hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
第一原理分子動力学法による極限条件下における共有結合性液体の電子構造と動力学

本研究では,第一原理分子動力学法により,水素化シリコン液体などのイオン結晶性と共有結合性を共に有する共有結合性液体の超高温,超高圧などの極限条件下での電子構造と動力学を予言,解明し,いまだ実験的にしられていない新しい物質相を発見することである.液体中での欠陥が母体半導体の原子と電子格子相互作用することにより不純物と格子間欠陥、原子空孔等を含む母体半導体原子との多様な複合欠陥反応が生じる。これらについて、経験的なパラメータを用いないで第一原理計算から物性と動力学を予言し、共有結合性を持つ複雑液体の極限条件下での欠陥反応の電子状態と動力学を世界に先駆けて解明ことを目標においた。共有結合性とイオン結晶性をともに存在する水素化シリコン液体(シリコンと水素を含む系)を選び、構成原子を含む大きな単位胞を無限に並べたスーパーセル法と局所密度汎関数法に立脚した第一原理からのノルム保存型擬ポテンシャル法とによって、結晶構造や対称性を仮定することなく電子状態や結晶構造を非経験的にきめるDynamical Simulated Annealing(DSA)法による計算手法を開発した.DSA法を用いて超高温,超高圧下における液体系を計算機上で作り、欠陥原子を含む系での動力学のシミュレーションを実行した。液体状態においても、強い共有結合性のために平均6配位(通常の金属は12配位)の金属となり擬ギャップをもつ共有結合金属相となっていることがわかった。急冷却した結果できる水素化アモルファスシリコンは平均4配位をもつ半導体であり第2近接までの短距離秩序をもつことが明らかになった。
内耳性難聴とフリーラジカル-過酸化脂質・金属元素・ステロイド・SOD-

1.金属元素の動態:アスフィキシアあるいは迷路動脈の圧迫による一過性虚血負荷を加えると、外リンパあるいは内リンパにおいて、一過性に虚血解除後に鉄濃度が有意に上昇した。また鉄キレーターに、よって、一過性虚血によるDPOAEの抑制が改善された。2.過酸化脂質(ヒドロキシルラジカル)の測定:アスフィキシアあるいは一過性虚血解除後、2,3-ならびに2,5-DHBは有意に上昇し、その上昇は2時間以上持続した。またスカベンジャーを投与することによって、一過性虚血・再斎藤流障害によって生じる蝸牛活動電位閾値の上昇も有意に抑制された。3.ステロイドホルモン:RT-PCR法にて蝸牛内グルココルチコイド受容体(GR)mRNAの発現を検討した。蝸牛にGR mRNAが発現した。さらに、強大音負荷によって、負荷解除後GR mRNAのdown regulationが認められた。一方、メチルプレドニゾロンは蝸牛組織においては、長時間高濃度が保持されることが明らかとなった。4.一酸化窒素(NO)の測定:NO測定システムを用い、外リンパ中のNOを直接測定した。アスフィキシア負荷によって外リンパ中のNOが負荷解除後一過性に有意に上昇することが初めて明かとなった。一方、非選択的NOS抑制剤、選択的nNOS抑制剤いずれも障害抑制効果が認められた。選択的iNOS抑制剤の投与では、外リンパ斎藤流により一過性虚血負荷によるCAP・ABR閾値の上昇が抑制され、外有毛細胞の方が内有毛細胞よりも障害が強く認められることが組織学的にも実証された。内耳性難聴の原因解明の為に、以下の実験を行なった。1)モルモットより蝸牛外リンパを採取し、高速液体クロマトグラフィー及び電気化学検出器を用いて、ヒドロキシルラジカルの定量を行なった。その結果、外リンパに於いてアスフィキシア中及びアスフィキシア解除後、ヒトロキシルラジカルが有意に上昇した。一方、血清中ではヒドロキシルラジカルの産生は認めず、又、ヒドロキシルラジカル反応の基質となるサリヲル酸濃度も、アスフィキシアでは変化を受けなかった。(1999年2月ARO Midwinter Meeting(フロリダ)で発表。)2)すでに我々が解明したアスフィキシア解除後上昇する鉄濃度にて、外リンパ灌流を行ない、内リンパ電位が急速に低下する事を認めた。従って上昇した鉄が、ヒドロキシルラジカル産生も含め、内耳に障害をもたらすことがわかった。(1998年5月日本耳鼻咽喉科学会総会(札幌)で発表。)3)フリーラジカル産生にかかわる一酸化窒素合成酵素阻害薬(L-ニトロ-N-アルギニン)投与によって、一過性内耳虚血(30分間)による蝸牛活動電位(AP)の閾値上昇が有意に抑制され、同阻害薬に予防的保護効果のあることがわかった。(1998年5月日本耳鼻咽喉科学会総会(札幌)で発表)4)ヒドロキシルラジカルのスカベンジャーであるマンニトール投与によって、一過性内耳虚血によるAPの閾値上昇が有意に抑制された。1.迷路動脈閉塞により一過性虚血動物(モルモット)を作製し、外リンパ中のヒドロキシルラジカルの定量(サリチル酸を前投与し、そのcoversion formを高速液体クロマトグラフィ・電気化学検出器を用いて測定)した。その結果、前年度行なったアスフィキシア実験同様、一過性虚血によって外リンパ中にヒドロキシルラジカルの有意の産生・上昇を認めた。(11項、1999年5月日本耳鼻咽喉科学会総会シンポジウム・1999年9月日本耳科学会・2000年2月ARO Midwinter Meetingで発表)

2.ステロイドホルモンについて(1)グルココルチユイドホルモン・レセプターの蝸牛内分布について、RT-PCR法にて解明(モルモット)した。その結果、蝸牛軸・蝸牛外側・コルチ器に同レセプターが分布しており、強大音負荷により一過性に同レセプターmRNAが減少した。(11項)(2)メチルプレドニゾロンを静脈内投与し、その内耳内分布について、HPLCを用いて測定した。その結果、肝・血清よりも高い濃度分布を内耳組織に認めた。(1999年10月日本聴覚医学会、2000年2月ARO Midwinter Meetingで発表)3.各種フリーラジカルスカベンジャー(3-aminobenzamide、カルモジュリン、A_1アラノシン受容体アゴニスト、poly(ADP-ribose)synthase inhibitor、7-nitroindazole)がいずれも一過性虚血による蝸牛活動電位抑制に保護的に作用した。1)ヒドロキシルラジカルの定量迷路動脈閉塞により一過性虚血動物(モルモット)を作製し,外リンパ中のヒドロオシルラジカルを定量した。その結果,虚血解除後上昇したヒドロキシルラジカルは、解除後3時間においてもその濃度が上昇しつづける事が明らかとなった。(2000年5月日本耳鼻咽喉科学会総会,2000年10月日本耳科学会,2001年2月ARO Midwinter Meetingで発表)2)スラロイドホルモンについて(1)メチルプレドニゾロンを静脈内投与し、その内耳内分布について、HPLCを用いて測定した、その結果、投与後の時間経過において、肝・血清中に比べて、濃度上昇がやや遅く、かつそのeliminationも遅かった。従って、長時間にわたって、内耳組織内にメチルプレドニゾロンが維持されることが判かった。(Otology Japan, Hearing Researchに投稿中)(2)ステロイドホルモン受容体mRNAについて,in situ hybridyzationを行ない.そのmRNAが蝸牛軸及びラセンじん帯に発現していることが判った(動物はモルモット)。3)蝸牛内NO動態NO Detecforを用いて、in vivoでモルモットタトリンパ中のNOを測定した。その結果、一過性虚血,アスフィキシアにおいて、負荷解除後、NOが一過性に発生することが判った。(2000年10月日本耳科学会で発表)1.ヒドロキシルラジカル迷路動脈圧迫により一過性虚血動物を作製し、外リンパ中のヒドロキシルラジカルを定量した。その結果、虚血時間30分、並びに60分においても、虚血解除後上昇したヒドロキシルラジカルは解除後2時間以上上昇し続けることが明らかとなった。(原耳鼻・頭頸,2001)2.ステロイドホルモングルココルチコイドを投与し、その蝸牛組織内濃度を液体クロマトグラフィーを用いて測定した。その結果、蝸牛組織においては、肝、血清よりも長時間、高濃度にグルココルチコイド濃度が保持されていることが明らかとなり、難聴治療薬としてのメリットも実証された。(飛田等,Otol Jpn,2001)さらに、グルココルチコイド受容体mRNAを検討したところ、モルモットにおいてもラットと同様にコルチ器、ラセン靭帯、蝸牛軸に分布し、強大音の負荷(120及び130dBSPL、10分間)後、down regulationを受けることが明らかとなった。(Terunuma etal,Hear Res,2001)
匂い成分と呈味性ペプチドの相互作用による食品風味への影響に関する多面的解析

ホエイタンパク質を酵素分解した分解物には、消化吸収性の向上やアレルゲン性の低減など様々な機能をもつものがあり、多くの食品に利用されている。しかし、苦みなどの不快味や不快な匂いによる嗜好性の低下が問題となっている。タイムやセイロン紅茶葉の揮発性画分は、ホエイタンパク質分解物の不快な風味を改善させる効果を有しており、その有効成分としてリナロールが特定された。リナロールは、検知閾値でホエイタンパク質分解物の不快な風味を有意に改善するが、ノーズクリップをして鼻腔に匂いが流入しない状態では風味への影響は見られなかった。このことから、リナロールの風味改善は味覚と嗅覚の相互作用によるものであると考えられた。香草や茶葉は風味改善効果を有することが知られており、料理などに広く利用されている。これは、香草や茶葉に含まれる匂い成分と、食品中の呈味成分等との相互作用により起こる効果と考えられており、着香とは性質が異なるものである。ところで、ホエイタンパク質分解物(WPH)は、体内での高い吸収率から筋肉強化や免疫力向上など多くの保健的機能を持ち、食品やサプリメントとして広く使用されている。しかし、調製過程に生成する苦味や独特の匂いによって嗜好性を損ねることから、風味改善が課題となっている。本研究では、様々な香草や茶葉から匂い成分を抽出し、閾値以下の濃度でWPHに添加した際の風味改善効果を明らかにすることを目的とした。香草および茶葉9種類を熱水抽出した後、水蒸気蒸留により匂い画分を得た。WPH溶液に各匂い画分を匂いが感じられない濃度で添加し、定量的記述分析法により官能評価した。また、液液抽出法およびシリカゲルクロマトグラフィにより匂い成分濃縮物を調製し、GC-OおよびGC-MS分析に供した。WPHの風味および匂いを表す評価用語のうち、「苦い」「まずい」「舌に長く残る」「生臭い」の項目に相当する風味強度が、タイム(香草)およびヌワラエリヤ(茶葉)の匂い画分添加によって有意に低下した。このことから、これらの画分中に風味改善効果を有する匂い成分が存在すると考えられた。機器分析により、タイムでは2-isopropyl-5-methylphenol、ヌワラエリヤでは2-phenylethanalがそれぞれ寄与度の高い成分であると推測された。これら2種の匂い成分を単一で、さらに閾値以下で添加たところ、前述の評価用語のうち「苦い」「生臭い」の風味強度が有意に低下した。以上より、これら2種の匂い成分には、WPHの不快な風味を改善する効果があることが示唆された。平成26年度(初年度)に実施した研究の課題として、香草(タイム)および茶葉(ヌワラエリア)の匂い画分における香気寄与成分について、AEDA法の再現性および同定・定量の再現性を確認する必要があった。本年度は、まずこれについて精査した。その結果、タイム匂い画分では柚子、シトラス様の香気を有するLinaloolがFD-factor=5の6乗と最も高い寄与度で検出され、GC-MSにおける標準物質とのマススペクトルパターンおよび保持時間の一致、Kovats' Indexの一致から同定した。一方、ヌワラエリア匂い画分においても、LinaloolがFD-factor=5の2乗と最も高い寄与度で検出、同定された。2種の異なる香草および茶葉から、同物質が最も寄与度の高い物質であることが判明したことは非常に興味深い結果であり、ホエイタンパク質分解物(WPH)の不快な風味を抑制していた物質はLinaloolである可能性が示された。そこで次に、食品添加物グレードのLinaloolを用いて、WPHの風味改善を検討した。まず、訓練された11名のパネリストによって、WPHにLinaloolを添加し、Linaloolの認知閾値および検知閾値を検索した。その結果、認知閾値は0.06μg/mlであり検知閾値は0.04μg/mlであり、さらに興味深いことに検知閾値において三点比較法を用いた場合有意(p<0.0001)に識別できることが判明した。したがって、Linaloolの検知閾値では、WPHの風味に何らかの影響があったと考えられた。検知閾値にてQDA法でWPHの風味を評価したところ、「苦い」「渋い」「まずい」「しつこい」という評価項目において有意(p<0.05)に強度が低くなることが示された。一方でノーズクリップによって鼻腔内への空気の流入を遮断した場合は、Linaloolを添加しても変化がなかったことから、嗅覚と味覚の相互作用によりWPHの風味が改善したと示唆された。平成27年度は、「研究実績の概要」に示したことのほかに2つの追加実験を行っている。まずは、嗅覚と味覚の相互作用であることを実証するため、人工唾液を調製しバイアル瓶にWPHとLinaloolと共に混合し、37°C(体温付近温度)でヘッドスペース部の固相マイクロ抽出を行いGC-MS分析した。その結果Linalool添加によって新規物質が生成されることがないことを確認した。また、平成27年度実施予定であったマウスを用いた二瓶選択嗜好試験も実施した。当初の予測では、WPHは忌避され、linalool添加WPHの嗜好性が向上(すなわちマウスによる飲量増加)すると考えたが、実際は、ヒトにとってはWPHは不快味を有するが、タンパク分解物であることからペプチド含量が高くマウスによる飲量は多いという結果であった。

このことから、WPHは生理的にマウスが好むと推測されたため、Linalool添加による風味改善の評価には、マウスによる二瓶選択嗜好試験を用いることができないと結論付けた。一方で、ヒトによる風味改善効果は十分に明らかにできたことから、本研究は順調に進展していると考えられる。平成28年度は、移籍先の新研究室においてのスタートアップでもあったため、これまでの風味改善効果について再検討を実施し、再現性を確認した。セイロン茶葉あるいは香草の一種であるタイムの匂い画分を用いて、ホエイタンパク質分解物(WPH)の不快味に対する効果を再確認した。茶葉あるいは乾燥したタイムから市販軟水の熱湯で熱水抽出し、ろ液を蒸留して得られた留出物をそれぞれセイロンあるいはタイムの匂い画分とした。またWPH溶液は市販軟水で希釈し調製した。これにそれぞれの匂い画分を一定量添加しパネリストに呈示した。パネリストは口に含み10秒間全口腔で味わった後に吐き出し、風味の質を評価する「全口腔法」によって、感知する風味の質の強度を定量的に評価した。Dunnetの方法で再確認したところ「生臭い」「まずい」の2つの評価項目において有意に強度が低くなることが判明した。さらに、それぞれの匂い画分において高い香気寄与度を示す成分にLinaloolがあるが(平成27年度までの実績)、検知閾値での添加で「苦い」などの4つの不快味を示す評価項目で有意に強度が低くなることを確認した。これについては、前述の全口腔法と、ノーズクリップをした状態で10秒間味わった後に吐き出し評価をする「ノーズクリップ法」の2方法で評価した。ノーズクリップ法ではLinaloolの添加による風味の変化は確認できず、したがって、WPHに含まれる成分とLinaloolが何らかの反応をして風味に関与する新たな成分が生成されたのではなく、味覚と嗅覚の相互作用によりWPHの不快味が改善した可能性を確認した。さらに平成28年度では、平成27年度までの研究成果を学会にて発表し、同時に学術論文の投稿準備を進めた。平成28年10月に開催された第60回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会においては、ベストプレゼンテーション賞を受賞するに至った。ホエイタンパク質を酵素分解した分解物には、消化吸収性の向上やアレルゲン性の低減など様々な機能をもつものがあり、多くの食品に利用されている。しかし、苦みなどの不快味や不快な匂いによる嗜好性の低下が問題となっている。タイムやセイロン紅茶葉の揮発性画分は、ホエイタンパク質分解物の不快な風味を改善させる効果を有しており、その有効成分としてリナロールが特定された。リナロールは、検知閾値でホエイタンパク質分解物の不快な風味を有意に改善するが、ノーズクリップをして鼻腔に匂いが流入しない状態では風味への影響は見られなかった。このことから、リナロールの風味改善は味覚と嗅覚の相互作用によるものであると考えられた。当初の予定では、平成26年度は香草および茶葉のスクリーニングと、キャピラリーGC分取装置を用いた匂い成分の分取を予定していた。しかし、このキャピラリーGC分取を実施することが非常に困難であり(申請者の研究室には分取装置がなく実施するための実験場所の問題と、分取した後にヒトを用いた官能評価をするため、溶媒処理などが極めて難しいという問題から)、他の方法により、スクリーニングした香草および茶葉からの匂い成分の検索を行わなければいけない状況となった。
地域産業の振興と大学の役割-特に「第3の機能」論の視点から-

本研究は、わが国の大学開放のあり方をみるにあたって、従来型の大学教育開放事業に加えて、「地域産業の振興」にむけた動きがどうなっているかを、「第3の機能」論の視野から、その実態を把握し、分析することを目的に展開してきた。このための視点として、わが国では、行政主導で、まったく大学とは無縁のかたちですすめられてきた「農業改良普及事業」(これは、アメリカ合衆国の「大学開放」の重要な柱であり、大学による「地域産業の振興」の典型的な活動である)に着目し、その現状について、とくに戦後から現在に至る経過をたどってきた。また、本土復帰以前、エクステンション施設を有するアメリカ型の大学として設立されながら、本土復帰後は、日本型の大学として再編成された琉球大学における、大学開放活動と、この「農業改良普及事業」の関係にかんする実態調査も併行し、その流れを、行政資料を中心に把握し、大きな枠組みを設定できるところまでこぎつけた。また、前述の資料蒐集とあわせて、「第3の機能」研究のための基礎的データベースの作成が、本研究のもう一つの柱であるが、これについては、当初、UNIXのdbdをベースにすすめることになっていたが、インターネットの時代をむかえ、平成9年度にはいって、その路線に大幅な変更を加え、Javaのデータベース言語、JDBDと清書システムとして、ポストスクリプト、その簡易流通版のPDF(ポータブル・ドキュメント・フォーマット)を中心にシステム開発をすすめることにした。しかし、まったく未開拓の分野への挑戦であり、思いの外手間取ることとなったが、現段階で、基本システムの実験的稼働までにはこぎつけた。本研究は、地域社会への貢献を真剣に模索し、そして地域社会への窓口として大学教育開放センターや生涯学習教育研究センターを設置している大学として、香川大学、金沢大学、徳島大学の3大学を選び、これらの大学において、従来型の大学教育開放事業に加えて、「地域産業の振興」にむけた動きがどうなっているかを、「第3の機能」論の視野から、その実態を把握し、分析することを目的に展開してきた。このための視点として、わが国では、行政主導で、まったく大学とは無縁のかたちですすめられてきた「農業改良普及事業」(これは、アメリカ合衆国の「大学開放」の重要な柱であり、大学による「地域産業の振興」の典型的な活動である)に着目し、その各県レベルでの現状を、とくに戦後から現在に至る経過をたどってきた。加えて、新たな課題として、浮上してきたのは、「農業改良普及事業」と大学農学部との関係である。今回の調査研究においては、香川大学と琉球大学に農学部があるが、これらの学部の戦後の動きをたどる必要があり、こんご、さらに詳細、かつ慎重な資料蒐集が必要である。さらに、蒐集資料のデータベース化にあたっては、従来どおり、UNIXをベースにすすめることになるが、その路線に若干の変更を加えることにした。というのは、最近、爆発的に拡大しているインターネットを意識せざるをえなくなったからである。できれば、本研究のテーマの一つである、「第3の機能」研究のための基礎的データベースの作成を、gopherサーバーというかたちですすめたいと考えている。本研究においては、大学開放をすすめるセンターを設置している大学として、香川、金沢、徳島大学の3つを選び、この3つの大学が、従来型の大学開放事業に加えて、「地域産業の振興」にむけて、どのように動いているのかを、戦後、アメリカ合衆国の影響をもとに導入された「農業改良普及事業」とにかかわらせて、その実態を把握し、「第3の機能」論の立場から明らかにする。

また、本土復帰以前、エクステンション施設を有するアメリカ型大学として設立されながら、本土復帰後は日本型大学として再編成された琉球大学における、大学開放活動と「農業改良普及事業」の関係にかんする実態調査を通じて、わが国における大学開放活動を考える基本的視点の確立をめざす。とくに、これまでは「農業改良普及事業」にかんして、アメリカ合衆国における「農業改良普及事業」との対比のため、戦後の導入期から昭和30年代までの基礎的資料の蒐集を中心にすすめてきたが、本年度からは、あらたに昭和30年代以降の発展期について、地域社会の具体的な農業振興に「農業改良普及事業」がどのようにかかわっていったかにかんする資料蒐集で、大きな成果があがった。また、蒐集資料は、コンピュータに入力し、「第3の機能」研究のための基礎的データベースの構築をすすめている。アメリカ合衆国における大学開放は、19世紀以来、一般開放事業(General Extension)と農業改良普及事業(Cooperative Extension)を車の両輪として発展してきた。とりわけ、アメリカの大学は、「農業改良普及事業」をつうじて、農業をはじめとする地域産業の振興に積極的にかかわり、大きな成果をあげたという点で、地域社会の信頼と信用を獲得し、地域社会における地位を不動のものとした。わが国において、戦後、アメリカをモデルに、新しい大学制度を計画しようとするさい、このアメリカ型大学開放の形態を導入しようという動きがあったが、とくに、大学の影響下で「農業改良普及事業」をすすようとする構想に対し、当時の農林省サイドが激しく抵抗し、頓挫したという経緯がある。(結局、わが国において、農業改良普及事業は、農林省の管轄のもと、地方自治体の手によってすすめられることになる)しかし、現在、わが国の多くの大学は、生涯学習社会へむけた新しい大学開放活動の方向を模索するなかで、大学の「地域産業の振興」にはたす役割に注目するようになってきている。ここにきて、アメリカにおいて大学開放の原点であった「農業改良普及事業」が、わが国において、戦後どのようにうけいれられ、また改編されていったか、この経過を詳細に把握し、その実態を整理しておくことが、わが国における大学開放を考えるうえで欠かすことのできない作業となっている。本研究においては、このような立場から、資料の蒐集にあたる一方、そのための基礎的データベースの作成をもう一つの柱としてきた。とくに、システム開発にあたっては、従来のUNIXベースのものから、インターネット流通が可能な電子出版とデータベースの融合というかたちでとりくみ、現在、若干の調整が必要なものの、基本システムについては実験的稼働までにはこぎつけている。
梅干しの減塩と着色向上を目指した食品化学的研究

本研究では、様々な条件で漬けた梅干しの性状分析や、梅酢中の色素の構造変化を分析した上で、着色に影響を及ぼす因子を特定することができ、人工的に塩濃度や有機酸量を制御した梅干し漬けを作成できた。様々な条件で梅干しを漬け、塩漬け条件や梅酢pHの違いによる梅の色、梅酢の性状などの色素成分の挙動を調べた。その結果、すべての塩漬け条件で実測pHが低くなるにつれて、色素の安定化が見られ、赤梅酢中の色素量や梅の果皮の赤味度が高値となり、pHと色素の安定性の間に相関関係があった。また、pH相違の原因と考えていた梅酢中の有機酸量については、経時的に分析してみると、塩漬け条件による差がなく、pH決定因子でないことが示唆された。有機酸は、主にクエン酸、リンゴ酸、酢酸が含まれ、それぞれ200220mM、2530mM、1015mM程度含まれていた。また、梅果皮や果肉より、色素成分を抽出し、梅組織に色素がどのように吸着、安定化しているかを調べた。梅酢中の色素成分の挙動を見るとマロニルシソニンの減少が大きいため、梅組織への吸着を予測したが、組織中にはシソニンの方が多く含まれていた。また、明らかに梅酢中よりも梅組織中にロズマリン酸が多く含まれていた。これまで、着色を阻害すると考えられてきた物質だが、添加すると色素の安定性が向上することが明らかとなり、梅組織への色素の吸着に関与が示唆された。これまで、赤色着色を阻害する原因として考えてきた梅酢pHの上昇は、梅に含まれる有機酸に依るものではなく、塩化ナトリウムの添加量が最も大きな影響を与えていることがわかった。梅の塩漬け時に溶出する白梅酢の液性や量は、塩の種類や濃度で大きく変動するため、着色に影響する要因の特定が困難であった。今回、着色時に人工的に白梅酢の液性や量をpH1.5、2.0,2.5と調整し梅干しの着色に及ぼす影響を調べた。これまでに、着色が悪くなる要因として、減塩目的で添加するアルコールや、アクの成分であるロズマリン酸の存在が言われていた。しかし、アルコール添加で漬けた梅干しも常法(20%塩化ナトリウム)で漬けた梅干しも、pHが同じであれば、同程度着色されることがわかった。また、梅酢pHを上げるほど着色が向上した。さらに着色した梅より成分を再抽出して分析したところ、漬け方によって色素やロズマリン酸量に差がなかった。一方、主色素であるマロニルシソニン、シソニンとアク成分であるロズマリン酸を紫蘇より単離し、各種塩溶液中での安定性を調べた。pH2の溶液中では、各種塩水溶液中で安定性に差がなく、30日間の経時測定の間、ほとんど色素の退色が見られなかった。またロズマリン酸を添加しても色調、安定性に影響がなかった。20%エタノール、pH2の各種塩溶液中でも同じ結果が得られた。このことより、アルコール添加やロズマリン酸が着色に及ぼす影響は小さく、梅酢のpHによる影響が大きいことがわかった。これは、梅酢中でのアントシアニンの安定性がpHを上げることによって向上し、梅へ吸着したものと考えられる。梅干し潰けの減塩方法の一つで、食塩の代替としてアルコールを添加したもの(減塩梅干し)は、梅酢のpHが高くなり色付きが悪くなるとされてきた。これは、着色時に人工的に白梅酢のpHを常法(20%塩化ナトリウムで塩漬けしたもの)と同じpH2.0にすると、同程度に着色することがこれまでにわかっている。そこで、梅酢中に溶出した有機酸量に違いがあると考え分析を行ったところ、常法と減塩梅干しの有機酸組成に大きな違いはなく、おおよそクエン酸が170mM、リンゴ酸20mM、酢酸10mM、リン酸3mM、コハク酸0.5mMが含まれていた。量比にも大差なかった。分析結果をもとに有機酸水溶液を調製したところ常法はpH1.79減塩梅干しはpH1.76となり、pHに差が現れなかった。また、紫蘇より単離した色素やロズマリン酸を添加してその溶液中で着色したところ、どちらも赤く着色し、ロズマリン酸の添加による着色の違いも見られなかった。人工的にpHを調整し安定性を見たところpH1.82.4間では梅への着色に違いはなかった。また、官能検査を行ったところ減塩梅干しが有意に好まれた。また着色の有無では若干着色有の梅干しが好まれる傾向が見られた。着色なしを好んだと答えた人の中には、人工着色料による着色と勘違いした人もおり、着色梅干しの赤色は紫蘇の色であり、健康に卓効があるとの意識改善が必要であることがわかった。

また、pH相違の原因と考えていた梅酢中の有機酸量については、経時的に分析してみると、塩漬け条件による差がなく、pH決定因子でないことが示唆された。有機酸は、主にクエン酸、リンゴ酸、酢酸が含まれ、それぞれ200220mM、2530mM、1015mM程度含まれていた。また、梅果皮や果肉より、色素成分を抽出し、梅組織に色素がどのように吸着、安定化しているかを調べた。梅酢中の色素成分の挙動を見るとマロニルシソニンの減少が大きいため、梅組織への吸着を予測したが、組織中にはシソニンの方が多く含まれていた。また、明らかに梅酢中よりも梅組織中にロズマリン酸が多く含まれていた。これまで、着色を阻害すると考えられてきた物質だが、添加すると色素の安定性が向上することが明らかとなり、梅組織への色素の吸着に関与が示唆された。これまで、赤色着色を阻害する原因として考えてきた梅酢pHの上昇は、梅に含まれる有機酸に依るものではなく、塩化ナトリウムの添加量が最も大きな影響を与えていることがわかった。
ものづくり教育における教示方法の違いが及ぼす学習効果の脳科学的検証

本研究課題では,認知神経科学に基づき,ものづくり学習において教示方法の違いが及ぼす学習効果を検証することを目的としている。具体的には,木材加工学習を取り上げ,教示方法の違いが及ぼす学習成績を確認するとともに,NIRS(Near Infra-Red Spectroscopy)脳計測装置を用いて脳血流量の変化を計測する。木材加工学習では,木工具による道具操作を通したものづくり活動が行われており,基礎的な技能を習得することは重要な学習要素の1つである。学習活動を充実させるために効率的に技能を習得できる教示方法を提案することは有意義であると考えられる。平成30年度は,学習効果を高める教示方法(例えば,情動の刺激や失敗体験の有無など)について,国内外の文献を収集・整理して,適切な教示方法を検討した。そして,効果的と考えられる教示方法と木材加工学習の関連を調べるための予備実験を行った。なお,本研究課題は,科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)若手研究における独立基盤形成支援に採択されている。独立基盤形成支援に係る追加交付決定及び研究機関の支援により,持ち運び可能な小型のNIRS脳計測装置を整備した。これにより,十分なスペースが確保され,安全に作業できる環境であれば,学内外を問わず機材を持ち込んで実験を実施することが可能となった。そのため,今後の調査において,実験参加者の負担軽減,統計処理に必要な参加者数の確保,これに伴う分析データの質向上などにつながることが期待できる。平成30年度は必要な文献調査や予備実験を実施できたため。平成30年度の文献調査や予備実験に基づき,平成31年(令和元年)度は本調査を実施する。調査は茨城大学倫理委員会の承認を経て行う。平成30年度に参加した国際学会において,予定より出張経費を節約できたため,次年度の本実験で必要な経費(ソフトウェア,材料費)として繰り越した。
複素特異点の例外集合と不変量

本年は、2字元「星型」特異点解消をもつクラスのL^2-plurigenusについての比較不等式と、2字元2重点のミルナ-数muと幾何種数p_gについて次の結論を得た。
介護保険導入後におけるコミュニティ・ケアの理念と具体化に関する比較地域的研究

昨年度までの調査・研究によって、コミュニティー・ケアの実施にあたっては、「画一性や平等性」の重視と「多様性や地域特性」の重視という二つの価値軸の衝突が見られることが明らかとなった。これは、施策に限らず、担当者の意識面においてもみられるものと推測されることから、最終年度の調査・研究は、実施段階に入った「介護保険事業」を対象とし、「事業」のありようと担当者の意識の関係を析出することを主な狙いとした。この手法により、コミュニティー・ケアの理念がどのような形で具体化するのかについての一定の「解」が得られると考えた。調査・研究対象を、「広域連合的実施」と「単独実施」の混在している「福岡県」と「佐賀県」としたことは正しい選択であったといえる。調査・研究はアンケートとヒアリングという形態を基本とした。担当者の意識を析出するねらいから、アンケートは、自由記述を多く含んだものを使用した。配布は、福岡県、佐賀県を中心としていたが、最終年度のみは、福岡県内の97市町村と広域連合(本部と支部)とした。最終年に限れば、37市町村より回答を得たものの、広域連合関係からは、一切の回答を得ていない。解析は定性的なものを中心とした。ヒアリングは、「福岡市」、「北九州市」、「久留米市」、「筑後市」、「中間市」、「大牟田市」、「水巻町」、「芦屋町」、「豊津町」等で、担当者と専門職に対して実施した。コミュニティー・ケアの実施にあたっては、具体的な施策の内容においても、担当者の意識の面においても、「画一性や平等性」を重視するものは「他者に依存する」傾向が強くあらわれており、「多様性や地域特牲」を重視するものは「自己責任」の傾向が強くあらわれるという傾向があることがわかった。平成10年度の研究は、1.福岡県内の市町村、2.佐賀県内の市町村の二圏域の介護保険事業実施計画の策定について、書面による調査とインタビュー調査をおこなった。調査対象を、特に、福岡県と佐賀県に絞った理由は以下の点にある。制度上、介護保険の保険者は市町村であることが原則となっている。そのことから、小さな市町村にとっては要介護認定事務サービスの提供、保険財源等について困難性が付きまとうことは予測された。ここで、小さな市町村は以下のような二つの考えかたのいずれかを選択しなければならなくなった。それは、「内容的に不十分でも、地域特性を踏まえた介護保険とか?」、「画一性や平等性を重視するか?」であった。全国的に介護保険事業の広域的実施が模索されている過程で、まず、佐賀県では、佐賀市を中心とした大きな広域連合が実現に向かって大きく前進した。さらに、福岡県では、ほぼすべての町村ともいえる70近くの町村が広域連合的実施に踏み切ろうとした。とりわけ、福岡県に見られるようなうな大連合は前代未聞であり、多くの議論を巻き起こしている。以上のことから、「地域特性の重視か?」、「画一的平等性?」という根幹に係わる問題を、もっぱら介護保険事業の広域的実施という視角から検討することを目的として、対象を二つの県に限定して集中的な調査を実施した。アンケート調査とインタビューを通じて、以下のような担当者の意識と今後の課題が明らかとなった。

それらは、1.まず、介護保険についての意識は、県からの情報の流れがスムーズでなかったこともあって、準備に取りかかることも遅れがちであり、従って、アイデンティティーを持って地域特性を反映させた事業計画を作ろうとする意識が希薄になっていっと考えられること、2.そのこととの関係で、「出来れば苦労せずに、画一的な事業実施財計画が策定されれば楽になる」という意識が担当者の意識の基底に芽生え、「平等性」の確保をうたいつつ、広域的実施に向かわせたと考えられること、3.以上のことから、今後は、地域特性を踏まえた実際のサービス提供が、住民から距離のある大圏域で実施できるかが課題となるであろうこと、である。平成10年度の研究を踏まえ、11年度は、介護保険の広域的実施に当たって、広域連合、支所、市町村の三者関係がどのように作用したかを、「要介護認定」、「保険料」、「サービス提供」の三点を中心に調査・研究することが必要となろう。平成11年度の研究は、1.福岡県内の市町村、2.佐賀県内の市町村の二圏域の介護保険事業計画に関して、専門職・行政職に対してインタビュー調査をおこなった。調査対象を、福岡県と佐賀県に絞った理由は、両者が介護保険の広域的実施を予定していたからである。原則として、介護保険の保険者は市町村である。そのことから、小さな市町村にとっては数多くの困難性が付きまとうことは予測された。ここで、小さな市町村は、市町村間の「画一性・平等性を指向するのか?」、「地域特性を重視する立場を取るのか?」の選択を迫られることとなった。全国的に広域的実施が模索されている過程で、まず、佐賀県では、佐賀市を中心とした広域連合が実現に向かって大きく前進した。さらに、福岡県では、ほぼすべての町村ともいえる70近くの町村が広域連合的実施に踏み切った。以上の事情から、「画一的平等性か?」「地域特性の重視か?」、という根幹に係わる問題を、もっぱら介護保険事業の広域的実施という視角から検討することを目的として結果、対象は二つの県に限定されることとなった。前年度からの継続調査とインタビューを通じて、以下のような担当者の意識と今後の課題が明らかとなった。それらは、1.取り敢えず実施するためには、準備の遅れた市町村にとっては、平等性をかかげた広域的実施が好都合であったこと、2.そのこととの関係で、「地域特性は、広域連合の支部単位でも出せる」という意識が担当者の意識の基底に芽生え、「平等性」の確保をうたいつつ、広域的実施に向かわせたと考えられること、3.従って、今後は、地域特性を踏まえたサービス提供が、住民から距離のある大圏域で確保できるかが課題となるであろうこと、である。平成11年度の研究を踏まえ、12年度は、介護保険事業の広域的実施に当たって、広域連合レベル、支所レベル、市町村レベルの三者関係がどのように作用したかを、「要介護認定」、「保険料」、「サービス提供」の三点を中心に調査・研究し、事業を単独実施する市町村と比較することが必要となろう。平成12年度の調査・研究は、実施段階に入った「介護保険事業」を対象とした。具体的には、前年度までの調査・研究と同様の視角から、実施段階に入った「事業」のありようと担当者の意識の関係を析出することを主な狙いとした。コミュニティー・ケアの実施については、常に、「画一性や平等性」の重視と「多様性や地域特性」の重視という二つの価値軸の衝突が見られる場面である。その意味で、「広域連合的実施」と「単独実施」の混在している「福岡県」は格好の材料を提供してくれるものとなった。調査は、基本的に、アンケートとヒアリングという形態をとった。アンケートは、前年度までの形態と同様に自由記述を含めたものを使用した。配布は97市町村と広域連合(本部と支部)であるが、37市町村より回答を得たものの、広域連合関係からは、一切の回答を得ていない。解析は定性的なものを中心とした。
骨格筋の糖代謝を制御する視床下部からの神経回路の解明

グルコースは体内の主要なエネルギー源であり、脳は状況に応じてグルコースの体内濃度を制御している。脂肪から分泌されるレプチンは、脳の視床下部に働きかけて筋肉や脂肪におけるグルコースの取込みを促進して、血中のグルコース濃度を下げる重要な働きを担っている。本研究ではレプチンによる骨格筋のグルコース代謝を制御する神経回路を解析する。そのために、シナプス結合を介して上流の細胞に逆行的に輸送される性質を持つ、仮性狂犬病ウイルスを利用する。Creリコンビナーゼ依存的に増殖する組換え仮性狂犬病ウイルスを、骨格筋に接続する交感神経に感染させることにより、骨格筋にシグナルを伝える上流の神経細胞を網羅的に同定する。さらにそれらの中で、視床下部の腹内側核にレプチンを投与した際に活性化される神経細胞を同定することにより、腹内側核から骨格筋までレプチンのシグナルを伝える神経回路を明らかにする。平成29年度は、糖代謝に関わる神経回路の解析を行うための環境整備に注力した。Cre依存的に増幅する遺伝子組換え仮性狂犬病ウイルスを作成し、濃縮精製を行った。その結果、神経回路の解析に十分な濃度のウイルスを得た。また、交感神経依存的にCreを発現する遺伝子組換えマウスを入手し、交配を行い、実験を行うのに必要なマウスを用意した。また、作成した遺伝子組換え仮性狂犬病ウイルスをマウスの骨格筋の様々な部位に、様々な濃度で注入し、骨格筋からの神経回路の解析のための条件検討を行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。
生活習慣改善による将来医療費節減効果に関する研究

本研究は、今まで個別に収集・利用されている大規模疫学コホート研究データと、がん発症を把握することができるがん登録情報、診療報酬明細情報を連結し、マイクロシミュレーションを用いた統合解析から、個々人のがんリスク要因となる生活習慣とがん発症、その後の医療費負担の変化を分析し、生活習慣の改善による将来医療費の節減効果を明らかにすることを目的とした。本年度は、昨年度に引き続き、日本で最も罹患数の多い胃がんに焦点を当て、禁煙とピロリ菌除菌による将来医療費へのインパクトを明らかにするステップとして、マイクロシミュレーションの手法を用い、胃がん発症のプロセスに個人の喫煙状況・出生年などの背景要因を組み込んだ自然史モデルを拡張した。マイクロシミュレーションモデルにおける介入要因として、内視鏡検診とピロリ菌除菌のシナリオを検討し、介入によって期待できる死亡率減少効果と生命年延伸効果を検討した。さらに、大規模疫学コホート研究データとがん登録情報、診療報酬明細情報を連結したデータを用い、がんと診断されて1年以内の胃がんにかかる直接医療費、薬剤医療費およびその後のフォローアップ費用をステージ別に検討した。本研究結果の一部は、World Cancer Congress 2018にて発表し、現在国際専門誌に投稿中である。本年度までに、医療費の将来予測を行うための主要なステップである胃がんの自然史モデルを構築し、マイクロシミュレーションを用いて複数の介入シナリオを検討し、論文化を進めた。論文化にあたっては、研究協力者の協力を得て以下の通り研究を行った。具体的には、1)平均余命、喫煙率、一日当たり喫煙本数、がん生存率などモデルに用いるパラメータを、人口動態統計、国民健康栄養調査、国立がん研究センターが公表するがん罹患全国推計値など公的統計資料など、データソースを悉皆的にレビューした。2)先行研究の系統的レビューを悉皆的に行い、シミュレーションモデルに用いるモデルの遷移確率などのパラメータをメタアナリシスにより推計した。3)シミュレーションに特化したTreeAge Proソフトウエアを用い、モデル構築から妥当性検証までを行った。4)胃がんについては、内視鏡検診の効果を介入シナリオ別にその利益と害を検証し、最適な検診のあり方、ピロリ菌除菌効果、喫煙などのハイリスク群での介入効果を検証し、論文化をすすめた。5)次世代多目的コホート研究データと診療報酬明細情報の連結データを構築し、胃がんの直接医療費推計を行った。研究計画に従い、2019年度は以下の通り研究を進める予定。・次世代多目的コホート研究で収集された参加者データベースと連結した診療報酬明細情報データから胃がん医療費の予測モデルを構築し、個別医療費予測のための回帰分析を行い、年代・喫煙状況別の個人の年間医療費を推計する。さらに、推計された年間医療費を、個人の喫煙習慣に従って分類するモデルを構築する。・胃がんのシミュレーションをさらに拡大し、検診とピロリ菌除菌、および喫煙状況別の介入による費用対効果、および将来医療費へのインパクトについて推計する。本年度は、日本で最も罹患数の多い胃がんに焦点を当て、禁煙とピロリ菌除菌による将来医療費へのインパクトを明らかにするステップとして、マイクロシミュレーションの手法を用い、胃がん発症のプロセスに個人の喫煙状況・出生年などの背景要因を組み込んだ自然史モデルを構築した。モデルを構築するため、先行研究の系統的レビューを行い、シミュレーションモデルに必要な遷移確率などのパラメータをメタアナリシス及び公的統計資料から推計した。マイクロシミュレーションモデルから予測される胃がん死亡率は、人口動態統計から公表される全国値はおおむね一致しており、モデルの妥当性が確認された。さらに介入要因として、内視鏡検診とピロリ菌除菌を受けた場合のシナリオをそれぞれ検討し、検診によって期待できる死亡率減少効果、ピロリ菌除菌によって期待できる生命年延伸効果、最適な検診開始年齢、停止年齢などを検討した。本研究の結果は、国際学会であるASEANがん登録フォーラム2018にて発表された。本年度は、医療費の将来予測を行うための主要なステップである胃がんの予測モデルを、マイクロシミュレーションを用いて構築した。モデル構築にあたっては、研究協力者の協力を得て以下の通り研究を行った。1.平均余命、喫煙率、一日当たり喫煙本数、がん生存率などモデルに用いるパラメータを得るため、人口動態統計、国民健康栄養調査、国立がん研究センターが公表するがん統計などのデータソースを悉皆的にレビューした。2.先行研究の系統的レビューを行い、1.以外でシミュレーションモデルに必要な遷移確率などのパラメータをメタアナリシスにより推計した。3.シミュレーションに特化したTreeAge Proソフトウエアを用い、モデル構築から妥当性検証までを行った。4.次世代多目的コホート研究データと診療報酬明細情報の連結データを構築した。

本年度は、昨年度に引き続き、日本で最も罹患数の多い胃がんに焦点を当て、禁煙とピロリ菌除菌による将来医療費へのインパクトを明らかにするステップとして、マイクロシミュレーションの手法を用い、胃がん発症のプロセスに個人の喫煙状況・出生年などの背景要因を組み込んだ自然史モデルを拡張した。マイクロシミュレーションモデルにおける介入要因として、内視鏡検診とピロリ菌除菌のシナリオを検討し、介入によって期待できる死亡率減少効果と生命年延伸効果を検討した。さらに、大規模疫学コホート研究データとがん登録情報、診療報酬明細情報を連結したデータを用い、がんと診断されて1年以内の胃がんにかかる直接医療費、薬剤医療費およびその後のフォローアップ費用をステージ別に検討した。本研究結果の一部は、World Cancer Congress 2018にて発表し、現在国際専門誌に投稿中である。本年度までに、医療費の将来予測を行うための主要なステップである胃がんの自然史モデルを構築し、マイクロシミュレーションを用いて複数の介入シナリオを検討し、論文化を進めた。論文化にあたっては、研究協力者の協力を得て以下の通り研究を行った。具体的には、1)平均余命、喫煙率、一日当たり喫煙本数、がん生存率などモデルに用いるパラメータを、人口動態統計、国民健康栄養調査、国立がん研究センターが公表するがん罹患全国推計値など公的統計資料など、データソースを悉皆的にレビューした。2)先行研究の系統的レビューを悉皆的に行い、シミュレーションモデルに用いるモデルの遷移確率などのパラメータをメタアナリシスにより推計した。3)シミュレーションに特化したTreeAge Proソフトウエアを用い、モデル構築から妥当性検証までを行った。4)胃がんについては、内視鏡検診の効果を介入シナリオ別にその利益と害を検証し、最適な検診のあり方、ピロリ菌除菌効果、喫煙などのハイリスク群での介入効果を検証し、論文化をすすめた。5)次世代多目的コホート研究データと診療報酬明細情報の連結データを構築し、胃がんの直接医療費推計を行った。研究計画に従い、平成30年度は以下の通り研究を進める予定である。1.次世代多目的コホート研究で収集された参加者データベースと連結した診療報酬明細情報データを、個別医療費予測回帰モデルを用い、レセプト請求単位から個票単位に再構築し、その上で個人の年間医療費を推計する。さらに、推計された年間医療費を、個人の生活習慣に従って分類するモデルを構築する。2.胃がんのシミュレーションモデルをさらに拡張し、検診と禁煙の介入による費用対効果、および将来医療費へのインパクトについて検討する。3.平成30年度は食道がんのモデル構築についても検討を行う。研究計画に従い、2019年度は以下の通り研究を進める予定。・次世代多目的コホート研究で収集された参加者データベースと連結した診療報酬明細情報データから胃がん医療費の予測モデルを構築し、個別医療費予測のための回帰分析を行い、年代・喫煙状況別の個人の年間医療費を推計する。
小胞体ストレス応答を制御するミトコンドリア機能調節分子の探索と機能解析

がん微小環境選択的な治療法の開発を目指し、グルコース飢餓等のがん微小環境ストレスが誘導する小胞体ストレス応答に焦点を当て、新規小胞体ストレス応答制御因子の探索を進めた。siRNAスクリーニング及び機能評価研究を通じて、複数の小胞体ストレス応答制御分子候補の同定に成功した。さらに、新規UPR阻害化合物を見出し、遺伝子発現変動解析や薬剤感受性データ解析により、作用機序の一端を明らかにした。腫瘍組織は、大量のグルコース消費や未成熟な血管網により、グルコース飢餓や低酸素等の特殊な微小環境ストレスに曝されている。がん細胞は、こうしたがん微小環境ストレスが誘導する小胞体への異常タンパク質の蓄積を軽減するために、小胞体ストレス応答(unfolded protein response; UPR)を誘導する。そこで、本研究課題は、がん微小環境ストレス選択的な治療法の確立に向け、新たなUPR制御分子の探索及びその機能を明らかにすることを目的としている。本年度は、「ミトコンドリアはグルコース飢餓等のがん微小環境ストレスが誘導するUPRのメディエーターである」という仮を基に、UPRを促進又は抑制するミトコンドリア機能調節分子の探索を進めた。具体的には、ミトコンドリアの(a)小胞体とのクロストーク、(b)ユビキチンリガーゼ、(c)形態変化、(d)品質管理等を制御する分子に着目し、グルコース飢餓等の小胞体ストレス下で選択的に細胞死を誘導するsiRNAのスクリーニングを行った。その結果、HT1080細胞において、4つのsiRNAが小胞体ストレスへの感受性を増強することを確認した。そのうち一つのsiRNAに関して、マイクロアレイ解析を行った結果、これまでのUPR阻害剤とは違う遺伝子発現変動パターンを示すことを見出した。この知見は、新しいUPR制御機構の存在を示唆するものと考え、現在、情報解析を駆使して、その作用分子機序の解明に取り組んでいる。腫瘍組織では、大量のグルコース消費や未成熟な血管網により、グルコース飢餓や低酸素等の特殊ながん微小環境が形成されている。本研究では,がん細胞の微小環境ストレス適応機構である小胞体ストレス応答(unfolded protein repose: UPR)を制御する因子をミトコンドリア機能調節分子やオートファジー関連因子等から探索し,その作用機序の解析を進めることで,がん微小環境選択的な治療法の開発を目指している。当該年度は,オートファジー制御因子を中心とするフォーカスドsiRNAライブラリーをヒト線維肉腫細胞株HT1080に処理することにより,グルコース飢餓感受性を変化させる新規UPR制御因子の探索を進めた。その結果,オートファジーを制御する脱ユビキチン化酵素の一つをノックダウンすることで,がん細胞(HT1080細胞やヒト悪性神経膠腫細胞株U251等)のグルコース飢餓感受性が増強することを新たに見出した。さらに,ウェスタンブロット等による作用機序解析の結果,従来のUPR阻害剤とは異なる機構を介して,がん微小環境ストレス下での細胞死を誘導している可能性が示唆された。また,その脱ユビキチン化酵素に対する低分子阻害剤が,グルコース飢餓選択的に細胞死を誘導することやUPRシグナルを顕著に抑制することを見出した。現在は,その作用機序をマイクロアレイ等を駆使して,解析中である。本研究では,がん細胞の微小環境ストレス適応機構である小胞体ストレス応答(unfolded protein repose: UPR)に着目し、ミトコンドリア機能調節分子やオートファジー関連因子等を中心にUPR制御因子の探索を行った。さらに、その作用機序の解析や阻害活性を示す低分子化合物の探索を進めた。当該年度は,前年までのオートファジーを制御する脱ユビキチン化酵素の一つをノックダウンすることで,がん細胞(HT1080細胞やヒト悪性神経膠腫細胞株U251等)のグルコール飢餓感受性が増強することを基に、その阻害剤のUPRに対する作用を評価した。その結果、グルコース飢餓選択的にHT-29やHT1080細胞等の細胞死を誘導すること,UPRマーカーであるGRP78やATF4の発現誘導を抑制すること、及び遺伝子発現変動シグナチャー解析等によりミトコンドリア機能を阻害することを見出した。ミトコンドリア機能阻害はUPR抑制機構の一つであることが知られていることから,この阻害剤はミトコンドリア機能阻害を介して,UPR抑制作用を発揮している可能性が示唆された。脱ユビキチン酵素活性とミトコンドリア機能の関係性については、現在解析中である。当初は,一,二年目でミトコンドリア機能調節因子から新規小胞体応答制御因子を同定する計画であったが,フォーカスドsiRNAライブラリーを用いたスクリーニング結果,現時点では有望な分子標的の同定には至っていない。そこで,現在はミトコンドリア機能調節因子に対するスクリーニングを継続しつつも,第二の候補であったオートファジー関連因子に焦点を当て研究を進めている。腫瘍生物学、腫瘍治療学

現在までに見出された新規UPR制御因子である脱ユビキチン化酵素を中心に,当初の予定であったエネルギー代謝(ミトコンドリア呼吸鎖)に対する影響をXF24細胞外セルフラックスアナライザーで解析する。また,脱ユビキチン化酵素及びその低分子阻害剤のUPR抑制機序に関しては,マイクロアレイによって得られる遺伝子発現変動パターンをGene Set Enrichment Analysis(GSEA)等のツールを用いて解析することで,明らかにしていく予定である。本年度は、ミトコンドリアの(a)小胞体とのクロストーク、(b)ユビキチンリガーゼ、(c)形態変化、(d)品質管理、等の制御分子に対するsiRNAとグルコース飢餓やその他の小胞体ストレッサー(tunicamycinやvelcade等)で処理したHT1080を用いて、新規UPR制御分子候補をスクリーニングし、さらにヒットsiRNAのがん種選択性を検証することを主計画としていた。siRNAスクリーニングは計画通り本年度で終了し、現在はヒットsiRNAのがん種選択性をJFCR39細胞系(39種類のがん細胞株パネル)を用いて検証中である。また、同時にマイクロアレイ等の遺伝子発現解析を駆使して、その作用メカニズムの解析にも取り組み始めている。各ヒットsiRNAのがん種選択性をJFCR39細胞系(39種類のがん細胞株パネル)を用いて検証し、最適ながん種または細胞株を複数選定する。また、これまでのUPR阻害剤との類似点や相違点を明らかにすることに注力しつつ、マイクロアレイ等の遺伝子発現解析及びwestern blotting等分子生物学的な手法を駆使して、それぞれの作用メカニズムの解析を進める。