hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいOーグリコシド型糖蛋白質代謝異常症の分子遺伝子レベルでの解析

び慢性被角血管腫を伴った新しいリソゾ-ム代謝異常症患者を、一日本人女性に見出した。本患者尿中には多量の、Oーグリコシド結合型糖タンパクに由来するアミノ酸ーOーグリコシドが排出されていた。それら主要オリゴ糖鎖構造を、NMR,FAB/MS分析等で決定することができた。各種グリコシダ-ゼ活性を測定したところ、本患者の生化学的原因は、αーNーアセチルガラクトサミニダ-ゼ(αーGalNAc'ase)の欠損であることが判明した。Dr.Desnickとの共同研究の結果,本酵素を支配している遺伝子の一部がC→Tに点変異を起こしていることを証明することができた。神崎病とは異なり、Nーグリコシド結合型糖タンパク糖鎖を大量に排出する患者を見出した。主要シアロオリゴペプチドの化学構造を解析した結果、この患者はアスパルチルグリコシラミン尿症であり、Lーアスパラチルグリコシラミンアミドヒドラ-ゼ酵素の欠損であることが判明した。上記、両患者共に、尿中のシアロ糖ペプチドの存在が、臨床診断上,重要であった。PAD検出器を備えたHPLCによる分析システムを開発することにより、わずか数μlの尿により、蓄積物質の同定が可能となった。代謝異常症は、特定の糖鎖や糖タンパクの機能を知る上で重要な情報を与えて呉れる。特に「神崎病」はOーグリコシド結合型糖タンパク代謝の異常症として世界で最初の例であった。私達の発見と時を同じくして、同一酵素の欠損でありながら、中枢神経系に重大な障害を伴い,被角血管腫は見られないなど、神崎病とは全く異なる臨床像を示す症例がSchindlerによる報告された。今後、両患者の違いを分子遺伝子レベルで解析することにより、Oーグリコシド型糖鎖の代謝と意義が明らかになるものと期待される。び慢性被角血管腫を伴った一日本人女性患者の尿中に新しい大量のシアル酸含有オリゴ糖が排出されていることを見いだした。常法に従い、主要オリゴ糖鎖構造を解析したところ、Neuac α2ー3Galβ1ー4(NeuAc α2ー6)GalNA α1ーSer又はThr(アミノ酸ーOーグリコシド)であると決定された。当初、この構造から次損酵素はシアリダ-ゼであると予想し研究を進めてきたが、事実は異なっており、GalNAcとアミノ酸間のαーグリコシド結合の加水分解反応を触媒するαーNーacetylgalactosaminidaseの欠損であることが見いだされた。Dr.Desnikとの共同研究の結果、本疾患はαーNーacetylgalactosaminidaseをコ-ドしている遺伝子中の一つがC→Tにtransitionしていることが原因であることが明らかとなった。この新しい疾患を私は「神崎病」と命名した。この種の新しい病気の診断には患者尿中のオリゴ糖鎖分析が必須である。Pulsed Amperometric Detecter(PAD)を検出器に備えたDIONEX BioーLCにより、僅か尿2.5μlで蓄積アミノ酸ーOーグリコシドの検出と定量に成功した。本法を用いることにより、神崎病と異なりアミノ酸ーNーグリコシドタイプのオリゴ糖ペプチドを大量に排出する一日本人患者を見いだすことができた。常法に従った構造解析の結果、主要蓄積物質はNeuAc α2ー3Galβ1ー4GlcNacβ1ーAsnであると決定された。本患者はNーAspartylglycosilaminidaseの欠損が原因であり、日本国では最初の報告例である。

現在、このBioーLCによる分離精製および分析システムにより両患者尿中の微量成分を含めたオリゴ糖鎖構造を解析しつつあり、両疾患におけるオリゴ糖鎖の代謝経路の全体像を明らかにしたいと考えている。筆者らは神崎病と呼ばれる新しいタイプの糖蛋白質代謝異常症を見いだした。尿中に排出されるOーグリコシド結合型の糖ペプチドの構造解析、および患者由来養繊維芽細胞中のエクソ型グリコシダ-ゼ活性の測定結果から、この疾患の生化学的原因はαーNーアセチルガラクトサミニダ-ゼ酵素の欠損であることを既に明らかにしている。新潟大学、医学部、辻らとの共同研究により、ヒト胎盤cDNAライブラリ-より単離した遺伝子をCOS細胞に挿入し酵素蛋白を発現させるシステムを確立し、発現した酵素の生化学的特性を明らかにした。その結果、この酵素は人工基質である、PNPーαーGalNAcを速やかに加水分解するが、GalNAcーαーOーSer(またはーThr)に対してはほとんど作用しないことを見いだした。なを、後者の活性を高感度に測定する目的で、患者尿より得たものをダンシル化した蛍光標識化基質を用いて高速液体クロマトグラフィ-により測定する新しい方法を開発した。一方、神崎病と異なりNーグリコシド結合型糖ペプチドを大量に排出する日本人患者を見いだした。本患者の病因を明らかにする目的で尿中の主要オリゴペプチド13種を単離精製し、それらの構造決定を行った。その結果、調べたものすべて、Asnを含むNーグリコシド型であった。また、そのうちの一つは、NeuAcα2ー8NeuAc構造を有する新しいタイプの構造を有していた。本疾患の生化学的原因は、GlcNAcーAsnのNーグリコシド結合を切るNーアスパラチルグリコシルアミニダ-ゼの欠損であることが判明した。これは、日本人として最初の報告例であった。本患者及び神崎病共に欠損酵素とは直接関係のないシアル酸を含むオリゴ糖プチドが尿中に大量に排出される原因として、加水分解されないアミノ酸ー糖(GlcNAcーAsn,GalNAcーThr)がゴルジ体に再び浸入して、グリコシルトランスフェラ-ゼの修飾を受けたためであると考えられた。
細胞増殖の調節、癌細胞の形質保持における蛋白質ホスファタ-ゼの機能に関する研究

すでに我々は、細胞の主要な4種類の蛋白質セリン・スレオニンホスファタ-ゼ(1、2A、2Bおよび2C)のうち、タイプ2Aに属する2種類のホロ酵素とタイプ2Cを高度に精製し、その酵素学的性状を明らかにした。さらにタイプ2Cに関しては、その全長をコ-ドするcDNA(pSTll)の単離と、大腸菌での活性2C蛋白質の発現にも成功した。今回我々は、2Cの生理的機能を明らかにする為の手掛かりを得る目的で、pSTllのインサ-トをプロ-ブとして、ラットの諸臓器における2CmRNAのレベルを調べた。その結果、脳、肺、心、肝、脾、骨格筋、腎、精巣のいずれの臓器でも発現が観察され、2C遺伝子がハウスキ-ピング遺伝子であることが示唆されたが、それらの中でも特に、骨格筋において2CmRNAのレベルが高かった。次にこの高レベル発現が、成熟骨格筋のみで見られるのか、それとも、より未分化な筋芽細胞の段階でも観察されるのかを知る為に、培養細胞系を用いて、筋芽細胞から筋管細胞への分化の過程での2CmRNAのレベルの変動の有無を調べた。まず筋芽細胞(ITー45R92)と成熟骨格筋の2CmRNAのレベルを比較したところ、筋芽細胞でのレベルは成熟骨格筋よりもはるかに低く、そのレベルは脾や肺や培養線維芽細胞と同等であった。これに馬血清を加えて培養したところ、プレ-トの全面積の約20%を筋管細胞が占め、それに伴って骨格筋細胞の分化のマ-カ-であるαアクチンmRNAの増加が観察されたが、2CmRNAレベルは筋芽細胞と同等であった。以上の結果から2CmRNAのレベルは筋管細胞から筋線維への成熟過程で亢進する可能性が示唆された。
血液透析治療時間内における運動療法介入の安全性と長期介入効果

維持血液透析患者の多くは,運動機能や日常生活活動(activities of daily living : ADL)が著しく低下しているため,定期的な運動療法が必要とされているが,週3回の血液透析治療による時間的制限があるなど,未だ効果的な介入方法は確立されていない.そこで,本研究は,外来通院している維持血液透析(HD)患者を対象に,1)血液透析期間と身体活動量の関係,2)運動機能と日常生活動作(ADL)の特性,3)非透析日における運動療法(在宅トレーニング)が運動機能に及ぼす効果,および4)血液透析時間内に実施される運動療法の安全性と長期効果を検討した.その結果,1)ではHD患者(対象73症例)の身体活動量は加齢に伴い減少し,運動機能はその影響を受けて低下するが,その低下率は血液透析期間が長くなると大きくなることが認められた.2)ではHD患者(対象102症例)の運動機能は地域在住者(健常者)と比べて約7割に低下し,ADLのうち約5割の者が移動中に困難感を感じていることが認められた.3)の研究(対象44例)では,患者の運動機能の改善が得られたが,運動継続のためのエフィカシーを改善するには至らなかった.さらに主題である4)の研究(対象5症例)では,血液透析治療開始後の30分以内で実施する運動療法は安全であり,運動機能やADLの向上に有効な介入法であることが認めら得た.3)の主研究では,血液透析治療日以外の在宅における運動療法の効果を検討したが,自己管理による運動実施の継続は困難であり,4)の研究で検討した透析治療中の運動療法を実施することが運動習慣を高めるなど,HD患者の疾患管理を含めた有用な介入手段となることが示唆された.維持血液透析患者の多くは,運動機能や日常生活活動(activities of daily living : ADL)が著しく低下しているため,定期的な運動療法が必要とされているが,週3回の血液透析治療による時間的制限があるなど,未だ効果的な介入方法は確立されていない.そこで,本研究は,外来通院している維持血液透析(HD)患者を対象に,1)血液透析期間と身体活動量の関係,2)運動機能と日常生活動作(ADL)の特性,3)非透析日における運動療法(在宅トレーニング)が運動機能に及ぼす効果,および4)血液透析時間内に実施される運動療法の安全性と長期効果を検討した.その結果,1)ではHD患者(対象73症例)の身体活動量は加齢に伴い減少し,運動機能はその影響を受けて低下するが,その低下率は血液透析期間が長くなると大きくなることが認められた.2)ではHD患者(対象102症例)の運動機能は地域在住者(健常者)と比べて約7割に低下し,ADLのうち約5割の者が移動中に困難感を感じていることが認められた.3)の研究(対象44例)では,患者の運動機能の改善が得られたが,運動継続のためのエフィカシーを改善するには至らなかった.さらに主題である4)の研究(対象5症例)では,血液透析治療開始後の30分以内で実施する運動療法は安全であり,運動機能やADLの向上に有効な介入法であることが認めら得た.3)の主研究では,血液透析治療日以外の在宅における運動療法の効果を検討したが,自己管理による運動実施の継続は困難であり,4)の研究で検討した透析治療中の運動療法を実施することが運動習慣を高めるなど,HD患者の疾患管理を含めた有用な介入手段となることが示唆された.血液透析治療後に血圧低下や疲労感が出現することや、血液透析治療日以外にも時間的制約が波及することなどから、維持血液透析(HD)患者に対して定期的な運動療法の介入が困難なことが多く、その効果については未だ不明な点が多い。そこで平成19年度では、血液透析治時間内に運動療法が実施可能かどうかを、症例(3症例)を通して検討した。その結果、血液透析開始直後1時間以内において運動療法が安全に実施可能であり、運動中の心循環応答だけでなく、血液透析治療自体に悪影響を及ぼさないことが認められた。なお、平成19年度の研究結果において、得られた成果を下記に箇条書きにまとめた。1.血液透析治療時間内に運動療法を実施するため、特注のリクライニングに自転車エルゴメータの運動機器を取り付ける装置を開発した。2.血液透析治療時間内の運動療法における心循環反応(心電図、心拍数、血圧、酸素飽和度、自律神経活動等)を継続的に記録し、異常反応がないことを確認した。3.運動療法実施日と日実施日の腎機能および血液データを比較し、血液透析治療時間内の運動療法が血液透析治療自体に悪影響を及ぼさないことを確認した。く改善することを確認した。なお、次年度においては、さらに症例数を重ねて、統計的手法による解析を進めていく予定である。平成20年度では、病態,血液透析治療の成績に問題がないこと,その他の併存する疾患に増悪が見られないこと,さらには運動機能の著しい低下がないことを3ヶ月間の観察期間を設けて確認した後に,血液透析治時間内に運動療法(8週間)を施行した.本年度に運動療法を施行可能な症例は5例であった.その結果、血液透析開始直後1時間以内において運動療法が安全に実施可能であり、運動中の心循環応答だけでなく、血液透析治療自体に悪影響を及ぼさないことが認められた。

さらに,本年度は運動療法の効果を検証した.以下,研究成果を下記に箇条書きにまとめた.1.血液透析治療時間内の運動療法における心循環反応(心電図、心拍数、血圧、酸素飽和度、自律神経活動等)を継続的に記録し、異常反応がないことを確認した。2.運動療法実施日と非実施日の腎機能および血液データを比較し、血液透析治療時間内の運動療法が血液透析治療自体に悪影響を及ぼさないことを確認した。3.8週間の運動療法の結果,最高酸素摂取量,下肢筋力,連続運動時間,1週間の身体活動量の増加を認めた.なお,自律神経活動の不均衡の是正に至る結果は認められなかった.4.日常生活動作(とくに,移動動作)における困難感の改善が全症例に認められた.なお,平成21年度では,症例を増やし,論文としてまとめる予定である.平成21年度では、病態,血液透析治療の成績に問題がないこと,その他の併存する疾患に増悪が見られないこと,さらには運動機能の著しい低下がないことを3ヶ月間の観察期間を設けて確認した後に,血液透析治時間内に運動療法(8週間)を施行した.本年度に運動療法を施行可能な症例は4例であった.その結果、血液透析開始直後1時間以内において運動療法が安全に実施可能であり、運動中の心循環応答だけでなく、血液透析治療自体に悪影響を及ぼさないことが認められた。なお,協力いただいている透析クリニックの外来者数が多くなることによる影響で,ベッドにおいて本研究の機器の設定が困難となり,症例数を増やすことができなかった.ただし,運動機能やADLに関する基礎資料が集まり,本治療の必要性が検証できた.以下,研究成果を下記に箇条書きにまとめた.1.血液透析治療時間内の運動療法における心循環反応(心電図、心拍数、血圧、酸素飽和度、自律神経活動等)を継続的に記録し、異常反応がないことを確認した。3. 8週間の運動療法の結果,最高酸素摂取量,下肢筋力,連続運動時間,1週間の身体活動量の増加を認めた.なお,自律神経活動の不均衡の是正に至る結果は認められなかった.4.日常生活動作(とくに,移動動作)における困難感の改善が全症例に認められた.
低酸素環境が運動・回復時における筋内グリコーゲン代謝に及ぼす影響

本課題では、低酸素環境が運動時や回復時の筋グリコーゲンの変化にどのような影響を及ぼすのか明らかにすることを目的とした。研究Iでは、低酸素環境下において繰返しスプリント運動を実施した結果、通常酸素と比較して、筋グリコーゲンの低下率が下がる傾向が認められた。研究IIでは、運動後、低酸素環境下にて睡眠を行った結果、筋グリコーゲンの回復が抑制されたことが明らかとなった。平成25年度、本実験の実施には至らなかった。しかし、本実験において、最も重要である「筋内グリコーゲン」測定の妥当性や個人差、日差変動を中心に再検討を実施した。また、長時間運動(実験I)や間欠的運動(実験II)の再現性、またその違いとその要因の検討を行った。下記にその詳細を示す。まず、実験Aとして、筋内グリコーゲン測定の個人差や日差変動について検討した。被験者は別日同一時間に3回、外側広筋のグリコーゲン量を炭素の磁気共鳴分光法(13C-MRS)にて測定した。個人間で比較するとその変動係数は0.20程度となり、また個人毎に日差変動を検討すると0.06から0.14であった。その結果、本実験における被験者選択(スポーツ種目・競技レベルなど)、前日までの食事や行動の制限の重要性が明らかとなった。次に、実験Bとして、長時間運動に伴う筋グリコーゲンの利用量・低下率の再現性について検討をした。実験Aと同様、被験者は別日同一時間に3回、長時間(90分間)運動を実施し、筋グリコーゲンの利用量を評価した。その結果、1部の被験者を除き、変動係数は0.07から0.10となった。低酸素が筋内グリコーゲン利用量に及ぼす影響を検討するため、本研究では、運動時の筋酸素動態を評価する。平成25年度においては、測定方法や部位について検討した。90分間の同一運動強度でも時間経過により筋酸素動態が変化すること、その影響は酸素濃度に関係することが明らかとなった。本実験においては、運動時の筋内グリコーゲン利用と酸素動態の関係を検討する。前年度と異なり、平成26年度は1つの実験を終了することができた。もともとの予定を変更し、実験IIの「間欠的運動」に着目した「低酸素環境が長時間・繰返し全力スプリント運動時における運動パフォーマンスおよび筋グリコーゲン利用に及ぼす影響」を実施した。これは球技系種目を模しており、筋グリコーゲンの利用だけでなく、運動パフォーマンスにも着目して実施していた。日常的にスポーツを行っている若年男性10名を対象に、自転車エルゴメータを用いた長時間・繰返しスプリント運動(10回*4セット)を実施した。実験条件は通常酸素環境と低酸素環境とした。運動の前後に、炭素磁気共鳴分光法により、大腿部の筋グリコーゲン濃度を評価した。その結果、運動1セット目、2セット目は両条件で類似した発揮パワーを示したが、3セット目、4セット目では通常酸素環境条件と比較し、低酸素環境条件では発揮パワーが有意に低下した。筋グリコーゲン濃度は運動前から運動後に両条件とも有意に低下し、またその低下率は通常酸素条件の方が有意に大きかった。これまでの研究では、通常酸素環境と比較し、低酸素環境下では糖質代謝が亢進することが明らかになっており、筋グリコーゲンの低下は低酸素条件の方が大きい可能性があったが、発揮パワーの低下の結果、筋グリコーゲンの低下率が小さくなった。今後は呼気ガスや血液のデータを解析し、関連性を検討する。また、その内容を学会発表および論文投稿する予定である。当該年度の実施を予定していた実験I「持久性運動」に着目をして実験については現在、再考を行っている。その理由はオリジナリティにあふれ、メッセージ性の強い研究にするためである。この実験の実施は人や時間の負担が大きく、当初予定していただけの実験ではその割に合わず、また先行研究と比較し、インパクトは小さい。そのため、実験Iに関しては再考している段階である。本研究では、炭素磁気共鳴分光法(13C-MRS)を用いて、低酸素環境が筋グリコーゲン(Gly)の利用(実験I)および回復(実験II)に及ぼす影響について検討した。実験Iでは、低酸素環境が繰返し全力スプリント運動時のパフォーマンスと筋Gly代謝に及ぼす影響について検討した。間欠的運動に慣れている7名の被験者を対象とし、通常(N)または低酸素(H;吸気酸素濃度15.0%)環境下において、全力ペダリング5秒と0Wペダリング55秒を40回繰り返す運動を実施した。運動時の平均出力および運動前後における外側広筋のGlyが測定された。全力ペダリング時の平均出力はNと比較し、Hは有意に低値を示した。一方、運動前後における筋Glyの低下率はNと比較し、Hが有意に低値を示した。先行研究では、同一仕事量の運動では、低酸素環境は糖質代謝および筋Glyの低下率を亢進させることが報告されているが、本研究の結果、低酸素環境により繰返し全力ペダリング運動のパフォーマンスが低下し、それに伴い筋Gly利用も低下することが明らかとなった。実験IIでは、運動後の酸素環境の違いが筋Glyの回復に及ぼす影響について検討した。活動的な若年男性

10名を対象とし、N環境下において、筋Glyが平均60%低下する運動を行った後、NまたはH環境下において、覚醒時休息(食事を含む)3時間および睡眠8.5時間を行った。外側広筋のGlyは運動前、運動直後、覚醒時休息3時間後、睡眠7時間後に測定された。運動後に低下した筋Glyは覚醒時休息により回復したが、NとHで有意差は認められなかった。しかしながら、睡眠後にはHで有意に低値を示した。以上より、運動後の筋Gly回復に対して、低酸素環境は覚醒時にはほとんど影響を及ぼさないが、睡眠時には筋Glyの回復を抑制する可能性が示唆された。酸素環境と筋グリコーゲンとの関連について、「運動時の利用」と「休息時の回復」の双方の研究を実施することができた。当初の予定では、最大下運動時の筋Gly利用を検討することになっていたが、いくつかの先行研究でも検討されていることから、本課題では実施せず、代わりに実験Iおよび実験IIの規模を拡大させた。特に実験IIでは単に回復時の変化を検討するだけでなく、睡眠時の影響を明らかにした点は意義が大きく、当初の予定以上の成果があげられたと考えている。ただ、学会発表や論文投稿には至っておらず、翌年度に実施することになっている。本研究では、炭素磁気共鳴分光法(13C-MRS)を用いて、低酸素環境が筋グリコーゲン(Gly)の利用(実験I)および回復(実験II)に及ぼす影響について検討した。実験Iでは、低酸素環境が繰返し全力スプリント運動時のパフォーマンスと筋Gly代謝に及ぼす影響について検討した。間欠的運動に慣れている7名の被験者を対象とし、通常(N)または低酸素(H;吸気酸素濃度15.0%)酸素環境下において、全力ペダリング5秒と0Wペダリング55秒を40回繰り返す運動を実施した。運動時の平均出力および運動前後における外側広筋のGlyが測定された。全力ペダリング時の平均出力はNと比較し、Hは有意に低値を示した。一方、運動前後における筋Glyの低下率はNと比較し、Hが有意に低値を示した。先行研究では、同一仕事量の運動では、低酸素環境は糖質代謝および筋Glyの低下率を亢進させることが報告されているが、本研究の結果、低酸素環境により繰返し全力ペダリング運動のパフォーマンスが低下し、それに伴い筋Gly利用も低下することが明らかとなった。実験IIでは、運動後の酸素環境の違いが筋Glyの回復に及ぼす影響について検討した。活動的な若年男性10名を対象とし、N環境下において、筋Glyが平均60%低下する運動を行った後、NまたはH環境下において、覚醒時休息(食事を含む)3時間および睡眠8.5時間を行った。本課題では、低酸素環境が運動時や回復時の筋グリコーゲンの変化にどのような影響を及ぼすのか明らかにすることを目的とした。研究Iでは、低酸素環境下において繰返しスプリント運動を実施した結果、通常酸素と比較して、筋グリコーゲンの低下率が下がる傾向が認められた。研究IIでは、運動後、低酸素環境下にて睡眠を行った結果、筋グリコーゲンの回復が抑制されたことが明らかとなった。一つの実験を終え、多少遅れはあるものの、概ね順調だと考えられる。
遷移金属-カルコゲンユニットの協同効果による結晶相外部刺激応答錯体の開拓

結晶は、膨大な数の分子が三次元に規則正しく自己集積したもので、それが外部からの刺激に対して可逆に応答できることは、次世代記録媒体開発の出発点となる。最近、我々の研究グループでは、分子内に2つのCp*配位子(η^5-C_5Me_5)と光応答機能の担い手となるジチオナイト配位子(μ-O_2SSO_2)を有するロジウム二核錯体[(Cp*Rh)_2(μ-CH_2)_2(μ-0_2SSO_2)](1)が、結晶相で光応答を示すことを見出した(μ-O_2SSO_2〓μ-O_2SOSO)。平成19年度には、錯体1の結晶中のCp*配位子の運動を詳しく調べるために、Cp*配位子の水素原子を全て重水素化したCp*^<d15>配位子(η^5-C_5(CD_3)_5)を有する錯体[(Cp*^<d15>Rh)_2(μ-CH_2)_2(μ-O_2SSO_2)](1-d_<30>)を合成した。錯体1-d_30の温度可変固体2H NMR測定とスペクトルの波形解析によって、反応空間を形成する配位子の運動に関する詳細な検討を行った。その結果、(1)Cp*配位子の運動モードは、「配位子のC_5軸に沿った回転運動」であること、(2)結晶中で非等価な環境にある1分子中の2つのCp*配位子の回転運動の活性化エネルギーは、33±3と7.8±1kJ/molであることが分かった。さらにCp*環の化学修飾に成功し、種々の新規ジチオナイト錯体の合成に成功している。これら新規ジチオナイト錯体の単結晶フォトクロミズムについて系統的に検討し、温度可変固体2H-NMRの測定によって、結晶中での光応答空間の動的挙動を詳細に明らかにすることができた。興味あることに、n^-プロピル置換基を導入した錯体を用いると、不斉結晶化を利用した絶対不斉光異性化反応が進行することを見出した。本年度得られた成果は、日本化学会第88春季年会を含めた学会、討論会で発表した(国際会議3件、国内8件)。また、2報の学術論文発表と1件の特許出願を行った。
時制データベースからの知識獲得に関する研究

第1年度の主たる目標は,データベース概念学習の手法を稠密連続領域に拡張し、時制的なデータベースの振舞いに関する知識獲得法とそれに基づくモデル化法を開発することにあった.また,振舞いに関する知識操作を達成するための言語系を設計するため、メタレベル化や抽象化・集約技法の基本機能を明らかにするねらいを有するものであった.第2年度では,第1年度の結果を踏まえ,特にデータストリームに対して適用した.時制データからの知識発見では,データに時間への依存性があるため,得られる知識は時制を伴う点で特徴的である.時制情報は一般属性とは別に扱われる.実際,順序を持ち,時制情報は記号列,離散的である場合と時系列として連続,実数値で表される場合がある.ここでは,時制に特化したデータの表現方式,類似性の検出基準,分類・関連性の発見が問題となる.時制データ列の類似性については,時制データの傾向が局所的に変化するというデータストリームの特性ゆえに検出が容易ではなく,ストリームに対応した多変量解析技術の利用,データ分類・クラスタリングなどはほとんど研究が無い.このため,本研究では,簡潔で高信頼決定木や拡張自己組織化マップTaxSOM(k)など従来の分類技術の高度化に加え,ストリームデータのクラスタ化手法の提案,ニューステキストに対する高精度な分類技術の確立などを提案した.加えて長期にわたる情報システムの仕様の変換を提案した.はじめに,時制データベースのスキーマ,とくに時制クラスの獲得技法を発展させ,ストリームデータのクラスタリング手法を示した.これによりクラスとクラスタの自動抽出が可能になった.これと同時に,データの自動分類手法として代表的な決定木を拡張し,クラス階層と選言クラスを用いた生成に加え、Kullback Leibler Divergenceに基づく決定木の枝刈り手法を示し,両者の手法を組み合わせることで,簡潔で信頼性の高い決定木が生成できることを示した.クラスタ化との関連では、教師なしクラスタリング手法として代表的な自己組織化マップ(SOM)を拡張し、クラス分類とクラスタリングの対応を行うTaxSOMを提案し、その有効性を示した.本研究の発展的な応用として2つを論じた。まず,配信ニュースデータの自動分類が,類義語を扱うベイズ学習手法に基づいで行えることを示し,ニュースストリームへの感用を探った.もう一つは、時制データを広義に捕らえ,過去に開発された情報システムの仕様記述を,新たな時間からできるだけ自動的に解釈しなおし変換する可能性を論じ、発見的ではありながら,ツール化をしているため,現実への効果が強く期待されるものである.これはメタデータの操作と知識獲得技術の応用という観点から情報システム開発技術に新たな視点を与えるものである.データベースの自動設計や自動保守を行うという観点に立つため,過去の他の研究とは大きく異なったものとなる.第1年度の主たる目標は,データベース概念学習の手法を稠密連続領域に拡張し、時制的なデータベースの振舞いに関する知識獲得法とそれに基づくモデル化法を開発することにあった.また,振舞いに関する知識操作を達成するための言語系を設計するため、メタレベル化や抽象化・集約技法の基本機能を明らかにするねらいを有するものであった.第2年度では,第1年度の結果を踏まえ,特にデータストリームに対して適用した.時制データからの知識発見では,データに時間への依存性があるため,得られる知識は時制を伴う点で特徴的である.時制情報は一般属性とは別に扱われる.実際,順序を持ち,時制情報は記号列,離散的である場合と時系列として連続,実数値で表される場合がある.ここでは,時制に特化したデータの表現方式,類似性の検出基準,分類・関連性の発見が問題となる.時制データ列の類似性については,時制データの傾向が局所的に変化するというデータストリームの特性ゆえに検出が容易ではなく,ストリームに対応した多変量解析技術の利用,データ分類・クラスタリングなどはほとんど研究が無い.このため,本研究では,簡潔で高信頼決定木や拡張自己組織化マップTaxSOM(k)など従来の分類技術の高度化に加え,ストリームデータのクラスタ化手法の提案,ニューステキストに対する高精度な分類技術の確立などを提案した.加えて長期にわたる情報システムの仕様の変換を提案した.はじめに,時制データベースのスキーマ,とくに時制クラスの獲得技法を発展させ,ストリームデータのクラスタリング手法を示した.これによりクラスとクラスタの自動抽出が可能になった.これと同時に,データの自動分類手法として代表的な決定木を拡張し,クラス階層と選言クラスを用いた生成に加え、Kullback Leibler Divergenceに基づく決定木の枝刈り手法を示し,両者の手法を組み合わせることで,簡潔で信頼性の高い決定木が生成できることを示した.クラスタ化との関連では、教師なしクラスタリング手法として代表的な自己組織化マップ(SOM)を拡張し、クラス分類とクラスタリングの対応を行うTaxSOMを提案し、その有効性を示した.本研究の発展的な応用として2つを論じた。まず,配信ニュースデータの自動分類が,類義語を扱うベイズ学習手法に基づいで行えることを示し,ニュースストリームへの感用を探った.もう一つは、時制データを広義に捕らえ,過去に開発された情報システムの仕様記述を,新たな時間からできるだけ自動的に解釈しなおし変換する可能性を論じ、発見的ではありながら,ツール化をしているため,現実への効果が強く期待されるものである.これはメタデータの操作と知識獲得技術の応用という観点から情報システム開発技術に新たな視点を与えるものである.

データベースの自動設計や自動保守を行うという観点に立つため,過去の他の研究とは大きく異なったものとなる.本年度の主たる目標は,データベース概念学習の手法を稠密連続領域に拡張し、時制的なデータベースの振舞いに関する知識獲得法とそれに基づくモデル化法を開発することにある.また,振舞いに関する知識操作を達成するための言語系を設計するため、メタレベル化や抽象化・集約技法の基本機能を明らかにする.時制データベースに関する知識獲得技法として、本研究では時系列データ集合から時制クラスを発見する方法を提案した.時系列データの離散化と考えて潜在的な意味をスキーマとして獲得する手法として"時制頻出クラス"概念を導入し,時区間の分割と関連した時制クラスが常にただ一つ存在することを示した.獲得した知識の有効性を検証するために、木構造形式の知識分類モデルである決定木を例にとって所属クラス分布に関するχ二乗検定を用いた評価法を提案し,影響力の大きな構造の検出方法を示した.クラス分布を用いることで予測の評価方法を得ることも示した.また,ニューラルネットを用いた分類手法の一つとして自己組織化マップを拡張し、近傍学習機構を導入してk次伝播SOMを定義し、クラスタリングの説明機能を強化できることを実験により検証した.知識獲得のための操作として,OLAPにおける操作ROLL-UP, STAGE-UP, DRILL-DOWNは意思決定支援を行うための有効な手法である.本研究ではメタオブジェクトに対するGROUPおよびAPPLY命令を定義し,これらがOLAP操作を定義でき、逆操作も定義できることを示した.本研究の応用として、要求分析でのパターン獲得を示した.ソフトウェア開発における要求分析時に、基本知識であるシナリオを獲得するためのパターンを抽出し、再利用性を向上させる方法を示した.シナリオをXMLで記述しタグ変数によりシナリオ構造や意味の類似性が検索できることを示した.振舞いデータの性能解析を行うため,施錠機能を加えた時間付きカラーペトリネットCPN+を用いDBMS性能モデルとして有用であることを示した.またCPN+が汎用離散型事象シミュレータで近似できることを示した.第2年度に当たる2003年度では,第1年度の結果を踏まえ,特にデータストリームに対して適用した.時制データからの知識発見では,データに時間への依存性があるため,得られる知識は時制を伴う点で特徴的である.時制情報は一般属性とは別に扱われる.実際,順序を持ち,時制情報は記号列,離散的である場合と時系列として連続,実数値で表される場合がある.ここでは,時制に特化したデータの表現方式,類似性の検出基準,分類・関連性の発見が問題となる.時制データ列の類似性については,時制データの傾向が局所的に変化するというデータストリームの特性ゆえに検出が容易ではなく,ストリームに対応した多変量解析技術の利用,データ分類・クラスタリングなどはほとんど研究が無い.このため,本研究では,簡潔で高信頼決定木や拡張自己組織化マップTaxSOM(k)など従来の分類技術の高度化に加え,ストリームデータのクラスタ化手法の提案,ニューステキストに対する高精度な分類技術の確立などを提案した.
「英語を英語で」教える高等学校新指導要領が大学英語教育に与える影響

本研究は「英語の授業を英語で行うこと(Teaching English in English, TEE基準)を基本」とした平成21(2009)年度改正(実施はH25(2013)年)の高等学校指導要領「外国語」が、英語の授業や学習者に与える影響を、経年データを収集して検証することを主目的とした。H30 (2018)年度は5年間の継続研究の最終年度にあたり、研究全体の取りまとめを行った。具体的には、大学生英語学習者や同英語教師から4年間にわたり収集したデータを分析し、学会でのシンポジウム及び口頭発表、招待講演、論文などにより、研究成果の公表に務めた。まず、シンポジウムは8月末に開催された大学英語教育学会(JACET)年次国際大会にて、研究代表者と分担者合計5名で役割を分担して行った。これには、研究目的と方法を含む概要、アンケート調査の結果、学生面接の結果、教員面接及び授業観察の結果が含まれ、各担当者による説明後に来場者を踏まえTEE基準の問題点と今後の課題について討論を行った。次に招待講演は代表者に依頼があり、国内(JACET関西支部)と海外(インドネシアで開催の国際学会)でそれぞれ講演を行った。研究全体を通じて分かったことは、1)文部科学省によるトップダウン的なTEE基準の導入は高校の日本人英語教師による授業での英語使用の割合を僅かながら高めはしたものの、英語で授業が行われているという状況にはほぼ遠い結果であること、2)TEE基準導入はTEEに対する学習者の意識や態度にまったく影響していないこと、3)大学で教える英語教師もTEE基準導入によって英語学習者に変化があったとは感じていないこと、であった。文科省の求める理想と教育現場の実態にはかなりの乖離があり、具体的なデータを提示して、この問題を論文として発表するなどした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は5年の継続研究として採択されたものである。当初の計画どおり、初年度(平成26年度)は今後の研究計画を研究メンバー(代表者を含め6名と協力者1名の計7名)で研究計画を共有するとともに、1年間に4回の研究会を開催して、1)先行研究に基づいた研究基盤の構築、2)データ収集方法の確認、そして3)メンバー全員による調査の実施を行った。3)の調査は、(1)アンケート調査、(2)学習者と教員に対して行う半構造化面接、(3)授業観察、の3つである。いずれの調査もメンバーが所属する4つの大学(国立1大学、公立大学、私学1大学)の学生、および英語教師を対象として実施した。特に(2)と(3)の実施には調査方法と収集データの分析方法について調査者の経験が必要なため、上述の研究会をワークショップ形式で開催し、それらの方法に必要なノウハウを共有した。最終的に、(1)については約1,200名の学生から回答を得ることができた。また(2)と(3)については、7名の英語教員(日本人教師3名、英語母語話者の教員4名)による授業観察と面接調査をすることができた。アンケート調査は回答者が高校で受けた、あるいは大学で受けている英語科目での教授言語(教師が英語授業でどの程度英語を使うかなど)の実態や、授業における教授言語に学習者は何を望んでいるかを尋ねるもので、今後3年間に亘り同じ調査を行うことで、高校英語に関わる指導要領の改訂(英語科目を英語で教える基本方針)が、大学生英語学習者にどのような変化をもたらすかを、定量的な観点から経年的に追跡調査することとしている。一方、(2)と(3)は定性的なデータであり、(1)の変化を実際に行われている授業や授業を担当している教師の授業に対する考え方の面から裏付けようとするものである。(2)、(3)についても2年目以降も継続してこの調査を行うこととしている。本研究は代表者を含む6名と研究協力者1名の計7名で構成され、平成26年度からの5ヵ年の継続研究として申請した。研究の主目的は2013年度に施行された「英語を英語で教えることを基本とする」高等学校の英語新学習指導要領が大学英語教育に及ぼす影響を経年的観点から検証することである。平成27年度は本研究の2年目にあたり、申請書に記した研究計画に従って、初年度に続き4つの大学(国立1、公立2、私立1)で調査を実施した。調査は、1)初年次の英語学習者を対象とするアンケート調査(回答者数約1,500名)、2)初年次の英語クラスを担当する英語教師による英語授業の観察、及び担当教員への半構造化面接(7名)、そして3)アンケート調査に参加した一部の学生に対する半構造化面接(計9名)、で構成された。本研究は4年間に亘ってデータを蓄積し、新・旧の学習指導要領で指導を受け、大学に入学した学生を比較するものであり、平成27年度の調査をもって旧指導要領で指導を受けた学生(上半期の調査)への調査を終了した。特にアンケート調査では、2年間で約3,000名分のデータを収集することができた。平成28年度からの向う2年間は新指導要領で指導を受け大学に入学した学生からデータを集めることとしており(下半期の調査)、これからが本研究の正念場である。研究成果の発表であるが、研究内容や収集データが多岐に亘るため、研究メンバーで分析の観点や方法を変えながら分担を決め、平成27年度は合計7件ほど国内外の学会で発表を行った。

ただし、上述のとおり、本研究の主目的は経年変化の調査にあり、論文としてまとめるにはデータがまだすべて揃っておらず、平成27年度は論文としてまとめるには限りがあった。今後下半期の調査が進むについて、経年比較が可能となることから、今後は論文としての研究成果の発表に重点を移したいと考えている。データ収集は予定どおり順調に進んでおり、これまでのところ、特に大きな支障は生じていない。ただし、教員や学習者に対して行った面接調査の書き取りデータ(トランスクリプト)の作成に予想外の時間と労力を要しており、平成28年度は教師面接2名分の処理を実験的に業者委託してみた。さらに学生面接については音声認識ソフトを利用することで、書き取りに要する時間を高速化することができないかも検討した。いずれも作業の効率化を図ることができたことから、来年度以降はこれらを利用し、迅速にデータ処理を行う計画である。本研究は5年間の継続研究として実施している。2014年度に採択され、2016年度は研究3年目であった。研究の主目的は、2009年に改訂され2013年からの施行を経て今日に至る現行の「高等学校学習指導要領ー外国語」(以下、「新指導要領」)が英語学習者に与えると想定される影響を、経年データを収集して検証しようとするものである。検証のターゲットは、新指導要領で「(英語科目は)英語で教えることを基本とする」とされたことに関係し、教授言語の観点から、この基本原則を履行することの課題や問題点、さらには難しさを研究によって明らかにしようとするものである。5年間の研究期間のうち、最初の2年間は改定前の指導要領に基づいて、次の2年間は新指導要領に基づいてそれぞれ指導を受けて大学に入学した学生を対象に、データを収集している(最後の1年間は研究成果のとりまとめを行う。)2016年度は新指導要領にて指導された高校生が大学に入学して来た最初の年である。本研究は経年変化を調べることを目的する都合上、データの収集方法を変更することはできない。そのため、2016年度のデータ収集は、過去2年間に行ったことを継続して実施した。具体的には、学生を対象とするアンケート調査(有効回答約1,500名)、学生を対象とする面接調査(対象者9名)、教員を対象とする授業観察及び面接調査(同6名)を行った。アンケート調査は定量研究の手法にほるもので、学生、教員を対象とする調査は定性研究の手法によるものである。2016年度の研究成果であるが、学会の口頭発表は国際学会3件、国内での全国学会4件(うちシンポジウム、ポスターセッションが各1件)、招待講演3件、論文による発表2編(うち1編は査読あり)を行った。上述の3つのデータ収集が予定どおり進められており、予定に変更や支障は生じていない。データ収集後の処理、特に定性データの書き取り作業に時間を要するため、2,016年度は教員面接については試験的にこの作業をすべて業者委託した。書き取り結果のクオリティーは高く、問題ないことが確認されたため、2017年度は学生分も業者委託する予定である。本研究は5年間の継続研究で、2017年度は4年目であった。5年間のうち、最初の4年間は研究に要するデータを収集する期間とし、最終年度は収集したデータを分析し、結果を取りまとめる計画である。以下に報告する通り、2017年度も予定通り研究データを収集した。
微量血液由来のiPS細胞を用いた先天性心臓イオンチャネル疾患の心筋細胞解析系確立

微量血液由来のiPS細胞を用いて先天性心臓イオンチャネル疾患の心筋細胞解析系を確立するため、我々は微量血液から培養されたヒト末梢血T細胞より樹立されたiPS細胞の解析を行った。これらのiPS細胞がT細胞受容体の遺伝子構成を内包することをシークエンスにより遺伝子配列レベルで確認した。これらを心筋へ分化誘導し、表現型の解析を進めた。分化プロトコールは浮遊培養系を用い、浮遊培養開始から4日目まではWnt3aを作用させ、以降はWnt3aを除き浮遊培養を継続した。同様の分化の培養系がES細胞、レトロウイルスで作製した線維芽細胞由来iPS細胞で拍動胚様体を出現させることを確認した。それらの細胞と同様に、センダイウイルスで作成したT細胞由来iPS細胞の分化において、浮遊培養開始後10-15日目頃より拍動する胚様体が出現することを確認した。我々はさらにこのようにして得られた拍動する胚様体の解析を進めた。これらの胚様体内には機能的な心筋細胞が存在し、RNAレベルで心筋特異的マーカー(GATA4、Mef2c、ANP、αMHC、βMHC、MLC2a、MLC2v、MYH6、cTNNI)を発現していること、タンパクレベルでも同様に心筋特異的マーカー(Actinin、Nkx2.5、Troponin I、ANP)が発現していることをRTPCR,免疫染色で確認した。また、これら拍動する胚様体をin-vitro多点電位記録システムであるMEAシステムのマルチ電極アレーディッシュに乗せると、12日で接着し、底面の電極で活動電位を記録することができた。この実験系を用いて各種抗不整脈薬(Na, Ca, Kチャネルブロッカー)に対する心筋細胞の応答性を解析した。T細胞由来の心筋細胞は遺伝子再構成を内包するため、その影響が危惧されたが、各種チャネルブロッカーに生理的な反応を示すことを確認した。さらに、これら心筋細胞は電子顕微鏡レベルで機能的心筋としての特徴を備えていることを確認した。以上の結果を論文として報告、また、皮膚由来のips細胞において先天性QT延症候群の患者由来のiPS細胞から作られた心筋細胞が、in vitroで病態の再現が可能であることを確認し、報告した。我々が確立した微量血液由来のiPS細胞が先天的心臓イオンチャネル疾患の心筋細胞の解析に応用可能である可能性が示された。(抄録なし)我々は既に樹立されている正常患者由来iPS細胞を心筋へ分化誘導し、表現型の解析を進めた。これらの胚様体内には機能的な心筋細胞が存在し、RNAレベルで心筋特異的マーカー(GATA4、Mef2c、ANP、αMHC、βMHC、MLC2a、MLC2v、MYH6、cTNNI)を発現していること、タンパクレベルでも同様に心筋特異的マーカー(Actinin、Nkx2.5、TroponinI、ANP)が発現していることをRTPCR,免疫染色で確認した。この実験系を用いて各種抗不整脈薬(Na,Ca,Kチャネルブロッカー)に対する心筋細胞の応答性を解析した。今後の更なる臨床へ向けた研究の発展を目標とし、研究を進める。我々は既に樹立されている正常患者由来iPS細胞の解析により、これらの細胞がT細胞受容体の遺伝子構成を内包することをシークエンスにより遺伝子配列レベルで確認をした。

また、これら拍動する胚様体をin-vitro多点電位記録システムであるMEAシステムのマルチ電極アレーディッシュに乗せると、12日で接着し、底面の電極で活動電位を記録することができた。この実験系を用いて各種抗不整脈薬(Na,Ca,Kチャネルブロッカー)に対する心筋細胞の応答性を解析した。T細胞由来の心筋細胞は遺伝子再構成を内包するため、その影響が危惧されたが、各種チャネルブロッカーに生理的な反応を示すことを確認した。さらに、これら心筋細胞は電子顕微鏡レベルで機能的心筋としての特徴を備えていることを確認した。また、皮膚由来のiPS細胞においては、先天性QT延症候群の患者由来のiPS細胞から作られた心筋細胞が、in vitroで病態の再現が可能であることを確認し、報告した。今後の更なる臨床へ向けた研究の発展を目標とし、研究を進める。微量血液由来のiPS細胞を用いて先天性心臓イオンチャネル疾患の心筋細胞解析系を確立するため、我々は微量血液から培養されたヒト末梢血T細胞より樹立されたiPS細胞の解析を行った。これらのiPS細胞がT細胞受容体の遺伝子構成を内包することをシークエンスにより遺伝子配列レベルで確認した。これらを心筋へ分化誘導し、表現型の解析を進めた。分化プロトコールは浮遊培養系を用い、浮遊培養開始から4日目まではWnt3aを作用させ、以降はWnt3aを除き浮遊培養を継続した。同様の分化の培養系がES細胞、レトロウイルスで作製した線維芽細胞由来iPS細胞で拍動胚様体を出現させることを確認した。それらの細胞と同様に、センダイウイルスで作成したT細胞由来iPS細胞の分化において、浮遊培養開始後10-15日目頃より拍動する胚様体が出現することを確認した。我々はさらにこのようにして得られた拍動する胚様体の解析を進めた。これらの胚様体内には機能的な心筋細胞が存在し、RNAレベルで心筋特異的マーカー(GATA4、Mef2c、ANP、αMHC、βMHC、MLC2a、MLC2v、MYH6、cTNNI)を発現していること、タンパクレベルでも同様に心筋特異的マーカー(Actinin、Nkx2.5、Troponin I、ANP)が発現していることをRTPCR,免疫染色で確認した。この実験系を用いて各種抗不整脈薬(Na, Ca, Kチャネルブロッカー)に対する心筋細胞の応答性を解析した。以上の結果を論文として報告、また、皮膚由来のips細胞において先天性QT延症候群の患者由来のiPS細胞から作られた心筋細胞が、in vitroで病態の再現が可能であることを確認し、報告した。我々が確立した微量血液由来のiPS細胞が先天的心臓イオンチャネル疾患の心筋細胞の解析に応用可能である可能性が示された。当初の予定どおり、正常症例由来のT細胞から樹立したiPS細胞が、生理的な反応を示す心筋細胞に分化可能であることを証明した。当初の予定どおり、正常症例由来のT細胞から樹立したips細胞が、生理的な反応を示す心筋細胞に分化可能であることを確認した。
低酸素濃度細胞培養法による食品成分の生理機能評価

がん細胞は生体内において盛んに血管新生を誘導し、酸素あるいは栄養分を補給することで腫瘍組織の増大を可能としている。血管新生の誘導は細胞が低酸素状態になることが刺激になると考えられており、低酸素への応答を低下させることによってがん細胞からの血管新生誘導因子の産生は抑制されると考えられる。まず、がん細胞を低酸素状態で培養することにより、HIF-1αの安定化と血管新生誘導因子であるVEGF産生が誘導されることを確認し、さらに種々の食品成分の活性評価を行った。HepG2細胞に各食品成分を50%増殖阻害濃度および50%増殖阻害濃度の1/3、1/10の濃度になるように添加した後、1%酸素濃度の条件で48時間培養し、培地中のVEGF濃度をELISA法により定量した。その結果、今回使用した化合物の中でポリフェノール化合物では、カテキン類のEGCG、EGC、フラボノール類のケルセチン、ケンフェロール、ガランギン、イソフラボン類のゲニステイン、ダイゼイン、フェノール酸類のクロロゲン酸、ロスマリン酸、およびその他のポリフェノールであるレスベラトロールに強いVEGF産生抑制活性が認められた。また、脂肪酸類では、共役リノール酸とイオウを含む短鎖脂肪酸であるリポ酸に強いVEGF産生抑制活性をもつことを明らかにした。これらの結果から、がん細胞の低酸素応答が種々の食品成分で抑制できる可能性が示唆され、本評価系はがん細胞の低酸素応答評価に有用であることが明らかとなった。HIF-1αは転写因子として、本研究では、HIF-1αタンパクの安定化抑制を指標とした食品成分の低酸素ストレス応答の低減を標的として、がん細胞による血管新生誘導抑制効果の可能性と、その作用機構を明らかにすることを目的とする。低酸素ストレス応答の検討を行うにあたり、コバルトイオンによりHIF-1α分解を阻害し、蓄積を誘導させた。今回、サンプルとして種々の脂肪酸を用いた。いずれの脂肪酸も遊離脂肪酸として実験を行った。その結果、コバルト誘導性HIF-1αの蓄積はアラキドン酸と10trans,12cis-共役リノール酸(CLA)により顕著に抑制された。また、その結果、アラキドン酸および10trans,12cis-CLAがVEGF産生を抑制する事が明らかとなった。次に実験条件を実際の低酸素とすべく、培養中の酸素濃度を窒素で置き換える事により1%O2レベルでの培養を行いHIF-1αの蓄積量およびVEGF産生量への脂肪酸の影響を検討した。その結果、10trans,12cis-CLAは低酸素誘導性HIF-1αの蓄積およびVEGF産生を有意に抑制した。また、低酸素条件においてはリノール酸にもほぼ同様の効果が認められた。以上の結果から、平成17年度においては低酸素培養と低酸素ストレス応答の評価系が確立し、いくつかの脂肪酸ががん性血管新生予防に有用である可能性が示された。平成17年度においてがん細胞を低酸素状態で培養することにより、HIF-1αの安定化と血管新生誘導因子であるVEGF産生が誘導された。本評価系はがん細胞の低酸素応答評価に有用であり、本年度は種々の食品成分の活性評価を行った。

HepG2細胞に各食品成分を50%増殖阻害濃度および50%増殖阻害濃度の1/3、1/10の濃度になるように添加した後、1%酸素濃度の条件で48時間培養し、培地中のVEGF濃度をELISA法により定量した。その結果、今回使用した30種類の化合物の中でポリフェノール化合物では、カテキン類のEGCG、EGC、フラボノール類のケルセチン、ケンフェロール、ガランギン、イソフラボン類のゲニステイン、ダイゼイン、フェノール酸類のクロロゲン酸、ロスマリン酸、およびその他のポリフェノールであるレスベラトロールに強いVEGF産生抑制活性が認められた。また、脂肪酸類では、共役リノール酸とイオウを含む短鎖脂肪酸であるリボ酸に強いVEGF産生抑制活性をもつことを明らかにした。これらの結果から、がん細胞の低酸素応答が種々の食品成分で抑制できる可能性が示され、より詳細な作用機構解明とin vivoでの有用性検証が必要である。