hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ビタミンＥ誘導体の放射線防御薬としての創製研究

がんの放射線治療の向上を目指して、放射線照射による正常組織の損傷を抑制するために、放射線照射で生成するフリーラジカルを消去する放射線防御薬を開発することを目的とした。そこで生体内に存在するビタミンEのラジカル消去作用に着目し、ビタミンEを基本構造にもつ新規ビタミンE類縁体を合成した。合成したビタミンE類縁体について、ラジカル消去作用における構造活性相関を詳細に検討し、ビタミンEよりも高いラジカル消去作用をもつ化合物の創製に至った。さらに放射線防御薬のスクリーニング結果より、新規ビタミンE類縁体の放射線防御薬としての可能性を明らかにした。近年、がんの放射線治療が増える傾向にあり、がん周辺の正常組織を放射線から防御することは放射線治療のさらなる高度化にとって重要である。放射線の間接作用で生成するフリーラジカルは反応性が高く、生体内物質と反応し、細胞障害を引き起こすと考えられている。本研究ではフリーラジカルを消去する化合物に着目し、ビタミンEを化学修飾することにより、放射線防御剤の候補化合物の開発を目指す。本年度は、ビタミンEの側鎖をmethyl基に置換した6-hydroxy-2,2,5,7,8-pentamethylchroman類縁体を合成することで、ラジカル捕捉活性に及ぼす置換基の効果を明らかにした。Chroman環に電子供与基(-NH2, -NHCOCH3)および電子求引基(-Cl, -NO2)を導入した化合物を合成し、抗酸化活性はgalvinoxylラジカル捕捉活性を指標とした。置換基によるラジカル捕捉活性はNH2>NHCOCH3>Cl>NO2であり、置換位置の違いによる影響はジオルト>オルト>メタ置換体であった。さらに横軸にHammett-TaftのSigma値、縦軸にラジカル捕捉活性の対数をプロットしたところ、いずれの置換位置も負の直線を得た。以上の結果より、ラジカル捕捉活性は電子供与基の導入で捕捉活性が上昇し、置換基の電子効果にのみ影響されることが分かった。また、置換位置の違いで直線の傾きを比較するとメタ>オルト>ジオルト置換体となったことから、フェノール性水酸基のオルト位に電子供与基を導入することで、置換基の共鳴効果によってラジカル捕捉活性が上昇することを明らかにした。ESRを用いた研究から、オルト位にアミノ基を導入した化合物では水溶液中で中間体ラジカルを検出したことから、生成した中間体ラジカルがアミノ基の共鳴効果によって安定化することで、ラジカル捕捉活性が上昇することを証明した。がん放射線治療が増え続けるなか、放射線による副作用が原因で治療を継続できなくなることがある。放射線による副作用の多くは、正常な組織に損傷を与えることであり、放射線防護効果をもつ化合物を創製することは重要な課題である。本研究では活性酸素を消去する化合物に着目し、生体内に存在するビタミンEの構造に基づき、6-クロマノール類を化学修飾することにより、放射線防御剤の候補化合物の開発を目指す。今年度は、細胞への適用を考慮し、高いラジカル捕捉作用のほかに化合物の安定性に着目し、8-位に置換基を導入した6-hydroxy-2,2-dimethylchroman化合物を創製した。合成した化合物について、有機溶媒中でガルビノキシルラジカルに対する捕捉作用を測定し、2次反応速度定数を算出した。その結果、NHCH3 > NH2>ビタミンE > OCH3 > CH3> NHCOCH3 > Cl>NO2の順となった。従来の結果と同様に、電子供与性の高い置換基を有する化合物ほどラジカル捕捉活性が上昇することが明らかになった。また、高い電子供与性置換基であるNH2基、NHCH3基を有する化合物は、ビタミンEの6倍、13倍も高いラジカル捕捉活性を示した。8位置換体のラジカル捕捉活性が上昇した理由について、量子化学計算プログラム(Gaussian 09)を用いて、合成した化合物の構造を解析した。計算から得られた最も安定なコンホメーションのphenoxyl radicalについて、ヘテロ環の各結合の二面角を得た。8位に置換基を導入することでヘテロ環の各二面角に影響を与えるが、置換基の種類による二面角への影響に違いはなかった。以上より、8位置換体のラジカル捕捉活性の上昇には、構造の平面性は関係なく、導入した置換基の電子効果にのみ依存することを明らかにした。ビタミンE類縁体として、種々の置換基を導入した6-クロマノール類を合成し、有機溶媒中におけるラジカル捕捉活性への置換位置および置換基の影響を明らかにすることができた。さらに、細胞を用いた評価系を検討するために、化合物の安定性にも着目して新規ビタミンE類縁体をデザインしたところ、安定でかつビタミンEよりも高いラジカル捕捉作用をもつ化合物を合成することができた。しかし、ESRによる水溶液中でのラジカル捕捉作用の評価に至っていない。反応条件等の設定に時間がかかっていることと、活性評価のたびに化合物を合成する必要があることが原因である。がん放射線治療が増え続けるなか、放射線療法によって正常な組織に損傷が引き起こされて副作用が誘発されるため、放射線防御薬を創製することは重要な課題である。本研究では活性酸素を消去する化合物に着目し、生体内に存在するビタミンEの基本構造である6-クロマノール類を化学修飾することにより、放射線防御薬の候補化合物の開発を目指した。細胞への適用を考慮し、高いラジカル捕捉作用と共に高い安定性をもつ化合物の創製を目的として、8-位に置換基を導入した6-クロマノール類を新たに合成した。

これまでの結果から、アミノ基を導入した6-クロマノール類に高いラジカル捕捉活性があったため、窒素含有置換基に着目してメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ピロリジン基、ピペリジン基、モルホリン基を導入した新規6-クロマノール類を合成し、合成経路を確立した。合成した化合物について、有機溶媒中でガルビノキシルラジカルに対する捕捉作用を測定して2次反応速度定数を算出し、さらに水溶液中におけるヒドロキシルラジカルの捕捉作用を評価した。合成した化合物のガルビノキシルラジカルに対する捕捉作用は、ピロリジン基>メチルアミノ基>ピペリジン基>アミノ基>ジメチルアミノ基>モルホリン基をもつ6-クロマノールの順であった。ピロリジン基をもつ6-クロマノールについてビタミンEと比較すると、約55倍も活性が上昇した。ヒドロキシルラジカルに対する捕捉作用では、ピロリジン基、メチルアミノ基、アミノ基をもつ6-クロマノールで高いヒドロキシルラジカル捕捉活性を示した。一方、ラット胸腺細胞を用いたスクリーニング系で6-クロマノール類の放射線防御薬としての可能性を評価したところ、アセチル保護した2,2,5,7,8-ペンタメチル-6-クロマノールと2,2-ジメチル-6-クロマノールで活性を示し、6-クロマノール類の放射線防御薬としての可能性が示された。がんの放射線治療の向上を目指して、放射線照射による正常組織の損傷を抑制するために、放射線照射で生成するフリーラジカルを消去する放射線防御薬を開発することを目的とした。そこで生体内に存在するビタミンEのラジカル消去作用に着目し、ビタミンEを基本構造にもつ新規ビタミンE類縁体を合成した。合成したビタミンE類縁体について、ラジカル消去作用における構造活性相関を詳細に検討し、ビタミンEよりも高いラジカル消去作用をもつ化合物の創製に至った。さらに放射線防御薬のスクリーニング結果より、新規ビタミンE類縁体の放射線防御薬としての可能性を明らかにした。多くのビタミンE類縁体を合成し、ラジカル捕捉活性への置換基の影響を明らかにすることができた。現在では、ラジカル捕捉活性の向上と化合物の安定性を目指し、メチルアミノ基やメトキシ基を導入した化合物を合成している。メトキシ基を導入した化合物では合成に成功したものの、活性測定には至っていない。一方、メチルアミノ基をもつ化合物では合成が途中である。1)これまでに合成した化合物について、ESRを用いて水溶液中のラジカル捕捉作用を測定する。2)26年度および27年度の結果に基づいて、より強力な新規ビタミンE類縁体として芳香環を拡大したビタミンE類縁体を考案し、引き続き、新規抗酸化剤の合成を継続する。3)新たに合成した化合物の有機溶媒中および水溶液中でのラジカル捕捉作用を評価する。4)細胞(RAW細胞、ラット胸腺細胞)を用いて活性評価する。RAW細胞では化合物の毒性を検討する。ラット胸腺細胞を用いた抗酸化剤のスクリーニング系で評価する。活性が得られた化合物の物理化学的な性質に基づいて、構造活性相関を検討する。
慢性心不全の末梢血管リモデリングに関する研究

本課題では、慢性心不全患者(CHF)とくに長期間の心不全状態では末梢血管では、機能的かつ構造的な再構築が存在するかどうかを検討した。研究発表の欄の1の研究では、一酸化窒素の基質であるL-アルギニンを注射し、CHFの下肢の血管機能がどのように変化するかを研究した。その結果、下肢の阻血後の反応性充血は改善することを見出した。しかし、運動耐容能の改善効果は明らかではないことも明らかにした。研究発表3では、今までの報告では、CHFの安静時の血管トーヌス調節に一酸化窒素がどの程度か関与するかが不明であった。そこで本研究では、弁膜症によるCHFを対象に一酸化窒素合成酵素阻害薬を注入し、プレチスモグラフィーにて血流量の減少程度を健常対照例と比較した。その結果、対照群にくらべCHFでは明らかに減少程度が少ないことを見出した。CHFでの末梢循環障害の原因として四肢血管床での一酸化窒素の産生・活性の低下が関与している可能性を明らかにした。また、研究発表4では、いままでのわれわれの研究結果を中心にして総論“Peripheral vascular remodeling in chronic heart failure: clinical relevance and new conceptualization of its mechanisms"をアメリカ心不全学会会誌(J Cardiac Failure In Press)に公表し、心不全での末梢血管リモデリングの重要性をしめす。弁膜症による心不全例において手術前後の下肢の阻血後反応性充血の推移と運動耐容能の変化との関連性や血管拡張性神経体液性因子(B型ナトリウム利尿ペプチドなど)による上肢の血管拡張機能についての研究をおこなった。それぞれ論文にまとめ報告した(研究発表欄参考)。心不全患者の骨格筋生検はインホームドコンセントがなかなかえられないのが現状であり、さらに対象例と密接なコンタクトをもち、受諾が選られるように努力している。共同研究者の瀬川らは、ヒト組織を対象として、アポトーシス実行遺伝子や腫瘍壊死因子αの定量化を進めている。その一部は、1998年1月におこなわれた循環器委託研究費(9指-6)班会議(厚生省)にて発表した。また、組織内のコラーゲン代謝異常を血中生化学指標であるI型プロコラーゲンC末端プロペプチド濃度の推移から検討できないかどうかを研究中である。その結果、大動脈瘤などの例では血中I型プロコラーゲンC末端プロペプチド濃度は明らかに高値であり、組織内のコラーゲン代謝を反映しているものと推定している(日本循環器学会発表予定、1998年3月)。本課題では、慢性心不全患者(CHF)とくに長期間の心不全状態では末梢血管では、機能的かつ構造的な再構築が存在するかどうかを検討中した。その結果下肢の阻血後の反応性充血は改善することを見出した。研究発表2では、今までの報告では、CHFの安静時の血管トーヌス調節に一酸化窒素がどの程度か関与するかが不明であった。また、研究発表3では、いままでのわれわれの研究結果を中心にして総論“Peripheral vascular remodeling in chronic heart failure:clinical relevance and new conceptualization of its mechanisms"をアメリカ心不全学会会誌に公表し、心不全での末梢血管リモデリングの重要性をしめした。
亜鉛関連遺伝子群によるSOD1構造制御機構とALS発症機構の解明

我々は、ALS関連変異型SOD1がDerlin-1との結合を介して運動神経細胞毒性を発揮することを報告した。一方で、野生型のSOD1も亜鉛欠乏環境下で構造変化し、Derlin-1と結合することを明らかにしている。本研究では、環境要因により構造変化したSOD1がSOD1遺伝子変異非依存的なALSの発症に関与している可能性を検証するため、亜鉛欠乏依存的なSOD1構造変化の分子メカニズムの解明を目指した。スクリーニングにより亜鉛欠乏依存的な構造変化に必要な因子として同定された亜鉛トランスポーターZIP13を解析した結果、ゴルジ体の亜鉛がSOD1構造制御に重要な役割を果たしていることがわかった。本研究は、ALSの原因となる変異型SOD1と小胞体膜タンパク質Derlin-1の結合を介した小胞体ストレスによる運動神経細胞死誘導機構の知見に基づき、野生型SOD1がALS発症に関与する可能性について検証することを目的としている。これまでに、野生型SOD1であっても亜鉛欠乏という環境要因により、変異型SOD1と同様の構造に変化し、Derlin-1と結合することを報告し、この構造変化を介在する分子の同定を目的としたゲノムワイドsiRNAスクリーニングを実施していた。今年度は、スクリーニングにより亜鉛欠乏依存的な野生型SOD1の構造変化を促進する分子として見出された亜鉛トランスポーターZIP13に着目して解析を行った。その結果、ZIP13の発現抑制により確かに野生型SOD1の亜鉛欠乏依存的な構造変化が抑制されることを、スクリーニング系とは異なるより確からしい実験系にて確認した。また、ZIP13が分泌経路に局在することから、SOD1の構造変化には分泌経路の亜鉛がなんらかの形で重要な役割を担っているのではないかと考え、分泌経路に局在する他の亜鉛トランスポーターのSOD1構造変化への関与を検討したところ、同様に発現抑制により構造変化を抑制する亜鉛トランスポーターを複数見い出した。本研究成果は、細胞全体や細胞質の亜鉛欠乏ではなく、亜鉛欠乏依存的に起こる分泌経路内の亜鉛動態の変化という、細胞内の局所的な変化が野生型SOD1の構造変化を引き起こしていることを示唆している。今後は、細胞内の局所的な亜鉛動態の変化がSOD1構造変化を引き起こす分子機構を解明し、これらの要因により構造変化した野生型SOD1がALS病態に関与する可能性の検証を行なっていく。亜鉛欠乏依存的なSOD1構造変化に対する亜鉛トランスポーターZIP13の検討については概ね予定通りに進んでいる。ZIP13が真のSOD1構造変化制御遺伝子であることを確認するとともに、ZIP13が分泌経路に局在することに着目することで、分泌経路の亜鉛制御が亜鉛欠乏依存的なSOD1構造変化に重要であることを示唆する結果を得ることに成功した。しかしながら、ZIP13を細胞に過剰発現するとゴルジ体の異常と細胞死が観察されることから、ZIP13のどのような機能がSOD1構造変化に関わっていうか、その分子メカニズムの解析はあまり進んでいない。その他の亜鉛関連分子の解析については、予定よりも進行が遅れている。特にメタロチオネインの解析については、機能の類似したファミリー分子が多く存在し、発現抑制の特異性や発現抑制のSOD1構造変化に与える影響などを精査できていない。我々は、これまでに多くの変異型SOD1がDerlin-1との結合を介して運動神経細胞毒性を発揮していることを示してきた。一方で、野生型のSOD1も亜鉛欠乏環境下では、少なくとも部分的には変異型SOD1と同様の構造を取ることにより、Derlin-1と結合することを明らかにしている。このことから、環境要因の変化により構造変化したSOD1がSOD1遺伝子変異非依存的なALSの発症に関与している可能性が考えられる。この可能性を検証するため、ゲノムワイドsiRNAスクリーニングにより、亜鉛欠乏依存的なSOD1構造変化に必要な遺伝子と、構造変化したSOD1の蓄積を防ぐために必要な遺伝子の探索を行った。本研究では、得られた候補遺伝子のうち、特に亜鉛関連分子に着目して機能解析を行った。亜鉛欠乏依存的な構造変化に必要な因子として、ゴルジ体に局在する亜鉛トランスポーターZIP13が同定された。さらに、ほかのゴルジ体に局在する亜鉛トランスポーターの関与を検討したところ、これらのトランスポーターもSOD1構造制御に関わっていることが明らかとなったことから、ゴルジ体がSOD1構造制御に重要な役割を果たしていることがわかった。また、構造変化したSOD1の蓄積を防ぐために必要な遺伝子として同定された亜鉛結合タンパク質が、変異型構造SOD1の分解に寄与するデータを得ており、現在詳細な検討を行なっているところである。本研究成果により、SOD1構造制御に亜鉛動態や亜鉛結合タンパク質が関わっていることがわかった。さらに、SOD1の構造変化に細胞全体の亜鉛欠乏ではなく、局所的な亜鉛量の変化が必要であることが示唆された。今後は、細胞内亜鉛動態の変化とSOD1構造変化の因果関係をより詳細に解析し、環境要因より構造変化したSOD1がALS発症に関与する可能性を検証していく。

ZIP13の発現がどのようにしてゴルジ体にダメージを与えるか検討した結果、亜鉛輸送能ではなく、発現するZIP13のタンパク質量が重要であることがわかった。そこで現在、1細胞あたりに発現するZP13量を少なくすることで、ゴルジ体異常を引き起こすことなくZIP13を発現できる実験系を樹立している。今後は、発現システムを最適化し、ZIP13依存的な構造変化をとらえることで、ZIP13のどのような機能がSOD1構造変化に必要であるかを検証していく予定である。さらには、分泌経路に存在するSOD1構造変化を制御するその他の亜鉛トランスポーターとの関係性を精査することで、実際に亜鉛のどのような変化がSOD1構造変化を誘導するかその詳細を明らかにし、野生型SOD1が構造変化する分子メカニズムと、野生型SOD1のALS病態への関与を検証する。その他の亜鉛関連分子についても、実際にSOD1構造制御因子であるかを検証し、その分子メカニズムを検討する予定である。分子生物学
高電圧を帯びた大型宇宙飛翔体周辺環境のシミュレーションに用いる計算コードの開発

本研究では宇宙プラットホームとして用いられるような大型宇宙飛翔体周辺のプラズマ及び中性ガス環境をシミュレーションによって研究する際必要となる計算機コードを開発することを目的とした。具体的には中性ガスの働きを取り扱うためのモンテカルロ法とプラズマの空間電荷にself-consistentな動きを取り扱うためのParticle in Cell(PIC)法を組み合わせた2次元粒子コードを作成することを目的とした。研究にはUNIXワークステーションを使い、計算コードはフォートランで書いた。全機まわりのシースの広がりを捉えられるよう座標系として円筒座標を選択した。粒子コードは陽解法を用い、相似則の導入によって計算に必要な粒子数が典型的な例で20万個程度になるようにした。これにより小型のワークステーションでも実行可能なコードを作成できた。コードの検証のため、半径1mの円筒形飛翔体を取り囲むシースの時間発展を飛翔体表面が正負100ボルトの電位を持った場合について計算を行った。飛翔体が正電位を持つとき電子シースが飛翔体を覆うが、周辺に中性気体があると衝突電離によってシース内の正電荷が増加し、結果としてシース境界が外側に向かって進行していく現象が見られた。飛翔体が負電位を持つとき飛翔体表面からの二次電子によってイオンシースの中で電離がおこり、磁場が円筒軸に平行にあった場合は電子のExBドリフトによって電離が効果的におこなわれシース境界が内側に向かっていく現象が見られた。
低域混成波電流駆動プラズマにおける高効率イオン加熱機構の研究

超伝導強トロイダル磁場実験装置TRIAM-1Mでは低密度低域混成波電流駆動(以下LHCDと記す)中でOH加熱時のイオン加熱効率を上回る高効率のイオン加熱が観測されている。イオン加熱が起こるとイオン温度に輸送障壁が形成される。この時の粒子の閉じ込め状態やプラズマ中に存在する波動を調べるために以下に示す実験を実施した。1)7GHzから14GHzまで周波数可変のマイクロ波反射計を作製した。発振器はシンセサイザーを用い高電力アンプで最大10Wまで増幅した後、石英窓部にアンテナを設置してプラズマ中にマイクロ波を入射した。電子密度と電子密度揺動のデータを取得し、イオン温度に輸送障壁があるときには電子密度にも輸送障壁があることを確認した。2)LHCD用のクライストロンを発振器として8.2GHz、100W程度のマイクロ波をプラズマ中に入射し、散乱計測を行ったところ散乱波は観測されなかった。3)石英窓を通してプラズマ中から放射される電磁波動の観測を行った。2.45GHzのポンプ波以外に約400MHz離れた周波数に側波帯が観測された。イオン加熱が起こるとポンプ波、側波帯共にバンド幅が狭くなることが観測された。400MHzはイオンプラズマ振動数や低域混成共鳴振動数に相当する。4)静電プローブでプラズマ周辺部の静電波動を調べたところ電磁波動と同様に2.45GHzのポンプ波以外に約400MHz離れた周波数に側波帯が観測された。以上の観測から、プラズマ中心部で発生した約400MHzの低域混成波がイオンプラズマ波にモード変換してイオン加熱を起こしている可能性があることがわかった。発振器はシンセサイザーを用い高電力アンプで最大10Wまで増幅した後、8.2GHzランチャーを利用してプラズマ中にマイクロ波を入射した。電子密度と電子密度揺動のデータを取得した。次年度には反射計のデータ解析及び粒子の閉じ込め状態をプラズマ中心部で測定できるように改良を行い、イオン加熱時の粒子の閉じ込め状態を調べる予定である。
RNA干渉を用いた好中球ミエロペルオキシダーゼ活性阻害による虚血再灌流傷害の防止

RNAiを用いた好中球MPO活性阻害による虚血再灌流傷害の防止について検討するため、以下の研究を行った。まず、siRNAによる好中球MPO活性阻害を試みた。好中球MPO活性をノックダウンするためのsiRNA(ポジのsiRNA)ならびにRNAi効果を持たないsiRNA(ネガのsiRNA)も合成し、遺伝子導入システムを用いて、ヒト好中球に導入した。結果ポジのsiRNAを導入した好中球では、ネガのsiRNAを導入した好中球に比し、mRNAの発現量が低下していた。しかし、オプソニン化ザイモザン(OZ)で刺激した時に、ポジまたはネガのsiRNAを導入した好中球で活性酸素の生成に差が無かった。これより、好中球MPOはsiRNAによりそのmRNAの発現は抑制できても活性は阻害できないということが分かった。次に、虚血再灌流傷害において傷害を受ける側の血管内皮細胞に注目した。ヒト臍帯静脈内皮細胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs)がIL-8負荷で活性酸素を産生することが分かったので、このIL-8産生をsiRNAを用いて抑制できるか否かを検討した。HUVECs IL-8をノックダウンするためのsiRNA(ポジのsiRNA)ならびにRNAi効果を持たないsiRNA(ネガのsiRNA)を合成し、遺伝子導入システムを用いて、HUVECsに導入した。結果ポジのsiRNAを導入したHUVECsでは、mRNAならびに蛋白の発現量が低下していた。またポジのsiRNAを導入したHUVECsでは、活性酸素産生能が低下した。これより、siRNAを用いて血管内皮細胞におけるIL-8の発現を抑制することで活性酸素産生を抑制できることが分かった。この結果は、RNAiを用いることにより虚血再灌流時に血管内皮細胞が自ら活性酸素を産生することで引き起こす細胞傷害を軽減できる可能性が示唆するものであった。RNA干渉を用いた好中球ミエロペルオキシダーゼ活性阻害による虚血再流漑傷害の防止を検討するため、本年は以下の研究を行った。1.ヒト好中球の分離収集と活性酸素の検出健常人血液から分離収集した好中球をハンクス緩衝液に浮遊させ、これをオプソナイズデザイモザン(OZ)で刺激した時に生成する活性酸素を検出した。活性酸素は、スーパーオキシド(O_2^-)は発光試薬CLAを用いて、一重項酸素(^1O_2)は発光試薬MVPを用いて、ともに化学発光法にて検出した。2.siRNAの配列設計と合成ヒト好中球MPO活性をノックダウンするためのsiRNA(ポジティブsiRNA)の配列を決め、合成を行った。同時にRNAi効果を持たないネガティブコントロール用のsiRNA(ネガティブsiRNA)も合成した。3.siRNAの好中球への導入はじめin vitro用遺伝子導入用試薬を使ったsiRNAの好中球への導入を試みたが、ことごとく失敗した。そこで遺伝子導入システムを購入使用し、電気刺激による導入を行い成功した。4.リアルタイムPCRによる遺伝子レベルでのRNAi効果の確認好中球に導入したsiRNAがRNAi効果を発揮したか否かを遺伝子レベルで確認するため、MPOのmRNAの発現量の低下をリアルタイムPCRを用いて測定した。結果ポジティブsiRNAを導入した好中球では、ネガティブsiRNAを導入した好中球に比し、mRNAの発現量が低下していた。5.活性酸素測定による表現形レベルでのRNAi効果の確認

好中球に導入したsiRNAがRNAi効果を発揮したか否かを表現形レベルで確認するため、ポジまたはネガのsiRNAを導入した好中球の活性酸素産生能を評価した。OZで刺激した時に、ポジまたはネガのsiRNAを導入した好中球でO_2^-と^1O_2の生成に差が無かった。昨年度はRNA干渉を用いた好中球ミエロペルオキシダーゼ活性阻害による虚血再灌流傷害の防止を検討したが、siRNAにより好中球における活性酸素産生を抑制することはできなかった。そこで本年は虚血再灌流傷害において傷害を受ける側の血管内皮細胞に注目し、以下の研究を行った。HUVECsは種々の刺激で活性酸素を産生することが知られている。そこで今回は好中球が出すインターロイキン-8(IL-8)に着目し、HUVECsにIL-8を負荷した場合、活性酸素を産生するか否かをフローサイトメーターと活性酸素検出用蛍光試薬DCFHを用いて検討した。結果、IL-8負荷により活性酸素産生がみられたので、このIL-8産生をsiRNAを用いて抑制できるか否かを検討した。2.siRNAの配列設計と合成HUVECs IL-8をノックダウンするためのsiRNA(ポジのsiRNA)の配列を決め、合成を行った。同時にRNAi効果を持たないネガティブコントロール用のsiRNA(ネガのsiRNA)も合成した。3.siRNAのHUVECsへの導入昨年度好中球へのsiRNA導入で用いた遺伝子導入システムを使用し、電気刺激による導入を行った。4.遺伝子ならびに蛋白レベルでのRNAi効果の確認HUVECsに導入したsiRNAがRNAi効果を発揮したか否かを遺伝子ならびに蛋白レベルで確認するため、IL-8のmRNAならびに蛋白の発現量の低下をリアルタイムPCRならびにELISAを用いて測定した。結果ポジのsiRNAを導入したHUVECsでは、mRNAならびに蛋白の発現量が低下していた。5.活性酸素測定による表現形レベルでのRNAi効果の確認ポジまたはネガのsiRNAを導入したHUVECsの活性酸素産生能を評価した。菌由来のlipopolysaccaride (LPS)をHUVECsに負荷した場合活性酸素が産生されるが、ポジのsiRNAを導入したHUVECsでは、活性酸素産生能が低下した。
オーストラリア多文化主義下の先住民のアイデンティティ形成に関する社会人類学的研究

本年度は、オーストラリアの多文化主義政策が都市の先住民のアイデンティティに与える影響について明らかにするために、(1)都市における先住民の社会文化的状況、(2)多文化政策への先住民の対応についての調査を実施し、調査結果を学会発表および投稿論文という形で発表した。(1)に関して、アデレード北西部郊外のアボリジニ・コミュニティにおける住み込み調査の結果、当該コミュニティの中でも先住民同士の社会的つながりの度合いは、彼らの出身地域集団によってばらつきがある中で、州南部の旧リザーブ出身者は、現在でも同胞者同士の社会的ネットワークを維持していることがわかった。(2)について、特に州南部出身者の間では、アボリジニの言語が英語に混ざったアボリジニ英語や創世神話、家族史等の家族独自の文化が継承されていた。そのような文化は、多文化政策の下で行われている文化学習で教授されるような画一的な文化からは乖離したものであった。たとえば、一般の先住民は、主流社会の人々に対して自らのアボリジニ性を提示するためにアボリジニの言語を学ぶものの、実際には彼らにとってそれは外国語に等しく、彼らは日常的に話しているアボリジニ英語こそが、自らを非アボリジニから差異化する上で重要な要素であると捉えていた。多文化主義政策の下では、遠隔地の「伝統的な」アボリジニ文化が真正な文化とみなされ、そのような「伝統」文化は、文化復興運動に積極的に携わった一部のアボリジニの知識人によっても再生産された。しかし、それは、一般の先住民によって完全に受け入れられたわけではなく、彼らは、状況に応じて「アボリジニ文化」を表出し、日常生活では家族の中で継承された独自の文化・生活様式を実践するというように文化の操作を行っていた。そこには、先行研究で看過されていた都市先住民による主体的な生存戦略をみることができる。本研究の目的は、多文化主義政策が先住民のアイデンティティ形成に与える影響を明らかにすることである。当初、調査地を南オーストラリア州、旧居留地の先住民コミュニティとしていたが、多文化主義の影響をより直接的に受ける州都アデレードの先住民コミュニティに変更した。調査では主に、アボリジニ学校および文化センターにおけるアボリジニ文化学習に着目し、地域文化集団であるガーナの文化復興のプロセスおよびそれが彼らのアイデンティティ形成において持つ意味を分析した。文化学習では、ガーナ語学習をはじめとする地域文化集団独自の文化に加え、アボリジニ芸術など辺境地域の「伝統的な」文化が教授された。生徒の文化的背景は多様であるが、そこでは全てのアボリジニによって共有され、かつオーストラリア主流社会が納得し得る文化が選択された。それは、多文化主義政策の下で「正統な」文化とみなされた「先住民文化」と類似するものであった。しかし一方で、文化学習には、現在の都市で生活する先住民の人生経験をラップ音楽に併せて歌うといった現代的な要素も組み込まれている。そこには、本質化された「先住民文化」を一旦受け入れつつ、現在の都市に生きる彼らの状況に即した文化を構築しようとする先住民による戦略を見て取ることができた。従来、日本の人類学研究において、オーストラリアの都市先住民に関する研究は数少なかった。今年度の研究の意義は、まず現在の多文化社会に生きる先住民の社会文化的状況を把握したことにある。さらに、多文化主義と先住民に関する先行研究では、先住民を政策に翻弄されやすい受け身の存在として捉える傾向があった。それに対し、本研究では、政府が規定した「先住民文化」と地域文化集団の文化との間を柔軟に往還する、先住民の主体性という側面が明らかになったという点で、先行研究に新たな視点を提供することができると思われる。
引張りによる高分子部材の構造変化を検出するレオ･オプティカル近赤外分光器の開発

引張試験機と分光計測を組み合わせることで、応力・ひずみの変化と共に、近赤外スペクトルを測定する新規な計測技術の開発を試みた。本研究では、引張試験中の試料の透過スペクトルを高速で測定するための機構の開発を行った。試料の透過スペクトルを測定するために、赤外光よりも透過性の高い近赤外光を光源とした。さらに、引張によって変化する高分子構造を高速で検出するために、機械的駆動を伴わない音響光学フィルターからなる分光器を用いた。引張による試料の応力-ひずみ曲線と、近赤外スペクトルの変化を比較することで、分子レベルでの流動変形が巨視的な変形へと伝播していく機構を明らかにすることが可能となった。本研究の目的は、バルクな高分子部材の引張り荷重による高分子鎖の流動変形(レオロジー)を分子レベルで検出するレオ・オプティカル近赤外分光器の開発を行うことである.レオ・オプティカル分光法では,引張りによって動的な変形を受ける試料のスペクトルを逐次測定する必要があり,極めて高速のスペクトルの走査速度を求められる.しかしながら従来のプリズムやフーリエ変換等の機械的駆動を伴う分光方式はスペクトルの測定速度が遅く、引張試験によって変形を受ける高分子部材のスペクトルを測定するには不十分であった。そこで、試料の動的変形下でスペクトルを測定するため,音響光学チューナブルフィルタ(AOTF)を用いて極めて高速なスキャン速度を得ることで、引張試験と連動したスペクトル測定を可能にした。測定されたスペクトルの精度を検証するために結晶とアモルファスが共存した低密度ポリエチレンのレオ・オプティカル測定を行ったところ、引張変形に伴うスペクトルの形状変化が明確に検出された。一方、引張に伴い試料厚みが減少するために、試料の近赤外吸収(吸光度)が徐々に減少、さらには機械的変形に伴い試料表面での光散乱が大きく変化するためにスペクトルの形状が極めて複雑に変化するという現象も観察された。そこで、Projection 2D correlation analysisと呼ばれるスペクトル解析技法を導入したところ、機械変形に伴うスペクトル変化を効果的に除去すること成功した。得られた近赤外スペクトルからは、引張に伴いポリエチレンのアモルファスが延伸することで弾性変形が生じること、さらに延伸が進むとアモルファスによって連結された結晶ラメラが変位し、これによって塑性変形が生じるという現象が明瞭に示された。引張による高分子鎖の流動変形を計測するレオ・オプティカル近赤外分光器の開発を行った。本手法は引張試験機と分光計測を組み合わせることで、応力・ひずみの変化と共に近赤外スペクトルを測定する。部材内の高分子鎖が延伸されることによって、スペクトル中のピーク強度は低下していく。したがって、応力-ひずみ曲線と近赤外スペクトルの変化を比較することで、分子レベルでの流動変形が巨視的な変形へと伝播していくメカニズムを明らかにすることが可能となる。本研究では、まず引張試験中の試料の透過スペクトルを高速測定するための機構の開発を行った。工業規格に沿った引張試験では、数ミリ程度の厚みを持った部材が用いられる。このような厚みのある試料内部の変化を検出するためには、試料を十分に透過する光源を用いる必要がある。このため、一般的な赤外光よりもはるかに透過性の高い近赤外光を光源として採用した。さらに、引張によって刻々と変化する高分子構造を高速で検出するために、機械的駆動を伴わない音響光学(AOTF)フィルターからなる分光器を用いた。作製したレオ・オプティカル近赤外分光器を用いて、種々の高分子の引張変形の解析を行った。ポリエチレンのレオ・オプティカル解析では、弾性変形時にはポリエチレンのタイ鎖と呼ばれるアモルファスの延伸が進み、引張の進行に伴いタイ鎖と連結した結晶ラメラ部分が回転し塑性変形が引き起こされる様子が観察された。ポリプロピレンナノコンポジットの観察では、試料内部に分散させたナノクレイがアモルファスの流動変形を阻害するために、従来よりも優れた機械強度を示す機構が明らかにされた。近赤外分光法当初の目標はAOTF方式の近赤外分光器を導入することで引張試験下での近赤外スペクトルの測定を可能にすることであったが、実際の高分子試料の測定、データの解析までが達成できた。さらに、いくつかの高分子の測定については学会発表、論文発表等を行うことができ、当初の装置準備という達成目標を上回る成果を得ている。レオ・オプティカル近赤外分光を様々な高分子材料に適用することで、その有効性を実証する。とりわけ、新規高分子材料の開発において、分子レベルでの機械変形メカニズムを解明できる本手法はこれまでに類を見ないツールとなり得る。そこで本年度においては、新規高分子材料として期待されるカーボンナノチューブやナノ粒子とうによるナノコンポジットの特性評価に本手法の適用を推し進める。購入予定のAOTF方式の近赤外分光器がカスタマイズを必要としたため、当初の価格よりも光学になった。

この差異が発生したために予算の前倒し支払、およびそれに伴う次年度使用額が生じた。差額は予算の前倒し前の計画に記載されている通り、消耗品の購入費に充てる
象牙芽細胞間伝達因子（ATP・グルタミン酸）を応用した新規象牙質形成促進薬剤開発

象牙芽細胞に高pH(アルカリ性)刺激を行うと、細胞外カルシウムイオン濃度依存的な細胞内カルシウムイオンシグナルの増幅が見られる。その高pH刺激はtransient receptor potential A1チャネルにより受容されている。しかし、高pH環境の石灰化に対する影響とtransient receptor potential A1チャネルの石灰化に対する寄与は不明である。加えて、象牙芽細胞におけるtransient receptor potential A1チャネル以外のアルカリ感受性タンパク質も不明である。そこで、本研究では象牙唆細胞においてアルカリ感受性タンパク質とアルカリ刺激の石灰化に対する影響を検討した。平成29年度までに象牙芽細胞にストア依存性カルシウム流入が発現していること、P2Y受容体、ムスカリン受容体活性化によりストア依存性カルシウム流入が誘発されること、アルカリ刺激でストア依存性カルシウム流入が増幅されることを明らかにした。平成30年度はある膜タンパク質アゴニストXの石灰化に対する影響とCa2+排出系である細胞膜Ca2+ ATPaseとNa+-Ca2+ ATPaseの生理的条件における石灰化への寄与を検討した。細胞はヒト培養象牙芽細胞(HOB細胞)を用いて、3週間培養後、alizarin red染色、von Kossa染色を行うことで石灰化レベルを評価した。ある膜タンパク質アゴニストXの投与で石灰化レベルは増加したが、細胞膜Ca2+ ATPaseまたはNa+-Ca2+ ATPaseの抑制薬の投与で石灰化レベルが低下した。象牙芽細胞に高pH(アルカリ性)刺激を行うと、細胞外Ca2+濃度依存的な細胞内Ca2+シグナルの増幅が見られる。その高pH刺激はTRPA1チャネルにより受容されている。しかしながら、高pH環境の石灰化に対する影響とTRPA1チャネルの石灰化に対する寄与は不明である。加えて、象牙芽細胞におけるTRPA1チャネル以外のアルカリ感受性タンパク質も不明である。そこで、本研究では象牙芽細胞においてアルカリ感受性タンパク質とアルカリ刺激の石灰化に対する影響を検討した。新生仔ラット切歯から得た象牙芽細胞マーカー陽性細胞にfura-2を用いて細胞内カルシウム濃度([Ca2+]i)測定を行った。石灰化の実験ではヒト培養象牙芽細胞(HOB細胞)を用いて長期培養を行い、14、28日後にalizarin red染色、von Kossa染色を行った。アルカリ刺激の石灰化への影響を検討するためalizarin red染色、von Kossa染色を行った。アルカリ刺激(7、14時間)は石灰化を促進すること、TRPA1 channelは生理的条件下、アルカリ条件下ともに石灰化を促進することが示された。これまでの研究では細胞内カルシウム濃度測定とパッチクランプ法を用いてアルカリ刺激に対する象牙芽細胞の応答を明らかにしたが、石灰化についての検討はしていなかった。そのため、グルタミン酸・ATPがアルカリ刺激による石灰化の促進への効果を検討する前に、実際にアルカリ刺激によって石灰化が促進されるかを検討した。加えて、アルカリ条件での長期培養法の確立に時間を要したため。しかし、高pH環境の石灰化に対する影響とTRPA1チャネルの石灰化に対する寄与は不明である。新生仔ラット切歯から得た象牙芽細胞マーカー陽性細胞にfura-2を用いて細胞内カルシウム濃度([Ca2+]i)を計測した。石灰化の実験ではヒト培養象牙芽細胞(HOB細胞)を用いて長期培養を行い、alizarin red染色、von Kossa染色を行った。細胞外Ca2+非存在下で、Ca2+ストア膜上のCa2+-ATPase阻害薬、P2Y受容体アゴニストおよびムスカリン受容体アゴニストを投与するとそれぞれ一過性に[Ca2+]iが増加した。[Ca2+]iが静止レベル付近まで戻った後、2.5 mM Ca2+を投与するとCa2+ release-activated Ca2+(CRAC)チャネル阻害薬感受性のCa2+流入(SOCE)が生じた。一方、代謝型グルタミン酸受容体アゴニストはSOCEを活性化しなかった。SOCEの振幅はアルカリ刺激で増加した。これらの結果から象牙芽細胞におけるSOCEはCRACチャネル活性化により生じ、アルカリ感受性であることが示された。アルカリ刺激の石灰化への影響を検討した。アルカリ刺激は石灰化を促進すること、TRPA1チャネルは生理的条件下、アルカリ条件下ともに石灰化を促進することが示された。象牙芽細胞間の連絡因子であるATP、ADPおよびグルタミン酸の石灰化への影響を検討した結果、石灰化を促進しなかった。これまでの研究成果からATP、ADPおよびグルタミン酸は石灰化を促進する可能性があるとして研究計画を立ててきた。しかしながら、それらは石灰化を促進しなかったことで計画を変更し、アルカリ刺激で活性化されるSOCEの薬理学的特性の解明と石灰化への寄与を検討することにしたため。

しかし、高pH環境の石灰化に対する影響とtransient receptor potential A1チャネルの石灰化に対する寄与は不明である。加えて、象牙芽細胞におけるtransient receptor potential A1チャネル以外のアルカリ感受性タンパク質も不明である。そこで、本研究では象牙唆細胞においてアルカリ感受性タンパク質とアルカリ刺激の石灰化に対する影響を検討した。平成28年度までに象牙芽細胞にストア依存性カルシウム流入が発現していること、P2Y受容体、ムスカリン受容体活性化によりストア依存性カルシウム流入が誘発されること、アルカリ刺激でストア依存性カルシウム流入が増幅されることを明らかにした。平成29年度はストア依存性カルシウム流入の石灰化への寄与について検討した。細胞はヒト培養象牙芽細胞(HOB細胞)を用いて、3週間培養後、alizarin red染色、von Kossa染色を行うことで石灰化レベルを評価した。カルシウム活性化カルシウム(CRAC)チャネル抑制薬存在下でHOB細胞を3週間培養後、alizarin red染色、von Kossa染色を行ったところ非存在下のコントロール群と比べて石灰化レベルは変化しなかった。ストア膜上のカルシウムイオンATPase阻害薬存在下で同様の実験を行ったところ、3週間の培養を維持できなかった。試薬の濃度が濃かったためと考えられる。これまでに石灰化を促進する候補因子は明らかにしており、平成29年度に石灰化実験での証明を行う予定であった。しかしながら、昨年度までのアルカリ条件下での培養の方法の確立に時間がかかったため計画が遅れている。象牙芽細胞に高pH(アルカリ性)刺激を行うと、細胞外カルシウムイオン濃度依存的な細胞内カルシウムイオンシグナルの増幅が見られる。その高pH刺激はtransient receptor potential A1チャネルにより受容されている。平成29年度までに象牙芽細胞にストア依存性カルシウム流入が発現していること、P2Y受容体、ムスカリン受容体活性化によりストア依存性カルシウム流入が誘発されること、アルカリ刺激でストア依存性カルシウム流入が増幅されることを明らかにした。
水熱合成法により成膜した圧電多結晶膜を用いた小型医用超音波プローブの開発

今年度は、引き続き昨年度までに作製した小型で広帯域な周波数特性を有する超音波プローブの特性評価を行った。評価項目は送波感度、受波感度の測定を行った。超音波プローブの評価において送波、受波感度は重要な項目であるが測定に用いる市販の校正済みハイドロホンは160MHzまでの校正となっている。現在のハイドロホン校正においての周波数範囲は、日本の産業技術総合研究所では1-20MHzまで、イギリスのNPL(National Physical Laboratory)では1-60MHzまでとなっている。また、本研究室で使用しているONDA製のハイドロホンにおいても1-60MHzまでである。このため、60MHz以上の周波での送波、受波感度は、未知となっている。そこで、我々はハイドロホンを使用せず、3個の変換器を用いる相互校正法により送波、受波感度の測定を1-110MHzの範囲で行った。市販の超音波プローブでは小型かつ高感度で広い周波数帯域で超音波を照射することが難しいため、相互校正法はあまり使用されていないが、水熱合成法では小型高感度広帯域な超音波プローブが作製可能であるため、相互校正に使用する超音波プローブに最適であると考えた。また、等価回路によるシミュレーションを行いそれぞれの結果を比較した。その結果、感度校正を1-110MHzまでの周波数で行うことが可能となった。相互校正で測定した送波感度、受波感度はシミュレーションともほぼ一致した。これにより、水熱PZTを使用した超音波プローブで相互校正法により校正したプローブを用いてその他のハイドロホンを比較校正することで、感度校正可能は周波数の範囲を大幅に広げることが可能であると考えられる。本研究は、水熱合成法を利用して成膜したチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)多結晶膜を用いて小型医用超音波プローブの開発に関するものである。今年度は、(1)デバイスの作製方法の改良、(2)有限要素法による構造解析、(3)指向性の測定、(4)評価のための計測システムの構築を行った。本研究での成果により、以前より単純な行程を用いたことにより高い歩留まりで、デバイスを作製可能となった。また、指向性測定結果と有限要素法による構造解析って、本来目的とする共振周波数意外にも不要な共振周波数があることが明らかになった。今後、不要な共振をなくすため、デバイス構造の最適化を有限要素法用いて行う。また、計測システムの構築によりデバイスの評価を効率よく行えるため、(4)シミュレーション結果との比較が速やかに行えるため、今後のデバイスの構造や性能の最適化の時間短縮に期待できる。本研究の独創性は、従来の製造法では、作製が困難である微細な部位にPZTを成膜可能な水熱合成法の特徴を利用し、小型の超音波プローブを作製した点である。また、水熱合成法によるPZT多結晶膜の水中での超音波送受信についての検討を行い、それを実現したことである。このことにより、より小型で送受信においても広帯域な周波数特性を有する超音波プローブを容易に製造可能であることを明らかにしたにとである。今年度は、昨年度問題であったプローブの4MHz付近に現れる不要な共振の対策と、作製したプローブの特性評価を行った。不要振動への対策として振動子の周囲をダンパ材で覆うことにより不要な振動を抑えられることが確認できた。プローブの特性評価としては、評価項目として、インピーダンスの周波数特性、超音波送受信、送波感度の周波数特性、受波感度の周波数特性、比帯域幅、距離分解能、方位分解能の測定を行った。その結果、作製したプローブの特性は、(1)送信、受信可能周波数110MHz以上(使用機器の上限)(2)最大音圧90kPa at 18MHz 150Vop印可時(3)距離分解能約40μm(4)方位分解能約300μmという性能であった。プローブの中心周波数を高周波化し、距離分解能をさらに向上させるため、振動子を小型化し、昨年度までのφ0.6mmからφ0.2mmまで小型化した。これによりプローブの入力インピーダンス整合がより高い周波数まで取れるようにし、プローブの中心周波数を40MHzから60MHzまで高周波化した。以上の構造変更により、距離分解能は40μmから30μmまで、方位分解能は、300μmから150μmまで向上した。今後は、方位分解能をさらに向上させるために、振動子の口径をさらに小型化することや、凹面型の振動子を作製することによりプローブの高性能化を目指す。

市販の超音波プローブでは小型かつ高感度で広い周波数帯域で超音波を照射することが難しいため、相互校正法はあまり使用されていないが、水熱合成法では小型高感度広帯域な超音波プローブが作製可能であるため、相互校正に使用する超音波プローブに最適であると考えた。また、等価回路によるシミュレーションを行いそれぞれの結果を比較した。その結果、感度校正を1-110MHzまでの周波数で行うことが可能となった。相互校正で測定した送波感度、受波感度はシミュレーションともほぼ一致した。これにより、水熱PZTを使用した超音波プローブで相互校正法により校正したプローブを用いてその他のハイドロホンを比較校正することで、感度校正可能は周波数の範囲を大幅に広げることが可能であると考えられる。
薬物代謝酵素の日齢に応じた活性変動を考慮した小児領域における医薬品の投与設計

薬物代謝酸素であるaldhyde oxidase(以下AO)により代謝を受ける薬剤cyclophosphamide(CPA)やmethotrexate(MTX)などが報告されている。特に抗腫瘍剤は、その毒性から、投与する際には、患者個々のAO活性に応じた投与設計が有効と考えられる。特に、成長に伴い急激な生理・生化学的変化が生じる乳幼児においてこれらの薬剤を投与する場合には、代謝酸素を考慮した設計が重要である。平成18年度科学研究費補助金の助成を受け、生体内物質であるN-1-methylnicotinamideの尿中代謝物を用いて、小児の成長に伴うAO活性変動を検討した。生後直後ではAO活性が認められないものの、1歳あたりで成人とほぼ同等の活性を示すことを明らかにした。今年度は、2006年4月より9月までの間、広島大学病院を受診した小児に投与された医薬品のうち、AOが代謝に関与している医薬品の投与量を調査した。AO基質であるMTX及びCPAの投与量は成長におけるAO活性変動と同様な推移を示した。しかし、一部の医薬品において、その投与量が外れる症例もあった。加えて、小児の肝サイトソールを用い、成長に伴うAO活性変動およびタンパク発現の変動について検討を行った。出生直後では活性が認められなかったが、生後3-5ケ月で、急激に活性の上昇が認められ、1歳あたりで成人と同等の活性に達することが確認された。また、AO活性とAOタンパク発現量の間に相関傾向を認めた。In vitroにかいてもin vivoが同様に、成長に伴うAO活性の変動が存在し、その変動は、タンパク発現の影響を受けることが示唆された。従って、AOによって代謝を受ける薬剤の投与量は、酸素活性変動と同様の推移を示していない医薬品もあるため、これらを新生児・乳児期に投与する際には、十分な注意が必要である。薬物代謝酵素であるaldehydeoxidase(AO)は抗腫瘍剤のmethotrexateなど多くの薬剤の代謝に関与することが報告されている。これらの薬剤を投与する際には、患者個々のAO活性に応じた投与設計が有効と考えられる。N^1-methylnicotinamide(NMN)は、内在性物質であるnicotinamideの代謝物であり、AOによりN^1-methyl-4-pyridone-3-carboxamide(4-PY)及びN^1-methyl-2-pyridone-5-carboxamide(2-PY)へと酸化され、常時尿中へと排泄される。成人を中心としたAO活性の検討では尿中全排泄量に占めるNMN酸化体の比率(RP)と肝NMN酸化活性の間に良好な相関性があり、in vivoのAO活性を予測する方法として応用されている。これにより、成人でのAO活性測定が行われているが、新生児・乳幼児においてのAO活性については不明である。本研究では、健常な小児におけるAO活性の変動に及ぼす発育の影響について検討を行った。採取した尿中のNMN、2-PY及び4-PY濃度を測定し、RPを用いて個々のAO活性を推定した。なお、検討の対象は健常児であり、その早朝尿を用いた(101名,258検体)。その結果、健常な新生児・乳幼児のin vivo AO活性(RP値)と日齢(r=0.711)、体重(r=0.651)、体表面積(r=0.548)、肝容量(r=0.585)のいずれの成長因子の間においても有意な相関が観察された。AO活性は、出生後より上昇が認められ、1歳付近で成人値に達した。AO活性が成人の活性に達していない新生児・乳児やAO活性の低い患者にAOで代謝される医薬品を投与する際には、予め個人のAO活性を推定し投与量を決定する必要があると考えられる。