hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
線虫をモデルとした重金属ストレス感知システムの同定

本年度は、「研究活動スタート支援」の支援によって、線虫C. elegansを用いた実験を始めるために必要な試薬、実験用具などをそろえ、実験を立ち上げることができた。しかしながら、タイの洪水の影響で予定していた実験器具の納入が遅くなったことや、所属した研究室において線虫を使用する実験が初めてだったこともあり、予定していたよりも実験の立ち上げが遅れてしまった。また、申請者が所属研究所に移動した初年度だったこともあり、講義の準備などにエフォートを費やしてしまい、予定していたように申請した研究にエフォートを費やすことができなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに、線虫においてセロトニン合成酵素やセロトニン受容体が重金属耐性に関与するという結果を得ている。この結果を踏まえ、セロトニンが銅ストレスを感知して重金属耐性を担うKGB-1経路を活性化する可能性について、以下に示す実験により検討する。1セロトニンの銅ストレス応答への関与についての遺伝学的検討:申請者は、セロトニン合成酵素TPH-1の変異体がmax-2変異体の示す重金属感受性を抑圧するという結果を得ている。そこで、セロトニンが重金属ストレス耐性に重要であることを確認するため、TPH-1変異体に外部からセロトニンを投与し、重金属感受性の抑圧の表現型がレスキューされるか検討する。2セロトニンの銅ストレス応答への関与についての生化学的検討:セロトニンがKGB-1経路を制御しているかは定かではない。そこで、抗リン酸化型KGB-1抗体を用いたイムノブロッティングによりKGB-1活性を測定し、セロトニンがKGB-1経路を制御するか検討する。3線虫個体内での銅投与依存的なセロトニン及びDHBTの量の変化:培養細胞レベルではセロトニンは銅により酸化され、DHBTに変化することが報告されている。この反応が、線虫個体内でもおきるか調べる目的で、HPLCを用いて銅を与えた線虫と与えない線虫からそれぞれセロトニンとDHBTを検出し、それぞれの量が変化するか検討する。4セロトニンの量を感知している組織の同定:哺乳動物では、セロトニンの多くは神経細胞のシナプスで合成されて局在するが、一部はシナプス非依存的な分泌により非神経組織や血液中にも広く分布されることが知られている。線虫でもセロトニン受容体であるSER-7は、神経と腸の両方で発現していることから、銅を感知するセロトニンのシステムが、腸または神経のどちらで機能しているのか遺伝学的な実験で解析する。
磁性体におけるBerry位相とマグノンの軌道運動による新奇現象の探索

本研究の目的は、磁性体におけるマグノンの輸送現象において、マグノン系でのBerry位相に関連した新奇物性を探索することである。平成25年度には一般のスピン波、すなわち強磁性体中のマグノンだけでなく反強磁性マグノンや静磁波といった、BdGハミルトニアンで記述されるスピン波に対するマグノンの熱ホール効果の解析を行った。その結果、熱流演算子や熱輸送係数の表式を明らかにし、熱ホール伝導率がBerry位相を用いて表されることを解析的に導き出し、そしてBerry位相に関する数学的性質、例えば総和則などを発見した。また、我々は得られた結果を実験でよく知られた物質であるイットリウム鉄ガーネット中のスピン波へ適用し、熱ホール伝導率が磁場に対しては単調減少関数的に依存し、温度にはほとんど依存しないことを明らかにした。さらに量子ホール効果のアナロジーで、マグノンのBerry位相とエッジモードの関係性を見出し、具体的な系を設計しシミュレーションによってエッジに局在するマグノンのモードの存在を確認した。また準古典論の立場から、マグノンの波束が持ち得る電気分極の大きさを見積もることに成功し、磁性体における新たな物性を見出した。一方実験グループとの共同研究では、マグノンの波束の運動を実験で確認するための方法を提案し、マグノンの伝播実験においてアンテナから出発したマグノン波束が波数変調を受けることで異常速度を感じ、シグナルの磁場に関する非対称性が現れていることから静磁波のホール効果を間接的に確認することに成功した。(抄録なし)本研究の目的は、磁性体におけるマグノンの輸送現象において、マグノン系でのBerry位相に関連した新奇物性を探索することである。平成24年度には一般のスピン波、すなわち強磁性体中のマグノンだけでなく反強磁性マグノンのようなBdGハミルトニアンで記述されるスピン波の数学的な解析を行った。具体的にはBdGハミルトニアンの対角化の一般的な手続きや固有ベクトルの性質(パラユニタリ性)などを見出した。次に、温度勾配を擬ポテンシャルで表し摂動として扱う計算手法を用いて、このBdGハミルトニアンから出発し熱流演算子を連続方程式から導出することに成功した。その際、ボゾンの交換関係に起因する行列が各所に現れることを発見し、フェルミオンとの統計性の違いを見出した。この熱流演算子は摂動の0次の項と1次の項に分けられ、24年度は線形応答理論を用いてこの0次の項から導出される熱輸送係数通常の久保公式で計算される輸送係数に相当)の計算を行った。この際、摂動の時間微分がちょうど熱流演算子の0次の項に相当することが計算により確かめられた。同時に我々は静磁波と呼ばれる古典電磁気学で記述されるモードについての解析を行い、静磁波の固有モードが一つの積分方程式に従い、一般化固有値問題と呼ばれる問題に属することを確認した。この一般化固有値問題は簡単な式変形によりBdGハミルトニアンの対角化問題と同値であることを見出し、上述した計算が静磁波の場合にも適用できることを発見した。BdGハミルトニアンで記述されるボゾン系の数学的な下準備はほぼ終了し、熱流演算子の計算も完了した。24年度で得られた計算結果を用い、今後は熱輸送係数の計算を行い熱ホール伝導率の表式およびBerry位相との関係性を明らかにする。(抄録なし)
非線形強分散系のベンジャミン-フェイル型不安定性の研究

代表的な強分散非線系であるサイン-ゴードン方程式に対してフーリエ型1次近似解を構成しフロケ理論を用いてベンジャミン-フェイル型不安定性を明らかにした。さらに一般の強分散系における不安定現象を解明する為に、手始めに、KdV型非線形方程式のような弱分散非線形系に対して第一積分を構成する方法を開発した。さらに、高階定常KdV方程式と跡公式の関連を明らかにし、急減少型Bargmannポテンシャルや周期的有限帯ポテンシャルが高階定常KdV方程式を満たす事を統一的に証明した。同時に、与えられたミクロな系の分散性を判定するベビー-バスウォーター・スキームと呼ばれる数値低手法を研究した。他方、複雑ネットワーク系の臨界現象のメカニズムを数値的に明らかにした。サイン-ゴードン方程式や非線形シュレディンガー方程式に代表される強分散系の不安定現象を研究する過程で、不安定性を定量的に評価するために可積分系の保存量のスペクトル論的意味合いを研究したところ、上記の系よりも分散性の弱い、所謂、弱分散系であるところのKdV方程式の保存則のスペクトル論的解釈を発見した。また、離散スペクトルが存在しない場合に、連続スペクトルと保存量の関係を詳しく調べたところ、保存量に関する新しい知見を得た。また上記の結果の証明方法を改良し、スペクトル保存系であることだけから証明することに成功した。他方、ソリトン現象、非線形拡散現象、Benjamin-Feir型不安定性等の非線形現象に特有の現象の発生する原因を探るため、方程式の空間変数だけ差分化して得られる常微分方程式系を結合振動子として考察し、同期現象や引き込み現象の観点から見直す試みを開始し、現時点では数値解析的に限定されるが、一定の知見が得られた。さらに、Benjamin-Feir型不安定性をある種の臨界現象、あるいは相転移現象とみなして、もっと構造の良く分かっている離散力学系に関して同様の考察を始めた。離散力学系としては磁化モデルであるイジングモデルを少し一般化したSznajdモデルをさらに変形したものを考察した。ネットワーク科学におけるスケールフリー性やスモールワールド性を取り入れて、ファイナンス理論への応用を視野に入れつつ、数:値的考察を中心に研究を進めている。不安定性を考察するに当たって最も重要になる、非線形分散系の保存量の研究を進めた。従来、保存量は、離散スペクトルを中心に考えられていたが、Deift-Trubowitz型跡公式を用いて保存量の局所密度を表現する事により、連続スペクトルの保存量に対する意味が明らかになった。さらに、多重粒子系と分散系の関連を考察し、多重粒子系の同期現象と、対応する連続分散系におけるソリトン現象との関連を数値解析的に研究した。結果として、蔵本の秩序変数を用いて同期現象を定量的に評価することに成功した。また、分散系や拡散系は、数学的には発展方程式として閉じた形で表されているものを解析するのが普通であるが、自然現象を解析する立場としては、不自然であると感じ、多重粒子系の分散性、あるいは拡散性のような性質を統計的に判定するスキームの改良を行った。他方、自然現象に留まらず、経済現象における相転移、あるいは臨界現象を考察する為にネットワーク化されたスピン系を考察し、マーケットモデルの構築を行った。これは、ネットワーク・スピンモデルの不安定現象であり、ある種の非線形性と分散性が背後にある事が明らかになりつつある。さらに非線形波動理論全体の中における不安定現象の位置づけを探るために、非線形波動に関する著書を執筆、刊行した。また、現在、ソリトン方程式のもう一つの特徴である可積分性に関する専門書籍を執筆中で、次年度中には上梓の予定である。これはSine-Gordon方程式のベンジャミン-フェイル型不安定性の場合に使ったフロケ理論の考察の中心になる理論で、不安定性の研究でも重要なものである。強分散性の特徴付けに関する研究過程で、分子、原子レベルのミクロな現象と流体等のマラロな現象を結ぶBaby-Bathwaterスキームの数値的研究を行い、一定の成果が得られた。特に、系の分散性判定はかなりの精度で行える事が分かった。これは実験データから数理モデルを構成する際に、威力を発揮する事が期待される。同時に、非線形系に特有の臨界現象の理論を、株式市場の価格形成メカニズムモデルの構成に応用し、ネットワーク化されたイジング模型においてネットワーク構造を時系列的に変化させるAR-βモデルを提唱し、数値実験によりスモールワールド現象の関連を明らかにした。強分散系の不安定現象を調べるに当たって、保存量の研究を集中的に行い、KdV方程式の、従来知られていなかった保存量(第一積分)を、Appellの補題を応用して構成する事に成功した。これは、解をポテンシャルに持つ1次元シュレディンガー作用素の連続スペクトルの情報が深く関連する保存量で、かつ、微分多項式では表されないもので、不安定現象の研究において重要な働きをするものと思われる。

さらに、KdV方程式およびその高階化の発展方程式の保存量の背景にある、対応する定常方程式の第一積分を代数的に構成する方法を研究した。その中で、定常方程式が、ある種の跡公式と密接に関連している事を明らかにし、有名なNovikovの定理の初等的証明に成功するとともに、第一積分を系統的に構成する事にも成功した。
機械式接合システムによる鋼構造建築物の耐震性能・品質保証に関する総合的研究

施工時の品質を安定・向上させ,高度の耐震性能を保有する鋼構造建築物を実現するため,高力ボルト接合を基本とする構造システムを提案し,接合部から2層実大骨組までの性能確認実験を行うとともに,地震応答解析などによって要求性能を明らかにした.得られた結果を要約すると以下のとおりである.(1)接合材とエネルギー吸収材の両機能を兼ねる方杖ダンパーの構成と座屈拘束設計法を確立し,実大実験用接合部を設計・製作してその性能を実験的に確認した.(2)上記の接合材を用いた柱梁高力ボルト接合接合部の実大載荷実験を行い,接合材の弾性剛性,使用限界,終局限界などの力学性能に関わる諸元値を実験的に検証した.(3)方杖ダンパーが接合される梁の横座屈補剛の方法を提示してその有効性を理論的・実験的に確認し,横座屈補剛設計の具体的方法を確立した.(4)方杖ダンパーによる接合構造システムの解析に必要な剛性や耐力の厳密な解析・評価方法を提示し,さらに実際の設計・解析に適用できる簡便な力学モデルを考案した.また,この簡便力学モデルが十分な精度で厳密解を近似できることを確認した.(5)上記の力学モデルによって従来のラーメン構造と構造性能やコストを比較するための本接合構造の例題骨組を試設計し,本研究で提案する構造システムが従来の構造に比べて非常に高い耐震性能を有すること,またコスト的にも十分対応できる可能性を有していることを明らかにした.(6)3層1×2スパン実大骨組を試設計し,施工実験を行って所要の構造品質が単純な作業と監理のもとで容易に発現されることを確認するとともに,45度方向を含む繰返し水平載荷実験を行い,0.1radを超える大変形域まで安定した復元力特性を保有することを確認した.施工時の品質を安定・向上させ,高度の耐震性能を保有する鋼構造建築物を実現するため,高力ボルト接合を基本とする構造システムを提案し,接合部から2層実大骨組までの性能確認実験を行うとともに,地震応答解析などによって要求性能を明らかにした.得られた結果を要約すると以下のとおりである.(1)接合材とエネルギー吸収材の両機能を兼ねる方杖ダンパーの構成と座屈拘束設計法を確立し,実大実験用接合部を設計・製作してその性能を実験的に確認した.(2)上記の接合材を用いた柱梁高力ボルト接合接合部の実大載荷実験を行い,接合材の弾性剛性,使用限界,終局限界などの力学性能に関わる諸元値を実験的に検証した.(3)方杖ダンパーが接合される梁の横座屈補剛の方法を提示してその有効性を理論的・実験的に確認し,横座屈補剛設計の具体的方法を確立した.(4)方杖ダンパーによる接合構造システムの解析に必要な剛性や耐力の厳密な解析・評価方法を提示し,さらに実際の設計・解析に適用できる簡便な力学モデルを考案した.また,この簡便力学モデルが十分な精度で厳密解を近似できることを確認した.(5)上記の力学モデルによって従来のラーメン構造と構造性能やコストを比較するための本接合構造の例題骨組を試設計し,本研究で提案する構造システムが従来の構造に比べて非常に高い耐震性能を有すること,またコスト的にも十分対応できる可能性を有していることを明らかにした.(6)3層1×2スパン実大骨組を試設計し,施工実験を行って所要の構造品質が単純な作業と監理のもとで容易に発現されることを確認するとともに,45度方向を含む繰返し水平載荷実験を行い,0.1radを超える大変形域まで安定した復元力特性を保有することを確認した.本研究の主目的は,鋼構造建築物の9割強を占める5階建て以下の中低層骨組を対象とし,高力ボルト接合を主体とする機械式接合によって鋼構造物を構成し,その耐震性能を向上させるとともに品質の安定化をはかり,これによって大地震後の建物の継続使用性を実現する工法を確立することである.この目的に沿って,本年度では下記の研究を行った.(1)H形断面柱の強軸方向の接合方法の1つとしてスプリットティ接合方法を対象とし,接合部の剛性・耐力の理論的検討を行った.その結果,この接合形式では,特に補強をしなければ接合部パネルが局所的に塑性化して十分な耐震性能を得られないことを明らかにした.(2)スプリットティ接合に類似の山形鋼(アングル)を用いたダブルアングル接合形式を考案し,この接合形式では接合部パネル全体が塑性化して十分なエネルギー吸収性能が発揮できることを理論的に明らかにし,実験によって確認した.(3)H形断面柱の弱軸方向の剛性・耐力は強軸方向の約1/3である,これを活用する1つの方法としてU形の制震ダンパーを梁の下フランジ側に高力ボルト接合する方法を考案し,U形ダンパーの力学特性を理論的に解明するとともに,これを組み込んだ骨組の繰返し加力実験を行ってその有効性を確認した.(4)方杖ダンパーによる接合構造システムの設計には,梁端部の方杖ダンパーを含む領域の剛性・耐力の評価式が必要である.これについては簡便な力学モデルを考案,この簡便力学モデルが十分な精度で厳密解を近似できることを確認した.本年度の研究実績は以下のようにまとめられる.(1)方杖ダンパー接合システムにおける梁の横座屈耐力H形

断面の柱と梁の接合に方杖ダンパーを活用した高力ボルト接合構造システムにおいて,梁の横座屈補剛の方法とその効果について理論的・実験的に検討し,設計法を確立し提案した.(2)H形断面柱弱軸方向接合部の設計と実験H形断面柱の弱軸方向と梁の接合方法にういては,前年度の予備実験結果に基づいてU形ダンパーを用いる方法を選択し,その剛性・耐力の理論式を誘導し,実験によって確認した.また,U形ダンパーは鋳鋼製(SCW410)とし,十分な塑性変形能力があることを実験的に確認した.(3)基礎・柱脚システムの構築基礎梁にH形鋼を導入し,スプリットティ形式で鋼柱と高力ボルト接合する信頼性の高い柱脚構造を実現するための接合方法の考案し,その力学特性について実験的検討を行って実用化へのデータを得た.(4)骨組の耐震設計と地震応答解析方杖ダンパー接合システムに関して,5層および10層の骨組を試設計し,その地震応答解析を行って従来の角形鋼管柱・H形鋼梁ラーメン構造と比較した.その結果,従来型骨組より耐力が小さいにもかかわらず変形応答はむしろ小さくなることを明らかにした.(5)実大実験計画と試験体の設計上記の接合部,柱脚に関する検討結果に基づいて,次年度に行う2層実大骨組の施工実験・載荷実験のための計画を策定した.本年度の研究実績は以下のようにまとめられる.(1)方杖ダンパーの座屈拘束設計法と性能確認実験方杖ダンパーの全体座屈および局部座屈を拘束するための設計法を構築し,両端を実大試験体と同様の高力ボルト接合した試験体に対する繰返し加力実験を行って,設計法の妥当性を検証するとともに方杖ダンパーの塑性変形能力を確認した.(2)鋼製基礎梁で構成される柱脚構造の設計法基礎梁にH形鋼を導入し,スプリットティ形式で鋼柱と高力ボルト接合する信頼性の高い柱脚構造を実現するための接合方法の考案し,その力学特性について実験的検討を行って実用化へのデータを得た.この構法に関する成果は下記の実大実験の試験体に活用されている.(3)方杖ダンパーを用いた高力ボルト接合骨組の実大実験上記の方杖ダンパーを接合部品とするH形断面柱・梁高力ボルト接合骨組の実大実験を行った。試験体は3層1×2スパンで,2階と3階の床には鉄筋コンクリート床を設置している.第3層の中間にオイルジャッキで水平力を正負交番に繰返し加力し,加力方向はX,Yの直行2方向と45度方向の3方向とした.大地震時に想定される骨組の変形では,想定されたように主要部材である柱・梁は弾性で無損傷であり,骨組の品質に関わる本研究の目標が達成され,さらに高力接合部の設計方法の妥当性も確認された.(4)方杖ダンパーを用いた高力ボルト接合骨組の弾塑性応答解析モデル方杖ダンパー接合構造システムの応力・変形解析や地震応答解析の方法として,精度が高い詳細解析モデルを用いると,長時間の解析時間が必要となる.これを解決するために,短時間に精度よく骨組解析が可能な単純化解析モデルを構築し,5層および10層の試設計骨組を対象に検証した.平成14年度までの研究で,個々の制震ダンパーや高力ボルト接合部に関する実験的・理論的研究を行った.これらの成果を基に平成15年度には3層実大骨組を設計・試作し,その耐震性能に関する載荷実験を行った.
フィリピンにおける社会階層の動態と社会経済変化-市民社会・共同性創出の可能性-

資産、所得の階層性が顕著なフィリピン社会において、下位の社会階層の国民が豊かな生活を構築するための潜在能力、エンタイトルメントの獲得において、各社会階層(上位、中位、下位)内のそれぞれの動態、そして階層を超えた共同性の形成が重要な役割を果たす。国民の多くが参加できる社会経済発展は、そのような階層を超えた社会経済的インターアクションによって西洋とは異なる、あらたな市民社会が形成されるかどうかに依存している。そのような、「市民社会」、「共同性」がフィリピン社会において実際に現れているのかどうかを、研究代表者、連携研究者の学際的(経済学、政治学、文化人類学、社会学)フィールド調査によって明らかする試みをおこなった。その結果、このテーマを考察する場合には、階層に関わらず、資本、労働のグローバリゼーションがフィリピン社会に影響を与え、特に、中・下位層において、差異化、複数化が進んでおり、共同性の形成のされかたも複雑化していることが確認された。研究代表者の調査地であるルイシータ農場では、スペイン時代からの地主と農民・労働者とのパトロン・クライアント関係は形を変えながら継続している。その一方、農民・労働者の中には海外労働者からの送金や農園内の外資系企業に働く家族の意識変化の影響を受け、短期的には犠牲を払っても、雇用や賃金体系の透明性、権利を求める傾向が出てきている。しかし、血縁・地縁ともに脆弱な最下位層はそのような余裕はなく、再び地主層に不透明な温情関係を求める傾向にある。この研究では、制度を必ずしも市場機能が合目的に働くためだけの存在ととらえず、土地の歴史や文化に影響を受け人々に運用される側面や、制度の生物学的変容過程を重視するホジソンを中心とした現代制度経済学が重要であることがわかった。また、人々の制度の運用の過程で必然的に生じる包摂・排除の過程はヤングらの社会学のアプローチが有効であることも確認された。土地制度は他の制度と同じく岐路依存性が強いものではあるが、状況の変化によって、その形を変えている。このプロセスが真の経済開発につながっているかどうかどうかは、住民がホジソンのいう「理性的革命」を経ているのかどうか、あるいは特定のグループが排除されていないかどうかが重要な試金石となる。平成19年度は、7月、12月、3月に研究分担者全員参加による研究会を行い、お互いの研究を理解するとともに、共同研究の方向性に関して議論した。各研究分担者の研究内容は以下の通りである。西村は、9月に約1ケ月間、2-3月に6日間フィリピンに滞在し、ルイシータ農園の農民運動に関する調査を行った。9月は主に農園における農民への聞き取り調査、2-3月はアテネオ大学における関連文献の収集を行った。川田は8月にセブ市内で調査研究に従事し、グアダルーペの聖母信仰の宗教結社に関するフィールドデータを収集した。セブ市内の一バランガイで草分けの旧家を中心に信奉されていたグアダルーペの聖母が、信徒団(コフラディア)の活動によって普及する歴史的過程が明らかになった。不破は、8月下旬から9月中旬にかけてフィリピンに滞在し、ルソン島及びイロイロ島において農村調査を行った。従来より継続している定量的データ分析を補完するため、主に貧困層の階層移動の可能性に焦点をあててインフォーマルな聞き取り調査を行った。

美甘は、8・9月に3週間、3月に10日間程マニラ市に滞在し、様々な社会勢力の政治行動を理解するために、ビジネス・リーダーやNGO関係者への聞き取り調査と現地資料の収集・分析を行なった。関は、2月下旬から3月初旬の2週間ほど、マニラ首都圏マリキナ市において、都市貧困層を対象にした政府の再定住プロジェクトに注目しつつ、プロジェクトのプロセスにおいて都市貧困層のコミュニティを中心に広がる諸社会階層間の差異と共同性に関して、予備的調査を行った。長坂は、フランスにおけるフィリピン人移住労働者の調査で得た資料を、移住によって生じる同質化と差異化に人々がどのように対応するかという視点から再検討し、次年度以降のフィリピンの村落調査の課題を明確化した。平成20年度は、研究代表音・連携研究者(川田、不破、美甘、関、長坂の計5名)がそれぞれのテーマにしたがってフィリピンにおいて現地調査や資料収集をおこなった。また、国内研究会を1回開くことによって、研究課題に関するアプローチ、調査計画・調査結果報告をおこない、互いの研究内容の理解につとめた(3月)。本研究の主要な部分はフィリピン現地調査であるがその平成20年度の内容は以下のとおりである。西村は、タルラック州ルイシータ農園における農民運動の実態調査、マニラにおいて大学や政府機関での資料収集をおこなった。川田は、セブのグアダルーペ教区におけるコミュニティ形成を中心として、宗教実践から生成される共同性ついてのフィールドワークをおこなった。不破は、従来から行っている農村調査データの計量分析を続けるとともに、調査対象農村(ラグナ州、バンガシテン州など)において補完的な聞き取り調査をおこなった。美甘は、マニラを中心にビジネス・エリート(コミュニティ)の政治行動、自由化政策を中心とする政策形成に関して様々な社会勢力との連携の実態と可能性について、インタビュー調査と現地資科の収集をおこなった。関は、マニラ首都圏にて都市部の低所得者向けの再定住プロジェクトにおける住民間の差異化と共同性に関するインタビュー調査をおこなった。長坂は、海外移住・出稼ぎによる社会経済変容に関して文献調査を実施した。本年度の主な研究内容は、単独による現地調査と文献調査および連携研究者との研究会である。まず、現地調査は、平成21年8月と平成22年3月にフィリピン共和国、タルラック州のルイシータサトウキビ農園における土地問題に関する継続調査をおこない、以下のことが確認された。2004年の地主へ雇用、賃上げを求めたストライキ、それに対する政府の発砲による死傷者を出した事件がきっかけとなり農業労働者が獲得した最高裁の決定である農地再配分は現在、地主側の一時差し止め請求のために実現していない。地主の豊富な資金を使った工作によって、労働者は耕作により農地有効利用の潜在能力を示すことが困難になっている。しかし、血縁、地縁を用いて一部の地域では、耕作が継続されている。主にグローバル化による農業労働者世帯の雇用、所得の複数化は、農園内の新しい共同性を生み出す過程にある。資料収集に関しては、英国のロンドン大学経済学部において経済制度と社会経済変化の関係に関する新しい知見、アプローチを得るための作業をおこなった。
記憶と空間認知行動の分子生物学的研究

ニューロプシンは海馬・扁桃体などの脳辺縁系に局在する新規のセリンプロテアーゼである。神経機能特にシナプスを介した情報伝達機構における神経プロテアーゼカスケードの観点から、ニューロプシンが記憶素子である可能性が考えられる。本研究ではニューロプシンと記憶・学習機能との関連性を検討する目的で、ニューロプシンmRNAに対するアンチセンス核酸の脳室内投与の行動テストに与える影響を検討した。(方法)動物はBalb/cマウスを用いた。ニューロプシンcDNAから選択した15merのアンチセンスを作成し、アルザミニ浸透圧ポンプに接続した30G針を用いて2ug/ul/hの注入速度で脳室内投与した。コントロールとしては生理食塩水、センスとミスマッチアンチセンスをそれぞれ投与し、投与後2日目にオープンフィールドテストを施行した。オープンフィールドテストでは30 cm四方のオープンフィールドのX軸Y軸に設定された各々2本の赤外線ビームのマウスによる切断回数を測定し、20分間を一試行として活動性を算出した。行動テスト終了後これらの動物の脳を摘出し、海馬内ニューロプシン蛋白濃度を免疫沈降法と合成基質発光法により測定した。(結果)アンチセンス投与マウスは一試行中の平均ビーム切断回数が220回であり、生理食塩水、ミスマッチアンチセンス、センス投与マウス(各々140、130、150回)に比し、有意に活動性が亢進していた(p〈.05)。アンチセンス投与マウス海馬のニューロプシン濃度は0.11ng/mgであり、センス投与マウスの0.21ng/mgに比して有意に減少していた(p〈.05)。(考察)海馬ニューロプシンの減少がマウスの行動変化をもたらすことが明かとなった。オープンフィールドによる活動性の亢進は海馬障害時によくみられる現象である。ニューロプシンが海馬辺縁系に特異的なプロテアーゼであることを考えると、記憶学習等の海馬機能の維持にニューロプシンが重要な役割を果たしていることが示唆された。
グリオーマ幹細胞に対する免疫チェックポイント阻害薬とワクチン療法の併用

グリオーマにおいて、免疫チェックポイント阻害薬とワクチン療法の併用が効果的かを実証するため、初回時と再発時の膠芽腫組織切片の免疫染色解析を行い、再発時にPD-1陽性細胞スコアが高値となる症例は、再発からの予後不良因子であることを見出した。また、PDL-1についても有意差は認めないものの同様の傾向を認めた。上記の臨床データーを参考に、vitroやvivoでマウス人工グリオーマ幹細胞に化学療法剤やインターフェロンγ投与を行ったところ、これらの治療が免疫チェックポイント機構を増強することを示唆する結果を示した。悪性グリオーマ幹細胞移植モデルにおいても免疫チェックポイント阻害薬が腫瘍増殖抑制効果をもたらす、また免疫チェックポイント阻害薬とワクチン療法との併用効果があるという仮説をたて、これを証明する研究を行っている。本研究は、サブテーマ1:vitroでの免疫チェックポイント阻害薬の効果に関する研究、サブテーマ2:vivoでの免疫チェックポイント阻害薬が腫瘍増殖に与える影響に関する研究、サブテーマ3:サブテーマ2における免疫組織学的検討からなるが、まずはサブテーマ1に関連しマウスグリオーマ幹細胞を用いた実験を行うため、vitroでの実験など、研究準備等を行っている。これらの実験については、いまだ結果を公表できる状況にないが、サブテーマ1について本年度途中までに実験計画にそった実験により結果をだす予定である。なお、その関連(予備)研究としてサブテーマ3にも関連し、臨床検体でワクチン療法群と非療法群の初発・再発検体を用いて、臨床的にもワクチン療法が腫瘍にどのような変化をもたらしているかを研究した。結果として、ワクチン療法は再発時点でもキラー細胞の増加をもたらしているが、同時に腫瘍表面の免疫チェックポイント関連の分子の発現上昇を認めており、これが腫瘍増殖の一因であると推測させるとともに、本研究の意義を裏付けるものであった。引き続き、vitroの研究により、本年度途中までに実験計画にそった実験により結果をだす予定である。また、vivoの研究も本年度中に開始予定である。マウスグリオーマ幹細胞を用いた実験を行うため、vitroでの実験など、研究準備等を行っている。準備・予備実験に時間がかかっているため、マウスグリオーマ幹細胞を用いた実験については実験結果を系統だって公表できる状況にない。なお、サブテーマ3の関連研究として、臨床検体でワクチン療法群と非療法群の初発・再発検体を用いて、臨床的にもワクチン療法が腫瘍にどのような変化をもたらしているかを研究した。グリオーマにおいて、免疫チェックポイント阻害薬とワクチン療法の併用が効果的かを実証するために研究を実施している。まず我々は、膠芽腫に対する標準療法あるいは腫瘍ワクチンの併用療法において、早期の再発例は予後不良となることが多いという事実に注目し、16例の膠芽腫症例に対し、初回時と再発時の腫瘍組織切片を免疫染色などの方法により解析を行った。結果として、初回と再発時のCD45RO、CD20などの陽性細胞スコアに関しては有意差を認めないのに対し、CD3、CD8、PD-1陽性細胞は再発時に有意な上昇を認めた。再発時にPD-1陽性細胞スコアが高値となった症例群とならなかった症例群に群分けすると、ワクチン投与後早期再発例の全例が前者に含まれた。また、再発時PD-1陽性細胞スコア高値群は再発までの期間が延長する傾向を有するとともに、再発からの予後が有意に不良であった。再発時にPD-1陽性細胞スコアが高値となる症例は、再発からの予後不良因子であることが示唆された。また、PDL-1についても同様の傾向を認めた。上記の臨床データーを参考に、現在、まずvitroでマウス人工グリオーマ幹細胞やマウスグリオーマ細胞に化学療法剤(テモゾロマイド)やインターフェロンγ投与を行い、PDL-1発現が上昇するかの実験を施行し、単剤での軽度のPD-L1発現の上昇効果と併用による発現の増強効果を確認した。現在、vivoでの実験を開始しているところである。vivoの実験に入る前に、臨床検体やvitroの実験で、化学療法やワクチン療法により、免疫チェックポイント分子の発現があがるという仮説が正しいと考えていいかどうかを検証する必要があると考え、これらに関する研究をおこなった。その結果、仮説は正しいと考え、本実験を開始しているところである。

上記の臨床データーを参考に、まずvitroでマウス人工グリオーマ幹細胞やマウスグリオーマ細胞に化学療法剤(テモゾロマイド)やインターフェロンγ投与を行ったところ、PDL-1発現は両者とも上昇傾向を認め、両者の併用により有意な上昇を認めた。また、vivoの研究において、化学療法耐性のマウス人工グリオーマ幹細胞は通常のものと比較し、PD-L1の発現が上昇していた。この結果は、特に再発時のグリオーマにおいて、免疫チェックポイント機構が関与していることを示唆するものであった。グリオーマにおいて、免疫チェックポイント阻害薬とワクチン療法の併用が効果的かを実証するため、初回時と再発時の膠芽腫組織切片の免疫染色解析を行い、再発時にPD-1陽性細胞スコアが高値となる症例は、再発からの予後不良因子であることを見出した。また、PDL-1についても有意差は認めないものの同様の傾向を認めた。上記の臨床データーを参考に、vitroやvivoでマウス人工グリオーマ幹細胞に化学療法剤やインターフェロンγ投与を行ったところ、これらの治療が免疫チェックポイント機構を増強することを示唆する結果を示した。本研究は、サブテーマ1:vitroでの免疫チェックポイント阻害薬の効果に関する研究、サブテーマ2:vivoでの免疫チェックポイント阻害薬が腫瘍増殖に与える影響に関する研究、サブテーマ3:サブテーマ2における免疫組織学的検討からなるが、本年度途中までに実験計画のうちサブテーマ1にそったvitro実験により結果をだす予定である。また、マウスをもちいたvivo実験も中盤より実験開始し、3年間の実験計画をなるべくキャッチアップできるように研究を進めていく。従来の計画にそい、さらに若干の改変を加えながらvitroおよびvivoの実験を継続していく。研究期間中に、研究成果を出し、論文作成までたどり着く所存である。脳神経外科支出が年度をまたぐ期間になり、若干の次年度使用額が発生した。研究に使用する物品、マウスの購入時期の関係で、少額の繰り越しが生じた。おもに、物品費として使用予定。年度初めに、試薬やマウス購入により使用する計画である。
後天性後頭葉病変に伴う経神経的逆行性視神経変性の検討〜外側膝状体のシナプス結合と視神経遠心性線維の神経機構の検討〜

1.視覚皮質,外側膝状体,視床枕からの入力が収束するネコ外側シルビウス上領(LS領)から上丘に至る直接経路及び線条体を介する間接経路での視覚受容野特性を比較した.その結果,両者は受容野の大きさ,方向選択性,至適視標速度等で異なる特性を有し,また両者とも17野からの入力には依存していないことが判明した.2.視神経に含まれる遠心性線維のヒト網膜レベルでの機能についてパターン反転刺激で誘発される脳電位(VECP)と網膜電図(PERG)の同時記録法を用いて検討した.(1).異種感覚である聴覚刺激に選択的注意を向けた場合,聴覚注意度の高い被検者では,潜時には変化は見られなかったが,PERGで2030%の振幅低下がみられた.特に閾値近傍の低音圧刺激時に著明であった.しかしながら被検者によっては逆に振幅の増大する場合もみられ,視覚において聴覚が抑制のみならず,促進的にも働くことが示唆された.(2).Tonic interocular suppression(持続性両眼間抑制)は一眼の杆体順応レベルが他眼の錐体機能に持続性に影響を及ぼす現象である.今回,一眼の明・暗順応に伴い他眼のPERG振幅に一過性の増大・減少が確認され,網膜レベルでも両眼の順応の調節が営まれている可能性が示唆された.しかしVECP振幅の増減とは時間的推移に差がみられ,更に健常者の優位眼(利き目)と非優位眼順応では反応に違いがみられた.(1)(2)より,網膜神経節細胞の電位を反映するPERGでも変調がみられたことから,網膜レベルでも注意やある種の抑制,順応の調節時に遠心性線維を介して中枢からの影響を受けていることが示唆された.1.視覚皮質,外側膝状体,視床枕からの入力が収束するネコ外側シルビウス上領(LS領)から上丘に至る直接経路及び線条体を介する間接経路での視覚受容野特性を比較した.その結果,両者は受容野の大きさ,方向選択性,至適視標速度等で異なる特性を有し,また両者とも17野からの入力には依存していないことが判明した.2.視神経に含まれる遠心性線維のヒト網膜レベルでの機能についてパターン反転刺激で誘発される脳電位(VECP)と網膜電図(PERG)の同時記録法を用いて検討した.(1).異種感覚である聴覚刺激に選択的注意を向けた場合,聴覚注意度の高い被検者では,潜時には変化は見られなかったが,PERGで2030%の振幅低下がみられた.特に閾値近傍の低音圧刺激時に著明であった.しかしながら被検者によっては逆に振幅の増大する場合もみられ,視覚において聴覚が抑制のみならず,促進的にも働くことが示唆された.(2).Tonic interocular suppression(持続性両眼間抑制)は一眼の杆体順応レベルが他眼の錐体機能に持続性に影響を及ぼす現象である.今回,一眼の明・暗順応に伴い他眼のPERG振幅に一過性の増大・減少が確認され,網膜レベルでも両眼の順応の調節が営まれている可能性が示唆された.しかしVECP振幅の増減とは時間的推移に差がみられ,更に健常者の優位眼(利き目)と非優位眼順応では反応に違いがみられた.(1)(2)より,網膜神経節細胞の電位を反映するPERGでも変調がみられたことから,網膜レベルでも注意やある種の抑制,順応の調節時に遠心性線維を介して中枢からの影響を受けていることが示唆された.外側膝状体(以下LGN)は視覚の中継核であるが,最近の研究では皮質遠心路によって能動的な情報の選択にも関与しており,シナプス結合を含む解剖学的,生理学的機構を解明する目的で以下の3つの研究を行っている.1.後頭葉病変後の長期経過例でLGNのシナプスを超える逆行性の視神経萎縮の有無を検討した.無赤色光眼底写真の解析,レーザー診断機器を用いた網膜神経線維層の厚みの解析はほぼ終了し,半盲側の神経線維の菲薄化を認めた.また電気生理学的にパターン反転刺激で誘発される網膜電図(以下PERG)で,健常視野側に比べ半盲視野側で反応の減弱がみられたが,正常対照群での反応の個人差が大きく,今後定量性,再現性を検討する.2.外側シルビウス上領(LS領)はネコの視覚連合野の1つで視覚皮質やLGN,視床枕からの入力が収束する部位である.上丘深層は黒質を介して視覚性方向定位運動に深く関与しており,その主要な入力源はLS領であり,LS領から上丘に至る経路には直接経路と線条体を介する間接経路がある.本研究ではLS領から上丘,線条体尾状核に投射するニューロンを逆行性電気刺激で同定後受容野特性を比較した.その結果,両者は受容野の大きさ,方向選択性,至適視標速度等で異なる特性を有し,またこれらのニューロンの大部分は17野を介した入力ではなく,LGN,視床枕あるいは18・19野からの入力に依存していることも判明した.3.今後の展開として,聴覚課題に注意を集中させながらPERG及び視覚誘発脳電位を同時記録し,異種感覚に選択的注意を向けた時に視覚系に抑制が起こるのかどうかを検討する.

抑制の起こる部位が視覚皮質か,外側膝状体か,あるいは以前から示唆されている視神経遠心性線維を介した網膜レベルでの抑制が実際に存在するのかを,調節・瞳孔系,瞬目による視覚遮断の影響を考慮しながら解析する.1.後頭葉病変例での外側膝状体のシナプスを超える逆行性の視神経萎縮の検討において,網膜神経節細胞の活動を反映するパターン網膜電図(以下PERG)を用いて検討した.本年度,記録電極にはmodified DTL線維電極を使用し,正常対照群での測定変動幅及び個体差の程度を評価した.半側視野刺激において刺激視野が中心窩3度以内を含まない場合,振幅が平均30%減少すること,耳側刺激と鼻側刺激で反応潜時・位相に若干の違いが存在することが判明した.更に刺激の至適空間周波数には個人差が存在することが判明し,瞳孔径,調節,固視微動の影響や屈折矯正による刺激パターンの網膜投影像の大きさの違いを今後検討する必要がある.また既に網膜神経線維層の厚みの分析は終了しているが,レーザー走査型検眼鏡を新たに用いて半盲の症例での視神経乳頭辺縁(rim)の面積を定量する予定である.2.聴覚課題に注意を集中させながらPERG及び視覚誘発脳電位を同時記録し,異種感覚に選択的注意を向けた際の視覚系への影響を正常被検者で検討した.音階作成ソフトを用いて,よく知られた童謡等の周知のメロディーの中にランダムに誤音の挿入したものを作成し,被検者にパターン反転刺激を固視させながら聴覚課題を負荷した.被検者の誤音認知の正確性から聴覚注意度を評価した.聴覚注意度の高かった8名の被検者でPERGの振幅に2030%の低下がみられ,視神経に含まれる遠心性線維を介した網膜レベルでの抑制機構の存在が示唆された.今後,聴性誘発電位の混入の有無や,瞬目に伴う視覚遮断や電位変動の影響及び時間・空間周波数の違いによる反応の変化を検討する予定である.1.後頭葉病変例での外側膝状体のシナプスを超える逆行性の視神経萎縮の検討において,走査型レーザー検眼鏡とレーザードップラー流量計を用いて後天性半盲症例での視神経乳頭の血流量の分析を現在進めている.しかしながら,辺縁や陥凹及び起伏等の乳頭形状にはかなりの個人差が存在し,定量的に差異を見いだせるかはまだ未定である.網膜神経節細胞の活動を反映するパターン網膜電図(以下PERG)を用いての検討では,本年度も記録電極にはmodified DTL線維電極を使用し,正常対照群での測定変動幅及び個体差を再評価した.瞳孔径,調節微動の影響は散瞳下・人工瞳孔の使用により無視できることが判明し,測定変動幅を最小限にすることが可能となった.2.視神経に含まれる中枢からの遠心性線維を介した網膜レベルでの抑制機構の研究において,一昨年より異種感覚である聴覚に選択的注意を向けた際の視覚系への影響をPERG,VECPを用いて検討している.聴覚刺激に関して,音圧レベルが高い場合,聴性誘発脳波の混入することが判明し,また選択的注意を促す点からも闘値近傍の低音圧刺激を用いて今後再検討する.また瞬目に伴う視覚遮断の影響はEOGモニターをトリガーにしアーチファクトリジェクターを連動させることで解決できることを明らかにした.更に現在,一眼の杆体順応が他眼の錐体機能に影響を及ぼす現象,すなわち,持続性両眼間抑制(tonic interocular suppression)に関しても,遠心性線維の関与を電気生理学的に検討中である.この研究は両眼の順応状態が異なる非生理的条件下において,両眼の順応状態の調整機構が従来言われている視覚皮質レベル以前に,網膜レベルで存在するのかを検討するものであり,PERGでの振幅変化が確認できれば,遠心性線維による抑制機能を間接的ではあるが,明らかにすることが可能である.視神経に含まれる遠心性線維の網膜レベルでの機能について研究で,以下の知見が得られた.1.聴覚刺激に選択的注意を与えた場合の視覚系への影響を検討した.パターン反転刺激で誘発される脳電位(VECP)と網膜電図(PERG)の同時記録下で閾値近傍の低音圧刺激を加えた場合,網膜電図においても振幅の変化が確認された.
間質性肺炎における肺胞マクロファージ増殖機転の分子生物学的研究

間質性肺疾患においては,組織の障害や線維化の過程において,肺胞マクロファージ(AM)が重要な役割を演じていることが明らかになりつつある.AMは血中由来の単核球が肺局所で増殖分化して形成されるが, AMの増殖機序は明かではない.本研究においては,間質性肺疾患である特発性間質性肺炎(IPF)におけるAMの増殖機序を研究する目的で,細胞分裂周期に同調して表現されるトランスフェリンレセプター(TFR)について検討した.健常人の喫煙者群では非喫煙者群に比べ, TFR陽性AMの比率が低下し,細胞表面上のTFRの数は減少し,親和性は上昇していた. IPFでは,非喫煙者においても, TFR陽性AMの比率が正常人に比べて低下し,細胞表面上のTFRの数は減少し,その親和性は,逆に上昇していた.AMの活性化のTFRの性状に及ぼす影響を検討するために, LPS PMAγインターフェロンでAMを刺激したところ,何れの刺激によっても細胞表面上のTFRの数の減少と,親和性の上昇を認た.増殖しているリンパ芽球と腫瘍細胞K562のTFRは高親和性であり, IPFのAMは, TFRの性状からみて活性化され,細胞分裂が亢進していることが示唆された.IPF患者のAMのTFRの鉄飽和トランスフェリン(TF)とアポトランスフェリン(apoTF)に対する親和性を比較したところ, TFよりapoTFに親和性が高い症例が見いだされIPF患者のTFRの構造の変化の存在が示唆された. IPF患者のTFRの遺伝的変化の可能性をTFR遺伝子のcDNAを用いたノーザンブロッティングで検討したが, mRNAの大きさでみる限り正常人と相違は見いだせなかった.AMのTFRと線維芽細胞やリンパ芽球などの分裂している細胞に表現されているTFRの間にもmRNAの大きさでみる限り相違はなかった.通常の方法ではTFRが証明できない単球においても,ドットブロッティングで検討すると少量ではあるがTFRのmRNAが検出され, AMによるTFRの表現は,成熟過程における量的な変化と思われた.間質性肺疾患においては,組織の障害や線維化の過程において,肺胞マクロファージ(AM)が重要な役割を演じていることが明らかになりつつある.AMは血中由来の単核球が肺局所で増殖分化して形成されるが, AMの増殖機序は明かではない.本研究においては,間質性肺疾患である特発性間質性肺炎(IPF)におけるAMの増殖機序を研究する目的で,細胞分裂周期に同調して表現されるトランスフェリンレセプター(TFR)について検討した.健常人の喫煙者群では非喫煙者群に比べ, TFR陽性AMの比率が低下し,細胞表面上のTFRの数は減少し,親和性は上昇していた. IPFでは,非喫煙者においても, TFR陽性AMの比率が正常人に比べて低下し,細胞表面上のTFRの数は減少し,その親和性は,逆に上昇していた.AMの活性化のTFRの性状に及ぼす影響を検討するために, LPS PMAγインターフェロンでAMを刺激したところ,何れの刺激によっても細胞表面上のTFRの数の減少と,親和性の上昇を認た.増殖しているリンパ芽球と腫瘍細胞K562のTFRは高親和性であり, IPFのAMは, TFRの性状からみて活性化され,細胞分裂が亢進していることが示唆された.IPF患者のAMのTFRの鉄飽和トランスフェリン(TF)とアポトランスフェリン(apoTF)に対する親和性を比較したところ, TFよりapoTFに親和性が高い症例が見いだされIPF患者のTFRの構造の変化の存在が示唆された. IPF患者のTFRの遺伝的変化の可能性をTFR遺伝子のcDNAを用いたノーザンブロッティングで検討したが, mRNAの大きさでみる限り正常人と相違は見いだせなかった.AMのTFRと線維芽細胞やリンパ芽球などの分裂している細胞に表現されているTFRの間にもmRNAの大きさでみる限り相違はなかった.通常の方法ではTFRが証明できない単球においても,ドットブロッティングで検討すると少量ではあるがTFRのmRNAが検出され, AMによるTFRの表現は,成熟過程における量的な変化と思われた.間質性肺炎における肺胞マクロファージの増殖機序を研究するために、肺胞洗浄により得られた肺胞マクロファージによる癌遺伝子の発現を検討した。癌遺伝子の発想は癌遺伝子DNAをプローブとしたノーザンブロッティング法で行った。精製したRNAをゲル電気泳動で分子の大きさに応じて分画し、ニトロセルロース膜に吸着させ、放射性同位元素【^(32)P】で標識した癌遺伝子DNAと反応させると、RNAの中に癌遺伝子と相補的な塩基配列を持つものがあれば、それらはハイブリダイズし、【^(32)P】標識された癌遺伝子DNAは洗浄した後もセルロース膜上に固定されX線フィルムを重ねて感光させると黒い斑点として認識され癌遺伝子の発現を知ることができるというのがノーザンブロッティングの原理であるが、私達は癌遺伝子としてマクロファージ系単核細胞の増殖因子CSF-1のリセプターの遺伝子と言われているfmsに注目し、v-fmsをプラズミドpBR322に組み込み大腸菌X1776内で増殖させた後、溶菌させ塩化セシウム起遠沈法にてプラズミドDNAを分離し制限酵素にてzfmsを切り出しゲル電気泳動法にて精製し標品を30μg得た。肺胞マクロファージのRNAの抽出は塩酸グアニジン・塩化セシウム法にて行った。

RNAの収量は5μg1【10^6】で、純度の指標である0D260/280は1.7で満足すべきものであった。しかしながら、これらのRNA標本を電気泳動してみると28SのリボゾームRNAが分解しており、RNA分離精製の過程で最もやっかいな内因性リボヌクレアーゼ活性の抑制、外因性リボヌクレアーゼ活性の排除に失敗していることが判明し、このままでは分子量の大きいfmsの検出には使用できないため、現在RNA抽出過呈を再検討中である。
天然抗酸化剤アスタキサンチンによる糖尿病合併症抑制の基礎および臨床に関する研究

本研究において、カロテノイドの一種であるアスタキサンチンは酸化反応および白内障の進行を効果旨的に抑制するという結果を得ていることから、他の食餌性抗酸化剤の併用による糖尿病合併症の抑制効:果について明らかにすることとした。即ち、アスタキサンチンとアスコルビン酸、α-トコフェロール、トコトリエノールの各抗酸化剤の併用による効果について検討した。その結果、アスタキサンチンとトコフェロールあるいはトコトリエノールを併用した場合では、対照群に比し酸化抑制が観察された。また、酸化ストレスの指標となる尿中8-OHdGの低値も観察された。一方、アスタキサンチンに高濃度のアスコルビン酸を併用した場合では、腎臓中の過酸化脂質生成量が多く、過剰なアスコルビン酸の摂取は、生体内における過酸化反応を促進する可能性があることが明らかとなった。また、アスタキサンチンには、体内におけるα-トコフェロールの消費を抑制し、体内に蓄積させる作用があることも示された。さらに、アスタキサンチンと水溶性抗酸化剤のフラバンジェノールの併用による糖尿病の進行抑制効果を検討した。その結果、糖尿病ラットにおいて、肝臓、腎臓および血清において、アスタキサンチンとフラバンジェノールを併用した場合では、対照群に比べて脂質過酸化反応および白内障の抑制がみられた。また、尿中8-OHdGも低値を示したことから、これらの抗酸化剤の併用は、酸化ストレスの抑制により、生体組織中の過酸化脂質の生成および蓄積を有効に抑制しうることが示唆された。さらに、血清中の中性脂肪値についても、アスタキサンチンとフラバンジェノールの併用により低くなる傾向が示され、糖尿病における脂質代謝異常を改善させる可能性が示唆された。これらの結果から、アスタキサンチンとフラバンジェノールの併用は、糖尿病による生体内の過酸化反応を有効に抑制し、糖尿病およびその合併症の予防・進行抑制に効果を示すことが期待された。今後、糖尿病の予防法と治療法の開発が大きな課題となると考えられ、本研究の成果がその一助となることを期待する。なお、病院での臨床試験は2007年中に行う予定である。糖尿病合併症の発症には、高血糖状態に伴うタンパク質の糖化反応および過酸化反応が深く関与していることが良く知られている。我々はこれまでに、鮭・甲殻類などに含有しているアスタキサンチンを飼料に100ppm添加した条件で糖尿病ラットの糖尿病性白内障を効果的に抑制することを明らかにしてきた。そこで今回は、セサミンによるアスタキサンチンの節約効果を知るためにアスタキサンチン量を極端に少なくし、糖尿病合併症の抑制効果について検討した。その方法としては、Wistar系雄ラット(体重約260g)にSTZ(50mg/kg体重)を投与して糖尿病ラットを作成し、(1)対照群(C群)、(2)5または100ppmアスタキサンチン投与群(A群)、(3)5ppmアスタキサンチン+0.2%セサミン投与群(AS群)に分け、約3ヶ月間飼育した。その間、ラットの体重、飼料摂取量、尿量、糖尿病性白内障進行状況を観察し、解剖後は血糖値、糖化ヘモグロビン、過酸化脂質等の生化学的検査を行った。その結果、対照群との比較において、アスタキサンチンにセサミンが添加されたAS群では、次の結果が得られた。

1)腎臓中の過酸化脂質を有意に抑制し、血清も抑制に有効な傾向がみられた。2)血中中性脂肪を有意に抑制した。3)糖尿病性白内障の発症・進行の抑制に有効な傾向が認められた。また、アスタキサンチンのみのA群においても腎臓の過酸化脂質、血中中性脂肪を抑制する傾向がみられた。以上の結果から、アスタキサンチンおよびセサミンの併用は、糖尿病ラットにおける生体内の過酸化反応を抑制し、糖尿病合併症の抑制に有効であることが示唆された。前年度は、糖尿病ラットにおいて、アスタキサンチンはセサミンと併用することにより節約効果がみられ、生体内の過酸化反応を抑制し糖尿病合併症の抑制に有効であることが明らかとなった。本年度は引き続きアスタキサンチンを中心に、他の抗酸化剤であるトコフェロール、トコトリエノール、およびアスコルビン酸との相乗効果について検討した。その方法としては、生体内でアスコルビン酸を合成できないODS雄ラット(体重約260g)にSTZ(50mg/kg体重)を投与して糖尿病ラットを作製し、(1)対照群(抗酸化剤なし;C群)、(2)アスタキサンチン100ppm投与群(Asta群)、(3)アスタキサンチン100ppm+アスコルビン酸3000mg投与群(AsA群)、(4)アスタキサンチン100ppm+トコフェロール100ppm投与群(α-Toc群)、(5)アスタキサンチン100ppm+トコトリエノール100ppm投与群(Toco-3群)に分け、約4ヶ月間飼育した。その間、ラットの体重、飼料摂取量、尿量を測定し、解剖後は血糖値、糖化ヘモグロビン、過酸化脂質、8-OHdGなどを測定した。その結果、対照群との比較において、次のことが明らかとなった:1)肝臓中の過酸化脂質(CL値、TBA値)は、α-Toc群、Toco-3群では有意に低値を示した。2)腎臓中のCL値と尿中の8-OHdGは、α-Toc群では有意に低値を示した。3)AsA群の腎臓および肝臓中CL値、尿中の8-OHdGは高値を示した。これらの結果から、アスタキサンチンとα-トコフェロールまたはトコトリエノールとの併用は、生体内の過酸化反応を抑制することが明らかとなり、特にα-トコフェロールとの併用では抑制効果が高いことがわかった。しかし、アスコルビン酸の大量投与では酸化促進作用がみられることも示唆された。なお、アスタキサンチンの臨床への応用試験については、現在検討中である。これまでに、食餌性抗酸化剤アスタキサンチンによる糖尿病合併症抑制効果を研究してきた。本年度はアスタキサンチンと水溶性かつポリフェノールを豊富に含んでいる松樹皮抽出物フラバンジェノールを併用することで、糖尿病合併症抑制効果について検討した。Wistar系ラット(雄、7週齢)28匹にSTZ(50mg/kg体重)を投与して糖尿病ラットを作成し、対照群(C群)、飼料中にアスタキサンチン100ppmを含むアスタキサンチン群(A群)、フラノ・"ンジェノール0.2%を含むフラバンジェノール群(F群)、アスタキサンチン100ppm及びプラバンジェノール0.2%を含む混合群(M群)に分け、約12週間飼育した。解剖時に血液、肝臓、腎臓、レンズを摘出し、生化学検査を行い、比較検討した。その結果、血清、肝臓、腎臓およびレンズの過酸化脂質及び尿中8-OHdG値は、C群と比べてM群が有意に低値を示した。