hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異常気象による主要穀物の生産変動が世界の食料需給・貧栄養人口に及ぼす影響の解明

生産性はそれぞれのシナリオに応じて国間および経年で差異はあり、収量の経年トレンドは年々変動しながら若干増加する傾向を示した。この理由は、2035年までの期間では温暖化がそれほど進んでおらず、かつRCPシナリオによる気温などの気候条件の経年変化における差異が小さいため、輸出・輸入関係によって気候環境および土地利用による市場価格の変化が吸収されたため、と考えられた。各国の市場価格の推移の要因を経済指標と関連づけるために、両者の時間変化について市場価格を目的変数とし、経済指標を説明変数とする回帰分析を行った。ステップワイズ法によって説明変数を絞り、寄与度によって要因の重要性の順位を推計した。その結果、消費量指標が最も寄与率が高いことが推察された。作物生産性の環境応答モデルと経済モデルを結合したモデルによって気候変化ならびに経済状況変化に対する作物の生産性および市場価格の変動を推計することが可能となった。これにより異常気象あるいは社会的な状況の変化が生産性および市場価格へどのように伝播するかを解析することができる。これまでに作成した広域スケールにおける作物生産性の環境応答を推計するモデルに流域水資源量を推計するモデルを結合することにより、環境変動に対する作物生産性変動を作物生産に利用可能な水資源量の変動を考慮して総合的に推計するようにできた。流域水資源はその多くは農業生産活動に利用されるが、その他、生活用水や産業にも用いられことから、環境変動に伴う利用水資源量の変動は農業生産とその他の利用との競合をもたらす可能性があり、本研究で作成した流域水資源量と作物生産性推計統合モデルによって、そのような競合状態をシミュレートすることが可能となった。さらにこの統合モデルを作物市場価格を推計する経済モデルと結合・統合することによって、環境資源の変動を通じて農業生産と人間生活ならびにその他の産業セクターとの競合状態を推計することが可能となった。この統合モデルを用いて、気候変化環境ならびに各地域における土地利用変化による生産性と市場価格の変動について解析を行った。解析対象作物はコメ、対象地域は東南アジアを中心とした。利用したシナリオは昨年度の解析に利用したものと同じである。すなわち、気候変化シナリオはRCPについて4通り、気候モデルはCMIP5から取得した5つのモデルによる出力、土地利用変化シナリオはSSPによる5通りのシナリオを利用した。合計100通りの気候環境・土地利用シナリオについて、作物生産性、流域水資源量および市場価格の変動を計算した。シミュレーション結果、価格推移にはシナリオ間の差異は見られなかった。これは昨年度の結果と同じであった。生産性は気候変動によって水資源量が変動することにより変動が見られ、他セクターとの競合も発生したが、市場価格の変動は生産性の変動に比べて小さかった。輸出・輸入関係によって市場価格の変化が吸収されたためと考えられた。
新規アルドラーゼによる光学活性β-ヒドロキシ-α-アミノ酸の生産プロセスの開発

本研究では、微生物酵素の持つ立体選択性を利用した効率のよい実用性のある光学活性β-ヒドロキシ-α-アミノ酸の生産法の確立を試みた。すでに見出している立体選択的反応を触媒する数種類のβ-ヒドロキシ-α-アミノ酸アルドラーゼ(スレオニンアルドラーゼ)について遺伝子のクローニングを行い、その遺伝子を形質転換した大腸菌を用いて、生産効率・光学収率を上げるための検討を行った。その例として、Alacligenes xylosoxidansより低立体選択性D-スレオニンアルドラーゼ遺伝子のクローニングに成功し、大腸菌内での大量発現にも成功した。この大量発現大腸菌菌体を直接触媒として、DL-threo-β-(3,4-methylenedioxyphenyl)serine(DL-MDOPS)に作用させたところ、D-体のみをアルドール開裂してL-MDOPSのみを定量的に残存させることに成功した。L-MDOPSは、工業的にL-threo-β-(3,4-dihydroxyphenyl)serine(L-DOPS;パーキンソン病治療薬)の合成中間原料として利用できる光学活性β-ヒドロキシ-α-アミノ酸である。また、Aeromonas jandaei DK-39の生産するスレオニンアルドラーゼはL-allo-スレオニンびのみ作用する酵素であるが、この酵素遺伝子に対して進化工学的遺伝子変異処理(ランダム変異)を行うことで、本来作用しないレスレオニンに対する活性を示す酵素への立体選択性改変に成功した。また、この立体選択性の変化した変異型酵素の精製・単離を行い、酵素自体の立体選択性が変化していることを確認した。これらの変異型酵素のアミノ酸置換の解析結果から部位特異的変異法による他のアミノ酸への変異を行い、さらに立体選択性の異なる変異型酵素の創生を試みた。本研究では、微生物酵素の持つ立体選択性を利用した効率のよい実用性のある光学活性β-ヒドロキシ-α-アミノ酸の生産法の確立を試みている。また、Aeromonas jandaeiの生産するL-allo-スレオニンアルドラーゼ遺伝子に対して変異処理を行うことで、本来作用しないL-スレオニンに対する活性を示すようになり、低立体選択性L-スレオニンアルドラーゼへの性質改変に成功した。Alacligenes xylosoxidansより低立体選択性D-スレオニンアルドラーゼ遺伝子を大量発現させた大腸菌菌体を直接触媒として、DL-threo-β-(3,4-methylenedioxyphenyl)

serine (DL-MDOPS)に作用させたところ、D-体のみをアルドール開裂してL-MD0PSのみを定量的に残存させることに成功した。L-MDOPSは、工業的にL-threo-β-(3,4-dihydroxyphenyl) serine (L-DOPS;パーキンソン病治療薬)の合成中間原料として利用できる光学活性β-ヒドロキシ-α-アミノ酸である。また、Aeromonas jandaei DK-39の生産するスレオニンアルドラーゼはL-a11o-スレオニンびのみ作用する酵素であるが、この酵素遺伝子に対して進化工学的遺伝子変異処理(ランダム変異)を行うことで、本来作用しないL-スレオニンに対する活性を示す酵素への立体選択性改変に成功した。また、この立体選択性の変化した変異型酵素の精製・単離を行い、酵素自体の立体選択性が変化していることを確認した。これらの変異型酵素のアミノ酸置換の解析結果から部位特異的変異法による他のアミノ酸への変異を行い、さらに立体選択性の異なる変異型酵素の創生を試みている。
シリコン半導体製造材料による腎毒性の研究

テトラエトキシシランの急性曝露を受けた際の腎障害の発症を知るのに適当な指標についての知見を得る目的で、若齢成獣ICRマウスを用い、1000ppm・1時間、500ppm・1時間および500ppm・4時間のテトラエトキシシラン吸入曝露を行い、曝露4週後まで、経時的に、尿中総蛋白、無機リンの尿中排泄、N-acethy1-β-D-glucosaminidase、alanine aminopeptidaseおよびlactate dehydrogenaseの尿中酵素定量について検査を行い、その有用性について、病理組織学的検査、血液生化学的検査とともに検討した。血液生化学的検査では、明かな腎機能異常は見られなかったが、病理組織学的検討では、腎病変の有所見率は、500ppm・1時間、500ppm・4時間および1000ppm・1時間曝露で、それぞれ、概略1/8、1/8および2/8であった。これに対し、N-acethy1-β-D-glucosaminidase、alanine aminopeptidaseの尿中酵素定量検査においては、明かな陽性所見は得られなかった。この結果を、そのままヒトにあてはめることはできないが、本研究のような曝露条件下では、テトラエトキシシランによる腎障害の指標としては、N-acethyl-β-D-glucosaminidase、alanine aminopeptidaseの尿中酵素定量検査は有用ではないかも知れない。尿中総蛋白および無機リンの尿中排泄の結果についても、明かな尿細管異常を示す所見は得られなかった。lactate dehydrogenaseの尿中酵素定量検査は、曝露後2週目までは、測定限界以下の検体が多く、明確な判断を下せなかったが、曝露後4週経過した検体にのみ、統計学的に有意ではないものの、曝露濃度の上昇あるいは曝露時間の長時間化にともない、lactate dehydrogenase活性の値が大きくなる傾向が窺え、今後さらに検討すべき課題と考えられた。
放射線応答の制御機構に関する研究

最近、生物は微量の放射線に対して鋭敏に応答し、多様な生理活性を発現することが明らかとなってきた。生物種を越えて認められるところから生物進化の過程で保存されている基本的な生体防護機構として注目されている。実験的には、この放射応答が放射線による突然変異、発癌あるいは致死効果を修飾し、また、微量線量が癌の転移、増殖を変化させ、免疫能を活性化させることもわかってきた。このような放射線応答が放射線影響の背景にあることは間違いない。本研究は、このような放射線応答の分子機構と生体制御の機構の解明を目的した研究を重点領域研究として発展させるための準備を目指して進められた。先ず、関連する国内外の研究の現状を分析するため班員が分担して低線量放射線による発がんと突然変異、適応的応答の分子機構、シグナル伝達の分子機構、ストレス応答と対射線応答、細胞応答と増殖・分化、シグナルの細胞間伝達と組織応答、免疫応答と制がん機構について情報交換を行なった、さらに放射線発がんにおける生体応答の遺伝的支配の機構について深く堀り下げるため、「発がんにおける突然変異の起源と発がんリスク」に関するワークショップを開催した。放射線に対する生体応答の現象は確実なものであり、従来の遺伝子損傷と修復などDNAを標的として放射線の人体影響の数量化の行きづまりを打開する研究領域であると同時に、この放射線応答の機構そのものが、生命科学の重要課題であるという理解に達した。放射線による遺伝子の発現誘導など関連する研究は、すでに欧米で活発化しつつある。このような県状認識から我が国でも集中的に取り組むことが重要と考えられ、平成6年度発足重点領域研究の研究課題と研究組織を策定し、文部省科学研究神助金による重点領域研究「放射線応影の分子機構」を申請した。
バイオサイエンス研究・教育の現状に関する調査研究

分子生物学より誕生してきた組換えDNA実験技術をはじめとして、細胞融合技術などを基盤として生命科学(バイオサイエンス)が展開されだした今日、国際的にバイオサイエンスの研究・教育の体制や組織化が要求されている。新しい生命の研究手法を用いて生命現象を解明し、その成果の活用を図ることを目的としているバイオサイエンスの研究は、研究教育の中枢をなす大学をはじめとする研究機関で、社会的要求も含めた人材養成と共に、基礎研究を重視し、国内外における生命科学研究推進のための基盤作りが緊急に要求されている。本研究はこのようなバイオサイエンス研究推進に関する資料作成と国内外の研究動向調査、並びに資料の収集、分析、整理等を行い、我国のバイオサイエンスの推進施策の検討に資することを目的としている。本研究目的を達成するため以下の項目を実施した。1.バイオサイエンスに関する我国の研究者、研究機関の実態調査と資料収集を行った。2.研究者養成のためのアメリカを中心とした国外のバイオサイエンス関係の大学及び大学院のカリキュラムの調査と資料収集。これら資料をもとに国内の大学及び大学院におけるバイオサイエンス関係のカリキュラム等の調査と作成を行った。3.バイオサイエンス関係における重要研究領域と重点研究課題について資料収集と整理を行った。さらにワーキンググループを作成し、重点課題についてまとめた。4.バイオサイエンストレーニングコースの試験的実施を東北大学を中心として行った。若い研究者、大学院生に対して世界の第一線で活躍している研究者による講義も行った。5.我国における組換えDNA実験、その他新たな研究の展開に関する調査、(1)微生物における新宿主ベクター系の開発、(2)受精卵及び個体を用いる実験、(3)自己増殖性RNAの利用実験、(4)外来宿主染色体の相互作用、(5)環境散布及び野外裁培飼育実験、(6)胚移殖実験等について各研究機関の調査を行った。
生体超分子複合系のX線精密構造解析

生体超分子複合体は生体内の様々な化学反応を高度に制御している。この精巧な制御の分子機構を解明するために、生体超分子複合体の結晶構造解析を行うことを目指して、重点研究を発足させるための調査研究を行った。その結果、以下の3課題に焦点を当てた研究を行う必要があるという結論に達した。それらは、1膜蛋白質及び超分子複合体の立体構造解明とその動作機構の解明(チトクロムc酸化酵素、カルシウムATPアーゼ、シャペロニン、球状ウイルス)、2立体構造に基づく蛋白質複合システムの動作及び進化機構の解明(HIVウイルス、蛋白質合成系、芳香環及びPCB代謝系)、3回折実験法及び解析法の開発(迅速かつ計画的な蛋白質結晶解析法、生物マシナリー向けの結晶化法、電子顕微鏡とX線結晶解析法との協調、次世代シンクロトロン放射光による回折実験法)、である。これに基づいて、「原子レベルの立体構造に基づく生物マシナリーの動作及び新か機構の解明(申請代表者三井幸雄)」を行った。
終末期がん患者の「希望を支援する目標志向型看護実践」の構造化と検証

本研究の目的は終末期在宅がん患者の希望を支援するための目標志向型看護実践の構造化と検証である。在宅緩和ケアの先進地であるカナダBC州での調査と国内で終末期がん患者の在宅緩和ケアを担う訪問看護師への調査を実施した。その結果、BC州では患者の希望の表明のためAdvance Care Planningを実施、患者の希望の具現化にむけてチームアプローチを実施、わが国での展開の方略が課題となった。訪問看護師の調査から、訪問看護師は患者の希望の表明を支援し、臨床判断能力を基盤に予後予測した上で心身状態の安定化を図ると共に、日々のケアを通じ個別化した希望の具現化を目標として介入している構造が明確になった。平成25年度の研究目標は、終末期がん患者の希望を支援する目標志向型看護実践の構造の明確化と検証の第2ステップ「希望を明確化し、支援するめの実践」の要素を抽出しその構造を明確化であった。当初計画は、国内・カナダでの訪問看護師へのインタビュー調査と参加観察を基に看護実践の要素の抽出であったが、平成24年度のフィールド調査、文献研究の結果、カナダBC州で実施しているアドバンス・ケア・プランニング(ACP)の考え方と実践枠組みが「患者の希望や意思を明確化する実践」として有用であることを見出し研究目的と計画を以下のとおり修正し実施した。1.カナダBC州でのフィールド調査とACP教育担当者へのインタビュー調査により、患者の希望や意思を明確化する方略としてACPが有用であることを検証する、2.国内の訪問看護師を対象としたインタビュー調査により「患者の希望を支援するための実践構造」の明確化を目的として実施した。目的1カナダBC州でのACP教育担当者と訪問看護師へのインタビューの結果、ACPの実践は患者の希望や意思を明確化するために有効であることが示唆された。BC州において終末期がん患者に対する訪問看護師の実践を参加観察し、訪問看護師は予後予測スケールを用いて予後予測を行い、患者家族へACPを実践し「終末期を過ごしたい、最期を迎えたい場所」「受けたいケア」「日々の生活に関する希望」などの意向を確認、多職種カンファレンスにより患者の意向に基づくケア展開が可能となるように主治医、介護職やボランティア等と協働している実態と共に、このような訪問看護師のACPの実践には教育的支援が必要であることが明らかとなった。ACP教育担当者へのインタビューでは、医療専門職に対するACPの教育の必要性と教育プログラムの内容を確認した。目的2は、4名の訪問看護師にインタビューを実施し現在も継続実施及び分析中である。平成24年度度は、終末期がん患者の『希望:Hope』の概念と、患者の『希望を支援する目標志向型看護実践』の構造の明確化と検証(ステップ13)の、ステップ1:『終末期がん患者の希望』の概念の明確化と『目標志向型看護実践』の文献的検討を実施した。概念の明確化について、研究方法はConcept Exploration(Morse,2003)を用いて行った。Concept Explorationは、文献的レビューとフィールド調査を実施し、その結果をメタ統合するプロセスで実施する。今年度は、海外文献を中心にした文献的レビューと平成24年2月に実施したカナダBC州でのフィールド調査とのメタ統合を行った結果を報告する。結果、終末期がん患者の希望(Hope)の概念は、「前向きな期待の継続」「受け継がれること」「自らの生活のコントロール感」「ケアされている実感」「身体的な快適さ」など10カテゴリーが抽出され、メタ統合において検証された。『目標志向型看護実践』は文献的検討の結果、「がんなどの慢性疾患をもつ高齢者がその人なりの希望を見い出しながら生活できること」や「終末期において、本人のみならず家族も満足が得られるためのケアのあり方」として有効であることが示唆された。一方で具体的な実践の方略がまだ見出せていない現状も確認できた。以上のことから、患者の希望を共有し、それを支援する目標志向型看護実践は、終末期がん患者と家族へのケアのあり方として有効であると思われた。今後は、国内文献の検討やフィールド調査も追加した上でさらにメタ統合を進め、日本の終末期がん患者の希望を文化的な視点も含めて明確化すると共に、目標志向型看護実践の具体的方略の検討のステップ2へ進めていく予定である。Advance Care Planning(以下、ACP)を核とした「終末期がん患者の希望を支援する看護実践」の構造を明確化し希望を志向した目標志向型看護実践の実践枠組みを検証するため1.平成25年に続き、ACPの文献検討及びACPの海外先進国でフィールド調査を実施、患者の希望を明確化し支援する実践枠組みを明らかにする。2.平成25年度から継続し国内での訪問看護師へのインタビュー調査の分析を基に、我が国における在宅終末期患者の希望を支援する看護実践の枠組みを検証することを目的に取り組んだ。

目的1.は、ニュージーランドとシンガポールで実践枠組みや教育プログラムの調査を行った。ACPの教育担当者から教育支援や住民への普及方法と内容の情報を得、ACPの実施評価について基礎資料を得た。目的2.は国内訪問看護師を対象としたインタビュー調査を実施した。インタビュー対象はエキスパートの実践をモデル化するため、対象は訪問看護師でかつ緩和ケアと訪問看護の認定看護師8名とし19事例の在宅終末期がん患者への実践データを得た。調査の結果、患者の希望の表明を支援し、尊厳を守るための看護実践として「患者本人が指令塔である本人の希望を共有したチームを作る」「予測的に関わる」「本人の人生のプロセスを理解する」「過去の重要な情報をつなぐ」などの10コアカテゴリーが実践の構成要素であると明確になった。また患者の希望の実現には『タイムリーな意思表明の支援』が重要でそれは『患者の病状変化を的確にとらえ予測的に関わること』が基盤となる。ターミナル期と看取り期の判断指標については、ターミナル期は「労作時の回復の遅れ」「食事摂取量の減少と固形物の摂取困難」等、看取り期は「状態変化のスピードの速さとケア効果の低下」「緊急コールの増加」等の日常の観察による訪問看護師独自の判断指標を有することが明らかとなった。医歯薬学目的1.カナダBC州でのフィールド調査とACP教育担当者へのインタビュー調査によって、患者の希望や意思を明確化する方略としてACPが有用であることを検証すること、については、平成24年度の実施結果と基に研究計画を変更して目標設定し、ACP教育担当者へのインタビューによってACPの実践は患者の希望や意思を明確化するために有効であることが明らかとなった。目的2については、4名の訪問看護師を対象としてインタビューを実施したが、現在も継続実施及び分析中である。国内での訪問看護師へのインタビュー調査は当初計画では平成25年度に終了予定であったことから、やや遅れている状況と判断した。今年度実施計画していた以下の1、2の進捗状況により評価した。1.文献的検討と2.カナダBC州でのフィールド調査、3.その1と2を用いたメタ分析の実施については、1.文献的検討は計画していた海外文献の検討はほぼ終了した。しかし和文献(日本の文献)が少ないので更に追加し、文化的差異を明確化することが必要。その状況から、ほぼ8割は文献的レビューは完了したと判断した。2.BC州でのフィールド調査については、科研での本研究が開始する前の3月にビクトリア島に訪問し事前に調査していた。そのため、今年度は3月のフィールド調査を基にWeb会議等でカナダの研究者と分析を進めた。これらの結果から、おおむね順調に進展していると判断した。次年度は本研究最終年度であり、ACPのコンセプトを核とした「終末期がん患者の希望を支援する看護実践」の構造を明確化し、希望を志向した目標志向型看護実践の実践枠組みを検証することを目的に、1.平成25年に引き続き、カナダBC州でのフィールド調査とACPの文献検討及び終末期がん患者に対してACPを実践している他の海外先進国でフィールド調査とACP教育プログラム担当者に対するインタビュー等を実施し、患者の希望や意向を明確化するための支援枠組みを明らかにする。
緑内障における酸化ストレス関与の科学的解明

緑内障と酸化ストレス関与を科学的に解明し、緑内障早期診断へ応用することを目的とする。生体内酸化によって生じる脂質由来のヒドロキシリノール酸(HODEs)はラジカル、一重項酸素、酵素に特異的に生成する6種の異性体を持つため、酸化メカニズムを理解することができる。広義原発開放隅角緑内障群(n=198)の血清中のHODEsは対照群(n=119)に比べて有意に高くなった。臨床に関する背景因子を補正して後も、未治療時眼圧とHODEsは高い相関性を示した。緑内障のリスク因子である高眼圧が酸化ストレスに影響していることが結論づけられ、血清データから「眼の病態」と「体の酸化障害」の関与が示唆された。本研究は、一重項酸素特異的に生成する10-,12-(Z,E)-HODEをはじめとする脂質酸化ストレスマーカーのヒドロキシリノール酸(HODE)異性体を用いて、眼疾患の中でも重篤な緑内障の進行に伴う酸化ストレスの関与を科学的に解明し、緑内障早期診断・予後診断へ応用することを目的とする。緑内障に対する酸化ストレス関与を精査するために、初年度は緑内障患者の前房水、血清中の脂質過酸化物の測定を試みた。眼圧の上昇が緑内障の要因の一つであるが、眼圧の変化には眼の表面を流れる房水の産出と流入が深く関わっていることが示唆されている。一方、被験者から得られる前房水は少量で、更には含有する成分濃度は薄い。房水の測定は初めてであり、これまでに脂質酸化物が測定された例もないことから、まず、緑内障疾患のうち、数サンプルを用いて測定法を検討した。前処理、LC-MS/MS測定条件を精査し、前房水中の脂質過酸化物の検出に成功した。血清のHODE分析法を確立しているので同様の手法を用いて、緑内障、白内障、その他の疾患を含む血清530サンプルのHODEの定量を試みた。加えてアラキドン酸は脳に多く、視神経は脳に直接つながる脳神経の一つであることから、アラキドン酸由来酸化生成物ヒドロキシエイコサテトラエン酸類(HETEs)を含めた酸化ストレスマーカーを網羅的に測定した。緑内障は両眼性の病気であることが知られているが、左右で進行度が異なるため、左右差に注目して確認を行った。現在、得られたデータと病期データを総合的に解析している。前房水中の脂質過酸化物が測定された例がないことから、前処理、LC-MS/MS測定条件を精査し、前房水中の脂質過酸化物の検出に成功した。また、緑内障、白内障、その他の疾患者530名の血漿について、脂質酸化ストレスマーカー(HODE,HETE)の定量を終えた(計画を上回る検対数)。一方で、前防水の測定法は確立したものの、予想以上に時間を要した。そのため、全被験者の前房水は現在測定中である。ただし、H28年度に予定していた緑内障以外の眼疾患患者の血清測定はすでに完了しており、全体の進行には影響ないと考える。本研究は、ヒドロキシリノール酸(HODEs)異性体を用いて、眼疾患のなかでも重篤な緑内障の進行に伴う酸化ストレスの関与を科学的に解明し、緑内障早期診断・予後診断へ応用することを目的とする。HODEsは脂質酸化生成物で、ラジカル酸化、一重項酸化、酵素酸化により特異的に生成する6種の異性体がある。一重項酸素は好中球のほか紫外線により発生することから、光暴露が多い眼疾患への関与が示唆されている。そこで、緑内障疾患者の血清、眼組織を用いて、一重項酸素が酸化されて特異的に生成する10-,12-(Z,E)-HODEをはじめとするHODEs異性体の測定および解析を進めている。我々が独自に開発した脂質酸化物測定法を用いて、白内障、緑内障を含む患者530名について、血清中のHODE異性体と他の脂質酸化生成物を測定した。落屑緑内障を除いた320名を対象に、得られた数種の酸化生成物データと病期データを用いて、統計解析を行ったところ、高眼圧の被験者ほど、HODE異性体の一つが高値を示していた。以上のことから「高眼圧と酸化ストレス」の関与が示唆された。一方、前房水中の脂質酸化生成物測定は非常に低濃度であり、独自に開発した測定法では困難であることがわかった。そこで、測定法の適正化を行うために、まず、とりわけ低濃度である、イソプロスタグランジンF2αの検出に注目した。LC-MS/MSの測定条件検討の結果、前房水中の脂質酸化生成物の検出に成功した。さらに高精度な検出をめざし、LC-MS/MSに用いるサンプルの前処理法の検討を行い、これまでの1.5倍の感度を達成した。現在、イソプロスタグランジンF2αを含めたHODEs, HETEs,の高感度測定を目指している。緑内障、白内障、その他の眼疾患者の血漿530名について、脂質酸化ストレスマーカー(HODEs HETEs)に加えて、総リノール酸、総アラキドン酸、総コレステロールの測定を終えた(計画を上回るマーカー数)。得られたデータと病期データを照合し、眼疾患と酸化ストレスの関係性を検討した結果、高眼圧と酸化ストレスの関係性を明らかすることができた。

一方、初年度に見出した前房水の測定法は、文献検索により、さらに改良の可能性を見出した。しかし、検討に時間を要しており、測定法の確立まで到達できていない。ただし、来年度の計画事項である「酸化ストレスマーカーと様々な臨床データを複合することによるリスク予測アルゴリズムの検討」に取り掛かっており、全体の進行には影響ないと考える。本研究はヒドロキシリノール酸(HODEs)異性体を用いて、眼疾患の中でも重篤な緑内障の発症および進行に伴う酸化ストレス関与を科学的に解明し、緑内障早期診断・予後診断へ応用することを目的とする。HODEsはラジカル、一重項酸素、酵素に酸化されて生成するリノール酸由来の酸化物で、各酸化因子に特異的な6種の異性体をもつ。すなわち、各異性体の分布から疾病に関わる酸化メカニズムを理解することができる。眼疾患の多くは光暴露による眼由来の要因のほかに、身体由来の要因も示唆されているが、酸化に関する有益な報告は少ない。そこで、HODEsは生体内で発生する様々な活性酸素種を区別できる強みを活かし、生体試料から緑内障に関与する酸化種の同定と酸化ストレスの関係性を精査した。一重項酸素は紫外線によって生成することから、一重項酸素に特異的な酸化生成物10-,12-(Z,E)-HODEに注目する。加えて、光暴露以外の要因も考えられるため、他のHODE異性体を分布化し、緑内障に関与する酸化種の同定を試みた。広義原発開放隅角緑内障(n=198)、非緑内障対照群( n=119)を含む317名について、血清中のHODE異性体を測定し全研究対象者の臨床指標をデータ化した。両データの多変量ロジスティク回帰分析により緑内障病態の各種背景因子を調整したうえで、酸化ストレスの関与度を算出した。その結果、広義原発開放隅角緑内障群のHODEsは非緑内障対照群と比較して高値を示し、有意差を認めた。広義原発開放隅角緑内障群と非緑内障対照群の群間で有意差を確認した数種の背景因子の調整後も、眼圧と酸化ストレスは緑内障と重要な因子であることが示唆された。血清データから、「眼の病態」と「体の酸化障害」の関与が示唆された。さらに詳細な検討として眼内液(すでに取得済み)等の解析を進めており、緑内障に関与する酸化種の同定を推進している。緑内障と酸化ストレス関与を科学的に解明し、緑内障早期診断へ応用することを目的とする。生体内酸化によって生じる脂質由来のヒドロキシリノール酸(HODEs)はラジカル、一重項酸素、酵素に特異的に生成する6種の異性体を持つため、酸化メカニズムを理解することができる。広義原発開放隅角緑内障群(n=198)の血清中のHODEsは対照群(n=119)に比べて有意に高くなった。臨床に関する背景因子を補正して後も、未治療時眼圧とHODEsは高い相関性を示した。緑内障のリスク因子である高眼圧が酸化ストレスに影響していることが結論づけられ、血清データから「眼の病態」と「体の酸化障害」の関与が示唆された。引き続き、緑内障の前房水を測定し、血清データ、病気データを用いた病気の進行と酸化ストレスの関連性を解明する。H28年度計画は、白内障、その他の疾患の眼試料(前房水、血清等)を測定し、緑内障の結果と比較することによって脂質酸化ストレス特異性を確認する。特に、緑内障被験者データ(血清、前房水、病気データ)の総合解析を進め、酸化ストレスによる疾病発症機構を明らかにする。加えて、これまでに報告例のない前房水中の脂肪酸測定法の確立に挑戦する。血清データ、病期データを用いた緑内障と酸化ストレスの関連性を解明し、論文化を進める。前房水の測定法を確立し、血清データと前房水データを比較することで、酸化ストレスによる疾病発症機構を明らかにする。
「流動社会」における生活最低限の理論的・実証的研究

本研究は1)貧困の概念と最低生活費研究を理論的に整理し、2)現代の代表的な低所得層の家計調査からその生活実態を把握し、3)家計の抵抗点による最低生活費の試算と生活保護基準との比較を行った。この結果、1)最低生活費は複数のアプローチで確かめられる必要がある。2)単身者の生活費は、生活基盤費が固定費であり、その他の経費の高低で消費水準が決まる。3)その他の消費水準の抵抗点を利用して最低生活費を試算すると167,224円であった。生活保護基準と比較すると、約2万円強高くなることが分かった。本年度は、予定通り次の二つを実施した。(a)文献整理による理論研究イギリスの最新の文献(ラウントリー財団報告書)に基づき、最低生活費の把握手法について検討した。特に、新たなマーケットバスケット方式の考え方、市民参加と専門家の知見を合体した作業スタイルについて議論を行い、日本での実施可能性について検討した。(b)特定集団への簡易家計調査と生活調査(生活様式・社会関係等)の実施。予定では、プリテストを兼ねたごく少数への調査を計画していたが、フリーター労組、介護労組、NPOもやいの協力が得られ、稼働年齢期単身者(主に非正規労働、首都圏在住)を対象とした家計簿調査を11月(1ヶ月間)に実施した。その結果、52ケースの1ヶ月家計収支、および生活実態調査の回収がなされ、うち50ケースを有効票とした。調査結果データは、12月に合宿形式でコーディングを行った。合宿では、室住真麻子氏にも加わってもらい、家計簿集計に関する助言を得た。データ整理は1月いっぱい行った。家計簿調査については入力を外注し、アンケート調査はアルバイト入力とすることを決め2月に実施した。3月までに入力、データクリーニングが終わり、単純結果が得られた。引き続き分析を行う予定である。(c)2年目の本格的な家計簿調査にむけて、関係団体への依頼、日程調整を3月に行った。既存統計(全国消費実態調査、家計調査)の単身者分について、整理を行い、本研究による家計簿調査との比較検討のための集計フォームを検討した。本研究は、21世紀の流動社会のフレッキシブルな雇用と家族の変容を前提に、この安全装置として新たな生活最低限を次の4つの角度から検討しようとするものである。(a)生活の基本ニーズの充足とその最低限についての既存理論の整理と現代の生活最低限の理論枠組みの策定。(b)単身世帯、失業世帯、離別母子世帯、多重債務世帯、ホームレスなどの多様な生活類型における消費(家計)と生活様式を実証的に把握する。(c)以上を前提に、いくつかのモデル最低生活費を算定する。(d)現在の日本の所得保障・福祉サービスにおける複数の最低限設定の方式とその背後にある理念を再検討し、基本ニーズの充足との対応関係の合理的ありかたを考察する。本年度は計画通り、以下の成果を上げた。1)6月(1ヶ月間)に調査実施を計画し、次の類型の生活費用および生活状況調査結果を回収できた。若年単身東京チャレンジネット利用者(ネットカフェ等)34、母子世帯生保含む32、高齢単身世帯(生保、年金)28、高齢夫婦世帯(生保、年金)17。昨年度実施の若年単身48と合わせると、159ケースの調査が終了した。2)調査票のコーディング、点検に時間がかかり、8月のコーディングのための合宿、12月、2月に2度点検作業を実施して、ようやく2月に入力を終えた。3)10月の貧困研究会の研究大会(大阪市立大学)の分科会として本研究の課題を取りあげ、昨年度調査を報告した。4)12月27日に、理論班による理論生活費についての報告を中心とする研究会を開催した。英国MISとわが国における最低生活費提言(連合、全労連)の方法について議論した。5)3月22日には、最低生活費試算を実施した金澤誠一氏を報告者とした研究会を開催した。本年度は最終年度として、以下の研究とりまとめを行った。

1)20年度、21年度に実施した家計調査、生活状況調査の分析を高齢世帯、母子世帯を中心に進めた。また単身世帯については特に「生活最低限」を画す生活水準がどこにあるのかを「抵抗点」と赤字黒字分岐点を使って検討した。さらに全国消費実態調査のマイクロデータを利用し、1)と同じ手法で「生活最低限」の水準を探り、本研究での実態調査、全国消費実態調査結果、と生活保護基準との比較を行った。2)この結果、住居費などで60,897円にその他の消費支出106,327円を加えた167,224円の水準が導き出された。これは生活保護基準より約2万円高い。3)6月の社会政策学会春季大会(早稲田大学)および10月の貧困研究会の研究大会(北海道大学)において報告した。また「貧困研究」に2度にわたって論文を寄稿した。4)2月に調査協力機関にむけて報告会を行った。5)23月に報告書作成へ向けて検討を行い、3月末に報告書を完成させた。
大規模離散計画問題に対する並列的かつ分解的なメタヒューリスティクスによる近似解法

本研究では,角型構造の大規模離散最適化問題に焦点をあてている.特に,角型構造の大規模0-1/整数計画問題は,分割不可能な製品に対する多期間生産計画問題や複数のプラントを含む大規模発電システムにおける信頼性を考慮した保守計画問題などにおいて見受けられ,このような問題に対して,これまでに筆者らにより提案されている分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムの拡張を行うとともに,分解手続きと戦略的振動を含むタブー探索法の提案も行うことにより,角型構造の大規模離散計画問題に対する実用的かつ汎用的な並列分解解法の提案を行うことを目的としている.そこで,平成16年度は,これまでに一般的な解法が確立されてきていない大規模非線形離散計画問題に対して,分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムによる近似解法の構築に取り組んだ.平成17年度には,角型構造の整数計画問題に対して,分解手続きを含む戦略的振動を用いたタブー探索法の開発に取り組んだ.具体的には,まず,現実社会で見受けられる大規模離散システムの最適化問題の数学モデルとしてしばしば見受けられる角型構造の整数計画問題として定式化を行った.次に,これまでに,一般の整数計画問題に対して,筆者らが提案し,有効性を示してきた戦略的振動を用いたタブー探索法に基づいて,非線形性および整数性に対応した分解手続きを含むタブー探索法を考案した.さらに,考案された新しいタブー探索法を,様々な規模の数値例に適用し,有効性・問題点を検討した.本研究では,角型構造の大規模非線形離散最適化問題に焦点をあてている.特に,角型構造の大規模0-1/整数計画問題は,分割不可能な製品に対する多期間生産計画問題や複数のプラントを含む大規模発電システムにおける信頼性を考慮した保守計画問題などにおいて見受けられ,このような問題に対して,これまでに筆者らにより提案されている分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムの拡張を行うとともに,分解手続きと戦略的振動を含むタブー探索法の提案も行い,これらを組み合わせて相互の欠点を補完したメタヒューリスティクスを考案することにより,角型構造の大規模非線形離散計画問題に対する実用的かつ汎用的な並列分解解法の提案を行うことを目的としている.そこで,今年度は,これまでに一般的な解法が確立されてきていない大規模非線形離散計画問題に対して,分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムによる近似解法の構築に取り組んだ.具体的には,まず,現実社会で見受けられる大規模離散システムの最適化問題の数学モデルとしてしばしば見受けられる角型構造の非線形整数計画問題として定式化を行った.次に,これまでに,角型構造の線形0-1計画問題に対して,筆者らが提案し,有効性を示してきた3重構造文字列遺伝的アルゴリズムに基づいて,非線形性および整数性に対応した新しい並列的かつ分解的な進化的計算手法を考案した.さらに,考案された新しい遺伝的アルゴリズムを,様々な規模の数値例に適用し,有効性・問題点を検討した.本研究では,角型構造の大規模離散最適化問題に焦点をあてている.特に,角型構造の大規模0-1/整数計画問題は,分割不可能な製品に対する多期間生産計画問題や複数のプラントを含む大規模発電システムにおける信頼性を考慮した保守計画問題などにおいて見受けられ,このような問題に対して,これまでに筆者らにより提案されている分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムの拡張を行うとともに,分解手続きと戦略的振動を含むタブー探索法の提案も行うことにより,角型構造の大規模離散計画問題に対する実用的かつ汎用的な並列分解解法の提案を行うことを目的としている.そこで,平成16年度は,これまでに一般的な解法が確立されてきていない大規模非線形離散計画問題に対して,分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムによる近似解法の構築に取り組んだ.平成17年度には,角型構造の整数計画問題に対して,分解手続きを含む戦略的振動を用いたタブー探索法の開発に取り組んだ.具体的には,まず,現実社会で見受けられる大規模離散システムの最適化問題の数学モデルとしてしばしば見受けられる角型構造の整数計画問題として定式化を行った.次に,これまでに,一般の整数計画問題に対して,筆者らが提案し,有効性を示してきた戦略的振動を用いたタブー探索法に基づいて,非線形性および整数性に対応した分解手続きを含むタブー探索法を考案した.さらに,考案された新しいタブー探索法を,様々な規模の数値例に適用し,有効性・問題点を検討した.
マボヤ体腔細胞(血球)における走化性の解析

マボヤは、われわれ脊椎動物の原形にもっとも近い原索動物に属する動物のうちでも、大型のものの代表である。多種の細胞を含むその体腔液は、原始的な免疫系のモデル系としてきわめて興味深いうえに、簡単に大量の細胞を採取することができるという利点をもつ。本研究では、すでに、マボヤから採取した体腔細胞を培養下で観察し、その形態や行動パターンから7種の細胞を識別している。本年度は、この同じ培養液系内にマイクロニードルを導入し、さまざまな液体や溶液に対する各種細胞の走化反応を解析した。走化反応を誘発するすべての試料につき、反応を示す細胞はmorula cell,hyaline amoebocyte,giant cellの3種のみであった。最も強いプラスの反応を誘発した試料は、(1)体腔細胞の細胞破壊液、(2)ヒトデ体腔細胞と反応させた後の培養上清(本来の走化性因子を含むと考えられる)であった。ところが予想に反して細胞たちは、人工海水中の培養条件下に墳出された(3)自己および非自己体液、(4)ヒトデ体液、(5)牛血清アルブミンにも中程度の走化反応をしめした。このことは、マボヤ体腔細胞の示す走化性が、脊椎動物のそれと違って非特異的である可能性を強く示唆する。そこでこの点をより明確にするため、ヒト白血球における特異的走化因子を与えたところ、(1)フェニル-メチオニル-ロイシル-フェニルアラニン(fLMP)、(2)ロイコトリエンB4(LB4)、(3)補体成分(C5a)、(4)塩酸ヒスタミンのいずれも反応がえられなかった。以上を総合すると、マボヤの細胞性免疫機構が高等脊椎動物のマクロファージのレベルに留まるものであることが結論される。今後は、この系を用いて、ヒトの免液系の中でも研究の遅れているマクロファージ系の非特異反応に照準を当てて、本研究を特徴あるものに育てて行きたい。マボヤは、系統的に、ヒトを含む脊椎動物にもっとも近い位置を占める原索動物に属する。このマボヤの体腔液中に存在する体腔細胞は、生体防御の役割を果たす。マボヤ体腔細胞の研究は、ヒトの免疫機構の起源を探る上で、きわめて有意義であり、かつ、面白い。マボヤから採取した体腔液を培養皿に移し、位相差顕微鏡下でヴィデオ観察すると、さまざまな行動パターンを示す細胞が見られる。走査型電顕像なども加味してこれらの細胞を7種に分類した。出現頻度の順にこれを列記する。(1)白く、ポップコーンの様に見えるmorula cell、(2)黒く、激しく形を変えるhyaline amoebocyte、(3)円盤状のgranulated amoebocyte、(4)大きく、三日月形をしたgiant cell、(5)小さく、丸いlymphocyte、(6)クモの様な形で基質に張り付いて動かないmultipolarcell、(7)季節により出現頻度が大きく変わり、動きの少ないfibroblast-like cell。この細胞集団は、異物に対して特異な反応を見せる。ヒツジの赤血球や墨の粒子など、小さな異物は(1)(2)(3)の細胞が積極的に捕食する。消化できない異物(墨粒子など)は、(4)の細胞に受け渡され、そこに蓄積されるらしい。他動物の体腔細胞や自己の被嚢断片など、より大きな異物に対しては、(1)(2)の細胞がこれを激しく攻撃し、さらにこれに被いかぶさって被包してしまう。

この攻撃に際して、(1)の細胞は何らかの走化性因子を放出して、(1)(2)(4)の細胞および、おそらく(3)の細胞を攻撃現場に呼び寄せる。また、(2)の細胞は、細胞質中に持った大きな液胞を爆発させて何らかの有毒物質を放出し、侵入者を弱らせる。(1)(2)(4)の細胞は、また、他動物の体液、自己の細胞浸出液などを装填したマイクロニードルの先端に、走り寄る性質を持っている。マボヤは、われわれ脊椎動物の原形にもっとも近い原索動物に属する動物のうちでも、大型のものの代表である。多種の細胞を含むその体腔液は、原始的な免疫系のモデル系としてきわめて興味深いうえに、簡単に大量の細胞を採取することができるという利点を持つ。本研究では、すでに、マボヤから採取した体腔細胞を培養下で観察し、その形態や行動パターンから7種の細胞を識別している。本年度は、この同じ培養系内にマイクロニードルを導入し、さまざまな液体や溶液に対する各種細胞の走化反応を解析した。走化反応を誘発するすべての試料につき、反応を示す細胞はmorula cell,hyaline amoebocyte,giant cellの3種のみであった。最も強いプラスの反応を誘発した試料は、(1)体腔細胞の細胞破壊液、(2)ヒトデ体腔細胞と反応させた後の培養上清(本来の走化性因子を含むと考えられる)であった。ところが予想に反して細胞たちは、人工海水中の培養条件下に噴出された(3)自己および非自己体液、(4)ヒトデ体液、(5)牛血清アルブミンにも中程度の走化反応をしめした。このことは、マボヤ体腔細胞の示す走化性が、脊椎動物のそれと違って非特異的である可能性を強く示唆する。そこでこの点をより明確にするため、ヒト白血球における特異的走化因子を与えたところ、(2)フェニル-メチオニル-ロイシル-フェニルアラニン(fLMP)、(2)ロイコトリエンB4(LB4)、(3)補体成分(C5a)、(4)塩酸ヒスタミンのいずれも反応がえられなかった。以上を総合すると、マボヤの細胞性免疫機構が高等脊椎動物のマクロファージのレベルに留まるものであることが結論される。今後は、この系を用いて、ヒトの免疫系の中でも研究の遅れているマクロファージ系の非特異反応に照準を当てて、本研究を特徴あるものに育てて行きたい。
Webにおけるユーザコミュニティに関する研究

本研究課題では(1)ユーザコミュニティの発見システムの構築(2)ユーザコミュニティの構造のモデル化の二つを目標としている。平成17年度においては、(1)への取り組みとしてユーザの閲覧履歴を俯瞰するためのシステム構築を行なった。具体的な手法として、ユーザのWeb閲覧履歴とその周辺のグラフ構造を視覚化するTopic Mapの抽出を行なった。まずユーザのWeb閲覧履歴とその周辺のWebページを収集した後に、Webのリンク構造を残したままクラスタリングを行なうことでTopic Mapの抽出を行なう。クラスタリングは、リンクの距離が一定値以下のページ間で行なっている。リンクを3種類(up/down、cross、out)に分類し重み付けを行い、クラスタ間の類似度としては、コンテンツ(キーワードベクトル間のコサイン)と、リンク関係(リンクの種類と階層の差)との線形和を用いている。このような手法に基づいて実際に視覚化を行なったところ、実際に閲覧したページおよびその周辺にあるページが、ページ量も含めて視覚化することに成功している。また(2)への取り組みとして、Webのログデータから得られるグラフ構造をもとに、ユーザの関心サイト集合を抽出し視覚化する手法を考案し実装を行なった。対象とするログデータとして、クライアント側から得られるWeb視聴率データを用いた。このデータには、ユーザが訪問したサイトおよび検索で入力したキーワードが含まれている。特定のユーザのWeb視聴率データから、サイトやキーワードを頂点とし、時間的な前後関係を辺としたグラフ(サイト・キーワードグラフ)を生成する。このサイト・キーワードグラフから中心的な部分グラフを抽出することで、対象ユーザの関心を見出すことができる。2004年12月の1ヶ月間における8,000人以上のユーザについてWeb視聴率データを用いて実験を行ったところ、もとのサイト・キーワードグラフの30パーセント程度の中心的な部分グラフを抽出し視覚化することができた。また。PageRankによるランキング上位の頂点数を用いて、抽出された部分グラフの評価も行った。本特定領域「ITの深化の基盤を拓く情報学研究」の研究項目A02「コンテンツの生産・活用に関する研究」においては,Webを念頭においた大規模コンテンツを活用するための手法の研究を目標としでいる.Web情報を有効活用するためには,Webページについての分析や処理が重要であることはもちろんであるが,その一方で,Webページを閲覧するユーザ側についての分析も重要であると考えられる.本研究課題の目標は以下の通りである.(1)ユーザコミュニティの発見システムの構築(2)ユーザコミュニティの構造のモデル化平成16年度の研究実績は、以下の通りである。研究代表者の村田は、Web視聴率データから興味を共有するユーザコミュニティを発見する手法として、URL中に含まれるtermに注目し、ユーザとtermとの組からなるグラフ構造から完全2部グラフを探索する手法を考案し、コンピュータ上での実装を行なった.実験の結果,いくつかのトピックに関して妥当と思われるコミュニティを見出すことができた.例えばサッカーなどのトピックについて、若年層のユーザから構成されるユーザコミュニティを発見することができた。また、得られたユーザコミュニティ集合について、ユーザコミュニティの大きさとその個数の分布はべき法則に近い分布に従っていることが実験結果からわかった。このような、構造に注目してユーザコミュニティを発見することは,ユーザの嗜好に合ったWebページを推薦するシステムを構築したり,各Webサイトを訪れるユーザの特徴を把握し効果的な広告戦略を立てたりする上で重要であると期待できる.また研究分担者の山田は、Webページの信頼度性に関する研究として、Webブラウザ上でのユーザの閲覧行動を分析するための準備を行なった。具体的には、閲覧における個々の基本動作集合を定めるとともに、Webブラウザを改変することでそのような基本動作に関するデータを取得できるような実験環境の構築に取り組んだ。また。
経口血糖降下剤の膵外作用および作用機序の解明

1)ラット肝細胞膜におけるSU剤の特異的な結合部位の同定。[^3H]glibenclamideをtracerとして、ラット粗肝細胞膜におけるSU剤の結合部位の同定を行った。その結果、肝細胞では親和性の低い結合部位が証明された。しかし肝ではこの親和性(Kd値)に一致した濃度のSU剤でfructose-2,6-bisphosphate(F-2,6-P_2)の上昇や、phosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)の抑制がみられるので、この結合部位がSU剤の膵外作用の発現に関与する可能性が想定された。2)非SU剤CS-045によるラット肝細胞におけるF-2,6-P_2の産生亢進の証明とその機序の解明。CS-045は6-phosphofructo-2-kinaseを活性化することによりF-2,6-P_2の産生を促し、そのallostericな効果で6-phosphofructo-1-kinaseを活性化し、解糖系を刺激することがわかった。トルブタミドと比較したところ、その機序には共通の部分が多いことがわかったが、CS-045はトルブタミドの約1/100の濃度で数倍の作用を発揮することがわかった。3)トルブタミドのPEPCKに対する作用の検討。ラット肝癌細胞株H4-IIE細胞においてトルブタミドは2mM以上の濃度で用量依存性にPEPCK活性を抑制することを証明した。PEPCKの活性はmRNAの段階で調節を受けることが報告されており、トルブタミドによるPEPCKのmRNA(mRNA^<PEPCK>)におよぼす影響を検討した。H4-IIE細胞ではcAMPによってmRNA^<PEPCK>は上昇し、インスリン添加によって対照以下に減少する。トルブタミドは0.5mM以上の濃度でcAMPによって上昇するmRNA^<PEPCK>をインスリン同様減少させるが、その機序はインスリンと異なることを示す現象が確認され、現在検討中である。(1)肝におけるSU剤特異結合部位の同定:CS-045は内因性インスリン分泌を刺激することなく血糖降下をひきおこすことから,膵外作用が主と考えられる。我々が以前より報告している膵外作用の候補下-2.6-P_2の増加に及ぼす影響を検討した。CS-045はTolbutamide同様肝の6-Phosphofructo-2-kinaseのKm値を低下させることにより、F2,6-P_2の産生を促進することが示された。(3)肝糖新生系に及ぼすSU剤の影響についての検討:糖新生の律速段階を担う酵素Phospho enolpyruvate carboxy Kinase (PEPCK)はインスリンやPhor bol esterによってその活性が低下することが知られている。トルブタマイドによっても2mM以上の濃度において1-5時間刺激すると、PEPCK活性はあらかじめcyclic AMPによって活性化された状態から、ほぼ非刺激時の活性にまで抑制された。SU剤のもつ膵外作用の可能性が示されたものと思われる。1)非SU系経口血糖降下剤CS-045は膵からのインスリン分泌を促すことなく血糖値を低下させる。血糖低下の機構は当然膵外作用に基づくことになり、平成4年度にひきつづき我々はそれ以前から検討を行っているSU剤による肝細胞での効果と比較検討した。

その結果、CS-045はトルブタミドと同様にラット肝細胞において、fructose-2,6-bisphosphateを増加させ解糖系の律速酵素6-phosphofrukto-1-kinaseを活性化することを証明した。CS-045およびトルブタミドはいずれも6-phosphofructo-2-kinaseのKm値を低下させることによってfructose-2,6-bisphosphateの産生を促すが、CS-045はトルブタミドに比べて約1/100の濃度で数倍強い効果を発揮することがわかった。2)膵外作用のもう一つの候補は糖新生の抑制である。ラット肝癌細胞株H4-IIE細胞においてトルブタミドは用量依存性に糖新生の律速酵素phosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)を抑制することを証明した。PEPCKの活性はそのmessengerRNA(mRNA)の段階で調節されていることが知られており、H4-IIE細胞においてトルブタミドがPEPCKのmRNA(RNA^<PEPCK>)に影響を及ぼすかどうか検討した。その結果、トルブタミドはPEPCK活性を抑制することが確認された濃度ないしはそれ以下の濃度で、RNA^<PEPCK>を低下させることがわかった。インスリンも同様にRNA^<PEPCK>を減少させるが、トルブタミドとは時間的経過が異なることから別の機序によるものと考えられ、現在検討中である。