hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キノン縮合及び酸化還元不均化を鍵反応とする酸化型二次ポリフェノール生成機構の解析

ポリフェノール類は、ヒトの健康維持に関わる食品機能性成分として注目される。しかしそれらは食品加工過程で化学的に大きく変化しており、その反応や二次的に生成する成分の構造は分かっていない。本研究ではその解明をめざして研究を行った。まず、茶葉を発酵させて作られる紅茶について、製造時におけるカテキン酸化機構を明らかにした。また、ケイヒポリフェノールの重合反応機構を明らかにした。成果の一部は、新しい機能性食品製造に応用されつつある。ポリフェノール類の内、現在までに茶カテキンの酸化機構について下記の知見が得られた。1.ポリフェノールオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、チロシナーゼなどさまざまな酵素によるカテキン酸化を行った結果、いずれの酵素においても酸化機構が類似しており、まずキノンが生成し、それが非酵素的反応で二量化することが分かった。2.ポリフェノールの1種であるフロレチン配糖体はナシポリフェノール酸化酵素によりヒドロキシル化されることが分かった。さらに反応液中にエピガロカテキンが共存するとヒドロキシルされた芳香環がキノンに酸化された後、新規ベンゾトロポロン系色素を形成することが明らかとなり、新しい機能性色素製造法として期待される。3.茶カテキンの7割を占めるエピガロカテキン類の酸化的二量化反応では主にデヒドロテアシネンシン類とプロエピテアフラガリンが生成し、されにそれらが分解して紅茶ポリフェノールが生成することを明らかにした。4.茶カテキンの二位の立体配置、2,3位のシストランス配置が酸化反応経路を左右することを明らかにした。5.茶カテキンではB環が速く酸化されるのに対してガロイル基の酸化はきわめて遅い。しかし、量は少ないもののガロイル基が酸化されてデヒドロテアシネンシン型の中間体を経てカテキン3量体を形成していることを始めて明らかにした。このことは茶カテキンからのポリマー生成機構解明の端緒となる結果である。6.紅茶から強いリパーゼ阻害及びアミラーゼ阻害活性を示す成分を分離し、化学的に分析した。分子量、酸加水分解などの結果から、カテキン類が酸化重合した物質と考えられる。7.プロシアニジン酸化機構の解明のため、プロシアニジンB-1の合成といくつかの予備実験を行った。紅茶に含まれるポリフェノールは茶葉のカテキンが酸化されて生成するが、その構造の多くは未だに分かっていない。本研究はその全体像を明らかにすることを目標としてカテキン酸化の分子機構を解析することを目的としている。紅茶ポリフェール生成の初期段階において、キノンとフェノールが結合して生成する不安定キノン二量体の形成が鍵反応であることが確認された。中でも主要な反応はカテキンB環同士の結合で起こる二量化であるが、この反応の高い立体選択性がC環の配置により決り、2、3-シス配置ではデヒドロテアシネンシン型の、2、3-トランス配置では主にプロエピテアフラガリン型のキノン中間体が生成することが分かった。これらはそれぞれ異なる分解反応によりテアシネンシンやエピテアフラガリンなどの紅茶ポリフェノールに変換される。また、紅茶ポリフェノールのかなりの部分を占める高分子ポリフェノールの生成ではB環とガロイル基の結合による分子の伸張が重要であると推定され、その反応の不安定中間体の存在を確認した。また、さまざまな条件化でのin vitroモデル酸化実験で新しいカテキン酸化生成物の構造が明らかになり、その結果から紅茶のマイナー成分の生成機構を推定した。紅茶主要色素テアフラビンの酸化機構の詳細も明らかになりつつあり、ベンゾトロポロン環の二量化が高分子ポリフェノール形成に関与していることが示唆された。一方、紅茶から分離した高分子ポリフェノールのリパーゼ阻害活性を確認し、分子量や部分構造についての情報を得た。今後、実際の紅茶とモデル酸化とのギャップを埋めるべく検討を行う予定である。生薬や食品の機能性成分として近年注目されているポリフェノールであるが、多くの食品に含まれる酸化型ポリフェノールの構造や、活性発現に関わる酸化反応の詳細は分かっていない。本研究ではそれらを明らかにするために研究を行い、以下のような成果を上げた。(1)紅茶製造時におけるカテキン酸化の分子機構を解析し、鍵反応となるベンゾトロポロン形成反応機構の詳細を明らかにすることに成功した。本研究でこれまで明らかになった紅茶製造時のポリフェノール酸化に関する総合的な知見をもとに、長崎県特産のビワ葉と茶葉ポリフェノールを利用した新しい機能性発酵茶の開発が進んでいる。(2)カテキン類オリゴマーで多くの果物類の含まれる機能性成分であるプロアントシアニジンの合成法を新たに開発し、合成したプロアントシアニジンの構造と酸化されやすさについて明らかにした。また、構造とラジカル消去活性との相関も検討した。(3)ウイスキー中の樽材由来の酸化型エラジタンニン代謝産物の分離構造解析に成功した。(4)中国のツツジ科植物由来薬用茶中のコーヒー酸酸化代謝産物を分離構造解析した。(5)シナモンの高分子ポリフェノールがシンナムアルデヒドと共重合した物質であることを初めて明らかにした。

さらにそこで明らかになった反応から、新たな脂溶性カテキン誘導体の簡便な合成方法を開発し、特許を申請した。以上の成果は、酸化型ポリフェノールの基礎的理解、および今後機能性物質として応用する上で意義あるものである。
板状部材を利用した高汎用性ミニチュア超音波モータの開発

近年,センサやマイコンなどの電子部品の小型化により,電子機器の小型化・高性能化が実現されており,様々な機器に搭載することができるアクチュエータの小型化・高性能化の要求も高まっている.本研究では,小型圧電素子と板状弾性材を組み合わせた超音波モータの試作と,回転駆動検証装置および直動駆動検証装置を設計製作し,超音波モータの基礎特性を測定する.近年,センサやマイコンなどの電子部品の小型化により,電子機器の小型化・高性能化が実現されており,様々な機器に搭載することができるアクチュエータの小型化・高性能化の要求も高まっている.本研究では,小型圧電素子と板状弾性材を組み合わせた超音波モータの試作と,回転駆動検証装置および直動駆動検証装置を設計製作し,超音波モータの基礎特性を測定する.
安定カルベンユニットを持つアゾニア芳香族化合物の合成と集合化による機能発現

電子受容性ユニットを複数持つ非局在電子系は分子間電荷移動相互作用による集積化や超分子構築が可能であり、特異な機能の発現が期待される。分子内に電子受容性の大きな芳香族アゾニア骨格とイミダゾリウムユニットを持つπ-電子系は、イミダゾリウム環の2位炭素を安定ー重項カルベンに変えることにより分子間相互作用を大きく変化させることが可能であろう。今回高い電子受容性が期待されるアゾニア芳香族化合物を各種合成し、その電子受容体としての能力の評価、電子移動により生じるラジカルやカチオンラジカルの安定性の評価を行った。アゾニア化合物としては比較的対称性の良いモノアゾニア及びジアゾニア化合物を合成した。phene方向に縮環したアゾニアヘリセン、コロネン類は酸化的光閉環反応および光求核置換反応により合成し、acene方向に縮環した化合物は酸触媒による閉環反応で合成した。アゾニアビへリセニルはブロモヘリセンのhomocouplingにより合成した。Cyclic voltammetryで評価したアゾニア化合物の還元電位は母体炭化水素よりも約11.7V貴であり、特にアゾニアコロネンは貴な還元電位を示し電子受容体として優れていることを示した。電子移動の可逆性はアゾニア化合物の構造により大きく異なり、4級窒素のパラ位が橋頭位炭素になっている場合は可逆性が高いのに対し、4級窒素のパラ位がCHの形の場合には不可逆な還元波が観測され、安定なラジカルやカチオンラジカルを得るために必要な構造が示唆された。
膵β細胞分化誘導因子のクローニング

本研究では、糖尿病における膵β細胞再生制御を目指し、膵管上皮前駆細胞からの膵β細胞分化の分子機構を解明することを目的としている。<方法>アクチビンAおよびHGFでインスリン産生細胞へ分化誘導したAR42J細胞より作製したcDNA Libraryを、インスリンプロモーター支配下puromycin遺伝子導入AR42J細胞株(AR42J-puro^r)に導入した後、puromycinにて選別し、AR42J細胞の分化に関与する遺伝子をクローニングする。<研究成果>1.AR42J細胞で発現するcDNA libraryの作製精密な条件検討を行い、AR42J細胞を、アクチビンAおよびHGFにてほぼ100%インスリン産生細胞へ分化誘導することに成功した。さらに、この分化した細胞よりcDNA libraryを作製した。2.インスリンプロモーター支配下puromycin遺伝子導入AR42J細胞株(AR42J-puro^r)の作製分化誘導していないAR42J細胞に、インスリンプロモーター支配下puromycin耐性遺伝子の安定導入株(全32クローン)の作製に成功し、この細胞株を分化誘導しpuromycin選別に最も適した株の選択を試みた。32クローンすべて、充分に分化誘導されたが、インスリンプロモーターの活性が低くpuromycin耐性を獲得できないことが判明した。上記の理由により当初の計画を変更し、1.で作製したcDNA libraryを用い、マイクロアレイ法にて、AR42J細胞を分化誘導した際の遺伝子発現量の変化を解析した。その結果、分化に伴い発現が増加する遺伝子が28種、減少する遺伝子が24種であった。これらのうち、1つの遺伝子は、膵島再生モデルマウスにおいても膵島再生時に発現が増加することが判明し、解析を進めている。本研究では、膵管上皮前駆細胞からの膵β細胞分化の分子機構を解明し、糖尿病における膵β細胞再生制御を目指す。そのために、アクチビンAおよびHGFでインスリン産生細胞へ分化誘導したAR42J細胞よりcDNA libraryを作製し、発現クローニング法を用い、インスリン産生細胞の分化を誘導する分子の同定を試みている。1.AR42J細胞で発現するcDNA libraryの作製初年度では、精密な条件検討を行い、AR42J細胞を、アクチビンAおよびHGFにてほぼ100%インスリン産生細胞へ分化誘導することに成功した。現在、この細胞よりcDNA libraryを作製している。2.インスリンプロモーター支配下puromycin伝子導入AR42J細胞株(AR42J-pUro^r)の作製初年度では、分化誘導していないAR42J細胞に、インスリンプロモーター支配下puromycin耐性遺伝子の安定導入株の作製に成功した。現在、この細胞株を分化誘導しpuromycin選別に最も適した株を選択している段階である。3.発現クローニング次年度では、1で作製したcDNA Libraryを、AR42J-puro^r細胞に導入し発現させた後、puromycinにて選別する。これにより、インスリンプロモーターを活性化する因子をコードするcDNAが導入された細胞のみが選択される。この細胞からcDNA plasrnidを回収し、大腸菌へ形質転換を行いcDNA plasmidの量を増やした後、再びAR42J-puro^r細胞に導入し選別を繰り返す。回収されるcDNA plasmidが数種類までになった時点で、それぞれのcDNAの塩基配列を決定する計画である。
チタンの新しい製造プロセスの開発

本研究は、金属熱還元反応における電気化学的な反応を利用してチタンを還元する新しい製錬法の開発を目的とする。具体的には、原料と還元剤を直接接触させず、還元剤が放出する電子を利用して溶融塩中でチタンを還元し、高純度のチタンを製造する新しい還元プロセスの開発を目指す。また、原料を含む成形体(プリフォーム)を製造し、還元剤蒸気による金属熱還元を行うプリフォーム還元法についても検討を行う。プリフォーム還元法には空間利用効率が高い、スケーラビリティが大きく、反応装置の大型化も容易で低コストでプロセスの半連続化が可能であるという利点がある。本年度は、電気化学的な手法を用いてチタン鉱石中の不純物の鉄を除去する新しい手法について重点的に研究を行なった。また、プリフォーム還元法によってチタン鉱石から直接チタン粉末を製造する実験も行った。この結果、電気化学的な手法によりチタン鉱石から90%以上の鉄を除去することに成功し、アップグレード鉱を原料に用いて電気化学的な手法により脱鉄した場合は、原料酸化物中の鉄濃度が0.18mass%まで除去できることを実験的に示した。また、チタン鉱石をプリフォーム還元法により還元してチタンを製造する実験を行った結果、純度98%、鉄濃度が0.14mass%の金属チタン粉末を直接製造できることがわかった。本年度は、雰囲気制御装置付き電気炉などの現有設備の改良を行うとともに、チタンの還元プロセスの開発研究が遂行できるようにステンレス鋼製反応容器や原料供給システムを新たに自作した。改良を行った雰囲気制御装置付き電気炉を用いて、アルゴンガス雰囲気下約10731173Kの範囲の一定温度で、溶融塩媒体(塩化カルシウム)中で導電体を介した反応(EMR:Electronically Mediated Raction)制御により、金属還元剤(カルシウム-銅合金およびカルシウム-ニッケル合金)が放出する電子を利用して酸化物(二酸化チタン)を還元する実験を行った。供給原料を効率よく還元する手法として、還元助剤(フラックス:塩化カルシウム)を含む原料成形体(プリフォーム)の利用を検討した。この結果還元助剤を添加することにより、効率よく還元反応が進行することがわかった。また、EMRの利用により同一溶融塩浴中で、純度99.5mass%以上の均一な金属チタン粉末を製造できることを実証した。さらに、実験条件と得られる金属チタン粉末の関係を調べた結果、原料成形体の組成比などを制御することによって、金属チタン粉末の形態制御の実現可能性が示された。本年度は、プリフォーム還元法によって天然のチタン鉱石であるルチル鉱から直接チタン粉末を製造する可能性について検討を行った。ルチル鉱から直接チタン粉末を製造できることが実証されれば、現在行われている鉱石アップグレードのためのコストを削減可能である。フラックス(塩化脱鉄剤・反応助剤)の種類およびチタン鉱石との混合比(カチオン比)、反応時間、反応温度などを実験パラメータとした。その結果、詳細な反応経路は明確にはならなかったものの、プリフォーム焼成時に脱鉄反応が進行し、鉄濃度2mass%程度のチタン鉱石から鉄濃度が0.03mass%のチタンを直接製造できることがわかった。
スタンリー・カベルと「大人の教育としての哲学」-人文科学の学際・国際的交流研究-

本研究では、人文科学の再興と今日の高等教育における教養の復権に貢献しうる、アメリカの哲学者、スタンリー・カベル(Stanley Cavell)による哲学の再構築の意義を、哲学と教育学の融合を軸として人文科学を包括する「大人の教育としての哲学」の新領域として、国際的対話交流を通じて開拓した。海外共同研究者のポール・スタンディッシュ氏(ロンドン大学教育研究所教授)との国際的連携を主軸に、国際学会・会議での論文発表、招待講演、および、同氏との共著・共編著の企画を推進、達成した。本研究は、人文科学の再興と今日の高等教育における教養の復権に貢献しうる、アメリカの哲学者、スタンリー・カベル(Stanley Cavell)による哲学の再構築の意義を、哲学と教育学の融合を軸として人文科学を包括する「大人の教育としての哲学」の新領域として、国際的対話交流を通じて開拓することを目指す。平成20年度は、海外共同研究者のポール・スタンディッシュ氏(ロンドン大学教育研究所教授)との国際的連携を主軸に、国際学会・会議での論文発表、および、同氏との共著・共編著の企画が推進された。平成20年4月には、アメリカ教育哲学会において、スタンディッシュ氏と共にシンポジウムを企画開催し、海外共同研究者であるカベル氏が基調講演を行った(英語共編著として現在出版準備中)。5月には、エジンバラ大学で開催された国際会議において英語論文を発表し(共著として出版予定)、またストックホルム大学でスタンディッシュ氏とカベル哲学の政治的意義に関する共著英語論文を発表した(国際学術誌Educational Theoryに審査受理され本年度掲載予定)。8月には京都大学で開催された国際教育哲学会第11回年次大会において、カベルと翻訳の哲学・他文化理解に関わる審査受理英語論文を発表した。また開催校企画「京都学派の教育思想--東西対話のために」の成果をスタンディッシュ氏と共に英語共編著として出版することが決定した(外国出版社にプロポーザル提出済み)。平成21年3月には、ハーバード大学にて、カベル氏との会合を行った。またアメリカ教育哲学会にてカベルの映画論と教育的意義を論じた審査受理英語論文を発表した。主たる出版業績としては、単著『<内なる光>と教育--プラグマティズムの再構築』(法政大学出版局/平成21年2月)の成果が認められ、日本教育学会年次大会のシンポジウム(平成21年8月)にて招待講演を行うこととなった。本本研究は、人文科学の再興と今日の高等教育における教養の復権に貢献しうる、アメリカの哲学者、スタンリー・カベル(Stanley Cavell)による哲学の再構築の意義を、哲学と教育学の融合を軸として人文科学を包括する「大人の教育としての哲学」の新領域として、国際的対話交流を通じて開拓することを目指す。平成21年度は、海外共同研究者のポール・スタンディッシュ氏(ロンドン大学教育研究所教授)との国際的連携を主軸に、国際学会・会議での英語論文発表、外国の大学での招待講演等を中心に研究活動に従事した。平成21年7-8月および平成22年3月イギリスにおいてスタンディッシュ氏との共著・共編著の執筆作業が大幅に前進し、一つ目の編著Stanley Cavell and the Education of GrownupsがFordham University Pressとり2011年初旬に出版することで契約が成立した。同氏との共著、Democracy and Educationfrom Dewey to Cavellについても執筆作業が進み、イギリスのBlackwell Publishers, Co.よりの2011年度の出版が決定した。平成22年3月には、ハーバード大学にて、カベル氏と上記編著、共著について話し合いを行なった。さらにスタンディッシュ氏の単著邦訳『自己を超えて』の最終原稿を出版社(法政大学出版局)に提出した。上記の成果は、平成21年9月ヨーロッパ教育学会のパネルでのスタンディッシュ氏、および韓国の研究者とのカベル哲学の現代的意義についての発表、ケンブリッジ大学(同9月)とイタリアのカラブリア大学における招待講演(同10月)、アメリカ哲学促進学会の全体パネルでの招待講演(平成22年3月)などの国際的討議の場での議論によっても促進された。また外国のみならず、日本教育学会年次大会のシンポジウム(平成21年8月)にて招待講演を行い日本の研究者にカベル哲学の教育的意義を伝えた。さらにジョン・デューイ生誕150年を記念する英語の著作集にも日本人を代表してカベル的視点からアメリカ哲学の意義を執筆した。こうした業績を認められ、プラグマティズムの学術誌の国際諮問委員会の委員に日本の代表の一人として選出された。以上の成果を基に、来年度はスタンディッシュ氏との二つ目の編著、自身の二つ目の単著の執筆に向けて構想を発展させる予定である。

平成22年度は、平成22年10月より23年3月まで、ロンドン大学教育研究所に客員研究員として滞在し、海外共同研究者のポール・スタンディッシュ氏(ロンドン大学教育研究所教授)とめ共同研究の遂行に従事した。国際的連携を主軸に、国際学会・会議での英語論文発表、外国の大学での招待講演等を中心に研究活動に従事した。スタンディッシュ氏との一つ目の編著Stanley Cavell and the Education of Grownupsの最終稿を提出し、Fordham University Pressより平成23年年6月に出版されることになり、出版を記念するパネルを、アメリカ哲学促進学会にて開催した(平成23年3月12日)。また同著および二つ目の編著、カベル氏の新著の三つについて、ハーバード大学でカベル氏と会合した(平成23年3月14日)。さらにスタンディッシュ氏の単著邦訳『自己を超えて』の校正原稿を出版社(法政大学出版局)に提出し(平成23年2月)、今年度中の出版が決まった。同氏との共著、Democracy and Educationfrom Dewey to Cavellについても執筆が進んでおり、イギリスのBlackwell Publishers, Co.よりの出版が決定している。二つ目の編著、Stanley Cavell and Understanding of Other Cultureについても、執筆構想が躍進した。三つ目の編著、京都学派の教育思想についての英語の著作の契約が成立しSpringer社に原稿を提出、来年度出版予定となった。上記の成果は、ロンドン大学教育研究所滞在期間中に参加した数々の国際会議やセミナーでの発表や国際交流を通じて一層促進された。日本では、日本教育思想史学会、生存科学研究所の学術誌を通じて研究成果を公開した。本年度の成果を基に、来年度はスタンディッシュ氏との二つ目の編著の完成、自身の二つ目の単著From Language to the Political(本年度、Fordham University Pressにプロポーザル提出、審査中)の執筆を推進する予定である。
各種肺疾患の進展様式に対する立体的解析:臨床3次元画像に対する病理学的基礎の確立

本研究の成果は、臨床画像と病理組織像との対比によるものと、各種臨床画像のワークステーションを用いた画像解析の2点からなる。1.臨床画像と病理組織像との対比まず、高分解能CT像で見られる、小葉辺縁性陰影のスペクトラムとその病理組織学的成り立ちについて検討した。その結果従来から知られていた小葉辺縁の広義間質の異常のみでなく、その周囲の肺胞領域の異常から成り立つものがあることが明らかとなった。また汎小葉辺縁性陰影の中に残る一見正常に見える領域(spared lobule)の病理像の解析を行った。このspared lobuleは正常な領域ではなく、周囲の異常と病理学的には同一で、病変の相対的な強弱の違いによることが、明らかとなった。さらいこの現象が生じる原因として、ドレナージの違い、時相の違い、病変の量の違いがあることを明らかにした。2.各種臨床画像のワークステーションを用いた画像解析この分野では、まず基本的な画像フイルターであるLap lacian-Gaussian filterを胸部画像特に間質性陰影の抽出における問題点の追求を行い、病理学的に組成の異なる肺気腫と肺線維症が用いるパラメータによっては類似した所見を示すことを見い出した。また高分解能CT像で見られるスリガラス状陰影の弁別をfanctional-Brownian motion modelを用いたFractal解析により行い、線維化によるスリガラス状陰影と非線維化によるものとがある程度鑑別可能であることを示した。
犬色素性表皮母斑関連ウイルスのクローニングとその生物学的意義の病理学的解析

昨年度は、犬色素性表皮母斑(CPEN)関連ウイルスゲノムの全長をクローニングするとともに、未解明であるCPENの腫瘍化機序を明らかにする手掛かりとして、CPENからの悪性転化がみられた症例の腫瘍組織内でのウイルス抗原と遺伝子(L1)の分布を検討し、腫瘍組織内ではウイルス抗原は検出されないものの、一部ではウイルス遺伝子(L1)が存在することを明らかにした。PV関連腫瘍組織内で広く保持されている遺伝子領域はE6およびE7領域であることなどからCPEN関連PVの生物学的意義の解明するためには複数の遺伝子領域を標的とした多元的な検索・評価が必要となる。そこで本年度は、クローニングデータを参考にして、それぞれ220bpおよび236bpの長さのDNAを増幅するE6およびE7遺伝子領域に特異的なプライマーセットCPEN-E6-F/RおよびCPEN-E7-F/Rを用いた安定した検出系を確立した。また、新たに見出した1例の犬のPV性核内封入体形成を伴う被角血管腫様乳頭腫病変について、CPEN関連PV、或いはその他のPVの関与の有無を検討した。その結果、本病変はCPEN関連PVではなく、犬口腔乳頭腫ウイルス(COPV)感染に関連していることが明らかとなった。更に、封入体形成のみられない被角血管腫3例を含む皮膚血管腫6例に普遍的にPVが関与しているか否かを免疫組織化学的および分子生物学的手法を用いて検討した。併せて、PVの関与が示唆されている口腔内乳頭状扁平上皮癌2例を含む頭部扁平上皮癌14例についても同様に検索した。その結果、これら病巣では今回適用したCPEN関連PV(L1)、COPV(L1、E6、およびE7)、並びにコンセンサスプライマーを用いたPV(L1)検出系のいずれにおいても、陽性所見は得られなかった。しかしながら、これら検索方法では十分とは言えず、今後、検出方法の改善を含めて更に検討する必要がある。本研究では、特定犬種で稀にしか発生のみられない犬色素性表皮母斑(CPEN)に関連して検出され、L1遺伝子の極一部の塩基配列しか明らかにされていないCPEN関連パピローマウイルス(PV)の生物学的意義を病理学的に解明することを最終目標としている。そこで、本年度は申請者が所有するCPEN病変組織の凍結材料を用いて、1)CPEN関連ウイルスゲノムの全長をクローニングすること、2)PCR法を利用したパラフィン切片からの新たな汎用性の高いウイルス検出法を確立すること、および3)申請者が現有するCPENからの腫瘍化がみられた症例について病理学的に検索することによってCPEN病変組織での腫瘍化機序を明らかにすること目的として研究を実施した。1.CPEN関連PVの未知領域をクローニングし、本ウイルスの全遺伝子配列を同定した。また、CPEN関連PVの遺伝子長が7,742bpであり、これまでに唯一同定されている犬のPVである犬口腔乳頭腫ウイルス(遺伝子長は8,607bp)と大きく異なることが判明した。2.PCR法を利用したパラフィン切片からのCPEN関連PVのL1遺伝子検出法は申請者が既に確立している。しかしながら、PV関連腫瘍組織内で広く保持されているPV遺伝子は、E6およびE7領域とされていることから、上記クローニングで得られたE6およびE7の遺伝子配列を参考にして複数のプライマーを設計し、現在検討を行っている。3.CPENは悪性転化することがあるが、その腫瘍化機序は未解明であり、腫瘍化組織内に実際にウイルスが存在するか否かについても不明である。そこで、手掛かりとして、CPENの悪性転化による腫瘍組織内でのウイルス抗原と遺伝子(L1)の分布を検討した。その結果、腫瘍組織内ではウイルス抗原は検出されなかたが、L1遺伝子を標的としたin situ PCR法では、腫瘍細胞の一部で陽性反応が得られた。今後は、CPEN関連PVの全塩基配列が判明したことから、E6およびE7領域を標的とした検出を試みる予定である。

併せて、PVの関与が示唆されている口腔内乳頭状扁平上皮癌2例を含む頭部扁平上皮癌14例についても同様に検索した。その結果、これら病巣では今回適用したCPEN関連PV(L1)、COPV(L1、E6、およびE7)、並びにコンセンサスプライマーを用いたPV(L1)検出系のいずれにおいても、陽性所見は得られなかった。しかしながら、これら検索方法では十分とは言えず、今後、検出方法の改善を含めて更に検討する必要がある。
老人の認知機能における加齢変化:高次脳機能検査による10年後の追跡

脳の健常老化(生理的老化)にともない、記憶や認知能力がどのように変化するかを検討する目的で、要素的な認知機能を広く評価する「高次脳機能検査(老研版)」を約10年前に受けた当時の健常老人(当時5080歳代の120名)を対象に追跡調査を行った。10年前のデータによれば、50歳代と60歳代以降との間に成績の差がみられたので、今回は5060歳代の被験者を中心に追跡を行った。当時の5069歳61名中、住所が明らかだった40名に研究協力の依頼文書を送ったところ、転居先不明が5名、死亡1名、辞退2名、回答なし18名で、14名(6470歳の6名と7180歳の8名)が研究協力に承諾してくれた。14名はいずれも地域に生活し、4名は疾患(難聴、心臓病、頚椎骨化症、前立腺肥大症)を経験していたが、日常生活に大きな支障を来たすほどではなかった。14名と新規2名に対し、日常生活に関する質問と高次脳機能検査を行ったところ、今回の高次脳機能検査の成績はいずれも健常範囲であり、健常群の得点分布(10年前の老人90名のデータ)から2標準偏差以上低下する検査はほとんどなかった。一方、10年前における得点の変化は、14人中13人にみられ、1標準偏差程度の低下は、各人に多かれ少なかれ認められたが(20の下位検査中、5検査以上低下したものは4名、13検査が9名)、低下が2標準偏差以上を超えるものは少なかった。また、20の下位検査の中では、語想起(音)、語想起(意味)、触認知の3検査に低下を示す例が多く(14人中5人)、横断データの結果に一部共通する結果だった。今後も追跡を続けデータ数を増やし、年代別の縦断変化を分析する予定である。
高齢者のMPO-ANCA産生機序解明とその治療応用

わが国のANCA関連血管炎(AAV)は、MPO-ANCA陽性例が多く、高齢者に頻発する。そこで、高齢者のAAV発症原因と考えられるMPO-ANCA産生に関してヒト検体ならびに動物モデルの両面から以下のように検証する。1)好中球含有顆粒の量および質の変化がMPO-ANCA産生に関与すると仮説し、健常者およびAAV患者の好中球内顆粒MPOおよびPTX3の相違点を明らかにする。2)好中球から顆粒物質および自己核酸を放出する細胞死;NETosisは抗体産生を促し、加齢によっても変化するため、次に、動物実験でNETosisが与えるMPO-ANCA産生機構への影響を解明する。ヒト好中球の解析は、目標症例数の解析に至らなかったものの、好中球顆粒MPO、PR3、PTX3の蛍光抗体染色によるイメージングフローサイトメトリ法で定量をもつ局在解析に成功した。その結果、高齢のAAV患者の好中球においてMPOとPR3の細胞内発現量が低下している一方で、わずかではあるがPTX3の細胞内発現量が上昇していることが示唆された。PR3は好中球の活性化に伴い細胞表面あるいは細胞外への局在変化を来すことが知られているが、PTX3も同様に好中球における局在変化を伴う可能性もある。マウスにおけるNETosisの関与するMPO-ANCA産生を解析するための新たな免疫方法を樹立した。アルミニウムゲル腹腔内投与による免疫賦活により、NETosisが誘導されたが、同時に好中球顆粒PTX3が細胞外に放出されることを見出した。条件設定の上、リコンビナントmPTX3を腹腔内に同時投与した場合、MPO-ANCA産生が抑制された。ただし、KOマウスや中和抗体による確認実験が実施できず、PTX3がMPO-ANCA産生を負に制御しているかに結論はできないが、臨床応用に有望な標的分子の一つである可能性が示唆される。本邦のANCA関連血管炎(AAV)は、MPO-ANCA陽性例が多く、高齢者に好発する。そこで、高齢者のAAV発症原因と考えられるMPO-ANCA産生に関してヒト検体ならびに動物モデルの両面から検証する。好中球含有顆粒の量および質の変化がMPO-ANCA産生に関与すると仮説し、第一に、健常者およびAAV患者の好中球内顆粒MPOおよびPTX3の加齢による変化を明らかにする。本年度は、研究計画が倫理審査を通過し、数例の健常者およびAAV患者の好中球を解析した。イメージングフローサイトメトリー法を用いた、MPOおよびPTX3の発現強度と局在の解析法を樹立した。また、AAV患者も健常者同様に細胞質内のPTX3が発現していることを明らかにした。加齢による変化や健常者とAAV患者との比較をするためには、解析数の集積が今後必要である。好中球から顆粒物質および自己核酸を放出する細胞死;NETosisは抗体産生を促すため、第二に、動物実験でNETosisが与えるMPO-ANCA産生機構への影響を解明する。腹腔内アルミニウムゲル(Alum)投与は、腹腔内の炎症細胞のNETosisを誘導することが知られており、これが免役アジュバンド効果として働く。これを応用し、MPO遺伝子欠損マウスに対して、リコンビナントMPOとAlumを同時投与することで、MPO-ANCA産生を誘導するモデルを樹立した。PTX3は抗体産生系を負に制御し、AAVに頻発する感染合併症に対して防御的に働くため、第三に、PTX3を標的分子としたAAVの新規治療法確立を目指した。本年度は、前項のMPO-ANCA産生モデルにおいてリコンビナントPTX3を同時投与することで、抗体産生価を減弱させられるかを検討した。ヒト研究として倫理委員会が終了し、数例の解析済みである。イメージングフローサイトメトリによる好中球細胞質顆粒の発現量および局在解析が重要であり、条件検討は終了した。健常コントロールと同様にAAV患者由来の好中球内にPTX3が発現することを示すことができた。また、MPOの細胞内発現量は、AAV患者において健常コントロールと比較して少ないが、PTX3の発現量は同等であることが確認できた。マウス研究を研究計画(平成29年度・30年度で実施予定)に先んじて実施しているが、NETs形成時のPTX3放出をin vivoで確認することができた。現在は、リコンビナントPTX3の機能実験を実施している。仮説通り、PTX3がMPO-ANCA産生を減弱する結果、およびその再現性が認められれば、好中球顆粒分子がMPO-ANCA産生を制御している新しい知見として、論文投稿が考慮される。本邦のANCA関連血管炎(AAV)は、MPO-ANCA陽性例が多く、かつ高齢者に好発する。そこで、高齢者のAAV発症原因と考えられるMPO-ANCA産生のメカニズムに関してヒト検体およびマウスモデルで検討する。好中球含有顆粒の量および質の変化がMPO-ANCA産生に関与すると仮説をたて、第一に、健常者およびAAV患者の好中球顆粒MPOおよびPTX3の発現や局在の相違を明らかにする。また、高齢者と非高齢者を比較することで、加齢が与える好中球顆粒分子の変化について考察する。

好中球から顆粒物質および自己核酸を放出する細胞死:METosisは抗体産生を促すため、第二に、動物実験でNETosisが与えるMPO-ANCA産生機構への影響を解明する。腹腔内アルミニウムゲル(Alum)投与は、腹腔内の炎症細胞のNETosisを誘導することが知られており、これが免疫アジュバンド効果として働く。これを応用し、MPO遺伝子欠損マウスに対して、リコンビナントMPOとAlumを同時投与することでMPO-ANCA産生を誘導するモデルを樹立した。PTX3は抗体産生系を制御し、AAVに頻発する感染合併症に対して、防御的に働くため、第三に、PTX3を標的分子としたAAVの新規治療法モデルの樹立を目指した。今年度(H29)で、このマウスモデルにおいては、PTX3がMPO-ANCA産生を減弱させる可能性について示した。今後(H30)は、この機構に関して高齢マウス・若年マウスを比較することで、高齢者でMPO-ANCAによるAAVが好発する理由に関して考察する。マウス研究を研究計画(平成29年度・30年度で実施予定)を平成28年度に先んじて開始していたため、NETs形成時のPTX3放出をin vivoで確認することができた。また、このPTX3が機能的にもANCA産生を制御することを見出しており、論文化を行った。今年度までに明らかにした好中球細胞質分子によるMPO-ANCA産生の制御機構について、高齢マウスおよび若年マウスで相違があるかを検討することで、高齢者にMPO-ANCAによるAAVが発症する理由に関して考察する。ヒト研究は、倫理審査が終了後、定量性および局在解析が可能なイメージングサイトメトリを活用して数例の解析が終わり、好中球細胞質蛋白量に関して限られた知見ではあるが学会報告を行うことができた。今後は、解析症例数の集積を行い、AAV発症・非発症、あるいは、高齢・非高齢の相違点を明らかにしていく。わが国のANCA関連血管炎(AAV)は、MPO-ANCA陽性例が多く、高齢者に頻発する。そこで、高齢者のAAV発症原因と考えられるMPO-ANCA産生に関してヒト検体ならびに動物モデルの両面から以下のように検証する。1)好中球含有顆粒の量および質の変化がMPO-ANCA産生に関与すると仮説し、健常者およびAAV患者の好中球内顆粒MPOおよびPTX3の相違点を明らかにする。2)好中球から顆粒物質および自己核酸を放出する細胞死;NETosisは抗体産生を促し、加齢によっても変化するため、次に、動物実験でNETosisが与えるMPO-ANCA産生機構への影響を解明する。ヒト好中球の解析は、目標症例数の解析に至らなかったものの、好中球顆粒MPO、PR3、PTX3の蛍光抗体染色によるイメージングフローサイトメトリ法で定量をもつ局在解析に成功した。その結果、高齢のAAV患者の好中球においてMPOとPR3の細胞内発現量が低下している一方で、わずかではあるがPTX3の細胞内発現量が上昇していることが示唆された。PR3は好中球の活性化に伴い細胞表面あるいは細胞外への局在変化を来すことが知られているが、PTX3も同様に好中球における局在変化を伴う可能性もある。マウスにおけるNETosisの関与するMPO-ANCA産生を解析するための新たな免疫方法を樹立した。アルミニウムゲル腹腔内投与による免疫賦活により、NETosisが誘導されたが、同時に好中球顆粒PTX3が細胞外に放出されることを見出した。条件設定の上、リコンビナントmPTX3を腹腔内に同時投与した場合、MPO-ANCA産生が抑制された。
酸素-15標識PETトレーサーの創製〜超高速ラジカルヒドロキシル化反応の開発

前年度に達成した超高速ラジカルヒドロキシ化反応を利用して、今年度初頭に酸素-15標識2-deoxy-D-glucose ([^<15>O]DG)を用いたラットのPET測定に成功した.しかしながら得られた放射性[^<15>O]DGの量はラットなどの小型哺乳類の画像化には十分であったものの、サルのような大型哺乳類の画像化には不十分であった.そこで反応装置の大型化と更なる放射能量の向上を目指し、検討を続けた.放射能量を増大させるためには,(1)反応収率の向上,(2)反応時間および精製時間の短縮が検討課題であった.(1)に関しては単純に反応スケールを2倍に増大させる事により70%の酸素取込み収率を達成することができた.(2)については精製方法としてシリカゲルによる糖の固相抽出を検討した.その結果Sep-Pak Vac Silicaを用いた糖の固相抽出と引き続きSep-Pak Plus C18を用いたスズ及びリン化合物の除去を素早く行うことで、反応終了より1分で放射性[^<15>O]DGを得ることができた.本精製法は従来の液-液抽出と比べ手間がいらず,要する時間も著しく短縮されており、現在考えられるベストの方法である.この条件をもとにサル脳の画像化を検討したところ、投与開始より15分間のPETスキャンが可能であった.本画像化は大型ほ乳類を酸素-15標識糖で画像化した世界初の例である.得られた画像は血流と代謝の分離が不十分であったものの脳への[^<15>O]DGの蓄積を観察することができた.現在、担癌サルや担癌ラットの画像化について検討中であり、本手法が病巣部の画像化に適用できるであろう.現在投稿論文を鋭意作成中である.公表されれば世界のPET研究者のみならず医師や物理学者に対しても多大な影響を与えるものと確信している.まず、PETトレーサー前駆体である6-ヨード-2,6-ジデオキシ-D-グルコースの合成を検討した。2-デオキシグルコースの1位を塩酸メタノール溶液でメチル化した後ヨウ素/トリフェニルホスフィンノイミダゾールにより6位水酸基をヨウ素化した。最後に1位のメトキシ基を硫酸で加水分解し、目的の新規ヨード糖を合成した。次にこのヨード糖を用い、超高速ラジカルヒドロキシ化反応を検討した。その結果、溶媒として、ベンゾトリフルオリドとペルフルオロデカリンと2-ブタノールの混合溶媒を用いると効率良く酸素ガスを反応に利用できることが明らかとなった。ヒドロキシ化反応剤としては市販のトリブチルスズヒドリドが最も有効であることも見い出した。反応温度としては80°Cが最適であった。以上の成果を基に先端医学薬学研究センターにおいてホット合成を行った。酸素ガス濃度1.5%の酸素窒素混合ガスを利用し、2分で反応を完結させることにより28mCiの放射能をもつ反応混合物を得ることができた。ラット及びサルの画像診断を行う際に必要な放射能がそれぞれ、1mCi,30mCiであり、現在合成した糖の放射能は目標値に近い。精製については固相抽出によるスズ残渣の除去に成功している。現在サルへの投与による画像化を検討している。前年度に達成した超高速ラジカルヒドロキシ化反応を利用して、今年度初頭に酸素-15標識2-deoxy-D-glucose ([^<15>O]DG)を用いたラットのPET測定に成功した.しかしながら得られた放射性[^<15>O]DGの量はラットなどの小型哺乳類の画像化には十分であったものの、サルのような大型哺乳類の画像化には不十分であった.そこで反応装置の大型化と更なる放射能量の向上を目指し、検討を続けた.放射能量を増大させるためには,(1)反応収率の向上,(2)反応時間および精製時間の短縮が検討課題であった.(1)に関しては単純に反応スケールを2倍に増大させる事により70%の酸素取込み収率を達成することができた.(2)については精製方法としてシリカゲルによる糖の固相抽出を検討した.その結果Sep-Pak Vac Silicaを用いた糖の固相抽出と引き続きSep-Pak Plus C18を用いたスズ及びリン化合物の除去を素早く行うことで、反応終了より1分で放射性[^<15>O]DGを得ることができた.本精製法は従来の液-液抽出と比べ手間がいらず,要する時間も著しく短縮されており、現在考えられるベストの方法である.この条件をもとにサル脳の画像化を検討したところ、投与開始より15分間のPETスキャンが可能であった.本画像化は大型ほ乳類を酸素-15標識糖で画像化した世界初の例である.得られた画像は血流と代謝の分離が不十分であったものの脳への[^<15>O]DGの蓄積を観察することができた.現在、担癌サルや担癌ラットの画像化について検討中であり、本手法が病巣部の画像化に適用できるであろう.現在投稿論文を鋭意作成中である.公表されれば世界のPET研究者のみならず医師や物理学者に対しても多大な影響を与えるものと確信している.
遠隔教育のための協調電子黒板システムに関する研究

これまでの電子黒板システムは企業向けであり、日本の授業形態に合っておらず、授業で活用するのは難しかった。本研究ではICタグとネットワークを活用し、電子白板を連携、協調動作させ、板書データを同一場所、遠隔地の区別無く電子化、一元管理することで、いつでもどこでも過去にその教師が書いた板書データを簡単に再利用できる仕組みについて設計し、プロトタイプの構築を行った。従来の電子黒板システムでは、単体での使用を前提としているため、教師が入れ替わり生徒のいる教室に来て授業を行う日本の形態では、一人の教師の書いた板書のデータはそれぞれの教室にある電子黒板システム内に散在してしまう。板書データをネットワークを利用して一元管理すれば、各教室にデータが散在してしまうことがなくなる。しかしながら、学校には教師が複数おり、板書した教師を識別する必要がある。これには、あらかじめカリキュラムを電子化しておき、板書されている時刻だけを元に教師を識別する方法が考えられるが、カリキュラムを詳細に電子化しなくてはならない点や休み時間、振替授業などが合った場合の対処など現実的に難しい。そこで本研究では教師の識別に非接触ICタグを利用し、簡単に板書を識別できるようにする。市販の電子黒板に転用可能なハードウェアは付属の専用ソフトウェアのみで動作するように作られているため、当年度はこれらのハードウェアを本研究で電子黒板として利用するためのドライバ的なソフトウェアを他のOSにも比較的移植しやすい形で開発を行った。また、ICタグの検出を電子黒板で利用できるようにするためのソフトウェアモジュールの作成とテストを行った。ICタグにはFelicaカードを用い、個人識別には、Felicaカード自体の番号または本学で利用しているFelicaカードのフォーマットを読み込み利用できる形とした。本研究では、複数の電子黒板をネットワークに接続し、板書データの送受信並びに状態管理を行うため、複数の電子黒板を協調させるためのシステム全体の設計を行った。市販の電子黒板に転用可能なハードウェアは付属の専用ソフトウェアが特定のOSでのみ動作するように作成されている。昨年度ドライバ的なソフトウェアの開発を行ったものを利用し、当年度は電子黒板ソフトウェアのプロトタイプの作成を行い、ICタグの検出を組み、動作テスト等を行った。また、特定のOSだけに依存せず、様々な環境で使用できるようにする必要があるため、当年度ではLinuxやAndroid端末から特にICタグを読み取り、識別する仕組みの作成を行った。本研究では、複数の電子黒板をネットワークに接続し、ICタグにより板書データの管理を複数の電子黒板で行い協調させるためのシステム全体の設計と試作を行った。
前十字靱帯損傷膝における膝関節筋力と全身反応時間の相関に関する研究

本研究の対象は膝前十字靱帯(ACL)損傷手術後の男子3名、女子3名だった。また、コントロール群は健常な成人男子5名、女子16名だった。対象の膝関節屈伸筋力ならびに全身反応時間を測定し両者の相関関係を確認する。これらの相関が被験者とコントロール群、ならびに損傷膝と健常側、そして男女間でどのような差となって表われるかを明らかにした。筋力測定には、等速度性運動機器CYBEX-6000(米国CYBEX社製)を使用し、膝膝関節伸展筋力を測定した。全身反応時間は全身反応測定器II型(竹井機器工業株式会社製TKK1264b)を改造し筋電図と同期させ、光刺激に対し両脚でのジャンプ動作および、片脚でのジャンプ動作に要した時間を全身反応時間とし、同時に筋電図から筋収縮時間を算出した。その結果ACL損傷者、コントロール群ともに反応時間は女子が男子に比較して有意に長かった。また、筋力が高い者が全身反応時間が短縮していた。この筋力と全身反応時間の関係について深く関与する因子は、筋収縮時間の短縮であることが明らかにできた。このことから、ACL損傷を予防したり、スポーツ復帰の判断基準を考える場合、筋力の大きさが重要になることがわかった。また、女性の全身反応時間が延長することが確認できたことは、筋力の低い女性においてよりACL損傷の発生の危険性が高いのではないかということが示唆された。
求心路遮断痛に伴う三叉神経感覚核群での侵害受容神経の応答性と転写制御因子の解明

【目的】本研究は末梢神経損傷に伴い発現する不可解な痛み(持続的疼痛および感覚異常)の発症機序を解明するため、行動薬理学、電気生理学、組織学、分子生物学的検討を行なった。【結果および考察】(1)病態動物の作製に関わる検討:下歯槽神経結紮ラットでは、結紮後1週間から2週間にかけて、結紮神経支配部位周辺に対する,ひっかき行動の増加が観察された。またvon Frey hairによる触刺激に対する過敏状態(アロディニア)が観察された。このような感覚異常は、三叉神経痛治療薬カルバマゼピンにより緩解さわた。また抜髄動物でも同様、手術2週間以降に触刺激に対する過敏状態が観察された。(2)感覚異常発症機序解明に関わる検討:アロディニア発症機序を解明するため、(1)行動薬理学的検討:触刺激に対する反応を指標として、グルタメート受容体サブタイプであるNMDA受容体拮抗薬、NK801および一酸化窒素(NO)合成酵素阻害薬、L-NMMAの効果を検討した。MK801およびはL-NMMAは、用量依存的にアロディニアを抑制した。(2)電気生理学的検討:NO測定電極により三叉神経脊髄路核尾側亜核でのNMDAおよびMK801によるNO産生に対する影響を検討した。正常動物に比べ病態動物で、NMDAによりNO産生が有意に増加しMK801により有意に抑制された。(3)免疫組織学的な検討:病態動物の三叉神経脊髄路核尾側亜核のIIV層で、NO合成酵素を含む細胞数の増加が観察された。これまで得られた結果より、感覚異常を伴う病態動物では、NMDA受容体を介するNOの合成・遊離・分解系が活性化をうける可能性が明かとなった。現在病態動物で観察されたNMDA受容体を介するNO合成酵素活性の上昇がどのように感覚異常の発症に関わっているのか検討中である。身体のなかでも感覚の鋭敏な口腔領域は常に過酷な環境に晒されている。それゆえ炎症および痛みは口腔領域の疾患の中で大きな割合を占めている。本研究は末梢神経損傷に伴い発現する不可解な痛み(持続的疼痛および感覚異常)の発症機序を組織学的、分子生物学的に解明することを目的とし、平成10年度は主として、(1)口腔領域で持続的痛覚過敏を発症する動物の作成を行った。(1)末梢求心路損傷による痛覚過敏動物の作成:実験動物としてラットを使用した。(1)求心路遮断痛を発症する方法として、cromic製縫合糸(4-0)で下歯槽神経を緩やかに3カ所結紮した。また別の実験では、(2)下歯槽神経切断動物および、(3)下唇に5%ホルマリンを0.2ml投与することにより炎症誘発動物を作成した。各方法での痛覚行動の変化を本年度研究費補助金により作製した動物行動測定装置により経時的に記録し検討を行った。「結果」下歯槽神経結紮ラットでは、結紮後1週間から2週間にかけて、結紮神経支配部位周辺に対する、ひっかき行動の増加が観察された。現在(2)および(3)の方法により作製された病態動物での痛覚閾値の変化と、(1)の実験動物で得られた結果を比較検討中である。(2)三叉神経感覚核群で痛覚過敏に関わる侵害受容神経および受容体の解明:正常ラットおよび下歯槽神経結紮による痛覚

過敏状態ラットの三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域を灌流し、歯髄刺激に伴う灌流液中での一酸化窒素(NO)およびサブスタンスPの変動を検討中である。「結果」正常ラットでは、歯髄刺激により灌流液中でのNOは減少傾向を示した。また灌流液中へのNMDA(1mM)添加によりNO遊離が増加した。現在サブスタンスPの変化および病態動物でのこれらの内因性痛覚情報伝達関連物質の変動を比較検討中である。(3)痛覚過敏に関わる遺伝子転写制御因子の存在について検討:平成10年度では、実験計画の段階であり平成11年度以降に遂行する。本研究は抹消神経損傷に伴い発現する不可解な痛み(持続的疼痛および感覚異常)の発症機序を組織学的、分子生物学的に解明することを目的とし、平成11年度は、平成10年度に引き続き、口腔領域で持続的痛覚過敏を発症する動物の作成および発症機序の解明を目的として研究を行った。(1)末梢求心路損傷による感覚過敏動物の作成:実験動物としてラットを使用した。求心路遮断痛を発症する方法として、(a)坐骨神経で報告されている神経結紮法を用い、cromic製縫合糸(4-0)で下歯槽神経を緩やかに3カ所結紮した。また他の病態動物として、(b)抜髄動物、(c)顎関節症誘発動物を作成し、各病態動物での痛覚行動の差異を本科学研究費補助金により作製した自動動物行動測定装置により経時的に記録し検討した。「結果」下歯槽神経結紮ラットでは、結紮後1週間から2週間にかけて、結紮神経支配部位周辺に対する、ひっかき行動の増加が観察された。またvon Frey hairによる圧刺激に対する過敏状態が観察された。この感覚異常は、三叉神経痛治療薬カルバマゼピンにより緩解された。抜髄動物でも同様、手術2週間以降圧刺激に対する過敏状態が観察された。(2)三叉神経感覚核群で痛覚過敏に関わる侵害受容神経および受容体の解明:病態動物での感覚異常発症機序を検討するため、歯髄刺激および炎症性刺激に対する三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域での、一酸化窒素(NO)の動態を検討した。「結果」感覚異常を伴う病態動物では、NMDA受容体を介するNOの産生・遊離・分解系が活性化をうける可能性が明らかとなった。現在三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域でのサブスタンスPの変動を検討中である。(3)痛覚過敏に関わる遺伝子転写制御因子の存在についての検討:平成12年度で検討を行う予定である。【目的】本研究は末梢神経損傷に伴い発現する不可解な痛み(持続的疼痛および感覚異常)の発症機序を解明するため、行動薬理学,電気生理学、組織学、分子生物学的検討を行なった。【結果および考察】(1)病態動物の作製に関わる検討:下歯槽神軽結紮ラットでは、結紮後1週間から2週間にかけて、結紮神経支配部位周辺に対する、ひっかき行動の増加が観察された。またvon Frey hairによる触刺激に対する過敏状態(アロディニア)が観察された。このような感覚異常は、三叉神経痛治療薬カルバマゼピンにより緩解された。また抜髄動物でも同様、手術2週間以降に触刺激に対する過敏状態が観察された。(2)感覚異常発症機序解明に関わる検討:アロディニア発症機序を解明するため、(1)行動薬理学的検討:触刺激に対する反応を指標として、グルタメート受容体サブタイプであるNMDA受容体拮抗薬、MK801および一酸化窒素(NO)合成酵素阻害薬、L-NMMAの効果を検討した。MK801およびはL-NMMAは、用量依存的にアロディニアを抑制した。