hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶工学に基づくフォトクロミック結晶のナノ構造と反応の制御

光によって可逆的に構造変化を起こし色の変わる物質は、光機能性材料としてフォトニクス分野やエレクトロニクス分野などへの応用が期待できる。ジアリールエテンは結晶状態においても熱的に安定なフォトクロミズムを示す。これまでにジアリールエテン結晶のフォトクロミズムに関する研究を展開してきた。本年度は、(1)蛍光変化などの固体物性の可逆な変化、(2)偏光照射により反応制御可能な分子材料および結晶材料の合成と反応制御について検討した。蛍光変化などの固体物性の可逆な変化昨年度に引き続き蛍光特性の可逆な変化について検討した。蛍光性のジアリールエテン結晶と蛍光性のないジアリールエテンとの混晶を作製し、フォトクロミック反応挙動および蛍光特性について検討した。その結果、蛍光性を持たないジアリールエテンが数%含んだ混晶において蛍光を大きなクエンチングが確認された。混晶の形成はHPLCおよび単結晶構造解析によって行い、分子が置き換わって入っていることが構造解析の結果から明らかになった。偏光照射により反応制御可能な分子材料および結晶材料の合成と反応制御偏光照射によりフォトクロミック反応が制御可能な分子の合成を行った。2種類の異なるジアリールエテンが直交するダイマーを設計し合成した。2種類のダイマーを合成したが、溶液中ではフォトクロミック反応するが、結晶状態では一方の分子のみが反応していることが明らかになった。反応性と分子構造の関係を明らかにするために、X線構造解析を行った。その結果、片方の分子はフォトクロミック反応可能なコンフォメーションであるが、もう一方の分子はフォトクロミック反応ができないコンフォメーションであった。このことから、結晶内での分子の構造が重要であることが明らかとなった。結晶構造の制御に基づき、新規な光機能性フォトクロミック結晶を創製し、新しい機能を有する材料の開発を目指している。本年度は、ナノレベルでの分子配列および分子配置の制御に基づく新規なジアリールエテン結晶の作製を行った。具体的な研究内容は以下の通りである。1.ジアリールエテン結晶のナノ構造の制御アリールーペルフルオロアリール相互作用により2種類のジアリールエテンからなる複合結晶を作製し、3次元交互型あるいは異種積層型複合単結晶を生み出すことができた。2種類のジアリールエテンは両者ともフォトクロミック反応可能であるが、励起状態で一方からもう一方へのエネルギー移動が起こるため、片方のジアリールエテンのみが優先的に反応することを見いだした。このような結晶では紫外光照射により、モザイク状あるいは積層交互型に着色することをX線構造解析から明らかにした。2.高効率、高反応性フォトクロミック結晶の創製とナノ構造の制御ジアリールエテン結晶は反応初期においては高効率で高反応性であることを既に見いだしている。しかし、光反応の進行に伴い内部フィルター効果や戻り反応のために、フォトクロミック反応は約10%程度の変換率までしか進まない。そこで、高変換率まで高速で反応する結晶反応系の創製を試みる。昇華法により、結晶サイズを数ミクロンにまで小さくすることに成功し、紫外光照射により見かけ上溶液中と同様に結晶を保ったまま80%以上にまで反応が進行することを見いだした。戻りの量子収率の小さいジアリールエテン結晶を開発し、100%まで可逆にフォトクロミック反応するジアリールエテン結晶の創製を目指したが、反応が50%までしか達しなかった。そこで、X線構造解析でナノ構造を確認したところ、反応に有利なコンフォメーションと反応に不利なコンフォメーションが1:1の比で存在し、それらが交互積層構造で配列していることを見いだした。これまでに、熱安定性と繰り返し耐久性に優れたフォトクロミックジアリールエテン結晶の研究を進め、結晶中でのナノ構造の制御、反応初期での分子構造変化の解明などを行っている。本年度の研究では、(1)100%まで反応の進行するジアリールエテン結晶の作製と反応解析、(2)蛍光変化などの固体物性の可逆な変化について検討した。(1)100%まで反応の進行するジアリールエテン結晶の作製と反応解析ジアリールエテンの分子構造の制御に基づき、溶液中で100%まで反応が進行する分子を既に見出している。この化合物を用いて、昇華法により微結晶を作製し、紫外光照射に伴う赤外吸収スペクトルを顕微鏡下で測定した。無色の開環体の時には、1400cm^<-1>付近に吸収が現れているが、紫外光照射により、そのピークは減少する。別途閉環体のみのスペクトルを測定すると、1400cm^<-1>付近には吸収はない。したがって、1400cm^<-1>の吸収強度から反応率を決定することができる。実際、数10秒間紫外光を照射するだけで、92%まで反応が進行した。溶液中では100%まで反応が進行するが、結晶中では完全に反応は進まなかった。これは結晶中では分子が密に詰まっており、反応の進行に伴い長波長に吸収を持つ閉環体が生成し、励起した分子は閉環体にエネルギー移動したためだと考えられる。また、このような励起エネルギー移動は開環体同士でも起こることを他のジアリールエテン結晶の量子収率を測定することにより明らかにした。(2)蛍光変化などの固体物性の可逆な変化蛍光を発するジアリールエテン(A)と蛍光を発しないジアリールエテン(B)の混晶の作製を行っている。

その結果、結晶Aに少量のBが混晶として混入した場合には蛍光強度が著しく減少することが明らかになった。これは励起エネルギーが少量存在するBに効率よくエネルギー移動したためだと考えられる。さらに、蛍光特性や偏光吸収特性について詳しく調べている。光によって可逆的に構造変化を起こし色の変わる物質は、光機能性材料としてフォトニクス分野やエレクトロニクス分野などへの応用が期待できる。ジアリールエテンは結晶状態においても熱的に安定なフォトクロミズムを示す。これまでにジアリールエテン結晶のフォトクロミズムに関する研究を展開してきた。本年度は、(1)蛍光変化などの固体物性の可逆な変化、(2)偏光照射により反応制御可能な分子材料および結晶材料の合成と反応制御について検討した。蛍光変化などの固体物性の可逆な変化昨年度に引き続き蛍光特性の可逆な変化について検討した。蛍光性のジアリールエテン結晶と蛍光性のないジアリールエテンとの混晶を作製し、フォトクロミック反応挙動および蛍光特性について検討した。その結果、蛍光性を持たないジアリールエテンが数%含んだ混晶において蛍光を大きなクエンチングが確認された。混晶の形成はHPLCおよび単結晶構造解析によって行い、分子が置き換わって入っていることが構造解析の結果から明らかになった。偏光照射により反応制御可能な分子材料および結晶材料の合成と反応制御偏光照射によりフォトクロミック反応が制御可能な分子の合成を行った。2種類の異なるジアリールエテンが直交するダイマーを設計し合成した。2種類のダイマーを合成したが、溶液中ではフォトクロミック反応するが、結晶状態では一方の分子のみが反応していることが明らかになった。反応性と分子構造の関係を明らかにするために、X線構造解析を行った。その結果、片方の分子はフォトクロミック反応可能なコンフォメーションであるが、もう一方の分子はフォトクロミック反応ができないコンフォメーションであった。このことから、結晶内での分子の構造が重要であることが明らかとなった。
末梢血幹細胞移植患者の口腔管理法確立のための基礎研究

末梢血幹細胞移植(PBSCT)患者をはじめとする易感染性宿主の口腔領域の感染コントロールは,全身への感染波及を防ぐためにも重要な課題である。歯周炎などの感染はできるだけ除去することが望ましいが,安易な治療は逆に細菌の血管系への暴露を引き起こす可能性がある。本研究は易感染性宿主の口腔内感染コントロール方法確立のために,(1)口腔内感染量スクリーニング項目の設定,(2)易感染性と口腔内感染症の進行の評価,(3)口腔由来の病巣感染を調べるための細菌検査方法確立,を目的とした。(1)歯科治療計画作成のための診査項目として,歯周ポケット測定(現在までの感染量の積算の評価),細菌量検査(現在での感染量の評価),白血球数と機能(免疫能の評価)が最小限必要であることが分かった。(2)12名のPBSCT患者を被験者として,免疫抑制前・抑制時・抑制後の易感染性と歯周疾患の実態調査を行った。免疫抑制時の白血球数は抑制前に比べ減少していた。この減少の程度は個体間で値を異にするものであり、個体差あるいは免疫抑制方法の違いが関与していると考える。また、免疫抑制時において複数の歯周ポケット内から歯周病細菌を検出することができた。免疫抑制時における歯周組織検査値(歯周ポケット測定検査、プロービング時出血検査、歯肉腫脹検査等)は抑制前のものに比べ差異はなかった。(3)血液中の口腔内細菌を検出するためにサイバーグリーンを用いた定量PCR方法を確立した。この方法により培養を待たずに細菌の同定とその細菌量を把握することが可能になった。末梢血幹細胞移植患者10名(男4名、女性6名)の免疫抑制前および抑制時における血液検査値および口腔内状態を調査した。(1)末梢血幹細胞移植患者(PBSCT)患者の易感染性と歯周疾患の実態調査一般血液生化学検査を行なった結果、免疫抑制時の白血球数は抑制前に比べ減少していた。(2)歯科治療計画作成のための診査項目免疫抑制時では免疫防御機能を担う白血球数の減少に伴い、患者は易感染性状態に陥る。しかし、この減少は個体間で異なるため常に患者の白血球数、すなわち易感染状態の程度を把握しなければならない。また、易感染患者では歯周病細菌が増殖し易いため、歯周病細菌数をモニタリングする必要がある。さらに、歯周組織の状態を把握する歯周ポケット測定検査も必要である。本調査では免疫抑制時の歯周ポケット値は抑制前と比べ差異は無かったが、この理由は歯周ポケット内に細菌が存在しても直ちに炎症症状として現れないためであると考えている。以上のことから少なくとも1)免疫能を把握する白血球数、2)歯周病細菌量を知る細菌検査、および3)歯周組織の状態を理解する歯周ポケット測定検査が必要である。現在、被験者数を増やして本研究計画に基づいた調査および検査が進行中である。本院第二保存科受診の悪性血液疾患・悪性腫瘍患者のうち,PBSCT予定患者12名の免疫能および歯周炎の状態を把握するために1)白血球数,2)歯周ポケット測定検査,3)血清抗体価の測定および4)歯周病細菌の検出を行った。

12名中6名の被験者で白血球数は正常値(3500-8000個/μl)以下であった。歯周ポケット測定検査では,11名が4mm以上の歯周ポケットを有していた。血清抗体価の測定では,10名が歯周病を有さない者に比べPg(Porphyromonas gingivalis)あるいはPi(Prevotella intermedia)の歯周病細菌に対して2SDを越えて高い抗体価を示した。また,9名の被験者において,歯周ポケットからPgあるはPiを検出した。すなわち,11被験者が歯周病に罹患していた。これらのデータおよび歯周組織の臨床所見について,全身疾患を有さない歯周病患者のデータと比較したところ,白血球数の減少以外は有意な差はなかった。12名の被験者にブラッシング指導および歯周ポケット内の感染源除去を行い,医科にてPBSCTを施した後,歯周治療の効果を調べるために再度上記の検査を行った。その結果,術後菌血症等の合併症を併発した者はなく,12名被験者中11名の白血球数は正常値内に回復した。また歯周治療後,4mm以上の歯周ポケットを有する患者は3名,血清抗体価が減少した者は11名,PgあるいはPiが検出された者は2名であり,すべての被験者において歯周炎は改善された。全身疾患を有さない歯周病患者に歯周治療を施すことなく放置した場合,明らかに歯周炎は進行する。一時的とは言え免疫能が著しく低下する歯周病患者の場合,その進行は急速であり,免疫抑制時歯周病細菌に起因する菌血症が併発することも考えられる。今回の研究において,すべての被験者でPBSCT施行後も菌血症が併発せず,かつ口腔内の状態も改善されたことはPBSCT施行前の歯周治療が功を奏したに違いないと考える。治療の際には,歯周病の感染の指標としてポケット内細菌検査・歯周病原性細菌に対する血清抗体価,易感染性の指標として白血球数を参考にしたことが,良好な結果に結びついたと考える。
魚類における放射性セシウム蓄積機構の解明：食物網仮説の検証

放射性Csが食物網を介して魚類に摂取される機構を解明するため,福島県桧原湖に流入する河川の河床堆積物,落ち葉,表面土,および湖内堆積物の放射性Cs濃度を分析すると共に,湖内で高い放射性Cs濃度が検出されているウグイとコクチバスについて,超音波テレメトリー実験による生息地利用特性の推定と炭素・窒素安定同位体比分析による食物源の推定を行った.流入河川の137Cs濃度は,流域の落ち葉や河床堆積物では減少傾向にあったが,表面土では増加傾向にあった.また,湖内堆積物の137Cs濃度は水深が深いほど有意に増加する傾向にあった.湖内堆積物の137Cs濃度は,2016年にピークに達した後,若干減少する傾向にあった.超音波テレメトリー実験の結果,ウグイは結氷期と産卵遡上期を除くと一年を通じて水深525mの幅広い水深帯を遊泳する傾向にあった.これに対し,コクチバスは一年を通じて水深10m以浅の浅場に留まる傾向にあった.ウグイとコクチバスでは,放射性Csを摂取した水深帯が大きく異なっていた可能性が考えられる.食物源の推定のため,ウグイ,コクチバス,動物プランクトン,および底生無脊椎動物の安定同位体比を分析した.ウグイの分析値から同位体比の濃縮率を減ずることにより過去の餌生物の値を推定した結果,その値は動物プランクトンの分析値と乖離する傾向にあり,水生昆虫など底生無脊椎動物の分析値と重なる傾向にあった.ウグイは,こうした底生動物の摂餌を介して湖底や流入河川の高濃度の放射性Csを取り込んだ可能性が示唆された.一方,コクチバスの分析値から過去の餌生物の値を推定した結果,その値はコクチバスの胃内から検出された小魚,スジエビ,および水生昆虫の分析値の中間的な値を示した.コクチバスは,湖岸に近い浅場でこうした餌生物を複合的に摂餌することにより放射性Csを取り込んだ可能性が考えられる.放射性Csが食物網を介して魚類に蓄積する機構を解明するため,福島県桧原湖の堆積物と落ち葉・リターの放射性Cs濃度を分析すると共に,湖内で高い放射性Cs濃度が検出されているウグイとコクチバスについて,生息地利用特性と食物源の推定を行った.桧原湖で採取された堆積物の137Cs濃度は未だに高く,28078764 Bq/kgの範囲にあった.流入河川の落ち葉・リターの濃度は過年度より低下傾向にあったものの,最高で1706 Bq/kgの値が検出された.桧原湖では,依然として底生食物網に放射性Csが供給されやすい状況にあると考えられる.ウグイ3尾とコクチバス6尾について超音波テレメトリー実験を実施した結果,10月中旬から12月上旬にかけての期間中,ウグイは主に水面下020m層,コクチバスは主に010m層に生息していた.両種とも,水温が鉛直的に一様になるにつれて,生息水深帯が深くなる傾向にあった.食物源の推定のため,6月と10月に採集されたコクチバスの筋肉と胃内容物を摘出し,胃内容物分析と炭素・窒素安定同位体比分析に供した.筋肉の分析値から同位体の濃縮率を減ずることにより過去の餌生物の値を推定した結果,その値は胃内から検出された小魚,スジエビ,および昆虫の同位体比の中間的な値を示した.また,胃内小魚の同位体比分布を桧原湖のワカサギと底生魚類に関する同位体比データベース値と照合した結果,胃内小魚の同位体比分布は6月にはワカサギと底生魚類の双方の分布と重なっていたが,10月にはワカサギの分布とほぼ重ならず底生魚類の分布と重なっていた.この結果から,コクチバスは底生魚類からの栄養供給を少なからず受けていたと考えられる.コクチバスは水面下010m層の浅場で底生魚類などの湖底生物を捕食することにより,湖底物質の高濃度の放射性Csを取り込んだ可能性が示唆された.超音波テレメトリー調査,水温環境観測調査,安定同位体比分析,胃内容物分析,および放射性Cs濃度分析のいずれにおいても成果を得ることができたことから,おおむね順調に進展していると見なすことができる.超音波テレメトリー調査では,当初,実験個体が発信器装着後に畜養池内で死亡する事態が頻発してしまったが,秋季の水温低下で魚体のストレスが軽減されるのを待ってから発信器装着作業を再開したことにより,合計9個体を放流し有効なデータを得ることができた.同時期から水深帯毎の水温をデータロガーで自動記録する実験も開始し,有効な環境データを確保できた.安定同位体比分析と胃内容物分析は,刺網の試験操業により分析検体を確保できたコクチバスについて実施し,概ね良好な成果を得ることができた.放射性Csの濃度分析は,湖底堆積物,および流入河川の堆積物と落ち葉・リターについて実施し,これについても概ね良好な成果を得ることができた.

超音波受信地点の不足やウグイのデータ不足など,次年度の課題は残ったものの,初年度としては多くのデータを得ることができたと考えられる.放射性Csが食物網を介して魚類に摂取される機構を解明するため,福島県桧原湖に流入する河川の河床堆積物,落ち葉,表面土,および懸濁物質の放射性Cs濃度を分析すると共に,湖内で高い放射性Cs濃度が検出されているウグイとコクチバスについて生息地利用特性の推定を行った.流入河川で採集された落ち葉と河床堆積物の137Cs濃度は年々減少傾向にあったが,表面土の137Cs濃度は2014年から2016年にかけて増加し,その後は横ばい傾向にあった.2014年に高濃度であったリターが土に変わり,表面土の濃度が上昇したと考えられる.河川の増水時には懸濁物質の137Cs濃度が顕著に高い値を示しており,降雨時に表面土や落ち葉から高濃度の微小粒子が流出している可能性が示唆された.超音波テレメトリー実験では,新たにウグイ7尾に超音波発信器を装着して放流した.前年度からの放流個体と合わせて計9尾のウグイと計5尾のコクチバスから有効なデータを得ることができた.ウグイは放流地点から湖内全域に離散した.結氷期以外では水深525mの幅広い水深帯を遊泳する傾向にあり,経験水温の個体差は比較的大きかった.一方,コクチバスは放流地点付近の浅場に留まる傾向にあり,経験水温の個体差は小さかった.ウグイとコクチバスでは,放射性Csを摂取した水深帯が大きく異なっていた可能性が考えられる.食物源の推定のため,ウグイ,動物プランクトン,および底生無脊椎動物を採集し,炭素・窒素安定同位体比を分析した.ウグイの分析値から同位体比の濃縮率を減ずることにより過去の餌生物の値を推定した結果,その値は動物プランクトンの分析値と大きく異なっており,底生無脊椎動物の分析値に近かった.ウグイはこうした底生生物の摂餌を通して湖底の高濃度の放射性Csを取り込んだ可能性が示唆された.超音波テレメトリー調査,水温環境観測調査,安定同位体比分析,および放射性Cs濃度分析の各項目において成果を得ることができたことから,おおむね順調に進展していると見なすことができる.超音波テレメトリー調査では,前年度からの放流個体と合わせて計9尾のウグイと計5尾のコクチバスから有効なデータを得ることができた.データロガーによる水深帯別水温の自動記録も継続して実施し,有効な環境データを確保できた.安定同位体比分析は,ウグイ,動物プランクトン,底生無脊椎動物について実施し,概ね良好な成果を得ることができた.放射性Csの濃度分析は,流入河川の河床堆積物,落ち葉,表面土,および懸濁物質について実施し,これについても概ね良好な成果を得ることができた.最終年度である次年度には,ウグイとワカサギについて十分な検体を収集し,胃内容物分析を実施する予定である.放射性Csが食物網を介して魚類に摂取される機構を解明するため,福島県桧原湖に流入する河川の河床堆積物,落ち葉,表面土,および湖内堆積物の放射性Cs濃度を分析すると共に,湖内で高い放射性Cs濃度が検出されているウグイとコクチバスについて,超音波テレメトリー実験による生息地利用特性の推定と炭素・窒素安定同位体比分析による食物源の推定を行った.流入河川の137Cs濃度は,流域の落ち葉や河床堆積物では減少傾向にあったが,表面土では増加傾向にあった.また,湖内堆積物の137Cs濃度は水深が深いほど有意に増加する傾向にあった.湖内堆積物の137Cs濃度は,2016年にピークに達した後,若干減少する傾向にあった.超音波テレメトリー実験の結果,ウグイは結氷期と産卵遡上期を除くと一年を通じて水深525mの幅広い水深帯を遊泳する傾向にあった.これに対し,コクチバスは一年を通じて水深10m以浅の浅場に留まる傾向にあった.ウグイとコクチバスでは,放射性Csを摂取した水深帯が大きく異なっていた可能性が考えられる.食物源の推定のため,ウグイ,コクチバス,動物プランクトン,および底生無脊椎動物の安定同位体比を分析した.ウグイの分析値から同位体比の濃縮率を減ずることにより過去の餌生物の値を推定した結果,その値は動物プランクトンの分析値と乖離する傾向にあり,水生昆虫など底生無脊椎動物の分析値と重なる傾向にあった.ウグイは,こうした底生動物の摂餌を介して湖底や流入
自然環境における微量DNA損傷に対するヒト細胞応答機構の解明

外的なDNA損傷を与えずに自発的におきるDNA損傷に応答する細胞現象の理解は、ヒトにおける病態を理解するために重要である。そのために、DNA二重鎖切断に対する修復に関与する相同組換え修復機能が低下した場合の細胞への影響を、染色体不安定性の誘導の観点から解析してきた。Rad51BとXRCC3はRad51とともに相同組換え修復において重要な役割を果たすために、ヒト大腸がん細胞株をモデルとして研究を進めてきた。Rad51Bについては中心体の安定化によって染色体の数的異常の発生を防止する機能を有することが明らかとなった。XRCC3については染色体倍加を抑制することを既に報告したが、その分子機構としてはDNA複製のライセンシングに関与するCdt1が安定化していることとCdc6の核内への集積の増強の組み合わせがこれまでの研究によって想定されていた。そこで、この分子機構の普遍性を他のヒト細胞において拡大して検討した。その結果、Cdt1が安定しているがん細胞では同様の結果が得られたが、Cdt1が速やかに分解される正常細胞ではXRCC3機能低下による染色体倍加がはっきりとは観察されなかった。この結果は、正常細胞よりもCdt1の分解が抑制されているがん細胞において、XRCC3の機能低下により微量DNA損傷が修復できない場合に、染色体数の異常が発現しやすいことを示唆する。次にこの現象を媒介する機構を理解するために、XRCC3と複合体を形成するRPAの機能をRNA干渉によって低下させることによって検討した。その結果、RPAの機能低下にもかかわらずDNA複製期における細胞周期の進行は阻害されなかったが、XRCC3機能低下による染色体倍加は抑制された。この結果より、XRCC3はRPAを介して自然環境における微量DNA損傷に応答して染色体の数的安定化を維持していることが想定された。相同組換え修復にRad51とともに関与するXRCC3のヒト変異細胞では、染色体の倍加が自発的に増加することによって染色体の数的異常である異数体が増加する。この変異細胞ではRad51を中心とする相同組換え修復機能が低下している。そのため、自発的に発生するDNA損傷が修復されないまま損傷応答情報伝達系を活性化するために、自然環境における微量DNAの細胞への影響をみる一つのよいモデルとなる。そこで、この細胞を用いて染色体の数的異常とDNA損傷との関係を検討した。この細胞においては細胞分裂には大きな異常が観察されないために、DNA再複製の頻度が亢進している可能性を考えて、複製のライセンシングの関わる分子の量的変化を検討した。Cdt1の安定化を蛋白質合成を阻害することによって検討したところ、XRCC3の有無により変化は観察されなかったが、実験に使用している大腸がん細胞株HCT116では長時間経過してもCdt1は分解されなかった。この現象がHCT116に特異的な現象であるかどうかをみるために正常及びがん細胞株で検討したところ、正常細胞に比べてがん細胞では分解されずに安定化する傾向がみられた。次にCdc6の細胞内局在を検討したところ、XRCC3変異細胞では野生株に比べて核内に集積する程度が強いことが明らかとなった。これらの結果から、XRCC3の機能が低下した場合にはCdt1とCdc6が協調してDNA再複製に寄与することが想定された。一方、XRCC3の有無により細胞周期の分布には大きな変化が生じなかったことより、DNA再複製と損傷応答情報伝達系との関係については現在のところ明らかではない。DNA二重鎖切断に対する修復に関写する相同組換え修復機能が低下した場合の細胞への影響を,染色体不安定性の誘導の観点から解析してきた。

XRCC3はRad51とともに相同組換え修復において重要な役割を果たすために,ヒト大腸がん細胞株をモデルとして研究を進めてきた。この細胞においてXRCC3を標的遺伝子改変法によって欠損させると染色体が倍加することを既に報告した。その分子機構としてはDNA複製のライセンシングに関与するCdt1が安定化していることとCdc6の核内への集積の増強の組み合わせがこれまでの研究によって想定されていた。そこで,この分子機構の普遍性を他のヒト細胞において拡大して検討した。その結果,Cdt1が安定しているがん細胞では同様の結果が得られたが,Cdt1が速やかに分解される正常細胞ではXRCC3機能低下による染色体倍加がはっきりとは観察されなかった。この結果は,正常細胞よりもCdt1の分解が抑制されているがん細胞において,XRCC3の機能低下により微量DNA損傷が修復できない場合に,染色体数の異常が発現しやすいことを示唆する。次にこの現象を媒介する機構を理解するために,XRCC3と複合体を形成するRPAの機能をRNA干渉によって低下させることによって検討した。その結果,RPAの機能低下にもかかわらずDNA複製期における細胞周期の進行は阻害されなかったが,XRCC3機能低下による染色体倍加は抑制された。この結果より,XRCC3はRPAを介して自然環境における微量DNA損傷に応答して染色体の数的安定化を維持していることが想定された。
癌関連トランスポーター発現解析に基づく機能性分子発現系による腫瘍診断薬の開発戦略

本研究では、薬剤評価に用いるヒト培養細胞の遺伝子発現レベルをデータベース化し、癌細胞に高発現している機能性分子を予め探索するとともに、ヒト腫瘍培養細胞で高発現を確認した機能性分子安定発現系を画像診断薬のスクリーニングに利用して、ポストFDG製剤の有力候補である標識アミノ酸製剤のアミノ酸トランスポーター及び薬物トランスポーターに対する親和性を詳細に検討し、アミノ酸トランスポーター遺伝子発現と腫瘍集積性との相関からその設計戦略の妥当性を評価した。本研究は、薬剤開発に用いられているヒト培養癌細胞で高発現を確認した癌関連トランスポーターの安定発現系を分子プローブのスクリーニングに利用して、腫瘍で特異的に高発現が認められる癌関連アミノ酸トランスポーター(AAT)や細胞外排出及び腎尿細管分泌に関与する薬物トランスポーターに対する親和性を評価することにより、腫瘍細胞集積性・滞留性と速やかな尿中排泄性を併せ持つ分子標的腫瘍診断薬の開発戦略の妥当性を検証する。これまでに、市販のDNAチップを用いて、診断薬開発評価に使用しているヒト培養癌細胞の遺伝子発現レベルを網羅的に測定し、機能分子の遺伝子発現プロファイリングを直接比較可能なデータベースを構築した。また、主要な癌関連AAT発現量のリアルタイムPCRによる絶対定量系を確立した。一方、排泄型薬物トランスポーター(ABCT)による排泄機序解明のモデル化合物として、臨床使用されている99mTc-PMTの胆汁排泄に関与するABCTの単一発現ベシクルを用いて検討し、P-glycoprotein及びMRP2の関与が明らかにした(Nucl.Med.Biol.,41:338-342,2014)。DNAチップを用いて細胞集積実験に用いられる16種類のヒト培養腫瘍細胞の遺伝子発現データベースを構築し、発現プロファイリングが直接比較可能となった。また、主要な中性アミノ酸トランスポーター発現量に関してリアルタイムPCRによる絶対定量系を確立した。また、ポストFDG製剤の最有力候補である18F-FACBCの前立腺癌細胞への集積に関与を確認したアミノ酸トランスポーターについて、単一発現細胞を作成して集積阻害を実施した。その結果、前立腺癌細胞で高発現を示したNa+依存性アミノ酸トランスポーターであるASCT2とSNAT2の中でも、FACBCはASCT2に高い親和性を示した。さらに、薬剤の胆汁排泄に関与する薬物トランスポーターによる排泄機序解明のモデル化合物として、肝胆道系診断薬として臨床使用されている99mTc-PMTの胆汁排泄に関与するABCトランスポーターの単一発現ベシクルを用いて検討した結果、P-glycoprotein及びMRP2の関与による輸送が明らかとなった。このように、当初の研究計画通りの成果を得るとともに、その成果をすべて関連国際学術誌に論文投稿した。本研究は、薬剤開発に用いられているヒト培養癌細胞で高発現を確認した癌関連トランスポーターの安定発現系を分子プローブのスクリーニングに利用して、腫瘍で特異的に高発現が認められる癌関連アミノ酸トランスポーター(AAT)や細胞外排出及び腎尿細管分泌に関与する排泄型薬物トランスポーター(ABCT)に対する親和性を評価することにより、腫瘍細胞集積性・滞留性と速やかな尿中排泄性を併せ持つ分子標的腫瘍診断薬の開発戦略の妥当性を検証する。また、主要な癌関連AATに加え、新たに細胞外排泄に寄与するABCT発現量のリアルタイムPCRによる絶対定量系を確立した。また、ポストFDG製剤の最有力候補である18F-FACBCの前立腺癌細胞への集積に関与したASCT2とSNAT2の単一発現細胞を作成し、FACBCがASCT2に高親和性であることを示すとともに、FACBCのアンドロゲン誘導前立腺癌や脳腫瘍・炎症間の相異を比較検討した。今年度はさらに新たに臨床使用が開始された人工アミノ酸11C-MeAIBの癌細胞集積とAAT発現量の関係を報告した(Nucl.Med.Biol.,in press)。平成28年度は、平成27年度に開始した薬物トランスポーター遺伝子発現量の定量測定系の確立及び放射性フッ素標識に関する標識・精製条件の検討も継続して実施するとともに、尿中排泄に深く関与するヒト腎尿細管由来培養細胞や薬物の細胞外排泄に寄与する薬物トランスポーターの安定発現培養細胞も検討に加え、それらの薬物トランスポーターの遺伝子発現量も解析して、腎尿細管特有の薬物トランスポーターによる分泌・再吸収機序も検討し、腫瘍細胞滞留性との相関から、その設計戦略の妥当性を評価する。本研究課題は、当初の研究計画通りに順調に進展しており、絶対定量系の確立や特定トランスポーターの単一発現細胞やベシクルを用いた親和性の評価など良好な結果が得られていることから、研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は特にない。放射性薬品学
ヨシ刈りがヨシの土壌好気化機能および湿地の水質浄化機能に与える影響

本研究で明らかとなったことを以下に列挙する。1.刈取った枯死茎の端を塞いだヨシと空けたままのヨシによるROL (Radial Oxygen Loss)を比較すると、枯死茎の端を塞いだヨシでは30%程度ROLが減少した。2.ROL量は光合成速度と高い相関関係を示したため、枯死茎の開閉によるROL量の違いは、ヨシの通気速度の違いの影響であると考えられた。3.葉茎が枯死した後に折れて滑落して長さを減じることは、ヨシの光合成生長期にHIC (Humidity Induced Convection)量を増加させ、根から土壌への酸素供給という点において、有利に働く可能性を示した。しかしながら、冬場においてもVIC (Venturi Induced Convection)によってROLは起こるため、冬場に枯死茎を刈取ることが年間を通したROL量にとって有利に働くのかどうかは断言できない。そこで、ヨシの出芽以前での枯死茎の刈取りを、生長期のHICによるROL量を増加させる有効な湿地管理法として提案した。4.ダルシー・ワイズバッハの水頭損失形式を用いて、ヨシの通気抵抗を評価した。通気抵抗は茎内空洞と節隔壁に分けて考えた。茎内空洞においても節隔壁においても損失係数はレイノルズ数に逆比例する形となった。5.損失が速度に比例する形で損失係数を再定義し、構築した数学モデルを整理し直した結果、ダルシー型の関係を得た。既往研究では、その全てで通気量の評価にダルシー則が用いられるが、本研究により、ヨシの通気にダルシー則が適用可能なことが検証された。6.ヨシ茎内部は粗度に富み、節に区切られた複雑な形状をしているため、流れが層流であるという前提でダルシー則を適用するのではなく、結果としてダルシー型の式が利用可能と言う方が適当である。本年度は(1)「ヨシ茎の通気抵抗特性に関する実験的研究」,および(2)「枯死茎状態の違いによる根からの酸素漏出量の違いに関する実験的研究」において新たな知見を得た。(1)のヨシ茎の通気抵抗特性に関する実験的研究に関しては,ヨシが通気する際に重要となる枯死茎の通気抵抗に関して水理学的検討を行った。枯死茎の通気抵抗は主にその節によるところが大きく,その物理的性質はベルヌーイの定理を適応することにより,表現可能であることが分かった。その結果,従来,観測により提案されていた,生きている葉茎の根元の圧力と大気との圧力差と茎内流量との関係式(茎内部と大気との圧力差が,通気量に比例するとした関係式)が理論的に正しくないことを示し,新たな理論式(通気量は節数に反比例し,圧力差の根に比例する)を提案した。本結果は,将来的にヨシ光合成蒸散量から通気量を予測する際に重要な知見のひとつとなりうる。(2)の枯死茎状態の違いによる根からの酸素漏出量の違いに関する実験的研究に関しては,野外では有意な結果が得られなかったが,室内実験において非常に注目に値する結果を得た。室内において,三角フラスコにヨシ根茎部と実験用溶液を入れ,根から漏れ出す酸素量の測定を行ったところ,枯死茎が通気しやすい状態であるほうが,根から漏れ出す酸素量も多いという結果を得た。このことは,浄化用湿地や自然のヨシ原において,枯死茎の刈り取りを行えば,根からの酸素漏出量を増加させられる可能性を示しており,それに伴って,湿地の環境浄化能力を向上させることが可能であることを示している。本結果は,浄化用湿地の植生管理方法に関して,重要な知見となるものである。

6.ヨシ茎内部は粗度に富み、節に区切られた複雑な形状をしているため、流れが層流であるという前提でダルシー則を適用するのではなく、結果としてダルシー型の式が利用可能と言う方が適当である。
鉛直混合・北太平洋中層水に伴う栄養塩循環に関する研究

研究課題に沿って、乱流鉛直混合により生じる硝酸塩の鉛直フラックス(以下硝酸塩フラックス)の西部北太平洋の空間分布の定量評価を軸として研究を行った。栄養塩の中でも硝酸塩に注目したのは、海洋生態系を支える植物プランクトンにとって一般的に増殖の制限要因となるためである。その狙いは、北太平洋中層水からより浅い深度への硝酸塩供給が、南北方向のどの海域で生じているのかを定量的に明らかにすることである。北太平洋亜寒帯域は約二千年の時間スケールを持つ海洋熱塩大循環の終端であり、栄養塩に富んだ深層水が湧昇する海域である。深層水に含まれる栄養塩は、もともとは表層から深層へと沈降した有機物が分解されることによって蓄積されるものであり、この現象は普遍的なものである。従って亜寒帯で湧昇した栄養塩が亜熱帯域へと水平的に再輸送されなければ、亜熱帯域表層の栄養塩は最終的には枯渇してしまうと考えられる。北太平洋中層水は西部北太平洋亜寒帯や隣接するオホーツク海にその起源を持ち、亜熱帯中層へと広がっていくことから、栄養塩を水平的に低緯度側に輸送する重要なリターンパスであることが示唆されている。しかし、これまで乱流強度と硝酸塩分布を同時的に観測した観測は例がなく、深層からの栄養塩が北太平洋中層水を介してどこで浅い深度へもたらされているかについて海盆規模の知見は皆無であった。本研究により、中層深度の硝酸塩フラックスは亜熱帯循環内部では小さかったが、北太平洋中層水の形成域である黒潮続流周辺において極めて大きな値が存在していたことが明らかとなった。これは北太平洋中層水から浅い深度への栄養塩供給が黒潮続流周辺で生じている事を示唆する。本研究の結果は海洋物理・化学的に貴重な知見を与えるだけでなく、海盆規模の生物活動、物質循環といった地球生物化学分野に対しても極めて重要な貢献をもたらすものである。研究課題に沿って、平成21年度は北西太平洋における鉛直混合強度の実態解明についての研究を主眼として研究に取り組んだ。4月と89月に行われた海洋観測航海において乱流鉛直混合強度観測を所属研究グループで実施し、平行して2008年にすでに実施された観測データを用いて解析を行い、成果を二つの国際学会及び国内シンポジウムにおいて発表した。4月の観測航海では、黒潮・黒潮続流域における乱流鉛直混合強度の観測を複数の断面に沿って実施した。今後データ解析を通じ黒潮流路に沿った水塊変質や鉛直物質輸送の解明に貢献できるものと考えている。また89月に行われた観測航海では、アリューシャン列島海峡部を中心とした集中的な乱流鉛直混合強度の観測に従事した。本観測により海峡部では平均的な外洋域の数百倍の鉛直混合強度が生じていたことが示された。今後海峡周辺の物質輸送の実態解明を行う上で、極めて重要なデータセットが取得されたと考える。また2008年に北西部北太平洋東経155度線に沿って行われた乱流強度観測データを解析した。その結果、乱流鉛直混合に伴うエネルギー散逸量は、海洋内部波相互作用理論に基づく間接的推定法でよく再現され、さらに理論と整合的な特徴を有していたこと、すなわち、局所的な慣性振動数が半日周期の内部波周波数の半分となる緯度(以下臨界緯度)の低緯度側で急激に高いレベルになっていたことが明らかとなった。その一方で黒潮続流域では臨界緯度よりも高緯度側であるにも関わらず高い散逸エネルギーが観測された。黒潮続流域は北太平洋中層水が形成される海域のひとつであり、水温や塩分、酸素や栄養塩の鉛直的な勾配が大きいことが明らかにされている。従って、強い乱流によって北太平洋中層水の形成に伴い大きな鉛直物質輸送が生じている可能性が高い。これらの結果について2つの国際学会で口頭及びポスターでの発表を行った。

本研究により、中層深度の硝酸塩フラックスは亜熱帯循環内部では小さかったが、北太平洋中層水の形成域である黒潮続流周辺において極めて大きな値が存在していたことが明らかとなった。これは北太平洋中層水から浅い深度への栄養塩供給が黒潮続流周辺で生じている事を示唆する。本研究の結果は海洋物理・化学的に貴重な知見を与えるだけでなく、海盆規模の生物活動、物質循環といった地球生物化学分野に対しても極めて重要な貢献をもたらすものである。
遅発性長寿命ラジカルは遺伝的不安定性・バイスタンダー効果の鍵物質になりうるか?

細胞の存在する状態で放射線照射された培養液を回収し、その被ばく培養液を被曝していない細胞のフラスコへ移し処理すると、被ばくしていない細胞中に放射線影響を受けたかのような挙動を示すものが現れる。これは、培養液を介したバイスタンダー効果と呼ばれ、照射された細胞(ドナー細胞)から分泌されたバイスタンダー因子が、別のフラスコの未照射細胞(レシピエント細胞)に作用して起こる現象と理解されている。我々はバイスタンダー培養液をレシピエント細胞に24時間作用させると、遅発性長寿命ラジカルが生成して突然変異頻度が上がることを見出した。バイスタンダー培養液に24時間晒されたレシピエントCHO細胞では、ドナー細胞の吸収線量が1Gyの場合、ラジカル濃度がそれぞれ27%有意に増加することを見出した。この増分が遅発性長寿命ラジカルにあたり、その濃度はおよそ130pMと見積もられた。ドナー細胞がない場合は培養液を照射してもラジカル濃度は増加しなかった。ドナー細胞の入った系にミトコンドリアの電子伝達阻害剤Myxothiazolで照射前に2時間処理すると(0.5μM)、レシピエント細胞中のラジカル濃度は増加しなかった。従つて、照射されたドナー細胞中のミトコンドリアの機能不全が培養液へのバイスタンダー因子の放出に関与していると考えられる。バイスタンダー培養液にアスコルビン酸(AsA:1mM)を加えると、ラジカル濃度の増加は抑制され為が、NAC(5mM)の場合は抑制されなかった。突然変異頻度試験においても、AsA添加によって突然変異頻度は有意に下がったが、NACを添加しても下がらなかった。本結果はバイスタンダー効果によって誘発された遅発性長寿命ラジカルがAsAによって消去されて突然変異が抑制されたと考えられ、遅発性長寿命ラジカルが直接あるいは間接的に突然変異誘発に関与していると示唆される。培地の入ったチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を植え込んでいるフラスコをγ線照射後(1 Gy)、培地のみを取り出して正常なCHO細胞を植え込んであるフラスコに移し、24時間後にその細胞を直接ESR観測し、遅発性長寿命ラジカル(SRLLRsの)挙動をESRで直接観測した。照射培地に24時間晒されたバイスタンダー用CHO細胞では、未照射培地中の場合と比較して平均20%SRLLRsの濃度が増加し、突然変異頻度は未照射培地の場合と比較して2倍に増加した。ドナー用細胞なしで培地のみを照射し、その照射培地をバイスタンダー用細胞に24時間晒してもSRLLRsは増加せず突然変異頻度も増加しなかった。従って、ドナー細胞の存在下で培地を照射すると、細胞よりバイスタンダー因子が分泌され、その因子を含む培地に晒されたバイスタンダー用の未照射細胞中に遅発性長寿命ラジカルが生成し、突然変異頻度が上がったと考えられる。ドナー側の細胞に照射前2時間Myxothiazolで処理してドナー細胞のミトコンドリアの電子伝達を停めると、バイスタンダー用細胞側でラジカルは増加しなかった。このことは、バイスタンダー因子の放出において、ドナー細胞のミトコンドリアの活動が関与していることを示している。バイスタンダー因子によって、遅発性長寿命ラジカルがバイスタンダー用細胞中に誘導されることを世界で初めて明確にした。
鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応の開発と糖誘導体合成への応用

現在,鈴木-宮浦カップリング反応は医薬品や機能性物質の合成において重要な地位を占めているが,主にパラジウムやニッケルなどの希少金属が触媒として用いられている.本研究課題では,従来用いられているパラジウムなどの希少金属ではなく,普遍金属である鉄を触媒として用いた鈴木-宮浦カップリング反応の開発研究を行った.本年7月には,当研究室で合成したオルト-フェニレンジホスフィン-鉄錯体を触媒として用いることで,ハロゲン化アルキルとアリールボロン酸エステルとの鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応が効率的に進行することを学術論文として報告している.また,ハロゲン化アルキルとアルケニルボロン酸エステルとの鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応もこれまでに見いだしており,現在学術論文の作成中である.これらの反応開発の成功の鍵は,ボロン酸ピナコールエステルと有機金属反応剤(有機リチウム反応剤や有機マグネシウム反応剤)を反応させて生成するアート錯体を反応に用いたことである.有機金属反応剤とボロン酸ピナコールエステルとが反応することで形成するアート錯体の構造が各種MR解析により明らかになった.今後は,上記の研究過程で得られた知見をもとに,これまでに開発した鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応の反応機構解析の研究,ならびに,本カップリング反応を利用した,より汎用性の高い新規炭素-炭素結合生成反応の開発研究を行う予定である.現在,鈴木-宮浦カップリング反応は医薬品や機能性物質の合成において重要な地位を占めているが,主にパラジウムやニッケルなどの希少金属が用いられている.本研究課題では,従来用いられているパラジウムなどの希少金属ではなく,普遍金属である鉄を触媒として用いた鈴木-宮浦カップリング反応の開発であり,これまでに,新規に合成したオルトーフェニレンジボスフィン(SciOPP)-鉄錯体を触媒として用いることで,ハロゲン化アルキルとアリールあるいはアルケニルボロン酸エステルとの鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応が効率的に進行することを見出した,ボロン酸誘導体は,空気・水に安定であるために広く有機合成に用いられているものの,安定すぎるため,反応性をあげるため適切な塩基と反応させアート錯体を形成させる必要がある、まず始めに,ボロン酸誘導体と塩基の検討を行った.一般的に用いられる無機塩基を用いた検討を行ったところ,全く反応は進行しなかった.そこで種々の有機塩基の検討を行ったところ,アルコール類,アミン類を用いても反応は進行しなかったものの,ボロン酸ピナコールエステルと有機金属反応剤(有機リチウム反応剤や有機マグネシウム反応剤)を反応させるとアート錯体が形成し,ハロゲン化アルキルとのカップリング反応が進行し高収率で目的物を得ることを見出した.この時,有機金属反応剤とボロン酸ピナコールエステルとが反応することで形成するアート錯体の構造が各種NMR解析により明らかになった.また本反応では,鉄触媒の他に触媒量のマグネシウム塩の添加も必須であることがわかった.マグネシウム塩の他に塩化アルミニウムを用いても同等な結果が得られることがわかっているが,これらが反応にどのように働いているかについては更なる検討が必要である.本反応は高い官能基共存性を有しており,ケトン,エステル,ニトリル基を有した基質を用いても,良好な収率で目的物を与えることを見いだした.現在,鈴木-宮浦カップリング反応は医薬品や機能性物質の合成において重要な地位を占めているが,主にパラジウムやニッケルなどの希少金属が触媒として用いられている.本研究課題では,従来用いられているパラジウムなどの希少金属ではなく,普遍金属である鉄を触媒として用いた鈴木-宮浦カップリング反応の開発研究を行った.本年7月には,当研究室で合成したオルト-フェニレンジホスフィン-鉄錯体を触媒として用いることで,ハロゲン化アルキルとアリールボロン酸エステルとの鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応が効率的に進行することを学術論文として報告している.また,ハロゲン化アルキルとアルケニルボロン酸エステルとの鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応もこれまでに見いだしており,現在学術論文の作成中である.これらの反応開発の成功の鍵は,ボロン酸ピナコールエステルと有機金属反応剤(有機リチウム反応剤や有機マグネシウム反応剤)を反応させて生成するアート錯体を反応に用いたことである.有機金属反応剤とボロン酸ピナコールエステルとが反応することで形成するアート錯体の構造が各種MR解析により明らかになった.今後は,上記の研究過程で得られた知見をもとに,これまでに開発した鉄触媒鈴木-宮浦カップリング反応の反応機構解析の研究,ならびに,本カップリング反応を利用した,より汎用性の高い新規炭素-炭素結合生成反応の開発研究を行う予定である.
小児吃音の類型的鑑別の基礎資料としてのADHDにおける非流調性発語に関する研究

吃音児の類型的鑑別の基礎資料とするため、ADHD児の言語発達、語用的能力、コミュニケーション能力の観察、評価および吃音症状について発達性吃音児との対比を行った。言語発達について、やや遅れがみられる者があり、語用的能力、コミュニケーション能力に問題がある者が観察された。吃音症状は発達性吃音児より重い傾向がみられた。今後多数事例について縦断的に検討することが必要である。本研究では、神経学的所見に注目して、ADHDで吃音を持つ子どもを対象に、神経学的所見および言語病理学的所見を詳細に得て、統合することにより、神経学的な異常と吃音の様態の関連性を明らかにして、小児における吃音を鑑別分類の基礎資料を得ること、同時に従来の吃音治療法とは異なる神経学的所見に基づく新しい治療法の開発を目指すことが目的である。本年度は、N病院でADHDと診断を受けた4歳から8歳の54名の対象児に関して、(1)対象児の特徴、(2)対象児の初診時主訴、(3)対象児の診断時年齢、(4)初診時年齢からADHDの診断時年齢までの経過月、(5)言語発達の経過(初語出限の年齢、13歳までの言語発達経過)、(6)吃音の発現の有無、(7)心理的検査の言語性知能等について検討をした。54名のうち、他の障害との複合のない「ADHD」との診断は32名(59%)で、初診時の主訴は、注意の集中、多動などであり、ことばの遅れの指摘は2名のみであった。ADHDと診断された年齢範囲は4歳3ヶ月8歳8ヶ月(平均年齢6歳9ヶ月)であった。また、初診時にADHDと診断可のものは78%であった。言語発達の経過については、情報が得られた17名の初語の出現年齢範囲は10ヶ月3歳であり、1から3歳期の言語発達について順調としたものは15名(47%)、WISC-IIIの結果(22名に実施)、言語性知能指数(VIQ)80以上が20名(91%)で、平均は101であった。後者とともに吃音症状がみられなかった。残り22名(41%)は、他の障害と複合的な診断が下され、「PDDおよびADHD」と判断されたものは16名(73%)であった。診断がなされた年齢は2歳0ヶ月8歳2ヶ月(平均年齢6歳7ヶ月)で、前者に比べ言語発達について不調との報告が多く、VIQは平均96で前者より低い傾向がみられた。次年度は両者の神経学的症状、言語行動の精査が必要である。本研究では、ADHD児の発話行動を詳しく観察し、吃音児の非流暢性発話が生じるメカニズムおよび、そのタイプを検討することが目的である。このため、昨年度はN病院でADHDと診断された4歳から8歳の54名の対象児に関して1,対象児の特徴、2初診時主訴、3診断時年齢、4初診時年齢からADHDの診断時年齢までの経過月、5言語発達の経過(初語出現の年齢、13歳までの言語発達経過)、6吃音の発現の有無、7WISCの言語性知能等について検討した結果、言語発達はやや遅れる傾向がみられたが、言語能力上の際立った傾向はみられず、吃音症状を呈した者はみられなかった。このことから、既に、吃音と診断された9歳のADHD児の母子場面における吃音症状について、発育上問題がなく知的発達についても問題がない、いわゆる発達性吃音児(同じく9歳)の母子場面における吃音症状の対比を行った。その結果、ADHDである吃音児では、吃音生起時の緊張が高いこと、吃音症状の生起が1発語文内で多くみられる傾向が認められた。吃音の進展プロセスについて、ADHD児では重篤化傾向が強いとも考えられるが、より多数の吃音を持つADHD児の吃音の進展、症状の精密な検討が必要と考えられた。また、ADHD児の神経学的観察においては、眼球運動、運動の巧緻性に問題があるものが多発した。今後は神経学的な評価と発語活動の評価をより詳細に行うことが有用であることが示唆される。学童期のADHD児は、社会的場面での不適応が最も問題である者が多くみられる。そのため、学校生活への適応を高めていくためには、幼少期から学童初期を含む期間のADHD児のコミュニケーション発達、言語発達について、対人関係能力、社会性の発達、学習活動への参加などの観点からみて詳細に明らかにしていくことが必要と考え、言語発達の様相の検討、コミュニケーション場面における語用的能力の評価を実施した。

まず、ADHDと診断された53名のうち、PDDの傾向がみられず、精神発達遅滞、虐待、脳波異常等のない22名(8歳9歳)について、WISCIIIの結果から主に言語性IQの検討を行うとともに、特にIQ分布の傾向をみた。全IQ89109の5名については、初診時情報等の関連、検査時のコミュニケーション状態を観察した。この結果では、全IQ100以上は11名であり、全IQ100未満は11名であった。言語性IQは1名以外平均域以上であるとともに、米国での3研究(Prifiteriaら1993,Schweanら1993,Anastopoulosら1994)の結果とは一致せず、言語性IQが動作性IQより高い傾向があった。群指数については、当然ながら言語理解より知覚統合が低く、注意記憶・処理速度は2名が低い以外は概ね平均以上であった。下位検査評価点の分布は全IQが低いほどバラつきがあり、6以下のものは2名であった。5名については、初診時はADHD特有の主訴があげられているものの、検査時の会話では実用上著名な問題は挙げられていなかった。また、4名(7歳)の母子自由遊戯場面の行動観察を行い語用的能力の適切さの評価を行ったが、個人差が大きく、コミュニケーション成立の範疇内のものと範疇外のものがあり、その適切さの程度の度合いを詳細に検討するとともに、社会的不適応の程度との相関に注目しながらコミュニケーション成立の程度を規定する要因についてなお追及を続けている途上にある。今後多数事例での検討が必要である。
クモ膜下出血に続発する脳血管攣縮の発生機序および治療法に関する薬理学的検討

1.血管灌流システムを作製し、血管作動物質を血管内及び外から投与した場合の収縮・弛緩の反応性の差を圧トランスデューサーで血管内圧の変化を測定する方法で検討した。2.血管外投与および内投与での血管作動物質の反応性の差:KClは血管外投与よりも内投与の方が強い収縮を惹起した。5ーHTによる収縮は、両者で差が認められなかった。ヘモグロビンは血管外投与した場合の方が強い収縮を惹起する傾向にあったが統計学的有意差には至らなかった。エンドセリンは、血管外投与した場合の方が強い収縮を惹起したが程度の差はわずかであった。3.ヘモグロビンによる内皮依存性弛緩の抑制:ヘモグロビンによる内皮依存性弛緩の抑制は、血管内投与・外投与いずれの場合にも認められた。従って、クモ膜下出血においてクモ膜下血腫から放出されるヘモグロビンが内皮依存性弛緩因子による弛緩反応を抑制することが示唆された。4.血性髄液のEDRF抑制能と脳血管攣縮との相関:脳血管撮影で強度の脳血管攣縮が認められたクモ膜下出血患者の髄液は。攣縮が認められなかった患者の髄液に比べ、内皮依存性弛緩を強く抑制することが判明した。5.内皮依存性弛緩反応の種差:ウサギ、イヌ、サル、ヒトの脳動脈を用いて検討したところ、内皮依存性弛緩反応にも種差が有ることが判明した。ヒトの脳動脈においても、ATPやA23187による内皮依存性弛緩反応が認められることから、ヒトのクモ膜下出血においても内皮依存性弛緩の障害が発生する可能性があることが推察される。今後、血管灌流システムを用いて、Ca拮抗薬など各種の治療薬を血管の内外より投与しその薬物効果の差異を検討する予定である。血菅作動物質を血菅内及び血管外から投与した場合の,収縮,弛緩の相違をしらべるため,血管還流システムを作製した.当初,血管径を測定するために, Busse教授らの開発したphotoelectoricdeviceを使用する予定であったが,製造中止となったため,血管内圧変化を圧トランスデューサで測ることとした.現在,そのための機器を準備している.この間に従来の等尺性張力測定システムを用いて,クモ膜下出血が内皮依存性弛緩に及ぼす影響について検討した.すでに,ヘモグロビンやクモ膜下出血患者の髄液が,内皮依存性弛緩を抑制することは報告されているが,ウサギやイヌの脳血管を用いた実験であった.今回われわれは,サル及びヒトの脳血管を用いて実験を行った.摘出血管をプロスタグランディンFD22α.ニD2で収縮させ,アセチルコリン,ATPなどで内皮依存性弛緩をしらべ,それに対するクモ膜下出血患者の髄液の影響をみた.サル及びヒトの脳血菅はアセチルコリンでは弛緩をおこさなかった.サル脳底動脈はATPにより容量依存性の弛緩をおこし,10^<-4>Mにて最大収縮の80%の弛緩を呈した.クモ膜下出血患者の髄液を前処置すると, 10^<-4>Mでの弛緩は約60%に抑制され,出血後早期の髄液ほど抑制効果が大きかった.ヒト中大脳動脈は10^<-4>