hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳質周囲白質軟化症におけるオリゴデンドロサイトの細胞内酸化還元電位

脳室周囲白質軟化症は、早産児におけるオリゴデンドロサイトの病変である。ラット脳オリゴデンドロサイト由来のcell lineを初期化した後に分化させ、種々のサイトカインを負荷した。サイトカインを組み合わせると生細胞数を低下させ、負荷で分化が遅延した。負荷により細胞内で産生される活性酸素を測定し、特にIL-6負荷では経時的・濃度依存性に過酸化水素が増加していた。サイトカインを組み合わせると過酸化水素の産生はより早いタイミングでみとめることが解かった。脳室周囲白質軟化症(Periventricular leukomalacia、以下PVL)は、早産児における大脳白質病変であり原因不明の疾患である。PVLの主な障害部位である白質-髄鞘を形成する乏突起膠細胞(Oligodendrocyte、以下OL)は未熟児は分化の途中であり、成熟するにつれて抵抗性を獲得すると考えられている。ラット脳OL由来のcell line(CG4)を、PDGF・FGFを負荷して初期化した後に分化用培地に変更して分化させた。分化の段階をOL分化過程で出現する表面抗原(A2B5、04、01、Ga1-C、MBP)を免疫染色やウエスタンブロティングをすることによって、Pre-OLとMature-OLを決定した。絨毛膜羊膜炎-胎内感染を想定して種々のサイトカイン(TNF-α、IL-1β、IL-6)をそれぞれ又は組み合わせて培地に添加した。3日後の細胞の形態を位相差顕微鏡で評価し、免疫染色でOLの分化の過程を評価し、MTT法などで細胞死を評価した。サイトカイン負荷は単独ではオリゴデンドロサイト前駆細胞の生細胞数に影響が少なく、サイトカインを組み合わせるとオリゴデンドロサイト前駆細胞の生細胞数を低下させることがわかった。サイトカイン負荷によりオリゴデンドロサイトの分化が遅延することがわかった。サイトカイン負荷はオリゴデンドロサイト未熟細胞に対して作用し、生細胞数を低下させるだけでなく、分化を遅延させることで様々な負荷を受ける機会が増加し、PVLのリスクを上昇させると考えた。酸化ストレス負荷後の細胞の形態、分化の過程、細胞死、細胞内glutathione濃度の変化を測定し、サイトカイン-酸化ストレスと細胞内酸化還元電位の関係を明らかにし、今後のPVLの予防や治療法を探る研究に寄与していく。ラット脳オリゴデンドロサイト由来のcell line(CG4)を、PDGF・FGFを負荷して初期化した後に分化用培地に変更して分化させた。分化の段階をOL分化過程で出現する表面抗原(A2B5、04、01、Gal-C、MBP)を免疫染色によって、Pre-OLとMature-OLを決定した。24時間後にMTT法などで細胞死を評価した。サイトカイン負荷により細胞内で産生される活性酸素(過酸化水素、スーパーオキサイト)を蛍光染色し、蛍光強度を測定することで経時的に評価した。特にIL-6負荷では経時的・濃度依存性に過酸化水素が増加していた。サイトカインを組み合わせると過酸化水素の産生はより早いタイミングみとめることが解かった。今後、サイトカイン負荷における細胞内のglutathioneの変化や、glutathioneの増減後にサイトカイン負荷したときの細胞内の活性酸素の産生をみていく。
DNAミスマッチ修復異常大腸癌における免疫寛容誘導メカニズムの解明

免疫療法のターゲット因子であるPD-L1、細胞障害性T細胞のマーカーであるCD8、マクロファージマーカーであるCD68のそれぞれの発現と局在を、大腸癌499例について検討した。高度のマイクロサテライト不安定性を示す症例(MSI-H)では、腫瘍細胞と腫瘍の間質においてPD-L1が高発現していた。MSI-H症例では、腫瘍より腫瘍先進部の正常組織の間質にそれぞれの因子が高発現していた。蛍光免疫染色にて、MSI-H大腸癌で腫瘍先進部の正常組織の間質のマクロファージが免疫寛容に関わっていることが示唆された。腫瘍内部の免疫チェックポイント分子の発現も免疫寛容や腫瘍の進展に関わっている可能性が示唆された。大腸癌における免疫寛容の機序の解明を目指し、PD-L1発現の意義と局在の検討について検討した。具体的には、免疫療法のターゲット因子であるPD-L1、細胞障害性T細胞のマーカーであるCD8、マクロファージマーカーであるCD68のそれぞれの発現と局在を、マイクロサテライト不安定性の有無に分けて、大腸癌499例について検討した。高度のマイクロサテライト不安定性を示す(MSI-H)症例では、マイクロサテライト不安定性を認めない症例と比較して、腫瘍細胞と腫瘍の間質においてPD-L1が高発現していた。さらにMSI-H症例のうち、腫瘍細胞にPD-L1が高発現している症例は低分化型腺癌、脈管侵襲を示す症例が多かった。間質にPD-L1が高発現している症例はStageI/IIが多く、StageIII/IV症例が少なかった。MSI-H症例では、概して腫瘍より腫瘍先進部の正常組織の間質にPD-L1、CD8、CD68が高発現していた。蛍光免疫染色にて、MSI-H症例の腫瘍先進部の正常組織の間質においてPD-L1陽性細胞は、その多くがCD68陽性細胞であった。以上の検討により、MSI-H大腸癌では、腫瘍先進部の正常組織の間質に存在するマクロファージが免疫寛容に関わっていることが示唆された。さらに腫瘍先進部の正常組織の間質のみでなく、腫瘍内部の免疫チェックポイント分子の発現も免疫寛容や腫瘍の進展に関わっている可能性が示唆された。以上の結果を第27回日本消化器癌発生学会総会で発表した。また、抗PD-1抗体薬の高い有用性が報告された食道扁平上皮癌においても腫瘍免疫回避機構の機序を明らかにする目的でPD-L1の発現と癌の進展様式の一つである上皮間葉移行との関係を解析した。腫瘍先進部でのPD-L1発現と上皮間葉移行誘導因子ZEB-1が共同して悪性度に関与する可能性が示唆され、第71回消化器外科学会で報告した。平成28年度の研究計画は、1免疫組織化学染色を用いた臨床検体におけるミスマッチ修復因子の評価。マイクロサテライト不安定性との比較検討、また2免疫組織化学染色を用いて各種免疫チェックポイントタンパク質の発現・誘導・局在を評価、ミスマッチ修復因子の状態を含む臨床病理学的因子との比較検討を行うこと、であった。1についてはミスマッチ修復因子の発現を大腸癌約250症例について検討した。具体的にはMLH-1、MSH2の発現を免疫組織化学染色にて検討した。実際に大腸がんにおける免疫チェックポイント因子PD-L1の発現の検討はマイクロサテライト不安定性の有無にて検討した。ミスマッチ修復因子を欠損している症例は高度のマイクロサテライト不安定性を示す症例が優位に多かった。2については、上記研究実績の概要の通り、免疫療法のターゲット因子であるPD-L1、細胞障害性T細胞のマーカーであるCD8、マクロファージマーカーであるCD68のそれぞれの発現と局在を、マイクロサテライト不安定性の有無に分けて、大腸癌499例について検討した。大腸癌における免疫寛容の機序の解明を目指し、PD-1、PD-L1、CD8、CD68の発現の意義と局在の検討について検討した。大腸癌499例のうちマイクロサテライト不安定性を認める(MSI-H)症例は48例であった。マイクロサテライト不安定性の有無と各因子の発現の関係を検討するため、Propensity score matching法を用いてMSI-H症例36例と、マイクロサテライト安定性をしめす(MSS)症例37例について検討を行った。腫瘍組織、間質のいずれにおいてもPD-L1陽性細胞はMSI-H症例に高頻度に認めた(腫瘍組織;MSSvsMSI-H、5.4%vs36.1%。間質組織;MSSvsMSI-H;27%vs72.2%)。MSI-H症例のうち、腫瘍および間質におけるPD-L1陽性細胞の頻度は低分化型腺癌、脈管侵襲を示す症例が多く(P<0.05)、早期癌症例が多く(P<0.05)、budding gradeも高かった(P<0.05)。MSI-H症例においてPD-L1、CD8陽性細胞、CD68陽性マクロファージは、腫瘍先進部に高発現していた。PD-L1は腫瘍先進部において腫瘍細胞とCD68/CD163陽性細胞(M2-Type関連マクロファージ)に発現していた。以上の結果を第72回日本消化器外科学会総会で発表した。また、Int J Cancer誌にて報告した(Int J Cancer. 2018 Feb 15;142(4):822-832)。その他、3D-modelを用いた病理学的検討にてMSI-H大腸癌においてPD-L1、SD8、D2-40、CD31の発現の局在を検討し、同方法が免疫チェックポイント

因子の局在の評価に有用であることをHistopathology誌にて報告した(Histopathology. 2018 Mar;72(4):697-703)。免疫療法のターゲット因子であるPD-L1、細胞障害性T細胞のマーカーであるCD8、マクロファージマーカーであるCD68のそれぞれの発現と局在を、大腸癌499例について検討した。高度のマイクロサテライト不安定性を示す症例(MSI-H)では、腫瘍細胞と腫瘍の間質においてPD-L1が高発現していた。MSI-H症例では、腫瘍より腫瘍先進部の正常組織の間質にそれぞれの因子が高発現していた。蛍光免疫染色にて、MSI-H大腸癌で腫瘍先進部の正常組織の間質のマクロファージが免疫寛容に関わっていることが示唆された。腫瘍内部の免疫チェックポイント分子の発現も免疫寛容や腫瘍の進展に関わっている可能性が示唆された。平成29年度の研究計画は1臨床検体で得られた知見を細胞株を用いて検証する。RT-PCRおよびWestern Blotting法を用いて免疫チェックポイント因子の発現とミスマッチ修復機構の関係を解析すること、2大腸癌細胞株を用いて、DNA修復因子の発現を変化させ、免疫チェックポイント因子の発現の変化を解析することで、ミスマッチ修復欠損大腸癌における免疫チェックポイントタンパク誘導のメカニズムを解明することである。現時点で示唆されていることは、MSI-H大腸癌では、腫瘍先進部の正常組織の間質に存在するマクロファージが免疫寛容に関わっていること、また腫瘍先進部の正常組織の間質のみでなく、腫瘍内部の免疫チェックポイント分子の発現も免疫寛容や腫瘍の進展に関わっていることである。また食道がんにおいて腫瘍先進部でのPD-L1発現と上皮間葉移行誘導因子ZEB-1が共同して悪性度に関与することである。食道扁平上皮癌においては、腫瘍先進部でのPD-L1陽性症例はリンパ節転移陽性例や脈管侵襲陽性、上皮間葉移行誘導因子ZEB-1高発現症例が多く、また予後不良因子でもあった。大腸癌においては、大腸癌細胞株を用いてsiRNAを用いて免疫チェックポイント因子の発現の変化を検討する予定である。また食道癌においても食道扁平上皮癌細胞株を用いてsiZEB-1により免疫チェックポイント因子の発現の変化を検討する予定である。大腸癌
メンタルタフネスの実態把握と向上に関する縦断的研究

本研究では,聴衆を前に発表をする場面を対象として,その場面に強いと考えている個人の認知行動様式を明らかにすること,そしてその様式が実際のスピーチ場面においてもたらす効果を検討した。まず,面接調査において,自らのことを本番に強いと考えている個人の,発表前の思考(TBS)と発表中の思考(TDS)の具体的な項目を抽出した。続いて,Web調査によって感情制御傾向,スピーチに対する自己評価との関連を明らかにした。最終的に,本番に強い個人と弱い個人の認知行動様式が心理状態に与える影響について実験的に比較検討したものの,有意な差は観測されなかった。平成25年度に重点を置いていたのはメンタルタフネス(以下,MTとする)の実態把握である。具体的には,MTの高い個人の特徴を面接調査によって明らかにすることと,文献を参照しその質問項目を考案することであった。研究1ー1の文献調査において,Jones,Hangton,&Connaughton(2002)の研究では競技スポーツで相手より優位に立てること,プレッシャーのかかる場面でも,決断力,集中力,自信,統制力を持っていることと定義されていた。しかしながら本研究におけるMTは“本番で実力を発揮することができる個人に特徴的な心理的要因"とスポーツ場面に限ったものではない。つまり,スポーツ以外の場面においても対象とする必要がある。また,本研究の目的の1つとして個人の考え方や行動などの変化しやすい側面に焦点を当て,今後の向上を試みることも含まれている。以上のことから,MTは“一般の人々が経験する課題を与えられた場面"において実行される認知・行動的な側面であるということを強調して調査を実施することとした。以上を踏まえ,研究1ー2では,成人男女45名に対して面接調査を実施した。項目は,“1.自分は本番に強い方だと思いますか?また,その理由についてお答えください",“2.なぜ,自分は本番に強く(弱く)なったのだろうか",“3.本番に挑む直前にどんなことが頭に浮かぶか",“4.(本番で行う)練習の成果を披露している最中,どんなことが頭に浮かんでいるか",“5.成果を披露している最中に,予期せぬ出来事があったとしたら,自分はどんなことを考え,感じるだろうか",“6.予期しない出来事があった時に,自分はそれに影響されずに課題を行うことができるだろうか。また,その理由は何なのか"であった。これらの質問の回答に対して,以後修正版グラウンデッドセオリーアプローチを用いて分析する予定である。平成26年度は,面接調査の分析を行い,その結果をもとにメンタルタフネスを測定する尺度を作成することとその生成過程につて明らかにすることを予定していた。しかしながら,面接調査の結果を分析する手法である修正版グラウンデッドセオリーアプローチの手法を習得することに時間を要したことや充分な研究の時間が確保できなかったことなどから,面接調査の分析を実施している最中である。つまり現段階では,個人が本番に強くなっていく過程や本番に強い個人に特徴的な思考(認知)についての分析を継続している段階にある。平成27年度は,1発表本番に強い人が行っている認知・行動尺度を作成すること,2本番に強い・弱い人の認知がどのようなプロセスで維持されているのかを質問紙調査によって明らかににすることが目標であった。そして2度目の調査目的は,TBSSとTDSSの再検査信頼性の検討と認知プロセスの解明であった。調査材料には,TBSSとTDSS,感情制御方略尺度(吉津・関口・雨宮, 2013),Speech Estimation Scale(城月・笹川・野村, 2009)を使用した。共分散構造分析を実施した結果,感情を抑えることで制御しようとする傾向があるほど,スピーチ前に失敗不安が喚起され,さらにスピーチ中に自分のパフォーマンスに対して偏った認知を行っていた。そして最終的に,スピーチの主観的な評価を低下させるというプロセスが明らかになった。その一方で,状況について考えなおす等の再評価をよく用いる傾向がある場合には,スピーチ前には成功を想像しており,最終的にスピーチ後の主観的評価が低下しにくいことが明らかになった。2つの尺度作成と認知プロセスの解明については順調に行ったものの実験的介入(発表本番に弱いと考えている人に強い人の認知方略を使用すること)が実施されておらず,1年間の延長願を提出したため。平成27年度に実施した質問紙研究によって,自分のことをスピーチや発表場面に強いと評価している個人と,弱いと評価をしている個人が発表前に考えていることや発表中に考えていることが明らかになった。この研究の結果をもとに,28年度にはスピーチ場面を設定し,対象者に発表場面に強い個人と弱い個人が考えていることの何れかを実践するように求める実験的研究を実施した。交付申請段階では,心理教育群やリラクセーションの実施群について2か月間を要する旨を記述していた。しかしながら,Brooks(2014)等において実験場面における1度の教示によって心理状態やパフォーマンスに差がみられることが報告されている。したがって,本研究においても先行研究に倣い,実験的場面における教示を用いることによる変化について検討することとした。具体的には,スピーチを準備する段階で以下の2種類の何れかの教示を実施した。1実験者に自分の話す内容を伝えることを優先し,自分が話す様子を具体的に想像するように求めるような教示と,2言葉に詰まったり言い間違えがないようにすることを優先するように求める一方で,3分間なので早く終わる課題であるという教示である。

以上の2群について,スピーチ前後のポジティブ感情,ネガティブ感情,状態不安の変化とスピーチに対する自己評価について比較検討した。その結果,ポジティブ・ネガティブ感情,状態不安の変化,スピーチの自己評価のいずれの変数においても2群間で有意な差は観測されなかった。Brooks(2014)は自らの感情に対する意味づけを変える方略であったのに対して,本研究は感情に注意を向けていなかったという差異があり,この点について今後は詳細に検討する必要がある。本研究では,聴衆を前に発表をする場面を対象として,その場面に強いと考えている個人の認知行動様式を明らかにすること,そしてその様式が実際のスピーチ場面においてもたらす効果を検討した。まず,面接調査において,自らのことを本番に強いと考えている個人の,発表前の思考(TBS)と発表中の思考(TDS)の具体的な項目を抽出した。続いて,Web調査によって感情制御傾向,スピーチに対する自己評価との関連を明らかにした。最終的に,本番に強い個人と弱い個人の認知行動様式が心理状態に与える影響について実験的に比較検討したものの,有意な差は観測されなかった。面接調査の結果を受けて,修正版グラウンデッドセオリーアプローチを用いて分析を行う予定であった。しかしながら,以下の理由により,研究に遅れが生じた。1分析方法が習熟を要する手法であったため,その習得と実施に時間を要したこと,2研究以外の業務により本課題についての充分な研究時間を確保することができなかったことである。以上を受けて,「遅れている」という評価を行った。調査データをもとに,実験計画を作成し,協力者の募集に入る(7月まで)。9月より実験を開始し,11月には実験を終了する。12月以降はデータの分析,報告書,論文の作成に移行する。臨床心理学分析を早急に終わらせ,7月上旬までに質問紙調査の尺度項目を決定する。そして7月中に1度目の質問紙調査を行う。そして8月に2度目の質問紙調査を実施し,大学の後期開始時点より実験的な介入研究に移る予定である。提出した研究計画には,平成25年度の研究計画として文献の精査と半構造化面接の実施を挙げている。現時点では,半構造化面接は45名を対象として実施してすでに終えている。しかしながら,データの分析の途中であるため,「やや遅れている」と評価した。研究計画の見直しを行い,1年間の延長願を提出した。それが承認されたため,次年度使用額が生じた。研究計画と照らし合わせ,年度の使用額を質問紙調査を業者に依頼する費用として計上していたが,研究に遅れが生じていることを受け,次年度にその費用を繰り越すこととしたため次年度使用額が生じた。介入実験に使用する生理指標を測定するキットと分析用ソフトの購入に充てる予定である。今後は,面接調査によって得られたデータを分析し,メンタルタフネスに関する尺度の作成を実施する。項目の選定を910月に終え,質問紙調査を実施する。そして,尺度作成を終えたのちに,メンタルタフネスに影響を与える,または関連が予測される変数を同定するための質問紙調査を再度実施する。
英国プロサッカークラブにみる資金調達多様化とその可能性について

プロスポーツがネット時代に成長産業として発展している。更なる発展のためには資金調達が重要である。本研究では、英国の大規模なプロサッカークラブの上場及び新株発行による資金調達、及び中小クラブにおけるNPOサポータートラスト経由によるサポータートラスト経由の資金調達を例に、企業規模に応じた資金調達の方法を検討し、プロスポーツにおける資金調達の在り方を求めることを目的とする。1規模に拘わらず、株主として決議できる権利(議決権)の割合を変える資金調達方法(複数種類株式発行)を採用している点2サポータートラストの一人1票の経営意思決定方法によるサポーターのクラブ経営参加についての課題を明らかにする。
ソフトウェアパターンの利用支援に関する研究

熟練ソフトウェア開発技術者の持つノウハウを文書化する記述形式としてソフトウェアパターンがある。現在、ソフトウェア開発に関する知識がパターンとして蓄積されているが、その効率的な利用方法は提案されていない。本研究では、自然言語処理や情報検索技術を用いたソフトウェアパターン利用支援手法を提案した。本研究の成果はソフトウェア開発者が直面した問題に適したパターンを効率的に発見・適用することを支援し、その結果として効率的なソフトウェア開発の実現が期待される。[研究目的]ソフトウェアパターン(以下パターン)とは、ソフトウェア開発で頻出する課題に対する制約条件を考慮した解法の記述である。パターンを用いることで、熟練技術者が持つ軽験則を明文化し共有できるが、パターン数の増加に対して適切に利用支援がなされていない。研究代表者は、計算機を用いたパターン集合の利用支援手法を提案する。[研究方法]第一に、パターンが扱う問題の抽象度測定法を提案した。パターンが扱う問題領域の抽象度は幅広いため、分類なしには利用が困難である。研究代表者は、パターン間の参照関係から、各パターンについてパターン集合中の相対的な抽象度を算出する測定法を提案した。第二に、文書クラスタリングを用いたパターン分類手法を提案した。大規模なパターン集合は人手による分類が困難であるため、パターン分類者は提案手法を用いてパターン集合の規模を削減することができる。第三に、セキュリティ関連のパターン集合について、既に提案したパターン間関連分析手法の適用と評価を行った。第四に、既存のパターンについて必要なデータベースを構築した。[研究成果]第一に、異なる抽象度を持つ2つのパターン集合を合成したパターン集合に提案測定法を適用した結果、提案測定法を用いることで熟練者の理解に近い抽象度値を得られることがわかった。第二に、研究代表者は、著名なパターン集合について文書クラスタリングを用いたパターン分類手法を適用した。その結果、当該パターン集合の著者らによる分類に類似した構成を持つクラスタ群を自動的に得ることができた。第三に、パターン間関連分析手法を用いることで、人手では手間のかかる、複数の著者によるパターン集合についてのパターン間関連を自動的に分析した。第四に、約300個のパターンの全文を収録したフルテキストデータベースを構築した。この成果は平成20年度の研究で分析対象として用いる。ソフトウェアに関する業務活動に関する知識の共有および伝達の方法としてソフトウェアパターンを用いることが提案され、既に多くのソフトウェアパターンが提供されているが、ソフトウェアパターンに関する分類、検索、選択、適用といったソフトウェアパターンの各利用場面における支援は十分に提供されていない。申請者は、ソフトウェアパターンの利用支援を目的として、ソフトウェアパターンに対する自動関連分析、自動分類を用いたソフトウェアパターンの利用支援手法を提案した。まず、ソフトウェアパターンに対する自動関連分析については、実際のセキュリティパターン集合に対して提案済の自動関連分析を適用し、報告した。適用の結果、著者の異なるセキュリティパターン集合に属するパターンについて、有力なパターン間関連の候補を自動的に指摘することができた。提案手法はパターン数の増加にしたがって加速度的に増加するパターン間関連候補について、自動的な絞り込みを行う場合への適用が期待される。次に、前年度から継続してソフトウェアパターンのみを集約した文書リポジトリを構築した。収集されたパターン文書は自動関連分析手法の入力とすることができる。また、研究としての新規性は低いがパターンに特化した検索エンジンを構築できた。最後に、文書クラスタリング手法を用いてパターン文書集合の分析と自動分類を行った。クラスタリング手法の検討にあたっては、前年度にて凝集型のクラスタリング手法を用いた際の一部ケースで発生したチェイニングを避けるため、要素間の距離関数としてTF-IDF法による単語重みベクトルの余弦類似度を用いたk平均法を採用した。これらの提案手法を用いることで、課題に直面したソフトウェア開発者によるソフトウェアパターン選択を支援し、パターンが提供する知識を利用した効率的なソフトウェア開発が期待される。
活生汚泥中のPHA蓄積細菌群集の解明と廃水からの生分解性プラスチック生産への応用

本研究では、活性汚泥という複合微生物系の中でPHA蓄積をおこなっている微生物を明らかにし、PHA蓄積菌もしくはPHA合成遺伝子の種類と、生成するPHAの種類との関係を明らかにすることを目的とする。これらの知見から、活性汚泥によるPHA生産のメカニズムを理解し、制御法を確立することを目指す。また、実験室内PHA蓄積リアクター中の、pbaC遺伝子の挙動をT-RFLP法により解析した昨年度の研究を進め、phaC遺伝子のうちある遺伝子型が、PHAの中でも3H2MVといわれる特殊なPHAの生産能力と強い相関をもつことを明らかにした。これは、phaC合成遺伝子のタイプが生成するPHAのタイプに大きな影響を持つ可能性を示したものである。初年度である本年度は、マイクロマニピュレーションを用いてPHA蓄積細菌を選別し、系統学的に特定することを目標とした。PHA染色剤であるNileblue Aを用いてPHAを蓄積している微生物を染色し、染まった微生物を顕微鏡観察下でマイクロマニピュレーションにより分取した。分取した数セルのPHA蓄積菌から、微量のゲノムDNAやリボソーマルRNAを抽出し、RT-PCR法やネステッドPCR法を駆使して増幅することに成功した。これによって、塩基配列情報を解読することができ、活性汚泥中のPHA蓄積細菌のいくつかを系統学的に同定することができた。また、当該PHA蓄積細菌のみを特異的に検出する遺伝子プローブの設計にも成功した。上記の実験とあわせて、実験室内でPHA蓄積リアクターを運転し、PHA合成遺伝子の一つとされるphaC遺伝子の運転課程における挙動を、T-RFLP法により解析した。この結果、様々なタイプのphaC遺伝子が、リアクター運転中に増加したり減少したりすることが検出された。これにより、生成するPHAのタイプによって、異なる微生物(もしくは遺伝子)が、活動していることが示唆された。
逆解析による塑性ひずみ増分ベクトル方向の応力径路依存性の解明

本研究では、正規圧密粘土の塑性ひずみ増分ベクトル方向(降伏曲線の形に等価)の応力径路依存性を調べるため,2種類の逆解析手法を提案して三軸試験データに適用している.すなわち,三軸試験をエレメント試験と見なした場合の逆解析(エレメント試験解析と呼ぶ)と境界条件を問題にする三軸試験をモデル試験と見なした場合の逆解析(モデル試験解析と呼ぶ)を行っている.モデル試験解析では端面拘束の影響を有限要素法で評価することで除去することができる.いずれの提案手法も,1回の三軸試験を行うだけで,塑性ひずみ増分ベクトル方向だけでなく,せん断に関わるすべての弾塑性パラメータを一斉に検出ことが可能である.エレメント試験解析でも十分に精度のよい結果が得られるが,モデル試験解析を行えば,さらに精度のよい結果が得られることがわかっている.Bishop,Henkelの実施したWeald clayの三軸試験データにエレメント試験解析を適用した結果,拘束圧一定排水試験と拘束圧一定非排水試験とで,塑性ひずみ増分ベクトル方向が顕著に異なっていることが判明した.しかし今回,練り返して再圧密した藤の森粘土の三軸試験データにモデル試験解析を試みた結果,逆算された塑性ひずみ増分ベクトル方向への応力径路依存性はそれほど大きなものではなかった.さらに実験を行って調査する必要がある.本研究では、正規圧密粘土の塑性ひずみ増分ベクトル方向(降伏曲線の形に等価)の応力径路依存性を調べるため,2種類の逆解析手法を提案して三軸試験データに適用している.すなわち,三軸試験をエレメント試験と見なした場合の逆解析(エレメント試験解析と呼ぶ)と境界条件を問題にする三軸試験をモデル試験と見なした場合の逆解析(モデル試験解析と呼ぶ)を行っている.モデル試験解析では端面拘束の影響を有限要素法で評価することで除去することができる.いずれの提案手法も,1回の三軸試験を行うだけで,塑性ひずみ増分ベクトル方向だけでなく,せん断に関わるすべての弾塑性パラメータを一斉に検出ことが可能である.エレメント試験解析でも十分に精度のよい結果が得られるが,モデル試験解析を行えば,さらに精度のよい結果が得られることがわかっている.Bishop,Henkelの実施したWeald clayの三軸試験データにエレメント試験解析を適用した結果,拘束圧一定排水試験と拘束圧一定非排水試験とで,塑性ひずみ増分ベクトル方向が顕著に異なっていることが判明した.しかし今回,練り返して再圧密した藤の森粘土の三軸試験データにモデル試験解析を試みた結果,逆算された塑性ひずみ増分ベクトル方向への応力径路依存性はそれほど大きなものではなかった.さらに実験を行って調査する必要がある.
脳微小循環調節による一酸化窒素(NO)の役割

一酸化窒素(NO)は血管内皮由来の血管拡張物質として知られ,近年その血流調節作用が注目を集めている。脳血管においても血管内皮から常時分泌され血管の張力の調節に強く関与していることが明らかになってきた。こういった研究は主に脳の大血管においてなされてきたが脳血流調節の主要部位のひとつである脳微小循環においての研究は少なくNOの役割について統一した見解が得られていない。そこで我々はNOの脳微小循環調節作用について検討した。方法は我々が従来から使用しているものでラット脳より細動脈を摘出しこれを倒立顕微鏡上のチャンバーでカニュレーションし種々の試薬を投与してその血管径の変化をテレビモニター上で観察記録した。はじめにNOの脳細動脈への基礎張力調節作用についてNOの阻害剤(N^G-monomethyl-L-arginine(LNMMA))と基質(L-arginine)を使用することにより明らかにした。L-NMMAの投与により、細動脈は濃度依存性に収縮し中大脳動脈領域では最大14%、脳底動脈領域では23%の収縮を示した。一方、L-arginine投与では細動脈は拡張を示し、中大脳動脈領域では最大11%、脳底動脈領域では24%であった。以上の結果は脳底動脈領域の細動脈は中大脳動脈領域のもに比べNOによる調節をより強く受けている可能性を示した。次に病的状態のモデルとして、クモ膜下出血による脳血管攣縮の原因物質のひとつであるoxyhemoglobin(OxyHb)の影響を検討した。OxyHbはNOの抑制物質とも考えられている。OxyHb自体は細動脈に軽度の収縮(6%弱)をもたらすのみであった。循環ホルモンのひとつであるハゾプレッシンは、低濃度では細動脈を拡張し、高濃度では収縮させることが以前の我々の研究により明らかにされている。細動脈をOxyHbにて前処置すると、バゾプレッシンの低濃度による拡張作用は消失し、高濃度の収縮作用が著明に増強した。以上からNOは脳の微小循環系に対し、直接的、間接的に、また生理的状態のみならず、病的状態においても重大な影響を及ぼしていると考えられた。最後に高精度のNO電極を用いることにより、実際に脳の細動脈から放出されてるNOの量を検出する試みを行なったが、脳の細動脈より放出されるNOは微量で機械的ノイズによりかき消されてしまい、現段階ではNOの検出は不可能であった。血管内皮由来の血管拡張物質、一酸化窒素(NO)の役割について、脳血流調節の主要部位である脳微小循環系の細動脈において検討した。我々が従来から使用している方法でラット脳より細動脈を摘出し、これを倒立顕微鏡上のチャンバーでカニュレーションした後、種々の試薬を投与してその血管径の変化をテレビモニター上で観察記録した。平成6年度は一酸化窒素による脳細動脈の基礎張力調節について、一酸化窒素の阻害剤と基質を使用することにより明らかにし、また、その作用の脳における部位差を比較検討をした。実験装置の組織槽の温度調節は成茂科学器械研究所製のバイオウオ-マ-

MT-1の加温セルを改良して使用し良好な結果を得た。ラットの中大脳動脈領域から脳実質内細動脈を摘出し、血管径が安定した後、種々の試薬を投与した。まず一酸化窒素の阻害剤(L-NMMA)を投与して細動脈における一酸化窒素の基礎分泌の程度を検討し、平均14%の最大収縮を得た。次に一酸化窒素の前駆物質であるL-アルギニンによる血管拡張作用を検討し、平均11%の最大拡張を見た。次に脳底動脈領域から摘出した細動脈についても同様の実験を行なったところL-NMMAによる最大収縮は23%、L-アルギニンによる血管拡張は24%と、中大脳動脈領域からの細動脈にくらべ有意に大きな反応が見られ、脳の部位により一酸化窒素の血管反応性に差が存在した。平成7年度には病的状態での一酸化窒素の作用の変化を脳の細動脈において検討し、最後に細動脈において産生された一酸化窒素の量を実際に検出する試みを行う。一酸化窒素(NO)は血管内皮由来の血管拡張物質として知られ,近年その血流調節作用が注目を集めている。脳内血管においても血管内皮から常時分泌され血管の張力の調節に強く関与していることが明らかになってきた。こういった研究は主に脳の大血管においてなされてきたが脳血流調節の主要部位のひとつである脳微小循環においての研究は少なくNOの役割について統一した見解が得られていない。そこで我々はNOの脳微小循環調節作用について検討した。方法は我々が従来から使用しているものでラット脳より細動脈を摘出しこれを倒立顕微鏡上のチャンバーでカニュレーションし種々の試薬を投与してその血管径の変化をテレビモニター上で観察記録した。はじめにNOの脳細動脈への基礎張力調節作用についてNOの阻害剤(N^G-monomethyl-L-arginine(LNMMA))と基質(L-arginine)を使用することにより明らかにした。LNMMAの投与により、細動脈は濃度依存性に収縮し中大脳動脈領域では最大14%、脳底動脈領域では23%の収縮を示した。一方、L-arginine投与では細動脈は拡張を示し、中大脳動脈領域では最大11%、脳底動脈領域では24%であった。以上の結果は脳底動脈領域の細動脈は中大脳動脈領域のものに比べNOによる調節をより強く受けている可能性を示した。次に病的状態のモデルとして、クモ膜下出血による脳血管攣縮の原因物質のひとつであるoxyhemoglobin(OxyHb)の影響を検討した。OxyHbはNOの抑制物質とも考えられている。OxyHb自体は細動脈に軽度の収縮(6%弱)をもたらすのみであった。環境ホルモンのひとつであるバゾプレッシンにされている。細動脈をOxyHbにて前処置すると、バゾプレッシンの低能度による拡張作用は消失し、高濃度の収縮作用が著明に増強した。以上からNOは脳の微小循環系に対し、直接的、間接的に、また生理的状態のみならず、病的状態においても重大な影響を及ぼしていると考えられた。最後に高精度のNO電極を用いることにより、実際に脳の細動脈から放出されてるNOの量を検出する試みを行なったが、脳の細動脈より放出されるNOは微量で機械的ノイズによりかき消されてしまい、現段階ではNOの検出は不可能であった。
市場と環境をめぐる環境哲学・倫理学的研究

現代のエコロジー的危機の源泉は一部には市場的規範の地理的=空間的な「外延的拡張」と「内包的深化」にある。しかし、現代の主流的な環境言説に見られる経済学的アプローチには、環境財の貨幣的評価や費用便益分析、あるいは環境財の私的所有化などに見られるように、市場的な思考習慣が深く浸透しており、むしろこの傾向を強化するよう働いている。そこで、本研究では、持続可能性(sustainability)をめぐる経済学研究において共有されたいくつかの基礎概念を析出し、それらへの批判的検討を踏まえ、主観主義的な効用概念や資本理論に基づく従来の持続可能性解釈に潜在する理論的欠陥の解明を課題とした。持続可能性への経済学からのアプローチは決して一枚岩ではなく、各学派が異なる枠組みの下で持続可能性の独自の解釈・定義を与えようと試みてきた。とくに人工資本と自然資本という2つの「資本」類型間の代替可能性をめぐって論争が生じ、「弱い持続可能性」と「強い持続可能性」という2つの規範モデルへと帰着するに至っている。だが、いずれの解釈でも、持続可能性概念を定式化するにあたって、(1)その最終目的を資本ストックから引き出される財・サービスのフローを通じた将来に亘る人間の厚生水準の維持と措定し、(2)自然・生態系が提供する多様な便益の理論的把握のために、それを資本タームで概念化する、という類似した論理構成が見られる。実際、持続可能性をめぐる経済言説に現れる諸概念・諸範疇-人工資本、自然資本、代替性(substitutability)、厚生(welfare)、福祉(well-being)等々-がそれぞれ具体的に何を含意したものかはそれほど明確でない。本研究では、これらの基礎的な諸概念や概念相互の関係を改めて精査するとともに、強い持続可能性の規範理論の基礎づけを試みた。本研究は、環境経済学に見られる市場的アプローチにおける環境財の貨幣的評価や費用便益分析、私有化などの試みを、市場境界の一層の拡張ないし自然の商品化として了解し、それらの哲学的諸前提を批判的に解明することを主たる目的としている。研究目的の達成のため主に以下2つの課題に取り組んだ。1.現代環境経済学における価値の主観主義と合理性概念の批判的考察本研究では、現代の環境経済学における自然認識、価値概念の理論史的源泉を確認するため、1920年代から30年代に及んだ「社会主義経済計算論争」に着目し、合理的意思決定が普遍的価値尺度(貨幣価格)を必要とするという経済学における暗黙的前提の批判的分析を試みた。とくに、貨幣による価値の通約化を「似而非合理主義」として正面から批判した社会哲学者オットー・ノイラートの実物経済論を取り上げ、論敵であったハイエクの市場論と対比させつつ、前者がエコロジー経済学において再評価されている背景を浮き彫りにした。当研究を通じて、(1)環境財の貨幣評価および費用便益分析が孕んでいる欠陥、(2)環境思潮におけるハイエクの認識論・自生的秩序論の影響、(3)経済計算論争におけるノイラートの実物経済論の独自性とその今日的意義を示した。2.環境思潮における福祉国家批判の検討本研究では、福祉国家危機以後の時代文脈のなかでシティズンシップ言説と環境思潮とが交錯する契機を捉えるため、欧米を中心としたエコロジカル・シティズンシップ概念をめぐる先行研究を渉猟し、近代のシティズンシップ概念に最も影響力のある定式を与えたT.H.マーシャルの研究の再検討を試みた。またそれらの試みが、市場規範と公共圏の構造的条件との間に伏在する緊張関係をどのように乗り越えようとしているかを追究した。
軸索流を薬剤デリバリ-システムとした知覚神経節破壊による除痛法の開発

神経ブロックあるいは神経根切載術による除痛法は当該神経の限局的破壊が難しいこと、再発、浸襲が大きいなどの問題を残している。逆行性軸索流を利用すると、その当該神経の起始神経細胞のみに適確に薬剤をデリバリ-することが可能である。この原則を用いて、アドリアマイシンをネコ三叉神経分技に注射し、知覚神経細胞の選択的破壊が可能であることを形態学的、電気生理学的に証明した。即ち、110%濃度のアドリアマイシンを三叉神経の分技に注射すると、約12時間で三叉神経節細胞に輸送され、それらのニュ-ロンは約1週間で変性し、脱落した。それと並行して、三叉神経SSEP(短潜時知覚誘発電位)は24時間で第1波から誘発不能となった。6カ月後もSSEPは誘発されず、この効果は永続的と推定された。他薬剤も試みたが、アドリアマイシンがこの目的のためには最適と考えられた。皮膚に対する作用、その他の副作用は1-2%濃度では無視出来るものと判定された。本法を用いて三例の疼痛に悩む患者に応用した。その内2例は帯状ヘルペス後神経痛であり、3例目は各種治療法が無効であった三叉神経痛の症例である。三例とも確実を期するため、神経を手術的に直視下に確認し、1%アドリアマイシンを注入した。数ケ月後の判定で、第1例目は完全な除痛、2例目は50%、3例目は約70%の除痛効果があったと判断された。このレポ-トの反響は海外からも幾つか問い合わせが来ていることから、大きいと思われる。本法は目的神経のみを選択的に破壊することが可能であり、安全性が高い。かつ、ブロック、切載術後に見られる神経再生現象はないことから、再発の可能性が低いものと推定される。本研究により臨床的レベルにまで応用が可能になった除痛法としてより多くの疼痛例に使用を検討中である。知覚神経末梢から薬剤を注入し、逆行性軸索流を利用して、注入末梢神経を支配している知覚神経細胞のみに薬剤を取り込ませ、変性、破壊させ、それによって疼痛の治療に役立てようとするのが本研究の目的である。本年度、アドリアマイシン(ADM)、ネオカルチノスタチン(NCZ)、ピュロマイシン(PU)、プレオマイシン(B2)の逆行性軸索流による知覚神経節破壊の程度をネコ、ラットを用いて検索した。その結果ADMは最もすみやか、かつ限局性に知覚神経節破壊を示し、その中枢性のワーラー変性も注入末梢神経の受容野に一致していた。12%濃度で充分と考えられた。NCZは変性がADN程著明でなく、かつニューロンの変性程度に比較して衛生細胞の反応が強かった。PUは知覚神経節細胞の変性はすみやかであったが、治療薬剤ではない難点がある。B2では知覚神経細胞の変性は、10%と高濃度でなければ惹起し得なかった。以上から、12%濃度ADMが知覚神経節を逆行性軸索流によって破壊、変性させるためには最も適した薬剤であることが判明した。ADMでは2448時間で三又神経短潜時活発電位(TSEP)は消失し、3ケ月後まで回復は見られなかった。一方、混合神経(坐骨神経)への注入では、ADMは脊髄運動ニューロンの変性も来すことが判明した。

その為、純粋に知覚神経細胞のみを選択的に変性させる薬剤ではないという難点が残った。また、皮膚に対する影響は12%濃度では瘢痕を残さずに、数ケ月で治癒することが判った。以上から、ADMが、現時点では最適の薬剤であり、次年度には、その安全性の確認と、臨床応用への適応について検討してゆきたい。前年度、逆行性軸索流による知覚神経破壊に最も適した薬剤を検討してみた。その結果、ブレオマイシン、ミトラマイシン、毒性レクチン類(RCA、やどりホレクチン)の中で、アドリアマイシンが最も効果的に軸索内輸送され、知覚神経節細胞を変性させることが判明した。そのため、本年は本例の臨床的有効性を、厳密に選択した3例に施行し、その効果を検討することを主眼にした。その実施のために、ネコを用い、アドリアマイシン(ADM)の至通濃度を比較検討したところ、12%濃度で充分に目的を達せられることが判った。臨床第1例は三又神経第三枝(オトガイ神経領域)の帯状ヘルペス後神経痛に悩む症例であった。直視下にオトガイ神経を露出し、マイクロ注射で1%ADMを約20μl神経鞘内に注射した。薬剤も無効であった疼痛は翌日には消失し、オトガイ神経支配領域の知覚消失を認めた。第2例はやはり帯状ヘルペス後の肋間神経痛であり、その領域は一分節のみではなく、数分節に及ぶものと思われた。手術的に肋間神経を2分節露出し、1%ADMを注射した。その分節の知覚低下が証明されたが、疼痛の軽減度は主観的評価では50%程度とのことであった。第3例目は三又神経痛(第2技領域)に対して各種薬剤、ブロックを施行するも、無効の症例であった。下眼窩神経を手術的に露出し、直視下に1%ADMを注射した。その領域の知覚低下と、疼痛の著明な低下(約70%)を認めた。以上の3例は、適応を厳密に選択して施行したが、疼痛の改善は100-50%と、症例によってかなり差が認められた。しかし、適応の厳選、手技の向上によって、本法は神経痛法の疼痛の治療法として、安全かつ容易な除痛法として臨床応用の段階に至ったと結論できる。
孤発性のパーキンソン病を反映する新たなモデルマウスの作製及び機能解析

パーキンソン病は発症機構が完全には解明されていないため、根本的な治療法が確立されていない神経変性疾患の一つであるである。ヒトの孤発性のパーキンソン病の病態を反映する哺乳類モデルの作製を目的に本研究を行った。パーキンソン病発症の遺伝的要因としてαーシヌクレインに、環境要因として鉄による酸化ストレスに注目し、これらの発症要因を組み合わせることで孤発性パーキンソン病を反映する新しいモデルマウスの作製・機能解析を行った。作製したマウスでは運動機能に軽微な異常を認め、またαーシヌクレインの蓄積も部分的に観察されたため、パーキンソン病の病態解明に有用なモデルマウスとなる可能性が示唆された。パーキンソン病は未だ発症機構が不明で根本的な治療法あるいは予防法も確立されていない、運動機能障害を伴う進行性の神経変性疾患である。本研究では、ヒトの孤発性パーキンソン病を再現するようなマウスの作製を試み、パーキンソン病の発症機構の解明を目指して以下の研究を行った。まず孤発性パーキンソン病の病理的指標であるレビー小体の主要構成成分であるα-シヌクレインのトランスジェニックマウスに対し、慢性的な酸化ストレス(環境要因)が負荷されるようなマウスを作製した。その結果、若年期では目立った表現型は観察されなかったものの、壮年期には孤発性パーキンソン病の病理的特徴の一部と似た所見を示す結果を得たことから、孤発性のパーキンソン病を一部再現できた可能性が考えられた。また行動解析試験を行ったところ、作製したマウスでは一部の行動が野生型マウスよりも低下していることを示唆するデータを得たため、この行動異常が脳内のどのような変化と対応するのかを現在検討している。今後は孤発性パーキンソン病の病理的・生化学的特徴と照らし合わせて、さらなる詳細な解析を続ける予定である。パーキンソン病は中脳黒質のドパミン産生細胞の脱落などにより運動機能障害が生じる神経変性疾患であるが、未だに発症機構が不明であり完全な治療法も確立されていない。本研究ではパーキンソン病の発症機構の解明を目的とし、孤発性パーキンソン病のモデルマウスの作製を目指した。前年度までに作製したαーシヌクレインのトランスジェニックマウスに酸化ストレスを負荷したマウスについて、今年度は主に生化学的な解析を行った。作製したマウスでは、行動解析で異常が認められた月齢においてαーシヌクレインが中脳や線条体で不溶化する傾向にあることがウエスタンブロットで確認された。このとき、オリゴマー化したシヌクレインの増加も観察された。この結果と一致して、免疫組織染色を用いた実験ではタンパク質分解酵素に耐性を持つと考えられるαーシヌクレインが増加していた。またドパミン産生細胞の脱落も観察された。一方で、中脳黒質の神経細胞全体・各細胞小器官の形態異常は観察されなかったことから、酸化ストレスはαーシヌクレインに直接作用して凝集や変性を誘導すると考えられ、それがドパミン産生細胞の障害を引き起こす可能性が示唆された。本計画で作製したマウスは、加齢に伴うパーキンソン病を一部再現できるモデルマウスとして有用である。今後、作製したマウスを用いてさらなる発症機構の解明や治療薬の候補の投与実験などを行うことでパーキンソン病の治療法の確立に貢献できると考えられる。神経内科学最大の懸念であった作製したマウスが目立った表現型を示さないという可能性が低くなり、一部で孤発性のパーキンソン病の表現型が再現されたことで、孤発性パーキンソン病の解明に大きく前進することができたと考えている。現在、孤発性パーキンソン病の病理的特徴と照らし合わせつつ、経時的な脳組織の観察を続け、様々なパーキンソン病のマーカー蛋白質の病理変化を観察している。また、生化学的な側面からの解析、特にドパミン代謝の変化に注目して解析を行っている。さらに作製したマウスがパーキンソン病の治療薬の開発ツールとして有用であるか、パーキンソン病の治療薬候補の投与実験などを行うことで総合的に検討を進めることを計画している。
緑の地球科学に関する共同研究-最先端錯体化学を基盤とする新接近法

1.地球環境は天文学的、地球学的、生物学的および人為的なさまざまな要因が複雑に絡み合って形成されている。ところが近年になり人間生活と生産活動が、かけがえのない地球環境に重大なひずみをもたらしており、資源・エネルギー問題など世界的な規模で深刻な社会問題となっている。したがって、生態系と自然環境の調和を長期的に維持していくためには、人間活動から派生する環境破本研究は地球環境保全の鍵となる化学現象(分子変換、エネルギー変換、生体機能制御)の開発・解明・制御を最先端の錯体化学を基盤として有機合成化学、生体機能関連化学間の密接な共同研究が必要である。特に様々な人工物質を作り出してきた化学者の果たすべき役割は重大である。金属イオンと有機物からなる金属錯体に精通した内外の最先端の錯体化学者間の密接な連携により環境保全の鍵となる化学現象(分子変換、エネルギー変換、生体機能制御)の開発・解明・制御への道が開かれることが期待される。このような観点から以下の国際共同研究を展開した。2.Chris Orvig教授(British Columbia大学、(カナダ))とは生体機能制御系機能性金属錯体のバイオメカニズムの解明を目指し新規糖連結配位子を開発し、それらと金属イオンとの溶液内での相互作用の解明および生理活性金属錯体の開発を行った。Terrence Collins教授(Carnegie Mellon大学(米国))光エネルギー変換のスクリーニングのために架橋カルボン酸を修飾し構造規制電極上での酸化反応の可能性のあるに二核ルテニウム錯体を設計開発した。さらに光・電極をエネルギー源としたエネルギー蓄積過程の開発を目指して、ポルフィリン、あるいは光活性ルテニウム系及びこれを含むマクロサイクルアミド配位子系の合成を行った。糖分子変換能が期待される三核Mn配糖錯体の合成を行った。π-πスタッキングによって、集積可能な金属ビピリジン系錯体を合成し、光エネルギー変換の高効率化のための基礎研究を行った。糖連結フラーレン誘導体の合成を行い、HeLa細胞を用いて、光毒性評価を行った。1.地球環境は天文学的、地球学的、生物学的および人為的なさまざまな要因が複雑に給み合って形成されている。本年度はこのような観点から以下の国際共同研究を展開した。2.生体機能制御系機能性金属錯体のバイオメカニズムの解明を目指し新規糖連結配位子を開発し、それらと金属イオンとの溶液内での相互作用の解明および生理活性金属錯体の開発を行った。さらに光エネルギー変換のスクリーニングのために架橋カルボン酸を修飾し構造規制電極上での酸化反応の可能性のあるに二核ルテニウム錯体を設計開発した。

さらに光・電極をエネルギー源としたエネルギー蓄積過程の開発を目指して、ポルフィリン、あるいは光活性ルテニウム系及びこれを含むマクロサイクルアミド配位子系の合成を行った。糖分子変換能が期待される三核Mn配糖錯体の合成を行った。π-πスタッキングによって、集積可能な金属ビピリジン系錯体を合成し、光エネルギー変換の高効率化のための基礎研究を行った。1.生態系と自然環境の調和を長期的に維持していくためには、人間活動から派生する環境破本研究は地球環境保全の鍵となる化学現象の開発・解明・制御を最先端の錯体化学を基盤として有機合成化学、生体機能関連化学間の密接な共同研究が必要である。内外の最先端の錯体化学者間の密接な連携により環境保全の鍵となる化学現象の開発・解明・制御への道が開かれることが期待される。本年度はこのような観点から以下の国際共同研究を展開した。2.生体機能制御系機能性金属錯体のバイオメカニズムの解明を目指し生体適合性に優れた新規糖連結配位子を開発した。すなわち金属イオンに配位して、安定なキレートを形成しうる糖連結ジアミンを開発した。また、水溶性の向上ならびに毒性の軽減を目指し、複数の糖質が導入されたジアミン配位子の合成を行った。さらに、光線力学的療法(PDT,Photodynamic Therapy)への応用を目的として、糖連結フラーレン誘導体の合成を行い、HeLa細胞を用いて、光毒性評価を行った。フラーレンと糖連結部位において、五員環と六員環の間であること[5-6位]が13C-NMR,IR,UVスペクトルにより示された。合成したフラーレン誘導体の一重項酸素発生能を測定した結果、効率よく一重項酸素が発生することが判明した。また、フラーレン誘導体とHeLa細胞を用いて、光毒性評価を行ったところ、すべての化合物で暗所毒性はみられず、maltose,D-xyloseが連結されたフラーレン誘導体では、光毒性(殺細胞効果)がみられた。またポルフィリンどうしの」π-πスタッキングによって、集積可能なアミド系化合物を合成し、光エネルギー変換のための基礎研究を行った。
転写因子E2Fによる新た転写制御機構の解明

転写因子E2Fは細胞周期進行に必要な遺伝子発現を誘導し、細胞増殖を制御している。しかし、E2Fは正常な増殖時にはp14^<ARF>遺伝子を発現誘導せず、癌化に伴う異常な細胞増殖時にp14^<ARF>遺伝子を発現誘導する。また、この制御には、p14^<ARF>プロモーター上に存在する特殊なE2F結合配列(EREA)が必要である。このEREAは細胞周期依存的にE2Fが結合する配列とは異なる。これらの結果から細胞は正常な細胞増殖時のE2F活性とpRbの機能不全による異常な細胞増殖時のE2F活性との違いをEREAの活性化によって区別できる。本年度の研究において、申請者はE2Fが正常な増殖時には癌抑制遺伝子p27^<kip1>を発現誘導せず、癌化に伴う異常な細胞増殖時にp27^<kip1>遺伝子を発現誘導する事を明らかにした。申請者は、E2Fによるp27^<kip1>遺伝子の発現制御機構はp14^<ARF>遺伝子と同様の制御であると仮説を立て、その分子機構の解析を行った。その結果、p27^<kip1>プロモーター上に存在するE2F結合配列(EREK)を同定し、E2F1が直接その配列に結合する事を明らかにした。さらにEREK配列とEREA配列を比較した。EREK配列はEREAと類似しておらず、むしろ、典型的なE2F結合配列に類似した配列だった。これらの結果から、E2Fに対するp27^<kip1>プロモーターの反応性は、p14^<ARF>プロモーターと同様だが、その分子機構は異なることが解った。二つの癌抑制遺伝子がpRbの機能不全による異常な細胞増殖時のE2F活性を感知することから、E2F活性の変化を感知するメカニズムは重要な癌抑制機構である事が推測できる。これらのメカニズムの詳細を明らかにする事は、将来、癌細胞を特異的に感知し、治療に結びつける方法の基礎になると期待できる。細胞には、癌化を引き起こす異常な癌遺伝子の活性化を感知してアポトーシスを誘導する機能が備わっている。この機構は、癌化を防ぐ上できわめて重要な働きを担っている。しかし、この機構の詳細は、明らかになっていない。申請者は、アポトーシスに関わる癌抑制遺伝子p14^<ARF>がE2Fにより細胞周期に依存しない新たな制御を受け、pRbの機能不全に伴う異常な増殖刺激を正常な増殖刺激から区別して癌化の抑制を行うメカニズムの解明を目指している。申請者は、E2Fによるp14^<ARF>遺伝子の発現制御機構を詳細に解析した。また、その発現制御機構が、アポトーシスの誘導に関与しているかを調べた。その結果、以下の点について明らかにした。(1)E2F1のN末端は、p14^<ARF>プロモーターを活性化するために必要である。(2)E2Fは、そのパートナーであるDPファミリー蛋白とヘテロダイマーを形成し、典型的なE2F結合配列を持つ標的遺伝子のプロモーターに結合する。しかし、E2Fがp14^<ARF>プロモーターへ結合する時には、DPファミリー蛋白を必要としない。(3)DPファミリー蛋白は、E2Fが誘導するp53蛋白の蓄積とアポトーシスには、必要ない。これらの結果は、E2Fによる新たな転写制御機構がアポトーシスの誘導において重要な役割を果たしていることを示唆している。更なる詳細の解析は、細胞が癌化を引き起こす異常な癌遺伝子の活性化を感知してアポトーシスを誘導する機構を明らかにすると期待できる。