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国際ガバナンスにおける提携形成と制度設計の政治経済分析

本研究は、貿易、通貨、平和維持、温暖化防止等のグローバル問題を扱う国際ガバナンスにおける提携形成と制度設計という課題の実相を分析し、改善策を探求した。国々の提携を大規模にすれば、グローバル問題の解決を図る上で好都合だが、多種多様の国家の参加を募ることによって緩やかな行動規範しか採択できない。反対に、小さな提携はその相似性から強力な規範を採択できるが、問題解決には規模の面で不十分となる。本研究は、権力や認識を重視する政治学の手法、主体の合理的行動や制度の合理的基盤を精査する経済学の手法を適用することによって、両課題を包括的に分析し、課題間に内在するジレンマを縮小する方途を解明した。国家はその意思で国際規範を受け入れ、国際ガバナンスを実現させるという説明にとどまらず、国家が国際規範を受容していく政治過程を解明することが本研究の課題である。国際ガバナンスの深層には、その規範体系にどの国が参加するのかという「提携形成」の問題と、参加国の間でどのような義務と権利を構築して、どのように配分するかという「制度設計」の問題が存在する。本研究は、具体的政策レジームにおいて提携形成と制度設計の関係を中心にしたガバナンスの実相を、政治学的手法と経済学的手法を通じて詳細に分析し、その改善策を探求するものである。本研究を推進するに当たり、平成23年9月と24年3月に研究会を開催して、研究の進捗状況を確認し、問題点・改善点を明確にした。23年度分の具体的成果は、以下のようにまとめることができる。研究代表者の鈴木は、日本学術会議機関誌『学術の動向』(平成23年6月)に「仲間づくりの国際政治学」と題した特集を企画しつつ、その中で、2008年グローバル金融危機以降、国際ガバナンスの主要フォーラムとなりつつあるG20について論じた論稿を寄稿した。また、2012年に期限を迎える温暖化防止ガバナンスの実施条約である京都議定書の問題点とポスト京都議定書策定の課題を論じた論稿を京都大学法学研究科紀要『法学論叢』に寄稿した。分担者の石黒は、FTAに関わる提携形成と制度設計のジレンマ問題とその解決策を理論的・実証的に論じた著書と論文を公刊した。飯田は、国際経済法に関わる提携と制度を国際政治経済学の観点から分析した論文を国際経済法学会において報告した。岡田は、ランダムな提案からなる、提携形成に関わる取引についてゲーム理論分析を行った英語論文を公刊した。多湖は、同盟という提携に対する締約国の公約が、政党政治に代表される内政によってどのように左右されるかについて計量分析を施した英語論文を公刊した。本研究の目的は、国家がその意思で国際規範を受け入れ、国際ガバナンスを実現させるという説明にとどまらず、国家が国際規範を受容していく政治過程を解明することであった。具体的には、国際ガバナンスの深層に存在する「提携形成」の問題と「制度設計」の問題が存在し、両問題は相互に影響を与え、ガバナンスを困難にしている点に鑑み、貿易、国際標準、平和維持という具体的政策レジームにおいて、提携形成と制度設計の関係を中心とした国際ガバナンスの実相を、政治学的手法と経済学的手法を通じて分析し、その改善策を探求した。平成25年度の研究成果のうち、以下に要約するものがあるが、それらは国際ガバナンスを取り巻く国家間のパワー分布の変化という「パワーシフト」に関わるものである。鈴木は、パワーシフトの状況における国際ガバナンスの安定性の維持について国際立憲主義の観点から考察した。飯田は、パワーシフトの現れを米中関係の変化や新興国の躍進に見出し、それらが国際経済制度に与える影響について考察した。石黒は、パワーシフトの影響のひとつとして、世界貿易機関(WTO)体制で新たな多角的通商交渉が困難となっていることに鑑み、貿易自由化を進展させる自由貿易協定(FTA)の締結を促進させる国内構造改革について分析した。岩波は、パワーシフトの影響で国連安保理の課題が変化しているなかで日本に求められる新たな役割について検討した。このように、有効な国際ガバナンスを維持するためには、制度の構造・機能や国家の役割を修正しなければならない。当初の研究計画では、国際制度の変容を視野に入れていなかったが、近時の動向によって最終年度では国際ガバナンスの変容を考えざるを得なくなった。ただし、この点の分析は必ずしも十分でなく、変化を伴った国際ガバナンスに関する包括的な分析は、すでに始動している新たな共同研究において実施することになる。本研究の目的は、国家がその意思で国際規範を受け入れ、国際ガバナンスを実現させるという説明にとどまらず、国家が国際規範を受容していく政治過程を解明することである。

本研究を実施して2年が経過したが、国際ガバナンスの深層に存在する「提携形成」の問題と「制度設計」の問題が存在し、両問題は相互に影響を与え、ガバナンスを困難にしている点に鑑み、貿易、国際標準、平和維持・強制、非核という具体的政策レジームにおいて、提携形成と制度設計の関係を中心にした国際ガバナンスの実相を、政治学的手法と経済学的手法を通じて詳細に分析し、その改善策を探求してきた。本研究の平成24年度の成果として、鈴木基史・岡田章編著『国際紛争と協調のゲーム』を有斐閣から25年3月30日に公刊した。同書の各章は、本研究計画に沿って本研究の代表者と分担者によって執筆された。各章は具体的な国際問題を採り上げ、ゲーム理論を適用しながら分析を進め、その核心を解明することを目指した。詳述すると、現代国際関係学で相克するリアリズムとリベラル制度論の対立軸のなかで、平和維持制度、紛争解決制度、同盟、会議外交、秘密外交、条約採択方式などという国際制度の深層の解明を目指した。その結果、制度は国々の期待や意思決定に影響を与えるため、制度を巧みに設計することによって対立を管理し、協調を促進できることを確認した一方、不確実性、取引費用、選好非対称性が閾値を超えて拡大すれば、制度は期待された効果を発揮できず、協調の失敗、対立の激化、紛争の放置を招くことも析出した。アナーキーが台頭し、権力闘争が国際関係の主要な特徴となれば、こうした国際関係を読み解く理論としてリアリズムの妥当性が増すが、リアリズムに対するリベラル制度論の相対的妥当性は、国々の選好の適度な非対称性に対する制度設計や情報管理の技巧に依るが、それにも限界があることを示唆した。一年目で研究成果が著書1点、学術誌論文5点、学会報告2点とあるように、本研究の理論的・実証的分析は順調に進展している。一方、本研究の中枢的成果として、代表者と分担者の執筆による論文を編著書としてまとめて平成24年度中に公刊する作業においても、草稿が完成し、最終稿に向けて順調に準備が進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の成果として、最終年度の平成25年度に予定していた編著書の公刊は、本研究を効率的に実施できたため、平成24年度末に行うことができた。昨年度に収集された情報を基に、分析に用いられる政治学的モデルおよび経済学的モデルを構築し、モデルを用いた解析作業を進め、モデルから、経験的検証に用いられる仮説を導出する。構築された分析モデルの評価に関しては、両学問領域の研究者による最も活発な共同作業が予定される。モデルは、どの程度の現実対応性があるか、どの程度の汎用性があるのかなどについて、幅広く、丹念に議論する予定である。析出した仮説は、事例や数量データによって検証される。仮説が経験的データから大きく乖離する場合、仮説を析出した分析モデル自体に問題がある可能性があるため、モデルの修正を行い、もう一度、同様の手続きを繰り返す。現代の国際関係学では、複数の方法論が台頭し、特定の方法論の妥当性に関して幅広いコンセンサスがあるわけではない。したがって、ゲーム理論を適用して得られた分析結果が広く受け入れられるには、競合する概念を基盤とした他の理論や経験的証拠による厳しい検証に晒し、その信憑性を高めることが不可欠である。そのため、今年度の研究では、ゲーム理論を適用して得られた仮説を、事例分析や計量分析などによって検証することを目指す。
繰返し一面せん断試験による地すべり面の土のせん断強さの解明に関する研究

土の残留強さを求めるためには、大変形を与えることが必要であり、リングせん断試験機は理想的な試験機であるといえる。そしてリングせん断試験機が、粘土の残留強さを求めるために最も信頼できるとされている。しかし供試体が大断面であり、乱さない試料を採取して実験を行うことが困難である。そこで通常のボーリングコアを供試体として使用できる繰り返し一面せん断試験機を開発する。その結果、繰り返し載荷を行うことで単調載荷より小さい変形(振幅)で残留強さに至ることがわかった。しかし実験を行った土においては、2.5mm以下の振幅では強度低下が見られず、残留状態に至ってないものと思われる。またリングの摩擦、ゴムスリーブの影響なども考慮したが、繰り返し一面せん断試験で求めた残留強さはリングせん断試験のものより大きく、この差は土の種類によって異なっている。さらに多くのデータを蓄積することにより、この差を補正することも可能であると考えている。北陸地域で発生する地すべりは、45月の融雪期、7月末の梅雨の末期と12月末の降雪期前の集中豪雨期に集中している。またこれらの地すべりのほとんどが過去に地すべり履歴のある再すべりであるといえる。したがって今後の地すべり発生を防止するためには、地すべり面の土のせん断強さを明白にしなければならない。従来すべり面の土のせん断強さを知るためには、リングせん断試験を行ってきたが、この試験では大直径の供試体を必要とするため、ボーリング調査で採取された小直径の供試体で試験を行うことができない。そのために本研究では、一般に使用されている一面せん断の原理を利用して地すべり面の土のせん断強さを解明しようとしている。本年度の研究成果の概要は以下のとおりである。1.一般の一面せん断箱の上箱と下箱の接触面を線接触となるように切断して、供試体には前もってせん断面を設けて、繰返しせん断試験を行ったが、得られた残留強さはリングせん断試験で得られた残留強さの約1.6倍であった。2.上記の欠点を避けるために上箱と下箱の間に5枚のリングを挿入し、前もってせん断面を設けてせん断すると、正規圧密状態では粘着力c_γは零となったが、内部摩擦角φ_γはリングせん断試験によるφ_γより27°大きくなった。3.さらに、2.に述べた装置の欠点を修正するために、本年度はせん断箱の間に挿入するリングの数を任意に変化させ、間隙水圧も測定しうる新しいせん断箱を作製し、それによって繰返し一面せん断試験を行っている。しかし本年度は予備試験として、供試体にせん断面を挿入していない試験法をとったのでc_γ≠0でφ_γもかなり大きくなる結果となった。この点の試験の検討は平成8年度に行う。
カルコゲン原子間相互作用による新分子集積体創製の戦略研究

複数個のカルコゲン原子間には、電気的な作用と立体的相互作用が働く。一般に二配位のカルコゲン原子間では反発相互作用が働くが、複数個のカルコゲン原子の一つを酸化して、カチオンを発生させると、他の二配位のカルコゲン原子が電子吸引的に相互作用して、2つのカルコゲン原子間に、ジカチオンが生成する。この新しいジカチオンは更に複数個のカルコゲン原子間で集積され、超原子価結合を持つ新しい化学結合を発生する。我々は既に、ジカチオンが強い電子吸引基となり、カルコゲン原子に結合している炭素基を活性化し、各種の活性種を発生させることを見出している。本研究では、1)新たに、カルコゲン原子間の相互作用を利用して、炭素カチオン、ケテン、カルベンの発生に成功した。更に二配位の硫黄、セレンのカチオン(>S^+,>Se^+)を初めて発生することに成功した。その他に、2-ベンジルチオフェニルベンジルスルホキシドとTf_2Oの作用により、ベンジルカチオンと共にベンゾジチエットの発生に成功した。2)2,6-ビスフェニルカルコゲニルフェニル(または2,6-ビスヂメチルアミノメチルフェニル)フェニルテルリドとNOBF_4の反応で、中心テルルが超原子価テルランを持つジカチオンを発生させることが出来た。この反応を利用して、テルリドにベンゼンチオ基をスペーサーとする化合物を用いると、ベンゼン環のπ電子を経由し、反応中心のテルルとは異なる遠隔位置に置換反応を起こさせることに成功し、化学結合を経由する信号伝達モデルを提案した。3)1,4-メチルチオメチルスルフィニルベンゼンとCF_3CO_2Hの反応では分子間での相互作用によりテトラチアカチオンが生成することを^1H-NMRで確認し、分子間での硫黄原子間相互作用の集積により新しい活性分子種や環状ポリフェニレンポリスルフィドの合成に成功した。1,4-ビスジメチルチオベンゼンのモノオキシドと(CF_3CO)_2OによるPummerer転位反応では、分子間のS...S間相互作用が分子内でのベンゼン環を通す相互作用よりも優先的に進行し、上記1,4-ビスジメチルチオベンゼン2分子間のS-S間で、テトラカチオンが生成した後、Pummerer転位の進行することを明らかにした。一方、ビス-4-メチルチオフェニル-4'-メチルスルフィニルフェニルスルフィドを用いた(CF_3SO_2)_2O存在下の脱酸素反応や(CF_3CO)_2OによるPummerer反応でも同様にフェニル末端位にあるS-S間の相互作用によるテトラカチオンの生成を明らかにした。一方、メチルチオ基の代わりにベンジルチオ基を用いた(CF_3SO_2)_2Oとの反応では環状のジスルフィドが単離出来ることを見出し、この反応でもテトラカチオンが中間体に生成していることを明らかにした。一方、ナフタレンの1,4-位、ビフェニルの4,4'-位に同じようなチオ基をもつ化合物の酸素交換やPummerer反応もテトラカチオンを経るが、アントラセンの9,10-位にメチルチオ、メチルスルフィニル基を持つ化合物のPummerer反応では9,10-位にカチオンを生成し、CF_3CO_2基が付加した後,酸化反応により,9,10-アントラキノンが収率良く生成する反応を見出した。2.スイッチングによる遠隔反応の遮断と非線型的刺激の伝達

反応2,6-ビスチオメチルテルリドの4位にメチルスルフィニル基を選択的に導入し、(CF_3SO_2)_2Oと反応させると酸化的脱酸素化の後に,刺激がテルルに伝達され高配位テルルジカチオンになる反応を見出した。1.2,2-ジメチルチオフェニル-(メチルスルフェニル)フェニルテルリド及び2,6-ジメチルチオフェニル-4'(4"-メチルスルフェニル)フェニルテルリドを合成し無水トリフロロ酢酸(CF_3SO_2)_2OをCH_3CN中で反応させると、メチルスルフェニル基は還元され、テルリドのテルル原子が酸化され、2,6-位のフェニルチオメチル基が配位子となるテルランが生成した。このテルランは単離してX-線結晶解析と^1H,^<13>C,^<125>TeのNMRで構造を決定した。反応はまずCF_3SO_2基がテルリドの中心テルル原子より遠隔位にあるスルフィニル酸素と反応してスルホキソニウム塩を生成し、2,6-位のフェニルチオメチル基の硫黄原子より電子がテルル→フェニル環を流れて末端のスルフィニル基をスルフェニル基に還元する遠隔酸化-還元反応であることを明らかにした。この遠隔反応はπ電子系がp-位で接続している時は遠方まで伸びるが、2ヶのベンゼン環をメチル鎖でブロックすると全く起こらないことが判った。この遠隔酸化反応は信号の伝達がp電子系を通して進むことを明らかにした初めての例であり、分子スイッチや電子伝達のメディエータ系を構築できると考えられる。2.同じ反応をm-置換体で行うと遠隔反応によるテルランの生成は認められず複雑な生成物となった。3.2-メチルチオメチルフェニル-アルキルカルコゲニドの一電子酸化又はモノオキシドとトリフロロ無水酢酸の反応によりカルコゲン原子間の相互作用を経てカルコゲナジカチオンを生成し、アルキルカチオンが発生する反応を見出した。この反応による炭素カチオン発生する新規な反応を見出した。この反応による炭素カチオン発生の速さは、アルキル基の付くカルコゲン原子(R-X-,X=S,Se,Te)では、S>Se>Teの順となり、ジチアジカチオンが最も反応性が大きい。この安定性の順序はRHF/3-21G^<(*)>による分子軌道計算の結果、カルコゲン原子上の負荷電の小さいもの程カチオンを出しやすい結果となり実験を支持している。
耐震要求条件に応じた鋼構造骨組の必要性能に関する研究

1.地震入力の大きさを表す指標である損傷に寄与する地震入力エネルギーは,弾性歪エネルギーと塑性変形による消費エネルギーの和の最大応答値として定義するのが適当であることを示した.また,塑性変形に伴って伸びる見かけの周期に応じた擬似速度応答スペクトルを用いれば,損傷に寄与する地震入力エネルギーは予測できることを示している.見かけの周期の評価法は,任意のポリリニア型荷重-変形関係を持つ系に適用できる形で提案しており,損傷に寄与する地震入力エネルギーに及ぼす質点数の影響が小さいことも明らかにしている.2.変位が極値から次の極値をとるまでの半サイクルの間の,弾性歪エネルギーと塑性変形で消費されたエネルギーとの和の変化量について検討し,その最大値(最大増分)と最小値(エネルギー損失)を定量化した.また,その定量化された値を用い,半サイクルの履歴挙動におけるエネルギーの釣合に基づいて,1自由度系の最大応答値や残留変形を,損傷に寄与する地震入力エネルギーの関数として数式表示した.3.多層多スパンの鋼構造骨組を魚骨形骨組にモデル化する方法,魚骨形骨組を更に1自由度系にモデル化する方法を明らかにした.このような単純化力学モデルの開発は,当然,1自由度系の応答から重層骨組の応答分布を解読する過程を含むものであり,この研究によって,1自由度系と重層骨組との構造特性および地震応答の相関関係を明確にした.4.上記の研究成果を総括する形で,重層骨組の梁に生じる塑性変形(最大塑性回転角と累積塑性回転角)の概算値を得る簡便な方法を提案した.この方法は,全層崩壊する骨組だけではなく,部分層崩壊する骨組も対象に含めている.算定には,地震外乱下で形成される崩壊機構の予測に若干特殊な地震荷重分布を用いているが,算定に必要な情報は静的弾性解析結果と塑性崩壊荷重だけである.本法による塑性変形の概算値の妥当性は,現実的な鋼構造骨組の地震応答解析結果と対比して検証している.1.地震入力の大きさを表す指標である損傷に寄与する地震入力エネルギーは,弾性歪エネルギーと塑性変形による消費エネルギーの和の最大応答値として定義するのが適当であることを示した.また,塑性変形に伴って伸びる見かけの周期に応じた擬似速度応答スペクトルを用いれば,損傷に寄与する地震入力エネルギーは予測できることを示している.見かけの周期の評価法は,任意のポリリニア型荷重-変形関係を持つ系に適用できる形で提案しており,損傷に寄与する地震入力エネルギーに及ぼす質点数の影響が小さいことも明らかにしている.2.変位が極値から次の極値をとるまでの半サイクルの間の,弾性歪エネルギーと塑性変形で消費されたエネルギーとの和の変化量について検討し,その最大値(最大増分)と最小値(エネルギー損失)を定量化した.また,その定量化された値を用い,半サイクルの履歴挙動におけるエネルギーの釣合に基づいて,1自由度系の最大応答値や残留変形を,損傷に寄与する地震入力エネルギーの関数として数式表示した.3.多層多スパンの鋼構造骨組を魚骨形骨組にモデル化する方法,魚骨形骨組を更に1自由度系にモデル化する方法を明らかにした.このような単純化力学モデルの開発は,当然,1自由度系の応答から重層骨組の応答分布を解読する過程を含むものであり,この研究によって,1自由度系と重層骨組との構造特性および地震応答の相関関係を明確にした.4.上記の研究成果を総括する形で,重層骨組の梁に生じる塑性変形(最大塑性回転角と累積塑性回転角)の概算値を得る簡便な方法を提案した.この方法は,全層崩壊する骨組だけではなく,部分層崩壊する骨組も対象に含めている.算定には,地震外乱下で形成される崩壊機構の予測に若干特殊な地震荷重分布を用いているが,算定に必要な情報は静的弾性解析結果と塑性崩壊荷重だけである.本法による塑性変形の概算値の妥当性は,現実的な鋼構造骨組の地震応答解析結果と対比して検証している.平成11年度は、次の3つの課題をほぼ終了させ結果を公表している。1.損傷に寄与する地震入力エネルギーの予測:本研究で最も基本となる量である損傷に寄与する地震入力エネルギーの定義を再検討し、塑性変形によって見かけの固有周期が伸びる影響まで含めて、1自由度系および多自由度系の損傷に寄与する地震入力エネルギーが疑似速度応答スペクトルを使って予測できることを明らかにした。この結果の一部は日本鋼構造協会鋼構造論文集に発表しており、日本建築学会構造系論文集や構造工学論文集に掲載予定となっている。2.半サイクルの最大入力エネルギー率とBilinear型1質点系の最大変位応答:損傷に寄与する地震入力エネルギーの入力過程(時刻歴特性)を明らかにし、半サイクルの最大入力エネルギー率として定量化した。また、Bilinear形の復元力特性をもつ1自由度系を考察の対象にして、強震を受ける系の最大変形を予測する方法を確立した。この結果は日本建築学会構造系論文集に掲載予定となっている。3.任意形重層骨組の魚骨形骨組置換:任意層数任意スパン数の骨組を、静的弾性解析結果と構成部材の全塑性耐力だけを用いて、魚骨型骨組に置換する方法を確立した。この結果は日本建築学会構造系論文集に発表している。上記の他、魚骨形骨組の1質点系置換についても理論的検討を進めている。この1質点系への置換の検討結果は、梁降伏型の成立条件を理論的に明らかにするものと考えている。

また、バイリニア型1質点系の残留変形についても、数値解析と理論考察の両面から検討を進めている。1.地震入力の大きさを表す指標である損傷に寄与する地震入力エネルギーは,弾性歪エネルギーと塑性変形による消費エネルギーの和の最大応答値として定義するのが適当であることを示した.損傷に寄与する地震入力エネルギーの定量化には,塑性変形に伴って伸びる見かけの周期に応じた擬似速度応答スペクトルを用いる.昨年度は,バイリニア型の荷重-変形関係を持つ系について見かけの周期の評価法を示しているが,本年度は,任意のポリリニア型荷重-変形関係を持つ系に適用できる形に一般化して提案した.2.変位が極値から次の極値をとるまでの半サイクルの間の,弾性歪エネルギーと塑性変形で消費されたエネルギーとの和の変化量について検討し,その最大値(最大増分)と最小値(エネルギー損失)を定量化した.また,その定量化された値を用い,半サイクルの履歴挙動におけるエネルギーの釣合に基づいて,1自由度系の最大応答値や残留変形を,損傷に寄与する地震入力エネルギーの関数として数式表示した.3.昨年度は多層多スパンの鋼構造骨組を魚骨形骨組にモデル化する方法を提案したが,今年度は,魚骨形骨組を更に1自由度系にモデル化する方法を明らかにした.このような単純化力学モデルの開発は,当然,1自由度系の応答から重層骨組の応答分布を解読する過程を含むものであり,この研究によって,1自由度系と重層骨組との構造特性および地震応答の相関関係を明確にした.4.上記の研究成果を総括する形で,重層骨組の梁に生じる塑性変形(最大塑性回転角と累積塑性回転角)の概算値を得る簡便な方法を提案した.この方法は,全層崩壊する骨組だけではなく,部分層崩壊する骨組も対象に含めている.算定には,地震外乱下で形成される崩壊機構の予測に若干特殊な地震荷重分布を用いているが,算に必要な情報は静的弾性解析結果と塑性崩壊荷重だけである.本法による塑性変形の概算値の妥当性は,現実的な鋼構造骨組の地震応答解析結果と対比して検証している.
TGF-βシグナル伝達系におけるMAPキナーゼカスケードの機能

TAK1はTGF-βのシグナル伝達に関与する新規のMAPKKKである。今回、Two-hybridスクリーニングにより、TAK1と相互作用する因子TAB1,TAB2を同定した。このうちTAB1はTAK1のキナーゼ触媒領域に、TAB2はC末側の制御領域に結合する。TAB1は、共発現によりTAK1のキナーゼ活性を上昇させること、およびTGF-β刺激に応答したPAI-1(Plasminogen activator inhibitor type 1)遺伝子の発現を促進することから、TAK1の活性化因子として機能すると考えられる。TAB1は504アミノ酸よりなるが、C末側68アミノ酸でTAK1との結合および活性化には十分である。この68アミノ酸には既知のタンパク質との相同性や機能を類推できるモチーフは存在しない。今後はTAB1によるTAK1キナーゼの活性化機構について解析する。また、TAK1のキナーゼ活性がTGF-β刺激により上昇することから、TGF-βレセプターからTAB1,TAK1の活性化に至る経路を明らかにする必要がある。また、MAPKKKであるTAK1の下流で機能するMAPKK,MAPKおよび転写因子を同定し、PAI-1遺伝子活性化の機構を明らかにしたいと考えている。
NGSを用いた結紮誘導歯周炎の網羅的解析による急速な歯周組織破壊メカニズムの解明

本研究の目的は、結紮誘導歯周炎モデルマウスにおいて、RNAシーケンスを用いて歯周組織破壊に関わる遺伝子の網羅的な解析を行うことである。平成29年度において、9週齢のC57BL/6J雄野生型マウスを用いて、絹糸を上顎左側第二臼歯に結紮し、結紮誘導歯周炎を惹起させた。また右側は結紮せず、対照側とした。結紮前、結紮1・3・5・8日後にマイクロCT撮影を行い、3次元的な歯槽骨吸収を経時的に評価を行った。また、結紮3日後および8日後における同歯の組織切片を作製し、HE染色、TRAP/ALP染色を行った。結紮3日後の結紮側、非結紮側の歯肉サンプルを用いてRNAシーケンス解析を行い、発現変動遺伝子(differentially expressed genes; DEGs)を同定した。さらにGene Ontology (GO)解析、DEGsの定量的PCRを行い、発現量および発現部位を評価した。最終年度において、DEGsの一つであるS100A8の免疫染色の解析、口腔内上皮の癌細胞であるCa9-22およびsiRNAを用いたin vitroの実験を行い、上皮細胞におけるS100A8の機能解析を試みた。研究期間を通じて以下の知見が得られた。マウスにおける結紮誘導歯周炎は、結紮3日後から歯槽骨吸収が認められ、8日後には大きな歯槽骨の吸収が確認された。組織切片において、結紮側の歯根周囲の歯槽骨に破骨細胞が多く認められた。RNAシーケンス解析により、78個のDEGsを同定した。結紮側歯肉で発現上昇していたDEGsに対するGO解析より、免疫応答、結合組織代謝に注目し定量的PCRを行なったところ、顕著なS100a8の発現上昇を認めた。傷害関連分子パターン(damage associated molecular patterns; DAMPs)であるS100A8は、接合上皮に限局して発現していた。結紮による歯周組織の破壊に伴い、接合上皮におけるS100A8の発現が増加していた。さらに結合組織内においても発現していたことから、急速な歯周組織破壊にDAMPsであるS100A8の関与が示唆された。本研究では、結紮誘導歯周炎モデルに16S rRNAによる細菌叢解析およびRNAシーケンスによる網羅的な解析を行い、急速な歯周組織破壊に関わる細菌叢の変化、遺伝子発現・変異を明らかにする。また、共通の変化がヒト歯周組織で起きているかどうかを検討し、急速な歯周組織破壊のメカニズムを解明することとした。平成29年度は、結紮誘導歯周炎のモデルマウスの作製および結紮または非結紮の歯肉組織に対し、RNA-seq解析を行い、遺伝子発現を網羅的に調査した。またRNA-seq解析によって得られた有意に異なる遺伝子に関して、qPCR法にて定量をおこなった。さらに結紮誘導歯周炎によって惹起された歯槽骨の吸収量を実験動物用3DマイクロX線CT(CosmoScan GX, Rigaku)にて撮影し、評価した。また歯周組織の切片を作製し、HE染色にて付着の喪失および骨吸収を評価した。RNA-seqおよびqPCRの解析において、S100A8が結紮惻の歯肉組織から有意に高発現していたことから、S100A8は急速な歯周組織破壊に関与していることが示唆された。歯周組織の切片を作製し、S100A8タンパクの発現部位およい発現量を免疫組織染色をおこない評価した。その結果、結紮惻の接合上皮部にS100A8が高発現しており、また経時的に発現量が上昇していたことがみとめられた。当初の予定通り、結紮誘導歯周炎モデルマウスの作製および歯肉組織のRNA-seq解析、qPCR法による遺伝子の定量、実験動物用3DマイクロX線CT撮影、歯槽骨吸収量の評価、歯周組織切片を作製、各種染色をおこない、結紮による歯周組織破壊の評価を網羅的におこなった。一方、RNA-seqで候補となったS100A8以外のタンパクの発現を免疫組織染色にて確認することがなかなかうまくいかず、やや進行の遅れとなっている。また、ヒト歯周組織のサンプル採取のための倫理審査の進みも時間がかかってしまっている状況である。

さらにGene Ontology (GO)解析、DEGsの定量的PCRを行い、発現量および発現部位を評価した。最終年度において、DEGsの一つであるS100A8の免疫染色の解析、口腔内上皮の癌細胞であるCa9-22およびsiRNAを用いたin vitroの実験を行い、上皮細胞におけるS100A8の機能解析を試みた。研究期間を通じて以下の知見が得られた。マウスにおける結紮誘導歯周炎は、結紮3日後から歯槽骨吸収が認められ、8日後には大きな歯槽骨の吸収が確認された。組織切片において、結紮側の歯根周囲の歯槽骨に破骨細胞が多く認められた。RNAシーケンス解析により、78個のDEGsを同定した。結紮側歯肉で発現上昇していたDEGsに対するGO解析より、免疫応答、結合組織代謝に注目し定量的PCRを行なったところ、顕著なS100a8の発現上昇を認めた。傷害関連分子パターン(damage associated molecular patterns; DAMPs)であるS100A8は、接合上皮に限局して発現していた。結紮による歯周組織の破壊に伴い、接合上皮におけるS100A8の発現が増加していた。さらに結合組織内においても発現していたことから、急速な歯周組織破壊にDAMPsであるS100A8の関与が示唆された。研究計画に基づいて、結紮側にて有意に発現した遺伝子がコードするタンパクが歯周組織のどの部位に発現するか、免疫学的評価をおこなう。また、結紮惻の歯周組織における細菌叢変化を明らかにするために、歯肉組織からDNA抽出ならびに16S rRNAによる細菌叢解析を行う予定である。さらにヒト歯周炎患者の歯肉よりRNA抽出をおこない、急速な歯周組織破壊に強く関与していると考えられる遺伝子の発現を明らかにしていく。今年度に使用する予定だった実験計画がやや遅れたため、16S RNA解析など物品費を次年度に繰り越すこととなった。また、米国にて学会発表をおこなったが、次年度に物品費を大きく使用することになるため今年度は請求しなかった。そのため、次年度使用額が生じた。
医療の地域展開を含む地域ケアの成立条件に関する研究

本研究の目的は、医療の地域展開を含む地域ケアの成立条件を広島県尾道市の事例から明らかにすることである。方法として、文献・資料調査と聞き取り調査から、どのように地域ケアが築かれ、その成立には何が肝要であったのかを歴史的に整理する作業を採用した。調査の結果、尾道市の地域ケアの成立には、(1)地域特性、(2)医師会の権威、(3)理念の共有・浸透を促す巧みな戦略という3点が影響する可能性が抽出された。本研究における(1)は尾道に限られた特性だが、(2)及び(3)は他地域の地域ケア成立においても考慮の余地がある項目といえるだろう。近年、様々な障害を抱える人々の地域での生活を支えるために地域ケアの成立が各地で目指されており、そのためには医療の地域展開も必要不可欠である。だが、従来日本では、医療は病医院を拠点に提供されるものであり,地域で提供するための仕組みの整備が円滑に進んでいるとは言い難い。一方,広島県尾道市では,医療が病医院から出向いて地域で展開される仕組みが成立している。そこで本研究は、広島県尾道市ではなぜ医療の地域展開を含む地域ケアが成立したのかを解明する作業に従事している。本研究が対象とする地域ケアは「尾道市医師会方式」と呼ばれている。本研究はその成立条件を明らかにするために、文献・資料調査と聞き取り調査から、成立した地域の(1)周辺環境、(2)供給側と(3)需要側の関係性の変化を把握し、(4)どのように地域ケアが築かれたのかを歴史的に整理する戦略を採用している。平成28年度における進捗状況は以下の通りである。(1)周辺環境:『統計おのみち』などから、地域の人口動態,疾病構造,就業構造などを把握した。(2)供給側:『尾道市医師会史』から尾道市医師会の特性を歴史的に理解した。加えて、「尾道市医師会方式」の成立に関わりの深い元医師会長の片山壽医師、その他開業医、看護師、薬剤師、社会福祉士、社会福祉協議会職員,民生委員などにも聞き取り調査を実施した。(3)需要側:「尾道市医師会方式」の特徴の一つであるケアカンファレンスを複数回参与観察し、患者本人や家族の地域ケアへの参画のあり方を把握した。(4)どのように地域ケアが築かれたのか:(2)供給側への聞き取り調査から、「尾道市医師会方式」成立までの過程を詳細に整理できる段階に達している。以上から、平成28年度は概ね研究が順調に進捗したと評価できる。本研究は、1文献・資料調査、2聞き取り調査から、以下のように進展している。1文献・資料調査:文献調査では、開業医や地域ケア、「尾道医師会方式」についての先行研究を整理し、本研究の意義を明確にすることができた。資料調査では、『統計おのみち』から尾道市の医療・福祉施設の供給状況の歴史的変遷を把握できた。さらに、『尾道市医師会史』からは、尾道市医師会の会員である開業医が、明治期より自主的に勉強会を開催したり、大正期には全国に先駆けて医師会立の産婆看護婦養成所を創設するなどしていたことが判明した。その結果、尾道市医師会が地域独自の取り組みを主導するのは、今日の地域ケアの成立に限った話ではなく、旧時代から継承される医師会に備わる機能である可能性が浮上した。2聞き取り調査:需要側である患者本人や家族に対する聞き取り調査は1件しかできなかった。一方、供給側の開業医、看護師、薬剤師、社会福祉士、社会福祉協議会職員、民生委員には、聞き取り調査を複数回実施できている。その結果、供給側の当事者である専門職たち自身が、「尾道市医師会方式」とは実のところ何を意味するのかを明確に定義できていないという実態が明らかになっている。今後、本研究が益々進展することで、「尾道市医師会方式」とは何かについて明確な定義を付与できると考えられる。以上1、2から、本研究は概ね順調に進展していると認めることができる。だが、従来日本では、医療は病医院を拠点に提供されるものであり、地域で提供するための仕組みの整備が円滑に進んでいるとは言い難い。一方、広島県尾道市では、医療が病医院から出向いて地域で展開される仕組み(=尾道市医師会方式)が成立している。そこで本研究は、なぜ広島県尾道市では医療の地域展開を含む地域ケアが成立したのかを解明する作業に従事している。方法として、文献・資料調査と聞き取り調査から、成立した地域の(1)周辺環境、(2)供給側と(3)需要側の関係性の変化を把握し、(4)どのように地域ケアが築かれたのか、その成立には何が肝要であったのかを歴史的に整理する作業を採用している。調査の結果、尾道市医師会方式の成立には当該医師会にあった自治機能が肝要であったのではないかという仮説が得られた。

すなわち、尾道市医師会は、会員である医師らがその存する地域の医療提供の在り方について議論し、それをさまざまなかたちで具現化していくはたらき(=医師会の自治機能)を歴史的に有しており、それが医療の地域展開も含む地域ケアの成立にプラスのかたちで機能したのではないかという仮説である。実のところ、規模や活動内容の差はあれ各地に地区医師会というのは存在している。全国一律の制度により提供する医療内容や価格が制約されない時代には、それらの医師会による自治が地域の医療提供の在り方の指針を示していた側面もある。したがって、本研究は、医療の地域展開も含む地域ケアの成立のために、改めてそうした医師会の自治機能の在り方を各地で議論する意義を示唆するものといえるだろう。本研究の目的は、医療の地域展開を含む地域ケアの成立条件を広島県尾道市の事例から明らかにすることである。方法として、文献・資料調査と聞き取り調査から、どのように地域ケアが築かれ、その成立には何が肝要であったのかを歴史的に整理する作業を採用した。調査の結果、尾道市の地域ケアの成立には、(1)地域特性、(2)医師会の権威、(3)理念の共有・浸透を促す巧みな戦略という3点が影響する可能性が抽出された。本研究における(1)は尾道に限られた特性だが、(2)及び(3)は他地域の地域ケア成立においても考慮の余地がある項目といえるだろう。先に述べたように、本研究は、文献・資料調査と聞き取り調査から、「尾道市医師会方式」が成立した地域の(1)周辺環境、(2)供給側と(3)需要側の関係性の変化を把握し、(4)どのように地域ケアが築かれたのかを歴史的に整理する戦略を採用している。今後は、(1)(4)に関して、以下の作業を進めていく。(1)周辺環境:『尾道市史』、『尾道市高齢者福祉計画』から、尾道市の医療、保健、福祉、介護などの政策の変遷を整理する。さらに、尾道市職員、行政保健師、地域包括支援センター職員などに聞き取り調査を実施する。(2)供給側:引き続き地域の開業医、病院専門職、消防団、警察、社会福祉協議会、民生委員などに聞き取り調査を実施する。(3)需要側:患者本人、家族に対して聞き取り調査を実施する。可能であれば「尾道市医師会方式」成立以前に、患者はどこでどのように処遇されていたのかが把握できる統計資料などを発掘する。(4)どのように地域ケアが築かれたのか:以上(1)(3)で収集したデータをもとに「尾道市医師会方式」の成立過程を整理し、その成立条件を分析・抽出する。以上、(1)(4)の作業を総括し、論文にして公表していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。社会保障29年度が最終年度であるため、記入しない。
異常酸素環境における肝細胞膜障害の機序に関する研究

(方法)タンパク分解酵素灌流法により、810週令のWistar系雄性ラットから分離肝細胞を得た。細胞数を20万個/mlに調整し、0.5%、0.75%、1%、2%、3%、5%の血中濃度に相当するハロセンを添加した。分離肝細胞を固定、寒天に包埋、クリオスタットあるいはビブラト-ム切片とし、ミトコンドリア型(m)または細胞膜質型(S)ーGOT抗血清を用いて免疫組織化学的染色を施した。(結果)分離肝細胞における2種類のGOTアイソザイムの免疫陽性度と微細構造は、ハロセンの濃度が0.75%濃度以下の低濃度と1%濃度以上の高濃度では大きな違いがみられた。対照群のmーGOT免疫反応産物はミトコンドリアに限局しており、細胞によって質的、量的な違いがみられた。低濃度ハロセンですでに酸素逸脱が生じ、強陽性細胞は著明に減少した。ミトコンドリアは種々の形態変化を示したが、これらの変化と酸素逸脱は完全には一致しなかった。また、その反面で弱陽性細胞が著しく増加したが、陰性細胞はあまり変化しなかった。高濃度ハロセンでは、全体に酸素逸脱が激しくなるとともにミトコンドリアの形態変化も著しくなった。1%から3%濃度ではミトコンドリア膜の剥離や基質密度の上昇などの変化がみられ、強陽性細胞が著明に減少し、陰性細胞がゆるやかに増加した。5%濃度ではミトコンドリアの変化が極度に強くなり、陰性細胞が6割り以上を占めた。対照群のSーGOT免疫反応産物はほとんど全ての細胞にみられたが、細胞質における分布は一様ではなかった。低濃度ハロセンですでに細胞質から多くの酵素逸脱を認め、強陽性細胞は激減し、中陽性細胞は約半減し、弱陽性細胞は著しく増加した。しかし陰性細胞にはあまり変化がなかった。細胞質の変化として粗面および滑面小胞体の拡大を認めた。高濃度ハロセンでは強陽性細胞は消失し、陰性細胞が著明に増加した。
古代日本における書状の系譜-正倉院文書から綸旨まで-

従来、日本古代史においては、古文書の研究は未発達であった。日本古代文書の宝庫である正倉院文書に関しても、戦後盛んに行われたのは、戸籍・計帳をはじめとする古文書の研究であった。近年、古代の古文書学が提唱されつつあるが、その対象は、主として公式令に規定されている官庁間で取り交わされる文書である。しかし、正倉院文書の中には、実は書状形式の文書がたくさん残されている。そこで、本研究では、正倉院文書を中心に古代の書状を収集し、日本における書状の系譜を探求することを目的とした。分析方法としては、書式・内容によって分類するとともに、封の用い方など書状の形態にも着目し、書状の形態と書式・内容との相関関係を考察した。まず、正倉院文書の中から、書状の収集し、書き出し・書き止め文言、日下、上所・宛所・脇付について検討した。これらの多くは中国の書状の形式を模倣しているが、脇付の一部や宛所に対する尊称には、日本独自の用例も存する。次に、正倉院文書の書状の書式を調べた。本来の書状の書式である啓・状が多いが、中には公式令に規定されている公文書の書式である解や牒もある。ただし、解や牒の場合も、公式令の規定のままではなく、上所・宛所・脇付など書状の要素を含んだものとなっている。正倉院文書の書状を内容によって分類すると、その多くが造東大寺司写経所に関係する公務であることがわかる。もちろん8世紀においては、万葉集などに純粋に私的な書状も存在する。しかし、正倉院文書の書状は、それらとは異なり公用の書状であり、公式令に規定されている公文書を保管する機能を果たしているのである。正倉院文書の中の封の使用法を調べても、本来書状に使用される封が解や牒などにまで用いられており、公式令に規定されている文書以外の公文書が、広く存在していたことを窺わせる。1.『大日本古文書』正倉院編年文書の中から書状を抽出して、書き出し・書き止め文言、日下の署名、宛所、紙背、封、礼紙などの項目について、パソコンに入力して書状データベース(1)を作成中(未完)。正倉院文書中の書状を内容によって分類すると、請経・請本などの請求、経師等貢進、写経依頼、不参解、写経所事務、献上・進上・送り状、その他に分けられる。差出側・受取側少なくとも一方は、組織内の個人で、純粋な書状とは言えず公用の書状である。緊急・臨時の場合や規定以外のケース、ていねいにする場合に出されている。即ち、公式様文書を補完する公用の書状という点に特徴がある。また、書式等をみていくと、啓・状・通などの書状形式のものと、解・牒などの公文書形式のものがある。宛所には、「尊」「殿門」など唐代の書儀にはない尊称が用いられている。これらも公用の書状という性格に由来するものか。2、『大日本古文書』正倉院編年文書の中から、封のある文書を抽出して1と同様の項目について調査記録して、書状データベース(2)を作成中(未完)。正倉院文書で使用されている封は、切封と結封である。

封が啓・状などの書札様文書のほか、解・牒など公式様文書にも使用されていることが注目される。ただし、解・牒も個人が発給主体となっているものが多く、書状的といえよう。3、万葉集や漢詩文集からも、書状を収集し、書状データベース(1)に入力中。正倉院文書の書状と異なり、使用の書状であり、上所・脇附などに唐の書儀の影響が強く感じられる。4、書状の紙、折り方、封の仕方、礼紙の用い方など書状の形態について、宮内庁正倉院事務所から購入した正倉院文書の写真版(続々修の途中まで)と、『正倉院古文書影印集成』『正倉院古文書目録』や正倉院文書複製などを使用して、調査記録中。これら書状の形態については、『大日本古文書』では記載が洩れているものが多いことを確認した。従来、日本古代史においては、古文書の研究は未発達であった。日本古代文書の宝庫である正倉院文書に関しても、戦後盛んに行われたのは、戸籍・計帳をはじめとする公文書の研究であった。近年、古代の古文書学が提唱されつつあるが、その対象は、主として公式令に規定されている官庁間で取り交わされる文書である。しかし、正倉院文書の中には、実は書状形式の文書がたくさん残されている。そこで、本研究では、正倉院文書を中心に古代の書状を収集し、日本における書状の系譜を探求することを目的とした。分析法法としては、書式・内容によって分類するとともに、封の用い方など書状の形態にも着目し、書状の形態と書式・内容との相関関係を考察した。まず、正倉院文書の中から、書状を収集し、書き出し・書き止め文言、日下、上所・宛所・脇付について検討した。これらの多くは中国の書状の形式を模倣しているが、脇付の一部や宛所に対する尊称には、日本独自の用例も存する。次に、正倉院文書の書状の書式を調べた。本来の書状の書式である啓・状が多いが、中には公式令に規定されている公文書の書式である解や蝶もある。ただし、解や蝶の場合も、公式令の規定のままではなく、上所・宛所・脇付など書状の要素を含んだものとなっている。正倉院文書の書状を内容によって分類すると、その多くが造東大寺司写経所に関係する公務であることがわかる。もちろん8世紀においては、万葉集などに純粋に私的な書状も存在する。しかし、正倉院文書の書状は、それらとは異なり公用の書状であり、公式令に規定されている公文書を補完する機能を果たしているのである。正倉院文書の中の封の使用法を調べても、本来書状に使用される封が解や牒などにまで用いられており、公式令に規定されている文書以外の公文書が、広く存在していたことを窺わせる。
ポリフェノール類を用いたＡＴＰ合成酵素の機能解析

ATP合成酵素はF1部分で行われるATPの合成・分解とFO部分のプロトン輸送をサブユニットの回転により共役させる酵素である。本研究課題では、ポリフェノール類によるATP合成酵素に対する阻害作用を検討し、curcumin及びその類縁体が強いF1阻害作用を有すること、piceatannolがγ-βサブユニット間相互作用に影響を与え、F1を阻害することを明らかにした。さらにpiceatannolと系統的変異導入を組み合わせ、触媒活性と回転の共役にγ-βサブユニット間相互作用が重要であることを示した。ATP合成酵素(FoF1)はサブユニットの回転を介してプロトン輸送とATPの合成あるいは加水分解を可逆的に共役している。F1部分のγサブユニットでは、ATPの加水分解に伴い、触媒活性を持つβサブユニットと相互作用し、α3β3に対して相対的に回転する。クルクミンはポリフェノールの一種であり、抗菌活性や抗ガン活性等多様な生物活性を有する。本年度はクルクミン及び類縁体のATP合成酵素に対する作用とその阻害機構を検討した。クルクミンは大腸菌F1 ATPase活性を阻害し、阻害活性にはクルクミンの4'位の水酸基と1,3-ジケトン構造が重要であることが明らかとなった。また、脱メトキシ化した類縁体であるDMCにクルクミンより強い阻害作用を見出した。さらにクルクミン及びDMCは酸化的リン酸化に依存した大腸菌の増殖を抑制することを示した。研究成果はInternational Journal of Biological Macromoleculesに投稿中である。続いて、クルクミンによるF1 ATPase阻害メカニズムを一分子観察により解析した。その結果、クルクミンは120°回転には影響を与えずcatalytic dwellを延長させることが明らかとなった。さらにクルクミンはピセタノールなど他のポリフェノールとは異なる部位でF1を阻害することが示唆された。研究成果は第86回日本生化学会大会で発表した。ATP合成酵素はF1部分で行われるATPの合成・分解とFo部分のプロトン輸送をサブユニットの回転により共役させる酵素である。F1部分では、ATPの加水分解に伴い、回転軸であるγサブユニットが触媒活性を持つβサブユニットと相互作用し、α・βに対して相対的に回転する。Piceatannolはスチルベン骨格を有する低分子化合物で、γサブユニットとα・βサブユニットが作る空間に結合し、γの回転を阻害すると考えられる。そこで、piceatannolの阻害メカニズムとγーβサブユニット間相互作用の回転に対する影響を明らかにすることを目的として一分子観察による詳細な解析を行った。ATPの加水分解を駆動力としたサブユニットの回転は、金ビーズをプローブに用いて一分子ごとに観察した。γサブユニットは120度ごとにcatalytic dwellと呼ばれるミリ秒単位の停止をしながら回転する。Piceatannolはcatalytic dwellを10倍延長し、F1の回転速度を低下させた。また、熱力学的解析により、piceatannolの添加によってcatalytic dwellから120度回転に移る際の活性化エネルギー、エンタルピー、エントロピーのいずれもが上昇した。したがって、piceatannolはγとβが作る空間に結合することにより、サブユニット間相互作用を増加させ、ATP加水分解後の回転を阻害することが示唆された。研究計画として初年度に予定した実験はすべて行い、成果はJournal of Biological Chemistry (2012, 287, 22771-22780)にて報告した。次年度に予定している変異F1やポリフェノール類縁体を用いた実験についても一部初年度のうちに着手している。次年度についても予定通り達成できる可能性が高いと考える。1.結晶構造から薬剤の結合に関与すると考えられるアミノ酸残基に変異を導入した系統的変異体を作製する。ポリフェノール類はF1のα、β、γサブユニットに結合しており、αではGly281、Arg282、Glu283、βではSer263、Ala264、Val265、Gly266、γではAla270、Thr273、Gln274、Thr277、Glu278が結合に重要な候補と考えられる。これらのアミノ酸を置換したF1にポリフェノール類を添加したときの酵素活性・回転速度を評価し、薬剤の結合に重要なアミノ酸残基を明らかにする。また、変異大腸菌に対するポリフェノール類の抗菌活性の変化から、ポリフェノール類の抗菌活性におけるATP合成酵素の寄与を検討する。2.ポリフェノール類の構造を変換し、野生型酵素や変異酵素に対する阻害機構を明らかにする。得られた結果から構造活性相関を検討し、F1の高次構造と対応させ、ポリフェノール類の結合様式と阻害機構を明らかにする。同時に強力な阻害作用を持つ化合物を探索する。対象とする化合物は市販の化合物ライブラリーを活用するとともに、東北大学大学院薬学研究科の岩渕好治教授より合成・供給されることになっている。阻害剤のスクリーニングの実施にあたってはスクリーニング用サンプルを購入する。

また、一分子観察に用いるATP合成酵素の調製には大規模な大腸菌の培養、担体を使った精製が必要であり、観察には金ビーズを大量に消費する。したがって、本研究経費の多くは消耗品の購入に充てる。また、一分子観察のデータ解析には多くの労力が必要なため、研究補助員に解析を依頼し、謝金を支払う。さらに、研究成果を学会で発表するため旅費を使用する。
冠動脈ステント植え込み術後の平滑筋細胞増殖に関する免疫組織学的、分子生物学的検討

1.血管平滑筋細胞(VSMC)の増殖が冠動脈インターベンション後の内膜肥厚の原因と考えられている。ブタ冠動脈をバルーン傷害2週後にステントを同部位に留置した。傷害部を経時的に観察し、ブロテインキナーゼC(PKC)の発現を検討した。光顕観察では3日目より新生内膜増殖、7日目より内腔狭小化が認められた。ステント周囲にマクロファージの浸潤が認められた。PKC免疫陽性反応は増殖部に一致して認められた。ステント植え込み後のVSMC増殖にもPKCが関与していると考えられた。2.vascular endothelial growthfactor(VEGF)は新生内膜増殖を引き起こす可能性が指摘されている。ブタ冠動脈をバルーン傷害2週後にステントを同部位に留置し、経時的にVEGF、flt-1発現を検討した。VEGF、flt-1免疫陽性反応は7日、14日新生内膜増殖部に一致して認められた。28日では、ステント周囲のマクロファージ浸潤部位にも強い免疫陽性反応を認めた。14日、28日の新生内皮細胞にもVEGF、flt-1免疫陽性反応を認めた。VEGFは血管内皮細胞新生作用だけでなく、VSMCの増殖にflt-1を介して作用していると考えられた。3.再狭窄の主な原因であるVSMCの増殖に、ローキナーゼ(RhoK)の活性化が関与している可能性が報告されている。ブタ冠動脈にバルーン傷害を加え、2週後にdrug deliveryカテーテルよりY27632を注入し、4週間後に屠殺しRhoKの発現を検討した。血管内超音波では、Y27632投与群では、新生内膜増殖は抑制され血管内腔は広く保たれていた。光顕免疫組織化学では、Y27632投与群ではRhoKの発現は減弱していた。RhoK阻害薬は、バルーン傷害後の新生内膜に発現するRhoKを抑制することにより、再狭窄を抑制する可能性がある。血管平滑筋細胞(VSMC)の増殖と遊走が冠動脈インターベンション後の内膜肥厚の主要な原因と考えられている。ブタ冠動脈バルーン傷害後にステントを留置しVSMCの経時的変化を観察し、VSMC増殖に関するシグナル伝達機構のセカンドメッセンジャーの一つと考えられるプロテインキナーゼC(PKC)とその刺激によりリン酸化をひき起こす転写因子のcyclic AMP response element binding protein(CREB)の発現を検討した。ブタ冠動脈左前下行枝をバルーンカテーテルで傷害後2週後にPalmaz-Schatzステントを傷害部位に留置した。ステント植え込み後3日、7日、14日、28日後に傷害部を摘出し光顕、電顕的に経時的変化を観察した。さらに抗PKC抗体、抗phosphoCREB抗体を用いて免疫組織法およびウエスタンブロット法でPKC、CREB活性の変化を検討した。光顕観察では3日目より新生内膜の増殖が始まり、7日目より内腔の狭小化が認められた。電顕観察では3日目より合成型が多数認められ、内腔側に収縮型平滑筋細胞、中腹側に合成型平滑筋細胞が主に認められた。14日目以降再び収縮型への形質変換が始まり、28日では内皮細胞の再生も認められた。また、ステント周囲にマクロファージと伴に好酸球の浸潤が認められた。