hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経栄養因子活性低分子天然物の分子プローブ創製と標的分子の解明

本年度は,PC12細胞の突起伸展促進を指標に天然物由来の神経栄養因子活性物質の探索と,神経突起伸展促進活性天然物ホーノキオール,ネオビブサニンならびにタアルミデインの合成研究と作用機序解明研究を引き続き行った.1.PC12細胞の突起伸展促進活性を指標に植物成分をスクリーニングした結果,ヤマブシタケから活性化合物としてエンドパーオキシ基を持つエルゴステロール誘導体を単離同定した.本化合物は,PC12細胞の突起進展を誘導するだけでなく,ラット大脳皮質初代培養神経の突起伸展を促進した.本化合物は今まで細胞毒性のみしか検討されていなかったが,今回,神経突起伸展促進活性が初めて確認されたことから,両活性の相関が今後の検討課題である.また,ゴマギから活性化合物としてネオビブサニンAとBが同定されたのに加え,新規ネオビブサニンN, M, Lが新たに見出された.2.ホーノキオールの蛍光プローブを調整し,共焦点レーザー顕微鏡下での神経細胞に対する分子動態が検討された.その結果,ホーノキオール蛍光プローブは速やかに神経細胞内に取り込まれ,細胞膜内と細胞質の特定部位に局在化することが明らかになった.また,ホーノキオールとの競合実験において,ホーノキオールはホーノキオール蛍光プローブと同じ部位に結合している可能性が示唆された.3.タアルミデインの高立体選択合成が達成され,その絶対立体配置を(23,3S,4S,5Sと決定できた.今回開発した方法論は可能な全ての立体異性体の合成に道を拓いた.4.ネオビブサニンの合成研究も順調に進み,連続パラジウム触媒反応による六員環骨格の合成法が確立できた.三種の活性化合物の神経栄養因子活性発現作用機序の解明は,各種蛍光プローブを活用した非破壊的手法によって標的分子を明らかにする生物有機化学研究へと展開している.本年度は,PC12細胞の突起伸展促進を指標に天然物由来の神経栄養因子活性物質の探索と,神経突起伸展促進活性天然物ホーノキオール,ネオビブサニンならびにタアルミデインの合成研究と作用機序解明研究を引き続き行った.1.PC12細胞の突起伸展促進活性を指標に植物成分をスクリーニングした結果,ヤマブシタケから活性化合物としてエンドパーオキシ基を持つエルゴステロール誘導体を単離同定した.本化合物は,PC12細胞の突起進展を誘導するだけでなく,ラット大脳皮質初代培養神経の突起伸展を促進した.本化合物は今まで細胞毒性のみしか検討されていなかったが,今回,神経突起伸展促進活性が初めて確認されたことから,両活性の相関が今後の検討課題である.また,ゴマギから活性化合物としてネオビブサニンAとBが同定されたのに加え,新規ネオビブサニンN, M, Lが新たに見出された.2.ホーノキオールの蛍光プローブを調整し,共焦点レーザー顕微鏡下での神経細胞に対する分子動態が検討された.その結果,ホーノキオール蛍光プローブは速やかに神経細胞内に取り込まれ,細胞膜内と細胞質の特定部位に局在化することが明らかになった.また,ホーノキオールとの競合実験において,ホーノキオールはホーノキオール蛍光プローブと同じ部位に結合している可能性が示唆された.3.タアルミデインの高立体選択合成が達成され,その絶対立体配置を(23,3S,4S,5Sと決定できた.今回開発した方法論は可能な全ての立体異性体の合成に道を拓いた.4.ネオビブサニンの合成研究も順調に進み,連続パラジウム触媒反応による六員環骨格の合成法が確立できた.三種の活性化合物の神経栄養因子活性発現作用機序の解明は,各種蛍光プローブを活用した非破壊的手法によって標的分子を明らかにする生物有機化学研究へと展開している.本年度は,天然物由来の神経栄養因子活性物質の探索で見出した神経突起伸展促進活性天然物ホーノキオールとネオビブサニンならびにタアルミデインの合成研究と作用機序解明研究を中心に行った。1.薬理学および生化学的手法を駆使して,活性化合物ホーノキオールの神経栄養因子活性発現機構に関与する細胞内シグナル伝達経路の解明を行った。ホーノキオールはPLCを活性化する。それにより生成したPI3が小胞体からCa^<2+>を遊離させ,続くカルモジュリンの活性化でCaMKIIカスケードが亢進する。さらに,MEKの下流に位置するERK1/2がリン酸化される。この一連の経路がホーノキオールの神経栄養因子様活性に関与していることを,明らかにした。2.ホーノキオールの分子プローブ作製に必要な2位が修飾された誘導体の効率的合成の開発に成功した。さらに,その合成ルートに基づきホーノキオールの蛍光プローブを調整し,共焦点レーザー顕微鏡下での神経細胞に対する分子動態が検討された。その結果,ホーノキオール蛍光プローブは速やかに神経細胞内に取り込まれ,細胞膜内と細胞質の特定部位に局在化することが明らかになった。3.タアルミデインはアミロイドβ,過酸化水素およびグルタミンによって引き起こされる神経細胞死を有意に抑制できることが明らかになった。また,活性発現と構造相関を知る目的のタアルミデインの立体異性体合成も順調に進んでいる。4.ネオビブサニンの全合成研究はDiels-Alder反応による六員環核の合成法が確立できた。我々が見出した三種の活性化合物の不明である神経栄養因子活性発現作用機序の分子レベルでの解明は,各種蛍光プローブを活用した非破壊的手法によって,標的分子を明らかにできる段階に入った。

本年度は,PC12細胞の突起伸展促進を指標に天然物由来の神経栄養因子活性物質の探索と,神経突起伸展促進活性天然物ホーノキオール,ネオビブサニンならびにタアルミデインの合成研究と作用機序解明研究を引き続き行った.1.PC12細胞の突起伸展促進活性を指標に植物成分をスクリーニングした結果,ヤマブシタケから活性化合物としてエンドパーオキシ基を持つエルゴステロール誘導体を単離同定した.本化合物は,PC12細胞の突起進展を誘導するだけでなく,ラット大脳皮質初代培養神経の突起伸展を促進した.本化合物は今まで細胞毒性のみしか検討されていなかったが,今回,神経突起伸展促進活性が初めて確認されたことから,両活性の相関が今後の検討課題である.また,ゴマギから活性化合物としてネオビブサニンAとBが同定されたのに加え,新規ネオビブサニンN,M,Lが新たに見出された.2.ホーノキオールの蛍光プローブを調整し,共焦点レーザー顕微鏡下での神経細胞に対する分子動態が検討された.その結果,ホーノキオール蛍光プローブは速やかに神経細胞内に取り込まれ,細胞膜内と細胞質の特定部位に局在化することが明らかになった.また,ホーノキオールとの競合実験において,ホーノキオールはホーノキオール蛍光プローブと同じ部位に結合している可能性が示唆された.3.タアルミデインの高立体選択合成が達成され,その絶対立体配置を(2S,3S,4S,5S)と決定できた.今回開発した方法論は可能な全ての立体異性体の合成に道を拓いた.4.ネオビブサニンの合成研究も順調に進み,連続パラジウム触媒反応による六員環骨格の合成法が確立できた.三種の活性化合物の神経栄養因子活性発現作用機序の解明は,各種蛍光プローブを活用した非破壊的手法によって標的分子を明らかにする生物有機化学研究へと展開している.
現代行政国家における委任立法統制に向けた比較制度論

我が国の立法過程は、議会主導ではなく、明らかに行政主導であり、また多くの立法事項は、その制定を行政機関に委任している。かかる議会機能の空洞化を克服するため、委任立法統制に向けた英国議会の法制度を研究し、我が国の議会改革に一定の示唆を得ることが本研究の目的である。2年間にわたる研究の結果、上記文脈における英国議会の法制度について、その史的展開と背景要因、さらに、現行制度枠組の内容を分析し、その問題点を明らかにした上で、我が国の法体系への再構築する可能性を高めることができた。本研究は、委任立法の制定過程において、立法権と行政権の関係を従前の学説・判例の如く相互排他的に捉えるのではなく、現代行政国家の下で両者の関係を有機的・動態的に捉え直して、相互の権限共有を前提としつつ、議会による委任立法への監督・統制機能を強化せんとする認識に立脚するものである。そして各論としては、委任立法に対する議会の事後的審査・承認制度について、我が国における実際上の有効性・実効性を検証することに主眼を置いている。この点、かかる制度枠組と我が国の憲法体系との整合性に関する憲法解釈論レベルでの検証作業は、すでに、これまでの研究(拙稿「委任立法への事後的議会統制-議会拒否権制度の法的有効性-」(憲法理論研究叢書(14)所収))にて一応の成果を結んでいることから、今年度は、さらに憲法政策論レベルで、かかる議会統制の制度枠組が我が国の統治構造の中ではたして機能し得るものであるのか、その実効性をイギリスとの法制度比較から検証するための基盤整備となる作業に特化した。すなわち、イギリスにおいても委任立法が拡大し始める19世紀後期以降において、イギリス議会がかかる委任立法の増殖傾向にどのように対応してきたのか、就中、議会による事後的審査・承認制度をめぐる現在までの動向を考察するための基礎資料の収集および整理に傾注した。そして当該イギリス法制度の現状を調査し、現時点までに把握できたものを、アメリカ議会拒否権制度との比較考察を交えながら、中間報告として学内紀要を通じて公表した(拙稿「立法の多様化と議会審査制度」長野大学紀要29巻2号)。さらに、かかる中間報告を精緻化した制度研究内容を改めて来年度中に公表することを予定している。本研究は、委任立法の制定過程において、立法権と行政権の関係を従前の学説・判例の如く相互排他的に捉えるのではなく、現代行政国家の下で両者の関係を有機的・動態的に捉え直して、相互の権限共を前提としつつ、議会による委任立法への監督・統制能を強化せんとする認識に立脚するものである。この点、かかる制度枠組と我が国の憲法体系との整合性に関する憲法解釈論レベルでの検証作業は、すでに、こまでの研究(拙稿「委任立法への事後的議会統制-議会拒否権制度の法的有効性-」(憲法理論研究叢書(14)所収))にて一応の成果を結んでいることから、本研究では、さらに憲法政論レベルで、かかる議会統制の制度枠組が我が国の統治構造の中ではたして機能し得るものであるのか、その実効性を英国との法制度比較から検証する作業に主眼を置いている。そして昨年度までに、まず英国における委任立法の意義、史的展開経緯、および統治構造における位置付けを整理した上で、さらに、極めて顕著な増殖傾向を示す委任立法に対して、英国議会がどのような対応を図ってきたのか、これまでの法制度展開とともに、現行議会統制の制度枠組について、概ねの調査確認を行った。その上で今年度は、現行法制度の枠組について、さらに現地専門研究者へのインタビューや、多くの議会委員会資料の精査を通じて、より精緻な研究調査を進めた結果、当該制度に付随する多くの問題点をするとともに、その問題解決に向けて、英国議会はどのような制度的対応を図ってきたのか、当該英国法制度に関わる制度上・運用上の実態を明らかにすることかできた。今後、かかる成果を踏まえて、これまでの英国法制度研究を、我が国への法体系に再構成する研究を推進し、2009年度中に公表することを予定している。
機能性微粒子に制御させる次世代抗癌剤のナノアッセンブリ的合成と選択的デリバリー

ナノゲル粒子であるプルランは67個の主鎖のプルランと側鎖のコレステロール残基から構成されており(CHP:Cholesterol-bearing pullulan)、両親媒性であるため、複雑な電子分布を持つ化合物は水中で自発的にナノゲル粒子内へ取り込まれる。昨年度までに、OxaliplatinとCispaltinのDocking compoundであるDiplatinを、80°Cの熱処理することにより3mgのCHP粒子(45nmolのCHP粒子に相当)には2.0mgのOxaliplatinおよび1.5mgのCispaltinが封入できることを証明できた。本年度は、2mgのDiplatinをCHP内にナノアッセンブリ的に封入した場合、約51.5%のDiplatinが封入され、カルボキシル化したCHP(CHP-COOH)の場合は封入率が76.0%まで上昇することがわかった。β-cyclodextrinにてCHPを変性させた場合、71.4%のDiplatinが放出され11.4%がCHP内に残っていた。CHP-COOHの場合は、放出率が47.4%であった。ヒト胃癌細胞株MKN-45、MKN-74、Okajimaに対してDiplatinあるいはOxaliplatin+CisplatinをCHPに封入し濃度依存的な細胞障害効果を検討した。Diplatinにおいてはその水溶液とCHPあるいはCHP-COOH封入体との各種胃癌細胞の細胞障害性に差はなかった。Oxaliplatin+CisplatinにおいてはCHPあるいはCHP-COOH封入体を反応させた場合、Okajima細胞において、0.1μg/mlの濃度において優位な細胞障害効果を認めた。MKN-45担癌マウスモデルにおいて、Diplatin/CHP複合体(0.7mg/ml)の腫瘍内注入では、Diplatin(0.7mg/ml)水溶液投与と比較して優位な腫瘍増殖抑制効果を認めた。このようにCHP封入体は難水溶性抗癌剤の効果増強に有効であると考えられる。DiplatinはCisplatin(CDDP)とOxaliplatinのドッキング化合物でそれぞれのプラチナ抗癌剤の耐性癌細胞にも有効性が示されているが、水溶性が低いことが創薬において難点である。我々は、ナノゲル粒子のプルランを用いてDiplatinの水溶性を改善することを目標に実験を行った。このナノ粒子は67個の主鎖のプルランと側鎖のコレステロール残基から構成されており(CHP : Cholesterol-bearing pullulan)、両親媒性のであるため、複雑な電子分布を持つ化合物は水中で自発的にナノゲル粒子内へ取り込まれる。80°Cの熱処理により3mgのCHP粒子(45 nmolのCHP粒子に相当)には2.0mgのOxaliplatinおよび1.5mgのCDDPが封入できた。CHP無しの状態ではCDDPは結晶化した。Diplatin/CHP複合体を用いた種々の癌細胞に対する細胞増殖抑制効果を認めた。
キャリア粒子を用いた種・部位特異的な薬物伝達技術の開発と農業分野への応用

本研究では、キャリア粒子を用いた細胞壁を備えた細胞への目的物質の送達について検討を行った。その結果、植物病原菌に生分解性ポリマー粒子が取り込まれることが分かった。また、この粒子に農薬を封入すると、植物病原菌の感染阻害率が向上することを明らかにした。さらに、カチオン性脂質を吸着させたポリスチレン粒子(粒子径:30 nm)をキャリア粒子として用いると、植物細胞にタンパク質と多糖を送達できることが分かった。食料の安定供給は、人類繁栄のための喫緊の課題である。研究代表者は、環境ナノリスクの網羅的研究において、細胞壁を備えた植物細胞へのリポソームの導入に成功した。本研究では、機能性成分を封入したキャリア粒子を創製し、植物や植物病原菌に対して種・部位特異的に薬物を導入するデリバリーシステムを『工学』と『農学』の異分野融合により開発することを目的とする。平成27年度の研究では、薬物送達用キャリア粒子として、リポソームとPLGA(乳酸・グリコール酸共重合体)を合成し、1)タバコ培養細胞BY-2をモデル細胞としたキャリアナノ粒子の導入、2)農薬封入キャリア粒子を用いた植物病原菌の防除、について主に検討を行い、以下の結論を得た。1)正負に帯電したPSL粒子、PLGA粒子、リポソームをそれぞれBY-2細胞に暴露した。その結果、酵母細胞への取込が観察されたPSL粒子は、BY-2細胞には取り込まれず、細胞表面に付着または分散していることが分かった。一方、帯電符号に関わらず、PLGA粒子とリポソームはBY-2細胞に取り込まれ、正帯電では死滅、負帯電では生存していることが分かった。細胞に取り込まれた正帯電粒子は、細胞内部の分子と結合することで細胞は死滅したと推察される。2)植物病原菌モデル細胞として卵菌類に属するジャガイモ疫病菌P. infestans、モデル薬物として核酸合成阻害剤のメタラキシルを用いた。P. infestansの胞子嚢懸濁液に、農薬封入PLGA粒子懸濁液を暴露した結果、PLGA粒子が細胞に取り込まれて内部で生分解され、封入した農薬が放出されることで胞子成長を阻害することが示唆された。また、トマトの葉をモデルとした感染実験を行った結果、P. infestansの感染を予防できることが示唆された。タバコ培養細胞に表面処理を施していない負帯電のキャリア粒子を導入できることを明らかにした。また、薬物を封入したPLGA粒子を用いて、植物病原菌の感染を予防できることも明らかにした。無機塩類を封入したキャリア粒子を用いた植物栽培試験については、封入効率の向上について検討を進めている。以上より、本研究は、おおむね順調に進んでいると判断した。平成28年度の研究では、薬物送達用キャリア粒子として疎水性薬物の封入に適したPLGA(乳酸・グリコール酸共重合体)をキャリア粒子として、1)動植物細胞へのキャリア粒子導入の対比、2)農薬封入キャリア粒子を用いた植物病原菌の防除、について主に検討を行い、以下の結論を得た。1)植物細胞よりもキャリア粒子の導入に関する研究が進んでいる動物細胞との対比を試みた。液滴法により、PLGA粒子と動植物細胞に対する極性の異なる溶媒の接触角を測定し、Young-Dupreの式から表面張力を算出した。得られた値に基づき、PLGA粒子が細胞に付着したときの表面自由エネルギー変化量を推算すると、動植物細胞ともに負の値となることが分かった。これより、PLGA粒子と細胞は共に負帯電であるにも関わらず付着安定性が高いため、細胞壁の有無に関わらずキャリア粒子が生きた細胞内に取込まれたものと推察される。2)前年度は、卵菌類に属するジャガイモ疫病菌P. infestansの薬物封入キャリア粒子を用いた感染予防を検討した。本年度は、真菌類に属する糸状菌のウリ炭疽病菌C. orbiculareについて検討した。その結果、C. orbiculareの付着器のメラニン化を阻害する農薬ピロキロンを封入したPLGAキャリア粒子を用いると、PLGA粒子が選択的に胞子に取り込まれ、細胞内部で分解されて封入農薬が放出されるため、PLGAに封入せずに農薬をそのまま散布した場合と比べて、メラニン化の阻害効果が向上することが分かった。負帯電のPLGAキャリア粒子を植物細胞に導入できる要因を熱力学的に明らかにした。また、薬物を封入したPLGA粒子を用いて、卵菌類だけでなく真菌類に属する植物病原菌の感染も予防できることも明らかにした。平成29年度の研究では、1)キャリア粒子を用いた植物培養細胞への生体物質の送達、2)降雨時の農薬封入キャリア粒子を用いた植物病原菌の防除、について主に検討を行い、以下の結論を得た。

1)前年度までに用いていた約100 nmの乳酸グリコール酸共重合体(PLGA)粒子では、生体物質を封入すると粒子径がさらに大きくなるため、植物細胞への粒子の導入が困難であった。そこで、種々のキャリア粒子について検討を行い、約30 nmのカルボキシル基修飾したポリスチレン(PSL)ナノ粒子が植物細胞に取り込まれることが分かった。生体分子を送達するために、PSL粒子にカチオン性脂質を用いてモデル生体分子を固定し、植物細胞への導入を試みた結果、モデルタンパク質BSAとモデル多糖デキストランが細胞内に送達できることを明らかにした。一方で、pDNAは粒子径が大きくなるため送達することができなかった。これより、分子量の小さい遺伝子であれば細胞内への送達が可能であることが示唆された。2)前年度までに、農薬をPLGAに封入することで植物病原菌を防除できることをin vitro実験で明らかにした。本年度は、フィールドでの利用を想定して、降雨の影響についてin vivo実験を行った。その結果、植物体の葉の表面に付着したPLGAキャリア粒子は、降雨においても脱離しにくいため、PLGAに封入せずに農薬をそのまま散布した場合と比べて、ジャガイモ疫病菌の防除効率が明らかに高いことを明らかにした。本研究では、キャリア粒子を用いた細胞壁を備えた細胞への目的物質の送達について検討を行った。その結果、植物病原菌に生分解性ポリマー粒子が取り込まれることが分かった。また、この粒子に農薬を封入すると、植物病原菌の感染阻害率が向上することを明らかにした。さらに、カチオン性脂質を吸着させたポリスチレン粒子(粒子径:30 nm)をキャリア粒子として用いると、植物細胞にタンパク質と多糖を送達できることが分かった。今後の研究の推進方策は以下の通りである。1)各種顕微鏡(原子間力顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡、ディスク走査顕微鏡、透過型電子顕微鏡)を用いて、細胞表面と内部を詳細に観察することで、キャリア粒子の細胞内への取り込みメカニズムを明らかにする。2)標的細胞の選択性や部位特異性を向上させるため、キャリア粒子にリガンド修飾をしたアクティブターゲティング法に検討する。3)無機塩類を封入したキャリア粒子を用いた植物栽培試験を行う。4)GFP遺伝子と選抜マーカー遺伝子を導入したpDNAを封入したキャリア粒子で、タバコ細胞を処理し、遺伝子導入を試みる。1)遺伝子を封入したキャリア粒子を調製し、細胞壁を備えた酵母の欠損株をモデル細胞として遺伝子導入を検討する。2)酵母細胞で明らかにした遺伝子導入効率の良い操作条件で、植物細胞への遺伝子導入を試みる。3)ラボスケールの土壌栽培システムを用いて、薬物封入キャリア粒子の実証試験を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。粒子ー細胞間に働く相互作用力の評価と応用29年度が最終年度であるため、記入しない。
走査形超音波探針顕微鏡,硬度顕微鏡の試作

1.圧電体の剪断変形を利用した三次元ウォ-カを持つ広域走査STMの作製.われわれの提案している走査形超音波顕微鏡(SUTM)はSTMと同時に像観察が可能である特徴を持つ.自作して従来使用していたSTMは走査範囲が200nm角以下であったため,SUTM像とSTM像との対応をとりにくく,試料のどの範囲を観察しているか対応が取りにくかった.剪断変形圧電体板を積層して,駆動回路を差動ドライブとすることにより,2μm角を走査することが可能となった.また,このSTMユニットを市販のSEMに組み込むことにより,STM像とSEM像との同時観察が実現された.ウォ-カの方式として,新しい2次元慣性駆動方式を考案した(特許申請中).駆動回路は8ビットマイコンを使用し,インテリジェント化した.2.従来のSTM探針の根元に圧電体を貼付け,探針に超音波パルスを送り込むと,探針の先端の振幅が10nmを越得るために,試料表面を塑性変形させ,傷をつける可能性がある.塑性変形を積極的に利用する硬度顕微鏡ではこれでよいが,試料表面を観察する目的からは探針先端の振幅を最小限にする必要がある.そこで,われわれは,圧電体薄膜であるZnOスパッタ膜を利用して,高周波共振器を作製し,その共振器の中央部に探針の代わりに島状金属薄膜を作製し,試料表面との接触を検知する方法を考案した.Si(100)面を酸化し,ZnO膜を約3μmスパッタしたのち,異方性エッチングによりSi基盤を削りとり,表面に電極を形成し,共振器特性を測定した.その結果,約300MHzにおいて共振が確認された.現在,素子のサイズをさらに小さくして,STM探針の代わりになるものを製作中であるが,試料と探針との接触による共振周波数の変化はまだ確認していない.1.圧電体の剪断変形を利用した三次元ウォ-カを持つ広域走査STMの作製.われわれの提案している走査形超音波顕微鏡(SUTM)はSTMと同時に像観察が可能である特徴を持つ.自作して従来使用していたSTMは走査範囲が200nm角以下であったため,SUTM像とSTM像との対応をとりにくく,試料のどの範囲を観察しているか対応が取りにくかった.剪断変形圧電体板を積層して,駆動回路を差動ドライブとすることにより,2μm角を走査することが可能となった.また,このSTMユニットを市販のSEMに組み込むことにより,STM像とSEM像との同時観察が実現された.ウォ-カの方式として,新しい2次元慣性駆動方式を考案した(特許申請中).駆動回路は8ビットマイコンを使用し,インテリジェント化した.2.従来のSTM探針の根元に圧電体を貼付け,探針に超音波パルスを送り込むと,探針の先端の振幅が10nmを越得るために,試料表面を塑性変形させ,傷をつける可能性がある.塑性変形を積極的に利用する硬度顕微鏡ではこれでよいが,試料表面を観察する目的からは探針先端の振幅を最小限にする必要がある.そこで,われわれは,圧電体薄膜であるZnOスパッタ膜を利用して,高周波共振器を作製し,その共振器の中央部に探針の代わりに島状金属薄膜を作製し,試料表面との接触を検知する方法を考案した.Si(100)面を酸化し,ZnO膜を約3μmスパッタしたのち,異方性エッチングによりSi基盤を削りとり,表面に電極を形成し,共振器特性を測定した.その結果,約300MHzにおいて共振が確認された.現在,素子のサイズをさらに小さくして,STM探針の代わりになるものを製作中であるが,試料と探針との接触による共振周波数の変化はまだ確認していない.
ウイルスが駆動する古細菌ゲノム進化の解明

超好熱性のAeropyrum属古細菌をモデルとして、ウイルス駆動によるゲノム進化過程の解明を試みた。3か所の温泉から分離した本属22株のゲノム比較により、本属は系統学的な地域性を示した。本属共通遺伝子を除いた地域特有遺伝子の由来を推定した結果、ウイルス由来様ORFan及びウイルス関連遺伝子は4060%を占めるため、本属ゲノムはウイルスとの共進化と、遺伝子重複と欠失により局所的進化を遂げてきたと推定された。また核外ゲノムとして維持される新規本属溶原ウイルスを見出し、本種ゲノム上の遺伝子ホモログも認められるため、核外溶原ウイルスも本属古細菌のゲノム進化に寄与していることが示唆された。Aeropyrum属古細菌は、浅海・深海熱水孔より世界に先駆けて見出した超好熱古細菌である。本研究では、本古細菌をモデルとして、3つの超生物界の一角を担う古細菌において、ウイルスによって駆動されるゲノム進化過程を解明する。今年度の成果は以下のとおりである。1)鹿児島県山川温泉・長崎県小浜温泉や橘湾より計本属古細菌47株分離した。うち10株のドラフトゲノムを得た。ゲノム類似度比較解析により、本菌は地域的なバリエーションがあることが明らかとなった。2)ゲノム上のウイルス耐性遺伝子領域と環境に存在する多様なウイルス由来配列(ウイルスメタゲノム)を比較することにより、地域ごとで本菌と相互作用するウイルス群集が異なる可能性を示した。3)本菌の培養株1株より球状かつ既報のウイルスとはゲノムコンテクストが全く異なる新規溶原ウイルスを見出した。Aeropyrum属古細菌は、当研究室が浅海・深海熱水孔より世界に先駆けて見出した超好熱古細菌である。1)鹿児島県山川温泉・長崎県小浜温泉と橘湾および静岡県下賀茂温泉より得た計22株の本属古細菌のドラフトゲノムを得て比較ゲノム解析を行った。本種が地理的に離れた地点ごとで独立したゲノム進化をすると示唆された。また、地点ごとのゲノム多様化様式には、現在も進行している株特異的なゲノム縮小化とウイルスとの相互作用によってもたらされるゲノム多様化が大きく影響すると考えられた。一部の株では遺伝子重複が頻繁に起こっていた。2)昨年度見出した新規溶原化ウイルスに由来する配列は、宿主のドラフトゲノム配列上に見いだされなかった。しかしながら、誘導条件下では最大約102コピー/宿主ゲノムのウイルス由来配列が認められ、本ウイルスは宿主ゲノムよりもコピー数の小さいエピソームとして宿主内に維持されるが、誘導条件下で急速に複製されると示唆された。これまで報告のない静岡県下賀茂温泉から本種株を分離し、ゲノムを解読することに成功した。ゲノム類似度を比較し、本菌ゲノムにおける地域的なバリエーションを明らかにした。また、本菌溶原ウイルスの増殖過程を明らかにすることに成功し上記の評価とした。本研究では、本古細菌をモデル生物として、3つの超生物界の一角を担う古細菌において、ウイルスによって駆動されるゲノム進化過程を解明する。1)本課題で見出したAeropyrum属古細菌の新規溶原化ウイルスの詳細な性状を明らかにした。本ウイルス粒子は直径約60 nmの球状を示し、AGV1は18,222 bpの2本鎖環状ゲノム上に34個の遺伝子を保有した。宿主のゲノムに挿入されておらず、エピソームとして一部の細胞のみが保有することが明らかとなった。ウイルス誘導条件では急激に増殖可能となり、複製された娘ウイルスは周囲の細胞に再感染し、増殖を阻害する。Aeropyrum属古細菌では未報告のGlobuloviridae科ウイルスと類似し、Aeropyrum globular virus 1 (AGV1)と命名し、原著論文として現在投稿準備中である。2)静岡県熱川温泉・陸性熱水環境より、Desulfurococcales科に属する球形の新規超好熱古細菌を分離した。本菌は本科に属する絶対好気性の超好熱古細菌としてAeropyrum属に次ぐ分離事例である。本菌の至適増殖温度とpHは、それぞれ90°Cと6.5であった。本菌はトリプトンやリンゴ酸、コハク酸といったペプチド、アミノ酸や有機酸の資化能が認められた。16S rRNA遺伝子に基づく分子系統解析の結果に加えて、陸性温泉に由来する本科超好熱性古細菌は未報告であることから新属種として記載を進めている。予定の通り

いくつかの地点から本種株を分離し、ゲノムを解読することに成功した。また、新規の本菌溶原ウイルスを発見し初年度から大きな成果があった。ただし、目標としていた30株のゲノム解読にまでは至らなかったため上記の評価にとどめた。本年度も引き続き新規分離株の取得とゲノム解読を進めるが、比較ゲノム解析の精度を上げ本属古細菌の祖先型からゲノム多様性が生じた過程を予測する。新たに見出した本種ウイルスの論文報告のための性状解析を進める。海洋微生物学本年度も引き続き新規分離株の取得とゲノム解読を進める。ウイルス感染履歴各株の地域性に基づくゲノム多型とウイルス感染履歴という上記で得られる情報を整理し、本属古細菌の祖先型からゲノム多様性が生じた過程を予測する。前年度新たに見出した本種ウイルスのゲノムを含む性状解析を進める。今年度は研究2年目に当たり、引き続きAeropyrum属超好熱古細菌やウイルスの分離を行うとともに、それらのゲノムシーケンスを行った。DNAシーケンスのための分析試薬は高額であるが、失敗を可能な限り減らして効率的な試薬の使用を心掛け予定より経費が節約できたため、次年度使用額が生じた。一方各地から試料の採取を行うとともに、学会発表を行ったため、旅費を比較的多く使用した。今年度は研究初年度であるため、主に超好熱古細菌やウイルスの分離を行うことに多くの時間を費やした。そのため分離後に行うゲノム解析における高額なDNAシーケンス等への試薬の支払いが予定より少なかったため次年度使用額が生じた。本年度は、鹿児島県山川熱水環境周辺や伊豆の温泉より環境試料の採取を行って、さらにAeropyrum属古細菌の分離を行う。次に単離した株の全ゲノムシーケンスを行って、詳細なゲノム解析を進める予定である。そのため、旅費、培養関連試薬、DNAシーケンス関係の試薬の購入に経費を使用する予定である。今年度は、鹿児島県山川熱水環境より再度試料採取を行ってより多くの分離株の取得に努め、さらに単離した株の全ゲノムのDNAシーケンスを行って、詳細なゲノム解析を進めていく予定である。
テルグ語-日本語辞典の作成

本研究では、世界初のテルグ語-日本語辞典を作成した。見出し語は約6000語である。テルグ語は話者人口においてインドで3番目に多く、ドラヴィダ系諸語ではもっとも多い。フィールドワークはインドと他の東南アジア等、テルグ移民居住地域でも行い、その成果は見出し語の選定、語法の特定、例文の作成等に反映されている。この辞書は、報告者が2010年に出版した文法書(『基礎テルグ語』大学書林2010年刊)と併用することで、日本人がテルグ語を独習することを可能にするものである。本年度の具体的作業については、4月7月、辞典のフォーマットに関して、文字フォントや発音記号の表示、品詞表示、訳語、例文、禁則、段組みなどの様式を決める作業を行った。その上で、現段階で入力済みのデータをそのフォーマットに流し込んで成型を行い、辞典完成版のシミュレーションを行い、仮様式を決定した。8月、3週間インドに滞在し、デリーとその周辺に居住するテルグ語話者へのインタビューを行った。またネルー図書館等で文献を収集、最新の研究動向を調査すると同時に、1950年代以前のテルグ語の言語サンプルを収集した。9月以降、本年度研究費で購入したマイクロフィルム・リーダーを用い、これまで収集したマイクロフィルムを確認し、単語の抽出作業をはじめた。12月後半、10日間テルグ人移民の多いフィジー共和国に滞在し、テルグ語の使用状況と言語教育に関するフィールドワークを行った。本年度は本研究課題の初年度であり、来年度の本格的な長期フィールドワークのための準備期間として、必要なインフラを整えることが中心的課題であった。今回辞典のフォーマットを決定したこと、懸案だったマイクロフィルム・リーダーを購入したこと、来年度のフィールドワーク用に購入したパソコンに、必要なセッティングをインドで行ったことは、そのインフラ部分の整備であり、これは順調に終わった。研究の実質部分は新しい言語データの獲得と入力作業である。これに関しては、デリーとその周辺およびフィジーでの調査を行った。特にフィジーでの調査に関しては、移民言語をサンプルとして含めることが本研究課題の特徴のひとつであり、フィジーでテルグ語の調査は世界的にもほとんど知られていない。今回の調査によってテルグ語話者が独自の移民テルグ語形成以前に、タミル語・ヒンディー語の影響を強く受けてしまっており、母語のシフトが起こっていることなど、いくつかの新たな発見があった。5月から10月までの間インドのアーンドラ・プラデーシュ州、カルナータカ州、ケーララ州を中心に、各地のテルグ人コミュニティを訪問して日常会話の観察やインタビューを行い、主に動詞の活用と動詞に付随する後置詞、また名詞の格変化や用法を集中的に記録し、それらを辞書の見出し語とすべきデータベースに加えて行くという作業を行った。また資料収集として各地で出版されているテルグ語の出版物を収集し、その中に使われている単語を上記のデータベースに追加していくという作業を行い、次にデータベースが一定量に達すると、その中から基礎単語としてふさわしいものを選択して見出し語を確定し、その各見出し語に対して日本語訳の確定、および用法に関する熟語・例文の例示を行った。11月から12月までアラブ首長国連邦、スリランカ、マレーシアの各地で同様の要領で、テルグ語の用法に関する現地調査と資料収集を行った。最終的には約4000語のデータベースを構築した。成果と意義については、本年度はフィールドワークの期間が長かったので、まとまった作業ができたこと、最終的に予定している6000語のうち3分の2にあたる4000語近くのデータベースを用意できたことは成果である。また調査中に発見された新たな見地として、当初予想していた地域方言や移民方言の多様性が、最近のグローバリズムの影響を受けてメディアの使用する標準型に近付いていること、地域方言と社会方言の区別がつきにくい場合があることが分かったことの2点がもっとも大きな成果である。本年度は、テルグ人の海外移民がもっとも多い地域ミャンマーとシンガポールで調査を行った。12月末から1月初頭にかけて約2週間ヤンゴンをはじめとする地域を訪れ、テルグ人協会やヒンドゥー寺院、食堂などを訪問し、テルグ語でインタビューを行って調査した。その後シンガポールで約1週間滞在し、テルグ人コミュニティの訪問と文献資料の収集を行った。今回ミャンマー調査では他の地域では得られない大きな発見があった。それはミャンマー特有の歴史・政治的状況から、この地域が他のテルグ人移民地域と非常に異なった言語状況になっていることである。マレーシアやシンガポールでは、英語がリンガフランカである中、テルグ語は母語・家庭内言語として維持され続けているが、ミャンマーでは公用語としてのビルマ語教育が徹底したため、テルグ語話者のほとんどが流暢なビルマ語使用者になっており、テルグ語を家庭内言語としてすら話せなくなっているということである。

つまり、国の体制がテルグ語話者に与える影響が従来の想定以上に大きいこと、またミャンマーがテルグ語消滅のひとつの最前線(=限界線)であること、さらに英語教育を受けないミャンマー・テルグ人が、英語を用いる在外テルグ移民ネットワークから排除される可能性があることがわかった。すでに昨年度までの調査で、グローバリズムが進んだ受け入れ国では移民たちのテルグ語が母国インドの標準テルグ語に近付いていることが判明していた。今回、経済発展が相対的に遅れた地域では逆に独自の移民言語が発達するどころか、消滅に向かったことが分かった。この成果を受けて、私は本研究の最終目的とするテルグ語辞典の見出し語や例文を、結局はインドのテルグ語に求めることが適切だと判断するに至ったが、そのこと自体はテルグ語の基本語彙・用法を定義する際の重要な判断材料を獲得したという点で、たいへん大きな成果であった。<具体的内容>本年度は8月の1カ月間、マレーシアとシンガポールで最終フィールドワークを行った。マレーシアに関してはボルネオ島のクチン、コタキナバル、サンダカンに滞在し、インド移民関係の場所でテルグ人の足跡をさがした。結果的には約25日間の滞在で、テルグ人が独立したコミュニティを形成できる状態にはないことを確認し、マレーシアのテルグ人世界は基本的にはマレー半島側で終わっており、シンガポールがその最前線であることを確認した。8月のボルネオ調査ののち、12月から1月にかけての3週間シンガポールに滞在し現地のテルグ人協会の人々の協力を得て、これまで作成してきたテルグ語-日本語辞典の原稿について、見出し語の用法や例文の精査の作業を行った。<意義と重要性等>この実績概要を記入している段階で最終的な成果報告書は未確定だが、当初の目的通りテルグ語-日本語辞典が完成する予定である。初年度の計画段階ではインドのみならず世界各地に移民しているテルグ人の言語状況を調査し、その結果を反映させる予定であった。今回ボルネオ島の調査では、統計上テルグ人がいるということと母語を維持し独自に発展させられる程度のコミュニティがあるということは別であることがわかった。統計上はテルグ人がいるはずの地域でも、実際にはマレー語など現地語に同化したり、タミル語やヒンディー語など周辺のインド諸語に吸収される場合もあり、またテルグ語話者であっても必ずしも独自の移民方言を発達させているとは限らない。近年インターネットの普及などでインド本国のテルグ語を容易に習得することも可能であり、それが却ってかつて言語学者が「言語の孤島」と表現していた移民言語状況の成立をますます難しくしている、というグローバリズムの時代特有の現象を確認できたことも、意義深い発見であった。本研究の最終目的はテルグ語・日本語辞典(見出し語約6000語)を作成だが、辞書の完成という点では現在までのところ順調に進んでいる。見出し語の選定はすでに完了しており、表記方法など必要な形式・様式も決まっている。ただし、上記9の本年度の研究実績にも記述したように、当初移民言語のバリエーションを含めることをひとつの目玉にしていたが、過去3年間の調査の結果、インド国での標準語を中心にすることが適切であるとの判断に至った点が、当初計画より変更が必要となった点である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
FRP形材を用いた大スパン構造の振動性状

本研究は,連続引抜成形繊維補強ポリマ(FRP)形材を対象とし,その大スパン構造への適用性を分析したものである。大スパン構造形式としては,学校体育館に採用される剛接合単層ラチスシェルを解析対象とした。まず,剛性に関する部材実験並びに線形応力解析を実施し,たわみの比がヤング係数比ほどは大きくならないことを明らかにした。次に,非減衰自由振動解析を行い,剛性が異なっていても形状が同じであれば,固有振動数や固有モードの変化は極めて小さく,剛性の相違による固執振動数の変化が剛性比から近似的に簡単に予測できることを明らかにした。更に,地震観測記録加速度波を用いた線形応答を行った結果,母線方向部材には軸力がほとんど生じないことや,断面寸法の変化に対する地震応答性状の変化が極めて小さいことを指摘した。一方,アーチ方向斜材に関しては,素材の違いによる地震応答性状の変化は極めて大きいことを論じた。最後に,FRP形材を用いた大スパン構造と従来の鋼形材を用いた大スパン構造との比較を行い,地震応答性状は,ヤング係数の低下と質量の減少に依存して変化するものの,卓越する振動モード,軸力,曲げモーメント,加速度,速度の分布性状は極めて類似であることを示した。すなわち,繊維体積含有率を上げることや,高剛性・高強度のFRPを部分的に採用することなどによって,構造部材の断面積を大きく変更することなく,地震動による応答量を小さく抑えることができることを示唆した。本研究では,Eガラス繊維と不飽和ポリエステル樹脂で構成される連続引抜成形FRP材料の部材実験,並びにそれによって構成される大スパン構造の振動性状について以下の解析を行った。(1)FRP形材の曲げ剛性試験と振動実験Eガラス繊維と不飽和ポリエステル樹脂で作られた市販の連続引抜成形FRP形材を用い,その静的部材試験並びにインパクトハンマー動的加振実験を実施し,以下の有限要素解析に必要な材料定数を得た。また,材料強度は鋼材とほぼ同程度であるのに対し,縦弾性係数は1/9程度に低下することや,梁部材としての1次の固有振動数から逆算して得られる縦弾性係数は静的部材試験から求まるその値と良く一致することが確認できた。(2)有限要素法解析梁要素で定式化された有限要素解析を実施した。今年度は,最も基本的な大スパン構造として,一方向トラス構造形式並びに単層円筒形ラチス屋根構造について,次の項目について分析を行った。(a)静的線形応力解析を基に部材断面設計を行った。その結果,FRP材が鋼材に比して剛性・強度比が小さいことから,たわみ制限値や部材・全体座屈によって断面が決定される傾向にあることを明らかにした。(b)非減衰自由振動解析を行い,固有振動数と固有振動モードの特性を解明した。(c)強制振動に対する時刻歴減衰応答解析を行い,単層円筒形ラチス屋根では面外振動が卓越しやすいものの応力的には軽微であり耐震性は極めて高いことが確認できた。一方,一方向トラス梁の大スパン構造では,強制振動方向と直交する方向に大きな横振動が卓越し,歩道橋として使用する場合には,その使用性に多大な影響を与える可能性のあることを明らかにし,引続き更に検討を要する課題であることがわかった。環境負荷低減に寄与する新しい長寿命型建設構造材料である繊維と樹脂の複合材料(FRP)で構成される大スパン構造の振動性状について,以下の点を明らかに検討した。(1)屋根型円筒ラチスシェル構造としての地震応答性状鋼材を使用した大スパン建築屋根構造では,屋根重量の増加から,建設施工時重機使用の大気環境負荷だけでなく地震荷重の増加から免震や制震等の高度なシステムが必要となり,それらの維持や保守が新たな問題となっている。一方,ガラスやカーボンなどの連続繊維と高分子樹脂で作られるFRP形材を構造材に利用する屋根構造システムは,上記のジレンマのブレークスルーになると期待できる。

ここでは,耐震安全性の確認に必要な強地震時の振動性状を明らかにするため,梁要素で定式化された有限要素解析を用い,屋根型円筒ラチスシェル構造の時刻歴減衰応答解析を行った。結果として,水平地動入力時に鉛直振動成分が卓越しやすいものの,部材応力的には軽微であり,高い耐震性能を有することを明らかにした。(2)剛接トラス連絡通路構造としての歩行時振動環境性能評価近年,複合施設建築などで使用されるようなった単体の建物を有機的に繋ぐための連絡通路には,各々の建物の振動を拘束しないように,比較的剛性の小さな長大スパンの橋梁システムが採用される。ここでは,スパン30m級の連絡通路構造にFRP形材を利用した際の特性について検討した。その結果,歩行者の歩調と共振することが予想される1.5Hz2.3Hzの間に,横方向の振動が卓越するモードの固有振動数を有する可能性のあることと,歩行者が通路の側部を歩行する際に,振動環境性に支障があるとされる1.13cm/secを超える大きさの応答速度が,歩行方向と直行する横方向速度としで発生する可能性を明らかにした。
ギャップ磁束による磁気軸受のセンサレス制御

電磁石のギャップ磁束密度と電流を用いて変位を推定し,それをフィードバック信号とした1自由度非接触位置決め機構の精度の検討を行った.以下に結論を示す.(1)電磁石の先端にホール素子を取り付けた1自由度制御型の位置決め機構を試作した.(2)上記機構にて,高精度センサを用いた位置決め制御時に得られる磁束密度と電流値からリアルタイムで変位を推定し,高精度変位センサから得られる変位と比較した.その結果,推定変位分解能80nm,直線範囲±0.15mm以上,周波数応答特性の誤差は,0100Hzの範囲で,ゲインで3dB,位相で50°以内であった.(3)推定分解能は,磁束計測時に電気回路に混入する電源ノイズ(50Hzノイズ),また,推定変位の100Hz以上の周波数帯域に見られるゲイン・位相の推定誤差は,電流センサと磁束密度センサの周波数応答特性の違いに依存していることを確認した.(4)推定変位をフィードバック信号として位置決め制御を行い,位置決め分解能100nm,0.1mmのステップ応答の実現,温度変化に対する浮上安定性3.0mm/°Cを確認した.今回の実験で検証された変位推定精度ならびに位置決め精度は,高精度静電容量型変位計を用いる場合と比較して不十分である.更なる位置決め精度向上のためには,磁束密度の高精度計測方法の検討,100Hz近傍の周波数領域から見られる推定変位誤差の修正方法の検討が必要である.本研究では,ギャップ磁束と電磁石のコイル電流を利用した高精度変位推定法を検討し,さらに,推定した変位をフィードバック信号として用いる高精度磁気浮上の実現を目的としている,これに対して,今年度は,下記を行った.(1)1自由度制御型磁気軸受の試作磁束と電流を用いた変位推定システムの精度を検証するため,1自由度制御型の磁気軸受を試作した.この磁気軸受の電磁石の先端には,磁束検出用に厚さ0.15mmのホール素子を取り付けた.また,電磁石のコイルには,ホール素子を用いた高精度電流測定回路が直列に接続されている.電磁石にオフセット電流を流した状態での,電流測定分解能0.8mA,磁束密度の測定分解能は,0.1mTであった.この磁気軸受には,センサレス浮上時の精度検証用に,分解の10nm,測定範囲±0.025mmの静電容量型変位計と,分解能500nm測定範囲2mmの渦電流変位計が取り付けられている.静電容量型変位センサをフィードバックセンサとして用いた浮上精度は,20nmであった.(2)変位推定精度の検証制御対象を,変位センサを用いて数十nmオーダで位置決めした状態で,ギャップ磁束とコイル電流を測定し,その値の線形結合によって変位を推定した.推定変位と実測変位を比較することで,推定変位の精度を評価した.その結果,推定変位の分解能は,約250nm,周波数応答帯域は,約100Hz,測定範囲は,0.3mm以上であった.推定精度を低下させる要因として,ホール素子の出力に含まれる25Hzのノイズが問題となっていることが実験より明らかになった.平成10年度は,ホール素子から出力されるノイズの低減による推定変位の更なる高精度化と,上記推定変位を用いたセンサレス制御時の位置決め精度限界を明らかにする予定である.電磁石のギャップ磁束密度と電流を用いて変位を推定し,それをフィードバック信号とした1自由度非接触位置決め機構の精度の検討を行った.以下に結論を示す.(1)電磁石の先端にホール素子を取り付けた1自由度制御型の位置決め機構を試作した.(2)上記機構にて,高精度センサを用いた位置決め制御時に得られる磁束密度と電流値からリアルタイムで変位を推定し,高精度変位センサから得られる変位と比較した.その結果,推定変位分解能80nm,直線範囲±0.15mm以上,周波数応答特性の誤差は,0100Hzの範囲で,ゲインで3dB,位相で50°以内であった.(3)推定分解能は,磁束計測時に電気回路に混入する電源ノイズ(50Hzノイズ),また,推定変位の100Hz以上の周波数帯域に見られるゲイン・位相の推定誤差は,電流センサと磁束密度センサの周波数応答特性の違いに依存していることを確認した.(4)推定変位をフィードバック信号として位置決め制御を行い,位置決め分解能100nm,0.1mmのステップ応答の実現,温度変化に対する浮上安定性3.0mm/°Cを確認した.今回の実験で検証された変位推定精度ならびに位置決め精度は,高精度静電容量型変位計を用いる場合と比較して不十分である.更なる位置決め精度向上のためには,磁束密度の高精度計測方法の検討,100Hz近傍の周波数領域から見られる推定変位誤差の修正方法の検討が必要である.
LPS投与モデルに於けるナトリウム利尿ペプチド受容体の調節機構

重症感染症や過大な手術侵襲は肺の血管透過性を亢進させ、その結果急性呼吸促迫症候群(以下ARDS)を合併することがある。ARDSにおいて血中のナトリウム利尿ペプチド(ANP,CNP)が上昇する傾向にある。ナトリウム利尿ペプチドは肺血管の透過性に関与しており、敗血症における肺血管透過性の亢進において関与している可能性が考えられた。平成16年度ではLPSを投与した敗血症モデルラットを作成し、ラットにLPSを投与し投与後1時間から6時間まで一時間おきに血清及び肺組織を採取しANP及びCNP濃度の変化及びその生理活性受容体(NPR-A)及びクリアランス受容体(NPR-CのmRNAレベルの変化を観察した結果、血清ANP値がLPS投与後4時間後に高値となり、NPR-Cがup-regulationされる傾向が見られた。一方CNP濃度の変化は軽度であった。この結果を受けて、平成17年度ではANP分解酵素(エンドペプチダーゼ)を阻害するチオルファンを投与し、ANP及びその受容体につき変化を観察する事とした。(方法)LPS投与後1時間後にエンドペプチダーゼ阻害剤であるチオルファンを経静脈的に投与し、投与後2,4,6時間後の血清及び肺組織を採取し、血漿及び肺組織内のANP濃度をラジオイムノアッセイにて測定した。NPR-AおよびNPR-CのmRNAをリアルタイムPCRにて定量化し測定した。(結果)LPS投与モデル血清及び肺組織中のANP濃度は経時的に上昇し、投与後4時間後でピークを迎え、その後暫減した。受容体のmRNAについては、NPR-AmRNAは投与後2時間後にピークを迎えた反面、クリアランス受容体であるNPR-CのmRNAは6時間後にピークを迎えた。一方チオルファン追加投与モデルでは、LPS単独モデルより血清及び肺組織中のANP濃度が著明に減少していた半面、NPR-CmRNAが活性化されていた。(考察)LPS投与によりANP濃度の上昇を認めたが、その生理活性受容体は反応に乏しく、LPS投与によりクリアランス受容体のup-regulationが生じたと思われた。チオルファンを投与した結果NPR-CmRNAが4時間後にピークを迎えた事は、エンドペプチダーゼ阻害剤であるチオルファンは敗血症の肺では特にクリアランス受容体に強く働く傾向があると考えられた。この事はチオルファン投与によって血清ANP濃度が低下した事とあわせて考えると、敗血症下でのエンドペプチダーゼ阻害作用は、生理活性を有しないANPをクリアランスしている可能性があると考えられた。(結論)敗血症においてチオルファンはクリアランス受容体であるNPR-Cに強く作用を示す。ARDSにおいて血中のナトリウム利尿ペプチド(ANP, CNP)が上昇する傾向にある。平成16年度の段階ではLPSを投与した敗血症モデルラットを作成し、ANP及びCNP濃度の変化及びその生理活性受容体(NPR-A)及びクリアランス受容体(NPR-CのmRNAレベルの変化を観察した。(方法)ラットにLPSを投与し投与後1時間から6時間まで一時間おきに血清及び肺組織を採取した。対照として、LPS非投与ラットの血清及び肺組織を採取した。血漿及び肺組織内のANP, CNP濃度をラジオイムノアッセイにて測定した。(結果)血清及び肺組織中のANP濃度は経時的に上昇し、投与後4時間後でピークを迎え、その後暫減した。一方、CNPについては、血清3時間後に軽度上昇するも他群と比べ有意差を認めなかった。一方CNPの変動は乏しく、ANPが肺血管透過性により寄与している可能性が高いと思われた。平成17年度では中性エンドペプチダーゼ阻害剤を投与し、その結果を調査する予定である重症感染症や過大な手術侵襲は肺の血管透過性を亢進させ、その結果急性呼吸促迫症候群(以下ARDS)を合併することがある。

この結果を受けて、平成17年度ではANP分解酵素(エンドペプチダーゼ)を阻害するチオルファンを投与し、ANP及びその受容体につき変化を観察する事とした。(方法)LPS投与後1時間後にエンドペプチダーゼ阻害剤であるチオルファンを経静脈的に投与し、投与後2,4,6時間後の血清及び肺組織を採取し、血漿及び肺組織内のANP濃度をラジオイムノアッセイにて測定した。NPR-AおよびNPR-CのmRNAをリアルタイムPCRにて定量化し測定した。(結果)LPS投与モデル血清及び肺組織中のANP濃度は経時的に上昇し、投与後4時間後でピークを迎え、その後暫減した。受容体のmRNAについては、NPR-AmRNAは投与後2時間後にピークを迎えた反面、クリアランス受容体であるNPR-CのmRNAは6時間後にピークを迎えた。一方チオルファン追加投与モデルでは、LPS単独モデルより血清及び肺組織中のANP濃度が著明に減少していた半面、NPR-CmRNAが活性化されていた。(考察)LPS投与によりANP濃度の上昇を認めたが、その生理活性受容体は反応に乏しく、LPS投与によりクリアランス受容体のup-regulationが生じたと思われた。チオルファンを投与した結果NPR-CmRNAが4時間後にピークを迎えた事は、エンドペプチダーゼ阻害剤であるチオルファンは敗血症の肺では特にクリアランス受容体に強く働く傾向があると考えられた。この事はチオルファン投与によって血清ANP濃度が低下した事とあわせて考えると、敗血症下でのエンドペプチダーゼ阻害作用は、生理活性を有しないANPをクリアランスしている可能性があると考えられた。(結論)敗血症においてチオルファンはクリアランス受容体であるNPR-Cに強く作用を示す。