hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん細胞の活発な増殖を担うII型ヘキソキナーゼの活性発現機構

我々は以前に、ラットの肝がん細胞株AH130では、II型ヘキソキナーゼの転写レベルが特異的かつ劇的に亢進していることを報告した.本研究ではまず、ヒトのがん細胞株や、人工的にtransformした細胞株でのII型ヘキソキナーゼの転写レベルの解析を行った.その結果、悪性度が高いヒトのがん細胞株(HepG2)や正常細胞をRous sarcoma virusでtransformした細胞でも、II型ヘキソキナーゼの転写レベルが亢進していることを見い出し、この現象が悪性度の高いがん細胞の普遍的性質であると結論した.次いで、がん細胞において、II型ヘキソキナーゼの活性がどのようなメカニズムで亢進しているのかを明らかにするための研究を行い、以下の知見を得た.1.細胞のがん化に伴うII型ヘキソキナーゼの転写レベル亢進の分子機構を解明するためには、遺伝子の転写調節機構の解明が必須であるので、本遺伝子のプロモーター領域を単離し、その構造解析ならびに転写調節活性の解析を行った.その結果、単離、解析した領域が、がん細胞での高い転写レベル発現に重要な役割を担っていることを明らかにした.2.がん細胞では他のアイソザイムでなく、なぜII型アイソザイムが特異的に用いられているのかを解明すべく、本酵素の機能的特性について解析を行い、本アイソザイムを特徴づける一次構造を明らかにした.3.がん細胞で観察されてきたII型ヘキソキナーゼのミトコンドリアへの結合の生理的意味を明らかにするために、ミトコンドリア結合型ヘキソキナーゼの機能解析を行った.その結果、がん細胞では、ヘキソキナーゼはミトコンドリアに結合し、酸化的リン酸化反応で合成されたATPを効率よく用いて解糖活性の亢進に寄与していることを見い出した.我々は以前に、ラットの肝がん細胞株AH130では、II型ヘキソキナーゼの転写レベルが特異的かつ劇的に亢進していることを報告した.本研究ではまず、ヒトのがん細胞株や、人工的にtransformした細胞株でのII型ヘキソキナーゼの転写レベルの解析を行った.その結果、悪性度が高いヒトのがん細胞株(HepG2)や正常細胞をRous sarcoma virusでtransformした細胞でも、II型ヘキソキナーゼの転写レベルが亢進していることを見い出し、この現象が悪性度の高いがん細胞の普遍的性質であると結論した.次いで、がん細胞において、II型ヘキソキナーゼの活性がどのようなメカニズムで亢進しているのかを明らかにするための研究を行い、以下の知見を得た.1.細胞のがん化に伴うII型ヘキソキナーゼの転写レベル亢進の分子機構を解明するためには、遺伝子の転写調節機構の解明が必須であるので、本遺伝子のプロモーター領域を単離し、その構造解析ならびに転写調節活性の解析を行った.その結果、単離、解析した領域が、がん細胞での高い転写レベル発現に重要な役割を担っていることを明らかにした.2.がん細胞では他のアイソザイムでなく、なぜII型アイソザイムが特異的に用いられているのかを解明すべく、本酵素の機能的特性について解析を行い、本アイソザイムを特徴づける一次構造を明らかにした.3.がん細胞で観察されてきたII型ヘキソキナーゼのミトコンドリアへの結合の生理的意味を明らかにするために、ミトコンドリア結合型ヘキソキナーゼの機能解析を行った.その結果、がん細胞では、ヘキソキナーゼはミトコンドリアに結合し、酸化的リン酸化反応で合成されたATPを効率よく用いて解糖活性の亢進に寄与していることを見い出した.申請者らは、がん細胞で観察される高いヘキソキナーゼ活性が、正常細胞ではほとんど発現していないII型と呼ばれるアイソザイムの転写亢進によってもたらされていることを見いだした.本研究では、細胞ががん化した際に、どのようにしてII型アイソザイムの活性が亢進されるようになるのか検討を行い、以下の知見を得た.1.II型ヘキソキナーゼ遺伝子の解析申請者らは、世界に先駆けて高等動物のヘキソキナーゼをコードする遺伝子の単離ならびに解析を行ってきた(J.Biol.Chem.268(1993)8422、生化学67(1995)137).本研究では、ヒトのII型ヘキソキナーゼの構造ならびに転写レベルの解析を進める一方(Cancer Lett.82(1994)27)、細胞のがん化に伴ってどのようにしてII型アイソザイムの転写レベルが亢進するのかを明らかにする目的で、本遺伝子のプロモーター領域の構造決定ならびに解析を行った(Biochim.Biophys.Acta,in press).2.ミトコンドリアへの結合によるヘキソキナーゼの活性調節がん細胞では、ヘキソキナーゼはミトコンドリアに結合し、酸化的リン酸化反応で合成されたATPを効率よく利用していると考えられている.ミトコンドリア膜上でのヘキソキナーゼ

結合部位はポ-リンであるが、我々は、実際にATPを受け渡す窓口としては、内膜上のADP/ATP carrierであると考えており、ヘキソキナーゼへのATPの供給機構解明のためにはADP/ATP carrierの構造と機能に関する研究が重要であると考え、研究を進めている.本研究では、まず、本担体によるヌクレオチド輸送の分子機構を明らかにすべく、システイン残基の特異的修飾法を用いた構造と機能の解析を行い、基質の認識と輸送過程において、膜から突出したループ構造が重要な役割を担っていることを明らかにした(Biochemistry 33(1994)9530).1.細胞のがん化に伴うII型ヘキソキナーゼの転写レベル亢進の分子機構を解明するために、本遺伝子のプロモーター領域を単離し、その構造解析ならびに転写調節活性の解析を行った.その結果、本遺伝子のがん細胞での転写開始部位を決定することに成功し、その上流領域の転写調節活性の解析から、主として解析した上流領域が、本アイソザイムのがん細胞での高い転写レベル発現を担っていることを明らかにした.2.がん細胞では4種ヘキソキナーゼアイソザイムのうち、なぜII型アイソザイムが特異的に用いられているのかという問題を解明すべく、本酵素の機能的特性について解析を開始した.その結果、大腸菌を用いた大量発現系の確立に成功し、この系を用いて、グルコキナーゼとのキメラを発現させ、発現させたタンパク質の機能解析を行い、II型アイソザイムを特徴づける一次構造を明らかにした.3.がん細胞で観察されてきたII型ヘキソキナーゼのミトコンドリアへの結合の生理的意味を明らかにするために、ミトコンドリア結合型ヘキソキナーゼの機能解析を行った.その結果、がん細胞では、ヘキソキナーゼはミトコンドリアに結合し、酸化的リン酸化反応で合成されたATPをミトコンドリア内膜のADP/ATP透過担体から直接受け取り、これを効率よく用いて解糖活性の亢進に寄与していることを見い出した。
ライ症候群の免疫組織化学的および免疫生化学的解析

ライ症候群の特長的所見は、ミトコンドリアの形態異常、ミトコンドリア酵素障害である。本研究は、ライ症候群,ライ様症候群で、ミトコンドリアの代表的酵素の一つであるオルニチン・トランスカルバミラーゼ(OTC)の免疫組識化学的解析を行った。まず始めに、OTCの光顕および電子顕微鏡的免疫組識化学的方法を検討した。〈基礎的検討〉方法:1)光顕条件ーラット肝でOTCを抗OTC抗体,第2抗体と反応させDAB染色で染色した。この際の固定条件を検討した。2)電顕条件-ラット肝を低温脱水紫外線重合により包埋し、プロティンA・ゴールド法でミトコンドリア酵素を検出した。この際の最適固定条件を検討した。結果:1)4%パラホルムアルデヒド、0.2%グルタールアルデヒド溶液で固定し、10分間のトリプシン処理で、組識破壊が少く、最も強い染色性が得られた。2)電顕的方法でも、上記の固定条件で、抗原性は十分保たれていた。以上の結果より、臨床的検討には、上記固定条件,処理条件で行った。〈臨床的検討〉方法:ライ症候群およびライ様症候群の生検肝で上記方法によりOTCの光顕および、電顕的免疫組識化学的検討を行った。結果および考察:典型的ライ症候群例の肝でのOTCの電顕的免疫組識化学的検討では、OTCはミトコンドリアに限局しており、細胞質には見られなかった。すなわちWOODFINらの本症ではミトコンドリア酵素が細胞質に存在するという生化学的データと相反する結果であった。ライ症候群様症状を呈した症例で、OTC欠損症を数例検討した。OTCの免疫組識化学的検索が、OTC欠損症の診断に有用であった。ライ症候群の免疫生化学的検討も行なう予定であったが、検索可能なだけの本症の肝が入手できなかったため、検討できなかった。
乳癌のサブタイプ別に化学療法の治療効果を決定づける因子の解析と治療予測効果の検討

転移性乳癌に対しては薬物療法が主体となり、特に内分泌療法の効果が期待できないタイプの乳癌では化学療法に頼らざるを得ないのが現状である。化学療法薬の一つである微小管阻害薬は細胞分裂に重要な作用を持つ微小管に異常な重合を促進した後に癌細胞の増殖を停止させることで、細胞死(アポトーシス)を誘導する。しかし、微小管阻害薬により細胞増殖を阻害しても、アポトーシスが誘導されにくいタイプであった癌細胞はやがて薬剤抵抗性を獲得してしまい、再び細胞分裂を繰り返し細胞増殖が進行しその後の治療に難渋することが多い。したがい、微小管阻害薬によるアポトーシス誘導を促すために必要な分子機構を理解することによって、微小管阻害薬の治療効果を高めることにつなげることが本研究の目的である。本研究では、乳癌細胞株を用いてアポトーシスに関与する遺伝子群の発現をRNA干渉法でスクリーニングしたところ、アポトーシスを引き起こすのに重要な候補因子を同定することができた。この候補因子を発現抑制した乳癌細胞株では微小管阻害薬処理後のアポトーシスの誘導に顕著な抵抗性を示した。また候補因子の発現量が元来少なかった細胞株では微小管阻害薬に対する感受性が低くアポトーシス誘導が抑制されていたのに対し、候補因子を高発現する細胞株では微小管阻害薬に対する感受性が高いことが明らかとなった。これを実証するために、実際の乳癌患者から採取された組織臨床検体の残余分を用いて、同様にこの候補因子の発現量が微小管阻害薬の治療効果を制御しているのかを検討した。さらには、この候補因子の発現量が低い細胞株では、候補因子がエピジェネティックな制御を受けていることが明らかとなり、この候補因子の転写抑制の状態を解除させることで微小管阻害薬の治療効果を高めることができるのではないかと検討中である。昨年末に、研究室が同じ大学内にある他キャンパスに移転することになり、移転による研究設備の不備、故障によりかなりの時間が修理に費やされたことで解析データを得るのに遅れが生じた。しかしながら、実験はおおむね終わっており、あとは論文としてまとめ作業が必要なだけである。実際、ほとんどの実験は終了しており、あとは解析結果をまとめて論文作成または国際学会で報告するのみとなっている。本研究は、外科療法が困難なトリプルネガティブ乳がんに対して、化学療法薬の感受性を決定付ける因子の探索を目的としている。これまでに我々は、アポトーシス抑制遺伝子Mcl-1に着目し、その分解機構を報告してきた。化学療法薬タキサン系薬剤パクリタキセル、アンスラサイクリン系薬剤ドキソルビシンや白金製剤シスプラチンを処理した際に起きるアポトーシス誘導機構の分子生物学的解析を細胞株で行った結果、どの薬剤も処理後にMcl-1が分解されることでアポトーシス誘導効果が高まることが明らかとなっている。しかしながら、白金製剤シスプラチンとタキサン系薬剤パクリタキセルとでは、Mcl-1の分解に必要な因子がそれぞれ異なっており、また培養細胞株を用いた解析において、薬剤抵抗性細胞株ではMcl-1の分解が抑制されていることが観察された。したがって、Mcl-1の分解がより促進される化学療法薬を選択できるようになれば、より効果が期待できる化学療法薬を客観的な判断に基づいて選択することが可能である。我々は、Mcl-1を中心とした分解機構を分子生物学的な解析を行うことによって、シスプラチン特異的にMcl-1の分解を促進する分解酵素を同定した。さらには、この分解酵素は修飾されたMcl-1を特異的に認識して分解することが明らかとなった。また、シスプラチンに感受性の高い培養細胞ではMcl-1の修飾が亢進しており、逆に抵抗性細胞株ではMcl-1の修飾がほとんど観察されなかったことから、現在、我々はMcl-1の修飾を促す分子機構を解析している。現在、我々はこれまでの報告とは別に、シスプラチンによってアポトーシス抑制遺伝子Mcl-1の分解を促進する分解酵素を同定することができた。さらにはこの分解酵素は特異的な修飾を受けたMcl-1のみを認識して分解することが明らかとなった。この修飾を受けているMcl-1の発現レベルが高い細胞株と低い細胞株とでは、シスプラチンによる感受性に差があることが観察されたことから、修飾を促進する酵素を各阻害剤を用いて現在探索中であるが、初年度の計画通り遂行している。これまでに我々は、アポトーシス抑制遺伝子Mcl-1に着目してその分解機構を報告してきた。化学療法薬タキサン系薬剤パクリタキセル、アンスラサイクリン系薬剤ドキソルビシンや白金製剤シスプラチンを処理した際に起きるアポトーシス誘導機構の分子生物学的解析を乳癌細胞株で行った結果、どの薬剤も処理後にMcl-1が分解されることでアポトーシス誘導効果が高まることが明らかとなっている。しかしながら、白金製剤シスプラチンとタキサン系薬剤パクリタキセルとでは、Mcl-1の分解に必要な因子がそれぞれ異なっており、今回新たにシスプラチンによってMcl-1を分解するのに重要な因子を同定することができた。また、シスプラチン抵抗性細胞株では、同定した因子の発現量が顕著に少なくMcl-1の分解が抑制されていることが観察されたことから、シスプラチン感受性の予測因子になり得る可能性を検討している。加えて、パクリタキセルによるアポトーシス誘導を促進する因子を探索し、同定することもできた。これらの因子が予測因子として、薬剤選択を決定

づけるバイオマーカーになり得るのかを注意深く解析する。現在、我々はこれまでの報告とは別に、シスプラチンによってアポトーシス抑制遺伝子Mcl-1の分解を促進する分解酵素を同定することができた。加えて、微小管阻害薬パクリタキセルによる感受性を制御する因子を同定することができた。したがって、細胞株で起こっている事が患者体内でも同様に起こりえるのかを検証するために、研究に用いることに同意を得られた乳癌患者検体の残余部分を組織染色行い比較検討することで、同定した因子が感受性の予測因子としてなり得るのかを解析している。転移性乳癌に対しては薬物療法が主体となり、特に内分泌療法の効果が期待できないタイプの乳癌では化学療法に頼らざるを得ないのが現状である。化学療法薬の一つである微小管阻害薬は細胞分裂に重要な作用を持つ微小管に異常な重合を促進した後に癌細胞の増殖を停止させることで、細胞死(アポトーシス)を誘導する。しかし、微小管阻害薬により細胞増殖を阻害しても、アポトーシスが誘導されにくいタイプであった癌細胞はやがて薬剤抵抗性を獲得してしまい、再び細胞分裂を繰り返し細胞増殖が進行しその後の治療に難渋することが多い。したがい、微小管阻害薬によるアポトーシス誘導を促すために必要な分子機構を理解することによって、微小管阻害薬の治療効果を高めることにつなげることが本研究の目的である。本研究では、乳癌細胞株を用いてアポトーシスに関与する遺伝子群の発現をRNA干渉法でスクリーニングしたところ、アポトーシスを引き起こすのに重要な候補因子を同定することができた。この候補因子を発現抑制した乳癌細胞株では微小管阻害薬処理後のアポトーシスの誘導に顕著な抵抗性を示した。また候補因子の発現量が元来少なかった細胞株では微小管阻害薬に対する感受性が低くアポトーシス誘導が抑制されていたのに対し、候補因子を高発現する細胞株では微小管阻害薬に対する感受性が高いことが明らかとなった。これを実証するために、実際の乳癌患者から採取された組織臨床検体の残余分を用いて、同様にこの候補因子の発現量が微小管阻害薬の治療効果を制御しているのかを検討した。さらには、この候補因子の発現量が低い細胞株では、候補因子がエピジェネティックな制御を受けていることが明らかとなり、この候補因子の転写抑制の状態を解除させることで微小管阻害薬の治療効果を高めることができるのではないかと検討中である。昨年末に、研究室が同じ大学内にある他キャンパスに移転することになり、移転による研究設備の不備、故障によりかなりの時間が修理に費やされたことで解析データを得るのに遅れが生じた。しかしながら、実験はおおむね終わっており、あとは論文としてまとめ作業が必要なだけである。我々はこれまでに得られた結果から、個体間でのMcl-1の分解酵素の発現レベルの差異、またはMcl-1を修飾する酵素活性の強さがMcl-1の発現レベルを制御し、最終的にはシスプラチンによる感受性を制御しているのではないかと仮説をたてており、まずは培養細胞においてこの分解酵素を強発現する細胞株やRNA干渉法により発現抑制した細胞株を作成して解析を行っている。
ダークマター探索，二重ベータ崩壊及びエキゾチック原子核への精密原子核計算

Menendez博士は主に3つのテーマについて研究を行った。1番目のものは、ダブルベータ崩壊の核行列要素に関するものである。来日前に幾つかの原子核のダブルベータ崩壊の核行列要素について、主に殻模型に基づいた研究を行っていた。外国人特別研究員着任後には、東京グループの活動に参加し、カルシウム48の大規模殻模型計算による研究のメンバーとして参加し、Physical review Letters誌に出版された論文の共著者にもなった。平成28年度には、その研究の流れに沿って、さらに重い原子核からのダブルベータ崩壊の研究に参加している。それらの原子核にはゲルマニウム76、セレン82やジルコニウム96が含まれる。東京グループが得意とする重い核の大規模殻模型計算とうまくかみ合った共同研究になっている。Menendez博士は特にペアリング相関の効果を抽出して見る理論的方法を以前から考案して実行しており、その観点からのユニークな寄与もある。他には、ダークマター検出のための原子核反応の研究を進めており、世界的にもユニークな研究として注目を集めている。本質的には弾性散乱を用いるものであるが、どのような設定で検出が可能になるか、などを調べている。他には、カイラル摂動論から得られる有効核子ー核子相互作用を導出する試みを主にはダルムシュタット工科大学のグループの関連研究者と共同研究を行っている。それによるsd殻原子核の基底状態や低い励起状態の量子多体構造の研究を行った。28年度が最終年度であるため、記入しない。
日本語発話における鼻音性異常度判定法の開発-メゾナータを用いて-

15年度は,ナゾメータを用いた日本語発話の鼻音性異常度判定に用いる検査用語句ついて,その妥当性を検討した。その結果,5母音及び破裂音(p, t, k),摩擦音(s,∫),破擦子音(t∫),鼻子音(m, n)を含む計20音節,堤ら(1999)の作成した15文の採用が適当と考えられた。16年度は,この検査用語句のナゾメータによる測定と並行して,長文「ジャックと豆の木」と「北風と太陽」について検索し,英語の長文Rainbow Passageよりやや低い平均Nasalance値,それぞれ33.6±6.8%,28.3±6.0%を得た。その結果,検査用例文としては「北風と太陽」の冒頭部(194文字,224モーラ)を用いることとした。17年度は,選定した検査用語句及び例文について,中国方言話者の青年期男性17名(平均20.3歳)及び女性18名(平均20.7歳)に協力を求め,平均Nasalance値と標準偏差を測定した。その結果,平均Nasalance値は,従来よりやや高値となり,女性の平均Nasalance値は男性より高い傾向がみられた。特に,後続母音が/a/の音節では,鼻音を除き,破裂音,摩擦音のいずれも女性の平均Nasalance値が男性より高かった。さらに,平田ら(2002)の母音と半母音で構成した短文(上を覆う,用意は多い)及び閉鎖性音飾で構成した短文(キツツキつつく,コツコツつくす>について平均Nasalance値を測定し、方言差について検討した。その結果,平均Nasalance値は,中国方言話者が近畿方言話者より高かった。今回の検索結果を基準値としてThe MacKay-Kummer SNAPTestにならい,男女別日本語版鼻音性異常度判定検査法を試作した。今後,年齢,性別,方言に応じた鼻音性異常度評価基準を設定する必要性のあることが示唆された。今年度は,すでに試案として公表してきた音節や短文のNasalance値を再検討するとともに,2つの試験用長文についてNasalanceの基準値を検索した。すなわち,著者らがすでに作成し発表したMacKay-Kummer式の鼻音性評価検査日本語版(試案)中の,音節,単語,短文のそれぞれにおけるNasalanceの基準値と標準偏差値については,現在およそ30例の被験者についてデータを集めたが,目標の60例による測定値の収集を目指して,現在も追加検査中である。あわせて試案で用いた検査用語や例文についても,従来のものが妥当であるか再検討し,検査の信頼性の向上をはかるべく研究を継続中である。長文については,言語聴覚障害の臨床で検査用例文として多用される2つの例文「ジャックと豆の木」(266モーラ)と「北風と太陽」(224モーラ)について,それぞれのNasalance値と標準偏差の基準値を求めるべく,被験者を募ってそれぞれ検査データを蓄積中である。

現在までに検査しえた被験者のうちから,暫定的に成人女性13例(平均年齢22,1歳,20-37歳,いずれも西日本方言話者)について,この2つの長文についてのNasalanceの予備的な基準値を算出してみると,それぞれNasalanceの平均値と標準偏差は33.6±6.8(%),28.3±6.0(%)となった。これは英文の検査用長文Rainbow Passageの基準値35.7±5.2(%)よりやや低い値である。なお,各年齢層におけるNasalance値の基準値と標準偏差値の測定については,まだ被験者数が十分でないので,次年度は,特にこの点に力を入れてNasalanceの基礎的データを収集したいと考えている。本年度は,鼻音性評価時に用いる検査用語句や例文を確定し,本学男子学生と老人大学参加者に協力を求め,鼻音性を示す平均Nasalance値の正常値を収集した。すなわち,検査用音節として,破裂音節(パ,ピ,タ,チ,カ,キ),摩擦音(サ,シャ,シ),破擦音(ツ,チ),及び鼻音(マ,ミ,ナ,ニ)の計15種を選定した。短文は,いわゆるprsssure consonants(p,b,t,k,s)を含む24単語と鼻音(m,n)を含む6単語を用いた短文計30種,長文は,破裂音の多い例文1「ちょうちょ」と摩擦音の多い例文2「汽車ごっこ」を選んだ。これらの検査用例による鼻音性の基準値は,以下のとおりとなった。すなわち,音節パの基準値と標準偏差値(単位%)は12.9±9.2,以下同様に,ピ42.5±17.5,タ13.2±7.4,チ39,3±18.4,カ14.4±9.2,キ42.5±18、9;サ17.3±12.6,シャ18.0±13.3,シ35,7±16.1;チャ19.1±14.5,チ34.9±17.4;マ69.2±8.9,ミ88.2±4.5,ナ70.5±8.3,ニ88.2±4.3となった。短文は,両唇破裂音(p,b)を含む短文で18.8±7.8,同様に,歯茎破裂音(t)で12.9±5,1,軟口蓋破裂音(k)で14.1±6.2,摩擦音(s)で16.6±8,1,鼻音(m,n)で63.7±5.2となり,長文では,例文1で16.5±6.4,例文2で17.6±7.3となった。この結果から,検査用例毎に平均Nasalance値を基準値(0)として中央に目盛り,1標準編値を1目盛りとして,中央値の前に閉鼻声にあたる-3,-2,-1,後に開鼻声にあたる+1,+2,+3を目盛ったプロフィール方式による評価法を作成した。次年度は,実際の開鼻声を示す患者に本判定法を試用し,本法の改善に努めたいと考えている。本研究に対して文書で同意を得た学生ボランティア35名について,ナゾメータを用いて鼻音性評価の指針となるNasalance平均値と標準偏差を測定し,その結果を元にThe MacKay-Kummer SNAP Test日本語試作版の鼻音性異常度を判別する基準値の更新を行った。今回の被験者の内訳は,青年期の男性17名(平均年齢20.3歳,18-33歳)及び女性(平均年齢20.7歳,18-22歳)で,いずれも聴力,発声発語器官に異常のない中国地方方言話者である。測定は,昨年度までに用いた,21種の単音節,さらに,堤ら(1999)の作成した短文15題に加えて,新たに,平田ら(2002)の作成した母音と半母音で構成した短文(上を覆う,用意は多い)及び閉鎖性音節で構成された短文(キツツキつつく,コツコツつくす)についてNasalance平均値と標準偏差を測定し,近畿方言との差異についても検索した。また,長文として「北風と太陽」の冒頭部、(194文字,224モーラ)についても同様にNasalance平均値の測定を行った。その結果,Nasalance平均値は従来より幾分高い値となり,また,女性のNasalance平均値は男性より高くなる傾向がみられた。特に後続母音が/a/の単音節では,鼻音音節を除き,破裂音,摩擦音のいずれにおいても女性のNasalance平均値が男性より有意に高かった。
現代における音楽の即興表現の可能性と、それを生かした教育プログラムの研究

クラシック分野の即興演奏指導法を研究し、現代の音楽教育に応用する方法を提示する。特にバロック・古典時代に当然であった即興演奏の実態を調査し、その指導法を収集。実際に試演した結果、1)当時頻繁に行われていた即興指導例が現在に応用できること、2)単純な音素材による即興演奏は演奏表現意欲を高めるのに非常に有益であること、3)応用演奏能力こそ教育指導に携わる人材にとって必要不可欠な即興能力であること、以上が明らかになった。現代において、音楽に携わる人の中には、難曲の演奏能力は有していてもそれ以上の表現を自ら思考する能力に劣る、あるいは完全な楽譜無しではほとんど音楽表現ができないというような、いわゆる応用演奏能力が欠けている例が少なくない。この「音楽の分業化」の弊害は海外においても同様であることは専攻研究からある程度予想されたが、パリ高等音楽院における調査においてもそれが再確認できた。クラシック分野における現代の即興演奏の可能性を探るために、即興演奏が当たり前であったヨーロッパのバロック時代から古典時代にかけての即興演奏の実態把握を始めた。もともと保存されている文献や研究が少ない中、即興演奏教育のあり方やいくつかの指導例を収集出来たことは意義深く、以降の研究継続に重要なものである。しかし、録音技術もない時代で実演記録は無く、それらを実際に再現(試演)しデータ蓄積していく必要性を強く感じた。また、現代において即興演奏が広く行われているポピュラー音楽との共通点を解明するために、バロック音楽との比較研究を行った。その結果、楽譜にすべてが書き込まれていない点、変奏による即興的メロディーの編曲演奏(アドリヴと同システム)が通例である点、通奏低音と現代のコードネームとのシステムとしての発想の類似性、合奏協奏曲とジャズ・ポピュラーバンドの演奏様式の関連性など、共通点を実証する文献や演奏記録を収集することができた。整理出来たものから実際に即興演奏として試演し、録音と採譜によりデータの蓄積を始めたが、現代の音源は使用許諾に限りがあり、適切で使用可能な音源を探すのにさらなる情報収集の必要性を感じた。自身の即興実演研究としては、「畑中良輔の音楽映画研究会第2回"会議は踊る"」(2010.1.24、藤沢市文化会館)において研究成果を生かした即興演奏を含むピアノ伴奏を行った。即興演奏を中心に演奏が展開されるという意味において共通点の多い「バロック時代の音楽」と「現代のポピュラー音楽」の二つのジャンルを軸に、21年度に調査研究した文献や現存する楽譜を順次データとして蓄積し、採譜作業等を進めた。もともと保存されている文献や研究が少ない中、本年度ドイツでの研究において、古典時代の即興演奏教育の具体的な指導例を収集出来たことは大変意義深い。一方、ヨーロッパ・ロマン派時代の即興演奏に関する事例や先行研究は古典時代のものよりさらに少なく、当時代の即興演奏の実態を解明する必要性を強く感じた。音源データの蓄積に関しては、Richard Grayson氏(昭和音楽大学、Occidental College Los Angels)、藤村亘氏(相愛大学)等、現代の即興演奏実践音楽家の協力を得て、21年度の研究により実態調査が進んだ即興演奏の実例を実際に試演し、その録音のデータ化を進めた。また、即興表現を作品のコンセプトの一部にしている自作品5曲をCDとして編集し、本研究の代表者自身の実例として提示できるようにした。「通奏低音と現代のコードネームとのシステムとしての発想の類似性」に関しては、そのプログラムを一部大学の授業で試験的に取り入れ、その教育効果などの検証を始めた。これは最終的に「即興演奏を生かした教育プログラムの提示」として纏める大きな要素となる。自身の即興実演研究としては、「下野昇X'masコンサート」(2010.12.25、フィリアホール)において研究成果を生かした即興演奏を含むピアノ伴奏を行った。21年度、22年度の調査研究、特にドイツにおける古典時代の即興演奏指導法の調査、及び、これまでの自身の即興演奏経験や教育実践をふまえ、主にバロック時代から現在までのクラシック分野における即興演奏の様々なスタイルを総括し、それぞれのスタイルの実施サンプルを作成した。専門家や若手作曲家の協力を得て、上記サンプルに基づいた即興演奏を行い、その模様を収録した。特に、現代における即興演奏の第1人者R.グレイソン氏とのセッション、また、相愛大学をはじめいくつかの教育機関における実演は、即興演奏サンプルの有効性や応用性を確認するのにたいへん有効であった。その結果を分析し、古典、ロマン派の時代に即興演奏指導例として頻繁に行われていた「レスタティーヴォ即興」「プレリュード即興」、カデンツを用いた協奏曲のカデンツァ即興などが、現在の即興演奏指導に応用できることを解明することができた。また、20世紀のグラフィックスコア作品の発想を応用した、簡単な図形楽譜による即興表現も、有益なことがわかった。以上を多角的に検討した上で、音楽専攻学生の創造的応用的表現能力を高める即興演奏教育の方法を抽出し、「集団即興プログラム」、「創作演奏プログラム」、「応用演奏プログラム」を作成した。

自身の作曲活動における即興性の研究としては、24年度国際古楽コンクール課題曲として採用される自作のチェンバロ(ハープシコード)作品に、即興部分を設定。本選会(24年4月30日)において出場者が課題曲としてどのような即興演奏を行うかを調査研究できる体制を整えた。[作品名:Sound Mosaic IIIハープシコードのための、作曲者:藤原嘉文、初演:2002年1月20日、国際芸術連盟主催「第2回現代チェンバロの世界」(旧東京音楽学校奏楽堂)]これまでの研究を集約し、音楽専攻学生の即興表現力を高める教育方法を抽出した下記の3つのプログラムを作成し、学生の協力も得て実践・比較検討を重ねた。1、集団即興プログラムでは、バロック期の即興スタイルを現代に生かした「旋律の骨格による装飾的即興演奏」、古典・ロマン派の時代の即興スタイルを現代に生かした「プレリュード即興演奏」や「レスタティーヴォ即興演奏」「モチーフ即興演奏」など。2、創作演奏プログラムでは、リチャード・グレイソン氏をはじめ現代の第一線で活躍する即興演奏家との即興演奏実践や取材をとおして得たデータから発案した「形式・様式に基づく即興演奏」など。3、応用演奏プログラムでは、現代音楽作品における即興事象を即興教育に生かした「図形楽譜による即興演奏」「トーン・クラスターによる即興演奏」など。さらに、自らの即興演奏実践や、自作品に設定された即興部分の実演比較検討を加え、以上の成果を「現在までのクラシック分野における即興演奏の実際」、「現代における即興表現の可能性」、「即興演奏を生かした教育プログラムの提示」にまとめ、実演を伴う学会発表を行った。一方、4年間かけて行ってきたバッハ《平均律クラヴィア曲集》の研究から、バロック期の即興演奏様式や、当時の聴衆が求める演奏における即興表現の実態などを分析し、即興演奏が盛んであった当時代は「演奏家=即興能力を有する人」であり、即興演奏に構成的に纏まった演奏や名人芸を求める訳ではなく、気軽に変奏したり、変化を付けたり、或は自由なパッセージを挿入したりと、応用演奏力を付けることが即興教育の柱であったことを究明した。この成果を、音源CD付き著書として発表した。この応用演奏能力こそ現代の音楽人、特に教育指導に携わる人材にとって必要不可欠な即興能力であると確信し、今後はこの点に特化した即興表現の研究を継続深化させていきたい。予定通り、即興サンプルの収録が進み、特にR.グレイソン氏とのセッションでの実演を予想以上に多く収録できたことは、その後の研究の進展に大きな効果があった。即興演奏教育の方法を抽出した3種類のプログラムを作成できたので、予定通り24年度の研究が推進できる体制を整えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画どおり推進する予定である。3種類のプログラムを、学生の協力を得て様々な場において実践し、そのデータをもとに検討を重ね、これらの成果を学会発表する。海外(ドイツを予定)においても実践し、日本(山梨大学、相愛大学、昭和音大他)との比較検討を行い、プログラムの検証を行う。
植物の環境応答を利用した先端的防除技術の開発に関する基礎的研究

害虫の行動は葉の形態に大きく影響を受ける.植物の葉の形態は遠赤色光に対する赤色光の比率(R:FR)によって変化することから,育苗時の光質を制御することで害虫が寄生しにくい苗を育成することができる可能性がある.そこで,光質の異なる光源で植物を育成し,それらに寄生するタバココナジラミ(以下,コナジラミ)成虫の個体数を比較することで,育苗時の光質がコナジラミの選好性に及ぼす影響を調べた.キュウリを子葉展開後から3波長型白色蛍光灯(FL),またはメタルハライドランプ(ML)照射下で育苗した.光合成有効光量子束密度は350μmol m^-2 s^-1とした(明期12h).R:FRはFLで7.0, MLで1.2であった.MLは太陽光(R:FRは1.2)に近い分光スペクトル分布を示した,育苗終了時に,FL区およびML区の苗を1組とし,第1本葉以外の葉と芽を切除して透明容器内に設置した.容器内にコナジラミの成虫約100個体を放飼し,24時間後に両試験区の苗に寄生したコナジラミの個体数を数えた,コナジラミの寄生個体数はFL区の苗の第1本葉においてML区よりも少なく,放飼したコナジラミの約36%がFL区の苗に,64%がML区の苗に寄生した.FL区の苗の第1本葉はML区よりもクロロフィル含量が高く,比葉面積が小さかったことから,これらの葉の特徴がコナジラミの選好性に影響した可能性がある.これらのことから,高R:FRの蛍光灯で育苗することでコナジラミが寄生しにくい苗を育成できることが明らかになった.育苗時の光質を制御することによって定植直後の病虫害を軽減することができれば,農業生産過程での農薬使用量および散布回数を減らすことができるなど,苗利用者のメリットは大きいと考えられる.植物葉への昆虫の寄生密度は,植物の形態的特性やストレス状態によって異なることから,物理環境調節によって植物の形態的・生理的特性を変化させることで,植物への寄生密度を制御できる可能性がある.本研究では,キュウリ育苗時の湿度条件が,育苗後におけるタバココナジラミの寄生密度に及ぼす影響を調べた.キュウリ実生を低湿度および高湿度条件のグロースチャンバで育成した.低湿度条件は気温約30°Cで相対湿度約10%,高湿度条件は気温約30°Cで相対湿度約90%とした.それぞれの湿度条件で育成したキュウリをひと組ずつ透明の昆虫飼育箱に入れ,タバココナジラミを飼育箱あたり約150200個体放飼した.コナジラミを放飼してから24時間後にキュウリ葉に寄生したコナジラミ個体数を調べた.コナジラミの寄生は,両試験区ともほとんどが葉の背軸面にみられた.総寄生個体数は,低湿度で育苗したキュウリにおいて高湿度で育苗したものよりも有意に小さかった.キュウリの相対クロロフィル含量および乾物率は,低湿度で育苗することで高湿度よりも大きくなり,比葉面積は小さくなった.これは,低湿度で育苗することで,高湿度よりも葉色が濃く,含水率が低くなり,さらに葉が厚く展開したことを示唆する.光学顕微鏡で葉背軸面の表面構造を観察したところ,低湿度で育苗したキュウリは高湿度よりも細脈付近の毛じが発達している傾向がみられた.コナジラミの寄生行動に差が見られたのはこれらの形態的な特徴の違いに起因すると考えられた.これらのことから,物理環境制御によって植物の形態的特性を変化させることで,コナジラミの寄生個対数を制御できる可能性が示された.害虫の行動は葉の形態に大きく影響を受ける.植物の葉の形態は遠赤色光に対する赤色光の比率(R:FR)によって変化することから,育苗時の光質を制御することで害虫が寄生しにくい苗を育成することができる可能性がある.そこで,光質の異なる光源で植物を育成し,それらに寄生するタバココナジラミ(以下,コナジラミ)成虫の個体数を比較することで,育苗時の光質がコナジラミの選好性に及ぼす影響を調べた.キュウリを子葉展開後から3波長型白色蛍光灯(FL),またはメタルハライドランプ(ML)照射下で育苗した.光合成有効光量子束密度は350μmol m^-2 s^-1とした(明期12h).R:FRはFLで7.0, MLで1.2であった.

MLは太陽光(R:FRは1.2)に近い分光スペクトル分布を示した,育苗終了時に,FL区およびML区の苗を1組とし,第1本葉以外の葉と芽を切除して透明容器内に設置した.容器内にコナジラミの成虫約100個体を放飼し,24時間後に両試験区の苗に寄生したコナジラミの個体数を数えた,コナジラミの寄生個体数はFL区の苗の第1本葉においてML区よりも少なく,放飼したコナジラミの約36%がFL区の苗に,64%がML区の苗に寄生した.FL区の苗の第1本葉はML区よりもクロロフィル含量が高く,比葉面積が小さかったことから,これらの葉の特徴がコナジラミの選好性に影響した可能性がある.これらのことから,高R:FRの蛍光灯で育苗することでコナジラミが寄生しにくい苗を育成できることが明らかになった.育苗時の光質を制御することによって定植直後の病虫害を軽減することができれば,農業生産過程での農薬使用量および散布回数を減らすことができるなど,苗利用者のメリットは大きいと考えられる.
組合せ回路の遅延故障に対する新しいテストとその診断への応用に関する研究

本研究の実績を以下に示す.1.前年度の研究成果である診断用テスト集合を用いた多重ゲート遅延故障に対する診断法を提案した.本研究では,これまでに提案されていない信号線の信号値および信号変化時刻を利用した診断法を考察した.本診断法では,信号伝搬遅延時間を利用し,外部出力で観測された信号変化の最終変化時刻を決定した信号変化の伝搬経路を外部出力側から推定する.本診断法は平成9年度の成果である診断用テストを利用した手法である.まず,これまで我々が提案した多重縮退故障に対する推論規則に基づいて,ゲート遅延故障に対する推論規則を考察する.次に,外部出力で観測された故障出力と最終変化時刻に基づいて活性化経路上の被疑故障を推定する診断法と,外部出力で観測された正常出力と最終変化時刻に基づいて活性化経路上の正常な信号線を同定する診断法をそれぞれ提案した.2.前年度の科学研究費補助金により購入したワークステーション上に提案した診断法を実現し,国際会議において定められたISCAS'85ベンチマーク回路に適用した計算機実験を行った.実験結果から,提案した診断法は高い診断分解能を得られることを示した.1.診断用テストの考察:目標の信号線の付加遅延の大きさが1単位遅延から最大経路遅延までならば,ゲート遅延故障の大きさに関わらずその遅延故障を検出するテストを診断用テストとして考案した.2.ゲート遅延故障に対する診断用テストの生成法の開発:1.の考察に基づいて,次の条件を満足する活性化入力対を目標信号線Lのゲート遅延故障に対する診断用テストとして提案する.(1)信号線Lに対して信号変化を生じさせる.(2)(1)で生じた信号線Lの1単位遅延から最大経路遅延の大きさの範囲の付加遅延故障の影響を各ゲートに仮定した遅延のもとで外部出力まで伝搬させる.ゲートに仮定した遅延のもとで外部出力まで伝搬させる.本研究では,条件(1)および(2)を満足する診断用テストのアルゴリズム的な生成法を開発した.3.実験:科学研究費補助金により購入したワークステーション上に提案したテスト生成法を実現し,ベンチマーク回路に適用した計算機実験を行った.実験結果から,提案したテスト生成法は高い検出率をもつ診断用テスト集合を生成できることを示した.4.生成した診断用テスト集合を用いた多重ゲート遅延故障診断法の提案:正常回路の信号線の信号値および信号変化時刻を利用した多重ゲート遅延故障に対する診断規則を考察した.来年度は,この考察に基づいて,多重ゲート遅延故障に対する診断法を提案し,その有効性を計算機実験によって評価する予定である.本研究の実績を以下に示す.1.前年度の研究成果である診断用テスト集合を用いた多重ゲート遅延故障に対する診断法を提案した.本研究では,これまでに提案されていない信号線の信号値および信号変化時刻を利用した診断法を考察した.本診断法では,信号伝搬遅延時間を利用し,外部出力で観測された信号変化の最終変化時刻を決定した信号変化の伝搬経路を外部出力側から推定する.本診断法は平成9年度の成果である診断用テストを利用した手法である.まず,これまで我々が提案した多重縮退故障に対する推論規則に基づいて,ゲート遅延故障に対する推論規則を考察する.次に,外部出力で観測された故障出力と最終変化時刻に基づいて活性化経路上の被疑故障を推定する診断法と,外部出力で観測された正常出力と最終変化時刻に基づいて活性化経路上の正常な信号線を同定する診断法をそれぞれ提案した.2.前年度の科学研究費補助金により購入したワークステーション上に提案した診断法を実現し,国際会議において定められたISCAS'85ベンチマーク回路に適用した計算機実験を行った.実験結果から,提案した診断法は高い診断分解能を得られることを示した.
中国南西部における数種畑作物の遺伝的多様性に関する分子・細胞遺伝学的研究

1.サトイモに関する研究(1)アイソザイム分析による系統進化学的研究:13酵素の21対立遺伝子座で46対立遺伝子を決定した。またネパールと雲南の系統を比較して、東アジアのサトイモ伝播における中国南西部の重要性を明らかにした。(2)葉緑体DNA分析による系統進化学的研究:RFLP、RAPD、PCRによる分析によって、分子マーカーによるサトイモ科の系統樹を作成し、それが従来の形態分類による系統樹と大筋では一致することを確認した。しかし種・属間雑種と推定される系統の分析により、サトイモ属と近縁種、特にクワズイモ属との間に密接な類縁関係が存在する可能性があることを明らかにした。(3)サトイモ属とクワズイモ属との間の自然属間雑種の分析と人工属間雑種作成:世界ではじめて属間雑種作成に成功し、しかも非還元配偶子の関与による3倍体の成立を証明した。(4)サトイモの野性型と栽培型との雑種後代について:野性型と栽培型の交配後代において、雑種第一代から地上部の色素発現、地下茎の形状ともに幅広い分離が見られ、両者が基本的に差のないことを示した。2.コムギに関する研究(1)播性・春播性遺伝子型に関する研究:春播型、秋播型の分布と、日本のVrn3遺伝子の起源を示した。(2)RAPD分析とCAPS分析による適応と分化に関する研究:RAPD分析により中国西・北部と東・南部での遺伝的分化をしめし、CAPS分析によってEm遺伝子の分布を説明できた。(3)アイソザイム分析:6種類のアイソザイム分析により、中国南西部の系統は他地域のものと疎遠であることを示した。また西からの日本への伝播に2ルートあることが示唆された。1.サトイモに関する研究(Amaranthus spp.等の雑穀類他の研究に関しては、スペースの関係上割愛)(1)アイソザイム分析:雲南省と世界各地のサトイモ科6種、113系統について、13種の酵素のアイソザイム多型を分析し系統樹を作成した。交配・自殖後代も用いて22の遺伝子座における54の対立遺伝子を確定し、遺伝様式を明らかにした。連鎖分析により独立した4連鎖群を検出した。属間の差を基準としサトイモを18群に分類し、各地域間の関係を調べたところ、雲南省のサトイモが他の地域の系統と最も共通性が高く、サトイモの伝播に関して中国南西部が重要な地域であることが示唆された。3倍体の多系起源を裏付けるデータも得られた。(2)核型分析とRFLP分析:4倍体のクワズイモ1系統は核型から異質4倍体ないし雑種起源の可能性が高く、中国産1系統はモノソミックであった。アイソザイム分析からネパール産2系統が属間雑種と推定された。これらの結果より、分染法よりもRAPD・RFLP・GISHの組合せの方が有効と考え、実験計画を見直している。2.コムギに関する研究(1)春播性遺伝子:秋播き栽培されている四川盆地では、日本と同様Vrn3型が適応しているのに対し、春播き栽培されているチベットや四川省山岳部ではVrn1型が多く、生態的分化が明らかになった。(2)花粉不稔遺伝子およびRAPD多型:適応的に中立と考えられる両マーカーの地理的変異を解析した。チベットや新疆では遺伝的変異が大きいが、四川省、沿岸部、日本では西域には無い特殊なタイプに収斂する傾向が認められ、両地域間での遺伝的分化が示された。来年度はSCARマーカー開発を含むアイソザイム変異の解析、チベットのコムギの遺伝的多様解析に重点を置く。

(1)平成10年度に採集したクワズイモ属を多数含むミャンマーのサトイモ系統と、雲南省の系統のアイソザイム多型を分析し、これまでに推定した属間・種間の系統進化関係の確かさがさらに補強された。しかしクワズイモ属内の類縁関係については、さらに多数の材料を用いて調査して、形態学的分類と比較検討する必要があることがわかった。また既に作出済みの、サトイモの野生型と栽培型間の交配後代の遺伝子分析も開始した。(2) PCRにより、サトイモ属とクワズイモ属の葉緑体DNAの一部のイントロンとIGSの塩基配列を決定し、その系統進化関係がこれまでに得た系統樹と一致することを確認した。(3)人工交配により作出した、2倍体どうしのサトイモ・クワズイモ間のF_1を用いたRAPD、GISHなどの分析により、これが3倍体の属間雑種であることを確認した。これまでにアイソザイムやDNAによる分析から、属間雑種起原の可能性を推定した数系統のサトイモ属についての本格的な分子細胞遺伝学的研究に着手した。(4)チベットの春播コムギは地域により遺伝子型が異なり、秋播栽培されている四川盆地同様にVm3型が適応している地域が確認された。春播コムギの常識を覆す結果であり、また四川省との直接的な関連をも示唆している。(5)チベットのコムギ約600系統のエステラーゼ・ナイソザイム分析により、ネパール・ブータン→チベット→四川省へと至る地域で、ある程度の関連が認められた。これは南方ルートによる春播型コムギの導入を示唆するが、頻度が異なるバンドも見られたので、伝播に際して選抜圧が働いたものと考えられる。(6)低温、乾燥、多湿などのストレスに対する耐性と密接に関連するABA応答性遺伝子(Em,EmH2A)領域でのCAPS多型を検出し、シークエンスから多型領域を特徴付けた。1.サトイモについて(1)サトイモ、クワズイモ両属間の新雑種作出はできなかったが、1997年に作出したF1個体が開花した。花序の形質は両属の中間を示したが、雌花序中の退化花序がほとんどないことから、両属の分類基準の再検討が必要となった。またベトナム産4倍体クワズイモの自殖は不成功であった。(2)アイソザイム分析、RAPDマーカーの解析、葉緑体DNAのnon-coding領域のPCR産物の増幅を行ってその塩基配列の決定などを行い、サトイモの系統進化を解析した。ネパールと雲南の系統で遺伝的変異が大きかったが、前者の方がより大きいものの、他の地域との関連は後者の方が大であった。サトイモの東・南への伝播に際し雲南省が一つのセンターとなったことが示唆された。(3)2倍体の栽培型、野生型間の交配後代の形態とアイソザイム多型を分析し、地上部の色素発現とエステラーゼとの相関がとくに高いことが明らかとなった。2.コムギについてコムギの南方ルートによる伝播の可能性を探るため、中国264、朝鮮半島15、日本40、その他6の計325系統のコムギ在来品種を用いて、パーオキシダーゼ、アルコール脱水素酵素、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、グルコースリン酸脱水素酵素、デイアホラーゼのアイソザイム分析を行った。その結果、33本の多型バンドが得られた。中国西・南部の系統はチベット、四川省部西部、雲南省の系統が同じクラスターに分類されたことから、チベット高原周辺地域のコムギ系統相互の密接な関係が明らかとなった。しかし中国中・南部の系統とは別のクラスターに分類されたので、これらの系統は中国東・南部のコムギの成立に直接関与したのではないことが示唆された。
咀嚼運動によるストレス緩和:fMRI解析

近年のわが国では社会構造の急激な変化に伴い人々ははかり知れないストレス環境下にある。ストレスは神経心理学的に不快情報として理解され、この不快の初期活動は大脳辺縁系の扁桃体が担っている。したがって、咀嚼運動でストレスから逃れるなら、ストレスによって増強した扁桃体の神経活動は咀嚼運動によって減衰することになる。そこで本研究では磁気共鳴機能画像(fMRI)を用いて、ストレス刺激による扁桃体活動に及ぼす咀嚼運動の影響を解析した。また、ストレスに関係するといわれているカテコールアミン(アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン)およびACTHの血中濃度をストレス刺激時に定量し、これに対する咀嚼運動の影響を分析した。ストレッサーとして不快音(非常ベル音)を使用し、与えられたストレッサーだけに応答した扁桃体の活動をfMRIで計測し、定量的に解析した。さらに、ストレス刺激を与えた時の扁桃体活動を咀嚼運動した時としない時で同様に測定し、解析した。その結果、ストレス刺激により扁桃体の活動が増強され、咀嚼運動を行うと扁桃体の活動が減衰した。一方、ストレス刺激により、血中のノルアドレナリン、ドーパミンおよびACTH濃度は上昇し、咀嚼運動を行うとこれらのストレス関連物質の血中濃度が低下した。しかし、アドレナリンに関しては明確な相関関係が認められなかった。これらの結果から、ストレス刺激によって増強した扁桃体の神経活動は咀嚼運動によって減衰することが明らかとなり、咀嚼運動がストレス緩和法として有用であることが判明した。
一酸化炭素中毒による脳の酸化ストレス増加作用に関する研究

一酸化炭素(CO)中毒において、血中COヘモグロビン(COHb)が約50%の中程度CO中毒では脳の酸化ストレス(最強毒性の活性酸素種であるヒドロキシラジカルの生成)は増加せず、COHbが約70%となる重度CO中毒によって著明に増加した。この酸化ストレスの増加は、低酸素よりも一酸化炭素それ自体の作用に起因し、また、プリンP2Y11受容体経由で活性化された細胞内cAMP情報伝達経路を介することが示唆された。ラットを3000ppm一酸化炭素(CO)および5%0_2に40分間曝露すると、同程度の脳の低酸素状態を誘発したが、前者は、線条体におけるヒドロキシルラジカル(・OH;最も毒性の高い活性酸素種)生成を後者よりも強力に増強した。・OH生成は、同部位におけるcAMP(細胞内セカンドメッセンジャーの1つ)の増加とパラレルであったことから、これらの間には密接な関連性があるものと推察された。さらに、・OHを捕獲するサリチル酸は、COによるcAMP増加に影響を及ぼさなかったことから、cAMP増加が、・OH生成に関与する可能性が考えられた。一方、COによるcAMP増加に対する種々の薬物の効果について検討したところ、P2タイプのプリン受容体に対する非特異的拮抗薬であるsuraminに抑制効果が認められた。しかし、もう1つの非特異的拮抗薬であるPPADS(pyridoxalphosphate-6-azopheny1-2',4'-disulfonic acid)には、このような効果が認められなかったことから、COによるcAMP増加にはP2Y受容体の中で唯一Gs蛋白質と共役するP2Y11受容体の関与が考えられた。P2Y11は、ラットでの発現が認められていないが、COによるcAMP増加は、P2Y11の拮抗薬であるNF157により用量依存的に抑制された。なお、Gs蛋白質と共役するアデノシン受容体サブタイプA2の拮抗薬であるDMPX(3,7-dimethy1-1-propargylxanthine)には抑制効果は認められなかった。このような知見から、COによるcAMPの増加には、P2Y11様受容体が関与する可能性が示唆された。一酸化炭素(CO)3000ppm曝露によるラット線条体のヒドロキシルラジカル(・OH;最強毒性の活性酸素種)生成は、cAMPの場合と同様に、プリン受容体(P2)サブタイプの1つであるP2Y11を阻害するNF157によって抑制された。さらに、CO中毒による・OH生成は、protein kinase A(PKA)阻害薬H89により増強され、PKAとexchange factors directly activated by cAMP(Epac)を共に阻害する8-bromoadenosine-3',5'-cyclic monophosphorothionate,Rp-isomerにより抑制された。このような知見から、CO中毒時には、P2Y11受容体を介して生成されたcAMPが、・OH生成を抑制するPKA系と促進するEpac系の両経路を同時に活性化するが、Epac系経路の方をより強く活性化するため結果的には・OH生成が促進されることが示唆された。しかし、CO中毒による・OH生成は、cAMP生成に影響を及ぼさない非選択的P2阻害薬であるPPADSによっても強く抑制された。P2X1,X2,X3,X7の受容体サブタイプを優先的に阻害するNF279にはそのような抑制効果は認められなかったが、P2X2,X5,X7を優先的に阻害するBrilliant Blue Gでは、NF157と同程度の阻害効果が認められた。一方、ATP、GTPあるいはCTPを直接線条体に投与すると用量依存的に・OHが生成されたが、ATPの作用が最強であった。これらによる・OH生成は、PPADSおよびNF279で抑制されたが、その抑制効果は後者の方が強かった。このような結果から、CO中毒による・OH生成には、P2Y11だけでなく他のP2受容体を含む複雑な機構が関与することが示唆された。