hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
角化嚢胞性歯原性腫瘍におけるカルシウム感受性受容体の解析と新規治療への応用

角化嚢胞性歯原性腫瘍の嚢胞壁線維芽細胞おけるカルシウム感受性受容体の解析を行った。その結果、細胞外カルシウムはカルシウム感受性受容体を活性化し、骨形成因子であるBMP-2 mRNAの発現を増強させることが明らかになった。本年度は、角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞におけるCasR活性化による骨形成因子、bone morphogenic proteins (BMPs)の発現について分子生物学的に検討し、下記結果を得た。1)カルシウム刺激によってBMP-2およびBMP-4mRNAおよび蛋白の発現が増強された。2)角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞ではカルシウム刺激によってCOX-2mRNAの発現とPGE2の分泌が増強された。3)角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞ではPGE2刺激によってBMP-2mRNAの発現が増強されたが、カルシウム刺激によるBMP-2mRNAの発現増強はインドメタシンでの前処理によっても抑制されなかった。4)以上より、角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞ではCasRの活性化によってPGE2とは関係なくBMP-2の発現が増強されることが判明した。本年度は、角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞におけるカルシウム感受性受容体(CasR)の活性化による骨形成因子、bone morphogenic proteins(BMPs)の発現について分子生物学的に検討し、下記結果を得た。1)カルシウ春刺激によってBMP-2および蛋白の発現が増強された。2)角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞ではカルシウム刺激によってCOX-2 mRNAの発現とPGE2の分泌が増強された。3)角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞ではPGE2刺激によってBMP-2 mRNAの発現が増強されたが、カルシウム刺激にょるBMP-2 mRNAの発現増強はインドメタシンでの前処理によっても抑制されなかった。4)nBMP-2 mRNA発現はERK1/2、p38 MAPK、JNKシグナル伝達回路とNF-κBカスケードが関与していた。以上より、角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞ではCasRの活性化によってPGE2とは関係なくBMP-2の発現が増強されることが判明した。角化嚢胞性歯原性腫瘍は病変周囲の骨を吸収破壊しながら発育するが、過去の研究結果とにて、角化嚢胞性歯原性腫瘍から分離された線維芽細胞はカルシウム感受性受容体(CaSR)を発現していることを明らかにした。本研究では、角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞でのBMP-2発現に対する細胞外カルシウムの影響を検討した。その結果、細胞外カルシウムならびにカルシウム感受性受容体アゴニストであるネオマイシンはBMP-2 mRNAとその蛋白の発現を濃度依存性に増大させた。一方、CaSR遺伝子に対するsiRNAの導入によって角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞でのCaSR mRNA発現と細胞表面におけるカルシウム感受性受容体の発現はともに抑制され、細胞外カルシウム刺激によるBMP-2 mRNAとその蛋白の発現も抑制された。また、PLC阻害剤であるU-73122とPKC阻害剤であるstaurosporinはともにカルシウム刺激によるBMP-2 mRNA発現を抑制した。しかしながら、PKA阻害剤であるKT5720はカルシウム刺激によるBMP-2 mRNA発現に影響を及ぼさなかった。角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞においてカルシウム刺激はp38 MAPK、ERK1/2、JNKのリン酸化を増強させ、また、p65の核内移行を増大させた。さらに、SB203580、PD98059、SP600125、PDTCはカルシウム刺激によるBMP-2 mRNA発現を抑制した。以上より、角化嚢胞性歯原性腫瘍由来線維芽細胞では細胞外カルシウム刺激はp38、ERK1/2、JNKシグナルならびにNF-κBカスケードを介してBMP-2発現を増強すると示唆された。予備実験、基本的な本実験は終了している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は最終年度であるが、24年度は、siRNAを用いた抑制実験を行い、本研究を完成させる予定。これによって、当初設定した研究目的は達成できる。
流体力学的不安定現象を応用した非平衡プラズマによるオゾン生成の超高効率化

本研究では、生成したオゾンを選択的に放電場から除去し、かつ除熱を効果的に行うことにより生成効率を飛躍的に向上させることを目的として、遠心分離の原理に基づくオゾンの選択的分離のトリガー(第一段階)と、これに引き続くテーラー不安定による分離促進(第二段階)を応用することを考えた。そこで、静止した外円筒電極と同心に誘電体(ガラス)に覆われた内円筒電極を設置し、後者を高速回転させて、内側から酸素を供給した。すなわち、酸素原料によるオゾン生成反応では、分子の種類としては酸素とオゾンだけであり、分子量(密度)も1.5倍異なるので、遠心加速度による自由対流が生じて選択的にオゾンの外周方向への運動が生じると同時に、外円筒電極を静止させておくと、テーラー不安定によりオゾンの外周方向への運動が助長されてテーラー渦的な流動により外円筒電極での対流促進の効果も生じることを意図したものである。平成7年度は、実験装置の設計製作を主に行い、外円筒は構造上の難しさから冷却せずに実験を行った。これに対し平成8年度は、外側の静止電極を水冷できるように銅ブロックにオゾン通過用の小孔群と直交する方向に冷却流路を設けた構造を採用し、酸素流量、内円筒回転数、電源周波数を体系的に変化させて、オゾン濃度とオゾン収率を測定した。この結果、冷却を施さない昨年度の電極に比べて、全体的な性能向上が確認された。また、内円筒回転により、静止した場合に比べて最大1.5倍程度のオゾン濃度の増加が確認され、特に流量が小(反応場での滞在時間が大)なる場合に顕著であった。反応促進機構の解明と最適化に関しては、今後の課題である。本研究では,生成したオゾンを選択的に放電場から除去し,かつ除熱を効果的に行うことにより生成効率を飛躍的に向上させることを目的として,遠心分離に原理に基づくオゾンの選択的分離のトリガー(第一段階)と,これに引き続くテーラー不安定による分離促進(第二段階)を応用することを考えた.そこで,静止した外円筒水冷細管電極群と同心に誘電体(ガラス)に覆われた内円筒電極を設置し,後者を高速回転させて,内側から酸素を供給した.すなわち,酸素原料によるオゾン生成反応では,分子の種類としては酸素とオゾンだけであり,分子量(密度)も1.5倍異なるので,遠心加速度による自由対流が生じて選択的にオゾンの外周方向への運動が生じると同時に,外円筒水冷細管電極群を静止させておくと,テーラー不安定によりオゾンの外周方向への運動が助長されてテーラー渦的な流動により外円筒水冷細管電極群での対流促進の効果も生じることを意図したものである.実験では,電極形状として2種類(細管群構造と4極スルーホール構造)用意し,酸素流量,内円筒回転数,電源周波数を体系的に変化させて,オゾン濃度とオゾン収率を測定した.この結果,4極スルーホール構造電極では,内円筒回転により,静止した場合に比べて最大1.5倍程度の増加が確認された.これに対し,細管電極では,周囲への発散が容易なため,回転による性能向上はわずかであった.いずれの場合も電極の強制冷却を行わない状態では,従来の性能を越えるまでには至っていないが,今後,最適化を図ることにより,さらなる性能向上の手がかりをつかんだ.本研究では,生成したオゾンを選択的に放電場から除去し,かつ除熱を効果的に行うことにより生成効率を飛躍的に向上させることを目的として,遠心分離の原理に基づくオゾンの選択的分離のトリガー(第一段階)と,これに引き続くテーラー不安定による分離促進(第二段階)を応用することを考えた.

そこで,静止した外円筒電極と同心に誘電体(ガラス)に覆われた内円筒電極を設置し,後者を高速回転させて,内側から酸素を供給した.すなわち,酸素原料によるオゾン生成反応では,分子の種類としては酸素とオゾンだけであり,分子量(密度)も1.5倍異なるので,遠心加速度による自由対流が生じて選択的にオゾンの外周方向への運動が生じると同時に,外円筒電極を静止させておくと,テーラー不安定によりオゾンの外周方向への運動が助長されてテーラー渦的な流動により外円筒電極での対流促進の効果も生じることを意図したものである.本年度は,外側の静止電極を水冷できるように銅ブロックにオゾン通過用の小孔群と直交する方向に冷却流路を設けた構造を採用し,酸素流量,内円筒回転数,電源周波数を体系的に変化させて,オゾン濃度とオゾン収率を測定した.この結果,冷却を施さない昨年度の電極に比べて,全体的な性能向上が確認された.また,内円筒回転により,静止した場合に比べて最大1.5倍程度のオゾン濃度の増加が確認され,特に流量が小(反応場での滞在時間が大)なる場合に顕著であった.反応促進機構の解明と最適化に関しては,今後の課題である.
リンラジカル配位金属錯体：リン半占有軌道と金属軌道の相互作用制御と機能開拓

リンラジカルが配位した金属錯体はリン上の半占有軌道と金属軌道とのπ型軌道間相互作用に由来する性質に加え、リンラジカル配位子が電子授受に関与する性質(ノンイノセント性)を併せ持つ。本課題ではこの発想に基づき、これまで未開拓であるリンラジカル配位子を持つ後周期(9-11族)遷移金属錯体の合成と性質の解明を行う。研究を通じてリンラジカルが配位した錯体の性質の理解を進め、温度や溶媒など、外部環境に応じて電子状態が鋭敏に変化する錯体の創成、従来の触媒サイクルとは事なるメカニズムで進行する新規触媒反応の開発を目指す。この目的達成のために、応募者が独自に開発した安定リンラジカルを利用する。
fMRIを用いたうつ病患者における認知行動療法の反応予測因子の探索

DSM-IVにおける大うつ病性障害を満たし、抗うつ薬の投与がない、もしくは8週間以上投薬が固定されている患者を対象として、安静時ならびに課題時のMRIの撮像を行った。その後、厚生労働省のマニュアルに基づいた認知行動療法を、訓練を受けた医師もしくは臨床心理士が個人セッションとして、1回40-50分、計16回施行した。結果、安静時においてはPCC/PCと腹内側及び背内側前頭前野との機能的結合性と改善率との逆相関が認められた。さらに、自己の身体ならびに気分を参照している際の島領域における脳活動と、改善率が相関することが明らかとなった。デフォルトモードネットワークにおける楔前部ないし後部帯状回と内側前頭前との機能的結合性が強い場合や、自己を参照する脳活動が低い場合には認知行動療法の効果が得られにくい可能性が示唆された。DSM-IVにおける大うつ病性障害を満たし、抗うつ薬の投与がないか、もしくは8週間以上投薬が固定されている患者を対象としてfMRIの撮像を行った。その後、厚生労働省のマニュアルに基いた認知行動療法(CBT)を計16回、訓練を受けた医師もしくは臨床心理士が個人セッションで施行した。現段階では12名がエントリーをされ、9名が治療を終了し、2名が治療中、1名が撮像および治療前に改善したため研究には組み入れなかった。本結果は途中段階ではあるが、うつ病に対するCBTの治療予測として当該領域の結合性が因子となり得る可能性が示唆された。スキルの一つであるセルフモニタリングが、否定的な反芻性の思考から距離をとり客観的に捉えることを可能としているのかもしれない。現段階では17名がエントリーをされ、14名が治療を終了し、2名が治療中、1名が撮像および治療前に改善したため研究には組み入れなかった。3年間で約20名のエントリーを目標としている。現在までのところ、17名のエントリーであり、1名は研究に組み入れられなかったものの、16名は治療が終結もしくは継続中である。残り1年で予定の人数まで達することができると想定される。1年間で約10名のエントリーを目標としていた。結果、12名のエントリーであり、1名は研究に組み入れられなかったものの、11名は治療が終結もしくは継続中である。予定の人数まで達することができると想定される。今後も患者のリクルートを重ね、現在のペースで組み入れができるように遂行していく。解析については、20名に達したところで本解析とする。予定されていた撮像スケジュールが後ろ倒しになったため。発表を考えていた学会が年度を越えた6月であり、その旅費が使用できなかったため。患者のリクルートを進め、スケジュール管理を徹底していく。また、集積した段階で解析を順次行っていく。秋期の学会において研究の途中成果を発表していく予定である。患者のリクルートを進め、また集積した段階で解析を順次行っていく。また、6月および秋期の学会において研究の途中成果を発表していく予定である。
ベタインによる認知症発症予防に向けた基礎的研究

アルツハイマー型認知症(AD)患者では、脳内において産生されるアミロイドβ(Aβ)タンパク質の凝集・沈着による老人斑およびリン酸化tauタンパクの蓄積により引き起こされる神経原線維変化などにより神経細胞死が引き起こされる。しかし、現在、ADの根本治療方法はないため、発症を遅らせる予防的対策が求められている。3xTg-AD(3xTg)マウスは、遺伝子改変技術によりAβ産生を増加させ、tauリン酸化を亢進させることで学習・記憶障害を誘発するADモデルマウスである。近年、認知症患者の血液中のホモシステイン(Hcy)量が健常者よりも高いこと、それら患者の認知機能と血液中Hcy量との間には負の相関があり、脳内の過剰なHcyは酸化ストレスなどを引き起こすことが報告されている。生体内におけるHcyは、ベタインによってメチオニンに変換される。我々は、すでに、3xTgマウスにベタインを慢性的に処置すると、学習・記憶障害発現が抑制されることを見出している。そこで今年度、我々はベタインの作用メカニズムを調べるためにAβの活性化断片Aβ25-35をマウス脳由来Neuro2A培養細胞に処置したところ、コントロール群と比較して、顕著な細胞死およびベタインに対して親和性を示すGABAトランスポーター2(GAT2)の発現が増加することを見出した。一方、ベタインを前処置すると、Aβ25-35処置による細胞死およびGAT2発現増加が抑制された。次に、野生型(WT)および3xTgマウスの海馬におけるGAT2遺伝子の発現をin situ hybridization法により調べたところ、3xTgマウスの海馬において、GFAP陽性アストログリア細胞におけるGAT2発現の増加が確認できた。以上の結果より、ベタインによる学習・記憶障害発現抑制作用は、アストログリア細胞のGAT2を介して発現している可能性が示唆された。今年度の研究では、Neuro2A細胞にAβ25-35を処置し、細胞毒性およびGAT2発現変化に対するベタインの作用および3xTgマウスの海馬におけるGAT2遺伝子発現を評価した。昨年度までは動物モデルのみの解析であったが、新たに培養細胞系実験を導入し、それに伴う研究結果も得ており、実験系は順調に進んでいる。また、これまでに我々は組織学的にGAT2の発現を解析するためにGAT2に対するいくつかの抗体を購入し、免疫組織化学染色を試してきたが、我々の購入した抗体の中で有用なものはなかった。そこで我々は、組織学的にGAT2遺伝子を調べるためにin situ hybridization法を確立し、組織学的なGAT2遺伝子の染色に成功した。その結果、WTマウスと比較して3xTgマウスの海馬においてGFAP陽性アストログリア細胞におけるGAT2遺伝子の有意な発現増加を見出した。以上の結果より、新たな実験系および手技の導入に成功し、それによる新たな実験結果が出てきており、おおむね順調に進展していると評価できる。これまでに我々は、Aβ25-35処置Neuro2A細胞で認められる細胞死およびGAT2発現増加がベタインの前処置により抑制されること、ADモデルの3xTgマウスの海馬におけるアストログリア細胞でGAT2の発現が増加すること、さらにベタインの慢性処置により3xTgで認められる学習・記憶障害の発現が抑制されることを明らかにしている。これらの結果からベタインが確かに神経保護的な作用を発揮していると考えられるが、その詳しい分子メカニズムは不明である。そこで、今後の研究の推進方策として、まずNeuro2A細胞を用いた実験では、GAT2阻害薬またはGAT2を安定的に過剰発現する安定発現細胞株を用いてAβ25ー35処置による細胞死の変化を調べる。さらにマウスを用いた実験系では、3xTgマウスの海馬においてアデノ随伴ウィルス(AAV)によるGAT2のノックダウンまたは過剰発現が、ベタイン慢性投与による学習・記憶障害抑制作用に与える影響を調べる。以上の実験から、GAT2の病態生理学的意義とベタインの作用におけるGAT2の役割を明らかに出来ると考える。次にGAT2を介して細胞に取り込まれたベタインが、どのようなシグナル経路に関与するか調べるために、網羅的な遺伝子発現をRNA-seqを行い調べていく。その後、発現変化した分子群からパスウェイ解析を行うことで、ベタインが細胞内でどのような分子と相互作用し、作用を示すかを調べていく予定である。アルツハイマー病(AD)患者では、脳内において産生されるアミロイドβ(Aβ)タンパク質の凝集・沈着による老人斑およびリン酸化tauタンパクの蓄積により引き起こされる神経原線維変化などにより神経細胞死が引き起こされる。しかし、現在、ADの根本治療薬はないため、発症を遅らせる予防的対策が求められている。3xTg-AD(3xTg)マウスは、遺伝子改変技術によりAβ産生を増加させ、tauリン酸化を亢進させることで、学習・記憶障害を誘発するADモデルマウスである。生体内におけるHcyは、植物由来のベタインによってメチオニンに変換されることが分っている。そこで本研究では、3xTgマウスにベタインを慢性的に処置し、3xTgマウスの学習・記憶を行動薬理学的に評価した。同月齢の野生型(WT)

マウスと3xTgマウスを比較したところ、6ヶ月齢時では両群間に学習・記憶能の差は認められなかったが、9ヶ月齢時において3xTgマウスの学習・記憶障害が顕在化した。そこで6ヶ月齢時から3ヶ月間のベタイン慢性処置を行ったところ、9ヶ月齢時の3xTgマウスにおける学習・記憶障害は、認められなかった。そこで次に、学習・記憶を司る海馬を組織学的に観察した。9ヶ月齢時におけるWTおよび3xTgマウスの海馬を比較したところ、3xTgマウスでは海馬CA1領域における細胞の核が萎縮していたが、ベタインの3ヶ月慢性投与でその変化は抑制された。以上より、ベタインの慢性投与は、ADモデルマウスの学習・記憶障害および海馬細胞の形態異常発現を抑制した。このことからベタインが認知症予防に有用である可能性が示唆された。本研究では、3xTgマウスにベタインを慢性的に処置し、3xTgマウスの学習・記憶を行動薬理学的に評価した。同月齢の野生型(WT)マウスと3xTgマウスを比較したところ、6ヶ月齢時では両群間に学習・記憶能の差は認められなかったが、9ヶ月齢時において3xTgマウスの学習・記憶障害が顕在化した。アルツハイマー型認知症(AD)患者では、脳内において産生されるアミロイドβ(Aβ)タンパク質の凝集・沈着による老人斑およびリン酸化tauタンパクの蓄積により引き起こされる神経原線維変化などにより神経細胞死が引き起こされる。しかし、現在、ADの根本治療方法はないため、発症を遅らせる予防的対策が求められている。3xTg-AD(3xTg)マウスは、遺伝子改変技術によりAβ産生を増加させ、tauリン酸化を亢進させることで学習・記憶障害を誘発するADモデルマウスである。近年、認知症患者の血液中のホモシステイン(Hcy)量が健常者よりも高いこと、それら患者の認知機能と血液中Hcy量との間には負の相関があり、脳内の過剰なHcyは酸化ストレスなどを引き起こすことが報告されている。生体内におけるHcyは、ベタインによってメチオニンに変換される。我々は、すでに、3xTgマウスにベタインを慢性的に処置すると、学習・記憶障害発現が抑制されることを見出している。そこで今年度、我々はベタインの作用メカニズムを調べるためにAβの活性化断片Aβ25-35をマウス脳由来Neuro2A培養細胞に処置したところ、コントロール群と比較して、顕著な細胞死およびベタインに対して親和性を示すGABAトランスポーター2(GAT2)の発現が増加することを見出した。一方、ベタインを前処置すると、Aβ25-35処置による細胞死およびGAT2発現増加が抑制された。
溶融塩中でのPu及びNpの溶存状態分析の研究

核燃料サイクルにおける次世代の再処理技術としての乾式再処理への期待が大きい。本研究では、使用済燃料中に含まれるアクチニドAn元素、特にプルトニウムPuおよびネプツニウムNpに注目し、溶液中でのAnの溶存状態及び電気化学的特性について調査した。その結果、PuについてPu^<3+>、Pu^<4+>、PuO_2^+、PuO_2^<2+>、NpについてNp^<3+>、Np^<4+>、NpO_2^+として溶存することをスペクトル測定によって確認し、Pu^<4+>|Pu^<3+>、Np^<4+>|Np^<3+>及びNp^<3+>|Npの酸化還元電位を決定することに成功した。核燃料サイクルの高度化への取り組みが進められているが、次世代の再処理技術としての乾式再処理への期待が大きい。アクチニドイオンは溶液中でIII, IV, V, VIの化学種を有すると考えられ、これらの原子価の化学状態や酸化還元特性を評価することは、錯体構造化学に知見を与えるのみならず、溶融塩再処理における分離回収の高度化につながる。本研究では、溶融塩中における各種原子価のアクチニドイオンを調整し、同イオンの溶存状態について吸光分光法を用いて調査するとともに、酸化還元特性について電気化学測定法を用いて明らかにする。(1)Puの吸光分光実験と電気化学実験ナトリウムとセシウムの共晶塩化物塩、NaCl-2CsClを基本とするアルカリ塩化物溶融塩中で、Puの各原子価状態(Pu^<4+>およびPu^<3+>)をガス供給によって制御した上で、それぞれの紫外可視近赤外吸収スペクトルを測定した。原子価を制御するガスとしては、塩素ガスを用い、その塩素ガスとアルゴンガスの混合ガスを用いることにより、塩素ガスの分圧を制御した。分圧を制御することにより、Pu(III)とPu(IV)の平衡反応を制御し、またその酸化還元反応の可逆性を確認した。温度条件としては923Kから1023Kの温度条件下における紫外可視近赤外吸収スペクトルを測定し温度依存性を確認した。Pu(III)およびPu(IV)の原子価状態について、電気化学測定を行い、酸化還元平衡電位を評価した。Puの各原子価状態が示す吸収スペクトルについて、実験条件を変えることによる吸収強度の変化、吸収ピークエネルギーのシフト、吸収ピークの分裂を観察した。これらの結果から、Pu塩化物錯体の対称性は、共存するアルカリイオンの分極性や塩化物イオンの電子供与性に強く依存することを確認した。(2)Np試料の入手と調整Npの放射性同位体試料を入手し無水塩化物塩に転換する乾固作業を行った。^<237>Np試料(塩化物水溶液(1cc,200 kBq,約30mg)を2つ(400 kBq,60mg))入手した。この溶液試料を蒸発乾固した。本試料を溶融塩実験に供する予定である。次世代の使用済核燃料物質の再処理技術として注目されている溶融塩を用いる乾式再処理技術の研究が行なわれている。本研究では溶融塩中におけるネプツニウム及びプルトニウムなどのアクチニドイオンの錯体環境及び酸化還元電位を分光化学的及び電気化学的手法を用いて明らかにしてきた。昨年に引き続き京都大学原子炉実験所ホットラボラトリジュニアケーブ室に設置されているグローブボックスを用いて、今年度はNp(IV)を調製し、溶融塩中における錯体環境について調査した。昨年度入手し乾固したNp試料をグローブボックス内、650度の電気炉内においてCsCl溶融塩とともに溶解した。なお、Npは酸化物として存在するため、塩素ガスを通気することによってNp(V)として溶解した。Puの場合、Pu(VI)が溶存している溶融塩に塩素ガスを通気することによってPu(IV)が生成するが、Npの場合、溶存種であるNp(V)は、塩素ガスのみによって還元されず、炭素を用いることによってNp(IV)が調製されることが分かった。得られたNp(IV)を含む溶融塩を本研究室で独自に開発された分光セルつきの石英セル中に投入し、吸光分光測定を用いた。用いた装置は光源及び光ファイバーを組み合わせた吸光分光分析装置である。得られたNp(IV)

吸収スペクトルは、既報のLiCl-KCl溶融塩中の吸収スペクトルと異なり、本研究で用いたCsCl溶融塩のほうがLiCl-KCl溶融塩に比べてNp錯体の安定性(対称性)が高いことを示唆する結果を得た。本年度得られた結果は国際学会及び国内学会において計4回発表され、現在、投稿論文として上述の成果を取り纏め中である。本研究グループは溶融塩乾式再処理の高度化を実現するために、溶融中におけるネプツニウム及びプルトニウムなどのアクチニドイオンの錯体環境及び酸化還元電位を分光化学的及び電気化学的手法を用いて明らかにしてきた。昨年に引き続き京都大学原子炉実験所ホットラボラトリジュニアケーブ室に設置されているグローブボックスを用いて実験を行なった。昨年度は主に塩素ガス、酸素ガス及び電気化学的手法を用いて各種原子価のNp (III)、(IV)、(V)を調製し、紫外可視近赤外吸光分光測定することに成功した。今年度は、昨年度得られた知見を基に電気化学的なデータを取得した。予測されるNpの酸化還元反応は、Np (VI)/Np (V)、Np (V)/Np (IV)、Np (IV)/Np (III)、Np (III)/Np (O)である。これらの酸化還元反応を調べるための電気化学測定法としてサイクリックボルタンメトリーを用いた。同法を用いればNpの酸化還元電位を決定できるのみならず、電極とイオンの反応における可逆性、速度定数、拡散定数を決定することができる。なお、これらの物理化学定数は、再処理において電解セルの形状設計、あるいは電解条件の設計に役立つ基礎データとなる。本実験ではサイクリックボルタンメトリーのほか、クロノポテンシオメトリー、クロノアンペロメトリー、ディファレンシャルパルスボルタンメトリーなどの電気化学測定法を用いて、Npイオンの酸化還元特性について明らかにした。本実験で用いた塩化物溶融塩(NaCl-2CsCl)中ではU (V)に比べてNp (V)が極めて安定に溶存することが分かった。また、Np (IV)/Np (III)の酸化還元反応は可逆であることを確認した。核燃料サイクルの高度化への取り組みが進められているが、その中で、次世代の再処理技術としての乾式再処理への期待が大きい。乾式再処理技術では数百度のアルカリ塩化物溶融塩が溶媒として、電気化学的手法、還元剤を用いた手法、沈澱法などを利用して、ウラン、プルトニウムをはじめとするアクチニド元素の分離回収が行なわれる。溶融塩乾式再処理技術の高度化を実現するために、ウランの分離特性について検討することのみならずネプツニウム及びプルトニウムなどのアクチニドイオンの分離特性を明らかにすることが重要である。申請者らは溶融塩中におけるネプツニウム及びプルトニウムの錯体環境及び酸化還元電位を分光化学的及び電気化学的手法を用いて明らかにしてきた。昨年度記録されたNpの酸化還元反応は、Np(V)/Np(IV)、Np(IV)/Np(III)である。今年度は前述の酸化還元反応に加えてNp(III)/Np(0)の測定を行なった。作用電極としてカーボン電極を用いてサイクリックボルタモグラムを測定した結果、Np(III)/Np(0)の酸化還元反応のみならずNpの炭化物生成に伴うピーク電流も観察された。本実験ではサイクリックボルタンメトリーのほか、クロノポテンシオメトリーを用いてNp(III)/Npの酸化還元電位を決定した結果-2.47Vであった。本研究で得られたデータを文献値と比較した結果、本実験で得られた値が妥当であった。昨年度より得られたデータ及び今年度得られたデータを学術雑誌に投稿するため取り纏め中である。
RNAi法を用いたヒトがんの増殖、進展の制御の研究

本研究では、RNA interference (RNAi、RNA干渉)法を用いて、悪性黒色腫に対するBRAF、卵巣癌に対するAURKAの機能抑制を行い、癌細胞に及ぼす影響をin vitro、in vivoで検討した。さらに、ノックダウンと各種抗癌剤や特定の発がん経路に特異的に作用する低分子量化合物などを併用することによる腫瘍細胞増殖への影響を調べ、新たながん治療への応用の可能性を検討する。1)BRAF遺伝子ノックダウンによる機能解明悪性黒色腫におけるBRAF遺伝子の機能解明研究では、in vitroの系では、BRAFのノックダウンによって下流のシグナル伝達分子であるMEK、ERKのリン酸化や細胞増殖には変化が認めない結果を得た。しかし、in vivoでの検討では、BRAF蛋白の発現抑制効果について、細胞増殖の抑制と血管新生の抑制を介した腫瘍増殖抑制、VEGF蛋白の発現抑制が認められた。2)AURKA遺伝子ノックダウンによる細胞増殖抑制の検討AURKAは膵癌、卵巣癌などで高発現しており、膵癌ではノックダウンにより増殖が抑制されるなど、新たな治療戦略の候補となっている。卵巣癌においてAURKAを介した治療の可能性を検討するため、pSUPER・retro+GFPベクターを用いてstableなAURKAノックダウンクローンを作製し、in vitro、in vivoでの細胞増殖抑制効果が認められた。更に、正常細胞におけるAURKAの増殖抑制、アポトーシス誘導が極めて低い結果から、AURKA単独で卵巣癌治療効果があると考える。抗癌剤シスプラチンとの併用による更なる効果も得られ副作用を極力軽減させた治療可能性を示唆した。これから結果をまとめ、第65回日本癌学会と2006年日本分子生物学会で発表し、現在は論文投稿中である。3)ES細胞におけるshRNAシステム構築と動物モデルの作製これまで行ってきたRNAi効果による遺伝子機能解析をさらに応用するために、RNAi効果をもたらすHPRT-shRNAシステムをES細胞に導入してshRNA細胞株を樹立し、遺伝子ノックダウン動物モデルの作製を進めている。MAPKシグナルの仲介分子であるBRAFの異常は悪性黒色腫の原因となるが、BRAF変異はキナーゼ活性を亢進され腫瘍細胞の増殖を促進すると考えられる。RNAi法を用いてBRAFノックダウンさせ、増殖シグナルをブロックすることで治療の新しい選択肢になる可能性があると考えられる。メラノーマ細胞株HMVIで、siRNAによるBRAF蛋白の発現を抑制しても、下流のシグナルを伝える分子であるMEK、ERKのリン酸化には変化が見られなかった。BRAF蛋白の発現抑制の効果をin vivoで検討した結果、細胞増殖の抑制と血管新生の抑制を介した腫瘍増殖抑制、VEGF蛋白の発現抑制が認められた。これらの結果は、現在、論文投稿中である。MAPKの経路とPI3Kの経路はいずれも発がん過程で重要な働きをしているが、子宮内膜がんと悪性黒色腫でMAPK、PI3Kの両ルートの異常を検討し、両者に共通性が見られるものの、明らかな違いもあることを明らかにした。AURKA蛋白は分裂期キナーゼで、乳癌、大腸癌、胃癌、卵巣癌、膵臓癌などの多くの腫瘍においてその高発現の発がんへの関与、ならびに予後不良因子であることが報告され、ヒトの発がん過程においてがん遺伝子として機能しているものと考えられている。そこで、AURKAを過剰発現している卵巣癌細胞株を用いて、RNAi法で機能解析および発癌への関与について解析した。AURKAノックダウンよって、細胞増殖抑制(in vitro、in vivo)、アポトーシス誘導、colony-formation抑制などが認められ、卵巣癌において新たな分子標的治療の候補となり得る可能性を示唆した。又、AURKAは膵癌でtaxane系薬剤との併用による著明な相乗効果が見られた報告があり、卵巣癌で抗癌剤とAURKAとの相乗効果を検討したところ、卵巣がんでは、シスプラチンとの相乗効果が認めた。さらに、正常細胞におけるAURKA機能解析を行い、副作用を極力軽減させた治療法開発の可能性も示唆した。卵巣癌患者に対する効果的な治療法開発への可能性を示唆する結果である。

抗癌剤シスプラチンとの併用による更なる効果も得られ副作用を極力軽減させた治療可能性を示唆した。これから結果をまとめ、第65回日本癌学会と2006年日本分子生物学会で発表し、現在は論文投稿中である。3)ES細胞におけるshRNAシステム構築と動物モデルの作製これまで行ってきたRNAi効果による遺伝子機能解析をさらに応用するために、RNAi効果をもたらすHPRT-shRNAシステムをES細胞に導入してshRNA細胞株を樹立し、遺伝子ノックダウン動物モデルの作製を進めている。
リネゾリドの有効血中濃度域の検討

MRSA感染症治療薬のリネゾリドは副作用として、血小板減少が好発することが示されている。我々は以前、リネゾリドにより誘発された血小板減少と腎機能障害の程度との間に相関があることを明らかにし、クレアチニンクリアランス(Ccr)が60mL/min以下もしくは尿中尿素窒素(BUN)が23mg/dL以上のときに、高頻度で血小板減少が起きることを示し、腎機能障害患者は腎機能正常患者に比べ、リネゾリド投与により、有意に血小板減少が起こりやすいことを報告した。しかし、その発現要因については未だ明らかになっていない。そこで、本研究では、リネゾリドを投与した患者の血中濃度を測定し、腎機能と薬物動態パラメータの関係を評価し、さらに、血小板減少の発現要因について検討した、まず、リネゾリドのクリアランスに影響を与える因子について検討した。その結果,Ccrの低下に伴って,リネゾリドのクリアランスは低下し,両者の間に有意な相関関係(r=0.933、p<0.01)が認められた。また,BUNも,有意差はなかったものの相関関係(r=-0.567)が示された。一方,年齢、体重、肝機能(ASTおよびALT)とリネゾリドのクリアランスは相関しなかった。次に、リネゾリドの血中トラフ濃度または血中濃度時間曲線下面積(AUC_<24h>)と血小板減少の発現について調査した。トラフ濃度が6.97.2μg/mL、AUC_<24h>が294.3323.6μg・h/mLの場合には血小板減少は起きなかった。しかし,トラフ濃度が14.439.1μg/mL,AUC_<24h>が513.1994.6μg・h/mLの場合には血小板減少が起き、リネゾリドによる血小板減少は濃度依存的に発現することが分かった。以上の結果より、腎機能障害患者においては、リネゾリドの排泄遅延により、血中濃度が上昇し、それに伴って血小板減少が起きている可能性が考えられた。
代名詞的用法の対称詞および他称詞に関する日韓対照研究

本年度は他称詞と述語に見られる待遇法に関するアンケート調査の結果を分析し,それを学会などで発表した,アンケート調査の分析結果から得られた興味深い点をまとめると以下の通りである.(1)他称詞の使用をみると,相対的使い分けをする日本語では,自分の身内である親について「父/母」と呼ぶのが従来の基準に添った待遇法である.しかし本調査では,「お父さん/お母さん」も用いられており,とりわけ聞き手が友達の場合は出現頻度が19.3%に上る.一方韓国語においても聞き手が友達の場合には,本来子供語である「appa/eomma」(30.1%)が「abeoji/eomeoni」(25.4%)よりも多用されていることが分かった.(2)既存の実態調査や先行研究からすると,日本語は身内である親に対しては丁寧語を用いていないのに対し,韓国語では親に対しても丁寧語を用いるのが従来の待遇用法に準じた使い方であるといえる.しかし,本調査においては韓国語でも親に対して「jal isseo」といった形式が用いられており,とりわけ第三者が友達の場合はその出現頻度(37.8%)もかなり高いことが明らかになった.(3)話し手にとって聞き手と第三者がともに目上の場合,日本人と韓国人の述語の待遇度には違いがみられた.まず,聞き手が上司で第三者が親の場合,日本人は第三者は上げずに聞き手だけを上げる待遇表現を多用しているのに対し,韓国人は第三者である親を上げながら,聞き手である職場の上司もある程度持ち上げる待遇表現を多用している.次に,聞き手が親で第三者が上司の場合,日本人は聞き手も第三者両方とも上げない待遇表現が最も多く用いている.これに対し,韓国人は聞き手は持ち上げて,第三者は持ち上げない待遇表現を最も多く用いている.つまりこれは,日本人は親よりも職場の上司に,韓国人は職場の上司よりは親に対してより高い待遇をしていることを意味しているといえよう.本年度時文献研究および現地における予備調査を中心に研究を進めた。今年度に行った研究によって得られた成果は以下の通りである。1.文献研究日本語と韓国語における呼称研究は,人称代名詞という西欧語の文法範疇に当てはめたものや敬語法と関連付けたものが多く,対照研究においてもそれぞれ西欧語との比較が多かった.しかし,西欧語に比べ数が多いとされる日本語と韓国語の人称代名詞は,その用法では非常に限られており、話し手自身や聞き手を指し示す場合,両言語では人称代名詞のほか,実名・愛称,地位・役職名,職業・役割名,親族名称など,多彩なバリエーションの中から呼称を選択することが多い.そのため,両音語の呼称は,人称代名詞という西欧語から移入された文法範疇以外のものも扱う必要がある.また,日本と韓国での共通の枠組みによる呼称表現の社会言語的研究は,呼格的用法においても、代名詞的用法においてもまだ断片的で,両書言語の呼称用法を知る上で直接役に立つデータのないのが現状である.2.予備調査予備調査では、非親族に対する呼称(代名詞的用法の対称詞)を取り上げ,日本語と韓国語の非親族に対する呼称にはどんなものがあるかを明らかにするとともに,年齢の上下を呼称選択の軸にしてその使い分けを観察した場合,日本語と韓国語ではどのような相違点と類似点があるかについて検討することを目的とした.その結果,(1)既知の人に対する場合,両言語では,親族名称,実名・愛称,人称代名詞,地位・役職名,職業・役割名などが呼称として用いられている.呼称表現の使用をみると,韓国語では年上に対しては親族名称が,同年輩,年下に対しては実名・愛称で言及するのが一般的である.これに対し日本語では,同僚や知人においてごくわずかな親族名称だけが用いられているだけで,非親族に対しては実名・愛称で相手のことをとらえることが圧倒的である.(2)一方見知らぬ人に対する場合,両言語では,親族名称,人称代名詞などが用いられているが,親族名称の使用には違いが見られ,日本人に比べて韓国人のほうが多用していることが分かった.また日本人の場合,「呼ばない」と回答しているケースも多く見られた.本年度は他称詞と述語に見られる待遇法に関するアンケート調査の結果を分析し,それを学会などで発表した,アンケート調査の分析結果から得られた興味深い点をまとめると以下の通りである.(1)他称詞の使用をみると,相対的使い分けをする日本語では,自分の身内である親について「父/母」と呼ぶのが従来の基準に添った待遇法である.しかし本調査では,「お父さん/お母さん」も用いられており,とりわけ聞き手が友達の場合は出現頻度が19.3%に上る.一方韓国語においても聞き手が友達の場合には,本来子供語である「appa/eomma」(30.1%)が「abeoji/eomeoni」(25.4%)よりも多用されていることが分かった.(2)既存の実態調査や先行研究からすると,日本語は身内である親に対しては丁寧語を用いていないのに対し,韓国語では親に対しても丁寧語を用いるのが従来の待遇用法に準じた使い方であるといえる.しかし,本調査においては韓国語でも親に対して「jal isseo」といった形式が用いられており,とりわけ第三者が友達の場合はその出現頻度(37.8%)もかなり高いことが明らかになった.(3)話し手にとって聞き手と第三者がともに目上の場合,日本人と韓国人の述語の待遇度には違いがみられた.まず,聞き手が上司で第三者が親の場合,日本人は第三者は上げずに聞き手だけを上げる待遇表現を多用しているのに対し,韓国人は第三者である親を上げながら,

聞き手である職場の上司もある程度持ち上げる待遇表現を多用している.次に,聞き手が親で第三者が上司の場合,日本人は聞き手も第三者両方とも上げない待遇表現が最も多く用いている.これに対し,韓国人は聞き手は持ち上げて,第三者は持ち上げない待遇表現を最も多く用いている.つまりこれは,日本人は親よりも職場の上司に,韓国人は職場の上司よりは親に対してより高い待遇をしていることを意味しているといえよう.
肝炎患者末梢血の内因性インターフェロンαによる炎症性サイトカイン産生の制御

1)急性肝炎および慢性肝炎患者の末梢血単核球または全血で産生される炎症性サイトカイン(IL-1α,IL-1β,IL-6,TNFα,M-CSF,IFNγ)の測定、および、それに与えるIFNαの影響。急性肝炎患者では末梢血単核球が産生する炎症性サイトカイン(IL-1α,IL-1β,IL-6,TNFα)の産生が健常人と比べて低下する傾向にあり、特に、IL-1αとIL-1βの産生は有意に低下していた。末梢全血の産生する炎症性サイトカイン(IL-1α,IL-1β,IL-6,TNFα)は急性肝炎患者で有意に増加していた。慢性肝炎患者では末梢血単核球と全血のいずれにおいても、健常人と比べて炎症性サイトカインの産生に変化はなかった。抗ヒトIFNα抗体で処理した場合は、特に、肝炎が強い場合に炎症性サイトカインの産生が増強された。従って、in vitroでは内因性のIFNαにより炎症性サイトカインの産生が抑制されている可能性が示唆された。今回の測定はELISA法で測定した結果であり、bioassay法で結果を確認する必要があると考えられた。2)肝炎患者肝組織における炎症性サイトカインとIFNα産生細胞の同定。急性肝炎患者や増悪期の慢性肝炎患者のTNFα陽性細胞の多くはCD68陽性の浸潤単核球であり、M-CSF陽性細胞の多くも、同様に、CD68陽性の浸潤単核球と考えられた。IFNαの陽性像は、浸潤単核球ばかりでなく、肝細胞や肝非実質細胞の一部にも見られた。肝臓内のTNFα陽性細胞、M-CSF陽性細胞、さらに、IFNα陽性細胞の局在は、ほぼ、一致していた。以上より、肝内で産生された炎症性サイトカインはIFNαにより制御される機序がin vitroで想定されたが、肝組織の検討では、むしろ、否定的であった。
インタラクティブロボット認識の脳メカニズム

本研究は、研究項目1「『不気味の谷』現象におけるヒトの脳活動計測」、および研究項目2「インタラクティブロボットの認識過程」からなる。本研究では、非侵襲計測手法である近赤外分光法(NIRS)を用いてロボットを含めた他者の動作を観察しているときの脳活動を計測する。研究項目1について、本年度は人間の外見を持つCGアニメーションを用いて、運動の途中に短いポーズを挿入することで動きの不自然さを操作した実験およびデータ解析を行った。その結果、スムーズな運動よりも少し不自然な運動の方がミラーシステムの活動が強まること、しかし不自然さが増すとむしろ非活性化が起こることを見出した。これはロボット等の動作を観察しているときの脳活動とも深く関連している。この成果は国際会議や国際ジャーナル誌にて発表を行い好意的な評価を得ている。また研究項目2については、他者のインタラクティブな動作が脳活動に与える影響を調べるため、アイコンタクトおよび他者動作観察時の脳活動を調べた。既存研究で多く用いられるモニタ上での映像刺激提示ではなく、本研究ではNIRSの利点を生かして実際に目の前に存在する他者とのアイコンタクトの影響を調べた。その結果、アイコンタクト時よりも視線を逸らされたときのほうが上側頭溝(STS)と呼ばれる領域の活動が上昇することがわかった。また、モニタとカメラ2台ずつを相互に接続したTV電話のような環境を構築し、お互いの動作を見ているときのミラーシステムの反応を調べた。その結果、ビデオ映像よりもライブで接続している映像を見ているときのほうがミラーシステムの活動が大きいこと、映像が若干遅延した場合にはその活動が弱まることを見出した。これらはロボットとの実世界インタラクションにおけるヒトの脳活動を理解する上で重要な知見であり、今後のロボット開発への応用が期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ロボットの特性を連続的・段階的に変更したときの脳活動に与える影響を調べるが、これを容易かつ厳密に統制された方法で行うために3次元コンピュータグラフィクス(3DCG)によるロボットの映像を用いる。脳活動計測には、非侵襲計測手法である近赤外分光法(NIRS)を用いる。平成22年度は、まず実験環境の構築を行い、ロボット3DCG映像の作成を行った。さらにロボットの外見と動きを変化させ、このときの動きを観察しているときのミラーシステムの活動を計測した。その結果、アームロボットよりも人型ロボットの方がミラーシステムの活動が強まること、および人型ロボットはロボットらしい動きをした時のほうが人間らしい動きの時よりもミラーシステムの活動が高まる傾向が見られた。ロボットは人間らしい動きよりもロボットらしい動きの方が脳活動が強まるという結果は先行研究とも整合性がある。さらに人間の外見を持つCGアニメーションを用いて、運動の途中に短いポーズを挿入することで動きの不自然さを操作した実験を行った。その結果、スムーズな運動よりも少し不自然な運動の方がミラーシステムの活動が強まること、しかし不自然さが増すとむしろ不活性化することを見出した。これらの成果はロボットの動作を観察しているときの脳内情報処理過程について重要な知見を与えるものであり、国際会議や国際ジャーナル誌にて発表予定である。また研究項目2については、データグローブを用いたロボットインタラクション実験のデザインを考案し、データグローブの動作確認をおよび予備実験を行った。平成23年度にはこれを用いた脳活動計測実験を行う予定である。
アデノシンによる心血管動態制御の解明と治療への応用に向けた基盤研究

アデノシンは虚血プレコンディショニングの中心作用物質であり、多岐にわたる心血管保護作用を有することが基礎研究で明らかにされている。しかし分子量のわずかなアデノシンの濃度測定の困難さが心血管制御機構解析の障害となっていた。我々は本研究により、LC-MSを利用した血中での高感度アデノシンの測定系確立に成功した。本測定系を用いて、各種実験モデルにおける血中および組織中アデノシンレベルの測定を行い、各種病態におけるアデノシンの心血管制御機構を明らかにした。さらに心不全患者の血液および心筋サンプルからアデノシン代謝関連遺伝子群の発現変化を明らかにすることで心不全治療にむけた臨床応用への基盤を確立した。また、コホートスタディでのアデノシン濃度測定を行い、アデノシンが心不全や糖尿病のマーカーとなりうることを明らかにした。このことより、心血管疾患において、アデノシンが重要な役割を果たすことが占めされた。1.高感度血中及び組織中アデノシン測定法の確立昨年度に行った精製アデノシンの質量分析計による測定系確立に引き続き、本年度は血中でのアデノシンの正確な測定系確立を行った。血中では極端に早いアデノシンの分解抑制効率化のため、種々の採血後処理法の改善をおこなった。結果、血中に混入させたアデノシンの正確な検量線を引くことができ、血中アデノシン濃度の測定系が確立された。来年はさらに蛋白除去系の改良と感度のより高い質量分析計を使用することによりさらに高感度化・実用化を目指す。2.アデノシン関連遺伝子群の発現解析・遺伝子多型の検討正常人、あるいは心疾患患者にインフォームドコンセントを行ったうえ、ヒト心筋組織サンプルおよび血液サンプルを収集し、アデノシン代謝関連遺伝子群の発現解析および遺伝子多型解析を行った。11例の重症心不全患者の遺伝子発現解析により、6種のアデノシン代謝酵素のうち3種の発現上昇、2種の発現低下を認めた。来年度はこれらの酵素群の多型解析を心不全症例においておこない、疾患と有意に相関する多型の同定を行う。発現解析と合わせて、アデノシン代謝酵素と心不全の相関を解析する。3.各種実験モデルおよびヒトにおける血中におけるアデノシンレベルの測定本年度はアデノシンを含めたプリン体代謝に関係する酵素群の解析を行い、その心不全における役割を明らかにした(Sasaki et al.Circulation)。また同様な成犬を利用したさまざまな心筋虚血実験の血液サンプルをアデノシン測定用に採取した。さらにコフォートスタディをすすめる集落からアデノシン測定に関する同意、倫理委員会の承認を得て採血を行った。アデノシン濃度測定の高感度化の確立後、これらの血中アデノシン濃度の測定を行い、心疾患との病態関連、健常人での血中動態変化の検討を行う。1、高感度血中及び組織中アデノシン測定法の確立昨年度にほぼLC-MSを利用した血中での高感度アデノシンの測定系確立に成功した。本年度はさらに蛋白除去系の改良と感度のより高い質量分析計を使用することにより測定法の高感度化・実用化を目指した。アデノシンの流出を伴うと考えられるイヌ虚血心モデルにおいて、冠静脈からの採血を行いアデノシン濃度の測定を行った。初期の測定では採血法によるばらつきが多くみられた。そこで、採取サンプルに加える酵素阻害剤の最適化を行い、特に低濃度領域での再現性のよい測定結果が得られるようになった。2、アデノシン関連遺伝子群の発現解析・遺伝子多型の検討正常人、あるいは心疾患患者にインフォームドコンセントを行ったうえ、ヒト心筋組織サンプルおよび血液サンプルを収集し、アデノシン代謝関連遺伝子群の発現解析および遺伝子多型解析を行った。昨年度、重症心不全患者で発現変化の見られた酵素群の多型解析を心不全症例においておこない、疾患と有意に相関する多型の同定を行った。本年度は有意に相関する遺伝子多型およびハプロタイプは同定できなかったが引き続き解析を継続する。3、各種実験モデルおよびヒトにおける血中におけるアデノシンレベルの測定ラット培養心筋細胞、マウス心不全モデル、イヌペーシング心不全モデルにおいて虚血あるいは薬剤投与下に形態変化、収縮性、細胞死などの病態表現型とアデノシン濃度の相関を解析し、これらの心筋ストレス時におけるアデノシン代謝経路の重要性を明らかにした。血液中でのアデノシン濃度測定の高感度化の確立が完了したため来年度にはこれらのサンプルを使用した測定を行い、心疾患との病態関連、健常人での血中動態変化の検討を行う。

1.高感度血中及び組織中アデノシン測定法の確立LC-MSを利用した血中での高感度アデノシンの測定系確立に成功し、蛋白除去系の改良と感度のより高い質量分析計を使用することにより測定法の高感度化・実用化を目指した。アデノシンの流出を伴うと考えられるイヌ虚血心モデルにおいて、冠静脈からの採血を行いアデノシン濃度の測定を行った。初期の測定では採血法による誤差が多くみられた。そこで、採取サンプルに加える酵素阻害剤の最適化を行い、特に低濃度領域での再現性の良い測定結果が得られるようになった。2.アデノシン関連遺伝子群の発現解析・遺伝子多型の検討正常人もしくは心疾患患者にインフォームドコンセントを行い、心筋及び血液サンプルを収集し、アデノシン代謝関連遺伝子群の発現解析及び遺伝子多型解析を行った。11例の重症心不全患者の遺伝子発現解析により、6種のアデノシン代謝酵素のうち3種の発現上昇、2種の発現低下を認めた。発現変化の認められた酵素の多型解析を行い、疾患と相関する多型の同定を行った。現時点では、有意に相関する遺伝子多型及びハプロタイプは同定できなかったが引き続き解析を継続する。3.各種実験モデルおよびヒトにおける血中におけるアデノシンレベルの測定ラット培養心筋細胞、マウス心不全モデル、イヌ虚血再灌流モデルにおいて形態変化、収縮性、細胞死などの病態表現型とアデノシン濃度の相関を解析し、心筋ストレス時におけるアデノシンの重要性を明らかにした。さらに、コホート研究をすすめる集落からアデノシン測定に関する同意、倫理委員会の承認を得て採血を行った。その結果、血中アデノシン濃度が500pmol/mL以上の健診受診者において、アデノシンはBNP、アディポネクチン、NOxと負の相関を示し、血糖、HbA1cと正の相関を示したことから、アデノシンが心不全や糖尿病のマーカーとなることが考えられた。