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環大西洋保守主義思想の形成と展開：社会改革思想との競合の思想史的検討

それによって戦後アメリカにおける運動としての保守主義にみることのできる反共主義の強さ、ならびにこの反共主義を主導した知識人の多くが左派からの転向知識人であった事実を確認した。あるいはまた、この戦後アメリカ保守主義へのカトリシズムの思想的影響力、ならびにエリック・フェーゲリンやレオ・シュトラウスといったヨーロッパからの亡命知識人たちの思想の重要性が明らかにできた。第2回研究会(平成30年3月2日)では、引き続きNashの課題図書の第1章、第5章、第6章を、担当者がレジュメをもとに報告しつつ参加者全員で議論した。これによって戦後アメリカにおける運動としての保守主義のなかに存在するリバータリアニズムと伝統主義との融合と対立の構図について理解を深めるとともに、1960年代から1970年代にかけての『ナショナル・レヴュー』誌の言論活動と同時代のアメリカ内外の政治状況との歴史的連環についての見通し、あるいはまた同誌に集った知識人たちとネオコンあるいはペイリオコンの潮流との関係をめぐる仮説的見通しを得ることができた。総じて、本年度2回の研究会の開催をつうじて環大西洋的な観点からの保守主義思想の展開について共通理解を深めた。この理解の深化と並行して、各自それぞれの役割分担に沿って研究を遂行した。本研究は、大西洋を横断してグローバルに展開されたアメリカとイギリス双方の知識人たちの思想交流の解明をつうじて、とくにアメリカにおける保守主義思想が、(1)イギリスの思想的影響のもとで形成され、かつ、(2)社会改革思想にたいする批判ないしは社会改革思想からの転向によって展開を遂げていったことを思想史的観点から明らかにすることを目指すものである。(2)の側面については、平成29年度の2回の研究会をつうじて十分に明らかにすることができた。たとえば『ナショナル・レヴュー』誌に集った保守の知識人のひとりであるジェイムズ・バーナムは典型的な左翼からの転向知識人であるが、かれの経営者階級の理論は、連邦政府を現代のリヴァイアサンとしてみなす戦後アメリカの保守主義思想のリバータリアン的傾向を側面から支援する思想的源泉になっただけでなく、サミュエル・T・フランシスのようなペイリオコンの知識人にも継承された理論枠組みであることが、平成29年度の研究から明らかになった。この研究成果を研究代表者はすでに論文にまとめ、アメリカ学会の学会誌である『アメリカ研究』第52号に投稿している。(1)の側面については、戦後アメリカ保守主義へのカトリシズムの思想的影響力という点で、本研究は間接的に平成29年度、すでに検討にとりかかっているが、主題的に検討することは十分にできなかった。環大西洋保守主義思想の展開の側面に比べて、その形成の側面の研究の推進については、次年度以降の課題である。平成30年度は第3回環大西洋保守主義研究会を夏に開催し(平成30年8月10日)、Harvey C. Mansfield Jr.のAmerica's Constitutional Soulの第9章、ならびに研究分担者の野谷啓二の『オックスフォード運動と英文学』(開文社出版、2018年)を検討した。
低次元分子性導体の磁場誘起相と量子効果における幾何学的位相と電子相関

最近研究されている分子性導体では電子相関の重要性を示唆するものが多い。カッパ型のBEDT塩は電子間斥力が大きく、実質的にハーフ・フィリングとなって金属絶縁体転移を起こすことが指摘されている。この系は2次元でありフェルミ面のネスティングは弱いが、ウムクラップ過程を考慮した金属絶縁体転移をさらに研究する必要性を示している。DCNQI系は1/3フィルドだが1次元性が強く金属絶縁体転移とともに格子の歪みと磁性の変化が現れている。動的な格子の歪みと金属絶縁体転移の関連をさらに追求すべきである。本研究ではこれらの系を研究する上で有用なボゾン化の方法を拡張うる第一歩として、1次元電子系に動的なフォノンとの結合を加えて、繰り込み群の方程式を導出した。相互作用のうち金属絶縁体転移を起こすのに必要なウムクラップ過程を、ハーフ・フィリングからずれているときも有限のエネルギー・スケールで取り入れる。2次元古典系ではクーロン・ガスを拡張したバーガーズ・ベクトル系と同等になり、ベクトル間の相互作用は対数ポテンシャルと線型ポテンシャルが異方的に組み合わせられたものになる。不完全ガンマ関数やベッセル関数を用いると、解析的に方程式が導かれる。その数値積分により相関指数の固定点を求め、相図を得る。ハバ-ド・モデルにサイト・エネルギーを変化させる電子格子相互作用または転移成分を変化させるそれを加えたところ、ハーフ・フィリング付近ではどちらの場合も4つの相が可能なことが示された。それらは超伝導相関と密度波相関のどちらが優勢か、スピン・ギャップが形成されるか否かによって分類される。2つの電子格子相互作用はスピン・ギャップを開く傾向に大きな差があり、ハーフ・フィリング付近で顕著になる。
博物館における「負の記憶」の展示表象とその成立プロセスに関する実証的研究

本研究では、戦争や公害、災害といったいわゆる「負の記憶」が、博物館展示という場においてどのように表象され、その展示空間にはどのような政治的な力学が作用しているのかを明らかにするため、国内外の博物館を対象として調査を行った。こうした「負の記憶」をどのようにして未来に生かしていくのかという問題意識のもとで「記憶の継承」を主眼に据えたさまざまな取り組みも行われており、「負の記憶」は、単に過去の事象にとどまるのではなく、「未来の表象」へと直結する課題であることが浮き彫りになった。本研究は、戦争や公害、災害といったいわゆる「負の記憶」が、博物館展示という場においてどのように表象され、その展示空間にはどのような政治的な力学が作用しているのかを実証的に明らかにすることを目指すものであるが、初年度となる2014年度においては、文献収集を中心とした基礎調査に注力した。各博物館において発行されているガイドブック・展示図録・パンフレット・研究紀要など、各館の活動状況を把握する資料を入手したほか、先行研究に関する文献など多岐にわたる資料収集を行いつつ、研究課題全般に関する把握に努めた。あわせて、予備調査として、主に四日市公害に関する現地調査を実施した。三重県四日市市では「四日市公害と環境未来館」を2015年3月下旬にオープンすることになっているため、開館に先立って現地における公害の記憶の状況を調査し、実際の展示との関係や反映状況を検証する際の基礎データを得た。また、県立レベルの事例として、2014年4月にオープンした三重県総合博物館において戦争や災害などの「負の記憶」の展示の状況についても調査した。一方、特別展・企画展レベルにおける災害・震災に関する展示も対象としたが、奇しくも2014年度は阪神淡路大震災20周年にも当たっていたため、とりわけ震災関連の展示が多く、これらの展示から「負の記憶」に関する展示のメッセージや手法等について、その概要や傾向を把握することができた。以上の調査結果を踏まえ、次年度以降の詳細な調査項目の検討を進めた。本研究課題は、戦争や公害、災害といったいわゆる「負の記憶」が、博物館展示という場においてどのように表象され、その展示空間にはどのような政治的な力学が作用しているのかを実証的に明らかにすることを目指すものであるが、2年目となる2015年度においては、特に現地調査に力を入れた。成田空港反対闘争を展示する「成田空港空と大地の歴史館」や、四日市公害の記憶を伝える「四日市公害と環境未来館」、空襲と復興をテーマとした「仙台市戦災復興記念館」等の施設において、「負の記憶」をめぐる展示表象に関する現地調査を行ったほか、東日本大震災の被災地において災害の記憶がどのように展示されているかを確認するため、岩手県・宮城県の被災地を訪れて調査した。岩手県大船渡市における津波被害のようすを伝えるために民間の有志によって設立された「大船渡津波伝承館」では、設立に際して中心的な役割を担った館長に聞き取り調査を行った。また、陸前高田市においては、震災遺構として保存されることになった「陸前高田ユースホステル」「道の駅高田松原TAPIC45」「下宿定住促進住宅等」等を調査した。宮城県気仙沼市では、「唐桑半島津波体験館」「リアス・アーク美術館」において震災に関わる展示の調査を行うとともに、関係者に聞き取り調査を行った。また、現地調査に加えて文献収集も継続して実施した。今年度は、東日本大震災の被災地における博物館活動や震災遺構の保存運動に焦点を当てて調査を行った。現地での聞き取り調査も進め、展示調査だけでは把握することが困難な貴重な証言等も得ることができた。また並行して精力的に資料収集を進め、ガイドブック・展示図録・パンフレット・研究紀要などの資料収集が進んだ。とりわけ被災地における資料収集の成果は、現地でなければなかなか入手できない資料も多く、今後の研究において十分に活かし得る重要なデータになると思われる。最終年度となる2016年度は、研究課題をさらに発展させるために国際調査を行い、アジア太平洋戦争期に日本の占領地となったシンガポールにおいて、博物館展示や戦跡に関する現地調査を実施した。シンガポール国立博物館、アジア文明博物館、日本占領時期死難人民記念碑等を対象に、日本の占領や虐殺等の「負の記憶」がどのように表象・展示されているかを明らかにすることを目的に実施した。特にシンガポール国立博物館では、日本占領期に「昭南博物館」と改称され、日本人の手によって運営が担われていた時期の展示について詳細なデータを得ることができた。これにより、イギリスの植民地から日本の占領を経てマレーシアからの分離に至るシンガポールの歴史の中で、日本占領期における「負の記憶」が今もなお影を投げかけており、展示内容にも大きな影響を与えていることが明らかになった。あわせて、日本占領期の戦跡や慰霊碑等についても調査を行った。とりわけ1942年のシンガポール架橋粛清事件(「シンガポール大検証」)における犠牲者をはじめとした日本占領期の戦没者追悼を目的に1967年に建設された「日本占領時期死難人民記念碑(血債の塔)」のように、戦争責任の問題を抱えながら現在においても政治の争点とされている実態を具体的に把握することができた。これらの調査の成果は、筆者の勤務する大学において公開授業として報告の機会を設け、あわせて「シンガポール国立博物館における戦争の展示と『昭南博物館』の記憶」として発表した。

本研究では、戦争や公害、災害といったいわゆる「負の記憶」が、博物館展示という場においてどのように表象され、その展示空間にはどのような政治的な力学が作用しているのかを明らかにするため、国内外の博物館を対象として調査を行った。こうした「負の記憶」をどのようにして未来に生かしていくのかという問題意識のもとで「記憶の継承」を主眼に据えたさまざまな取り組みも行われており、「負の記憶」は、単に過去の事象にとどまるのではなく、「未来の表象」へと直結する課題であることが浮き彫りになった。精力的に資料収集を進め、ガイドブック・展示図録・パンフレット・研究紀要などの資料収集が進んだ。とりわけ2014年度は震災関連の展示が各地で比較的多く開催されていたため、調査対象となる展示や取り組みが増加していたことがその背景として考えられる。また、三重県四日市市での現地調査を実施し、四日市公害に対する自治体、市民団体等の認識や姿勢、およびその温度差の実態にも接することができた。これらの成果は、今後の研究において十分に活かし得るデータになると思われる。今後は調査対象を海外に拡大し、アジア太平洋戦争期に日本の占領地となったシンガポールにおいて、日本の占領や戦争の記憶がどのように表象されているかを調査する予定である。とりわけ、一時期「昭南博物館」と改名した現シンガポール国立博物館など、日本軍に接収された博物館の展示や戦跡において、占領下の日本がどのように表象されているかということを中心に現地調査を行う予定である。また2016年度は、3年次にわたる本研究課題の最終年度にあたるため、これまでの調査の成果をまとめる作業を行う。博物館学今後はさらに調査対象を拡大し、実際の展示内容の確認を行うなど本格的な調査に着手する。展示手法、解説パネルの文言、映像や写真の選択、展示資料の種類などのデータを集積することに力を注ぐとともに、引き続き資料収集・文献収集を進める予定である。概ね計画通りの執行ができたが、残額分は次年度に海外出張を予定しており、その分をあらかじめ見込んで執行を控えたからである。概ね計画通りの執行ができた。1,007円の残額は、消費税も含め端数ピッタリの物品の購入ができなかったためである。翌年度分と合わせて海外出張において執行する予定である。1,007円の残額は、次年度において物品費に加算して執行する予定である。
アデノウィルスベクターによる脊髄損傷遺伝子治療の基礎的研究

我が国には現在10万人以上の脊髄損傷患者がおり、さらに毎年約5千人の脊髄損傷患者があらたに生まれると予測されている。脊髄損傷は交通事故やスポーツによる20歳代の若年者の受傷が多いことが特徴であり、社会的にも大きな損失である。また、医療の進歩により脊髄損傷患者の長期生存が可能になった一方で、脊髄損傷による麻痺、疼痛に対して現状では完全な治療法がないため、患者は長期間にわたる闘病生活を余儀なくされている。脊髄損傷の本質的な治療を行うためには損傷後に中枢神経内でおこる反応のメカニズムを明らかにし、その反応を調節することによって神経細胞へのダメージ回復を図ることが重要である。哺乳類において脊髄損傷後、神経機能が不可逆的に失われる理由は神経軸索の再生能力が中枢神経内では乏しいためと考えられる。神経軸索伸長のメカニズムは明らかになっていないが、最近MAPキナーゼの1つであるERKの持続的な活性化が重要な役割を果たしていることが明らかになっている。本研究においてわれわれは恒常活性型のMEK1遺伝子をアデノウイルスを用いて発現させることにより(1)ラット褐色細胞腫由来のPC12細胞の神経突起伸長誘導が可能であること(2)ラット脊髄切断による脊髄損傷モデルにこのウイルスを感染させることにより神経軸索伸長が誘導され、四肢機能の回復が認められることを明らかにした。今後ERKを活性化させるような薬剤の開発、あるいは遺伝子治療によって脊髄損傷の回復を期待することができると考えられる。脊髄損傷モデルラットの作成ラットの下行路は生後3週までに形成されるとされ、脊髄損傷後の再生を検討するためには下行路形成が完成した4週令以降のラットを用いる必要がある。我々は生後5-6週の雄SDラット6匹を用い、第10胸椎レベルで脊髄を鋭的に完全切断し脊髄損傷モデルラットを作成した。下肢の運動機能を週1回、術後6週まで経時的に評価した。術直後、下肢は完全な弛緩性麻痺を呈した。2週後、股関節、膝関節、足関節のいずれかに軽微な自発的な運動がみられるラットが出現したが6週までにそれ以上の改善はなかった。下行路の再生を評価するため順行性のトレーサーであるWGA-HRPを頚髄に注入後48時間で脊髄の矢状断凍結切片を作成しTMB法にて観察した。脊髄切断部には空胞と瘢痕が形成されWGA-HRPでラベルされた下行路は脊髄損傷部で停止していた。このことから観察された下肢の動きは損傷部より下位での脊髄反射によるものと考え、自発的な回復が見込めない脊髄損傷モデルラットが適切に作成されたと判断した。アデノウィルスを用いた遺伝子導入脊髄損傷への遺伝子治療を行う準備としてLacZ遺伝子を組み込んだアデノウィルス(東京大学医科学研究所斉藤泉博士より供与)の感染範囲を検討した。上記モデルラットの損傷胸髄にウィルス液を注入した。1週間後、脳と脊髄の凍結切片を作成、LacZ遺伝子によるβ-gal発現をX-gal染色にて確認した。胸髄では注入側で注入部周囲、後索および灰白質第9層にβ-galが発現していた。脳では赤核、青斑核でβ-gal発現があった。ウィルス刺入部周囲のみならず脳内神経核で遺伝子発現があった理由はアデノウィルスが軸索から取り込まれ逆行性に細胞体まで運ばれたためと推測された。以上より脊髄損傷部へ軸索を送る神経細胞への遺伝子導入にアデノウィルスは有用であると考えられた。神経突起伸長に対する効果は各ウィルスを未分化PC12細胞に感染後24時間、48時間で細胞体直径の1.5倍以上の突起を有する細胞数を計測し判定した。CA-MEK virusを10moi以上で感染させると24時間でほぼ100%の細胞で有意な突起伸長を示した。その他のウィルス感染では突起伸長は全くみられなかった。以上よりアデノウィルスベクターによるCA-MEK遺伝子の強制発現はPC12細胞においてアポトーシス抑制、神経突起伸長効果があることが分かった。各種の神経細胞にも同様の効果を持つことが期待される。

恒常活性型MEK遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクター(CA-MEKウィルス)をラットの切断した胸髄に注入して、脊髄および脳内での導入遺伝子発現を、MEKによってリン酸化をうけるERKの抗リン酸化抗体を用いた免疫染色で検討した。平成10年度、LacZウィルスを注入しX-gal染色で遺伝子導入範囲を検討した結果と一致して、注入した脊髄の刺入部近傍および脳内の赤核、青斑核でコントロールと比較して強い陽性像が観察された。次に、脊髄損傷後の下肢機能への導入遺伝子の効果を検討した。実験動物を、CA-MEKウィルスを注入したラット、LacZウィルスを注入したラット、ウィルスを投与しなかったラットの3群に分け21点満点のBBBスコアを用いて6週まで評価した。その結果、LacZウィルス群、切断のみの群では最後までスコアは1前後までしか得られなかったが、CA-MEK群では他の2群と比べ2週後から明らかに回復し最終時では5.8まで得られた。続いて、このCA-MEK群の下肢機能回復が上位神経核からの下行性線維の再生であるかを調べる目的で脳内神経核に順行性トレーサーであるWGA-HRPを注入する実験を行ったところ、機能回復したCA-MEKラットでは赤核にトレーサーを注入した後には切断部を越えて標識された軸索が走行することが確認された。また、頸髄刺激腰髄記録の脊髄誘発電位を記録するとコントロールでは電位は記録されないのに対して、機能回復したCA-MEKラットでは電位が記録された。これらのことからCA-MEKウィルスにより下肢機能が回復するメカニズムとして上位神経の軸索の再生が促進されたことが推測された。本年度は脊椎損傷において重要な役割を果たすglia細胞の役割をシュワン細胞の分化をモデルとして検討した。シュワン細胞はフォルスコリン刺激や神経との共存培養によってミエリン形成細胞へと分化することが知られている。PI3キナーゼ系シグナル伝達を活性化するような刺激、例えばPI3キナーゼのcatalytic subunitであるp110の発現、恒常活性型Akt遺伝子をラット後根神経節からとったシュワン細胞に感染させたところミエリンのマーカーの1つであるMAG(myelin-associated glycoprotein)の発現上昇が認められることが明らかになった。興味深いことにPI3キナーゼの阻害剤であるLY294002、あるいはdominant negative p85 subunitの発現によってフォルスコリンによるシュワン細胞分化も抑制された。今後シュワン細胞分化の細胞内情報伝達機構をさらに詳細に検討する予定である。
ビシクロ[2.2.2]オクテンの縮環したシラシクロヘプタトリエンの合成と性質

当初の研究計画に従い、ビシクロ[2.2.2]オクテンの縮環したシレピン類を出発物質として、ケイ素上の置換基、対アニオン、反応溶媒などの組み合わせを変えてシラトロピリウムイオン発生について検討した。この中で、真空脱気下ジクロロメタン中においてケイ素上にメシチル基を持つシレピン1を、-60°CでPh_3C^+B(C_6F_5)_<4^->と反応させNMRの測定を行ったところ、シラトロピリウムイオンに相当するスペクトルが得られた。このシラトロピリウムイオンの^<29>SiNMRのシグナルは1と比べて約90ppm低磁場シフトしてδ49.8に1本観測されたが、ケイ素カチオン種としては高磁場側であり、これは溶媒の配位によるものと考えられる。^1HNMRではBCOの橋頭位水素のシグナルが1と比べて0.61.1ppm低磁場シフトし、反磁性環電流の存在が示唆された。^<13>CNMRスペクトルもabinitio計算による予測と良好な一致を示した。また、abinitio計算の結果、溶媒の配位による安定化効果は存在するが、陽電荷は7員環部にも非局在化していることがわかった。さらにこのシラトロピリウムイオンは昇温させると、溶媒であるジクロロメタンから塩素を引き抜いて、ジクロロシレピンを与えることが明かとなり、ここまでの結果では単離できるほど安定なシラトロピリウムの合成には至ってない。今後さらに置換基を工夫して単離可能なシラトロピリウムイオンの合成を試みる予定である。当初の研究計画にしたがって研究を行い、以下に示す結果を得た。1.3個のビシクロ[2.2.2]オクテンの縮環したシレピン誘導体の合成ビシクロ[2.2.2]オクテン(以下BCOと略記)の縮環したシレピン誘導体のうち、アルキルあるいはクロロ置換体はBCO3量体のジリチオ化物に対応するクロロシランを反応させることにより合成し、GPCにより単離した。さらにジクロロ置換体を出発原料として、メタノールおよびジンクフルオリドを反応させメトキシおよびフルオロ置換体を合成、単離した。ジクロロ体については単結晶が得られX線結晶解析を行った。その結果ボード構造の折れ曲がり角は、以前測定したジメチル体とほぼ同様の値をとっていることがわかった。2.シレピン誘導体の環反転障壁の測定と理論的検証1.で合成した種々のシレピンについてNMRにより温度可変測定を行い、環反転運動の熱力学的な活性化パラメーターを求め、ケイ素上の置喚基がより電気陰性になるほど環反転障壁が減少することを見いだした。さらに半経験的および非経験的分子軌道計算を行い理論的に検証した。その結果この環反転障壁の減少は、遷移状態においてケイ素上に電気陰性基をもつシレピンが、シラトロピリウム的な芳香族安定化効果を受けて、活性化エネルギーを減少させているためと結論付けた。
ロバスト的非干渉制御問題の研究

本研究計画は、1.伝達函数行列のアプローチによるロバスト的非干渉制御問題の研究、2.幾何学的アプローチによるロバスト的非干渉制御問題の研究の2つに大別されていた。各研究成果に関して、以下にそれぞれ述べる。1.伝達函数行列のアプローチのよるロバスト的非干渉制御問題の研究本研究は与えられた行列の条件を用いて、問題の定式化と可解条件を与えることを目的とした。その結果、問題の定式化が行われた。ただし、可解条件を得るまでには至らなかった。今後の研究課題の予定である。幾何学的アプローチによるロバスト的非干渉制御問題の研究本研究は次の2つのことを目的とした。(1)新しい不変部分空間の概念を導入し、その性質について調べること。(2)上記問題の定式化と可解条件を与えること。その結果、(1)に対しては、同時可制御性部分空間の概念を導入しその性質を調べた。(2)に対しては、システムの族に対する状態フィードバックを用いた同時非干渉制御問題を定式化し、その可解条件を与えた。これらの研究成果は、システム制御情報学会研究発表講演会にて発表した。今後、学会論文誌に投稿する予定である。今後は、ロバスト的非干渉制御問題に発展させてゆく予定である。
培養表面のstiffness（剛性）による歯根膜由来細胞の分化制御

ヒト間葉系幹細胞の様々な機能により、既存治療では治すことのできないアンメットメディカルニーズに対する臨床応用は進んでいるが、そのメカニズムに関しては未知の部分が大きい。一方では間葉系幹細胞を培養する際に基材の硬さを変えることで分化制御ができることが明らかとなってきた。本研究ではヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を特にstiffnessによって分化制御する方法を検討し、再生治療製品の開発を念頭に、骨再生するための最適な表面硬さを見出した。また次世代シークエンサーにより硬さの違いによる遺伝子発現の変化を解析した。以上より、硬い表面硬さが間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化誘導を促進することが示唆された。ヒト間葉系幹細胞(human multipotent mesenchymal stromal cells: hMSC)はさまざまな組織より採取可能な細胞集団であり、その再生医療への応用は世界中で実施されている。主に骨髄や脂肪組織由来の細胞を用いた治療が歴史的に古く研究も進んでいるが、他の臓器からも採取・培養増殖・移植可能な細胞が多数報告されている。私共は歯周組織の再生のために歯根膜組織由来の間葉系幹細胞に着目し、骨芽細胞分化培地にて前培養した後に移植する術式を考案してきたが、近年では生物学的なアプローチで間葉系幹細胞の分化制御を行う以外にも、工学的技術を用いて細胞接着面の形状や表面硬さを変化させることにより間葉系幹細胞の分化を制御できることが相次いで報告されてきている。そこで本研究では培養皿表面などのstiffness(剛性)がヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の分化に与える影響を解析し、歯周組織再生において最適な移植条件を見出す目的で研究を進めている。現在までにヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を採取し、通常の培養条件で培養したのちに凍結保存を進めてきた。また、その後表面硬さの異なる培養皿を用いて、表面硬さの細胞増殖・分化に与える影響を検出するとともに、次世代シークエンサーを用いて網羅的に遺伝子発現を解析し、分化に影響を与える遺伝子のクラスタリングを完了した。今後は表面硬さによって発現の異なる遺伝子の同定ならびにその機能解析を実施していく。本学倫理委員会承認後、智歯よりヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を抽出し、サンプルとした。3ー5回継代した細胞を用いて細胞増殖・多分化能(ここでは骨芽細胞分化と脂肪細胞分化)などを各stiffnessの培養皿を用いて検証し、過去の報告と照らし合わせ、実験系の整合性を確認した。stiffnessが堅ければ堅いほど骨芽細胞分化の促進が観察された。2.次世代シークエンサーによるStiffnessの遺伝子発現へ与える影響の解析本学で所有している次世代シークエンサー(イオントレント)を用いて、網羅的遺伝子発現解析を実施し、各種stiffnessにおける遺伝子発現の差異を定量的に解析するためのサンプル調製を実施した。その中では、各種stiffnessによる遺伝子発現の差が観察され、解析手法としてはGO分析を実施し、変化のある遺伝子群のクラスタリングを実施した。また、stiffnessの異なる培養表面において、骨芽細胞分化ならびに靭帯細胞分化におけるhPDL-MSCの遺伝子発現変化の定量を次世代シークエンサーを用いて解析し、上記のようなGO解析およびクラスタリングを実施した。本研究では過去の一般的な培養容器での解析をリファレンスとして活用し、stiffnessの違いによってどのような遺伝子発現の差異が見られるかを、骨芽細胞分化誘導時ならびに靭帯細胞分化時に採取したRNAを用いて解析を実施した。特に本研究においては分化初期に発現の変動する遺伝子(主に転写因子)に着目して、その機能解析をsiRNAを用いて現在実施している。間葉系幹細胞は成人にも存在する体性幹細胞であり、様々な疾患において臨床研究が進められている。In vitroにおいて適切な培養条件で培養することで骨・軟骨・脂肪へと分化することが間葉系幹細胞を定義する上で必要条件であり、骨や軟骨の再生では細胞ソースとして用いられてきたが、近年は免疫調節機能や抗炎症作用など様々な機能を持ち合わせていることが明らかとなり、難治性の免疫疾患や炎症疾患においても間葉系幹細胞投与の安全性・有効性が蓄積されつつある。しかしながら、決定的なマーカーが存在しないことと、その性質や分化制御に関しては不明な点が多いことも知られている。そこで本研究では歯根膜由来間葉系幹細胞の培養基材の硬さによる分化制御が可能であるかを検討している。具体的には表面剛性(硬さ)の異なる培養表面で分化能(骨分化と靭帯分化)を定量化した。具体的にはSoftwell-96 well glassbottomplate-Collagen-High Throughput Screenを用いて骨芽細胞分化に関してはオステオカルシン、オステオポンチンの遺伝子発現の経時的変化を各stiffnessにおいて定量的PCRにより相対評価し、50kPaもしくはゲルコート無しが最適であることを確認した。また靭帯細胞分化に関してはSCX、TNMDの遺伝子発現を指標に様々な硬さの培養表面を探索したところ、全ての硬さにおいてその発現の変化が見受けられなかった。また表面硬さによる遺伝子発現の変化をクラスタリングしたところ、細胞骨格関連遺伝子の発現変化が観察された。表面硬さにより細胞が形態を自発的に変化させ、環境に即した構造変化を起こしたことが推測されており、今後は関連する受容体やリガンドなどに着目し、シグナル伝達経路を解明すると共に、さらにそれらが細胞分化の制御に関与するかを検索していきたいと考えている。

本年度の目標は骨芽細胞ならびに靭帯細胞誘導培地を用いて、最適な試薬濃度・誘導期間を探索することであったが、骨芽細胞分化における最適条件は決定したものの、培養表面硬さによる靭帯細胞分化制御に関する遺伝子発現の変化(SCX、TNMD)は観察されなかったことから、次世代シーケンサーのデータから異なるマーカー遺伝子等の解析を進めている。また、最終的には安価かつ簡便な技法で培養表面の硬さを制御するために、イソプロピルアクリルアミドなどの実績のある高分子を用いて大量生産可能な培養表面硬さの制御を実施したいと考えている。そこで本ポリマーを用いて膜厚と濃度を最適化し、細胞が接着しやすい条件を検討している。ヒト間葉系幹細胞の様々な機能により、既存治療では治すことのできないアンメットメディカルニーズに対する臨床応用は進んでいる一方、そのメカニズムに関しては未知の部分が大きい。臨床応用するにあたって、どのような間葉系幹細胞をどのように処理して移植するかに関しても疾患ごとに千差万別であり、治療効果を担保する有効性評価指標の探索が進められている。私共の研究所では硬組織誘導試薬(アスコルビン酸、ベータグリセロリン酸、デキサメサゾン)を加えた培地で歯根膜由来間葉系幹細胞シートを培養・移植することで有意な歯周組織の再生が引き起こされることを確認している。一方では間葉系幹細胞を培養する際に基材の硬さを変えることで分化制御ができることも明らかとなってきた。そこで本研究ではヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を特にstiffnessによって分化制御する方法を開発し、再生治療製品の開発を念頭に、靭帯と骨を再生するための最適な間葉系幹細胞の分化制御方法の確立を目指す目的で以下の実験を実施した。1市販の硬さ0.2,0.5,1,2,4,8,12,25,50kPaの硬さを示すマルチウェルディッシュにて歯根膜由来間葉系幹細胞を培養し、その接着増殖能を検索したところ、0.28kPaの比較的柔らかい基材上においてはその接着増殖能が有意に低下した。2上記1の条件において硬組織誘導試薬の添加によるALP活性を測定したところ、通常硬さのディッシュと比較して4,8kPa以外の硬さにおいてALP活性が優位に低下した。34,8kPaならびに通常硬さのプラスチックディッシュにおいて歯根膜由来間葉系幹細胞を培養し、トータルRNAを回収し、次世代シークエンサーにてその遺伝子発現を解析したところ、20%程度の遺伝子発現に変化があった。以上より、歯根膜由来間葉系幹細胞の骨分化・歯根膜分化における最適培養基材硬さが明らかとなった。ヒト間葉系幹細胞の様々な機能により、既存治療では治すことのできないアンメットメディカルニーズに対する臨床応用は進んでいるが、そのメカニズムに関しては未知の部分が大きい。一方では間葉系幹細胞を培養する際に基材の硬さを変えることで分化制御ができることが明らかとなってきた。本研究ではヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を特にstiffnessによって分化制御する方法を検討し、再生治療製品の開発を念頭に、骨再生するための最適な表面硬さを見出した。また次世代シークエンサーにより硬さの違いによる遺伝子発現の変化を解析した。
リポ多糖(LPS)低応答性C3H/HeJマウス由来細胞株の樹立

C3H/HeJマウスは、リポ多糖(LPS)に著しく低応答性であり、このマウスのLPS低応答性に関わる変異分子は第4染色体上にコードされると考えられている。C3H/HeJマウスのLPS低応答性の機構解明および変異分子の同定を目的とし、C3H/HeJマウスの胎児線維芽細胞のLPS応答性を解析すると共に、その細胞株樹立を試みた。コントロールとして同系のC3H/Heマウスを用いた。C3H/Heマウス由来の胎児繊維芽細胞は、LPSに応答し、インターロイキン-6(IL-6)を産生した。その産生量はチオグリコレート培地で誘導した同マウスの腹腔マクロファージに比べ低かったが、1ng/ml程度の低濃度のLPSにも応答し、IL-6を産生した。一方、C3H/HeJマウス由来の胎児線維芽細胞は、低濃度のLPS刺激ではIL-6を産生せず、LPSに著しく低応答性であった。高濃度のLPOS刺激(1μg/ml以上)では、C3H/HeJマウス由来線維芽細胞でもIL-6を産生した。これは、再精製したLPSでも認められたので、IL-6の産生性に起因するものと考えられた。両線維芽細胞に複製開始点を欠くSV40ウイルスDNAをを導入し、細胞株を樹立した。これらの細胞株は、初代培養線維芽細胞に比べIL-6の産生性は幾分落ちるものの、ほど同様のLPS応答性を示した。樹立された細胞株は、マクロファージにおけるLPS/LPS結合タンパク質のレセプターであるCD14分子に対するmRNAを発現しておらず、膜結合型CD14に依存しないLPS認識機構の存在が推定された。また、^<125>Iで標識したLPSを用いてLPSの結合能を両細胞株で調べたが、差は認められなかった。従って、C3H/HeJマウスの変異分子はLPSの結合以降に位置すると考えられた。C3H/HeJマウスの変異分子の同定およびLPSのシグナル伝達系の解析に有用であると考えられる細胞株が樹立された。
人道的介入と国連平和活動-国内紛争への対応という観点から-

本年度の研究実績として、筆者は論文「紛争対応における国際連合とアフリカ連合」を執筆し、それが『アフリカレポート』(日本貿易振興会アジア経済研究所)No.39に掲載される予定である(2005年3月31日刊行予定)。これは、前年度までの研究成果を発展させた結果であり、本研究の第三段階であり現在執筆中である論文「人道的介入と国連平和活動-国内紛争への対応という観点から-」の一部を構成する。また、2004年6-7月にスイスのジュネーヴで開催されたThe AcademicCouncil on the United Nations System(ACUNS)のSeventeenth AnnualMeetingにおいて、東京大学東洋文化研究所のダダバエフ助教授と研究成果報告を行った。報告題目はFrom Somalia toAfghanistan : Has the UN Changed?であった。加えて、昨年度実施する予定であった米国・イギリスでの海外調査を実施した。国内の専門家への調査に関しては、今年度も本研究に関連する研究会に参加する機会を得た(日本貿易振興会アジア経済研究所「アフリカにおける『人間の安全保障』の射程」研究会、国立民族学博物館・地域研究企画交流センター(2003-2005年度文部省科学研究費補助金基盤研究(B)「紛争の総合的研究」など)。その過程で、本研究に関連する内容を扱う研究者に個別に聞き取りを行うとともに、国内の研究動向を把握することができた。以上を含むこれまでの研究成果が認められ、筆者は2005-06年度フルブライト奨学金に合格した。2005年度以降は津田塾大学と共に米国で研究を発展させる予定である。本研究の計画・申請段階では、平成14年度の予定として研究調査、論文執筆、そして国内の専門家への調査を挙げた。このうち、論文に関しては平成14年度前期の研究成果として「国連による国内紛争解決とソマリア内戦-『人道的干渉』、PKO、国連の対応における各活動の相互関連性-」にまとめた。これは、『国際関係学研究』(津田塾大学)29号に掲載される(現在印刷中)。一方、計画・申請段階では後期に米国もしくはイギリスで調査・研究を実施する予定であったが、前期の研究の進展状況およびイラク問題に伴う政情不安定により15年度に持ち越すよう変更した。国内の専門家への調査に関しては、シンポジウムや学会だけでなく、本研究テーマに関連する研究会に参加する機会を得た(アジア経済研究所「第三世界の紛争-国際関係と国家形成」研究会、国連学会主催日韓セミナーなど。いずれも非公式なオブザーバーとしての参加を認めていただいた)。その過程で、国内の研究者、実務家と交流を深めることができた。特に研究室訪問や論文の相談、インタビュー依頼などを快諾していただいた方々には来年度以降お願いしようと考えている。また、筆者は本研究の計画・申請段階で平成15年度に学会での研究発表を予定していた。その実現を目指したところ、2003年6月21日に日本平和学会春季研究大会(沖縄)で研究発表を行うことが認められたので、現在はその準備を行っている。加えて、津田塾大学国際関係学研究所主催の研究会(2003年4月19日)で本研究に用いる文献について報告を行うことになっている。本年度の研究実績として、筆者は論文「アフリカの紛争と国際連合-ソマリアの事例をもとに-」を執筆し、それが『海外事情』(拓殖大学海外事情研究所)51巻11号に掲載された(2003年11月)。これは、前年度の研究成果を発展させた結果であり、本研究の第三段階である論文「人道的介入と国連平和活動-国内紛争への対応という観点から-」の一部を構成する予定である。また、2003年6月21-22日に沖縄大学で開催された日本平和学会春季研究大会において研究成果報告を行った。報告題目は「国連平和活動とソマリア内戦」であった。なお、本年度は米国もしくはイギリスで海外調査を実施する予定であったが、インタビュー対象機関・対象者の都合等により16年度に実施する。一方、国内の専門家への調査に関しては、今年度も本研究に関連する研究会に参加する機会を得た(日本貿易振興会アジア経済研究所「アフリカにおける『人間の安全保障』の射程」研究会、国立民族学博物館・地域研究企画交流センター(2003-2005年度文部省科学研究費補助金基盤研究(B)「紛争の総合的研究」など)。

国内の専門家への調査に関しては、今年度も本研究に関連する研究会に参加する機会を得た(日本貿易振興会アジア経済研究所「アフリカにおける『人間の安全保障』の射程」研究会、国立民族学博物館・地域研究企画交流センター(2003-2005年度文部省科学研究費補助金基盤研究(B)「紛争の総合的研究」など)。その過程で、本研究に関連する内容を扱う研究者に個別に聞き取りを行うとともに、国内の研究動向を把握することができた。以上を含むこれまでの研究成果が認められ、筆者は2005-06年度フルブライト奨学金に合格した。2005年度以降は津田塾大学と共に米国で研究を発展させる予定である。
腰椎退行性疾患の発痛機序-機械的、化学的因子の関与-

腰部脊柱管狭窄群(LSS)と腰椎椎間板ヘルニア群(LDH)の2群間で、対比すると、以下の結果が得られた。椎間関節軟骨のIL-1βとTNF-αに関しては、両群間で差は無かったが、滑膜のIL-1βとTNF-αは、LSS群のほうが有意に濃度が高かった。IL6は、軟骨と滑膜両者でLSS群のほうが有意に濃度が高かった。下肢痛の程度と軟骨IL-1βとの関連性を検討してみると、軟骨内IL-1β陽性例のほうが、有意に下肢痛VASが高かった。腰痛関連QOLと軟骨IL-1βとの関連性を検討してみると、軟骨内IL-1β陽性例のほうが、有意にRDQ粗点が高かった。以上の結果から、腰部脊柱管狭窄では、椎間関節内のサイトカインが、下肢症状や腰痛の発現に関与している可能性が示唆された。(対象と方法)成熟雄性ラットを用いた。全身麻酔後、左第5腰椎椎弓の一部を開窓し、神経根と後根神経節(dorsal root ganglia、以下DRG)を露出した。開窓部から椎間孔にむけて、stainless steel rodを挿入し神経根とDRGを圧迫した。次いで、尾椎から採取した髄核をDRG上に置いた。これらを圧迫+髄核群とした。同様にrodの挿入のみを行った圧迫群、髄核投与のみを行った髄核群、椎弓の開窓のみを行ったsham群を作製した(各群n=6)。各群に対し、von Frey針を用いて左足底の50%閾値を計測し、分散分析を用いて統計学的に解析した。また、非接触性の熱源を用いて足底の熱刺激に対して、逃避行動を起こすまでの時間を計測し、分散分析を用いて統計学的に解析した。計測は術後56日まで行った。各群ともに術後1,7,28,56日目の左第5腰DRGの組織標本を作成し、光学顕微鏡で観察した。(結果)機械的刺激に対する反応では、髄核群と圧迫+髄核群において、術後1日から28日にかけてsham群と比較して有意に閾値の低下が認められた。圧迫群では、術後3日から28日にかけて閾値の低下が認められた。各群間で機械的刺激に対する閾値の低下を比較すると、術後1、3、5日の時点で、圧迫+髄核群および髄核群は、圧迫群と比較して有意に閾値が低下していた。髄核群と圧迫+髄核群では、疼痛閾値の変化には差がなかった。いずれの群においても術後56日の時点では閾値の低下は回復した。すなわち、圧迫単独による閾値の低下は髄核の投与による閾値の低下よりも遅れて出現し、閾値の低下は可逆的である。熱刺激に対する反応では、すべての計測期間中で有意差を認めなかった。組織学的検討では、術後1日の時点で髄核を投与した2群でDRGの間質の浮腫像を認めた。術後7日の時点では圧迫+髄核群において軸索の変性像が認められた。術後56日の時点では、すべての群で間質の浮腫と軸索の変性像は認めなかった。すなわち、髄核を投与することにより早期からDRG内の浮腫が惹起され、圧迫と髄核が同時に加わることにより軸索の変性をきたす。術前に本研究の同意を得た症例を対象に、手術にいたった疾患、その障害型式、罹病期間、腰痛、下肢痛、下肢のしびれのVAS、Roland-Morris Disability Questionnaire日本語版等を用いて、腰下肢症状の評価を行った。手術時に責任椎間高位の椎間関節から関節滑膜と軟骨組織を採取し、凍結保存後、ALISA法で各組織に含まれるTNF-α、IL-1β、IL6の濃度を抗TNF-α抗体、抗IL-1β抗体、抗IL6抗体を用いて定量化した。腰部脊柱管狭窄群(LSS)と腰椎椎間板ヘルニア群(LDH)の2群間で、対比すると、以下の結果が得られ間関節軟骨のIL-1βとTNF-αに関しては、両群間で差は無かったが、滑膜のIL-1βとTNF-αは、LSS群のほうが有意に濃度が高かった。

IL6は、軟骨と滑膜両者でLSS群のほうが有意に濃度が高かった。下肢痛の程度と軟骨IL-1βとの関連性を検討してみると、軟骨内IL-1β陽性例のほうが、有意に下肢痛VASが高かった。腰痛関連QOLと軟骨IL-1βとの関連性を検討してみると、軟骨内IL-1β陽性例のほうが、有意にRDQ粗点が高かった。以上の結果から、腰部脊柱管狭窄では、椎間関節内のサイトカインが、下肢症状や腰痛の発現に関与している可能性が示唆された。
グラミシジンSの会合状態と細胞膜への作用機構-構造解析のためのアプローチ-

平成4年度までの科学研究費補助(奨励A)によって遂行されたグラミシジンSと種々の複合体のX線回折データ収集の後,分子動力学的にシュミレーションされたグラミシジンSの構造を用いて,パタ-ソン空間中ベクトルサーチを行った.しかし,結晶中には最低でも2分子のグラミシジンSが存在しており,明快なサーチピークを得るには至っていない.また,シュミレーションによって得られた構造は,分子内に2つのbetaターン構造を有しており,NMRによって報告されている安定構造の条件を満たすものであったので,ベクトルサーチ用モデルとしては適当であると考えられる.現在は,測定データを分解能で分類し,また,サーチするベクトル長を変化させ引き続き解析を行っている.さらに,グラミシジンS中に存在する2つのオルニチン側鎖をハロゲンを含む酢酸(トリフルオロ酢酸,トリクロル酢酸,モノクロル酢酸等)でブロックした誘導体は,極めて高い疎水性を示すが,その結晶は良好な回折反射を示すことを見いだした.このことはX線構造解析において,ハロゲンを重原子として位相決定できる可能性を示した.また,1992年にHIV proteaseの構造解析に考案された,鏡像体を用いたラセミ結晶の構造解析がグラミシジンSに有効であるか確認するため,エンケファリンとd(CGCGCG)_2の構造解析を行った.その結果,両ラセミ結晶の構造は天然の構造を極めてよく反映していた.このことから,解析がより容易であるグラミシジンSのラセミ結晶を構造解析しても,本来の構造を議論できることを示した.現在,グラミシジンSの鏡像体を合成している.平成4年度までの科学研究費補助(奨励A)によって遂行されたグラミシジンSと種々の複合体のX線回折データ収集の後,分子動力学的にシュミレーションされたグラミシジンSの構造を用いて,パタ-ソン空間中ベクトルサーチを行った.しかし,結晶中には最低でも2分子のグラミシジンSが存在しており,明快なサーチピークを得るには至っていない.また,シュミレーションによって得られた構造は,分子内に2つのbetaターン構造を有しており,NMRによって報告されている安定構造の条件を満たすものであったので,ベクトルサーチ用モデルとしては適当であると考えられる.現在は,測定データを分解能で分類し,また,サーチするベクトル長を変化させ引き続き解析を行っている.さらに,グラミシジンS中に存在する2つのオルニチン側鎖をハロゲンを含む酢酸(トリフルオロ酢酸,トリクロル酢酸,モノクロル酢酸等)でブロックした誘導体は,極めて高い疎水性を示すが,その結晶は良好な回折反射を示すことを見いだした.このことはX線構造解析において,ハロゲンを重原子として位相決定できる可能性を示した.また,1992年にHIV proteaseの構造解析に考案された,鏡像体を用いたラセミ結晶の構造解析がグラミシジンSに有効であるか確認するため,エンケファリンとd(CGCGCG)_2の構造解析を行った.その結果,両ラセミ結晶の構造は天然の構造を極めてよく反映していた.このことから,解析がより容易であるグラミシジンSのラセミ結晶を構造解析しても,本来の構造を議論できることを示した.現在,グラミシジンSの鏡像体を合成している.
局所麻酔薬の中枢神経作用-マイクロダイアライシス法を用いた脳内薬物動態の解明

神経伝達物質の脳内濃度については従来から多くの研究がなされてきたが、体外から投与された薬物の中枢神経内の濃度の定量はほとんど試みられていない。皮下や神経周囲に投与された局所麻酔薬は、血管内に吸収された後に脳に至って痙攣や意識消失などの重篤な合併症を生ずるため、中枢神経、とりわけ脳内の濃度については多くの関心がもたれてきた。しかし脳内の局所麻酔薬の濃度については、従来は放射性同位元素を用いたオートラジオグラフや、実験後に摘出した脳のhomogenate中の濃度を測定する以外に方法は無く、測定条件は生体内とは根本的に異なるものであった。我々はマイクロダイアライシス法を用いて、覚醒状態の動物で脳細胞外液中の局所麻酔薬の濃度の経時的な測定を試みた。また目的とする物質のみを測定する従来のマイクロダイアライシス法は定量性に欠けるとされるため、本研究では、灌流液に内部標準物質を加え、これの消失率(rate of loss)が細胞外液から灌流液への回収率(rate of recovery)に等しいとして細胞外液中の濃度を求める、レトロダイアライシス(retrodialysis)法を用いてより正確に脳細胞外液中のリドカインの濃度を定量した。本研究の結果、脳内のリドカインの半減期は血中濃度の半減期に比べて有意に長く、静脈内に吸収されて中枢神経に至った局所麻酔薬は長時間にわたって脳細胞外液中に存在することが明らかになった。また、静脈内に投与した局所麻酔薬にエピネフィリンを加えると中枢神経毒性が増加することは従来から知られていたが、その原因は不明であった。本研究では、エピネフィリンの添加により、局所麻酔薬の血中濃度、脳細胞外液中の濃度とも、非投与群に比べて高くなることが明らかになり、脳内濃度の増加が中枢神経毒性の増加の原因であることが示された。本年度はマイクロダイアライシスに必要な機器(マイクロポンプ、クロマトグラフ)を購入し、主に実験環境の整備に努めた。実験としてはラットの頚動静脈及び大腿静脈にカテーテルを入れて覚醒させ、血圧・心拍数の監視下で薬物の投与が可能な実験モデルを作成した。本モデルに対して局所麻酔薬の持続静脈内投与を行って動物の行動を観察し、興奮・鎮静および痙攣の発生を観察した。また、交感神経α受容体刺激薬であるデクスメデトミジンによって局所麻酔薬であるブピバカインによる痙攣の発生が抑制されることが明らかになった。デクスメデトミジン投与群では非投与群に比べて痙攣発生時のブピバカインの血中濃度、脳内濃度とも用量依存的に増加していたため、痙攣の抑制は薬物動態学的機序、即ちデクスメデトミジンがブピバカインの血中濃度を下げるのではなく、別の機序によることが明らかになった。このメカニズムを明らかにするためマイクロダイアライシス法を用いた実験を試みた。ラットを定位脳固定装置に固定し、脳のnucleus accumbensおよびnucleus coeruleusにマイクロダイアライシスプローベを挿入したモデルを作成した。今後は脳のスライスを作成して顕微鏡によりカテーテル先端位置の確認を行うとともに、プローベを通じて脳脊髄液同様の組成を有する灌流液で灌流を行い、高速液体クロマトグラフと電気化学検出器により灌流液中のデクスメデトミジンとともに局所麻酔薬の濃度を測定する予定である。ラット(Sprague-Dawley系、male)を用いてマイクロダイアライシスモデルを作成し、脳細胞外液中の局所麻酔薬の濃度の定量を試みた。本モデルはマイクロダイアライシスプローブに加えて頚動静脈へのカテーテルの留置も行われているため、血中及び脳細胞外液中の濃度の定量が同時に行えるのが特徴である。本モデルを用いた実験の結果、静脈内投与されたリドカインについては、末梢血液中と脳内で、ほぼ同様の濃度の変化が生ずることが明らかになった。また、リドカインにエピネフィリンを加えた場合は末梢血液中・脳内ともにリドカインの血中濃度の上昇速度が速くなり、エピネフィリンによる局所麻酔薬の中枢神経毒性が亢進するという、従来からの報告が、そのメカニズムとともに裏付けられた(Funao T and Oda Y, Pharmacokinetics of lidocaine in the brain-an in vivo microdialysis study.2004 World Congress of Anesthesia, Paris, Franceで発表予定)。本モデルの作成法は以下の通りである。先ずケタミンの腹腔内投与による全身麻酔下で、動静脈にカテーテルを留置した。頚部を切開して頚動静脈を周囲組織から剥離し、カットダウン法でポリエチレンカテーテル(動脈:PE-50、Beckton-Deckinson、静脈:SP-31、夏目製作所)を挿入した。これらのカテーテルは皮下を通じて背部より体外に出し、ループを作成した後にプラスチックの蓋で覆った。この後、マイクロダイアライシスプローブの留置のため、ラットを定位脳固定装置(ナリシゲ)に固定した。頭部の皮膚を切開し、骨膜を十分に剥離した後にbregmaの1.7mm前方、1.4mm外側に電動ドリル(0.5mm)で穴を開け、マイクロダイアライシス用ガイドカニューレ(AG-12、エイコム)を深さ7mm迄挿入した。ガイドカニューレにはダミーカテーテル(AD-12、エイコム)を入れて密封し、この後頭蓋骨に埋め込んだアンカービスとともに歯科用セメント(ジーシーユニファストII、ジーシー)で固定を行った。

セメントが乾燥して完全に固まったことを確認の上ラットを覚醒させ、マイクロダイアライシス実験は2-3日後に行った。実験当日はラットに対して前述の方法で全身麻酔を行い、背部の蓋を取り除いて動静脈のカテーテルをシリンジに接続した後にダミーカテーテルを取り除いて透析用プローブ(A-I-12-02、エイコム)を挿入し、人工脳脊髄液(電解質組成:Na147、K4、Ca2.3、Cl155.6mM)で灌流を開始した。定量は高速液体クロマトグラフを用い、移動相は25%メタノールを含む10mM NaH_2PO_4(pH4.5)とし、温度は室温で流量は0.6ml/minとし、電気化学検出器で950mVで検出を行った。神経伝達物質の脳内濃度については従来から多くの研究がなされてきたが、体外から投与された薬物の中枢神経内の濃度の定量はほとんど試みられていない。皮下や神経周囲に投与された局所麻酔薬は、血管内に吸収された後に脳に至って痙攣や意識消失などの重篤な合併症を生ずるため、中枢神経、とりわけ脳内の濃度については多くの関心がもたれてきた。しかし脳内の局所麻酔薬の濃度については、従来は放射性同位元素を用いたオートラジオグラフや、実験後に摘出した脳のhomogenate中の濃度を測定する以外に方法は無く、測定条件は生体内とは根本的に異なるものであった。我々はマイクロダイアライシス法を用いて、覚醒状態の動物で脳細胞外液中の局所麻酔薬の濃度の経時的な測定を試みた。また目的とする物質のみを測定する従来のマイクロダイアライシス法は定量性に欠けるとされるため、本研究では、灌流液に内部標準物質を加え、これの消失率(rate of loss)が細胞外液から灌流液への回収率(rate of recovery)に等しいとして細胞外液中の濃度を求める、レトロダイアライシス(retrodialysis)法を用いてより正確に脳細胞外液中のリドカインの濃度を定量した。本研究の結果、脳内のリドカインの半減期は血中濃度の半減期に比べて有意に長く、静脈内に吸収されて中枢神経に至った局所麻酔薬は長時間にわたって脳細胞外液中に存在することが明らかになった。また、静脈内に投与した局所麻酔薬にエピネフィリンを加えると中枢神経毒性が増加することは従来から知られていたが、その原因は不明であった。本研究では、エピネフィリンの添加により、局所麻酔薬の血中濃度、脳細胞外液中の濃度とも、非投与群に比べて高くなることが明らかになり、脳内濃度の増加が中枢神経毒性の増加の原因であることが示された。