hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用における笑いに関する研究

H30年度の計画は、手術室入室から麻酔導入までの時間の中で、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用において看護師が笑うことについての認識を明らかにすることを目的とし、グランテッド・セオリー・アプローチを用いて継続的比較分析を行った。生成された概念の妥当性をはかりながら収束化に向けて分析を継続した。分析結果からサブカテゴリーを抽出し、さらにカテゴリーを生成した。カテゴリー間の関係を考察し、手術室看護師の笑いに関する認識を明らかにした。その結果を、学会で発表する予定とした。12月15日愛媛県で行われた「第38回日本看護科学学会」で発表した。さらに、質的研究で明らかになった結果を基に質問用紙を作成し、調査するための準備を始めた。年間を通して「日本手術看護学会」「日本看護診断学会」等の各学会参加し、最新の手術看護について情報収集や量的研究の研究手法を学習し、研究の分析や考察の参考とした。また手術看護学会の指名理事として研修に参加し、手術看護について情報収集し、研究の参考とした。学会発表は予定通り行えたが、質問用紙作成にあたり、参考図書5冊を熟読する作業が予定していた時間より多く費やした。さらに、質問用紙のプレテストを予定していたが、了解を得るための時間が予定より長く費やしたため、全体的に少し遅れた。手術室入室から麻酔導入までの時間の中で、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用において看護師が笑うことについての認識について質問用紙を作成し、対象施設にアンケート調査を依頼する予定である。そのため、令和元年度の予算、アンケート調査に必要な通信費にあてる。さらにデータをSPSSソフトに入力し統計処理を行い、研究結果を明らかにする。そして、その結果を学会で発表すると共に、論文作成の準備を行う。平成28年度の研究計画は手術室入室から麻酔導入時までの時間の中で、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用において、看護師が笑うことについての認識を質的記述法にて明らかにすることであった。研究対象を東海・近畿・北陸の大学病院に勤務している手術室看護師20名程度とした。8施設に研究協力を依頼し、4施設の協力を得ることができた。現在、男性5名女性8名の13名に「手術を受ける患者と共に手術室内で笑ったことがあるか」「笑ったことがあるのなら、どういう場面で笑い、その時何を感じたか」「手術室内で患者と笑うことについてどう考えるか」について自由に語ってもらった。そして、面接で得られた内容は、逐語録に記載しデータとした。次にフィールドノートを用いて整理しグラウンテッド・セオリー・アプローチを用いて分析を行い、概念を明らかにする作業に入っている。そのため、必要な参考図書を購入し熟読した。【参考図書】R・A・マーティン(2011):ユーモア心理学ハンドブック、雨宮俊彦(2016):笑いとユーモアの心理学、アレン・クライン(2009):笑いの治癒力、ロバート・ホールデン(2003):笑いに勝る良薬なし、志水彰他(2007)人はなぜ笑うのか、上野行良2014):ユーモアの心理学研究対象を東海・近畿・北陸の大学病院に勤務している手術室看護師20名程度とした。方法として看護部長に研究主旨について電話で伝え、その後協力依頼文を郵送した。しかし、手術件数が多いなど多忙であることから協力を得ることは困難だった。8施設中4施設の協力を得ることができたが、フィールド確保に時間を要した。予定としては20名であったが、インタビューの内容とフィールド確保の現状から、13名でも研究成果が得られると考えデータ収集は終える。しかし、分析結果によっては追加でデータ収集することも考えている。H29年度の研究計画は、手術室入室から麻酔導入までの時間の中で、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用において看護師が笑うことについての認識を質的記述法にて明らかにし、学会発表を予定していた。フィールドノートを基に、中部地方で承諾が得られた大学病院に勤務する手術室看護師13名の逐語録をおこした、そして、ひとり一人の相互作用データを作成し、そのデータから概念を生成した。その後、グランデッド・セオリー・アプローチで継続的比較分析を行った。分析結果より、サブカテゴリーが抽出され、更に抽出度を高めカテゴリーを生成した。また、理論ノートを記載するにあたり、「ユーモア心理学」「笑いの治癒力」等、文献学習を行い、概念を理論づけた。「日本看護科学学会」の発表に向け、準備段階である。年間をとおして「日本看護診断学会」「日本手術看護学会」など各学会に参加し、最新の手術看護について学習し、研究の分析および考察の参考とした。また、日本手術看護学会主催の「中堅者研修」「管理者研修」の企画・運営にあたり、参加した手術室看護師から手術室の現状を知り、研究の参考とした。フィールドノート内の概念の生成までは予定通り進められたが、その概念に沿って理論ノートを作成するための参考図書10冊を熟読する作業が、予定していた時間より多く費やした。さらに、逐語録から相互作用データを抽出するために、逐語録を何回も読み直す作業も予定していた時間より多く費やしたため、全体的に少し遅れた。

H30年度の計画は、手術室入室から麻酔導入までの時間の中で、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用において看護師が笑うことについての認識を明らかにすることを目的とし、グランテッド・セオリー・アプローチを用いて継続的比較分析を行った。生成された概念の妥当性をはかりながら収束化に向けて分析を継続した。分析結果からサブカテゴリーを抽出し、さらにカテゴリーを生成した。カテゴリー間の関係を考察し、手術室看護師の笑いに関する認識を明らかにした。その結果を、学会で発表する予定とした。12月15日愛媛県で行われた「第38回日本看護科学学会」で発表した。さらに、質的研究で明らかになった結果を基に質問用紙を作成し、調査するための準備を始めた。年間を通して「日本手術看護学会」「日本看護診断学会」等の各学会参加し、最新の手術看護について情報収集や量的研究の研究手法を学習し、研究の分析や考察の参考とした。また手術看護学会の指名理事として研修に参加し、手術看護について情報収集し、研究の参考とした。学会発表は予定通り行えたが、質問用紙作成にあたり、参考図書5冊を熟読する作業が予定していた時間より多く費やした。さらに、質問用紙のプレテストを予定していたが、了解を得るための時間が予定より長く費やしたため、全体的に少し遅れた。6月を目安に分析を終了し概念を明らかにする。その後、生成された概念の妥当性を確認しながら概念の精錬をはかり、収束化に向けた分析を継続していく。10月頃より、生成された概念を基にオリジナルの質問用紙を作成する。手術室入室から麻酔導入時までの時間の中で、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用において、患者と看護師が手術室で笑うことをどのように感じているか、質問紙調査法にて明らかにすることを目的に、研究を開始する。研究対象を東海・近畿・北陸の大学病院に勤務している手術室看護師と受け持った患者としているが、平成28年度の研究方法の状況から、検討する必要がある。28年度は、富山、石川、福井、岐阜と県内や県外の施設が対象であったため、旅費を請求した。逐語録作成は研究者自身で行ったため、逐語録に計上していた予算を使用しなかった。29年度は、アンケート調査を行うため、通信費や印刷費用にあてる。統計処理に必要なパソコンおよびソフトなどは平成28年度に購入したため予算を使用する予定はない。また、28年度と同様に29年度も、日本手術看護学会及び日本看護研究学会などに参加し、手術を受ける患者と手術室看護師の相互作用や患者心理に関する最新の知見をえることで、研究結果に還元させたい。そのため、論文や書籍代、学会参加費用および旅費にあてる計画である。12月15日、第38回日本看護科学学会(愛媛県で開催)で第1報として発表できるようにまとめる(6月12日抄録〆切)。7月頃より生成された概念を基に、オリジナルの質問用紙を作成し、11月中下旬までに、手術室入室から麻酔導入時までの時間の中で、手術室看護師と手術を受ける患者の笑うことをどのように感じているか量的研究で明らかにすることを目的に、対象施設にアンケートを依頼する予定である。そのため、H30年度の予算は、アンケート調査に必要な通信費や印刷費用にあてる。H31年1月以降、データをSPSSソフトに入力し統計処理を行い、研究結果を明らかにする。パソコンおよび統計ソフトは購入済みのため、購入予定はない。
地域ブランドの構築要因についての探索的研究-個別企業ブランドとの関わりを中心に-

昨年度の調査結果を踏まえ、奈良県における取り組みを中心にインタビュー調査を実施し、実際に地域ブランド開発の取り組みにかかわることにより分析をすすめた。また、新たな事業化を支援する仕組みとして、インキュベーション施設についての調査を行った。奈良県は2010年の遷都1300年を目前に、地域ブランドについての関心が高まっている。主要な地場産業である繊維産では、複数の企業が共同で「吉野葛根」に注目した素材開発と「あすか」というコンセプトのライフスタイル・ブランドの開発に取り組んでいる。他にも、デザイナーが中心となって吉野杉、瓦、履物といった地場産業とのコラボレーションによるブランド開発を進めており一定の成果を挙げつつある。こうした取り組みは、いずれも異業種・異業態による連携が前提となっている場合が多く、地域起点の商品・ブランドには複数分野の技術やノウハウの融合が不可欠となっていることを示している。しかし、現時点では、商品化の段階でコスト負担や企業間の調整、リーダーシップなど様々な問題に直面している段階にある。これらを克服するためには、主体となる企業やデザイナーなどコーディネータの存在が不可欠であり、また事業化を支援する企業や大学、自治体等の役割も重要となっている。地域ブランドの創出のプロセス、すなわち「地域固有の資源により形成された魅力を、住民が評価・支持する価値の創出と差異化」においては、個別企業の位置づけが曖昧である。企業は新たな価値を生み出す主体として積極的な役割を担っているものの、一般的な商品・ブランド開発の要素に地域生活者の評価・支持という軸を加え商品・ブランドのコンセプトを構築しなければならない。そうした企業や人材を地域が主体となり発掘・育成し、地域外のニーズと結びつけ、事業化を図る仕組みを作ることが課題となっている。理論的にも、さらなる検討が求められている。今年度は地域ブランドに関する先行研究を収集・整理しつつ、予備的な調査を行った。まず、企業ブランドの構築要因について、東大阪市のユーピースポーツ(株)の事例分析を行った。同社は、スカイ・スポーツの分野で30年間同一ブランドを保持するユニークな企業であるが、創業以来のライセンス・ビジネスから自社主導のブランド・ビジネスへと転換を図っている。その課題は、自社企画部門の強化と、現有の直営店舗を核とする販売網の再構築である。他方、地域ブランドに関して、岐阜県における取り組みについてヒアリング調査を行った。岐阜県では「オリベブランド」という統一コンセプトにもとづき、長年地域企業のブランド化に取り組んできた。「オリベブランド」プロジェクトは、県内外や海外から著名なデザイナーを招き、地元企業とのコラボレーションにより新製品開発を行う全国的にみても先進事例の一つであるが、この場合もまた開発した商品の販路をいかに確保するかということが課題となっている。これら予備的調査から得られた見地は、製品のブランド化において、予め販路を想定し、企画から販売に至る統合的なマーケティング管理を行うことが、顧客のロイヤリティを獲得する上でも不可欠な要素となっているということである。このことから、地域ブランドに関しては、その創出のプロセス、すなわち「地域固有の資源により形成された魅力を、住民が評価・支持する価値の創出と差異化」の過程において、企業ブランドと同様に、何らかの市場化の過程が不可欠となろう。また、個別企業と地域との関わりについてもさらに検討する必要がある。来年度はこれらを踏まえ、(1)地域ブランドの構成要素、(2)地域ブランドと企業ブランドとの関係、(3)企業のブランドと地域資源との関係、といった諸論点・議論を整理し、地域ブランドを分析する分析枠組みを構築し理論的化を図る。
液膜研究分野の創生のための液体薄膜の粘弾性を直接測定する手法の開発

本研究は液体薄膜の物性を研究する分野を創生するためにその粘弾性を測定する装置を開発することを目的としたものであり、振動するガラス基板上に付着した微小液滴の振動観察および超高粘性液体の表面物性を絶対評価するための手法の開発を行い、基板上の液体振動モードと液体の表面張力、粘性などとの関係を明らかにした。また、超高粘度の液体でも表面張力と粘性を同時に1分程度で測定する手法の開発に成功し溶融するポリマーの表面張力の温度変化の観察などを行った。さらに、液膜研究の学問分野としての確立を目指した活動を行った。本研究は、液体薄膜の物性を研究する分野を創生するために、液体薄膜の粘弾性を測定する装置、具体的には液膜の形状変形ではなく液膜の塗布された基板の共振周波数の変化から粘弾性を測定する装置を開発することを目的としており、平成24年度の研究実施計画は、粘弾性測定に必要となる液体の密度を、基板上に数10μmほど塗り広げた液体膜を基板ごと3次元的に振動させ、3方向の共振状態から密度と粘弾性係数を分離して計測可能にするというものであった。平成24年度に実施した研究は、研究実施計画および前年度までに実施した研究の成果をもとに、インクジェット技術を利用し基板上に付着させた微小液滴の振動解析を進めるとともに微小液滴の基板との接触角の直接観察を行った。その結果、不完全ぬれを示す液体に対しては液滴振動は表面張力を復元力とする固有振動を示すこと、完全ぬれを示す液滴の濡れ広がり速度がTanner則に従うことが確認された。また、前年度に行った超高粘性液体の表面物性絶対評価法開発に関しては、本年度はさらに開発を進め、昇温により硬化する塗料の表面張力の温度依存性や、逆に昇温により溶融するポリスチレンなどのポリマーの表面張力の温度変化の観察を行った。その結果、ポリマーではガラス転移温度付近で急激に表面張力が大きくなることが明らかとなり、従来では重要視されていなかった高粘性液体の表面張力の温度依存性が低温域では重要であることが確認された。さらに、開発した表面物性評価法において低粘度の液体に対して液滴に定常振動を与えることが出来ることを利用した粘度測定法の開発に着手した。これらの成果は当初の研究計画を上回るものであり、次年度以降に本研究を遂行する上で重要な基礎事項であり、これまで困難であった液体物性研究を可能にしたという点で学術的・産業的に大きな意義を持つものである。本研究は、液体薄膜の物性を研究する分野を創生するためにその年弾性を測定する装置を開発することを目的としたものであり、本研究では液膜の形状変形ではなく液膜の載った基板の、共振周波数の変化から粘弾性を測定する手法の開発を目指したものである。平成23年度は、振動するガラス基板上に付着した微小液滴の振動観察および超高粘性液体の表面物性を絶対評価するための手法の開発を行い、基板上の液体振動モードが液体の表面張力、粘性、および基板との接触角によって決定される理論的見積もりと実験結果が一致することを明らかにし、また、超高粘度の液体でも表面張力と粘性を同時に1分程度で測定する手法の開発に成功した。平成24年度は、基板上液滴の振動解析を進めるとともに微小液滴の接触角直接観察を行い、不完全ぬれの液滴振動が表面張力を復元力とする固有振動を示し、完全ぬれの液滴の濡れ広がり速度がTanner則に従うことを確認した。また、引き続き超高粘性液体の表面物性絶対評価法開発を進め、昇温により硬化する塗料の表面張力の温度依存性や、逆に昇温により溶融するポリマーの表面張力の温度変化の観察を行い、高粘性液体の表面張力の温度依存性の重要性を確認した。さらに、本評価法による低粘度液体の液滴の定常振動を利用した粘度測定法の開発に着手した。最終年度である平成25年度に実施した研究は、前年度着手した表面物性絶対評価法による定常振動粘度測定法の開発・評価を進め、液滴の励起振動周波数と粘度の関係を明らかにし低粘度液体でも本手法により粘度測定が可能であることを確認した。また、本年度までの研究成果を研究会等で紹介するなどし、液膜研究の学問分野としての確立を目指した活動を行った。これらの成果は、当初の研究計画を上回るものであり、液体表面の基礎物性を研究することを可能にしたという点で学術界・産業界の発展に大きな意義を持つものである。本研究は、液体薄膜の物性を研究する分野を創生するためにその粘弾性を測定する装置、具体的には液膜の形状変形ではなく液膜の乗った基板の共振周波数の変化から粘弾性を測定する装置を開発することを目的としている。

また、平成23年度の研究実施計画は、液体薄膜の粘弾性を薄膜状態のままで測定するための「共振型液体薄膜粘弾性測定装置」の構築、具体的には、金属やガラスなどの固体で大きさが数cm四方程度、厚み1mm程度の薄い基板上に試料液体を数10μmほど塗り広げ、基板の側面にピエゾ圧電振動子を固定し、基板振動の振幅や位相の変化から液膜の粘弾性を求める装置を構築し、様々な試料をもちいて基板として用いることのできる条件を明らかにするとともに、基板による液膜の粘弾性挙動の変化の検討を行う、というものであった。平成23年度に実施した研究は研究実施計画に基づき、振動するガラス基板上に付着した微小液滴の振動観察および超高粘性液体の表面物性を絶対評価するための手法の開発を行った。その結果、液滴振動観察からは基板上の液体振動モードが液体の表面張力、粘性、および基板との接触角によって決定され理論的見積もりと実験結果が一致することを明らかにした。また、超高粘性液体の表面物性評価に関しては、従来測定が困難であった水の100万倍の粘性を持つシリコンオイルにおいて表面張力と粘性を同時に1分程度で測定する手法の開発に成功した。これらの成果は、当初の研究計画を上回るものであり、次年度以降に本研究を遂行する上で重要な基礎事項であるばかりでなく、これまで困難であった超高粘性液体の基礎物性を研究することを可能にしたという点で学術的・産業的に大きな意義を持つものである。当初の計画では基板に塗布した液体膜の振動特性を3次元的に解析することで、密度と粘弾性との分離測定を達成する予定であったが、密度に関しては他の方法で十分な精度で測定できる見通しが立ったため、微小液滴の振動特性や濡れ特性と液体の表面張力や年弾性との相関を重点的に解析することとした結果、液体と基板との塗布に関する特性に関する知見を得ることが出来たため、計画以上の結果を得たといえる。さらに、実用上で重要となる塗料やポリマーに対して表面張力や粘度の温度依存性に関する新たな知見を得ることも出来た。本年度までに得られた成果は主に微小液滴に対するものであるが、これらはすぐに基板に塗布した液膜への応用が可能であることから、現在までの達成度は当初の計画以上であると考える。当初の計画では比較的大きな基板に塗布した液体膜の振動特性を解析することで、研究目的の一部を達成する予定であったが、すでに本年度で微小な液滴を用いた振動解析に成功しており、この結果を研究目的で対象とした広く塗布した液膜に適用することは容易であり、さらには液膜の広がり依存性までをも考慮した解析を可能としたことで液膜のサイズに関する研究をもすでに実現したといえる。また、研究目的で測定対象とした液体は非常に粘性の高いものであるが、対象液体の物性を別途測定する手法を開発したことにより、本研究で開発する液体薄膜粘性測定装置の評価を正しく行うことを可能とした。これらのことから、現在までの達成度は当初の計画以上であると考える。現在までの研究成果を踏まえ、今後の研究は当初の計画通りに液体薄膜の共振を3次元的に測定するシステムを構築し、粘性測定の精度向上を図るとともに温度や膜厚に対する振動周波数特性を検討し、システムとしての完成度を高める。液滴に対して得られた知見はすぐに液体薄膜に適用することが出来ると予想されるが、液滴にはない「膜厚」というパラメータがどのように測定に影響するかを詳しく検討することが必要であり、次年度でこれを行う。また、本年度に着手した塗料など実際の測定対象を用いた実験をさらに積み重ねることで、測定装置の有用性を学術的・産業的にアピールしてゆく。これらの研究活動を最終的にまとめ、当初の目的どおり液膜研究を学術分野として確立することを目指す。
血清トランス脂肪酸と冠動脈疾患発症および動脈硬化に関する疫学研究

冠動脈疾患(CHD)新規発症者117人と対照234人におけるコホート内症例対照研究の結果、血清トランス脂肪酸(TFA)構成割合の第1五分位群(<0.046%)に対するCHD発症のオッズ比は、第2五分位群から順に、1.24 (0.59-2.61)、1.68(0.79-3.55)、1.44(0.67-3.11)、2.03(0.95- 4.35)であったが、多変量調整後、その階段状の関連は消失した。循環器ドック受診者870人における横断研究の結果、血清TFA構成割合と冠動脈石灰化スコアおよび頸動脈の内膜・中膜複合体厚との間に有意な関連は認められなかった。本研究は、血清トランス脂肪酸(TFA)濃度をガスクロマトグラフ質量分析計による高い精度で測定し、地域住民における冠動脈疾患発症との関連についての前向き研究、および循環器ドック受診者における栄養摂取状況、冠動脈・頸動脈の動脈硬化所見との関連についての横断研究を実施し、血清TFA濃度の冠動脈疾患リスクへの影響を明らかにすることを目的とする。本年度は、2006年以降の循環器ドック受診者の-80°C凍結保存血清の選定作業を行い、そのうち2985歳239人(男性110人、女性129人、平均年齢(標準偏差,以下同様)60.0(11.0)歳における各血清脂肪酸濃度を測定した。血清TFAの全血清脂肪酸中構成割合は、範囲0.0689-0.4047%、中央値0.1281%、平均値0.1432(0.0525)%であった。その内訳は、エライジン酸C18:1(9-trans);範囲0.0640-0.3949%、中央値0.1235%、平均値0.1377(0.0520)%、リノエライジン酸C18:2(9,12-trans);範囲0.0027-0.0178%、中央値0.0054%、平均値0.0055(0.0016)%であった。男女別では、血清TFA構成割合の平均値は、男性0.1335(0.0505)%、女性0.1515(0.0528)%と、女性の方がやや高く、同様に、エライジン酸は男性0.1279(0.0500)%、女性0.1461(0.0523)%、リノエライジン酸は男性0.0056(0.0017)%、女性0.0055(0.0014)%と、前者は女性の方がやや高く、後者は男女ほぼ同等であった。また、エライジン酸とリノエライジン酸の相関係数は、0.31(p<0.0001)であった。さらに、TFAの食品成分表開発のため、食品中のトランス脂肪酸に関する論文を元に、食品ごとのトランス脂肪酸含有量を調査した。本年度は、コホート内症例対照研究として、2001年以降の冠動脈疾患発症者と、地域・性・年齢を1:2でマッチさせた非発症者を選出し、症例約50人とその対照約100人、合計約150人の血清TFAの測定も行う予定であったが、血清選び出しの作業がやや遅れたこともあり、測定に至らなかった。しかしながら、循環器ドック受診者の凍結血清の選び出しと測定は順調に進み、予定の約100人を上回る239人について血清TFAの測定を完了した。さらに、半定量的食事摂取頻度調査の結果からTFA摂取量を算出するための食品成分表開発のため、食品中TFA含有量に関する文献を収集し、調査した。本年度は、昨年度の239人に加え、631人の循環器ドック受診者の血清TFA測定を行い、計870人(男性379人、女性491人)の測定を完了した。年齢は、2989歳、平均年齢60.4(標準偏差11.5)歳、血清TFA構成割合は、範囲0.0554-0.4499%、中央値0.1232%、平均値0.1328(0.0442)%、その内、エライジン酸C18:1(9-trans)は、範囲0.0491-0.4410%、中央値0.1161%、平均値0.1257(0.0438)%、リノエライジン酸C18:2(9,12-trans)は、範囲0.0027-0.0530%、中央値0.0066%、平均値0.0071(0.0033)%であった。男女別では、血清TFA、エライジン酸の各構成割合の年齢調整平均値はいずれも女性の方が有意に高く(各p=0.0015)、リノエライジン酸には男女差が認められなかった。

また、血清TFA、エライジン酸の各構成割合の性・年齢調整平均値は、肥満群が非肥満群より有意に高く、現在飲酒習慣がある群が無い群より有意に低く、リノエライジン酸についてはいずれも両群間で有意な差は無かった。高血圧、糖尿病、高LDLコレステロール血症、現在の喫煙習慣の有無別の検討ではいずれも両群間で有意な差は認められなかった。さらに、食品中のトランス脂肪酸に関する国内外の文献を元に、食品ごとのトランス脂肪酸含有量を調査し、独自のTFA食品成分表の開発を行い、循環器ドック受診者における半定量的食事摂取頻度調査結果に基づくTFA摂取量算出に着手した。本年度は、コホート内症例対照研究として、2001年以降の冠動脈疾患発症者と、地域・性・年齢を1:2でマッチさせた非発症者を選出し、症例約50人とその対照約100人、合計約150人の血清TFAの測定も行う予定であったが、本年度は測定に至らなかった。しかしながら、循環器ドック受診者の凍結血清の選び出しと測定は順調に進み、2年目までの予定の200人を大幅に上回る870人について血清TFAの測定を完了した。さらに、半定量的食事摂取頻度調査の結果からTFA摂取量を算出するための食品成分表開発のため、食品中TFA含有量に関する文献の収集、調査により独自のTFA食品成分表の開発を行い、循環器ドック受診者における半定量的食事摂取頻度調査結果に基づくTFA摂取量算出に着手した。本研究は、ガスクロマトグラフ質量分析計による高い精度で測定した血清トランス脂肪酸(TFA)の構成割合と地域住民における冠動脈疾患発症との関連、および循環器ドック受診者における血清TFAおよび新規に開発する食事中TFA食品成分表に基づくTFA摂取量と、検査所見および生活習慣との関連を明らかにすることを目的とする。今年度は、地域住民における冠動脈疾患発症に関するコホート内症例対照研究(地域・性・年齢をマッチング)として、症例120人、対照240人(男243人、女117人)の血清TFAを測定した(平均年齢68.7歳)。血清TFA構成割合(エライジン酸C18:1(9-trans)とリノエライジン酸C18:2(9,12-trans)の合計)の平均値は、症例群0.084(0.050)%、中央値0.0710%、対照群0.0758(0.042)%、中央値0.067%であった。冠動脈疾患発症の有無を目的変数(発症;1,非発症0)、説明変数を血清TFA構成割合の各五分位とし、条件付きロジスティック回帰分析を行った。第1五分位に対する各五分位のダミー変数のオッズ比は、第2五分位から順に、1.23(0.59-2.54)、1.55(0.74-3.24)、1.43(0.68-3.02)、1.93(0.91-4.09) (p for trend=0.090)と、統計学的有意差はないが、構成割合が高い群でオッズ比が高くなる傾向が認められた。しかしながら、既知の冠動脈疾患関連要因を調整するとこの傾向は認められなくなった。さらに、今回開発したTFA食品成分表を用いて、循環器ドック受診者831人(男362人、女469人)における半定量的食事摂取頻度調査結果に基づくTFA摂取量を算出した。血清TFA構成割合との順位相関係数は、男性で0.2程度、女性で0.3程度の有意な相関を示した(各p<0.001)。冠動脈疾患(CHD)新規発症者117人と対照234人におけるコホート内症例対照研究の結果、血清トランス脂肪酸(TFA)構成割合の第1五分位群(<0.046%)に対するCHD発症のオッズ比は、第2五分位群から順に、1.24 (0.59-2.61)、1.68(0.79-3.55)、1.44(0.67-3.11)、2.03(0.95- 4.35)であったが、多変量調整後、その階段状の関連は消失した。循環器ドック受診者870人における横断研究の結果、血清TFA構成割合と冠動脈石灰化スコアおよび頸動脈の内膜・中膜複合体厚との間に有意な関連は認められなかった。今後、コホート内症例対照研究における血清TFA測定に向けたマッチング作業、検体選定作業を進めると共に、現在進行中の循環器ドック受診者の血清TFAの測定をさらに進める。そして、メタボリックシンドローム、CT検査による冠動脈石灰化スコア、頸動脈超音波検査による内膜・中膜複合体厚に関するデータとの結合作業を進める。
グループＳＵＭＯ化によるゲノムとプロテオームの損傷応答

平成29年度9月までに以下の研究課題i)とii)を並行させて実験するつもりだったが、予期せぬ結果を得たため予算を繰り越しして、実験を延長することとした。i)化学物質と放射線によるゲノム損傷とグループSUMO・RNF4経路の解析ii)化学物質と放射線によるプロテオーム損傷とグループSUMO・RNF4経路の解析予期せぬ結果というのは、DNA損傷やタンパク質の分解阻害におけるSUMOやユビキチン経路の活性化ともにアミロイドタンパク質の蓄積を観察したことで、この結果が、本申請の目的により本質的なことを示唆すると考えた。すなわち、SUMO化やユビキチン化の標的タンパク質が翻訳後修飾と共に、そのタンパク質構造をも変化させている可能性が考えられた。実際に、アミロイド染色試薬であるthioflavin T、thioflavin S、コンゴーレッドを用いた核構造体の検出を行ったところ、核小体やPMLなど、これまでにグループSUMO・RNF4経路と関連すると考えられていた核内構造体を検出出来た。この結果は、SUMO・ユビキチン・RNF4経路によるタンパク質の品質管理においてタンパク質の構造変化およびその変化の結果、アミロイド形成が誘導される可能性を示唆するものと考えた。一方、PMLにおけるアミロイド染色は刺激を除いた後に染色されなくなることから、可逆性のあるタンパク質の構造変化を伴うもの、あるいは速やかに分解を受けるものと推察された。核内におけるアミロイドタンパク質の蓄積という新たな概念を得て、本申請を深化・展開できる。3つのアミロイド染色法を確立した点は大きな進歩であったと考えている。また、分裂期の刺激を検討する中で、微小核を形成する刺激を見出し、新たなシグナル伝達経路の探索につながると考えている。研究計画を若干変更した、i)化学物質と放射線によるゲノム損傷とグループSUMO・RNF4経路の解析の課題について、微小核の形成、維持、運命決定におけるシグナル経路に発展させていく。もう一つの、変更課題ii)化学物質と放射線によるプロテオーム損傷とグループSUMO・RNF4経路の解析については、アミロイド形成に対象を広げて、さらにタンパク質の品質管理についての解析を進めていく。
低熱伝導率系熱電材料を用いた環境調和型高出力発電モジュールの開発

近年、熱電材料をナノレベルで構造制御する事で熱電性能が飛躍的に向上する事が明らかになっている。これは材料中のナノ構造により、電気的キャリアはあまり影響を受けずフォノンだけが選択的に散乱され、熱伝導率だけが効果的に低減される事に起因している。本年度は、Co-Mn-O系相分離系酸化物の微細構造を熱処理条件を変化させる事により制御し、それら微細構造の違いが熱電特性、特に熱伝導率に与える影響について調べた。Co_<1.5>Mn_<1.5>O_4スピネル酸化物は、特定の熱処理を施す事により、結晶構造と組成の違う2相に分離する。本研究では、Co_<1.5>Mn_<1.5>O_4焼結体を1150°Cからクエンチ(空冷)させた試料,50,6,3K/hで室温まで降温した試料4種類を作製した。クエンチした試料以外は、仕込み組成のCo_<1.5>Mn_<1.5>O_4の組成と比較して、Coリッチな立方晶とMnリッチな正方晶の2相にデンドライト状に分離した。また、降温時間を長くするにしたがって一つ一つの相が成長し、相間隔も拡がった、クエンチした試料では、正方晶のCo_<1.5>Mn_<1.5>O_4の単相が得られたが、相内部に双晶組織が多く含まれる事が確認された。各試料の熱伝導率を評価したところ、50,6,3K/hで室温まで降温した試料では、降温速度が速い程、つまり一つ一つの相の大きさが小さく、相間隔が狭い試料の方が、低い熱伝導率を示した。これは、相界面の増加によりフォノンが効果的に散乱された事によると思われる。また、正方晶のCo_<1.5>Mn_<1.5>O_4の単相で、相内部に双晶組織が多く含まれる試料(クエンチした試料)は、最も低い熱伝導率を示し、さらに電気伝導率/熱伝導率の比が最も高かった。これは、双晶などの結晶格子の不整合が電気的なキャリア(この場合はホール)を散乱しにくく、フォノンを選択的に散乱している事を示唆している。したがって、こういった双晶組織などの結晶格子の不整合を、相分離を利用して意図的に材料中につくり込む事が熱電特性の向上に効果的であると結論づけられる。(1)銀タリウム系熱電材料の低温物性に関する研究低熱伝導率材料である銀タリウム系熱電材料の低熱伝導率機構を解明するため、AgTlTeの低温比熱の測定を1.9K300Kの範囲で行った。デュロン・プティの法則により求めたデバイ温度は118Kであり、超音波パルスエコー法で測定された文献値の126Kと比較的よい一致を示した。その他の低温物性についてもデータ収集を行い、さらなる解析を進めてゆく予定である。(2)酸化物熱電モジュールの機械的強度信頼性向上のための研究酸化物熱電モジュールの実用化のためには、高い熱電特性を有するだけでなく、モジュール使用環境で耐えうる機械的強度を兼ね備えた材料開発が必要不可欠である。実際に、現在産総研で使用されているCaMnO_3系材料が、発電テスト後(モジュールに温度差をつけた後)に壊れるという問題がおきている。そこでCaMnO_3系材料に延性・展性を示す銀粒子を分散させる事で機械的強度の改善を試みた。その結果、Ag粒子がCaMnO_3系材料に走るクラックの進展を鈍らせたり止めたりする働きをし、CaMnO_3系材料の機械的強度を大幅に向上させる事に成功した。また、Ag粒子をCaMnO_3系材料に分散させる事で、複合材料としての熱膨張係数が電極であるAg単体の熱膨張係数に近づく事が実験的に確かめられた。この効果により、発電時(モジュールに温度差をつけた状態)に熱電酸化物(CaMnO_3系材料とAgのコンポジット材料)と電極(Ag)の接合部に発生する熱応力が緩和され、モジュールとしての機械的な信頼性も向上される事が期待される。今年度は環境調和型の熱電モジュール開発のための材料に関する研究を行った。1.相分離を利用したナノ構造制御酸化物の作製目的:近年、材料をナノレベルで構造制御する事で熱電性能が飛躍的に向上する事が明らかになっている。これはナノ構造により、フォノンだけが選択的に散乱され、電気的特性を保ったまま熱伝導率だけが低減される事に起因している。しかしながら、これまでに研究されてきた材料は、トップダウン的なプロセスによる薄膜・細線形状であり、実際の大容量発電には向かない。本研究では、簡単な相分離を利用して酸化物パルク体中にナノ構造制御された領域を形成し、熱電性能の高いバルク状酸化物を開発する事を目的とした。結果:簡単な熱処理により相分離し、ナノレベルの2相混合状態が自己組織化的に形成されるZnMnGaO_4やCo-Mn-O系に着目して実験を行った。その結果、これらの自己組織化ナノ構造材料中ではフォノンが効果的に散乱され、この種のナノ構造が熱伝導率低減に有効である事を明らかにした。2.n型Ca_<0.9>Yb_<0.1>MnO_3ナノ粒子焼結体の熱電特性とそれを用いたユニカップルデバイス特性目的:

これまでCa_<0.9>Yb_<0.1>MnO_3は、有望なn型熱電酸化物として研究されてきた。しかしながら、焼成に12501400°C程度の高温が必要である事や、脆性材料であるため、モジュール使用時に熱応力をうけて素子が破損するという問題がある。本研究では、Ca_<0.9>Yb_<0.1>MnO_3をナノ粉末化する事で、低温焼結、熱伝導率低減による熱電特性の改良、機械的強度の向上を同時に実現する事を目的とした。結果:気相反応により作製したCa_<0.9>Yb_<0.1>MnO_3粉末の平均粒径は50nmであり、通常の固相反応で作製した粒子(数十μm)に比べて非常に小さなナノ粒子から成る事がわかった。また、試料の焼結温度は200°C以上低下し、低温焼結を実現できたといえる。粉末のナノ粒子化が、熱電特性、機械的特性に与える影響について今後評価する予定である。また実際にCa_<0.9>Yb_<0.1>MnO_3ナノ粒子粉末の焼結体をn型素子として、ユニカップルデバイスを作製する事で、デバイスの発電特性、耐久性を評価する予定である。近年、熱電材料をナノレベルで構造制御する事で熱電性能が飛躍的に向上する事が明らかになっている。これは材料中のナノ構造により、電気的キャリアはあまり影響を受けずフォノンだけが選択的に散乱され、熱伝導率だけが効果的に低減される事に起因している。本年度は、Co-Mn-O系相分離系酸化物の微細構造を熱処理条件を変化させる事により制御し、それら微細構造の違いが熱電特性、特に熱伝導率に与える影響について調べた。Co_<1.5>Mn_<1.5>O_4スピネル酸化物は、特定の熱処理を施す事により、結晶構造と組成の違う2相に分離する。本研究では、Co_<1.5>Mn_<1.5>O_4焼結体を1150°Cからクエンチ(空冷)させた試料,50,6,3K/hで室温まで降温した試料4種類を作製した。クエンチした試料以外は、仕込み組成のCo_<1.5>Mn_<1.5>O_4の組成と比較して、Coリッチな立方晶とMnリッチな正方晶の2相にデンドライト状に分離した。また、降温時間を長くするにしたがって一つ一つの相が成長し、相間隔も拡がった、クエンチした試料では、正方晶のCo_<1.5>Mn_<1.5>O_4の単相が得られたが、相内部に双晶組織が多く含まれる事が確認された。各試料の熱伝導率を評価したところ、50,6,3K/hで室温まで降温した試料では、降温速度が速い程、つまり一つ一つの相の大きさが小さく、相間隔が狭い試料の方が、低い熱伝導率を示した。これは、相界面の増加によりフォノンが効果的に散乱された事によると思われる。また、正方晶のCo_<1.5>Mn_<1.5>O_4の単相で、相内部に双晶組織が多く含まれる試料(クエンチした試料)は、最も低い熱伝導率を示し、さらに電気伝導率/熱伝導率の比が最も高かった。これは、双晶などの結晶格子の不整合が電気的なキャリア(この場合はホール)を散乱しにくく、フォノンを選択的に散乱している事を示唆している。したがって、こういった双晶組織などの結晶格子の不整合を、相分離を利用して意図的に材料中につくり込む事が熱電特性の向上に効果的であると結論づけられる。
COデヒドロゲナーゼを指向した新規金属硫黄クラスターの合成

本研究は、高酸化型[Fe_4S_4]クラスターを前駆体とする鉄硫黄骨格の変換反応を用いて、COデヒドロゲナーゼの活性中心である[Fe_4NiS_4O]クラスターを幾何学的に再現するモデルの合成を試みるものである。昨年度の当該研究では、高酸化型クラスター[Fe_44S_4{N(SiMe_3)_2}_4](1)がピリジン(Py)の添加によって、定量的に[Fe_2S_2{N(SiMe_3)_2}_2(Py)_2](2)を与えることを見出している。そこで本年度は、(1)クラスター2を用いた骨格変換反応、(2)上記した[Fe_4S_4]骨格と[Fe_2S_2]骨格間を変換する反応の解析、を行った。(1)クラスター2を用いた骨格変換反応クラスター2に対して1/2当量のトリエチルホスフィンを作用させた結果、鉄硫黄骨格の脱硫黄によって生成したホスフィンスルフィドを配位子に持つプリズマン型クラスター、[Fe_6S_6{N(SiMe_3)_2}_4(SPEt_3)_2]が得られた。我々はすでにクラスター1の脱硫反応により[Fe_8S_7]クラスターが生成することを見出しており、本結果は鉄硫黄骨格の初期構造により、更に多様なクラスターを合成できる可能性を示唆する。(2) [Fe_4S_4]骨格と[Fe_2S_2]骨格間の相互変換反応の解析クラスター1に対して電子求引基または電子供与基を持つ置換ピリジンを作用させ、クラスター2の類縁体を系統的に合成した。得られた[Fe_2S_2]クラスターは、溶液中ではピリジン(あるいはその誘導体)を一部解離させてクラスター1との平衡混合物を与えた。一連の平衡反応の熱力学的パラメータを決定し、Hammettプロットを行ったところ、ピリジンのドナー性が大きいほど[Fe_2S_2]クラスターが安定化されることが定量的に示された。また、クラスター1の一電子または二電子還元体[1]^-、[2]^<2->は、ピリジンの存在下でも[Fe_4S_4]骨格を保持したままであり、上記の分割反応はクラスターが[Fe_4S_4]^<4+>声の高酸化状態にあるときのみ進行することを明らかにした。[Fe_4S_4]クラスターから[Fe_2S_2]クラスターへの変換は、生体内の酸素センサーとして働くタンパクにおいて進行すると提案されており、本反応はそのメカニズムを考察する上で重要な知見である。本内容は、昨年度得た結果と合わせて、現在論文発表の準備を進めている。本研究は、高酸化状態を有する[Fe_4S_4]クラスターの反応性を検討し、新規金属硫黄クラスターを合成することを目的としている。本年度の研究では、昨年度に見出した前例のない[Fe_4S_4]クラスターと[Fe_2S_2]クラスターの可逆的変換反応についてより詳細に検討し、論文投稿に十分な実験データを得た。(抄録なし)年次計画に従い、高酸化型[Fe_4S_4]クラスター、[Fe_4S_4{N(SiMe_3)_2}_4](1)を前駆体とした反応から[Fe_5_S_3O_2]クラスターの合成に取り組んだ。目的化合物の単離には至らなかったが、添加する試薬を限定して反応を行う中で、[Fe_4S_4]クラスターが[Fe_2S_2]クラスターへと分割される新しい現象を見いだした。[Fe_4S_4{N(SiMe_3)_2}_4](クラスター1)は、過剰量のピリジンを加えると定量的に二分割され、[Fe_2S_2{N(SiMe_3)_2}_2(py)_2](2,py=pyridine)を与えた。溶液中でこの反応は可逆であることを^ 1H NMRにより確認している。さらに、逆反応も可能であり、クラスター2に対してトリス(ペンタフルオロ)ボラン(BCF)を1当量作用させたところ、BCFとピリジンのアダクトとともにクラスター1が得られた。^1H NMRによってこれら以外の副生成物は観測されなかったため、BCFはピリジンのみを選択的に捕捉しており、これはクラスター2の鉄ピリジン間の結合が比較的容易に切断されることを支持する結果といえる。クラスター1を二分割する反応は、その[Fe_4S_4]^4+という高い酸化状態が不安定であること、生成する[Fe_2S_2]クラスターが[Fe_2S_2]^<2+>の安定な酸化状態であることに起因して進行する。実際、クラスター2に対して還元剤を作用させると、ピリジンは捕捉剤を必要とせずに解離して[Fe_4S_4{N(SiMe_3)_2}_4]^<2->を生じた。さらに、クラスター2に加える還元剤を0.5当量とすると、[Fe_4S_4{N(SiMe_3)_2}_4]^-を生成した。得られたクラスターは[Fe_4S_4]^<2+,3+>の酸化状態をとっており、Fe^<2+>とFe^<3+>の混合原子価となる[Fe_2S_2]^+状態が不安定なため自発的に[Fe_4S_4]骨格への集積が起きたと考えられる。

配位子の付加・脱離と酸化状態の変化によって[Fe_4S_4]および[Fe_2S_2]骨格間を行き来できる反応は、これまでに前例がない。一方で、遺伝子の転写制御に関わるタンパクの中には、酸化還元によって[Fe_4S_4]と[Fe_2S_2]クラスター間で骨格構造を変化させ、さらにこれに伴う構造変化を生体機能発現に用いるものが知られている。これらの分子基盤を明らかにする上で、本反応系は酸化状態と骨格構造の安定性について有用な知見を与えると考えられる。本研究は、高酸化型[Fe_4S_4]クラスターを前駆体とする鉄硫黄骨格の変換反応を用いて、COデヒドロゲナーゼの活性中心である[Fe_4NiS_4O]クラスターを幾何学的に再現するモデルの合成を試みるものである。昨年度の当該研究では、高酸化型クラスター[Fe_44S_4{N(SiMe_3)_2}_4](1)がピリジン(Py)の添加によって、定量的に[Fe_2S_2{N(SiMe_3)_2}_2(Py)_2](2)を与えることを見出している。そこで本年度は、(1)クラスター2を用いた骨格変換反応、(2)上記した[Fe_4S_4]骨格と[Fe_2S_2]骨格間を変換する反応の解析、を行った。(1)クラスター2を用いた骨格変換反応クラスター2に対して1/2当量のトリエチルホスフィンを作用させた結果、鉄硫黄骨格の脱硫黄によって生成したホスフィンスルフィドを配位子に持つプリズマン型クラスター、[Fe_6S_6{N(SiMe_3)_2}_4(SPEt_3)_2]が得られた。我々はすでにクラスター1の脱硫反応により[Fe_8S_7]クラスターが生成することを見出しており、本結果は鉄硫黄骨格の初期構造により、更に多様なクラスターを合成できる可能性を示唆する。(2) [Fe_4S_4]骨格と[Fe_2S_2]骨格間の相互変換反応の解析クラスター1に対して電子求引基または電子供与基を持つ置換ピリジンを作用させ、クラスター2の類縁体を系統的に合成した。得られた[Fe_2S_2]クラスターは、溶液中ではピリジン(あるいはその誘導体)を一部解離させてクラスター1との平衡混合物を与えた。一連の平衡反応の熱力学的パラメータを決定し、Hammettプロットを行ったところ、ピリジンのドナー性が大きいほど[Fe_2S_2]クラスターが安定化されることが定量的に示された。また、クラスター1の一電子または二電子還元体[1]^-、[2]^<2->は、ピリジンの存在下でも[Fe_4S_4]骨格を保持したままであり、上記の分割反応はクラスターが[Fe_4S_4]^<4+>声の高酸化状態にあるときのみ進行することを明らかにした。[Fe_4S_4]クラスターから[Fe_2S_2]クラスターへの変換は、生体内の酸素センサーとして働くタンパクにおいて進行すると提案されており、本反応はそのメカニズムを考察する上で重要な知見である。本内容は、昨年度得た結果と合わせて、現在論文発表の準備を進めている。本研究は、高い酸化状態を有する[Fe_4S_4]クラスターを前駆体とした、新規金属硫黄クラスターの合成法確立を目的としている。本年度の研究においては、当初のターゲット化合物とは異なるものの、これまでに全く報告例の無い[Fe_4S_4]骨格と[Fe_2S_2]骨格の相互変換反応を見いだしている。これは、クラスターの骨格を制御する生化学的機構と関連した興味深い現象である。本研究は、高酸化状態を有する[Fe_4S_4]クラスターの反応性を検討し、新規金属硫黄クラスターを合成することを目的としている。
卵に対する細胞毒性因子の同定と対処法の開発

我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン(PE)の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の1つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認められることがあり、これらの症例も含めると患者数は、わが国で20万人に達する。本研究の成果は、不育症例で高頻度に認められる抗リン脂質抗体症候群の発症メカニズムと治療法の開発につながる可能性がある。精子は豊富に作り出され、運動能をもたず、自力では受精できない精子からでも顕微授精によって次世代を作ることができる。ただし、精子だけでは次世代を作ることは不可能であり、発生する能力を備えた卵が必要である。一方、卵は過排卵処理によっても得られる数が数十個と少なく、質が低下して受精能力や発生能力が極めて低くなった卵に対しては、若い卵から採取したミトコンドリアを含む細胞質成分を注入する方法が検討されているが、安全性や倫理面から多くの問題が指摘されている。そこで、卵の質が低下する根本的な原因を解明することが必要である。今までの我々の研究成果として、膜4回貫通型タンパク質CD9が精子と卵の膜融合に必須であり、さらに、CD9を含む卵型エキソソームに含まれるリン脂質成分に融合促進活性があることを発見した。卵型エキソソームとは従来の細胞間の物質輸送に関わるエキソソーム(コンベンショナル型エキソソーム)とは構造が全く異なる。すなわち、卵型エキソソームでは明瞭な2重脂質層が形成されず、ナノサイズのユニットが集合した形態を呈している。ところがその後の研究から、我々が同定したリン脂質は純度が上がるほど分解されやすくなり、卵を破壊する細胞毒性因子としても作用することが明らかになった。また、リン脂質は細胞膜の成分として必須であり、体のどこの組織にも露出し、細胞毒性因子として作用する危険性がある。現に、様々な病態を呈した子宮内には、抗リン脂質抗体が存在することが知られている。そこで本研究では、受精の膜融合の研究から明らかになったタンパク質および脂質成分を手がかりにして、卵に対する細胞毒性物質の同定、細胞毒性作用の軽減、細胞毒性による卵の質の低下からの回復法を目指した研究を行う。質が低下して発生能力が低くなった卵に対しては、若い卵から採取したミトコンドリアを含む細胞質成分を注入する方法が検討されているが、安全性や倫理面から多くの問題が指摘されている。そこで卵の質を良好な状態に維持するために、卵の質が低下する根本的な原因を解明することが必要である。今までの我々の研究から、テトラスパニン・ファミリーに属するCD9が精子と卵の膜融合に必須であり、CD9を含む卵型エキソソーム(マトリックス型)に含まれるリン脂質成分に融合促進活性があることを発見した。一般的に、エキソソームはベシクル型であり、細胞間での物質輸送、特にマイクロRNAの細胞間輸送に関わる膜構造体として、ドラッグデリバリーのツールとして注目されている。一方、我々が発見したマトリックス型エキソソームは2重脂質層が逆転し、逆ミセル状態になっていることが推測され、卵の他には排卵期の子宮内膜上皮から放出されることが明らかになった。ところがその後の研究から、我々が同定したリン脂質は酸化分解されやすく、分解産物は卵に対する細胞毒性因子としても作用することがわかった。リン脂質は細胞膜の主成分として、体のどこの組織にも存在し、細胞毒性因子として作用する危険性がある。現に、病的な子宮内腔には、抗リン脂質抗体が存在することが知られている。本年度は、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドを用いてリン脂質の細胞毒性の中和を試みた。その結果、4番目の膜貫通領域のペプチドを培地に加えるだけで、リン脂質の卵への細胞毒性を中和できた。さらに、卵だけでなく顆粒膜細胞への細胞毒性物質の探索を行い、グルコースが顆粒膜細胞の細胞核の萎縮と細胞死を誘導することを見出した。今までの我々の受精の膜融合機構の解析から、CD9、エキソソーム、さらにリン脂質重要性を明らかになった。また、リン脂質にたどり着いたことで、膜融合機構の解明および膜融合の人工的な制御へ道を開いただけでなく、卵への主要な細胞毒性物質としてリン脂質に着目する手がかりとなった。昨年までの研究から、リン脂質の中でも特に、ホスファチジルエタノールアミン(PE)の特定の分子種に膜融合促進活性があることがわかった。この種のリン脂質は細胞膜の2重脂質層の内側の層に存在することから、マトリックス型エキソソームは、このリン脂質を特異的に卵細胞膜から抽出し、精子細胞膜に移行させるために必要な構造体であることが推測された。このリン脂質の卵への細胞毒性は、抗酸化物質であるα-トコフェロールによってある程度軽減されることが判明した。ただし、完全には除去することはできなかった。そこで、PEの酸化、還元、光分解、温度変化の視点から、PEの細胞毒性を抑制する物質の探索を行ったものの、クロロホルム以外には、単独の物質でリン脂質の酸化分解を止めることはできなかった。そこで本年度は、リン脂質に対するCD9、特に膜貫通領域の役割に着目した。さらに、卵の成長から成熟に不可欠な顆粒膜細胞への細胞毒性物質の探索を行った。

その結果、リン脂質の卵への細胞毒性はCD9の4番目の膜貫通領域に相当するペプチドだけで中和されることが明らかになった。さらに、顆粒膜細胞への細胞毒性物質として、栄養飢餓、糖類について影響を調べたところ、グルコースが極めて高い細胞毒性を示すことがわかった。卵の質が低下して発生能力が低くなった卵に対しては、若い卵から採取したミトコンドリアを含む細胞質成分を注入する方法が行われ、質が改善することが報告されている。ただし、ミトコンドリアの注入には倫理的な問題が生じるため、卵の質が低下する根本的な原因を解明して、その原因を排除することが有効な解決策である。今までの我々の研究から、テトラスパニン・ファミリーに属するCD9が精子と卵の膜融合に必須であり、CD9を含む卵由来エクソソーム(マイクロエクソソーム)に含まれるリン脂質成分に融合促進活性があることを発見した。一般的に、エクソソームはベシクル型であり、細胞間での物質輸送、特にマイクロRNAの細胞間輸送に関わる膜構造体として、ドラッグデリバリーのツールとして注目されている。一方、我々が発見したマイクロエクソソームは2重脂質層が逆転し、逆ミセル状態になっており、卵の他には排卵期の子宮内膜上皮から放出されることが明らかになっている。さらにその後の研究から、我々が同定したリン脂質(ホスファチジルエタノールアミン、PE)の特定の分子種は酸化分解されやすく、分解産物は卵に対する細胞毒性因子として作用することがわかった。PEは細胞膜の主成分として、体のどこの組織にも存在し、細胞毒性因子として作用する危険性がある。現に、病的な子宮内腔には、抗リン脂質抗体が存在することが知られている。本年度は、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドを用いてリン脂質の細胞毒性の中和を試みた。その結果、4番目の膜貫通領域のペプチドを培地に加えるだけで、PEの卵への細胞毒性を中和できた。さらに、卵だけでなく顆粒膜細胞への細胞毒性物質の探索を行うため、不妊患者由来の顆粒膜細胞と、顆粒膜細胞由来腫瘍細胞株KGN細胞を用いて検討を行った。我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン(PE)の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の1つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認められることがあり、これらの症例も含めると患者数は、わが国で20万人に達する。本研究の成果は、不育症例で高頻度に認められる抗リン脂質抗体症候群の発症メカニズムと治療法の開発につながる可能性がある。今までの我々の研究から、タンパク質成分を除いた脂溶性画分に膜融合活性が存在することが明らかになった。脂質成分を質量分析法によって詳細に解析したところ、リン脂質の中でも特に、ホスファチジルエタノールアミン(PE)の特定の分子種に膜融合促進活性があることがわかった。一般的に、この種のリン脂質は細胞膜の2重脂質層の内側の層に存在することから、卵型エキソソームは、このリン脂質を特異的に卵細胞膜から抽出し、精子細胞膜に移行させるために必要な構造体であることが推測された。