hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HTLVーIキャリアからの前癌状態の発掘と、その頻度、予後の解明

研究対象:成人におけるHTLVーIキャリアの長崎県内における頻度は10%40%と他地域に比べ高率であるが、この中で特に頻度の高い地域に的をしぼって追跡調査の対象とした。今年度は新たにキャリア約100例のDNA採取を行うことが出来た。末血リンパ球にHTLVーIプロウイルスDNAの単クロ-ン性取り込みを有するキャリア(preーATL)の頻度は、間接的手法によって、2%前後であることはすでに報告した。今回は地域別にpreーATLの頻度を推定することが可能な数に達したので、直接この頻度を求めることができた。結果:対象地域の成人のキャリア頻度は長崎市11.2%、T島T地区39.8%、G島T地区24.0%、H島H地区45.5%である。これら各地区におけるキャリアのHTLVーIプロウイルスDNAの単クロ-ン性取り込み検出率はそれぞれ2/56(3.5%),2/88(2.3%),1/21(4.8%),1/58(1.7%)であった。合計すると6/223(2.6%)となり前回の推定値とほぼ一致した。一方、我々はこのような症例をATL発症のリスクの高い前癌状態(preーATL)であろうと見て予後追跡調査を実施している。今年度発掘できた症例を含めて調査の対象者は50例に達した。考察:HTLVーIキャリア中のHTLVーIプロウィルス単クロ-ン性取り込み陽性者の割合は23%であることはほぼ確定できたと考える。今後の症例発掘はこのデ-タを元にして行うことができるが、今後、もし新たに有意な症例数を得ようとすると数千名以上のキャリアのDNA解析を実施する必要がある。今年までに追跡調査の対象として獲得できたpreーATL症例(50例)は、予後調査において一定の結果を出すことが可能な数である。今後、綿密な追跡調査を実施する。
トランスポーターノックダウン不死化ヒト肝細胞を用いた薬物輸送寄与率の定量的評価

肝臓の血管側膜および胆管側膜には、薬物の体内動態決定要素として重要なトランスポーターが複数発現している。一般的に、トランスポーターの基質の選択性は重複する場合が多いこと、さらにそれぞれの基質によりこの重複も変化することが知られていることから、簡便な寄与率の算定方法とそれを用いた解析は重要である。本課題では生体に比較的近い状態を維持しているとされる不死化ヒト肝細胞をもとに内在的に発現しているトランスポーターをそれぞれノックダウンした細胞株を樹立すること、さらにその細胞ライブラリーを用いて寄与率の検討を行うことを目的とした。前年度に引き続き、培養方法を変更して不死化ヒト肝細胞におけるトランスポーターの発現量をウエスタンブロッティングで定量してみたが十分な発現が認められなかった。そこで、用いる細胞をヒト結腸直腸腺癌由来Caco-2細胞に変更した。さらに同細胞に多く発現している薬物トランスポーターであるMDR1(multidrug resistance 1/P-glycoprotein)に着目し、安定発現細胞を樹立することができた。ノックアウトマウスではしばしばその発現が抑制されたトランスポーターの機能を相補するために、別のトランスポーターの発現が上昇し恒常性を保つような応答があることが知られている。そこで、樹立した細胞における他のトランスポーターの発現量をRNAレベル、さらに基質を用いた機能解析で検討した。その結果、特に他のトランスポーターの発現は樹立した細胞株においては変動していないことが示された。Caco-2に発現が知られている他のトランスポーターに対する効果的なsiRNAの配列の同定とその発現ベクターの作成を終了している。今後、このsiRNAが安定に発現する細胞株の作成やそれらを用いた寄与率の検討を行うことを予定している。
数理計画における再定式化手法に関する研究

近年,数理計画の分野において新しい再定式化の考え方に基づくいくつかのアプローチが提案され,注目を集めている.再定式化とは,一般に,解くべき問題を何らかの取り扱いやすい問題に変換し,さらにその問題に対して効率的なアルゴリズムを適用することを目指したものであり,ペナルティ関数法はその古典的な例である.現在では,再定式化が対象とする問題は多岐にわたっており,単に最適化問題に止まらず,より一般的なクラスの問題である相補性問題や変分不等式問題のような,いわゆる均衡問題にまで及んでいる.また,それらの再定式化の多様化に相まって,微分不可能な関数に対する様々な平滑近似法や微分不可能関数を直接取り扱う一般化ニュートン法などの方法が提案され,数学的基盤が整いつつある.このような背景のもとに,数理計画のいくつかの重要な問題とそれに関連する問題に対して,新しい再定式化の方法を確立するとともに,より有効性と拡張性に優れたアルゴリズムを構築することを主な目的とした研究を行った.本研究において得られた成果は次のようにまとめられる.1.相補性問題・変分不等式問題に対して,正則化ギャップ関数,Fischer-Burmeister関数,D-ギャップ関数などを用いた再定式化の方法を開発した.さらに,様々な応用をもつ重要な問題である,均衡制約を含む数理計画問題(MPEC)に対する新しい再定式化手法の開発を推進した.2.再定式化によって得られる問題は,例えばsemismooth性のようなある種の微分不可能性を有している.本研究では,微分不可能関数を含む問題を微分可能な問題に再定式化するための平滑化関数(smoothing function)を提案し,さらに,再定式化によって得られた問題に対する効率的なアルゴリズムの開発を行った.近年,数理計画の分野において新しい再定式化の考え方に基づくいくつかのアプローチが提案され,注目を集めている.再定式化とは,一般に,解くべき問題を何らかの取り扱いやすい問題に変換し,さらにその問題に対して効率的なアルゴリズムを適用することを目指したものであり,ペナルティ関数法はその古典的な例である.現在では,再定式化が対象とする問題は多岐にわたっており,単に最適化問題に止まらず,より一般的なクラスの問題である相補性問題や変分不等式問題のような,いわゆる均衡問題にまで及んでいる.また,それらの再定式化の多様化に相まって,微分不可能な関数に対する様々な平滑近似法や微分不可能関数を直接取り扱う一般化ニュートン法などの方法が提案され,数学的基盤が整いつつある.このような背景のもとに,数理計画のいくつかの重要な問題とそれに関連する問題に対して,新しい再定式化の方法を確立するとともに,より有効性と拡張性に優れたアルゴリズムを構築することを主な目的とした研究を行った.本研究において得られた成果は次のようにまとめられる.1.相補性問題・変分不等式問題に対して,正則化ギャップ関数,Fischer-Burmeister関数,D-ギャップ関数などを用いた再定式化の方法を開発した.さらに,様々な応用をもつ重要な問題である,均衡制約を含む数理計画問題(MPEC)に対する新しい再定式化手法の開発を推進した.2.再定式化によって得られる問題は,例えばsemismooth性のようなある種の微分不可能性を有している.本研究では,微分不可能関数を含む問題を微分可能な問題に再定式化するための平滑化関数(smoothing function)を提案し,さらに,再定式化によって得られた問題に対する効率的なアルゴリズムの開発を行った.数理計画の分野では、近年、之の問題をそれと等価な最適化問題に変換することにより、効率的な反復法を用いて解を計算しようとする再定式化の手法が注目を集めている。本研究では、いくつかの重要なクラスの数理計画問題に対する再定式化手法を開発する研究を行い、これまでに以下の成果を得た。1.区間制約をもつ変分不等式問題(混合型相補性問題ともいう)に対するニュートン型のアルゴリズムを提案した。特にその大域的収束性を保証するためにDギャップ関数とよばれる関数を利用することにより、2次収束率と大域的収束性を併せもつ手法を開発した。2.区間制約をもつ変分不等式問題に対する平滑化法を提案した。これは再定式化の有力な手段であるCHKS関数とよばれる関数を、新たなパラメータを導入することにより、微分可能な関数で近似し、それに対してニュートン法を適用したものであり、優れた収束性を有することが確認された。3.対称行列の空間において定義された非線形相補性問題を、通常のベクトルを変数とする非線形相補性問題に対して開発された手法を拡張することにより再定式化することを試みた。その結果、非線形相補性問題に対する従来の結果が自然な形で一般化できることが確められた。近年,数理計画の分野において新しい再定式化(reformulation)の考え方に基づくいくつかのアプローチが提案され,注目を集めている.再定式化とは,一般に,解くべき問題を何らかの取り扱いやすい問題に変換し,さらにその問題に対して効率的なアルゴリズムを適用することを目指したものである.本研究では,数理計画のいくつかの重要な問題とそれに関連する問題に対して,新しい再定式化の方法を確立するとともに,より有効性と拡張性に優れたアルゴリズムを構築することを主な目的とした研究を行い,以下のような成果を得た.1.均衡制約を含む数理計画問題に対する手法

相補性問題・変分不等式問題に対して,近年,研究代表者が提案した正則化ギャップ関数を端緒として,Fischer-Burmeister関数,D-ギャップ関数などが相次いで提案され,これらの関数を用いた再定式化の方法が活発に研究されている.本研究では,これらの成果をさらに発展させて,様々な工学的設計問題としてしばしば現れる重要な問題である,均衡制約(equilibrium constraints)を含む数理計画問題に対する新しい再定式化手法の開発を推進した.2.微分不可能問題に対する手法上記1で述べた再定式化によって得られる問題は,例えばsemismooth性のようなある種の微分不可能性を有している.本研究では,微分不可能関数を含む問題を微分可能な問題に再定式化するための平滑化関数(smoothing function)を提案し,さらに,再定式化によって得られた問題に対する効率的なアルゴリズムの開発を行った.
最大許容量に達した野生ニホンザルの生態的特徴と個体群調節のメカニズム

環境が許容する最大密度に達していると思われるいくつかの野生ニホンザル個体群において、その個体群の特徴と個体数調節のメカニズムについて調査を行った。調査は主として下北半島と宮崎県幸島の群れで行われ、付随的に鹿児島県屋久島、長野県志賀高原、木曽山地での観察が行われた。これらの地域はいずれも京都大学霊長類研究所附属ニホンザル野外観察施設の研究林地域であり、特に下北半島の調査においては3名の研究協力者の助力を得た。幸島のニホンザルは30haの小さな島に100頭ほどのサルが棲んでいる。この30年ほど個体数が変わってないが、群れ内部では家系ごとの消長があり、増加する家系と減少し消えていく家系があることが明らかである。近年は当初から続いてきたいくつかの家系が消失する傾向にあり、全体としての繁殖パラメーター悪化と関係しているものと考えられる。下北半島の個体群はこの30年間に3.5倍ほどに増加したが、北西部の群れはかってと同じ程度の密度を保ちつつ、周囲に行動域を拡大している。この3年間でもその傾向は続いている。南西部の群れは狭い行動域をもち、それには食性の違いが反映しているらしい。下北半島、長野県、宮崎県串間市幸島、鹿児島県屋久島のニホンザル群についての、野外調査を継続して行った。下北半島の野生群は、この30年余の間に個体数が増加するとともに、その生息域が大幅に拡大していることが明らかになった。幸島の餌付け群と屋久島西部林道地域の個体群は、この10年ほどの期間ほとんど増加しておらず、ほぼこの地域の生息可能な個体数の上限に達しているものと思われる。下記の二地域の個体群を詳細に検討してみると、屋久島では個体数を増加させる群れがいる反面で、衰退し消え去っていく群れもあって、一定の個体数が保たれていること、幸島の場合には一群内で、それぞれの家系ごとに、微妙なバランスを保っていることが明らかになった。下北半島の個体群は、はるかにきびしい環境条件の中で生息しており、その行動域は屋久島のものと比べて数十倍にもなる。増加する個体群は外縁部に次々と行動域を広げており、1960年代に調べられた分布域と比較すると、現在の分布は数倍以上になった。下北半島の場合は、まだ周辺に拡大することが可能な条件にあるが、周辺部で畑の作物を荒らす猿害の問題も深刻になってきつつある。長野県は各地で猿害を理由に多くの群れが駆除されており、継続的な資料が使える群れは、地獄谷の餌付け群のみである。そこで上信越研究林、木曽研究林地域を含め、南安曇郡や下伊那地方をも含めて、野生群の調査を行った。そのいずれの地域でも、ニホンザル野生群の周辺への分布拡大傾向が確かめられた。昨年度に引き続き、下北のニホンザルについて調査を行い、個体群全体の近年の分布域拡大についての調査を行った(渡邊、三戸[研究協力者]、松岡[研究協力者])。下北半島西部の佐井村南部で、下北半島北西部の群れと南西部の群れが、境を接して分布するようになり、戦後ほぼ半世紀にわたって分断されていた二つの個体群が、ふたたびひとかたまりのものになっていることが確認された。北西部、南西部の群れ共に増加しており、なお分布域を拡げている途中であると考えられる。南西部の群れの行動域は狭く、せいぜい数平方キロ程度であるが、北西部の群れの行動域は広く数十平方キロ、あるいは百平方キロ近くもあると推測できる群れもある。そのような違いがどのようにして成り立っているのか、今後の研究課題である。宮崎県幸島の群れでは、45年余に及ぶ長期継続観察の結果に基づいて、集団内の社会関係、特にボスザルの交代や順位関係の変遷がどのように生起してきたのかが分析された。その結果、このように長期間安定した孤立群ではボスザルの交代が稀であること、前ボスの死亡によってのみ次のボスザルが交代可能であること、交代するボスもほとんどの場合生殖適齢期を過ぎた老齢ザルであること、順位変動はオスメスともに上位の方が変化しにくく、下位であるほど変動が激しいことなどが明らかになった。

幸島の群れは最初の一時期を除けば、個体数の変化がほとんどない群れであるが、当初からの家系は全て保たれてきていた(母系のみ確認可能)。しかし今年になっていよいよ順位下位の家系が消滅しかかっている。また、上位家系からはボスザルは出なかったのだが、1999年1月に五代目ボスのノソが死亡し、上位家系の出身であるケムシが六代目ボスになった。しかし、ケムシの母親や兄弟姉妹等はすでに群れの中には数少ない。安定した個体群の中であっても、社会関係には種々の違いがあり、それぞれに異なった影響を与えているらしい。屋久島の個体群についても、西部林道地域で個体群の調査を行ったが、今年度は短期間の予察にとどまっている。今年度も下北のニホンザルをついて調査を行い、個体群全体の近年の分布域拡大についての調査を行った(渡邊、三戸[研究協力者]、足沢[研究協力者]、松岡[研究協力者])。特に今年度は、下北半島全域についての集団調査が行われ、ほぼその全容を明らかにすることができた。全体の個体数としては17群732頭が確認されているが、今年になって半島中央部の湯ノ川温泉近辺にまで行動域を広げている群れが見つかるなど、なお全体としての分布域拡大は続いている。下北半島西北部の群れは行動域が広く、一方南西部の群れでは狭い。そして北西部の群れは、採食品目が非常に選択的であり、南西部の群れでは多様なものを採食しているという報告がある。それを裏付けるための調査が開始された。宮崎県幸島の群れは、1972年以降約30haの島内に100頭前後が生息するという状態が定常的に続いている。毎月継続的にほぼ全個体の体重が計測されており、そのデータを基に30年間の幸島のサルの体重変動が分析された。それによれば、1970年以前の大量に餌を与えていた時期と比較すれば、体重の減少は明らかであるが、その後一定の体サイズ減少でほぼ落ち着いた状態にある。成長の遅延、若年の死亡増ということでも同様で、ほぼ安定した状態を保っている。細部での違いが、個体間の順位との関係で分析された。屋久島の個体群では、西部林道地域で大量の自然死がおこっていることが確認された。
金属超微粒子を施した半導体を用いる高効率・低コストの新型太陽電池

n型シリコン(n-Si)半導体上に金属超微粒子をまばらに施すことを特長とする新型の湿式および固体型太陽電池について、高効率化を目指して、研究を行った。白金超微粒子のLB膜を利用することによりn-Si上の白金超微粒子の密度(粒子間距離)をナノメートルのスケールで制御できることを明らかにし、この方法を用いて、開口路光電圧(V_<oc>)の白金微粒子密度依存性、V_<oc>の温度依存性、白金微粒子を付けたn-Si電極における少数キャリアの拡散長の実験的決定とその白金微粒子密度に対する依存性について、定量的研究を行った。これより、白金超微粒子の密度が小さい場合のは、常温付近において、多数キャリアによる飽和暗電流密度が少数キャリアによるものに比べて無視できるほど小さくなり、理想的な少数キャリア支配の太陽電池が得られて、非常に大きいV_<oc>が発生することを明らかにした。また、金属を超微細なアイランド状に付ける新しい方法として、最近注目されているポーラスシリコンの利用を試み、ポーラスシリコン上に白金を斜め方向から真空蒸着することによって、金属を超微細なアイランド状に付けることができ、このような簡単な方法で0.59Vという高いV_<oc>が得られることを明らかにした。さらに、超微細な白金アイランドを施したn-Si半導体上に透明導電膜として酸化インジウムスズ(ITO)膜を蒸着した方式の固体太陽電池について、高効率化を試み、白金アイランドを施したn-Si半導体上に直接ITO膜を蒸着した場合には、n-Si表面に多くの欠陥(再結合準位)が生成して、V_<oc>が小さくなるが、白金アイランドを施したn-Si半導体上に薄い銅フタロシアニン膜を蒸着し、この上にITO膜を蒸着した場合には、上記のような欠陥(再結合準位)の生成が抑えられ、0.58Vという高いV_<oc>が得られることを明らかにした。このほか、透明導電膜/Si酸化膜/Si接合のMIS型の太陽電池についても研究を行い、薄膜や界面の構造と物性について種々新しい知見を得た。本研究では、我々の見つけ出した新しい接合を持つ太陽電池、すなわち、金属超微粒子を施した半導体電極を用いる湿式太陽電池、ならびに、金属超粒子を施した半導体上に酸化インジウム錫などの透明導電膜を施した構造の固体太陽電池について、高効率化を目指して、作製条件および接合界面構造と光起電力との関係を調べた。まず、n-Si電極上の金属(白金)超微粒子の粒径および粒子間距離を制御する方法として、白金超微粒子のLB膜を利用する方法を検討した。ポリビニルピロリドンを含むアルコール水溶液中で白金コロイドを作製し、これを水面に展開してLB膜を作製して、これをn-Si上に移しとる方法で、Si上の白金超微粒子の密度を制御することができた。低い粒子密度で白金を付けて300°Cで熱処理した場合、また、高い粒子密度で白金をつけて150°C以下で熱処理した場合に、ともに高い光起電力が発生し、この解析から、これらが少数キャリア支配の理想的な太陽電池になっていることを明らかにした。

さらに、Si上に酸化インジウム錫などの透明導電膜をスプレー法で付けた固体太陽電池について研究し、スプレー溶液の溶媒が光起電力に大きな影響を及ぼすこと、また、テクスチャー化したSiの場合、Si上に予備的に酸化膜を形成し、透明導電膜堆積後に窒素下でアニール処理を施すと、15%という高い効率の太陽電池が得られることを明らかにした。酸化インジウム錫より安価な酸化亜鉛を利用する方法も検討し、6%の効率を持つ太陽電池が得られた。ただし、酸化亜鉛の仕事関数が小さいため光起電力が小さく、効率の向上にはこの問題の解決が必要であることが明らかになった。n型シリコン(n-Si)半導体上に金属超微粒子をまばらに施すことを特長とする、新型の湿式および固体型太陽電池について、高効率化を目指して、昨年度に引き続き、研究を行った。白金超微粒子のLB膜を利用することによりn-Si半導体上の白金超微粒子の密度(粒子間距離)を制御できることはすでに報告したが、今年度は、この方法を用いて、開回路光電圧(V_<oc>)の白金微粒子密度依存性、V_<oc>の温度依存性、白金微粒子を付けたn-Si半導体電極における少数キャリア(ホール)の拡散長の実験的決定とその白金微粒子密度に対する依存性について、定量的研究を行った。これにより、白金微粒子の密度が小さい場合には、常温付近において、少数キャリア(電子)による飽和暗電流密度が少数キャリア(ホール)によるものに比べて無視できるほど小さくなり、理想的な少数キャリア支配の太陽電池が得られて、非常に大きいV_<oc>が発生することを明らかにした。また、金属を超微粒子状(ないしは超微細なアイランド状)に付ける新しい方法として、最近注目されているポーラスシリコンの利用を試み、ポーラスシリコンの上に白金を斜め方向から真空蒸着することによって金属を超微細なアイランド状に付けることができ、このような簡単な方法で0.59Vという高いV_<oc>が得られることを明らかにした。さらに、超微細な白金アイランドを施したn-Si半導体上に酸化インジウムスズ(ITO)膜を蒸着した方式の固体太陽電池について、高効率化を試み、白金アイランドを施したn-Si半導体上に直接ITO膜を蒸着した場合には、n-Si表面に多くの欠陥(再結合準位)が生成して、V_<oc>が小さくなるが、白金アイランドを施したn-Si半導体上に、まず薄い銅フタロシアニン膜を蒸着し、この上にITO膜を蒸着した場合には、上記のような欠陥(再結合準位)の生成が抑えられ、0.58Vという高いV_<oc>が得られることを明らかにした。
実験的脳血管〓縮が惹起する中膜筋細胞壊死の病態と治療

脳血管攣縮は刺激物質による血管の機能的収縮(第1相),中膜筋細胞壊死による血管の麻痺性拡張(第2相)および内膜肥厚による血管内腔の形態学的狭容(第3相)の3相性変化を示した.即ち,致死的な脳血管攣縮を合併したクモ膜下出血,髄膜炎および被殻出血手術の計10症例より採取された攣縮血管を光顕的,電顕的に検索した結果.(1)視床下部ことにlaterl hypo-thalamicに虚血性変化がみられた.また,くも膜下腔の小血管より多数の炎症細胞や血液物質が漏出していた.(2)脳血管攣縮は原因の如何を問わず同様な血管病変を惹起した.(3)内膜は光顕的には内皮下層の水腫と結合組織の増殖を示し,血管内腔を形態学的に狭容していた.電顕的には内皮細胞間にopen juncetonがみられ,内皮下層ではmyofibroblastが増殖し多量の結合組織や基底膜様物質を産生していた.(4)中膜は光顕的に筋細胞の好酸性の凝固壊死により絶対数が減少し,血管壁の菲薄化と血管内腔の拡張がみられた.(5)電顕的には中膜節細胞壊死の基本的特徴は筋線稚の融解であり,これらは微細顆粒状物質に置換していた.(6)細胞内器室は腫大した粗面小胞体と糸粒体のみが残存し,胞体内には多数のライソゾーンがみられた.(7)細胞間隔では基底膜様物質の増加と多量の細胞残〓がみられた.さらに,視交又槽に血液やエピネフリンを注入して製作した実験的脳血管攣縮モデル犬30頭より採取された攣縮血管を組織学的に検索した結果,(1)犬の視交又槽に1CC/kgの血液を注入しても臨床剖検例に似た中膜筋細胞壊死を作製し得なかった.(2)しかし, 0.2mg/kgのエピネフリンを注入すると,実験2日目より90日目にかけて中膜細胞壊死が観察された.(3)中膜細胞壊死は視床下部の軟化巣とクモ膜下腔の小血管の達過性亢進を合併した犬で顕著であった.(4)エピネフリンの視交又槽内注入により作製された実験的脳血管攣縮は臨床剖検例によく似た中膜筋細胞壊死を〓した.脳血管攣縮は刺激物質による血管の機能的収縮(第1相),中膜筋細胞壊死による血管の麻痺性拡張(第2相)および内膜肥厚による血管内腔の形態学的狭容(第3相)の3相性変化を示した.即ち,致死的な脳血管攣縮を合併したクモ膜下出血,髄膜炎および被殻出血手術の計10症例より採取された攣縮血管を光顕的,電顕的に検索した結果.(1)視床下部ことにlaterl hypo-thalamicに虚血性変化がみられた.また,くも膜下腔の小血管より多数の炎症細胞や血液物質が漏出していた.(2)脳血管攣縮は原因の如何を問わず同様な血管病変を惹起した.(3)内膜は光顕的には内皮下層の水腫と結合組織の増殖を示し,血管内腔を形態学的に狭容していた.電顕的には内皮細胞間にopen juncetonがみられ,内皮下層ではmyofibroblastが増殖し多量の結合組織や基底膜様物質を産生していた.(4)中膜は光顕的に筋細胞の好酸性の凝固壊死により絶対数が減少し,血管壁の菲薄化と血管内腔の拡張がみられた.(5)電顕的には中膜節細胞壊死の基本的特徴は筋線稚の融解であり,これらは微細顆粒状物質に置換していた.(6)細胞内器室は腫大した粗面小胞体と糸粒体のみが残存し,胞体内には多数のライソゾーンがみられた.(7)細胞間隔では基底膜様物質の増加と多量の細胞残〓がみられた.さらに,視交又槽に血液やエピネフリンを注入して製作した実験的脳血管攣縮モデル犬30頭より採取された攣縮血管を組織学的に検索した結果,(1)犬の視交又槽に1CC/kgの血液を注入しても臨床剖検例に似た中膜筋細胞壊死を作製し得なかった.(2)しかし, 0.2mg/kgのエピネフリンを注入すると,実験2日目より90日目にかけて中膜細胞壊死が観察された.(3)中膜細胞壊死は視床下部の軟化巣とクモ膜下腔の小血管の達過性亢進を合併した犬で顕著であった.(4)エピネフリンの視交又槽内注入により作製された実験的脳血管攣縮は臨床剖検例によく似た中膜筋細胞壊死を〓した.致死的な脳血管攣縮を合併したクモ膜下出血、髄膜炎および被殻出血手術の計10症例とイヌの視交叉槽に血液やエピネフリンを注入して作製した脳血管攣縮モデル30例の両群より採取された攣縮血管を光顕、電顕的に検索した。〔結果〕(1)致死的な脳血管攣縮を合併した症例やイヌでは視床下部に虚血性変化がみられた。また、クモ膜下腔の小血管より多数の炎症細胞や血液物質が漏出していた。

(2)臨床剖検例では脳血管攣縮は原因の如何を問わず同様な血管病変を惹起した。(3)内膜は光顕的には内皮下層の水腫と結合組織の増殖を示し、血管内腔を形態学的に狭容していた。電顕的には内皮細胞間にopen junctionがみられ、内皮下層ではmyofioroblastが増殖し多量の結合組織や基底膜様物質を産生していた。(4)中膜は光顕的に筋細胞の好酸性の凝団壊死により絶対数が減少し、血管壁の菲薄化と血管内腔の拡張がみられた。(5)電顕的には中膜筋細胞壊死の基本的特徴は筋線維の融解であり、これらは微細胞顆粒状物質に置換していた。(6)細胞内器官は腫大した粗面小胞体と糸粒体のみが残存し、胞体内には多数のライソゾームがみられた。(7)細胞間隙では基底膜様物質の増加と多量の細胞残渣がみられた。(8)イヌの視交叉槽に1cc/kgの血液を注入しても臨床剖検例に似た中膜筋細胞壊死を作製し得なかった。(9)しかし、0.2mg/kgのエピネノリンを注入すると、実験2日目より90日目にかけて中膜筋細胞壊死が観察された。(10)中膜筋細胞壊死は視床下部の軟化巣とクモ膜下腔の小血管の透温性亢進を合併したイヌで顕著であった。(11)エピネフリンの視交叉槽内注入により作製された実験的脳血管攣縮は臨床剖検例にみられるものによく似た中膜筋細胞壊死を呈した。〔結論〕脳血管攣縮は刺激物質による血管の機能的収縮→中膜筋細胞壊死による血管の麻痺性拡張→内膜肥厚による血管内腔の形態学的狭容の三相性変化を示した。
子宮内膜症、子宮内膜癌の発症・進展におけるTLR-MyD88経路についての研究

子宮内膜症とTLRの検討をしているうちに、IL-17が子宮内膜症において特徴的な局在を示すことが解った。今回、私達は子宮内膜症患者の腹腔内貯留液(PF)中の単核球(PFMC)におけるTh17の存在を明らかとし、IL-17の子宮内膜症細胞(ESC)に対する効果につき検討した。【方法】子宮内膜症患者より同意を得た上で、PFと切除した子宮内膜症性卵巣のう胞組織の一部を用いた。また、子宮内膜症組織よりESCを分離培養し、以下の検討に用いた。(1)flowcytometry法にてPFMC中のTh17の存在を調べた。(2)免疫染色法にて、子宮内膜症組織におけるTh17の局在を調べた。(3)分離培養したESCにおけるIL-17受容体(IL-17R)の発現を免疫染色法で調べた。(4)ESCをIL-17で24時間刺激し、IL-8の産生をELISA法にて調べた。さらに、IL-17Rの中和抗体を添加した上で上清中のIL-8産生をELISA法にて調べた。(5)Western Blot法にてp38,ERK,JNKのリン酸化を調べた。(6)また、それぞれのinhibitorによる上清中へのIL-8産生に対する効果をELISA法にて調べた。(7)TNF・とIL-17を同時添加し、上清中のIL-8産生をELISA法にて調べた。(8)ESCをIL-17で48時間刺激し、BrdUの取り込みを調べた。【結果】(1)EM患者PF中にTh17が存在した。(2)IL-17陽性細胞は、正常子宮内膜に比較し、子宮内膜症病変に著明に多く存在し、腺上皮の直下に多く局在していた。また正常卵巣表面にはIL-17陽性細胞は存在しなかった。(3)ESCはIL-17Rを発現していた。(4)ESCは1ng/ml以上のIL-17刺激により有意にIL-8の産生を亢進した。また、IL-17Rの中和抗体は、このIL-8産生をほぼ完全に抑制した。(5)p38,ERK,JNKのリン酸化はそれぞれ5分、または15分にピークが見られた。(6)また、それぞれの経路のinhibitorによりIL-17刺激によるESCのIL-8産生は抑制された。(7)TNF・とIL-17の同時添加により、相乗的なIL-8産生の増加がみられた。(8)IL-17刺激は、1ng/ml以上でESCのBrdUの取り込みを有意に増加させた。【結論】子宮内膜症患者の腹水中及び子宮内膜症病変にTh17が存在することを明らかにした。IL-17はESCにおいて、子宮内膜症進展の重要因子であるIL-8産生を促進し、増殖を促すことを示した。また、IL-17は、TNF・と共同して炎症反応を相乗的に亢進(1)ヒト子宮内膜におけるTLR2,TLR3,TLR4,TLR9mRNAの月経周期における発現の変化と局在について検討した。同意を得た上で、良性疾患のために手術をうけた患者の摘出検体より子宮内膜組織を一部採取した。それらの子宮内膜組織を用い、定量的PCR、in situ hybridaization法にて、TLR2,TLR3,TLR4,TLR9mRNAの月経周期における発現の変化と局在について検討した。それぞれのTLRmRNAは、同様の月経周期による発現量変化のパターンを示し、月経のあたりに発現が高く、排卵の時期に発現は低い傾向がみられた。ISHの結果では、上皮にTLR3mRNAの発現が高く、間質にTLR4mRNAの発現は高かった。TLR2,TLR9mRNAは、上皮と間質で発現は同等であった。また、子宮内膜組織より子宮内膜細胞を分離培養し、エストロゲン(E)、プロゲステロン(P)を添加し、その効果につき検討したところ、EによりTLR4mRNAの発現は低下し、Pによりその発現が上昇することが解った。これらのTLRの発現パターンの違いが、子宮内膜における自然免疫機構において重要な役割を果たしているのかもしれない。また、女性ホルモンにより、その周期的変化がコントロールされていることが解った。(2)子宮内膜症とIL-17について子宮内膜症とIL-17について検討した。まず、子宮内膜症組織においてIL-17陽性細胞は腺上皮直下に集積していることを確認した。また、子宮内膜症患者の腹水中にIL-17陽性T細胞が存在することを確認した。また、子宮内膜症組織より子宮内膜症性間質細胞を分離培養し、IL-17による添加実験を行ったところ、IL-17によって濃度依存性にIL-8、COX2の産生が増加、また増殖能も増加することが解った。また、IL-17によるIL-8産生がERK, p38MAPK, JNK/SAPKを介することが解った。今回、子宮内膜症の進展、増悪においてIL-17が関与する可能性が示唆された。

今回、私達は子宮内膜症患者の腹腔内貯留液(PF)中の単核球(PFMC)におけるTh17の存在を明らかとし、IL-17の子宮内膜症細胞(ESC)に対する効果につき検討した。【方法】子宮内膜症患者より同意を得た上で、PFと切除した子宮内膜症性卵巣のう胞組織の一部を用いた。また、子宮内膜症組織よりESCを分離培養し、以下の検討に用いた。(1)flowcytometry法にてPFMC中のTh17の存在を調べた。(2)免疫染色法にて、子宮内膜症組織におけるTh17の局在を調べた。(3)分離培養したESCにおけるIL-17受容体(IL-17R)の発現を免疫染色法で調べた。(4)ESCをIL-17で24時間刺激し、IL-8の産生をELISA法にて調べた。さらに、IL-17Rの中和抗体を添加した上で上清中のIL-8産生をELISA法にて調べた。(5)Western Blot法にてp38,ERK,JNKのリン酸化を調べた。(6)また、それぞれのinhibitorによる上清中へのIL-8産生に対する効果をELISA法にて調べた。(7)TNF・とIL-17を同時添加し、上清中のIL-8産生をELISA法にて調べた。(8)ESCをIL-17で48時間刺激し、BrdUの取り込みを調べた。【結果】(1)EM患者PF中にTh17が存在した。(2)IL-17陽性細胞は、正常子宮内膜に比較し、子宮内膜症病変に著明に多く存在し、腺上皮の直下に多く局在していた。また正常卵巣表面にはIL-17陽性細胞は存在しなかった。(3)ESCはIL-17Rを発現していた。(4)ESCは1ng/ml以上のIL-17刺激により有意にIL-8の産生を亢進した。また、IL-17Rの中和抗体は、このIL-8産生をほぼ完全に抑制した。(5)p38,ERK,JNKのリン酸化はそれぞれ5分、または15分にピークが見られた。(6)また、それぞれの経路のinhibitorによりIL-17刺激によるESCのIL-8産生は抑制された。(7)TNF・とIL-17の同時添加により、相乗的なIL-8産生の増加がみられた。(8)IL-17刺激は、1ng/ml以上でESCのBrdUの取り込みを有意に増加させた。【結論】子宮内膜症患者の腹水中及び子宮内膜症病変にTh17が存在することを明らかにした。IL-17はESCにおいて、子宮内膜症進展の重要因子であるIL-8産生を促進し、増殖を促すことを示した。また、IL-17は、TNF・と共同して炎症反応を相乗的に亢進
新たな分化抑制因子ファミリーの機能解析

【目的】我々は最近、癌抑制遺伝子産物pRBと結合するタンパクとして分化抑制因子EID-1(E1A-like inhibitor of differentiation-1)をクローニングした。pRBはEID-1に結合することによってその機能を阻害し分化を促進する。EID-1は分化を促進する転写コアクチベーターであるp300のヒストンアセチル化酵素(HAT)活性を阻害することによって分化を抑制する。我々はさらにEID-1の類縁分子であるEID-2,-3を同定した。本研究ではこれら全く新しい分子ファミリーの機能を明らかにすることを目的とする。【結果】EID-1がp300のHAT活性を阻害し分化を抑制するのに対し、EID-2,-3はHAT活性を反対の作用でを持つヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)と結合することがわかった。表現型としてはEID-1と同様に過剰発現によって分化を抑制する性質を持つ。さらにEID-2は、転写因子であるSmadと結合しその転写活性を阻害することも明らかにした。これら生化学的性質と分化抑制作用は突然変異体の解析によって密接に関連していることがわかった。【考察】本研究によってEIDファミリーの機能の生化学的な詳細が明らかになった。またヒト疾患との関連において、ある種の膵癌細胞株で増幅している遺伝子座とEID-2の遺伝子座が一致する。タンパクレベルでもEID-2の発現が上昇していることも確認している。[目的]我々は最近、癌抑制遺伝子産物pRBと結合するタンパクとして分化抑制因子EID-1(EIA-like inhibitor of differentiation-1)をクローニングした。EID-1は分化を促進する転写コアクチベーターであるp300のヒストンアセチル化酵素(HA°C活性を阻害することによって分化を抑制する。癌のみならず正常の組織発生においても、分化機構の解明は非常に重要なテーマであり、特に幹細胞から種々の組織へ分化する機能については不明な部分が多い。EID-1の機能の解明は発生過程における分化機構の解明、さらには再生医学においても重要な意義がある。本研究は、EID-1の機能の生化学的、細胞生物学的解析、正常組織の発生におけるEID-1の機能の解明、さらにEID-1が発癌機構においてどのような役割を担っているかを明らかにすることを目的とする。[本年度の成果]EID-1がp300のアセチル化酵素活性を阻害する機構をさらに明らかにするために、P300の基質であるヒストンあるいはヒストン以外の基質として知られているp53との相互作用について、in vitroおよびin vivo結合アッセイによって検討した。その結果、EID-1はヒストンH3と結合するがp53とは結合しなかった。またEID-1はp300によるヒストンH3のアセチル化は阻害するが、P53のアセチル化は阻害しなかった。これらのことからEID-1のp300の機能阻害の機構には、P300への直接の結合の他に、基質であるヒストン1への結合が必要であることが明らかになった。[考察]本研究によってEID-1の機能の生化学的な詳細が明らかになった。この結果から、dominant negative変異体の作成や、どの部分の突然変異が機能上重要であるかが推測できる。今後これらの知見をもとにES細胞や実験動物を用い、EID-1の過剰発現あるいは機能喪失実験によって正常発生におけるEID-1の役割を明らかにする。また、臨床検体を用いてヒト癌におけるEID-1の変化を検討し発癌における役割について検討する。【研究の目的】我々は最近、癌抑制遺伝子産物pRBと結合するタンパクとして分化抑制因子EID-1(EIA-like inhibitor of differentiation-1)をクローニングした。EID-1の発見当初より、データベース上、EID-

1類似分子の存在が示唆されていた。本研究ではこの分子のクローニングし、その機能解析を行うことを目的とした。【方法と結果】PCR法を用いてEID-1類縁分子EID-2(EID-1-like inhibitor of differentiation-2)のクローニングを行った。EID-2のmRNAはEID-1と異なり、組織特異的な分布を示し、特に心筋、骨格筋、肝臓、腎臓等で発現が多く見られた。EID-2もEID-1と同様に、分化に関わる転写因子の活性を阻害し、培養細胞系で過剰発現によって筋分化を抑制した。興味深いことに、EID-2はEID-1と異なり、p300の機能は阻害せずまた結合もしなかった。反対に転写を抑制するヒストン脱アセチル化酵素と結合することが明らかになった。【考察】本研究によってEID-2の存在を明らかにし、新しい分化抑制因子ファミリーという概念を確立することができた。今後、これら分子郡の、正常発生における役割および疾患(特に悪性腫瘍)との関連について研究を進めて行きたい。【目的】我々は最近、癌抑制遺伝子産物pRBと結合するタンパクとして分化抑制因子EID-1(E1A-like inhibitor of differentiation-1)をクローニングした。pRBはEID-1に結合することによってその機能を阻害し分化を促進する。EID-1は分化を促進する転写コアクチベーターであるp300のヒストンアセチル化酵素(HAT)活性を阻害することによって分化を抑制する。我々はさらにEID-1の類縁分子であるEID-2,-3を同定した。本研究ではこれら全く新しい分子ファミリーの機能を明らかにすることを目的とする。【本年度の成果】EID-1がp300のHAT活性を阻害し分化を抑制するのに対し、EID-2,-3はHAT活性を反対の作用でを持つヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)と結合することがわかった。表現型としてはEID-1と同様に過剰発現によって分化を抑制する性質を持つ。さらにEID-2は、転写因子であるSmadと結合しその転写活性を阻害することも明らかにした。これら生化学的性質と分化抑制作用は突然変異体の解析によって密接に関連していることがわかった。【考察】本研究によってEIDファミリーの機能の生化学的な詳細が明らかになった。またヒト疾患との関連において、ある種の膵癌細胞株で増幅している遺伝子座とEID-2の遺伝子座が一致する。タンパクレベルでもEID-2の発現が上昇していることも確認している。
虚血耐性海馬を用いた神経細胞死阻止機構の解明

スナネズミに5分の虚血負荷を与える海馬CAl錐体細胞の遅発性細胞死がおこるが、あらかじめ2分の虚血負荷後を加えておくと5分の虚血負荷による遅発性細胞死が著しく軽減される。我々は2分虚血負荷後の海馬CAl錯体細胞層でアポトーシス抑制遺伝子bc1-2蛋白の特異的発現増加を94年に発表したが(Shimazaki et al.Neurosci.Res.20,95-99)、本研究ではさらに様々な条件での虚血負荷を行い、スナネズミ海馬における虚血耐性獲得とbc1-2発現変化を蛋白とmRNAから検討して以下の研究成果を得た(11・研究発表参照)。研究成果の概要免疫組織化学的実験から、虚血耐性を示すことが知られている2分虚血負荷2日後の海馬ではCAlに特異的にBc1-2の発現増加が認められた。一方、虚血耐性の見られない1分と5分の虚血負荷スナネズミでは同時期の海馬ではBc1-2の発現増加は認められなかった。このことは、Bc1-2蛋白発現増加と遅発性細胞死抑制との間の強い相関を示唆する。しかし、リボヌクレアーゼ・プロテクション・アッセイでmRNAを調べると虚血負荷5分後1日の海馬にも発現増加が認められた。さらに、2分虚血負荷海馬のin situハイブリダイゼーション実験ではmRNA発現増加は海馬全体に見られた。以上のことより、(1)虚血負荷後のbc1-2mRNA発現増加は2分以上で起こるが、5分の虚血負荷では遅発性細胞死が先行する。このため、虚血耐性の関わると思われるBc1-2蛋白発現増加は2分虚血負荷特異的となる。(2)2分虚血負荷海馬でのbc1-2発現増部位が蛋白とmRNAで異なるのは、蛋白への翻訳段階でも調整がある事が示唆された。平成7年度に実験計画はほぼ達成でき、mRNAレベルでも虚血耐性獲得時とbcl-2の相関が確認できた。以下にその内容を記す。mRNAレベルで虚血耐性とbcl-2との関係を調べるため、in situハイブリダイゼーション実験を行い、スナネズミ海馬でのbcl-2mRNAの時間的、部位的な発現変化を調べた。プライマーは辻本賀英教授(大阪大学医学部バイオメディカル教育研究センター)より提供を受けたマウスのものを基に、スナネズミから遺伝子工学的手法で作成した。in situハイブリダイゼーション実験から以下のことが解り'95年の北米神経科学会で発表した。1.2分虚血負荷により、海馬bcl-2mRNAの発現が増加する。抗体染色ではCA1錐体細胞層に特異的な増加が見られたが、mRNAの発現は海馬全体で上昇する。2.2分虚血負荷による海馬でのbcl-2mRNA発現増加は、2分虚血負荷後6時間から見られて、約1ヵ月でコントロールレベルに戻る。3.虚血耐性獲得のない1分虚血負荷では、bcl-2RNA発現増加は見られない。4.CAI野神経細胞選択死の起こる5分虚血負荷でも、bcl-2mRNA発現増加が見られる。スナネズミに5分の虚血負荷を与えると海馬CA1錐体細胞の遅発性細胞死がおこるが、あらかじめ2分の虚血負荷を加えておくと5分の虚血負荷による遅発性細胞死が著しく軽減される。

我々は2分虚血負荷後の海馬CA1錐体細胞層でアポトーシス制御遺伝子bc1-2蛋白の特異的発現増加を94年に発表したが(Shimazaki et al.Neurosci.Res.20,95-99)、本研究ではさらに様々な条件での虚血負荷をおこない、スナネズミ海馬における虚血耐性獲得とbc1-2発現変化を蛋白とmRNAから検討して以下の研究成果を得た(11・研究発表参照)。研究成果の概要免疫組織化学的実験から、虚血耐性を示すことが知られている2分虚血負荷2日後の海馬ではCA1に特異的にBc1-2の発現増加が認められた。一方、虚血耐性の見られない1分と5分の虚血負荷スナネズミでは同時期の海馬ではBc1-2の発現増加は認められなかった。このことは、Bc1-2蛋白発現増加と遅発性細胞死抑制との間の強い相関を示唆する。しかし、リボヌクレアーゼ・プロテクション・アッセイでmRNAを調べると虚血負荷5分後1日の海馬にも発現増加が認められた。さらに、2分虚血負荷海馬のin situハイブリダイゼーション実験ではmRNA発現増加は海馬全体に見られた。以上のことより、(1)虚血負荷後のbc1-2mRNA発現増加は2分以上で起こるが、5分の虚血負荷では遅発性細胞死が先行する。このため、虚血耐性の関わると思われるBc1-2蛋白発現増加は2分虚血負荷特異的となる。(2)2分虚血負荷海馬でのBc1-2発現増部位が蛋白とmRNAで異なるのは、蛋白への翻訳段階でも調整がある事が示唆された。
シグマ共役系モデルとしての構造制御された環状ポリシランの合成と性質

本研究では以下の知見を得た。1.アンチ型ラダーポリシランの最長波長吸収極大は二環系から五環系へと環数が増加すると長波長側にシフトする。この傾向は、二次元ケイ素骨格における効果的なシグマ共役に起因する最低空軌道(LUMO)エネルギー準位の降下によって説明される。このため、ナトリウムやカリウムによるラダーポリシランの一電子還元は容易に進行する。この場合、多四員環骨格は還元条件下で保持される。アニオンラジカルは著しく安定であり、無酸素条件では、五環系の半減期は半年以上に達する。X線結晶構造解析によって、ラダーポリシランのケイ素-ケイ素骨格は二重らせん様構造をとっていることがわかった。らせん様構造のために、結晶中には右ねじれ(P)と左ねじれ(M)の鏡像異性体が存在するが、このことに起因して三環系及び四環系では不斉結晶化が起こった。二環系ラダーポリシランではケイ素-ケイ素中結合に酸素や硫黄原子を挿入すると、環の電子状態が変化し、紫外光吸収とけい光発光が強くなることがわかった。三環系から五環系の過酸酸化においては、一方のケイ素鎖に酸素原子がドミノ式に挿入した。このドミノ酸化は他のポリシランには見られない特異な現象である。2.シクロトリシランの幾何異性体のハロゲンによる環開裂反応を調べ、ケイ素-ケイ素結合とハロゲンとの反応の立体化学(ケイ素まわり立体配置は保持/反転)を初めて明らかにした。3.オクタテキシルオクタゲルマキュバンを合成し、対応するオクタシラキュバンと化学的・物理的性質を比較することが可能となった。このものは、ケイ素類縁体とは異なり、光に対して極めて安定である。単環状ポリゲルマンは容易に光分解されるので、ゲルマニウム多面体シグマ共役系が特異な光化学的性質を有することを示唆する。1.構造制御されたシクロポリシランを新規に設計・合成し、それらの分子構造と機能についての知見を得るために、本年度は、ラダーポリシランやかご状ポリシランのビルディングブロックとして、ジエチルアミノ基で置換されたシクロテトラシランを合成した。R(Et_2N)_2SiCl_2 (R=Thex)の脱塩素縮合反応では、4種のジアステレオマ-が生成するが、各異性体を分離してその構造を定めた。なお、これらのアミノ置換体は、容易にクロロおよびブロモ置換誘導体に変換できることが分かった。2.カルコゲン原子や酸素原子の位置選択的挿入による新規環状式分子の創製するために以下の知見を得た。テキシル基(1,1,2-トリメチルプロピル基)をアルキル置換基として利用し、ケイ素とイオウとセレンおよびゲルマニウムとイオウとセレンの組み合わせによるダブルデッカー型化合物(ケイ素およびゲルマセスキカルコゲニド)を得た。これらの新規かご状分子は、テキシル基の大きな立体保護を受け安定であり加水分解されない。また、これらは紫外光領域に強い吸収を示し、しかも構成原子が高周期になるにつれて、その吸収極大は長波長側へ移動することがわかった。さらに、ダブルデッカー型構造からアダマンタン型構造への熱異性化が生起することも見出された。3.ラダーポリシランの酸化で位置選択的に酸素を導入できることが分かった。すなわち、シクロ[2.2.0]ヘキサシランのm-クロロ過安息香酸(MCPBA)による酸化では、条件を選ぶと側結合のみに酸素が挿入した二酸化物が生成する。

同様に、三環系(anti体)、四環系(anti,anti体)および五環系(anti,anti,anti体)ラダーポリシランにおいても、それぞれ側結合に酸素が三個、四個および五個挿入した酸化物anti-O_3、また、anti,anti-O_4、anti,anti,anti-O_5が主生成物として得られた。これらの酸化物は紫外領域に強い吸収を示す。例えば、anti-O_3とanti,anti,anti-O_5はそれぞれ275nm(ε3070)と297nm(ε51900)に最長波長吸収極大を示す。4.シクロポリシランの他に、平面構造を有する分枝ポリシランを創製した。ケイ素ーケイ素σ結合系の性質について,以下の知見を得た.1)ハロゲンによるケイ素-ケイ素結合切断反応は,炭素-炭素σ結合系には見られない特徴的な反応である.しかし,その立体化学に関する実験情報は今日までなかった.本研究では,同位置ケイ素上に置換基が異なるシクロトリシラン(1,2,3-トリフェニル-1,2,3-トリテキシルシクロトリシラン)の各立体異性体(cis,cisおよびcis,trans体)の純品を合成し,各異性体について,臭素による環開裂反応の立体化学を調べた.その結果,この反応は立体選択的に進行し,ケイ素まわりの立体配置は反転/反転で進行することが明らかになった.さらに,この反応が架橋型ブロモニウムイオンを中間体するイオン機構で進行することを提案した.2)縮合多四員環ポリシランである,はしご状(ラダー)ポリシランのうち、アンチ構造を有する二環式から五環式までのラダーポリシランのは、ケイ素骨格がねじれた二重らせん型構造を有し,通常は右らせん型と左らせん型分子の1:1混合物(ラセミ混合物)として結晶化する.本研究では,三環式分子に関して,キラル結晶化の最適条件を見いだし,右らせもしくは左らせん型の分子のみで形成されている単結晶を,それぞれ得た.この現象は不斉結晶化と呼ばれるが、本研究は有機ケイ素化合物で最初の不斉結晶化の実験例である. 3)ケイ素-ケイ素結合有する新規分子として,ベンゾ[1,2:4,5]ビス(1,1,2,2-テトライソプロジシラシクロブテン)を創製し,X線結晶構造解析で,このもの構造上の特徴(例えば,ケイ素-ケイ素結合は歪みがかかっているが伸長しない.しかし,ベンゼン骨格は歪んでいる)および燐光発光特性(量子収率Φp=0.72,77K)を明らかにした.1前年度の知見に基づき,三環式ラダーオリゴシランであるドデカイソプロピルトリシクロ[4.2.0.0^<2.5>]オクタシラン(1)の不斉結晶化の再現性を調べた。1をアセトン/ジエチルエーテルの混合溶媒に溶かし,静置条件下,2週間以上かけて溶媒を蒸発させ,一個の単結晶として晶出させた。その結果,結晶化13回において,6回は左ねじれ型(M-1)分子,7回は右ねじれ型(P-1)型分子のみからなるキラル結晶が得られた。さらに,温度可変条件下でのX線結晶構造解析を行い,単結晶状態であっても120°C付近で1はラセミ化することを見いだした。なお,炭素系分子のキラル結晶において,このようなラセミ化の例は知られていない。2三環式ラダーポリシランの光反応を補足剤存在下で行い,補足生成物の構造から光分解過程を考察した。anti-1,2,5,6-テトラ-t-ブチル-3,3,4,4,7,7,8,8-オクタイソプロピルトリシクロ[4.2.0.0^<2.5>]オクタシランのアントラセン存在下での光分解では,シクロテトラシレンの1,4-付加体のみが生成した。
長距離走のペース配分に関する基礎的研究(2)

長時間運動中には呼吸循環機能、代謝等の生理機能(状態)が刻々と変化(多くは低下)することが予想される。一方、長時間運動の限定因子の一つに無酸素性作業閾値(AT)があり、マラソン等でATを指標にして走速度(ペース)を決定することがある。ところが、実際のレースにおいてAT以下のペースで走っていても、先の生理的変化では説明のつかない突然のペース低下が起こることがある。この原因として、長時間走運動によって一過性にATが低下するため、運動開始初期にはAT下であったペースでも、終盤になるとATを越えてしまう可能性を考え、昨年の科学研究費助成研究によって検討した。本年度は実際のレース等での測定を加え、その意義についてさらに検討した。マラソンレース中の心拍数(HR)を連続して測定し、レース前とゴール直後に最大下のトレッドミル走テストを行い、呼吸循環パラメーター、血中乳酸濃度等を測定した。また、ビデオ撮影によって走ピッチを算出した。一般にHRは運動強度に依存する。そこでレース中のHRを、事前に個人毎に求めた走速度とHRの関係によって速度補正した結果、補正HRはレース経過につれて上昇し続ける傾向が、ペースの低下(運動強度の低下)した者を含め全員に認められ、強度の変化に関わらず、HRが徐々に漸増するドリフト現象が確認された。また最大下テストの結果、酸素摂取量は前後で差がみられなかったのに対して、呼吸交換率は低下し、糖質代謝から脂質代謝への移行が示唆された。代謝が脂質優位にも関わらず、血中乳酸濃度は僅かな上昇をみせ、換気量は増加する傾向にあった。また脚を中心とした身体各部位に強い痛みがあり、走ピッチは増大し、自覚的運動強度も著しく増大した。以上のように、レースペース以下のテストであるにも関わらず各パラメーターは大きく変化し、マラソンによる生体諸機能の著しい低下(変化)が予想された。