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抗生物質ノシヘプチドの全合成研究

ノシヘプチドは、Streptomyces actuosusが生産するグラム陽性菌に活性を示すチオストレプトン系抗生物質である。本申請研究ではノシヘプチド全合成を目的とし、全合成の鍵となるピリジン-チアゾール骨格からなる中心骨格(フラグメントA)について、Hantzsch法およびカップリング法の両面から効率的なピリジン-チアゾール骨格の合成方法を検討した。前年度の研究ではUHP(ハイドロパーオキサイドウレアコンプレックス)を用いたピリジンN-オキシドの合成方法を検討し、フラグメントAの新たな合成ルートの開拓を検討し有効な結果が得られた。本年度はさらに、ピリジン誘導体とボロン酸誘導体のカップリング反応の検討を中心に進め、モデル化合物を用いた反応系に於いて高い収率で目的とするカップリング反応が進行することが確認できた。カップリング反応はピリジンN-オキサイドから誘導されるピリジンの臭素およびトリフレート体と各種ボロン酸誘導体とのカップリング反応を試みた。反応は種々のPd-触媒存在下、反応条件を検討した結果、目的とするカップリング生成物が高収率で得られることを確認した。本申請研究ではノシヘプチド全合成を目的とし、全合成の鍵となるピリジン-チアゾール骨格からなる中心骨格(フラグメントA)について、Hantzsch法およびカップリング法の両面から効率的なピリジン-チアゾール骨格の合成方法を再検討した。さらにUHP(ハイドロパーオキサイドウレアコンプレックス)を用いたピリジンN-オキシドの合成方法を検討し、フラグメントAの新たな合成ルートの開拓を検討した。先ず、ピリジン-チアゾールの合成に関しては、ニトリル基のチオアミドへの変換反応を検討した結果、ピリジン中氷冷下硫化水素を作用させる条件下、定量的にチオアミド体への変換が可能となりHantzsch法によるピリジン-チアゾール体合成法が確立できた。一方カップリング法による構築では、Pd-触媒を用いたホウ素誘導体とトリフレート誘導体とのカップリングを検討したところ、高収率でピリジン-チアゾール体が生成することを確認した。さらに、中心骨格の合成ルートに関しては、従来電子吸引性置換基を持つピリジンのm-CPBAによるN-オキシドへの変換が困難であるために、置換基の導入に際して限られた合成ルートを設定せざる得なかったが、今回新たにUHPを用いた酸化反応を検討したした結果、トリフレート基のような非常に強い電子吸引性置換基を持つピリジンのN-オキシド化に成功した。その結果、ピリジン骨格上の置換基に制約されることなく中心骨格の合成を進めることが可能となり、ノシヘプチドの中心骨格合成だけでなく、チオストレプトン系抗生物質全体の中心骨格合成に新たなルートを拓くことができた。
バクテリアが作るバイオ酸化鉄のキャラクタリゼーションとLiイオン充放電挙動の検討

予備実験結果から、バイオ酸化鉄をLi二次電の正極活物質として用いると現行材料を遥かに凌駕する初期放電容量が得られることを発見した。しかし、以下に示す問題点が存在した。問題点(1)バイオ酸化鉄の構造が不明なため、Liイオン充放電機構を解明することができない。(2)容量は魅力的であるが、サイクル特性が良くない。本年度は、問題点(1)を克服するために、以下に示す計画に沿った実験の結果、目標を達成することができた。(1)バイオ酸化鉄のキャラクタリゼーション1.XAFSによるバイオ酸化鉄の局所構造解析(KEKにて測定)2.高エネルギーXRD測定および計算機シミュレーションによる非晶質構造解析(SPring-8にて測定)(2)バイオ酸化鉄Li二次電池の充放電途中の局所構造変化の解明(1)-1の結果から、バイオ酸化鉄の構造は非晶質構造特有の構造を有することが明らかとなった。(2)-2の結果から、バイオ酸化鉄の原子配列を可視化することに成功した。その構造はFeO6八面体が主に頂点および稜を共有することでネットワーク構造を形成しており、SiO4四面体はそのネットワーク構造中に孤立したSiO4四面体およびSi2O7二量体として存在していることを明らかとした。(2)-1の結果から、バイオ酸化鉄の初期放電容量が大きいのは、Feが一部0価のFeになっていることが主な要因であることが明らかとなった。サイクルを重ねるにつれて容量が低下するのは、バイオ酸化鉄のFeが充電時においても徐々に2価に近づき、構造が変化したまま元に戻らないことが原因であることがわかった。このように(1)のバイオ酸化鉄の構造解析と(2)のin-situ XAFS測定によ充放電機構を解明することに成功した。
睡眠時無呼吸症候群における気道陰圧負荷時の気道形態変化から病態および治療法を探る

本研究の目的は,睡眠時無呼吸患者(OSA)の気道陰圧負荷時の気道形態を観察することにより,非肥満型OSAのメカニズムを解明しその治療に役立てることである.本研究の趣旨に同意の得られた健常ボランティア1名に対し平常時および陰圧条件下におけるCT撮影を行った.その結果,平常時の楕円形を呈していた気道軸断面は,陰圧負荷時,後側壁が変形し,三角形を呈した.後鼻棘から喉頭蓋先端までの高さにおける気道体積は,平常時と比較し,陰圧下では59%減少した.このことから,気道の脆弱部は後側壁に存在し,脂肪増加や陰圧の影響により変形しやすいことが示唆された.本研究の目的は、睡眠時無呼吸患者(OSA)患者において,気道陰圧負荷時の気道形態を観察し,非肥満型OSA発現のメカニズムの解明や治療法に役立てることである。これまでの我々の研究において、肥満型OSA患者では、気道の後側壁が肥厚し,気道を圧迫している様子が観察された。その結果から、気道の脆弱部が後側壁にあることが示唆され、その部位が、脂肪の増加以外の因子に対しても反応する可能性があると考えた。そこで、陰圧条件下の気道の形態変化を観察することとした。平成25年度は、呼吸器の外界交通部である鼻口部で、呼吸器内圧をモニタリングする方法を検討した。人工呼吸用マスクと注射筒を利用し呼吸器と外界を遮断、注射筒内の圧を、アンプ分離型デジタル圧力センサ(AP-V40,キーエンス)を用いてモニタリングする装置を製作した。本装置により、呼吸器を完全に外界と遮断することが可能で、呼吸器内を陰圧状態とする環境を設定することができた。また、最大吸気時を100%陰圧とし、CT撮影時に安定した陰圧状態が持続できる負荷を検討したところ、撮影時間15秒の間、安定した陰圧状態を保つことが可能な最大負荷は約65%程度であった。今後、このような基礎データをもとに、陰圧条件を設定し、画像検査を進める予定であるが、OSA患者では、さまざまな、呼吸器・循環器系疾患を合併しているケースが多いことから、内科の医師と連携を取り、研究を遂行する必要がある。まずは、OSA患者に先立ち、健常ボランティアでの画像検査を予定している。本研究の目的は、睡眠時無呼吸症候群(OSA)患者の気道陰圧負荷時の気道形態を観察することにより、非肥満型OSA発現のメカニズムを解明し、その治療法に役立てることである。これまでの、われわれの研究では、肥満型OSA患者では気道後側壁が肥厚して気道を圧迫している様子が観察されており、気道の脆弱部が後側壁にあることが示唆された。その部位は脂肪の増加以外の因子にも反応する可能性があるため、陰圧条件下での気道形態を観察することとした。平成25年度は、人工呼吸用マスクと注射筒を用いて呼吸器と外界を遮断し、吸気時のシリンジ内圧を、デジタル圧力センサを用いて計測することにより、呼吸器内の陰圧状態をモニタリングする装置および方法を確立した。平成26年度は、健常ボランティアを被験者として、陰圧条件65%(最大吸気時を100%陰圧とした時)、撮影時間15秒とし、CT撮影を行った。CTの三次元再構築画像から、陰圧負荷の有無による気道形態の比較を試みた。その結果、陰圧負荷時の画像は、不安定であり、分析が困難な部分も認められた。しかし、陰圧負荷による明らかな気道狭窄を確認することができ、その部位は、前述の気道後側壁であった。今後は、定量的な検討を可能とするため、CTの撮像条件や画像の解析法を検討する予定である。また、この基礎データをもとに内科医師との連携のもと呼吸器・循環器系疾患の合併症のない非肥満型OSA患者のCT撮影を行い、健常者との比較検討を行う予定である。本研究の目的は、睡眠時無呼吸患者(OSA)の気道陰圧負荷時の気道形態を観察することにより、非肥満型OSAのメカニズムを解明しその治療に役立てることである。平成26年度は、CTの撮影時間に応じた、陰圧条件の検討(最大陰圧%、陰圧保持時間等)を行った。今年度は、上記の装置および条件を用いCT撮影を行い、平常時および陰圧条件下における、気道の定性的および定量的評価を試みた。被験者は、本研究の趣旨に同意の得られた、健常ボランティア1名(33歳女性)である。平常時および陰圧条件下(65%:最大吸気時を100%陰圧とした時)におけるCT撮影(撮影時間:15秒)を行った。画像解析には、Amira3.1を使用した。

その結果、平常時の楕円形を呈していた気道軸断面は、陰圧負荷時、後側壁が変形し、三角形を呈した。後鼻棘から喉頭蓋先端までの高さにおける気道体積は、平常時と比較し、陰圧下では59%減少した。このことから、気道の脆弱部は後側壁に存在し、脂肪増加や陰圧の影響により変形しやすいことが示唆された。本研究の目的は,睡眠時無呼吸患者(OSA)の気道陰圧負荷時の気道形態を観察することにより,非肥満型OSAのメカニズムを解明しその治療に役立てることである.本研究の趣旨に同意の得られた健常ボランティア1名に対し平常時および陰圧条件下におけるCT撮影を行った.その結果,平常時の楕円形を呈していた気道軸断面は,陰圧負荷時,後側壁が変形し,三角形を呈した.後鼻棘から喉頭蓋先端までの高さにおける気道体積は,平常時と比較し,陰圧下では59%減少した.このことから,気道の脆弱部は後側壁に存在し,脂肪増加や陰圧の影響により変形しやすいことが示唆された.26年度は、気道の陰圧負荷・計測環境が確立できたため、健常ボランティアを被験者として、陰圧条件65%(最大吸気時を100%陰圧とした時)、撮影時間15秒とし、CT撮影を行った。CTの三次元再構築画像から、陰圧負荷の有無による気道形態の比較を試みたが、画像の不安定さから、定量的な検討までは至っていない。しかしながら、陰圧下における気道狭窄の検出、および、部位の特定が可能となった。今後は、CTの撮像条件や解析方法を検討していき、定量的な評価できる条件を模索していく。補綴学平成27年度は、定量的な検討を可能とするため、CTの撮像条件や画像の解析法を検討する予定である。また、内科医師との連携のもと呼吸器・循環器系疾患の合併症のない非肥満型OSA患者のCT撮影を行い、健常者との比較検討を行う予定である。そして得られたデータから『気道の脆弱部が後側壁にある』という仮説について、さらなる検討を行う予定である。平成26年度の予定であった、陰圧負荷装置を作製することができた。また、本装置により、呼吸器を完全に外界と遮断することが可能で、呼吸器内を陰圧状態とする環境を設定することができた。さらに、画像検査時に必要となる、CT撮影時間に適した陰圧負荷量を求めることができた。陰圧負荷量については、個人差もあることから、さらなる検討も必要となると思われるが、現時点では、おおむね、計画通りに研究が進んでいると考えられる。当初の計画より早期に、気道の陰圧負荷・計測環境が確立できたため、26年度は、健常ボランティアにおける検討も早い段階で開始することができた。しかし、CTからの三次元再構築画像から、陰圧負荷の有無による気道形態の比較を検討する段階で、画像の不安定さから、定量的な検討に至っていない。そのため、計画を進めていく上で、遂行できていない項目があることから、予定より備品購入の時期が遅れてしまった。平成26年度は、研究計画にあるように、これまで得られた基礎データをもとに、陰圧条件を設定し、画像検査を進める予定であるが、OSA患者では、さまざまな、呼吸器・循環器系疾患を合併しているケースが多いことから、内科の医師と連携を取り、研究を遂行する必要があると考えている。まずは、OSA患者に先立ち、健常ボランティアでの画像検査を予定している。画像所見においては、安静時気道形態と陰圧負荷時の気道形態を比較し、本研究の仮説となる『気道の脆弱部が後側壁にある』を証明し得る所見の有無について検討する。研究への参加撤回を可能とすることや、個人情報の取り扱いなど、患者への倫理的な配慮を徹底し、研究を進めている。今後は、研究を推し進めて、購入時期が遅れている品目、解析用ソフトなどの消耗品の購入、情報収集や成果発表のための学会参加への費用にあてる。
分子疫学的・細菌学的エビデンスに基づいた多剤耐性緑膿菌院内感染防止システムの構築

バイオフィルム形成能が高い多剤耐性緑膿菌(MDRP)やメタロ-β-ラクタマーゼ(MBL)産生緑膿菌は、環境中に長期に生息することから、院内感染対策上、特に留意する必要がある。なかでもMBL産生緑膿菌は、ほぼ全ての抗菌薬に高度耐性を示し、プラスミド性耐性遺伝子を菌株・菌種間で伝達する可能性が高い。MDRPやMBL産生緑膿菌の伝播・拡散防止のためには、標準予防策の遵守を基本とし、バイオフィルムを形成させないための医療・療養環境の管理が重要である。メタロ-β-ラクタマーゼ(MBL)を産生するグラム陰性桿菌では、薬剤耐性遺伝子がプラスミド上にコードされていることが多く、プラスミドが菌株・菌種間を伝達することにより、薬剤耐性遺伝子が拡散する。従って、伝達性プラスミドを保有する日和見感染菌については、院勾感染対策上の重大な問題として対応すべきである。平成19年度は、MBL産生緑膿菌のバイオフィルム形成能と耐性遺伝子の伝達性を検討するとともに、パルスフィールドゲル電気泳動法(PFGE法)による遺伝子解析を行った。2001年2006年の6年間に分離されたMBL産生緑膿菌143株(尿:85株、喀痰:12株、便:10株、膿:8株、血液:6株、その他:22株)を対象とした。バイオフィルム形成能をOD_570値により3群に分類すると、高度形成群OD_570≧1;34株(23.8%)、中等度形成群1>OD_570≧0.5;49株(34.2%)、低度形成群0.5>OD_<570>≧0;60株(42.0%)であった。高度・中等度形成群計83株中、尿由来株は61株(73.5%)であり、他の材料別由来株に比して高いバイオフィルム形成能を示す株が多く認められた。また、対象としたMBL産生緑膿菌全株のバイオフィルム形成能は、岡山大学泌尿器科で1993年2005年に分離された尿路感染症由来MBL非産生緑膿菌146株に比して有意に高かった。バイオフィルム高度形成群34株のPFGE解析を行った結果、類似株(2組)・同一株(1組)を認め、交差感染の可能性が示唆された。伝達性を検討したIMP-1型遺伝子保有15株の全株において耐性遺伝子が伝達しており、その伝達頻度は10^<-3>10^<-8>であった。平成20年度は、尿路由来MBL産生緑膿菌に着目し、バイオフィルム形成能および耐性遺伝子の伝達性に関する検討を行った。また、パルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)法による遺伝子解析を行った。A県3施設で分離された尿路由来IMP-1型MBL産生緑膿菌75株(1症例1株)、を対象とした。耐性遺伝子の有無はPCR法にて確認した。バイオフィルムアッセイにはマイクロプレートを用い、人工尿中でのバイオフィルム形成能を定量化した。フィルター法による接合伝達実験には、受容菌としてPseudomonas aeruginosa ML5017株、イミペネムとリファンビシン添加の選択培地を用いた。PFGE法は、制限酵素SPe Iを用い、常法により行った。バイオフィルム形成能をOD^<570>値により3群に分類すると、高度形成群OD^<570>≧1 ;35株(46.7%)、中等度形成群1>OD^<570>≧0.5;31株(41.3%)、低度形成群0.5>OD^<570>≧0;9株(12.0%)であった。対象株75株のバイオフィルム形成能は、岡山大学泌尿器科で分離された尿路感染症由来MBL非産生緑膿菌66株に比較して有意に高かった。接合伝達実験では、検討した15株中5株が、比較的高い伝達頻度で、イミペネム耐性を伝達することが明らかとなった。PFGE解析の結果、直接的な交差感染だけでなく、環境中に生息していたMBL産生緑膿菌を介した交差感染の可能性が示唆された。バイオフィルム形成能が高い緑膿菌は、環境中に長期に生息し、プラスミド性遺伝子の伝達により耐性を獲得している可能性がある。MBL産生緑膿菌の伝播・拡散防止のためには、バイオフィルムを形成させないための医療・療養環境の管理が重要である。
遺伝的変異マウスを用いたDNA損傷修復能と発がんの相関性の解析

scidマウスは免疫不全を有すると共に放射線感受性が高く、ヒトの末梢血管拡張性運動失調症(AT)に類似した症状を示す。そのscidマウスを使い、放射線感受性と発がん感受性の関連性を解析することを目的とした。まず、scidマウス、C.B-17マウスおよび交雑初代(F1)マウスで放射線感受性の検討を行った。全身一回照射の結果、放射線照射後30日以内に50%の動物が死亡する線量は、scidマウス、C.B-17マウスおよびF1マウスで各々、4.1Gy、6.5Gy、7.0Gyであった。また、同一の致死線量を照射されたC.B-17マウスとF1マウスの比較では、F1マウスは有意に生存日数が短かかった。各々の系統の骨髄細胞を用い放射線感受性を調べた結果、C.B-17マウスとF1マウスの細胞はscidマウスの細胞に比べると放射線感受性はかなり低かったが、F1マウスの細胞はC.B-17マウスの細胞に比べ、有意に放射線感受性が高かった。即ち、scidヘテロマウスではscidホモマウスに比べると遙かに放射線感受性は低いものの野生型マウスよりは感受性が高いことが示された。次に放射線による発がん性を検討した。γ線の照射を受けたscidマウスでは胸腺リンパ腫の発生が高率であったが、C.B-17マウスおよびF1マウスでは低く、C.B-17マウスとF1マウスの間では差はなかった。即ち、胸腺リンパ腫の発生に関しては、放射線感受性と発がん感受性に関連性が見られたが、scidヘテロの効果は見られなかった。また、胸腺リンパ腫誘発剤、エチルニトロソ尿素をscidマウスに投与したが、胸腺リンパ腫の発生率は必ずしも高くはなかった。発生したリンパ腫の細胞表面抗原の解析では、CD4,CD8は共に陽性で、正常scid胸腺細胞に比べ分化した形質を示した。scid遺伝子産物、DNA依存性プロティンキナーゼの活性は、脾臓、肝臓、腎臓に比べ胸腺で高かった。その他の臓器の腫瘍の発生に関し、放射線感受性と発がん感受性に相関が有るか否かについては、今後の解析が必要である。scid遺伝子の放射線感受性に及ぼす作用を調べる目的で、まず、SCIDマウス、C.B-17マウスおよびそれらのF1マウスの放射線感受性を、個体および細胞レベルで検討した。SCIDマウスおよびC.B-17マウスは日本クレア社から購入し、(C.B-17×SCID)F1マウスは放医研のSPF動物施設内で生産した。実験には8週齢の雌マウスを用いた。LD_<50(30)>値を求めるために、SPF動物施設内で各系統のマウスに^<137>Csのγ線の全身照射を行なった。この結果、マウスの全身照射によるLD_<50(30)>値は、C.B-17マウスでは7.1Gy、F1マウスでは6.5Gyで、F1マウスはC.B-17マウスよりやや感受性が高い傾向が見られた。また、SCIDマウスでは4.1Gyと感受性が非常に高かった。

早期に死亡したマウスでは腸内常在菌による肝臓のコロニー形成、さらに敗血症を起こしているマウスもいた。次に、骨髄細胞を用い、放射線感受性を検討した。各系統の骨髄細胞をメチルセルロースに混ぜた後、X線を照射し、7日間培養し、出現したコロニー数を数えた。骨髄細胞の生存曲線はC.B-17マウスとF1マウスではほぼ重なり、Dq値は約2Gy、平均致死線量(Do値)は約0.6Gyであったが、SCIDマウスでは肩が無く、Do値は0.5Gyであった。さらに、SCIDの体細胞での放射線感受性を検定するために、金沢大・薬学部の鈴木助教授に依頼して、SCIDマウス、C.B-17マウスおよびそれらのF1マウスから胎児線維芽細胞由来の培養細胞株を樹立し、放射線感受性を検討して戴いた。この結果、SCIDマウス由来細胞は放射線感受性が高く、C.B-17マウスとF1マウス由来細胞株では、感受性が低かった。即ち、SCIDマウスの放射線感受性は、個体レベルでも、造血細胞でも、体細胞でも高いことが確認された。SCIDマウスは免疫不全を有すると共に、放射線感受性が高く、ヒトの末梢血管拡張性運動失調症(AT)に類似した症状を示す。AT患者や保因者は発がんリスクが高いことが知られ、SCIDマウスは放射線高感受性モデル動物として、放射線感受性と発がん感受性の関連性の解析に有用である。急性障害実験で各マウスに3^8Gyの照射を行なった結果、50%致死線量は、SCIDマウスでは約4Gy、C.B-17マウスでは約7Gy、F1マウスでは約6.5Gyで、SCIDマウスでの最大耐用線量は3Gyであったため、長期発がん実験では各系統の8週齢雌マウスを用い、各々、0、1、2および3Gy照射の4実験群を設けた。発がん実験は経過観察中であるが、γ線の照射を受けたSCIDマウスは実験15週頃から死に始め、60週の時点で80%以上が死亡し、その大多数が胸腺リンパ腫を有していた(6087%、対照群での発生率は27%)。C.B-17マウスおよびF1マウス(60週現在、76以上生存)ではγ線照射による胸腺リンパ腫発生率は3%以下である。即ちscid変異をホモに有するマウスでは、放射線の致死感受性が高く、また、放射線による胸腺リンパ腫発生の感受性が高いことが示された。発生した胸腺リンパ腫の細胞膜表面抗原を解析した結果、ほとんどのリンパ腫はCD4^+CD8^+の比較的分化した形質を示したが、CD4^+/CD8-またはCD4-/CD8^+、CD3-、TCR-αβ-、TCR-γδ-、IL-2R^+の未分化な腫瘍細胞を含むリンパ腫も認められた。SCIDマウスは免疫不全を有すると共に、放射線感受性が高く、ヒトの末梢血管拡張性運動失調症(AT:ataxia telangiectasia)に類似した症状を示す。AT患者や保因者(ATへテロ)は発がんりスクが高いことが知られ、SCIDマウスは放射線高感受性モデルとして、放射線感受性と発がん感受性の関連性の解析に有用である。急性障害実験の結果から長期発がん実験ではSCIDマウス、その親系統のC.B-17マウスおよびそれらの交配子F1マウスの8週齢雌マウスそれぞれを4群に分け、0、1、2および3Gyのγ線を照射した。13Gyのγ線を照射されたSCIDマウスは実験15週頃から死に始め、2Gy照射群と3Gy照射群では50週までに、また1Gy照射群でも80週までに90%以上の動物が死亡した。それらの多くは胸腺リンパ腫を有していた。終生飼育が終了した時点での、肉眼的な診断による胸腺リンパ腫の発生率は7590%であった。また0Gy対照群では40%程度の発生率であった。
年齢にともなう能力変化に関する認識

人の発達をどのように見ているのかは、メタ発達に関する問題として捉えることができる。自分および他者の時間的変化をどう意味づけ、どのような側面の変化として捉えるのか、それが年齢という変数に伴う変化といえるのか、などについて、人がどのような認識をもち、それ自体がどのように発達していくのかを検討することは重要な課題といえる。このために次の研究を行った。1)知的能力に関する発達認識について、年齢に伴ってどのような認知的処理を発達させるかをみるために、知能検査を一つの指標として、その個々の問題の年齢に伴う達成状態を予測させることを行った。2)年齢に伴う変化の一つである病気、死に関する概念の発達のレビューと、これに関する幼児と成人との異同を検討した。非可逆性、身体機能停止などの幾つかの要素について、発達的変化がみられたが、一方向的に変化するものではなく、質における違いがあることが示された。3)年齢に伴う変化をどのように捉えているかをみるために、描画を用いて検討した。幼児から小学生を対象として、過去・現在・未来のそれぞれの時点での描画を予測してもらい、時間に伴う変化の認識を見た。量的変化に年少児は還元されやすいことが示された。4)大学生を対象として、自分の変化に関する一生の図を描いてもらった。自己の変化について、どのように捉えているのかについての示唆を得たいと考えた。これらの研究を通して、時間的変化に対する認識そのものを研究対象とし、メタ発達を問題とする研究領域の可能性について提示した。人が一般にもつ他者観の中で、年齢やそれに伴う変化をどのように認識し、これによって他者の能力をどのように推論しているのかは極めて重要な問題である。そこで、このことを明らかにすることを目的に、能力観、年齢観に関する調査を行なう計画を立てた。この第一歩として、年齢観を問う調査を行なった。具体的には、多様な能力についてこれが可能となる年齢の推測とこれが実際に可能となる年齢の比較を、知能テストの項目を用いて実施した。被調査者は、大学生および乳幼児を育てている最中の母親群である。また、乳幼児から成人までを対象とした場合に、実際の諸概念の獲得および能力獲得がどのようなものであるのかを押さえておく必要があると考え、年齢に伴う負の変化の側面についての概念発達を整理した。特に、病気、死などの概念の獲得に関する先行研究のまとめを行ない、年齢観を構成する時間的な変化過程についての認識を捉える助けとした。人の発達は、身体的変化と精神的変化の両面から捉えることができるだろうが、年齢変化に伴って生ずる能力変化についても、身体的側面と精神的側面の両面が考えられる。人の心身に深くかかわる年齢を関数とした変化の一つは老化や死への過程といえる。このうち、死の概念については、歴史的に長期にわたる関心の対象ではあったが、必ずしも統一的な知見が得られているわけではない。今年度の研究においては、子どもから成人までの死の概念の共通性と相違を、先行研究に基づいて検討し、また、成人について、子どもに実施されたのと同様の質問内容の調査を実施し、両者の関係を再検討した。これは、さらに死の概念発達観の資料と照合して検討することが必要となる。また、一般に人がもつ人の発達に関する認識については、資料を収集し、整理を行なっている作業中であり、これについては今後の課題である。人が人の発達をどのように見ているのか、つまりメタ発達を捉えるためには、自分および他者の時間的変化をどう意味づけ、どのような側面の変化として捉えるのか、それが年齢という変数に伴う変化といえるのか、などを検討する必要があるだろう。本研究ではまず、「おとな」「こども」といったカテゴリに関するそれぞれの年齢群における対象者の捉え方を問題とした。第三者としてのこれらのカテゴリと、自分をどのように位置づけるかは異なると予想されたので、この両方に関する質問紙を実施した。また、文献から人の発達の様相がどのように記述できるのかに関する資料を整理した。

特に年齢に伴って変化する変数に関して、これらが実際のデータではどのように見られるかをまとめ、それらに関する幼児から成人までの対象者における認識を検討した。結果については、十分な吟味が終わっていないが、いくつかの示唆が得られるだろう。これらのアプローチに関連し、死、病気などの年齢に伴って生ずるある種必然的変化の側面に関する認識について、幼児から成人まででどのように変化するのかをまとめた。幼児と成人では異なる認識をもつと考えられたが、基本的な認識に関しては高い共通性をもつものの、質的には微妙な違いが見られた。また、これらの認識にみられる個人差の要因やこうした認識が個人にどのような影響を与えるかについて検討した。知的発達に関する変化の側面に焦点を絞った検討は、これらの全般的変化過程を整理した上でさらに行っていく。人の発達をどのように見ているのかは、メタ発達に関する問題として捉えることができる。自分および他者の時間的変化をどう意味づけ、どのような側面の変化として捉えるのか、それが年齢という変数に伴う変化といえるのか、などについて人がどのような認識をもち、それ自体がどのように発達していくのかを検討することは重要な課題といえるだろう。本研究では子どもが年齢によって、人の時間的変化をどのように捉えているかを見ていった。言語化が難しいと思われたので、描画を用い、子どもに人物画を描いてもらうことによって行った。発達的に異なる年齢の描画をどのように描きわけるのかを、過去、現在、未来を想定した人物画を描くことによって見ていった。また、他者が描いた絵を見て、その描き手の年齢を推論することも併せて行った。幼児から小学校中学年の子ども達にとって、描画からの判断はある程度可能ではあるが、自分が過去に描く絵や未来に描く絵を想像することは難しく、特に未来については非常に困難であることが示された。また、時間的変化が大きさの変数と結びついて捉えられ、このような量的変化に対して質的変化を捉えることは少なくとも小学生中学年の段階までは難しいと考えられた。知的な能力の変化、描画にみられるようなスキルや認知にかかわる変化、死や病気のような年齢に伴う必然的変化などの認識について、これまでの研究において取り上げてきた。必ずしも、十分に明らかにできたわけではないが、「メタ発達」に関する研究として位置づけることができ、これまで十分に取り上げられてこなかったこの領域に焦点を当てる一つに契機と成りうればと考える。
2型糖尿病の膵島リモデリングの解析と分化転換（化生）能の制御の試み

ヒト2型糖尿病の膵島病理の特徴としてアミロイド沈着があげられる。この主成分は膵島β細胞から分泌されるアミリン(Islet amyloid polypeptide; IAPP)からなるが、その沈着機構や意義については十分知られていない。私どもは、日本人2型糖尿病の膵標本について、アミロイド蓄積の状況を解析し、内分泌細胞変化に対する影響を検討した。アミロイド沈着をthioflavin染色で同定し、膵島アミロイド占有容積(Vamy)を求めた。膵島内分泌細胞の検討には、膵島ホルモン各種に対する特異抗体を用いて免疫4重染色を施し、β、α、δ、PP細胞容積について検討した。これらの所見をアミロイド沈着のみられない2型糖尿病の膵島と比較対照とした。その結果、アミロイド沈着のない糖尿病者では、β細胞減少の割合は少なく、非糖尿病者に比し15-20%の減少にとどまっていた。一方、アミロイド沈着ある糖尿病者では40-50%の減少を示した。また、α細胞は非糖尿病者に比し、アミロイド沈着のない2型糖尿病で増加を示すが、アミロイド沈着のある糖尿病者ではα細胞もβ細胞と同じく減少していた。一方、2型糖尿病膵島では、α細胞増加とともにクロモグラニン陽性ホルモン陰性の未分化内分泌細胞(hormone-negative chromogranin-positive cell; HNCP cell)の割合が増加する。アミロイド沈着糖尿病者膵島ではHNPCの割合がアミロイド沈着のない例に比し増加することも分かった。これらの所見から、アミロイド沈着は2型糖尿病でβ細胞の脱落の増加、α細胞の減少とともに、予備能を有する未分化内分泌細胞のプールを減少させ、耐糖能異常、インスリン抵抗性など膵島微小環境を破壊し、膵島予備能を減少させ、2型糖尿病の病態を悪化させている可能性を示した。〔研究の目的〕2型糖尿病での膵β細胞減少はこれまで、高血糖環境やインスリン抵抗性代償機構の破綻によるβ細胞死によるものとみなされてきた。しかしながら、近年の研究からβ細胞死よりも、むしろβからα、δ細胞などへの細胞変換(transdifferentiation)がβ細胞量の減少の主因とする考えが台頭してきている。細胞変換が事実であるならば、変換した細胞を再びβ細胞へと戻すことができれば、糖尿病の回復も可能となる。本研究では、2型糖尿病での膵島β細胞の細胞変換の有無、また糖尿病治療が細胞変換にいかなる影響をもたらすのか、GKラット(GK)、およびヒト2型糖尿病の膵組織を用いて膵島細胞変換の実態をとらえることを目的とする。〔材料と方法〕40週齢GKラット(GK)、健常Wistarラット(W)を用い、それぞれ非治療群、DPP-IV阻害薬(Vildagliptin)(50mg/day)に分けて58週齢まで18週間観察し、その膵島変化をみた。ヒト2型糖尿病、健常対照については現在検索材料を蒐集している。〔結果〕Wに比しGKでは膵島量、β細胞量で50%の減少がみられた。Vildagliptin治療は対照には影響を与えなかったが、GKで膵島量、β細胞量の80%までの改善をみた。また細胞分化転換の指標とされるインスリン(I)・グルカゴン(G)共陽性細胞はGKラットで膵島細胞の1%以下、インスリン(I)・ソマトスタチン(S)共陽性細胞は4%であった。DPP-IV阻害薬治療で50%増加を認めた。ヒト2型糖尿病については今後検討する予定である。〔結論と今後の予定〕2型糖尿病モデルGKラットの膵島で動的な細胞転換が起こっていること、糖尿病治療によりその頻度が変わることが示された。ヒト2型糖尿病での動的変化については、現在検索標本の蒐集がほぼ終了し、次年度の研究によって明らかになる予定である。動物モデルを用いた膵島の形態学的研究は順調に推移し、細胞分化変換細胞の動態をインスリン・ソマトスタチン共陽性細胞として捉えることができた。文献報告から予想していたインスリン・グルカゴン共陽性細胞は明確ではなく、算定が困難であった。膵内分泌細胞の分化過程がグルカゴン、ソマトスタチン、インスリン細胞の順にあることを考慮すると、今回証明されたインスリン・ソマトスタチン共陽性細胞は、最終分化から遡及する過程を示し、分化転換の理に適う結果であった。今後の研究課題として、ヒト2型糖尿病の膵島でもGKラットで得られた結果と一致する所見を示すのか、各種治療がどのような変化をもたらすのかについて関心がもたれる。さらには、欧米人でみられる超肥満型2型糖尿病ではどのような変化がみられるのか、あるいは肥満型動物モデルでの変化はGKラットと異なるのかなどさらなる課題が残されている。2型糖尿病の動物モデルである自然発症糖尿病GKラットを用い、その膵島病変について検討した。対照として健常Wistarラットを用い、月齢を合わせて比較検討した。これまでの報告と同じく、膵β細胞容積の有意な減少を6か月齢から認め、これに対しα細胞容積の相対的増加を認めた。膵島容積自体の有意な減少はなく、膵β細胞容積減少はβ細胞の消失のみならず、β細胞からα、あるいはδ細胞への分化転換が生じている可能性が考えられた。分化転換についてさらに検討する目的から、インスリン、グルカゴン、ソマトスタチン、膵ペプチドに対する抗体により多重免疫染色を実施した。

その結果、インスリン、グルカゴン双方に陽性となる2重細胞、およびインスリン、ソマトスタチン双方に陽性の2重細胞が膵島構成細胞の0.2-0.5%に検出された。また、いずれのホルモンにも陰性の未分化細胞も2-8%にみられた。健常ラットではこれらの細胞は観察されなかった。一方、DPP-IV阻害薬やSGLT2阻害薬など新しい糖尿病治療薬で膵β細胞の保持、あるいは構成細胞の維持が期待されるかを検討した。その結果、DPP-IV阻害薬では投与期間6か月でβ細胞の減少率の抑制、さらには二重陽性細胞の増加(1.2-2.5%)を認め、β細胞保持に向けての膵島維持の傾向がみられた。これに対し、SGLT2阻害薬では、投与期間4か月で、β細胞の減少に影響はみられなかった。DPP-IV阻害薬、SGLT2阻害薬を併用した群では、β細胞の保持がもっともよく観察された。これらの動物モデルでの結果がヒト糖尿病でもみられるかを現在継続して観察中である。これまで、ヒト2型糖尿病ではβ細胞容積減少、α細胞容積増加が確認されており、また2重細胞や未分化細胞も症例によって数%観察されている。今後、さらに膵島構成細胞、治療の影響などについて分化転換状態について検討する段階にある。動物モデルを用いた膵島病理の検討については順調に進んでいる。とくに免疫染色による2重陽性細胞の検出は予測通りの結果が得られている。また、臨床上重要となる、DPP-IV阻害薬、SGLT2阻害薬の影響では、膵島のリモデリングの是正がみられ、有益な情報が得られている。一方、これに対し、ヒト2型糖尿病の検討では、予測以上に症例の集積に時間を要している。とくに倫理委員会を通した申請、およびその承認に要する時間も必要であった。また臨床データの記載など十分でない症例も多く、整理が必要とされた。しかしながら、糖尿病学会の支援などから症例数の増加は着実にみられており、今後詳細な検討が可能となる予定である。ヒト2型糖尿病の膵島病理の特徴としてアミロイド沈着があげられる。この主成分は膵島β細胞から分泌されるアミリン(Islet amyloid polypeptide; IAPP)からなるが、その沈着機構や意義については十分知られていない。私どもは、日本人2型糖尿病の膵標本について、アミロイド蓄積の状況を解析し、内分泌細胞変化に対する影響を検討した。アミロイド沈着をthioflavin染色で同定し、膵島アミロイド占有容積(Vamy)を求めた。膵島内分泌細胞の検討には、膵島ホルモン各種に対する特異抗体を用いて免疫4重染色を施し、β、α、δ、PP細胞容積について検討した。これらの所見をアミロイド沈着のみられない2型糖尿病の膵島と比較対照とした。その結果、アミロイド沈着のない糖尿病者では、β細胞減少の割合は少なく、非糖尿病者に比し15-20%の減少にとどまっていた。一方、アミロイド沈着ある糖尿病者では40-50%の減少を示した。また、α細胞は非糖尿病者に比し、アミロイド沈着のない2型糖尿病で増加を示すが、アミロイド沈着のある糖尿病者ではα細胞もβ細胞と同じく減少していた。一方、2型糖尿病膵島では、α細胞増加とともにクロモグラニン陽性ホルモン陰性の未分化内分泌細胞(hormone-negative chromogranin-positive cell; HNCP cell)の割合が増加する。
楕円曲線のMordell-Weil群について

楕円曲線のMordell-Weil群はそれ自体として研究対象としての興味深いものであると共に整数論、特に楕曲線の整数論との関連において重要である。H.Poincan【e! ́】が楕曲線のRangを定義して、それを求める問題を提出して以来、楕円曲線のMordell-Weil群の階数の上限を調べる事が特に代数幾何学の重要な問題の一つとなっている。Mordellによってそれが有限であることは証明されたけれども、有界であるかどうかという問題に関しては未だに分っていない。そのために出来るだけ大きなRangを持つ楕円曲線の例を求めるべく研究が進められている。Tate-Shafarevichによる有限体上の有理関数体の場合に上限が無いと云う結果から、一般にも上限が無いものとの予想があるが、これも未だに解決されていない。これ等の事項について研究を進めて来たが、残念乍ら未だに顕著な結果は得られていない。今後の研究に資するためにも問題の歴史的発展と現段階における研究結果を明らかにしておく事が重要と思われるので、このため研究資料の総合的検討と調査を行った。
下水処理プロセスを担う原生動物の代謝基盤の解析と微生物間代謝ネットワークの解明

本研究では、下水処理プロセスより長期培養に成功した数少ない原生動物株であるトリミエマ原虫を用いて、その生物活性を支えていると考えられる共生微生物の役割について明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでに全長解読に成功したバクテリア共生体TC1のゲノム構造について解析し、トリミエマ原虫内におけるTC1共生体の役割について論文としてまとめて投稿した。しかしながら、論文は不採択となったことから、現在、審査員による指摘事項を改稿して再投稿の準備を進めている。一方で、新たに沖縄県内の下水処理施設より培養化に成功した嫌気性原生動物、GW7株について、単細胞分離によるクローン化と18SrRNA遺伝子による分子分類を行った。その結果、GW7株はCyclidium porcatumとして報告された種に比較的近縁な新規原生動物であることが示された。しかしながら、Cyclidium porcatumは、他のCyclidium属原虫と系統的に大きく離れており、帰属を見直す必要があると考えられた。また、GW7株の細胞内に生息する共生体の分子系統解析ならびに、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行った結果、Methanoregulaに比較的近縁なメタン生成菌とα-プロテオバクテリアに属するバクテリアの2つの共生体を保持していることが明らかとなった。超薄切片の電子顕微鏡観察の結果、この2つの共生体は両者とも原生動物の水素生成オルガネラである、ヒドロゲノソームに密着して存在していることが明らかとなった。ここまでの結果については、GW7株のバクテリア共生体の機能に関する考察を含めて現在論文を執筆中である。本研究の申請当初の計画では、H30年度までにトリミエマ原虫とその2つの共生体の機能推定、ならびに代謝ネットワークの解明を目指していた。これまでに、バクテリア共生体TC1のゲノム情報ならびに、宿主であるトリミエマ原虫のRNAseqのデータを解析することにより、TC1が脂肪酸合成を積極的に行って宿主へ供給している可能性を示した。H30年度は論文を執筆して投稿まで進めることができたことから、本課題は当初の計画どおりに進捗していると言える。もう一方の原生動物株であるGW7株については、2つの共生体の帰属を16SrRNA遺伝子の解析により推定することができた。これは当初、H31年度に実施する内容であったことから、本項目は予定より進展していると言える。しかしながら、両原生動物の長期保存技術の検討については、予備検討として凍結保護剤の添加による凍結保存法を検討したものの、これまでに復元できる条件を見出すに至っていない。本課題はH3132年度(R2年度)にかけて保存法を確立する予定となっており、引き続き条件検討を進める予定である。上記の理由により、全体計画の進捗状況としてはおおむね順調に進展していると判断した。これまでの進捗状況からおおむね良好であるものの、原生動物の保存方法確立やメタン生成菌のゲノム解析については取り組みが遅れていることから、今後はこれらの点の進捗に留意しつつ進めていきたい。GW7株については、これまでの解析結果から共生体の帰属や宿主細胞内での分布といった点を明らかにすることができた。しかしながら、その一方で宿主原虫がどのような代謝産物を生産するのかといった基本的な情報が得られていないことから、今後は有機酸を中心とした代謝産物の解析が必要である。また、共生体を抗生物質で処理することにより代謝産物がどのように変化するか解析することで、それぞれの共生体の宿主代謝への寄与を推定することができると思われる。上記の研究推進に加え、これまでの研究結果の論文投稿を進めており、これらを確実に掲載していく必要がある。本研究では、下水処理プロセスより長期培養に成功した数少ない原生動物株である、トリミエマ原虫を用いて、その生物活性を支えていると考えられる共生微生物の役割について明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでに全ゲノム解読に成功している、トリミエマ原虫のバクテリア共生体TC1について、詳細なゲノム構造の解析を行うことでこの共生関係の代謝基盤の推定を行った。その結果、本共生体のゲノムは極めて縮退しているものの、アミノ酸酸化により得られた還元力をRnf複合体により膜ポテンシャルに変換し、膜ATPaseによりエネルギーを獲得していることが示唆された。また、特筆すべき点として、TC1共生体は脂肪酸合成酵素の遺伝子群(fabオペロン)を保持している一方で、脂肪酸の分解遺伝子群をほぼ完全に欠いていることが明らかとなった。さらに、fabオペロンの構造を近縁の種と比較解析した結果、TC1のfabオペロンには、通常存在する転写リプレッサーが存在しないことが示され、TC1共生体が脂肪酸合成酵素群を恒常的に発現して、脂肪酸あるいはその派生物(例えばリポ酸)を活発に合成している可能性があることが推察された。トリミエマ原虫は嫌気環境に適応しており、ミトコンドリアを持っておらず、代わりに起源を同じくするヒドロゲノソームを保持している。真核生物では脂肪酸のde novo合成はミトコンドリアで行われており、ヒドロゲノソームでは行われていない。同じくミトコンドリアを欠いているGiardia等の原虫は生育に脂肪酸を外部環境から取り込む必要があることを考え合わせると、TC1は宿主であるトリミエマ原虫が必要とする脂肪酸を体内で合成する役割を担っている可能性が伺われた。

本研究の申請当初の計画では、研究計画初年度(H29年度)はトリミエマ原虫の細胞内共生体TC1の解読ゲノムを詳細に解析することを予定しており、研究実績の概要で記したようにTC1の機能推定はほぼ完了したと考えられる。現在、これらの解析結果を論文にまとめており、H30年度中に投稿予定である。その一方で、研究実績には記載できなかったものの、予定していたトリミエマ原虫のRNAseqデータを取得済みであり、H30年度はこれらを解析することで、トリミエマ原虫の代謝基盤や、2つの共生体(TC1ならびに共生メタン生成菌)との相互作用について推察する材料を得られると期待している。また、トリミエマ原虫に加え、沖縄県内の下水処理施設より新たな嫌気性原生動物を培養することに成功した。本原虫はトリミエマ原虫より一回り小型で、蛍光顕微鏡観察により、トリミエマ原虫と同様にメタン生成菌を細胞内に保持していること、また、DAPI染色によりバクテリア共生体も保持している可能性が示唆されている。今後、この原虫における共生関係を調べていくことで、下水処理プロセスにおいて機能している嫌気性原虫の代謝様式の多様性を明らかにして行くことができると期待される。本研究では、下水処理プロセスより長期培養に成功した数少ない原生動物株であるトリミエマ原虫を用いて、その生物活性を支えていると考えられる共生微生物の役割について明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでに全長解読に成功したバクテリア共生体TC1のゲノム構造について解析し、トリミエマ原虫内におけるTC1共生体の役割について論文としてまとめて投稿した。しかしながら、論文は不採択となったことから、現在、審査員による指摘事項を改稿して再投稿の準備を進めている。一方で、新たに沖縄県内の下水処理施設より培養化に成功した嫌気性原生動物、GW7株について、単細胞分離によるクローン化と18SrRNA遺伝子による分子分類を行った。その結果、GW7株はCyclidium porcatumとして報告された種に比較的近縁な新規原生動物であることが示された。しかしながら、Cyclidium porcatumは、他のCyclidium属原虫と系統的に大きく離れており、帰属を見直す必要があると考えられた。また、GW7株の細胞内に生息する共生体の分子系統解析ならびに、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行った結果、Methanoregulaに比較的近縁なメタン生成菌とα-プロテオバクテリアに属するバクテリアの2つの共生体を保持していることが明らかとなった。超薄切片の電子顕微鏡観察の結果、この2つの共生体は両者とも原生動物の水素生成オルガネラである、ヒドロゲノソームに密着して存在していることが明らかとなった。ここまでの結果については、GW7株のバクテリア共生体の機能に関する考察を含めて現在論文を執筆中である。本研究の申請当初の計画では、H30年度までにトリミエマ原虫とその2つの共生体の機能推定、ならびに代謝ネットワークの解明を目指していた。これまでに、バクテリア共生体TC1のゲノム情報ならびに、宿主であるトリミエマ原虫のRNAseqのデータを解析することにより、TC1が脂肪酸合成を積極的に行って宿主へ供給している可能性を示した。
唾液腺導管上皮細胞におけるABCトランスポーターの発現と機能解析

唾液腺導管上皮細胞においてABC transporterが生理的役割を果たしているか明らかにするため、ヒト唾液腺組織およびヒト顎下腺由来培養細胞を用いて、免疫細胞組織化学的染色法、ウエスタンブロットおよびRT-PCR法を用いて以下の研究を行なった。1、ヒト唾液腺組織におけるABC transporterの発現を検索するため、抗MDR1抗体(JSB-1,C219)、抗MRP-1(MRPm5)、抗MRP2/cMOAT抗体(M2III-6)および抗LRP抗体(LRP56)を用いて免疫組織学的に検討した。DABによる酵素化学的発色法のほか、FITCによる蛍光法を用いて観察した。その結果、MDR1とMRP1の発現部位は類似し、線条部導管と排泄部導管上皮細胞において強い発現がみられた。MRP2は線上部導管の交連結合部に発現していた。LRPは導管上皮細胞内に顆粒状に発現していた。2、唾液腺由来細胞をビンクリスチン、エトポシドで処理し、ABC transporterの発現を検討した。両薬剤によってMDR1とMRP1の発現誘導がみられたが、その免疫組織学的発現強度はMDR1で高かった。しかし、ビンクリスチン処理前と処理後のMDR1とMRP1mRNAの発現をウエスタンブロットとRT-PCRで比較したところ、MRP1のmRNAのactivated production(発現誘導)がMDR1に比べ著しいことが明らかとなった。以上の結果から、唾液腺導管上皮細胞は、ABC transporterを生理的に発現しており、その発現強度は、導管上皮の種類で異なっていた。さらに、唾液腺導管上皮由来培養細胞は、薬剤の作用により、ABC transporterの発現量が増加することから、ABC transporterが唾液腺において物質輸送や排泄機能に役割を果たしていると考えられた。今後は、薬剤排泄方向や発現誘導物質の同定を行なう予定である。
HIV-I gp120の標的細胞へのシグナル伝達とそのHIV転写制御の解析

HIV gp120とCD4との相関によってもたらされるCD4下流シグナルのHIV転写に及ぼす影響を、HIV感染患者末梢血に直接CD4架橋形成をもたらしその結果誘導されるHIVp24抗原を測定、あわせて同時に誘導されるTNF-αの影響も解析した。結果は64例中29例(43%)の症例でHIVの複製誘導が観察された。しかしながら抗TNF中和抗体でその複製が抑制された症例は一例もなく主としてCD4下流のシグナルにより直接その転写が誘導されていると考えられた(J.Virol.71 : 6230,1997に報告)。ついでCD4下流シグナルの実体を探査すべくタンパクのりん酸化を中心に解析を進めたところrasのカスケードが活性化される事を見出した。CD4シグナルによるTNF-α誘導を指標とした系でdominant-negative rasの発現はこれを抑制した(Blood 90 : 1588,1997に報告)。さらにCD4シグナルをT細胞レセプター刺激から独立してもたらした場合これを抑制することを観察した(Clin.Imunol.Immunopathol.85 : 195,1997に報告)。加えてCD4架橋形成によりCD4+T細胞選択的にBcl-2発現の低下を誘導しそのアポトーシス誘導を助長する事も見出した(Blood 90 : 745,1997に報告)。研究計画で提唱し現在も継続して検索を続けているのはマクロファージのCD4分子に介在してそのシグナル伝達を担う分子の同定である。現在酵母two-hybrid法によりマクロファージより得たCD4細胞質ドメイン結合性229クローンを確立し目下その内容を解析中である。
小学校における運動部活動が児童の健康・体力の指標に及ぼす影響

ソフトボ-ル部活動が児童の体格および体力、特に健康に関連した体力要素に及ぼす影響を1年間にわたり追跡研究した。また、同時に練習時の運動強度およびエネルギ-消費量ならびに練習による尿中成分の変化についても検討を加えた。被験者にはソフトボ-ル部活動に定期的に参加している小学校4年生男子7名と5年生男子6名の計13名と日頃規則的に身体活動を行なっていない5年生男子6名を用いた。なお、5年生部員は翌年の8月の時点でトレ-ニングを中止した。練習時間は冬季が約2時間、夏季は45時間であった。部員が冬季および夏季にそれぞれ平均1時間53分および4時間31分練習に参加したときの運動強度は、被験者のVo_2maxの46±11および39±13%に相当し、冬季の方が高い傾向にあった。また、1時間当たりのエネルギ-消費量も冬季(235±62kcal)が夏季(200±59kcal)よりも高い傾向にあった。しかし、部員が夏季に1日5時間の練習に参加したときのエネルギ-消費量は彼らの1日のエネルギ-所要量の約1/2の1000kcalに達し、栄養学的な配慮が不可欠であることが示唆された。また、練習による蛋白尿の出現は冬季に17例中8例(±+)、夏季に18例中11例(±++)に認められたが、++の反応(3例)は夏季のみにしか観察されなかった。1年後、トレ-ニングを継続した4年生部員の身長、体重、除脂肪体重、握力、背筋力、垂直跳び、反復横跳びおよび最大換気量ならびにVo_2maxの絶対値には有意な改善が認められた。しかし、体脂肪率や体重1kg当たりの最大換気量およびVo_2maxに有意な変化は見られなかった。このような傾向は夏以降トレ-ニングを中止した5年生部員や対照群の児童にも観察され、定期的なソフトボ-ルへの練習参加が児童の体格や健康に関連した体力要素に及ぼす影響は必ずしも明らかではなかった。1.2つの運動部活動(ソフトボ-ルおよびミニ・バスケットボ-ル)を対象に、練習時の運動強度およびエネルギ-消費量の測定、練習前後における尿中物質の定性分析および参加児童の呼吸循環機能の測定を行った。2.ソフトボ-ルの練習は週末に主として実施され、その時間は1日45時間に達していた。また、ミニ・バスケットボ-ルの練習は連日放課後23時間行われ、さらに、朝の始業前にも約1時間行われていた。3.ソフトボ-ル練習時の平均心拍数は平均116±12拍/分で、この強度水準は各児童の最大酸素摂取量の平均40±5%に相当していた。このときのエネルギ-消費量は平均5.8±1.0kcal/kg/時であった。また、練習後には、尿蛋白の出現を認める例も見られたが、その呈色反応の変化はいずれも1段階の変化で強さは±++の範囲にあった。4.基本技能練習を中心としたミニ・バスケットボ-ル練習時の平均心拍数は平均127±9拍/分で、各児童の最大酸素摂取量の平均44±9%に相当していた。このときのエネルギ-消費量は平均7.7±1.4kcal/kg/時とソフトボ-ル練習よりは高い傾向にあった。また、ゲ-ム参加時の平均心拍数はほぼ170拍/分に達する高い値を示した。なお一部の児童について測定した朝練習時の平均心拍数は放課後練習時のそれとほぼ同様な値を示した。練習後には、ソフトボ-ル練習と同様に尿中蛋白が出現する例も認められたが、そのほとんどは±+の呈色反応強度であった。5.最大運動テストにより測定した児童の最大酸素摂取量は、ソフトボ-ル部員が52.89±4.81ml/kg/分、ミニ・バスケットボ-ル部員が56.71±3.21ml/kg/分であった。ミニ・バスケットボ-ルのトレ-ニングが児童の全身持久力に及ぼす影響を検討するために、部員の最大下および最大運動に対する呼吸循環応答を1年間にわたり追跡研究した。また、同時に放課後練習時の運動強度、エネルギ-消費量および尿中成分の変化についても検討を加えた。被験者には、5年生男子でミニ・バスケットボ-ル部員の者8名と日頃特別に身体運動を行っていない者8名(対照群)の計16名を用いた。トレ-ニングの時間、運動強度、エネルギ-消費量および練習中に170拍/分以上の心拍数が記録された時間は、1年後にそれぞれ92±15分から160±8分(P<0.001)、44±5から52±5%Vo_2max(P<0.05)、7.4±0.7から9.3±0.6kcal/kg/分(P<0.001)および9±3分(9±3%)から22±12分(14±8%)へと有意に増加した(P<0.05)。なお、夏季の練習後には、比較的強い運動性蛋白尿(+++++)の出現が認められた。1年後、練習を継続した部員の最大換気量、Vo_2max(ml/分)、最大酸素脈および最大下速度に対する心拍数応答には有意な改善が認められたが、このような改善は対照群にも観察された。