hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イヌにおけるシトクロムP450阻害薬による動態学的薬物間相互作用の評価

1.フルオロキノロン系抗菌薬(FQ)のイヌのCYP1Aおよび3A、エリスロマイシン(EM)、シメチジン(CTD)およびケトコナゾール(KCZ)のCYP3Aに対する阻害作用を検討した。(1)試験したすべてのFQはCYP1Aおよび3Aをin vitroで非競合的に阻害したが、程度はきわめて弱かった。オフロキサシン(OFX)、オルビフロキサシン(OBX)、シプロフロキサシン(CFX)はCYP1Aおよび3Aを非可逆的に阻害した。このうちCYP1Aへの有意な非可逆阻害はin vivoでもOFXの臨床用量投与で確認されたことから、これらFQのCYP1Aへの非可逆阻害は、イヌの臨床において問題となる薬物間相互作用の原因になりうると考えられた。CYP3Aへの非可逆阻害は、in vivoではその影響なかった。(2)EMとCTDはCYP3Aを競合的に阻害したが、その程度は弱く、非可逆阻害はなかった。したがって、これらの薬物は重大な薬物間相互作用は引き起こさないものと考えられた。(3)KTZはCYP3Aをin vitroで強力に競合的に阻害した。In vivoでも、臨床用量でCYP3A基質のミダゾラムの全身クリアランスを70%程度阻害した。さらに、ニフェジピンやキニジンの経口投与後の動態に大きく影響し、体内での蓄積を招いた。以上から、KTZはイヌの臨床において重大な薬物間相互作用を引き起こす可能性があり、CYP3A基質が比較的狭い安全域の場合には、併用は危険であるとが示された。2.In vitroで得られた代謝阻害定数と組織移行性のパラメータを用い、ケトコナゾールがニフェジピンの全身クリアランスおよび生体内利用率へどの程度影響するか算出した。得られた結果は実測地とよく一致したことから、阻害薬のin vivoでの影響が、in vitroのデータから予測可能であることが示された。1.肝マイクロソームを用いたin vitroでの阻害試験ニューキノロン系抗菌薬(オフロキサシン、ノルフロキサシン、オルビフロキサシン、エンロフロキサシンおよびシプロフロキサシン)のシトクロムP450(CYP)1Aおよび3Aに対する阻害作用、さらにケトコナゾール、エリスロマイシンおよびシメチジンのCYP3Aに対する阻害作用を検討した。ニューキノロン系抗菌薬はいずれもCYP1Aを非競合的に阻害したが、阻害定数(Ki)は3.2152.7mMで、阻害の程度は弱かった。しかし、オフロキサシン、オルビフロキサシンおよびシプロフロキサシンは非可逆的を阻害も示した。このため、これらのニューキノロンは繰り返し投与した場合に臨床上問題となる相互作用を引き起こす可能性が示唆された。ニューキノロンのCYP3Aに対する阻害も、CYP1Aに対するものと同程度であった。ケトコナゾールのCYP3Aを強力に競合的に阻害し、Ki値は43.1nMであった。一方エリスロマイシンとシメチジンもCYP3Aを競合的に阻害したが、Ki値はそれぞれ121μM、67.7μMであり、阻害の程度は比較的弱かった。これらの薬物は非可逆的な阻害は示さなかった。このため、これらの薬物の中ではケトコナゾールだけが臨床上問題となる相互作用を引き起こす可能性があるものと考えられた。

4匹のビーグル犬にケトコナゾール20mg/kgを1日2回、30日間経口投与し、CYP3Aの基質であるミダゾラム静注後の全身クリアランス(CLtot)への影響を検討した。ミダゾラムのCLtotは投与開始5日までに1/3程度まで減少し、以後ほぼ一定の値を示した。この結果から、ケトコナゾールはCYP3Aで代謝される薬物を併用した場合、その薬物のCLtotにかなり影響して蓄積させ、副作用を引き起こす可能性が高いことが示唆された。1.オフロキサシンのCYP1Aおよび3A阻害作用ビーグル犬にオフロキサシン5mg/kgを単回あるいは3日間経口投与し、テオフィリン(CYP1A基質)およびキニジン(CYP3A基質)の体内動態に対する影響を検討した。オフロキサシン処置によって、テオフィリンの消失半減期の有意な延長と、全身クリアランスの有意に増加は認められ、CYP1Aを阻害した。この阻害が可逆阻害によるのか、非可逆阻害によるのかを明らかにする目的で、オフロキサシンと同程度の可逆阻害を示すが、非可逆阻害を示さないノルフロキサシンを3日間経口投与し、テオフィリンの体内動態への影響を検討した。テオフィリンの消失半減期と全身クリアランスはいずれも影響を受けなかった。この結果から、オフロキサシンのin vivoでの阻害効果は非可逆阻害によるものと考えられた。一方、オフロキサシンはキニジンの体内動態に対してはほとんど影響を与えなかった。以上から、CYP1Aに対する阻害作用だけが臨床での薬物間相互作用として考慮すべきと考えられた。2.薬物の肝組織移行性に関する試験ラットの肝スライスを用い、強力なCYP3A阻害作用が明らかであったケトコナゾールと、CYP3A基質であるミダゾラムの肝組織移行性を検討した。いずれの薬物も能動輸送による蓄積を示さず、受動拡散によって肝細胞に取り込まれた。この結果、血漿中の遊離型濃度と肝臓中の遊離型濃度が等しいと仮定し、得られた数式とin vitroの実験で得られたミカエリス定数および阻害定数を用い、ミダゾラムの全身クリアランスへの影響を解析した。得られた結果は、前年度にin vivoで得られたミダゾラムの全身クリアランスに対するケトコナゾールの阻害作用と同程度であった。以上から、in vitroの実験で得られるミカエリス定数および阻害定数からin vivoでの阻害効果が可能であった。1.オフロキサシンのテオフィリン経口投与後の動態への影響の評価ビーグル犬にオフロキサシン10mg/kgを3日間連続で経口投与し、その後にCYP1Aの基質であるテオフィリンを静注または経口投与してその薬物体内動態を解析した。半減期の延長と全身クリアランスが認められたが、経口投与後の生物学的利用率には影響は認められなかった。以上から、オフロキサシンとCYP1A基質経口投与における薬物間相互作用に関しては、全身クリアランスの低下による薬物の蓄積に注意を払う必要があると考えられた。2.ケトコナゾールのニフェジピンやキニジンの経口投与後の動態に対する影響の評価ビーグル犬にケトコナゾール20mg/kgを1日2回5週間経口投与した。投与開始3週間後にCYP3Aの基質であるニフェジピンあるいはキニジンを静注あるいは経口投与した。さらに5週間後にも静注あるいは経口投与した。ケトコナゾールの処置によって、ニフェジピンの消失半減期の延長と全身クリアランスの低下が認められた。また、生物学的利用率はおよそ2倍に増加した。一方、キニジンの半減期は影響されなかったが、全身クリアランスは1/3以下に減少した。生物学的利用率には有意な影響は認められなかった。
船荷証券の各種記載事項の個別的性質とその効力に関する基礎理論の構築と応用

本研究は、船荷証券の記載事項ごとの性質を検討することにより、記載の効力を記載事項ごとに再検討しようという構想により平成14年度より開始された。そして、船荷証券による運送品の特定方法に着目して、記載事項を「個性に関する記載」と「数量に関する記載」に分けて分析を進める方針をとった。しかし、その前提として、船荷証券法(統一条約・国際海上物品運送法)の意図する、船荷証券による運送品の特定基準の分析と、この関係で記載事項の中でも運送品の種類に関する分析とを先行させる必要を感じ、まずこれに着手したのち、平成14年度中に論説として成果を公表した。平成15年度は、これを踏まえて、上記分類に基づく記載の分析を進めてきた。現在まで研究により、運送品の特定という観点からは個性の記載と数量の記載では性質において相当の相違があることを確認し、これがそれぞれの効果の点でも相違を生じさせうるものであるとの認識をいっそう強めることができた。また、運送品の種類という、個性に関する記載が問題となるいわゆる「品違い」の場合について、従来なされてきた議論と異なる視点からの議論を展開する可能性を見いだすことができた。そこで、まずは個性に関する記載と数量に関する記載の性質の相違を明らかにする論説を研究成果として公表し、それがいかに記載の効力の問題と結びつくかについて、「品違い」に関するものを含めてさらに各論的検討を進めていきたいと考えている。14年度は、1924年船荷証券統一条約およびわが国の国際海上物品運送法を素材として、船荷証券の記載と運送品の関係を明らかにする基礎理論の構築を試みた。まず、運送品の「個性」に関する記載と「数量」に関する記載について、それぞれの運送品識別機能を分析していたところ、前者について、とくに「運送品の種類」の記載に関するわが国の学説の理解に疑問が生じた。そこで、前提として、「運送品の種類」に関する別個の分析を行い、この記載の意義に関する次のような仮説を得るに至った。船荷証券統一条約(以下、統一条約という)は、運送品の種類の記載を運送品の同一性識別のための記載としては重視しておらず、運送品の個性については記号による識別を運送品特定の原則的基準として示していると考えられる。すなわち、統一条豹3条3項(a)の定める主要記号は、同(b)の定める数量とともに、運送品の特定のための記載事項として法定されたものであり、このための記載事項としては完結的な列挙であると考えるべきである。したがって、これに加えて運送品の種類の記載をも運送品の同一性識別のための重要な記載であると認識するわが国の通説の見解は疑問である。実際、運送品の種類の記載の同一性識別機能は、その機能局面においても、機能の効果においても重大な限界が認められる。そうすると、運送品の種類が国際海上物品運送法において法定記載事項とされている趣旨は、運送品の識別機能とは別個に認められるべきものと考えられる。本研究では、この記載が信用状の利用において必要である荷送人を保護するため、運送人がこの記載を原則として拒絶しえないとするところにかかる記載の主たる意義が認められることを指摘し、この記載を絶対的記載事項と見るべきではないことを主張した。
十八世紀京都画壇における植物イメージと異国表象に関する研究―伊藤若冲を中心に―

当該年度では、1渡辺始興・円山応挙・鶴澤派の「熱帯植物」を描いた絵画作品データベースの作成、2若冲と始興・応挙・鶴澤派における「熱帯植物」絵画作品の比較検討および作品調査、3「熱帯植物」絵画作品の享受者に関する調査および検討、4成果発表・報告を計画、遂行した。まず、計画1および2については、昨年度作成した伊藤若冲作品のデータベース(昨年度の計画1)に基づきながら作成し、比較検討を行った。結果、渡辺始興・円山応挙については計画通り遂行し、若冲作品との共通性、相違点を見出すことができた。しかしながら、鶴澤派については十分な研究時間を確保することが難しかったため、未完了となった。これに関しては、今後の研究課題として引き続き取り組むこととしたい。このような課題は残ったものの、当該年度においても該当作品を実見する機会に恵まれ、前年度の若冲画を踏まえた比較検討を行うための資料収集および調査を実施することができた。計画3については、前述の計画1および2を踏まえたうえで、以前より指摘されている渡辺始興、近衛家熈、円山応挙の相関関係に注目し、それらと若冲との関連性や享受者について検討を行った。結果、若冲作品を通じた文化人ネットワークの中に近衛家が見出せること、また「熱帯植物」を含む博物学的関心がうかがえる植物を描いた若冲画の中には公家層の文化人による関与も認められる。このことは、若冲画の享受者として従来あまり注目されていないが、当該年度の比較検討によって、若冲画の新たな側面としての可能性、さらには十八世紀京都画壇の「熱帯植物」を描く意味についても考究することができた。計画4については、論文投稿のため現在執筆中である。なお、当該年度中には前年度の研究成果をまとめた公刊論文を発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、十八世紀京都画壇が描いた植物イメージに関する背景と受容について、美術史的視点だけでなく文化史的視点からも探り、とくに異国趣味や異国認識が取り込まれたとみられる外来植物ー熱帯植物を描いた伊藤若冲(1716ー1800)の作品研究を通じて、十八世紀京都画壇のあり様を明らかにするものである。本年度は主に「若冲が熱帯植物を描いた背景および十八世紀京都画壇の動向」をテーマとして、資料収集および作品調査・分析を行い、それに基づいた発表を行う計画だった。まず、熱帯植物を含めた「外来植物」が描かれた若冲絵画のデータベースを作成した。当時の植物図譜など本草学に関する出版物を参考にしながら、若冲画における「外来植物」を抽出し、「作品名・材質・員数・作品年代・所蔵先」の基本情報を記述し、画題や形状などを分類・整理した。結果、若冲画において「外来植物」に該当する植物は多数を占めた。それは、当時の文化史的動向(黄檗宗の伝播や南蘋派絵画の流入、中国趣味の流行など)が背景として考えられる。とくに若冲画のなかでも、鹿苑寺大書院障壁画に描かれたモチーフは、同時期の『素絢帖』や『玄圃瑶華』といった若冲画譜と比較検討を行ったところ、異国イメージを表す植物として意識的に選択され、さらには障壁画全体が異国的な空間として機能することを期待されて描かれた可能性が高いことが明らかになった。これは、鹿苑寺障壁画の若冲画において新たな見解を提示するものであり、現在論文投稿に向けて執筆中である。しかし、本研究では外来植物のうち、とくに「熱帯植物」に注目することを重要なテーマとしている。今後、若冲画における「熱帯植物」、さらには十八世紀京都画壇が描いた「熱帯植物」にも視野を広げ、受容者問題も含め多角的に調査・検討を継続して行うこととしたい。当初の計画よりも実際には学内の業務に時間を費やすことになり、結果として、本研究に取り組むための必要時間を確保することが困難だった。そのため、現在までの進捗状況はやや遅れていると言わざるを得ない状況である。

計画3については、前述の計画1および2を踏まえたうえで、以前より指摘されている渡辺始興、近衛家熈、円山応挙の相関関係に注目し、それらと若冲との関連性や享受者について検討を行った。結果、若冲作品を通じた文化人ネットワークの中に近衛家が見出せること、また「熱帯植物」を含む博物学的関心がうかがえる植物を描いた若冲画の中には公家層の文化人による関与も認められる。このことは、若冲画の享受者として従来あまり注目されていないが、当該年度の比較検討によって、若冲画の新たな側面としての可能性、さらには十八世紀京都画壇の「熱帯植物」を描く意味についても考究することができた。計画4については、論文投稿のため現在執筆中である。なお、当該年度中には前年度の研究成果をまとめた公刊論文を発表した。本年度作成したデータベースや得られた成果などを踏まえながら、今後は、翌年度も継続して行うこととなった課題や、当初より計画していた翌年度の課題について、適宜軌道修正しながら着実に遂行していくこととしたい。また、本年度は調査機材として、デジタル一眼レフカメラを整備することができたため、翌年度は調査時間をできるだけ多く確保し、実見調査を十分に行い、今後の研究成果につなげていきたいと考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
異種半導体界面制御に基づく高効率Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４薄膜太陽電池

Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜作製時の課題であった硫化後の欠陥の抑制と組成制御について調査した。硫化後のドーム状欠陥改善のために、CZTプリカーサ作製時にあえて酸素を導入し、硫化時にその酸素と硫黄を置換させることにより、硫化時の体積増加を抑制した。その結果、ドーム状欠陥のない平坦なCZTS薄膜を得ることができた。次に、プリカーサ作製時に、Cu、Zn、Snを基板上にそれぞれ順番に成膜することにより、プリカーサの組成を制御した。その結果、組成制御されたCZTS薄膜で変換効率2%を得た。Cu(In,Ga)Se2が低コスト・高効率な化合物薄膜太陽電池の光吸収層として大きな注目を集めている。Cu(In,Ga)Se2太陽電池は20%と高変換効率であるが、材料に希少元素のInとGaを使用しており、またSeを使用するため環境負荷が懸念される。そこで、InとGaを資源が豊富なZnとSnで、SeをSで置き換えたCu2ZnSnS4(CZTS)が大きな注目を集めている。本研究では、変換効率10%の実現を目指す。本年度は、Cu2ZnSn合金ターゲットを用いたスパッタ法により成膜したCu-Zn-Sn合金膜を、硫黄雰囲気下で熱処理することによってCZTS薄膜を成膜した。初期的な検討の結果、硫化時にドームを抑制する必要があること、組成を精密に制御することが課題であることがわかった。ドーム抑制を目的にCu2ZnSn合金ターゲットを用いたスパッタの成膜条件でスパッタ電力及びWorkingPressureの変化について実験を行った。その結果、すべてのCu-Zn-Sn合金膜は平坦であり、組成は全てCu-p00rであった。組成に対するWorking Pressure依存性はあまり見られなかった。XRD解析結果からはいくつかの合金の相が存在することがわかった。組成分析では酸素は検出されたが、XRD解析結果より酸化物のピークが見られなかったことから、酸化物はアモルファスの状態で膜中に存在していると考えられる。次に、S量を変化させて硫化を行った。S量は少ないと膜がCZTSになりきらず、多いとMo界面に高抵抗なMoSが形成された。また、硫化条件を変化させて実験を行ったが、ドームの抑制はできなかった。今後は、組成制御と熱処理温度プロファイルを改善することによってドーム形成が抑制できると考えられる。昨年度までの研究で硫化法によるCZTS薄膜の成長時に発生するドーム状欠陥は改善され、平坦な膜が得られたが、組成を制御できず膜にSnSやZnS、CuSなどの異相が形成された。その結果、太陽電池を試作しても効率が得られていなかった。今年度は、プリカーサとしてCu、Zn、Snの積層膜を用いて、各層の膜厚を精密に制御する事で、プリカーサの組成を制御した。このプレカーサを硫化する事で組成を制御したCZTS薄膜を作製した。このCZTS薄膜に化学析出法でCdS薄膜を60nm程度、スパッタ法で透明電極のZnO:Alを300nm、最後に取り出しのグリッド電極としてAl/NiCrを順次形成する事で太陽電池を作製した。その結果、短絡電流密度13.75mA/cm2、開放電圧0.39V、曲線因子39%、変換効率2.1%が得られた。今回の効率は目標に比べてまだまだ低い値に留まった。今後、結晶成長の促進とCZTS/バッファ層の接合品質の制御を高度化することによって、高効率化を達成できると考えられる。本年度は、昨年度の課題であったCZTS薄膜のドーム状の欠陥の抑制について検討した。

従来はCu2ZnSn合金ターゲットを用いたスパッタ法により成膜したCu-Zn-Sn前駆体膜を、硫黄雰囲気下で熱処理することによってCZTS薄膜を成膜していた。前駆体からCZTSへと反応が起きる際に、体積膨張に起因する応力によってドームが発生すると考えた。この堆積膨張を緩和するために、酸化物前駆体を用いる事を考案し、前駆体のスパッタ時にアルゴンと同時に酸素を導入する事で、Cu-Zn-Sn-O前駆体を形成した。X線回折結果からこの前駆体膜はアモルファスであることがわかった。この前駆体を従来と同様に硫黄雰囲気下で熱処理した。その結果、前駆体に含まれる酸素が硫黄と置換されてCZTS薄膜が得られた。エネルギー分散型X線分析装置で酸素量を測定したところ、検出限界以下であった。また、急激な体積膨張が抑制されたためか、ドームの形成を抑える事ができた。一方、表面側は良好な結晶が得られたが、裏面側では粒径の小さな未反応のような結晶粒が観察された。今後は、前駆体膜の成膜条件とともに硫化条件の最適化を行う事で、太陽電池に適したCZTS薄膜の実現を目指す。膜厚2ミクロン程度のCZTS薄膜を形成することに成功した。おおむね平坦な膜が得られたが、気泡が破裂しかけているようなドームが形成された。このドームが原因で、太陽電池化のした場合に、上部電極と下部電極が短絡してしまう。これは、熱処理温度プロファイルと組成制御によって解決できると考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。膜厚2ミクロン程度かつ表面にドーム状欠陥のないCZTS薄膜を形成することに成功した。今後は、膜質の更なる向上が必要である。現在の最も大きな課題はドームの形成である。このドーム形成を抑制できれば、太陽電池化した際の上部電極と下部電極の短絡を抑制できると考えられる。まずは、報告されている適切な組成に制御したCZTS膜を作製する。そのために、スパッタリング装置の拡充を行う。具体的には、スパッタリング源を追加し、多元スパッタリングを行うことで、組成制御性の高いCZTS薄膜を形成する。その後、硫化条件(特に、温度プロファイル)を詳細に検討する。次に、太陽電池化を行い、最適なスパッタ条件と硫化条件を見出す。今後、まず急務となるのが太陽電池級のCZTS薄膜の形成条件の確立である。CZTSでは元来平坦な膜を形成することが難しいが、H24年度の成果で酸化物前駆体を用いる事でドーム抑制に成功している。また、これと並行して硫化水素を用いて長時間の硫化を行う事でもドーム形成が抑制できることを見出している。これらの前駆体、硫化条件・方法の最適化を行い、まずは、従来のCdSバッファを用いてCZTS太陽電池を作製する。太陽電池級のCZTS薄膜の形成技術の確立後、既に条件出しがほぼ完了している新型バッファ層を用いて、異種半導体界面制御を行ったCZTS薄膜太陽電池を作製する。
肺癌におけるプロレニン受容体の発現と生理機能の解明

本研究課題では、プロレニン受容体(PRR)と肺癌の病態との関連を解明する。PRRは、膜型受容体であるが、酵素的に不活性なプロレニンの活性化、レニンおよびプロレニンの結合によるシグナル伝達の活性化、Wntシグナルの制御、V-ATPaseのサブユニットと多様な機能を有している。これらの機能が、肺癌の増殖、浸潤、転移にどの様に作用しているのかを、肺癌組織や肺癌由来の培養細胞株を用いて明らかにしていく。そして、PRRが肺癌の治療標的となり得るか検討していく。
リン蓄積細菌の好気的亜硝酸脱窒に起因する亜酸化窒素の生成特性

ポリリン酸蓄積細菌のN_2O生成能を明らかにするための基礎的研究を行い,以下の結果を得た。(1) Rhodocyclus属のポリリン酸蓄積細菌(R-PAO)は亜硝酸の好気脱窒能を有しており,その最終生成物として一部をN_2Oで放出する。一方, Actinobacteria属のポリリン酸蓄積細菌は亜硝酸の好気脱窒能をほとんど有しておらず,それ故に, N_2O生成能も著しく小さい。(2) R-PAOのN_2O生成条件を調べたところ,亜硝酸濃度や酸素分圧を低く保ち,かつ脱窒活性比を高く保つことがN_2O転換率の抑制につながる。但し, N_2O生成量制御という観点からは,それらのバランスが重要である。pHや流入基質を正確に制御した回分式反応槽を用いてポリリン酸蓄積細菌を培養した。酢酸を単独基質として嫌気好気法により運転し,高濃度に蓄積したRhodocyclus属近縁のポリリン酸蓄積細菌を得た。その汚泥を適宜採取し,バイアル実験により,好気的亜硝酸脱窒による亜酸化窒素生成特性を調べたところ,気相部酸素濃度が低いほど亜硝酸脱窒の進行が速く,亜酸化窒素生成量も多いことがわかった。しかし,亜硝酸脱窒量で除して転換率を求めたところ,いずれも50-70%付近であり,酸素濃度による転換率の差異は明確ではなかった。並列で行ったアンモニア酸化細菌に対する実験で,その転換率がせいぜい数%であったことから,Rhodocyclus属近縁のポリリン酸蓄積細菌は高いN20生成ポテンシャルを有していると考えられた。今後,更なる検証を行い,亜酸化窒素の生成量を予測可能なモデルの構築を進めて行くとともに,実処理プロセスにおける亜酸化窒素の生成対する寄与を求めて行きたいと考えている。また,反応槽基礎試験として,内部循環型の反応槽を構築し,制御された系で亜酸化窒素の生成条件を調べることを試みた。予想に反し,空気循環ポンプの気密性は必ずしも担保されず,内部循環方式において外気の取り込み量を確実に測定することは困難であった。しかしながら,散気装置の工夫と亜酸化窒素測定精度の改善により,微量の変動についても追跡可能であることを確認した。今後,酸素の水への溶解/揮散特性を同時に調査し,包括酸素移動容量係数(kLa)を指標として亜酸化窒素の溶解/揮散量を定量的に表現する方法を確立し,実験室レベルの連続処理反応槽において正確に亜酸化窒素生成量を求めるための方法を確立していきたいと考えている。温室効果ガスとして知られている亜酸化窒素は,排水処理施設において生物学的窒素処理工程で生成することが知られている。我々はこれまで酢酸で培養したポリリン酸蓄積細菌が亜硝酸を好気脱窒することを示してきたが,その生成物質にも亜酸化窒素が含まれる可能性がある。そこで本研究では,ポリリン酸蓄積細菌の亜酸化窒素生成能を明らかにする研究の一環として,特に溶存酸素濃度に着目してその影響を調べた。酢酸を主基質として酸化態窒素の暴露を受けていないリン蓄積能を有する汚泥を培養した。酸化態窒素の曝露を避けたのは,脱窒能力の大小によって好気的亜硝酸脱窒能が異なるという既存の研究成果から,初めに脱窒能力を有しないポリリン酸蓄積細菌について調べるためである。このようにして培養した脱窒能力を有せず高度にリン蓄積可能な汚泥に亜硝酸を好気脱窒させたところ亜酸化窒素の発生が認められた。ポリリン酸蓄積細菌が亜硝酸を脱窒し,亜酸化窒素の生成をおこなったと考えられる。様々に酸素濃度を変えて亜酸化窒素生成量を調べたところ,本研究で得られた亜硝酸源少量当たりの亜酸化窒素転換率は,55から90%という高率であった。また,共存酸素の有無や亜硝酸濃度による影響が観察されなかったことから,本研究で使用したリン蓄積細菌は高い亜酸化窒素生成ポテンシャルを有していると考えられる。なお,亜硝酸の減少速度自体は,酸素濃度の影響を受けたため,亜酸化窒素の生成を抑制するには,酸素濃度が高い条件が望ましいことが示唆された。本研究により,これまで注目されてこなかったポリリン酸蓄積細菌も亜酸化窒素生成能を有していることが示された。今後,脱窒能力の有無や細菌種による相違を明らかにし,実排水処理施設における亜酸化窒素生成に対するリン蓄積細菌の寄与を検証する必要があると考えている。排水の生物学的窒素処理工程から発生する亜酸化窒素の抑制方法を開発するため,ポリリン酸蓄積細菌の亜酸化窒素生成能について研究を進めてきた。

昨年までは,硝酸を還元する能力を有しないRhodocyclus属のポリリン酸蓄積細菌について,亜酸化窒素転換率が50%以上あるとの結果が得られたことから,本年度は脱窒能力を有するRhodocyclus属のポリリン酸蓄積細菌およびActinobacteria属のポリリン酸蓄積細菌を培養し,その亜酸化窒素生成能を調べた。Actinobacteria属のポリリン酸蓄積細菌は,そもそも亜硝酸を好気的に脱窒する能力を有しないため,亜酸化窒素の生成には寄与しないことが示された。一方,脱窒能力を有するRhodocyclus属については,酸素分圧10%,亜硝酸濃度0.9mgN/Lの系において,脱窒活性比2.5%,5%,10%のとき,それぞれ転換率20%,15%,10%が得られ,脱窒能力が大きいほど亜酸化窒素転換率が低下する傾向が示された。しかし,脱窒活性比を10%以上では転換率に変化は見られず,最低の転換率は10%ほどであった。これらのことから,排水処理過程においてポリリン酸蓄積細菌の寄与が無視できないことを示唆している。更に,亜酸化窒素転換率に及ぼす亜硝酸濃度の影響を調べたところ,脱窒活性比20%,酸素分圧5%の系において,半飽和定数0,9mgN/L,最大転換率30%の飽和曲線を描くことが示された。以上の結果から,排水処理過程においてRhodocyclus属のポリリン酸蓄積細菌が亜酸化窒素生成に寄与している可能性が強く示唆された。今後は,実排水処理施設においてその寄与を検証する方法を確立し,本研究成果と照らし合わせることで,適切な制御方法の確立に寄与したいと考えている。
有機遷移金属錯体におけるトランスメタル化反応の自在制御

有機ボロン酸とパラジウム錯体との反応を検討した。ホスフィン配位子をもつフルオロアリール(ヨード)パラジウム錯体は酸化銀の存在下アリールボロン酸と反応し、ジアリールパラジウム錯体を生成した。この反応はボロン酸のアリール基がパラジウムにトランスメタル化したものであり、パラジウムに結合していたアリール基をフッ素化しビアリールの還元的脱離を抑制したときにはじめて単離することが可能になった。X線構造解析、NMRスペクトルなどから錯体の構造を明らかにした。このトランスメタル化反応の中間に生成する錯体はフルオロアリール(ヒドロキソ)パラジウム錯体であることを明らかにした。すなわち、アリールボロン酸を加えない系で反応をおこなった場合には^1H-NMRでOH水素のシグナルを観測でき、かつ単一の錯体種が生成していることが^<31>PNMRで確かめられたので上記の錯体が生成していると結論づけた。その他のデータも中間体構造を支持した。さらに、この中間体はアリールボロン酸と反応してジアリールパラジウム錯体を生じることからヒドロキソパラジウム中間体を経由するトランスメタル化機構を明らかにした。これは合成化学的に重要なSuzuki-Miyaura反応のトランスメタル化過程を明らかにしたものとして重要である。アリール(ヨード)白金錯体とアリールボロン酸との反応ではヒドロキソ錯体やジアリール錯体は生成せずボリルオキソ白金錯体が生成し、これをX線構造解析で明らかにすることができた。ヒドロキソロジウム錯体とアリールボロン酸との反応も種を検討し、1,5-シクロオクタジエン配位子を有する錯体が酸化銀の存在下配位子を添加することによってアリールロジウム錯体へ変換されることを明らかにした。
二酸化炭素の反応制御作用に基づく新還元反応系の創出

希土類金属を用いた二酸化炭素の作用による新しい反応制御の方法の確立を目指した。その結果、金属ランタンとジアリルケトンの反応を二酸化炭素雰囲気下で行うと、従来の窒素雰囲気下とは、全く異なったタイプの反応が進行することが明らかとなった。また、ベンゾフェノンとアルキルアリールケトン、ジアルキルケトンとの金属ランタンを用いたカップリング反応においても、異なったタイプの反応が進行することを見出した。新しい反応剤の開発は、効率的な新合成法の創出の大きな原動力につながり。有機合成・有機工業化学の進展につながる。本研究では、研究代表者が新たに見出した二酸化炭素の作用に基づく新しいタイプの還元反応を追及し、希土類金属等の反応剤を用いた斬新な反応制御法の開発を研究目的とした。すなわち新反応「二酸化炭素により促進される新脱酸素カップリング反応」の詳細を検討し、その全容を明らかとすると共に、応用面を開発することである。検討の結果、金属ランタンとベンゾフェノンの反応を従来の不活性ガス雰囲気下で行うとベンズヒドロールが得られるのに対し、二酸化炭素雰囲気下では、全く異なったタイプの反応が進行し、2,2,3,3-テトラフェニルエチレンオキシドが得られるとの結果を得た。そこで反応条件を種々検討したところ、ベンゾフェノンに対して金属ランタンを1.5倍当量用いて、触媒量のヨウ素存在下、67°Cで1.5時間、二酸化雰囲気下で反応を行うと2,2,3,3-テトラフェニルエチレンオキシドが71%の収率で得られるとの結果となった。ついで、金属ランタンと種々の置換基を有するジアリールケトンとの反応を二酸化炭素雰囲気下で行うと対応する2,2,3,3-テトラアリールエチレンオキシドが中高収率で得られ、この反応が一般性を有していることも明らかとなった。また、ベンゾフェノンと金属ランタンの二酸化炭素雰囲気下での反応をアルキルアリールケトン共存下で行うと、ベンゾフェノンとアルキルアリールケトンのカップリングを伴ない反応が進行し、非対称オキシランが得られた。研究代表者は、平成18年度の研究において、金属ランタンとベンゾフェノンの反応を従来の不活性ガス雰囲気下で行うとベンズヒドロールが得られるのに対し、二酸化炭素雰囲気下では、全く異なった反応が進行し、2,2,3,3-テトラフェニルエチレンオキシドが得られるとの結果を得た。また、様々なジアリールケトンを用い反応を検討し、この反応が一般性を有していることを明らかにした。さらに、ベンゾフェノンと金属ランタンの二酸化炭素雰囲気下での反応をアルキルアリールケトン共存下で行うと非対称オキシランが得られるとの知見を得た。そこで本年度はベンゾフェノンとアルキルアリールケトンの二酸化炭素雰囲気下での反応を円滑にかつ温和な条件下で効率よく進めるため、反応条件の最適化を図った.口その結果、不活性ガスの雰囲気下でまずベンゾフェノンとアルキルアリールケトンを金属ランタン存在下で反応させ、その後二酸化炭素をその反応溶液に吹き込む二段階法を用いるとベンゾフェノンとアルキルアリールケトンが脱酸素交差カップリングを伴い反応が進行した非対称オキシランが収率良く得られることを見出した。この反応は一般性を有し、この反応を利用することで様々な四置換オキシランを中高収率で合成できることを併せて明らかにした。さらにこの反応を、ベンゾフェノンとジアルキルケトンの反応に応用したところ、フェニル基の転移を伴いながら反応が進行するという、全く異なったタイプの反応が進行し対応するケトンが生成するとの知見も得た。さらに平成19年度においては、ベンゾフェノンと金属ランタンの二酸化炭素雰囲気下での反応をアルキルアリールケトン共存下で行うと非対称オキシランが、ジアルキルケトンの共存下の反応では、フェニル基の転移を伴いながら反応が進行するという、アルキルアリールケトン共存下とは全く異なったタイプの反応が進行し対応するケトンが生成するとの知見も得た。そこで、本年度は、それら2つの反応を円滑かつ温和な条件下で効率よく進めるため、反応条件の最適化を図った。その結果、不活性ガスの雰囲気下でまずベンゾフェノンとケトンを金属ランタン存在下で反応させ、その後二酸化炭素をその反応溶液に吹き込む二段階法を用いるといずれの反応も効率よく進行し、対応するオキシランならびにケトンが収率良く得られることを見出した。また、これらの反応は一般性を有していることも明らかにした。さらに、金属ランタン以外の他の金属においても同様の二酸化炭素の効果が発現するか検討したところ、マグネシウムでも同様の効果が確認された。
新たに1型糖尿病感受性MHC分子より分離された膵ラ氏島抗原の臨床免疫学的検討

1型糖尿病感受性MHC分子によってペプチドとして提示される膵ラ氏島由来の抗原を同定し、この抗原に対する1型糖尿病患者の自己免疫反応を調べることを目的とした。1型糖尿病患者末梢血よりB細胞株を作製し大量培養を行った。胎児膵ラ氏島細胞株の破砕物をパルスして、アフィニティークロマトグラフィーにてHLA-DR、HLA-DQ分子を得、トリフロロ酢酸処理、限外濾過の後、逆相HPLCにかけた。このパルスにより特異的に現れたHPLCのピークよりアミノ酸14個よりなるペプチドを同定した。ホモロジー検索でこのペプチドはHeparan sulfate/Heparin Interacting Protein(HIP)に由来していた。胎児膵ラ氏島細胞株mRNAよりRT-PCRにてこの蛋白のcDNAをクローニングし、大腸菌にてHis-tag蛋白として発現させた。ニッケルカラムで精製の後、ウエスタンブロッティングに供し1型糖尿病発症時におけるこの蛋白に対する自己抗体の有無につき検討した。2例の1型糖尿病発症時の血清と2例の正常対照の血清を用いウエスタンブロッティングを行ったが、この蛋白はバンドとして染まらず、ウエスタンブロッティングでは自己抗体は検出されなかった。これは1つにはHIP自体はT細胞のepitopeであって、T細胞によるepitopeの認識から抗体の産生まではイベントとしては隔たりがあること、また細胞性免疫の抗原であり自己抗体の産生とは無関係であること、あるいは、自己抗体はlinear epitopeよりもconformationalepitopeを認識することが多いのでウエスタンブロッティングでは検出し難いという可能性も考えられる。この点については今後immunoprecipitationなどを行い、またT細胞の反応をHIP蛋白あるいはペプチドを用いておこなってゆく予定である。[目的]1型糖尿病はMHCが関与する自己免疫疾患で、T細胞による膵β細胞の破壊により引き起こされる。本研究の目的は1型糖尿病感受性のMHC分子がどのような膵ラ氏島由来の抗原ペプチドを提示するのかを明らかにすることである。[方法]1型糖尿病患者の末梢血よりBリンパ球を分離し、大量培養を行い、一方は培養液のみ、もう一方には胎児膵ラ氏島細胞株の破砕物を加えた。培養B細胞からaffinity chromatographyにて、HLA-DR、-DQ分子を得、さらにこれらHLA分子より抗原ペプチドを分離し、逆相HPLCにかけた。膵ラ氏島細胞株破砕物の負荷によって特異的に現われるHPLCのピークにつきペプチドのシークエンシグを行ない、homology検索にて元の蛋白を同定した。胎児膵ラ氏島細胞株よりこの蛋白のcDNAをRT-PCR法で得、TA cloningを行ない、更に発現ベクターにsubcloningし、E.coliにて蛋白を発現させた。発現蛋白をaffinity chromatographyにて精製しwestern blottingを行なった。[成績]得られた抗原ペプチドはHLA-DR分子から分離されたペプチドで、その元の蛋白のcDNAをRT-PCRにてcloningすることが可能であった。E.coliでの蛋白の発現はこの蛋白はHis tagを付けた型では発現しなかったが、GST融合蛋白としては発現した。affinitychromatographyでの粗精製段階の蛋白を用いたwestern blottingでは、元々のBリンパ球が由来する1型糖尿病患者の発症時血清で、予想される分子量の位置に、抗GST抗体、モルモット抗ペプチド血清で現われるbandと一致する位置にbandが存在した。[考案]HLA-DR分子より分離された膵島由来抗原ペプチド、およびその元の蛋白を同定した。この蛋白を発現、粗精製してのwestern blottingの結果よりは少なくとも元々のBリンパ球の提供をうけた1型糖尿病患者の発症時にはこの蛋白に対する自己抗体が存在していたことを示している。

1型糖尿病患者末梢血よりB細胞株を作製し大量培養を行った。胎児膵ラ氏島細胞株の破砕物をパルスして、アフィニティークロマトグラフィーにてHLA-DR、HLA-DQ分子を得、トリフロロ酢酸処理、限外濾過の後、逆相HPLCにかけた。このパルスにより特異的に現れたHPLCのピークよりアミノ酸14個よりなるペプチドを同定した。ホモロジー検索でこのペプチドはHeparan sulfate/Heparin Interacting Protein(HIP)に由来していた。胎児膵ラ氏島細胞株mRNAよりRT-PCRにてこの蛋白のcDNAをクローニングし、大腸菌にてHis-tag蛋白として発現させた。ニッケルカラムで精製の後、ウエスタンブロッティングに供し1型糖尿病発症時におけるこの蛋白に対する自己抗体の有無につき検討した。2例の1型糖尿病発症時の血清と2例の正常対照の血清を用いウエスタンブロッティングを行ったが、この蛋白はバンドとして染まらず、ウエスタンブロッティングでは自己抗体は検出されなかった。これは1つにはHIP自体はT細胞のepitopeであって、T細胞によるepitopeの認識から抗体の産生まではイベントとしては隔たりがあること、また細胞性免疫の抗原であり自己抗体の産生とは無関係であること、あるいは、自己抗体はlinear epitopeよりもconformationalepitopeを認識することが多いのでウエスタンブロッティングでは検出し難いという可能性も考えられる。この点については今後immunoprecipitationなどを行い、またT細胞の反応をHIP蛋白あるいはペプチドを用いておこなってゆく予定である。
がん特異中性アミノ酸トランスポーター(LAT1)の発現と制御機序

癌特異的必須アミノ酸トランスポーター(LAT1)には作用するが、正常細胞型トランスポーター(LAT2)には作用が極めて低いLAT1特異抑制物質を新規に合成した。KYT0344やKYT0346は既知物質のBCHの約10,000倍の癌細胞増殖抑制活性を示すものであった。これらのLAT1選択性はLAT2と比較して1000倍以上であり、癌特異的治療薬の候補化合物として位置付けることができると考えられた。L-タイプアミノ酸トランスポーターの新しいアイソフォームとして、ヒト肝癌由来FLC4細胞から新規のLAT3を発現クローニング法で同定することができた。LAT3はLAT1やLAT2と異なり、4F2hcなどのシャペロンタンパクを必要としない単量体で機能するトランスポーターであった。LAT3は肝癌、前立腺癌に強く発現し、正常細胞にも膵臓、肝臓、骨格筋、心臓、骨髄及び胎児肝にも発現が認められた。その他の腎臓、胎盤、肺、小腸、卵巣、精巣、前立腺、脾臓には弱い発現を認めた。LAT3の輸送基質はL-ロイシン、L-バリン、L-フェニルアラニンで、これらの輸送は既知物質のBCHで阻害された。LAT3はLAT1とは異なる癌細胞発現の特異性と基質選択性を有することから、LAT3は新たな抗癌薬開発の標的分子と位置付けられているので、新規抑制物質の探索が期待される。癌の遺伝子治療の可能性を追求する目的でマウスLAT1のアンチセンスオリゴヌクレオチドの有用性を検討した。マウスの肉腫由来のS-180細胞をマウスの腹腔内に注入すると、無処置のマウスは2週間前に、全例死亡した。LAT1のアンチセンス処置マウスは全例が2週間以上生存を続け、有為の延命効果を認めた。従ってLAT1遺伝子は癌の遺伝子治療の標的として有望であることが示された。
発達障害のある子どもの不登校等二次障害に対応し予防する支援体制に関する実証的研究

病弱特別支援学校に在籍する中高校生の学校におけるストレス対処過程での特性に関する調査を行い、健常児と比較、検討した。その結果、病弱特別支援学校の71.4%の生徒が不登校を経験して、ASDやADHDなど発達障害のある生徒が57%、心身症、不安障害、適応障害、愛着障害、素行障害等の診断があった生徒も57%を占めた(未記入のもの43%)。ストレス反応尺度の各尺度間の相関を求めると、比較群の生徒よりも「抑うつ・不安」「不機嫌・怒り」に強い正の相関関係が認められた。その他にも発達障害の二次障害が併発している中学生・高校生は認知的評価におけるコントロール可能感の低さ、知覚されたソーシャルサポートの低さが明らかになり、ストレスの緩衝効果が適切に得られず、不安や怒りなどのストレスを非常に感じやすく、積極的なストレス対処や人にサポートを求めることが困難な状況であることが明らかにされた。さらに「発達障害の二次障害の対応と予防及び支援に関するガイドブック(試案)」をまとめた。研究最終年度は、保護者や関係機関に活用してもらい、必要に応じて修正を行う予定である。海外調査と支援モデル構築のための情報収集として、国立ハノイ教育大学のNguyen Thi Cam Huong博士と連携し、ベトナムの特別支援教育と特殊教育センターの役割について論文にまとめている。日本LD学会で発表予定である。児童精神病棟等に入院し病弱特別支援学校に在籍している生徒のストレス対処過程の実態把握・結果分析が終わり、ASEBAによる適応/不適応及びTSCCーAによる心的外傷の有無、ASEBAとTSCCーAの結果分析を行った。また、ホットルームを月に1回開催し、不登校、ひきこもりなどの二次障害の実態とそのような状態からの改善の事例について質的に分析を行い、事例研究にまとめた。また、ベトナムのハノイ市にある特殊教育センター(Anh Duong special education consultant Center)に昨年度2回に調査に行き、センターの現状と課題について論文にしている。おおむね順調に進展しているものと考えている。病弱特別支援学校に在籍する中高校生を中心に、ストレス対処過程での特性に関する調査の分析結果を学術論文にまとめる予定である。また、引き続き、発達障害、軽度知的障害があり二次障害のある生徒を対象に、ASEBAによる適応/不適応の実態把握、及びTSCCーAによる心的外傷の有無や状況を調査し、ASEBAとTSCCーAの結果分析を引き続き行っていく。不適応な状態を可視化し、学校における支援体制を構築し、二次障害予防のための研究を継続して行く予定である。さらに「発達障害の二次障害の対応と予防及び支援に関するガイドブック」をまとめ、ホームページに公開していく予定である。国立ハノイ教育大学のNguyen Thi Cam Huong博士と連携し、ベトナムハノイにおける育と特殊教育センターの発達障害の二次障害予防のためのシステムを論文にまとめる予定である。病弱特別支援学校での調査による検証として、全国61校(平成27年度)の病弱特別支援学校に在籍する不登校等の適応障害のある児童生徒の実態と支援・指導の課題に関するアンケートを作成した。同アンケートにおいては,不登校の直接の原因やその発生時期,期間,経過について情報を収集するすると共に,教科指導、自立活動等の課題,病院や地域との連携の実態と課題についても把握することが目的である。また、特別支援学校における事例研究の実施を行った。親用のCBCL,教師用のTRF,本人用のYSRを使用し,三者の立場から多面的に情緒や行動を評価した。事例研究は,特別支援学校の協力校3事例(中・高等部4例)を行った。「ひきこもり」「不安・抑うつ」「攻撃的行動」などに臨床域、境界域が多く見られた。また、TSCC-A子供用トラウマ症状チェックリストを用いて、心的外傷を抱えているかどうかをアセスメントし、さらに精神症状(不安感,緊張感,抑うつ感など)や身体症状(心理社会的因子による),不登校の直接の原因,経過等を分析した。発達障害のある子どもを育てている相談会(ホットルーム)において毎月1回相談会を実施し、1年間に150名の参加者があった。その相談内容を質的分析している最中である。全国調査を実施するアンケート作成、ASEBAによる適応/不適応及びTSCCーAによる心的外傷の有無、ASEBAとTSCCーAの結果分析を行った。また、ホットルームを月に1回開催し、不登校、ひきこもりなどの二次障害の実態とそのような状態からの改善の事例を質的に分析を行った。また、ベトナムのハノイ市にある特殊教育センターAnh Duong special education consultant Centerに実際に調査に行き、学校や病因等との連携の実際について情報収集し、おおむね順調に進展しているものと考えている。

その他にも発達障害の二次障害が併発している中学生・高校生は認知的評価におけるコントロール可能感の低さ、知覚されたソーシャルサポートの低さが明らかになり、ストレスの緩衝効果が適切に得られず、不安や怒りなどのストレスを非常に感じやすく、積極的なストレス対処や人にサポートを求めることが困難な状況であることが明らかにされた。さらに「発達障害の二次障害の対応と予防及び支援に関するガイドブック(試案)」をまとめた。研究最終年度は、保護者や関係機関に活用してもらい、必要に応じて修正を行う予定である。海外調査と支援モデル構築のための情報収集として、国立ハノイ教育大学のNguyen Thi Cam Huong博士と連携し、ベトナムの特別支援教育と特殊教育センターの役割について論文にまとめている。日本LD学会で発表予定である。児童精神病棟等に入院し病弱特別支援学校に在籍している生徒のストレス対処過程の実態把握・結果分析が終わり、ASEBAによる適応/不適応及びTSCCーAによる心的外傷の有無、ASEBAとTSCCーAの結果分析を行った。また、ホットルームを月に1回開催し、不登校、ひきこもりなどの二次障害の実態とそのような状態からの改善の事例について質的に分析を行い、事例研究にまとめた。また、ベトナムのハノイ市にある特殊教育センター(Anh Duong special education consultant Center)に昨年度2回に調査に行き、センターの現状と課題について論文にしている。おおむね順調に進展しているものと考えている。全国調査の実施、引き続き事例研究や相談会を継続していく。また、ベトナムの特殊教育センターの調査・情報収集を継続し、地域支援のモデルを構築していきたい。病弱特別支援学校に在籍する中高校生を中心に、ストレス対処過程での特性に関する調査の分析結果を学術論文にまとめる予定である。また、引き続き、発達障害、軽度知的障害があり二次障害のある生徒を対象に、ASEBAによる適応/不適応の実態把握、及びTSCCーAによる心的外傷の有無や状況を調査し、ASEBAとTSCCーAの結果分析を引き続き行っていく。不適応な状態を可視化し、学校における支援体制を構築し、二次障害予防のための研究を継続して行く予定である。さらに「発達障害の二次障害の対応と予防及び支援に関するガイドブック」をまとめ、ホームページに公開していく予定である。国立ハノイ教育大学のNguyen Thi Cam Huong博士と連携し、ベトナムハノイにおける育と特殊教育センターの発達障害の二次障害予防のためのシステムを論文にまとめる予定である。平成29年9月にベトナムハノイ市、ホーチミン市の特殊教育センターの視察、情報収集を行う予定であったが、母の病気、死亡のため9月のベトナム行きは延期し、日程調整がつかず3月にハノイ市のみ視察に行った。そのために83,727円の繰り越し金が生じた。平成30年度は、繰り越し金をベトナムハノイでの調査と国際学会発表の滞在費とし、計画に沿って研究を推進していく予定である。分担者の西牧謙吾博士が、予定していた情報収集のための学会に、本務業務のため欠席した。そのために78,998円繰り越した。次年度の使用計画は、日本小児科学会等の学会にて発表と情報収集を行う予定である。
非電荷型リドカインの合成とその局所麻酔作用の解明に関する研究

これまでの研究から、局所麻酔薬はその分子中の窒素原子が陽性荷電を有し、神経細胞膜表面で陰性電荷を有する酸素原子との間で静電結合を示し、その結合力が局所麻酔薬としての強さと相関する事が分かっている。そこで、本研究ではリドカインの基本構造はそのままに、側鎖のエチル基をアセチル基に変えて、アミドとすることで窒素原子のもつ陽性電荷を打ち消したlido Aとリドカインの中間鎖のアミノ基にあるメチレンを除いて尿素型としたlido Bを合成した。このように、その分子中の窒素原子の陽性電荷を可能なかぎり減弱させ、細胞膜と結合しにくい非電荷型(中性)リドカインの誘導体を合成し、その局所麻酔作用について検索を行った。局所麻酔効果の判定は、ウサギの摘出迷走神経に1214Vの電気刺激を与え、得られた活動電位の抑制の程度から、局所麻酔効果(作用発現時間、効果持続時間)をリドカインのそれと比較した。また、細胞膜モデルであるリン脂質膜との結合力を核磁気共鳴装置(^1H-NMR)を用いて検索した。この結果、lido Aの最小有効濃度はリドカインの5倍以上で、効果発現までの時間は長く、持続時間は短かった。lido Bは全く局所麻酔作用を示さなかった。また、NMRの結果から非電荷型リドカインのリン脂質膜との結合力はリドカインに比べて弱いことがわかった。以上のことから、局所麻酔薬分子中の窒素原子の陽性電荷を減弱すると、局所麻酔効果も減弱することは、この窒素原子のもつ陽性荷電が局所麻酔薬作用の発現に必要不可欠である可能性が高いことがわかった。今後はこの窒素原子の陽性荷電をリドカインより強くした局所麻酔薬を合成し、検索して行きたい。