hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己免疫寛容の成立機序と自己免疫疾患の新しい病因論

ヌ-ドマウス(BALB/c)に同系の胸腺原基を移植すると、移植後1週目から末梢血にCD4陽性細胞が出現し、これに遅れてCD8陽性細胞が検出可能となり、最終的にヌ-ドマウスのT細胞免疫系は8週齢までには正常レベルまでに回復した。胸腺移植時に異型(C3HまたはC57BL)の甲状腺あるいは、(BALB×C3H)F1または(BALB×C57BL)F1由来の甲状腺を同時移植しておいても、これらの異型組織片にたいする免疫寛容の誘導は不可能であった。また、睾丸摘除したス-ドマウスに胸線移植を行い、免疫能回復後に同系の新生仔睾丸を移植しても、移植片に自己免疫性の炎症を誘導することはできなかった。しかしながら、胸腺移植と同時にF1骨髄細胞を静注しておくと、対応する異型組織片にたいして免疫寛容が誘導され、移植した異型皮膚組織片や甲状腺組織がみごとに生着した事から、ヌ-ドマウスへの胸腺原基移植後の免疫系回復期の状態が、胎生期の発達期T細胞免疫系を充分に反映している可能性はあるものと思われた。そこで甲状腺をまえもって外科的に摘除しておいたヌ-ドラットに胸腺原基を移植し、免疫能が回復したあとに同系の甲状腺を腎被膜下に移植したところ、移植甲状腺に弱いながらも巣状のリンパ球浸潤を認めた。現在、胸腺移植と甲状腺除去との時期的な相互関係に関して検索を続行しているが、現段階で判ったことは、移植(MHC)抗原と自己組織抗原の免疫寛容成立の機構はそれぞれ異なっており、申請者の今回の仮説が適応しうる可能性があるのは、自己組織抗原、その中でも臓器特異的な抗原が明らかにされている甲状腺であること、および、甲状腺にたいする自己免疫寛容の誘導においては、自己抗原への暴露と免疫系の発達過程との時間的な相関関係が重要である可能性が示唆されている。
デジタル制御低温プラズマMOCVD法によるPZT完全結晶薄膜の創製と薄膜形成機構

本研究はデジタル制御低温プラズマMOCVD装置を用いて,基板と薄膜の間に異なる組成をもつバッファー層や組成を厚さ方向に傾斜させたバッファー層を導入し,薄膜一基板間の応力や格子定数のミスマッチを制御して,薄膜に異なる応力を与えた完全結晶様薄膜を作成し,電気特性の制御を行うことを目指している.薄膜中の残留応力が電気特性に与える影響を明らかにするため,(100)SrTiO_3基板上にエピタキシャル(001)PbTiO_3薄膜を成膜した後,研摩によって基板の厚さを変えたり,基板に外力を印加したりして薄膜の電気特性を検討した.その結果,薄膜の面内に引っ張り応力を与えるとPbTiO_3の残留分極値が小さくなることなどの応力と電特の関係を見いだした.さらに,エピタキシャル(001)Pb(Zr,Ti)O_3薄膜と(100)SrTiO_3基板の間に種々のバッファー層を導入した結果,薄膜の残留応力を制御できることを明らかにした.この系では薄膜と基板の格子定数のミスマッチが比較的小さいことから,近い格子定数が近いバッファー層を用いる限り,熱膨張率の差が残留応力に大きな影響を与える.すなわち,SrTiO_3やPb(Zr,Ti)O_3よりも熱膨張率の大きなPbTiO_3あるいはPbTiO_3→Pb(Zr,Ti)O_3傾斜バッファーを導入するとバッファー層がない場合に比べて引っ張り応力を緩和できる.逆に熱膨張率がSrTiO_3よりも小さなPbZrO_3→Pb(Zr,Ti)O_3傾斜薄膜を導入すると,さらに強い薄膜面内の引っ張り応力がかかることを実証した.これらの結果をうけて,エピタキシャル(001)PbTiO_3薄膜と(100)SrTiO_3基板の界面にPbTiO_3の厚さを可変したPt/PbTiO_3バッファー層を導入した.すなわち,バッファー層の厚さを厚くするほど,基板の熱膨張の影響がキャンセルされて,大きな残留力極値を得ることができる.このように,薄膜と基板の界面に様々なバッファー層を導入することで,電気特性を制御することができることが明らかになった.本研究はデジタル制御低温プラズマMOCVD装置を用いて,基板と薄膜の間に異なる組成をもつバッファー層や組成を厚さ方向に傾斜させたバッファー層を導入し,薄膜一基板間の応力や格子定数のミスマッチを制御して,薄膜に異なる応力を与えた完全結晶様薄膜を作成し,電気特性の制御を行うことを目指している.薄膜中の残留応力が電気特性に与える影響を明らかにするため,(100)SrTiO_3基板上にエピタキシャル(001)PbTiO_3薄膜を成膜した後,研摩によって基板の厚さを変えたり,基板に外力を印加したりして薄膜の電気特性を検討した.その結果,薄膜の面内に引っ張り応力を与えるとPbTiO_3の残留分極値が小さくなることなどの応力と電特の関係を見いだした.さらに,エピタキシャル(001)Pb(Zr,Ti)O_3薄膜と(100)SrTiO_3基板の間に種々のバッファー層を導入した結果,薄膜の残留応力を制御できることを明らかにした.この系では薄膜と基板の格子定数のミスマッチが比較的小さいことから,近い格子定数が近いバッファー層を用いる限り,熱膨張率の差が残留応力に大きな影響を与える.すなわち,SrTiO_3やPb(Zr,Ti)O_3よりも熱膨張率の大きなPbTiO_3あるいはPbTiO_3→Pb(Zr,Ti)O_3傾斜バッファーを導入するとバッファー層がない場合に比べて引っ張り応力を緩和できる.逆に熱膨張率がSrTiO_3よりも小さなPbZrO_3→Pb(Zr,Ti)O_3傾斜薄膜を導入すると,さらに強い薄膜面内の引っ張り応力がかかることを実証した.これらの結果をうけて,エピタキシャル(001)PbTiO_3薄膜と(100)SrTiO_3基板の界面にPbTiO_3の厚さを可変したPt/PbTiO_3バッファー層を導入した.すなわち,バッファー層の厚さを厚くするほど,基板の熱膨張の影響がキャンセルされて,大きな残留力極値を得ることができる.このように,薄膜と基板の界面に様々なバッファー層を導入することで,電気特性を制御することができることが明らかになった.本研究はデジタル制御低温プラズマMOCVD装置を用いて,基板と目的とする薄膜の間に異なる組成をもつバッファー層や組成を厚さ方向に傾斜させたバッファー層を導入し,薄膜ー基板間の応力や挌子定数のミスマッチを制御して,薄膜に異なる応力を与えた完全結晶薄膜を作成することを目指している.初年度の今年は薄膜にPb(Zr,Ti)O_3(PZT)を,基板に挌子定数が比較的近いSrTiO_3(ST)単結晶を用い,様々なバッファー層を形成し,PZT薄膜の単結晶性と残留応力について検討した.Pb原料を連続供給したまま、Zr,Ti原料を交互あるいは一方をパルス状に供給しバッファー層を成膜した.

さらにバッファー層上にPZT薄膜を成膜し,X線回折、極点図形,精密X線回折装置(MRD),XPS等を用いて結晶性、配向性,組成などを評価した.その結果,ST(100)単結晶基板上に成膜した全てのPZT系薄膜はエピタキシャル成長した.PT→PZT傾斜組成バッファー層またはPZ→PZT傾斜組成バッファー層上に成膜したPZT薄膜(膜厚はバッファー層50nm、PZT50nm)を,ST基板上に直接成膜したPZT(50nm)と比較すると,PT→PZTバッファー層を持つPZT薄膜では、PZT面内方向の残留応力が約0.7GPa緩和した。また逆に、PZ→PZT傾斜組成バッファー層を導入した場合は、残留応力が1.2Gpa程度増加した.また,膜厚が薄いPT(25nm)バッファー層では残留応力の減少が最も大きく約1.3GPa減少した.また、MRDの逆挌子空間マッピングからもバッファー層の導入による組成傾斜と応力緩和作用が確認できた.これらの現象は熱膨張率と格子定数の差により理解することができた.すなわち,種々のバッファー層の導入により,PZT薄膜の残留応力を制御することができた.本研究はデジタル制御低温プラズマMOCVD装置を用いて,基板と薄膜の間に異なる組成や組成を厚さ方向に傾斜させたバッファー層を導入し,薄膜-基板間の応力や格子定数のミスマッチを制御して,薄膜に異なる応力を与えた完全結晶薄膜を作成し,電気特性の制御を行うことを目指している.初年度はPb(Zr,Ti)O3(PZT)薄膜とSrTiO3(ST)単結晶基板界面に形成したバッファー層が結晶性と残留応力に与える影響の検討した.本年度は,薄膜(PZTまたはPbTiO3(PT))と基板(STまたはMgO)の界面にエピタキシャル電極(白金(Pt)あるいは(La,Sr)CoO3(LSCO))を導入し,さらにそれらの界面にバッファー層を導入することで電気特性を意図的に制御することを目的に研究を行った.実験はパルスMOCVD法を用いてPZTあるいはPT薄膜あるいはバッファー層を成膜した.エピタキシャル電極にはPt,LSCO電極はスパッターまたはPLD法で成膜した.これらの薄膜は結晶性、配向性,組成などを評価し,さらに強誘電特性やリーク特性を測定した.その結果,ST(100),MgO(100)単結晶基板上に,LSCOやPtのエピタキシャル電極を成膜する条件を確立し,PZT系薄膜のエピタキシャル成長に成功した.電極もバッファー層の役割をすることからPZT/LSCO/STあるいはPZT/Pt/STのPZT薄膜ではPZT/STのPZT薄膜に比べてより強い引っ張り応力を受け,電特も変化することが判明した.この現象はPZT/Pt/ST構造においては構成相の熱膨張率の違いから説明できるものの,PZT/LSCO/STでは逆の結果になることから,LSCOの薄膜上での組成ずれや,格子欠陥などで説明された.同様な考察から,PT薄膜にST基板からかかる強い引っ張り応力をPT薄膜をバッファー層(PT(B))として下部電極と基板の界面に導入したPT/Pt/PT(B)/ST構造を構成することで緩和する試みを行った.その結果,PT(B)層の厚さを変化することで基板にかかる応力を制御することに成功した.すなわち,種々のバッファー層の導入により,PZTやPT薄膜の残留応力を制御し,所定の電気特性を得ることが可能なった.
組織特異的なヘテロクロマチンサイレンシングに関わる新規因子の解析

トランスポゾンを含むヘテロクロマチン領域のサイレンシング機構を明らかにするため、シロイヌナズナを用いて、特定の組織において特異的にヘテロクロマチンサイレンシングが解除される新規変異体kumonosu(kun)を単離した。kun変異体では、多数のトランスポゾン及びrDNAリピートを含むヘテロクロマチン領域の転写が活性化されていた。本年度において、KUNがどのような機構でヘテロクロマチン領域の転写制御に関わるかを明らかにするため、kun変異体を用いた機能解析を行い、次の点について成果を得た。2. kun変異体におけるターゲット領域のクロマチン構造を解析するため、ヒストンメチル化抗体を用いたクロマチン免疫沈降法により、ヒストン修飾を調べた結果、ターゲット領域における抑制型ヒストン修飾の減少を検出した。これらのことから、KUNはDNAメチル化及びヒストンメチル化を介してヘテロクロマチン領域のサイレンシングに関与すると考えられた。今後は、kun変異体におけるDNAメチル化及びヒストンメチル化のゲノムワイドな解析や、既知のヘテロクロマチンサイレンシングに関わる変異体との遺伝学的相互作用の解析を行う計画である。26年度が最終年度であるため、記入しない。
三叉神経運動枝による顔面神経麻痺の新しい治療法の開発

【はじめに】末梢性顔面神経麻痺の際に、顔面神経の中枢端が利用できない場合には神経移行や交叉神経移植術が行われる。神経移行術においてはmotor sourceとして舌下神経が頻用されているが、近年では三叉神経運動枝を用いた臨床例の報告も散見されるようになってきた。【目的】ラットにおいて三叉神経咬筋枝を用いた顔面神経麻痺の再建モデルを作成し、これを舌下神経を用いて再建を行なった群と比較検討した。【方法】ウィスターラット(250-300g、雌)を12匹使用し、これを正常群(group A)、三叉神経再建群(group B)、舌下神経再建群(group C)、コントロール群(group D)に分けて実験を行った。group BおよびCは術後経過2週、4週、8週、16週の4期に分けて解析を行った。解析は誘発筋電図、電顕による再生軸索の評価および逆行性神経トレーサーによる神経核のカウントにより行った。【結果】コントロール群においては電顕で再生軸索は変性しており軸索数も少数であった。神経核のカウントでは、トレーサーで染まった神経核は認められなかった。group Bにおいては術後8週で筋収縮を認められたのに対して、group Cでは術後4週で筋収縮が認められた。神経核のカウントではgroup Bよりもgroup Cの方が逆行性に染まった神経核が多く認められた。【考察】顔面神経麻痺の再建においては、motor sourceとして多数の運動神経を導入することが病的共同運動を予防する鍵であると考えられる。今回舌下神経の他に、三叉神経咬筋枝も利用可能であることが実験的に証明され、顔面神経麻痺の再建にさらなるオプションが付加できるものと考えられた。末梢性の顔面神経麻痺に対する再建方法として、従来の単一のmeural motor sourceを用いた再建ではなく、複数のneural motor sourceを使用することで病的共同運動を抑制し、よりきめ細かな顔面表情筋の再建を行なうことができると考えられている。我々は新たなneural motor sourceとして三叉神経の運動枝に注目し、これが末梢性顔面神経麻痺の治療における有効性について研究を行なっている。当該年度はラットモデルを用いて実験を行なった。【方法】ウィスターラット(250-300g、雌)を10匹使用し、これを正常群、三叉神経再建群、コントロール群に分けて実験を行った。三叉神経群は顔面神経本幹を茎乳突孔の出口で切断し、その末梢端を三叉神経咬筋枝と11-0ナイロンで端々吻合を行った。コントロール群は顔面神経本幹を切断し、再建を行わないものとした。三叉神経再建群は術後経過2週、4週、8週、16週の4グループに分けて解析を行った。【結果】コントロール群においては誘発筋電図による筋収縮を認めず、電顕で再生軸索は変性しており軸索数も少数であった。神経核のカウントでは、トレーサーで染まった神経核がわずかに認められた。三叉神経再建群においては術後8週で筋収縮を認め、電顕での再生軸索は変性しているものの軸索数は有意に多く認められた。神経核のカウントでも術後8週で逆行性に染まった神経核が多数認められた。【考察】顔面神経麻痺の再建においては、motor sourceとして多数の運動神経を導入することが病的共同運動を予防する鍵であると考えられている。今回、三叉神経咬筋枝がひとつのオプションとして利用可能であることを実験的に証明した。
T細胞の正負の選択に関わるカルシウムチャネルの同定

当研究では、T細胞の正負選択に関わるカルシウムチャネルの同定を行った。はじめに候補分子の絞り込みを行うために、目的のチャネルがチロシンリン酸化により活性化制御が行われているという仮説に基づき、刺激依存的にチロシンリン酸化される膜たんぱく質を精製し、MSにより候補たんぱく質の同定を試みた。このスクリーニングでは、非特異的な結合由来であるZap70やLckなどの細胞質たんぱく質や、接着タンパク質や、1回膜貫通IgGドメイン含有たんぱく質などの1回膜貫通たんぱく質が候補として挙がってきたが、それら分子の中でチャネルを形成しうる2回以上膜貫領域を持つたんぱく質を注目した。その結果、いくつかチャネル候補分子が見つけることができたため、それら分子をノックダウンすることによりTCR刺激依存的な細胞内カルシウム制御に関与するかを検討した。その結果、優位に細胞内カルシウム濃度を低下させる分子を見つけることに成功した。この分子は、T細胞でのカルシウム濃度を主に制御すると知られている容量依存性カルシウムチャネルや、T細胞での機能が疑われている電位依存性カルシウムチャネルとは異なり、別の制御をうけている可能性が考えられる。また、カルシウム透過性チャネルとしてよく知られているTRPチャネルファミリーとは全く別のものであった。今回同定した分子が、実際にカルシウム透過性を有する分子であるか?また、実際にT細胞の正負選択に関わるのか?についてはさらなる研究が必要であるものの、TCR依存的なカルシウム流入に重要な新規分子を同定することに成功した。当研究では、T細胞の正負選択に関わるカルシウムチャネルの同定を行っている。目的のチャネルはチロシンリン酸化により活性化制御が行われているという仮説に基づき、刺激依存的にチロシンリン酸化される膜たんぱく質を精製し、同定を試みた。初めは、細胞を刺激後、超遠心により膜分画を回収し、抗チロシンリン酸化抗体で精製し、MSで精製されたたんぱく質を調べたが、膜貫通たんぱく質がほとんど同定できなかった。膜分画への細胞質たんぱく質が多く混入すること及び、抗体に対する非特異的な結合がその原因と考えられた。そこで、精製ステップを変更することで問題を解決することを試みた。チロシンリン酸化たんぱく質精製度を向上するために、セリン、スレオニン残基を含むブロードなリン酸基を吸着するビーズを用いて精製後、さらにチロシン抗体で精製することとした。また、膜貫通たんぱく質を特異的に精製するために、精製開始まえに細胞をビオチン化することで、膜貫通たんぱく質をビオチンでラベルし、膜分画回収後に、さらにアビジンビーズでビオチン化たんぱく質を精製した。これらの変更により、膜たんぱく質を特異的に同定できる条件を整えることに成功した。本年度ではこのスクリーニングにより、これまで報告されていない膜貫通たんぱく質が候補分子として複数同定できたので、今後それら分子が実際にチャネルたんぱく質として機能しうるか、過剰発現やノックダウン下でカルシウム指示薬などをもちいてその機能を調べる予定である。
スピン軌道相互作用を求めるプログラムの新規開発と単分子磁性体への適用

共鳴Hartree-Fock(Res-HF)法という手法を元にして、密度汎関数法ではなく、波動関数ベースの手法で磁性を研究するための手法論を開発した。Res-HF法は巨大系に適用するには計算量が多いため、計算量を削減したRes-HF配置間相互作用(CI)法を開発した。さらに、この手法から可能な限り任意性を排除するため、スピン射影を元にしたスピン最適化(SO)Res-HF CI法を開発した。これにより、強くスピン分極した系において、従来そのような系に適用されてきた手法であるUHF自然軌道を用いた完全活性空間CI(UNO-CASCI)法より計算量を少なくする事に成功した。SO Res-HF CI法をスピンフラストレーション系にも適用した。Non-collinearスピン状態から出発した場合、計算量はほとんど削減できなかったが、UNO-CASCIよりも良い結果を与えた。Non-collinear磁性を示すモデル分子系の性質を、高精度計算である配置間相互作用法(CI)により解析を行った。非相対論的Full CI(最高精度の計算)を行えばnon-collinearスピン状態は縮退し、当然ながら混合によりcollinearスピン状態の縮退と等価となった。しかし、スピン軌道相互作用(SOC)を入れて計算を行うと、系によっては縮退が解け、non-collinearスピン状態が発現した。発現するかどうかは古典スピンモデルによる磁気異方性相互作用を表すDzyaloshinskii-守谷(DM)モデルにより予想される通りであった。例えば、D_3対称の分子ではDMモデルにより2つのnon-collinear磁性体のどちらかが安定になると予想されるが、実際にFull CIにおいて一方の状態が安定となった。また、どちらが安定になるかも求める事ができた。CIで必要となる巨大行列の対角化を行うため、Davidson逐次対角化法の実装を行った。この手法により、以前では計算できなかったサイズのnon-collinear磁性体のCI計算が行えるようになった。CIだけでなく、Hartree-Fock法(HF)と密度汎関数法(DFT)により、一般D_3対称分子のDMモデルのパラメータベクトルDの算出を行った。この計算式は、別の対称性を持った系においても適用が可能な形となっている。DをHFは過小評価、DFTは過大評価する傾向があったが、CIと向きは一致し、オーダーもほぼ一致した。SOCを入れて収束させた場合と入れずに収束させた場合とで、Dの値はほとんど変化しなかった。この結果は、SOCの影響は摂動的に取り入れたので十分であることを示している。二電子反発積分の高速化を行った。これにより、例えば30分程度かかっていたnon-collineaf HF計算が20分程度に短縮された。
エクダイソン依存的転写への干渉を利用した幼若ホルモンレセプターの同定

マラリアのモデルベクターであるハマダラカ・Anopheles stephensiより、コアクティベータ・CREB-binding protein (CBP)、核内レセプター・estrogen-related receptor (ERR)、ダイオキシンレセプター(aryl-hydrocarbon receptor, AhR)、およびダイオキシンレセプターヘテロ2量体形成のパートナー・arylhydrocarbon receptor nuclear translocator (Arnt)のcDNAクローニングと完全長ORFの決定を行った。蚊のCBP cDNAは全長10974bpで、3658残基のアミノ酸をコードするORFを持っていた。蚊のERR cDNAは全長3516bpで、505残基のポリペプチドをコードしていた。蚊のAhRのcDNAにはスプライスバリアントである3種のアイソフォームが存在し、それぞれAsAhR-a,-b,-cと名付けた。AsAhR-aおよび-cは、980残基強の長いポリペプチドをコードしていたが、AsAhR-bはORFが538残基と短くC末端側が大きくtrancateされたものであった。蚊のArnt cDNAにはN末端付近のみが異なる2種類のアイソフォームが存在した。配列解析の結果、これら蚊の因子には脊椎動物の対応するホモログとの類似性が認められたが、いずれもショウジョウバエのホモログともっとも類縁性が高かった。本年度は予定通り、まず、エクダイソンと幼若ホルモンの共通コアクティベータ候補であるCREB-binding protein(CBP)の完全長クローニングを行った。cDNAライブラリースクリーニングにより、オーバーラップするほぼ全長に近いORFの情報を得た。さらに5'RACEを行うことにより真の5'末端を得、全長のORFを得ることができた。蚊のCBPは全長11kbを越えるたいへん長いものであり、5'末端はグルタミンリッチな配列の挿入位置により3種類に分けられた。マラリアのモデルベクターであるハマダラカ・Anopheles stephensiより、コアクティベータ・CREB-binding protein(CBP)、核内レセプター・estrogen-related receptor(ERR)、ダイオキシンレセプター(aryl-hydrocarbon receptor, AhR)、およびダイオキシンレセプターヘテロ2量体形成のパートナー・arylhydrocarbon receptor nuclear translocator(Arnt)のcDNAクローニングと完全長ORFの決定を行った。蚊のCBP cDNAは全長10974 bpで、3658残基のアミノ酸をコードするORFを持っていた。蚊のERR cDNAは全長3516 bpで、505残基のポリペプチドをコードしていた。
ターゲットオブラパマイシン複合体２の制御機構の解析

ターゲットオブラパマイシン(TOR)は代謝、増殖など細胞の重要機能を調節・制御し、老化および生活習慣病、癌などの疾病に関与すると言われている。モデル生物の分裂酵母はTORC2欠損が生存可能であるなど多くの利点があり、本研究の目的は、分裂酵母を用いてTORC2の制御機構を解明し、得られた知見をヒトのTORC2研究に提供することにある。平成24年度の成果を以下に示す。1,先行研究において同定したTORC2制御因子、Ryh1とTdh1の遺伝学的相互作用を解析した。これら二つの因子はそれぞれ異なる機構によりTORC2を制御すると推測され、今後はこれら因子に関する解析を個別に行うこととし、平成24年度はTdh1に焦点を当てた。2, Tdh1がTORC2構成因子のうちSte20を除く因子およびTORC2の基質であるGad8と結合することを明らかにした。また、細胞の酸化ストレス処理はSin1, Tor1およびGad8のTdh1との結合を増強した。Sin1はGad8をTORC2にリクルートする因子であり、Tor1はGad8をリン酸化する酵素である。従って今回の結果は、酸化ストレス条件下においてTdh1がSin1-Gad8-Tor1間の結合を補強するアダプター因子として働くことを示唆する。3, Tdh1をコードする遺伝子tdh1+の破壊がTORC2-Gad8経路およびストレス応答性MAPK(Spc1)経路の酸化ストレス応答を減弱させるため、これらの経路間のクロストークを解析した。Spc1欠損株において酸化ストレスによるGad8の活性化が亢進された。従って、Spc1によるTORC2制御機構の解明も研究対象に加えることにした。そこで、Tdh1とSpc1経路による協調的なTORC2制御を理解する目的で、これらの接点となるMAPKKK複合体の制御機構を解析し、その成果を学術論文として公表した。
Apaf1欠損アポトーシス抵抗性細胞における癌化と細胞死の解析

これまで、ミトコンドリア依存性アポトーシス経路におけるアダプター分子Apaf1を欠損する細胞が抗がん剤刺激を含む様々な刺激に対してアポトーシス抵抗性を示すことを報告してきた。本研究では、Apaf1欠損細胞が、1)癌化刺激に対する高感受性を有するか、また2)アポトーシス誘導刺激に対して刺激後期においてどのような変化を示すかを解析した。まず、野生型、およびApaf1を欠損する胎児線維芽細胞を3T3化し、細胞の増殖能などの性質を解析した。野生型、Apaf1欠損細胞とも同程度の増殖能を示し、また接触阻止や足場依存性などの性質も同様に保持していた。このことから、Apaf1欠損、すなわちアポトーシス抵抗性単独では、細胞は癌化せず、遺伝子変異や癌ウイルス遺伝子の発現などの要因が必要と考えられた。現在、化学発癌物質や放射線照射などで、細胞の癌化を試みており、さらに癌化した細胞の性質を解析する予定である。また、株化していないApaf1欠損細胞に抗がん剤刺激を加えた場合、野生型に比べ抵抗性を示すものの、約48時間後には多くの細胞に細胞死が生じることが確認された。この細胞死は核の濃縮や分断化、およびカスパーゼの活性化を伴わずアポトーシスでは無いと考えられた。電子顕微鏡による解析により、刺激後のApaf1欠損細胞においては核の膨化などネクローシスと類似した変化が見られた。また、刺激初期より、ミトコンドリアの機能低下や微細構造の破壊などの像も検出された。これらのことから、Apaf1を欠損しカスパーゼの活性化が生じない細胞にアポトーシス刺激を加えた場合、ミトコンドリアの機能低下に引き続くネクローシス、またはネクローシスに類似した細胞死が生じることが示された。
若年者胃癌発癌とH.ピロリ菌感染による細胞内酸化ストレスに関する研究

ヘリコバクター・ピロリ菌感染による慢性胃炎により胃上皮細胞内に活性酸素(以下ROS)が蓄積しやすく、発癌すると言われているが、詳細はまだ解明されていない。本研究では、ピロリ菌感染が高率に合併する30歳以下の若年者胃癌群と41歳以上の非若年者胃癌群を用いてROB過剰産生系物質(8OHIG, iNDSとROS消去・分解系物質(peroxi redoxin ; PRDX)の発現バランスの違いを比較し、両群での相違点を見出した。研究成果の概要(英文)ヘリコバクター・ピロリ菌感染による慢性胃炎により胃上皮細胞内に活性酸素(以下ROS)が蓄積しやすく、発癌すると言われているが、詳細はまだ解明されていない。研究成果の概要(英文)【目的・方法】Helicobacter pylori(H.pylori)感染による慢性胃炎は、粘膜内の持続する炎症状態から胃上皮細胞内に活性酸素(ROS)が蓄積しやすい状態を誘発し、発癌に関与すると言われているが、ROSの蓄積がどのように起こっているのかはまだ解明されていない。本研究の目的は、H.pylori感染が高率に合併する30歳以下の若年者胃癌単発例84例と41歳以上の非若年者胃癌単発例115例を用いてROS産生系物質(80HdG,iNOS,COX2)とROS消去・分解系物質(peroxiredoxin;PRDX)の蛋白発現を免疫組織化学的に検討しその発現の程度を若年群、非若年群で比較した。【結果】1)80HdG核内蓄積は、非癌部に比べ癌部に有意に蓄積し(p<0.01)、両群に差はなかった。2)iNosは、非若年群の癌部で有意に発現率が高かった(p<0.001)。3)COX2の発現は両群ともに癌部・非癌部の発現率は低かった。4)PRDX2は若年群で癌部の発現率が低く(p<0.05)、PRDX3は両群で癌部の発現率に差はなかったが、若年群の腺頸部で発現率が有意に低かった(p<0.05)。【結論】年齢に関係なく、胃癌の発癌には80HdG核内蓄積に象徴されるROS蓄積が関与しており、非若年者ではROS産生系物質の過剰発現が、30歳以下の若年者ではROS消去系物質の減少がROS細胞内蓄積に関与することが示唆された。(現在この内容を論文執筆中であり、4月20日開催の第9回国際胃癌学会(ソウル)にて発表予定である。)【目的・方法】Helicobacter pylori (H.pylori)感染による慢性胃炎は、粘膜内の持続する炎症状態から胃上皮細胞内に活性酸素(ROS)が蓄積しやすい状態を誘発し、発癌に関与すると言われているが、ROSの蓄積がどのように起こっているのかはまだ解明されていない。本研究の目的は、H.pylori感染が高率に合併する30歳以下の若年者胃癌単発例84例と41歳以上の非若年者胃癌単発例115例を用いてROS産生系物質(8OHdG,iNOS,COX2)とROS消去・分解系物質(peroxiredoxin;PRDX)の蛋白発現を免疫組織化学的に検討しその発現の程度を若年群、非若年群で比較した。2)iNOSは、非若年群の癌部で有意に発現率が高かった(p<0.001)。3)CoX2の発現は両群ともに癌部・非癌部の発現率は低かった。4)PRDX2は若年群で癌部、非癌腺窩上皮での発現率が低く(p<0.05)、PRDX3は両群で癌部の発現率に差はなかったが、若年群の非癌腺窩上皮で発現率が有意に低かった(p<0.05)。PRDX1は癌部・非癌部において両群に差はなかった。【結論】年齢に関係なく、胃癌の発癌には80HdG核内蓄積に象徴されるROS蓄積が関与しており、非若年者ではiNOSに代表されるRos産生系物質の過剰発現が、30歳以下の若年者では主にPRDX2に代表されるROS消去系物質の減少がROS細胞内蓄積に関与し、慢性炎症からの発癌に寄与することが示唆された。(この内容は、2011年4月2023日開催の第9回国際胃癌学会(ソウル)にて発表した。)
韓国の中等教育における日本語教育:教師及び授業に関する研究

1韓国の中等教育における日本語教育に関する研究前年度に引き続き日本語教育事情の資料収集及び教科書等の分析を行うとともに、以下のような現状調査を行った。★中等教育の日本語教師及び日本語教育関係者対象の開き取り調査★2006年度全国授業発表大会(於韓国蔚山市)における日本語の授業の指導案・授業例の分析★日本の中等教育の英語の授業における協同授業例・活動例の資料収集及び分析★韓国の中等教育の日本語授業における協同授業の実践例分析韓国人教師への聞き取り調査、及び録画した授業の分析前年度の海外の中等教育における調査及び今年度の上記1,2の研究をふまえて、ソウル市内の韓国の中等教育機関(計3校)の正規の日本語の授業において、韓国人教師と共に協同授業の実践を行った。★教科書に合わせた教室活動の設計、指導案の作成★協同授業を共に行った韓国人教師との意見交換(授業準備・振り返り)★協同授業実践に関する調査学習者対象に質問紙調査、及び韓国人教師対象に聞き取り調査を実施した。平成17年、18年の2年間の研究の2年目には、以上のことを行った。研究の成果は、平成19年2月に韓国で開催された韓国日本学会において協同授業の実践について発表した。1先行研究分析(1)外国語教育に関する先行研究日本語教育及び英語教育における母語話者教師と非母語話者教師との協同授業(team teaching)、年少者対象の外国語教育、第2言語習得、教室活動に関する参考文献及び授業報告について資料収集(2)韓国の中等教育における日本語教育に関する先行研究言語政策、各種報告書、教材等の資料収集及び分析2海外の中等教育における日本語教育研究(1)海外の中等教育において日本語教育が盛んな国における日本語教育事情資料収集*国際交流基金海外日本語教育専門家派遣帰国報告会参加(インドネシア)*国別資料収集(アメリカ・カナダ・オーストラリア・ニュージーランド・台湾・インドネシア等)(2)海外の中等教育機関おける日本語教育事情調査*アメリカ・カナダの中等教育現地調査日本語母語話者教師と非母語話者教師の授業見学、両教師及び学生対象の日本語母語話者及びteam teachingに関する聞き取り調査*韓国の中等教育における日本語教育調査全国の教師対象に日本語母語話者教師に関するアンケート調査実施2001年から実施されている第7次教育課程における日本語教育についての情報収集、日本語母語話者教師と非母語話者教師の日本語授業見学(高校)、両教師への聞き取り調査*韓国等の中等教育における言語政策(外国語教育)についての資料収集平成17、18年の2年間にわたる研究の1年目は、以上のことを行った。
多くの自由度が関与するプロトン移動反応にプロトンの量子性が及ぼす影響

本研究課題では,具体的な不均一触媒反応の例として固体酸触媒(ナノシート触媒)におけるアルコールの脱水反応を取り上げ,不均一触媒表面構造や表面での反応機構に関する研究を進めてきた.固体酸触媒は,生成物との分離,中和,塩の除去といった問題点を解決するグリーンケミストリーの観点からも好ましい物質である.近年,層状金属酸化物の層を剥離して得られる酸化物ナノシートが固体酸触媒として機能することが東京大学工学部化学システム工学科の高垣・堂免らによって発見され注目されている.しかし,実験だけでは表面上の強酸点や水素の位置等は分からない.特に触媒表面を動いていると考えられている水素に関しては, 2次元結晶を通り抜けているのではないかとも言われており,ナノシート上のプロトンの位置や運動に関する理論的な解明が強く望まれていた.そこで,我々はこのナノシート固体酸触媒が2次元の結晶構造を有するという特徴を活かし,量子化学計算と周期境界条件下で密度汎関数法を用いて基底状態の電子状態を決定できるいわゆるバンド計算法を駆使して,ナノシート構造や表面での反応機構を理論的に解明した.さらに,表面や固体内でのプロトンの運動に関する研究を行い,上記の問題にアプローチしてきた.その結果,表面構造に関しては実験事実を再現するモデルを構築することができた.また,従来実験で言われていた場所とは異なる場所が酸点であるのではないかと計算で示した.表面のプロトンの運動に関しては,異動に必要な活性化エネルギーがかなり高いことが数値計算で示されたため,実際にこの触媒の表面を自由にプロトンが移動することは無いのではないかと考えている.さらに,表面でのプロパノールの脱水反応に関しては,隣り合う2つのサイトがブレンステッドの意味で酸点と塩基点になっており,競争的に水素の移動反応が起こり,反応が進むことを示した.これ以外にも,燃料電池で用いられるプロトン透過膜やプラチナ表面の2次元氷内のプロトン移動反応などを取り上げ,その移動メカニズムや活性化エネルギー等の計算を行なった.その結果,プロトン移動は水分子が作る水素結合ネットワークの影響をものすごく受けるため,プロトン移動を加速するためには,触媒表面に強力かつ頑丈な水素結合のネットワークを張り巡らせることが重要であることを示した.本研究課題では,具体的な不均一触媒反応の例として固体酸触媒(ナノシート触媒)におけるアルコールの脱水反応を取り上げ,不均一触媒表面構造や表面での反応機構に関する研究を進めてきた.固体酸触媒は,生成物との分離,中和,塩の除去といった問題点を解決するグリーンケミストリーの観点からも好ましい物質である.近年,層状金属酸化物の層を剥離して得られる酸化物ナノシートが固体酸触媒として機能することが東京大学工学部化学システム工学科の高垣・堂免らによって発見され注目されている.しかし,実験だけでは表面上の強酸点や水素の位置等は分からない.特に触媒表面を動いていると考えられている水素に関しては, 2次元結晶を通り抜けているのではないかとも言われており,ナノシート上のプロトンの位置や運動に関する理論的な解明が強く望まれていた.そこで,我々はこのナノシート固体酸触媒が2次元の結晶構造を有するという特徴を活かし,量子化学計算と周期境界条件下で密度汎関数法を用いて基底状態の電子状態を決定できるいわゆるバンド計算法を駆使して,ナノシート構造や表面での反応機構を理論的に解明した.さらに,表面や固体内でのプロトンの運動に関する研究を行い,上記の問題にアプローチしてきた.その結果,表面構造に関しては実験事実を再現するモデルを構築することができた.また,従来実験で言われていた場所とは異なる場所が酸点であるのではないかと計算で示した.表面のプロトンの運動に関しては,異動に必要な活性化エネルギーがかなり高いことが数値計算で示されたため,実際にこの触媒の表面を自由にプロトンが移動することは無いのではないかと考えている.さらに,表面でのプロパノールの脱水反応に関しては,隣り合う2つのサイトがブレンステッドの意味で酸点と塩基点になっており,競争的に水素の移動反応が起こり,反応が進むことを示した.これ以外にも,燃料電池で用いられるプロトン透過膜やプラチナ表面の2次元氷内のプロトン移動反応などを取り上げ,その移動メカニズムや活性化エネルギー等の計算を行なった.その結果,プロトン移動は水分子が作る水素結合ネットワークの影響をものすごく受けるため,プロトン移動を加速するためには,触媒表面に強力かつ頑丈な水素結合のネットワークを張り巡らせることが重要であることを示した.固体酸触媒を取り上げ、その表面モデルの作成とその表面でのプロトンの運動に関する動力学的研究を行っている。本年度は、具体的な触媒として、高垣・堂免(東大・工)らにより開発されたニオブ酸化物であるイオン性結晶の固体酸触媒(ナノシート触媒)を取り上げ、主に表面モデル作成に関して研究を進めた。不均一触媒である固体酸触媒は、均一触媒で問題となる生成物の分離、中和、塩の除去といった操作を省略できるため、グリーンケミストリーの観点からも注目されている物質である。高垣・堂免らにより開発されたナノシートは、層状金属酸化物の層を剥離して得られ、広い表面積を持つため、その高い反応性が注目されている。こうしたナノシート状触媒は、2次元の結晶構造を有するという特徴を持つので、理論的に扱いやすいという利点を持つ。本研究では触媒表面における反応特性を議論する第一段階として、固体酸触媒ナノシートHNb3O8表面モデルを作成し、量子化学計算を用いて固体酸触媒ナノシートHNb3O8上の強酸点の位置を特定し、得られた値を実験結果と比較することでモデルの妥当性を検証した。

はじめに、X線構造解析の結果を元に、ナノシート固体酸触媒HNb3O8の表面モデルを作成した。表面での反応機構を議論したいので、触媒機能を持つ電子状態をきちんと反映しつつ計算量が少なくてすむ、なるべく小さな表面のモデルが求められる。そこで、たクラスターモデルの量子化学計算を実行し、最安定構造・エネルギー・NMRのケミカルシフトを計算で求め、実験で得られている酸点に関する情報と比較することで、モデルの妥当性を議論した。計算方法はGaussian03プログラムを用いて行い、計算レベルはB3LYP、基底関数にはLanL2DZを用いた。全エネルギーとアンモニアの吸着エネルギーから、もっとも安定なプロトンの位置が決定できた。しかし、プロトンの位置による電荷やNMRのケミカルシフトの値にはあまり違いがなく、これらの情報からプロトンの位置を特定することは難しいことが分かった。モデル化に関しては、今後は周りの電荷の影響を取り込んだ新しいモデルや周期境界条件を考慮したモデルの作成を含め検討していく予定である。また、来年度は、いよいよプロトンの動力学に関する研究に取り掛かりたいと考えている。本研究課題では,具体的な不均一触媒反応の例として固体酸触媒(ナノシート触媒)におけるアルコールの脱水反応を取り上げ,不均一触媒表面構造や表面での反応機構に関する研究を進めてきた.固体酸触媒は,生成物との分離,中和,塩の除去といった問題点を解決するグリーンケミストリーの観点からも好ましい物質である.近年,層状金属酸化物の層を剥離して得られる酸化物ナノシートが固体酸触媒として機能することが東京大学工学部化学システム工学科の高垣・堂免らによって発見され注目されている。しかし,実験だけでは表面上の強酸点や水素の位置等は分からない.特に触媒表面を動いていると考えられている水素に関しては,2次元結晶を通り抜けているのではないかとも言われており,ナノシート上のプロトンの位置や運動に関する理論的な解明が強く望まれていた.そこで,我々はこのナノシート固体酸触媒が2次元の結晶構造を有するという特徴を活かし,量子化学計算と周期境界条件下で密度汎関数法を用いて基底状態の電子状態を決定できるいわゆるバンド計算法を駆使して,ナノシート構造や表面での反応機構を理論的に解明した.さらに,表面や固体内でのプロトンの運動に関する研究を行い,上記の問題にアプローチしてきた.その結果,表面構造に関しては実験事実を再現するモデルを構築することができた.また,従来実験で言われていた場所とは異なる場所が酸点であるのではないかと計算で示した.表面のプロトンの運動に関しては,異動に必要な活性化エネルギーがかなり高いことが数値計算で示されたため,実際にこの触媒の表面を自由にプロトンが移動することは無いのではないかと考えている.さらに,表面でのプロパノールの脱水反応に関しては,隣り合う2つのサイトがブレンステッドの意味で酸点と塩基点になっており,競争的に氷素の移動反応が起こり,反応が進むことを示した.
ペタワットレーザーとキャピラリーターゲットによる高品質GeV電子の加速

本課題以前に、GMIIレーザーとガスパフ及びガラスキャピラリーを用いて100MeV電子の加速に成功している。ガスパフ実験では、比較的高密度のプラズマ中で自己変調航跡場を励起し、幽電子を加速してきた.また、ガラスキャピラリーでは比較的低密度プラズマ中での共鳴航跡場を励起し、且つその加速の長さを従来に比較して一桁上の1cmにすることに成功し、その結果、100MeVの電子を得た。平成16年と17年度にまたがってペタワットレーザーでの超高エネルギー電子加速を試みた。本17年度はその後年度として、長尺キャピラリーターゲットにペタワットレーザーを照射して、自己変調航跡場を励起し、ペタワットレーザーの透過、電子加速をおこなった。その結果:(1)キャピラリーへのレーザー光導入のための新方式光軸調整方法に成功した。これによって直径150ミクロン、長さ7cmのガラスキャピラリーにペタワットレーザーを透過させることに成功した。(2)更に個の正確な光軸調整の結果、今までキャピラリー先端の金コーン製のレーザー導入口の機能が不明だったものが、明瞭になった。即ち、金コーン有り無しでのレーザー照射、加速実験の比較から、レーザー導入と同時に加速される種電子の生成源であることが判明した。金コーンなしでは、電子加速波起こらない。それは、レーザーが完全なプリパルスフリーであるため、種電子生成源がない限り、プラズマ航跡場が励起されても加速されない結果である。加速電子の最高エネルギーは100MeVで有り、キャピラリー内部のプラズマ密度から求められる加速限界と一致する。以上が成果の纏めである。今後は、プラズマ密度の増大による電子加速のエネルギー増大を図る。ガスパフ実験では、比較的高密度のプラズマ中で自己変調航跡場を励起し、電子を加速してきた.また、ガラスキャピラリーでは比較的低密度プラズマ中での共鳴航跡場を励起し、且つその加速の長さを従来に比較して一桁上の1cmにすることに成功し、その結果、100MeVの電子を得た。本年と次年度にまたがってペタワットレーザーでの超高エネルギー電子加速を試みている。本年度はその初年度として、ガスパフターゲットにペダワットレーザーを照射して、自己変調航跡場を励起し、電子を150MeV以上に加速することに成功した。また、プラズマ像、プラズマ波の励起の様子を新規購入のCCDカメラで観測した。これにより電子加速に最適なガス種類、ガス噴出圧力、生成プラズマ密度、生成プラズマの空間広がりについての情報、及び最適条件を見いだすことが出来た。ガラスキャピラリーでの実験では、内径60ミクロンのキャピラリー中にレーザー光の前方ラマン散乱が初めて観測され、これによってキャピラリー内部のプラズマ密度を確定することに成功した。以前は、透過光の電離シフトからのみ評価していた。同時にイオンの加速にも成功した。電子加速のための最適プラズマ密度の評価が確立された。これと、キャピラリー内部の3次元数値計算とを合わせて、次年度では、予備電離により、最適プラズマ密度のもとで、1000MeV電子加速の挑む。

平成16年と17年度にまたがってペタワットレーザーでの超高エネルギー電子加速を試みている。本17年度はその後年度として、長尺キャピラリーターゲットにペタワットレーザーを照射して、自己変調航跡場を励起し、ペタワットレーザーの透過、電子加速をおこなった。その結果:(1)キャピラリーへのレーザー光導入のための新方式光軸調整方法に成功した。これによって直径150ミクロン、長さ7cmのガラスキャピラリーにペタワットレーザーを透過させることに成功した。(2)更に個の正確な光軸調整の結果、今までキャピラリー先端の金コーン製のレーザー導入口の機能が不明だったものが、明瞭になった。即ち、金コーン有り無しでのレーザー照射、加速実験の比較から、レーザー導入と同時に加速される種電子の生成源であることが判明した。金コーンなしでは、電子加速は起こらない。それは、レーザーが完全なプリパルスフリーであるため、種電子生成源がない限り、プラズマ航跡場が励起されても加速されない結果である。加速電子の最高エネルギーは100MeVで有り、キャピラリー内部のプラズマ密度から求められる加速限界と一致する。今後は、プラズマ密度の増大による電子加速のエネルギー増大を図る。
中枢性低酸素換気抑制における内因性アデノシンの役割

研究1アデノシン受容体拮抗剤であるテオフィリンの脳組織酸素化および酸塩基平衡に及ぼす影響を6名の健常成人を対象に検討した。動脈と内径静脈にカテ-テルを留置し、室内気吸入時、低酸素ガス吸入時に常用量のテオフィリン静止注前後で同時採血をした。同じレベルのPaO2に対して内径静脈酸素分圧は3ー5mmHg、酸素飽和度は6ー10%低下した。一方、内径静脈炭酸ガス分圧とpHは動脈でみられた変化(PaCO2は約2mmHg低下、pHは約0.01ー0.02上昇)とは対照的に全く変化がなかった。これらの結果は、テオフィリンの換気刺激作用のメカニズムを考える上で重要な情報を与え、かつまたテオフィリンの脳組織酸素化に対する副作用に関して臨床的な警告を与えるものである。研究2ヒトの低酸素換気応答における内因性アデノシンの役割を明らかにする目的で健常成人9名を対象に、ジピリダモ-ルあるいはプラセボ静注後、低酸素換気応答(isocapnic progressive hypoxia and subsequent hypoxia:SaO2=80%で20分間維持)を二重盲検法によって調べた。さらに、そのうち4名ではアデノシン受容体拮抗作用を有するテオフィリンを前投与して同様の実験を繰り返した。急性の低酸素換気応答値はジピリダモ-ルにより有意に増大したが、テオフィリンによりその効果は消失した。低酸素持続負荷中にはプラセボ投与時でも換気量がピ-ク時に比べて有意に低下し、ジピリダモ-ルはその傾向をさらに強めた。しかし、テオフィリン前投与によりその効果は打ち消された。以上の結果より、ヒトの低酸素換気応答には内因性アデノシンが関与しており、末梢性の換気刺激効果と中枢性の抑制効果の両者を修飾している可能性が示唆された。研究I:アデノシン受容体拮抗作用を有するテオフィリンを健常者6名に静脈内投与(5mg/Kg)して、呼吸刺激作用、脳組織酸素分圧に及ぼす効果を検討した。動脈と内頸静脈にカテ-テルを留置した後、呼気終末PCO_2を変えずに低酸素を段階的に負荷し、テオフィリン投与前後で血液ガスデ-タを比較した。投与前はPaO_2を1040torrから458torrまで低下させると、内頸静脈血PO_2(PjO_2)は36.4torrから30.1torrまで低下した。その間、PaCC_2は42.0→41.9torrと全く変化しなかったにも拘らず、PjCO_2は52.3→49.5torrへと2.8torr有意に低下した。これは低酸素負荷に伴なう脳血流増加によって生じたものと考えられる。次にテオフィリンを前投与すると、室内空気呼吸時にはPaCC_2は42.0→39.9torrへと有意に低下したが、これは同薬剤による呼吸刺激作用を反映ている。そこで、このPaCO_2値を保ったまま同様に低酸素負荷を行ったところ、PaO_2は106.4→445torrへと同程度に変化しているときにPjO_2Fは31.3→26.9torrへといずれの場合も著明に低下していた。この結果は、テオフィリンの常用量静注が脳組織に対しては、アデノシン受容体拮抗作用に基づく脳血流量減少を介してPO_2の著明な低下を引き起こし、室内空気呼吸時に投与したばあいでさえも、PaO_2を45torr程度に下げるのと同等の効果を脳組織に対して有しいることを意味する。

研究II:健常者6名に対して、上記と同様に動脈と内頸静脈にカテ-テルを留置した後、isocapnic hipoxia (PaO_2〓40ー45torr)を負荷し、さらにその状態を20分間維持した。その間、換気量、呼吸パタ-ン,心拍数,血圧などを連続モニタ-し、前後で動脈及び内頸静脈血の同時採血を施行した。血清は除たんぱく処理した後、凍結保存した。現在、逆相高速液体クロマトグラフィ-を用いて血清中のアデノシン,イノシン,ヒポキサンチン他の測定を準備中である。アデノシンは中枢性には呼吸を抑制する脳内神経調整物質であり、一方末梢性には外的に投与した場合、末梢化学受容器を介して呼吸を刺激すると報告されている。そこで、ヒトの低酸素換気応答における内因性アデノシンの役割を明らかにする目的で健常成人9名を対象に、ジピリダモ-ル(0.5mg/kg)あるいはプラセボ静注後、低酸素換気応答(isocapnic progressive hypoxia and subsequent hypoxia:SaO2=80%で20分間維持)を二重盲検法によって調べた。さらに、そのうち4名ではアデノシン受容体拮抗作用を有するテオフィリン(5mg/kg)を前投与して同様の実験を繰り返した。急性の低酸素換気応答値(SaO2の低下に対する分時換気量増加の傾き)は、細胞外液中のアデノシン濃度を高めその作用を強めると期待されるジピリダモ-ルにより有意に増大したが、テオフィリンによりその効果は消失した。低酸素持続負荷中には、プラセボ投与の場合も換気量は急性負荷直後のピ-ク時に比べ有意に低下した。ジピリダモ-ルはその傾向をさらに強めたが、テオフィリン前投与によりその効果は打ち消された。血圧は、ジピリダモ-ル、プラセボ投与の場合とも低酸素負荷中に有意の変動はなく、両検査間にも有意差は認めなかった。以上の結果より、ヒトの低酸素換気応答には内因性アデノシンが関与しており、末梢性の換気刺激効果と中枢性の抑制効果の両者を修飾している可能性が示唆された。なお、ヒトの呼吸調節におけるアデノシンの役割をさらに検討するためには血中のアデノシン濃度を測定することが望ましいが、血中の代謝速度がきわめて早く、かつその濃度も微量であるため正確な測定(高速液体クロマトグラフィ-による)が非常に難しく、現在その精度をさらに上げるため検討を重ねている。