hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健康診断被験者母子の毛髪PIXE分析と環境健康影響調査

福岡市の乳幼児健康診断の1か月健診と10か月健診を受診する母子から収集した3600検体について、毛髪中の微量元素を粒子線励起X線(PIXE)分析で測定した。PIXEによる測定結果は健診結果とともにデータベース化した。母親毛髪のPIXE分析結果と乳児のアトピー発症の関係を調べたところ、母親の毛髪にセレン(Se)が少ない場合にアトピー発症が多いことがわかった。また、Si、Mn、Br、Srにも関係を見いだされた。PIXEによる毛髪測定の健康診断への応用の可能性と、アトピー発症の原因を知る手がかりを得た。福岡市の乳幼児健康診断の1か月健診と10か月健診を受診する母子のうち、同意文書により調査協力が得られた1000組の母子から収集した毛髪中の微量元素をPIXEで測定した。PIXE測定は、日本アイソトープ協会仁科記念サイクロトロンセンターで行った。29元素が検出され、そのうち19元素は70%以上の検体から、26元素は50%以上の検体から検出された。測定の結果を分析したところ、全ての元素の分布がBox-Cox変換後近似的に正規分布に従っていること、Sはほぼ定数であることがわかった。このことは、測定が適切かっ安定的に行えたことに対応し、毛髪中のSの含有量はほぼ一定であるという既知の事実と一致している。標準的な手法とされているICP発光分析において必要な毛髪の量の下限値を調べたところ、最低0.25g必要であり、それでも、測定可能な元素は限定されることがわかった。これは、10cmの毛髪が100本以上となるため、採取は非現実的であることがわかった。PIXEの測定は1本あれば可能である。毛髪採取時に、食生活のアンケート調査を実施しており、現在分析中である。今後、PIXE分析の結果との関係を調べる。食生活と重金属類の摂取量、アトピー性皮膚炎などの健康状態との関連を調べていく。本研究の究極の目的は、乳幼児の健診臨床所見と母親の食習慣・生活習慣、母子の毛髪ミネラル量、環境起因が疑われている疾患との関連を統計解析して、相互の因果関係を解明し、疾患の予防並びに臨床に還元することである。今までの環境有害物質による健康影響の調査方法は、集団の平均曝露量と平均有病率(または死亡率)の関連(Ecological研究法)か、主にアンケート調査に基づく間接的曝露量推定値と健康度との関連を調べることであった。どちらも統計学的には信頼度の低い結果しかえられない。そこで、PIXE法により直接毛髪ミネラル量を測定し、健康診断の成績との関連を分析し、さらに遺伝的要因も考慮した上で、因果関係を究明したい。平成20度に開始したPIXE測定は平成21年度末に全て終了し、3600検体のミネラル量測定値がえられた。信頼度解析のために2重測定(毛髪1検体を2つに分けて、それぞれを独立に測定し、比較)したミネラル量の統計解析により、疫学研究に利用可能な信頼度を有する条件を設定した。それによると毛髪本数が少ない1か月検診乳児の一部の毛髪を再測定する必要を認めた。また、母親のS(硫黄)は検体によらず近似的に一定値であり変動は個人内変動と測定誤差によるという、組織学上の仮説が統計学的に検証された。詳細な臨床情報(医学検診、身体測定、問診、診断)約1800件はダブルチェック法による入力を終了した。ダブルチェックとは入力を独立に2回行い、パソコン内で不一致を検索し、不一致が発見された項目については再度人間が確認した上で正しい情報を入力する方法をさす。大変手間暇のかかる方法であるが、アトピー性皮膚炎他の因果関係を探求することが目的なので、正確な入力を優先した結果の処置である。漸く多変量解析によりミネラル量、臨床情報、問診の関連を解析する段階に至った。福岡市の母子842組の出産後1か月と10か月の健診時に収集された毛髪中のミネラル量のPIXEによる測定を完了した。同時に収集した乳幼児の臨床検査(医師によるアトピー等の診断も含む)、母親の食習慣並びに生活環境に関するアンケート調査の結果と毛髪ミネラル量を電子ファイル化しデータベースを構成した。そして、毛髪中のミネラル量及び母親の妊娠中の食習慣と、アトピー性皮膚炎など環境起因が疑われている疾患との因果関係を究明するための統計解析を行った。PIXEによる毛髪中ミネラル量測定の特性として、毒性を疑われるミネラル程、同一人の毛髪間でのミネラル量の変動が大きい傾向に有ることを発見した。統計解析では変動が大きいミネラルのリスクは過小評価される。

そこで、1か月と10か月の測定結果を比較する事により、ミネラル毎の変動量を求め、過小評価されたリスクを復元する方法を開発し、実際に復元した結果、母親のセレン(Se)がアトピー発症の原因の一つであるという仮説を得た。福岡医師会と協力して確認研究を実施する予定である。PIXE測定では、ビームが当たった狭い部分だけが測定対象となるため、測定値にばらつきが生じやすく、また、測定値が他の元素の特性X線ピークによって妨害を受けて誤差を増大させることもあるため、一本の毛髪から複数の測定を行い、測定精度を補償する工夫をすることが望ましいことが示唆された。
竹食および土食がジェントルキツネザルの腸内細菌に及ぼす影響の検証

マダガスカル固有の小型霊長類であるジェントルキツネザルは竹に依存した極めて特異な採食戦略をとる。採食対象である竹の中には猛毒な青酸化合物を含む種もあり、とりわけ嗜好性の高い部位であるタケノコからは高濃度で検出される。解毒メカニズムを明らかにする手がかりとして、本研究では腸内細菌と有毒な竹食の関係に着目した研究をおこなっている。前年度から引き続き、ジェントルキツネザル3種(ハイイロジェントルキツネザル:Hapalemur griseus、キンイロジェントルキツネザル:H. aureus、ヒロバナジェントルキツネザル:Prolemur simus)の糞便を用いて腸内細菌16Sメタ解析をおこなった。有毒な竹への依存度が異なる野生個体(保護区、非保護区)および飼育個体の比較検証をおこない、食性と腸内細菌パターンの関連性について英語論文を執筆し、投稿準備中である。また、霊長類がどのようにして摂取した植物毒を分解しているのか、生理学的メカニズムを解明する手がかりとして、糞便を用いた腸内細菌の培養実験を実施した。設備の限られた海外調査地では培養実験の実施が困難であったことから、日本国内で野生ニホンザルを対象とした実験をおこなった。今後は、培地の安定性など方法の検討・改善を重ね、より精度の高い手法の確立を目指す。今後は、野生個体だけでなく、飼育環境の異なる飼育個体からも採材し、植物性食物の摂取頻度と分解能の関連性について検証を試みる予定である。食性と腸内細菌における種間比較研究はおおむね順調に進展しており、学会にて研究成果を公表した。一方、当初の計画にはなかったHPLC用カラムオーブンならびに高額試薬購入の必要が生じたため、本来2回の予定であった海外調査を1回しか実施することができなかった。しかし、これまでに採取した試料とあわせることで種間差、地域差および季節差を議論するに必要な試料は採取できていることから、研究計画に大幅な変更を生じさせることなく研究目的を達成できるものと考える。食性と腸内細菌における種間差および地域差に関してこれまでの研究成果を論文にまとめる。輸出許可証が発行され次第、日本に試料を持ち帰ってメタゲノム解析を実施し、季節差について解析する。土壌のメタゲノム解析を実施して土食がもたらす腸内細菌叢への影響について調べる。野生および飼育霊長類の糞便を用いた培養実験も実施し、植物性食物の摂取頻度と分解能の関連性について検証を試みる。マダガスカル固有の小型霊長類であるジェントルキツネザルは竹に依存した特異な採食戦略をとる。採食対象である竹の中には猛毒な青酸配糖体を含む種もあり、とりわけ嗜好性の高い部位であるタケノコからは高濃度で検出される。マダガスカル共和国・ラヌマファナ国立公園にて同所的に生息するジェントルキツネザル3種(ハイイロジェントルキツネザルHapalemur griseus、キンイロジェントルキツネザルH. aureus、ヒロバナジェントルキツネザルProlemur simus)の生態学的調査を実施した。調査時期(23月)はタケノコの豊富な時期であり、3種ともタケノコを主食としていたが、利用する竹の種類や依存度が異なっていた。青酸ガスに反応する比色測定キットを用いて各採食部位に含まれる青酸配糖体濃度を測定したところ、Cathariostachys madagascariensisの地上性タケノコから最も高濃度で検出され、検出上限値を示した。

このタケノコを主食としていたヒロバナジェントルキツネザルは極めて多量の青酸配糖体を摂取していたものと考えられる。食性と腸内細菌叢の関連性を検証するため、ジェントルキツネザル3種から新鮮な糞を採取したほか、対照群として竹をまったく採食しない果実食キツネザル3種からも採材した。また、土食による腸内細菌への影響を評価するための土壌試料も採取した。野外調査で十分な試料を採取できたものの、マダガスカルにおいて政局変化があったことから輸出手続きが完了せず、試料を日本に持ち帰ることができなかった。マダガスカル国内の共同研究施設で保管中の試料は、許可が下り次第、日本に輸出する手筈になっている。食性と腸内細菌における種間差および地域差に関してこれまでの研究成果を論文にまとめる。輸出許可証が発行され次第、日本に試料を持ち帰ってメタゲノム解析を実施し、季節差について解析する。土壌のメタゲノム解析を実施して土食がもたらす腸内細菌叢への影響について調べる。野生および飼育霊長類の糞便を用いた培養実験も実施し、植物性食物の摂取頻度と分解能の関連性について検証を試みる。すでに持ち帰っている糞試料の解析を進める。まずは、同所的に生息するジェントルキツネザル3種間の腸内細菌叢を比較する。その後、国立公園個群、集落地域群、飼育個体で比較し、有毒な竹への依存度との関連性を検証する。土壌試料を分析し、土食と腸内細菌叢との関連性について調べる。
近世「地域社会」における諸身分集団の複層構造に関する基盤的研究

本研究は、日本近世の地域社会が、百姓や町人にとどまらず、多様な身分的に周縁化された諸社会集団を内包し、複層的に構成されていたことに留意し、こうした周縁身分の視座から地域社会の構造的特質を明らかにした。具体的には、主とし信濃国下伊那地域を素材とし、「簓」(ささら・万歳楽の担い手)や「猿引」という芸能者集団、「非人」や「牢守」などの実態を明らかにし、百姓や町人、武士を含め、諸集団相互の関係を検討した。日本近世の地域社会に生きた「簓」(ささら・万歳楽の担い手)や「猿引」という芸能者集団、「癩者」などの社会的弱者や「非人」など、村や町に居住しながら、百姓・町人とは異なる身分に属す諸集団の実態を明らかにし、こうした小身分集団の視点から地域社会を総体的に把握するという本研究の目的に即して、平成20年度は次の研究を実施した。まず、飯田藩における「非人」や身分的周縁の組織を検討するために、飯田城下における「谷川之者」(牢守と非人)、「簓」、「非人」に関する史料を探査・収集した。さらに、「猿引」と地域社会との関係を明らかにするために、飯田藩領である信濃国下伊那郡下市田村(現、高森町)を素材として名主をつとめた中村まさ子家文書の分析を進めた。以上を総合して、2009年9月7日に大阪市立大学で開催されたシンポジウムにおいて、「信州下伊那地域における身分的周縁-飯田藩牢守と諸集団との関係-」という口頭報告を行った。また、「『簓』-周縁化された人びと」(『アナール』寄稿論文)を脱稿した。本研究により、中世以来在地に居住していた竹細工製作を行う「簓」の人びと(夙)と近世の「簓」・「牢守」・「非人」との連続性を考察し、17世紀後期の飢饉を契機に、飯田藩が御救い小屋を設置し、その管理を任せる過程で「非人」・「牢守」身分が成立する一方で、公的には「非人」身分としては捉えられないものの、「百姓」身分とは区別・差別化された周縁的な集団として、「簓」や「猿引」が存在し続け、多様な人びとの関わりにより、地域社会が構成されていたことを指摘した。地域社会が百姓や町人にとどまらず、多様な諸集団を内包し、複層的に構成されていたことに留意して、地域社会の構造的特質を明らかにするという研究目的を達成するために、前年度に引き続き、「簓」「笠之者」「谷川之者」「猿牽」など、地域社会において周縁的な位置づけにある諸集団に関する史料発掘と収集につとめた。その際、畿内・近国においで近年解明の進んでいる「夙」(宿)の研究成果に学びながら、これまで本研究で明らかにしてきた「簓」「笠之者」「猿牽」の集落を「宿」と位置づけることで、これらの諸集団が地域の寺社に奉仕する集団手あったこと、また中世から近世に移行する段階で、行政的に独立した村として扱われず、行政的には百姓の村に取り込まれてしまったために、地域社会において「差別」的な扱いを余儀なくされるに至ったことなど、新たな知見を得ることができた。その成果は、「信州下伊那における身分的周縁-飯田藩「牢守」・「猿牽」と諸集団との関係-」(塚田孝編『身分的周縁の比較史-法と社会の視点から-』清文堂、2010年5月刊行予定)としてまとめた。他方、飯田城下における「谷川之者」の実態を明らかにし、藩による掌握過程と藩領域における「牢守」を頂点とする組織を解明するために、上飯田村の検地帳などの収集と分析を行なった。さらに、これらの諸集団と寺社との関係を明らかにするために、上川路村開善寺や大島山村瑠璃寺などの新たな史料収集を開始し、最終年度である2010年度につなげる準備を進めた。本研究課題の最終年度として、次の3点に関する研究に重点を置いて研究した。(1)中世から近世への移行の検証。中世の「宿」(夙)が、太閤検地を画期とする村切りによって近世の「村」に組み込まれてゆく過程を検証した。具体的には、「宿」と寺社との関係を検証するために、上川路村の簓と開善寺、市田村の猿牽・簓と瑠璃寺との関係、立石村と立石寺に焦点をあて、史料調査・分析と考察をおこなった。(2)「舟人」の実体を明らかにするために、下市田村(中村まさ子家文書)、田村村(片桐邦助家文書)、林村(大原俊一家文書)を調査し、天竜川の渡し舟の船頭仲間に関する考察をおこなった。

(3)本研究課題を深め、さらに発展的に考察することのできる諸身分集団として、木地師(林村大原家文書、川野村地正持文書、和合村宮下金善家文書)と人形遣いに関する史料群(唐沢一平家文書など)と論点を見いだし、史料調査と口頭報告をおこなった。とくに、人形遣いについては、「宿」(散所)に本拠を置く、淡路出身の芸能者の遍歴と定住の歴史を明らかにすることができることから、8月に日仏研究者を飯田市に集めた国際シンポジウムにおいて口頭報告を行い、その成果は『年報都市史研究』別冊、山川出版社、2011年5月刊行予定、に掲載されることになった。また、本研究成果の一つとしてまとめた「簓-周縁化された人びと-」はフランスの学術雑誌『アナール』に掲載されることが決定したとの連絡を2011年3月に受けた。本研究を通して、旧来の百姓身分を中心とした共同体論では、地域社会に生きた人びとの生活や意識の全体を解明するはできず、従来は部落問題として別に扱われてきた「えた・非人」や「雑種賎民」(芸能者・舟人・木地師・簓など多様な人びと)の存在を組み込み、総体と上て捉えることがたいへん重要であることが再認識された。
アンジオテンシンII2型受容体の血管平滑筋イオンチャンネル調節機構の解明

【研究目的】申請者らは、アンジオテンシンII2型受容体(AT2-R)過剰発現マウスにおいてアンジオテンシンII(AngII)負荷に対し、アンジオテンシンII1型受容体(AT1-R)作用に拮抗した血管拡張作用介した血圧低下作用がみられることを報告している。この作用機序を考えるにあたり、AT2-Rが血管平滑筋イオンチャネルに作用している可能性が考えられる。血管拡張には血管平滑筋に存在する各種イオンチャンネルが重要な役割を果たしている。従って、本研究においては、AngIIのAT2-Rを介した平滑筋の生理機能への作用メカニズムを解明する【方法】野生型マウスおよびAT2-R過剰発現マウスより静脈麻酔下で開腹にて腹部大動脈を摘出し、外膜、内皮、脂肪・結合組織を取り除き、平滑筋を取り出した。分離した平滑筋をコラーゲンおよびトリプシン処理し、血管平滑筋細胞を単離した。この単離した血管平滑筋細胞を用いホールセルのパッチクランプを実施し、L型Ca^<2+>チャンネルおよび各種K^+チャンネルについて基礎検討をおこなった。さらに、今年度は心筋の繊維化や心筋肥大に関わるアンジオテンシンIIの作用についても透析患者を対象に検討を加えた【結果】野生型およびAT2-R過剰発現マウスの血管平滑筋細胞において、L型Ca^<2+>チャンネルおよび各種K^+チャンネルのCurrent density, Inactivation・Activation Kinetics等についての基礎検討をおこなったが有意の作用をみとめなかった。一方、透析患者においてAT1-R拮抗薬であるLosartanはCa拮抗薬と比して、降圧作用とは独立して有意に心肥大と心筋繊維化を抑制した。これはAT1-Rの作用が抑制されるとともにAT2-Rの作用を介したものである可能性が示唆された。【研究目的】申請者らは、アンジオテンシンII 2型受容体(AT2-R)過剰発現マウスにおいてアンジオテンシンII (AngII)負荷に対し、アンジオテンシンII 1型受容体(AT1-R)作用に拮抗した血管拡張作用介した血圧低下作用がみられることを報告している。従って、本研究においてはAngIIのAT2-Rを介した血管平滑筋の各種イオンチャンネルへの作用を明らかにする目的で、AT2-R過剰発現マウスの腹部大動脈より急性単離した血管平滑筋細胞を使用し、電気生理学的手法を用い検討する。【方法】野生型マウスおよびAT2-R過剰発現マウスより静脈麻酔下で開腹にて腹部大動脈を摘出し、外膜、内皮、脂肪・結合組織を取り除き、平滑筋を取り出した。【結果】野生型およびAT2-R過剰発現マウスの血管平滑筋細胞において、L型Ca^<2+>チャンネルおよび各種K^+チャンネルのCurrent density, Inactivation・Activation Kinetics等についての基礎検討をおこなったが、有意の差を認めなかった。現在、Na^+チャンネル、Na^+-K^+ATP ase他、他のイオンチャンネルおよびイオントランスポーターについて検討中である。

この作用機序を考えるにあたり、AT2-Rが血管平滑筋イオンチャネルに作用している可能性が考えられる。血管拡張には血管平滑筋に存在する各種イオンチャンネルが重要な役割を果たしている。従って、本研究においては、AngIIのAT2-Rを介した血管平滑筋の各種イオンチャンネルヘの作用を明らかにする目的で、AT2-R過剰発現マウスの腹部大動脈より急性単離した血管平滑筋細胞を使用し、電気生理学的手法を用い検討する。【方法】野生型マウスおよびAT2-R過剰発現マウスより静脈麻酔下で開腹にて腹部大動脈を摘出し、外膜、内皮・脂肪・結合組織を取り除き、平滑筋を取り出した。分離した平滑筋をコラーゲンおよびトリプシン処理し、血管平滑筋細胞を単離した。この単離した血管平滑筋細胞を用いホールセルのパッチクランプを実施し、L型Ca^<2+>チャンネルおよび各種K^+チャンネルについて基礎検討をおこなった。【結果】昨年度の研究実績報告で野生型およびAT2-R過剰発現マウスの血管平滑筋細胞において、L型Ca^<2+>チャンネルおよび各種K^+チャンネルのCurrent density, Inactivation・Activation Kinetics等についての基礎検討をおこなった結果、それぞれ有意の差を認めなかった。平成14年度においては引き続きNa^+チャンネル、Na^+K^+ATP aseのCurrent density, Inactivation・Activation Kineticsについて検討をした結果、AT2-R過剰発現マウスの血管平滑筋細胞のNa^+チャンネルでは野生型に比してのCurrent densityが減少していることが示唆された。現在この点について更に検討を進めている。
表面構造の非定常性とマルチスケール性にもとづく潤滑破綻機構の解明と応用技術

本研究は,表面粗さ構造の非定常性とミクロからナノにわたるマルチスケール性に着目し,潤滑膜の局所的破断が巨視的な潤滑不良に発展する過程を実験・理論両面から検討し,混合潤滑における潤滑破綻の機構を解明することを目的としている.実験においては,まずマイクロピットをもつテクスチャー表面をフォトエッチングによって作成した.超薄膜光干渉EHL膜測定装置による潤滑下の摩耗と潤滑状態の変化の追跡を平滑面,及びマイクロピット表面について行い,摩耗痕やピットなどが通過する際の流体流れの変化と,これにともなう局所的な薄膜部の形成と摩耗の発生・拡大に至る過程について知見を得た.また,キャビテーションに及ぼす雰囲気気体の影響について予備的な検討を行った.非定常性・マルチスケール性をもつ表面形状構造の記述においては,ウェーブレット変換の適用を行った.凹凸の配置パターンをウェーブレット変換係数の形で与え,その逆変換によって得られる表面形状について単純な傾斜平面軸受の数値計算を行い,凹凸の空間配置の潤滑膜形成に及ぼす影響を検討した.また,流体潤滑の理論解析として,メカニカルシール等を想定したテクスチャー表面の流体潤滑のモデル解析を行い,マイクロピットの形と配置による流体潤滑性能への影響を明らかにした.さらに,潤滑膜中のキャビティー形成過程を捉えるために,流体潤滑膜のNavier-Stokes方程式に気液界面を追跡するLevel Set法を適用した解析プログラムを開発し,キャビティーの膜厚方向の形状と発生位置を求め,それらが表面凹凸の形とキャビテーション圧力によって影響を受けることを示した.本研究は,表面粗さ構造の非定常性とミクロからナノにわたるマルチスケール性に着目し,潤滑膜の局所的破断が巨視的な潤滑不良に発展する過程を実験・理論両面から検討し,混合潤滑における潤滑破綻の機構を解明することを目的としている.実験においては,まずマイクロピットをもつテクスチャー表面をフォトエッチングによって作成した.超薄膜光干渉EHL膜測定装置による潤滑下の摩耗と潤滑状態の変化の追跡を平滑面,及びマイクロピット表面について行い,摩耗痕やピットなどが通過する際の流体流れの変化と,これにともなう局所的な薄膜部の形成と摩耗の発生・拡大に至る過程について知見を得た.また,キャビテーションに及ぼす雰囲気気体の影響について予備的な検討を行った.非定常性・マルチスケール性をもつ表面形状構造の記述においては,ウェーブレット変換の適用を行った.凹凸の配置パターンをウェーブレット変換係数の形で与え,その逆変換によって得られる表面形状について単純な傾斜平面軸受の数値計算を行い,凹凸の空間配置の潤滑膜形成に及ぼす影響を検討した.また,流体潤滑の理論解析として,メカニカルシール等を想定したテクスチャー表面の流体潤滑のモデル解析を行い,マイクロピットの形と配置による流体潤滑性能への影響を明らかにした.さらに,潤滑膜中のキャビティー形成過程を捉えるために,流体潤滑膜のNavier-Stokes方程式に気液界面を追跡するLevel Set法を適用した解析プログラムを開発し,キャビティーの膜厚方向の形状と発生位置を求め,それらが表面凹凸の形とキャビテーション圧力によって影響を受けることを示した.本研究は,表面粗さ構造の非定常性とミクロからナノにわたるマルチスケール性に着目し,潤滑膜の局所的破断が巨視的な潤滑不良に発展する過程を実験・理論両面から検討し,混合潤滑における潤滑破綻の機構を解明することを目的としている.本年度は,現有のEHL膜観察装置による潤滑下の摩耗過程の追跡,装置の製作,表面構造の非定常性・マルチスケール性の記述,潤滑剤枯渇のモデル検討を行った.摩耗過程の追跡では,超薄膜光干渉法を用いた摩耗量測定方法を開発し,ガラス円板-ガラス球面レンズ間の点接触EHL実験を行って潤滑膜厚と摩耗量の測定を行った.ナノメートルオーダーの摩耗の測定を可能にするとともに,局所的に開始し破局的に進展する摩耗過程を捉えることができた.摩耗によって生じた局所的凹部にはミクロな気泡の存在が認められ,これが潤滑膜の破断と摩耗拡大の原因であることが示唆された.装置の製作では,EHL膜観察装置に高速ビデオカメラを組み込むとともに,清浄雰囲気中で温度制御が行えるように装置主要部の設計変更を行った.表面構造の記述では,触針式表面粗さ測定器を導入して種々の表面トポグラフィーを測定し,一次元の連続ウェーブレット変換を適用して局所的な凹凸のサイズと配置を捉えるとともに,ウェーブレットスペクトラムから凹凸の配置モデルを検討した.潤滑剤枯渇のモデル検討では,摺動面に複数の表面突起が配列している場合のマイクロ気泡の形成を考慮に入れた流れの解析を行い,上流で形成された気泡が下流の凹凸部での流体膜形成を阻害する可能性を示した.本研究は,表面粗さ構造の非定常性とミクロからナノにわたるマルチスケール性に着目し,潤滑膜の局所的破断が巨視的な潤滑不良に発展する過程を実験・理論両面から検討し,混合潤滑における潤滑破綻の機構を解明することを目的としている.昨年度に引き続き,超薄膜光干渉EHL膜測定装置による潤滑下の摩耗と潤滑状態の変化の追跡,及び表面構造の非定常性・マルチスケール性の記述に関する検討を行うとともに,ナノ表面粗さの作成,及び雰囲気気体の影響を検討するための実験装置の改良について検討を行った.ガラス円板-ガラス球面間の点接触滑りEHL膜の高速ビデオカメラによる観察においては,薄膜混合潤滑状態での摩擦面の摩耗の進行,及び摩耗によって生じた表面凹凸に起因するマイクロキャビティーの発生から,ナノメートルオーダーの局所的油膜において流体潤滑効果が現出していることを確認した.表面の作成においては,スパッタ法において従来の酸化珪素だけでなく酸化チタンのコーティング膜についてスパッタ条件と表面粗さの関係を調べた.

また,フォトエッチングにより微細テクスチャー表面の作成を行った.一方,鉱油及び合成潤滑油への各種気体の溶解度を測定した.表面構造の記述においては,種々の表面トポグラフィーについて,二次元のウェーブレット変換係数から,凹凸のサイズと配置を捉えるパラメータとして高次モーメントや間欠性指標を求めるともに,局所的圧力変動と凸部後流,ないしは凹部内のマイクロキャビティー発生と流体膜形成の単純化したパターンについて,流体力学解析を試みた.しかし,表面形状の変化に起因した潤滑油枯渇の非定常流体潤滑モデル構築にはいたっていない.本研究は,表面粗さ構造の非定常性とミクロからナノにわたるマルチスケール性に着目し,潤滑膜の局所的破断が巨視的な潤滑不良に発展する過程を実験・理論両面から検討し,混合潤滑における潤滑破綻の機構を解明することを目的としている.昨年度に引き続き,フォトエッチングによる微細テクスチャー表面の作成,超薄膜光干渉EHL膜測定装置による潤滑下の摩耗と潤滑状態の変化の追跡,非定常性・マルチスケール性をもつ表面の流体潤滑のモデル解析,潤滑膜中のキャビティー形成の数値シミュレーションを行うとともに,実験装置を改造して雰囲気気体の影響を検討した.微細テクスチャー表面の点接触純滑り弾性流体潤滑の実験においては,表面に微細ピットを付与したガラス表を運動側表面とし,EHL膜部及び周辺をピットが通過する際の流体流れの変化と,これにともなう薄膜部の形成と摩耗の発生に至る過程について知見を得た.流体潤滑のモデル解析においては,前年度に行った凹凸の配置とサイズの記述方法にもとづき,微細ピットの配置パターンをウェーブレット変換係数の形で与え,その逆変換によって得られる表面形状について傾斜平面軸受の数値計算を行い,凹凸の空間配置による潤滑膜形成の違いを検討した.キャビティー形成の解析においては,流体潤滑膜のNavier-Stokes方程式に気液界面を追跡するLevel Set法を適用し,キャビティーの膜厚方向の形状と発生位置を求め,表面凹凸の形とキャビテーション圧力による違いを整理した.異なる雰囲気気体における潤滑実験においては,潤滑油への雰囲気気体の溶解性の違いによる明確な影響を確認することはできなかった.
細胞内大規模蛋白分解機構による歯周組織老化の制御

本研究において、歯周組織におけるオートファジー(蛋白大規模分解)の役割について検討した。歯根膜細胞は、歯周組織の恒常性維持、創傷治癒並びに再生の中心となる細胞と考えられている。歯根膜細胞においては、栄養飢餓や増殖因子刺激、酸化ストレスなどの環境ストレスに暴露した際に、オートファジーが自律的に機能し、ECM産生やストレス応答を調節することで細胞老化を制御していることが明らかとなった。成人の歯周組織は、様々な環境ストレスに常時暴露されることで老化が進行する。本研究では歯周組織構成細胞、とりわけ歯根膜細胞の増殖、分化および老化の過程における細胞内大規模蛋白分解機構ーオートファジーの生理学的役割を明らかにし、新たな歯周病診断治療法開発のための基盤情報を構築することを目的とした。まず、マウスの歯周組織歯根膜より樹立した細胞株、並びにヒト歯根膜初代培養細胞を用いたin vitroオートファジー実験系の樹立を目標とした。これらの細胞株がオートファジー関連遺伝子であるATG5, ATG7, LC3を遺伝子レベル並びに蛋白レベルで発現していることを確認した。歯根膜細胞に誘導される細胞内小胞形成がオートファゴソームであるか否かを検討する為にオートファゴソームをEGFP-LC3,ライソゾームをLysotrackerで標識し、共焦点顕微鏡を用いた形態学的な観察並びに生化学的解析により検討を行い、実際に、透過型電子顕微鏡観察で確認を行なった。オートファジー誘導剤ラパマイシン並びにオートファゴソーム形成の阻害剤である3-MA、CQで処理した際に誘導される小胞形成をモニタリングすることにより細胞内オートファジーが歯根膜細胞においても活発に作動、機能していることを確認した。オートファジーの機能の低下は、歯根膜細胞において、細胞内における異常コラーゲン蛋白質の蓄積をもたらし、ECM蛋白の産生、分化を抑制した。興味深いことに、歯根膜細胞において、酸化ストレスにより誘導される細胞内ROSの分解にはオートファジーの賦活化が重要であることが明らかとなった。これらの情報は、オートファジー制御による老化歯周組織の賦活化の可能性を示唆するものであり、新たな歯周病治療法樹立の為の基盤情報となる有意義なものである。成人の歯周組織は、栄養過多(メタボリック)、成長因子刺激のアンバランス、細菌感染、外傷性咬合などの様々な環境ストレスに常時暴露される可能性があり、その結果として、歯根膜細胞に種々のダメージが蓄積されることで老化が進行する。近年加齢にともなうストレスにより細胞内には異常細胞器官や異常蛋白質が蓄積することで、恒常性維持能や組織修復再生能が低下し老化が進行するとの考え方が注目されている。本研究では歯周組織構成細胞、とりわけ歯根膜細胞の増殖,分化および老化の過程における細胞内大規模蛋白分解機構ーオートファジーの生理学的役割を明らかにし、得られた結果より、新たな歯周病診断治療法開発のための基盤情報を構築する。平成23年度は、歯根膜細胞を用いたin vitroオートファジー実験系の樹立を目標とした。歯周組織発生或は再生過程に重要な歯根膜幹細胞から、歯周組織構成細胞(線維芽細胞、骨芽細胞、セメント芽細胞)への分化並びに老化を細胞レベルで評価すること重要であると考えられるため、マウスの歯周組織歯根膜より樹立した細胞株、並びにヒト歯根膜初代培養細胞を本実験系に供した。実際にこれらの細胞株がオートファジー関連遺伝子であるATG5, ATG7, LC3を遺伝子レベル並びに蛋白レベルで発現していることを確認した。歯根膜細胞に誘導される細胞内小胞形成がオートファゴソームであるか否かを検討する為にオートファゴソームをEGFP-LC3,ライソゾームをLysotrackerで標識し、共焦点顕微鏡を用いた形態学的な観察並びに生化学的解析により検討を行った。ヒト並びにマウス歯根膜細胞を用いたin vitroオートファジー実験系が樹立されたことにより、細胞内オートファジーが歯周組織構成細胞の恒常性維持を担っていることが明らかとなった。これら実験系を用いて、歯根膜細胞が栄養過多や増殖因子刺激、酸化ストレスなどの細胞老化刺激に暴露した際のオートファジーの動態、反対にオートファジーの機能制御が、歯根膜細胞の老化や増殖・分化に与える影響をin vitroで解析することが可能となる。平成23年度の研究課題を継続するとともに以下の研究課題を展開する。1、老化刺激に暴露した際の歯根膜細胞のオートファジーの動態の解析(1)栄養飢餓或は過多状態(2)インスリンやFGF,TGF-beta,BMPなどの細胞増殖分化因子存在、非存在下(3)酸化ストレスとしてH2O2或はNOx誘導剤添加下での細胞培養を行い解析を行う。

2、オートファジーの機能制御が歯根膜細胞の増殖,分化並びに老化に与える影響歯根膜細胞株の細胞培養系に前述の、オートファジー誘導剤ラパマイシン(rapamycin)並びにオートファゴソーム形成の阻害剤である3-MA(3-methyladenine)、CQ(chloroquine)を添加し、細胞増殖能、細胞老化、栄養代謝能、石灰化能についてその影響を検討する。3、オートファジー依存性の大規模蛋白分解が歯周組織の恒常性維持に与える影響をマウスを用いてin vivoレベルで評価検討する。健常マウスC57BL6マウスに60%高脂肪食を12週間負荷しインスリン抵抗性を誘導したマウスの歯根膜組織の構造の解剖学的変化を組織切片の免疫組織学方法で検討するとともに、電子顕微鏡で誘導されたオートファゴソームの数や大きさを評価する。この際に、マイクロCTによりヒト歯周病の病態の判定基準となる歯槽骨の計測も行う。平成23年度は、歯周組織構成細胞を用いたin vitro細胞培養系の実験を行った。従って平成23年度の経費は、細胞培養試薬ならびに細胞の増殖・分化を解析する分子生物学的品質試薬などの実験試薬購入並びに細胞培養のために高品質培養用プラスティック器具購入として物品費731,808円使用した。残りの468,192円は次年度の物品費として用いる予定である。平成24年度は、引き続きin vitro細胞培養系での解析に、実験試薬購入と、高品質培養用プラスティック器具購入として850千円を予定している。本実験計画遂行による研究成果の発表のための学会参加費として国内旅費2回分、国外旅費1回分として500千円を予定している。さらに本実験結果の論文投稿を予定しており、学会誌投稿料150千円を予定している。
創発的分子認識を基盤とする蛍光センシング系の創成

分子の自己集合を、分子構造情報を分子集合体(モルフォロジー)に変換する「分子情報変換システム」と発想を転換することで、Lock-and-Key結合に基づいた従来の分子認識とは一線を画す、自己集合の創発性を活用した分子認識系ならびに蛍光センシングシステムの創成に取り組んだ。その結果、蛍光センサ分子の組織化を利用したポリアニオンセンシング系の確立、並びに、ゲスト分子の分子構造情報(初期条件)によって蛍光センサの組織化経路が一義的に決定された結果として分子認識ならびに蛍光センシングが達成される「創発的分子認識に基づく蛍光センシング系」のコンセプト提示に至った。分子の自己組織化を、分子を積み木のように積み上げる「ボトムアップツール」から、分子構造情報を分子集合体(モルフォロジー)に変換する「分子情報変換システム」と発想を転換することで、Lock-and-Key結合に基づいた従来の分子認識とは一線を画す、自己組織化の創発性を活用した分子認識系ならびに蛍光センシングシステムの創成に取り組んだ。まず、積層することで初めて蛍光を発するオリゴフェニレンビニレン(OPV)を基本骨格とした蛍光センサ(OPVセンサ)を開発し、分子設計指針を提示した。その中で、大きなダイポールモーメントを有するOPVセンサは、ATPに対してJ-会合体を形成し赤色発光、NADPHに対してはH-会合体を形成し黄色発光を示すことを見出した。また、天然由来アニオン性多糖類のグリコサミノグリカン(ヘパリン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸)においては、ヘパリンに対してH-会合体を形成し弱蛍光発光、ヒアルロン酸に対してはJ-会合体を形成し強蛍光発光を示すことを見出し、従来のLock-and-Key結合に基づく分子認識では実現が困難であったヒアルロン酸選択性を達成した。さらには、ポリアニオン化合物について、見かけ上1:1結合に基づいた直線的蛍光応答を示すことを明らかにし、センシングメカニズムを提示することで、ポリアニオンセンシング系を確立することができた。以上により、ゲスト分子の分子構造情報(初期条件)によって蛍光センサの自己組織化経路が一義的に決定された結果、分子認識ならびに蛍光センシングが達成されるという、「創発的分子認識に基づく蛍光センシング系」のコンセプト提示に至った。積層することで初めて蛍光を発するオリゴフェニレンビニレン(OPV)を基本骨格とした蛍光センサ(OPVセンサ)を開発した。大きなダイポールモーメントを有するOPVセンサは、ATPに対してJ-会合体を形成し赤色発光、NADPHに対してはH-会合体を形成し黄色発光を示すことを見出した。また、天然由来アニオン性多糖類のグリコサミノグリカン(ヘパリン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸)においては、ヘパリンに対してH-会合体を形成し弱蛍光発光、ヒアルロン酸に対してはJ-会合体を形成し強蛍光発光を示すことを見出し、Lock-and-Key結合に基づく従来の分子認識では実現が困難であったヒアルロン酸選択性を達成した。さらには、適切な蛍光センサや溶媒条件を適用することで、望みの選択性でのグリコサミノグリカンセンシングを実現した。以上のことは、積層様式により蛍光応答を大きく変化させる蛍光センサの開発により初めて実現されたものであり、「結合の強さに基づく選択性」というLock-and-Key結合に基づいた従来の分子認識とはコンセプトを異にする、「積層様式に基づく選択性」という新たな分子認識コンセプトの創成を意味する。また、ポリアニオン化合物について、見かけ上1:1結合に基づいた直線的蛍光応答を示すことを明らかにした上で、センシングメカニズムを提示することで、ポリアニオンセンシング系の確立にも至った。以上により、本研究課題の主目的である、ゲスト分子の分子構造情報(初期条件)によって蛍光センサの自己組織化経路が一義的に決定された結果、分子認識ならびに蛍光センシングが達成されるという、創発的分子認識に基づく蛍光センシング系を提示することができたと言える。また、申請者は企業1社と技術移転に向けた知財契約を締結した。知財契約に基づき、開発した蛍光センサを企業に提供し、実用化に向けた評価が進んでいる。H28年度は、分子の自己組織化を、分子を積み木のように積み上げる「ボトムアップツール」から、分子構造情報を分子集合体(モルフォロジー)に変換する「分子情報変換システム」と発想を転換することで、Lock-and-Key結合に基づいた従来の分子認識とは一線を画す、自己組織化の創発性を活用した分子認識系ならびに蛍光センシングシステムの創成に取り組んだ。その結果、蛍光センサ分子の自己組織化を利用したポリアニオンセンシング系の確立、並びに、ゲスト分子の分子構造情報(初期条件)によって蛍光センサの自己組織化経路が一義的に決定された結果として分子認識ならびに蛍光センシングが達成される「創発的分子認識に基づく蛍光センシング系」のコンセプト提示に至った。さらなる応用展開を図っていた中、光学活性なゲスト化合物のキラル識別が可能となる予備結果を得た。そこでH29年度は、蛍光センサ分子の自己組織化を利用するキラル認識系の確立に臨んだ。結果として、蛍光センサと光学活性化合物との自己組織化により形成されるファイバー状分子組織体からの蛍光(強度)と光学活性化合物のキラリティー情報が相関する新たなキラル認識系を確立することができた。これは、lock-and-key結合に基づく従来型のキラル認識とは全く異なるメカニズムである。自己組織化に伴いゲスト分子のキラリティー情報が増幅され高いエナンチオ選択性を発現する。これにより、蛍光測定によるキラリティー判別やエナンチオマー過剰率の決定が可能となった。

分子の自己集合を、分子構造情報を分子集合体(モルフォロジー)に変換する「分子情報変換システム」と発想を転換することで、Lock-and-Key結合に基づいた従来の分子認識とは一線を画す、自己集合の創発性を活用した分子認識系ならびに蛍光センシングシステムの創成に取り組んだ。その結果、蛍光センサ分子の組織化を利用したポリアニオンセンシング系の確立、並びに、ゲスト分子の分子構造情報(初期条件)によって蛍光センサの組織化経路が一義的に決定された結果として分子認識ならびに蛍光センシングが達成される「創発的分子認識に基づく蛍光センシング系」のコンセプト提示に至った。創発的分子認識系の応用展開を図っていた中で、キラル認識が可能となる予備実験結果を得た。次年度は、キラルセンシング系を確立し、蛍光によるエナンチオマー過剰率の決定法を確立する。一方で応用面については、企業と連携することで、腫瘍マーカーの蛍光検出キット等を開発し、疾患の迅速・簡便・高感度診断あるいはスクリーニング検査へ応用する。さらには、開発した蛍光センサを細胞内に導入し、細胞内ATPイメージングや病態・薬効診断への応用展開を図る。・日刊工業新聞(2017年9月26日)に本研究成果が掲載。・本研究課題に係る特許(2016年2月出願分)について、企業1社と実施許諾契約を締結。超分子化学本年度は、創発的分子認識という新概念を創成し、それにより実現される新技術を提示した。新技術の応用に向け、直接経費の前倒し請求をし、測定機器(プレートリーダー)の購入に充てた。次年度は、応用に向けた研究に必要な消耗品に充てる。また、新概念・新技術を学会のみならず企業にも広く発信するために、学会参加や技術展等への旅費に充てる。本研究課題に係る成果が、日刊工業新聞の記事で紹介された(2016年5月19日)。
四面体分子からなる分子性結晶の圧力誘起非晶質化過程の研究

分子結晶SnI_4の超高圧力下における放射光X線回折実験を夏、秋の2度行ない、これまで知られていなかった2つの結晶相およびアモルファス状態中の相転移を発見した。大気圧下で安定な結晶相は、圧力をかけると新たに見出した第2結晶相に相転移し、この結晶構造がより高い圧力でアモルファス状態に至ることが判明した。さらに加圧するとアモルファス相は第3の新たな結晶相に相転移する。この結晶相は、よう素イオンが面心立方格子を形成する一方、スズイオンが無秩序に配置しているというきわめてまれな結晶構造をもち、もはや「分子」を構成単位としない「原子」結晶であることが判明した。分子性を失う変化がアモルファス状態で起きているのか、第3結晶相でのみ出現するのかについては今後の課題である。また、圧力を下げていく過程で再びアモルファス状態が現れるが、このアモルファス状態の中で不連続な相転移があることも新たに見出した。現段階では、結晶構造の相転移を強く反映したものと考えられる。これらの結果は圧力誘起アモルファス化現象の統一的な解釈に向けて重要な知見となると同時に、分子結晶の原子結晶化・金属化過程の普遍性に新たな検証を加えるものである。以上の研究成果は、平成7年9月秋の物理学会での2講演、11月の高圧討論会、平成8年1月にハワイで行われた日米セミナー「地球および惑星構成物質の物性に関する超高圧高温研究」での講演として発表した。現在、雑誌投稿論文2編、日米セミナーのプロシ-ディングを準備中である。
フィリピン経済再建過程におけるIMF監視政策の有効性に関する理論的・実証的研究-アジア経済危機におけるIMFコンディショナリティの評価をめぐって-

1997年のアジア通貨危機により深刻な打撃を受けたタイ、マレーシア、インドネシア、韓国の経済は1999年から2000年にかけて急速なV字型の回復局面を示したが、2000年末より回復力が弱まり、構造改革の後退が見られる。IMFの支援を得て構造改革を実施したタイ、インドネシア、韓国では2001年に入り、国内の景気回復の梃子入れをより重視するスタンスに移った。タイでは新政権が誕生し、韓国、インドネシアでは国内で現政権への批判が強まっている。IMF主導の構造改革は今後その進展過程で国内的な政治力学の波に洗われるであろう。IMFのコンディショナリティが国内の政治経済の力学を通してしか実施されず、この実施過程で構造改革が多くの隘路に遭遇することは、フィリピンの経験が示すところである。本研究では報告者によるフィリピン経済再建過程におけるIMF監視政策の政治経済学的研究を踏まえて、今回のアジア経済危機におけるIMF監視政策の有効性を分析した。本研究では第1に、1980年代以降のフィリピンの経済再建過程におけるIMF監視政策、特に金融システムにおけるプルーデンシャル規制や中銀の改革が今回のアジア経済危機のフィリピン経済への打撃を比較的軽微にしたこと、しかしその裏面としてIMFの長期に及ぶ緊縮政策がフィリピンの急速な経済成長の足枷として機能したことを示した。第2にフィリピンが10年に及ぶ経済停滞を経験せざるをえなかったのは、IMFの構造改革路線と国内政治経済力学の衝突、及び対外債務危機を契機としたマルコス政権の崩壊、アキノ政権の誕生という過程が内包していた政治経済的な流動性・不安定性が大きな要因であり、IMFの監視政策が密接に関わっている点を指摘した。アジア経済危機の回復においてもIMFのコンディショナリティと被支援国固有の政治経済的脈絡との関係が今後一層重要となることを示した。フィリピンは1983年の対外債務危機以降、厳しいIMFの経済管理のもとに構造調整に取り組むが、10年にも及ぶ経済停滞を免れることができなかった。本研究の目的はアジア通貨危機以降のASEAN経済が長期の経済停滞に陥ることなく、必要な構造調整を行い、早期に持続的経済成長に乗るために、何をフィリピンの経験から学ぶことができるのかを考察することある。本年度は第一に、1983年以降のフィリピン経済の動向(GDP成長率、各産業の成長率、個人消費支出、政府消費、財政赤字、資本形成率、失業率等)をサーベィし、1984年以降の数度にわたるIMFコンデショナリティの内容とを対応させて、IMFコンデショナリティとフィリピン経済の停滞の関係を考察した。第二に今回のアジア通貨危機の際にタイ、インドネシアに与えられたIMFのコンデショナリティと、1984年にフィリピンに与えられたコンディショナリティとの比較を行った。第三に今回のアジア通貨危機と83年の対外債務危機時における国際金融環境の変化、ASEAN経済自体の変化踏まえて、IMFコンデショナリティの及ぼすインパクトの相違について考察した。第四にフィリピン大学経済学部とタイのNIDA(国立開発行政研究所)の開発経済学大学院を訪問し、今回のアジア通貨危機におけるIMFコンデショナリティの評価について、意見交換を行った。第五にアジア通貨危機がASEAN各国に与えた打撃とIMFコンデショナリティの評価に関する内外の学術論文、雑誌記事等を広く収集した。次年度は本年度の集めたデータや資料、論文等を踏まえ、フィリピンとタイでの現地研究者との意見交換も参考にして、フィリピン経済再建過程におけるIMFコンデショナリティの再評価を行うとともに、タイやインドネシアにたいする今回のIMFコンデショナリティの再評価の作業に入る予定である。

1997年のアジア通貨危機により深刻な打撃を受けたタイ、マレーシア、インドネシア、韓国の経済は1999年から2000年にかけて急速なV字型の回復局面を示したが、2000年末より回復力が弱まり、構造改革の後退が見られる。IMFの支援を得て構造改革を実施したタイ、インドネシア、韓国では2001年に入り、国内の景気回復の梃子入れをより重視するスタンスに移った。タイでは新政権が誕生し、韓国、インドネシアでは国内で現政権への批判が強まっている。IMF主導の構造改革は今後その進展過程で国内的な政治力学の波に洗われるであろう。IMFのコンディショナリティが国内の政治経済の力学を通してしか実施されず、この実施過程で構造改革が多くの隘路に遭遇することは、フィリピンの経験が示すところである。本研究では報告者によるフィリピン経済再建過程におけるIMF監視政策の政治経済学的研究を踏まえて、今回のアジア経済危機におけるIMF監視政策の有効性を分析した。本研究では第1に、1980年代以降のフィリピンの経済再建過程におけるIMF監視政策、特に金融システムにおけるプルーデンシャル規制や中銀の改革が今回のアジア経済危機のフィリピン経済への打撃を比較的軽微にしたこと、しかしその裏面としてIMFの長期に及ぶ緊縮政策がフィリピンの急速な経済成長の足枷として機能したことを示した。第2にフィリピンが10年に及ぶ経済停滞を経験せざるをえなかったのは、IMFの構造改革路線と国内政治経済力学の衝突、及び対外債務危機を契機としたマルコス政権の崩壊、アキノ政権の誕生という過程が内包していた政治経済的な流動性・不安定性が大きな要因であり、IMFの監視政策が密接に関わっている点を指摘した。アジア経済危機の回復においてもIMFのコンディショナリティと非支援国固有の政治経済的脈絡との関係が今後一層重要となることを示した。
インスリン様増殖因子系を標的とする消化器癌の発癌進展機構の解明と遺伝子治療

消化器癌の発癌進展におけるインスリン様増殖因子(IGF)及びそのレセプターであるIGF-IRの役割について系統的に解析した。IGF-IIの発現亢進機構としてloss of imprintingの重要性を明らかにした。また、マトリライシンがIGFBP-3 proteaseとして機能し、IGFシグナルの亢進に深く関わっていることを明らかにした。Pro-IGF-IRからIGF-IRへの変換に重要なproprotein convertaseの発現亢進も明らかにした。さらに、ヒト膵臓癌細胞株においてIGF-IR dominant negative(IGF-IR/dn)によるIGF-IR阻害が下流のシグナル伝達に及ぼす影響ならびにIGF-IR/dnの腹膜播種モデルにおける抗腫瘍効果を検討した。膜貫通ドメインと細胞外ドメインを保持するIGF-IR/dnに比べ、細胞外成分のみからなる分泌型のIGF-IR/dnは、より強い抗腫瘍効果を示し、bystander効果が示唆された。IGF-IR/dnによる増殖抑制効果は主としてPI3-K/Akt系を介して、一方、アポトーシスの誘導は主にPI3-K/Akt系とp38系の両者を介して発揮されていると考えられた。IGF-IR/dnは、腹膜播種モデルにおいてリンパ節転移数と肝転移数を減じ、マウスの生存期間を有意に延長した。従って、IGF-IR/dnは膵臓がんの有望な分子標的治療法と成りえることが示唆された。大腸癌、胃癌においても同様の成果を得つつあり、研究全体を通して、消化器癌の発癌進展におけるインスリン様増殖因子系の重要性および治療の標的としての有用性を示すことができた。cDNAアレイ解析において、insulin-like growthfactor (IGF)及びそのレセプターであるIGF-Iレセプター(IGF-IR)の発現の亢進が、検討した食道癌、胃癌、大腸癌、膵癌において観察された。さらに、Reverse phase protein arrayを用いて、リン酸化を含めたIGF下流のシグナルについて、in situ zymographyによる活性化MMPの発現解析と共に検討したところ、浸潤先進部大腸癌細胞におけるリン酸化Aktの亢進を認めた。それと共にマトリライシンおよびその活性化因子であるセリンプロテアーゼのトリプシンの発現を明らかにした。dominant negative (dn)として働くIGF-IR/dn発現アデノウイルスベクターの膵癌細胞に対する効果を検討した。IGF-IR/dn発現により、膵癌細胞のEtOH、無血清、5-FU、radiation等により誘導されるアポトーシスの亢進を認めた。IGF-IR/dnは、主としてAkt-1を介したシグナルを抑制していることを明らかにした。また、再構成基底膜を用いたin vitro浸潤アッセイにて、IGF-IR/dnの膵癌細胞浸潤能抑制効果を確認した。さらに、IGF-IR/dnは、マウス皮下移植腫瘍に対して著明な腫瘍退縮効果を示した。アデノウイルスベクターは臨床応用可能なベクターであり、IGF-IR/dnは膵癌の治療に大きな可能性を持つことが期待される。他の消化器癌においても、IGFシグナルの亢進を明らかにしており、今後、IGF-IR/dnの効果を検討する。