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キラルトリアゾリウムカチオンの機能追究と触媒的不斉合成への応用

代表者らが独自に開発した光学活性1,2,3-トリアゾリウムイオンのさらなる機能追究と触媒的不斉合成への応用に取り組んだ。開発したトリアゾリウムイオンは、静電的相互作用および水素結合に起因する高いアニオン認識能と、幅広い構造多様性を有している。本研究では、従来のオニウムイオンにはない、トリアゾリウム固有の性質の活用を基軸とし、α-シアノ-α-スルホニルカルボアニオンを求核剤とする不斉Mannich型反応、及び、シリケートを介したアジリジンのエナンチオ選択的ハロゲン化反応の開発に成功した。申請者らが独自に開発した光学活性1,2,3-トリアゾリウムイオンのさらなる機能追究と触媒的不斉合成への応用に取り組んだ。本研究では、カチオン中心の電荷密度および触媒分子全体の水素結合供与能と触媒活性・立体制御能の相関理解に焦点を絞り、評価のための反応系として(1)Lewis塩基システムであるハロシリケートの付加反応、(2)ブレンステッド塩基システムであるシアノスルホンのMannich型反応、および(3)水溶性反応剤システムであるシアン化物イオンの付加反応を設定した。ハロシリケートを鍵中間体をとするアジリジンの不斉ハロゲン化反応では、触媒分子に電子求引性置換基を導入するに従って、エナンチオ選択性が向上する傾向が見られた。電子求引性置換基の導入は、カチオン分子の水素結合供与能の増大につながり、イオン間距離がより緊密になった結果、立体選択性が向上したと考えられる。適切な立体修飾を施したトリアゾリウム塩を触媒として用いることで、トリメチルシリルクロリド、またはブロミドを反応剤とするアジリジンの高立体選択的ハロゲン化反応の開発に成功した。本触媒システムは、前例のない2,2-二置換アジリジンの速度論的光学分割へも応用可能であり、潜在的に高い実用性を有していると同時に、シリケートを鍵活性種とする有機合成化学に新たな知見をもたらしたという点で意義深い。また、トリアゾリウムイオンの高いアニオン認識・捕捉能を活用することで、(2)シアノスルホンの高エナンチオ選択的Mannich型反応及び(3)シアン化物イオンの不斉付加反応の実現に成功した。特に、(3)の研究では、従来のオニウムイオンにはない、トリアゾリウム固有の性質を活用することで高立体選択性の獲得に成功した。開発したトリアゾリウムイオンは、静電的相互作用および水素結合に起因する高いアニオン認識能を有している。23年度の研究では、カチオン中心の電荷密度および触媒分子全体の水素結合供与能と立体制御能の相関理解に焦点を絞り、評価のための反応系として(1)Lewis塩基システムであるハロシリケートの付加反応、(2)ブレンステッド塩基システムであるシアノスルホンのMannich型反応、および(3)水溶性反応剤システムであるシアン化物イオンの付加反応を設定した。本触媒システムは、前例のない2,2-二置換アジリジンの速度論的光学分割へも応用可能であり、高い実用性を有していると同時に、シリケートを鍵活性種とする有機合成化学に新たな知見をもたらしたという点で意義深い。特に、(3)の研究では、トリアゾリウム固有の性質が高立体選択性発現の鍵であることが窺える結果を得ており、24年度の研究によりその詳細を明らかにして行きたい。水素結合供与能と立体制御能との相関理解に関する研究が、当初計画通り順調に進んでおり、いくつかの新規不斉合成反応の実現にも成功している。また、トリアゾリウムイオン固有の性質を活用することで、光学活性第四級アンモニウム塩に代表される従来のオニウム塩触媒では達成困難な不斉合成反応を実現する端緒をつかめたことは、予想を上回る大きな成果であり、真に有用な反応の開発へ繋がると期待できる。

有機分子ルイス酸としての機能発現を指向したハロアゾリウムイオンに関する研究では、既にその合成法の確立に成功している。今後は、機能発現を目指した研究を加速させる。ハロシリケートを介するアジリジンの不斉開環反応及びシアノスルホンの不斉Mannich型反応を既に達成したため、前年度からのシアン化物イオンを用いた反応に関する研究を継続すると同時に、更なる新規反応の開発を推し進める。具体的には、α-炭素上に負電荷が局在化するスルホニルカルボアニオンの特徴を活かした、新規炭素求核剤の設計と不斉付加反応への応用、ハロシリケートの反応性を利用したハロゲン化物イオンの不斉共役付加反応の開発、炭素求核剤を用いた末端アジリジンの速度論的光学分割を目標として設定する。光学活性1,2,3-トリアゾリウムイオンの多様なライブラリーの構築と、構造/立体制御能の相関理解も進んでいることから、23年度に得られた知見に立脚した研究を展開することで、着実に目標を達成したい。また、ハロアゾリウムの触媒機能発現を指向した反応開発を進める。ハロゲンの中でも、水素と同等の電気陰性度を有するヨウ素に焦点を当て、強力な電子求引基であるトリアゾリウム環に結合したヨウ素原子のルイス酸機能の発現を目指す。主として研究遂行に必要な各種消耗品、具体的には、化合物合成に必要な薬品類、反応・精製用の溶媒類、シリカゲル及びガラス器具の購入費にあてる。前年度繰越金である12,292円も消耗品費として使用する。その他に、学会参加のための旅費、論文投稿時の英文校正のための謝金として使用する。
危機管理能力に優れた国際看護領域の人材育成のための教育モデルの開発研究

平成30年度においては、前年度までに蓄積された国際看護の教育に関するデータや資料をまとめて分析し、実践的な国際看護の教育の前後における教育効果の評価を実施する予定であった。しかしながら、学生を対象とする研究を実施する場合に、その評価においては慎重を要するとの学内の意見も踏まえて、以下のように研究計画の修正を図った。国際緊急援助活動(IDR)の災害看護活動の経験の豊富な看護職者17名の協力を得て、自記式質問票を使用した横断研究により、「看護系大学において、どのような教育が実践的な災害看護活動に必要だと思うか?」について自由記載の質問を行い、その回答を、内容分析により解析した。その結果をもとに、教育方法の検討を実施した。その結果、65項目の回答が得られた。それらを分類し、19サブカテゴリー、3カテゴリーに区分した。上記の結果より、教育に重要な6項目に整理統合した。それらの項目は、1)シミュレーション教育、2)国際看護の知識、3)看護基礎教育、4)コミニュケーション能力、5)人間性の涵養、6)感染症対策である。また、看護系大学における災害看護の担当教員88名と、災害看護の活動経験者41名が必要と考える災害看護の教育項目の相違を明らかにした。大学教員が必要と考えている項目は、「災害のサイクル」、「災害時要援護者への対応」、「仮設住宅における看護活動」、「在宅における看護活動」、「復興住宅における看護活動」、「災害看護を学ぶ意味・学習内容」の6項目であった。一方、活動経験者が必要と考えている項目は、「災害時の情報伝達手段」、「医療活動のための情報体制」、「災害時を想定した平常時からのネットワーク構築・連携協働の必要性や形態」、「体系的対応の基本原則」、「ロジスティックス」の5項目であった。これらの研究成果をもとに、最終年度は教育プログラムの構築を行う予定である。研究計画の一部修正の必要があり、慎重を期するため、研究期間を1年間延期することとなった。次年度には、終了する予定である。次年度は、最終的なデータの分析や教育プログラムの完成を行う。この成果をもとに、教育モデルとして提言する予定である。最終的には、危機管理能力に優れ、国際看護の領域で活躍する看護師の人材育成をめざしている。実践的な国際看護の演習を含む教育モデルの構築を図る予定である。シュミレーション演習の教育において、健康危機管理に関する課題に対する対応能力をつけさせたいと考えている。具体的には、1)情報収集に関する能力、2)現地の医療関係者との調整や連携、3)他職種のスタッフとの連携や協力への配慮、4)現地の実情や文化・慣習への配慮、5)現地の保健医療のニーズに適合した医療協力活動の選択などの項目を習得できるような教育モデルの開発を予定している。平成28年度には、実践的な国際看護教育(国際保健に関する基礎教育・技能訓練・シミュレーション演習)の構築の準備を行うために、第一段階として、国立看護系の41大学の国際看護に関する教育を担当している大学教員を対象として、現在行われている教育内容の調査を実施した。国際看護を専門科目として教育している大学は約80%であり、そのうち必修科目としている大学は50%であった。常勤の看護職者が担当教員である大学は約60%であった。国際看護の教育内容に関しては、大学間で大きな差異があることが判明した。国際看護の教育の担当教員の多くが、「国際的な視野を重視した授業内容の精選」、「国際交流による異文化理解」、および「演習による実践能力の強化」が重要であると考えていた。1年間以上の海外における活動経験のある看護職者約30名に自記式質問紙調査票による調査を行い、大学における国際看護の教育に必要な事項および優先順位の高い項目の抽出を行うべく、現在データを解析中であり、平成29年内には、一部のデータを発表できる見込みである。また、研究協力者の野口は、国際医療支援活動に従事した147名の看護職者を対象として、彼らがどのような看護活動を実施したかを自記式質問紙調査により解明した。27項目の活動が実施されており、頻度の高い上位10項目について、今後の国際看護教育の中に取り入れるべく、検討を重ねている。(文献1参照)平成29年度から、看護学科4年次の国際看護論(必修科目)を利用して、約60名の学生を対象として、実践的な国際看護の教育を開始する。平成29年度末までに学習環境・指導体制の整備を実施するとともに、平成2930年度において、実践的な国際看護の教育の効果の評価を実施する予定である。当初、1年以上の海外での国際看護活動の経験者約30名を対象に研究を開始したが、目標の対象者数は、確保することができた。長期の国際看護学等のみならず、短期(1年未満)の国際看護活動である、大規模災害時の国際緊急援助活動や人道支援活動等に従事した看護職者の意見も重要であり、それを補うために、研究協力者の野口に短期の活動の経験者のデータ収集を依頼した。このデータも、今後の実践的な国際看護教育の構築に役立てる予定である。平成29年度においては、看護学科4年生の国際看護論(1単位15時間)の必修科目において、約60名の学生を対象として、実践的な国際看護の教育を本格的に試行した。特に、発展途上国内で実際に起こった大規模な自然災害発生時における国際緊急医療援助活動をモデルにした実践的なシミュレーション演習を実施した。この演習に関しては、VTRなどの視聴覚機材を導入するとともに、危機管理に関する教育も取り入れた。

同時に、国際看護活動の経験のある看護職者19名からの情報提供により、教育モデル作成に必要な教育項目に関する抽出作業も実施中である。また、国際緊急援助活動や危機管理には、トリアージ能力の向上が必要不可欠であると考えられた。そのため、本研究に付随して、看護学科1年生および4年生(各60名)に対してSTART式トリアージの教育も行い、その教育前後で30症例のトリアージを行なわせて、教育効果を判定した。データ解析が終了次第、学術論文として発表予定である。前年度同様、大学院生4名および国内外の国際看護領域の専門家2名を研究協力者として研究を継続中である。研究協力者1名を、ハワイ大学医学部のシミュレーション教育センターに派遣して、実践的な教育に関する情報収集や意見交換を実施した。研究分担者1名も前年度同様に参加して、学生の教育効果に関する質的データの解析を実施した。研究成果の一部を、下記の学会誌に英文論文として投稿して掲載された。平成29年度末までは、研究計画通り進捗している状況である。今後、教育モデルの作成(修正を含む)および評価を実施予定である。平成30年度においては、前年度までに蓄積された国際看護の教育に関するデータや資料をまとめて分析し、実践的な国際看護の教育の前後における教育効果の評価を実施する予定であった。しかしながら、学生を対象とする研究を実施する場合に、その評価においては慎重を要するとの学内の意見も踏まえて、以下のように研究計画の修正を図った。国際緊急援助活動(IDR)の災害看護活動の経験の豊富な看護職者17名の協力を得て、自記式質問票を使用した横断研究により、「看護系大学において、どのような教育が実践的な災害看護活動に必要だと思うか?」について自由記載の質問を行い、その回答を、内容分析により解析した。その結果をもとに、教育方法の検討を実施した。その結果、65項目の回答が得られた。それらを分類し、19サブカテゴリー、3カテゴリーに区分した。上記の結果より、教育に重要な6項目に整理統合した。それらの項目は、1)シミュレーション教育、2)国際看護の知識、3)看護基礎教育、4)コミニュケーション能力、5)人間性の涵養、6)感染症対策である。また、看護系大学における災害看護の担当教員88名と、災害看護の活動経験者41名が必要と考える災害看護の教育項目の相違を明らかにした。大学教員が必要と考えている項目は、「災害のサイクル」、「災害時要援護者への対応」、「仮設住宅における看護活動」、「在宅における看護活動」、「復興住宅における看護活動」、「災害看護を学ぶ意味・学習内容」の6項目であった。一方、活動経験者が必要と考えている項目は、「災害時の情報伝達手段」、「医療活動のための情報体制」、「災害時を想定した平常時からのネットワーク構築・連携協働の必要性や形態」、「体系的対応の基本原則」、「ロジスティックス」の5項目であった。これらの研究成果をもとに、最終年度は教育プログラムの構築を行う予定である。研究計画の一部修正の必要があり、慎重を期するため、研究期間を1年間延期することとなった。次年度には、終了する予定である。
内視鏡の再生における高水準の洗浄・消毒法の確立

内視鏡を介する感染が問題となっており、内視鏡の洗浄・消毒法についてさまざまな関係団体からガイドラインが発表されている。その中で、汚染された吸引/鉗子チャンネルを介する感染の危険性が指摘され、ブラッシング洗浄の必要性が強調されている。内視鏡には他に2チャンネル(送気用、送水用)があるが、それらの汚染に関しては可能性は指摘されているもののこれまで実証されておらず、また、有効な洗浄方法について言及したものはなかった。今回の研究では、送気、送水の2チャンネルの汚染状況について細菌学的培養および洗浄・消毒後の残留蛋白量の測定を行って検証し、これらのチャンネルについて有効な洗浄方法うぃ検討した。検査使用後の内視鏡を2群に分け、A群(n=20)は送気、送水チャンネルのブラッシング洗浄を行い、B群(n=22)はブラッシング洗浄なしとして、その後、自動内視鏡洗浄機にて洗浄・消毒(2%グルタルアルデヒドにて20分間)を行った。洗浄・消毒後の内視鏡の各チャンネルより検体を採取し、細菌学的培養を行った。また、残留蛋白量をアミドブラック10B色素にて定量化した。細菌学的培養の結果、A群については送気、送水両チャンネルとも細菌は検出されなかったが、B群では送水チャンネルにおいてのみ細菌(グルコース非発酵性グラム陰性桿菌)が1検体検出された。また、A群はB群と比して両チャンネルともに有意に残留蛋白量が低かった(p<0.05)。以上のことより、検査使用後の内視鏡では、従来指摘されていた吸引/鉗子チャンネル以外に、送気、送水チャンネルも汚染されており、これらのチャンネルについてもブラッシング洗浄を行うことが高水準の消毒を達成する上で必要不可欠であるといえる。上部消化管内視鏡の内部には3チャンネル、すなわち、鉗子チャンネル、送水チャンネル、送気チャンネルが存在する。それら全てのチャンネルは検査中、患者の体液や分泌物に接触しており、検査後、十分な洗滌と高水準の消毒を施さなければ感染源となりうる。今回、全チャンネルについてブラッシング洗滌が可能な内視鏡(ペンタックス社製EG-2940)を用い、ブラッシング洗滌の効果を検討した。検査使用後の内視鏡を2群、すなわち全チャンネルについてブラッシング洗滌を行った群(A群)と行わなかった群(B群)に分け、両群とも自動内視鏡洗浄機により洗滌・消毒を行った(消毒薬は2%グルタールアルデヒド。消毒時間は20分)。その後、各チャンネル内の汚染について細菌学的検討と、アミドブラック10B色素による残留蛋白質の定量を行った。残留蛋白量は、牛血清アルブミン換算値として測定し、2群間で比較検討した。細菌学的検討においては、A群ではいずれのチャンネル内からも細菌は検出されなかった(n=18)。一方、B群においては、送気チャンネル、送水チャンネル内からは細菌は検出されなかった(0/18)が、鉗子チャンネル内より細菌が検出された(1/18)。また、送水チャンネル内の残留蛋白質量は、A群2.25±0.318μg.B群3.52±0.405μgであり、B群は有意にA群より高値であった(p<0.05)。また、送気チャンネル内では、A群2.13±0.201μg、B群3.31±0350μgであり、B群は有意にA群より高値であった(p<0.05)。更に、鉗子チャンネル内においてもA群6.64±0.437μg、B群12.6±1.02μgであり、B群は有意にA群より高値であった(p<0.01)。チャンネル内の残留蛋白質はバイオフィルムを形成する恐れがあり、感染源となりうるため、内視鏡の十分な洗滌にはブラッシングは必須である。

以上のことより、検査使用後の内視鏡では、従来指摘されていた吸引/鉗子チャンネル以外に、送気、送水チャンネルも汚染されており、これらのチャンネルについてもブラッシング洗浄を行うことが高水準の消毒を達成する上で必要不可欠であるといえる。
超大陸と超海洋から読み解く中生代の地球環境変化とその生態系への影響

本研究では、中生代の地球環境変化とその生態系への影響について、超大陸と超海洋の地質記録と物質循環モデルを統合することにより検討を進めている。特に、地球環境変化の要因として重要なミランコビッチ・サイクルにおける日射変化の影響の増幅機構の仮説として,乾燥化による風成塵増加・植生縮退が水循環を抑制して、さらに乾燥化する乾燥化フィードバックが働いた可能性を検討している。この影響の長期的な蓄積に伴い、海水準や風化速度、大気CO2濃度が大きく変わり、生態系へも影響した可能性がある。そこで、陸域環境、特に砂漠堆積物とその化学風化、及び風成塵フラックスの時空間変遷を、北米および中国の陸成層、および日米の深海層から検討し、これらの結果を制約とした物質循環モデルにより、日射が地球環境に与えた影響を定量評価する。さらにこれらの結果を、化石記録との比較することにより地質時代境界の群集変化への影響について検討している。本年度は季節の関係により現地調査をあまり行えなかったが、予察的な調査結果、及び文献データを統合・解析を進めると共に、解像度の向上を試みた。また、ミランコビッチ・サイクルで中生代の日射変化がどの程度変わりうるかについて、検討した。また、分担者尾崎はGEOCARBSULFvolcモデルに新たなweatherabilityに関するパラメータを導入し、地質記録に残された大気CO2変化を説明するために、どのくらいのweatherabilityが必要かを定量評価する試みを進めた。2018年度は、代表者が国内調査を進めると共に、分担者尾崎が物質循環モデルのシステム開発を行った。代表者は国内の深海性層序チャートの詳細岩相層序の再記載を行い、測定精度をサブミリスケールに向上するシステム開発を試みた。これにより、従来より高精度な測定を行うことができるようになると期待される。さらに、化石記録の解析を進め、従来は100万年から1000万年の時間間隔ないし層序区間で区切った多様性、出現率、絶滅率の検討が行われてきたが、この区切り方が結果に大きく影響するため、層序記録に基づいた生データの検討を行い、従来より高時間分解能での化石群集解析を行った。ただし、層序記録や化石記録の不完全性を評価する方法に課題はあり、これらの誤差評価を行う予定である。分担者尾崎は既に開発されているGEOCARBSULFvolcモデルに新たなweatherabilityに関するパラメータを導入し、地質記録に残された大気CO2変化を説明するためにどのくらいのweatherabilityが必要かを計算し、これを実現しうる他の風化に関するパラメータの影響やそれらと地質記録の整合性について、新たな知見を得つつある。今後は現地調査を行い、これまでの国内調査および文献調査で得られた結果から推定される陸域の砂漠堆積物分布や遠洋域の風成塵堆積速度変動に関する仮説の検証を行う。また、Krause et al. (2018)がGEOCARBSULFモデルを更にバージョンアップしたGEOCARBSULFORを提唱したため、このモデルも組み込むことによって、weatherabilityの変化に対してどのパラメータがどの程度影響しうるのかを検討する.本研究では、中生代の地球環境変化とその生態系への影響について、超大陸と超海洋の地質記録と物質循環モデルを統合することにより検討を進めている。

分担者尾崎は既に開発されているGEOCARBSULFvolcモデルに新たなweatherabilityに関するパラメータを導入し、地質記録に残された大気CO2変化を説明するためにどのくらいのweatherabilityが必要かを計算し、これを実現しうる他の風化に関するパラメータの影響やそれらと地質記録の整合性について、新たな知見を得つつある。今後は現地調査を行い、これまでの国内調査および文献調査で得られた結果から推定される陸域の砂漠堆積物分布や遠洋域の風成塵堆積速度変動に関する仮説の検証を行う。また、Krause et al. (2018)がGEOCARBSULFモデルを更にバージョンアップしたGEOCARBSULFORを提唱したため、このモデルも組み込むことによって、weatherabilityの変化に対してどのパラメータがどの程度影響しうるのかを検討する.交付が10月だったことにより、次年度海外調査を行うため。また、購入を予定していた装置を購入した場合、今後の調査費用の捻出が困難である可能性が判明したため、現在購入を予定していた装置と別の装置を購入するか、もしくはレンタルするか検討中である。
脂質二分子膜中のレセプター蛋白による超分子形成とその機能の発現

(i)グルタミン酸受容イオンチャンネル蛋白が三種のアゴニスト(NMDA,L-グルタミン酸,L-CCG-IV)に対して示す化学選択性を,binding assayではなく,より生理的条件に近い指標(チャンネルを透過したイオンの全数)を用いて評価することを可能にした.すなわち,グルタミン酸受容イオンチャンネル蛋白の化学選択性の評価を,同一膜を用いて評価することにより,膜に包埋したレセプター数に依存しない新しい化学選択性の評価法を提案した.NMDAサブタイプのGluRに対する,3種の典型的アゴニストN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)及びL-グルタミン酸,L-2-(カルボキシシクロプロピル)グリシン(L-CCG-IV)のチャンネル活性能の序列はL-CCG-IV>L-グルタミン酸>NMDAの順になり,binding affinityの序列と一致した.しかしその相対値の差はbindingaffinityのそれと比べて著しく縮まっていた(Biosensors & Bioelectronics,印刷中).(ii)チャンネルを透過する特定のイオン種に基づいてGluRの化学選択性を評価する方法を開発した.グルタミン酸受容イオンチャンネル蛋白を包埋したリポソームからチャンネルを通って放出されるCa^<2+>の量を薄層ポテンシオメトリーによって測定することに成功し,その結果NMDA-サブタイプのGluRに対する上記3種のアゴニスト間の選択性は,(i)で求めた平膜系での選択性と一致した(投稿準備中).(iii)膜蛋白インスリン受容体(人胎盤より抽出)を用い,インスリンとの超分子形成に基づく情報伝達系(レセプター自身のリン酸化とそれに続く外因性其質IRS-1のリン酸化)を組み込んだ化学センシングシステムの構築に成功した.生理適合性を有する化学選択性を評価できる(投稿準備中).(i)グルタミン酸受容イオンチャンネル蛋白が三種のアゴニスト(NMDA,L-グルタミン酸,L-CCG-IV)に対して示す化学選択性を,binding assayではなく,より生理的条件に近い指標(チャンネルを透過したイオンの全数)を用いて評価することを可能にした.すなわち,グルタミン酸受容イオンチャンネル蛋白の化学選択性の評価を,同一膜を用いて評価することにより,膜に包埋したレセプター数に依存しない新しい化学選択性の評価法を提案した.NMDAサブタイプのGluRに対する,3種の典型的アゴニストN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)及びL-グルタミン酸,L-2-(カルボキシシクロプロピル)グリシン(L-CCG-IV)のチャンネル活性能の序列はL-CCG-IV>L-グルタミン酸>NMDAの順になり,binding affinityの序列と一致した.しかしその相対値の差はbindingaffinityのそれと比べて著しく縮まっていた(Biosensors & Bioelectronics,印刷中).(ii)チャンネルを透過する特定のイオン種に基づいてGluRの化学選択性を評価する方法を開発した.グルタミン酸受容イオンチャンネル蛋白を包埋したリポソームからチャンネルを通って放出されるCa^<2+>の量を薄層ポテンシオメトリーによって測定することに成功し,その結果NMDA-サブタイプのGluRに対する上記3種のアゴニスト間の選択性は,(i)で求めた平膜系での選択性と一致した(投稿準備中).(iii)膜蛋白インスリン受容体(人胎盤より抽出)を用い,インスリンとの超分子形成に基づく情報伝達系(レセプター自身のリン酸化とそれに続く外因性其質IRS-1のリン酸化)を組み込んだ化学センシングシステムの構築に成功した.生理適合性を有する化学選択性を評価できる(投稿準備中).
地域社会の連携による潜在看護職者の再教育と就労支援に関する研究

潜在看護職者が就労できるようにするには現在就労中の看護職者のワークライフバランスが重要となる。看護職者1,081名を対象にした調査では、「ワークライフバランス」が取れている者ほど仕事に満足し、意欲的であることがわかった。また、生活の優先順位の理想と現実には大きなギャップが認められ、現実は仕事を優先しつつ、プライベートな時間や家事など多様なニーズがあることがわかった。潜在看護師や定年退職等看護職員が希望する職場に再就労し、仕事を継続していくためには、これらの看護師の就労ニーズ、就労の障害になっている要因を把握することと、現在就労中の看護師が就労を継続できるよう支援していくことが重要である。そこで、今年度は2つの調査を実施した。1.潜在看護職者とセカンドキャリア看護職者の離職理由や就労ニーズを明らかにする目的で、山形県と宮城県のナースセンターに登録している看護師7名に聞き取り調査を行った。その結果、セカンドキャリア看護職者は再就職の動機も希望する働き方も多様であったが、転職・離職理由として結婚をあげている点が共通していた。潜在看護職者の離職理由には職場の問題に個人的な問題を重ねており、育児と両立する働き方を求めていることがわかった。また、ネットによる求職行動においては、求人施設の就労条件とミスマッチを生じており求人側と直接対話することの重要性が示唆された。2.就労中の看護職者がどのようにワークライフバランス(以下、WLBと略す)を取っているか、そしてWLBと健康、仕事への意欲等との関係を明らかにするために、首都圏の大学病院1,200人を対象にアンケート調査を行い、以下の結果を得た。1)未婚者は「プライベートな時間」を優先したい者が多く、既婚者は「家事とプライベート」、「仕事・家事・プライベート」を優先したい者が多い。しかし、現実の優先度は婚姻状況にかかわらず「仕事」優先のものが多く、希望と現実とのギャップは大きい。2)WLBがとれていると思う人のほうが仕事への意欲が高い。3)WLBと健康とは関係があり、健康だと思う者にはバランスがとれていると感じている者が多く、まったく健康だとは思っていない者ではバランスがとれていないと感じている者が多い。以上のことからWLBは就労意欲や健康に関連があることが明らかとなった。潜在看護師に対する再教育は、都道府県ナースセンターの「看護力再開発講習会」の他に平成17年前後から、病院が独自に講習会を行う新しい動向がみられる。そこで、今年度は、ホームページ、広告等から全国の病院が独自に行っている潜在看護師講習会を抽出し、協力を依頼し、講習会の開講年度、年間の開講回数と日数、募集人数、受講者数、講習内容、苦労している点、就職者数などを調査分析した。調査は、無記名で統計的に処理、プライバシーの確保に努めた。結果:講習会を実施している病院が101か所抽出され、回答のあった61病院を分析対象とした(回収率60.1%)。講習内容は看護技術の演習(60件)、講義(56件)を取り入れているところが多く、講義では医療安全(52件)、感染予防(48件)が多かった。苦労した点として、受講者の確保(34件)、募集方法(21件)、講習内容の決定(18件)、予算の確保(8件)であった。幅広く広報を行うほど受講者は確保できており、講義内容・開講日数と就職決定率とは明確な関連性は認められなかった。講習会終了後のフォローアップは32か所が実施しておらず、講習会を実施した後の支援は十分ではない。それには病院側には講習会を実施だけでも負担が大きくその後のフォローアップは実施困難であることやプライバシーの保護の観点から追跡すべきではないとの判断がなされていることが考えられる。自由記載ではどこの病院も潜在看護師の不安を受け入れ丁寧な支援を行っていることが認められたが、講習会の開講には経済的・人的負担がかかってくることから病院単独で講習を行うには限界があり、自治体や、地域の教育機関、医療施設と連携を進めていく必要性が示唆された。前年度までの研究者らの調査では、個々の家庭環境、ライフ・イベント、生活状況など異なる背景をもつ看護職者が、同じ「看護」という仕事を継続していくには、就業しやすい環境を整えていくことが重要であり、そのためには施設側がワーク・ライフ・バランス(WLB)を考慮した労働環境の整備を進めていくと同時に、看護の仕事について家族の理解を得ることの必要性が示唆された。そこで、今年度は、看護師のWLBの現状と希望する働き方、WLBと健康、就労意欲との関係を明らかにすることを目的に、大学病院の看護職者1,081名を対象にワーク・ライフ・バランスの認識を調査した。その結果、「ワーク・ライフ・バランス」の言葉を知っている人はわずか、45人(4.2%)で、生活の優先順位の理想と現実には大きなギャップが認められ、現実は仕事を中心にしているが、プライベートな時間や家事など多様なニーズがあることがわかった。

勤務場所との関係では、母性系の者がWLBは良好で、外科系や集中治療室に勤務する者ほどWLBは不良であった。また、三交代勤務者は二交代勤務者よりもWLBは不良で、同じ病院であっても勤務場所や形態がWLBに影響していることが示された。さらに、仕事に満足している者、意欲のある者のWLBは良好で、仕事への満足感と意欲には有意な相関が認められた。バランスがとれているかどうか、という個人の主観を肯定的なものにするには、看護職者が仕事を肯定的に捉えることが重要であり、それには勤務の特殊性に配慮した労働環境を整備すること、職場のコミュニケーションを良くし、WLBの重要性や意義を共有できること、生涯学習を取り入れ、やりがいが持てる職場に変えていくことなどの重要性が示唆された。
アミロイドーシスにおけるアミロイド沈着機構の解明:FAP患者における臨床的、病理学的、生化学的研究

今年度の我々の研究から、FAP患者循環血液中の異型トランスサイレチン蛋白の一部がリポ蛋白(HDL,LDL)と結合し血中を循環していることが明かにされた。そこで、このリポ蛋白結合型トランスサイレチン(異型トランスサイレチン)の定量を試みたところ、血中の0.3%の異型トランスサイレチンのみの存在(正常トランスサイレチンは同定されず)が証明された。本現象は、Swedenから供与された高齢発症患者の及びItalyから送られたMet30以外に変異を持つFAP患者でも確認された(Gln89,Pro36,及びThr34)。さらに遺伝子を組み込んだ大腸菌より抽出した正常及び異常のトランスサイレチンと抽出LDLとのSephacryls-200カラムを用いた結合実験では明らかに異型のトランスサイレチンのLDLに対するaffinityが増加していた。FAP患者5名においてSweden Huddinge病院及びAustralia Brisbane Princess Alexandra病院にて脳死肝移植が施行された。経過は移植後5カ月から2年たった現在、いずれも順調で、昨年我々が報告した如く、本治療によりとりわけ自律神経障害改善効果が認められることが再確認された。今回購入した低温恒温水槽機により既知(Met30)及び未知のmutationをもつFAP患者をPCR-SSCP法によりスクリーニングすることに成功した。1)FAP患者血清からvertical rotorを用いLDL、HDLを抽出し、トランスサイレチン(TTR)蛋白の存在を検討したところ、FAP患者、正常者とも等しく循環血液中のTTRの約2%がHDLと結合し血中を循環していることが明かにされた。更に、LDLにおいては、FAP患者においてのみ約0.1%のTTRが結合しており、そのほとんどが異型TTRであることが証明された。本実験結果から、これまで謎とされてきたアミロイド沈着のメカニズムに、LDLの代謝動態が深く関与していることが判明した。2)Transgenic mice(Met30)を高温飼育し約2年間にわたりアミロイドの沈着状況を検討したが正常のマウス、transgenic miceともにアミロイドの沈着が認められなかった。3)FAP患者3名の肝移植がSweden Huddinge病院において施行された。経過はいずれも順調で、本治療により、とりわけ自律神経障害の改善効果が認められた。4)FAP患者に対し、^<123>I-MIBGシンチを行いその集積について検討したところ、病初期の患者よりその集積は低下していた。又、不整脈により心電図R-R intervalの測定が難しい症例に対しても、その自律神経障害の判定に有用であった。さらに遺伝子を組み込んだ大腸菌より抽出した正常及び異常のトランスサイレチンと抽出LDLとのSephacryl s-200カラムを用いた結合実験では明らかに異型の正常及び異常のトランスサイレチンのLDLに対するaffinityが増加していた。
葉緑体の新規環境適応機構と植物の生存戦略の研究

様々な環境条件での遺伝子発現を、モデル生物のラン藻Synechocystis PCC6803のDNAマイクロアレイを用いて解析し、光合成生物にのみ広く保存され且つ植物では葉緑体に局在すると予想された、約100個の機能未同定遺伝子を抽出した。これらの機能未知遺伝子は、特定の環境ストレス条件下で葉緑体機能の分化・環境適応に、極めて重要な役割を果たしていると考えられる。本研究では、これらの未知遺伝子にコードされたタンパク質の機能を解析し、葉緑体の環境ストレス適応過程における役割を明らかにするとともに、植物個体レベルでの生存戦略における役割を明らかにすることを目的とする。本年度までに、Synechocystisで作製したストレス応答性機能未知遺伝子の変異株約90種について、通常の培養条件と環境ストレス条件で光合成活性を測定した。その結果、slr1674遺伝子の変異株で、酸化ストレスなどの環境条件下で、顕著な光合成活性の低下が観察された。Synechocystisにはslr1674のパラログ遺伝子slr1638も存在する。slr1674はストレス誘導性で、slr1638は構成的に発現する遺伝子であった。しかしながら、どちらの変異株もストレス条件下で野生株に比べ生育速度が低下する表現型を示した。いくつかのラン藻ではこのホモログ遺伝子がリーダーペプチダーゼ遺伝子lepBと共転写されること、Synechocystisの発現プロファイリング解析の結果slr1638の発現がlepBと類似していることが分かり、膜移行・膜局在タンパク質の成熟化に関わる可能性が示唆された。そこで、チラコイド膜ルーメンに移行するPsbUタンパク質の蓄積量を比較したところ、両変異株では野生株に比べてPsbUの蓄積量が少ないことがわかった。本年度は、Synechocystisで作製したストレス応答性機能未知遺伝子の変異株約90種について、通常の培養条件と環境ストレス条件で光合成活性を測定した。このslr1674遺伝子の光合成機能の環境適応獲得の機構を明らかにするため、StrepIIタグをslr1674遺伝子に付加した株を作製した。現在、この株を酸化ストレス状態に置き、StrepIIタグを付加したslr1674タンパク質の発現を誘導した細胞の抽出液から、Strep-Tactin sepharoseカラムにより精製を行い、ともに精製されるタンパク質分子種の同定を試みているところである。今後はslr1674とin vivoで相互作用する因子を同定し、それらタンパク質の機能を足がかりに、slr1674の機能を明らかにしていく。Atlg63610、At2g14910の欠損変異株をライブラリーから入手し、これら遺伝子の二重変異株を作製して、ラン藻の知見を参考にして表現型を解析する。これまでのslr1674の解析により実験系を確立できているので、さらに解析する環境ストレス条件を増やしてラン藻の変異株のスクリーニングを行い、その他の機能未知遺伝子についての知見を得る。それらの遺伝子のシロイヌナズナのホモログについての機能解析も並行して行う。
災害時救援物資輸送システムのボトルネック解析

災害時物資輸送シミュレータの高度化として、複合輸送(トラックや船舶といった複数の輸送機関にまたがる輸送)を表現することが可能となるよう、マルチエージェントシステムを基礎とするシミュレーションシステムのエージェントに、船舶、トラック、航空機エージェントを追加した。さらに、拠点間の輸送経路も輸送機関に合わせ、道路ネットワーク、航路ネットワークに分離した。これより、輸送拠点において、輸送機関間で貨物の積替えが起こることを模擬することができるシミュレーションシステムが構築された。災害時輸送システム内のボトルネック解析については、輸送拠点の処理能力(荷役のスピードや荷役スペース)、投入される輸送機材の台数や移動速度といったシミュレータの入力条件から、どこで滞留が発生しやすいのか、定量的な分析が可能となる2つの手法を開発した。一つは、平均場近似を用いた解析解であり、出荷拠点が一つの場合に応用可能である。もう一つは、積荷、輸送、荷卸し、移動で構成される輸送機材エージェントの各輸送作業を状態として定義し、状態変化の遷移確率行列を分析する手法で、出荷拠点が複数ある場合でも対応できる手法となった。これより、シミュレーション解析を行う前に、ボトルネックになりやすい輸送拠点が把握できるようになった。また、シミュレータには、荷役待ち行列の長さから待ち時間を推定する過程を導入し、ボトルネックを回避する動きが実現できた。これより、平等な物資配分規則は崩れるが、輸送量は伸びることが確認でき、より効率的な輸送システムとなった。さらに、災害時における物資輸送の配分法則に関して、新潟県中越大震災の配車データを用いた定量的分析を行った。結果は、避難者数に比例して配車が行われるような、平等な物資配分を否定する結果ではなかったため、それをエージェントの行動ルールの判断過程に採用した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本計画の初年度は3つの小項目に別れるため、個々に記載する災害時物資輸送シミュレータの高度化については、複合輸送(トラックや船舶といった複数の輸送機関にまたがる輸送)が実現できるよう、シミュレーションシステム全体、および、シミュレーション内で動作するエージェント(輸送機材)の行動ルールに関する設計を終えた。また、災害時輸送の階層構造(防災計画上は、国、都道府県、市区町村がそれぞれ、物資輸送を担当して、最終目的地である避難所まで届ける階層構造を有する。)のシミュレーションでの表現についても考慮し、次年度の実装作業への準備ができた。災害時輸送システム内のボトルネック解析については、輸送拠点の処理能力(荷役のスピードや荷役スペース)、投入される輸送機材の台数や移動速度といったシミュレータの入力条件から、どこで物資が滞留しやすいのか、定量的に分析する手法を開発した。さらに、荷積み、輸送、荷降ろし、移動で構成される輸送サイクルの中で、輸送機材エージェントがどの作業、場所でどの程度の時間を要するかを遷移確率行列を用いて分析できる手法を開発した。この手法によっても、滞留が起こりやすい輸送拠点を定量的に把握できることを確認できた。災害時における物資輸送の配分法則に関しては、新潟県中越大震災で記録されたトラックの配車データを時系列分析することで、概ね、避難者数に比例して、物資を輸送するトラックが各市町村に仕向けられていたことが判明した。なお、この法則性は、災害時物資輸送シミュレータ内のエージェントが一義的に考慮している平等な物資配分規則と一致していることが確認できた。災害時物資輸送シミュレータの高度化に関しては、複合輸送を表現できるよう、システム全体の設計を終えるとともに、災害時輸送の階層構造(防災計画上は、国、都道府県、市区町村がそれぞれ、物資輸送を担当して、最終目的地である避難所まで届ける階層構造を有する。)についても考慮し、基本設計を終えた。またボトルネック解析については、2つの手法を開発し、どちらも、定量的にボトルネックとなる拠点や要素を明示できることを確認した。災害時における物資輸送の配分法則に関しては、概ね、平等な物資配分法則であったことを確認できた。上記の状況から、計画通りに研究が進展していると言える。災害時物資輸送シミュレータの高度化については、複合輸送(トラックや船舶といった複数の輸送機関にまたがる輸送)を表現することが可能となるよう、マルチエージェントシステムを基礎とするシミュレーションシステムのエージェントに、船舶、トラック、航空機エージェントを追加した。さらに、拠点間の輸送経路も輸送機関に合わせ、道路ネットワーク、航路ネットワークに分離し、輸送機材エージェントが対応する経路上を移動するようにした。なお、航空機の場合は、航路ネットワークを構成せず、拠点間を結ぶ直線上を移動可能とすることで対応した。さらに、災害時における物資輸送の配分法則に関しては、初年度に実施した、新潟県中越大震災の配車データの分析以外に定量的分析が可能な記録データが無かったため、避難者数に比例して配車が行われる、平等な物資配分規則を輸送機材エージェントの行動ルールとした。

複数の輸送機関を考慮できる、災害時物資輸送シミュレータの構築が完成した。また、ボトルネック解析では、2つの手法の研究開発が済み、シミュレーション解析を行う前に、ボトルネックになりやすい輸送拠点が把握できるようになった。また、救援物資の平等分配の規則は、新潟県中越地震の配車データから、実績と大きく乖離した行動ルールではないことが確認でき、輸送機材エージェントの行動ルールとして実装されており、前述のボトルネック解析は、このルールに基づいた解析手法となっている。以上の状況より、計画通りに研究が進展していると言える。災害時物資輸送シミュレータの高度化として、複合輸送(トラックや船舶といった複数の輸送機関にまたがる輸送)を表現することが可能となるよう、マルチエージェントシステムを基礎とするシミュレーションシステムのエージェントに、船舶、トラック、航空機エージェントを追加した。さらに、拠点間の輸送経路も輸送機関に合わせ、道路ネットワーク、航路ネットワークに分離した。これより、輸送拠点において、輸送機関間で貨物の積替えが起こることを模擬することができるシミュレーションシステムが構築された。災害時輸送システム内のボトルネック解析については、輸送拠点の処理能力(荷役のスピードや荷役スペース)、投入される輸送機材の台数や移動速度といったシミュレータの入力条件から、どこで滞留が発生しやすいのか、定量的な分析が可能となる2つの手法を開発した。一つは、平均場近似を用いた解析解であり、出荷拠点が一つの場合に応用可能である。もう一つは、積荷、輸送、荷卸し、移動で構成される輸送機材エージェントの各輸送作業を状態として定義し、状態変化の遷移確率行列を分析する手法で、出荷拠点が複数ある場合でも対応できる手法となった。これより、シミュレーション解析を行う前に、ボトルネックになりやすい輸送拠点が把握できるようになった。また、シミュレータには、荷役待ち行列の長さから待ち時間を推定する過程を導入し、ボトルネックを回避する動きが実現できた。これより、平等な物資配分規則は崩れるが、輸送量は伸びることが確認でき、より効率的な輸送システムとなった。さらに、災害時における物資輸送の配分法則に関して、新潟県中越大震災の配車データを用いた定量的分析を行った。結果は、避難者数に比例して配車が行われるような、平等な物資配分を否定する結果ではなかったため、それをエージェントの行動ルールの判断過程に採用した。マルチエージェントシステムを基礎とした複合輸送シミュレータの研究では、設計されたシミュレーションシステムの実装段階に入る。そのため、エージェント(トラック、船舶などの輸送機材)の行動ルールに直送だけでなく積替えを行う経路も含め、経路選択のための評価関数を改良することで、複合輸送を実現する。
黄斑疾患における補償光学搭載光干渉断層計を用いた網脈絡膜循環のライブイメージング

平成29年度はAO-OCTの開発を行うと同時に、搭載予定である高解像度OCTA(HR-OCTA)の開発、加齢黄斑変性症、糖尿病黄斑症、中心性漿液性脈絡網膜症などの疾患眼での撮影を行い定量解析手法について検討してきた。多くの時間をAO-OCTの調整に割いたため疾患眼での撮影は予定通りH30年度に行うこととなった。一方で、HR-OCTAについては、研究代表者が提唱してきた加算平均OCTAと同等の画質を維持しながら、問題点であった高速化をいかに達成するのかが課題としてあがったが、Canon社の協力のもと、これまでに撮りだめた加算平均OCTAを教師画像として単回撮影のOCTAとペアを組ませることでdeep learningを行い、単回撮影のみでも高画質な画像が得られることに成功した。平成30年度はAO-OCTを用いて緑内障眼での撮影を開始した。結果、従来観察できなかったガングリオン細胞のOCT B-scanでの可視化に世界で初めて成功し、またそれが定量可能であることが分かった。12名の正常眼では有意に年齢とともに細胞の数が減少し、また緑内障眼13眼の検討においても明らかに密度の減少を認めた。HRーOCTAにおけるdeep learningの精度を114眼の疾患眼を用いて検討し、そ有用性と問題点に関する検討を行ったが、2019年4月に本技術は商品化され、市販OCTに搭載されることとなった。カニクイサルを用いてAO-SLO画像を撮影、組織切片との対比比較を予定していたが研究期間内には実施できなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1) AO-OCTの開発:Canon社の協力のもと補償光学光干渉断層計(AO-OCT)プロトタイプ機の開発は既に終了している。現在、特定臨床研究審査委員会での審査に向け準備中である。そのため、正常被検者での撮影は行っていない。すでに設置済みの補償光学走査型レーザー検眼鏡AO-SLOを用いた正常被検者、患眼での撮影は継続して行っている。2)高解像度OCTA(HR-OCTA)の開発:AOを適用しない場合、OCT angiography(OCTA)画像はAO-SLOと比較すると解像度が低い。特に、深層にあり、かつ緻密な脈絡毛細血管板は網膜毛細血管よりも描出が困難である。装置本来の面分解能の低さに加えて、画像に光走査により生じるノイズがあり、十分に血流信号が分離できず不連続な血管像を描出するのが低解像度の原因である。装置本来の面分解能の向上には将来的に融合するAO技術が不可欠であるが、ノイズと血管像の不連続性の改善だけでも理論的には、脈絡毛細血管板の描出は可能である。すでに種々の市販OCTAで使用できる高画質化のソフトウェアの開発は終了している。加齢黄斑変性症、糖尿病黄斑症、中心性漿液性脈絡網膜症などの疾患眼での撮影を行い、定量解析方法の検討を行っているところである。主に網膜静脈分枝閉塞症での解析を行い、血管密度、血管径、血管輝度の定量値の分布が黄斑浮腫に与える影響について検討を行っている。また、現在撮影が可能であるAO-SLOとOCTAで撮影した血管網のデータ比較を行っている。結果、AO-SLOを用いておもぷ膜の4層構造が分離可能であり、血管の3次元構造が把握できることが分かった。特定臨床研究審査委員会の設置により、AO-OCTによる撮影がすでにできる状況であっても申請に時間がかかっているため、撮影が開始できない状況である。審査時間を考慮すると半年以上先になる見込みである。その他についてはおおむね計画通りの進捗状況である。特定臨床研究審査委員会の審査を経て、AO-OCTの撮影を開始する。

加齢黄斑変性症、糖尿病黄斑症、中心性漿液性脈絡網膜症などの疾患眼での撮影を行い、定量的画像解析を行う。当科で長く行ってきたAO-SLO研究で培った解析手法を用いることで、視細胞密度、視細胞配列、血管径(外径、内径、壁厚)の定量を行い、視力、変視症、視野との関連を解析する。またこれらパラメータの抗VEGF製剤を用いた治療効果、血糖コントロール、血圧コントロールに伴う変化を観察し、病勢の指標を探索する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
光学的及び光電的測定によるアクチナイド化合物の電子状態の研究

本研究の主目的は、アクチナイド化合物の電子構造を光電子分光、逆光電子分光および遠赤外分光実験により研究することである。アクチナイド化合物は、局在性の高い5f電子によってもたらされる電子間の相関相互作用の結果として高濃度近藤効果や重いフェルミ粒子の超伝導などの多彩な物性を示す一方で、化合物によっては、遍歴性の3d遷移金属またはその合金のような性質をもつ。本年度には、研究実施計画の中核をなすX線逆光電子分光(Bremsstrahlung Isochromat Spectroscopy,BIS)のための実験装置の建設、二・三のウラン化合物に対するシンクロトロン放射を用いた光電子分光実験、Ce化合物や酸化物高温超伝導体などのアクチナイド化合物中の電子素過程と関連のある電子素過程を示す物質の光学的性質の観測とその結果の解析などが行われた。X線逆光電子分光実験装置は、同時にXPS(X線光電子分光)の測定ができるようにしたものでこれによって、占有電子状態と非占有電子状態の両方の状態密度が同一試料に対して、その場観測で求めることができる。これは、5f電子の原子内クーロンエネルギーを与えるほかに、フェルミ準位の上下での状態密度の変を与えてくれる。本年度には、装置の全体が搬入・据付けられた。さらに、計測自動化のためのプログラムが完成した。現在更に調整が続行中であり、次年度始めには、全システムが稼動状態に入る予定である。ウラン化合物の光電子分光実験において取上げられた物質は、UGe_2おびU_3Ge_4である。Uは5d電子と5f電子の共鳴励起の結果として、約92eV付近の光による5f電子のイオン化断面積が極めて小さくなり、かつ、約97eV付近の光では逆に大きくなる。これを利用して5f電子による部分的状態密度曲線を求めた。その結果のみからは、得られた状態密度曲線にフェルミ準位の下に極大が存在するかどうかは判断できず、X線逆光電子分光の実験が必要である。
小胞体内レドックス異常により誘導される神経細胞死とその制御

神経系細胞株PC12をBSOで処理すると、(1)細胞内グルタチオンの枯渇、(2)小胞体内での酸化ストレス発生、そして(3)細胞死が誘導された。この時、細胞を小胞体ストレス誘導剤ツニカマイシンで処理すると細胞死は増加し、逆に小胞体ストレス制御物質で処理すると減少した。マウスパーキンソン病(PD)モデルにおいても、(1)細胞内グルタチオンの低下、(2)小胞体ストレスの増加、(3)神経細胞死が認められた事から、グルタチオン枯渇により誘導される小胞体ストレス由来神経細胞死の重要性が示唆された。(1)グルタチオン(GSH)枯渇による小胞体レドックス異常と細胞死PC12細胞又はSH-SY5Y細胞をBSO(DL-butionine-SR sulfoximine)で処理して細胞内GSHを枯渇させた所,約6時間で細胞内GSHは対照群の1%程度まで低下し,その後,細胞内酸化ストレスが上昇した(H_2DCFDA(dichlorodihydrofluoroscence diacetate)の蛍光強度変化を用いて測定)。その際,特に,小胞体内蛋白の酸化的修飾(カルボニル化)を顕著に認め,小胞体内分子シャペロンGRP78の発現も経度上昇していた。更に,PCI2細胞においては,BSO投与後24時間以降に細胞死が起こり始め,48時間の段階でviabilityが60%程度まで低下Lた。このBSO由来の細胞死は,小胞体ストレス誘導剤であるツニカマイシン(Tm)により増強し,逆に小胞体ストレス制御物質メトキシフラボンやジベンゾイルタン(DBM)により軽減した。DBMは小胞体に於ける酸化ストレスを軽減させる作用があることから,GSH枯渇により引き起こされる細胞死に小胞体機能異常,特に小胞体に於けるレドックス異常が深く関与している可能性が示唆された。(2)マウスパーキンソン病モデルにおける,小胞体内レドックス異常パーキンソン病関連神経毒MPTPをマウスに投与すると,投与直後にGSHの低下及び酸化ストレスの上昇を認め,その後,小胞体ストレス関連蛋白の発現上昇を認めた。このことから,上記培養細胞において認められた小胞体内レドックス異常が,マウスパーキンソン病においても認められる可能性が示唆された。(1)グルタチオン(GSH)枯渇により誘導される小胞体ストレスと細胞死PC12細胞をBSO(DL-butionine-SR sulfoximine)で処理しGSHを枯渇させると、小胞体内蛋白の酸化的修飾(カルボニル化)の増加と共に小胞体内分子シャペロンGRP78発現上昇を認め、48時間の段階でviabilityが60%程度まで低下した。このBSO由来の細胞死は、小胞体ストレス誘導剤であるツニカマイシン(Tm)により増強し、逆に小胞体ストレス制御物質メトキシフラボン、DBM、そしてカルバゾール誘導体16-14により顕著に軽減した。16-14は小胞体に於けるCa恒常性の維持に貢献していると考えられることから、GSH枯渇により引き起こされる小胞体内レドックス異常及び小胞体ストレスの誘導にCa恒常性の破綻が関与している可能性が示唆された。(2)マウスパーキンソン病(PD)モデルにおける小胞体ストレス制御化合物の効果ヒトの病態により近いPDモデル、MPTP慢性投与モデルにおいてもGSH低下及びGRP78発現上昇が認められた事から、本モデルにおける小胞体ストレス制御化合物メトキシフラボンの神経保護効果について検討した。メトキシフラボンを週4回、5週間にわたりマウスに経口投与すると、黒質神経細胞における小胞体ストレス関連蛋白の発現は上昇した。この時、MPTP慢性投与により引き起こされるGSH低下および神経細胞死は優位に抑制された。このことから、小胞体ストレス応答の活性化が新たなPD治療の標的になる可能性が示唆された。