hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
射流に伴う堆積物のGPR測定を用いた3次元解析

(一財)電力中央研究所の大型造波水路(長さ205m,幅60cm,深さ95cm)において津波堆積物実験が行い,1.6GHzアンテナを用いたGPR(Ground Penetrating Radar)探査を行った.実験は水路に混合砂(中央粒径:約0.2mm)をしき,中央部に高さ20cmの砂丘をつくり汀線とした.津波(波高約80cm)は砂丘をこえて陸側に遡上し層厚が1-3cm程度の津波堆積物を堆積した.砂丘背後のフルード数は1.6程度.探査では砂丘前後に凹地状反射面が,砂丘より陸側では緩やかに上に凸の平行する二層の反射面が認められ,これらは跳水によるものとantiduneの可能性が示唆された.射流堆積物は,洪水や津波など流速が速く薄い流れにおいてよく見られる.本研究は水路実験により形成されたこれらの堆積物の3次元構造をGPR(地中レーダ)を用いて明らかにすることを目的としている.本年度は津波堆積物水路実験のGPR測定を行った.用いた実験堆積物は(一財)電力中央研究所(千葉県我孫子市)により大型造波水路(水路長205m,水路幅3.4m,深さ最大6m)で形成された津波実験堆積物を使用した.堆積物形成に使われた水路部分は長さ84m幅60cm深さ1mで,そこに厚さ約40cmで砂を敷き,汀線(造波ゲートより陸側に40.5m地点)より陸側は勾配1/100の地形が作られ,2016年3月23日に波高80cmの津波による遡上堆積物形成が行われた.その結果,砂丘より陸側に層厚最大約5cmの堆積物が長さ約6mの範囲で認められた.この堆積物に対して,2016年3月23日にアンテナ1.5GHzを用いて水路の長さ方向10m側線間隔5cm(計11側線)でGPR測定を行った.測定分解能は約2cmで津波堆積物の3次元断面が得られた.その結果からは,砂丘が侵食され凹地となり,その後も凹凸を数回繰り返しながら薄層化する様子が捉えられた.これらは射流のサイクリックステップで形成された可能性がある.この結果は電力中央研究所により明らかにされているCT画像(電力中央研究所,2015)とも一致する.電力中央研究所(2015)見学資料「津波堆積物に関する実験見学会」.津波実験堆積物は実際の堆積物を比較的よく類似していた.ただし層厚がやや薄く,それに対して使用したGPRのアンテナ周波数が小さかった.本研究は射流堆積物を実験水路で再現し,高周波のGPR(Gound Penetrating Radar:地中レーダ)を用いて3次元解析を行い,地層や現世の洪水や津波堆積物への適用を検討するものである.今年度は実験による津波に伴う射流堆積物についてGPR測定および剥ぎ取り断面資料の作成を行った.2016年度に行なわれた(一財)電力中央研究所の大型造波水路(水路長205m,幅60cm,深さ95cm)による津波実験では,水路途中に砂丘を作りその下流側に遡上する津波堆積物が形成された.この堆積物についての1.6Ghzの高周波アンテナを用いたGPR探査した.水路に平行な面での剥ぎ取り資料を取り,GPR反射面の堆積相の確認を行った.これらの結果からは砂丘前後に見える凹地は津波が砂丘に衝突した後の跳水による落掘と考えられた.また,津波堆積物は粒径の異なる二層(下部の細礫を含む粗粒砂層と上部の細粒砂層)からなり,これらの境界面が反射面となっていることが明らかになった.また,現世の津波堆積物の3次元的挙動を検討する基礎的資料として2011年3月11日東北地方太平洋沖地震の九十九里浜平野における観察事例(岡崎・大木,2012)との比較を行った.ここでは堤防を越える射流による洗掘とその後の埋積が起こり,アンティデューン層理の形成が見られた.これは3次元的な複合する流れによる形成されたと考えられた.今後は,洪水堆積物なども含めて現世や過去の射流に伴う堆積物と実験堆積物との比較検討によりその発生条件推定や堆積相モデルの構築を目指す.岡崎浩子・大木淳一(2012)東北地方太平洋沖地震にともなう九十九里浜の津波堆積物と海岸地形変化調査報告.千葉中央博自然誌研究報告(自然), 12(1), 1ー16.地層露頭のGPR探査を行う予定であったが,地権者の意向により実施できなかった.大型造波水路(長さ205m,幅60cm,深さ95cm)を用いて津波堆積物実験が行った.実験は混合砂(中央粒径:約0.2mm)を用い,造波機から下流約40m付近に高さ20cmの砂丘をつくり汀線とし沖側勾配は1/215また陸上勾配は1/100に設定された.津波(波高約80cm)は1回の波の発生で砂丘をこえて陸側に遡上した.これによって形成した津波堆積物は層厚が1-3cm程度で汀線より陸側まで6mほど堆積した.砂丘背後のフルード数は1.6程度で射流である.水路に平行な資料写真から粒子ファブリックの計測を行った.

粒径は,全体的に見ると砂丘より沖側の凹地堆積物が最も粗く,陸側の遡上堆積物はより粗い下部層と細かい上部層からなる.陸向きには凸状の頂部付近で粗粒化し,さらに陸側で細粒化した.粒子のインブリケーションには陸傾斜と沖傾斜の2方向があり高角度(20-30度)で傾くものも見られた.実験堆積物のGPR探査で認められた3次元凹地状の堆積物は跳水により埋積したものと考えられた.現世津波堆積物の観察事例との比較を行った.九十九里浜平野東端の刑部岬の海食崖下とその前にある消波堤の間できた3次元凹地状の押堀には約55cmと厚い津波堆積物が堆積した.津波堆積物は侵食面上に貝殻片や泥岩偽礫を多く含む粗粒砂層と,その上に緩やかに上に凸の葉理もつ細粒-中粒砂層がのり逆級化するものも見られた.したがって,これら実験と現世津波堆積物は砂丘や堤防の越流による侵食と射流による砂の移動埋積により形成された可能性が考えられた.また,GPR探査を更新統の化石発掘に導入し,産出する化石とその3次元結果から流れの推定を行った.GPR探査の野外調査の留意点などを考察した.(一財)電力中央研究所の大型造波水路(長さ205m,幅60cm,深さ95cm)において津波堆積物実験が行い,1.6GHzアンテナを用いたGPR(Ground Penetrating Radar)探査を行った.実験は水路に混合砂(中央粒径:約0.2mm)をしき,中央部に高さ20cmの砂丘をつくり汀線とした.津波(波高約80cm)は砂丘をこえて陸側に遡上し層厚が1-3cm程度の津波堆積物を堆積した.砂丘背後のフルード数は1.6程度.探査では砂丘前後に凹地状反射面が,砂丘より陸側では緩やかに上に凸の平行する二層の反射面が認められ,これらは跳水によるものとantiduneの可能性が示唆された.本実験は斜流で作られる津波堆積物の2次元的変化はよく捕えられていたが,3次元的変化は捕らえられていない.今後は,洪水などの3次元実験を水路製作計画を立てながら考えていく.GPR測定の3次元解析を行うために,地層や現世堆積物,実験堆積物について剥ぎ取り資料などの解析を進める.堆積学本研究用の水路実験を製作していないので,次年度に使用額が生じた当初,計画していた地層露頭のGPR探査が地権者の意向による実施できなかったため.本研究用の水路実験を製作する今後は,他の候補地の調査もしくは3次元平面水路による実験を計画する.
自然環境情報を導入した山地流域における水源水質の変動予測に関する研究

本研究では、山地流域における水質形成機構を明らかにするため、関東山地、中国山地に設置した試験流域において、季節的な水質変動、降雨イベント時の河川流量及び水質変化、土壌の化学性の変動をモニターした。その結果、関東山地では温度変化にともなう酸生成過程及び酸緩衝過程の変化を確認し、土壌化学過程及び湧水水質に及ぽす標高の影響を明らかにした。また、地質による影響としては、関東山地で花崗岩類と堆積岩類の2つの小流域で降雨流出過程が異なることを確認し、また、中国山地の降水量の異なる2地域で湧水水質の空間分布を確認し、降水量が2000mmに達する地域では地質の水質に及ぽす影響が1000mmの地域に比べ小さいことを明らかにした。さらに、中国山地の花崗岩流域では、降雨にともなう流出経路の変化を確認した。各流出成分は各経路を構成する土壌の吸着成分およびそこでの風化・分解成分により決定していることが示された。特に、酸性土壌が分布し土層が薄い山火事流域では酸性雨の量に応じて金属イオン成分が大きく変動した。山火事流域では20mkm程度以下の降水量時には地下水成分によって渓流水質が形成され主要塩基が流出した。それ以上の降水量で表層経由の成分が増大し始め、主要塩基類が欠乏しAl及び微量金属イオンが流出した。100mm以上の降水量で斜面上方まで表層の飽和帯が拡大し、Alの流出量がそれ以外の成分より1オーダー以上も増大した。一方で森林流域では40mm程度までAlは流出しなかった。また、土壌中では、吸着帯塩基量が変動し、化学的風化が酸性雨による塩基消費に追いつかない状況が確認できた。以上のように、源流域での水質形成に及ぽす降雨流出過程、酸性雨、温度、山火事の影響が明らかになり、自然環境情報(地形・標高、地質、植生、降水量)をもとに源流域の水質形成を予測することが可能になった。本研究では、山地流域における水質形成機構を明らかにするため、中国山地に設置している試験流域において、複数の降雨イベント時に河川流量及び水質変化を測定した。植生に覆われた土壌の保護されている流域では滞留時間は相対的に長く酸は十分に緩衝され、河川pHは一年を通じて7付近で一定であったが、植生の少ない流域では雨季に酸が緩衝されずにpHが低下して流出している傾向を示した。降雨時には、流出ピーク時にAl^<3+>濃度が上昇し、一方流出ピーク後半にはSiO_2濃度が降雨前より上昇した。この結果、降雨時には表層土壌を経由した成分が上昇し、イベント後半には割れ目等を経由する成分が上昇することを示唆した。また、亜高山帯流域で酸性化傾向を、山火事流域で土壌の酸性化を確認し、大気降下性重金属の流出を確認した。
癌治療の障壁となる癌の多様性の遺伝学的解明

マイクロダイセクションによるmRNA抽出効率の改善に関する検討(三森)凍結標本よりマイクロダイセクションによる遺伝子(DNA, RNA)の抽出と増幅(井上)平成17年度は胃癌25例、肝臓癌30例、大腸癌3.0例、食道癌20例の凍結標本よりマイクロダイゼクションにより腫瘍(表層部、浸潤部)、間質に弁別した遺伝子(DNA, RNA)の抽出を行い質のよいRNA, DNAを抽出した。核酸の品質は総じて良好であった。マイクロアレイ解析(田中・井上)(1)質のそろったRNAが得られた食道癌10例、大腸癌10例、肝臓癌では7例にマイクロアレイ解析を行った。多段階発癌を示すと考えられる部位を詳細にマイクロダイゼクション法により切り分け、その組織学的分化度に一致するRNAマイクロアレイプロファイリングを得ることが可能であった。一部の遺伝子については、その発現産物蛋白に対する抗体を用いて、発現解析を裏付けるデータを得た。(2)さらにDNAレベルでの詳細な欠失・増幅プロフィルを得ることができた。(3)本年度はRNA・DNAレベルを同一サンプルで評価することに成功し、全ゲノムマップ上において40000遺伝子の遺伝子発現パターンと遺伝子ゲノム変異を同時にマッピングすることができた。(4)以上の研究をもとに癌の多様性に関与する様々な遺伝子あるいは遺伝子群を抽出することができた。このなかで遺伝子FABBP6,Trop2,Trim29等については論文で報告した。今後は多様な分化度を示す癌のマイクロアレイ解析をDNA・RNAレベルで更に進展させる予定である。特にゲノムレベルの研究は本研究開始当時に比べ格段の技術的進展があり、発現解析実験とあわせて包括的・統合的に今後研究を進める予定である。マイクロダイセクションによるmRNA抽出効率の改善に関する検討(三森)凍結標本よりマイクロダイセクションによる遺伝子(DNA,RNA)の抽出と増幅(井上)以上の課題については、(1)laser pressurecell transfer methodを用いること、(2)ODメーター法、ゲルアッセイ法、バイオアナライザー法(Agilent社)の3法を全てのサンプルに対して施行、RNA標品チェックを行うことで厳密なqualityチェックが可能となり従来よりも質の良いRNAが高頻度に確保できるようになった。この結果をもとに、平成16年度は胃癌20例、肝臓癌24例、大腸癌20例、食道癌15例の凍結標本よりマイクロダイゼクションにより腫瘍(表層部、浸潤部)、間質に弁別した遺伝子(DNA,RNA)の抽出を行った。この過程で腫瘍切除から3ヶ月以上経過した凍結標本からは遺伝子(DNA,RNA)の抽出効率が低くなることも明らかとなった。また抽出効率は臓器によって異なること(肝臓癌が最も効率よく80%、胃癌の低分化腺癌では30%)も明らかとなった。マイクロアレイ解析(田中・井上)(1)質のそろったRNAが得られた肝臓癌では7例にマイクロアレイ解析を行った。多段階発癌を示すと考えられる部位を詳細にマイクロダイゼクション法により切り分け、その組織学的分化度に一致するDNAマイクロアレイプロファイリングを得ることが可能であった。一部の遺伝子については、その発現産物蛋白に対する抗体を用いて、発現解析を裏付けるデータを得ている。(2)食道癌においてもマイクロアレイ解析をすでに施行した。(3)その他の癌腫においてはマイクロアレイ解析を行う品質のRNAを更に確保中である。平成17年度は以上の結果を踏まえて、多様な分化度を示す癌のマイクロアレイ解析を更に進展させる予定である。マイクロダイセクションによるmRNA抽出効率の改善に関する検討(三森)

凍結標本よりマイクロダイセクションによる遺伝子(DNA,RNA)の抽出と増幅(井上)平成17年度は胃癌25例、肝臓癌30例、大腸癌30例、食道癌20例の凍結標本よりマイクロダイゼクションにより腫瘍(表層部、浸潤部)、間質に弁別した遺伝子(DNA,RNA)の抽出を行い質のよいRNA,DNAを抽出した。核酸の品質は総じて良好であった。マイクロアレイ解析(田中・井上)(1)質のそろったRNAが得られた食道癌10例、大腸癌10例、肝臓癌では7例にマイクロアレイ解析を行った。多段階発癌を示すと考えられる部位を詳細にマイクロダイゼクション法により切り分け、その組織学的分化度に一致するRNAマイクロアレイプロファイリングを得ることが可能であった。一部の遺伝子については、その発現産物蛋白に対する抗体を用いて、発現解析を裏付けるデータを得た。(2)さらにDNAレベルでの詳細な欠失・増幅プロフィルを得ることができた。(3)本年度はRNA・DNAレベルを同一サンプルで評価することに成功し、全ゲノムマップ上において40000遺伝子の遺伝子発現パターンと遺伝子ゲノム変異を同時にマッピングすることができた。(4)以上の研究をもとに癌の多様性に関与する様々な遺伝子あるいは遺伝子群を抽出することができた。このなかで遺伝子FABBP6,Trop2,Trim29等については論文で報告した。今後は多様な分化度を示す癌のマイクロアレイ解析をDNA・RNAレベルで更に進展させる予定である。特にゲノムレベルの研究は本研究開始当時に比べ格段の技術的進展があり、発現解析実験とあわせて包括的・統合的に今後研究を進める予定である。
塩基配列特異的DNAアルキル化剤の開発

合成小分子であるPy-ImポリアミドはDNAの塩基配列を読んで結合することができる。当研究室ではDNAの配列を認識した上に、強く反応できるようアルキル化剤と組み合わせた分子の合成と生化学評価を行ってきた。この種の化合物が特定の塩基配列に対し反応することによって特定の遺伝子の発現に影響を与えることができるかどうかは、新しい分子標的治療薬の開発観点からしても非常に興味深いと考えられる。我々は共同研究者らと共にヒストンH4遺伝子に注目し、この遺伝子をコードする配列に対し反応するDNAアルキル化剤の合成とその配列特異的な反応に由来する生理活性の評価を行った。このアルキル化剤が全体の遺伝子発現にどのような影響を示すか調べるためDNAマイクロアレイ法を用いて解析した。その結果、全遺伝子の変化の中でもヒストンH4関連の遺伝子発現においては比較的大幅な(2倍以上の)減少が見られた。配列特異的なDNAアルキル化によって、内在性の遺伝子発現においてもある程度の特異性が現れたことを示唆できると考えられる。また、配列特異的DNAアルキル化剤の多種類に及ぶ大量供給が難しいという課題の克服のため、急性リンパ腫などに対する抗がん剤としても使われるクロラムブシルを連結させたDNAアルキル化剤の検討を進めた。これまでクロラムブシルを配列認識部分と連結させた化合物の例は少なく、連結部位としてどこが最適かを調べるためにPy-Imポリアミドの各位置に連結させた化合物を合成した。反応性や反応する塩基の位置がPy-Imポリアミドとクロラムブシルの連結部位によって異なることが分かった。得られた知見を基に多様な配列を認識するアルキル化剤を、迅速、そして大量に供給できるようになった。当研究室ではDNAの塩基配列を特異的に認識し、アルキル化反応を引き起こす化合物の開発を行ってきた。配列認識部位としてピロール-イミダゾールポリアミドを、DNAアルキル化部位としてseco-CBIを用いている。申請者は当該年度において主にがんの増殖に関連する遺伝子に対してこれらの化合物が示す影響を調べてきた。その成果としてヒストン(Histone H4c)の遺伝子が持つ配列に対してアルキル化する化合物を作り、その遺伝子の発現が抑制されることを明らかにした。もう1つのアプローチとして多種類の化合物ライブラリーの中から特定のがん細胞に対して顕著な抗がん活性を示すアルキル化剤を選択する手法の開発に向けて実験を行った。その準備段階として、比較的安価に入手できるアルキル化剤chlorambucilを用いてその導入位置の検討を行った。ポリアミドの認識配列の近くでアルキル化が行われたが、その反応性、配列選択性の程度は連結部位によって大きく変わることが明らかとなった。これらの知見を基に多様な配列特異的アルキル化剤の合成を進めていく。核内のDNAにはシトシンのメチル化という修飾が起こり、転写の制御やゲノムの安定性の維持に寄与している。修飾状態の変化は細胞のがん化などにも関連している。そこでシトシンのメチル化が行われた時にピロール-イミダゾールポリアミドとDNAとの結合能に変化があるかどうかを調べた。5'-CGCG-3'塩基配列に結合する化合物を合成し、5'-mCGniCG-3'(mC=5-メチルシトシン)配列に対しての結合を表面プラズモン共鳴法で解析、比較した。その結果、メチル化されているDNAの方が少し強く結合するという結果が得られ、高度にメチル化されているプロモーター領域などをピロール-イミダゾールポリアミドで標的とする可能性を提示することができた。
青年期を対象とした過敏性腸症候群に対する認知行動療法プログラムの開発

本研究課題ではBIBSSQ日本語版の開発を行い、BIBSSQ日本語版の健常群における信頼性及び妥当性の確認を行った。また、IBS傾向と緊張を伴う社会的状況における恐怖感・不安感,回避行動の関連の検討を行い、IBS傾向が高い人は,IBS傾向が低い人と比較して,抑うつ・不安傾向,社会的場面での恐怖感・不安感および回避行動が高いことが示された。さらに、IBS症状に対する対処方略尺度の開発し、IBSに対する対処方略として4因子が抽出された。また,IBS傾向高群と低群において対処方略に差がみられた。加えてIBS患者に対する認知行動療法プログラムの開発を行いその効果を検証した。本年度は過敏性腸症候群(Irritable Bowel Syndrome)に対する認知行動療法プログラムの構成内容を立案し、検討した。これまでの研究成果から、過敏性腸症候群の症状に対しての注意が高まること、あるいは、過敏性腸症候群の症状に対する直接的な解消を意図することによって、腹部の不快感などの自覚症状が高まり、結果として過敏性腸症候群症状が悪化することが示唆されている。本研究における治療プログラムではこれらの結果に基づき、注意コントロール訓練をプログラム内容に付け加えた。先行研究や既存の治療プログラムにおいてはストレス場面やストレス感情全般における気晴らしや気そらし、リラクセーションなどが導入されているものの、過敏性腸症候群の症状自体に対する注意コントロールに言及したものは少ない。注意コントロールは社交不安障害においては自己注目を強化する機能とされており、同様の悪影響が過敏性腸症候群においても生じている可能性がある。したがって本技法を治療プログラムに導入したことは、過敏性腸症候群治療における新たな試みと考えられ、今後はその実用性と効果の検証が求められる。その他、本研究成果によって明らかになった心理的特性へ介入するプログラム内容、先行研究のプログラム内容を包括的に検討し、本研究の認知行動療法プログラムも構成されている。さらに、前年度の研究成果の公表準備を行っている。主として、過敏性腸症候群への対処方略を測定する尺度を用いて行われた研究の論文化を行った。研究1 BIBSSQ日本語版の開発(1)目的;IBS傾向を測定するための尺度としてBIBSSQの日本語版を作成し標準化を行った。(2)方法;大学生約300名に対し,BIBSSQ日本語版原案,を用いた質問紙調査を実施した。(3)結果:BIBSSQ日本語版の健常群における信頼性及び妥当性の確認を行った。研究2 IBS傾向と緊張を伴う社会的状況における恐怖感・不安感,回避行動の関連の検討(1)IBS傾向と社会的状況における恐怖感・不安感,回避行動の関連を検討した。(2)方法:大学生約150名に対してBIBSSQ日本語版,K6,LSAS-Jを実施した。(3)結果:IBS傾向が高い人は,IBS傾向が低い人と比較して,抑うつ・不安傾向,社会的場面での恐怖感・不安感および回避行動が高いことが示された。研究3 IBS症状に対する対処方略尺度の開発(1)目的;IBS症状に対する対処方略を測定する尺度を開発することを目的とした。(2)方法;大学生399名に対して質問紙調査を実施した。(3)結果;IBSに対する対処方略として4因子が抽出された。上記の3つの研究により,IBS傾向を測定するための測度を開発し,IBS傾向者の認知行動的要因を明らかにした。平成26年度は過敏性腸症候群に対する認知行動療法プログラムを作成し、患者群に対して実施した。研究デザインは、非対照によるシングルグループデザインを用いた。また、ブラインド化は行われず、オープン試験として実施された。本プログラムは従来の過敏性腸症候群に対する認知行動療法で用いられてきた、ストレス事象に対する認知再構成や呼吸法などのリラクセーションだけでなく、過敏性腸症候群によって生じた恐怖感や恐怖感を喚起する場面への段階的エクスポージャー等をも含む構成となっている。そのため、過敏性腸症候群に併存することがあるパニック障害等の精神疾患に対しても効果を示すことが期待される。従来の過敏性腸症候群に対する認知行動療法プログラムは過敏性腸症候群の症状によって形成された恐怖場面に対するエクスポージャーを含まないものが代表的であったため、その意義は高いといえる。また、プログラム内容の実施と検証を行うことにより、プログラムの安全性、効果だけでなく、汎用可能性を高めることを目的として研究計画が行われた。現在は効果検証が進行中ではあり、プログラムの効果について統計的な処理は行われていない。ただし、これまで実施された症例についてはその効果が認められ、併存疾患の改善や社会機能の改善がフォローアップ時点においても示されている。平成27年度においては過敏性腸症候群に対する認知行動療法プログラムの効果検証を引き続き行い、十分なサンプルサイズによる分析を行う予定である。本年度は過敏性腸症候群(Irritable Bowel Syndrome)に対する認知行動療法プログラムの構成内容を立案し、その長期的予後を検討した。

先行研究や既存の治療プログラムにおいてはストレス場面やストレス感情全般における気晴らしや気そらし、リラクセーションなどが導入されているものの、過敏性腸症候群の症状自体に対する注意コントロールに言及したものは少ない。注意コントロールは社交不安障害においては自己注目を強化する機能とされており、同様の悪影響が過敏性腸症候群においても生じている可能性がある。したがって本技法を治療プログラムに導入したことは、過敏性腸症候群治療における新たな試みと考えられ、今後はその実用性と効果の検証が求められる。その他、本研究成果によって明らかになった心理的特性へ介入するプログラム内容、先行研究のプログラム内容を包括的に検討し、本研究の認知行動療法プログラムも構成されている。プログラムの効果は治療前後だけでなく、半年後時点においてもその効果が維持されていた。本研究課題ではBIBSSQ日本語版の開発を行い、BIBSSQ日本語版の健常群における信頼性及び妥当性の確認を行った。また、IBS傾向と緊張を伴う社会的状況における恐怖感・不安感,回避行動の関連の検討を行い、IBS傾向が高い人は,IBS傾向が低い人と比較して,抑うつ・不安傾向,社会的場面での恐怖感・不安感および回避行動が高いことが示された。さらに、IBS症状に対する対処方略尺度の開発し、IBSに対する対処方略として4因子が抽出された。また,IBS傾向高群と低群において対処方略に差がみられた。加えてIBS患者に対する認知行動療法プログラムの開発を行いその効果を検証した。認知行動療法プログラムの効果検証に参加する患者の募集が予定より遅れているため。臨床心理学平成26年度に引き続き、認知行動療法プログラムの効果検証に参加する患者のリクルートを継続する。プログラムの実施について、研究協力者のリクルートが当初の予定より遅れている。IBS傾向を測定する尺度を開発するために必要不可欠な,臨床群の研究協力者の募集が難航し,データ収集が不十分であるため。認知行動療法プログラムの効果検証に参加する患者の募集が遅れているため、それにかかわる経費として次年度使用額が生じた。研究協力者の募集をより広範囲に広げて行う。WPAI-IBS日本語版およびBIBSSQ日本語版を臨床群を対象に実施し,標準化を行う。次いで,IBSに関連する認知行動的要因を抽出するための質問紙調査および半構造化面接を実施する。それらの結果を受けてIBSの認知行動モデルを作成する。認知行動療法プログラムの効果検証にともなう費用として使用する。研究協力者のリクルートが遅延したため、人件費・謝金が残った。研究協力者が集まり次第、人件費・謝金として使用する。本年度は調査協力者を募集した際に臨床群が十分に集まらなかったため,研究の進捗に遅れが生じた。その結果,協力者への謝礼および学会発表等に要する費用が当初予定より低く,未使用額が生じた。
シラノン錯体の合成および反応性の研究

シリル(シリレン)タングステンおよびモリブデン錯体に4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)共存下で1当量のピリジンオキシド(PNO)を反応させることで,DMAPがシラノンケイ素に配位したシラノン錯体を合成した。得られたシラノン錯体とMesCNO,シクロトリシロキサン,MeOHおよびH2Oとの反応を明らかにした。水との反応では,中心金属に依存して主生成物が異なった。水との反応の機構を理論計算により解明し,金属依存性はシラノンケイ素の求電子性と金属ーシラノン配位子骨格への水の酸化的付加のしやすさの違いにより現れることを明らかにした。シリル(シラノン)錯体Cp*(CO)2M(O=Si(DMAP)Mes2)(SiMe3) (1:M = W, Cp*= η-C5Me5, DMAP = 4-(ジメチルアミノ)ピリジン,Mes =メシチル基; 2: M = Mo)とクロロシラン,メタノール,および水との反応を検討した。クロロシランEtMe2SiClとの反応では,シラノンのSi=O結合にSi-Cl結合が付加したクロロジシロキサンEtMe2SiOSiMes2Clが,錯体1からは8%,錯体2からは69%で生成した。メタノールとの反応では,シラノンのSi=O結合にO-H結合が付加したメトキシシラノールMeOSiMes2OHおよびW-SiMe3結合が加メタノール分解されて生成したメトキシシランMeOSiMe3が,いずれの錯体を用いた場合もそれぞれ5080%で生成した。錯体1と水との反応では,シラノンにOHとSiMe3が取り込まれたジシロキサノールMe3SiOSiMe2OHが収率82%で生成した。一方,錯体2の反応では,ジシロキサノールに加えて,シラノンのSi=O結合に水のO-H結合が付加したシランジオールMes2Si(OH)2が,それぞれ収率7%および86%で生成した。陽イオン性シラノン錯体の合成を目指して,原料錯体であるヒドロシロキシタングステン錯体Cp*(CO)3W(OSiMes2H) (3)の合成に成功した。また,3からのトリチル陽イオンによるヒドリド引き抜き反応を検討した。反応をアセトニトリル中で行ったところ,期待したヒドリド引き抜きは起こらず,代わりにトリチル陽イオンによる3の酸化反応が起こった。生成物を単離・同定した結果,得られた錯体は3が2電子酸化され,アセトニトリルが配位したジカチオン錯体であることが明らかになった。昨年度,ベンゼン溶液中で,シリル(シラノン)錯体Cp*(CO)2M(O=Si(DMAP)Mes2)(SiMe3) (1:M = W, Cp*= η-C5Me5, DMAP = 4-(ジメチルアミノ)ピリジン,Mes =メシチル基; 2: M = Mo)とクロロシラン,メタノール,および水との反応を明らかにした。今年度は,溶媒の違いによる差を検討するため,アセトニトリル中での反応を行った。クロロシランEtMe2SiClとの反応ではシロキシクロロシランEtMe2SiOSiMes2Clが生成する。ベンゼン溶液中では反応完結に,錯体1は9日間,錯体2は30時間を要したが,アセトニトリル中では加速され,反応時間はそれぞれ2日間,8時間であった。また,錯体1ではシロキシクロロシランの収率が8%から40%に大きく改善した。メタノールとの反応では,反応速度および生成物の収率は,ベンゼン中とほぼ変わらない結果となった。水との反応はベンゼン中でもアセトニトリル中でも約5分で終了したが,生成物分布に大きな差が見られた。すなわち,錯体1と水とのベンゼン中での反応ではジシロキサノールMe3SiOSiMe2OHのみが生成したが,アセトニトリル中ではシランジオールMes2Si(OH)2が主生成物であった。一方,錯体2のベンゼン中での反応では主生成物としてシランジオールが生成したが,アセトニトリル中ではシランジオールとジシロキサノールが生成した。H26年度の計画の継続およびH27年度の計画に従って,シラノン錯体の合成,反応性およびその機構の検討を行い,研究は順調に進行した。反応性の検討では,予想していなかった溶媒により反応性が異なるという結果が得られた。その原因を探るため理論的研究を進めている。シリル(シラノン)錯体Cp*(CO)2M(O=Si(DMAP)Mes2)(SiMe3) (1:M = W, Cp*= η-C5Me5, DMAP = 4-(ジメチルアミノ)ピリジン,Mes =メシチル基; 2: M = Mo)とメタノールのベンゼン中での反応では,メトキシシラノールMeOSiMes2OHおよびメトキシシランMeOSiMe3がほぼ等量ずつ生成する。一方,シラノン錯体と水とのベンゼン中での反応では,中心金属によって生成物が大きく影響され,W錯体1からはジシロキサノールMe3SiOSiMe2OHが,Mo錯体2からはシランジオールMes2Si(OH)2が主生成物として生成する。その理由を調べるため,共同研究によりシラノン錯体と水との反応の機構に関する理論的研究をおこなった。

その結果,W錯体とMo錯体では,(1)シラノンのケイ素原子上の形式電荷が異なり求電子性に差があること,および(2)金属ーシラノン骨格に対する水の酸化的付加反応の活性化エネルギーに差があることが明らかになった。これらの性質の違いにより,WおよびMo錯体と水との反応は異なった経路で進行することが分かった。シラノン錯体1および2は,強いルイス塩基であるDMAPで安定化されており,反応性が低い。より反応活性なシラノン錯体を得るため,DMAPの代わりにより弱いルイス塩基であるピリジンをケイ素上に配位した錯体の合成を行った。まず,ベンゼンやヘキサンなどを溶媒として,ピリジン共存下でシラノン錯体を発生させたが目的化合物は得られなかった。しかし,ピリジンを溶媒として用いてその中でシラノン錯体を発生させることで,目的錯体が合成できることを見いだした。現在,得られた錯体の単離,同定を進めている。シリル(シリレン)タングステンおよびモリブデン錯体に4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)共存下で1当量のピリジンオキシド(PNO)を反応させることで,DMAPがシラノンケイ素に配位したシラノン錯体を合成した。得られたシラノン錯体とMesCNO,シクロトリシロキサン,MeOHおよびH2Oとの反応を明らかにした。水との反応では,中心金属に依存して主生成物が異なった。水との反応の機構を理論計算により解明し,金属依存性はシラノンケイ素の求電子性と金属ーシラノン配位子骨格への水の酸化的付加のしやすさの違いにより現れることを明らかにした。H26年度の研究計画に従って,シラノン錯体の合成,反応機構の検討,反応性の検討,および塩基の配位していないシラノン錯体の合成検討を行い,これらについては順調に進行した。特に反応性の検討では,期待以上の興味深い結果が得られた。また,H27年度以降に計画していた新たなシラノン錯体合成方法の開拓にも着手し,原料錯体であるヒドロシロキシ錯体の高収率な合成に成功した。得られた錯体を用いて,H28年度の研究として計画していたヒドリド引き抜き反応を行った。その結果,シラノン錯体は得られなかったものの,珍しい2電子酸化反応が起こることを明らかにすることができた。以上の事から,当初計画以上に研究が進展していると判断している。H28年度は前年度までの研究を継続し,シラノン錯体の合成,反応性の解明を進める。有機金属化学H27年度は,H26年度の研究を継続し,シラノン錯体の合成,反応性の解明を行う。H27年度以降の計画としていた研究に新規シラノン錯体の合成研究については,すでに開始し,成果が出ているが,これらについてもさらに発展させる。H27年度の研究は予定通り進行し,研究費を使用したが,最終的に繰り越しが発生した。これは,当初配分に加えてH26年度からの繰り越しがあったこと,ガラス器具等の破損や消耗,試薬類の使用量が予想以下だったためである。H26年度の研究計画,さらにはH27年度以降の研究計画分についても前倒しで研究を行い,研究費を使用したが,最終的に繰り越しが発生した。これは,本年度の研究が当初予定していた以上に順調に進んだこと,およびガラス器具類などの破損・消耗や試薬類の使用量が想定以上に少なく,その結果として本年度の支出が少なくなったためである。本年度の繰り越し分はH28年度予算と合算し,錯体の合成に必要な試薬類・器具類等の購入および国際・国内学会参加のための旅費に使用する。本年度の繰り越し分は,平成27年度予算と合わせて,錯体合成に必要な試薬類,ガラス器具類等の消耗品の購入に使用する予定である。
妊娠時のインスリン抵抗性増大機序に関する分子生物学的研究

われわれはこれまで妊娠時のインスリン抵抗性の機序を明らかにするために,その感受性組織である骨格筋や脂肪細胞を用いてインスリンの作用機序を中心に検討し,その結果妊娠中のインスリン抵抗性はpost-receptorレベルの変化により生じることを明らかにした.今回われわれはインスリン作用の中でもその最終ステップと考えられる糖輸送担体のうちGlucose Transporter 4(以下GLUT4と略)に着目し,ラット骨格筋および脂肪組織の妊娠・授乳期間におけるGLUT4遺伝子発現の変化を検討し以下の成果を得た.ラット骨格筋のGLUT4mRNAレベルは妊娠・授乳期において有意な変化を認めなかったのに対し,脂肪組織においては妊娠の経過とともにその発現が増加し(妊娠15日で休止期の約4倍),妊娠20日にその発現の低下を認めた.さらに授乳期においては産後5日に最も高い発現を示し,その後低下した.以上の結果より,GLUT4遺伝子発現が妊娠時の母体糖代謝の特徴である妊娠初期から中期にかけての脂肪組織へのエネルギー貯蔵および妊娠末期におけるエネルギー放出に関与することが示唆された.また妊娠時のインスリン抵抗性には骨格筋におけるGLUT4遺伝子発現は直接関与していない可能性が示唆された。【今後の計画】現在GLUT4の蛋白発現およびその活性に関する検討も行っており,その結果が出た時点で論文発表を予定している。今後さらにGLUT4遺伝子の調節因子の検討も合わせて研究を続ける予定である。
オルニチントランスカルバミラーゼ欠損症由来iPS細胞の相同組換えによる遺伝子修復

OTC欠損症患者の皮膚線維芽細胞からiPS細胞の樹立を行った。AAVベクターによる相同組替えによる遺伝子修復を行ったが、修復クローンの獲得はできず、現在アデノウイルスベクターによる方法を検討中である。またiPS細胞への利用を目的とした初期培養細胞の樹立を目指し、毛髪からのケラチノサイトの樹立に成功した。樹立した細胞はcytokeratin5/14を発現し継代が可能であった。現在これらの細胞を利用したiPS細胞の樹立に向け研究中である。先天性尿素サイクル異常症の一つであるオルニチントランスカルバミール欠損症(OTCD)に対するiPS細胞を利用した安全な遺伝子修復法の確立を目指し、本年度は以下の研究を行った。1OTCD患者のFibroblastに対してcMyc、Oct3/4、Sox2、Klf4の各遺伝子を導入することでiPS細胞を樹立した。しかし樹立したiPS細胞は免疫染色により(Nanog、Oct3/4、SSEA-3、SSEA-4、TRA1-60、TRA1-81)を発現していたものの、NOD-scidマウスでの奇形種形成は認めなかった。リプログラミングの手技によるものか、もしくはfibroblastの培養の過程でその性質に変化(OTC欠損による)が起こった可能性も考えられた。2また、毛髪からのiPS細胞樹立の前段階として、ケラチノサイトの培養系の確立を行った。特別な手技無く採取した毛髪を、トリプシン処理の後に培地に浮遊させることで細胞が遊出し、その後フィーダー細胞であるNIH3T3細胞上に播くことで培養が可能となった。細胞はcytokeratine5/14の発現しており、また継代も可能であった。今後、患者からのiPS細胞樹立の際に一つの材料になりうると考えられた。3相同組換えにはアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを使用した。変異exonとその前後の相同配列をネオマイシン耐性遺伝子とヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(HSVtk)遺伝子とともにAAVベクターに組み込み相同組換えを図ったが、遺伝子修復クローンは得られなかった。AAVは組み込める長さに限界があり、二つの選択遺伝子の導入は難しいと考えられた。今後はより長い配列を組み込むことができるアデノウイルスベクターを利用したターゲッティングベクターの作成を検討中である。先天性尿素サイクル異常症の一つであるオルニチントランスカルバミール欠損症(OTCD)は先天性尿素サイクル異常症の中で最も頻度が多く重篤な疾患である。OTCの欠損により高アンモニア血症から脳への障害を来たし、その予後も悪いことから、本疾患に対しては以前より遺伝子治療が研究されてきた。本研究はinduced pluripotent stem cells(iPS細胞)を利用した安全な遺伝子治療法の開発が目的である。OTCD患者から樹立した皮膚線維芽細胞(fibroblast)はX染色体上のOTC遺伝子のExon5にpoint mutationが存在している。この細胞は、in vitroでの継代が可能である。このfibroblastに、レトロウイルスベクターによりcMyc、Oct3/4、Sox2、Klf4の各遺伝子をレトロウイルスベクターにて遺伝子導入し、そのごマウス胎児線維芽細胞(MEF)上にて培養し、iPS細胞を樹立した。iPS細胞は多能性マーカー(Nanog、Oct3/4、SSEA-3、SSEA-4、TRA1-60、TRA1-81)を発現していた。これらの細胞に相同組換えによる遺伝子修復を行うために、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)の製作を行った。正常人のゲノムDNAから、OTC遺伝子のExon5の両端に1-1.5kbの相同配列(ホモロジーアーム)を含む配列をPCRにて増幅し、AAVベクターに組み込んだ。ヘルパープラスミド(AAV-rep/capとAd-Helper)とともに、作成したAベクタープラスミドとともに293T細胞にトランスフェクションすることで、gene targeting (相同組換え)に使用するベクターを産生することが出来た。iPS細胞を作成するには、培地や遺伝子導入の方法、試薬など微細な検討が必要である。また、iPS細胞樹立の際に使用するマウスの胎児線維芽細胞(MEF)も、そのロットによる樹立効率への影響がとても大きい。本来は、これらをかつて分担研究者である内山がiPS細胞樹立に使用したものをそのまま使用する予定で調整していたが、平成23年3月11日の東日本大震災にて、その大半の試薬、プラスミド、細胞が失われてしまい、全てを最初から作製する必要に追われてしまった。樹立したiPS細胞に、targeting vectorによる遺伝子導入を行い、相同組換えによる変異の修復を行う。シークエンス反応にて変異の修復を確認後に、in vitroにおいて肝細胞への分化誘導を行う。肝細胞への分化後にOTC活性のほか、アルブミン、AFP, AAT, alpha-antitrypsinの発現を確認する。またglycogen、LDLの取り込みやアルブミンの分泌能などを評価する。

さらに、マウスを使った細胞療法として、重症免疫不全肝障害マウス(uPA-SCID)マウスを使用する。まずは遺伝し修復前のiPS由来肝細胞を移植し生着させる。その後、遺伝子修復iPS細胞由来の肝細胞を移植することで、尿中オロト酸の測定、肝臓のOTC活性やアンモニアのチャレンジテストを行い、有効性を評価する。研究費は、iPS細胞の培養、肝細胞への分化誘導の際の試薬、およびuPA-SCIDマウスの購入および飼育費に使用する予定である。
有明海のビブリオ・バルニフィカスの毒性解析と臨床検査法の開発に関する基礎研究

有明海周辺はVibrio vulnificus(Vv)感染症の多発地域である。久留米大学病院で2004年11月の冬季に、貝柱を生で摂食しVv感染症を発症し死亡した患者を経験したが、当時有明海では貝柱漁は禁漁期間中であった。私たちはVv感染症の感染源として他に重要な因子はないかと考え、久留米市内の業務用流通店で販売されている輸入魚介類のVv汚染度調査を開始した。その結果、フィリピン産冷凍エビブラックタイガー100尾中9尾(9%)、マダカスカル産冷凍エビブラックタイガー100尾中0尾(0%)、インドネシア産冷凍エビブラックタイガー100尾中3尾(3%)より、cytotoxin hemolysin(vvh)遺伝子を保有した病原性の強いVvを検出し、Vv感染症の新たな感染源となる可能性が示唆された。その他の輸入魚介類についてもVv汚染度調査を行ったが、調査材料のほとんどが加工された輸入魚介類(産地での内臓処理や加熱処理)であったためvvh遺伝子を保有したVvの検出ができなかった。上記の結果より、海外の産地で未加工のまま冷凍保存し日本に輸入された冷凍魚介類は、一定の割合で溶血活性を持ち毒性の強いVvで汚染されていることが示唆された。そこで、各種増菌培地(3%NaCl加ポリミキシン液体培地および3%NaC1加アルカリペプトン水)および各種分離培地(TCBS寒天培地およびCC(Cellobiose-Colistin)寒天培地)の組み合わせによる定量試験(5本法最確数(most probable number:MPN値))を実施することによって、加工された輸入魚介類中のVvを効率よく分離するための検査方法を検証している。また、各種増菌培地の培養ろ液中のvvh遺伝子測定し、vvh遺伝子陽性試験管数からMPN値を算定し、定量PCRの応用などについても検討している。我々は有明海の海水、干潟汚泥、および魚介類のビブリオ・バルニフィカスの汚染状況を2001年より4年間、調査研究し、以下のことが判明した。(1)有明海には通年ビブリオ・バルニフィカスが生息している。(2)6月から10月にかけて特に増加する。(3)溶血活性が強い強毒株と弱い弱毒株との2種類があり、夏期に分離されるのは強毒株が多い。また、冬季に分離されるのは弱毒株が多いが、少数の強毒株も含まれている。(4)年間を通じて有明海周辺の環境はビブリオ・バルニフィカス感染症発生の危険性を有している。以上の研究成果を基にして、2005年からの3年間、以下に述べる目的で研究を行う。(1)ビブリオ・バルニフィカスの溶血活性以外の毒性を解析する。(2)種々の毒性因子の中から、ビブリオ・バルニフィカス感染症の診断に役立つ毒性因子を見出したい。(3)ビブリオ・バルニフィカス感染症の臨床検査法を確立する。まず、久留米大学医学部附属病院臨床検査部細菌検査室で保存している約80種類のビブリオ・バルニフィカス菌株の中から、強毒株と弱毒株を数株ずつ選び、それらを液体培養し、その培養濾過液を解析している。まず、種々の酵素活性を測定し、そして、強毒株および弱毒株の酵素活性プロフィールを作成する。最終的に、強毒株と弱毒株の酵素活性での差を確認する作業を行っている。

なお、この研究中に、外国産の冷凍タイラギの貝柱を生で食べたことが原因と思われるビブリオ・バルニフィカス感染症患者を経験した。現在、輸入された外国産の魚介類のビブリオ・バルニフィカス汚染の実態調査研究を実施している。今までに、中国産アサリ90個中、2個にビブリオ・バルニフィカス弱毒株が検出された。また、フィリピン産エビ(Black tiger)30尾中10尾に弱毒株が、2尾に強毒株が検出された。今後は調査研究の範囲と数を増加させる予定である。有明海周辺は,Vibrio vulnificus(V.v)感染症の多発地域である.我々は,1年間にわたり有明海干潟汚泥,海水,魚介類中におけるV.vの季節別生息調査を行なった.その結果,海水温度が20°Cを超える夏季には,海水および魚介類から高頻度に本菌を検出し,20°Cを下回る冬季にも本菌が検出されたことから,V.v感染症になりやすいウイルス性もしくはアルコール性肝疾患や肝硬変,糖尿病,鉄剤を投与中等のハイリスクな患者に対しては,年間を通じて生の魚介類の摂食を控えるように啓蒙活動を行なってきた.しかし,久留米大学病院で,2004年11月の冬季にタイラギ(Atrina pectinata japonica)の貝柱を生のまま摂食したことによりV.vに感染し,敗血症性ショックで死亡した症例を経験した.当時,有明海沿岸では,貝柱漁は禁漁とされていた.また,この患者は1人暮らしであったために摂食した貝柱の産地を究明できなかった.そこで我々は,V.v感染症の新たな感染源として輸入魚介類の可能性もあると考え,久留米市の業務用流通店で販売されている輸入冷凍エビブラックタイガー(Penaeus monodon)についてV.v汚染度調査を行なった.その結果,フィリピン産100尾中9尾(9%),マダガスカル産100尾中0尾(0%),インドネシア産100尾中3尾(3%)よりV.vが検出された.これら検出菌についてcytotoxin hemolysin(vvh)遺伝子を検査したところ、V.v ATCC 27562株およびV.v感染症患者から分離された7細菌株と同様に,一部の輸入冷凍エビブラックタイガーより分離されたV.vはvvh遺伝子を保有しており、予測されたとおり新たな感染源となりうることが示唆された.輸入冷凍魚介類はエビ以外にも多数あり、今後は,調査研究の範囲と数を増加させる予定である.有明海周辺はVibrio vulnificus(Vv)感染症の多発地域である。久留米大学病院では2004年11月の冬季に,貝柱を生で摂食しVv感染症を発症し死亡した患者を経験したが,当時有明海では貝柱漁は禁漁期間中であった。我々はVv感染症の感染源として他に重要な因子はないかと考え,久留米市内の業務用流通店に搬入された輸入魚介類のVv汚染度調査を開始した。その結果,フィリピン産冷凍エビブラックタイガー100尾中9尾(9%),マダカスカル産冷凍エビブラックタイガー100尾中0尾(0%),インドネシア産冷凍エビブラックタイガー100尾中3尾(3%)より,cytotoxin hemolysin(vvh)遺伝子を保有した病原性の強いVvが検出され,Vv感染症の新たな感染源となることが示唆された。その他の輸入魚介類についてもVv汚染度調査を行ったが,調査材料のほとんどが加工された輸入魚介類(産地での内臓処理や加熱処理)であったためvvh遺伝子を保有したVvの検出ができなかった。上記の結果より,海外の産地で未加工のまま冷凍保存し日本に輸入された冷凍魚介類は,一定の割合で毒性の強いVvで汚染されていることが示唆された。そこで,各種増菌培地(3%NaCl加ポリミキシン液体培地および3%NaCl加アルカリペプトン水)
食物性アレルゲンの消化管内侵入経路に関する免疫組織化学的・超微形態学的研究

食物アレルギー発症機序の初期的段階において、食物性抗原(アレルゲン)のような高分子物質が消化管の上皮層を通過するかどうかについて詳しく解明する目的で、本研究を行っている。平成9年度はラットの乳飲期、離乳期、成熟期の空腸および回腸において、高分子のトレーサーが消化管の管腔側から粘膜上皮層を通過し、粘膜固有層内へ侵入するかどうかについて細胞化学的、超微形態学的に検索を行った。平成10年度は、平成9年度の成果を踏まえ、さらに種々の高分子物質のトレーサーを用いて、粘膜固有層への侵入に差異が認められるかどうかについて検討を行った。乳飲期ラットの小腸管腔内に高分子物質のトレーサーとして、horseradish peroxidase(HRP)を投与し、細胞化学的、超微形態学的検索を行った結果、HRPは空腸ではエンドサイトーシスによって吸収上皮細胞内へ取り込まれ、ライソゾームで細胞内消化を受ける経路と、ライソゾームを経由せず、細胞側壁へ移動し、細胞間隙から粘膜固有層内へ入る経路が示唆された。管腔内に陽極化したトレーサー(cationizedferritin,cationized gold)、HRP標識を行ったレクチン(SBA-HRP,WGA-HRP,ConA-HRP,PNA-HRP,UEAI-HRP,DAB-HRP,PHA-E_4-HRP,LCA-HRP,RCA_<120>-HRP)またはHRPで標識した食物性抗原(ovalbumin-HRP,ovomucoid-HRP)を投与した結果、トレーサーの種類によって、空腸吸収上皮細胞内への取り込みの程度に差異が認められた。しかし、同時期の回腸では、いずれの高分子物質のトレーサーも細胞内へ大量に吸収されるが、ジャイアントライソゾーム内に運ばれて細胞内消化を受け、細胞間隙へは輸送されないため、高分子の形での粘膜固有層への侵入は認められなかった。このことから、空腸と回腸では、高分子物質の輸送経路が異なることが示唆された。また、空腸において、高分子物質の種類によって、粘膜固有層内への侵入の程度には差異があり、食物アレルギー発症機序の初期的段階を引き起こし易い高分子物質とそうでない高分子物質があることが示唆された。平成9年度はラットの乳飲期、離乳期、成熟期の空腸および回腸において、高分子のトレーサーが消化管の管腔側から粘膜上皮層を通過し、粘膜固有層内へ侵入するかどうかについて免疫細胞化学的、超微形態学的に検索を行った。各時期ごとに、正常な空腸および回腸像の観察を行った。走査型電子顕微鏡で観察した結果、成長につれ、小腸の管径は広がり、乳飲期(生後14日目)では長さの不揃いだった絨毛も成熟期では長さが増すと共に、揃っているのが観察された。絨毛は、回腸より空腸において発達していた。透過型電子顕微鏡で観察した結果、乳飲期の空腸吸収上皮細胞は母乳中の脂質を盛んに取り込んでおり、回腸吸収上皮細胞では、成熟期では見られないジャイアントライソゾームが核上部に見られ、高分子物質を盛んに取り込んでいるのが観察された。乳飲期ラットの小腸管腔内に高分子物質のトレーサーとして、horseradish peroxidase(HRP)を投与し、細胞化学的、超微形態学的検索を行った。その結果、HRPは空腸ではエンドサイトーシスによって吸収上皮細胞内へ取り込まれ、ライソゾームで細胞内消化を受ける経路と、ライソゾームを経由せず、細胞側壁へ移動し、細胞間隙から粘膜固有層内へ入る経路が示唆された。同時期の回腸では、HRPが細胞内へ大量に吸収されるのが観察されたが、ジャイアントライソゾーム内に運ばれて細胞内消化を受けるため、高分子の形での粘膜固有層への侵入は認められなかった。離乳期(生後23日目)および成熟期ラット小腸においては、HRPの吸収上皮細胞内への取り込みは認められなかった。しかしながら、パイエル板上皮細胞においては細胞内を通過する像が観察された。

管腔内に陽極化したトレーサー(cationizedferritin,cationized gold)、HRP標識を行ったレクチン(SBA-HRP,WGA-HRP,ConA-HRP,PNA-HRP,UEAI-HRP,DAB-HRP,PHA-E_4-HRP,LCA-HRP,RCA_<120>-HRP)またはHRPで標識した食物性抗原(ovalbumin-HRP,ovomucoid-HRP)を投与した結果、トレーサーの種類によって、空腸吸収上皮細胞内への取り込みの程度に差異が認められた。しかし、同時期の回腸では、いずれの高分子物質のトレーサーも細胞内へ大量に吸収されるが、ジャイアントライソゾーム内に運ばれて細胞内消化を受け、細胞間隙へは輸送されないため、高分子の形での粘膜固有層への侵入は認められなかった。このことから、空腸と回腸では、高分子物質の輸送経路が異なることが示唆された。また、空腸において、高分子物質の種類によって、粘膜固有層内への侵入の程度には差異があり、食物アレルギー発症機序の初期的段階を引き起こし易い高分子物質とそうでない高分子物質があることが示唆された。