hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レニン阻害物質探索系の構築と食物由来レニン阻害物質の構造機能相関解析

本研究においてバキュロウイルス・昆虫細胞培養系を用いて高効率に組か型ヒトレニンを発現することに成功した。組換え型ヒトレニンを用いて各種食材よりレニン阻害物質を探索し、大豆にレニン阻害物質の存在することを見出し、その構造をソヤサポニンIと同定した。また、各種サポニンによるレニン阻害活性を検討した結果、サポゲノールの3位にグルクロン酸が結合したいわゆるグルクロニドサポニンがレニン阻害サポニンであることを見出した。さらに、米にもレニン阻害物質の存在を見出し、その構造を遊離のオレイン酸とリノール酸と同定した。レニンは、レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系(RAS)における血圧調節上律速酵素として重要な役割を持っている。これまで、アンギオテンシン変換酵素をターゲットとした食物由来阻害物質の探索が数多く行われている。しかしながら、RASの最重要酵素であるレニンの阻害物質探索は殆ど行われて来なかった。それは、酵素入手や活性測定の煩雑さによる。今回、レニン阻害物質探索系構築の目的で、ヒトプレプロレニン導入バキュロウイルス感染Sf-9昆虫細胞培養系におけるプロレニン活性化酵素の挙動を解析した。まず、Sf-9細胞で発現したレニンのN末端配列を基に、プロレニンプロセッシング酵素(PPE)に対する新規蛍光消光基質(Nma-Leu-Thr*Leu-Gly-Asn-Lys(Dnp)-D-Arg-D-Arg-NH_2を合成した。本基質を用いて、種々のMOI比におけるレニンの発現及びPPEの発現を検討した。その結果、MOI比が1.0及び10.0の場合に単位容量当たり最も多くのレニン生産が認められた。また、プロレニンからレニンへの変換が認められるのに呼応してPPEの発現が認められた。一方、イオン交換クロマトグラフフィー、ゲル濾過クロマトグラフフィー、Mono QカラムなどによりPPEを部分精製し、その諸性質を検討した。その結果、PPEは、ペプスタチン、DFPやEDTAに影響を受けずE-64やロイペプチンで特異的に阻害を受けることが明らかとなった。したがって、PPEはシステインプロテアーゼ群の酵素であることが示唆された。一方、大豆に見出されたレニン阻害物質を精製し、その構造をソヤサポニンIと同定した。レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系(RAS)は哺乳類において最も重要な血圧制御系である。特にレニンは、RASにおいて律速酵素として要の役割を担っている。これまでに、アンギオテンシン変換酵素を標的とした食物由来阻害物質の探索が数多く行われて来た。しかし、酵素入手の困難さや活性測定の煩雑さなどによりレニンの阻害物質探索は殆ど行われて来なかった。我々は、ヒトプレプロレニン導入バキュロウイルス・昆虫細胞発現系を用いてレニンを比較的容易に取得する手法を開発した。今年度は、本発現系においてレニンの分解に関与する可能性がある酸性領域に至適pHを有するプロテアーゼ(SAP)の精製とその特性解明を行った。精製SAPの分子量は、SDS-PAGEで42kDa及びゲル濾過法で38kDaと求められ、SAPは単量体で存在することが示された。蛍光消光基質(MOCAc-Gly-Lys-Pro-Ile-Leu-Phe*Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-D-Arg-NH2を用いた場合のSAPの至適pHは、3.0であった。また、pH3.0におけるKm値は、約1.0μMと求められた。本酵素活性は、ペプスタチンによって特異的に阻害されそのKi値は、約38.0fMと求められた。そこで、各種サポニン類及びゲニン類を用いてレニン阻害活性と構造との相関を解析した。その結果、ゲニンの3位にグルクロン酸が結合したグルクロニドサポニンがレニン阻害活性を有することが示された。レニンは、レニン・アンギオテンシン系による血圧制御機構において律速酵素として重要な役割を持つアスパルテックプロテアーゼである。本酵素は、主に腎臓の傍糸球体細胞で生合性され、様々な刺激で血中に放出され、血圧調節を行っている。これまで、レニン・アンギオテンシン系の制御を目指して、アンギオテンシン変換酵素の阻害物質が各種食材より探索されてきた。しかしながら、食物由来レニン阻害物質に関する研究は、酵素入手等の困難などから行われていなかった。我々は、バキュロウイルス・昆虫細胞培養系を用いた高効率組換え型レニン生産系を構築するとともに、レニンの簡易精製法の開発や新規レニン活性測定法の開発を行った。

これまでに、大豆にレニン阻害物質を見出し、その構造をソヤサポニンIと同定するとともに、各種サポニン類を用いてレニン阻害活性を検討した結果、グルクロニドサポニンがレニン阻害サポニンであることを明らかとしている。今回、組換え型ヒトレニンと新規活性測定法を用いて各種食材よりレニン阻害物質を探索した結果、新たに米にレニン阻害活性を見出した。各種クロマトグラフィーを用いて米由来レニン阻害物質を精製しその構造を解析した。その結果、米由来レニン阻害物質として遊離不飽和脂肪酸であるオレイン酸とリノール酸を同定した。さらに各種遊離脂肪酸を用いてレニン阻害活性を検討した結果、遊離多価不飽和脂肪酸であるリノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸やドコサヘキサエン酸に阻害活性を認めた。しかしながら、遊離飽和脂肪酸にレニン阻害活性は認められなかった。
ナノ界面プラズマと有機半導体分子の相互作用によるナノ構造を持つ新炭素材料の創成

本研究では、プラズマと相互作用するナノ界面として、1ナノメートル程度の大きさを持つ有機半導体分子に着目し、有機半導体分子を原料としてプラズマを作用させナノ構造を持つ新炭素材料の合成を目指した。プラズマプロセス(化学気相堆積法:CVD)でダイヤモンドライクカーボン(DLC)を合成する過程で有機半導体分子を気相から混合する実験を行った。銅フタロシアニン(CuPc, C32H16N8Cu)をDLC製膜中に取り込ませたところ、光吸収スペクトルとラマンスペクトルから、CuPcのπ電子共役系が壊れていないこと、分子が孤立してDLC膜に取り込まれていることがわかった。同様の実験でC60をDLC製膜中に共蒸着により取り込ませたところ、特異な光学的性質を示す薄膜が得られた。可視域で鮮やかな発色を示し、蒸着時間を変化させることにより色を変化させることができる。この発色は試料を大気中に取り出してから膜にH2Oが作用して起こることがわかった。分光エリプソメトリから、この試料は広い波長領域に対して最高3.6という高い屈折率を示す薄膜であることが明らかになった(例:ダイヤモンドはn = 2.42程度)。これが鮮やかな干渉色を示す原因であると考えられる。さらに、電子顕微鏡観察から、この物質は10-100nmの径を持つ中空の「泡」のような構造の集合体であることがわかった。泡状構造を持つ膜が生じた原因については、C60とDLCの原子の存在密度の違いからくる膜の大きなストレスが考えられる。C60は分子が中空の籠状構造を持つため、炭素材料としては例外的に密度が低い。このため、メタンプラズマとの相互作用により、C-H結合やC-C結合が生じ、さらに大気中の水分と化学反応することによってC60の籠状構造が壊れることに伴い密度が減少して隙間ができることにより泡状構造が生成すると考えることができる。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、(1)構造が原子レベルで定義されたナノ物質である有機半導体分子とプラズマの相互作用を解明することと、(2)プラズマを利用して有機半導体分子から新しい炭素固体を作ることにある。実験としては、(1)については微量の窒素ガスと石英管に真空封入した有機半導体分子にマイクロ波を照射して表面波プラズマを励起し、発光スペクトルの時間変化により起こっている反応を解析した。また生成物のラマンスペクトルを測定することにより、分子骨格と官能基の変化について調べた。その結果、OやNが存在すると分子の分解が進みやすいこと、分子骨格については小さい縮合環は破壊されにくいことなどが明らかになった。(2)については、メタンガス中で炭素ターゲットをスパッタすることにより炭素プラズマを生成し、同時に有機分子を負電位に保った基板に蒸着することによりダイヤモンドライクカーボンの中に有機分子を埋め込んだ物質を作成した。これまでのところ、C60、ペリレンジカルボン酸無水物、銅フタロシアニンについて実験を行った。得られた固体薄膜は原料分子と異なる光吸収、蛍光発光を示し、分子によっては鋭いラマンスペクトルを示す固体が得られた。原料を選べば分子の骨格構造を部分的に維持した「構造がよく定義された固体」を作成できることが明らかになった。光物性のほかに電気伝導特性、触媒活性についても調べている。今後の課題は、モデル構造のラマンスペクトルの計算と実験結果を照合することにより、原子レベルでの構造を明らかにすることである。

メタンガスを用いたプラズマプロセスによりダイヤモンドライクカーボンを作製する装置を製作し、同時に有機半導体分子を蒸着することにより分子を取り込んだダイヤモンドライクカーボンを作ることができるようになったため。今年度の結果で国際会議発表1件、および査読付き論文1報を出版した。様々な有機半導体分子を用いたプラズマプロセスにより、分子ドープダイヤモンドライクカーボンの合成を行い、ラマン分光・蛍光・光吸収などにより構造を評価することによってプラズマと分子のナノ界面相互作用を明らかにする。また、結晶性の高いダイヤモンドをプラズマCVDで作成する際に分子を取り込むことができるかどうかを調べる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
身体活動・運動トレーニングによる大腸ガン発症予防機序に関する研究

実験動物の骨格筋を対象とした試験管内(in vitro)の実験から、ヒトの運動トレーニング実験まで行い、異なる強度の運動トレーニングが、大腸がんの発症予防に有効である機序を明らかにした。特に高強度・短時間・間欠的運動トレーニングは、運動強度依存性の活動筋中のAMPK活性を上昇させ、それがPGC1αの発現量を高め、さらにそれが、大腸における前がん細胞であるACFのアポトーシスを誘導するSPARC発現量を高め、それにより血中のSPARC濃度が増加することにより将来の大腸がん発症リスクを低下させることが明らかになった。本研究では,大腸癌発症との関係で注目されているSPARCの分泌量の指標である血中濃度に対する高強度・短時間・間欠的運動に影響を明らかにするために,異なる3種の運動(1.中強度(最大酸素摂取の70%)の30分間の運動(EE),2.高強度(最大酸素摂取量の170%)・短時間・間欠的運動(10秒の休息を挟み20秒の運動を67回行い疲労困憊に至るような自転車エルゴメータ運動:HIIE),3.高強度(最大酸素摂取量の170%)・短時間・間欠的交互運動(10秒の休息を挟み,最大酸素摂取量の170%の強度の走運動と自転車エルゴメータ運動を,それぞれ4回及び3回交互に行う:HIICE)が血中SPARC濃度に及ぼす影響を観察することを目的とした.【方法】健常男子大学生8名を対象に異なる3種の運動を行わせ,各運動前,運動直後,30分,1時間,2時間,3時間後に肘静脈から採血を行い,ELISA法を用いて血清SPARC濃度の経時的変化を測定した.最近、ガンの初発段階の形態変化として知られるAberrant crypt foci (ACF)が身体活動・運動トレーニングによって、その数が減少する機序に、骨格筋から分泌されるSPARC(Secreted Protein Acidic and Rich in Cystein)というマイオカインが関係していることが示された(Aoi et al 2012.)。しかし、どのような機序で運動により骨格筋のマイオカインの合成が増加するかは明らかではない。そこで本研究では、骨格筋のシグナル伝達に関係の深いAMPK(5' AMP-activated protein kinase)の活性化剤であるAICAR(5-aminoimidazole -4-carboxamide ribonucleoside)を腹腔内投与したところ、peroxisome proliferator-activated receptor γcoactivator-1 (PGC-1)がリン酸化された筋にのみSPARCタンパク質が増加した。これは、他のGLUT4やミトコンドリアの参加系タンパク質と同様に、運動による大腸ガン予防機序に関係するSPARCも運動強度依存性に発現調節されていることを明らかにした運動強度依存性のシグナルであるAMPKを活性化させるAICARの5日間の腹腔内投与によりラット下肢骨格筋の滑車上筋でのSPARCは増加しなかったが、ヒラメ筋では有意に増加したことによりAMPKの慢性刺激は筋特異的に大腸がんの全がん細胞であるACFのアポトーシスを誘導するSPARCの発現が異なることを明らかとした。同様の実験によりリン酸化AMPKは滑車上筋では増加せず、一方ヒラメ筋では上昇した。同時に、PGC1αも滑車上筋では増加せず、ヒラメ筋では増加した。これは、SPARCの発現が、ミトコンドリアの酸化系酵素タンパク質と同様に、AMPK→PGC1α系によるものであることが示されたしかし、血中のSPPARC濃度は、AICAR投与群と非投与コントロール群で差が無かった。このことは、筋中でSPARCが増加しても、血中濃度に影響を与えないことが示していると考えられる。トレーニングによりSPARCの血中濃度が増加することが示されているが、これは筋中でSPARCが増加しても、生理学的には意味が無く、トレーニング(AMPの活性化)により筋中で増加したSPARCが運動による刺激(筋収縮)により細胞外へ分泌されることによることが示唆された。当初の研究計画にそって研究が進行中である健常若年男性8名に高強度・短時間・間欠的運動を用いたトレーニングを行わせた。運動強度は最大酸素摂取量の170%、運動時間は20秒、10秒間の休息を挟み67セットで疲労困憊に至る自転車エルゴメータ運動であった。このトレーニングの前後に大腿四頭筋から、バイオプシー法により筋サンプルを採取した。トレーニングは1日1回、週4回行い、トレーニング期間は6週間であった。トレーニングにより最大酸素摂取量は9.2%有意に増加した。最大酸素借は15%増加した。筋中のSPARCのmRNA濃度は、約40%増加した。この結果は、高強度・短時間・運動トレーニングは大腸がんの前がん細胞であるACFのアポトーシスを誘導するマイオカインであるSPARCの発現を増加させることにより、将来の大腸がんの発症を抑制する可能性を示している。

動物実験と人を対象とした実験研究を並列して順調に実施しているさらに、動物実験ヒト試験を実施する。また、筋中SPARCを増加させる運動以外の生理学的刺激を明らかにして、それと運動の相乗効果相加効果について研究を行なう。28年度が最終年度であるため、記入しない。スポーツ健康科学今後は、高強度・短時間・間欠的運動トレーニングによる活動筋のSPARC発現の時間的経過及び血中濃度の変化について実験研究を行う本研究は、ヒトを用いた研究と実験動物を用いた研究により、身体活動・運動による大腸がん発症予防の機序を明らかにすることを目的としているが、今年度の研究ではヒトを対象に大腸がんの発症予防のキーファクターであるSPARCの血中濃度増加に対する運動の強度が与える影響を明らかにし、スポーツ等に含まれる高強度運動でも、従来報告されていた中等度運動とほぼ同じ程度、血中濃度が上昇することを明らかにした。平成27年度後期における実験計画が遅れたため、実験の実施及び実験に必要な消耗品の購入をしなかったことにより、残額が発生した。次年度に必要な実験の研究計画のスムーズな進行をさせるために高価な薬品(SPARC抗体)の購入を次年度に延期したため平成28年度前期において、当該年度当初計画の実験研究に追加して、上記の平成27年度後期において実施できなかった実験を行なう。今後は、本研究で明らかになった高強度運動により大腸がん発症予防効果がある甲斐中を実験動物を用いて明らかにする。抗体を早期に購入し新年度の実験を行う28年度が最終年度であるため、記入しない。研究及び予算執行を計画的に行なってきたが、少額(4,558円)が、未使用となった。期限内に無理をして執行しなかったことが理由である。未執行額は少額であり、26年度の研究費と合算して使用する予定である。
特異的分子発現を利用したヒト口唇および赤唇インビトロモデル開発とその有効性の検証

様々なヒト上皮組織の3次元モデルが販売されているが、3次元口唇モデルは未だ開発されていない。“赤唇"はヒト以外の動物にはないとされていたが、ニホンザル口唇には組織学的“赤唇"が存在し、特徴的な角化パターンがある。本研究ではまず口唇形成術の余剰組織から網羅的遺伝子解析と免疫染色でヒト赤唇における発現分子基盤を構築する。そして、サルで見られた角化パターンを起点にし、培養口腔粘膜作成技術を応用し、ヒト口唇上皮と赤唇複合組織の2種類の3次元インビトロモデルを開発する。最後に、紫外線と乾燥刺激によって2つのモデルの応答性を解析し、口唇の内部変化を解明できるモデルとしての機能的検証を行う。
動的平均場理論による汎用バンド計算の開発

本課題の主要目的は動的平均場理論(DMFT)による汎用バンド計算プログラムの作成である。DMFT法を局所密度近似によるLMTO汎用バンド計算プログラムに組み込み、一連の手続きにより計算が進められるようにすることを指針とした。もう一つの目的は関連する強相関現象の理論的解明である。(1)有効1サイト模型を解くプログラムとしてNCAf2v'と名付けた方法を開発した。これにより、従来のNCA法がf1-f2の価数揺動のみに限っていた点を、定量的計算に必要であるf1-f2.も取り入れられるように改善した。(2)LMTOとNCAf2v'法の組み合わせによる動的平均場プログラムを開発した。このプログラムは、Ceの結晶場分裂やスピン軌道分裂を取り入れて計算を遂行できる点で、従来の水準を越える。(3)具体的対象として、Ce金属と、CeSbについての適用を行った。Ce金属に於いて高温相(γ相)では結晶分裂が近藤温度より大きくなり、低温相(α相)では近藤温度が結晶場分裂より大きくなる。また、光電効果(PES)にSOサイドバンド励起構造が現れるなど、実験と整合する結果を得た。CeSbのPESでは、p-f混成にともなう二重ピーク構造の他に相関の強いf-バンドのピークが現れる。不純物模型の範囲ではPESと伝導を同時に説明不可能であった点がDMFTバンド構造により解決される可能性を指摘した。金属強磁性合金につき、動的平均場近似とコヒーレントポテンシャル近似(CPA)を組み合わせることにより、3d強磁性金属の合金の電子状態を研究した。電子相関の揺らぎが,キュリー温度の合金濃度依存性に寄与していることを示した.典型的な近藤絶縁体であるYbB_<12>について,バンド計算を再現するような強束縛模型を作った。これに基き軌道縮退のある場合の近藤絶縁体のギャップ形成のメカニズムが明らかにした。さらに,光学伝導度等の定量的な計算を行い、実験をほぼ説明できること示した。PrOs4Sb12の磁場誘起多重極秩序下での励起スペクトルを計算し、実験の特徴を解明した。本課題の目的は動的平均場近似法(DMF)による汎用バンド計算プログラムの作成である。DMFルーチンを局所密度近似によるLMTO汎用バンド計算プログラムに組み込み、その発展形として一連の手続きにより計算が進められるようにすることを企画している。本年度は第一段階として、(1)LMTO法汎用プログラムの整備、(2)有効1サイト模型を解く方法としてNCAプログラムの整備、(3)DMFの並列化計算プログラムへの経験のために動的クラスター法(DCA)によるノウハウの蓄積、を進めた。3方面の仕事は個別の研究を進めながら行われた。(1)の分野では、CeSbに見られる多彩な磁気相に応じて変化する特徴的な磁気光効果の起源が、p-f混成とp-d混成のクロス効果により生じる、X-軸近辺の特徴的なバンド構造によることを解明した。また、軌道磁化の寄与を含めた磁気構造因子をバンド計算により求める方法の開発を行い、4重極秩序物質として注目されるCeB_6にたいする計算を進めた。

(2)の分野では、磁気秩序と近藤効果の競合するYb系物質Yb_2Co_3X_9、強い混成を持つCe(Pd_<1-x>Cu_x)_3などの光電効果の1不純物模型による解析を行った。(3)に関連しては、周期アンダーソン模型へのDCAの適用を行った。反強磁性と近藤効果の競合により状態密度に複雑なピークや、擬ギャップ的構造の生じることを示した。その他に関連した研究として、偶数占有量子ドットにおける近藤効果として発見され、注目されているスピンクロスオーバー領域のトンネル伝導の低温増大のゲート電圧依存の特徴的振る舞いが、軌道エネルギー分裂と電子間交換相互作用の競合による、軌道上の電子占有数の再配列として理解されることを明らかにした。強相関系の動的励起の計算を進め、CeB_6に於ける多重極揺らぎの重要性、CsCoCl_3では結晶場励起状態の寄与による強磁性的な次近接相互作用の増大の機構の指摘をした。また、強相関物質の熱起電力の理論の発展を発展させた。本課題の目的は動的平均場近似法(DMF)による汎用バンド計算プログラムの作成である。DMFルーチンを局所密度近似によるLMTO汎用バンド計算プログラムに組み込み、その発展形として一連の手続きにより計算が進められるようにすることを企画している。本年度は(1)LMTO基底のバンド計算ハミルトニアン行列に自己エネルギーを導入した場合のグリーン関数の計算プログラムの開発、(2)局所状態密度から有効混成を求めるプログラムの開発、(3)これらとNCA法による有効1サイト模型を解くプログラムの結合を行ない、(4)LMTO-NCAによる動的平均場プログラムの自己無撞着計算ループの試験的運用を試みた。(5)Ce金属にたいして予備的な計算を開始した。広島大学の超高分解能角度積分実験のグループとの協同解析などを進めた。局所密度バンド計算から直接的に求めたc-f混成は、実験再現のために経験的に定める混成より大きくなることが示された。この点は、バンド計算と経験的的な計算を組み合わせた研究により、既に我々が指摘していたことではあり、d-fクーロン相互作用効果の重要性を示す。今後、非経験的DMF計算を組織的に進める際、d-f効果を如何に取り入れるかも重要な問題となる可能性がある。金属強磁性合金につき、動的平均場近似とコヒーレントポテンシャル近似(CPA)を組み合わせることにより、3d強磁性金属の合金の電子状態を研究した。従来の一体近似計算と比較することにより,電子相関の揺らぎが,キューリ温度の合金濃度依存性に定性的にも寄与していることを示した.最も典型的な近藤絶縁体であるYbB_<12>について,バンド計算を再現するような強束縛模型を作った。これをもとに、自己無撞着2次摂動論を適用し,軌道縮退があるときの近藤絶縁体のギャップ形成のメカニズムが明らかにした。さらに,光学伝導度を計算し,0.25eVのmid-IRピークと0.03eVのギャップをほぼ説明できる見通しを得た。CeB_6の多重極秩序下での励起スペクトルを計算した。これは実験と比較しうる初めての理論計算である。本課題の主要目的は動的平均場理論(DMFT)による汎用バンド計算プログラムの作成である。DMFT法を局所密度近似によるLMTO汎用バンド計算プログラムに組み込み、一連の手続きにより計算が進められるようにすることを指針とした。
薬物誘発歯髄炎の発現機構における血少板活性化因子の役割に関する分子薬理学的研究

我々は先に、PAF(血少板活性化因子)のラット歯髄組織によるPGI2及びTXA2生合成促進作用を明らかにし、さらにコルヒチン投与によりラット歯髄組織によるPG12及びTXA2生合成が著明に上昇することを報告した。そこで、本研究の目的はこの薬物により誘発される歯髄組織障害の発現機構におけるPAFの役割に焦点を絞り、それを生化学薬理学的手法を用いて解析、検討することであった。結果は以下の通りである。(1)ラット歯髄組織を摘出し、ただちに総脂質を抽出し、薄層クロマトグラフィ-によりPAF分画を得、ウサギ血少板を用いた生物検定法によりわずかではあるがPAF様活性を認めた。この活性は高速液体クロマトグラフィ-により、PAFであると同定した。未処理歯髄から検出されたこのPAFは摘出などの刺激によって生成されたものと考えられる。次にラットにコルヒチンを投与し歯髄組織におけるPAF産生能が上昇するか否かを検討したが、対照と比較して有意な差は認められなかった。(2)歯髄組織の欠陥透過性をエバンスブル-を用いた色素漏出法により測定し、コルヒチン投与により歯髄組織の血管透過性が亢進するかを検討したところ上昇する傾向が認められた。しかし、歯髄血管系の著明な血行障害により、色素が組織全体に分布しないという問題が生じた。(3)コルヒチンの代わりにエンドトキシンをラットに静注し、歯髄組織におけるPGI2とTXA2産生に対する影響を検討したところ、両代謝物産生の著明な上昇が認められた。(4)以上の結果より、コルヒチンはその著明な歯髄血管障害作用より本薬物を用いてのPAFの役割解明は困難であると考えられた。しかし、エンドトキシン静脈内投与が歯髄のPGI2とTXA2産生を著明に促進することが明らかになった事より、今後の課題は、この系を用いることにより歯髄組織障害におけるPG系とPAFの役割を解明することである。
ハプテン-アクセプター複合体に特異的な新規抗体を活用する超高感度イムノセンシング

生体内にはごく微量で生理作用を発揮する低分子化合物(ハプテン)が多数存在する.これらの体液中レベルの測定は重要であるが,分子サイズが小さいため非競合型のイムノアッセイを適用することは不可能で,このため測定感度はfemtomoleレベルにとどまっていた.そこで,ハプテンに親和性を示す低分子量のアクセプター(ACC)と,ハプテンーACC複合体を認識する抗体(anti-COM)をキーマテリアルとする高感度センシングシステムの開発に着手した.まず,ACCとしてβ-シクロデキストリン(β-CD)を利用するシステムを検討した.モデルハプテンとして25-ヒドロキシビタミンD3、9-cis-レチノイン酸、フェノールフタレイン(PP)を選んだが,いずれもβ-CDと安定な包接錯体を形成した.そこで,ランダム変異が導入されたscFv提示ファージのライブラリーから,特異的なanti-COMを提示するクローンの選択を試みた.その結果,いずれのハプテンについてもβ-CD固定化プレートを用いるELISAにおいてハプテンの添加により約24倍強いシグナルを与えるクローンが得られた.PPについては,その増量に応じたシグナル強度の増大も確認され,非競合型イムノアッセイが成立することが示された.ついで,H鎖可変部ドメイン(VH)のみから成る"単一ドメイン抗体(sdAb)"をACCとして用いる系について検討した.先にクローン化した抗エストラジオール(E2)抗体の砺遺伝子にランダム変異を導入して,sdAb提示ファージのライブラリーを構築し,ビオチン標識E2との反応を利用する選択サイクルに付して,E2-BSA固定化プレートを用いるELISAにおいて陽性シグナルを示すクローンを得た.これらsdAbとE2の複合体に特異的なanti-COMが得られた場合,E2の高感度なイムノメトリックアッセイが可能と期待される.生体内にはごく微量で生理作用を発揮する低分子化合物(ハプテン)が多数存在する.これらの体液中レベルの測定は重要であるが,分子サイズが小さいため非競合型のイムノアッセイを適用することは不可能で,このため測定感度はfemtomoleレベルにとどまっていた.そこで,ハプテンに親和性を示す低分子量のアクセプター(ACC)と,ハプテンーACC複合体を認識する抗体(anti-COM)をキーマテリアルとする高感度センシングシステムの開発に着手した.まず,ACCとしてβ-シクロデキストリン(β-CD)を利用するシステムを検討した.モデルハプテンとして25-ヒドロキシビタミンD3、9-cis-レチノイン酸、フェノールフタレイン(PP)を選んだが,いずれもβ-CDと安定な包接錯体を形成した.そこで,ランダム変異が導入されたscFv提示ファージのライブラリーから,特異的なanti-COMを提示するクローンの選択を試みた.その結果,いずれのハプテンについてもβ-CD固定化プレートを用いるELISAにおいてハプテンの添加により約24倍強いシグナルを与えるクローンが得られた.PPについては,その増量に応じたシグナル強度の増大も確認され,非競合型イムノアッセイが成立することが示された.ついで,H鎖可変部ドメイン(VH)のみから成る"単一ドメイン抗体(sdAb)"をACCとして用いる系について検討した.先にクローン化した抗エストラジオール(E2)抗体の砺遺伝子にランダム変異を導入して,sdAb提示ファージのライブラリーを構築し,ビオチン標識E2との反応を利用する選択サイクルに付して,E2-BSA固定化プレートを用いるELISAにおいて陽性シグナルを示すクローンを得た.これらsdAbとE2の複合体に特異的なanti-COMが得られた場合,E2の高感度なイムノメトリックアッセイが可能と期待される.生体内にはごく微量で重要な生理作用を発揮する低分子化合物(ハプテン)が多数存在するが、これらの体液中レベルを測定することは極めて重要である。しかし、ハプテンは分子サイズが小さいためサンドイッチ型の非競合型イムノアッセイを適用することは不可能で、このため測定感度はfemtomoleのレベルにとどまっていた。そこで、新しいコンセプトと手法の導入によるハプテンの高感度センシングシステムの開発に着手した。標的ハプテンをシクロデキストリン(CD)との包接錯体に導いたのち、錯体に特異的に結合する抗体一本鎖Fvフラグメント(scFv)を反応させることを原理として、ハプテンの非競合型イムノアッセイを構築するものである。まず、モデルハプテンとして25-ヒドロキシビタミンD_3、9-cis-レチノイン酸、フェノールフタレイン(PP)を選択し、これらがβ-CDと安定な包接錯体(K_a>1×10^3M^<-1>)を形成することを吸光光度法により確認した。そこで、β-CDとウシ血清アルブミンの結合体(CD-BSA)を固定化した試験管を調製して、これらハプテンを添加したのち、その相補性決定部にランダム変異が導入されたscFvを提示するファージ抗体ライブラリーを反応させて、包接錯体に特異的なクローンの選択(パンニング)を試みた。いずれのハプテンについても、45回のパンニングの後に、CD-BSA固定化プレートを用い抗M13ファージ抗体で検出するELISAにおいて、ハプテン添加時に非添加時に比べて24倍強いシグナルを与えるクローンが得られた。これらのうち、PPについて選択したクローンについては、PPの増量に応じたシグナル強度の増大が確認され、ハプテンの非競合型イムノアッセイが成立することが示された。

生理作用を有する低分子化合物(ハプテン)の測定感度を飛躍的に改善することを目的として、新しいコンセプトによる高感度センシングシステムの開発を検討した。標的ハプテンを低分子量のアクセプター(ACC)で捕捉し、ハプテン-ACC複合体を特異的に認識する抗複合体抗体を用いて検出するものである。前年度、ACCとしてβ-シクロデキストリンをとりあげ、フェノールフタレインなどのモデルハプテンとの包接錯体に特異的な一本鎖Fvフラグメント(single-chain Fv fragment ; scFv)をscFv提示ファージのライブラリーから単離した。本年度は、抗体のH鎖可変部ドメイン(V_H)がL鎖を必要とせずに抗原に結合し、"単一ドメイン抗体(single-domain antibody ; sdAb)"として機能する場合があることに着目し、マウス抗ハプテン抗体に由来するsdAbをACCとして用いる系について検討した。先にクローン化したエストラジオール(E_2)に対する変異型scFvのV_H遺伝子にerror-prone PCRによりランダム変異を導入して、sdAb提示ファージのライブラリーを構築した。このライブラリーをcleavableビオチン標識E_2との反応を利用する選択サイクルに付して、E_2-BSA固定化プレートを用いるELISAにおいて陽性シグナルを示すクローン10種を得た。このうち2種(sd-1、sd-2)についてsdAb遺伝子の塩基配列を決定し、野生型sdAbとアミノ酸配列(全124残基)を比較したところ、sd-1では8残基、sd-2では7残基に変異が認められた。これらsdAbとE_2の複合体に対して特異的に反応する抗体が得られた場合、E_2の高感度なイムノメトリックアッセイが可能と期待される。
カラードプラによるメタリック・ステント留置部の血流評価

血管内に留置するためのメタリックステントには種々のものが考案されているが、今回研究ではGianturco typeを用いた。大静脈内に留置する場合を想定して、0.018-inchのステンレス製ワイヤーを用い、拡張時の最大径は2.3cm、長さ30mmを2連としたものを作成した。定量送液ポンプは、Masterflex model 7520-35(Cole-Parmer Instrument,Co.)を使用した。シリコンチューブで回路を作成し、回路内を生理食塩水で潅流した。カラードプラ装置は、SSD-270(Toshiba)、EUB-515A(Hitachi)、SSD-680(Aloka)の3機種を用い、探触子先端部を水槽中に固定した。ステントを留置せずに潅流した場合、ポンプの流量とドプラにより計算された流量の測定誤差は10%以下である(入射角度60度)。ステント留置部のチューブ径は10mm、15mm、20mmと変化させた。ステント部には多重反射などの強いアーチファクトが認められ、径10mmでは再現性のある血流信号を得るのは困難であった。また、ステント留置前の測定値との誤差も大きく、定量的評価に用いるには信頼性が乏しいと考えられた。臨床例ではファントム実験よりもアーチファクトは少なかった。下大静脈にステント留置した直後では血管内に血流信号は認められ、かつドプラ波形も記録可能であり、非侵襲的な評価方法として有用と考えられた。ステント留置後再狭窄をきたした症例では、血管造影で開存性が認められる時期でも血管内に血流信号は消失し、ステント前面に沿ったカラーノイズが認められるようになった。
コバルト-貴金属系光磁気記録材料のめっき法による作製

交付申請書に記載した研究実施計画に沿って研究を行った結果、以下の研究成果が得られた。1.無電解めっき法によるコバルト-貴金属合金薄膜の作製コバルト-白金系合金薄膜を成膜する事が可能である比較的安定なめっき浴を見いだした。2.磁気特性の改良および微細構造と特性の相関の検討コバルト-白金系合金薄膜野磁気特性改良のため、めっき浴のpH、コバルトイオン濃度、白金イオン濃度を変化させ、磁気特性を改善するためのめっき浴の改良を行った。また磁気特性と微細構造との相関を検討したところ、めっき浴中のコバルトイオンの比率の上昇に伴い膜中のコバルト含有量が増加している事がわかった。3.外部からの析出電位制御による組成変調多層膜の作製無電解めっきの初期析出膜を電極として外部から電位を印加したところ、マイナス電位の印加により膜中のコバルト含有量が大幅に増加し、この方法により膜の組成制御が可能であることが示唆された。4.磁気特性、磁気光学特性の改良2、3項の検討により比較的良好な磁気特性の膜が得られる成膜条件を見いだした。5微細構造と特性の相関の検討様々な特性の膜を作製し膜の磁気特性と微細構造の相関を検討したところ、膜の微細構造が白金の面心立方格子からコバルトの六方最密格子に転換する事に伴い、磁気特性が大きく向上することがわかった。以上の検討により得られた成果を日本応用磁気学会第17回学術講演会(要旨集p.412、1933)で発表した。
ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子導入に伴うジーンサイレンシング分子機構の解析

トリエン脂肪酸の生成を触媒するシロイヌナズナ葉緑体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(FAD7)をセンスの方向に導入した形質転換タバコを作成したところ、トリエン脂肪酸含量が野性株よりも少ない系統(T15系統)を得た。葉の脂質の脂肪酸組成を調べた結果、T15系統では葉緑体ω-3脂肪酸不飽和化酵素活性がほぼ完全に抑制されていることが明らかになった。したがってT15系統におけるジーンサイレンシングは、導入したシロイヌナズナFAD7遺伝子に加えて内在性のタバコFAD7遺伝子双方の発現が抑制されていることになる。ジーンサイレンシングによる発現抑制の度合にはT-DNAの遺伝子量効果が認められ、T-DNAがヘミ接合の植物体よりもホモ接合の植物体のほうがトリエン脂肪酸含量がより低下していた。シロイヌナズナFAD7遺伝子とタバコFAD7遺伝子との相同性は約70%程度であり、この値は現在までに報告されている導入遺伝子によるジーンサイレンシングの例としては最も低い例である。ノーザン解析によりシロイヌナズナFAD7遺伝子およびタバコFAD7遺伝子のmRNA量を測定すると、シロイヌナズナFAD7mRNAはT-DNAの遺伝子量にしたがって蓄積し、また内在性のタバコFAD7mRNAは野性株とほぼ同じレベルで蓄積していた。以上の結果はT15系統におけるジーンサイレンシングは従来報告されている例とは異なり、転写後とくに翻訳段階もしくは翻訳後の調節によって引き起こされていることを示している。
プロスタグランジン及びその受容体と脳の可塑性

我々は,これ迄,プロスタグラジン(PG)の合成,分解酵素,並びに,受容体の局在研究を通して,脳神経系でのPGの作用部位の解析とその部位での作用や作用機構を明かにしてきたが,細胞内で作られたPGが必ずしも産生細胞の外へ遊離して働くのみであるという根拠はなく,産生細胞内で働くことも十分に考えられる.その際の作用機構として,様々な様式が考えられるが,短時間での作用機構として,細胞のエネルギー代謝の修飾が考え易いものの1つである.一方, PGは,低酸素状態からの回復期,断頭後,けいれん時などに,脳の通常のレベルの数10100倍にも増加することが知られており,この場合のPGの作用や合目的性についても,細胞内エネルギー代謝を変化させれば,説明がつくと考えられる.そこで, PGの脳エネルギー代謝に対する効果を解明するために, [^3H]2-デオキシグルコースを用いて,ソコロフ法により脳局所グルコース利用能(LCGU)に対するPG類の投与効果を検討した.実験日の一週間前にガイドカニューレを埋め込んだラットを用いて,側脳室内にPGを微量持続注入(1nモル/分, 55分間)して, LCGUを測定した. PGD_2, PGE_2, PGF_<2α>を投与した例を,それぞれ, 57例づつ取り, LCGUの変化をコントロールと比べたが,大脳皮質の多くの部位や,視床の神経核では,どのPGによってもLCGUがコントロールの80%前後に有意に減少し,視床下部では,乳頭体で3者のPGによりLCGUが低下するほか, PGD_2のみによって他の多くの神経核でLCGUの低下が見られた.このほか,中隔海馬核ではPGF_<2α>により,淡蒼球ではPGE_2により,また,視床下部後核ではPGE_2・PGF_<2α>によりLCGUの増加が見られた.これ迄に得られたPGの受容体局在と比較すると,ある部分での一致と離反とが見られるが,総合的にPGの作用部位として解析し,脳の可塑性における役割を検討したい.我々は,これ迄,プロスタグラジン(PG)の合成,分解酵素,並びに,受容体の局在研究を通して,脳神経系でのPGの作用部位の解析とその部位での作用や作用機構を明かにしてきたが,細胞内で作られたPGが必ずしも産生細胞の外へ遊離して働くのみであるという根拠はなく,産生細胞内で働くことも十分に考えられる.その際の作用機構として,様々な様式が考えられるが,短時間での作用機構として,細胞のエネルギー代謝の修飾が考え易いものの1つである.一方, PGは,低酸素状態からの回復期,断頭後,けいれん時などに,脳の通常のレベルの数10100倍にも増加することが知られており,この場合のPGの作用や合目的性についても,細胞内エネルギー代謝を変化させれば,説明がつくと考えられる.そこで, PGの脳エネルギー代謝に対する効果を解明するために, [^3H]2-デオキシグルコースを用いて,ソコロフ法により脳局所グルコース利用能(LCGU)に対するPG類の投与効果を検討した.実験日の一週間前にガイドカニューレを埋め込んだラットを用いて,側脳室内にPGを微量持続注入(1nモル/分, 55分間)して, LCGUを測定した. PGD_2, PGE_2, PGF_<2α>を投与した例を,それぞれ, 57例づつ取り, LCGUの変化をコントロールと比べたが,大脳皮質の多くの部位や,視床の神経核では,どのPGによってもLCGUがコントロールの80%前後に有意に減少し,視床下部では,乳頭体で3者のPGによりLCGUが低下するほか, PGD_2のみによって他の多くの神経核でLCGUの低下が見られた.このほか,中隔海馬核ではPGF_<2α>により,淡蒼球ではPGE_2により,また,視床下部後核ではPGE_2・PGF_<2α>によりLCGUの増加が見られた.これ迄に得られたPGの受容体局在と比較すると,ある部分での一致と離反とが見られるが,総合的にPGの作用部位として解析し,脳の可塑性における役割を検討したい.
Ｃ型肝炎ウイルス侵入可能マウスの作製とその応用ー感染癌のモデル動物作製に向けて

in vitroの実験として、Huh7.5.1細胞にマウスCd81、あるいはOcln cDNAを高発現した細胞株を樹立して検討した結果、マウスCd81やマウスOcln蛋白質がウイルスの侵入を阻害していることは考えにくい。次に、作製したCCSO/CCSO;Cd81-/-;Ocln-/-マウスにHCVウイルスを静脈注射しても、感染はおこらなかった。以上のことから、マウス肝細胞がもつHCV侵入阻害因子はCd81でもOclnでもないことが明らかになった。そこで、大量に4因子をマウス肝細胞で発現するために、ヒトCD81、OCLN、CLDN1、SCAVRB1をノックインするマウスを作製中である。C型肝炎ウイルス(HCV)がヒト肝細胞に感染し、マウス肝細胞に感染しないのは、ヒト肝細胞に特有のHCV受容体があるためと考えられている。その候補は、CD81, SRB1, CLDN1, OCLNの4因子が想定されている。このうち、CD81とOCLNはヒト蛋白質でなければならないという論文報告がある。我々は、ヒトの4蛋白質を肝細胞に発現するトランスジェノックマウスを作製したが、HCVは感染できなかった。まず、マウス肝細胞へはHCVが侵入できない理由として、マウスCd81,マウスOclnが共存していることが、ヒトCD81やヒトOCLN蛋白質の機能を阻害している仮説を検証した。その結果、マウスの相当蛋白質が共存しているために、ヒト4因子が発現したマウス肝細胞にHCVが感染できないのではないということが判明した。そこで、ヒト4因子の過剰発現がマウス肝細胞に感染するには必要であるという仮説の元に、肝細胞で最も強力なプロモーターであるアルブミン遺伝子内にCD81/OCLNをノックインし、もう一方のアルブミン遺伝子内にCLDN1/SRB1をノックインするtargeting vectorを作製し、ES細胞で相同的組換えしたES細胞を得た。CD81/OCLNノックインマウスは3系統、CLDN1/SRB1ノックインマウスは1系統のキメラマウスを得た。現在、キメラマウスと野生型マウスを交配し、ヘテロマウスを作製中である。まず、マウスCd81蛋白質、Ocln蛋白質がHCVの肝細胞へのエントリーを阻害するかどうかを検討するために、マウスCd81発現ベクター、マウスOcln発現ベクターとヒトNPC1L1ノックダウンベクターをHuh7.5.1細胞に遺伝子導入し、永久細胞株を樹立した。これらの細胞にHCVppを感染させてエントリーを測定した結果、マウスCd81蛋白質は30%の阻害、マウスOcln蛋白質は20%の阻害、NPC1L1蛋白質のノックダウンでは50%のウイルスのエントリー阻害が観察された。この結果は、マウスCd81蛋白質とマウスOcln蛋白質がヒトCD81蛋白質やヒトOCLN蛋白質に競合阻害的に働いていることを示唆している。また、NPC1L1蛋白質をノックダウンさせるとウイルスのエントリーが激減することから、ウイルスのエントリーに促進的に働いていることが示された。今、細胞レベルの結果から、Alb-CD81?Alb-CD81;Alb-OCLN/Alb-OCLN;Alb-SRBI/Alb-SRBI;Alb-CLDN1/Alb-CLDN1;Cd81-/-;Ocln-/-マウスを作製し、細胞レベルでの実験結果が個体レベルでもおこるかどうかを検証する準備をしている。またヒトCD81 cDNAとヒトOCLN cDNAをアルブミン遺伝子座位にノックインし、ヒトCLDN1 cDNAとヒトSRBIcDNAを他のアルブミン遺伝子座位にノックインさせるためのtargeting vectorを作成した。マウスCd81蛋白質やマウスOcln蛋白質がウイルスのエントリーを阻害したことは、前回報告した我々の論文(Biomed Res 2011)に一致したデータである。また、ヒトNPC1L1蛋白質がウイルスのエントリーに促進的に働くことも追試できた。ヒトHuh7.5.1細胞にマウスCd81蛋白質を発現させた永久株、マウスOcln蛋白質を発現させた永久株があるので、マウスCd81に対する抗体で免疫沈降をおこない、結合物をウエスタンブロット法で検出することで,マウスCd81蛋白質がヒトのどの蛋白質を阻害しているかを明らかにする。同じことをOcln蛋白質に対する抗体を用いて行う。ヒトCD81/ヒトOCLNノックインマウスとヒトCLDN1/ヒトSRBIノックインマウスを作成する。両者を交配し、ヒト4因子が過剰に発現したマウスを得る。

このマウスに患者血清からのC型肝炎ウイルスを投与して、感染がおこるかどうかを判定する。2回の学会参加の旅費以外は、消耗品に使用する。
ポリ塩化ビフェニル(PCBs)の酸化に伴う水酸化PCBsの生成に関する研究

本研究の主な目的はPCBsの一般的な酸化分解過程を明らかにするため、酸化チタン光触媒(TiO_2)を使用したPCBsの酸化分解を行い、OHラジカルを介した水酸化PCBs(OH-PCBs)の生成機構の解明と、生成物であるOH-PCBsの化学構造と内分泌攪乱性の関連性を明らかにすることである。19年度は、ヒト及び野生生物の生態で汚染レベルの高いPCBs(CB118,138,153)を、高活性のTiO_2反応装置を用いて酸化分解を行い、生成するOH-PCBsの構造を明らかにした。MOPAC2002を用いたフロンティア電子軌道法による前駆PCBsの電子密度分布等の各電子パラメーターの計算結果、およびOH-PCBsの標準品を用いて、CB118より3種類、CB138より4種類、CB153より3種類のOH-PCBsの生成を確認しその化学構造を同定した。これら同定されたOH-PCBsは、4-OH-PCBsおよび3-OH-PCBsであり、かつ水酸基の隣り合う位置に塩素原子を持つ構造が生成しやすいことが明らかとなった。これまでに総計で18種類のPCBsに対しTiO_2による酸化分解を行い、生成するOH-PCBsの化学構造を解明してきた。その結果、生成するOH-PCBsはメタ位とパラ位の水酸化に伴う3-OH-PCBsおよび4-OH-PCBsであり、オルト位の酸化に伴う2-OH-PCBsの生成は確認されなかった。また生成したOH-PCBsの多くが、前駆PCBsの化学構造上でフロンティア電子密度が高い位置の水酸化に伴う構造であった。そこで、PCBs異性体においてKanechlor(KC300、KC400、KC500、KC600)中で存在量が高く、さらにはヒトへの残留性が強い構造を選択し、フロンティア電子軌道の計算から生成されるOH-PCBsの予測を行った。OH-PCBsの生成予測では54種類のPCBsより151種類のOH-PCBsの生成が予測され、半数以上が標準物質として存在しないOH-PCBsであった。生成が予測されたOH-PCBsの中で、複数の前駆体PCBsを起源とすることが予想されるOH-PCBsは30種類存在し、4-OH-CB107、4-OH-CB146、4-OH-CB187のように、ヒト生体内で比較的高濃度に残留する複数のPCBs異性体を起源となるOH-PCBsも複数存在していることが明らかとなった。これらの研究成果により、日本水環境学会・博士研究奨励賞(オルガノ賞)を受賞した。
粒子/溶融メタル界面現象解析・制御による粒子分散強化型アルミニウム複合材料製造

溶湯撹拌法によって複合材料を製造する場合には、界面現象を正しく把握し、これを制御する必要がある。実験は1023Kに保持した約60gのAlあるいはAl合金に各種炭化物粒子15gを添加し、アルミナ棒にて撹拌した。溶湯表面あるいは坩堝/溶湯界面近辺に粒子を認めなくなるまで撹拌し、粒子混入時間を測定した。溶融純AlへのSiC粒子(直径約14μm)の混入時間は約210秒であるが、Ca、Mg、Liを添加すると、各種金属間化合物を形成して混入時間を著しく短縮した。表面活性なこれら3成分はSiC粒子表面に吸着し、本来の濡れ性を改善するとともに、分解生成Siを消費して、SiCの分解反応を促すことによって、粒子表面の活性化、濡れ性の改善に寄与する。また、Si添加により、混入時間が長くなりSiCの分解が濡れ性あるいは粒子混入速度を支配することを示唆している。一方、TiC粒子混入時間はSi、Ca、Zr、Mg、Li添加によって短縮されるが、Ti添加によって長くなり、この場合にはTiCの分解過程が、粒子の濡れ性あるいは粒子混入の支配因子となる。また、ZrC粒子混入においてもZrの添加によって混入時間が長くなり、ZrC粒子混入もの分解過程に支配されている。この他、WC、Mo_2C粒子は粒子混入と同時に分解して複合材料製造は因難であったが、TaC粒子は界面反応を示さず、また混入も容易であった。一方、VC、NbC粒子は純AL中への混入は難しいが、Mg添加によって可能となった。なお製造した複合材料中のTiCおよびZrC粒子分散性は良好であり、SiC粒子のようにクラスタ-を形成しない優れた複合材料を製造できた。このように炭化物、合金元素を選択すれば、簡便な溶湯撹拌法によって粒子の均一分散性が優れた複合材料を作製出来ることが明らかになった。
内視鏡検査における全く新しい抗蠕動薬:Peppermint oil solutionの効果の検討

3)ERCPにおけるPeppermintoil使用検査はBuscopanとの併用で有用であるという結果を得た.4)胃透視におけるPeppermint oil混入バリウムの使用は蠕動を押さえ診断率を向上させることを示した。1)モルモット摘出回腸平滑筋の塩化カルバミルコリン刺激収縮に対するPeppermint oilの効果をトランスデューサーを用いて、電気信号に変換し、評価した.2)ウサギ摘出空腸平滑筋の自動運動に対するPeppermint oilの効果トランスデューサーを用いて、電気信号に変換し、評価した.3)エリスロマイシン(6.0mg/dog)刺激下でのイヌ上部消化管運動に対するPeppermint oilの効果をイヌの消化管にストレインゲージを貼り付けて、その金属の歪みを電気信号に変換して評価を行った.何れの実験でも、Peppermint oilの消化管蠕動抑制効果は顕著であることが示された.以上、動物でもヒトでもPeppermint oilは消化管蠕動抑制に優れ、臨床応用可能な薬剤となることが強く示唆された.Primary outcomeを幽門輪の開大度と、収縮率として、蠕動効果を評価した.開大率、収縮率の評価とも、Peppermint oilがBuscopanと比較して有効な抗蠕動効果を示した.また,抗蠕動薬をしようしてから,蠕動が停止するまでの時間両群間で比較した.Peppermint oilの蠕動停止時間は97.1±11.4secに対して,Buscopan筋注による蠕動停止時間は185.9±10.1secと有意にPeppermint oilで短い結果となった.また、安全性を確認するいみでも、対象症例に対して葉書アンケートを行った結果、Buscopan群では23/50例(46.0%)でなんらかの副作用を認めたが,Peppermint群では1/50(2.0%)で腹部膨満を認めただけであった.内視鏡施行中も副作用を認めず、安全な内視鏡検査における抗嬬動薬であることが示された.ERCPにおけるPeppermint oil使用検査はBuscopanとの併用で有用であるという結果を得た.3)ERCPにおけるPeppermintoil使用検査はBuscopanとの併用で有用であるという結果を得た.4)胃透視におけるPeppermint oil混入バリウムの使用は蠕動を押さえ診断率を向上させることを示した。1)モルモット摘出回腸平滑筋の塩化カルバミルコリン刺激収縮に対するPeppermint oilの効果をトランスデューサーを用いて、電気信号に変換し、評価した.2)ウサギ摘出空腸平滑筋の自動運動に対するPeppermint oilの効果トランスデューサーを用いて、電気信号に変換し、評価した.3)エリスロマイシン(6.0mg/dog)刺激下でのイヌ上部消化管運動に対するPeppermint oilの効果をイヌの消化管にストレインゲージを貼り付けて、その金属の歪みを電気信号に変換して評価を行った.何れの実験でも、Peppermint oilの消化管蠕動抑制効果は顕著であることが示された.以上、動物でもヒトでもPeppermint oilは消化管蠕動抑制に優れ、臨床応用可能な薬剤となることが強く示唆された.
飽和軟弱粘性土の破壊後挙動の解析・実験とその応用に関する研究

本研究の目的は、主として粘土の破壊前および破壊後の挙動を一貫して扱うことにあった。飽和粘性土の挙動は、水土骨格2相系の連成問題の解によって記述される。最初のテーマとして取上げたのは、この観点から解いた非排水条件下での粘性土地盤の破壊とその進行の解析である。(1)剛塑性有限要素法において得られる速度場の時間積分を通じ、基礎の貫入による等による非排水破壊の進行に伴う破壊荷重の変化、地盤形状の変化、破壊時過剰水圧分布の変化を計算した。さらに、(2)有限変形弾塑性圧密解析により限界状態近傍にある粘性土の挙動について詳しく調べ直した。具体的な計算対象は、カムクレイモデルを用いた練返し粘土の非排水3軸圧縮試験である。この結果、粘土中には間隙水圧分布と比体積分布の両方の不均質性が極めて複雑に発展する。つまり3軸供試体といえども間隙水のマイグレーションによって、硬化域・軟化域・除荷域を一つの供試体の中に生じさせてしまうことがわかった。(3)実際に川崎正規圧密粘土の3軸試験を行った結果、3軸供試体内の不均質性を認めることができた。(4)計算は、(2)で得られる破壊時過剰間隙水圧分布を初期条件とする弾塑性圧密変形解析へと続く。この水圧の消散後の再載荷では、1回目のせん断強度よりも大きな値が得られた。本研究課題の応用問題には、以下のように幾つかの事例を挙げることができる。1つは、サンドコンパクションパイルによる軟弱地盤改良である。サンドコンパクション工法では、大口径砂杭打設に伴い周辺地盤に大変形と非排水的な破壊をもたらす。しかし周辺地盤は破壊の後、間隙水圧の消散(圧密)によって再び地盤材料として蘇る。このような履歴を持った地盤は多くの場合、破壊前よりも強度が大きくなっている。サンドコンパクションによる地盤深部の改良は、矢立て前面壁の掘削、あるいは沈埋トンネル等での軟弱地盤そのものの掘削には欠くことができない。