hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子宮体癌の筋層内浸潤におけるマトリックスメタロプロテイナーゼの役割

【成績】1)株細胞の浸潤能はKLE,Ishikawa,RL95-2の順で高く、MMP-9活性はKLEで最も高値を示した。2)子宮体癌症例のMMP-9組織内活性はIb期群に比べIc期群で高値を示したが、MMP-2の組織内活性は両群間で差は認めなかった。MMP-9の血中値はIa期群(195.0±125.1ng/ml)に比べIc期群(652.0±424.3ng/ml)で有意に高く、その組織内局在頻度もIa期群(0%)に比べIc期群(66.7%)で高かった。TIMP-1の血中値はIb期群に比べIc期群で有意の高値を示したが、組織内局在頻度は両群間で差を認めなかった。MMP-2、TIMP-の血中値および局在頻度については両群間で差は認めなかった。【結論】1)培養癌細胞において、浸潤能の高い細胞では低い細胞に比べ、MMP-9のgelatinaseとしての活性が亢進していることより、癌細胞自身のTIMP-1産生量に対するMMP-9産生量優位の不均衡が癌細胞自身の浸潤能を亢進させている。2)子宮体癌においては細胞の癌化に伴い組織内のMMP-9,TIMP-1の産生も高まってくることが示された。また、これらの産生の亢進や活性の増強は子宮体癌の筋層内浸潤度と関連し、筋層浸潤度の深い腫瘍では腫瘍細胞と間質細胞から産生されるTIMP-1に対する腫瘍細胞自身からのMMP-9産生量が優位の不均衡が生じており、この不均衡が子宮体癌の筋層浸潤能を亢めていると推測された。
ナノテクノロジーと生活を結ぶヒューマンマテリアルの対話型評価システム

天然物由来の材料を組み合わせて、生体適合性があり皮膚が直接触れても安全な新規材料、すなわちヒューマンマテリアルを作る。そして、将来これらの材料の使用感をものづくりにフィードバックするための人間の計測機能と機器分析データの相互補完システムの構築を目指した。ヒューマンマテリアルとして、捲縮加工したラミー繊維のウェッブに、伸長特性を付与する目的でポリウレタンのナノファイバーを積層させた試料を作製し、伸長特性評価を行った。その結果、少量のポリウレタンナノファイバーでラミー繊維ウェッブの伸長特性が大きく向上し、また伸長のヒステリシスも小さくなることがわかった。水溶性卵殻膜(S-ESM)とポリビニルアルコール(PVA)または、ポリエチレンオキサイド(PEG)を混ぜ、エレクトロスピニング法で紡糸するための最適条件を見つけた。またこれらのウェッブはカテキンで処理することで水に不溶な材料になることもわかった。しかしながら、紡糸条件を見つけるのが困難であり、試料も少なかったため、物性試験までにはいたらなかった。これらの試料作製と平衡して、マイクロファイバーからなる布を試料とし、視覚情報と触覚情報の補完が材料評価に及ぼす影響を調べる官能検査を実施した。その結果、色の影響よりも触感の影響が大きく、手で触った時のマイクロファイバーの動きが快適な肌触り、しっとり感に大きく寄与することがわかった。そこで、ナノファイバーを含む本実験で作製した試料について、同様の検査を計画した。その際試料の量、強度の面で、官能検査に用いるための課題が明らかになった。昨年作製した羽毛を粉砕して作ったパウダーをコーティングしたフィルムは、基礎実験より水分吸収によって摩擦係数が増加することがわかったため、濡れた手でさわった時の滑り止め効果を調べるための実用試験を継続中である。羽毛を粉砕して作ったパウダー(平均直径20μm)と溶融型ポリウレタン樹脂を羽毛粉末の混合比を変え、不織布(ポリエステル100%)にグラビア印刷した材料を試料に用いた。試料の表面摩擦と表面粗さはKES-SE表面試験機(Kato Tech.Co.,LTD)を用いて測定した。センサーにはU字型ピアノ線1本の場合と20本並べた2種類で検討した。ひとが手で触った時の水蒸気や水分による物性変化を考慮し、測定環境は、23±2°C,相対湿度100%,90%,80%,60%,40%とした。その結果、ピアノ線と不織布間の摩擦係数は、相対湿度40%RHから100%RHになるにつれて増加を示した。特に相対湿度80%RH以上になると摩擦係数は急激に増加した。不織布の厚み方向の圧縮最大変形量、圧縮仕事量と圧縮ヒステリシスを測定したところ摩擦係数の変動と同様な傾向がみられた。不織布では、羽毛粉末は繊維表面のみではなく繊維間にも混入する。したがって羽毛をコーティングする方法によって、表面の接触面積が変化すること、不織布は柔らかいため摩擦測定時の変形による掘り起こし力が摩擦係数に寄与することがわかった。次に人間の計測機能と機器分析データの相互補完システムを考えるために、ファーの毛の動き易さに着目し手触りデータと測定値との関係を調べた。試料は、毛の長さを4mmから16mmまでの5種類とラビットのリアルファーである。毛が押されるときの抵抗を(1)毛を水平方向に動かす時に生じる力と(2)水平方向に動かしているときに毛にかかる垂直方向の力とし、この両者を測定する方法を開発した。また実際官能検査を実施し、物性値との対応を検討した。その結果、水平方向に動かす時の力を持って、毛の動きやすさをあらわすことができることがわかった。
ホタテガイの生殖細胞は毎年どこからやってくるのか？二枚貝生殖腺の再形成機構の解明

本研究では、分子マーカーにより未分化生殖細胞を同定することで、産卵を終えたホタテガイ成貝の生殖巣が翌年の産卵に向かってどのように再形成されるのかを研究した。2017年度はvasaおよびpiwi1, 2を同定し、これらのmRNAとタンパク質を可視化することで生殖細胞を検出した。2018年度は上記に加え、nanos1, 3およびoctのmRNAとタンパク質の可視化による生殖細胞の検出を試みた。精巣を解析した結果、vasa mRNA陽性の精原細胞のうち、一部の生殖細胞集団においてのみnanos3 mRNA陽性の細胞集団が存在することが明らかになった。よってこれらnanos3陽性の生殖細胞集団が成貝の生殖巣において未分化な細胞集団であることが示唆された。さらに本研究では、フローサイトメトリーによるホタテガイ血球集団の細分化を試みた。これまでの解析から、ホタテガイ血球がvasa mRNAを発現していること確認していたため、生殖細胞に近い性質を有する細胞集団が血球中に存在するか否かの検証を行った。まず細胞の形態的特徴を利用した分画化を試みるため、生きたホタテガイ血球をSYBRとPIで核染色してフローサイトメトリーに供した。その結果、蛍光強度や細胞の直径、内部構造の複雑さから分離できるポピュレーションは確認できず、ホタテガイの血球集団は非常に均一な性質の形態的特徴を有する集団であることが明らかとなった。そのため明瞭な血球細胞集団の分画化および生殖細胞マーカーを発現する集団の特定には、Hoechst 33258等、種々の核染色試薬の検討することで、血球集団の分画化できる手法の開発が必要であると考えられた。本課題では、ホタテガイ成貝の生殖巣が性成熟に伴いどのように再形成されるのかを研究した。研究代表者は、生殖細胞マーカーであるvasa mRNAの可視化により、ホタテガイでは繁殖期後にその生殖細胞が生殖巣からほぼ全て排出され、生殖細胞が消失した状態の生殖巣になることを見出した。さらにvasa mRNAがホタテガイ血球でも発現することを確認しており、血球中に生殖細胞としての形質を有する細胞が存在するのではないかという仮説を立てている。しかし次回の繁殖期に向け、生殖巣への生殖細胞の供給が、毎年いつ、どのように起こるのかは未解明のままである。本課題では特に、複数の分子マーカーを用いた生殖巣内における未分化生殖細胞の同定と、血球中に存在していると考えられる生殖細胞の形質を有する細胞集団の同定を試みた。平成29年度は研究計画のとおり、1.生殖細胞マーカーの遺伝子の分子クローニングと、候補分子に対する特異抗体の作製、2.生殖細胞マーカー分子を利用した生殖細胞の分布様式の解明を遂行した。その結果、研究代表者らが構築したホタテガイのトランスクリプトームデータから複数の生殖細胞マーカー分子(vasa, piwi1,2, nanos1,2,3)を得た。これら分子に対するペプチド抗原および大腸菌タンパク質発現系を用いたリコンビナントを作製し、VasaおよびPiwi1,2タンパク質に対する特異抗体の作製に成功した。これにより精巣および卵巣内における精原細胞・卵原細胞・初期卵母細胞を簡便に可視化・同定するためのツールが整った。平成29年度に研究計画調書の予定通り、ホタテガイ未分化生殖細胞における生殖細胞マーカーとして、Vasa、Piwi1,2を同定しその特異抗体の作製に成功した。これによりホタテガイの生殖細胞を免疫学的手法により速やかに同定することが可能となった。また、Nanos1,2,3に対する特異抗体を現在作製中であり、平成30年度内に取得できる見込みである。平成30年度では、3.フローサイトメトリーによる血球の細分化と、生殖細胞マーカーの発現の確認、4.血球の細胞移植による生殖細胞への分化能の検証を実施する。

平成29年度に作製したVasa、Piwi1,2に対する特異抗体を併用することで、分子マーカーによる特徴付けと、細胞移植による機能的な解析の2方向から、ホタテガイの生殖細胞と血球の性質と特徴を明確にし、生殖巣の再形成機構を明らかにしていく。平成29年度に予定していた生殖細胞マーカー分子のうちNanos1,2,3に対する解析が完了しなかったため、その抗体作製に必要となる予算約20万円を本年度内に支出することができなかった。Nanos抗体の作製は現在進行中であり、抗原となるリコンビナントが調整でき次第、抗体作製を実施し平成30年度内の支出を計画している。
励起子凝縮が創出する新奇量子相理論の新展開

平成30年度は、特に次の研究成果を得た。(1)励起子凝縮系物質Ta2NiSe5と1T-TiSe2の理論の新展開:・1T-TiSe2の電子状態を電子格子相互作用を考慮した多バンドd-p模型を用いて定量的に解析し論文として出版した。・Ta2NiSe5とTa2NiS5に対する光学伝導度実験の結果を第一原理計算の手法と有効模型の密度行列繰り込み郡(DMRG)による解析を通して対比的に解明し、Ta2NiSe5の励起子凝縮状態が従来の理論が予想するものとは全く異なる強結合励起子系であることを明らかにし、論文として出版した。・励起子絶縁体状態の近傍に実験的に発見されている超伝導に対し、その発現機構を考察した。すなわち、2軌道ハバード模型の変分クラスター計算により、励起子相と超伝導相のパラメータ空間における発現を明らかにし、論文として出版した。・励起子絶縁体Ta2NiSe5の光励起による非平衡ダイナミクスを有効模型の平均場近似により計算し、励起子凝縮状態を光により抑制あるいは増進できる可能性を明らかにし、論文として出版した。(2)スピン3重項励起子系を仮定した2軌道ハバード模型にクロスホッピングを導入し、その特異な電子状態を、平均場理論と解析的理論を併用して解明した。特に、k空間スピンテクスチャーおよび局所スピン流状態の実現の可能性を明らかにし、論文として出版した。(3)関連物質であるバナジウムのカルコゲナイドLi0.33VS2の特異な電子状態を、第一原理計算の手法を用いた理論解析を通し、実験グループとの共著論文として出版した。(4)成果の公表と更なる課題の検討:・得られた研究成果を学術論文として出版し、国内外で開催される学会・国際会議等で発表し、広く世界に公表した。研究の更なる展開の方向性を模索した。本申請計画では、いま爆発的な展開の時代を迎えている相関電子系における励起子凝縮に関する研究を、基礎理論の構築から現実の物質に関する定量的な研究に至るまで、幅広く展開し、励起子凝縮が創出する新奇量子相研究に、開拓的な新展開をもたらす。すなわち、計画の3年間で、スピン一重項励起子系、スピン三重項励起子系、スピン軌道相互作用系の3項目の研究に総合的に取り組み、超伝導と並ぶフェルミオン系の対凝縮機構の学理を深化させる。平成30年度は、(1)励起子凝縮系物質Ta2NiSe5と1T-TiSe2に関する理論の新展開、(2) 2軌道ハバード模型にクロスホッピングを導入した模型のスピン3重項励起子状態におけるk空間スピンテクスチャーおよび局所スピン流状態の実現の可能性の解明、(3)励起子凝縮相の近傍に発現する超伝導相に関する発現機構の解明、(4)光励起による励起子凝縮状態の抑制と増進に関する理論的研究、(5) preformedexciton相を含む励起子絶縁体の有限温度での振る舞いを調べるための計算手法の開発、(6)関連する物質としてのLi0.33VS2の特異な電子状態の解明、等を重点的に行った。本年度は特に、7件の学術論文を出版し、国内で開催される学会・研究会等で多数の研究発表を行い、国際会議で広く世界に公表した。また、現在査読中および投稿準備中のものが数件存在している。以上により、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。本研究は、代表者に加えて、強く連携する研究者4名、海外の研究協力者4名、国内の研究協力者6名、計14名の連携により推進される。役割分担を決め、実験グループとも連携する。平成31年度は、3年間に渡る本研究の最終年度であるため、次の各課題の中から解決可能な複数のテーマを選び、順次(必要に応じて同時並行的に)実行に移す。(1)励起子凝縮が導く新奇量子相理論の更なる展開:・多極子秩序状態の共鳴非弾性X線散乱実験(RIXS)による観測方法を提案する。・鉄カルコゲナイド系のネマティック秩序相における励起子凝縮の役割を検討する。・二層グラフェン系における励起子ジョセフソン効果の実現可能性を検証する。・励起子凝縮相における位相の非固定化と超流動状態の実現可能性を検討する。(2)スピン軌道相互作用系における励起子凝縮理論の新展開:・励起子磁性1:二重ぺロブスカイト型イリジウム酸化物の奇妙な低温磁気秩序状態における励起子凝縮の役割を検証し、これに関する論争に決着を付ける。・励起子磁性2:Ca2RuO4の電子状態を再検討し励起子磁性の可能性を解明する。・励起子磁性3:励起子強磁性の発現可能性を再検討し候補物質を探索する。(3)トポロジカル励起子相理論への新展開:・強相関Bernevig-Hughes-Zhang模型にVCAを適用し、励起子凝縮とエッジ状態の関連を明らかにする。これによりトポロジカル励起子相実現の可能性を提案する。(4)関連する新現象・新物質への理論の展開と今後の実験への提案:・関連する新物質・新現象の発見に理論的観点から即対応し、更なる実験への提案を行う。(5)成果の公表と更なる課題の検討:・得られた研究成果を学術論文として出版する。また国内で開催される学会・研究会等で発表し、国際会議で広く世界に公表する。その議論を基に今後の研究への展開を計画する。

平成29年度は、特に次の研究成果を得た。(1)励起子凝縮系物質Ta2NiSe5と1T-TiSe2の理論の新展開:・光学伝導度や時間分解光電子分光実験が示唆するTa2NiSe5の異常な正常状態を解明するため、第一原理計算の手法を用いてTa2NiSe5とTa2NiS5の光学伝導度を対比的に計算し、また求められた有効模型の密度行列繰り込み郡(DMRG)による解析を通して、Ta2NiSe5の励起子凝縮状態が従来の理論が予想するものとは全く異なる新規な状態であることを明らかにした。また、preformed excitonの役割を明らかにした。・1T-TiSe2の電子状態を、電子格子相互作用を考慮した多バンドd-p模型を用いて定量的に解明し、多彩な実験事実と励起子凝縮の関係を明らかにした。・励起子揺らぎによる超伝導発現機構を2軌道ハバード模型の変分クラスター計算から明らかにし、Ta2NiSe5と1T-TiSe2の高圧下での超伝導発現に関する考察を行った。(2)ぺロブスカイト型コバルト酸化物における磁気多極子秩序相の定量的解明:・5軌道模型の定量的計算により磁気多極子構造とその外場応答を解明した。・クロスホッピングの導入によるスピン流密度波状態とk空間スピンテクスチャーおよび局所スピン流状態の実現の可能性を、2軌道ハバード模型の理論解析を用いて明らかにした。(3)関連する物質として、マンガン酸化物AMg4Mn6O15(A=K,Rb,Cs)の電子状態を理論解析し、これが強磁性パイエルス絶縁体であることを明らかにした。(4)成果の公表と更なる課題の検討:・得られた研究成果を学術論文として出版する準備を行い、数件について出版が完了した。国内で開催される学会・研究会等で発表し、国際会議で広く世界に公表した。研究の更なる展開をの方向性を模索した。本申請計画では、いま爆発的な展開の時代を迎えている相関電子系における励起子凝縮に関する研究を、基礎理論の構築から現実の物質に関する定量的な研究に至るまで、幅広く展開し、励起子凝縮が創出する新奇量子相研究に、開拓的な新展開をもたらす。すなわち、計画の3年間で、スピン一重項励起子系、スピン三重項励起子系、スピン軌道相互作用系の3項目の研究に総合的に取り組み、超伝導と並ぶフェルミオン系の対凝縮機構の学理を深化させる。平成29年度は、(1)励起子凝縮系物質Ta2NiSe5と1T-TiSe2の理論の新展開、(2)ぺロブスカイト型コバルト酸化物における磁気多極子秩序相の定量的解明、(3)関連する物質としてのマンガン酸化物AMg4Mn6O15(A=K,Rb,Cs)の電子状態を理論解析を行った。これらのうちの一部はすでに学術論文として出版されているが、現在投稿中や近々に投稿予定のものもあり、論文の出版を急ぐ必要がある。特に、Ta2NiSe5とTa2NiS5の光学伝導度を対比的計算を通して実証したTa2NiSe5の励起子凝縮の強結合的性質は、今後のこの分野の展開に大きな軌道修正を図るのもであり、至急論文の採択をめざす。また、2軌道ハバード模型にクロスホッピングを導入した系のスピン流密度波状態とk空間スピンテクスチャーおよび局所スピン流状態の実現に関する理論的研究は既に完成しており、早急の論文投稿を目指す。本研究では、現在査読中のものを含めすでに4件程度の学術論文を出版・投稿しており、なお数件の投稿準備中の研究がある。また国内で開催される学会・研究会等で発表し、国際会議で広く世界に公表した。以上により、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。
動的錯体の自在制御化学

高周期元素からなる活性分子種や分子性集合体など,立体構造や電子構造が柔軟で時間的・空間約に多様な動きを見せる化合物群を「動的錯体」と定義し,その動的挙動の本質を究め,自在に制御する方法を総合的に研究した。さらに,それらの成果をもとに,21世紀の科学技術の主要課題である環境、資源、エネルギー問題の解決に資する高効率反応を開拓、多くの新機能性物質群を創出した。その成果は多岐にわたっているが、「動的錯体」のキーワードのもと、構成メンバー全員が一丸となって課題研究を推進した。領域代表者のリーダーシップのもと本特定領域の主旨と目標は参加班員に徹底され,優れた研究成果が次々と発表された。領域全体の活動としては、公開シンポジウムを5回(来年度にも1回開催予定)、国際シンポジウムを3回開催するとともに、活動報告書(各年度)や広報(16)を発行した。研究項目AO1と研究項目AO2では動的錯体の基礎研究を、研究項目AO3と研究項目AO4は動的錯本の発展研究を推進しており、両班の間で連携が日常的に行われ、班会議も共同して開催した。研究項目間の連携を一層深めるため、平成15年度から若手公募研究班員を核とする「共同研究提案」を募集した。15年度11件、16-17年度9件が採択され、新たな研究連携の芽が生まれて成果が得られつつある。特定領域研究の達成度は予想以上に高く、これまでの研究成果に対して、また,領域としての活動や国際シンポジウム等による情報発信に対して、評価グループからも極めて高い評価を得ている。班員の研究水準の高さは、その受賞の多さにからも読み取れる。本領域研究は,物質創造の要となる有機/無機活性分子種や弱い相互作用によって形成される分子性集合体など,立体構造や電子構造が柔軟で時間的・空間的に多様な動きを見せる分子性物質群を「動的錯体」と定義し,その動的挙動の本質を究め,自在に制御する方法を追求するための基礎化学分野を確立することを目的とする。採択通知後,直ちに総括班主導で「計画研究」をまとめ,以下の研究項目について活発な研究活動を開始した。研究項目A01「動的錯体の構築と機能」研究項目A02「動的錯体の時空間制御」研究項目A03「新反応場における動的錯体制御」研究項目A04「動的錯体による高効率反応」総括班会議第1回平成14年9月13日(神戸大学)評価グループに本特定領域の申請・採択の経緯と活動方針を説明した後,平成14年度の活動計画全体について検討した。第2回平成15年1月7日(京都リサーチパーク)来年度に向けた活動方針の検討と,本年度の研究成果について,評価グループの助言を受けながら詳細な検討を行った。公開シンポジウム第1回平成15年1月7-8日(京都リサーチパーク)計画研究の成果発表をシンポジウム形式で行った。各研究項目から3名,計12名の計画研究代表者が最新かつ最先端の研究成果が披露され,本特定領域研究の目的達成に自信を深めた。本特定領域研究は幅広い研究分野から注目をあびており,班員以外にも多数の参加者を得て,活発な討論がなされた。班員名簿と班員の研究概要を含む広報第一号および第1回公開シンポジウムの公演予稿集を発行し,各班員およびシンポジウム参加者に配付した。さらに,本年度の成果報告書(冊子)と広報第二号の原稿をまとめ,現在印刷中である。来年度には公募班員を加え,さらに充実した組織で研究活動を推進するとともに,国際会議の開催を8月に予定している。総括班実施グループおよび計画研究グループの研究連携は緊密で,領域研究の目標に向けて活発な研究が行われており,すでに多くの先導的な研究成果があがっている。

特定領域研究の達成度は予想以上に高く,初期の研究成果および領域としての活動や公開シンポジウム等による情報発信に対して,評価グループからも極めて高い評価を得ている。*第2回公開シンポジウム:平成15年6月26-29日(東北大学マルチメディア教育研究棟):各研究項目から計画研究代表者3名,計12名による先導的な成果報告がなされた。公募研究代表者を含めた特定領域メンバー全員が初めて一同に会し,一般研究者も多数参加して活発な討論がなされた。*策1回国際シンポジウム(ISDC2003):平成15年6月4-5日(東京工業大学大岡山キャンパス):計画研究代表者を含む6名の講演者に加え,7名の著名研究者を海外から招聘した。さらに,特定領域研究者による40件のポスター発表も合わせて行い,150名あまりの聴衆を集めた熱気溢れる国際シンポジウムとなった。*1,2班合同班会議,3,4班合同班会議:平成15年12月18-20日(大阪コネモスクエア国際交流センター):各合同班会議を1,泊2日で連続して行い、班員間の密接な研究連携を諮った。各10件の口頭発表と夕食後のポスターセッションで全員が発表を行い、活発な意見交換がなされ、新たな共同研究の芽が生まれた。総括班実施グループおよび評価グループのメンバーは両方の合同班会議に参加し、本特定領域研究全般の研究進捗状況を把握した。3年目を迎えた本特定領域研究は、総括班実施グループ6名を含む計画班員24名に、新たに編成しなおした公募班員63名(内、新メンバー11名)に班友12名を加え、充実した研究組織体制を整えた。さらに総括班評価委員7名からの助言と評価を受けつつ、領域研究の目標に向けて活発な研究が行われ、すでに予想を越える多数の先導的な研究成果をあげている。また、数多くの論文が一流国際学会誌に発表され、班員は日本化学会学会賞やドイツのフンボルト賞などの栄誉を受けた。1)第3回公開シンポジウム:平成16年6月25-26日(岡山大学創立五十周年記念館):領域代表の挨拶のあと、各研究項目から計画研究代表者3名を含め,計25名による最新の成果報告が口答発表形式でなされた。特定領域メンバーのほぼ全員が一同に会し,その他の一般研究者も多数参加して活発な討論がなされた。さらに、各研究班で活動方針の徹底と共同研究の推進について指示がなされた。2)第2回国際シンポジウム(ISDC2004):平成17年1月9-10日(名古屋大学野依記念学術交流館):講演者として、計画研究代表者5名に加えて7名の著名研究者を海外から招聘した。領域代表による本特定領域の主旨と研究状況の説明に引き続いて領域研究成果の報告が順次なされ、本特定領域研究の活動に対して外国人招待講演者から極めて高い評価を受けた。一方、海外の著名研究者によって先導的研究が披露された。さらに、特定領域研究者による76件のポスター発表も合わせて行なわれ,約200名の聴衆を集めた熱気溢れる国際シンポジウムとなり、海外に向けた情報発信が効果的に行われた。3)班員間の共同研究をより一層推進すべく、主として公募班員から共同研究提案を公募し、優れた提案9件を採択した。若干の研究支援を行ったこともあり、順調に共同研究が開始されて新たな研究領域開拓の端緒が開かれた。本特定領域研究では、総括班実施グループおよび計画研究グループを中核として領域研究の目標に向けて活発な研究が行われてきた。最終年度となる今年は,特に多くの卓越したな研究成果を達成することができた。
古代東地中海世界国際関係におけるエリート間の紐帯に関する研究

本研究では、紀元前5世紀から前3世紀の東地中海世界における人的交流に関して、クセノス、プロクセノスと呼ばれる人々に注目し、通時的な変化と継続性を分析し、これが国家間の外交関係に及ぼした影響について検討を加えた。とりわけ、古典期アテーナイに関しては、文献史料と碑文史料の悉皆調査を通じ、国際的紐帯が国内政治に及ぼす影響が大きかったこと、国際的紐帯を有するエリートには閉鎖性が認められるものの、同時に社会的流動性もきわめて大きかったことを明らかにした。平成22年度はまず、前4世紀のアテーナイを中心に、外交、政治文化、碑文研究に関する基礎文献を購入し、さらに関係する雑誌論文を入手して、先行研究の把握に努めた。その一方で、本研究課題を進める上で不可欠となる、外交と内政の相互関係についても理解を深め、この点に関連して、前5世紀末前4世紀初頭の外交関係がもたらした社会的影響に論点を絞って、論文として発表した。外交関係、国際関係がもたらすプレッシャーによって、国内の政治的変容が引き起こされる様子を描き出した当該論文は、これまで別個に考察されがちだった外交史・内政発展史とは一線を画すものである。また、国際的紐帯がもつ国内的、社会的意味を考察する本研究課題にとっても大きな意味を持つ。ただし、発表された論文が対象とする年代は限定的であり、今後様々な論点から考察を深める必要がある。夏期には短期であるが、ギリシア(アテネ、ペロポネソス、コース)、イギリス(ロンドン)に渡り、関連する碑文及び遺跡の調査、さらに関連文献の調査を行った。国内にはない資料などを活用し、データの蓄積、整理に努めた。この間、Durham大学古典学科Peter J.Rhodes名誉教授、University College London歴史学科Hans van Wees教授、King's College London古典学科Hugh Bowden博士らと意見交換を行った。12月には、これまでの研究成果を整理し、外交関係、海外との紐帯が国内政治に及ぼす影響について、京都大学で開かれた「古代史研究会大会」において口頭報告を行い、国内の研究者との意見交換を行った。報告では、前5世紀後半から前4世紀のアテーナイ人政治家にとって、国際的な紐帯が、国内での活躍にどのような役割を果たしたのかについて検討した。これはより精緻化した上で、論文(英語)として発表すべく、準備中である。本年度は、まず昨年度に引き続き、先行研究の検討と基礎史料の分析を行った。とくに、ヘレニズム期のアテーナイ、およびギリシア世界のエリート間の紐帯について、当該期のプロクセノスの事例を調査した。史料は東地中海世界各地から出土する碑文が中心となる。地域毎に整理して刊行される碑文集のあちこちに、ばらばらに納められている事例を拾い集め、また年毎に発行される発掘報告書にも目を配りながら、極力、紀元前三世紀初頭までに、アテーナイ人として外国からプロクセニアー顕彰を受けた事例を悉皆的に調査した。これまで二年間の検討を通じて、前五世紀(古典期)から前三世紀(ヘレニズム期前半)にかけて、アテーナイ人として、他国からプロクセノス顕彰を受けた事例をピックアップする作業は、かなりの程度整理が進んでいる。このうち古典期アテーナイの状況に関しては、個々の事例についてプロソポグラフィーをより深く検討し、ある程度の見通しを得たため、前年度までに口頭報告を行った内容を論文にまとめた。論文は査読を経て、現在出版準備中である。そこで明らかにされたことはおよそ以下の通りである。民主政の制度が根付いた古典期のアテーナイにおいても、当該社会のエリートは、海外のエリートと私的な紐帯を保持し、政治的な力をその家柄のうちで保持する可能性があった。しかし国内外の不安定要因から、その特権的な状況を必ずしも保持し得ず、民主政期アテーナイはむしろ社会的変動が大きい社会だったと評価できる。さらに関連史料を精査する中で、一部の史料について新たな解釈の可能性を見出したため、これについても原稿を英文でまとめた。昨年度、古典期アテーナイにおけるエリート間の国際的紐帯に関してまとめた英語論文は、編者が編集に時間を要していることもあり、さらに校正を加え、新規に発表された碑文などについて、追加情報を加えた。基本的な主張に変更はなく、論点は次の通りである。民主政下のアテーナイにおいても、当該社会のエリートは、海外のエリートと私的な紐帯を保持し、政治的な力をその家柄のうちで保持する可能性があった。なお、今回、資料を再度精査して得られた結果については、近刊の論文のAppendixとして公刊されることとなった。文献及び碑文史料に見られるアテーナイ人プロクセノスのプロソポグラフィを整理した一覧であり、極めて古いものを除けば、他に類例のないものである。

さらに関連史料を精査する中で、一部の史料について新たな解釈の可能性を見出したため、これについても原稿を英文でまとめた。最終年度は、ヘレニズム期に目を転じ、アテーナイ以外の複数の諸都市について考察をする予定であったが、上記の作業に時間と取られたこともあり、ミーレートスをはじめとするいくつかの小アジア都市について概観を得るにとどまった。夏季にトルコを訪問し、近郊の遺跡、博物館で調査、資料収集も行った。これらの作業を通じ、ヘレニズム期小アジアに関しては、都市エリートと大国、とりわけヘレニズム諸王との関係が密接となり、古典期、ペルシア支配期とは異なる形で、人的紐帯を介した国際関係を構築しようとしていること、とりわけ財政支援と宗教的権威の互酬的関係が急速に重視されるようになった来たことが明らかとなった。これに関連して学会発表を行い、論文として学術雑誌に発表した。基礎データの整理の部分に関しては、当初の目標通り進められている。論文や口頭報告による成果の発表については、ある程度進められているが、刊行が遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。ヘレニズム時代のアテーナイについてさらに事例の整理を進めるとともに、プロソポグラフィーなど、様々な側面から検討を加えていく。また、同時代の他地域の事例にも目を向け、当該期のネットワークの有り様について、多角的な検討を行う。地域に関しては、特にヘレニズム時代に繁栄していた、小アジアエーゲ海沿岸の都市に限定する。
運動時の脳血流調節における性差の探究

循環エストロゲンが脳血管を増大させるという報告は多いが,脳血流調節に及ぼす女性ホルモン(エストロゲン,プロゲステロン)の影響は明らかではない.本研究では,運動時の脳血流量を調節する有力因子である脳血管のCO2反応性を,若年男女の内頸動脈(ICA)と椎骨動脈(VA)において計測し,比較した.また女性被験者では,卵胞早期,卵胞後期,黄体中期におけるCO2反応性を計測し,月経周期の影響を検討した.その結果,ICAとVAのCO2反応性に有意な性差および月経周期の影響はみられなかった.このことから,女性ホルモンは脳血管のCO2反応性を決める因子ではないと推察した.性ホルモンは、生殖器官だけでなく、他の諸機能に重要な作用をもたらすといわれる。特に脳循環調節は性ホルモンの影響を受け易いとされている.しかし安静時および運動時における脳血流動態に、性差および月経周期がどのような影響を及ぼすのかについてはよく知られていない。本年度は、今後の研究基盤を整備するために、次の2課題について検討した。<課題1>正常月経である3名の女性被験者を対象にして、月経周期に伴う安静時の内頸動脈と外頸動脈における脳血流量の変動を計測した。また、卵胞早期において3段階負荷(25%, 50%, 75% VO2peakで各5分間)の自転車運動時の内頸動脈血流量を予備実験として計測した。安静時の内頸動脈および外頸動脈の血流量は、卵胞早期の値に比較すると、卵胞後期および黄体期で高い傾向にあることが示された。このように安静時血流量が月経周期に伴って変動する可能性が示されたため、今後多くの被験者を対象として検証が必要となった。運動時の内頸動脈血流応答については、基礎データであるため、次年度以降の成果と合わせて比較することとした。<課題2>性ホルモンが関与する脳血流調節因子として血圧と動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)の変動を本研究では仮定した。そのたるめ、これらの因子を実験的に変える手法を確立し、その際に脳血流計測が正確にできるかどうかを検討した。検証の結果、1新規導入したチルトテーブルによる体位変換時の血圧変動と脳血流量を同時計測ができることを確認した。また、2通常条件(normocapnia:CO2=0.04%)、高炭酸条件(hypercapnia:CO2=6%)、低炭酸条件(hypocapnia)の3つの呼吸条件により、二酸化炭素濃度の変動に対する脳血流量の反応性(CO2 reactivity)測定ができることを確認した。月経周期に伴う自発性のエストロゲン(E2)プロゲステロン(PG)の変動が,上腕動脈流量依存性血管拡張作用(FMD)と左側の総頸動脈(CCA),内頸動脈(ICA),外頸動脈(ECA)および椎骨動脈(VA)の血流量に及ぼす影響を正常月経の若年女性(10名)において検討した.4動脈の脳血流量およびFMDは超音波ドップラー法により計測した.45週間の月経周期間において,23日間の間隔で1215回の採血および血流測定を継続した.その結果,E2は卵胞後期で最大濃度に達し月経期の10倍以上となった.PGは黄体期から上昇し,黄体後期で最大濃度に達し,月経期の30倍以上になった.FMDについては(8名のデータ),E2が最高値になる卵胞後期がピーク値を示していた.一方,E2とPGの有意な変動とは対照的に,CCA,ICA,ECAおよびVAにおける血流量はいずれも月経周期間を通じて有意な変動を示さなかった.脳血流量には左右差があるため,右動脈での検証が必要であるが,左半球で計測した安静時脳血流量はE2およびPGの変動による有意な影響は見られないと考えられた.さらに別の若年性女性(4名)を対象として,右側のICAおよびVAにおいてCO2反応性を検討した.月経周期の影響は,前述した性ホルモンの実験結果から,月経期,卵胞後期および黄体後期という3期における比較とした.被験者数を増やして検討する必要があるが,CO2反応性にも月経周期の影響は明確ではなかった.【実験I】月経周期に伴うエストロゲンの変動に対応した脳血流変動がみられるのかどうかについて,右総頸動脈,右内頸動脈,右外頸動脈および右椎骨動脈の脳血流量を検討した.正常月経(実験前の3060日間の基礎体温と排卵検査の結果より確認)を示す健康な若年女性10名を被験者として,各動脈の血流量を超音波法を用いて23日間隔で3040日間計測した.その結果,4動脈すべての安静時脳血流量には月経周期に伴う有意な変動はみられなかった.またこれら右脳血流量の値は,平成26年度に計測した4動脈の左脳血流量の値に類似し,左右差はみられなかった.【実験II】実験Iに参加した被験者4名において,内頸動脈と椎骨動脈の二酸化炭素反応性(CO2 reactivity)が卵胞前期,卵胞後期,黄体後期において相違があるのか否かを検討した.月経周期の区分は,月経周期をエストロゲンのピーク後に起こる黄体化ホルモンのピーク(LHサージ)を基準に分類した.CO2 reactivityの計測は通常CO2(大気)吸入条件から高濃度CO2(6%)吸入条件時,過換気条件における脳血流量を超音波法を用いて計測した.

その結果,CO2 reactivityには月経周期の違いによる相違はみられなかった.【実験III】正常月経を示す健康な若年女性13名を対象として,上腕動脈の血流依存性血管拡張(%FMD)に対する月経周期の影響を検討した.上腕動脈血流量は超音波法を用いて計測した.月経周期の区分は,エストロゲンのピーク後に起こる黄体化ホルモンのピーク(LHサージ)を基準にして行った.その結果,%FMDでは月経周期に伴う有意な変動は見られなかったが,シアーレートで標準化した%FMD/shearrate-AUCでは,LHサージ期に最も高値を示すという結果が得られた.実験IIの被験者数が予定より少なくなり終了できていないが,今年度実施が難しいと想定していた実験IIIの方を前倒しして実施できた.このため,研究全体の進捗状況としてはおおむね順調な進展と思われる.実験IIにおける被験者数の低下要因として,二酸化炭素反応性(CO2 reactivity)の計測に不慣れな被験者がでたことが挙げられる.今後は,事前練習日を十分に設け,また過剰換気条件の到達基準を変更(目標呼気終末CO2分圧を25mmHgから約30-35mmHGに上げる)して計測するようにする.脳循環調節の主因子とされる動脈血二酸化炭素(CO2)分圧に対する脳血管の反応性(感度)を,内頸動脈(ICA)と椎骨動脈(VA)において調べ,CO2反応性に性差があるのか,また女性では月経周期に伴う変動がみられるのか,について検討した.実験は,仰臥位安静(Supine)および交感神経が賦活される頭部拳上チルト安静(HUT)の2条件で行った.若年男性10名と正常月経の若年女性10名が被験者として参加した.女性被験者については,卵胞早期,卵胞後期,黄体中期の3期におけるCO2反応性を検討した.ICAまたはVAのCO2反応性の決定のために,通常の大気吸入時,6%CO2高炭酸吸入時,過換気による低炭酸吸入時において,呼気終末CO2分圧とICAまたはVAの安静時脳血流量を同時に計測した.得られた呼気終末CO2分圧と脳血流量間の一次回帰式を算出し,その傾きをICAまたはVAのCO2反応性とした.呼気終末CO2分圧は質量分析計により,脳血流量は超音波法により各々計測した.動脈血圧を指動脈連続血圧装置により計測し,Modelflow法により心拍出量を推定した.血清エストロゲン(E2)とプロゲステロン(P)濃度を発光免疫測定法により計測した.本研究により,次のことが示された.1男女共に,ICAのCO2反応性がVAの反応性よりも大きかった.2ICAにおける女性のCO2反応性が男性の反応性よりも高いことが示された.女性の高い反応性は,SupineとHUTの両条件で共にみられた.しかし,3女性では,HUTによりICAのCO2反応性が有意に低下することが示された.このような有意な低下は男性ではみられなかった.4VAのCO2反応性に,男女および姿勢条件の影響は認められなかった.5E2およびP濃度は月経周期とともに特有の変動を示したが,ICAとVAのCO2反応性は月経周期の影響を受けなかった.循環エストロゲンが脳血管を増大させるという報告は多いが,脳血流調節に及ぼす女性ホルモン(エストロゲン,プロゲステロン)の影響は明らかではない.本研究では,運動時の脳血流量を調節する有力因子である脳血管のCO2反応性を,若年男女の内頸動脈(ICA)と椎骨動脈(VA)において計測し,比較した.また女性被験者では,卵胞早期,卵胞後期,黄体中期におけるCO2反応性を計測し,月経周期の影響を検討した.その結果,ICAとVAのCO2反応性に有意な性差および月経周期の影響はみられなかった.
二核遷移金属錯体による酸素活性化機構の解明

<銅錯体による酸素分子の可逆的4電子酸化還元と配位子の水酸化反応:>一連の立体的にかさ高い三脚型四座配位子を含む銅(I)錯体([Cu(L)]^+)と酸素分子と反応によりbis(μ-oxo)Cu(III)、錯体([Cu_2(O)_2(L)_2]^<2+>)の合成に成功した。このbis(μ-oxo)Cu(III)_2錯体は,窒素ガスを吹き込むことにより酸素-酸素結合を再生して銅(I)錯体を生成し,酸素分子の可逆的4電子酸化還元能を持つことを見出した。また,bis(μ-oxo)Cu(III)_2錯体は配位子のメチレン基を水酸化する能力をも持つことを明らかにした。さらに配位環境の立体的・電子的効果により,反応性の精密制御を可能とした。<多様な酸素活性種を含むニッケル錯体の創製と反応性><単核過炭酸イオン鉄(III)錯体による酸素-酸素結合の可逆的開裂と再生>キナルジン酸イオン(qn)と過炭酸イオンを含む鉄(III)錯体([Fe(qn)_2(O-OC(O)O)]^-)を合成し、パーオキソ部が^<18>O-^<18>Oから^<18>O-^<16>Oを経て^<16>O-^<16>Oへと変換することを共鳴ラマンおよびESI-MS測定により明らかとした。この変換は、酸化活性種と推定されているFe^<IV>=OあるいはFe^V=O種を経る酸素-酸素結合の可逆的開裂と再生を示しており、酸素活性化機構の解明に重要な知見を与えるものである。本研究では,モノオキシゲナーゼ活性を持つ二核金属錯体の合成と,酸素活性化機構の解明を目的として,今年度は下記の研究を行った。1)三脚型四座配位子(bils{(6-methyl-2-pyridylmethyl)}(2-pyridylmethyl)amine : Me_2-tpa)を含む銅(I)錯体([Cu(Me_2-tpa)]^+:1)と酸素との反応で得られたbis(μ-oxo)Cu(III)^2コアを持つ高原子価銅(III)オキソ錯体([Cu_2(μ-O)_2(Me_2-tpa)_2]^<2+>:2)は、配位子のメチレン基を水酸化しモノオキシゲナーゼ活性を有することが明らかとなった。さらに錯体2は,窒素雰囲気下では酸素-酸素結合を再生して酸素分子を放出し,銅(I)錯体1に戻ることを見いだした。すなわちこの銅錯体1及び2は,それぞれ酸素分子の4電子還元とオキソ基の4電子酸化の能力を持っており,光合成系IIの酸素発生中心でのマンガンクラスターによる水の酸化による酸素発生のモデルとしても重要である。2)上と類似の三脚型四座配位子(tris(6-methyl-2-pyridylmethyl)amine : Me_3-tpa)を含む高原子価bis(μ-oxo)Ni(III)_2錯体([Ni_2(μ-O)_2(Me_3-tpa)_2]^<2+>:3)を合成し,その結晶構造及び反応性等について調べた。その結果錯体3は,配位子に組み込んだメチル基を水酸化し,モノオキシゲナーゼ活性を有することが明らかとなった。また酸素雰囲気下ではメチル基は,カルボン酸にまで酸化されることがわかった。

さらに錯体3の分解は錯体に対して1次反応であり,重水素化した配位子を含む錯体の速度論的同位体効果(KIE>10)から,錯体3の分解はオキソ基によるメチル基のトンネル効果による水素原子の引き抜き過程が律速段階であることがわかった。本研究では、モノオキシゲナーゼ活性を持つ二核金属錯体の合成と、酸素活性化機構の解明を目的として、下記の銅錯体について重点的に研究を行った。本研究は、金属錯体による酸素分子活性化機構の解明を目的としている。先に我々は,三脚型四座配位子を含む銅(I)錯体が,酸素分子の4電子還元によりbis(μ-oxo)二核銅(III)錯体を生成し,さらにこの二核銅(III)錯体は,酸素分圧が低いところでは,二つのオキソ基を4電子酸化して酸素-酸素結合を再生し,酸素分子として放出することを見いだしている。今年度は特に酸素分子活性化の重要なキーステップであるこの酸素-酸素結合の開裂と,さらに水の酸素分子への酸化反応で重要な酸素-酸素結合の生成に焦点を絞って研究を行った。さらにこれらbis(μ-oxo)二核銅(III)錯体は,高い温度では配位子に組み込んだメチル基やメチレン基の水素原子を引き抜き水酸化または酸化することが明らかとなった。<二核鉄パーオキソ錯体>最近、酸素活性化二核鉄タンパク質であるメタンモノオキシゲナーゼなどは、反応中間体としてパーオキソ錯体を経ることが明らかとなっている。本研究では三脚型四座配位子(L-1)を用いてこれらパーオキソ中間体のモデルとなる(μ-OH)(O_2)Fe(III)_2および(m-O)(O_2)Fe(III)_2コアーを有する2種の鉄パーオキソ錯体([Fe_2(μ-OH or μ-O)(O_2)(L)_2]^<n+> (n=0 or 1)の合成および結晶構造解析に世界に先駆けて成功した。さらに各種分光学的測定により、上記パーオキソ中間体は(μ-OH)(O_2)Fe(III)_2コアを持つ錯体であることが推定された。<単核過炭酸イオン鉄(III)錯体による酸素-酸素結合の可逆的開裂と再生>キナルジン酸イオン(qn)と過炭酸イオンを含む鉄(III)錯体([Fe(qn)_2(O-OC(O)O)]^-)を合成し、パーオキソ部が^<18>O-^<18>Oから^<18>O-^<16>Oを経て^<16>O-^<16>Oへと変換することを共鳴ラマンおよびESI-MS測定により明らかとした。この変換は、酸化活性種と推定されているFe^<IV>=OあるいはFe^V=O種を経る酸素-酸素結合の可逆的開裂と再生を示しており、酸素活性化機構の解明に重要な知見を与えるものである。<1,1-μ-ヒドロペルオキソ二核銅(II)錯体による酸素活性化>立体的にかさ高い三脚型四座配位子(L-2)を用いて(1,1-μ-OOH)(μ-OH)Cu(II)_2コアを持つ二核銅(II)錯体([Cu_2(1,1-μ-OOH)(μ-OH)(L-2)_2]^<2+>)の合成と結晶構造解析に世界に先駆けて成功した。本錯体は配位子のメチレン基を水酸化する能力を有しており、ヒドロペルオキソ基の反応性を明らかとした初めての例である。
日本の株式市場の効率性と株式投資信託に関する計量的実証分析と国際比較

本研究は、日本の株式投資信託に関するデータと銘柄情報を使って、投資信託の計量的実証研究を行った。本研究では、シャープ比率、Jensen比率など、すなわち、結果としての全体の運用成績数字だけを単に分析する「ハイテク」分析は、現下のマイナス運用下では困難なので、いわば「ローテク」ではあるが、ミクロ的銘柄選択の中身まで踏み込んだ詳細な研究を行った。本研究では、ファンド・マネジャーの運用手腕を計量的に認識する手法を考案した。日銀短観調査における企業の予測と実際の乖離を図にした「ヒゲ図」の概念を投資信託の銘柄選択に応用する。本研究では、各投信会社の旗艦アクティブ・ファンドなど中心に、事後的に公表される銘柄選択行動を分析した。ポートフォリオを上位銘柄でmagnifyして固定したら、基準価額がどう動くかをトレースし、実際の基準価額との間の「差分」を取ることによって、ファンドマネジャーの機動力、判断力を第一次近似として定量化することができる。実際のところ、多くのファンドで、組み入れ銘柄の1位は、インデックスと同じNTTドコモであり、銘柄選択とパフォーマンスにおいて、大した特徴は見られない。ただし、独立系の投信や、C社のある投信では銘柄選択に大きな特徴が見られる。それらは、大胆な銘柄選択が裏目に出た時期もあるが、インデックスとは異なるパフォーマンスをあげている。他方、日本の投信の運用レベルを上げることが予想された外資系のファンドも、ITバブルの崩壊後はさしたる成果を上げていない。ITバブル崩壊後は、成長株への集中投資が裏目に出て、かえってインデックスを下回っている傾向が見受けられる。これは、ファイナンスの効率市場仮説との関連で、ストロング・フォームの成立に否定的であり、また具体的には株式市場におけるreturn reversalの一つの実証となっていると言える。今年度は、日本の株式投資信託に関するデータ情報の収集と、投資信託の計量的実証研究の手法を取得することに努めた。日本の株式投資信託のパフォーマンスに関するデータ収集とその分析はいまだ続行中であるが、暫定的には以下の通りである。上記Cai, Chan, and Yamada(1997)が分析対象とするデータ期間1994年の後、外資系の独立系の運用会社の多数参入で、競争も激しくなり、日本の投資信託市場にも構造変化が起こった可能性がある。1999年から2000年初頭までのITバブル期は、IT関連の銘柄のみが急騰するというパターンで、アクティブファンドのパフォーマンスは市場インデックスをはるかに明らかに上回っていた。しかし、ITバブル崩壊後は、成長株への集中投資が裏目に出て、かえってインデックスを下回っている傾向が見受けられる。直近でも、日本の株式市場に急反騰が起こった3月第1週は、一部の旗艦アクティブファンドが上昇局面でインデックスに追いつけないという結果が得られた。日本の株式投資信託に関する先行する実証研究としてまずCai, Chan, and Yamada(1997)が挙げられる。この論文が、最も包括的で、availableな実証手法をほとんど全て行なっている壮大な研究である。この論文は、自分の研究プロジェクトに最も役に立つものとして、吸収したいと考えている。また日本人の先行研究として、単なる殴米の手法の当てはめだけでなく、手作りの現実的工夫も加わった大村敬一氏の論文も多いに参考になることがわかった。
難消化性食品成分の腸管食細胞による非酵素的細胞内消化の生理的意義

食品中には植物や微生物の細胞壁成分などの多様な難消化性成分が含まれる。これらは食物繊維と総称され、腸内細菌叢の変動を介した大腸生理への作用の研究がなされてきた。一方、腸粘膜上皮から体内に取込まれるという観点での研究はほとんど無かった。本研究では、カードラン(βグルカン)、ザイモザン(酵母細胞壁)およびビフィズス菌を難消化性食品成分モデルとしてマクロファージ細胞株による細胞内消化と再放出に関する実験を行い、難消化性食品成分の一部は腸管粘膜のマクロファージのような食細胞に取込まれ細胞内で非酵素的に断片化されて再放出され、この分解断片が周辺の腸管免疫細胞群をさらに活性化することを実証した。食品中には植物や微生物の細胞壁成分などの多様な難消化性成分が含まれている。これらはヒトを含む動物の消化酵素では分解されない物質であり、いわゆる食物繊維と呼ばれている。食物繊維は未消化のまま胃、小腸を経て大腸まで到達し、そこに常在する腸内細菌の栄養源となるため、間接的に大腸の生理に多様な影響を及ぼすことが知られており、関連する多くの研究が行われてきた。本研究では、腸内細菌ではなく、未分解の食物繊維が僅かではあるが、体内に取込まれてマクロファージなどの貪食細胞に貪食され代謝されるという作業仮説の下に、少し異なる視点からこの食物繊維の生理作用について研究を行っている。今年度は、マウスのマクロファージ細胞株を用いて、食物繊維のモデルとしてβグルカン(難消化性多糖)および細胞壁成分など多様な難消化性成分の供給源と考えられる腸内共生細菌のモデルとしてビフィズス菌を貪食させ、細胞内でどのような過程と機構で消化・分解されるかを解析することとした。βグルカンの受容体として同定されたデクチン1を特異的プローブとして利用することを計画し、ヒトデクチン1の細胞外領域をコードするcDNA断片を昆虫細胞での発現ベクターに組込み、タグを付加した組換え型可溶性デクチン1を一過性の発現により培養上清に分泌発現させた。抗タグ抗体を用いた免疫ブロット法により培養上清に型可溶性デクチン1が期待される分子量のタンパク質として分泌されていることを確認した。同時に、難消化性成分の複合体とみなされるビフズス菌の培養を開始した。ビフィズス菌は嫌気性菌であるため生育には脱酸素や窒素置換などの特殊な条件を必要とし、良好な生育を得るための培養条件について種々検討し、再現性良く生育し菌体が回収できる最適条件を設定した。さらに調製したビフィズス菌体を抗原としてマウスを免疫し、抗血清を調製した。初年度の研究において、醗酵食品に多く利用されるカビや酵母の細胞壁主要成分であるβグルカンを特異的に認識するデクチン1の昆虫細胞での分泌発現に成功し、一方、醗酵乳製品に利用されるビフィズス菌の培養条件の設定を終えた。そこで、今年度は、貪食細胞によって細胞内消化を受け、細胞外に再放出される難消化性食品成分を定量的に解析する技術を開発するために、微粒子状/可溶性βグルカンの高感度検出系を確立し、また、細胞壁多糖の分解産物であるオリゴ糖を質量分析で分析可能かを検証した。βグルカンに関しては可溶性受容体であるデクチン1に異なるタグを付加した2種の組換えタンパク質を調製して、これらを2-site ELISA検出系のプローブとして用いてβグルカンを高感度に定量する条件を設定した。また、これらのプローブを用いて、貪食細胞に取込まれたβグルカン微粒子を検出し、その動態を蛍光顕微鏡下で追跡した。一方、βグルカン以外の細胞壁成分などは特異的検出用プローブがないため、MALDI-TOF MSによって、グルカン糖鎖を検出・同定できるかを検証した。これまでの2年間の研究により、貪食細胞の細胞内で非酵素的消化を受けて低分子化/微粒子化して、細胞外に再放出された難消化性食品成分を定量的に解析する技術を開発するために、微粒子状/可溶性βグルカンの高感度検出系を確立し、また、細胞壁多糖の分解産物であるオリゴ糖を質量分析で分析可能かを検証した。βグルカンの検出に関しては高感度検出系と分析条件がほぼ設定できたが、質量分析による検出・同定についてはモデル化合物ではMS/MS測定によるフラグメント解析により同定が可能であるところまでは到達したが、検出感度に問題があり、さらに改善が必要である。また、貪食細胞から放出された分解産物が他の貪食細胞や腸上皮細胞に与える影響に関する細胞生理学研究については、まだ予備的な実験段階である。このような状況から当初の計画よりもやや遅れていると考える。今年度に遅れを挽回して研究目標である非酵素的細胞内消化の生理的意義の解明に向けて努力したい。これまで2年間の研究により、βグルカンを特異的に認識するデクチン1の組換えタンパク質を用いて微粒子状/可溶性βグルカンの高感度検出系を確立し分析条件がほぼ設定できた。一方、質量分析法による、消化断片の網羅的解析については検出感度の問題が未解決である。そこで今年度は、貪食細胞に細菌由来βグルカン(カードラン)、酵母細胞壁(ザイモサン)などを貪食させ、培地中に再放出された微粒子状βグルカンを定量的に解析し、種々の培養条件下で再放出された微粒子状βグルカンを含む培養上清(馴化培地)がナイーブな貪食細胞に及ぼす影響を調べた。