hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グルタミン酸レセプター拮抗薬による実験的歯の移動時の疼痛抑制

これら一連の結果は国際的に評価の高い英文雑誌(Brain Research)に掲載されるとともに、国際歯科学会においても発表した。現在、MK-801の作用部位であるNMDA受容体の免疫組織化学染色を行い、三叉神経知覚核群および下行鎮痛抑制系のNMDA受容体陽性細胞の分布を検索している。さらに、下行鎮痛抑制機構各核群やその中継核を神経毒で遮断したうえで、MK-801を前投与し実験的歯の移動を行い三叉神経知覚核群でのFos陽性細胞の発現を検索することにより、どの程度下行鎮痛抑制機構が作用しているかを検索する予定である。本研究では、実験的歯の移動時のMK-801全身投与による三叉神経知覚核群と下降性痛覚抑制機構核群のc-Fos陽性細胞発現を検索するとともに、下降性痛覚抑制機構の影響を検討し、これらを総合的に評価することによりMK-801全身投与による痛覚抑制機構を解明することを目的とした。さらに、近年、咀嚼機能の重要性が取り上げられていることから、咀嚼機能の変化が痛覚抑制機構に及ぼす影響についても検索した。8週齢Wistar系雄性ラットに対し、MK-801(濃度0.033mg/kg)を腹腔内投与し、その後Waldo法に準じて上顎臼歯の実験的歯の移動を惹起した。実験的歯の移動開始2、4、12および24時間後に脳の連続凍結切片を作製し、LSAB法にてc-Fos免疫組織化学染色を実施した。結果、三叉神経知覚核群においてはMK-801の濃度依存的にc-Fos陽性細胞数は有意に減少するのに対し、下降性痛覚抑制系においては有意に増加することが明らかとなった。このことはNMDA受容体を遮断することによって、実験的歯の移動に伴う侵害性刺激を中枢レベルで効果的に抑制することが可能であることを示している。さらに、咀嚼機能の向上が疼痛閾値を上げ、疼痛抑制に関連することが報告されていることから、軟性餌と固形餌でそれぞれWistar系雄性ラットを飼育し、その後オトガイ部へのCFA皮下注射による炎症性刺激を加え、三叉神経脊髄路核尾側核におけるc-Fos陽性細胞数について検討した。結果として、固形餌飼育群では脊髄路核尾側核浅層(I-II層)のc-Fos陽性細胞数が軟性餌飼育群と比較して有意に少ないことが明らかとなった。このことは固形餌飼育による適度な咀嚼刺激が疼痛閾値をあげる効果があることを示している。以上のように、生体内には疼痛刺激に対する様々な疼痛抑制機構が存在することが明らかとなった。今後はこのような疼痛抑制機構のメカニズムを解明していきたい。
RNA・タンパク質複合体による細胞内翻訳制御の分子機構の解明

DNAに蓄えられた遺伝情報は一時的にmRNAにコピーされ、リボソームによってタンパク質に翻訳される。翻訳の制御は、生命活動の根幹に関わる重要なプロセスである。本研究では、新たな遺伝子発現制御機構として注目されている以下の3つの翻訳発現制御について、翻訳制御の分子機構を明らかにする。本年度の研究成果は以下の通りである。1miRNAによる遺伝子発現制御まず、細胞内miRNA可視化法の確立を目指した。蛍光標識したmiRNA前駆体を合成し、細胞内に直接導入することで内在性の生合成過程を通して成熟させることを狙った。ループ構造を持つ蛍光性pre-miRNAをマイクロインジェクション法により細胞内へ導入すると、内在性の生合成過程により効率よくRISCに取り込まれた。2翻訳アレストによる遺伝子発現制御新生SecM鎖のリボソーム外領域による翻訳アレストの安定化には78-95残基が寄与していることが分かった。次に、Y80, W81およびF95にBpaを導入し、光架橋反応を利用して接触している分子を調べた。その結果、架橋相手はリボソームタンパク質uL23であると同定された。3ストレス顆粒による遺伝子発現制御蛍光性ポリマー温度センサーをマイクロインジェクション法により細胞内に導入し、SGを誘起する酸化ストレス(sodium arsenite)やERストレス(thapsigargin)を負荷する前後において蛍光寿命測定を行った。その結果、どちらのストレス時も細胞内平均温度が1.4°C上昇した。これにより、SG形成時に細胞内温度が上昇することが分かった。1miRNAによる遺伝子発現制御蛍光標識したmiRNA前駆体を合成し、細胞内に直接導入することで内在性の生合成過程を通して成熟させた。これにより、細胞内miRNA可視化法を確立できた。2翻訳アレストによる遺伝子発現制御新生SecM鎖のリボソーム外領域が翻訳アレストを安定化することを見出した。また、この安定化には78-95残基が寄与していること、相互作用する相手はリボソームタンパク質uL23であることを明らかにした。3ストレス顆粒による遺伝子発現制御細胞にストレスを加えてSGを形成させると、細胞内平均温度が1.4°C上昇することを明らかにした。1miRNAによる遺伝子発現制御RISCと標的mRNAとの結合を解析する。let-7a-1 miRNAと、標的mRNAとしてRasのmRNAを用い、培養細胞に強制発現させる。標的mRNAの翻訳抑制を可視化するため、Rasの遺伝子とGFPの遺伝子を繋げておき、GFPの蛍光強度を定量することにより翻訳抑制を評価する。2翻訳アレストによる遺伝子発現制御光ピンセットによるSecM翻訳アレスト複合体への張力負荷と翻訳再開を実証する。ジゴキシゲニンを付加したssDNAを結合させた長鎖のmRNAを鋳型として、N末端にHaloTagを融合したSecM(HaloTag-SecM)をHaloTag PEGBiotinLigand存在下でin vitro合成する。翻訳アレスト複合体に抗ジゴキシゲニン抗体・ストレプトアビジンを介して2つのマイクロビーズを結合させ、光ピンセットを利用して新生SecM鎖に負荷を加える。翻訳アレストが解除されて翻訳が再開されることを、2つのマイクロビーズ間の距離をナノメートル計測することにより証明する。3ストレス顆粒による遺伝子発現制御SGの形成機構の解明と超微細構造の観察を行う。培養細胞のmRNAを、2'-O-methyl化オリゴRNAを用いて蛍光標識し、SGの構成タンパク質であるG3BO、TIA1、GTPBP2などを別の蛍光色素で2重染色する。培養細胞に0.5 mMsodium arseniteによる酸化ストレスを負荷し、2種類の蛍光色素の分布を超解像顕微鏡観察し、SGの形成機構とストレスの解除に伴うSGの崩壊過程を明らかにする。さらに、mRNAの運動を1分子レベルで解析し、SGの内部微細構造とmRNAの運動性の関係を明らかにする。

1miRNAによる遺伝子発現制御蛍光標識したmiRNA前駆体を合成し、細胞内に直接導入することで内在性の生合成過程を通して成熟させた。これにより、細胞内miRNA可視化法を確立できた。2翻訳アレストによる遺伝子発現制御新生SecM鎖のリボソーム外領域が翻訳アレストを安定化することを見出した。また、この安定化には78-95残基が寄与していること、相互作用する相手はリボソームタンパク質uL23であることを明らかにした。3ストレス顆粒による遺伝子発現制御細胞にストレスを加えてSGを形成させると、細胞内平均温度が1.4°C上昇することを明らかにした。1miRNAによる遺伝子発現制御RISCと標的mRNAとの結合を解析する。let-7a-1 miRNAと、標的mRNAとしてRasのmRNAを用い、培養細胞に強制発現させる。標的mRNAの翻訳抑制を可視化するため、Rasの遺伝子とGFPの遺伝子を繋げておき、GFPの蛍光強度を定量することにより翻訳抑制を評価する。2翻訳アレストによる遺伝子発現制御光ピンセットによるSecM翻訳アレスト複合体への張力負荷と翻訳再開を実証する。ジゴキシゲニンを付加したssDNAを結合させた長鎖のmRNAを鋳型として、N末端にHaloTagを融合したSecM(HaloTag-SecM)をHaloTag PEGBiotinLigand存在下でin vitro合成する。翻訳アレスト複合体に抗ジゴキシゲニン抗体・ストレプトアビジンを介して2つのマイクロビーズを結合させ、光ピンセットを利用して新生SecM鎖に負荷を加える。翻訳アレストが解除されて翻訳が再開されることを、2つのマイクロビーズ間の距離をナノメートル計測することにより証明する。3ストレス顆粒による遺伝子発現制御SGの形成機構の解明と超微細構造の観察を行う。培養細胞のmRNAを、2'-O-methyl化オリゴRNAを用いて蛍光標識し、SGの構成タンパク質であるG3BO、TIA1、GTPBP2などを別の蛍光色素で2重染色する。培養細胞に0.5 mMsodium arseniteによる酸化ストレスを負荷し、2種類の蛍光色素の分布を超解像顕微鏡観察し、SGの形成機構とストレスの解除に伴うSGの崩壊過程を明らかにする。さらに、mRNAの運動を1分子レベルで解析し、SGの内部微細構造とmRNAの運動性の関係を明らかにする。
プラズマ対向壁の損耗/堆積とトリチウム蓄積

プラズマ対向炭素タイルでの損耗/堆積とトリチウム蓄積を明らかにするため、様々な実機(JT-60U)実験および実験室実験ならびにびシミュレーションを行った。得られた結果は以下のようにまとめられる。(1)JT-60U内でD-D反応により生成された1MeVのトリチウム(T)の約半分は軌道損失およびリップル損失機構によりそのエネルギーを失うことなくタイル表面から1μm以上の深さに打ち込まれていた。特に第1壁水平位置、内外のダイバータ、内側バッフル板そしてドーム部に多く蓄積されている事を見いだした。(2)ダイバータのポロイダル方向の再堆積・損耗分布を調べた結果、外側ダイバータは損耗(最大損耗深さ約70μm)され、内側ダイバータ部では炭素の再堆積層(最大230μm程度)が形成されていた。損耗された炭素は外側ダイバータから内側ダイバータに一気に運ばれるものではなく、損耗された炭素はいったん近距離に再堆積し、再び損耗され再堆積するサイクルを繰り返しながら輸送されていることを明らかにした。(3)ダイバータ領域での炭素再堆積層には作動ガスであるD(H)が多量に蓄積されており、その水素濃度は(H+D)/Cの原子比で0.03程度であった。これにより装置全体の水素の蓄積率(供給された水素のうち排気しないで装置内に蓄積していくものの割合)は装置の運転温度によって大きくことなるが、おおよそ見積もることが出来るようになった。(4)JT-60トカマク実験装置内の上記のような水素の蓄積は、動的な蓄積と静的な蓄積の2つの成分に分けることができる。(5)炭素再堆積層およびその中に蓄積された水素の除去法として、レーザーアブレーションによる炭素膜全体の除去法の開発に成功した。日本原子力研究開発機構のプラズマ実験装置JT-60Uで重水素放電(DD放電)時に利用されたプラズマ対向炭素タイルでのプラズマ・壁相互作用を重点的に調べた。これまでに得られた結果は以下のようである。特に第1壁水平位置、内外のダイバータ、内側バッフル板そしてドーム部に多く蓄積されていた。一方残りの半分はプラズマ温度まで熱化された後、プラズマ対向壁表面にいったんは蓄積されるものの、引き続く多量のDの入射により同位体置換されてしまう。このため、プラズマに面するタイル表面近傍にはトリチウムは存在していない。(2)炭素再堆積層には作動ガスであるD(H)が多量に蓄積されており、その水素濃度は(H+D)/Cの原子比で0.03程度であった。この値は、これまでJETやTFTRで報告されている1.00.4に比べて極めて小さい。これはJT-60Uが通常300°Cで運転されており、放電中にタイル表面の温度がこれよりさらに上昇するからであると考えられる。(3)ダイバータのポロイダル方向の再堆積・損耗分布を調べた結果、外側ダイバータに損耗(最大損耗深さ約70μm)され、内側ダイバータ部では炭素の再堆積層(最大230nm程度)が形成されていた。1997年から2002年に渡るJT-60U

ダイバータ領域では内側ダイバータを中心に0.55kgの炭素が再堆積していたが、そのうち約60%は外側ダイバータ領域の損耗によるものであったので、残り約40%はその他の部分即ち第一壁のどこかが損耗していることが示唆された。この再堆積量0.55kgはJETに比べると非常に少ない。研究実績をまとめると以下のようになる。(1)JT-60トカマク実験装置内の水素の蓄積は、動的な蓄積と静的な蓄積の2つの成分に分けることができる。ここで動的な蓄積(dynamic retention)は、主としてプラズマに面した壁タイルの表面で起こるもので、壁温度の高いJT-60Uの様な装置では、プラズマに面した壁表面への水素蓄積量が少ないため、放電中に飽和に達し、プラズマから見ていわゆる壁飽和の状態が達成される。一方静的な蓄積は(static retention)は主として、プラズマに直接は曝されない壁(タイルギャップやダイバータの排気口)表面に再堆積する炭素膜に取り込まれる水素によるものであり、飽和することになく、放電時間とともにほぼ直線的に増加すると思われる。プラズマ対向壁が水冷されているTORE-SUPRAのような装置では再堆積層中水素濃度が高く、放電中に壁飽和は見られない。(2)大型のプラズマ実験装置では、プラズマを見込む位置での炭素再堆積速度に大きな差はないが、その膜中の水素濃度(H/C)に大きな差がある、これは再堆積膜が形成される壁の温度に大きく依存し、JT-60Uのような高温で運転される装置では非常に小さい。装置全体の水素の蓄積率(供給された水素のうち排気さないで装置内に蓄積していくものの割合)は装置によって大きくことなるが、おおよそ見積もることが出来る。(3)JT-60Uでは、炭素は外側ダイバータで損耗されスクレープオフ層を通って内側ダイバータに運ばれ再堆積する。しかし、その炭素収支は、再堆積が損耗に2倍程度になっており、その不足分は第1壁で損耗されているものと考えられる。しかし、損耗された炭素は外側ダイバータから内側ダイバータに一気に運ばれるものではなく、損耗された炭素はいったん近距離に再堆積し、再び損耗され再堆積するサイクルを繰り返しながら輸送されていることを明らかにした。このため、激しく損耗されたタイルの側面では、多量の再堆積が起こる。このタイルギャップの総面2積は非常に大きくなるので、そこへの水素の蓄積が新たな問題となってくる。またこれらの層では水素濃度が高く剥がれ安いため容易にダストの生成に至る。(4)炭素再堆積層およびその中に蓄積された水素の除去法として、レーザーアブレーションによる炭素膜全体の除去を試みた。レーザーの入熱密度がアブレーションの閾値より、低い場合は水素のみが熱放出される、一方閾値を超えるとアブレーションによる膜が除去されるが、弱いアブレーションでは、炭素のクラスターが放出されるのにいたいし、強いアブレーションになると、アブレーション粒子のイオン化により、クラスターの放出が減少し粒子の大半がイオンとして放出されるようになることを明らかにした。プラズマ対向炭素タイルでの損耗/堆積とトリチウム蓄積を明らかにするため、様々な実機(JT-60U)実験および実験室実験ならびにびシミュレーションを行った。本年度得られた結果は以下のようにまとめられる。(1)ダイバータ領域での炭素再堆積層には作動ガスであるD(H)が多量に蓄積されており、その水素濃度は(H+D)/Cの原子比で0.03程度であった。これにより装置全体の水素の蓄積率(供給された水素のうち排気さないで装置内に蓄積していくものの割合)は装置の運転温度によって大きくことなるが、おおよそ見積もることが出来るようになった。(2)JT-60トカマク実験装置内の上記のような水素の蓄積は、動的な蓄積と静的な蓄積の2つの成分に分けることができる。
脊椎動物における発生関連遺伝子E(z)ホモローグの機能解析

我々は、これまで脊椎動物の発生に焦点を当てて、動物発生の鍵を握ると予想される遺伝子に関するcDNAクローニングを行ってきた。我々は本研究おいてヒト及びマウスのENX-2/Enx-2遺伝子クローニングを行った。これらには、ショウジョウバエの発生関連遺伝子として知られるEnhancer of zeste「E(z)]遺伝子に相同な遺伝子である。また、アフリカツメガエル(X. leavis)の卵巣に由来するcDNAライブラリーから、やはりE(z)関連遺伝子を単離した。ショウジョウバエのE(z)は、polycomb遺伝子群に属し、Homeobox遺伝子に対して負の調節を行う事が知られている。昆虫のみならず脊椎動物においても、多くのHomeotic遺伝子が見出されていることから、これらカエル、マウス、ヒトのE(z)相同遺伝子も同様にHomeotic遺伝子の発現調節に関与していると予想される。本遺伝子の機能を調べることは、脊椎動物の形作りや器官形成、細胞の分化の機構を解明する上で、重要であると考えられた。実際に、神経細胞様に分化誘導の可能な、マウスの神経芽細胞種に由来する細胞株、Neuro-2aを用いた実験では分化誘導時に、Enx-2の転写レベルが上昇する事を明らかにした。また本蛋白質に対する特異抗体を用いた免疫染色でも、分化誘導に伴い蛋白質レベルの発現の上昇を確認した。このことは、Enx-2遺伝子が神経分化のプロセスに何らかの役割を果たしている事を示唆するものである。また、アフリカツメガエルのE(z)関連遺伝子は、受精前の卵細胞を発現していることから、卵形成や初期発生に関与していることが期待される。我々のクローニングしたEnx-2遺伝子は、マウスの神経芽細胞腫に由来する細胞株、Neuro-2aを用いた実験で、分化誘導時に転写レベルが上昇する。また本蛋白質に対する特異抗体を用いた免疫染色でも、分化誘導に伴い蛋白質レベルでの発現の上昇を確認している。このことから、Enx-2遺伝子は神経分化のプロセスに何らかの役割を果たしていると考えられる。免疫組織化学的な検索は、このタンパク質が細胞質内で偏在するを示しており、Enx-2が細胞基質のチュブリンに結合をして存在する可能性を示唆している。Enx-2と相同性の高い遺伝子としてEnx-1が知られているが、血球系の細胞では、Enx-1がproto-oncogeneのVavと相互作用している。また、Vavはチュブリンに結合をするこが分かっており、Enx-2もなんらかの理由で細胞基質に局在することが考えらる。ショウジョウバエのE(z)からヒトのE(z)ホモローグに至るまで、種を越えて強く保存されているアミノ酸配列が存在する。Box1、Box2、Box3及びSETと名付けられている領域がこれに当たる。E(z)は転写因子として機能するのではないかと予想されているが、DNAと相互作用するかどうかについては何も解っていない。そこで、次のような実験を行った。両端にユニークな塩基配列、中心部分にランダムな配列を含んだオリゴDNAを用意し、GST-Enx-2融合タンパク質とこのDNAを混合したものをグルタチオンカラムにかけ、未反応のDNAを洗い流す。カラムに結合したDNAをPCRで増幅し、再びリコンビナント蛋白質と混合する。この操作を数回行った後、DNAの塩基配列を調べた。調べた限りでは、DNAに共通な配列は見い出されず、Enx-2は特異的にDNAと相互作用することはないように考えられる。

これらは、ショウジョウバエの発生関連遺伝子として知られるEnhanser of zeste〔E(z)〕遺伝子に相同な遺伝子である。また、アフリカツメガエル(X.laevis)の卵巣に由来するcDNAライブラリーから、やはりE(z)関連遺伝子を単離した。ショウジョウバエのE(z)は、polycomb遺伝子群に属し、Homeobox遺伝子に対して負の調節を行う事が知られている。昆虫のみならず脊椎動物においても、多くのHomeotic遺伝子が見いだされていることから、これらカエル、マウス、ヒトのE(z)相同遺伝子も同様にHomeotic遺伝子の発現調節に関与していると予想される。本遺伝子の機能を調べることは、脊椎動物の形づくりや器官形成、細胞の分化の機構を解明する上で、重要であると考えられた。実際に、神経細胞様に分化誘導の可能な、マウスの神経芽細胞腫に由来する細胞株、Neuro-2aを用いた実験では分化誘導時に、Enx-2の転写レベルが上昇する事を明らかにした。また本蛋白質に対する特異抗体を用いた免疫染色でも、分化誘導に伴い蛋白質レベルでの発現の上昇を確認した。このことは、Enx-2遺伝子が神経分化のプロセスに何らかの役割を果たしている事を示唆するものである。また、アフリカツメガエルのE(z)関連遺伝子は、受精前の卵細胞に発現していることから、卵形成や初期発生に関与していることが期待される。
妊娠免疫における脱落膜免疫細胞によるHLA-G認識の生理学的・病理学的意義

本年度は、HLA-Gの認識に伴う質的変化に着目し、研究実施計画の実験2・実験3を施行した。【実験3】脱落膜免疫担当細胞(主にCD56bright:以下LGL)を用いた細胞障害活性測定正常対照群:人工妊娠中絶により採取したLGL、習慣流産群:子宮内容清掃術時に採取したLGLを用い、HLA-G発現細胞と12時間混合培養後、E:T=40:1、20:1、10:1(Targetcell:K562)における細胞障害活性を測定した。正常群の細胞障害活性は、それぞれ819%、515%、39%で、流産群のそれはそれぞれ336%、821%、213%とかなりのばらつきがあり、エフェクター細胞のviabilityに問題があったと思われ比較検討しえなかった。最近、ChumbleyらがHLA-G発現細胞をTarget cellとし脱落膜細胞の細胞障害活性を測定し、HLA-Gを発現しない元細胞に比較し有意に低いことを報告したためこれ以上の実験は中止した。【実験2】HLA-G発現細胞各種(3種類:soluble typeを含む)と習慣流産患者(n=1)の抹消血単核球を24時間、48時間、72時間混合培養し、その上清中に産生されたIL-1β、IL-6、TNF-α、M-CSFを測定した。IL-6、TNF-α、M-CSFでは有意な結果は得られなかったが、IL-1βにおいて、元細胞及び3種のHLA-G発現細胞混合培養上清中に産生されたサイトカインは、24時間後8.19(pg/ml)、2.83、2.00、1.86、48時間後18.8、8.50、3.65、4.13、72時間後、26.5、5.40、3.25、4.31とHLA-G発現細胞の存在によりIL-1βの産生が抑制されている可能性が推察された。今後は、正常分娩の既往を持つ正常婦人の症例数を増やし、HLA-G発現によりIL-1βの産生が抑制されるか否かを検討する予定である。また習慣流産患者や妊娠中毒症患者でも同様に測定し疾患への関連性についても検討していく予定である。
エネルギー準位統計の数学的基礎の研究

1)特異なポテンシャルをもつ一次元シュレーディンガー作用素の定義とそのランダム系への応用について:1994年にH.P.McKeanはホワイトノイズ(ブラウン運動の見本関数の形式的な導関数)をポテンシャル項に持つ一次元のシュレーディンガー作用素を有限領域において考察し、その第一固有値の確率分布を調べた。その結果自体興味深く、より深い研究に値するが、それ以前の基礎的な問題として、超関数であるホワイトノイズをポテンシャルとするシュレーディンガー作用素の定義についてMcKeanは全く触れていない。一般に連続関数の形式的な導関数をポテンシャルとするシュレーディンガー作用素の定式化はすでに福島、中尾、南等により試みられていたが、いずれの方法も今回の目的に適用するには技術上の難点があったが、これらの問題を解決するためにはSavchukとShkalikov(1999)による簡明な方法が有用であることがわかった。特に彼等が導入したquasi-derivativeを用いると、ホワイトノイズに見られるようなポテンシャルの特異性を表面に出さずにシュレーディンガー作用素を扱うことができ、その結果一般的な境界条件の下での自己共役性、スペクトルの離散性、振動定理等を容易に示すことができ、それらを用いてMcKeanの理論を正当化することができた。なお、この研究は大学院生の永井克己氏との共同研究である。2)Galton-Watson treeの頂点数の分布について:例えばA.Khourunzhyによる最近の研究(Adv. in Appl. Probab. 33(2001),no.1,124-140)が示すように、ランダム行列のスペクトルの揺らぎを調べるためにはランダムな樹形図の頂点の個数を数える必要に迫られることがある。一方ランダムな樹形図はいわゆるGalton-Watson過程(離散時間の分枝過程)の軌跡として生成される。(Galton-Watson tree)筆者はGalton-Watson treeの頂点数に関するR.Otter(1949)の先駆的な研究を発展させることによりいくつかの新しい結果を得た。量子ハミルトニアンのエネルギースペクトルをunfoldingという操作によって、漸近的に一様分布する実数列に変換すると、あたかも定常点過程の典型的なサンプルであるかのようにみなされる。この数列に現れる点のうち、決まった長さcの区間に属するものの個数の統計をとり、その2次あるいは3次モーメントの、cをゼロに近づけたときの挙動を調べれば、広い意味でのいわゆる準位集積、準位反撥が判定できることは本研究に着手する時点で認識していた。そこでこの方針を、完全可積分な古典力学系の初等的な例である直方体ビリヤードの量子化としてのディリクレラプラシアンに適用し、広い意味での準位統計を厳密に証明しようとした。上記のモーメントを調べることはここではn次元空間内の薄い、大きな(従って体積一定の)領域内の格子点の個数に対するモーメントを調べることと同じである。ところが、我々の目的のためには空間次元nを充分大きくとる必要があり、格子点の個数の解析は予想を越えて煩雑なものとなった。このため今年度は当初の目的である準位おる集積の証明を完結するにはいたらなかった。今後はスペクトル系列のフーリエ級数和による表示と準位統計を結びつけるなど、物理学者たちによるアイディアを再検討することにより、他のアプローチの可能性を探るつもりである。一方、当初の研究計画には含まれていなかったことであるが、量子ハミルトニアンの単純化したモデルとしてのランダム行列のスペクトル統計に関連して、ランダムな樹形図の頂点数などの分布に関する漸近的な評価を得ることができた。

この結果は分枝過程論にとっても新しいものであり、本研究の副産物として意義あるものと思われる。1994年にH.P.McKeanはホワイトノイズ(ブラウン運動の見本関数の形式的な導関数)をポテンシャル項に持つ一次元のシュレーディンガー作用素を有限領域においてディリクレおよびノイマン境界条件の下に考察し、その第一固有値の確率分布を調べた。その結果自体興味深く、より深い研究に値するが、それ以前の基礎的な問題として、超関数であるホワイトノイズをポテンシャルとするシュレーディンガー作用素の定義についてはMcKeanは全く触れていない。一般に連続関数の形式的な導関数をポテンシャルとするシュレーディンガー作用素の定式化は1977年に福島と中尾が対称形式の方法により、また1986年に南がより初等的な方法で行なっているが、福島-中尾の方法はディリクレおよびノイマン境界条件を同等には扱えず、また南の方法にはMcKeanの理論を正当化するために必要となるSturmの振動定理を証明するのに不適当な点があった。これらの問題を解決するためにスペクトル理論の最近の研究を調べたところ、SavchukとShkalikov(1999)による簡明な方法が有用であることがわかった。特に彼等が導入したquasi-derivativeを用いると、ホワイトノイズに見られるようなポテンシャルの特異性を表面に出さずにシュレーディンガー作用素を扱うことができ、その結果一般的な境界条件の下での自己共役性、スペクトルの離散性、振動定理等を容易に示すことができ、それらを用いてMcKeanの理論を正当化することができた。(SavchukとShkalikovの証明には細部に不備な点があるので、それらを修正しつつ用いた。)なお、この研究は大学院生の永井克己氏との共同研究である。
麻疹ウィルスによる宿主免疫抑制の分子機構

1.ヒトマクロファージ、樹状細胞は活性化ステージ(例えばGM-CSF6日間培養)に応じてCD46-SHP1複合体を形成する。2.CD46-SHP1複合体にはCD9、α3β1インテグリン,moesinが共存する。3.この複合体形成前はこれらの免疫担当細胞は麻疹ウィルス感受性が高く合胞体形成を誘起するが、複合体形成後はウイルスの複製が強く阻害される。4.NO産生、IL-12産生の増強がCD46複合体形成時のヒトマクロファージで見られる。NOの産生がウイルス増殖阻害とパラレルである。ただし、ウィルス株特異性があり、KO株が強力にNO産生の細胞応答を惹起する。CD46のdown-regulationもKOのみでおこる。以上の結果と麻疹ウィルスによる一過性免疫抑制の関連は未だ直接証明が得られていないが、i)CD46がシグナル伝達レセプターとして機能すること、ii)麻疹ウィルスは株に依存してマクロファージ系の機能を変調せしめること、が明らかになった。麻疹ウィルスの免疫抑制はCD46のシグナルに依存するかも知れない。以上の点を別添の論文に公表した。CD46のCYTにはVXYXXLのホスファターゼ結合部位/エンドソーム標的シグナルがある。CD46とSHP-1のassociationをヒトマクロファージ(GM-CSF誘導)の分化過程で追跡した。SHP-1は培養6日目、単球がマクロファージ活性化する際にCD46にリクルートされることが判明した。SHP-1は麻疹ウィルス(MV)によって一過性に解離する。リン酸化蛋白質はまだ同定されていない。anti-PYによるプローブとin vitrokinase assyを予定している。この際、ウィルス株の中にはIL-12を強力にinduceするものがあった。報告のようなIL-12の産生抑制は見られなかった。CD46はnegative receptorの特徴をもつこととSHP-1のリクルートメントの関係を今後明らかにしていきたい。さらにマクロファージのCD46をnatural ligands(補体C3b)や抗体でcross-linkして、MVの結果を裏づけていく予定である。またRRKKKのERMfamily結合部位/ER標的シグナルについてCD46の免疫沈降でcomplexを確認中である。これらとsignaltransductionとの関連を免疫担当細胞で明らかにしていく予定である。1.ヒトマクロファージは活性化ステージ(例えばGM-CSF6日間培養)に応じてCD46-SHP1複合体を形成する。2.CD46-SHP1複合体にはCD9、α_3β_1インテグリンが共存する。3.この複合体形成時に麻疹ウイルス感染性が極めて高くなり、合胞体形成を誘起する。4.NO産生、IL-12産生の増強もCD46複合体形成時のヒトマクロファージで見られる。ただし、ウィルス株特異性があり、KO株のみがこの細胞応答を惹起する。以上の点をKurita-Taniguchi,Seya et.al.(J.Immunol,in press)とHazeki,Seya et.al.(Biuochem.J.,submitted)に投稿中である。
ナトリウム利尿ペプチド・一酸化窒素/cGMP系の分子機構と臨床的意義の解明

Na利尿ペプチドファミリー関連遺伝子操作マウスとcGMP依存性プロテインキナーゼ(cGK)ノックアウトマウスの交配と解析C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)ノックアウト(CNP^<-/->)マウスおよびII型cGKノックアウト(cGKII^<-/->)マウスはともに内軟骨性骨化障害に伴う短身長を呈するが、成長板軟骨組織像は、CNP^<-/->マウスが成長板層厚が短縮するのに比して、cGKII^<-/->マウスでは増殖・肥大化軟骨層が厚くなり層構造の乱れが認められる。その原因を解明する目的で、CNP^<-/->マウスとcGKII^<-/->マウスを交配したCNP/cGKIIダブルノックアウト(DKO)マウスを作成して、その表現型を検討した。CNP/cGKII DKOマウスの成長板軟骨の組織像は、CNP^<-/->マウスと同様に、成長版軟骨層の短縮が認められた。成長板軟骨中cGMP濃度は、CNP^<-/->マウスおよびCNP/cGKII DKOマウスで野生型マウスの1/5に低下していたのに比べて、cGKII^<-/->マウスでは野生型マウスの5倍に上昇していた。その原因を解明する目的で、成長板軟骨から抽出したRNAを用いて、cGMP分解酵素であるphosphodiesterase1,5、CNPの受容体である膜型グアニル酸シクラーゼ受容体-B(GC-B)遺伝子発現を検討したが、いずれの遺伝子型のマウスの間でも有意差は認められなかった。従って、cGKII欠損によって、CNPによるcGMP産生の上昇の原因としてGC-B活性の上昇または、PDE活性の低下の可能性が考えられた。今後、cGKIIによるPDE, GC-Bの活性調節の可能性について、検討を行う必要がある。なお、I型cGKが成長板肥大化軟骨層に発現しているので、組織像の相違に関するcGKIの関与の有無を検討する目的で、cGKIノックアウトマウスの成長板軟骨組織を調べたが、野生型マウスと組織像に変化は認められなかった。1.Na利尿ペプチドファミリー関連遺伝子操作マウスとcGMP依存性プロテインキナーゼ(cGK)ノックアウトマウスの交配と解析C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)の内軟骨性骨化促進作用の分子機構を検討する目的で、軟骨細胞特異的にCNPを発現させたCNPトランスジェニック(CNP-Tg)マウスとcGKIIノックアウト(cGKII-/-)マウスを交配して得られるCNP-Tg/cGKII-/-マウスの骨格系の変化を検討した。CNP-Tgマウスで認められた四肢体幹の伸長促進が、CNP-Tg/cGKII-/-マウスではcGKII-/-マウスに比較して認められなかった。さらに、マウス脛骨器官培養系を用いた検討で、CNPの軟骨細胞増殖作用、肥大化作用および基質産生亢進作用がcGKII-/-マウスでは認められなかったことから、CNPの内軟骨性骨化促進作用はcGKIIを介することが証明された(Endocrinology 143:3604-10,2002)。2.cGKの標的分子およびcGMP/cGK系により転写調節を受ける遺伝子群の同定軟骨細胞におけるcGKII以降の細胞内情報伝達機構を解明する目的で、ヒトcGKII cDNAを組み込んだ発現ベクターと軟骨細胞のcDNAライブラリーを用いてyeast-two hybrid法による検討を現在行っている。3.cGKI遺伝子導入トランスジェニックマウスの開発SM22およびTie-2プロモーターにcGKI cDNAを連結することにより血管平滑筋あるいは血管内皮細胞特異的にcGKIを発現するトランスジェニックマウスを作製した。現在、マウスの表現型について解析中である。1.Na利尿ペプチドファミリー関連遺伝子操作マウスと軟骨無形成症候群モデルマウスの交配と解析C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)の内軟骨性骨化促進作用の治療的意義を検討する目的で、軟骨細胞特異的にCNPを発現させたCNPトランスジェニック(CNP-Tg)マウスと軟骨無形成症候群モデル(FGFR3^<ach>)マウスを交配して得られるCNP-Tg/FGFR3^<ach>マウスの骨格系の変化を検討した。FGFR3^<ach>マウスで認められた四肢長官骨の短縮は、CNP-Tg/FGFR3^<ach>マウスにおいて野生型マウスと同程度まで改善が認められた。CNPはFGFの細胞内シグナルの1つであるMAPKシグナルを抑制して、FGFR3^<ach>マウスで認められる成長板軟骨細胞外マトリックスの合成低下を改善させた。一方、別のFGF細胞内シグナルであるStat1経路はCNPによって抑制されなかった。これらの結果から、CNP/cGMP/cGK経路の活性化が、軟骨無形成症候群の新しい治療法となりうることを証明した(Nature Medicne 10(1):80-86,2004)。2.cGKの標的分子の同定3.cGKI遺伝子導入トランスジェニックマウスの解析SM22およびTie-2プロモーターにcGKI cDNAを連結することにより血管平滑筋あるいは血管内皮細胞特異的にcGKIを発現するトランスジェニックマウスを作製した。

導入遺伝子が10-30コピー存在するマウスが生誕したが、ノーザンブロット解析、および免疫組織化学染色による検討では、導入遺伝子発現はいずれもごく軽度であり、血圧などの循環器系の表現型は野生型マウスと有意差は認められなかった。Na利尿ペプチドファミリー関連遺伝子操作マウスとcGMP依存性プロテインキナーゼ(cGK)ノックアウトマウスの交配と解析C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)ノックアウト(CNP^<-/->)マウスおよびII型cGKノックアウト(cGKII^<-/->)マウスはともに内軟骨性骨化障害に伴う短身長を呈するが、成長板軟骨組織像は、CNP^<-/->マウスが成長板層厚が短縮するのに比して、cGKII^<-/->マウスでは増殖・肥大化軟骨層が厚くなり層構造の乱れが認められる。その原因を解明する目的で、CNP^<-/->マウスとcGKII^<-/->マウスを交配したCNP/cGKIIダブルノックアウト(DKO)マウスを作成して、その表現型を検討した。CNP/cGKII DKOマウスの成長板軟骨の組織像は、CNP^<-/->マウスと同様に、成長版軟骨層の短縮が認められた。成長板軟骨中cGMP濃度は、CNP^<-/->マウスおよびCNP/cGKII DKOマウスで野生型マウスの1/5に低下していたのに比べて、cGKII^<-/->マウスでは野生型マウスの5倍に上昇していた。その原因を解明する目的で、成長板軟骨から抽出したRNAを用いて、cGMP分解酵素であるphosphodiesterase1,5、CNPの受容体である膜型グアニル酸シクラーゼ受容体-B(GC-B)遺伝子発現を検討したが、いずれの遺伝子型のマウスの間でも有意差は認められなかった。従って、cGKII欠損によって、CNPによるcGMP産生の上昇の原因としてGC-B活性の上昇または、PDE活性の低下の可能性が考えられた。今後、cGKIIによるPDE, GC-Bの活性調節の可能性について、検討を行う必要がある。なお、I型cGKが成長板肥大化軟骨層に発現しているので、組織像の相違に関するcGKIの関与の有無を検討する目的で、cGKIノックアウトマウスの成長板軟骨組織を調べたが、野生型マウスと組織像に変化は認められなかった。
側鎖機能化アミノ酸による新有機薄膜の合成に関する研究

1.研究目的。情報変換機能を内蔵する有機薄膜を分子レベルから設計構築する目的で、ポリペプチド骨格の規則性2次構造上に多環芳香族原子団を強制配向させ、更にラングミュア・プロジェット法によるポリペプチド性新有機薄膜の合成法の開発を試みた。2.結果。2-1,【3_(10)】-ヘリックス型ペプチドの合成と性質。多環芳香族原子団をポリペプチドのヘリックス構造軸上に一軸配向させるにはα-ヘリックスより【3_(10)】-ヘリックスの方が有利であると考え、アミノイソ酪酸(Aib),ピレニルアラニン(Pyr),およびアラニン(Ala)から成る18-ペプチド、Boc【(Ala-Pyr-Aib)_6】-OBz1を合成した。先に合成した両親媒性α-ヘリックス型21-ペプチドと異なり、クロロホルム等有機溶媒に易溶であった。メタノール中円二色性スペクトル測定の結果、ピレン環の複数の吸収帯に励起子分裂が認められ、少しねじれた近接配向状態を作り出すことができた。水面展開による薄膜化によって更にピレン環の組織性を高める可能性が生じた。2-2.平面β-シート構造中で芳香環を配向させるため、フェニルアラニン(Phe)の側鎖をステアロイルアミノ化し、更にグリシン(Gly)と組み合わせたジペプチドエステル、Phe(NHCO【C_(17)】【H_(35)】)-Gly-OMeを合成した。これは水面に展開し、単分子膜となることがわかった。表面圧-面積曲線はpHにより大きく影響を受けることもわかった。更に大きな複素環を含むカルバゾリルデシルアミンを側鎖に結合したアスパラギン酸(Asp)と他のアミノ酸から成るジペプチドエステル、Asp(【C_(10)】【H_(20)】Car)-Gly-OMe等を合成した。これらの重縮合体を調製したが有機溶媒に不溶となった。赤外吸収スペクトルより、ポリマーは逆平行β-シート構造を形成していることがわかった。引続き親水性アミノ酸の導入による両親媒性β-シート構造のペプチドの設計合成に発展させている。1.研究目的。2.結果。
ドイツ語圏における移民文学と文化規範

今年度6月には、日本独文学会春季研究発表会において、学習院大学のThomas Pekar、東京大学のChristine Ivanovicとともに、『旅行文学と移民文学一文化人類学の観点から一』と題したシンポジウムを企画した。異文化接触をテクストに書き留めるジャンルとしての旅行文学と、異文化社会での生活をテーマに書かれる移民文学について、それぞれの異文化描写の特徴を比較しつつ明らかにしようとする試みである。シンポジウムにおいては、『Zur Beschreibung des, First Contacts' in der deutschsprachigen,Migrantenliteratur'.(ドイツ語圏移民文学における、「ファースト・コンタクト」の描写)』と題した発表を行い、若手のトルコ系作家カーラ(Yade Kara)のテクストを分析した。彼女のテクストでは、移民二世、三世の若者がドイツ生まれのトルコ系移民としてのアイデンティティをどのように身に着けていくかがテーマとなっている。「他者」としてのアイデンティティが演じられるこのプロセスを、文化人類学者が、他者を描写する際、「自己」のアイデンティティを構成していくプロセスとの比較を行った。また、このシンポジウムの成果を、同タイトルの日本独文学会叢書として発行する編集作業を行った。(2007年6月発行予定)2006年8月には、韓国国立ソウル大学で行われた、アジア・ゲルマニスト(ドイツ語ドイツ文学研究者)会議に参加し、『Bekannte Fremde-Zur Beschreibung Deutschlands in der deutschsprachigen,Migrantenliteratur"(知られた他者-ドイツ語移民文学におけるドイツの描写)』と題した発表を行った。この発表では、移民によって書かれる風刺文学において、否定的な移民のステレオタイプがしばしば批判的に引用され、解体される過程を論じた。このステレオタイプ研究については、さらに、特に移民女性の表象に注目して研究を行った。その成果は、論文『ドイツにおける移民女性一その表現と表象』として、神戸市外国語大学外国語学研究に発表される。初年度の研究では、1980年代以降のドイツ語圏移民文学について、その自伝的要素に注目した検証を行った。主に検証を行ったのは、アーラス・エーレン(Aras Oren)と、エツダマル(Emine Sevgi Ozdamar)による自伝的小説である。その際、ヨーロッパにおける自伝文学の規範との影響関係を検証するため、ドイツの文学研究、文化研究、とくにエスノグラフィー研究の視点から学際的に行われている「自伝」をめぐる議論についての文献を収集した。「自伝」というきわめてヨーロッパ的な文学の規範が、移民による文学テクストにもたらす影響についての検証を始めているが、その影響関係をより詳細に検証するためには、1970年代に多くかかれた「自伝文学」を始め、より多くの資料にあたる必要があることが明らかになった。一方、近年の移民によるテクストは、二世、三世の書き手たちによる新しい傾向を見せている。文学テクストを書く作家も音声メディア、映像メディアなどの媒体を用いていることがそのひとつの特徴である。2004年阪神ドイツ文学会において共同企画した「『文字』の文化、『声』の文化」と題したシンポジウムでは、これらの映像や音声による資料を用い、朗読パフォーマンスや作品の映像化を通して、トルコ系移民の若者たちのカルト的な人気を得た作家サイモグル(Feridun Zaimoglu)のテクストについて発表をおこなった。そこでは、サイモグルによる「移民文化」を脱構築しようとする戦略的な言説が、音声、映像メディアを媒体とすることによって、増幅化されて消費され、ふたたびステレオタイプ化されていく危険性について論じた。今年度の研究では、1990年代以降のドイツにおける移民文学について、移民による異文化認識がどのようにテクスト化されているかを検証した。その際、昨年度に引き続き、主にエヅダマル(Emine Sevgi Ozdamar)の自伝的テクストを扱ったが、並行して、近年数多く出版されている、イスラム教圏出身の女性たちの自伝を収集した。その際参照したのは、これまでの文化研究で批判的に行われてきた欧米の書き手による異文化表象をめぐる議論、たとえば、新歴史主義(S.Greenblatt)文化人類学(J.Clifford)またドイツの文化学における他者表象研究(K.Scherpe)などである。さらに、書き手=ヨーロッパ的視点であることを前提としているこれらの議論を批判的に検証するために、ドイツの文化人類学において行われている「ドイツ」を対象とした文化人類学の先行研究も参照した。非ヨーロッパの視点からみたヨーロッパの表象を分析の手がかりにすることで、これまでの移民文学をめぐる議論が想定してきた、「他者の視点」をもった書き手としての移民作家という前提を批判的に検証しようとするものである。その際、民族誌、さらに旅行記といったジャンルのテクストの読み直しも行った。この研究の中間報告を、2005年7月京都で開催されたドイツ・フンボルト財団主催のシンポジウム『日本のドイツ研究の視点からみた科学と文化』、および8月パリで開催された第10回ドイツ語学文学国際学会『諸文化の葛藤の中のドイツ研究』においてドイツ語による口頭発表を行った。前者では主に、ドイツについての民族誌としての移民文学の位置について、後者では、非ヨーロッパ人による移民文学とヨーロッパ人による旅行記とを、異文化表象という視点から比較検討したものである。

シンポジウムにおいては、『Zur Beschreibung des, First Contacts' in der deutschsprachigen,Migrantenliteratur'.(ドイツ語圏移民文学における、「ファースト・コンタクト」の描写)』と題した発表を行い、若手のトルコ系作家カーラ(Yade Kara)のテクストを分析した。彼女のテクストでは、移民二世、三世の若者がドイツ生まれのトルコ系移民としてのアイデンティティをどのように身に着けていくかがテーマとなっている。「他者」としてのアイデンティティが演じられるこのプロセスを、文化人類学者が、他者を描写する際、「自己」のアイデンティティを構成していくプロセスとの比較を行った。また、このシンポジウムの成果を、同タイトルの日本独文学会叢書として発行する編集作業を行った。(2007年6月発行予定)2006年8月には、韓国国立ソウル大学で行われた、アジア・ゲルマニスト(ドイツ語ドイツ文学研究者)会議に参加し、『Bekannte Fremde-Zur Beschreibung Deutschlands in der deutschsprachigen,Migrantenliteratur"(知られた他者-ドイツ語移民文学におけるドイツの描写)』と題した発表を行った。この発表では、移民によって書かれる風刺文学において、否定的な移民のステレオタイプがしばしば批判的に引用され、解体される過程を論じた。このステレオタイプ研究については、さらに、特に移民女性の表象に注目して研究を行った。その成果は、論文『ドイツにおける移民女性一その表現と表象』として、神戸市外国語大学外国語学研究に発表される。
痛みの伝達機構におけるサブスタンスP代謝の重要性

サブスタンスP(SP)の代謝物の一つであるN-末端フラグメントのSP(1-7)はSP脊髄クモ膜下腔内(i.t.)投与に伴うscratching,bitingおよびlicking(SBL)行動を極めて低用量を投与することにより抑制する。そこで、SP(1-7)のD-体アミノ酸置換ペプチドを合成し、SP拮抗作用についての検討を行った。SP誘発性SBL行動に対して[D-Arg^1]SP(1-7),[D-Arg^1,D-Pro^2]SP(1-7),[D-Arg^1,D-Trp^7]SP(1-7)および[Tyr^0,D-Arg^1,D-Pro^<2,4>]SP(1-7)はSP(1-7)とほぼ同様な活性を示した。また、化学的侵害刺激のカプサイシンをマウスの足蹠内へ投与すると投与部位に対するlicking行動を示すが、SP(1-7)をi.t.投与すると264pmolの用量範囲内で有意な抑制作用を示した。しかし、完全な坑侵害刺激効果は認められなかった。同様な効果が上記のSP(1-7)アナログについても認められた。一方、SPをi.t.投与した際と同様なSBL行動が興奮性アミノ酸(EAA)受容体アゴニストのNMDA,カイニン酸およびAMPAによっても出現し、これらの行動はSP(1-7)投与により有意に低下した。次に、SP(1-7)の作用機序を解明する目的で一酸化窒素(NO)の関与を検討した。SP誘発性SBL行動に対するSP(1-7)の抑制効果はNO供与物質のL-アルギニン投与により変化を示さなかった。同様にEAA受容体アゴニストに対するSP(1-7)の抑制効果はL-アルギニンの投与により無影響であった。しかし、cyclic-GMP生成酵素阻害剤のメチレンブルー投与によりSP(1-7)の効果は消失した。また、このメチレンブルーの効果はcyclic-GMP投与により回復した。従って、SP(1-7)はcyclic-GMPを増加することにより作用を示すものと考えられるが、この増加はNO系を介するものではないことが示唆された。知覚神経の機能的変化とサブスタンスP(SP)代謝回転に関する生理学的および薬学的研究報告は比較的少ない。しかし、SP N-末端フラグメントの中には強力なSP拮抗作用を有するペプチドが知られている。例えば、SP(100 pmol)をアゴニストとして脊髄クモ膜下腔内へ投与し、その際認められるscatchong,bitingおよびlicking行動に対しSP(1-7)は2-4pmolの用量で統計学上有意な抑制効果を示す。そこで、SP(1-7)のD-体アミノ酸置換ペプチドを合成し、拮抗作用についての検討を行った。合成したSP(1-7)アナログは以下のペプチドである。これらの合成ペプチド中、SP(1-7)とほぼ同様の用量(pmol)で抑制効果を示したものはII.とIV.であった。以上の結果より、強力な拮抗薬の開発には4位のProは不要であることが判明した。また、I,はSP(1-7)よりも拮抗作用が劣ることより一位のD-Arg置換を欠くD-体アミノ酸置換SP(1-7)の合成が必要とされる。

また、D-体アミノ酸置換SP(1-7)がSP(1-7)そのものよりもより強力な鎮痛活性を有する可能性も考えられるので、SP拮抗薬に比較的選択性を示すカプサイシン試験で検討する予定である。サブスタンスP(SP)は各種酵素により代謝を受けN-末端フラグメントのSP(1-7)に主に分解される。SP(1-7)はSPとは相反する薬理活性を示す。例えば、SPを脊髄クモ膜下腔内(i.t.)へ投与すると知覚神経刺激に伴う特徴的行動を引き起こす。この行動に対し、SP(1-7)は24pmolの用量範囲内で抑制効果を示す。i.t.投与による同様な行動は興奮性アミノ酸(EAA)受容体アゴニストのNMDA,カイニン酸、およびAMPAによっても出現し、これらの行動はSP(1-7)投与により有意に低下した。次に、SP(1-7)の作用機序を解明する目的で一酸化窒素(NO)の関与を検討した。SP誘発性行動に対するSP(1-7)の抑制効果はNO供与物質のL-アルギニン投与により変化を示さなかった。同様にEAA受容体アゴニストに対するSP(1-7)の抑制効果はL-アルギニンの投与により無影響であった。しかし、cyclic-GMP生成酵素阻害剤のメチレンブルーの投与によりSP(1-7)の効果は消失した。従って、SP(1-7)は、cyclic-GMPを増加することにより作用を示すものと考えられるが、この増加はNO系を介するものではないことが示唆された。
脳神経外科手術における手術シュミレーションの開発

乳様突起削除の手術シミュレーションシステムを開発するために、錐体骨ターゲットCT画像より,ボクセルデータを作成した。錐体骨の描画を3次元モデル化するために、CT画像をBMP画像形式に変換してからピクセル値を3次元配列に格納した。3次元配列を用いて、レイトレーシングに基づくボクセルを作成した。さらに、画像の更新速度を高速にするため、3次元配列を用いて、2次元における3次元モデルを実現した。ボクセルデータ方式はボクセルを削る場合、選択された部分を透明にし、再度モデリングすることで骨削除シミュレーションを行うことができる。これにより骨削除によるボクセル変化を統一化することが可能となった。また、テクスチャ・マッピングおよび逐次画像更新方式を導入することにより、画像の写実性を高め、かつ表示するボクセルデータの変化の高速化を実現した。錐体骨3次元モデルをさらに現実的なものにするため、屍体頭を用いて乳様突起削除を行い、詳細な3次元解剖情報、ステップバイステップに術野の変化、見えてくる解剖構造を正確に把握し、シミュレーションシステムに反映させた。こうして作成した立体解剖情報をシステムに組み込んだ。システムはグラフィックライブラリとしてOpen GLをワークステーションとしてSGI OCTANEを使用した。左右の目から見た画像を垂直走査に同期して交互に表示させ、赤外線エミッターが送信する赤外線の同期信号により、液晶シャッターメガネの左右のシャッターが高速で交互に開閉し、立体視を得ることを可能とした。センサーは3次元位置(x, y, z)および3軸の回転角が検出可能となった。このセンサーから得られたデーターをもとに、骨削除用ドリルの動きをシミュレーションし、対話的に仮想モデルに対し切削を行うことを可能とした。CT画像から三次元形状を復元し、その三次元形状を切削可能とするためには、三次元ポクセルを高速に表示することが不可欠である。今年度、乳様突起削除の手術シュミレーションシステムを開発するために、錐体骨ターゲットCT画像92枚より,512x512x92個のボクセルデータを作成した。ボクセルデータを半透明表示することにより、内部の構造も画面上で観察できる。このボクセルデータに対し、切削処理を仮想的に行うことで、手術計画や手術の練習を可能とする。切削により変化部位のみを高速に三次元表示するために,逐次画像更新法とよぶ方式を共同研究者と共に開発した。ボクセルを画面上に表示する(ボクセルレンダリングと呼ばれる)ためには,視線上のすべてのボクセル値を積算する必要がある.しかし、乳様突起削除のように視線方向が変化せず、表面からしか切削が行われない特殊な手術手技場合には、逐次画像更新方式が適用可能である。逐次画像更新方式では、ある視線上のボクセルが削除された場合、その視線に対応する画素値の変化を視線上のボクセル値の積算値と削除されたボクセルの値から逆算して求めることが可能である。この結果、画素値の計算時間を短縮することができ、仮想三次元モデルへの対話的な切削が可能となった。本方式を用いれば、従来法に比べ、約5倍の画面更新が可能で、対話的に仮想モデルに対し切削を行うことが可能となる。乳様突起削除の手術シュミレーションシステムを開発するために、錐体骨ターゲットCT画像92枚より、512x512x92個のボクセルデータを作成した。3次元配列を用いて、レイトレーシングに基づくボクセルを作成した(ボクセルデータ方式)。