相互相関を求めると,位相速度にリズムがある場合に,二者間の相関がよくなる結果となり,さらに,リズム成分の大きさと相関の良さには,強い相関があることがわかった.4.上記の実験結果を再現し,そのメカニズムを調査するため,現在,手動運動速度にリズムを生じると,環境に比する先行性が現れるかどうかを検討している.眼球運動の非対称による感覚情報の制限をモデルに付加することで,これらのことが再現できる予備的な結果は得られている.5.手動運動モデルの精緻化のため,手動運動の筋活動解析を行い,複数筋にまたがって特定の時間パタンで活動する少数個の筋活動シナジーで計測筋活動を表現できる結果が得られた.
新規ACE2ホモローグcollectrinの腎発生・進行性腎障害への関与

我々は、進行性腎障害に共通の分子メカニズムを明らかにするために、5/6腎臓摘出ICRマウスの腎肥大期において発現の上昇する遺伝子のスクリーニングを行ってきた(Zhang H etal.Kidney Int 56(2),549-558,1999)。すなわち糸球体硬化や、腎間質の線維化を来たす前段階の遺伝子変化がその後の腎硬化の成立に重要であると考えたからである。よってこれらの遺伝子群の同定は進行性腎障害の新しい分子メカニズムが明らかになるばかりではなく、新しい治療ターゲットの同定につながると考えられる。そういった遺伝子群のなかの一つであるNX-17は様々な臓器のノーザン解析から、腎臓特異的に発現することが明らかとなった。さらにこの遺伝子の全長のcoding sequenceをマウス、ヒト、ラットにおいてクローニングしたところ、まったく新規の遺伝子であることが判明した。その遺伝子産物は222アミノ酸残基からなり、N末端にシグナルペプチドをと膜ドメインを有するため膜蛋白であると考えられた。In situ hybridizationやポリクローナル抗体による免疫染色の結果、腎皮質部及び髄質部の集合管特異的に発現することが判明した。そのホモロジーサーチより最近その存在が明らかとなったangiotensin converting enzyme 2 (ACE2)と47.8%の相同性があることも判明した。そこで我々はこの新規膜蛋白をcollectrinと命名し報告するに至っている(Zhang H et al.J Biol Chem 276(20),17132-17139,2001)。Collecrinの構造はまったく新規であるため、その機能の推測は困難であった。しかしヒトcollectrin遺伝子の転写領域を検討した結果Hepatocyte nuclear factor-1α(HNF-1α)の結合配列があることが明らかとなった。腎臓においてはHNF-1βが強く発現しているが、ヒトのHNF-1βの遺伝子異常は糖尿病を来たすことが知られており、MODY5 (maturity onset diabetes of the young)と呼ばれている。HNF-1βは主に腎臓に発現しており、そのほか肝臓、膵臓、腸管にもわずかに存在する。Collectrinの発現調節特にHNF-1βとの関連を検討するために、M-1、mIMCD-3細胞のほか複数の集合管細胞細胞株を入手し、CollectrinとHNF-1βの発現を検討した。またCollectrinとの相互作用をもつ蛋白群の同定のために、Yeast two hybrid systemを開始し、5/6腎摘マウス腎臓からmRNAを抽出し、ライブラリーを作製し、スクリーニングを終了した。さらにその蛋白相互作用を免疫沈降などの方法で確認した。in situ hybridizationやポリクローナル抗体による免疫染色の結果、腎皮質部及び髄質部の集合管特異的に発現することが判明した。そのホモロジーサーチより最近その存在が明らかとなったangiotensin converting enzyme 2(ACE2)と47.8%の相同性があることも判明した。腎臓においてはHNF-1βが強く発現しているが、ヒトのHNF-1βの遺伝子異常は糖尿病を来たすことが知られており、MODY5(maturity onset diabetes of the young)と呼ばれている。Collectrihの発現調節特にHNF-1βとの関連を検討するために、M-1、mIMCD-3細胞のほか複数の集合管細胞細胞株を入手し、CollectrinとHNF-1βの発現を検討した。我々は、進行性腎障害に共通の分子メカニズムを明らかにするために、5/6腎臓摘出ICRマウスの腎肥大期において発現の上昇する遺伝子のスクリーニングを行ってきた(Zhang H et

al.Kidney Int 56(2),549-558,1999)。すなわち糸球体硬化や、腎間質の線維化を来たす前段階の遺伝子変化がその後の腎硬化の成立に重要であると考えたからである。よってこれらの遺伝子群の同定は進行性腎障害の新しい分子メカニズムが明らかになるばかりではなく、新しい治療ターゲットの同定につながると考えられる。そういった遺伝子群のなかの一つであるNX-17は様々な臓器のノーザン解析から、腎臓特異的に発現することが明らかとなった。さらにこの遺伝子の全長のcoding sequenceをマウス、ヒト、ラットにおいてクローニングしたところ、まったく新規の遺伝子であることが判明した。その遺伝子産物は222アミノ酸残基からなり、N末端にシグナルペプチドをと膜ドメインを有するため膜蛋白であると考えられた。In situ hybridizationやポリクローナル抗体による免疫染色の結果、腎皮質部及び髄質部の集合管特異的に発現することが判明した。そのホモロジーサーチより最近その存在が明らかとなったangiotensin converting enzyme 2 (ACE2)と47.8%の相同性があることも判明した。そこで我々はこの新規膜蛋白をcollectrinと命名し報告するに至っている(Zhang H et al.J Biol Chem 276(20),17132-17139,2001)。Collecrinの構造はまったく新規であるため、その機能の推測は困難であった。しかしヒトcollectrin遺伝子の転写領域を検討した結果Hepatocyte nuclear factor-1α(HNF-1α)の結合配列があることが明らかとなった。腎臓においてはHNF-1βが強く発現しているが、ヒトのHNF-1βの遺伝子異常は糖尿病を来たすことが知られており、MODY5 (maturity onset diabetes of the young)と呼ばれている。HNF-1βは主に腎臓に発現しており、そのほか肝臓、膵臓、腸管にもわずかに存在する。Collectrinの発現調節特にHNF-1βとの関連を検討するために、M-1、mIMCD-3細胞のほか複数の集合管細胞細胞株を入手し、CollectrinとHNF-1βの発現を検討した。またCollectrinとの相互作用をもつ蛋白群の同定のために、Yeast two hybrid systemを開始し、5/6腎摘マウス腎臓からmRNAを抽出し、ライブラリーを作製し、スクリーニングを終了した。さらにその蛋白相互作用を免疫沈降などの方法で確認した。
インスリン様成長因子による骨肉腫治療誘導型休眠状態の分子機構解明と克服

骨肉腫は予後不良の骨原発悪性腫瘍であり治療抵抗性の克服が急務である。新規に樹立した骨肉腫マウスモデルに化学療法を行ったところ、腫瘍内でIGF2が有意に増加した。IGF2は血清非存在下で骨肉腫細胞の生存を支持し、ストレスに対して耐性の休眠状態へ導入する効果を示した。一方、休眠状態にある細胞はグルタミン要求性を示し、細胞内ではautophagyが亢進していた。それらの阻害を化学療法に組み合わせたところ、化学療法単独に比較してin vivoで抗腫瘍効果が増強された。ヒト骨肉腫においても治療後にIGFは上昇することが示唆され、IGFシグナルの阻害は骨肉腫の治療感受性を改善する可能性が示唆される。24年度までの観察結果からIGF2、Insulinは骨肉腫マウス細胞、ヒト骨肉腫細胞株(SAOS2, U2OS, SJSA1)に対して、細胞一つ一つのレベルで細胞周期を停止させ、休眠状態を誘導することが明らかとなった。細胞周期停止の分子機構を明らかにする目的で、CDK阻害因子のタンパク量を調べたところ、関与は否定的であった。一方で細胞周期を促進するCyclinのタンパク発現が低下していた。PI3K-AKT経路の活性化を評価したところ、休眠状態誘導下では、AKT, p70S6K, S6のリン酸化は著明に低下していた。一方でIGF2の受容体であるIGF1Rは恒常的に活性化しており、IGF1R以下のシグナルの不活化が休眠状態誘導に関与している可能性が示唆された。これらシグナル伝達経路の不活化は血清添加による細胞周期の回転再開に伴い再び活性化状態に戻った。休眠状態では各種抗癌剤に対して高い耐性を示したが、DNA障害を回避することが一つの機構として示唆された。休眠状態を克服しうる即ち、感受性を示す薬剤を見出すためスクリーニングを行ったところ、autophagy、glutamine代謝を阻害する化合物が候補として浮かび上がった。実際、休眠状態においてautophagyは亢進しており、Atg7のノックダウンによっても細胞生存は阻害された。さらに、培養液中からのglutamine除去においても休眠状態における細胞生存は阻害された。以上の結果からautophagy、glutamine要求性はIGF2, Insulinが媒介する休眠状態において細胞生存に必要である可能性が示唆された。これらの結果を踏まえて、骨肉腫担癌マウスを用いて既存の化学療法とクロロキン、Lアスパラギナーゼの併用療法の効果を検証したところ、有意に腫瘍を縮小する結果を得た。新規に樹立した骨肉腫マウスモデルに対して、化学療法を施行した結果、未治療群に比較してIgf2のmRNAの有意な上昇を認めた。そこで、Igf2の骨肉腫細胞へ果たす役割をin vitroで検討した結果、Igf2の存在により細胞周期はG1期に集積し、S期が顕著に減少した。興味深いことに、この変化は可逆的であった。さらに、細胞免疫染色の結果、Ki67発現の低下がみられ、ウェスタンブロット解析の結果、Cyclin D, Eの低下が明らかとなった。以上の所見からIgf2への長期暴露は骨肉腫細胞に休眠状態を誘導する効果があることが示唆された。同様の所見は、ヒト骨肉腫細胞(SAOS2, U2OS, SJSA1)でも見られた。Igf2が誘導する休眠様の状態下において細胞周期はゆっくり回転していることが示唆されるが、1)増殖と細胞死を拮抗させるdynamicな平衡関係が存在するか、もしくは2)細胞周期を停止させ真の休眠状態にあるかが不明であった。そこで、顕微鏡経時的連続撮影による観察を行った結果、後者である可能性が示唆された。現在、その分子機構に関し解明を進めている。上記、休眠様状態に陥った細胞はADR、MTXなど複数の抗癌剤に高い抵抗性を示すが、増殖期にある細胞に比較してDNA傷害が入りにくい状況にある可能性が示唆された。なぜDNA傷害を受けにくいか、現在原因解明を進めている。in vivoにおけるIgf2発現レベルの上昇を支持する分子機構として骨肉腫細胞で高く発現するIgf2bp3の関与が浮上した。解析の結果、Igf2の発現制御への関与は否定的であったが、in vivoにおける腫瘍形成を可能にする重要な因子であることが明らかとなり海外誌へ報告した(PLoS One, 2012)。25年度までの解析からIGF2、Insulinは骨肉腫マウス細胞(申請者らが樹立したAXT細胞)、ヒト骨肉腫細胞株(SAOS2, U2OS, SJSA1)に対して、細胞レベルで細胞周期を停止させ、休眠状態を可逆的に誘導することが明らかとなった。

休眠状態にある細胞ではautophagyが亢進しており、glutamine要求性が高かった。この結果をもとに、AXT細胞を用いた骨肉腫担癌マウスで抗腫瘍効果の検証を行った。治療にはautophagyを阻害する化合物である、クロロキン、バフィロマイシンA、さらにglutamineを分解する作用のあるLアスパラギナーゼを用いた。その結果、既存の化学療法剤であるドキソルビシンと併用して用いた群では有意に腫瘍の縮小効果がみられた。腫瘍内を調べたところ、併用群では細胞死の亢進が認められた。さらに、クロロキン、バフィロマイシンA投与群ではLC3の腫瘍内における蓄積亢進がみられ、Lアスパラギナーゼ投与群では血清中のglutamine濃度の減少、glutamate濃度の上昇を認めた。ここまで得られた知見がヒト骨肉腫においても存在するか普遍性を検討するため、京都大学医学部との共同研究により、化学療法前後のヒト骨肉腫臨床検体(ペア解析)でIGF1、IGF2の遺伝子発現を定量PCRで解析した。その結果、化学療法施行後の検体全てにおいてIGF1の有意な上昇を認めた。IGF2の発現は治療後に上昇したもの、低下したもの両者がみられた。症例数が少なく更なる検討が必要であるが、IGF2が上昇した症例においては、その予後が極めて不良であった。このことから、ヒト骨肉腫においてもIGFは治療に伴って上昇し、治療抵抗性に関与する可能性が示唆された。腫瘍生物学IGF2、Insulinが骨肉腫細胞に休眠状態を誘導する培養条件の確立、細胞周期停止の確認は前年度までに施行したが、今年度、新たにその分子機構として細胞周期を進行させるcyclinのタンパクレベルでの低下、及びPI3K-AKTシグナル経路の不活化が解明された。さらに、休眠状態において細胞が生存するためにautophagyの亢進、glutamineの要求性が明らかとなった。即ち、治療抵抗性に繋がる休眠状態を克服する手段の手掛かりが得られた。一方で、休眠状態をモニターできるバイオマーカーの発見、in vivoでIGF2が上昇する機構、治療抵抗性に繋がるDNA障害の回避の詳しい機構の解明は未だなされておらず現在解析を進めている。Igf2が骨肉腫細胞に休眠状態をもたらすin vitroの培養、時間などの条件はここまでの解析で明らかとなり、増殖の速い骨肉腫細胞を生存したまま確実に細胞周期停止させる技術は確立できた。一方で、休眠状態を引き起こす分子機構、薬剤に耐性化を示す機構の完全な解明は現在、未だなされておらず、解析を急いでいる。また、なぜ化学療法後にIgf2が上昇するかについては、はっきりとした結果が得られていない。DNA傷害、低酸素など細胞ストレスもIgf2を強力に誘導することはなかった。血清非存在下がmRNAレベルで最もIgf2を上昇させる条件であったが更なる条件検討を進めている。「休眠状態を克服する手法の解明」;ここまでの研究で、autophagy、glutamine代謝経路がIGF2により誘導される休眠状態を克服する標的となる可能性が示唆されたが、今後はさらなる克服法の確立を目指す。具体的には、ハイスループットでスクリーニングできる系を構築し、既存薬剤1600種類を用いた、休眠状態を克服する薬剤の取得を目指す。得られたヒット化合物は担癌マウスへの投与により効果検証を行う。
民間非営利組織による住宅の供給・管理事業を経済的に支援する社会システムの検討

民間非営利組織(NPO)が一定の公益性を有する住宅の供給事業を立ち上げて継続的に運営するのに必要となる、資金調達とコスト負担の方法及びそれを経済的に支援する仕組みを検討するため、NPOによる住宅の供給・管理事業の実態と、住宅供給・管理事業における資金確保の状況を、事業報告書等の公開資料を基に把握・検討した。その結果、高齢者などの住宅確保要配慮者向けの住宅供給が志向されているが、介護保険等の公的制度に基づくサービスを付加する形でないと経営は成り立ちにくく、整備資金の調達も難しい状況が示された。あわせて、東日本大震災後の住宅供給等の取組についても実態を把握した。研究2年目である平成24年度は、住宅に関する供給管理・普及啓発・入居支援等の活動を行っている特定非営利活動法人約3000団体について、各法人を所轄する都道府県及び内閣府(計34所轄庁)により活動報告資料が公開されているホームページから、対象となる団体を閲覧・検索した上で活動報告資料をダウンロードして整理・収集する作業を行った。これにより、最近23年間における住宅関連NPOの活動実態及び収支状況を全国的に把握するとともに、それ以前の活動の継続・発展状況についても確認を行った。また、活動として多くみられる、高齢者向けの住宅の供給管理及び入居の支援に関して、特定非営利活動法人の行う活動のほか、社会福祉法人などの非営利的組織の活動も含めて、事例に関する情報収集及び関係者へのヒアリング、物件の視察調査を行い、活動の実態と収支の状況に関する情報を収集した。これらの事例は、昨年度に調査した事例と同様に、住宅の供給・管理事業だけでは必要となる費用をまかなうのは難しく、介護保険等の公的な福祉の仕組みを用いて収入を得ることで、全体として事業を成り立たせている状況が示された。あわせて、昨年度に引き続き、東日本大震災からの住宅再建において、NPO等の民間団体の主導による住宅の整備、またはこれら団体と行政との公民連携による住宅の供給・管理を検討している研究会等に出席し、検討の状況を把握するとともに、実現の可能性と必要となる支援策について関係者と意見交換を行った。研究3年目である平成25年度は、昨年度に収集作業を行った、住宅に関する供給管理・普及啓発・入居支援等の活動を行っている特定非営利活動法人の活動報告資料について、内容の確認と分析の作業を行った。これより近年の特徴として、平成23年10月に制度が開始されたサービス付き高齢者向け住宅の取り組む団体が多く確認されたほか、平成23年3月に発生した東日本大震災での仮設住宅の支援活動や復興住宅等の実現に取り組む団体が一定数確認された。このような状況を踏まえつつ、高齢者向けの住宅の供給管理や入居支援の活動、及び東日本大震災からの住宅再建に関する活動について、特定非営利活動法人をはじめとして社会福祉法人等も含めた団体の活動実態と収支状況に関する情報収集及び事例調査を昨年度に引き続き実施した。これらの調査より、サービス付き高齢者向け住宅に関しては一定期間の経営状況を分析するには開始3年程度の情報を収集すべきであること、及び東日本大震災の復興住宅に関する活動については全体に遅れており引き続き継続した実態の把握が必要であることから、当初平成25年度で終了の予定だった研究期間を1年間延長することとした。研究初年度である平成23年度は、既存の調査研究や新聞・雑誌記事、学会・研究会やシンポジウムでの情報、WEBに掲載された情報などに基づいて、民間非営利組織(NPO)が手がけている住宅の供給・管理及び入居支援の活動事例を全国的に収集・整理し、行われている事業の内容や供給された住宅の特徴、及び住宅の建設等に要したイニシャルコストとその後の運営に要するランニングコスト等の概要について、事例情報を用いて可能な範囲での把握を行った。これより住宅関連の事業として、居住者のニーズに合った新規の住宅建設や、既存ストックを活用した住宅の開設などの住宅供給事業、及びそれら住宅の運営や入居者の生活支援などの管理事業を行っていることが確認された。これらの収集した事例のうち、高齢者を対象とした住宅の供給や入居の支援を行う団体を対象として、関係者へのヒアリングと物件の視察を行い、資金の収支も含めた実態の実態を把握した。これより、住宅の供給・管理事業だけでは必要となる費用はまかなえておらず、介護保険等の公的な福祉の仕組みを用いて収入を得ることで、全体として事業を成り立たせている状況が明らかとなった。また、東日本大震災からの住宅再建において、NPO等の民間団体の主導による住宅の整備、またはこれら団体と行政との公民連携による住宅の供給・管理を検討している研究会等に出席し、検討の状況を把握するとともに、実現の可能性と必要となる支援策について関係者と意見交換を行った。

研究期間を1年延長し最終年度となる平成26年度は、一昨年度に収集作業を行った、住宅に関する供給管理・普及啓発・入居支援等の活動を行っている特定非営利活動法人の活動報告資料の収集を改めて行い、直近2年程の間に提出された資料に加えて、近年新たに設立された団体に関する資料も含めて、全国の約4200団体について収集作業を行った。その上で、住宅の供給管理を活動に位置づけている約2600団体に着目し、供給の対象者としては高齢者や障害者等のいわゆる住宅確保用配慮者が主に想定されていることを示した。さらに事業報告書の記載内容から実際に供給運営を行っている団体として約900団体を抽出して、それぞれの団体が整備した住宅の種類や土地建物に関する所有関係、整備の際の資金確保の方法、及び管理運営の採算状況などについて、全体的に状況を把握しタイプ別の整理を行った。これより、建物を賃借しての整備では、空き家等を借り受けての改修が行われ、その資金は団体関係者の私的な貸付等が多く見られた。一方、土地や建物を所有する形の整備では、新築による整備も行われ、金融機関からの借入で調達する場合が多かった。また、管理運営に関しては、介護保険等の公的制度に基づく収入がある場合は比較的安定するが、そうでない場合は成り立ちにくい状況がみられた。また東日本大震災の住宅復興に関して、住宅供給・管理事業を行う団体の状況を把握すべく、被災県・市町村や現地で支援を行う非営利団体等へのヒアリング調査を昨年度に引き続いて実施した。これより、応急仮設住宅に対する入居後の支援活動は各地で実施されているが、恒久的住宅の供給に関してはいくつかの提案がなされ広く資金調達が行われた場合もみられたが、供給に至った事例は少ないことが確認された。住宅政策活動を行うNPOの組織構成・活動実態・収支状況等の情報については、所轄庁ホームページからの活動報告資料の収集作業で全国的な動態を把握出来てはいるが、多くのNPOは適切な形で活動を継続・発展しえていないこと、継続・発展できているのは各種の公的な資金・助成等を受けている一部の団体だけであることが明らかになってきている。これら一部の成功団体について、活動の継続・発展の要因をまとめることは可能と思われるが、団体の中心的人物個人の経験やノウハウ、支援の仕組みをうまく活用出来た運・タイミングによるとみられる部分も多く、より多くの活動団体を支援するための社会システムの姿が十分に見えてきていない状態である。「研究実績の概要」で記した通り、住宅に関する民間非営利組織の活動として特徴的にみられる、サービス付き高齢者向け住宅をはじめとする高齢者住宅の供給・管理や、東日本大震災後の復興住宅に関する取組は、近年始まったものであり取組に関しては今しばらくの継続的な状況把握が必要となる。これらのような活動や事業を行う団体を支援するための社会システムについても、活動実態がしっかりと見えてこないと検討が出来ないため、作業としては全体に遅れている状況である。2011年3月に発生した東日本大震災の後、民間非営利組織(NPO)の活動を取り巻く社会的な状況は大きく変化しており、これは住宅の供給・管理事業を行う団体でも同様である。被災地において新たな住宅の供給を行おうとする団体、被災地から避難してくる人を民間賃貸住宅等で受け入れて生活を助ける支援活動を行う団体など、震災を受けて住宅関連の活動を強めるあるいは新たに始める団体がみられる。
量子トンネル効果の非摂動繰り込み群による評価

量子トンネル効果の全く新しい理論的解析方法として、非摂動くりこみ群を用いるというのが本研究計画の目的である。特に、多自由度の系、相互作用のある粒子の系、についての適用を行い、非摂動くりこみ群の方法の有効性を示したい。多粒子系でのトンネル効果の解析を始めるために、最も簡単な例として、2重井戸型ポテンシャル中の2粒子の系を考えた。これは、1粒子が2次元の運動をしている、とも見る事ができるので、多次元の例ともなる。この2粒子の間に相互作用がある時、果たして、トンネル効果は強くなるのか、弱くなるのかを調べた。2粒子の間に単純な多項式で記述される相互作用を加えた時のエネルギーギャップの変化を、繰り込み群方程式を解く事によって求めた。相互作用を摂動とした時の1次摂動の結果と比較して、繰り込み群の解が適切な結果を与えている事を確認した。しかし、トンネル効果が強くなるか弱くなるか、という情報に結びつけるためには、いわゆる有効ポテンシャルと物理量の関係を励起状態と関連させて解析する必要があり、それを遂行中である。トンネル効果で最も興味があるのは、ダイナミックなトンネル現象であるが、それを扱う事は簡単ではない。今年度は、シュレディンガー方程式およびネルソンの確率過程解釈による波束の運動の解析方法を開発した。それによって、いわゆるトンネル時間の問題に対して、定点観測という概念を持ち込んで定量的な評価を行い、観測時間の平均値という物理量で見ると、トンネル粒子は自由粒子よりも早く到着する、ということを導いた。
副成分鉱物の希土類元素分配に基づく花崗岩マグマ固結過程の解析

平成4・5年度の科学研究費補助金を受けて,領家帯と南部北上帯の花崗岩を蛍光X線分析し,副成分鉱物の希土類元素分配やCHIME年代を測定して,花崗岩マグマ固結過程に関する次の成果を得て公表した.1.領家帯の武節花崗岩は副成分鉱物としてアパタイト・モナザイト・ゼノタイム・ジルコンを含む.これらの晶出順序は希土類元素と燐あるいはZrと珪素の溶解度積で決まることを速度論的に解析した.2.南部北上帯の氷上花崗岩はIタイプに属し350Maの固結年代を示すこと,これまで氷上型花崗岩と一括されてきたものの中に250Maの花崗岩が存在すること,特に奥火の土花崗岩と平沢花崗岩は高いK_2O/Na_2O比と低いCaO/(Na_2O+K_2O)比で特徴づけられるSタイプに属し約250Maの固結年代を示すことを明らかにした.副成分鉱物の希土類元素組成から,250MaのSタイプ花崗岩の形成には地殻物質の同化が寄与したことを明らかにした.同様な地殻物質の同化は飛騨帯灰色花崗岩にも認められる.同化によるRb-Sr同位体非平衡の解析も行った.3.領家帯の三都橋花崗岩は,80±20Maの年代をもつzoned plutonであること,塩基性の岩石は集積相で酸性の岩石は同源の残液であること,周辺部が泥質変成岩を同化してSタイプ花崗岩になったことを明らかにした.4.領家帯伊奈川花崗岩には,Ca(Ti_<0.5>Al_<0.5>)(F,OH)_<0.5>O_<0.5>SiO_4の組成をもつ熱水性チタナイトが産する.この化学組成と鉱物共生から,マグマ固結時に分離した流体のフッ素の化学ポテンシャルを解析した.また,花崗岩の黒雲母風化過程における八面体シートの2価鉄の酸化と2八面体化のプロセスを明らかにした.5.花崗岩の壁岩をなす中・古生層中の砕屑性モナザイトやジルコンのCHIME年代を多数測定した.これにより,日本列島の中・古生層の後背地には1400-2000Maの古い大陸地殻が広く分布していたことが明らかになった.平成4・5年度の科学研究費補助金を受けて,領家帯と南部北上帯の花崗岩を蛍光X線分析し,副成分鉱物の希土類元素分配やCHIME年代を測定して,花崗岩マグマ固結過程に関する次の成果を得て公表した.1.領家帯の武節花崗岩は副成分鉱物としてアパタイト・モナザイト・ゼノタイム・ジルコンを含む.これらの晶出順序は希土類元素と燐あるいはZrと珪素の溶解度積で決まることを速度論的に解析した.2.南部北上帯の氷上花崗岩はIタイプに属し350Maの固結年代を示すこと,これまで氷上型花崗岩と一括されてきたものの中に250Maの花崗岩が存在すること,特に奥火の土花崗岩と平沢花崗岩は高いK_2O/Na_2O比と低いCaO/(Na_2O+K_2O)比で特徴づけられるSタイプに属し約250Maの固結年代を示すことを明らかにした.副成分鉱物の希土類元素組成から,250MaのSタイプ花崗岩の形成には地殻物質の同化が寄与したことを明らかにした.同様な地殻物質の同化は飛騨帯灰色花崗岩にも認められる.同化によるRb-Sr同位体非平衡の解析も行った.3.領家帯の三都橋花崗岩は,80±20Maの年代をもつzoned plutonであること,塩基性の岩石は集積相で酸性の岩石は同源の残液であること,周辺部が泥質変成岩を同化してSタイプ花崗岩になったことを明らかにした.4.領家帯伊奈川花崗岩には,Ca(Ti_<0.5>Al_<0.5>)(F,OH)_<0.5>O_<0.5>SiO_4の組成をもつ熱水性チタナイトが産する.この化学組成と鉱物共生から,マグマ固結時に分離した流体のフッ素の化学ポテンシャルを解析した.また,花崗岩の黒雲母風化過程における八面体シートの2価鉄の酸化と2八面体化のプロセスを明らかにした.5.花崗岩の壁岩をなす中・古生層中の砕屑性モナザイトやジルコンのCHIME年代を多数測定した.これにより,日本列島の中・古生層の後背地には1400-2000Maの古い大陸地殻が広く分布していたことが明らかになった.科学研究費補助金の交付を受けて蛍光X線分析装置を購入し、日本各地の花崗岩の全岩化学組成と鉱物化学組成を定量して次の成果を得た。1.南部北上山地の氷上花崗岩を調査して、この岩体が磁鉄鉱を含む岩相とモナズ石を含む岩相から構成されていることを明らかにした。また、氷上花崗岩の年代は従来先シルル紀と考えられていたが、モナズ石やジルコンのCHIME年代を測定した結果、磁鉄鉱を含む岩相は350Ma、モナズ石を含む岩相は250Maの貫入岩であることが判明した。この成果は岩石鉱物鉱床学会誌に報告した。2.愛知県岡崎市産武節

花崗岩について、全岩の蛍光X線分析と共存する燐灰石・モナズ石・ゼノタイム・ジルコンの希土類元素EPMA分析を実施して、副成分鉱物の晶出順序が希土元素と燐あるいはジルコニウムと珪素の溶解度積で定まることを明らかにした。この結果はGeochemical Journalに投稿し、現在、印刷中である。3.愛知県足助地域の伊奈川花崗岩の地質調査と約150個の全岩蛍光X線分析を実施して、伊奈川花崗岩が5個の貫入単位から構成されていること、SiO_2含有量が65%-75%の組成変化を示すこと、各貫入単暁の化学組成は重複していることを明らかにした。これにより分化しつつあるマグマが遂次貫入し、その後も分化したことが示唆された。また、この研究でAlとFを含むチタナイトを発見した。その岩石学的意義についてEur.J.Mineral.に投稿し、印刷中である。4.愛知県設楽地域の三都橋花崗岩はzoned plutonであることを地質調査により明らかにした。また、約120個の全岩組成を蛍光X線で定量し、SiO_2含有量が60-77%の範囲にあること、岩体周辺は変成岩を同化してAl過剰になりざくろ石や白雲母で特徴づけられるS-タイプになったこと、などが明らかになった。初年度(平成4年)の補助金によって購入した蛍光X線分析装置で南部北上帯と領家帯の花崗岩を分析し,本研究で開発したCHIME法で副成分鉱物の年代を測定して,花崗岩マグマ固結過程に関する次の成果を得て公表した.1.南部北上帯の平沢花崗岩は,2×5kmの岩体全体にわたり,組成(SiO_2=73-74%)と年代(約240Ma)が均質である.このような岩体は,ほとんど固結した段階のマグマが流動・混合して生じたことを明らかにした.2.南部北上帯の奥火の土花崗岩は,高いK_2O/Na_2O比と低いCaO/(Na_2O+K_2O)比で特徴づけられる.モナザイトやジルコンのCHIME年代は約250Maであるが,約400Maの粒子も存在する.副成分鉱物の希土類元素分配から,本花崗岩は,古い地殻物質を同化しながら,ペルム紀末期に形成されたものであることを明らかにした.3.領家帯の三都橋花崗岩は,80±20Maの年代をもつzoned plutonであること,塩基性の岩石は集積相であること,酸性の岩石は同源の残液であること,集積相は残液の流動で上昇したこと,岩体周辺部分だけが泥質変成岩を同化して白雲母・ザクロ石で特徴づけられるAl過剰なS-タイプ花崗岩になったことを明らかにした.4.領家帯の白亜紀伊奈川花崗岩には,Ca(Ti_<0.5>Al_<0.5>)(F,OH)_<0.5>O_<0.5>SiO_4の組成をもつ熱水性チタナイトが産する.この化学組成と鉱物共生から,マグマ固結時に分離した流体のフッ素の化学ポテンシャルを解析した.5.花崗岩の黒雲母は,層間のKとOH_3^+の置換,八面体シートの2価鉄の酸化と2八面体化,2八面体シートのFe^<3+>=Al置換,四面体シートのAl=Si置換の4つのプロセスが組合わさって,風化していくことを明らかにした.6.花崗岩の壁岩をなす中・古生層中の砕屑性モナザイトやジルコンのCHIME年代の多数測定した.これにより,日本列島の中・古生層の後背地には1700-2000Maの古い大陸地殻が広く分布していたことが明らかになった.
新規成長ホルモン(sGH)-αMSH調節系の生理学的意義と分子機構に関する研究

本研究課題では,申請者らがニワトリの末梢で同定したtruncationタイプの新規成長ホルモンアイソフォーム(sGH)が,成長ホルモン受容体に対してアゴニスト活性をもつのか,それともアンタゴニストとして働くのかを明らかにすることを目的とした。肝細胞に発現するインスリン様成長因子,および成長ホルモン受容体は,成長ホルモンによる発現調節を受けることが広く知られている。そこで,発現系プラスミド(pcDNA3)にsGH cDNAを組み込み,ヒト肝臓由来の株化培養細胞(Huh-7)でsGHを発現させて上記2遺伝子の発現に変化が見られるか否かを解析した。その結果,sGHタンパクを強制発現させた細胞では,成長ホルモン受容体とインスリン様成長因子のいずれにおいても発現の亢進が観察された。この結果は,sGHがアゴニストとして機能したことを示唆する。一方,sGHを強制発現させた株化培養細胞の訓化培養液を肝細胞株に投与したところ,同様な効果は観察されなかった。sGHは5つのエクソンからなる成長ホルモン遺伝子の第3イントロン内から転写開始されるmRNAにコードされており,N末端のシグナルペプチド領域を欠いている。本研究結果を勘案すると,sGHは,それを発現する細胞において,intracrine的に成長ホルモン受容体に作用するアゴニストである可能性が考えられる。ニワトリは外来成長ホルモンに対する抵抗性を示すことが古くから知られている。本研究成果は,その分子機構に示唆を与えるものであると考えられる。このsGHは様々な末梢組織に発現するが,GH遺伝子逆鎖DNAに由来する転写産物もそれらの組織に共発現することを見出した。その構造的特徴から,逆鎖転写産物はsGHの発現を制御する調節性RNAである可能性が考えられた。ニワトリの末梢組織には細胞増殖・分化を制御する新規のGH調節系が存在する可能性が示唆された。本研究では、発生過程の眼球に発現する新規成長ホルモン(sGH)とα-MSHがどの様な調節を受けるのか、及び、これら調節系の生理学的意義を明らかにすることを目的とした。本研究の採択後、眼球に於いてはsGHではなく下垂体型GHがつくられること、及びその発現が下垂体特異的転写因子Pit-1による制御を受ける可能性が報告された。そこで、本研究では予定していた解析の順序を変更し、まず、眼球におけるGH遺伝子発現とPit-1について、その発現の関連性について検討した。また、α-MSHの前駆体であるPOMCについても、そのプロモーター構造が明らかではなかったので、5'RACE解析を行った。その結果、以下の事実が判明した。1.GHの発現とPit-1との関連について(1)艀卵胚期の神経網膜では、sGHおよび下垂体型GHが発現する。(2)眼球で発現するPit-1は、下垂体でGHの発現を引き起こすアイソフォームPit-1αではなく、Pit-1γである。(3)Pit-1γには報告されていた構造のものに加え、第4エクソン部分を欠失したアイソフォームが存在する。(4)Pit-1の発現は発生に伴ったパターンを示すが、下垂体型GHの発現パターンとは全く符合せず、TSHの発現と相関関係がみとめられる。2.POMCの構造について(1)下垂体外で発現するPOMCの多くは下垂体と同じ転写開始点から転写されており、プロモーターを共有しているが、羽や眼球、視床下部など、一部の組織・器宮では、下垂体で働くプロモーターよりもおよそ15kb上流にあるプロモーターの働きにより、転写調節が行われている。本解析により、Pit-1発現と下垂体外下垂体ホルモン発現の関係が明らかになる可能性がでてきた。

また、POMC遺伝子に複数のプロモーターが存在することが示されたのは、すべての脊椎動物を通じて初めての業績である。今後の発展が期待される。本研究課題では、申請者らがニワトリの末梢で同定したtruncationタイプの新規成長ホルモンアイソフォーム(sGH)が、成長ホルモン受容体に対してアゴニスト活性をもつのか、それともアンタゴニストとして働くのかを明らかにすることを目的とした。肝細胞に発現するインスリン様成長因子、および成長ホルモン受容体は、成長ホルモンによる発現調節を受けることが広く知られている。そこで、発現系プラスミド(pcDNA3)にsGH cDNAを組み込み、ヒト肝臓由来の株化培養細胞(Huh-7)でsGHを発現させて上記2遺伝子の発現に変化が見られるか否かを解析した。その結果、sGHタンパクを強制発現させた細胞では、成長ホルモン受容体とインスリン様成長因子のいずれにおいても発現の亢進が観察された。この結果は、sGHがアゴニストとして機能したことを示唆する。一方、sGHを強制発現させた株化培養細胞の訓化培養液を肝細胞株に投与したところ、同様な効果は観察されなかった。sGHは5つのエクソンからなる成長ホルモン遺伝子の第3イントロン内から転写開始されるmRNAにコードされており、N末端のシグチルペプチド領域を欠いている。本研究結果を勘案すると、sGHは、それを発現する細胞において、intracrine的に成長ホルモン受容体に作用するアゴニストである可能性が考えられる。ニワトリは外来成長ホルモンに対する抵抗性を示すことが古くから知られている。本研究成果は、その分子機構に示唆を与えるものであると考えられる。
高スピン有機分子の設計による有機磁性材料の開発

従来の研究に有機磁性材料を開発すると言う現実的な観点を加味し、開殻構造中心を長鎖共役系主鎖の側鎖に配置する新しい分子設計を進めた。本年は特にジアセチレン結晶のトポ化学的重合性に着目し、一挙に1分子あたり10^210^3個のスピンを揃えたポリジアセチレン側鎖のどこに付けるべきかと言う分子設計は、ポリアセチレンの場合と同様に、オブチニコフらの理論式、S=ln^*-nl/2によって行った。1-(置換フェニル)-1,3-ブタジイン1の場合、分子が平行および逆平行にスタックした結晶構造においてそれぞれ1,1 ́/4 ́,4 ́ ́および1,4 ́重合の可能性があり、都合4通りのポリマ-生成が考えられる。この内平行の1,4 ́重合および逆平行の1,1 ́/4 ́ ́重合でベンゼン環上の開殻構造中心は強磁性的に相互作用すると予測される。1の置換基としてa)3-t-BuNOH-4-Cl-(mp140°C)、b)3-t-Bu(NO)-4-Cl-(mp8182°C)、c)4-CHN_2、d)3-N_3等を選びモノマ-合成を行い、固相重合を試みた。反応をDSCでモニタ-すると、正常の重働を起こす結晶は240±20cal/gの発熱を呈することが明らかとなった。X線結晶構造解析によると、1aの三斜晶では分子がa/c対角線方向に積層し、このように配列したジアセチレン分子のカラム同士が水素結合により更に相互作用をした構造を持つ。これに1bをド-プした混晶を作り重合を行い、ニトロキシドラジカルを全窒素官能基の10%未満含むポリマ-を得た。ESRスペクトルには、3000G付近に幅広いシグナルが観測され、これは100200G程度の局所磁場に相当するスピンの秩序形成を示唆している。Faraday型磁気天秤で測定した磁化率の温度および磁場依存からも、スピン数個にわたる強磁性的相互作用と150K付近でのある種の相転位直認められた。1c、1dのポリマ-を極低温で磁気天秤の磁場の中で光分解レポリカルベン、ポリナイトレンを得た。