hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規白血病治療薬開拓に向けた白血病微小環境におけるN-カドヘリン分子の機能解析

我々は、小児白血病における白血病治療薬剤耐性機序の一つとして細胞接着分子の一つであるN-カドヘリン分子に注目した。本研究により、N-カドヘリン分子接着を高発現する白血病細胞株において、同分子の接着を阻害すると、デキサメサゾンに対して感受性が増加することが分かった。白血病治療薬として広く使用されるオンコビン、メソトレキサート、L-アスパラギナーゼへの感受性には影響を認めなかった。また、骨髄ニッチモデルで検証を進めるため、N-カドヘリン分子を高発現する骨髄ストローマ細胞から同分子をノックダウンした細胞株を樹立した。今後は、これらの細胞株を用いて、実験を行う予定である。“白血病微小環境"におけるN-カドヘリン分子の役割を解析し、同分子の白血病薬剤感受性への影響ついて検討することを研究目的として、以下の結果を得た。1研究対象細胞におけるN-カドヘリン蛋白発現について、BMSC、急性白血病細胞株(急性リンパ性白血病(ALL)細胞株、急性骨髄性白血病(AML)細胞株)での同分子の発現を検討した。BMSCに加え、3種類のALL細胞株及び2種類のAML株で、その発現をPCRで確認した。また、小児急性白血病初発時検体(ALL 5例、AML 2例)におけるN-カドヘリン蛋白発現をFACSで検証し、ALL検体では同分子の発現を認めなかったが、AML検体の一部でN-カドヘリンを発現する細胞集団を認めた。2遺伝子改変技術によるN-カドヘリン蛋白発現量の異なる細胞株を樹立した。レトロウイルスベクターを用い、同分子を高発現しているBMSC及びALL細胞株において、その発現を抑制(RNAi法)し、継体培養可能な細胞株を樹立した。更に、細胞形態変化及び増殖速度についても問題ないことを確認した。尚、N-カドヘリン分子を発現していない白血病細胞株への同分子の過剰発現細胞株は、来年度の実験計画となった。3BMSCによる白血病細胞支持・増殖能の変化については、N-カドヘリンの細胞外領域に結合する中和抗体を用いた共培養を実施したが、白血病細胞の増殖速度には影響は見られなかった。尚、2で作成したN-カドヘリン発現レベルの異なるBMSCと白血病細胞株を組み合わせて共培養する実験は来年度の実験計画とした。研究実績概要に示すように、Nーカドヘリン分子を過剰発現した白血病細胞株が樹立できていないため、本年度計画予定の「BMSCによる白血病細胞支持・増殖能の変化」について十分に十分な実験ができなかった。すなわち、N-カドヘリン発現レベルの異なるBMSCと白血病細胞株を組み合わせて共培養することで、BMSCの白血病細胞支持・増殖に対する影響及び白血病細胞の細胞周期・表面マーカー変化をFACSで検討することができなかった。白血病微小環境におけるN-カドヘリン分子の役割を解析し、同分子の白血病薬剤感受性への影響について検討することを目的に研究を実施した。1)H27年度は、急性白血病細胞株と小児急性白血病細胞初発時検体でのN-カドヘリン分子の発現を確認した。H28年度は、小児急性骨髄性白血病(AML)初発時15検体で同分子の発現をフローサイトメトリー法で測定することができた。CD34陽性CD38陰性芽球(いわゆるAML幹細胞)とそれ以外のサブセット間での同分子の発現の差を確認した。2)標的遺伝子改変細胞株(RNAiによるノックダウン法)を用いた実験では、BMSC (bone marrow stroma cell)株では1年間にわたる長期培養においても形態、細胞増殖速度及び標的分子発現に変化を認めなかった。一方で、白血病細胞株(697)でのノックダウン遺伝子改変細胞株では、継体培養を繰り返す際に、同分子の発現に変化を認めたため、段階希釈によるsingle cell sortingを実施し、H29年度に樹立できた。そのため、標的分子の発現の異なるBMSCと白血病細胞株を用いた共培養系に抗がん剤を投与した殺細胞実験(cytotoxicity assay)を実施できなかった。3)N-カドヘリン分子の白血病治療薬への影響を検証する実験では、N-カドヘリン分子を発現する白血病細胞株(697)に、N-カドヘリンブロッキング抗体を添加することで、ALL治療薬(プレドニン、L-asparaginase, Vincristine, Methotrexate)の殺細胞効果をFCMにて検討した。その結果、プレドニンのみがN-カドヘリンに影響されることが示された。尚、上記2)の標的分子発現の異なる恒久的細胞株樹立に時間を要し、目標の研究をすべて遂行することができなかったため、今後同細胞株を用いて実験を実施する。上記実験遅延内容を実施するとともに、小児急性白血病初発時検体におけるNーカドヘリンの発現細胞の特徴を多次元フローサイトメトリー法で詳細に解析することは意義深いと考える。

また、28年度計画していたMigration assay(24-well transwell systemを用い、下段培養皿にBMSC layerを、上段培養皿にCell Tracker Orange CMFDA標識白血病細胞を撒布。4時間後に下段培養細胞を収集し、FACSで解析する。この際中和抗体あるいは同分子発現レベルの異なる細胞株を組み合わせて行う)及びCytotoxicity assay(ALL株にはデキサメサゾン、ビンクリスチン、メソトレキセート、Lーアスパラギナーゼを、AML株にはシタラビンを使用し、BMSC layer上で白血病細胞と共培養する。この際も同分子発現レベルの異なる細胞株を組み合わせて検証する)を実施し、Nーカドヘリンの白血病微小環境における機能評価を実施する予定である。小児白血病
乳癌患者のリンパ球コメットアッセイによる正常組織放射線感受性予測システムの確立

放射線治療を施行した乳癌患者(約1500人)中、50人程度が患者の体質に由来するgrade 2の放射線性皮膚炎に該当すると判定された。そのうち、インフォームドコンセントが得られた29人から、末梢リンパ血を採取した(皮膚炎群)。さらに患者背景因子、治療因子をマッチングさせた、皮膚炎のない34人から、末梢リンパ球を採取した(コントロール群)。両群の患者背景、治療因子を解析したところ、年齢、閉経の前後、治療時期、病期、放射線治療に関連するパラメーター、併用療法の方法などにおいて、両群の間に有意な偏りは見られず、固有の放射線感受性以外の因子の影響が極力排除された2集団と判断された。採取された末梢リンパ球は、「コメット法によるリンパ球放射線感受性・DNA修復能アッセイ」に供された。リンパ球は24時間培養された後、インビトロで12Gy照射され、照射直後から照射後180分まで経時的に、コメットアッセイにてDNA一重鎖の切断を定量した。各検体(患者)ごとに「照射後時間-テールモーメント」曲線を描き、この曲線をもとに、検体ごとの(1)DNAの初期損傷の程度(照射直後のテールモーメント)、(2)DNA損傷の修復の完成度(照射後3時間のテールモーメント)、(3)DNA損傷の修復のスピード(テールモーメントが初期値の半分になるのに必要な時間)、(4)DNA修復の全体量(テールモーメントが描く曲線の積分値)の4種のパラメーターを解析した。上記の(1)(2)(4)においては両群間に有意な差は見られず、(3)については、皮膚炎群において有意に延長していることが示された。以上より、末梢リンパ球のコメットアッセイは、放射線皮膚炎の発生の予測に応用できる可能性が示唆された。過去10年間に早期乳癌に対し乳房温存治療の一環として京大病院放射線科において放射線治療を施行した乳癌患者(約1500人)中、50人程度が患者の体質に由来するgrade2の放射線性皮膚炎に該当すると判定された。そのうち、外来診療の際にインフォームドコンセントが得られた29人から、末梢リンパ血を採取した(皮膚炎群)。両群の患者背景、治療因子を解析したところ、年齢、閉経の前後、治療時期、病期、放射線治療に関連するパラメーター(総線量、線源、一週間あたりの線量、総治療期間)、併用療法の方法(化学療法、ホルモン療法)などにおいて、両群の間に有意な偏りは見られず、固有の放射線感受性以外の因子の影響が極力排除された2集団と判断された。現在この処理はほぼ完了しており、ほとんどの症例において各検体ごとに「照射後時間-テールモーメント」曲線が描かれている。この曲線をもとに、検体ごとの(1)DNAの初期損傷の程度(照射直後のテールモーメント)、(2)DNA損傷の修復の完成度(照射後3時間のテールモーメント)、(3)DNA損傷の修復のスピード(テールモーメントが初期値の半分になるのに必要な時間)、(4)DNA修復の全体量(テールモーメントが描く曲線の積分値)の4種のパラメーターを解析した。

現在解析が終了している検体の範囲では、上記の(1)と(2)においては両群に有意な差が見られていない。上記の(3)と(4)においては現在解析中である。放射線治療を施行した乳癌患者(約1500人)中、50人程度が患者の体質に由来するgrade 2の放射線性皮膚炎に該当すると判定された。そのうち、インフォームドコンセントが得られた29人から、末梢リンパ血を採取した(皮膚炎群)。さらに患者背景因子、治療因子をマッチングさせた、皮膚炎のない34人から、末梢リンパ球を採取した(コントロール群)。両群の患者背景、治療因子を解析したところ、年齢、閉経の前後、治療時期、病期、放射線治療に関連するパラメーター、併用療法の方法などにおいて、両群の間に有意な偏りは見られず、固有の放射線感受性以外の因子の影響が極力排除された2集団と判断された。採取された末梢リンパ球は、「コメット法によるリンパ球放射線感受性・DNA修復能アッセイ」に供された。リンパ球は24時間培養された後、インビトロで12Gy照射され、照射直後から照射後180分まで経時的に、コメットアッセイにてDNA一重鎖の切断を定量した。各検体(患者)ごとに「照射後時間-テールモーメント」曲線を描き、この曲線をもとに、検体ごとの(1)DNAの初期損傷の程度(照射直後のテールモーメント)、(2)DNA損傷の修復の完成度(照射後3時間のテールモーメント)、(3)DNA損傷の修復のスピード(テールモーメントが初期値の半分になるのに必要な時間)、(4)DNA修復の全体量(テールモーメントが描く曲線の積分値)の4種のパラメーターを解析した。上記の(1)(2)(4)においては両群間に有意な差は見られず、(3)については、皮膚炎群において有意に延長していることが示された。以上より、末梢リンパ球のコメットアッセイは、放射線皮膚炎の発生の予測に応用できる可能性が示唆された。
冗長センサ間の多数決を用いた高安全性制御システム

PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.特にそれに含まれるセンサはアクチュエータやコントローラに比べて故障しやすく,その影響は重大である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけがコントローラで用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性制御システムを提案した.まず第一に,一部のセンサが故障している時に多数決機構が有効に機能するための条件を確率論的に導出した.これは,正常なセンサによる測定結果に含まれるばらつき,および故障時のノイズが正規分布などの確率過程に左右されるためである.第二に,その条件に基づいて,一部のセンサが故障した時の制御システム全体の挙動を定量的かつ確率論的に考察した.それにより,提案した制御系の安定性と制御性能は保持されることが分かった.これは,センサ故障時にその誤った情報を使うことによる制御性能の劣化を許していた従来の制御理論とは際だった違いである.本科学研究費補助金により購入したワークステーションを用いることで膨大なデータを扱った数値実験が可能となり,以上の研究成果の有効性を確認することができた.PL(製造物責任)問題など安全性が注目されている今,日常生活を含め様々なところに存在する制御システムの故障に対する安全対策は不可欠である.特にそれに含まれるセンサはアクチュエータやコントローラに比べて故障しやすく,その影響は重大である.本研究では,同じセンサを複数ずつ冗長・同時に稼働させ,値がちょうど真中のもの(センサが偶数個の場合は真中2個の値の平均値)を採用するというきわめて簡単な多数決機構を導入し,採用された情報だけがコントローラで用いられるという,まったく新しいタイプの耐センサ故障性を有する高安全性制御システムを提案した.まず第一に,一部のセンサが故障している時に多数決機構が有効に機能するための条件を確率論的に導出した.これは,正常なセンサによる測定結果に含まれるばらつき,および故障時のノイズが正規分布などの確率過程に左右されるためである.第二に,その条件に基づいて,一部のセンサが故障した時の制御システム全体の挙動を定量的かつ確率論的に考察した.それにより,提案した制御系の安定性と制御性能は保持されることが分かった.これは,センサ故障時にその誤った情報を使うことによる制御性能の劣化を許していた従来の制御理論とは際だった違いである.本科学研究費補助金により購入したワークステーションを用いることで膨大なデータを扱った数値実験が可能となり,以上の研究成果の有効性を確認することができた.
大気圧非熱平衡プラズマを用いた移動発生源用排ガス浄化技術の開発

火力発電所など大型固定発生源ではアンモニア添加による選択的接触還元など高性能排ガス浄化装置が設置されており環境保全に大きな役割を果たしている。しかしながら自動車などの移動発生源の増加、あるいは小規模熱伝供給方式(コ・ジェネレーション)による化石燃料利用効率向上と二酸化炭素発生量の低減の要求に対処するために、都市部密集地でも使用できる新しい環境対策技術の必要性が一段と高まっている。本研究は非熱平衡プラズマの強力な化学反応力を用いてガス状汚染物質を分解除去する技術を、ディーゼルエンジンなどの移動発生源の排ガス処理に適用しようとするものである。ゼオライト系あるいは酸化チタン、自動車用三元触媒などと非熱平衡プラズマを組み合わせることで窒素酸化物除去のエネルギ効率を向上させ、ディーゼルエンジンなど移動発生源の排ガスを浄化することを実験的に検討した。触媒と非熱平衡プラズマを組み合わせることで排ガス温度が低くても高い窒素酸化物除去率が得られることを明らかにした。特に非熱平衡プラズマでは室温から100°C程度までの比較的排ガス温度が低い状態での排ガス処理が有効であったが、触媒とのカップリングにより非熱平衡プラズマのみでは従来有効でなかった温度領域でのガス処理が可能になった。また平板対誘電体バリア形状の放電形態をとることで、ガスの圧力損失を低下させずに、電界強度と紫外線発光強度を向上させることが出来た。また誘電体バリアとしてセラミックに電極を装着することで機械的強度の向上も検討する。これにより移動発生源への搭載実験も可能になると考えられる。近年、非熱平衡プラズマを持ちいた排ガス中の環境に対する有害成分(二酸化炭素、燃料の未燃焼による炭化水素化合物、燃焼時に発生する窒素酸化物)除去が実用化に向けて研究されている。例えば大規模なプラントなどの排ガス処理で行われてきたSCR法(選択的接触還元法)などアンモニアで窒素酸化物(NOx)を中和もしくは還元する方法と組み合わせたり、炭化水素化合物(HC)を模擬ガス中に添加するなどして非熱平衡プラズマを用いた排ガス処理のエネルギ効率の改善が行われてきている。一方、自動車などの移動排ガス発生源ではエネルギ効率の向上を図るためにアンモニア、炭化水素化合物などの添加物を車上に載せて使用することは実用的に困難である。上記の理由で三元触媒のみあるいは非熱平衡プラズマでは困難であった排ガス処理をアンモニア、炭化水素化合物などを添加することなく実行するために、三元触媒と非熱平衡プラズマの組み合わせによる排ガス処理を実験的に検討し、非熱平衡プラズマと各種触媒を組み合わせることでアンモニア、炭化水素などを添加することなく窒素酸化物の除去を行うことを明らかにした。触媒としてNa-ZSM-5使用時には初期濃度400ppmのNOを模擬ガス温度200-300°Cで70%の除去率で処理できた(無放電時)。またNa-ZSM-5あるいは三元触媒と非熱平衡プラズマの組み合わせにより、本実験を行った温度領域(100500°C)でNOx除去率が促進された(水蒸気10%添加時)。Cu-ZSM-5使用時には模擬排ガス温度300°C以上では非熱平衡プラズマとの組み合わせによるNOx除去率の促進は認められなかった。NOx除去の機構として、触媒表面へのNOxの吸着が考えられるが、吸着が飽和した後も放電を行うことでNOx濃度減少が確認された。本研究は非熱平衡プラズマの強力な化学反応を用いてガス状汚染物質を分解除去する技術を、ディーゼルエンジンなどの移動発生源の排ガス処理に適用しようとするものである。

触媒と非熱平衡プラズマを組み合わせることで排ガス温度が低くても高い窒素酸化物除去率が得られることを明らかにした。特に非熱平衡プラズマでは室温から100°C程度までの比較的排ガス温度が低い状態での排ガス処理が有効であったが、触媒とのカップリングにより非熱平衡プラズマのみでは従来有効でなかった温度領域でのガス処理が可能になった。また平板対誘電体バリア形状の放電形態をとることで、ガスの圧力損失を低下させずに電界強度と紫外線発光強度を向上させることが出来た。また誘電体バリアとしてセラミックに電極を装着することで機械的強度の向上も検討する。これにより移動発生源への搭載実験も可能になると考えられる。
Siナノ結晶中への量子閉じ込め等電荷トラップの形成と高効率発光

本研究では、Siナノ結晶にドナー原子とアクセプター原子を同時にドーピングすることによりSiナノ結晶に等電荷トラップを形成し、発光再結合レートを増強することを目的とする。本研究により、同時スパッタリング法によるPとBを同時ドーピングしたSiナノ結晶の作製方法を確立した。PおよびBの濃度をシステマティックに変化させて詳細な光学測定を行うことにより、発光特性に及ぼす不純物ドーピングの影響に関して詳細なデータを得ることができた。また、キャリアを補償したSiナノ結晶では、不純物をドーピングしないSiナノ結晶に比べて発光強度が増大するとともに、発光ピークエネルギーをバルクSiのバンドギャップ以下である0.9eV付近から1.5eV付近まで制御することが可能になった。さらに、キャリアを補償したSiナノ結晶のErイオンに対する光増感作用に対して研究を行った。その結果、キャリアを補償したSiナノ結晶は、不純物をドーピングしないSiナノ結晶と遜色がないか、もしくはそれ以上の光増感作用を有することが明らかになった。以上のように、本研究により不純物ドーピングによりSiナノ結晶中に等電荷トラップを形成することが可能であること、また、それらのナノ結晶が不純物をドーピングしないSiナノ結晶では得られない特異な特性を有することが明らかになった。しかしながら、n型、p型の不純物を同時にドーピングしたSiナノ結晶の電子状態については、まだほとんど明らかになっていない。不純物制御によるSiナノ結晶の物性制御とその応用展開の可能性をさらに推し進めるためには、電子状態の解明が不可欠であり、今後の大きな研究課題となる。Siナノ結晶では、電子-正孔の空間的な閉じ込め(量子サイズ効果)により、光学遷移時の運動量保存則が部分的に緩和される。その結果、バルク結晶に比べて発光再結合レート(振動子強度)が大きくなる。本研究では、Siナノ結晶中に等電子トラップを形成し、結晶格子の並進対称性の崩れを導入することにより、振動子強度のさらなる増大を実現する。また、量子サイズ効果により、不純物に対する励起子の束縛エネルギーが増大することが期待され、その結果、高温において束縛励起子からの強い発光が期待できる。本年度は、PとBを同じ濃度だけドーピングしたSiナノ結晶を形成し、その発光特性について研究を行った。PもしくはBのみをドーピングしたナノ結晶では、不純物が関与したAuger再結合のレートが発光再結合のレートより数桁大きいため、不純物をドープしないナノ結晶に比べ、発光強度が非常に小さかった。ところが、PとBを同時ドーピングしたナノ結晶では、不純物をドープしないナノ結晶と同程度、もしくはそれ以上の発光強度がえられた。同時ドープしたナノ結晶は、バルクSi結晶のバンドギャップより低エネルギーである0.9eV付近にピークをもつ発光を示した。この発光は、不純物に束縛された励起子、もしくは不純物によるバンドテールからの発光であると考えられる。以上の結果は、サイズ制御と不純物制御を組み合わせることにより、Siナノ結晶の発光エネルギーをより広範囲に制御できることを示しており、Siナノ結晶の光学素子への応用を考えた場合、非常に重要である。Siナノ結晶は、電子-正孔の空間的な閉じ込め(量子サイズ効果)により、光学遷移時の運動量保存則が部分的に緩和されている。本年度は、昨年度の研究をさらに進展させ、PとBの濃度を系統的に変化させたSiナノ結晶を作製し、その発光特性について詳細な研究を行った。その結果、1)P、B濃度が高いほど発光ピークエネルギーが高エネルギー側にシフトする。

2)ドープするPとBの濃度の和を固定し、それぞれの割合を変化させると、PとBの濃度が等しいときに発光強度がほぼ最大になる、3)少量のPとBを同時にドープしたSiナノ結晶の発光強度は、不純物をドープしないSiナノ結晶よりも高い、等が明らかになった。また、不純物制御により発光強度を大きく落とさずにSiナノ結晶の発光波長を1eVから1.6eVまで制御可能であることが明らかになった。以上の結果は、サイズ制御と不純物制御を組み合わせることにより、Siナノ結晶の発光エネルギーをより広範囲に制御できることを示しており、Siナノ結晶の光学素子への応用を考えた場合、非常に重要である。Siナノ結晶は、電子-正孔の空間的な閉じ込め(量子サイズ効果)により、光学遷移時の運動量保存則が部分的に緩和されている。その結果、バルクSi結晶に比べて発光再結合レート(振動子強度)が大きくなる。本研究では、Siナノ結晶中に等電荷トラップを形成し、結晶格子の並進対称性の崩れを導入することにより、振動子強度のさらなる増大を実現する。ナノ結晶では、さらに量子サイズ効果により、不純物に対する励起子の束縛エネルギーが増大することが期待され、その結果、高温において束縛励起子からの強い発光が期待できる。昨年度までに、PとBを同時にドーピングしキャリアを補償したSiナノ結晶が不純物をドーピングしないSiナノ結晶よりも高効率に発光することを示した。また、不純物制御によりSiナノ結晶の発光波長を0.9eVから1.6eVまで制御可能であることを明らかにした。今年度は、n型及びp型の不純物を同時ドーピングしたSiナノ結晶の発光メカニズムの解明を試みた。共鳴励起発光測定により、不純物を同時ドーピングしたSiナノ結晶の発光は、ドナー-アクセプター準位間の遷移に起因するものであることを示した。つまり、Siナノ結晶にドーピングされたドナー原子とアクセプター原子のペアが、等電荷トラップのように機能し、Siナノ結晶の発光特性を大きく改善していると考えられる。さらに、n型及びp型の不純物を同時ドーピングしたSiナノ結晶とErイオンの相互作用について研究を行った。その結果、内部でキャリアを保証したSiナノ結晶は、不純物をドーピングしないSiナノ結晶に比べてより高効率にErイオンを励起できることが明らかになった。以上の結果は、不純物制御により、Siナノ結晶の光学特性を大きく改善できることを示しており、Siナノ結晶の光学素子への応用を実現する上で、非常に重要な成果である。
動物卵表層におけるアクチン繊維束の形成機構

環形動物のイトミミズの卵は極体形成のとき、赤道部10数カ所に経線(動植物極を結ぶ線)方向に走る深い溝を形成する。このプロセスは核に依存しない。溝の底は表層アクチン繊維の密な束によって裏うちされている。卵にロ-ダミンファロイジンを収入し、蛍光顕微鏡で経時的に観察したところ、表層の標識されたアクチン繊維がしだいに繊維束へ収束することがわかった。したがって収縮弧は既存のアクチン繊維が再構成することによって形成されると考えられる。この再構成に先立って卵表層にはドーム(geodesic dome)状のアクチン繊維網が形成される。フォルボールエステルPMA処理とカルシウムバッファーBAPTA注入を組合わせた実験などから、このドーム状表層構造の形成がプロテインキナーゼC(PKC)に依存したプロセスであることが示唆された。しかし、ドーム状構造は、アクチン繊維束形成が起こるための必要条件ではあるが、十分ではない。少なくとも,PKCに引き続いて、ミオシン軽鎖キナーゼが活性化することも必要であることも明らかとなった。また、Fluo-3を注入した卵の観察から、ドーム状表層アクチン繊維網が形成される時期(第二成熟分裂中期)、卵内カルシウム濃度が上昇することもわかった。
日常生活援助技術における看護者の作業姿勢に関する研究

看護者は、日常生活援助をする際、患者の安全と安楽を考慮し、かつ看護者の負担が少なく、安全で効果的な援助を提供することが重要である。本研究は全面介助の必要な患者の移動動作時(下方から上方移動、ベッドから車椅子移乗)の看護者の生体負担を把握し、効率的な作業姿勢の検討を目的とした。ベッド上での上方移動は、熟練者群と未熟練者群に分け模擬患者に行った。看護者の体幹の屈曲・伸展、横曲げ、回旋を測定できるバックトラッカーを装着した。筋活動は、脊柱起立筋、上腕筋を選択し安静時と移動時の積分値を比較した。結果、熟練者群、未熟練者群ともに、看護者の脊柱起立筋、上腕二等筋は肩巾平行群(両足を肩巾に開き足先を平行にする)より肩巾移動群(両足を肩巾に開き足先は移動方向に向ける)や肩広移動群(両足は肩巾より広く開き足先は移動方向に向ける)の方が筋活動が少なかった。腰部の動きは肩広移動群が他の群よりも右回旋が大きかった。未熟練者は、身体の屈曲が不十分、横曲げが大きく回旋し腰部に負担のかかる作業姿勢をしていた。車椅子への移乗介護動作は、ベッドの高低別、看護者の踏み足位置の違いにより比較した。結果、ベッドの高さが45cm、逆足(利き足と反対の下肢)での移動が最も看護者への負担が大きかった。主観調査でも45cm移動しにくく、患者も一番危険と感じていた。ベッドの高さが60cm、利き足で踏み込む方法が看護者の負担が最も少なかった。車椅子移動動作の看護者の身長差、患者の支持位置の違いにより比較した。筋活動は、脊柱起立筋、大体直筋、半腱様筋を選択し多用途テレメーターで測定した。高齢者体験セットを装着した模擬患者を設定し実施した。看護者の身長高い群、低い群共に、背部を持った方が筋活動量が少なく看護者の負担も少なかった。看護者は、日常生活の援助を実施する際、対象者の安全と安楽を考慮し、かつ看護者の負担を少なく、安全で、効果的な援助を提供することが重要である。本研究は、全面介助の必要な患者をひとりでベットの下方から上方に移動する場合の看護者の脊柱および上肢の筋活動と腰部の動きに焦点をあて、看護者の作業姿勢や効率的な移動動作を検討した。研究方法は、被験者8名で服装を統一し、模擬患者は、同一患者とする。実験の試技は、看護者の(1)両下肢を肩巾に開き、足先は平行にする(肩巾平行群)、(2)両下肢は肩巾に開き片方の足先は移動方向にする(肩巾移動群)、(3)両下肢は肩巾により広く開き、足先を平行にする(肩広平行群)、(3)両下肢は肩巾より広く開き、片方の足先を移動方向にする(肩広移動群)の4種類とする。患者の移動は、ベットの高さを一定にし、頭部方向に移動する。看護者の体幹の屈曲/進展・横曲げ・回旋を3次元から測定できるバックトラッカーを装着し、腰部運動の分析をする。筋活動は、表面誘導法で脊柱起立筋、上腕筋を選択し、安静立位時と移動時の積分値を比較した。

結果、看護者の右・左脊柱起立筋は、肩巾平行群より肩巾移動群および肩広足先移動群の方が筋活動が少かった。右・左上腕二等筋も同様の傾向であった。腰部は、肩広・移動群が他の群よりも右回旋が大きかった。身体の屈曲が十分で、横曲げが少なく、回旋を十分に行っている群と屈曲が不十分で、横曲げが大きく、回旋が小さい群に分かれ、看護者として腰部に負担のかかりやすい不良な作業姿勢で行っている者がいることが明らかになり、今後、被験者数を増加し検討することが課題である。看護者が、日常生活援助技術の中で最も腰痛を起こしやすい動作はベッドから車椅子への移動動作である。本研究は、ベットから車椅子への移動動作を取り上げ、ベッドの高低別、腰ベルトの有無、足の位置別に看護者の身体的負担度を測定し、看護者の作業姿勢および患者に安全で安楽な移動動作を検討した。研究方法は、被験者12名、バックトラッカーを装着し移動動作を行う。被験者および模擬患者に主観調査も行う。実験結果、腰部が最も屈曲したベットの高さは、45cm、60cm、70cmの順であった。全ての移動動作(腰部の屈曲/伸展・横曲げ・回旋)を検定したが有意差はなかった。主観調査では10名が60cmが最も移動し易く、模擬患者も一番安全と回答した。45cmは、前傾姿勢をとらなければ患者を立位にできないこと、膝をうまく屈曲できずに移動したことが原因と考えられる。70cmは最も前傾姿勢を取らずに立位にでき、腰部と膝の屈曲を行わずに移動できる。しかし、下肢で患者の体重を支えるより上肢で支え腕や頸部への負担がかかると考えられる。腰部ベルトを使用の方が、主観調査では腰部への負担が少ないとの回答が多かった。足の置く位置では、腰部の左右回旋で有意差があった。利き足での移動は、重心が左足にかかるため左回旋を行い、逆足での移動は、右に重心がかかるため右回旋を行う傾向がみられた。主観調査は、8名が逆足での移動はやりにくいと回答し、患者も一番危険と感じていた。以上の結果から、腰部負担を軽減できる理想的な移動動作は、ベットの高さが60cm、腰ベルトを患者に使用し、利き足で踏み込む方法である事が明らかになった。看護者は、日常生活援助をする際、患者の安全と安楽を考慮し、かつ看護者の負担が少なく、安全で効果的な援助を提供することが重要である。本研究は、全面介助の必要な患者の移動動作時(下方から上方移動、ベッドから車椅子移乗)の看護者の生体負担を把握し、効率的な作業姿勢の検討を目的とした。ベッド上での上方移動は、熟練者群と未熟練者群に分け模擬患者に行った。看護者の体幹の屈曲・伸展、横曲げ、回旋を測定できるバックトラッカーを装着した。筋活動は、脊柱起立筋、上腕筋を選択し安静時と移動時の積分値を比較した。結果、熟練者群、未熟練者群ともに、看護者の脊柱起立筋、上腕二等筋は肩巾平行群(両足を肩巾に開き足先を平行にする)より肩巾移動群(両足を肩巾に開き足先は移動方向に向ける)や肩広移動群(両足は肩巾より広く開き足先は移動方向に向ける)の方が筋活動が少なかった。腰部の動きは肩広移動群が他の群よりも右回旋が大きかった。未熟練者は、身体の屈曲が不十分、横曲げが大きく回旋し腰部に負担のかかる作業姿勢をしていた。車椅子への移乗介護動作は、ベッドの高低別、看護者の踏み足位置の違いにより比較した。結果、ベッドの高さが45cm、逆足(利き足と反対の下肢)での移動が最も看護者への負担が大きかった。主観調査でも45cmが移動しにくく、患者も一番危険と感じていた。ベッドの高さが60cm、利き足で踏み込む方法が看護者の負担が最も少なかった。車椅子移動動作の看護者の身長差、患者の支持位置の違いにより比較した。筋活動は、脊柱起立筋、大体直筋、半腱様筋を選択し多用途テレメーターで測定した。高齢者体験セットを装着した模擬患者を設定し実施した。看護者の身長高い群、低い群共に、背部を持った方が筋活動量が少なく看護者の負担も少なかった。
遺伝子工学によるリゾチームの酵素機能の徹底的解明と機能変換

遺伝子工学によって目的に応じたタンパク質を自在につくりだすための基礎実験としてニワトリリゾチームを素材にしてまずその機能を徹底的に解明する目的で以下の実験を行なった。1.Dr.Sch【u! ̈】z(西ドイツ)より入手したリゾチーム遺伝子を当教室で開発したpUC9系の発現ベクターpKP1500のtacプロモーターの下流に開始コドン(ATG)を介して組込み大腸菌内でリゾチームが大量に発現する培養条件を設定した。最適条件でのリゾチームの生産量は全タンパク質の22%に達した。入手した遺伝子にはアミノ酸レベルで2つの変異(Ala31→Val,Asn106→Ser)があることおよび発現したリゾチームにはN末端にMetが付加していることを塩基配列およびアミノ酸配列により確認した。2.サイトディレクテッドムタジェネシスの手法を確立し、上記2箇所のアミノ酸置換を天然型に戻した。この過程で4種の変異リゾチームを得た。3.この系ではリゾチームは不活性な不溶性タンパク質として生産されるが、この変性リゾチームを約3日で単離できる簡便な精製法を開発した。4.得られたリゾチームは不活性なので還元後SH-SS交換反応で活性化を試みた。Ala31→Valの変異を持つ2種のリゾチームは、全く活性化されなかったが、この変異を持たない2種のリゾチームは活性化された。それらの天然リゾチームに対する比活性は、N末端にMetが付加しただけのもので96%,さらにAsn106→Serの置換を持つもので約60%であった。当初の計画のGlu35→Gln,Asp52→Asnの置換は平行して進めていた化学修飾が先行したので予定から外したが、現在Glu35→Asp,Glu35→His,Asp52→GluおよびAsp101→Lysの置換を行なっている。また酵母系で変異リゾチームを生産させる必要が生じる場合に備えて酵母の発現分泌ベクターの作製も終了した。
ベケット文学による「自伝的エクリチュール」の系譜学:「幼児期」の形象と言語の起源

今年度は特にベケットとジョイスとの関係に焦点をあてて「言語の起源」としての「幼児期」の形象を分析した。四・五月には昨年に引き続き文献学的調査をおこなった。特に「幼児」の形象に焦点を絞り、一九二〇年代前半から三〇年代後半にかけて書かれた両者の草稿・ノート・書簡・著作を比較検討した。その結果、両者がマウトナーの著作『言語批判に寄せて』とヴィーコの『新しい学問』に影響を受けていることが明らかにされた。六月から九月にかけてはマウトナー・ベケット・ジョイスの関係の解明に取り組んだ。文献学的作業によって「隠喩・擬人化批判」が三者に共通する問題意識として取り出された。マウトナーを参照することによって、ジョイスの『フィネガンズウェイク』言語の中心課題が「擬人化批判」として明確化され、それを「直接的言語」と評したベケットの意図も照射されることとなった。その研究成果の一部は七月に行われた日本サミュエル・ベケット研究会例会にて発表された。年度の後半ではヴィーコ『新しい学問』を読解し、ベケットとジョイスに共通する「隠喩・擬人化批判」がヴィーコの「幼児」や「子供」の形象に媒介されていることを解明した。ヴィーコは既知の隠喩を未知の対象に適用しようとする隠喩使用を「幼児」や「子供」の形象に代表させている。その能力は未発達であるため認識を獲得できず、むしろ認識に失敗する。これを出発点にしてジョイスとベケットのヴィーコ受容を比較分析し、二者の差異を解明した。この研究経過は第四回表象文化論研究集会において発表された。以て「幼児」形象の分析を介して、ベケット的なエクリチュールに向かう自伝文学の系譜の起源にヴィーコ的な幼児言語(認識の失敗)とマウトナー的な言語批判(行為としての言語使用)が見出されることとなった。本研究はベケット文学を出発点として、ヨーロッパ文学の自伝的著作における諸形象(語り手、「書くこと」、「幼児期」)を再解釈し、「自伝的エクリチュール」の系譜と呼ぶべき問題圏を創出することを企図している。本年度はその研究の一年目にあたる。今年度は(1)研究の基盤となる三つの概念(「自伝的エクリチュール」・「幼児期」・「言語の起源」)をベケット作品から剔出し、これと(2)比較対象となる四人の著作家(アウグスティヌス、ルソー、プルースト、ジョイス)との関係を作品読解と資料踏査から文献学的に裏付ける作業に着手した。年度の初め(四月六月)には、ベケットの初期の小説作品を読解し、言語が自らを問う反省的な言語様態としての「自伝エクリチュール」の構造を剔出した。これにより「幼児期」や「子供」の形象がこの反省的形式の「到達不可能な」到達点として立ち現れてきた。同様の構造がルソーの自伝的著作にも見定められた。この点でベケットとルソーとの比較読解の作業のさしあたりの成果を、五月にロンドン大学で開催されたベケット学会で口頭発表した。ついで六月にはベケット作品で最も自伝的な作品といわれる『伴侶』の読解に進み、記述不可能な「言語の起源」としての「幼児期」の不在が、「声」と「聴き手」とから二重に構造化されていることを明らかにした。十月にフランス・リヨンで行われた学会では、その研究成果の一部が発表された。七月以降は、ベケット文学から遡行的に見出される「自伝的エクリチュール」の系譜を文献学的に裏付ける作業に進んだ。一方ではベケットの最初期に書かれた文学作品や評論を網羅的に読解し、他方ではアイルランド・トリニティカレッジのアーカイヴに赴くなどして、ベケットが遺した未出版のノートや書簡を踏査・収集した。この作業の眼目はベケットと四著作家との関わりを文献学的に立証することにあり、これは次年度に継続される課題となった。

これを出発点にしてジョイスとベケットのヴィーコ受容を比較分析し、二者の差異を解明した。この研究経過は第四回表象文化論研究集会において発表された。以て「幼児」形象の分析を介して、ベケット的なエクリチュールに向かう自伝文学の系譜の起源にヴィーコ的な幼児言語(認識の失敗)とマウトナー的な言語批判(行為としての言語使用)が見出されることとなった。
動脈系(太い動脈から細動脈)の薬物反応性の体系的研究

本年度はCa-拮抗薬(ジルテイアゼム, MCI-154,ニフェジピン)と硝酸エステル類(ニトログリセリン,ニプラジロール)の血管拡張作用を検討した.イヌの大腿動脈(直径約3mm,長さ3mm)を摘出,リング状にし,栄養液中に懸垂して,その等尺性張力を記録した.このような実験の常套手段として標本を前もって収縮させる必要があるが,その血管収縮物質として,プロスタグランジンF_<2α>(PG), Kcl(K^+),ノルアドレナリン(NA),セロトニン(5-HT)を用い,それぞれの最大収縮の80%の収縮をもたらす濃度を求め,その濃度の血管収縮物質を前もって標本に適用し,収縮させた状態に,薬物を投与してその弛緩反応を観察した.硝酸エステル類のニトログリセリンと,硝酸エステルでもありβ遮断薬でもあるニプラジロールは, PG, NA, 5-HTによって収縮させた標本を,すみやかに,ほとんど完全にもとのレベルまで弛緩させた.そのEC_<50>の濃度はほぼ一定で,上記の血管収縮物質に対して選択性がみられなかった.しかしK^+25mMによる収縮に対して,ニトログリセリン,ニプラジロール共に作用が弱く,高々30%位の弛緩しか得られなかった.Ca-拮抗薬である,ジルテイアゼム, MCI-154は, K^+を含む,すべての血管収縮物質に対して,ほぼ完全な弛緩を示し,やはりそのEC_<50>の濃度はほぼ一様であった.同じCa-拮抗薬である,ニフェジピンは, Kclに対しては非常に強い弛緩作用を示すが,他の血管収縮物質による収縮に対してはその弛緩作用が, Kcl収縮に対してよりも約1030倍弱いことが示され,同じCa-拮抗薬といえども,作用が大きく異なることがわかり,今後の更に詳細な作用の検討が必要であることが示された.本年度はCa-拮抗薬(ジルテイアゼム, MCI-154,ニフェジピン)と硝酸エステル類(ニトログリセリン,ニプラジロール)の血管拡張作用を検討した.イヌの大腿動脈(直径約3mm,長さ3mm)を摘出,リング状にし,栄養液中に懸垂して,その等尺性張力を記録した.このような実験の常套手段として標本を前もって収縮させる必要があるが,その血管収縮物質として,プロスタグランジンF_<2α>(PG), Kcl(K^+),ノルアドレナリン(NA),セロトニン(5-HT)を用い,それぞれの最大収縮の80%の収縮をもたらす濃度を求め,その濃度の血管収縮物質を前もって標本に適用し,収縮させた状態に,薬物を投与してその弛緩反応を観察した.硝酸エステル類のニトログリセリンと,硝酸エステルでもありβ遮断薬でもあるニプラジロールは, PG, NA, 5-HTによって収縮させた標本を,すみやかに,ほとんど完全にもとのレベルまで弛緩させた.そのEC_<50>の濃度はほぼ一定で,上記の血管収縮物質に対して選択性がみられなかった.しかしK^+25mMによる収縮に対して,ニトログリセリン,ニプラジロール共に作用が弱く,高々30%位の弛緩しか得られなかった.Ca-拮抗薬である,ジルテイアゼム, MCI-154は, K^+を含む,すべての血管収縮物質に対して,ほぼ完全な弛緩を示し,やはりそのEC_<50>の濃度はほぼ一様であった.同じCa-拮抗薬である,ニフェジピンは, Kclに対しては非常に強い弛緩作用を示すが,他の血管収縮物質による収縮に対してはその弛緩作用が, Kcl収縮に対してよりも約1030倍弱いことが示され,同じCa-拮抗薬といえども,作用が大きく異なることがわかり,今後の更に詳細な作用の検討が必要であることが示された.内皮由来血管拡張物質(Endothelium-derived-relaxing-factor)(略してEDRF)が循環調節に重要な働きをしていることや、スパズム、血栓症、動脈硬化等の循環器疾患の原因に密接に関与している可能性が高いことが次第に明らかになりつつある。EDRFは1980年にFurchgottがウサギ大動脈での実験より発見して命名したものである。その後種々の血管でEDRFの血管拡張作用が証明されつつあるが、同一種、すべての血管でEDRFの作用が一様であるか、どうかは今の所、明らかではない。本年度はEDRF-dependentの血管拡張物質と、EDRF-independentの血管拡張物質がすべての血管で作用が一様であるかどうかを、まずイヌの太い動脈(頚動脈、冠動脈、腎動脈、腸間膜動脈、大腿動脈)の摘出したリング標本organ-bathに懸垂して栄養液中にて、2の等尺性張力を測定した。EORF-dependentの薬物として、アセチルコリン,サブスタンスPを用い、EDRF-independentの薬物として、ニトログリセリン、ジルティアゼムを用いた。トロンボキサン様物質のU46619で収縮させたすべての動脈をアセチルコリン、サブスタンスPは速やかに弛緩させた。そのIC50はすべての動脈で大体同じであった。一方ニトログリセリンはすべての動脈で一様のIC50を示したが、ジルティアゼムは、冠動脈のみで強い弛緩作用を示すものの、他の動脈では非常に弱い弛緩作用を示すのみであった。

従って本年度の実験では、EDRF-dependentの血管拡張物質は、太い動脈では、動脈の種類を問わず弛緩を示す、すなわち血管特異性がないことが明らかとなった。
水泳運動における自己推進時抵抗(Active Drag)と推進力の測定法の開発

本研究では、被験者を進行方向に一定速度でト-イングするシステム(Reel up System)を用いて、水泳時の抵抗(Active Drag:Da)を評価する方法を開発した。さらにDaや推進力と身体特性との関連性を検討することにより、タレント発掘や技術指導に役立てることを目的とした。けのび姿勢でト-イングした時の抵抗値、Dp=k・v^nの抵抗係数:kと指数:nを求めた結果、kは2.837±0.405で、nは1.825±0.263であった。この値は先行研究と比較してみると、抵抗係数には多少差異があるものの指数はほぼ同じ値を示した。従って、抵抗検出システムとして妥当であると考えられる。また、抵抗係数に差が生じたのは、Dpの抵抗係数と断面積との間に有意な相関が見られたことより、被験者の断面積と関連性があると考えられる。一方、指数と身体特性との間に有意な相関が見られなかったことよりDpの指数は身体特性に関係がないと考えられる。自由水泳時の抵抗値、Da=K・v^Nの抵抗係数:Kと指数:Nを推定した結果、K=3.553±1.166、N=2.069±0.389となった。この値は、MAD-Systemの報告よりやや大きい結果を示した。これは、MAD-Systemでは、腕かきだけでキックを打たない状態で行っているため、本測定では、キック分の抵抗が付加されていると考えられる。今回の測定より、本研究で用いた牽引装置(Reel up System)は、NAD-Systemより簡便で実用的であることが示唆された。また、水泳時と身体特性との関連性が明らかになったことにより、より効率の良いトレーニング方法を確立していく上で指標となると考えられる。
生体関連有機分子に応答して色変化する分子認識ガラスの創製

本研究は,ホルモンや薬物などの生体関連有機分子を認識して色変化する分子認識ガラスの開発を目的として,新規に設計・合成した色変化型分子レセプターをガラス表面に導入し,このガラスの分子応答色変化特性について調べる。初年度に合成した色変化型分子レセプターである色素修飾シクロデキストリン(D-CD)は,ゲストとの錯体形成に伴う色変化が非常に小さく,かつ,会合定数も小さい結果となった。そこで本年は,初年度のD-CDの色素とCD単位間にブチレンスペーサーを導入することにより,柔軟性を付与したCD誘導体(D-B-CD)を合成し,このものの溶液中における分子認識特性とガラス基盤上への固定化に関する研究を行った。D-B-CDは,CDのモノトシル化,アミノ化,そして,色素とのDCCカップリング反応により合成し,元素分析,NMRにより確認した。D-S-CDは,酸性では345nmに極大吸収を示す無色,アルカリ性では450nm付近に幅広い吸収帯を示す黄色を呈した。pHタイトレーション実験から2段階の酸解離平衡(スペーサーの二級アミンと色素中の水酸基へのプロトンの酸解離)が確認され,pKaは,7.44と8.67であった。一方,ゲスト存在下におけるタイトレーション曲線は,酸性側にシフト(pKa : 7.39と8.56)していた。溶液のpHを8.4に設定し,ゲストを添加したところ,無色から黄色への色変化が観察された。様々なゲスト分子について実験後行ったところ,ステロイド系のウルソデオキシコール酸とケノデオキシコール酸に対して,高い分子認識感度を示した。D-B-CDをシリカカップリング剤を用いて,ガラス基盤上への固定化の実験を行った。上記ゲスト分子の溶液に浸漬し色変化挙動について調べたが,色変化を示さなかった。これは,表面への固定化量が微量であるためと思われる。本研究は,ホルモンや薬物などの生体関連有機分子を認識して色変化する分子認識ガラスの開発を目的としている。初年度は,新規な分子受容体の合成と溶液中における吸収スペクトル特性について検討した。具体的には,環状オリゴ糖であるシクロデキストリン(CD)の一級水酸基の一つがアミノ化されたモノアミノ化CDとヒドロキシアゾベンゼン系の単位を有する色素をDCCを用いるカップリング反応により,色素修飾CD(D-CD)を合成した。生成物の確認は,TLC,元素分析,NMRにより行った。重水中におけるD-CDのNMRスペクトルは,CD環のグルコース単位のアノマーが大きく分裂していた。この事実は,CD環が歪んでいることを示しており,修飾した色素単位がCD空洞内に取り込まれた自己包接型構造をとっていることが予想される。一方,pHに対するD-CDの吸収スペクトル変化を調べたところ,酸性では345nmに極大吸収を示す無色,アルカリ性では450nm付近に幅広い吸収帯を示す黄色となった。等吸収点は,264,289,385nmに観察され,pKaは8.00であった。これは,D-CDの色素単位が酸性ではフェノール型,アルカリ性ではフェノラートアニオン型の構造をしていることを示している。ゲスト存在下でもpHによる同様な色変化が観察されたが,pHが6.00以下,或いは,10.00以上において,D-CDのモル吸光係数がゲスト不在下のそれと異なっていた。今後,D-CDのゲスト添加に伴う溶液の色変化特性を調べ,D-CDの分子認識能について検討する。特に,ゲスト分子に生体関連有機分子を用い詳細に検討する。そして更に,ガラス基盤上にD-CDを固定化し,ゲスト添加に伴うガラスの色変化を実現させ,この分子認識能を調べ溶液の系と比較する。
メッセンジャーRANを用いたアドレナリン性β受容体分子構造の研究

本補助金が交付になった頃より,成熟卵母細胞を持つアフリカツメガエルが全国的に品切れとなり入手不能に陥ってしまったため,未熟ガエルを研究室で肥育成して,実験に使用可能な成熟卵母細胞の出現を待つこととした.この間にバゾプレッシン拮抗薬に関する研究を行った.一般に細胞膜に存在するホルモン薬物受容体量は細胞周囲のアゴニスト濃度に依存し,アゴニスト濃度が高くなると受容体量は減少する.逆にアンタゴニストはアゴニストによる受容体量減少を抑制することが広く知られている.我々は腎臓髄質のバゾプレッシン受容体量が,この常識に反して,或る種の昇圧(V1)抗利尿(V2)アンタゴニストのin vivo投与によって顕著に減少することを見出した.このV_1V_2アンタゴニストはin vitroでは完くアゴニスト様作用を示さなかったにもかかわらず, in vivoに投与してみると百グラム体重当り3ナノモルの投与量で腎臓髄質細胞膜のバゾプレッシン受容体量は顕著に減少し, ^3Hアルギニンバゾプレッシン結合量が正常時の10%にまで低下し.バゾプレッシン依存性アデニル酸シクラーゼ活性も正常時の15%にまで低下した.以上のことから,腎臓髄質のバゾプレッシン受容体の特殊性によって或る種の特殊なアンタゴニストによって受容体量が減少する可能性と,もう一点, in vitroでは完全なアンタゴニストでありながらin vivoではアゴニスト的作用を持つ既存のアゴニストーアンタゴニストの中間的位置を占めるアンタゴニストが存在する可能性が示唆された.この報告書を書いている昭和63年3月の時点で,長時間飼育してきたアフリカツメガエルの一部に,不充分ながらメッセンジャーRNAの微量注入によってアドレナリン性β受容体の発現可能な卵母細胞を持つものがようやく出て来たことを附記する.本補助金が交付になった頃より,成熟卵母細胞を持つアフリカツメガエルが全国的に品切れとなり入手不能に陥ってしまったため,未熟ガエルを研究室で肥育成して,実験に使用可能な成熟卵母細胞の出現を待つこととした.この間にバゾプレッシン拮抗薬に関する研究を行った.一般に細胞膜に存在するホルモン薬物受容体量は細胞周囲のアゴニスト濃度に依存し,アゴニスト濃度が高くなると受容体量は減少する.逆にアンタゴニストはアゴニストによる受容体量減少を抑制することが広く知られている.我々は腎臓髄質のバゾプレッシン受容体量が,この常識に反して,或る種の昇圧(V1)抗利尿(V2)アンタゴニストのin vivo投与によって顕著に減少することを見出した.このV_1V_2アンタゴニストはin vitroでは完くアゴニスト様作用を示さなかったにもかかわらず, in vivoに投与してみると百グラム体重当り3ナノモルの投与量で腎臓髄質細胞膜のバゾプレッシン受容体量は顕著に減少し, ^3Hアルギニンバゾプレッシン結合量が正常時の10%にまで低下し.バゾプレッシン依存性アデニル酸シクラーゼ活性も正常時の15%にまで低下した.以上のことから,腎臓髄質のバゾプレッシン受容体の特殊性によって或る種の特殊なアンタゴニストによって受容体量が減少する可能性と,もう一点, in vitroでは完全なアンタゴニストでありながらin vivoではアゴニスト的作用を持つ既存のアゴニストーアンタゴニストの中間的位置を占めるアンタゴニストが存在する可能性が示唆された.この報告書を書いている昭和63年3月の時点で,長時間飼育してきたアフリカツメガエルの一部に,不充分ながらメッセンジャーRNAの微量注入によってアドレナリン性β受容体の発現可能な卵母細胞を持つものがようやく出て来たことを附記する.
低濃度過酸化水素の血管新生に及ぼす影響

炎症病態下では、新生血管は炎症部位に炎症性細胞を輸送する他、炎症組織に栄養や酸素を供給するなどの炎症状態のメンテナンスに関与している。また、新生血管周辺には好中球などの炎症性細胞の浸潤が見られることが報告されているが、好中球による血管新生の制御は明らかではない。そこで、好中球による血管新生への影響を、ウシ血管内皮細胞の3次元培養法を用いたin vitro血管新生モデルにおいて検討した。内皮細胞障害を引き起こさない程度の好中球の内皮細胞への添加は血管新生を誘導し、好中球特異的活性化因子のN-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanineは好中球の血管新生誘導をさらに促進した。また、好中球と内皮細胞間接着に関与する細胞接着分子E-セレクチンとintracellular adhesion molecule-1抗体が血管新生を阻害したことから、好中球誘導性血管新生に細胞接着分子の関与が考えられた。さらに、活性化好中球誘導性血管新生はカタラーゼによって抑制された。このことから好中球接着による血管新生に過酸化水素による制御も考えられた。最近、炎症性細胞や内皮細胞など様々な細胞が比較的低濃度の過酸化水素を産生し、過酸化水素が転写因子発現に関与していることが示唆されている。我々も、過酸化水素が内皮細胞の遊走および増殖を促進し、結果として血管新生の伸長を刺激し、さらに、血管新生過程の最初のステップである基底膜の消化に関与するプロテアーゼ活性を制御する転写囚子ets-1が過酸化水素による血管新生に関与していることを明らかにした。これらのことが、活性化好中球から遊離した過酸化水素がets-1のような転写因子発現促進を介して血管新生を促進している可能性が示唆された。血管新生は固形癌の増殖、転移、糖尿病性網膜症や虚血性心疾患などの炎症に伴って見られ、病態を増悪させる原因となると考えられている。ところで、これらの炎症病態時には既存の血管及び新生血管周辺にマクロファージや好中球の浸潤が見られることが報告されている。しかし、血管新生の誘導にこれらの炎症性細胞がどのように関わっているのか不明な点がある。炎症性細胞は活性化されることによってスーパーオキサイドや過酸化水素(H_2O_2)のような活性酸素種(ROS)を放出し、生体に様々な影響を及ぼしていると考えられている。しかし、H_2O_2が血管新生に影響するか否か知られていない。そこで、本実験ではウシ大動脈血管内皮細胞(BAECs)を用いたin vitroの血管新生アッセイ系において、低濃度のH_2O_2が血管新生を刺激することを示した。また、血管新生の伸長過程において、プロテアーゼ活性の上昇と細胞遊走及び増殖は主要なステップである。近年、転写因子ets-1がマトリックスメタロプロテアーゼ-1のようなプロテアーゼ遺伝子発現を調節することにより、血管新生を調節することが示唆されている。そこで、さらにH_2O_2誘導性血管新生におけるets-1の関与を検討した。BAECsに対する0.011μMH_2O_2の添加は血管新生を誘導し、内皮細胞の増殖および遊走も促進した。また、これらの促進作用はカタラーゼによって抑制された。さらに、1μMH_2O_2はBAECsにおいてets-1mRNAの発現を増強しH_2O_2誘導性血管新生はets-1アンチセンスオリゴヌクレオチドによって完全に抑制された。以上の結果から、低濃度のH_2O_2が内皮細胞の増殖及び遊走を促進し、血管新生を刺激することが考えられた。また、H_2O_2誘導性血管新生は転写因子ets-1を介して制御されている可能性が示唆された。