hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頭頚部癌における抗癌剤多剤耐性の克服-P糖蛋白の発現と抗癌剤排出機能について-

1、HSGクローン細胞を分離し,親株とともに抗癌剤(VCR)処理して50%増殖抑制濃度(IC50)を測定したところ、クローン間で感受性が異なることが明らかとなった。親株細胞を用いた実験では、VCR未処理と処理細胞を比較すると,VCR処理した細胞のIC50値は,未処理に比べ,約9倍高い値を示した.2、VCR耐性細胞にMDR1ブロッカーであるVerapami(5μM)を添加すると,IC50の有意な低下を認めた。3、VCR耐性細胞にMGST阻害剤であるCurcumin(25μM)を添加するとIC50の有意な低下が認められた.4、VerapamiとCurcuminをともに添加して培養したVCR耐性細胞では、IC50の著しい低下を認めた.5、ウエスタンブロット法でMDR1とMRP1の発現を検討したところHSG親株細胞に比べVCR耐性細胞ではMRP1の著しい発現誘導が見られた。これらの結果より,VCRで耐性になったHSG細胞は,MDR1による耐性獲得に加え、MRP1による多剤耐性獲争機構が存在することが明らかとなった。今後、MDR1とMRP1の誘導過程の違いを分子レベルで分析する。口腔扁平上皮癌培養細胞と唾液腺癌培養細胞から分離したシングルセルクローンにビンクリスチン処理し、多剤耐性遺伝子産物(P糖タンパク)をコードするmdr1 mRNAの発現をRT-PCR法で比較した。その結果、口腔扁平上皮癌培養細胞では、ビンクリスチン処理前のmdr1 mRNAの発現クローン数と発現量は低く、ビンクリスチン処理後では発現クローン数と発現量が増加したがわずかであった。一方、唾液腺癌培養細胞では、ビンクリスチン処理前からmdr1 mRNAの発現クローンが多数存在し、さらにビンクリスチン処理後には、発現クローン数と発現量の増加がみられた。そこで、これらのmdr1 mRNAの発現により、他の抗癌剤に対する感受性が低下しているか各種抗癌剤に対する50%増殖抑制濃度で検討した。その結果、mdr1 mRNAの発現クローンは、P糖蛋白の基質となるエトポシド、アドリアマイシンに対しても交差耐性を示すことが明らかとなった。以上の結果より、1、両細胞株ともに,抗癌剤によってmdr1 mRNAが誘導されるクローンから構成されている。2、抗癌剤未処理の唾液腺癌細胞クローンは、抗癌剤未処理の口腔扁平上皮癌細胞クローンにくらべ、mdr1 mRNAの発現頻度が高い。3、口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞の両クローンは、ビンクリスチン処理によりmdr1 mRNAの発現量が増加する。4、唾液腺癌細胞は、mdr1 mRNAの発現による、獲得耐性形質と自然耐性形質をともに示すことが明らかとなった.1、HSGクローン細胞を分離し,親株とともに抗癌剤(VCR)処理して50%増殖抑制濃度(IC50)を測定したところ、クローン間で感受性が異なることが明らかとなった。
スマートホンを用いたモバイル仮想職業訓練システムの構築

本研究では,モバイル仮想職業訓練システムの実現を目標とし,次の3つのサブテーマを掲げている(1)仮想職業訓練環境におけるユーザの行動認識方式の確立...ユーザによる仮想物体の移動や仮想的な機器の操作等の履歴から行動を認識する.(2)ユーザの行動に対するリアルタイムな評価方式の確立...熟練者の模範行動モデルを生成し,ユーザの行動をそれと比較して,リアルタイムに評価する.(3)モバイル仮想職業訓練システムの有効性評価今年度はサブテーマ(2)に取り組み,熟練者の行動をデータ化する手法を検討した.これは,ごく一般的なWEBカメラと深層学習を組み合わせ,画像中から人間の関節を検出することで実現している.さらにこの方法を応用した新しいインタラクティブなメディアアートに関する研究として「ジェスチャ認識による演奏者と観客のインタラクションに基づくライブの一体感演出システム」と題し学会(インタラクション2019)で発表した.先述したとおり,今年度は当初目標通りサブテーマ(2)を達成しており,研究計画は順調に推移している.今後も計画通り進められるように注力したい.GPUを搭載し,高速でディープニューラルネットワークによる推論が可能な組込み型のCPUボードを購入している.これと一般的なカメラを組み合わせることで,簡単な設備でも人間の行動を認識し,データ化できる可能性があるので調査したい.また,スマートホン側でも近年通常のカメラによる環境認識に関する新しいフレームワーク(ArCore)が開発されてきているのであわせて活用したいと考えている.本研究では,モバイル仮想職業訓練システムの実現を目標とし,次の3つのサブテーマを掲げている(1)仮想職業訓練環境におけるユーザの行動認識方式の確立...ユーザによる仮想物体の移動や仮想的な機器の操作等の履歴から行動を認識する.(2)ユーザの行動に対するリアルタイムな評価方式の確立...熟練者の模範行動モデルを生成し,ユーザの行動をそれと比較して,リアルタイムに評価する.(3)モバイル仮想職業訓練システムの有効性評価...実装したシステムがどの程度職業訓練に利用可能かを評価する.今年度はサブテーマ(1)に取り組み,スマートホン搭載型のヘッドマウントディスプレイとカメラ,ARマーカを使い仮想的な調理場を模した職業訓練環境を構築して,調理器具の操作などを認識できるようにした.今回の行動認識では,スマートホンに付属のカメラ以外に特別なセンサを必要としておらず,非常に簡便なシステムで実現することができた.さらに,仮想環境のさらなるリアリティを向上させるべく,現実の素材の摩擦や反発係数などを仮想環境に取り組む方法を研究し「Mixed Realityにおける現実物体の物理属性を考慮したシーン生成」と題して学会(インタラクション2018)で発表した.なお,この発表はプレミアム発表に選定されている.さらに,センサを用いた人間の手の動作認識に関する研究を音楽分野にも応用し,「音楽表現を拡張するジェスチャ操作楽器の開発」として同じくインタラクション2018にて発表した.先述したとおり,今年度は当初目標通りサブテーマ(1)を達成しており,研究計画は順調に推移している.今後も計画通り進められるように注力したい.本研究では,モバイル仮想職業訓練システムの実現を目標とし,次の3つのサブテーマを掲げている(1)仮想職業訓練環境におけるユーザの行動認識方式の確立...ユーザによる仮想物体の移動や仮想的な機器の操作等の履歴から行動を認識する.(2)ユーザの行動に対するリアルタイムな評価方式の確立...熟練者の模範行動モデルを生成し,ユーザの行動をそれと比較して,リアルタイムに評価する.(3)モバイル仮想職業訓練システムの有効性評価今年度はサブテーマ(2)に取り組み,熟練者の行動をデータ化する手法を検討した.これは,ごく一般的なWEBカメラと深層学習を組み合わせ,画像中から人間の関節を検出することで実現している.さらにこの方法を応用した新しいインタラクティブなメディアアートに関する研究として「ジェスチャ認識による演奏者と観客のインタラクションに基づくライブの一体感演出システム」と題し学会(インタラクション2019)で発表した.先述したとおり,今年度は当初目標通りサブテーマ(2)を達成しており,研究計画は順調に推移している.今後も計画通り進められるように注力したい.通常のカメラではなく3次元の空間認識が可能なデプスカメラを搭載したスマートホンを入手している.この新しい機能を用いることで,ARマーカに頼らずとも仮想的な職業訓練環境を実装できる可能性があるので調査したい.また,スマートホンに接続可能な筋電センサなども開発されてきているので併せて利用し,さらに現実に近い職業訓練環境を実装したいと考えている.GPUを搭載し,高速でディープニューラルネットワークによる推論が可能な組込み型のCPUボードを購入している.これと一般的なカメラを組み合わせることで,簡単な設備でも人間の行動を認識し,データ化できる可能性があるので調査したい.また,スマートホン側でも近年通常のカメラによる環境認識に関する新しいフレームワーク(ArCore)が開発されてきているのであわせて活用したいと考えている.学会発表において旅費と宿泊費、参加費を見込んでいたが、参加費に宿泊費が含まれていたため余剰が生じた。次年度の助成金とあわせて機材購入もしくは学会発表への出張費用として有効に活用したい。
セロトニン異常による薬物消化管吸収挙動の変動機構解析

小腸の運動・機能は、中枢神経系とは独立して機能する腸神経系により制御されていることが知られている。しかし薬物の吸収に対する影響については不明な点が多く残されている。セロトニン(5-HT)は、消化管ホルモンとして、また神経伝達物質として小腸の運動・機能に深く関わっていることが知られており、近年では、重篤な消化管疾患である炎症性腸疾患、過敏性腸症候群においては5-HTの分泌亢進が知られている。本年度は、前年に引き続き、5-HTの代謝酵素monoamine oxidase Aをclorgylineにより阻害することで作製した5-HT代謝異常モデルラットを用い、高5-HTレベルが、様々な吸収特性を持つ薬物の吸収性にどのような変化を及ぼすかを明らかにすることを目的に種々の検討を進めている。本年度は、PEPT1を介して吸収されることが知られているCephalexinの吸収に及ぼす高5-HTレベル影響について、種々検討を行った。その結果、Cephalexinを経口投与した後の血漿中濃度のAUCは、5-HT代謝異常ラットにおいて、対照群の約1.5倍と有意に増加することが明らかとなった。小腸からの吸収が増大している可能性が示唆されたので、次に単離粘膜を用いてCephalexinの膜透過性について検討を加えた。その結果、空腸では有意な変化が見られなかったが、回腸においては有意な膜透過性の亢進が認められた。部位による差異の原因は明らかではないが、回腸において認められた膜透過性の亢進が、経口投与後のAUCの増加につながったものと考えられた。また、膜抵抗値も測定したが、いずれの部位でも、対照群に比して、有意に低下していることが確認された。このことから、Cephalexinの細胞間隙経路を介した透過が亢進している可能性が考えられた。今後は、5-HT代謝異常ラットにおいて認められたCephalexinの吸収、膜透過亢進に対するPEPT1の寄与について、明らかにする予定である。本年度も、計画に従い、5-HTとclorgylineを前投与することで作製した5-HT代謝異常ラットを用い、PEPT1を介した吸収が示唆されているcephalexinを用いて、まず、経口投与後のその吸収性に変動が見られることを明らかにすることに成功した。また、単離粘膜を用いた検討から、回腸において透過性が亢進していることも明らかにしており、おおむね順調に進展していると考えている。引き続き、作製した5-HT代謝異常ラットを用い、cephalexinの吸収、及び体内動態に及ぼす影響について詳細を検討していく。具体的には、粘膜透過亢進におけるPEPT1の寄与の定量的評価、寄与に変動が見られた場合、PEPT1の発現量を評価する。更に、全身循環系へ移行した後の体内動態についても評価を行う予定である。セロトニン(5-HT)代謝異常を含む腸神経系(Enteric nervous system; ENS)の機能異常は、様々な消化管疾患に関わっている。中でも炎症性腸疾患、過敏性腸症候群においては5-HTの分泌亢進が知られており、セリアック病、カルチノイド発症時に見られる消化器障害では、粘膜中5-HTが亢進している。しかし、5-HTレベル亢進時における薬物吸収挙動に関しては検討例がほとんどない。申請者らは、既に5-HTの代謝酵素monoamine oxidase Aをclorgylineにより阻害することで小腸粘膜内5-HT含量の高い5-HT代謝異常モデルラットの作製に成功している。本研究では、同モデルラットを用いて、高5-HTレベルが、様々な吸収特性を持つ薬物の吸収性にどのような変化を及ぼすかを明らかにすることを目的に種々の検討を計画している。本年度は、5-HT代謝異常モデルラットから単離した小腸粘膜を用い、受動拡散により吸収される薬物について粘膜透過性を評価した。経細胞経路を介した吸収変動の可能性については、主として経細胞経路を介して吸収されると考えられているantipyrineを用いて膜透過性を検討した。その結果、空腸、回腸、いずれの部位においても対照群との間に差は認められなかったことから、経細胞経路を介した薬物吸収には変動はないものと考えられた。一方、細胞間隙経路を介した吸収変動の可能性については、主として細胞間隙経路を介して吸収されると考えられている水溶性高分子FITC-dextran 4(FD-4,分子量約4000)を用いて検討した。その結果、空腸、回腸、いずれの部位においてもFD-4の透過が有意の亢進することが明らかとなった。また、同様に単離した小腸粘膜を用いて膜抵抗値を測定したところ、空腸、回腸、いずれの部位においても低下傾向が認められた。このことから、5-HT代謝異常ラットの小腸粘膜では、tight junction構造の変化により、細胞間隙経路を介した高分子の吸収が増大することが明らかとなった。本年度は、計画した通り、5-HTとclorgylineを前投与することで作製した5-HT代謝異常ラットから単離した小腸粘膜を用い、受動拡散により吸収される薬物について膜透過性を検討し、経細胞経路を介する薬物吸収には変動がないこと、一方、細胞間隙経路を介する高分子物質の吸収は増大することを明らかにすることができた。また、膜抵抗値が低下していることも明らかとなったとから、tight junction構造の変化によるものであることも示唆することができた。

また、PEPT1を介した吸収に関しても、cephalexinを用いた検討に着手しており、おおむね順調に進展していると考えている。小腸の運動・機能は、中枢神経系とは独立して機能する腸神経系により制御されていることが知られている。しかし薬物の吸収に対する影響については不明な点が多く残されている。セロトニン(5-HT)は、消化管ホルモンとして、また神経伝達物質として小腸の運動・機能に深く関わっていることが知られており、近年では、重篤な消化管疾患である炎症性腸疾患、過敏性腸症候群においては5-HTの分泌亢進が知られている。本年度は、前年に引き続き、5-HTの代謝酵素monoamine oxidase Aをclorgylineにより阻害することで作製した5-HT代謝異常モデルラットを用い、高5-HTレベルが、様々な吸収特性を持つ薬物の吸収性にどのような変化を及ぼすかを明らかにすることを目的に種々の検討を進めている。本年度は、PEPT1を介して吸収されることが知られているCephalexinの吸収に及ぼす高5-HTレベル影響について、種々検討を行った。その結果、Cephalexinを経口投与した後の血漿中濃度のAUCは、5-HT代謝異常ラットにおいて、対照群の約1.5倍と有意に増加することが明らかとなった。小腸からの吸収が増大している可能性が示唆されたので、次に単離粘膜を用いてCephalexinの膜透過性について検討を加えた。その結果、空腸では有意な変化が見られなかったが、回腸においては有意な膜透過性の亢進が認められた。部位による差異の原因は明らかではないが、回腸において認められた膜透過性の亢進が、経口投与後のAUCの増加につながったものと考えられた。また、膜抵抗値も測定したが、いずれの部位でも、対照群に比して、有意に低下していることが確認された。このことから、Cephalexinの細胞間隙経路を介した透過が亢進している可能性が考えられた。今後は、5-HT代謝異常ラットにおいて認められたCephalexinの吸収、膜透過亢進に対するPEPT1の寄与について、明らかにする予定である。本年度も、計画に従い、5-HTとclorgylineを前投与することで作製した5-HT代謝異常ラットを用い、PEPT1を介した吸収が示唆されているcephalexinを用いて、まず、経口投与後のその吸収性に変動が見られることを明らかにすることに成功した。また、単離粘膜を用いた検討から、回腸において透過性が亢進していることも明らかにしており、おおむね順調に進展していると考えている。引き続き、作製した5-HT代謝異常ラットを用い、吸収性変動の可能性を検討していく。具体的には、PEPT1を介した吸収の寄与が考えられているcephalexin(CEX)を基質として、その吸収性に変化があるかいなか明らかにするとともに、変動があった場合にはその原因の解明に着手する。引き続き、作製した5-HT代謝異常ラットを用い、cephalexinの吸収、及び体内動態に及ぼす影響について詳細を検討していく。具体的には、粘膜透過亢進におけるPEPT1の寄与の定量的評価、寄与に変動が見られた場合、PEPT1の発現量を評価する。更に、全身循環系へ移行した後の体内動態についても評価を行う予定である。細かな端数が出たため、翌年度分と合算して、有効に利用することとした。
民俗神や民族神との関係分析を通した近世武家権力神の基礎的研究

本研究は日本近世の宗教世界を近世的「神」観念としてとらえ、民俗神・権力神・民族神という範疇を措定し、とくに申請者の研究履歴に照らし、権力神を中心にすえながら三者の関係性と変容の検討を目的とした。具体的には以下の二点に目的とその成果は要約できる。第一の目的は、民俗神と武家権力神との関係性の解明である。権力神とは藩主(藩祖)や夫人、家中、さらに新田義貞等南朝方武将など、神格化された武家領主に関わる人物を想定している。民俗神の集団神的側面との関連では神格化された武家領主(権力神)の地域社会におけるシンボルとしての可能性が浮かび上がってきた。これは地域社会集団の成り立ち・歴史性と武家領主の関係性の指摘につながる。また「仁政」を展開した藩主・家中の民衆による神格化の事例収拾とその解析を行った。領主権力の政治支配は民衆の生活のあり方に直接関係し、生活に利益をおよぼす領主(藩主・代官など)が人神となるパターンの検出を通じて近世民衆の領主像がある程度明らかになったのではないかと考える。第二の目的はかかる第一の目的をうけ、さらに権力神という視角からみた武家集団のアイデンティティのあり方と民族神・民俗神との関わりの考察であった。ここでは各藩における藩主(祖)神の事例をできるだけ収拾しながら、その成立の契機や性格などを、具体的な政治のあり方と相即させ分析した。藩主神の措定は藩の危機的状況下で、家臣団の統合イデオロギーの再生産装置としてなされるとの見方があるが、そこには武家領主集団・藩の自己認識・歴史意識が検出できた。そしてそのような武家領主の神格を民衆側が地域社会の精神的な核としてとらえ返す動向が、とくに近代都市形成のなかで顕著にあらわれてくる、つまり武士階層が歴史的に解消したのちに武士神格の意味が大きくなっていく見通しを得るにいたった。本年度は権力神(神格化された武家領主に関わる人物)や関連するデータの収拾を可能な限り実施したが(現在700事例余り収集)、創祀時期や性格をめぐり、分類が可能と思われる。この点は継続調査が必要であるが、現段階で特徴的なケースは以下の通りである。1,近世以前の武士が神格化されるケースである。いわゆる曾我兄弟、源義家、鎌倉権五郎景政など全国的にみられるもの、また個別大名家の先祖が神格化されたものなどがあるが、延岡藩領北部の佐伯惟治(大友氏に討たれた旧臣)祭神のように、怨霊化を畏怖した慰霊信仰は、民俗神化しているとも考えられ注目される。このように豊国大明神(豊臣秀吉)や東照宮(徳川家康)以前の武士の人神の存在は今後事例収集とその解析が必要であろう。2,近世中期以降における海防意識高揚のなか、武家権力神が創祠されるケースである。寛政期対馬藩宗家による文永の役で戦死した宗助国の祭祀、安政年間函館での東照宮創祠などは典型である。民族神が対外的危機意識のなかでクローズアップされるのとは違う(あるいはその前段階の)回路が存在したことが窺える。3,明治になって祭祀される(旧)藩主層などのケースである。これは当初の予想を遥かに超えていた。全国的に多くの地域で検出できるが、このようなケースの多さは、本来、大名などの武家領主の「家」の神(仏)霊であったものが、いわば地域社会の産土神化してゆくことを示すものであろう。

国家神道の動きがある一方で地域社会のアイデンティティの核心を神格化された武家領主が担う意味は民衆にとっての武士像を考える上で好個の分析素材であろう。本年度も権力神や関連するデータの収集を継続した。なおこれに並行し藩主の神格化やその関係事例に注目したデータ収集・解析も試みた。今後に継続作業が必要だが現段階では以下のような特色が指摘できる。1,各大名家で誰が神格化されるのかにはいくつかのパターンがある。ひとつは「藩祖」と考えられる人物の神格化である。例えば鍋島佐賀藩では鍋島直茂という人物が18世紀後半(寛政年間)に松原社が創設され神格化する。これは豊臣政権・徳川政権初期に近世大名家の基礎をつくった人物であり、いわば近世大名家化を担った当主の神格化である。かかる事例は転封大名である黒田家でもみられ光雲神社への黒田孝高・長政の神格化も豊前中津より筑前福岡への転封時期の当主であり、近世黒田家の基礎を築いた当主の神格化といえる2,中興者と目される藩主の神格化もある。熊本藩主細川重賢(1718-85)や広島藩主浅野斉賢(1773-1830)などが典型である。このパターンでは、大名家に関わる人物ではなく、一般民衆が創祠したものも少なくない。加賀藩主前田治脩(1745-1810)、館林藩主秋本志朝(1820-1878)などはいわば村の守護神・産土神となっており、民俗神化しているといえる。3、創祠者や創祠時期についても様々なケースがある。上記の1では大名家の関係者(家臣団も含む)が祀ることが多いが、2ではこれに加えて先述の如く地域民衆による創祠がみられる。また時期は近世とともに近代初頭がきわめて多く、この場合、大名家の旧家臣とともに旧領民が新たな近代都市社会(旧城下町)の地域アイデンティティの中核に旧藩主を位置づけたものと思われる。本年は、地域的広がりをもった武士の神格化の事例を広範に収集しつつある。1、代表的なのは徳川家康(東照宮)である。これは全国の大名家が政治的目的で勧請する例が多いようだが、例えば、茨城県岩井市にみられるように東照宮を家の「うちがみさま」として祀る事象は、東照宮の民俗神化とでも呼べよう。これは近世武家領主の頂点に位置する徳川家康の神格が家の守護神・民俗神化するものだが、このような現象がどのような過程でまた全国的にいかに広がりがあるか、検討を加える必要がある。2、全国的な武士民俗神化の事例が、平景清・加藤清正・曾我兄弟・南朝方武将(新田義貞など)のように例外的ではない点は注目される。史料的制約があり、神格化の経緯や実相などは今後の検証にゆだねざるをえないものの、当初、武士が有する「貴種」への羨望があるとの見通しを持っていたが、現世利益をもたらす民俗神との性格が強いと思われる。平景清の眼病治癒をめぐる信仰は、民衆の武士イメージを考える上で重要な問題を含んでいる。武士の強者ゆえの救済力とでもいえる民衆の心性がみられよう。3、神格化がいわば地域限定型の広域性を有するものもある。山家公頼はその典型である。公頼は宇和島藩伊達家の家老で、仙台から入部後に政争で敗れ殺害、怨霊化したというが、公頼を祀った御霊神社は愛媛県を中心に瀬戸内海を囲む地域に広がっている。宇和島藩域を遥かに超える広がりをもつが、しかし瀬戸内海周辺域をはずれるものでも無いようである。なぜこのような広がり方をしたのかは不明であるが、武士の怨霊化が海上神としての民俗神化した事例と考えられる。
新合成戦略創出のための酸化反応の開発

炭素骨格に対する酸素官能基の直接導入法として、(1)マンガン触媒を利用するエーテル、ベンジル化合物、アルコールの統一的酸化反応、(2)mCPBA/トリクロロアセトニトリル複合反応剤を利用するエーテルの直接酸化反応、(3)ジオキシランを用いる分子内反応による炭素-水素結合の直接ヒドロキシル化反応を開発した。また、炭素骨格に対する炭素官能基の導入法として、分子内光環化を含む2工程変換による炭素環のアシル化反応を開発した。多様な構造をもつ標的化合物に対し、統一的かつ短行程で合成を達成することは、最新の精密有機合成化学的手法をもってしても困難である。そこで我々は、酸素官能基を含む化合物群の合成戦略を一新できうる反応として、C-H結合の直接ヒドロキシル化反応に着目し研究を進めている。本手法は、煩雑な手順を踏むことなく、比較的合成容易な炭素骨格を構築した上で、分子内に存在する最少の官能基を足がかりとし、合成の後半に酸素官能基の組み込みを可能とする点が大きな特徴である。本研究では、複数の酸素官能基を持つ化合物や複雑な構造を持つ化合物群に対し、C-H結合の直接酸化反応を基軸とした新たな合成戦略の提供を目的としている。平成20年度の研究計画に基づき、C-H結合の直接酸化反応を検討したところ、酸化を受けにくいピリジン環を主成分とする配位子とマンガンからなる錯体が、選択的にエーテルのC-H結合酸化活性能を示すことを見出した。マンガン錯体は、触媒量(0.1mol%)まで低減可能であり、量論量のmCPBAを酸化剤として作用させることで、エーテルを効率的にケトンへ酸化することができた。さらに本研究過程において、mCPBAとトリクロロアセトニトリルの組み合わせが、エーテルのC-H結合を選択的に酸化しケトンを与えることを新たに見出した。これは有機化合物由来の試薬のみがC-H結合酸化活性能を有することを示す結果であり、先に述べた金属触媒を利用した酸化反応とは一線を画す興味深い結果である。また、ジオキシラン発生源として働くトリフルオロケトン部位を導入した置換基を設計し、分子内C-H結合酸化反応を試みたところ、エーテルだけでなく、活性化を受けていないC-H結合の酸化にも成功した。最新の精密有機合成化学的手法を駆使したとしても、多様な官能基を含み複雑な炭素骨格を持つ化合物の短工程かつ効率的な合成を実現する一般的な方法論の確立には未だ解決しなくてはならない問題が山積している。我々は、有機分子に普遍的に含まれているC-H結合を変換対象とする新規反応の開発により新合成戦略の創出を目指した。事前に基質を活性化する必要のないC-H結合変換反応は、炭素骨格への直接的な官能基導入を可能とし、合成工程の短縮化と簡略化を同時に実現できる。またC-H結合を変換対象とする本反応は、統一的な合成戦略を維持したまま化合物の誘導体化を可能とし、類縁体の網羅的な合成にも威力を発揮する。これまでに開発したエーテルのC-H結合酸化能を持つマンガン-ターピリジン触媒が、ベンジル位C-H結合の酸化に有効であることを新たに見出した。さまざまなベンジル化合物を一段階にて芳香族ケトンへ変換することができる。同様の手法によりアルコールの酸化も行えることを明らかにした。さらに酸化剤をmCPBAからKHSO_5へ変更することでカルボン酸合成を可能とし、本触媒系の適用範囲を拡大した。次に有機化合物由来の試薬である、mCPBA-トリクロロアセトニトリル複合系の持つエーテルのC-H結合酸化能について詳細な検討を行った。反応はラジカル反応にて進行していること、変換対象であるC-H結合の立体・電子的な環境が大きく反応の進行に影響を及ぼすことを明らかにした。また、光反応を利用した炭素環上のC-H結合の直接的アシル化反応に成功し、炭素骨格の酸素官能基化だけでなく炭素官能基化を実現した。アシル化反応は、酸化度を持つ炭素官能基を導入するのみならず、さらなる炭素骨格の構築の足がかりとなりうる官能基を導入できる点で意義深い。
超高感度NaI(Tl)検出器による宇宙暗黒物質の探索

宇宙暗黒物質問題は、宇宙物理学及び素粒子物理学の最大の課題である。本研究では総質量150 kgの大型かつ世界最高純度のタリウム添加ヨウ化ナトリウム(以後NaI(Tl)と略記する)を用いてイタリアのDAMA/LIBRAグループが主張している宇宙暗黒物質によるエネルギースペクトルの微小な季節変動を検証する。世界最高純度の結晶を用いて、NaI(Tl)を用いたグループとして世界最高感度の探索を行なう。研究代表者らの開発によって確立した結晶材料純化工程を用いて、優れたバックグラウンド特性のNaI(Tl)検出器を作製し、DAMA/LIBRAグループによって報告された宇宙暗黒物質によるとみられるエネルギースペクトルの微小な季節変動の有無を検証する。長期にわたって未解決のままの、このDAMA/LIBRA実験における暗黒物質検出・非検出の問題に決着がつけられると期待される。その後の暗黒物質研究の進め方に与える影響は大きい。
先進ガスタービン用結晶制御Ni基超合金のリサイクルとリコーティング

本研究では、単結晶Ni基超合金が実機使用後にリサイクル処理やリコーティング処理を施された場合を想定し、その行程中に起こり得る局所的制御結晶の崩壊、すなわち、変質域の生成挙動とその機構を調査および検討した。また、それら変質域が単結晶Ni基超合金の高温疲労強度をはじめとする強度特性に及ぼす影響についても調査・検討した。さらに、その影響を抑制する手法についても検討した。(1)単結晶Ni基超合金に室温で予ひずみを導入後、補修用回復熱処理を施すと、予ひずみを与えた領域を核として、粗大化したγ'析出相とγ相からなる変質域が形成される。この変質域は、γ'析出相のraftingとは明らかに異なり、また、以下に示すような種々の因子の影響を受けて生成、成長する。(a)変質域は、回復熱処理の際の温度、時間に依存して生成、成長する。この挙動は、大まかには、熱処理温度が低いときには回復過程として、一方、それが高いときには再結晶過程として分類できたが、このように単純に分離できない側面も示す。前者から後者に移る一つの大きな引き金は、γ'析出相の固溶である。また、回復過程における変質成長速度は、Johnson-Mehl形の式で良好に定式化できる(b)変質域は、与えられる非弾性ひずみがどのような結晶塑性学的すべりによって生じたかに依存して、生成されたりされなかったりする。そして、これらの変質域生成が、疲労損傷や熱疲労損傷を受けた試験片において実際に確認された。(c)変質域の核生成と成長方向は、ひずみを与えた結晶面に依存して、著しい指向性を示す。この指向性には、結晶学的な方位の依存性が含まれるが、それのみではない。(d)変質域の生成には、与えられるひずみが等しい場合、本合金凝固製造時におけるミクロ偏析の影響も大きい。(2)単結晶超合金中にいったん変質域が形成されると、高温疲労き裂はその部分を優先的に伝ぱし、疲労強度を著しく低下させる。したがって、単結晶動・静翼材のリコーティング、補修技術の開発には、これら変質層の抑制に関する研究が急務である。(3)超音波縦波の伝ぱ速度、減衰特性、および、表面波伝ぱの異方性を測定することにより、単結晶超合金内部に形成された変質域を非破壊的に検出できる。近い将来、ガスタービン用単結晶動・静翼のリサイクル、および、リコーティングの技術が必須になることは疑いないであろう。一方、単結晶Ni基超合金をはじめとするガスタービンの動・静翼材に塑性変形などの局所的損傷を受けた後、補修やリコーティングの一行程として再熱処理を加えると、何らかの形で予損傷領域を核とした変質域が生成され、強度特性を大きく変化させる恐れがあると予想される。しかし、これに関連する学的情報は、日本のみならず世界中において皆無に等しい。

このような背景に鑑み、本研究では、単結晶Ni基超合金が実機使用後にリサイクル処理やりコーティング処理を施された場合を想定し、その工程中に起こり得る局所的制御結晶の崩壊の可能性とその機構を探求した。また、それら変質域が単結晶Ni基超合金の高温疲労強度をはじめとする強度特性に及ぼす影響についても調査・検討した。これまで得られた成果を要約すると、(1)単結晶Ni基超合金に局所的予ひずみを与えた後、再熱処理を加えると、予ひずみを与えた領域を中心に、細長くのびたγ′相と微細なγ′相を含むγ相で構成された扇形形状の変質域が生成する。さらに、この変質域は、再溶体化処理温度に依存して、新しい方位を有する組織へと遷移する。この一連の変質域は、(i)予ひずみによるひずみエネルギの蓄積、( )再加熱時のポリゴン化を伴なったひずみエネルギの開放、(ii)(i)の過程においても開放しきれなかったひずみエネルギを駆動力とする大傾角の新結晶粒の誕生と成長、の過程を経て生成・成長する。(2) (1)のような挙動で生成された再結晶変質域は、本来、単結晶材には粒界強化元素が含まれていないため、単結晶Ni基超合金の高温引張強度、高温疲労強度に影響を及ぼす。すなわち、この変質域が形成されると、変質域内部や、非変質領域と変質領域の境界に高温疲労き裂が早期に発生し、そこをきわめて高い速度で進展する。(3)強度低下を招く変質域は、ひずみエネルギの開放を目的とする前熱処理を施すと、ある程度、その生成・成長を抑制することができる。本研究では、単結晶Ni基超合金が実機使用後にリサイクル処理やリコーティング処理を施された場合を想定し、その工程中に起こり得る局所的制御結晶の崩壊、すなわち、変質域の生成挙動とその機構を調査および検討した。さらに、その影響を抑制する手法についても検討した。(1)単結晶Ni基超合金に室温で予ひずみを導入後、補修用回復熱処理を施すと、予ひずみを与えた領域を核として、粗大化したγ'析出相とγ相からなる変質域が形成される。この変質域は、γ'析出相のraftingとは明らかに異なり、また、以下に示すような種々の因子の影響を受けて生成、成長する。(a)変質域は、回復熱処理の際の温度、時間に依存して生成、成長する。この挙動は、大まかには、熱処理温度が低いときには回復過程として、一方、それが高いときには再結晶過程として分類できたが、このように単純に分離できない側面も示す。前者から後者に移る一つの大きな引き金は、γ'析出相の固溶である。また、回復過程における変質域成長速度は、Johnson-Mehl形の式で良好に定式化できる。(b)変質域は、与えられる非弾性ひずみがどのような結晶塑性学的すべりによって生じたかに依存して、生成されたりされなかったりする。そして、これらの変質域生成が、疲労損傷や熱疲労損傷を受けた試験片において実際に確認された。(c)変質域の核生成と成長方向は、ひずみを与えた結晶面に依存して、著しい指向性を示す。この指向性には、結晶学的な方位の依存性が含まれるが、それのみではない。(d)変質域の生成には、与えられるひずみが等しい場合、本合金凝固製造時におけるミクロ偏析の影響も大きい。(2)単結晶超合金中にいったん変質域が形成されると、高温疲労き裂はその部分を優先的に伝ぱし、疲労強度を著しく低下させる。したがって、単結晶動・静翼材のリコーティング、補修技術の開発には、これら変質層の抑制に関する研究が急務である。(3)超音波縦波の伝ぱ速度、減衰特性、および、表面波伝ぱの異方性を測定することにより、単結晶超合金内部に形成された変質域を非破壊的に検出できる。
包括的支援体制構築方法としてのソーシャルワークの展開方法・役割・機能

本研究は、i.地域担当専門職によるソーシャルワークの展開方法、役割、そして機能を明らかにすること、そのうえで、ii.実践現場が抱える課題の解決方法を提示しようとするものである。研究対象とする市は、宮崎県都城市である。都城市において、歴史的に住民主体で地域生活課題の解決を目指す中核的な機関は、社会福祉法人都城市社会福祉協議会(以下「都城市社協」)である。本研究は、2017年度より都城市域15地区担当社協職員が、包括的支援体制構築に向け、どのようにソーシャルワークを展開し、どのような役割や機能を果たすべきかについて、理論的にその指針を明確にしたうえで、実践的な解決策を提示しようとするものである。
パーキンソン氏病ラットを用いた神経因性膀胱の研究

研究計画に基づき、6OHDA脳室内投与ラットを作成しsham ope群と比較を行った。当初の計画ではドーパミンレセプターのみをブロックする群のみを予定していたが、人間におけるパーキンソン氏病の実際の病態を考えると、病期の進行と共に,ノルアドレナリンレセプターにも障害が及ぶことから、ドーパミンレセプター、ノルアドレナリンレセプターの両方をblockした群も作成し、各々比較検討した。いずれの群もsham群れでは見られないunstablewaveやhyperrreflexiaの所見が出現することが判明した。次に、各種薬剤投与における検討であるが、まずL-dopsで実験中である。コントロール群との比較で、投与濃度や投与方法を検討中である。
飛行時間フ-リエ変換型質量分析計とそれを用いた当的表面解析装置の開発

本年度の研究ではまず、従来のイオン分光器よりもはるかに高い検出効率を有する飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器(TOFFTIS:Timeーof Flight FourierーTransform Ion Spectrometerの略)を試作し、10^<-11>Torrまで排気可能な超高真空装置に組込んだ。TOFFTISは2軸回転機構により、試料を中心とした半空間を自由に転できる。計算機シミュレ-ションによれば、数eV以下のエネルギ-の、10100amuのイオンに対し、0.1mの飛行管を持つTOFFTISにより、充分な分解能でエネルギ-分析が可能である。しかし、加速条件下での質量分析は、この長さの飛行管では困難であることがわかった。今後は、主にイオン分光器として、電子刺激脱離イオン分光法への適用可能性について検討を進める予定である。本研究ではさらに、高分解能電子エネルギ-損失分光法(HREELS)による吸着分子の振動スペクトルの測定や、低速電子回折(LEED)による吸着構造の検討など、電子刺激脱離イオン分光法と相補的な情報を与える手法を利用することにより、表面吸着種の配向と結合状態に関する総合的な研究を推進した。具体的には、まず、Ru(001)表面上での(一酸化炭素+アンモニア)、(一酸化炭素+アセチレン)、(一酸化炭素+メチルアミン)などの共吸着系について、その短距離秩序構造と吸着分子の解離過程に関して、新しい知見を得た。また、Mo(112)表面を秩序吸着酸素により修飾し、その上での一酸化炭素、水素、メタノ-ル等の吸着、解離過程を検討し、酸素原子の立体的、電子的効果についての知見を得た。本研究は、従来の質量分析計よりも1001000倍も高い検出効率を有する飛行時間フ-リエ変換型質量分析計を開発し、これを用いることにより、新しい固体表面解析法としての電子刺激脱離法を確立することを目的としている。飛行時間フ-リエ変換型質量分析計は申請者らの考案によるものであり、従来の質量分析計とは異なる原理に基づいている。これは、全質量数領域を同時にしかも迅速に測定できるので,検出効率が従来型に比べ1001000倍にも達する。また、小型、製作の容易さ等の特長を備えており、真空機器の分圧モニタ-、2次イオン質量分析法など多くの分野で、現在の四重極質量分析計にとって代りうるものと考えられる。電子刺激脱離法は、電子刺激により表面から脱離する科学種の角度分布、エネルギ-分布を測定するもので、分子線エピタキシ-のような動的成長過程の追跡に威力を発揮すると期待されている。今年度は、当初の計画に従い、まず、電子刺激脱離装置を収容する超高真空槽および真空排気系を製作し、飛行時間フ-リエ変換型質量分析計のイオン化室、静電シャッタ-、超高真空内2軸精密回転機構等の構成部分の設計、製作を進めた。また、これと平行して低速電子回折/オ-ジェ電子分光装置、昇温脱離測定システム、仕事関数精密測定装置などの補助的表面分析機器、試料マニピュレ-タ、試料清浄化システム、試料温度制御機構等の開発、製作を行なった。今後は、飛行時間フ-リエ変換型質量分析計を超高真空槽内に組込み、調整を行なった後、固体結晶表面上での吸着種の配向状態の研究を進める予定である。

本年度の研究ではまず、従来のイオン分光器よりもはるかに高い検出効率を有する飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器(TOFFTIS:Timeーof FLight FourierーTransform Ion Spectrometerの略)を試作し、10^<-11>Torrまで排気可能な超高真空装置に組込んだ.TOFFTISは2軸回転機構により、試料を中心とした半空間を自由に回転できる.計算機シミュレ-ションによれば、数eV以下のエネルギ-の、10100amuのイオンに対し、0.1mの飛行管を持つTOFFTISにより、充分な分解能でエネルギ-分析が可能である.しかし、加速条件下での質量分析は、この長さの飛行管では困難であることがわかった.今後は、主にイオン分光器として、電子刺激脱離イオン分光法への適用可能性について検討を進める予定である.本研究ではさらに、高分解能電子エネルギ-損失分光法(HREELS)による吸着分子の振動スペクトルの測定や、低速電子回折(LEED)による吸着構造の検討など、電子刺激脱離イオン分光法と相補的な情報を与える手法を利用することにより、表面吸着種の配向と結合状態に関する総合的な研究を推進した.具体的には、まず、Ru(001)表面上での(一酸化炭素+アンモニア)、(一酸化炭素+アセチレン)、(一酸化炭素+メチルアミン)などの共吸着系について、その短距離秩序構造と吸着分子の解離過程に関して、新しい知見を得た.また、Mo(112)表面を秩序吸着酸素により修飾し、その上での一酸化炭素、水素、メタノ-ル等の吸着、解離過程を検討し、酸素原子の立体的、電子的効果についての知見を得た.
卵巣がん細胞の増殖特性に関する研究

本研究は,ヒト卵巣癌細胞の腹膜中皮細胞への浸潤機構を解明するためのin vitro実験モデルの開発ならびにモデルを用いた浸潤抑制物質のスクリーニングを行うことを目的とする。中皮細胞として手術時に採取したヒト腹膜中皮細胞およびラット腸間膜由来中皮細胞を用い卵巣癌細胞として多種の株化細胞を用いた。中皮細胞上に卵巣癌細胞を重層すると,癌細胞は中皮細胞層上に接着し,細胞間結合間隙から中皮細胞層下に侵入した。侵入した癌細胞は時間の経過と共に増殖しコロニーを形成した。浸潤した癌細胞数は,重層した癌細胞数の増加と共に,また重層後の時間の経過と共に増加し約24時間後にほぼ一定値に達した。卵巣癌細胞浸潤能の定量町測定には,1×10^5/dishのRMUG-S細胞(ヒト卵巣ムチン性癌)を中皮細胞層上に重層し24時間後に判定することが最適と考えられた。次に本実験系を用いて浸潤抑制,促進因子の検討を行った。浸潤モデル培養系では浸潤がおこるために血清の添加を必要とする細胞と全く必要としない細胞とがあることが判明した。血清要求性がん細胞では血清中の因子(分子量9万)がリガンドとなってがん細胞のホスホリパーゼDの活性化によるリゾホスファチジン酸の生成が浸潤誘発の初期反応になると思われた。RMUG-Sは血清非要求性でこの初期誘発反応がすでに完了しているものと思われた。いずれに細胞株もボトリヌス菌毒素C_3によって浸潤が強く抑制されrho(低分子G蛋白)による接着機構の活性化が浸潤能を支配していると予測された。浸潤抑制物質としてはazatyrosineを選び検討を加えた。RMUG-Sはこの存在下で培養すると増殖抑制,形態変化を伴って浸潤能がほぼ完全に消失した。細胞表面の接着因子について検討した結果CD46の著明な減少を認めたことより,RMUG-Sの浸潤能の消失は中皮細胞への接着能の減少が原因であると考えられた。本研究は、ヒト卵巣癌細胞の腹膜中細胞への浸潤機構を解明するためのin vitro実験モデルの開発ならびにモデルを用いた渓潤抑制物質のスクリ-ニングを行うことを目的とする。中皮細胞として手術時に採取したヒト腹膜皮細胞及びラット腸間膜膜由来中皮細胞を用いた。中皮細胞の至適培養条件を検討した結果、採取組織を0.25%トリプシンで消化後10%FCS加2倍濃度のアミノ酸・ビタミンを含むMEMで培養することが最適と考えられた。卵巣癌細胞として多種の株化細胞を検討した結果、10%FCS加Ham's F12にて培養しているヒト卵巣ムチン性腺癌RMUGーS(慶応大学野澤志朗博士より供与)が最適と考えられた。ヒト腹膜及びラット腸間膜より得られた細胞はシャ-レ上で単層、敷石状に広がって増殖し、播種後約5日でほぼ飽和細胞密度に達した。この細胞は、酸性ホスファタ-ゼ活性が陽性、抗ケラチン抗体に陽性、ペリカンインク貧食能は陰性であったことより中皮細胞と考えられた。中皮細胞上にRMUGーS細胞を重層すると、癌細胞は中皮細胞層上に接着し、細胞間結合間隙から中皮細胞層下に浸入した。浸入した癌細胞は時間の経過と共に増殖しコロニ-を形成した。

縦断面の組織切片を用いた検索では、癌細胞は中皮細胞層を越えて浸潤していることが確認された。浸潤した癌細胞数は、重層した勧細胞数の増加と共に、また重層後の時間の経過と共に増加し、約24時間後にほぼ一定値に達した。従って、RMUGーS細胞を用いた卵巣癌細胞浸潤能の測定には、1×10^5/dishの癌細胞を中皮細胞層上に重層し24時間後に判定することが最適と考えられた。現在、本実験系を用いて種々の浸潤抑制、促進因子の検討を行っている。前年度に開発したヒト卵巣癌細胞の浸潤モデル培養系を用いて、浸潤機構の解明と浸潤抑制物質の検討を行った。浸潤モデル培養系では浸潤がおこるために血清の添加を必要とするがん細胞と全く必要としない細胞とがあることが判明した。前者にはラット腹水肝癌細胞やヒト肺小細胞癌細胞が属し、ヒト卵巣癌細胞RMUG-Sは後者に属し無血清培地中でも対照と変わらないin vitro浸潤能を示した。血清要求性がん細胞では血清中の因子(分子量9万)がリガンドとなってがん細胞のホスフォリパーゼDの活性化によるリゾホスファチジン酸の生成が浸潤誘発の初期反応になるものと考えられた。RMUG-Sではこの初期誘発反応がすでに完了しているものと思われた。いずれの細胞株もボトリヌス菌毒素C_3によって浸潤が強く抑制されrho(低分子G蛋白)による接着機構の活性化が浸潤能を支配していると予測された。浸潤抑制物質としてはStreptomyces Chibanensisより分離された抗菌剤azatyrosineを選び検討を加えた。RMUG-Sはこの物質の存在下で培養すると増殖抑制、形態変化を伴ってin vitro浸潤能がほぼ完全に消失した。この浸潤能の消失は増殖の抑制とは独立した現象であった。そこでRMUG-S細胞表面の接着因子について検討を加えたところCD46の著明な減少のあることが明らかになり、浸潤能の消失は中皮細胞への接着能の減少が原因であると考えられた。
殺虫剤の生体影響リスク評価へのメタボノミクスの導入

有機リン系殺虫剤、ピレスロイド系殺虫剤について、尿中代謝物の高感度測定系を開発・確立し、殺虫剤の種類ごとに体内曝露量を評価する生物学的モニタリング手法を検討した。この手法を一般生活者集団および殺虫剤に比較的高用量曝露する職域集団に適用し、曝露量を測定した。また、雄性生殖器系への影響に着目し、動物実験により代謝物量と影響との関係を検討した。個別殺虫剤に着目した代謝物量測定のみではリスクの過小評価につながる可能性が明らかになった。尿中代謝物を用いた精密な殺虫剤曝露評価法の開発を目的に、本年度は以下の検討を行った。有機リン系殺虫剤(OP)については3-メチル-4-ニトロフェノールの、ピレスロイド系殺虫剤(PY)についてはジメチルシクロプロパンカルボン酸(DCCA)の高感度測定系を開発・確立した。また、ジアルキルリン酸については職業的曝露群及び一般生活者集団(非曝露群)の尿中濃度を比較した。夏季においては、4種類の尿中ジアルキルリン酸代謝物(ジメチルリン酸、ジエチルリン酸、ジメチルチオリン酸、ジエチルチオリン酸)の幾何平均値は、職業的曝露群では57.2、2.8、10.0、0.7μg/L、非曝露群では15.3、1.6、4.9、0.4μg/Lであり、いずれの代謝物も群間で有意差を検出した。また、OP及びPYの混合曝露時における雄性生殖器毒性とリスク評価法を明らかにする目的で、マウスを用いてダイアジノン(DZN)とcis^-ペルメトリン(PM)の6週間混合経口投与実験を行った。対照(コーン油)群、DZN(3mg/kg)群、PM(35mg/kg)群及び混合投与(DZN3mg/kgとPM35mg/kg)群について、精子数は対照群と比較してPM群及び混合投与群で有意に減少し、運動率はすべての群で有意に低下した。一方、血漿テストステロン濃度は、対照群と比べ混合投与群でのみ有意に低下した。正常形態の精子は、対照群と比べDZN群で9.7%減少し、混合投与群はDZN群よりさらに5.6%減少した。PY代謝物である尿中3-フェノキシ安息香酸量は、PM群と比べ混合投与群で有意に減少した。したがって、この二つの殺虫剤に曝露される場合、各殺虫剤に対する曝露量を個別に評価するだけでは精巣毒性のリスク評価としては不十分であることが推察された。尿中代謝物を用いてより低用量域における殺虫剤曝露のリスク評価を行うために、本年度は以下の検討を行った。有機リン系殺虫剤(OP)非特異的代謝物であるジアルキルリン酸の測定法を改良した。この改良法を用いて、職業的曝露群及び一般生活者集団(非曝露群)の尿中代謝物濃度を測定した。また、ピレスロイド系殺虫剤(PY)非特異的代謝物である3-フェノキシ安息香酸(3PBA)とともに、PY特異的代謝物であるジメチルシクロプロパンカルボン酸(DCCA)を測定した。基準値を求めるための検討として、冬季にサンプリングを行った結果、4種類の尿中ジアルキルリン酸代謝物(ジメチルリン酸、ジエチルリン酸、ジメチルチオリン酸、ジエチルチオリン酸)の幾何平均値はそれぞれ、職業的曝露群(n=68)では23.0、3.8、4.8、0.7μg/L、非曝露群(n=196)では6.8、1.7、5.0、0.3μg/L, 3PBA濃度は職業的曝露群で2.0μg/L、非曝露群1.8μg/L、DCCA濃度は職業的曝露群で0.7μg/L、非曝露群0.4μg/Lであった。夏冬の季節間の比較では、職業的曝露群、非曝露群ともにジエチルリン酸、ジエチルチオリン酸以外の代謝物で有意差がみられた。すなわち、職業的曝露群のみならず一般生活者集団においても、殺虫剤曝露量には散布頻度の高低に応じた季節差が存在することが明らかとなった。なお、顕性の健康影響は曝露量の多い職業的曝露群においてもみられなかった。OPの加水分解酵素であるパラオキソナーゼの遺伝子多型と代謝物量との関係については、職業的曝露群において現在検討中である。フェニトロチオンの特異的代謝物3-メチル-4-ニトロフェノール(MNP)およびパラチオンの特異的代謝物パラニトロフェノール(PNP)を対象に、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いた高感度測定系を確立し、実際のフィールド尿を用いて測定した。

脱抱合後にシリル誘導体化を行い酢酸エチルで抽出した結果、500μlの尿でMNP、PNPをそれぞれ0.3、0.5μg/lの検出感度で定量可能となった。本法による殺虫剤非散布作業者の尿における夏冬の幾何平均値(μg/gCr)はそれぞれ、MNP3.1及び2.3、PNP3.6、2.1であった。国内で使用されないパラチオン代謝物PNP)が検出されたことから、その起源の検討は今後の課題である。一方、液体クロマトグラフ-タンデム型質量分析計による尿中代謝物の網羅的解析は、職業的散布者においても曝露した殺虫剤の種類が不明の場合、困難であることも明らかになった。使用頻度の高い薬剤に焦点を当てて特異的代謝物分析法をさらに発展させることが必要である。また、職業的散布者188人を対象に、尿中代謝物量とパラオキソナーゼ1の遺伝子多型との関連を解析した。コリン作動性症状を呈する者は見られず、多型頻度を既報と比較した結果、健康労働者効果はみられないことが示唆された。有機リン代謝物ジメチルリン酸量は作業量に有意に回帰したが、多型による有意な交互作用はみられなかった。動物実験では、MNP、フェニトロチオン投与によるラット精子運動性の低下と精子形態異常の増加、MNPによる精嚢腺上皮の粘膜網状組織の増生が、また、ダイアジノン、ペルメトリンの混合投与による肝臓カルボキシルエステラーゼ活性低下とペルメトリン代謝物3-フェノキシ安息香酸量の低下が明らかになった。生殖器への影響は相加的であり、混合曝露評価として個々の代謝物量の個別評価ではリスクの過小評価につながることが明らかになった。
微生物を捕捉する高分子を用いた農作物の土壌伝染性植物病害の防除

少量のピリジニウム型高分子をコーティングしたセルロース粉末をモデル汚染土壌に混合するとキュウリつる割れ病の発症が抑制されることを先に報告したが,この方法を用いてトマト青枯病の発症抑制を試みた。ピリジニウム型高分子としてN-ベンジル-4-ビニルピリジニウムクロリドとスチレンとのモル比1:1の共重合体をおが屑に4.4重量%コーティングして用いた。病原菌としてPseudomonas solanacearumを用いた。滅菌した土壌に上記のおが屑と病原菌を混合して所定期間静置し,第2葉期のトマト苗を移植した。人工気象器を用いて栽培し,発病指数の減少率に基づいて病害の抑制率を評価した。病原菌濃度が2.2×10^6cfu/gの場合,上記のおが屑を10g/kg混合すると発病指数が8489%抑制された。病原菌濃度が1.0×10^7cfu/gの場合,上記のおが屑を10g/kg混合すると栽培期間が34週間の時点では発病指数が7577%抑制されたが,栽培期間が6週間の時点での発病抑制率は11%であった。このように病原菌濃度が10^6cfu/g以下であれば高い抑制率が認められた。一方抗菌微生物を利用して農作物の土壌病害を防除する試みが行われているが,効果が持続しない欠点があるので,抗菌微生物を上記のおが屑に捕捉してキュウリつる割れ病を防除する試みを行った。病原菌としてFusarium oxysporumを用い,拮抗性を示す微生物としてStreptomyces lavendulaeを用いた。滅菌した土壌に病原菌と拮抗微生物と上記のピリジニウム型高分子をコーティングしたおが屑を混合し,26日間静置した後に第2葉の苗を移植し,人工気象器を用いて栽培し,発病指数の減少率に基づいて病害の抑制効果を評価した。病原菌の濃度が1.21.5×10^6cfu/gの場合,6週間後の発病指数は42であったが,拮抗微生物を併用すると発病指数は17に低下し,病害は60%抑制された。拮抗微生物と1g/kgの上記おが屑を併用すると,発病指数は0となり,病害は100%抑制された。