hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ・メゾスケール成形加工解析法の構築

マイクロ・メゾスケールの成形で生じる塑性と摩擦の寸法効果を同時に考慮できる解析法を構築した.結晶方位ごとの摩擦係数を,第一原理電子状態計算によって作成した界面の原子問ポテンシャルを用いた分子動力学計算によって見積もり,結晶塑性を考慮した有限要素法(有限要素多結晶モデル)に適用した.これは,局所的に異なり,加工の過程によっても異なる界面の状態を考慮した成形加工解析法である.また,この方法の検証のために,接触電位差を用いた凝着状態測定法と,工具表面に働く摩擦力の直接測定法を開発した.マイクロ・メゾスケールの成形で生じる塑性と摩擦の寸法効果を同時に考慮できる解析法を構築した.結晶方位ごとの摩擦係数を,第一原理電子状態計算によって作成した界面の原子問ポテンシャルを用いた分子動力学計算によって見積もり,結晶塑性を考慮した有限要素法(有限要素多結晶モデル)に適用した.これは,局所的に異なり,加工の過程によっても異なる界面の状態を考慮した成形加工解析法である.また,この方法の検証のために,接触電位差を用いた凝着状態測定法と,工具表面に働く摩擦力の直接測定法を開発した.本研究は,寸法効果が顕著になるマイクロ・メゾスケールでの成形加工の解析法を構築することを目的とする.マクロな材料の塑性変形は連続体近似で扱えるが,結晶粒径と比較可能なほど材料の外形寸法が1mm程度以下に小さくなると,塑性変形本来の結晶塑性そのものを考える必要が生じてくる.さらに結晶方位の分布状態によって,材料の変形に強い異方性が生じる.これが塑性変形の寸法効果である.一方,工具/材料間の摩擦の寸法効果は,材料の大きさに対応して工具の表面状態を制御することが困難であることに起因し,摩擦状態の不均一を生じる.特に微小部品の加工では,材料全体の塑性変形におよぼす界面の影響が大きくなる.塑性変形中の界面の問題は,一定で均一であると仮定した摩擦係数によって予測しているのが現状であり,界面の本質に基づく新たな解析法が強く求められている.これらの塑性変形と摩擦の寸法効果を考慮した塑性加工の解析法が構築できると,摺動部分を含めたマイクロ・メゾスケールの構造体の設計にも応用でき,汎用の設計法としての活用が期待される.平成21年度は,有限要素多結晶モデルと界面の分子動力学法の結合を行った.第一原理電子状態計算を用いた異種材料界面の分子動力学解析の単純なモデルにより結晶方位による摩擦係数の数値表を作成し,有限要素多結晶モデルにより得られる界面の結晶方位からこの数値表より摩擦係数を読み出し,界面において場所ごとに異なり変化する摩擦係数を再び有限要素多結晶モデル計算の界面移動に適用する方法を開発した.この方法を実行すると,加工の経過による結晶粒ごとの摩擦係数変化の影響により,被加工材端面が非等方的な形状となり,結晶方位の変化に伴う摩擦係数の変化が,マイクロ・メゾスケールの変形に影響を与えることが確認された.本研究は,寸法効果が顕著になるマイクロ・メゾスケールでの成形加工の解析法を構築することを目的とする.マクロな材料の塑性変形は連続体近似で扱えるが,結晶粒径と比較可能なほど材料の外形寸法が1mm程度以下に小さくなると,塑性変形本来の結晶塑性そのものを考える必要が生じてくる.さらに結晶方位の分布状態によって,材料の変形に強い異方性が生じる.これが塑性変形の寸法効果である.一方,工具/材料間の摩擦の寸法効果は,材料の大きさに対応して工具の表面状態を制御することが困難であることに起因し,摩擦状態の不均一を生じる.特に微小部品の加工では,材料全体の塑性変形におよぼす界面の影響が大きくなる.塑性変形中の界面の問題は,一定で均一であると仮定した摩擦係数によって予測しているのが現状であり,界面の本質に基づく新たな解析法が強く求められている.平成22年度は,実験的に摩擦界面挙動を調べるために,仕事関数(接触電位)を測定するケルビンブローブを作製し、工具表面の凝着を検出する装置を開発した.円柱圧縮過程において,凝着の起点を検出する可能性を明らかにした.また,摩擦の不均一を調べるため,工具表面の局所的な力を直接測定する,レーザーによる光てこを用いた微小変位計測装置を開発し,加工中の摩擦力分布を測定できるようにした.さらに,実際の加工例として,マイクロディンブル加工における摩擦と変形挙動について調べた.解析法の構築については,昨年度の単純な分子動力学解析を発展させ,圧縮時の変形を考慮した摩擦係数を算出し,これを数値表として用いて有限要素多結晶モデルに適用する方法を開発した.変形時に変化する摩擦係数を適用するいくつかの方法を試し,有限要素多結晶モデルにおける変形への影響を調べた.マイクロ・メゾとは,マクロとマイクロの中間を指す.今後開発が期待される医療用マイクロマシンには高い信頼性,強度,耐久性が要求される微小金属部品の加工が不可欠である.どれだけ小さな金属部品を高精度に塑性加工できるかという問題には,塑性変形と工具/材料間の摩擦の「寸法効果」が大きく関わる.本研究は,結晶のサイズと方位分布を扱える有限要素多結晶モデルと,原子レベルで界面の挙動を扱える分子動力学法を結合し,微小部品の塑性加工の広範囲な問題を扱える解析法を構築することを目的とした.解析にはできるだけ実験値を用いず,実験ではできるだけ直接的な測定を行うことを目指した.用いた方法と結果は以下のとおりである.(1)工具/材料界面を表現する分子動力学解析法の確立---異種界面を連続体と仮定して解析することは困難である.

原子間の相互作用を第一原理電子状態計算から求めることができれば,任意の工具/材料の組み合わせに対応できる.工具に硬質被膜を適用することを考えれば,遷移金属炭化物・窒化物は,種類が多く,結晶構造が単純で単一(岩塩構造)であるため,解析においては良い対象となる.本研究では,15種類の遷移金属炭化物・窒化物を工具表面として,材料としてA1のみ1種類を用いた.(2)分子動力学法の摩擦界面の挙動を有限要素多結晶モデルの各結晶粒の摩擦係数として計算する方法の確立---高橋らの有限要素多結晶モデル(「多結晶塑性論」,高橋寛,コロナ社,1999年)に界面の結晶方位によって異なる摩擦係数を適用した.(3)解析結果を検証するための摩擦挙動測定法の開発---成形加工中の摩擦界面の材料挙動を実験的に直接観察することは困難である.そこで解析との比較が可能なように,加工直後の工具表面の材料の凝着状態を高感度で測定することにした.また,現段階ではマクロスケール用ではあるが,摩擦力を直接測定する方法を開発した.
遺伝子改変樹状細胞を用いた抗腫瘍効果の誘導

樹状細胞は、T細胞を通じて抗原特異的な免疫反応を引き起こしている抗原提示細胞であるが、樹状細胞を免疫療法に応用するためには、樹状細胞が十分な免疫誘導を果たせるようになんらかの工夫を加える必要がある。そこで本研究では、FKN(fractalkine, CX3CL1)のような、T細胞を呼び寄せるケモカインを樹状細胞内で強発現させると、樹状細胞はT細胞をより効果的に呼び寄せるようになり、樹状細胞の抗原提示能力が増強されるという仮説を立て、その治療免疫への応用を検討した。まず、FKN発現組換えアデノウイルスベクター(AdFKN)の作製を行った。組換えアデノウイルスベクターは、発現カセットのプラスミドと、アデノウイルスゲノムDNAのプラスミドを、大腸菌内で相同的に組換えることにより作製した。そして作製したAdFKNを樹状細胞に感染させると、FKN mRNAとFKNたんぱく質が樹状細胞内で強発現することを確認した。続いて、FKNを強発現させた樹状細胞の抗腫瘍効果をin vivoで検討するために、C57B1/6マウスの側腹部皮下にマウス悪性黒色腫細胞B16を用いて皮下腫瘍を作製し、その腫瘍内に直接、AdFKNを感染させFKNを強発現させた樹状細胞(AdFKN-DCs)を投与した。その後の腫瘍増殖を経時的に測定したところ、AdFKN-DCsを投与した腫瘍は、コントロールの樹状細胞(Naive DCs)を投与した腫瘍に比し、明らかにその増殖が抑制された。
院外心停止例救命のための効果的救急医療体制・治療ストラテジの構築に関する研究

本研究目的は院外心停止例の搬送先病院の治療体制及び低体温療法等の病院到着後の集中治療に関するデータを前向きに登録・分析する事である。Webによる症例登録システムを構築し大阪の救命救急センターを中心に12病院から病院前ウツタイン記録と病院到着後蘇生記録を結合させた2012年688症例を確定、その内病院前に心室細動であった症例44.2%(34/77)は治療目的体温管理を受けた。平成27年3月時点で約4000症例を登録した。ウツタイン記録とのデータマッチングを進め毎年2000症例を集積しながら搬送先選定基準の検討、予後予測因子の検討、院外心停止から社会復帰率向上寄与する治療体制・集中治療検討を進める本研究は、院外心停止例の搬送先病院の治療体制及び、低体温療法などの病院到着後の集中治療に関するデータを前向きに登録・分析し、1院外心停止例に対する病院到着後の治療体制・治療内容の実態把握、2院外心停止例の搬送先選定基準の検討・予後予測因子の検討、3院外心停止からの社会復帰率向上に寄与する治療体制・集中治療の検討を進めることを目的としている。研究初年度となる24年度に、多地域・施設を網羅した心停止症例のコホート研究を数多く実践している米国シアトルワシントン大学等、先行地域の視察を行い、視察結果を反映した登録システムを構築し、研究の核となる大阪府下の救命救急センターにてパイロット集計を実施した。研究分担者・協力者との打ち合わせを定期的に開催し、パイロット集計を通じて確認した不具合を修正したうえで、大阪府で発生した院外心停止例のうち、救急隊が蘇生処置を行い、府下の救命救急センターに搬送されたものを対象に、前向き・多施設コホート研究を確立した。主たるアウトカムは社会復帰(脳機能良好な状態での1ヶ月生存)とし、1病院前蘇生記録、2搬送先病院の治療体制、3病院到着後の治療、を組み合わせた症例登録体制を構築した。すでに確立している病院前での蘇生処置に関するデータを大阪府から入手し、匿名化した状態で連結を行うとともに、研究事務局にデータマネージャーを確保し、データの質を維持するとともに研究参加施設の現場負担が少ない体制を構築し、登録症例数を確保することを目指している。研究2年目となる25年度は、前年度に構築した登録システムによって、症例の蓄積を進めた。平成25年3月末現在で、1040例の症例が集積されており、研究は順調に推移している。研究初年度となる24年度は、研究代表者が、主たる研究施設である大阪大学の研究分担者とともに、多地域・施設を網羅した心停止症例のコホート研究を数多く実践している米国シアトルワシントン大学等、先行地域の視察を行い、現場負担を軽減するとともに研究目的を達成するための研究遂行方法について情報収集・意見交換を行った。視察結果を反映した登録システムを構築し、研究の核となる大阪府下の救命救急センターにてパイロット集計を実施した。H24年3月末現在で、445例の症例が集積されており、研究は順調に推移している。本研究は,院外心停止例の搬送先病院の治療体制及び,低体温療法などの病院到着後の集中治療に関するデータを前向きに登録・分析し,1院外心停止例に対する病院到着後の治療体制・治療内容の実態把握,2院外心停止例の搬送先選定基準の検討・予後予測因子の検討,3院外心停止からの社会復帰率向上に寄与する治療体制

・集中治療の検討を進めることを目的としている.研究初年度となる24年度に,米国ワシントン大学等先行地域の視察を行い,視察結果を反映した登録システムを構築し,大阪府下の救命救急センターの協力を得て,大阪府で発生した院外心停止例のうち,救急隊が蘇生処置を行い協力医療機関に搬送されたものを対象に,前向き・多施設コホート研究を確立し集計を開始した.すでに確立している消防機関による病院前での蘇生処置に関するデータを入手し,匿名化した状態で連結を行うことで、データの二重登録を避けた.研究事務局にデータマネージャーを確保し,データの質を維持するとともに研究参加施設の現場負担が少ない体制を構築し,登録症例数を確保した.26年度には24年データの病院前蘇生記録と病院到着後蘇生記録をマッチングし,688症例のデータを確定させた.688例について記述的分析を行った結果,救命救急センター間でも治療内容が異なること,低体温療法等の適応にガイドラインとの解離があることが示唆された.本分析の結果については平成27年度内に学会発表,学術論文化を予定している.平成27年3月末現在で4,000例以上の症例が集積されており,研究は順調に推移した.今後は基盤研究(B)に発展させ,毎年2,000件以上の症例登録を継続するとともに,病院前蘇生記録とのマッチングを進め,症例数を増やしたうえで院外心停止例の搬送先選定基準の検討・予後予測因子の検討,院外心停止からの社会復帰率向上に寄与する治療体制・集中治療の検討を進めていく予定である.循環器内科、臨床疫学、救急医学研究初年度となる24年度前半には研究代表者と主たる研究施設である大阪大学の研究分担者が、多地域・施設を網羅した心停止症例のコホート研究であるROC study、NRCPR study、CARES studyを統括・管理あるいは中心的に関わっている米国シアトルワシントン大学等の視察を行った。ワシントン大学Graham Nichol教授、Mickey Eisenberg教授を含めた、蘇生科学領域の臨床研究のスペシャリストから研究実施にあたっての助言を得た。帰国後、研究分担者、協力者らと協議を重ね、視察結果を反映した登録システムを構築し研究の核となる大阪府下の救命救急センターにてパイロット集計を実施した。また、13ある大阪府下すべての救命救急センターから研究参加の同意を得ることに成功し、研究体制を構築した。研究分担者・協力者、参加施設との打ち合わせを定期的に開催しパイロット集計を通じて確認した不具合を修正したうえで、大阪府で発生した院外心停止例のうち、救急隊が蘇生処置を行い、府下の救命救急センターに搬送されたものを対象に、前向き・多施設コホート研究を確立した。病院前での蘇生処置に関するデータを大阪府から入手し、匿名化した状態で連結を行うとともに研究事務局にデータマネージャーを確保し、データの質を維持するとともに研究参加施設の現場負担が少ない体制を構築し、登録症例数を確保することを目指している。研究2年目となる25年度は、定期的に会議を開きながら課題を克服し、症例の蓄積を進めている。新たな研究課題の設定、追加の収集項目の決定を行うなど研究内容を発展させるとともに蓄積されたデータを踏まえた解析テーマの検討も進めている。平成25年3月末現在で1040例の症例が集積されており、研究は順調に推移している。また、当初から計画していた通り、本研究で得たノウハウを共有し登録を拡大するために関係学会等に呼びかけて対象施設の府外への拡大を試みているところである。
ESRP1/2のがん悪性化および細胞死methuosisへの関与に関する研究

誘導系ノックダウン(KD)およびノックアウト(KO)安定細胞株の確立ESRP1およびESRP2 KO MCF10AT細胞はコロニーを単離する段階でmethuosisを起こしてしまうため、ドキシサイクリン(DOX)によるshRNA発現株の作製を試みた。前年までにMCF10AT細胞にTET repressor(TETR)を恒常的に発現する細胞株を作製した(MCF10AT TRと命名)。ESRP1およびESRP2のshRNA誘導発現ベクターを構築し、MCF10AT TRにトランスフェクションしクローンを作製した。ESRP1 KDクローンはTETRの発現が低く、DOX非存在下においてもESRP1のKDが認められた。DOX非存在下でもESRP1KDが起きている細胞が、methuosisを起こさない理由としては、クローン作製時にmethuosis耐性を獲得した細胞が増殖したか、あるいはKOとKDではフェノタイプが異なる可能性がある。興味深いことにESRP1KD安定細胞株ではrac1bの発現上昇が見られたが、逆に運動性は親株より低下していた。このことは獲得したクローンがESRP1 KD以外によるフェノタイプを表現している可能性を示唆している。またMCF10AT細胞にRac1bを強制発現させてもmethuosisが誘導されなかったのでESRP1のKOおよびESRP2のKO細胞におけるmethuosisにはrac1bの発現上昇は影響しないと思われる。以上の結果から構築したKD誘導細胞ではmethuosisが誘導できないことが明らかになったのでESRP1およびESRP2 KO誘導系レンチウイルスベクターを構築した。レンチウイルスを作製後、MCF10ATに感染させ、puromycin存在下で増殖したコロニーから誘導系ESRP1 KO細胞株を1つ得た。この細胞株を用いて細胞の形態を解析中である。1. SAS細胞を用いたESRP1ノックアウト細胞の解析SAS細胞に対してCRISPR-Cas9の系によりESRP1のノックアウト細胞を樹立し、Rac1bの発現および運動性を解析したところいずれも親株にたいして顕著な上昇が確認できた。この結果はESRP1のノックダウンにおいてもすでに報告されているが、ESRP1ノックアウト細胞においても再現された。今後は発現ベクターを用いてレスキューの確認、ESRP1とESRP2のキメラを用いて二つの遺伝子の発現による違いを解析する。2. ESRPsノックアウト・ノックダウン細胞の確立SAS細胞に対してCRISPR-Cas9の系によりESRP2のノックアウト細胞株の作製を試みたがクローン単離後に細胞が増殖を停止し、細胞株が得られなかった。ESRP1についてはノックアウト細胞が確立できたのに対し、ESRP2では取得できない原因の解析を検討中である。MCF10AT細胞はTETオンシステムを利用したESRPのshRNA誘導系の細胞株の樹立を試みた。まずMCF10AT細胞にTET repressorを恒常的に発現する細胞株を作製した(MCF10AT TRと命名)。並行してレンチウイルスによる感染で細胞株の取得を試みるため複数のESRP1に対するshRNAを導入したエントリーベクターを作製し、293FT細胞を用いてESRP1のノックダウンの効果を検討したところ、3種のベクターで効率よいESRP1発現のノックダウン効果が認められた。このエントリーベクターからレンチウイルス導入用ベクターを作製した。MCF10AT TR細胞に作製したレンチウイルスによる感染を試みたが、感染効率が極めて低かったのでレンチウイルス導入用ベクターを直接MCF10AT TR細胞にトランスフェクションし、Zeocin耐性による細胞株を取得中である。MCF10ATノックアウト細胞の作製ができず、誘導系のノックダウン細胞株の作製に移行した際、誘導系細胞株の樹立に時間が掛かってしまった。体調不良により2017年6月下旬から翌年1月末まで病欠休暇および休職し、2月より仕事に復帰し、研究を再開。

レンチウイルスを作製後、MCF10ATに感染させ、puromycin存在下で増殖したコロニーから誘導系ESRP1 KO細胞株を1つ得た。この細胞株を用いて細胞の形態を解析中である。ESRP1ノックアウトSAS細胞ではESRP1の再導入によるレスキュー実験を解析する。さらにESRP1とESRP2のキメラ変異体を導入することでESRP1とESRP2の機能の相違について解析する。ESRP2のノックアウトSAS細胞は樹立に至っていないが原因解明と並行して樹立が困難と判断した場合も想定し、MCF10AT細胞と同様に誘導系のノックダウン細胞株の樹立も検討する。MCF10AT細胞による実験ではESRP1/2ノックダウン誘導系細胞株の樹立後、多角的に解析を遂行する。テトラサイクリン存在下で標的タンパクの発現低下を確認し、現時点までに得られたsiRNAによるノックダウンの結果と比較し同様の影響が再現できるかどうかを解析する。さらに長期的にノックダウンを行い、ノックアウト細胞樹立時に観察されたmethuosisが起きるか解析する。Methuosisが確認できた場合、そのメカニズムについてタンパクレベルではrasおよびrac1の活性化の解析、mRNAレベルではrac1bを始めとしたmRNAのスプライシング変化等を解析し、細胞レベルでは種々の細胞分子マーカーを用いてmacropinocytosisの変化を解析し、methuosisの原因についての知見を得ることを目標とする。理由:体調不良による病欠および休職により想定量の実験が遂行できなかったため。使用計画:前年度で遂行できなかった実験に必要な試薬等の購入に充てる。
ウエルシュ菌α毒素による血小板ラフト構造変化と血小板凝集シグナル伝達構造の解析

ウエルシュ菌の分泌するα-毒素は、ボスホリパーゼC(Plc)活性に加えスフィンゴミエリナーゼ(SMase)活性を有するユニークな毒素である。また、本毒素は、ウエルシュ菌によるガス壊疽の主要因子である。このガス壊疽の発症には、α-毒素の血小板凝集作用による血流障害が主要な原因であることが指摘されている。一方、血小板凝集には、脂質ラフトと呼ばれる膜ドメイン及びそこに局在するタンパク質群が関与していることが明らかになってきた。本研究の目的は、本毒素による血小板の脂質分解がどのようなメカニズムで血小板凝集を引き起こすかを脂質ラフトに注目して明らかにすることである。前年度までに、ラフトを破壊する試薬(MBCD)やラフトを分離する方法(不連続密度勾配法)さらには、ラフトに親和性を持つ試薬(DiI C18)を用いて、毒素が脂質ラフトに作用して血小板凝集を引き起こしていることを示唆する結果を得ていた。本年度は、より直接的な結果を得るため、ラフトマーカーである蛍光標識コレラトキシンを用いてラフト変化の可視化を試みたが、感度不足で十分な結果を得ることはできなかった。一方、Bacillus cereus及びStaphylococcus aureusの産生するSMaseは、血小板に作用させるとセラミド(スフィンゴミエリンの分解産物)を生成するが、血小板凝集は起こさなかった。この結果から、α-毒素による血小板凝集には、1)セラミドとジアシルグリセロールの同時産生、及び、2)ラフトに作用する事、のどちらかもしくは両方が必須なのではないかと考えられる。上記の新たに発生した課題は、本研究において重要なポイントであるため、現在詳細な研究を行っている。ウエルシュ菌の創傷感染によるガス壊疽発症には、本菌の産生するα毒素の血小板凝集作用が極めて重要な役割を果たしている。本毒素は、脂質分解酵素(ホスホリパーゼC(PLC)活性とスフィンゴミエリナーゼ(SMase)活性)であることが知られている。まず始めに、α毒素による血小板凝集に脂質ラフトが関与しているかどうかを明らかにするため、ラフトを破壊する試薬であるMBCDで前処理した血小板を用いて凝集試験を行った。その結果MBCD前処理によりα毒素による血小板凝集作用は消失した。さらに、α毒素が直接脂質ラフトに作用して脂質を分解しているかどうか不連続ショ糖密度勾配法及びDiacylglycerol kinese法を用いてα毒素、ジアシルグリセロール、セラミドの局在と産生量を調べた。その結果、α毒素が血小板の脂質ラフト領域に結合していること、脂質ラフト領域のセラミドが増加していることを明らかにした。一方、脂質ラフトに親和性のある蛍光試薬(DiI C18)を用いてα毒素による脂質ラフトの構造変化を観察した。その結果、α毒素を血小板に作用させるとラフトの集合体が観察された。以上の結果は、α毒素は血小板のラフトに直接作用して脂質を分解し、脂質ラフトの構造を変化させ血小板凝集の引き金を引いている可能性を強く示唆するものである。
生鮮農産物用ジャケット式高湿度冷蔵方式の開発

1.研究目的蒸散作用が激しい農産物の高湿度冷蔵法を実用化するため、まずジャケット冷蔵方式の加湿・制御方式ならびに新換気方式を開発し、次に従来1月半しか冷蔵できなかったクリ果実の長期冷蔵実験を試みるとともに高湿度冷蔵機構の解明を行う。なお、この研究は従来のジャケット冷蔵方式の概念を変えるほどに発展した。そこで本方式を二元調湿換気式(ラッパー式)冷蔵倉庫と命名した。2.研究計画(1)差圧予冷兼用ラッパー式冷蔵倉庫を2室設計製作する。(2)それに産物を濡らす危険の少ない超音波加湿器を取り付け、加湿方法と制御条件を見出す。(3)また顕熱および全熱交換型換気扇を設け、二元調湿換気方式の最適操作条件を見出す。(4)クリ果実のカビ菌を温水加熱殺菌処理した後、予冷冷蔵実験を行う。この間の品質変化と関連付けて温湿度と換気の総合制御条件を見出す。3.研究成果(1)試作した冷蔵倉庫は、優れた冷却特性を示した。(2)超音波加湿器の湿度センサーを庫内に設け、全熱交換型換気扇で湿分を供給した結果、ラッパールーム内は高度に安定した高湿度が得られ、クリ果実に結露は見られなかった。(3)クリ果実のカビ菌を殺菌する最適温度は48°Cであった。(4)ラッパー式冷蔵PVCフィルム包装区のクリ果実は1年間冷蔵できることが分かった。また無包装でも1年間冷蔵できる見通しが得られれた。このための条件は、ラッパールーム内を0°C、95%R.Hにし熱交換型換気扇を1日に8回、1回当り15分間作動させることであった。4.研究の考察と展望本方式は、今後経済性の検討を行って実用化を図れば、農産物貯蔵問題の解決に大きく寄与するものと考えられる。5.設備,備品の利用状況換気扇,超音波加湿器,湿度計,データ集録制御装置は有効かつ十分に利用された。
抗原提示細胞ターゲテイングと免疫寛容導入によるGVHD予防法の開発

GVHD予防のための選択的抗原提示細胞標的療法の実現に向けて、まず標的とすべき細胞群の同定を行う必要があり、われわれの開発したマウスモデルの系を用いて実験を行った。その結果、レシピエント由来樹状細胞(DC)単独でGVHDを発症可能であることが示された。一方、ドナー由来DC、レシピエント由来B細胞単独ではGVHDは発症しなかった。これによりレシピエントDCがGVHD予防のための標的細胞であることが判明した。次に、免疫偏向と活性化T細胞アポトーシスなどの免疫学的機序を利用してin vivoでGVHDの制御が実現可能かどうか、マウス骨髄移植(BMT)モデルを用いて検討した。まず、合成NKTリガンドである、α-galactosylceramide(α-GarCer)を放射線照射後のレシピエントに投与し、そのIL-4産生能が保たれていることを確認した。次いで、BMTを実施し、直後にα-GarCer(100μg/kg)をレシピエントに投与した。移植後早期にレシピエントのリンパ節から分離したドナーT細胞のアロ抗原に対する反応は、NKTリガンド非投与群ではTh1応答性を示したのに対し、投与群ではTh2応答性を示した。これを反映し、投与群では非投与群に比し、血清中IFN-γとTNF-αの減少を認めた。これらの結果、NKTリガンド投与群において急性GVHDは抑制され、GVHD死亡率の劇的な改善がみられた。一方、レシピエントにNKT細胞の欠損したCD1d-/-マウスあるいはIL-4-/-マウスを使用した場合にはこの効果は見られず、レシピエントのNKT細胞のIL-4産生を介した反応であることが示唆された。また、STAT6^<-/->マウスをドナーにした場合にもNKTリガンド投与の効果はみられず、ドナーT細胞のTh2シフトがこのGVHD抑制効果に関与していることが示された。これらの結果から、新たなGVHD抑制法の臨床応用への可能性が示された。免疫寛容導入の機序の一つにimmune deviationが知られている。これをGVHD抑制に利用できるかどうか検討するために、強力なサイトカイン産生能により、immune deviationを可能にするNKT細胞の利用した新たな免疫調節療法をマウス骨髄移植(BMT)モデルにおいて検討した。NKT細胞が欠損しているCD1d^<-/->マウスでは野生型マウスより有意にGVHDが重症化し、レシピエントのNKT細胞がGVHD抑制的に作用する可能性が示唆された。そこで、レシピエントのNKT細胞を刺激することにより、GVHDが抑制されるという仮説を立てたNKT細胞を刺激するため、BMT直後に合成NKTリガンドである、α-galactosylceramide(α-GarCer)またはOCHを腹腔内に投与した。移植後早期にレシピエントのリンパ節から分離したドナー由来のT細胞のアロ抗原に対する反応は、NKTリガンド非投与群ではTh1応答性を示したが、NKTリガンド投与群ではTh2応答性であった。これを反映して、NKTリガンド投与群では非投与群に比し、血清中IFN-γの著減し、GVHDの重要なエフェクターであるTNF-αも減少していた。これらの結果、NKTリガンド投与群において。急性GVHDは抑制され、GVHD死亡率の劇的な改善がみられた(86%vs27%)。

このGVID抑制結果は臨床的GVHD重症度スコアと組織学的GVHDスコアにおいても確認された。一方、レシピエントにNKT細胞の欠損したCD1d^<-/->マウスを使用した場合にはこの効果は見られず、レシピエントのNKT細胞を介した反応であることが確認された。また、Th2分化不全のみられるSTAT6^<-/->マウスをドナーにした場合にもNKTリガンド投与の効果はみられず、ドナーT細胞のTh2シフトがNKTリガンドによるGVHD抑制効果に関与していることが示された。以上よりレシピエントのNKT細胞は、おそらく、そのIL-4産生を介して、ドナーのT細胞をTh2に分化させ、それによる炎症抑制効果を発揮し、GVHDを改善させることがわかった。この結果は、NKT細胞を利用した新たなGVHD抑制法の臨床応用への可能性を示すものと考えられる。GVHD予防のための選択的抗原提示細胞標的療法の実現に向けて、まず標的とすべき細胞群の同定を行う必要があり、われわれの開発したマウスモデルの系を用いて実験を行った。その結果、レシピエント由来樹状細胞(DC)単独でGVHDを発症可能であることが示された。一方、ドナー由来DC、レシピエント由来B細胞単独ではGVHDは発症しなかった。これによりレシピエントDCがGVHD予防のための標的細胞であることが判明した。次に、免疫偏向と活性化T細胞アポトーシスなどの免疫学的機序を利用してin vivoでGVHDの制御が実現可能かどうか、マウス骨髄移植(BMT)モデルを用いて検討した。まず、合成NKTリガンドである、_-galactosylceramide(_-GarCer)を放射線照射後のレシピエントに投与し、そのIL-4産生能が保たれていることを確認した。次いで、BMTを実施し、直後に_-GarCer(100μg/kg)をレシピエントに投与した。移植後早期にレシピエントのリンパ節から分離したドナーT細胞のアロ抗原に対する反応は、NKTリガンド非投与群ではTh1応答性を示したのに対し、投与群ではTh2応答性を示した。これを反映し、投与群では非投与群に比し、血清中IFN-γとTNF-αの減少を認めた。これらの結果、NKTリガンド投与群において急性GVHDは抑制され、GVHD死亡率の劇的な改善がみられた。一方、レシピエントにNKT細胞の欠損したCD1d-/-マウスあるいはIL-4-/-マウスを使用した場合にはこの効果は見られず、レシピエントのNKT細胞のIL-4産生を介した反応であることが示唆された。また、STAT6^<-/->マウスをドナーにした場合にもNKTリガント投与の効果はみられず、ドナーT細胞のTh2シフトがこのGVHD抑制効果に関与していることが示された。これらの結果から、新たなGVHD抑制法の臨床応用への可能性が示された。
前立腺がん患者の術後機能障害に対する対処行動尺度の開発

本研究は、前立腺がん患者の手術後の機能障害に対して、患者がどのような対処行動を行っているかを簡便に測定するツールを開発し、その信頼性と妥当性の確認を行ったものである。前立腺がん患者15名を対象に半構成面接を実施し、26項目の対処行動尺度の原案を作成した。その後118名を対象に質問紙調査を実施した。すべての項目でCronbach's α係数は全項目で0.81であった。また因子分析の結果、5因子が解釈可能で適切であると判断した。本研究は、前立腺がん患者の術後機能障害に対する対処行動の実態に焦点をあてて、障害に対する思いや障害に関連した生活の困難感、対処の実際を明らかにした上で、術後機能障害に対する対処行動を評価する尺度を開発し、その有用性を検討することを目的とした。平成21年度は1.文献レビューとして、前立腺がん患者の術後機能障害に対する対処方法や具体的な術後機能障害への支援に関連する内容の国内外の文献・資料を収集し検討した。2.検討した内容からインタビューガイドを作成し、半構成面接を実施した。対象者は前立腺がん患者15名で、排尿障害・性機能障害の両方かどちらか一方を主訴としてあり、手術後1年以内の患者を対象選択の条件とした。現在面接調査で得られた録音データの逐語録を作成し、障害への思いや対処行動の一連の関連等に着目しながら質的に分析の途中である。これまでの分析の中で、術後機能障害の程度の差は、対象者の年齢・術後期間・合併症の有無に影響していた。しかし年代や障害の程度などの背景が同じでも、障害に対する思いや負担感情は一様ではなく、きわめて多様性であることがわかった。そのため障害に対する具体的な対処方法は、排尿障害であれば尿失禁が軽減するような、骨盤底筋体操を積極的に実施したり、尿とりパットのあて方や素材を検討したりと、問題に対して患者自らが直接的な介入を行っていた。性機能障害に対しては、自尊心が低下するといった負担感情を持つ一方で、散歩や旅行、友人との食事などで気分転換を図るなどしながら、間接的な問題解決の対処行動をとっていた。次年度は早期に質的分析を完了し、尺度の原案を作成したのち質問項目の表現の妥当性および信頼性の検証を行い、尺度を完成させる予定である。本研究の目的は、前立腺がん患者の術後機能障害に対する対処行動尺度の開発である。今年度は、前立腺がん患者を対象にした面接調査結果から抽出した自覚症状や術後機能障害、それに伴う対処行動および既存のストレス対処行動尺度のレビュー、泌尿器科専門医および臨床看護師からの専門知識の提供にて、暫定版尺度を完成させた。また尺度開発の経験がある大学教員1名、外来看護師3名には暫定版尺度の項目について、術後機能障害に対する対処行動を問う内容になっているか確認を依頼し内容妥当性の確保を十分に検討した。その結果、26項目を術後機能障害に対する対処行動項目とした。その後、118名を対象に信頼性と妥当性の検討のため質問紙調査を実施した。信頼性については、76人を対象に再検査を実施し安定性を検討した。その結果、すべての項目で相関係数が0.40以上であった。内的整合性を示すCronbach's α係数は全項目で0.81であった。また因子分析は主因子法バリマックス回転を行った。因子数の決定は因子負荷量1以上や累積寄与率等を考慮して分析した結果5因子が解釈可能で適切であると判断した。それぞれを<直接的問題解決行動><間接的問題解決行動><身体症状><精神症状><生活上の困難>と命名し、下位尺度とした。臨床への応用としては、<身体症状><精神症状><生活上の困難>について項目を得点化し分布図で示し、患者の問題解決行動について特徴的な該当項目を表示・評価・結果内容をフィードバックし、術後機能障害に対する日常生活行動の一助として活用することができた。
ホミノイド(ヒト上科)における二足歩行能の起源と進化

人類の2足歩行の起源、進化の考察は化石資料を始め、現生霊長類の身体移動様式のさまざまな適応比較,現代人身体の2足歩行能の特性を機能態学的,生理学的,生体工学的に解析する,などの多方面の学際的研究の綜合的成果によって始めて可能性がもたらされる。当然その成果をみのらせるためにはそれにりの時日を要するので,限られた2年間での綜合研究の成果のみですべて達成されるものではない。しかし各人のそれぞれの立場から,当初の研究計画をふまえて行われた今回の成果はめざましいものがあり,ここにその要点を記すことにする。まず化石骨格の檢討からみると,石田のケニアにおける調査が数多くのケニアピテクスの資料をしゅう集中で現地博物館で整理されつつある。今回は、尺骨近位部の詳細な檢討から,垂直木登りの適応の可能性を論じ,それが直立2足歩行の前適応として重要であることを指摘した。アウストラロピテクスの骨格構造から馬場は,ヒトの直立2足姿勢への進化について、身体の各部で均等に生じたものではなく,下方から順に変化したものであるとの考察を行った。筋系ではこのテ-マにおいてはさけて通ることの出来ない背筋群について,態倉はヒトとチンパンジ-の背柱起立筋を詳細に比較して身体移動様式との関連を論じている。生体工学的には動作はすべてその消費エルネギ-の最小化にむかうことから,アウストラロピテクス・アフェレンシスを歩かせると,骨盤を前傾し,胸部をそりかえらせる姿勢が最もだ当で,形態学的復原の成果とむじゅんしないと山崎は結論する。エネルギ-最小消費の面からは,現生画表類ではチンパンジ-の2足歩行が最も有効なことを木村が檢討している。現代人では遠藤が2足進立姿勢の安定性の指標を導入し,久保は歩行中の頭の動搖に注目している。歩行制御の脳の適応とその進化については,小脳運動系を中心に類人猿とヒトの比較神経的考察が行われた(俣野)。2足歩行能の起源と進化の考察は、従来よりさまざまな仮説が展開され、研究成果は多様に放散してまだまだ模索の段階にあると言ってよい。当該年度において研究分担者のあげた成果,またはあげつつある成果を、当初の研究実施計画をふまえながら簡単に記す。まず人類の直立2足姿勢および歩行そのものの実体を、運動学的に詳細に解析されねばならない。遠藤はこの点について、足底合力の着力点の安定度を指標にすることを着目し、光弾性法、圧力センサ-法、触圧センサ-法を用いて測定検討中である。このように足底合力の諸特性を体系的に分析した研究はまだ見当らない。また久保,太田らはこの点を頭、顔部の安定度を指標として検討に入っている。この成果はヒトの平衡神経失調時の診断法としての応用の可能性も含んでいる。歩行運動と筋骨格系の消費エネルギ-の関連について、いくつかのシミュレ-ションモデルを設定して実験を行った(山崎)結果,自在に歩く時の歩調,歩幅で筋エネルギ-が最小になること,つまりゆっくりとした自然の2足歩行を可能にするため、ヒトでは最適の筋骨格系の効率化がなされていることをつきとめつつある。

これらの正果の基盤になる筋骨格系の膨大な種間比較(ヒト,類人猿など50種の霊長類,一般四足獣53種)の考察(木村),類人猿とヒトにおける下腿三頭筋の比較(熊倉)など、形態適応の研究も着々と成果をあげている。最近、2足歩行の前適応の運動様式として注目されているサル類の木のぼり運動の運動学的解析(俣野、太田)や、多様なこれらの霊長類運動様式を反映する,運動系にかかわる脳構造の進化パタ-ンの考察(俣野)などの研究も順調に進展している。最後に化石資料の調査に関しては、石田がケニアピテクスの四肢骨について、馬場がアウストラロピテクスの骨盤形態を検討しながら,2足歩行の起源に考察を加えつつある。昨年度の成果を踏まえて、限られた時間的制約の中ではあるが各研究者はそれぞれ持味を発揮して独自の成果をあげることが出来た。化学の検索では石田が、海外学術調査(別途研究費)にもとずく多数のケニアピテクスの資料の中から,尺骨近位部を選び、その形態時性を測定して垂直木登りに適応している可能性を指摘し、あらためて2足歩行の前適応としての木登り運動に着目した。馬場はアウストロラロピテクスの骨盤形態を検討し、ヒトノ直立2足歩行への至る道で、身体各部の形態が一様に変化したのでなく、下半身の下の方から順に適応してきたと仮説を提唱した。骨格筋では直立2足姿勢の維持や歩行にかかすことの出来る脊柱起立筋の適応について、ヒトとチンパンジ-の詳細な比較検討を熊倉が行った。松村はラットを強制的に後肢2足起立させる実験的負荷によって、大腰2頭筋の筋線進が肥大することを見出だした。エネルギ-消費の面からは、前年の現代人の解析に続いて山崎はアウストラロピテクス・アフェレニンスの骨格に注目し、2足歩行でのエネルギ-消費の最小化は骨盤を前傾させ胸廊をそらすことであることを計算し、この結果が、化石形態から得られている従来の推測とむじゅんしないという興味ある結論を得た。木村はモンキ-とチンパンジ-を歩行比較させて、チンパンジ-の2足歩行の方がエネルギ-消費が少なく、より自然的であると述べている。これらの姿勢推持や2足歩行を制御する神経系の適応と進化については、ヒト、ゴリラ、チンパンジ-、テナガザルの小脳系の本自質の系統発達を比較した俣野が、姿勢維持に関しては樹上性の方が遥かに不安定で因難であることを小脳前庭系の比較で示した。またヒトは髄意運動能にかかわる小脳外側核、下オリ-ブ主核、橋底部の発達が極めて良く、中位核の発達と共に2足歩行への移行が神経系に与えた適応の特徴を論じている。現代人の姿勢安定度の解析は遠藤が担当した。
三面複層絶縁流路を用いた先進液体金属ブランケット実現のための強磁場下流動特性評価

これまでの研究では環状構造である模擬流路による実験であったが、本年度からは模擬流路ではない実際の三面複層絶縁流路による圧力損失低減効果の実証実験を行った。実験は米国UCLAにある強磁場下流動試験装置を使用し、国内で製作した三面複層絶縁流路の試験部を持ち込み、据え付けを行った上で実験を行った。試験部に圧力計測用のポートを設置し圧力損失を測定した。圧力損失の測定を行った結果、1.8Tの強磁場条件では絶縁の施されない通常の導電壁流路を想定した数値解析結果と比べて十分の一程度まで圧力損失が三面複層絶縁流路により低減されることが示された。数値解析においては、これまでに構築された三次元熱流動解析コードを使用して、ブランケット体系での評価を行った。ブランケットには単純な直線流路だけではなく、曲がり管部などの三次元的に流動が変化する領域が存在するため、曲がり管部に着目し、そこでの詳細な三次元的な熱流動場を明らかにした。曲り管部ではその背側で流速が低下するために熱伝達性が低下し、ホットスポットが生じることが明らかとなった。そこで、曲り管部の腹側の圧力損失が大きくなるように三面複層絶縁流路の金属層構造を見直し、背側に流量を配分することで熱伝達性を図った。その結果、ホットスポット部の温度上昇量は大きく低減された。また、金属層構造の見直しにより、曲り管部での圧力損失は増大したが、ブランケット流路全体の圧力損失に対してはその増大はわずかなものであり、有効な伝熱促進策であると考えられる。実験においては、MHD圧力損失の低減が期待される三面複層絶縁流路を模擬した流路において流れの完全発達部における流れの特性評価を行った。前年度までに解析解や数値解析による予測の通り、流体に接する壁の厚さに比例して圧力損失が低減されることが確認された。しかし実験結果は数値解析によって予測される結果とは異なっていて、これは壁と流体の界面における接触電気抵抗が原因と考えられていた。そこで、本年度はこの接触抵抗値と圧力損失の関係を定量的に明らかにした。超伝導マグネットを用いて磁場を発生させて、その磁場下に試験潮流路を設置して液体金属BiSn合金を流動させ、MHD圧力損失を評価した。同時に流体と壁との間の接触抵抗値の測定も行った。実験の結果、接触抵抗値が大きくなる程、圧力損失が減少することが確認された。また、得られた接触抵抗を考慮した数値解析を行い実験結果と比較すると比較的良く一致した。数値解析においては発達部、助走部における熱流動特性の評価を行い、核融合炉第一壁の冷却性能に関して検証した。今回実施する実験では詳細な流速分布や温度分布は知り得ないので、数値解析によって明らかにして核融合炉ブランケットの設計に反映させる。流路の寸法や熱負荷をパラメータとした。得られた温度分布や圧力損失から熱応力や内圧による壁での機械的応力を計算し、第一壁流路のデザインウィンドウを模索した。その結果、デザインウィンドウは流路の寸法が比較的小さい場合に限られることが明らかになった。熱負荷が小さな場合はデザインウィンドウが比較的広く、また大きな熱負荷であってもデザインウィンドウが存在し設計の可能性が示された。これまでの研究ではテフロン樹脂を用いた模擬流路による実験であったが、本年度からはセラミックコーティングを施した三面複層絶縁流路を製作し、電気絶縁材としてテフロンではなくセラミックを用いても、三面複層絶縁流路の圧力損失低減効果が低下しないことを検証した。セラミック絶縁材としてシリカ(SiO2)を約0.05mmの厚さにコーティングして流動実験を行った。セラミック絶縁でもテフロン絶縁の場合と比べて圧力損失が増大することはなく、むしろ低下する結果が得られた。これまでの研究で接触抵抗が圧力損失へ及ぼす影響は用いるステンレス壁の個体によっても大きく変化することが示されており、さらに接触抵抗が時間と共に変化するというこれまでの結果と同じ傾向が得られたことからも接触抵抗値の違いが、セラミック絶縁の場合の圧力損失低下の一因であると考えられる。数値解析においては、流れの助走部や曲り管部における三次元的な流動構造を明らかにするために、三次元流体解析コードを構築した。構築した解析コードを用いて、次年度に米国UCLAで行う流動試験の試験部の検討を行った。この実験は長さ2mの磁場区間における流動特性を試験するものであるが、これと同じ長さの試験部を製作するのは困難であり、短尺化しても同様の実験結果が得られるかを数解析によって検討した。試験部の入口付近では短尺化の影響により圧力損失が変化したが、数十センチで長尺の場合と同様の特性となることが確認され、短尺流路を用いても問題なく流動試験を行えることが示された。

数値解析においては、これまでに構築された三次元熱流動解析コードを使用して、ブランケット体系での評価を行った。ブランケットには単純な直線流路だけではなく、曲がり管部などの三次元的に流動が変化する領域が存在するため、曲がり管部に着目し、そこでの詳細な三次元的な熱流動場を明らかにした。曲り管部ではその背側で流速が低下するために熱伝達性が低下し、ホットスポットが生じることが明らかとなった。そこで、曲り管部の腹側の圧力損失が大きくなるように三面複層絶縁流路の金属層構造を見直し、背側に流量を配分することで熱伝達性を図った。その結果、ホットスポット部の温度上昇量は大きく低減された。また、金属層構造の見直しにより、曲り管部での圧力損失は増大したが、ブランケット流路全体の圧力損失に対してはその増大はわずかなものであり、有効な伝熱促進策であると考えられる。実験においては、当初の予定通りセラミックコーティング流路における圧力損失低減効果を実証することができ、合わせて工学的な問題が生じないことも確認された。また数値解析においても解析コードの構築を行うことができ、曲り管部の流動特性評価までは至らなかったものの、助走部などと同様にして評価が行えると考えられる。当初の計画にあった米国UCLAの流動試験ループの大型装置での圧力損失特性評価を行い、数値解析結果との比較検討を行う。また、国内においても小型ループを用いて、曲り管部の試験を行う予定であるが、試験部入口付近で圧力損失特性の変化が生じることが確認されているため、数値解析において詳細な検討を行う。また、実際の核融合炉での冷却体系を模擬した数値解析を行い、実機への適用性についても評価していく。
硫黄-窒素結合の特性を活用する実用的合成反応の開発

ラクタム、3-アルキルインドール、および1,3-ジケトンなどを酸化剤N-tert-butylbenzenesulfinimidoyl chloride(1)によって活性化し、中間体を単離することなくマロン酸エステルなど炭素求核剤を加えることによって、ラクタムの窒素原子のα位、インドール3位のアルキル基上およびカルボニル基のβ位にワンポットで直接炭素-炭素結合を導入できることを明らかにした。つまり、著者らは様々な含窒素化合物を酸化剤1によって酸化し、通常調製困難な中間体を簡便に生成させ、これを単離することなく炭素求核剤と反応させて炭素-炭素結合を形成させる手法を開発した。この手法は、一般に官能基化が困難な位置へ直接炭素-炭素結合を導入できる点が特徴である。環状化合物であるラクタムを酸化剤N-tert-butylbenzenesulfinimidoyl chloride(1)によって活性化し、中間体として環状N-アシルイミンを生成させ、マロン酸エステルなど炭素求核剤を加えることによって、ラクタムの窒素原子のα位に直接炭素鎖を導入できることを明らかにした。これまでに酸化剤1を用いることによって、N-Cbzアミン類やラクタムの窒素α位に直接炭素鎖を導入できる手法を開発した。次に、窒素α位以外での炭素鎖導入の可能性を検討した。つまり、3-アルキルインドールを酸化剤1によって酸化し、中間体を単離することなく求核剤と反応させることによって、3位のアルキル基上に新たな炭素-炭素結合が穏和な条件下で形成できることを見出した。本手法は炭素求核剤としてマロン酸エステルなど活性メチレン化合物だけではなく、有機銅試薬なども用いることができる。また、3位のアルキル基としては、ベンジル基やアリル基であることが必要であることがわかった。つまり、様々な含窒素化合物を酸化剤1によって酸化し、通常調製困難な中間体を簡便に生成させ、これを単離することなく炭素求核剤と反応させて炭素-炭素結合を形成させる手法を開発した。さらに、1,3-ジケトンやケトンを酸化剤1を用いて酸化し、マロン酸アニオンを付加させることによって、カルボニル基のβ位にワンポットで炭素-炭素結合を形成させる手法を開発した。Platensimycin(1)は細菌の脂肪酸合成酵素の一つであるFabFを阻害し、MRSA,VREなど多剤耐性菌に有効な次世代型抗菌剤の候補として注目を集めている。我々はその顕著な生物活性とその脂溶性部分のカゴ状骨格構造に興味を持ち、1の合成研究を行った。最初に、2-allyl-4-benzoyloxycyclohex-2-en-1-one(2)とDanishefskyジエンとの立体選択的Diels-Alder反応によって二環性骨格を構築した。その後パラジウム触媒を用いる触媒的分子内アルケニルエーテル化によってジヒドロピラン環を構築した。さらにこのジヒドロピラン環の酸素α位にラジカルを生じさせて渡環型ラジカル環化を行い、1の合成中間体であるNicolaou中間体を立体選択的に合成した。本合成ルートは、その立体選択性を論理的に予測できる点に特徴があり、今後様々な誘導体合成に応用できる可能性がある。また、D-プロリンを不斉源とするジアステレオ選択的アルキル化に続くカルボラクトン中間体のSc(OTf)3を用いる化学選択的fragmentationによって、ジエノフィルである2の不斉合成ルートを確立し、1の不斉形式合成を達成した。またこの手法は、様々な光学活性2-alky1-4-hydroxycyclohex-2-en-1-oneの合成に用いることができることを明らかにした。また、1の側鎖部分を含めた立体選択的合成を目的として、八員環シロキシジエンのDiels-Alder反応を検討したところ、シクロヘキセノン誘導体とは反応しないが、強力なジエノフィルであるテトラシアノエチレンとは円滑にDiels-Alder反応が進行することを明らかにした。八員環シロキシジエンのDiels-Alder活性が低い理由は、ジエン部分のコンホメーションが平面となっていないためであると考えられる。
色素異常症におけるメラノサイトを制御するサイトカインおよび転写因子MITFの関与

目的ケラチノサイト由来のサイトカインおよびこれらのレセプターであるc-kit、ET-B receptor、GM-CSF receptorと転写因子MITFに着目し、ヒトの色素異常症である尋常性白斑の患者皮膚を用いてこれらの因子の分泌異常あるいは発現異常を検討し、さらにサイトカインにより引き起こされるメラノサイト上のレセプターを介したシグナル伝達にMITFがどう関わっているか検討した。方法:尋常性白斑患者から採取した皮膚を用いて、正常部、白斑部表皮におけるサイトカインおよび皮疹境界部でのメラノサイト上のレセプターの発現を比較検討した。(結果)ケラチノサイト由来のサイトカインであるSCF、ET-1、GM-CSFについてRT-PCRで検討したところ、病変部表皮でSCF、ET-1の上昇がみられ、さらにウエスタンブロットでもSCFの発現が上昇していた。メラノサイト上のレセプターについて病変部辺縁では免疫組織染色でメラノサイト上のKIT proteinの発現が他のETBレセプターやS100α、Tyrosinaseに比較し有為に減少していた。またKIT proteinとTyrosinaseの2重染色では、病変部境界辺縁でTyrosinase陽性,KIT protein陰性細胞がみられた。ウエスタンブロットでは病変部辺縁及び病変部中央でKIT proteinの発現が低下していた。病変部皮膚での転写因子MITF-Mの発現について尋常性白斑患者の表皮のMITF-Mの発現を検討したところ免疫組織染色では病変部辺縁でMITF-MがKIT protein同様、陽性細胞が減少していた。またウエスタンブロットでも病変部辺縁及び中央でMITF-M蛋白の発現は低下していた。(結論)以上より尋常性白斑病変部でのメラノサイトの消失過程にc-kitおよびMITF-Mの発現異常の関与が示唆された。目的SCF、ET-1、GM-CSF、などのケラチノサイト由来のサイトカインおよびこれらのレセプターであるc-kit、ET-B receptor、GM-CSF receptorと転写因子MITFに着目し、ヒトの色素異常症である尋常性白斑の患者皮膚を用いてこれらの因子の分泌異常あるいは発現異常をRT-PCR、および免疫組織染色、ウエスタンブロット法を用いて検討し、さらにサイトカインにより引き起こされるメラノサイト上のレセプターを介したシグナル伝達にMITFがどう関わっているか検討した。方法:尋常性白斑患者から採取した皮膚を用いて、正常部、白斑部表皮におけるメラノサイト活性化サイトカインおよび皮疹境界部でのメラノサイト上のレセプターの発現を免疫染色、ウエスタンブロット、RT-PCRを用いて比較検討した。結果:正常部、白斑部表皮における、ET-1, SCF, GM-CSFのRT-PCR解析では白斑部表皮においてET-1, SCFの発現が増加していた。ウエスタンブロッティング解析では白斑部表皮においてmembrane-bound SCFの発現が増加していた。次に境界正常部、境界白斑部でのメラノサイト上レセプターであるc-kit, ET-BRの発現およびS100α,チロシナーゼを免疫組織染色により検討したところ、境界正常部と比較し境界白斑部ではET-BR, S100α,チロシナーゼ陽性細胞は若干低下しているのみであったが、c-kit陽性細胞は境界正常部に比べ境界白斑部で有意に低下していた。白斑中央部ではET-BR, S100α,チロシナーゼ,c-kit陽性細胞は全く認められずメラノサイトは消失していた。さらに、転写因子MITFについて、免疫組織染色およびウエスタンブロットを用いて検討したところ、正常部に比べ、境界白斑部で発現の低下がみられた。結論:白斑部での表皮由来メラノサイト活性化サイトカインは、RT-PCR解析およびウエスタンブロッティング解析ではむしろ発現の増加を認めた。白斑境界部位においては、S100α,チロシナーゼ陽性のメラノサイトがいまだ存在していたが、c-kit発現の有意な減少を認め、転写因子MlTFの発現も低下していた。以上より皮疹部でのメラノサイトの消失過程にc-kit発現異常の関与が示唆された。

またウエスタンブロットでも病変部辺縁及び中央でMITF-M蛋白の発現は低下していた。(結論)以上より尋常性白斑病変部でのメラノサイトの消失過程にc-kitおよびMITF-Mの発現異常の関与が示唆された。