hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊柱靱帯骨化症の病因として間葉系幹細胞が果たす役割の解明

そして本基盤研究では、この仮説を検証することを目標にした。3年の研究期間において、初年度は、まずヒト脊柱靭帯組織に間葉系幹細胞が存在することを証明するため、その単離を試み、成功した(Asari et al. BBRC 2012)。次年度は、間葉系幹細胞が骨化にどのように関与するかを明らかにするため、その靭帯組織内での局在と、骨化に伴う局在変化を検討した。その結果、正常時には血管周囲にのみ存在した間葉系幹細胞が、骨化の過程で靭帯実質部全体に分布し、特に骨化移行部に集中して存在することが明らかになった。これは異所性骨化の過程に間葉系幹細胞が重要な役割を果たしていることを示す(Chin et al. BBRC 2013)。そして最終年度は、患者由来の間葉系幹細胞と正常のものとの多分化能を比較した。その結果、患者由来の細胞は、正常のものに比して、骨分化能が極めて高いことが明らかとなった(Harada et al. BBRC 2014)。以上3つの結果は、いずれも我々の上記の仮説を支持するものであり、骨化の機序に形質転換した間葉系幹細胞が重要な役割を果たしていることが明らかになった。今後はなぜ患者の間葉系幹細胞が高い骨分化能を有するものに形質転換しているのか、その機序を明らかにすることを計画している。それが解明されれば、異所性骨化を抑制する薬物治療の標的が定められるものと期待される。薬理学平成25年度の当初の実験計画では、ヒト脊髄靭帯組織由来の間葉系幹細胞を、単離精製し、免疫不全マウスの皮下に移植して、骨化を観察する予定であった。しかし、単離精製は成功したが、細胞へのGFP遺伝子の導入に関して検討すべき課題(In vitroでの石灰化能、幹細胞としての多分化能、自己複製能に影響がないかどうか等)のクリアに時間を要して、実施に至っていないため。平成24年度の研究計画に掲げた他の2つの目標、3)間葉系幹細胞の局在の解析、4)骨化、石灰化を抑制する薬物の探索については、進行中である。3)については、靭帯組織に間葉系幹細胞の特異的細胞表面マーカーを共発現している細胞の存在が、免疫組織化学的に証明できた。現在はその局在に非骨化および骨化の組織間で違いがあるかどうか検討を進めているところである。また4)については、培養細胞による易石灰化モデルを用いたアッセイ系を確立できた。それを用いて化合物ライブラリーから、骨化・石灰化に影響を与える物質のスクリーニングを開始した。目標の1)、2)は完了し、3)、4)は着手、進行中であることから、達成度を(2)とした。疾患の発症原因として、ある程度の家族性があることから遺伝的変異の可能性が考えられる。その一方で、発症に至るには、機械的刺激等の環境要因も重要と考えられる。そこで、第一の可能性については、網羅的ゲノム解析の手法で病因候補遺伝子の絞り込みをする必要があるが、所属する厚生労働省の研究班のグループにおける解析結果を下に、その遺伝子の骨化への関与を、間葉系幹細胞レベルで探る。具体的方法としては、当該遺伝子のsiRNAによるノックアウトあるいは過剰発現によって起こる、骨化能の変化を解析する。第二の可能性については、エピジェネティクスな機構が推定される。骨化患者と非骨化患者の間での遺伝子発現プロファイリングの比較をマイクロアレイで行い、違いのあった遺伝子の発現調節が、DNAメチル化等のエピジェネティクスによるものかどうかを解析する。また、その機能と骨化との関係を明らかにする。初年度、着手し進行中である目標の3,4に注力し、進めていく予定である。
肝虚血障害機構の遺伝学的解明と細胞死抑制遺伝子bc1−2導入による保護

我々は肝における無酸素障害の発生機構を生化学的、分子生物学的に解明すべく、初代培養肝細胞、肝癌細胞株を用いた検討を行い、以下の結果を得た。1、無酸素条件下では、肝細胞や肝癌細胞株はnecrosisの形態を呈して細胞死に至る。2、この際に細胞死実行遺伝子産物であるCPP32が活性化される。3、細胞死抑制遺伝子であるbcl-2の過剰発現やCPP32の特異的阻害剤の投与は無酸素細胞死を緩和する。4、Bcl-2は無酸素によるミトコンドリア障害を緩和することにより細胞死を抑制し、CPP32活性阻害剤はその下流で機能している。さらに我々は上記の細胞レベルでの知見を臓器レベルに応用するため、ラット肝灌流モデルを作成し、虚血肝におけるBcl-2、CPP32の関与を検討した。その結果、1、虚血肝ではnecrosisの形態により細胞死が誘導され、この際にCPP32の活性化が認められる。2、センダイvirusを用いてbcl-2を肝に導入すると細胞死が緩和される。ことを見いだした。センダイvirusを用いた実験の成功により、移植臓器に対する遺伝子治療の可能性が勘案されるが、現在のところ導入効率が不良であるため、導入効率をあげるべく、適切なvectorの選定作業を行っている。ことを見いだした。
新規なメソポーラス物質の設計と精密合成

新規な着想に基づいてメソポーラス物質の設計と合成を行い、触媒材料・吸着材料への応用を目指して研究を行った。界面活性剤分子の超分子構造を構造規定剤(SDA)として合成されるメソポーラス物質は、均一かつ調節が可能な細孔と非常に大きな比表面積を有している等の構造上の特性から様々な分野での応用が期待される。メソポーラスシリカMCM-48はIa3d構造を有し、bicontinuousなメソ細孔を持つ平方晶シリカである。MCM-48と同じIa3d構造でより大きい細孔を持つ物質の合成は報告されていなかった。トリブロックコポリマーを型剤として3-メルカプトプロピルトリメトキシシランとテトラエトキシシランを共縮合させることにより規則性の高い大細孔メソポーラスIa3d構造シリカを合成することに成功した。大細孔メソポーラスIa3d構造シリカのメソ細孔径は5.8nmであった。次に、この大細孔メソポーラスIa3d構造シリカをテンプレートとしてメソポーラス炭素を合成した。メルカプトプロピル基は過酸化水素酸化によりプロピル硫酸基としてシリカ壁に植え付けた酸触媒活性点に転化した。Furfuryl alcohol (FA)をカーボン源としてFA/SiO_2比を1.0として60°Cで細孔内で重合させ、真空下900°Cで熱分解することにより、Ia3d構造のメソ細孔性炭素を得た。これはCMK-4と同じ構造であるが、ロッド状でなく、チューブ状である点が異なる。これらの結果は化学の分野で非常にレベルが高いとされる雑誌Angewandte Chemieに発表した。アニオン性の界面活性剤を用いた新しい構造の合成に取り組んだ。これまでに報告されているカチオン性、非イオン性界面活性剤の他に、アニオン性界面活性剤を構造規定剤としたメソポーラスシリカ(AMS : Anionic surfactant templated Mesoporous Silica)の合成に初めて成功した。細孔径の大きさが、応用上の大きな問題点と考え、細孔径の制御を行った結果幾つかの興味深い実験結果を得ることが出来た。メソポーラスシリカはTriblock copolymer P123(EO_<20>PO_<70>EO_<20>)を型剤として、Tetraethyl ortho silicate(TEOS)をシリカ源として、塩酸水溶液中で合成した。メソポーラスシリカの細孔径は、有機溶媒trimethylbenzene(TMB)を用いて制御した。メソポーラスカーボンは、Furfuryl alcohol(FA)をカーボン源として合成した。先ず、メソポーラスシリカにSi/Al比が20になるようにAlを担持させて、aluminosilicate酸触媒を作った。次に、これにincipient-wetness法でFAを細孔に導入し80°Cで数時間壁の周りのFAを重合させた後、真空に引いて重合されてないFAを取り除いた。FAの重合物を900°Cで炭化してから5%HFでシリカの壁を溶解除去して、チューブ状メソポーラスカーボンを得た。Alを担持したSBA-15と蔗糖で作ったロッド状メソポーラスカーボンに比べて、チューブ状メソポーラスカーボンの10ピークは低いことが分かった。これは、チューブの壁とシリカの壁が取られて出来た空間の回折干渉によって起こる現象であるが、そのチューブの壁が薄いほど干渉は大きいことが分かった。細孔径8.11nmのSBA-15ではチューブの内径は最大5.11nm、カーボンの壁の厚さは最小約1.50nmとなった。高倍率顕微鏡で、メソポーラスシリカとカーボンの三次元的な細孔分布を、初めて報告することが出来た。さらに大きいカーボンチューブの細孔径を得るために、先ず、メソポーラスシリカの合成時に添加するTMB有機溶媒の量を変えることによって大きな細孔径を持つシリカを作り、それから種々の細孔径を持つカーボンを作ることが出来た。メソポーラスカーボンの細孔径は4nm26.0nmの間で自由に制御することが可能となった。これらのメソポーラスシリカを型剤として合成した高い比表面積を有し、極めて規則性の高いメソポーラスカーボンは、燃料電池、大きな分子を対象にした触媒、吸着分離剤としての用途、さらにはエレクトロニクス材料など様々な分野での応用が期待できる。

Furfuryl alcohol (FA)をカーボン源としてFA/SiO_2比を1.0として60°Cで細孔内で重合させ、真空下900°Cで熱分解することにより、Ia3d構造のメソ細孔性炭素を得た。これはCMK-4と同じ構造であるが、ロッド状でなく、チューブ状である点が異なる。これらの結果は化学の分野で非常にレベルが高いとされる雑誌Angewandte Chemieに発表した。アニオン性の界面活性剤を用いた新しい構造の合成に取り組んだ。これまでに報告されているカチオン性、非イオン性界面活性剤の他に、アニオン性界面活性剤を構造規定剤としたメソポーラスシリカ(AMS : Anionic surfactant templated Mesoporous Silica)の合成に初めて成功した。
限定分野における中日機械翻訳システムの改善に関する研究

中国語から日本語への翻訳システムの改良を行なった。研究成果の概要は以下の通りである。1.ベタ書き中国文を自動的に単語単位に分かち書きするプログラムを作成した。我々の翻訳システムでは単語単位の分かち書き入力を採用しているので、これを一括翻訳の場合に翻訳の前処理用として使用する。2.中国語では動詞の補充成分として補語が多用されるが、この補語の分析と処理の方法について検討した(電気関係学会九州支部大会発表)。3.従来、意味属性をアルファベット1文字で表現していたものを、2文字で表現するように拡張した。これにより意味属性をより細かく設定できるようになり、訳語の選択処理、構文規則の適用条件設定の幅が広がった。しかし従来のシステムでは属性の与え方が体系化されていなかったので、IPALの辞書などを参考にして意味属性の与え方を再検討中である。4.技術文献として、人民日報の計算機に関する記事を中国人に翻訳してもらい対訳テキストを作成した。このテキストにより翻訳実験を行ない、単語辞書・構文辞書の拡充およびシステムの改良を行なった。5.技術文書では多くの専門用語が使われ、しかも複合語が多いので、技術文書の翻訳を行なうには専門用語の処理を考えておく必要がある。計算機関連分野に関する専門用語の取扱いについての予備調査を行なった(電気関係学会九州支部大会発表)。6.プロトタイプのシステムでは構文解析はバックトラックなしで行なっていたが、これを改良し単語の訳語の多義に関しては複数訳文が出せるようにした。7.自然言語理解システムIMAGESーIIの作成、これは英語談話を理解し、質問に応答することができるシステムである。このシステムにおいて実現されている自然言語処理は特定の言語に依存しないという特長を持っている。前年度までに、分節された文章を入力対象とした中日翻訳システムのプロトタイプFILTSが完成しているので、今年度はこのシステムの改善を図った。研究成果の概要は、1.中国語の分節については、原則としてピンインの分かち書きに準拠した方法を採用し、翻訳の前処理として、ベタ書き中国文より分かち書きするプログラムを作成した。しかし最長一致法で処理しているので不十分であり、今後意味属性まで考慮して、分節する方法を検討する必要がある。同時に専門用語の収集を行ない、複合語の処理についての検討を始めた。5.プロトタイプのシステムでは構文解析はバックトラックなしで行なっていたが、これでは限界があるので、バックトラックを行い、複数訳文が出せるようにシステムを改良した。前年度までに中日翻訳システムのプロトタイプFILTSが完成している。今年度はこのシステムを使って翻訳実験を行いながら、単語辞書・文法辞書の拡充を図るとともにシステムの改善を行なった。研究成果の概要は、1.ベタ書き中国文を自動的に単語分割するプログラムの改良を行なった。分かち書きされない補語や、離れた位置にある語と呼応するような熟語にも対応できるようにした。これは一括翻訳のときに翻訳の前処理として使用する。2.東方中国語講座(東方書店)より、基本文240文の翻訳を行い、文法規則の拡充を図った。3.前年度に意味属性コ-ドを1文字から2文字に拡張したことにより、訳語の選択処理、構文規則の適用条件の幅を広げることができた。

プロトタイプのシステムでは属性の与え方が体系化されていなかったので、IPALの辞書などを参孝にして意味属性の与え方を再検討中である。4.技術文書では多くの専門用語が使われ、しかも複合語が多いので、技術文書の翻訳を行なうには専門用語の処理を考えておく必要がある。計算機関係の文献を翻訳するため、専門用語(計算機関係)の取扱いについての予備調査を行なった(電気関係学会九州支部大会発表)。5.自然言語理解システムIMAGESーIIの作成、これは英語談話を理解し、質問に応答することができるシステムである。このシステムにおいて実現されている自然言語処理は特定の言語に依存しないという特長を持っている。中国語の解析においては、統語上の手がかりが少ないため曖味さが生じ易い。この問題を解決するには意味処理の導入が必須である。現在の中日翻訳システムでは、単語に意味属性を付与することで対処しているがこれでは限界があるので、今後上述のIMAGESの成果を取り入れてシステムを改良していく予定である。
カルシウム拮抗薬の腎機能への影響を中心とした抗高血圧作用機序の薬理学的研究

カルシウム拮抗薬の抗高血圧作用機序を検討するために、血圧調節に重要な役割を果たしている腎機能調節因子に対するカルシウム拮抗薬の影響に着目して下記の結果を得た。1.交感神経系による腎機能調節に対するカルシウム拮抗薬の作用(裏面論文発表済)腎交感神経活性の上昇による尿中ナトリウム排泄の減少反応に対する、カルシウムチャンネルブロッカーNifedipine(NIF)と細胞内カルシウム放出抑制薬TMB-8(TMB)の作用を検討した。腎交感神経刺激により減少した尿量・尿中ナトリウム排泄量・尿中ナリトウム排泄率は、TMBによって後2者のみ有意に抑制されたが、NIFによっていずれも影響されなかった。以上のことから、尿細管におけるナトリウム再吸収の神経性調節にはTMB感受性の細胞内カルシウム貯蔵部位からのカルシウム放出が関与することが示唆された。2腎動脈内高張食塩水により誘起される腎血流量および糸球体濾過量減少反応に対するカルシウム拮抗薬の作用(論文投稿中)腎機能調節の重要な一機構であるtubuloglomerular feedback(TGF)の調節因子を解析するため腎動脈内高張食塩水負荷によるTGF誘起により生じた腎血流量及び糸球体濾過量の減少反応に対しNIFとTMBの作用を検討した。TGF誘起による腎血流量減少反応はNIFとTMBでそれぞれ抑制され、糸球体濾過量減少反応はNIFでのみ抑制された。また、TGFのmediatorと仮定されているadenosinの腎動脈内持続投与による糸球体濾過量減少反応も、NIFでのみ消失した。以上のことから、TGFに誘起される輸入細動脈の収縮は電位依存性のカルシウムチャンネルを介する細胞内へのカルシウム流入に依存し、輸出細動脈の血管抵抗の上昇にはTMB感受性の細胞内カルシウム貯蔵部位からのカルシウム放出に依存していることが示唆された。
弾性相似模型を用いたRC超高煙突の渦励振に関する研究

先ず最初に,前年度に作成し,実験を行った超高RC煙突の弾性相似模型を用いて追加実験を行った。実験の改良点は模型の構造減衰が実物に近いものとなる様に基礎部分の架構をより剛強にした点と,高レイノルズ数領域での流れを模擬すべく模型裏面にとりつけるラフネスをよりピッチの大きいものも試みた点である。結果的には昨年度に行った実験結果を大きく改善するものではないが,弾性模型による動的応答実験として現状で実験し得る限度に近い成果を得たものと考える。次に,これ迄得られた成果に基づき,煙突の渦励振を対象とした設計式を確立すべく,風洞実験も含めた応答予測手法をまとめた。理論的予測に関しては,従来からある建築物荷重指針・同解説(日本建築学会),田村の振動子モデル,Vickeryの方法などによる予測値の比較検討を行った。応答の実験的予測に関しては,本研究の成果に基づく弾性模型実験による方法をとりまとめ,実測結果との比較の上でその妥当性を確認している。その際,模型の製作方法,実験の方法についても詳しく検討している。これらを踏まえた上で煙突の渦励振設計フロ-を作成し,マクロな意味の設計方法の提案を行い,設計荷重の算定方法,および理論的応答予測式の提案を行っている。また,これらの手法による設計荷重の算定を行い,算定例を示した。1.模型材料の開発RC構造物の動的応答に関する風洞実験を行うための模型材料の開発を行った。幾何学的に相似で、かつ空力弾性学的にらも相似な模型を作るためには、質量比、弾性パラメータ、減衰比の一致が必要である。風洞風速の範囲内で煙突の渦励振などの共振減少を再現するためには、ヤング率が実物の1/2以下であることが望ましく、また質量は実物と一致している必要がある。種々の配合比による試験体の製作と力学的試験の結果これらの条件を満たす模型材料としてエポキシ樹脂25%、硬化剤4%炭酸カルシウム10%、鉄粉61%の重量配合比によるものが最適であるとの結論を得た。2.上記の配合比による模型材料によって薄肉直円筒を作製し、風洞実験により、その歪応答を計測した。その結果、風洞風速の範囲内で明瞭な渦励振現象が再現でき、RC煙突の風洞実験用の模型材料として使用可能であることを確認した。3.簡易煙突模型による風洞実験と実測との比較実物の200mRC煙突と近似的に相似な模型を本材料によって作製し風洞実験を行った。振動モード、歪応答、頂部加速度応答を計測した。振動モード、頂部加速度応答に関しては実測のデータが存在するのでこれと比較した。ただし、レイノルズ数の問題から、表面の滑らかな模型の他に粗さを付けた模型による応答も計測し、実測における高レイノルズ数状態の疑似的な再現に注意を払った。得られた結果は、ほぼ満足のいくものであったが、模型の減衰定数や表面粗さの選定などに、いくつか問題も残った。今後は、これらを改良した精密相似模型を作成し、風洞実験を行う予定である。前年度に得られた成果に基づき、実在する200m超高RC煙突の弾性相似模型を作成した。エポキシン樹脂、硬化剤、鉄粉、炭酸カルシウムを適当に配合することにより、密度が鉄筋コンクリ-トに一致し、ヤング率が鉄筋コンクリ-トの約半分である弾性材料が得られる。ラフに鋳型で成形した円筒をNC旋盤で切削して、板厚、テイパ-等ほぼ正確に縮尺1/300である幾何学的相似模型を作り出した。インパルスハンマ法により、固有振動数および固有振動モ-ドを測定した結果、三次モ-ドまで、ほぼ実物煙突の値に対応することが確認された。減衰定数は風洞床下で支持する架台を剛にすることで、実物煙突の値よりやや大きめであるが、ほぼ近い値とすることができた。

風洞模型と実物煙突で一致させることができないのはレイノズル数であるが、これは予め行った表面粗さの実験によって平均風圧分布、抗力係数、ストロ-ハル数が最も実物煙突の高レイノズル数での値に近くなるものを確かめ、これを上記弾性模型の表面に付加することで擬似的に満足させた。この模型の頂部加速度、脚部歪を風洞実験によって計測したところ、風洞風速の範囲で渦励振による共振現象が実現できることが確認された。頂部加速度の風洞実験結果と実物煙突で実測された値と比較すると、渦励振の共振風速が実測結果よりも高風速側にシフトしており、表面粗さの付加だけでは高レイノズル数領域での現象を模擬できないものと思われた。最大加速度の値は、減衰定数が若干大きかったせいか、実測結果よりわずかに小さい値となったが、ほぼ一致するものと言える。先ず最初に,前年度に作成し,実験を行った超高RC煙突の弾性相似模型を用いて追加実験を行った。実験の改良点は模型の構造減衰が実物に近いものとなる様に基礎部分の架構をより剛強にした点と,高レイノルズ数領域での流れを模擬すべく模型裏面にとりつけるラフネスをよりピッチの大きいものも試みた点である。結果的には,昨年度に行った実験結果を大きく改善するものではないが,弾性模型による動的応答実験として現状で実験し得る限度に近い成果を得たものと考える。次に,これ迄得られた成果に基づき,煙突の渦励振を対象とした設計式を確立すべく,風洞実験も含めた応答予測手法をまとめた。理論的予測に関しては,従来からある建築物荷重指針・同解説(日本建築学会),ISO基準,田村の振動子モデル,Vickeryの方法などによる予測値の比較検討を行った。応答の実験的予測に関しては、本研究の成果に基づく弾性模型実験による方法をとりまとめ,実測結果との比較の上でその妥当性を確認している。その際,模型の製作方法,実験の方法についても詳しく検討している。これらを踏まえた上で煙突の渦励振設計フロ-を作成し,マクロな意味の設計方法の提案を行い,設計荷重の算定方法、および理論的応答予測式の提案を行っている。また,これらの手法による設計荷重の算定を行い,算定例を示した。
計測ウェアを用いた筋活動計測に基づく個人適応型起立動作支援システムの開発

本研究では,筋力が低下し,起立動作支援が必要なユーザに対して起立動作の負荷軽減支援を行うと共に,さらに筋力の低下を防ぐことが可能な起立動作支援システムの実現を目的とする.これを実現するために,本研究では,下肢筋電位と体幹角度の計測結果を用いた起立速度予測手法を開発し,同手法を用いた起立時の筋活動が制御可能な支援制御手法を開発する.また,これらの手法を用いた起立動作支援装置を試作し,有効性を検証する.さらに,実用性を高めるため,筋電位計測がより簡易にできるワイアレス筋電ウェアの試作を行い,その有効性を検証する.本研究では,筋力が低下し,起立動作支援が必要なユーザに対して起立動作の負荷軽減支援を行うと共に,さらに筋力の低下を防ぐことが可能な起立動作支援システムの実現を目的とする.これを実現するために,本研究では,下肢筋電位と体幹角度の計測結果を用いた起立速度予測手法を開発し,同手法を用いた起立時の筋活動が制御可能な支援制御手法を開発する.また,これらの手法を用いた起立動作支援装置を試作し,有効性を検証する.さらに,実用性を高めるため,筋電位計測がより簡易にできるワイアレス筋電ウェアの試作を行い,その有効性を検証する.
土壌中の形態別有機物動態を考慮にいれた森林伐採の渓流水質への影響評価法の開発

火山灰土壌に成立する森林における森林伐採が、渓流水による窒素流出に与える影響を評価することを目的とし、特に森林土壌の無機態窒素動態や有機物動態に着目して研究を行った。土壌有機物の少ない未熟な火山灰土壌では、伐採に伴う硝酸流出が他の生態系より少ないことが明らかとなった。窒素無機化特性についての広域比較を行った所、試験地の窒素無機化特性は、他の地域と比べて顕著な違いは見られず、土壌の無機化特性からは伐採影響が小さいことは十分には説明出来なかった。本申請課題では、火山灰土壌や褐色森林土に成立する森林において、伐採(皆伐および間伐)が渓流水による窒素流出に与える影響を明らかにすることを目的として、以下の課題を行う予定である。1.様々な土壌環境に成立する森林での伐採(皆伐および間伐)が渓流水質(特に硝酸態窒素)に与える影響を明らかにする。2.伐採後の土壌中の形態別炭素・窒素量の経時的変化を明らかにする。3.褐色森林土、黒ボク土などわが国で一般的な土壌との比較から未熟黒ボク土の特徴を明らかにする。4.成果を統合し、伐採インパクトに対する応答を表現できる土壌炭素窒素動態モデルを開発するとともに、簡易な伐採インパクトに対する森林生態系の影響評価法の開発を行う。平成24年度は、課題1に関連して、鹿児島大学高隈演習林において、2005年の伐採前から行っている皆伐流域と森林流域での渓流水質のモニタリングを引き続き行った。また課題1,2に関連して、京都大学北海道研究林において森林タイプの異なる森林において土壌中の溶存有機態炭素・窒素および無機態窒素動態を明らかにした。特に溶存有機物については、三次元蛍光解析による有機物画分の季節性に着目して解析を進めた。課題3に関連して、日本各地から採取した土壌の環境DNAを採取し、土壌窒素代謝に関連する微生物群集のメタゲノム解析を海外機関の共同研究者とともに解析を進めた。課題4に関連して、伐採試験が進行している鹿児島大学高隈演習林において、過去から現在にかけての水質データを解析し伐採インパクトの評価方法を検討した。本申請課題では、火山灰土壌や褐色森林土に成立する森林において、伐採が渓流水による窒素流出に与える影響を明らかにすることを目的として、以下の課題を行った。1.森林伐採が渓流水質(特に硝酸態窒素)に与える影響を明らかにする。課題1に関連して、鹿児島大学高隈演習林において、2005年の伐採前から行っている皆伐流域と森林流域での渓流水質のモニタリングを引き続き行った。特に溶存有機物については、三次元蛍光解析による有機物画分やアミノ酸態窒素の季節性に着目して解析を進めた。また窒素無機化ポテンシャルに与える影響要因の解析を季節ごとに行った。課題3に関連して、日本各地から採取した土壌の環境DNAを採取し、微生物群集のメタゲノム解析を海外機関の共同研究者とともに解析を進めた。平成23年度は、課題1に関連して、鹿児島大学高隈演習林において、2005年の伐採前から行っている皆伐流域(2005冬に伐採完了、その後スギ植林区6ha・放置区6ha)と森林流域(30ha)の渓流水質のモニタリングを引き続き行った。また京都大学北海道研究林において新たに伐採試験を行う流域の検討を行った。課題2に関連して、鹿児島大学高隈演習林内に設けた伐採からの経過年数の異なる調査区において採取した土壌、植物体試料の化学分析を進めた。また新たに京都大学北海道研究林において伐採試験を行う調査区の検討を行った。

課題3に関連して、日本各地から採取した土壌の環境DNAを採取し、土壌窒素代謝に関連する微生物群集のメタゲノム解析用試料を得た。今後、海外機関の共同研究者とともに解析を進める予定である。また採取した土壌の化学分析を行った。課題4に関連して、伐採試験が進行している鹿児島大学高隈演習林において、土壌地温などの環境データの観測を行った。鹿児島大学高隈演習林において行ってきた伐採試験については、サンプリング頻度は減らしたが、引き続き水質モニタリングを継続している。新規伐採試験については、流域スケールでの伐採が可能な試験流域が見つからず実施が困難な状況である。しかし新たに土壌中の溶存有機態炭素・窒素の動態に関する詳細なメカニズム研究を開始したため、広域的な土壌比較の結果や実施中の伐採試験の結果などと併せて解析を行っていくことで目的を達成できると考えている。伐採方法の比較については、当初予定していた流域スケールでの間伐試験の目途が立っていないが、既存の伐採試験や他の地域で行われた伐採試験などの成果をレビューすることで、伐採方法の違いによる影響を評価する方法を検討していきたい。採択と同時に勤務先が異動になり、当初予定した伐採試験を行うことが困難となったため、新たな候補地の選定を進めた。定期観測に関しては現地協力者の助力もあり、概ね順調に進められた。引き続き鹿児島大学高隅演習林で行われている水質モニタリングを進めるとともに、京都大学北海道研究林において、土壌中の溶存有機態炭素・窒素についてのメカニズム研究を進める。また様々な土壌タイプにおける化学性の比較を引き続き行う予定である。流域スケールでの伐採試験の実施は困難でありそうだが、新たに小面積の間伐地の伐採前後の土壌化学性の比較や伐採からの経過年数の異なる森林間の土壌化学性の比較研究などを行い伐採インパクトの評価を行う方法について検討を行いたいと考えている。当初計画していた伐採試験の開始が1年遅れる見込みであるが、今年度は伐採前の状況についての観測を開始する予定である。また渓流水モニタリングに関しては、現地の協力体制を確保し継続して行う予定である。以上の計画を踏まえ、物品費は主に、渓流水や土壌の化学分析用の研究備品や試薬の購入に充てる。旅費は、鹿児島大学高隈演習林での野外調査と研究打ち合わせ、日本各地の土壌採取、機器分析などを行うための国内旅行費に充てる。人件費・謝金は、試料の前処理などの謝金に充てる。その他に関しては、試料の宅急便代や成果報告のための英文校閲費に充てる。50万円を超える物品の購入予定は現在のところはない。当初予定した鹿児島大学高隈演習林での伐採試験は実行が難しくなったが、京都大学北海道研究林において、新たに伐採試験を行う予定である。鹿児島大学高隈研究林での水質モニタリングは継続して行う。また様々な土壌タイプの化学性の比較研究も進める予定である。
SEEA-CFと環境会計・評価による日中間の拡張I-O・マクロ会計・費用便益分析

日中間の環境拡張産業連関表、SEEAの会計としての分析視角であるマクロ会計モデル、環境社会会計行列の作成を通じた応用一般均衡・費用便益分析モデルを、二国間表として推計した。また、推計したモデルに基づいて、先ず日中の経済活動とエネルギー消費変化の要因分解分析を行った。さらに、日本のエネルギー基本計画や中国の第13次5カ年計画のエネルギー政策において、とくに太陽光・風力・廃棄物・バイオマス発電等の、主要な再生可能エネルギーの導入を対象として、経済・社会・環境面の波及効果分析、マクロ会計のシミュレーション分析、費用便益分析を行い、エネルギー政策を評価することを試みた。加えて、上記モデルに基づいて日中の経済成長とエネルギー消費の要因分解分析を行い、再生可能エネルギー部門を新設し、エネルギー政策の波及効果分析、マクロ会計のシミュレーション、費用便益分析を行った。なお、本助成による研究にて指摘したデカップリング状態の2つの属性である「質」と「程度」を統合的に測定する新たなデカップリング指標の性質を仔細に調べることで、指標の可能性と限界について考察した。作成した指標を実証分析に用いた結果、これまでの指標ではとらえきれなかった「質」と「程度」の様相を的確に把握することができた。一方、持続可能性を的確に把握するためには多様な要素の状態を統合的に評価する必要があるため、新たな持続可能性指標の開発を行った。本指標は例えばSDGsの目標達成度を測定することが可能であることが分かった。SEEA関連研究のレビューを行って、資産分類等にかんする理論研究を開始した。内閣府・環境省等の各種国内機関および国連をはじめとする各国際機関から、国民経済計算および関連統計、環境・経済統合勘定、産業連関表・供給使用表の統計資料等を収集した。また中国の国家統計局をはじめとする当局から国民経済計算、環境・経済統合勘定、産業連関表の統計資料を収集して、とくに中国の環境・経済統合勘定、環境会計、環境評価の関連資料等を整理した。環境会計については、組織を対象とするミクロレベルの環境会計から、地域的・空間的な広がりをもつメソレベル及びマクロレベルの環境会計に展開していくための理論研究を行った。また、メソレベルの環境会計の対象となる地域的サプライチェーン・産業クラスターの事例として、再生可能エネルギーのひとつである木質系バイオマス事業について、岩手県遠野市及び紫波町の実地調査を行った。これらの調査を踏まえ、富士ゼロックス(株)と共同で、遠野市の木材関連産業が集積する木工団地(森林のくに遠野・協同機構)の主要な事業者・組織(遠野地方森林組合、遠野市林業振興課を含む)にたいして、メソ環境会計の考え方を説明し、サプライチェーン・産業クラスター全体及び事業者・組織の経営改善や、地域化成果を図るツールとしてその導入を働きかける説明会・意見交換会を実施した。環境評価や費用便益分析については、先行事例の調査をおこなった。SEEAでは包摂対象とはなっていないものの、地域コミュニティなどの環境についても、その価値の評価の方法について検討した。また、SEEAの政策利用のために持続可能性指標を用いることを検討しているため、持続可能性指標の本研究への適用可能性を調査した。とくにデカップリング指標(環境負荷と経済指標の分離の度合いをあらわす指標)について理論的背景や適用可能性の詳細な検討をおこなった。当年度の計画としては、第1にSEEA-CFやSEEA-EEAの先行研究等のレビューおよび理論研究への着手であったが、国民経済計算、環境会計、環境評価の各アプローチから、実施することができた。第2に、内閣府・環境省等の各種国内機関、国連をはじめとする国際機関、中国国家統計局をはじめとする関係当局から、国民経済計算、環境・経済統合勘定、産業連関表、環境会計、環境評価の統計資料の入手と整理についてもとり行った。また、収集した資料等に基づいた調査研究の成果について、複数の国内学会での報告を行うこともおしすすめた。さらに、研究成果として、査読付きの学術雑誌に投稿・公刊することも推進した。環境会計についてはサプライチェーン・産業クラスターを対象とする、国内・海外の環境会計の先行研究や事例を整理し取りまとめるとともに、森林のくに遠野・協同機構にたいする説明会・意見交換会によって、遠野市の木材関連産業クラスターに属する主要な事業者・組織から、メソレベル環境会計のモデル化に必要なデータを収集する目途が立った。環境評価、費用便益分析については、ヘドニック・アプローチの環境資産や環境負荷への適用可能性ついて検討をおこなった。とくに生活の拠点として重要な環境要素と考えられる地域コミュニティのもつ価値を評価する手法についての検討をおこなった。その結果は進化経済学会にて報告をおこなった。また、SEEAの政策利用のために持続可能性指標を用いることを検討している。そのため環境指標のひとつであるデカップリング指標の理論的背景を考察した。その成果は環境科学会および環境情報科学学術研究発表会で報告をおこなうとともに、環境情報科学学術研究論文集(査読有り)に発表した。物的供給使用表・SEEA・環境拡張産業連関表・多地域間表の推計手法、環境会計・評価の適用について、理論的研究を推進した。また、日中の多地域間産業連関表および付帯データ・関連統計、環境分析用産業連関表等を収集した。これらに基づき、日本・中国の環境分析用産業連関表・多地域間産業連関表の比較研究を進めた。さらには、研究成果を国内学会等で報告して、学術論文の執筆につとめた。

具体的には、国内・海外の水会計・林業会計等をレビューするとともに、地域的サプライチェーン・産業クラスターがメソレベルの環境会計の対象となると考えて、木質系バイオマス事業等を対象とするメソレベルの管理会計手法等を調査した。環境評価や費用便益分析については、SEEAでは包摂対象となってはいない、ひろい意味での環境についての評価を検討した。具体的には倫理的消費(エシカル消費)を対象とし、中でも動物保護やアニマルウェルフェアへの支払意思について検討をおこなった。また、SEEAの政策利用のために利用を検討している持続可能性指標としてデカップリング指標をとりあげ、新しい理論展開について検討した。具体的には、相関概念をもちいて、あたらしいデカップリング指標の提案をおこない、その利用可能性についての検討をおこなった。物的供給使用表・SEEA・環境拡張産業連関表・多地域間表の推計手法については、理論的研究をとり行い、ほぼ推計方法の確立の目途を立てることができた。次に日中の多地域間産業連関表・付帯データ・関連統計・環境分析用産業連関表等についても、大部分の資料を収集することが可能となった。なお、こうして収集した資料に基づいて、日中での環境分析用産業連関表と多地域間産業連関表の比較研究を推進することができた。そうして、以上の成果として、複数の国内学会等で報告しつつ、複数の学術論文の執筆を進めた。環境会計については、先行研究や事例を整理するとともに、国内の構成事業体に対する説明会・意見交換会を実施した。説明会・意見交換会によって、ほとんどの事業体の経営者から理解と協力が得られて、マテリアルフローや取引価格等、メソレベルの環境会のモデル構築に必要な地域におけるデータを収集する目途がたった。環境評価や費用便益分析については、倫理的消費(エシカル消費)を対象とし各種文献調査や聞き取り調査をおこなうとともに、これらの内容をまとめて一般への講演活動をおこなった。また、持続可能性指標については、環境科学会2016年会にて研究報告をおこなうとともに、論文の執筆を進めた。論文については2017年度中に投稿を予定である。日中間の物的供給使用表・SEEAを推計して、これに基づく環境拡張産業連関・マクロ会計・費用便益分析モデルを構築した。組織を対象とするミクロレベルの環境会計、地域的・空間的な広がりをもつメソレベル及びマクロレベルの環境会計、そして、製品ライフサイクル(LCA)に基づく環境フットプリント(EP)の理論研究に基づき、経済・環境・社会という3つの観点から産業クラスター全体及び個別事業体がどのような価値をどのくらい生み出しているのかを見える化できるツールとしてメソ会計をモデル化した。そして、事業体間及び地域外との取引関係を通じて、地域に波及する経済効果・社会効果・環境効果を部分的に検討した。メソ会計モデルと分析結果は、国内学会で研究発表したり、研究発表をもとに論文をまとめ、国内雑誌に投稿したりした。
新規小胞体誘導タンパク質の脳変性疾患抑制機構と薬物作用機構

本研究では,抗脳神経変性疾患薬創製に向けて,細胞内小器官小胞体への変性タンパク質蓄積抑制機構に関する研究を行った.小胞体のタンパク質分解系(ERAD)分子の生体での生理的役割,とくに脳変性疾患への関与を明らかにするとともに, ERAD分子をターゲットとした脳変性疾患抑制薬の基盤研究を行った.また,タンパク質凝集抑制作用を有する化合物を作成し,神経細胞死抑制作用について検討した.本研究では,抗脳神経変性疾患薬創製に向けて,細胞内小器官小胞体への変性タンパク質蓄積抑制機構に関する研究を行った.小胞体のタンパク質分解系(ERAD)分子の生体での生理的役割,とくに脳変性疾患への関与を明らかにするとともに, ERAD分子をターゲットとした脳変性疾患抑制薬の基盤研究を行った.また,タンパク質凝集抑制作用を有する化合物を作成し,神経細胞死抑制作用について検討した.1.小胞体関連分解(ER-associated degradation;ERAD)は,小胞体の変性蛋白質を小胞体から細胞質に排出し,ユビキチン-プロテアソーム系により分解する小胞体ストレスに対する防御機構である.ERADに関与するユビキチンリガーゼHRD1は,アルツハイマー病の原因蛋白質β-amyloid(Aβ)の前駆体蛋白質(amyloid precursor protein;APP)をユビキチン化し,分解促進することで,Aβの産生量を低下させる.本研究では,HRD1を介したERAD系の抑制は,APPの蓄積とそれに伴うAβの産生増加をもたらすとともに,小胞体ストレスと神経細胞死を誘発することが示めされた.このことから,ERAD系の破綻は新たなアルツハイマー病の発症原因となりうる可能性が示唆された.2.小胞体のタンパク質の分解に関与するユビキチンリガーゼHRD1は中脳黒質,海馬・歯状回,大脳皮質,線条体,淡蒼球,小脳プルキンエ細胞など,広範囲に脳神経細胞に発現しており,グリア細胞には発現していなかった.また,HRD1の安定化や基質認識に関与するSEL1もHRD1同様に分布することが分かった.これらの結果から,HRD1やSEL1を含むERAD分子は脳神経細胞のタンパク質分解機構に関与していると推測され,神経変性疾患などの疾患との関連性が期待される.3.HRD1の各領域の役割について検討したところ,HRD1の小胞体膜貫通領域はHRD1タンパク質の安定化に寄与し,さらに基質タンパク質の小胞体から細胞質への輸送に関与していることが明らかになった.また,プロリンに富むC末端領域は,ユビキチン化した基質の分解に関与することが判明した.以上の結果から,HRD1の新たな機能が明らかとなり,哺乳類におけるERAD機構の解明に寄与した.1.小胞体関連分解(ER-associated degradation: ERAD)は,小胞体の変性タンパク質を小胞体から細胞質に排出し,ユビキチン-プロテアソーム系により分解する小胞体ストレスに対する防御機構である.ERADに関与するユビキチンリガーゼHRD1は,アルツハイマー病(AD)の原因タンパク質β-amyloid(Aβ)の前駆体タンパク質(amyloid precursor protein: APP)をユビキチン化し,分解促進することで,Aβの産生量を低下させる.今回,AD患者脳におけるHRD1の発現量について健常者と比較したところ,AD患者の大脳皮質において,HRD1タンパク質量の有意な低下が認められた.一方,AD患者において,GRP78(Bip)およびCHOP mRNAの有意な増加が認められ,HRD1を含む他の小胞体ストレス応答遺伝子のmRNAも増加傾向にあったことから,AD患者脳が小胞体ストレス状態であることが判明した.また,HRD1タンパク質の減少は,mRNAの低下によるものではないことが明らかとなった.これらの結果より,ADの発症にHRD1タンパク質の減少と小胞体ストレスが関与する可能性が示された.2.4-フェニル酪酸(4-phenylbutylic acid, 4-PBA)はフェニル基と四つの炭素鎖からなるカルボン酸であり,変性タンパク質凝集抑制を有するケミカルシャペロンとして作用する.今回私たちは,このフェニル基にハロゲン(F, Cl, Br)やメトキシ(-OCH3)など官能基を入れたものや,カルボン酸の炭素鎖を3また5等に変えたものについて,in vitroにおけるタンパク質の凝集抑制作用について検討した.その結果,4-PBAと同等か,それ以上の活性のある4-PBA誘導体を10種類見出した.今後それらの化合物を用いて,神経変性疾患の原因タンパク質に対する作用を明らかにすることで,ケミカルシャペロンの神経変性疾患への応用が期待できる.
炭水化物系バイオマスの水素・エタノール複合発酵によるエコエネルギー生産の研究

本年度は水素・エタノール複合発酵を効率よく行うプロセスの開発に絞り、水素発酵に及ぼす温度と基質濃度の影響を検討したと共に、水素発酵生成グラニュールの形成を試み、UASB型リアクターを用いた連続実験を行った。具体的な研究成果は次のとおりである。(1)水素発酵に及ぼす温度と基質濃度の影響連続式水素発酵における温度と基質の影響を検討するために、中温(35°C)および高温(55°C)でそれぞれ基質(でんぽん)濃度を変化させて連続実験を行った。その結果、中温条件では安定的水素発酵を継続することが難しかったのに対して、高温条件で安定的水素発酵を行うことができた。またでんぽん濃度は20g/Lの条件で、最大水素収率(2.82mol H2/mol glucose)が得られた。(2)水素発酵グラニュールの培養水素生成細菌が存在するメタン発酵グラニュールと消化汚泥を混合したものを種汚泥として用いて、高温条件(55°C)、pH5.06.0の条件ででんぷんを基質とした水素生成グラニュールの培養を行い、良好なグラニュールを得ることができた。(3) UASB型反応槽を用いた連続実験有効容積6LのUASB型反応槽を用いてHRTを48時間、24時間、12時間、6時間、3時間のように段階的に短縮させて連続実験を行い、定期的にガス生成量、ガス組成、代謝産物を測定してHRTの影響を検討したとともに、最大負荷を把握できた。化石燃料に替わるクリーンな新エネルギーとして水素が注目されている。嫌気性水素発酵法は,カーボンニュートラルで再生可能なバイオマスから微生物を用いて水素を生産する方法であり,化石燃料の消費を抑制し環境問題の改善に寄与できる持続的な水素の生産方法として期待できる。水素発酵は炭水化物を用いた時に水素生成ポテンシャルが大きくなることから,基質として炭水化物系の資源作物を利用することが効果的であると考えられる。本研究では炭水化物系資源作物からの連続式高温水素発酵の特性に及ぼす植種細菌群の影響を検討することを目的として,5つの異なる混合微生物群を植種細菌群としたでんぷんの長期連続式高温水素発酵を行った。具体的には、活性汚泥の高温消化汚泥,搾乳牛糞の高温消化汚泥,コンポスト,高温酸発酵槽汚泥,下水汚泥の高温消化汚泥をそれぞれ用いて,55°C,HRT24時間の条件ででんぷんを基質とした長期連続式高温水素発酵を行った。本研究より、以下の知見が得られた。1)全系列において50日以上の長期間において安定的に水素が生成された。最大水素収率は活性汚泥の高温消化汚泥を用いた時に得られ,2.32molH_2/hexose convertedであった。この時の水素発酵の化学量論式は,以下のように与えられた。でんぷん→2.32nH_2+2.14nCO_2+0.5n酢酸2)基質の分解率は植種細菌群によって大きく異なった。また,水素発酵の化学量論式もそれぞれ異なった。3)本研究において高い水素収率を得た系列では,酪酸発酵パターンによる水素生成の寄与が大きかった。グリセロールは,工業的には油脂のけん化により生産することができるが,近年エコエネルギーとして注目されているバイオディーゼルを生産する際にも副生する。バイオディーゼルの生産は循環型社会形成の一端として我が国を含めて世界各国で研究が進められており,環境保全への貢献度が大きいことから,今後の生産量は増大していくと予測されている。従って,バイオディーゼル生産時の副産物として生成するグリセロールからさらに,効率よく水素が回収できれば,より循環型社会の構築に貢献できる。本研究では,グリセロールの水素生成ポテンシャルを検討するために回分実験を行った。本研究では8つの異なる植種源を用いてグリセロールの水素生成ポテンシャルを検討し,以下の結論が得られた。1)グリセロールからの水素生成ポテンシャルは低く,糖類を用いた既往研究で得られた水素収率の2040%程度であった。最大水素収率は,生ごみを植種源として用いた時に得た2.15mmolH_2/g-glycerolであった。2)本研究ではグリセロールの水素発酵に及ぼす植種源の影響はほとんど見られなかった。代謝産物では1,3-プロパンジオールが最も多く生成した。続いて酢酸が生成した。酪酸はほとんど生成しなかった。(2)水素発酵グラニュールの培養水素生成細菌が存在するメタン発酵グラニュールと消化

汚泥を混合したものを種汚泥として用いて、高温条件(55°C)、pH5.06.0の条件ででんぷんを基質とした水素生成グラニュールの培養を行い、良好なグラニュールを得ることができた。(3) UASB型反応槽を用いた連続実験有効容積6LのUASB型反応槽を用いてHRTを48時間、24時間、12時間、6時間、3時間のように段階的に短縮させて連続実験を行い、定期的にガス生成量、ガス組成、代謝産物を測定してHRTの影響を検討したとともに、最大負荷を把握できた。
敗血症の進展における凝固・線溶系と炎症反応のクロストークの分子基盤

活性化第X因子(FXa)阻害薬は新たな経口抗凝固薬として注目されている。しかし、血小板機能に対するFXa阻害薬の直接作用の詳細は未だ明らかではない。本研究ではコラーゲンによる血小板の活性化に対するFXa阻害薬の直接作用を検討した。ヒト血小板において、FXa阻害薬はコラーゲン刺激によるp44/p42 MAPキナーゼを介したHSP27のリン酸化を阻害し、リン酸化HSP27の遊離を抑制することを明らかとした。本解析では、これまで明らかとなっていなかったコラーゲン刺激による血小板活性化にFXa阻害薬が直接影響を及ぼすことを示した。生体は手術、外傷、ショックなどの侵襲を受けると様々なストレス反応を示すことが知られている。過大な侵害刺激を受けると、容易に全身性炎症反応症候群(systemic inflammatory response syndrome; SIRS)が惹起される。そしてSIRSから周術期心筋虚血や敗血症,多臓器不全に陥ることが知られている。一方、ストレス蛋白質(heat shock protein;HSP)は生体において生体防御という極めて重要な役割を担っていることは良く知られている。種々の外的環境の変化に対する生体反応をストレス応答と呼んでおり、環境の変化に対し生体は迅速に反応する。ストレス蛋白質は、熱や化学物質などのストレスにより組織・細胞内に誘導される一群のタンパク質の総称である。ストレス蛋白質が誘導された組織・細胞は、再度のストレス負荷に対して耐性を獲得する。循環虚脱を招くことのある過大な侵襲に対して、生体は心血管系、血液凝固系におけるストレス反応を起こすがその詳細は明らかではない。私共は既に、血小板の粘着反応を促進するリストセチンが強力な血小板凝集促進作用を示すthromboxane A2の産生を介し、細胞増殖因子であるPDGF-ABの分泌および炎症惹起物質の一つであるsoluble CD40 ligandの遊離を促進することを明らかとしている。今回、thromboxane A2刺激による血小板活性化における低分子量GTP結合蛋白質の一つであるRacの関与を検討した。その結果、血小板においてRacはp38 MAPキナーゼの上流で機能し、そのthromboxane A2による血小板凝集反応において促進的役割をすることおよび、thromboxane A2によるPDGF-ABの分泌およびsoluble CD40 ligandの遊離を促進していることを明らかとした。ストレス蛋白質(heat shock protein; HSP)は、熱や化学物質などのストレスにより組織・細胞内に誘導される一群のタンパク質の総称である。私共は既にコラーゲン刺激による血小板の活性化においてp44/p42 mitogen-activated protein (MAP)kinaseを介するHSP27のリン酸化が血小板顆粒からのplatelet-derived growthfactor (PDGF)-ABの分泌に促進的に作用していることを明らかとしている。さらに,血小板内のHSP27のリン酸化に伴い,リン酸化HSP27が血小板外へ遊離されることを明らかとした。一方、活性化第X因子(FXa)阻害薬はワルファリンに替わる新たな経口抗凝固薬として注目されている。本研究ではコラーゲン刺激による血小板の活性化に対するFXa阻害薬の直接作用を検討した。その結果、ヒト血小板において,FXa阻害薬はコラーゲン刺激によるp44/p42MAP kinaseを介したHSP27のリン酸化を阻害し,リン酸化HSP27の遊離を抑制することを明らかとした。FXa阻害薬であるrivaroxabanおよびedoxabanはコラーゲン刺激によるp44/p42 MAPkinaseおよびHSP27のリン酸化およびその遊離を抑制したが,p38 MAP kinaseのリン酸化には何ら影響を与えなかった。また,rivaroxabanはコラーゲン刺激による血小板からのPDGF-ABの分泌には何ら影響しなかった。以上の結果からFXa阻害薬は選択的にコラーゲン刺激におけるp44/p42MAP kinaseを介してリン酸化HSP27の遊離を抑制することを明らかとすることが出来た。また,実際にrivaroxabanを内服している患者の投与前後においてコラーゲン刺激による血小板凝集能は変化がなかったが,HSP27のリン酸化は抑制されていることを明らかとすることが出来た。本研究では,これまで明らかとなっていなかったコラーゲン刺激による血小板活性化にFXa阻害薬が直接影響を及ぼすことを明らかとすることが出来た。細胞外HSPは炎症に関与することが報告されており,FXa阻害薬は活性化血小板からのHSP遊離を抑制することで炎症をmodulateする可能性を示唆することが出来た。

生体は手術、外傷、ショックなどの侵襲を受けると様々なストレス反応を示すことが知られている。過大な侵害刺激を受けると、容易に全身性炎症反応症候群(systemic inflammatory response syndrome; SIRS)が惹起される。そしてSIRSから周術期心筋虚血や敗血症,多臓器不全に陥ることが知られている。一方、ストレス蛋白質(heat shock protein;HSP)は生体において生体防御という極めて重要な役割を担っていることは良く知られている。循環虚脱を招くことのある過大な侵襲に対して、生体は心血管系、血液凝固系におけるストレス反応を起こすがその詳細は明らかではない。私共は既に血小板をコラーゲンで刺激すると、p38 MAPキナーゼの活性化を経てHSP27のリン酸化が誘導されること、そのリン酸化に伴い血小板からplatelet-derived growthfactor-AB (PDGF-AB)および可溶型CD40 (sCD40) ligandが分泌・遊離されること、加えて、細胞内でリン酸化されたHSP27も遊離されることを明らかとしている。一方、脂質メディエーターであるsphigosine 1-phosphateは、血小板が巨核球から産生されるときに、重要な役割を果たしていると考えられている。しかし、成熟血小板でのsphigosine 1-phosphateの役割の詳細は明らかとされていない。今回、コラーゲンによる血小板活性化に対するsphigosine 1-phosphateの影響の検討を行った。その結果、ヒト血小板においてsphigosine 1-phosphateはコラーゲン刺激による血小板凝集、HSP27のリン酸化、血小板からのPDGF-AB分泌およびリン酸化HSP27遊離を制御していることを明らかとした。活性化第X因子(FXa)阻害薬は新たな経口抗凝固薬として注目されている。しかし、血小板機能に対するFXa阻害薬の直接作用の詳細は未だ明らかではない。本研究ではコラーゲンによる血小板の活性化に対するFXa阻害薬の直接作用を検討した。ヒト血小板において、FXa阻害薬はコラーゲン刺激によるp44/p42 MAPキナーゼを介したHSP27のリン酸化を阻害し、リン酸化HSP27の遊離を抑制することを明らかとした。本解析では、これまで明らかとなっていなかったコラーゲン刺激による血小板活性化にFXa阻害薬が直接影響を及ぼすことを示した。凝固・線溶系の中心的役割を担う血小板においてRacはthromboxane A2刺激においてp38 MAPキナーゼの上流で機能し、thromboxane A2による血小板凝集を促進することおよび、thromboxane A2によるPDGF-ABの分泌およびsoluble CD40 ligandの遊離を促進していることを明らかとすることが出来た。