hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リストのオペラ編曲研究―音楽的、美的、社会文化史的考察

とりわけオペラを含むフル・オーケストラ作品の編曲は、ピアノ演奏と原曲の架け橋となり、両者を結びつける極めて重要な役割を果たしていた。マスタークラスでは編曲を日常的に取り上げることで、従来のピアノ・レッスンの枠組みを大幅に超えた多様で独創的な音楽活動が展開されていたことを指摘した。これらの考察については日本音楽学会第67回全国大会にて「リストのピアノ・レッスンにおける編曲の役割」と題した口頭発表を行うとともに、それに基づき修正を加えた原稿を『静岡文化芸術大学研究紀要』17号に掲載した。本研究はフランツ・リスト(1811-86)が生涯を通して取り組んだ70曲におよぶオペラ編曲を網羅的に取り上げ、以下の2点を主たる成果として得た。第一に、これまで明快に整理されてこなかった「アレンジメント」、「トランスクリプション」、「ピアノ・スコア」といったリスト自身が編曲に付与した独自名称の区別と各名称の意味合いを、リストの言説および編曲手法の分析から明らかにした。そして第二に、オペラ編曲のジャンルがリストの創作人生、編曲の歴史において、音楽的そして美的にどのような意味と意義を持つのか、さらには19世紀の音楽生活においてどのような役割を果たしていたのかを明らかにした。本研究が採択された平成26年4月以降、研究代表者である自身の勤務先が沖縄県立芸術大学から静岡文化芸術大学へと変更となり、新たな大学で研究を開始することとなった。これまで所属していた音楽大学の音楽学部から、文化政策学部の芸術文化学科に移動したことで、担当する授業も大幅に変わり、また新しい大学の体制に一日でも早く慣れるために、最初の数か月は学内の教育活動や事務仕事を優先させたため、科研費による研究に着手するのが遅れてしまった。同年7月には取り掛かることができたが、当初は年度初めから研究を開始させる予定であったため、26年度の研究の進捗状況は若干遅れているのが現状である。そのため、26年度と27年度の研究遂行予定の内容を取り換え、26年度は19世紀「後半」のオペラ編曲、そして27年度はより大規模な研究調査が必要になる19世紀「前半」を取り上げることにした。平成28年度は、19世紀後半におけるリストのオペラ編曲の音楽的、美的、社会文化史的分析を進める。また最終年度の総括として、19世紀全体、さらには音楽史全体を見渡して、リストのオペラ編曲の位置付け、音楽史的意義などを考察する。・【共著書】「音楽文化史におけるリストのオペラ編曲」(第3章)、『音楽表現学のフィールド2』、日本音楽表現学会編、東京堂出版、206-221頁、2016年9月(*H27年度の実績報告書に出版予定として記入済、本年度頁数確定)西洋音楽史平成27年度は、19世紀前半(とくに1830ー40年代)、すなわちリストの「パリ時代」およびヨーロッパ中を駆け巡った「ヴィルトゥオーソ・ピアニスト時代」におけるピアノ編曲活動に焦点を当てる。この時代のリストは自身の演奏会レパートリーのために、原曲のモティーフや旋律を借用して自由に展開させるオペラ編曲を量産していた。
福岡市におけるすべての医療的ケア児と地域の専門職による災害への備え体制の構築

医療的ケア児と関係者で有機的なネットワークを構築することで、医療的ケア児と家族が参画した災害への備え対策の整備を目指すことを目的とし、【研究1】として、福岡県福岡市をモデル地区とし、訪問看護ステーションの担当者とグループインタビューを行い、“地域で生活する医療的ケア児が災害時に生き延びるために必須な備え"の項目をリスト化する。【研究2】として、研究1で明らかになったリストと先行研究を参考に、自記式質問紙を作成し、1福岡県福岡市に居住するすべての医療的ケア児の把握と、2災害への備えと避難行動及び避難生活への課題を明らかにし、福岡市医療的ケア児災害備えネットワーク会議を設立することを目指す。
外部電場によるＧａN量子ドットの電子状態制御、及び分光への応用

本研究では、強い内部電界を有するGaN量子ドットにおいてその電子状態の理解と外部電場による制御を目指した。外部電場印加と単一量子ドット分光とが両立可能な光・電気実験系の立ち上げを行うと同時に、自己形成GaN量子ドットの電子状態の解明を進め、窒化物半導体量子ドットとしては世界で始めて励起子微細構造分離の観測に成功した。またAlGaN/GaNナノワイヤ中に埋め込まれたGaN量子ドットにおいても同様に励起子微細構造分離の観測に成功し、励起子発光エネルギー4.2eVで励起子分子結合エネルギーが52meVと非常に大きな値となることも明らかにした。励起子微細構造分離や励起子分子結合エネルギーは、量子ドット中に閉じ込められた電子と正孔の間の相互作用を反映する重要な量である。本研究では、GaN量子ドットに外部電場を印加することが中心である。従って初年度21年では、最初に外部電場印加と単一量子ドット分光とが両立可能な光・電気実験系の立ち上げを行い、さらに単一量子ドット分光と外部電場印加を同時に行うことのできるデバイスの開発を行う予定であった。これを土台に、(1)外部電場によるStark効果を通して、励起子分子の結合エネルギーや励起子発光の微細構造分離の制御、(2)He-Cdレーザー近傍の発光を持つ量子ドットにおいて基底状態に近い領域での励起状態の共鳴構造を明らかにする、上記2研究を今年度の研究目的とした。まず、最も基本的な、外部電場印加と単一量子ドット分光とが両立可能な光・電気実験系の立ち上げを行った。購入したエレクトロメータと既存のクライオスタット、光学系も用いて光・電気実験系の立ち上げを行った。電気特性としてはノイズが大きく、これを改善する必要があるが、上記2目的には十分な実験系を組み上げた。これは全ての実験を遂行する上で基礎となる部分であり重要な進展である。次に単一量子ドット分光を金属マスクを用いて実行する必要があるために検出効率と励起効率の最適化を図るため金属材料の最適化を行った。現在はTi/Auが良さそうであると結論を得たが、後述するようにGaN量子ドットサンプルの供給が21年度は十分でなかったため最終目的である上記2目的への最適化を行うことはできなかった。これについては22年度に引き続き開発を行う。単一量子ドット分光と外部電場印加を同時に行うことのできるデバイスの開発は、本研究において重要な開発目標である。しかし我々の結晶成長装置における成長条件が大きくずれたために、当初はドットサンプル供給が滞った。この問題は現在解決したが、デバイスの開発はできなかった。次年度に引き続き行う。本研究は、GaN量子ドットに外部電場を印加することで電子状態を制御し、励起状態を含めた電子状態とドット内キャリア間の相互作用による電子状態の変化を研究することを目的とした。初年度に外部電場印加と単一量子ドット分光とが両立可能な光・電気実験系の立ち上げを行い、これと平行して制御対象である自己形成GaN量子ドットの電子状態の解明も進め、窒化物半導体量子ドットとしては世界で始めて励起子微細構造分離を観測した。本報告期間では上記成果をもとに、外部電場によるStark効果を通して、励起子分子の結合エネルギー、励起子発光の微細構造分離の制御、He-Cdレーザー近傍の発光を持つ量子ドットの励起状態の共鳴構造の解明を研究目的としたが、高伝導を有する高品質6H-SiC基板の利用が困難となり電界印加デバイス用GaN量子ドットが作成できなくなった。そこで新たな代替基板(AIN基板、低伝導Sic基板)上の高品質GaN量子ドットの成長を試みた。AlN基板では高品質なGaN量子ドットは作成できず、低伝導SiC基板上ではドットは成長できても量子ドットの発光線幅が十分細い低温において伝導を確保することができずデバイス開発まで至らなかった。デバイス開発に必要な自己形成GaN量子ドットの成長に難航した一方で、選択成長GaN/AIGaNナノワイヤ中に埋め込まれたGaN量子ドットの分光が可能となった。この量子ドットは電界印加デバイスへの応用には適さないもののGaN量量子ドットの基本的な電子状態の研究には適しており、この系を用いて励起子微細構造分離、励起子分子発光、そしてチューンナブルパルス光源を用いた励起発光分光(PLE)による励起状態の共鳴構造の解明を試みた。自己形成量子ドットを含めGaN量子ドットの励起子分子結合エネルギーに明確なドットサイズ依存性を見出し、特にナノワイヤ中に埋め込まれたGaN量子ドットでは4.2eVよりも発光エネルギーが大きい領域において52meVもの大きな値を持つことを明らかにした。

またナノワイヤ中に埋め込まれたGaN量子ドットでも自己形成量子ドットの同様に励起子微細構造分離を観測し、分離量が14meVとこれも非常に大きな値となることを明らかにした。またチューンナブルパルス光源を用いたPLE測定では世界で初めて単一GaN量子ドットにおいて励起発光スペクトルを観測することに成功し、他の材料系と同様に連続吸収状態が存在すること、離散状態を反映した共鳴吸収構造の存在を明らかにした。これらは電子状態の制御を行う上で基本的な情報であり重要な成果である。
金触媒による連続環化反応の開発および生理活性アルカロイド合成への展開

分子内にアセタール部を有するインアミドを基質とし、金触媒を用いた分子内連続環化反応によるインドリジジンおよびキノリジジン骨格の構築法を確立した。また、本反応を用いて抗がん活性アルカロイド・(-)-Rhazinilamの全合成を達成した。さらに分子間連続反応へと展開し、本法をアセタール部を有するアミドとアセチレン化合物との反応に適用すると、ピロール骨格の構築が可能であることを見いだした。生理活性アルカロイドの母骨格として多く見られるインドリジジンの簡便合成を目指して、金触媒を用いた連続反応の開発を行なった。条件最適化の検討を行った結果、最大95%収率で、目的とするインドリジジンを構築できることを見いだした。また、基質の適用範囲の拡大を目指し、様々な置換基を有する基質を調製し、見いだした連続環化反応を適用したところ、完全置換ピロール部を持つインドリジジン合成を行うことに成功した。環化反応によって得られたインドリジジンの更なる変換反応を試み、カルボニル基の除去や、インドリジンへの還元等、数種の合成変換を行えることを確認した。見いだした連続反応のアルカロイド合成への適用に関しては、ラジニラムの不斉合成研究を行った。第4級炭素に隣接した三重結合をもつ基質に対しても金触媒による連続反応が適用可能であることを明らかとし、最終行程の最適化が必要であるものの不斉全合成を達成した。さらに、アルカロイ・ドの母骨格として有用なピロール、キノリジジンに着目し、金触媒を用いた連続反応のピロール・キノリジジン合成への展開を図った。多置換ピロールの集約的合成への応用を見据え、分子間反応への展開を試みた。更なる詳細な検討が必要ではあるが、10モル%の触媒存在下85%収率でピロールが得られることを見いだしている。また、キノリジジン合成に関しては、新たに基質を設計し分子内反応を適用し、現時点では2.5モル%の触媒存在下、85%収率でキノリジジンの合成に成功している。生理活性アルカロイドの母骨格として多く見られるインドリジジンの簡便合成法として、金触媒を用いた連続反応を確立した。条件最適化の検討を行った結果、最大95%収率で、目的とするインドリジジンを構築できることを見いだし、基質の適用範囲の拡大を試みたところ、完全置換ピロール部を持つインドリジジン合成を行うことに成功した。さらに、見いだした連続反応のアルカロイド合成への適用を試み、ラジニラムの不斉合成を達成した。この際、第4級炭素に隣接した三重結合をもつ基質に対しても金触媒による連続反応が適用可能であることを明らかとし、最終的にはマイクロウェーブ照射下、触媒量の酸の共存下金触媒を作用させると、65%収率でインドリジノンへと変換できることを見いだした。さらに新たなアシルピロールのカルボニル除去法を見いだし、短行程かつ良好な収率での全合成経路を見いだした。さらに、アルカロイドの母骨格として有用なピロール、キノリジジン合成に、金触媒を用いた連続反応を展開し、それぞれ最適な条件を見いだすことに成功した。多置換ピロールの集約的合成への応用を見据え、分子間反応への展開を試みた結果、10モル%のRuphos配位子を持つ金触媒存在下最大86%収率でピロールが得られることを見いだし、基質適用範囲の確認を行った。また、キノリジジン合成に関しては、新たに基質を設計し分子内反応を適用し、2.5モル%のJohnphos配位子を持つ金触媒存在下、最大85%収率で様々なキノリジジンの合成が可能であることを見いだした。
マメ科植物の根粒形成機構とその起源

平成29年度は、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1の共発現が異所的な細胞分裂を誘導することを示したが、根粒原基の形成との関連が不明であった。平成30年度はこれらの因子をミヤコグサdaphne変異体で発現させることで、根粒原基の形成に関わることを示唆する結果が得られた。daphne変異体はNIN遺伝子の上流で転座が起きており、そのために皮層でのNINの発現が抑制されている。その結果として、表皮における根粒菌の感染イベントは起こるが原基が形成されない。LjNF-YA1とLjNF-YB1の共発現ではコントロールベクターを導入した場合と同様にdaphne変異体において根粒は形成されなかったが、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1を共発現させたところ、5%の植物で根粒が形成され、通常の根粒に見られるように根粒内に感染糸が網目状に広がっていた。さらに一部では内部共生が確認できたことから、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1が部分的にNINの機能を置換えたと考えられた。さらに、RNA-seqによって、LjLBD16-1の過剰発現、LjNF-YA1,LjNF-YB1の共発現、三者の共発現で遺伝子発現プロファイルを比較したところ、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1を同時に発現させた時にのみ発現が誘導される遺伝子群が確認された。in vitroでのpulldown実験やBiFCの結果から、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1は複合体を形成すると考えられる。RNA-seqの結果はこれらの因子が協調的に遺伝子発現を制御することを示しており、転写制御の観点からも複合体として作用することを支持すると考えられた。平成29年度は、LjLBD16-1、LjNF-YA1,LjNF-YB1の共発現による根粒原基の誘導が確認できなかったが、平成30年度はdaphne変異体を用いることでこれらの因子が機能的に根粒形成に関わることを証明できた。さらに、遺伝子発現制御の観点からもこれらの因子が協調的に作用することがわかった。根粒原基形成おけるLjLBD16-1-NF-YA複合体の役割を生物学的機能と遺伝子発現制御から示せた点において、当初の研究計画の目的が達成できたと考えられる。本研究課題の成果をまとめた論文を投稿しており、平成31年度での受理を目指す。また、得られた成果については学会等で発表していく。本年度は、NIN転写因子によるLjLBD16-1の発現制御様式、また根粒原基形成過程におけるLjLBD16-1の機能とそのパラログ(LjLBD16-2)との使い分けについて発現制御の観点から解析を行った。ChIP-seq解析の結果からNINはLjLBD16-1のイントロンに結合すると考えられた。NINが生化学的にLjLBD16-1イントロンに結合することを実証し、NIN結合部位を同定した。さらにGUSレポーターを用いた発現解析によってこのイントロンが根粒原基での発現に十分であることを示した。また、LjLBD16-1プロモーターの役割についても解析を行った。LjLBD16-1イントロンは根皮層細胞由来の原基で強い活性があり、プロモーターは原基基部の内皮、内鞘での発現に必要であることを明らかにした。LjLBD16-2についても上記と同様な解析を行ったところ、NINは生化学的にLjLBD16-2イントロンにも結合したが、LjLBD16-2は根粒原基での発現は認められなかったため、NINはLjLBD16-1を特異的に活性化すると考えられた。さらに、転写因子であるLjLBD16の機能抑制表現型を解析するため、優勢阻害効果を狙ってLjLBD16-1-SRDXをミヤコグサの根で過剰発現させたところ、側根の形成が抑制され、根粒の形成数も減少した。LjLBD16は側根及び根粒原基形成を正に制御すると考えられた。しかし、LjLBD16-1のプロモーター及びイントロンを用いて発現させた場合には期待される効果は得られず、根粒形成抑制がLBD16-1に特異的な効果であるかまでは判断できなかった。初年度で計画したNINによるLjLBD16-1の発現制御様式および根粒原基形成時におけるLjLBD16-1とLjLBD16-2の発現様式の違いの詳細を明らかにできた。一方、LjLBD16-1-SRDX過剰発現は根粒形成に抑制的に作用したが、この手法では根粒形成時におけるLjLBD16-1とLjLBD16-2機能特性の違いを明らかにできなかった。そのため、実施計画に従って、ゲノム編集によるLjlbd16-1変異体の作出に取り掛かっている。また、LjLBD16-1によるnin変異体の表現型抑制実験についても遂行過程にある。本年度は、ミヤコグサLBD16とNF-Yとの相互作用解析、LjLBD16-1のノックアウト系統の作出とその表現型解析を行った。NF-YはCCAAT-box結合タンパク質である。そのサブユニットをコードするLjNF-YA1とLjNF-

YB1はLjLBD16-1と同様にNINの標的であることを既に報告しており、これらはすべて根粒原基で発現する。相互作用解析では先ずタバコの葉を用いたBiFCを行った。その結果、LjLBD16-1はLjNF-YB1と相互作用し、核からYFPの蛍光が検出された。さらにLjLBD16-1はLjNF-YB1の存在下においてLjNF-YA1と相互作用した。これらの相互作用はin vitroでのプルダウンアッセイによっても再現された。さらにLjLBD16-1とLjNF-Yサブユニットを同時に過剰発現したところ、それぞれの単独の過剰発現では観察されなかった側根密度の上昇や異所的な細胞分裂の誘導が起こったことから、LjLBD16-1がNF-Yと複合体を形成して側根形成や根粒原基における細胞分裂を正に制御するといった考え方を支持した。また、ゲノム編集によってLjlbd16-1変異体を作出したところ、複数系統で側根数が減少したことからもLjLBD16-1の側根原基発達への関与が示された。一方、Ljnf-ya1 Ljnf-yb1二重変異体では側根形成に影響はなく、側根の発達過程においてはLjLBD16-1との遺伝学的相互作用も見られなかった。根粒ではLjlbd16-1変異体単独の影響はほとんど見られなかったが、Ljnf-ya1あるいはLjnf-ya1 Ljnf-yb1で見られる根粒原基の発達の抑制をさらに亢進したことから、これらは根粒原基形成過程において遺伝学的に相互作用すると考えられた。LjLBD16-1は根粒の発達に関わることが示唆された。本年度に計画したLjLBD16-1とNF-Yとの相互作用解析およびLjLBD16-1のノックアウト系統の表現型解析において一定の成果が得られた点において、実施計画に沿って概ね順調に研究が進展している。実験計画では人工転写因子を用いることで単一プロモーターによる多重発現系を計画したが、発現解析の結果、一部の遺伝子の発現が安定しなかった。そのため、今回は2種類の恒常的な過剰発現プロモーターを用いて3つの遺伝子をミヤコグサの根で共発現させた。これらの因子を皮層のみで発現させた場合に根粒原基様構造の形成を誘導できるかなどの詳細な機能解析には至らなかったが、LjLBD16-1とNF-Yの相互作用が検出できた点において目的の一つは達成された。平成29年度は、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1の共発現が異所的な細胞分裂を誘導することを示したが、根粒原基の形成との関連が不明であった。平成30年度はこれらの因子をミヤコグサdaphne変異体で発現させることで、根粒原基の形成に関わることを示唆する結果が得られた。daphne変異体はNIN遺伝子の上流で転座が起きており、そのために皮層でのNINの発現が抑制されている。その結果として、表皮における根粒菌の感染イベントは起こるが原基が形成されない。LjNF-YA1とLjNF-YB1の共発現ではコントロールベクターを導入した場合と同様にdaphne変異体において根粒は形成されなかったが、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1を共発現させたところ、5%の植物で根粒が形成され、通常の根粒に見られるように根粒内に感染糸が網目状に広がっていた。さらに一部では内部共生が確認できたことから、LjLBD16-1とLjNF-YA1,LjNF-YB1が部分的にNINの機能を置換えたと考えられた。
変形気泡の相互干渉を考慮に入れた気泡群の挙動に関する流体力学的研究

多数の気泡を含んだ液体(気泡群)の流体力学的挙動をモデル化するために気泡相互作用・気泡変形を考慮に入れたマクロモデルの基礎となる,ミクロ要素モデルを構築することを目的とした.今年度は特に静止流体中を上昇する気泡および気泡列の挙動および周囲液体へ及ぼす影響を解明するための,基礎実験および数値解析を行った.実験においては,気泡周りの流れ場を計測するために,様々なトレーサと光源を用いることにより得られた二次元流体画像に対して,昨年度購入したグラフィックワークステーション上で開発されたPIV法による流れ場計測用処理プログラムを用いて,静止流体中における単一上昇気泡および上昇気泡列まわりの流れ場に適用した.ステレオ画像を用いることにより気泡後流の発達過程と気泡の上昇過程との相互作用を観察し,気泡変形および放出渦の相互干渉に関して知見を得た.数値計算によるアプローチにおいては,DSD/ST有限要素法を用いることにより,気泡を含む軸対称二次元流れ場を解析するための計算コードを解析し,気泡形状の変形および境界の影響に関してして調査を行った.特に可視化実験の比較対照モデルとなる2気泡の運動に関して詳細な検討を行い,同一直線上を上昇する二気泡の運動に関して数値シミュレーションを行い,気泡変形が気泡相互作用に及ぼす影響を様々な表面張力係数を用いることにより解析を行い,また,界面活性剤の影響を計算コードに取り込むことにより,気液界面での境界条件の変化が巨視的流れ場に与える影響に関して考察した.多数の気泡を含んだ液体(気泡群)の流体力学的挙動をモデル化するために、気泡相互作用・気泡変形を考慮に入れたマクロモデルの基礎となる、ミクロ要素モデルを構築することを目的とし、実験および数値解析・理諭解析を行った。実験においては、気泡周りの流れ場を計測するために、様々なトレーサと光源を用いることにより得られた二次元流体画像に対して、本年度購入したグラフィックワークステーション上で開発されたPIV法(Particle Image Velocimetry)による流れ場計測用処理プログラムを用いて、その可能性と適用性を確認した。数値計算によるアプローチにおいては、コロケーション法を用いることにより、定常ストークス流れにおける三次元気泡群挙動における、気泡相互の干渉及び気泡変形の影響を解析する計算コードを開発し、特に可視化実験の比較対照モデルとなる2気泡の運動に関して詳細な検討を行った。また、高レイノルズ数の条件下における非定常三次元気泡群の挙動に対しては、マルチポール法を用いて、各気泡周りの速度場及び圧力場は球面調和関数によって展開し、各気泡表面上で境界条件を満足するように展開係数を決定し、全体の速度場及び圧力場を求めた。理論モデル構築のための解析手法のひとつとして有効と思われる弱非線型解析をこの計算モデルに適用し、振動圧力場中の気泡群の挙動、特に2気泡の場合について気泡径および相対距離変化を時間の関数として記述することに成功し、その有用性を確認した。多数の気泡を含んだ液体(気泡群)の流体力学的挙動をモデル化するために気泡相互作用・気泡変形を考慮に入れたマクロモデルの基礎となる,ミクロ要素モデルを構築することを目的とした.今年度は特に静止流体中を上昇する気泡および気泡列の挙動および周囲液体へ及ぼす影響を解明するための,基礎実験および数値解析を行った.実験においては,気泡周りの流れ場を計測するために,様々なトレーサと光源を用いることにより得られた二次元流体画像に対して,昨年度購入したグラフィックワークステーション上で開発されたPIV法による流れ場計測用処理プログラムを用いて,静止流体中における単一上昇気泡および上昇気泡列まわりの流れ場に適用した.ステレオ画像を用いることにより気泡後流の発達過程と気泡の上昇過程との相互作用を観察し,気泡変形および放出渦の相互干渉に関して知見を得た.数値計算によるアプローチにおいては,DSD/ST有限要素法を用いることにより,気泡を含む軸対称二次元流れ場を解析するための計算コードを解析し,気泡形状の変形および境界の影響に関してして調査を行った.特に可視化実験の比較対照モデルとなる2気泡の運動に関して詳細な検討を行い,同一直線上を上昇する二気泡の運動に関して数値シミュレーションを行い,気泡変形が気泡相互作用に及ぼす影響を様々な表面張力係数を用いることにより解析を行い,また,界面活性剤の影響を計算コードに取り込むことにより,気液界面での境界条件の変化が巨視的流れ場に与える影響に関して考察した.
温度感受性リポソーム法による糖尿病モデルラットにおける糖尿病脈絡膜症の観察

この研究は、糖尿病網膜症の前段階としての糖尿病脈絡膜症に注目して計画された研究であるが、まずその足がかりとして、同じ脈絡膜での特異的な病変を呈し本邦でも症例数が増加する一方の、加齢黄斑変性に注目し様々な検討を行った。具体的には、加齢黄斑変性の中でも定義が明確なポリープ状脈絡膜血管症を有する症例において、網膜色素上皮裂孔の形成される症例についての検討を行った(Tsujikawa A, Am J Ophthalmol.27:832-8,2007)。また、同じくポリープ状脈絡膜血管症において光干渉断層計を用いて、冠状断観察を行い検討を加えた(Kameda T, Clin Experimental Ophthalmol.35:596-601,2007)、さらに同様にポリープ状脈絡膜血管症において観察される微小網膜色素上皮裂孔について、その自然経過観察を報告した(Musashi K,Am J Ophthalmol.143:883-885,2007)を行い報告した。インドシアニングリーン蛍光眼底造影を利用したポリープ状脈絡膜血管症に対する光線力学療法(Otani A,Am J Ophthalmol.143:7-14,2007)では、通常のフルオロセイン蛍光眼底造影に基づく光線力学療法では治療対象となりずらい大きな病巣を持った症例でも治療が可能になること、また、小さな照射径でも十分治療が可能であることを報告した。この他、中心性漿液性網脈絡膜症における網膜色素上皮の変化に関しても報告をした(Hirami Y,Clin Experimental Ophthalmol.35:225-30,2007)。具体的には、加齢黄斑変性の中でも定義が明確なポリープ状脈絡膜血管症を有する症例において、光線力学療法後にその治療効果として視力だけでは測定できない自覚症状の改善について微小視野計(MP-1)を用いて報告した(Yodoi Y, Am J Ophthalmol.2007 in press)。また、同じくポリープ状脈絡膜血管症に伴うクラシック型新生血管の予後について存在する部位に着目し検討し(Tamura H, Br J Ophthalmol.2007 in press)、さらに同様にポリープ状脈絡膜血管症において観察される色素上皮剥離について、剥離の際ポリープ状病巣部が色素上皮と行動を同じくするのかという検討(Tsujikawa A, Am J Ophthalmol.143:102-111,2007)を行い報告した。
in-vivo血管血流速度計測による熱傷深度及び移植皮膚生着度診断技術の臨床応用

本申請課題は完全非侵襲での生体内計測が可能なレーザードップラー流速分布測定装置を開発し、血管血流と関連がある症状の観察への応用を目指したものである。具体的な達成目標として、実際の現場での利便性や患者への負担軽減を視野に入れた高速処理によるリアルタイムイメージング化と、計測が難しい低血流速となる末梢部血管での血管走行判断を設定し取り組んだ。一つ目の目標についてハードウェア、ソフトウェア両面から改善を行った。ハードウェア面の対策としては、これまで1次元的に配置していたファイバーアレイを面状に配置することで1面を同時に計測可能とした。また、これまでのデータ取得に用いていたデータレコーダーをADボードに変更することで直接解析用PCにデータを取り込むことを可能とした。ソフトウェア面ではGPGPUでの処理内容を見直すことにより解析処理の時間短縮を行った。これにより、FFTにより流速算出を行う際に必要となるデータ点数を所得する時間内で1ステップ前に取得したデータの処理を行うことが可能となった。また、今後計測点数が増加することを視野に入れた同時計測可能点数の推定を行った。その結果、従来手法では100点程度の同時計測で解析処理時間が計測時間を上回ることが予測された。上記の処理内容に見直すことによってこの点数が400点近くまで増加しても解析処理時間が計測時間を上回ることはないことが予測された。二つ目の末梢部血管での血管走行判断では、従来手法では判断が困難であることが判明した。そこでこの問題に関して、これまで用いていたドップラー周波数だけでなく、散乱光強度にも着目することで解決を図った。これにより当初予定していたものに加え、例えば末梢部血管での異常が検出されることがある糖尿病患者に対する診断装置としての利用といった応用が可能となり、本装置の適用範囲が広がることが分かった。本テーマの基本は完全非侵襲での皮膚内部の血管イメージングである。そのため、まず皮膚内部の血流計測について、血流方向の取得に関する検討及び計測時に皮膚が与える影響について調査した。本装置は計測線に直交する方向の速度を測定可能であるが、方向によらない速度計測の可能性があることが分かった。また皮膚が計測に与える影響として、計測深度によってドップラー信号強度が変化する様子を確認した。次に血流情報の高速取得化についてシステムの構築を行った。これまでは光ファイバーアレイを1次元的に配置しており、計測線を移動させることで平面の計測を行っていた。この光ファイバーアレイを面状に配置することで1面を同時に計測可能とした。また、これまでのデータ取得にはデータレコーダーを用いており、一端CFカードに保存した後、解析用PCで処理を行っていた。この部分にADボードを導入することで直接解析用PCにデータを取り込むことが可能となった。このようなシステムの改善に伴い、データ解析を行うソフトウェアについても改良を行った。これにより、計測データを直接PCに取り込みながら即時解析し、結果をその場で画像として表示可能となった。モデルマウス作製について、当初熱傷及び皮膚移植モデルマウスの作製を予定していたが、まずは切開縫合からの段階的な計測の方が応用範囲が拡がるとのアドバイスにより、切開縫合したマウスの計測に切り替えた。切開縫合の場合においても皮膚移植・熱傷における血管新生・血流再開と類似であると考えられる。現在第一回目の計測を行い、その結果について解析中である。研究の目的は完全非侵襲での皮膚内部の血管イメージングによる各種症状の診断である。研究期間一年目(平成28年度)においては、血流方向の取得に関する検討及び計測時に皮膚が与える影響についての調査、血流情報の高速取得化に取り組んだ。その結果、方向によらない速度計測の可能性や、計測深度によってドップラー信号強度が変化する様子を確認した。また、データレコーダーに代わりADボードを導入したシステムを構築することで直接解析用PCにデータを取り込むことを可能とした。さらにデータ解析を行うソフトウェアを改良し、結果をその場で画像として表示可能とするなど、血流情報の高速取得化を実現した。モデルマウス作製については専門家のアドバイスに基づき計測対象を若干変更したが、生体を用いた計測実験を行っている。総合的に達成度を評価すると、おおむね順調に進展している。本テーマの取組課題の一つである計測処理の高速化について改善を行った。ハードウェア面については昨年度までに開発した面計測装置を用いての計測実験を行った。これにより突起物のある人工流路内の流速変化やin-vitroでのマウス血管の血流計測を行い、これについて観察を行った。ソフトウェア面ではリアルタイムイメージングが可能な装置を目指して開発を行った。GPGPUでの処理内容を見直すことにより解析処理の時間短縮を行った。生体計測において、昨年度の計測結果より血流速が低い末梢部血管では血流速だけでの血管走行の判断は困難になるということが判明した。そこでこの問題に関して、これまでのようなドップラー周波数だけでなく、散乱光強度にも着目することで解決を図った。

これにより当初予定していたものに加え、例えば末梢部血管での異常が検出されることがある糖尿病患者に対する診断装置としての利用といった応用が可能となり、本装置の適用範囲が広がる。本テーマの取組課題の一つである計測処理の高速化については、ハードウェア、ソフトウェア両面の改良によって、おおむね順調に進展しており、高速な処理や即時イメージングが可能となっている。また同時計測点数の限界推定も行い、現状問題ないことを確認している。生体計測については当初の予定とは異なるものの、本テーマが目指す血流速計測による診断技術にとって重要な課題を発見することができた。本装置は血流を完全非侵襲かつ絶対値で測ることができるものであり、2本のレーザー光の交差位置を皮膚内部に設定すると、レーザー交差位置を通過する赤血球からドップラー周波数を含む散乱光が放たれ、ドップラー周波数から赤血球速度を推定できる。レーザー交差領域が計測領域となるので、計測する深さ位置も特定できる。交差位置をxy平面ならびに深さ方向(z軸)に操作することで、3次元血流速マッピングができ、その血流速の分布から血管走行もわかるという特徴を持っている。しかし、生体計測を行った所、血流速がそもそも低い末梢部血管では血流速だけでの血管走行の判断が困難になることがあることが分かった。そこで、血流速情報の元となるドップラー周波数だけでなく、その散乱光強度にも着目し、この両方を用いた新しい計測手法に取り組んだ。その結果、血流速情報と散乱光強度分布を比較することで血管位置の特定と血流速の解析の両方ができるようになった。本申請課題は完全非侵襲での生体内計測が可能なレーザードップラー流速分布測定装置を開発し、血管血流と関連がある症状の観察への応用を目指したものである。具体的な達成目標として、実際の現場での利便性や患者への負担軽減を視野に入れた高速処理によるリアルタイムイメージング化と、計測が難しい低血流速となる末梢部血管での血管走行判断を設定し取り組んだ。一つ目の目標についてハードウェア、ソフトウェア両面から改善を行った。ハードウェア面の対策としては、これまで1次元的に配置していたファイバーアレイを面状に配置することで1面を同時に計測可能とした。また、これまでのデータ取得に用いていたデータレコーダーをADボードに変更することで直接解析用PCにデータを取り込むことを可能とした。ソフトウェア面ではGPGPUでの処理内容を見直すことにより解析処理の時間短縮を行った。これにより、FFTにより流速算出を行う際に必要となるデータ点数を所得する時間内で1ステップ前に取得したデータの処理を行うことが可能となった。また、今後計測点数が増加することを視野に入れた同時計測可能点数の推定を行った。その結果、従来手法では100点程度の同時計測で解析処理時間が計測時間を上回ることが予測された。上記の処理内容に見直すことによってこの点数が400点近くまで増加しても解析処理時間が計測時間を上回ることはないことが予測された。
酵母における独自の遺伝子発現量最適化技術を駆使した植物二次代謝産物の効率的生産

高等植物などが生産する高付加価値な二次代謝産物を、酵母により安価に生産する技術の確立が期待されている。研究代表者は既往の研究で、10段階以上もの複雑な代謝経路を簡便に最適化できる独自技術であるグローバル代謝工学を開発した。本研究では、独自の遺伝子発現量最適化技術を駆使し、植物二次代謝産物を高効率に生産することを目指す。今年度は、ランダム多コピー遺伝子組込み技術における組込みコピー数を増加させる技術の開発を行った。グローバル代謝工学において利用する現状のランダム多コピー遺伝子組込み技術では、一度の形質転換で10コピー程度の遺伝子しか組込むことが出来ない。この組込みコピー数を増加させることができれば、より広範囲の代謝経路を最適化可能になると期待できる。近年、酵母を含む生物のゲノムDNA上の任意の配列を切断できるCRISPR-Cas9が開発され、本技術により切断したゲノムDNA領域へ遺伝子を組込めば、その効率が向上することが報告されている。そこで、ランダム多コピー遺伝子組込みにおける組込み箇所を予めCRISPR-Cas9により切断することで組込みコピー数を増加させることを試みた。具体的には、はじめに、CRISPR-Cas9により遺伝子組込み箇所であるδ配列を切断した。次に、δ配列をターゲットとし、糸状菌由来のエンドグルカナーゼ遺伝子を組込んだ。最後に、リアルタイムPCR法により、組込まれたエンドグルカナーゼ遺伝子のコピー数を測定した。通常のランダム多コピー遺伝子組込み技術によりエンドグルカナーゼ遺伝子を導入した場合、その組込みコピー数は14であった。これに対し、予めCRISPR-Cas9により遺伝子組込み箇所を切断した場合の組込みコピー数は40であった。従って、CRISPR-Cas9を用いることで、遺伝子組込みコピー数を2.9倍向上させることに成功した。今年度の計画であった、CRISPR-Cas9を用いて酵母の遺伝子組込みコピー数を向上させる技術を確立することに成功したため。今年度開発したCRISPR-Cas9を用いて酵母の遺伝子組込みコピー数を向上させる技術を応用し、高付加価値な二次代謝産物を生産する酵母の作製を進める。さらに、作製した酵母を用い、ジャーファーメンターによる培養で温度、pH、通気条件などの生産条件の最適化を進める。次年度使用額が生じた理由今年度の成果を国内学会において発表する予定であったが、十分な成果が得られたため、次年度の国際学会で発表することが妥当であると考えた。従って、今年度計上した旅費を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。使用計画国際学会への参加旅費として使用する。
κエントロピ最大原理の基礎となる非線型拡散方程式

本研究は、トリノ工科大学のG.Kaniadakis, A.M.Scarfone両博士が2002年に提案した、従来のエントロピの1実数パラメータ(κ)による拡張であるκエントロピに基づいた統計力学の拡張に関する研究である。κエントロピに関連した異常拡散過程を記述する非線型方程式および非線型Fokker-Planck方程式の具体的表式を求め、それらの長時間にける漸近解とκエントロピ最大原理を基礎付けるメカニズムを明らかにした。近年、従来のBoltzmann-Gibbsエントロピーを実数パラメータにより拡張したエントロピーを導入し、統計力学を一般化する試みが注目されており、統計物理学の分野のみならず、情報理論、生物物理、金融工学、経済物理などの分野にも適用され始めている。従来の統計力学において(線形)拡散方程式やBrown運動の物理的メカニズムの理解が重要であったように、パラメータ拡張したエントロピー最大原理に関連する非線形拡散方程式を明らかにし、その拡散方程式で記述される異常拡散現象を物理的に理解することが非常に重要である。本研究は、2002年にG. Kaniadakis, A.M. Scarfone両博士により提案された実数パラメータκにより拡張されたエントロピーであるκエントロピーに特化した研究であり、最終的な目標は、κエントロピーに基づく統計力学の基本原理であるκエントロピー最大原理を基礎付けている物理機構を、関連する異常拡散過程を記述する非線型方程式の解の時間発展の観点から明らかにすることである。今年度の主目標に関して、以下の研究成果を得た。1.κエントロピーに基づく統計力学の基礎過程となる異常拡散現象を記述する非線型拡散方程式および関連する非線型Fokker-Planck方程式の具体的表式を求めた。2.この非線型Fokker-Planck方程式の解の時間発展を特徴付けるリアプノフ汎関数を求め、時刻無限大における停留解(平衡解)がκエントロピーを最大とする最適解に等しいことを示した。3.また、このリアプノフ汎関数は、パラメータκで拡張された自由エネルギーの差で表されることと、更に凸解析や情報論におけるBregmanダイバージェンス(相対エントロピ)を用いて表せることが判った。本研究は、2002年にG. Kaniadakis、A. M. Scarfone博士等が提案した、実数パラメータ(κ)により拡張されたエントロピーであるκエントロピーに特化した研究であり、関連する異常拡散過程を記述する非線型方程式および関連するFokker-Planck方程式の解の時間発展の観点から、κエントロピーに基づく統計力学の基本原理であるκエントロピー最大原理を基礎付けている物理機構を明らかにすることを目標とした研究である。今年度の主な研究成果は以下のとおりである。1. κエントロピーに基づく非線型拡散方程式および関連するFokker-Planck方程式の漸近解の振る舞いを、様々な初期条件に対して数値解析を行い、長時間における数値解がベキ裾を持つκ-Gauss型関数に収束することを明らかにした。2.このκ-Gauss型関数はGaussの誤差法則において最尤関数を一般化することにより導出できることが以前までの研究で判っていたが、今回の研究により、最尤関数を一般化することと算術平均を一般化することがお互い等価であることを見いだし、その等価性を証明した。3.線型Fokker-Planck方程式の定常解がκ-Gauss型関数となる非線型ドリフト項を発見し、この過程の時間発展を時徴付けるリアプノフ汎関数を求め、それがパラメータκで拡張された自由エネルギーで表されることとを示した。また、この過程の定常解のみならず、長時間における解もκ-Gauss型関数を用いて記述できることを数値解析により明らかにした。本研究は、トリノ工科大学のG.Kaniadakis, A.M.Scarfone両博士が2002年に提案した、通常のBoltzmann-Gibbsエントロピの実数パラメータ(κ)による拡張であるκエントロピに基づいた一般化統計力学に関する研究である。研究目的は、κエントロピ最大原理を基礎付けている物理機構を、関連する異常拡散過程を記述する非線型方程式の解の時間発展の観点から明らかにすることである。最終年度の主な研究成果は、以下のとおりである。1)前年度までに数値解析を用いて示した、κエントロピ最大原理の基礎となる非線型拡散方程式の漸近解がκエントロピを最大化するκ-Gauss型の分布であるということを、更に数値解析及び時間依存型の非線型変換を適用して非線型Fokker-Planck方程式の漸近解と関連付けることで明らかにした。2)κエントロピ最大原理の基礎となる非線型拡散方程式に関連した非線型Fokker-Planck方程式の解の時間発展を特徴付けるリアプノフ汎関数は、実数パラメータκを用いて拡張された自由エネルギの差(あるいはκ拡張された相対エントロピ)で表すことができ、時刻無限大における非線型Fokker-Planck方程式の停留解(定常解)はκエントロピ最大原理の解であるκ-Gauss型分布に等しいことを明らかにした。
固体表面における分子やラジカルの化学反応立体ダイナミクスの解明

気相分子が固体表面で繰り広げる化学反応過程では、入射分子の立体ダイナミクスが鍵となる非平衡過程が重要な役割を果たしていると考えられる。しかし、これまで衝突の際の入射分子の分子配向が表面化学反応におよぼす影響を直接的に観察した例はほとんどない。私は表面の化学反応素過程における立体反応ダイナミクスを実験的に明らかにし界面における非平衡反応プロセスを解明することを目的とした研究を進めてきた。表面に入射する分子の向きを揃えることの可能な超高真空対応型配向分子線装置を用いて、六極不均一電場中の分子のシュタルク効果により単一回転量子状態をもつ対称コマ型分子(ここでは具体的に塩化メチル分子(CH_3Cl))を選択し、配向させ、固体表面に入射し、表面に付着する確率を調べた。配向したCH_3Cl分子をCH_3基端あるいはCl基端から清浄なSi(001)表面に入射して、付着確率の被覆率依存性を測定し、反応過程における立体効果について明らかにした。初期付着確率に配向依存性の現れない低温領域でも、被覆率に依存して現れる配向効果を詳細に解析した。その結果、低温では、分子状の物理吸着状態と解離吸着状態が共存し、そこに至る反応経路を分子配向によって制御できることが明確になった。さらに一酸化窒素分子(NO)のSi(111)表面での解離吸着における立体効果もX線光電子分光法を用いて詳細に調べた。その結果、N端からの入射で反応確率が高いことを見出し、温度依存性を明らかにした。これも、CH_3Cl同様に入射NO分子が前駆体状態に捕捉される非平衡過程に分子配向効果が現れた結果と考えている。また、表面酸化過程における立体効果を調べるために、配列の揃った分子線を発生させる装置の開発を行い、Cuならびにその合金表面における酸化過程についても新しい知見を得た。私は表面の化学反応素過程における立体反応ダイナミクスを実験的に明らかにし界面における非平衡反応プロセスを解明すること目的とした研究を進めてきている。本年度は表面に入射する分子の向きを揃えることの可能な超高真空対応型配向分子線装置を開発して完成した。この装置を用いれば、六極不均一電場中の分子のシュタルク効果により単一回転量子状態をもつ対称コマ型分子(ここでは具体的に塩化メチル分子(CH_3Cl))を選択し、配向させ、固体表面に入射することができる。本研究では、完成した装置により配向したCH_3Cl分子をCH_3基端あるいはCl基端から清浄なSi(001)表面に入射し、初期付着確率を測定し反応過程における立体効果について明らかにした。初期付着確率の基板温度依存性の測定から、Si(001)基板の温度に依存して大きな分子配向効果が現れることを発見した。さらに詳細な実験からこの分子配向効果は、衝突エネルギーや量子回転状態に依存することもわかった。これは、分子が表面に衝突し最終的に解離吸着するまでの非平衡のトラッピング過程に現れた分子配向効果と考えている。また、ある特定のエネルギー状態に共鳴的に現れることから、解離吸着ポテンシャルの分岐とも関わっていると考えている。さらに本年度は、次年度研究計画準備として角度分解型の飛行時間スペクトル測定システムを構築してグラファイト表面で散乱されたCH_3Cl分子の信号を捉えるところまで調整した。

気相分子が固体表面で繰り広げる化学反応過程では、入射分子の立体ダイナミクスが鍵となる非平衡過程が重要な役割を果たしていると考えられる。しかし、これまで衝突の際の入射分子の分子配向が表面化学反応におよぼす影響を直接的に観察した例はほとんどない。私は表面の化学反応素過程における立体反応ダイナミクスを実験的に明らかにし界面における非平衡反応プロセスを解明することを目的とした研究を進めてきている。本年度は、表面に入射する分子の向きを揃えることの可能な超高真空対応型配向分子線装置を用いて、六極不均一電場中の分子のシュタルク効果により単一回転量子状態をもつ対称コマ型分子(ここでは具体的に塩化メチル分子(CH_3Cl))を選択し、配向させ、固体表面に入射し、表面に付着する確率を調べた。配向したCH_3Cl分子をCH_3基端あるいはCl基端から清浄なSi(001)表面に入射して、付着確率の被覆率依存性を測定し、反応過程における立体効果について明らかにした。初期付着確率に配向依存性の現れない低温領域でも、被覆率に依存して配向効果が現れることを発見した。また、この配向効果はSi(001)基板の温度に依存することもわかった。このことから、低温では、分子状の物理吸着状態と解離吸着状態が共存し、そこに至る反応経路を分子配向によって制御できることを示した。本年度はさらに一酸化窒素分子(NO)のSi(111)表面での解離吸着における立体効果もX線光電子分光法を用いて調べた。その結果、N端からの入射で反応確率が高いことを見いだした。これも、CH_3Cl同様に入射NO分子が前駆体状態に捕捉される非平衡過程に分子配向効果が現れた結果と考えている。また、表面酸化過程における立体効果を調べるために、配列の揃った分子線を発生させる研究の準備実験を行い、Cuならびにその合金表面における酸化過程について新しい知見を得た。本年度は、前年度研究を継続して、表面に入射する分子の向きを揃えることの可能な超高真空対応型配向分子線装置を用いて、六極不均一電場中の分子のシュタルク効果により単一回転量子状態をもつ対称コマ型分子(ここでは具体的に塩化メチル分子(CH_3Cl))を選択し、配向させ、固体表面に入射し、表面に付着する確率を調べた。初期付着確率に配向依存性の現れない低温領域でも、被覆率に依存して現れる配向効果を詳細に解析した。その結果、低温では、分子状の物理吸着状態と解離吸着状態が共存し、そこに至る反応経路を分子配向によって制御できることが明確になった。本年度はさらに一酸化窒素分子(NO)のSi(111)表面での解離吸着における立体効果もX線光電子分光法を用いて詳細に調べた。その結果、N端からの入射で反応確率が高いことを見出し温度依存性を明らかにした。
ドパミン神経伝達機構におけるドーパ受容体GPR143の関与

ドパミン前駆体であるドーパが神経伝達物質であるかどうかは、議論の的となっている。この論争に決着を付けるためには、ドーパの生理学的機能を解明する必要がある。我々はこれまでにドーパ受容体GPR143遺伝子欠損マウスにおいてドパミンD2受容体作動薬の作用が弱まることを発見し、GPR143がD2受容体を介したドパミン神経系のシグナル伝達の制御に関与する可能性を明らかにしている。そこで、「GPR143はD2受容体とヘテロオリゴマーを形成し、ドパミン神経伝達を修飾することで、その生理学的機能を制御する」という仮説を立てた。本研究では、主に組織化学的及び薬理遺伝学的手法により、この仮説について検証する。
アドレノメデュリンの循環器疾患における病態生理的意義の解明と診断及び治療への応用

申請者らはアドレノメデュリン(AM)の病態生理学的意義の解明を目的として、各種の循環器疾患の病態モデルやヒトにおける臨床研究により、以下の研究業績を挙げた。ラット心不全モデルでは組織AM濃度、mRNAの発現は心臓、肺において心不全群でsham群に比し有意に増加しており、心不全時のAMの由来として心臓、肺の産生の亢進が示唆された。ヒト心不全においてもAMの分泌動態に関する検討を行うと、ペーシング前で冠静脈洞からのAMの分泌は大動脈より19%高く、心不全におけるAMの心臓からの分泌の亢進はヒトおいても確認された。また新生仔ラットの心筋細胞の培養系では心筋細胞、線維芽細胞ともにAMを培養上清中にほぼ同程度分泌しており、AMは両細胞においてcAMPを濃度依存性に上昇させた。さらに心臓におけるAMの産生調節を検討したところ、アンジオテンシンIIやエンドセリン、フェニレフリンなどは心筋細胞、線維芽細胞においてAMの産生、分泌を亢進させず、サイトカインであるIL-1βやTNF-αは心筋細胞、線維芽細胞でAMの遺伝子発現と培養液中への分泌を著明に亢進した。以上の結果から、心不全時には主にサイトカインがAMの産生増加に関係し、心筋細胞、線維芽細胞で産生されたAMはcAMPを介してオートクリン、パラクリン因子として働き、心不全の病態を修飾している可能性が示唆された。AMの病態と血漿濃度との関係では、本態性高血圧患者において血漿AM濃度は左室肥大群や、頚部大動脈における伸展性が低下した群で高かった。急性心筋梗塞患者の血漿AM濃度は入院直後に既に増加しており、ピークは24-48時間にとった。ピークのAM濃度は心筋梗塞サイズの指標と相関した。血漿AM濃度は心臓血管手術後では麻酔直後では増加せず肺再灌流後に増加し、さらに手術時間と相関した。以上の結果から血漿AM濃度は本態性高血圧患者では臓器障害の指標、急性心筋梗塞患者では心筋梗塞の重症度を反映する指標、心臓血管手術後では手術の侵襲度を反映する可能性が示唆された。さらにAMの治療効果についても検討した。AMを肺高血圧ラットモデルに慢性投与すると、血漿濃度は約2倍であったが、この病態生理学的な範囲内で有意に右室の収縮期圧、右室重量、肺動脈の肥厚を抑制した。AMを心不全ラットに急性投与すると尿量、尿中Na排泄量の増加、血行動態の改善を認めた。以上の結果から肺高血圧時に増加したAMは肺高血圧を抑制する方向に働いているものと推察され、さらにAMが肺高血圧や心不全の治療薬となる可能性が示唆された。申請者らはAMの病態生理学的意義の解明を目的として、各種の循環器疾患の病態モデルやヒトにおける臨床研究により、以下の研究業績を挙げた。1.動静脈