hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規低弾性チタン合金であるTi-Nb-Sn合金を用いた骨折治療インプラントの開発

ウサギ脛骨骨折実験モデルを用いて右脛骨中央に振動骨鋸で横断骨切りを行い、骨切り後に隙間を生じないよう脛骨を徒手整復し、プレート中心を骨切り部に一致させて上下3か所ずつスクリュー固定した。この手術操作には手技的な習熟を要するため、最初に市販のTi-6Al-4V合金製プレートを用いたモデルで演習を十分に行った。現在、Ti-6Al-4V合金製プレート使用群の8週モデルを回収し、単純X線およびマイクロCTスキャナー像による放射線学的評価、脱灰切片にHE染色、Alcian blue染色、TRAP染色を行い共焦点顕微鏡およびImage Jを用いた組織学的評価、3点曲げ試験による力学的評価を行っている段階である。Ti-Nb-Sn合金製プレートを用いたモデルに関しては今後作成を行う。当初の予定通り、ウサギ脛骨骨折モデルを用いてTi-Nb-Sn合金製プレートによる骨折部の固定を行い、Ti-6Al-4V合金製プレートを用いた群と比較して骨癒合促進効果および癒合後の力学的特性についての解析を行う。加熱処理によって今回作成したものと異なるヤング率をもつ複数のTi-Nb-Sn合金によるプレートを作成し、プレート固定による骨折治療モデルで骨折治癒の評価を行い、至適なプレートのヤング率を検討する。続いて、加熱処理により2種類の異なるヤング率(45GPaと78GPa)をもつTi-Nb-Sn合金で髄内釘を作成した。マウス脛骨骨折実験モデルを用いて髄内釘で固定を行い、骨折修復過程における放射線学的、組織学的、分子生物学的解析を行った。2種類のTi-Nb-Sn合金性髄内釘のいずれにおいても、放射線学的評価で骨折部仮骨の骨量は増加し、組織学的評価による軟骨吸収および新生骨形成は亢進し、骨形成マーカーであるCol1a1の発現上昇、軟骨形成マーカーであるCol2a1および軟骨成熟マーカーであるCol10a1の早期発現低下が確認された。このことより、Ti-Nb-Sn合金は骨折治癒過程において軟骨形成、骨新生、骨リモデリングという一連の過程を骨折部の長軸方向のマイクロモーションを適切に調節することで促進していると推察された。現在、より固定精度の高い骨折モデルで骨折治癒の評価を行うため、Ti-Nb-Sn合金を用いた骨折部固定用プレートを作成中であるが、現時点でまだ完成に至っていない段階である。Ti-Nb-Sn合金で髄内釘を作成し、動物骨折実験モデルで骨癒合の促進および力学的特性の改善を示すことができた。当初の予定通り、今後はTi-Nb-Sn合金でプレートを作成し、ウサギ脛骨骨折モデルにおいてTi-Nb-Sn合金のプレートによる骨折部の固定を行い、骨癒合の促進効果および癒合後の力学的特性について、より精度の高い骨折モデルで検討を行う。まず、骨折部における骨折治癒促進分子の発現を評価し、骨折部への適度な力学的負荷が骨癒合促進に関わる分子生物学的メカニズムの解明を行う。続いて、加熱処理によってヤング率を変えた複数のTi-Nb-Sn合金でプレートを作成し、プレート固定による骨折治療モデルで骨折治癒の評価を行い、至適なプレートのヤング率を検討する。Ti-Nb-Sn合金を用いた骨折固定用プレートを現在作成中であり、同プレートを用いた動物実験に必要な消耗品(実験用ウサギ、抗体、組織切片作成備品)費および委託費(CT解析)が繰り越される形となった。翌年度、プレートが完成次第、これらの助成金を用いて実験を進める予定である。Ti-Nb-Sn合金製プレートの作製に時間を要し、同プレートを用いた動物実験が当初の予定より遅れているため、この動物実験に必要な消耗品(実験用ウサギ、組織切片作成備品)費および委託費(CT撮影、骨構造解析)の一部が繰り越される形となった。翌年度、これらの助成金を用いて実験を進める予定である。
中東におけるイスラーム化の進行と社会変容に関する研究

本研究では、中東におけるイスラーム化と社会変容に関して、2つのレベルで研究を進めた。第1は、アッパース朝時代のジャジーラ地方という時代的・地域的に限定した集中的な研究であり、このテーマに関してはアラビア語・シリア語の史料の検討と分析・考察を中心に研究を遂行し、その成果は3回の学会及び研究会発表と学術雑誌への投稿によって研究代表者によって公表された(詳細は,研究成果報告書冊子体参照)。論文:「アッバース朝初期の地方行政と徴税制度-『ズクニーン修道院年代記』を中心として-」口頭発表:2.「アッバース朝時代の地方統制と反政府運動-Nasr b.Shabathal-Uqayliの反乱を中心として-」3.「イスラーム支配下のキリスト教徒に関する研究の近年の研究動向」第2のレベルでは、中東のイスラーム化と社会変容に関する総合的な研究を念頭に置き、将来的に第1の専門研究との比較検討を行うために、エジプト・シリア・パレステイナにおけるイスラーム化にアプローチするための準備的作業と基礎研究を行った。史料及び研究文献の収集を行うと共に、これらの地域の現地研究者との交流を深め、現地における研究状況を把握することに努めた。さらに収集した先行研究の検討を行ったが、今後もそれを継続し、さらにコプト語等の史料研究に進みたいと考えている。以上のような2つのレベルで本研究は進められたが、特に第2のレベルの文献収集はまだ不十分な段階で終わった。この仕事は今後別の研究計画を立てて進めて行くつもりである。追加採択分として10月から活動を始めたので,本年度は研究目的を初期イスラーム時代の東方キリスト教諸教会に関する研究に絞り,併せて関係諸言語史料収集及び欧文の研究文献収集を行った。その研究結果は1月20日から22日に国立民族学博物館の地域研究企画交流センターで行われた文部省国際シンポジウム「中東研究の中のイスラーム:ムスリムとマイノリティ」において,'The Syrian Christian Community and Socio-political Changes in the Early Islamic Period'という題目で発表した。文献収集に関しては,まず1次史料としては,シリア語及びアラビア語史料収集を中心に進めたが,8-14世紀を中心としたギリシア語文献,十字軍及びイェルサレム巡礼に関する史料等の収集もでき,短期間にしてはかなり成果があった。参考文献では,東方キリスト教会関係の研究書と論文,アッパース朝時代の中東社会史に関する欧文研究書及び論文を重点的に収集した。特に1993年以降の新しい論文に関しては,入手可能なものはほとんど収集できたと思う。海外旅費を使って2月21日から3月14日までシリア・イスラエルエジプトを訪問した。シリアではダマスクス大学を,イスラエルではヘブライ大学,テル・アヴィヴ大学,国立国会図書館を,エジプトではカイロ大学及びアレクサンドリア大学を訪問し研究課題について関係分野の研究者のレビューを受けた。本年度は、前年度に収集した文献史料を利用して、ジャジーラ地方(現在の北イラク)におけるキリスト教徒社会が、アッバース朝の中央集権化政策とそれに伴う地方行政制度の整備・住民統制及び徴税の強化政策の実施の中で、どのような影響を受け変容を余儀なくされていったかについての論考「アッバース朝初期の地方統制強化と徴税制度-ズクニーン修道院年代記を中心として-」を執筆した。本稿は雑誌『オリエント』第41巻第2号に採用され、1999年3月末に刊行が予定されている。また1998年5月9日から10日の四天王寺国際仏教大学における第14回日本中東学会大会において、「アッバース朝時代の地方統制と反政府運動」という題目でアッバース朝中期のジャジーラの社会変動に関して口頭発表を行なった。海外旅費を使って2月2日から15日にかけてレバノン及びエジプトを訪問した。レバノンではアメリカン大学及びレバノン・アメリカン大学を訪問し、現地の研究者のレビューを受けると共に、イスラーム化の問題に関する意見の交換を行った。エジプトではカイロ大学を訪問し、同大学の研究者と交流を深めると共に、ヘルワーン大学の研究者とも意見の交換を行った。

文献収集に関しては、シリア語・アラビア語・ギリシア語史料の収集を継続すると共に、最新の欧米の研究書や研究論文も網羅的に収集することができた。さらにマロン派教会に関する研究文献やコプト教会史に関する最新のアラビア語の研究書をかなり集めることができた。
新しいX線技術を活用した環境汚染解消材料の開発

有機物の分解や水素の製造に活性のある光触媒の開発(1)と、金属を利用した水素生成と二酸化炭素吸収・固定反応の検討(2)を進めた。1.光触媒ZnGa_2O_4について、水熱合成法、沈殿法、その他の低温合成法によってナノ粒子を合成し、電子顕微鏡観察と、X線回折、X線吸収分光によって生成物の評価を行った。その結果、水熱法により作製した粒子は外形および格子縞の整ったナノ結晶であることがわかった。またX線手法によって、電子状態、陽イオン分布、局所構造の乱れなどの分析に成功し、水熱法試料は欠陥が少なく結晶性も高いことが確かめられ、光触媒活性が高いと期待された。助触媒を担持し、紫外線照射下での水分解水素生成反応を観察したところ、水熱法試料が各種合成法の中で最も高い水素生成量を示すことが確認された。以上の結果から、高活性の光触媒を開発するためには、水熱法を用いて欠陥の少ない微粒子を作製することが有効であることが明らかとなった。2.金属利用の水素生成・二酸化炭素固定の研究では、昨年に引き続き金属として鉄を用いて、反応速度を左右する因子について調べた。鉄粉の比表面積が十分大きいときには、反応速度は二酸化炭素分圧に比例し、律速段階は二酸化炭素の溶解・電離過程にある。一方、比表面積が小さいときには、反応速度はアレニウスの式に従って温度とともに上昇し、律速段階が鉄のイオン化・溶解過程にあることが確認された。二酸化炭素の溶解度は温度とともに減少するので、高い反応速度を実現するためには、鉄の供給効率次第で最適な反応温度に設定する必要があることがわかった。また反応活性化を狙って硝酸を添加したところ、二酸化炭素吸収速度の増加が確認された。X線分析の結果、生成した炭酸鉄は粗大結晶と比べて若干の構造の乱れがあることがわかった。以上の結果から、高い反応速度を実現し、実用的プロセスとするための一定の指針が得られた。コンビナトリアル合成を行うため複数試料をパラレルに合成するシステムの設計・製作として、今年度は赤外線ランプ加熱による温度勾配加熱を試みた。15mm角の基板上において温度勾配をつけた加熱が可能であることを確かめた。材料合成としては、新しい二酸化炭素吸収材料であるリチウム複酸化物系のリチウムフェライトの合成を試みた。これまで固相反応によってα型結晶が得られることがわかっていたが、他の結晶構造のものを水溶液からの低温合成で作製することを試みた。しかしながら目的のフェライトを得ることはできなかった。つづいて、クリーンなエネルギー水素を発生することのできる光触媒の合成を試みた。亜鉛複酸化物の低温合成を、合成温度をパラメータとするコンビナトリアル合成によって行った。この基板について高速X線イメージングの新技術を活用して評価を行った。シンクロトロン放射光を用いて、基板上に配列した複数の試料について個々のX線吸収微細構造スペクトルを短時間で測定し、生成物の同定を行った。これによって目的の複酸化物が得られる温度を決定した。結論として、350°C程度の低温度で目的複酸化物の微粒子が合成できることが確かめられ、紫外線照射のもと、水を分解して水素を発生できることが確かめられた。本年度はさらに、既往の概念にとらわれない新しい二酸化炭素削減法として、金属を二酸化炭素吸収材料として利用する研究についても着手した。高い効率で吸収・固定化ができることが確かめられ、さらに二酸化炭素吸収にともない水素の発生も可能となることを確認し、今後有効な環境・エネルギー技術となる可能性を示した。今年度はクリーンなエネルギー水素を製造することのできる光触媒の合成を試みるとともに、金属を利用した二酸化炭素の吸収・固定と水素製造方法について検討した。光触媒の合成では、昨年度までに紫外域において光触媒活性を示す複酸化物ZnGa_2O_4について、塩の熱分解法などの方法によって230°Cという低温度で微粒子が合成できることを確かめている。そこで今年度は各種低温合成法によってこの複酸化物を合成し、放射光を用いたコンビナトリアル試料のX線吸収微細構造(XAFS)測定などを行い、結晶性の良し悪しなどを調べて評価した。その結果、合成方法・条件によって少しずつ生成物の状態に違いがあることが確かめられた。さらにZnGa_2O_4の可視光応答化を狙い、コンビナトリアル手法を導入して複数の元素をさまざまな濃度で添加することを試みた。XAFS測定の結果、元素や濃度によってはスピネル型結晶中にドーピングできることが確かめられた。金属を利用した二酸化炭素の吸収・固定と、水素製造方法の研究は、昨年度新しい発想の手法として提案したものである。本年度はその利用可能性を検討するため、金属として鉄を用い、反応速度を左右する因子を調べるため粒径の異なる鉄粉を用いたときや、くず鉄の利用を検討する観点から、鉄に他の元素が共存する鉄鋼を用いたときなどの反応性を調べた。鉄粉末のサイズは小さくなるほど反応速度は速くなるが、ある程度まで比表面積が大きくなると、速度は二酸化炭素分圧に依存するようになった。したがって、高い反応速度を実現するためには、微細なくず鉄を利用することが考えられ、また同時に二酸化炭素の水への溶解・電離の促進を図ることが有効であることがわかった。また鉄鋼を用いた場合でも二酸化炭素吸収・固定と水素生成が可能であることが確かめられ、鉄鋼の種類(組成)によって反応速度にも差があることが確かめられた。

1.光触媒ZnGa_2O_4について、水熱合成法、沈殿法、その他の低温合成法によってナノ粒子を合成し、電子顕微鏡観察と、X線回折、X線吸収分光によって生成物の評価を行った。その結果、水熱法により作製した粒子は外形および格子縞の整ったナノ結晶であることがわかった。またX線手法によって、電子状態、陽イオン分布、局所構造の乱れなどの分析に成功し、水熱法試料は欠陥が少なく結晶性も高いことが確かめられ、光触媒活性が高いと期待された。助触媒を担持し、紫外線照射下での水分解水素生成反応を観察したところ、水熱法試料が各種合成法の中で最も高い水素生成量を示すことが確認された。以上の結果から、高活性の光触媒を開発するためには、水熱法を用いて欠陥の少ない微粒子を作製することが有効であることが明らかとなった。2.金属利用の水素生成・二酸化炭素固定の研究では、昨年に引き続き金属として鉄を用いて、反応速度を左右する因子について調べた。鉄粉の比表面積が十分大きいときには、反応速度は二酸化炭素分圧に比例し、律速段階は二酸化炭素の溶解・電離過程にある。一方、比表面積が小さいときには、反応速度はアレニウスの式に従って温度とともに上昇し、律速段階が鉄のイオン化・溶解過程にあることが確認された。二酸化炭素の溶解度は温度とともに減少するので、高い反応速度を実現するためには、鉄の供給効率次第で最適な反応温度に設定する必要があることがわかった。また反応活性化を狙って硝酸を添加したところ、二酸化炭素吸収速度の増加が確認された。X線分析の結果、生成した炭酸鉄は粗大結晶と比べて若干の構造の乱れがあることがわかった。以上の結果から、高い反応速度を実現し、実用的プロセスとするための一定の指針が得られた。
ヒト卵巣黄体化顆粒膜細胞におけるスチロールキャリアプロテインの発現とその調節

次に、この遺伝子の発現が顆粒膜-黄体細胞が分化するいずれの段階から発現するのかを調べるために、顆粒膜細胞の起源と考えられている卵巣表層上皮(ovarian surface epitherium;OSE)に対して同様の方法でRT-PCRを行った。OSEは、手術で摘出されたヒト卵巣より、既に当教室で確立した手技を用いて採取した。この結果OSEにはSCP_X,SCP2遺伝子の発現が認められた。更に、OSEを培養し、種々の因子で刺激したのち回収してRNAを抽出しSCP_X,SCP2遺伝子の発現について調べると、細胞内cAMPが増加するような刺激によってOSEにおけるSCP_X,SCP2遺伝子の発現が増加することがわかった。以上の結果より、顆粒膜-黄体細胞が分化する初期の段階から既にSCP_X,SCP2遺伝子が発現し、細胞内ステロール輸送機構の調節を介してステロイドホルモン産生に関与している可能性が示された。
大統一理論の構築、およびその実験的検証法の探索

大統一理論と相性の良い、高いエネルギースケールを持った超対称模型のうち、理論的な単純さから好まれるアノマリー伝搬模型に着目し、比較的軽い新粒子である3種類のゲージーノの探索手法を調査した。比較的長寿命で、検出器の内部を一定距離飛んだ後に崩壊する荷電ウィーノと呼ばれるゲージーノを用いて、これが崩壊により与える消失飛跡の情報からイベントを同定し、ゲージーノの探索に利用した。本年度の研究では、将来の運用が計画されている高エネルギー加速器実験を用いて、消失飛跡の信号によりゲージーノの探索が可能であること、また荷電ウィーノの速度測定を通じて、三種類のゲージーノの質量も高精度で決定できることを示した。また、超対称模型で暗黒物質の候補として有力なヒグシーノと呼ばれる粒子に着目し、これを探索するための方法も与えた。本年度の研究では特に、標準模型の粒子が生成される過程の精密測定を通じて、新粒子が残す信号を抜き出し、新物理の兆候を見出す可能性に関して議論した。この手法はヒグシーノの探索に関して非常に強力であり、さらに信号の形を精密に測定すれば、ヒグシーノの質量を同定し、予言通りの電荷を持つかの検証も行えることを示した。この手法は超対称模型の枠に留まらず、ヒグシーノと同様の性質を持つ暗黒物質候補の検出や、性質の決定にも応用が可能である。また、この手法自体を別の標準模型過程に応用することで、全く異なる性質を持つ新粒子であっても、標準模型の粒子と何らかの相互作用を持てば探索が可能であり、今後の研究における発展が大いに考えられる。当初の計画では、現在までに実験で測定された物理量を用いて理論的な考察から模型の検証を行う予定であったが、本年度においては新粒子に高い感度を持つ実験を提案し、模型の検証に用いることができる新粒子の情報を実験から抜き出せるよう、実験側からのアプローチを工夫するという方針で研究を進めた。それにより超対称模型が予言する理論的に興味深い種々の粒子に対して強力な検出方法を与え、その性質の決定を通じて模型の検証に応用できる地点にまで到達したため、本年度の研究は当初の計画以上に発展していると言える。今後の研究方針としては、本年度の研究手法を用いて得られることが明らかとなった新粒子の情報を用いて、高エネルギースケールを包括的に扱う模型の検証に応用することを考えている。その際、実験における観測値を高スケールにおける値へと変換するための関係式を慎重に導く必要がある。その一部は、初年度の研究において作成した計算コードを応用することで対応が可能であると考えられるため、これを用いて解析を進める。超対称粒子が大きな質量を持つような模型に関して、高エネルギースケールにおける包括的な理論として大統一理論を考え、その予言であるクォーク、レプトン湯川結合定数の統一を検証した。実験で測定された標準模型粒子の質量を境界条件としてくりこみ群方程式を解くことで、大統一スケールにおける湯川結合定数の値を計算し、それらが統一されるための条件を導いた。本年度の研究では特に、模型に新粒子を加えた場合の湯川結合定数の統一に対する影響を調査した。第一に、新粒子を入れた模型一般に見られる効果として、ゲージ結合定数が高スケール側で大きな値を取るようになり、その副次効果として、クォークの湯川結合定数が高スケール側で抑制され、湯川結合定数の統一に悪影響を与えることが明らかとなった。これは、新粒子を加えた模型は一般には大統一理論の予言と相性が悪いことを示している。

第二に、新粒子自体も湯川結合を持っている場合に、この結合がくりこみ群方程式の解に与える影響を考えた。この場合、統一すべき湯川結合定数は、標準模型のクォーク、レプトンと新粒子とが混ざり合った状態に対応する結合定数であり、新粒子がゲージ相互作用のみ持っている場合と比較して、状況が大きく異なることが明らかになった。この効果が大統一理論の予言に与える影響は模型の詳細に依存するものの、結果として予言が正しく実現されるパラメータの領域も存在することが判明した。これはまた、湯川結合定数の統一が、実験のエネルギースケールより何桁も大きなスケールの質量を持つ新粒子から敏感に影響を受けることを示している。当初の計画では標準模型を超対称化する場合の最小拡張である最小超対称模型に着目し、湯川結合定数の統一を詳細に計算する予定であったが、本年度の進展はその枠を超え、比較的単純な構造を持つ新粒子の組がいくつか存在する場合の解析にまで着手し、解析を行った。そこでも一定の成果をあげ、特に湯川結合定数の統一が達成されるような模型の拡張を発見したことから、本年度の研究は当初の計画以上に進展していると言える。今後の研究方針としては、本年度の研究手法を用いて得られることが明らかとなった新粒子の情報を用いて、高エネルギースケールを包括的に扱う模型の検証に応用することを考えている。その際、実験における観測値を高スケールにおける値へと変換するための関係式を慎重に導く必要がある。その一部は、初年度の研究において作成した計算コードを応用することで対応が可能であると考えられるため、これを用いて解析を進める。本年度までの解析は、湯川結合定数の統一という高スケールの予言を用いて、現在までの実験の結果と合わせて模型の検証を行うものである。一方で、模型が予言する新粒子を実験により探索することを通じて、模型の直接的な検証を行うという方向性が考えられる。今後はこのような方針において研究を行い、さらに得られた結果に対して今までのような理論的考察を加えることにより、模型のさらなる検証を行う予定である。考慮に入れている模型における新粒子の探索は、小さなイベント数に対して高い感度を持つ手法を用いて行う必要があるため、このような手法を提案し、具体的な探索能力を計算により明らかにする予定である。
社会的潜在支援力の強化による環境病患者サポート体制の確立

【調査】第27回日本臨床環境医学会学術集会において、MCS患者会代表者の集いを開催し、10団体の参加を得ることができた。本機会には、患者会代表者が初めての患者会連携のミーティングを開催することができ、患者代表者同士の連携をはかることができた。また、本集いを企画することにより、研究者と患者会代表者の関係性が構築でき、同時に、全国のMCS患者の訴えを掲示して学術集会に参加した研究者や一般市民にMCS患者への理解を求めることができた。これらの患者会代表者へのインタビューによる患者会運営の現状と課題の調査については、大学院生が、KJ法に関する基礎知識の習得を行った上で、研究倫理委員会の審査中となっているため、研究倫理委員会の承認を得られ次第、インタビューを開始できる準備が整っている。【介入】看護介入の準備として、全国の患者会代表者の連携をはかるための情報交換システム(チャット)のwebサイトを構築した。また、本看護介入のための研究倫理申請を行い、承認を得た。さらに、MPOの団体を通して、全国のMCS患者の心理社会的健康調査を行い、同時に、患者代表者への看護介入前の心理社会的健康調査も行った。現在、その結果の分析中である。【教育】臨床環境看護学のweb講義のカリキュラム作成に着手し、検討の結果、臨床生態看護学という名称へと改めることになった。現在、一部のweb講義(2名の非常勤講師による講義)を作成して内容を検討中であるため、今年度初めに計画していた受講生募集のための広報活動は先送りし、来年度に広報活動が出来るようにした。学術集会の大会長の業務が多忙であったこと、および、研究倫理申請に時間を要しているため。質的研究(インタビュー)の部分と看護教育の準備がやや遅れているが、初期の計画どおりに進める予定である。
修飾シクロデキストリンを用いる人工制限酵素の構築

近年のバイオテクノロジ-の進展に伴い、RNAやDNAなどの核酸を選択的に開裂する人工材料の開発に対する社会的要請が強まっている。すでに、我々は、環状のオリゴ糖であるシクロデキストリンが、RNAの加水分解に対して著しい位置特異的触媒作用を示すことを明らかにした。本研究では、この知見をさらに発展させ、シクロデキストリンに化学修飾を加えることにより触媒能を一層増進することを目標とした。シクロデキストリンの一級水酸基の一つを、キレ-ト配位子であるジエチレントリアミンで置換した修飾シクロデキストリンを合成した。ここでは、シクロデキストリンにまずトシル基を選択的に導入した後、ジエチレントリアミンと反応させて目的物を得た。この修飾シクロデキストリンと亜鉛(II)イオンとの錯体が、リボヌクレオチド2量体ならびにリボヌクレオシド2'、3'-環状リン酸の開裂に対して著しい触媒効果を有することを見出した。触媒作用に際しては、まず基質の核酸塩基が修飾シクロデキストリンの空洞に包接されることにより複合体が生成し、しかる後にジエチレントリアミン-亜鉛(II)錯体が複合体内触媒として効率的に機能する。そのために、触媒効果は、空洞に包接されやすいプリン環を持つアデノシン、グアノシンの場合に特に顕著であった。さらに、修飾シクロデキストリンは、リボヌクレオチド2量体のシ-クエンスの差異(例えばアデニリル-シトシンとシチジニリル-アデノシン)を分子認識して、相互に異なる反応速度で開裂した。修飾シクロデキストリンによる加速効果は、中性付近で特に顕著であり、pH7で数千倍に達した。このように、シクロデキストリンに新たな官能基を導入し、基質結合能と触媒能を併せ持つ人工材料を開発することにより、RNAの分子構造を認識して選択的に開裂することに成功した。
^<99m>Tc-GSA肝シンチグラフィの慢性肝炎における臨床的有用性の研究

Tc-99m GSA肝シンチグラフィがインターフェロン治療効果判定に有用であるか調べるために、インターフェロン治療前のC型慢性活動性肝炎患者50例に対しTc-99m GSA肝シンチグラフィを施行した。Tc-99m GSA 185 MBqを急速静注し、5分後および15分後の前面像を測定し視覚的評価に用いた。視覚的評価は心臓内のRI poolの程度により3段階(Gradel 13)に分類した。定量的指標としてはHH15、LHL15を用いた。全例に超音波下または復腔鏡下にbiopsyを施行しその組織像はHAI scoreを用いて評価した。臨床的治療効果判定にはHCV-RNA testを行い、治療有効郡と無効郡とに分類した。視覚的評価ではHAI scoreのうちNecrosis scoreとFibrosis scoreで有為な差を認めた。また5分後の像でGrade 3以上を示したものはインターフェロン治療に全例無効であった。定量的指標ではFibrosis scoreで有為な差を認めた。同時に行ったICGR 15は組織像と有為な相関を認めなかった。以上より、インターフェロン治療適応となるような軽度の慢性肝炎においてTc-99m GSA肝シンチフグラフィは有用であると思われた、今回は治療前後のTc-99m GSAの肝への集積を検討したが集積に変化を認める例は少なく効果判定における有用性は明かではなかった。効果判定に用いた症例が少なかったためこの点については今後の検討が必要と思われた。Tc-99m GSA肝シンチグラフィがインターフェロン治療効果判定に有用であるか調べるために、インターフェロン治療前のC型慢性活動性肝炎患者26例に対しTc-99m GSA肝シンチグラフィを施行した。視覚的評価は心臓内のRI poolの程度により3段階(Gradel3)に分類した。全例に超音波下または腹腔鏡下にbiopsyを施行しその組織像はHAIscoreを用いて評価した。臨床的治療効果判定にはHCV-RNA tastを行い、治療有効群と無効群とに分類した。また5分後の像でGrade3以上を示したものはインターフェロン治療に全例無効であった。同時に行ったICGR15は組織像と有為な相関を認めなかった。以上より、インターフェロン治療適応となるような軽度の慢性肝炎においてTc-99m GSA肝シンチグラフィは有用であると思われた。視覚的評価は心臓内のRI poolの程度により3段階(Gradel13)に分類した。定量的

指標ではFibrosis scoreで有意な差を認めた。同時に行ったICGR 15は組織像と有為な相関を認めなかった。以上より、インターフェロン治療適応となるような軽度の慢性肝炎においてTc-99m GSA肝シンチグラフィは有用であると思われた、今回は治療前後のTc-99m GSAの肝への集積を検討したが集積に変化を認める例は少なく効果判定における有用性は明かではなかった。効果判定に用いた症例が少なかったためこの点については今後の検討が必要と思われた。
ストレスと低血圧に関する基礎的研究

自律神経失調症のモデル動物であるSARTストレスラットでは,意識下・麻酔下ともに持続的な低血圧と頻脈状態にある。また,体位変換刺激により起立性低圧(OH)を容易に発現することが認められている。このOHに対するアドレナリンα1受容体刺激薬Phenylephrineの影響を検討した。SARTストレスラットにおいてPhenylephrineを静脈内へ持続投与すると,体位変換刺激によるOHに改善効果が認められた。このことから,SARTストレスラットのOH発現には交感神経系の調節障害が一つの原因であることが示唆された。SARTストレス動物は全身的にはVagotonia型(副交感神経緊張亢進型)の自律神経失調状態にあること(Jpn J Psychosom Med. 1983 ; 23 : 61-68)が知られている。また,この動物は持続的な低血圧状態(Jpn J Pharmacol. 2001 ; 85 : 313-321)にあり,高度な起立性低血圧(Jpn J Psychosom Med. 2005 ; 45 : 697-706)を示す。起立性低血圧には有用なかっ簡便なモデル動物がないことから,ストレスと低血圧,さらにはストレスと起立性低血圧の関係やそのメカニズム解明並びに治療薬開発の糸口になることが考えられる。そこでH20年度はこのモデル動物を用いてこれらのメカニズムを検討する一端として, SARTストレスラットにHead-Up tilt試験を適用し,この試験時の血圧及び心拍数を経時的に測定し,既存の起立性低血圧治療薬である選択的α_1受容体刺激薬の効果及び体位性頻脈症候群治療薬であるピリドスチグミンの効果を検討した。選択的α_1受容体刺激薬では立位による血圧低下を軽減し,その低下からの回復である血圧上昇の程度を上昇させ,立位による徐脈を抑制し, SARTストレスによる起立性低血圧を軽減させた。また,ピリドスチグミンにも同様の傾向が認められた。現在臨床で使用されている起立性低血圧の治療薬の一つ選択的α_1受容体刺激薬により改善効果が認められたことから, SARTストレスラットは起立性低血圧のモデルとしての一面をより確かなものとし,この面における研究に有用なツールになり得ると考えられる。起立性低血圧には有用なかつ簡便なモデル動物がないことから,ストレスと低血圧,さらにはストレスと起立性低血圧の関係やそのメカニズム解明並びに治療薬開発の糸口になることが考えられる。本年度はこのモデル動物を用いてこれらのメカニズムを検討する一端として,循環動態を大きく左右する胸部大動脈,総頸動脈及び腸間膜動脈から摘出標本を作製し,その血管収縮反及び弛緩反応を選択的α_1受容体刺激薬phenylephrine及びβ受容体刺激薬isoproterenolを用いて検討した。SARTストレスラットの血管壁のphenylephrineに対する収縮反応は胸部大動脈及び総頸動脈で非ストレスラットに比べ減少したが,上腸間膜動脈では非ストレスラットよりも増大していた。前年度の起立時の血圧反応の結果とあわせると,SARTストレスラットのOH発現には起立時の交感神経緊張低下状態が,血管の収縮反応を著しく減少させ,起立時に一過性の脳虚血状態が起こり,OHの発現を増強している可能性がある。
微生物機能を利用した既存土構造物の耐災性向上技術の評価手法の開発

本研究は、軟弱粘土や砂質土に微生物機能を利用して土粒子間固結力を付加させることにより、既存の土構造物や埋設構造物の地震時液状化や降雨時の土砂流出に対する耐災性を向上することを目指し、有用微生物の地盤内目的箇所への均質かつ効果的輸送と保持、および微生物機能による地盤固化の進度とその効果の評価方法について解明することが主な目的である。本年度は、微生物の働きにより尿素を加水分解して炭酸イオンを得て、炭酸カルシウムを析出させ土粒子間の固化を発現させる手法を採用した。栄養源として有機物(スクロース)を用いた方法よりも安定したPH環境が保たれ、比較的容易に供試体を固化させることが可能であった。シリンジ内の砂供試体に微生物と栄養源をあらかじめ供給し、カルシウム源と栄養源を1日1回定期的に注入したところ、3日間の養生中、カルシウムイオンの大部分が消費され、重量比約5%程度の炭酸カルシウムが生成していることがわかった。また、それに伴いシリンジ内供試体に施した針貫入抵抗も顕著に増加した。固化供試体をSEM-EDSにより観察したところ、砂粒子間をつなぐようにカルシウム系鉱物が生成していることが確認された。しかしながら、供試体内へ均質に定常的にグラウトを浸透させることは容易ではなく、浸透開始からしばらくしてそれ以上の浸透が著しく困難になる場合や、不均質な浸透経路に沿って不均質に固化が発現する場合が見られるなど、課題が残った。本研究は、軟弱粘土や砂質地に微生物機能を利用して土粒子間固結力を付加させることにより、既存の土構造物や埋設構造物の地震時液状化や降雨時の土砂流出に対する耐災性を向上することを目指し、有用微生物の地盤内目的箇所への均質かつ効果的輸送と保持、および微生物機能による地盤固化の進度とその効果の評価方法について解明することが主な目的である。本年度は、三軸試験装置をもちいて、ゆる詰め砂供試体に微生物機能を用いて固化を発現させ、その進度を供試体内を伝播するせん断波速度測定により非破壊で評価することを試みた。微生物源としては、池の水あるいは土壌内に自然に生息するものを用い、栄養げんとして有機物(スクロース)、または尿素を添加したバイオグラウトを作成した。尿素を添加したグラウトを用いた場合に、せん断波速度が約1.8倍、排水三軸強度が1.2倍に増加するという顕著な固化効果が見られ、SEMにより砂粒子間をつなぐような固結物質が観察された。一方、スクロース添加の場合は、せん断波速度や強度増加において顕著な効果は見られなかったものの、SEM-EDSの観察ではカルシウム系鉱物の析出がみられた。なお、供試体内へ均質に定常的にグラウトを浸透させることは容易ではなく、浸透開始からしばらくしてそれ以上の浸透が著しく困難になる場合や、不均質な浸透経路に沿って不均質に固化が発現する場合が見られるなど、課題が残った。また、発現した固化生成物の安定した保持も今後検討必要である。
新規抗マラリア活性環状過酸化物類縁体の合成

本研究では窒素を含む2,3-ジオキサポリシクロアルカン類を合成の標的化合物とし、研究代表者が開発した酢酸マンガン(III)による酸化的ラジカル反応を利用した1,2-ジオキサン骨格生成反応を用いて、抗マラリア活性を持つ新規な環状過酸化物の合成を目的とした。1.4-ピペリドン-3-カルボキシレート類とアルケン類の酢酸マンガン(III)による触媒的酸化反応から目的とする2,3-ジオキサビシクロ[4.4.0]デカン類が高収率で得られた。この反応により新規な2,3-ジオキサビシクロ[4.4.0]デカン類が18種類合成できた。縮環部分の立体化学はcisであることを、X線単結晶解析により確認した。合成した2,3-ジオキサビシクロ[4.4.0]デカン類について抗マラリア活性試験を実施した。期待された活性は発現しなかったが、抗菌性を見出した。2.4-ヒドロキシ-2-キノリノン類とアルケン類の同様の反応から、新規なビス(ヒドロペルオキシド)類が生成することを見出した。この化合物の構造決定はX線単結晶解析により行った。その結果、ヒドロペルオキシ基はキノリノン環のカルボニル酸素と水素結合することによって安定化していることが推察された。3.1,2-二置換ピラゾリジン-3,5-ジオン類とアルケン類の同様の反応からも、新規なビス(ヒドロペルオキシド)類が生成することを見出した。15種類の1,2-二置換ピラゾリジン-3,5-ジオン類を合成し本反応にかけたところ、相当する15種類のビス(ヒドロペルオキシド)類を高収率で得ることができた。ビス(ヒドロペルオキシド)類の構造はX線単結晶解析により決定された。その結果、不安定と考えられるヒドロペルオキシ基はピラゾリジン-3,5-ジオン骨格のアミドカルボニル酸素と結晶中で分子内水素結合して安定化していることが確認された。4.アルケン類を加えないで1,2-二置換ピラゾリジン-3,5-ジオン類を直接酢酸マンガン(III)存在下による触媒的酸化反応にかけたところ、ヒドロペルオキシ基が直接ピラゾリジン-3,5-ジオン骨格に導入されることを見いだした。しかも、この反応は定量的に進むことがわかった。4-ヒドロペルオキシピラゾリジン-3,5-ジオシ類の構造も、X線単結晶解析により決定された。5.1,2-二置換ビス(ヒドロペルオキシアルキル)ピラゾリジン-3,5-ジオン類や4-ヒドロペルオキシピラゾリジン-3,5-ジオン類には、弱いながらも抗マラリア活性があることが確認された。

本申請研究で申請者が開発した1,2-ジオキサン骨格生成反応を利用して、窒素やイオウを含む2,3-ジオキサポリシクロアルカン類を標的化合物とし、酢酸マンガン(III)を用いたラジカル反応により抗マラリア活性を持つ新規な環状過酸化物の合成を目的とした。本申請研究は天然物であるartemisininの全合成を行うものではなく、合成的に簡便で、しかもartemisininと同程度か、それ以上の抗マラリア活性を持つ化合物の合成を目的とした。その結果、4-ピペリドン-3-カルボキシレート類とアルケン類のマンガン(III)-触媒的酸化反応から目的とする2,3-ジオキサビシクロ[4.4.0]デカン類が高収率で得られた。この反応を利用して新規な2,3-ジオキサビシクロ[4.4.0]デカン類が18種類合成できた。合成したビシクロ化合物について抗マラリア活性試験を実施した。その結果、期待された活性は発現しなかったが、抗菌性を見出した。また、4-ヒドロキシ-2-キノリノン類を使う同様の反応から新規なビス(ペルオキシド)類が生成することを見出した。この化合物の構造決定はX線単結晶解析により行った。その結果、ヒドロペルオキシ基はキノリノン環のカルボニル酸素と水素結合することによって安定化していることが推察された。酢酸マンガン(III)を化学量論的当量使用し、還流酢酸温度で同様の反応を行うと、4-ヒドロキシ-2-キノリノン環にフラン環が縮環した新規な三環性複素環化合物がよい収率で生成した。今後、ビス(ペルオキシド)類の抗マラリア活性試験を実施する予定である。本申請研究では申請者が開発した1,2-ジオキサン骨格生成反応を利用して、窒素やイオウを含む2,3-ジオキサポリシクロアルカン類を標的化合物とし、酢酸マンガン(III)を用いたラジカル反応による抗マラリア活性をもつ新規な環状過酸化物の合成を目的とした。本申請研究は抗マラリア活性をもつ天然物artemisininの全合成を行うのではなく、合成的に簡便で、しかもartemisininと同程度か、それ以上の抗マラリア活性をもつ有機過酸化物の合成を目指した。含窒素活性メチレン化合物として4-ヒドロキシ-2-キノリノン類、ピラゾリジン-3,5-ジオン類およびバルビツール酸誘導体を選び、種々のアルケン類との酢酸マンガン(III)触媒酸化反応を調べた。その結果、次のようなことがわかった。1.4-ヒドロキシ-2-キノリノン類との反応からはビス(ヒドロペルオキシエチル)キノリノン類が収率よく得られた。2.3位に置換基をもつ4-ヒドロキシ-2-キノリノン類の同様の反応からはモノヒドロペルオキシエチル体とベンゾ-2,3-ジオキサビシクロ[4.4.0]デカノン類が得られた。3.4-ヒドロキシ-2-キノリノン類との反応を沸騰酢酸中で行うと、2-エテニルキノリノン類とベンゾ-2-オキサビシクロ[4.3.0]ノナノン類が同時に生成した。4.ピラゾリジン-3,5-ジオン類とアルケン類を用いた酢酸マンガン(III)触媒酸化反応から、ビス(ヒドロペルオキシエチル)ピラゾリジン-3,5-ジオン類が定量的に得られた。構造は単結晶X線構造解析によって決定された。5.ピラゾリジン-3,5-ジオン類やバルビツール酸誘導体を直接酢酸マンガン(III)触媒酸化反応にかけると、直接ヒドロペルオキシ基をそれぞれの複素環に導入できることを発見した。この構造も単結晶X線構造解析により決定された。6.ピラゾリジン-3,5-ジオン誘導体から得られた過酸化物の抗マラリア活性試験では弱い活性が認められた。しかし、マラリア原虫に対する選択毒性は認められなかった。
「神の手」の定量化と「匠の技」の継承－先駆的内視鏡外科手術教育支援システムの開発

本研究では、熟練した医師の経験と勘を頼りにした、いわゆる「名人芸」といわれる客観的には伝えがたい技術を経験的に教え、トレーニングを行ってきたこれまでの教育システムを、根本から刷新する事ができる革新的な内視鏡外科手術教育支援システムの開発を目的とした。本システムは手術工程解析の自動化による新しい手術手技評価方法とディープ・ラーニングを用いた新しい情報処理システムにより、他の外科医が行った手術を含む、全ての症例経験を自身の症例経験として共有し、「無駄のない手術」を実現するための外科教育システムである。平成28年度は、「無駄」とは何かを明らかにするために、手術工程解析を実施できる環境構築と、臨床医の縫合結紮データを収集した。手術工程解析では、画像処理技術とビッグデータ解析技術を融合させ、ディープ・ラーニングを活用することで外科医の術中の縫合結紮の動作を画像のみから軌跡を取得し時系列データに自動に落とし込む仕組みを開発した。また内視鏡外科学会と連携し、約280名の外科医の縫合結紮データを収集した。平成29年度は、約280名以上のデータ解析および統計処理を自動で行うアルゴリズムを開発した。平成30年度は、上記研究成果を学術論文として発表すべく取りまとめ、学会発表を実施した。また実施期間を通じ、当該研究の普及と拡大を目指し、日本外科教育研究会にて積極的に研究会の運営に携わった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、熟練した医師の経験と勘を頼りにした、いわゆる「名人芸」といわれる客観的には伝えがたい技術を経験的に教え、トレーニングを行ってきたこれまでの教育システムを、根本から刷新する事ができる革新的な内視鏡外科手術教育支援システムを開発する。現在、約280名以上のデータ解析および統計処理を自動で行うアルゴリズムを開発している。縫合結紮シミュレータの部品調達遅延に伴い納品が遅れたため、臨床医のデータ収集が予定よりも3ヶ月程度遅延した。データの収集、学会との連携が計画通り進んだ。データ収集の遅延に伴う成果発表がそれに合わせて遅れる見込であるが、大勢に影響は無い。

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度に向けて、成果を学術論文としてまとめる。
樺太アイヌ語の記述的研究(2)

(1)本年度は本研究にとって最も悲しい年になってしまった。樺太アイヌ語の最後の話し手であり、本研究の唯一の情報提供者であった浅井タケさんが、平成6年4月30日未明に入院先の東札幌病院で亡くなったのである。(2)そのため、本年度の2回にわたる調査旅行は、1回目は浅井タケさんの最後を見届け、身寄りのなかったタケさんの供養をすることに使い、2回目は調査した地域で状況取材と資料整理のために使った。(3)ついに話し手が絶えてしまった樺太アイヌ語の記述的研究は、今やこれまで過去20年にわたって私が収集した樺太アイヌ語資料のすべての整理とまとめしか不可能となった。(4)1988年から1993年までに調査した浅井タケさんの収録資料の一部をまとめて「樺太アイヌ語口承資料2」を研究成果報告書として印刷した。(5)1960年から1994年まで34年間にわたって収集した樺太アイヌ語音声資料をまとめて整理しコンピューターによるテープリストの作成に着手した。(6)これらのデータのまとめは平成7年度に新規申請した「樺太アイヌ語の記述的研究(3)-音声資料の整理と保存、データベース作成の試み-」で行う予定である。(1)本年度は計6回にわたって、東札幌病院に赴き収録調査を行った。但し、唯一の樺太アイヌ語の話し手である浅井タケさんは体調が悪く平成5年5月より東札幌病院に入院中している。(2)そのため本格的な調査は不可能であったが、「樺太アイヌ語の最後」の状況を記録することが出来た。(3)第2インフォーマントだった島村トキさんは平成6年1月に亡くなった。(4)アイヌ語辞書作成に向けて、コンピューターの購入、ソフトの開発を行った。(5)貴重な話し手である浅井タケさんは現在重態であるから本格的な言語調査は出来なかったが、浅井さんにとって唯一のアイヌ語の話し相手である私とのアイヌ語での会話をハルさんはとても喜んでくれている。私は、今もう残り少なくなった、この貴重な伝承者の最後をしっかり見届けたいと思う。(6)来年度(最終)には過去20年間に私が収集した樺太アイヌ語資料のすべての整理とまとめに取りかかる予定である。
神経系培養細胞のアルツハイマー病アミロイド前駆体タンパク質の代謝の検討

アルツハイマー病の病理変化の一つである老人斑の主成分は、アミノ酸695-770個の前駆体(APP)に由来するアミノ酸42個程度のbeta/A4タンパク質である。当初、病的状態でbeta/A4タンパク質が生成され神経毒性をもたらすと考えられたが、近年の研究では正常でも分泌されていることが明らかにされた。アルツハイマー病の老人斑形成の過程やその神経毒性の解明のために、培養細胞で遺伝子導入によって過剰に発現させて、その代謝を調べた。サル線維芽細胞由来のCOS細胞では、DEAE-dextran法による一過性発現を行った。すでに報告されているように、セレクターゼによる分泌は確認されたが、我々の抗体ではbeta/A4タンパク質の分泌を検出できなかった。今後、さらに感度のよい抗体・検出法の樹立を試みる。ヒト神経芽細胞由来のNB-1細胞はdibutyryl cAMP(Bt2cAMP)処理によって神経突起を伸張する。未分化状態からより神経系の細胞へ分化するといえる。この細胞でelectroporationによってAPPの過剰発現系の樹立を行った。APP695の発現株は確立できたが、APP770については得られなかった。単なる技術的な問題か、APP770特有の機能を反映しているかについては検討中である。NB-1でも、主な代謝経路はセクレターゼによる分泌系であった。Bt2cAMPによって、神経突起の伸張を誘発するとAPPのmRNAレベルとAPPタンパク質発現量は数倍以上増大し、同時に細胞の変性死が観察された。いわゆるamyloidogenic断片の増大は確認されなかった。この結果から、神経細胞にとっては、過剰なAPPそのものが有害であり、神経細胞の変性にはamyloidogenic断片は必ずしも必要ないことが考えられる。今後、さらに神経系培養細胞でのAPP機能・代謝を検討していきたい。
脳下垂体腫瘍における各種視床下部ホルモン受容体発現の解析

脳下垂体のホルモン分泌は視床下部ホルモンをはじめとする刺激物質ないし抑制物質によって制御されている。各種視床下部ホルモン受容体すなわちGHRHR,TRHR,GnRHRおよびsomatostatin Rのサブタイプに注目し、下垂体細胞における視床下部ホルモンおよびその受容体の局在を証明し、腫瘍の発生・細胞分化・増殖におよぼす影響を検討した。ヒト下垂体細胞・下垂体腺腫を対象に転写因子すなわち、Neuro-D1,Tpit,GATA-2,Estrogen receptor, RXR, SF-1,Pit-1,Ptx-1,Prop-1(昨年まで)に加え、Egr-1のprimer, probeを用いRT-PCR法にて各種遺伝子の発現を検討した。RT-PCRではEgr-1は全ての下垂体腫瘍に発現し、Egr-1はGonadotropin産生腫瘍において高い発現が見られた。GnRHRはgonadotropin産生腫瘍とnon-functioning腫瘍における発現が高く、TRHRはPRL,TSH細胞における発現が強く認められた。一方転写因子との関係では、Ptx-1は全種類の下垂体腺腫において発現がみられ、NeuroD1,TpitはPOMC・ACTH腺腫における発現が認められた。GATA-2はgonadotroph, thyrotrophに発現し、TSHの発現においてはPit-1との協調作用が示唆される所見を得た。さらに、臨床上いわゆる非機能性下垂体腺腫において各種転写因子の発現を再検討したところ、種々の転写因子の発現が認められ、機能性腺腫への多分化能を有する可能性が示唆された。今後さらに検討を加え、機能性腺腫発生のメカニズムを解明していきたいと考えている。下垂体細胞における視床下部ホルモンおよびその受容体の局在が証明され、腫瘍の発生・細胞分化・増殖におよぼす影響が注目される。各種視床下部ホルモン受容体すなわちGHRHR, TRHR, GnRHRおよびsomatostatin Rのサブタイプに注目し、その発現とホルモン産生ならびに細胞増殖との関係を明らかにすることを目的した。ヒト下垂体細胞・下垂体腺腫を対象に転写因子すなわち、Neuro D1, Tpit, GATA-2,Estrogen receptor, RXR, SF-1,Pit-1,Ptx-1,Prop-1のprimer, probeを用いRT-PCR法にて各種遺伝子の発現を検討した。RT-PCRではGHRHmRNAは全ての下垂体腫瘍に発現し、GHRHRはGH産生腫瘍において高い発現が見られた。GnRH/TRHにおいても、全種類において発現がみられ、GnRHRはgonadotropin産生腫瘍とnon-functioning腫瘍における発現が高く、TRHRはPRL, TSH細胞における発現が強く認められた。今後さらに組織切片上で、これらの遺伝子の発現をin situ hybridizationにて確認、免疫組織化学を行うと同時に、臨床データとの相関を検討中である脳下垂体のホルモン分泌は視床下部ホルモンをはじめとする刺激物質ないし抑制物質によって制御されている。

ヒト下垂体細胞・下垂体腺腫を対象に転写因子すなわち、Neuro-D1,Tpit,GATA-2,Estrogen receptor,RXR,SF-1,Pit-1,Ptx-1,Prop-1(昨年まで)に加え、Egr-1のprimer,probeを用いRT-PCR法にて各種遺伝子の発現を検討した。RT-PCRではEgr-1は全ての下垂体腫瘍に発現し、Egr-1はGonadotropin産生腫瘍において高い発現が見られた。GnRHRはgonadotropin産生腫瘍とnon-functioning腫瘍における発現が高く、TRHRはPRL,TSH細胞における発現が強く認められた。一方転写因子との関係では、Ptx-1は全種類の下垂体腺腫において発現がみられ、NeuroD1,TpitはPOMC・ACTH腺腫における発現が認められた。GATA-2はgonadotroph,thyrotrophに発現し、TSHの発現においてはPit-1との協調作用が示唆される所見を得た。Gonadotropin産生下垂体腺腫のうち、αsubunit陽性を示す症例について、今後さらにこれらの視床下部ホルモン遺伝子および転写活性因子の遺伝子発現の関係を検討中である。脳下垂体のホルモン分泌は視床下部ホルモンをはじめとする刺激物質ないし抑制物質によって制御されている。各種視床下部ホルモン受容体すなわちGHRHR,TRHR,GnRHRおよびsomatostatin Rのサブタイプに注目し、下垂体細胞に:おける視床下部ホルモンおよびその受容体の局在を証明し、腫瘍の発生・細胞分化・増殖におよぼす影響を検討した。ヒト下垂体細胞・下垂体腺腫を対象に転写因子すなわち、Neuro-D1,Tpit,GATA-2,Estrogen receptor, RXR,SF-1,Pit-1,Ptx-1,Prop-1(昨年まで)に加え、Egr-1のprimer, probeを用いRT-PCR法にて各種遺伝子の発現を検討した。GATA-2はgonadotroph, thyrotrophに発現し、TSHの発現においてはPit-1との協調作用が示唆される所見を得た。さらに、臨床上いわゆる非機能性下垂体腺腫において各種転写因子の発現を再検討したところ、種々の転写因子の発現が認められ、機能性腺腫への多分化能を有する可能性が示唆された。今後さらに検討を加え、機能性腺腫発生のメカニズムを解明していきたいと考えている。
デンプンの繊維化技術の構築

1.実験室レベルのデンプン繊維製造装置を試作した。原理的には、空気圧によってデンプン水溶液を約40%濃度の硫酸アンモニウム塩水溶液に押し出す形の紡糸装置であり、ノズル部分の直径を0.10.4mmに変えられるようにした。また、デンプン溶液の容器部分やノズルまでの配管部分で、デンプン溶液が冷却されないように加温する工夫をした。その結果、再現性よく繊維状デンプンを作成することができた。2.デンプンの種類や濃度によるデンプン繊維製造条件と、得られたデンプン繊維の形状の関係を検討した。アミロペクチンの多い馬鈴薯デンプンを用いた場合は、デンプン溶液は容易に調製できたが、得られたデンプン繊維は絡まりやすく、紡糸装置のノズル部分に目詰まりしやすかった。一方、アミロースを含むトウモロコシデンプンを用いた場合は、完全なデンプン溶液にはならなかったが、紡糸されたデンプン繊維は適度な強度を有し、分散性もよく、取り扱いやすいことが明らかになった。デンプン濃度としては10%程度、ノズル径としては0.4mmが最適条件であった。今後、デンプンと他の水溶性高分子のブレンドによる繊維物性の改質や、無機填料との複合化による機能化について検討する予定である。3.デンプン繊維を040%程度含有する手抄きシートを作成し、各種物性測定を行った。サイズ性や光学特性はやや低下したが、力学物性は著しい向上が認められた。また、加速劣化試験結果から、酸性条件下で調製したシートでも、劣化による耐折強度の低下を抑えることができた。1.デンプンの塩析条件を検討し、アミロースを多く含むデンプンでは繊維化されずに塊状となってしまうのに対し、アミロペクチンを主成分とするデンプンではフレーク状、場合によっては短繊維状に成形することが可能であった。分岐多糖であるアミロペクチンの成形物中での分子配向性や、成形性発現機構については現在検討中である。2.デンプン繊維含有紙を各種条件で調製し、それらの諸物性を検討した。その結果、短繊維状デンプンを5-20%程度木材化学パルプに代替した場合、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ共にシート密度が増加し、破壊強度、引張り強度の増加が認められた。耐折強度については、広葉樹パルプでは顕著な増加が、一方、針葉樹パルプでは僅かな低下となった。更に、デンプン繊維の添加によって吸水性が低下し、透気度は低下した。中性サイズ剤処理では、サイズ度は低下する傾向があった。これらの結果から、紙の繊維原料として木材パルプに一部代替する素材としての利用の可能性が明らかになった。一方、問題点として接着剤やタック性が上がり、カ-ルが強くなること、濾水性が低下すること等が挙げられ、改質が求められる。3.デンプン繊維含有シートを20°C、65%相対湿度の条件下で1年以上放置してもカビによる着色や劣化は認められず、ある程度安定であった。また、土中埋め込み試験による生物分解性は、対照の木材パルプのみから成るシートと大きな相違はなく、比較的安定であった。