hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DISC1とNRG1/ErbBシグナル伝達

統合失調症は多くの遺伝因子が報告されているが、DISC1とNeuregulin-1はそのリスク遺伝子として知られている。これらの分子は分子間相互作用し、脳内神経細胞において密接に重要な機能を有していると考えられる。本研究では、DISC1がNeuregulin-1分子のゴルジ体を起点とする細胞内輸送に関与し、適切なNeuregulin-1分泌過程の重要な調節の部分に寄与していることを、DISC1ノックアウトマウスの利用によって証明した。一般的に、内在性の成長因子の分泌量を測定することは容易ではない。特に初代培養神経細胞の場合は腫瘍細胞のように増殖することが不可能である。ましてや、in vivoでNeuregulin-1のような膜貫通型分泌性因子の正確な細胞外への分泌量を定量することは、その発現量が非常に少ないために非常に困難であった。本研究では、DISC1がNeuregulin-1の分泌量を制御する分子メカニズムを明らかにし、その分泌量を正確に測定するため、変異マウスを準備する必要があった。第一に、共同研究者のLin Mei博士より、細胞外領域のEGFドメインの上流にHAタグ配列を挿入し、神経細胞特異的に発現するNeuregulin-1 TGマウスの供与を受けた。このマウス由来の大脳組織切片および培養海馬神経細胞よりNeuregulin-1の分泌を調べたところ、DISC1ノックアウトマウスにおいていずれもその分泌量が減少していることを明らかすることが出来たので、最も研究の重要な点を抑えることには成功した。しかし、分泌制御を可能にするプラスミドベクターを作成することには成功し、培養海馬神経細胞での解析には十分使用できるものの、そのプラスミドベクターをマウスゲノムに組み込んだトランスジェニックマウスの作成はこれまでのところ成功しなかった。そのマウスを使用した研究も成果が出始めており、おおむね順調に進展していると判断した。分子生物学内在性のHA-Neuregulin-1発現トランスジェニックマウスを利用し、DISC1ノックアウトマウスと交配することによって得られる脳組織および初代培養神経細胞から得られる生体組織の分子細胞生物学的解析を行う。具体的には、Neuregulin-1の細胞内輸送の調節分子であるDISC1やARFタンパク質との相互作用による分泌制御を明らかにする予定である。in vivoでNeuregulin-1のような膜貫通型分泌性因子の正確な細胞外への分泌量を定量することは、その発現量が非常に少ないために非常に困難であった。
日本人大学生を対象とした技能統合型英文要約タスクの評価尺度の開発

本研究は、日本の大学英語教員のニーズを満たす、技能統合型英文要約タスクの評価尺度の開発を目的とし、その第一段階として、海外で開発された当該タスク用の総合的評価尺度と分析的評価尺度の比較を行った。その結果、両尺度は総合点のみを扱う限り、遜色ない評価結果が得られるが、日本の文脈に合う評価尺度にするためには記述子等に改善が必要であることがわかった。また、英文要約タスクの指導において、代表者らが開発した評価尺度を書き直しの際の到達目標として明示した結果、評価尺度を参照した学習者群はモデル要約を参照した学習者群よりも要約の自己採点結果が有意に高く、評価尺度は指導のツールとして効果があることが示唆された。平成26年度は研究計画にある通り、「日本人大学生が取り組む技能統合型の英文要約タスクに対応可能な評価尺度の開発」を推進した。1.問題点の把握・文献研究:この計画の遂行のために、研究代表者、研究分担者、研究協力者の3名によって、技能統合型の英文要約の評価および指導における先行研究の文献研究を行った。2.暫定的な評価尺度の開発:これまでの研究の成果として、どのような要素(下位技能)が評価や指導で重視されてきたかを確認し、さらに研究代表者、分担者、協力者の経験を生かし、それぞれのタスクに対する暫定的な評価尺度の策定を検討した。本研究は「日本人大学生を対象とした技能統合型英文要約タスクの評価尺度の開発」という課題を取り扱い、その目的は、以下の2点にまとめられる。1.日本人大学生が取り組む技能統合型の英文要約タスク、より具体的には英文を「読んで、要約を書く」「聞いて、要約を書く」、そしてTOEFL iBTの様な「読んで、聞いて、要約を書く」といった様々なタスクのそれぞれに対応することが可能な評価尺度を開発する。2.上記の評価尺度による評価と連動した、様々な技能統合型英文要約タスクの指導を実践し、その効果を検証する。具体的には、評価尺度を到達目標として明示した指導の効果を検証する。これらの目的に対して、以下の成果が得られた。目的1に関しては、TOEFL iBTのIntegrated Writingを参考に、日本人大学生に対して適切なタスクを開発した。さらに、既存のTOEFL用の総合的評価尺度と先行研究から得られた分析的評価尺度の評価結果を比較し、今後、日本人大学生が書く技能統合型要約タスクの評価において何を重視するべきかを検討した。また、目的2に関しては、日本人大学生を対象とした技能統合型英文要約タスクを複数の種類実践し、それぞれが学生に対して及ぼす効果を検討した。これらの成果は学術論文の形でまとめ、そのうち基礎段階のものを国際学術誌に掲載した。当初予定していた通り、文献研究および暫定的な尺度開発を行うことができた。しかしながら、研究計画に挙げていたパイロット的な評価に関しては、平成26年度中は依頼のみしかできなかったため、評価結果の検討については平成27年度に行うものとする。英語教育学上記の通り、パイロット的な評価の分析が平成27年度に持ち越されたが、十分当初の計画を推進可能と判断している。平成27年度は、尺度の改善に加え、研究計画にて予定されている通り、尺度の指導における効果検証を進めていく。当初予定していた研究代表者・分担者がともに参加する海外での研究発表を行わなかったため旅費用の経費を、またパイロット的な評価について依頼のみで分析を行わなかったため分析用ソフトウェア購入の経費を、それぞれ繰り越すこととなった。繰り越した平成26年度の経費と平成27年度配分額の使用については、計画の通り、文献研究のための書籍購入および分析用ソフトウェアの購入を行うとともに、国内外での学会発表・参加を積極的に行い成果の公表をはかることで(また、そのための研究打ち合わせの旅費に使用することで)適切に執行するものとする。
集合値解析的ゲーム論からの最適経営戦略均衡解の研究

集合値解析的ゲーム論からの最適経営戦略均衡解の解法の研究について,平成13年度は平成12年度まで行ってきたゲームモデルの基礎的研究結果をもとに、基礎理念や評価基準の確立、また最適化理論における非線形解析学の立場から解析をおこない、ある評価基準に対する体系的な理論の構築について研究を行った。その結果,主に以下の5点について研究結果を得た.1.平成12年度まで行ってきた基礎的研究結果をもとに、集合値写像を導入した集合値解析的ゲームモデルを構築するための評価基準を与えた。2.現在研究対象としてあげている分数形損失関数をもったゲームのなかで、特に非協力n人ゲームに対してこの評価基準を適用し、非線形解析学の立場から解析をおこない、ある体系的な理論の構築結果を得た。3.また、オリジナルなパラメトリックゲームを構築しての解法と、損失関数の特殊な変形による解法を与え、これらの比較研究をおこなった。4.2人ゼロ和ゲームモデルにおいて計算機上で集合値解析的な均衡解についてのシミュレーションを行い、視覚的な理解をもとに研究の裏づけをおこなった。5.これは現段階も継続中であるが,更に複雑な分数形損失関数をもった集合値解析的ゲームモデルを構築し,数理経済学分野への実際の適用研究もおこなっている。集合値解析的ゲーム論からの最適経営戦略均衡解の研究について,平成12年度は平成11年度まで行ってきた基礎研究成果をもとに,集合値解析的ゲームモデルの基礎理念や評価基準の確立について研究をおこなった.その結果,主に以下の4点について研究結果を得た.1.集合値解析的ゲームモデルにおける評価基準の確立のために,集合値写像に対して新たな半連続性の概念を導入し特徴付けを行い,従来からの上半連続や下半連続との関係を調べた.2.研究対象のゲームモデルとしては分数形損失関数をもったゲームを選び,特に2人ゼロ和ゲームに対して研究を行った.この研究ではある特別なパラメータを導入したオリジナルなパラメトリックゲームを構築し,このゲームモデルの解析を通してもとのゲームの均衡解の存在性を議論し,ある均衡解の解法結果を得た.3.2でのゲームモデルにおいて,計算機上で均衡解のシミュレーションを行い視覚的な理解を下に研究の裏付けを行った.4.こらは現段階も継続中であるが,上記での集合値写像の半連続性の性質や分数形損失関数を持った2人ゼロ和ゲームの解法をもとに,更に複雑な分数形損失関数をもった集合値解析的ゲームモデルを構築し,制約式が集合値写像で表されている場合の均衡解の解法結果を研究中である.集合値解析的ゲーム論からの最適経営戦略均衡解の解法の研究について,平成13年度は平成12年度まで行ってきたゲームモデルの基礎的研究結果をもとに、基礎理念や評価基準の確立、また最適化理論における非線形解析学の立場から解析をおこない、ある評価基準に対する体系的な理論の構築について研究を行った。
C-MYCとG1/Sチェックポイントタンパク質との相互作用による細胞周期調節

前年度までにC-MYCがcdk inhibitorであるp21に結合することを明らかにしたので,更に詳細に解析し,以下の結果を得た.1. C-MYCはp21のC末に存在するPCNA結合領域に重複して結合し,PCNA,C-MYCのp21への結合は相互に拮抗的であった.4. C-MYCはMaxとそのC末で複合体形成してE-boxを有する遺伝子の転写活性を増強させる.p21はc-MYC/MaxよりC-MYCを吸収結合することで,Max/Max複合体を形成させた.したがって,p21はC-MYC/MaxのE-box遺伝子の転写活性を抑制した.5. p21のC-MYC,PCNA結合配列に結合するタンパク質NO.3のcDNAクローニングに成功し,現在解析している.MSSPは複製、細胞周期調節タンパク質なのでこれらに関与するタンパク質との相互作用を検討したところ、C-MYCのC末、DNAポリメラーゼαのN末、PCNAに直接、cdk2とは他の因子を介して結合することが明らかとなった。C-MYCとの結合にはRNPドメインがやはり必須であり、上記のトランスフォーメーション能に寄与していた。また、DNAポリメラーゼαに結合することでその複製活性を促進し、細胞内ではC-MYCがこの複合体に含まれていた。以上より、MSSPは異なるタンパク質因子と次々に結合することにより、G1/S→S期(DNA複製開始)に関与することが示唆された。2、C-MYCとp21の結合による細胞周期調節p21はC-MYCN末に結合うることで、MYC/Max複合体を解離し、転写能の抑制に関与していた。C-MYCはp21のPCNA結合領域に拮抗的に結合し、p21によるDNAポリメラーゼδ/PCNAの活性阻害を解除した。このことより、C-MYCが細胞周期調節因子に直接結合することでS期進行に関与することが示された。前年度までにC-MYCがcdk inhibitorであるp21に結合することを明らかにしたので,更に詳細に解析し,以下の結果を得た.1. C-MYCはp21のC末に存在するPCNA結合領域に重複して結合し,PCNA,C-MYCのp21への結合は相互に拮抗的であった.4. C-MYCはMaxとそのC末で複合体形成してE-boxを有する遺伝子の転写活性を増強させる.p21はc-MYC/MaxよりC-MYCを吸収結合することで,Max/Max複合体を形成させた.したがって,p21はC-MYC/MaxのE-box遺伝子の転写活性を抑制した.5. p21のC-MYC,PCNA結合配列に結合するタンパク質NO.3のcDNAクローニングに成功し,現在解析している.
ファゴサイトーシスとマクロパイノサイトーシスの機械的分子機構とシグナル伝達

マクロファージでみられるmacropinocytosisおよびphagocytosisは、それぞれ、細胞外液ないし粒状外来物質を取り込むための細胞運動であり、生体防御、免疫機能において重要な役割をはたしている。これらの細胞運動は、アクチン線維の重合、脱重合、再配列によってもたらされ、多くのアクチン関連蛋白質と複雑なシグナル伝達系により巧妙に制御されている。本研究は、この現象を司る機械的分子機構とシグナル伝達系の解明を目的とし、各種のアクチン結合蛋白質とミオシンサブクラスについて検索した。このなかで、最近新たに発見されたα-actininのアイソフォームactinin-4が、マクロパイノゾーム形成時のラッフルに他のアイソフォームより高濃度に局在することをF-actinとのレシオイメージングで明らかにした。また、actinin-4に対する特異抗体の細胞内導入により、macropinocytosisが有意に抑制されることから、actinin-4がマクロパイノゾーム形成時のbundlingに機能していることが示唆された。ミオシンについてはmyosin IIの役割に注目し、MLCK阻害剤であるML-7をマクロファージに添加してmyosin IIを選択的に阻害し、phagocytosisおよびmacropinocytosisへの影響を観察した。ML-7は、macropinocytosis過程では、細胞表層のラッフル運動を抑制し、円状ラッフルの形成もなされなかった。Phagocytosisでは、偽足の伸長、phagocytic cup形成が見られたが、cupの締め上げ運動は阻害された。リン酸化ミオシンの局在を観察すると、ラッフル、phagocytic cupに多く存在し、ML-7によりMLCKを阻害すると著しく減少した。これらのことからmyosin IIはmacropinocytosisおよびphagocytosisにおいて異なる過程で関わっているものと思われ、特にphagocytosisではphagocytic cupの締め上げ運動に働くことが示唆された。我々は、マクロパイノサイトーシス、ファゴサイトーシスの機械的分子機構とシグナル伝達の解析を続けているが、これまでにactinin-4が、マクロパイノサイトーシス、ファゴサイトーシスに関わる構造により多く局在することをactinin/F-actin ratio画像により明らかにした。引き続き平成12年度は、1.PI3kinase阻害剤によるマクロパイノサイトーシス時の細胞内actinin-4/F-actin ratioの変化の観察2.抗体細胞内導入によるactinin-4の機能解析を行った。2.精製actinin-4抗体、actinin-1抗体,正常IgMをscrape loading法により細胞内導入後、FITCデキストランをマクロパイノサイトーシスにより取り込ませ、取り込まれた量をスペクトルフルオロメーターで定量した。actinin-4抗体の細胞内導入はマクロパイノサイトーシスによる取り込みを有意に減少させたが、actinin-1抗体は、正常IgMと有意差が無かった。このことから、actinin-4は、マクロパイノサイトーシスの機械的分子として機能していることが示唆された。以上の結果は、これまでの結果と合わせて、J.Cell Sci.(2000)に論文として発表した。Macropinocytosisとphagocytosisは、ともにアクチン依存性の液相ないし粒状外来物質取り込み運動である。今回は、macropincytosisおよびphagocytosis過程での偽足(ruffle)の伸展・変形・収縮閉鎖におけるmyosinの役割とPI3kinaseシグナルとの関係を明らかにする目的で、ミオシン阻害剤(BDM)およびPI3kinase阻害剤の効果を形態学的に解析した。培養マクロファージにオプソニン化ヒツジ赤血球のphagocytosisまたはFITC-

デキストランのmacropinocytosisによる取り込みを起こさせ、15mM BDMの効果をSEM、蛍光顕微鏡、video microscopy等により観察、アクチン重合阻害剤、P13-kinase阻害剤などの効果とも比較した。BDMは、細胞表層のruffle運動を抑制し、macropinocytosisの第一段階であるcircular ruffle形成もなされなかった。Phagocytosisでは、BDM処理においても赤血球を包囲するruffleの伸長、phagocytic cup形成が見られたが、cupの収縮、閉鎖は阻害された。このことからmacropinocytosisおよびphagocytosis過程のruffle運動は、myosinが異なる機序で関わっていることが示唆された。ビデオマイクロスコピーによる生きたGFP-actin発現細胞での観察では、アクチン束がphagocyticcupを締め上げる運動を動画化することができた。この運動はミオシン阻害剤で抑制され、PI3kinase阻害剤では抑制されないことから、アクトミオシン系によるPI3kinase非依存性の収縮環状運動と思われ、粒状物質だけをファゴゾーム内に選択的に取り込むための機械的機構と考えられる。Macropinocytosisとphagocytosisは、ともにアクチン依存性の液相ないし粒状外来物質取り込み運動である。前年度までに、ミオシン阻害剤(BDM)およびPI3kinase阻害剤を用いmacropinocytosisおよびphagocytosis過程での偽足(ruffle)の伸展・変形・収縮閉鎖におけるmyosinの役割とPI3kinaseシグナルとの関係を形態学的に解析してきた。しかし、BDMは、各種クラスのミオシンを非特異的に阻害するため、各ミオシンクラスの機能は同定できない。そこで本年度は、ミオシンIIを選択的に阻害するため、myosin-light chain kinase阻害剤であるML-7を培養マクロファージに添加し、オプソニン化ヒツジ赤血球のphagocytosisまたはFITC-デキストランのmacropinocytosisによる取り込みを起こさせ、走査電顕、蛍光顕微鏡、video microscopy等により観察した。ML-7の効果は、これまでに得られたBDMによるミオシン阻害の結果とほぼ一致し、macropinocytosis過程では、細胞表層のruffle運動を抑制し、circular ruffle形成もなされなかった。Phagocytosisでは、赤血球を包囲するruffleの伸長、phagocytic cup形成が見られたが、cupの収縮、閉鎖は阻害された。リン酸化
酵素反応と固体酸・塩基触媒の協調による環境調和型有機合成反応プロセスの開発

固体酸触媒であるゼオライトをラセミ化触媒に使用し,イオン液体を反応溶媒に用いるリパーゼ触媒不斉アシル化反応を組み合わせたアリールアルコールの動的光学分割(DKR)反応開発を検討した.ゼオライトは, H-β-VALFOR CP811BL-25が最適であり,イミダゾリウ塩,もしくは4級アンモニウム塩イオン液体中でDKR反応に不可欠なラセミ化が進行し,これらの実験結果をもとに,イオン液体とヘキサンの混合溶媒システム,あるいはイオン液体コーティングで活性化したリパーゼPSとゼオライトを組み合わせたアリールアルコールのDKR反応プロセスを構築した.固体酸触媒であるゼオライトをラセミ化触媒に使用し,イオン液体を反応溶媒に用いるリパーゼ触媒不斉アシル化反応を組み合わせたアリールアルコールの動的光学分割(DKR)反応開発を検討した.ゼオライトは, H-β-VALFOR CP811BL-25が最適であり,イミダゾリウ塩,もしくは4級アンモニウム塩イオン液体中でDKR反応に不可欠なラセミ化が進行し,これらの実験結果をもとに,イオン液体とヘキサンの混合溶媒システム,あるいはイオン液体コーティングで活性化したリパーゼPSとゼオライトを組み合わせたアリールアルコールのDKR反応プロセスを構築した.研究代表者は化学的手法でリパーゼの反応を制御する方法を研究し,酵素反応を活用する環境調和型有機合成方法,特にキラル合成法を研究してきた.加水分解酵素であるリパーゼは丈夫な酵素であり,貴金属触媒や固体酸と共存させてもアシル化を触媒することが知られており,現在では医薬品中間体の合成に工業的にも利用されている.そこで,固体酸・塩基触媒とリパーゼを共存させることで,固体酸・塩基触媒と酵素との協調による新しいキラル反応プロセスの開発を目指す.初年度は,「固体酸触媒とリパーゼの協調による貴金属触媒フリー動的光学分割(DKR)の開発」を検討した.申請者はイオン液体コーティング酵素をイオン液体中で使用すると,アシル化がトルエンや時イソプロピルテーテル溶媒よりもアシル化速度とエナンチオ選択性が向上することを明らかにしている.DKR反応を実現するためには歯の浮き室であるアルコールのラセミ化触媒とエナンチオ選択性が高くアシル化速度の速い校活性リパーゼの組み合わせを見つける必要がある.まず,1-フェニルエタノールをモデル基質にラセミ化を促進する最適ゼオライトを探索し,H-βVALFORCP811BL-25を見いだした.また,リパーゼには我々の研究室で開発したイオン液体コーティング酵素IL1-PSが良く,反応条件を最適化した結果,ジイソプロピルエーテル溶媒,オクタン酸=ビニルをアシル化剤に使用して収率75%,>99%eeで1-フェニルエタノールのアクタン酸エステルを合成することができた.望むDKR反応を実現することができたのでさらに反応基質の適応範囲を調べている.加水分解酵素であるリパーゼは丈夫な酵素であり,貴金属触媒や固体酸と共存させてもアシル化を触媒することが知られており,現在では医薬品中間体の合成に工業的にも利用されている.そこで,固体酸・塩基触媒とリパーゼを共存させることで,固体酸・塩基触媒と酵素との協調による新しいキラル反応プロセスの開発となる動的速度論的光学分割(DKR)反応の開発が本研究の目的である.DKR反応を実現するためには反応基質であるアルコールの素早いラセミ化を起こす触媒と,エナンチオ選択性が高い高活性のリパーゼの組み合わせを見つける必要がある.1-フェニルエタノールをモデル基質にラセミ化を促進するゼオライトを探索したところ,H-βVALFORCP811BL-25がラセミ化触媒として優れていることを見いだした.ただし,ラセミ化機能は溶媒に大きく依存し,ホスホニウム塩イオン液体では全くラセミ化が起こらず,4級アンモニウム塩,もしくはイミダゾリウム塩イオン液体が必須であった.また,既存の有機溶媒についてもラセミ化機能を調べたところ,トルエン中でラセミ化が速く,ジイソプロピルエーテル中では比較的ゆっくりとラセミ化が進行することがわかった.しかしラセミ化の過程で2量体が生成するために収率が上がらないという問題点を克服することが極めて難しいこともわかった.ラセミ化速度が速いゼオライトは2量化能力が高く,はゼオライト細孔内で起こっていると考えられた.そこで,反応器質として嵩高い2級アルコールを探索した結果,インダノールを基質に用いると90%の収率でアシル体が得られたが,ゼオライト触媒による非エナンチオ選択的なアシル化が同時進行し,エナンチオ選択性が50%ee程度に低下するという新たな問題が生じた.そこで,反応条件をさらに最適化した結果,ヘキサン酸ビニルをアシル化剤に使用し,イオン液体とヘキサンの2相系で反応を行うことでDKR反応が起こることがわかった.加水分解酵素であるリパーゼは丈夫な酵素であり,貴金属触媒や固体酸と共存させてもアシル化を触媒することが知られており,現在では医薬品中間体の合成に工業的にも利用されている.そこで,固体酸・塩基触媒とリパーゼを共存させることで,固体酸・塩基触媒と酵素との協調による新しいキラル反応プロセスの開発となる動的速度論的光学分割(DKR)反応の開発が本研究の目的である.DKR反応を実現するためには反応基質であるアルコールの素早いラセミ化を起こす触媒と,エナンチオ選択性が高い高活性のリパーゼの組み合わせを見つける必要がある.昨年までの研究で1-フェニルエタノールをモデル基質にラセミ化を促進する最適ゼオライトを探索し,H-βVALFORCP811BL-25を見いだしている.

また,リパーゼには我々の研究室で開発したイオン液体コーティング酵素IL1-PSが良く,反応条件を最適化した結果,ジイソプロピルエーテル溶媒,オクタン酸=ビニルをアシル化剤に使用して収率75%,>99% eeで1-フェニルエタノールのアクタン酸エステルを合成することができた.しかしラセミ化の過程で2量体が生成するために収率が上がらないという問題点が明らかになった.2量化はゼオライト細孔内で起こっていると考えられた.そこで,反応器質として嵩高い2級アルコールを探索した結果,インダノールを基質に用いると90%の収率でアシル体が得られたが,ゼオライト触媒による非エナンチオ選択的なアシル化が同時進行し,エナンチオ選択性が50%ee程度に低下するという新たな問題が生じた.そこで,反応条件をさらに最適化した結果,ビニルヘキサン酸をアシル化剤に使用し,イオン液体とヘキサンの2相系で反応を行うこで84%収率81%eeでヘキサン酸=インダノールを得ることができた.本研究で設定した三つのテーマのうち,最初のアリールアルコールのDKR反応については,鍵を握るラセミ化力の強いゼオライトと強力なアシル化酵素の組み合わせを確定できた.現在は,基質分子の適応範囲を調べており,まもなく論文として公表できる予定である.また,この研究の過程でイオン液体コーティング酵素を使うためのイオン液体デザインを行った。さらに,イオン液体コーティング酵素を活用した含フッ素アリルアルコールの合成を行い反応基質に使用して遷移金属触媒不斉のアミノ化反応などを実現した.これらの成果は論文としてまとめて学術誌に発表した.25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で設定した三つのテーマのうち,最初のアリールアルコールのDKR反応については,鍵を握るラセミ化力の強いゼオライトと強力なアシル化酵素の組み合わせを確定できたが,ラセミ化能力の高いゼオライトを用いると副反応である2量化も促進され,このために収率が上がらないという問題が生じた.ただし,イオン液体コーティング酵素を再使用を繰り返すためのイオン液体のデザインを検討し,よいイオン液体をデザインできた.また,アミノ酸とアルキルPEG型イオン液体の協調でリパーゼの活性化ができることを明らかにし,論文として学術誌に公表した.さらに,イオン液体コーティング酵素を活用した含フッ素アリルアルコールの合成を達成し,反応基質に使用して遷移金属触媒不斉アミノ化反応などを実現した.これらの成果は論文として学術誌に発表した.初年度に開発したDKR反応の適応基質範囲を確定する.また,二つ目の課題として設定したDKR型アルドール反応の開発に着手する.また,三つ目の課題であるイオン液体コーティング酵素によるラッカーゼの活性化の予備実験に着手する.25年度が最終年度であるため、記入しない。初年度に開発したDKR反応の適応基質範囲を確定する.また,二つ目の課題として設定したDKR型アルドール反応の開発に着手する.固体酸触媒を検討したが,酸触媒で脱水して収率が上がらないという問題点が明らかになった.そこでDKR反応にこだわることなく,固体塩基の共存下でリパーゼを作用させる新しいタイプの光学分割を検討する.で水酸基が三つ目の課題であるイオン液体コーティング酵素によるラッカーゼの活性化の予備実験を行ったが,市販の酵素では良い結果が得られなかった.利用できるラッカーゼを探査する.
細胞質膜蛋白質の構造形成・アセンブリー

FtsH蛋白は真核細胞の265プロテアソームの制御サブユニットのいくつかと相同なATPaseドメインを持ち、さらにZnメタロプロテアーゼに見られるHEXXHモチーフを持つ膜蛋白である。また遺伝的にλファージの溶菌・溶原化を制御するCII蛋白の分解に関わることが示され、Lon、Clpプロテアーゼとは異なる新しいタイプのATP依存性プロテアーゼであることが示唆された。CII蛋白を安定化するCIII蛋白は同時に熱ショック誘導に働くσ32を安定化することからσ32がFtsHプロテアーゼの細胞内基質である可能性が強く示唆された。FtsHを精製し、in vitro系で、予想したようにFtsHがATPase活性とσ32を分解するプロテアーゼ活性を持つことを明かにした。このFtsHによるσ32の分解はATPアナグロでは起こらなかった。FtsHのプロテアーゼ活性はZn2+により促進され、重金属のキレート剤o-phenanthrolineにより強く阻害された。興味深いことに26Sプロテアソームを阻害するvanadatによりFtsHのATPase活性およびプロテアーゼ活性の阻害が確認された。σ32以外のσ因子のうちσ70とσ38はFtsHによる分解は認められなかった。一方、in vivoにおいてもftsH変異によるσ32の安定化と蓄積を観察した。以上の結果より、FtsHは膜結合型のATP依存性メタロプロテアーゼであり、その基質の一つがσ32であることが明かとなった。
低エネルギーイオンビームの固体表面での散乱と電荷交換過程

昨年度に開発した表面研究用イオンビーム装置を整備して実験を開始した。最初はイオン源の構造について実験を繰り返しながら検討を行ったが、従来のものより特に高性能なものを得ることは出来なかった。イオンビームの質量分析には、真空装置に内藏した電磁石を用いる方式を採用し、予期した分解能と明るさを得た。真空度は表面研究に最低必要な5×【10^(-7)】Paに保つことができる。【N^+】,【N_2^+】,【An^+】などの低エネルギーイオンビーム(101000eV)をタングステン,チタンなどの試料表面に照射して散乱ビームの角度分布を測定し、放出される二次イオンを四極子マスフィルターで分析した。二次イオンとしては試料中の不純物K,Na,Ca,Al,Mg,Siなどが放出されるが、これらの相対強度は入射イオンのエネルギーや種類に著しく依存して変化することが観測された。このイオン刺戟放出二次イオン質量スペクトルは試料を加熱して得られる熱イオン放射の質量スペクトルとは明らかな違いを見せている。従来、固体試料の分析に利用されているSIMS(二次イオン質量スペクトル)法においては、二次イオンの生成機構はイオン衝撃による局所的熱励起やスパッタリングによると理解されているものの詳しい解明はされず、分析法の解立に大きな支障を残したままになっていた。今回の我々の実験結果は、これらの根本的な問題の解明に対する有力なデータを与えたことになる。つまり、イオン衝撃法では局所熱平衝モデルのみでは理解できない現象が起っており、イオンビームと固体表面原子との直接的な電荷交換過程を運動量交換過程と同時に考虜しなければならない。我々はそのモデルについて理論的に検討している段階である。
プロジェクションマッピングを用いた3D-MRIによる乳房温存術支援システムの開発

MRIは乳癌の特徴的な乳管内進展を良好に描出し癌の広がりの術前診断に不可欠な検査である。ただし、通常腹臥位で撮像され、手術室の背臥位とは乳房の形が異なる。このため、乳房温存術時に、腹臥位MRIでの癌の広がりを見ながら、背臥位の乳房の切除範囲を決定することには限界がある。本研究では、昨年度までに丸み帯びた乳房に正確に投影できるプロジェクションマッピング装置を開発している。本年度は、まず昨年度開始したプロジェクションマッピング装置を用いた非介入型臨床試験を継続し症例の積み重ねを行った。計12例に本装置を使用し従来法による腫瘍位置決定との比較を行い、概ね良好な結果が得られたが、問題点として以下が検出された。1従来法とズレが生じた症例で、その原因はMRI時と手術時で乳房の形状が異なっていることが考えられた。乳房の形状の再現方法について検討した。2また、乳房の形状が忠実に再現されているかを検出する方法も検討する必要があると考えられた。3さらに、プロジェクションマッピング手技において人的エラーが2例に生じ、正確な投影が行えなかった。より使いやすく、エラーについては注意を促す機能を配備するなど装置の改良も必要と考えられた。本装置の初期経験を国際学会で発表した。乳房温存術ナビゲーションシステムについては、3Dプリンターを用いて乳房皮膚に置くシェルを作成する研究が発表されており、その発表者と情報や意見交換を行った。症例登録に遅延が生じたため臨床検討の結果を国内学会に採択されており発表予定である。論文作成に着手し今年度中に発表する。乳癌の乳房温存術では切除断端陽性が再発の危険因子であり、これを防ぐために術前各種画像診断を駆使して癌の広がりを診断する。MRIは乳癌の特徴的な進展形式である乳管内進展を最も良好に描出するが、通常腹臥位で撮像され、乳房は柔らかく形を変えやすいことから、手術室の背臥位でMRIでの癌の広がりを再現することには限界がある。H28年度は3DーMRI画像を乳房皮膚に直接にプロジェクションマッピングし癌の広がりを転写するシステムを開発するための基礎検討を行った。1丸みのある乳房に画像をプロジェクションマッピングするためには歪みの補正を行う必要がある。全身麻酔下の限られた時間内で乳房表面の丸みを検出し、投影用MRI画像を補正するソフトウエアと、手術室で安全かつ正確に投影するためのプロジェクションマッピング装置のハードウエアを研究協力者である企業と共同で開発した。2プロジェクションマッピングに適した仰臥位MRIの撮像方法と投影画像の再構成法を検討した。3プロジェクションマッピングの際の乳房とMRI画像のレジストレーションのためのマーカーの選択や配置法の検討を行った。4開発したシステムの精度検証実験に用いる3Dプリンティングによるファントム作成のためにMRIで視認性のある素材を検討した。曲面投影補正ソフトの開発を担当する研究協力者である企業との研究計画の確認と曲面投影補正ソフトの開発に時間を要した。MRIで視認性のある3Dプリンティング用の軟性素材の選択に時間を要した。ファントムの癌部と非癌部のMRIにおける信号強度をいかに分離させるか、素材と再構成法の選択に時間を要している。MRIは乳癌の特徴的な進展形式である乳管内進展を良好に描出し癌の広がりの術前診断に不可欠な検査である。ただし、通常腹臥位で撮像され、乳房は柔らかく形を変えやすいことから、手術室の背臥位でMRIでの癌の広がりを再現することには限界がある。本研究では、背臥位MRI画像を丸み帯びた乳房に歪み補正を施してプロジェクションマッピングする装置を開発している。H29年度は、まず、研究協力者である企業が開発したプロトタイプ装置と同型のプロジェクションマッピング装置を当施設にも設置した。1乳房ファントムを用いて投影の精度検証を行った。垂直投影、15、30、45°の斜めからの投影のいずれも誤差は5mm以内と、投影の精度は問題なく、再現性にも問題なかった。2次に手術室で安全かつ正確に投影するためのシミュレーションを行った。手術室の照明や手術台の色調が実験室と異なっていたため、ソフトウエアの調整を要した。全身麻酔下での投影において許容範囲の時間内で手技が終えられる様に、一連の手技や物品の確認を行い、臨床検討に備えた。3非介入型臨床検討を研究分担者である乳腺外科医とともに開始した。従来法による乳房皮膚上の腫瘍位置描画とプロジェクションマッピングによる腫瘍位置描画は概ね一致し、摘出標本の病理所見とも乖離は無かった。精度検証は概ね良好であるが、斜めからの投影の際に軽度のずれが生じた。その原因検索とそれを回避するための工夫を検討中である。4診断用の腹臥位MRIと比べ背臥位MRIでは乳管内進展巣の複雑な広がりと非癌部との境界が分かりにくい場合があった。腫瘍位置描画においては腹臥位MRI所見を参照し術前に綿密に評価しておく必要があり、マージンの取り方にも再検討の余地がある。患者登録に遅れを生じている。

本研究では、昨年度までに丸み帯びた乳房に正確に投影できるプロジェクションマッピング装置を開発している。本年度は、まず昨年度開始したプロジェクションマッピング装置を用いた非介入型臨床試験を継続し症例の積み重ねを行った。計12例に本装置を使用し従来法による腫瘍位置決定との比較を行い、概ね良好な結果が得られたが、問題点として以下が検出された。1従来法とズレが生じた症例で、その原因はMRI時と手術時で乳房の形状が異なっていることが考えられた。乳房の形状の再現方法について検討した。2また、乳房の形状が忠実に再現されているかを検出する方法も検討する必要があると考えられた。3さらに、プロジェクションマッピング手技において人的エラーが2例に生じ、正確な投影が行えなかった。より使いやすく、エラーについては注意を促す機能を配備するなど装置の改良も必要と考えられた。本装置の初期経験を国際学会で発表した。乳房温存術ナビゲーションシステムについては、3Dプリンターを用いて乳房皮膚に置くシェルを作成する研究が発表されており、その発表者と情報や意見交換を行った。症例登録に遅延が生じたため作成する乳房ファントムを用いた曲面投影補正法の精度検証を研究協力者の協力を得て、行う。これは臨床検討に向けたシミュレーションも兼ねており、実症例で安全かつ正確に投影するための準備を行う。臨床検討では、研究分担者である乳腺外科医の協力を得てスムーズな症例登録とプロジェクションマッピングを用いた手術を行う。外来担当外科医全員に本研究の要旨と意義、患者登録方法を周知し、スムーズに患者の同意を得られるようなプレゼンテーションの機会を設けた。今後の介入検討への移行は、新しく施行された臨床研究法に則ってスムーズに行えるように準備中である。臨床検討の結果を国内学会に採択されており発表予定である。論文作成に着手し今年度中に発表する。ハードウエアであるプロジェクションマッピング装置の台座の発注が遅れH29.4になったため研究進捗の遅れにより、当該年度に国内外の学会で発表をしなかったこと、論文掲載のための英文校正や論文掲載料が生じなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は、研究の進行に合わせて、学会発表や論文作成を行う予定である。雑誌論文執筆が遅れているため、その経費を次年度使用にするため。次年度は論文執筆と国内外学会発表を予定しており、その経費に費用させていただく予定である。台座を発注する
新規高スピン多核金属錯体超分子の合成とその複合機能物性

本研究プロジェクトにおいては,Mn12核錯体をベースにした,新しい単一分子磁石の構築を目指した。1)Mn12核錯体の化学修飾単一分子磁石として知られるMn12核錯体は16個の架橋カルボキシル基があり、これらを置換することにより化学修飾が可能である。いくつかのカルボン酸を用いて置換反応を行いその磁気特性を調べた。その結果、単一分子磁石としての特性を損なわずに置換できたもの(アダマンタンカルボン酸、トランス-3-(3-チエニル)アクリル酸、ヘプタフルオロブタン酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸)と、置換した結果特性を失うもの(デカン酸)が存在することを明らかにした。また磁石となる特性温度(T_B)は酢酸で置換したMn12-Acの場合(3K)に比べていずれの場合も2.8Kと低くなることを明らかにした。2)Mn12核錯体と各種ドナーとの電荷移動錯体の形成Mn12核錯体といくつかのTTF系ドナーとの電荷移動錯体の形成を試みた。ドナーとしてdimethyldiphenyl-TTFを用い、ペンタフルオロ安息香酸で置換したMn12核錯体の溶液と混合することにより1電子移動が起こり、ドナーカチオンとMn12核錯体アニオンが生成した。この溶液から結晶性の固体が得られ、その吸収スペクトルは520nm付近にεが3万以上の強い吸収帯を示した。これはこのTTF誘導体単独あるいはそのカチオンにおける吸収帯とは異なっていることから、電荷移動錯体形成による相互作用の結果であると考えられる。この電荷移動錯体の形成は溶液混合直後には起こっておらず、かなり長時間必要であることを、溶液のNMR及びESR測定から明らかにした。この電荷移動錯体の磁性は単一分子磁石の特性を有していることがわかった。1)Mn12核錯体の化学修飾単一分子磁石として知られるMn12核錯体には架橋カルボン酸が16個あり、これらを置換することにより化学修飾が可能である。NMR測定からこれらの置換が軸位の8個のカルボン酸から起こることを明らかにした。現在、テレフタル酸等を用いて二量体の合成・単離を試みているところである。2)Mn12核錯体と各種ドナーとの電荷移動錯体これまでにデカメチルフェロセンとMn12核錯体との電荷移動錯体を形成し、その結晶構造を明らかにした。この化合物はMn12核錯体アニオンの近傍に磁性のデカメチルフェロセニウムカチオンが存在するが、その磁性はMn12核錯体アニオンの磁性に対して大きな影響を及ぼさないことがわかった。一方、鉄のメスバウアースペクトルの測定から、鉄核はMn12核錯体アニオンの磁性の影響を大きく受けていることがわかった。非磁性の対カチオンであるデカメチルコバルトセニウムを用いた場合についても結晶構造を明らかにした。これらの結果については現在、論文作成中である。次に、伝導性の電荷移動錯体を得る目的でいくつかのTTF系ドナーとの電荷移動錯体の形成を試みた。あるTTF誘導体をドナーとして用いた場合に単結晶が得られた。得られた電荷移動錯体には520nm付近に特徴的な吸収が現れており、これはこのTTF誘導体単独あるいはそのカチオンにおける吸収帯とは異なっていることから、電荷移動錯体形成による相互作用の結果であると考えられる。詳細については現在解析中である。

本研究プロジェクトにおいては,Mn12核錯体をベースにした,新しい単一分子磁石の構築を目指した。1)Mn12核錯体の化学修飾単一分子磁石として知られるMn12核錯体は16個の架橋カルボキシル基があり、これらを置換することにより化学修飾が可能である。いくつかのカルボン酸を用いて置換反応を行いその磁気特性を調べた。その結果、単一分子磁石としての特性を損なわずに置換できたもの(アダマンタンカルボン酸、トランス-3-(3-チエニル)アクリル酸、ヘプタフルオロブタン酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸)と、置換した結果特性を失うもの(デカン酸)が存在することを明らかにした。また磁石となる特性温度(T_B)は酢酸で置換したMn12-Acの場合(3K)に比べていずれの場合も2.8Kと低くなることを明らかにした。2)Mn12核錯体と各種ドナーとの電荷移動錯体の形成Mn12核錯体といくつかのTTF系ドナーとの電荷移動錯体の形成を試みた。ドナーとしてdimethyldiphenyl-TTFを用い、ペンタフルオロ安息香酸で置換したMn12核錯体の溶液と混合することにより1電子移動が起こり、ドナーカチオンとMn12核錯体アニオンが生成した。この溶液から結晶性の固体が得られ、その吸収スペクトルは520nm付近にεが3万以上の強い吸収帯を示した。これはこのTTF誘導体単独あるいはそのカチオンにおける吸収帯とは異なっていることから、電荷移動錯体形成による相互作用の結果であると考えられる。この電荷移動錯体の形成は溶液混合直後には起こっておらず、かなり長時間必要であることを、溶液のNMR及びESR測定から明らかにした。この電荷移動錯体の磁性は単一分子磁石の特性を有していることがわかった。
子どもが理解するプロセスを探り,確かな学力を身につける授業開発研究

私の比較研究では,1.体験の違いによる比較2.違う教材を使うことでの比較3.学習形態の違いによる比較であった。そして,本研究での対象は,同条件である2クラス,本校の3年生A組とB組,4年生A組とB組とした。1については,4年生の「冬の星座」の単元を用いて,A組ではプラネタリウムという仮想体験を活用した授業を,B組では星空観察会という実体験を活用した授業を行った。そして,単元終了後にアンケート調査をし,単元はじめにとったアンケート調査と比較することで気持ちの変容を捉え,アセスメントによって知識の定着度を測った。これらのデータを基にA組とB組ではどのような違いがあるのかを分析した。その結果,実体験を活用したB組の方が知識の定着度が高く,興味・関心の持続も高かった。2については,3年生の「明かりをつけよう」という電気の単元で,A組は自作教材を,B組は業者の販売する既製教材を使って授業を行った。単元終了時には1と同じように,調査を行い分析した。その結果,気持ちの変容と知識の定着のどちらにおいても大きな違いはなかった。しかし,授業の展開の中で,子どもたちの発言や単元終末でのものづくりでは違いが見られた。既製教材を使うと,その箱に書かれている遊びに目を奪われ,本来学ぶべきことから離れてしまう子が多かったし,ものづくりではみんなが同じようなものをつくるしかなかった。しかし,反対にいえば,既製教材はそれだけ子どもたちの興味関心を高めるものだともいえる。3については,バイアスが多すぎたため,研究を行うことはできなかった。以上のことから,子どもたちが理解をしていく過程で,実体験は重要であるといえる。
人工的外乱を付加した場合のはく離せん断層の発達

平成2年度において以下に示す項目について研究を実施した。1.順逆流の流れの方向検知可能な周波数シフタモジュ-ル(平成元年度購入設備)は、本研究課題の様な逆流の存在する流れ場の計測にとって中枢をなす装置である。そこで、この計測システムに習熟するため、従来この研究課題と平行して行っているダンプディフュ-ザ内の剥離再付着流れのレイノルズせん断応力を含めた詳細な計測を実施した。その結果、再循環領域内の高い乱流エネルギの発生が観察され等の有益な知見が得られた。2.後方ステップ流れに人工的外乱を与え、剥離時の乱流構造を変化させるため、後方ステップ上流に十分に発達した乱流堺界層を作り、更に、後方ステップの上流150mmの位置に高さの異なる3種類のフェンスを設置した。これによりステップ端での流れに定常的な外乱を与えることが出来る。その結果、フェンスを設置することにより、剥離せん断層の構造が大きく変化し、再付着距離、再剥離距離を変えることが出来る等の研究成果を得た。3.後方ステップ流れに特定の周波数による人工的外乱を与える実験を行った。そこで、ステップ面を0.3mmの鉄板に置き換え、鉄板の裏側に設置した2つの電磁石に正弦波形を入力し、ステップ面を機械的に振動させる。はく離点壁近傍の乱れにある特定の周波数成分を人工的に付加させた場合について、代表長さをステップ高さ、そして代表速度を主流の速度とするマクロなストロ-ハル数を主パラメ-タとして選び、このパラメ-タを0.1ー0.3に互って変化させた。その結果、ステップ下流2ー3H(H:ステップ高さ)の初期増幅過程において乱流エネルギのスペクトル分布に著しい相違が認められ、再付着距離にも大きな差異が観察された。以上、本年度は、多大な研究成果が得られ、併せて、今後の研究の発展に重要な指針を得ることが出来た。平成元年度において以下に示す項目について研究を実施した。1.後方ステップ上流に1500mmの助走流路を設け、十分に発達した乱流境界層を作り、後方ステップのステップ面を0.3mmの鉄板に置き換え、鉄板の裏側に設置した2つの電磁石に正弦波形を入力し、ステップ面を機械的に振動させる。はく離直後の壁面に垂直な乱れの速度は、角部を過ぎる流れのため速度零の拘束条件が緩和され、レイノルズ応力が急激に増大するので、はく離点壁近傍の乱れにある特定の周波数成分を人工的に付加させた場合について、代表長さをステップ高さ、そして代表速度を主流の速度とするマクロなストロ-ハル数を主パラメ-タとして選び、このパラメ-タを0.1-0.3に互って変化させた。その結果、ステップ下流2-3H(H:ステップ高さ)の初期増幅過程において乱流値分布に僅かの相違が認められたが、はく離泡の代表長さである再再付着距離に大きな差異は観察されなかった。これは、振動板の振幅が設計通り得られず、粘性底層のオ-ダ以下と非常に小さいためであり、今後、振幅を増大する対策を検討中である。2.順逆流の流れの方向検知可能な周波数シフタモジュ-ル(平成元年度主要申請設備)は、本研究課題の様な逆流の存在する流れ場の計測にとって中枢をなす装置である。従って、既存のレ-ザ光学系に周波数シフタモジュ-ルを組み込み、光学系の調整を行い、併せて、デ-タ処理システムを変更した。本年度は、このような計測準備に大部分の時間を費やした。

以上、本年度は、見るべき研究成果が得られなかったが、今後、実験を進める上での障害は殆ど取り除かれた。平成2年度において以下に示す項目について研究を実施した.1.順逆流の流れの方向検知可能な周波数シフタモジュ-ル(平成元年度購入設備)は,本研究課題の様な逆流の存在する流れ場の計測にとって中枢をなす装置である.そこで,この計測システム習熟するため,従来この研究課題と平行して行ってあるダンプディフュ-ザ内の剥離再付着流れのレイノルズせん断応力を含めた詳細な計測を実施した.その結果,再循環領域内の高い乱流エネルギ-の発生が観察され等の有益な知見が得られた.2.後方ステップ流れに人工的外乱を与え,剥離時の乱流構造を変化させるため,後方ステップ上流に十分に発達した乱流境界層を作り,更に,後方ステップの上流150mmの位置に高さの異なる3種類のフェンスを設置した.これによりステップ端での流れに定常的な外乱を与えることが出来る.その結果,フェンスを設置することにより,剥離せん断層の構造が大きく変化し,再付着距離再剥離距離を変えることが出来る等の研究成果を得た.3.後方ステップ流れに特定の周波数による人工的外乱を与える実験を行った.そこで,ステップ面を0.3mmの鉄板に置き換え,鉄板の裏側に設置した2つの電磁石に正弦波形を入力し,ステップ面を機械的に振動させる.はく離点壁近傍の乱れにある特定の周波数成分を人工的に付加させた場合について,代表長さをステップ高さ,そして代表速度を主流の速度とするマクロなストロ-ハル数を主パラメ-タとして選び,このパラメ-タを0.1ー0.3に互って変化させた.その結果,ステップ下流2ー3H(H:ステップ高さ)の初期増幅過程において乱流エネルギのスペクトル分布に著しい相違が認められ,再付着距離にも大きな差異が観察された.以上,本年度は,多大な研究成果が得られ,併せて,今後の研究の発展に重要な指針を得ることが出来た.
成人における成長ホルモン(GH)の病態生理的意に関する研究

成人における成長ホルモン(GH)の病態生理的意義に関して以下に示す知見を得た。(1)成人GH分泌不全症(GHD)およびGH過剰症における糖・脂質代謝異常に関する検討成人GHDにおいて耐糖能異常を20%(糖尿病4%,耐糖能障害(IGT)16%)に,脂質異常を59%(高コレステロール(CHO)血症+高中性脂肪血症(TG)24%,高CHO血症18%,高TG血症17%,低HDL-CHO血症55%)に認め,糖,脂質代謝異常を高率に合併していた。これら成人GHDではBMI25以上の肥満を35%に認め,高頻度に非アルコール性脂肪肝炎を合併していた。動脈硬化の一指標である頚動脈の内膜・中膜厚(IMT)の肥厚とプラーク形成を各々27,20%に認めた。また,HOMA-Rは2.87±0.38と高く,インスリン抵抗性を認めた。GH過剰症である先端巨大症では耐糖能異常を78%(糖尿病45%,IGT33%),高脂血症37%の合併を認めた。またHOMA-Rは3.59±0.56と高値であり,インスリン抵抗性を認めた。耐糖能の程度によりI血中IGF-Iの値には差を認めないが,糖尿病群では血中GHが高値を示した。本症での耐糖能異常に対してIGF-Iのインスリン様作用としての関与は少なく,GHの過剰により規定される因子が大と考えられた。(2)成長ホルモン(GH)分泌異常症におけるインスリン抵抗性と血中アディポサイトカインGH分泌過剰症のみならずGHDでもインスリン抵抗性をきたすことが知られている。本研究ではこれら病態でのインスリン抵抗性を調節する因子としてのアディポネクチン(A)とレジスチン(R)の関与について検討した。成人GHD44例,先端巨大症49例,健常人57例を対象とし,血中A, RをELISAにて測定した。GHD,先端巨大症のHOMA-Rは健常人に比べて高くインスリン抵抗性を認めた。血中A値は両疾患と健常人との差はなかったが,GHDで先端巨大症に比較し有意に低値であった。A値はGHDではHOMA-R, BMIと負の相関を示したが,先端巨大症ではHOMA-Rとの相関はみられず,BMIとのみ負の相関を認めた。血中R値はGHDにおいて,先端巨大症,健常人より有意に高値であったが,両疾患においてHOMA-R, BMIとの相関は認めなかった。GHDでは先端巨大症に比較し血中Aの減少とRの増加がみられ,これらアディポサイトカインがインスリン抵抗性に関与する一方,先端巨大症におけるインスリン抵抗性においては直接の関与は少ないことが示唆された。

成人における成長ホルモン(GH)の病態生理的意義に関して本年度は以下に示す知見を得た。1)成人GH分泌不全症(GHD)における糖・脂質代謝に関する検討最近,成人GH分泌不全症において心・血管系の死亡率が高いことが報告され,糖,脂質代謝でのGHの役割が注目されている。本研究では成人GHDにおける糖,脂質代謝異常について,成人GHD100例にについて検討した。糖代謝異常に関しては糖尿病を4例,耐糖能障害(IGT)を16例に,脂質異常を59例(高コレステロール(CHO)血症+高中性脂肪血症(TG)24例,高CHO血症18例,高TG血症17例,低HDL-CHO血症55例)に認め,糖,脂質代謝異常を高率に合併していた。これら成人GHDのBMIは平均24.0±4.1で,BMI25以上の肥満を35例に認めた。動脈硬化の一指標である頚動脈の内膜・中膜厚(IMT)の肥厚とプラーク形成を各々30例中8例(27%),6例(20%)に認めた。また,インスリン抵抗性の指標であるHOMA-Rは2.87±0.38と高く(健常人:1.43±0.38;P<0.005),本症ではインスリン抵抗性であると考えられた。GHDにおいてインスリン抵抗性をきたす機序として体脂肪の増加,特に内臓脂肪の増加が考えられるが,脂肪細胞より分泌されるサイトカインのTNF-αを測定した。血中TNF-αは2.3±0.3pg/mlで健常人に比べ高値を示し(1.7±0.2;P<0.05),TNF-αの高値がインスリン抵抗性に関与する可能性が考えられた。現在,アディポネクチン,レジスチンについて検討中である。2)末端肥大症における糖代謝異常に関する検討末端肥大症では糖代謝異常を合併することが知られているが,本研究ではその頻度と発症機構に関して検討した。末端肥大症89例において,糖尿病を30例(34%),耐糖能障害(IGT)を29例(33%)と高率に耐糖能異常を合併した。インスリン抵抗性指数(HOMAR)と分泌能指数(HOMA-β)を検討したところ,本症においては耐糖能異常に関係なくHOMARは増加していたが,糖尿病群でHOMA-βの低下を認めた。これらの成績は,本症における耐糖能異常はインスリン抵抗性および分泌能の両者が関与するが,耐糖能異常の程度にはインスリン分泌能がより関与することが示された。インスリン抵抗性に関して血中TNF-αを測定したが,末端肥大症と健常人で差を認めず,本症におけるインスリン抵抗性に関してはTNF-αの明らかな関与はないと考えられた。1)成長ホルモン(GH)分泌異常症におけるインスリン抵抗性と血中アディポネクチン値【目的】アディポネクチン(Adipo)はインスリン抵抗性を調節する因子として注目されている。GH分泌不全症,過剰症はいずれもインスリン抵抗性の増大をきたす。そこで,これらGH分泌異常症における血中Adipoを測定し,インスリン抵抗性との関連を検討した。【対象および方法】成人GH分泌不全症(GHD)29例,先端巨大症34例,健常人52例を対象とし,血中AdipoをELISAにて測定し,HOMA-R, BMIなどとの関連を解析した。また,GHD4例,先端巨大症18例について治療前後の変化についても検討した。【結果】GHD,先端巨大症のBMIは各々23.5±0.7,23.9±0.5,HOMA-Rは2.5±0.4,3.4±0.6であり,両病態ともインスリン抵抗性を認めた。