hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スマートポリマーを用いるインテリジェント遺伝子デリバリーシステムの創製

体温付近で親水性疎水性変化する温度感受性ポリマーの複合化による温度感受性インテリジェント遺伝子デリバリーシステムの開発を試みた。本年は、高分子鎖が末端に疎水性部位をもつ温度感受性ブロック共重合体、(2-エトキシ)エトキシエチルビニルエーテル(EOEOVE)-オクタデシルビニルエーテル(ODVE)ブロック共重合体で修飾したカチオン性リポソームとプラスミドDNAによるリポプレックスの形成およびその遺伝子導入に及ぼす温度の影響について検討した。数平均分子量が6900、9300、および16700である3種類の共重合体で修飾したリポソームを調製した。このリポソーム上においてこれらの共重合体は、約36°Cでコンホメーション転移を示した。これらの共重合体で修飾したカチオン性リポソームのゼータ電位を測定したところ、35°C以下においては低い表面電位を示したが、35°Cと40°Cの間で急激に表面電位が増大することがわかった。このことは、35°C以下においては、高分子鎖によって正電荷を帯びた脂質膜表面が覆われ、その電荷がシールドされるが、高分子鎖が転移すると荷電表面が露出することを示している。共重合体修飾カチオン性リポソームとプラスミドDNAとの複合化について検討したところ、両者が複合化し、共重合体を含むリポプレックスが得られることがわかった。共重合体修飾リポプレックスによるCV1細胞へのルシフェラーゼ遺伝子の導入について調べたところ、32°Cに比べて、37°Cにおいて遺伝子導入活性が高まることがわかった。リポプレックス上の共重合体のコンホメーションの違いが、リポプレックスと細胞との相互作用に影響を与えているものと考えられた。温度によって遺伝子送達を制御できるインテリジェント遺伝子デリバリーシステムを開発することを目的として、40°C付近で親水性疎水性変化する温度感受性高分子で修飾したリポプレックスを設計した。このようなリポプレックスは体温においては、水和した高分子鎖によって正に帯電したリポプレックスの表面が覆われるため、細胞との相互作用が抑制されるが、40°C以上においては、高分子鎖が収縮するため、正に帯電したリポプレックス表面が露出し、細胞との相互作用が強まるものと考えられる。このようなリポプレックスを得るために、N-イソプロピルアクリルアミド共重合体を合成し、この高分子で修飾したカチオン性リポソームを調製した。このリポソームをプラスミドDNAとインキュベートすることによって、温度感受性リポプレックスの調製を試みた。共重合体修飾カチオン性リポソームとプラスミドDNAとの複合化は徐々に進行し、共重合体修飾リポプレックスが形成されることがわかった。また、この共重合体修飾リポプレックスの形成時に、リポソーム間の融合があまり起こらなかったことから、生成したリポプレックスは、温度感受性高分子修飾リポソームがプラスミドDNAに結合している構造をとっているものと考えられた。得られた温度感受性高分子修飾リポプレックスによるCV1細胞(アフリカミドリザル腎臓由来)へのルシフェラーゼ遺伝子の導入について調べたところ、未修飾リポプレックスに比べて、共重合体修飾リポプレックスは低い遺伝子導入活性を示した。しかし、この共重合体修飾リポプレックスは体温付近の35°Cに比べて、40°Cにおいて遺伝子導入活性を増大させることがわかった。今後、温度感受性高分子の分子量や構造を最適化することによって、遺伝子導入の精密な温度制御が可能なインテリジェントリポプレックスを構築する予定である。
不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度の開発

本研究は、不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度を開発することを目的として、(1)「不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度案」(以下尺度案と表記)を精錬する。(2)精錬された尺度案を実際に活用するための指針を提案する、の2つの目標を設定した。目標(1)を達成するための<尺度案精錬のための準備>として、尺度の妥当性を多面的に検証する方法及び実用化するための具体的手順を検討した。<尺度案精錬のための調査>は、研究協力に同意の得られたカップルを対象にインターネット調査法を用いて実施した。分析は593人を対象とし、「親密さ尺度案(57項目版)」の信頼性及び妥当性を確認後、I-T相関、主成分分析、因子分析を用いて質問項目数を減らしていった。その結果、「親密さ尺度(37項目版)」ができあがった。37項目版は、α係数が全体で0.96、【基本的信頼の実感】【性的満足感】【自己表出】【共に治療に取り組むこと】【悲しみの分かち合い】の5下位尺度においても、内的整合性による信頼性は支持された。妥当性は、基準関連妥当性、仮説検証法並びに因子分析法による構成概念妥当性が支持ざれた。検証的因子分析を行ったところ、GFI0.905、AGFI0.876、RMSEA0.066、AIC675.5であり、モデルの適合度は納得できるものであった。目標(2)を達成するために、これまでの分析結果と文献検討をもとに、「不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度」を活用するための指針案を作成した。得点に準じて、ホームページを介して回答者にフィードバックできるようなものである。この指針案の妥当性を検討するために、不妊看護のエキスパートと検討会を開催し、精錬した。また、ホームページに掲載するために、不妊治療を受けているカップルへの診断結果の示し方等についても検討した。なお、平成17年度は目標(1)を達成するために、<尺度案精錬のための準備>及び<尺度案精錬のための調査>を行った。<尺度案精錬のための準備>として、尺度の妥当性を多面的に検証する方法及び実用化するための具体的手順について検討した。また、ヨーロッパ不妊学会では心理学研究者及び看護実践者と不妊治療を受けているカップルのアセスメントツールに関する情報交換を行った。一方、<尺度案精錬のための調査>は、研究協力に同意の得られたカップルを対象にインターネット調査法を用いて実施した。調査に先立ち、研究者個人所有の調査専用ホームページを開設した。開設にあたっては、ホームページ管理者及びユーザーの個人情報保護も含めたシステムセキュリティの確保、アクセス数を増やす方略の検討、アクセシビリティの保証、レンタルサーバーの契約など、専門家からコンサルテーションを受けた。

その上で、研究協力者に回答結果及びそれに合わせたアドバイスがフィードバックできるシステムを持ったホームページの作成を業者に委託した。一方、研究協力者を募るため、「日本産婦人科学会」に体外受精実施施設として登録している医療施設及び自助グループへ研究協力依頼を行った。平成18年度も引き続き調査を行い、回収されたデータの分析をもとに尺度の信頼性及び妥当性の検討を行う予定である。さらに、その結果と文献検討をもとに、尺度の実用化へ向けてより簡便な尺度にすると共に、査定の基準値を設定する。さらに、尺度を実際に臨床活用するための指針を検討する予定である。本年度の"目標(1)「不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度案(57項目版)」を精錬する"を達成するために、平成17年度に引き続きインターネット調査を行った。調査期間中、専用サイトへのアクセス者の中で研究に協力してくれた593人を対象に分析した。「親密さ尺度案(57項目版)」の信頼性及び妥当性が支持されていることを確認後、「親密さ尺度案」の精錬を行った。文献検討並びに尺度開発の専門家の意見を交え、I-T相関、主成分分析、因子分析を用いて質問項目数を減らしていった結果、「親密さ尺度(37項目版)」ができあがった。37項目版は、α係数が全体で0.96、【基本的信頼の実感】【性的満足感】【自己表出】【共に治療に取り組むこと】【悲しみの分かち合い】の5下位尺度においては0.85から0.94の範囲であり、内的整合性による信頼性は支持された。妥当性についても、基準関連妥当性、仮説検証法並びに因子分析法による構成概念妥当性が支持された。検証的因子分析を行ったところ、GFI0.905、AGFI0.876、RMSEA0.066、AIC675.5であり、モデルの適合度は納得できるものであった。"目標(2)精錬された不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度を実際に活用するための試案を提案する"を達成するために、これまでの分析結果と文献検討をもとに、「不妊治療を受けているカップルの親密さを測定する尺度」を実際に活用するための指針案を作成した。合計得点並びにカテゴリー得点に準じて、ホームページを介して回答者にフィードバックできるようなものである。この指針案の妥当性を検討するために、不妊看護のエキスパートと検討会を開催し、精錬した。また、今後ホームページに掲載するために、不妊治療を受けているカップルへの診断結果の示し方等についても検討した。今後、作成した指針の普遍性を検討することと情報発信するために、来年度開催されるICM及び日本生殖看護学会で研究成果を公表する予定である。
肝胆膵領域の高精細異時相融合画像と簡易動画表示の研究

MD-CTでは、動脈系、門脈系、静脈系や各臓器をそれぞれ高精細三次元画像として作成した。PETのデータは病変の集積部の三次元画像の作成を行った。さらにMRCPで胆道膵管の三次元画像の作成を行い、これら画像をそれぞれ融合させて三次元的に表示することができた。すべての画像情報の表示が可能となり、ナビゲーションやシミュレーション画像としての使用がある程度可能であった。また3T MRIのデータでの三次元画像作成へも取り組んだ。最終的にこれらの画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し、病変部と周囲との関係を三次元的に最も詳細に表示可能な位置で、viewer表示することも可能となった。症例収集肝胆膵疾患で特に手術の適応と考えられる症例28例に対して、MDCTでの300-370mgI/m1濃度製剤を用いた造影を行い、早期動脈相、門脈優位相、静脈相の撮影のそれぞれのデータを0.63-1.25mmに再構成したデータを得た。さらにFDG-PETによるデータ収集もAllegro(ADAC社製)を用いて、transmisson time 23 sec/bed,emissiontime2min30sec/bedで行い、18例でデータを得た。また新にMRI画像のデータ、MRCP画像も融合画像の対象とし、12例にて撮像を行い再構成データを得た。高精細三次元画像と融合画像作成MDCTでの三次元画像とPETの三次元画像の融合画像作成のためのソフトを購入し、さらにこのソフトの応用でこれらにMRCPの三次元画像の融合も可能とした。MDCTでの経静脈性造影法で得られたデータからは、動脈系、門脈系、静脈系や各臓器をそれぞれ高精細三次元画像として作成した。さらにPETのデータもworkstationに転送し、病変の集積部の三次元画像の作成を行った。MRCPでは胆道膵管の三次元画像の作成を行った。各三次元画像を作成した後、これら画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し、病変部と周囲との関係を三次元的に最も表示可能な位置で、異時相融合画像の作成を試み、現時点ではまだ数例であるが、評価可能な融合画像の作成が行えている。この研究成果については、ESGAR(ヨーロッパ腹部放射線学会)で発表予定である。(1)症例収集:前年度に続き,有用と思われる肝胆膵領域症例を選択し,症例28例に対して,MDCTで早期動脈相,門脈優位相,静脈相の撮影のそれぞれのデータを0.63-1.25mmに再構成したデータを得た。さらにFDG-PETによるデータ収集も14例でデータを得た。またこのうち8例ではMRI画像のデータ,MRCP画像も融合画像の対象として再構成データを得た。(2)高精細三次元画像と融合画像作成:MDCTでの三次元画像とPETの三次元画像の融合画さらにMRCPの三次元画像の融合画像の作成も試みた。前年と同様にMDCTでは,動脈系,門脈系,静脈系や各臓器をそれぞれ高精細三次元画像として作成した。今回はさらにMRCPで胆道膵管の三次元画像の作成を行った。これら画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し,病変部と周囲との関係を三次元的に最も表示可能な位置で,異時相融合画像の作成を試み,さらに評価可能な融合画像の作成を試みている。(3)簡易動画表示としてのvirtual 3D viewerも今回使用し,融合画像のdataから通常のPCで360°回転させて観察可能な表示systemへの応用が可能であった。この研究成果については,一部を2007年6月にESGAR(ヨーロッパ腹部放射線学会)で発表した。(1)症例収集:前年度に続き、有用と思われる肝胆膵領域症例を選択し、症例20例に対して、MDCTで早期動脈相、門脈優位相、静脈相の撮影のそれぞれのデータを0.63-1.25mmに再構成したデータで得た。さらにFDG-PETによるデータ収集も新たに8例でデータを得た。またこのうち5例ではMRI画像のデータ、MRCP画像も融合画像の対象として再構成データを得た。また今回はさらに新たに3T MRIの画像データの収集も12例で行った。(2)高精細三次元画像と融合画像作成:MDCTでの三次元画像とPETの三次元画像の融合画像さらにMRCPの三次元画像、さらに3T MRIから得られたデータもCTと同様に血管系の三次元画像の作成を試みた。前年と同様にMDCTでは、動脈系、門脈系、静脈系や各臓器をそれぞれ高精細三次元画像として作成した。

前回同様のMRCPで胆道膵管の三次元画像の作成も行ない、さらに今回3T MRIからの血管系の三次元画像も作成を試みた。これら画像、すなわちCT,MRI,MRCPの各々の三次元画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し、病変部と周囲との関係を三次元的に最も表示可能な位置で、異時相融合画像の作成を試みている。体部分の症例において、立体的評価に有用な画像の作成が行えた。(3)簡易動画表示としてのvirtual 3D viewerも今回使用し、融合画像のdataから通常のPCで360°回転させて観察可能な表示systemへの応用が可能であった。
波浪推進船の性能把握のための基礎研究

波浪推進装置の性能把握の為に1.2mの小型自走式波浪推進模型を設計、実海域で波浪のみでの走行に成功し、走行データの取得に成功した。走行の為に、GPSおよび磁気コンパスによる無人走行システムを構築すると共に、船体運動および翼に働く力を計測するためのデータロガーシステムを構築した。この無人走行及びデータロガーシステムはマイコンベースの制御装置で構築し、小型軽量化を計ると共に、その使用電力の低減を図った。その結果、走行に必要な制御用電力消費が押さえられ、模型甲板に設置する程度のソーラセルの発電量で、電力消費はまかなえる程度と成り、本システムは海洋観測の為の基礎的なプラットフォームとして、波力を用い無限の走行性能を有するものとなることがわかった。地球環境の問題からも、船舶にも自然エネルギーの利用の研究の必要性が強く求められている。ここで検討している波浪推進装置は、海洋の自然エネルギーのうち、今まで未利用であった波エネルギーを船舶の推進に利用するという新たな可能性をひらく物である。この装置は単純な水中翼部を船体前部に持ち、波力を船舶の推進力に直接変換する物であるとともに、波浪中の船体運動を小さくする減揺装置としての高い機能を有する。その性能は正面向波状態でも波漂流力に打ち勝ち、波に向かい進むことが可能であり、また本プロジエクトで開発している装置は波の全方向において船体の推進力を発生可能な装置である。また運動減少効果はPitch、Rollでは50%までの性能を発揮できる。本装置の実用化に向けての取り組みとして、2008年にはマーメイドIIを用い、ハワイ-日本までの7800Kmの波浪と波浪推進のみを利用して航海を行い、その実用性を示す事が出来た。しかし、その時には航海の安全優先という制約や、計測装置の不備があり、十分な船体運動や翼や船体強度に関するデータが蓄積されていない。ここではそれらを補い、将来の実用化に向けてのデータ蓄積のために、小型のAVとして自走実験を海上で行う事を考えている。この小型模型船はGPSを搭載し、自ら定められた航跡をたどり自動的に様々なデータを蓄積する機能を付与する。本年度はそのための小型波浪推進船の模型船の開発と制作、計測制御装置の開発および、解析システムの整備を行い、次年度の実海域走行の計測に備えた。波浪推進船の性能把握には、波浪推進船の波浪中の走行によるデータ蓄積が欠かせない。ここではそれを小型の模型において行い、コストと安全性を確保することを考えた。また走行には長時間の、実海域の走行を考えている。そのため、模型は洋上を走行する耐環境性能と信頼性を有する必要がある。これを確保することが重要であり、実験による試行繰り返すことが必要な信頼性を確保することとなる。本年度は模型波浪推進船への計測器搭載とそのシステム構築を主に行う。洋上でのハンドリングを考え、通常の寺僧模型よりもはるかに小型の模型船(船長1.2m)としてある。そのため、洋上で自律走行をし、計測を行うために必要な計測制御機器を搭載し、蓄電池を搭載し、かつ重量バランスと当細事の船の姿勢を取ることが最重要となる。その為には,小型軽量の計測制御装置の開発が必要であり、かつその全体システムの構築が必要となる。本年度はそのシステムの構築と、重量計測、搭載を行う。その結果、初期計画よりも模型船の船体重量のうち艤装品重量が多く、船のトリムが取りにくい事が判明した。この改良を施すとともに、2号艇に対しは軽量の艤装を用意した。また、波浪推進システム部分のボラード状態での水槽試験を行い、翼に働く力の計測を行う分力計システムの性能把握とその改良を行った。この実験を通じ、新たな波浪推進性能向上の鍵となる能動型波浪推進システムについての知見を得、一部システムの拡張と実験を行う。小型波浪推進船模型を製作し、それにGPSと方位センサーを用いた小型軽量で省エネルギー型の自律航法システムを構築、実海域波浪中の挙動を計測する小型データロガーシステムを開発する事に成功した。これを用い静岡県静岡市清水区の三保海岸で走行実験を行い、走行データを得た。この波浪推進船は小型で、実海域での所定航路点に向かい、波浪のみでの自律走行可能性を実海域走行で実証し、また小型模型ででも波浪中での耐航性能の高さを示した。実海域波浪中の自走走行は同時に、小型軽量、省エネルギーの無限の航続距離を備えた自律航法システムの開発成功を意味する。本実験より波浪推進装置を組み込んだ海洋観測プラットフォームは、波浪による力を利用して走行、波浪さえ有れば海面上で無限の航続距離を約束され、自律航法システムを有する海洋観測のための自走式計測システムのプロトタイプが完成したことを意味する。

本システムでの走行より航法の必要電力消費が少なく、本模型船甲板上に展開できる面積の太陽電池で、本船の制御用の電源入力をまかなえる。これは走行航路制御も自然エネルギーでまかなえる。これは、福島沖の様な長時間に渡り、海洋環境調査のための無人長時間走行計測可能性を有するプラットフォームの完成を意味する。また、走行時に船体運動も小さくできる波浪推進装置の特性を有し、走行安全性を確保出来る。走行には逆に荒れた海域では有利となる特性を有する今までに無い形式の海洋観測プラットフォームの完成となる。このシステムの応用例は広く、海洋生態系、海洋環境調査、海洋資源探査等が考えられ、また津波センサーとして、大洋を常に走行観測する使用例も可能となる。本装置の大型化は容易で、大型化すれば海洋波のスペクトラムの高いエネルギー分布域を利用でき、波浪中での高速走行性能を容易に達成でき、また大型化は多数センサー搭載の可能性を意味する。
Lefschetz thimbleによる経路積分と複素作用系のシミュレーション法

これと並行して進めていた,カイラルゲージ理論(標準模型、SO(10)理論など)の格子定式化に関する研究に進展があった[1][2].また,フェルミオン数生成の非平衡過程の記述に必要な実時間相関関数を与えるSchwinger-Keldysh形式を,格子ゲージ理論に拡張する研究に進展があった[3][4].この格子Schwinger-Keldysh形式にLefschetz thimble法を適用するために, Lefschetz thimble structureの解析を進めた.この進展によって, 2次元U(1)および4次元SO(10)格子カイラルゲージ理論にLefschetz thimble法を適用する目処がたち,研究計画(4)への準備が整いつつある.並行して進めていた,カイラルゲージ理論(標準模型、SO(10)理論など)の格子定式化に関する研究に進展があった.また,フェルミオン数生成の非平衡過程の記述に必要な実時間相関関数を与えるSchwinger-Keldysh形式を格子ゲージ理論に拡張する研究に進展があった.これらの研究課題を優先的に進めたため,遅れが生じた.この進展によって, 2次元U(1)および4次元SO(10)格子カイラルゲージ理論にLefschetz thimble法を適用する目処がたち,研究計画(4)への準備が整いつつある.今後は,特に,新しい定式化による格子カイラルゲージ理論をターゲットとして,研究計画(1)格子ゲージ理論の経路積分の複素数拡張とLefschetz thimble structureの解析,研究計画(2) Lefschetz thimble上のハイブリッド・モンテカルロ法の改良;フェルミオン行列式を含む場合,および研究計画(4) 2次元SU(N)格子カイラルゲージ理論への適用,の研究を押し進めることが現実的になった.格子カイラルゲージ理論におけるフェルミオン数生成過程の解析を主要目標として,研究を推進する計画である.格子ゲージ理論の枠組みによる標準模型の構成に関する研究に進展があったため,それに関する研究課題を優先的に進めているため.この進展によって,研究目的(4) 2次元SU(N)格子カイラルゲージ理論への適用,への準備が整いつつある.平成28,29年度の研究計画のうち,(1)格子ゲージ理論の経路積分の複素数拡張とLefschetz thimble structureの解析,(2) Lefschetz thimble上のハイブリッド・モンテカルロ法の改良;フェルミオン行列式を含む場合,(3)有限密度-QCD (HDQCD)への適用に関連する課題に取り組んだ。これと並行して進めていた,カイラルゲージ理論(標準模型、SO(10)理論など)の格子定式化に関する研究に進展があった[1][2].そのため後者の課題を優先的に進めた.この進展によって,2次元U(1)および4次元SO(10)格子カイラルゲージ理論の定式化に目処がたち,研究計画(4) 2次元SU(N)格子カイラルゲージ理論への適用,への準備も整いつつある.カイラルゲージ理論(標準模型、SO(10)理論など)の格子定式化に関する研究に進展があり[1][2],それに関する研究課題を優先的に進めたため.しかし,この進展によって,2次元U(1)および4次元SO(10)格子カイラルゲージ理論の定式化に目処がたち,研究計画(4) 2次元SU(N)格子カイラルゲージ理論への適用,への準備が整いつつある.これと並行して進めていた,カイラルゲージ理論(標準模型、SO(10)理論など)の格子定式化に関する研究に進展があった[1][2].また,フェルミオン数生成の非平衡過程の記述に必要な実時間相関関数を与えるSchwinger-Keldysh形式を,格子ゲージ理論に拡張する研究に進展があった[3][4].この格子Schwinger-Keldysh形式にLefschetz thimble法を適用するために, Lefschetz thimble structureの解析を進めた.この進展によって, 2次元U(1)および4次元SO(10)格子カイラルゲージ理論にLefschetz thimble法を適用する目処がたち,研究計画(4)への準備が整いつつある.並行して進めていた,カイラルゲージ理論(標準模型、SO(10)理論など)の格子定式化に関する研究に進展があった.また,フェルミオン数生成の非平衡過程の記述に必要な実時間相関関数を与えるSchwinger-Keldysh形式を格子ゲージ理論に拡張する研究に進展があった.これらの研究課題を優先的に進めたため,遅れが生じた.この進展によって, 2次元U(1)および4次元SO(10)格子カイラルゲージ理論にLefschetz thimble法を適用する目処がたち,研究計画(4)への準備が整いつつある.平成25年27年度に行った,1次元Thirring模型におけるLefschetz thimble構造の解析からは,有限密度下の1次相転移が複数のthimbleの寄与によって得られる事が明らかになった[1][2].このような複数のthimbleの寄与を有効的に取り込むことができる方法として,contraction algorithmが提案されている[5].

この方法を検証し,格子ゲージ理論に適用するために必要な改良に取り組む.今後は,特に,新しい定式化による格子カイラルゲージ理論をターゲットとして,研究計画(1)格子ゲージ理論の経路積分の複素数拡張とLefschetz thimble structureの解析,研究計画(2) Lefschetz thimble上のハイブリッド・モンテカルロ法の改良;フェルミオン行列式を含む場合,および研究計画(4) 2次元SU(N)格子カイラルゲージ理論への適用,の研究を押し進めることが現実的になった.2次元U(1)/SU(N)格子カイラルゲージ理論の研究から推進する計画である.今後は,特に,新しい定式化による格子カイラルゲージ理論をターゲットとして,研究計画(1)格子ゲージ理論の経路積分の複素数拡張とLefschetz thimble structureの解析,研究計画(2) Lefschetz thimble上のハイブリッド・モンテカルロ法の改良;フェルミオン行列式を含む場合,および研究計画(4) 2次元SU(N)格子カイラルゲージ理論への適用,の研究を押し進めることが現実的になった.格子カイラルゲージ理論におけるフェルミオン数生成過程の解析を主要目標として,研究を推進する計画である.初年度の物品費(150万円)は,格子ゲージ理論のLefschetz thimble structureの解析やプログラム開発に用いるGPGPUワークステーションの新規購入のために計上したものであったが,本格的な使用が次年度以降になる見込みとなり,この新規購入を延期した.これが次年度使用額が生じた主要な理由である.(理由)初年度の物品費(150万円)は,格子ゲージ理論のLefschetz thimble structureの解析やプログラム開発に用いるGPGPUワークステーションの新規購入のために計上したものであったが,解析的な研究が先行して,本格的な使用が次年度以降になる見込みとなり,この新規購入を延期した.これが次年度使用額が生じた主要な理由である.(使用計画)未使用の物品費は,今年度の物品費と合わせて,格子ゲージ理論のLefschetz thimble structureの解析やプログラム開発に用いるGPGPUワークステーションの新規購入のために当てる計画である.(理由)初年度の物品費(150万円)は,格子ゲージ理論のLefschetz thimble structureの解析やプログラム開発に用いるGPGPUワークステーションの新規購入のために計上したものであったが,解析的な研究が先行して,本格的な使用が次年度以降になる見込みとなり,この新規購入を延期した.これが次年度使用額が生じた主要な理由である.(使用計画)未使用の物品費は,今年度の物品費と合わせて,格子ゲージ理論のLefschetz thimble structureの解析やプログラム開発に用いるGPGPUワークステーションの新規購入の費用と、一部、計算機使用料等に当てる計画である.未使用の物品費は,今年度の物品費と合わせて,格子ゲージ理論のLefschetz thimble structureの解析やプログラム開発に用いるGPGPUワークステーションの新規購入のために当てる計画である.
二原子間に生ずる相互作用力とトンネル電流との普遍的関係性の検証

・原子間力顕微鏡,(AFM)で原子分解能を得るには、カンチレバーを共振周波数で振動させる周波数変調法が使われる。本研究では、カンチレバーを小さい振幅で振動させるほど、空間分解能と相互作用力測定のS/N比が向上することを理論計算で明らかにした。AFMを小振幅で動作させるためには、バネ定数が大きいカンチレバーを使う必要があるが、水晶カンチレバーをピエゾ電気で検出する従来の方式では、感度があまり上がらないことが知られている。そこで、水晶カンチレバーと光干渉方式変位検出型を組み合わせたAFMを開発し、実際に小振幅動作が可能であることを確かめた。これにより、原子分解能の像の取得に加えて、フォーススペクトロスコピーが高感度に行えることを実証した。・Pb/si(111)-(7x7)表面上のSi原子と置換原子であるPb原子の上でトンネル電流と相互作用力の同時測定を行った。実験には、金属コートされたSiカンチレバーを使用し、室温での熱ドリフトを補償して精密な実験を行った。その結果、Si,Pb両方の原子共に、トンネル電流と相互作用力が探針-試料間距離に対して指数関数的に増大することが明らかになった。また、トンネル電流と相互作用力の距離依存性の関係であるが、距離範囲によって依存性が変化し、過去の理論で予想されるよりも複雑なものとなった。一方、理論計算では、トンネル電流と相互作用力はほぼ、同じ減衰距離を持つ指数関数で書けることが分かった。
養菌性キクイムシが媒介する樹木萎凋病の発生リスクに影響する環境要因と系統的制約性

マレーシア国サバ州ロンミオにおいて2017年5、9、2018年1月に、採集を行った。採集場所は、北緯4度、標高約1600mに位置する天然林、二次林、オイルパームのプランテーションの3箇所に、エタノールを誘引剤、プロピレングリコールを保存剤として用いたトラップを各地点に3基設置した。また、現地の森林所有者が燃料用、開拓、集材のために伐採した樹木を購入して、割材することによりキクイムシ類を採集した。割材からは約50種、エタノールトラップでもほぼ同数のキクイムシ類が採集された。採集されたキクイムシ類は形態種にソーティングした後、元チェンマイ大学教授のRoger Beaver博士に同定を依頼した。約9割の形態種が同定済みである。エタノールトラップで採集された群集は、調査地間では二次林で最も多様性が高くなった。調査置換で類似度を調べると、天然林とオイルパームのプランテーション間の類似度が高く、植生よりも距離の影響が強く現れた。また、群衆組成に及ぼす影響は、試験地の影響よりも、回収日の影響が強く現れた。これらの結果は、熱帯においてもキクイムシ群集の時間的変動が大きいことを示唆していた。また、伐採木から採集されたキクイムシも、調査回の影響が強く表れ、熱帯において群衆の時間的変動が大きい同様の結果これらの結果は、熱帯においても温帯における季節にともなる種の置き換わりと同様に、種構成の変化が生じている可能性が示された。が示唆された。共生微生物の研究については、当初の予定よりも遅れている。次世代シーケンサーを用いたキクイムシのミトコンドリア全領域の解読、同じく次世代シーケンサーを用いた、キクイムシの共生微生物の解析を行うタイ国チェンマイにおいて2016年7月、インド国アルナチャル州で2016年11月に、採集を行った。タイでは、標高約1400mに位置するチェンマイ大学高地農場の森林内の2地点と、果樹園に接する林縁部2地点に、12の目(order)から選んだ各目異種の植物の太枝をベイトとして約8週間設置した。また、エタノールを誘引剤、プロピレングリコールを保存剤として用いたトラップを各地点に3基設置した。ベイト枝からは約60種、エタノールトラップでもほぼ同数のキクイムシ類が採集された。これらのサンプルからDNAを抽出し、系統解析を行った。また、ベイトに使った樹種の系統距離とキクイムシ群集の関係を解析した。その結果、樹木の系統関係と群集の類似度には負の関係が見られたが、関係は有意ではなく、日本の冷温帯(秩父)で調査した結果よりも関係が弱かった。エタノールトラップとベイト間の重複率は約50%であった。この結果は、エタノールに誘引される種が約半数であること、ベイト枝によってキクイムシ群集の全容を知るためにはベイトとして使用する植物の分類群をより多様にする必要があることを示している。エタノールトラップで捕獲されたキクイムシ群集の季節変動と年変動をタイと日本で比較すると、タイの方が季節変動は小さいが年変動は大きかった。この結果は、タイの群集の方がより非平衡的であることを示しており、気温が高いことにより寄主植物の分解が早いことがその原因の一つではないかと考えられた。寄主植物ー昆虫間の解析については、当初の計画よりも進んでいる。一方で、共生微生物の研究については、当初の予定よりも遅れている。が示唆された。植物と昆虫の系統関係解析は進んでいるが、今後、共生微生物を含めた3者間の群集構造解析を進める。

共生微生物の群集解析には、次世代シーケンサーを用いたメタゲノム解析の手法を確立する必要があるため、H29年度予算で解析手法の確立をめざす。次世代シーケンサーを用いたキクイムシのミトコンドリア全領域の解読、同じく次世代シーケンサーを用いた、キクイムシの共生微生物の解析を行う
内因性精神疾患に対する薬理遺伝学を用いた治療ストラテジーの開発

今年度は、最終年度として、次の研究を行った。治療ストラテジー開発のため、気分障害患者、統合失調症患者のDNAを用い、dopamine、serotoninなどの神経伝達系を中心に既知の約30の機能的多型(SNPs)の有無を、RT-PCR法でスクリーニングした。現在全sampleの約40%の解析のみ完了しており、結果の検討、ストラテジー提案には未だ至っていない。しかし、解析の過程で、以下の結果を得た。1.治療抵抗性統合失調症や抗精神病薬の副作用の有無がABCB1遺伝子のSNPs(C3435T、G2677A/T)と関連するかどうかを検討した結果、両SNPsともにTRS、副作用との関連は見いだせなかった。しかし抗精神病薬の最大投与量との相関は見いだした。結果は日本生物学的精神医学会で報告した。2.Circadian rhythmの生体内機構に最も関連があるとされるclock遺伝子のSNPs(T3111C)と、気分障害、統合失調症との関連を検討した。統合失調症と対照群との間で、遺伝型では有意傾向、アレル頻度では有意差が認められ、clock遺伝子の統合失調症への関与を示唆する所見と思われた。3.Serotonin cascadeのSNPsを調査した結果、気分障害のみ5HTTPRのlong alleleの遺伝子頻度が統合失調症群、対照群に比して有意に多かった。4.治療反応性と内因性精神障害のプロフィールとの相関を調査した。家族・遺伝歴の有無、罹病期間の長さが治療反応性と有意に相関していた。今後スクリーニング終了と共に、内因性各疾患の有無を応答変数、SNPsを説明変数としてlogistic regression modelを用いた多変量解析を行う。また有効薬剤、副作用出現の有無、全般改善度、TCIを応答変数とし、SNPsを説明変数とする重回帰分析を行う。得られたデータに基づき、治療ストラテジーを提案する予定である。今年度は、治療ストラテジー開発の準備段階として、以下の研究を行った。1)治療に用いる向精神薬選択基準の一つとなるTemperament and Character Inventory(TCI)を内因性精神疾患に施行し、疾患毎の特徴を抽出した。その結果内因性うつ病患者では、正常群に比して損害回避性尺度得点が有意に高く、新奇希求性尺度が有意に低いこと、また他の抑うつ状態を呈する疾患(適応障害、人格障害など)とは自己志向尺度、協調尺度の得点の違いで鑑別が可能となることが新たに本研究で見出された。一方統合失調症では、幻覚・妄想など陽性症状が強い群では自己超越尺度の得点が有意に高く、陰性症状が主体の群では損害回避性尺度の得点が高くなり、うつ病のプロフィールに類似することが新たに見出された。これらの結果は平成15年10月に開催された茨城精神科集団会、ならびに日本精神科診断学会において発表した。2)治療上問題となる副作用発現を定量的に検討するため、向精神薬全般に適応しうる副作用尺度として新たに向精神薬副作用評価面接(SEEP)を開発した。現在本尺度の妥当性、信頼性につき検討している。3)既知の遺伝子多型と治療効果や副作用発現などとの相関をみるため、内因性疾患患者群よりinformed consentを得て血液sampleを臨床データと同時に収集している。臨床データはデータベース化しており、現在までに内因性うつ病、統合失調症とも50例以上収集できている。血液サンプルの収集数は現時点では20-30例程度であり、さらに収集が必要である。次年度は相当数収集ができた時点で遺伝子解析を開始し、各種遺伝子多型と治療効果との相関を見ていく。4)TCI得点分布によって治療薬を選択する前向き研究を開始しているが、未だ症例数が少なく、結果の解釈には至っていない。今年度は、治療ストラテジー開発段階として、以下の研究を行った。1)向精神薬選択基準の一つとなるTemperament and Character Inventory (TCI)を内因性精神疾患に施行し、詳細な検討を行った。その結果、自己超越(ST)尺度が統合失調症の陽性症状に関連すること、自己志向(SD)尺度がうつ病のstate markerであることが確認された。さらに新奇希求性(NS)尺度低値、損害回避(HA)尺度高値が内因性精神障害の特徴として抽出された。NS、HAは各々ドーパミン、セロトニン系の機能に対応する尺度と想定されており、内因性精神障害に共通する生物学的基盤が推察された。また、TCIと認知機能検査を高齢者に施行したところ、低NS、高ST、ならびに認知機能とSD尺度との相関が見出され、TCIを精神疾患に施行する際には、認知機能や年齢の影響に留意する必要が新たに判明した。これらの結果は日本精神神経学会、日本精神科診断学会にて発表した。2)遺伝子多型と向精神薬の臨床効果との相関をみるため、内因性疾患患者群より血液sample、臨床データを同時に収集している。臨床データは現在までに内因性うつ病、統合失調症とも各々100例以上収集した。血液サンプルの収集数は現時点では両疾患各々50例程度である。遺伝子解析を開始したが、このうち、現在までにP糖鎖蛋白をコードするMulti Drug Resistant gene (MDR1)のC3435T多型と統合失調症の急性期抗精神病薬の投与量との関連が新たに見出されている。結果は今年の生物学的精神医学会で報告予定である。

3)Clomipramine, fluvoxamine併用療法や、統合失調症の多剤投与例へのquetiapine置換療法など治療ストラテジー開発に寄与する症例報告を蓄積している。得られたデータから、治療ストラテジーを提案する。今年度は、最終年度として、次の研究を行った。治療ストラテジー開発のため、気分障害患者、統合失調症患者のDNAを用い、dopamine、serotoninなどの神経伝達系を中心に既知の約30の機能的多型(SNPs)の有無を、RT-PCR法でスクリーニングした。現在全sampleの約40%の解析のみ完了しており、結果の検討、ストラテジー提案には未だ至っていない。しかし、解析の過程で、以下の結果を得た。1.治療抵抗性統合失調症や抗精神病薬の副作用の有無がABCB1遺伝子のSNPs(C3435T、G2677A/T)と関連するかどうかを検討した結果、両SNPsともにTRS、副作用との関連は見いだせなかった。しかし抗精神病薬の最大投与量との相関は見いだした。結果は日本生物学的精神医学会で報告した。2.Circadian rhythmの生体内機構に最も関連があるとされるclock遺伝子のSNPs(T3111C)と、気分障害、統合失調症との関連を検討した。統合失調症と対照群との間で、遺伝型では有意傾向、アレル頻度では有意差が認められ、clock遺伝子の統合失調症への関与を示唆する所見と思われた。3.Serotonin cascadeのSNPsを調査した結果、気分障害のみ5HTTPRのlong alleleの遺伝子頻度が統合失調症群、対照群に比して有意に多かった。4.治療反応性と内因性精神障害のプロフィールとの相関を調査した。家族・遺伝歴の有無、罹病期間の長さが治療反応性と有意に相関していた。今後スクリーニング終了と共に、内因性各疾患の有無を応答変数、SNPsを説明変数としてlogistic regression modelを用いた多変量解析を行う。また有効薬剤、副作用出現の有無、全般改善度、TCIを応答変数とし、SNPsを説明変数とする重回帰分析を行う。得られたデータに基づき、治療ストラテジーを提案する予定である。
電子励起状態を経由する表面反応過程の電子刺激脱離法による研究

本研究の目的は固体表面上の吸着構造を設計し、化学結合の状態(配向、結合次数)に大きな摂動を与えた上で、電子励起を行うことにより結合を活性化して、新規反応を開拓することである。まず、発表論文にあるように、Cu(001)上にヘテロエピタキシャル成長したLiClの吸着サイトや構造、エネルギーを計算した。これらは、実験結果とよく一致した。次に、Mo(112)表面上の吸着酸素、吸着リンによる表面反応制御に関する研究を行った。これらの系は、特有の周期構造を複数示すことがわかった。特に、酸素に関しては、メタノールの選択的酸化(ホルムアルデヒド生成)に活性であることがわかっているが、これに関して、振動分光法を用いることで、酸素種の存在状態を明確にすることができた。メタノールの酸化過程について、同様に振動分光法で測定したところ、ホルムアルデヒド生成はきわめて早いために、中間体の同定はできなかった。リンに関しては、亜リン酸トリメチルを用いることによって、表面にリン原子をドープすることができた。そして、新たな周期構造が観測された。また、このようにして作成した表面においては、チオフェンの脱硫過程が起こり、ブタジエンが効率よく生成することがわかった。これらの結果は、表面上に、新たな反応場を作成することに成功したことを示している。これらの系にTP-ESDIAD/TOFsystemを適用することで、反応過程のリアルタイム観察および、電子励起状態を経由した反応過程発現が期待されるが、これについては、現在試行を行い、最適な実験条件を探索しているところである。本研究の目的は固体表面上の吸着構造を設計し,化学結合の状態(配向、結合次数)に大きな摂動を加えたうえで、電子励起を行うことにより、結合を活性化して、新規反応を開拓することである。そのためには、適切な系を選択することと、観測方法をオプティマイズすることが重要である.今年度の成果としては、論文発表に至ったものとして,Cu(100)表面上のLiとCOの共吸着によるCO伸縮振動数の大きい低波数シフトの観測である.清浄Cu(100)表面上のCO吸着はatopサイトであり、CO伸縮振動数は、気相の値から70cm-1低波数シフトした2070cm-1である。ところが、Liが共吸着すると、CO伸縮振動数が1200cm-1と870cm-1も低波数シフトすることを高分解能電子エネルギー損失分光法により見出した。この振動ピークは、取り込み角度依存性を測定すると、双極子活性なモードであり,CO結合方向は表面垂直方向に近いことがわかる.この系について、更に密度汎関数法によるシミュレーションを行い,吸着構造の最適化、並びに振動数の計算を行った.その結果,COとLiが両方とも4-fold hollowサイトに吸着した構造をとり、CO結合長が、気相の場合から13%伸長していること、実験値に近い1281cm-1のCO振動数が求められた.この系は、共吸着Liの電子的効果によりCO結合が著しく弱められていることを示しており,この系を、電子励起経由のCO結合解離反応、並びに、水素化(メタノール合成)の有望な対象となりうることが示された.更に、触媒的に重要な反応である,水素化過程の反応物である金属表面上の水素の存在状態に関する研究を行った.電子刺激脱離のプロトン脱離収率の温度依存性を測定することにより、Ru(001)上の吸着水素が、熱脱離をする前に,サブサーフェスサイトに移動していることを示唆する実験結果を得ているが、それと関連して,重水素を用いた昇温脱離測定、並びに、1,3-共役ジエンの水素化反応の研究を行っている.これらから、サブサーフェスサイトを経由する水素が、水素化反応において、重要な役割を果たすことがわかった.現在,対象となるジエン分子を種類を変えることにより反応機構を調べるための研究を行っている。また、TP-ESDIAD/TOF装置にパルスバルブを組み込み,パルス状吸着過程を電子刺激脱離観測するための装置改良を継続している.本研究の目的は固体表面上の吸着構造を設計し、化学結合の状態(配向、結合次数)に大きな摂動を与えた上で、電子励起を行うことにより結合を活性化して、新規反応を開拓することである。これらの系にTP-ESDIAD/TOF

systemを適用することで、反応過程のリアルタイム観察および、電子励起状態を経由した反応過程発現が期待されるが、これについては、現在試行を行い、最適な実験条件を探索しているところである。
視覚系への電流刺激の効果の新しい解析方法に関する研究

1.はじめに眼への電流刺激により網膜細胞を刺激するという原理を用いた眼疾患検査手法の実現には、その刺激作用の情報、すなわち通電量と網膜各位置を流れる電流量との関係、通電用電極の装着位置あるいは透光体混濁など眼の状態が変化した場合の刺激電流の変容、眼周辺部の神経・筋系への副作用の有無、などの情報が必要である。本研究では、電流刺激時の眼付近の電流量を推定し、これを使用して上記の刺激作用について論じた。2.実施方法電流刺激時の眼付近の電流量の推定をおこなう解析システムを作成し、刺激作用を論じるに必要な計算結果を得た。計算結果および細胞の電気的特性に基づき、刺激作用について論じた。(1)解析システムは、大型計算機にパソコンを端末接続した構成とした。(2)数値計算アルゴリズムとして有限要素法を適用した。透光体混濁時の電気定数変更が可能な眼球モデルを作成した。(3)眼周辺部および網膜への刺激作用について論じた。(4)推定結果を整理した。すなわち、電流刺激分布を画像としてあらわした。(5)解析システムの改良余地および磁気刺激手法の刺激作用解析への応用可能性について検討した。3.得られた知見および今後への課題本研究によって、眼への電流刺激時における眼周辺部および網膜への刺激作用について考察することができた。電流刺激により透光体混濁時においても網膜刺激が可能であることがわかった。電流刺激の副作用すなわち刺激用電極付近の神経・筋系への刺激作用およびジュール熱発生作用については、網膜刺激のために設定する刺激電流値程度では問題とはならないと推定された。本研究で得られた成果は、磁気刺激手法への適用も可能である。今後、磁気刺激作用についての検討をすすめる計画である。
セルビア=クロアチア紛争の研究

本研究は、セルビアとクロアチアの対立の起源を探るため、ユ-ゴの近現代史を再検討した。セルビア人とクロアチア人は、同一の言語を話す民族であるが、別々の歴史・文化伝統をもつ。両者は第1次世界大戦中に統一国家の形成を合意した。しかし、国家形態を連邦制にするか中央集権制にするかで、両者は争ったが、セルビアの主張する中央集権制で決着した。これに不満なクロアチア人は自治権を要求し、「クロアチア問題」が起こった。その後、クロアチア自治州の形成(1939)が民族問題を解決するかのように見えたが、しかし枢軸諸国の占領で崩壊し、両民族の対立はいっそう深まった。戦時中、チト-が率いたパルチザンは、インターナショナリズムと民族同権の立場に立ち、支持を拡大して、ユ-ゴを解放した。戦後のユ-ゴは1.連邦制と2.社会主義3.一党制で構成されたが、セルビアは共和国に格下げになり、しかも2つの自治州を設定された。セルビア人はこれに不満とし、「セルビア問題」が起こった。1974年の憲法改正により、ユ-ゴ連邦を同権・同格の共和国・自治州の連合体に編成されたが、セルビア人の不満は一層高まった。チト-の死後、民族問題は表面化した。セルビアのミロシェビッチは覇権主義的行動をとり、民族主義を煽った。彼は自治州の自治権を事実上取り上げ、モンテネグロを支配においた。これにスロベニアが大きく反発した。東欧革命が波及し、1990年1月にユ-ゴ共産党は分裂した。1990年の自由選挙ではスロベニア・クロアチアで共産党が敗北した。しかし、セルビアでは旧共産党が圧勝した。そして国家形態をめぐる対立が再燃した。前者は国家連合を主張し、後者は連邦維持を主張したが、合意は得られなかった。1991年6月にスロベニアとクロアチアは独立宣言をし、戦争が勃発した。結論的にいって、ユ-ゴは民族問題の解決策としてできたが、そのために民族問題が起こった。しかしこの対立がなぜ悲惨な戦争に至ったのかは今後の研究課題である。
惑星チャンネル地形の形態学的研究

当初の研究計画に従い、惑星チャネル地形の形態に関する数理モデル、解析法について研究を進め、最後に火星のチャネル地形と地球の河川についての比較研究を行い、火星チャネルを形成した流体の特性についての制約条件を求めることを行った。特に本研究では当初の予定通り、チャネルの蛇行に注目し、蛇行を引き起こす水理学学的モデルを再検討し、惑星チャネル一般の問題として定式化した。この結果蛇行の波長、1とチャネルの幅、W(河幅)あるいは深さとは1=aWの関係にあることが判明した。この一次の関係式は実際に地球の河川で観測された事実と一致し、また本研究の結果、金星、火星のチャネル地形についても成り立っていることがわかった。これは惑星地形学としてはじめての発見であり、きわめて興味深い特徴であると思われる。また上式の比例係数、aは火星のチャネル地形と地球河川とはほぼ同じ値を取るのに対し、金星のチャネル地形では約10倍大きな値を取る。この事は火星チャネル地形が地球河川と同じように流水によって作られた事を示唆するものである。この比例係数は、aはチャネルを流れる流体のレイノルズ数、プラントル数の複雑な関数になっている。この関係式を使ってチャネル地形を作った流体の特性を原理的には明らかに出来ると思われるが、まだ本研究ではその段階にまで達しなかった。
新規歯科用局所麻酔薬の開発と無針注射器(シリジェット)への応用について

動物行動学的および免疫組織学的方法により、QX-314を痛覚感知ニューロンに送り込むためには、TRPV1を利用した方がよいことがわかった。また、その麻酔効果は侵害熱刺激に対してのみ有効であった。また、カプシエイト(辛くない唐辛子の成分)でもQX-314を痛覚感知ニューロンに送り込むことができることがわかった。このことは、カプサイシンに代わる薬剤として、カプシエイトが有効である可能性が明らかとなった。【目的】通常の局所麻酔薬は容易に細胞膜を通過し、痛覚以外にも作用し不快な痺れや麻痺が起こる。近年、Binshtokらは細胞膜を通過できない局所麻酔薬QX-314とカプサイシン(CAP:TRPV1アゴニスト)を用いて痛覚のみを選択的に抑制した。しかし、その方法にはCAP自身が痛みを引き起こすという問題が存在する。本研究の目的はCAPに代わる薬剤を見つけることである。本年度はTRPA1やTRPM8を用いてもQX-314による麻酔作用が現われるかどうかを検討した。【具体的内容】《動物行動学的方法》投与薬剤にTRPV1、TRPA1、TRPM8のアゴニストであるCAP、アリルイソチオシアネート、メンソール(MEN)を用いた。動物を4群に分け後ろ足の足底部にアゴニストとQX-314の混合液、アゴニスト単独、QX-314液単独および溶媒のみを投与した。侵害熱刺激は赤外線照射、機械的刺激はvon Freyフィラメントを用いて測定した。《電気生理学的方法》後根神経節の細胞を用いパッチクランプ法でナトリウムチャネルの電流を記録した。TRPV1陽性細胞およびTRPA1陽性細胞に混合液を15分間投与し、投与前後のナトリウムチャネルの電流を比較した。【意義と重要性】侵害熱刺激のTRPV1の実験群では、QX-314との混合液群に麻酔効果が見られた。また、混合液群とCAP単独群の間にも有意差が認められた。TRPM8の実験群では、混合液群とMAN単独群に麻酔効果が見られた。一方、TRPA1の実験群では麻酔効果が見られなかった。機械的刺激の実験群では全てに麻酔効果は見られなかった。電気生理学的方法では、TRPV1陽性細胞のみ電流が抑制された。以上のことから、QX-314を痛覚感知ニューロンに送り込むためには、TRPV1を利用した方がよいことがわかった。昨年度は、動物行動学的方法と電気生理学的方法により、QX-314を痛覚感知ニューロンに送り込むためには、TRPV1やTRPM8よりTRPV1を利用した方がよいことがわかった。そこで、今年度は、免疫組織学的方法を用いて、TRPV1、TRPA1およびTRPM8の効果を比較した。また、TRPV1のアゴニストであるカプシエイト(辛くない唐辛子の成分)を用いても効果があるかどうかを動物行動学的方法で検討した。【具体的内容】《免疫組織学的方法》ラットを4群に分け、それぞれ動物の後ろ足の足底部にCAPと蛍光QX-314の混合液、AITC(TRPA1のアゴニスト)と蛍光QX-314の混合液、メンソール(TRPM8のアゴニスト)と蛍光QX-314の混合液および蛍光QX-314単独液を投与し、2週間後に後根神経節の細胞を摘出し、蛍光QX-314が取り込まれているかを蛍光顕微鏡で確認した。《動物行動学的方法》投与薬剤にTRPV1のアゴニストであるカプシエイトを用いた。動物を4群に分け後ろ足の足底部にカプシエイトとQX-314の混合液、カプシエイト単独、QX-314液単独および溶媒のみを投与した。侵害熱刺激は赤外線照射用いて測定した。【意義と重要性】免疫組織学的方法の結果より、QX-314を痛覚感知ニューロンに送り込むためには、TRPV1やTRPM8よりTRPV1を利用した方がよいことがわかった。このことは、昨年度の動物行動学的方法と電気生理学的方法の結果を裏付けるものであった。従って、本研究ではTRPV1を利用することが結論づけられ、CAPに代わるTRPV1のアゴニストを探すことが目的となった。その候補として、CAPのような刺激がないカプシエイトを検討した。