hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸管IgA抗体による腸内細菌選別機構の解明

哺乳動物の消化器内では、宿主と腸内細菌の共生関係を維持するために宿主による細菌の取捨選択が行われており、その過程に腸管より分泌されるIgA抗体が重要である。私たちはその選択の鍵となる細菌の分子Serine hydroxymethlytransferase(SHMT)を同定し,そのエピトープ配列の違いを識別してIgA抗体は細菌を選別していることを示した。IgA抗体はSHMTのエピトープを認識し結合することで大腸菌の増殖を抑制した。IgA抗体は宿主に好ましくない細菌群を識別してその増殖を抑制し、宿主を利する細菌群の増殖を妨げないことで、細菌叢全体の多様性とバランスを維持していると考えられた。哺乳動物の消化器内では多種多様な細菌の中から宿主に不利益な悪玉菌は排除され、利益となる善玉菌が残され宿主との共生関係が保持される。こうした宿主による細菌の取捨選択過程に腸管より分泌されるIgA抗体が重要で、選択の鍵となる分子としてSerine hydroxylmethyltransferase(SHMT)を私たちは同定した。腸内細菌の選択機構を明らかにするために以下の2課題を実施した。1、SHMTが腸内細菌制御の鍵となる細菌の分子であることを確認するため、異なる宿主県境から腸管IgA産生ハイブリドーマを作成した。マウスについてはことなる動物施設由来、異なる系統由来、無菌マウス由来、のIgAハイブリドーマを作成した。すべてのマウスからSHMTを認識するIgA抗体を取得した。実に調べたIgA 44クローンのうち42クローンのIgA抗体が大腸菌のSHMTを認識した。したがって、マウスにおいてSHMTは腸内細菌制御の鍵分子である可能性が高いと考える。さらにヒトの大腸由来のIgA産生ハイブリドーマも作成した。今後はこれらのヒトIgAの認識分子を確認する。2、私たちが取得したW27マウスIgA抗体をマウスに経口投与した前後の腸内細菌層解析(16S rRNA及びメタゲノム)を行うことでIgA抗体が細菌叢に及ぼす効果を明らかにすることができる。ゲノム支援に採択され、サンプル調整とシークエンスデータが得られたところであり、今後データを解析してIgA抗体の効果を検討する。ヒト由来のIgA産生ハイブリドーマの作成に成功した。約20クローンを取得できた。メタゲノム解析用のサンプル調整を予定通りに終えることができた。私たちがマウス腸管から取得したW27 IgA抗体は、Lactobacillus caseiやBifidobacterium bifidumのようないわゆる善玉菌には結合せず病原菌を含む他の多くの細菌には結合して腸内細菌叢を良い状態へ変化させると予想される抗原特異性を持った抗体である。W27抗体が結合する、あるいは結合しない細菌群とそれらの細菌の代謝機能を明らかにすることができれば、宿主がIgA抗体を駆使して目指している良い腸内環境がいかなる状態か、を定義することができると思う。1、W27抗体投与実験前後の糞便由来のDNAを使って16S rRNA解析を行い、腸内細菌叢がW27投与により有意に変化するデータをすでに得ている。本支援では同じサンプルを用いて、腸内細菌叢のメタゲノム解析を行い、抗体の経口投与前後の腸内環境の違いを細菌の種類だけではなく微生物の機能という観点から詳細に検討する。W27投与マウス4匹の抗体投与前後、計8サンプルのメタゲノム解析を行った。2、腸管内容物をIgA抗体に対する抗体で染色してIgA結合細菌群とIgA非結合細菌群にセルソーターで分離する事が可能である。この方法を応用して、W27 IgA抗体による腸内細菌叢制御の選択基準を明らかにすることができると考える。具体的には、IgAが全く腸管内に存在しないAIDノックアウトマウスの盲腸内容物をW27抗体で染色した。セルソーターでW27抗体結合細菌とW27抗体非結合細菌に分離し、DNAを抽出後に16S rRNA解析とメタゲノム解析を行った。AIDノックアウトマウス4匹からサンプルを抽出し、計8サンプルそれぞれのメタゲノム解析と16S rRNA解析を行った。いずれもデータの取得を終了しており、現在解析中である。当初の実験計画のウエット実験部分はゲノム支援を受け、データを予定どおり取得できた。16S rRNA解析の結果から、W27抗体が結合する細菌と結合しない細菌間には有意な差があることは明らかであり、これはすでに発表した論文の結果と一致している。メタゲノム解析から得られたW27結合菌と非結合菌の差に関する考察を行っている。哺乳動物の消化器内では、多種多様な細菌の中から宿主に不利益な悪玉菌は排除され、利益となる善玉菌が残され宿主との共生関係が保持される。こうした宿主による細菌の取捨選択過程に腸管より分泌されるIgA抗体が重要で、その選択の鍵となる細菌の分子としてSerine hydroxymethlytransferase(SHMT)を私たちは同定した。以下の3課題を実施して、腸内細菌の選択機構を明らかにした。1SHMTが腸内細菌制御の鍵となる細菌の共通抗原であることの確認:異なる飼育環境下のマウス、異なるストレインのマウス、無菌マウスの腸管からIgAハイブリドーマを作成し、いずれのマウスからもSHMTを認識するIgA産生ハイブリドーマを得た。ヒト大腸から得られたIgAハイブリドーマにもSHMTを認識するIgAハイブリドーマを少数であるが得ることができた。

以上から腸管IgA抗体が認識する細菌由来の抗原分子としてSHMTが重要であると推察された。2W27抗体投与前後の腸内細菌叢のメタゲノム解析:16S rRNA解析と同様にメタゲノム解析においてもW27抗体投与前後で有意な腸内細菌叢の変化を見出した。3SHMTを介したIgAによる腸内細菌制御機序の解明:IgA抗体が大腸菌のSHMT分子のエピトープを認識し結合することで大腸菌の増殖を抑制することを示した。IgA抗体は、腸管内で宿主に好ましくない細菌群を識別してその増殖を抑制し、宿主を利する細菌群の増殖を妨げないことで、細菌叢全体の多様性とバランスを維持していると考えられた。哺乳動物の消化器内では、宿主と腸内細菌の共生関係を維持するために宿主による細菌の取捨選択が行われており、その過程に腸管より分泌されるIgA抗体が重要である。私たちはその選択の鍵となる細菌の分子Serine hydroxymethlytransferase(SHMT)を同定し,そのエピトープ配列の違いを識別してIgA抗体は細菌を選別していることを示した。IgA抗体はSHMTのエピトープを認識し結合することで大腸菌の増殖を抑制した。IgA抗体は宿主に好ましくない細菌群を識別してその増殖を抑制し、宿主を利する細菌群の増殖を妨げないことで、細菌叢全体の多様性とバランスを維持していると考えられた。研究進捗状況は概ね当初の予定通りに進んでいる。種々のマウスから、そしてヒト由来のIgA産生ハイブリドーマが20クローンほど取得できたのは予想以上の成果であった。ただし、これらのヒトIgA産生ハイブリドーマはIgA産生量がマウスのハイブリドーマに比較して、極端に少ないため、今後の解析を行うための抗体量を取得するのに時間がかかると予想している。メタゲノム解析はこれから解析を行うため、その結果次第で研究の方向性が変わる可能性がある。当初の実験計画のウエット実験部分はほぼ完了している。得られたメタゲノム解析の膨大なデータをどうまとめるか、に注力する。これにより、腸管IgA抗体が腸内細菌叢を制御する大きな目的を明らかにし、生体が追求する良い腸内環境を定義したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。粘膜免疫学29年度が最終年度であるため、記入しない。
偏在性に着目したユビキタスコンテンツ利活用技術の研究開発

H22年度においては、下記の目標を設定した。目標1:時空間軌道情報指向型実世界アノテーション・管理技術目標2:コンテキストアウェアなユビキタスコンテンツの整理技術目標3:実空間内でのユビキタスコンテンツの提示・閲覧技術音声マイクロブログをより実用的にすべくiPhone上で実装し、より自然に情報発信するための音声対話に基づくアノテーション技術を研究開発した。時空間情報の管理については、Moving Fieldによるデータモデルを開発し、実世界の動きと関連する情報の管理手法を開発した。さらに、時空間的情報を持つユビキタスコンテンツの関連性(雰囲気情報)の抽出技術の開発を行い、分析対象とするデータ範囲を関西の一部府県内に拡大した。分析方法については位置と意味内容を考慮するクラスタリング手法を改良し、地図のズームレベルに応じてクラスタが生成される機能を開発した。その結果、場所や地域に関する情報を意味内容まで考慮して分類することが可能となり前年度よりも適切に内容把握できることを確認した。さらに、モバイル端末上で抽出された雰囲気情報を実空間内で直感的に提示・閲覧するための方法として、地図表示時に雰囲気情報の位置と規模の手がかりを同時に表現する手法を開発した。評価実験の結果、相対的な規模の違いを直感的に理解できることを確認した。また、実世界映像に雰囲気情報を表示するビューアについて、地図を空の位置に重畳表示することで建築物による遮蔽を回避する手法を開発した。加えて、インターネット上のユビキタスコンテンツの収集目的に、ユーザが必要とする情報をWebページやRSS、Twitterなど様々な情報源から集中的に集めることに特化したユーザ独自のクローラサービスを生成・実行するユーザ定義クローラ(Elastic Crawler)をクラウド基盤(MS Azure)上に実装した。H21年度においては、下記の目標を設定した。目標1:時空間軌道情報指向型実世界アノテーション・管理技術目標2:コンテキストアウェアなユビキタスコンテンツの整理技術目標3:実空間内でのユビキタスコンテンツの提示・閲覧技術これらの目標に対して、音声マイクロブログをより使いやすいものにすべく、iPhone上で実装した.そのツールを用いて実証実験した結果を反映させて、より自然に情報発信するための音声対話に基づくアノテーション技術を研究開発した.時空間情報の管理については、Moving Phenomenonによるデータモデルを開発し、実世界の動きと関連する情報の管理手法を開発した。時空間的な範囲に含まれるユビキタスコンテンツが持つ関連性(雰囲気情報)の抽出技術の開発を行い、分析対象とするデータ範囲を、特定の場所についてのユーザの感想が記載されたブログ記事、および、地域のイベントや催し物の情報を紹介するWebサイト(イベント情報サイト)に拡大した.その結果、ブログ記事およびイベント情報サイトで、ラベルとなる語の特性は異なるものの、いずれも場所や地域に関する内容の傾向や時間変化を把握できることを確認した.さらに、抽出された雰囲気情報を実空間内で直感的に提示・閲覧するための方法として、モバイル端末上での地図表示時に画面外に位置する雰囲気情報の位置と規模の手がかりを同時に表現する手法を開発した.評価実験を行った結果、おおよその規模、あるいは相対的な規模の違いを、直感的に理解できることを確認した.また、拡張現実感技術を応用して実世界映像に雰囲気情報を重畳表示するビューアについて、地図を空の位置に重畳表示することで建築物による遮蔽を回避する手法を開発中である.H22年度においては、下記の目標を設定した。
メカノケミカル法を用いたデブリ燃料処理法の基礎研究

原子炉事故において発生した燃料デブリの主成分であるウラン酸化物やジジルコニウム被覆管を含む模擬デブリ燃料を調製し、メカノケミカル処理を行い、XRDによる生成物の相解析により調べ、相分離について検討した。二硫化炭素を添加すると、高速および長時間の処理においてウラン酸化物の一部が硫化することがわかった。また、ウランおよびジルコニウム酸化物のメカノケミカル処理することにより、固溶体を生成することがわかり、二硫化炭素により高温にて反応させると、ウランは硫化され、ジルコニウムは酸化物の状態であるという選択硫化が可能であることがわかった。得られた結果より、実際の燃料デブリを処理する方法について検討した。本研究は原子炉事故において発生する燃料成分を主体とし、被覆管等金属成分の混入したデブリ燃料について、その状態を明らかにし、メカノケミカル法を直接デブリ燃料へ適用して、デブリ燃料中の構成成分の挙動を把握し、処理方法を確立するものである。具体的には、燃料成分(ウラン酸化物)や金属成分(ジルコニウム被覆管等)を含む模擬デブリ燃料について、メカノケミカル処理を行い、XRDによる生成物の相解析により調べ、相分離について検討した。ウランおよびジルコニウム酸化物を用いて不活性雰囲気にてメカノケミカル処理を行うと、ウランージルコニウム酸化物固溶体の生成が見られた。また、、二硫化炭素等の反応物質を添加した選択的なメカノケミカル反応処理を行い、燃料成分を硫化し、溶解処理により金属成分と分離する可能性について検討した。メカノケミカル処理において、高速回転および長時間処理することにより、ウラン酸化物の硫化が一部見られた。これに対し、ジルコニウム酸化物の場合には硫化されず、硫化反応における選択性が見られた。さらに、固溶体について高温にて硫化処理を行うと、500°C以上においてウラン酸化物が選択的に硫化され、ジルコニウムと相分離できることがわかった。一方、ウランおよびジルコニウム酸化物とCS2との反応について、現有の熱力学的計算ソフトを用いて自由エネルギー等を計算し、反応生成物や反応挙動の相違について熱力学的に解析し、メカノケミカル処理の効果について検討した結果、実験結果とも対応していた。このように得られた結果より、メカノケミカル法を用いたデブリ燃料処理法の基礎的知見を得るとともに、デブリ処理における課題についても明らかにした。デブリ燃料の主成分であるウラン酸化物と金属成分について、不活性ガス雰囲気においてジルコニア製ポットにウラン酸化物と所定量の金属成分(SUSあるいはジルカロイ)の粉末をジルコニアボールとともに入れる。次にこれを購入備品である遊星ミルにセットし、所定時間メカノケミカル処理を行った。反応後、粉末XRDにより生成物の相関係を調べた。また、二硫化炭素を添加して同様の処理を行い、デブリ燃料のメカノケミカル処理の効果についても調べた。続いて、硫化処理後の模擬試料について、ポット内に所定量の1M硝酸を添加し、ポットをゆっくり回転させて、溶解処理を行った。溶解後、残渣および溶液を分離し、溶液中の金属量をICP発光分析により求め、溶解率を求めた。溶解時間および酸濃度を変えて同様の実験を行い、酸溶解処理による燃料成分および金属成分の分離挙動について調べ、酸化物より、硫化により、溶解率が高まることが分かった。また、希土類酸化物とCS2との反応について、現有の熱力学的計算ソフトを用いて自由エネルギー等を計算し、希土類元素間における反応生成物や反応挙動の相違について熱力学的に解析し、メカノケミカル処理の効果について検討した。さらに燃料成分であるウラン酸化物について、上記と同様にメカノケミカル処理を行った。反応後、粉末XRDにより生成物の相関係を調べる。反応時間、回転数、CS2量を変えて同様の実験を行い、メカノケミカル処理によるウラン酸化物の硫化挙動について検討する。ここでは、特に、二酸化ウラン(UO2)八酸化三ウラン(U3O8)および三酸化ウラン(UO3)といった酸化ウランの状態の違いによる硫化挙動について明らかにした。本研究遂行にあたって不可欠な備品、遊星ボールミルを購入し、核燃料を模擬した試料すなわち、ウランおよび希土類元素等の核分裂生成物の酸化物粉末を硫化剤である二硫化炭素とともに容器に混合、密閉することにより、不活性雰囲気でのメカノケミカル反応を行い、硫黄ならびに金属元素の酸化を抑制しながら反応実験を行うことができることを明らかにした。その後、希土類酸化物およびウラン酸化物の間において、二硫化炭素との反応性の違いが分かり、これは熱力学的検討の結果とも一致していた。これらのことから、熱力学的検討により、硫化挙動を予測し、効果的に実験を行い、有意義なデータを取得することができたからである。福島第一原子力発電所事故により発生したデブリ燃料中には主燃料成分であるウラン酸化物のほかに、ジルカロイ被覆管、SUS配管の他、金属成分の酸化物が少量生成している。

また、燃料成分としてのプルトニウムの情報を得るため、模擬物質として二酸化セリウム(CeO2)を使用して、上記ウラン酸化物の場合と同様のメカノケミカル処理を行う。処理条件と生成物の相関係との結果から、プルトニウムの硫化挙動について検討する。ウラン酸化物やプルトニウム酸化物とCS2との反応について、熱力学的計算ソフトを用いて自由エネルギー等を計算し、ウランおよびプルトニウムの反応生成物や反応挙動について熱力学的に解析し、メカノケミカル処理の効果について検討する。H25年度は備品は購入せず,消耗品費,国内旅費,国際会議での成果発表のための外国旅費および論文投稿料に使用する。また、最終年度であり、報告書印刷費として使用する。
帝国教育会の教育研究活動

本年度は、帝国教育会における教育研究活動の実態を把握し、かつ、その教育政策立案過程における取り扱われ方を明らかにするため、研究を進めた。本年度の研究成果は、以下の5つである。第1に、全国地方教育史学会第29会大会にて、「明治期における教育会の情報交換」と題して発表したものである。全国に拡がる教育会の教育情報ネットワークの中に帝国教育会を位置づけた。これにより、帝国教育会における教育研究活動の普及ルートが判明した。第2に、教育史学会第50回大会にて、「明治期大日本教育会・帝国教育会像の再構築」と題して発表したものである。明治期帝国教育会の膨大な先行研究を整理し、新たに教育研究団体としての歴史像を提示した。これにより、帝国教育会における教育研究活動が本格的に位置づけられた。第3に、中国四国教育学会第58回大会にて、「明治期帝国教育会における道徳教育研究活動」と題して発表したものである。明治34年35年の帝国教育会における公徳養成唱歌・理論研究活動の実態を明らかにした。これにより、明治30年代の帝国教育会における教育研究活動の実態が明らかになった。第4に、『広島大学大学院教育学研究科紀要』第三部第55号に、「明治21年の大日本教育会における「研究」の事業化過程」と題して発表したものである。帝国教育会における教育研究活動の制度的根拠であった、「研究」事業規程が成立する過程を明らかにした。第5に、梶山雅史編『近代日本の中央・地方教育会史研究』(2007年出版予定)に、「大日本教育会および帝国教育会に対する文部省諮問」と題して発表したものである。教育政策立案過程における帝国教育会における教育研究活動の位置づけを行った。本年度は、帝国教育会機関誌『教育公報』における外国教育情報を量的に把握、国別・種類別にその内容を整理した。また、明治年間における帝国教育会の組織的研究機関をリストアップした。資料収集は、明治期の教育雑誌や会の組織的研究に携わった人々の著作、個人の履歴に関する史料などを各図書館・公文書館で調査した。これら研究調査の結果は、アジア教育史学会や全国地方教育史学会、教育史学会、中国四国教育学会において発表し、それぞれ論文化して投稿した。本年度の研究成果は三つ挙げられる。一つ目は、地方教育史学会編『地方教育史研究』第25号に、「東京教育会の活動実態」と題して掲載された。ここでは、帝国教育会の前身団体の一つである東京教育会における研究活動が、東京府学務課や東京府師範学校と連携しながら、東京府の教育改革に寄与したことを明らかにした。二つ目は、『広島大学大学院研究科紀要』第三部53号に、「明治二十年前後における大日本教育会の討議会に関する研究」と題して掲載された。ここでは、帝国教育会の前身団体の一つである大日本教育会において、実態を持った初の研究活動であった討議会における審議内容を分析した。これにより、討議会では、現役教員たちが様々な主義主張をもって活発に発言していたことが明らかになった。三つ目は、中国四国教育学会編『教育学研究紀要(CD-ROM版)』第50巻に、「明治三十年代前半の帝国教育会における研究活動の展開」と題して掲載された。ここでは、帝国教育会において初の活動実態を持った研究機関である学制調査部と国字改良部を分析した。これにより、両機関では民間運動と連携しながら、行政官・現職教員・学者たちが協力して研究を行い、研究成果を文部省や教育社会に提示したことを明らかにした。本年度は、帝国教育会の活動全体、その教育研究活動の基本的性格、研究成果の普及状態、文部行政における役割を分析した。まず、帝国教育会の活動全体を詳細に表記した年表(明治12年昭和19年の64年間分)、同会機関誌『教育公報』『帝国教育』(総計605号)の全記事の確認、帝国教育会の前身団体の大日本教育会における研究活動の制度化過程、地方教育会の機関誌の調査、帝国教育会に対する文部省諮問を通した文部行攻における役割を分析した。これらの研究調査結果は、全国地方教育史学会・教育史学会・中国四国教育学会において発表した。本年度において活字化された研究成果は、次の二つが挙げられる。一つ目は、『広島大学大学院研究科紀要』第三部54号に、「明大日本教育会および帝国教育会における広島県会員の特徴-明治16年の結成から大正4年の辻会長期まで」と題して掲載された。これにより、両会の会員は、広島県を事例とすると、現役の小学校教員が5割から7割を占め、自らの研究や学習を達成・発展させる手段として利用していた者が入会していたことが明らかになった。二つ目は、中国四国教育学会編『教育学研究紀要(CD-ROM版)』第51巻に、「大日本教育会および帝国教育会における研究活動の主題-学校教育・初等教育・普通教育研究の重視」と題して掲載された。これにより、両会における研究活動の主題は、主に学校教育とくに初等教育・普通教育に関する主題であり、大正期半ば以降から研究主題の多様化が進んだことが明らかになった。また、大正昭和期において、教員生活・地位に関する研究主題が帝国教育会における研究活動の中で安定した地位を得たことも明らかになった。

第1に、全国地方教育史学会第29会大会にて、「明治期における教育会の情報交換」と題して発表したものである。全国に拡がる教育会の教育情報ネットワークの中に帝国教育会を位置づけた。これにより、帝国教育会における教育研究活動の普及ルートが判明した。第2に、教育史学会第50回大会にて、「明治期大日本教育会・帝国教育会像の再構築」と題して発表したものである。明治期帝国教育会の膨大な先行研究を整理し、新たに教育研究団体としての歴史像を提示した。これにより、帝国教育会における教育研究活動が本格的に位置づけられた。第3に、中国四国教育学会第58回大会にて、「明治期帝国教育会における道徳教育研究活動」と題して発表したものである。明治34年35年の帝国教育会における公徳養成唱歌・理論研究活動の実態を明らかにした。これにより、明治30年代の帝国教育会における教育研究活動の実態が明らかになった。第4に、『広島大学大学院教育学研究科紀要』第三部第55号に、「明治21年の大日本教育会における「研究」の事業化過程」と題して発表したものである。帝国教育会における教育研究活動の制度的根拠であった、「研究」事業規程が成立する過程を明らかにした。第5に、梶山雅史編『近代日本の中央・地方教育会史研究』(2007年出版予定)に、「大日本教育会および帝国教育会に対する文部省諮問」と題して発表したものである。教育政策立案過程における帝国教育会における教育研究活動の位置づけを行った。
がんの発生と進展の過程におけるNF-κBの標的制御因子IκB-ζの役割

慢性の炎症が基盤となってがんが発生する。炎症応答においては、転写因子Nuclear Factor(NF)-κBによる遺伝子発現が主要な働きをしているが、多機能転写因子であるNF-κBによる選択的遺伝子発現機構については、不明な点も多い。本研究では、研究代表者らが発見した炎症制御に機能する1kB-ζによるNF-κBの標的遺伝子制御機構を明らかにする目的で、酵母two-hybirdシステムを活用したIκB-ζ結合タンパク質のスクリーニングを行った。本研究では、以下のように、研究代表者らが発見したNF-κBの新規転写制御因子であるIκB-ζの発がんにおける機能解析及び、その発現の人為的制御に向けた阻害剤のスクリーニングを行った。まず、IκB-ζ遺伝子欠損マウスで観察される慢性炎症症状が、がんに移行するか否か観察したが、specific pathogenfree(SPF)環境下で飼育したIκB-ζ遺伝子欠損マウスでは、発がんは観察されなかった。一方、獲得免疫系の細胞を欠損するRag2遺伝子欠損マウスとの交配によって得たIκB-ζ/Rag2二重遺伝子欠損マウスでは、慢性炎症が消失する一方、これまでに得られた4個体中、2個体で腫瘍の発生が観察された。この結果は、自然免疫系の選択的遺伝子発現機構、あるいは獲得免疫系単独の欠損では、がんは生じないが、両者の欠損によって、がんが発生することを示しており、両者の協調した発がんの抑制機構の存在が明らかになった。また、化学療法基盤情報支援班提供の標準阻害剤キットを活用して、IκB-ζの転写後制御機構を介した発現誘導機構の阻害剤をスクリーニングした。結果、複数の薬剤が、NF-κBの活性化を阻害することなく、IκB-ζの転写後制御系を特異的に阻害することが明らかになった。この結果は、種々の応答に必須の役割を果たす多機能転写因子であるNF-κBの活性化に影響を与えることなく、IκB-ζの発現を制御することが可能であることを示しており、慢性炎症、さらには炎症によるがんの発生・進展・転移等の新たな制御の可能性が示された。
トポロジカル絶縁体および関連物質のスピン分解ARPES

本年度は、3次元スピン検出システムの高分解能光電子分光装置への組み込み・調整を行い、スピン分解光電子分光装置の分解能として、ミニモット検出器(8 meV)のエネルギー分解能を上回る5 meVの分解能を達成することに成功した。また、装置の建設・改良と並行して、いくつかのトポロジカル絶縁体およびその関連物質の電子状態の決定を行った。トポロジカル絶縁体の母物質であるビスマス(Bi)において、その表面に残されたアイランドのエッジに起因する1次元的なバンド構造を決定することに初めて成功した。この一次元バンドはラシュバ型のスピン分裂をしており、その分裂幅は二次元的な表面バンドのものよりも遥かに大きいことを見出した。またスピン分解測定の結果、表面に平行なスピン成分とほぼ同程度のスピン垂直成分を観測し、面外だけでなく面内のポテンシャル勾配がエッジにおけるスピンの方向を特徴付けると結論した。また、トポロジカル絶縁体TlBiSe2とラシュバ金属Biの接合系における高分解能スピン分解ARPES実験を行い、フェルミ準位近傍のバンド構造およびフェルミ面を決定した。その結果、Biのバンドとの強いスピン選択的な混成効果によって、TlBiSe2のディラックコーン電子状態が大きく変調されることを見出した。このことから、もともとTlBiSe2側に存在していたトポロジカル表面状態が、接合によって金属(Bi)側に移動する「トポロジカル近接効果」という新しい現象が発現していると結論した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、3次元スピン検出システムの具体的な設計と製作、高分解能光電子分光装置への組み込みを行った。装置の建設・改良と同時並行して、トポロジカル絶縁体関連物質の電子状態において以下に示す研究を行った。鏡面対称性によって保護された表面状態を持つトポロジカルクリスタル絶縁体SnTeにおいて、これまで測定されていた(001)面に加えて、(111)面の電子状態の決定を行った。その結果、(111)面においては、(001)面における二重ディラックコーンとは異なり、表面ブリルアンゾーンのΓ点とM点中心にそれぞれ単独のディラックコーンが存在する事を明らかにした。この実験結果は、鏡面対称性によって保護された表面状態の存在を強くサポートするものである。これまで同一物質で異なる表面方位のディラック電子構造は同定されてはおらず、このARPES実験により、バルクのトポロジーと表面電子状態の幾何学的関連性が初めて実験的に明らかになった。トポロジカルクリスタル絶縁体であるSnTeのSnの一部をInで置換することによって超伝導が発現することがこれまで報告されている。超伝導の母体となる電子構造を明らかにする目的で、In-SnTeの高分解能ARPES実験を行い、3次元的なバルクのフェルミ面形状を決定する事に成功した。その結果、この物質は、バルクブリルアンゾーンのL点を中心とした小さな楕球型のホール的フェルミ面を有する事を明らかにした。さらに、Inを置換した試料においても母物質のSnTeと同様にトポロジカル表面状態が存在していることも見出した。以上の実験事実から、In-SnTeはバンド反転と鏡映対称性によって特徴付けられるドープされたトポロジカルクリスタル絶縁体であると結論した。トポロジカル絶縁体においては、高精度のスピン分解ARPES実験により、フェルミ面のワーピングとスピン面直成分との関係を明らかにすることに成功した。また、トポロジカルクリスタル絶縁体においては、ことなる結晶面における電子状態を、ARPESを用いて初めて決定する事に成功した。またトポロジカル超伝導体候補物質であるIn-SnTeでは、常伝導状態の電子構造を決定できた。これらの研究はほぼ計画通りに実施されており、研究はおおむね順調に進展していると判断される。

今後は、スピン分解光電子分光装置の更なる改良と同時並行して、種々のトポロジカル物質、とりわけトポロジカルクリスタル絶縁体関連物質の電子状態を精度よく決定するスピン分解ARPES実験を計画している。
iPS由来神経堤細胞によるバイオミメティクスに基づいた新規歯周組織再生療法の開発

歯周組織の再生には、歯根膜幹細胞が重要な役割を果たすことが知られている。近年、ヒトを用いた歯根膜幹細胞移植実験が行われ、移植により歯周ポケット深さ、歯周組織欠損部面積、および新生骨骨密度が有意に改善することが報告された(Shalini HS and Vandana KL. J Indian Soc Periodontol. 22, 503-512, 2018)。しかしながら、生体に存在する歯根膜幹細胞はごく少数であり、移植を行うには多大な多大な時間、設備、および人的資源を必要とする。我々は、生体における発生過程の模倣(バイオミメティクス技術)を応用した、神経堤細胞移植による歯周組織再生誘導法の開発を目指し実験を行っている。顔面頭蓋の骨、歯および歯周組織の大部分は神経堤細胞に発生を由来するため、神経堤細胞の再生療法への応用は、歯周組織の発生を模倣した歯周組織の再生に有効であると考えられる。我々は既に、人工多能性幹細胞(iPSC)から、極めて神経堤細胞に類似した表現型を示す、神経堤細胞様細胞(iPSC-NCLC)の樹立に成功している。そこで本年度は、iPSC-NCLCをiPS細胞由来歯根膜幹細胞(iPSC-PDL)へと分化誘導する際に、主要な役割を果たすマスター遺伝子の選出、ならびにマスター遺伝子の発現を誘導するリガンド分子の選出を行い、それらのiPSC-NCLCの分化へ及ぼす影響について検討を行った。iPSC-NCLCを生体へ移植する際に、これらの因子を応用することで、iPSC-NCLCによる歯周組織発生を模倣した歯周組織再生を加速化させることができると考えられる。我々はヒト人工多能性幹細胞(iPSC)から、神経堤細胞に極めて近い表現型を示すiPSC-NCLCを樹立し、さらにiPSC-NCLCを歯根膜幹細胞の表現型を示すiPSC-NCLC-PDLへ分化させる方法の確立に成功している(Hamano et al. Stem Cells Dev. 2018Jan 15;27(2):100-111)。その結果、神経堤細胞が歯根膜幹細胞へと分化する過程における包括的な遺伝子解析が可能となった。そこでiPSC-NCLCおよびiPSC-NCLC-PDLを用いてマイクロアレイ解析を行った結果、iPSC-NCLC-PDLにおけるCD44の発現が、iPSC-NCLCと比較して66.7倍となることが明らかとなった。CD44はhyaladherinファミリーに属する膜貫通タンパクであり、ヒアルロン酸がその代表的なリガンドとして知られている。またcanonical WNT signalに属するWNT7b, WNT8, WNT16はiPSC-NCLC-PDLにおいて減少が認められ、WNT signalのインヒビターであるDKK1, DKK2, DKK3では上昇が認められた。これらの結果は、神経堤細胞が歯根膜組織を形成するにあたり、CD44-ヒアルロン酸signalの促進が重要である一方、canonical WNT signalは抑制する必要があることを示唆するものである。現在、これらのシグナルがiPSC-NCLCの分化に及ぼす影響について実験を進めている。CD44-ヒアルロン酸signalの促進やcanonical WNT signalの抑制がiPSC-NCLCの分化誘導促進効果を有するかについて確認を行ったのち、動物実験モデルを用いたiPSC-NCLCの移植実験を計画している。ヒアルロン酸は立体的に加工することも可能であり、有効な足場材となることが報告されている(Miranda DG et al. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2016Nov;104(8):1691-1702.)。またcanonical WNT signalingのインヒビターとして、XAV939やICG-001などの種々の化合物が知られている。したがって、我々は歯周組織欠損部位へiPSC-NCLCを移植する際に、ヒアルロン酸を足場とし、canonical WNT signalingのインヒビターを形態形成因子として応用する予定である。この方法により、細胞、足場材、形態形成因子の3要素、すなわちtissue engineering triadと、バイオミメティクス技術の両者を兼ね備えた歯周組織再生誘導が行えるものと推察される。申請者らは、生体における発生過程の模倣、すなわちバイオミメティクスを応用した歯周組織再生を本研究の目的としている。歯周組織は、胎生期に神経管周囲に生じる神経堤細胞に由来することから、歯周組織のバイオミメティクスには、神経堤細胞が有効であると推察される。そこで申請者らは、ヒトiPS細胞に分化誘導を行い、神経堤細胞マーカーを発現し、神経堤細胞に発生を由来する細胞への分化能に優れた、神経堤細胞様細胞(iPSC-NCLC)を樹立した。歯周組織の再生には、神経堤細胞から分化した歯根膜幹細胞が重要な働きを担うことが報告されている。また申請者らは、歯根膜組織に神経堤細胞の特性を有する細胞が存在することを明らかにしている。そこで申請者らは、神経堤細胞を効率的に歯根膜幹細胞へ分化誘導させる因子を明らかにし、それらをバイオミメティクスを応用した歯周組織再生へ応用することを計画した。まず申請者らは、in vitroにてiPSC-NCLCへ分化誘導を行い、歯根膜細胞関連因子を高発現し、間葉系細胞への高い分化能を示す、iPS細胞由来歯根膜幹細胞様細胞(iPSC-NCLC-PDLSC)を樹立した。

さらに、iPSC-NCLCがiPSC-NCLC-PDLSCへと分化誘導される際にマイクロアレイ解析を行い、神経堤細胞から歯根膜幹細胞への分化に重要なシグナルの検索を行った。その結果、EPHB2、NTN4、ADAMTS19、NPY、INHBB等の遺伝子が神経堤細胞の歯根膜幹細胞分化に重要な役割を果たすことが示唆された。次に、これらの遺伝子の中から、神経堤細胞の歯根膜幹細胞分化において、特に重要な役割を担うものを選択するため、siRNAによる遺伝子発現抑制およびトランスフェクションによる遺伝子過剰発現を用いて機能解析を行うことを計画している。申請者らは、ヒトiPS細胞を用いて、神経堤細胞マーカーを発現し、神経堤細胞に発生を由来する細胞への分化能に優れた、神経堤細胞様細胞(iPSC-NCLC)を樹立に成功しており、さらにiPSC-NCLCから歯根膜細胞関連因子を高発現し、間葉系細胞への高い分化能を示す、iPS細胞由来歯根膜幹細胞様細胞(iPSC-NCLC-PDLSC)を樹立に成功している。さらに、これらの細胞を用いたマイクロアレイ解析を行い、バイオミメティクスを応用した歯周組織再生への応用が予想される、EPHB2、NTN4、ADAMTS19、NPY、INHBB等の遺伝子が同定に成功している。次に、本実験において同定した遺伝子に対して機能実験を行い、神経堤細胞の歯根膜幹細胞分化において、極めて重要な役割を担う遺伝子の同定へと発展させる計画である。したがって、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。一方で、平成29年度中に行う予定であった、免疫不全ラットを用いた歯周組織傷害モデルへのiPSC-NCLC移植、および一定期間経過後の傷害部位に対する組織学的評価は、飼育環境の問題等の理由により行われていない。今後、飼育環境が整い次第行っていく予定である。歯周組織の再生には、歯根膜幹細胞が重要な役割を果たすことが知られている。近年、ヒトを用いた歯根膜幹細胞移植実験が行われ、移植により歯周ポケット深さ、歯周組織欠損部面積、および新生骨骨密度が有意に改善することが報告された(Shalini HS and Vandana KL. J Indian Soc Periodontol. 22, 503-512, 2018)。しかしながら、生体に存在する歯根膜幹細胞はごく少数であり、移植を行うには多大な多大な時間、設備、および人的資源を必要とする。我々は、生体における発生過程の模倣(バイオミメティクス技術)を応用した、神経堤細胞移植による歯周組織再生誘導法の開発を目指し実験を行っている。顔面頭蓋の骨、歯および歯周組織の大部分は神経堤細胞に発生を由来するため、神経堤細胞の再生療法への応用は、歯周組織の発生を模倣した歯周組織の再生に有効であると考えられる。我々は既に、人工多能性幹細胞(iPSC)から、極めて神経堤細胞に類似した表現型を示す、神経堤細胞様細胞(iPSC-NCLC)の樹立に成功している。そこで本年度は、iPSC-NCLCをiPS細胞由来歯根膜幹細胞(iPSC-PDL)へと分化誘導する際に、主要な役割を果たすマスター遺伝子の選出、ならびにマスター遺伝子の発現を誘導するリガンド分子の選出を行い、それらのiPSC-NCLCの分化へ及ぼす影響について検討を行った。
大学での情報処理教育における学生の情報獲得モデルの構築

大学における情報処理教育の効率的な運用を考える上で、習熟度別クラス編成を取り上げ、その効果を統計的に評価するという研究を行ってきた。その結果、次に挙げるような成果を得た。(1)学期途中でのコンピュータを使った実技試験の結果による習熟度別クラス編成によって、未習熟者に対する充分な教育を行うことができた。(2)学生のコンピュータに対する意識を試験結果と意識調査結果を組み合わせた統計解析によって的確に捉え、教官がよりよい教育計画を立てることができた。本研究ではさらに、受講前アンケート調査や受講後のアンケート調査を使って、学生の習熟度を決める統計因子モデルの構築に取り組んだ。とくに、受講前アンケートによって、入学以前のコンピュータ利用経験、コンピュータ操作に対する自己評価、コンピュータに対する態度、コンピュータ不安傾向を調べ、入学時点での学生の分類を試みた。その結果、コンピュータ利用することに関して、すでに習熟していると思われる学生を群として取り出すことに成功した。これらの学生は、他の学生と比較して、意識や不安傾向が有意に異なり、授業においても教育しやすいと思われた。しかし、受講後の調査で、不安傾向が増加するという事態を招いた。これは、単に教育の問題であるというよりも、入学時点で学生が獲得していると思われたコンピュータに対する意識モデルが完全なものでなかったことが原因であると思われる。このように、アンケート調査や実技試験によって、コンピュータに習熟しているかどうかを評価することが出来るようになったと思われる。また、コンピュータの習熟度を考える上での因子モデルも構築することができた。しかし、習熟している学生とそうでない学生の間に差異を見いだすところまで分析が進んでいない。これは、授業場面で得られるデータの質の問題であり、授業行いつつ質の高いデータを取る方法を考えていくことが今後の課題のひとつであると思われる。本年度は、共分散構造分布による統計モデル構築のための基礎データとなる調査を昨年度と同じ方法で行い、分析結果の一部を文部省主催の情報処理教育研究集会および情報と教育に関する国際学会にて発表した。データ収集は、大学1年生を対象とした情報リテラシー授業で行った。この授業は、150人の学生に対して教官3名が3教室で行うもので、入学直後の4月から9月の期間で行われる必修科目である。また、この授業では、授業期間の半ば(6月はじめ)に中間実技試験を行い、能力別クラス再編成を行っている。調査は、授業開始時(4月半ば)、中間実技試験時(6月始め)、最終実技試験時(9月末)の3回実施した。授業開始時には、コンピュータ利用の過去経験およびコンピュータに対する意識に関して調査を行った。中間実技試験時には、それまでの授業内容(ログイン・ログアウトとかファイルシステムの操作など)に対する習熟度に関して、学生に自己評価を行わせた。最終実技試験時には、中間実技試験時の内容とそれ以降に学習した内容に関して、中間実技試験時と同様に自己評価を行わせ、さらにコンピュータに対する意識についても調査した。この一連の調査はすべて記名式で行い、それぞれの調査で学生が特定できるようにした。この調査によって、学生の入学以前の過去経験とコンピュータに対する意識、授業が進行するにつれての習熟度の変化、習熟度自己評価点と実技試験の結果との相関など、モデル構築行うために必要なデータが得られた。ただし、妥当性のある構造の安定したモデルを得るためには本年度のデータだけでは数が少ないことが分かった。そこで本年度は、モデルを構築するための基礎的な分析をするにとどめ、現在、昨年度のデータを加えて、統計モデルを構築するための分析を続けている。
ο-アシルイソペプチド法を利用したアルツハイマー病原因Αβ1-42アナログの創製

平成19年度において、本O-アシルイソペプチド法を基盤とした新しい"クリックペプチド"の創製に成功した。アルツハイマー病原因ペプチドであるアミロイドβペプチド(Aβ)1-42のクリックペプチドは、Aβ1-42由来の自己会合性・凝集性を有しない一方、pH変化または光照射により速やかにインタクトなAβ1-42へ変換されることを発見した。さらに今回の光応答型クリックペプチドは使用する保護基構造に起因して高い水溶性を有し、光反応時副生物を伴わない等の利点があることも示唆された。さらに一般の研究者が広くルーチンにO-アシルイソペプチド法を使用できることを目的に、保護ジペプチドユニット、Boc-Ser/Thr(Fmoc-Xaa)-OHを設計している。本ユニットを用いることにより、ラセミ化のケアが必要であるなど、様々な点で煩雑な固相上でのエステル化反応を行うことなく.全自動合成などによりルーチンにO-アシルイソペプチド法を使用できると考えられる。本年度は特に、天然型アミノ酸とSer/Thrの組み合わせ(Boc-Ser/Thr(Fmoc-Aaa)-OH)である全40種類のユニットの合成に成功した。尚、本研究者は、本研究課題を基盤とした将来のペプチド・タンパク質科学研究を視野に入れ、必要な基礎的技術を獲得するため、シカゴ大学、Stephen B. H. Kent研究室に留学を行った。モデル研究として、通常の固相合成法では化学合成が難しい70残基のタンパク質である、インスリン様成長因子1をNative Chemical Ligation法を利用して効率的に化学合成することに成功した。ここで培った経験は、O-アシルイソペプチド法をタンパク質研究へ応用する際、大変有益であると考えられる。平成18年度において、本O-アシルイソペプチド法を基盤とした"クリックペプチド"の創製に成功した。具体的一例とし、アルツハイマー病原因ペプチドであるアミロイドβペプチド(Aβ)1-42の光応答型クリックペプチドは、Aβ1-42由来の自己会合性・凝集性を有しない一方、光照射(光クリック)により速やかにインタクトなAβ1-42へ変換されることを発見した。本クリックペプチドを用いることで、望む時間・望む場所でインタクトなモノマーAβ1-42を産出することができ、Aβ1-42モノマーから凝集体に至る病的凝集過程を再現できる可能性が示唆された。さらに本研究者らは、O-アシルイソジペプチドユニット、Boc-Ser/Thr(Fmoc-Xaa)-OHを基盤としたO-アシルイソペプチド法を開発した。本ユニットを用いることにより、ラセミ化のケアが必要であるなど、様々な点で煩雑な固相上でのエステル化反応を行うことなく、全自動合成などによりルーチンにO-アシルイソペプチド法を使用できると考えられる。本成果はさらにO-アシルイソペプチド法を基盤とした"ラセミ化フリー固相セグメント縮合法"にも繋がった。オリゴペプチドでの合成研究から,本手法を用いることにより,セグメント縮合時においてラセミ化を伴うことなく、目的ペプチドを収斂的に合成可能になることを発見した。すなわち、N-セグメントのC-末端をイソペプチド構造とすることでC-末端セリン/スレオニン残基のα-アミノ基にウレタン型保護基を導入でき、結果として、カルボキシル基活性化時におけるラセミ化が抑制できたものである。これら新規合成法開発に関する成果は、将来クリックペプチド等のさらなる効率的化学合成に貢献できるものと考えられる。
象牙質付着細胞からのDNA抽出およびその法医学における応用

法医学における歯の有効性は硬組織としての保存性の高さに起因する個人識別における役割である。従来は歯の解剖学的形態による個人識別への応用が主であったが、最近の遺伝子工学の発展がDNA分析の可能性を広げ、歯学においても、歯に含まれるDNAを利用することで新しい個人組織への情報源としての歯の可能性を示唆した。本研究は、鑑定試料として嘱託を受けた歯を想定し、実験室で各種条件下におかれていた歯からDNAを抽出、歯髄由来DNAの法医DNA鑑定における応用の可能性を研究目的とした。平成8年度は、歯髄が変性消失している歯からの有効なDNA抽出法として、髄腔壁を含む象牙質切片からDNAを抽出しそれをキレックススピンカラムを用いて精製した結果、PCR反応において良好な増幅が可能であった歯髄由来DNAを得ることができた。平成9年度は、精製された歯髄由来DNAをテンプレートとして用い、ミトコンドリアDNA(mtDNA)のDループをPCR法により増幅しその多型領域の塩基配列を決定するmtDNAダイレクトシーケンス法への応用、さらに広く法医DNA鑑定で用いられているDIS80、HLADQα領域を増幅するプライマー、TH01などShort Tandem Repeat領域を増幅するプライマーをそれぞれ用いたPCR法へ応用したところ、対照とした新鮮血由来DNAをテンプレートとした結果と同等の結果を示した。身元不明死体や損壊の著しい死体で歯が唯一の身元確認の決めてになることは衆知のことである。従来の形態を主とした個人識別にDNA分析を応用することは今後不可欠になると思われ、歯由来DNAがその個人のDNAとしてDNA鑑定に用いることが可能であるといった今回の研究実績はその根拠となると思われる。平成8年度は歯髄腔を含む象牙質切片から象牙質付着細胞由来のDNAを抽出し、そのDNAを用い、法医学における歯による個人識別の最も基本となるABO式血液型判定の精度について、従来の解離試験法と比較検討した。その結果、PCR法によりDNAが増幅された歯については、DNA分析による方法が、精度および判定の容易さで解離試験よりすぐれていた。一方で、歯由来のDNAがPCR法により増幅しない原因を抽出過程で混在する歯質由来のPCR反応阻害物質と仮定し、その除去法を確立した。方法は種々の条件下に保存した歯を低速度カッターを用い長軸に沿って縦断し歯髄腔を含む象牙質切片を作成し、0.5M EDTAで十分脱灰後、蛋白分解酵素により分解、溶液から象牙質付着細胞由来のDNAのみをフェノール/クロロホルムで抽出した。エタノール沈殿でDNAを回収後適当量の蒸留水に再溶解し、DNA溶液とした。このDNA溶液を用いてPCR反応を行ったところ、反応に十分な量のDNAが存在するにもかかわらずPCR反応でDNAの増幅を認めないものがあった。この理由として、抽出過程で歯質由来のPCR阻害物質としてCaやMgの混在が疑われた。そこで金属イオン除去に効果のあるキレックスを用いたカラムを考案した。このカラムにPCR反応で増幅しなかったテンプレートDNA溶液を加え精製したところPCR反応の成功率は飛躍的に向上し、キレックスによるPCR阻害物質除去効果が証明された。来年度はこの抽出、精製法を用いて得られた歯由来のDNAが法医学的に有効であることを、法医鑑定で広く用いられているPCRプライマーで検討する予定である。従来は歯の解剖学的形態による個人識別への応用が主であったが、最近の遺伝子工学の発展がDNA分析の可能性を広げ、法歯学においても、歯に含まれるDNAを利用することで新しい個人識別への情報源としての歯の可能性を示唆した。

本年度の研究は、基礎的なものとして、実験室で各種条件下におかれていた歯、および鑑定試料として嘱託を受けた歯からDNAを抽出、昨年確立したキレックススピンカラムを用いて精製し、歯髄由来DNAの法医DNA鑑定における応用の可能性を研究目的とした。その結果、歯髄由来DNAをテンプレートとして用い、ミトコンドリアDNA(mtDNA)のDループをPCR法により増幅しその多型領域の塩基配列を決定するmtDNAダイレクトシーケンス法への応用、さらに広く法医DNA鑑定で用いられているD1S80、HLADQα領域を増幅するプライマー、TH01などShort TandemRepeat領域を増幅するプライマーをそれぞれ用いたPCR法へ応用したところ、対照とした新鮮血由来DNAをテンプレートとした結果と同等の結果を示した。身元不明死体や損壊の著しい死体で歯が唯一の身元確認の決め手になることは衆知のことである。従来の形態を主とした個人識別にDNA分析を応用することは今後不可欠になると思われ、歯由来DNAがその個人のDNAとしてDNA鑑定に用いることが可能であるといった今回の研究実績はその裏付けとなると思われる。
オキシゲナ-ゼモデル錯体による新酸化反応系の構築

1.サリチルアルデヒドの3-,および5-位に各種置換基を導入し,種々の置換ジアミン類とより成る28種類のシッフ塩基を系統的に調製し、それらのコバルト(II)錯体に導いて,電子的および立体的に系統的にデザインされたCo(salen)誘導体[Co^<II>(SB)]を合成した。2.上記のCo^<II>(SB)の酸化還元電位(E^°)をDMF中サイクリックボルタンメトリにより測定し,E^°に対する錯体置換基の電子的効果はDMF中溶媒のコバルト中心への配位により弱められたが,3-位の置換基およびアミン部の置換基の立体効果はE^°を正側にシフトすることを明らかにした。3.Co^<II>(SB)を触媒として置換ベンジルアニリン類を酸素またはtーブチルヒドロペルオキシド(TBHP)により酸化すると、高選択的脱水素反応が進行して対応するイミンとなるが、酸素を酸化剤として用いるとCo^<II>(SB)の触媒活性はそのE^°に相関せず、基質の配位が可能となるような錯体の立体的構造要素が重要であり,TBHPを酸化剤とするときはCo^<II>(SB)のE^°と直接相関することがわかった。前者では基質アニリン環からCo^<III>(SB)種への,また後者では基質アニリン環から反応中間体Co^<III>(SB)(OOBut)のラジカル分解で生成するtーブトキシラジカルへの電子移動を含む機構で反応が進行することを明らかにした。4.ジオキシゲナ-ゼ型触媒活性を発揮するCo^<III>(SB)(OH)の塩基触媒作用能の解明の一環として,1-(2-ヒドロキシフェニル-3-フェニル-1,3-プロパンジオン誘導体とCo^<III>(SB)(OH)との反応をアルコ-ル性溶媒中で検討したところ,1,3-ジケトン類の逆クライゼン反応が進行し,溶媒を選択することにより,高選択的にクロモン誘導体の合成に利用できることを見出し,Co^<III>(SB)(OH)錯体が塩基触媒作用能を有することを明らかにした。
抗利尿ホルモン投与による聴覚低下動物モデルにおける蝸牛血管条、外側壁病変の解析

Arg-Vasopressinの投与に伴う聴覚の機能低下モデルにおける蝸牛血管条、外側壁病変を解析する目的で、1)形態学的変化、2)生理学的変化について検討した。1)形態学的変化Wistar系ラットに0.02units/gのArg-Vasopressinを腹腔内に投与し、1時間後の蝸牛血管条の形態を電顕的に観察した結果、中間細胞の細胞内浮腫を認めた。これまでの我々の研究で、Arg-Vasopressinの投与後の聴覚の機能低下は、この現象で説明できる可能性がある。中間細胞の細胞内浮腫の結果、組織全体の循環障害が生じ、酸素分圧が低下がおこり、Na-KATPaseの機能低下を介して、各種のイオン代謝に障害が生じたために、血管条機能が低下し、これが聴覚の低下を招いたものと考察した。2)生理学的変化Wistar系ラットに0.02units/gのArg-Vasopressinを腹腔内に投与後蝸牛血管条の組織内酸素分圧を生物組織内酸素分圧連続測定装置、酸素電極POE-023517KNを用いて測定を行っているが、現在、徐々に安定した結果が得られてきた。これまでの結果では、Arg-Vasopressinを腹腔内に投与後に、約5-10mmHgの組織酸素分圧の低下が認められている。今後dataを積み重ね、蝸牛血管条の組織内酸素分圧が低下していることが証明できれば内リンパ水腫関連疾患のみならず、現在原因不明とされる突発性難聴の聴力低下のメカニズムを明らかにできる可能性があり、今後の研究結果が期待される。本年度はArg-Vasopressinの投与に伴う聴覚の機能低下モデルにおける蝸牛血管条、外側壁病変を解析する目的で、1)形態学的変化、2)生理学的変化について検討した。(継続)2)生理学的変化Wistar系ラットに0.02units/gのArg-Vasopressinを腹腔内に投与後蝸牛血管条の組織内酸素分圧を生物組織内酸素分圧連続測定装置、酸素電極POE-023517KNを用いて測定を始めているが、現在までのところ安定した結果が得られていない。1)で得られた結果より、蝸牛血管条の組織内酸素分圧は低下していることが予想される。このことが証明できれば内リンパ水腫関連疾患のみならず、現在原因不明とされる突発性難聴の聴力低下のメカニズムを明らかにできる可能性があり、今後の研究結果が期待される。(継続)本年度もArg-Vasopressinの投与に伴う聴覚の機能低下モデルにおける蝸牛血管条、外側壁病変を解析する目的で、1)形態学的変化、2)生理学的変化について検討した。これまでの我々の研究で、Arg-vasopressinの投与後の聴覚の機能低下は、この現象で説明できる可能性がある。中間細胞の細胞内

浮腫の結果、組織全体の循環障害が生じ、酸素分圧が低下がおこり、Na-KATPaseの機能低下を介して、各種のイオン代謝に障害が生じたために、血管条機能が低下し、これが聴覚の低下を招いたものと考察した。2)生理学的変化Wistar系ラットに0.02units/gのArg-Vasopressinを腹腔内に投与後蝸牛血管条の組織内酸素分圧を生物組織内酸素分圧連続測定装置、酸素電極POE-023517KNを用いて測定を行っているが、現在、徐々に安定した結果が得られてきた。これまでの結果では、Arg-Vasopressinを腹腔内に投与後に、約5-10mmHgの組織酸素分圧の低下が認められている。今後dataを積み重ね、蝸牛血管条の組織内酸素分圧が低下していることが証明できれば内リンパ水腫関連疾患のみならず、現在原因不明とされる突発性難聴の聴力低下のメカニズムを明らかにできる可能性があり、今後の研究結果が期待される。