hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖尿病患者に対する運動療法が運動筋酸素動態及び血管内皮機能を改善するか?

本年度は,2型糖尿病患者における血管機能および運動筋酸素動態機能の検討を行い,運動療法による各要因の影響を明らかにする目的で以下のとおり実施した.1)血管機能を検討するために,2型糖尿病患者69名(男性26名,女性43名,平均76歳,平均BMI23.9,平均HbA1c6.3%)および非糖尿病患者126名(男性44名,女性82名,平均77歳,平均BMI22.9)を対象に,足関節上腕血圧比(ABI)および心臓足首血管指数(CAVI)を測定した.その結果,非糖尿病群では,平均CAVI値9.8m/s,平均ABI値1.1,糖尿病群ではそれぞれ,10.3m/s,1.1であり,CAVI値が有意に高値(P<0.05)を示し,大動脈および下腿動脈を一体とした広域血管の糖尿病による機能的変化が明らかとなった.2)2型糖尿病患者16名を対象に運動療法を3ヶ月間実施した.運動処方は心肺運動負荷試験に基づいて行い,運動強度を50%最高酸素摂取量,運動頻度を週3回とした。運動負荷試験時に近赤外分光装置を用いて酸素化ヘモグロビン(OxyHb),脱酸素化ヘモグロビン(DeoxyHb),全ヘモグロビン(TotalHb ; OxyHb+DeoxyHb),筋酸素飽和度(StO2;OxyHb/TotalHb)を同時に測定した.3ヶ月の運動療法の結果,HbA1cが有意に改善(7.1%→6.8%,p<0.05)したが,運動耐容能(24.8→24.9ml/kg/min,p=0.92)および安静時および運動時筋酸素動態に有意な変化を認めなかった.以上の結果より,2型糖尿病患者では同年代と比較して血管機能の変化を認めるとともに,定期的運動により血糖コントロールが改善するも,運動筋の血管機能および酸素利用動態への影響が少ないことが示唆された.糖尿病患者の運動療法の影響を検討する基礎的データを収集するために2型糖尿病患者における血管機能特性の検討を行った.対象は,運動療法を導入していない2型糖尿病患者11名(糖尿病群;男性7名・女性4名,平均61.6歳,平均BMI23.9)とした.またさらに糖尿病非合併者(コントロール群;男性6名・女性6名,平均66.1歳,平均BMI23.9)12名を対象とした.方法は,血圧脈波検査装置(VeSera VS-1000,フクダ電子)を用いて四肢血圧,足関節・上腕血圧比(Ankle Brachial Index; ABI),心臓足首血管指数(Cardio Ankle Vascular Index, CAVI)を測定した.結果として,糖尿病群では,CAVI値が平均9.7,右ABI値が平均1.12,コントロール群では,CAVI値が平均9.0,右ABI値が平均1.12であり,各測定値ともに2群間に有意差は認められなかった.また,糖尿病群の中で合併症(腎,神経)の有無によるCAVI値には有意差が認められなかった.糖尿病群においては,CAVI値と年齢(r=0.795,p<0.05),右足収縮期血圧(r=0.644,p<0.05),右足拡張期皿圧(r=0.662,p<0.05),左足収縮期血圧(r=0.664,p<0.05)に有意な相関を認めた.コントロール群では,年齢と有意な相関(r=0.580,p<0.05)'を認めたが,足関節血庄値には認めなかった.このことから運動療法を導入していない糖尿病患者における血管機能特性として,暦年齢のみではなく,足関節血圧データとの関連性があることが明らかにされた.したがって,糖尿病患者を対象した歩行や自転車といった運動療法による大動脈を含めた血管機能への影響は,下肢運動筋血管機能改善が1つの要因となる可能性が示唆された.本年度は,2型糖尿病患者における血管機能および運動筋酸素動態機能の検討を行い,運動療法による各要因の影響を明らかにする目的で以下のとおり実施した.1)血管機能を検討するために,2型糖尿病患者69名(男性26名,女性43名,平均76歳,平均BMI23.9,平均HbA1c6.3%)および非糖尿病患者126名(男性44名,女性82名,平均77歳,平均BMI22.9)を対象に,足関節上腕血圧比(ABI)および心臓足首血管指数(CAVI)を測定した.その結果,非糖尿病群では,平均CAVI値9.8m/s,平均ABI値1.1,糖尿病群ではそれぞれ,10.3m/s,1.1であり,CAVI値が有意に高値(P<0.05)を示し,大動脈および下腿動脈を一体とした広域血管の糖尿病による機能的変化が明らかとなった.2)2型糖尿病患者16名を対象に運動療法を3ヶ月間実施した.運動処方は心肺運動負荷試験に基づいて行い,運動強度を50%最高酸素摂取量,運動頻度を週3回とした。

運動負荷試験時に近赤外分光装置を用いて酸素化ヘモグロビン(OxyHb),脱酸素化ヘモグロビン(DeoxyHb),全ヘモグロビン(TotalHb ; OxyHb+DeoxyHb),筋酸素飽和度(StO2;OxyHb/TotalHb)を同時に測定した.3ヶ月の運動療法の結果,HbA1cが有意に改善(7.1%→6.8%,p<0.05)したが,運動耐容能(24.8→24.9ml/kg/min,p=0.92)および安静時および運動時筋酸素動態に有意な変化を認めなかった.以上の結果より,2型糖尿病患者では同年代と比較して血管機能の変化を認めるとともに,定期的運動により血糖コントロールが改善するも,運動筋の血管機能および酸素利用動態への影響が少ないことが示唆された.
サイバーフィジカルで用いられる軽量暗号の評価と実装に関する研究

我々が世界で初めて開発した現実的な計算量で解けるRC4の平文回復攻撃を拡張し,さらに効率よく平文を回復する方法を提案した.これはSSL/TLSの安全性評価につながっている.さらにSSL/TLSでの実装方式として使われるOpenSSLにおいてのキャッシュタイミングアタックについて考察し,特にクラウド環境での利用における脆弱性の存在を与えた.次に量子コンピュータに耐性のある公開鍵暗号として期待されている高密度ナップザック暗号について評価し,効率的な暗号解読手法を提案した.また本研究の中心テーマである軽量暗号の評価として,CAESARプロジェクトへの提案を含むいくつかの暗号方式の安全性評価を行った.本研究ではサイバーフィジカルシステム(CPS)を鑑みた現状のネットワーク暗号化システムであるSSHやSSL/TLSの安全性について評価するとともに、CPSでも多用される無線通信システムでの暗号化について、特にその安全性について評価する。続けて、現実的な改善策、および安全性確保について検討することを目的としている。初年度である平成26年度では、現在でも多方面で利用されるストリーム暗号であるRC4についてその評価を行った。特に従来から知られていたweak keyと呼ばれる、脆弱性を持つ鍵のクラスを厳密に評価し、新たな脆弱性を持つ鍵のクラスを発見する事により、weak keyの範囲を拡張した。さらに、平成25年に我々が世界で初めて開発した、現実的な計算量で解けるRC4の平文回復攻撃を拡張し、従来よりもさらに効率よく平文を回復する方法を提案した。次に共通鍵暗号の汎用的、かつ一般的な攻撃法である、線形解読法について評価を行い、線形解読法を効率よく適用するための条件、および実装方法をも与えた。また次世代の量子コンピュータへの耐性を考えた際、ナップザック型公開鍵暗号について再認識されているが、この暗号方式の一般的な解読法を与えるとともに、安全性評価を与えた。RC4の安全性評価に関するこれらの研究成果はCPSで用いられる暗号の構成や安全性評価にとっても重要な示唆を与えるものであり、線形解読法の改良および評価についても暗号システム全体の安全性評価を行う上で重要な成果である。本研究ではサイバーフィジカルシステム(CPS)を鑑みた現状のネットワーク暗号化システムであるSSL/TLSの安全性について評価するとともに、CPSでも多用される無線通信システムでの暗号化を含め、および利用する暗号プリミティブの安全性について評価する。続けて、現実的な改善策、および安全性確保について検討することも目的としている。平成27年度では初年度でのストリーム暗号RC4の評価を進め、現在までに提案されているRC4における鍵回復方法の評価を行うことによって、その鍵回復を困難にする方法の評価を進めた。その結果、実用化されている無線LAN暗号方式であるWEPを安全に運用するための指針を与えた。さらに従来から知られている共通鍵暗号の解析方法である線形解読法において、その実装方法を含め、能力の評価を行った。その結果として世界最高性能となる実装を行い、CRYPTO2013での公開評価問題の解法に対する記録を更新した。さらに軽量暗号を含む共通鍵暗号に対する攻撃方法を開発し、いくつかの具体的な暗号に対して解析結果(ベストアタック)を更新した。また初年度に開発評価したナップザック型公開鍵暗号についての一般的解読法について、その評価を進め、具体的な暗号の解読結果を含め、その有効性をした。次にSSL/TLSに対する実装攻撃について、サイドチャネル攻撃として知られているキャッシュタイミング攻撃について考察し、クラウド環境下での攻撃方法として再評価し、その問題点を与えた。以上、軽量暗号を含む共通鍵暗号の実装を含めた評価を行い、CPSでの暗号実装について重要な示唆を与えるとともに、現状の代表的な暗号実装であるSSL/TLSでの問題点の指摘、次世代の量子コンピュータへの耐性を持つとして再認識されているナップザック型公開鍵暗号の一般的解読法の評価を含め、大きな成果を得ている。申請時の実施計画では、3カ年の研究期間における第2年度である平成27年度では、『1.現状のネットワーク暗号化の安全性評価、およびその問題点の指摘、2.CPSで用いられる高速軽量暗号の評価、3.CAESARプロジェクトで応募される暗号の評価』のテーマにおいて研究を進めることとなっている。1.においては現状のSSL/TLSにおける実装上の問題点について洗い出しを行い、特にキャッシュタイミング攻撃については、クラウド環境下での実装において注意を要することを示し、その脆弱性を指摘した。さらに、従来からのRC4に基づく無線LAN暗号化を含む実装において、さらなる評価を行い、問題点とともに、それを克服する方法を与えた。2.では従来からの線形解読法の実装評価を行い、現時点での最良実装を与えた。さらにいくつかの軽量暗号に対して、Division Propertyや差分特性を利用した解読法を与え、評価を行った。3.に対しては具体的な暗号に対しては必ずしも研究が進んでいるとは言えないが、それらの暗号の評価にも適用可能な新たな解読法については2.の項目として研究を進めており、今後の具体的な適用を進める段階である。したがって、平成27年度としては概ね順調な研究の進捗であると考えている。平成26年度ではストリーム暗号として著名なRC4の評価を行なった。特に従来から知られているweak keyと呼ばれる、脆弱性を持つ鍵のクラスを厳密に評価し、新たな脆弱性をもつ鍵のクラスを発見することにより、weak keyの範囲を拡張した。さらに平成25年度に我々が世界で初めて開発した、現実的な計算量で解けるRC4の平文回復攻撃を拡張し、従来よりもさらに効率よく平文を回復する方法を提案した。

また次世代の量子コンピュータへの耐性を考えた際、ナップザック型公開鍵暗号について再認識されているが、この暗号方式の一般的な解読法を与えるとともに、安全性評価を与えた。平成27年度では、前年度のストリーム暗号RC4の評価を進め、現在までに提案されているRC4における鍵回復方法の評価を行うことによって、逆にその鍵回復を困難にする方法の評価を進めた。その結果、従来から実用化されている無線LAN暗号方式であるWEPを安全に運用するための指針を与えた。さらに線形解読法においても、その効率的な実装方法の開発を行い、その結果として、世界最高性能となる実装を実現し、CRYPTO2013での公開評価問題の解法に対する記録を更新した。また軽量暗号を含む共通鍵暗号に対する攻撃方法を開発し、いくつかの具体的な暗号に対して解析結果(ベストアタック)を更新した。最終年度では、これらの成果をまとめるとともに、特に軽量暗号における評価手法としてのDivision Propertyについて新たな解釈を与え、さらにBit-Based Division Propertyなる概念によっていくつかの軽量暗号の評価を行なった。これらの成果は今後のCPSでの安全な軽量暗号の開発と、その実装について重要な示唆を与えるものである。我々が世界で初めて開発した現実的な計算量で解けるRC4の平文回復攻撃を拡張し,さらに効率よく平文を回復する方法を提案した.これはSSL/TLSの安全性評価につながっている.さらにSSL/TLSでの実装方式として使われるOpenSSLにおいてのキャッシュタイミングアタックについて考察し,特にクラウド環境での利用における脆弱性の存在を与えた.次に量子コンピュータに耐性のある公開鍵暗号として期待されている高密度ナップザック暗号について評価し,効率的な暗号解読手法を提案した.また本研究の中心テーマである軽量暗号の評価として,CAESARプロジェクトへの提案を含むいくつかの暗号方式の安全性評価を行った.本研究では、現状ならびに次世代の暗号およびシステムの安全性評価を行おうとするだけでなく、その実装まで踏み込み、安全なシステムの構築に対して指針を与えようとするものである。平成26年度では、SSL/TLSで用いられるRC4において、その利用特性に基づく脆弱性を指摘し、その評価を行った。さらに線形解読法を共通鍵暗号に対して実際に適応するに当たり、その実装方法について考察し、高効率化を試みた。その結果、従来よりも既知平文数を少なくして、鍵を導出可能とした。これらの研究成果は、現状のSSL/TLS等の評価や、今後も用いられるであろうCPSでの暗号化実装、およびそのシステムにとって重要な知見を耐えるものであり、目的を達成する方向に進んでいるものと考えられ、初年度としては十分な達成度であると結論付けられる。初年度、および平成27年度である第二年度でも続けて、概ね順調に研究が進み、成果も得られている。
π-variationとその応用

例えば定常過程の研究においては、相関関数とスペクトル密度の漸近的ふるまいの間の関係を調べることが大事である。この二つは、フーリエ余弦変換で結ばれている。平成7年度発表の論文では、これについての未解決問題を、π-variationの概念を用いて解決している。今回得られた新しい研究成果は、この時の仮定である単調性をずっと弱めた上で成りたつ、新しいタイプのAbel-Tauber型定理である。またそれとは別に、N.H.Bingham教授との共同研究により、フーリエ変換に対するMercer型定理を証明するのに成功した。一般にMercer型定理とは、積分変換に対するAbel-Tauber型定理において、regular variationという概念がどのような意義をもつかを明らかにするものである。ラプラス変換のような比較的扱いやすい積分変換に対しては、このMercer型定理は既に証明されているが、その証明は既に十分複雑で難解なものである。従ってフーリエ変換のような条件収束しかしないような変換に対しては、これまで全く手がつけられていなかった。我々の結果は、フーリエ変換だけでなく一般のハンケル変換に対しても成り立つ。但し、最初の論文では、「ハンケル変換の指数が小さいこと」という条件がついている。この条件は現在進行中の研究によりはずすことができると思う。
C型慢性肝炎のインターフェロン治療時におけるビタミンE・CおよびEPA投与の効果

【目的】C型慢性肝炎例では肝の炎症,肝組織への鉄蓄積,あるいはインターフェロン(IFN)治療中でのIFNやリバビリンの作用により酸化ストレスは増大している。そこで肝疾患患者で欠乏し,補給により抗酸化作用を介した病態改善効果が期待される亜鉛の補給について検討する。【計画】対象はPEG-IFN・-2b/ribavirin療法を受けるHCV genotype 1b・高ウイルス量のC型慢性肝炎患者23例で,全例にビタミンE(300 mg/day)・ビタミンC(600 mg/day)を併用投与した。対象患者を亜鉛製剤ポラプレジンク投与群(150 mg/day,亜鉛相当33.9mg,Zinc群,12例)と,非投与群(Control群,11例)とに無作為に割付けし,48週間の経過観察を行った。【結果・考察】治療継続例において両群を比較すると,血清ALT値は12週目においてZinc群で低値であり(pく0.05),またALT値が24週目に基準範囲(7-44 U/L)内に低下した症例は,Zinc群で100%(9/9),C群で67%(8/12),48週目に基準範囲内に低下した症例は,Zinc群で100%(7/7),C群で60%(6/10)であった。治療継続例のうち48週目におけるHCV RNA陰性化率はZinc群で100%, Control群で80%であった。Zinc群では血漿過酸化脂質濃度の明らかな減少と赤血球膜リン脂質脂肪酸組成の維持が認められたのに対し,Control群では多価不飽和脂肪酸の明らかな低下が認められた。投薬量やその他検査値の推移について両群間に明らかな差は認められなかった。これらの結果より,亜鉛投与は肝での抗酸化作用の増強を介した肝細胞障害抑制により,PEG-IFN、α-2b/ribavirin療法時における補助治療として有用であることが示唆された。【目的】C型慢性肝炎例では肝の炎症,肝組織への鉄蓄積,あるいはインターフェロン(IFN)治療中でのIFNやリバビリンの作用により酸化ストレスは増大しており,このことが病態進展や治療効果の減退に影響を与えると予測される。本研究の目的はIFN治療時におけるビタミンE・CあるいはEPA投与の(1)総合的抗酸化能あるいは治療効果に及ぼす影響(2)免疫に関与するリンパ球・単球リン脂質脂肪酸組成や免疫関連指標に及ぼす影響(3)溶血性貧血の赤血球膜保護を介した抑制効果について検討することである。【研究実施計画】PEG-IFN+リバビリン併用療法を実施する同意の得られたC型慢性肝炎患者に対しビタミンE・Cを同時投与し,さらにEPA(1,800mg/day)投与群(n=10),非投与群(n=10)を設け,血液検査値,抗酸化能(酸素ラジカル吸収能:ORAC法),リンパ球・単球,赤血球膜脂肪酸組成,免疫関連指標(細胞百分率B細胞百分率,TH1/TH2,PHAによるリンパ球幼弱化検査)について12ヶ月間(0,1,2,3,6,12ヶ月)の経過観察を行う。【研究実施状況】本研究は厚生労働省「臨床研究に関する倫理指針」に従い,実施病院の治験審査委員会の承認を得た後に実施している。現在のところ,EPA投与群,非投与群とも10例以上の登録を行い,各々に03ヶ月の経過観察を実施中である。次年度においても引き続き新規症例の登録および経過観察を行う予定である。【研究実施計画】PEG-IFN+リバビリン併用療法を実施する同意の得られたC型慢性肝炎患者に対しビタミンE・Cを同時投与し,さらにEPA(1,800mg/day)投与群(n=10),非投与群(n=10)を設け,血液検査値,リンパ球・単球,赤血球膜脂肪酸組成,免疫関連指標(細胞百分率B細胞百分率,TH1/TH2,PHAによるリンパ球幼若化検査)について12ヶ月間(0,1,2,3,6,12ヶ月,終了後3ヶ月)の経過観察を行う。6ヶ月までの経過観察において,非投与群では赤血球膜リン脂質アラキドン酸/EPAモル比とリンパ球数との間に負の相関関係が認められ,EPA投与によりこの比率を低く抑えることによってIFN治療の副作用である血球減少が抑制できることが示唆された.【目的】C型慢性肝炎例では肝の炎症,肝組織への鉄蓄積,あるいはインターフェロン(IFN)治療中でのIFNやリバビリンの作用により酸化ストレスは増大している。

【計画】対象はPEG-IFN・-2b/ribavirin療法を受けるHCV genotype 1b・高ウイルス量のC型慢性肝炎患者23例で,全例にビタミンE(300 mg/day)・ビタミンC(600 mg/day)を併用投与した。対象患者を亜鉛製剤ポラプレジンク投与群(150 mg/day,亜鉛相当33.9mg,Zinc群,12例)と,非投与群(Control群,11例)とに無作為に割付けし,48週間の経過観察を行った。【結果・考察】治療継続例において両群を比較すると,血清ALT値は12週目においてZinc群で低値であり(pく0.05),またALT値が24週目に基準範囲(7-44 U/L)内に低下した症例は,Zinc群で100%(9/9),C群で67%(8/12),48週目に基準範囲内に低下した症例は,Zinc群で100%(7/7),C群で60%(6/10)であった。治療継続例のうち48週目におけるHCV RNA陰性化率はZinc群で100%, Control群で80%であった。Zinc群では血漿過酸化脂質濃度の明らかな減少と赤血球膜リン脂質脂肪酸組成の維持が認められたのに対し,Control群では多価不飽和脂肪酸の明らかな低下が認められた。投薬量やその他検査値の推移について両群間に明らかな差は認められなかった。これらの結果より,亜鉛投与は肝での抗酸化作用の増強を介した肝細胞障害抑制により,PEG-IFN、α-2b/ribavirin療法時における補助治療として有用であることが示唆された。
リアルタイム分光エリプソメトリーによる反応性イオンエッチング機構の解析

気相および表面上で多様な反応が同時に進行する反応性イオンエッチングの反応機構を解明するために、光検出器にCCDを用いる瞬間測光型の分光エリプソメータを開発し、これを各種化合物薄膜の反応性イオンエッチング過程の解析に応用した。得られた成果は以下のようにまとめられる。1.マルチチャンネル分光エリプソメータの設計と試作:白色光源(Xeランプ)-コリメーター回転ポーラライザー試料-固定アナライザーモノクロメーターCCDから成る光学系を持つマルチチャンネル分光エリプソメータを設計,試作した。2.マルチチャンネル分光エリプソメータの校正と性能評価:作製したエリプソメータの系統的誤差補正を行うと共に,性能を評価した。本装置の測定所用時間は100ms、測定波長範囲は4701060nm、測定誤差は±0.1°以内であった。3.イオンビームスパッタ蒸着法によるSi_3N_4、SiO_2およびSiC薄膜の作製:イオンビームスパッタ蒸着法を用いてSiおよびPt基板上に表記の化合物薄膜を作製した。薄膜の化学組成をXPSおよびAESによって分析し、化学量論組成の薄膜を得るための最適蒸着条件を決定した。4.SiO_2、Si_3N_4およびSiC薄膜の反応性イオンエッチング過程の解析:O_2/CF_4混合ガスプラズマ中における皮膜の厚さおよび光学定数スペクトルの時間的変化を測定した。エッチングの進行と共に皮膜のエッチング速度とミクロ構造が急速に変化することが分かった。1.研究目的反応性イオンエッチングは半導体デバイス製造のための重要な要素技術であるが、気相および表面上で多様な反応が同時に進行する複雑な反応系であるため、反応機構はよく分かっていない。本研究では、光検出器にCCDを用いる瞬間測光型の分光エリプソメータを作製し、これを用いて各種化合物薄膜の反応性イオンエッチング過程における表面性状の変化をin-situ解析し、反応機構について検討することを目的とする。2.研究成果(1)リアルタイム分光エリプソメータの作製:光源(Xeランプ)-コリメーター回転ポーララーザー試料-固定アナライザーモノクロメーターCCDから成る光学系と、CCDコントローラ、ディレイゼェネレータおよびパーソナルコンピュータから成る信号制御・処理系とで構成されるリアルタイム分光エリプソメータを作製した。(2)リアルタイム分光エリプソメータの校正と性能評価:作製したエリプソメータの真のポーラライザ方位角およびアナライザ方位角を決定し、また迷光などによる誤差補正を行うための補正係数を決定した。本装置の最小測定時間は50ms、測定波長範囲は350750nm、測定誤差は±0.1°以内であることを確認した。(3)イオンビームスパッタ蒸着法によるSi_3N_4、SiO_2およびSiC薄膜の作製:イオンビームスパッタ蒸着法を用いてSi基板上にSi_3N_4、SiO_2およびSiC薄膜を作製した。得られた薄膜の化学組成をXPSおよびAESによって分析し、化学量論組成の薄膜が得られる蒸着条件を決定した。1.研究目的反応性イオンエッチングは半導体デバイス製造のための重要な要素技術であるが,気相および表面上で多様な反応が同時に進行する複雑な反応系であるため,反応機構はよく分かっていない。本研究では、光検出器にCCDを用いる瞬間測光型の分光エリプソメータを作製し、これを用いて各種化合物薄膜の反応性イオンエッチング過程における表面性状の変化をin-situ解析し,反応機構について検討することを目的とする。2.研究成果(1)リアルタイム分光エリプソメータの校正方法の改良:平成7年度に試作したリアルタイム分光エリプソメータには迷光誤差が存在することが判明した。

その原因について検討した結果,迷光はCCD検出器の保護窓と検出素子との間における光の散乱に起因することが分かった。そこで,残余関数校正法および回帰分析校正法に迷光補正を導入し,測定値から真のエリプソメータ値が得られるように校正係数を決定した。(2)SiO_2、Si_3N_4およびSiC薄膜の反応性イオンエッチング過程における厚さおよび光学定数スペクトル測定:Si基板上に形成したSiO_2、Si_3N_4およびSiC薄膜を用いて,O_2/CF_4混合ガスエッチング中の皮膜の厚さおよび光学定数スペクトルの時間的変化を測定した。その結果,膜厚の変化からエッチング速度の定量的評価が可能であること,エッチング速度は反応ガスのO_2含有量が11%付近で最大になり,またプラズマパワーの増加と共に上昇することが分かった。光学定数スペクトルからは,エッチング中の皮膜最表面に極薄いシリコンフッ化物層が生成することが分かった。
4NQO誘発ラット舌癌の発生過程におけるテロメラーゼ活性の発現の解析

発癌過程におけるテロメラーゼ活性とp53およびアポトーシスの関係を,in vivoで組織学的な変化と対比しながら観察することを目的に本研究を行った.実験には5週齢SD系オスラットを用いた.50ppmの4-nitroquinoline1-oxide(4NQO)を投与し4,8,12,16,20,24週後にそれぞれの舌を採取した.各群についてTUNEL法によるアポトーシス細胞,免疫組織染色によるp53陽性細胞を算定した.さらにStretch PCR法によりテロメラーゼ活性を検出した.すなわち,各組織から細胞抽出液を作製し,基質プライマーにテロメア繰り返し配列を付加させる伸長反応を行った後,rTaqを用いてPCR反応を行い,ゲル上に電気泳動してラダーパターンを観察した.病理組織学的には8週で舌粘膜上皮に増殖性変化,12週で異形成変化が出現し,16週以降に発癌が始まった.p53の発現は4NQO投与後,経時的に増加していた.アポトーシスも同様に増加していったが,多くのラットで発癌が観察された16週以降には,p53が増加するにもかかわらずアポトーシスは減少した.テロメラーゼ活性は4週以降の実験群で明らかに認められた.以上の結果から,テロメラーゼ活性の増加はp53タンパクの発現とほぼ同時に起こり,組織学的な変化に先行することが明らかになった.化学発癌過程の初期において,発癌刺激によってアポトーシスが促進されると同時に,細胞寿命が延長されるという相反する作用が働くと考えられた.発癌過程におけるテロメラーゼ活性とp53およびアポトーシスの関係を,in vivoで組織学的な変化と対比しながら観察することを目的に本研究を行った.実験には5週齢SD系オスラットを用いた.50ppmの4-nitroquinoline1-oxide(4NQO)を投与し4,8,12,16,20,24週後にそれぞれの舌を採取した.各群についてTUNEL法によるアポトーシス細胞,免疫組織染色によるp53陽性細胞を算定した.さらにStretch PCR法によりテロメラーゼ活性を検出した.すなわち,各組織から細胞抽出液を作製し,基質プライマーにテロメア繰り返し配列を付加させる伸長反応を行った後,rTaqを用いてPCR反応を行い,ゲル上に電気泳動してラダーパターンを観察した.病理組織学的には8週で舌粘膜上皮に増殖性変化,12週で異形成変化が出現し,16週以降に発癌が始まった.p53の発現は4NQO投与後,経時的に増加していた.アポトーシスも同様に増加していったが,多くのラットで発癌が観察された16週以降には,p53が増加するにもかかわらずアポトーシスは減少した.テロメラーゼ活性は4週以降の実験群で明らかに認められた.以上の結果から,テロメラーゼ活性の増加はp53タンパクの発現とほぼ同時に起こり,組織学的な変化に先行することが明らかになった.化学発癌過程の初期において,発癌刺激によってアポトーシスが促進されると同時に,細胞寿命が延長されるという相反する作用が働くと考えられた.〔実験目的〕発癌過程におけるテロメラーゼ活性とp53、アポトーシスとの関係を、in vivoで組織学的な変化と対比しながら観察することを目的に、本研究を行った。〔方法〕実験には5週齢SD系ラットを用い、50ppmの4NQOを投与し、4週、8週、12週、16週、20週、24週後にそれぞれの舌を採取した。8週ないし12週で舌粘膜上皮に白板症などの前癌病変が出現し、16週頃に発癌が始まった。アポトーシスはNick endlabelingによってアポトーシス細胞を算定し、p53は免疫組織化学的に組織中のp53は陽性細胞を算定した。さらにテロメラーゼの検出の目的で、stretch PCR法によりテロメラーゼ活性を検索した。すなわち上記の実験期間ごとの各組織から細胞抽出液を採取し、基質プライマーにテロメア繰り返し配列を付加させる伸張反応を行った後、リバースプライマーおよび内部標準DNA増幅用プライマーを添加してPCR反応を行った。〔結果および来年度の計画〕本実験モデルにおけるp53の発現は実験期間を通じて増加パターンを示した。アポトーシスは4NQO投与直後から増加していた。しかし、多くのラットで発癌が観察された16週以降は、p53が増加しているにもかかわらず、アポトーシスは減少していた。テロメラーゼの活性は発癌組織の一部に認められたが、本年度ではどの段階で初めて発現するかは明らかにしていない。来年度はラットの個体数を増やし、テロメラーゼ活性の検出される時期とその頻度を、より詳細に検討する予定である。[実験目的]発癌過程におけるテロメラーゼ活性とp53およびアポトーシスの関係を、in vivoで組織学的な変化と対比しながら観察することを目的に、本研究を行った。[方法]実験には5週齢SD系オスラットを用いた。50ppmの4NQOを投与し4、8、12、16、20、24週後にそれぞれの舌を採取した。各群についてTunnel法によるアポトーシス細胞、免疫組織染色によるp53陽性細胞を算定した。さらにStretch PCR法によりテロメラーゼ活性を検出した。すなわち、各組織から細胞抽出液を作製し、基質プライマーにテロメア繰り返し配列を付加させる伸長反応を行った後、r-taqを用いてPCR反応を行い、ゲル上に電気泳動してラダーパターンを観察した。

[結果および結論]病理組織学的には8週で舌粘膜上皮に増殖性変化、12週で異形成変化が出現し、16週以降に発癌が始まった。p53の発現は4NQO投与後、経時的に増加していた。アポトーシスも同様に増加していったが、多くのラットで発癌が観察された16週以降には、p53が増加するにもかかわらずアポトーシスは減少した。テロメラーゼ活性は4週で明らかに認められた。以上の結果から、テロメラーゼ活性の増加はp53タンパクの発現とほぼ同時に起こり、組織学的な変化に先行することが明らかになった。化学発癌過程の初期において、発癌刺激によってアポトーシスが促進されると同時に、細胞寿命が延長されるという相反する作用が働くと考えられた。
ダイオキシンが子宮内膜症発症に関与する機序の解明

子宮内膜症発症メカニズムの一端を明らかにする目的で、ダイオキシンに着目した。培養正所性子宮内膜間質細胞にダイオキシンを添加し、ゲノムワイドDNAメチル化プロファイル変化について検討を行ったが、有意な変化を認めなかった。一方でこれらの解析結果からメチロームはトランスクリプトームより各々の細胞の特質をより鋭敏に表すことを見いだした。本研究ではこのメチロームの性質を利用し、子宮内膜症の由来を探ることを試みた。子宮内膜症組織、正所性子宮内膜、正常卵巣などの組織、細胞をサンプルとしてゲノムワイドDNAメチル化プロファイル解析等を行った結果、卵巣子宮内膜症性嚢胞は卵巣由来で発生している可能性が示唆された。先のゲノムワイドDNAメチル化解析、トランスクリプトーム解析研究において正所性子宮内膜間質細胞(euESC)に比較して、卵巣チョコレート嚢腫間質細胞(choESC)では多くの遺伝子でメチル化異常、mRNA発現異常が起こっていることを明らかとした。そこで我々はこれらの中でDNAメチル化とmRNA発現が共通して変化している遺伝子に着目し、検討を行った。KEGGパスウェイ解析からchoESCでは性ステロイド産生に関与する多くの遺伝子発現が亢進していることが判明したため、それらの遺伝子の一部(NR5A1, STAR, STRA6, HSD17B2)に着目し、詳細なDNAメチル化とmRNA発現を検討した。まず多検体(子宮内膜間質細胞、組織)におけるmRNA発現解析に関しては、正所性内膜に比較し、卵巣チョコレート嚢腫ではNR5A1, STAR遺伝子では高発現、STRA6, HSD17B2遺伝子では低発現であった。上述4遺伝子のプロモーター領域を中心にDNAメチル化状態をbisulfite sequencing法で解析したところ、NR5A1, STAR遺伝子ではchoESCで異常な低メチル化状態、STRA6, HSD17B2遺伝子では異常な高メチル化状態であった。多検体を用いたhigh resolution melting解析でもほぼ同様の結果が得られた。一方、子宮内膜症発症メカニズムの一端を明らかにする目的で、ダイオキシンの子宮内膜細胞に対する作用を検討した。培養正所性子宮内膜間質細胞にダイオキシンを添加し、ゲノムワイドDNAメチル化プロファイル変化について、infinium法(Humanmethylation450k)を用いて検討を行ったが、有意な変化を認めなかった。メチロームはトランスクリプトームより各々の細胞の特質をより鋭敏に表す。このようなメチロームの性質を利用し、子宮内膜症の由来を探ることを試みた。卵巣チョコレート嚢腫から分離した子宮内膜症由来の間質細胞(choESC)、卵巣チョコレート嚢腫組織(CHO)、正常腹膜組織(P)、腹膜の子宮内膜症病変組織(EP)、正所性子宮内膜組織(EM)、正常卵巣皮質組織(OVA)を得て、HumanMethylation27/450を用い、ゲノムワイドDNAメチル化プロファイルを得た。次にGene Expression Omnibusよりヒト正常組織のゲノムワイドDNAメチル化データを得た後、データを統合し、クラスタ解析を実行した。ゲノムワイドDNAメチル化プロファイルクラスタ解析では、choESCとCHOはEMではなく、OVAに近い特徴を有することが判明した。EPもEMではなく、Pに特徴が類似していた。転写因子SF1は性ステロイドホルモン産生に重要な役割をもち、子宮内膜症組織では非常に高発現である。そしてSF1遺伝子(NR5A1)はプロモーター領域のDNAメチル化によって発現制御されている。NR5A1プロモーター領域のDNAメチル化状態は、OVAとCHOでは低メチル化、EMでは高メチル化であった。以上の成績は、卵巣チョコレート嚢腫は卵巣由来の細胞で、腹膜病変は腹膜由来の細胞で構成されている可能性を示唆している。産科婦人科子宮内膜細胞へのダイオキシン添加実験においては、有意な結果が得られなかったが、子宮内膜症の特性の一つである性ステロイド産生能に関する解析で、順調に良好な結果を得ることができた。子宮内膜症病変の性ステロイドホルモン産生にはレチノール酸代謝の低下が関与していることを見いだした。今後はレチノール酸投与が子宮内膜症進展を阻止できるかについて実験的に検証する。DNAメチル化解析が順調に進んだことにより、当初予定より試薬等の購入費を低額に抑えられたため、次年度使用額が生じた。次年度のDNAメチル化解析等に必要である試薬等の購入費に充当する。
硬脆基板材料の超平滑化加工のための実用的固定砥粒研磨技術の確立

本研究では,開発してきたMC/MC複合砥粒砥石および硬質砥粒砥石を用いた超仕上げによる固定砥粒研磨技術の実用的確立を達成するため,以下の3つの課題に対して研究を行ってきた。(I)ガラス・シリコンの超平滑化における表面下損傷の発生と超仕上げ条件との関係の解明:光学ガラスの研削・研磨加工における表面化損傷(SSD)3次元形状の可視化システムの構築を行った.ガラスより軟質なセリア砥石を用いて約0.35μm間隔で超仕上げし,逐次定点観察した各加工面から画像処理ソフトを用いてSSDを抽出し,深さ方向へ重ね合わせて断層補間することでSSDを3次元画像化する.本年度は,光学ガラスSK16を対象として,ビッカース圧痕と粗仕上の2通り方法を用いてSSDを故意に発生させて,その3次元形状の可視化が可能であることを確認した.(II) MC/MC複合砥粒砥石の目直し条件と超仕上げ性能との関係性の解明:本年度は,シリコンの超仕上げにおいて,目直しが砥石表面や超仕上げ性能に与える影響を調査し,また,ベイズ推定を適用することで,加工前の砥石表面状態及び目直しの状態からその後の超仕上げ性能をどの程度判定できるかを検討した.その結果,シリコンを良好な仕上げ面に加工できる加工前の作業面積率の範囲,その作業面積率にするための目直し量と仕上げ量を明らかにし,ベイズ推定を適用することで,砥石表面状態および目直し量から,超仕上げ性能の予想精度向上が可能であることを示した.(III)サファイアに対する多段超仕上げ工程設計システムの構築:本年度は,多段超仕上工程時間のさらなる短縮のため,まず、仕上量推定が困難であった砥石損耗が著しい砥石の砥石損耗要因を明らかにし,多段超仕上げの全工程で仕上量推定が可能になった.そして,仕上量推定方法を用いた新たな多段超仕上げ工程を提案し,工程時間の短縮を実現することができた.(I)ガラス・シリコンの超平滑化における表面下損傷の発生と超仕上げ条件との関係の解明当初考案していた視覚化システムを実際に構築し,かつ,そのシステムの有効性について確認できたことから,ほぼ予定通りの研究を進めることができた.予定通り,シリコンを良好な仕上げ面に加工できる目直し条件を特定でき,さらに,ベイズ推定を適用することで,超仕上げ性能の予想精度向上が可能であることを示せたことから,予定以上の進展が得られた.(III)サファイアに対する多段超仕上げ工程設計システムの構築過去の多段工程において,性能の推定が困難であった砥石に対して,その推定困難な理由を明らかにできたこと,そして,さらに総加工時間の短い多段工程が得られてことから、ほぼ予定通りの研究を進めることができた.(I)ガラス・シリコンの超平滑化における表面下損傷の発生と超仕上げ条件との関係の解明システム構築においては,画像処理から求めたSSDの3次元形状の高精度化を進める.一方,加工特性においては,過去条件とSSDの発生/分布との関連について明らかにしていく.シリコンを良好な仕上げ面に加工できる目直し条件を特定できたものの,何故その目直し条件で良好な仕上げ面が得られるのか,その理由については明らかにされていないので,その理由を明らかにすべく,新たな目直し条件を代表するパラメータを見つけ出し,目直し条件と良好な仕上げ面が得られる加工条件との関係について明らかにしていく.(III)サファイアに対する多段超仕上げ工程設計システムの構築現在のシステムは,各砥石と加工条件を入力すれば、ほぼ実際に近い仕上げ量と加工面粗さを出力することができるが,最適な工程(砥石の種類と順番,各砥石の加工条件)を導き出すことはできない.そこで、最適解を得られるための逆システムを求めていくことを考えていく.本研究では,開発してきたMC/MC複合砥粒砥石および硬質砥粒砥石を用いた超仕上げによる固定砥粒研磨技術の実用的確立を達成するため,以下の3つの課題に対して研究を行ってきた。(I)ガラス・シリコンの超平滑化における表面下損傷の発生と超仕上げ条件との関係の解明:光学ガラスの研削・研磨加工における表面化損傷(SSD)3次元形状の可視化システムの構築を行った.ガラスより軟質なセリア砥石を用いて約0.35μm間隔で超仕上げし,逐次定点観察した各加工面から画像処理ソフトを用いてSSDを抽出し,深さ方向へ重ね合わせて断層補間することでSSDを3次元画像化する.本年度は,光学ガラスSK16を対象として,ビッカース圧痕と粗仕上の2通り方法を用いてSSDを故意に発生させて,その3次元形状の可視化が可能であることを確認した.(II) MC/MC複合砥粒砥石の目直し条件と超仕上げ性能との関係性の解明:本年度は,シリコンの超仕上げにおいて,目直しが砥石表面や超仕上げ性能に与える影響を調査し,また,ベイズ推定を適用することで,加工前の砥石表面状態及び目直しの状態からその後の超仕上げ性能をどの程度判定できるかを検討した.その結果,シリコンを良好な仕上げ面に加工できる加工前の作業面積率の範囲,その作業面積率にするための目直し量と仕上げ量を明らかにし,ベイズ推定を適用することで,砥石表面状態および目直し量から,超仕上げ性能の予想精度向上が可能であることを示した.(III)サファイアに対する多段超仕上げ工程設計システムの構築:本年度は,多段超仕上工程時間のさらなる短縮のため,まず、仕上量推定が困難であった砥石損耗が著しい砥石の砥石損耗要因を明らかにし,多段超仕上げの全工程で仕上量推定が可能になった.

そして,仕上量推定方法を用いた新たな多段超仕上げ工程を提案し,工程時間の短縮を実現することができた.(I)ガラス・シリコンの超平滑化における表面下損傷の発生と超仕上げ条件との関係の解明当初考案していた視覚化システムを実際に構築し,かつ,そのシステムの有効性について確認できたことから,ほぼ予定通りの研究を進めることができた.予定通り,シリコンを良好な仕上げ面に加工できる目直し条件を特定でき,さらに,ベイズ推定を適用することで,超仕上げ性能の予想精度向上が可能であることを示せたことから,予定以上の進展が得られた.(III)サファイアに対する多段超仕上げ工程設計システムの構築過去の多段工程において,性能の推定が困難であった砥石に対して,その推定困難な理由を明らかにできたこと,そして,さらに総加工時間の短い多段工程が得られてことから、ほぼ予定通りの研究を進めることができた.(I)ガラス・シリコンの超平滑化における表面下損傷の発生と超仕上げ条件との関係の解明システム構築においては,画像処理から求めたSSDの3次元形状の高精度化を進める.一方,加工特性においては,過去条件とSSDの発生/分布との関連について明らかにしていく.シリコンを良好な仕上げ面に加工できる目直し条件を特定できたものの,何故その目直し条件で良好な仕上げ面が得られるのか,その理由については明らかにされていないので,その理由を明らかにすべく,新たな目直し条件を代表するパラメータを見つけ出し,目直し条件と良好な仕上げ面が得られる加工条件との関係について明らかにしていく.(III)サファイアに対する多段超仕上げ工程設計システムの構築現在のシステムは,各砥石と加工条件を入力すれば、ほぼ実際に近い仕上げ量と加工面粗さを出力することができるが,最適な工程(砥石の種類と順番,各砥石の加工条件)を導き出すことはできない.そこで、最適解を得られるための逆システムを求めていくことを考えていく.
繊維強化アルミニウム系複合材料の熱機械的特性と残留応力に関する研究

繊維強化アルミニウム系複合材料を代表して、太径連続繊維を用いた複合材料としてSiC_<CVD>繊維強化6061Alを、また細径連続繊維を用いた複合材料としてAl_2O_3繊維強化Al-5%Cuおよび母材の異なるAl_2O_3繊維強化純Alの各先端複合材料を供試材とし、これら複合材料に種々の熱履歴を与えて複合材料の温室における母材熱残留応力状態をX線3軸解析すると共に複合材料の温室からの加熱・冷却過程における熱残留応力変化をX線高温その場測定することによって繊維強化アルミニウム系複合材料の熱機械的特性と残留応力との関係を検討した。上記3種の複合材料におけるX線3軸応力解析によって6個のすべての応力成分が分離できた。分離された繊維軸方向の熱残留応力σ_<11>、繊維軸横方向の熱残留応力σ_<22>および表面法線方向の熱残留応力σ_<33>は各主応力であり、σ_<11>は絶対値最大の主応力である。太い繊維の複合材料では本実験の回折条件において自由表面の効果が大きくσ_<33>≒0であり平面応力状態に近い応力がX線的に測定される。一方、細い繊維の複合材料では3軸性の高い結果が得られ、熱応力状態を詳細に調査するためにはX線の侵入深さを考慮した3軸解析が必要である。母材熱残留応力は母材材質および複合材料の熱履歴によって大きく変化し、この熱残留応力変化に直接関係して複合材料の巨視的寸法が変化する。複合材料の高温までの熱履歴過程で、母材は塑性変形し、母材の熱応力および複合材料の熱膨張・収縮曲線はヒステリシスを示す。熱応力は複合材料の熱膨張挙動を決定する重要な因子であり、繊維が弾性的挙動をする場合、複合材料の熱膨張は一次近似として繊維が単独で存在する場合の熱膨張に熱応力に対応する繊維の弾性ひずみを加算した形式で良く記述できることを実証した。繊維強化金属基複合材料の実用化や信頼性の向上に際してはその熱応力挙動を明らかにする必要があるが、本研究では、主として平均直径17μmの細径長繊維を用いたAl_2O_3繊維強化純Alおよび直径140μmの太径長繊維を用いたSiC_<CVD>繊維強化6061Al合金の2種類の先端複合材料に種々の熱履歴を与えて複合材料の室温における母相熱残留応力状態をX線3軸解析すると共に複合材料の室温からの加熱・冷却過程における熱残留応力変化をX線その場測定し、これら複合材料の熱応力挙動を解析した。得られた主な結果を以下に示す。1.繊維軸方向の熱残留応力σ_<11>、繊維軸横方向の熱残留応力σ_<22>および表面垂直方向の熱残留応力σ_<33>は各主応力であり、σ_<11>は絶対値最大の主応力である。2.本実験の回折条件で測定される表面垂直方向の応力σ_<33>は、太い繊維の複合材料では自由表面の影響が大きくほとんど零に等しい、一方、細い繊維の複合材料ではσ_<33>は試料内部のそれに比べて約半分応力解放されている。また、母相熱残留応力は複合材料の熱履歴によって大きく変化し、この熱残留応力変化に直接関係して複合材料の寸法が変化する。3.複合材料の室温から327°Cの熱サイクル過程で母相熱残留応力はヒステリシスを示して変化する。4.上記の熱サイクルにおいて複合材料の繊維軸方向の熱膨張曲線はヒステリシスを示すがその挙動は母相熱応力のX線その場測定結果とよく対応する。5.熱残留応力の実験結果を理論予測する場合、測定領域における繊維の分布状態(規則あるいは不規則分布)を新たに考慮しなければならない問題点が示唆され、今後の詳細な検討を要する。

熱応力は複合材料の熱膨張挙動を決定する重要な因子であり、繊維が弾性的挙動をする場合、複合材料の熱膨張は一次近似として繊維が単独で存在する場合の熱膨張に熱応力に対応する繊維の弾性ひずみを加算した形式で良く記述できることを実証した。繊維強化アルミニウム系複合材料を代表して、太径連続繊維を用いた複合材料としてSiC_<CVD>繊維強化6061AIを、また細径連続繊維を用いた複合材料としてAl_2O_3繊維強化Al-5%Cuおよび母材の異なるAl_2O_3繊維強化純Alの各先端複合材料を供試材とし、これら複合材料に種々の熱履歴を与えて複合材料の室温における母材熱残留応力状態をX線3軸解析すると共に複合材料の室温からの加熱・冷却過程における熱残留応力変化をX線高温その場測定することによって繊維強化アルミニウム系複合材料の熱機械的特性と残留応力との関係を検討した。上記3種の複合材料におけるX線3軸応力解析によって6個のすべての応力成分が分離できた。分離された繊維軸方向の熱残留応力σ_<11>、繊維軸横方向の熱残留応力σ_<22>および表面法線方向の熱残留応力σ_<33>は各主応力であり、σ_<11>は絶対値最大の主応力である。太い繊維の複合材料では本実験の回折条件において自由表面の効果が大きくσ_<33>≒0であり平面応力状態に近い応力がX線的に測定される。一方、細い繊維の複合材料では3軸性の高い結果が得られ、熱応力状態を詳細に調査するためにはX線の侵入深さを考慮した3軸解析が必要である。母材熱残留応力は母材材質および複合材料の熱履歴によって大きく変化し、この熱残留応力変化に直接関係して複合材料の巨視的寸法が変化する。複合材料の高温までの熱履歴過程で、母材は塑性変形し、母材の熱応力および複合材料の熱膨張・収縮曲線はヒステリシスを示す。
形状制御された酸化チタン微結晶上での結晶面選択的光不斉水素化反応の解明

研究代表者らは、芳香族ケトンがTiO2上で共吸着したマンデル酸(MA)によってエナンチオ選択的に水素化され、不斉炭素を有するキラルな2級アルコールを与えることを見出した。この不斉反応は、TiO2の結晶面特有の原子配列と表面構造を反映したものであり、TiO2表面に共吸着したMAと芳香族ケトンの分子間相互作用における相互の立体配置がエナンチオ選択性を決定すると考えられる。このような結晶面選択的な不斉反応のメカニズムは未だ解明されておらず、固体表面科学・界面科学や触媒化学の分野に強いインパクトを与えるものである。将来的には有機合成化学への応用が期待でき、有機化学や医薬品化学への波及効果も期待できる。
血液線維素溶解系による実質臓器の炎症性疾患の制御機構の解明とその臨床応用

重篤な急性肝炎マウスモデルの作成し、線維素溶解系(線溶系)線溶系の役割を解明し、新規治療法の開発を行なった。急性肝炎の病態形成において、凝固および線溶系因子の活性と各種MMPs(matrix metalloproteinase)の活性化が明らかにした。それらの各種遺伝子欠損マウスで急性肝炎の病理所見などが改善していたことから、線溶系の亢進に伴うMMP活性が急性肝炎の病態を制御していることが明らかになった。そして、線溶系因子のplasminを阻害する新規薬剤YO-2の投与することで、急性肝炎モデルマウスでは炎症性サイトカインが抑制され、急性肝炎を制御することができ、今後の臨床応用が期待される。本年度の研究で代表者らは、Toll like receptor-9のアゴニストであるCpG-ODN1826とD-ガラクトサミンを使用し、急性肝炎を誘導するマウスモデルの作製に成功した。そして、そのマウスモデルにおいて、血液線維素溶解系(線溶系)の主要な因子であるplasminおよびMMP-9といった各種のプロテアーゼの活性化を認めることが明らかになった。そこで、急性肝炎を始めとする各種炎症性疾患におけるこれらのプロテアーゼの活性化の意義・機能解析を行うため、plasminogen遺伝子欠損マウスおよびMMP-9遺伝子欠損マウスを使用し、急性肝炎マウスモデルを作製したところ、これらの遺伝子欠損マウスでは致死的な急性肝炎モデルにおいて有意な生存率の改善、および臓器組織の病理所見でも炎症の改善傾向を認めた。そこで、代表者らは、主要な線溶系因子であるplasminの新規阻害剤の投与による肝炎病態の制御を試みた。plasmin阻害剤の投与により、血中の各種炎症性サイトカイン濃度は抑制され、かつ生存率も有意な改善を認めた。その機序として、肝炎病態に関与する炎症性サイトカインの多くが、MMPの活性化に伴い、細胞外ドメイン分泌され、末梢血中へ産出されていること、そしてplasmin阻害剤がこのMMPの潜在型から活性型への変換を障害することで、炎症性サイトカインの血中濃度上昇を抑制し、致死的な病態の改善に寄与していることが示唆された。またplasmin阻害剤の投与により、肝臓・脾臓・骨髄への炎症性細胞の浸潤が有意に抑えられていることも判明した。その機序として、plasmin阻害剤が、MMPの活性化阻害だけでなく、mcp-1などの各種ケモカインの産生および活性化の抑制をもたらすことで、組織への炎症性細胞動員および浸潤が抑制されていることが考えられた。本研究では,急性肝炎モデルマウスおよび急性膵炎モデルマウスモデルマウスを作製することから始まり、それらに対して線維素溶解系(線溶系)因子群を制御することで、炎症性サイトカインおよびマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)などの蛋白分解酵素の活性化調節を行い、最終的には実質臓器の炎症性疾患に対する新規治療法の開発までを目的としている.実際の研究としては、サイトカイン分泌、タンパク分解酵素の活性機構の上流にある線溶系因子に着目し,Plasminogen (Plg),MMP-9遺伝子欠損マウス(Plg-/-, MMP-9-/-)及びその野生型マウス(Plg+/+, MMP-9+/+, Wild)の各種マウスを用いて急性肝炎モデルを作製した.同様に,C57BL6/Jマウスを用いて,新規プラスミン阻害剤(YO-2)投与群と溶媒(PBS)投与群にわけて急性肝炎モデルマウスを作製した.その結果、Plasminogen (Plg),MMP-9遺伝子欠損マウス(Plg-/-, MMP-9-/-)及びYO-2投与群においては、いずれも良好な結果が得られた。サイトカインに関してはELISA法による解析を行い、有意に低値を得られた。また、病理学的にも免疫染色を行い炎症性細胞浸潤の抑制効果を得る事ができた.現在、以上の結果をもとに論文作製を行っている段階まで来ており、おおむね順調に進展していると考えられる.敗血症など全身性の炎症性疾患において、凝固系の過剰な活性化が組織障害をさらに悪化させるメカニズムが近年明らかになってきている。しかし全身性の炎症性疾患において線維素溶解系(線溶系)がどのように動き、どのような役割を果たしているのかは明らかになっていない。この研究では、Toll like receptor-9のアゴニストであるCpG-ODN 1826をD-ガラクトサミンと共にC57BL/6マウスに複数回投与することで、急性肝炎様の病態を誘導する致死的なマウスモデルの作成に成功した。そしてその病態形成の比較的早期から、plasminをはじめとする線溶系と各種MMPs(matrix metalloproteinase)が活性化することを明らかにした。次に急性肝炎の病態におけるこれらの因子の機能解析を行うため、plasminogen遺伝子欠損マウスおよびMMP-9遺伝子欠損マウスに対して、同様に急性肝炎モデルを作成したところ、これらの遺伝子欠損マウスでは、野生型と比較し、生存率の改善および各種臓器の病理所見で改善を認めた。次にplasminの活性中心を阻害する新規薬剤YO-2の投与による急性肝炎の病態制御を試みた。YO-2の投与によって、TNF-α・Fas-Lなどの各種炎症性サイトカインの産生およびCCL2などの各種炎症性ケモカインの産生は抑制され、生存率を有意に改善させた。またYO-2はplasmin活性阻害を行うことでMMP-9の活性化を阻害していることが明らかにし、各種臓器の病理組織の解析からYO-2が各種炎症性細胞の動員や組織浸潤を抑制していることを明らかにした。