hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
第２世代ケージド化合物による新規細胞セレクション法の開発

本研究では、代表者らが開発した、光照射時に蛍光を発する化合物に変換される光分解性化合物を用いた、新たなケージド化合物の創成を目指した。ホタルルシフェリンをモデル化合物とし、水溶液中での光分解反応を検討したところ、光照射時間依存的にホタルルシフェリンが元の形で再生することが確認された。一方、細胞内での光分解反応では、細胞内酵素により、光分解性化合物とルシフェリン間の結合が分解されてしまった。モデル化合物を核酸の一種であるチミジンに変更し、さらに細胞内酵素で解離しない結合様式で光分解性化合物を導入したところ、チミジンの再生が確認され、さらに、アンチセンス分子への展開にも成功した。本研究では、我々が新規に開発したチオクロモン型光分解性化合物を用いて、従来法と比較してより詳細に生命現象を解明できる「第二世代のケージド化合物」の創成を目的としている。これまでケージド化合物に用いられてきた光分解性保護基とは異なり、今回使用したチオクロモン骨格を有する光分解性保護基は、光照射によってアンケージングされる際に、強い蛍光を発する特長を有する。本年度は、まず、このチオクロモン型光分解性保護基をケージド化合物へと展開できるかを検討した。数ある生理活性分子から活性検出が容易なホタルルシフェリンを選択し、チオクロモン骨格を有する新規ケージドルシフェリンを合成した。水中で365nmの紫外光を光源としてアンケージング反応を検討した結果、水中でも効率よくアンケージングが進行することが判明した。ルシフェリンの再生は、ルシフェリンールシフェラーゼ反応で生成するオキシルシフェリンの発光をルミノメーターで検出することにより確認できる。さらに、オキシルシフェリンの発光量は、アンケージングの際の光照射時間が長くなるにつれて増大したことから、光照射時間依存的にアンケージングが進んでいることも確認できた。次に、生体内利用を指向するために、生体細胞に影響を与えないより長波長の405nmの紫外光を光源とするアンケージング反応を検討した。ケージドルシフェリンの吸光係数は365nmよりも405nmの方が小さいためアンケージングに要する時間は長くなったものの、365nmの場合と同様に光照射時間依存的にオキシルシフェリンの発光量が増大した。この結果は、チオクロモン型光分解性保護基の生体内利用への可能性を示唆している。本研究課題では、我々が新規に開発したチオクロモン型光解離性保護基を用いて、従来法と比較してより詳細に生命現象を解明できる「第二世代のケージド化合物」の創成を目的としている。これまでケージド化合物に用いられてきた光解離性保護基とは異なり、本課題で使用しているチオクロモン骨格を有する光解離性保護基は、光照射によってアンケージングされる際に強い蛍光を発する特長を有している。昨年度までにホタルルシフェリンを生理活性分子に選択し、保護・脱保護反応を検討して、チオクロモン型光解離性保護基がケージド化合物として利用可能であることを明らかにしている。本年度は細胞内でのアンケージング挙動を観察するために、新規のケージド核酸の合成に着手した。ターゲット核酸としてデオキシチミジンを選択し、合成したケージドチミジンの光脱保護を検討した。その結果、光照射依存的に蛍光強度が増大し、蛍光測定による脱保護過程のモニタリングに成功したかに思われたが、その構造は予想される蛍光発光体の構造とは異なっていた。より詳細に検討した結果、新たに生成した蛍光発光体を中間体として一度経由したのち、元のデオキシチミジンが再生されることが明らかとなった。このように蛍光発光体を中間体とするため、デオキシチミジンの再生効率は必ずしも高くはなかったが、合成したケージドチミジンを用いてケージドオリゴ核酸を合成し、アンチセンス分子としてのオリゴ核酸の機能を評価した結果、光照射を行うことで、アンチセンス分子としての機能が復元することを見出すことに成功した。本研究では、新規細胞セレクション法の開発を目指し、我々が新規に開発したチオクロモン型光分解性化合物を用いて、従来法と比較してより詳細に生命現象を解明できる「第二世代のケージド化合物」の創成を目的としている。これまでケージド化合物に一般的に用いられてきた光分解性保護基とは異なり、我々が開発したチオクロモン骨格を有する光分解性保護基は、光照射によってアンケージングされることで、強い蛍光を発する特長を有する。昨年度までに、ホタルルシフェリンをモデル化合物として利用することで、チオクロモン型光分解性保護基がケージド化合物へと展開できることを明らかにした。その後は本研究を生体内へ展開すべく、核酸の一つであるチミジンをケージングしたケージドチミジンの合成とそれを組み込んだケージドオリゴ核酸の合成を行い、アンケージングによる生物活性評価を検討した。ケージドチミジンの合成において、チオクロモン型保護基の導入に通常用いていたエステル結合ではなく、エーテル結合を用いてチミジンへの導入を行うと、合成は達成できたが、アンケージングの際に当初予想していた蛍光種とは異なる構造の蛍光種が得られた。構造を詳細に検討したところ、アンケージングが行われる前に蛍光体の中間体が生成し、さらにそれに光を照射することで元のチミジンが再生していることが明らかとなった。

この過程では光照射前には蛍光を発さず、中間体の生成に伴って蛍光が増加し、アンケージングの際に再び蛍光が消光していく挙動となっており、蛍光の強度でアンケージングの進行具合を確認できる系が確立できた。さらに、ケージドチミジンを導入したケージドオリゴ核酸を合成し、それをアンチセンス分子として利用したところ、光照射前ではアンチセンス機能が低下していたのに対し、光を照射することでアンチセンス機能が復元することを見出した。本研究では、代表者らが開発した、光照射時に蛍光を発する化合物に変換される光分解性化合物を用いた、新たなケージド化合物の創成を目指した。ホタルルシフェリンをモデル化合物とし、水溶液中での光分解反応を検討したところ、光照射時間依存的にホタルルシフェリンが元の形で再生することが確認された。一方、細胞内での光分解反応では、細胞内酵素により、光分解性化合物とルシフェリン間の結合が分解されてしまった。モデル化合物を核酸の一種であるチミジンに変更し、さらに細胞内酵素で解離しない結合様式で光分解性化合物を導入したところ、チミジンの再生が確認され、さらに、アンチセンス分子への展開にも成功した。目的の新規ケージド核酸の合成を達成するとともに、光脱保護後に蛍光発光を検出することも達成できたが、蛍光発光体が予想とは異なる構造であり、その解明調査を先に進めることが必須であったため、当初予定していた細胞内評価を実施することができなかった。しかしながら、ケージド核酸をケージドアンチセンスオリゴ核酸へと展開すると共に、光照射によるアンチセンス機能の復元を確認することができたことから、チオクロモン型光解離性保護基の有用性は明らかにできており、次年度には細胞内評価へと展開可能と考えている。光生物化学今年度の成果を踏まえ、細胞内におけるケージド化合物のアンケージングと細胞内蛍光強度の測定に着手する。さらに細胞内評価を行うためには細胞にダメージを与えない弱い光で十分に生理活性分子を放出し、低濃度で利用できるとともに、高い水溶性が求められる。これらを満たすような保護基の合成にも着手する予定としている。加えて、フローサイトメトリーによって、光照射により細胞内でアンケージングされることで生理活性分子の機能が発現している細胞とアンケージングされていない細胞にセレクションすることにも着手する。これにより得られた、生理活性分子の機能が均一に発現している細胞群について、従来法で得られる結果と比較して本手法の有用性の確認を行う。当初の計画通り、チオクロモン骨格を有する新規のケージドホタルルシフェリンの合成を達成し、さらに水中でのアンケージング反応の進行とオキシルシフェリンの再生も確認できた。さらに照射波長違いによる効率の違いも検討できており、研究は順調に進展していると判断した。目的のケージド化合物の合成を達成し、光脱保護後に蛍光発光を検出することも達成できたが、蛍光発光体が予想とは異なる構造であり、その解明調査を先に進めることが必須であったため、当初予定していた細胞内評価を実施することができなかった。今年度の成果を踏まえ、まずは細胞内におけるケージド化合物のアンケージングや細胞内蛍光強度の測定に着手する。そのために、チオクロモン骨格を有する新規のケージド核酸あるいはケージドオリゴ核酸を合成し、これをアンチセンス分子として用いるケージドアンチセンスオリゴの作製を行う。これにより光照射によるアンチセンス分子機能の制御を検討するとともに、細胞内に合成したケージドアンチセンスオリゴを導入し、細胞内で脱保護の検討ならびにアンチセンス分子の機能評価を行う。
アクティブマルチスポット音空間再生システムの開発

1年目は計画通り,2次元平面に配置したマイクロホンアレイ・スピーカアレイを用いた音空間の収録,制御方式および,局所再生方式についての検討を行った.(1)円形スピーカアレイを用いた近傍再生:円形スピーカアレイとその中心に1つのスピーカを配置し,スピーカアレイの近くでは音が聞こえ,離れると聞こえなくなる近傍エリア再生方式を提案した(IWAENC 2018,応用音響研究会招待講演).(2)内部外部混合音場の収録と再現:通常の音場収録・再現では,到来音場(内部音場)と放射音場(外部音場)は区別され,それぞれどちらかを収録・再現する方式しか存在していなかったが,実際の音空間はそれらの混合系である場合が多い.これに対応するために,円形2重マイクロホンアレイを用いた内部外部混合音場の分離方式(従来方式)に,円形2重スピーカアレイで分離した音場を同時に再生する方式を提案した(音講論2018秋).(3)平面マイクロホン・スピーカアレイを用いた3次元音場収録および再現:通常,円形マイクロホンアレイを用いた音場収録は2次元音場を仮定しているため,高さ方向に変化のある3次元音場の収録は難しい.しかし.我々の存在する実空間は3次元音場である.従来法では,複数の円形マイクロホンアレイを高さ方向に2層配置することにより3次元音場の収録を可能としていたが,提案法では,円形スピーカアレイで再生することが目的であれば円形マイクロホンアレイは1層で十分であることを明らかにし.収録音場の音源が平面でない位置にある場合でも,提案法により,水平面上の音場の収録・補完・再現ができることを示した(ICASSP 2019,音講論2019春).(4)円形2重マイクロホン・スピーカアレイを用いて,スピーカアレイの外側には音が届かないような収録・再現方式を提案した(Applied Sciences).申請当初の計画では,収録音場の音源が平面以外にある場合,その音場を円形スピーカアレイで再現するためには,収録側は従来法と同様に高さ方向に2層のマイクロホンアレイが必要であると想定しており,この検討は2年目に行う予定であったが,このような場合でもマイクロホンアレイは1層で十分であることが明らかにできたためである(ICASSP 2019,音講論2019春).2年目は計画通り,3次元音空間の収録と再現を直線マイクロホン・スピーカアレイを用いた方式に拡張する.また,1年目での円形アレイの方式をアクティブマルチスポット再生へと適用する.また,1年目で得られた知見を実環境で実証するためのマイクロホン・スピーカアレイの実装を行う.1年目は計画通り,2次元平面に配置したマイクロホンアレイ・スピーカアレイを用いた音空間の収録,制御方式および,局所再生方式についての検討を行った.(1)円形スピーカアレイを用いた近傍再生:円形スピーカアレイとその中心に1つのスピーカを配置し,スピーカアレイの近くでは音が聞こえ,離れると聞こえなくなる近傍エリア再生方式を提案した(IWAENC 2018,応用音響研究会招待講演).(2)内部外部混合音場の収録と再現:通常の音場収録・再現では,到来音場(内部音場)と放射音場(外部音場)は区別され,それぞれどちらかを収録・再現する方式しか存在していなかったが,実際の音空間はそれらの混合系である場合が多い.これに対応するために,円形2重マイクロホンアレイを用いた内部外部混合音場の分離方式(従来方式)に,円形2重スピーカアレイで分離した音場を同時に再生する方式を提案した(音講論2018秋).(3)平面マイクロホン・スピーカアレイを用いた3次元音場収録および再現:通常,円形マイクロホンアレイを用いた音場収録は2次元音場を仮定しているため,高さ方向に変化のある3次元音場の収録は難しい.しかし.我々の存在する実空間は3次元音場である.従来法では,複数の円形マイクロホンアレイを高さ方向に2層配置することにより3次元音場の収録を可能としていたが,提案法では,円形スピーカアレイで再生することが目的であれば円形マイクロホンアレイは1層で十分であることを明らかにし.収録音場の音源が平面でない位置にある場合でも,提案法により,水平面上の音場の収録・補完・再現ができることを示した(ICASSP 2019,音講論2019春).(4)円形2重マイクロホン・スピーカアレイを用いて,スピーカアレイの外側には音が届かないような収録・再現方式を提案した(Applied Sciences).申請当初の計画では,収録音場の音源が平面以外にある場合,その音場を円形スピーカアレイで再現するためには,収録側は従来法と同様に高さ方向に2層のマイクロホンアレイが必要であると想定しており,この検討は2年目に行う予定であったが,このような場合でもマイクロホンアレイは1層で十分であることが明らかにできたためである(ICASSP 2019,音講論2019春).2年目は計画通り,3次元音空間の収録と再現を直線

マイクロホン・スピーカアレイを用いた方式に拡張する.また,1年目での円形アレイの方式をアクティブマルチスポット再生へと適用する.また,1年目で得られた知見を実環境で実証するためのマイクロホン・スピーカアレイの実装を行う.当初予定していたマイクロホンアレイおよびスピーカアレイの実装について,理論検討の結果,さらに簡略化できることがわかったため,実装は2年目に行う方針としたため,その物品購入を次年度に使用する予定である.
銅たんぱく質の挙動に対する食事シクロデキストリンの新機能

初体重7585gのラットに基本食、5%α-シクロデキストリン食、5%β-シクロデキストリン食、5%γ-シクロデキストリン食を7日間、自由摂取法により与えた。飼育期間の終了後、血液を採取した。血液を遠心により血清をえた。肝臓、腎臓を取り、秤量した。肝臓、腎臓の銅含有たんぱく質、酵素の遺伝子発現を調べた。飼料摂取量、体重増加量:β-シクロデキストリン食群の飼料摂取量は基本食群より低下した。β-シクロデキストリン食群の体重増加量は基本食群より低下した。α-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の飼料摂取量、体重変化は基本食群と変化無かった。肝臓メタロチオネインmRNA,メタロチオネイン量:β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝メタロチオネインMRNAレベルは基本食より4.4倍、6.3倍増加した。β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝メタロチオネイン量も有意に増加した。β-シクロデキストリン食群の肝臓銅レベルは増加した。腎臓メタロチオネインmRNAは3種のシクロデキストリンにより増加した。α-、β-シクロデキストリン食群の腎臓銅は増加した。肝臓セルロプラスミンmRNA、血清セルロプラスミン活性:γ-シクロデキストリン食群の肝臓セルロプラスミンmRNAレベルは基本食と比較して低下した。しかし、血清セルロブラスミン活性は変化が認められなかった。肝臓シトクロムCオキシダーゼmRNA、シトクロムCオキシダーゼ活性:α-シクロデキストリン食群の肝シトクロムCオキシダーゼmRNAレベルは基本食群より低下した。γ-シクロデキストリン食群の肝シトクロムCオキシダーゼmRNAレベル基本食群より有意に増加した。α-シクロデキストリン食群の肝シトクロムCオキシダーゼ活性は基本食群と等しかった。γ一シクロデキストリン食群の肝シトクロムCオキシダーゼ活性は基本食群より増加した。肝臓Cu, Zn-スーパーオキシドジスムターゼmRNA、Cu, Zn-スーパーオキシドジスムターゼ活性:β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝スーパーオキシドジスムターゼmRNAレベルは基本食群のレベルより有意に増加した。しかし、β-、γ-シクロデキストリン食群肝酵素活性は基本食と変化は認められなかった。以上の結果から肝臓銅含有たんぱく質、酵素の遺伝子発現の応答は、メタロチオネイン、Cu, Zn-スーパーオキシドジスムターゼはβ-、γ-シクロデキストリン摂取において共通していた。さらにこれらのたんぱく質量、酵素活性においても、同様の応答が認められた。したがって、β-、ありいはγ-シクロデキストリンは銅たんぱく質、酵素の遺伝子発現に関与していることが明らかとなった。

以上の結果から肝臓銅含有たんぱく質、酵素の遺伝子発現の応答は、メタロチオネイン、Cu, Zn-スーパーオキシドジスムターゼはβ-、γ-シクロデキストリン摂取において共通していた。さらにこれらのたんぱく質量、酵素活性においても、同様の応答が認められた。したがって、β-、ありいはγ-シクロデキストリンは銅たんぱく質、酵素の遺伝子発現に関与していることが明らかとなった。初体重75gのラットに基本食、5%α-シクロデキストリン食、5%β-シクロデキストリン食、5%γ-シクロデキストリン食を1週間、自由摂取法により与えた。飼育期間の終了後、血液を採取した。血液を遠心により血清をえた。肝臓を取り、秤量した。飼料摂取量、体重増加:β-シクロデキストリン食群の飼料摂取量は基本食群より低下した。α-シクロデキストリン食群、β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の体重増加量は基本食群と変化無かった。α-シクロデキストリン食群、β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝臓と腎臓の重量は基本食群と変化無かった。肝臓銅、亜鉛、メタロチオネインmRNA:β-シクロデキストリン食群の肝臓銅レベルは基本食群の肝臓銅レベルより有意に増加した。α-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝臓銅レベルは基本食群より増加の傾向がみられた。一方、α-シクロデキストリン食群、β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝臓亜鉛レベルは基本食群の肝臓亜鉛レベルと等しかった。α-シクロデキストリン食群の肝臓メタロチオネインmRNAレベルは基本食群と変わらなかったが、β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の肝臓メタロチオネインmRNAレベルは基本食群の肝臓メタロチオネインmRNAレベルより有意に増加した。腎臓銅、亜鉛、メタロチオネインmRNA:α-シクロデキストリン食群、β-シクロデキストリン食群の腎臓銅レベルは基本食群の銅レベルより有意に増加した。γ-シクロデキストリン食群の腎臓亜鉛レベルは基本食群の腎臓亜鉛レベルより増加の傾向が認められた。一方、α-シクロデキストリン食群、β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の腎臓亜鉛レベルは基本食群の腎臓亜鉛レベルと等しかった。α-シクロデキストリン食群、β-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の腎臓メタロチオネインmRNAレベルは基本食群の腎臓メタロチオネインmRNAレベルより有意に増加した。以上の結果から肝臓、腎臓の亜鉛レベルというより肝臓、腎臓の銅レベルが肝臓、腎臓のメタロチオネインの発現に関与していることが推察された。初体重85gのラットに基本食、5%α-シクロデキストリン食、5%β-シクロデキストリン食、5%γ-シクロデキストリン食を7日間、自由摂取法により与えた。肝臓の銅含有たんぱく質、酵素の遺伝子発現を調べた。飼料摂取量、体重増加量:β-シクロデキストリン食群の飼料摂取量は基本食群より低下した。β-シクロデキストリン食群の体重増加量は基本食群より低下した。α-シクロデキストリン食群、γ-シクロデキストリン食群の飼料摂取量、体重変化は基本食群と変化無かった。肝臓メタロチオネインmRNA、メタロチオネイン
バイオ応用のためのコアーシェル型ナノ構造の作製

本研究は、バイオイメージングへの応用を目指し、β-NaYF4:Yb:Er:Tm @ β-NaGdF4 @アモルファスSiO2/メゾポーラスFe3O4 @メゾポーラスSiO2から成る多層構造のコアーシェル型ナノ構造の作製技術の開発を目的とした。(2)オレイルアミン溶媒中に酢酸鉄を混合した後、窒素雰囲気中160 °C、30分間ガス抜きし、300 °Cで1時間熱処理することで、6 -9 nmの球状Fe3O4ナノ結晶を作製した。(3)シクロヘキサンにβ-NaYF4:Yb:Er:Tm@NaGdF4を混合した溶液にオルトケイ酸テトラエチルと水酸化アンモニウムを混合し微乳液を形成した後、無水エタノールで洗浄することで、コアーシェル型NaYF4:Yb:Tm@NaGdF4@SiO2の作製に成功した。(4)熱注入法でZnS:Mnとβ-NaYF4:Yb:Er:Tmから構成される複合ナノ結晶を合成した。生きているHe-Laセルに複合ナノ結晶を取り込ませ、赤外光の励起によるに緑光の発光を測定し、作製した複合ナノ結晶をバイオイメージングとして利用できることを明らかにした。また、複合ナノ結晶に毒性がないこと及び水とリン溶液中での安定性を確認し、本研究目的を達成した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、バイオイメージングへの応用を目指し、β-NaYF4:Yb:Er:Tm @ β-NaGdF4 @アモルファスSiO2/メゾポーラスFe3O4 @メゾポーラスSiO2から成る多層構造のコアーシェル型ナノ構造の作製技術を開発することを目的とした。平成26年度は、(1) Y(CF3COO)3, Gd(CF3COO)3, Yb(CF3COO)3, Er(CF3COO)3とTm(CF3COO)3.を原料として用いて、オレイルアミン溶媒中にアルカリと希土類トリフルオロ酢酸を混入させた溶液を窒素雰囲気中で熱処理する方法で、β-NaYF4:Yb:Er:Tmナノ結晶を作製した。さらに、β-NaYF4:Yb:Er:Tmナノ結晶上にβ-NaGdF4を熱注入法で作製し、12-16 nmの球状で、六方晶のコアーシェル型ナノ結晶を作製した。(2)オレイルアミン溶媒中に酢酸鉄を撹拌しながら混合物を合成し、これを窒素雰囲気中160度、30分間ガス抜きした後、300度で1時間熱処理することで、6 -9 nmで立方晶のFe3O4ナノ結晶を作製した。(3)有機溶媒IGEPAL®CO-520をシクロヘキサンに溶解し、混合した。シクロヘキサンにβ-NaYF4:Yb:Er:Tm@NaGdF4を混合した溶液をこの溶液に混ぜ、1時間30分攪拌した。さらに、この溶液中にオルトケイ酸テトラエチルと水酸化アンモニウムを混合し、透明な微乳液を形成した後、攪拌した。遠心分離機にかけ、分離し、無水エタノールで洗浄することで、コアーシェル型NaYF4:Yb:Tm@NaGdF4@SiO2を作製した。この方法により、β-NaYF4:Yb:Er:Tm @ β-NaGdF4を20 nm厚さのSiO2で覆った構造の作製に成功した。オレイルアミン溶媒中にアルカリと希土類トリフルオロ酢酸を混入させた溶液を窒素雰囲気中で熱処理する方法で、β-NaYF4:Yb:Er:Tmナノ結晶を作製した。β-NaYF4:Yb:Er:Tmナノ結晶上にβ-NaGdF4を熱注入法で作製し、コアーシェル型ナノ結晶を作製した。

β-NaYF4:Yb:Er:Tm @ β-NaGdF4を20 nm厚さのSiO2で覆った構造の作製に成功した。さらに、Fe3O4ナノ結晶の合成技術も開発した。当初の計画どおり進展していると判断している。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後、β-NaYF4:Yb:Er:Tm @ β-NaGdF4 @アモルファスSiO2/メゾポーラスFe3O4作製条件をさらに検討する。オレイルアミン溶媒中の酢酸鉄濃度、合成温度、合成時間の最適化を図る。その後、ヘプタンとポリエチレングリコールエーテル皮膜剤を用いて、Fe3O4を分散したアモルファスSiO2層をゾルゲル法で作製し、多重コアーシェル型ナノ構造を作製する。
プロスタノイドによる血管平滑筋の興奮ー収縮と内皮細胞における興奮ー分泌機序の解明

高速液体クロマトグラフィ-を用いた蛍光測定による分析から、内皮正常ブタ冠状動脈血管条片から、エンドセリン、アセチルコリンもしくはブラジキニン刺激により各種のプロスタノイド(6ーketoprostaglandin F_<1α'> prostaglandin E_2及びthromboxane B_2)が遊離されることが判明した。またradioimmunoassayにより、エンドセリン、アセチルコリン及びブラジキニン刺激により内皮正常ブタ冠状動脈条片およびその単離内皮細胞から6ーketoprostaglandin F_<1α>が遊離されるが、内皮除去ブタ冠状動脈血条片からは6ーketoprostaglandin F_<1α>が遊離されないことが判明した。このことよりこれらの血管刺激物質は主にブタ冠状動脈内皮細胞よりprostacyclinを遊離させそれ自身による血管収縮作用を調節しているものと考えられた。一方、エンドセリン、アセチルコリン及びブラジキニンは内皮除去ブタ冠状動脈血管条片からprostaglandin E_2の遊離を増加させることが判明した。この作用は内皮存正常ブタ冠状動脈血管条片において明かではなかった。このことよりこれらの血管刺激物質はブタ冠状動脈平滑筋細胞よりprostaglandin E_2を遊離させそれ自身による血管収縮作用を調節しているものと考えられた。このように、ブタ冠状動脈の強力な血管収縮物質であるエンドセリンやアセチルコリンはその内皮細胞及び血管平滑筋に作用しそれ自身の収縮作用を調節するいくつかのブレ-キングシステムを介して血管のト-ヌスを調節している可能性が明かとなった。現在プロスタサイクリン及びprostaglandin E_2の血管弛緩作用にについて検討中であるが、これまでのところでは、これらのプロスタノイドは従来報告されているように細胞内のcyclic AMPを介して平滑筋を弛緩させるのではないかということが判明した。現在その作用機序について検討している。
高齢者プロポフォール静脈内鎮静法におけるTCIポンプを用いた新しい管理法の検討

青壮年では、個々の症例にみあった鎮静維持量を導入期に狭い誤差幅で予測できる至適鎮静時目標血中濃度再設定法において、目標血中濃度初期設定値は、2.2μg/mlが最も適していることが明らかになった(最大較差は2.2μg/ml群において最も小さく、初期設定値の増大につれ大きくなった)。高齢者では、設定した2群において、どちらの設定値が適しているか明らかにすることができなかった。この年齢層間の相違の理由の詳細は不明であるが、高齢者では、薬物動態学的および薬力学的個体差が大きいためかもしれない。対象と群分け: 20年度は高齢者に先立ち、高校生以上55歳以下の年齢層を対象に検討した。TCIポンプの目標血中濃度の初期設定量を以下の3群に分けて検討した。I群(2.2μg/ml)、II群(2.6μg/ml)、III群(3.0μg/ml)主な評価項目:1)至適脳内濃度値、2)導入時間、3)術中目標血中濃度値と至適脳内濃度値との最大較差、4)血圧、脈拍数、動脈血酸素飽和度の異常の有無結果と考察:至適脳内濃度値は、I群、II群、III群で、それぞれ、1.48±0.33μg/ml、1.15±0.33μg/ml、0.97±0.45μg/mlであった。術中目標血中濃度値と至適脳内濃度値との最大較差は、I群、II群、III群で、それぞれ、0.35±0.17μg/ml、0.74±0.15μg/ml、0.97±0.31μg/mlであり、I群が最も誤差幅が少なかった。すなわち、個々の症例にみあった鎮静維持量を導入期に狭い誤差幅で予測できる至適鎮静時目標血中濃度再設定独において、目標血中濃度初期設定量は、I群の2.2μg/mlが最も適していることが明らかになった。II群、III群では、初期設定量の増大につれ、至適脳内濃度の表示値が低いうちに、至適鎮静に達してしまい、その低値に再設定してしまうため、誤差幅が増大するものと思われた。なお、至適脳内濃度値から割りだした導入時間は、I群、II群、III群で、それぞれ4分強、2分半弱、2分弱と初期設定量の増加に従い、短縮された。各群.循環、呼吸は安定しており、青壮年においては、どの群も安全面において問題ないと思われた。21年度は、65歳以上の高齢者を対象とした。TCIポンプの目標血中濃度の初期設定値を以下の3群に分けて検討した。すなわち、初期設定直をI群は、1.4μg/ml、II群は1.6μg/ml、III群は1.8μg/mlとした。主な検討項目は、青壮年での検討と同様、至適脳内濃度、導入時間、術中の目標血中濃度と至適脳内濃度との最大較差、血圧、脈拍数、動脈血酸素飽和度の異常の有無とした。高齢者の検討では、症例が少ないため平成21年度と次年度である22年度の2年間で行うこととしている。そのため、現時点で十分な症例数が集まっておらず、結果や考察は予想の域でしか述べられないが、青壮年群での結果と同様、高齢者においても、初期目標血中濃度が高い群のほうが術中目標血中濃度と至適脳内濃度との最大較差が大きい傾向がみられた。これは、青壮年群での結果と同様、高齢者においても、初期設定値の増大につれ、至適脳内濃度の表示値が低いうちに至適濃度に達してしまい、その低値に再設定してしまうためと推定された。なお、至適脳内濃度から割り出した導入時間は5分強、4分強、3分強と初期設定値の増加に伴い短縮された。各群、血圧、脈拍数に関しては、どの群においても安全面に問題ないと思われた。しかし、動脈血酸素飽和度に関しては、初期設定値の高い群で、低下傾向がみられ、深呼吸を促さなければならに症例も見受けられた。今後、症例数を増やし動脈血酸素飽和度の面からめ安全性について注意深く検討していく必要がある。対象と群分け:65歳以上の高齢者を対象に、検討した。TCIポンプの目標血中濃度の初期設定値を以下の2群に分けて検討した。I群(1.4および1.5μg・ml)、II群(1.7および1.8μg・ml)。なお、先に行った成人対象での検討におけるI群(2.2μg・ml)、II群(2.6μg・ml)のそれぞれ3分の2の量を今回の高齢者での検討における初期設定値として割り振った。主な評価項目:

1)至適脳内濃度値、2)術中目標血中濃度と至適脳内濃度値との最大較差、3)血圧、脈拍数、動脈圧酸素飽和度の異常の有無結果と考察:至適脳内濃度値は、I群、II群で、それぞれ、0.78±0.19μg/ml、0.84±0.17μg/mlであった。術中目標血中濃度値と至適脳内濃度との最大較差は、I群、II群で、それぞれ、0.35±0.28μg/ml、0.36±0.13μg/mlであり、群間差はみられなかった。成人対象での検討では、2.2μg/ml群における最大較差が最も小さく、初期設定値の増大につれ、較差の幅が広がったが、今回の高齢者群での検討では、両群で差のない結果となった。この年齢層間の相違の理由の詳細は不明であるが、高齢者では薬物動態学的及び薬力学的個体差が大きいためかもしれない。なお、初期設定値が大きいII群において、導入時に呼名反応が一時的に見られなかった症例が1例、また、動脈血酸素飽和度が一時的に80台後半まで低下した症例が1例あった。いずれも一過性のものであり、すぐ回復したが、高齢者においては、初期設定量を少なめにして注意深く投与していくことが肝要と思われた。
プロイセン教育改革期におけるペスタロッチ教授法の導入過程の研究

1.基礎的作業として、(1)ドイツ本国での先行研究、(2)ペスタロッチ教授法導入にかかわった当事者や改革期の教育諸史料、(3)ペスタロッチの許への派遣留学生の記録・書簡、(4)教育政策担当者のペスタロッチ評価に関する諸史料、(5)プロイセン教員養成制度史料等を、主としてマイクロフィルムによって入手し、その分析を行った。2.以上の諸作業を通じて、ペスタロッチ教授法導入過程の時期区分について、おおよその知見を得ることができた。また、改革期以前において、メトーデ導入の準備が予想以上に進められていたことも判明した。メトーデ評価の推移、改革担当者とペスタロッチとのかかわり方の推移、教員養成政策の展開を機軸に、おおよその時期区分を示すと以下の通りである。(1)改革前-(a)マッソウ文相就任からF.W.III世の民衆学校改善指示(1799)まで、(b)同年の高等宗務局報告及び「学校改革のための一般計画」(1801)策定期、(c)「新ベルリン月報」誌上、高等学務委員会内外でのペスタロッチ教授法をめぐる論争開始、メトーデの実施調査開始(1803)から、国王の暫定指示(1805)まで、(d)実験学校設立期(1805年プラーマン)、(2)改革前半期-(a)政策担当者によるペスタロッチ教授法導入準備期(1808-9)(b)留学生派遣及びC.A.ツェラーのプロイセン招聘期(1811-13)、(c)B.L.ナトルプの教育改革関与期(1811-13)、(3)改革後半期-ゼミナール制度及び卒業試験制度改革の展開期(1812,13年以降)。3.更に、本研究において、教育改革の理念(人間教育と国民教育)の形成過程にあって、ペスタロッチ教授法の技術的側面並びに児童に着目しての内発的・開発教授法的側面への評価が交錯することも明らかとなった。4.今後の研究計画としては、ペスタロッチ教授法の導入過程を、プロイセン改革全体の推移並びに教員養成制度改革の展開と結合させて、より実証的に明らかにしたい。
画像中の局所輝度変動にロバストな輸送関連オルガネラの抽出および追跡

細胞生物学において,細胞内の観察画像からオルガネラと呼ばれる種々の細胞内器官の発光や粒子の出現,消滅等の現象を観察することは重要な課題である.現状ではそれら現象のカウントや位置の特定は目視により手動で確認が行われている.しかし,時系列データは膨大なデータ量となる点と,目視による判断は基準があいまいになる点とが問題となり,その作業は困難を極める.よって,その自動化,定量化が急務となっている.今年度は細胞を撮影した動画像中から,粒子の出現や発光などの局所的な変化が生じた時間の画像のみを自動抽出する方法を検討した.提案手法の基本的な考え方としては,まずは画像の全域において空間的な変動は極小であるという前提の下に,その差分を抽出することを行う.そして,その差分が大きい時間を発光現象等の観測時点として抽出する.また,(a)不変な場所も局所的な輝度変動に依存する,(b)同じ場所でも時間によって徐々に輝度が変動する,という2つの特性を考慮し,局所的な背景画像を統計的に生成し,それを基準画像とした背景差分を用いることにより,画像的変化が生じた時間である特異時間の特定を行った.また,画像を格子状に細分割し,発光したか否かの判断を各領域で求めることで,発光部位の特定を行った.実験には,インシュリン顆粒の開口放出現象の全反射顕微鏡による観察データを対象とした.本データは,細胞内の局所における発光現象の観察を目的とし,その回数のカウントや発光位置の抽出が求められている.提案手法においてパラメータを適切に設定した結果,目視による観察と同様の抽出結果が得られた.またこの結果により,抽出領域が2値化されるため,既存の基本的な画像処理法による様々なカウント法,トラッキング法が適用可能となった.本研究では、共焦点レーザー顕微鏡による撮影画像に対して、輸送関連オルガネラを過不足無く抽出する手法を実現する。その実現に向け、初年度は細胞生物学者の観点からの現状問題を十分に把握する必要があった。そこで、画像処理による生体画像の適用例と、画像工学の観点から見た細胞画像理解の自動化に関する検討課題を生物学者に提示し、実際に議論することで問題点の洗い出しを行った。その結果、特定の対象オルガネラの追跡やカウントが主たる課題であることと、完全自動化ではなく、多くの時系列画像データから重要画像を抽出するなどの抽出補助でも十分な需要があることとがわかった。また、実際の生物画像データ提供の協力も得られた。実際には予備実験段階であり、外部にはまだ未公開なため詳細までは説明できないが、下記2点の検討を行った。まずは、ある一定の画像シーケンスから、輝点があるような画像のみを抽出することを試みた。これは、各時刻における画像を分割し、局所的な輝度変化の統計量が大きくなった画像を、重要な変化があったフレームとして抽出するという手法である。これにより、大量にある画像列データから、解析が必要な画像のみ抽出することで、手動(目視)による解析の負担が減ることが期待できる。また、オルガネラの追跡に関しても、人工データを用いて予備実験を行った。細胞画像はS/N比が悪いため輝度特徴のみで追跡することは容易ではなく、2値画像のみで追跡するアルゴリズムを提案、まずは同時存在物体数が少ない条件での実験を行い、良好な結果が得られた。これらの研究成果は、次年度以降に実際の生物画像データを用いて実験し、外部報告する予定である。細胞生物学において,細胞内の観察画像からオルガネラと呼ばれる種々の細胞内器官の発光や粒子の出現,消滅等の現象を観察することは重要な課題である.現状ではそれら現象のカウントや位置の特定は目視により手動で確認が行われている.しかし,時系列データは膨大なデータ量となる点と,目視による判断は基準があいまいになる点とが問題となり,その作業は困難を極める.よって,その自動化,定量化が急務となっている.今年度は細胞を撮影した動画像中から,粒子の出現や発光などの局所的な変化が生じた時間の画像のみを自動抽出する方法を検討した.提案手法の基本的な考え方としては,まずは画像の全域において空間的な変動は極小であるという前提の下に,その差分を抽出することを行う.そして,その差分が大きい時間を発光現象等の観測時点として抽出する.また,(a)不変な場所も局所的な輝度変動に依存する,(b)同じ場所でも時間によって徐々に輝度が変動する,という2つの特性を考慮し,局所的な背景画像を統計的に生成し,それを基準画像とした背景差分を用いることにより,画像的変化が生じた時間である特異時間の特定を行った.また,画像を格子状に細分割し,発光したか否かの判断を各領域で求めることで,発光部位の特定を行った.実験には,インシュリン顆粒の開口放出現象の全反射顕微鏡による観察データを対象とした.本データは,細胞内の局所における発光現象の観察を目的とし,その回数のカウントや発光位置の抽出が求められている.提案手法においてパラメータを適切に設定した結果,目視による観察と同様の抽出結果が得られた.またこの結果により,抽出領域が2値化されるため,既存の基本的な画像処理法による様々なカウント法,トラッキング法が適用可能となった.
マツガレの侵入と空間的伝播に関する数理的研究

マツ枯れの流行はマツ,カミキリ,ザイセンチュウの三者の種間相互作用によって,その推移が大きく規定されている.これら3者の間の直接・間接相互作用を取り入れた個体群動態モデルを構築し,マツ枯れの初期侵入,定着,そして空間的な広がりがどのように進展していくか数理的解析をおこなった.(1)マツ枯れの病原体であるザイセンチュウの移動は媒介者であるカミキリの移動を通してのみ行われるため,カミキリの移動分散行動についての生態学的特性はマツガレの空間的伝播過程を決定づける極めて重要な要素である.そこで,カミキリの空間的移動を考慮に入れた数理モデルを構築した.カミキリは羽化するとすぐに移動を開始するが,そのときの移動距離のデータがFujioka(1993),Shibata(1981),Togashi(1989)によって報告されており,それらを総合して移動距離に関する密度分布関数を求めた.これには,通常のカミキリが行うランダム拡散的な近距離分散と人為的に或いは風に乗ってに飛び火的に移動する長距離分散が含まれる.つぎに,両分散を自然な形で組み入れるために,移動距離分布を積分核にした積分微分方程式の枠組みでモデル化を行った.(2)このモデルを茨城県で1971年に突発したマツ枯損の伝搬過程(岸1995)に適用し,伝播過程の詳細なシミュレーションを行った.具体的には,マツ枯れ侵入前のマツ林の分布を2次元の地図上に記録し,この上でマツ枯れがどのように広がるかを実際に起こった分布拡大と対比させながら解析した.その結果,カミキリの短距離移動個体だけでは年間数百メートルしか拡がらないのに対して,長距離移動個体が全体の1割程度存在すれば茨城県で見られた年間4kmの拡大速度が理論的に説明できることが明らかになった.マツ枯れの流行はマツ,カミキリ,ザイセンチュウの三者の種間相互作用によって,その推移が大きく規定されている.これら3者の間の直接・間接相互作用を取り入れた個体群動態モデルを構築し,マツ枯れの初期侵入,定着,そして空間的な広がりがどのように進展していくか数理的解析をおこなった.(1)マツ枯れの病原体であるザイセンチュウの移動は媒介者であるカミキリの移動を通してのみ行われるため,カミキリの移動分散行動についての生態学的特性はマツガレの空間的伝播過程を決定づける極めて重要な要素である.そこで,カミキリの空間的移動を考慮に入れた数理モデルを構築した.カミキリは羽化するとすぐに移動を開始するが,そのときの移動距離のデータがFujioka(1993),Shibata(1981),Togashi(1989)によって報告されており,それらを総合して移動距離に関する密度分布関数を求めた.これには,通常のカミキリが行うランダム拡散的な近距離分散と人為的に或いは風に乗ってに飛び火的に移動する長距離分散が含まれる.つぎに,両分散を自然な形で組み入れるために,移動距離分布を積分核にした積分微分方程式の枠組みでモデル化を行った.(2)このモデルを茨城県で1971年に突発したマツ枯損の伝搬過程(岸1995)に適用し,伝播過程の詳細なシミュレーションを行った.具体的には,マツ枯れ侵入前のマツ林の分布を2次元の地図上に記録し,この上でマツ枯れがどのように広がるかを実際に起こった分布拡大と対比させながら解析した.その結果,カミキリの短距離移動個体だけでは年間数百メートルしか拡がらないのに対して,長距離移動個体が全体の1割程度存在すれば茨城県で見られた年間4kmの拡大速度が理論的に説明できることが明らかになった.今年度は以下の問題を中心に解析を行なった.マツ枯れの空間的伝播に関する数理モデルの構築-マツ枯れの病原体であるザイセンチュウの移動は媒介者であるカミキリの移動を通してのみ行われるため,カミキリの移動分散行動についての生態学的特性はマツガレの空間的伝播過程を決定づける極めて重要な要素である.そこで,本年度はカミキリの空間的移動を考慮に入れた数理モデルを構築した.カミキリは羽化するとすぐに移動を開始するが,そのときの移動距離のデータがFujioka(1993),Shibata(1981),Togashi(1989)によって報告されており,それらを総合して移動距離に関する密度分布関数を求めた.これには,通常のカミキリが行うランダム拡散的な近距離分散と人為的に或いは風に乗ってに飛び火的に移動する長距離分散が含まれる.つぎに,両分散を自然な形で組み入れるために,移動距離分布を積分核にした積分微分方程式の枠組みでモデル化を行った.このモデルを解析することにより,以下の結果を得た(1)カミキリが侵入に成功した場合,マツ枯れは一定の速度で伝はする.(2)マツ林の密度が非常に低い場合,カミキリは侵入することが出来ずマツガレは収束する.(3)マツガレ拡大の現状を説明するには,長距離移動するカミキリの存在をかくことはできない.長距離移動するカミキリが1割程度存在すれば,実際に観測されているマツガレ伝播速度に到達する.(4)カミキリの駆除率が高い時,または長距離移動するカミキリの割合が高い特,カミキリはAllee効果によりマツ林に侵入することが出来ず,マツ枯れは広がらない.

茨城県で1971年に突発したマツ枯損がその後全県に拡がって行った過程が岸(1995)によって詳細に報告されており,これを理論的に解析するために,マツがれの移動分散を組み入れたモデルを構築し,モデルの妥当性・適用性について検討した.まず,5万の1の地図上に記載されたマツ枯れ侵入前のアカマツとクロマツの分布図を基に,50m×50mを単位の格子空間上に,それぞれの密度を記録した.こうした格子空間の上でカミキリがどのように分散するかをシミュレーションするため,カミキリの短距離移動と長距離移動に分離し,それぞれの移動距離分布を拡散モデルを用いて推定した.すなわち,短距離移動は富樫(1989)により測定されたカミキリの拡散定数を用いて,1カミキリが短距離分散の過程で感染させたマツの空間分布を求め,それをカミキリの短距離移動距離分布とした.この短距離移動分布から一個体が1年間に隣接格子に移動する確率を求めると,隣接8近傍まで移動する確率がほぼ100%であった.したがって,短距離移動をいわゆる格子モデルの枠組みで取り扱うことの妥当性が保証された.一方,長距離移動の飛翔分布は,風などによりランダムに飛び火しながら広がる過程をモデル化することにより導出した.最後に,これら2つの飛翔分布を一定の割合で組み合わせて,統合的な飛翔分布とした.上記の統合的飛翔分布と,吉村によってモデル化されたカミキリーセンチユウーマツのローカルなダイナミクスを結合させることにより,2次元空間の中で,マツガレが広がる過程をシミュレーションした.これから,茨城県でみられた,年あたり4kmの拡大速度を説明するためには,長距離移動個体は全カミキリの少なくとも1割以上存在することが推定された.前年度までに,マツノマダラカミキリの近距離移動と長距離移動を取り入れた階層的拡散モデルを構築し,マツ枯れの侵入可能条件と分布域の拡大速度がカミキリの移動距離分布やマツの初期密度に依存してどのような影響を受けるか理論的解析を行った.本年度は上記モデルを茨城県で1971年に突発し,その後全県に拡がっていったマツ枯れの伝播過程(岸1995)に適用しモデルの妥当性・適用性について検討した.まず,マツ枯れ侵入前のマツ林の分布を2次元の地図上に記録し,この上でマツ枯れがどのように広がるかをシミュレーションした.また,実際に起こった分布拡大と対比させながら,近距離分散と飛び火の相対的効果について検討した.その結果,(1)カミキリの短距離分散だけでマツ枯れが広がる場合,伝播速度は年間数十メートル程度である.(2)マツ枯れの伝播速度は長距離分散するカミキリの割合に非常に敏感である.すなわち,長距離分散個体が1割程度いれば,年間数キロの伝播速度に達する.しかし,長距離移動個体の割合が十分大きいとアリー効果が働き伝播速度は0になる.(3)マツ枯れ撲滅に必要なカミキリの駆除率はマツの初期密度,長距離分散個体の割合に敏感に依存する.さらに,自然死亡したマツもカミキリの産卵対象となりうることから,上記のモデルの枠組みの中で,自然死亡がマツ枯れ拡大にどの程度寄与しうるか評価した.
大腸癌・機能性RNAネットワーク探索に基づく診断および治療標的分子の同定

大腸癌は、徐々にその死亡率は上昇傾向である。切除不能進行大腸癌に対する治療として、FOLFOX化学療法が用いられているが、治療効果が乏しい症例も珍しくない。その為、治療抵抗に至った患者の生命予後は極めて不良である。FOLFOX療法に対する治療抵抗性の分子機序を明らかにする事が、本疾患の新規治療法の開発に繋がると考える。本研究では、治療抵抗性大腸癌細胞において、発現異常を示すマイクロRNAの機能解析から、治療抵抗性獲得に関わる分子経路を探索する事を目的とした。治療抵抗性を獲得した癌細胞で活性化している分子経路を遮断する戦略は、本疾患の新たな治療法の開発に繋がると考える。
都市空間の空隙に関する調査・分析

日本の都市空間における特質のひとつに,建物間の空隙があげられる。従来、都市空間を形態的な側面から分析する際には,建物を「図」とみなし、空地は明確な機能を有していない限り単に「地」の部分として扱われていた。本研究はこれまで積極的に取り上げられることが少なかった「地」の部分,すなわち都市空間の空隙自体を直接対象化し,形態学的・幾何学的に考察することによって,日本の都市空間の持っている特性を抽出しようとするものであった。具体的な実績として、空隙の幾何学的な定義と計量的および位相的な性質を明らかにし、形態学的な分析手法とするため「最大空円」の概念で都市内空隙の概念を明解化した。その際重要視されたことは、現実の都市空間の空隙の形状やパタ-ン,場所的な差異性・同質性,用途構成,スケ-ルによる類型化等について実証的な考察を行うことを可能にするため「空隙」をパラメトリックに定義したことである。すなわち,空隙という領域が直観的な認識とごく自然に対応づけられ,かつ,通常の密度指標と数理的に関連づけられるよう留意した。これらの概念の具体的な適用を行い日本国内に存在する都市・集落に関する関発の程度と「空隙」との関連性を見る目的で、平成4年1月に熊本・福岡の現地調査を実施した。採集資料は踏査した地域のビデオ録画,現地で入手した大縮尺都市図,多数のスチ-ル写真等であり,現在,都市平面形態の観点からのデ-タベ-スを構築中である。先に導入した幾何学的概念の中心的課題である「最大空円」の方法をこのデ-タベ-スに適用し,そのフィ-ルドバックとして,都市の空隙に関して提案した初期的概念の高次化を進めることが今後の課題である。
《自己と他者の社会的交換過程の比較にもとづく嫉妬と羨望》の実証研究

上記の課題に関して、平成14年度は、研究代表者の本務校の教室において調査票を配布し、学生の親・学生自身とその友人(男性)を対象とした「日本人の羨望と嫉妬に関する社会学的調査」と題するアンケート調査を岡山市において実施した。配布票数:976、有効回収票数:379(38.8%)であったが、予想通りサンプリングに多少の偏りがあった。理論的には"envy"と呼ばれている情動のなかに、「怒りを含まないもの」と「怒りを含んだもの」の2種があり、前者をわれわれ日本人は「羨望」と呼び、"envy"のうち後者の部分(怒りを含んだもの)と"ealousy"とを総称して「嫉妬」と呼んでいるとみなされる。このような情動の認識と呼称については、社会文化的な背景が見られるが、今回のアンケート調査においては、そうした情動認識の違いが見られるように配慮した。調査結果の集計は統計処理会社に委託し、現在単純集計結果と、年齢・性別×「羨望」「嫉妬」に関する各項目、現在の暮らし向きの自覚×「羨望」「嫉妬」に関する各項目などのクロス集計結果(計105項目)を得た。クロス集計データについては、まだ分析を行っていないが、単純集計データでは、羨望経験が「ない」または「わからい」と回答したものが2割に達すること、嫉妬を自覚した経験の有無については「ある」と回答したものがわずか4割に達しないにもかかわらず、「ない」と回答したものが5割に達しているという予想外の結果を得た。また「羨望」が諦めや自己激励に結びつくのに対して、「嫉妬」は社会の不公正や「他者から認められていない」という社会に対する「恨み」と「怒り」に結びつく傾向が見られたが、これは予想通りの結果である。クロス集計の分析も含めて、〔自己が払ったコストに対する報酬〕と〔他者が払った(と想像される)コストに対する報酬〕との比較から生じる羨望と嫉妬の内容把握と相互連関を分析することが次年度に持ち越された課題である。
薬剤耐性マラリアに有効な新規治療薬の創製研究

地球温暖化と薬剤耐性マラリアの根絶の為に新薬開発研究を行い、下記の研究成果を得た。1.過酸化構造を有する有機合成化合物40種、及び天然生薬資源由来の20種を用いて抗マラリア活性を評価した結果、1μMで抗マラリア活性を示す化合物を見出した。2.臨床使用を想定した実験系(感染率が5%以上)で過酸化構造を有する化合物(N-89)は高い抗マラリア活性を示した。3. N-89の血中滞留時間を延長させるために剤形検討を行った。オイル以外の剤形でも抗マラリア薬効は弱いながら維持されるものの、血中滞留遅延効果は見られなかった。マラリアの制圧を考えると薬剤耐性を克服できる薬剤の開発は最優先課題である。マラリアの制圧に向け、2010年までにマラリアによる死亡率を激減させることが決議された。しかし、現在も年間100万人以上の人々がマラリアで命を落としており、WHOが録唱するArtemisinin-based combination therapyも10年も経たないうちにカンボジア国境を中心に薬剤耐性マラリアが報告されるなどマラリアを取り巻く環境は険しいものである。私は薬剤耐性熱帯熱マラリア原虫に有効な新規抗マラリア薬を開発し、マラリアのコントロールに貢献したい。H22年度の研究成果を下記に示す。1.マラリア流行地に適した1,2,4,5-テトラオキサシクロアルカン類化合物(N-89)の投与スケジュールを検討した。マラリア患者を治療する事を想定して、血中原虫感染率が5%の時にN-89を経口投与し(68mg/kgx 3回/日×3日)、その推移を観察した。その結果、N-89投与3回目から感染率の低下が見られ、その後は感染率が上昇する事無く薬剤投与完了時には血中原虫は検出されなかった。2.血中感染率を10%にあげた実験系で上記の投与スケジュールでN-89を経口投与したところ、感染率5%の時と同じ結果が得られた。これらの結果より、N-89は高マラリア原虫感染マウスにおいてもマラリア原虫を死滅する能力を有する事が示唆された。また、N-89作用機序の解析研究でヒト由来のタンパク質が2種同定されたので、これらタンパク質の機能について検討を開始した。3.重症マラリア患者の治療を目的とした注射剤(静脈内)開発研究で、懸濁化剤としてHPMC、Cremophore、及びEtOHを1:1:1に配合してN-89懸濁液を作成した。このN-89溶液の抗マラリア活性評価と体内動態解析の結果、従来のolive oilに溶解したN-89より薬効が低下し、血中半減期も短くなっていた。今後他の可溶化剤を用いて製剤工夫検討と毒性試験を行う計画を立てている。マラリア薬はWHOが提唱するArtemisinin-based combinationtherapyが主として用いられている。しかし、カンボジア国境を中心に薬剤耐性マラリアが報告されるなどマラリアを取り巻く環境は険しいものである。私は、薬剤耐性マラリアを克服できる新しいマラリア治療薬の開発を行い、マラリア制圧に寄与することを研究目的とし、環状過酸化化合物、及び天然資源を中心に培養系における薬効解析を行う。また、臨床試験に向けて最適の抗マラリア候補薬を選抜し、選抜した化合物の体内動態、安全性試験、及び抗マラリア作用機序の解明までを本研究で行う。本年度の研究成果を下記に示す。1)多剤耐性熱帯熱マラリア原虫株に対する環状過酸化化合物10種、および天然生薬成分由来の化合物20種の薬効を解析した結果、1μM以下で抗マラリア活性を示す化合物を1種見出した。この化合物は環状過酸化構造を有するものの、種々の誘導体を用いたか解析研究で、構造-活性相関を見出せる一連の関連性を見出すことが出来なかった。今後置換基を変えた誘導体を用いて解析を行う。作用機序の解析研究については候補化合物の選抜が終了していないため、次年度以降に行うことにした。2)過酸化化合物を含む関連化合物を用い、毒性出現有無をホストのモデル細胞系で調べた結果、細胞培養系での毒性発現は10μM以上であり、マラリア原虫を選択的に阻害することが判った。一方、動物を用いた抗マラリア薬効評価では、抗マラリア活性が見られたものの活性は弱く、結果として完治には至らなかった。3)2)に研究で完治効果を示さなかった理由の一つとして体内半減期が短い事が考えられる(半減期:1時間)。マラリアの流行地で使用する事を想定した場合、血中半減期は数時間以上を必要とするため、現在、置換基の導入、及び既存の剤形改善法を駆使した製剤改善研究を計画している。