hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス反応を数値化した静脈内鎮静法の新しいモニタリングシステムの開発

静脈内鎮静法下歯科治療中に精神性発汗量の変動が観察されるのは、必ずしも痛みを伴うときではなく、印象や開口器の挿入、咬合調整など低侵襲と予測される処置でもみられた。精神性発汗量の変動が体動などのストレスイベント予測モニターになる可能性、BIS値やバイタルサインの変化では評価できないストレスを客観的に評価できる可能性が示唆された。以上より精神性発汗量モニタリングが静脈内鎮静法の麻酔深度の評価法として有用であることが明らかとなった。静脈内鎮静法の鎮静深度の評価方法は脳波モニターにより大きく進歩したが、非常に高価な上、歯科治療ではノイズが多く参考程度で、使用する麻酔薬の量も担当する歯科麻酔医の経験によるところが大きい。今回脳波モニターに匹敵する鎮静深度のモニターとして、ストレス反応の指標である精神性発汗量に注目し測定した。ストレス反応をリアルタイムに数値化することで、より正確に患者の鎮静深度を把握し、必要最小限の麻酔薬での管理を目標としている。最終的には本研究で購入しやすく信頼性の高いモニタリング装置を開発することを目標にしている。本年度明海大学歯学部付属明海大学病院に歯科治療で来院する歯科治療恐怖症、異常絞扼反射患者を対象に静脈内鎮静法下のストレス反応の指標となる精神性発汗量、皮膚温を測定した。現在の測定データの傾向を解析した結果1精神性発汗量は個人差が大きい。2治療開始前と比較して、治療終了後の精神性発汗量は低下する傾向にある。3BIS値の上昇および体動がみられた際に精神性発汗量が上昇する傾向にある。以上のことが明らかになっている。装置は小型で軽量なため診療の邪魔にならず、患者への負担も少なくモニタリング装置として有望である。今後鎮静深度の指標として精神性発汗量を数値化するために、測定データの収集およびBIS値との相関関係の統計学的解析を行う。被験者数はまだ不十分であるが、研究を行う環境は整っており、今後も順調に研究を遂行できる見通しである。現在、データを収集中である。精神性発汗量測定機器の故障やソフトのバージョン変更の対応によりデータを収集できない期間があった。故障に関しては患者の体動による損傷が原因であった。計測中の故障による研究の中断を回避するための発汗計の購入や、装置の装着方法の工夫を検討中である。麻酔管理中の精神性発汗量の変動は個体差が大きく、BIS値との相関やストレス反応を数値化するためには現時点ではデータ量が不十分なため、データの収集および解析を継続して行っている。現時点のデータ解析により明らかになっていることは1麻酔管理中に精神性発汗量が大きく変動する症例に関しては精神性発汗量の変動に伴って、体動がみられることが明らかとなった。その結果より、精神性発汗量の測定が治療中の体動の予測モニターとして有用である可能性が示唆された。精神性発汗量の体動予測モニターの可能性に関する研究成果に関して日本臨床麻酔学会第36回大会で報告を行った。2麻酔管理中に精神性発汗量が低値で安定した症例に関しては体動がみられず、前向性健忘効果がみられ、治療に対する満足度が高い傾向がみられた。高値で安定している場合においては、体動がみられず治療に対する満足度も得られたが治療中の前向性健忘効果は乏しい傾向がみられた。症例数が少ないため統計学的な検討はさらなるデータ収集が必要な状況である。3BIS値、バイタルサイン(血圧・脈拍)と精神性発汗量の変動に関しては、相関がみられる症例とみられない症例があり、相関の有無に関してはさらなるデータ収集による検討が必要な状況である。また、対象となる被験者数が現時点で不十分のため当初の計画よりも遅れている。静脈内鎮静法下の歯科治療を希望する患者は治療への恐怖心や異常絞扼反射を有しており、治療中に大きなストレスを感じることやつらい記憶が残ることを望まないことが多いため、健忘効果を有するミダゾラムやプロポフォールを併用した麻酔管理を行う。適切な麻酔深度を客観的に評価することは困難であるが、潜時の短い精神性発汗量測定により持続的にストレス評価を行い、麻酔深度を早期に予測することを目的として研究を行った。精神性発汗量は、麻酔管理中にほぼ変動がない症例と変動がある症例があり、変動の有無に個人差がみられた。精神性発汗量が変動する際の処置内容は様々で、必ずしも痛みにより変動が起きるわけではなく印象や開口器の挿入、咬合調整など低侵襲と予測される処置からへーベル操作など侵襲が大きいものまで様々であった。対象の中には興奮状態となり体動が激しく持続的にみられる患者に対して麻酔深度を調整することが難しい症例が多くみられたが、激しい体動がみられても術後に記憶がない場合と、体動がなくても部分的にはっきりと記憶が残っている患者がいることに気が付いた。また処置内容を術後もはっきりと覚えている患者に共通して麻酔管理中に精神性発汗量の変動があることに偶然気が付いた。検討を重ねた結果患者の健忘効果を起こすために必要な麻酔薬の脳内濃度を下回った状態で精神性発汗量の変動が起こった場合は、記憶として残る可能性が考えられた。

ミダゾラム血中濃度(予測値)が約0.04μg/ml以下の場合プロポフォール濃度に関わらず術中の記憶が残る可能性があり、またミダゾラム+プロポフォールを併用した浅鎮静(ミダゾラム濃度:0.04μg/ml以下)状態では発汗量の増加は健忘効果の消失(術中の記憶)を予想できる可能性が示唆された。一方で体動やBIS値は術中記憶の指標にはならないことが明らかになった。静脈内鎮静法下歯科治療中に精神性発汗量の変動が観察されるのは、必ずしも痛みを伴うときではなく、印象や開口器の挿入、咬合調整など低侵襲と予測される処置でもみられた。精神性発汗量の変動が体動などのストレスイベント予測モニターになる可能性、BIS値やバイタルサインの変化では評価できないストレスを客観的に評価できる可能性が示唆された。以上より精神性発汗量モニタリングが静脈内鎮静法の麻酔深度の評価法として有用であることが明らかとなった。測定データの収集が必要である。今後鎮静深度の指標として精神性発汗量を数値化するために、測定データの収集およびBIS値と精神性発汗量の相関関係の統計学的解析を行う。精神性発汗量測定機器故障によるトラブルを回避するために、日頃より機器作動チェックおよび装置装着方法の工夫を行う予定である。今後1年間において必要な被験者数において測定を行いデータを解析し、精神性発汗量とBIS値の相関の有無および体動の予測モニターとしての可能性に関して統計学的な検討を加えて学会発表したいと考えている。精神性発汗量の変動に関しては、個人間だけではなく、個人内変動にも注目したいと考えている。歯科治療の処置内容や注水の有無、気道閉塞の有無、麻酔深度が精神性発汗量にどのような影響を与えているのか、鎮静深度の指標として有用かどうかに関しても検討を加えたいと考えている。歯科麻酔学分野発汗計を予定していた金額よりも安く購入することができたため次年度使用額が生じた。精神性発汗量測定機器の故障やソフトのバージョン変更の対応によりデータを収集できない期間があった。また、対象となる被験者数が現時点で不十分で、当初の計画よりも遅れているため。現在、静脈内鎮静法中に測定した精神性発汗量のデータを収集し解析しているが、データ数が不十分のため、次年度もデータを収集する必要がある。測定のための消耗品および新しいストレス反応を評価する装置開発費用に使用したいと計画している。精神性発汗量測定機器および消耗品の購入に使用する予定である。データ解析後研究成果を学会発表し、また成果を学術誌に投稿するための費用として使用する計画である。
コンクリートの膨張材によるひび割れ低減技術の高度化

膨張材は,エトリンガイト(AFt)や水酸化カルシウム(CH)といった膨張性水和物を生成することにより自己収縮低減に寄与するとされていたが,本研究により,超高強度領域の水セメント比においては,AFtは自己収縮低減にほとんど寄与せずCHの生成がより大きな効果を有していることが明らかになった。また,膨張材を多量に使用した場合,セメントペーストが十分に硬化した後に未反応の膨張材が水和反応し,膨張圧による有害なひび割れを発生させる場合があること,これらの遅れ膨張は,水分が十分に供給されていない条件でも発生しうることが明らかにされ,膨張材の使用量には上限を設ける必要性が再確認された。本研究は,膨張材や収縮低減剤といった混和材料を使用してコンクリートの自己収縮によるひび割れを低減する現状の技術をより高度化することを目的としている。平成27年度においては,水結合材比が16.5%のセメントペーストという自己収縮ひずみが極めて大きい調合を対象として,膨張材および収縮低減剤がどのように自己収縮低減に寄与しているかを明らかにする実験的検討を実施した。この際,セメントペーストの体積変化には,セメントおよび膨張材の水和による水分消費を駆動力とする自己収縮ひずみと,膨張材から生成される膨張性水和物の生成に起因する膨張ひずみが同時に計測される。そこで本研究では,膨張ひずみ成分を抽出することを目的に,水分消費による自己収縮ひずみが水和圧理論に基づくと仮定して自己収縮ひずみ量を算出し,膨張ひずみ成分を抽出した。上記の手順で求められた膨張ひずみ成分と,膨張材の膨張駆動力と考えられている,エトリンガイト,水酸化カルシウムという水和生成物の生成量の変化を比較すると,ある材齢以降において膨張材を起源とする水酸化カルシウムが収縮低減について支配的であることが確認された。この材齢は,水和生成物の一つであるエトリンガイトが生成ピークを迎える材齢と対応しており,エトリンガイトが他の水和物へ転移していく段階以降では水酸化カルシウムが膨張量を決定する因子であると考えられた。一方でエトリンガイトがピークを迎える材齢は,養生温度や収縮低減剤の混和の有無によって異なり,その条件を導出するまでには至らなかった。本来の計画では,膨張材の膨張効果に及ぼす骨材量の影響に関する検討を実施する予定であったが,セメントペースト単体の実験において,水和生成物を定量する手法を確立することに多大な時間を要し,上記の骨材に関する検討を行うに至らなかった。しかしながら,本年度予定している研究と骨材影響の研究は,設備的に同時進行が可能な内容であるため,平成28年度中の目標達成は十分に可能な範囲内である。本研究は,超高強度コンクリートのひび割れ発生要因である若材齢の自己収縮ひずみに対して,膨張材や収縮低減剤といった混和材料を使用してひび割れを低減する現状の技術をより高度化することを目的に実施した。また膨張材混和による収縮低減量は,ある程度セメントペーストの硬化が進行した材齢1日以降は,セメントペーストの剛性によらずCH生成量と高い相関性を有することが示された。以上の成果から予測される通り,膨張材を多量に混合することによってCH生成量を増大させ,自己収縮の低減効果を増大することが可能であることが実験的に確認したが,膨張材を多量に使用した場合,セメントペーストが十分に硬化した後に未反応の膨張材が水和反応し,膨張圧による有害なひび割れを発生させる場合があること,これらの遅れ膨張は,水分が十分に供給されていない条件でも発生しうることが明らかにされ,膨張材の使用量には上限を設ける必要性が再確認された。また,通常の骨材はセメントペーストの体積変化を拘束する効果をもち,この拘束効果は自己収縮や乾燥収縮といった収縮成分に関しては複合則理論で推定可能とされているが,本研究において,膨張材によるセメントペーストの膨張についても,従来提案されている複合則で推定可能であることが示された。平成27年度は主として,セメントペーストが硬化する期間において,膨張材が収縮低減に及ぼす影響を精査するものであった。平成28年度は,上記の内容と並行して,コンクリートが十分に硬化したあとに生じる膨張材の反応に主眼を置く。この“遅れ膨張"はコンクリートに有害な膨張と言われており,ポップアウトなどの重大な劣化をコンクリート構造物に生じさせる可能性がある。

遅れ膨張の原因としては,未反応の膨張材が,雨水など外部から供給された水と反応して,コンクリート内部に膨張圧を発生させるためといわれている。しかしながら,現状では,どの程度の未反応膨張材が有害であり,どの程度の水が供給された場合に発生するのかといった,実務に直結する情報はほとんど得られていない。平成28年度の検討では,水和反応解析によって膨張材の反応量を経時的に把握することで,有害な遅れ膨張が発生する条件を明示することを目的とする。コンクリート工学
中性pHにおいて尿酸の溶解を促進する薬物の探索に関する基礎研究

1.尿酸結晶粒子の分散と崩壊:平成14年度に研究したヨウ素分子と同様の効果が見られることを期待して、有機ヨウ素化合物であるエリスロシンB(EB),ローズベンガル(RB)及びイオタラム酸(IOA)の尿酸結晶に対する吸着と、吸着に伴う尿酸結晶の平均粒子径の変化について調べた。EB, RBの尿酸結晶への吸着に伴って尿酸結晶の平均粒子径は小となり、EB, RBの分散作用を見出した。この結果は、尿酸結晶凝集体の崩壊あるいは結晶粒子そのものの崩壊を意味する。粉末X線回折法から、吸着により回折角は変化しないが回折強度が弱まることがわかった。これより、EB, RBは結晶層間へ浸入して尿酸結晶を崩壊させることを結論した。一方、ヨウ素分子の吸着では面間隔が増加したのち結晶が崩壊した。このようにヨウ素分子とEB, RBとでは異なる機構で尿酸結晶を崩壊させることがわかった。しかしIOAではこのような効果は見られなかった。これらのことより一概にヨウ素化合物といえども、分子の形状、電荷などにより尿酸結晶に対する分散作用の異なることも分かった。2.生成する尿酸結晶粒子の凝集阻事および結晶成長阻害:尿酸は中性pHでは水に全く溶解しないが、KOHで強アルカリにすれば溶解する。このことを利用して尿酸をいったんアルカリ性水中で溶解させたのち塩酸酸性にして尿酸結晶を析出させた。析出直後は1水和物であるが酸性水中に数時間放置しておくと自発的に無水結晶となった。この析出した結晶の平均粒子径は、EBあるいはRBの添加濃度とともに小となり、粉末X線回折強度も低下した。この結果は、共存EB, RBが吸着することにより尿酸結晶微粒子の分散剤として作用し、また尿酸結晶成長の結晶毒にもなっていることを意味している。このようにして、これらのヨウ素化合物は尿酸結晶に吸着し、尿酸結晶の凝集と結晶の成長を妨げ、尿酸結晶の微粒子分散系を生成させることを結論した。1.溶液中でアミンの窒素が孤立電子対を提供することによって、ヨウ素分子と相互作用することが知られている。このことを念頭におきつつ、本研究においては窒素原子をもつ水難容性化合物である尿酸結晶とヨウ素との相互作用について界面化学的な見地から考察を試みた。その結果以下のような成果が得られ、ヨウ素の吸着にともなって尿酸結晶が緩み、面間隔が大となることがわかった。2.KIをヨウ素の溶解補助剤として使用し、ヨウ素の尿酸表面への吸着量を測定した。その結果、ヨウ素は尿酸結晶表面へ吸着すること、しかしその吸着量はKIの添加量とともに低下すること、がわかった。このことは溶液中と同様に固/液界面においても電荷移動錯体形成の機構で、窒素原子とヨウ素分子とが複合体を形成することを意味している。3.この複合体形成が及ぼす効果について考察した。吸着層の厚みは、尿酸結晶の比表面積を考慮に入れると、吸着量最大において1000分子層以上になった。しかしX線粉末回折法においてはこの多層吸着にともなって期待されたヨウ素結晶は全く検出されなかった。一方、尿素結晶の面間隔が吸着量とともに大になることが観察された。このことは、ヨウ素が尿酸結晶表面へ多層吸着するのではなく、尿酸結晶面の間隙に浸入すること、すなわち吸着にともない尿酸結晶が膨潤することを意味している。4.尿酸結晶への吸着と膨潤は、結晶の崩壊を期待させる。予備実験によればヨウ素原子をもつ化合物、エリスロシンBあるいはローズベンガルは吸着にともない尿酸結晶の平均粒子径を小にしている。すなわちヨウ素化合物は吸着により尿酸結晶を微粒子化させる潜在的な能力を持っていることがわかった。

この析出した結晶の平均粒子径は、EBあるいはRBの添加濃度とともに小となり、粉末X線回折強度も低下した。この結果は、共存EB, RBが吸着することにより尿酸結晶微粒子の分散剤として作用し、また尿酸結晶成長の結晶毒にもなっていることを意味している。このようにして、これらのヨウ素化合物は尿酸結晶に吸着し、尿酸結晶の凝集と結晶の成長を妨げ、尿酸結晶の微粒子分散系を生成させることを結論した。
全身性強皮症モデルマウスの皮膚硬化に対するヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の効果

全身性強皮症は全身の皮膚硬化をきたす膠原病である。全身性強皮症のモデルマウスにヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンAを皮下注射し、皮膚硬化の改善を検討した。その結果、TSAを投与した群では、皮膚硬化が著明に改善されており、さらに皮膚硬化に関係が深いコラーゲンの産生もmRNAレベルで著明に抑制されていた。しかし、ブレオマイシンで誘発した皮膚硬化にはTSAは効果を示さなかった。このことより皮膚硬化のメカニズムの違いにより効果に差がある可能性が考えられた。ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)をTSK/+マウス背部の皮膚に4週間皮下注射し、コントロールマウス(TSK/+)と皮膚の厚さを病理学的に比較検討した。コントロールマウスでは皮膚の肥厚が認められたのに対し、TSAを投与した群では皮膚肥厚は認められず、線維化の抑制が確認できた。また、それぞれのマウスから皮膚を回収し、realtime-PCR法でmRNAの発現検討を行った。その結果、線維化に重要なtype I collagenのmRNAの発現がTSA投与群では抑制されていた。さらに、TSA投与群では、線維化を誘導するサイトカインであるfibroblast growth factor, transforming growthfactor (TGF)-β, IFN-γ, IL-4, IL-6の発現の抑制も確認できた。一方、それぞれのマウスから回収した血清で、抗トポイソメラーゼI抗体、IL-4, IL-6、IFN-γの発現を検討したが、TSA投与群とコントロールで有意な差は認められなかった。以上の結果より、TSAはTSK/+マウスの皮膚硬化を抑制するこがわかったが、その効果は局所的なものであり、全身の免疫に影響を与えて皮膚硬化を抑制するものではないことが考えられた。したがって、TSAは全身性強皮症の局所治療薬になりうる可能性が考えられた。全身性強皮症のモデルであるタイトスキンマウス(TSK/+)にヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンAを皮下注射にて投与したところ、投与群が有意に皮膚硬化の抑制を認めることができた。TSA群と非投与群マウスの皮膚を回収し、線維芽細胞から産生される細胞外マトリクスであるコラーゲン、線維化に関与するサイトカインであるIL-4,IL-6,IL-13などのmRNA測定をおこなった。さらに細胞成長因子としてfibroblast growthfactor (FGF), transforming growthfactor-β(TGF-β)などのmRNA測定をおこなった。その結果、コラーゲンmRNAはTSK/+マウスでTSA投与前はwild type mouseと比較して有意に高値を示していたが、TSA投与後は有意に低下していた。また、FGFもTSIK/+マウスではTSA投与前はコントロールと比較して非常に高い値を示していたが、投与後は低下し、コントロールとの有意差はなくなった。他のサイトカインや成長因子であるTGF-β,IL-4,IL-6もTSA投与前はTSK/+マウスで有意に高値を示していたが、投与後は低下し、コントロールマウスとの差はなくなった。さらに、TSA投与前後でのマウス血清を用いて、抗トポイソメラーゼI抗体、IL-4、IL-6の比較を行った。その結果、TSA投与前後でのこれら抗体、サイトカインの発現量に変化は認められなかった。以上のことより、TSAが皮膚硬化に与える影響は全身的なものではなく、局所における反応であると考えられたため、TSK/+マウス、コントロールマウスより皮膚線維芽細胞を培養し、TSA刺激の有無により,コラーゲンmRNA、各種サイトカイン、成長因子mRNAの発現を比較した。TSA刺激前は、TSK/+マウス由来線維芽細胞はコラーゲンmRNA、IL-6mRNAが有意に高値を示していたが、TSA添加によりその発現は低下し、有意差は消失した。以上の結果より、TSAは皮膚線維芽細胞に作用し、TSK/+マウスの皮膚硬化を抑制していることが推察された。全身性強皮症のモデルであるタイトスキンマウス(TSK/+)にヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンAを皮下注射にて投与したところ皮膚硬化の抑制を認めた。TSA群と非投与群マウスの皮膚を回収し、線維芽細胞からコラーゲン、線維化に関与するサイトカインのmRNA測定をおこなった。細胞成長因子としてFGF, TGF-βなどのmRNA測定をおこなった。コラーゲンmRNAはTSK/+マウスでTSA投与前はwild type mouseと比較して有意に高値を示していたが、投与後は有意に低下した。FGFもTSK/+マウスではTSA投与前は非常に高値を示していたが、投与後は低下した。他のサイトカインや成長因子も投与後は低下し、コントロールマウスとの差はなくなった。

SA投与前後でのマウス血清を用いて、抗トポイソメラーゼI抗体、IL-4、IL-6の比較を行った。TSA投与前後でのこれら抗体、サイトカインの発現量に変化は認められなかった。以上より、TSAが皮膚硬化に与える影響は局所における反応であると考えられたため、TSK/+マウス、コントロールマウスより皮膚線維芽細胞を培養し、TSA刺激の有無により、コラーゲンmRNA、各種サイトカイン、成長因子mRNAの発現を比較した。TSA刺激前は、TSK/+マウス由来線維芽細胞はコラーゲンmRNA、IL-6mRNAが有意に高値を示していたが、TSA添加によりその発現は低下した。TSAは皮膚線維芽細胞に作用し、TSK/+マウスの皮膚硬化を抑制していることが推察された。ブレオマイシンをマウスに局注して作成した全身性強皮症モデルマウスにもトリコスタチンを皮下注投与し、線維化の抑制効果を検討した。ブレオマイシン局注モデルに関してはトリコスタチンは効力を発揮しなかった。トリコスタチンAの皮膚線維化抑制は、線維化のメカニズムにより異なる可能性が考えられた。計画に従い研究を進めているため、今後は、HDAC活性の測定を行い、エピジェネティックな変化を測定すると伴に、皮膚に線維化を引き起こす他の薬剤(ブレオマイシン)などを用いてTSA投与前後の皮膚硬化、各種遺伝子発現を検討することで、全身性強皮症の皮膚硬化のメカニズムを明らかにしたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。計画に従い、実験を進めていく。これまでの結果をなるべく早く査読付き英文雑誌に投稿する。
金製剤処理ヒトマクロファージによる好酸球遊走性リンホカイン産生増強反応機構の解析

末梢血好酸球増多症は金製剤(GST)の最も頻度の高い副作用のひとつであることが知られており、かつ重篤な副作用発現の予知指標になると報告されているが、その機序については殆ど知られていない。我々は、従来より免疫性炎症病変局所への好酸球動員機構、すなわちリンホカイン由来の好酸球遊走因子(delayed ECF-a)の分離とその産生増強機構(ECF-PF)について解析を進めてきた。そこで今回、我々は、GST投与後に発現される末梢血好酸球増多症に着目し、これをGSTが実際に誘導する生体側の反応として捉えそのメカニズムを調べることを試みた。本研究は従来報告されてきた金製剤による抗リウマチ効果を単球機能の抑制という観点からではなく、むしろ単球系細胞のポジティブな生物作用の誘導による慢性炎症調節の可能性を検討するものであり、RA研究に独創的かつ新たなアプローチを展開するものである。すなわち治療濃度に相当する低濃度のGSTで、その体内での標的細胞と考えられるヒト単球・マクロファージを前処置すると、マイトジェン刺激により誘導されるリンパ球に由来する好酸球遊走性サイトカイン活性の産生が選択的に増強される。同時に測定したマクロファージ遊走性サイトカイン活性の産生は増強されなかった。この増強作用はGST処理を受けたマクロファージ由来の可溶性因子によると考えられた。同因子の特性として、分子量28-32Kd,等電点(P.I.)5.4,7.0,8.6であり、またトリプシンやノイラミニダーゼなどの酵素処理に対して感受性を示した。熱処理に対しても不安定であった。さらにGST処理を受けたマクロファージ培養上清中のサイトカイン定量をELISA法を用いて行ったところこの好酸球遊走性サイトカイン活性の産生を増強する作用はIL-4とは異なると考えられた。すなわち同上清中のIL-4濃度は検出限界以下であるとともに、この上清を共存させてリンパ球をマイトジェン刺激してもIL-5の産生は増強されなかった。IL-5は好酸球に対し遊走活性を示すことがよく知られており、マウスでナイーブTh0細胞がIL-4でプライミングされた場合、Th2細胞から産生誘導されることが報告されている、今回我々の解析によって、IL-4に加えて、GST処理を受けたマクロファージから誘導される因子は、マイトジェン刺激で誘導されるリンパ球由来のIL-5とは異なる好酸球遊走性サイトカイン(LD-ECF)の産生を増強する事実が明らかとなった。以上のデータから抗リウマチ剤である金製剤(GST)に由来する好酸球増多症の原因として、IL-4およびIL-5による反応連携とは異なる機序が潜在する可能性が示唆された。これらの知見は、平成7年7月19日より米合衆国サンフランシスコで開催される第9回国際免疫学会に一般演題として発表の予定であるとともに、現在論文投稿準備中である。

以上のデータから抗リウマチ剤である金製剤(GST)に由来する好酸球増多症の原因として、IL-4およびIL-5による反応連携とは異なる機序が潜在する可能性が示唆された。これらの知見は、平成7年7月19日より米合衆国サンフランシスコで開催される第9回国際免疫学会に一般演題として発表の予定であるとともに、現在論文投稿準備中である。
エストロゲン、エストロゲン受容体複合体の一酸化窒素を介した抗動脈硬化作用

目的)エストロゲンの内皮細胞NO合成酵素(eNOS)遺伝子を介した抗動脈硬化作用を検討した。エストロゲン/エストロゲン受容体複合体のeNOS遺伝子を介したNO作用を確認した。方法)in vivo)コレステロール負荷家兎動脈硬化症における、エストロゲンの抗動脈硬化作用とNOの関与を検討した。NOS阻害剤投与下(内因性NO除去時)のエストロゲン作用を検討した。血清脂質、血管反応(NO関連),血管壁からのNO.ONOO^-、O_2^-測定,血管壁免疫組織学的検討,免疫電顕法により検討した。in vitro)エストロゲンの各NOSアイソフォームへの作用を分子生物学的に検討した。1、eNOS,nNOSに対してNO分泌、酵素活性,蛋白,mRNAレベルで検討した.eNOSgeneにおけるERBE(estrogen responsive binding element)に対する作用を検討した。牛胎児大動脈及びヒトumbilicalvein培養内皮細胞NOS遺伝子上のERBEを介した、エストロゲンの作用を3'領域から検討した。2、エストロゲンのiNOSへの作用を転写レベル、iNOS活性化機構における作用から検討した。結果)in vivo)エストロゲンは内因性、及び外因性とも抗動脈硬化作用を持っていた。NOの寄与する部分は、NOS阻害剤投与下の実験から50%以上と推測された。in vitro)エストロゲンにeNOS活性化作用を認めた。エストロゲンは受容体と結合後、ERBEに結合した。3'側からも、eNOS上昇作用があった。nNOSに対しても同様に作用し、iNOSの誘導は受容体依存性に抑制した。結論)エストロゲンはeNOS,nNOSの活性化を介して抗動脈硬化作用を持っている可能性が示唆され、その細胞内制御機構にはNOSの遺伝子を介したものである可能性が示唆された。
語用論的能力向上を目指した対話場面における中国語学習者の受容ストラテジー研究

本研究は主に異文化間語用論および中間言語語用論の角度から、主に日本語を母語とする中国語学習者が、聞き取りに問題が生じた際に用いる「説明要求」「繰り返し要求」「理解確認」などをはじめとするコミュニケーション・ストラテジーについて、学習者の習熟度や学習環境の別を考慮しながら、1)その特徴と語用論的転移の有無、2)対話相手との親疎・上下関係がストラテジーの選択にどのように影響するか、3)学習者は聞き取れなかった相手の発話内の情報を最終的に正しく理解できたか、4)中国語母語話者はそのストラテジー、表現形式をどの程度、容認するのか、の4項目を明らかにし、学習者が自律的かつ効果的にコミュニケーション上の障害を取り除き、新たな情報(単語、表現)を理解、習得していくのに必要なストラテジーを明示化することを目的とする。平成30年度は、平成29年度に実施した項目1)、2)に関連した調査の分析を中心に行い、国際学会において研究成果の一部を発表した。また、中国において、項目1)、2)の分析結果を利用した、項目3)及び4)の調査を部分的に実施した。項目3)、4)を分析する過程において、追加の調査が必要になったこと、また、平成29年度に実施する予定であった日本語母語話者を対象とした調査を平成30年度も実施できなかったことから、令和元年度中に未実施の調査及び追加調査を実施し、合わせて研究成果の発表を行いたい。論文として数本、形にする予定である。全体的に見ればおおむね順調に進んでいると考えるが、平成29年度に実施する予定であった日本語母語話者対象の調査を平成30年度も実施することができなかった。また、調査、分析を進めている中で、より説得力のある結論にするために追加の調査が必要になったこともあって、研究成果の発表が遅れている。令和元年度中に追加調査及び、日本語母語話者対象の調査を実施し、すみやかに分析をおこなって研究成果を発表する予定である。本研究は主に異文化間語用論及び中間言語語用論の角度から、主に日本語を母語とする中国語学習者が、聴解上の問題が生じた際に用いる「聞き返し」などのコミュニケーション・ストラテジーについて、習熟度や学習環境の別を考慮しながら、1)その特徴と語用論的転移の有無、2)対話相手との親疎・上下関係がストラテジーの選択にどのように影響するか、3)学習者は聞き取れなかった相手の発話内の情報を最終的に正しく理解できたか、4)中国語母語話者はそのストラテジー、表現形式をどの程度、容認するのか、の4項目を明らかにし、学習者が自律的かつ効果的にコミュニケーション上の障害を取り除き、新たな情報(単語、表現)を理解、習得していくのに必要なストラテジーを明示化することを目的とする。平成29年度はまず、主に1)2)に関連して、中国語母語話者、日本(CFL環境)で学ぶ中国語学習者(全て日本語母語話者)、中国(CSL環境)で中国語を学ぶ中国語学習者を対象に、それぞれ中国語のオーラル談話完成テスト(クローズドロールプレイに近いDCT)を実施し、さらに、中国(CSL環境)で中国語を学んでいる、韓国語を母語とする学習者と日本語を母語とする学習者、及び中国語母語話者を対象とした中国語による模擬面接形式のインタビュー調査を行った。三年間の全体の計画の中では、特に中国で実施する必要のある調査が当初の予定よりもかなり早く進んでいるものの、分析自体はこれからであり、また、日本で実施する日本語母語話者を対象とした調査も次年度に延期したことから、研究成果の発表などは次年度以降に行う予定である。当初は平成29年度に主に談話完成テストを利用したプレ調査を実施し、平成30年度及び31年度前半に、インタビュー形式のメイン調査を実施する予定であったが、平成29年度に中国での調査を集中して行う機会ができたことから、急遽、予定を前倒しして、中国で行う予定の中国語によるプレ調査及びメイン調査を実施した。メイン調査については予定よりも詳細な調査を実施する機会に恵まれた。平成29年度に実施予定であった日本語によるプレ調査は平成30年度に実施することになり、また収集したデータの分析なども次年度以降に実施することになったが、全体としては順調に進んでいる。また、中国において、項目1)、

2)の分析結果を利用した、項目3)及び4)の調査を部分的に実施した。項目3)、4)を分析する過程において、追加の調査が必要になったこと、また、平成29年度に実施する予定であった日本語母語話者を対象とした調査を平成30年度も実施できなかったことから、令和元年度中に未実施の調査及び追加調査を実施し、合わせて研究成果の発表を行いたい。論文として数本、形にする予定である。全体的に見ればおおむね順調に進んでいると考えるが、平成29年度に実施する予定であった日本語母語話者対象の調査を平成30年度も実施することができなかった。また、調査、分析を進めている中で、より説得力のある結論にするために追加の調査が必要になったこともあって、研究成果の発表が遅れている。平成30年度に実施予定であったメイン調査を平成29年度にほぼ実施できたため、今年度はその分析と日本で実施予定の調査を行い、必要に応じて補足調査を実施する。また、平成29年度はデータの収集が中心となり、研究発表などができなかったため、平成30年度後半は主に研究発表(論文執筆)に当てる予定である。令和元年度中に追加調査及び、日本語母語話者対象の調査を実施し、すみやかに分析をおこなって研究成果を発表する予定である。少なくとも2回に分けて行う予定であった海外(中国)での調査を1回の出張で短期間に実施できたこと、特に海外で行う予定であった研究発表を平成29年度の調査の進捗状況から、平成30年度以降にすることとしたこと等から、使用予定であった旅費などが未使用となった。平成29年度に行う予定であった研究発表は平成30年度内に積極的に行う予定であるため、旅費が当初の予定よりかかる見込みである。平成30年度に複数の国際学会での研究発表を予定していたが、実際には1回しか研究発表が行えなかった。また、中国における調査期間が諸事情により極端に短くなってしまったことから、旅費の執行が少なかった。令和元年度は海外での発表を複数予定しており、旅費としての執行する予定である。
モデルマウスを用いるシトリン欠損症の治療法と発症予防法の開発

マウスモデルを用いた解析を行い、以下の結果を得た。(1)モデルマウスにおいて尿中のグリセロールが上昇していること、およびショ糖投与に伴い、血漿グリセロール濃度が上昇することを見出し、シトリン欠損症の診断法、治療効果の判定に用いうる。(2)成人発症II型シトルリン血症の発症誘因である、糖質(ショ糖)、エタノール、およびグリセロールの高濃度溶液の飲用をモデルマウスは忌避すること、ならびにそれら高濃度溶液の強制投与に伴い、肝中のグリセロール3ーリン酸の上昇とともにATP濃度の低下が共通して起こることを見出した。これら二代謝変動を解消する物質は治療に用い得る可能性が示された。本研究の目的は、申請者らが病因遺伝子を見出し、疾患概念を打ち立て、モデルマウス(citrin/mGPD double-KOマウス)を作成・確立したシトリン欠損症について、モデルマウスを用い見出した治療有効物質の作用機構の解明と作用の比較検討を行い、(1)より効果的な治療法を確立、(2)発症機構を明確にし、(3)発症予防法を打ち立てることである。平成25年度までに、ショ糖投与によって生じる肝内代謝物質(解糖系中間体、TCAサイクル中間体、アミノ酸)変動への、3群の治療薬候補物質(ピルビン酸ナトリウム、アミノ酸、中鎖トリグリセリド)の作用の違いを明らかにしてきた。発症誘因因子である、糖、グリセロール、およびエタノールいずれの摂取もモデルマウスは忌避すること、その忌避行動機構には細胞質NAD還元レベルの上昇に基づくglycerol 3-phosphate (G3P)の上昇が関わる可能性を示唆してきた。その他の因子として、肝内ATPレベルへの影響、およびその特異性を4種のマウス(野生型、citrin-KO、mGPD-KO、およびcitrin/mGPD double-KO)を用い、検討している。その結果、忌避行動にはG3P上昇と肝内ATP低下の両者が相まった場合に忌避行動が起こる可能性が示唆された。現在、必要な対照実験を行っている。また、肝内G3Pの変動は血漿グリセロール濃度の変動として観察できることを明らかに、より容易に各種物質の効果を検定できるようになった。ショ糖投与によって生じる肝内代謝変動をメタボローム解析で解明した代謝変動への、3群の治療物質(ピルビン酸ナトリウム、アミノ酸、中鎖トリグリセリド)の作用の違いを明らかにしてきた。発症誘因因子である、糖、グリセロール、およびエタノールいずれの摂取もモデルマウスは忌避すること、その忌避行動機構には細胞質NADH/NAD+比の上昇に基づくglycerol 3-phosphate (G3P)の上昇が関わる可能性を示唆してきた。今回その他の因子として、肝内ATPレベルへの影響、およびその特異性を4種のマウス(野生型、citrin-KO、mGPD-KO、およびcitrin/mGPD double-KO)を用い、検討している。また、モデルマウスの解析から肝内G3Pレベルと連動して、尿中および血漿中のグリセロール濃度が変動する可能性を見出した。現在、各種物質投与による変動を解析し、対応した変動かどうかを見極め、新しい診断法となりうる可能性を検討している。一方、citrin/mGPD double-KOマウスの中にも糖を他のマウスより多く飲用可能なマウスがいることに気づき、その数、および特性を検討中である。これらを通じて、シトリン欠損症の診断法、治療法、および発症予防法を確立する予定である。本研究の目的は、糖質の毒性を緩和する、ピルビン酸ナトリウム、アミノ酸、MCT (medium-chain triglyceride)の作用機構の解明に加え、マウスモデルを用いて、発症予防につながると考えられる適応現象の分子機構の解明を目指した研究を行い、重篤なCTLN2発症予防の方策を組み立てて行くことである。現在までに得られた成果は以下のとおりである。(1)シトリン欠損症の治療にピルビン酸ナトリウムが有効な理由は細胞質NADHの酸化によるNAD+の再生にあると考えられる。しかし、アミノ酸とMCT (medium-chain triglyceride)の作用については不明であった。今回、ショ糖投与以外による成人発症II型シトルリン血症(CTLN2)誘因として、エタノール投与による肝内G3P上昇への効果を検討した。

その結果、アミノ酸であるアラニンの同時投与はエタノールによる肝内glycerol 3-phosphate (G3P)の上昇をも抑制することを見出し、ショ糖に特異的ではなく、細胞質NADH上昇に一般的に有効であること、また、アラニン以外でもアルギニンにも同様の効果があることを見出した。(2)モデルマウスはCTLN2発症誘因である高濃度のショ糖、エタノール、グリセロールいずれをも忌避することから共通の肝内代謝物変動を追求し、G3Pの上昇とATP(またはtotal adenine nucleotide)濃度の低下が同時に起こることが重要であることを見出した。このことは上記2因子のどちらかを抑制すれば、治療効果を発揮する可能性が見いだせたことを示唆する。(3)肝内G3Pレベルの変動がモデルマウスにおいて血漿グリセロールに反映することを見出した。このことは肝G3P濃度を測定するのではなく、血漿グリセロールを測定してより容易に肝内病態を把握可能であることを明らかにした。医歯薬学保有する飼育面積に限りがあり、モデルマウスであるCtrn/mGPD double-KOマウスの育種が一番のネックであるが、そのほかはまず順当に進んでいる。このほか、やはりショ糖を多く飲用するdouble-KOマウスの数は少なく、これについては十分な数が得られていない。実験途上において、判断に苦しむデータが出され、その解明に時間を取られたが、最終的に、KOマウスにとっては麻酔薬量が病態に影響することが判明し、解決を見た。一方、肝G3P濃度の上昇は尿および血漿グリセロール濃度に反映されるという結果を得ることが出来、新たな展開を迎えることが出来た。ショ糖を平均より多く飲用するdouble-KOマウスの数が現在までのところ多くなく、その解析は遅れている。全体を通しては順調な進展と考える。アミノ酸の効果については肝臓代謝レベルのみならず、ホルモン分泌レベルからの可能性が生じている。また、肝尿素サイクル酵素argininosuccinate synthetase活性およびたんぱく質量低下を起こした状態を見出した。、その実験系が構築できれば、酵素低下機構を解明し、重症化を防ぐ重要な予防方法を考案できる可能性が生じた血漿および尿中のグリセロールがdouble-KOマウスの病態を反映する可能性がでたため、この確認を進めている。また、これはヒトシトリン欠損症の新たな化学診断法の開発につながり、非常に重要と考え、平成25年度には、「血漿および尿中グリセロールの診断的価値」と「LC/MSを用いた体液中グリセロール濃度測定法の検討」を新課題として追求する予定である。今年度の研究計画において、物品費を節約する事ができた為。物品費として使用する予定である。実験動物飼育費800,000円試薬、キット購入200,000円人件費・謝金400,000円旅費200,000円
有害重金属を高濃度で集積できる特異なコケ・シダ植物の機能評価

ホンモンジゴケ原糸体の生育は正常培地および銅や亜鉛含有培地でほとんど変化しなかったが、アオネカズラ前葉体の場合は減少した。銅処理した両細胞は生育過程で銅を生体内に蓄積した。ホンモンジゴケ原糸体に蓄積された銅は細胞壁ペクチンと結合していた。両植物の正常細胞と銅処理細胞から調製した可溶性画分には多数の糖質加水分解酵素が検出された。両植物の銅処理細胞の細胞壁マトリックス多糖中のウロン酸含量は正常細胞とほぼ同じであったが、数種の中性糖含量が減少した。ホンモンジゴケの無菌胞子から発芽した原糸体を1/10濃度のムラシゲースクーグ無機塩混合培地で、また、アオネカズラの無菌胞子から発芽した前葉体を3%(w/v)ショ糖を含むMSK-3培地で、光量子密度98μmol/sec/m^2、22°Cの環境制御下で、2ヵ月間、継代培養した。同培地(正常培地)と正常培地に0.2mMまたは0.4mM硫酸銅を加えた銅培地で、各々の細胞を3ヵ月間培養した。経時的に得られた植物体の乾燥重量と細胞内に吸収された銅含量を定量した。その結果、ホンモンジゴケの生育は、正常培地と銅培地において、全く影響されなかったが、アオネカズラは、銅培地において、正常培地と比較して、生育の減少が見られた。また、ホンモンジゴケとアオネカズラは、3ヵ月間の培養において、生育とともに経時的に銅を生体内に集積した。次に、2ヵ月間培養したホンモンジゴケ原糸体とアオネカズラ前葉体をミキサーで破砕し、遠心分離によって得られた細胞残渣にα-アミラーゼとプロテアーゼを作用させ、混在している澱粉と細胞壁結合蛋白質を除去し、細胞壁標品を調製した。細胞壁は、2Mトリフルオロ酢酸で熱分解し、中性糖はガスクロマトグラフで分別定量し、ウロン酸はヒドロキシジフェニル法で測定し、細胞壁の構成糖組成を検討した。ホンモンジゴケの正常細胞と銅処理細胞の細胞壁に含まれるウロン酸含量はほとんど変化がなかったが、アラビノースとガラクトース含量は、銅処理によって明らかに減少した。一方、アオネカズラにおいては、銅処理によって、ラムノース、アラビノース、キシロース、ガラクトース、ウロン酸含量などの顕著な減少が認められた。ホンモンジゴケの原糸は、1/10のムラシゲースクーグ基本塩混合培地に寒天を加えた正常地と同培地に0.2mM硫酸銅を加えた銅培地で、アオネカズラの前葉体は、ムラシゲ-スクーグ改変培地にショ糖と寒天を加えた正常培地と同培地に0.4mM硫酸銅を加えた銅培地で、98μmol/sec/m^2、22°Cの環境制御下で2ヵ月間、大量に培養する。正常培地と銅培地で生育した両細胞を破砕し沈澱画分を集め、塩化リチーム、α-アミラーゼ、プロテアーゼ、エタノールなどの処理をした後、細胞壁標品を得る。両者の正常細胞壁と銅処理細胞壁に含まれる非セルロース性全糖を測定した結果、両細胞ともほとんど同量であった。次に、シクロヘキサン-1,2-ジアミン四酢酸(CDTA)と炭酸ナトリウムでペクチンを抽出し、引き続き1Mと4Mの水酸化カリウムでヘミセルロースを抽出した。ホンモンジゴケの銅処理細胞壁においては、CDTA可溶画分が正常細胞の42%に減少していたが、他の画分はほとんど差がなかった。一方、アオネカズラの銅処理細胞壁においては、4M水酸化カリウム可溶画分が、正常細胞壁の59%に減少した。抽出されたペクチンとヘミセルロース画分の構成糖組成を検討した結果、銅処理によって、ホンモンジゴケからの1M水酸化カリウム可溶画分のキシロースが減少しウロン酸が増加し、また、アオネカズラからのペクチン画分のグルコースが約2倍に増加した。以上のことから、ホンモンジゴケとアオネカズラの細胞壁から可溶化されたマトリックス多糖画分は、銅処理によって大きく変化していることが明らかになった。ホンモンジゴケ原糸体は、1/10濃度のムラシゲ-スクーグ基本塩混合培地に寒天を加えた正常培地と同培地に0.2mM硫酸銅を加えた銅培地で、アオネカズラ前葉体はムラシゲ-スクーグ改変培地にショ糖と寒天を加えた正常培地と同培地に0.4mM硫酸銅を加えた銅培地で、98μmol/sec/m^2、22°Cの環境制御下で2ヵ月間培養した。正常培地と銅培地で生育した両細胞を破砕し、可溶性画分と沈澱画分に分画した。

可溶性画分に含まれる蛋白質は硫安沈澱として集め酵素液とし、沈澱画分は塩化リチウム、α-アミラーゼ、プロテアーゼ、エタノール処理後に風乾し、細胞壁標品とした。ホンモンジゴケとアオネカズラの酵素液には多数の細胞壁糖質加水分解酵素が検出され、ホンモンジゴケにおいてはβ-グルコシダーゼ、α-とβ-ガラクトシダーゼ、アオネカズラにおいてはα-ガラクトシダーゼとポリガラクツロナーゼの活性が高かった。ホンモンジゴケとアオネカズラの細胞壁から抽出されたペクチンとヘミセルロースをDEAE-セファロースカラムクロマトグラフィーにて分画すると、主要画分はカラム未吸着画分(P-1)と0.125M塩化ナトリウム溶出画分(P-2)であったので、両画分の構成糖組成を解析した。銅処理によって、ホンモンジゴケにおいてはCDTAと1M KOH抽出多糖のP-1画分とP-2画分のラムノース含量が23倍に増加し、4M KOH抽出多糖のP-1画分のキシロース含量が1/2に減少しウロン酸含量が2倍に増加した。アオネカズラにおいては1M KOH抽出多糖のP-1画分のアラビノース含量とマンノース含量が約2倍に増加した。ホンモンジゴケ細胞壁中の銅は、全量の2/5がホモガラクツロナンに結合していた。ホンモンジゴケ原糸体とアオネカズラ前葉体を0.2mM亜鉛含有培地で生育させた場合に、ホンモンジゴケはコントロールとほぼ同じであったが、アオネカズラにおいては約25%の減少を示した。
ペプチド性医薬品の腎挙動と薬効・毒性の速度論

近年多くの生理活性ペプチドが発見され、医薬品としての開発が進むとともに、これらペプチドの体内動態制御に占める腎臓の役割が注目を集めている。本研究では、遺伝子組み替え顆粒球コロニー形成刺激因子(GCSF)並びにナトリウム利尿ペプチド(ANP、BNP)の腎挙動を中心にラットにおけるクリアランス機構を検討するとともに、特に尿細管上皮細胞の血管側と尿細管腔側での動態を詳細に検討し、ペプチドの薬効や毒性発現にかかわる過程の速度論的解析を試み、以下の成果を得た。1.GCSFの腎挙動を腎潅流系を用い検討した結果、GCSFは血管側ではほとんど腎臓と相互作用せず、糸球体濾過を受けたGCSFが管腔側から尿細管上皮細胞に取り込まれ、その過程は非線形性を示すことが明らかとなった。2.GCSFのジシアロ体やモノシアロ体に比し、アシアロ体ではGCSFの尿中排泄率や腎組織分布量が大きく、シアル酸の有無によりGCSFの糸球体濾過効率が異なることが示された。また、GCSFにポリ(スチレンマレイン酸)を結合させた複合体では腎潅流実験より糸球体濾過効率が低下することが示され、ラットに静脈投与した場合、未修飾GCSFの約10分の1の投与量で同等の好中球増加作用を示し、有用性が示唆された。3.ANP及びBNPを単独並びにエンドペプチダーゼ阻害剤共存下でラットに静脈内投与した際の利尿効果につきポピュレーション解析を加え、血圧の影響を加味した薬効の速度論モデルを構築できた。4.培養腎尿細管上皮細胞LLC-PK_1を用いたナトリウム利尿ペプチドのレセプター分布に関する検討より、頂側膜と側底膜の両側にレセプターの存在が示唆された。近年多くの生理活性ペプチドが発見され、医薬品として開発が進むと共に、これらペプチドの体内動態制御に占める腎臓の役割が注目を集めている。本研究では、ペプチドの全身クリアランスに占める腎クリアランスの寄与を定量的に評価するとともに、ペプチドの腎挙動、特に尿細管上皮細胞の血管側と尿細管腔側での動態を詳細に検討し、利尿作用や腎機能障害など、ペプチドの薬効や毒性発現にかかわる過程の速度論的解析を目指す。具体的には、我々がすでに各種イオン性低分子薬物の腎挙動解析に開発・利用してきた潅流腎、培養腎上皮細胞、細胞膜小胞などの実験系を駆使して、刷子縁膜と側底膜における各種ペプチドの結合親和性、取り込み速度、代謝分解速度などを分離評価し、ペプチドのクリアランス臓器としての腎と、作用(毒性)発現部位としての腎の機能を総合した速度論モデルの構築をはかるが、研究計画初年度において以下の成果を得た。1.ナトリウム利尿ペプチドであるラットANPとBNPをラットに静注し、その血中濃度推移を比較したところ、BNPはANPよりも血中からの消失が遅延し、BNPのクリアランスはANPよりも約40%小さいことが明らかとなった。BNPは蛋白分解酵素による代謝やクリアランスレセプターを介した消失を受けにくいものと推察された。現在さらに、エンドペプチターゼ阻害剤の影響につき、検討中である。2.遺伝子組み替え顆粒球コロニー形成刺激因子(GCSF)の腎挙動を腎潅流系を用い検討した結果、GCSFは血管側ではほとんど腎臓と相互作用せず、糸球体濾過を受けたGCSFが管腔側から尿細管上皮細胞に取り込まれ、その過程は非線形性を示すことが明らかとなった。今後さらに、GCSFの構造修飾により、糖鎖や高分子化の影響につき検討する予定である。近年多くの生理活性ペプチドが発見され、医薬品としての開発が進むと共に、これらペプチドの体内動態制御に占める腎臓の役割が注目を集めている。

本研究では、ペプチドの全身クリアランスに占める腎クリアランスの寄与を定量的に評価するとともに、ペプチドの腎挙動、特に尿細管上皮細胞の血管側と尿細管腔側での動態を詳細に検討し、利尿作用や腎機能障害など、ペプチドの薬効や毒性発現にかかわる過程の速度論的解析を目指す。本年度は、前年度に引続き、遺伝子組み替え顆粒球コロニー形成刺激因子(GCSF)並びにナトリウム利尿ペプチド(ANP、BNP)につき検討を重ね以下の成果を得た。1.GCSFの糖鎖に付くシアル酸が腎挙動に及ぼす影響を腎灌流系を用い検討した結果、ジシアロ体やモノシアロ体に比し、アシアロ体ではGCSFの尿中排泄率や腎組織分布量が大きく、シアル酸の有無によりGCSFの糸球体濾過効率が異なることが示された。また、GCSFにポリ(スチレンマレイン酸)を結合させた複合体では腎灌流実験より糸球体濾過効率が低下することが示され、ラットに静脈投与した場合、未修飾GCSFの約10分の1の投与量で同等の好中球増加作用を示し、有用性が示唆された。2.ANP及びBNPを単独並びにエンドペプチダーゼ阻害剤共存下でラットに静脈内投与した際の利尿効果につきポピュレーション解析を加え、血圧の影響を加味した薬効の速度論モデルを構築できた。3.培養腎尿細管上皮細胞LLC-PK_1を用いたナトリウム利尿ペプチドのレセプター分布に関する検討より、頂側膜と側底膜の両側にレセプターの存在が示唆された。
数学的活動の形成についての研究-ジオボードを活用した実践的教材開発-

主要な研究成果は、次の3点に要約できる。(1)ジオボード(格子点)を使った数学的活動の特性を明確にし、その特性を活かした小・中・高校の数学的活動の枠組みを決定し、教材策定を行った。ジオボードの活動は、ボード上の図形間の関係についての子どもの気づきや疑問から出発し、分析、分類を通して関係を精密にし、推測を検証・精錬し、一般化及び形式化に至る数学化の過程であり、特に、関係の分析は、総合・統合を介する分析として、次の点を明確にした:(1)全体的・直観的把握から分析へ(2)図形の外部との関係へ広がる分析(3)移動や拡大・縮小と結びつく分析(4)ジオボードから格子点へ広がる分析(5)長さ、面積などの連続量を、点や線分の数などの分離量に結びつける分析(2)上記の特性を活かした数学的活動の枠組みを設定し、素材開発と教材策定を行った。【小学校低・中学年】実際的操作や観察を基に形を動的に全体的・直観的に捉え、分類する活動・形づくりと形の変形(★) *周一定な図形の面積(★)【小学校高学年中学校前期】分析・分類により推測を検証・精錬し、一般化へいたる活動*図形の等周変形*正方形くずし(★)*フェアリ-数列・ピックの定理の発見的アプローチ(★)【中学校後期高校】格子点を使った関係の一般化、形式化、及び局部的な論理的構成の活動*等周変形とピックの定理*オイラーの定理を用いたピックの定理の証明上記*印の題材は素材開発にあたり、★印は授業実践によって検討、検証した。(3)実践では、ジオボードの数学的活動は、手(実際的操作)と目(イメージ)と頭(思考)と口(言語表現・伝達)が同時に働く、認知的・情意的両面からの子どもの"whole brain"の活動として検証された。トランプ型「ジオカード」考案により、分析・分類を手軽に興味ある活動にした。グループ活動による成果も大きく、また次の課題意識へつながるオープンエンドの様相を呈したことは注目に値する。第一年次の本年度は、主として、各段階でねらいとするジオボードを使った数学的活動の形成のための教材開発を、次の観点から行った。1.ジオボード(格子点)を使って、主にどのような数学的活動をねらうか:I.帰納・発見及び確かめの活動(小学校・高学年中学校・低学年)II.一般化及び説明的証明の活動(中学校・中学年)III.演繹的活動(高等学校)2.素材についての数学的研究本年度は、数学的活動がより明確に現れる次の素材について行った。(1)「4×4ピンボード上のピンをいくつか抜いて、どんな正方形もできないようにしたい。最小何本のピンを抜けばよいか。またどんな抜き方があるか」(2)「ピックの定理」(3)「格子点上の距離のいくつかの違った定義を導入することから導かれる、格子点上の図形の作図と図形の関係の考察」「タクシー幾何」3.指導の構想と教材化4.実践に基ずく活動の適合性の検証と検討教材