hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
赤潮微細藻類から得られた光依存性溶血因子の生物活性とその有用性の検討

ラフィド藻類であるシャットネラは強い魚毒性を示す。これまでの解析から、シャットネラは高レベルの活性酸素を常に産生する特性を有することを見出している。また、シャットネラの細胞表層は粘性多糖体である糖被膜(グリコキャリックス)で覆われており、この部分に活性酸素産生酵素系が局在する事、糖被膜はシャットネラが魚鰓を通過する際、細胞本体から離脱し、鰓表面に付着する事から、鰓表面での持続的活性酸素産生が鰓機能に障害を与え、魚を窒息死させるとの推論に至っている。その他の強い毒性を有する赤潮プランクトンとの比較研究により、シャットネラ、ヘテロカプサ及びカレニアの毒性因子として、シャットネラは細胞表面で産生される活性酸素、ヘテロカプサ及びカレニアは細胞表面の溶血毒素の存在を見出した。さらに、これら微細藻類はいずれも物理的細胞破壊により細胞外に光依存性溶血因子を遊離する事を突き止めた。ヘテロカプサの先行研究により、本溶血因子はアルコール抽出しうるポルフィリン誘導体である事を明らかにした。さらなる研究により、本物質は有用動物プランクトンであるワムシに無毒な濃度で、ヘテロカプサ自身の溶血活性を阻害し、ヘテロカプサ自身や種々の赤潮プランクトンに対して致死作用を示すことを見出した。従って物理的破壊により遊離したポルフィリン誘導体は赤潮防除因子として作用する可能性を示唆し、これらの成果は新たな赤潮防除法の手掛かりを提供すると考えられる。ヘテロカプサのポルフィリン誘導体の多彩な生物活性について、本年度は特に赤潮生物に対する殺藻効果を中心に、抗菌作用を含め解析した結果、ヘテロカプサのポルフィリン誘導体はグラム陽性菌特異的抗菌作用を発現することを見出した。この知見は赤潮生物が新奇抗菌物質の原料となる可能性を示唆するものであり、今後さらに検討する必要がある。赤潮プランクトンの生物毒性試験には魚類や貝類、場合によっては比較的大型の魚類が用いられてきたが、これらの海洋生物の飼育維持には新鮮な海水や飼育水槽など特殊な施設が必要であることも赤潮毒性試験を困難にしている要因となっている。これらの問題点の打破と毒性因子の分子レベルでの解明を目指す試みとして、当初の研究計画に従い、通常の実験室で対応できる高感度でしかも簡便なマイクロバイオアッセイ法の確立とその有効性を検証してきた。結果、発光蛍光プローブを用いマイクロプレートでの活性酸素産生測定、赤潮プランクトン培養系に直接赤血球を添加する溶血活性測定法、培養細胞への赤潮プランクトンの直接添加による細胞毒性測定、動物プランクトンであるワムシに対する致死作用測定(ワムシ曝露実験)等のマイクロバイオアッセイ法の開発とその有用性検証を実施し、それぞれのアッセイにより赤潮プランクトンの毒性因子に関する多くの有益な知見を得ることができた。一方、シャットネラ、ヘテロカプサ及びカレニアからの毒性因子分離の試みの過程で、いずれのプランクトンにおいても細胞破壊により水溶性の光依存性溶血因子が遊離すること、本溶血因子はアルコール抽出でより効率よく分離できることを見出した。ヘテロカプサの先行研究において、本溶血因子はポルフィリン誘導体であることを突き止めた。細胞破壊により遊離した本溶血因子は自身や他の赤潮プランクトンの細胞表面に選択的に作用し、それぞれの細胞表面の毒性因子に障害を与える可能性が推定される。なお、本溶血因子の生物学的存在意義は不明であるが、赤潮毒性因子としての関与の可能性は低いと考えられる。一方、本研究の目的の一つであるヘテロカプサの光依存性溶血因子の生物活性の多面的解析の成果として本溶血因子はグラム陽性菌特異的抗菌作用を示す知見を得ることができた。赤潮プランクトンの生物毒性はプランクトン細胞の物理的破壊により消失することはこれまでの多くの研究で指定されている。従って、物理的細胞破壊は薬品等の散布に比較し、海域への負荷が少ない赤潮防除法といえる。また、赤潮生物の破壊は毒性の消失のみならず、細胞外に遊離した因子によって自身の細胞や多種赤潮生物の死滅に繋がる可能性があることから複合的効果が期待できる。さらに、赤潮生物のポルフィリン誘導体の生物活性と生化学的諸性質を解析し、本物質の学術的及び実用的側面の新知見獲得を目指す。これまでの研究で確立したヘテロカプサ大量培養技術で原料を確保した後、回収した細胞からのメタノール抽出、Sephadex HL20、TLC、HPLCによりポルフィリン誘導体の精製を実施する。原料確保から活性物質精製に至る本法はシャットネラとカレニアにも応用する。クロマトグラフィーで分画された各画分の活性はウサギ赤血球に対する光依存的溶血活性で確認する。ヘテロカプサの先行研究では構造がわずかに異なるアイソフォームの存在を確認しているが、活性が最も強い物質を先行させる。精製物の生物活性は以下の3つの項目で実施する。1グラム陰性菌及びグラム陽性菌を用い、コロニー形成阻害活性を測定する。2ポルフィリン誘導体に対して細菌は耐性機構を獲得しにくいと考えられることから、院内感染で問題となるメチシリン耐性菌に対するポルフィリン誘導体の抗菌作用を調べる。3ポルフィリン自家蛍光を利用し、暗所でポルフィリン誘導体処理した細菌細胞の蛍光顕微鏡観察により、局在性と作用機構解明の手掛かりを得る。ポルフィリン誘導体作用に対する活性酸素(ROS)関与に関しては、微細藻類、細菌、癌細胞を用い、種々のROS検出とROS消去剤の影響など多面的に解析する。

ラフィド藻類であるシャットネラは強い魚毒性を示す。これまでの解析から、シャットネラは高レベルの活性酸素を常に産生する特性を有することを見出している。また、シャットネラの細胞表層は粘性多糖体である糖被膜(グリコキャリックス)で覆われており、この部分に活性酸素産生酵素系が局在する事、糖被膜はシャットネラが魚鰓を通過する際、細胞本体から離脱し、鰓表面に付着する事から、鰓表面での持続的活性酸素産生が鰓機能に障害を与え、魚を窒息死させるとの推論に至っている。その他の強い毒性を有する赤潮プランクトンとの比較研究により、シャットネラ、ヘテロカプサ及びカレニアの毒性因子として、シャットネラは細胞表面で産生される活性酸素、ヘテロカプサ及びカレニアは細胞表面の溶血毒素の存在を見出した。さらに、これら微細藻類はいずれも物理的細胞破壊により細胞外に光依存性溶血因子を遊離する事を突き止めた。ヘテロカプサの先行研究により、本溶血因子はアルコール抽出しうるポルフィリン誘導体である事を明らかにした。さらなる研究により、本物質は有用動物プランクトンであるワムシに無毒な濃度で、ヘテロカプサ自身の溶血活性を阻害し、ヘテロカプサ自身や種々の赤潮プランクトンに対して致死作用を示すことを見出した。従って物理的破壊により遊離したポルフィリン誘導体は赤潮防除因子として作用する可能性を示唆し、これらの成果は新たな赤潮防除法の手掛かりを提供すると考えられる。ヘテロカプサのポルフィリン誘導体の多彩な生物活性について、本年度は特に赤潮生物に対する殺藻効果を中心に、抗菌作用を含め解析した結果、ヘテロカプサのポルフィリン誘導体はグラム陽性菌特異的抗菌作用を発現することを見出した。この知見は赤潮生物が新奇抗菌物質の原料となる可能性を示唆するものであり、今後さらに検討する必要がある。赤潮プランクトンの生物毒性試験には魚類や貝類、場合によっては比較的大型の魚類が用いられてきたが、これらの海洋生物の飼育維持には新鮮な海水や飼育水槽など特殊な施設が必要であることも赤潮毒性試験を困難にしている要因となっている。これらの問題点の打破と毒性因子の分子レベルでの解明を目指す試みとして、当初の研究計画に従い、通常の実験室で対応できる高感度でしかも簡便なマイクロバイオアッセイ法の確立とその有効性を検証してきた。結果、発光蛍光プローブを用いマイクロプレートでの活性酸素産生測定、赤潮プランクトン培養系に直接赤血球を添加する溶血活性測定法、培養細胞への赤潮プランクトンの直接添加による細胞毒性測定、動物プランクトンであるワムシに対する致死作用測定(ワムシ曝露実験)等のマイクロバイオアッセイ法の開発とその有用性検証を実施し、それぞれのアッセイにより赤潮プランクトンの毒性因子に関する多くの有益な知見を得ることができた。一方、シャットネラ、ヘテロカプサ及びカレニアからの毒性因子分離の試みの過程で、いずれのプランクトンにおいても細胞破壊により水溶性の光依存性溶血因子が遊離すること、本溶血因子はアルコール抽出でより効率よく分離できることを見出した。ヘテロカプサの先行研究において、本溶血因子はポルフィリン誘導体であることを突き止めた。細胞破壊により遊離した本溶血因子は自身や他の赤潮プランクトンの細胞表面に選択的に作用し、それぞれの細胞表面の毒性因子に障害を与える可能性が推定される。
口腔癌における抗癌剤多剤耐性機構の解析-多剤耐性遺伝子産物(P糖蛋白)の検索

頭頸部癌培養細胞におけるP糖蛋白の発現と,抗癌剤耐性について検索するため,臨床材料より得た口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞を用い,次の実験を行った.1)VCRを一定濃度で含む増殖培養液を用いて各細胞を培養し,生存数により、各細胞の50%増殖抑制濃度(IC_<50>)と20%増殖抑制濃度(IC_<20>)を求めた.2)VCRをIC_<20>の濃度で含む増殖培養液で各細胞を反復処理し,各ク-ルでIC_<50>の変化を比較した.3)VCR耐性誘導後の各細胞を,抗P糖蛋白抗体(C219)を用いて免疫染色し,P糖蛋白発現を検索した.4)VCR耐性細胞の細胞膜を調整し,ウエスタンブロッティング法にてP糖蛋白の細胞膜局在を検索した.5)P糖蛋白発現を認めた細胞の,作用機序の異なる抗癌剤に対するIC_<50>を算定し,感受性の変化を比較した.6)頭頸部癌細胞を雌ヌードマウス側背部皮下に接種し腫瘍形成後,VCRを腹腔内に反復投与し,各ク-ルでコントロール群に対する相対腫瘍重量比T/Cを算定した.7)VCRの腹腔内投与5ク-ル後の腫瘍組織のパラフィン包埋標本にてC219を用いた免疫染色を行った.その結果,各頭頸部癌細胞のIC_<50>は0.00420.0138μg/mlに,IC_<20>は0.0020.0053μg/mlに分布した.VCRの耐性誘導後,各細胞でIC_<50>は徐々に上昇し,7ク-ル処理後では1.904.8倍を示した免疫染色では,いずれもP糖蛋白の発現あるいは発現の増加がみられ,特に唾液腺癌細胞のHSYに顕著であった.ウエスタンブロッティング法でも,各細胞でVCR処理後にP糖蛋白発現細胞の増加が認められ,これらの細胞はVCRと作用機序の異なる種々の抗癌剤に対しても感受性が低下した.ヌードマウス可移植性腫瘍では,T/Cは各細胞でVCR投与ごとに上昇し,免疫染色ではin vitoroと同様,HSYにより強いP糖蛋白陽性所見が認められた.以上より,口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞でもP糖蛋白が発現し,さらに抗癌剤の反復投与によりその発現が増加し,抗癌剤多剤耐性に関与している可能性が示唆された.頭頸部癌培養細胞におけるP糖蛋白の発現と,抗癌剤耐性について検索するため,臨床材料より得た口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞を用い,次の実験を行った.1)VCRを一定濃度で含む増殖培養液を用いて各細胞を培養し,生存数により、各細胞の50%増殖抑制濃度(IC_<50>)と20%増殖抑制濃度(IC_<20>)を求めた.2)VCRをIC_<20>の濃度で含む増殖培養液で各細胞を反復処理し,各ク-ルでIC_<50>の変化を比較した.3)VCR耐性誘導後の各細胞を,抗P糖蛋白抗体(C219)を用いて免疫染色し,P糖蛋白発現を検索した.4)VCR耐性細胞の細胞膜を調整し,ウエスタンブロッティング法にてP糖蛋白の細胞膜局在を検索した.5)P糖蛋白発現を認めた細胞の,作用機序の異なる抗癌剤に対するIC_<50>を算定し,感受性の変化を比較した.6)頭頸部癌細胞を雌ヌードマウス側背部皮下に接種し腫瘍形成後,VCRを腹腔内に反復投与し,各ク-ルでコントロール群に対する相対腫瘍重量比T/Cを算定した.7)VCRの腹腔内投与5ク-ル後の腫瘍組織のパラフィン包埋標本にてC219を用いた免疫染色を行った.その結果,各頭頸部癌細胞のIC_<50>は0.00420.0138μg/mlに,IC_<20>は0.0020.0053μg/mlに分布した.VCRの耐性誘導後,各細胞でIC_<50>は徐々に上昇し,7ク-ル処理後では1.904.8倍を示した免疫染色では,いずれもP糖蛋白の発現あるいは発現の増加がみられ,特に唾液腺癌細胞のHSYに顕著であった.ウエスタンブロッティング法でも,各細胞でVCR処理後にP糖蛋白発現細胞の増加が認められ,これらの細胞はVCRと作用機序の異なる種々の抗癌剤に対しても感受性が低下した.ヌードマウス可移植性腫瘍では,T/Cは各細胞でVCR投与ごとに上昇し,免疫染色ではin vitoroと同様,HSYにより強いP糖蛋白陽性所見が認められた.以上より,口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞でもP糖蛋白が発現し,さらに抗癌剤の反復投与によりその発現が増加し,抗癌剤多剤耐性に関与している可能性が示唆された.
ドイツ語圏における公共圏の歴史的展開―近代ジャーナリズムの文化史的諸前提

研究実施計画に従い、本研究課題が対象とする三つの時代(1800年前後、19世紀前半、19世紀後半)に関する全体的な見通しを得るための基盤的調査を進めながら、とりわけ19世紀前半について、都市のジャーナリズム(日刊紙や週刊誌という「速い」メディア)と農村のジャーナリズム(年刊の情報誌である「暦Volkskalender」という「遅い」メディア)を、当時の出版文化を規定する時間的条件の二つの極ととらえた上で、それぞれのジャーナルを代表する書き手であるK・グツコーとJ・P・ヘーベルの活動を中心に、当時の公共圏に参加する作家たちの時間意識の差異および世代間にわたるその変容の過程を跡づけた。さらに、「暦」と同じく「一年」という時間的サイクルを作品の枠組みとして採用している女性作家A・v・ドロステ=ヒュルスホフの連作詩集『教会の一年』を議論の俎上に載せ、この作家およびテクストが19世紀前半の公共圏の過渡的な性格を範例的に体現していることを明らかにした。一面においてドロステは、ヘーベルをはじめとする旧世代の書き手と伝統的な時間意識を共有しつつ、刊行後は情報修正の機会を持たない「書物」という最も「遅い」メディア(およびそれによって実現される死後の永続的な名声)に固執する構えを見せている。しかし同時に、彼女が連なろうとする古典的な文学観が、ほかならぬ「女性」の文筆活動自体を大幅に制約するものであるがゆえに、そこには必然的に大きな葛藤が生じてしまう。そうした旧世代の芸術規範に対する「文学革命」を企てたグツコーらの新しい世代の文学観は、従来の研究ではドロステのそれとは対極的なものと理解されてきたが、当該の連作詩集の分析を通じて両者をつなぐ共通の脈絡を発掘した点に、本研究の大きな意義が認められる。以上の成果の一部を学会発表の形で報告し、さらにそれを学術論文として発表するための準備作業を進めた。当初の研究計画のうち、19世紀前半の公共圏に関する研究は予定通り順調に進捗した。一方で、19世紀後半の市民層の声を代弁する主要な雑誌である『国境の使者』およびその編集主幹を務めたG・フライタークを中心に、同時代のいわゆる「リアリズム」をめぐる言説と国民国家としてのドイツ帝国成立という歴史的文脈との関連性を問う研究は、以下のような大幅な計画変更に伴い、十分な進捗を見ていない。この計画変更の概要と理由は、大きく次の二点に集約される。第一に、基本的な調査を進めていく過程で、『国境の使者』をはじめとする都市のジャーナリズムと国民国家成立の脈絡を明らかにするための前提として、産業化の進展に伴って拡大した都市と農村のあいだの巨大な亀裂が当時の出版文化に及ぼした影響、および、国土の末端ないし周縁としての「田舎」を国民国家というユニットに統合していく過程で同時代の作家たちが果たした役割について、詳細に検討する必要のあることが判明した。この文脈においては、19世紀中葉に一世を風靡した流行の文芸ジャンルである「村物語Dorfgeschichte」の代表格にして、農民向けの暦の編集でも知られるユダヤ人作家B・アウエルバッハが最重要人物として浮上する。このアウエルバッハの「村物語」に関する調査を重点的におこなった結果、フライタークおよび『国境の使者』について十分な研究を遂行するには至らなかった。第二に、2018年9月に予定されていた日本独文学会秋季研究発表会が、台風の影響により急遽中止されたため、当初計画していた学会発表をおこなうことができなかった点も、研究計画を見直す一因となっている。以上の状況に鑑みて、研究計画の実施がやや遅れていることは否めないが、同時に今後の研究推進のための基盤的な調査は順調に進んでおり、総合的に見れば研究計画の遂行に大きな影響はないと判断できる。次年度は、本年度の学会発表および調査の成果を学術論文の形にまとめるとともに、1800年前後の重要なジャーナルの一つであるH・v・クライストの『ベルリン夕刊新聞』について、報道の虚偽性という観点から総合的な分析をおこなったうえで、公共圏を規定する「虚構性」という主題に関する学術論文を執筆し、日本独文学会の機関紙である『ドイツ文学』に寄稿する。さらに、とりわけ19世紀後半について、アウエルバッハとフライタークのジャーナリズム活動を中心にこれまでの研究を継続・発展させるとともに、当初の研究計画から派生した新たな課題にも取り組むことで、同時代の公共圏の実像をより包括的に把握することをめざす。具体的には、19世紀前半からすでにドイツ語圏の言論界の中心で活動していたグツコーの後半生の仕事に目を向け、彼が創刊した雑誌『我が家での団欒』(1852-1864)を例に、同時代に流行した「家庭雑誌Familienblatt」の事例研究をおこなう。このジャーナルが「家族」という文化的・社会的制度を公共圏に組み込んでいく過程を究明して、その成果を学会発表および学術論文の形で発表するための準備を整える。

さらに、「暦」と同じく「一年」という時間的サイクルを作品の枠組みとして採用している女性作家A・v・ドロステ=ヒュルスホフの連作詩集『教会の一年』を議論の俎上に載せ、この作家およびテクストが19世紀前半の公共圏の過渡的な性格を範例的に体現していることを明らかにした。一面においてドロステは、ヘーベルをはじめとする旧世代の書き手と伝統的な時間意識を共有しつつ、刊行後は情報修正の機会を持たない「書物」という最も「遅い」メディア(およびそれによって実現される死後の永続的な名声)に固執する構えを見せている。しかし同時に、彼女が連なろうとする古典的な文学観が、ほかならぬ「女性」の文筆活動自体を大幅に制約するものであるがゆえに、そこには必然的に大きな葛藤が生じてしまう。そうした旧世代の芸術規範に対する「文学革命」を企てたグツコーらの新しい世代の文学観は、従来の研究ではドロステのそれとは対極的なものと理解されてきたが、当該の連作詩集の分析を通じて両者をつなぐ共通の脈絡を発掘した点に、本研究の大きな意義が認められる。以上の成果の一部を学会発表の形で報告し、さらにそれを学術論文として発表するための準備作業を進めた。当初の研究計画のうち、19世紀前半の公共圏に関する研究は予定通り順調に進捗した。一方で、19世紀後半の市民層の声を代弁する主要な雑誌である『国境の使者』およびその編集主幹を務めたG・フライタークを中心に、同時代のいわゆる「リアリズム」をめぐる言説と国民国家としてのドイツ帝国成立という歴史的文脈との関連性を問う研究は、以下のような大幅な計画変更に伴い、十分な進捗を見ていない。この計画変更の概要と理由は、大きく次の二点に集約される。第一に、基本的な調査を進めていく過程で、『国境の使者』をはじめとする都市のジャーナリズムと国民国家成立の脈絡を明らかにするための前提として、産業化の進展に伴って拡大した都市と農村のあいだの巨大な亀裂が当時の出版文化に及ぼした影響、および、国土の末端ないし周縁としての「田舎」を国民国家というユニットに統合していく過程で同時代の作家たちが果たした役割について、詳細に検討する必要のあることが判明した。この文脈においては、19世紀中葉に一世を風靡した流行の文芸ジャンルである「村物語Dorfgeschichte」の代表格にして、農民向けの暦の編集でも知られるユダヤ人作家B・アウエルバッハが最重要人物として浮上する。このアウエルバッハの「村物語」に関する調査を重点的におこなった結果、フライタークおよび『国境の使者』について十分な研究を遂行するには至らなかった。第二に、2018年9月に予定されていた日本独文学会秋季研究発表会が、台風の影響により急遽中止されたため、当初計画していた学会発表をおこなうことができなかった点も、研究計画を見直す一因となっている。以上の状況に鑑みて、研究計画の実施がやや遅れていることは否めないが、同時に今後の研究推進のための基盤的な調査は順調に進んでおり、総合的に見れば研究計画の遂行に大きな影響はないと判断できる。
ＩＲＢＩＴによるアストロサイト内のｐＨ－カルシウムシグナル連動調節機構解明

我々がその存在を予想していたIRBITを介した細胞内HCO3-濃度(細胞内pH)と細胞内Ca2+動態との連関した調節機構が、生体内、特に中枢神経系シナプス周囲を被覆するグリア細胞の突起部分で働いている可能性が示唆された。IP3受容体に高親和性に結合するHP-IRBITのリン酸化を担う酵素とそのリン酸化部位は同定できたが、IP3受容体に高親和性を示す真のHP-IRBITには、未だ同定されていない修飾反応の存在が示唆された。今後は、IRBITのグリア細胞における細胞内pHと細胞内Ca2+の連関的制御機構が、シナプス伝達、及び脳機能にどういう役割を果たしているかを、明らかにして行きたい。平成24年度に同定したIP3Rとの相互作用に関わるhyperリン酸化IRBITは、Ser62, Ser64, Ser66のリン酸化によって生じることが判明した。これをもとにhyperリン酸化IRBITを認識する、即ちSer62, Ser64, Ser66リン酸化を認識する抗体を作製した。この抗体は、確かにIRBITのリン酸化をフォームを認識し、NBCe1KOマウスでは,このリン酸化が亢進していることも明らかになった。一方、IRBITのThr82, Ser84, Ser85のCK2によるリン酸化が、NBCe1との結合に必須であるが、IP3Rとの結合には関与しないことを明らかにした。以上のことから、IRBITのリン酸化とその標的分子との相互作用にはIRBITの多重リン酸化領域における、標的分子特異的なリン酸化パターンによって、それらとの相互作用を調節していることが明らかになってきた。今後は,これらin vitro培養細胞レベルでの実験結果を個体レベルまで敷衍すべく、種々ノックアウトマウスを用いた解析を進めて行く。IRBIT蛋白質は、その標的結合分子である、IP3受容体(IP3R)、及び、Na+/HCO3-共輸送体(NBCe1)、それぞれの活性をリン酸化依存的に調節することで、グリア細胞内のCa2+シグナルと細胞内pHとの調節に寄与している。また、IRBITのN末領域には多重リン酸化領域があることにより、IRBITは多彩なリン酸化パターンをとり、これによって、標的分子への相互作用特異性を生み出していると考えられる。本研究では、このIRBIT蛋白質のリン酸化が細胞内pH変動に呼応して変化し、それがIP3Rの活性抑制作用に影響を及ぼすこと,つまりは、細胞内pH環境に応じた細胞内Ca2+シグナルの動態が細胞内pH環境依存的なIRBITのリン酸化を介して調節されいてることを明らかにし、この調節機構のグリア細胞における機能を明らかにしようとするものである。本年度は,グリア細胞内における細胞内pH変化に応じて,実際、IRBITのリン酸化状態が変化するのかどうかを明らかにすべく、研究計画に示したようなイオノフォアと培養細胞を用いた実験でなく、より生体内でIRBITの細胞内pH環境変化に呼応したリン酸化状態変化を観察すべく、NBCe1ノックアウトマウスの中枢神経系におけるIRBITのリン酸化状態を解析した。NBCe1ノックアウト、及び、WTマウスの大脳・小脳から、粗抽出液を調製し、Phos-Tag PAGEによってIRBITのリン酸化状態を解析したところ、NBCe1ノックアウトマウスでは,IRBITのリン酸化状態が亢進し,hyperリン酸化パターンを示すIRBITが著増していた。また、このhyperリン酸化にAキナーゼが関与することを明らかにした。本研究は、IRBITのリン酸化、特にN末領域に存在するSer/Thrに富む領域(STR)における多重リン酸化のパターンを介して、脳型NBCe1とIP3Rとを連関的統合的に調節しうること、それが中枢神経系のシナプス周囲を被覆するグリア細胞の突起領域で起きること、このIRBITによる脳型NBCe1(細胞内pH)とIP3R(細胞内Ca2+)との連関的統合的調節機構が、シナプス伝達における影響を明らかにしようとしたものである。本研究では、1)IRBITの、脳型NBCe1との結合には、Ser68, 71, 74, 77の4つのリン酸化が必須であること、2)細胞が種々のストレスに曝された際には、IRBITはSTR内で更なるリン酸化を受け、IP3Rに対してより親和性が高くなりそうであること、をふまえて研究を進め、主に大きく2つのことを明らかにした。i)IRBITがNBCe1と結合し、活性化する際には、Ser68, 71, 74, 774つのリン酸化だけでは不十分であり、CK2による、Ser80, 84, 85, Thr 82のリン酸化も必須であること、ii)IP3Rと高親和性に結合する際のIRBITのhyperリン酸化フォームは、Ser62, 64, 66のリン酸化によること、iii)NBCe1 KO

マウスの脳では、IRBITが上記hyperリン酸化フォームを取っていること、等である。上記のことから、中枢神経系内で、IRBITが、NBCe1,の活性状態(おそらく、細胞内のpH環境)に応じてリン酸化状態を変化させ、それによってIP3Rに対する親和性を調節し、細胞内pH環境に応じた細胞内Ca2+動態調節をおこなっている可能性が示唆された。本研究では、この調節機構が神経伝達・可塑性にどういう機能を果たしているかまでは、明らかに出来なかったので、今後これを明らかにしたい。神経生化学in vitroの実験による、IRBITのリン酸化状態に関与するキナーゼとそのリン酸化部位の同定は進んだが、NBCe1ノックアウトマウスからastrocyteを分離し、培養する実験系が思うように進まない。そもそも、初代astrocyteを野生型のマウスから調製しても、astrocyte中にNBCe1の発現量が極めて乏しく、そのために、このastrocyteを用いて細胞内pHを測定しても、NBCe1成分によるpH変化が測定できない。3月になってようやく、astrocyteを神経細胞と共存培養することで、NBCe1の発現が維持できることを見いだしており、今後は共存培養、あるいは、slice cultureを用いた実験系を確立する必要がある。当初、蛍光pH指示薬を用いて細胞内pHイメージングにて、種々のイオノフォア処理した際の細胞内pH動態を解析しようとしていたが,このイメージングシステムのセットアップに時間がかかったため、この実験計画が遂行されていない。これが、遅れている原因である。前述したように、今後は、より個体レベルに近づいた実験を行っていく。それには,が必須であり、これを一の急務として実験を進めていいく。研究実績の概要で記述したが,細胞内pHの変動に伴ってIRBITのリン酸化状態が大きく変化した。即ち、NBCe1ノックアウトマウスでは,IRBITのリン酸化が亢進し,IP3Rに対して高親和性を示すhyperリン酸化状態のIRBITが主要リン酸化フォームとなっていいたこと、このリン酸化状態に関与するリン酸化酵素を同定出来たこと、等から、本研究の方向性は間違っていないと考える。また、時間を費やした細胞内pHイメージングシステムの確立は、本年度末にようやく成し遂げられようとしている。今後は、当初の研究計画に従って,hyperリン酸化状態になっているIRBITのリン酸化部位を決定し,このリン酸を特異的に認識する抗体の作成、それに、初代培養グリア細胞システムでの細胞内pHと細胞内Ca2+の同時イメージングシステムを立ち上げ,研究を推進して行く予定である。当初、本年度は、既に飼育中のNBCe1ノックアウトマウスに加えて,IRBITノックアウトマウスの飼育を開始すべく、その受け入れに要する費用(SPF化と搬送費用等)とその維持費に助成金をあてる予定であった。しかしながら、申請者が属する動物実験施設で原虫の汚染事故があったため、同マウスの受け入れ費用と飼育費とが大幅に使用されなかったことが第一の理由である。また、平成25年度、in vitroの実験は順調に進み、情報は蓄積されつつある。
ダニ抗原誘発マウスアトピー型喘息モデルの病態におけるCD44の役割に関する研究

研究方法マウスにダニ抗原をアラムと伴に計2回腹腔内投与し感作を成立させる。29日後に抗原チャレンジを経気道的に行い喘息反応を惹起する。抗原最終チャレンジの24時間後に気道過敏性検査及び気管支肺胞洗浄(BAL)を行う。気道過敏性に関しては、メサコリン吸入後の気道抵抗を測定しその増加率を比較検討する。気道炎症関しては、BAL液中の細胞数、細胞分画及びサイトカインを検討する。研究成果1.BALB/cマウスの喘息モデルにおいて気道過敏性及び気道炎症について抗CD44抗体投与の効果を検討した。抗CD44抗体(IM7)は抗原チャレンジの12時間前に腹腔内投与した。抗CD44抗体の投与により気道過敏性の亢進は抑制され、BAL液中のリンパ球数、好酸球数及びIL-5,IL-13は有意に減少した。2.C57BL6マウスを用いてダニ抗原誘発アトピー型急性喘息モデルを作成し、気道過敏性及び気道炎症について解析した。CD44欠損マウス(C57BL6)を用いて同様の喘息モデルを作成し、野生型(WT)マウスと比較検討した。CD44欠損マウスでは気道過敏性の亢進は認められず、気道炎症に関してはWTマウスに比べBAL液中のリンパ球数の減少を認めた。抗原感作したWTマウスの脾臓CD4T細胞を無処置のWTマウスに移入後抗原チャレンジすると気道過敏性の亢進及び気道炎症が起こる。しかし、抗原感作したCD44欠損マウスの脾臓CD4T細胞を無処置のWTマウスに移入後抗原チャレンジしても気道過敏性の亢進は起こらず、気道炎症も軽度であった。研究の意義、重要性本研究結果からマウスダニ抗原誘発アトピー型急性喘息モデルにおいて喘息の病態形成にCD4T細胞に発現するCD44が重要な役割を果していることが示された。今後、このCD44の機能を抑制することにより新しい喘息治療薬の開発を進めていきたい。研究の目的:本研究では、ダニ抗原を用いてマウスアトピー型喘息モデルを作製し、その病態における接着分子CD44の関与を調べ、治療への応用について検討する。研究の方法:1.BALB/cマウスにダニ抗原をアラムに混合し1週間隔で2回腹腔内投与し抗原感作を行う。28日後に抗原チャレンジを経気道的に行い喘息反応を惹起し、急性喘息モデルを作製する。抗原チャレンジの24時間後に気道抵抗の測定、採血、気管支肺胞洗浄(BAL)を行い、その病態を気道過敏性および気道炎症を中心に検討する。気道過敏性の評価としてメサコリン吸入後の気道抵抗を測定する。気道炎症の評価としてBAL液中の細胞数及び細胞分画を検討する。また、BAL上清中のサイトカイン、ケモカインおよび血清中の総IgE、ダニ抗原特異的IgEを測定する2.上記の喘息モデルにおいて抗CD44抗体あるいは抗VLA-4抗体を抗原チャレンジの12時間前に腹腔内投与し、気道炎症および気道過敏性への影響について1と同様な方法を用いて比較検討する。研究結果:1.本モデルにおいて気道過敏性の亢進を認めた。さらに、BAL中のリンパ球数、好酸球数の増加およびBAL上清中のIL-5, IL-13,エオタキシン,TARC濃度の上昇を認めた。

さらに血清中総IgEおよびダニ抗原特異的IgEの上昇を認めた。2.抗CD44抗体投与により気道過敏性の亢進が抑制された。さらにBAL中のリンパ球数、好酸球数の減少およびBAL上清中のIL-5, IL-13,エオタキシン, TARC濃度の低下を認めた。しかし、血清中総IgEおよびダニ抗原特異的IgEに関しては変化を認めなかった。抗VLA-4の腹腔内投与では本喘息モデルの気道過敏性および気道炎症は改善されなかった。研究方法1.C57BL6マウスを用いたダニ抗原誘発アトピー型気管支喘息モデル(急性型)の作製及びその病態解析C57BL6マウスにダニ抗原をアラムと伴に計2回腹腔内投与し感作を成立させる。29日後に抗原チャレンジを経気道的に行い喘息反応を惹起する。抗原最終チャレンジの24時間後に気道過敏性検査及び気管支肺胞洗浄(BAL)を行う。気道過敏性に関しては、メサコリン吸入後の気道抵抗を測定しその増加率を比較検討する。気道炎症関しては、BAL中細胞数及び細胞分画を検討する。2.CD44欠損マウス(C57BL6)を用いた検討1と同様にしてCD44欠損マウスの喘息モデルを作製し、その病態を野生型(WT/C57BL6)マウスと比較する。さらに1と同様に抗原感作を行ったマウスの脾臓細胞を採取し、CD4陽性T細胞を分離し、正常コントロールマウス(WT/C57BL6)に移入する。24時間後に抗原チャレンジを行い、抗原チャレンジの24時間後に気道過敏性を検討する。さらにBALを行い細胞数及び細胞分画を検討し、気道炎症を評価する。研究結果1.本モデルにおいて気道過敏性の亢進を認めた。さらに、BAL中のリンパ球数、好酸球数の増加を認めた。2.CD44欠損マウスでは気道過敏性の亢進は認められず、気道炎症に関してもWT/C57BL6マウスに比べてBAL中のリンパ球数の減少を認めた。抗原感作したWT/C57BL6マウスの脾臓CD4T細胞を無処置のWT/C57BL6マウスに移入した場合は抗原チャレンジによる気道過敏性の亢進及び気道炎症を認めたが、抗原感作したCD44欠損マウスの脾臓CD4T細胞を無処置のWT/C57BL6マウスに移入した場合は気道過敏性の亢進を認めず、気道炎症も抑制されていた。考察:以上の結果喘息の病態形成にCD44が重要な役割を果していることが示され、新しい治療薬の開発への応用が期待できる。
半導体融体の超音波物性

本研究では、高精度の測定法によりシリコン融液の音速を測定し、NFE(nearly free electron)モデルに基づく構造因子の計算結果との比較を行うことによりシリコン融液の構造を評価した。これらの実験及び計算から得られた結果は以下のように要約される。(1)高温融体の音速測定に耐え得る装置及び高精度音速測定技術の開発を行い、位相比較法によるシリコン融液音速測定に初めて成功した。(2)シリコン融液の音速は温度の上昇に対して非直線的に増加することが明らかとなった。また、測定した音速から算出した等温圧縮率は、融点から1550°Cまでの間で温度の上昇と共に減少するという異常を示した。(3)錫及びゲルマニウム融液の音速のデータの比較から、錫、ゲルマニウム、シリコンの順に原子量が小さくなるにしたがって等温圧縮率に見られる異常が大きくなることが明らかとなった。錫融液の弾性的振る舞いは、単純液体金属の振る舞いと一致する。(4)NFEモデルに基づく計算により求められた融点におけるS(0)の値は、ゲルマニウム融液では音速から求められたものとのほぼ一致するのに対し、シリコン融液では音速から求めたS(0)の方が25%程度大きくなった。このことは、NFEモデルでは表現できない何らかの融点近傍における軟化の機構がシリコン融液で実現している可能性を示す。(4)NFEモデルに基づく計算により求められたシリコン融液の等温圧縮率は、温度の増加に対して直線的に増加し、実験から得られたシリコン融液の異常は再現されなかった。(5)以上により、シリコン融液は融点近傍で軟化を示すと考えられる。この軟化は、熱ゆらぎとは異なる原因の新たな密度ゆらぎが融点近傍で起こることによるものと考えられる。
植物の無機栄養と二次代謝

1.ソラマメの子実が褐変するいわゆる「シミ症」について、カルシウム欠乏の可能性が考えられるため、カルシウム欠除がフェノール代謝に及ぼす影響について検討した。8月8日播種したソラマメの植物を11月9日まで基準培養液で水耕栽培した後、翌年2月2日まで、培養液のカルシウム濃度について、高カルシウム区(Ca 2mM)、低カルシウム区(Ca 0.5mM)、カルシウム欠除区とに分けて水耕栽培した。一方、現地でシミ症の発生した植物についても比較を行った。いづれの区も外観上はあまり変らなかったが、カルシウム欠除区の種子にのみシミ症が胎座部を中心としたその周囲の種皮に発生した。シミ症の生じた細胞の細胞壁はフェノール代謝の産物であるリグニンが強く染色された。シミ症の生じた胎座部は維管束部分の形成が不十分でかつ褐変していた。各部位のメタノール可溶部のカフェー酸、p-クマル酸、フェルラ酸、シナピン酸を高速液体クロマトグラフィーによって分析した結果は、35日間のカルシウム処理によってカルシウム欠乏症状の現れやすい上位葉のp-クマル酸が減少し、フェルラ酸、シナピン酸が増加した。また、現地で採取したシミ症の種子の生じた莢でも健全なものと比べてp-クマル酸が少なく、カフェー酸、フェルラ酸が多かった。2.オオムギのマンガン過剰による褐変をケイ酸が軽減する機構を究明するため、オオムギをMn0.3および10.0ppm、ケイ酸添加区および無添加区を設けイネを栽培し、葉のフェノール酸を測定した。マンガン濃度にかかわらずケイ酸添加区では無添加区に比べてフェノール酸の含有率が低く、ケイ酸はフェノール代謝を抑制する作用があるものと考えられた。
ブタ心臓洞房結節細胞のペースメーカー電流に関する研究

1.ラットおよびウサギ心臓より単離した心房筋・洞房結節細胞を用い,膜電位固定下にイオン電流の解析をおこなった.その結果,これらの細胞には既知の電位依存性カリウム電流以外に背景外向きK電流が存在することが明らかとなった.ラット心房筋においては4回膜貫通型のTASKチャネルが,ウサギ洞房結節細泡においては未知のチャネルタンパクがこれに関与している可能性が高い.さらに,これら外向き電流が小動物の短い活動電位プラトー相に,少なくとも部分的には関与していることを明らかにした.2.T型カルシウム電流の関与に関する検討:洞房結節自動能に対する,mibefradil, amlodipine, Ni^<2+>等のカルシウム拮抗薬の効果を解析した.AmlodipineはL型チャネルのみを抑制するのに対し,MibefradilはL型及びT型チャネル共に抑制する.またMibefradilは洞房結節細胞の自発活動に対し著明な徐脈効果をもたらすことから,T型チャネルがペースメーカー電流の一員をなす可能性が示唆された.ただし,従来T型チャネルのブロッカーとして用いられてきたNi^<2+>では徐脈が認められないことから,mibefradilの徐脈作用はT型チャネルだけでは説明がつかない.ジヒドロピリジン感受性の持続性Na電流等,T型以外の標的イオンチャネルの存在が示唆された.3.遅延整流カリウム電流に対する薬物の効果:中枢神経作用薬であるrisperidoneは急速活性型遅延整流カリウム電流を選択的に抑制することを明らかにした.また,吸入麻酔薬であるsevofluraneは緩徐活性型遅延整流K電流を選択的に折制することを明らかにした.4.イオンチャネル・イオントランスポーターのキネテイクスや電流密度を組み込んだ洞房結節細胞のシミュレーションモデルを作成した(論文投稿中).1.ラットおよびウサギ心臓より単離した心房筋・洞房結節細胞を用い,膜電位固定下にイオン電流の解析をおこなった.その結果,これらの細胞には既知の電位依存性カリウム電流以外に背景外向きK電流が存在することが明らかとなった.ラット心房筋においては4回膜貫通型のTASKチャネルが,ウサギ洞房結節細泡においては未知のチャネルタンパクがこれに関与している可能性が高い.さらに,これら外向き電流が小動物の短い活動電位プラトー相に,少なくとも部分的には関与していることを明らかにした.2.T型カルシウム電流の関与に関する検討:洞房結節自動能に対する,mibefradil, amlodipine, Ni^<2+>等のカルシウム拮抗薬の効果を解析した.AmlodipineはL型チャネルのみを抑制するのに対し,MibefradilはL型及びT型チャネル共に抑制する.またMibefradilは洞房結節細胞の自発活動に対し著明な徐脈効果をもたらすことから,T型チャネルがペースメーカー電流の一員をなす可能性が示唆された.ただし,従来T型チャネルのブロッカーとして用いられてきたNi^<2+>では徐脈が認められないことから,mibefradilの徐脈作用はT型チャネルだけでは説明がつかない.ジヒドロピリジン感受性の持続性Na電流等,T型以外の標的イオンチャネルの存在が示唆された.3.遅延整流カリウム電流に対する薬物の効果:中枢神経作用薬であるrisperidoneは急速活性型遅延整流カリウム電流を選択的に抑制することを明らかにした.また,吸入麻酔薬であるsevofluraneは緩徐活性型遅延整流K電流を選択的に折制することを明らかにした.4.イオンチャネル・イオントランスポーターのキネテイクスや電流密度を組み込んだ洞房結節細胞のシミュレーションモデルを作成した(論文投稿中).本年度は、主として下記の3項目について研究をおこなった。1.背景カリウム電流の同定洞房結節細胞の背景K^+電流同定の準備としてラット心房筋細胞より背景K^+電流を記録し、その薬理学特性について検討した。その結果、ラット心房筋細胞のK^+電流は分子生物学的に同定されている4回膜貫通型K^+チャネル(TASK)に類似しており、TASKが背景K^+電流として機能している可能性が示唆された。ブタ洞房結節細胞の活動電位はモルモットやウサギに比べてプラトー相が長く、このことが心拍数の種差を決定する一つの要因と考えている。この電流系について洞房結節細胞での検討をおこなっている。2.ペースメーカシミュレーションモデルの開発京都大学の野間昭典教授らが開発した心筋細胞のシミュレーションモデルを改良し、現在公開準備中である。本モデルは心室筋細胞および洞房結節細胞のイオンチャネルやトランスポーター、細胞内Ca貯蔵部位のCaダイナミクスについて実験的に得られたデータをほぼ忠実に組み込んだ、いわゆる"Virtual Cell"である。洞房結節の興奮性は実験データの最も多いウサギ標本のものが用いられており、その自発活動を再現している。さらに本モデルをブタ洞房結節細胞へ応用し、心拍数の種差を決める要因について検討中である。3.リスペリドンのQT延長作用の解析中枢抑制薬リスペリドンがQT延長を引き起こすメカニズムについてモルモット心室筋細胞を用いて検討した。その結果、リスペリドンは急速活性型遅延整流K電流を選択的に抑制することにより心室筋細胞の活動電位を延長させることが明らかとなった。本実験結果については現在論文執筆中である。1.ラットおよびウサギ心臓より単離した心房筋・洞房結節細胞を用い,膜電位固定下にイオン電流の解析をおこなった.その結果,これらの細胞は既知の電位依存性

カリウム電流以外に背景外向きK電流が存在することが明らかとなった.ラット心房筋の背景外向き電流は,Ba^<2+>やTEAなどのK^+チャネルブロッカーに対し比較的抵抗性が高く,内因性cannabinoid受容体アゴニストであるanandamideで抑制され,しかも揮発性麻酔薬であるhalothaneで増強されるなど,4回膜貫通型のTASKチャネルに類似した性質を有していた.一方,ウサギ洞房結節細胞においては4-aminopyridine感受性のK+チャネルタンパクが関与している可能性が示唆された.コンピュータシミュレーショモデルを用いて,活動電位に対する影響を検討したところ,プラトー相および再分極相に関与していることが明らかとなった。2.イオンチャネル・イオントランスポターのキネテイクスや電流密度を組み込んだシミュレーションモデルを作成した(論文投稿中).本モデルは,モルモット心室筋細胞およびウサギ洞房結節細胞を用いた電気生理学的実験に基づいたもので,活動電位波形や細胞内イオン濃度,細胞内カルシウムトランジェット,収縮張力など,これらの標本を用いた実験をほぼ再現できた.今後,細胞のエネルギー産生・消費,収縮やイオン電流の神経性および液性調節を組み込んださらに精密な細胞モデルへ発展させたい.
大気圧PLD生成RGBフルカラー有機EL素子

KrFエキシマレーザ(248nm),Nd:YAGレーザの基本波(1064nm)および第2高調波(532nm)の波長の異なる3種類のレーザを用い,大気圧下パルスレーザ堆積(PLD)プロセスによるAlq_3,TPD,PVCz有機EL薄膜の作製を目的とした。まず,レーザパラメータ(レーザ波長,レーザフルエンス)が堆積膜に及ぼす影響や,アブレーション時の発光粒子挙動を調べ,最適作製条件を求めた。その結果Alq_3,TPD薄膜において,レーザパラメータが堆積膜の構造・光学特性や堆積プロセスに影響することを,X線回折装置,光透過スペクトル,フォトルミネッセンス測定により明らかにした。またポリマーPVCz薄膜の形成では,プロセス条件と堆積膜との相関関係を赤外吸収分光計により定量的に検証した。これよりPLDプロセスは,次世代自発光有機材料作製プロセスとしての可能性を示した。次に,様々な雰囲気ガス種およびガス圧力下で有機薄膜の作製を行い,真空中に比べて窒素(N_2)ガスを用いた場合に堆積膜の特性が改善された。これはアブレーション過程でターゲット材から分解されたN原子が,N_2ガスを用いることによって効率良く膜中に取り込まれたためであり,フーリエ変換型赤外分光光度計で構造特性の改善が確認された。またN_2ガス圧力の増加(200mTorr)に伴い,フォトルミネッセンススペクトル強度が大きく現れたことから,適当な圧力でN_2ガスを封入することにより,発光特性の改善を行うことができた。さらに大気圧に近い圧力下で薄膜の作製を試みたが,アブレーション粒子が基板に到達するためにはターゲット-基板間距離を近づけることが重要となり設計等が難しいことから,予め最適作製条件下で透明基板上に堆積した有機薄膜に背面からレーザを照射することにより,接近させた別の基板上にドット転写する新しい手法が考えられる。本研究では、パルスレーザ堆積(PLD)法を用いて、低分子及び高分子の有機EL(Alq_3、TPD、PVCz)薄膜の作製を行い、その構造・光学的特性測定から堆積パラメータが薄膜形成に及ぼす影響を調べることを目的とし、プラズマプルームの分光計測を加え詳細に調べた。また、大気圧下によるPLDプロセスを適用した有機EL薄膜形成のため装置構成の検討を試みた。(1)低分子及び高分子有機EL薄膜の作製とその評価、分光計測まず低分子有機EL薄膜において、Nd:YAGレーザの基本波および第2高調波を用いて作製したAlq_3、TPD薄膜のフォトルミネッセンス(PL)測定より、波長525nm、420nm付近を中心として、ターゲット材料に類似したピークが観測され、基本波において良質なPL特性が得られた。また、KrFエキシマレーザを用いた場合、光子エネルギーが大きくターゲット材の有機分子間結合を切断するため、堆積薄膜の構造・光学的特性はターゲットと異なる性質を示した。次に高分子有機EL薄膜では、Nd:YAGレーザの第2高調波によりモノマーNVCzターゲットを用いて作製したNVCz薄膜は、フルエンス300mJ/cm^2のとき、赤外吸収スペクトルにおいてスピンコート法によるPVCz薄膜と同様なピークが現れ、PLDプロセス適用の可能性を示唆した。プラズマプルームの分光計測では、ターゲットを構成している元素の原子及びイオン種による発光(C、N、O)に加え、C_2分子発光が確認できた。(2)大気圧PLDプロセス装置改良通常のPLDプロセスよりも高い圧力(数Torr)下で有機EL薄膜の作製を試みたが、気圧とフルエンス、またターゲット耐力の間で高品質な有機EL薄膜作製が困難であった。これは各部の位置関係など設計を改良することで改善できると考えられ、今後、X-Yステージによる基板の面内スキャン操作を行う装置を製作する。

さらに大気圧に近い圧力下で薄膜の作製を試みたが,アブレーション粒子が基板に到達するためにはターゲット-基板間距離を近づけることが重要となり設計等が難しいことから,予め最適作製条件下で透明基板上に堆積した有機薄膜に背面からレーザを照射することにより,接近させた別の基板上にドット転写する新しい手法が考えられる。
住宅内における放射線被曝の低減に関する基礎的研究

最近の木造住宅は、省エネルギ-と、室内環境制御装置の導入によって、ますます気密化が進んでいる。一方、室内には無機材料が多用されるようになっている。このような住宅は将来増加の一途をたどることは明らかな状況である。住宅内のラドンの問題は、北欧やカナダ・アメリカでは大きな問題としてとりあげられているが、日本では、ここ56年の間に、放射線安全工学の分野でとりあげられるようになったばかりである。放射線、特に低レベルの放射線に対する人間の健康への影響は不明な点が多いが、複合的な環境汚染が進むなか、木造住宅内のラドン濃度を低くおさえるための基礎的な調査が必要と考え、本総合研究を組識した。二年間にわたり、北海道から鹿児島まで12名の研究者に協力をいただき合計28の建物のラドン濃度を通年測定した。結果を要約すれば以下のとおり。1).全体としてみると、木造住宅はRC造住宅よりラドン濃度は低い。RC造住宅の新築のものに特に高いレベルのものがみられた。2).木造住宅では、床下及び地下室の濃度が高く300Bq/m^3を越える場合がある。そして、1階、2階と上階へいくに従って低くなる。このことから、木造住宅の最大のラドン発生源は床下地面であり、それは居室へと拡散していく。3).床下ラドン濃度は、一般に冬に低く、高温多湿となる夏期に高い。4).床下ラドン濃度は、床下地面の防湿施工によって低下する。5).床下換気口の適切な配置は床下ラドン濃度を低下させる。6).室内の空気が滞溜する押入れなどでは高いラドン濃度を示す。特にRC建物では1200Bq/m^3を越える場所がみられた。以上から、無機建材が用いられ換気が少なくなれば室内ラドン濃度が上昇することが明らかで、将来の日本の住宅もラドン対策が必要。屋内空気の汚染源の一つであるラドンによる自然放射能の問題を気候や生活習慣の異なる北海道から鹿児島までの全国の木造住宅、RC造住宅で測定比較した。今年度の事業のあらすじと得られた結果を箇条書きにする。1.全国10箇所において、同時期にばらつきの少ないデ-タをとり比較する必要から、測定器としてCNフィルムを用いたカップ型ラドンモニタ-を採用した。これを60個製作したあと校正し、全国の測定者に配布した。測定者は2ケ月ごとにモニタ-のフィルムを交換し名古屋大学まで返送する。名古屋大学では、返送されてきたフィルムを現像処理し画像解析装置を用いてラドン濃度を決定する方法をとった。この方法によって、全国的に同時点で個人差やばらつきの少ないデ-タを迅速に得られるようになった。2.木造住宅のラドン濃度はRC造住宅のそれの2/31/2の濃度であることが明らかとなった。また、事務室や校舎などでは、木造の場合、RC造のものの1/21/20の値を示した。RC造建築物では無機建材からのラドンの散逸と低い換気が高いラドン濃度の原因であると考えられる。木造住宅の安全性が確認された。3.木造住宅の場合は、ラドンは床下から発生することがつきとめられた。そして、防湿の目的で施工される床下地面のコンクリ-ト打ちやビニ-ルシ-ト張りは、このラドン散逸を低減させる効果があることが明らかとなった。また、床下換気孔の適切な配置もラドン濃度低減に効果的であることがわかった。4.屋内ラドン濃度の季節変化に地域差がみられたが、今後の測定結果を待たないと断定はできない。などの結果を得た。

今年度は、本研究の最終年度にあたり、つぎの結論を得た。1).木造住宅はRC造住宅に比べラドン濃度は低い傾向にある。これはコンクリ-トからのラドン散逸が影響していると考えられる。しかし、RC造住宅では、本造住宅より高い濃度ではあるが特別に高いレベルにはないことが明かである。2).木造住宅における最大のラドン発生源は床下地面である。床下地面から散逸したラドンは、一階、二階へと拡散する。そして、押入れなど空気が滞留する場所において濃度は高くなる。3).床下のラドン濃度は、床下地面の状態に依存し、地面が露出した状態では高くなる。そして、湿気の高い夏期に高く、冬期に低い年周期を示す。従って、地面から水分とともにラドンが散逸すると考えられる。床下地面をコンクリ-トでおおうことや、ビニ-ルシ-トでおおうことは、ラドン散逸をおさえる効果がある。また、床下換気口の適切な配置は床下ラドン濃度を低くするのに有効である。4).住宅以外のRC造建築物内では、年間平均100Bg/m^3を越える場所が多くみられた。これは、コンクリ-トや地面からのラドンの散逸と、完全冷暖房による外気との換気の低下によるものである。ある倉庫では年平均1200Bg/m^3を教える場所がみられた。これは、住宅ではないので、今のところ問題は大きくないが、将来、気密性の高い無機材料を多用した住宅が普及するにつれて、その住宅はラドン濃度が高くなることを確実に予測されるデ-タである。以上のほかに、現在使われている無機建築材料のラドン散逸量も測定したが、特に副産セッコウの一種に関係した建築材料に異常に高いラドン散逸を示すものがあった。