hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冠動脈再狭窄防止を目的としたPTCA用高分子マトリックスの設計に関する基礎研究

抗血栓性ペプチドGlr-Arg-Gly-Asp-Tyr(Me)-Pro-NH_2(以下GRGDY(Me)P-NH_2と略す)を化学合成した。α-エラスチンにGRGDY(Me)P-NH_2を結合させるまえの基礎的検討として、疎水性アミノ酸誘導体であるVal-OMeを種々の濃度(5、10、20、30、50、100当量)の水溶性カルボジイミドを用いて結合させたところ、水溶性カルボジイミドを20当量用いて作製した化学修飾α-エラスチンのコアセルベート特性が最も良好な結果(コアセルベーション開始温度が最も低温側にある)を示した。これらの知見を基にα-エラスチンに対するGRGDY(Me)P-NH_2の結合についても検討中である。上記(1)の化学修飾α-エラスチンマトリックスの作製がうまくいき次第、そのマトリックスを使用して上記(2)の薬剤取り込み、上記(3)の化学修飾α-エラスチンマトリックス・コアセルベートの血小板凝集阻害についても検討する予定である。平成10年度の計画は(1)ポリペプチドマトリックスの作製、(2)ポリペプチドマトリックスのコアセルベート特性および薬剤取り込み、(3)ポリペプチドマトリックス・コアセルベートの血小板凝集阻害の検討である。上記(1)、(2)および(3)については、ほ乳動物の生体高分子マトリックス・エラスチンの高ホモロジー領域に共通して存在するペンタペプチドGly-Val-Gly-Val-Pro繰り返し構造部分およびヘキサペプチドVal-Gly-Val-Ala-Pro-Gly繰り返し構造部分のそれぞれのポリマーを合成し、前者についてはポリマーの大きさとコアセルベート特性を検討し、後者についてはポリマーの大きさと血小板凝集阻害について検討した。その結果、Gly-Val-Gly-Val-Pro繰り返し構造部分については繰り返し回数が大きいほど、室温以下よりもさらに低温側でコアセルベーションが開始されることがわかった。一方Val-Gly-Val-Ala-Pro-Gly繰り返し構造部分については繰り返し回数が大きいほど、血小板凝集阻害能が大きいことが判明した。繰り返し回数(n)とIC_<50>との関係については次のような結果が得られた。Val-Gly-Val-Ala-Pro-GlyのIC_<50>:12.5mM、(Val-Gly-Val-Ala-Pro-Gly)_2のIC_<50>:5.80mM、(Val-Gly-Val-Ala-Pro-Gly)_3のIC50:3.56mM、(Val-Gly-Val-Ala-Pro-Gly)_<30>のIC_<50>:0.15mM。だたしIC_<50>とはコラーゲンによる血小板の最大凝集を50%阻害するのに必要なペプチドの濃度である。現在Gly-Val-Gly-Val-Pro繰り返し構造部分のポリマーのコアセルベートへの薬剤取り込みについては検討中である。ブロック型ポリペプチドについても検討中である。平成11年度の計画は(1)化学修飾α-エラスチンマトリックス・コアセルベートによる平滑筋細胞の増殖阻害及び遊走阻害、(2)ポリペプチドマトリックス・コアセルベートによる平滑筋細胞の増殖阻害及び遊走阻害の検討である。
新規抗腫瘍抗生物質ビセニスタチンの全合成およびその作用機構の解明

1、抗腫瘍抗生物質ビセニスタチンの生産菌より微量成分として、マクロラクタム部はビセニスタチンと同一であり、構成糖として中性糖マイカロースを有するビセニスタチンMを新規物質として単離した。マイカロースの絶対立体配置はD体、L体それぞれの誘導体を合成することによってD体であると決定した。またビセニスタチンMの活性試験を行なったところ、in vitroにおいて細胞毒性が完全に失われることから、アミノ糖ビセニサミンがビセニスタチンの抗腫瘍性発現において極めて重要な役割を果たしていることを示すことができた。(発表論文1)2、アミノ糖ビセニサミンの合成法をさらに進化させ、ケダルシジンクロモフォアのアミノ糖であるケダロサミンの新規合成法を確立した。すなわち、出発原料となる光学活性エポキシアルコールの幾何異性体を用い、イミダートの分子内環化反応による窒素官能基の導入、キラル補助基を用いたジアステレオ選択的アリル化を鍵とした合成ルートである。本合成法は種々のアミノ糖合成に適用可能な柔軟性のあるものであることを示すことができた。(発表論文2)3、上記で得られた知見をもとにして、ビセニスタチンの活性発現機構を見出すべく、その一次作用点を探るため、各種蛍光標識体を設計合成した。すなわち、アグリコン部を蛍光標識体と置き換えたもの、アミノ糖部の水酸基にエステル化によって導入したもの、アグリコンのアミド窒素に対しアルキル化、薗頭カップリングなどを用いて導入したものという3つのコンセプトに基づき蛍光標識体を合成し、それらの活性試験を検討中である。1、アミノ酸ビセニサミンについてはシャープレス不斉エポキシ化を用いて得られるエポキシドのイミダートの分子内環化反応による窒素官能基の導入、インジウムを用いた水溶媒中でのアリル化を鍵とした合成ルートを確立した。原料となるアリルアルコールの立体化学により種々のアミノ糖合成に適用可能な柔軟性のあるものである。2、ビセニスタチンの全合成については、20員マクロラクタム環を鈴木カップリング、不斉アルドール反応を鍵とした収束的手法により合成し、1で合成法を確立したビセニサミンより種々の糖供与体とグリコシル化反応を行なっており完了間近である。3、ビセニスタチンの微量成分として存在し、中性糖マイカロース誘導体であるビセニスタチンMを合成し、その活性試験をすることによりアミノ糖部がビセニスタチンの抗腫瘍活性に非常に重要な役割を有していることを新たに示すことができた。今後はビセニサミンの合成法をさらに進化させ、ケダルシジンクロモフォアのアミノ糖であるケダロサミンの新規合成法を確立し、これを糖供与体としてアミノ糖誘導体を合成する。またアグリコンをラクトン環にした類緑体も合成し、活性試験を行ない構造活性相関について新たな知見を得る予定である。
BDF由来廃液から石油化学関連有用化学物質合成を可能とする新規酸化反応場の構築

本研究の目標は、BDFの廃棄物である"アルカリ性グリセリン水溶液"をアセトン、プロピレン、アクロレイン等の石油関連化学物質に変換可能な触媒の開発とその触媒の反応機構の解明である。昨年度は酸化鉄系触媒の最適組成とその調製法を確立した。そこで、本年度はBDF製造時に副生する実際の粗グリセリンの反応を350°Cで常圧流通式反応器を用いて実施した。最初に試薬のグリセリンを原料として反応を実施した結果、アリルアルコール→プロピレンの反応(反応1)とアルデヒド→カルボン酸→ケトンの反応(反応2)の二種類が進行した。これら有用成分を合計70%炭素収率(アルデヒドを除くと60wt%弱)で得ることに成功した。さらに、後者の反応はアルカリ金属を触媒に担持することで抑制されるが、前者の反応は抑制されないことを見出し、それが、前者の(反応1)の選択性の向上に繋がることを予測した。一方、粗グリセリンにはカリウムを5wt%、メタノールと有機酸を合わせて30wt%、ガスクロで同定が難しい物質を20wt%以上含まれ、グリセリンは40wt%ほどである。予備実験から期待されたように、粗グリセリンに含まれるカリウムにより(反応2)が抑制され、(反応1)が優先的に進行することを実証した。開発した酸化鉄系触媒の活性種は格子酸素である。反応により消費する格子酸素を水分解により生成する活性酸素によって補充する。そのため、触媒の劣化の主な要因は格子酸素の過度の消費となる。この現象は触媒中の酸化鉄のヘマタイトがマグネタイトに変化することで観測される。分析した結果、反応後の触媒はヘマタイト相を維持しており、粗グリセリンに不純物として含まれる存在するメタノールと有機酸によって触媒が劣化しないことを見出した。本年度は、酸化鉄が他の金属酸化物と容易に固溶体を生成するという特性を利用し、酸化鉄とジルコニア(ZrO2)、アルミナ(Al2O3)、セリア(CeO2)、チタニア(TiO2)との複合触媒の調製とその反応特性の評価を実施した。その結果、酸化鉄との固溶体形成のし易さとしては、ジルコニア=アルミナ>チタニア>セリア、という序列を見出した。特に、共沈法で調製したジルコニア-酸化鉄触媒、アルミナ-酸化鉄触媒では、ジルコニアとアルミナはほぼ任意の割合で固溶することを明らかにした。一方、チタニアの場合では、チタニア自身の凝集が著しいため、固溶体を形成させるためにはゾルゲル法を採用する必要があることが分かった。セリアに関しては、10wt%以上担持した場合、セリアに帰属されるX線回折ピークが観察されたことから、最も酸化鉄に固溶し難いことが明らかとなった。これらの触媒を用い、グリセリン水溶液からの有用化学物質合成実験を実施した。その結果、ジルコニアとチタニアでは酸化鉄のみの場合と比較し、ケトン類やプロピレンなどの有用化学物質収率が向上した。アルミナ-酸化鉄触媒では、触媒の表面積の向上が著しく、その結果触媒活性が向上することを見出した。セリアの場合、グリセリンの重合反応が促進されるため、本反応系には適さないことが明らかとなった。
トランスゲニックマウスおよびラットを用いたin vitro生体組織再構築系の開発

生体組織の機能を保持した細胞株を樹立し、これらを用いて、in vitroの培養系で、組織構築を行い、その機能の再構成を行ない、組織形成で働く制御機構を明らかにすることを目的として、T-トランスジェニックマウスの各組織から細胞を初代培養し、不死化する細胞株を得た。とくに、脳関門内皮細胞、胃粘膜上皮細胞、肺気道上皮細胞、網膜色素上皮細胞などの不死化ができ、それぞれ分化形質が確認された。また、骨髄間質細胞株は、平滑筋、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞、内皮細胞等に分化誘導できとくに1部の細胞は、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞に分化できる多能性間葉系幹細胞であることが分かった。多能性造血幹細胞の多方向への分化と自己複製の制御系をin vitroの培養系で再構成し、造血幹細胞の分化決定の分子機構を明らかにする事を目的として、骨髄間質細胞依存に増殖する3種類の造血幹細胞様細胞株(リンパ球系幹細胞株、分化マーカー陰性、c-Kit,Sca1陽性の造血幹細胞様の細胞株、骨髄球・リンパ球に分化可能な新たな幹細胞様細胞株)の樹立に成功した。さらに、これらマウス間質細胞株のヒト臍帯血幹細胞の支持機能を調べたところ、マウスの骨髄幹細胞に対すると同様の支持機能を持つこと、そして各種サイトカインと共同で幹細胞の増殖分化を促進することが分かった。トランスジェニックラットの作出にも成功し、肝臓実質細胞、脳関門内皮細胞などの機能細胞株の樹立に成功した。今後、骨髄間質細胞株等を用いて、細胞移植による筋組織、骨組織などの再生治療の可能性を探る。これまでに、肝臓実質細胞、腎臓尿細管細胞、大動脈血管内皮細胞および平滑筋細胞、脳関門内皮細胞、胃粘膜上皮細胞、肺気道上皮細胞、網膜色素上皮細胞などの不死化ができ、それぞれ分化形質が確認された。また、骨髄間質細胞株は、平滑筋、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞、内皮細胞等に分化誘導できる間葉系幹細胞であることが判った。さらに、条件的にT-antigen依存に増殖する細胞株を不死化機構の研究に利用できることを示した。多能性造血幹細胞の多方向への分化と自己複製の制御系をin vitroの培養系で再構成し、造血幹細胞の分化決定の分子機構を明らかにする事を目的として、温度感受性SV40 T-antigen(T-)トランスジェニックマウスの骨髄から多数の骨髄間質細胞株を樹立し、前駆細胞などとの共培養系を構築し、これら間質細胞株が骨髄球系前駆細胞の成熟分化を選択的に促進することを示し、間質細胞依存に増殖する3種類の造血幹細胞様細胞株(リンパ球系幹細胞株、分化マーカー陰性、c-Kit,Scal陽性の造血幹細胞様の細胞株、骨髄球・リンパ球に分化可能な新たな幹細胞様細胞株)の樹立に成功した。最近、同様のトランスジェニックラットの作出に成功し、細胞株樹立も可能であることが判った。今後、多くの生体組織の機能細胞株を樹立し、複数の機能細胞株の共培養系を作り、生体組織の再構成を図り、組織形成を制御する因子の探索を可能にする。また、骨髄間質細胞株等を用いて、細胞移植による筋組織、骨組織などの再生治療の可能性を探る。

生体組織の機能を保持した細胞株を樹立し、これらを用いて、in vitroの培養系で、組織構築を行い、その機能の再構成を行ない、組織形成で働く制御機構を明らかにすることを目的として、T-トランスジェニックマウスの各組織から細胞を初代培養し、不死化する細胞株を得た。とくに、脳関門内皮細胞、胃粘膜上皮細胞、肺気道上皮細胞、網膜色素上皮細胞などの不死化ができ、それぞれ分化形質が確認された。また、骨髄間質細胞株は、平滑筋、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞、内皮細胞等に分化誘導できとくに1部の細胞は、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞に分化できる多能性間葉系幹細胞であることが分かった。多能性造血幹細胞の多方向への分化と自己複製の制御系をin vitroの培養系で再構成し、造血幹細胞の分化決定の分子機構を明らかにする事を目的として、骨髄間質細胞依存に増殖する3種類の造血幹細胞様細胞株(リンパ球系幹細胞株、分化マーカー陰性、c-Kit,Sca1陽性の造血幹細胞様の細胞株、骨髄球・リンパ球に分化可能な新たな幹細胞様細胞株)の樹立に成功した。さらに、これらマウス間質細胞株のヒト臍帯血幹細胞の支持機能を調べたところ、マウスの骨髄幹細胞に対すると同様の支持機能を持つこと、そして各種サイトカインと共同で幹細胞の増殖分化を促進することが分かった。トランスジェニックラットの作出にも成功し、肝臓実質細胞、脳関門内皮細胞などの機能細胞株の樹立に成功した。今後、骨髄間質細胞株等を用いて、細胞移植による筋組織、骨組織などの再生治療の可能性を探る。
木材流通からみる資本主義によるフィリピン山村部の掌握

本研究の目的は、林業の観点から資本主義がどのようにフィリピン山地部(国有林地)を掌握しているかを明らかにすることである。明らかになった第一は、大統領の環境重視策が大規模資本による山地部掌握を困難にしたことである。2011年の大統領による天然林伐採禁止令は、広大な山地の利用権を与えられた木材会社の経済活動を停滞させた。木材会社に付与された国有林地利用権とは、産業造林(木材産業のための森林再生)を目的にしたものであるが、そのための原資を事業地内の天然林伐採によって確保するという設計になっている。天然林禁伐令はこの制度の継続を困難し、山地における大規模資本の存在を低下させた。第二は、小規模人工造林が山地部に拡大していると考えられることである。現時点でこれは、最大の木材生産地であるミンダナオ島東南部のカラガ地方での資料調査に基づく仮説である。管轄区内に最も多くの木材加工工場を持つ同地方北アグサン州の環境天然資源省(国有林地監督官庁)ナシピット地域事務所で私有地人工林調査を行ったところ、私有地人工林所有者が299名いることがわかった。「私有地」の多くは国有林地が私有地として登録されている土地である可能性がある。平均人工林規模は7haであるが、100ha以上の所有者もおり、分散しているとはいえ広大な面積を確保できるのは山地(国有林地)であろう。小農による人工林造成は、補助金(苗木の無償配布など)なしでは困難である。私有地人工林造成の主たる担い手は資本蓄積のために人工林造成に投資した地域リーダーであると考えられる。フィリピン地方政治権力の特徴として緩やかな紐帯で結ばれた派閥の存在が挙げられるが、派閥に属するクライアントの個人的忠誠を確実にするためにパトロンの富の持続が要求される。地域リーダー(パトロン)の富蓄積という動機が国有林地の私有化、そこでの小規模造林地を拡大させたと考えられる。木材流通の観点から資本主義によるフィリピン山地掌握の実態を明らかにするために、まず29年度8月中旬からの1カ月ほどマニラ首都圏にて、中央官庁での資料収集及び聞き取りと首都圏に立地する木材加工工場での聞き取りから始めた。3月に3週間ほど木材産業及び木材供給の中心地であるミンダナオ島カラガ地方にて土地利用を観察した。人工林が同地方の重要商品作物であるココナッツ及びアブラヤシとともに広がっていることを確認した。30年度8月中旬からの1カ月ほどのカラガ地方調査を予定していたが別の研究のために実施できず、3月にずれてしまった。約3週間の滞在で、同地方の環境天然資源省(山地監督官庁)地方事務所と同地方北アグサン州ナシピット地域事務所(木材加工工場が最も多く立地)にて担当職員への聞き取りと資料収集を行った。同地域事務所では考えていた以上の多くの資料の存在を確認し、そのデジタル化と整理に時間と費やした。そのため、滞在期間中に予定した木材加工工場及び人工林地所有者への聞き取り調査をすることができなかった。同地域事務所で収集した資料の整理も未完了で暫定的に立てた仮説を検証することが重要な課題として残っている。さらにフィリピン山地で進められている2つの重要な国家政策(国家緑化計画及び大規模産業造林事業)についての調査がまだ十分に進んでいない。これらの調査を31年度に進める予定である。一方で、フィリピン人調査協力者2名に依頼している全国土を対象とした山地人口動態把握を目的とする行政村単位の基礎情報収集は着実に進んでいる。中央官庁にて必要とする基礎情報を得ることが難しいため、1名が各自治体へ電話あるいは電子メールにて問い合わせて情報収集し、もう1名が得られた情報の整理を行っている。今後はこれらの情報の分析をする必要があるが、31年度は私自身がデータ収集をしているカラガ地方についての調査を優先させる。本研究最終年度である31年度は、3つの課題に取り組む。第一は、ミンダナオ島カラガ地方において人工林造成地の私有地の出自について及び私有地人工林造成の担い手の特徴について把握することである。本研究は、資本主義によるフィリピン山地(国有林地)掌握の実態を明らかにすることであり、私有地は対象外であるが、国有林地内に私有地として登録されている土地の存在の多さは国有林地と私有地の境界が曖昧であることを意味する。人工林投資のために国有林地の私有地化が増加しているという仮説を検証し、さらに北アグサン州ナシピット地域事務所(国有林地監督官庁の出先機関)管轄の約300名の私有地人工林所有者の特徴について、中小規模の資本家かつ政治的派閥のパトロンであるという仮説を検証する。第二は、大規模木材会社による産業造林事業の進捗状況をまとめることである。林業の観点から資本主義による山地掌握を考える場合、最も広大な面積を掌握しているのは大規模木材会社である。多くの木材会社は天然伐採禁止令によって林業(天然林木材生産、産業造林)の停滞を余儀なくされた。大規模資本による山地掌握の脆弱性を検証する。第三は、国有林地内で政府が近年最も注力する、国家緑化事業という名の植林事業の進捗状況をまとめることである。国有林地内の長期林地利用権を付与された住民組織に対して無償の苗木配布などの補助金を投入して植林する事業が全国的に転換している。

将来は国家緑化計画にて育成された人工林が木材産業への原料供給地になることが期待されているが、過去の類似の大規模植林失敗の経験を踏まえれば、国家緑化計画も失敗に終わることが予想される。まずは事業の進捗状況を把握し、木材産業が国家緑化計画をどのように評価しているかについての聞き取りを行う。フィリピンでの調査は8月上旬から約1カ月の滞在、さらに補足の調査を2月中旬からの約2週間で行う予定である。本研究は、資本主義による熱帯アジア山村部の掌握の様相を、フィリピンを事例に木材流通の視点から明らかにすることである。フィリピンの木材加工業の経済規模に関して、環境天然資源省森林管理局への聞き取り及び統計書より明らかになったことは、同国の木材加工業が近年の経済成長に伴う木材需要拡大を取り込めていないということである。2000年以降、ICTサービス産業資本のグローバル展開の中でフィリピンはオフショア生産の拠点として急成長している。オフショア生産の拡大はマニラ首都圏のみならずフィリピン各地に建設ラッシュをもたらしているが、急増する木材需要を満たしているのは国内における木材生産ではなく、インドネシア、マレーシアなどからの輸入材である。特に2010年以降合板の輸入量が急増している。その理由は、国内にて大量の木材が確保できないことにあり、その直接的原因は2011年に発行された天然林伐採を禁止する行政命令の存在である。住宅及びオフィスビル建設で需要の大きな合板はその構造上内部の心材は植林木であっても表裏の板面は天然木である必要があるため、木材需要の増加は必然的に輸入材(天然木)への依存度を高める。すなわち、近年のフィリピンは山村部が資本主義に包摂されない政策をとっていると言える。とは言え、フィリピンの木材加工業は特にミンダナオ地方には重要な産業である。かつての小規模工場の林立から少数の大規模工場へと再編が進展しているが、自ら植林地を保有する木材加工業者は少ないため持続的な木材調達のためには山村部を大規模に管理下に置いておく必要がある。木材加工資本と山村部との関係の実態については今後明らかにしていく必要がある。以上を踏まえて、平成29年度は、大規模開発を担うディベロッパー、輸入材取り扱い業者、木材加工業者に聞き取りを行い、木材流通の実態及び木材流通と山村部との関連を明らかにする。平成28年度は在外研究のために1年間フィリピンに滞在していた。科研費交付決定の知らせを秋にいただいたものの科研費研究課題とは異なる在外研究課題に取り組んでいたため前者のための研究時間が十分確保できなかったことが本研究の進捗が遅れている最大の理由である。文献収集、情報収集は進めていたが、調査対象者への聞き取り調査の時間が確保できなかったため次年度の課題とすることにした。本研究は、資本主義による熱帯アジア山村部の掌握の様相を、かつて天然林における採取林業が広範に行われたフィリピンにおいて木材流通を手掛かりに明らかにすることを目的としている。21世紀後半まで増加し続ける人口及び近年の高い経済成長に伴う木材需要の拡大は、人工林造成への投資家/企業の参入を促し、人工林が拡大するであろうとの仮説のもと、(1)国の大規模人工林造成制度の進展度、(2)マニラ首都圏で操業する木材加工業者の原木供給源、(3)木材加工業の中心地であるミンダナオ島東北部における山地の土地利用を中心に調査を行った。
潰瘍性大腸炎の病態形成におけるReg蛋白の役割

近年,複数の異なる施設が潰瘍性大腸炎(ulcerative colitis;以下UC)組織における遺伝子発現をマイクロアレイ解析した結果,REGファミリー遺伝子が最も強発現する遺伝子であることを報告している.実際我々の検討でも,REG Iα遺伝子発現は正常大腸粘膜に比べUC粘膜で著しく増強し,その発現強度はUCの炎症度程度と相関していた.さらにREG Iα遺伝子発現は,UCを母地として発生した大腸癌のみならずその前癌病変にも強発現し,発癌の高危険群である長期罹患患者で強発現した.REG Iα遺伝子発現のメカニズムに関しては,REG Iα遺伝子プロモーターの-142-134にIL-6反応責任領域を認め,IL-6/STAT3シグナルがREG Iα遺伝子発現に重要な役割を果たしていることを明らかにした.また,REG Iα蛋白の機能に関しては,REG Iα蛋白が癌細胞に対して細胞増殖能のみならず抗アポトーシス作用を示すことを明らかにし,その抗アポトーシス作用はAktシグナルを介したBcl-2とBcl-xLの発現増強によることを明らかにした.これらのことから,REG Iα蛋白がSTAT3シグナルの下流標的分子としてSTAT3シグナルの抗アポトーシス作用を媒介している可能性が示唆された.一方,REG Iαと同様にREG IV蛋白についても検討したところ,REG IV蛋白はREG Iαと同じく大腸癌細胞に対して細胞増殖作用と抗アポトーシス作用を示し,またUC粘膜,前癌病変,UC随伴大腸癌で強発現したが,その発現はサイトカインではなく,他の増殖因子刺激に影響されていることが明らかになった.以上のことより,REGファミリー蛋白の細胞増殖および抗アポトーシス効果がUCからの発癌に重要な役割を果たすことが明らかになり,さらに,REGファミリー蛋白発現がUC患者から発癌の危険度が高い患者を選別するのに有効なマーカーとなる可能性が示唆された.近年,複数の異なる施設が潰瘍性大腸炎(ulcerative colitis;以下UC)組織における遺伝子発現をマイクロアレイ解析した結果,REGファミリー遺伝子が最も強発現する遺伝子であることを報告している.実際我々の検討でも,REG Iα遺伝子発現は正常大腸粘膜に比べUC粘膜で著しく増強し,その発現強度はUCの炎症度程度と相関していた.さらにREG Iα遺伝子発現は,UCを母地として発生した大腸癌のみならずその前癌病変にも強発現し,発癌の高危険群である長期罹患患者で強発現した.REG Iα遺伝子発現のメカニズムに関しては,REG Iα遺伝子プロモーターの-142-134にIL-6反応責任領域を認め,IL-6/STAT3シグナルがREG Iα遺伝子発現に重要な役割を果たしていることを明らかにした.また,REG Iα蛋白の機能に関しては,REG Iα蛋白が癌細胞に対して細胞増殖能のみならず抗アポトーシス作用を示すことを明らかにし,その抗アポトーシス作用はAktシグナルを介したBcl-2とBcl-xLの発現増強によることを明らかにした.これらのことから,REG Iα蛋白がSTAT3シグナルの下流標的分子としてSTAT3シグナルの抗アポトーシス作用を媒介している可能性が示唆された.一方,REG Iαと同様にREG IV蛋白についても検討したところ,REG IV蛋白はREG Iαと同じく大腸癌細胞に対して細胞増殖作用と抗アポトーシス作用を示し,またUC粘膜,前癌病変,UC随伴大腸癌で強発現したが,その発現はサイトカインではなく,他の増殖因子刺激に影響されていることが明らかになった.以上のことより,REGファミリー蛋白の細胞増殖および抗アポトーシス効果がUCからの発癌に重要な役割を果たすことが明らかになり,さらに,REGファミリー蛋白発現がUC患者から発癌の危険度が高い患者を選別するのに有効なマーカーとなる可能性が示唆された.我々は消化管粘膜の再生にRegenerating gene(以下Reg)遺伝子が深く関与していることを報告してきたが,近年,潰瘍性大腸炎(ulcerative colitis;以下UC)患者の網羅的遺伝子解析の結果,Reg遺伝子がUC粘膜で最も強発現していることが報告された.そこで本研究では,UCおよびUCからの発癌におけるReg蛋白の役割について検討した.まず26名のUC患者におけるReg遺伝子の発現をrealtime RT-PCR法で評価したところ,Reg遺伝子は正常大腸粘膜に比べUC粘膜で著しく強発現していた.また,その発現強度はUCの炎症度程度と相関していた.そこでReg蛋白の発現局在を免疫染色法で検討したところ,Reg蛋白は炎症によって傷害された大腸上皮細胞に強発現することが確認された.興味深いことに,Reg遺伝子は発癌の危険度が高い長期罹患患者で有意に強発現し,実際UCを背景に発癌した大腸癌細胞にも強発現した.これらのことから,Reg遺伝子発現は,UC患者から発癌の危険度が高い患者を選別するのに有効である可能性が示唆された.次に我々は,大腸癌培養細胞を用いてサイトカインによるReg遺伝子の発現機序とReg蛋白の機能解析を行った.結果的には,IL-6とIFN-γの刺激によりReg遺伝子プロモーターの活性が増強し,Reg mRNAの発現増強も確認された.Reg蛋白の機能については,大腸癌細胞にリコンビナントReg蛋白を投与したところ細胞増殖能が亢進し,また,アポトーシス刺激に対する抵抗性が増強した.さらに,Reg蛋白の抗アポトーシス効果はAktシグナルを介したBcl-2とBcl-xLの発現増強と関連していることが明らかになった.以上のことより,Reg遺伝子はUC粘膜において炎症に伴ったサイトカイン刺激によって発現が増強し,その遺伝子産物であるReg蛋白の細胞増殖効果または抗アポトーシス効果がUCからの発癌に関与する可能性が示唆された.

近年,複数の異なる施設が潰瘍性大腸炎(ulcerative colitis;以下UC)組織における遺伝子発現をマイクロアレイ解析した結果,REGファミリー遺伝子が最も強発現する遺伝子であることを報告している.実際我々の検討でも,REG Iα遺伝子発現は正常大腸粘膜に比べUC粘膜で著しく増強し,その発現強度はUCの炎症度程度と相関していた.さらにREG Iα遺伝子発現は,UCを母地として発生した大腸癌のみならずその前癌病変にも強発現した.REG Iα遺伝子発現のメカニズムに関しては,胃・大腸培養細胞を用いて検討したところ,REG Iα遺伝子プロモーターの-142-134にIL-6反応責任領域を認め,IL-6/STAT3シグナルがREG Iα遺伝子発現に重要な役割を果たしていることを明らかにした.また,REGIα蛋白の機能に関しては,REGIα蛋白が癌細胞に対して細胞増殖能のみならず抗アポトーシス作用を示すことを明らかにした.これらのことから,REGIα蛋白がSTAT3シグナルの下流標的分子としてSTAT3シグナルの抗アポトーシス作用を媒介している可能性が示唆された(投稿中).一方.REG Iαと同様にREG IV蛋白についても検討したところ,REG IV蛋白はREGIαと同じく大腸癌細胞に対して細胞増殖作用と抗アポトーシス作用を示し,またUC粘膜,前癌病変,UC随伴大腸癌で強発現したが,その発現はサイトカインではなく,他の増殖因子刺激に影響されていることが明らかになった(Lab Invest 2007,87:304).以上のことより,REGファミリー蛋白の細胞増殖および抗アポトーシス効果がUCからの発癌に重要な役割を果たすことが示唆された.
シミュレーション教育の体系化と共同利用による効率的な臨床医学教育改善に関する研究

医学教育の主な目的は良質の医師を育成することにある。そこで、医師として具有すべき臨床技能を安全かつ効率的に修得するために、診断学、臨床前実習、臨床実習、救命救急処置訓練などにシミュレータを活用した体系的なシミュレーション教育を開発し、共同利用を推進することで効率的な臨床医学教育の全国レベルでの向上に貢献した。また、臨床技能修得度の評価にもシミュレータを活用し、臨床能力評価の標準化も行った。現有のシミュレーション教育用設備・機器、および当該年度に購入したレールダル次世代型シミュレータSimMan 3Gを活用し、シミュレーション教育を効果的に実施できるシステムを構築した。そして、体系化したシミュレーション教育システムを用い、医学生、研修医、コメディカル等を対象にし、臨床実習や講習会においてシミュレーション教育を実施し、診察技法の向上、基本的医療処置や救命救急処置のトレーニング、臨床症例の体験などにおいて成果を得た。実際に参加者の満足度は極めて高く、医学教育におけるシミュレーション教育の有用性が実証できた。また、シミュレーション教育の普及を図るためのDVDを作成した。さらに、共同利用を推進させるため、国内6大学、海外3施設からの見学(合計55名)を受け入れ、シミュレーション教育の実情と効果を教示した。また、医学教育の改善に関する公開シンポジウムを開催し、全国医学部関係者などからの参加者にシミュレーション教育施設を披露し、各施設でのシミュレーション教育の充実に貢献できた。医学部を卒業後、結婚・出産・育児等の理由で一旦離職している女性医師に対し、シミュレーション教育で臨床技能の再教育を展開し、医療現場への復帰を支援した。なお、シミュレーション教育をより一層向上させるため、シミュレーション教育が進んでいるアメリカ合衆国のスタンフォード大学、カルフォルニア大学サンフランシスコ校、トーマスジェファーソン大学を訪問し、シミュレーション施設の見学と、シミュレーション教育の改良を目指した意見交換を行い、当施設におけるシミュレーション教育の改善に役立てた。現有のシミュレーション教育用設備・機器、および昨年度に購入したレールダル次世代型シミュレータSimMan 3Gを活用し、シミュレーション教育を効果的に実施できるシステムを構築し、体系化したシミュレーション教育システムを用いて医学生、研修医、コメディカル等を対象にしてシミュレーション医学教育を実施した。それとともに、シミュレーション医学教育の効果を検証するために、シミュレーション教育を受けた学生に成果を確認した。この結果、シミュレーション教育は臨床技能を修得する上で有効な教育技法であることが確認された。シミュレーション教育の応用は、医学生を対象にした臨床実習、研修医やコメディカル職員を含めた講習会などにおいて、診察技法、基本的医療処置、救命救急処置のトレーニングなどにおこなった。また、鏡下手術トレーニングや血管内インターベーションなどの専門医向けのトレーニングも実施した。シミュレーション教育の普及を図るための共同利用では、国内2大学、海外2施設からの見学(合計4名)を受け入れ、シミュレーション教育の実情と成果を教示した。また、医学部を卒業後、結婚・出産・育児等の理由で一旦離職している女性医師に対し、シミュレーション教育で臨床技能の再教育を展開し、医療現場への復帰を支援した。さらに医学部を志す受験生を対象にしたシミュレーション教育の実状を紹介する機会を設け、870名の小中高校生や保護者等が参加した。また、国際交流を進める観点からはドイツのミュンヘン工科大学医学部を訪問し、シミュレーション施設の見学と、シミュレーション教育の改良を目指した意見交換を行い、当施設におけるシミュレーション教育の改善に役立てた。当スキルスラボに設置している設備・機器に加え、平成22年度に購入した高機能シミュレータSimMan 3Gを活用し、医学生・研修医・コメディカル等に効率的かつ効果的に臨床技能が修得できるシミュレーション教育システムを構築した。そして、体系化したシミュレーション教育システムを用い、臨床実習、講習会、セミナー、自己学習等の機会を設けてシミュレーション教育を実施し、診察技法の向上、基本的医療処置や救命救急処置のトレーニング、臨床症例での体験などにおいて成果を得た。シミュレーション教育を受けた参加者へのアンケート調査では、確実に臨床技能を修得することができたと、極めて満足度は高く、シミュレーション教育システムの有用性が確認できた。また、シミュレーション教育を普及させるためにDVDを作成し、シミュレーション教育担当者並びに利用者の便宜を図った。共同利用を推進させるために、国内他大学、海外施設からの見学並びに利用を積極的に進めた。公開シンポジウムや研究会も開催し、シミュレーション教育のあり方を紹介し、各施設でのシミュレーション教育の充実に貢献した。さらに、医学部を卒業後、一時医療現場を離れた女性医師の復職を支援するべく、シミュレーション教育で臨床技能の再教育を行った。シミュレーション教育の一層の向上を期するため、アメリカ合衆国のスタンフォード大学、カルフォルニア大学サンフランシスコ校、トーマスジェファーソン大学、ドイツのミュンヘン工科大学医学部、韓国の高麗大学、キリスト教大学を訪問し、シミュレーション教育施設の視察とシミュレーション教育の向上を目指した意見交換を行った。以上のような研究活動により、医学教育にシミュレーション教育が極めて有用であることが実証された。さらに全国医学部にシミュレーション教育の普及を行い、全国レベルでの医学教育の向上に貢献した。平成22年度に開始した本研究ではシミュレーション教育の確立と普及を目指している。昨年度も継続した研究を行い、シミュレーション教育は一層の充実が行われ、かつ普及させるために国内外の研究者と連絡をとり、講習会活動を行って、所期の目的は達成してきている。この成果を来年度にも続け、より一層の向上を目指す予定である。

24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究で確立したシミュレーション医学教育を医学生、研修医、コ・メディカル等を対象に進め、医療技術の向上に役立てる。さらに共同利用を推進するために、講習会やシンポジウムを開催してシミュレーション教育の有用性を広めていく。また、国内外の研究者との交流もさらに深め、シミュレーション教育の普及活動を行う。これらの成果を公表し、日本全体の医療技術の向上に貢献したい。
病児保育の社会的意義と費用・質的向上に関する研究

病児保育事業は、少子化・高齢化の進む現代の子育て支援施策において、育児休業制度と並んで大きな柱と考えられているものであり、赤字経営と言われている病児保育事業を継続させている要件を明らかにするために、国内の病児保育施設を対象としてアンケート調査を行った。病児保育協議会に協力を要請し、厚生労働省から受託施設リスト・病児保育協議会加盟リストを入手した。これらの、計332か所の施設にアンケートを郵送法により送付した。186施設から回答が得られ、回収率は56%であった。回収されたアンケートのデータを入力し、解析を行った。利用者からの要望として「定員を多くしてほしい」施設は27%に過ぎず、需要は概ね満たしていると考えられた。しかしながら、併設医療機関から赤字を補填している施設は46%にのぼり、事業の魅力に加え、地方自治体と保護者の需要に応ずる形態で継続していることが明らかになった。保育所併設型では「病後児保育」の名称を受けて、急性期病児を預からないところも多く、病児保育は基本的に医療機関併設型が望ましいと思う、との意見を寄せる回答者も多く見られた。小児医療・育児支援はすぐには結果のでない不採算事業であり、効率が優先されるべきではない。子供だけではなく、育てている両親と家族とそして社会全体をサポートするものとして、少子高齢化の現在、小児医療や地域コミュニティとのかかわりを発展させてゆくことが重要であるとの結論を得た。【目的】男女共同参画が推進される中で、若い世代の子育て支援のひとつとして、病児保育サービスが挙げられる。病児保育とは、ふだん保育所などに通う子どもを対象とし、病気の時に限って、保護者にかわって「看護保育」のサービス提供をする事業である。病児保育事業は、少子化・高齢化の進む現代の子育て支援施策において、育児休業制度と並んで大きな柱と考えられているものである。本研究では、「赤字事業」と言われる病児保育の実態を調査し、看護保育サービスの質を保った上で経済的な運営継続可能性を規定することを目的とした。【方法】本年度は、病児保育の実態を調査するために、まず、4月に研究担当者会議を開催し、スケジュールの確認を行い、アンケートの質問を検討し、作成した。7月に大阪府で開催された全国病児保育協議会研修会に参加し、協議会の役員と打ち合わせを行い、アンケート協力を要請した。11月に、厚生労働省の助成受託施設及び全国病児保育協議会加盟施設の、あわせて332施設に対し、質問票を発送した。質問票の内容は、1.施設の運営について、2.スタッフについて、3.施設について4.システムについて、5.スタッフの研修について、6.利用者からの要望7.利用者からの要望への対応8.運営上の問題点、9.利用者の満足度10.スタッフのやりがいについて、とした。【結果】調査票は12月末日までに162施設から回収され、平成15年1月には未回収の170施設に催促ハガキを発送した。2月末日現在で188施設から回収された質問票のデータを現在、入力中である。
現代青年における対人関係希薄化と人格障害傾向の関連について

第一次調査(平成9年度)において,現代青年の友人関係の特質と充実感,自己像の関連との関連について中学・高校・大学生について全体的な傾向を検討した。その結果,友人関係の特質そのものが,これまで考えられてきたような「希薄化」では説明しきれない様相を持つことが示唆され,友人関係に関する尺度について再検討の必要性が確認された。これらの結果は,日本心理学会第61回大会(発表論文集p229)及び日本青年心理学会第5回大会(発表論文集Pp.13-14)において発表された。第二次調査(平成10年度)として,大学生に対して質問紙調査を行い,現代青年に特有の友人関係に関する尺度の項目について再検討した。また自己愛的人格の病理的側面についての尺度を作成し,信頼性・妥当性を検討した。また両尺度間の関連を考察し,自己防衛的な友人関係を取る青年は,自分自身の自己愛が,他者の評価に規定されてしまいやすいこと,また他者からの注目や賞賛を常に得ていないと自己愛を維持できないために,友人から傷つけられることを警戒している点が見いだされた。これらの結果は日本発達心理学会第10回大会(発表論文集p313)に発表した。第三次調査として,青年の自己記述と現代青年の行動と特質の関連について検討した。すなわち現代青年に特徴的な行動傾向を示す者と,それ以外の者との間で,自由記述における自己概念の側面に違いが見られるかどうかを検討した(立教大学教職研究9号)。第四次調査として,第二次調査の結果に基づいて,青年の友人関係および行動傾向を独立変数とし,自己評価および人格障害(境界人格障害,自己愛人格障害),社会的スキル,自己概念の発達の関連についての質問紙を中学高校生,大学生に対して行い,結果について解析中である。今後は,面接調査などへの研究計画の展開を検討中である。本年度は第一次調査として,中学・高校・大学生(726名)に対して,「青年性」「充実感」「自己意識特性」「現代青年の友人関係」「現実自己像」「理想自己像」「友人像」に関する質問紙調査を行った。青年性に関しては,これまで,この概念を測定する尺度は見られなかったため新たに作成したものであり,因子分析の結果,激情性,自己矛盾性,易変性と命名しうる3因子を得た。青年性概念は本来,青年期前期の特質として考えられてきたが,むしろ青年期後期の者ほど得点が高い傾向がみられた。現代青年の友人関係については,従来の研究では「気遣い」「関係回避」「群れ」と命名しうる3因子が得られてきたが,本研究では,「気遣い」と「関係回避」は因子として分かれず,友人関係の弁別性が変化してきているものと考えられる。友人関係の取り方によって、各年代ごとに回答者を分類し,自己像,友人像との関連を調べたが,関係性は強くみられなかった。これまでの研究では,中学生世代において友人像が自己像に取り入れられ,大学生世代では,現実自己と理想自己の関係に置き換わると考えられてきたが,本研究では,中学・高校では,友人像が自己像に対してほとんど関係を持たす,逆に大学生において関連性が見られた。これは,青年期の発達過程が各世代によって大きくことなること,とくに,年少の世代においては,友人が自己に殆ど影響を及ぼさなくなりつつあることを示すものと考えられる。現在第一次調査段階の解析をより進めるとともに,第二次調査として,より病理的側面や攻撃性などとの関連を,来年度の課題として計画している。
微分方程式系の解の漸近的性質に関する研究

本研究で取り組んだテーマは,1.リエナ-ル方程式の解の性質(周期解の存在や振動性など)とその生態モデルへの応用及び2.関数微分方程式の解の指数漸近的安定領域についてである。交付申請書に記載した研究目的(i)(iv)はテーマ1に,研究目的(v)はテーマ2にそれぞれ対応する。1.リエナ-ル方程式を研究する上で,特に重要な問題は解軌道が(1)原点に漸近するか否か(2)特性曲線と呼ばれるものに交わるか否かである。この2つの問題が解決されれば,周期解やセパラトリックス(周期解とそれ以外の解を分離する役割を果たす特殊な解)の存在・非存在についても判明する。本研究では,問題(1)及び(2)に関する判定基準を与えた(Nonlin.Diff.Eq.Appl.)。その結果,セパラトリックスの性質が明確になった。セパラトリックスの一種として,ホモクリニック軌道が有名である。周期解に関する従来の研究では,ホモクリニック軌道を持たないリエナ-ル方程式についてだけ考察されてきた。本研究では,ホモクリニック軌道を持つリエナ-ル方程式に周期解が存在するための条件も求めた(Disc.Cont.Dynam.Syst.)。また,セパラトリックスの性質によるリエナ-ル方程式の分類が可能となった(J.Math.Anal.Appl.)。以上により,研究目的(i)(iii)は達成された。さらに,振動論への応用として,オイラー型非線方程式や外力項を含むリエナ-ル方程式の解の振動性についても考察を進めた(Proc、Inter,Con.Dynam,Syst.Chaos,Proc.Amer.Math.Soc.,Diff.Integ.Eq.)。研究目的(iv)に関して,補食者・被食者モデルに周期アトラクターが唯一つ存在するための必要十分条件を得ることができた(Appl.Math.Lett.,Proc.Amer.Math.Soc.)。二次元の差分微分方程式の零解が指数漸近安定になるための必要十分条件を求めた(Funk.Ekvac.)。最近の計算機・プリンターの進歩は著しく、数年前には一日掛かりで描いた微分方程式の解軌道図が、ほんの数分間で完成するようになった。平成6年度の科研費で購入した設備により、正確な解軌道図が迅速に得られるようになった。勿論、大量に解軌道図を描いただけで研究目的が達成される訳ではないが、予想を立てたり、証明の方針を決定するには非常に役立っている。リエナ-ル方程式を研究するとき、すべての解軌道が1.原点に漸近するか否か、2.特性曲線と呼ばれるものに変わるか否かを調べることが重要な課題となる。この2つのことが決定されれば、周期解やセパラトリックス(周期解とそれ以外の解を分離する役割を果たす特殊な解)が存在するのか存在しないのかが判明し、解の振動性や周期性に関する種々の結果を導くことができる。この点に着目し、国内外の幾人かの研究者がこの問題に取り組み、部分的な解答が与えられた。しかし、ある場合については軌道解が特性曲線に交わるための条件は求められていなかった。本研究により、従来の結果を含む、すべての場合に適用できる必要十分条件を与えることができた。この問題を考える過程で、その副産物として、セパラトリックスの性質が明確になってきた。どのような場合にセパラトリックスが現れ、逆に消えるのかが判明した。

セパラトリックスのこの性質により、リエナ-ル方程式を幾つかのタイプに分けることができた。以上の研究内容は本研究目的(iii)に対応するものであり、裏面に挙げた論文としてまとめ、それぞれ掲載決定済となった。また、研究目的(ii),(v)に関する結果もそれぞれ投稿中である。更に、捕食者・被食者モデルを表現する微分方程式は変数変換等を行えば、リエナ-ル方程式に書き直せる。この事実と上記の結果を利用して、研究目的(iv)を達成することも可能である。リエナ-ル方程式を研究する上で、一番重要な問題はその解軌道が1:原点に漸近するか否か2:特性曲線と呼ばれるものに交わるか否かであると言える。この2つの問題が解決されれば、周期解やセパラトリックス(周期解とそれ以外の解を分離する役割を果たす特殊な解)が如何なる条件があれば存在するのかが判明する。本研究では、1:すべての解軌道が特性曲線に交わるとき、リエナ-ル方程式は性質(X)を持つ2:特性曲線上のある点を通る解軌道が原点に漸近するとき、リエナ-ル方程式は性質(Z)を持つと呼び、性質(X),(Z)があるための必要十分条件を与えた(Nonlin. Diff. Eq. Appl.)。その結果、セパラトリックスの性質が明確になり、どのような場合にセパラトリックスが現れ、逆に消えるのかが判明した。セパラトリックスの性質により、リエナ-ル方程式を幾つかのタイプに分けることができた(J. Math. Anal. Appl.)。セパラトリックスの一種として、ホモクリニック軌道が有名である。周期解に関する従来の研究では、ホモクリニック軌道を持たないリエナ-ル方程式だけについて考案されてきた。本研究では、ホモクリニック軌道を持つリエナ-ル方程式の周期解が存在するための条件も求めた(Disc. Cont. Dynam. Syst.)。また、振動論への応用として、外力項を含むリエナ-ル方程式やオイラー方程式の解の振動性についての結果を導いた(Proc. Inter. Con. Dyna. Syst. Chaos; Proc. Amer. Math. Soc.)。以上の研究内容は本研究目的(ii),(iii)に対応するものである。研究目的(iv)ついて、生態系のモデルとして有名なホリング方程式の周期解の有無を決定する要因を求めた。この方程式の簡単な場合は既に80年から90年にかけて研究報告がなされていたが、それらの条件の間に一つの法則性があることに気付き、本研究で得られた結果を用いることにより、証明を与えた(Appl. Math. Lett.)。研究目的(v)に関する結果も掲載決定済みである(Fu. Ek.)。個体群生態学において,そのモデルは微分方程式で表現されることが多い。そして,個体数(または密度)の時間的・空間的変化や生態系を構成する種の間の相互作用(競争・共生・寄生など)を調べるため,微分方程式の定性的理論が用いられる。2つの種の相互作用を表す生態方程式(捕食者・被食者モデル)のあるタイプは,変数変換を行えば,リエナ-ル方程式の形に書き直せることが知られている。今年度は,この事実と本研究で得てきたリエナ-ル方程式に関する結果を利用して,被食者に対する捕食者の応答関数がX^p/(a+X^p)(ただし,a,pは正の定数)で記述される(この場合,ホーリング(Holling)型応答関数と言う)
ナノ粒子による肺障害の解明と有害性評価システムの構築

ナノ粒子による有害性評価システムを構築するため、キャラクタリゼーションを行ったナノ粒子や繊維状物質を用いて以下の試験を行った。気管内注入試験では、酸化ニッケルナノ粒子、二酸化チタンナノ粒子の高用量、チタン酸カリウムウィスカは肺の炎症を誘発した。試験管内試験として、肺胞上皮細胞を用いて、酸化ニッケルではIL-8が上昇し、酸化ニッケルでは認めなかった。これらの試験は、有害性評価に有用であった。試料として、酸化ニッケルナノ粒子(BET 104.6m^2/g、比表面積径8.41nm、公称径20nm、純度99.8%)、二酸化チタンナノ粒子(14nm、DLS:130nm、BET 102m^2/g、比表面積径15nm、チタン60%)を用いた。ナノ粒子は、表面積が大きいため、表面に蛋白を吸着し、細胞毒性が反映されない可能性があるので、蛋白コーティング処理を行った。曝露物質を10%FBS含有D-MEM 25mlで、ボルテックスミキサー、ソニケーターを用いて分散後、遠心。上清を除去した後、FBSを含まないD-MEM 25mlで、ボルテックスミキサー、ソニケーターを用いて再分散し、再度遠心。再度、上清を除去した後、1%FBSを含むD-MEMを加え、再分散を行い、ナノ粒子懸濁液を作成した。0.5%FCSを含むD-MEM溶液を用いたA549細胞浮遊液を、6穴の細胞培養プレートに加え、5.0×10^5/wellに調整し、一晩培養。予備吸着させた二酸化チタン、酸化ニッケルの懸濁液を加え、最終濃度25・g,50・g,/cm^2とした。48時間後に、上清を回収しLDH放出能を測定した。また、付着したA549細胞から蛋白を抽出し、IL-8濃度、Heme-oxygenase-1(HO-1)濃度を測定した。LDHに関しては、二酸化チタンナノ粒子では、25・g,50・g,/cm^2ともmediumとほとんどかわらず、酸化ニッケルナノ粒子は用量依存性に放出量が増加した。同様にIL-8濃度、HO-1濃度に関しても、二酸化チタンはほとんどかわらないか、経度の低下傾向を示したのに対し、酸化ニッケルナノ粒子では、用量依存性は認められなかったが、有意に増加した。表面処理を行った酸化ニッケルナノ粒子や二酸化チタンナノ粒子は、試験管内試験において陽性対照、陰性対照となりうることが示唆された。酸化ニッケルナノ粒子や二酸化チタンナノ粒子の気管内注入は、終了している。気管内注入試験では、まず、陰性対照物質である二酸化チタンミクロン粒子(ルチル型、99.9%以上、幾何平均径1.5・m±1.8, BET比表面積径6.8m^2/g)を生理食塩水で懸濁した溶液を用いて、ラットに単回気管内注入(2mg)し、3日、1週間、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月後に解剖した。陰性対照群は、生理食塩水注入群とした。3日後において、二酸化チタン注入群で、BALFのミエロペルオキシダーゼ濃度が上昇を示したが、その後は低下した。二酸化チタン注入では、好中球浸潤も示さず、好中球機能の亢進を認められなかった。二酸化チタンナノ粒子においても気管内注入試験を行った。二酸化チタンの物理化学的特性は、BET比表面積102.0m^2/g,アナターゼ/ルチル比80%/20%、DLS中位径25nm(凝集径)、比表面積径15nm(一次粒径)、親水性であった。二酸化チタンナノ粒子をラットに単回気管内注入(0.1mg,0.2mg)し、同様に3日、1週間、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月後に解剖した。陰性対照群は、蒸留水注入群とした。陽性対照物質である酸化ニッケルナノ粒子注入にした肺組織におけるマイクロアレイの結果では、肺傷害関連遺伝子としてCINCが候補遺伝子であり、本試験系では肺の洗浄液より、CINC濃度を測定した。CINC-1に関しては、二酸化チタン0.1mg,0.2mg注入群では、陰性対照群により低下傾向を示しており、特に1週間後においては有意に低下した。CINC-2に関しては、3日後において、二酸化チタン0。1mg,0.2mg注入群とも濃度上昇を示したが、1ヶ月後から6ヶ月後までは二酸化チタン注入群で低下傾向を示した。これらの結果から二酸化チタンナノ粒子注入において、著明な炎症細胞浸潤もなくCINCの発現亢進が認められなかった。著明な好中球浸潤は認められなかったが、好中球の機能もBALFのミエロペルオキシダーゼ濃度測定にて検討する予定である。試験管内試験では、粒子のキャラクタリゼーションを展開中である。1)酸化ニッケルナノ粒子凝集体の肺炎症能を検討するため、酸化ニッケルナノ粒子凝集体曝露モデルを作成し、好中球炎症とそのケモカインの検討を行った。酸化ニッケルナノ粒子の物理化学的

特性は、比表面積:104.6m^2/g、比表面積径8.41nm、公称径20nm、純度99.8%であった。生理食塩水に懸濁し、microtrac FRAによる懸濁液中の凝集径1.34μmであり、凝集レベルはミクロンサイズであった。この酸化ニッケルナノ粒子1mgをWistar系雄性ラット9週齢に、単回注入、対照群としては生理食塩水を注入した。注入後3日、1週間、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月後に解剖を行った。観察期間を通して肺組織において、好中球や肺胞マクロファージを中心とした炎症細胞浸潤を認め、好中球ケモカインであるCINC-1、2、3の持続的濃度上昇を認めた。以上より本試験において、酸化ニッケルナノ粒子凝集体は、好中球を中心とした炎症能を持つことが認められた。2)工業用ナノ材料には、多層や単層のカーボンナノチューブのように繊維状物質も含まれるが、アスベストに代わる有害性評価のコントロール繊維はない。この評価繊維としてチタン酸カリウムウィスカを用いた。チタン酸カリウムウィスカの物理化学的特性は、幾何平均径が0.35μm(1.6)、幾何平均長さが4.4μm(2.7)であった。この繊維を生理食塩水に懸濁し1mg,2mgをラットに気管内注入し、酸化ニッケル粒子と同様に観察期間を3日から6ヶ月おき、好中球浸潤とケモカインの検討を行った。チタン酸カリウィムウィスカ注入群において、好中球を中心とした肺の炎症や酸化的ストレスの指標であるHeme oxygenase-1 (HO-1)の上昇が、持続的に認められた。しかし、観察期間とともに軽減傾向を示した。以上の結果から、上記の気管内注入試験は、工業用ナノ材料の有害性試験として有用であることが示唆された。