hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
選択的オートファジーの積荷認識機構の解明

出芽酵母において液胞酵素であるAms1はオートファジーを介して選択的に液胞へ輸送されることが知られており,Ams1の選択的な液胞への輸送にはレセプタータンパク質であるAtg19,Atg34が重要な役割を担っている.本研究では積荷であるAms1と,Atg19,Atg34との複合体の立体構造を明らかにし,選択的オートファジーにおける積荷認識機構を解明することを目的としている.選択的オートファジーは神経変性疾患等の原因となるタンパク質凝集体の分解に関わっており,本研究は将来的に行われる応用研究に対して,重要な基礎研究になるであろう.今年度(H24年度)は昨年度に引き続きAms1の遊離型およびAtg19のAms1結合ドメイン(ABD)との結合型の結晶構造解析を行った.Ams1遊離型の位相は昨年度までに多波長異常分散法により決定しており,構造決定には最終的に2.3A分解能の回折データを用いた.Ams1は対称的な四量体構造を形成しており,その四量体形成には主にN末端ドメインが寄与していた,また,Ams1のAtg19ABD結合型の良質な結晶を得ることに成功し,最終的に3.3A分解能の回折データを用いて,遊離型Ams1の立体構造をモデル分子として分子置換法により構造を決定した.さらにAtg34ABD結合型の結晶化にも成功し,こちらは3.0A分解能で構造決定した.Atg19,Atg34どちらの場合でもABDはAms1四量体に対し四分子結合していた.また,ABDは自身のフォールドの側面を介したユニークな結合様式でAms1と結合していたin vivo,in vitroの変異実験により,オートファジーによるAmslの選択的な液胞への輸送にはこのようなユニークな結合様式が重要であることを明らかにした.出芽酵母において液胞酵素であるApe1及びAms1はオートファジーを介して選択的に液胞へ輸送されることが知られている.両者の選択的な液胞への輸送にはレセプタータンパク質であるAtg19が重要な役割を担っている.本研究ではApe1-Atg19-Ams1三者複合体の立体構造を明らかにし,選択的オートファジーの積荷認識機構を明らかにすることを目的としている.H22年度は以前に決定したAtg19及びそのパラログAtg34のAms1結合ドメイン(ABD)の立体構造及び酵母細胞を用いた変異体解析からAtg19, Atg34のAms1認識には両者の保存されたループ領域が関与していることを明らかにした.ABDと類似した構造であるラクダの抗体等も、同様のループ領域を介してターゲットを認識することから、オートファジーにおいてもABDのような立体構造を持つレセプターが他にも存在し、多様な積荷を認識している可能性が考えられる.Ape1は自身のN末端プロペプチドを介して自己会合する特徴があるため,Ape1をGST融合タンパク質として発現させ,プロテアーゼによりGSTを切除すると直ちに凝集してしまい,その後の結晶化に用いることはできなかった.この凝集を抑える様々な検討を行ったところ,GST-Ape1のGSTを切除する前にAtg19のApe1結合領域であるCoiled-coilドメイン(CCD)を添加し,Ape1-Atg19CCD複合体を形成させた後にGSTを切除することで,Ape1の自己会合能による凝集を抑えることに成功した.得られたApe1-Atg19CCD複合体を精製し,結晶化スクリーニングに供したところ,いくつかの条件で微結晶を得ることに成功した.次年度は結晶化条件を最適化し,Ape1-Atg19 CCD複合体の立体構造決定を目指す.出芽酵母において液胞酵素であるApe1及びAms1はオートファジーを介して選択的に液胞へ輸送されることが知られており,両者の選択的な液胞への輸送にはレセプタータンパク質であるAtg19が重要な役割を担っている.本研究では積荷であるApe1及びAms1と,Atg19との複合体の立体構造を明らかにし,選択的オートファジーにおける積荷認識機構を解明することを目的としている.選択的オートファジーは神経変性疾患等の原因となるタンパク質凝集体の分解に関わっており,本研究は将来的に行われる応用研究に対して,重要な基礎研究になるであろう.今年度(H23年度)は昨年度に引き続きApe1-Atg19 Coiled-coilドメイン(CCD)複合体の結晶構造解析に取り組んだ.昨年度までにApe1-Atg19CCD複合体の微結晶を得ており,結晶化条件の最適化を試みたが,構造解析に適した良質な結晶は得られなかった.そこで,Ape1全長ではなくAtg19結合領域であるApe1プロペプチド領域を用いてAtg19CCDとの共結晶化を試みた.結晶化に用いる領域を種々検討した結果,板状の結晶を得ることに成功した.得られた結晶のX線回折データを測定したところ,1.9Å分解能での回折データを収集した.次年度は位相決定のため,セレノメチオニン置換体を調製,結晶化し,Ape1プロペプチド-Atg19CCD複合体の立体構造決定を目指す.

もう一方の積荷であるAms1について,これまでに得られていた結晶において重原子誘導体を作製し,多波長異常分散法により位相を決定した.また,Ams1とAtg19のAms1結合ドメイン(ABD)との複合体を調製し,結晶を得ることに成功した.次年度は決定したAms1単体の立体構造をモデル分子として用いて,分子置換法によりAms1-Atg19ABD複合体の立体構造決定を目指す.出芽酵母において液胞酵素であるAms1はオートファジーを介して選択的に液胞へ輸送されることが知られており,Ams1の選択的な液胞への輸送にはレセプタータンパク質であるAtg19,Atg34が重要な役割を担っている.本研究では積荷であるAms1と,Atg19,Atg34との複合体の立体構造を明らかにし,選択的オートファジーにおける積荷認識機構を解明することを目的としている.選択的オートファジーは神経変性疾患等の原因となるタンパク質凝集体の分解に関わっており,本研究は将来的に行われる応用研究に対して,重要な基礎研究になるであろう.今年度(H24年度)は昨年度に引き続きAms1の遊離型およびAtg19のAms1結合ドメイン(ABD)との結合型の結晶構造解析を行った.Ams1遊離型の位相は昨年度までに多波長異常分散法により決定しており,構造決定には最終的に2.3A分解能の回折データを用いた.Ams1は対称的な四量体構造を形成しており,その四量体形成には主にN末端ドメインが寄与していた,また,Ams1のAtg19ABD結合型の良質な結晶を得ることに成功し,最終的に3.3A分解能の回折データを用いて,遊離型Ams1の立体構造をモデル分子として分子置換法により構造を決定した.さらにAtg34ABD結合型の結晶化にも成功し,こちらは3.0A分解能で構造決定した.Atg19,Atg34どちらの場合でもABDはAms1四量体に対し四分子結合していた.また,ABDは自身のフォールドの側面を介したユニークな結合様式でAms1と結合していたin vivo,in vitroの変異実験により,オートファジーによるAmslの選択的な液胞への輸送にはこのようなユニークな結合様式が重要であることを明らかにした.本研究の目的は選択的オートファジーの積荷認識機構を明らかにするため,積荷であるApe1及びAms1とレセプタータンパク質Atg19との複合体の立体構造を明らかにすることであり,現在までにApe1プロペプチド-Atg19CCD複合体及びAms1-Atg19ABD複合体の結晶を得ることに成功した.次年度でこれらの立体構造決定を目指すため,現在までおおむね順調に進展していると判断した.今後はApe1プロペプチド-Atg19CCD複合体及びAms1-Atg19ABD複合体の結晶構造から相互作用に関与しているアミノ酸残基を同定し,in vivo, in vitroの両面から複合体形成に重要なアミノ酸残基を明らかにし,Atg19の積荷タンパク質との結合様式を解明する.また,オートファゴソーム形成のメカニズムの知見を得るため,Atg8-Atg19-Atg11複合体の結晶構造解析についても推し進める.
細菌細胞表層フィブロネクチン受容体を認識するモノクローナル抗体の作製

ヒトの口腔常在菌の主体をなすビリダンスレンサ球菌群は、感染性心内膜炎の主要な原因菌であり、感染成立の第一段階である損傷心弁への細菌体の定着には、宿主の細胞外マトリクスタンパク質、なかでもフィブロネクチン(Fn)が関与すると考えられている。心内膜炎誘発性のビリダンスレンサ球菌の一つ、Granulicatella(Abiotrophia)adiacensのFnに対する結合が菌体表層のどのような物質によって担われているかを明らかにすべく、G.adiacensのFn受容体を認識するモノクローナル抗体(mAb)の樹立を試みた。これに先立って、細胞質を蛍光染色した生菌のFn付着度を測定する蛍光測定系を確立した。本アッセイ系においてG.adiacensのFn付着を抑制する活性を指標に昨年度樹立した多数の抗G.adiacens mAbをスクリーニングして、Fn受容体(FRA)に対するmAbを産生すると思われるハイブリドーマを1クローン、G.adiacens菌表層には結合するが菌体のFn付着を抑制しないmAbを複数クローン選択した。菌表層物質粗抽出物に対するイムノブロットによりこれらのmAbの対応抗原物質を解析したところ、Fn付着抑制性mAbは分子量約60kDaの単一バンドを染色し、一方菌体のFn付着を抑制しない他のmAbは異なった染色パターンを示した。すなわち分子量約60kDaの表層物質がG.adiacensのFn受容体タンパクである可能性が示唆された。心内膜炎誘発性のビリダンスレンサ球菌の一つ、Abiotrophia adiacensのFnに対する結合が菌体表層のどのような物質によって担われているかを明らかにすべく、菌体表層の水溶性物質を抽出し、イオン交換、疎水結合、ゲル濾過等、種々のカラムクロマトグラフィーによってFn結合性物質の精製を試みた。その結果、主として分子量約49kDaのタンパク質からなるFn結合活性を示す粗精製画分を得たが、これ以上に純度を高めることはできず、また抗体作製の為の免疫原として用いるに十分な収量を確保することは困難と判断された。そこで、全菌体を免疫原にして、第一に菌体細胞表面への結合性を指標に一群のマウスモノクローナル抗体を作製し、次いで菌体のFnへの結合を阻害する活性を指標に再度スクリーニングすることを計画した。そのため第一に、全菌体に対するマウスポリクローナル抗体を誘導するための至適条件を検討した。次いで、菌体のFn受容体に特異的な抗体を検出するための測定系を樹立し、上記で決定したの至適免疫条件で得られた抗血清には菌体のFn結合を阻害するポリクローナル抗体が含まれることが確認された。こうして確立された条件および抗体活性スクリーニング系を活用して、現在細菌細胞表層フィブロネクチン受容体を認識するモノクローナル抗体の作製を進めている。
軽度認知症高齢者のＢＰＳＤ緩和・安定に寄与する住空間設計指針の実装検証

本研究は、やがて自宅での生活を維持することが困難となると考えられる、認知症を発症した高齢者(=軽度認知症高齢者)を対象とし、(1)本人が、自宅での自立的な生活を可能な限り維持すること、(2)家族の介護の負担を軽くし、在宅介護の限界を遅らせること、を目標とし、住環境整備の観点から可能なアプローチとして、本人の中核症状の発生に伴う周囲や自身との関係のもつれから起こると考えられる「BPSD(=行動・心理症状)」の安定・緩和と、それにともなう介護負担の緩和を狙いとしている。この狙いに寄与すると考えられる住環境構成要素を実態調査から特定の上、実装実験により効果検証し整備指針を探るものである。1年目の成果を踏まえ、以下の2つの方向性での調査および実装内容の検討を進めた。1)家族と同居する軽度認知症高齢者宅における適切な見守り環境の確保による、家族の介護負担の減少を目標に、10事例程度の在宅生活実態調査から住まい方と介護負担の関係についての実態や介護負担改善のための改修ニーズを探った。ただし調査事例数が十分でないことから、関係性の分析と可変式建具の設置により介護負担減少が期待される事例の特定や実装内容の検討については今後も継続する。2)昨年度と同一の調査対象者群に対する約1年間経過後の実態調査により、習慣づけとの関連性が示唆された各要素と飲み忘れの因果関係の解明を図り、実装内容の検討を行った。事例数は十分ではないものの、その結果から1薬の管理場所への目線、2接触頻度の高さ、3食事・就寝・滞在など主な生活行為の空間を分けて生活にメリハリをつけること等と飲み忘れの発生との関係が示唆されたことは前進であった。2種の研究活動とも、想定目標調査事例数に届かなかった点で、総体的にはやや遅れていると言える。まず、研究実績の概要(1)に取り組みについては、在宅での住まい方の工夫や居住環境の課題を明らかにすべく、家族と同居する軽度認知症高齢者の在宅訪問調査を京都市内で実施した。市内で地域包括支援センター3箇所を運営する規模の大きい社会福祉法人の協力を得て、在宅訪問調査に協力頂ける調査対象者のリストアップを依頼した。調査対象者の目標数として20件程度を想定し、社会福祉法人の担当者もこの件数であれば十分に対応可能ではないかとの見通しだったが、実際に訪問調査の依頼をしてみると調査員が自宅を訪問することに対する同居家族の懸念・抵抗は想定以上に大きく、調査対象者の選定作業が大幅に難航し、実施出来たのは目標数の約半数の9件に留まる結果となった。また、実装対象として適切な事例を特定するには至らなかった。実績の内容(2)の取り組みについては、同一の調査対象者の服薬実態と住環境実態について昨年度調査から約1年後の実態調査を実施し、その経年変化傾向から服薬への意識付け・習慣付けに影響があると考えられる住環境構成要素群との因果関係の検討を行った。ただし、すでに病状が進行し施設へ移行した対象者が数名あり、これも目標の事例数には至らなかった。2年間の成果を踏まえ、以下の2つの方向性での調査および実装内容の立案、実装計画を進める。1)前年度の反省を踏まえて、協力を依頼する社会福祉法人の数を増やすことで、目標の20件にできる限り近い調査対象者を確保すると共に、調査対象事例全体の考察・分析を実施する予定である。家族と同居する軽度認知症高齢者宅における適切な見守り環境の確保による、家族の介護負担の減少を目標に、介護負担改善のための改修ニーズを探り、主に可変式建具の設置により介護負担減少が期待される事例の特定と実装計画の実施を進める。2)軽度認知症高齢者の自立的な服薬行為を支える服薬管理環境の最適化を目標に、1調査対象者数の増強による研究結果の信頼性の向上2配置および収納方法に着眼した、コンプライアンス向上のための住環境改善手法の検討とその実装、に取り組み、住環境を含め在宅・介護施設での認知症高齢者の適切な服薬管理を実施・サポートする環境を構築する実践的手法を検討する。その内容であるが、採択後さらに検討を重ね、大きく以下の2つの方向性で研究を進めることとした。(1)平成28年度後半から進めてきた予備実験で採取した各種データをもとに、実装した要素の影響の吟味に着手した。予備実験とは、これまでの研究成果から仮説立案した軽度認知症高齢者の住空間への以下の2種の構成要素について、住宅改修型と新築型の小規模多機能型居宅介護施設2か所へ実装を試みたものである。1「介護症状の変化や家族関係の変化に対応する、間取りおよび境界の仕切り方の可変性」を支える可動間仕切り2「時間や季節等、生活リズム保持を支援する光環境」を再現する、調光可能な照明設備

(2)病状の安定・緩和と自宅での自立的な生活の維持に寄与すると考えられる新たな要素として、軽度認知症高齢者の服薬行為に着眼することとした。認知症高齢者にとって、服薬は病状を安定させるための主たる医療的方法であり、中核症状ひいてはBPSD(=行動・心理症状の安定・緩和に寄与する一方で、その症状から薬を飲み忘れやすく対策が求められている実態がある。そこで、在宅軽度認知症高齢者の服薬実態および服薬管理環境にフォーカスした訪問調査を実施した。トータル的には概ね順調といえる。まず、研究実績の概要(1)に取り組みについては、当初計画からやや遅れたものとなっている。その理由として、実装2要素とも医療的評価指標からは単独での明確な影響は見いだせなかったことが大きい。しかし、2施設での利用者の病状変化、実装要素の利用実態や実装要素に対する介護職員の定性的評価等と照らし合わせると、新築型よりも複雑な空間構成を持ち、死角も多い住宅改修型施設における照明と建具の積極的な使いこなしの影響が、施設全体での介護負担の軽減と介護職員の精神的健康度の向上に寄与している可能性は示唆された。また、施設では使用者が複数名にわたりおよび実装2要素の改良内容については、これより、軽度認知症高齢者の在宅生活実態調査の積み上げ、さらに施設ではなく住宅への実装実験へと研究を進め、さらに検討する必要があると考えられる。一方、実績の内容(2)の取り組みについては、新たな目標設定であったにもかかわらず、順調に進展しているといえる。10数事例の実態調査を完了し、在宅軽度認知症高齢者の服薬への意識付け・習慣付けは「薬の収納・服薬行為の手間のかけ方」や「薬置き場と近接して置かれた物品の使用頻度」「居場所からの主な視界と薬置き場の関係」「部屋の使い分けと服薬場所の紐づけの有無」などとの関連性が示唆された。これらの知見は、住環境整備と服薬の習慣が有意な関係性を持つことを示唆していると考えられる。本研究は、やがて自宅での生活を維持することが困難となると考えられる、認知症を発症した高齢者(=軽度認知症高齢者)を対象とし、(1)本人が、自宅での自立的な生活を可能な限り維持すること、(2)家族の介護の負担を軽くし、在宅介護の限界を遅らせること、を目標とし、住環境整備の観点から可能なアプローチとして、本人の中核症状の発生に伴う周囲や自身との関係のもつれから起こると考えられる「BPSD(=行動・心理症状)」の安定・緩和と、それにともなう介護負担の緩和を狙いとしている。この狙いに寄与すると考えられる住環境構成要素を実態調査から特定の上、実装実験により効果検証し整備指針を探るものである。1年目の成果を踏まえ、以下の2つの方向性での調査および実装内容の検討を進めた。1)家族と同居する軽度認知症高齢者宅における適切な見守り環境の確保による、家族の介護負担の減少を目標に、10事例程度の在宅生活実態調査から住まい方と介護負担の関係についての実態や介護負担改善のための改修ニーズを探った。ただし調査事例数が十分でないことから、関係性の分析と可変式建具の設置により介護負担減少が期待される事例の特定や実装内容の検討については今後も継続する。2)昨年度と同一の調査対象者群に対する約1年間経過後の実態調査により、習慣づけとの関連性が示唆された各要素と飲み忘れの因果関係の解明を図り、実装内容の検討を行った。
神経変性疾患モデルハエを用いた神経変性・神経細胞死に関わる遺伝的カスケードの解明

様々な神経変性疾患原因遺伝子が同定されてきたが、神経変性の病態発症機構に深く関わる細胞死のメカニズムについては不明である。個々の神経変性疾患について、有用なモデルを作製し病態発症に関わる遺伝的カスケードを解明することは、疾患に固有の発症メカニズムを明らかにするのみならず、様々な疾患に共通した治療法を見いだすアプローチとして非常に有用である。本研究では、逆向き遺伝学が最も発達している多細胞生物であるショウジョウバエを用いた神経変性疾患病態モデルの作出を試みた。本年度は、神経変性機構が不明であり病態の異なるパーキンソン病、及び2型筋萎縮性側策硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis2; ALS2)の神経変性疾患ショウジョウバエモデルを作製する目的で、それぞれの疾患の原因遺伝子、parkin、及びALS2について、神経組織特異的なin vivo RNA干渉法(RNAi)による機能欠損病態モデル系統を作製した。また、神経変性・神経細胞死に関与する遺伝的カスケードの詳細を明らかにすることを目的として、ショウジョウバエのBcl-2ホモログであるDrob-1について、同様に神経組織特異的in vivo RNAi機能欠損系統を作製した。それぞれのモデルにおいて、目的の遺伝子産物の神経組織特異的な機能欠損によって生じる行動学的な異常を評価する目的で、歩行運動量、及びサーカディアンリズムの高感度解析系Drosophila Activity Monitoring System (DAM System)を開発し、解析を行った。また、それぞれのモデル系統において、寿命解析を行った。これらの解析より、RNAiによる神経変性、あるいは神経細胞死関連遺伝子の機能抑制により、致死性、行動障害がみられる病態モデルの作製に成功した。
諸分野に現れるタウ関数の構造

本研究では,可積分系の研究における「タウ関数」という視点を広げるとともに,その概念と諸分野との関連を考察することで,可積分系の世界をさらに広げていくことを目標としている。2018年度は,離散可積分系と関連するテーマを研究し,いくつかの成果を得た。1) Jeu de taquinというヤング図形の操作と対応する行列式タウ関数に関して,タウ関数を格子経路の組合せ論によって記述することを試みている。これは前年度から研究したテーマであるが,証明の細部についてもほぼ完成し,現在論文を執筆中である(太田泰広(神戸大)・上岡修平(京都大)との共同研究)。2)確率的交通流モデルに対して,Gelfand-Kapranov-Zelevinsky (GKZ)超幾何系との関係を研究した。現在はシミュレーションとの整合性を検討しているところである。この研究で用いたGKZ超幾何系を用いる手法は,より広いクラスの確率モデルに適用できる可能性がある。2018年度中にも関連分野の研究者と予備的な議論を行っており,さらなる発展が期待できる。3)格子ブシネスク方程式とKP階層のタウ関数との関係を研究した。格ブシネスク方程式と関連する正方格子上の方程式については,これまでに数種提案されているが,それらのうちのいくつかについて結果を得ており,現在論文を準備中である。格子ブシネスク方程式は"格子Gelfand-Dikii階層"という系列に含まれるものであり,そのことを通した離散パンルヴェ方程式との関係など,今後の発展が期待できるテーマであると考えている。格子経路の組合せ論と戸田方程式については2018年度中に論文をまとめる予定であったが,間に合わなかった。現在では証明のアイデアは仕上がっているので,なるべく早く完成させたいと考えている。また,交通流モデルについてのシミュレーションも,予想よりも進展させることができなかった。これらについては2019年度に重点的に研究する予定である。上述の,格子経路,交通流モデルという2つの話題については,可能な限り早い時期に論文を完成させて投稿する予定である。2018年度より研究を開始した格子ブシネスク方程式のタウ関数については,関連する研究を行った研究者が国内にいるので,彼らと議論を行って理解を深めていきたい。そして,「研究実績の概要」の欄で述べた結果も含めて,それぞれの結果を拡張していくことで,新たな成果が得られるものと考えている。本研究では,可積分系の研究における「タウ関数」という視点と諸分野との関連を見出し,可積分系の世界を広げることを目標としている。2016年度は以下の結果を得た:1.GUE型アンサンブルについての最大固有値分布関数がPainleve IV型方程式の特殊解であるという事実がある(Tracy-Widom)。これに「広田の直接法」の立場からの別証明を与え,漸近挙動についても議論した。この成果についての論文が専門誌に掲載されている。2.Bethe仮説の研究で現れた"rigged configurations"という組合せ論的対象について,sl2の場合にはソリトン・オートマトンを使って簡明に記述できることを見出した(辻本(京大)・Willox(東大)・Nimmo(グラスゴー大)との共同研究,現在論文準備中)。この成果について,国際研究集会"The Fourth International Conference, Nonlinear Waves - Theory and Applications" (北京)にて講演を行なった。3.ヤング図形の組合せ論におけるJeu de taquinという操作と戸田方程式との関係を明らかにした(太田(神戸大)・上岡(京大)・片山(立教院生)との共同研究,現在論文準備中)。この成果については,日本数学会秋季総合分科会(関西大学)で発表した。また,大学院生との共同研究により,離散可積分系に関する結果がいくつか得られている:4.三木らによって導入された「多重戸田方程式」と,GL(3)型Ward仮説との関係を議論した。相似簡約として得られるパンルヴェ系についても考察した(足立好輝(立教院生)との共同研究)。5.虚数乗法を持つ場合の楕円関数で解が表されるクラスの可解カオス系を構成した(久保涼平(立教院生)との共同研究)。当初から計画していた課題については,順調に成果が得られてきている。また,今後に向けての準備的な課題についても,若干ではあるが進展しつつある。2017年度は,ソリトン・オートマトンの組合せ論的側面の研究をまとめることに注力し,論文を発表した(辻本諭(京都大)・Ralph Willox(東京大)・Jonathan J.C. Nimmo(グラスゴー大)との共同研究)。従来のrigged configurationによるfermionic formulaの導出を拡張して,有限容量箱玉系と呼ばれるソリトン・オートマトンの一種に対応する場合の公式を導いた。この結果を拡張していくことが,次年度以降での重要な課題と考えている。次に,昨年度より研究を続けている「戸田格子と組合せ論」という話題については,jeu de taquinというヤング図形の操作と対応する行列式タウ関数を,格子経路の組合せ論によって完全に記述することに成功した(太田(神戸大)・上岡(京都大)との共同研究)。2017年度中には残念ながら間に合わなかったが,現在論文をまとめる段階に入っている。

また,misanthrope過程と呼ばれる確率過程を用いた交通流モデルに対して,系の相関関数とGelfand-Kapranov-Zelevinsky (GKZ)超幾何系を用いて記述することで,熱力学的極限の明示的表式を得ることに成功した。この結果については,九州大学応用力学研究所において開催された研究集会において発表し,研究集会報告集に掲載されている(金丸真理子(立教院生)との共同研究)。この話題については,金井政宏(久留米工大)との共同研究で,シミュレーションとの比較なども交えて,結果を深めていく予定である。当初から計画していた課題については,順調に成果が得られてきている。また,今後に向けての準備的な課題についても,若干ではあるが進展しつつある。本研究では,可積分系の研究における「タウ関数」という視点を広げるとともに,その概念と諸分野との関連を考察することで,可積分系の世界をさらに広げていくことを目標としている。2018年度は,離散可積分系と関連するテーマを研究し,いくつかの成果を得た。1) Jeu de taquinというヤング図形の操作と対応する行列式タウ関数に関して,タウ関数を格子経路の組合せ論によって記述することを試みている。これは前年度から研究したテーマであるが,証明の細部についてもほぼ完成し,現在論文を執筆中である(太田泰広(神戸大)・上岡修平(京都大)との共同研究)。2)確率的交通流モデルに対して,Gelfand-Kapranov-Zelevinsky (GKZ)超幾何系との関係を研究した。現在はシミュレーションとの整合性を検討しているところである。この研究で用いたGKZ超幾何系を用いる手法は,より広いクラスの確率モデルに適用できる可能性がある。2018年度中にも関連分野の研究者と予備的な議論を行っており,さらなる発展が期待できる。3)格子ブシネスク方程式とKP階層のタウ関数との関係を研究した。格ブシネスク方程式と関連する正方格子上の方程式については,これまでに数種提案されているが,それらのうちのいくつかについて結果を得ており,現在論文を準備中である。格子ブシネスク方程式は"格子Gelfand-Dikii階層"という系列に含まれるものであり,そのことを通した離散パンルヴェ方程式との関係など,今後の発展が期待できるテーマであると考えている。格子経路の組合せ論と戸田方程式については2018年度中に論文をまとめる予定であったが,間に合わなかった。現在では証明のアイデアは仕上がっているので,なるべく早く完成させたいと考えている。また,交通流モデルについてのシミュレーションも,予想よりも進展させることができなかった。これらについては2019年度に重点的に研究する予定である。上記の「研究実績の概要」の2,3のテーマについて,まずは論文の形にまとめ成果を公表する。1,2,3のいずれのテーマにおいても,現在は最も単純なケースを扱っていることになるので,それぞれの結果を拡張していくことで,新たな成果が得られるものと考えている。
酸化物高温超伝導体における層状構造の効果

本年度は、昨年度の研究実績を踏まえて、酸化物高温超伝導体に対する層状構造の効果をさらに調べた。本年度の研究実績は以下のとおりである。酸化物超伝導体の混合状態の性質には、層状構造にともなう超伝導秩序の不均一性に起因して、従来の第2種超伝導体には見られない新しい効果が現れることを明らかにした。特に、層に平行方向の渦糸と輸送電流との相互作用に対して、従来の理論で無視されている輸送電流の空間分布の非一様性が本質的に重要となる事を示した。この効果により、渦糸に作用する実効的なローレンツ力の大きさは従来の理論による評価と大きく異なる可能性がある。このため、酸化物高温超伝導体の混合状態におけるピニング力や臨界電流を評価するためには、層状構造を積極的に考慮したモデルを用いなければならない事を明らかにした。酸化物超伝導体の上部臨界磁場は層状構造に起因して大きな異方性を示すが、その角度依存性の計算はこれまで行われていなかった。本研究で層状構造を積極的に取り入れた層状超伝導体に対する現象論的ギンツブルグ-ランダウ理論を構築し、上部臨界磁場の角度変化を計算した。上部臨界磁場の角度変化の特徴は、層状構造に起因する次元クロスオーバーと近接効果により良く理解できる事を明らかにした。酸化物超伝導体の抵抗状態に対する現象論を発展させ、電気抵抗の磁場依存性を計算した。酸化物超伝導体の抵抗状態の挙動は、熱活性型のフラックス流から単純なフラックス流へのクロスオーバーとして理解できることを示した。酸化物超伝導体の電子状態に対する理解を深めるために、強結合電子系に対する複合演算子の方法を発展させてスピンと電荷の揺らぎのホール依存性を計算した。本年度の研究実績は次のとおりである。1)YBCO系のナイトシフトと核磁気緩和率の温度変化を計算し、CuO_2層上のとCuo鎖上の原子に対して見いだされている、顕著な違いが層状構造に起因する事を明らかにした。2)マイクロ波領域のYBCO系の光学伝導度の計算を行いCuO_2層からの寄与とCuO鎖からの寄与で超伝導転移温度以下で大きく異なる事を示した。3)YBCO系の層に平行方向の熱伝導度の解析を行い、CuO鎖上の弱い超伝導が近接効果によって誘記される事を示した。4)層状超伝導体の磁化過程がの計算を行い、H_<c1>近傍の磁化曲線に層状構造に起因する異常が現れる事を明らかにした。5)正孔ド-プに伴う高温超伝導体の電子状態の変化を調べた。以上の成果は、本年度開催された第3回超伝導国際会議で発表した。また、この国際会議において、高温超伝導体における新しいピンニングの機構、臨界電流、磁束線に関して招待講演を行なった。6)高温超伝導体を用いたSーN接合において異常に長い近接効果が現れる可能性を示した。7)高温超伝導体と半導体からなる多層膜の電気抵抗の温度変化で見いだされている異常に広い超伝導転移幅は近接効果と超伝導のゆらぎに起因する事を示した。8)高温超伝導体に対する現象論的モデルとして、ロ-レンスードニアックモデルに替わる新しいモデルを提唱した。9)高温超伝導体の強結合電子系を扱う新しい複合演算誌子の方法を提案した。

特に、層に平行方向の渦糸と輸送電流との相互作用に対して、従来の理論で無視されている輸送電流の空間分布の非一様性が本質的に重要となる事を示した。この効果により、渦糸に作用する実効的なローレンツ力の大きさは従来の理論による評価と大きく異なる可能性がある。このため、酸化物高温超伝導体の混合状態におけるピニング力や臨界電流を評価するためには、層状構造を積極的に考慮したモデルを用いなければならない事を明らかにした。酸化物超伝導体の上部臨界磁場は層状構造に起因して大きな異方性を示すが、その角度依存性の計算はこれまで行われていなかった。本研究で層状構造を積極的に取り入れた層状超伝導体に対する現象論的ギンツブルグ-ランダウ理論を構築し、上部臨界磁場の角度変化を計算した。上部臨界磁場の角度変化の特徴は、層状構造に起因する次元クロスオーバーと近接効果により良く理解できる事を明らかにした。酸化物超伝導体の抵抗状態に対する現象論を発展させ、電気抵抗の磁場依存性を計算した。酸化物超伝導体の抵抗状態の挙動は、熱活性型のフラックス流から単純なフラックス流へのクロスオーバーとして理解できることを示した。酸化物超伝導体の電子状態に対する理解を深めるために、強結合電子系に対する複合演算子の方法を発展させてスピンと電荷の揺らぎのホール依存性を計算した。
ふく射加熱を受ける柔軟なソーラーアレイの熱弾性連成応答とその安定性に関する研究

人工衛星の大型化や高機能化あるいは国際宇宙ステーション計画などに伴って、エネルギ源としての太陽電池は高率的・大規模化してきた。このように軽量で剛性が小さく固有振動数が低い柔軟宇宙構造物は、機械的あるいは熱的な外乱によって容易に変形や振動を生じ、場合によっては機能に支障をきたす。本研究ではロールブランケット型のソーラーアレイを対象として、太陽ふく射加熱による熱負荷の下での、熱弾性連成応答を効率的に予測する手法の確立を目的とした。まずソーラーアレイを、構造の本質的な特徴を損なわないように配慮した上で、張力を受けて安定化された膜と、この張力を支持するために圧縮荷重を受けるはり構造とでモデル化した。アレイ構造全体としての座屈荷重や固有振動数に関する特性方程式を解析的に定式化し、座屈モードや固有振動モードについても解析解を導出した。さらに、日陰からの食明けを模擬した太陽ふく射加熱を受けた場合の熱変形挙動を解析的な手法で明らかにした。ソーラーアレイの面外方向から一様なふく射加熱を受けた場合の応答を、まず準静的な仮定の下で解析的に求め、構造の幾何学的な非対称性に起因する曲げねじり連成効果により大きなねじれ変形が起こることを示した。さらに慣性力の効果を含め、同じ条件の下での動的な熱変形に対する解析的な解を定式化して、膜の張力の値によっては、発生する振動の卓越モードが時間とともに変動していく複雑な挙動を示すことを明らかにした。このような解析解は構造材料の選択に伴う物性値の変更や、幾何学的な寸法の変更に対して容易に対応でき、また系の挙動を支配するパラメータを明らかにできる。また、実験室規模で実施可能な実験システムを製作し、加熱ランプを用いたふく射加熱実験を実施してソーラーアレイモデルの非定常な熱変形挙動を測定した。結果の一部は解析に基づく計算値と比較し、理論解析の妥当性を検討した。人工衛星の大型化や高機能化あるいは宇宙ステーション計画などに伴い,エネルギ源として高効率・大規模化したソーラーアレイは,軽量で剛性が小さく,固有振動数が低い.本研究では,種々のソーラーアレイ構造を対象として,ふく射加熱による熱負荷の下での,熱弾性連成応答を予測する手法の確立を目的とした.本年度は,まず大型の柔軟宇宙構造物であるソーラーアレイを,張力を受けて安定化された膜と,この張力を支持するために圧縮荷重を負担するはり構造とでモデル化し,その座屈特性,固有振動特性を解析的な手法で明らかにした.構造の基本的な特徴を見失うことがないように配慮した上で,出来るだけ簡略化したモデル化を行い,ソーラーアレイ構造全体としての座屈荷重や固有振動数に関する特性方程式を解析的に定式化し,座屈モードや振動モードについても同時に解析解を導出した.このような手法は構造材料の選択に伴う物性値の変更や,幾何学的な寸法の変化に対して,容易に対応することができ,また各種パラメータが及ぼす影響についても,その本質を見極めることが可能で,ソーラーアレイの力学的な特性を明らかにするため,極めて有効な手法であると考えられる.さらに,これらの理論解析の妥当性を検証するために,実験室規模で実施可能な実験システムを設計,製作した.実験モデルはロールブランケット型のソーラーアレイを模擬したもので,座屈荷重および座屈モード,固有振動数および固有振動モードの計測に関して予備的な試験を実施し,結果の一部は理論解析に基づいた計算値と比較して解析の妥当性や実験・計測システムの有効性について検討を加えた.人工衛星の大型化や高機能化あるいは国際宇宙ステーション計画などに伴って,エネルギ源としての太陽電池は高効率・大規模化してきた.

このように軽量で剛性が小さく固有振動数が低い柔軟宇宙構造物は,機械的あるいは熱的な外乱によって容易に変形や振動を生じ,場合によっては機能に支障をきたす.本研究では種々のソーラーアレイ構造を対象として,太陽ふく射加熱による熱負荷の下での,熱弾性速成応答を効率的に予測する手法の確立を目的とした.本年度はロールブランケット型のソーラーアレイを,張力を受けて安定化された膜と,この張力を支持するために圧縮荷重を受けるはり構造とでモデル化し,日陰からの食明けを模擬した太陽ふく射加熱を受けた場合の熱変形挙動を解析的な手法で明らかにした.構造の本質的な特徴を損なわないように考慮した上で,できるだけ簡略化したモデル化を行い,ソーラーアレイの面外方向から一様なふく射加熱を受けた場合の応答を,まず準静的な仮定の下で解析的に求め,構造の幾何学的な非対称性に起因する曲げねじり速成効果により大きなねじれ変形が起ることを示した.さらに慣性力の効果を含め,同じ条件の下での動的な熱変形に対する解析的な解を定式化して,静的なたわみに比べると振幅は小さいものの振動応答が生じ,膜の張力の値によっては,発生する振動の卓越モードが時間とともに変動していく複雑な挙動を示すことを明らかにした.このような解析解は構造材料の選択に伴う物性値の変更や,幾何学的な寸法の変更に対して容易に対応でき,また系の挙動を支配するパラメータを明らかにできる.また,実験室規模で実施可能な実験システムを製作し,加熱ランプを用いたふく射加熱実験を実施してソーラーアレイモデルの非定常な熱変形挙動を測定した.結果の一部は解析に基づく計算値と比較し,理論解析の妥当性を検討した.
大腸がんにおけるDNAメチル化の調節機構解明と遺伝子診断・治療への応用

大腸がんのメチル化プロファイルを解析し、メチル化マーカーの臨床応用法を検討した。その結果、long interspersed nuclear element 1(LINE-1)メチル化の測定は予後予測と術後フッ化ピリミジン系経口抗癌剤による補助治療効果の予測の両方に有用であると考えられた。大腸がん細胞で検討すると、LINE-1の発現は5-FUにより増加し、同時にDNAの損傷が誘導されることからLTNE-1がコードするDNA切断酵素活性が5-FUの効果発現に関与していると示唆された。大腸がんにおけるゲノム全体の低メチル化が、癌患者の予後や抗癌剤の効果を予測するマーカーとなり得るかを検討した。根治術を施行した大腸がん患者139例を対象とした。ホルマリン固定パラフィン包埋検体よりDNAを抽出し、quantitative methylation specific PCRにてLINE-1のメチル化を定量した。全症例を対象とした場合、LINE-1のメチル化は予後と相関しなかったが、フッ化ピリミジン系経口抗癌剤による術後補助療法を受けていない手術単独治療群では、LINE-1 lowグループはLINE-1 highグループに比較して有意に予後良好であった。術後補助療法を受けた患者群ではLINE-1メチル化と予後の間に関連を認めなかった。一方、LINE-1メチル化によるサブグループ解析を行うと、LINE-1 lowグループでは術後補助療法を受けた患者群は手術単独治療群に比較して有意に予後良好であった。LINE-1 highグループでは術後補助療法による予後改善は認められなかった。以上の結果はLINE-1メチル化の測定により術後のフッ化ピリミジン系経口抗癌剤使用を個別化できる可能性を示唆し、臨床応用をめざしてさらなる検討を続ける価値があると考えられた。LINE-1メチル化(meL-1)が5-FUの効果と相関するメカニズムを解析した。大腸がん細胞、臨床検体においてmeL-1の低下は6kbの完全長LINE-1 mRNAの発現性に相関していた。がん近傍の正常大腸粘膜にはLINE-1 mRNAの発現を認めなかった。5-FU処理により大腸がん細胞においてLINE-1 mRNAの発現増大を認め、同時にDNA損傷のマーカーであるリン酸化ヒストンH2A.Xの誘導が観察された。RNA干渉を用いてLINE-1の発現を抑制すると、5-FU処理によるリン酸化ヒストンH2A.Xの誘導も抑制された。以上の結果は、5-FUによるDNA損傷のメカニズムにLINE-1の発現が関与していることを示唆する。laser capture microdissectionを用いて、組織からがん細胞と間質細胞を分離採取し、meL-1レベルを解析した。大腸がんの原発巣では腫瘍の中心部および先進部からがん細胞を採取した。また、リンパ節転移、遠隔転移巣からもがん細胞を採取した。原発巣では、検体採取部位によるmeL-1の相違は認められなかった。同一患者における原発巣、リンパ節転移、遠隔転移巣間のmeL-1レベルにも相違は認めなかった。以上の結果から、検体採取部位がmeL-1の測定値に与える影響は少なく、臨床診断の解析対象としmeL-1が適切であると証明された。5-FUの効果増強戦略として、LINE-1の発現誘導を利用できるか検討した。LINE-1を誘導し得る薬剤として、脱メチル化剤(5デオキシアザシチジン、ゼブラリン)とヒストン脱アセチル化阻害剤(バルプロ酸)を使用した。各薬剤投与時のLINE-1発現をNorthern blottingで検討すると、LINE-1が高メチル化によりもともと発現していない細胞(HCT116, RKO)では脱メチル化剤でLINE-1の発現を認めたが、LINE-1が低メチル化により発現している細胞(SW480, Caco2)ではLINE-1の発現増強は認めなかった。ヒストン脱アセチル化阻害剤ではいずれの細胞でもLINE-1の発現変化は認めなかった。HCT116, RKOで脱メチル化剤と5-FUの併用効果を検討したところ、両者の併用により相乗的効果が認められた。以上の結果は、HNE-1を発現していない5-FU耐性大腸がんでは、脱メチル化剤を前投与しLINE-1の発現を誘導することにより、5-FU耐性を克服できる可能性を示唆する。
ヒト胎児肝細胞を用いた胎児毒性評価系の構築と分子毒性基盤

本研究は、ヒト胎児肝細胞を用いた胎児毒性評価系を構築し、その分子毒性基盤を確立することを目的とした。妊婦への投与が禁忌となっている医薬品を含めた多くの化学物質の肝細胞毒性を評価した結果、タモキシフェン、ジクロフェナク、レチノイン酸などが強い毒性を示した。解毒酵素であるグルタチオン-S-転移酵素はこれらの毒性を軽減することができなかった。また、解析した多くの化学物質は胎児肝臓のシトクロムP450や硫酸転移酵素など多くの薬物代謝酵素の発現を誘導することが明らかとなった。本研究は、ヒト胎児肝(HFL)細胞を用いた胎児毒性評価系を構築し、その分子毒性基盤を確立することを目的とする。初年度は、HFL細胞に対する化学物質の毒性評価を行った。抗てんかん薬、ニコチンとその代謝物、ワルファリン、アンジオテンシン変換酵素阻害薬、アンジオテンシン受容体拮抗薬、HMG-CoA還元酵素阻害薬、抗がん薬(タモキシフェン、サリドマイド、レナリドミド、シクロホスファミド、5-フルオロウラシル)、アセトアミノフェン、ジクロフェナク、多環芳香族炭化水素、デキサメタゾン、all-trans-レチノイン酸(ATRA)、エタノールなど68種類の化合物を24時間処理した後にWST-1アッセイを行った。その結果、タモキシフェン、ATRA、ジクロフェナク、テルミサルタン、アトルバスタチン、セリバスタチン、ロバスタチン、シンバスタチンが強い(50%以上の)増殖抑制作用を示した。これらの化合物でLDH releaseアッセイを行ったところ、ほとんどの化合物は細胞膜を傷害したが、ジクロフェナクおよびテルミサルタンでは細胞膜の傷害は認められなかった。細胞毒性の経時変化を検討したところ、タモキシフェンおよびシンバスタチンは処理後1時間で24時間後と同等の毒性が認められたことから、薬物暴露初期より細胞毒性を誘発していることが示された。ATRAは処理後16時間で、またジクロフェナクは624時間で経時的に毒性が増強された。これらの細胞毒性にアポトーシスが関与しているか否かを明らかにするため、カスパーゼ-3阻害剤(z-DEVD-fmk)を前処理したところ、タモキシフェン(10μM、6時間)の毒性は有意に抑制されたが、ATRA(25μM、3時間)およびジクロフェナク(250μM、24時間)の毒性は抑制されなかった。本年度は、HFL細胞に発現する薬物代謝酵素遺伝子に対する化学物質の暴露評価を行った。抗てんかん薬、ニコチンとその代謝物、ACE阻害薬、アンジオテンシン受容体拮抗薬、5-フルオロウラシル(5-FU)などの抗がん薬、ジクロフェナク、多環芳香族炭化水素、デキサメタゾン(DEX)、プレドニゾロン、all-trans-レチノイン酸(ATRA)など57種類の化合物を24時間処理した後にmRNAレベルの発現解析を行った。その結果、CYP1A1 mRNAレベルの有意な上昇はイミダプリル、3-メチルコラントレン、ベンゾ[a]ピレンなど15種の化合物で認められた。CYP3A7 mRNAレベルの有意な上昇は5-FU、DEX、プレドニゾロンなど7種の化合物で認められた。5-FUについては、さらに濃度依存性およびCYP3A分子種選択性の有無を検討した。その結果、5-FUはCYP3A7の発現を濃度依存的に上昇させたが、CYP3A4およびCYP3A5の発現には大きな影響を及ぼさなかった。エポキシドヒドロラーゼ1 mRNAレベルの有意な上昇はリシノプリル、ベンゾ[a]アントラセンで認められた。グルタチオン-S-転移酵素(GST)M1 mRNAレベルの有意な上昇はベナゼプリル、アジルサルタン、ピレンなど12種の化合物で認められた。GSTP1 mRNAレベルの有意な上昇はフェノバルビタール、ベンゾ[a]アントラセン、フルオレンなど6種の化合物で認められた。GSTT1 mRNAレベルの有意な上昇はフェノバルビタール、アラセプリル、アジルサルタン、ピレンなど14種の化合物で認められた。硫酸転移酵素(SULT)1E1 mRNAレベルの有意な上昇はDEX、プレドニゾロン、ATRAで認められた。本研究は、ヒト胎児肝(HFL)細胞を用いた胎児毒性評価系を構築し、その分子毒性基盤を確立することを目的とした。本年度は、前年度に示された5-フルオロウラシル(5-FU)によるCYP3A7の発現誘導およびデキサメタゾン(DEX)による硫酸転移酵素(SULT)1E1の発現誘導についてさらに解析を進めた。5-FUは、ストレス応答性MAPKの1つであるp38 MAPKを活性化して炎症性サイトカインやトロンボスポンジン-1の発現を誘導することが報告されている。そこで、p38 MAPK阻害剤を用いて、5-FUのCYP3A7発現誘導能に対する影響を検討した結果、5-FUによるCYP3A7の発現誘導はp38 MAPK阻害剤であるSB203580によって有意に抑制された。このことから、5-FUによるCYP3A7の発現誘導にはp38 MAPKが関与していることが示唆された。

一方、DEXはヒト乳癌由来MCF-7細胞のグルココルチコイド受容体(GR)を介してSULT1E1の発現を誘導することが報告されている。そこで、GRアンタゴニストを用いて、DEXのSULT1E1発現誘導能に対する影響を検討したところ、DEXによるSULT1E1の発現誘導はGRアンタゴニストであるRU-486によって有意に抑制された。このことから、DEXによるSULT1E1の発現誘導にはGRが関与していることが示唆された。次に、初年度の研究で細胞毒性を示したタモキシフェン、ジクロフェナク、all-trans-レチノイン酸(ATRA)を用いて、GSH枯渇によりグルタチオン-S-転移酵素(GST)の機能が欠失したHFL細胞に対する毒性評価を行った。その結果、これら化合物による細胞毒性はGSTの機能が欠失しても増強しなかった。このことから、GSTはこれらの細胞毒性の防御的役割を果たしていないことが示唆された。本研究は、ヒト胎児肝細胞を用いた胎児毒性評価系を構築し、その分子毒性基盤を確立することを目的とした。妊婦への投与が禁忌となっている医薬品を含めた多くの化学物質の肝細胞毒性を評価した結果、タモキシフェン、ジクロフェナク、レチノイン酸などが強い毒性を示した。解毒酵素であるグルタチオン-S-転移酵素はこれらの毒性を軽減することができなかった。また、解析した多くの化学物質は胎児肝臓のシトクロムP450や硫酸転移酵素など多くの薬物代謝酵素の発現を誘導することが明らかとなった。本研究では、医薬品を含む57種類の化学物質を用いてHFL細胞に発現する薬物代謝酵素遺伝子に与える影響について解析し、5-FUがCYP3A7の発現を誘導し、また、DEX、プレドニゾロン、ATRAがSULT1E1の発現を強く誘導することを明らかにすることができた。5-FUはシグナル伝達を介した経路、また、DEX、プレドニゾロン、ATRAはこれらの標的受容体を介した経路で対象遺伝子の発現が誘導されている可能性が考えられ、現在、詳細な機構について解析中である。薬物代謝学、衛生化学最終年度は、初年度の研究で細胞毒性を示した化学物質を用いて、各種薬物代謝酵素(P450、硫酸転移酵素、グルタチオン-S-転移酵素、エポキシドヒドロラーゼなど)をノックダウンまたは過剰発現させた胎児肝細胞に対する毒性評価を行う予定である。本研究では、医薬品を含む68種類の化学物質を用いてHFL細胞の増殖能に与える影響について解析し、タモキシフェンやATRA、ジクロフェナク、一部のHMG-CoA還元酵素阻害薬が強い増殖抑制作用を示すことを明らかにすることができた。また、一部の化合物については、アポトーシスが関与する可能性があるものとそうでないものに分類することができ、現在、詳細な細胞毒性機構について解析中である。研究に必要な物品は全て購入し、端数が残っている状況である。次年度は、前年度に完結できていない細胞毒性機構の解明と並行して、HFL細胞を用いた化学物質の暴露評価(発現解析)について解析する。化学物質を処理したHFL細胞において、各種薬物代謝酵素の発現変動をmRNAレベル、タンパク質レベル、酵素活性レベルで解析する。これらの解析はスムーズに実行できると考えている。miRNAの発現解析についても、これらの解析と並行して実施する予定である。端数の残金と次年度の研究費の一部を合わせて、細胞培養に必要な試薬を購入する。強い細胞毒性を示した化合物について詳細な機構解析が完結しておらず、それに必要な試薬・消耗品を購入するための研究費が残っている。
痴呆性高齢者の義歯装着が,痴呆症状,全身的健康状態およびQOLに及ぼす影響の検討

調査対象としては,軽度および中等度認知症高齢者である。調査項目としては,義歯装着を含めた口腔内状態および口腔ケア,認知症症状,心身の状態,食事形態,栄養状態(BMI,血中アルブミン量などを指標)であり,経年的に調査した。調査対象者の住んでいる場所,施設も大きな要因であり,グループホーム入居者,老人保健施設,特別養護老人ホームの入所者を対象とした。現在,日本は急速に高齢社会となり,認知症高齢者の問題は注目を集めている。認知症高齢者は,症状が進むに伴い,介助がなければ生きていくことができない。したがって,本人のみならず,家族や周りの人も大きく影響を受けるものである。このような認知症高齢者に心身の状態と口腔内状態との関連を明らかにすることは,高齢社会での歯科の貢献できるところを検討する時に大きな拠り所となることが期待できる。認知症は,経年的に重度な状態になることが確かめられた。軽度および中等度の認知症高齢者では,義歯装着が必要な対象者では,義歯を装着していることが多く,重度の認知症高齢者では,義歯を外している対象者が多くなっていた。義歯装着の有無は,心身の状態(N式ADL,NMスケール)と関連していなかった。しかしながら,介護者は口腔内を含めた全身状態を考慮して口腔ケアを考えていることが明らかとなり,口腔内状態の重要性が明らかとなった。一方,中等度および重度の認知症高齢者では,義歯の装着率は低くなった。栄養状態が懸念されるところであるが,食事の形態や食事の介護を適切に行えば,栄養状態に大きな影響を与えないことが明らかとなった。認知症高者の栄養状態を良好に維持するためには,栄養状態を考える時に,歯科医療関係者との連携が必要なことがわかった。軽度痴呆高齢者を対象とする場合,グループホーム入居者を対象として調査した。すなわち,調査の趣旨を理解頂いたグループホームに協力をお願いし調査した。グループホームでは,今年は3施設を調査した。それぞれのグループホームでは,グループホームの存在する地域性も考慮しなければならない。各種医療機関との距離,生活に必要な環境の設備(スーパーマーケット,コンビニなど)がどのくらい整備されているのか調査を加える。これらは,痴呆高齢者の生活環境に密接に関連している。重度痴呆高齢者の場合は,単科精神病院の痴呆病棟の入所者を対象とした。この施設は,継続的に調査している。調査協力の得られた施設では,口腔内の調査としては,歯式の記録,咬合支持による分類(アイヒナー分類),口腔ADL,カンジダによる汚染の程度の調査などを行った。義歯装着者については,義歯の取り扱いを併せて調査した。さらに,本研究・調査では,痴呆患者のQOLについても調査もした。軽度痴呆高齢者の場合,QOLを調査することは,介護者にとっても非常に有意義なことと考えられる。生きがいを調査するにあたっては,QOLを評価する尺度のものを用いて評価することもできよう。一方,重度痴呆高齢者の場合には,治療効果の判定にも使用できうると考えられる。痴呆の程度は,改定長谷川式簡易知能評価スケールまたはNMスケールを用いて検討した。さらに,全身的健康状態は,N式ADLを用いて評価した。これも,その場限りでは評価が不安定なので,日常介護している介護職員などに記載を依頼して評価した。現在,今年度の調査データを整理しているところであり,さらに,継続的,経年的に次年度以降も調査を行う予定である。