hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
３成分ラジカル反応を鍵とした神経毒バトラコトキシンの効率的合成法の確立

バトラコトキシンは電位依存性ナトリウムイオンチャネルに結合し、持続性の活性化状態をもたらすことで強力な神経毒性を発揮するステロイドアルカロイドである。バトラコトキシンはイオンチャネル機能の理解に貢献し、神経科学や創薬化学分野において有用な天然物である。したがって、天然からは微量しか得られないバトラコトキシンの量的供給を可能にする合成方法の確立は重要な課題である。特に、バトラコトキシンが有する特異なステロイド骨格の効率的な構築は、その全合成を達成するうえで最重要課題である。当該年度において、バトラコトキシンのステロイド骨格の効率的な合成方法の確立に取り組んだ。具体的には、前年度までの研究において課題となっていた二つの鍵反応の最適化を行った。まず、一つ目のラジカルカップリング反応では、D環の基質設計を最適化することで収率の向上を実現した。二つ目のクロスカップリング反応では、従来の反応では低収率に留まっていたものの、近年報告された新しい反応条件を適用することで、大幅に収率を改善させた。ビニルブロミドとビニルトリフラートに対するクロスカップリング反応において、本反応条件を天然物の全合成研究に応用した前例はなく、その有用性や汎用性を示す価値のある研究成果である。バトラコトキシンの全合成を達成するうえで最も困難な課題であるステロイド骨格の効率的な構築を実現したため、官能基変換や炭素鎖の導入を経ることでバトラコトキシンを全合成できると予想される。28年度が最終年度であるため、記入しない。バトラコトキシンは、特異なステロイド骨格を有し、その骨格は高度に酸素官能基化されている。したがって、その骨格構築法の確立は、バトラコトキシンの全合成を達成するうえで重要な課題のひとつである。また、効率的な骨格構築の確立は類縁体合成を志向するうえでも有用である。本年度は、二つの収束的合成戦略に基づき、バトラコトキシンのステロイド骨格の構築を検討した。一方は、ラジカル反応を鍵反応とし、もう一方は、遷移金属触媒を用いたクロスカップリング反応を鍵とした。ラジカル反応では、アシルテルリドを橋頭位ラジカルの前駆体として用いることで、AB環のC9位に橋頭位ラジカルを発生させ、ラジカル受容体であるD環に付加させた。また、遷移金属触媒を用いたクロスカップリング反応では、AB環をビニルブロミドとし、D環をビスボロン酸エステルとし、鈴木宮浦カップリングを適用することでAB環とD環を連結した。いずれの場合も、収率に改善の余地は残すものの、AB環とD環を収束的に連結することに成功した。これらの反応は、官能基許容性の高い反応を鍵反応として設定しただけでなく、基質や反応条件を最適化することで達成された。ステロイド骨格は、残すC環の形成により構築できる。このように、本年度はバトラコトキシンのステロイド骨格の構築に向けた研究を着実に進めることができた。さらに、二つの合成戦略を検討・比較することで、今後の骨格構築ならびにバトラコトキシンの全合成の達成に向けた重要な知見を得ることができた。本研究の目的は、量的供給を可能とするバトラコトキシンの効率的合成法の確立および人工類縁体による構造活性相関である。バトラコトキシンはイオンチャネル機能の理解に貢献し、神経科学や創薬化学分野において重要な天然物であるが、極めて複雑な構造ゆえに量的供給を可能にする効率的合成法は確立されていない。本年度は、収束的合成戦略に基づいたバトラコトキシンのステロイド骨格の構築を目的とした。二つのカップリング反応を用いることで、バトラコトキシンのステロイド骨格を収束的に構築した。まず、市販化合物から11工程でAB環に対応し、アシルテルリドを有するラジカル供与体を合成した。このAB環から発生させた橋頭位ラジカルをD環の電子不足なオレフィンに付加させた。本反応では、ラジカル反応が示す高い化学選択性を利用することで、官能基化されたAB環とD環の連結を実現している。次に、2工程の官能基変換の後、遷移金属を用いたクロスカップリング反応によりC環を構築した。これにより、市販化合物から15工程でバトラコトキシンのステロイド骨格を構築した。本年度、ラジカル反応と遷移金属を用いたクロスカップリング反応を組み合わせることでバトラコトキシンのステロイド骨格を収束的に構築することに成功した。次年度では、バトラコトキシンの全合成および人工類縁体による構造活性相関に向けて研究を推進する。天然物の骨格構築に成功しており、全合成の達成に向けてはおおむね順調である。

まず、一つ目のラジカルカップリング反応では、D環の基質設計を最適化することで収率の向上を実現した。二つ目のクロスカップリング反応では、従来の反応では低収率に留まっていたものの、近年報告された新しい反応条件を適用することで、大幅に収率を改善させた。ビニルブロミドとビニルトリフラートに対するクロスカップリング反応において、本反応条件を天然物の全合成研究に応用した前例はなく、その有用性や汎用性を示す価値のある研究成果である。バトラコトキシンの全合成を達成するうえで最も困難な課題であるステロイド骨格の効率的な構築を実現したため、官能基変換や炭素鎖の導入を経ることでバトラコトキシンを全合成できると予想される。ステロイド骨格を構築することはできていないものの、AB環とD環の収束的連結には成功した。また、骨格の構築に向けて多くの知見を得ることができ、その実現可能性は高いと考えられる。天然物の全合成を第一の目標とする。具体的には、必要な官能基変換と炭素鎖の導入により、バトラコトキシンを30工程以内で合成する。次に、人工類縁体を用いた構造活性相関研究に着手する。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究から得られた知見を基に、バトラコトキシンのステロイド骨格を構築する。具体的には、ラジカル反応によりAB環とD環の連結した後、遷移金属触媒を用いたクロスカップリング反応によりC環を形成し、骨格構築を完了する。その後、官能基変換や反応条件の最適化により、バトラコトキシンの全合成に向けた研究を推進する。
難治性ベーチェット病の新治療

ウシ網膜から高速液体クロマトグラフィーを用いて,分離精製したS抗原と同量の完全フロイド・アジュバンドをルイス・ラットに接種し,全身的に免疫して実験的自己免疫性ぶどう膜炎(EAU)を発症させた。このラットの尾静脈を確保し,ヘパリン化し,白血球除去用ファイバーを封入した注射器を接続し血液処理を行った。ここでの除去用ファイバーの除去率は白血球が70.1%90.4%(平均81.2%),リンパ球が15.266.3%(平均59.6%),赤血球が11.120.3%(平均12.2%),血小板が27.153.6%(平均49.1%)であった。この実験モデルにおいて(1)S抗原量(10,50,100μg)(2)白血球除去(LP)施行時期(S抗原接種後2日,45日,10日),(3)血液処理量(5,10ml)を変化させ,それぞれの場合のEAUに対するLPの効果を検討した。EAUは発症までの日数がコントロール群と比較し3日以上の延長した場合,抑制効果があると判定した。1.LPを4,5日後に行った場合、,コントロールでは14から15日で全例n=6にEAUを発症したが,LP群の50%(5/10匹)でEAUを抑制し最も効果的であった。他の時期にLPを施行した場合はEAUの発症は16.7%(1/6匹)でしか抑制されなかった。この2群を比較した場合,x^2検定で発症率に有意差(3.7%以下の危険率)を認めた。2.S抗原量としては10μgで免疫した場合が最も効果があり,コントロール群は全例にEAUを発症したが,LP群は50%(10/5匹)でEAUの発症が抑制された。しかし,50μg,100μgの場合,コントロール群では全例,LP群でも6匹中5匹に発症した。3.LPの血液処理量を変化させた場合,約10mlの処理を行うと約5mlしか処理しないものに比べx^2検定(3.7%以下の危険率)で有意にEAUの発症を抑制していた。EAUが抑制されたラットとコントロールのラットでS抗原接種前,15日後の末梢血の白血球,リンパ球,赤血球,血小板,リンパ球サブセット(OKT4,OKT8,OKIal)を比較した場合,それぞれにおいて両者の間に一定の傾向は認められなかった。ウシ網膜より高速液体クロマトグラフィ-にて網膜S抗原を分離精製し(蛋白濃度100mg/dlの抽出液)、完全フロイド・アジュバンド(CFA)に乳化懸濁して、10週令のルイス・ラットの足蹠に0.1ml(100μgのS抗原)の抽出液を注射し全身的に免疫して実験的自己免疫性ぶどう膜炎(EAU)を発症させた。ラットをケタラ-ル(20mg/kg)の筋注で麻酔し、白血球除去フィルタ-として除去用線維を封入した5mlの注射器を用い、尾静脈を24Gの留置針にて確保し、全身ヘパリン化(4ml/kg)した。尾静脈から3ー4mlの血液を吸引し、線維に浸透させ、再度静脈内へ戻した。この操作を3回繰り返し10mlの血液処理を行った。この処理での除去用線維の除去率は、白血球系ではリンパ球は15ー66%(平均59%)とばらつきがあったのに比較して、好中球では70ー90%(平均81%)と比較的高率に除去できていた。血小板は約50%、赤血球は11ー20%の除去率であった。この実験系で注射器に除去線維を封入し、血液を吸引し、再度尾静脈に戻すという単純な手技なのでオンラインで行う方法と比較して除去率に若干のばらつきがあった。この手技により白血球除去処理をしたラット、無処理のラット(コントロ-ル群・ヘパリン化済み)でのEAUの発症率を比較した。コントロ-ル群では、抽出液の100%、50%、10%においてそれぞれ15ー16日で3匹ずつ、9匹全例にEAUを発症した。S抗原の抽出液の10%で免疫し、白血球除去処理を行った群では、6匹中4匹が発症した。その内1例は、発症するまでの日数が3日延長し炎症もごく軽度であった。残りの2匹は発症しなかった。発症が遅延していたものを有効とみなした場合、x^2検定で10%以下の危険率で有意であった。EAUを発症したラットとEAUが抑制されたラットの抹消血中の白血球系、リンパ球サブセット(OKT4、OKT8、OKIA1)に有意な差はなかった。

ここでの除去用ファイバーの除去率は白血球が70.1%90.4%(平均81.2%),リンパ球が15.266.3%(平均59.6%),赤血球が11.120.3%(平均12.2%),血小板が27.153.6%(平均49.1%)であった。この実験モデルにおいて(1)S抗原量(10,50,100μg)(2)白血球除去(LP)施行時期(S抗原接種後2日,45日,10日),(3)血液処理量(5,10ml)を変化させ,それぞれの場合のEAUに対するLPの効果を検討した。EAUは発症までの日数がコントロール群と比較し3日以上の延長した場合,抑制効果があると判定した。1.LPを4,5日後に行った場合、,コントロールでは14から15日で全例n=6にEAUを発症したが,LP群の50%(5/10匹)でEAUを抑制し最も効果的であった。他の時期にLPを施行した場合はEAUの発症は16.7%(1/6匹)でしか抑制されなかった。この2群を比較した場合,x^2検定で発症率に有意差(3.7%以下の危険率)を認めた。2.S抗原量としては10μgで免疫した場合が最も効果があり,コントロール群は全例にEAUを発症したが,LP群は50%(10/5匹)でEAUの発症が抑制された。しかし,50μg,100μgの場合,コントロール群では全例,LP群でも6匹中5匹に発症した。3.LPの血液処理量を変化させた場合,約10mlの処理を行うと約5mlしか処理しないものに比べx^2検定(3.7%以下の危険率)で有意にEAUの発症を抑制していた。EAUが抑制されたラットとコントロールのラットでS抗原接種前,15日後の末梢血の白血球,リンパ球,赤血球,血小板,リンパ球サブセット(OKT4,OKT8,OKIal)を比較した場合,それぞれにおいて両者の間に一定の傾向は認められなかった。
C3-およびC4-植物のPEPカルボキシラーゼ遺伝子のクローニングとその解析

【C_4】植物は一般に【C_2】植物に較べて光合成的炭酸固定能が高いとされている。多くの有用な植物は【C_3】植物であるため、これらを【C_4】植物化することが分子育種の一つの夢となっている。同じ属の【C_3】植物と【C_4】植物とのかけ合わせ実験によって、後者に特有の遺伝子の数はさほど多くないことが示唆されている。しかしながら、これまでその遺伝子をクローン化した例がなかった。我々は、【C_4】光合成において空気中の炭酸ガスの捕集酵素として最も重要なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)について、その遺伝子をクローン化し、構造を明らかにして、将来の分子育種に資することを目指している。本年度の主な成果を以下に記す。1.トウモロコシの葉よりmRNAを調製し、これをOkayama-Bergの方法に基いて、cDNAとし、大腸菌内での発現ベクターに組み込んで、cDNAライブラリーを得た。2.cDNAライブラリーより、PEPCのcDNAクローンを得るため、大腸菌のPEPC欠損突然変異株の表現型を相補するものを探し、約8400の形質転換株より1株を得た。3.得られた形質転換体からはPEPC活性が検出され、そのPEPCは活性調節能および抗体との反応性からトウモロコシの【C_4】光合成に関与するものであることが確認された。得られたプラスミド(pM52)には約3RbpのcDNAが挿入されていた。4.pM52のcDNA部分の全塩基配列を決定し、PEPCの一次構造を求めた。翻訳領域から求めたPEPCの分子量は105540であった。得られた一次構造を、すでに決定している大腸菌およびラン藻のPEPCのそれらと比較し、特質を明らかにした。今後は、mRNAの5′-末端構造の解析および、ゲノムDNAのクローン化を行い、発現調節に関わる遺伝子部分を明らかにしていきたい。
FGF23-Klothoシグナルの電解質代謝と免疫における生物学的役割の比較検討

これまでに、我々は脾臓の形質様樹状細胞がFGF23を産生し成熟したB細胞がそのリガンドであるKlothoを発現していることを明らかにしFGF23-Klothoシグナルが免疫系にかかわることを示唆してきた。ところで、透析患者の死因の多くを感染症が占め患者の易感染性が治療上重要な課題となっているが、その原因については明らかにされていない。末期腎不全病態形成にFGF23が重要な役割を果たしていることと我々が明らかにしてきたFGF23-Klpthoシグナルが免疫に関わることから透析患者におけるFGF23-Klothoシグナル系の異常が患者の易感染性に関わる可能性が考えられる。そこで、透析患者の末梢血リンパ球について解析を行った。倫理委員会の承認後、研究参加の同意の得られた健常人5名と導入期を含めた血液透析患者16名について解析を行った。その結果、健常人に比べ透析患者ではリンパ球数、T細胞およびB細胞数の減少を認め、さらに、Klotho陽性T細胞数およびB細胞数が有意に減少していた。患者血清中にKlotho発現低下を起こす物質がないか検討するため、Klotho陽性マウスB細胞株であるA20を健常人もしくは透析患者の血清を加えて培養した。その結果、一部の患者の血清を加えた場合にKlotho発現の低下がみられた。この低下は、培養上清中に切断されたKlothoが認められたことよりプロテアーゼによると考えられた。Klothoを切断するものとしては、プロテアーゼであるBACEとメタロプロテアーゼであるADAM10と17がある。プロテアーゼ阻害薬ではKlotho発現低下は回復せず、ADAM17阻害薬で回復したことよりADAMA17がKlotho発現低下をきたしリンパ球の減少を起こすことで透析患者の易感染性に関わることが示唆された。現在、投稿用の草稿を作成しているところである。線維芽細胞増殖因子(FGF)23は、そのリガンドであるKlothoを発現している腎尿細管細胞に働きリン利尿を促すのみならずKlothoを発現しているB細胞にも関与することを、我々はこれまでに明らかにしてきた。このようにFGF23はリン利尿以外にも生物学的役割を持つことが想定される。そこで、B細胞と腎尿細管細胞での生物学的役割の相違を検討するため、DNAマイクロアレイを用いて網羅的にFGF23刺激による遺伝子発現変動について解析することを計画した。まず、マウスの腎尿細管細胞株mIMCD3にFGF23刺激を行い、無刺激のmIMCD3細胞株より抽出したRNAをコントロールとして遺伝子発現変動をDNAマイクロアレイで解析した。その結果、有意に遺伝子発現が上昇した3分子と発現が低下した12分子を同定した。発現が低下した12分子の発現を調節する可能性がある転写因子について生体情報解析を行った。その結果、エリスロポエチンの細胞内シグナル伝達分子であるSTAT1が描出されてきた。そこで、エリスロポエチンとFGF23の相互作用を検討するため、エリスロポエチン1U/mL、FGF23 10ng/mL単独および両者で腎尿細管細胞株を刺激し、遺伝子発現についてTaqMan PCR法を用いて定量的に解析した。その結果、エリスロポエチン刺激でこの12分子中10分子で遺伝子発現が誘導され、その発現誘導はFGF23存在下で有意に抑制された。この抑制効果は、STAT1のウェスタンブロット解析でFGF23存在下でSTAT1のリン酸化に影響がなかったことより、FGF23はエリスロポエチンによるSTAT1のリン酸化に影響しないことが示唆された。これらのことから、腎尿細管細胞においてFGF23とエリスロポエチンはクロストークしている可能性が考えられる。研究実績で報告したように、腎尿細管細胞にリン利尿を促すFGF23と腎不全時に腎保護作用を有するエリスロポエチンという腎臓にとって重要な2分子が相互作用している新たな知見を得ることができた。現在、論文を作成中で、近々投稿予定である。また、2017年の第60回日本腎臓学会学術総会に演題として採用され、発表することが決まっている。したがって、研究開始1年としては順調に進捗していると考える。本研究の目的は電解質調節に重要な役割を担っている腎臓と免疫系におけるFGF23-Klothoシグナルの役割を明らかにすることである。免疫系においては、ヒト末梢血でB細胞のみならずT細胞でもKlothoを発現していることを確認した(マウス脾臓ではT細胞には発現は見られなかった)。さらに、透析患者ではこれら細胞におけるKlothoの発現が低下していることを見出した。この低下には患者血清中100kD以上の物質が関与することも見出した。一方、腎臓については、マウス腎臓尿細管細胞株mIMCD3にFGF23刺激を行い遺伝子発現変動をDNAマイクロアレイを用いて網羅的に遺伝子発現解析を行った。その結果、FGF23刺激により3分子の遺伝子発現に上昇がみられ、12分子に発現低下がみられた。上昇した3分子、低下した12分子について生体情報解析を用いてこれらの遺伝子群それぞれにかかわる可能性がある転写因子について解析した。その結果、両群ともにエリスロポエチン(EPO)の細胞内伝達分子であるSTAT1もしくはSTAT3が候補として認められた。EPOでmIMCD3を刺激すると15分子中11分子の遺伝子発現が誘導され、これらの分子はEPO誘導分子であることが確認された。

さらに、FGF23存在下でEPO刺激を行ったところ、EPOによる発現誘導が抑制された。この抑制効果機序については、FGF23の細胞内伝達分子であるERKの阻害分子を用いるとこの抑制効果が解除されることからERKにより誘導される分子もしくはiRNAを介してFGF23は腎尿細管細胞おいてEPO刺激をモジュレートしている可能性が示唆された。この結果を投稿し、2018年2月にInternational Journal of Nephrology and Renovascular Diseaseに採択された。免疫系におけるFGF23の生物学的役割について、易感染性である透析患者において感染防御の中心的な役割を果たすT細胞およびB細胞でKotho発現が低下し、その結果、免疫能の低下をきたしていることを見出してきている。さらに、末梢血T細胞およびB細胞でKlothoの発現が低下している透析患者の血清を加えてマウスB細胞株を培養すると、Klotho発現が低下した。したがって、透析患者ではT細胞とB細胞上のKlotho発現を低下させる尿毒症物質が存在することが示唆された。腎臓に関しては、腎尿細管細胞でエリスロポエチンとFGF23がクロストークしていることを見出し、論文として報告した。これまでに、我々は脾臓の形質様樹状細胞がFGF23を産生し成熟したB細胞がそのリガンドであるKlothoを発現していることを明らかにしFGF23-Klothoシグナルが免疫系にかかわることを示唆してきた。ところで、透析患者の死因の多くを感染症が占め患者の易感染性が治療上重要な課題となっているが、その原因については明らかにされていない。末期腎不全病態形成にFGF23が重要な役割を果たしていることと我々が明らかにしてきたFGF23-Klpthoシグナルが免疫に関わることから透析患者におけるFGF23-Klothoシグナル系の異常が患者の易感染性に関わる可能性が考えられる。そこで、透析患者の末梢血リンパ球について解析を行った。倫理委員会の承認後、研究参加の同意の得られた健常人5名と導入期を含めた血液透析患者16名について解析を行った。その結果、健常人に比べ透析患者ではリンパ球数、T細胞およびB細胞数の減少を認め、さらに、Klotho陽性T細胞数およびB細胞数が有意に減少していた。患者血清中にKlotho発現低下を起こす物質がないか検討するため、Klotho陽性マウスB細胞株であるA20を健常人もしくは透析患者の血清を加えて培養した。その結果、一部の患者の血清を加えた場合にKlotho発現の低下がみられた。この低下は、培養上清中に切断されたKlothoが認められたことよりプロテアーゼによると考えられた。Klothoを切断するものとしては、プロテアーゼであるBACEとメタロプロテアーゼであるADAM10と17がある。プロテアーゼ阻害薬ではKlotho発現低下は回復せず、ADAM17阻害薬で回復したことよりADAMA17がKlotho発現低下をきたしリンパ球の減少を起こすことで透析患者の易感染性に関わることが示唆された。現在、投稿用の草稿を作成しているところである。今回、FGF23がエリスロポエチンの発現に対する影響を検討したが、逆にエリスロポエチンがFGF23で誘導される分子に対して相互作用するか否かについて今後検討する予定である。
触覚ディスプレイを用いた視覚障害者用エンターテイメントシステム

本研究では,従来より開発を進めている,ペンデバイスを入力,触覚ディスプレイ及び音響を出力装置とする視覚障害者用のシステムの応用として,エンターテイメント利用を試みた.まず入力システムをアーム式から超音波式へ改良した.これは超音波と赤外線をペン先から発信し,筐体に設置した受信機により位置計測を行なうものであり,従来の3軸アーム式と比較して動きの自由度が飛躍的に向上した.更にこれまでの触覚ディスプレイの表示部分を倍の面積に拡張したうえ,2台同じ構成のデバイスを作成し,ネットワーク経由で接続することで,触覚ディスプレイに直接書き込める視覚障害者用の通信システムを構築した.アプリケーションとしては,片方の描いた図形をそのまま相手側に表示するホワイトボードソフトや,これまで盲学校などの評価で好評であったピンポンゲームを対戦型にしたものなどを製作した.触覚を利用した視覚障害者用の対戦型エンターテインメントシステムは他には見られないものであると考えられ,独自の視点でのシステム開発といえるだろう.また,それらを2組4名の点字利用者に実際に利用してもらい,簡単な図形の組み合わせによる描画情報が伝達できることや,未経験者でもゲームが十分楽しめる事実を確認した.研究発表としては,2003年の秋に東京の青少年オリンピックセンターにて開催されたヒューマンインタフェースシンポジウム2003の対話発表に出展し,参加者の投票によって決まる優秀プレゼンテーション賞を受賞することができた.また,パリにて開催された国際会議ICCHP2004で発表を行なった.本研究では,従来より開発を進めている,ペンデバイスを入力,触覚ディスプレイ及び音響を出力装置とする視覚障害者用のシステムの応用として,エンターテイメント利用を試みた.まず入力システムをアーム式から超音波式へ改良した.これは超音波と赤外線をペン先から発信し,筐体に設置した受信機により位置計測を行なうものであり,従来の3軸アーム式と比較して動きの自由度が飛躍的に向上した.更にこれまでの触覚ディスプレイの表示部分を倍の面積に拡張したうえ,2台同じ構成のデバイスを作成し,ネットワーク経由で接続することで,触覚ディスプレイに直接書き込める視覚障害者用の通信システムを構築した.アプリケーションとしては,片方の描いた図形をそのまま相手側に表示するホワイトボードソフトや,これまで盲学校などの評価で好評であったピンポンゲームを対戦型にしたものなどを製作した.触覚を利用した視覚障害者用の対戦型エンターテインメントシステムは他には見られないものであると考えられ,独自の視点でのシステム開発といえるだろう.また,それらを2組4名の点字利用者に実際に利用してもらい,簡単な図形の組み合わせによる描画情報が伝達できることや,未経験者でもゲームが十分楽しめる事実を確認した.研究発表としては,2003年の秋に東京の青少年オリンピックセンターにて開催されたヒューマンインタフェースシンポジウム2003の対話発表に出展し,参加者の投票によって決まる優秀プレゼンテーション賞を受賞することができた.また,パリにて開催された国際会議ICCHP2004で発表を行なった.昨年度までの研究では,3軸アームの先端に取り付けたペンデバイスを入力装置として,触覚ディスプレイ及び音響を出力とするシステムを製作し評価した.これは従来の同様な触覚ディスプレイシステムと比戟して,視覚障害者自らが触覚ディスプレイ面に対して位置入力が可能であることが大きく優れている点であった.今年度は,入力システムをアーム式から超音波式へ改良した.これは超音波と赤外線をペン先から発信し,筐体に設置した受信機により位置計測を行なうものであり,アーム式と比較して動きの自由度が飛躍的に向上した.更にこれまでの触覚ディスプレイの表示部分を倍の面積に拡張したうえ,2台同じ構成のデバイスを作成し,ネットワーク経由で接続することで,触覚ディスプレイに直接書き込める視覚障害者用の通信システムを構築した.アプリケーションとしては,片方の描いた図形をそのまま相手側に表示するホワイトボードソフトや,これまで盲学校などの評価で好評であったピンポンゲームを対戦型にしたものなどを製作した.触覚を利用した視覚障害者用の対戦型エンターテインメントシステムは他には見られないものであると考えられ、独自の視点でのシステム開発といえるだろう.研究発表は,2003年の秋に東京の青少年オリンピックセンターにて開催されたヒューマンインタフェースシンポジウム2003の対話発表に出展し,参加者の投票によって決まる優秀プレゼンテーション賞を受賞することができた.本研究では,従来より開発を進めている,ペンデバイスを入力,触覚ディスプレイ及び音響を出力装置とする視覚障害者用のシステムの応用として,エンターテイメント利用を試みた.まず入力システムをアーム式から超音波式へ改良した.これは超音波と赤外線をペン先から発信し,筐体に設置した受信機により位置計測を行なうものであり,従来の3軸アーム式と比較して動きの自由度が飛躍的に向上した.更にこれまでの触覚ディスプレイの表示部分を倍の面積に拡張したうえ,2台同じ構成のデバイスを作成し,ネットワーク経由で接続することで,触覚ディスプレイに直接書き込める視覚障害者用の通信システムを構築した.アプリケーションとしては,片方の描いた図形をそのまま相手側に表示するホワイトボードソフトや,これまで盲学校などの評価で好評であったピンポンゲームを対戦型にしたものなどを製作した.

触覚を利用した視覚障害者用の対戦型エンターテインメントシステムは他には見られないものであると考えられ,独自の視点でのシステム開発といえるだろう.また,それらを2組4名の点字利用者に実際に利用してもらい,簡単な図形の組み合わせによる描画情報が伝達できることや,未経験者でもゲームが十分楽しめる事実を確認した.研究発表としては,2003年の秋に東京の青少年オリンピックセンターにて開催されたヒューマンインタフェースシンポジウム2003の対話発表に出展し,参加者の投票によって決まる優秀プレゼンテーション賞を受賞することができた.また,パリにて開催された国際会議ICCHP2004で発表を行なった.
高機能超親水性酸化チタン薄膜の作製とその応用に関する研究

スパッタリング法により形成された酸化チタン薄膜における光誘起親水性・光触媒活性の支配因子を探るために、様々な酸化膜を作製しその諸特性を調べた。二層構造膜の特性より、スパッタリング圧力が活性に強く影響することがわかり、光電気化学的測定から光電流密度と光触媒活性の対応が示された。表面付近におけるバンド傾斜の大きさが光誘起親水性・光触媒活性および光電流密度と良い一致を示すことが判明し、これらが酸化チタン薄膜の光誘起親水性・光触媒活性を支配する要因になっていることが示唆された。光誘起機能による超親水性酸化チタン薄膜作成のため、スパッタ法を用いて、酸化チタン薄膜を種々の金属上に作成し、その特性に与える作成条件、添加元素などの効果を検討して作成条件にフィードバックすることにより、最終目的である超親水性薄膜を作成した。各々のテーマは互いに関連しあい、各結果を他のテーマにフィードバックすることにより研究が完遂される。特に、九州大学での成膜、分析装置と、佐賀SORでの分析、とが有機的に結合することにより高レベルの研究を実施することを狙いとした.酸化チタン薄膜の作成条件の決定:組成、温度、圧力、ガス流量をパラメータとして現有のマグネトロンスパッタ法により成膜を行う。現在までの研究成果を活用し選りすぐれた特性の薄膜作成の条件を決定する。作製条件と特性の関連を明らかにするため、酸素エネルギーを選択して成膜しチタン-酸素の構成を変化させて目的の特性の皮膜を作製し、構造と特性の理論構築を行った。エネルギーを選択したラジカルを皮膜に照射できたので、精密な議論が可能となり、皮膜構造制御をより正確に行うことができた。可視光応答性へのアプローチ:酸化チタンへの添加元素の検討を行い、バンドギャップエネルギーを変更することにより可視光線波長域での反応の促進を図った。光反応により生成した電子-ホールの再結合による特性劣化が予想されるがこの対策を検討した。バンドギャップエネルギーの低減は、電子-ホール対の再結合速度に影響を与えるため、光照射がされない暗所での特性が大きく変化することが予想され、光照射下・暗所の両方の条件での光誘起機能特性を劣化させることなく、より優れた超親水性を発現させるための条件を見出した。光誘起酸化特性の改善へのアプローチ:超親水性の特性は、同時に、疎油性の特性も必要とする。実環境での使用では、表面に有機物の付着が避けられないためで、表面に付着した油脂成分は親水性を著しく阻害する。これを避けるためには、表面に付着した油脂成分を分解、除去する機能が必要となるが、酸化チタンの光誘起酸化作用が十分に発揮されればこの問題をクリアすることができる。従って、親水性と同時に疎油性を発揮することが本目的には重要となることがわかった。酸化チタン被覆材料の光誘起機能と皮膜構造の関連を明らかにする一つの手法として、二層型酸化チタン薄膜の光触媒活性へ与える成膜条件の影響を調査した。反応性RFマグネトロンスパッタリング法により、ルチル型を下層とし上層に様々な成膜条件下で成膜を行うことで、二層膜を作製した。また下層と上層の膜厚もそれぞれ変化させた。上層がルチル型の二層型薄膜は低圧で得られるルチル型よりも高い光触媒活性を示した。ルチル型が成長しにくい成膜圧力と基板温度があることも確認され、下地のルチル型の薄膜の配向性は膜厚に依存し、上層でのアナターゼ型の成長は下層の配向性に依存することがわかった。上層の膜厚が大きいほど下層の影響が薄れ、アナターゼ型の割合がルチル型の割合よりも大きくなった。また、酸化チタン薄膜の電子構造に関する知見を得るための準備として、Ti金属上に成膜した酸化チタン薄膜電極の光電気化学測定を試みた。暗中でのサイクリック・ボルタモグラムにおいて、アノード分極時に電流はほとんど流れず、カソード分極時に電流が観察され、典型的なn型半導体の挙動を示した。また、波長がおよそ400nm以下の光照射によりアノード電流が観察され、アノード電位にて照射光波長350nm付近で測定された光電流密度はより高活性な光触媒性を示した試料ほど大きくなった。薄膜の光触媒性能と光電流密度に相関がみられたことから、光電気化学測定が薄膜の評価法として有用であることが確認できた。酸化チタン薄膜における光触媒活性および光誘起親水性の支配因子を探るために、薄膜内部における電子構造に関する情報を得る手法として、Ti金属上に成膜した酸化チタン薄膜電極の光電気化学測定を行った。

また、波長がおよそ400nm以下の光照射によりアノード電流が観察され、アノード電位にて照射光波長350nm付近で測定された光電流密度はより高活性な試料ほど大きくなった。薄膜の光触媒性能と光電流密度に相関がみられたことから、光電気化学測定が薄膜の評価法として有用であることが確認できた。光起電力測定、および酸化物電極のインピーダンス測定から光照射下における各酸化物のフラットバンド電位および空間電荷層の厚さを計算し、酸化物内部のバンドの曲りを調べたところ、表面付近におけるバンド傾斜の大きさが光触媒活性および光誘起親水性、さらに光電流密度と良い一致を示すことが判明した。空間電荷層におけるバンド傾斜は光照射により生成された電子・正孔対を空間的に分離し、それらの再結合頻度を減少させると考えられる。表面形状および結晶構造に関する調査も実施したが、本研究で作製した酸化チタン薄膜においてはこれらの結果と光触媒活性および光誘起親水性には直接的な相関は見られなかった。酸化物薄膜表面付近におけるバンドの傾斜は空間電荷層領域におけるドナー密度に大きく依存するため、これらのファクターが酸化チタン薄膜の光触媒活性および光誘起親水性を支配する要因になっていることが示唆された。
小児がん長期生存者のQOL向上を目指した医療・教育・福祉の連携体制の確立

平成30年度はQOLの定量化とQOL関連因子の検討を目的とし、大分大学小児科で治療終了後5年間経過した小児がん経験者のうち、調査時年齢16歳以上で研究同意が得られた50名にQOL評価シート(SF-36)を用いた調査を行った。そして、QOLを定量化し、国民標準値との比較を行った。うち、4名は基礎疾患のために自己記入が不可であるため除外し、46名を解析対象とした。身体面、精神面、役割・社会面の3つのQOLともに国民標準値とほぼ差はなかった。QOLスコアと臨床背景において、晩期合併症がある群では、ない群と比べて有意に精神面のQOLが高いことが分かった。これは、晩期合併症のために継続的に医療機関を受診することが精神的な負担の軽減につながっている可能性があると考えた。QOLスコアと昨年度実施したアンケートにおいて、ヒストグラムでは自身の疾患を理解できていない人は社会面のQOLが低いところに分布していることが分かった。これより、疾患の理解を向上させることがQOL改善に寄与する可能性を考えた。また、Spearmanの順位相関係数では、身体面のQOLでは復学時に教師や友人に説明した、いじめられた経験がある、行政に相談の経験があるという項目で負の相関を示した。以上より、身体面のQOL低下例では、患者・家族と医療・学校・行政の関係強化が必要となる可能性を考えた。また、希望していた進路に進むことができた、という項目では身体面のQOLとは正の相関を示したが、社会面のQOLでは負の相関を示した。以上より、晩期合併症がある人は精神面のQOLが高いことから、晩期合併症のために継続的に医療機関を受診することが精神的な負担の軽減につながっている可能性があると考えた。教育機関からのアンケート回収率が不十分であるため。当初の計画通り調査、結果の分析をすすめる。また、アンケートの再送、教育機関への呼びかけや説明を行い、研究協力を依頼する。結果については学会報告、論文作成を行う。平成29年度は対象患者における診療記録の後方視的調査、アンケート調査、面接調査、QOL関連因子の検討を目的とし、大分大学小児科で診断・治療を行った小児がん患児・経験者301名(以後患者とする)を対象に電子カルテ及び紙カルテを後方視的にレビューし患者の臨床背景を抽出した。また、患者と小児がん患者の医療・福祉を担当する関係機関18市町村(以後関係機関とする)に入院時の状況、就学状況、福祉・行政等に関するアンケート調査を行った。解析時までに結果の得られた患者は計88人であった。現在までの評価では、医療費については満足している割合が38%であるが、就職支援についての支援に満足している割合は4%と分かった。一方で造血幹細胞移植を受けた患者では医療費の支援制度に満足している割合が有意に低かった。就学状況について、「復学時に病気のことを相談できる教師がいた」「友人が多かった」「教師に病気の説明をした」「元の学校と復学に関して話し合いがあった」という割合が発症年齢の高い患者に有意に多かった。関係機関へのアンケート調査について、患者と関係機関の対比では患者は医療費について満足しているが、関係機関は患者が医療費について満足していないと考えている割合が高かった。以上より、就職支援の重要性や、未就学児など発症年齢が低い児に対する教育機関との連携の必要性、造血細胞移植を受けた患者の特殊性を重視した支援のあり方、連携体制の整備が必要と考えた。アンケート回収率が不十分であり、QOL関連因子の検討に至っていない。面接調査の同意、面接を行う具体的な場所・日時等の調整が進んでいない。

教育機関からのアンケート回収率が不十分であるため。当初の計画通り調査、結果の分析をすすめる。また、アンケートの再送、患者会への呼びかけ、関係機関への説明を行い、研究協力を依頼する。また、アンケートの再送、教育機関への呼びかけや説明を行い、研究協力を依頼する。結果については学会報告、論文作成を行う。学会報告や論文作成に至らず、その分の経費を使用しなかったため。また質問紙のライセンスの取得が遅滞したことも未使用の経費が生じた理由の一つである。未使用額分については、質問紙のライセンス料と論文作成支援ソフトの購入に利用する。未使用額分については、論文作成支援ソフトの購入に利用する。また、追加アンケート送付時の印刷費用や郵送費用に充てる。
繊維構造形成過程のその場観察による繊維物性発現機構の解明

繊維の諸物性、特に強度や弾性率などは繊維構造の影響を強く受け、繊維の製造条件によって顕著に変化するが、従来の解析手法では定性的にしか説明できなかった。本研究では繊維の構造が形成されていく過程に注目し、合成繊維の性質をより的確に設計する手法を確立する。この目的のため、本研究ではSPring-8の超高輝度X線を使用し、繊維をレーザー光で瞬間的に加熱して引き伸ばし、その後の構造変化を1/10000秒単位で観測することで観察されるフィブリル状構造に注目した。ポリエステル繊維やポリプロピレン繊維の製造条件がこのフィブリル状構造の変化におよぼす影響を調べることで、繊維物性の定量的設計に繋げたい。
血液細胞の分化と増殖を制御する転写因子GATA-1とGATA-2の機能解析

GATA因子群に属する転写因子GATA-1およびGATA-2は,いずれも血液系細胞に発現しているが,GATA-1が赤血球・巨核球系細胞の分化した細胞に発現しているのに対し,GATA-2は造血幹細胞や未熟な前駆細胞を中心に発現し,互いにその発現を調節していることが明らかになっている.したがってこれらの発現制御や機能を個体の中で解析することが,造血細胞の分化メカニズムの解明に重要と考えられる.ところが,GATA-1やGATA-2の単純な遺伝子破壊マウスは,造血機能不全により胎生期に死亡するため,成獣造血組織におけるこれらの転写因子機能を検討することは困難である.そこで、条件付き遺伝子ノックアウト(CKO)の手法を用いて,誘導的・細胞系列特異的に血液細胞でのGATA-1やGATA-2の発現を抑制し、成獣個体における赤血球・巨核球分化のメカニズムを解析することを試みた.まず,pI-pC投与により誘導的にCreリコンビナーゼを発現するMX1-CreとGATA-1 CKOとの遺伝子改変複合体マウスにpI-pCを投与し,誘導的にGATA-1の機能を減弱させたところ,重度の血小板減少と中等度の貧血を呈した.骨髄は白色調で成熟した赤血球系前駆細胞の減少およびc-Kit^-CD71^+Ter119^<low>の未分化な前駆細胞の蓄積と,GATA-1を発現していない巨核球の増加を認めた.一方Mx1-CreとGATA-2 CKOとの遺伝子複合マウスにおいて誘導的にGATA-2の機能を減弱させたところ,Lin^-c-Kit^+Sca1^+の造血幹細胞/前駆細胞が減少した.このことは,恒常的な造血調節には,GATA-2による造血幹細胞の維持とGATA-1による赤血球系,巨核球系細胞の分化調節が必須であることを示す.現在は,これらGATA-1 CKOマウスおよびGATA-2 CKOマウスを用いて血球細胞の分化調節機構の詳細な解析を行っている.GATA因子群に属する転写因子GATA-1およびGATA-2は,いずれも血液系細胞に発現しているが,GATA-1が赤血球・巨核球系細胞の分化した細胞に発現しているのに対し,GATA-2は造血幹細胞や未熟な前駆細胞を中心に発現し,互いにその発現を調節していることが明らかになっている.したがってこれらの発現制御や機能を個体の中で解析することが,造血細胞の分化メカニズムの解明に重要と考えられる.ところが,GATA-1やGATA-2の単純な遺伝子破壊マウスは,造血機能不全により胎生期に死亡するため,成獣造血組織におけるこれらの転写因子機能を検討することは困難である.そこで、条件付き遺伝子ノックアウト(CKO)の手法を用いて,誘導的・細胞系列特異的に血液細胞でのGATA-1やGATA-2の発現を抑制し、成獣個体における赤血球・巨核球分化のメカニズムを解析することを試みた.まず,pI-pC投与により誘導的にCreリコンビナーゼを発現するMX1-CreとGATA-1 CKOとの遺伝子改変複合体マウスにpI-pCを投与し,誘導的にGATA-1の機能を減弱させたところ,重度の血小板減少と中等度の貧血を呈した.骨髄は白色調で成熟した赤血球系前駆細胞の減少およびc-Kit^-CD71^+Ter119^<low>の未分化な前駆細胞の蓄積と,GATA-1を発現していない巨核球の増加を認めた.一方Mx1-CreとGATA-2 CKOとの遺伝子複合マウスにおいて誘導的にGATA-2の機能を減弱させたところ,Lin^-c-Kit^+Sca1^+の造血幹細胞/前駆細胞が減少した.このことは,恒常的な造血調節には,GATA-2による造血幹細胞の維持とGATA-1による赤血球系,巨核球系細胞の分化調節が必須であることを示す.現在は,これらGATA-1 CKOマウスおよびGATA-2 CKOマウスを用いて血球細胞の分化調節機構の詳細な解析を行っている.GATA因子群に属する転写因子GATA-1およびGATA-2は,いずれも血液系細胞に発現しているが,GATA-1が赤血球・巨核球系細胞の分化した細胞に発現しているのに対し,GATA-2は造血幹細胞や未熟な前駆細胞を中心に発現し,互いにその発現を調節していることが明らかになっている.したがってこれらの発現制御や機能を個体の中で解析することが,造血細胞の分化メカニズムの解明に重要と考えられる.ところが,GATA-1やGATA-2の単純な遺伝子破壊マウスは,造血機能不全により胎生期に死亡するため,成獣造血組織におけるこれらの転写因子機能を検討することは困難である.そこで、条件付き遺伝子ノックアウト(CKO)の手法を用いて,誘導的・細胞系列特異的に血液細胞でのGATA-1やGATA-2の発現を抑制し、成獣個体における赤血球・巨核球分化のメカニズムを解析することを試みた.まず,pI-pC投与により誘導的にCreリコンビナーゼを発現するMX1-CreとGATA-1 CKOとの遺伝子改変複合体マウスにpI-pCを投与し,誘導的にGATA-1の機能を減弱させたところ,重度の血小板減少と中等度の貧血を呈した.骨髄は白色調で成熟した赤血球系前駆細胞の減少およびc-kit^-CD71^+Ter119^<low

>の未分化な前駆細胞の蓄積と,GATA-1を発現していない巨核球の増加を認めた.このことは,恒常的な造血調節には,GATA-1による赤血球系,巨核球系細胞の分化調節が必須であることを示す.このGATA-1 CKOマウスを用いた血球細胞の分化調節機構の詳細な解析とともに,GATA-2 CKOマウスを用いた遺伝子誘導的ノックアウトを用いた造血幹細胞の細胞自立的な増殖・分化の解析も進行中である.GATA因子群に属する転写因子GATA-1およびGATA-2は,いずれも血液系細胞に発現しているが,GATA-1が赤血球・巨核球系細胞の分化した細胞に発現しているのに対し,GATA-2は造血幹細胞や未熟な前駆細胞を中心に発現し,互いにその発現を調節していることが明らかになっている.したがってこれらの発現制御や機能を個体の中で解析することが,造血細胞の分化メカニズムの解明に重要と考えられる.ところが,GATA-1やGATA-2の単純な遺伝子破壊マウスは,造血機能不全により胎生期に死亡するため,成獣造血組織におけるこれらの転写因子機能を検討することは困難である.そこで、条件付き遺伝子ノックアウト(CKO)の手法を用いて,誘導的・細胞系列特異的に血液細胞でのGATA-1やGATA-2の発現を抑制し、成獣個体における赤血球・巨核球分化のメカニズムを解析することを試みた.まず,pI-pC投与により誘導的にCreリコンビナーゼを発現するMX1-CreとGATA-1 CKOとの遺伝子改変複合体マウスにpI-pCを投与し,誘導的にGATA-1の機能を減弱させたところ,重度の血小板減少と中等度の貧血を呈した.骨髄は白色調で成熟した赤血球系前駆細胞の減少およびc-Kit^-CD71^+Ter119^<low>の未分化な前駆細胞の蓄積と,GATA-1を発現していない巨核球の増加を認めた.一方Mx1-CreとGATA-2 CKOとの遺伝子複合マウスにおいて誘導的にGATA-2の機能を減弱させたところ,Lin^c-Kit^+Sca1+の造血幹細胞/前駆細胞が減少した.このことは,恒常的な造血調節には,GATA-2による造血幹細胞の維持とGATA-1による赤血球系,巨核球系細胞の分化調節が必須であることを示す.現在は,これらGATA-1 CKOマウスおよびGATA-2CKOマウスを用いて血球細胞の分化調節機構の詳細な解析を行っている.
定量的リン酸化プロテオミクスによるＴＯＲシグナルリン酸化ネットワークの解析

細胞は栄養が十分にある時には増殖するが、そうでない時には増殖を停止し、細胞内成分を分解して栄養分を生み出さなければならない。TORC1タンパク質リン酸化酵素はその栄養をモニターする重要なタンパク質である。しかし、TORC1がどのような細胞内イベントを制御しているのか、その全貌は不明である。我々は以前、TORC1が特異的阻害剤により不活性化すると、大規模にタンパク質の分解が引き起こされることを明らかにした。本研究はそれに引き続き、その機構を調べる目的でTORC1を不活性化させた際に、細胞内で引き起こされるタンパク質のリン酸化状態の変化を大規模に解析し、多くのTORC1のターゲットを同定した。TORC1(TOR complex 1)によるリン酸化ターゲットの昨年度に網羅的に解析していた。本年度は、その中からいくつかの候補タンパク質を絞って詳しい研究を開始した。その中の一つ、X(未発表のため名前は出せない)はTORとの関連がこれまでも示唆されていたが、それがどのように制御されていたのかは不明のタンパク質であった。現在、そのタンパク質のリン酸化部位をアラニン(非リン酸化型)もしくはアスパラギン酸(疑似リン酸化型)に置換した変異タンパク質を解析して、その局在、安定性、機能がどのように影響を受けるかを検証している。一方、間接的にTORC1のリン酸化制御を受けていると思われるタンパク質Y(未発表のため名前は出せない)を、タンパク質の安定性の検証から見出した。そのシグナル伝達系を明らかにしたので現在、論文投稿準備中である。細胞は栄養源に応じて細胞の成長と代謝を制御する。その中心的な機構を担っているのがTORC1キナーゼである。栄養源によってTORC1は活性化しターゲットタンパク質をリン酸化するが、栄養源飢餓になるとTORC1は不活性化しターゲットタンパク質は脱リン酸化される。それにより様々なイベントが制御されるが、TORC1の下流のイベントはあまりにも多岐に亘りその全体像は茫洋としている。飢餓と同様なことがTORC1の特異的阻害剤であるラパマイシン処理でも引き起こされる。我々はTORC1経路の全体像の解明のため、ラパマイシン処理によりリン酸化状態が変化するタンパク質の部位をプロテオミクス解析により同定した。その中にはすでに報告されたタンパク質もあり、今回の解析の信頼性を支持している一方で、未報告のタンパク質も見出された。その中で、重要と思われるいくつかのタンパク質に関して、個々のリン酸化部位を変異させて解析を行いその表現型を解析した。今後、より詳細な解析を通じて重要な下流因子を同定する予定である。<研究内容>1.質量分析法を用いたTORC1ターゲットの網羅的解析栄養源で活性化するプロテインキナーゼTORC1をラパマイシンで阻害した際にリン酸化が変動する細胞内タンパク質の網羅的解析を研究計画通りに質量分析法を用いて解析した(質量分析による解析は九州大学の松本雅記が行った)。材料は出芽酵母を用いた。その結果、リン酸化が亢進したもの("RapU"と命名)、減少したもの("RapD"と命名)、それぞれ100を超えるタンパク質ペプチド領域が同定された。この中には、すでにTORC1の活性変化でリン酸化が変動すると報告されているものも含まれており、本手法の正しさが証明された。一方、この中にはこれまで報告されていない新規のタンパク質も含まれており、それらは新規のTORC1のターゲット(直接もしくは間接の)と考えられる。2. RapU1の解析TORC1不活性化によりリン酸化が亢進された新規のターゲットタンパク質RapU1のリン酸化の変化の重要性を評価するために、そのリン酸化部位のアミノ酸Ser/Thrをリン酸化を受けないアミノ酸Alaもしくは擬似的リン酸化アミノ酸Aspに置換した変異タンパク質を作成した(それぞれ、RapU1-SA, RapU1-SDと命名)。その結果、RapU1-SAは安定性が損なわれた。つまり、ラパマイシン処理によりTORC1が阻害されてRapU1のリン酸化が亢進すると安定性が増加することが示唆された。<意義>最新の技術を用いる事で、TORC1シグナル伝達系の新しい下流径路の同定が可能である事が示された。これにより新規タンパク質をターゲットにした新薬の開発が促進されることが期待される。最終年度に向けて順調に予定通り研究は進んでいる。大きく2つにプロジェクトは別れている。(1)質量分析法を用いたTORC1ターゲットの網羅的解析(2) (1)で見出されたタンパク質の詳細な解析(1)はすでに計画通り完了した。(2)に関しても計画通り開始されており、残りの2年間で研究は順調に進行させることができる状況である。最終年度(H25)で、上記Xにおけるリン酸化の意義とリン酸化制御系を明らかにすることが一番の目標である。

現在研究を進めているRapU1だけではなく、並行して他のRapU、RapDタンパク質に関しても2, 3について同様な手法で解析を進めて行く予定である。その中にはDNAに結合すると予想されるタンパク質も見出されていることより、それらのタンパク質に関してはリン酸化によるDNA結合性への影響等も検証して行く予定である。該当なしDNAに結合すると予想されるタンパク質に関してはリン酸化によるDNA結合性への影響等も検証して行く予定である。その検証にはChIP法を用いる。そのために、備品機器としてReal-time PCR機の購入を検討している。
救命救急センターにおける注射薬使用状況に基づく多剤配合変化試験とその臨床応用

研究の目的は、救急・集中治療領域での注射薬の使用状況に基づいた多剤配合変化試験を実施することである。そして、新たに多剤配合変化変化早見表を作成し、臨床現場に安全な点滴ルート選択を提供することである。本研究は、多剤配合変化試験の組合せの選定、多剤配合変化試験の実施、及び臨床応用の3工程より構成している。今年度は多剤配合変化試験の組合せの選定のため、既存の配合変化試験及び救命救急センターにおける注射薬の使用状況の実態を調査した。注射薬27薬剤を対象に国内外の2剤配合変化試験の実施有無を調査したところ23%の組合せが未実施であることが判明した。救命救急センターでの使用実態調査では、カテコラミン製剤、鎮痛薬、鎮静薬の使用頻度が高く、また多剤配合し同一ルートで投与している実態が明らかになった。多剤配合変化試験の実施では、カテコラミン製剤であるノルアドレナリンを中心とした多剤配合変化試験を東京薬科大学生体分析化学教室の協力の基に配合変化試験を実施している。試験検討項目は、1)有効成分の変化、2)外観変化、3)pH値であり、配合直後、配合後1時間及び配合後3時間とした。配合可能な条件は、有効成分が90%以上残存していること、かつ外観変化がないこととした。有効成分の分析は、HPLC (high performance liquid chromatography)を使用した。事前に個別の配合薬剤ごとにHPLCによる迅速分離・検出・定量条件を構築してから、サンプリング試料に対する実測定を行い各薬物の安定性を相対的に比較している。現在、数種類の組合せが完了しており、引き続き実施していくと共に、研究成果の論文投稿に取り組んでいく予定である。現在、多剤配合変化試験が実施できており、順調に進めることでできている。一方で、HPLCの測定条件の設定に時間を有しており、将来的には遅れが生じる恐れがある。そこで、多剤配合変化試験の一部実施を東京薬科大学に加えて、日本医科大学多摩永山病院での実施を検討している。臨床現場における注射薬の使用状況に基づいた、多剤配合変化試験を継続に実施していく。また、製薬会社等による2剤配合変化試験が未実施の組合せに関しても2剤配合変化試験を実施していく予定である。本研究の配合変化試験を東京薬科大学に加えて、日本医科大学多摩永山病院でも一部実施を行う。当院では、HPLCによる分析測定が不可のため、、残存率の分析試験は実施せず、外観変化及びpH測定を実施していく。外観変化の検討は、目視だけでなく、濁度測定を新たに追加し検討する。また、フェンタニルなど麻薬鎮痛薬の配合変化試験に関する配合変化試験データはごくわずかであるため希少データとなりうる試験として実施予定である。本研究は、多剤配合変化試験を実施することである。そして、新たに多剤配合変化変化

早見表を作成し、臨床現場に安全な点滴ルート選択を提供することである。現在、多剤配合変化試験の実施を始めており、継続して実施していく。そのため、医薬品の購入及び測定のために必要な消耗品の購入が不可欠である。また、研究成果の論文投稿を予定している。