hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肺炎球菌の菌型分布ならびに薬剤感受性の全国調査

2.セフェム耐性肺炎球菌のスクリーニング法NCCLSディスク法での検討の結果、CTXのディスクを用いた場合は、薬剤の濃度が高いため、不適当であり、CCLまたはCFIXディスクを用いて行うことが適切であるとの結論を得た。2.ペニシリン耐性肺炎球菌の耐性機構の解析1992年1993年には臨床材料からの分離株を用いて肺炎球菌の耐性遺伝子をPCR法により検討した。肺炎球菌のPBP2B遺伝子とPBP2X遺伝子の変化はβ-ラクタム系薬の耐性の度合いとよく相関していることが明らかになった。平成8年度1.肺炎球菌の菌型分布、薬剤感受性の全国調査昨年度に引き続き国内の病院で分離された肺炎球菌を収集し、これらの菌型と薬剤感受性を測定した。肺炎球菌の菌型分布は昨年と比較して変化はなく、優位菌型も同様であった(3型、6型、19型、23型)。なお、3型はペニシリンをはじめ種々の抗菌薬に強い感受性を有していた。薬剤感受性においても大きな変化は認められなかった。なお、カルバペネム系薬に中等度耐性(MIC:0.12μg/ml)を示す株やCTXに中等度耐性(MIC:1μg/ml)ないし耐性(MIC:≧2μg/ml)を示す株、OFLXに中等度耐性(MIC:2μg/ml)ないし耐性を示す株(MIC:≧24μg/ml)が出現しており、今後増加する可能性が示唆された。2.肺炎球菌の病原因子について肺炎球菌の病原因子については今後検討する予定である。
高齢化社会に対応する地域集団の機能に関する実証研究

地方都市における人口高齢化の程度は、当該都市の立地と社会経済的性格によりかなり差異がみられる。わが国の老年人口比率は10.3%(1985国調)である。そこで全国都市の老年人口比率をみると、7%未満80市(12.2%)、14%以上が108(16.5%)あった。前者「若年都市」はほとんど全て大都市周辺都市であるのに対し、後者「老年都市」は農村県をはじめ、全国に分布している。調査対象に選んだ宮城県塩釜市は、仙台市の通勤圏内にあるにもかかわらず独立性の強い都市で、老年人口比率は9.4%(1985国調)である。全市的には高齢化の程度は中程度であるが、市内には松島湾に点在する漁村集落が含まれており、ここの老年人口比率が16.6%と高く、独特な地域課題をかかえている。人口6万余の地方都市塩釜市においても、近隣関係の希薄化が進行し、他方で独居老人および老人夫婦のみの世帯が増加している。このため老人ホ-ム、ショ-トステイ・ホ-ム、デイケアサ-ビス・センタ-等に対する需要が増大すると同時に、近隣集団によるケア-システムづくりが大きな課題となっている。ホ-ムヘルプサ-ビスに対する潜在的需要がかなり存在するところから、これを支えるボランティアの養成も重要な課題である。市行政ではこれに対応するため「長寿社会対策検討委員会」を1989年7月に発足させ、市内の各種組織・機関による相互連繋システムづくりを官民合同で始めたところである。その討議資料として本研究の成果の一部が活用されている。高齢化社会の問題を地域社会学の見地から分析し、問題の抽出と方向性を探ることが本研究の主要な問題である。具体的には宮城県塩釜市を事例とし、全市有権者を対象とする標本調査(往復郵送法により配票)と、市内の市民組織リーダーおよび公共施設等の管理者ならびに行政担当者に対する面接調査を実施した。作業仮説として、個人生活レベル、家族生活レベル、それに地域生活レベルからのアプローチと、地方では公共施設レベルからの分析とを相互関連的に検:検討することにより地域集団の役割構造がはあくできると考えた。これまでの調査結果を摘記すると次のとおり。1.地域住民組織(町内会または区)が全市的に組織されており、自治的活動を行なっているが、行政的課題(たとえば高齢者のケアー)に関しては対応が必ずしも十分とはいえず、地区によるバラツキが大きい。2.市街地と村落部(島)とは生活課題を異にする。とくに公共施設の充足度の差が大きい。しかし村落社会では区の役割が大きく集落的結合が強いので高齢者の生活安定性が高い。3.市立総合病院を有することが、高齢者問題を考えるうえで好条件となっている。また二市三町の事務組合により設立した特養ホームは、デイサービスやショートステイサービスを広域的に処理するうえで有効性が高い。4.市民のボランティア活動は未だ低調であるが、市民意識のなかにはその芽ばえがみらる。市民エネルギーの組織的活性化が課題。5.医療機関・保健所・福祉施設相互の連繋を強化することが求められる。これを行政レベルだけでなく、住民組織を交えた体制づくりが必要。6.市民の組織的なボランティア活動を担うものとして、40才代後半から60才代までの婦人層が期待できる。わが国都市の老年人口比率を1985年国調結果でみると、7%未満の若年都市は、そのほとんど全てが大都市周辺に分布しているのに対し、14%以上の老年都市は大都市から隔たった地方に分布し、しかも小規模都市が多い。とくに老年人口比率16%以上の場合、28都市のうち46万人台が3市、3万人台5市のほか他の20都市はすべて12万人台の零細都市である。高齢化の進んだ都市は若年人口の流出によって現出したものと考えられる。

過疎化都市現象とよぶことができよう。過疎化にともなう人口の高齢化は他方で大都市中心地域でもみられる。塩釜市においては全市平均老年人口比率9.4%で、高い方ではないが、市域内の島部の漁村集落では16.6%と高率を示す。市民意識調査は全市サンプルとは別に漁村集落をとって面接調査を実施した。市街地の近隣関係は以前より希薄化したとの評価がみられ、家族構成の変化と合わせ、地方都市における高齢者の生活条件は不安定を増している。最も大きな不安要素は将来の健康とそれに対応した医療体制であった。漁村集落においても同様で、個人の努力を越えた地域の組織的対応の必要性が高い。塩釜市行政当局では、1989年7月、「長寿社会対策検討委員会」を発足させ、官民合同の論議を開始した。この委員会は、民生児童委員連絡協議会、社会福祉協議会、医師会、市立病院、保健所、老人クラブ連合会、商工会議所青年部などの代表からなり、幅広い施策を検討しはじめたところである。この委員会の検討資料として、本研究成果の一部が活用されている。
分泌醗酵法による長鎖脂肪酸の生産

長鎖脂肪酸を培地に分泌生産できる変異株Candida lipolytica S-1-34を育成単離することが出来たので、その実用的評価をえるため生産條件の検討を行った。1.分泌長鎖脂肪酸の分子種同定を行ったところ、パルミチン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸が大部分を占めた。したがって燃料以外の使用上の価値は乏しい。2.分泌生産には培地中のブドウ糖濃度を常に1%以上に保す必要があり、生産持続のためにブドウ糖の連続補添が効果があった。3.ブドウ糖からのパルミチン酸生成の理論値をつぎの収支式から求めた。4分子のブドウ糖から1分子のパルミチン酸の生成があり、ブドウ糖の熱量の約90%が脂肪酸に回収される。4.現在までに得られたパルミチン酸の生産効率(又は収率)は対消費プドウ糖20%(重量)で、上記理論式の約55%相当である。5.より高収率を目指すには通気條件の厳密な設定を行う必要がある。6.ここに得た分泌醗酵菌株による長鎖脂肪酸の生産は、プロセス的に極めてユニークであるが生産物の付加価値が乏しく実用的評価は低いものと判断した。7.以上の結果をうけて、付加価値の高いアラキドン酸,γリノレン酸等の多重不飽和長鎖脂肪酸の分泌生産が可能かどうか試験を行った。8.接合菌類に属するConidiobolus heterosporusが1リットル培養で、乾燥菌体17.8g,脂質2.5g,アラキドン酸1.0gを生産することが判った。9.脂質の大部分(全脂質の60%以上)が細胞内外に油滴として分布し、油滴の構成脂質は中性脂肪約56%,りん脂質7%,ステロイド,ジグリセリド等であった。10.中性脂質の構成脂肪酸はアラキドン酸20%,イソ【C_(14)】-飽和脂肪酸60%であった。11.C.heterosporusは中性脂肪せ資化出来る株であり、中性脂肪の分泌生産に可能性が生じた。
視覚アレスチンの発現調節により近視の原因である眼軸延長を抑制する研究

治療法のない近視患者の急増は多くの合併症の点から大きな社会問題であるが、近視発症メカニズムは不明である。本研究では、光刺激により生じる網膜内の視覚サイクルに関連する分子で、視細胞に特異的に発現する視覚アレスチンに着目し、網膜色素上皮細胞の持つ視細胞外節の貪食作用による視覚アレスチンの取り込みが、網膜色素上皮細胞における各種遺伝子発現を変化させることで、眼軸延長を抑制していることを解明する。本研究成果から、視覚アレスチンの発現制御により近視発症の本態である眼軸延長の抑制を目的とする新規分子標的治療を可能とし、現在治療法のない世界中の全近視患者に対し治療が可能となることが期待される。
肝線維化機序に関与する伊東細胞の細胞内情報伝達機構の解析

肝の線維化に重要な役割を果たしている伊東細胞において、線維化に関与する細胞内情報伝達機構を明らかにすることを目的とし、今回は、伊東細胞の増殖および活性化やコラーゲン合成能に与えるproteinkinase C(PKC)の影響を調べ、肝線維化メカニズムにおけるPKCの関与を検討することとした。これらに関して、現在までに明らかとなった私たちの研究成果は、以下のごとくである。ラット伊東細胞をpronase-collagenase潅流法とNycodenz比重遠心法にて分離し、分離後24時間よりPKCのactivatorであるphorbolmyristate acetate(PMA)を48時間添加培養した。Western blot解析法を用いて伊東細胞の活性化の指標であるα-smooth muscle actin(α-SMA)の表出を検出し、伊東細胞の活性化を検討したところ、10nM PMAでは、α-SMAの表出は16%抑制され、100nM PMAでは、52%抑制された。一方、分離後72時間よりPMAを48時間添加培養した場合、10nM PMAでは、明らかな抑制はみられず、100nM PMAでも20%の抑制しか認められなかった。以上の結果より、伊東細胞の活性化にPKCが関与している可能性が示唆され、その関与は培養初期により大きいと考えられた。
ナノ相分離を利用した新規NF/RO膜の創生

ブロックコポリマー(BCP)の自己組織化によるミクロ相分離を利用した分離膜が注目されている.本研究では,親水性であるポリエチレンオキシド(PEO)と側鎖に液晶性メソゲンであるスチルベン(Stb)が付いた疎水性ポリメタクリレート(PMA)からなる液晶性ブロックコポリマーを用いた分離膜の作製を試みた.このポリマーはPEOがシリンダー構造を形成しその周囲をPMAが取り囲み,スチルベンはスメクティック配向を示すことで,シリンダー構造がより安定化する.また,スチルベンは紫外光を照射することで光架橋反応を起こすことが知られており膜の強度の増加が期待できる.1.作製したBCP膜のAFM位相像より細孔径10nm程度のシリンダーが六方晶に配位した規則構造が観測された.この位相像から多孔度を算出すると19.7%となった.市販膜のトラックエッチイング膜は多孔度1.2%であることから,細孔径が均一かつ高い多孔度を有する膜の作製に成功した.膜への紫外光照射によりスチルベンの二重結合由来のピークが減少していることから,光架橋反応が進んでいることが示された.また,水の透過性評価を実施したところ水の透過を確認することができた.2.PEO90-b-PMA(Stb)を用いて作製した膜のAFM位相像よりミクロ相分離による六方格子状に規則配列したPEOシリンダーが確認された.また,AFM位相像の画像解析より算出したPEOシリンダーの直径及び周期は,PEOの重合度が226の場合においてシリンダーの直径が最も大きくなった.以上よりポリマーの組成を制御することで,任意の細孔径を有する膜の設計が可能であることが示唆された.本年度はブロックコポリマー(BCP)の合成と自己組織化によるミクロ層分離を利用した薄膜形成とその構造観察を行った.結果,膜のAFM位相像より細孔径10nm程度のシリンダーが六方晶に配位した規則構造が観測された.また、膜への紫外光照射により光架橋反応が進み水の透過も確認することができた.一方,AFM位相像の画像解析より算出したPEOシリンダーの直径及び周期は,PEOやPMAの重合度に一部依存することが確認されポリマーの組成を制御することで,任意の細孔径を有する膜の設計が可能であることが示唆された.このように当初の目的は十分達成されており,また透過性能評価など次年度の実施計画も一部すでに進められていることから,おおむね順調に進展していると判断できる.本研究ではブロックコポリマー(BCP)の自己組織化によるミクロ相分離を利用した分離膜を作成する際に,孔径サイズや周期を自在に制御することが求められその可能性が見いだされた.しかしながら,これらが分離特性にどのように影響しているのかに加え,水系のみならず有機溶媒系での分離特性についての知見が求められている.次年度においては薄膜製膜検討に加え、分離特性評価系について中心に検討を進める.ブロックコポリマー(BCP)の自己組織化によるミクロ相分離を利用した分離膜が注目されている.本研究では,親水性であるポリエチレンオキシド(PEO)と側鎖に液晶性メソゲンであるスチルベン(Stb)が付いた疎水性ポリメタクリレート(PMA)からなる液晶性ブロックコポリマーを用いた分離膜の作製を試みた.このポリマーはPEOがシリンダー構造を形成しその周囲をPMAが取り囲み,スチルベンはスメクティック配向を示すことで,シリンダー構造がより安定化する.また,スチルベンは紫外光を照射することで光架橋反応を起こすことが知られており膜の強度の増加が期待できる.1.作製したBCP膜のAFM位相像より細孔径10nm程度のシリンダーが六方晶に配位した規則構造が観測された.この位相像から多孔度を算出すると19.7%となった.市販膜のトラックエッチイング膜は多孔度1.2%であることから,細孔径が均一かつ高い多孔度を有する膜の作製に成功した.膜への紫外光照射によりスチルベンの二重結合由来のピークが減少していることから,光架橋反応が進んでいることが示された.また,水の透過性評価を実施したところ水の透過を確認することができた.2.PEO90-b-PMA(Stb)を用いて作製した膜のAFM位相像よりミクロ相分離による六方格子状に規則配列したPEOシリンダーが確認された.また,AFM位相像の画像解析より算出したPEOシリンダーの直径及び周期は,PEOの重合度が226の場合においてシリンダーの直径が最も大きくなった.以上よりポリマーの組成を制御することで,任意の細孔径を有する膜の設計が可能であることが示唆された.本年度はブロックコポリマー(BCP)の合成と自己組織化によるミクロ層分離を利用した薄膜形成とその構造観察を行った.結果,膜のAFM位相像より細孔径10nm程度のシリンダーが六方晶に配位した規則構造が観測された.また、膜への紫外光照射により光架橋反応が進み水の透過も確認することができた.一方,AFM位相像の画像解析より算出したPEOシリンダーの直径及び周期は,PEOやPMAの重合度に一部依存することが確認されポリマーの組成を制御することで,任意の細孔径を有する膜の設計が可能であることが示唆された.

このように当初の目的は十分達成されており,また透過性能評価など次年度の実施計画も一部すでに進められていることから,おおむね順調に進展していると判断できる.本研究ではブロックコポリマー(BCP)の自己組織化によるミクロ相分離を利用した分離膜を作成する際に,孔径サイズや周期を自在に制御することが求められその可能性が見いだされた.しかしながら,これらが分離特性にどのように影響しているのかに加え,水系のみならず有機溶媒系での分離特性についての知見が求められている.次年度においては薄膜製膜検討に加え、分離特性評価系について中心に検討を進める.消耗品を購入した際に当初計画していた金額より安価に購入できたため.
食品成分と心のやすらぎ(情動)に関する研究

I.脳内神経伝達物質(セロトニン・カテコールアミン・アセチルコリン)の前駆物質をラットに経口投与し、血中アミノ酸及び脳内神経伝達物質の経時変化を解析した。また、各種食品成分(テアニン、発酵乳成分、レモン果汁、カカオ、GABAなど)をラットに摂取させ、その後の脳内神経伝達物質の変化と行動への影響を解析した。行動解析には、血圧や各種の記憶・学習行動、不安感などを測定するための情動解析(Plus maze test)も行った。II.ヒトにおける食品成分を摂取したときの情動解析一試料として、緑茶中成分(テアニンなど)、発酵乳中成分(トリペプチドなど)、レモン果汁、カカオ、GABA(γ-アミノ酪酸)などを用いた。食品成分の摂取前後約60分間の脳波を多用途脳波計を用いてコンピューター解析をした。また、同時に気分調査(POMS)も行った。その結果、テアニン、GABAなどを摂取するとα波の誘導が観察され、リラクゼーション効果が示された。例えば、テアニンについては、摂取後40分ほどで、脳波の中でα波が顕著に増加した。また、女性の月経前症候群(PMS)に対しても、身体的及び精神的愁訴に対しても、有効に改善されることが明らかになった。また、GABAについては、脳波のα波とβ波の比が顕著に増加し、また、ストレスを負荷した時の恐怖心などにも食品成分が影響することなどを明らかにした。近年「脳の栄養代謝」が研究されるようになり、食品成分(栄養条件)が如何に脳機能を活性化するかが注目されている。脳機能において重要な役割を果たすのは約30種類の神経伝達物質であり、その幾つかは前駆物質(アミノ酸)や栄養条件で影響を受ける。これまで脳内神軽伝達物質(セロトニン・カテコールアミン類・アセチルコリンなど)を各種栄養条件で検討し、比較的容易に変動すること、またある種の行動にも影響のでることを明らかにした。本研究では食事と精神機能(気分)との関連を解析している。従来の研究では、生化学や生理学的手法が中心であるため、脳内の物質代謝が主な分析項目であった。しかしながら、近年、脳内の物質代謝と脳機能や精神活動との関連に注目が集まってきた。キレルといった精神活動も脳機能の1つである。脳内の各部位の各種神経伝達物質の変動と脳波(α波、β波など)及び自律神経系の活性を測定することにより、精神状態(気分)を解析し、従来全く調べられてこなかった「栄養と精神活動」との関連を調べている。発酵乳・発酵乳ホエーが脳内セロトニン量を増加させ、また、ラットを用いた記憶学習試験で影響が出たので、今回は、ヒトを対象に脳波解析を行った。その結果、発酵乳の摂取でα波の放出が増えることを明らかにした。レモン果汁及びレモンの香り成分を用いて、ヒトを対象に脳波解析を行った。影響が観察されたので、実験動物ラットを用いて、投与量を変えて検討した。現在、継続研究として、脳内物質の変動と脳波及び自律神経系の活性度との相関などを検討している。I.食品成分をラットに投与したときの脳内神経伝達物質(セロトニン・カテコールアミン)の変動と、行動解析、及び情動解析一(1)レモン果汁とその香り成分による影響:ラットに香り強度の異なるレモン果汁を経口投与し、直後の脳内神経伝達物質を測定した結果、特に、インドールアミンへの影響が観察された。扁桃体では、香り添加によりセロトニンの増加が見られた。これに対し、大脳皮質のセロトニン量は有意に減少した。同時に、行動量を測定した結果、香り成分の投与により、行動量の増加傾向が観察された。(2)チョコレートの主成分であるカカオマス摂取による脳内神経伝達物質の影響:ラットにカカオマスを経口投与すると、脳内のカテコールアミンは顕著に変動し、特に、大脳皮質、海馬、線条体でドーパミン、ノルエピネフリンなどが有意に増加した。また、大脳皮質、視床下部などでは、セロトニンなどのインドールアミンが変化した。

その際、各種の行動解析を行った結果、全体として、行動力・勇気・決断力といった点が増強されていた。(3)GABA(γ-アミノ酪酸)投与による体内動態と脳内神経伝達物質の解析:体内には速やかに吸収されるが、脳内には取り込まれなかったが、脳内のカテコールアミンの代謝には影響を及ぼした。II.ヒトにおける食品成分を摂取したときの情動の解析一感覚をある程度遮断できる設備の整った部屋に被験者を楽な状態で座らせ、食品成分の摂取前後約60分間の脳波を多用途脳波計を用いてレコーダーに記録し、コンピューター解析をした。また、被験者の心理・精神状態を解析するために、POMSによるアンケート分析を行った。その結果、用いた幾つかの食材により、脳波が変化し、また情動への影響が観察された。
メッセンジャーＲＮＡの生体内デリバリーシステム新規開発と疾患治療への応用

in vivo mRNA送達の実現を目標に,非ウィルス性mRNAナノキャリアの開発と疾患モデル動物による評価を行った.キャリアを構成するカチオン性ポリマー分子設計制御により,細胞内でのエンドソーム脱出能,生理的環境中でのキャリア安定性などパラメータを制御して,mRNAからのタンパク発現持続時間の制御可能なシステム開発の緒をつけた.マウスへのin vivo mRNA投与では,脊髄くも膜下腔への投与で,1週近いタンパク持続発現が得られた.また嗅覚神経障害モデルマウスへのBDNF発現mRNAの投与により,嗅覚機能の早期改善,嗅上皮組織の完全な再生の治療効果が確認された.in vivo mRNA送達の実現を目標に,非ウィルス性mRNAナノキャリアの開発と疾患モデル動物による評価を行った.キャリアを構成するカチオン性ポリマー分子設計制御により,細胞内でのエンドソーム脱出能,生理的環境中でのキャリア安定性などパラメータを制御して,mRNAからのタンパク発現持続時間の制御可能なシステム開発の緒をつけた.マウスへのin vivo mRNA投与では,脊髄くも膜下腔への投与で,1週近いタンパク持続発現が得られた.また嗅覚神経障害モデルマウスへのBDNF発現mRNAの投与により,嗅覚機能の早期改善,嗅上皮組織の完全な再生の治療効果が確認された.平成24年度はmRNAデリバリーの基礎的な検討として,ナノミセル型キャリアを形成するポリマー設計およびキャリア調製条件の検討を行った.ポリマー側鎖のエチレンジアミン繰り返し数を変化させた改変型ポリマーのin vitro評価により,偶数繰り返し数を持つポリマーでは早期からのタンパク発現が得られる一方,奇数繰り返し数ポリマーでは,安定なキャリア形成,mRNAの徐放による長期持続発現の得られることが明らかとなった.さらに物理化学的な観点からの検討を加えて行く予定である.In vivo投与への試みも開始し,PEG-PAspDETブロックポリマーを用いたナノミセル型キャリアによるマウスくも膜下腔(脳槽)投与を行った.投与部位である脳幹部のみならず,大脳皮質および頚髄から腰髄の脊髄組織まで広くタンパク発現が得られ,mRNAキャリアが安定に脳脊髄液内を分布したことが示された.またnaked mRNAと比べ,キャリアによる投与では脊髄組織内でのmRNAによる炎症反応が有意に抑制された.TLRによるmRNA認識がキャリア化によって回避されることが免疫病理学的解析によって明らかとなった.ナノミセル型キャリアによるmRNAの安定な保持および免疫原性抑制の機能により,分泌型ルシフェラーゼ発現櫨NAの投与では,脳脊髄液内へ5日間持続する分泌タンパク発現が確認された.中枢神経系組織へのタンパク徐放を可能とするシステムとして有用であり,PLoS One誌に論文発表した.脊髄損傷モデルに対するBDNF投与による治療評価の検討を開始している.平成25年度はmRNAデリバリーに向けたナノミセル型キャリア最適化をさらに進めた.ポリマー側鎖のエチレンジアミン繰り返し数を変化させた改変型ポリマーに関して,繰り返し数が奇数であるポリマー(PAspTET)はmRNAの酵素耐性,血清中の安定性が高まることを明らかとした.細胞内でmRNAを内包したキャリアが安定に存在することにより,培養細胞で数日を超える持続発現が得られ,現在投稿準備中である.また同ポリマーをin vivo投与へも展開し,既に局所投与系で1週を超えるタンパク発現持続の効果が得られ,さらに検討を進めているところである.PEG-PAspDETブロックポリマーを用いたin vivo投与では,疾患治療に向けたPOCとして,マウス嗅覚障害モデルに対し,神経栄養因子BDNF発現mRNAの点鼻投与による治療を行ったところ,嗅覚機能の早期改善,嗅上皮の再生促進効果が確認された.mRNA生体内投与による神経疾患治療への可能性を実証した初めての例であり,現在投稿準備中である.またキャリアの全身投与におけるターゲティング,局所でのタンパク持続発現化を目標とするキャリア設計最適化を目的として,プラスミドDNA内包キャリアを用いた生体内評価も平行して進めた.リガンドやDNA凝縮制御のがん治療効果の向上を確認し,それぞれBiomaterials誌へ論文発表を行った.また骨格筋へのハイドロダイナミクス投与により,マウス末梢神経障害モデルに対する早期機能改善が得られ,J Control Release誌へ論文発表を行った.いずれの系もさらにmRNA投与へ展開し,現在検討を進めている.さらに,mRNAの有効な生体内投与に資するカチオン性ポリマーの設計およびその機能について,特許出願を行った.本研究最終年度である平成26年度は,カチオンポリマー鎖のエチレンジアミン繰り返し数を変化させた改変型ポリマーを用いたmRNA in vivo投与への応用を本格化させ,多くの系で評価を行った.その結果,投与系によって最も高いタンパク発現の得られるポリマー構造は異なり,例えば血中投与と局所投与では求められるキャリアの安定性・mRNA徐放性が異なるためと考えられた.今後の疾患治療を目的とした投与条件の設定に有益な情報が得られた.疾患モデル動物へのPOC取得に向けた検討として,マウス嗅覚障害モデルに対して,神経栄養因子を発現するmRNAの経鼻投与による障害早期回復,嗅上皮再生促進を確認し,論文化した.また複数の新聞,雑誌にても取り上げられた.その他pDNAを用いた検討で,脊髄損傷,末梢神経損傷の各モデルマウスに対して,神経栄養因子などを発現するpDNA内包キャリア投与による治療効果を確認し,それぞれ論文化した.これらについては,現在mRNAを用いた検討を開始しており,平成27年度より新規採択された科学研究費にてさらに展開を進める予定である.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画より前倒しして,平成24年度からmRNA内包ナノミセル型キャリアのin vivo投与を開始し,良好な結果を得た.

特にmRNAの免疫原性をキャリア化によって効果的に抑制しうることは,mRNAの臨床応用へ向けて重要な成果である.またテンプレートDNAへのPolyA Tail配列組み込みについても,120A組み込みによるタンパク発現効率の向上をin vitro, in vivoとも確認しており,現在さらに長いPolyA鎖の検討を進めているところである.このように,本研究は当初の計画以上に進展しているものと考えている.実績概要欄に記載できなかったが,神経障害への適応としては,脊髄損傷モデルについても結果が得られており,またテンプレートDNAへのPolyA Tail配列組み込みについても,PolyA鎖長240で特異的に高いタンパク発現の得られることが明らかとなり,特許出願,論文作成を進めている.このように多くの系に対して,mRNA内包キャリアの適応が進められており,デリバリーシステム開発・治療応用の目的に対して,本研究は当初の計画以上に進展しているものと考えている.26年度が最終年度であるため、記入しない。ポリマー設計最適化およびPolyA Tail配列組み込み型mRNA確立の両面から,タンパク発現効率の向上を図るとともに,モデル動物に対する治療実験を本格化する.上述の脊髄損傷モデルに加え,骨格筋ハイドロダイナミクス法投与による末梢神経損傷モデルの治療への適応を検討している.引き続き,脊髄・末梢神経の神経障害モデルマウスに対するmRNA内包キャリアの投与実験を推進する.また成果を論文,学会等で広く情報発信し,mRNAの新しいバイオ医薬品としての医療応用に向けた努力を進める.26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度計画した嗅覚障害モデル動物に対する実験が計画より早期に終了したため.脊髄・末梢神経の神経障害モデル動物に対する実験をより規模拡大して実施する.
取引の高速化とHFTのAI化がもたらす証券市場の質的変化の解明

目的と手法:本研究の核心的問いは、「人間のみが行ってきた事象についてアルゴリズムやAIによる代替が進むことで何が生じるのか」というものである。HFTを代表とするアルゴリズム取引が存在感を増している東京株式市場を対象に、HFTが参入する前、HFT参入時、HFT参入後を比較する。実証分析と、HFT型取引エージェントやAIエージェントによるシミュレーションを行う。研究の方法と実績:本研究ではアルゴリズム取引の増加と証券市場の複雑性の関係に焦点を当て、市場の複雑性、AIエージェント開発、人工市場開発の3つの方向から研究を進めている。[複雑性に関する研究]HFT型アルゴリズムを実装した取引エージェントの組成の違いが、市場の複雑性や安定性に与える影響を調べる。2018年度は、市場の持つ複雑性に関し、ウルフラムらがFree Random Interactive Cellar Automata(FRICA)で示した方法と同様の方法でテクニカル型アルゴリズム取引の組成比を変更した時の市場の複雑さに関する議論を行った。[AIエージェント開発]近年の深層学習を始めとする機械学習の研究成果に基づく取引エージェントを開発する。2018年は深層強化学習をベースに、近年提案されている6つの拡張方法を適用したモデルや、報酬の与え方に遺伝的アルゴリズムを用いたモデルを作成し、それを用いた取引エージェントを開発した。[人工市場シミュレーター開発]我々は、U-Martという人工市場システムを開発して来た。本研究におけるシミュレーションを実施するため、U-Martシステムをライブラリ化した。その上で、従来型モデルとの比較を行うため、需要関数型エージェントモデルの投資行動を人工市場で再現するための枠組みを作成した。ウルフラムが複雑性に対して行なったFRICAによって行った方法を応用した。ECAのルール110が万能チューリングマシンと同値でありクラス4に分類される事は良く知られている。ウルフラムは、ルール110に他のルールをランダムに混入するFRICAにより、計算の万能性が生じるプロセスを示した。この方法に基づいた市場の複雑さに関する研究を行った。ランダムに注文を出す取引エージェントと従来のテクニカル分析に基づいた8種類のアルゴリズム取引エージェントからなるエージェントセット(標準エージェントセット)を与えた。裁定取引型エージェントをベースに、他のエージェントの混入が市場の複雑さやランダムネスに与える影響を調べた。本研究での使用をベンチマークとして既存の人工市場システムであるU-Martシステムのライブラリ化を行なった。市場を構成する機能をライブラリ化することで柔軟なシミュレーションが実施可能となった。来年度は、エージェント組成の違い、特にHFT型アルゴリズム取引が市場に与える影響について実データと照らした比較研究を実施する。これまでの研究で標準エージェントセットの組成に関して、スケールフリー性や長期記憶など株式市場のStylized Factとの関連を明らかにしている。また取引によるエージェント間の資金変化に関する研究を進めている。実証的に得られたStylized Factに関連した諸指標を、標準エージェントセットを基にした人工市場で再現すると共に、組成を変化した時の各指標への影響を調べる。その上で、エージェント間の資金拡散に関する研究を行う。エージェント間で、どのように資金が移動するのかという問題については人工市場によってのみアプローチできる。HFT型エージェントの増加が、市場の複雑性や安定性に与える影響と共に、資金移動のスピードや不均衡の拡大などの効果について調べる。AI型エージェントについては、一つの取引アルゴリズムとして利益を上げられるのか否かという観点からの開発段階にある。これらを従来のテクニカル取引と混在させた時の性能評価や、市場に与える影響という観点からの研究は、まだ開始できる段階にない。2019年度は、ライブラリ化したU-Martシステムを用いたシミュレーション環境を整えた上で、市場の複雑性や安定性、資金移動に関する研究も実施する。

ウルフラムは、ルール110に他のルールをランダムに混入するFRICAにより、計算の万能性が生じるプロセスを示した。この方法に基づいた市場の複雑さに関する研究を行った。ランダムに注文を出す取引エージェントと従来のテクニカル分析に基づいた8種類のアルゴリズム取引エージェントからなるエージェントセット(標準エージェントセット)を与えた。裁定取引型エージェントをベースに、他のエージェントの混入が市場の複雑さやランダムネスに与える影響を調べた。本研究での使用をベンチマークとして既存の人工市場システムであるU-Martシステムのライブラリ化を行なった。市場を構成する機能をライブラリ化することで柔軟なシミュレーションが実施可能となった。来年度は、エージェント組成の違い、特にHFT型アルゴリズム取引が市場に与える影響について実データと照らした比較研究を実施する。これまでの研究で標準エージェントセットの組成に関して、スケールフリー性や長期記憶など株式市場のStylized Factとの関連を明らかにしている。また取引によるエージェント間の資金変化に関する研究を進めている。実証的に得られたStylized Factに関連した諸指標を、標準エージェントセットを基にした人工市場で再現すると共に、組成を変化した時の各指標への影響を調べる。その上で、エージェント間の資金拡散に関する研究を行う。エージェント間で、どのように資金が移動するのかという問題については人工市場によってのみアプローチできる。HFT型エージェントの増加が、市場の複雑性や安定性に与える影響と共に、資金移動のスピードや不均衡の拡大などの効果について調べる。AI型エージェントについては、一つの取引アルゴリズムとして利益を上げられるのか否かという観点からの開発段階にある。これらを従来のテクニカル取引と混在させた時の性能評価や、市場に与える影響という観点からの研究は、まだ開始できる段階にない。2019年度は、ライブラリ化したU-Martシステムを用いたシミュレーション環境を整えた上で、市場の複雑性や安定性、資金移動に関する研究も実施する。今年度は、ほぼ予定通りの研究を実施した。4万円あまりの助成金を来年度使用とした。これはシミュレーションや実証分析を実施するためハードディスクやメモリーなど計算機の増強が必要であるが、翌年分として請求した助成金と合わせて設計、購入した方が適切な構成を実現できるからである。
材料損傷機構の実験および理論による包括的研究と高エネルギー量子ビーム場用材料開発

高エネルギー高強度陽子ビーム場の材料は、強烈な熱衝撃や放射線によって損傷を受ける。衝撃損傷過程と影響を実験的に調べ、その緩和法を導いた。また放射線損傷を理論的に評価するコードを開発した。さらに、損傷に強い材料として従来の材料に比べて強度の4倍高く室温で延性を持つタングステン材と耐食性が4倍高いステンレス鋼を開発した。衝撃実験における応力発光材を用いた定量的な方法を考案し、実用化の目処を得た。本研究は、高エネルギー陽子ビームによる核破砕中性子源のような放射線強度と衝撃の強い場に使用する材料の損傷機構を解明し、それらに強い材料開発を目指している。平成19年度は、放射線誘起応力腐食割れ対応材として、オーステナイト系ステンレス鋼に対して加工熱処理条件の最適化を探索し、85%以上の極めて高い対応粒界密度を有する超高対応粒界密度(粒界工学制御)材料を作製する技術を確立した。また、電子線および中性子線照射実験から粒界工学制御が照射損傷に抵抗性を示すことなど新たな粒界工学制御の効能が発見された。さらなる材料開発としては、引っ張り応力に優れ、電気ならびに電気伝導度の高いカーボンナノチューブとアルミナ系の均一分散混合粉末の作成を行った。ヘテロ凝集法とSPS焼結を用い焼結密度ほぼ100%の相対密度を持つものができ、例えば3.5Vol%CNT焼結体の場合、破壊靭性がアルミナの1.7倍あるものが得られた。また、水銀標的の核破砕中性子源の寿命を左右するピッティング損傷の引き金となる水銀中の動的バブルの影響を緩和するため、超高速度カメラによってヘリウムガス挿入による動的バブルの挙動を観察し、その効果の高いことを見出した。北大の超高圧電子顕微鏡には、強力レーザを敷設し、材料の照射基礎実験を行い、材料照射による非均質化におけるナノ構造のゆらぎを見出した。多層膜構造の強度を三次元離散化転位動力学シミュレーションにより解析し、ミスフィット転位間隔が小さい程、層の厚さが小さい程、そして層の数が大きい程、フランク・リード源から張り出した転位がモデル多層膜を貫通するための応力は高くなることが確認された。核破砕中性子源で特徴的なヘリウムによる材料劣化を調べるため、分子動力学法での解析を行った。また、スイスPSIに疲労試験装置を持ち込み試験準備を行い、核破砕中性子源SINQで照射した材料の照射後試験を行った。本研究は、高エネルギー陽子ビームによる核破砕中性子源の放射線強度と衝撃の強い場に使用する材料の損傷機構を解明し、それらに強い材料開発を目指している。今回、水銀標的のピッティング損傷機構を超高速度カメラで観察し、バブル生成の臨界圧を見出し、ヘリウムガス挿入によって臨界圧以下にならないことによって損傷を防止できる事が分かった。衝撃損傷対応材として鋼材表面に軟層を挟んだ被覆を考案しその効果を有限要素法計算と実験によって調べた。その結果金薄膜を挟んだ被覆材で10^6回までの衝撃に対して有効性を確認した。また、衝撃試験装置で衝撃損傷を与えた材料のミクロ組織を観察し、他の高速衝撃実験での結果と比較し、その損傷が高速局所変形に基づく事を見出した。材料開発については、核破砕中性子源の3大要素のそれぞれに新材料の開発を進めた。固体標的のタングステンについては、TiCを微量添加して高靭性の超微細粒結晶を開発した。構造材については、材料中の対応粒界密度を高めることによって粒界に起因する劣化現象を抑制する粒界工学を市販のオーステナイト系ステンレス鋼に適用し、85%以上の極めて高い対応粒界密度を有する材料の作製に成功した。陽子ビーム窓の候補材としてカーボンナノチューブとアルミナ系の均一分散混合粉末の開発を継続し、混合割合2.5-15%の材料と混合割合を空間的に変化させた傾斜材が開発した。北大のマルチビーム照射施設では粒界制御材の放射線損傷特性を調べ、良好な結果を得た。また、レーザでの材料開発を行い、リップル制御技術等新機能材開発の可能性を得た。スイスPSIで照射した材料のうち、金合金と白金の機械特性を測定し、白金が照射硬化が比較的少ない事を見出した。放射線損傷評価コードシステムでは、損傷構造発達過程を解析するための反応速度論コード、材料の機械的特性を予測する離散化転位動力学(DDD)計算コードを開発した。第9回核破砕材料技術の国際ワークショップを主催した。各種のオーステナイト系ステンレス鋼およびインコネル625ニッケル合金に対して加工熱処理条件の最適化を探索し、いずれも85%以上の極めて高い対応粒界密度を有する粒界工学制御材料を作製する条件を見出した。材料の放射線損傷の実験研究として、北大マルチビーム超高圧電子顕微鏡のイオン加速器での照射模擬実験において、粒界制御処理法が放射線損傷への耐性強化に有効であるという結果を得た。また、東北大学ダイナミトロン加速器を用いてオーステナイトステンレス鋼と粒界制御材を対象に照射実験を行い、不均一変形がいわゆるIASCCの発生因子と考えられるデータを得た。

材料の劣化や損傷の発生機構評価のため、銅多結晶の疲労き裂近傍の結晶内に形成されるはしご状転位構造やセル構造などをElectron Channelling ContrastImaging(ECCI)法を用いて広範囲に観察し,特に応力拡大係数幅ΔKと転位構造との関係を調べた。さらにホプキンソン棒を用いた材料の衝撃実験のため、応力発光材の発光輝度と歪みの関係を調べ、これが衝撃直後の材料表面における応力分布の直接計測法として利用できることが分った。理論研究では、マルチスケーリングモデルに基づく材料の放射線損傷評価システムのテストとして、ニッケルに3GeVの陽子が入射する場合について、原子核反応から始めて材料の性質を評価するDDD過程まで通しの計算を行い評価した。特に、中間の古典分子動力学による解析では,埋め込み原子(EAM)法に基づいたモデルを用い,300KのNi結晶に10keVのエネルギーを持つprimary knock-on atom(pka)を衝突させる解析を行った。ADS(核変換システム)研究では、12Cr鋼の酸化被膜の機械的強度評価法を考案し、破損歪みを評価し、また、酸化被膜層の物性値と陽子照射によるビーム窓の耐座屈強度を明らかにした。さらに、核破砕標的材である液体重金属の鉛ビスマスに接したオーステナイト鋼を対象に収束イオンビームナノ加工技術を用いて、鉛ビスマスに溶解したNiの析出物を明らかにした。(1)材料開発:開発した材料の利用環境での特性を調べた。微細結晶粒を特徴とする高靭性タングステンでは、温度による破壊強度の値や塑性変形の測定、延性脆性遷移温度(DBTT)の酸素濃度依存性などである。電子ビーム熱衝撃試験では耐熱衝撃特性がDBTTが低いほど優れていた。安定化オーステナイト系ステンレス鋼では、溶融部近傍の熱影響部での粒界腐食に対して、粒界工学制御材が高い抑制効果を持つことを確認できた。316Lステンレス鋼に対し,Equal Channel Angular Pressing(ECAP)加工を試み、微視的構造および機械的特性の変化を調査した。ECAP加工を施すことで,変形双晶が発生し,内部にナノメートルスケールの層状構造が形成されること、ECAP加工を4回繰り返すと引張強度が1300MPaに達すること、疲労強度も同様に増加したことが分った。(2)衝撃損傷:ホプキンソン棒衝撃試験の革新技術開発では、応力発光材を用いた応力-歪みの空間時間分布直接測定法に対し、高時間分解能測定系と標準光源を用いて実験を行い、定量実験の高度化を試み、良好な結果を得た。(3)放射線損傷:マルチビーム照射機能を持つ北海道大学超高圧電子顕微鏡で316ステンレス鋼に対してレーザー照射実験を行い、空孔の形成過程をリアルタイムで捉えることに成功した。理論研究では、原子核反応から始まり材料の強度変化までのマルチスケールモデリングのコードを世界に先駆けて開発し、Niの陽子照射のシミュレーション計算を行った。その過程で各モデルにおけるパラメータの影響を検証し、材料の中性子照射効果も示し得た。
治療標的となる乳癌幹細胞の再生・維持機構の解析と治療応用への展開

本年度は、最終目的である手術時摘出乳癌組織を用いて乳癌幹細胞(CSC)の治療標的としての可能性の検証を中心に研究を開始した。昨年度は、培養細胞に加え、ヌードマウス移植系を用いて、乳癌幹細胞の代表的マーカーとして扱われているCD44+/CD24-細胞分画の造腫瘍性(Tanaka, kubo et al., Anticancer Res 2009)およびHedgehogシグナル系がCSCの再生/維持に関与しており、治療標的となる可能性(論文作成中)を明らかにし、本年度は、最終目的として、これら実験成果の臨床検体による検証を計画した。平成22年4月および5月の研究実績の概要を示すわれわれが、現在開発中の免疫組織染色による染色強度の半定量法(Kai et al :論文作成中)を用いて、17例のセンチネルリンパ節転移陽性例を対象に、乳癌原発巣およびセンチネルリンパ節におけるCD44+/CD24-細胞比率を解析し、リンパ節転移癌細胞における(P=0.0183)CD44+/CD24-細胞比率の増加を初めて明らかにした。現在、これら成果を論文へ投稿する準備に入っている。この成果は、Hedgehogシグナル系がCSCのリンパ節転移抑制のための治療標的となる可能性を示唆する成果である。癌細胞は自己複製能と分化能を合わせ持つ幹細胞様の細胞(cancer stem cell=CSC)から発生するという考えが近年一層注目されているが、効果的で持続的な治療を行うにはCSCに対する治療法を開発し確立する必要がある。本研究の主目的はCSCを同定すること、CSCに対する治療法を開発することである。前年度の研究期間中に、乳癌細胞や乳癌組織から腫瘍幹細胞(CSC)と矛盾しない新たな細胞群が報告されたが、我々はこれら腫瘍幹細胞をcell sorterにて高純度に分離・解析することに成功している(稔naka H, et al.2009)。(1)Cell sorterにより腫瘍幹細胞(CSC)を分離・採取し、ヌードマウスに移植すると通常のCell lineと比べ1/1001000の細胞数で生着することを確認した。さらに、分離・採取したCSCで増殖・抗アポトーシス・浸潤関連分子やシグナル経路の重要分子の発現をreal-time RT-PCRにて網羅的に解析した。特に、形態形成シグナル(Hedgehog, Notch, Wntなど)が重要な役割を果たしていることを確認した(Tanaka H, et al.2009)。(2)上記解析結果に基づき手術時摘出乳癌組織における発現をreal-time RT-PCRおよび免疫組織染色にて確認した。CSCと考えられているSide population細胞とCD44+24-/low細胞との間には強い相関関係があることを見いだしているが、いずれも抗癌剤との共培養で増加する薬剤耐性を示す。以上より、従来の抗癌剤抵抗性と考えられる乳癌CSCにおいて、形態形成シグナルは重要な役割を果たしており、有力な治療標的となることを明らかにした。癌細胞は自己複製能と分化能を合わせ持つ幹細胞様の細胞(cancer stem cell=CSC)から発生するという考えが近年-層注目されているが、効果的で持続的な治療を行うにはCSCに対する治療法を開発し確立する必要がある。我々はこれら腫瘍幹細胞をcell sorterにて高純度に分離・解析することに成功している(Tanaka H, et al. 2009)。(1)Cell sorterにより腫瘍幹細胞(CSC)を分離・採取し、ヌードマウスに移植すると通常のCell lineと比べ1/10の細胞数で生着することを確認した。特に、形態形成シグナル(Hedgehog, Notch, Wntなど)が重要な役割を果たしていることを確認した(Tanaka H, et al. 2009)。(2)またCSCは薬剤耐性であるという解析結果に基づき、術前化学療法(PST)前後の乳癌組織におけるCSCを蛍光免疫組織染00100色にて確認した。CSCと考えられているCD44+24-/low細胞がPST後に増加していることを見出した。

平成22年4月および5月の研究実績の概要を示すわれわれが、現在開発中の免疫組織染色による染色強度の半定量法(Kai et al :論文作成中)を用いて、17例のセンチネルリンパ節転移陽性例を対象に、乳癌原発巣およびセンチネルリンパ節におけるCD44+/CD24-細胞比率を解析し、リンパ節転移癌細胞における(P=0.0183)CD44+/CD24-細胞比率の増加を初めて明らかにした。現在、これら成果を論文へ投稿する準備に入っている。この成果は、Hedgehogシグナル系がCSCのリンパ節転移抑制のための治療標的となる可能性を示唆する成果である。
造血器悪性腫瘍の抗癌剤、放射線治療抵抗性の分子機構解析と分子標的療法の開発

1)DNA損傷チェックポイントの標的分子の同定DNA損傷時に活性化されるチェックポイントの標的分子を検索したところ、DNA複製制御因子Cdt1が同定された。Cdt1はDNA複製のためのPre-replication Complex形成に必須の分子であることが報告されていたが、細胞が放射線照射や紫外線照射といったDNA損傷を受けると、直ちにCdt1が分解されることが判明した。Cdt1の分解はproteasome inhibitorによって完全に阻害され、Cdt1はDNA損傷時にユビキチン・プロテアゾーム系で分解されることが判明した。2)Cdt1の分解を誘導するシグナル伝達機構DNA損傷時にはataxia telangiectasiamutated(ATM)/ATM-related kinase(ATR)が損傷のsensorとして機能することが知られているが、ATM/ATRの機能はカフェインで抑制される。Cdt1の分解に関してカフェイン感受性のシグナルの有無を検討したところ、Cdt1の分解には、カフェインによって抑制されるシグナルと、抑制されないシグナルが存在し、紫外線照射ではカフェイン感受性シグナル、放射線照射ではカフェイン非感受性シグナルが働いていることを明らかにした。3)Cdt1のユビキチン化に関与するE3 ubiquitin ligase紫外線照射によるDNA損傷時にCdt1はリン酸化され、Cdt1のリン酸化はE3ユビキチンリガーゼSCF^<Skp2>への会合を引き起こすことを明らかにした。更にSCF^<Skp2>はCdt1をユビキチン化することが判明した。これまでにCdt1を過剰発現することでチェックポイントキナーゼであるChk1依存性にアポトーシスを誘導できることを明らかにしており、Cdt1を制御することで効果的に癌細胞にアポトーシスを誘導できる可能性があることが示唆された。1)DNA損傷時に細胞内で活性化されるチェックポイント機構の標的分子の同定DNA損傷時に活性化されるチェックポイント機構の標的分子を検索したところ、DNA複製制御因子であるCdt1が同定された。Cdt1は細胞周期のG1期で繊維する分子で、DNA複製のためのPre-replication Complex形成に必須の分子であることが報告されていたが、我々の解析では、細胞が放射線照射や紫外線照射といったDNA損傷を受けると、直ちにCdt1が分解されることが判明した。このCdt1の分解はproteasome inhibitorによって完全に阻害され、Cdt1はDNA損傷時にユビキチン・プロテアゾーム系で分解されることが判明した。2)治療反応性規定分子の解析一連の抗癌剤を細胞株に作用させると、Cdt1の分解を誘導するものと、しないものがあることが明らかとなった。また、Cdt1の分解を引き起こすDNA損傷のチェックポイントシグナルには、カフェインによって抑制されるATM/ATR依存性シグナルと、抑制されないATM/ATR非依存性シグナルが存在し、紫外線照射ではATM/ATR依存性シグナル、放射線照射ではATM/ATR非依存性シグナルが働いていることも明らかにした。これまでの研究よりCdt1を過剰発現することでチェックポイントキナーゼであるChl1依存性にアポトーシスを誘導できることを明らかにしており、Cdt1を制御することで効果的に癌細胞にアポトーシスを誘導できる可能性があることが示唆された。
アマドリ転位生成物の酸素ラジカル生成能と核酸切断活性

還元糖が、緩衝溶液中自動酸化反応により活性酸素種を生成することが著者らによって見出され、その後その生化学的意義、糖の構造と反応性、生体高分子損傷反応等が検討された。本課題では、食品中や血液中に存在し、古くから研究の多いアマドリ転位化合物に着目し、モデル反応、および糖たんぱく上のアミノ糖の自動酸化反応の性質とDNA,たんぱく,多糖の損傷反応の性質を詳しく検討した。1.【=!D】-グルコース誘導体のアマドリ転位生成物4種を合成し、その酸素ラジカル生成能,in vitro核酸切断能,バクテリオファージ不活化能を検討し、還元糖や反応性のより高い部分置換還元糖よりさらに大きな反応性を有していることがわかった。2.たんぱく質上のアマドリ転位物のモデルとして、【=!D】-リボースとBSA、リゾチームをリン酸緩衝液中、37°Cで反応させ、生成物を単離し、損傷の程度を調べ、in vitroの生物活性を詳細に検討した。その結果、たんぱく上のアマドリ転位化合物では、酸素ラジカル生成能、核酸切断能は有するが、ウイルス不活化能はほとんど示さないという興味ある知見を得た。3.モデル化合物のトルイジノフラクトースについて、核酸切断およびウイルス不活化の起る条件で、多糖の損傷反応を検討した。即ち、重合度既知の多糖について、【Cu^(2+)】の存在下、グリコシドの切断反応をHPLCで定量的に追跡したところ、アマドリ転位物や還元糖では、多糖の損傷は認められなかった。4.反応性についての検討から、アマドリ転位物は、置換基、糖の構造、たんぱくの構造の相異等により、異った酸素ラジカル生成能とDNA切断活性を有し、in vivoにおける変異原性の可能性が示唆された。また、類似構造を有する糖オキシム、ヒドラゾンも同様な生物活性を有することが強く示唆され、【=!D】-グルコースについて予備的に実験を行った結果、エナミノール系中間体を経由すると思われる自動酸化反応と生物活性が確認された。