hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体表面への結晶性ナノ多孔質構造の固定

ジチオカーバマート錯体が架橋配位子として機能し,溶液中での亜鉛(II)イオンおよびニッケル(II)イオンとの反応によって柔軟な構造をもつ多孔性配位高分子を与えることを見いだした。さらに,これらの錯体とプロトン受容性官能基をもつポリビニルピリジンおよびポリビニルピロリドンとは,水素結合を介して分子間相互作用し,その結果,多孔質無機/有機複合体を形成した。また,高分子表面上での錯体の結晶成長の可能性を見出した。26年度の目標は,アミノ酸残基から誘導したジチオカーバマート配位子が架橋配位子として作用する適応範囲の拡大である。この際の克服すべき課題は,ジチオカーバマート錯体自体の不均化に伴う単独重合を抑制し,選択的なC末端と金属イオンとの反応による共重合の進行である。また,生成した共重合体が結晶として析出する条件探索も重要な点である。種々検討の結果,Ni-Zn, Ni-Mn,Ni-Zr,あるいはZn-Mn,Zn-Niなどの系に応用できることを見いだした。さらに,固体表面との相互作用モデルとして各種アミン,カルボン酸,アルコールなどを用いて溶液中での相互作用を検討した。これらの中でアミン類との反応では配位子交換ではなく末端カルボキシル基との相互作用が優先することを見いだした。また,カルボン酸との間で共結晶化の可能性を明らかにしている。これらの知見は固体表面からの配位高分子結晶成長に直接つながる成果である。錯体化学27年度の検討では,アミノ酸残基から誘導したジチオカーバマート配位子が架橋配位子として作用する適応範囲の拡大に引き続きつとめる。標的とするのは3価あるいは4価の金属イオンであり,高次の配位高分子ネットワークを目指す。したがって,特に高酸化状態の金属イオンに対する検討を重点的に行う予定である。また,種々の固体表面での結晶成長についての検討についても同時に進める予定である。ここで用いる固体基板としては,貴金属,重金属,セラミックス,半導体および有機高分子であり,それらの表面そのもの,あるいは官能基化したものを用いて検討する。今年度計画していた課題の中で,アミノ酸を基本骨格とする新規多孔性金属錯体の結晶成長を実現することができた。また,この合成においてはアミノ酸骨格をもつジチオカーバマート配位子が特異な反応挙動を示すことを明らかにすることができた。この知見は新たな多孔性金属錯体合成法の開発へ進展可能であると考えられる。したがって,現在得られている反応性などのデータをもとにして,新しいタイプの多孔性金属錯体の設計およびその合成に向けた準備を行うに至っている。このような展開により,これまでとは異なる多孔性錯体合成へつなぐことができると考えることができる。また,固体表面上でのアミノ酸関連化合物の結晶成長に関する知見からは,結晶表面へプロトンアクセプターもしくはドナーを規則正しく配列することができればその部分を基点としたこれらの化合物との相互作用によって結晶成長も可能となる見込みを得ている。以上示したように目標に即した新しい知見を得ていることから,上記の達成度と判断している。無機固体表面からの配位高分子結晶成長に関する検討に際し,溶液中でのジアミンやジカルボン酸などとの相互作用の確認を優先して行ったため,固体表面との相互作用などに関する観察および結晶成長についての検討を次年度行うこととした。
肺高血圧症における閉塞性肺血管病変の発生機序に関する実験的研究

肺高血圧症の実験的作製を目的として左肺動脈を上行大動脈に吻合する実験を行った.研究方法で呈示した独自の調節式肺動脈絞扼器具を用いて計23頭の仔犬に実験を行った.実験犬の体重は6.0kgから11.0kgまでの平均7.9kgであった.前回予備実験で得た結果にしたがい,実験当日は調節式肺動脈絞扼器具により約60%に肺動脈を絞扼した.以後約1週間毎に24回にわけて70%, 80%, 90%, 100%と完全に肺動脈絞扼を解除した.吻合した左肺動脈の周径は18mmから24mmで平均21.9mmであった.23頭の実験犬中19頭の長期生存を得た.他の4頭は肺血流量の急激な増加による肺出血で術後1日から3日の間に失った.19頭の実験生存犬のうち術後23ヵ月の間に肺動脈破裂で5頭が死亡した.肺動脈破裂の原因として考案したバンドの材質が硬く絞扼部が裂けること(3頭),吻合部の遠位部で絞扼するため吻合部に高い圧がかかり裂けること(2頭)があげられた.長期生存の得られた14頭は実験後6ヵ月から18ヵ月後に屠殺し,肺動脈圧を測定し肺の病理組織標本を作製した.術前の肺動脈収縮期圧は12mmHgから28mmHg(平均19.6mmHg)であったが屠殺時の肺動脈収縮期圧は40mmHgから180mmHg(平均120mmHg)とほぼ満足のできる肺高血圧症を作製できた.肺の病理組織標本は左右各肺葉毎に多数作製し,染色はElastica-Masson法で行った. 19例の実験生存犬全例に左肺の肺血管病変の発生をみた.しかし,右肺には特に変化を認めなかった.肺血管病変の形態学的特徴は内膜細胞の増殖を認めるもの,内膜の線維性増殖を認めるもの,縦走平滑筋細胞の増殖を認めるもの, plexiform lesionを認めるもの,あのいはその混合型で通常plexogenic pulmonary arteriopathyと呼ばれるものであった.現在その分析を急ぐとともに購入した拡大投影機(ビソパン)を使用して各例の肥厚した肺小動脈の厚さと半径を諏訪の方法で計測中である.肺高血圧症の実験的作製を目的として左肺動脈を上行大動脈に吻合する実験を行った.研究方法で呈示した独自の調節式肺動脈絞扼器具を用いて計23頭の仔犬に実験を行った.実験犬の体重は6.0kgから11.0kgまでの平均7.9kgであった.前回予備実験で得た結果にしたがい,実験当日は調節式肺動脈絞扼器具により約60%に肺動脈を絞扼した.以後約1週間毎に24回にわけて70%, 80%, 90%, 100%と完全に肺動脈絞扼を解除した.吻合した左肺動脈の周径は18mmから24mmで平均21.9mmであった.23頭の実験犬中19頭の長期生存を得た.他の4頭は肺血流量の急激な増加による肺出血で術後1日から3日の間に失った.19頭の実験生存犬のうち術後23ヵ月の間に肺動脈破裂で5頭が死亡した.肺動脈破裂の原因として考案したバンドの材質が硬く絞扼部が裂けること(3頭),吻合部の遠位部で絞扼するため吻合部に高い圧がかかり裂けること(2頭)があげられた.長期生存の得られた14頭は実験後6ヵ月から18ヵ月後に屠殺し,肺動脈圧を測定し肺の病理組織標本を作製した.術前の肺動脈収縮期圧は12mmHgから28mmHg(平均19.6mmHg)であったが屠殺時の肺動脈収縮期圧は40mmHgから180mmHg(平均120mmHg)とほぼ満足のできる肺高血圧症を作製できた.肺の病理組織標本は左右各肺葉毎に多数作製し,染色はElastica-Masson法で行った. 19例の実験生存犬全例に左肺の肺血管病変の発生をみた.しかし,右肺には特に変化を認めなかった.肺血管病変の形態学的特徴は内膜細胞の増殖を認めるもの,内膜の線維性増殖を認めるもの,縦走平滑筋細胞の増殖を認めるもの, plexiform lesionを認めるもの,あのいはその混合型で通常plexogenic pulmonary arteriopathyと呼ばれるものであった.現在その分析を急ぐとともに購入した拡大投影機(ビソパン)を使用して各例の肥厚した肺小動脈の厚さと半径を諏訪の方法で計測中である.
磁気共鳴分光法を用いた筋グリコーゲン測定法の確立と競技者への応用

昨年度の研究により、新しく作成した炭素の磁気共鳴分光法(^<13>C MRS)用コイルを用いて、1.5TのMR装置でグリコーゲンのピークが検出可能であることが示された。本年度はこれを用いて、ヒト骨格筋におけるグリコーゲン含有量の定量の可能性を検討した。より大きな信号強度を得るための手法としてプロトンデカップリングとNOE(Nuclear Overhauser Enhancement)の有用性を調べた。健常な成人男性の外側広筋を対象として検討を行った結果、この両方の手法を用いることによりS/N比が向上し、信号強度を増加させることが可能になることが示された。次に、ヒトの骨格筋を対象とした^<13>C MRSによるグリコーゲン含有量の定量性を調べるために、国内トップ競技者を含む健常な成人男性8名、女性2名の外側広筋を対象として^<13>C MRSの測定と筋生検を実施した。^<13>C MRSの測定は、繰り返し時間470ms、積算回数5,000回、総データ収集時間は約39分であり、1回の測定はシミング等を含めて約1時間であった。^<13>C MRS測定終了後、筋生検法を用いて筋を摘出して筋グリコーゲン含有量の測定を行った。生化学的手法によって分析された筋グリコーゲン含有量の値は46.1109.8μmol/g w.w.の範囲であった。^<13>C MRS測定の結果、全ての被検者において^<13>C MRSスペクトルを収集することができたが、グリコーゲンのピークを検出できたのは、筋グリコーゲン含有量が約60μmol/g w.w.以上の被検者のみであり、それ以下の値を示した被検者ではグリコーゲンのピークを検出することができなかった。したがって、本研究の結果では、完全な定量性を確立するまでには至らず、さらに検出感度を高めるために、検出コイルやデータ収集条件の検討が必要となることが示唆された。本年度は、国立スポーツ科学センターに設置されているMR装置を用いて、炭素を対象とした磁気共鳴分光法(^<13>C MRS)を用いた測定を可能にできるような環境整備と、標準溶液およびヒトの筋肉を対象とした基礎的実験を行った。まず、測定環境の整備として、^<13>C MRS測定に必要となる、直径10cmの炭素とプロトンのダブルチューンのサーフェイスコイルを設計して新たに作成するとともに、そのコイルを用いた^<13>C MRS測定を可能にするためのソフトの作成とインストールを行った。さらに、ヒトを対象とした実際の測定が長時間におよぶため、被験者に対するストレスを軽減させるための環境整備も行った。次に、作成したコイルとソフトを用いた^<13>C MRS測定を行うための最適条件を検討するために、ファントムとヒトの筋肉を対象とした基礎的な実験を実施した。ファントム実験として、1-^<13>Cグルコース水溶液とグリコーゲン水溶液を含んだファントムをそれぞれ作成し、コイル感度の検証と最適なデータ収集条件の検討を行った。さらに、これらの基礎データを基にして、ヒトの大腿部を対象とした^<13>C MRS測定を試みた。これらの結果、開発したコイルを用いることにより、^<13>C MRS信号の収集が可能であることが確認された。一方、^<13>C MRSを用いた筋グリコーゲンの定量的評価を行うための基礎実験として、ヒトの筋肉を対象としたグリコーゲンの生化学的分析方法の検討を行い、その実用性を検証することができた。本年度は、コイルの作成が難航したため、^<13>C MRSを用いたグリコーゲン量測定の厳密な定量性の試験まで行うことができなかったが、競技者への応用も含めて、次年度における検討課題となる。^<13>

C MRS測定の結果、全ての被検者において^<13>C MRSスペクトルを収集することができたが、グリコーゲンのピークを検出できたのは、筋グリコーゲン含有量が約60μmol/g w.w.以上の被検者のみであり、それ以下の値を示した被検者ではグリコーゲンのピークを検出することができなかった。したがって、本研究の結果では、完全な定量性を確立するまでには至らず、さらに検出感度を高めるために、検出コイルやデータ収集条件の検討が必要となることが示唆された。
複層林(天然林)施業における路網と搬出機械を組み合わせた高能率搬出システムの構築

この研究において得られた成果は次の通りである。1.複層林施業においての効率的な搬出法として必要な林内路網密度、林内路網の配置の評価手法について究明し、最大集材距離として100m以内、適正な林内路網密度70m/ha以上であることを理論的に求めた。2.複層林あるいは天然林における搬出法究明のため実際の東京大学北海道感習林の現地に試験地を設け、搬出試験を行った。3.作業道網としては約60m/ha、トラッククレ-ンによる搬出試験である。異なった集材距離、各種の搬出法について数種類の林分において搬出試験を行い、そのデ-タについて分析した。4.トラッククレ-ンの搬出法は、グランドリ-ド、ハイリ-ド、ランニングスカイライン方式によって行ったがランニングスカイライン方式が最も適正であった。5.さらに上げ木、下げ木集材、材の先端にキャップを装着する方法等について試験し、全てに時間観測をし、立木、伐倒木、集材距離各種の因子について測定分析した。6.キャップを用いることによって立木に引掛かり防止になることも分かった。最終的生産性については、1日当り30m^3以上の実績が得られ、理論的に40m^3以上の生産性の可能性が得られることも分かった。7.結果についてコンピュ-タシミュレ-ションを行い、クレ-ンのパワ-を増加することによってさらに功程の増加が期待できることが明らかになった。今後はタワ-付集材車等導入することによってさらに省力化も期待できよう。初年度に当たる本年度は、東大北海道演習林72、74、75林班に試験地を設定し、ヨーロッパトウヒ、カラマツ人工林について定性間伐、列状間伐をトラッククレーン(モリクレーン)、集材機能付プロセッサー(TCM製)によって集材試験を行った。いずれも長伐期の複層林を目指した本演習林の林分施業法である。研究実績として、1.各試験地の作業道の位置を求め路網配置調査した。また立木位置、径級、伐採木の位置を調査した。上記機種によって集材試験を行い、同時に作業測定、作業工程分析を行った。2.トラッククレーンによる集材については、現地測定結果を分析し、集材距離によって地曳集材と架線による集材方式の決定方法を見い出した。架線による方式は、架線の架設位置の最適間隔を見い出した。3.7476林班について作業道網の調査結果と適正集材距離によって適正目標作業道密度を見い出した。複層林形成のための必要とする路網密度を複合路網密度理論によって算出した。4.72、74林班について集材機能付プロセッサーによる集材試験を行い、本機による作業仕組み、作業方法を検討し、作業功程分析に基づき、適正作業仕組みを見い出した。5.その他、我国の各地における集材方法を現地調査し、検討した。宮崎県諸塚村、稚葉村、岩手県登米町等については現地調査データについて分析した。今後の研究計画については、これらデータについて詳細に分析し、さらに補足試験調査し、複層体(天然林)施業にあった工程のあがる適正な搬出作業仕組みについて検討する。手法としては、電算機によるシミュレーション手法の構築を目標により適正な方式を見い出す。さらにその他の広葉樹、人工林、天然林についても検討する。本年度に求めた結果を現地試験に反映させる。作業道の開設位置についてさらに検討し適正搬出方法にあった路網配置を目指した。昭和63年度に続いて最終年度の平成元年度において以下の研究を行った。1.複層林(天然林)施業を目的にした人工林の間伐作業地、宮城県登米町、群馬県下仁田町において、小型林内走行車による搬出調査、林内作業道網の調査を行い、高能率な搬出のための適正林内路網密度、路網配置の評価法を見いだし、さらにコンピュ-タによる路網配置法を究明した。

2.東京大学北海道演習林において林分施業(複層林施業)地のウダイカンバ、カラマツ人工林、ヨ-ロッパトウヒそれぞれについて2箇所づつ搬出試験地を設定した。3.集材方法はトラッククレ-ンを用い、各種の方式によって行い、さらに上げ木、下げ木集材、材の先端にキャップを装着する方法等について試験し、全てに時間観測をし、立木、伐倒木、集材距離各種の因子について測定分析した。4.これらの搬出試験については過去3年のデ-タを合わせ、生産性について分析した。トラッククレ-ンの搬出法については、グランドリ-ドよりハイリ-ド方式の方がまたさらにランニングスカイライン方式の方が林地での鼻上げ効果によって功程の面からよいことが分かった。5.キャップを用いることによって搬出材の立木への引掛かり防止になることも分かった。最終的生産性については、1日当り30m^3以上の実績が得られ、理論的に40m^3以上の可能性を得られることも分かった。6.結果についてコンピュ-タシミュレ-ションを行い、クレ-ンのパワ-を増加することによってさらに功程の増加が期待できることも明らかになった。7.複層林施業を目指した搬出法は、最大集材距離100m、林内路網密度70m/haの林内路網を充実させ、トラッククレ-ンによる搬出が適正であること、更にタワ-付集材車等導入することによって省力化も期待できる。
「変わり兜」の意匠の源泉と展開に関する社会史的研究―伝来品と絵画史料を手がかりに

今年度は第一に、源平合戦図屏風の特色を整理し、戦国合戦図屏風を含めた江戸初期の合戦図屏風の表現の特徴を明らかにしようとした。そして第二に、屏風とは異なる媒体を含めた分析を行い、合戦を視覚化することの意味、歴史的実態との関係を見直す作業を進めた。第一の点に関して、源平合戦図屏風でも多くの作品の残る「一の谷・屋島合戦図屏風」の江戸初期の作品に中世の合戦絵巻からの引用と考えられる「首取り」の図像が共通して見られることを確認した。更にこの図像は、同時代の合戦を描く絵巻や戦国合戦図屏風にも見られることを指摘した。「首取り」の図像が繰り返し描かれた背景には、「自己」と結び付くかたちで武士を描かせる享受者の存在が関係している。源平合戦図では戦場における教訓として、戦国合戦図では自らまたは祖先の活躍を示し家の正統性を語るものとして、「首取り」の図像が享受されたことが想定される。第二の点に関して、「東照宮縁起絵巻」(日光東照宮蔵)に描かれた家康像、合戦像を分析した。まず家康は天海や家光の意向を反映して、仏道に発心し武人として成功を収める人物として造形されていることを明らかにした。そして、絵巻にのみ見られる合戦場面は「武」の威光を求める家光の当時の状況と関係していることを指摘し、中世絵巻の構図や図像を利用した上で、家康の合戦での勝利を強調していることを明らかにした。家康の勝利の演出は戦国合戦図屏風にも共通し、彼の勝利を演出する表現は媒体を超えて選択されたとも想定される。以上の分析に共通するのは、過去の作品のイメージをどのように利用したのかという問題である。この問題は他の絵画作品にも共通し、先行研究の蓄積も多い。しかし、本研究が対象とする合戦図屏風や合戦絵巻といった作品では、そのような研究が進んでいるとは言い難く、この問題の検討は武装した武士の姿を描く絵画を位置づける上で必要不可欠な作業である。今年度は、特に十六世紀後半十七世紀前半に制作された「戦国合戦図屏風」「源平合戦図屏風」に描かれた武士と彼らの装いについての分析を中心に研究を進めた。画中には、様々な甲冑や武具を身に付けた武士の姿が描かれている。先行研究において、画中の描写は当時の武装を忠実に再現しているわけではなく、新旧の形式が入り混じる表現と指摘されてきた。また身分の高さを指すために、古様な武装描写を用いたとされるが、その原因について踏み込んだ考察は行われていない。この点を踏まえ、「戦国合戦図屏風」の代表例とされる『関ヶ原合戦図屏風』(大阪歴史博物館)、『大坂夏の陣図屏風』(大阪城天守閣)を対象に武装描写の分析を行った。その結果、様々な武将の装いには「変わり兜」を思わせる意匠が選択されている中で、徳川家康のみを鍬形の前立をつけた星兜(筋兜)に大鎧といった古様な武装を用いて表現している事実を確認した。さらに、現存する「源平合戦図屏風」としてきわめて重要な京都・智積院本「一の谷合戦図屏風」の調査が実現し、急速に研究が進展した。天真寺本についても資料調査をおこない併せて新知見を得るにいたった。調査に基づき、文学作品(諸本本文)との対応関係、および武装描写を中心とした源平合戦図屏風との比較研究を綿密に進めた。成果をまとめ美術史学会全国大会に応募し、審査を経て口述発表が決定している。また、本研究は美術史のみならず、軍記文学研究の領域においても寄与するものと考え、軍記・語り物研究会において発表を予定している。今後は、他の絵巻作品における合戦場面の描写の検討、合戦、武装に関する文献史料の収集と分析を進めることで、研究はさらに進展しよう。今年度は、江戸初期の戦国合戦図屏風の代表的作例とされる「関ヶ原合戦図屏風」(大阪歴史博物館蔵)、「大坂夏の陣図屏風」(大阪城天守閣蔵)に焦点を当て研究をまとめ、美術史学会全国大会にて口頭発表を行いその成果を論文にまとめた。分析の結果、江戸初期の戦国合戦図屏風では、合戦の勝者である徳川家康の権威を高め、彼の存在を屏風絵中に際立たせるために、家康を当時としては、古様の大鎧、星兜、鍬形前立の姿で意識的に描き、他の武士と明確に描き分けていることを明らかにした。この武装描写は、家康周辺で意図的なコントロールの下で生まれ流布した表現であると考えられ、外様大名であっても幕府への接近を図る大名家において共有されたことを指摘した。また、本研究は、軍記文学研究の領域においても寄与するものと考え、智積院所蔵の「一の谷合戦図屏風」(以下、智積院本)の表現の特徴を考察し、軍記・語り物研究会での研究発表を行い、その成果を論文にまとめた。智積院本は、変わり兜といった新たな武装を合戦の経過、展開を読み解く上で重要なモチーフとして積極的に描きこみ、場面同士に有機的なつながりを生んでいることを指摘した。従来の様式比較とは別な見地から、智積院本を同系統の一の谷合戦図に先行する独自の表現を持つと結論づけた。加えて、今年度は、ジョン.C.ウェーバー氏所蔵「一の谷・屋島合戦図屏風」、「保元・平治合戦図屏風」(メトロポリタン美術館)の調査・熟覧の機会を得ることができた。

今後は、これらの作品の分析に加え、合戦絵巻、甲冑肖像画の特徴についても併せて考察しながら、源平合戦図屏風の衰えない享受の背景を探り、戦国合戦図屏風との関係性を改めて考察する。今年度は第一に、源平合戦図屏風の特色を整理し、戦国合戦図屏風を含めた江戸初期の合戦図屏風の表現の特徴を明らかにしようとした。そして第二に、屏風とは異なる媒体を含めた分析を行い、合戦を視覚化することの意味、歴史的実態との関係を見直す作業を進めた。第一の点に関して、源平合戦図屏風でも多くの作品の残る「一の谷・屋島合戦図屏風」の江戸初期の作品に中世の合戦絵巻からの引用と考えられる「首取り」の図像が共通して見られることを確認した。更にこの図像は、同時代の合戦を描く絵巻や戦国合戦図屏風にも見られることを指摘した。「首取り」の図像が繰り返し描かれた背景には、「自己」と結び付くかたちで武士を描かせる享受者の存在が関係している。源平合戦図では戦場における教訓として、戦国合戦図では自らまたは祖先の活躍を示し家の正統性を語るものとして、「首取り」の図像が享受されたことが想定される。第二の点に関して、「東照宮縁起絵巻」(日光東照宮蔵)に描かれた家康像、合戦像を分析した。まず家康は天海や家光の意向を反映して、仏道に発心し武人として成功を収める人物として造形されていることを明らかにした。そして、絵巻にのみ見られる合戦場面は「武」の威光を求める家光の当時の状況と関係していることを指摘し、中世絵巻の構図や図像を利用した上で、家康の合戦での勝利を強調していることを明らかにした。家康の勝利の演出は戦国合戦図屏風にも共通し、彼の勝利を演出する表現は媒体を超えて選択されたとも想定される。以上の分析に共通するのは、過去の作品のイメージをどのように利用したのかという問題である。この問題は他の絵画作品にも共通し、先行研究の蓄積も多い。しかし、本研究が対象とする合戦図屏風や合戦絵巻といった作品では、そのような研究が進んでいるとは言い難く、この問題の検討は武装した武士の姿を描く絵画を位置づける上で必要不可欠な作業である。
消化器がん患者と家族のニーズに沿った外来における術後サポートプログラムの開発

本研究の目的は、消化器がん患者と家族のニーズに沿った、情報提供、患者・家族教育、情緒的支援よりなる、外来における術後サポートプログラムを開発することにあった。日本人の対人関係及び対話の特徴に合った効果的な介入方法を導き出すために、まず当該プログラムを利用する対象者を術後6ヶ月以内の大腸がん患者に限定し、彼らとその家族にインタビューをおこなった。本サポートプログラムを必要としている対象が抱える臨床問題は、このインタビュー調査の分析結果に基づいて説明されている。また、本サポートプログラムで提供される介入援助一つ一つの具体的方法も、このインタビュー調査の結果に基づいて組み立てられたものである。なお、介入援助をデザインするに当たっては、より論理的に確かな方法で臨床問題を解決できるように、データに加え、患者の保健行動に関連する複数の理論を使用した。今回立案されたサポートプログラムは、大腸がんと診断され手術を受けるという、大変にストレスの高い出来事に、適切に対処していくための行動を、患者が自発的にとれるようになることを目標としている。このプログラムの基本は患者と看護師の対話よりなり、患者の状態に合わせて対話のテーマが、プログラムの提供期間である6ヶ月間にわたり段階的に進展するものである。本来はこのプログラムを実際の事例に適用し、6ヶ月間にわたり介入援助を提供した結果から本サポートプログラムを評価する予定であった。しかし、対象の確保に問題が生じたため、4名の術後大腸がん患者に各1回ずつの介入援助の提供をおこない、運用上の改善点を明らかにすることに止めた。今後は、介入研究Intervention Researchによって、本サポートプログラムの効果を検証するための研究デザインを組み立て、実際の対象に適用した結果からその効果を検証していく予定である。本研究の目的は、消化器がん患者と家族のニーズに沿った外来における術後サポートプログラムを開発することにある。患者のニーズに合った効果的な介入方法を導き出すために、本年度はがん患者と家族にインタビュー調査をおこなった。調査は研究者の所属施設及び調査施設の倫理委員会の承認を得た上で実施した。対象はA・B2施設の外科外来を受診した大腸がん患者計12名(男性7名、女性5名)とその配偶者4名(男性1名、女性3名)であった。12名はすべて退院後6ヶ月以内の患者で、その平均年齢は66.2歳、家族の平均年齢は64.8歳であった。インタビューでは(1)患者が捉えた術後の経過、(2)現在の身体的、心理社会的問題に対する思いや考え、(3)その問題に対する対処状況、(4)問題や適応課題に対する見通しについて患者に尋ねた。家族には左記の患者の状況をどのように捉えるかを尋ねた。そして逐語録に起こしたインタビュー内容を質的方法によって分析した。分析の結果4つのカテゴリー:「大腸がんで手術を受けたと自覚した結果」「順調な生活に必要な事柄」「快気するまでのハードルが高いと思う理由」「自分で対処する理由」が明らかになった。各カテゴリーは複数の下位カテゴリーを持っていた。たとえば「大腸がんで手術を受けたと自覚した結果」の下位カテゴリーは、生きている自分に気付く、病気の苦しみが分かる、再発が気になる、死や死ぬことについて考える、感謝する、価値観が変わる、健康管理の必要性を痛感し実行する、気を遣う・関心が高まる、人の痛みを共有できる、物事を深く考えるといった内容によって構成されていた。さらにこれらの結果を用いて、術後6ヶ月以内の大腸がん患者の適応課題14項目を取り出し、各適応課題を説明するシナリオを記述した。そして各シナリオに対する看護ケアをリストアップして、それぞれのケア目標を設定することによって基準プロトコールを作成した。

予備調査の前に具体的な介入における理論モデル:Theoretical Modelを作成する必要性が生じたため、本年度は、本プログラムの利用者が抱える臨床問題を説明するモデル:Explanatory Modelをまず作成した。その上で、Explanatory Modelに示される臨床問題を解決するためのTheoretical Modelを組み立てた。昨年度行ったがん患者と家族へのインタビュー調査の結果を基にExplanatory Modelを作成した。本プログラムが扱う臨床問題は「周囲や医療者から適切なサポートを得られない」「がんの診断への適応困難」「大腸がんの手術への適応困難」の3領域より構成されていた。前者の問題は残りの2つの問題に強い影響を与えていた。また「がんの診断への適応困難」は「がんになったことを受け入れられない」「受け入れはしたが心理的に苦痛」という特徴的な下位構造をもっていた。Stress-Coping theory, The Crisis Theory (Model of Aguilera), Attribution Theory The Sense of Coherence Conceptに基づいて、介入のTheoretical Modelを組み立てた。本モデルは、介入により(1)状況を現実的に認識し、(2)効果的にサポートを受けながら、(3)適切に対処機能を働かせることができるようになることで、QOLが改善する(Outcome)という組み立てになっている。このモデルに沿って、退院前の病棟訪問から開始し、退院後6ヶ月間の間に外来受診に合わせて複数回行われる個別面接を基本とした介入プログラムを立案した。介入の具体的内容については、昨年度作成した介入時の基準プロトコールを基にさらなる検討をおこなった。本研究の目的は、消化器がん患者と家族のニーズに沿った、情報提供、患者・家族教育、情緒的支援よりなる、外来における術後サポートプログラムを開発することにある。昨年度までに、本プログラムの利用者が抱える臨床問題を説明するモデルと、臨床問題を解決するための介入援助を理論的に説明する理論化モデルを組み立てた。本年度は、これらのモデルに基づき、本プログラムにおいて提供される介入援助のOperational componentsを作成し、実際の事例への適用を試みた。以下の3種類のOperational componentsが出来上がった。1)看護理論家Peplauの概念枠組みに基づいて組み立てられた、患者対看護婦間で繰り広げられるセッション、2)患者が出来事を適切に認知できるように作成された小冊子、3)患者が充分なサポートを確保し、適切に対処機能を働かせることができるようになるために提供される看護援助についてのプロトコール。さらに、6ヶ月間にわたる質の高いセッションが一定の水準で実施されるように、(1)介入援助者トレーニングマニュアルと(2)介入援助実践マニュアルを作成した。また、プロトコールにそって看護援助が実施される場合に患者が使用する(3)ワークブックを作成した。
三原子分子の波束動力学

本年度は、以下の三つの研究成果を得ることができた。(i)硫化カルボニル(OCS)の光解離過程の理論的研究一昨年前から分子科学研究所の鈴木俊法グループと共同研究を始め、実験と理論の双方からOCSの光解離過程の解明を行って来た。特に、解離生成物であるCOの回転準位分布に二つのピークがあり、大きなピークはA'とA"状態を経て解離する一方、小さなピークはA'状態のみを経て解離していることが判明した。本年度は、理論計算において初期状態として振動励起状態を幾つか選び、解離過程への影響を予測した。その結果によると、変角振動および、CS伸縮振動を励起しても生成物であるCO分子の回転状態分布に大差は現れないことが予測された。(ii)C_<84>フラーレンの異性体に対する構造と振動スペクトルC_<84>フラーレンは24個の異性体が存在し、それらの実験による単離と同定が重要な問題となって来ている。我々は、24個の異性体の内C_2、D_2、D_<2d>対称性に属する構造について非経験的分子軌道法による安定構造の探索とその構造に対する振動解析を行い、IRスペクトルを理論的に求めた。その結果、幾つかのバンドが異性体の「指紋」として見なすことが出来ることを示した。(iii)HCP分子の^1Δ電子励起状態における前期解離過程の理論的研究東北大学の三上教授グループが実験による電子励起状態1^1Δにおける前期解離過程の研究をはじめ、回転線の中に長寿命のものと短寿命のものが混在していることを見出している。本研究では、この現象はRenner-Teller振動結合による前期解離過程が起こっているのではないかと仮定し、理論的検証を行う。本年度は、非経験的分子軌道法に基づく配置間相互作用計算を行い、三原子分子のポテンシャルエネルギー曲面を求め、核の運動を量子化学計算により求めた。得られた結果は実験結果を再現するものとなり、今まで報告されていなかった電子励起状態上の振動準位の理論結果を報告した。(i)イソシアン化カルシウム(CaNC)の異性化反応に関する電子励起状態と反応動力学の理論的研究、(ii)一次元周期非断熱トンネル系の解析、分子スイッチへの応用。(iii)硫化カルボニル(OCS)の光解離過程の理論的研究。(i)の研究においては、基底状態および励起状態とも変角振動モードにおいて比較的低い振動準位から大振幅振動を起こし、擬回転運動を起こしていることが理論的に予想された。特に、実験で観測されている光吸収や発光スペクトルの帰属については、Renner-Teller効果によってもピークの分裂を説明することができた。また、発光スペクトルは異性化により生じたシアン化カルシウム(CaNC)からの発光と帰属した。(ii)の研究においては、一次元という限られた空間ではあるが、非断熱トンネル系特有の完全反射現像と周期系に現れる完全透過現象を利用して波束の動きを完全に制御することができることを提案した。特に、このモデルを基に分子スイッチへの応用が期待される。(iii)のテーマについては、昨年から画像観測法による観測を行う分子科学研究所の鈴木グループと共同研究を始め、実験と理論の双方からOCSの光解離過程の解明を行って来た。特に、実験により解離生成物であるCOの回転準位分布に二つのピークがあり、大きなピークはA′とA′′状態を経て解離する一方、小さなピークはA′状態のみを経て解離していることが判明している。そこで、この解離経路を解明するために、関連すると思われる電子励起状態のポテンシャルを分子軌道計算により求め、得られたポテンシャル上で核の運動について波束の時間発展法により求めた。理論結果は実験結果を定性的には再現することができ、小さなピークは同一対称性を持つ基底状態との非断熱遷移により、説明された。また、大きなピークを作る原因となるA′とA′′状態を経た解離が似たような回転分布となった理由は二つの電子状態がかなり似たポテンシャル曲面であり、その理由はこの二つの状態を記述する電子配置がともにS原子性が強いためであることが判明した。

その結果、幾つかのバンドが異性体の「指紋」として見なすことが出来ることを示した。(iii)HCP分子の^1Δ電子励起状態における前期解離過程の理論的研究東北大学の三上教授グループが実験による電子励起状態1^1Δにおける前期解離過程の研究をはじめ、回転線の中に長寿命のものと短寿命のものが混在していることを見出している。本研究では、この現象はRenner-Teller振動結合による前期解離過程が起こっているのではないかと仮定し、理論的検証を行う。本年度は、非経験的分子軌道法に基づく配置間相互作用計算を行い、三原子分子のポテンシャルエネルギー曲面を求め、核の運動を量子化学計算により求めた。得られた結果は実験結果を再現するものとなり、今まで報告されていなかった電子励起状態上の振動準位の理論結果を報告した。
Al合金メルトへの窒素拡散チャンネルの形成によるAlNの自己燃焼合成

Alの窒化反応は熱力学的に発熱反応であり、自己燃焼を可能にする反応系である。Al合金メルト中への窒素拡散のためのオープンチャネルを形成させ、窒化反応を促進させることを基本原理としたAlNの合成法の検討を目的として研究を行った。実験試料としては、高純度Alと含有料の異なるAl-Li,Al-Ca,Al-Yなど種々のAl合金を使用した。各素材をブロック形状に切断して、これを窒素気流中で700-1400°Cの温度範囲でメルトさせ、窒化反応速度とその形態を観察した。その結果、Al単味とAl-Y合金試料では表面に数10μm程度のAlN膜が形成するにとどまったが、Al-Li系やAl-Ca系の合金を用いた場合は、その組成と加熱温度に応じて窒化反応の促進が認められた。特に、2.3wt%Li,5wt%Caの合金を窒化処理した場合は、自己発熱を伴って窒化反応が瞬時的に完了することが確認された。これは、窒素気流中の微量酸素がLiやCaと反応して、表面に酸化物を生成するため、メルト中の合金成分が表面部へ滲出し、そのカウンターとしてメルト中に窒素が拡散することによるものと推察される。生成物内部は粒径約1μmのAlN粉末からなり、合金成分は内部には存在しないことも判明した。一方、Li成分量が少ない場合には、自己発熱を伴わない緩慢な窒化反応が進行した。例えば、1.0wt%Liでは1000°C,5時間で28.2%、0.5wt%Liでは同じ焼成条件で12.6%と極めて低い反応率を示した。しかし、長時間の窒化処理を行った結果、1.0wt%Liでは30時間、0.5WT%Liでは40時間でほぼ100%の反応率に達するのが認められた。反応後の試料内部に対してX線解折を行ったところ、0.5wt%Liで100%反応した40時間試料では、不純物酸素が内部まで拡散しAlNのほかにα-Al_2O_3の生成が認められたが、1.0wt%Li試料においてはAlN単一相であることが確認された。このように、合金成分の含有量によって二つの異なった窒化挙動が認められたことは、新しい興味深い知見であり、今後新プロセスとしてのその展開が期待される。Alの窒化反応は熱力学的には発熱反応であり、自己燃焼を可能にする反応系である。Al合金メルト中への窒素拡散のためのオープンチャネルを形成させ、窒化反応を促進させることを基本原理としたAlNの自己燃焼合成法の検討を目的として研究を行った。実験試料としては、高純度Alと含有量の異なるAl-Li,Al-Ca,Al-Yなど種々のAl合金を使用した。各素材を5x5x3mmのブロック形状に切断して、これを窒素気流中でAlの融点より若干高い700°Cから1400°Cの温度範囲でメルトさせ、窒化反応速度とその形態を観察した。その結果、Al単味とAl-Y合金試料では表面に数10μm程度のAlN膜が形成するにとどまったが、他の合金を用いた場合は全く様相を異にした。

すなわち、Al-Li系やAl-Ca系の合金を用いた場合は、その組成と加熱処理温度に応じて窒化反応の促進が認められた。特に、2.3,5wt%Li,5wt%Caの合金試料を800-1400°Cの範囲で窒化処理を行った場合は、メルト中のLi、Ca成分が表面部へ滲出することによって、メルト中に窒素の拡散チャンネルが形成され、自己発熱現象が生じて窒化反応が瞬時的に完了することを確認した。生成物内部は粒径約1μmのAlN粉末からなり、合金部分は内部には存在しないことも確認された。一方、Li成分量が少ない場合には、自己発熱を伴うことなく、緩慢な窒化反応が進行することも明らかになった。このように、合金成分の含有量によって二つの異なった窒化挙動が認められたことは、新しい知見であり大変興味深い結果である。特に、反応がゆっくり進行する後者については、今後新プロセス創製としての発展が期待されると考えられるので、次年度はこの点に注力した研究を実施する予定である。平成5年度の研究において、Al-Li系合金を窒素気流中、800-1100°Cの温度領域で加熱すると、合金メルト中への窒素の拡散が進行することが判明した。この場合、Li成分量が2.3,5.0wt%では自己発熱を伴う急激な窒化の促進が認められるが、Li成分量が少ないと、窒化反応は緩慢に進行することを明らかにした。平成6年度は、Al-Li合金についてとくに低濃度Li含有合金に関してさらに詳細な研究を行い、Liが窒化に及ぼす影響及びその反応機構について検討した。具体的には、Al-1.0wt%Li及びAl-0.5wt%Li合金を用いて実験を行った。その結果、いずれの組成においてもゆっくりした窒化反応が進行し、例えば1000°C,5時間では1.0wt%Liの場合が28.2%、0.5wt%Liでは12.6%と極めて低い反応率を示した。そこで、さらに長時間の窒化処理を行った結果、1.0wt%Li試料では30時間、0.5wt%Li試料では40時間でほぼ100%の反応率に達するのが認められた。これらの反応系では、Alの窒化反応に特有の急激な発熱現象は認められなかった。反応後の試料断面に対してX線回折を行ったところ、両試料ともAlは反応時間と共に減少し、30時間後に消滅した。0.5wt%Li試料で100%反応した40時間後試料では、不純物酸素も内部まで拡散したためAlNのほかにα-Al_2O_3の生成が認められたが、1.0wt%Li試料においてはAlN単一相であることが確認された。このような窒素の内部への拡散は、合金の表面近傍に存在するLiが窒素中の不純物酸素と反応してLi_2Oやリチウムアルミネートを生成し、合金成分中のLiに濃度勾配ができることに由来するものと推察された。さらに、反応生成物の解析や反応速度論からの検討も行い、さらに反応機構について言及した。
独立栄養細菌を用いた非特定汚染源に適用可能な簡易脱室システムの研究

現在用いられている生物的窒素除去技術は工場排水など特定汚染源からの排水には適しているものの、農耕排水などの非特定汚染源に適した除去技術はまだ開発されていない。そこで本研究では、簡潔で省エネ型、かつ管理不要で放置可能な窒素除去装置の開発を目指し、独立栄養硫黄細菌を用いた脱窒工程について検討を行った。1.硫黄酸化細菌の硫黄摂取機構および脱窒速度の解析硫黄粒子の大きさを変えて脱窒速度に与える影響を検討した結果、速度は粒径の逆数に比例し、粒子表面で硫黄の溶解・摂取が行われていると推察された。また、硫黄粒子と硫黄酸化細菌を半透膜で分離した場合、速度は著しく低下したことから、菌体と硫黄との直接接触が溶解に必要であることが分かった。脱窒速度の温度依存性は大きく、開放系での処理操作において寒冷期の速度低下が課題と思われた。排水中の溶存酸素は脱窒を妨害し、亜硝酸態窒素の生成を促進した。2.硫黄・石灰石充填層での連続脱窒操作脱窒に伴うアルカリ度の低下およびその結果生ずる速度低下を避けるため、石灰石粒子と硫黄粒子を混合した充填カラムによって長期間の連続脱窒操作を行った。粒径には最適値があり、これ以下では層の目詰まりを早く生じ、異常では表面積の検証によって速度が低下した。充填層内では窒素濃度が直線的に減少し、排水負荷に応じた層長を確保することによって安定した窒素除去が可能であった。水中の溶存酸素は層入り口付近で硫黄の好気酸化に消費されるため、以後は嫌気的脱窒が良好に進行した。3.農耕排水に対する本システムの適用農耕排水として窒素負荷が大きいのは畑や果樹園からの排水であり、圃場整備された畑での排水を集めて本システムで処理するための設計の試算を行った。処理に伴う硫黄粒子量の減少が無視できないものの、放置された状態で排水中のかなりの窒素を除去可能であることが示された。
発生工学的手法を用いた蛋白尿発症の分子機構解明と新しい腎炎・腎症治療法の開発

蛋白尿発症のメカニズムの解明を目的として、糸球体上皮細胞(podocyte)を標的に研究を行い、以下の研究成果を得た。1.培養podocyteの細胞骨格構築、細胞外基質産生に関する細胞内シグナルの解析podocyteの傷害が蛋白尿の発症や糸球体硬化につながる一方で、糸球体再生モデル(Thy-1腎炎)では、podocyteが糸球体の再生・修復に重要な働きを果たすことが想定されている。そこで、podocyte特異的(subtraction法)で、かつ糸球体再生時に発現亢進(reverse Northern blot法)する遺伝子のスクリーニングを行った。このうち、胎生期の血管形成に不可欠な因子であるCyr61に注目して、メサンギウム細胞の遊走、接着抑制作用をin vitroで明らかにした。さらに、nephrin遺伝子プロモーターの下流にマウスCyr61 cDNAを連結して、podocyte特異的にCyr61を過剰発現するトランスジェニックマウスを作製した。また、同様にCTGF過剰発現マウスも作製した。現在、両者ともfounderが誕生し、lineの確立を行っている。3.糖尿病性腎症モデルにおけるプロスタグランジンE受容体EP1特異的阻害薬(EP1A)の効果の検討1型糖尿病性腎症モデル(ストレプトゾトシン誘発糖尿病)ラットおよびマウスにおいて、EP1Aの投与は、血糖値や血圧に明らかな影響を及ぼすことなく、著明な蛋白尿減少効果を示し、種を超えた有効性が明らかとなった。
子宮体癌の新規予後規定分子IDOの同定・機能解析に基づくオーダーメイド治療の開発

トリプトファン代謝酵素であるIDOは免疫抑制作用を有し、癌の宿主に対する免疫寛容に関与する.本研究では子宮体癌におけるIDOの発現とその意義について検討し以下の知見を得た.(1)IDOは子宮体癌の予後を規定する分子マーカーである.(2)IDOは局所腫瘍浸潤リンパ球を抑制する.(4)IDOを過剰発現した子宮体癌細胞は、マウスモデルにおいて腫瘍増殖が促進されるが、IDO阻害剤投与によりその増殖は抑制される.以上よりIDOは子宮体癌における新たな標的治療のターゲットとなる可能性が示された.トリプトファン代謝酵素であるIDOは免疫抑制作用を有し、癌の宿主に対する免疫寛容に関与する.本研究では子宮体癌におけるIDOの発現とその意義について検討し以下の知見を得た.(1)IDOは子宮体癌の予後を規定する分子マーカーである.(2)IDOは局所腫瘍浸潤リンパ球を抑制する.(4)IDOを過剰発現した子宮体癌細胞は、マウスモデルにおいて腫瘍増殖が促進されるが、IDO阻害剤投与によりその増殖は抑制される.以上よりIDOは子宮体癌における新たな標的治療のターゲットとなる可能性が示された.Indoleamine 2,3-dioxygenase(IDO)はトリプトファン代謝酵素であり、T細胞やNK細胞を抑制し免疫寛容を誘導するため、癌の宿主免疫機構からのescapeに関与する可能性が報告された。本年度は子宮体癌でIDOが予後規定分子に成り得るかを検討した。子宮体癌手術症例80例を対象とし、インフォームドコンセントを得て検体を採取しIDO免疫組織染色を施行。発現強度とパターンをスコア化して臨床病理学的因子や予後との相関につき解析した。IDOは腫瘍細胞に局在し80例中37例が強陽性であった。IDO強発現はstage、筋層浸潤、脈管侵襲、リンパ節転移に各々有意に相関した。予後解析ではOS、PFSともIDO強発現群はIDO陰性・弱発現群に比較し有意に予後不良であり、stage I-IIのみでもPFSで有意差があった。さらに多変量解析にてIDO強発現はstageとともに再発の独立した予後因子であった。以上よりIDOは子宮体癌の予後を規定する新規分子マーカーに成り得ることが判明した。(Br J Cancer95:1555-1561,2006に掲載)2 IDO過剰発現子宮体癌細胞株の作成と機能解析国立長寿研の滝川修博士より供与されたヒトIDO遺伝子ベクターを調整し、子宮体癌細胞株AMECにLipofectamine法によりトランスフェクションし、複数のシングルクローンを採取した。IDOの発現量をウエスタンブロットで解析し、酵素活性を測定し過剰発現株を樹立した。この細胞を用いてin vitro増殖能をMTT法にて調べたところコントロールベクター導入株と有意な差は認めなかった。次いでこれらの細胞株をBalb-cヌードマウスに皮下移植したところ、過剰発現株は有意に腫瘍容量の増大を認め、次年度に向けて引き続きメカニズムを解析中である。Indoleamine 2, 3-dioxygenase(IDO)はトリプトファン代謝酵素でありT細胞やNK細胞を抑制し免疫寛容を誘導する。今回子宮体癌におけるIDO発現の意義を明らかにするため以下の研究をおこなった。(1)腫瘍浸潤リンパ球(TIL)とIDOの関係子宮体癌65例を対象とし、インフォームドコンセントを得てIDO免疫組織染色を施行し、IDO陰性/弱発現群と強発現群に分類し、予後(OS, PFS)との相関を検討した。次に同一切片でCD3(panT)、CD8(CTL)、CD57(NK)の免疫染色を行い、TILの個数を腫瘍上皮内と腫瘍間質内に分けてカウントした。その結果IDO発現強度とTILカウントは逆相関した。多変量解析ではStage、IDO発現、間質内CD3 60未満の3項目がPFSの独立した予後因子であった。以上より子宮体癌細胞に発現するIDOが腫瘍内TILやNKを抑制して宿主免疫機構からの逃避を誘導し、腫瘍進展や不良な予後に関与する。(2)IDO過剰発現細胞株を用いた解析ヒト子宮体癌細胞株AMECにIDOcDNAをstable transfectionしIDO過剰発現株を確立。in vitroの性格をmock株と比較した。次いで両株をヌードマウスに皮下移植し腫瘍重量、生存率を検討。さらにIDO過剰発現株移植マウスにIDO阻害剤1-MTの単独投与、抗癌剤との併用投与を行った。IDO過剰発現株はin vitro増殖や抗癌剤感受性は対照株と有意差を認めなかった。しかしヌードマウスにおける腫瘍増殖は著明に更新した。移植マウスのNK細胞数は減少し、また過剰発現株のconditionedmedium添加によりNK lysis活性は著明に抑制された。移植マウスにおいて1-MTと抗癌剤との併用により抗癌剤単独時に比較して腫瘍重量の減少と有意な生存期間の延長を認めた。トリプトファン代謝酵素Indoleamine 2, 3-dioxygenase(IDO)はマウスにおいて免疫寛容を誘導する。我々は子宮体癌組織において腫瘍細胞に発現するIDOが予後不良因子となり、腫瘍浸潤性CD8+T細胞やNK細胞数を低下させることを前年度までに報告した。今年度は、子宮体癌IDOの細胞・分子レベルでの機能解析を行い、IDOが腫瘍進展に関与するメカニズムを解明することを目的とした。ヒト子宮体癌細胞株

AMECにIDOcDNAを導入し複数のIDO過剰発現クローンを確立し、in vitro、in vivoにおけるbehaviorをコントロールベクター導入株(mock)と比較した。次に過剰発現株とmock株との間で約35000遺伝子についてDNA microarrayを施行し遺伝子プロファイリングを解析し、さらに有意に発現亢進を認めた遺伝子についてリアルタイムPCRを施行した。IDO過剰発現株はin vitro増殖能、遊走能、抗癌剤感受性はmock株と有意差を認めなかった。しかしヌードマウス皮下移植時の腫瘍増殖は著明に更新した。過剰発現株の培養上清中には代謝産物のキヌレニンが多量に分泌され、上清添加によりNK lysis活性は著明に抑制され、移植マウスのNK細胞数も減少した。DNA microarrayによりIDO過剰発現株で4倍以上に発現亢進した遺伝子が56個あり、SLAM family/CD150antigenが過剰発現株で33.7倍に上昇しており、PCRでも18.8倍に発現亢進していた。以上より子宮体癌のIDOは局所のNK細胞を抑制して免疫寛容を誘導することに加えて、腫瘍細胞自身における複数の分子の発現誘導が関与して腫瘍進展に貢献することが示唆された。
組織内微小領域における代謝動態の時空間分解可視化

本研究課題は、申請者が開発したMALDI法を基盤とした低分子量代謝物の超高感度測定法を質量分析イメージングへの応用を試みたものである。その結果、生命現象の物質的表現型であるメタボロームに時間・空間分解情報を付与し、世界に先駆けてこれまで全くの未知であった生体組織微小領域における代謝ダイナミクスを明らかとした。さらに、単一細胞から100を越える代謝物ピークを検出することに成功し、MALDI-MSによるシングルセルメタボロミクスの可能性を示す事に成功した。さらに、研究代表者は超高分解能質量分析が可能であるFT-ICR-MSを用いる事で、13C、15N、180、34S等の安定同位体に由来する同位体ピークが観測可能であることを発見し、標品非依存的にマススペクトルのみから一義的に組成式を決定することが可能な質量分析法および組成式決定アルゴリズムの開発に成功した。近年、質量分析を用いた生体分子のin situマッピング(質量分析イメージング)が盛んに行われている。MALDI法は質量分析イメージングにおいて最も良く用いられるイオン化法であるが、MALDI法自体の持つ欠点(定量性・再現性の悪さ、マトリックスイオンによる妨害)のため、細胞膜脂質や骨格タンパク質など、組織中に圧倒的多量に存在し、かつ分子量が比較的大きな分子群の定性的な分布観察のみにその適用は制限されていた。一方申請代表者は、MALDI法に用いるマトリックスの最適化およびサンプル調製法の最適化を徹底的に行うことで、これまでに、マトリックス支援型レーザー脱離イオン化法(MALDI法)の超高感度化を実現し、微量培養細胞を用いた超高速メタボリック・プロファイリング法(Anal.Chem.(2010) 82, 498-504)および細胞内代謝動態の秒スケール追跡法(Anal.Chem.(2010) 82, 4278-4282)の開発に成功した。さらに、上記技術を質量分析イメージングに応用することで、生命現象の物質的表現型であるメタボロームに時間・空間分解情報を付与し、これまで全くの未知であった生体組織微小領域における代謝ダイナミクスを明らかとした(Anal.Chem.(2010) 82, 9789-9796)。この「単一細胞レベルの検出感度による内在性低分子量代謝物動態の時空間分解可視化」は世界初の成果である。一方研究代表者は、MALDI法に用いるマトリックスの最適化およびサシプル調製法の最適化を徹底的に行うことで、MALDI法の超高感度化を実現し、単一細胞から100種以上の代謝物を同時に検出することに成功した。生命現象の物質的表現型であるメタボロームに時間・空間分解情報を付与し、これまで全くの未知であった生体組織微小領域における代謝ダイナミクスを明らかとした(Anal.Chem.(2010)82,9789-9796)。一方、MALDI法は質量分析イメーシンクにおいて最も良く用いられるイオン化法であるが、MALDI法での測定に必要なマトリックス(イオン化助剤)に制限があり、一度の測定で検出可能な分子に制限があるという欠点があった。そこで、これまでの検討で最も高感度かつ幅広い代謝物のイオン化に適応可能であった9-aminoacridineを基本骨格とし、様々な置換基を導入することで、独自の合成マトリックスの開発に着手した。その結果、これまでMALDI法では測定が難しかった化合物の高感度測定が可能な新規マトリックスの合成に成功した。また、イオン化対象とマトリックスとの構造-機能相関に関する新たな知見を得ることにも成功した。