hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
配位子の特性を活かしたパラジウム触媒反応の開発：反応経路のswitching

先に我々は、ビスオキサゾリン(box)が、2価パラジウムのアルキンへの親和性を増大させることを見出し、環化-カルボニル化-環化-カップリング反応(CCC-coupling反応)の開発に成功している。今回このboxの特性を活かし、アルキンの水和に有効なパラジウム触媒の開発および不斉環化二量化反応の開発に成功した。さらにCCC-coupling反応を、酸素を最終酸化剤とするグリーンな反応へ発展させた。またCCC-coupling反応において、リガンドをboxからDMSOに替えることで、ほぼ同様な反応条件にも関わらず反応経路をswitchできるproduct-divergentな反応を見出した。これまで我々は、「ビスオキサゾリン(box)リガンドは、2価パラジウムのπ-親和性を高める」というboxリガンドの特性を提唱すると共にこの作業仮説に基づいた新しい反応を開発してきた。この独自のコンセプトに基づいた3つの反応の開発を検討した。[目的1-1]アルキン類の水和反応には、水銀や金触媒が有効であることが良く知られているが、有効なパラジウム触媒の例は少ない。安価な2-アミノエタノールから容易に調製できる、オキサゾリン環C5位に置換基を持たないboxリガンドとパラジウムの錯体が、アルキンの水和反応に有効であり、特に末端アルキンに対しては広い基質一般性を持つことを見出し、当初の計画通り上述の錯体を用いたアルキンの水和の開発に成功した。[目的1-2]光学活性な3,3'-bibenzothiophene誘導体は、伝導性有機フィルムのような機能性材料としての応用が期待されている。また、2つのヘテロ環の構築と同時に、軸不斉まで制御してビヘテロ環を一挙に合成する手法は、ほとんど知られていない。オルトアルキニルフェニルメトキシメチルスルフィドをbox-パラジウム触媒と処理することで、環化-二量化反応が進行し最高90% eeの3,3'-bibenzo-thiophene類を70%の収率で得ることに成功した。[目的2]同じ触媒を用いても配位子を変えるだけで、生成物を作り分けることを目的とし、アルキニックヒドラゾンおよびオルトアルキニルアニリンのカルボニル化反応を検討した。以前の研究において、boxを配位子として用いると2つのヘテロ環を有するケトンが得られることを報告しているが、今回、同様の反応条件においてDMSOを配位子とすることでヘテロ環-3-カルボキシレートが得られることを見出した。すなわち、ピラゾール環形成反応とインドール環形成反応において、配位子による反応経路のswitchingに成功した。27年度計画していた2つの研究テーマのうち[目的1-1. Box-パラジウム錯体によるアルキンの水和反応の開発]は、予定通り達成された。2つ目のテーマである[目的1-2. Box-パラジウム錯体による不斉環化二量化反応:3,3'-bibenzothiopheneのエナンチオ選択的な新規合成法の開発]は、予定通り良好に進行しているが完成には至らなかった。その代わりに、28年度予定していた研究テーマの1つである[目的2.リガンドの特性を活かした反応のswitching]について検討した。その結果、28年度に予定していた半分について、目的を達成した。当初の研究計画に対して、一部順序が変わっているものの本質的になんら変更は無く、極めて順調に進行している。我々が提唱している「ビスオキサゾリン(box)リガンドは、2価パラジウムのπ-親和性を高める」というboxリガンドの特性を利用し、H28年度は以下のような反応を開発した。[目的1-2]光学活性な3,3'-bibenzothiophene誘導体は、伝導性有機フィルムのような機能性材料としての応用が期待されている有用な化合物である。しかし従来、2つのヘテロ環の構築と同時に、軸不斉まで制御してビベンゾチオフェン環を一挙に合成する手法は知られていない。オルトアルキニルフェニルメトキシメチルスルフィドをメタノール中、box-パラジウム触媒と処理することで、二度の環化と続くカップリング反応が連続的に進行することを27年度に見出したが、今回さらなる配位子の検討を行った。その結果3,3'-bibenzothiophene類を最高90%の収率(90% ee)で得ることに成功した。[目的2]同じ触媒を用いても配位子を変えるだけで、生成物を作り分けることを目的とし、プロパルギル-N-ヒドロキシルアミンのカルボニル化反応を検討した。その結果、boxを配位子として用いると2つのジヒドロイソキサゾール環を有するケトンが得られるが、一方DMSOを配位子とすることでジヒドロイソキサゾール-4-カルボキシレートが得られることを見出した。二種の成績体のジヒドロイソキサゾール環は、脱保護と酸化によりイソキサゾール環に変換できた。[目的3]先に開発したCCC-Coupling反応を、酸素を最終酸化剤としたグリーンな反応へ展開するべく、種々の共酸化剤を検討した。その結果、触媒量のベンゾキノンおよび塩化銅(II)が有効であることを見出し、オルトアルキニルフェニルメトキシメチルスルフィドを基質とするCCC-Coupling反応を、酸素を最終酸化剤としたグリーンな反応へ展開することに成功した。27年度に達成された[目的1-1. Box-パラジウム錯体によるアルキンの水和反応の開発]は、今回論文として公表した。[目的1-2. Box-パラジウム錯体による不斉環化二量化反応:

3,3'-bibenzothiopheneのエナンチオ選択的な新規合成法の開発]は、収率および不斉収率の向上に成功し良好に進んでいる。また、[目的2.リガンドの特性を活かした反応のswitching]では、ジヒドロイソキサゾール環形成反応にも応用できることを明らかとした。当初の研究計画に対して、一部順序が変わっているものの本質的になんら変更は無く、極めて順調に進行している。2価パラジウム(Pd)にビスオキサゾリン(box)リガンドが配位することで、Pdのアルキンへの親和性が増大するという、独自のコンセプトに基づいた5つの新しい反応の開発を検討した。[1] Box-Pd錯体が、アルキンの水和反応に有効であり広い基質一般性を持つことを見出した。[2]オルトアルキニルフェニルメトキシメチルスルフィドをメタノール中、box- Pd錯体と処理することで、二度の環化と続くカップリング反応が連続的に、かつ軸不斉を制御して進行し、高収率で高い光学純度の3,3'-bibenzo-thiophene類が一挙に得られることを見出した。成績体の絶対配置はX-線結晶解析により決定した。また想定される中間体のDFT計算から、boxリガンドは他のリガンドよりもパラジウムへのアルキンの配位を促進することが示唆された。[3]リガンドによる生成物の作り分けを目的とし、プロパルギル-N-ヒドロキシルアミンおよびアレニルケトンのパラジウム触媒によるカルボニル化反応をそれぞれ検討した。その結果、boxリガンドを用いると2つの複素環を有するケトンが得られるが、一方DMSOをリガンドとすることで単環のエステルが得られることを見出し、リガンドによる反応経路のswitchingに成功した。[4]オルトアルキニルフェニルメトキシメチルスルフィドを基質とするCCC-Coupling反応を、触媒量のベンゾキノンおよび塩化銅(II)酸素を用いることで、酸素を最終酸化剤としたグリーンな反応へ展開することに成功した。[5]アセトブロモグルコースと種々のホスフィン系配位子との用いo-アルキニルファノールの環化-グリコシル化反応を検討したが、環化反応が進行したベンゾフランが得られるのみであり、C-グリコシドを得ることはできなかった。先に我々は、ビスオキサゾリン(box)が、2価パラジウムのアルキンへの親和性を増大させることを見出し、環化-カルボニル化-環化-カップリング反応(CCC-coupling反応)の開発に成功している。今回このboxの特性を活かし、アルキンの水和に有効なパラジウム触媒の開発および不斉環化二量化反応の開発に成功した。さらにCCC-coupling反応を、酸素を最終酸化剤とするグリーンな反応へ発展させた。またCCC-coupling反応において、リガンドをboxからDMSOに替えることで、ほぼ同様な反応条件にも関わらず反応経路をswitchできるproduct-divergentな反応を見出した。27年度に予定していたテーマのうち完成に至らなかった[目的1-2.Box-パラジウム錯体による不斉環化二量化反応:
室内環境中の大気汚染物質による健康障害を避けるための生活指針の確立

本研究は、室内環境中の空気質に着目し、省エネルギーに留意した建築設計に起因する居住空間の気密性向上によりもたらされる環境条件の現状について把握することに主眼をおいている。健康障害の要因に関わるホルムアルデヒド、二酸化窒素、アンモニアおよび真菌の動態を、受動型サンプラーを用いて、多数の個所で測定を行った。東京および周辺の一般家庭における居住環境での濃度分布の解明を目的として100家庭近くの居間での測定を季節を分けて実施した。その結果、ホルムアルデヒドは高温多湿の夏期において高く、また、新築ないしリフォーム3年程度の期間で高いことが認められた。全体としては、厚生省指針値80ppbより低い範囲にあった。呼吸系疾患の要因と言われるNO_2濃度は、ガスストーブあるいは石油ファンヒータなどの開放型暖房器具の使用により極めて高い濃度となることが明らかとなった。こうした場合のNO_2濃度は、環境基準の40ppbを超過し46倍に達していることも稀ではないことが判明した。また、繊維材料へのNO_2由来成分の付着量は化学的組成に影響されることが判明し、羊毛、絹およびナイロンで高く、また、亜硝酸イオンの硝酸イオンに対する比率は,28と化学量論的比率よりもはるかに高いことが認められた。さらに、アンモニアは、室内環境中の濃度は屋外よりも高い傾向があり、特にペットの存在が高濃度要因と認められた。夏期に高く、気温との関連が伺われた。一方、真菌は、夏期に高く、乾燥状態で低温の冬期には、低い濃度となることが明らかとなった。CladosporiumおよびPenicilliumが各家庭で見られる主要な真菌であることが判明した。以上の本研究で明かになった環境要因を充分考慮することは、生活環境を快適なレベルに維持するために不可欠であると結論される。年次計画の初年度として、本研究は、空気汚染物質中のホルムアルデヒドに着目した。受動型サンプラーを用いて、高気密化したと言われる室内環境での多数の個所で測定を行うことを特徴としている。受動型サンプラーは、従来の吸引ポンプを用いるアクティブ・サンプラーと異なり、排気や騒音を伴わない。かつ、単価としては、比較的廉価である。受動型サンプラーを東京周辺の70個所、室内外に一定の時間暴露し、ホルムアルデヒド濃度を測定した。試験布を室内環境、タンス内および暴露チャンバー内に懸架して、所定時間ごとに取り出した。試験布にはJIS添布白布の綿、羊毛、絹、ナイロン、ポリエステルを用いた。ホルムアルデヒドの分析は、AHMT法によった。気相中のホルムアルデヒドの濃度は、柴田科学製パッシブサンプラーによって測定した。その結果、東京周辺の70個所の、室内環境におけるホルムアルデヒド濃度は、10180ppbの範囲にあることが判明した。さらには、夏期における濃度が、秋冬期に比較して明瞭に高くなる傾向が認められた。ホルムアルデヒドの発生における温度依存性を確認できた。一方、布帛へのホルムアルデヒド付着については、環境条件として、4オーダー異なる濃度のホルムアルデヒドが存在する3種類を用いた。本研究では、評価パラメータとして単なる暴露の経過時間を用いるのではなく、ホルムアルデヒド濃度と暴露時間との積をドース量として用いることに着眼した。異なる濃度であっても前述のドース量として整理すると5種類の繊維いずれにおいても、それぞれ、同一の特性曲線上にのることが認められた。布単位重量当りの付着量の順位は羊毛>絹>綿>ナイロン>ポリエステルの順で多量となることを認めた。これは、繊維のリゲインでの序列と一致し、ホルムアルデヒドの吸収が、繊維表面よりも繊維内部での作用が大きいことが示唆された。

1.我々が日常生活において多くの時間を過ごす生活環境での大気質は、快適性および人体の健康確保のために重要な要因である。しかしながら、室内環境における系統的なデータは不充分な現状にある。本研究ではNO_2、HCHOおよび真菌に着目して、その挙動を解明することを目的としている。2.東京都および周辺県の一般家庭約100軒を対象に、1999年夏期7月および冬期12月の2回にわたり、NO_2およびHCHO濃度を測定した。各家庭の居間に、3日間継続して受動型捕集器を懸架した。回収後、それぞれの化学分析を行い、空気中濃度への換算を行なった。また、各家庭の居間に10cm×10cmの綿布を1週間吊り下げ、回収後、滅菌水で真菌を抽出した。抽出後、PDA平板およびM40Y平板の2種類の寒天培地で培養した。発生した真菌の個体数をカウントし、種類の同定をした。3.夏期においては約100軒の居間でのNO_2濃度は1550ppbの範囲に分布し、一方、冬期においては30130ppbの範囲に分布していた。使用した暖房器具との関連があり、石油ファンヒーター、石油ストーブ、ガスストーブを使用した家庭で高濃度になっていた。夏期のHCHOでは、築年数の少ない、もしくはリフォーム後の家庭がHCHOの環境濃度が高かった。その回帰式はy=21.58x^<-0.2418>、x:築年数。また、冬では1015ppbでの頻度が最も多く、HCHOの発生には、温度および湿度の影響が大きいことがわかった。さらに、真菌の綿布への付着数は、冬期よりも夏期のほうが約2倍程度が多かった。これは、Aspergillus群、Penicilliumなど少数の真菌を除いて多くの空気中浮遊真菌は高湿度を好むことが要因であると思われる。本研究は,健康障害の要因に関わるホルムアルデヒド,二酸化窒素,アンモニアおよび真菌の動態を,受動型サンプラーを用いて,多数の個所で測定を行おうとする研究である。受動型サンプラーは,排気や騒音を伴わない。かつ,単価としては,比較的廉価である。したがって,多数の個所における濃度を同時に把握することができる利点を有しており,本研究では,多様な測定データを収集解析して,生活環境を快適なレベルに維持するための指針を得ることを最終的には目差している。本研究では,東京および周辺の一般家庭約100軒の居間での測定を季節を分けて実施した。その結果,ホルムアルデヒドは高温多湿の夏期において高く,また,新築ないしリフォーム3年程度の期間で高いことが認められた。全体としては,厚生省指針値80ppbより低い範囲にあった。NO_2濃度は,ガスストーブ,石油ストーブあるいは石油ファンヒータなどの開放型暖房器具の使用により極めて高い濃度となることが明らかとなった。こうした場合のNO_2濃度は,環境基準の40ppbを超過し46倍に達していることも稀ではないことが判明した。
心肥大形成におけるNaポンプおよびNaチャンネルの関与

平成2-4年の3年間、一般研究Cの助成を受け、in vitroの系において、各種ホルモンやイオンによる心筋細胞のNa,K-ATPase遺伝子の発現制御機構について解析し、さらに高血圧自然発症ラット(SHR)および心筋症ハムスター(Bio14.6)を用いたinvitroの系で、心肥大、心不全に伴うNa,K-ATPase遺伝子の発現について検討し、以下の様な研究成果を得た。1.甲状腺ホルモン、アルドステロンホルモンにより、心筋細胞、血管平滑筋細胞のNa,K-ATPase遺伝子の発現が転写レベルで亢進することを明らかにした。さらに、reporter gene assay法により、5'上流のプロモーター領域にこれらホルモンが特異的に作用する塩基配列が存在することを明らかにした。さらに、Na^+によるNa,K-ATPase遺伝子の発現制御についても検討し、遺伝子の発現を転写レベルで調節していることを明らかにした。2.心肥大、心不全発症前の3週齢のBio14.6ハムスターの心筋においては、正常F1bハムスターに比しNa,K-ATPase遺伝子(α1,α2,α3およびβ1鎖)の有意な発現の低下を認めた。心筋症ハムスターにおけるNa,K-ATPase遺伝子の発現低下は、細胞内Na^+の増加、さらに二次的にNa^+/Ca^<2+>交換系を介して細胞内Ca^<2+>の増加をきたし、心肥大、心不全に関与する可能性が示された。3.一方、高血圧、心肥大発症前の4週齢のSHRラットの心筋においては、正常血圧ラット(WKY)に比しNa,K-ATPase遺伝子の発現が有意に亢進しており、これはSHRラットの細胞膜透過性亢進に伴う細胞内Na^+増加による二次的変化と考察された。我々の研究課題は、高血圧自然発症ラット(SHR)およびBIO14.6心筋症ハムスタ-を用い、Naポンプ遺伝子の発現・制御の異常が心肥大の形成に関与するかを明らかにすることである。平成2年度の研究の進展状況については、当初の研究計画をほぼ達成でき、新たに以下の知見が得られた。1.心肥大発症前の4週齢の高血圧自然発症ラット(SHR)の心臓および血管においては、正常血圧ラット(WKY)に比し、Naポンプ遺伝(α1,α2,α3およびβサブユニット)の著名な発現亢進を認めた。一方、腎臓においてはSHRおよびWKY両者間で、Naポンプ遺伝子発現量に差を認めなかった。よって、心血管系におけるNaポンプ遺伝子の発現制御の異常がSHRの心肥大形成および高血圧発症に関与する可能性が示された。2.SHRおよびWKYのDNAを各種制限酵素で切断し、Southern blot法によりNaポンプ遺伝子を解析したところ、SHRにおいてNaポンプ遺伝子α1鎖の制限酵素断片長多型(RFLP)が存在することが判明した。すなわち、Naポンプ遺伝子の塩基配列の異常が、上述したSHR心筋および血管におけるNaポンプ遺伝子の発現亢進の原因である可能性が示唆された。平成3年度は、各種ホルモンおよびイオンによる心筋細胞Na,KーATPase遺伝子の発現制御機構について検討し、以下のような新知見を得た。尚、その成果は、英文誌および第56回日本循環器学会総会シンポジウム“心機能不全の生化学"にて発表した。1.ラット培養心筋細胞にアルドステロンを添加すると、細胞内Na量が増加し、Naポンプ遺伝子、さらにモノクロ-ナル抗体を用いて求めたNaポンプ量が増加することを明らかにした(J Biol Chem 266:12058,1991)。2.甲状腺ホルモンも同様に、心筋細胞のNa,KーATPase遺伝子の発現を制御し、細胞内Na量、活動電位に影響した。さらにNa,KーATPase遺伝子の5'上流プロモ-タ-領域に、甲状腺ホルモンが作用する特異的塩基配列が存在することを明らかにした(Circ Res,印刷中)。

3.心筋細胞Na,KーATPase遺伝子発現に対するNa+の作用を知るため、心筋細胞をouabainで処理した。Ouabain添加により細胞内Na-濃度は増加し、それに伴いNa,KーATPase遺伝子の発現が亢進した。また、Na,KーATPase遺伝子の5'上流プロモ-タ-領域にNa+の作用する特異的塩基配列が存在することを明らかにした(投稿準備中)。平成4年度は、in vitroの系において、Na^+による心筋細胞のNa,K-ATPase遺伝子の発現制御機構について解析し、さらに高血圧自然発症ラット(SHR)および心筋症ハムスター(Bio14.6)を用いたin vitroの系で、心肥大、心不全に伴うNa,K-ATPase遺伝子の発現異常について検討した。2.心肥大、心不全発症前の3週齢のBio14.6ハムスターの心筋においては、正常F1bハムスターに比しNa,K-ATPase遺伝子(α1,α2,α3およびβ1鎖)の有意な発現の低下を認めた。心筋症ハムスターにおけるNa,K-ATPase遺伝子の発現低下は、細胞内Na^+の増加、さらに二次的にNa^+/Ca^<2+>交換系を介して細胞内Ca^<2+>の増加をきたし、心肥大、心不全に関与する可能性が示された(論文投稿中)。3.一方、高血圧、心肥大発症前の4週齢のSHRラットの心筋においては、正常血圧ラット(WKY)に比しNa,K-ATPase遺伝子の発現が有意に亢進しており、これはSHRラットの細胞膜透過性亢進に伴う細胞内Na^+増加による二次的変化と考察された(論文投稿中)。
宇宙での無重力場を用いた半導体の融液成長

平成7年度から平成9年度の3年間にわたり、中国科学院物理研究所と東京大学工学系研究科との共同研究により、微小重力下で化合物半導体GaSbの融液成長に関する研究を行った。本研究においては、平成4年において、中国の回収型衛星を用いて融液成長法により成長させた結晶を評価する研究より開始した。評価法としては、化学エッチングによる転位の評価および、空間分解フォトルミネッセンス法によるTe不純物分布の測定を行った。前者の結果から、転位は種結晶から宇宙で成長した結晶部分に移る所で一度は増加するが、次第に減少し、ついには0になることがわかった。宇宙では融液柱および成長結晶は浮遊しており、管壁に接しないので歪みが発生しない。このため非常に高品質の結晶が成長したことが判明した。次に空間分解フォトルミネッセンス法によりTeの分布を調べた所、宇宙で融液が浮遊し、自由表面が出ていたにもかかわらず、不純物分布は拡散支配となっていることが判明した。このことは、宇宙ではマランゴニ対流が発生しなかったことを意味しており、非常に興味深い結果が得られた。次に同じく日中の共同研究によりNASAのGASプログラムを利用し、スペースシャトルにおいてGaSbの融液成長を行う計画を立てた。そのため中国側では電気炉を作製し、日本側はGaSbの結晶を加工整形し石英アンプル管に封入する作業を行った。中国側では、6分割電気炉を設計試作し、これに一定の温度勾配をつけ、この分布を上下に変化させることによりGaSbの結晶を融解・固化するようプログラムを作製した。日本側ではTeをドープした直径10mm長さ10cmのGaSbを石英管に真空封入し中国側に渡し、中国側でこれ等をGAS容器にセットしNASAに送った。実験は二度程延期となったが、平成10年1月末スペースシャトルSTS-89号で行われ、現在GAS容器は中国に搬送中である。この間、実験を行う上での打ち合わせを中国、日本と各3回行い準備を進めるとともに、中国回収衛星で行った融液成長実験の解析および討論を行った。中国科学院物理研究所との共同研究によりアメリカ航空宇宙局(NASA)のGet-Away-Special(GAS)プログラムによりIII-V族化合物半導体の一種であるGaSbのブリッジマン成長を計画している。本年度は中国側では宇宙で実験を行うための電気炉を製造し、日本側ではGaSbのアンプル管の作製を行った。GASプログラムでは電気炉をはじめ電源となる電池、コントローラー一式をドラム管状の容器に入れNASAに渡すことになっている。電気炉のヒ-タは8分割されているが、各々に加える電力を調整し、一定の温度勾配が与えられるようになっている。GaSbアンプル管は石英製で、その中に直径10mm、長さ10cmのTeをドープしたGaSb単結晶が入れてある。宇宙ではこれを一端から融解し、数cmの種結晶部分を残し成長を行うことになっている。宇宙では熱対流が停止するので、表面張力誘起対流を抑制すれば流れを完全に止めることができる。しかし、温度変動があるとそのために成長速度がゆらぎ、せっかく非定常流れを止めても成長結晶内部に不純物濃度の変動が導入される。このため、本実験では通常採用されるフィードバック制御をやめ、あらがじめ定められたプログラムにより電力を調整し温度降下を行う方法を採用した。

宇宙実験は本年4月25日に打ち上げられるスペースシャトルにより行われる予定である。本年度は、中国の回収型衛星を用いて成長させたGaSbに関し、Te濃度の絶対値を空間分解フォトルミネッセンス法(SRPL)で正確に決定する目的でSRPLエネルギーとTe濃度の関係を与える較正曲線を作成した。種々のTe濃度を持つGaSbを用意し、ホール効果によりTe濃度を決定し、同時にSRPL測定によりPLエネルギーを求めた。この較正曲線により成長結晶の縦断面および横断面におけるTe濃度の絶対値とその分布を決定することができた。これによると宇宙ではマランゴニ対流は仮に存在しても定常流であり、かつその速度は遅く、不純物ド-ピングは殆ど拡散支配により行われていることが判明した。これを裏づけるため計算機シミュレーションを行った。そのため平面状自由表面境界モデルと円柱状自由表面モデルを用い、ナビエ-ストークスの式を数値的に解き、その流速分布を求めた。それによると自由表面に温度差が10.1°C程度あっても、マランゴニ流が引き起こされ、流れは自由表面上高温側から低温側へ向かうが、低温壁に来ると内部へと流れ、中心線に沿って、低温部から高温部へと循環することがわかった。この流れに対し、流速境界層モデルを適用し、不純物分布を計算すると、温度差が0.1°Cと少ない場合にはSRPLにより測定したTe濃度分布と良い一致を示す分布が得られた。しかし0.1°Cという温度差はあまりに少ないと考えられる。一方GaSb融液は真空封入したアンプル管に収納されており、その中の真空度はそれ程高いとは言えず、そのことを考えると、融液表面に非常に薄い酸化膜が形成されていた可能性も否定できない。この場合、酸化膜がマランゴニ流を抑制するので、Te不純物濃度分布は拡散支配に近いものとなる。本年度は、中国回収型衛星を用いたGaSbの評価に関する昨年度までの実験的研究を計算機シミュレーションを用いて解析した。実験結果は次のようにまとめられる。1)宇宙ではGsSb融液はアンプル管に接することなく浮遊している。2)宇宙で成長した結晶部分で不純物縞が消失している。これは宇宙で自由表面があったにもかかわらずマランゴニ対流があったにせよ振動流にはならなかったことを示す。3)空間分解フォトルミネッセンスの結果によると不純物としてドープしたTeは宇宙で成長開始時点で急激に下がるが、その後急速に回復する。この振舞は融液中のTeの輸送が拡散によって支配されていいることを示す。従って実験によると宇宙で成長した時自由表面があるにもかかわらず定常・非定常マランゴニ流とも停止したように見える。そこで、何枚マランゴニ流が停止したのかを探るため対流シミュレーションプログラムを用いGaSb融液の流れを調べた。第1のモデルは高温および低温壁を持つ平行平板状融液で平板の一方が自由表面でもう一方の平板および低温・高温壁では融液はすべらないとする境界条件のもの、第2のモデルはそこに不純物を加えたもの、第3のモデルは高温および低温壁を持つ円柱状の融液で円柱表面が自由表面のものである。低温壁の温度を融点に固定し高温壁の温度をそれより0.110度高いものとしシミュレーションを行った。又、微小重力のシミュレーションなのに重力加速度はないものと仮定した。
化学的エネルギーの研究

研究目的将来のエネルギー源として重要な「核エネルギー」の有効利用を達成するために不可欠な(1)熱エネルギーの有効な運送・貯蔵の方法とエネルギー消費の最終形態として将来ますます比重が大となる(2)電気エネルギーの効率的な変換と貯蔵の方法として、熱および電気の両エネルギーを「化学エネルギー」として熱換するための「熱化学」および「電気化学」の両プロセスとそれらを実際に行うためのリアクターの開発、その具現化に必要な機能・装置材料の開発を行う。研究成果「熱化学グループ」は「熱化学反応」3課題、「熱化学サイクルプラント」3課題、「熱化学反応装置材料」3課題、「エネルギー媒体」2課題について、それぞれ3ヶ年計画の第2年度として研究成果を挙げ目標を達成した。「電気化学グループ」は「次世代燃料電池」6課題、「レドックスフロー型二次電池」3課題、「新型電池」3課題、「メタノール化学エネルギーの有効利用」4課題、「電気化学エネルギー材料・装置」4課題について、それぞれ3ヶ年計画の第2年度としての研究成果を挙げ目標を達成。本研究班はこれらの研究推進にあたっての総括班として、3回の総括班会議(昭和60年8月1日、昭和60年9月26日、昭和61年2月1日)を開催し、研究全般の運営と総括・評価の責を果たした。総括班、2計画研究(21課題)と公募研究10課題の各代表・分担・協力者など55名が昭和60年8月1日3日の2泊3日の合宿を行い「研究打合せ会」を行い、全員の連帯と協力の実を挙げた。本研究班の本年度の研究成果は昭和60年度文部省科学研究費補助金「エネルギー特別研究(エネルギー)」化学的エネルギーの研究研究成果報告書(本文210ページ)として刊行、関係方面へ配布するとともに、昭和61年2月1日には東京において成果報告会を開催、161名(内訳本研究班関係57名、班外大学・官庁、企業関係104名)の参加をえて、成果の披露と討議を行った。3ヶ年にわたる研究の第2年度としての研究目標は順調に達成され、明最終年度で研究はピークとなり総まとめができる見とおしとなった。
歯科治療における唾液および口腔内浸出液を用いたHIV抗体検出診断薬の開発

現在の肝炎の抗体検査は血液を検体としているため,針刺し事故などによる感染の危険性や採血のための技術者の確保が必要であるなど,検体が血液であることが,必ずしも最良の方法とは言い難い.そこで当教室ではB型,C型肝炎の感染が確認されている患者から簡易唾液採取器具オラシュアを用いて唾液を採取し,血清用肝炎抗体キットで唾液による肝炎抗体測定を行った.実験内容は唾液試料に対する基礎的検索事項として,1.同時再現性試験,2.希釈試験,3.凍結融解試験,4.保存安定性試験.の4項目を,また臨床的な検索として,同検体より採取した血液試料との結果を比較した.同時再現性試験,希釈試験,凍結融解試験,保存安定性試験の基礎的検索ではその測定値は精度範囲内であり判定結果に変化は認められなかった.希釈試験では直線性が認められ,定量の可能性が示唆された.検体の保存安定性においてはHCVでの保存状態において2週間目に測定値力が低下したが検体輸送を考えたときにおいて2週間放置されることは考えにくいため問題ないものと考えられる.これにより従来みられた保存の問題も解決された.同時再現性や凍結融解試験においても繰り返しの測定に対し判定値に変化は見られず試料の安定性を証明できる結果となった.また本学歯科病院での検体15例及び有床義歯学講座医局員健常者16例による血清および唾液中のHBc, HCV抗体をそれぞれ測定した,血清結果に対する唾液の測定結果は,B型で血清陽性者7人に対し唾液陽性者6人で,陽性一致率(感度)86%,血清陽性者16人に対し唾液陽性者16人で陰性一致率(特異性)100%であった.同じく,C型では感度88%特異性100%であった.現在の肝炎の抗体検査は血液を検体としているため,針刺し事故などによる感染の危険性や採血のための技術者の確保が必要であるなど,検体が血液であることが,必ずしも最良の方法とは言い難い.そこで当教室ではB型,C型肝炎の感染が確認されている患者から簡易唾液採取器具オラシュアを用いて唾液を採取し,血清用肝炎抗体キットで唾液による肝炎抗体測定を行った.実験内容は唾液試料に対する基礎的検索事項として,1.同時再現性試験,2.希釈試験,3.凍結融解試験,4.保存安定性試験.の4項目を,また臨床的な検索として,同検体より採取した血液試料との結果を比較した.同時再現性試験,希釈試験,凍結融解試験,保存安定性試験の基礎的検索ではその測定値は精度範囲内であり判定結果に変化は認められなかった.希釈試験では直線性が認められ,定量の可能性が示唆された.検体の保存安定性においてはHCVでの保存状態において2週間目に測定値力が低下したが検体輸送を考えたときにおいて2週間放置されることは考えにくいため問題ないものと考えられる.これにより従来みられた保存の問題も解決された.同時再現性や凍結融解試験においても繰り返しの測定に対し判定値に変化は見られず試料の安定性を証明できる結果となった.また本学歯科病院での検体15例及び有床義歯学講座医局員健常者16例による血清および唾液中のHBc, HCV抗体をそれぞれ測定した,血清結果に対する唾液の測定結果は,B型で血清陽性者7人に対し唾液陽性者6人で,陽性一致率(感度)86%,血清陽性者16人に対し唾液陽性者16人で陰性一致率(特異性)100%であった.同じく,C型では感度88%特異性100%であった.現在HIVやB型肝炎の抗体検査は、血液を検体として患者から採取するため感染や採血の技術が必要である。その点患者から採取するものが歯周病検査時のプローブで歯周ポケットからの出血あるいは歯肉溝浸出液であれば種々のリスクが減少される。この目的のために本研究では、以下の研究を行ってきた。歯科治療時にルーチン時に行われている歯周病検査のプローブ時の歯周ポケットからの出血はアルソトープ化合物の定量に用いるマイクロピッペト(5,10,20μl)でポケットからの血液および歯肉溝浸出液を採取した。歯肉溝浸出液では10μlの採取に2030分と長時間を必要としたが、ポケットからの出血の採取は確実であり、10μlの採取に数秒で可能となつた。測定方法は、酸素免疫測定法を原理としたイムノクロマト法を用いた。まず第一段階として、B型肝炎患者の歯周ポケット検査時のプローブでの出血を富士レビオ社のエスプラインHBsAgキットを用い、測定した。従来のように遠心操作を行わずマイクロピペットで採取した血液10μlに20μlのPBSを混合し、その状態で上記キットで測定を行った。15分後に判定部ラインの発色の有無を測定する方法で判定した。測定したものが血清ではなく血液そのもののため赤血球自体のメンブレンの染色は認められたものの陽性の判定は可能であった。この方法により歯科治療中の歯科治療用ユニットで15分前後で患者の検査に有用である方法であった。今後、HIVについても、酸素免疫測定原理とイムノクロマト法を用いた方法で本システムを開発する必要がある。B型,C型肝炎の感染が確認されている患者から簡易唾液採取器具オラシュアを用いて唾液を採取し,血清用肝炎抗体キットで唾液による肝炎抗体測定を行った.

実験内容は唾液試料に対する基礎的検索事項として,1.同時再現性試験,2.希釈試験,3.凍結融解試験,4.保存安定性試験.また臨床的な検索として,同検体より採取した血液試料との結果を比較した.陰性陽性の唾液試料を用いた連続10回の同時再現性試験は,HBVで変動係数がそれぞれ36.6%,9.1%であった.同じくHCVでは変動係数は18.4%,5.5%であった.次にHBVおよびHCV抗体陽性および陰性の唾液試料をキット添付のアッセイ緩衝液で希釈して希釈直線性を検討したところ各々の試料においてほぼ理論値と同様の原点を通る直線性が得られた.凍結融解試験ではHBV,HCV抗体陽性および陰性の唾液試料を用いて6回の測定を行った.測定値およびその判定値には変化は認められなかった.同様にして50°C,室温,4°C,-20°Cの温度における,B型で12,24h後,7,14日後,C型では12,24h後,2,5,10,14日後に抗体濃度を測定し,14日間の保存安定性を検討した.HCV抗体陽性試料の温度50°Cの測定値が10日から14日後にかけて吸光度が1.0低下したが,その変動は精度範囲内であった.一方,陰性試料においては14日間までは全く変動は認められなかった.最後に本学歯科病院での検体15例及び有床義歯学講座医局員健常者16例による血清および唾液中のHBc,HCV抗体をそれぞれ測定した.血清結果に対する唾液の陽性および陰性の判別は,HBcで陽性一致率86%であり,陰性一致率100%であった.またHCVでは陽性一致率88%であり,陰性一致率100%であった.
高い空間認識特性を持つ結晶粒・結晶方位の逆極点図イメージング

本研究は、パルス中性子透過分光イメージング法による位置依存の中性子透過率ブラッグディップスペクトルの測定・解析により、結晶粒毎の結晶方位を可視化する手法の開発を行うものである。中性子透過イメージングには中性子回折イメージングに比べ、高い空間分解能と広い可視化範囲が期待されるため、これまでにないアプローチでバルク材料内部の結晶粒の結晶方位の可視化を試みるものである。2017年度までにブラッグディップの出現波長パターン解析により結晶方位を同定する手法を開発し、これを利用することで、材料バルク内に存在する結晶粒の数と、それぞれの結晶粒の中性子透過方向に関する結晶方位を同定・逆極点図イメージングする手法の開発に成功した。研究成果をJournal of Applied Crystallographyに掲載した。2018年度はさらに結晶粒内の詳細情報を解析・イメージングする手法の開発に取り組んだ。具体的には、ブラッグディップの出現波長パターン解析を行った後、ブラッグディップのプロファイル解析を行うことで、結晶粒内の結晶方位変化や結晶化度の程度を詳細に解析・イメージングすることを試みた。その結果、ブラッグディップ積分強度の消衰効果から結晶粒内の双晶の存在の検知や、ブラッグディップ幅からモザイク角の推定、ブラッグディップシフトからわずかな結晶方位変化の検出が可能となった。この解析方法は極めて簡便に実施できることも特長である。このように、ブラッグディップパターン解析で結晶粒毎の結晶方位を明らかにした後、さらに各結晶粒の内部の小さな結晶方位変化や双晶の存在、モザイシティ(結晶性)の変化を明らかにする手法を開発することができた。以上のように、パルス中性子透過ブラッグディップイメージング法という結晶性材料の新しい解析ツールを世界に先駆けて開発することができた。本研究では、中性子回折イメージングよりも高い空間分解能が期待される「中性子透過イメージングによるバルク結晶粒の結晶方位イメージング」を開発することを目的としている。今年度は、パルス中性子透過イメージング実験で得られるブラッグディップ透過率スペクトルパターンの新しい解析法である「データベースマッチング法」により、結晶粒の結晶方位イメージング法を開発し、従来法である(がサンプル表面のみが評価可能な)EBSDとの比較を行った。その結果、従来法では情報を得ることのできない積層された複数の結晶粒の結晶方位同定が個々にできていることがわかった。また、EBSDとほぼ同じ方位を同定できていることもわかった。しかしその方位差は約8°あり、パルス中性子透過イメージングの結果の信頼性を確認するため、データベースマッチング法の指数付けの結果とブラッグディップの深さの関係を調べたところ、複数の指数が重なったディップの深さがより深くなっていることがわかり、中性子透過率スペクトルの結晶方位解析はきちんと行われていることが確認できた。以上のことから、中性子透過法とEBSDでは、結晶粒バルク全体を観測しているか、結晶粒表面を観測しているかが異なっていることが明らかとなり、両者の使い分けの指針を得ることにもなった。このように初年度では中性子透過イメージングによるバルク結晶粒の2D結晶方位イメージングを予定通り開発することができた。なお、このイメージング結果は、結晶方位を認識しやすい逆極点図表示されたもので、これも予定通り実施することができた。現在、この成果は国際学術雑誌に投稿中である。予定通り結晶粒の結晶方位を2次元的に逆極点図イメージングできた。また、従来法であるEBSDとの比較も行い、それぞれの違いを明らかにすると共に、開発した手法の結晶方位決定精度も確認できた。また、指数付けの結果から、複数の指数が重なった場合、ブラッグディップの深さが深くなることが確認された。前年度までに、J-PARC MLFにおける実験と、新しいスペクトル解析法(ブラッグディップ解析法)である「データベースマッチング法」を組み合わせることにより、逆極点図表示された2D結晶方位イメージングを予定通り開発することができた。本年度は、この成果をJournal of Applied Crystallography誌に論文投稿し、受理・発行することができた。また、近年注目が高まっている小型加速器パルス中性子源施設で本手法が実施できないかを調べるため、北海道大学の電子線形加速器施設(北大LINAC)中性子実験施設(HUNS)にて同様の実験を行った。その結果、若干Noisyではあるが、小型施設でも実施可能であることがわかった。Noisyになった理由が興味深い。HUNSでは高波長分解能化を進めており、J-PARC MLFに近い水準に迫りつつあり、質の高いデータが取得できることが期待されたが、実際にはかなりシグナルの弱いブラッグディップが観測された。これは、ビーム平行度がHUNSでは高くないために起こっていることがわかった。そのため、今後は小型加速器中性子源施設は、強度・波長分解能だけでなく、できるだけビーム発散にも注意して実験を行う必要があるということが明確になった。つまり、中性子源の高輝度化が重要であるということである。予定よりも進んでいる点として、小型加速器パルス中性子源においても、開発した手法が利用できる点が明らかになったことがある。小型加速器パルス中性子源施設は、当初計画では、単なるテスト実験用としか考えていなかったが、予想以上に良好な結果を得ることができた。これにより、より高度なテスト実験や、一部の本番の実験が実施できることが示され、実験トライ回数の増加が見込まれる。一方、残された研究課題として、3D化に関する研究がある。

通常のCT画像再構成技術が通用しない本手法には、専用の新概念CT画像再構成法を開発・適用する必要がある。この目標を2年度目までには完了することができなかったため、「当初の計画以上に進展している」とはしない。本研究は、パルス中性子透過分光イメージング法による位置依存の中性子透過率ブラッグディップスペクトルの測定・解析により、結晶粒毎の結晶方位を可視化する手法の開発を行うものである。中性子透過イメージングには中性子回折イメージングに比べ、高い空間分解能と広い可視化範囲が期待されるため、これまでにないアプローチでバルク材料内部の結晶粒の結晶方位の可視化を試みるものである。2017年度までにブラッグディップの出現波長パターン解析により結晶方位を同定する手法を開発し、これを利用することで、材料バルク内に存在する結晶粒の数と、それぞれの結晶粒の中性子透過方向に関する結晶方位を同定・逆極点図イメージングする手法の開発に成功した。研究成果をJournal of Applied Crystallographyに掲載した。2018年度はさらに結晶粒内の詳細情報を解析・イメージングする手法の開発に取り組んだ。具体的には、ブラッグディップの出現波長パターン解析を行った後、ブラッグディップのプロファイル解析を行うことで、結晶粒内の結晶方位変化や結晶化度の程度を詳細に解析・イメージングすることを試みた。その結果、ブラッグディップ積分強度の消衰効果から結晶粒内の双晶の存在の検知や、ブラッグディップ幅からモザイク角の推定、ブラッグディップシフトからわずかな結晶方位変化の検出が可能となった。この解析方法は極めて簡便に実施できることも特長である。このように、ブラッグディップパターン解析で結晶粒毎の結晶方位を明らかにした後、さらに各結晶粒の内部の小さな結晶方位変化や双晶の存在、モザイシティ(結晶性)の変化を明らかにする手法を開発することができた。以上のように、パルス中性子透過ブラッグディップイメージング法という結晶性材料の新しい解析ツールを世界に先駆けて開発することができた。次年度以降は3Dイメージング化を目指して、さらにデータ解析手法を高度化していく。サンプルは初年度に使用したものの3Dイメージング用サンプルを用意する。また、コンパクト加速器中性子源でも実験が可能であることが見込まれるため、コンパクト加速器中性子源における実験も計画している。CT化のためには、結晶方位の完全同定と、投影データの取得(結晶方位を完全同定した結晶粒の中性子ビーム透過方向に関する厚さ情報)の2つの情報が取得できれば良い。最終年度は模擬サンプルを用いて、この基礎実験を行い、模擬サンプル中の結晶粒の結晶方位の3Dイメージングの達成を目指す予定である。論文の英文校閲の完了が年度末となったため。
ＲＮＡ塩基部位特異的化学修飾技術の開発と人工的遺伝子発現制御法への展開

本研究課題では、生体におけるRNA部位特異的化学修飾法の開発及びそれを用いた人工的なRNA機能制御法の開発を最終的な目標とした。本年度は、申請者がこれまでに検討した上記修飾法を生体利用に展開するに必要な系の構築及びそれを用いたRNA機能への影響評価を行った。具体的には、RNA部位特異的化学修飾法というこれまでに世界でも例を見ない技術を評価するために、アフィニティタグを有する短いポリペプチドをコードする短鎖mRNAを設計し、それを用いた翻訳系への影響評価を試みた。実際に翻訳により望みの短いポリペプチドを産生させることで系の構築を達成した。また本アッセイ系を用いて部位特異的化学修飾の翻訳系での影響評価を行ったところ、産生されるRNA転写物であるポリペプチドの組成に変化を及ぼしうることを確認し、本技術が全く新規な遺伝子発現制御法に展開しうることを示した。この過程で開発したアッセイ系は今回の研究課題に置いてのみ用いられるものではなく、世界中で行われている類似、競合の研究課題においても応用できるもので、本研究分野の発展に大きく寄与したものである。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
サイトカインによる血管作動性物質に対する血管反応性低下の機序の細胞レベルでの検討(培養血管平滑筋細胞を用いて)

Wister rat大動脈由来の培養平滑筋細胞を用いてhumanIL-1alpha前処置、ratIFNgamma前処置のAngiotensinII(AII)によるIP_3ならびにDAG産生に及ぼす効果を検討した。無前処置群においてはAIIは10^<-9>M以上で用量依存性にIP_3産生を刺激し、最大効果は10^<-6>Mで得られた。IP_3はAII(10^<-6>M)刺激10秒後にpeak値(controlの294±68%)を示し、120秒後に前値に復した。一方細胞内DAG量はAII刺激により2峰性の上昇を示し(controlを100%とすると10秒後216%、5分後185%)、30分後も尚やや高い傾向が認められた。IL-1alpha(10ng/ml)で24時間前処置した平滑筋細胞ではIP_3基礎値およびAII刺激によるIP_3の時間的経過について無前処置細胞に比べ有意の差を認めなかったが、peak値(△IP_3)は無前処置群の平均37.6%に減弱した。このIL-1の効果は8時間の前処置で既に認められ、48時間後もほぼ同程度の効果が認められた。一方DAGに対しては結果にややばらつきが見られるもののIL-1前処置はAII刺激後10秒および5分の△DAGを18-50%減弱させた。IFNgamma(100U/ml)前処置はAIIによるIP_3応答をIL-1と同様減弱させる傾向(平均78%)を示したが、統計的には有意ではなく、DAGに関しては結果の変動によりその効果の判定は困難であった。IL-1のAII応答抑制の機序をindomethacin(10muM),L-NMMA(2mM)を用い検討した。IL-1によるIP_3応答抑制効果は各々の添加により概ね30%および40%前後減弱した。以上よりIL-1はphosphplipaseCあるいはそれ以前の情報伝達系に作用しAIIによる血管収縮を抑制する機序が考えられ、この抑制にはIL-1によるprostaglandin、NOの産生亢進が介在する可能性が示唆された。
動脈硬化進展に関与するギャップ結合の病態メカニズ厶についての臨床病理学的解析

頸動脈における動脈硬化巣の不安定化は脳梗塞の原因となる。この動脈硬化巣の不安定化には酸化ストレスによるマクロファージの活性化、血管内皮の脆弱化、動脈硬化巣そのものの血栓化などが関与している。そこで、脳梗塞予防の観点から、動脈硬化巣の安定化に影響を与える要因を検討した。本研究では、細胞間連絡器官であるギャップ結合の構成蛋白であるコネキシン(Cx)の発現に着目し、酸化ストレスを受けている細胞との関連を免疫組織学的に観察した。その結果、サブタイプのCx37は酸化ストレスに関連した動脈硬化巣の安定化に、Cx43は酸化ストレスとは独立した動脈硬化巣の安定化に寄与していることが推測された。当センター病理部に保存されている内頸動脈内膜剥離術病理標本および新規手術標本を検索し、11症例について解析した。背景因子として各症例の基礎疾患、手術前の内服薬について診療記録より抽出した。病理標本より免疫組織染色用の切片を作成した。不安定プラークの特徴を明らかにするため、酸化型LDLレセプターの標識用に抗CD36抗体を用いマクロファージ標識用の抗CD68抗体とともに免疫二重染色を行った。まず、新鮮凍結切片を用いて各社の抗CD36抗体についてその性能を評価した。次に、適正と考えられた抗体を用いて、より安定した結果を得られるパラフィン包埋切片に対して免疫組織染色を行った。結果は光学顕微鏡にて確認した。現在までのところ、CD36抗原は一部の抗CD68抗体陽性マクロファージや線維芽細胞様細胞で発現していることが確認できた。術前内服薬との関連を調べたところ、スタチン製剤内服は抗CD68抗体陽性マクロファージにおけるCD36発現量の減少に関連し、アスピリン内服は線維芽細胞様細胞におけるCD36発現の減少に関連していることが示唆された。さらに、喫煙歴と抗CD68抗体陽性マクロファージにおけるCD36発現量の増加との関連も認められた。今回の結果から、CD36抗原の発現と動脈硬化のリスクや動脈硬化の治療との間に関連があることが分かった。次年度にむけて、対象症例数を増やして今回の結果の確認を行う必要性が確認できた。さらに、酸化ストレスや炎症反応関連蛋白の発現についても調査必要なことが確認できた。昨年度の抗CD36抗体を用いた免疫染色結果より、糖尿病や脂質異常症が筋線維芽細胞様細胞におけるCD36発現の上昇に関与し、降圧薬であるアンジオテンシン受容体拮抗薬内服で同細胞におけるCD36発現が抑制され、アスピリン内服でマクロファージのCD36発現が上昇することを見つけた。本結果は学会にて報告した。また、昨年度に引き続き、内頚動脈内膜剥離術病理標本を用いて免疫組織染色を行った。新鮮凍結標本およびパラフィン包埋標本に対して、抗Cx30抗体、抗Cx43抗体、抗Cx45抗体およびマクロファージ標識用抗体、平滑筋細胞標識用抗体との免疫二重染色も行った。結果は光学顕微鏡にて観察した。その結果、今回の標本より得られた粥状動脈硬化巣にはCx30およびCx45の発現は認められず、一方、Cx43の発現は内皮細胞のみならずマクロファージ様細胞でも確認できた。引き続き、他社の抗Cx43抗体も用いて動脈硬化巣におけるCx43発現の確認を行っていく予定。平成22年度は抗CD36抗体を用いた免疫組織染色を行った。その結果、糖尿病の合併が粥腫動脈硬化巣内における筋線維芽細胞様細胞におけるCD36発現の上昇に関与し、クロピドグレルやARBの内服がマクロファージにおけるCD36発現の抑制に寄与していることを見出した。平成23年度は抗Cx30、Cx43、Cx45抗体を用いて免疫組織染色を行った。その結果、粥腫動脈硬化巣にはCx30とCx45の発現を認めず、Cx43は内皮細胞、マクロファージで主に発現していることを確認した。平成24年度は引き続き内頚動脈内膜剥離術より得た病理標本11サンプルを対象に検討した。抗Cx43とCx37抗体を用いて免疫組織染色を行い、CD36の発現とコネキシン蛋白の発現それぞれで分布の違いを評価した。その結果Cx43発現は11例中4例に認め、CD36との共発現は関連を認めなかった。Cx37発現も11例中4例に認め、CD36発現陽性マクロファージとの共発現が認められた。筋線維芽細胞様細胞ではCD36発現との関連は認めなかった。臨床所見との関連では、コネキシン蛋白の発現が見られた症例は見られなかった症例に比べて症候性病変の割合が有意に低値であった(χ2検定:p=0.036、1/5例と5/6例)。

以上より、CD36は酸化型LDLの受容体としてプラークの不安定化に寄与するが、動脈硬化リスクの治療に反応していることが解明された。また、細胞間連絡器官としてのコネキシン蛋白発現はプラークの安定化に寄与する可能性が示された。昨年度より10症例追加した検討を行えている。免疫二重染色も数種類の抗体を用いて行えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。数種類の抗コネキシン抗体を試染したが、今後は抗Cx43抗体の発現変異に注目して解析を進めていく予定。さらに、酸化型LDLレセプター抗体との関連についても病理学的に評価を加え、内科治療との相関を検討し、臨床現場へのフィードバックにつながるような発表を行うことを考えている。