hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NMDAレセプターイオノフォア複合体の多様性解明に関する研究

ラット海馬および小脳のTriton前処理シナプス膜標品を用いて、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)レセプターイオノフォア複合体の多様性について追究した。イオンチャネルドメインへの[^3H]5-methyl-10,11-dihydro-5H-dibenzo[a,d]cyclohepten-5,10-imine(MK-801)結合は、平衡状態以前の条件下ではグルタミン酸(Glu)およびグリシン(Gly)の添加により濃度依存的に増強されたが、両アゴニストの添加条件下にスペルミジン(SPD)を添加すると結合はSPDの濃度に比例してさらに著明に増強された。しかしながら、小脳の場合にはGluやGlyは海馬の場合に比べて弱い結合増強作用しか示さず、またSPDは海馬の場合とは異なり小脳膜標品への[^3H]MK-801結合には著変を与えなかった。他のポリアミン類についても同様に検索を進めたところ、スペルミンやbis-3-(aminopropyl)amineなども海馬の[^3H]MK-801結合を著明に増強するが、小脳の結合に対しては著しい増強作用を発揮しないことが明かとなった。一方、平衡状態の[^3H]MK-801結合はMK-801などの非競合的NMDAアンタゴニストばかりでなく、N-allylnormetazocine(SKF 10,047)などのベンゾルファン系オピエート類や、あるいはフェンシクリジン(PCP)などの解離性麻酔薬類によっていずれも濃度依存的に阻害された。(+)MK-801と(-)MK-801は海馬と小脳の[^3H]MK-801結合を同等度の強さで阻害したが、N-[1-(2-thienyl)cyclohexyl]piperidine、pcp、ketamineおよびSKF 10,047はいずれも海馬の[^3H]MK-801結合は完全に阻害したが,小脳の結合に対しては完全な阻害作用を示さなかった。さらに、競合的NMDAアンタゴニスト類は平衡状態の[^3H]MK-801結合を強く阻害したが、その阻害能は海馬の場合の方が小脳の場合に比して10倍以上強力であった。以上の結果より、小脳と海馬では薬理学的特性の異なるNMDAレセプターイオノフォア複合体が存在する可能性が示唆される。
動脈血流に及ぼす血管壁弾性の影響

動脈血流に及ぼす血管壁弾性の影響を流体力学的立場から解明することを目指し、大動脈における乱流の発生成長などの流れ構造の変化と、微小血管における脈波伝播現象に着目して、血管弾性が血流に与える影響について明らかにすることを目的とした。大きな動脈内の血流は,空間的にも時間的にも複雑な流れとなっていることが血流の一般的性質の理解を防げている。このため、大型拍動流路を用いたin vitroモデル実験により種々の条件の拍動流を発生させ、モデル血管内部の流れをレーザドップラ流速計により計測、解析した。このシステムにより十分発達した流れが得られること、及び十分な精度での計測が可能であることが示された。また、振幅を一定に保ち平均流量を増大させていくと、あるレイノルズ数(遷移レイノルズ数)を越えると減速期に乱流遷移が起る。遷移レイノルズ数は周波数パラメータ及び変調レイノルズ数の適当な範囲において、定常流の場合(2000)より大きく、乱流遷移が抑制されることが分かった。微小血管における脈波伝播現象に関しては、ラット腸間膜微小血管において光ファイバ型レーザドップラ流速計顕微鏡による高精度の血流計測を行ない、平均血流量、拍動振幅、位相の動静脈分布及び細動脈における脈波伝播速度を求め微小血管ネットワーク内での脈波伝播を解析した。微小血管系における高血圧ラットと正常血圧ラットの脈波伝播の違いが高血圧ラットにおける微小な細動脈の数の減少によって説明できることを示した。更に、脈波伝播速度から細動脈血管壁の弾性係数は2x10^6から2x10^7dyn/cm^2程度と推定でき、大きな動脈と同程度であることが分かった。また同一血管上の2点において血流を同時計測し、脈波伝播速度の高精度測定を可能にするシステムを開発し、計測を進めている。動脈血管は弾性的な性質をもち、心拍動や血流の状態変化に応じて径変化を示す。この径変化による流れ構造の変化は、動脈硬化の発症等に及ぼす流体力学的因子の効果を解明する上で無視できない。また血管の弾性特性は、脈波の伝播にも強い影響を及ぼす。本研究は、大動脈における乱流の発生成長などの流れ構造の変化と、微小血管における脈波伝播現象に着目して、血管弾性が血流に与える影響の定量的評価を目的としている。大型拍動流路を用いたモデル実験では、剛体管における正弦的な拍動流に対し、まずレイノルズ数が低い場合について流速をレーザ流速計により高精度に計測した結果、流速分布及びその時間変化は理論計算とよく一致し、流れの発生及び計測システムが目的とする精度を達成していることが確かめられた。次に、高いレイノルズ数の場合について、乱流遷移の前後における流速波形、平均流速及び乱流強度の空間分布を計測し、一定の流量振幅における乱流遷移レイノルズ数を、拍動の周波数パラメータ、流量振幅の広い範囲にわたって求めた。この遷移レイノルズ数は定常流下での遷移レイノルズ数より大きくなり、拍動流下で乱流遷移が抑えられることが示された。これら基礎的データと比較することによって、弾性管内拍動流における乱流遷移の解析を行う予定である。脈波伝播に関しては、レーザ流速計顕微鏡を用いた血流速度の高精度計測によって微小血管における脈波伝播速度の計測が可能となった。これを用いて正常血圧及べ高血圧ラットの腸間膜の直径10から50μmの細動脈において脈波伝播速度を計測した結果、血管直径とともに数cm/sから100cm/s程度に増大する値が得られた。また両ラットの結果に統計的な差は見られなかった。

現在、同一血管上の2点で速度の同時計測が可能な2点レーザ流速計顕微鏡を開発中であり、これを用いることにより更に高精度な伝播速度の計測が可能になると期待される。本研究では血流に及ぼす血管弾性の影響を流体力学的立場から解明することを目的とし、今年度は以下に述べるように大動脈における乱流の発生成長などに関するin vitro実験及び、微小血管における脈波伝播現象に関するin vivo実験を行った。大きな動脈における血流をシュレートするとともに理想的な十分発達した流れを得るため、大型拍動流路を用いて種々の条件の拍動流を発生させ、モデル血管内部の流れについてレーザドップラ流速計による精密な計測、解析を行った。特に拍動流における乱流遷移に焦点を絞り、振幅を一定に保ったまま平均流量を増大させていくと、あるレイノルズ数(遷移レイノルズ数)を越えると流れの減速期に部分的に乱流状態が発生する。周波数パラメータ5.9、変調レイノルズ数880の場合に遷移レイノルズ数の値は2400となり、定常流の場合(2000)より大きくなった。即ち拍動流の下で乱流遷移が抑制されることが分かった。微小血管における脈波伝播に関しては、光ファイバ型レーザドップラ流速計顕微鏡を用いた血流速度の高精度計測によって、ラット腸間膜及び脳軟膜の微小血管において脈波伝播速度の計測を行った。どちらの組織においても直径10から50mumの細動脈において、数cm/sから100cm/s程度の脈波伝播速度が得られ、おおきな動脈と同程度であることが分かった。更に精確な弾性率の推定を行うため、同一血管上の上下流2点における血流速度の同時計測が可能な2点レーザ流速計顕微鏡を開発し、ラット腸間膜微小血管において測定を開始した。
細胞質pH変化による細胞分化の光刺激人為制御

細胞の分化制御機構の解明は発生生物学、さらには再生医療の分野において必須の課題である。本研究課題では、細胞分化における細胞質pH変化の役割を解明し、細胞分化制御の分子機構を明らかにすることを目指した。pH感受性蛍光タンパク質を用いた高感度細胞内pH測定により、細胞性粘菌の柄細胞分化に伴う細胞質pH変化を可視化することに成功した。また、オプトジェネティクスの応用として、チャネルドロプシンの改変型タンパク質を発現する細胞株を構築し、細胞性粘菌の細胞質pHを光刺激によって人為制御することが可能となった。しかし、光刺激による分化誘導にまでは至っていないため、実験条件をより精査していく必用がある。細胞内pHは細胞の分化やシグナル伝達において、重要な要因の一つとして働いている。しかし、実際には細胞分化や発生における細胞内pHの詳細な役割は明らかではない。その大きな理由の一つが、生細胞における細胞内pHを高時空間分解能で経時的に計測および制御する技術が成熟してないためである。本研究課題では、オプトジェネティクスの応用による細胞内pHの光刺激制御によって、細胞性粘菌の細胞分化を人為制御することにより、分化の分子機構における細胞内pHの役割を明らかにすることを目指している。これまでに、新規に開発した高感度pHプローブを用いて、細胞性粘菌の分化に伴うダイナミックなpH変化を計測できている。また、細胞内pHの役割を明確にするために、発生過程においてcAMPやカルシウムイオンなどのセカンドメッセンジャーや分化マーカーと細胞質pHを高感度で同時計測することが可能になった。細胞性粘菌は発生にともなって、胞子と柄細胞の大きく2つに分化するが、柄細胞分化にともなって細胞質pHが低下することが1細胞レベルで測定できている。この結果を踏まえ、オプトジェネティクスで用いられるチャネルロドプシンなどの光操作ツールタンパク質を用いて細胞質pHを人為的に低下させる実験系の構築を目指している。しかし、これまでに光操作ツールタンパク質を効率よく細胞性粘菌の形質膜に局在発現する細胞株の構築に至っていない。効率的な実験系の確立のためにも、細胞株の構築を中心に研究を進めている。新規に開発したpH感受性蛍光タンパク質を用いた計測により、細胞性粘菌の柄細胞分化に伴う細胞質pHの低下を1細胞レベルで高感度に計測することを達成している。発生・分化による細胞質pH低下の役割を明らかにするために、細胞質pHを人為的に制御するための実験系の確立を目指しているが、光操作ツールタンパク質を効率的に局在発現する細胞株の構築が達成できておらず、細胞質pHの操作までには至っていない。本研究課題では、オプトジェネティクスの応用による細胞内pHの光刺激制御によって、細胞性粘菌の細胞分化を人為制御することにより、分化の分子機構における細胞内pHの役割を明らかにすることを目指した。本研究課題の遂行過程において確立した細胞性粘菌の細胞質pHを高感度にモニターするイメージング手法を用いて、細胞性粘菌の分化に伴うダイナミックなpH変化をタイムラプス計測することに成功している。細胞性粘菌は発生にともなって、胞子と柄細胞の大きく2つに分化する。細胞質pHの役割を明確にするために、発生過程においてcAMPやカルシウムイオンなどのセカンドメッセンジャーおよび分化マーカーと細胞質pHを高感度で同時計測した。これらの計測結果から、柄細胞分化にともなって細胞質pHが低下することが1細胞レベルで明らかとなった。この結果を踏まえ、オプトジェネティクスで用いられる光操作ツールタンパク質を用いて細胞質pHを人為的に低下させる実験系の構築を行なった。しかし、光操作によって細胞質pH制御を操作することは可能となったが、細胞分化を制御するには至っていない。これまでに計測できている細胞分化に伴った細胞質pH変化について、より定量的な計測を行い、細胞分化におけるpH変化量を算出する。また、分化における細胞質pH低下の役割を明らかにするために、細胞性粘菌において光操作ツールタンパク質を効率的に発現する細胞株の構築を進めるとともに、阻害剤や弱酸などを用いた細胞質pHの人為操作実験系の導入も検討する。生物物理光操作等の実験系の確立が遅れているため、それらに使用予定だった試薬等の購入を保留したため。遅れている実験系の確立を進め、使用予定である。
統語音韻写像における計算の効率性と韻律的階層関係に関する記述的・理論的研究

本研究では、統語部門から音韻部門への写像の特性と、Prosodic Hierarchyと呼ばれる音韻規則の適用領域を規定する階層構造の諸特性を、理論的な観点から考察する。特に、計算効率という一種の経済性の原理が、統語と音韻の写像関係に対して課されると主張し、現在、表示上で規定されているProsodic Hierarchyの諸特性に対して、統語派生の循環性の観点から原理的な説明を与えることを目指す。今年度は、こういった研究方針の基本的な諸問題を整理するため、理論的側面に関しては、まず、本研究代表者の博士論文の理論的提案について考察を行っている論文やその他の関連する文献がいくつか公表されているので、これらの最新の理論研究を中心に詳細に検討した。また、計算効率の原理に関しては、容易に検証が可能な形での定式化を試みた。具体的には、統語的な情報をもとに一旦定義された音韻規則の適用領域は、統語部門から音韻部門への写像の際に、再定義をされてはならない、という条件を提案し、統語音韻写像の簡素化を目指した。その結果、従来、再定義をすることで説明されていた現象は、統語音韻写像の過程において説明されるべきではなく、純粋に音韻的な現象として捉えられるべきである、ということを、理論的にだけでなく、様々な経験的な事象にもとづいて検討した。さらに、統語音韻写像の理論的な定式化をすることにより、音韻的な現象にもとづき、統語部門の演算が、表示的ではなく、派生的になされていると考えるべきであり、また、その派生は、下から上へ向かう形で定式化されるべきであるという結論にいたった。本研究では、統語部門から音韻部門への写像の特性と、Prosodic Hierarchyと呼ばれる音韻規則の適用領域を規定する階層構造の諸特性を、理論的な観点から考察することを目的とし、計算効率という一種の経済性の原理が統語と音韻の写像関係に対して課されるという考えのもと、現行理論において表示上で規定されているProsodic Hierarchyの諸特性に対して、統語派生の循環性の観点から原理的な説明を与えることをめざしている。当該年度においては、前年度に得られた記述的な観察、特にトピックをはじめとする、いわゆるIntonational Phraseに写像される要素の特性を、複数の言語において検証した。そして、この観察などにもとづき、Prosodic Hierarchyの派生的形成に関する理論的道具立てを提案した。具体的には、統語部門から音韻部門への写像において、ひとつ前の写像のステップまで見ることができるが、それ以上前のステップの情報にアクセスできない、という、計算の負担を減らす条件を提案した。これにより、線形化の帰結としてPhonological Phraseが決定される理論的枠組みにおいて、トピックなどの要素は、統語的な計算(素性照合など)に関わらないとすると、線形化の計算対象からも除外され、他から独立したIntonational Phraseに属すことが導かれることになる。また、韻律部門の自律性も、単なる作業仮説ではなく、同じ計算の負担を減らす条件により説明されることになる。このように、従来の理論では説明されることなく規定されてきた事柄が派生にもとづく理論により説明が与えられることになる。当該年度においては、前年度までに得られた記述的な一般化に加え、Intonational Phraseとトピック、重名詞句移動、並列された形容詞表現の関係を考察した。これらの考察にもとづき、昨年度までに定式化したProsodic Hierarchyの派生的形成に関する理論的道具立てに若干の修正を加えた。具体的には、統語部門から音韻部門への写像において、ひとつ前の写像のステップまで見ることができるが、それ以上前のステップの情報にアクセスできない、という、計算の負担を減らす条件を提案したが、派生のステップとして、Prosodic WordとPhonological Phraseの形成を二つのステップに分けるのではなく、一つのステップと考えるべきであるとの結論に至った。この際、Prosodic Hierarchyの各階層が線形化の際の原始概念に相当する、という帰無仮説で捉えることができるということが分かった。この枠組みでは、韻律部門の自律性も、計算の負担を減らす条件により説明されることになる。当初の計画通り、当該年度において、具体的な仮説の提案をした。そして、次年度開催される審査のある国外の学会に応募し、口頭発表が決定したため。24年度が最終年度であるため、記入しない。学会での発表の際のフィードバックなどをもとに、更なる仮説の検証を進めた上で、これまでの研究成果をまとめ、論文を執筆し、査読のある学会誌に投稿する。
イオン性配位子の光励起による高度に酸化還元された遷移金属触媒の創出

金属触媒を用いる有機合成反応により、さまざまな医薬品や材料が開発されてきた。本研究では、光エネルギーを利用して活性の高い金属触媒を発生することにより、今まで実現が困難であった、天然に豊富に存在する安定で不活性な結合(炭素-炭素,炭素-水素結合)や分子(窒素や二酸化炭素)を温和な条件で効率的に化学変換する技術を達成したい。そのために、電荷を持つイオン性の新規分子を設計して遷移金属と組み合わせることで、非常に高反応性な光触媒を創製する。本研究では、光エネルギーを利用して高活性な遷移金属種を発生させるべく、電荷を持つイオン性のπ共役系配位子を有する金属錯体を合成し、光励起により高度に酸化・還元された金属中心を創出することによって、不活性な結合や分子の化学変換を実現できる新たな光触媒反応を開発することを目標としている。本年度は、電子不足なカチオン性配位子の設計・合成および遷移金属との錯体形成、光触媒反応の検討を行った。具体的には窒素原子を有する二座配位子であるフェナントロリンに注目し、π共役系を有するカチオン性部位としてピリジニウムを連結した分子を設計した。これらの新規カチオン性配位子は、市販のフェナントロリンから3工程で良好な収率で合成でき、さらに2価のパラジウムやニッケルと可視領域に吸収を有する安定な錯体を形成することが各種分光測定により示唆された。このカチオン性錯体を用いることで、触媒的C-H官能基化反応が光照射により達成できるのではないかと考えた。例えば電子不足な2価のパラジウム触媒存在下、加熱条件でベンゼンの直截アセトキシ化反応が報告されていることから、同様の反応をカチオン性光触媒を用いて温和な条件で実現するべく検討を行った。しかし、青色光、紫外光照射条件ともに所望の反応の進行は確認できなかった。これは、カチオン性部位であるピリジニウムの酸化力が不十分で、パラジウム金属中心から配位子への光電子移動が起こっておらず、光照射により触媒を活性化できていないことが原因と考えている。電荷を持つ新規のカチオン性π共役系配位子の合成を達成し、可視領域に吸収を有する遷移金属錯体の形成も可能であることを示すことができた。イオン性の有機分子はその合成・精製が困難であることも多いため、まず実際に配位子を創製できたのは一つの成果と考えている。最終目標である具体的な光触媒反応の達成には至っていないが、初年度としては十分な進捗状況と考えている。今後も引き続き、光を利活用できる高活性な遷移金属触媒を創製することを目指す。カチオン性部位としてピリジニウムより共役長が大きく光酸化力も強いアクリジニウムを用い、配位部位としてホスフィンやビピリジン、フェナントロリンを有する配位子の合成に取り組みたい。また、アニオン性のπ共役分子は一般的に酸化に不安定であり合成することが難しいとされるが、計算化学的手法を用いて安定な構造を精査するとともに引き続き実際の合成に取り組む。これらの配位子の合成を完了し次第、順次、銅、パラジウム、ロジウムなど種々の遷移金属を錯形成させ光物性を調査する。すなわち、吸収発光、CVなど各種分光法と計算化学を用いて得られたイオン性錯体の物理化学的特性の解析を進める。さらに得られた錯体を用いて光触媒としての種々の反応への適用性を精査する。例えばカチオン性光触媒を用いた場合には、配向基なしには一般的に困難とされる単純アルカンのC-H活性化がCMD機構により温和な可視光照射条件で実現可能と考えている。また、アニオン性の光触媒を用いれば酸化的付加が促進されると予想できることから、C-C結合の活性化や窒素固定など幅広く検討を行い、これまで困難とされてきたさまざまな反応開発に挑戦したい。金属・配位子・カウンターイオンの組み合わせは無数にあることから、イオン性錯体ならではの特性・反応性を見出すことができると考えている。

例えば電子不足な2価のパラジウム触媒存在下、加熱条件でベンゼンの直截アセトキシ化反応が報告されていることから、同様の反応をカチオン性光触媒を用いて温和な条件で実現するべく検討を行った。しかし、青色光、紫外光照射条件ともに所望の反応の進行は確認できなかった。これは、カチオン性部位であるピリジニウムの酸化力が不十分で、パラジウム金属中心から配位子への光電子移動が起こっておらず、光照射により触媒を活性化できていないことが原因と考えている。電荷を持つ新規のカチオン性π共役系配位子の合成を達成し、可視領域に吸収を有する遷移金属錯体の形成も可能であることを示すことができた。イオン性の有機分子はその合成・精製が困難であることも多いため、まず実際に配位子を創製できたのは一つの成果と考えている。最終目標である具体的な光触媒反応の達成には至っていないが、初年度としては十分な進捗状況と考えている。今後も引き続き、光を利活用できる高活性な遷移金属触媒を創製することを目指す。カチオン性部位としてピリジニウムより共役長が大きく光酸化力も強いアクリジニウムを用い、配位部位としてホスフィンやビピリジン、フェナントロリンを有する配位子の合成に取り組みたい。また、アニオン性のπ共役分子は一般的に酸化に不安定であり合成することが難しいとされるが、計算化学的手法を用いて安定な構造を精査するとともに引き続き実際の合成に取り組む。これらの配位子の合成を完了し次第、順次、銅、パラジウム、ロジウムなど種々の遷移金属を錯形成させ光物性を調査する。すなわち、吸収発光、CVなど各種分光法と計算化学を用いて得られたイオン性錯体の物理化学的特性の解析を進める。さらに得られた錯体を用いて光触媒としての種々の反応への適用性を精査する。例えばカチオン性光触媒を用いた場合には、配向基なしには一般的に困難とされる単純アルカンのC-H活性化がCMD機構により温和な可視光照射条件で実現可能と考えている。また、アニオン性の光触媒を用いれば酸化的付加が促進されると予想できることから、C-C結合の活性化や窒素固定など幅広く検討を行い、これまで困難とされてきたさまざまな反応開発に挑戦したい。金属・配位子・カウンターイオンの組み合わせは無数にあることから、イオン性錯体ならではの特性・反応性を見出すことができると考えている。
N-ニトロソジエチルアミン誘発ラット肺腫瘍の発生母細胞に関する分子病理学的研究

1. DEN群、DEN+PIP群のすべてのラットにおいて肺腫瘍の形成を認めた。肺表面の腫瘍結節の数の平均は、32週で各群0、3、4.5、48週で各群0.5、16、7と48週DEN群が最大であったが統計学的有意差は認めなかった。2.組織学的には、32週では肺胞領域に異型腺腫様過形成、高分化型腺癌の像を認め、両者の混在する領域も認められた。細気管支領域の乳頭状の腫瘍性増殖と近接する肺胞領域への腫瘍の増殖もみられ、細気管支上皮由来を示唆する像も認められた。48週では腺癌の多発する腫瘍結節像を認め異型性、多型性も強く認められた。3. 32週、48週いずれの腫瘍細胞も免疫組織化学的にSP-Aの発現を認めたが、CC10の明らかな発現は認めず、腫瘍細胞におけるCC10発現の低下が示唆された。5. DEN+PIP48週群は、DEN48週群よりL. I.において有意に低く、また、低い腫瘍形成傾向も認められたことより、PIPのDEN肺腫瘍形成における阻害効果が示唆された。以下の3群について肺腫瘍形成の実験を行った。・Case1:コントロール群:DEN溶解液のみ、2回/週、皮下注射を行う。PIPはクララ細胞内チトクロームP-450の阻害物質として知られ、その造腫瘍抑制効果より腫瘍細胞とクララ細胞との関係を機能的にも関連ずけるものである。以上の各群につき、4回投与後より今回32週後に屠殺を行い検索を行った。コントロール群はいずれも生存したが、DEN投与群では5匹中4匹が、DEN+PIP投与群では2匹とも生存した。DEN投与群の平均体重は560g、DEN+PIP投与群では640gであり、コントロール群640gに比較してDEN投与群の平均体重が約80g小さかった。臓器別平均重量では、コントロール群:肺12.4g、肝29.0g、両腎4.7g、脾1.0g、DEN投与群:肺11.9g、肝32.1g、両腎4.4g、脾1.0g、DEN+PIP投与群:肺13.1g、肝38.4g、両腎4.8g、脾1.2gであった。次に、肉眼的に観察できる臓器表面の腫瘍結節を検索すると、コントロール群では全ての検索臓器に腫瘍結節を認めなかったが、DEN投与群においては肺では4匹中3匹に、肝では4匹とも、腎では4匹中3匹に腫瘍結節を認めた。しかし、DEN+PIP投与群においても肺で2匹中1匹に、肝では2匹ともに腫瘍結節の形成を認め、PIPの投与量の問題、臓器特異性の問題、あるいはPIP自体にも造腫瘍効果があること等が示唆された。腫瘍結節の性状は肉眼的には、粘液産生の多いmucinous type様の良性腫瘍を思わせるものからやや硬い腫瘍も認められ、幾つかの異なる性状を呈する腫瘍結節の存在が示唆された。現在、病理組織学的に腫瘍形態につき検討中であり、さらに当初予定の免疫組織化学的検索を行っていく予定である。又、今後48週まで引き続き腫瘍形成を見ていく予定である。1.DEN群、DEN+PIP群のすべてのラットにおいて肺腫瘍の形成を認めた。細気官支領域の乳頭状の腫瘍性増殖と近接する肺胞領域への腫瘍の増殖もみられ、細気管支上皮由来を示唆する像も認められた。3.32週、48週いずれの腫瘍細胞も免疫組織化学的にSP-Aの発現を認めたが、CC10の明らかな発現は認めず、腫瘍細胞におけるCC10発現の低下が示唆された。

5.DEN+PIP48週群は、DEN48週群よりL.I.において有意に低く、また、低い腫瘍形成傾向も認められたことより、PIPのDEN肺腫瘍形成における阻害効果が示唆された。
甲状腺腫瘍におけるエラストグラフィを用いた術前良悪性鑑別診断法の開発

本年度は甲状腺癌そのものの検討は行わず、頚部リンパ節の検討を行った。甲状腺癌および下咽頭癌の術前患者43名を検討し、これらの症例において見られた頚部リンパ節転移を検討し、リンパ節転移の良悪性鑑別を試みた。リンパ節は術後に病理組織にて確認された転移性のリンパ節が60ケ、転移のないリンパ節が81ケが対象となった。良悪性鑑別は通常の超音波検査、パワードップラー超音波、およびエラストグラフィで行った。通常の超音波検査、パワードップラー超音波では良悪性の鑑別の因子として「短軸径」「短軸-長軸径比」「エコー濃度」「石灰化」「定性的血流量」を用いた。エラストグラフィでは良悪性の鑑別の視覚的因子として「リンパ節視覚的描出」「視覚的輝度」「境界部の規則性」「境界部の明瞭性」、さらにエラストグラフィでは定量的因子として「リンパ節・周囲筋肉ストレイン比」を用いた。結論として「リンパ節・周囲筋肉ストレイン比」が1.5以上という因子が頚部リンパ節転移の良悪性鑑別因子としてもっとも正確で、鋭敏度98%、特異度85%、正診度92%であった。これに対し通常超音波エコーでは「短軸-長軸径比」が0.5以上という因子がもっとも正確であったが、鋭敏度81%、特異度75%、正診度79%程度であった。エラストグラフィは昨年度までの甲状腺癌の良悪性鑑別のみでなく、頭頚部癌の頚部リンパ節転移の良悪性鑑別因子としても有用であることが確認された。当院耳鼻科入院中の甲状腺腫瘍摘出手術前ないし経過観察中の患者様31名を、研究責任者(東)が当院の超音波断層装置を用いて、通常の超音波撮影を行った。ついでエラストグラフィー像撮影をおこない、画像および弾性度のデータの処理・解析はコンピュータシステムを用いて行い、弾性度をstrain indexとして計測した。腫瘍良悪性の判定のため、strain indexの4をしきい値として、良悪性の鑑別を試み、後述の病理組織との比較においてp<0.001の有意差を持って鑑別が可能であった。対象腫瘍への手術の適応の有無は研究分担者(安里)にて決定され、手術が行われた。手術された病変は、術後の病理組織診断により良悪性を最終的に判断され、悪性結節が22ヶ、良性結節が30ヶであった。術後の摘出組織を実際に腫瘍弾性測定装置を用いて、腫瘍の弾性度を実測し、エラストグラフィにて計測された術前の弾性度と比較し、強い相関を認め、エラストグラフィによる弾性度測定の正確性が確認された。昨年度に引き続き、臨床研究を続行した。当院耳鼻科入院中の甲状腺腫瘍摘出手術前ないし経過観察中の患者に対し、エラストグラフィー像撮影をおこない、画像および弾性度のデータの処理・解析はコンピュータシステムを用いて行った。術後の摘出組織に対し実際に腫瘍弾性測定装置を用いて、腫瘍の弾性度を実測し、エラストグラフィにて計測された術前の弾性度と比較し、エラストグラフィによる弾性度測定の正確性を判定した。最終的には後ろ向き検定にて、エラストグラフィ結果と腫瘍良悪性結果の比較を研究責任者(東)が行い、腫瘍弾性度と良悪性度・病理組織学的特徴の関係を検討し、エラストグラフィによる腫瘍良悪性判定能の妥当性を検証した。本年度は特に141個認めた頚部リンパ節結節(悪性60、良性81)の良悪性の鑑別を主として行った。頚部リンパ節転移の鑑別にはリンパ節の弾性度と周囲の頚部正常筋肉組織の弾性度を比較、その比をとる事によって鑑別を行った。「リンパ節の弾性度/周囲の頚部正常筋肉組織の弾性度=1.5以上を悪性」として判定すると、正診度92%、鋭敏度85%、特異度98%で診断可能であった。通常の超音波検査での「リンパ節短径/長径=0.5」を用いた診断での正診度79%、鋭敏度75%、特異度81%と比較し、エラストグラフィの方が有意に正確に診断できた。甲状腺癌主病巣の鑑別診断のみならず。頚部リンパ節転移の鑑別診断でもエラストグラフィによる弾性度診断は有用と考えられた。

これに対し通常超音波エコーでは「短軸-長軸径比」が0.5以上という因子がもっとも正確であったが、鋭敏度81%、特異度75%、正診度79%程度であった。エラストグラフィは昨年度までの甲状腺癌の良悪性鑑別のみでなく、頭頚部癌の頚部リンパ節転移の良悪性鑑別因子としても有用であることが確認された。
頸背部浅層筋の筋収縮を両側及び一側に行った場合の眼球運動反応時間と視覚誘発電位

頚背部浅層筋の筋収縮に伴う衝動性眼球運動系の情報処理時間への影響について、両側及び一側の力発揮課題間の比較を行った。さらに、衝動性眼球運動系及び視覚情報処理系の情報処理時間の左右の力発揮課題間の比較を行った。実験1では、両側及び左右の頚背部浅層筋収縮中の眼球運動反応時間を測定した。力発揮の大きさは、最大収縮力の060%を10%刻みに設定した。眼球運動反応時間は、視標の移動開始に対する衝動性眼球運動の反応開始までの時間とした。実験2では、左右の頚背部浅層筋の筋収縮中の半側視野刺激視覚誘発電位を測定した。その刺激は、モニターの白黒格子を1秒周期で反転させて行った。力発揮の大きさは、最大収縮力の20%とした。視野刺激で誘発される脳波を100回加算し、その平均波形のP100応答までの潜時を求めた。次の結果が得られた。(1)頚背部浅層筋の筋収縮力による眼球運動反応時間には、両側と一側の力発揮課題間で違いがみられた。両側課題では30%収縮力まで反応時間が短くなり、それ以上の収縮力では延長した。一側課題では、30%収縮力までは両側課題同様に反応時間が短くなったが、それ以上の収縮力ではほぼ一定の値となった。(2)右側収縮での反応時間と左側収縮でのそれとの間では、いずれの力発揮においても差が認められなかった。(3)P100応答までの潜時は、左右への視野刺激のいずれも左側筋収縮でのみ短くなった。以上のことから、頚背部浅層筋の筋収縮力に伴う衝動性眼球運動系の情報処理時間への影響は、両側及び一側の力発揮課題間で違いがみられた。一側力発揮の条件では、筋収縮力の比較的高くかつ、広い帯域にて反応時間短縮が認められた。また、視覚情報処理系の情報処理時間への影響は左右の力発揮課題間で違いがみられるが、それ以降の経路を伴う衝動性眼球運動系の情報処理時間ではそのような違いがみられなかった。これまで、眼球運動反応時間が上肢帯挙上筋の筋収縮により短縮すること、及びその短縮に最適な筋収縮力が認められるとの知見を得てきた。またさらに、それ以上の収縮力では、反応時間の短縮に抑制がみられるとの知見を得た。衝動性眼球運動の神経経路の一部である視覚情報処理系の到達・処理時間においても同様の様相を示すことが予想された。上肢帯挙上筋の種々の収縮力における視覚誘発電位及び眼球運動反応時間を検討した。被験者は成人10名からなり、座位を保持させた。上肢帯挙上筋の等尺性収縮を両側同時に行った条件にて視覚誘発電位及び眼球運動反応時間を別々に測定した。力発揮の大きさは、最大収縮力の0%50%を10%刻みに設定した。視覚誘発電位は、ゴーグル型フラッシュ刺激を用いて測定した。その刺激は閉眼にて右眼へ1秒間隔で行い、誘発電位はMO部位で記録した。1回の試行時間を25秒間とし、4試行ずつ行った。眼球運動反応時間の測定は、二点交互に水平に点灯する視標を注視させて行った。視標の点灯は、24秒のランダムな時間間隔とした。1回の試行時間を20秒間とし、3試行ずつ行った。分析項目は、視覚誘発電位の100回の加算平均波形におけるP100潜時、及び眼球運動反応時間である。P100潜時は、平均値でみると30%の収縮力まで短くなり、それ以上の収縮力では延長する傾向であった。眼球運動反応時間も同様の様相を示した。しかしながら、全ての力発揮条件を対象に、0%(安静)時に対する潜時及び反応時間の差の相関をみたところ、その値が低かった。以上のことから、後頭葉までの視覚情報処理系の到達・処理時間は、ある程度の上肢帯挙上力の収縮力まで短縮し、それ以上の収縮力では、短縮に抑制がみられることが明らかとなった。その短縮は眼球運動反応時間の短縮に寄与しているものの、その寄与の程度には個人差があることが推察された。次の結果が得られた。

一側課題では、30%収縮力までは両側課題同様に反応時間が短くなったが、それ以上の収縮力ではほぼ一定の値となった。(2)右側収縮での反応時間と左側収縮でのそれとの間では、いずれの力発揮においても差が認められなかった。(3)P100応答までの潜時は、左右への視野刺激のいずれも左側筋収縮でのみ短くなった。以上のことから、頚背部浅層筋の筋収縮力に伴う衝動性眼球運動系の情報処理時間への影響は、両側及び一側の力発揮課題間で違いがみられた。一側力発揮の条件では、筋収縮力の比較的高くかつ、広い帯域にて反応時間短縮が認められた。また、視覚情報処理系の情報処理時間への影響は左右の力発揮課題間で違いがみられるが、それ以降の経路を伴う衝動性眼球運動系の情報処理時間ではそのような違いがみられなかった。
胃癌、大腸癌におけるアポトーシス制御因子bcl-xL,bak発現異常の機序解明

競合的PCRで胃癌・大腸癌組織におけるIRF-1,IRF-2,bcl-xL,bakのmRNAを定量した。IRF-1遺伝子の発現は大腸癌組織の約半数で低下しており、bcl-xL発現と負の、bak発現とは正の相関が認められたが、胃癌組織で一定の傾向を示さず、bcl-xL,bak発現との相関も認めなかった。IRF-2遺伝子の発現は胃癌・大腸癌組織で一定の傾向を示さなかった。3.bak遺伝子異常の検索PCR-SSCP法により胃癌・大腸癌組織におけるbak遺伝子異常の有無をスクリーニングし、異常なバンドはシークエンスにて塩基配列を確認した。胃癌24例中3例、大腸癌20例中2例においてbakのミスセンス変異が認められた。胃癌1例、大腸癌2例においてbak遺伝子にアミノ酸変異を伴わないpolymorphismが認められた。胃癌・大腸癌ではIRF-1やeas/Star3系などの影響のもとにbcl-xL/bakの発現異常がおこり、あるいはbak遺伝子の変異による機能喪失により、アポトーシス耐性を獲得していると考えられた。内視鏡下生検により得られた大腸癌組織と周辺正常組織よりRNAを抽出し、競合的PCRでIRF-1とbcl-xL,bakのmRNAを定量した。周辺正常組織と比較して約半数の大腸癌組織において、IRF-1遺伝子の発現が低下しており、IRF-1とbcl-xLの遺伝子発現の間に負の相関、IRF-1とbakの遺伝子発現の間に正の相関が認められ、IRF-1がbcl-xL,bakの遺伝子発現を調節している可能性が示唆された。胃癌・大腸癌におけるアポトーシス耐性の原因となっているbcl-xL,bakの発現・機能異常の機序を明らかにするため、本年度はbak遺伝子異常の有無および転写因子IRF-1/IRF-2とbcl-xL/bak発現の関連につき検討した。1.胃癌・大腸癌におけるbak遺伝子異常内視鏡下生検もしくは手術により得られた胃癌・大腸癌組織よりDNAを抽出し、PCR-SSCP法によりbak遺伝子異常の有無をスクリーニングし、異常なバンドはシークエンスにて塩基配列を確認した。胃癌24例中1例、大腸癌20例中2例においてbak遺伝子にアミノ酸変異を伴わないpolymorphismが認められた。一部の胃癌・大腸癌においてbak遺伝子の異常がアポトーシス耐性に関わっている可能性が示唆された。内視鏡下生検により得られた胃癌・大腸癌組織よりRNAを抽出し、競合的PCRにてIRF-1,IRF-2,bcl-xL,bakのmRNAを定量した。IRF-1遺伝子の発現は大腸癌組織の約半数で低下しており、bcl-xL発現と負の、bak発現とは正の相関が認められた。IRF-1遺伝子の発現は胃癌組織で一定の傾向を示さず、bcl-xL,bak発現との相関も認めなかった。血球系の腫瘍細胞で報告されているIRF-1のスプライシング異常についても検討したが、胃癌・大腸癌では認めなかった。大腸癌ではIRF-1がbcl-xL,bakの遺伝子発現を調節している可能性が示唆されたが、胃癌ではIRF-1以外の因子がbcl-xL,bakの遺伝子発現を調節しているものと考えられた。
萬葉集古写本本文訓点研究と総合的校本作成

1萬葉集古写本中最古完存の鎌倉後期写西本願寺本全二十巻の新複製を前年度完成したので,特に翻刻と巻末の削訂・声点についての見直しを行った。2特に仙覚新点本の特徴である青訓が変褪色し他の色で重書され,削訂の元の字等に注意した。3竹柏会複製による加点時の復元推定,校本萬葉集の記述を参照,比較考察を行った。4西本願寺本江戸初期転写本である阿野本により,西本願寺本の江戸初期の状態から原姿の推定も試みた。5他の仙覚新点本たる寛元本神宮文庫本,文永三年本金沢文庫本,文永十年頼直本陽明文庫本,同寂印成俊本大矢本・近衛本,同中院本京都大学本の調査を重ねた。6これらの諸本と西本願寺本との校合を行い,校異表の形式について種々の例を作成してその長短について比較した。7諸本間の文字の異体字表を校本萬葉集,定本萬葉集,中央公論社版日本書紀の例を検討した。8校本萬葉集が寛永版本を底本に増補分冊であるのに対し,最善本西本願寺本底本で一覧する校本を企てた。9神宮文庫本,特に次点本廣瀬本の校本萬葉集における記載は省略部分多く補う必要を感じた。10冷泉家本金沢文庫本,古来風躰抄等も実見し,料紙書風等を確認した。1.本研究の中心になる現存萬葉集古写本中最古完存の鎌倉後期写西本願寺本の新しい複製を、影印に翻刻を添え仙覚新点特有の朱・青訓とその変褪色した現状を示し、削訂・声点も別記したものを、引き続き巻第十一より十五までを刊行した。2.同巻第十六より二十の複製をほぼ校了し、本年度末より来年度初め頃刊行する。3.同複製既刊分巻第一より十までの見直しを行いつつあり、正誤表を作成する。4.新出の廣瀬本萬葉集の影印・校本・解説・論文を入手し研究担当・協力者の調査に備えた。5.同冷泉家時雨亭叢書の金沢文庫本についても同様の措置を取った。6.東京古典会出催古典籍下見展観大入札会出品の藍紙本断簡は平安中期のものでなく、内容から少なくとも鎌倉末期以後室町前期頃の新点本であることを確めた。7.京都文化博物館の日本出版文化史展出品の類聚古集につき料紙・書風・朱書入等を確めた。8.西本願寺本萬葉集を底本とする新点本の校異を巻一五,十三,十五を中心に試みた。9.新点本のうちお茶の水図書館・京都大学・陽明文庫・神宮文庫等の調査を各巻毎に続けている。10.古次点本古写本の調査は佳本以下続行中である。1本研究の基礎になる現存萬葉集古写本中最古完存の鎌倉後期写西本願寺本の新しい複製の巻十六二十を刊行し,ここに全巻の影印,翻刻を完成した。2この複製は原本のネガフィルムの無修正モノクローム写真を印刷したので従来の二複製の原色の研究による修正や過誤による消去などが一切なく現状そのままである。3また翻刻と巻末の削訂の注記により仙覚新点本特有の朱青と変褪の状態がわかる。4同じく声点の注記も巻末に記したのでアクセント資料としても使用できる。5新複製,特に翻刻の見直し再検はほぼ完了した。6この新複製を底本として諸本との校合も新点本については二,三の巻を除きほぼ終り巻十二などは次点本であるので他の次点本についても校合を進めている。7新点本の調査は一二閲覧困難なものを除き進み,点検を重ねている。8東京古典会出品の金沢文庫本巻十三断簡を調査し校本萬葉集の誤りを発見した。9同じく伝教家筆巻九断簡は新発見の次点本系で貴重であるが教家筆かは疑わしい。10自筆教学書等より複成本の復原,廣瀬本の研究等次点本の調査も進んでいる。

8校本萬葉集が寛永版本を底本に増補分冊であるのに対し,最善本西本願寺本底本で一覧する校本を企てた。9神宮文庫本,特に次点本廣瀬本の校本萬葉集における記載は省略部分多く補う必要を感じた。10冷泉家本金沢文庫本,古来風躰抄等も実見し,料紙書風等を確認した。
インダセンを基本骨格とする超分子形成能を有する構造の構築とその機能研究

インダセン骨格を利用した超分子形成能を有する構造の構築-ヒドリンダセンにおける5員環は封筒型配座をとり、2,6-置換体ではその置換基の内のより嵩高さの小さなものがインダセン骨格に対しほぼ垂直に配列される。この構造上の特徴を利用した下記の研究を行った。(a)官能基化マクロサイクルの合成と機能-4,8-ジメトキシ-(Z)-2,6-ジエチニル誘導体(1)の合成法の開発とその酸化的カップリングによる大環状オリゴマーの合成を行った。また、1の各種誘導体ならびに大環状オリゴマーの酸化還元特性を調査した。3、4量体が単量体となるエチニル体1と類似した酸化波を与えるのに対し2量体においてはユニット間での相互作用による分裂した酸化波を示した。(b)可逆的結合を利用したマクロサイクル合成とその機能-(Z)-2,6-ジカルボン酸誘導体に認められた強固な自己会合による2量体の箱型構造に着目し、(Z)-2,6-ジアルデヒド誘導体と芳香族ジアミンからなる可逆なイミン結合形成に基づくマクロサイクル合成を行った。平衡混合物においてその構造的特徴を皮映した2:2の箱型構造が主に形成されること、また、脱水条件下において90%程度の収率で得られることが明らかとなった。また、その還元によりテトラアミン体へと導き、ホスト-ゲスト特性を調査した。(C)新規官能基化ロタキサンの合成-(E)-2,6-ジアルデヒド誘導体では、置換基はインダセン骨格を挟んで逆方向にほぼ平行に配列される。この特徴に着目してインダセン骨格をテンプレートとして利用し、かつ、その骨格を軸部とするロタキサン形成に検討を加えた。イミン結合による軸部と2分子の半環部を連結し、その後環部のマクロサイクル化を行った。このものは酸加水分解においてイミン結合が切断されることが確かめられた。ストッパーを有するロタキサン合成についても検討を行っている。1.インダセン骨格を利用した超分子形成能を有する構造の構築-5員環部が還元されたインダセンでは、5員環は封筒形配座をとり、2,6-ではその置換基の内のより嵩高さの小さなものがインダセン骨格に対しほぼ垂直に配列される。(a)自己集合による新規篭状構造の形成と機能-(Z)-2,6-ジカルボン酸誘導体(1)を合成し、平面構造を有し23方向から1と会合する塩基性化合物との会合による篭状構造の形成に検討を加えた。1は溶液中安定な二量体を形成しており、1との会合による安定な篭状構造の形成には二量体形成に勝る強固な会合を要し、なお今後の検討課題である。(b)官能基化マクロサイクル合成-4,6-ジメトキ-(Z)-2,6-シジエチニル誘導体の合成法の開発とその酸化的カップリングによる大環状オリゴマーの合成を行った。ジメトキシ置換により芳香環は対照的な性質を示すヒドロキノンとベンゾキノン環にできる。それらの挙動を今後検討する。(c)新規官能基化ロタキサンの合成-(E)-2,6-二置換体では、置換基はインダセン骨格を挟んで逆方向にほぼ平行に配列される。

その結果、種々の官能基によって修飾されたロタキサン合成への高い可能性を見い出したので、次年度に一連のロタキサン類の合成とそれらの機能解析を行う。2.新しい機能をもつマクロサイクルの構築-配向が固定されていない極性の異なる二種の官能基で修飾されたマクロサイクルの設計と合成を行った。それらの大環状構造の特徴は、その空孔内に溶媒の極性とは対照的な極性のミクロな環境を、極性と非極性の両溶媒中で作ることが期待される点である。次年度にその特性を明らかにする。インダセン骨格を利用した超分子形成能を有する構造の構築-ヒドリンダセンにおける5員環は封筒型配座をとり、2,6-置換体ではその置換基の内のより嵩高さの小さなものがインダセン骨格に対しほぼ垂直に配列される。この構造上の特徴を利用した下記の研究を行った。(a)官能基化マクロサイクルの合成と機能-4,8-ジメトキシ-(Z)-2,6-ジエチニル誘導体(1)の合成法の開発とその酸化的カップリングによる大環状オリゴマーの合成を行った。また、1の各種誘導体ならびに大環状オリゴマーの酸化還元特性を調査した。3、4量体が単量体となるエチニル体1と類似した酸化波を与えるのに対し2量体においてはユニット間での相互作用による分裂した酸化波を示した。(b)可逆的結合を利用したマクロサイクル合成とその機能-(Z)-2,6-ジカルボン酸誘導体に認められた強固な自己会合による2量体の箱型構造に着目し、(Z)-2,6-ジアルデヒド誘導体と芳香族ジアミンからなる可逆なイミン結合形成に基づくマクロサイクル合成を行った。平衡混合物においてその構造的特徴を反映した2:2の箱型構造が主に形成されること、また、脱水条件下において90%程度の収率で得られることが明らかとなった。また、その還元によりテトラアミン体へと導き、ホスト-ゲスト特性を調査した。(C)新規官能基化ロタキサンの合成-(Z)-2,6-ジアルデヒド誘導体では、置換基はインダセン骨格を挟んで逆方向にほぼ平行に配列される。この特徴に着目してインダセン骨格をテンプレートとして利用し、かつ、その骨格を軸部とするロタキサン形成に検討を加えた。イミン結合による軸部と2分子の半環部を連結し、その後環部のマクロサイクル化を行った。このものは酸加水分解においてイミン結合が切断されることが確かめられた。ストッパーを有するロタキサン合成についても検討を行っている。
超音波ドラッグデリバリシステム用カプセルの開発とカプセル膜弾性の定量的評価方法

生分解性高分子マイクロカプセルの作製を行った。カプセル作製法は微小気泡から直接In-Situ重合等によりカプセルを生成する方法を用いた。シェル材質にポリ-DL-乳酸及び、ポリ-L-乳酸を用いて、球形かつ表面状態の良好な含気マイクロカプセルの作製に成功した。作製した2種のマイクロカプセルを用いて、超音波を用いたカプセル破壊によるカプセル膜弾性の定量的評価手法について検討を行った。カプセルの崩壊とシェル材質のヤング率、引張強度の関連性が示された。生体内で使用可能なマイクロカプセルの作製を一つの研究目標とした。本手法は従来の液滴から化学反応によって液滴周囲にカプセル膜を生成し、膜生成後に熱を加えることにより内部液体を蒸発させる手法とは異なり、液体中に発生した微小気泡の周りに直接カプセル膜を生成する手法である。今年度は安定したカプセル生成条件を見出すことを一つの目標とし、現在製作段階に入っており、カプセル成膜条件について鋭意検討中である。上項目と並行して、超音波照射によるカプセル破壊によるカプセル膜弾性の定量的評価手法について検討を行った。血流を模擬した流路中を流れるPVC製マイクロカプセルに超音波を照射し、膨張収縮から破壊に至る挙動を高速度ビデオカメラで測定した。捕捉用超音波と破壊用超音波の周波数を別々にすることにより、カプセルの安定した捕捉と破壊を行えることがわかった。また、カプセルの周囲にキャビテーション気泡などの微小気泡が存在した場合、従来報告されているカプセル崩壊に必要な音圧値に対して低い音圧でカプセルを破壊できることを見出した。これは微小気泡から発生する2次的な衝撃波、もしくは気泡カプセル壁に衝突するマイクロジェット(ウォータハンマ効果)によるものと推測されるものの、その詳細については現在検討中である。カプセルや剛体近傍の微小気泡の挙動がカプセル破壊に大きく作用すると推察されることから、有限要素法による超音波照射下の気泡挙動の数値シミュレーションについても検討を行った。現在2次元モデルにおいて超音波照射下の気泡の膨張収縮運動の様子を計算できている。今後は剛体近傍の気泡挙動、気泡が多数存在する場合の挙動についての検討を行う。生分解性高分子マイクロカプセルの作製を一つの研究目標とした。超音波照射時のカプセルの崩壊にはシェル材質の機械的性質が大きく寄与すると考えられ、作製した2種のマイクロカプセルのシェル材質のヤング率及び引張強度を測定した。カプセルの作製手法と同様に高分子溶液から溶媒を除去させるキャスト法及びスピンコート法を用いてポリ乳酸薄膜を作製し試験片とした。ヤング率,引張強度は両パラメータともポリ-L-乳酸の方が大きい値である事が確認できた。作製した2種のマイクロカプセルを用いて、超音波照射によるカプセル破壊によるカプセル膜弾性の定量的評価手法について検討を行った。マイクロカプセルの膨張収縮から破壊に至る挙動を高速度ビデオカメラで測定した。照射音圧が20kPaの場合、ポリ-DL-乳酸製カプセルは局所的に振動したが、ポリ-L-乳酸製は殆ど振動を確認する事が出来なかった。また照射音圧が40kPaの場合、ポリ-DL-乳酸製カプセルは崩壊し、内部気体が流出することを確認したが、ポリ-L-乳酸製は崩壊に至らなかった。これらの結果よりカプセルの崩壊とシェル材質のヤング率、引張強度の関連性が示された。
アルコール性肝障害の遺伝的素因とチトクロームP450IIE1遺伝子の多形性

本研究の開始の時期には、P4502E1の遺伝的多形性の存在および多形性と誘導との関係を証明することが、最も困難な研究課題と考えられていた。しかし幸いなことに、研究の開始時期に一致して、Hayashiらによって、P4502E1の5'-flanking regionの遺伝的多形性が明らかにされ、Hep G2細胞を使ったCAT assayから、c2遺伝子のtranscriptional活性はc1遺伝子の10倍も高いことが報告された。そこで直ちに、この研究方法をアルコール(AL)性肝障害に応用することにした。期待されたごとく、AL性肝障害患者のP4502E1の遺伝子型はB型、またはC形のみで、すべてc2遺伝子の保有者であった。一方、肝障害ない大酒家での遺伝子型はすべてA型であり、c1遺伝子のみの保有者で、両者の間には際だった差が認められた。非AL性肝障害患者、および健康成人でのA型の頻度は60-70%で、AL性肝障害での頻度とは明らかに異なっていた。このように、AL性肝障害とP4502E1の遺伝的多形性とは密接に関係しており、P4502E1の遺伝子型がAL性肝障害発現の重要な遺伝的素因であることが判明した。このことは、AL性肝障害の発生には、非AL脱水素酵素(ADH)系を介するALの代謝の亢進が重要であることを意味しており、従来不明のままであったAL性肝障害の発生機序の解明にもつながっていると考えられた。肝組織のmessenger RNAを測定すると、B型での値は、A型のそれの約3倍であったが、このことによって、人においてもP4502E1の誘導はその遺伝子型によって規定されており、c2遺伝子の保有者での誘導の強いことが明確となった。アルデヒド脱水素酵素-2(ALDH2)の遺伝的多形性もAL性肝障害の発現に関係しているが、ALDH2欠損例を除いても、AL性肝障害におけるc2遺伝子の頻度には差はなかった。以上のごとく、AL性肝障害の発現はP4502E1の遺伝子によって規定されており、肝障害の発生は非ADH系でのAL代謝亢進に直結していることが明確となった。1.生検肝組織中のP450II E1量とその活性の測定:A1性・非A1性肝疾患患者の肝生検組織の5ー10mgをhomogenizeした後、マイクロ超遠心器でmicrosomeを分離し、P450II E1活性を並行するとされているpーnitrophenol hydroxylase(PNP)活性をKoopらの方法で測定した。また、microsome分画をSDSーPAG電気泳動後、ヒトP450II E1に特異的な抗体(家兎で作成)用いてWestern blottingを行い、その反応の強さをdensitometerで測定し、P450II E1量を算定した。現在まで10例の肝生検組織についての成績がえられているが、A1性肝障害でのPNP活性は正常者の2倍で、P450II E1量も明かに増加していた。