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Epac1機能抑制による心疾患治療の可能性の検討

交感神経系の制御は心不全,不整脈治療において極めて重要な位置を占めており,現在主に用いられているのはβ遮断薬である.しかしβ-AR遮断薬はβ-ARを介するシグナル全体を抑制してしまうため,基本的な心機能維持まで抑制し,心不全を逆に増悪させてしまう副作用がしばしば大きな問題となる.我々はこのカテコラミンの作用のうち,有害な作用をEpac1(Exchange Protein directly Activated by cAMP)が選択的に仲介していることを明らかにした.本研究の目的はこれまでの研究成果を元に,Epac1を標的とすることで,心機能抑制などの副作用の少ない,既存の薬剤より安全で有用な心不全,不整脈治療の確立を行うことである.先行研究でEpac1欠損マウスでは,経食道ペーシングにより誘発される心房細動の持続時間が有意に短いことを明らかにした.これを踏まえ,Epac1選択的阻害剤(CE3F4)をマウスに投与し,経食道ペーシングにより誘発される心房細動の持続時間を評価する.CE3F4を投与群では誘発した心房細動の持続時間が非投与群より有意に短縮していた。また心房細動発症抑制効果のメカニズムを解明するため,マウス心房から抽出した心筋細胞を用いて,Ca2+動態を評価した.既に我々は検討を開始しており,Epac1阻害剤であるCE3F4がノルエピネフリンによる筋小胞体からCa2+リークを抑制する所見を得ている.さらに,Epac1欠損マウス心房から培養した細胞は,野生型マウスと比べ,ノルエピネフリンによるCa2+リークが軽微であった.このことから,Epac阻害剤が不整脈治療薬として有用であることが示唆された.Calsequestrin欠損マウスにおける,交感神経系活性化により誘発される心室性不整脈モデルを用いて,Epac1選択的阻害剤の心室性不整脈治療における有用性を評価した.Epac1選択的阻害剤は心室性不整脈と筋小胞体からCa2+リークを抑制することを確認した.更に薬剤投与マウスの心室組織における不整脈発症に関わる分子(リアノジン受容体,イオンチャンネルなど)の発現量の変化をウエスタンブロッティングなどで評価している.野生型マウスを用いて,胸部大動脈縮窄術による圧負荷モデル,慢性カテコラミン負荷,冠動脈結紮による心筋梗塞モデルなどを作製し,心機能の変化を,左室内カテーテル検査と心エコー検査により評価する.各種Epac阻害剤投与群,非投与群を比較検討することにより,心不全治療におけEpac阻害剤の有用性を評価する.更に上記の各種心不全モデルマウス由来の心臓切片標本でアポトーシスの程度(TUNELアッセイ),線維化の程度(マッソントリクローム染色など)を評価する.また,心筋アポトーシス,心臓線維化,活性酸素制御などに関わる分子(4-HNE)の発現量や活性をウエスタンブロッティングなどを用いて評価する.交感神経系の制御は心不全,不整脈治療において極めて重要な位置を占めており,現在主に用いられているのはβ遮断薬である.しかしβ-AR遮断薬はβ-ARを介するシグナル全体を抑制してしまうため,基本的な心機能維持まで抑制し,心不全を逆に増悪させてしまう副作用がしばしば大きな問題となる.我々はこのカテコラミンの作用のうち,有害な作用をEpac1(Exchange Protein directly Activated by cAMP)が選択的に仲介していることを明らかにした.本研究の目的はこれまでの研究成果を元に,Epac1を標的とすることで,心機能抑制などの副作用の少ない,既存の薬剤より安全で有用な心不全,不整脈治療の確立を行うことである.先行研究でEpac1欠損マウスでは,経食道ペーシングにより誘発される心房細動の持続時間が有意に短いことを明らかにした.これを踏まえ,Epac1選択的阻害剤(CE3F4)をマウスに投与し,経食道ペーシングにより誘発される心房細動の持続時間を評価する.CE3F4を投与群では誘発した心房細動の持続時間が非投与群より有意に短縮していた。また心房細動発症抑制効果のメカニズムを解明するため,マウス心房から抽出した心筋細胞を用いて,Ca2+動態を評価した.既に我々は検討を開始しており,Epac1阻害剤であるCE3F4がノルエピネフリンによる筋小胞体からCa2+リークを抑制する所見を得ている.さらに,Epac1欠損マウス心房から培養した細胞は,野生型マウスと比べ,ノルエピネフリンによるCa2+リークが軽微であった.このことから,Epac阻害剤が不整脈治療薬として有用であることが示唆された.Epac1選択的阻害剤の不整脈発症抑制作用を,マウス心房細動モデルや培養心筋細胞実験を用いて評価した.Epac1選択的阻害剤は心房細動と筋小胞体からCa2+リークを抑制することを確認した.更に薬剤投与マウスの心房組織における不整脈発症に関わる分子(リアノジン受容体,イオンチャンネルなど)の発現量の変化をウエスタンブロッティングなどで評価している.

交感神経系の制御は心不全,不整脈治療において極めて重要な位置を占めており,現在主に用いられているのはβ遮断薬である.しかしβ-AR遮断薬はβ-ARを介するシグナル全体を抑制してしまうため,基本的な心機能維持まで抑制し,心不全を逆に増悪させてしまう副作用がしばしば大きな問題となる.我々はこのカテコラミンの作用のうち,有害な作用をEpac1(Exchange Protein directly Activated by cAMP)が選択的に仲介していることを明らかにした.本研究の目的はこれまでの研究成果を元に,Epac1を標的とすることで,心機能抑制などの副作用の少ない,既存の薬剤より安全で有用な心不全,不整脈治療の確立を行うことである.先行研究でEpac1欠損マウスでは,経食道ペーシングにより誘発される心房細動の持続時間が有意に短いことを明らかにした.これを踏まえ,Epac1選択的阻害剤(CE3F4)をマウスに投与し,経食道ペーシングにより誘発される心房細動の持続時間を評価する.CE3F4を投与群では誘発した心房細動の持続時間が非投与群より有意に短縮していた。また心房細動発症抑制効果のメカニズムを解明するため,マウス心房から抽出した心筋細胞を用いて,Ca2+動態を評価した.既に我々は検討を開始しており,Epac1阻害剤であるCE3F4がノルエピネフリンによる筋小胞体からCa2+リークを抑制する所見を得ている.さらに,Epac1欠損マウス心房から培養した細胞は,野生型マウスと比べ,ノルエピネフリンによるCa2+リークが軽微であった.このことから,Epac阻害剤が不整脈治療薬として有用であることが示唆された.Calsequestrin欠損マウスにおける,交感神経系活性化により誘発される心室性不整脈モデルを用いて,Epac1選択的阻害剤の心室性不整脈治療における有用性を評価した.Epac1選択的阻害剤は心室性不整脈と筋小胞体からCa2+リークを抑制することを確認した.更に薬剤投与マウスの心室組織における不整脈発症に関わる分子(リアノジン受容体,イオンチャンネルなど)の発現量の変化をウエスタンブロッティングなどで評価している.Epac1欠損マウスとCalsequestrin欠損マウスとのかけ合わせマウスを作製し,検討を行う.Calsequestrin欠損マウスとの間で不整脈の発生数を比較検討し,Epac1の心室性不整脈における役割について評価する.またCalsequestrin欠損マウスに各種Epac阻害剤を投与し,心室性不整脈抑制作用を評価する予定である.細胞実験ではマウス心室組織から抽出した心筋細胞において,カテコラミン刺激による小胞体からのCa2+リークの各種Epac阻害剤の抑制作用を評価する.またCa2+リークの制御等に関わるタンパク(リアノジン受容体,イオンチャンネルなど)の発現や活性化,活性酸素の産生に対する各種Epac阻害剤の作用を,比較検討する.野生型マウスを用いて,胸部大動脈縮窄術による圧負荷モデル,慢性カテコラミン負荷,冠動脈結紮による心筋梗塞モデルなどを作製し,心機能の変化を,左室内カテーテル検査と心エコー検査により評価する.各種Epac阻害剤投与群,非投与群を比較検討することにより,心不全治療におけEpac阻害剤の有用性を評価する.更に上記の各種心不全モデルマウス由来の心臓切片標本でアポトーシスの程度(TUNELアッセイ),線維化の程度(マッソントリクローム染色など)を評価する.また,心筋アポトーシス,心臓線維化,活性酸素制御などに関わる分子(4-HNE)の発現量や活性をウエスタンブロッティングなどを用いて評価する.
ヒト生殖細胞分化における性染色体の役割

最近、ヒトのY染色体の解析が進むにつれY染色体上にも様々な遺伝子が存在することが分かってきた。特に、生殖細胞の分化、男性機能に関する遺伝子に注目が集まっている。我々は、ヒトY染色体の構造を研究してきたものであるが、Y染色体の構造異常と症状の検討から、無精子症遺伝子を長腕真性クロマチン部のもっとも遠位端に、また成長を規定する遺伝子を長腕の近位部にマップした。これらの遺伝子をクローン化し、その働きを知ることが一つの目的である。精子形成においては、Y染色体上にいくつかの遺伝子があると考えられている。他の研究者がYRRM遺伝子、SMCY遺伝子などを精子形成に関与している候補として発表したが、我々の欠失例とは場所が違っていた。したがって、これらとは別の遺伝子が存在すると考え、この領域のYACをコスミドにサブクローニングし解析を行っている。特に、父子ともにY染色体欠失がありながら子供のみが無精子症という例があり両者の間の欠失の違いを明らかにすべく、欠失の切断点をクローン化しようとしている。Y長腕をウォークしていたつもりが、いつのまにかホモロジーをもった短腕側へと飛んでしまったので再トライしている。本年度研究中に、米国のPageらがY染色体長腕から新たな遺伝子DAZ(deletion in azoospermia)をクローン化した。この遺伝子の座位はわれわれがAZF(azoospermic factor)をマップした座位と重なっている。日本人無精子症患者でYの構造異常が認められない症例で微小欠失、点突然変異の検索を共同研究として進めることになった。一方、DAZを欠失している固体の中には、全く精子を作らないものから乏精子症まで障害の程度が様々であることが分かった。
慢性血栓塞栓性肺高血圧症の新しい早期発見・予防・治療法の開発

また、TAFI過剰発現マウスを低酸素暴露することにより、肺動脈内の器質化血栓と著しい肺高血圧症の増悪を認めた。さらに、平滑筋細胞にTAFIを投与することで増殖能が亢進し、CTEPHの末梢病変形成にも関与していると考えられた。肺血栓塞栓症患者のサンプルを用いて、当科で構築したWhole blood clot-lysis assayとPlasma clot-lysis assayを施行した。その結果、全血の血栓においても、血漿血栓においても肺血栓塞栓症患者で線溶能が低下していることが示された。血漿中TAFI抗原量をELISAとWestern blotで測定した所、肺血栓塞栓症患者では抗原量が多く、またTAFIの活性も高値を示した。また、血漿中TAFI抗原量の増加は慢性血栓塞栓性肺高血圧症患者に限らず、急性肺塞栓症患者でも高値であった。血漿中TAFI抗原量はWhole blood clot -lysisassay及びPlasma clot-lysis assayで認められた線溶能の低下と有意な相関関係を示し、慢性血栓塞栓性肺高血圧症だけでなく、急性肺塞栓症患者においても、線溶能の低下が認められ、線溶能の低下の原因にTAFIが関与している可能性が示唆された。当科でTAFI過剰発現マウスを世界で初めて作成した。TAFI過剰発現マウスではPlasma clot-lysis assayにより線溶能が低下していることが示された。TAFI過剰発現マウスにトロンビンの尾静脈注射により肺塞栓症を生じさせたところ、肺動脈内に認められる血栓が著明に増加していることが示された。また、TAFI過剰発現マウスを低酸素下で飼育した所、著明な肺高血圧症と肺動脈内の器質化血栓を認めた。これらのことから、in vivoにおいて下肢静脈内血栓よりも肺動脈内血栓形成にTAFIが関与している可能性が考えられた。ヒトにおける肺血栓塞栓症におけるTAFIの関与に関しては予定通り示すことができた。また、マウスにおいても肺血栓塞栓症のモデルを確立し、また、肺高血圧症のモデルを確立することができた。肺血栓塞栓症(CTEPH)患者の血液を用いて作成した血栓は線溶能が著しく低下しており、血漿中TAFI抗原量及びTAFIの活性もCTEPH患者で高値を示した。また、TAFI抗原量と線溶能の低下の程度には相関関係が認められ、TAFIがCTEPHの原因にTAFIが関与している可能性が示された。我々はTAFIの抗原量を増加させる-1120G/Tの変異がCTEPH患者において一般人口のSNPsの頻度よりも高いことがわかった。さらに、我々はex vivoにおいて既存の薬剤がCTEPHの線溶能の低下を改善させるか検討した。その結果TAFI活性化阻害ペプチドと血小板活性化を抑制するプロスタグランジンE1によりCTEPHの線溶能が改善することを示し、さらにその効果は血漿中TAFIの抗原量が高いほど改善率が高かった。以上からTAFIが新たな治療標的となりうることが示唆された。さらにTAFI過剰発現マウスへのトロンビンの尾静脈注射により肺塞栓症を生じさせたところ、肺動脈内に認められる血栓が著明に増加していることが示された。しかしながらTAFI過剰発現マウスへのトロンビンの複数回投与では肺動脈内の器質化血栓が生じることは示せたが、肺高血圧症を呈するまでには至らなかった。しかしながら、TAFI過剰発現マウスを低酸素に暴露すると著しい肺高血圧症を示し、さらに肺動脈内に器質化血栓を認め、CTEPHの新たなモデルになりうる可能性が示唆された。また、in vitroにおいて肺動脈平滑筋細胞にTAFIを投与すると平滑筋の増殖が促進されることがわかり、TAFIは凝固線溶系に働くだけではなく、平滑筋にも作用することが示唆され、TAFIがCTEPHの末梢肺動脈の血管リモデリングにも関与している可能性が考えられた。肺塞栓症に線溶能の低下とTAFIの抗原量増加または活性の増加が関与していることが明らかになった。今後は肺塞栓症患者における線溶能低下を改善する薬剤を模索する。TAFI活性化阻害剤は既に報告があり、その薬剤を購入することが出来る。また、TAFIは血小板の活性化に伴い活性化することから抗血小板剤によってもTAFIの活性化が抑制できることが推定される。抗血小板作用を有するProstaglandinI2は肺高血圧症の治療薬として現在臨床の現場で使用されている。従って、これらの薬剤を使用することで肺塞栓症患者の線溶能の低下を改善させることができないか検討していく。さらに、TAFIのSNPsが報告されているが、TAFIの抗原量が増加している原因としてSNPsの関与などがないかどうか検討する。また、TAFI過剰発現マウスを用いて低酸素モデルだけではなく、複数回の肺塞栓症を生じさせ、慢性血栓塞栓性肺高血圧症のモデルにならないかどうか、またTAFIが慢性血栓性塞栓性肺高血圧症の末梢病変にどのような影響を与えるのか検討していく。

循環器内科購入予定であった本研究専用パソコンおよびディスプレイ等の購入を行わなかったため。平成28年度に本研究専用パソコンおよびディスプレイ等を購入予定である。また、国内および海外学会への参加を計画しており、平成27年度分と併せて執行する。
シリコン系ナノ結晶表面での多重励起子の生成

27年度が最終年度であるため、記入しない。初年度計画としてSiナノ結晶の合成に関する作業が挙げられる。合成Siナノクリスタルと異種合金によるナノクリスタル、すなわちfsとnsのレーザーアブレーション、原子層と電子ビームを蒸着したスパッタヘリコン、これらのNCsのマイクロプラズマによる表面工学により、キャリアの乗算の効果を向上させる方法を研究する。上記のNCsによる合成物における合成表面の形態を分析するため、透過型電子顕微鏡による作業となる。表面近傍のバンド構造解析は、スプリング8によって分析される。単一接合太陽電池デバイスによって、量子効率の改善が示されます。太陽電池構造における統合スパッタリングは、ヘリコン波と電子ビーム蒸着によって実現される。国内JSAP学会において、結果のプレゼンテーションを行う。
非A非B型肝炎のウイルス学的、免疫学的研究

非A非B型肝炎ウイルスについてはこれまで世界各国の多数の研究者がその発見のために努力してきたが、いずれも不成功に終っていた。本研究者らも非A非B型肝炎患者について生検肝組織および患者のリンパ球を種々の方法により培養することによって非A非B型肝炎ウイルスの誘導、増殖をこころみ、その発見に努力したがウイルスは見出しえなかった。1988年にアメリカのChiron社の研究陣により輸血後肝炎型の非A非B型肝炎を感染させたチンパンジ-血液よりウイルス核酸が遺伝子工学的手法によりクロ-ニングに成功し、そのウイルスをC型肝炎ウイルス(HCV)と命名した。さらに彼らはHCVに対する血清中の抗体、HCV抗体の検出方法を確立した。本研究者らはChiron社により作製されたHCV抗体検出のキットを用いて非A非B型肝炎患者について検討を行った。その結果、散発性の非A非B型急性肝炎では44%、輸血後非A非B型肝炎では62%、さらに非A非B型のの慢性肝炎76%、肝硬変64%、肝癌ては70%とそれぞれ高率にHCV抗体が陽性であるのに対して、輸血歴のないB型の慢性肝疾患では5%以下に検出されたにすぎなかった。すなわち、わが国の非A非B型肝疾患の約70%はHCVによるものであることが確認された。非A非Bの急性肝炎例ではHCV抗体が陽性のC型肝炎はHCV陰性例に比べて慢性化率が有意に高率であった。また輸血後の慢性肝炎、肝硬変例から肝癌に移行した症例15例は全例HCV抗体が陽性であり、HCVの持続感染と肝癌発生との間に密接な関連のあることが示唆された。インタ-フエロンによる非A非B型慢性肝炎の治療においては、B型に比べて血中β_2ミクログロブリン値の上昇が少く、また生検肝組織中でのHLAクラス1抗原の表現の程度も弱い傾向が見られたが、肝実質内の浸潤リンパ球の消失はB型よた著明であり、インタ-フエロンに対する反応は両群間において相違がみられた。非A非B型肝炎ウイルスについてはこれまで世界各国の多数の研究者がその発見のために努力してきたが、いずれも不成功に終っている。その原因として、A型肝炎ウイルスやB型肝炎ウイルスの発見のために従来行われた方法では、そのウイルス量が著しく少ないために検出できないことが推定される。そこで本研究者らは、今回の研究方法として、HTLVーIの場合と同様の検索方法を応用し、非A非B型肝炎患者の生検肝組織およびリンパ球を培養することにより、ウイルス抗原量を増殖させ、電顕的ならびに免疫学的方法によってウイルスの検索を行うことを企画した。免疫電顕的検索としては非A非B型の急性肝炎例で完全治癒がみられ、ウイルス抗体が存在すると推定される患者血清よりIgGを分画して用いた。本年度は約20例の非A非B型慢性肝炎患者の生検肝組織およびリンパ球を種々の培養液によって培養を試み、それら材料について透過電顕および免疫電顕的検索を行ったが、いずれの例においてもウイルス粒子、あるいは非A非B型肝炎に特異的と考えられる反応産物は免疫電顕上みとめられなかった。

つぎに、非A非B型慢性肝炎例19例にインターフェロン治療を行って血中の2′、5′オリゴアデニレート合成酵素活性、B_2ミクログブリン値の変動、肝組織中のB_2ミクログロブリンの表出、組織所見の変化について、B型慢性肝炎の場合のそれらと比較検討した。血中2′、5′オリゴアデニレート合成酵素活性は両群ほヾ同様にインターフェロンにより増加したが、B_2ミクログロブリン値は非A非B型肝炎例ではB型肝炎に比べて有意に低値であった。肝組織中でのB_2ミクログロブリンの表出も非A非B型肝炎例ではB型肝炎例に比べて弱い傾向がみられた。これらのことより、少くともインターフェロンに対する反応の面では非A非B型肝炎はB型肝炎と違っており、免疫学的な病態を異にすると考えられた。非A非B型肝炎ウイルスについてはこれまで世界各国の多数の研究者がその発見のために努力してきたが、いずれも不成功に終っていた。本研究者らも非A非B型肝炎患者について生検肝組織および患者のリンパ球を種々の方法により培養することによって非A非B型肝炎ウイルスの誘導、増殖を行うことによりその発見を試みたが、ウイルスは見出しえなかった。1988年にアメリカのChiron社の研究陣により輸血後肝炎型の非A非B型肝炎を感染させたチンパンジ-血液よりウイルス核酸が遺伝子工学的方法によりクロ-ニングに成功し、そのウイルスをC型肝炎ウイルスと命名(HCV)した。さらに彼等はHCVに対する血清中の抗体、HCV抗体の検出方法を確立した。本研究者らはChiron社により作製されたHCV抗体検出のキットを用いて非A非B型肝炎患者について検討を行った。その結果、散発性の非A非B型急性肝炎例では44%、輸血後非A非B型肝炎では62%、さらに非A非B型の慢性肝炎76%、肝硬変64%、肝癌では70%とそれぞれ高率にHCV抗体が陽性であるのに対して、輸血歴のないB型の慢性肝疾患では5%以下に検出されたにすぎなかった。すなわち、わが国の非A非B型肝疾患の約70%はHCVによるものであることが確認された。非A非B型の急性肝炎例ではHCV抗体が陽性のC型はHCV陰性例に比べて慢性化率が有意に高率であった。また輸血後の慢性肝炎、肝硬変例から肝癌に移行した症例15例は全例がHCV抗体が陽性であり、HCVの持続感染と肝癌発生との間に密接な関連のあることが示唆された。インタ-フェロンによる非A非B型慢性肝炎の治療においては、B型に比べて血中のB_2ミクログロブリンの上昇が少く、また生検肝組織中でのHLAクラス1抗原の表現の程度も弱い傾向がみられたが、肝実質内の浸潤リンパ球の消失はB型より著明であり、インタ-フェロンに対する反応は両群間において相違がみられた。
炭素不安定核ビームと陽子の散乱による核内陽子・中性子密度分布の分離測定

不安定核の密度分布を系統的に測定する為に理化学研究所仁科センターに陽子弾性散乱の測定コースを建設し、測定装置を移設した。移設後最初の実験として16C不安定核の陽子弾性散乱を300MeV/Aで測定に成功した。一方安定核に関しては12C, 13Cの陽子弾性散乱実験に成功し、現在長寿命不安定核14C標的で安全に実験すべく放射線安全対策を行っている。不安定核で陽子,中性子分布を独立に抽出するには、まず安定核で抽出の方法を確立する必要があり、そのために90,92,94Zrで陽子弾性散乱を300MeV,200MeVで測定し、現在データ整理、解析中である。理研の加速器の運転スケジュールの都合で延び延びになっていた「不安定核炭素16ビームの固体水素散乱実験」の本測定を4月初旬の2週間に実施して、予定のデータを収集することに成功した。実験後測定データの整理と解析を実施し、2013年9月下旬に開催された物理学会秋の分科会で測定結果と簡単な解析を発表した。さらにデータ整理の精度を上げ、理論解析を行い陽子分布と中性子分布を3パラメータフェルミ分布で求めることに成功した。結果は馬場辰雄君の京都大学理学研究科修士論文として提出した。得られた分布の不定性を確定させてから論文として投稿する予定である。データ整理と並行して実験装置の改良に取りかかった。これまでのビームラインドリフトチェンバーが低速のためにビーム強度を絞って実験せざるを得なかったとの反省に基づき、ビーム位置測定用のビームライン低ガスドリフトチェンバーを高速化してこれまでより5倍のビーム量にも耐えるドリフトチェンバーを設計し製作に取りかかった。年度末には納品されたので2014年4月より性能のチェックを行う予定である。この改良は次に予定されている錫132ビームによる陽子弾性散乱のための準備にもなっている。固体水素標的については陽子弾性散乱以外にも利用の希望が殺到しているので、より大口径化、1mmより薄い固体水素標的が作成できるように改良を行っている。これ以外にもNaI(Tl)検出器および反跳粒子カウンターの着脱を容易にし、設置精度を上げる改良にも着手し他の核反応実験にも対応できるようにした。本年度は理化学研究所で継続的に不安定核と陽子の弾性散乱の測定を行うためのビームコース作りを行った。当初、我々が提案していた場所から変更して理研側の勧める場所(SAMURAI Spectrometerの上流の焦点面)に設置することにした。実験装置全体を1.5mx2.3mのパレット2台に設置して、クレーンで吊って移動できるようにした。H25年1月に予定されていた炭素16用のビームタイムに向けて陽子弾性散乱用の測定装置をパレットの上に全て精度良く設置し、散乱用の標的として1mm厚で直径30mmの固体水素標的を準備して待機したが、理研の加速器側の都合で実験はH25年4月に延期になった。4月からの実験に向けて3月初めより再度測定へ向けての準備を再開した。装置の面では理研にビームコースを確保し、設置することができたのが今年度の成果である。次年度は製作したパレットを載せてレールの上を移動する台車を作ることが課題である。ビームコース作りと並行してこれまでに測定した不安定核と陽子の散乱結果を整理しまとめた。放医研の重イオンシンクロトロンで測定した炭素9と陽子の弾性散乱測定結果をまとめて炭素9の物質密度分布を抽出することに成功した。結果はPhysical Review CのH25年3月号に掲載された。また大阪大学核物理研究センターで測定した炭素12からカルシウム40に至る陽子弾性散乱の結果を媒質効果入りの相対論的インパルス近似で解析した結果、標的が軽くなるにつれて3体力の効果が系統的に顕在化してくる事実を見出しH25年3月の物理学会で発表した。現在この成果を論文として投稿準備中である。陽子および中性子の密度分布抽出は、安定核では陽子散乱と電子散乱を併用することで可能になりつつあるものの、不安定核では電子散乱が未だ実用化されていないために、これまで不可能であった。本研究はこの状況を打破し、陽子散乱だけから初めて不安定核の陽子分布と中性子分布を独立に抽出し、不安定核物理を飛躍的に発展させる道筋を作ることを当面の目的とする。中間エネルギー陽子弾性散乱をエネルギーの大幅に異なる2点(例えば核子あたり200MeVと300MeV)で精密に測定することにより中性子密度分布だけでなく陽子密度分布まで抽出しようとするものである。その為には電子散乱実験データが存在する原子核で陽子エネルギー200MeVと300MeVで陽子弾性散乱を測定し、陽子弾性散乱実験だけから陽子分布、中性子分布を抽出し、得られた陽子分布を電子散乱から得られたものと比較することが重要である。

その為の標的原子核として90,92,94Zrを選び偏極陽子ビームを用いて弾性散乱実験を遂行し測定に成功した。現在データ整理、解析中である。また炭素12,13,14,16標的の陽子弾性散乱については安定核である12,13,16は300MeVでの測定は終了しておりデータ整理中である。14CについてはPACの了解は得られたものの、標的が放射性物質であるために安全対策、研究所での安全委員会での許可を待っている状態である。Zrアイソトープで陽子分布、中性子分布をどの程度独立に求められるかの結果次第になっているので、Zrの結果を出すべく全力を傾けている。原子核物理学実験当初の計画では炭素16ビームの固体水素標的からの散乱を300MeV/A, 200MeV/Aの2点で測定し陽子分布と中性子分布を独立して求める予定であった。しかし200MeV/Aでの測定を理研が却下したため、300MeV/Aの測定データだけで分布を抽出しなければならなくなったので、陽子分布と中性分布の抽出精度が悪くなり、またモデル依存型の分布になっている。不安定核と陽子弾性散乱測定装置の設置場所を確定でき、固体水素標的も順調に製作できることが確認でき、測定器のノイズ落とし、回路系の調整も測定するばかりまで進んだので順調に進行していると言える。(この報告書をまとめている時点では4月の炭素16と陽子の弾性散乱実験も成功裏に終えたことが分かっているので)当面300MeV/Aで得られた結果を論文発表した後に200MeV/Aの測定を再度理研側に要求し、当初の目標を実現しようと思っている。現在テスト中の高速ビーム位置検出器が予定の性能を出せれば、1/5のビームタイムで測定を終えることができるので実現可能と考えている。今年度製作したパレットをレール上を移動する台車に載せることが次年度以降の課題である。そのほかH25年4月に測定する炭素16の300MeV/Aでの弾性散乱測定に引き続き200MeV/Aでの測定を実施して陽子分布と中性子分布の分離に進まなくてはいけない。そのためには4月に測定した結果を早急にまとめて公表し、秋のPACに実験の申請を出す予定である。ビームラインドリフトチェンバーのテストが多少遅れているために旅費の使用が遅れている。次年度7月に放医研でのビームによるテストが予定されているのでその際に消化出来る見込みである。放医研でのビームラインドリフトチェンバーのテストへの参加者用旅費と秋の日米合同原子核物理学会での発表用旅費に使用する予定である。H25年4月に実施する実験の結果を早急に公表するために夏季に実験参加者で合宿しデータをまとめる予定である。またかねてより懸案であるビームラインドリフトチェンバーの高速化の準備をする。
海洋性超好熱細菌からのスーパー酵素の開発・利用に関する研究

本研究は、海底熱水口に生息する超好熱細菌を分離して、遺伝子工学、医学、食品や化学工業に利用可能な耐熱性及び耐薬剤性酵素の検索、精製およびその遺伝子クローニングを行い、未知遺伝子資源の開発を行い利用しようとするものである。3年間の研究成果は以下の通りである。(1)長崎県橘湾の海底熱水口より至適増殖温度100°Cの嫌気性古細菌Pyrococcus sp.を分離し、本菌よりDNAポリメラーゼの遺伝子クローニングを行ったところ、P.furiosusのものと相同性の高い塩基配列をしており、強い耐熱性を有してした。(2)同上の熱水口より至適増殖温度80°Cの新種の海洋性超好熱真正細菌Rhodothermus obamensisを分離し、本菌より炭酸固定酵素であるホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを精製した。本酵素は分子量100kDaのサブユニットから成る400kDaのホモテトラマ-で、至適反応温度が75°Cのアロステリック酵素であった。本酵素は強い耐熱性を有しており(90°Cの半減期4時間)、利用価値が高かった。本酵素の遺伝子クローニングを行い、大腸菌で発現に成功した酵素は、野生株のそれとよく似た性質を有していた。(3)トカラ列島小宝島の海岸硫気口より、至適増殖温度が9095°Cの好気性の海洋性超好熱古細菌Aeropyrum pernix(新属)を分離した。本菌はチオ硫酸ナトリウムの存在で増殖が飛躍的に増大した。また増殖ともに菌体外にメタロプロテアーゼを生産し、精製したところ分子量59kDaで、至適反応温度100°Cを示し、125°Cでの半減期が1.2時間という極めて強い耐熱性を有していた。海底熱水口からの未知遺伝子資源の開発を目標とし、産業的に利用価値が高い80-120°Cで増殖可能な超好熱細菌を分離培養するシステムを確立するとともに、医学、遺伝子工学や食品・化学工業の分野で切望されている耐熱酵素の検索、精製およびその遺伝子クローニングを行い利用しようとするものである。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。(1)嫌気性超好熱細菌の分離・培養システムにおいては、耐熱性樹脂キャップと耐圧性ガラスボトルおよび改良を加えた特殊ブチルゴムを用いることにより、120°Cまで使用可能な培養システムを開発した。本システムを用いて、長崎県橘湾の海底熱水口より至適増殖温度100°Cの嫌気性古細菌Pyrococcus sp.を分離して、現在本菌のDNApolymeraseの遺伝子クローニングを行っているところである。(2)好気性の培養システムにおいては、従来の浸盪培養機に多くの断熱、耐熱材や耐熱グリースを用いることにより、98°Cまで使用可能な浸盪培養機を試作した。本機により分離株の同調的な大量培養が可能になった。本システムを用いて、橘湾の海底熱水口や小浜温泉より新奇好気性超好熱細菌Aeropyrus spp.を分離して、16SrDNAの塩基配列より系統学的位置を明らかにした。その結果、上記の株は好気性の超好熱古細菌でCrenarchaeotaに属し、DesulfurococcusやPyrodictiumと近縁であるが属レベルで区別されうる新属種であった。また本分離株は,至適増殖温度9095°C、至適pH7.0の海洋性超好熱細菌で、チオ硫酸塩の添加により増殖が著しく促進された。(3)好気性培養システムを用いて、橘湾より好気性の超好熱真正細菌の分離も行った。

本株は耐熱性寒天上に赤いコロニーを形成し、至適増殖温度が80°Cの海洋性細菌で、16SrDNAの情報より真正細菌に属しRhodothermus obamaeと命名した。現在本株より、炭酸固定酵素であるphosphoenolpyruvate carboxylaseの精製を行っている。海底熱水口からの未知遺伝子資源の開発を目標とし、産業的に利用価値が高い80-100°Cで増殖可能な超好熱細菌を分離し、医学、遺伝子工学や食品、化学工業の分野で切望されている耐熱性酵素の検索、精製およびその遺伝子クローニングを行い利用しようとするものである。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。(1)長崎県橘湾の隗艇熱水口より至適増殖温度100°Cの嫌気性古細菌Pyrococcus sp.を分離し、本菌よりDNAポリメラーゼの遺伝子クローニングを行ったところ、P.furiosusのものと相同性の高い塩基配列をしていた。現在本遺伝子の発現系を検討中である。(2)同上の熱水口より、至適増殖温度80°Cの海洋性超好熱真正細菌Rhodothermus obamensisを分離し、本菌より炭酸固定酵素であるPEPC(ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ)を精製しその性質を明らかにするとともに、本酵素の遺伝子クローニングに成功し発現系の確率を行っている。(3)トカラ列島小宝島の海岸硫気口より、至適増殖温度が95°Cの海洋性超好熱古細菌Aeropyrum pernix(新属・新種)を分離した。本菌は90°C以上に至適増殖温度を有する初めての絶対好気性超好熱古細菌で、16SrDNAの解析より古細菌のCrenarchaeotaに属し、嫌気性のPyrodictium属やDesulfurococcus属と比較的近縁で分岐の根元に近い特異な進化的位置を占めていた。本菌はチオ硫酸ナトリウムの存在で増殖が飛躍的に増大した。また増殖とともに菌体外にメタロプロテアーゼを生産し、現在本酵素の精製を行っている。海底熱水口に生息する超好熱細菌を分離して、遺伝子工学、分子医学、食品や化学工業に利用可能な耐熱及び耐薬剤性酵素の検索、精製およびその遺伝子クローニングを行い、未知遺伝子資源の開発・利用を目的として研究を行ってきた。(1)長崎県橘湾の海底熱水口より分離した適増殖温度80°Cの新種の海洋性超好熱真正細菌Rhodothermusobamensisから、炭酸(CO_2)固定酵素であるホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)を大量培養した細胞より精製したところ、分子量約100kDaのサブユニットから成る400kDaのホモテトラマ-であった。本酵素の適反応温度は75°Cで、多様な代謝産物により活性制御を受けるアロステリック酵素であり、強い耐熱性を有していた(90°Cのhaif-life 4h)。この耐熱性は、基質やアロステリックエフェクター等の外因性因子によりさらに増強された。本酵素の遺伝子クローニングを行い、大腸菌で大量発現に成功した酵素は、野生株のそれとよく似た性質を有していた。(2)トカラ列島小宝島の海岸硫気口より分離された適増殖温度9095°Cの新規超好熱古細菌Aeropyrumpernixより、菌体外プロテアーゼを精製した。本酵素は金属プロテアーゼであり、分子量約59kDaで、適増殖温度100°C、125°Cでのhaif-lifeが1.2時間という極めて高い耐熱性を有していた。また蛋白質変性剤にも耐性を有し、2%SDSにより活性が約2.6倍に上昇した。
異常呼吸に及ぼす間脳-下垂体・甲状腺動態の役割

本研究は,甲状腺ホルモンの異常呼吸への影響を末梢効果および分泌調節機構の面から検討するため,甲状腺ホルモン負荷動物実験と甲状腺機能失調呼吸調節臨床実験が計画され実行された.初年度成績では卵白アルブミン感作モルモット摘出気管鎖の卵白アルブミンに対する収縮がT_47日間負荷の甲状腺機能状態で明らかに亢進し,甲状腺ホルモンが異常呼吸と関連することをまず明らかとした.次に,健常者,非喘息肺疾患,喘息群の呼吸機能の日内変動をしらべ,一秒量, FRC, RVに有意の24時間余弦曲線日内リズムを見出し,気管支喘息のT_3日内リズムと一秒量のリズムとがほぼ一致することを明らかとした.すなわち,異常呼吸をくりかえす気管支喘息と甲状腺ホルモンとの関係は明らかである.次年度では,動物実験を発展させ,甲状腺ホルモンがアセチルコリン,ヒスタミンに対する気管収縮を抑制することを明らかにし,気管収縮増強は感作時に起る特殊なものであることを示した.気管支喘息の多くはアレルギーの要素を持ち,副腎機能とも関係する.副腎皮質ホルモンは, TRHに対するTSH分泌抑制, T_4よりrT_3への変換亢進と甲状腺分泌,効果発現を抑制する機序を持つ.したがって,第一に気管支喘息にメサコリンを吸入させ,異常呼吸を起させた時の四清freecortisolを検討し,一部に低反応性のものがあり, free cortisolは増加せず,しかも,これら低反応群は発作がより重症化する傾向がみられた.したがって,ここでも,甲状腺ホルモンの気道収縮への役割を否定できない.一方,気管支喘息の治療としてテオフィリニが用いられるが,アミノフィリン静注によりTSH, T_4共上昇する.しかし,連続経口投与ではテオフィリン濃度はγT_3と比例し,本剤の甲状腺ホルモン分泌亢進を末梢組織レベルで緩和する反応が起っていることが示唆された.結論として,気管支喘息にみられる異常呼吸が甲状腺ホルモンが増強すると考えられた.本研究は,甲状腺ホルモンの異常呼吸への影響を末梢効果および分泌調節機構の面から検討するため,甲状腺ホルモン負荷動物実験と甲状腺機能失調呼吸調節臨床実験が計画され実行された.初年度成績では卵白アルブミン感作モルモット摘出気管鎖の卵白アルブミンに対する収縮がT_47日間負荷の甲状腺機能状態で明らかに亢進し,甲状腺ホルモンが異常呼吸と関連することをまず明らかとした.次に,健常者,非喘息肺疾患,喘息群の呼吸機能の日内変動をしらべ,一秒量, FRC, RVに有意の24時間余弦曲線日内リズムを見出し,気管支喘息のT_3日内リズムと一秒量のリズムとがほぼ一致することを明らかとした.すなわち,異常呼吸をくりかえす気管支喘息と甲状腺ホルモンとの関係は明らかである.次年度では,動物実験を発展させ,甲状腺ホルモンがアセチルコリン,ヒスタミンに対する気管収縮を抑制することを明らかにし,気管収縮増強は感作時に起る特殊なものであることを示した.気管支喘息の多くはアレルギーの要素を持ち,副腎機能とも関係する.副腎皮質ホルモンは, TRHに対するTSH分泌抑制, T_4よりrT_3への変換亢進と甲状腺分泌,効果発現を抑制する機序を持つ.したがって,第一に気管支喘息にメサコリンを吸入させ,異常呼吸を起させた時の四清freecortisolを検討し,一部に低反応性のものがあり, free cortisolは増加せず,しかも,これら低反応群は発作がより重症化する傾向がみられた.したがって,ここでも,甲状腺ホルモンの気道収縮への役割を否定できない.一方,気管支喘息の治療としてテオフィリニが用いられるが,アミノフィリン静注によりTSH, T_4共上昇する.しかし,連続経口投与ではテオフィリン濃度はγT_3と比例し,本剤の甲状腺ホルモン分泌亢進を末梢組織レベルで緩和する反応が起っていることが示唆された.結論として,気管支喘息にみられる異常呼吸が甲状腺ホルモンが増強すると考えられた.本年度は、甲状腺ホルモン急性・慢性負荷基礎動物実験と甲状腺機能失調者呼吸調節臨床実験の2項目を計画した。基礎動物実験では、計画のイヌをHartley系雄モルモットに変更し、呼吸調節に重要な役割をはたす気管狭窄に対し、まず卵白アルブミンで感作したモルモットに甲状腺ホルモン慢性負荷を行い、卵白アルブミン刺激気管支筋収縮反応を対照と比較検討した。その結果、甲状腺機能亢進モルモットでは、収縮のピークに達する時間が対照の2.9±1.6分より6.8±4.7分と有意に延長し、最大収縮の1/2に弛緩する時間が対照の20.7±21.8分より64.1±29.6分と有意に延長することを観察した。すなわち、甲状腺機能亢進状態では、末梢神経を介する異常呼吸の発生が強く示唆された。(昭和62年4月6日第27回日本胸部疾患学会総会一般演題197感作モルモットにおける甲状腺ホルモンの影響発表予定)。臨床実験では、甲状腺機能失調者の呼吸調節検討の基礎資料とするすでに異常呼吸を呈している各種肺疾患における甲状腺ホルモンと末梢レベルでの呼吸機能それぞれの日内変動について検討した。健常者では、一秒量などの動的排気量変化の日内リズムと【T_3】の日内リズムは時相が一致した。この点は気管支喘息群でも同様であった。一方、気道系以外の他肺疾患では、T3の日内リズムと動的排気量変化の日内リズムが逆転するなどリズムは一定していない。

しかし、日内変動の巾は、気管支喘息で健常者および他肺疾患の約3倍となり、しかも、その変動に対する日内リズムの寄与率は20%と健常者、他肺疾患の1%以下を大巾に越えている。したがって、気管支喘息での末梢レベル呼吸調節への甲状腺ホルモンの影響は否定できない結果である(第27回日本胸部疾患学会総会特別講演呼吸機能のクロノバイオロジーに発表予定)。
X線ラマン散乱の磁気円二色性測定

磁性体の研究に有効な手段として近年X線磁気円二色性測定法が開発されたが、この測定法は実験方法の性質上試料の異方性に関する情報が得られないという欠点を有している。X線ラマン散乱の磁気円二色性を測定することによりその欠点が克服されると考え、その測定を行うべく2次X線分光系を製作し、予備的な測定を行った。予備実験のX線光源としては高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のビームライン28Bを用いた。2次X線分光系は、発光源(試料)・分光結晶・検出部を同一円周上に配置する反射型収束湾曲分光法とし、分光結晶としてJohan型のSi単結晶を用いた。今回製作した2次X線分光系ではエネルギースキャンは出来ないので分光するエネルギーを6.7keVに固定し、入射X線をエネルギースキャンして測定を行った。試料としてグラファイトやベリル等原子量の小さい元素のみを含むものを用いて、コンプトン散乱やラマン散乱を確認することに成功し、また系全体でのエネルギー分解能がX線ラマン散乱の磁気円二色性測定に必要と思われる2eV以下になっていることが確認できた。磁性物であるニッケルの単結晶を試料とした測定も行ってみたが、非弾性散乱は全くとらえることが出来なかった。予備実験から今後の実験の進め方がかなり制限されることがはっきりした。進め方の一つは高エネルギーでの実験を行うことであるが、高エネルギーにするとエネルギー分解能の劣化が避けられず、X線ラマン散乱の磁気円二色性測定に必要なエネルギー分解能が得られない可能性が大きい。現在満足のいくエネルギー分解能を保ったままどの程度まで高エネルギー化出来るのかどうか検討中である。
肺気腫発症の新規分子機構：接着分子CADM1切断による肺胞上皮アポトーシス

「諸言」肺気腫は肺胞壁の破壊的変化を伴う疾患であり、その組織破壊の機序としてはプロテアーゼの絶対的あるいは相対的な上昇が重要視されている。しかし、プロテアーゼ活性の亢進とアポトーシスの進行との間を結び付ける分子機序については不明である。本研究課題では、肺気腫の肺胞上皮細胞におけるアポトーシスと肺胞上皮に発現するCADM1の細胞外切断(shedding)との間の因果性について調べる。「方法・結果」(1)肺気腫病理組織検体の収集:近畿大学医学部附属病院において採取する。対照群としては、肺に著変のない症例の解剖例を用いる。(2)肺気腫における肺胞上皮アポトーシス:パラフィン包埋ブロックの薄切切片をTUNEL法に供し、アポトーシスの頻度を調べる。肺気腫においてTUNEL陽性細胞の割合が有意に高いことを明らかにした。(3)肺気腫におけるCADM1発現:肺気腫と対照群の肺組織ライセートを調整し、抗CADM1抗体でのウエスタンブロットに供する。症例ごとに全長型に対する切断産物の量比をCADM1 shedding率として算出する。肺気腫におけるCADM1shedding率が健常肺に比べて有意に高いことを示した。(4)CADM1 sheddingの最終産物の検出:(a)肺気腫と対照肺の肺組織ライセートをCADM1 C末抗体にて免疫沈降し、続いてウエスタン法に供して細胞内断片(ICD)の検出を試みる。(b)肺胞上皮細胞(腫瘍性細胞株NCI-H441など)をTPAやトリプシン処理によりCADM1のsheddingを亢進させ、(a)と同様の実験を行う。肺気腫にのみICDを検出することができた。「考察」肺気腫の肺胞上皮ではCADM1のsheddingが亢進状態にあり、その結果として肺胞上皮の病的なアポトーシスが惹起されている可能性が考えられる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
低出力レーザーを用いた位相共役顕微システムの試作

位相共役波のもつ波面修復特性を利用した顕微システムを,著しいフォトリフラクティブ特性を示すチタン酸バリウム(BT),鉄添加ニオブ酸カリウム(KN)あるいは珪酸ビスマス(BSO)を用いた光混合法により試作した。この顕微鏡は,視野の中で動いている物体のみを抽出することを可能とする。この時、計算機を用いた画像処理は必要としない。従って実時間で動物体を見ることができるという特徴をもつ。初年度(1992年度)はこれら結晶のフォトリフラクティブ特性(位相共役反射率,応答時間)を新しく発展させた動格子法を用いて詳細に調べた。特に2光波混合法,4光波結合法を用いて一般的にフォトリフラクティブ特性を支配する物性量(例えばドナー密度,アクセプター密度,イオン化断面積,再結合定数など)を決定できた。一方,位相共役波反射率を,4波結合方程式の厳密解から計算機実験により求めるプログラムを開発し,とくに多重解をもたらす実験条件を決定した。次年度(1993年度)においては,実際に位相共役顕微鏡を組立て,ホログラム位相物体をピエゾ素子法により,いろいろな速度で移動させ観測される物体の可視度を移動速度の関数として詳細に観測した。レンズによりフーリエ変換した1次スペクトルの強度は,速度および入射レーザー強度により変化することを定量的に明らかにし,これより位相共役顕微鏡として機能する最小移動速度を決定できた。本研究で開発した位相共役顕微鏡は,約400pwという低出力で動作した。初年度は位相共役顕微システムを試作するための準備研究として次の項目を実施した。1.チタン酸バリウム(BT)および鉄添加ニオブ酸カリ(KN)からセルフポンプ法で発生する位相共役波の発生条件を系続的に評価した。結果は以下の通り。BT,KN共位相共役波反射率は30%を越え,顕微システムとして十分使用できることが明らかとなった。また位相共役波の応答時間はBTで最も早い時10msであった。KNはこれよりはるかに遅い。反射率,応答時間共に結晶の入射位置,入射角度,入射強度および入射偏光に著しく依存すること,また使用するレーザー光の横モードがマルチの時には,不安定を示し,特にはカオス的となることを明らかにした。又これらの条件によっては,パルス状の発振現象も発現する。これらのシステマチックな測定の結果,位相共役顕微システムとして最適な条件を決定できた。2.位相共役顕微システムの組立てこれらのフオトリフラクティブ結晶からの位相共役発生の評価結果に基づき,顕微システムを組み立てた。BTを用いて,観測対象物として,位相を空間的に変調させたポログラム板を用い,これをピエゾ駆動させた。静止しているときは視野には何も見えないが,これを定速度で動かすと,動いている時間内にのみ,ホログラムパターンが鮮やかに視野の中に出現した。このようにして未だ予備的な実験ではあるが,位相顕微システムとしての機能である,「動いている物体のみを見る」ことは成功した。これらの研究成果を踏まえて,次年度は顕微画像の向上をはかる予定である。位相共役波のもつ波面修復特性を利用した顕微システムを、著しいフォトリフラクティヴ特性を示すチタン酸バリウム(BT)、鉄添加ニオブ酸カリウム(KN)あるいは珪酸ビスマス(BSO)を用いた光混合法により試作した。この顕微鏡は、視野のなかで動いている物体のみを抽出することを可能とする。従って実時間で動物体を見ることができるという特徴を持つ。初年度(1992年度)はこれら結晶のフォトリフラクティヴ特性(位相共役波反射率、応答時間)を新しく発展させた動格子法を用いて詳細に調べた。特に2光波混合法、4波結合法を用いて、極めて一般的にフォトリフラクティヴ特性を支配する物性量(例えばドナー密度、アクセプター密度、イオン化断面積、再結合定数など)を決定できた。

一方、位相共役波反射率を、4波結合方程式の厳密解から計算機実験により求めるプログラムを開発し、とくに多重解をもたらす実験条件を決定した。次年度(1993年度)においては、実際に位相共役顕微鏡を組立て、ホログラム位相物体をピエゾ素子法によりいろいろな速度で移動させ、観測される物体の可視度を移動速度の関数として詳細に観測した。レンズによりフーリエ変換した1次スペクトルの強度は、速度および入射レーザー強度により変化することを定量的に明かにし、これより位相共役顕微鏡として機能する最小移動速度を決定できた。本研究で開発した位相共役顕微鏡は1.6mWという低出力で機能した。
日米戦意昴揚映画をめぐる比較文化史的研究

(1)本研究は、人類が初めて経験した近代総力戦中に大衆を想像力と神話の水準で操作教育する映画戦がいかに政策決定者と映画産業の協力のもとに開発されたかを、その歴史と構造の両面から調査分析するところに特徴があった。(2)映画は大衆娯楽といわれるが、第二次世界大戦の総動員体制下にあって、映画というマスメディアはきわめて有効なイデオロギー装置として機能した。映像というマスメディアが、大衆が敵国に抱くイメージをどのように形成し、また自国の危機存亡のさいに個人が取るべき行動をいかに教育したのか、(3)以上の観点に立った本研究は、政治と娯楽装置の関係、大衆による神話的想像力への依存度、大衆操作の美学的方法、大衆と知識人階級による映画のプロパガンダ性に対する反発と順応と利用、そうした複合点を解明した。具体的にいえば、太平洋戦争中に製作された日米双方のプロパガンダ映画を比較分析することによって、(1)近代総力戦という国家存亡の有事のさいに、いかに大衆娯楽装置たる映画が大衆の想像力とイデオロギー操作の効果的道具として利用されたか、その構造と歴史を解明された。そして(2)プロパガンダ戦を計画指揮した政策決定者と、その組織に組み込まれた映画産業構造の日米双方の差異を分析することによって、日米間の戦争遂行方法の質的差異が解明された。最後に(3)プロパガンダ映画の観客たる日米双方の大衆が実際それぞれプロパガンダ映画をどのように受容したのか、つまり製作者側の意図は、その対象たる観客にどのような実質的波及効果をもたらしたのかが解明された。(4)以上三段階の分析ののちに、日米間の国家的アイデンテイテイと大衆の想像力の様態の差異が分析解明された。