hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Cr:Forsteriteによる高出力赤外短パルスの発生と2次元振動分光の開発

中赤外領域における分子内高振動モードに対する光学非線形分光の実験を行うことを目的として、高繰り返し高出力の全固体赤外短パルスレーザーシステムを開発・製作し、パルス幅の圧縮、さらにパルスの性能評価方法の開発を行った。特に赤外短パルスのパルス幅圧縮では、群速度分散が通常の媒質と反対の符号を持つシリコン基板を選ぶことにより、パルス幅を55fsまで圧縮が可能であることを示した。これは、1μJ/pulse以上の出力を持つ赤外短パルスとしては世界最短のパルスである。パルスの性能評価方法、特にパルス幅の測定に関しては、AgGaS_2の結晶を用いる自己相関法や干渉縞を観測する方法など複数の手法を提案、実行しそれぞれの手法の利点、活用方法などを議論した。この赤外短パルスを用いて赤外領域における3次の非線形分光を開発し、いくつかの溶液中における振動モードに応用した。開発した手法は、ポンプ-プローブ法による過渡吸収法、時間積分及び波長分解過渡グレーティング法、2-パルスフォトンエコー法、時間積分及び波長分解3-パルスフォトンエコー法などである。これらの手法は時間軸または波数軸を複数持つ他事源分光である。特に、波長分解3-パルスフォトンエコー法は2次元NMR法の原理を振動状態に応用した手法である。-N=C=N-逆対称伸縮振動の分布緩和がサブピコ秒の非指数関数的な振る舞いを示すことを見いだし、その機構について議論した。OCN^-とSCN^-の逆対称伸縮振動の位相緩和と溶媒和ダイナミクスを調べ、振動モードと溶媒の相互作用についての問題に終止符を打つことができた。Fe(CN)_6^<4->等のCN伸縮振動の応用し、位相緩和とエネルギー移動の関連について調べた。Ruを中心に持つポルフィリンに配位したCOの伸縮振動などに、2次元振動分光を含む赤外非線形分光を応用し、信号を観測することに成功した。中赤外領域における分子内高振動モードに対する光学非線形分光の実験を行うことを目的として、高繰り返し高出力赤外短パルスレーザーシステムを開発・製作し、その赤外短パルスの性能評価方法の開発を行った。1kHzの繰り返し数を持つチタンサファイアレーザー再生増幅器の出力(パルス幅45fs)を負の方向にチャープをかけ、増幅部分に群速度分散補正を行った光パラメトリック発振/増幅(OPG/OPA)を行うことにより、高出力(2.5-25μmの波長領域でサブμJ/pulse以上)の赤外パルスを得ることに成功した。赤外短パルスの時間幅測定として、GaAsの2光子吸収を用いる方法、第2高調波を用いない干渉型オートコリレーション法などを独自に開発し、赤外短パルスのパルス幅測定に有効であることを示した。その結果、パルス幅が110fsであることがわかったが、レンズなどによる群速度分散を計算したところ、パルス幅49fsまで圧縮が可能であることがわかった。また、ノンコリニアー差周波発生器を用いることにより、OPG/OPAからのシグナル光、アイドラー光、及び赤外光を分離効率を格段に上げることができた。2次元振動分光の理論的開発を行った。ファインマンダイアグラムを用いた手法から2次元振動スペクトルを解析し、振動モードの非調和結合とスペクトル上のクロスピークの関連を明らかにした。さらに、波長分解ポンプ-プローブ分光や波長分解フォントンエコーなどの2次元振動分光の2次元スペクトルを有限の時間幅を持つ光パルスで励起した場合について計算を行った。昨年度購入した全固体レーザーを用いてフェムト秒のパルス幅を持つ高出力赤外パルスの発生及びパルス幅の圧縮、さらにパルスの性能評価方法の開発を行った。

特に赤外短パルスのパルス幅圧縮では、群速度分散が通常の媒質と反対の符号を持つシリコンの板を選び、群速度分散を計算しそれに対応する厚さの板を用いることにより、パルス幅を55 fsまで圧縮が可能であることを示した。これは、1μJ/pulse以上の出力を持つ赤外短パルスとしては世界最短のパルスである。パルスの性能評価方法、特にパルス幅の測定に関しては、AgGaS_2の結晶を用いる自己相関法や干渉縞を観測する方法など複数の手法を提案、実行しそれぞれの手法の利点。活用方法などを議論した。この赤外短パルスを用いて赤外領域における3次の非線形分光を開発し、いくつかの溶液中における振動モードに応用した。開発した手法は、ポンププローブ法による過渡吸収法、波長分解も含めた過渡グレーティング法、2-パルスフォトンエコー法、及び波長分解も含めた3-パルスフォトンエコー法などである。この中で波長分解3-パルスフォトンエコー法は2次元NMR法の原理を振動状態に応用した手法であり、当初の予定「高出力赤外短パルスを用いた2次元振動分光の開発」に成功し、研究の一つの目的を達成することができた。応用した振動モードは、-N=C=N-結合を持つ有機分子のこの振動の逆対称伸縮振動、OCN^-等の3原子イオンの逆対称伸縮振動、Fe(CN)_6^<3->等のCN伸縮振動、Ruを中心に持つポルフィリンに配位したCOの伸縮振動などに、2次元振動分光を含む赤外非線形分光を応用し、信号を観測することに成功した。昨年度、1μJ/pulse以上の高出力赤外短パルスとしては世界最短の55fsというパルスの発生に成功したが、この赤外パルスを用いて三次の光学非線形現象に基づいたいくつかの分光法を開発し、凝縮相中における分子の振動ダイナミクスの解明に応用した。具体的には、3-パルスフォトンエコー、波長分解3-パルスフォトンエコー、波長分解過渡グレーティング等であり、これらの手法で分子振動ダイナミクスのそれぞれ特徴的な側面をとらえることができることを示した。これらの手法は信号を複数の座標、遅延時間の時間軸や波長で観測する2次元分光である。特に、波長分解3-パルスフォトンエコーは2次元NMRの原理を振動状態に応用した手法である。まず、3-パルスフォトンエコー及び波長分解フォトンエコーを用いてメタノール中におけるOCN^-及びSCN^-の非対称伸縮振動の位相緩和を調べ、遷移周波数の揺らぎの相関関数を決定することに成功した。この2つの3原子イオンに関しては、溶媒との相互作用について今までいろいろな議論がなされてきたが、この研究からこの二つのイオンの差は相互作用の強さがSCN^-のほうが大きく、ダイナミクスとしては二つのイオンは全く同じである、すなわち相互作用と揺らぎには線形応答の関係が成り立っていることを明確に示すことができた。また、Fe(CN)_6^<4->の錯体のCN非対称伸縮振動(T_<1u>モード)についてフォトンエコーや過渡グレーティングの実験を行い、三重に縮退したT_<1u>モード間での高速の分布再分配や、エネルギー的に近くに存在するA_<1g>モードやE_gモードへの高速平衡過程等を観測することができ、さらに揺らぎの相関関数を決定することができた。
極微歪空間を利用した負の熱膨張物質のダイナミクスの研究

「負の熱膨張」を示すZrW_2O_8関連化合物が注目を集めているが,材料として最も需要の高いZrW_2O_8の高温相における「負の熱膨張の発現機構」については未だ研究が進んでいない.この負の熱膨張物質ZrW_2O_8の高温相におけるダイナミクスを明らかにすることが本研究の主たる目的である.3価の陽イオンでZr^<4+>サイトが置換されたZrW_2O_8固溶体では,本来のZrW_2O_8の相転移温度よりはるかに低い温度域でも高温相の構造を極微空間として保持できる.この特性を用いて,ZrW_2O_8固溶体の低温領域における精密な熱容量から極微構造由来のフォノンスペクトルを求め,ZrW_2O_8の高温相におけるダイナミクスを検討した.さらに,他の物質との比較を行い,負の熱膨張物質全般のダイナミクスについて理解することを目指した.負の熱膨張物質ZrW_2O_8のZr^<4+>の一部を3価陽イオン(Sc^<3+>, Lu^<3+>)で置換した固溶体の低温領域における熱容量測定を行った.いずれの固溶体でも10K付近に熱容量の増大が見られた.この熱容量の大きさの変化は置換量および置換した陽イオン種に依存することがわかった.比較のため,HfW_2O_8系の固溶体の検討も行った.昨年度発見した固溶体の低エネルギー励起を検討し,高温相におけるフォノン状態密度分布の詳細を明らかにするため,固溶体中に共存する低温相と高温相の寄与を独立に解析する方法を新規に開発した.この手法により,ZrW_2O_8の高温相には低温相に見られない低エネルギーフォノンが存在することが明らかとなった.さらに,高温相の状態密度分布に,結晶格子の収縮によると考えられるフォノンの状態密度分布の変化を初めて見出した.これらの結果により,本研究の目的である負の熱膨張物質ZrW_2O_8の高温相のダイナミクスを理解する基礎を構築することができた.近年,等方的に熱収縮をする「負の熱膨張」を示すZrW_2O_8関連化合物が注目されている.しかしながら,材料として最も需要の高い,ZrW_2O_8の高温相における「負の熱膨張の発現機構」については未だ研究が進んでいない.この負の熱膨張物質ZrW_2O_8の高温相におけるダイナミクスを明らかにすることが本研究の主たる目的である.3価の陽イオンでZrサイトが置換されたZrW_2O_8固溶体では,本来のZrW_2O_8の相転移温度よりはるかに低い温度域でも高温相の構造を極微空間として保持できる.この特性を用いて,ZrW_2O_8固溶体の低温領域における精密な熱容量測定を行うことで,得られる熱容量から極微構造由来のフォノンスペクトルを求め,そのダイナミクスを検討することを本研究で目指した.負の熱膨張物質ZrW_2O_8のZrの一部を3価陽イオン(Sc^<3+>,Lu^<3+>)で置換した固溶体を合成し,低温領域のおける熱容量測定を行った.いずれの固溶体でも10K付近に熱容量の増大が見られた.この熱容量の大きさの変化は置換量および置換した陽イオン種に依存することがわかった.単体の熱容量との差を取ることで得られる過剰熱容量の形はSchottky異常と類似し,何らかの低エネルギー励起が存在する可能性が示唆された.得られた熱容量から格子振動の状態密度分布を求め,その解析結果から,この熱容量の増加は3価陽イオン置換でZrW_2O_8に導入されるWO_4四面体の配向無秩序領域に基づくものであることが示唆される.今後,更なる解析を進める.「負の熱膨張」を示すZrW_2O_8関連化合物が注目を集めているが,材料として最も需要の高いZrW_2O_8の高温相における「負の熱膨張の発現機構」については未だ研究が進んでいない.この負の熱膨張物質ZrW_2O_8の高温相におけるダイナミクスを明らかにすることが本研究の主たる目的である.3価の陽イオンでZr^<4+>サイトが置換されたZrW_2O_8固溶体では,本来のZrW_2O_8の相転移温度よりはるかに低い温度域でも高温相の構造を極微空間として保持できる.この特性を用いて,ZrW_2O_8固溶体の低温領域における精密な熱容量から極微構造由来のフォノンスペクトルを求め,ZrW_2O_8の高温相におけるダイナミクスを検討した.さらに,他の物質との比較を行い,負の熱膨張物質全般のダイナミクスについて理解することを目指した.負の熱膨張物質ZrW_2O_8のZr^<4+>の一部を3価陽イオン(Sc^<3+>, Lu^<3+>)で置換した固溶体の低温領域における熱容量測定を行った.いずれの固溶体でも10K付近に熱容量の増大が見られた.この熱容量の大きさの変化は置換量および置換した陽イオン種に依存することがわかった.比較のため,HfW_2O_8系の固溶体の検討も行った.

昨年度発見した固溶体の低エネルギー励起を検討し,高温相におけるフォノン状態密度分布の詳細を明らかにするため,固溶体中に共存する低温相と高温相の寄与を独立に解析する方法を新規に開発した.この手法により,ZrW_2O_8の高温相には低温相に見られない低エネルギーフォノンが存在することが明らかとなった.さらに,高温相の状態密度分布に,結晶格子の収縮によると考えられるフォノンの状態密度分布の変化を初めて見出した.これらの結果により,本研究の目的である負の熱膨張物質ZrW_2O_8の高温相のダイナミクスを理解する基礎を構築することができた.
オートタキシン阻害によって肺移植後の閉塞性細気管支炎の抑制を目指した基礎研究

閉塞性細気管支炎は細気管支領域が不可逆的閉塞をきたすことにより呼吸不全を引き起こす疾患であり、その主因は肺移植による慢性免疫拒絶である。その病態には不明な点が多く、有効な治療・予防法がない。本研究は、オートタキシン-リゾフォスファチジン酸(LPA)系を抑制することで本症の発症を予防できるかを検証した。肺移植モデルマウスを用いた実験で、LPA1およびLPA3のアンタゴニスト投与が病態初期に起こる気道上皮の脱落を抑制することを明らかにした。また、ヒト気道上皮細胞を用いた実験で、LPAが細胞の基質への接着を減弱させ、それがLPA1を介していることを明らかにした。肺移植は末期肺疾患を救う治療法として増加する一方、移植後の予後は非常に悪く、その原因の大半が閉塞性細気管支炎の発症によるものである。しかしながら、その発生機序には不明な点が多く、効果的な予防・治療法が存在しない。本研究では、閉塞性細気管支炎に対するリゾリン脂質(LPA)合成酵素オートタキシン(ATX)の創薬ターゲットとしての有用性を明らかにすることを目的とした。平成25年度は(1)ATX阻害による閉塞性細気管支炎の発症抑制効果の検討、(2)肺移植後の閉塞性細気管支炎とATXの関連性の検討を実施項目とした。(1)については、異系統のマウスの気管を背部の皮下に移植する閉塞性細気管支炎の動物モデルマウスであるheterotopic tracheal transplantationマウスに、ATX阻害抗体を投与した実験群とvehicleを投与する対照群からなる実験系で、気管閉塞の程度を比較した。組織学的な評価方法で比較した結果、移植10日目の組織において両者の間に変化はなかった。また、血中のATX濃度を移植後2日おきに測定した結果、移植10日目までに両者の間に変化はなかった。一方、6種類あるLPA受容体のうち、1型および3型LPA受容体のアンタゴニストを投与した群は、vehicle投与群に比べて組織評価の項目である気道上皮の脱落が抑えられた。ATXの阻害とLPA受容体の阻害で結果に違いが見られたことについては、ATX阻害抗体が組織に浸透せず、局所的なATXの活性が抑制できなかった可能性が考えられた。(2)については、今年度は肺移植後の患者の臨床検体の収集を行っているが、本年度は移植の件数が少なく、検体を入手することができなかった。肺移植は末期肺疾患を救う治療法として増加する一方,移植後の予後は非常に悪く,その原因の大半が閉塞性細気管支炎の発症によるものである.しかしながら,その発生期所には不明な点が多く,効果的な予防・治療法が存在しない.本研究では,閉塞性細気管支炎に対するリゾリン脂質(LPA)の合成酵素オートタキシン(ATX)の創薬ターゲットとしての有用性を明らかにすることを目的とした.平成25年度のheterotopic tracheal transplantationマウスの研究によって,ATX阻害抗体で移植片の閉塞の改善は見られなかったが,1型および3型LPA受容体のアンタゴニストの投与では移植片の上皮の脱落が抑制された.よって,平成26年度は当初の計画を修正し,(1)気道上皮に与えるLPAシグナル系の解明,(2)臨床データを用いた肺移植後の閉塞性細気管支炎とLPAの関連性の検討を実施項目とした.(1)については,ヒト気道上皮細胞株BEAS-2Bを用いてLPAの影響を検討した.BEAS-2B細胞懸濁液にLPAを加えて培養プレートに播種したところ,プレートの底面での細胞の伸展が抑制された.また,BEAS-2Bの培養液中にLPAを加えると,細胞の底面からの剥離が誘導された.これらの現象は1型および3型LPA受容体(LPA1およびLPA3)のアンタゴニストを加えることによって抑えられた.次に,LPA1およびLPA3それぞれの発現をsiRNAでノックダウンしたところ,LPA1のノックダウンではLPAによる細胞接着の減弱が抑えられたのに対し,LPA3のノックダウンではLPAに対する変化が見られなかった.よって,BEAS-2BにおいてLPAはLPA1を介して細胞の培養プレートへの接着を減弱させていることが分かった.(2)については,肺移植患者の検体を入手することができなかった.分子生物学実施項目(1)ATX阻害による閉塞性細気管支炎の発症抑制効果の検討については、ATX阻害抗体ではheterotopic tracheal transplantationマウスの組織評価に変化はなかった。しかしながら、当初次年度の実施予定であったLPA受容体の阻害剤により気道閉塞の抑制効果が見られた。

本実験によって、本マウスモデルにおけるLPAの関与が示されただけでなく、1型もしくは3型LPA受容体が関与していることまでを明らかにすることができた。また、そのLPAの由来が血中のATXではなく、組織内に局所的に存在するATXによるものである可能性も示唆され、本項目の検討課題は達成できたと考える。実施項目(2)肺移植後の閉塞性細気管支炎とATXの関連性の検討については、本年度の検体が手に入らなかったことから研究の進捗はなかった。しかしながら、実施項目(1)の進捗が次年度の項目も部分的に達成しているため、おおむね順調と判断した。ATX阻害抗体の投与によりheterotopic tracheal transplantationマウスの気道閉塞が改善されなかった。また、阻害抗体に替わるATX阻害剤の入手も困難な状況である。さらに、組織中のATX陽性細胞をフローサイトメトリーで分離する計画をしていたが、現在出回っている抗ATX抗体の特異性には問題があり、次年度において本計画の遂行は困難といえる。一方、1型および3型LPA受容体の投与によって同モデルの気道閉塞が抑制され、本病態におけるLPAの関与を明らかにすることができた。したがって、今後の研究の進展、創薬ターゲットとしての有用性という点から、今後の解析ターゲットを主にLPA受容体にすることとし、当初予定していた次年度の実施項目に多少変更を加え、研究を推進していく。具体的には、6種類のLPA受容体ノックアウトマウスを用いた実験は、候補が絞られた1型または3型LPA受容体ノックアウトマウスに限って実施する。また、LPA受容体アンタゴニストにより抑制された上皮の脱落のメカニズムを明らかにするため、気道上皮細胞株にLPA受容体アンタゴニストを作用させ、その変化およびシグナル系の解明を目指す。臨床データを用いた肺移植後の閉塞性細気管支炎とATXの関連性の検討については、引き続き検体を収集し、研究を進める。
薬物代謝酵素CYP2C9遺伝多型の薬物治療学的意義に関する多変量解析

薬物代謝酵素CYP2C9の遺伝多型の薬物治療学的意義を明確にするために、代謝にCYP2C9が主として関与するとされる高コレステロール血症治療薬フルバスタチン(FL)を取り上げ、ヒトCYP発現系を用いてin vitroで解析するとともに、個々の患者のCYP2C9遺伝子型と薬物濃度並びに治療効果との関係を追究した。In vitroでの検討により、FLの主用代謝物のあうち5位水酸化体(M2)および脱イソプロピル化体(M5)の生成には専らCYP2C9が関与する一方、6位水酸化体(M3)の生成にはCYP2C9のほかにCYP3A4も関与すること、また脱イソプロピル-2-プロピオン酸体(M4)の生成にはCYP2C9よりもCYP2E1の関与が大きいことが、それぞれ代謝パラメータとしてのVmax/Km値の解析結果から判明した。このことは、ヒト肝ミクロソームでの2C9あるいは3A4の特異的阻害剤であるスルファフェナゾールやケトコナゾールによる阻害特性の解析結果からも支持された。一方、CYP2C9*3発現系ミクロソームでは、M2、M3およびM5化の肝固有クリアランス(Vmax/Km)はCYP2C9*1発現系でのそれに比べ約60-75%にまで低下することが明らかとなった。CYP2C9*3ヘテロ変異群と2C9*1群との間には、FLの血中濃度推移および脂質関連の臨床検査値の変動率ともに有意差は認められなかった。このとき、CYP2C9*3ヘテロ変異群の血中のM3/FL比は低下傾向に、一方M4/FL比は上昇傾向にあった。以上のことから、CYP2C9*3ヘテロ変異によりFLのM3化代謝活性は低下するものの、CYP2C9よりもCYP2E1の方が大きく関与することがin vitro解析の結果明らかになったM4化反応への依存度が代替的に高まり、結果としてFLの体内動態および薬効には変動を生じないものと考えられた。チトクロムP450薬物代謝酵素の一種であるCYP2C9は、CYP2C9^*2およびCYP2C9^*3の2種類の一塩基変異多型(SNP)が知られている。本研究課題では、その遺伝多型の薬物治療学的意義を明らかにするために、主として本酵素により代謝される抗高脂血症薬フルバスタチンおよび抗血液凝固薬ワルファリンを取り上げ、高コレステロール血症治療や血栓症治療の領域におけるCYP2C9遺伝多型と治療効果および体内動態との関係解明を試みた。まず、CYP2C9遺伝多型の診断に、対立遺伝子特異的増幅法と蛍光プローブ法を組み合わせたTaqMan PCR法を活用し、迅速且つ低コストの検査法を確立した。TaqMan PCR法は、PCR反応のみでタイピングするため、従来法よりはるかに効率的であり、遺伝子診断に要する時間とコストを飛躍的に短縮できる。採血後わずか4時間で数百検体の判定が可能である。さらに、脂質代謝において重要な役割を演じているコレステロールエステル転送タンパク質(CETP)にも遺伝多型の存在が知られていることから、PCR-RFLP法による遺伝子診断法を検討し、臨床に応用しうる検査法を確立した。

一方、CYP2C9を介するフルバスタチン代謝物である5位水酸化体、6位水酸化体および脱イソプロピル化体のそれぞれを精度良く分離定量できる新たなHPLC法を開発した。同様にCYP2C9を介するワルファリンの5位水酸化代謝物の微量定量法をHPLCにより確立した。これらの分析法を用いて、CYP2C9の遺伝多型がフルバスタチンならびにワルファリンの代謝動態に及ぼす影響を調べることが可能となった。次年度は、日本人を対象とした遺伝多型の頻度調査と高脂血症治療、血栓症治療との関係について検討する。薬物代謝酵素CYP2C9の遺伝多型の薬物治療学的意義を明確にするために、CYP2C9が主たる代謝酵素とされる高コレステロール血症治療薬フルバスタチン(FL)を取り上げ、ヒトCYP発現系を用いてin vitroで解析するとともに、個々の患者のCYP2C9遺伝子型と薬物濃度並びに治療効果との関係を検討した。In vitro実験により、FLの主要代謝物のうち5位水酸化体(M2)および脱イソプロピル化体(M5)の生成にはもっぱらCYP2C9が関与する一方、6位水酸化体(M3)の生成にはCYP2C9のほかにCYP3A4も関与すること、また脱イソプロピル-2-プロピオン酸体(M4)の生成にはCYP2C9よりもCYP2E1の関与が大きいことが、それぞれ代謝パラメータとしてのVmax/Km値の解析結果から判明した。このことは、ヒト肝ミクロソームでのCYP2C9あるいはCYP3A4の特異的阻害剤であるスルファフェナゾールやケトコナゾールによる阻害実験結果からも支持された。一方、低活性型アレルCYP209^*3を発現させたミクロソームでは、M2、M3およびM5化の肝固有クリアランスは、野生型であるCYP2C9^*1発現系でのそれに比べ約6075%にまで低下することが明らかとなった。ヒトにおいて、CYP2C9^*3ヘテロ変異群とCYP2C9^*1/^*1群との間には、血中FL濃度および脂質関連の臨床検査値の変動率ともに有意差は認められなかった。このとき、CYP2C9^*3ヘテロ変異群の血中のM3/FL比は低下傾向に、一方M4/FL比は上昇傾向にあった。以上のことから、CYP2C9^*3ヘテロ変異によりFLのM3化代謝活性は低下するものの、CYP2E1によるM4への代謝反応が代償的に高まり、結果としてFLの体内動態および薬効には変動を生じないと考えられた。
シベリア生物圏エネルギー・水循環過程

・シベリア・アカマツ林における熱収支は比較的バランスしていた。しかし、有効放射量が大きい場合に乱流フラックスが有効放射量を上回ることがあった。この傾向は潜熱フラックスが大きい時に見受けられ、また風向依存性があった。・シベリア・アカマツ林における熱収支構成要素の季節変化に関して検討を行った。落葉針葉樹のカラマツ林と比較すると、展葉期のボーエン比が急激に減少したのに対し、この林分ではボーエン比の目立った季節変化はみられず、潜熱フラックスと顕熱フラックスへの熱の分配率はほぼ同程度であった。また、降雨があった後の最初のよく晴れた日に潜熱フラックスが非常に大きくなることがあった。林床面蒸発散量は全体の蒸発散量の4050%を占め、他のヤクーツクの林分で観測された結果と比較すると大きいことがわかった。・2000年7月中旬に約2週間にわたって無降雨日が続いたときに、潜熱フラックスが減少しボーエン比が上昇する傾向が見られた。同じ時期の飽差と土壌水分の変化から、潜熱フラックスは土壌よりも大気側の条件に強く支配されていることがわかった。・本研究で決定された固有パラメータと他の林分で決定されたパラメータとあわせて、気候値との関係を調べた。その結果、パラメータToは気温の気候値と正の関係があった。このことから、気温が高い地域では比較的高温で活性し、またその逆も示された。bは乾燥の度合いを示す気候値の関係を調べた結果、湿潤な地域の森林ほど乾燥に敏感に反応して蒸発散活動を抑制する結果になった。一方、aと日射に関しては明確な関係が見られなかった。気温と飽差のパラメータに関しては、森林がその生育している地域に適応している結果であると考えられる。PARのパラメータに関しては、関数形の原因が考えられるが、データの数を増やして検討を行う必要がある。東シベリア中央平地にあるヤクーツク近傍のタイガ林(カラマツ林)において、融雪開始期から夏期を通して、既存の超音波風速温度計等を用い渦相関法によってカラマツ林での一次元の熱・水フラックスの連続観測を実施した。同時に、移動式の接地境界層観測システムを用いて、カラマツ林以外で東シベリアの地表被覆を構成する重要な地表面形態である草地においても、熱収支や二酸化炭素輸送量に関する観測を実施した。また、設備備品として購入した観測用アームによりアカマツ林地にも観測用タワーを設置し、接地境界層観測システムを取り付けた。カラマツ林における熱・水フラックス観測からは、顕著な年々変動がみられた。この年々変動は融雪時期と年降水量にも大きく関与していることが明らかとなった。また、草地とカラマツ林での熱・水フラックスは大きく異なることがわかり、草地で正味に受け取る熱量のほとんどが地中への伝導熱として費やされることが判明してきた。カラマツ林と草地での二酸化炭素の輸送量を比較したところ、日中の正味の炭素固定量は、草地ではカラマツ林の半分程度であることがわかった。一方、個葉レベルでのカラマツとアカマツの光合成量や蒸散量のフラックスとその季節進行にかなりの相違があることが判明してきたため、カラマツ、アカマツそれぞれの樹液流速と蒸散量を個木単位で決定し、生物種の相違による植物生理生態構造を解明する準備と一部の結果を得た。観測とは別途、寒冷域生物圏水循環モデルを日本国内で開発し、暖候域や乾燥域で得られた水文・気象データと比較し、水循環に及ぼす異なる気候帯での生物活動の差異を明らかにした。

東シベリア中央平地にあるヤクーツク近傍のタイガ林(カラマツ林およびアカマツ林)において、融雪開始期から夏期を通して、超音波風速温度計と水蒸気変動計等を用いた渦相関法による熱・水輸送量(フラックス)の長期連続観測を継続した。同時に、移動式の接地境界層観測システムを用いて、カラマツ林やアカマツ林以外に東シベリアの地表被覆の約20%を占める草地においても、熱収支や二酸化炭素フラックスの長期観測を実施した。カラマツ林における熱・水フラックス観測からは、顕著な年々変動がみられた。この年々変動は融雪時期と年降水量にも大きく関与していることが明らかとなった。また、カラマツ林とアカマツ林での熱・水フラックスは大きく異なることがわかった。カラマツ林は落葉性針葉樹であるため、開葉前後での顕熱・潜熱フラックスの配分(ボーエン比)が大きく異なったのに対して、常緑性針葉樹であるアカマツ林では、融雪直後から夏期を通して、同じようなボーエン比を示した。これは、カラマツに対してアカマツが丘陵性の土地、すなわち融雪後の活動層(永久凍土が融解した土壌層)の発達が速やかに行われる土地に生育するために、地温が0°Cを上回った時点で速やかに蒸散活動を開始することが原因として考えられた。これを証明するために、樹液流速測定システムをアカマツ林に適用した。その結果、樹液流速観測値は、アカマツの融雪直後における蒸散活動を裏付けた。一方、草地における熱・水・二酸化炭素フラックス観測からは、草地における潜熱(蒸発散量)がタイガ林とほぼ同程度の値を示すことがわかった。また、融雪期における二酸化炭素の放出はほとんど無く、この時期における温室効果への寄与は少ないものと推定された。一方では、草地における夏期の二酸化炭素フラックスが気温(地温)の変動に大きく左右されていることが明らかとなった。高緯度地域における草地生態系が、地球温暖化によって二酸化炭素の放出源になる可能性を示唆した。1.カラマツ林での鉛直1次元スケールでのエネルギー・水循環特性の年々変動に関しての解析を行った.暖候期(5-8月)降水量は1998年81mm,1999年231mm,2000年145mmと大きく変動しているにもかかわらず,潜熱フラックスの大きさ(蒸発散量)には大きな変動は見られなかった.そして,土壌水分プロファイルの解析,安定同位体の解析より,樹木は多雨年には降水による水を、寡雨年には凍土の融解水を乗算に利用していることが認められた.つまり,永久凍土の存在は降水量の変動に対する潜熱フラックスの変動のバッファーとして働いている.また,対象とした3カ年とも融雪直後に顕熱フラックスは極大値を示し,その後カラマツの展葉により潜熱フラックスが急増し、同時に顕熱フラックスが急激に低下する季節変動が認められた.2.カラマツ林とアカマツ林におけるエネルギー・水循環特性の相違を検討した.アカマツ林における潜熱フラックス,顕熱フラックスの季節変動はともに,純放射量の季節変動と同様に6月下旬に極大値を示し,カラマツ林とは異なっていた.このため観測期間中をとおしてボーエン比はほぼ1.0となった.また,下層植生からの蒸発散量が森林系全体からの蒸発散量に占める割合は,カラマツ林で35%,アカマツ林で40-50%となり,下層植生の重要性が指摘された.
連続夜勤による疲労・ストレス・眠気の発現と変動

5日間連続夜勤を行う交代制勤務者の夜勤と日勤の日周性疲労及び慢性疲労の調査を行い,夜勤による疲労度の実態,日周性疲労の変動,及び慢性疲労に影響する要因を明らかにすることを目的とした.製造業に従事する男性94名に対し,基本的属性及び,日周性疲労及び慢性疲労の自記式質問紙調査を実施した.38名が分析対象で,日周性疲労を比較すると,全ての日において夜勤の得点が高かった.夜勤,日勤共に疲労のピークは3日目で,疲労の変動は,ほぼ同様であった.慢性疲労が高い群は,低い群よりも年齢が高く,勤務年数・夜勤従事期間共に長く,平均睡眠時間が短かった.また,日周性疲労の得点は低かった.労働が健康破綻に至る経過については、睡眠を始め、生活のあらゆる時間帯が移動する為、「ねむけ」や「だるさ」などの、日周性疲労と言われる自覚症状が生じ、それらが慢性化する事が契機と考えられている。慢性疲労への移行を予防する為には、産業衛生の観点から、作業者が過労になっていないかどうか、または、現在過労になっていない場合でも、近い将来、過労になる可能性を検討し、その対策を講ずることが必要である。本研究は、連続夜勤従事者の疲労の自覚症状に焦点を当て、疲労の発現と変動を明らかにし、慢性疲労に陥る前の段階である「日周性疲労」、即ち、労働を行った当日から翌日にかけて起こる疲労に注目する事により、保健指導や職場環境改善の目安となる注意喚起日を特定する事を目的とし、2年計画で実施している。当初計画は、疲労・ストレス・眠気の調査をする予定であったが、研究者と研究調査協力機関で再度検討を重ねた結果、疲労に焦点を当て調査を実施する事に計画を変更した。研究デザインは、連続日勤時と連続夜勤時における自覚症状の実態調査型研究である。平成25年度は、連続夜勤従事者に疲労の自記式質問紙調査を行った。対象は交代制勤務者のうち5日間連続夜勤を行う製造業の男性職員94名で、自覚的に健康である者とした。調査は、属性(年齢、勤務歴、既往歴等)の他、疲労等に関するデータ収集を行った。現在は収集を終え分析中である。本研究は、連続夜勤従事者の疲労の自覚症状に焦点を当て、疲労の発現と変動を明らかにすることを目的に取り組んでいる。慢性疲労に陥る前の段階で疲労を把握することで、保健指導や職場環境改善の目安となる注意喚起日が明らかになり、健康の保持・増進につながると考える。平成25年度は、連続夜勤従事者94名に疲労の自記式質問紙調査を行った。対象は交代制勤務者のうち、5日間連続夜勤を行う製造業の男性職員で、自覚的に健康である者とした。調査内容は、年齢や勤務歴、既往歴などの基本的属性の他に、主観的な疲労に関するデータ収集を行った。疲労の評価には、2つの指標を用いた。夜勤5日、日勤5日後の全てのデータが揃った38名が分析の対象となった。平成26年度は、データの分析を重ね、国内外において成果発表を行った。疲労の自覚は、3日目に上昇することが認められたが、下位尺度別に疲労を見た場合では、上昇する日や得点に差があった。日勤帯よりも夜勤帯のねむけ感の得点が有意に高かったことは、連続夜勤時の睡眠の取り方への支援の必要性を示唆するものであった。その他、勤務帯の疲労の平均得点の比較及び変動の結果から、夜勤帯の方が日勤帯よりも疲労が生じやすく、回復しにくい傾向が考えられた。連続夜勤者への看護ケアにおいては,短期間の疲労とともに、慢性疲労のような一定期間による疲労の双方の観点から、アセスメントを行う必要性があると考える。労働の現場では,完全週休2日制の導入以降,連続勤務が5日間であることが多いが,先行研究においては,対象者の多くが医療・福祉業従事者であり,調査日数も様々で,また,コントロール群も設定されていない.そのため本研究では,5日間連続夜勤を行う交代制勤務者である製造業の男性従業員94名を対象に,同一人物による夜勤と日勤における日周性疲労及び慢性疲労について調査した.夜勤による疲労度の実態を把握した上で,日周性疲労の変動を明らかにすることにより注意喚起日の特定が可能になり,慢性疲労に影響する要因を明らかにすることは注意喚起を必要とする勤務者の特定につながると考える.データに欠損がない38名を分析対象とし,夜勤と日勤における日周性疲労の変動を比較すると,全ての日において夜勤の方が疲労していた.また,疲労のピーク日は共に3日目で,ほぼ同じ変動を示した.このことから,本研究対象集団は,社会的な生活習慣である規則的な勤務体制の影響を受け,独自の週内リズムを形成し連続勤務を行っていることが推測された.

慢性疲労が高い者の特徴は,年齢が高く,勤務年数・夜勤従事期間共に長く,平均睡眠時間が短かったことから,仕事への慣れのため日々の疲労に気付いていない可能性があると考えられる.また,もう一つ慢性疲労が高い者の特徴として,日周性疲労の得点が低かったことから、仕事への慣れから日々の疲労に対して無自覚になっており,特に夜勤における疲労に対して無自覚になっていると考えられる.同一人物で5日間連続する夜勤と日勤における疲労を調査し,全ての日において夜勤の方が疲労していたこと,疲労のピーク日と変動を明らかにしたこと,慢性疲労が高い者の特徴を明らかにした点に意義がある.このことは保健指導のみならず,職場環境改善の目安にもなり,労働災害防止のための注意喚起に活用出来ると考えられる.5日間連続夜勤を行う交代制勤務者の夜勤と日勤の日周性疲労及び慢性疲労の調査を行い,夜勤による疲労度の実態,日周性疲労の変動,及び慢性疲労に影響する要因を明らかにすることを目的とした.製造業に従事する男性94名に対し,基本的属性及び,日周性疲労及び慢性疲労の自記式質問紙調査を実施した.38名が分析対象で,日周性疲労を比較すると,全ての日において夜勤の得点が高かった.夜勤,日勤共に疲労のピークは3日目で,疲労の変動は,ほぼ同様であった.慢性疲労が高い群は,低い群よりも年齢が高く,勤務年数・夜勤従事期間共に長く,平均睡眠時間が短かった.また,日周性疲労の得点は低かった.データ処理の際に交付申請時には予想しなかった業務が発生した。そのため再度統計処理を行ったため、予定していたスケジュールに遅れが生じた。地域看護学平成27年度は、保健指導や職場環境改善の目安となる注意喚起日を特定し、引き続き成果発表を行う。本研究に関する問題は特になく、修正した計画通りに進展している。データ収集は終了しており、現在は分析中である。データ処理の際に交付申請時には予測しなかった業務が発生した。そのため再度統計処理を行ったため、予定していたスケジュールに遅れが生じた平成26年度は、データ分析を行い、その結果に基づいて、保健指導や職場環境改善の目安となる注意喚起日を特定する。研究成果の発表に関連した物品の購入や旅費、論文投稿料に使用する。当初、唾液検査用試薬・キットを購入し、ストレス検査を行う予定であったが、労働科学研究所の佐々木司先生の助言により、これを変更した。また、調査時間が早朝であること及び遠方であることから、研究調査協力機関での調査の際に外部から調査協力者を雇う予定だったが、調査協力機関の協力もあり必要が無くなり次年使用額が生じた。今年度はデータ分析を行い、その結果に基づいて研究成果の発表を行う予定である。そのため、研究成果の発表に関連した物品の購入や旅費等に使用予定である。
水棲哺乳類の核内受容体CARを利用した水圏高次生態系のリスク評価

本研究では,残留性有機汚染物質(POPs)を高蓄積している水棲哺乳類のバイカルアザラシを対象とし,これら物質を含む環境汚染物質の暴露による核内受容体CARシグナル経路を解明すること,さらに他種とその経路を比較することにより,環境汚染物質暴露に対する種ごとの感受性の大小を評価することを目的とした。(1)In vitroレポーター遺伝子アッセイを用いて環境汚染物質によるバイカルアザラシCAR転写活性化能を解析したところ,バイカルアザラシCARはPOPsを含む広範な環境汚染物質により活性化されることが明らかになった。また,一部の化学物質については,対照生物として用いたマウスより敏感に応答し,CAR転写活性化能プロファイルに種間差があることを確認した。(2)バイカルアザラシCAR標的遺伝子を探索するため,同種のCYP2B・3A遺伝子それぞれで,3.2kb・2.3kbpのプロモーター配列を同定することに成功した。また,レポーター遺伝子アッセイを用いてCARによる両遺伝子プロモーターの活性化能を解析した結果,本研究で同定したプロモーター領域内に機能的なCAR応答配列は存在しないことが示唆された。しかしながら,本研究で同定した配列よりさらに上流域にCAR応答配列が存在する可能性があり,この点については今後の研究課題と考えられた。(3)CARと化学物質の相互作用を評価するために,小麦胚芽抽出液を用いたバイカルアザラシおよびマウスCARタンパク質の合成系を確立した。また,マウスCARと相互作用するタンパク質のSRC1に対し,一部のCARアゴニストの濃度依存的にCARとSRC1の相互作用が大きくなることを,表面プラズモン共鳴解析により確認した。今後,バイカルアザラシCARで同様の解析をおこない,CAR-SRC1タンパク質相互作用に及ぼす環境汚染物質の影響を定量的に評価する予定である。
がん抑制遺伝子のDNA修復への関与

p53遺伝子をノックアウトされたマウスの胎児由来細胞を用いてそのDNA修復、突然変異誘発を解析した。紫外線照射後の細胞の生存率はp53欠損、正常の細胞間で有意な差は見られなかった。また、紫外線によるDNA損傷の修復も両細胞間で差は見られなかった。一方、紫外線照射後のS期細胞の割合は正常細胞では大きく減少し、G1-S停止が見られるのに対し、p53欠損細胞ではG1からS期への移行は停止しなかった。さらに、紫外線誘発姉妹染色分体交換の頻度もp53欠損細胞では有意に高く、損傷を持ったDNAがそのまま複製されていることを示唆している。紫外線誘発による細胞の遺伝子変化について知るためにマイクロサテライト配列の変化を多数の単一細胞クローンを分離して解析したが、紫外線非照射、照射のともにp53欠損、正常細胞間に差は見られなかった。次に、supF遺伝子を持つシャトルベクターを紫外線照射後に細胞に導入しシャトルベクター上の遺伝子変異を解析した。ベクタープラスミッドの生存率やsupF遺伝子の変異率にはp53欠損、正常(実験の都合上へテロ細胞をp53機能を持つ細胞とした)細胞間で差が見られなかった。変異のDNA塩基配列解析を行った結果、塩基置換のスペクトルには著しい差はなかったが、supF遺伝子上の塩基置換の分布に、p53欠損、正常細胞間で差が見られた。すなわち、変異のホットスポットの分布が異なることと、正常細胞ではCCからTTへのタンデム変異が多く見られた位置でp53欠損細胞ではCからTへの単一変異が見られた点が最も大きな違いである。p53蛋白はDNA複製系や単鎖、ミスマッチDNAとも結合することが報告されており、p53欠損、正常細胞間で損傷バイパスDNA複製に差が有るのかも知れない。p53遺伝子ノックアウトマウスのヘテロ個体どうしをかけ合わせ胎児を得、それぞれ培養線維芽細胞を樹立した。PCRを利用した解析によって、野生型ホモ(野生型)、変異型と野生型のヘテロ(ヘテロ)、変異型ホモ(ホモ)の3種の細胞が各々複数個樹立されたことを確認し、実験に用いた。これら3種の細胞の紫外線、X線に対する感受性をコロニー形成率を指標にして調べた結果、ホモ細胞、ヘテロ細胞ともに紫外線、X線照射後の生存曲線は野生型細胞と全く同じで、3種の細胞の紫外線、X線への感受性には差がないと結論された。これらの細胞におけるDNA損傷の修復速度を比較するために、DNA上の紫外線誘発損傷(ピリミヂンダイマーと6-4光産物)をモノクローナル抗体を利用して定量した。ピリミヂンダイマーの除去は遅く紫外線照射後24時間経ってもまだ50%近くのものがゲノムDNA中に残っていたが、、6-4光産物の除去は迅速で紫外線照射後12時間でほぼ全てのものが修復された。しかし、3種の細胞間には全く差が見られず、p53欠損細胞においてもDNA損傷の修復はほぼ正常な速度で行われると考えられる。一方、紫外線照射後の細胞周期の進行を解析したところ、野生型、ヘテロ細胞ではS期の細胞の比率が照射後12時間くらいまで減少しておりその後無照射細胞と同程度まで回復するのに対してホモ細胞では紫外線照射後のS期細胞の減少は観察されずかえって増加する傾向を示した。紫外線による姉妹染色分体交換(SCE)の誘発について調べたところ、無照射の細胞では3種の細胞とも全く同じSCEの数を示した。5J/m^2の紫外線照射によって約20のSCEが誘発されたが、この値には3種の細胞間に有意な差は見られなかった。10J/m^2の紫外線照射後の誘発SCEはホモ細胞で約40であるのに対して、野生型細胞、ヘテロ細胞では約20と大きな差が観察された。

p53遺伝子欠損細胞における突然変異について知るためにゲノム上に多数存在するマイクロサテライト配列の変化とシャトルベクター上の遺伝子の変異について解析した。細胞は前年度に樹立したp53欠損遺伝子ホモ細胞とヘテロ細胞をそれぞれp53遺伝子機能を欠損した細胞および保持した細胞として用いた。紫外線を照射、非照射の各々の細胞より100個ほどの単一細胞クローンを分離しPCR、サザン法で3種のマイクロサテライト配列について解析した。それぞれの群で若干の変化が見られたが有意な差は検出されず、p53遺伝子はマイクロサテライト配列の安定性に関与していないことが示唆される。紫外線を照射したシャトルベクターをp53欠損ホモ細胞とヘテロ細胞に導入し細胞内でのベクターの失活およびベクター上のsupF遺伝子の変異について調べたが、紫外線によるベクターの失活と突然変異の誘発頻度にはp53遺伝子機能の存否は影響なくほとんど同じ生存率と変異頻度を示した。変異体それぞれについてsupF遺伝子のDNA塩基配列をオートシークエンサーを用いて解析した結果、両細胞間に誘発変異の質的な違いが検出された。すなわち、突然変異のホットスポットの位置が両細胞間で異なっていることと、ヘテロ細胞で紫外線誘発変異に特異的なCCからTTへのタンデムトランジションが生じている部位でp53欠損ホモ細胞ではCからTへのシングルトランジションが生じていることが最も顕著な違いである。これらの突然変異の質的な違いはp53遺伝子機能を保持した細胞と欠損した細胞間のDNA修復の違いによるのではなく、両者の間の損傷を持つDNAの複製様式の違いによるのではないかと推察される。
水生植物のバイオマス生産・栄養摂取過程のモデル化

植物による吸収効果の予測技術確立のために,植物生育に関するモデルシミュレーションの検討を進めた。我が国などでは容易に入手することが可能な気象データ(日射量,気温)と,容易に測定が可能な水質データ(窒素及びリンなどの栄養塩濃度)を入力値として用いることに主眼を置きながら,環境要因の影響を加味した植物の生長(バイオマス生産)モデルを構築した。ロジスチックモデルに組み合わせる各サブモデルの選択は,各環境要因と生育速度の関係について既往の研究で提案されている多数のモデルについて,複数種の水生植物の生育における実測データについての再現性を比較することで最適なモデルを抽出し,これらを組み合わせることで進めた。必要なパラメータ値は,供試植物(ウキクサ,ホテイアオイ,ヨシ,ミソハギ)を種々の条件で栽培することで算出した。その結果,本モデルは,複数年の生育期のバイオマス生産を十分に再現した。続いて,植物ごとの栄養塩含有量の代表値あるいは,水質等からこれを予測するモデルを構築し,これらを生育モデルと組み合わせて栄養塩吸収除去能力を予測する手法を検討した。本研究で構築した栄養塩吸収除去モデルを用いて,野外にて長期間栽培された植物による栄養塩吸収蓄積量を十分に予測することに成功した。さらに,様々な維持管理条件の最適化において本モデルが有効であるのかを検討した結果,上述の浮遊並びに抽水性の供試植物のバイオマス収量が栽培密度の管理条件を変化させることで数倍もの大きな差を生じることを示した。また,気象等の条件が異なる地域に適用した際のシミュレーションによっても,各対象地域の気象条件や対象水の汚濁度を加味して,その条件に適用できる供試植物を選択する際に,本モデルを用いたシミュレーションが極めて有効であることを明らかにした。水生植物は様々な無機物質を旺盛に吸収・固定化することが知られている。よって水辺植生帯は大きな浄化作用を示し,排水処理法としての利用も行われている。しかし,我が国のように年間の気候変化が大きな地域では,植物の生育と物質吸収が不安定であるため,定量性ある予測や評価が困難である。本研究では,水生植物の生育に影響する様々な環境要因を組み入れた生育基本モデルを作成し,代表的な水生植物についてその有効性を比較検討した。既往研究から主要な律速要因を光と温度,栄養塩濃度の3つに絞り,各要因に対する植物の生育応答のモデルを収集し,これまでに得られている栽培データと比較した。この結果より,光はsteel型,温度はYin and colleagues式,栄養塩類濃度はMichaeris-Menten型が収集したそれぞれのモデルの中で最適であると判断され,これらより植物生長モデルを作成した。さらに,ホテイアオイ,ヨシ,ミソハギ,ウキクサについて,生育モデル及び栄養塩含有率予測モデルのパラメータを各種栽培試験結果より算出した。気象データと得られたパラメータを用いた生育モデルによる予測値と長期間の栽培試験結果とを比較したところ,野外池における長期間の供試植物の生育がほぼ再現できていた。続いて,小規模栽培試験における栄養塩類固定量の予測値を実測結果と比較した。その結果,窒素に関しては実測値に近い固定量が再現できていた。一方,リンについても大凡の再現は可能であったが,用意したパラメータの信頼性に改善の必要性が示唆され,今後試験データのさらなる蓄積が望まれた。
口腔癌の転移に関与する分泌型RCAS1の機能解析

RCAS1はこれまでに15種類での悪性腫瘍での発現しており、癌の予後に関連の高いリンパ節転移に対しても相関を示す腫瘍関連抗原であることが報告されている。発現動態として細胞膜に発現する膜型の他に、細胞外に分離される分泌型が存在することが判っている。本研究では口腔癌由来細胞株においてもRCAS1は分泌型として発現しており、また高転移株において多く発現していることが判った。さらにRCAS1の発現は、癌のリンパ節転移に関わる因子の一つである遊走能に影響を及ぼしていることが判った。以上のことから、口腔癌のリンパ節転移に関して、RCAS1の作用を制御する必要性が明らかとなった。OSCC細胞株の培養上清中の分泌型RCAS1をdot blottingとenzyme-linked immunosorbentassay (ELISA)を用いて解析した。分泌型RCAS1は全てのOSCC細胞株の培養上清中に検出され、特に高転移のOSCC細胞株の培養上清中に有意に高濃度に検出された。また、いずれの細胞株においても培養日数が長くなるにつれて検出濃度は増加した。以上より分泌型RCAS1は、OSCCにおいても発現しており、高転移能のOSCC細胞において有意に強く発現していることから、OSCCのリンパ節転移を表現する重要な因子である可能性が示唆された。OSCCにおいて、分泌型RCAS1についての発現を認め、また転移能との関連についても検証することができたため。OSCC細胞株に対してRCAS1 siRNA導入を行いノックダウン株の作製には成功したが、それを用いて転移能の検討までは至らなかったため。子宮頸部腺癌細胞株SiSoから同定されたReceptor-binding cancerantigen expressed on SiSo cells (RCAS1)は,発現動態として細胞膜表面型と分泌型が存在する癌関連抗原である,臨床的には,RCAS1は子宮頸癌をはじめとする15種類の悪性腫瘍で発現し,いくつかの癌においてリンパ節転移等の臨床病理学的因子と相関を示すことが報告されている.申請者らは、RCAS1が口腔扁平上皮癌( OSCC )細胞において発現しており、特に高転移能を有するOSCC細胞において有意に強く発現している結果から、RCAS1はOSCCの転移能に関与している可能性を見い出した。そこで、予備実験においてRCAS1を最も強く発現していた高転移株SQUU-Bに対してRCAS1 siRNAの遺伝子導入を行い.この細胞を使用してRCAS1の発現が, OSCCの転移能に及ぼす影響について検討を行った。RCAS1を最も強く発現していた高転移株SQUU-Bに対して、リポフェクション法を用いてRCAS1 siRNAの導入を行いRCAS1ノックダウン株を作製した。作製したRCAS1ノックダウン株とSQUU-B株を用いて、リンパ節転移の機能因子の一つである細胞遊走能についての検討を行うため、wound healing assayを用いて遊走能の解析を行った。RCAS1ノックダウン株において細胞遊走能は減弱していたことから、RCAS1の発現の細胞遊走能に関連がある可能性が示唆された。予備実験においてRCAS1を最も強く発現していた高転移株SQUU-Bに対して、RCAS1 siRNAの遺伝子導入を行い、この細胞を使用してRCAS1の発現が,OSCCの転移能に及ぼす影響についてさらなる検討を行う。RCAS1を最も強く発現していた高転移株SQUU-Bに対してRCAS1 siRNAの遺伝子導入を行い、作製したノックダウン株を使用してRCAS1の発現が, OSCCの転移能に及ぼす影響について検討を行う。医歯薬学研究の進行の遅れに伴い、各学会の発表は論文執筆が遅れたためある程度の研究の目処が立ち次第、各学会での発表および論文執筆に着手する予定
高血圧および糖尿病が脳血管反応性に及ぼす影響

高血圧や糖尿病は脳血管の機能的あるは形態学的変化を促進し、脳卒中を含めた心血管系合併症の頻度を増加させる。特に糖尿病と高血圧の両者が合併すると脳卒中が著増することが知られている。今回高血圧および高血圧と糖尿病の合併が、脳血管反応性に及ぼす影響を検討した。実験には成熟正常血圧正常血糖ラット(Wistar kyotoラット:WKY)、高血圧自然発症ラット(SHR)および実験の24週前にstreptozotocin50mg/kgを腹腔内投与し作製した糖尿病SHR(DMSHR)を使用した。実験は脳底部に頭蓋骨窓を作製、顕微鏡ビデオカメラシステムを用いて、脳底動脈径をin vivoで測定した。血糖はWKY101mgdl(n=3)、SHR110(n=6)に比べDMSHRでは206(n=5)と高値であった。平均血圧はWKY116mmHgに比べ、SHR、DMSHRでそれぞれ192、177と高かった。Serotonin10^<-7>10^<-5>Mの骨窓への局所投与に対する脳底動脈の収縮反応は高血圧ラットでやや増強していたが、有意差はなかった。内皮非依存性血管拡張物質sodium nitroprusside10^<-8>10^<-6>Mに対する拡張に3群間で差はなかった。一方、内皮依存性血管拡張物質であるasetylcholine10^<-6>,10^<-5>,10^<-4>Mに対する拡張はWKYで29、51、59%であったのに比べ、SHRではそれぞれ7、12、14%と有意に減弱していた。DMSHRでは拡張は3、5、4%とさらに減弱する傾向にあったが、SHRと有意な差はなかった。これらの結果は、高血圧ラットでは内皮依存性血管拡張反応は著明に減弱されることを示している。糖尿病が加わるとさらに障害は増強される傾向にあるが、高血圧による障害が既に高度で、高血圧のみのラットとの差は見いだし得なかった。さらに治療の影響として、alpha遮断性の降圧薬であるcardenalineがasetylcholineに対する脳底動脈の反応性に及ぼす影響を検討したが、急性全身投与では有意な改善はみられなかった。今後はより長期の罹病あるいは治療の影響を検討する必要があると考えられる。