hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
孤食と加齢の関係を探る：社会的食事の頻度が認知機能に及ぼす効果に関する実験的研究

人間社会の従来のスタイルである共食は少子高齢化が進む日本において急速に失われている。特に孤食の増加は高齢者で顕著であり、孤食が高齢者の心身の健康や社会性へ与える影響が社会調査や相関研究で指摘されてきた。しかし社会的な食の認知に関する実験的な検討はまだ進んでいない。これまで鏡や静止画といった視覚刺激に"だれか"の存在を示す手がかりがあると、一人の食事でも共食のようにおいしく感じ摂取量も増加することを報告してきた。本研究では、これらの研究を発展させ、日常の孤食経験によって食認知が変化するのか、さらには鏡や静止画による食事を行っている際にどのような認知機能の変化が生じているか脳機能を測定することから検討することを目的とする。H30年度は事前に撮影した自己の(食行為中の)静止画を見ながら、あるいは無人の静止画を見ながら試食する状況を設定し、同時に事象関連電位(ERP)の測定を行った。オッドボール課題を用いて主課題(試食)と同時に副課題(特定の音の数を数える)を課し、副課題に対するERPを測定した。もし自己の静止画を見ながら試食する条件のほうが試食により注意が集まるとすると、相対的に副課題への注意は低下する事になり、注意の低下を示すERPが測定されると考えられる。実験の結果はこの予測を支持していた。つまり同じ試食でも自己の静止画を見ながらのほうが食行動により注意が集まっていると考えられる。これまで共食時には食行動に注意があつまることが予測されており、本実験の状況は厳密には一人で食事する状況であるが、共食と同様の効果を生じさせていることが示唆された。事象関連電位(ERP)を用いた実験は若齢者を対象とした実験は終了したが、高齢者を対象とした実験は終了する事ができなかった。そのため実験以後のデータ分析や成果報告全般に遅れが生じた。高齢者を対象とした事象関連電位(ERP)実験を行い、擬似的な共食における中枢機能に加齢の影響があるか検討する予定である。それらの成果を学術論文にまとめる予定である。これまで鏡や静止画により一人の食事であっても共食のようにおいしく感じ摂取量も増加することを報告してきた。本研究ではこれらの研究を発展させ、日常の孤食経験によって食認知が変化するのか、さらには鏡や静止画による食事を行なっている際にどのような認知機能の変化が生じているのか脳機能を測定することから検討することを目的とする。H29年度は高齢者を対象に、日常的に孤食傾向の高い参加者と孤食傾向の低い参加者に分類して両者に鏡や静止画による食事をさせた。つまり鏡の前に座って試食する条件(鏡条件)と無人画像が提示されたディスプレイの前に座って試食する条件(無人条件)を設定し、両条件で実験参加者にポップコーンを試食させた。試食後においしさや甘さなどを評定させ、ポップコーンの消費量を測定した。その結果、両者ともに鏡条件では無人条件とくらべてポップコーンをおいしく感じ、ポップコーンの摂取割合も高くなった。甘さなど味覚には変化がなかった。実験前後で実験参加者の気分に変化はなかった。このことより、従来の研究で得られていた、鏡や静止画により一人の食事であっても共食のようにおいしく感じ摂取量も増加する効果は日常の孤食経験に影響されずに生じることが推測された。近年高齢者の孤食は社会問題化している。本研究の発見はすでに日常的に孤食している高齢者であっても、日常にありふれた道具を使用することで一人の食事をよりおいしく感じ生活の質(quality of life)を向上させ得ることを示しており、高齢者の孤食の改善に役立つ可能性がある。本研究では行動実験において従来の鏡や静止画を用いた食事の研究を発展させることができた。ただし脳機能計測による検討に関しては当初の予定よりも進んでいないため、その点に関してさらに研究を促進する必要がある。行動実験による検討は概ね順調に進んだため、本年度に関して、研究はおおむね順調に推移しているといえる。

オッドボール課題を用いて主課題(試食)と同時に副課題(特定の音の数を数える)を課し、副課題に対するERPを測定した。もし自己の静止画を見ながら試食する条件のほうが試食により注意が集まるとすると、相対的に副課題への注意は低下する事になり、注意の低下を示すERPが測定されると考えられる。実験の結果はこの予測を支持していた。つまり同じ試食でも自己の静止画を見ながらのほうが食行動により注意が集まっていると考えられる。これまで共食時には食行動に注意があつまることが予測されており、本実験の状況は厳密には一人で食事する状況であるが、共食と同様の効果を生じさせていることが示唆された。事象関連電位(ERP)を用いた実験は若齢者を対象とした実験は終了したが、高齢者を対象とした実験は終了する事ができなかった。そのため実験以後のデータ分析や成果報告全般に遅れが生じた。なぜ鏡や静止画を見ながらの食事はおいしく感じるのか、その際に認知機能にどのような変化が生じているのか、脳機能計測と行動実験の両面から検討していく予定である。高齢者を対象とした事象関連電位(ERP)実験を行い、擬似的な共食における中枢機能に加齢の影響があるか検討する予定である。それらの成果を学術論文にまとめる予定である。H29年度に当初購入を予定していた機材の発売がなかったため、該当機材購入を見送った。さらに国際学会に参加できなかったため、当初予定していた旅費を使用しなかった。H30年度には購入予定の機材の発売が見込まれるため、この購入および海外学会のための出張、英語論文投稿のための校正を予定している。高齢者を対象とした実験を実施しなかったため、実験に使用予定の機材や被験者謝金を支出しなかった。H31年度に支出を予定している。また上記の実験の成果を学会発表や論文投稿するための支出を予定している。
蛋白質チロシン残基燐酸化酵素のP72^<syk>の生理的役割

平成5年谷口がKinet博士及黒崎博士の研究室を訪問し、Sykの抗体及cDNAを提供し共同研究ついて議論し情報交換した。黒崎博士はその後の研究結果を12月に来訪した際に報告し、彼らが作った新しい細胞株を持参した。2月には竹内が黒崎博士の研究室にて分子生物学的手法の指導を受けた。3月には柳と定が技術修得と研究交換のため両研究室を訪問した。平成6年度は5月に稲津がKinet博士の研究室を訪問し、我々の研究進展状況を説明し情報交換した。次いで谷口はニューヨークの黒崎博士のところでp72sykに関する彼らの研究進展状況について議論し情報交換した。黒崎博士はその後の研究結果を7月に来訪し報告し、彼らが作った種々の新しいB細胞株を持参し、我々と議論をした。8月山村が両研究室を訪問し研究成果について議論し、成果の発表について打ち合わせた。山村は次いで2月にNIHを訪問しマスト細胞、マクロファージにおけるSykの作用について多くの研究者と研究交換を行った。柳は黒崎博士の研究室に2月より2ヵ月滞在し、ジーンノックアウトの手技を学んだ。平成7年度は5月に山村がNIHのKinet博士の研究室を訪問し情報交換した。次いで山村と定が10月にバンダービルド大学で黒崎博士と情報交換するとともに最近のSykの研究の動向について情報収集を行なった。またボストンに移ったKinet博士と研究結果の議論、並びに研究成果取りまとめに関する打ち合わせ行なった。黒崎博士はその後の研究結果を12月に来訪した際に報告し、我々と神戸大学にて共同実験を行なった。主なる成果を列挙すると、1、鶏B細胞(DT40細胞)におけるSyk cDNAのクローニングに成功し、かつこれを用いてゲノムクローニングにも成功した。このゲノムを用いてTargeting vectorを作製しSyk欠損のノックアウトB細胞の作製に成功した。この細胞を用いて野生株のB細胞と比較したところSyk欠損細胞ではB細胞刺激によるCa2+の上昇は見られなかった。(黒崎博士と共同研究)2、Syk及びLynをCOS細胞に発現させてSrcファミリーとSykの相互関係を調べたところLyn(Fyn)がSykを燐酸化し活性化する能力のあることを確認した。さらに変異B細胞の実験においてもこの関係が認められた。(黒崎博士と共同研究)3、DT40細胞においてSyk欠損株並びにLyn欠損株を作成しB細胞受容体刺激におけるSykの活性化の際、下流に存在するSH2をもつアダプター蛋白質であるShcの燐酸化をSykが起こすことを明らかにし、Shcを介してRas pathwayを活性化することを明らかにした。この報告はShcが様々なSykの様な非受容体型チロシンキナーゼによっても制御されていることを明らかにした報告である。(黒崎博士と共同研究)4、マスト細胞RBL-2H3において抗原にてFcεR1を刺激した場合ホスホリパーゼA2の活性化並びにアラキドン酸の放出が起るが、この経路はMAPキナーゼ系とは独立している。しかしこの双方の経路においてSykが主要な役割を演じていることを明らかにした。即ちMAPキナーゼ系にはGDP/GTP exchange factorであるVavの燐酸化を介して情報を伝達している様である。アラキドン酸放出に関してはPLCγの燐酸化を介して活性化している。このようにマスト細胞の活性化において、Sykは極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。(Kinet博士と共同研究)5、マスト細胞RBL-2H3において抗原にてFcεR1を刺激した場合、LynキナーゼがFcεR1を燐酸化しその受容体をクラスタリングさせ、その結果SykがFcεR1と結合する。そしてLynがSykを燐酸化し活性化させることを明らかにした。(Kinet博士と共同研究)6、DT40細胞のSykのN末側及C末側のSH2のmutantを作成した。Sykそのものの2つのSH2についてその作用の違いについて検討した。Sykの活性化に依るカルシウム動員作用等において双方のSH2が必要であることを明らかにするとともに、S末側のSH2がより重要な役割を果たしていることをDT40細胞を用いて明らかにした。また自己燐酸化部位のチロシン残基を他のアミノ酸に置換するとSykの活性がほとんんどなくなることも明らかにした。(黒崎博士と共同研究)平成5年谷口がKinet博士及黒崎博士の研究室を訪問し、Sykの抗体及cDNAを提供し共同研究ついて議論し情報交換した。

柳は黒崎博士の研究室に2月より2ヵ月滞在し、ジーンノックアウトの手技を学んだ。平成7年度は5月に山村がNIHのKinet博士の研究室を訪問し情報交換した。次いで山村と定が10月にバンダービルド大学で黒崎博士と情報交換するとともに最近のSykの研究の動向について情報収集を行なった。またボストンに移ったKinet博士と研究結果の議論、並びに研究成果取りまとめに関する打ち合わせ行なった。黒崎博士はその後の研究結果を12月に来訪した際に報告し、我々と神戸大学にて共同実験を行なった。主なる成果を列挙すると、1、鶏B細胞(DT40細胞)におけるSyk cDNAのクローニングに成功し、かつこれを用いてゲノムクローニングにも成功した。このゲノムを用いてTargeting vectorを作製しSyk欠損のノックアウトB細胞の作製に成功した。この細胞を用いて野生株のB細胞と比較したところSyk欠損細胞ではB細胞刺激によるCa2+の上昇は見られなかった。(黒崎博士と共同研究)2、Syk及びLynをCOS細胞に発現させてSrcファミリーとSykの相互関係を調べたところLyn(Fyn)がSykを燐酸化し活性化する能力のあることを確認した。さらに変異B細胞の実験においてもこの関係が認められた。(黒崎博士と共同研究)3、DT40細胞においてSyk欠損株並びにLyn欠損株を作成しB細胞受容体刺激におけるSykの活性化の際、下流に存在するSH2をもつアダプター蛋白質であるShcの燐酸化をSykが起こすことを明らかにし、Shcを介してRas pathwayを活性化することを明らかにした。この報告はShcが様々なSykの様な非受容体型チロシンキナーゼによっても制御されていることを明らかにした報告である。(黒崎博士と共同研究)4、マスト細胞RBL-2H3において抗原にてFcεR1を刺激した場合ホスホリパーゼA2の活性化並びにアラキドン酸の放出が起るが、この経路はMAPキナーゼ系とは独立している。しかしこの双方の経路においてSykが主要な役割を演じていることを明らかにした。即ちMAPキナーゼ系にはGDP/GTP exchange factorであるVavの燐酸化を介して情報を伝達している様である。アラキドン酸放出に関してはPLCγの燐酸化を介して活性化している。このようにマスト細胞の活性化において、Sykは極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。(Kinet博士と共同研究)5、マスト細胞RBL-2H3において抗原にてFcεR1を刺激した場合、LynキナーゼがFcεR1を燐酸化しその受容体をクラスタリングさせ、その結果SykがFcεR1と結合する。そしてLynがSykを燐酸化し活性化させることを明らかにした。(Kinet博士と共同研究)6、DT40細胞のSykのN末側及C末側のSH2のmutantを作成した。Sykそのものの2つのSH2についてその作用の違いについて検討した。
院内感染対策コンピューターアルゴリズムの精度検証と改良

日常の細菌検査の結果のみを利用して菌の院内拡散を可視化する電子システムの精度を、多数株を用いゴールドスタンダードである分子疫学的方法によって検証した。アウトブレイク事例2例を含む21事例の423株について遺伝子の解析を行い、電子システムが導いた結論と突合した。電子システムの識別失敗率は、約30%で、感性菌が多く識別の困難な散発例が殆どであったことを考えると、十分な識別率と考えた。精度に影響を与える因子についての詳細な検討から、多数の因子の内、分離株の耐性率が有意な影響を与えることが分かった。電子化システムによる耐性菌感染対策に科学的根拠を与えることが出来たと考えた。2電子システム上、集積が検出できた事例、および、コントロールとなる散発例について、さらに、109株の菌株収集を行い、収集した株についてパルスフィールド電気泳動法、POT法などの分子疫学的解析を行った。パルスフィールド電気泳動法の泳動パターンについては、自動分類のための入力を行った。電子システム上の耐性パターンによる菌株の弁別と分子疫学的解析による菌株の弁別が矛盾する例(電子システム上で別の株、分子疫学的解析で同一株となった例)については、感受性検査の再検査を行った。3これまでの解析でリスクの1つと考えた薬剤耐性について、確認が行えるように、近年急速に拡散しているESBL産生大腸菌を含む大腸菌株の収集を行った。4MRSAの2DCM-web(Two Dimensional Carrier Mapping -webバージョン;厚生労働省院内感染対策サーベイランス(JANIS)で無償で提供している菌の院内拡散を可視化するシステム;本研究者が別の研究に於いて開発)解析を行っている他大学の研究者と意見交換を行い、当該の研究者が提案している指標と本研究者が行っている二項分布を用いた菌の異常集積の自動検出について比較検討を行った。5データの数理的処理法について検討を行った。6これまでの成果を含めた発表、論文の作成を行った。1疫学研究倫理審査を受審し承認を受けた(東海大学医学部臨床研究審査委員会12R-030号)。2研究協力施設、研究協力外注検査会社での倫理審査、疫学研究協力手続きを行い、研究協力承諾を得た。3システムの保全、安全確保を行った上で、研究に必要なデータの収集、集積を開始した。データは、研究協力外注検査会社からVPN(virtual private network)を介してSHIPL(Standardized Hospital Infection Lookout;標準化院内感染症監視システム)を改造した研究用システムにリアルタイムで送信され、システムはこれを集積し、自動解析アルゴリズムにより異常の検出を行う。大きな異常は検出できなかったが、中程度の異常として検出されたものに対して、前向きに菌株の保存を依頼し収集した。また、対照群となる菌株として異常のない状態での分離株の収集を依頼し収集した。4年度内に2施設に由来する5菌種68株を収集保存した。収集した菌株に対してパルスフィールド電気泳動を実施し、泳動バターンをデータベースに収納した上で類似性、系統樹解析を行った。5パルスフィールド電気泳動の泳動パターンと、SHIPL上での2DCM(Two Dimensional Carrier Mapping)の突合を行った。突合結果と異常検出アルゴリズムでの検出状況、2DCM上での同一菌株との同定評価を統計的に評価する方法を検討した。《まとめ》次年度以降の研究に必要な手続き、方法の整備を完了し、研究に必要なデータ、試料の収集解析に着手した。次年度以降、データの集積、自動解析、菌株の収集、解析、統計的検討を継続する目途を得ることが出来た。2電子システム上、集積が検出できた事例、および、コントロールとなる散発例について、さらに、20株の菌株収集を行い、既存の株と合わせて400株の分子疫学的解析(パルスフィールド電気泳動およびPOT方による解析)を行い、これらと、背景情報を2DCMで解析した結果と突合した。3前年度までの知見に基づき、2の解析情報を、二項分布を用いた確率的菌異常集積自動検出(Probability-based Microbial Alert; PMA)から導いた「集積度」、さらに、2DCM解析時にグループの識別に用いている感受性パターンから導いた「耐性度」と2DCMと分子疫学解析の結果から導いた「一致率」の3つの指標についてその相関を調べる方法を考案し解析を行った。4「集積度」「耐性度」が高いと「一致率」が高くなり、両者が高い場合には2DCMに高い信頼性があることが明らかになった(詳細は成果報告書参照)。5これらを含む成果の論文を作成投稿し、現在再投稿準備中。6これらの成果の一部を別の研究で行っている感染対策電子システムの改良応用した。細菌学・感染症学・感染疫学・電算化システム

1資料収集施設が施設側の事情で当初予定の4施設から3施設になった、それぞれから電子データの収集、電子データと結びついた菌株の収集が進んだ。2収集した電子データ、菌株の解析が進み、さらに、得られた知見から、耐性菌のついての菌株収集も始めることが出来た。3分子疫学データの系統樹解析、電子データとの突合に関する数理的処理について検討を始めた。最終年度に解析結果の取りまとめを終了出来る目処がついた。1)初年度、行うべき、研究基盤の整備(疫学研究倫理審査、研究協力施設・研究協力外注検査会社での研究協力承諾、データ収集解析システムの保全、安全確保、データ収集解析システムの稼働。)は完了し、すでに、データの収集、解析を開始している。2)対象となった施設において大きな異常は検出されなかったが、中程度の異常に対して、前向きに菌株の収集を行うことができた。同時に対照となる菌株の収集も開始した。3)収集した菌株に対して分子疫学的な解析を行い、泳動データなどのデータベースへの蓄積も開始した。4)研究の基本方法である、電子疫学的データと分子疫学的データの突合を初め、これに対して統計的検討を行うための検討を開始した。以上により、初年度の研究目標はおおむね達成できたと評価する。平成26年度(最終年度)もデータ、菌株の収集、解析を進める。得られた電子データ解析の結果、および、菌株解析の結果を突合し、統計処理により電子疫学データの精度を検証する。精度に影響を与える因子を検証し、精度を向上するためのアルゴリズムの開発を開始する。今年度(初年度)整備した研究基盤を用い、電子データ、電子疫学的解析データ、菌株の収集、菌株の分子疫学的解析を進め、これらを突合したデータの蓄積を重ねる。蓄積したデータの統計的検討方法を確立し、これによって、研究の目的である、電子疫学的解析に用いるアルゴリズムの精度検証を行う。分子疫学的解析法(パルスフィールド電気泳動法)のプロトコールの改良によって、制限酵素などの試薬の使用量を減らせた。研究計画に則って執行する。1サンプルあたりの消耗品の使用量を減らすことが出来、手技も簡便化出来たので、解析する株数を増やすことにした。来年度の共同機器利用費(旅費等その他)に含めて共同機器の利用に用いる。
風・波などの外乱の影響を補償する船舶の操縦運動制御システムの研究

1.風による外乱の操縦運動への影響を表わす数学モデルの研究現在船舶の操縦運動を表わす数学モデルとして最もよく用いられているいわゆるMMGモデルに風の影響を付加したものを導出し、計算機シミュレーションによる検討のための制御対象の数学モデルを求めることができた。2.補償システムにおいて簡易に風外乱を推定する数学モデルの研究風によって船体に働く風圧力および風圧モーメントの推定は、Isherwoodの簡易推定式を用いて精度よくかつ簡便に求められることを、以前行われた模型実験結果を用いて検証することができた。3.風の影響を補償するシステムの補償性能の研究(1)学習機能により、逆伝達関数を用いた線形の補償システムで十分な補償ができることを確認した。(2)フィードフォワード方式による補償のため、外乱の影響に対して速やかな補償を行うことができることが判明した。4.複数外乱(風と潮流など)に対する補償システムの研究(1)複数の外乱が存在する場合にも、複数の外乱の影響の補償が相互干渉することなく良好に制御できることが明らかになった。(2)複数の制御量と複数の外乱に対応する極めて複雑なシステムの場合にも、多くの学習方程式の最適な係数を決める方法を見いだし、実用上十分な学習速度を確保することを可能とした。1.風による外乱の操縦運動への影響を表わす数学モデルの検討現在船舶の操縦運動を表わす数学モデルとして最もよく用いられているいわゆるMMGモデルに風の影響を付加したものを導出し、今後計算機シミュレーションによる検討のための制御対象の数学モデルを求めることができた。2.補償システムにおいて簡易に風外乱を推定する数学モデルの検討風によって船体に働く風圧力及び風圧モーメントの推定は、Isherwoodの簡易推定式を用いて精度よくかつ簡便に求められることを、以前行われた模型実験結果を用いて検証することができた。3.風の影響を補償するシステムの補償性能の検討(1)学習機能により、逆伝達関数を用いて線形の補償システムで実用上十分な補償ができることを確認した。すなわち、外乱推定の誤差・外乱の非線形性などがある場合にも、学習機能により高精度の補償ができることが判明した。また、学習もこれまでの研究成果を取入れた比例項を付加した学習方程式により実用上十分な速度で行うことができることが分かった。(3)外乱補償システムと目標値追従システムが、それぞれ1種類の場合には、両者の間に不都合な干渉は生ぜず、良好な協調制御が行えることが確認され、今後多変数制御システムへの拡張の基礎が得られた。2.補償システムにおいて簡易に風外乱を推定する数学モデルの研究風によって船体に働く風圧力および風圧モーメントの推定は、sherwoodの簡易推定式を用いて精度よくかつ簡便に求められることを、以前行われた模型実験結果を用いて検証することができた。3.風の影響を補償するシステムの補償性能の研究(1)学習機能により、逆伝達関数を用いた線形の補償システムで実用上十分な補償ができることを確認した。
経済指数、時価情報を用いた企業倒産予知情報の形成に関する研究

複雑な社会システムの中で、企業倒産が産業社会に与える影響は極めて大きく、このため企業倒産を的確に予知しうる情報が広く求められている。本研究は、これまでにない大量の財務データを用いて、企業倒産の実証分析を行ない、わが国特有の商習慣や制度会計の現状をも十分に考慮しつつ、企業倒産予知情報の形成のための理論と手法の構築を試みたものである。企業倒産予知のみならず企業の業績評価のために日常的に用いられている財務分析では、ROEや流動比率といった指標が有用であることが常識とされてきた。また、財務指標は、業種や企業規模によって平均値に差があり、したがって業種や企業規模を超えて財務指標を比較することは意味をもたないと言われてきた。しかし、それらについては、大量の財務データによって実際に検証されたことはなく、あくまで実務における経験則に過ぎない。本研究では、これまで有用とされてきた財務指標以上に企業の倒産兆候を明らかにする財務指標が存在するのではないか、また企業が倒産に至る過程でみせる財務指標の悪化傾向には、業種や規模を超えて共通のものがあるのではないかと考え、大量の財務データを用いて実証検証を行ない、それらを科学的に明らかにした。その結果、これまで有用とされてきた財務指標以上に、企業倒産を判別するために有意性を表わす財務指標が存在することが明らかとなり、それらは業種や規模を超えて共通のものであることが検証された。また、それらの財務指標から、企業が倒産に至る際の企業行動パターンが浮き彫りとなった。さらに本研究では、財務データの企業実態開示能力に着目し、企業実態と財務数値の乖離が財務分析に影響を及ぼし、その結果企業倒産予知を困難ならしめている現状を明らかに、企業実態と財務数値との乖離を克服する手法について考察し、具体的手続の提案を行なった。本年度の研究では、わが国の企業倒産を予知する上で最も有用な財務指標を識別することを主眼とした。倒産判別モデルを提案している先行研究では、その仮説の設定基準が曖昧であり、合理的な判断にもとづいて仮説が設定された形跡がない。どのような財務指標が倒産判別に有用か(どのような財務指標をモデルに用いるか)」ということを明らかにすることが最も重要であり、このことが倒産事象自体をも解明することにつながると考え、それらの識別をおこなった。1手法及び利用データこれまで同種の研究ではほとんど用いられたことのない仮説探索型(Data Mining)アプローチをとった。またツールとして線形回帰の手法とノンパラメトリックな手法を併用し、両者の結果を比較した。データとしては1986年から1996年までわが国において倒産した898社と、107,034社からランダム抽出した300社の非倒産企業を用いた。先行研究や、最近見られる株価モデルが上場企業のみを対象としていることに対し、本研究では相応の規模を持つ中堅企業データ(データの平均資本金額は1億円以上、平均総資産額43億円以上)を大量に用いることによりわが国における倒産事象一般を対象とする分析を行うことができた。2結果最終的に識別された指標には先行研究において有用とされてきた流動性指標や収益性指標、キャッシュフロー指標は含まれておらず、ストック情報中心の指標群となった。また、識別された指標からわが国の企業倒産は、信用力低下がトリガーとなることを明らかにすることができた。本年度の研究では、平成9年度の研究によって識別された「わが国の企業倒産を予知する上で最も有用な財務指標」を用いて企業倒産判別モデルを開発した。

モデル構築に際しては、線形、2次関数、正規性や等分散性を仮定しないモデル、またアメリカにおいて注目されているロジットモデルなど、さまざまなタイプのモデルを構築し、それらの判別力を比較し、わが国の企業倒産判別に最も適合したモデルを明かにした。また、構築したオリジナルモデルを用いて、近12年間にわが国において倒産した上場企業を分析し、わが国の倒産企業の企業行動を明らかにした。その結果、わが国の倒産企業は倒産直前に共通した企業行動をとるとの知見が得られた。さらに、本研究において開発したモデルを用いても、非倒産企業ど誤判別された企業がいくつか存在したことから、これらの企業に対するモデルの誤判別原因を詳細に分析した。その結果、モデルが誤判別した原因は、現行の企業会計制度の限界から、提供された財務諸表記載の財務数値が、当該企業の経済実態を表しきれていないことにあることが判明した。そこで、現行の制度を補完し、誤判別された企業の財務数値を企業実態に近づけるための財務数値修正手続を開発した。加えて、誤判別された企業の財務数値をここで提案した修正手続で修正することにより、より当該企業の倒産兆候を浮き彫りにできることを検証した。
再生医学と低結晶性炭酸アパタイトを応用した新規骨再生法の開発

歯科領域では骨増生術の必要性が高まっている。そこで本研究では骨リモデリングサイクルに組み込まれる炭酸アパタイトと骨新生促進効果や軟組織治癒促進効果、感染防止効果が報告されているスタチンとを組み合わせることで新規骨補填材料を開発することとした。今回の研究では1)炭酸アパタイトースタチン複合体の調製を行った。その結果、スタチンを炭酸アパタイトに封入することに成功した。2)調製した炭酸アパタイトースタチン複合体をラット骨内に埋入し、組織学的に骨補填材料としての評価を行った。その結果、コントロール群と比較して有意に高い骨新生を確認した。今回の研究を通して本手法の有効性が示唆された。炭酸アパタイトブロック上に骨芽細胞様細胞を播種し、一定期間培養する。骨芽細胞様細胞の初期接着性、細胞増殖(MTT分析法、トリプシントリートメントによる細胞カウント法)、細胞分化能(単位タンパクあたりのアルカリフォスファターゼ活性値、RT-PCR法によるType IコラーゲンおよびオステオカルシンのmRNA遺伝子の発現)について検討した。ラット脛骨より採取した骨髄細胞より破骨細胞を分離し、試料上に播種。一定期間培養後TRAP染色を行い、試料上の破骨細胞の分布を検討した。また、破骨細胞による吸収活性を試料表面に形成された吸収窩数および吸収窩総面積により定量化し、骨に近いことを確認した。また循環培養を用いることで、創製した炭酸アパタイトブロック内部にまで骨芽細胞や血管内皮細胞を増殖させた。この状態は採取された直後の自家骨に類似、またはそれ以上に活性化されたものであり、移植後の生着速度は飛躍的に上昇すると考える。インプラント治療において骨増生とその骨の保持は必要不可欠である。本実験では骨に置換しうる新しい骨補填剤を作製し、それを足場としたインプラント周囲での骨増生と長期にわたる骨の保持を目指すものである。近年、インプラント治療は歯の欠損部を補填する優れた治療法として歯科治療に深く浸透している。またその技術発達によりインプラント治療の適応も著しく広がっている。それでも尚、難症例とされているのが広範な骨の欠損であり、骨の再建はインプラント治療だけでなく歯周病治療など歯科領域全体における重要な課題である。本研究で中心となるのは低結晶性炭酸アパタイトブロック創製とその内部における骨再生環境の付与である。すでに低結晶性ハイドロキシアパタイトではin vivoおよびin vitro実験で良好な結果を得ている。従って、骨組成に近い低結晶性炭酸アパタイトで骨補填剤を作製すれば、スペースメーキングから吸収と骨添加、すなわち骨置換へと変わる速度を大きく改善できた。また三次元培養においては上皮培養で既に研究が進み、その技術は共同研究者が習得しているものであったため骨に関する三次元培養による再生環境の付与は可能と考えた。結果として人工骨として骨組成に近い低結晶性炭酸アパタイトを創製、吸収性や骨置換速度を細胞および動物実験にて検索する。これにより本材料が、自己由来の移植骨に限りなく近い骨補填剤であることを確認することが出来た。インプラント治療において骨増生と増生骨の保持は必要不可欠であり、本研究では骨に置換しうる、細胞を含有した骨補填材を開発し、それを足場としたインプラント周囲での骨増生と骨の保持を目指すものである。H23年度の研究計画である炭酸アパタイトブロックの調整および炭酸アパタイトブロックの材料学的検討に基づき、まず炭酸アパタイトブロックの調整を行った。具体的には焼石膏と蒸留水を練和したものをステンレスモールド中に填入し、1日間硬化させた後、リン酸三ナトリウム水溶液に浸漬し、100°C、24時間水熱処理を行った。その後数回水洗し37°Cでさらに乾燥させ、炭酸アパタイトを調整した。従来のハイドロキシアパタイトの調整では2100°Cで焼成することから低温で処理可能な方法となっている。次に材料の材料学的検討を行ったが、従来行っていたリン酸アンモニウム水溶液を用いた水熱処理に比べ炭酸基の置換が起こっていることが示され、また60°C、80°Cで水熱処理した材料と比較することにより100°Cでの処理は炭酸基の置換が起こっていることが示された。走査型電子顕微鏡像においては、リン酸アンモニウム処理のものでは針状構造であったものが、より板状になっており、骨芽細胞や破骨細胞が接着しやすそうなスムースな形態を示している。赤外分光分析においては波長のピークがハイドロキシアパタイトと近似しており、このことからこの材料が生体骨と同じBタイプ炭酸アパタイトに近い性状を有していると考えられる。さらにラット脛骨を用いた簡易実験を行い、壊死などの重篤な症状が見られないことを確認しており、今後標本を用いた形態組織学的を進めていく予定である。

本研究は従来の骨補填剤はスペースメーキングとしての役割は果たせるものの生体内での非吸収性や生体親和性が大きな問題であった。本研究で提案する炭酸アパタイトブロックを用いたティッシュ・エンジニアリングは、周囲の骨にすぐに生着し、その後は新生骨と置換できる画期的な方法である。そのため歯科解剖・歯科理工学講座との協力に加え、農学部と連携、施設の共有を伴った研究を進めている。現在の所その連携も十分であり、上記実績からある程度の達成は果たせていると思われる。現在リン酸三ナトリウム水溶液を用いた水熱処理を行うことで、ハイドロキシアパタイトとは異なる、より低温な炭酸アパタイトブロックを調整することが可能となっている。また異なる温度での調整や他の溶液での調整と比較して炭酸基に置換されていることからも生体骨と同じBタイプの炭酸アパタイトに近似した材料の調整が可能になったと考えられる。しかし、より置換が可能な溶液もあると考えられるため、今後の研究計画である細胞実験と並行しながら材料の改良を行っていく予定である。また同研究室で骨形成可能な材料として研究がすすめられているスタチンを含有した人工骨の開発も進め、元素分析、材料学的検討(強度評価、赤外分光分析、粉末X線解析等)を行うとともに、細胞実験、動物実験に導入し、骨増生、骨の保持が得られるかの検討を行っていく予定である。本研究で中心となるのは低結晶性炭酸アパタイトブロック創製とその内部における骨再生環境の付与である。すでに低結晶性ハイドロキシアパタイトではin vivoおよびin vitro実験で良好な結果を得ている。従って、骨組成に近い低結晶性炭酸アパタイトで骨補填剤を作製すれば、スペースメーキングから吸収と骨添加、すなわち骨置換へと変わる速度を大きく改善できるはずである。また三次元培養においては上皮培養で既に研究が進み、その技術は共同研究者が習得しているものである(Atsuta et al.2005)。そのため骨に関する三次元培養による再生環境の付与は可能と考える。1炭酸アパタイトブロックの改良炭酸基に置換するような溶液の模索、調整を今後もすすめ、材料学的検討を行うことでより生体に近い人工骨になるよう改良を進めていく。またスタチンを封入した炭酸アパタイトブロックを調整し、材料学的検討、細胞実験、動物実験、さらにインプラントを補填部位に埋入し組織学的検討等も行う予定である。2骨芽細胞および破骨細胞との親和性の検討炭酸アパタイトブロックに骨芽細胞様細胞を播種し、一定期間培養する。骨芽細胞様細胞の初期接着性、細胞増殖(MTT分析法、トリプシントリートメントによる細胞カウント法)、細胞分化能(単位タンパクあたりのアルカリフォスファターゼ活性値、RT-PCR法によるType IコラーゲンおよびオステオカルシンのmRNA遺伝子の発現)について検討する。ラット大腿骨より採取した骨髄細胞より破骨細胞を分離し、試料上に播種する。一定期間培養後TRAP染色を行い、試料上の破骨細胞の分布を検討する。また、破骨細胞による吸収活性を試料表面に形成された吸収窩数および吸収窩総面積により定量化し、骨に近いことを確認する。
太陽電池用Siの溶媒を用いた低温凝固精製プロセスの物理化学

Cu-Si合金をおよびSn-Si合金を温度勾配下で一方向凝固させ、バルク状の結晶Siを得るための最適な冷却条件の調査、および精錬効果の確認を行った。温度勾配と冷却速度の制御により、双方バルク状のSiを得ることができ、双方ともSiの成長は拡散律速であることが明らかになった。Sn-Si合金を用いた場合の精製効果は、過去の研究で行ったAl-Si系溶媒ほど大きくないが、本研究で測定したSn-S-B系の熱力学的性質から高Sn濃度溶媒中のBの不安定性が示され、その性質を利用したCaO-CaF2-SiO2系スラグによる高効率脱Bプロセスが確認された。平成22年度は、過去に調査を行ったAl以外の溶媒としてCuを選び、Siの凝固精製試験を温度勾配、冷却速度を変えて行った。原料となる模擬金属グレードSiを、高純度Si(純度99.999%)に不純物元素を添加して高密度グラファイト坩堝に入れ、Ar雰囲気下、誘導加熱炉内で溶解して作製した。代表組成としてCu-53at%Si合金を一定の温度勾配下で一方向凝固させ、バルク状の結晶Siを得るための最適な冷却条件の調査、および精錬効果の確認を行った。密度差から容易と考えられた上方からの引き上げに較べ、下方への引き下げた場合の方が平滑な界面をもつバルク状のSi結晶が容易に得られたため、以降の凝固試験は引き下げて行うこととした。温度勾配2.983.94K/mmの位置を0.020.08mm/minの条件で作製した全ての試料において、坩堝底部から成長した結晶Siが確認された。また、組成的過冷却が生じ、融液中に粒状Siが存在する条件でも、平滑界面のバルク結晶の成長が得られることがわかった。また、Cu-Si融液から成長したバルク状Slの成長は拡散律速であることが示唆された。比較的大きなバルク結晶が得られた温度勾配3.94K/mm、降下速度0.02mm/minの凝固条件で、MG-Siを合金の原料に用いて一方向凝固を行い、バルクSi結晶中の不純物濃度を調査した。Al溶媒の時とは異なり、精錬後の結晶SiではFeは94.8%、Tiは92.6%除去されたものの、B、Al、Cuについては期待されたような精製効果がみられなかった。以上の成果から、Cuは本方法による精製効果の観点からは適切な元素でないことが判明し。次年度はSnを溶媒元素として凝固精製実験を行い、精製効果も併せて調査することとした。Si結晶の低温凝固精製プロセスにおいて前年度のSi-Al融液に代わる溶媒として、低温の共晶点(1075 K)を有するCu-Si系溶媒に着目した。実験は、Cu-53at%Si合金を温度勾配下で一方向凝固させ行い、Cu-Si合金の一方向凝固によってバルク状Siの成長が得られる最適な条件を調査するとともに、低温凝固による精錬効果の検討を行った。温度勾配2.983.94K/mm、降下速度0.020.08mm/minの全ての試料において坩堝底部に平滑な界面を有するバルク状Siが確認された。同じ温度勾配の条件では、降下速度が小さくなるほど坩堝底部から成長するバルク状Siの析出量が増加する傾向にあった。また、Si結晶の成長速度について検討を行った結果、底部に成長したバルク状Siの鉛直方向の厚みと凝固時間から求めた平均の成長速度と温度勾配との間には正の相関があり、この結果から、Cu-Si融液からのバルク状Siの成長は拡散律速であることが示唆された。温度勾配3.94K/mm、降下速度0.02mm/minの凝固条件で、MG-Siを合金の原料に用いて一方向凝固を行い、バルクSi結晶中の不純物濃度を調査した。MG-Siと精製後のSi結晶の不純物濃度をTable 1に示す。Si-Al溶媒から成長した結晶SiではFe、Tiは98%以上、Bは90%程度除去された[2]が、本実験での精錬後の結晶SiではFeは94.8%、Tiは92.6%除去されたものの、B、Al、Cuについては期待されたような精製効果がみられなかった。光学顕微鏡による高倍率での観察で、バルク状Siの坩堝界面近傍に微小な溶媒合金の取り込みが確認されており、不純物濃度が高値となったと考えられる。溶媒合金の取り込みの抑制手法、もしくは取り込まれた合金の分離手法を検討する必要がある。

平成24年度はSi-Sn合金の一方向凝固時にバルク状のSi結晶が得られる凝固条件を調査するとともに、凝固精製による不純物除去効果について検討を行った。Sn-50mol%Si、Sn-70mol%Si、Sn-95.8mol%合金の一方向凝固実験を行い、Siの結晶成長挙動に与える温度勾配と冷却速度の影響を調査した。Siの凝固速度は温度勾配の増加に伴い増加し、また溶融合金中初期Si濃度の増加とともに増加する傾向にあった。バルク状のSi結晶が得られる条件が、別途決定した溶融Si-Sn合金中Siの拡散係数に基づいた組成的過冷却条件によって整理可能であることを示し、Siの成長機構が溶融合金中の拡散律速成長によることを明らかにした。また組成的過冷却を生じた場合には、バルク状の結晶と溶融合金の界面の近傍にて晶出したSi結晶が、溶融合金とシリコンの密度差により同結晶が界面付近から浮上離脱する現象を確認した。一方向凝固実験で見出した最適条件により凝固精製実験を行った結果、Fe、Tiなどの金属不純物元素に対して98%以上、BとPに対してそれぞれ60%、70%の高い除去率を得ており、特に金属不純物元素に対して凝固精製の有効性が明確になった。さらに、溶融Si-Sn合金からのBの除去を検討する際に必要な溶融Si-Sn合金中Bの熱力学的性質の測定を行った。1673Kにて種々の組成の溶融Si-Sn合金へのBの溶解度を測定するとともに、Si-Sn-B系の相平衡関係を調査した結果、溶融Si-Sn合金中全組成範囲においてBの活量係数が求められ、高Si組成域に比べて高Sn組成域ではBの活量係数が3桁近く大きいことが判明した。以上の結果から、SiにSnを添加することでBの溶媒からの除去がより容易になることが示唆され、Si-Sn溶媒にスラグ処理を施し、凝固精製を行う効率的な脱Bプロセスも提案された。平成23年度まで、Siの低温凝固精製に適切であると考えられた2元系Si基合金系に対して溶媒の検討を拡張してきた。Si-Cu系に加えて、Siの融点近傍における液相線は勾配が緩慢で、降下温度あたりの結晶Siの高い収率が予想されるSi-Sn系では、引き下げによりバルク状Siの生成条件をほぼ明確にできたが、精製能力については、Si-Cu系の場合あ、Si-Al系に較べて高くなく、不十分であることが確認された。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度まで、Si-Sn系では引き下げによりバルク状Siの生成条件をほぼ明確にできたが、精製能力がSi-Cu系、Si-Al系に較べて低かったため、平成24年度は、より高い精製条件の可能性について検討を行う。Si-Sn系についてBの低温凝固精製の確認を行うとともに、組成(凝固温度)による最適化を検討するための基礎データとして、Si-Sn-B3元系融体の熱力学的性質を明らかにする。
マイクロ空間を用いる生体高分子精密合成技術

本研究では、高分子合成に適したマイクロリアクターの作製技術の確立と、ポリマー合成条件の最適化を行った。まず、直鎖状の高分子の合成技術の確立を行った。コラーゲンやエラスチンポリマーの合成を題材として、ジフェニルリン酸アジドによる重合を種々のマイクロミキサーを用いて行うことにより、混合効率が反応に影響することがわかった。この混合は粘度と流量に非常に影響を受けやすいことを踏まえ、最終的にマイクロリアクターの最適化を行い、分子量分布が1.07、平均分子量が18000程度のポリマー合成が可能となった。この結果は様々なポリペプチドの合成に応用が期待されるものである。次にポリリジンデンドリマーの合成を試みたが、主鎖と側鎖アミノ基の反応性が大きく異なるため、ポリリジンデンドリマーの合成を行うことが困難であると判明した。また、櫛形ポリマーの合成では、せん断の違いによる反応性の差異が認められたため、反応挙動の一般的な理解を目的としてマイクロ空間内での生体高分子の挙動をタンパク質とDNAについて各々解析した。様々な形状を持つマイクロ流路を用いたタンパク質の挙動解析では、流路構造がその折りたたみに影響することがわかった。また、DNAの分子会合の熱力学的解析により、DNAの分子会合がエンタルピー・エントロピー補償に従うことがわかった。これらの結果から、生体高分子を用いた櫛形ポリマー合成では、主鎖となる高分子と側鎖高分子各々の分子挙動を制御する必要があることが予想された。この結果を基に、マイクロリアクターを設計し、ポリリジンのPEG化をモデルとして反応を行ったところ、効率よくPEG化を行う事が可能であった。以上、本研究によりマイクロリアクターを用いる生体高分子合成に関する基礎的な知見と、いくつかの高効率マイクロリアクターの開発に成功した。初年度は、まず高分子合成に適したマイクロリアクターの作製技術の確立と、直鎖ポリマー合成条件の最適化を行った。現有のマスクレス露光装置を利用し、シリコン基板の両面に流路パターンを投影したのちドライエッチングを連続して行うことで、基板の両面に流路を作製した。これに段階的にパイレックスガラスを陽極接合で結合させ蓋をし、マイクロミキサーを作製する技術を確立した。得られたマイクロミキサーを用いてポリアミノ酸合成を行ったところ、側鎖をBoc基で保護したLys-NCAを用いたポリリジンの合成においては流量を変化させることにより平均分子量が7,80018,000のものを作り分けることに成功した。各反応で得られたポリマーの分子量分布は1.191.33程度であった。また、2種のアミノ酸NCAを用いたコポリマー合成においても、マクロスケールでの反応よりも高い反応制御性を示した。これらの結果から、作製したマイクロリアクターによりNCAの重合反応の精密制御が可能であることが示された。次に、アミノ酸のブロック重合を行った。ポリアミノ酸合成で用いたものと同じマイクロリアクターシステムを用いて、トリペプチドの重合反応を行った。分子量分布は狭いものが得られたものの、重合度が大きいものを得ることは困難であった。また、ポリリジンデンドリマーの合成にも着手した。同じマイクロリアクターシステムを用いて側鎖無保護のリジンの重合反応を行ったところ、3段階までの合成に成功した。しかしながら、主鎖アミノ基と側鎖アミノ基で反応性が異なるためか、均質な分岐物が得られていなかった。本年度はまず、直鎖状の高分子の合成技術の確立を行った。

この混合は粘度と流量に非常に影響を受けやすいことを踏まえ、最終的にマイクロリアクターの最適化を行い、分子量分布が1.07、平均分子量が18000程度のポリマー合成が可能となった。この結果は様々なポリペプチドの合成に応用が期待されるものである。次にポリリジンデンドリマーの合成を試みたが、主鎖と側鎖アミノ基の反応性が大きく異なるため、ポリリジンデンドリマーの合成を行うことが困難であると判明した。また、櫛形ポリマーの合成では、せん断の違いによる反応性の差異が認められたため、反応挙動の一般的な理解を日的としてマイクロ空間内での生体高分子の挙動をタンパク質とDNAについて各々解析した。様々な形状を持つマイクロ流路を用いたタンパク質の挙動解析では、流路構造がその折りたたみに影響することがわかった。また、DNAの分子会合の熱力学的解析により、DNAの分子会合がエンタルピー・エントロピー補償に従うことがわかった。これらの結果から、生体高分子を用いた櫛形ポリマー合成では、主鎖となる高分子と側鎖高分子各々の分子挙動を制御する必要があることが予想された。この結果を基に、マイクロリアクターを設計し、ポリリジンのPEG化をモデルとして反応を行ったところ、効率よくPEG化を行う事が可能であった。以上、本研究によりマイクロリアクターを用いる生体高分子合成に関する基礎的な知見と、いくっかの高効率マイクロリアクターの開発に成功した。
Gボールを用いたバランス能力向上を目的とする体つくり運動単元の構成

本研究では,体つくり運動Gボール単元の設定効果を確認するとともに,その活動単位について,2人組を中心とすることで,多くの学校でも容易に実施できるような単元構成,指導方法を研究することを目的とした。単元構成に関する研究においては,単元全体を通して,生徒同士が2人組で互いの動きを観察したり手をかしたりして常助し合うことが,運動への理解を深め,2人組での活動を中心とした授業を展開した。単元が進み,運動に関わる人数が増える際も2人組を一つのユニットととらえ,このユニットがいくつか集まってグループを構成するようにした。バランス能力向上に関する研究においては,バランス能力向上の指標として,ボール上に膝立ち姿勢で乗る「ボールロデオ」の持続秒数及び,「はし置きローリング」の往復回数,また,客観的なバランス測定方法として,ファンクショナルリーチ測定器による測定を行い,比較した。ボールロデオは単元を通して4回,はし置きローリングにおいては3回測定し,ファンクショナルリーチ測定器による測定は,単元の最初と最後に行った。ボールロデオでは,測定1回目の平均値は27.7秒,測定2回目の平均値は33.1秒,測定3回目の平均値は35.0秒,測定4回目の平均値は39.4秒であり,測定1回目と比べ,それぞれ有意な差が見られた。また,はし置きローリングにおいては測定1回目の平均が4.76回,測定2回目が5.97回,測定3回目が6.77回であり,単元の進行とともに有意に記録が伸びた。ファンクショナルリーチ測定器による測定については,単元最初の平均が41-8cm,単元最後の平均が43.6cmと平均値は増加しているが,有意な差は見られなかった。以上のことから,Gボールを用いた体つくり運動の単元は,2人組を中心とした指導方法においてもバランス能力の向上に効果的であることが再確認された。
低栄養に起因する骨格筋萎縮を制御する新たなE3ユビキチンリガーゼの探索と機能解析

超高齢社会を迎えた我が国において健康寿命の延伸は喫緊の課題であり、活力のある高齢社会の実現に向け、高齢者の筋量維持の重要性は年々高まっている。本研究では加齢に伴う筋量低下の一端を担う「低栄養による骨格筋萎縮」に焦点を絞り、その分子メカニズム解明を目指す。RNA-sequenceデータベースを用いた遺伝子スクリーニング法により見出された複数のE3ユビキチンリガーゼに関して機能および発現制御機構の解析を実施し、新たな筋萎縮の分子機構を明らかにする。また得られた知見をもとに、高齢者の筋機能維持に寄与する機能性食品の開発基盤を確立する。
医食同源の視点から薬用植物中のがん転移抑制および分化誘導物質の探索

本研究では抗がん作用あるいは長寿・延命効果が伝承されている薬用植物を選び,それらから単離した化合物について基底膜浸潤阻害作用,MMP産生抑制作用およびヒト白血病細胞における分化誘導作用について実施し,以下の成果を得た.タイ天然薬物Erycibe expansaにヒト繊維肉腫HT1080細胞の基底膜浸潤に対する阻害活性を見出した.その活性成分の探索を行ったところ,deguelin, tephrosin, rotenoneおよび12a-hydroxyrotenoneなどのロテノイドに有効性を見出した.さらに,メカニズムについて実施した結果,MMP-9の産生を阻害することが明らかになった.また,これらの化合物は浸潤抑制活性を示した培養24時間までは細胞の増殖抑制活性をほとんど示さなかったが,48時間以上培養することで細胞の増殖抑制活性が認められた.さらに,イソフラボンgenisteinにはヒト前骨髄性白血病細胞株HL-60に対する分化誘導能が報告されているが,NBT還元能をHL-60の分化誘導マーカーとしたアッセイ系においてdeguelineやtephrosinにもgenisteinとほぼ同程度の活性を有することが明らかになるなど,新しい抗がん薬のシーズとして期待できた.さらに,多数のフラボノイドについて検討したところ,isoquercetinなどのフラボノイドに有意な抑制活性が認められた.さらに,Nuphar pumilumを基源とする川骨から単離した含硫黄セスキテルペン二量体アルカロイド類に強力なアポトーシス誘導活性を見出し,構造活性相関を明らかにするとともに,作用機序に関する知見を得た.その他,がんに有効と伝承されているNigella sativaから新規ジテルペンアルカロイドnigellamine類を単離・構造決定した.また,大良姜に含まれる1'S-1'-acetoxychavicol acetateおよびその誘導体に核内転写因子NF-κBの阻害活性などが見出され,抗腫瘍活性との関連性が推察されるなど,研究課題の当初計画をほぼ達成したものと考えられる.本研究では抗がん作用あるいは長寿・延命効果が伝承されている薬用植物を選び,それらから単離した化合物について基底膜浸潤阻害作用,MMP産生抑制作用およびヒト白血病細胞における分化誘導作用について実施し,以下の成果を得た.タイ天然薬物Erycibe expansaにヒト繊維肉腫HT1080細胞の基底膜浸潤に対する阻害活性を見出した.その活性成分の探索を行ったところ,deguelin, tephrosin, rotenoneおよび12a-hydroxyrotenoneなどのロテノイドに有効性を見出した.さらに,メカニズムについて実施した結果,MMP-9の産生を阻害することが明らかになった.また,これらの化合物は浸潤抑制活性を示した培養24時間までは細胞の増殖抑制活性をほとんど示さなかったが,48時間以上培養することで細胞の増殖抑制活性が認められた.さらに,イソフラボンgenisteinにはヒト前骨髄性白血病細胞株HL-60に対する分化誘導能が報告されているが,NBT還元能をHL-60の分化誘導マーカーとしたアッセイ系においてdeguelineやtephrosinにもgenisteinとほぼ同程度の活性を有することが明らかになるなど,新しい抗がん薬のシーズとして期待できた.さらに,多数のフラボノイドについて検討したところ,isoquercetinなどのフラボノイドに有意な抑制活性が認められた.さらに,Nuphar pumilumを基源とする川骨から単離した含硫黄セスキテルペン二量体アルカロイド類に強力なアポトーシス誘導活性を見出し,構造活性相関を明らかにするとともに,作用機序に関する知見を得た.その他,がんに有効と伝承されているNigella sativaから新規ジテルペンアルカロイドnigellamine類を単離・構造決定した.また,大良姜に含まれる1'S-1'-acetoxychavicol acetateおよびその誘導体に核内転写因子NF-κBの阻害活性などが見出され,抗腫瘍活性との関連性が推察されるなど,研究課題の当初計画をほぼ達成したものと考えられる.従来の天然および合成有機化合物の抗がんスクリーニングには各種腫瘍細胞の増殖抑制作用を指標におこなわれてきたため,多くの薬物は正常細胞に対しても強い毒性を示し,副作用が強いといった難点が挙げられている.このような背景のもと,がんの悪性化を妨げる医薬品の開発が望まれている.平成16年度は研究室で保有している化合物ライブラリーのうち抗がん作用あるいは長寿,・延命効果が伝承されている生薬約20種類から単離した化合物約200種類を選択し,i)基底膜浸潤阻害作用,ii)MMP産生抑制および酵素活性阻害作用,iii)ヒト白血病細胞における分化誘導作用について実施し,以下の結果を得た.i)基底膜浸潤阻害作用:和漢生薬およびタイ天然薬物やそれらから得られたフラボノイド,リグナン類などについて検討したところ,baicalein, luteolin, isoquercetin, rutinなど12種のフラボノイドに有意な抑制活性が認められた.また,タイ産ガジュツから得られたクルクミノイド(curcumin, dihydrocurcumin, bisdemethoxycurcumin)に有意な活性が認められた.クルクミノイドについては構造活性相関を明らかにする目的で,各種誘導体を調製し,検討したところ活性発現には芳香環上のメトキシル基は重要ではなく,鎖状部分の二重結合の存在が重要であることが明らかになった.ii)