hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物生育に影響する要因を考慮した土壌中の重金属吸収性評価法の確立とその応用

重金属汚染土壌と修復土壌の双方の土壌中の重金属可給性を導管液法で評価可能か否かを検討するための基礎的知見を得ることを目的として、10-5Mから10-8Mまでの広い濃度範囲でカドミウム、銅、亜鉛を含む水耕液(根圏の土壌溶液を想定)で当法の標準植物であるヘチマを生育させ導管液を得たところ、これらの濃度範囲では、上記3元素の地上部含有率と導管液中濃度とは正比例したことから、比較的広い根圏重金属濃度において重金属法を適応し得ることが示唆された。さらに、植物生育や根の吸収活性に影響を及ぼす要因の存在による重金属吸収性の変化の評価が導管液法により可能か否かを検討したところ、土壌種の差異による重金属可給性の変化はヘチマを利用した当法で評価可能であるが、湿潤土壌では困難であることが見出された。なお、標準植物を水生のケミズキンバイに変えたところ根圏カドミウム濃度の評価に利用可能であることが認められた。また、ケミズキンバイ導管液を用いると、水田土壌において、カドミウム汚染米産出リスクを予測可能であることも示唆された。24年度実施予定の「重金属汚染土壌における汚染程度の評価」に関する一部予備試験(水田土壌における重金属可給性評価へのヘチマ利用)を実施したところ、ヘチマによる導管液が十分に採取できないことが予見された。24年度が最終年度であるため、記入しない。1)植物生育や根の吸収活性に影響を及ぼす要因の存在による重金属吸収性の変化の評価、2)重金属汚染土壌における汚染程度の評価、3)ファイトレメディエーションによる修復状況の評価、4)ファイトレメディエーションに組合せる化学的手法の効率評価に対する導管液法の有効性を検討する。また同法を利用して、修復土壌の肥培管理指針の作成を試みる。
未利用菌類の菌糸体成分を基盤とする抗ウイルス薬の開発研究

本研究の端緒であるキノコの採集は、長崎県の資源開発を意図したため長崎県内に拘り、同好の仲間である「長崎きのこ会」のメンバーによる協力を得て県内広範囲で行った。この内、昨年の報告にあるように、シロオニタケ、コウボウフデ、タマゴタケモドキ、ニセクロハツなどの成分を検索してきた。本年もあまりに一般的で最後の採集となったが野生のシイタケを採集した。現時点で25種類のキノコを採集し、昨年度と同じくシロオニタケについてグルコース:ポリペプトン:酵母エキス:KH_2PO_4:MgSO_4・H_2Oの組成からなる培地中で液体培養した。その結果は昨年報告したように1種のセスキテルペンと1種のジテルペンを単離した。このいずれもが構造未確定であった。本年度は、チャオニテングタケについて同様の方法で検討した。培養によって得られた菌糸体からは依然としてステロール類のみを与えた。そこで、シロオニタケ同様培地成分の検討を行ったところ、意外にもシロオニタケで得られたものと同じ2種のテルペンが得られた。両者とも同じテングタケ科であることから、テングタケ科特有の成分である可能性があるが、現在のところ定かではない。セスキテルペンはガム状物質であったため各種NMRスペクトルの解析を駆使して、全く新しい骨格を持つ化合物であることが分かった。ジテルペンについては各種NMRを駆使しても構造を明らかにできなかったが、結晶化を試みたところサイコロ状の結晶が得られ、直ちにX-線結晶解析に付したところ極めて特異な構造を持つことを明らかにした。現在、この結果を報告すべく執筆中である。今後、目的とする抗ウイルス活性を調べる予定である。本年度は長崎近郊に産するきのこ類のイグチ科キビダタケ(Phylloporus bellus),フウセンタケ科シラゲアセタケ(Inocybe maculata),テングタケ科タマゴテングタケモドキ(Amanita longistriata)および希少菌類といえるコウボウフデタケ科コウボウフデ(Pseudotul ostma japonicum)の胞子をもとに菌糸を25LX25個の培養ボトルを用いて培養し、それぞれ200g弱の菌糸体を得ることが出来た。これをメタノールで抽出してメタノールエキスを作成し、分離を行った。ただし、タマゴテングタケモドキの場合のみ培地を酢酸エチルで抽出し、培地の酢酸エチル抽出エキスを得た。これらエキスをシリカゲルで詳細な分析を行ったところ、キノコの一般的成分であるエルゴステロールやエルゴステロールのパーオキシ体、グルコース、トレハロースおよび脂肪酸のみが検出され、抗ウイルス活性が期待出来る化合物は分離できなかった。したがって、この時点で報告を作成することはできなかった。現在、タマゴテングタケモドキに関して培地成分の探索をしており、興味ある物質を高速液体クロマトグラムにより分取して構造を検討中である。その他、テングタケ属のカバイロツルタケ、ヒメコガネツルタケ等の培養を試み、アンチウイルス活性物質を得る予定である。本研究の端緒は、まず原材料の菌類(キノコ)を採集することであった。気候や土壌の適不適があるため長崎県下でもキノコが発生する場所は限られており、まずその探索が重要なので、ここ数年かけてシロオニテングタケ、コウボウフデ、タマゴテングタケモドキ、ニセクロハツなどについて採集し、成分研究しながら調査を続けてきた。これには民間アマチュア団体(長崎キノコ会)の協力を得てキノコの生育地域の発見開拓と、採集を行った。現時点で20数種類のキノコを採集し、ごく最近もカラムラサキハツを採集した。グルコース:ポリペプトン:酵母エキス:KH_2PO_4:MgSO_4・7H_2Oを含む培地を、120°C、20分間滅菌し、平面培地で種菌糸を分離し、傾斜培地に植え付けて冷蔵庫中保存する。要に臨んで液体培地を調製し、滅菌して大量培養によりこれらキノコの胞子から菌体を得て20日間程大量増殖させた。大量培養した菌糸を集め、メタノールで抽出し、抽出エキスを多種のカラムクロマトで分離精製した。特に、精密精製にはHPLCを用いた。今年度はシロオニタケの菌糸について検討を加えたが、他の菌糸成分を含めて、殆どがエルゴステロール等の普通にキノコの成分として知られるものであったので、培地に着目し、2種の特異な構造を持ったセスキテルペンとジテルペンを各一つずつ得た。セスキテルペンについては構造を推定できたが、ジテルペンについては構造解析が困難であり、量的な増量を図り構造決定する準備段階にはいった。

培養によって得られた菌糸体からは依然としてステロール類のみを与えた。そこで、シロオニタケ同様培地成分の検討を行ったところ、意外にもシロオニタケで得られたものと同じ2種のテルペンが得られた。両者とも同じテングタケ科であることから、テングタケ科特有の成分である可能性があるが、現在のところ定かではない。セスキテルペンはガム状物質であったため各種NMRスペクトルの解析を駆使して、全く新しい骨格を持つ化合物であることが分かった。ジテルペンについては各種NMRを駆使しても構造を明らかにできなかったが、結晶化を試みたところサイコロ状の結晶が得られ、直ちにX-線結晶解析に付したところ極めて特異な構造を持つことを明らかにした。現在、この結果を報告すべく執筆中である。今後、目的とする抗ウイルス活性を調べる予定である。
低経済成長下の企業成長とファイナンス―公開企業と未公開企業の領域横断的研究―

第1に、ベンチャーキャピタルの名声による保証効果を分析し、IPO企業のパフォーマンスとの間に明確な関連性が見られないことを明らかにした。第2に、IPOを促進することはIPO企業にとどまらず、取引関係のある未公開企業に対してもプラスのスピルオーバー効果があることが確認された。第3に、IPO市場へのオーバーアロットメント制度の導入が発行企業と証券会社の両者にとってメリットがあることを明らかにした。第4に、ジャスダックで導入された入札方式とマーケットメイキング方式の選択方式という制度が価格形成に及ぼす影響を考察し、マーケットメイキング制度が市場の流動性を高める効果を持っていることを明らかにした。本研究の目的は、日本経済を牽引する成長企業を輩出するためめファイナンスのあり方を明ちかにし、意義のある学術的・実践的インプリケーションを提示することにある。そのためには、公開企業と未公開企業向けファイナンスの領域横断的研究を深化させ、企業のライフサイクルという時系列的変遷を視野に入れた分析枠組みの構築が不可欠である。本研究は、企業のファイナンス活動の一断面のみを対象としてきたこれまでの研究から、(1)公開企業と未公開企業の関連性、(2)未公開企業から公開企業(その逆の公開企業から未公開企業)への時系列的変遷、(3)資金調達・投資・ペイアウト活動の関連性という3つの方向から領域横断的研究を進展させることを目的としている。今年度は、(2)未公開企業から公開企業への時系列的変遷という視点からの研究を進めるために、未公開企業と取引関係にある企業(購入先、販売先の企業)が新規株式公開(IPO)を実施した場合に、当該企業の財務構造およびパフォーマンスにどのようなスピルオーバー効果をもたらすかについて実証分析を行った。本研究の成果は、Kenji Kutsuna,Janet Kiholm Smith,Richard Smith,and Kazuo Yamada,Supply-Chain Spillover Effects of IPOsとしてワーキングペーパーにまとめ、2013年1月に開催されたワークショップで報告するとともに、現在海外ジャーナルに投稿中である。新規株式公開がその企業自身にもたらす効果については膨大な研究があるが、取引関係にある企業に対して及ぼす効果については十分な研究の蓄積がなく、本研究は意義あるものと言える。今年度は、未公開企業から公開企業への時系列的変遷という視点から研究をさらに進めるために、未公開企業と取引関係にある企業が新規株式公開(IPO)を実施した場合に、仕入先企業および販売先企業の財務構造および業績パフォーマンスに対してどのようなスピルオーバー効果を持つかについての実証研究を行った。これまでの研究では、IPOを実施した企業自身に対する効果やパフォーマンスを分析するものがほとんどであったが、IPO企業と取引関係にある未公開企業に対する効果まで分析対象を拡大した研究はおそらく初めてであろうと思われる。また、多くの研究が株価の反応を分析しているのに対して、本研究では財務パフォーマンスへの影響を分析している点も特徴と言える。帝国データバンクの1993年から2005年までの未公開企業のデータを用いた分析の結果、スピルオーバー効果が確認され、IPOを促進することはIPO企業そのものにとどまらず、取引関係のある未公開企業に対してもプラスの効果があることが確認された。こうした研究の成果はすでにディスカッションペーパーにまとめ、SSRNに登録するとともに、アメリカの共同研究者はアメリカで開催されたカンファレンス等(スタンフォード大学およびUCリバーサイド校)で報告を行い、改善すべき点についての意見交換を行った。また、忽那もチュラロンコン大学のファイナンスセミナーにおいて報告を行った。こうした研究報告を通じて、海外ジャーナルに採択されるための課題についての絞り込みはほぼできており、今年度はジャーナルへの投稿を行い、採択を目指して活動する予定である。イノベーション、雇用創出、経済の活性化のために、高成長企業の輩出が求められている。本年度に実施した研究では、1997年のブックビルディング方式の導入から2010年末までの新規公開企業を対象に、業績および株価パフォーマンスを分析した。雇用創出、収益性、株価のいずれで見ても、残念ながら高いパフォーマンスをIPO後に持続できているとは言いがたい。IPO時の資金調達もその後のパフォーマンスの向上につながっておらず、ベンチャーキャピタルやアンダーライターの名声による保証機能も十分機能していない。高成長企業をいかに生み出すかは重要な政策的課題でもあり、高成長企業が持つ特徴を明らかにしていく研究の蓄積と、それを反映した実践が不可欠である。本年度は、昨年度までの研究を受けて、第1は、ジャパンベンチャーリサーチ(JVR)のベンチャーキャピタル投資に関する包括的なデータベースを基にして、日本のベンチャーキャピタル投資の特徴について分析を深めることができた。とりわけ、最近普及しつつある優先株を利用したベンチャーキャピタル投資について、優先株の利用状況と、利用の決定要因を考察した。第2は、IPO市場を対象として、ジャスダックで導入されていた入札方式とマーケットメイキング方式の選択方式という制度が、新興市場の価格形成に及ぼす影響を考察した。入札方式からマーケットメイキング方式に移行した企業、逆にマーケットメイキング方式から入札方式に移行した企業の流動性がどのように変化したかを考察した。第3は、日本の新規公開企業へはアーリーステージのベンチャー企業だけではなく、会社設立から数十年を経た成熟企業も多数公開している。ファミリービジネスと非ファミリービジネスの株式公開目的の違い、株式公開時の資金調達の特徴、株式公開後のパフォーマンスなどを実証的に分析し、日本のIPO市場における課題を考察することができた。1997年のアジア金融危機と2008年のリーマンショックに対して、ファミリービジネスと非ファミリービジネスがどのような対応を行ったかについても考察した。

第1に、ベンチャーキャピタルの名声による保証効果を分析し、IPO企業のパフォーマンスとの間に明確な関連性が見られないことを明らかにした。第2に、IPOを促進することはIPO企業にとどまらず、取引関係のある未公開企業に対してもプラスのスピルオーバー効果があることが確認された。第3に、IPO市場へのオーバーアロットメント制度の導入が発行企業と証券会社の両者にとってメリットがあることを明らかにした。第4に、ジャスダックで導入された入札方式とマーケットメイキング方式の選択方式という制度が価格形成に及ぼす影響を考察し、マーケットメイキング制度が市場の流動性を高める効果を持っていることを明らかにした。本研究プロジェクトにおいて当初予定していた研究について、海外ジャーナルへの投稿の準備も進んでおり、今年度にはいくつかの論文を投稿することが可能と思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。ファイナンスベンチャーキャピタル投資において優先株式が利用されるようになってきている。アメリカにおいては優先株式の利用が普及していることがいくつかの研究において指摘されているが、アジア諸国の現状はほとんど分析されていない。ジャパンベンチャーリサーチが所有するベンチャーキャピタル投資に関するデータベースを用いて、日本のVCにおける優先株式の利用状況を分析し、利用の決定要因を考察する。帝国データバンクのデータセットの購入にあたって、最新の財務データの入手を考えて購入時期を遅らせたため、本データを用いた研究についてはやや遅れている。しかし、新規公開企業やベンチャーキャピタル投資に関するデータを用いた分析を前倒しで行っており、こちらの研究は順調に進展している。昨年度の研究の成果はすでにディスカッションペーパーにまとめ、SSRNに登録するとともに、アメリカの共同研究者はアメリカで開催されたカンファレンス等(スタンフォード大学およびUCリバーサイド校)で報告を行い、改善すべき点についての意見交換を行った。また、忽那もチュラロンコン大学のファイナンスセミナーにおいて報告を行った。こうした研究報告を通じて、海外ジャーナルに採択されるための課題についての絞り込みはほぼできており、今年度はジャーナルへの投稿を行い、採択を目指して活動する予定である。プリンターのトナーの購入を予定していたが、プリンター自身の不調による予算執行に遅れが生じた。帝国データバンク、新規公協企業、ベンチャーキャピタル投資に関するデータセットの統合をさらに図り、未公開企業と公開企業の領域横断的研究を進属させる予定である。昨年度の研究とのつながりでは、本年度に計画している研究は大きく2つである。
ヒト胎児付属物由来間葉系細胞と心筋分化誘導分子による重症心不全治療の実現

全身麻酔下のビーグル犬を用いて、セルディンガー法により心嚢内に内視鏡を挿入して心嚢内の視野を確保した。心嚢内での内視鏡手術手技の確立、周辺機器の最適化、心外膜側からの細胞移植デバイスツールの開発をすすめた。ビーグル犬の左室にヒト胎盤由来間葉系細胞の左室20カ所への移植を行い、手技中の血行動態の変化をモニタリングした。さらにペースメーカーワイヤの留置にも成功した。また、PPAR-γおよびARBを中心に、数種類の候補分子について幹細胞の生着率、心筋分化誘導率の変化などについて検討した。本研究課題では、ヒト胎児付属物(胎盤、臍帯、子宮内膜)由来の間葉系細胞と心筋分化誘導分子の組み合わせによる高率な心筋分化法を規格化し、重症心不全に対する細胞移植治療の実現を目指して研究を遂行した。心筋分化誘導分子を導入することでヒト胎児付属物由来間葉系細胞から心筋への分化誘導効率を飛躍的に向上し、最終的には細胞移植が重症心不全治療の標準治療となることをゴールとする。平成24年度は、平成23年度に引き続きヒト胎盤由来の間葉系細胞が低侵襲なアプローチである心嚢内視鏡下アプローチで安全に移植でき、生着させ、心筋へ分化する能力を検証することを目指して研究を進めた。全身麻酔下のビーグル犬を用いて、セルディンガー法により心嚢内に内視鏡を挿入して心嚢内の視野を確保し、各種マニュピュレータープロトタイプを用いて心嚢内で細胞移植シミュレーションによる器具の最適化を行った。既製の内視鏡システムを用いた心嚢内での内視鏡手術手技の確立、マニピュレータを含めた周辺機器の最適化、心外膜側からの細胞移植デバイスツールを開発をすすめた。心嚢内視鏡アプローチでビーグル犬の左室に青色色素の注入、ビーズの注入、ヒト胎盤由来間葉系細胞の左室20カ所への移植とすすめ、観血的動脈圧ラインや心電図の解析により、手技中の血行動態の変化をモニタリングした。心筋分化誘導分子を導入することでヒト胎児付属物由来間葉系細胞から心筋への分化誘導効率を飛躍的に向上し、最終的には細胞移植が重症心不全治療の標準治療となることをゴールとした。研究期間の後半は、ヒト胎盤由来の間葉系細胞が低侵襲なアプローチである心嚢内視鏡下アプローチで安全に移植、生着させ、心筋へ分化する能力を検証することを目指して研究を進めた。既製の内視鏡システムを用いた心嚢内での内視鏡手術手技の確立、マニピュレータを含めた周辺機器の最適化、心外膜側からの細胞移植デバイスツールの開発をすすめた。開胸手術を行うこと無く、心筋へ幹細胞を移植する本法の技術整備により、心機能の著しく低い患者においても高い侵襲を与える事なく細胞移植することが可能となり、ヒト胎児付属物由来幹細胞の心筋への細胞移植の臨床応用に近づいた。平成23年度は、ヒト胎盤由来の間葉系細胞が低侵襲なアプローチである心嚢内視鏡下アプローチで安全に移植でき、生着させ、心筋へ分化する能力を検証することを目指して研究を進めた。全身麻酔下のビーグル犬を用いて、セルディンガー法により心嚢内に内視鏡を挿入して心嚢内の視野を確保し、各種マニュピュレータープロトタイプを用いて心嚢内で細胞移植シミュレーションを行い、器具の最適化を行った。既製の内視鏡システムを用いた心嚢内での内視鏡手術手技の確立、マニピュレータを含めた周辺機器の最適化、心外膜側からの細胞移植デバイスツールを開発した。

次に、心嚢内視鏡アプローチでビーグル犬の左室に青色色素の注入、ビーズの注入、ヒト胎盤由来間葉系細胞の左室20カ所への移植とすすめ、観血的動脈圧ラインや心電図の解析により、手技中の血行動態の変化をモニタリングした。細胞移植においては、single portを通じた、内視鏡・細胞移植機構一体型のデバイスを用いる場合とtwo portsで心嚢内視鏡ポートとworking portを分けた場合の二通りを行い、それぞれの長所・短所を検討した。1ヒト胎児付属物由来間葉系細胞調整法の確立ヒト胎児付属物(胎盤および羊膜)由来の間葉系幹細胞の採取方法、培養方法、心筋への分化誘導法の標準化はほぼ完了しているが、これの効率化・規格化においてさらなる改良を進めている。2心筋分化誘導分子による心筋分化効率の向上(1)ヒト胎児付属物由来間葉系細胞調整法の確立主にヒト胎児付属物(胎盤および羊膜)由来の間葉系幹細胞に着目し、採取方法、培養方法、心筋への分化誘導法の標準化はほぼ完了しているが、これの効率化・規格化においては依然課題も多い。(2)心筋分化誘導分子による心筋分化効率の向上In vitroで心筋誘導効率を増加させる、PPAR-γ(peroxisome proliferators activated receptor-gamma)活性化処理や、ARB(アンギオテンシン受容体阻害薬)処理がin vivoでも心筋誘導効率の改善を生じ、分化した心筋細胞を観察でする事が出来るかを検討中であるが、心臓への低侵襲心嚢内視鏡下アプローチによる細胞移植システムの構築を優先して進行している。1心嚢内視鏡下細胞移植法の確立:低侵襲な心筋への細胞移植法としての、心嚢内視鏡下細胞移植法を開発を進める。ヒト胎児付属物由来間葉系細胞の有効な心筋分化誘導法を検証するためのビーグル犬を用いたIn Vivo実験系を確立する。2心筋分化誘導分子による分化効率の向上:心筋分化誘導率を劇的に向上させる分子の同定を推進する。現在最も有力な候補であるPPAR-γおよびARBを中心に、数種類の候補分子について検討する。さらに、in-vitroだけではなくin-vivoでの幹細胞の生着率、心筋分化誘導率の変化などについて検討を進める。3幹細胞移植の治療効果の検討:心嚢内視鏡下低侵襲アプローチを用いて、ヒト幹細胞の生体内での分化能・生着能検定を行う。免疫不全動物への移植による生着、機能発揮、組織構築能に関する検討やイヌ心筋梗塞モデルへの移植による心機能改善能の評価により、ヒト幹細胞移植による重症心不全治療の臨床応用を裏付ける基礎データを蓄積する。(1)心嚢内視鏡下細胞移植法の確立:低侵襲な心筋への細胞移植法としての、心嚢内視鏡下細胞移植法を開発を進める。(2)心筋分化誘導分子による分化効率の向上:心筋分化誘導率を劇的に向上させる分子の同定を推進する。(3)幹細胞移植の治療効果の検討:心嚢内視鏡下低侵襲アプローチを用いて、ヒト幹細胞の生体内での分化能・生着能検定を行う。免疫不全
一般市民による応急救護行動の実施を阻害する要因の分析：救命率向上を目指して

急な傷病者に一般市民による応急処置がなされた場合は、そうでない場合に比較して救命率が1.8倍増加することが知られているが、一次救命処置(Basic Life Support:以下BLS)が実施されている症例は半数程度である。講習会により知識は普及しているはずであるが、実施率が低値なのは、応急救護行動実施意志の差やそれを阻害する要因の存在が想定されている。そこで本研究では、一般市民の応急救護実施の意志を評価する尺度を開発、阻害・促進要因の特徴を明らかにすることにより、BLS実施率向上に繋がる講習会への示唆を得ることを目的としている。最終的には急な傷病者の救命率を向上させることを目標とする。
拡張不全による心不全に対する低出力パルス波超音波治療の有効性を評価する基礎的検討

左室収縮能の保たれた心不全(HFpEF)への低出力パルス波超音波(LIPUS)による効果を検討し,そのmechanismを解明することを目的として本研究を開始した。HEpEFに関しては、数々の大規模臨床試験が実施されてきたにも関わらず、予後を改善させる有効な治療法は未だ開発されていないのが現状であり、その開発が急務となっている。HFpEFは心筋の肥大・間質の線維化といった形態学的特徴を有することが多く、それに伴う心室スティフネスの上昇、左室拡張末期圧の上昇、左室充満の遅延といった拡張障害が主病態とされる。今回、HFpEFモデルとしてはdb/db miceを使用し研究を実施した。LIPUS治療群では、control群と比較して、心エコー検査と心臓カテーテル検査において左室拡張能(E/e'、tau、EDPVR)の有意な改善と心肥大の軽減を認めた。トレッドミル運動負荷試験においてはLIPUS治療群で有意に運動耐用能の改善を認めた。また、その分子機序として、western blottingをはじめとする生化学的評価によってeNOS-sGC-cGMP-PKG pathwayの関与が示唆された。以上から、HFpEFモデルマウスに対するLIPUS照射が、eNOSの発現上昇、活性化およびその下流の分子経路の活性化を介して左室の拡張障害を軽減し、その結果心不全を改善させる可能性が示唆された。今後はさらにその機序に踏み込み、LIPUS照射後の心筋細胞でのカルシウムウェーブを記録し、さらに蛍光免疫染色を用いて心筋細胞表面における分子発現を詳細に評価する予定である。加えて、当初の研究計画通り、遺伝子改変マウスやsiRNAを用いたloss of functionに関する研究を追加していく。当初の予定通り、平成30年度はHFpEFモデルにおけるLIPUSの有効性の評価や、その分子機序に関するデータを回収することができた。当初想定していた以上の分子機序の検討や考察ができたことから本研究の進捗は概ね順調に経過しているものと考えられる。来年度には予定通り、その分子機序を解明するための遺伝子改変マウスを用いた研究などを予定している。可能であれば、LIPUSの照射条件(周波数、Duty Cycle、音圧等)を変化させ治療効果を比較検討することで、HFpEF治療におけるより最適な照射条件を究明したいと考えている。来年度は研究計画の予定の通り、その分子機序を解明するための遺伝子改変マウスを用いた研究などを予定している。また、HFpEFに対するLIPUS治療の臨床化に向けて、専用の治療装置の開発を行う。前年度までの検討で得られた最適な照射条件を採用し、かつ、心臓全体に効率的に照射可能な独自の超音波発生装置を想定している(これらの開発は同時に特許申請を考慮して実施する)。

可能であれば、LIPUSの照射条件(周波数、Duty Cycle、音圧等)を変化させ治療効果を比較検討することで、HFpEF治療におけるより最適な照射条件を究明したいと考えている。また、HFpEFに対するLIPUS治療の臨床化に向けて、専用の治療装置の開発を行う。前年度までの検討で得られた最適な照射条件を採用し、かつ、心臓全体に効率的に照射可能な独自の超音波発生装置を想定している(これらの開発は同時に特許申請を考慮して実施する)。海外学会への参加がなかったため、当初見込より旅費執行を削減することができた。次年度は、海外学会および国内学会での発表を複数回予定しており、繰り越し分と併せて執行する予定である。
アクチビン・フォリスタン系の制御による肝細胞壊死の新しい治療法の開発

分化誘導因子であるアクチビンは肝細胞のオートクリン増殖抑制因子である。肝細胞が増殖刺激を受けるとG.中期にアクチビンが発現し自身の増殖を抑制するように作用する。アクチビンは部分肝切除後にも発現が増加することから肝再生を抑制していることが推測される。実際、70%部分肝切除の直後にアクチビン作用を抑制するフォリスタチンを門脈中に投与すると、肝再生は著明に促進されることが明らかになった。フォリスタチン投与によりDNA合成の開始が約6時間早まり、肝再生率、残存肝重量も有意に増加した。フォリスタチンの肝再生促進作用が証明されたことになる。フォリスタチンが果して静脈投与で有効かという点を明らかにするため、まず^<125>Iでラベルしたフォリスタチンを静注してその体内分布をみた。その結果フォリスタチンは投与量の約10%が肝に集積し、オートラジオグラムでは肝実質細胞に集積することが判明した。投与したフォリスタチンは72時間にわたりほぼ安定して肝に残存したがその後は急速に減少した。そこで72時間後に追加投与を行ったところ120時間にわたって肝内フォリスタチン量は高値を維持した。そこでこの投与法を用いて、70%肝切除後にフォリスタチンを静注したところ、肝再生は有意に促進され、DNA量、肝再生率、残存肝重量のいずれもがフォリスタチン投与群で有意に高値を示した。70%肝切除後の肝再生はHGFなどの増殖因子の投与では促進させることができないが、フォリスタチンは有効であり、この方法がきわめて有望であることが明らかになった。本研究は肝細胞のオートクリン増殖抑制因子であるアクチビンAの作用をブロックすることにより肝再生を促進するという肝壊死に対する新しい治療法を確立することを目的としている。(1)肝再生に対するフォリスタチンの効果ラット肝臓を70%切除し、その直後に門脈中に1μgのフォリスタチンを投与すると、その後のDNA合成の開始時間が約6時間早まり、またDNA合成のピーク値も増加することが明らかになった。さらに残存肝重量および肝再生率もフォリスタチン投与群の方が有意に高かった。またフォリスタチン投与群においては血糖値の回復、血清アルブミン値の回復が術後120時間において確認されたが、コントロール群においては低下したままであった。さらに門脈中に投与したフォリスタチンの動態を検討したところ1μg投与した場合その約40%が肝内に残存することが明らかになり、投与したフォリスタチンのかなりが肝に留まって効果を発揮するものと考えられた。(2)肝細胞におけるフォリスタチンの産生肝においても内因性のフォリスタチンが産生される可能性があることから、培養肝細胞を用いてフォリスタチン産生を検討した。その結果肝細胞は増殖刺激を受けるとそのS期突入寸前にフォリスタチンを産生することが明らかになった。本研究は肝細胞のオートクリン増殖抑制因子であるアクチビンの作用を抑制することにより肝再生を促進する新しい方法を確立することを目的としている。すでに部分肝切除後の門脈中にアクチビン作用をブロックするフォリスタチンを投与すると肝再生が促進することを見いだして報告している。そこで今回は抹消の静脈中に投与したフォリスタチンの体内での動態を検討し,有効な投与方法を決定するとともに,その方法を用いて抹消に投与したフォリスタチンが果して肝再生を促進することができるかどうかについて検討を行った。放射性ヨードでラベルしたフォリスタチンを投与すると極めて急速に肝臓に集積した。肝臓は体内の臓器の中で最もフォリスタチンが集積する臓器であることが明らかになつた。オートラジオグラフィーによる検討で,肝内のフォリスタチンの多くは細胞外のマトリクスに結合した形で存在することも明らかになった。

肝に集積したフォリスタチンは少なくとも72時間は一定であったが,その後時間とともに減少していった。実際,72時間後に第二回目のフォリスタチンを投与するとフォリスタチンの肝内集積は120時間まで高値が持続した。そこで,フォリスタチンを肝切除直後と72時間の二回投与したところ部分肝切除後の肝再生は有為に増強された。これらの結果から,フォリスタチンは静脈内投与により肝再生を促進することができることが明らかになった。1)静脈投与したフォリスタチンの肝再生促進作用^<125>I-フォリスタチンをラットの静脈内に投与し,その後の血中濃度を経時的に測定すると共に,各種臓器への集積の時間経過を測定し,肝への有効な投与法を検討した。その結果、静脈内に投与した^<125>I-フォリスタチンの約10%が肝に集積することが明らかになった。組織学的には肝実質細胞に集積が認められた。肝内の^<125>I-フォリスタチンは投与後72時間までは一定値を保ったがその後急速に減少した。そこで72時間後に追加投与を行ったところ,120時間にわたり肝内^<125>I-フォリスタチンを高値に保つことができた。そこで70%肝切除を行い,その直後と72時間後に1μgのフォリスタチンを投与したところ,120時間後のDNA量,肝再生率,残存肝重量の何れもがフォリスタチン投与群で有為に高値を示し,静脈内投与したフォリスタチンの有効性が確認された。2)90%肝切除後の肝再生に対するフォリスタチンの効果次に90%肝切除という広範な肝切除後の肝再生について検討した。あまりに広範な切除であるため,いくつかの点に工夫をしないとラットは術直後に死亡してしまう。改善点は,術前2日間及び術後2日間絶食を行うこと,術後に5%ブドウ糖を皮下注することの2点であり,これにより90%肝切除後の死亡は防止できた。そこで術直後に1μgフォリスタチンを門脈内投与したところ,肝再生率,残存肝重量はフォリスタチン投与群で著明に改善した。広範肝切除後の肝再生にもフォリスタチンが有効であることが確認された。
タンパク質機能におけるｐＫａ制御の分子機構

1.非経験的pKa計算法の開発:高精度のQM/MM相互作用の記述を達成するために、これまでの点電荷相互作用演算子を拡張し、多極子相互作用演算子を開発した。多極子は双極子及び四重極子まで取り入れて、水素結合の記述の改善を計った。また、近距離での遮蔽効果を取り込むために、近距離減衰関数を導入した。この関数系を用いて、様々な分子に対して電子密度による静電ポテンシャルや水中での水の動径分布関数の再現性を検討し、非常に良く再現できることを確認した。特に、アンモニアについては、遮蔽効果のみならず、多極子効果が水の動径分布関数の再現に必須であることが明らかになった。更に、この多極子相互作用演算子をQM/MM RWFE-SCF法に導入し、精度の良い自由エネルギー構造最適化を開発した。その結果、水素結合などの指向性の高い配位による溶媒和構造を正確に記述することに成功した。また、本手法をタンパク質のpKa計算に用いるため、リゾチームを対象とし、特異的なpKaを示すカルボン酸の自由エネルギー構造最適化を行った。2.緑色蛍光タンパク質(GFP)の蛍光スペクトルと発色団のpKaの解析: GFPの光吸収及び蛍光スペクトルの不均一拡がりをQM/MM RWFE-SCF法を用いて計算した。蛍光スペクトルの不均一拡がりの計算は、電子励起状態におけるタンパク質の構造サンプリングが必要なため、これまでのアプローチでは困難であったが、QM/MM RWFE-SCF法で励起状態での自由エネルギー最適構造を決定し、最適構造でのタンパク質の揺らぎと振動構造からの寄与を計算することにより、高精度な計算が可能となった。この際、タンパク質の揺らぎに応答する電子状態の変化も、線形近似により考慮した。その結果、光吸収と蛍光スペクトルの拡がり幅の顕著な違いの分子起源を明らかにすることに成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、タンパク質中のtitratableな酸性・塩基性残基やリガンド分子(TG)のpKaを計算する分子シミュレーションの手法を用いて、機能に関わるタンパク質の揺らぎ・構造変化とTGの荷電状態の相関の分子機構を解明することを目的とする。本年度は以下の成果を得た。(1)Abinitio pKa計算手法の解析。QM/MM-RWFE-SCF法を用いてpKaを与える自由エネルギー計算法の開発を行った。まず、QM-MM間の相互作用の精度を上げるために、点電荷に多極子相互作用を加えた静電相互作用演算子の開発を行った。テスト計算として、titratableなアミノ酸側鎖の自由エネルギー極小構造及びその溶媒和分布を求めた。その結果、多極子相互作用を導入したことにより、孤立電子対への水素結合が劇的に改善することを確認した。(2)緑色蛍光タンパク質(GFP)における蛍光のpH依存性。GFPタンパク質のシミュレーション系を構築し、MDシミュレーションによる平衡化を行った。現在、QM/MM-RWFE-SCF法を用いて自由エネルギー最適化を行なっている。また、CASSCF法及びMRMP法を用いて励起及び蛍光エネルギーの計算を行った。(3)バクテリオロドプシン(bR)のプロトン収集アンテナの分子機構。膜中のbRのシミュレーション系の構築を行い、平衡化が終了した。現在、QM/MM-RWFE-SCF法による自由エネルギー最適化の準備中である。(4)mellitinの膜挿入における動的pKa変化。経路決定のために、steered MD及びアンブレラサンプリングを行なった。経路探索により、膜挿入を表す良い反応座標の一つを見出した。しかし、その他にも反応座標が必要であることがわかったため、更にその反応座標に対するsteered MDを行なっている。

この際、タンパク質の揺らぎに応答する電子状態の変化も、線形近似により考慮した。その結果、光吸収と蛍光スペクトルの拡がり幅の顕著な違いの分子起源を明らかにすることに成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究はそれぞれの課題について進行の差があるものの、概ね順調に進展している。(1)に関しては、実際のタンパク質系への適用が遅れているものの、多極子相互作用演算子の開発はほぼ完了しており、計画以上の進展が得られた。(2)についても、すでに励起・蛍光エネルギーの計算に着手している。(4)に関しては、必要な反応座標が増えたため、若干進行が遅れているものの、着実に進んでいる。(1)に関しては、タンパク質(リゾチーム)への適用を進める。まず、現時点で確立している点電荷演算子を用いたQM/MM-RWFE-SCF計算を進め、その後、多極子相互作用演算子の適用へと進む。(2)に関しては、プロトン化状態の異なる状態に関しても計算を進め、pKaを決定している相互作用を同定し、変異体の設計を行う。(3)は、QM/MM-RWFE-SCF計算を行い、プロトン取り込み口の酸性残基のpKa計算を行う。(4)に関しては、適切な反応座標を決定し、膜挿入の自由エネルギープロファイルを求める。
老親介護する勤労夫婦の妻のワーク・ライフ・バランスとうつ予防の為の夫の介護力育成

認知症のある老親を介護する勤労女性(以下、女性)のワーク・ライフ・バランス、うつ予防、夫の介護力育成に関わる精神的健康支援プログラムを作成し試行した。女性8人を対象に4回、14週間間隔、各回1時間程度のセッションと、夫婦4組にジョイント・セッションを1回実施した。標準化された尺度を用いた質問紙調査をプログラム開始前と終了時に行い統計学的に比較し、女性ではストレス対処行動のうち消極的行動が有意に低下し、介護負担感が減る傾向を確認したが、夫は妻に対する具体的な精神的支援の方法がわからず困惑していることが確認された。本研究の目的は、勤労者夫婦を対象として老親介護体験に関する聞き取り調査を行い、1)夫婦による家事介護分担や精神的支援を行う過程について明らかにすること、2)老親介護する勤労者夫婦への支援に用いる資料作成であった。本年度は、米国ワシントン大学Frances M.Lewis博士に以下の2点についてスーパーバイスを依頼した:1)老親介護を女性の規範行為として価値づける社会において、介護と就労両立を促進する教育的介入を計画する上での留意点、2)夫婦を対象に行う聞き取り調査に必要とされる技法。1)について、以下の示唆を得た:わが国の女性にとって老親介護は道徳的な価値づけを帯び、就労との両立は文化的に繊細な課題である。このことから、以下の2点の配慮が必要である:(1)介入研究においては対象の話しやすさを考慮し夫婦個別に実施すること、(2)対象の行動変容を促す場合、口頭説明による指導ではなく対象自ら代替手段を創造するような参加型モデルによるアプローチが望ましい。これらを踏まえた上で、Releasingfrom theoppression : Caregiving for theelderlyparents of Japanese working womenの題目でQualitative Health Research誌に報告した。2)について以下の4つの示唆を得た:(1)最初に妻対象、(2)次に夫対象、(3)最後に夫婦揃って実施すること、比較対象として、(4)独身の男性介護者へも調査することが望ましい。本研究の目的は、勤労者夫婦を対象に老親介護体験に関する聞き取り調査を行い、1)夫婦による家事・子育て介護分担、精神的支援を行う過程について明らかにすること、2)老親介護する勤労者夫婦への支援に用いる資料作成、3)2)の資料に基づいた介入プログラムの考案であった。1)に関して、本年度は、勤労女性(総合病院に勤務する看護職者7名、以下、妻)とその配偶者(以下、夫)1名を対象に、半構造化した面接調査を実施した。初めに妻に面接し、夫への面接の協力依頼を妻に行い、承諾が得られた夫に調査を実施した。面接に要した時間は1回あたり40分120分であった。当初、夫への調査は個別に(妻の立会いなしで)実施を予定していたが、夫が妻の臨席を希望したため、夫婦に面談を実施した。2)に関して、妻は専門職として患者に熱意を持って携わることを常と認識する一方で、介護家族として自ら老親介護に携わる体験につしては、それとは異質のものと認識していた。(1)老親との間に心理的な距離を感じ老親の療養期間が長い場合、妻は自分の介護への熱意が『冷めてゆく』ことを、"看護者の燃え尽ぎ"状態と捉えて罪悪感を抱いていた。(2)夫の自主的な家事介護分担や、子ども(老親の孫)との日々の相互作用が妻の精神的な支えとなっていた。介護中は日々生活の営みに無我夢中なため、(3)夫婦間で意識して一連の体験を降り返る作業はなされていなかった。勤労女性介護者へのワーク・ライフ・バランスとうつ予防のために必要な職場における支援として、多重役割を担うことへの理解と、そのため同様の体験をもつ看護者自身が同僚の聞き役となることが明らかになった。3)に関して、2)(1)(2)が介入プログラムにおいて提示される資料、(3)が介入プログラムにおける"宿題"に用いられることが明らかになった。本研究の目的は、勤労者夫婦を対象に、妻(勤労女性)の老親介護と就労生活両立の際の、妻のこころの健康(抑うつ傾向の予防)のための介入プログラム考案と試行であった。本年度は勤労者夫婦8組を対象にしたパイロットスタディを行った。研究デザインは、8組が実験群と対照群を兼ねたプレ・ポストテストとした。なおプログラムは、ワシントン大学看護学部Frances Lewis教授のスーパーバイズをもとに、次のようにデザインした。介入期間は勤労者夫婦1組当たり、約2か月間で実施後、1か月後、3か月後、6か月後、9か月後に質問紙調査を行う。今年度行ったのは、8組に対する2か月間のプログラムの実施であった。具体的には、女性対象に次の教材を用いた介入プログラムを行った。

(1)勤労女性介護者の他者に日々の就労介護生活に関する本音を言わない(言えない)しんどさに関するパンフレットの提示、(2)(1)に関する女性の心情の吐露の促進("私の介護ノート"の4日間施行)(3)気分転換や余暇活動におけるセルフケアの推進に関するパンフレットの提示と2週間の実施促進。実施前後において、心理社会的側面と介護負担感等に関する質問紙調査および面接調査を行った。結果として、プログラム実施前後で、勤労女性の抑うつ傾向は、概ね改善される傾向が認められた。また勤労女性を介して、研究に協力の同意の得られた配偶者4名に対して、妻の老親介護と就労生活両立を支援する配偶者としての思いや困難等について面接調査を行った。配偶者は、要介護者(老親)が配偶者の実親の場合も、妻の親である場合においても、妻と老親の板挟みになり何らかの精神的苦痛を体験していることが明らかとなり、妻の精神的健康のみならず、配偶者の精神的な支援について課題が見出された。個別対面式介入プログラムを評価した。対象は女性8人[平均年齢57.5(SD7.9)歳(レンジ4565)、医療福祉産業従事。1人は早期退職後別職種就労。半数正規職員]と配偶者5人(ジョイント・セッション参加は4人)の13人であった。プログラム前後の標準化された尺度値にWilcoxon符号付順位検定と抑うつ感尺度を従属変数とした線型単回帰分析を施した。介護負担感尺度の低下(p=0.063)と消極的コーピング行動の減少(p=0.039)を認め、自己開示の中央値はプログラム前後で同値で、女性が夫に否定的感情を訴える程度は同程度に保たれていた。女性の半数がプログラム実施前の時点で夫より家事介護分担支援を受けていた(天井効果)。平日余暇時間の中央値はプログラム前(90分)・後(60分)で、大規模調査の共働き夫婦の妻の余暇時間(130210分)より短く、勤労女性介護者の平日の余暇時間確保は課題である。抑うつ感尺度と家事介護時間に正相関[B= 0.01, (95%CI, 0.00, 0.03), R2=.64 (ps < .05)]、夫に有りのままを受け入れられる感じ[B= -19.50 (95%CI, -37.83, -1.17), R2=.53 (ps < .05)]と役割受容尺度との間に負相関[B= -1.75, (95%CI, -2.67, -0.84), R2=.64 (ps < .01)]を確認し、これらが女性の抑うつ感に影響する可能性が考えられた。夫に妻へのサポート不全に関する罪悪感と低い自尊心が生じている可能性が確認された。夫婦双方が老親介護生活適応に際し様々な感情を抱いており、配偶者に精神的サポートを期待するものの、具体的技術を持ち合わせないためストレスを抱え込み解決を諦めた結果、妻が介護うつに至る可能性が考えられ、今後探索的研究により検討する必要性が導き出された。老親介護する勤労女性(以下、女性)8人対象に介護うつ予防を目的とした1『私の介護ノート』を用いたストレス解放と2行動コントロール感獲得のための余暇活動習慣獲得を促す教育的プログラム(以下、プログラム)を実施した。介入終了後1年間、複数回に渡り2の定着と女性の抑うつ状態、老親の状況等について、質問紙の郵送による追跡調査を実施した。
高次脳機能の維持・改善に重要なヒト脳内代謝機序の解明と運動・栄養処方基盤の創出

運動による認知機能亢進の作用機序は未解明な部分が多く、具体的方略は不明瞭なままである。本研究では、中高齢者を対象とした運動処方基盤を構築し、且つ、好適な栄養処方を付加できるよう、脳内エネルギー代謝が認知機能亢進に及ぼす影響や、運動・栄養処方による脳機能応答の詳細をヒトにおいて生理・生化学的に明らかにし、脳機能亢進や認知症予防に極めて重要かつ独創的な機序の解明と、適切な実践的応用方略策定の学術的基盤を創出することを目的とする。本研究では、上腕動脈と頸静脈にカテーテルを挿入し、乳酸、グルコース、酸素や神経伝達物質、脳由来神経栄養因子などの脳を介した動静脈較差(Across the Brain)を算出することにより、運動・栄養処方に対するヒト脳内代謝動態を測定し、認知機能との関連性を検証するという他に類を見ない研究アプローチを推進するものである。高次脳機能の維持・改善に重要な生理的ストレスに関する学術的基盤創出に貢献し、認知機能向上に適した運動・栄養処方の具体的方略の策定に寄与し得るものと考えている。本年度は、高強度間欠的運動前後でのヒト脳内代謝をメタボローム解析によって網羅的に解析する実験を推進した。動静脈較差(Across the Brain)を算出することにより、これまで認識されていなかった代謝動態が明らかとなった(論文投稿準備中)。また、運動と脳循環応答との関係性において、高強度間欠的運動では、脳自己調節機能は保持されていることを明らかにした(Tsukamoto et al., MSSE 2018)。一方、日本人を対象に、年齢と認知実行機能との関係性を整理するとともに、中高齢者に対する一定期間のレジスタンス運動が脳機能に与える効果についても検証した(論文投稿準備中)。高強度間欠的運動前後でのヒト脳内代謝をメタボローム解析によって網羅的に解析する実験結果は、膨大なデータの整理、解析に時間がかかり、論文投稿準備中である。一方、安定同位体を用いて、運動に対するエネルギー代謝(酸化利用)と実行機能との関係性を精査する実験については、解析を進めてまとめている段階であり、論文投稿準備中である。日本人を対象に、年齢と認知実行機能との関係性を整理するとともに、中高齢者に対する一定期間のレジスタンス運動が脳機能に与える効果について検証する実験は、滞り無く完遂し、現在論文投稿準備中である。まず、メタボローム解析によって、高強度間欠的運動による脳の代謝産物についての網羅的解析についての成果を学術論文にて公表する。また、安定同位体を用いた脳内エネルギー代謝の詳細と認知実行機能との関係性についても学術論文にて公表する。さらに、中高齢者に対する一定期間のレジスタンス運動が脳機能に与える効果についての検証結果も、学術論文にて公表する。引き続き、運動に栄養を組み合わせることで、効果的に認知実行機能を改善し得る方略を検討していく。

さらに、中高齢者に対する一定期間のレジスタンス運動が脳機能に与える効果についての検証結果も、学術論文にて公表する。引き続き、運動に栄養を組み合わせることで、効果的に認知実行機能を改善し得る方略を検討していく。
標識化合物を用いたダニ類由来脂肪族エステルの代謝機構の解明

ゴミコナダニの一種Sancassania sp.から2種の脂肪族ギ酸エステルを同定し、それらの生合成機構を解明する足掛かりとして同位体標識した酢酸ナトリウムの取り込み実験を行った。NMR解析の結果、2種のギ酸エステルはリノール酸とオレイン酸がそれぞれ前駆体であることが判明した。カルボニル炭素の標識パターンから、脂肪酸が脱カルボニル化されることなく1段階で酸化的にギ酸エステルに変換されると推測した。この変換には、アルデヒドを基質としたBaeyer-Villiger酸化反応を触媒する新奇な酵素が関与していることが示唆された。本研究では、コナダニ類の分泌成分である炭素数17の脂肪族化合物に注目して、特に天然物としては珍しい2種の脂肪族ギ酸エステルの生合成機構の解明を目指して研究を進めている。フェロモン機能あるいは抗菌活性など生物活性は未解明であるが、これまで脂肪族ギ酸エステルの生合成に関する報告例は無く、生成過程におけるギ酸カルボニル炭素の由来については生合成機構を解明する上で重要な鍵となる。1.摂食による同位体標識化合物の取り込み実験ダニに同位体標識[1-13C]-酢酸ナトリウムを一週間給餌した後、分泌化合物のGC-MS分析を行うことで、ラベル体の取り込みを確認した。2種の脂肪族ギ酸エステルを抽出し、カラムクロマトグラフィーでそれぞれを単離した。また取り込み実験を行ったダニから別途、脂質を抽出し、加水分解とエステル化反応を行って脂肪酸エステルに誘導した。そこからオレイン酸メチルとリノール酸メチルを単離した。2.ラベル化ギ酸エステルの標識炭素の解析2種の脂肪族ギ酸エステルと同様に、オレイン酸メチルとリノール酸メチルの13C NMRスペクトルをそれぞれ測定し、同位体標識された炭素原子を全て帰属した。これらのデータから、2種のギ酸エステルはリノール酸とオレイン酸が前駆体となっていることが判明した。また、ギ酸カルボニル炭素と対応する脂肪酸のカルボニル炭素が共に標識されていたことから、脂肪酸がアルデヒドに還元された後、減炭反応を伴わず1段階で酸化的にギ酸エステルに誘導されていることが示唆された。この生成機構にはこれまで報告例のないBaeyer Villiger monooxygenaseが関与していると推測できる。本研究はダニ類に同位体標識化合物を摂食させ、代謝物である脂肪族エステルの同位体ラベル位置から、その代謝機構を解明するものである。これは生合成研究の中で、最も直接的に動物の生命活動を認識する手法の一つといえる。そこで本研究では、コナダニ類の主要な分泌化合物群である脂肪酸エステルに注目して、その代謝機構の解明を目指す。ゴミコナダニの一種Caloglyphus sp. “sasagawa"は、クワガタムシの飼育容器から数年前に単離して以後、申請者が人工培地で継代飼育している。分泌腺成分を分析したところ、コナダニ特有の炭化水素類の他に、これまで報告例のない2種の脂肪族アルコールのギ酸エステルを検出した。両化合物の炭素鎖は17であるが、不飽和結合の位置から炭素数18のリノール酸とオレイン酸がそれぞれの前駆物質と推定した。そこで、化学合成は、前駆物質と考えられるリノール酸とオレイン酸を基質としたラジカル脱炭酸反応を利用して、脂肪族アルコールを合成する方法を検討した。その結果、2種のギ酸エステルを、ともに短行程で効率的に合成することができた。次にダニを用いて、摂食による同位体標識化合物([1-13C]-酢酸ナトリウム)の取り込み実験を行った。経時的に分泌物のGC/MS分析を行うことで、ラベル体の取り込みを確認できた。そこで現在、分子内の同位体ラベル化された炭素原子を決定するために、ダニを大量飼育して13C-NMRスペクトルを測定するに足る量を確保する実験を進めている。今後、別途同位体標識リノール酸とオレイン酸を合成して、それらをダニに与えた後、ギ酸エステルへの直接変換が生合成的に起こるかを検証する予定である。コナダニ類は炭化水素Z,Z-6,9-ヘプタデカジエン(6,9-C17:2)を体外に分泌する種が多いのが特徴であり、本化合物はこれまでシャクガ科やオサムシ科の特定種を除く生物からはほとんど見つかっていない。リノール酸から生合成される6,9-C17:2は、フェロモンや防御物質などの化合物群を効率的に体外に放出する溶媒としての役割以外に、フェロモンとして利用するダニ種も存在する。ササガワダニSancassania sp.から6,9-C17:2の類縁化合物として2種の脂肪族ギ酸エステルを同定し、それらの生合成機構を解明する足掛かりとして同位体標識した酢酸ナトリウムの取り込み実験を行った。