hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二色性フォトクロミズムを示すビピリジニウムホスホン酸塩の創製

対アニオンをアルキルホスホン酸、アリールホスホン酸とした新規なビオロゲンをビピリジニウムハライドのアニオン交換反応により合成した。ホスホン酸は一塩基酸として結合し、そのイオン強度が小さいため、融点以下で分解した。これらビオロゲンビスホスホン酸塩の溶液中、ポリマーマトリックス中、固相フィルムの光還元発色と二色性を検討し、溶液中ではイオン化ポテンシャルの高い溶媒程還元量は少なく、電子供与性のホスホン酸アニオンにおいても、高希釈状態では周囲の溶媒分子からの電子移動が主たる光還元過程であることを明らかにした。電子供与性のないポリ塩化ビニルフィルムの光還元はホスホン酸対アニオンからの電子移動が主反応で、酸素の無い状態では可逆的な電子移動が起こることを明らかにした。ビオロゲンに長鎖アルキルホスホン酸を加えた固相フィルムでは、溶融フィルムを除冷後、光照射することにより530nm付近の二量体の吸収が増加し、二色性を示すことを見い出した。しかし、その吸収量は小さい。アルキルホスホン酸の配向効果大きくする為には、添加ホスホン酸を過剰に加える必要があるが、マトリックスが酸性になるためラジカル生成量が減少する。ビオロゲンと相溶性があり、中性なホスホン酸誘導体の検討が必要であった。1)N,N'-ジエチル-4,4'-ビピリジニウムホスホン酸塩の合成ビピリジンのメンシュトキン反応によりN,N'-ジエチル-44'-ビピリジニウムジアイオダイドを合成し、対アニオンをイオン交換樹脂に担持したメチルホスホン酸、あるいはフェニルホスホン酸と交換し、ビオロゲンホスホン酸塩を合成した。二塩基酸のホスホン酸はビピリジニウムジカチオンと1:1の比でイオンを形成すると予想したが、pK_2が小さく、立体障害の為、スルホン酸と同様1:2の塩であった。2)ポリマーマトリックス中での光還元挙動ポリマーフィルムはホスホン酸塩のポリビニルピロリドン(PVP)、あるいはポリビニルアルコール(PVA)水溶液をガラス板上にキャストし調整し、またガラス板でサンドイッチした空気を遮断した系のフィルムも同様に調整した。紫外線照射により無色のビオロゲンジカチオンは400nmと600nmに吸収ピークを有する青色のラジカルカチオンに変色し、対アニオンがホスホン酸でも光還元が起こることが明らかとなった。電子供与体がホスホン酸イオンか、ポリマーマトリックスからか明らかではないが、発色量は非プロトン性のPVPの方が大きく、溶媒和していないアニオンの関与が示唆される。暗反応は室温で進行し、逆電子移動、あるいは空気酸化によりラジカルカチオンが消失する。空気を遮断したフィルムでは着色種は安定であること、また酸素透過率の小さいPVAの退色速度が遅いことから、ラジカルカチオンの消失は空気酸化が主であると考えられる。3)ビピリジニウムホスホン酸塩のサーモクロミスムビピリジニウムホスホン酸フィルムが加熱により発色することを見い出した。ビオロゲンの対アニオンがハロゲンやスルホン酸イオンの場合見られなかった現象である。発色種とのエネルギー障壁とエンタルピー差が小さいことが原因と考えられるが、ホスホン酸塩の特異的なものか更なる検討が必要である。1) 1-アルキル-1'-メチル-4, 4'-ビピリジニウムホスホン酸塩の合成ビオロゲンの有機媒体中への相溶性の増加と融点を下げるため長鎖アルキルビピリジニウム塩を2段階のメンシュトキン反応により合成し、対アニオンをイオン交換樹脂に担持したメチルホスホン酸、あるいはフェニルホスホン酸と交換した。ホスホン酸のKaは小さいためイオン結合力は低く、合成したビオロゲンは融点以下で分解した。また、有機媒体への相溶性は増加するものの、ジメチルホルムアミド(DMF)など純溶媒への溶解性は無く、水の添加が必要であった。そのため有機溶剤可溶なビオロゲンは対イオンをヘキサフルオロフォスフェート(PF_6)等に交換する必要があった。2)有機溶剤中での光還元挙動従来、ポリマーマトリックス中でのビオロゲンの光還元は、対アニオンからの電子移動により着色したラジカルカチオンが生成すると推定されていた。

しかし、本研究で合成したビオロゲンを窒素置換したアセトニトリル水溶液中で紫外線照射したところ、ラジカルカチオンは生成せず、電子供与性の無いPF_6塩のDMF液中でラジカルが生成した。溶液中での光還元は固相と異なることが考えられ、イオン化ポテンシャル(IP)の異なる有機溶剤中での定常光による光還元を詳細に検討した。その結果,IPが10.0以下の有機溶剤中では溶剤からビオロゲンジカチオンへの電子移動が優先し、その光還元量はIPと相関することが判明した。またIPが10.2のエチレングリコールが供与生の境界で、それ以上のIPを有する溶剤中では光還元反応が起こず、媒体の違いにより還元挙動が異なることが明かとなった。1)ポリマーマトリックス中でのビオロゲンホスホン酸塩の発色挙動溶液中でのビオロゲンの光還元は媒体からの電子供与が主であることが明らかになった。固相での発色挙動を検討する為、イオン化ポテンシャル(Ip)の異なるポリマー中での1-アルキル-1'-メチル-4,4'-ビピリジウムホスホン酸塩のフォトクロミズムを検討した。電子供与性の大きいポリ(N-メチルピロリドン)中ではIpの高いPVA等よりも発色量は大きく、媒体からの電子移動が大きいことが示唆された。しかし、電子供与性のないポリ塩化ビニル(PVC)中でも発色が確認され、対アニオンのホスホン酸からも電子移動が起こり、ガラスサンドイッチにし無酸素状態でのフィルム可逆性が大きいことが明かとなった。2)ビオロゲンホスホン酸塩ラジカルカチオンの二色性ビピリジウムジカチオンへのホスホン酸イオンの結合力は小さく、融点以下でホスホン酸塩は分解する。発色種の融点を下げる為、長鎖アルキルホスホン酸を加えた系での光還元を検討した。N-アルキル鎖が長いビオロゲンのラジカルカチオンは通常の600nmの吸収に加えて、ラジカルが二量化した530nmの吸収が大きくなり二色性を示したフィルムの溶融により、分子の配向を変化させるには、アルキルホスホン酸を過剰に加える必要があった。しかし系が酸性に傾よると、プロトンを生成する光還元反応(発色)が低下し、二色性フォトクロミズムを示すビオロゲンホスホン酸塩には中性のホスホン酸エステルの添加が必要であった。
CDK4を標的とした骨軟部腫瘍の新規治療法の開発

148症例の骨軟部肉腫のMDM2,CDK4のmRNAの発現を定量的PCRにて評価した。MDM2,CDK4,いずれも正常脂肪に比して二倍以上の高発現している腫瘍は高分化型脂肪肉腫32/35例、および脱分化型脂肪肉腫5/5例であり、この二つのタイプの脂肪肉腫に特異性が高かった二種類のCDK4阻害剤(LY2835219,PD0332991)を用いて増殖抑制試験をin vitroにて行った。脂肪肉腫に特異性の高い抑制効果はなかった。NDDLS1細胞においてはCDK4のみが増殖を規定している因子ではない可能性を示す実験結果と推察している。2003年以降本学倫理委員会の承認と患者さんからのインフォームドコンセントの元に保存した骨軟部腫瘍の凍結切片および抽出RNA115検体について(正常脂肪組織を標準とした定量PCRをトリプルセットで施行(Sasaki T, Ogose A, BMC Cancer 2014にて報告した方法)しCDK4遺伝子の発現量を定量評価した。現在までに高分化型脂肪肉腫、脱分化型脂肪肉腫には既報のごとく、例外なく高いCDK4の発現が認められている。それ以外の腫瘍についてはMPNST,未分化多型肉腫の一部に比較的高い発現がみれていることを確認した。また意外なことにある種の良性腫瘍においても時にCDK4が好発言している症例があることを確認した。現在さらに解析検体を増やして全体の傾向を把握中である。脱分化型脂肪肉腫培養細胞NDDLS-1と線維肉腫HT1080に関してin vitroにてXTTアッセイを用いてCDK4阻害剤PD0332991(Palbociclib), LY2835219のIC50を求めた。これら2剤はいずれも米国において乳がんを中心に臨床試験が進行中であり,かつ研究試薬メーカーからの購入が可能な薬剤である。NDDLS-1はCDK4の発現が高く、HT1080は平均的なCDK4発現を持つ肉腫細胞である。現在までの実験で有意な差をもって脱分化型脂肪肉腫は線維肉腫細胞に比してCDK4阻害剤の効果が強く、臨床使用に有用な薬剤である可能性が示された。現在他の肉腫細胞(骨肉腫、軟骨肉腫、滑膜肉腫、類上皮肉腫など)合計10細胞株を用いて実験を追加している。培養細胞に対するXTTアッセイの実験手技の安定までに時間を要した。このために当初の予定より若干、研究は送れているが当初の仮説通り脱分化型脂肪肉腫に対してCDK4阻害剤の有効性を示唆するデータが得られているため引き続き研究を継続していく現在まで120例の臨床検体の解析を行いうち10例に過剰発現を確認しそのうち8例が脂肪肉腫であり、2例にその他の組織の組織系が含まれた。さらに検体数を増やして現在解析を追加中である。Rbタンパクの発現解析に関しては免疫組織化学用の抗体を購入して、その発現の低下が証明されている網膜芽細胞腫の検体をもいいた条件設定を施行している。2CDK4阻害剤の抗腫瘍効果PD0332991のIC50=50.64uM、対象とした乳がん細胞では腫瘍増殖抑制効果が認められなかった。すなわち乳がんに比しては抗腫瘍効果が期待されたが線維肉腫に対する優位性は確認できなかった。その他の肉腫細胞(滑膜肉腫、悪性末梢神経鞘腫瘍)に関する感受性試験を現在施行中である。当初予想に比して脂肪肉腫に対するCDK4阻害剤の作用は他の悪性腫瘍に対して突出した作用とはいいがたい。1:使用している細胞がCDK4依存による細胞増殖経路以外の腫瘍増殖シグナルの賦活化をきたしている可能性がある。2:その場合、他の脂肪肉腫細胞を用いた実感が有用な可能性がある。1:骨軟部腫瘍におけるMDM2、CDK4の発現148症例の骨軟部肉腫のMDM2,CDK4のmRNAの発現を定量的PCRにて評価した。MDM2,CDK4,いずれも正常脂肪に比して二倍以上の高発現している腫瘍は高分化型脂肪肉腫32/35例、および脱分化型脂肪肉腫5/5例であり、この二つのタイプの脂肪肉腫に極めて特異性が高かった。なお骨外性骨肉腫と診断されていた4例中2例に両者が高発現していたが、再度病理組織所見を検討した結果、脱分化型脂肪肉腫と訂正診断がなされた。すなわち両因子が高い腫瘍は一見ほかの組織型に診断されても脱分化型脂肪肉腫である可能性が高いことを念頭に置く必要がある。この研究結果は「骨外性骨肉腫と脱分化型脂肪肉腫の鑑別におけるCDK4とMDM2の発現差異」として論文作成中である。2:CDK4阻害剤による脂肪肉腫の増殖抑制試験二種類のCDK4阻害剤(LY2835219,PD0332991)を用いて増殖抑制試験をin vitroにて行った。脂肪肉腫細胞NDDLS1に対するIC50はLY2835219で19.5μmol/L, PD0332991で45.8μmol/Lであり、線維肉腫細胞HT1080ではそれぞれ17.7μmol/L、50.6μmol/L、であった。一方

乳がん細胞MCF7ではいずれも856μmol/L,2080μmol/LでありMCF7に対しては両肉腫の感受性は高かったが、CDK4高発現している脂肪肉腫に特異的に阻害剤が作用するという当初の仮説は否定された。これはNDDLS1細胞においてはCDK4のみが増殖を規定している因子ではない可能性を示す実験結果と推察している。148症例の骨軟部肉腫のMDM2,CDK4のmRNAの発現を定量的PCRにて評価した。MDM2,CDK4,いずれも正常脂肪に比して二倍以上の高発現している腫瘍は高分化型脂肪肉腫32/35例、および脱分化型脂肪肉腫5/5例であり、この二つのタイプの脂肪肉腫に特異性が高かった二種類のCDK4阻害剤(LY2835219,PD0332991)を用いて増殖抑制試験をin vitroにて行った。脂肪肉腫に特異性の高い抑制効果はなかった。NDDLS1細胞においてはCDK4のみが増殖を規定している因子ではない可能性を示す実験結果と推察している。CDK4の発現解析についてはさらに検体を増やして300検体程度の解析をH28年度に施行したい。また関連するRbたんぱく質の発現解析について免疫組織化学を用いて施行予定である。CDK4阻害剤による肉腫細胞の増殖抑制実験も肉腫細胞株を複数追加して解析を行い、感受性腫瘍と、非感受性腫瘍の解析を行った後に、ヌードマウス移植腫瘍に対するin vivo解析を開始する。CDK4およびその間連分子の発現解析はさらに症例数を増やして解析していく。他の脂肪肉腫細胞の樹立を自ら施行しながら、他の薬剤の効果をも解析していく。整形外科学次年度使用額は253円であり、この額は見積もりの誤差範囲内にあると考えます。研究執行の過程において消耗品購入費として執行の予定です。
小池新二「汎美計画」を通した両大戦間日欧生活審美観の比較デザイン論的研究

本研究がめざした両大戦間における小池新二の役割に関して、次の知見を獲得した。(1)1920年代以降、わが国における世界の建築・テザインに関わる事情収集や情報収集は決して順風満帆に進んでいたわけではないが、該当分野に関する新進気鋭の評論家・美学者・研究者とも言えた小池新二による独自の方法論による世界事情・情報収集は功を奏しており、莫大な情報を定期的に収集することに成功していたことが明らかになった。(2)ドイツ・バウハウスやオランダ・ディスティールといった世界に喧伝されたテザイン・建築の運動体は重要な情報発信源でもあったが、陶磁、洋行・渡航をすることは容易ではなかったため、定期刊行雑誌・専門書籍・特集グラフ(写真誌)などの効果が雑大であった。小池新二はこうした情報源に注目しており、個人の情報収集家としてはきわめて広範囲かつ莫大な情報量を獲得していたと言える。(3)とりわけ、未だ情報収集が十分ではなかった北欧のデザインや建築事情に関する情報を、ドイツにおいて発行されていた専門誌・定期刊行誌を通して知悉することとなり、フィンランドのアルヴァ・アアルトの業績や影響力をドイツ語翻訳の作業を媒介にしながら、初めてわが国に紹介したことが明らかになった。(4)北欧三カ国(フィンランド・スエーデン・デンマーク)およびドイツにおける現地調査を通して、1920年代30年代におけるデザイン事情と千葉大学附属図書館小池新二文庫所蔵の関係文献の収集状況を分析することにより、同時代における北欧生活審美観とデザイナー・建築家における啓蒙活動が、ドイツで発行された建築関係専門誌やデザイン関係専門誌などを通してわが国に喧伝されていった経緯を知る端緒を把握することができた。
ハロゲン化メタン化合物の超臨界状態の構造のEXAFSによる研究

本年度は平成4年度に製作した超臨界流体試料をin situにEXAFS測定するためのセルと試料輸送のための配管系を用いて,放射光を用いたX線吸収測定の実験を行なった.試料には臨界温度・圧力が67°C,39気圧であるCF_3Brを選んだ.試料を25ccのサンプルシリンダに飽和蒸気圧が15気圧の液体状態で保存し,X線吸収の測定前にセルを冷却してシリンダからセルに移送して液体状態にして密封し,これを徐々に昇温して気化させて室温より高い温度の液体状態と超臨界状態の試料の吸収の温度依存性を測定した.試料の温度はセルに埋め込んだカートリッジヒーターと,セルを包んだリボンヒーターによって制御するようにした.セルは2枚のBe窓板(1枚の厚さ3mm)の間隙を変えて,X線吸収測定に適した厚さにできるように作られている.試料を移送する前にKrガスを適当な圧力でセルに詰め,KrのK吸収を測定して,吸収端のジャンプから間隙の厚みを計算した.X線吸収測定は高エネルギー物理学研究所,放射光実験施設において,平成5年5月と10月の2回,47時間づつのビームタイムの配分を受けて,シンクロトロン放射を利用してBrのK吸収端(13,470 eV)の前後のエネルギーで行った.測定の結果,試料物質の密度の温度変化を反映した吸収ジャンプの変化が明瞭に観測された.また吸収スペクトルとそのフーリエ変換スペクトルの形状は,気体,液体,超臨界状態で変化することも分かった.これはBr原子のまわりの配位が状態によって異なっていることを示唆している.現在スペクトルをFEFFプログラムを用いて解析中である.本年度は平成4年度に製作した超臨界流体試料をin situにEXAFS測定するためのセルと試料輸送のための配管系を用いて,放射光を用いたX線吸収測定の実験を行なった.試料には臨界温度・圧力が67°C,39気圧であるCF_3Brを選んだ.試料を25ccのサンプルシリンダに飽和蒸気圧が15気圧の液体状態で保存し,X線吸収の測定前にセルを冷却してシリンダからセルに移送して液体状態にして密封し,これを徐々に昇温して気化させて室温より高い温度の液体状態と超臨界状態の試料の吸収の温度依存性を測定した.試料の温度はセルに埋め込んだカートリッジヒーターと,セルを包んだリボンヒーターによって制御するようにした.セルは2枚のBe窓板(1枚の厚さ3mm)の間隙を変えて,X線吸収測定に適した厚さにできるように作られている.試料を移送する前にKrガスを適当な圧力でセルに詰め,KrのK吸収を測定して,吸収端のジャンプから間隙の厚みを計算した.X線吸収測定は高エネルギー物理学研究所,放射光実験施設において,平成5年5月と10月の2回,47時間づつのビームタイムの配分を受けて,シンクロトロン放射を利用してBrのK吸収端(13,470 eV)の前後のエネルギーで行った.測定の結果,試料物質の密度の温度変化を反映した吸収ジャンプの変化が明瞭に観測された.また吸収スペクトルとそのフーリエ変換スペクトルの形状は,気体,液体,超臨界状態で変化することも分かった.これはBr原子のまわりの配位が状態によって異なっていることを示唆している.現在スペクトルをFEFFプログラムを用いて解析中である.
リアルタイムNO測定による手術患者の呼気NO分析に関する研究

基礎研究:NO呼出量(VNO)は呼気NO濃度と呼気ガス流量の積を積分することにより求められる。最近反応速度の速いNO分析器が臨床応用される様になったが、機器からの波形出力はそれでも変形されている。今回、二次指数関数補正により波形補正を行い、ヒトの肺モデルで種々の呼吸条件下に検討した結果、我々のリアルタイム呼気NO測定システムによるVNOは、一定の呼吸条件下では、肺のNO産生の指標として有用であることを確認した。臨床研究:本システムを用いて、肺のNO産生に対する片肺換気(OLV)の影響が胸部外科手術の種類(肺手術と非肺手術)によって異なるか否かを検討した。その結果、1.非肺手術群のVNOは、OLVによりOLV前値の66%まで減少するが、OLV中止20分後には、OLV前値まで回復した。2.一方、肺手術群のVNOは、OLV前値の57%まで減少し、OLV中止20分後にもなお低値を持続し、OLV前値まで回復しなかった。この肺手術群でのOLV中止後のVNOの低値は、非肺手術群でOLV解除後に速やかに回復していることを考えると、手術による肺容量の減少と外科手術の影響が残存肺に表れたものと考えられ、45時間の肺虚脱それ自体は肺のNO産生には影響を与えていないであろうと結論した。手術患者で麻酔中に一呼吸毎にNO産生量をリアルタイムで測定できるシステムを構築した。すなわち鋭敏に微量のNO分析が可能な化学発光NO分析装置からの信号と、別の測定機器からの呼気炭酸ガス濃度と呼吸流速の信号を同時にコンピューターに取り込み、時相を合わせて演算処理を行うと、呼気最大NO濃度、呼気終末NO濃度の検出、およびNO呼出量(V_<NO>)の算出が可能となる。この結果は平成11年日本麻酔学会で報告し、さらに理論的裏付けと精度を上げる研究を行っている。手術患者の呼気NO分析のためには、化学発光法によるNO測定に対する吸入麻酔薬の影響の有無を検討しておく必要が生じた。そこで、in vitroの実験系で、ハロセン、エンフルラン、イソフルラン、セボフルランによる干渉作用を調べたところ、これらハロゲン化吸入麻酔薬は、何れも実際のNO濃度を過小評価することが明らかになった。この結果をまとめた論文はBrit J Anaesthに平成12年5月掲載予定である。体外循環を用いる成人の開心術症例を17例を対象として、術中から術後1日目まで、呼気NO分析と換気機能検査、循環動態諸量の測定、血液ガス分析を行い、両指標の関連について検討した。その結果肺からのNO呼出量は体外循環終了後から低下し始め、術後6時間で最小となり、術後16時間では上昇に転じること、またこのNO呼出量の変化は肺動脈圧、肺コンプライアンス、ガス交換の変化と生理学的に一致するが明らかとなった。以上の結果から手術患者の呼気NO測定は、手術に関連した肺血管障害の非侵襲的な指標に成るものと期待され、さらに生化学的な指標との関連を検討すると共に、本測定法で得られるNO呼出量の生理学的意義についても検討する予定である。本年度の研究実績は以下の通りである。1.我々の構築した呼気-酸化窒素(NO)のオンライン測定システムから、一呼吸毎のピーク値(pNO)、平均値(mNO)、単位時間のNO産生量(VNO)が求められる。しかし肺でのNO産生の指標としてどれが適当か、またこれらの指標が呼吸数や一回換気量などの呼吸パターンの影響を受けるかは不明であるので、麻酔中の臨床症例およびモデル肺を用いて検討した。その結果、オンライン呼気NO測定において、mNOあるいはVNOは肺内でのNO産生を反映し、pNOは肺内のNO濃度を反映することが明らかとなった。この結果は英文学術誌に投稿中である。2.肺切除術を受ける患者(肺切除群)6人と肺切除以外の手術を受ける患者(非肺切除群)6人を対象として、片肺換気が肺のNOの産生に与える影響について検討した。

その結果、片肺換気開始に伴いPNO、mNO、VNOは著明に減少しほぼ一定値を保ち、両肺換気を再開するとこれらの指標は増加する傾向が見られたが、すべての時点で片肺肺換気前の値を超えることはなかった。呼気NOは片肺換気中に減少し、両肺換気再開後も低値であった。このNO産生減少は片肺換気による肺障害に起因すると考えられる。この結果は平成13年4月日本麻酔科学会総会において発表予定である。3.人工呼吸中の換気量および気道内圧の増大が肺障害進展に寄与するとする知見が注目されているので、家兎の摘出潅流標本で、人工呼吸条件と肺傷害の関連を検討し、肺NO代謝がどの様に関与するかについて検討を始めた。2.モデル肺での検討呼気N0測定精度を、患者シミュレーター(METI, Florida, USA)の肺ガス成分にN0ガスを持続的に加えて、NO産生を模擬し、条件を変えた自発呼吸と人工呼吸下で、呼気NOをon-line測定した。肺胞内濃度(INO)の検出については、ETC0_2を3段階に変化させ検討した。自発呼吸下では、pNO=-1.14+1.07*INO ; R^2=0.99,p<0.0001,mNO=-1.24+0.65*INO : R^2=0.96,p<0.0001、人工呼吸下では、pN0=-0.76+1.06*IN0 ; R^2=0.99,p<0.0001,mNO=-0.94+0.67*INO : R^2=0.98,p<0.0001で、いずれも最大呼気NO濃度(pNO)が良くINOを反映した。
新規抗多剤耐性菌薬シード開発の多角的戦略

細菌細胞壁合成阻害膜内作用型の天然物であるムライマイシン・カプラザマイシン類の化学構造の大幅な低減と単純化をはかり、MRSAやVRE等の薬剤耐性菌に対する抗菌活性と十分な代謝安定性を持ち、ヒト細胞に対する毒性が軽減した誘導体を見出した。細菌細胞壁合成阻害膜外作用型の天然物であるプラスバシンの効率的で多彩な誘導体合成に柔軟に対応可能な収束型合成法を確立した。2本鎖DNAに結合する事で、強力な転写阻害活性を示すキナルドペプチンの全合成とその誘導体の合成を行った。これらはグラム陽性菌に対してnMレベルの強力な抗菌活性を示し、天然物の活性を上回る活性を有する誘導体を見出す事ができた。1.ムライマイシン・カプラザマイシン類の分子量と化学構造の大幅な低減・単純化をはかったアミノリボース欠如型であるラクタム縮環型イソキサゾリジン骨格を有する化合物を設計した。これらの誘導体は、分子内[3+2]付加環化反応を鍵反応として、効率的に合成した。抗菌活性を評価したところ数倍程度の活性の減弱は見られるものの、MRSAやVRE等の薬剤耐性菌に対して抗菌活性を有する化合物を見出した。さらにラクタム環サイズの変更やジアステレオ選択的な合成法を検討し各種官能基を変換した誘導体を合成した。2.プラスバシンの効率的で多彩な誘導体合成に柔軟に対応可能な収束型合成を達成すべく、2-位に不斉中心を有する環状イミンを用いたジアステレオ選択的なUgi多成分反応について検討し、これを用いて、環化前駆体の合成を行った。3.固相合成によるキナルドペプチンの全合成を達成した。さらにより効率的で様々な誘導体合成に柔軟に対応しうる合成経路を確立すべく、ジアステレオ選択的なUgi多成分反応を用いた第2世代合成を開発した。すなわち、Ugi多成分反応により調製したテトラペプチドを[5+5]形式のペプチド縮合とマクロラクタム化を行うことでキナルドペプチンを合成した。本合成法を用いて数種のキナルドペプチン誘導体も合成した。以下のターゲットいずれかからの新規抗菌剤シードの創出を目指すべく、ベースとなる天然物の合成法の確立、誘導体の設計と合成、生物活性評価を行った。1.我々は、カプラザマイシン類のコア構造であるカプラゾールの全合成と、その構造改変を行ってきた。カプラザマイシン類が有するジアゼパノン部位は、化学的に安定ではないベータアシルオキシ部位を有し、ジアゼパノン部位の構築には多段階の工程を要していた。そこで化学的安定性の増強と、合成工程数の削減を目指し、炭素安定等価体であるカルバカプラザマイシンを設計・合成した。本化合物は天然物には若干劣るものの、良好なMraY阻害活性、抗MRSA,VRE活性を有し、黄色ブドウ球菌に対して、バンコマイシンとは明らかに違う細胞形態変化を及ぼすことがわかった。さらに代謝安定性や細胞毒性の軽減を目指した誘導体として、新規ピペラジン型誘導体の設計し、aza-Prins-Ritter型の多成分反応を用いることで、その合成経路の確立を完了した。2.ジアステレオ選択的なUgi多成分反応を用いて、プラスバシン・キナルドペプチンの効率的合成法の開発を検討した。キナルドペプチンについてはその改良全合成を達成し、2本鎖DNA結合能を評価した。また各種誘導体を合成し、各種抗菌活性評価を検討した結果、グラム陽性菌に対してnMレベルの強力な活性を示すことを明らかにした。ヒト細胞に対する毒性を軽減することが課題である。プラスバシンについては、5員環イミンを用いたジアステレオ選択的なUgi反応と合成経路を精査し、天然物の完全保護体の合成を完了した。1)ムライマイシン・カプラザマイシン類の単純化誘導体であるラクタム縮環型イソキサゾリジン誘導体のラクタム環サイズの変更や立体異性体を各種合成し、抗菌活性を評価した。その結果、MRSAやVRE等の薬剤耐性菌に対して抗菌活性を有する化合物を見出した。病原性クラミジアに代表される偏性細胞内寄生体は、ペプチドグリカンを持たないがリピドIIを産生するというパラドックスを持つ。ムライマイシン誘導体でクラミジアを処理したところ、細胞分裂の停止・細胞の巨大化が観察された。この結果から、リピドIないしはIIは単にペプチドグリカンの構成成分であるばかりではなく、細胞分裂のシグナル分子であることが示唆された。MraY阻害剤が新たな機序で抗菌活性を示すことを明らかにした。2)2-位に不斉中心を有する環状イミンを用いたジアステレオ選択的なUgi多成分反応を用いて、プラスバシンA3の誘導体であるジデオキシ体の全合成を達成した。本合成法は効率的で多彩な誘導体合成に柔軟に対応可能な収束型合成である。さらにその抗菌活性を測定したところ、活性が消失することがわかった。CDスペクトルから、ジデオキシ体は、プラスバシンA3とは全く異なる高次構造をとることがわかり、プラスバシンA3の2つの水酸基は、環状ペプチドのコンフォメーション維持に重要な役割を果たしていることがわかった。3)前年度までに合成したキナルドペプチン誘導体の2本鎖DNAに対する結合能と抗菌活性を評価し、構造活性相関を検討した。その結果、4つ含まれるL-ピペコリン酸残基を一つでもL-プロリンに変換すると活性が大幅に消失する事がわかり、4つのL-ピペコリン酸残基は、環状ペプチドのコンフォメーション維持に重要な役割を果たしていることが示唆された。

一方で、クロモフォア部の変換はある程度許容で、天然物の活性を上回る活性を有する誘導体を見出す事ができた。細菌細胞壁合成阻害膜内作用型の天然物であるムライマイシン・カプラザマイシン類の化学構造の大幅な低減と単純化をはかり、MRSAやVRE等の薬剤耐性菌に対する抗菌活性と十分な代謝安定性を持ち、ヒト細胞に対する毒性が軽減した誘導体を見出した。細菌細胞壁合成阻害膜外作用型の天然物であるプラスバシンの効率的で多彩な誘導体合成に柔軟に対応可能な収束型合成法を確立した。2本鎖DNAに結合する事で、強力な転写阻害活性を示すキナルドペプチンの全合成とその誘導体の合成を行った。これらはグラム陽性菌に対してnMレベルの強力な抗菌活性を示し、天然物の活性を上回る活性を有する誘導体を見出す事ができた。本申請研究では、3つの天然物の全合成経路をすでに達成しており、誘導体合成とその生物活性評価へとステージが進んでいる。中には2次スクリーニングを終え、得られた構造活性相関情報から、新たな分子設計へとステージが進行しているものもある。最終年度へむけての基礎的データは蓄積されていると判断できるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。創薬化学各種生物活性評価を指標としてFOS研究へとステージを移行し、いずれの化合物も、抗菌活性・細胞毒性・血中タンパク質の結合能に関する評価を行う。活性が保持した化合物に関しては、活性を向上すべくさらに誘導体を合成し、最終的には、4つのターゲットいずれかからの新規抗菌剤シードの創出を目指す。本申請研究では、新規な作用機序を有する薬剤を開発すべく、細菌における4つのターゲット(細菌細胞壁合成阻害膜内作用型、同膜外作用型、転写阻害、バクテリア選択的プロテインキナーゼ阻害)に関して、これらに作用する生理活性天然物のFOSアプローチにより効率的にシードを獲得することを目標としている。そのためには、天然物の合成経路をいち早く達成する必要がある。本年度は、これら4つの標的に関与する天然物のうち、3つの天然物合成経路の確立を達成している。これにより、平成26年度以降に予定している各種誘導体やそのプローブ合成の目処がついたばかりでなく、構造活性相関もスムーズにできる事が期待されるため。平成26年度中に全額使用済みであるが、年度末に購入した物品の支払いが本報告書の作成時点で反映されていないため。次年度以降は、引き続き4つのターゲットに対するベース化合物の合成を検討し、各種誘導体・プローブの取得を行う。各種生物活性評価を指標としてFOS研究へとステージを移行する。いずれの化合物も、抗菌活性・細胞毒性・血中タンパク質の結合能に関する評価をそれぞれ行う。活性が保持した化合物に関しては、活性を向上すべくさらに誘導体を合成し、良好な活性プロファイルを有する化合物は、マウスを用いたin vivo活性試験を検討する。最終的には、4つのターゲットいずれかからの新規抗菌剤シードの創出を目指す。また同時にプローブ分子を調製し、ターゲットの分子機構や天然物の作用機序の詳細解明を目指したケミカルバイオロジー的アプローチも行う。平成27年度までの2年間を予定している。上記のとおり、平成26年度中に全て使用済みである。
高原子価金属を含むペロブスカイト型酸化物の酸素欠損と電子構造及び触媒特性

2.上記の結果をもとに, Srのかわりにイオン半径の大きいBa, Feのかわりに6配位指向性のCrを置換し酸素欠損の量より構造がどう変化するかを見た.その結果,いずれの場合も酸素欠損量の少いところでも欠損量の多いところでも立方晶が安定化された.例えばSr_<0.8>Ba_<0.2>FeO_<2.5>, SrFe_<0.7>Cr_<0.3>O_<2.55>など.これらの拡散係数を電気化学的方法で測定を試みた.電子伝導性の問題のため正確な値は得られなかったが,室温で10^<-14>10^<-15>cm^2/sec程の高い拡散定数が推定された.3.これらペロブスカイト酸化物のCOやプロパンに対する酸化触媒能をみる目的で,金属石けんからディッピングにより多孔性の酸化物膜を作る試みを行った.その結果, Sr_<1-x>LaxCoO_<3-2>, Sr_<1-x>LaxMnO_<3-2>系で数+μmの膜が形成できた.それらの還元ガス下での触媒活性を電気抵抗変化及びガスクロマトグラフィーで検討した.より活性を示すが劣化が早くその改善が問題である.さらに最適組成の検討が望まれる.4.高い欠損(Z=0.5以上)量でも酸化欠損が不規則配列したペロプスカイトが得られる点に注目し,遷移金属部分を遊離電子のない金属におきかえて純粋に酸化物イオン導電体を作る事を試みた.その結果, Sr_2AlScO_5が酸素欠損不規則配列のペロブスカイトとなり,その種々金属置換体は,安定化ジルコニアに匹敵する高い酸化物イオン導伝体となる事が分かった.2.上記の結果をもとに, Srのかわりにイオン半径の大きいBa, Feのかわりに6配位指向性のCrを置換し酸素欠損の量より構造がどう変化するかを見た.その結果,いずれの場合も酸素欠損量の少いところでも欠損量の多いところでも立方晶が安定化された.例えばSr_<0.8>Ba_<0.2>FeO_<2.5>, SrFe_<0.7>Cr_<0.3>O_<2.55>など.これらの拡散係数を電気化学的方法で測定を試みた.電子伝導性の問題のため正確な値は得られなかったが,室温で10^<-14>10^<-15>cm^2/sec程の高い拡散定数が推定された.3.これらペロブスカイト酸化物のCOやプロパンに対する酸化触媒能をみる目的で,金属石けんからディッピングにより多孔性の酸化物膜を作る試みを行った.その結果, Sr_<1-x>LaxCoO_<3-2>, Sr_<1-x>LaxMnO_<3-2>系で数+μmの膜が形成できた.それらの還元ガス下での触媒活性を電気抵抗変化及びガスクロマトグラフィーで検討した.より活性を示すが劣化が早くその改善が問題である.さらに最適組成の検討が望まれる.4.高い欠損(Z=0.5以上)量でも酸化欠損が不規則配列したペロプスカイトが得られる点に注目し,遷移金属部分を遊離電子のない金属におきかえて純粋に酸化物イオン導電体を作る事を試みた.その結果, Sr_2AlScO_5が酸素欠損不規則配列のペロブスカイトとなり,その種々金属置換体は,安定化ジルコニアに匹敵する高い酸化物イオン導伝体となる事が分かった.
ＨＴＬＶ－１インテグラーゼ特異的阻害剤の開発：天然由来物質ラメラリンの可能性

ラメラリンα20は、我々が発見したインテグラーゼ阻害活性を持つ海洋由来天然物であり、さらにこの化合物の化学合成に成功した。本研究において、ラメラリンα20の誘導体が、末梢血単核球細胞や代表的T細胞白血病細胞にはほとんど影響を与えないものの、HTLV-1関連白血病細胞株に対し明らかな増殖抑制を主にアポトーシスによって起こすことを明らかにした。これらの発見から、この誘導体のHTLV-1感染細胞株に対するターゲット遺伝子解析を進めた。インテグラーゼ阻害効果の評価は現在も進行中である。誘導体のうちNo.5と仮名した誘導体は特に抗腫瘍効果が高く、そのメカニズム解析についても継続しておこなっている。ラメラリンα20は、我々らが発見したインテグラーゼ阻害活性を持つ海洋由来天然物であり、我々はこの天然化合物をはじめて化学合成することに成功した。また、ラメラリンα20の誘導体が、末梢血単核球細胞(PBMC)や代表的T細胞白血病細胞にはほとんど影響を与えないものの、HTLV-1関連白血病細胞株に対し明らかな増殖抑制を引き起こすことを発見した。これらの発見から、ラメラリンα20誘導体のHTLV-1感染細胞株に対する増殖抑制作用やターゲットとなっている遺伝子解析を進めている。平成24年度の目標は(a)ラメラリンα20誘導体によるインテグラーゼ阻害効果をあきらかにすること、(b)ラメラリンα20誘導体による抗がん作用の作用機序をあきらかにすることにあった。ラメラリンα20誘導体によるHTLV-1関連白血病細胞に対する増殖抑制を細胞周期解析、アポトーシスなどの視点で評価する工程はほぼ終了した。シグナル伝達解析は抗がん作用のメカニズムを解析するためにも重要なステップであり、マイクロアレイ法による変動遺伝子の解析は重要なデータとなる。この工程もほぼ終了し、いくつかの標的遺伝子の候補の発現変化について評価をおこなった。しかし、確定的な結果は現在までに得られていない。今後は標的遺伝子の候補をもう少し広げ、検討を重ねる予定である。これらの発見から、ラメラリンα20誘導体のHTLV-1感染細胞株に対する増殖抑制作用やターゲットとなっている遺伝子解析を進めた。ラメラリンα20誘導体によるHTLV-1関連白血病細胞に対する増殖抑制を細胞周期解析、アポトーシスなどの視点で評価し、ラメラリンα20誘導体による抗がん作用をあきらかにすることができた。インテグラーゼ阻害活性の評価は現在も進行中である。ラメラリンα20誘導体のうちNo.5と仮名した誘導体は特に抗腫瘍効果が高いことから、そのメカニズム解析を現在も継続しておこなっている。これらの成果は論文投稿準備中である。ラメラリンα20は、我々らが発見した海洋由来天然物である。その後インテグラーゼ阻害活性を持つ事が示唆されていたが、最近、我々はこの天然化合物をはじめて化学合成することに成功した。これらの発見から、インテグラーゼ阻害を基本メカニズムとする、ラメラリンα20由来の、あたらしい抗レトロウィルス薬の可能性を探求することが当研究の目標である。平成23年度に明らかにすることの目標は、(1)ラメラリンα20誘導体のHTLV-1感染細胞株に対する増殖抑制作用は直接的なものか、2次的なものか、(2)その作用はインテグラーゼ阻害作用に依存しているのか。またその作用はHTLV-1に対し特異的に起こるのか、がんなどの増殖細胞、あるいは白血病細胞をターゲットとして起こるのか、(3)結果的にどのような遺伝子発現や転写因子の変動あるいは遺伝子の修飾が起こるのか、新たな分子標的となりうるか、といった項目であった。この工程もほぼ終了し、細胞増殖抑制に関わる標的分子の候補となった遺伝子やタンパクの発現変化について評価をおこなっている。ラメラリンα20誘導体のHTLV-1感染細胞株に対する増殖抑制作用がどのような遺伝子発現や転写因子の変動の結果起こるのかを把握するステップは、抗がん作用のメカニズムを解析するためにも重要である。

これまでにマイクロアレイ法による変動遺伝子の解析によって重要(と思われる)な遺伝子変動を捉えることができたものの、それだけでは説明のつかない傾向がある。そのため変動遺伝子の候補をもう少し広げて再検討中である。ラメラリンα20誘導体のHTLV-1感染細胞株に対する増殖抑制作用がどのような遺伝子発現や転写因子の変動の結果起こるのかを把握するステップは、抗がん作用のメカニズムを解析するためにも重要である。これまでにマイクロアレイ法による変動遺伝子の解析によって重要(と思われる)な遺伝子変動を捉えることができたため、ほぼ順調と考えている。マイクロアレイ法による変動遺伝子の解析によって重要(と思われる)な遺伝子候補を発見した。しかしこれらの候補だけでは説明のつかない細胞死を示す傾向があり、確定的なことはいえない状況である。今後は、候補遺伝子の間口をもう少し広げると同時に、標的分子の機能がインテグラーゼ阻害や抗がん作用に真に寄与しているかを確認する作業を行っていく。siRNAの手法を用いて標的分子のノックダウンをおこない、細胞増殖抑制能の変化、細胞増殖に関わる遺伝子や癌抑制遺伝子の変化などを評価する。マイクロアレイ法による変動遺伝子の解析によって重要(と思われる)な遺伝子候補を発見できたことから、標的分子の機能がインテグラーゼ阻害や抗がん作用に真に寄与しているかを確認する作業を行っていく。上記の経過より、siRNA関連試薬、PCR関連試薬、トランスフェクション試薬などの試薬購入を行う予定である。
超高層建築における外壁接合部の目地設計法の構築に関する研究

本年度は層間変位ムーブメントに対するシーリング目地の耐疲労性を明らかにするとともに、シーリング目地の耐用年数を前提とした性能明示型設計法を提案した。(1)目標耐用年数を満たすための性能明示型のシーリング目地設計法を提案した。(2)シーリング材の使用期間中に目地に発生する累積された繰り返し回数と、実験より得られた目地に亀裂が発生するまでの繰り返し回数を勘案することで目地の耐用年数の予測を行なう設計プロセスを提示した。(3)設計に必要となるシーリング材の断面寸法・形状の影響、目地の形態(一般目地と隅角部を有する目地)の影響について、疲労試験を行うことで調べた。断面寸法の影響については、層間変位ムーブメントに対してJASS8で規定している目地幅に対する目地深さの許容範囲内であれば、断面寸法の影響はそれ程大きくないことを明らかにした。断面形状の影響については、シーリング目地の耐疲労性の観点から矩形もしくは浅い凹形状断面が望ましい。目地形態の影響については、隅各部を有する目地では一般目地より耐疲労性が低下しやすい。(4)シーリング目地の耐用年数を明示するために、層間変形角の大きさと、ムーブメントの回数を取り上げ、両者の関係を気象庁のデータから求めた。その結果、層間変形角が小さい場合は、使用期間が長くなるほどムーブメントの回数も大きくなるが、層間変形角が大きい場合には、数十年程度の期間ではムーブメントの差は見られなかった。(5)目地設計に必要とされる項目(目地形態、層間変形角、シーリング材、目地幅、曲率半径、パネルの固定位置(F/W_p))と目地の亀裂発生回数の関係を求める亀裂発生回数算出図を提示した。(6)本研究で提案した性能明示型設計法を用いて、具体的例を取り上げて目地設計を行った。本年度は外壁接合部のシーリング交差目地部における変形のメカニズムの解明、及びその隅角部におけるシーリング材に耐疲労性とその改善方法について研究を行った。1.シーリング交差目地部の曲率半径の大きさ、及び目地幅の大きさを具体的に把握するため、実際の建物において実測調査を行った。その結果、PCカーテンウォールでは、曲率半径2mm以下の物件が90%以上を占めた。金属カーテンウォールについては、曲率半径0mmと4mmの物件が多くみられた。また、目地幅と曲率半径との相関性は見られなかった。2.カーテンウォールの追従方式であるスライド変形及びロッキング変形による疲労試験を行い、曲率半径と目地幅の影響について調べた。その結果、両方の変形モード共に、曲率半径が0mmの場合、最も早い段階で亀裂が発生し、曲率半径が大きくなるにつれ耐疲労性も増加した。それとともに、目地幅を大きくすれば耐疲労性も向上することを示した。3.スライド変形の場合、曲率半径rの逆数である曲率(1/r)を横軸の尺度とした場合、曲率半径と亀裂発生回数の関係は、ほぼ直線的関係にあり、曲率半径が小さくなるほど、その径がシーリング材の耐疲労性に与える影響が大きくなることがわかった。4.縦目地と横目地が同一量変形するロッキング疲労試験結果、曲率半径を大きくすればするほど耐疲労性は向上し、その増加率はカーテンウォールのパネル幅に対するパネル固定値に依存することがわかった。5.曲率半径と目地幅を変えた場合の耐疲労性の変化を簡便に予測することができる算出図を作成し、シーリング目地設計への基礎資料として提示した。
構造システムの材料破壊から空間破壊に至るまでの統一的解析法の開発

1.部屋の中にある、床と隣接して設置されている家具を想定して,その地震応答解析を行った.家具は直方体の剛体としてモデル化した.数値解析は,個別要素法(DEM)に基づき,剛体と面や要素との接触判定が可能なように改良された3次元解析プログラムを用いた.入力加速度レベルは最大加速度がある値になるように振幅調整したいくつかのケースを用いた。入力波は一方向震動と比べて、二方向震動、三方向震動同時に入るときの影響を試みた。上下震動が無視しても応答が大きく変わらないという結果になった。それに対して水平成分が二つ同時に入れたら応答が大きく変わりますのでその影響が無視できない。次、摩擦係数の影響を試みました。そこで一定の入力加速度レベルに対して、いくつかの摩擦係数レベルを設定した。最大加速度が大きくなると(あるいは摩擦係数小さくなると)ともに最大変位も大きくなりますが最終変位は同じ傾向を示すとは言い切れない。得られた結果に基づいて最大加速度と摩擦係数を結ぶ式を提案しました。最後に剛体の応答には滑りロッキングモードが生じない限り、鉛直軸に対する回転も生じない。2.シェル有限要素に加えて、棒要素,剛体を動じに使えるように、個別要素法の解析プログラムをさらに開発しました。プログラムを使って上述の立方体のような家具を有限要素でモデル化し、地震入力に対する応答を試みた。立方体のすべての応答モード(滑り、ロッキングなど)を再現できました。しかし剛体モデルに比べて、剛性が小さかったので応答が大きく異なった。1 2004年の新潟県中越地震において、大規模な道路崩落が発生した。道路沿いに並列に埋設されていたダクタイル鋳鉄管(配水管)と水道配水用ポリエチレン管(送水管)は、この地盤崩壊に伴って継ぎ手・管体が破断し、管路流出の被害を受けた。以前、大規模な地すべりを伴ってもガスポリエチレン管が破断する事例はなかったため、被害の原因と被害中の挙動を調べるのに現地調査、破断管路再現実験を踏まえて解析シミュレーションを行った。解析結果よりPE管で5.0m、DIP管で2.77mまでの地盤流動量までは管体や継手の破損は生じなかったと考えられる。尚、管路軸に対して傾斜した強制変位が与えられるため、管路の上流側では引張力が、下流方向では曲げが加わりながら引張力が働くメカニズムになり、上流側で先に破損することが知られた。2地震時生じる家具の空間移動あるいは転倒がシミュレーションを出来るプログラムを開発した。床との間に生じるすべり、また転倒後の床と壁との衝突という現象の取扱いを実現した。接触判定は面と球の接触に基づいている。エネルギー吸収は接触中の滑りと接触軸方向に生じる減衰によって表現している。3 DEM環境に適用できるシェル有限要素を指定し、それを個別要素法の解析プログラムに導入した。現在、材料弾性領域で幾何学的大変位非線形解析ができるようになっている。それを用いて破壊までの挙動を精度よく表現できるようになった。
骨転移腫瘍及びその疼痛の特異的治療の為の破骨細胞親和性Re-186放射性治療薬

原発性悪性骨腫瘍や悪性腫瘍骨転移では骨破壊が起こり、重篤な骨の痛みが生じるため、骨疼痛緩和の治療は重要である。申請者は、溶骨型転移性骨腫瘍動物モデルを作成のため、VX2腫瘍細胞を用いて家兎の大腿骨の骨髄腔中に注入して骨腫瘍モデル家兎作成した。このモデルの骨腫瘍部位でのジメルカプトコハク酸99mテクネチウム多(V)核錯体(Tc(V)-DMS)と現在核医学診断に骨イメージンク剤のリン酸化合物、Tc-HMDP錯体との放射能分布画像の比較検討をSPECT装置を用いて行った。X-線撮像行った結果、末期の移植14日目に初めて骨部位の検出が可能となったが、Tc(V)-DMSのSPECTでは、それより以前の白血球増加が検出され始めた移植10日目に、骨腫瘍部位顕著な放射能の集積が観察された。さらに、Tc(V)-DMSは骨腫瘍モデルにおいて骨格全体に高く集積し、骨腫瘍部位により高い集積率を示した。これに比べ、Tc-HMDPはコントロール群の方が高く骨に集積し、また骨腫瘍モデルにおいては骨集積部位と反対側の正常な骨部位との間に集積率に有意な差は認められなかった。これらの結果から、Tc(V)-DMSが溶骨性骨腫瘍病変部位に高く集積し、その診断に対して有用であることが示唆された。ARGと組織化学的染色を用いての検討は同族元素のβ線放出放射性核種である186Reを用いて、186Re(V)-DMS錯体を合成し検討した。その結果、溶骨性骨腫瘍部位の組織内での高放射能集積は破骨細胞の多く存在した部位と一致した。これより、^<99m>Tc(V)-DMSは溶骨型転移性骨腫瘍を初めて陽性像として画像化でき、その骨腫瘍の鑑別診断に有用である可能性が示された。申請者は、溶骨型転移性骨腫瘍動物モデルを作成のため、Rousらが乳頭腫にShopeヴィルスを接種する事により悪性変化させた扁平上皮癌であるVX2腫瘍を用いた。このVX-2細胞を家兎の大腿骨の骨髄腔中に注入して骨腫瘍のジメルカプトコハク酸99mテクネチウム多(V)核錯体(Tc(V)-DMS)と現在核医学診断において骨イメージングに汎用されるリン酸化合物、Tc-HMDP錯体との放射能分配画像の比較検討をSPECT装置を用いて得た。また、このモデルのX-線撮像行った結果、末期の移植14日目に初めて骨部位の検出が可能となったが、TC(V)-DMSによるSPECTでは、それより以前の白血球増加が検出され始めた移植10日目に、骨腫瘍部位顕著な放射能の集積が観察された。さらに、Tc(V)-DMSは骨腫瘍モデルにおいてコントロール群と比較して骨格全体に高く集積するとともに、骨腫瘍部位においてはより高い集積率をしめした。これに比べ、Tc-HMDPはコントロール群の方が高く骨に集積し、また骨腫瘍モデルにおいては骨集積部位と反対側の清浄な骨部位との間に集積率に有意な差は認められなかった。

今後はTc(V)-DMSが高い集積を示す溶骨性骨腫瘍部位の組織内での放射線の局在性をARGと組織化学的染色を用いて検討する予定です。続いて同族元素のβ線放出放射性核種である186Reを用いて、186Re(V)-DMSと186Re-HMDP錯体を合成し、癌骨転位の特異的治療薬剤としての有効性を明らかにすることにある。原発性悪性骨腫瘍や悪性腫瘍骨転移では骨破壊が起こり、重篤な骨の痛みが生じるため、骨疼痛緩和の治療は重要である。申請者は、この骨破壊型の癌骨転移の骨疼痛緩和治療薬剤の開発を目的として、基礎的な検討を行うことを計画した。そこで、溶骨型転移性骨腫瘍動物モデルを、扁平上皮癌であるVX2腫瘍の細胞を家兎の大腿骨の骨髄腔中に注入することにより作成し、我々が以前の研究で開発したジメルカプトコハク酸99mテクネチウム多(V)核錯体(Tc(V)-DMS)について、この家兎モデルの骨腫瘍部位への放射能集積性をSPECT装置を用いて画像解析し、現在核医学診断において骨イメージングに汎用されるリン酸化合物、Tc-HMDP錯体との集積性と比較検討した。その結果、X線撮影では、この溶骨型骨腫瘍モデル動物で移植14日目に初めて骨部位の検出が可能となったが、Tc(V)-DMSによるSPECTでは、それより以前10日目に、骨腫瘍部位に顕著な放射能の集積が観察された。さらに、Tc(V)-DMSは骨腫瘍モデルにおいてコントロール群と比較して骨格全体に高く集積するとともに、骨腫瘍部位においてはより高い集積率を示した。また、放射能集積を画像として得られるオートラジオグラフィーの結果と組織化学的染色の結果とを合わせて検討したところ、Tc(V)-DMSは溶骨性骨腫瘍病変部位に高く集積することを認めた。これに比べ、Tc-HMDPはコントロール群の方が高く骨に集積し、また骨腫瘍モデルにおいても骨腫瘍部位と反対側の正常骨部位との間に放射能の集積率に有意な差は認められなかった。また、造骨性骨疾患動物モデルとして、ドリル(φ1.2mm)により左脛骨を骨髄腔まで貫通させたラットを作成し、同様に両化合物の放射能集積分布を調べた結果、Tc-HMDPは損傷の7日後から骨損傷部位への放射能の集積増加が認められたが、Tc(V)-DMSには放射能集積の変化は認められなかった。さらに、Tcと同族元素であるReのβ線放出放射性核種、186Reを用いて、186Re(V)-DMS錯体を合成し、この化合物がTc(V)-DMSと同様な分布を示すことを認め、本化合物が溶骨性癌骨転移部位での疼痛緩和に対する特異的治療薬剤として有効性である可能性を明らかとした。