hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Wntシグナルの多機能性を支える分子基盤の解明

さらにWntシグナル制御因子を標的とした活性制御化合物の探索、解析を進め、in vitroにおいて大腸がん細胞の生存を抑制しうる化合物を得た。Wntシグナルが特定の細胞運命を選択するメカニズムの一旦を解明し、さらに独自のオミクス解析によりその制御因子候補を絞り込むことができたため。また一方で、新たなWntシグナルのmodifierを発見するとともに、大腸がん細胞の生存を抑制しうるWntシグナル制御化合物を得ることができたため。RNA-seq解析の結果をもとに、Wntシグナル多機能性の分子基盤の解析を進める。また、新たに発見したWntシグナルを制御する因子の作用機序を解析するとともに、新規Wntシグナル制御因子の探索を継続する。加えて、Wntシグナル制御因子の阻害化合物の探索を行い、がん治療への貢献を目指す。オミクス解析の結果を継続的に解析し、Wntシグナルが選択的に細胞死を誘導する仕組みを詳細に解明する。また一方で、29年度までの解析で見出したWntシグナルの新規制御因子に注目して、Wntシグナルの多機能性の分子基盤を解析する。また、これまでの研究で得たWntシグナル制御因子の阻害剤の解析を進め、がん治療効果などを検証していく。
歯髄組織の幹細胞を利用した再生療法を探る

ラット切歯から分離した歯髄細胞を用いて、そこに存在する未分化な幹細胞から象牙芽細胞への分化を誘導する方法は歯髄の再生療法にとって有用であると考える。そこで、この培養法をして創傷治癒に重要な役割を果す血小板由来増殖因子(PDGF)の作用を各ダイマーごとに象牙芽細胞への分化に及ぼす影響を比較検討した。PDGFにはAA, AB, BBというダイマーが存在し、それぞれ生物学的作用が異なることが知られている。今回本研究ではAA, AB, BBの各ダイマーを培養歯髄細胞へ20ng/mlの濃度で添加し14日間培養し、細胞増殖、細胞走化性、細胞分化への影響を調べた。細胞増殖への影響はABとBBで有意に増加したが、AAは対照群と差はなかった。しかし、細胞走化性は逆にAAが強く誘導し、AB, BBは対照群と変化がなかった。細胞分化への影響はALP活性がAB, BB共に有意に抑制され、AAは対照群と比較して変化がみられなかった。DSPmRNAの発現はAAではほとんど影響がなく、AB, BBで強く抑制された。また、培養14日目の石灰化結節の形成にはAAの添加は影響を与えなかったのに対して、AB, BBの添加は著しく抑制した。以上の結果からPDGFは歯髄のreparative dentinogenesisにおいてはA鎖が細胞の供給に作用し、B鎖は主に細胞増殖を調節することが明かとなった。これらの所見は今後vitalpulp tjerapyの発展に対して有用な知見であると考える。本年度は主に、歯胚から分離した細胞を培養し、象牙芽細胞屁の分化機能を分子生物学的に調べた。胎生12日目のラットの胎児から歯胚を摘出し、酵素処理を行い細胞を分離し、培養した。これらの細胞を高密度で培養する系(HC群)と低密度で培養するする系(LC群)に分け、20日間培養した。HC群では細胞が増殖することがほとんどない系であり、LC群では逆に細胞が活発に増殖する系である。これら細胞群のMSX-1の発現を調べるとHC群ではその発現がLC群に比較して減弱していた。また、象牙芽細胞の最終分化マーカーであるDSPの発現はLC群では増加していたが、HC群ではその発現がほとんどみられなかった。これに対して、神経細胞の分化マーカーであるβ-tubulin IIIの発現はHC群では強いのに対して、LC群ではほとんどみられなかった。以上の結果から歯胚から分離した未分化間葉細胞は増殖とMSX-1の発現が象牙芽細胞への分化に重要であり、増殖が抑制されるとMSX-1の発現が抑制され神経細胞へに分化が誘導されることが示唆された。これらの所見は神経堤細胞の運命を決定する上で、増殖とMSX-1の発現が重要であることを示している。今後、さらに、MSX-1の作用について調べてゆく予定である。そこで、この培養法を使用して創傷治癒に重要な役割を果す血小板由来増殖因子(PDGF)の作用を各ダイマーごとに象牙芽細胞への分化に及ぼす影響を比較検討した。

細胞分化への影響はALP活性がAB, BB共に有意に抑制され、AAは対照群と比較して変化がみられなかった。DSPmRNAの発現はAAではほとんど影響がなく、AB, BBで強く抑制された。また、培養14日目の石灰化結節の形成にはAAの添加は影響を与えなかったのに対して、AB, BBの添加は著しく抑制した。以上の結果からPDGFは歯髄のreparative dentinogenesisにおいてはA鎖が細胞の供給に作用し、B鎖は主に細胞増殖を調節することが明かとなった。これらの所見は今後vitalpulp tjerapyの発展に対して有用な知見であると考える。
哺乳動物着床前初期胚の分割における胚細胞表面糖鎖とその修飾物質の役割

ラット初期胚の体外培養において、従来、24細胞期で発生を停止する現象が観察され、その培養は困難とされていたが、、最近培養液からリン酸およびグルコースを除去することによってその発生ブロックは解除され、1細胞期から着床前の胚盤胞期までの培養が可能となった。しかし、1細胞期胚の受精から胚盤胞期への発生に要する時間及び胚盤胞期への発生率を、2細胞期胚から培養した場合と比較した結果、1細胞期胚の発生遅延と発生率の低下が観察された。また、2細胞期からの発生速度は、生体内での胚の発生速度に匹敵したことからも、1細胞期胚の胚盤胞期への発生には、1細胞期胚が、受精後最初の24時間の間、卵管から受ける影響が非常に重要な役割を果たしていることが示唆された。一方、細胞表面糖鎖を修飾するレクチン等の物質が卵子の成熟を誘導することから、ラット1細胞期胚の発生に及ぼすPHA-Pレクチンの効果について検討した。その結果、そのレクチンによって胚盤胞期への発生率は有意に促進され、しかもその効果はPHA-PレクチンのサブユニットであるE_4に特異的に発揮されることが判明した。さらに、ラット卵管組織抽出物中に同様の活性の存在について検討した結果、卵管抽出物中に分子量70000の活性物質の存在を明かにし、その物質がアミノ酸シークエンサーによる解析結果から、アルブミンと同一であることが判明した。アルブミンの効果は10μg/mlと非常に低濃度で発生促進作用を示した。現在、卵管抽出物中にPHA-Pレクチン様物質が存在するのかどうか、さらには発生遅延を克服するのに必要な活性物質について解析を進めている。また、マウス胚のコンパクションに細胞表面N結合型糖鎖が関与していることを、N結合型糖鎖を特異的に切断するNグリカナーゼおよびその糖鎖を特異的に認識するレクチンを用いて明らかにすることが出来た。本研究では、哺乳類着床前初期胚の発生と胚細胞表面糖鎖およびその修飾物質(糖転位酵素、糖分解酵素そしてレクチンなど)による糖鎖変化との関係について検討する。ラット前核期胚は、体外培養において2細胞期でその発生を停止する。しかし従来、ラット胚の体外培養に用いられていた修正KRB培養液からリン酸を除去し、さらにNaCl濃度を118mMから85mMに修正した培養液(RECM)で前核期胚を培養すると、約80%の胚が胚盤胞期へ発生することが明かとなった。しかし受精直後の1細胞期胚をRECMで培養しても、わずか40%の胚のみが胚盤胞期へ発生するだけであった。この結果から、受精直後からの胚発生には、受精から前核期の間に胚が何らかの影響を受ける必要があることが示唆される。そこで胚細胞表面糖鎖の修飾の影響についてPHAレクチン処理について検討した。その結果、受精直後の胚を10μg/mlのPHAレクチンで24時間処理することによって、約80%の胚が胚盤胞期へ発生した。次に、PHAレクチンは細胞凝集活性をもつE鎖と細胞分裂促進活性をもつL鎖からなることから、それぞれのサブユニットの影響について検討した結果、胚発生を促進する活性はL鎖のみからなるPHAレクチンに認められた。従って以上の結果から、ラット胚の受精後から胚盤胞期への発生は、受精後24時間の間にPHAレクチンによる胚細胞表面L鎖特異的結合糖鎖の修飾を受けることによって促進されることが明らかにされた。

さらに、マウス胚の桑実期に起きるコンパクションにおける、胚細胞表面糖鎖の関与について、N結合型糖鎖を特異的に切断する酵素(Nグリカナーゼ)を用いて検討した結果、その酵素処理によって、分割には全く影響がないにも関わらずコンパクションは遅延することから、コンパクションに胚細胞表面上のN結合型糖鎖が関与することが示された。ラット初期胚の体外培養において,後期前核期胚は従来からラット胚の培養液として使用されていた修正KRB培養液では,2細胞期で発生を停止するが,その培養液からリン酸を除去し,さらにNaCl濃度を118mMから85mMに低下させることによって高率に2細胞期を越えて胚盤胞期へ発生すること,および初期前核期胚の発生が前核期から2細胞期にかけてPHA-Pレクチンで処理することによってさらに促進されることにこれまでに報告した。しかしながら,レクチンは植物由来の成分であることからおそらく同様の胚発生促進物質が卵子の発生器官である卵管内環境内に存在する可能性が示唆され,この点について検討を行った.先ずラット初期前核期胚をラット摘出卵管あるいは卵管上皮細胞との共培養を行った結果,全ての胚は2細胞期で発生を停止した。さらには培養卵管上皮細胞の培養上清を添加した培地においても同様に発生を停止した。次に,卵管抽出液をゲルろ過で分画しそれぞれの分画成分を添加した培地で培養した結果,卵管抽出液中には胚発生促進活性(分子量,約70,000)と発生阻害因子(分子量,約50,000)とが共存していることが判明した。現在,胚発生促進活性は,生理的塩濃度およびpHの緩衝液においてヘパリンには結合せず,しかも陰イオン交換樹脂に結合することが明らかにされているが,細胞表面複合糖鎖を認識するレクチン用活性を持っているかどうかは不明である。また,マウス胚のコンパクションに細胞表面N結合型糖鎖が関与していることをN結合型糖鎖を特異的に切断するNグリカナーゼを用いて明らかにしている。そこでNグリカナーゼ処理前後の胚をSDSポリアクリクアミド電気泳動によって展開した後,ConAによるレクチンブロットを行った結果,90kD,65kDそして36kDの成分が酵素処理によって影響を受けることから,これらの成分に結合しているN結合型糖鎖がコンパクションに関与していることが示唆された。ラット胚の体外培養において、2細胞期胚の胚盤胞期への発生に要する時間と発生率を、1細胞期胚から培養した場合と比較検討した。その結果、2細胞期胚の胚盤胞期への到達時間は1細胞期胚に比べて約12時間速く、しかもその発生率も有意に高い(85.4% vs 52.3%:P<0.05)ことが明らかにされた。また2細胞期からの発生速度は、生体内での胚の発生速度に匹敵したことから、1細胞期胚の胚盤胞期への発生に対して、最初の24時間の間に胚が卵管から受ける影響が非常に重要な役割を果たしていることが示唆された。これまで我々は、1細胞期胚を植物性レクチンであるPHA-Pで最初の24時間処理することによって、胚盤胞期への発生率が改善されることを見いだした。しかし、胚盤胞期への発生速度を促進する効果は観察されなかった。PHA-Pの効果は、高濃度のグルコース、ガラクトース、NアセチルグルコサミンそしてNアセチルガラクトサミンによって競争的に阻害されなかったが、それを構成するEサブユニットに認められ、Lサブユニットには無いことからおそらく胚細胞表面の複合糖鎖との結合を介して発揮されることが示唆された。次に、卵管抽出液中に同様の活性の存在について検討した。
金属酸化物ナノシートを利用した新規貴金属―酸化物界面の創成

本研究課題では,我々が独自に開発した酸化グラフェンを鋳型に利用した金属酸化物ナノシート調製法を応用して,貴金属ー金属酸化物界面を優先的に有する触媒を調製し,それらを触媒反応に利用することで,貴金属ー金属酸化物界面の触媒作用を明らかにすることを目的にする.昨年度までの研究で,酸化グラフェン上にPtナノ粒子を固定化し,それらの表面をチタン酸化物,ニオブ酸化物,ジルコニウム酸化物ナノシートで被覆することに成功した.本年度はPtー金属酸化物界面の触媒特性を評価した.酸化グラフェン上にPtナノ粒子を固定化した触媒の過塩素酸水溶液中での酸素還元活性を評価したところ,試験初期に高い活性を示したものの,繰り返し利用することで,触媒活性は低下した.この活性低下は,Pt粒子径の増大によるものであった.一方Ptーチタン酸化物ー酸化グラフェンから構成される触媒では,Pt-酸化グラフェン触媒と同程度の触媒活性を示した.厚さ数ナノメートルの金属酸化物層であれば絶縁体として機能せず,Pt-金属酸化物ー酸化グラフェン界面も電極活性を示したと考えられる.またPtーチタン酸化物ー酸化グラフェンから構成される触媒も酸素還元反応に繰り返し使用したが,この触媒の活性は高く保持された.また触媒反応後の触媒を透過型電子顕微鏡で観察したところ,Pt粒子径の増大はわずかであった.チタン酸化物を使用していない試料では,触媒反応中にPt粒子が酸化グラフェン上を移動し,Pt粒子同士が接触することでPt粒子径が増大するが,チタン酸化物上に固定化したPt粒子は両者の強い相互作用により,Pt粒子がチタン酸化物上で移動しなかったことが予想される.このようにナノシート化した金属酸化物を利用することで,電極触媒活性成分であるPt周りに高機能性界面を創成することができる.本年度は,独自に調製したPt-チタン酸化物ー酸化グラフェン界面の触媒作用を明らかにすることができた.本課題では,金属酸化物ナノシートを利用して新規貴金属ー金属酸化物界面を創成し,それらの触媒作用を明らかにすることを目的にしている.本年度は,Ptーチタン酸化物ー酸化グラフェン複合試料を酸素還元用触媒に利用し,それらの酸素還元活性および耐久性を明らかにすることができた.この結果は,電極触媒反応の活性点周りを多機能性金属酸化物で修飾可能であることを示しており,今後,高機能性触媒の設計に資する知見と考える.本年度まででえられた成果を考えると,予定通りに研究が進んでいると考える.本年度までの研究で,Ptー各種金属酸化物界面を優先的に有する触媒の調製に成功している.最終年度は,Ptー金属酸化物界面の触媒作用を明らかにすることを目的に,開発した触媒を各種触媒反応に利用し,それらの触媒作用を明らかにする.1.Ptー金属酸化物ナノシートー酸化グラフェンから構成される触媒の固体高分子形燃料電池用カソード触媒への応用固体高分子形燃料電池ではカソードにPt触媒が利用されているが,Pt使用量低減が課題である.Pt使用量低減には,Pt触媒の耐久性向上が有効である.現行のカソード触媒ではPtが炭素担体に担持されており,反応中に炭素が酸化劣化する.一方開発した触媒ではPtが金属酸化物に接触し,炭素とは接触しないため,開発触媒は高耐久性を示すことが期待される.2.貴金属ー金属酸化物界面の炭化水素酸化用触媒への応用炭化水素の酸化は,炭化水素の官能基化法として利用される.炭化水素酸化用触媒の活性成分として貴金属が利用されるが,その機能は担体の物性に依存する.すなわち金属酸化物担体上で酸素分子が活性化され,活性酸素種が貴金属ー金属酸化物界面に拡散し,その界面で触媒反応が進行することが多い,金属酸化物をナノシート化することで金属酸化物中の酸素の拡散速度が変化するため,貴金属ー金属酸化物ナノシート界面は高い触媒活性を示すことが期待される.Ptに代表される貴金属は触媒活性成分として頻繁に利用される.例えば自動車排ガス処理用触媒の活性成分としてPt,Rh,Pdが利用される.これら貴金属を触媒活性成分として利用する際には,シリカに代表される酸化物担体上にナノ粒子として担持されることが多い.貴金属をナノ粒子化することで貴金属単位重量当たりの表面積は大きくなるため,貴金属使用量低減に貢献できる.またこれらの担持触媒では,貴金属ー酸化物界面が特異な触媒作用を示すことが多い.例えば酸化チタン担体と金粒子の界面が特異な触媒作用を示すことが見出されている.そこで貴金属ー酸化物界面の精密設計が必要となるが,一般的な触媒調製法で得た酸化物担持貴金属触媒では,貴金属ー酸化物界面に加え,むき出しの貴金属表面が存在する.そのため貴金属ー酸化物界面に加え,貴金属表面の触媒作用も発現する.そこで貴金属ー酸化物界面を優先的に有する,貴金属ナノ粒子をコア,金属酸化物粒子をシェルとするコアシェル型触媒の開発が進められている.

開発された触媒の多くは直径10nm程度の貴金属粒子が厚さ数十nmの金属酸化物粒子に内包された構造である.これらの触媒では貴金属ー酸化物界面を優先的に有するため,界面の触媒作用のみを利用できる.しかし貴金属粒子が大きいため,高価な貴金属を多量に使用しなければならない.またシェル層が厚いため,シェル層内での物質拡散が遅いことが問題となる.よって直径数nmの貴金属粒子が厚さ数nmの酸化物層で被覆されたコアシェル型触媒が理想的な構造と考える.我々は酸化グラフェンを鋳型に利用した酸化物ナノシートの調製に成功している.本課題では我々が独自に開発した酸化物ナノシート調製法を利用して,貴金属ナノ粒子が金属酸化物ナノシートで被覆された構造を有するコアシェル型触媒を開発するとともに,それらの触媒反応への応用を検討する.我々は酸化グラフェンを鋳型にして金属酸化物ナノシートの調製に成功している.この方法では,酸化グラフェンを金属アルコキシドを含むシクロヘキサン中に分散させ,十分に攪拌した後,オートクレーブ内で180°Cに加熱することで,酸化グラフェン上に金属酸化物ナノシートを生成させる.酸化グラフェンの含酸素官能基に金属アルコキシドが吸着し,オートクレーブ内での加熱中にそれらが加水分解することで金属酸化物ナノシートが生成する.そこで酸化グラフェンに貴金属ナノ粒子や貴金属前駆体ナノ粒子を固定化し,その後これらに金属酸化物の前駆体である金属アルコキシドを吸着,加水分解することで,貴金属ナノ粒子が金属酸化物ナノシートで被覆された構造を有するコアシェル型触媒が調製できると考えた.そこで本年度は,貴金属としてPtに,酸化物として酸化チタンに注目し,コアシェル型触媒を試みた.Pt前駆体ナノ粒子の調製には,エタノールに溶解させたPtアセチルアセトナートへの紫外線照射を利用した.これによりPtカチオンから成るコロイドを得ることができ,またこのコロイドは酸化グラフェン上に強く吸着した.そこでこのPt種コロイドが吸着した酸化グラフェンをシクロヘキサン中に分散し,ここにチタンテトラブトキシドを加え攪拌後,オートクレーブで180°Cに加熱した.その結果,酸化グラフェン上に直径数nmのPt種粒子が固定化され,それらが極めて薄い酸化チタンナノシートで被覆されていることが示唆された.さらにこれらを空気中で加熱し酸化グラフェンを燃焼除去したところ,Pt粒子と酸化チタンナノシートから構成されるコアシェル型触媒が生成することが示唆された.本研究課題では,我々が独自に開発した酸化グラフェンを鋳型に利用した金属酸化物ナノシート調製法を応用して,貴金属ー金属酸化物界面を優先的に有する触媒を調製し,それらを触媒反応に利用することで,貴金属ー金属酸化物界面の触媒作用を明らかにすることを目的にする.昨年度までの研究で,酸化グラフェン上にPtナノ粒子を固定化し,それらの表面をチタン酸化物,ニオブ酸化物,ジルコニウム酸化物ナノシートで被覆することに成功した.本年度はPtー金属酸化物界面の触媒特性を評価した.酸化グラフェン上にPtナノ粒子を固定化した触媒の過塩素酸水溶液中での酸素還元活性を評価したところ,試験初期に高い活性を示したものの,繰り返し利用することで,触媒活性は低下した.この活性低下は,Pt粒子径の増大によるものであった.一方Ptーチタン酸化物ー酸化グラフェンから構成される触媒では,Pt-酸化グラフェン触媒と同程度の触媒活性を示した.厚さ数ナノメートルの金属酸化物層であれば絶縁体として機能せず,Pt-金属酸化物ー酸化グラフェン界面も電極活性を示したと考えられる.またPtーチタン酸化物ー酸化グラフェンから構成される触媒も酸素還元反応に繰り返し使用したが,この触媒の活性は高く保持された.また触媒反応後の触媒を透過型電子顕微鏡で観察したところ,Pt粒子径の増大はわずかであった.チタン酸化物を使用していない試料では,触媒反応中にPt粒子が酸化グラフェン上を移動し,Pt粒子同士が接触することでPt粒子径が増大するが,チタン酸化物上に固定化したPt粒子は両者の強い相互作用により,Pt粒子がチタン酸化物上で移動しなかったことが予想される.
貯蔵蛋白質合成系の組織特異的発現機構

種子貯蔵蛋白質合成系の織特異的発現機構を明らかにする目的で、その合成系に関与する3種の蛋白質成分-second,processing enzyme,proglobulin receptor,プロテインボディ膜蛋白質を取り上げ、それらの機能及び生合成機構を解析し、以下の知見を得た。1.second processing enzyme:前年度の研究から、second processing enzymeはthiolプロテアーゼであり、液胞内に局在することが判明している。今年度はsecond processingに対するイオノフォアmonensinの影響を解析した。登熟カボチャ子葉をmonensin処理すると、proglobulinのsecond processingが阻害されるが、monensinが直接この酵素を阻害するのではなく、monensinが液胞内のpHをあげることによって、second processingを阻害していることが示された。2.proglobulin receptor:登熟カボチャ子葉のroughER画分に、proglobulinと特異的に結合する成分を検出した。この結合は、proglobulinに特異的であり、成熟型のglobulinとは結合しない。貯蔵蛋白質を蓄積するプロテインボディは、動物細胞のlysosomeに類似したオルガネラであるが、lysosomeのtangetting signalであるmannose-6 phosphateは、この結合には影響しない。このことから、貯蔵蛋白質のプロテインボディへのtargettingにmannose-6 phosphateは関与していないことが示唆された。3.プロテインボディ膜蛋白質:プロテインボディを構成する主要膜蛋白質80kD proteinを精製し、その特異抗体を用いて、その細胞内輸送機構を解析した。この80kD proteinもroughER上で、pre-pro型として合成され、2度のprocessingを受けて、成熟型に変換すること、11S globulinと同様に、種子の登熟に伴って蓄積し、種子の発芽とともに減少していくことが判明した。
退職給付会計における利益管理行動の包括的分析

本研究では退職給付会計に関する会計選択を全て取り上げて、経営者の報告利益管理行動について包括的に分析した。分析の結果、会計基準変更時差異による裁量が最も大きく、報告利益管理の中心であったことが明らかとなった。また、業績が良い企業ほど、規模が大きい企業ほど、裁量的退職給付費用は大きく、先行研究で議論されている予想に整合していた。さらに、Jones型モデルによる全体の裁量的発生高との関係を分析した結果、退職給付費用の各項目も関連しており、退職給付会計情報を追加することによって関連する報告利益管理行動を抽出できることが明らかとなった。本研究の目的は、退職給付会計における経営者の裁量的な利益管理行動について包括的な分析を行うことである。退職給付会計は割引率、昇給率、期待運用収益率、会計基準変更時差異の償却年数、過去勤務債務の償却年数、数理計算上の差異の処理年数という多くの仮定をもとに行われており、非常に複雑な仕組みになっている。経営者はこれらについて意思決定を行うことによって、報告利益を調整して管理することができる。現在まで、割引率を中心として多くの研究が行われているが、特定の会計方法を個別に分析しており、包括的に分析した研究は日本でも海外でも行われていない。しかし、経営者は全体をみて意思決定しており、ある特定の会計方法に限定した場合、その行動を検出することはできないこともある。また、経営者は複数の方法をどのように利用しているのか、補完的か代替的かといった会計方法間の関係は包括的な分析を行うことによって初めて明らかになる。今年度は、退職給付会計の中でわが国では分析が少ない期待運用収益率に焦点をあてて、経営者の裁量行動について分析した。その結果については下記論文(『會計』)にて公表している。その内容は以下の通りである。2001年度から2005年度までを分析した結果、過去5年間の長期運用実績が期待運用収益率の選択と変更に関する経営者の意思決定に影響を与えていることが判明した。また、業績の良くない企業ほど高い期待運用収益率を選択しており裁量的会計行動が確認できるが、その変更については、前年度の利益率を業績目標とした場合を除いて、業績との間に明確な関係は得られなかった。この結果は、期待運用収益率に関する経営者の裁量行動は限定的であり、ほかの退職給付会計の選択肢、特に割引率との関係を分析する必要性を示しており、来年度以降の課題としてあげられる。昨年度は、退職給付会計の中でわが国では分析が少ない期待運用収益率に焦点をあてて、経営者の裁量行動について分析した。そして、今年度は、期待運用収益率と割引率との関係について分析した。2001年度から2005年度までを分析した結果、期待運用収益率と割引率との相関係数は0.383であり、正の関係があることが明らかとなった。また、経常利益率、負債比率、年金資産比率をコントロール変数として多変量回帰分析を行ったところ、いずれも正の係数をもち、そして高いt値(8.095、7.854)が析出されている。この結果、この両者の間には、強い正の関係があることが確認され、経営者はこの2つの会計方法を補完的に利用していると推測される。しかし、その因果関係、あるいは優先順位などについては解明されておらず、今後の分析課題として残っている。退職給付会計は割引率、期待運用収益率、各種の償却年数という多くの仮定をもとに行われており、非常に複雑な仕組みになっている。経営者はこれらについて意思決定を行うことによって、報告利益を調整することができる。現在まで割引率を中心として多くの研究が行われているが、特定の会計方法を個別に分析しており、包括的に分析した研究は日本でも海外でも行われていない。本研究の分析は次の方法によって実施した。

まず、退職給付費用を各項目に分解し、勤務費用、利子費用、期待運用収益、過去勤務債務の償却費用、数理計算上差異の償却費用、会計基準変更時差異の償却費用の各々について裁量部分を測定した。これは年度別平均値をベースに非裁量部分を測定することによって行った。次に、全体の裁量的発生高を測定するため、Jones型モデルに退職給付変数を追加した修正モデルを新しく開発した。この修正モデルを使って裁量的発生高を測定して、個々の裁量的退職給付費用との関係を分析した。なお、分析サンプルは東証1部に上場している3月決算企業で、2002年3月期から2010年3月期までを対象とした。分析の結果、会計基準変更時差異による裁量が最も大きく、報告利益管理の中心であったことが明らかとなった。また、業績が良い企業ほど、規模が大きい企業ほど、裁量的退職給付費用は大きく、先行研究で議論されている予想に整合していた。さらに、Jones型モデルによる全体の裁量的発生高との関係を分析した結果、退職給付費用の各項目も関連しており、退職給付会計情報を追加することによって関連する報告利益管理行動を抽出できることが明らかとなった。
脳機能改善薬の海馬における作用メカニズムに関する研究

大脳辺縁系の海馬で観察されるシナプス伝達の可塑性(長期増強)は,記憶・学習に関連した現象として注目されている。海馬でも時に,歯状回とCA3領域と錐体細胞とを連絡する苔状線維(mossy fiber)ーCA3系のシナプスの長期増強は,低濃度の脳機能改善薬で促進されることが明らかにされており,このシナプスは,これら薬物に共通する作用点として注目される.従って,この部位における脳機能改善薬の作用機序を明らかにする目的で本研究を行い次の点を明らかにした.1.脳機能改善薬の一つであるbifemelaneは,モルモット海馬の苔状線維終末からの脱分極刺激によるグルタミン酸遊離量を増加させ,この作用機序の一つとして苔状線維終末におけるCキナ-ゼのトランスロケ-ション(活性化)が関与している可能性を明らかにした.海馬における苔状線維以外の終末のシナプトソ-ム画分からのグルタミン酸遊離とCキナ-ゼの細胞下分布に対してbifemelaneは影響を及ぼさなかった.苔状線維終末に対するbifemelaneのこの様な選択的作用が,苔状線維ーCA3系の長期増強に対する促進作用の機序の一つであろうと考えられた.2.モルモット海馬に[ ^3H]bifemelaneの特異的結合部位が存在し,その分布密度はCA3がCA1より高かった.従って,bifemelaneの苔状線維ーCA3系に対する選択的作用は,その作用点の分布の不均一性によるものと考えられる.Imipramine存在下で[ ^3H]bifemelaneの低親和性結合が消失し高親和性結合のみが観察されたので,モノアミン取り込み部位とは異なったbifemelaneの高親和性結合部位を存在することが明らかとなった.海馬における[ ^3H]bifemelane結合は,調べた範囲における他の脳機能改善薬では抑制されなかった.大脳辺縁系の海馬で観察されるシナプス伝達の可塑性(長期増強)は,記憶・学習に関連した現象として注目されている。海馬でも時に,歯状回とCA3領域と錐体細胞とを連絡する苔状線維(mossy fiber)ーCA3系のシナプスの長期増強は,低濃度の脳機能改善薬で促進されることが明らかにされており,このシナプスは,これら薬物に共通する作用点として注目される.従って,この部位における脳機能改善薬の作用機序を明らかにする目的で本研究を行い次の点を明らかにした.1.脳機能改善薬の一つであるbifemelaneは,モルモット海馬の苔状線維終末からの脱分極刺激によるグルタミン酸遊離量を増加させ,この作用機序の一つとして苔状線維終末におけるCキナ-ゼのトランスロケ-ション(活性化)が関与している可能性を明らかにした.海馬における苔状線維以外の終末のシナプトソ-ム画分からのグルタミン酸遊離とCキナ-ゼの細胞下分布に対してbifemelaneは影響を及ぼさなかった.苔状線維終末に対するbifemelaneのこの様な選択的作用が,苔状線維ーCA3系の長期増強に対する促進作用の機序の一つであろうと考えられた.2.モルモット海馬に[ ^3H]bifemelaneの特異的結合部位が存在し,その分布密度はCA3がCA1より高かった.従って,bifemelaneの苔状線維ーCA3系に対する選択的作用は,その作用点の分布の不均一性によるものと考えられる.Imipramine存在下で[ ^3H]bifemelaneの低親和性結合が消失し高親和性結合のみが観察されたので,モノアミン取り込み部位とは異なったbifemelaneの高親和性結合部位を存在することが明らかとなった.海馬における[ ^3H]bifemelane結合は,調べた範囲における他の脳機能改善薬では抑制されなかった.海馬は記憶・学習と関係の深い部位である。特に、歯状回の顆粒細胞から伸びる苔状線維とCA3錐体細胞とのシナプスは、種々の脳機能改善薬や健忘作用を有する薬物に感受性が高い。本研究では、苔状線維ーCA3シナプスにおける脳機能改善薬の薬理作用機序の解明の一端として次の3点について明らかにした。(1)苔状線維終末からのグルタミン酸の遊離:モルモット海馬から苔状線維終末を豊富に含むシナプトソ-ム画分を作製した。電子顕微鏡による観察から、この画分には通常のP2画分に見られるシナプトソ-ムより大きくシナプス小胞を密に含んだシナプトソ-ムが存在することを確認した。また、海馬の苔状線維には亜鉛およびダイノルフィンが高濃度存在するが、苔状線維シナプトソ-ム画分は亜鉛およびダイノルフィンの濃度がP2画分よりも高かった。脳機能改善作用を有するビフェメランは、苔状線維シナプトソ-ムからのK^+イオンによる脱分極性のグルタミン酸遊離量を増大し、P2画分からのグルタミン酸遊離量には影響しなかった。(2)モルモット海馬におけるCキナ-ゼの細胞下分布:ビフェメランをモルモット海馬の切片に適用すると、CA3領域においてCキナ-ゼの細胞質から細胞膜へのトランスロケ-ションを惹起したが、CA1領域においてはそのような作用は観察されなかった。また、モルモット海馬から作製した苔状線維シナプトソ-ムでもビフェメランによるCキナゼのトランスロケ-ションが観察されたが、P2画分ではCキナ-ゼの細胞下分布に変化はなかった。

(3)海馬におけるビフェメラン結合部位:モルモット海馬のシナプス膜標本における、〔^3H〕DAMGO、〔^3H〕U69593および〔^3H〕QNBの結合に対して、ビフェメランは100 _nMでは抑制しなかった。CA3領域における〔^3H〕ビフェメラン結合部位は、CA1領域におけるよりも有意に多かった。1。グルタミン酸遊離:モルモット苔状線維シナプトソ-ムからの高濃度K^+により誘発されるグルタミン酸遊離は,ビフェメランにより増加するが,イデベノンでは影響を受けなかった。また,Cキナ-ゼを活性化するホルボ-ルエステルが苔状線維シナプトソ-ムからの高濃度K^+によるグルタミン酸遊離量を増加し,プロテインキナ-ゼ阻害薬Hー7がビフェメランとホルボ-ルエステルのグルタミン酸誘発遊離に対する増加作用を共に抑制した。昨年度の結果と合わせて考えると,ビフェメランが苔状線維終末に直接作用して脱分極誘発のグルタミン酸遊離を増加させ,この作用には少なくとも一部苔状線維終末におけるCキナ-ゼの活性化が関与しているものと推定される。2。ビフェメラン結合部位:モルモット海馬の膜標品に対する〔^3H〕ビフェメランの結合は,可逆的であり,見かけ上親和性の異なる少なくとも2つの結合部位からなっていた。しかし,モノアミン取込み阻害作用を有するイミプラミンが〔^3H〕ビフェメラン結合を抑制し,イミプラミン(1μM)存在下では,〔^3H〕ビフエメラン結合が見かけ上高親和性部位(Kd=5.8nM)のみとなった。〔^3H〕ビフェメラン(1nM)結合は,ビフェメラン(IC_<50>=4.4nM)で用量依存性に抑制されたが,イデベノン,ピラセタム,ビンポセチン,インデロキサジンおよびホパンテン酸カルシウムでは0.1nMー1μMの濃度範囲で抑制されなかった。3。セカンドメッセンジャ-系:ビフェメランは,苔状線維シナプトソ-ムのIP_3濃度を用量依存的に増加させ,通常のP2シナプトソ-ム画分では無効であった。海馬切片に作用させた場合,CA3と歯状回でIP_3濃度を用量依存的に増加させる傾向が見られたが,CAlでは影響しなかった。いずれの標本でもビフェメランはcAMP濃度には明かな影響を及ぼさなかった。
老年期にみられる抑制機能の特性とその自己調節過程

本年度は,昨年度作成した実験課題を基に,高齢者群と大学生群を対象に,反応の抑制が関わる諸課題を実施した.一般に反応の抑制が機能する場面として,2つの場面が考えられている.一つは,無関連な刺激に対する反応を抑制する機能.もう一つは,一度解発した反応を抑制する機能である.これまでの研究(土田,1991;土田,1997a,土田,1997b)で無関連な刺激に対する反応の抑制の問題を検討してきた.その結果,高齢者群では,特にストループ課題に代表されるような反応のターゲットとなる刺激とディストラクタとなる刺激が同時に提示されるような条件では,ディストラクタに対する誤反応が増加すること.しかし,ターゲットとディストラクタが別々に提示されるような条件では,反応の抑制が充分機能し,加齢の影響を受けにくいことなどが明らかになってきた.そこで,今回はもうひとつの抑制機能である,一度解発した反応を抑制する条件に注目して検討した.具体的には,「復帰抑制」の現象を中心に検討した.復帰抑制とは,一度解発した反応への抑制が影響する現象である.実験の結果,高齢者群でも復帰抑制の現象が確認できた.このことは,高齢者群でも,一度解発した反応を抑制する機能が働いていることを示している.さらに,高齢者群では,大学生群よりも強い復帰抑制の現象がみられたた.なぜ,高齢者群で.かえって強い復帰抑制が観察されたのかは今後の検討を待たねばならない.さらに,実験を追加し,2つの抑制の機能はその対象が変わるだけで,単一の機能とみなすべきか,それともある程度独立した機能とみなすべきかを実験的に検討した.その結果,2つの抑制機能はある程度独立した機能と思われる実験結果が得られた.本年度は,行動制御に関する実験課題の作成を主たる目的として,以下の2つの実験を行った.実験1として,随意的な行動の制御,特に反応抑制に注目して実験室的課題を作成した.その結果,次のような知見が得られた.1.刺激-反応適合性に拮抗する反応が要求される条件を設定した結果,誤反応が増加した.反応の「しやすさ」(刺激-反応適合性に合うこと)の要因がヒトの行動調節におおきく影響することが示唆された.2.いずれの条件でも,誤反応の反応潜時は正反応の反応潜時よりも早かった.随意的な制御からはずれる反応は,通常の知覚-運動系のルートよりも早く運動系に到達することが推察された.実験2にでは,さらに別の変数を導入して,行動調節に与える影響を検討した.実験2では,随意的な行動の判断を強制的に遅らせる条件を導入した.随意的な行動の判断を遅らせることが行動調節に与える影響をみた.具体的には,単に全体の反応潜時が遅れるだけなのか,それとも反応パターンにより影響が異なるのかどうか,また誤反応に影響するのかどうかを分析した.その結果,次のような知見を得た.1.誤反応に関して,実験1と有意差はみられなかった.2.反応潜時に関して,反応パターン別の分析から,「復帰抑制」(inhibition of return)と「ネガティブプライミング効果」(negative priming effect)の影響が顕著にみられた.随意的な行動の制御を遅らせるような変数操作を加えると抑制機能が強く働くことが推察された.以上の結果を.下條(1997)のはしご段モデルを応用して分析した.その結果,下條のはしご段モデルで想定されたように,人間の行動調節にとって,随意的な制御が可能な知覚-運動系ルートと,潜在的で,随意的な制御のおよばない知覚-運動系など,複数のルートの存在が示唆された.来年度は,このモデルを応用し,加齢の影響を検討する予定である.本年度は,昨年度作成した実験課題を基に,高齢者群と大学生群を対象に,反応の抑制が関わる諸課題を実施した.一般に反応の抑制が機能する場面として,2つの場面が考えられている.一つは,無関連な刺激に対する反応を抑制する機能.もう一つは,一度解発した反応を抑制する機能である.これまでの研究(土田,1991;土田,1997a,土田,1997b)で無関連な刺激に対する反応の抑制の問題を検討してきた.その結果,高齢者群では,特にストループ課題に代表されるような反応のターゲットとなる刺激とディストラクタとなる刺激が同時に提示されるような条件では,ディストラクタに対する誤反応が増加すること.しかし,ターゲットとディストラクタが別々に提示されるような条件では,反応の抑制が充分機能し,加齢の影響を受けにくいことなどが明らかになってきた.そこで,今回はもうひとつの抑制機能である,一度解発した反応を抑制する条件に注目して検討した.具体的には,「復帰抑制」の現象を中心に検討した.復帰抑制とは,一度解発した反応への抑制が影響する現象である.実験の結果,高齢者群でも復帰抑制の現象が確認できた.このことは,高齢者群でも,一度解発した反応を抑制する機能が働いていることを示している.さらに,高齢者群では,大学生群よりも強い復帰抑制の現象がみられたた.なぜ,高齢者群で.かえって強い復帰抑制が観察されたのかは今後の検討を待たねばならない.さらに,実験を追加し,2つの抑制の機能はその対象が変わるだけで,単一の機能とみなすべきか,それともある程度独立した機能とみなすべきかを実験的に検討した.その結果,2つの抑制機能はある程度独立した機能と思われる実験結果が得られた.
高出力フェムト秒レーザーを用いたアト秒パルス発生とその利用研究

実験計画に従った実験装置、アト秒パルス発生のため必要なフェムト秒パルスを作る装置の設計、パルス幅を測定する装置を設計し組み立てた。パルス幅の測定は特別研究員が考案した新しいタイプのFROG装置を用い、フェムト秒レーザーパルスのパルス幅と位相の測定に用いられた。既存の高調波を用いたFROG装置との比較でも、性能の高いことが実証された。このように装置設計・動作にユニークな点があり装置開発に関する論文として学会誌に投稿する予定である。単一アト秒パルス発生に必要なパルス幅10フェムト秒以下のレーザーによる高次高調波の発生のために必要な中空ファイバー中の希ガス中へフェムト秒パルスレーザーを入射し、自己位相変調を起こす実験を行った。自己位相変調によるスペクトル広がりを観測した。引き続いてこれをガスに入射する実験装置等の準備を行った。総括すると、世界的にも新しいレーザー駆動相対論的プラズマを用いた高次高調波によるアト秒パルス発生を提案し、原理実証実験の準備を行ったこと、新しいアイデアに基づいた位相計測法を提案し、装置を試作し良好な結果を得たこと、自己位相変調用セルを用いたスペクトル広がりの測定を行ったことが成果である。今後の当研究所の高強度場科学・相対論工学研究に大きな貢献をであったと評価できる。最近多くの国際会議で相対論工学的手法を用いたアト秒パルス発生が話題になっている。
希土類添加単層ＭｏＳ２：　将来のオプト・スピントロニクスの為の材料設計

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
MALTリンパ腫における抗アポトーシス作用の分子機構の解析

1)MALTリンパ腫に高頻度に認められる染色体転座t(11;18)(q21;q21)の本体がAPI2-MALT1遺伝子融合であることを明らかにした。API2-MALT1,API2,MALT1それぞれをtagを付加した発現ベクターを用いて各種細胞株にトランスフェクトし蛋白の安定性を検討したところ、API2,MALT1はproteasome阻害剤の添加により半減期の延長が観察された。一方、API2-MALT1キメラはproteasome阻害剤を添加しなくても半減期の延長がみられた。また、細胞内局在を検討したところ、API2は核と細胞質に局在したが、API2-MALT1キメラの形成によって局在は細胞質へ移動した。2)我々は、これまでに免疫沈降法とLC-MS/MSを組み合わせたプロテオミクスの手法により、API2-MALT1に会合する蛋白質の同定に成功し、すでに報告した(発表論文3)。これらは、アポトーシスに深く関わるSmac, HtrA2,TRAF2,Hsp70であった。同様な手法を駆使することによって、CARMA1,BCL10,MALT1,NEMOに会合する新しい分子を同定する準備は十分に整っており、そのような新規分子はすべて分子標的療法にとって理想的な標的分子となり得る。3)API2-MALT1下流シグナル伝達系の解析:NEMOのユビキチン化の解析抗原受容体シグナルBCL10/MALT1の下流において、MALT1自身あるいはTRAF6によるNEMO(IKK複合体の調節サブユニット)のユビキチン化がNF-kB活性化に不可欠であることが相次いで報告された(Nature2003,Mol.Cell 2004)。また、NEMOのユビキチン化部位として、399番目のリジン残基が候補部位であることが同時に報告された。申請者らも、399番目リジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを構築して同様な検討を行ったが、意外にもNatureの報告とは反する結果を得た。そこで、新たにリジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを総計15ヶ構築して検討した結果、NEMOのユビキチン化部位と思われる新しい標的候補部位を同定することに成功した。4)API2-MALT1抗アポトーシス作用我々はAPI2-MALT1安定発現株を樹立し、この細胞株を用いてAPI2-MALT1が抗アポトーシス作用を有することを世界に先駆けて実証した。次に、この安定発現株を用いてcDNAマイクロアレイ法を行い、API2-MALT1下流標的候補遺伝子を同定することに成功した。引き続き、遺伝子上流の各種欠失ならびにNF-kB部位に変異を導入したコンストラクトを用いたレポーターアッセイを行い、現在までに少なくとも4つのAPI2-MALT1下流標的遺伝子を同定している(投稿準備中)。これらの標的分子もMALTリンパ腫の診断治療に役立つマーカーや分子標的療法のターゲットとなる可能性がある。

次に、この安定発現株を用いてcDNAマイクロアレイ法を行い、API2-MALT1下流標的候補遺伝子を同定することに成功した。引き続き、遺伝子上流の各種欠失ならびにNF-kB部位に変異を導入したコンストラクトを用いたレポーターアッセイを行い、現在までに少なくとも4つのAPI2-MALT1下流標的遺伝子を同定している(投稿準備中)。これらの標的分子もMALTリンパ腫の診断治療に役立つマーカーや分子標的療法のターゲットとなる可能性がある。代表者は、これまでに免疫沈降法とLC-MS/MSを組み合わせたプロテオミクスの手法により、API2-MALT1に会合する蛋白質の同定に成功し、すでに報告した(発表論文)。これらは、アポトーシスに深く関わるSmac,HtrA2,TRAF2,Hsp70であった。抗原受容体シグナルBCL10/MALT1の下流において、MALT1自身あるいはTRAF6によるNEMO(IKK複合体の調節サブユニット)のユビキチン化がNF-kB活性化に不可欠であることが相次いで報告された(Nature2003,Mol.Cell 2004)。また、NEMOのユビキチン化部位として、399番目のリジン残基が候補部位であることが同時に報告された。代表者らも、399番目リジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを構築して同様な検討を行ったが、意外にもNatureの報告とは反する結果を得た。そこで、新たにリジン残基に変異をもつNEMO発現ベクターを総計15ヶ構築して検討した結果、NEMOのユビキチン化部位と思われる新しい標的候補部位を同定することに成功した。3)API2-MALT1抗アポトーシス作用代表者らはAPI2-MALT1安定発現株を樹立し、この細胞株を用いてAPI2-MALT1が抗アポトーシス作用を有することを世界に先駆けて実証した。粘膜関連リンパ組織(MALT)に発生する低悪性度B細胞リンパ腫であるMALリンパ腫は、節外性臓器に発生する悪性リンパ腫の主要な部分を占め、臨床的にも非常に注目を集めているリンパ腫である。我々は、MALTリンパ腫に高頻度に認められる染色体転座t(11;18)(q21;q21)を詳細に解析し、t(11;18)(q21;q21)によって生ずる遺伝子変化の本態がAPI2-MALT1遺伝子融合であることを世界に先がけて明らかにした。API2ならびにMALTlに対するモノクローナル抗体を作製すると共にキメラ遺伝子を検出する高感度RT-PCR法を樹立した。さらに、MALT1はユビキチン化されてプロテアソームで急速に分解されるが、一度API2-MALT1キメラが形成されると安定化され、その半減期が著しく延長することを見出した。
一次元酸化物ヘテロ構造の新規物性開拓

ペロブスカイト系遷移金属酸化物のナノ構造を作製するためには、高品質エピタキシャル成長技術が不可欠である。本研究では、表面原子が秩序を有して配列しているSrTiO3(001)-(√13×√13)再構成表面が、ナノ構造成長用基板として適していることを明らかにし、その上にSrTiO3、およびLaAlO3の成長を行った。ナノ構造を作製する際には、数百度-千度程度に基板を加熱し、酸素を最大で10^<-2>Torrまでチャンバー中に導入する。このような条件下でも上記再構成基板は安定であり、実際にSrTiO3ホモエピタキシャル極薄膜を作製し、界面付近における薄膜の初期成長過程について、原子スケール観察を行った。その結果、単結晶基板および薄膜第1層のいずれの表面においても明瞭な(√13×√13)構造の観察に成功した。この構造の最表面層がTiリッチになっていることを考慮すると、界面においてコヒーレントエピタキシーが実現していることが示唆される。このような基板を用いることにより、酸化物薄膜の成長初期状態が原子レベルで明らかになり、高品質薄膜作製につながると考えられる。そこで、次に、LaAlO_3をヘテロエピタキシャル成長させ、ナノ構造を作製することを試みた。5nm程度のアイランドを形成し、電子状態を原子レベル分解能でマッピングしたところ、界面に蓄積した電荷の影響を観察することに成功した。基板との界面における特徴的な物性は、近年、非常に注目を浴びており、原子レベルの空間分解能で探ることができたのは大きな進歩である。多彩な物性を示すペロブスカイト系遷移金属酸化物のデバイス応用のためには、高品質エピタキシャル成長技術が不可欠である。その基板としてSrTiO3(001)が幅広く使用されているが、従来の化学エッチングやアニールによって調製した表面構造は、ステップ/テラス構造は得られるものの原子スケールにおいては面内方向には無秩序に近く、より精密な薄膜初期成長の議論には、面内方向にも秩序だった原子配列をもつ基板を用いた薄膜成長が必須である。そこで本研究では、面内方向にも原子レベルの秩序をもつSrTiO3(001)-(√<13>×√<13>)再構成表面上にSrTiO3ホモエピタキシャル極薄膜を作製し、界面付近における薄膜の初期成長過程について、原子スケール観察を行った。その結果、単結晶基板および薄膜第1層のいずれの表面においても明瞭な(√<13>×√<13>)構造の観察に成功した。この(√<13>×√<13>)構造の最表面層がTiリッチになっていることを考慮すると、界面において薄膜第一層のコヒーレントエピタキシーが実現していることが示唆される。このような原子制御基板を用いることにより、酸化物薄膜の成長初期状態が原子レベルで明らかになり、高品質薄膜作製につながると考えられる。
高分子ミセル型ナノキャリアによる悪性脳腫瘍の新規治療戦略

悪性脳腫瘍は新たな治療法の開発が切望されている分野である。親水性のポリエチレングリコール(PEG)とポリアスパラギン酸からなるブロック共重合体に疎水性の化学療法剤を結合させると、水中で安定な高分子ミセルを形成する。血管内に投与された高分子ミセルは数日間にわたり循環血液中にとどまり、腫瘍部で透過性の亢進した新生腫瘍血管を経て病変部に集積、その後徐々にユニットポリマーに解離してコアの薬物を放出し効果を現す。このように高分子ミセル製剤は抗癌剤のDrug Delivery System(DDS)として使用することができる。高分子ミセルの腫瘍特異的集積は、透過性の亢進した新生血管が豊富である一方でリンパ還流(drainage)の効率は乏しいという腫瘍の脈管構築のためとされる(EPR効果:Enhanced Permeability and Retention)。これらの脳組織の特殊性が高分子ミセル製剤の脳腫瘍治療への応用の可能性について、マウス脳腫瘍モデルを用い、薬剤集積と対抗腫瘍効果の評価を行うことを本研究の主目的とした。さらに放出調節型ミセルとして、pHの変化に反応して解離しコアの薬剤を放出する高分子ミセルを設計し合成した。本ミセルをアドリアマイシンに応用した薬剤は毒性が著しく軽減していることが、複数のマウスモデルで確認された。Dach platinミセルに関しては、毒性軽減の解決方法として、内核と薬剤の間の化学結合を変化させることによる、腫瘍細胞内の物理的環境(低pH、低酸素)などに反応して解離するミセルを設計を引き続き検討した。脳内腫瘍細胞における抗腫瘍効果を増強させるような血管透過性修飾薬剤の影響についても検討したが、当モデルにおいては効果増強は明らかではなかった。脳腫瘍の化学療法においては、全身毒性を抑えつつ高い腫瘍内濃度を達成することが難関のひとつである。高分子ナノミセル化抗癌剤は実用的なDrug Delivery System(DDS)として注目されている。この高分子ミセル製剤は外側が水和したPEGであり、内側が抗癌剤を保持した疎水性の連鎖の核となっている。血管内に投与された高分子ミセルは腎からも網内系からも排出されずに、不活性型のまま数日間にわたり循環血液中にとどまる。一方、腫瘍部では透過性の亢進した新生腫瘍血管を経て病変部に集積、その後徐々に解離してコアの薬物を放出し効果を現す。アドリアマイシン・ミセルは一部の癌においてすでに国内において臨床試験にまで進んでいる。本研究では、第一世代ミセルの改良型であり、分担研究者の西山・片岡らの開発したpHの変化に反応して解離しコアの薬剤を放出する高分子ミセルを研究に使用した。ミセル化された状態では薬剤不活性であり、毒性を著しく軽減できるため、全身毒性や難溶性のために実用化が困難であった薬剤の使用も可能となる。コアの薬剤としては、化合物として安定であり、蛍光顕微鏡での検出が容易で、臨床の場でも広く使われているアドリアマイシンを再び使用した。研究代表者の稲生らが開発を進めているdach platinミセルは、脳腫瘍モデルにおける効果が確認されているが、血管内停留中の崩壊によると考えられる毒性も残存しており、自然放出型のミセルの問題点と考えられている。このpH反応型ミセルは、マウスにおける皮下腫瘍モデルおよび脳腫瘍モデルの両方において、対照薬剤に比し毒性の軽減のため高容量の投与が可能であり、抗腫瘍効果も優れていた。引き続き、異なった腫瘍細胞株やマウスモデルを使用して、結果の検証を行なっている。悪性脳腫瘍の予後は近年の画像診断・手術技術などの進歩にもかかわらずほとんど改善しておらず、新たな治療法の開発が切望されている分野である。

親水性のポリエチレングリコール(PEG)とポリアスパラギン酸からなるブロック共重合体に疎水性の化学療法剤を結合させると、水中で安定な高分子ミセルを形成する。血管内に投与された高分子ミセルは数日間にわたり循環血液中にとどまり、腫瘍部で透過性の亢進した新生腫瘍血管を経て病変部に集積、その後徐々にユニットポリマーに解離してコアの薬物を放出し効果を現す。このように高分子ミセル製剤は抗癌剤のDrug Delivery System (DDS)として使用することができる。高分子ミセルの腫瘍特異的集積は、透過性の亢進した新生血管が豊富である一方でリンパ還流(drainage)の効率は乏しいという腫瘍の脈管構築のためとされる(EPR効果:Enhanced Permeability and Retention)。これらの脳組織の特殊性が高分子ミセル製剤の脳腫瘍治療への応用の可能性について、マウス脳腫瘍モデルを用い、薬剤集積と対抗腫瘍効果の評価を行うことを本研究の主目的とした。pH反応型高分子ミセル化学療法剤の調製:平成19年度も引き続きpHの変化に反応して解離しコアの薬剤を放出する高分子ミセルの合成を分担研究者の西山・片岡らが担当した。本ミセルをアドリアマイシンに応用した薬剤は毒性が著しく軽減していることが、複数のマウスモデルで確認された。研究代表者の稲生らが開発を進めているdach platinミセルに関しては、毒性軽減の解決方法としての、内核と薬剤の間の化学結合を変化させることによる、腫瘍細胞内の物理的環境(低pH、低酸素)などに反応して解離するミセルを設計を引き続き検討した。脳内腫瘍における抗腫瘍効果:脳内腫瘍は、腫瘍細胞の浮遊液を定位的にマウスの脳内に注入して作製する。ICR nudeマウスを用い、34日おき、3回の経尾静脈投与により治療を行った。また、効果を増強させるような血管透過性修飾薬剤の効果についても検討したが、当モデルにおいては効果増強は明らかではなかった