hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ粒子強化高分子基複合材料の力学的挙動

平成21年度は,以下の2項目について研究を進めた.1.ナノ粒子分散複合材料の増分形損傷力学モデルの開発申請者らが開発している粒子分散複合材料の損傷理論を基に,粒子近傍のひずみ勾配効果による変形特性の粒子寸法効果と損傷過程の粒子寸法効果を考慮した力学モデルを開発した.また,新たなモデルとして,粒子-マトリックス界面層を考慮した微視力学モデルを開発し,界面層による粒子寸法効果を明らかにした.これらの開発したモデルを有限要素法に組込み,ナノ粒子分散複合材料中の切欠き・き裂など構造部材の解析を可能とした.2.ナノ粒子分散複合材料の作成粒子寸法の異なるシリカ粒子とエポキシからなる数種類の粒子分散複合材料を遠心遊星混練機,超音波分散器あるいは射出成形機を用いて作製した.強化材の樹脂マトリックス内への分散度について走査型電子顕微鏡について観察した結果、一様に分散している部分と凝集している部分が観察された。作製した複合材料について,強度特性を調べた結果、粒子体積率の影響は認められたが、粒子寸法の影響は顕著ではなかった。ナノ粒子分散複合材料の特性発現機構を明らかにするためには、さらに細かなナノオーダーの粒子を分散させた複合材料を作製し、検討することが必要である。本研究は,カーボンナノチューブやナノクレイなどのナノサイズの強化材を分散させたナノ粒子分散高分子基複合材料の微視構造と微視損傷を考慮した損傷力学モデルを構築し,ナノ粒子が機械的マクロ特性発現に及ぼす影響について解析と実験の両面から明らかにしようとするものである.平成20年度は,以下の2項目について研究を進めた.1.ナノ粒子分散複合材料の増分形損傷力学モデルの開発申請者らが開発している粒子分散複合材料の損傷理論を基に,粒子近傍のひずみ勾配効果による変形特性の粒子寸法効果と損傷過程の粒子寸法効果を考慮した力学モデルを開発した.また,開発モデルを有限要素法に組込み,ナノ粒子分散複合材料中の切欠き・き裂など構造部材の解析を可能とした.一方,粒子-マトリックス界面層と考慮することにより粒子寸法効果を記述する力学モデルも構築した.2.ナノ粒子分散複合材料の作成粒子寸法の異なるセラミックス粒子と金属からなる粒子分散複合材料を粉末冶金法により作成し,機械的特性について調べたが,充分な延性が得られず理論の検証のための材料としては不適当であることがわかった.今後,粒子寸法の異なるシリカ粒子とエポキシからなる粒子分散複合材料を遠心遊星混練機および射出成形機を用いて作製する予定である.平成21年度は,以下の2項目について研究を進めた.1.ナノ粒子分散複合材料の増分形損傷力学モデルの開発申請者らが開発している粒子分散複合材料の損傷理論を基に,粒子近傍のひずみ勾配効果による変形特性の粒子寸法効果と損傷過程の粒子寸法効果を考慮した力学モデルを開発した.また,新たなモデルとして,粒子-マトリックス界面層を考慮した微視力学モデルを開発し,界面層による粒子寸法効果を明らかにした.これらの開発したモデルを有限要素法に組込み,ナノ粒子分散複合材料中の切欠き・き裂など構造部材の解析を可能とした.2.ナノ粒子分散複合材料の作成粒子寸法の異なるシリカ粒子とエポキシからなる数種類の粒子分散複合材料を遠心遊星混練機,超音波分散器あるいは射出成形機を用いて作製した.強化材の樹脂マトリックス内への分散度について走査型電子顕微鏡について観察した結果、一様に分散している部分と凝集している部分が観察された。
サハリン先史文化における海洋適応の調査研究-貝塚遺跡のフィールドワークを中心に-

1、北サハリンカシュカレバグシュ遺跡において独自性の強い型式的特徴の櫛目文土器群を出土する住居址2軒を発掘したが、その特徴は六角形のプランを呈するオホーツク文化の住居と共通性を有するものだった。ロシア側研究者との検討によって北サハリンにおける未知の文化集団の存在を示す可能性のある新資料であるという認識に達した。2、南サハリンのフィールドワークでは、サハリン新石器、続縄文期、鈴谷期の各時期の遺跡を踏査した。その結果サハリン新石器の無文平底土器の形状の分かる資料が得られ、型式論上続縄文文との関係をとらえる好資料が得られた。また、南部の文化と中部サハリンの「ザーパドナヤ10文化」との関わりが読み取れる資料がえられ、後者の「文化」が独立した中心を持って続縄文後半鈴谷期さらに十和田期初にわたる時期に南部の地域集団と並存したとする編年的関係にいっそう明確な方向性を築くことができた。3、これらの知見を踏まえて紀元前後から数世紀の間にサハリン南部において続縄文文化と在地新石器文化の接触がなされ、さらに中部に中心を持つ「ザーパドナヤ10文化」がこれに関与して、新たに鈴谷式を指標とするオホーツク文化の成立が実現したという研究の見通しが得られた。4、鈴谷期に見られる宗谷海峡周辺における外洋に突出した急峻な丘陵・段丘上に立地するグループとサハリン南部中部にわたって見られる潟湖沿岸低地に立地する汽水域資源利用に傾いたグループの差は前者が外洋性漁撈技術に長じた続縄文文化と後者がサハリンに発達する潟湖地形に適応した「ザーパドナヤ10文化」とそれぞれ交流の密度が強いという自然要因と歴史要因の複合の結果として位置づけられる展望を得た。1、平成15年8月20日ユジノサハリンスクに入り、国立サハリン大学考古学研究室においてワシレフスキー教授、フェドルチュク上級研究員と調査打ち合せ、準備を3日間行う。(前田・辻・内山・大学院生1名)1、同8月22日30日北サハリン東海岸ピルトウン湾沿岸遺跡群のカシュカレバグシュI遺跡において竪穴群の発掘調査に加わり、竪穴遺跡1軒の発掘作業、周辺5地点における試掘調査、同遺跡の西方および北方の遺跡群の踏査を実施した。竪穴調査によって5角形の平面形を呈する大型住居を確認し、その出土土器からオホーツク文化直前期中期に相当し、同文化との系統関係を有する地域文化である可能性を得た。試掘調査においては4地点において遺物・遺構の存在を確認せず、1箇所において溝状遺構、土器細片、炭化木材を得た。周辺の踏査においては遺跡の南西約2kmの地点において方形石器、ナイフ状石器を採集し、新たな遺跡として確認した。また北方1kmにおいて炉址とみられる焼土堆積、土器破片数個体を検出し、住居址の存在を確認した。さらに北方約2kmのカシュカレバグシュII遺跡に到達し、土器片石器片の表面採集を行った。1、8月31日ユジノサハリンスクにもどり、サハリン南部における調査の準備を行なう。池田隊員合流。8月1日8日東海岸オホーツコエ村セドゥイフ湖沿岸遺跡群に入る。同遺跡の竪穴群の測量調査、トンナイ川口遺跡群、アニワ湾沿岸のアジョールスク遺跡、チルコーワ遺跡の踏査を行う。セドゥイフ遺跡において竪穴群47基を測量。トンナイ川口遺跡においては右岸の砂丘残丘断面において薄手無文土器を包含する堆積を発見し、断面清掃と記録、遺物の採集を行う。炭化物を採集し、年代測定サンプルとする。同遺跡左岸の地点で海獣骨の堆積を確認、清掃し、記録をする。南貝塚期に属するとみられた。アジョールスク遺跡において鈴谷期の遺物を多数採集。

チルコーワ遺跡において、魚骨層の断面を確認、清掃し、回転式鈷頭1個(南貝塚期)を採集する。昨年度行ったサハリンにおける遺跡のフィールドワーク(試掘、表面採集)によって多量の資料を収集したが、今年度はこれらの記録化、分析、討議、整理等の作業を行い、成果報告書の出版の準備を行うことを目標とした。このため、6月に国立サハリン大学考古学研究室ワシレフスキー教授、同フェドルチュク上級研究員と連絡を取り、サハリンにおける共同作業の日程について協議した。その結果、サハリン側では同島における石油天然ガスパイプライン建設に伴う遺跡調査が夏季から11月に及ぶため共同作業は12月以降を要望するとの返答を受けた。これに基づき次の日程によって計画を実施した。1、自然環境斑(池田・辻)は12月下旬の3日間国立サハリン大学考古学研究室において北サハリン・カシュカレバグシュ遺跡、南サハリンブッセ湖周辺の古植物学に関する記録資料、遺跡周辺地形図等をフェドルチュク氏らと検討を行った。また、昨年度調査の遺跡採集資料の中から年代測定サンプルとなり得る炭化物試料を採取したほかザパドナヤ10遺跡の黒曜石産地同定試料を選んだ。これらは日本に持ち帰り分析中である。なお、池田の都合により目代邦康(筑波大学生命環境科学研究科準研究員)が代理渡航した。2、考古学斑(前田・内山・木山)は平成17年2月1日6日の間に国立サハリン大学考古学研究室において北サハリン・カシュカレバグシュ遺跡、南サハリン・セドゥィフ遺跡、オホーツコエ遺跡、バザールスコエ遺跡、アジョールスコエ遺跡など昨年度のフィールドワークにおける収集資料の記録・整理作業のほか中部サハリン・ザパドナヤ10遺跡等貝塚資料の分析を行った。さらに今年度ロシア側で行った北サハリンの遺跡調査成果についての情報収集を行った。また、フェドルチュク氏らとこれらの資料の位置づけについての検討会を行った。3、同氏と報告書の作成について打ち合わせ会議を行い、本年6月末を原稿完成目標とした基本的編集方針が確認された。
セメントの水和反応・組織形成シミュレーションによるコンクリートの材料特性予測

コンクリートは、使用セメントの種類、調合、養生方法などの各種条件によって、その特性が大きく異なる材料である。このため、コンクリートの材料特性を的確に予測することは困難と考えられてきた。しかし、コンクリートの材料特性はセメントの水和反応の進行および微細組織の形成に支配されているため、これらをシミュレートすることが可能になれば、コンクリートの材料特性を予測することができる。本研究では、研究代表者がこれまでの研究により開発したセメントの水和反応・組織形成モデルを用いて、コンクリートの材料特性の中でも特に重要である強度発現および発熱特性を予測する手法を提案した。1.コンクリートの強度発現予測セメントの水和反応・組織形成モデルを用いてセメントの水和反応過程をシミュレートし、それに伴って形成される微細組織の細孔量を計算した。次に、細孔量とセメントペースト強度の関係を求め、セメントペーストの強度発現を予測した。さらにセメントペースト強度とコンクリート強度の関係を求め、コンクリートの強度発現を予測した。2.コンクリートの発熱特性予測ここでは、コンクリートの発熱特性を示す指標として重要である断熱温度上昇を予測の対象とした。まず、セメントの水和反応・組織形成モデルを用いてセメントの水和反応過程をシミュレートし、それに伴って発生する水和熱量を計算した。次に、セメントペースト部分から発生した水和熱が骨材に伝わり、コンクリートの温度が上昇する断熱温度上昇過程をシミュレートした。3.適合性の検証上記1および2で提案した予測手法の実測値との適合性を検証するための実験を行った。その結果、上記手法により種々のセメント種類・調合のコンクリートについて強度発現および発熱特性を精度良く予測できることが明らかになった。しかし、コンクリートの材料特性はセメントの水和反応の進行およびその生成物である微細組織の形成に支配されているため、これらをシミュレートすることが可能になれば、コンクリートの材料特性を予測することができる。本研究では、セメントの水和反応および微細組織形成過程のシミュレーションを起点として、コンクリートの各種材料特性を予測する手法を提案する。今年度は、以下について検討した。1.セメントの水和反応・組織形成モデルの発展・向上本研究の出発点となるセメントの水和反応・組織形成モデルによるシミュレーションの精度を高めるための検討を行った。すなわち、セメント硬化体の細孔径分布を調べるための系統的な実験を行い、この実験データをもとにしてモデルの諸係数の値を詳細に検討した。2.セメントの水和反応・組織形成モデルを用いたコンクリートの発熱予測手法の提案セメントの水和反応・組織形成モデルを用いて、コンクリートの材料特性の中でも特に重要である発熱特性を予測する手法を提案した。まず、セメントの水和反応過程をシミュレートし、それに伴って発生する水和熱量を計算した。次に、1個の仮想骨材とセメントペーストにより構成されるコンクリートセルを考え、セメントペースト部分から発生した熱が仮想骨材に伝わり、コンクリートセル全体の温度が上昇する過程をシミュレートした。他方、高精度の断熱温度上昇試験装置を用いて、セメント種類・調合の異なる12種類のコンクリートについて発熱過程を実測した。シミュレーション値と実測値を比較したところ、本手法により種々のセメント種類・調合のコンクリートについて発熱特性を精度良く予測できることが明らかであった。
胎児条項が社会保障政策に与える影響に関する日英比較

wrongful birth訴訟を胎児条項との関係でみると,胎児条項がある英米では,医師の説明義務違反が財産的損害賠償につながるのに対して,胎児条項がないわが国では,慰謝料の問題として扱われている。英米では,wrongful birth訴訟における損害は,障害児の誕生であり,それに伴う金銭的損害と精神的損害であるとした。そして,損害の範囲を,障害によって必要とされる医療費等の特別損害と,養育費,精神的苦痛といった一般的損害とに二分し,特別損害については損害額の算定が可能であるとして,この問題の解決を図った。一方わが国では,先天性障害児を中絶することとそれを育て上げることとの間において財産上または精神的苦痛の比較をして損害を論じることは,およそ法の世界を超えたものである,また,児が障害をもって出生したことと,出生前に人工妊娠中絶されて出生しなかったこととの比較をして,損害の有無を判断することは司法裁判所のなしうることではない,さらに少なくとも中絶されて出生しなかった方が,障害をもって出生したことよりも損害が少ないという考え方を採用することはできないといった理由付けにより,損害範囲の確定および損害額の算定は困難であると裁判所が結論づけている。このことを考えると,わが国のwrongful birth訴訟は,たとえ胎児条項を導入したとしても,損害範囲の確定や損害額の算定について,根本的な議論から始めなければならず,慰謝料以上の賠償が認容されるようになるまでには,まだまだ時間がかかると考えられる。このように現在では,損害賠償請求において胎児条項が重要な役割を果たしている。このように医療と法が乖離した状態が医療が進歩することにより発生する。これを是正するには法を改正するか,法の解釈を変えるかのいずれかの方法しかない。解釈にも限界があり,既存の法を改正しなければならない場合も今後発生するものと考える。そもそもイギリスでの胎児条項はサリドマイド事件を契機として規定されるようになった。障害児の出生を抑制することにより,その障害児の養育支援に関する社会保障政策はどのように変化したのであろうか。今後,日本における胎児条項導入の是非を判断するにあたり,イギリスの社会保障政策の変化を概観することは大いに参考となる。イギリスの胎児条項はサリドマイド事件を契機として規定されるようになったといわれている。

それは障害をもつ子が生まれてきてその障害に苦しむよりは生まれてこない方がその子にとって幸福であるという考えに基づいている。それでは障害児の出生を抑制することにより,その障害児の養育支援に関する社会保障政策はどのように変化したのであろうか。イギリスの胎児条項規定を詳細に検討することにより,それが日本の社会に受け入れられる可能性について社会保障を考慮に入れ考察した。胎児条項を規定しているイギリスの立法をみると,その解釈は曖昧なまま残されているといわざるを得ない。どのような疾患が重大なハンディキャップにあたるかを列挙するという方法もあるが,疾患の列挙はそのような疾患をもって生まれたひとを差別することにつながる。胎児条項は重大なハンディキャップを負う可能性のある胎児を中絶しなければならないと規定するものではなく,中絶しても罪に問わないという規定である。したがって「重大なハンディキャップ」や「実質的危険」という言葉が意味する内容は,解釈により変化しうるものである。規定の内容が曖昧であるということは,医師の裁量に障害胎児の生命が委ねられていることになる。また,重大なハンディキャップとなるか否かは,親の経済力や障害児をケアする時間的余裕によっても左右される。重度の障害でも経済的に余裕があり,親が障害児の世話に専念できるのであれば,子の障害は重大なハンディキャップにはならないであろう。このように条文の解釈に幅をもたせたということは,個々の家庭の事情をも考慮にいれて,胎児の障害が「重大なハンディキャップを負う実質的危険」に該当するか否かを判断すべきであるという意味が込められていると考えられる。日本の場合,wrongful birth訴訟のなかで,母体保護法14条1項の中絶要件に障害胎児を含むのか否かが問題とされているので,今後胎児条項を規定する方向で立法が動く可能性がある。仮に胎児条項を規定するとしても,イギリスのように解釈に自由度を残す形での規定が望まれる。これまでの研究で医療制度,社会福祉制度が異なるイギリス日本との比較は単に法律上の条文を比較するだけではなく,医療制度および社会保障制度をも含めて比較検討しなければ問題の本質には到達できないことが示唆された。
レーザーによる接地境界層における気温の変動の研究

ヘリウム・ネオンガスレーザを用いてレーザー光の伝播実験を行った。実験は40m×200×の平坦なアスファルト道路上の地表面から0.030.055mの高さにおいてビームをほぼ水平に伝播させて行った。レーザから25mの距離におかれたターゲット上のレーザースポットの横方向の変動を気温プロフィル、水蒸気圧、日射、地表面温度、および風速と共に測定した。この実験において気温プロフィルを測定するために、24点のセンサーに使用する吸引装置を開発した。この実験において得られたものは次の通りである。(1)光学的方法で測られた熱フラックスは日射との間に、温度計による熱フラックスにくらべてより強い相関をもつ。従って光のビームを使用した方法は、地表に極近い温度プロフィルの測定には有効な手段であることがわかる。(2)気温は対数プロフィルをもつという仮定の下で、地表から0.9mの高さにおける気温の変動は、定数項の変動のみによるものであり、0.25m以下の高さでは、対数項の変動がつけ加わる。(3)約0.03mの高さにおけるビームスポットのパワースペクトルの観測において、周波数約1Hzにおいてパワーの極大値が認められた。大気の屈折率をnとすると, n-1=(AP/T)(1+Be/T)×10+b,が成りたつ.茲に, T:気温, P:気圧, e:水蒸気圧, AとBは係数で, λ=0.6328μmのHe-Neガスレーザーの光に対して, A=78.6(kmb-1), B/T=-0.120で,一定と見なす(Johnson1954).この式を高さZで微分し,静力学方程式と状態式を用い,光路を円弧に近似し,光源とターゲット間の距離をS,重力加速度g,ガス定数Rとすると,ΔZ=-(APS^2)/(2T^2×10^6){g/R-B/P(de)/(dz)+(1+(2Be)/(TP))(dT)/(dz)}なる関係を得る.ここにΔZ=Z_T-(ZT)_O,Z_Tはターゲット上のビームスポットの地表からの高さ, (ZT)_Oは等密度大気中におけるZ_Tの値である.この関係によって, Z_Tと同時に気温と水蒸気圧の分布を図りAとBを決定する実験を行なってJohnsonによる値と比較した.光源に5mWのHe-Neガスレーザーを用い, S=25mとし,ビームは地表から5cm程度でほぼ水平に伝播させてZTを測り,熱電温度計あるいはアースマン通風式乾湿計などにより温度および水蒸気の分布を1Runを10分間として測定した.実験は1985年9月, 1986年7月, 11月, 1987年8月, 9月, 11月にそれぞれ1回づつ行なった.気温と水蒸気圧の分布は, Zが小さいので体数分布;T=E+FlnZ,あるいは, e=H+IlnZとした.茲にE, F, H, Iは係数である.結果はAの値が170200, Bは-100-200ぐらいになり, Johnsonにより与えられている値とは若干異なるものとなった.相違の原因を探るため,上記1987年9月の実験の時と,その他11月に各1回スペクトルアナライザーによる観測を行なった.昭和63年度はこの観測を強化する予定である.ヘリウム・ネオンガスレーザを用いてレーザー光の伝播実験を行った。昭和63年8月6日7日、および8月8日にヘリウムネオンガスレーザを用いて、レーザ光の伝播実験を行った。実験はアスファルト道路上の地表面から約0.04mの高さにおいてビームをほぼ水平に伝播させて行った。レーザーから25mの距離におかれたターゲット上のレーザースポットの横方向の変動を気温プロフィル、水蒸気圧、日射、地表面温度、および風速と共に測定した。この実験において気温プロフィルを測定するために、24点のセンサーに使用する吸引装置を昭和62年から63年にかけて開発した。その結果測定の精度が向上した。この実験の結果得られたものも、昨年より一歩前進し次の通りとなった。

従って光のビームを使用した方法は、地表に極近い温度プロフィルの測定には有効な手段であることがわかる。(2)気温は対数プロフィルをもつという仮定の下で、地表から0.9mの高さにおける気温の変動は、定数項の変動のみによるものであり、0.25mの高さでは、対数項の変動がつけ加わる。(3)約0.03mの高さにおけるビームスポットのパワースペクトルの観測において、周波数約1Hzにパワーの極大値が認められた。
ＲＢＭ５に結合する抗癌剤感受性制御遺伝子による膵癌の耐性克服治療の開発

膵癌の化学療法では、早期に出現する薬剤耐性が大きな問題である。RNA結合タンパクRBM5に免疫共沈するタンパク質を網羅的に解析したところ、HuRがRBM5と特異的に結合することを見出した。次にHuRに結合する標的mRNAを検討するとRBM5の発現誘導によりHuR結合性のmRNAは減少していた。HuRは抗癌剤などのストレス存在下では核内から核外へ移行し、標的とするmRNAの3'UTRに結合してmRNA安定化に寄与している。以上より、核内においてRBM5がHuRに結合することで、核外移行するHuRの量に影響を与え、抗癌剤感受性に関与する標的mRNAの発現に影響を与える可能性が示唆された。膵癌は消化器癌の中でも予後不良であり、特に薬剤に対する治療抵抗性が治療成績を悪化させている一因である。手術不能症例ではgemcitabine (GEM)を標準治療薬とする化学療法が選択されるが、その奏功率は20%にも満たない。また5-フルオロウラシル(5FU)なども投与されるが、GEMの効果を凌駕する薬剤は明らかにされていない。しかし化学療法中におけるGEMあるいは他剤への獲得耐性の出現は早晩不可避である。そのため膵癌細胞の抗癌剤への感受性や耐性に関する分子機構の研究は重要な緊急課題である。遺伝情報の発現は、DNAからタンパク質までの様々な段階で複雑かつ巧妙に制御されている。RNA結合蛋白質(RBP)は、mRNAのスプライシング、核外輸送、細胞質内局在、安定性及び翻訳効率の調節などの転写後遺伝子発現調節において重要な働きをしている。申請者らはRNA結合蛋白RBM5が、癌抑制遺伝子p53の転写活性を亢進させることを見出した。本研究は、抗癌剤投与中の膵癌細胞において、RBM5に直接結合する抗癌剤感受性制御遺伝子が、抗癌剤感受性あるいは耐性に与える影響を検討し、その機序を解明し、抗癌剤耐性克服への応用を目指すものである。RBM5は癌細胞に対して、5-FUなどの各種抗癌剤の感受性を高めることを見出した。また、非常に特異性の高い抗RBM5モノクロナール抗体を作成した。この抗体を用いてRNA-結合タンパク質免疫沈降法(RIP)を実施し、膵癌細胞からRBM5に特異的に結合するmRNAを回収し、網羅的にRNAシーケンスを行っている。さらに化学療法中におけるGEMあるいは他剤への獲得耐性の出現は早晩不可避である。RNA結合蛋白質は、mRNAのスプライシング、核外輸送、細胞質内局在、安定性及び翻訳効率の調節などの転写後遺伝子発現調節において重要な働きをしている。RBM5は多くの癌細胞に対して、5-FUなどの各種抗癌剤の感受性を高めることを見出した。また、非常に特異性の高い抗RBM5モノクロナール抗体を作成することに成功した。この抗体を用いて共免疫沈降反応(Co-IP)によりRBM5に結合するタンパク質、RNA結合タンパク質免疫沈降法(RIP)により、RBM5に結合するRNAの解析を行った。Co-IPならびにRIPにより、細胞増殖、細胞周期調節、アポトーシスなど、抗癌剤耐性に関連する可能性のある分子を選択し機能解析を行っており、今後も継続していく予定である。さらには、その中から抗癌剤耐性克服に有力と思われる分子の制御を介した新たな治療法の開発に結びつけたいと考えている。

しかし化学療法中におけるGEMあるいは他剤への獲得耐性の出現は早晩不可避である。そのため膵癌細胞の抗癌剤への感受性や耐性に関する分子機構の研究は重要な緊急課題である。遺伝情報の発現は、DNAからタンパク質までの様々な段階で複雑かつ巧妙に制御されている。RNA結合蛋白質(RBP)は、mRNAのスプライシング、核外輸送、細胞質内局在、安定性及び翻訳効率の調節などの転写後遺伝子発現調節において重要な働きをしている。申請者らはRNA結合蛋白RBM5が、癌抑制遺伝子p53の転写活性を亢進させることを見出した。本研究は、抗癌剤投与中の膵癌細胞において、RBM5に直接結合する抗癌剤感受性制御遺伝子が、抗癌剤感受性あるいは耐性に与える影響を検討し、その機序を解明し、抗癌剤耐性克服への応用を目指すものである。RBM5は癌細胞に対して、5-FUなどの各種抗癌剤の感受性を高めることを見出した。また、非常に特異性の高い抗RBM5モノクロナール抗体を作成した。この抗体を用いてRNA-結合タンパク質免疫沈降法(RIP)を実施し、膵癌細胞からRBM5に特異的に結合するmRNAを回収する条件設定を行っている。RBM5に結合するmRNAをRNA-結合タンパク質免疫沈降法を実施し、膵癌細胞からRBM5に特異的に結合するmRNAを回収している。しかしながらRBM5に結合しているRNAは非常に微量であり、mRNAそのものが不安定であり、定量・定性の検討が非常に困難であり、再現性の検討を慎重に行っている。また幾つかの候補遺伝子が、膵癌細胞株に特異的なものか、膵癌以外の消化器癌などにも共通のものなのかの見極めは簡単ではない。さらには、RBM5以外のRNA結合蛋白への結合性の検討を進めている。しかしながらRBM5に結合しているRNAは非常に微量であり、mRNAそのものが不安定であり、定量・定性の検討が非常に困難であり、再現性の検討を身長に行っている。また幾つかの候補遺伝子が、膵癌細胞株に得意的なものか、膵癌細胞に普遍的なのかの見極めは簡単ではない。さらには、膵癌以外の消化器癌などにも共通にRBM5への結合性するのかの検討を進めている。今後はRBM5に結合するmRNAのうち、既知のGemcitabineあるいは5-FUの代謝酵素などにしぼり込み、膵癌細胞内での検討を行っていく予定である。これらのうちGemcitabineあるいは5-FUの投与により、著しく変動するRBM5に結合する候補遺伝子の膵癌細胞おける抗癌剤投与前後において、mRNA発現量変化をReal Time PCR法により確認し、さらにタンパク発現量変化をWestern Blot法により確認していく。またRBM5がMDR-1、MRP-1、MRP-2などの既知の多剤耐性遺伝子の発現に与える影響も合わせて検討していく予定である。また実際の化学療法を想定し、これらの候補遺伝子の変化が、Gemcitabineあるいは5-FUなどの抗癌剤の投与方法によって、変動の程度に差があるのかを検討していく予定である。
母乳性黄疽の原因の解明と安全な管理法を確立するための研究

母乳性黄疸の原因となる乳児側の原因についてビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素遺伝子(UGT1A1)の解析と黄疸の強度と検討を終了した。UGT1A1の変異は、体質性黄疽であるCrigler-Najjar症候群I型、II型およびGilbert症候群を引き起こす。合計90名の母乳栄養に起因した遷延性黄疸(母乳性黄疸)のUGT1A1の解析結果より、日本人における母乳性黄疸の最も主要な原因がG71R変異であることが判明した。また、新たにUGT1A1の上流のphenobarbital responsiveenhancermodule (PBREM)に存在するT-3279G多型もこれら母乳性黄疸児に認められ、この多型ももう一つの母乳性黄疸の原因変異であることを発見した。これにより、母乳性黄疸のUGT1A1の変異による原因を明らかにできた。また、強い母乳性黄疽を示す乳児はG71Rのホモ接合体であることがわかった。G71R変異は思春期以降に発症するGilbert症候群の原因であり、これら乳児はGilbert症候群の乳児期の表現型であることが判明した。今回の研究成果を基に、著しい高ビリルビン血症を示す場合、UGT1A1を調べることにより、核黄疸を引き起こすCrigle-Najjar症候群と鑑別でき、安全に母乳性黄疸が管理できることを示すことができた。母乳性黄疸の原因となる乳児側の原因についてビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素遣伝子の解析と黄疸の強度と検討を今年度は行なった。合計56名の母乳栄養に起因した遷延性黄疸(母乳性黄疸)のビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素遺伝子(UGT1A1)の解析を行なった。これらの乳児には日本人に認められる遺伝子多型が多くみられ、母乳性黄疸の乳児側の原因であることが突止められた。また、黄疸の程度と遺伝子変異の関係も確認できた。多型の種類によっては母乳性黄疸の原因とならないものも見い出されてきている。UGT1A1の他の遺伝子変異が存在しないかの検討も行ない解析を進めている。今後はコントロール集団ンとの変異の才などについても解析を続けてゆく予定である。この変異は遺伝性非抱合型高ビリルビン血症(体質性黄疸:Crigler-Najjar症候群I型、II型、およびGilbert症候群)の原因遺伝子であり、母乳性黄疸との関係を調べるため、これら疾患の遺伝子解析を平行して行なっている。母乳性黄疸をきたす遺伝子多型がどのように黄疸の遷延に関与しているかを培養細胞を用いいた発現実験で確認してゆくための準備としてUGT1A1のcDNAのサブクローニング、発現ベクターの作製、ならびに発現ベクターへの変異導入を終了しRIを用いて酵素活性を始めている。平成14年度に続き日本人の母乳性黄疸をきたす児のビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素(UGT1A1)の遺伝子解析を行なっている。60人以上の症例の解析がこの2年間に行ない、これまでに報告している日本人を含む東アジア人特有のG71R多型がやはり乳児側の発症要因であることを確認できた。それ以外にも新たな原因になりうる遺伝子変異を発見し、現在その確認を行なうための解析を続けている。遺伝子変異と母乳性黄疸の程度(血清ビリルビン値)との関係も現在解析中で平成16年度中に結果を出す予定である。また、遺伝子多型と母乳性黄疸の関係についての解析より、母乳性黄疸を起こしにくいUGT1A1の多型もわかってきており今後どの遺伝子多型が母乳黄疸をきたしやすく、どの遺伝子多型は起こしにくいかが判明できると考えている。今回の母乳性黄疸の解析に伴い、ビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素遺伝子(UGT1A1)の新たな変異を発見できた(J Pedatr Gastr Enterol 2003)。遺伝子変異が,ビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素の酵素活性に及ぼす影響を培養細胞を用いた発現実験系を構築し検討できるようにできた。また、UDP-グルクロン酸転移酵素に特異的なポリクローナル抗体も作成でき、正確な酵素活性の比較ができるようになった。さらに、UGT1A1の遺伝子多型の解析のみならずUGT1A1の属するUGT1ファミリーの他の分子種の遺伝子多型の解析を行ない、新たな多型を複数発見し、薬物代謝に及ぼす影響を明らかにしてきた(J Hum Genet 2004)。

これにより、母乳性黄疸のUGT1A1の変異による原因を明らかにできた。また、強い母乳性黄疽を示す乳児はG71Rのホモ接合体であることがわかった。G71R変異は思春期以降に発症するGilbert症候群の原因であり、これら乳児はGilbert症候群の乳児期の表現型であることが判明した。今回の研究成果を基に、著しい高ビリルビン血症を示す場合、UGT1A1を調べることにより、核黄疸を引き起こすCrigle-Najjar症候群と鑑別でき、安全に母乳性黄疸が管理できることを示すことができた。
アポトーシス異常による亜鉛欠乏性味覚障害の病態生理と臨床知見

亜鉛欠乏が味覚および各種塩類の摂取・代謝に及ぼす影響について、行動学的・神経科学的・生化学的に調べた結果、以下のことが明らかとなった。1.行動学的研究亜鉛欠乏ラットの食塩嗜好性は、48時間法では増大していたが、10分間法では増大が見られなかった。また、48時間法でみた欠乏群の食塩嗜好性は、味覚神経切断群と正常神経群に有意差がみられなかった。一方マウスでは、各種塩類溶液に対する摂取行動を48時間法とリッキング法で調べた。その結果、塩化カルシウムの摂取量は両法ともに欠乏群が対照群よりも低かったが、正常餌に交換1週間後では両群とも同じであった。このことから、亜鉛欠乏ラットの食塩嗜好性亢進は、直接味覚が作用するものではなく食後効果によると考えられた。また、マウスでは亜鉛欠乏が塩化カルシウムに対する摂取行動を変化させると考えられた。ヒトでは、味質の判別性が障害される「錯味症」が知られている。そこで、亜鉛欠乏ラットで「錯味症」が発症するかどうかについて検討するため、4基本味に対する味覚嫌悪条件づけの般化パターンを調べた。その結果、欠乏・対照群の般化パターンに有意差はみられなかった。このことから、亜鉛欠乏ラットで「錯味症」が起こる可能性は極めて小さいことが示唆された。2.神経科学的研究亜鉛欠乏群と対照群の4基本味および各種塩類溶液に対するラットの鼓索神経応答を電気生理学的手法を用いて調べた。その結果、用いたすべての味刺激の濃度-応答曲線は両群で有意差がみられなかった。このことは、末梢の味覚受容に及ぼす亜鉛欠乏の影響が極めて小さいことを示唆し、1の行動学的研究の結果を支持するものとなった。また、味蕾を組織学的に検索したが、両群の間に特に著名な差異を認めなかった。3.生化学的研究亜鉛欠乏ラットの食塩嗜好性に液性因子が関与するかどうかを検討するため、血中アルドステロン、アンギオテンシンII、Na、Caの動態を調べた。その結果、亜鉛欠乏ラットでは、血中Naは低下傾向、尿中Naは増加傾向を、またアンギオテンシンIIとCaは有意に低下し、アルドステロンは有意に上昇していた。このことから、亜鉛欠乏がアルドステロンの上昇を伴うNa代謝異常を誘発して食塩嗜好性に導く可能性が示唆された。平成15年度については、下記の研究成果が得られた。1.亜鉛欠乏ラットの作出:亜鉛はあらゆる環境に微量存在する。そのため、環境中の亜鉛が飼育環境に混入することによって、亜鉛欠乏ラットを作出することができない可能性がある。そこで、このことについて検討するため、本学実験動物飼育施設で2ヶ月間亜鉛欠乏食またはコントロール食を与えた4週齢ラットの摂食量、体重増加率、外観(脱毛、炎症など)、血漿中亜鉛濃度を調べた。その結果、これらの指標から判断して、亜鉛欠乏状態が誘導されていることを確認した。2.行動学的実験:亜鉛欠乏状態におかれたラットにどのような味覚障害が起こるのかを検討するため、四基本味溶液(食塩、ショ糖、塩酸、キニーネ)に対する嗜好性について調べた。

実験方法は、10分間提示による二ビン法(味覚の影響だけが反映される)と、48時間提示による二ビン法(味覚に加え、溶液摂取後の二次的な影響が反映される)を用いた。10分間提示法の場合には、亜鉛欠乏食摂取群とコントロール食摂取群における四基本味溶液への嗜好度に有意差はみられなかった。これに対して、48時間提示法では、0.3M食塩水に対する嗜好度が亜鉛欠乏食摂取群で有意に高かった。3.組織学的実験:亜鉛欠乏ラットの味細胞の病理組織学的変化について、光学顕微鏡レベルで調べた。その結果、現在のところ、味蕾の大きさがやや小さいものの、明確な病理組織学的所見は認められていない。以上から、亜鉛欠乏ラットに見られる食塩嗜好性の増大は、味覚以外の二次的な影響が主たる要因であり、味覚が手掛かりとなっている可能性は小さいと考えられる。一方、食塩欠乏ラットにおける食塩欲求は、味覚を手掛かりとして発現することが知られており、亜鉛欠乏による食塩欲求の場合と明らかに異なる可能性がある。次年度以降、この点と味細胞のアポトーシスの発生状況を含む組織化学的変化について、マウスも用いて詳細に検討していく予定である。昨年度は亜鉛欠乏ラットが食塩嗜好性を亢進させていることを明らかにした。本年度は食塩嗜好性の亢進が味覚か、あるいは摂取後の要因に依存するのかを明らかにするために行った実験で、下記の成果を得た。1.行動学的実験:味覚神経を両側性に切断したラットと、偽手術を施したラットに亜鉛欠乏飼料を摂取させ、食塩嗜好性を48時間の2ビン法で調べた。その結果、両群の食塩嗜好度に有意差は認められなかった。またマウスの食塩水に対するリッキング応答は、正常飼料摂取群(正常群)と亜鉛欠乏飼料摂取群(欠乏群)とのあいだに有意差は認められなかった。このことから、亜鉛欠乏による食塩嗜好性の亢進が味覚に依存している可能性は小さいことが示唆された。2.電気生理学的実験:亜鉛欠乏が味覚神経応答に影響を及ぼすかどうかを調べるため、マウスの正常群と欠乏群における鼓索神経応答を電気生理学的手法で解析した。その結果、両群の四基本味(甘、酸、苦、塩味)物質溶液に対する濃度-応答曲線に有意差は認められなかった。このことから、亜鉛欠乏が四基本味の受容系に影響を及ぼしている可能性は小さいと考えられた。3.内分泌学的実験:ナトリウム(Na)嗜好性は血清Na濃度の影響を受け、また血清アルドステロンはNa代謝に重要な役割を果たしていることが知られている。そこで、ラットの正常群と欠乏群における血清Na、アルドステロン濃度を測定した。その結果、正常群のNaとアルドステロンの濃度はバラツキが小さく一定であったが、欠乏群では両者ともバラツキが大きく、しかもNa濃度が低下し、アルドステロン濃度が上昇する傾向がみられた。このことから、亜鉛欠乏ラットではNa代謝異常が起っている可能性が示唆された。本年度は、味の識別性と塩類の摂取行動に及ぼす亜鉛欠乏の影響についてと、Na代謝関連ホルモンが亜鉛欠乏による食塩嗜好性の亢進にどのように関与しているかについて調べ、下記の成果を得た。1.味の識別性に及ぼす影響味質が判別できないヒトの「錯味症」が亜鉛欠乏ラットで発症するかどうかを明らかにするため、四基本味のいずれかで味覚嫌悪条件づけしたときの般化パターンを調べた。
機器および機器構造物の劣化に関するリモートセンシング診断技術の実験結果

(1)最小検知温度差と検出限界:JIS規格等では赤外線画像上の検知可能温度差を示す特性値として、最小温度差が決められている。しかしながら、微小標準欠陥に関する検出限界と検知可能温度差の間の定量的な関係は明らかにされていない。このため、これらの欠陥について検知可能温度差を0.01度まで高めた自動計測システムにより求め、その検査試験法を確立する事が出来た。(2)各種環境下での工業機器の劣化診断:大気等の各種環境下および構造部材についての湿度、湿度、風速、太陽熱入射等の特性についての強度およびエネルギースペクトル等の特性を求めるための連続計測を実施した。これにより、環境変動の特性と機器構造部材に発生する劣化進展の機構の間の定量的な関係を明らかにする事が出来た。(3)プラントおよび文化財構造物の欠陥および劣化診断:プラントおよび文化財の構造部材について、気象条件の変化による異常劣化部の時系列的な進行を可視および赤外装置により連続計測し、表面の輝度、水分および温度分布等の時間経過等の挙動を解析した。また、二次元および三次元モデルによるこれらの数値解析コードを国際協力により完成させ、これを利用して構造物各部の欠陥や劣化の検出限界とその定量的評価および解析を実施した。(4)埋没遺跡および兵器の探査技術:遺跡である石棺、空洞、礎石等の埋没物や地下に多数埋没している爆弾や地雷等の兵器の存在を確実にリモートセンシングで検出する手法の開発を実施した。また、可視、近赤および遠赤外の計測器を用いて、対象となる埋没個所について遠隔で計測記録し、表層に近い埋没物の存在を確認する手法を開発した。これらの成果をアメリカの非破壊検査法および赤外線ハンドブック等に論文として報告し注目を集めた。予備実験として、熱物性値の取得する目的で、対象する部材の調査と資料の採取を実施し、使用温度範囲内の比重、比熱のデータと赤外分光各領域における放射率、反射率およびそのばらつき等の諸物性値を取得した。つぎに、相似モデル実験として、石材、木材、モルタル、コンクリート等の劣化や空洞などの欠陥を有する試験片を作成し、これを構成部材や地中に埋め込み検出限界を求める実験を実施し、それぞれの試料についての検出限界深さを求める事が出来た。また、これらの結果を実施例の検出限界へ適用する可能性の検討と数値解析による定量評価を行った。次に、各種の映像装置により取得した画像に関する検出可能温度差を示す特性値として最小検知温度差を規格に表示するために、使用材料に存在する欠陥を表示する映像上の温度差とその検出限界の間の関係を明らかにした。このため、既知の寸法の欠陥を持つ試料について空間分解能と検出可能の温度差などの特性を求めるため、100分の1度の温度差を発生する事の可能な微小温度差の試験試料を試作し、欠陥の検出限界を定量的に明らかにした。つぎに、応用実施例による試験として、これまで定量的に捕らえ得られなかった機器構造物について、その劣化の進行個所についての可視および分光赤外線映像装置による連続計測を行い、その欠陥発生の機構を明らかにする現地試験を行った。また、建設物における熱環境を評価するための構成材料の輝度、温度の空間分布および損傷や劣化メカニズムを、可視および赤外線映像装置により連続計測し、劣化の発生と進展の基本的な機構を明らかにした。建設および文化財構造物の部材について、太陽熱による日照および気温などの変化により異常劣化部の時系列的な連続計測を実施し、輝度、水分および温度などの時間経過を解析し、理論解析と比較した。その結果、隙間、ひび、腐食、結露および凍結による劣化の進行の系統的な定量的評価解析を可能にし、その成果を論文に発表した。

使用する赤外線映像装置に関する基本的特性である最小検知温度差と検出限界的の関係を明らかにする事を目的として,微小温度差発生制御装置を製作し,試作した標準欠陥に関する検知可能温度差を定量的に計測する検定試験を実施した.一方,予備実験として試験モデルによる検出限界試験と3次元モデルによる数値解析結果との比較検討を実施し,実機の検出限界の基礎資料として提示した.応用実施例として開発した可視カメラおよび3台の検出波長を持つ赤外線映像装置等よりなる多分光画像計測システムを用いて,国内における数カ所の工業機器および建造物の現地での劣化の程度を診断する現地試験を実施した.その結果,太陽熱,人工熱源および気温等に関する気象環境によるひび,錆,腐食,断熱材の欠落,結露,凍結の発生による異常劣化の進行の連続計測を行い,表面損傷発生の基本的な機構を明らかにし,修復作業手順の作成にあたっての診断資料として役立たせることが出来た.プラントの劣化診断法として人間に近づき難い機器の異常温度上昇や内部の動作流体の外部への漏洩が発生を検知する事を目的として,可燃性,爆発性漏洩物の発生個所および漏洩流量を遠隔計測検知する試験装置の試作を実施した.また,地雷,爆弾等を含む各種の埋没物に関する探査法についの成果を国際会議に論文として報告し,アメリカ非破壊検査ハンドブックの報告資料として提出した.(1)最小検知温度差と検出限界:JIS規格等では赤外線画像上の検知可能温度差を示す特性値として、最小温度差が決められている。しかしながら、微小標準欠陥に関する検出限界と検知可能温度差の間の定量的な関係は明らかにされていない。このため、これらの欠陥について検知可能温度差を0.01度まで高めた自動計測システムにより求め、その検査試験法を確立する事が出来た。(2)各種環境下での工業機器の劣化診断:大気等の各種環境下および構造部材についての温度、湿度、風速、太陽熱入射等の特性についての強度およびエネルギースペクトル等の特性を求めるための連続計測を実施した。これにより、環境変動の特性と機器構造部材に発生する劣化進展の機構の間の定量的な関係を明らかにする事が出来た。(3)プラントおよび文化財構造物の欠陥および劣化診断:プラントおよび文化財の構造部材について、気象条件の変化による異常劣化部の時系列的な進行を可視および赤外装置により連続計測し、表面の輝度、水分および温度分布等の時間経過等の挙動を解析した。また、二次元および三次元モデルによるこれらの数値解析コードを国際協力により完成させ、これを利用して構造物各部の欠陥や劣化の検出限界とその定量的評価および解析を実施した。(4)埋没遺跡および兵器の探査技術:遺跡である石棺、空洞、礎石等の埋没物や地下に多数埋没している爆弾や地雷等の兵器の存在を確実にリモートセンシングで検出する手法の開発を実施した。また、可視、近赤および遠赤外の計測器を用いて、対象となる埋没個所について遠隔で計測記録し、表層に近い埋没物の存在を確認する手法を開発した。これらの成果をアメリカの非破壊検査法および赤外線ハンドブック等に論文として報告し注目を集めた。
神経細胞内浄化機構としてのオートフィジーの役割

オートファジーは真核細胞に普遍的な細胞内分解システムである。ユビキチン・プロテアソーム系が選択的タンパク質分解を担っているのに対し、オートファジーはリソソームを分解の場とする非特異的なバルク分解システムである。オートファジーは絶食後や出生直後などの栄養飢餓時に顕著に誘導されるが、これは細胞質の一部を過剰に分解して栄養素であるアミノ酸を内因的に供給するためと理解される。一方で、必ずしも顕著に誘導されなくとも、基底レベルのオートファジーも細胞内浄化という点では重要な働きをしていると考えられる。私たちの作製したオートファジーに必須なAtg5遺伝子欠損マウスは栄養不良などの問題から生直後致死となるため、今回は神経特異的Atg5ノックアウトマウスを作製し、神経細胞における基底レベルのオートファジーの意義を解析した。このマウスは生後飢餓を無事乗り越えるが、4週頃より歩行障害などの運動機能異常を呈するようになり、Clasping reflexなどの異常反射も観察された。さらに3ヶ月齢では全身の振戦も出現した。病理組織学的には、小脳プルキンエ細胞の脱落や大脳広範にわたる軸索の腫大、大脳皮質の錐体細胞の部分的脱落、広範囲の神経細胞内にユビキチン陽性封入体が観察された。以上のことから、誘導されるオートファジーは飢餓適応として重要であるが、基底レベルの恒常的オートファジーは生理的な状態での細胞内品質管理機構として、特に神経細胞では変性を抑制する重要な細胞機能であると考えられる。
免疫機能を賦活する細菌由来RNAの探索

はじめに,予備実験で得たレンサ球菌non-cording RNA(ncRNA)クローン導入細胞ではTGF- b1の転写が減少した.さらに,ncRNAクローンの導入細胞に対する肺炎球菌ならびにレンサ球菌の細胞付着能を解析した結果,細胞付着能の亢進を認めた.次に,ncRNAクローン導入によるTh17免疫応答の解析を行ったところ,マウスMIPの産生が増加した.本研究から得られた結果は,肺炎球菌のみならず,種々の感染症を引き起こす数多くの病原性細菌の感染制御に幅広く応用できる可能性がある.はじめに,予備実験で得たレンサ球菌non-cording RNA(ncRNA)クローン導入細胞ではTGF- b1の転写が減少した.さらに,ncRNAクローンの導入細胞に対する肺炎球菌ならびにレンサ球菌の細胞付着能を解析した結果,細胞付着能の亢進を認めた.次に,ncRNAクローン導入によるTh17免疫応答の解析を行ったところ,マウスMIPの産生が増加した.本研究から得られた結果は,肺炎球菌のみならず,種々の感染症を引き起こす数多くの病原性細菌の感染制御に幅広く応用できる可能性がある.わが国の肺炎による死亡者は高齢者を中心として年間約10万人に達する.肺炎の治療には,従来より抗生物質療法が採られてきたが,近年,抗生物質耐性株の分離率が増加し問題となっている.そこで,本研究では新たな免疫賦活剤としてnon-cording RNA (ncRNA)に着目した.肺炎レンサ球菌を標的とし,菌由来ncRNAからヒトの免疫を亢進させる分子を検索することにより,宿主免疫賦活により抗生物質療法に代わる新規治療方法ならびに予防方法の確立を目指した.本研究から得られる結果は,肺炎球菌のみならず,種々の感染症を引き起こす数多くの病原性細菌の感染制御に幅広く応用できる可能性がある.はじめに,予備実験で得たレンサ球菌のncRNAクローン#221,#281および#301の感染防御効果についてin vitroならびにin vivoでの解析を進めた.real-timePCRを用いた予備実験において,ncRNAクローン#281導入細胞では,TGF-61の転写が減少した.TGF-B1はヒト細胞表層のフィプロネクチンの発現を正に制御する.多くの細菌はピト細胞表層のフィプロネクチンを介してヒト細胞に付着・侵入することから,ncRNAクローン#281導入細胞では細菌のヒト細胞付着が減少することが予測された.そこでncRNAクローン#281の導入細胞に対する肺炎球菌ならびにレンサ球菌の細胞付着能をin vitroレベルで解析した結果,#301クローンにおいて細胞付着能の亢進を認めた.次に,ncRNAクローン導入によるTh17免疫応答の解析を行った.マウス脾臓からリンパ球画分を調整し,ncRNAクローン発現ベクターを導入し,IL-17およびMIP(=ヒトIL-8のマウスホモログで好中球遊走活性を有する)産生量をELISA法にて定量したところ,ncRNAクローン#221では,MIPの産生が増加した.(793字)わが国の肺炎による死亡者は高齢者を中心として年間約10万人に達する.肺炎の治療には,従来より抗生物質療法が採られてきたが,近年,抗生物質耐性株の分離率が増加し問題となっている.そこで,本研究では新たな免疫賦活剤としてnon-cording RNA(ncRNA)に着目した.肺炎レンサ球菌を標的とし,菌由来ncRNAからヒトの免疫を亢進させる分子を検索することにより,宿主免疫賦活により抗生物質療法に代わる新規治療方法ならびに予防方法の確立を目指した.本研究から得られる結果は,肺炎球菌のみならず,種々の感染症を引き起こす数多くの病原性細菌の感染制御に幅広く応用できる可能性がある.はじめに,予備実験で得たレンサ球菌のncRNAクローン#221,#281および#301の感染防御効果についてin vitroならびにin vivoでの解析を進めた.real-time PCRを用いた予備実験において,ncRNAクローン#281導入細胞では,TGF- β1の転写が減少した.TGF- β1はヒト細胞表層のフィブロネクチンの発現を正に制御する.多くの細菌はヒト細胞表層のフィブロネクチンを介してヒト細胞に付着・侵入することから,ncRNAクローン#281導入細胞では細菌のヒト細胞付着が減少することが予測された.そこでncRNAクローン#281の導入細胞に対する肺炎球菌ならびにレンサ球菌の細胞付着能をin vitroレベルで解析した結果,#301クローンにおいて細胞付着能の亢進を認めた.次に,ncRNAクローン導入によるTh17免疫応答の解析を行った.マウス脾臓からリンパ球画分を調整し,ncRNAクローン発現ベクターを導入し,IL-17およびMIP産生量をELISA法にて定量したところ, ncRNAクローン#221では,MIPの産生が増加した.研究の進行は概ね計画通りである,研究期間の最終年度である次年度においては,研究成果の報告を行うべく,研究計画調書に記載した計画を遂行し,さらに論文雑誌への投稿および学会発表の準備を進めている.24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度においては,マウス脾臓の全細胞画分にncRNAクローンを導入し,作製したクローン導入脾細胞にレンサ球菌を感染させることにより,好中球依存性の食食効率の変化を評価する.Th17免疫応答が上昇したncRNAクローン#221

導入細胞の上清ではIL-17およびMIPの産生量が上昇し,菌の食食効率が高まると予測される.研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は現時点で生じていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。
多核金属酵素を規範とする新規金属クラスター触媒による糖質の異性化

1.本研究は新規ハイブリッド金属クラスターを設計し、生体の基幹物質である糖質をアルドースからケトースへの異性化を促進する新反応場の構築と作用メカニズムの解明を行い、さらには将来の新しい有機化学工業への展開を目的としている。3. X線結晶構造解析から単核錯体のMn^<II>イオンはaldose_3-tren配位子によるC_3対称を持つob型構造のN_4O_3型7配位面冠八面体構造の糖質が互いに分子内水素結合で集合した閉じたかご型構造ob型構造ではをとっていることが判明した。橙色三核錯体はMn^<II>Mn^<III>Mn^<II>の混合原子価イオンがほぼ直線上に並んだ三枝構造を有し、2分子の単核錯体が中心のMn^<III>イオンを糖質でアルコキソ架橋している構造である。中心マンガンは3価には珍しい四角錐型5配位構造である。トリエチルアミン存在下で単核錯体から三核錯体が生成することより、2分子の単核錯体の糖質部分がMn^<III>イオンを捕捉することによって三核錯体が生成するものと考えられる。紫色三核錯体の架橋糖質がアマドリ転移によりβ-フラノースに異性化した構造である。架橋糖質のみが異性化していること、アルコキソ架橋Mn三核構造が保持されていることから異性化は金属二核中心上で進行すると推定している。糖質が架橋した錯体の構造はキシロースイソメラーゼの推定メカニズムの構造に類似しており、酵素モデルとしてその反応機構を明らかにすることは大変興味深い。