hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
同定情報に基づく土器付着炭化物の高精度年代測定

C/N比はセルロースを主成分とする植物で高く,アミノ酸を含む動物で低いことが予想される。前年度までの解釈では,土器外面に付着した炭化物は燃料材として用いられた陸上植物に由来し,-26‰に近いδ^<13>C値と高いC/N比を示す試料は海洋リザーバー効果の影響の少ないものとしてきた。ところが今回示された炭素14年代は,土器の内外面に関わらず,型式から予想される年代と比べ古い結果が得られた。生体を構成する有機高分子化合物のうち,脂質は^<12>Cに富む傾向があり,δ^<13>C値はアミノ酸より最大15‰近く小さいことが報告されている。土器外面に付着した炭化物の起源を海洋生物の脂質に求めれば,C/N比が高く,δ^<13>C値がやや小さいという傾向と調和する。加熱による脂質自体の炭化は困難と考えられるが,サケの加工場という遺跡の性格から,周辺にあった脂質の炭化物への吸着,あるいは燃料材に加えられた脂質からの油煙などの可能性が挙げられる。ガスクロマトグラフ-イオントラップ型質量分析計により炭化物の組成分析を試みた。炭化物に含まれる脂質などの揮発成分は有機溶媒に溶出させる必要があるが,適切な条件の設定に手間取り十分な成果が得られなかった。すなわち特徴的なスペクトルは見いだせたものの,その同定には至らなかった。
脂肪酸組成制御による２型糖尿病発症抑制の分子基盤の解明と予防・治療への応用

肝臓特異的Elovl6欠損(LKO)マウスに高ショ糖食(HSD)を給餌すると、Floxマウスに比べてLKOマウスでは血糖値の低下およびインスリン感受性の亢進が認められた。このインスリン感受性の亢進は肝臓で認められ、インスリン刺激による肝臓のAktのリン酸化はFloxに比べてLKOマウスで有意に上昇した。マイクロアレイ解析により、HSDで発現が著明に増加し、かつFloxに比べてLKOマウスで発現が低下する遺伝子Xを見出した。アデノウイルスを用いてLKOマウスの肝臓にXをFloxと同程度に発現させると、HSDによるLKOマウスのインスリン感受性の亢進がキャンセルされた。肝臓の脂質メタボローム解析により、Elovl6の欠損およびXの補充により変化し、インスリン感受性と相関する脂質Yを見出した。また、脂質Yをヒト肝癌由来細胞株HepG2細胞にふりかけると、インスリン感受性が低下することを確認した。この作用は、脂質Yがあるタンパクに結合し、Aktのリン酸化を抑制するためであることを見出した。以上の結果から、Elovl6は、肝臓において、脂肪酸de novo合成系を介した脂肪酸組成変化により、遺伝子Xおよび脂質Yを介してインスリン感受性を制御する可能性が示唆された。膵β細胞特異的Elovl6欠損(βKO)マウスは、通常食で飼育した場合、体重、血糖値、インスリン値、耐糖能、膵臓ラ氏島の病理像、単離ラ氏島の数・大きさはFloxマウスと違いはなく、正常であった。一方、βKOマウスを2型糖尿病モデルdb/dbマウスと交配したところ、β細胞におけるElovl6の欠損により、db/dbマウスの高血糖の改善が認められた。今後、糖代謝パラメーターおよび膵臓ラ氏島(β細胞)の組織学的変化を経時的に解析する。肝臓特異的Elovl6欠損マウスについては、肝臓のインスリン感受性を制御する脂質とその分子機序が明らかにされつつある。膵β細胞特異的Elovl6欠損マウスについては、db/dbマウスとの交配により糖尿病の発症が抑制される予備結果を得ている。肝臓特異的Elovl6欠損マウスについては、これまでの研究成果を論文発表するとともに、より高精度で網羅的かつ包括的な脂質メタボローム解析により、Elovl6が重要な役割を持つ新たな脂質代謝経路やインスリン感受性制御脂質、オルガネラ機能制御脂質を探索する。また、脂質Yが肝臓から血中に分泌されて他の臓器のインスリン感受性を制御するのかを検証するために、以下の実験を行う。1FloxおよびLKOマウスの肝臓以外の臓器(骨格筋、白色・褐色脂肪組織、脳など)におけるインスリン感受性を解析する。2FloxおよびLKOマウスの血液サンプルの脂質メタボローム解析を行い、肝臓との比較検討を行う。3肥満モデルob/obマウス、2型糖尿病モデルdb/dbマウス、高脂肪食給餌マウスなどの肥満・2型糖尿病モデルマウスの肝臓および血中の脂質Yの濃度を質量分析装置で定量する。4脂質Yを内包したリポソームをマウスに静注し、全身および各臓器のインスリン感受性を解析する。膵β細胞特異的Elovl6欠損マウスについては、2種類の2型糖尿病モデル(1db/dbマウスとの交配モデル、2高脂肪食と少量のストレプトゾトシン投与の併用モデル)を作製し、糖代謝パラメーターおよび膵臓ラ氏島(β細胞)の組織学的変化を経時的に解析する。また、耐糖能や糖尿病病態に変化が認められた条件のマウスからラ氏島を単離し、インスリン分泌能、インスリン含量、遺伝子発現プロファイル、脂質プロファイルを解析し、Elovl6の活性や糖尿病病態にともなう脂肪酸組成の変化が最も強く反映されている脂質分子とその構成脂肪酸分子種を明らかにする。

一方、βKOマウスを2型糖尿病モデルdb/dbマウスと交配したところ、β細胞におけるElovl6の欠損により、db/dbマウスの高血糖の改善が認められた。今後、糖代謝パラメーターおよび膵臓ラ氏島(β細胞)の組織学的変化を経時的に解析する。肝臓特異的Elovl6欠損マウスについては、肝臓のインスリン感受性を制御する脂質とその分子機序が明らかにされつつある。膵β細胞特異的Elovl6欠損マウスについては、db/dbマウスとの交配により糖尿病の発症が抑制される予備結果を得ている。肝臓特異的Elovl6欠損マウスについては、これまでの研究成果を論文発表するとともに、より高精度で網羅的かつ包括的な脂質メタボローム解析により、Elovl6が重要な役割を持つ新たな脂質代謝経路やインスリン感受性制御脂質、オルガネラ機能制御脂質を探索する。また、脂質Yが肝臓から血中に分泌されて他の臓器のインスリン感受性を制御するのかを検証するために、以下の実験を行う。1FloxおよびLKOマウスの肝臓以外の臓器(骨格筋、白色・褐色脂肪組織、脳など)におけるインスリン感受性を解析する。2FloxおよびLKOマウスの血液サンプルの脂質メタボローム解析を行い、肝臓との比較検討を行う。3肥満モデルob/obマウス、2型糖尿病モデルdb/dbマウス、高脂肪食給餌マウスなどの肥満・2型糖尿病モデルマウスの肝臓および血中の脂質Yの濃度を質量分析装置で定量する。4脂質Yを内包したリポソームをマウスに静注し、全身および各臓器のインスリン感受性を解析する。膵β細胞特異的Elovl6欠損マウスについては、2種類の2型糖尿病モデル(1db/dbマウスとの交配モデル、2高脂肪食と少量のストレプトゾトシン投与の併用モデル)を作製し、糖代謝パラメーターおよび膵臓ラ氏島(β細胞)の組織学的変化を経時的に解析する。また、耐糖能や糖尿病病態に変化が認められた条件のマウスからラ氏島を単離し、インスリン分泌能、インスリン含量、遺伝子発現プロファイル、脂質プロファイルを解析し、Elovl6の活性や糖尿病病態にともなう脂肪酸組成の変化が最も強く反映されている脂質分子とその構成脂肪酸分子種を明らかにする。
アイヌ盛装図の図像学的研究

近世以降現代に至るまで、人々は等身大のモノから切り離された記号が流通し、消費されるという社会の中で、まさに記号的な差異を消費し続けてきた.表現された異文化のイメージから、当時の価値観を再構成することが当研究の目的であった。アイヌに対して、当時の和人が抱いていたイメージの解明の一環として、和人が蝦夷地の風俗を描いた18世紀以降の、いわゆるアイヌ絵を題材に、当時の服飾文化を中心とする生活様式の特徴と変遷の過程を明らかにした.あわせて、アイヌ絵を当時の社会情勢や和人のステレオタイプを復元する資料として活用した。また、アイヌ絵から推測される種々の生活様式の変化が、文献や博物館等に保存されている現存のアイヌ物質文化の研究から妥当かどうか、そしてその変化の背最には、どのような文化・社会的な要因が存在するかを考察した。まず手始めに、画題に繰り返し用いられてきたアイヌ盛装(正装)表現の分析を絵画資料を中心に行った.分析資料として、一例を挙げるなら、山形県新庄ふるさと歴史センターに保管されている個人蔵の掛け軸「イトカラアイノの肖像」(絹本著色)(落款「朗郷」香雪朱印)などを中心に図案、テキストおよび同一作家作品の比較検討を行った.また、画題として漆器が背景に好んで取り上げられる理由とその意穂を明らかにするために、漆と当時の和人・アイヌ社会との関係についての研究を進めた。その成果の一部は、他の研究者と連携しながら、単行本「うるし文化一漆器が語る籠海道の歴史-」(1998年北海道開拓記念館発行手塚薫・小林幸雄・水島朱記・舟山直治共著)のかたちで報告した。一方、アイヌに対する和人のステレオタイプは、長期間のモニタリングアプローチによってのみ、その変遷を追うことができる。近世のアイヌ盛装風俗を描いた絵画史料の延長上に位置づけられ、それ自身もこうしたアイヌ風俗絵を利用する機会が多いアイヌを扱った古今東西の博物館等の展示会の広報用のポスター・ちらし類を取り上げ、図像学的研究を推進した.その成果の一部は、図書「ポスターとの対話一民族のイメージを探る-」(1998年5月手塚薫・出利葉浩司執筆)などで公表した.近世以降現代に至るまで、人々は等身大のモノから切り離された記号が流通し消費されるという社会の中で、まさに記号的な差異を消費し続けてきた。表現された異文化のイメージから当時の価値観を再構成することが当研究の目的である。今年度は、アイヌに対して当時の和人が抱いていたイメージの解明の一環として、まず手始めに、好んで画題に用いられてきたアイヌ盛装(正装)風俗の分析を現存の資料を中心に行った。分析資料として、早稲田大学所蔵の土佐林コレクションの衣服70点のうち、特に儀礼活動のフォーマルウエアとして利用されていた伝承のあるチカルカルペ、チジリ、ルウンペ、カパラミプについて、形状、用布、材料、寸法、縫製方法、単位文様・装飾技法の観点からデータを収集した。また、サハリン州郷土博物館蔵の晴着としての来歴があるサハリンアイヌの衣服(テタラペと魚皮衣)を借用して、上記の項目を調査した。同時に北海道開拓記念館に最近寄贈された、アメリカ人宣教師W・カ-チスが収集したアイヌ衣服も調査し、あわせて撮影データをデジタル処理(プロフォトCD)化し、今後予定される正装図との対比の際の基礎資料とした。一方、アイヌに対する和人のステレオタイプは、一定の期間を対象とした通事的なアプローチによってのみその変遷を追うことができる。したがって、いわゆる近世のアイヌ盛装風俗を描いた絵画史料として、早稲田大学図書館蔵の「蝦夷・樺太・山丹打込図」などを取り上げ、その図像学的研究を実施した。また、蝦夷をモチーフとした活動を繰り広げている近代画家の山内文夫にスポットをあて、その作品に込められているメッセージの検討を行った。次年度は、欧米及び日本の図像学の方法論を十分ふまえ、近代以降の作品も継続的に調査する。

その成果の一部は、他の研究者と連携しながら、単行本「うるし文化一漆器が語る籠海道の歴史-」(1998年北海道開拓記念館発行手塚薫・小林幸雄・水島朱記・舟山直治共著)のかたちで報告した。一方、アイヌに対する和人のステレオタイプは、長期間のモニタリングアプローチによってのみ、その変遷を追うことができる。近世のアイヌ盛装風俗を描いた絵画史料の延長上に位置づけられ、それ自身もこうしたアイヌ風俗絵を利用する機会が多いアイヌを扱った古今東西の博物館等の展示会の広報用のポスター・ちらし類を取り上げ、図像学的研究を推進した.その成果の一部は、図書「ポスターとの対話一民族のイメージを探る-」(1998年5月手塚薫・出利葉浩司執筆)などで公表した.
沖縄士族門中の親族的特徴に関する比較民俗学的研究

本研究は、沖縄の門中研究の中で、従来あまり多く研究されてこなかった士族系門中を主な対象として調査研究を行なった。士族系門中は、家譜としてその系譜が記録されていることが、一般の百姓系門中と異なる。ただし、廃藩置県前後に地方に移って帰農した支流の系譜は、記録されない場合が多く、系譜のあいまい性が残る。沖縄本島北部の名護市屋我地における士族系門中と百姓系門中を対象として比較してみた。士族系門中の来歴は、近世末から明治にかけて、首里あるいは那覇の士族身分の人たちが、職禄を得ることができずに農村部に移住してきた。農地を持たなかった士族系の人々は、屋我地では塩の生産で生活の基盤を築いて、定着した。士族系門中は、家譜という記録された系譜をもち、その繋がりは、全島にまたがる。士族門中の内部構造は、宗家を中心とする門中全体の中に、中宗家、あるいは地域の本家を中心とする分節が入れ子状に幾重にも重なっている。それぞれの分節では、その祖先祭祀の活動などを通して、中宗家や地域の本家が中心となる。士族系門中でも、すべてが家譜を持ち、明確な系譜を持っているとは限らない。伝承では、士族出身の祖先をもつとされているが、系譜にあいまい性があり、その門中における上位の系譜との関係が不明確で、祖先祭祀などのつきあいも密接には行われていない。それでも、当事者は士族系門中であると認識し、周囲もそれを認めている。士族系門中は、家譜による明確な系譜を持ち、祖先祭祀がきちんと分節に対応するという特色を指摘することができるが、その点であいまいな性格を持つタイプもあることがわかった。また、首里士族系門中及び中国人始祖をもつ久米村士族系門中を調査とした。門中組織の内部は必ず分節化し、宗家を中心にいくつかの中宗家に分かれている。具体的な祖先祭祀の活動は、宗家・中宗家・本家とそれぞれの範囲で行われる。活動の範囲を規定するのは、どのような理由によるのかをそれぞれの祖先祭祀活動を調査することによって、門中内部の組織とそれに対応する祖先祭祀儀礼の対応関係の分析を試みた。本年度は、沖縄本島北部の名護市屋我地における士族系門中を調査対象とした。

伝承では、士族出身の祖先をもつとされているが、系譜にあいまい性があり、その門中における上位の系譜との関係が不明確で、祖先祭祀などのつきあいも密接には行われていない。それでも、当事者は士族系門中であると認識し、周囲もそれを認めている。士族系門中は、家譜による明確な系譜を持ち、祖先祭祀がきちんと分節に対応するという特色を指摘することができるが、その点であいまいな性格を持つタイプもあることがわかった。本年度は、首里士族系門中を調査対象とした。士族系門中は、文字記録としての家譜があるため、系譜が比較的明確である。門中組織の内部は必ず分節化し、宗家を中心にいくつかの中宗家に分かれている。各々の中宗家内部がさらに分節化している場合も見られる。宗家を中心とする門中全体をA単位とすると、中宗家をB単位、その下の分節をC単位、各家レベルをD単位となる。A単位が最大で、その中にB・C・Dが入れ子状になっている。具体的な祖先祭祀関係の活動は、Dを中心として、それぞれの場面で、C・B・Aのどの範囲で行われるかが異なる。活動の範囲を規定するのは、どのような理由によるのかをそれぞれの祖先祭祀活動を調査することによって、門中内部における組織間の分析を試みた。また、従来注目されている位牌祭祀の禁忌について、長男が父親の跡を継承しなかった事例を分析し、結果的に「兄弟重合」及び「嫡子押込」の禁忌に抵触している場合、どのようにその禁忌を解釈し、その禁忌を回避しようとするのかについて調査を試みた。その理由として、いくつかのバリエーションがあると思われる。さらなる調査、分析を来年度継続する予定である。今年度は、首里士族門中と石垣士族門中を対象として調査を行った。首里士族の毛氏花城家で行われたウマチーの位牌祭祀を調査した。位牌に記された祖先、仏壇への供物などを調査し、一般のウマチーとの比較を試みた。とくに年期法要やウマチーの供物は、いろいろしきたりがあり、ウソージンという沖縄特有の精進料理が使われていたことが判明した。本土の精進料理とは異なり、肉や魚が使用されており、むしろ中国の供物である「三牲」の影響が見られる。石垣士族に関しては、家譜が多く残されており、家譜分析に着手した。近世部分の記録によると、直系士族のみを載せるのではなく、兄弟姉妹すべて名前が記され、兄弟の子孫も記載されている。その法式は、中国の族譜の書き方に類似している。また、門中による祖先祭祀活動をみると、沖縄本島で盛んに行われているウマチーはなく、その代わりに旧暦正月十六日に仏壇と墓での祭祀を行うことを確認した。士族門中とはいっても、沖縄本島と石垣では、その組織の内容や祖先祭祀活動に違いが見えた。この点について、従来ほとんど調査報告や研究が行われてこなかったので、今後もこの比較研究を継続する必要がある。
細胞膜受容体の動的会合体形成と分子認識反応

細胞膜の受容体蛋白質が細胞外情報に応答して動的に会合体の組み替えを起こし、細胞内外の蛋白質分子との特異的な反応場を形成する過程の理解を目標として研究を行っている。細胞膜における、上皮成長因子受容体(EGFR)・代謝型グルタミン酸受容体(mGulR)の1分子動態を研究対象とする。本年度は、脂質による膜受容体の会合制御機構と、膜受容他の会合・運動状態と信号伝達の関係を研究した。EGFRが不飽和脂質・コレステロールに富む膜ドメインに局在するという報告があるが、生理機能との関連は不明な点が多い。またEGFRの内側細胞膜近傍ドメイン(juxtamembrane, JM-domain)と酸性脂質の相互作用も報告されている。EGFR-GFPを安定発現するCHO細胞をmethyl-beta-cyclodextrinで処理することにより、細胞膜のコレステロール濃度を30%程度まで低下させ、EGFRのリン酸化、会合状態を計測した。EGF依存的なEGFRのリン酸化が昂進するのに対し、EGFRの高次会合体形成は抑制されることが分かり、コレステロールの複雑な役割が示唆された。また、再構成膜系においては、酸性リン脂質をEGFRの膜近傍ドメインの相互作用によりEGFR2量体の形成が促進されることが分かった。膜近傍におけるリン酸化は、酸性脂質との相互作用に依存して2量体形成を阻害する。mGluRでは分子の活性と膜上での側方拡散運動に高い相関関係があることを明らかにした。活性状態では拡散係数が上昇する。これはmGluRのみならず多くのGPCRに一般的な現象であることを確認した。さらに様々なアゴニスト分子を有するGPCRの一種アドレナリン受容体では、アゴニスト毎に拡散状態が変化し、アゴニスト間のシグナルバイアスとの相関が示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は細胞膜脂質によるEGFRの会合体調節とmGluRの所属するGPCR一般の細胞膜動態と活性化の関係を研究した。EGFRはコレステロール、スフィンゴミエリンに富む膜ドメインに濃縮していることが生化学研究で知られているが、その実体や機能は明らかでない。我々は1分子計測によりコレステロールがEGF結合後のEGFRの運動と会合を制御し、細胞膜での情報伝達に関与することを明らかにした。高次会合体の形成はEGFRの正常な機能発現に必須である。そこで超解像顕微鏡法でEGFRと種々の脂質の共局在を計測する実験系を立ち上げた。mGluRは3量体G蛋白質共役型受容体(GPCR)の一員である。我々はこれまでにmGluRの活性化によりその側方拡散運動が低下し、不活性化で上昇することを示してきたが、異なったサブファミリーに属するGPCR9種類の動態を新たに計測し、この性質がmGluRだけでなく、GPCR一般に見られることが明らかになった。各々の受容体は相互作用相手である3量体G蛋白質の種類が異なっている。従って、下流の情報処理経路に依らず、運動計測によりGPCRの活性化を検出できる可能性が示された。本年度の研究計画は、膜受容体の会合形成と受容体機能の相関を明らかにすること、及び、高次会合体の微細構造と機能を明らかにすることであった。会合と機能の相関については、EGFRの計測で、細胞膜からのコレステロール除去がEGFR分子の活性化に必要なリン酸化を阻害しないにもかかわらず、高次会合体の形成を阻害し、細胞質蛋白質GRB2との相互作用を阻害することを発見し、分子自身の活性化では分子機能は不十分であり、高次会合体形成が本質的に重要であることを示した。また、計測したGPCR全てで運動低下と活性化にmGluR同様の高い相関があることが示されたが、会合体形成は運動低下の一要因であると考えられる。高次会合体の微細構造は超解像顕微鏡法PALM, STORMを使って進めている。Doronpa, PA-mCherryを標識とした2色の超解像観察系を立ち上げ、EGFRと膜脂質・細胞質蛋白質の同時計測を開始した。内在性EGFRの影響を抑えるため、EGFRをノックアウトしたHeLa細胞を樹立して計測を行っている。膜脂質による制御に注目し、PS,コレステロール、PIP2, PIP3の標識とEGFRの共局在を観察したところ、EGF添加後に現れる数百ナノメートルのEGFR集合体で、PIP2との間にのみ強い共局在が観察されるなど、EGF,脂質特異的な相互作用変化が示唆されている。以上のように、両研究計画とも順調に進行しており、特に前者に関してはEGFR, GPCR双方の論文を提出中である。

本年度は、脂質による膜受容体の会合制御機構と、膜受容他の会合・運動状態と信号伝達の関係を研究した。EGFRが不飽和脂質・コレステロールに富む膜ドメインに局在するという報告があるが、生理機能との関連は不明な点が多い。またEGFRの内側細胞膜近傍ドメイン(juxtamembrane, JM-domain)と酸性脂質の相互作用も報告されている。EGFR-GFPを安定発現するCHO細胞をmethyl-beta-cyclodextrinで処理することにより、細胞膜のコレステロール濃度を30%程度まで低下させ、EGFRのリン酸化、会合状態を計測した。EGF依存的なEGFRのリン酸化が昂進するのに対し、EGFRの高次会合体形成は抑制されることが分かり、コレステロールの複雑な役割が示唆された。また、再構成膜系においては、酸性リン脂質をEGFRの膜近傍ドメインの相互作用によりEGFR2量体の形成が促進されることが分かった。膜近傍におけるリン酸化は、酸性脂質との相互作用に依存して2量体形成を阻害する。mGluRでは分子の活性と膜上での側方拡散運動に高い相関関係があることを明らかにした。活性状態では拡散係数が上昇する。これはmGluRのみならず多くのGPCRに一般的な現象であることを確認した。さらに様々なアゴニスト分子を有するGPCRの一種アドレナリン受容体では、アゴニスト毎に拡散状態が変化し、アゴニスト間のシグナルバイアスとの相関が示唆された。全体的には順調に進んできているので、特に変わった方策はなく、これまでの計画通り進めていく。超解像計測に関する実験を完成させることが来年度の最重要課題である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ピエゾグラフィーを用いたインプラント埋入位置の診断

目的:インプラント埋入位置はインプラントオーバーデンチャーの機能と審美に影響を及ぼす.ピエゾグラフィーは補綴のデンチャースペースの内側と外側(頬側のおよび舌側)についての印象である.本研究はピエゾグラフィーと解剖学的形態を用いてインプラント位置の相関を調査した.方法:ピエゾグラフィーを使用して得られたコンピューター断層装置(CT)用テンプレートをインプラントオーバーデンチャーを希望している8例の下顎無歯患者(女性6人,男性2人)のために製作された.ピエゾグラフィーと下顎骨によって必要とされる31のインプラント位置と方向はCTにより比較された.インプラント埋入位置の頬舌的位置と角度は以下の通りに分類された:A(適した位置と方向),B(方向だけは異なった),C(位置は,2mm以上異なった)とD(位置は2mm未満異なった).重回帰分析は,インプラント頬舌的位置,インプラント埋入位置角度のために行われた.結果と考察:31本のインプラント埋入位置は,A(16),B(4),C(7)とD(4)と分類された.Aを除いて,9つの場所が頬側より,6つの場所は舌側よりであった.埋入された穴から歯槽頂までの頬舌的位置に強い相関(γ^2=0.37)はなかった.インプラント埋入位置角度の相関係数はγ^2=0.13であった.結論:インプラント埋入位置の約48%は,ピエゾグラフィーで測定された位置と角度を必要とした.1.CTステントの製作とCT撮影本学歯学部附属病院口腔顎顔面インプラント科を受診し,下顎インプラントオーバーデンチャー治療を希望する7名の下顎無歯顎患者に対して,印象採得,咬合採得後,通法に従い人工歯排列を行い,従来型蝋義歯を製作した.咬合器上にてピエゾグラフィー用ベースプレートを製作し,硬さの異なる3種類のシリコン印象材(インジェクション,レギュラー,ハード,エグザファイン,GC)を用いて,"SO","SIS","DE","TE","ME","MOO"の発声を患者に誘導し,機能的デンチャースペースを採得した.得られたデンチャースペースをもとにインデックスを製作し,その範囲内に人工歯排列を行い,ピエゾグラフィー蝋義歯を製作した.ピエゾグラフィー蝋義歯は通法どおり加熱重合レジンを用いてCT用ステントに改良した.オトガイ孔間に24本埋入したインプラントオーバーデンチャーを予定し,CT用ステントに作業模型を参考にインプラント埋入用のドリリングホールを形成した.さらに,従来型蝋義歯に対してもインデックスを製作し,従来型におけるインプラント埋入位置をピエゾグラフィーCTステントにホールの形成を行った.すなわち,ひとつのCT用ステントにインプラント埋入箇所それぞれに対して,従来用とピエゾグラフィー用の2つのドリリングホールが形成されたことになるが,それぞれのホールには透過性の異なる造影剤を注入し,識別できるよう配慮した.なお,将来の義歯外形をCT画像上に描写するため,ステントの基底面と筋圧面および上顎前歯部をシリコン印象材(Fit-checker, GC)により被覆した.今後,本学ハイテクリサーチセンター所有のCTを用いてインプラント診断用のCT撮影を行うとともに症例数を増やす.目的:インプラント埋入位置はインプラントオーバーデンチャーの機能と審美に影響を及ぼす.ピエゾグラフィーは補綴のデンチャースペースの内側と外側(頬側のおよび舌側)についての印象である.本研究はピエゾグラフィーと解剖学的形態を用いてインプラント位置の相関を調査した.方法:ピエゾグラフィーを使用して得られたコンピューター断層装置(CT)用テンプレートをインプラントオーバーデンチャーを希望している8例の下顎無歯患者(女性6人,男性2人)のために製作された.ピエゾグラフィーと下顎骨によって必要とされる31のインプラント位置と方向はCTにより比較された.インプラント埋入位置の頬舌的位置と角度は以下の通りに分類された:A(適した位置と方向),B(方向だけは異なった),C(位置は,2mm以上異なった)とD(位置は2mm未満異なった).重回帰分析は,インプラント頬舌的位置,インプラント埋入位置角度のために行われた.結果と考察:31本のインプラント埋入位置は,A(16),B(4),C(7)とD(4)と分類された.Aを除いて,9つの場所が頬側より,6つの場所は舌側よりであった.埋入された穴から歯槽頂までの頬舌的位置に強い相関(γ^2=0.37)はなかった.インプラント埋入位置角度の相関係数はγ^2=0.13であった.結論:インプラント埋入位置の約48%は,ピエゾグラフィーで測定された位置と角度を必要とした.
シナプス伝達の微量元素による調節機構の解明

本研究は、微量元素が中枢神経伝達機構で果たす神経化学的役割を明らかにするために、刺激時の微量元素の神経シナプス内外での動態および神経シナプスからの神経伝達物質の放出との関連を追及した。得られた成績は、以下のごとくである。1.拘束ストレスの負荷前、負荷中および負荷後の海馬の神経シナプスを分離し、亜鉛濃度の変動を検討した。その結果、海馬の苔状繊維に見られる大シナプスにおいては、ストレス負荷により、亜鉛濃度の低下が認められた。一方、他のシナプスにおいては、逆に、ストレス負荷時に亜鉛濃度の増加が認められた。2.in situのマイクロダイアリシス法を用いて、拘束ストレスの負荷前、負荷中および負荷後の海馬C3領域で、シナプスからの神経伝達物質および亜鉛の放出を検討した。その結果、亜鉛はストレス負荷の初期にシナプスから放出され、海馬の伝達物質であるグルタミン酸と極めて類似の放出パターンを示した。以上の成績から、(1)ストレス負荷により亜鉛が、海馬の苔状繊維の神経シナプスから放出されること、(2)放出された亜鉛は、苔状繊維の神経シナプスのみならず、他のシナプスに再吸収されること、(3)その放出は、神経伝達物質であるグルタミン酸と共通のパターンを示し、神経伝達を調整しているらしいことが、明らかになった。
アクチノイドの環境動態へのフミン質の影響の溶液化学的手法による評価

環境でのフクチノイドの挙動を推定するために、フミン質とユウロピウム(III)およびアメリシウム(III)の生成定数の測定について溶液化学的手法による研究を行った。得られた生成定数からアクチノイドの溶存状態に関して推定を試みた。実験には土壌や堆積物から抽出・精製したフミン酸ならびにそのモデル化合物であるポリアクリル酸を用いた。ポリアクリル酸については平均分子量の異なるものを実験に供した。フミン酸試料は赤外分光法やpH滴定などによりキャラクタリゼ-ションを行い、その組成を推定した。ポリアクリル酸を含めて組成には相当の広がりがみられた。滴定曲線の解析結果はいずれの試料についても高分子電解質としての取扱いが必要であることを示した。たとえば、みかけのpKaはpHに依存して変化し、高分子電解質としての性質を明確に示した。生成定数の測定法の内、pH滴定および溶媒抽出についてデ-タ解析モデルなどについて検討するとともに両者の結果を比較した。ポリアクリル酸については両者の値はほぼ一致したが、採用する解析モデルによっては相当の懸隔がみられデ-タ解析について慎重な取扱いが必要であることが指摘された。フミン酸の種類による生成定数の相違については溶媒抽出法により検討した。得られた生成定数には大きな相違はみとめられず、組成により違いは小さいものと考えられる。しかし、ポリアクリル酸の生成定数はこれに対して低い傾向をみせ、フミン酸については別の結合サイトの存在が示唆される。ユウロピウム(III)とアメリシウム(III)について生成定数を比較すると、大きな違いはみられなかった。この結果はランタノイド(III)についての生成定数の測定によりアクチノイド(III)の溶存状態の推定がある程度可能であることを示す。以上の結果から、フミン質が溶存状態などに影響を与え、アクチノイドの環境動態に影響を与える場合があることが推定された。
ドライバー癌遺伝子により誘導される細胞老化 (OIS) を利用した肺癌治療の開発

【本課題の目的】肺癌のドライバー癌遺伝子の一つ変異KRASは腺癌の20%程度に認められるが、その標的治療の開発は未成功である。これは変異KRASの癌化シグナルの薬物的な遮断が困難なためである。応募者は正常気管支モデルであるHBEC実験系を確立し(Sato, Cancer Res 2006)、さらに、変異KRASをHBECに導入すると悪性度の増強にもかかわらず細胞分裂を停止する現象を発見した(Sato, Mol Cancer Res 2013)。これは正常細胞が癌化を防御する機構の一つ癌遺伝子誘導細胞老化(oncogene-induced senescence; OIS)である。以上より、応募者は変異KRAS肺癌の新たな治療として変異KRASシグナルの遮断ではなく、OISを活用する治療を着想した。その実現のために、まず、HBECを用いて、OIS抑制作用を表現型とする機能的なプールshRNAスクリーニングを実施し、複数の標的候補を特定した。特に、肺癌細胞株が高発現する遺伝子Xは小分子化合物による治療標的となる可能性があるため、学内創薬産学協同研究センター(ラクオリア創薬株式会社)化合物スクリーニングを予定した(機密保持契約締結済み)。本研究はこれらの研究を発展させ、変異KRASならびに変異EGFRやALK遺伝子によるOIS誘導治療の開発を目的とする。【2018年度の成果】遺伝子Xのターゲットバリデーションを完了した。5万化合物のハイスループットスクリーニング(HTS)を実施しヒット化合物の再現性や化学構造に基づき、2018年12月までに候補化合物を10個まで絞り込んだ。また、遺伝子X阻害による増殖抑制のメカニズム解明のための実験を実施した。5万化合物のハイスループットスクリーニング(HTS)を実施しヒット化合物の再現性や化学構造に基づき、治療候補化合物を10個まで絞り込んでおりおおむね順調と判断する。1ハイスループットスクリーニング(HTS)から同定された10個のシード候補化合物の選択性を確認する。そのために、候補化合物が遺伝子Xと相同性のある遺伝子産物の酵素活性をどの程度阻害するかを調べ、より選択性の高い化合物を選択する(シード化合物)。2さらに、次ステージのスクリーニング系として、複数の肺癌細胞株ならびにコントロール正常細胞(HBEC、初代培養気道上皮細胞NHBEなど)における、化合物の増殖抑制効果を決定し、より増殖抑制効果の高いシード化合物を選択する。3上記12で絞り込まれるシード化合物の構造活性相関(Structure-Activity Relationship: SAR)解析を実施する。4SARの結果に基づいて新規化合物(リード化合物)を合成する。5リード化合物および遺伝子X産物との結晶構造解析をProteinWave社と秘密保持契約締結の上で実施する。6新規化合物に対して評価・解析およびデザイン・合成のステップを繰り返し実施し、さらに薬効の優れる化合物を合成する。7上記と併行して、遺伝子X阻害の癌細胞の増殖抑制機序の解明も継続実施する。

4SARの結果に基づいて新規化合物(リード化合物)を合成する。5リード化合物および遺伝子X産物との結晶構造解析をProteinWave社と秘密保持契約締結の上で実施する。6新規化合物に対して評価・解析およびデザイン・合成のステップを繰り返し実施し、さらに薬効の優れる化合物を合成する。7上記と併行して、遺伝子X阻害の癌細胞の増殖抑制機序の解明も継続実施する。
狂犬病ウイルスの複製を阻害する化合物の探索

我々は、狂犬病ウイルスを構成する5種類のタンパク質のうち、Pタンパク質に着目し、(1)Pタンパク質の二量体化、(3)狂犬病ウイルスNタンパク質および(3)宿主ダイニンのL鎖(LC8)との相互作用を、分割ルシフェラーゼを用いた二分子化学発光相補反応によって数値化するアッセイ系の構築に成功した。これらは、化合物の大規模探索にも応用可能である。128番目のTyrをAlaに置き換えた変異体Pタンパク質は、二量体形成能を失っているにもかかわらず、免疫抑制活性は野生型Pタンパク質と同程度に維持していることが明らかになり、免疫抑制活性は二量体形成とは異なる機能部位が担っていることが示された。狂犬病ウイルス(RV, Rabies virus: Rhabdoviridae, Lyssavirus)は、全長約12kbのマイナス鎖RNAをゲノムとし、ゲノム上には、N (核タンパク質)、P (リン酸化タンパク質)、M (マトリックスタンパク質)、G (糖タンパク質)およびL (RNAポリメラーゼ)の5種類のORFが存在する。この内Pタンパク質は、リボヌクレオプロテイン(RNP)複合体の構成因子であり、ウイルスの転写・複製に必須の役割を果たすと同時に、宿主の免疫応答の抑制にも働くことが知られている。我々は、Pタンパク質の創薬ターゲットとしての可能性に着目し、その二量体形成能と免疫抑制活性との関連性を検討した。我々は、まず分割ルシフェラーゼとの融合タンパク質を用いた二分子化学発光相補反応により、Pタンパク質の二量体化を可視化・数値化するアッセイ系を構築した。次に、二量体化を形成しないPタンパク質変異体の作製を試みた。分割ルシフェラーゼを用いた複合体形成アッセイおよびウェスタンブロッティングを用いた解析により、128番目のTyrをAlaに置き換えた変異体Pタンパク質(Y128A)は、二量体を形成しないことが明らかとなった。HeLa細胞を用いたレポーターアッセイにより、野生型Pタンパク質は、NFκBおよびIRF-7によるIFNβ転写活性の誘導を抑制することが示された。Y128A変異型Pタンパク質は、二量体形成能を失っているにもかかわらず、免疫抑制活性は野生型Pタンパク質と同程度に維持していることが明らかになった。Pタンパク質による免疫抑制活性は、二量体形成とは異なる機能部位が担っていることが示された。当該年度の研究目標として、高速評価系の構築スを上げていたが、この部分に就いては、概ね達成出来たものと考えている。今後予定している化合物の大規模探索への足場が固められた事は評価に値するが、評価系をより高精度なものとするために、引き続き基礎研究を実施し、ウイルス複製機構の詳細を検討しなければならない。また、Pタンパク質は、宿主の細胞内輸送において重要な役割を果たすモータータンパク質ダイニンのL鎖(LC8)と結合することが報告されており、この相互作用はRVの軸索輸送または複製に重要であると考えられている。我々は、Pタンパク質の創薬ターゲットとしての可能性に着目し、分割ルシフェラーゼとの融合タンパク質を用いた二分子化学発光相補反応によりPタンパク質とLC8の相互作用を可視化・数値化する評価系を構築した。LC8は野生型Pタンパク質とは強く結合するが、二量体形成能を欠く変異型Pタンパク質(Y128A)との結合能は著しく低いことが明らかとなった。さらに、RNP複合体の主成分であるNタンパク質とPタンパク質との相互作用を可視化・数値化する評価系の構築を試みた。Pタンパク質およびNタンパク質N末端領域と分割ルシフェラーゼ融合タンパク質発現ベクターを細胞内に導入すると、高いレベルのシグナルが得られ、Pタンパク質はNタンパク質のN末端領域と結合することが明らかとなった。一方、Nタンパク質の多量体形成に重要なNタンパク質同士の結合部位はC末端領域にあることが明らかとなった。我々の構築したこれらの評価系は、いずれもシグナル/バックグラウンド比が高く、ハイスループットスクリーニングに応用可能である。今後は、前年度に構築した狂犬病ウイルスPタンパク質の二量体形成を数値化する評価系を384-ウェルフォーマットに応用し、十分に最適化したうえで、化合物の大規模探索を実施する。また、複製評価系を構築して、ウイルスの複製を阻害する化合物の単離を行う。Pタンパク質による宿主免疫の抑制に関する基礎的な研究を更に進め、創薬標的としての可能性を模索する。

また、狂犬病ウイルスの複製に重要な役割を果たすN (核タンパク質)の多量体形成を数値化する評価系の構築を行い、化合物探索の基盤整備を行う。ケミカルバイオロジー評価系の最適化に必要な発光試薬を次年度に使用することになったため当該資金は、発光試薬購入にあて、研究計画は変更なく進行させる予定である。
乳腺腫瘤の鑑別診断のための硬さ知覚用触覚センサーの開発

基礎実験として行ってきた乳癌の新鮮切除標本の割面の測定では正常部異常部の鑑別のみならず、腫瘍組織型毎の硬さの差異を示した。更に正常組織でも腫瘍の近傍では硬さに変化が表れた。これらの変化には組織に含まれるコラーゲンが大きく影響を与えていると考えられたために、切除標本のレントゲン軟線撮影に画像解析を加え間質量と硬さの評価を行う。また試験研究B課題番号04557053で既に作成された多センサー型乳癌診断装置試作機を用いて現在までに乳癌患者を主に乳房に1.0cm以上の腫瘤を認める21症例に対して測定を行った。このプローブ先端には4個のローラーとともに2種4対のセンサーがとりつけてある。一つは硬さ触覚センサー、もう一つは変位センサーである。この測定で腫瘤の陽性率は変位センサにおいて約70%であったが、特に良性の線維腺腫症例に陽性率が高く、硬さ触覚センサ単独では全体でも陽性率が20%に満たなかった。これらの原因として測定条件の恒常化がまだ不十分であること、当初から三次元座標化にこだわったハードを作成したが実際に描出するプログラムソフトが十分に対応出来なかったこと、測定による装置の疲弊が測定データにバイアスとして加わったことが挙げられる。そのほか測定中センサー接触部の皮膚のひきつれや圧迫感などの不快を約半数の症例が訴えるなどといった問題もあった。現在これらの結果をふまえてセンサーを16対埋め込んだコンプライアンスを持った面型のプローブを企画製作中である。また当面は現行のハードのバイアスを自動修正するようにソフトを改良し、測定を開始した。
牛卵子の顕微授精に関する研究

顕微授精により授精卵と子ウシの作出が可能であるがその成功率はきわめて低く、その改善のためには牛卵子の効率的な活性化法の開発が必須である。さらに顕微授精由来の受精卵や子ウシが正常であるかについても調べる必要がある。そこで本研究ではウシ卵子の効率的な活性化誘起法の開発と顕微授精により得られた授精卵の染色体数の正常性の検討および生まれた子ウシの発育、行動、繁殖能力等を調べた。得られた成果は下記のとおりである。1.ウシ卵子は電気刺激により活性化されるが、媒液としては非電解質溶液より電解質溶液のほうが優れている。2.種々の化学薬品のウシ卵子活性化誘起効果を調べた結果、化学薬品処理と電気刺激を併用したときに最も高い活性化がおこつた。3.顕微授精由来の受精卵および生まれた子ウシの染色体数はともに正常であった。4.顕微授精由来の子ウシは正常に発育し、性成熟に達した後、人工授精あるいは受精卵移植により妊娠し,正常な子ウシを生んだ。以上の研究により、ウシ卵子の効率的な活性化法が開発されると共に顕微授精由来の授精卵の正常性、顕微授精由来の子ウシは正常に発育し繁殖能力があることが示された。しかし顕微授精由来の卵子の雄性前核形成率は通常の体外授精卵に比べてかなり低く、この点が本技術の実用化に向けての残された課題である。自然の受精では精子が卵子の卵細胞膜に接着・融合することにより卵子の活性化が誘起され発生が進むが、顕微授精ではその刺激を外部から人工的に与える必要がある。そこで本年度の研究では、ウシ卵子の活性化を高率に誘発するため方法として卵子の電気刺激と化学薬剤処理の条件について調べた。その結果、下記の知見が得られた。1.電気刺激による活性化の時は、刺激の際の媒液として非電解質溶液より電解質溶液を用いたほうが高率に活性化される。2.種々の化学薬品(エタノール、カルシウムイオノフォア、サイクロヘキシミドの単独あるいは複合処理)の効果を調べた結果、エタノールとサイクロヘキシミドの複合処理がウシ卵子の活性化に最も有効であった。本年度の研究により、ウシ卵子の高率的な活性化法が確立されたので次年度は実際に精子を卵子に注入した顕微授精卵子にこの活性化法を応用してその体外や体内での発生能を調べる。顕微授精により受精卵と子ウシの作出が可能であるがその成功率はきわめて低く、その改善のためには牛卵子の効率的な活性化法の開発が必須である。そこで本研究ではウシ卵子の効率的な活性化誘起法の開発と顕微授精により得られた受精卵の染色体数の正常性の検討および生まれた子ウシの発育、行動、繁殖能力等を調べた。得られた成果は下記のとうりである。2.種々の化学薬品のウシ卵子活性化誘起効果を調べた結果、化学薬品処理と電気刺激を併用したときに最も高い活性化がおこった。顕微授精由来の受精卵および生まれた子ウシの染色体数はともに正常であった。顕微受精由来の子ウシは正常に発育し、性成熟に達した後、人工授精あるいは受精卵移植により妊娠し、正常な子ウシを生んだ。以上の研究により顕微授精由来の受精卵の正常性、顕微授精由来の子ウシは正常に発育し繁殖能力があることが示された。しかし顕微授精由来の卵子の雄性前核形成率は通常の体外受精卵に比べてかなり低く、この点が本技術の実用化に向けての残された課題である。
カルパイン系遺伝子改変マウスを用いた神経疾患病理機能の解明

本研究において、カルパイン-1およびカルパイン-2両欠損マウスにおける運動異常についての研究を行った。神経特異的に超カルパインを欠損させたマウスは、モリス水迷路において運動・視野能力に異常がみられた。また、神経におけるカルパインの基質を同定するために、試験管内でカルパインを活性化させた組織標本をiTRAQ法による質量分析を用いた探索により、いくつかの機能に関連したカルパイン基質を特定した。しかし、それらの多くは、生体内では顕著なカルパインによる切断がみられなかったことから、現在は細胞にカルシウムを流入させた後に、カルパインの基質探索を行っている。成果:神経特異的カルパイン欠損成体マウスを作成し、海馬依存的な場所学習記憶能力を調べるためモリス水迷路試験を行った。しかし、試験中に鬱症状のような行動を示したことにより学習能力の評価ができなかったため、ちかく別の試験による解析を行う予定である。一方、カルパインの内在性阻害タンパク質であるカルパスタチンの発現を抑制したマウスは、水迷路試験では野生型マウスとの間に大きな違いはみられなかったものの、文脈的恐怖学習条件付け実験で長期記憶能力の亢進がみられた。短期記憶に関しても恐怖条件付け実験およびY字型迷路により評価をおこなったが、優位な差は観察されなかった。また、先の研究であるカルパインの発生時における機能解析の発表を米国FASEB夏期研究会議で行い、「村地賞」を受賞するなど高い評価を得た。意義:カルパインの神経系における生理的機能については、ほとんど解析されていないが、発生にはあまり関わっていないものと考えられる。しかし、成体においては記憶や情動に関わっているものと思われ、神経の高次機能への関与が示唆された。重要性:従来の研究から、カルパインの過剰活性化がアルツハイマー病などの多くの神経疾患を引き起こすことが報告されている。その反面、本研究ではカルパインは神経生理機能にも関わっているが示唆された。したがって、カルパインを標的とした薬剤は各種神経および精神疾患への治療に有効であるが、カルパイン活性を適切に調節する必要があるものと思われる。アルツハイマー病研究として、以下の成果が得られた。1.アルツハイマー病発症の原因の一つである「タウ」タンパク質のリン酸化が、タンパク質分解酵素の阻害タンパク質である「カルパスタチン」により制御されていることを明らかにした。2.これまで42アミノ酸残基のベータアミロイド(Aβ42)がアルツハイマー病発病における神経毒性の主な原因であると考えられてきたが、もう一残基長いAβ43がアミロイドの蓄積と神経毒性により重要であることを示した。3.カルシウムによって活性化されるタンパク質分解酵素「カルパイン」がAβの周辺で活性化し、タウのリン酸化を誘導し、さらにAβの蓄積をも促進するという悪循環がアルツハイマー病態の悪化に繋がることを示した。また、脳脊髄液中のカルパイン切断産物を検出することが、アルツハイマー病のみならず一般的な神経細胞死を伴う疾患の診断マーカーとなり得る可能性を示した。その他の研究としても、4.カルパインが活性化し小胞γ-アミノ酪酸(GABA)輸送体である「VGAT」を切断することで、その局在を変化させGABAの取り込みを阻害することを示した。このメカニズムは、神経細胞死の主な原因とされるグルタミン酸の放出時において重要な働きをしていると思われる。5.カルパイン欠損マウスの解析により、カルパインが胎児発生期において、胎盤の正常発育に必須であることを明らかにした。6.正常眼圧緑内障の病態モデルにおいてカルパイン阻害薬の投与により神経保護作用があることを示した。本研究において、カルパインー1およびカルパインー2両欠損マウスにおける、運動異常についての研究を行った。神経特異的に両カルパインを欠損させたマウスは、モリス水迷路において運動・視野能力に異常がみられた。また、神経における基質を同定するために、試験管内でカルパインを活性化させiTRAQ法による質量分析計を用いた探索により、幾つかの機能に関連した基質を特定した。しかし、生体内では顕著な活性が観察されなかった事から、現在は細胞にカルシウムを流入させた後に、カルパインの基質探索をおこなっている。一方で、カルパインの内在性阻害タンパク質であるカルパスタチンの欠損および過剰発現マウスと筋萎縮性側索硬化症(ALS)モデルマウスであるADAR2欠損マウスやを交配させると、カルパスタチン量に比例して病態の抑制が観察された。その際にカルパイン依存的なTDPー43に分解が観察されたことから、カルパインがこのタンパク質を分解し局在を変化させる事により、孤発性の筋萎縮性側索硬化症が発症することが考えられる。同様に、脊髄小脳変性症3型のモデルマウスであるAtaxinー3過剰発現マウスとの交配により、Ataxinー3がカルパインにより切断されることが病態の進行を加速させる事が推測された。

以上の研究から、神経におけるカルパインの活性は、適切に制御される必要があることが明らかになった。現在、様々なカルパイン阻害を標的にした薬剤が開発されているが、それらの長期的な利用は運動機能への副作用があることが考えられる。アルツハイマー病研究については、多くの共同研究を通じて成果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。アルツハイマー病の発症機構におけるカルパインの重要性を示した一方で、カルパインが具体的にどのような基質を切断することが発症に影響を及ぼすのかは明らかにされていない。今後は、神経内でのカルパインの基質を同定し、その切断の影響について解析を進めていきたい。
リチウムイオン電池用高エネルギー密度正極に特異的な表面劣化現象の解明

次世代リチウムイオン電池用の高エネルギー密度正極活物質としてLiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)やLiNixCoyMn1-x-yO2(NCM)が期待されている。LNMOは高電位ゆえに電解液が激しく酸化分解する。NCMは充電時に活性酸素が放出され、電解液の化学的酸化を引き起こす。電解液の酸化分解生成物は活物質上に被膜を形成し反応抵抗の増大などをもたらす可能性があるが、それらに関しては従来不明確であった。そこで本研究では表面解析に適した薄膜正極を用い、金属錯体をプローブとした表面状態解析により被膜の形成挙動と以後の電極反応性に与える影響を明らかにし、劣化機構に関する知見を獲得する。
実験胃潰瘍の発生および治癒に対する慣性的喫煙の影響について

胃液分泌、急性胃・十二指腸潰瘍の発生および慢性胃潰瘍の治癒に対する喫煙の影響をラットを使用し、検討した。1回の喫煙は、動物を喫煙装置(HamburgII)に入れ、一定濃度のタバコの煙に7分間暴露するという条件下で実施した。その結果、1:8(煙:空気)の混合化で1回喫煙後の血中ニコチン濃度は、喫煙直後に最高値(31.4±5.5ng/ml)を示し、この濃度は、ヒトが1本のタバコを吸ってからの最高値に近似していた。ニコチン濃度は、その後徐々に減少し、1時間後にはほぼ消失した。1日3回(4時間間隔)4週間連続的に喫煙を行い、最終喫煙1時間後に採血した群においても、血中ニコチン濃度は低く、累積は認められなかった。胃液量、酸排出量は、幽門結紮前に喫煙(1:8)させた場合には、抑制される傾向を示したが、30分後あるいは2時間後に喫煙させることにより、有意に抑制された。しかし、1:16および1:20の混合比においては、胃液分泌は若干増加する傾向を示した。連続的喫煙の効果であるが、幽門結紮前に喫煙を行った群においては胃液分泌は抑制される傾向を示した。しかし、最終喫煙を幽門結紮後に行った群においては、胃液分泌の抑制は有意であった。ヒスタミン刺激分泌に関して、1回刺激では喫煙が濃度依存的な抑制作用を示し、1:8および1:12では有意な差が認められた。2回刺激におても同様に、1:8および1:12の混合比で有意な抑制を示した。急性胃潰瘍(ストレス潰瘍、塩酸・エタノ-ル潰瘍、塩酸・アスピリン潰瘍、インドメタシン潰瘍など)の発生は、1:8の混合比での喫煙により殆ど影響をうけなかった。急性十二指腸潰瘍(メピリゾ-ル潰瘍)の発生もまた喫煙により影響をうけなかった。酢酸胃潰瘍作成後、2および4週間連続的に喫煙(1:8)を行ったが、潰瘍の自然治癒およびインドメタシン(1mg/kg,s.c.,4週間連続投与)による遅延治癒に対しても悪影響を及ぼさなかった。ただし、体重は非喫煙群と比較して、明らかに減少していた。以上より、喫煙は、胃液分泌を抑制するが、潰瘍には影響を及ぼさない事が判明した。
動脈硬化進展に伴う大動脈瘤発症のメカニズム並びに効果的な内科治療戦略の探索

近年、糖尿病が大動脈径拡大に対して抑制的に働くというねじれの現象が観察され、糖尿病と大動脈瘤の負の相関関係が注目されている。糖尿病は、冠動脈疾患を始めとする動脈硬化性疾患の強力な危険因子であり、高血圧や脂質異常など動脈硬化のその他の危険因子を同時に有する事も多い。さらに冠動脈疾患や脳血管、末梢血管疾患の進行は大動脈瘤の有病率とも正の相関をすることがわかっている。それにもかかわらず、この負の相関関係が存在するが、その詳細なメカニズムは十分に明らかにされていない。本研究は、冠動脈疾患患者での糖尿病有無による大動脈径を比較検証することで、ねじれ現象の原因を詳細に解析し、そのメカニズムを探求する。