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情報化・国際化の下における「市場支配的企業と法」の総合的研究-実証面を中心とした法社会学的研究

本研究は過去3年間にわたり、市場支配的地位にあると認められる事業者が存在する市場における当該事業者に対する独占禁止法の適用のあり方についての検討を積み重ねてきた。具体的には、電力産業を中心とするいくつかの産業について、当該産業における市場構造とそこでの事業者の市場行動の実態を把握する作業を積み重ね、それらを前提として、市場支配的事業者を対象とする事業法と競争秩序の形成・維持を目的とする独占禁止法を組み合わせた競争促進のための法規制のあり方の分析をしてきた。上記の課題を遂行するためには比較法的研究が不可欠であるが、本年度においてもこのための現地調査を行った。アメリカについては卸売電力事業における市場取引を監視する連邦エネルギー委員会(FERC)の市場監視局、および電力産業におけるカルテルやM&Aにおける競争制限を監視する司法省反トラスト部と連邦取引委員会における担当部局にヒアリングを行い、またドイツについては電力産業を管轄する連邦経済省担当部局、連邦カルテル庁、さらにはドイツ産業連盟に対するヒアリングを行って、法運用の現状とさらには立法の動向の調査を行った。また日本国内については、引き続き新規参入事業者を中心に電力産業からのヒアリングを継続するとともに、市場独占的事業者の経済力の濫用規制に関する立法作業を続けている公正取引委員会からの立法動向のヒアリングを行った。以上の一連の国内外に亘る検討作業により、市場支配的地位にあると認められる事業者が存在する市場における独占禁止法および事業法のそれぞれの適用のあり方、および独占禁止法と事業法の規制当局間の連携のあり方について、従来は議論されていない重要な論点、および従来から議論のある点についても新たな知見を示し、その上で従来の研究に一歩を進める結論を得ることができた。本年度においては第一に、研究組織構成員が本研究の問題点を共同討議を通して整理した。具体的には、本研究が市場支配的地位にあると認められる企業が存在する電力、電気通信、コンピューターソフトなどの事業分野の実態を把握し、そこにおける競争関係や取引関係を法的観点、特に独占禁止法による規制の観点から分析することを目指しているものであることから、これら事業の実態把握と法的問題点の析出のための作業をおこなった。電気通信事業における競争法の摘要上の問題点の報告を研究組織構成員にしてもらい、共同討議をおこなった。次に電力産業の取引構造と競争政策のあり方ということで電力会社からヒアリングをおこなった。さらに、アメリカにおける私的独占事件であるマイクロソフト事件控訴審判決の問題点を同判決研究の第一人者に報告してもらい検討をおこなった。これらの一連の作業を前提として、一連の研究会を開催し、市場支配的地位にある事業者に対する競争法による規制の問題点を整理した。本年度においては第二に、電気事業について欧米における同事業の実態と競争政策の導入と競争法の適用の現実を把握するために現地調査を行った。具体的には、アメリカ、ドイツ、フランスおよびイギリスについて調査を行った。それぞれの国につき、規制官庁、企業および事業者団体からヒアリングをおこなった。これら相手方からヒアリングと入手しえた資料の整理と分析を行い、わが国との比較における市場構造と規制の特徴を析出し、数多くの興味深い事実と法的問題点を見出すことができた。次年度においてこれら法的問題点をさらに明らかにしてわが国との比較を行うための十分な手がかりを人的、資料的両側面で得ることができた。本年度においては第1に、昨年度に引き続き、わが国および諸外国における公益事業に属する事業分野において存在する市場支配的地位にある企業についての理論的かつ実証的研究を行なうという本研究のテーマに沿って、研究組織構成員が本研究の間題点の析出と共同討議を行なうとともに関係企業および官庁等からのヒアリングを行なった。その中には、電気通信分野について「電気通信分野における競争の枠組みについて」、「アメリカ・EUにおける電気通信事業の改革-日本と比較して-」、放送事業について「民法ネットワークの現状とその評価」などの表題による報告が含まれた。

これら産業のうち、とりわけ電力事業については、託送規制、発送電分離、電力取引所といった点についての集中的・継続的な共同討議を行ない、相当程度間題点の解明と当該間題の解決方法を明らかにすることが出来た。本年度においては第2に、昨年度に引き続いて電力産業について、欧州における同事業の実態、競争政策の導入・競争法の適用を巡る間題点を解明するために現地調査を行なった。具体的にはまずドイツについて昨年度に引き続いて規制官庁、事業者および消費者団体からのヒアリングを継続した。またイギリスについて同様のヒアリングを行なった。これらのヒアリングと入手し得た資料の整理と分析により、わが国と比較された当該国における電力産業の市場構造と規制の特徴と問題点を明らかにすることが出来た。次年度においては、以上に述べた過去2年間の欧米における電力産業の調査を含めた実証的研究をふまえて、公益事業における市場支配的事業者規制のあり方について、特に競争政策・競争法の観点からする日米欧の比較研究を継続し、一連の法的論点についての比較研究の成果をまとめる予定である。本研究は過去3年間にわたり、市場支配的地位にあると認められる事業者が存在する市場における当該事業者に対する独占禁止法の適用のあり方についての検討を積み重ねてきた。具体的には、電力産業を中心とするいくつかの産業について、当該産業における市場構造とそこでの事業者の市場行動の実態を把握する作業を積み重ね、それらを前提として、市場支配的事業者を対象とする事業法と競争秩序の形成・維持を目的とする独占禁止法を組み合わせた競争促進のための法規制のあり方の分析をしてきた。上記の課題を遂行するためには比較法的研究が不可欠であるが、本年度においてもこのための現地調査を行った。アメリカについては卸売電力事業における市場取引を監視する連邦エネルギー委員会(FERC)の市場監視局、および電力事業におけるカルテルやM&Aにおける競争制限を監視する司法省反トラスト部と連邦取引委員会における担当部局にヒアリングをおこない、またドイツについては電力産業を管轄する連邦経済省担当部局、連邦カルテル庁、さらにはドイツ産業連盟に対するヒアリングをおこなって、法運用の現状とさらには立法の動向の調査をおこなった。また日本国内については、引き続き新規参入事業者を中心に電力業界からのヒアリングを継続するとともに、市場独占的事業者の経済力の濫用規制に関する立法作業を続けている公正取引委員会からの立法動向のヒアリングをおこなった。以上の一連の国内外に亘る検討作業により、市場支配的地位にあると認められる事業者が存在する市場における独占禁止法および事業法のそれぞれの適用のあり方、および独占禁止法と事業法の規制当局間の連携のあり方について、従来は議論されていない重要な論点、および従来から議論のある点についても新たな知見を示し、その上で従来の研究に歩を進める結論を得ることができた。
パシフィック・ノースウェスト・スクールと日本の戦後美術の交流

本研究では、戦後日本に大きく紹介された、米国西海岸の美術「パシフィック・ノースウエスト・スクール(太平洋北西派)」について、東京国立近代美術館、シアトル大学特別コレクション、ブルックリン美術館等で個別の展覧会の資料の調査を行い、当時の批評の収集と検証、作品の分析を行った。これによって占領後の日米文化交流の促進において、この運動が両国でどのような役割を担い、また文化イベントでの交流が互いの文化に対してどのような理解を作り出したのかを明らかにした。これらの研究成果は、研究発表や論文にまとめ、今後随時発表してゆく。本研究は、戦後日本に大きく紹介された、米国西海岸の美術「パシフィック・ノースウエスト・スクール(以後、太平洋北西派)」が、占領後の1950年代前半における日米文化交流の促進において両国でどのような役割を持っていたか、実際の作品分析とあわせ、歴史的に明らかにすることを目的としている。平成26年度は、本運動の日米両国での評価、受容の様態およぶ作品の所在を知る為に、関連書籍の購入、美術館、大学アーカイヴでの文献収集、美術館での作品の実見を東京、ニューヨーク、シアトルにて行った。さらに同領域研究者、関係者の所在、連絡先等を調査し、翌年の研究調査支援や聴き取り調査のアポイントメントを取った。収集した書籍を精読し、また日米の美術交流、文化的交換、米国占領下の文化政策に関する関連書籍と理論書を講読し、運動と作品の分析をするための理論的基盤をつくるようつとめた。本研究は、戦後日本に大きく紹介された、米国西海岸の美術「パシフィック・ノースウエスト・スクール(以後、太平洋北西派)」が、占領後1950年代前半の日米文化交流の促進において、双方の国でどのような役割を持ったか、実際の作品分析とあわせ、歴史的に明らかにすることを目的とした。西海岸美術は1950年代末を中心に日本の美術界で多大な反響を得たが、現在そのことは殆ど記録に残っていない。実態を明らかにするために行われる具体的な内容としては、当時日米を行き来した太平洋北西派の所在確認、関連資料、批評、展覧会歴などの収集を東京、大阪、シアトル、ニューヨークにおいて調査し、関係者から聴き取り調査、および作品の実見による日米の画家や評論家との交流や具体的影響関係の分析を行った。これらの結果をもって、現行の一般的美術史では殆ど参照されることのないこの美術的交流を、国内だけでなく広く国際的な戦後美術史に位置づける方法を検討した。最終年度にあたる本年度は、米国における昨年の資料収集に引き続き、国立近代美術館や東京都現代美術館図書館や国会図書館等国内の機関で、当時の文化交流を跡付ける文献や展覧会歴の資料を収集した。これらの一次資料から得た知見に基づき、国内外での重要作品の特定と所在確認、国立近代美術館等の国内作品の実見を行った。さらにこの美術運動と日米の文化交流の展開における政治社会的背景を明らかにするために、1940、50年代の日米関係や関連文化イベントに関する諸研究にあたり、これらの調査研究結果の一部を来年度出版予定の書籍の一章分にまとめ、一部を西宮市大谷記念美術館にて発表した。26年度は米国滞在にまとまった時間を取ることができたため、平成27年度に計画していた国外での資料収集を先行してシアトル美術館やワシントン大学資料センター、ニューヨーク近代美術館、ブルックリン美術館等で行うことができた。また、聴き取り調査の対象となる美術家、ギャラリー関係者、学芸員の遺族や関係者に、協力者の助力を得て聴き取り調査を行い、当時の日米の文化交流状況の断片的情報を収集することができた。また作品の特定に至るための展覧会資料、図録、書籍、展覧会アーカイヴ資料を各地で収集し、作品を実見するための準備も行うことができた。米国での基礎調査を終えたことで、本年度の研究は国内を中心とした調査、米国での聴き取り調査や作品分析に集中して行うことができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。美術(1)展示実体、批評の収集調査日本および米国において、該当美術運動の展覧会カタログ、リーフレット、批評記事を収集し、さらに展覧会構想の実態を知るために、開催されるまでの間に作成された書簡、企画書、メモなど展示構想の過程を示す資料を、東京、シアトル、ニューヨークの美術館や大学のアーカイヴを利用して、広範に調査する。また存命の作家や当時の様子を知る美術関係者にも聴き取り調査を行う。(2)作品の調査上記で収集した資料に準じ、太平洋北西派およびそれに関係した日本人作家の作品をリスト化し、所蔵先に赴いて作品を熟覧、調査する。また、現存しない作品は美術館やギャラリーの展示風景など写真資料をもとに同定に努める。そして、それらの作品の技法、素材、表現上の特徴を、既存研究を参考にしながら分析し、文化横断的影響や参照の痕跡を具体的に追跡する。(3)美術史記述の理論研究文献調査を行い、固有の美術の歴史や他文化との交流の軌跡を柔軟に書き記すための理論的基盤を築き、有機的な美術史検証の場を構築する方法を考察する。
幹細胞枯渇病態に対する組織再生治療法の開発

幹細胞の枯渇状態と考え得る放射線障害組織などの慢性・難治性疾患の病態解析と、その根治的な再生治療の開発研究に取り組んできた。本年度は、これまで行ってきた脂肪組織中の幹細胞濃縮や、マイクロビーズを用いた3次元攪拌培養法による高機能間葉系幹細胞の、放射線障害組織に対する再生治療効果に関する検討を行った。予備実験として行った、浮遊培養や、熱、低pHをはじめとする様々なストレスを加える方法では、通常の幹細胞を選択的に死滅させ脂肪幹細胞中の高機能幹細胞の割合は増やせるが、絶対数は増やせないことが分かった。これを踏まえ、高機能幹細胞の培養に有利とされる浮遊培養と、細胞がクラスター形成によって中心壊死に至ることなく増殖できるよう直径約100200μmのマイクロビーズに接着させ、これを攪拌させながら培養する、3次元攪拌培養を行った。結果、多能性マーカーであるSSEA-3、SOX2、Nanog、MYC、KLF4、CD133などを指標とした場合に、これらの陽性細胞数を数倍十数倍に増加させることに成功した。また本法によって、培養した幹細胞の分化能やネットワーク形成能、コロニー形成能などが通常の幹細胞より向上していることも確認し、放射線障害マウスに対する優れた創傷治癒効果を示した。以上の取り組みは、放射線皮膚障害をはじめとする、これまで有効な解決法のなかった難治性病変に対する根治治療の確立に重要な貢献をなすと考えており、今後はこれらの研究成果の分析をまとめて、論文発表を予定している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。放射線障害、糖尿病、血管病変などの慢性難治性の病的組織の多くは、慢性的な虚血や炎症により、組織内の幹細胞が消耗され、枯渇した状態にある。こうした病態の根本である「組織内の幹細胞欠乏」を標的とした、合理的かつ根治的な再生細胞治療を創成することが本研究の目的である。本年度は、まず幹細胞枯渇状態を模した動物モデルとして、放射線の背部選択的照射による放射線障害マウス、薬剤投与による糖尿病誘発マウス、皮弁挙上部位に創を作ることによる慢性虚血組織マウスを作成した。次に、その具体的な治療法として、初歩的な脂肪移植法と濃縮した脂肪移植法の比較検討を行った。脂肪の濃縮は機械的処理によって行い(酵素処理を用いないため臨床応用しやすい)、通常の脂肪と比較して高い幹細胞や内皮細胞の含有率を認め、残存細胞の生存も良好で、vivoでは放射線潰瘍に対して高い再生治療効果を確認できた。さらに、再生医療用のRCP(リコンビナントペプチド)の利用について検討した。バイオマテリアルとしてのコラーゲンスカフォールドは広く使用されているが、ヒトコラーゲンのリコンビナントペプチドというのは新規的であり、これの上で脂肪幹細胞や内皮細胞を前培養し、細胞の定着や生存、増殖を確認できた。マイクロアレイでは、細胞増殖および創傷治癒に関する遺伝子発現の上昇を認め、放射線障害マウスモデルを用いた動物実験では、高い創治癒促進効果を確認できた。今年度は、本研究の標的となる放射線障害、糖尿病性潰瘍、慢性虚血組織のマウスモデルを作成し、また再生治療ツールとして、移植脂肪の機械的濃縮、リコンビナントペプチドの有用性を確認したほか、脂肪幹細胞や血管内皮細胞の分離、培養に関する方法論を確立できた。本年度は、当研究の治療対象である「幹細胞欠乏を本態とした難治性組織」の代表例である放射線障害マウスモデルについて、さらなる改良を行った。放射線量を下げて、照射頻度を上げることによって、がん放射線治療にこれまで以上に酷似したモデルを作成することに成功した。また、それらに対する発展的な治療として、高機能幹細胞を用いた治療について検討した。近年、従来では均一とされていた幹細胞集団の中にも階層性が存在することが注目されていることを踏まえて、ヒト脂肪由来幹細胞集団を詳細に解析し、Muse細胞の指標とされるSSEA-3をはじめとして、様々な幹細胞マーカーや遺伝子について評価した。同時に、種々のストレス(熱、低pH、タンパク分解酵素など)を付加することによって高機能幹細胞の選択的培養を行う方法や、さらにマイクロビーズや振とう培養器を用いた3次元浮遊攪拌培養による、高機能幹細胞の大量培養法について検討を重ね、有用性の確認および最適化を行った。これによって、より再生治療能の高い細胞集団、つまりTrophic factor放出などの間接的作用だけではなく、病的組織への分化などの直接的修復を行えるような細胞集団を創成可能であり、治療効果がさらに高まると考えられる。また、前年度まで取り組んでいた凍結解凍後の脂肪組織の再生医療への応用可能性や、コラーゲンスポンジをバイオスカフォールドとして使用した幹細胞治療の有用性に関する論文を、海外の学術雑誌にて報告した。本研究の主な治療対象である幹細胞枯渇を本態とする難治性組織の動物モデルや、それに対する有効な再生治療法としての脂肪移植、脂肪幹細胞移植、コラーゲンスポンジと組み合わせた細胞治療などの有用性を確認できている。さらにそれを発展させるための高機能幹細胞の富化、選択的培養に関する実験もvitroでは進んでいる。

予備実験として行った、浮遊培養や、熱、低pHをはじめとする様々なストレスを加える方法では、通常の幹細胞を選択的に死滅させ脂肪幹細胞中の高機能幹細胞の割合は増やせるが、絶対数は増やせないことが分かった。これを踏まえ、高機能幹細胞の培養に有利とされる浮遊培養と、細胞がクラスター形成によって中心壊死に至ることなく増殖できるよう直径約100200μmのマイクロビーズに接着させ、これを攪拌させながら培養する、3次元攪拌培養を行った。結果、多能性マーカーであるSSEA-3、SOX2、Nanog、MYC、KLF4、CD133などを指標とした場合に、これらの陽性細胞数を数倍十数倍に増加させることに成功した。また本法によって、培養した幹細胞の分化能やネットワーク形成能、コロニー形成能などが通常の幹細胞より向上していることも確認し、放射線障害マウスに対する優れた創傷治癒効果を示した。以上の取り組みは、放射線皮膚障害をはじめとする、これまで有効な解決法のなかった難治性病変に対する根治治療の確立に重要な貢献をなすと考えており、今後はこれらの研究成果の分析をまとめて、論文発表を予定している。今後は、各種モデルにおける組織肥沃化効果を評価しながら、再生治療ツールの最適化を行い、本研究の最終的な目標である「ヒト臨床試験の準備を完了する」段階に向けて、データを蓄積していく。今後は、これまで得られた知見を臨床に還元していくために、ヒト臨床試験につなげていくことのできるようなvivoのデータを蓄積していきつつ、実際の申請や承認に必要なデータを収集、整理していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
局在電子系における異常電極活性

従来電池の電極としては機能しないとされてきた絶縁性物質に焦点をあて、良好な特性を示す複数の新規材料を提示し、その構造決定を行った。原子レベルでの異方的なイオンの振る舞いやその凝集の様子、さらにはその速度について実験的に明らかにした。これらを粒子サイズに依存する熱力学現象と捉え、解釈を行った。持続可能、永続可能社会への移行の緊急性に対する問題意識は広く社会に浸透しており、その実現に不可欠な次世代のエネルギー貯蔵変換デバイスの開発が強く望まれている。特に、自動車用途や電力貯蔵用途を中心とした高機能大型蓄電池への期待は極めて大きい。本研究では、リチウム電池における局在電子系電極材料にその活路を見出す。本来不活性と考えられてきた材料群において見出した高い電極機能発現機構を解明・体系化し、得られた指標に基づく材料開発を展開する。LiFePO_4はリチウムイオン二次電池の電極材料として実用化が現在急速に進められている。このような電極材料における充放電反応機構の解明は、特性の改善やデバイスの最適化のために重要であり、さらに優れる材料の設計、創成のためにも不可欠である。この充放電機構を議論する上で最重要とも言えるバルク中でのリチウムイオン伝導機構に関して、Li欠陥を大量に導入し、高温に保った状態で中性子回折測定を行い、最大エントロピー法を併用することでLi拡散経路の直接可視化を試みた。その結果として、一次元拡散経路がLiの核密度分布として明瞭に確認された。この成果はリチウムイオン電池の電極材料としては初めてものであり、J-PARCにおいてハイスループットの中性子回折計が稼働した暁には、本系に適用した手法が、広くリチウム伝導機構解明に寄与すると期待される。LiFePO_4の充放電機構や結晶化学の知見を生かした新規材料群として、ホウ酸塩、ケイ酸塩に着目し、その中でも大容量が期待される組成についてピックアップし、合成、電気化学特性、充放電機構の検討を行ってきた。ケイ酸塩については組成がLi_2MSiO_4(M=Fe,Mn,Co)の系について検討を行った。その結果、合成条件の最適化による多形制御、Mn存在下での非晶質化と容量劣化の相関などについて明らかにした。ホウ酸塩についは、LiFeBO_3という組成に着目し、粒径を押さえ、カーボンコンポジットとした試料の合成を行い、充放電容量が最低でも理論容量の70%を超える電極の作製に成功し、また、この材料が空気中に曝露されることによる化学的変化について重要な知見を得た。リチウムイオン電池の正極材料として、低コスト、低環境負荷で、安定性に優れているLi_xFePO_4(0<x<1)は、パワーツール用電源として既に実用化され、ハイブリッド自動車用途への試験検討も本格化している。本研究では、Li_xFePO_4が電子絶縁性物質であるにも関わらず、微粒子化を100nm程度以下まで促進することで優れた負荷特性が得られる原因を明らかにすべく、粒子サイズに依存する充放電機構の変化に注目した。LiFePO_4の粒子サイズは、250nm-40nmの範囲で制御した。電気化学測定からは、充放電曲線における両端リチウム組成(0<x<α,1-β<x<1)付近で、一定電位から逸脱した領域の微粒子化による拡大が観測された。さらに、X線回折測定による構造解析では、Li_αFePO_4/Li_1-_βFePO_4への二相分離状態である中間組成(α<x<1-β)における各相の格子定数が、微粒子化に伴い両端組成(x=0,1)の値から大きく逸脱した。また、x=0.9においては、40nmの微粒子の場合のみ固溶相として単離された。高温X線回折測定とDSC測定の結果からは、低温での二相分離状態から高温での固溶状態への相転移挙動において、微粒子化により転移温度の低下と転移エンタルピーの減少が確認された。この際の転移エンタルピーの値は配置エントロピー変化、転移温度、転移率の各因子を考慮した熱力学モデルにより定量的に裏付けられた。さらに、LiFePO_4の優れた特徴を維持しつつ、さらに資源面や容量面での優位性を追求すべく、XIII族、XIV属元素を中心元素にもつオキソ酸塩であるLi_2(Mn_xFe_<1-x>)SiO_4とLi(Mn_xFe_<1-x>)BO_3に注目し、結晶構造決定、多形相関の整理、電極特性と問題点の抽出、および充放電反応機構の実験・理論両面からの解明を行った。Li_xFePO_4の二相平衡電位を通過する電位ステップに対する電流応答は、典型的な核生成・成長過程を示し、Avramiモデルの適用可能性が示された。各粒径の試料に対してAvrami plotを作製したところ、核生成モデルを表わすAvrami指数はいずれも約1となり、これまでに報告されているLiFePO_4の相境界のa軸方向への一次元移動を支持する結果となった。また、Arrhenius plotへ展開することにより、相境界移動における活性化エネルギーを算出したところ、微粒子化に伴い活性化エネルギーは低減した。

導出した活性化エネルギーの低下と、微粒子化による格子ミスマッチの現象は対応した変化を示し、粒子サイズに依存する相境界移動現象の変化を定量的に確認することができた。これは、二相界面整合性の向上による、相境界移動障壁の低減に対応している可能性がある。また、Li_xFePO_4(x=0.6)は、高温において混合原子価状態となることが知られている。これを急冷処理することにより、高温での固溶状態を室温で準安定に実現することができることが報告されている。また、この準安定固溶相Li_<0.6>FePO_4は暗緑色に呈色し、電子状態が変化していることが示唆されている。この呈色現象に着目し、室温での熱力学的安定相である相分離状態のLi_xFePO_4に対する拡散反射スペクトルにより、呈色現象の粒子サイズ依存性を追跡したところ、微粒子化により緑色域に極小値を有する可視光領域の吸収がより顕著となり、微粒子化に伴う固溶領域の拡大を支持する結果となった。この呈色現象は、Fe^<2+>-Fe<3+>の固溶に伴うバンドギャップ内の準位形成とこれに関わる励起現象によると考えられることから、呈色現象が粒子サイズに依存する相図の変化への新たな指標となる可能性が示唆された。元来絶縁体(10^<-10>Scm^<-1>)であるLi_xFePO_4、において高速充放電が可能な理由は必ずしも明らかになっておらず、充放電機構の解明が望まれている。Li_xFePO_4における二相分離型電極反応では、リチウムのb軸方向の協力的一次元拡散によって、bc平面に沿って形成される相境界のa軸方向への一次元移動が支配的であるという説が支持されている。一方で、多数の粒子からなる合剤電極においては、凝集体の外側の粒子から、あるいは電極厚み方向に順次反応する不均一反応を起こす可能性も指摘されている。本研究では、クロノアンペロメトリーの応答曲線から、多粒子系電極における反応の律速過程とその支配因子について詳細に検討した。様々な条件下での実験を行った結果、1次粒径が比較的大きく、ポテンシャルステップ幅が小さく、電極厚みが薄い条件下では、充電方向、放電方向のいずれの方向に電圧をステップさせた場合でも、核生成・成長を反映する電流応答を示すことがわかった。抽出した条件下で、電流応答曲線に、Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami (KJMA)式I=Ct^<n-1>exp(-kt^n)を適用し、反応速度定数kとAvrami指数nを算出した。Avrami指数nは核成長の次元等の成長機構に関する有用な情報を表し、各温度でn=11.2となった。これは相境界のa軸方向への1次元移動が支配的であることと合致する。また、反応速度定数kの温度依存性を(3)式を用いてArrheniusプロットに展開し(Fig.4)、直線の傾きから核生成・成長の活性化エネルギーE_aを算出したところ、充電方向で42 kJ mol^<-1>、放電方向で40 kJ mol^<-1>と算出され、ほぼ同程度の値となった。この値は、第一原理計算から算出されたLiFePO_4におけるリチウムのb軸方向への一次元拡散の活性化エネルギー(26 kJ mol^<-1>)よりも大きく、核生成・成長が律速段階であることとも整合する結果となった。
細胞内シグナル伝達経路を標的とする脊髄性筋萎縮症治療法の開発

脊髄性筋萎縮症(SMA)は、SMN1遺伝子欠失で生じる遺伝性神経筋疾患である。最近、交感神経作動薬のサルブタモールがSMA患者の症状を改善すると報告された。我々は、その機序を解明するためにSMN1遺伝子欠失線維芽細胞にサルブタモールを投与したところ、SMN2遺伝子由来のSMN蛋白が増加した。PKA阻害剤、脱ユビキチン化酵素阻害剤)を投与したときには、その効果は抑制された。また、HeLa細胞の実験で、サルブタモールがSMNのユビキチン化を阻害することが示された。以上より、同剤の「PKAシグナル伝達系を介してSMN蛋白のユビキチン化を阻害し、SMN蛋白を増加させる」という機序が明らかになった。(1)研究目的:脊髄性筋萎縮症(SMA)は、SMN1遺伝子欠失によって引き起こされる小児期遺伝性運動ニューロン病である。SMAには、これまでのところ有効な治療法がないとされてきた。最近、「患者細胞に残存するSMN2遺伝子の発現を活性化し、SMN蛋白を増加させる治療戦略」が提唱され、バルプロ酸などのヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDAC阻害剤)が使用されるようになった。しかし、HDAC阻害剤の効果は限定的である。一方、SMN蛋白が細胞内シグナル伝達経路と共役して細胞機能(細胞骨格ダイナミクス等)を制御していることも明らかにされつつある。そこで、研究者らは、細胞内シグナル伝達経路を標的とし、SMN蛋白低下に基づく細胞機能異常を修正する治療を考案するに至った。(2)研究計画:初年度は、「交感神経β2受容体作動薬(β2-adrenergic agonist)であるサルブタモールが、交感神経β2受容体(β-adrenergic receptor)下流の細胞内シグナル伝達経路を通じて、SMN2遺伝子の発現に与える効果」の有無を検証することにした。(4)結論:交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路は、SMN蛋白増加に関与していることが明らかになった。最近、SMN蛋白が細胞内シグナル伝達経路と共役して細胞機能(細胞骨格ダイナミクス等)を制御していることも明らかにされつつある。(2)研究計画:初年度は、「交感神経β2受容体作動薬(β2-adrenergic agonist)であるサルブタモールが、交感神経β2受容体(β-adrenergic receptor)下流の細胞内シグナル伝達経路を通じて、SMN2遺伝子の発現に与える効果」の有無を検証した。次年度(2014年度)は、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路がどのような細胞活動につながっているのかを明らかにするために、SMN2遺伝子の転写、SMN蛋白の分解について検討した。(3)研究結果:SMA患者由来線維芽細胞にサルブタモールを投与したところ、投与後1時間以内にSMN2遺伝子由来の全長型転写産物の増加はほぼ終了することを見出した。このため、サルブタモール投与後8時間以降に認められたSMN蛋白の増加に関して、SMN2遺伝子の転写以外の機序が考えられた。そこで、サルブタモールとともに脱ユビキチン化阻害剤(PR-619)を投与したところ、サルブタモールによるSMN蛋白の増加は抑制された。(4)結論:交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路は、ユビキチン化阻害に関与し、その結果、SMN蛋白の増加がもたらされることが明らかになった。最近、SMN蛋白が細胞内シグナル伝達経路と共役して細胞機能を制御していることも明らかにされつつある。(2)研究計画:初年度は、「サルブタモールが、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路を通じて、SMN2遺伝子の蛋白発現に与える効果」の有無を検証した。次年度(2014年度)は、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路を明らかにするために、SMN2遺伝子の転写、SMN蛋白の分解について検討した。最終年度(2015年度)は、種々の濃度のサルブタモールを投与して、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路の反応性を検討した。(3)研究結果:SMA患者由来線維芽細胞に、種々の濃度のサルブタモールを投与したところ、SMN2遺伝子由来の全長型転写産物量は変化しなかった。しかし、濃度依存的に、SMN蛋白量が増加することを確認した。このことより、前年度の実験結果と合わせて、SMN蛋白のユビキチン化阻害効果はサルブタモールの濃度に異存していることが明らかになった。結論としては、サルブタモールによって刺激される交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路は、SMN2遺伝子転写には関与せず、ユビキチン化阻害に関与していることを実証した。(4)今後の研究の展開:

我々は、サルブタモールがSMN蛋白のユビキチン化を阻害し、SMN蛋白増加に関与していることを実証した。今後、我々はSMN蛋白分解を阻害するというSMA治療戦略の可能性について、さらに検討していく予定である。脊髄性筋萎縮症(SMA)は、SMN1遺伝子欠失で生じる遺伝性神経筋疾患である。最近、交感神経作動薬のサルブタモールがSMA患者の症状を改善すると報告された。我々は、その機序を解明するためにSMN1遺伝子欠失線維芽細胞にサルブタモールを投与したところ、SMN2遺伝子由来のSMN蛋白が増加した。PKA阻害剤、脱ユビキチン化酵素阻害剤)を投与したときには、その効果は抑制された。また、HeLa細胞の実験で、サルブタモールがSMNのユビキチン化を阻害することが示された。以上より、同剤の「PKAシグナル伝達系を介してSMN蛋白のユビキチン化を阻害し、SMN蛋白を増加させる」という機序が明らかになった。SMA患者由来線維芽細胞にサルブタモールを投与したところ、SMN蛋白が増加した。これは、Angeloziらの報告(J Med Genet 2008;45:29-31)と一致し、現在ヨーロッパで行われているサルブタモール治験を支持するデータである。初年度は、サルブタモールとともに交感神経β2受容体下流のPKAを阻害する[PKA Inhibitor 14-22Amide, Cell-Permeable, Myristoylated]を投与したところ、サルブタモールによるSMN蛋白の増加は抑制された。そこで、サルブタモールによるSMN蛋白増加も、PKAが関与する反応であることが明らかになった。それでは「交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路は、どのような細胞活動につながっているのか」ということが問題になる。次年度は、そのことを明らかにする目的で、SMN2遺伝子の転写とSMN蛋白の分解について検討した。なかでもSMN蛋白の分解については、興味深い知見が得られた。すなわち、サルブタモールとともに脱ユビキチン化阻害剤(PR-619)を投与したところ、サルブタモールによるSMN蛋白の増加は抑制されたのである。このことより、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路は、ユビキチン化阻害に関与していることが明らかになった。私たちの研究はサルブタモールによるSMN蛋白増加およびその機序に関してすでに非常に明瞭な結果が得られていて、「研究はおおむね順調に進展している」と考えて良いと思われる。小児神経学初年度の研究で、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路は、サルブタモール投与時のSMN蛋白増加に関与していることが明らかになった。そして、次年度は、その機序として、(1)SMN2遺伝子由来の全長型転写産物増加のほかに、(2)ユビキチン化の阻害がSMN蛋白増加に関与していることが明らかになった。このうち、(2)の可能性については、これまで誰も言及しなかったものである。また、交感神経β2受容体下流の細胞内シグナル伝達経路がユビキチン経路につながっていたこともほとんど知られていなかった知見である。SMAには、上述したように、これまでのところ有効な治療法がないとされてきた。
液性と電位可視化による鋼のすき間腐食潜伏期間の素過程解明と新高耐食化原理の導出

pHと塩化物イオン濃度を同時計測できる蛍光イメージングプレートと、電位分布を可視化できるイメージングプレートを開発し、ステンレス鋼のすき間腐食発生機構を解析した。腐食発生に先だち、すき間内では低pH化とわずかな塩化物イオンの濃縮がゆっくりと同時に進行する。その後、局部的な溶解(マクロピット)が発生し、これと共に急激な強酸性化と塩化物イオンの高濃度化が起こり、溶液組成は4 Mを超える濃塩酸に相当するものに変化する。腐食の潜伏期間では、電位の低下が生じている可能性があることが分かった。ステンレス鋼のすき間腐食は、塩化物を含む弱酸性環境中での局部的な不働態-活性態遷移がトリガーであることが分かった。水素イオン濃度(pH)と塩化物イオン濃度分布を同時に計測できる蛍光イメージングプレートの開発に成功した。まず、塩化物イオン検知蛍光試薬としては、既に当研究グループで発見済みの硫酸キニーネを使用した。水素イオン濃度に感応する物質としては、ある種の金属錯体が、青色の蛍光を出すキニーネとは異なる緑色の蛍光を生じ、その強度がpHに依存して変化する特性を有していることを見出した。そして、このpH感応物質を硫酸キニーネと混合し、ゾルゲル法により石英ガラス表面に薄くコーティングした。製膜の過程で、このプレート内にある種の有機物を含有させると、膜中の試薬が水溶液の液性に感応し、発色しやすくなることを見出した。得られた蛍光イメージングプレートを用い、ステンレス鋼のすき間腐食発生過程の液性変化を計測したところ、腐食発生部に水素イオンと塩化物イオンが濃縮していることが確認された。すき間腐食の防止は、地熱、海洋波力・潮力、バイオマスなどの再生可能エネルギーに立脚した持続可能社会の構築に不可欠な技術課題である。このため、今後は、すき間腐食の潜伏期間内に起きている物理化学現象の解明を行う。特に、酸化還元試薬を用い、電位分布の可視化技術も開発を目指す。これにより、すき間内に局所的に形成される強腐食性域と、そこに生じる腐食萌芽(微小ピット)を死滅させる方法を見出し、微量元素の添加により腐食の潜伏期間を飛躍的に延ばす新しい高耐食化技術の開発を試みる。高耐食化元素の探索は、傾斜組成スパッタ膜を用いたコンビナトリアルアプローチにより効率的に行うことを予定している。昨年度開発した水素イオン濃度(pH)と塩化物イオン濃度を同時に計測できる蛍光イメージングプレートに対し、感度と分析精度の向上を行い、その後ステンレス鋼のすき間腐食の発生と成長過程の解析を行った。感度は蛍光試薬の濃度を増加すると共に、二つの蛍光試薬の濃度比、ゾルゲル法による薄膜作製の手順を見直した。分析精度を高めるために、蛍光フィルターで選別する波長範囲を再検討した。そして、Mnを約5%添加したオーステナイト系ステンレス鋼を用いて、希薄なNaCl水溶液中で、すき間腐食実験を行った。その結果、すき間腐食は直径1μm程のマイクロピットを起点として発生し成長することが明らかになった。マイクロピットの発生により、その部分のpHが大きく低下すると共に、塩化物イオンが濃縮し、ピットの周囲が脱不働態化することがすき間腐食の発生であることが明らかになった。また、すき間腐食成長過程での成長部には、水素イオンと塩化物イオンが濃縮しており、すき間腐食の中心部はpHがやや中性化していることも分かった。すき間腐食成長部にもマイクロピットが多数見られることから、すき間腐食の成長も発生と同様のメカニズムではないかと推察される。窒素添加ステンレス鋼を使い、すき間腐食の停止に関しても検討を行い、再不働態化はpHの中性化と塩化物イオン濃度の低下と関係していることが分かった。また、特殊な有機化合物をセンシング試薬とする電位イメージングプレートを開発した。すき間腐食試験に適用したところ、すき間内にマイクロピットが発生すると、その周囲の電位が低下すること、そして電位低下は比較的広範囲で生じるなどの新しい知見を得ることができた。金属表面の電位分布を可視化するイメージングデバイスを開発した。まず、水溶液の酸化還元電位に感応して色調が変化する有機系高分子を数種類探し出し、センサー物質としての可能性を検討した。具体的には、透明導電膜付きガラスの表面に有機系高分子を塗布し試験片を作製し、白金板を対極、銀/塩化銀電極を照合電極として、試験片の電位をポテンショスタットで変化させると共に透過スペクトルを計測した。計測はpHと塩化物イオン濃度が異なるNaCl水溶液中で行った。その結果、ある特定の有機系高分子が、青色の領域において、電位に感応した色調変化を示すことを見出した。次に、光照射を長時間行っても退色しにくく、しかも電位に対して色調変化が明瞭に現れるように、膜厚などの最適化を行った。そのうえで、絶縁性基板である石英板に、見出した有機系高分子を均一に塗布してイメージングプレートにする方法を考案した。最後に、このイメージングプレートをすき間形成材として、Fe-18Cr-10Ni-4.5Mnステンレス鋼に対して、0.01M NaCl(pH 3.0)水溶液中ですき間腐食試験を行った。ポテンショスタットを用い、銀/塩化銀電極に対して、ステンレス鋼を0.35 Vに定電位分極した。すき間腐食は、試験開始400秒ほどで発生した。すき間内の電位は、腐食発生点が最も低く約-0.2Vで、すき間腐食部と非腐食部との境界付近では0.0V程度であることが分かった。

以上のように、本年度の研究により、ステンレス鋼のすき間腐食部においては、外部に対して0.3V以上電位が低下していることが明らかになった。pHと塩化物イオン濃度を同時計測できる蛍光イメージングプレートと、電位分布を可視化できるイメージングプレートを開発し、ステンレス鋼のすき間腐食発生機構を解析した。腐食発生に先だち、すき間内では低pH化とわずかな塩化物イオンの濃縮がゆっくりと同時に進行する。その後、局部的な溶解(マクロピット)が発生し、これと共に急激な強酸性化と塩化物イオンの高濃度化が起こり、溶液組成は4 Mを超える濃塩酸に相当するものに変化する。腐食の潜伏期間では、電位の低下が生じている可能性があることが分かった。ステンレス鋼のすき間腐食は、塩化物を含む弱酸性環境中での局部的な不働態-活性態遷移がトリガーであることが分かった。研究計画調書に記載していた平成25年度の重点課題であったpHと塩化物イオン濃度分布の同時計測用イメージングプレートの開発成功に続き、平成26年度の重点課題であった電位分布計測用イメージングプレートの開発に成功し、汎用ステンレス鋼のすき間腐食潜伏期間の腐食過程と支配因子を解明できたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。材料電子化学水素イオンと塩化物イオンの濃度分布同時計測用イメージングプレートと、電位分布計測用イメージングプレートを用いて、すき間腐食発生と成長機構をより詳細に解析し、すき間腐食発生の潜伏期間を飛躍的に延ばす合金設計指針を導く。研究計画調書に記載していた平成25年度の目標である「水素イオン濃度(pH)と塩化物イオン濃度分布を同時に計測できる蛍光イメージングプレートの開発」に成功したため。電位イメージングにおいて、プレートの色調から電位を算出するためには、フルカラー画像解析が必要であると考え、平成26年度に設備導入を計画していた。しかし、電位イメージングプレートの改良と精度アップを平成27年度も実施するため、拙速な設備導入を見送った。電位分布計測用イメージングプレートを開発し、汎用ステンレス鋼のすき間腐食潜伏期間の腐食過程と支配因子の解明に取り組む予定である。電位イメージング用の解析ソフトやハードの導入に使用する。当初、平成25年度のpHと塩化物イオンの同時イメージングにおいては、フルカラーの画像解析ソフトやハードの導入が必須ではないかと考え、平成25年度に当該設備を購入することを計画していた。しかし、研究を進めた結果、pHと塩化物イオンの同時イメージングには画像解析は不要であるが、平成26年度に予定している電位イメージングにおいてこそ高度なフルカラー画像解析システムの導入が不可欠であることが判明した。そのため、拙速にシステムを導入することはやめ、充分に仕様検討を行い、次年度以降に導入することしたため。電位イメージング用のフルカラーの画像解析ソフトやハードの導入に使用する。
RANKL担持柱状結晶β-TCPによる高代謝回転骨代替材料の開発

本研究課題では、独自の水熱法にて開発した柱状粒子セラミックスを用いて自家骨移植に代わる高機能な骨代替材料を開発することを目指す。水熱法にてハイドロキシアパタイト(HA)及びβ-TCPのブロック及び球状顆粒を作製し、家兎とラットの大腿骨に移植した。HAは生体内吸収性を示し、かつ周囲に多量の骨を形成した。一般にHAは生体内非吸収性であり、本研究で世界初の生体内吸収性HAを作製した。また、移植物周囲の骨形成に破骨細胞が直接関与していることを細胞培養実験で示した。我々が開発した微細柱状粒子を有するβ-TCP(柱状β-TCP)を体重2.5kgの日本白色種ウサギ大腿骨遠位端に移植した予備実験において、移植12週までに良好な吸収性と新生骨による置換反応が認められたため、柱状β-TCPが骨伝導能を有する吸収置換型骨代替材料であることが確認されたが、平成18年度は、今までにほとんど報告さていないさらに長期間の経過観察と詳細な分析を行った。その結果、移植24週後には、柱状β-TCPは良好な吸収と活発な新生骨形成が認められたが、対照として用いた非柱状粒子を有する通常のβ-TCP(非柱状β-TCP)は、急激な吸収により、移植したβ-TCPのみならず12週までに形成されていた新生骨組織まで吸収され、移植部位は軟組織主体の組織構成となっていた。このような結果がもたらされた原因を探るため、さらに詳細な骨組織観察を可能とする粘着テープを用いた非脱灰骨組織樹脂包埋切片薄切法を開発した企業と共同研究を進め、この方法を用いて、(1)移植後12週までに骨代替材料と新生骨組織からなるモザイク状の組織が構築されること、(2)このモザイク状組織がその後さらに吸収を受け再構築される過程で、柱状β-TCPはそれらの吸収と新たに加わった新生骨組織との吸収と形成のバランスがとれているが、非柱状β-TCPでは吸収が強く、硬組織が残りにくいことが強く示唆される結果が得られた(Biomaterials, in press)。この報告は、吸収置換型骨代替材料は生体内で新生骨形成とのバランスがとれた適度な吸収性を有する必要があることを世界で初めて示したものであり、今後の骨代替材料開発の新たな指標を示したものといえる。また、代謝活性が低下している高齢者等では、本研究課題の、RANKLを用いた骨代替材料の代謝活性調節が有効であることを示唆していると判断された。体重2.5 kgの日本白色種ウサギ大腿骨遠位端に移植した実験において、我々が開発した微細柱状粒子を有するβ-TCP(柱状粒子β-TCP)が、吸収と新生骨形成がバランスよく起こる優れた材料であることを平成18年度の実験によって明らかにし、その成果を平成19年度に学術雑誌に発表した(Biomaterials、28:2612-2621、2007)。平成19年度には、さらに、我々が開発した微細な柱状粒子を有するハイドロキシアパタイト(柱状粒子HA)を用いて同様の実験を行い、柱状粒子HAが生体内で破骨細胞による吸収を受けること及び、通常のハイドロキシアパタイト以上に高い骨伝導能を有することを明らかにし、これらの成果を学術雑誌に投稿した(Biomaterials、in press)。一方、ウサギを用いた実験ではブロック状のセラミックを骨代替材料として移植したが、独自の法で作成した球状顆粒セラミックを骨代替材料として利用する目的で、柱状粒子β-TCP球状顆粒、非柱状粒子β-TCP球状顆粒、柱状粒子HA球状顆粒及び非柱状粒子HA球状顆粒を生後8週齢のWistar系ラットの大腿骨または脛骨に移植した。その結果、いずれの球状顆粒セラミックにおいても非常に高い骨伝導能が確認された。また、柱状粒子β-TCP球状顆粒は、非柱状粒子β-TCP球状顆粒と比較して骨伝導能が高い傾向がみられた。HAを移植したものについては、現在骨形態計測を行いながら解析を進めている。また、本研究課題の最終目的であるRANKLを担持させた高機能骨代替材料の開発に関しては、培養細胞を用いた予備実験を行い、柱状粒子β-TCP球状穎粒にマウスRANKL蛋白を担持させ、in vitroで多数の破骨細胞を形成させることに成功した。この結果を受け、平成20年度にはRANKLを担持させたセラミック球状顆粒をラットに移植する予定であり、現在その準備と研究打合せを行っている。骨欠損部位を補填して治癒を促すには、自己の健常部位の骨組織にあえて侵襲を加え、一部採取した骨を移植するという自家骨移植が最も効果的方法である。しかし、健常部位に侵襲を加える上、移植すべき良質な骨組織を有さない骨粗鬆症等の患者においては骨組織の採取が困難であることから、自家骨の代用になる高性能な骨代替材料の開発が不可欠である。

本研究課題では独自の水熱法にて開発した柱状粒子セラミックスを用いて、自家骨移植に代わる高機能な骨代替材料を開発することを目指している。平成20年度は独創的な方法で均質な柱状粒子ハイドロキシアパタイト(HA)球状顆粒を作製する技術を確立し、作製した顆粒をラット右側大腿骨骨欠損部位に移植した後、坐骨神経切断による不動化処置を施した。2週間の不動化処置により右側大腿骨組織は左側と比較して著明に骨量が減少したが、HAT顆粒を移植した部位では周囲に比べて有意に骨量が多く、かつ、骨欠損部位にHAを移植しない対照群に比べて多くの骨形成が認められた。さらにこのHA球状顆粒は、柱状粒子HAブロックでの結果と同様に緩徐で良好な生体内吸収性を示した。HAは生体内で吸収されないことから、本研究において我々が世界で初めて生体内吸収性のHAの開発に成功したことになる。さらに柱状粒子球状顆粒セラミックに破骨細胞形成因子RANKLを含ませると、その表面に破骨細胞を誘導することができることを培養細胞実験で確認した。RANKLを含ませた柱状粒子球状顆粒セラミックをラットの大腿骨及び頭蓋骨に移植して破骨細胞によるセラミックの吸収と骨組織の再生への影響を検討したところ、移植初期にRANKLを含ませたセラミックの周囲には破骨細胞が多く出現する傾向が見られた。これらの結果から、我々が開発した柱状粒子セラミックは優れた骨代替材料であるとともに、蛋白等の担持によりさらに機能を高めることが可能であると判断された。
Estrogenと神経細胞死-その分子生物学的メカニズム-

海馬培養神経細胞に対してglucocorticoidが神経細胞死を促進し、estrogenが10^<-6>10^<-9>の範囲では、これと拮抗的にneuriprotectiveに働くという我々の実験結果を前提として、神経細胞死に対するestrogenの作用の分子生物学的メカニズムを探るのが、本研究の目的である。estrogenがin vivoでneuroprotectiveな作用を発揮するためには、当然その受容体が存在しなければならない。estrogen受容体は、周生期には、大脳、小脳を始め脳内に広く分布し、神経突起の伸長、神経回路網の形成に役割を演じた後、急激に消衰して、その分布が視床下部、辺縁系に限局することが知られている。in vivoでの神経細胞傷害後、estrogen受容体が出現するか否かが問題となる。以上の考えに基づいて、実験をすすめ、次のような結果を得た。1.estrogenが10^<-6>10^<-9>の範囲内ではneuronに対してprotectiveに働き、10^<-5>以上の濃度ではneurotoxicに働くという我々の実験結果をふまえ、estrogenのneuroprotectiveな作用のメカニズムを探るための実験が行われた。hepatocyte growthfactor(HGF)と並んでinsulin-likegrowthfactor(IGF)がこのメカニズムと関わっている可能性があり、従来から行ってきたLDH effluxmetryの手法を用いてIGFのNeuron survivalに対する影響を観察した。その結果、IGFIおよびII、ともにラット辺縁系培養神経細胞のneuron survival rateを増加させることを認めた。2.estrogenの神経可塑性機能の発現の前提条件としてラットにカイニン酸を投与し神経細胞に傷害を与えた後、周生期と同じように大脳にestrogen受容体が再出現するか否かをestrogen受容体に対するモノクローナル抗体を用いて免疫組織化学的に検証した。その結果、ラットの大脳皮質の広い領域にわたって、ことに前頭部に著明にカイニン酸による神経細胞の傷害に引き続いてestrogen受容体が発現することを認めた。3.カイニン酸投与によって、estrogen受容体が大脳皮質に再出現し、辺縁系ではその増加を認めるという事実を,in situ hybridizationによって、estrogen受容体の体場からも確認した。ことに、海馬CA3領域において著明であった。さらに、脳成熟後にestrogen受容体が存在する辺縁系では、その明らかな増加を認めた。4.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、HGF、IGFI及びIIなどの神経栄養因子mRNA発現が、estrogenを投与しない場合と比べてどの様に影響されるか観察した。その結果、カイニン酸注射後3日後に観察した限りでは、estrogen投与によってIGF ImRNA発現の著明な上昇、IGF IIの同様な傾向がdot blot法によってみられた。5.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、HGF、IGFI及びIIなどの神経栄養因子mRNA発現の上昇が見られることを認めたので、そのsignal transductionする経路を追求することとし、その第1段階として、estrogen単独投与によるAP-1結合活性の時間的推移をgel shift assayによって観察した。estrogen投与後、30120分にかけてAP-1結合活性の持続的上昇が見られることを認めた。6.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、IGF I mRNAの上昇が見られることをdot blot分析法で認めたので、この点をさらにin situ hybridizationによって確認するとともに免疫組織化学染色によってIGFそのものの上昇が起こることを認めた。7.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、ラット海馬を中心としてGAP43の出現が見られることを免疫組織化学的に観察した。8.以上の結果から、estrogenがカイニン酸による神経細胞死に対してestrogen受容体の増加、AP-1結合活性の上昇、IGFIの誘導、GAP43の出現という経路をとって、神経修復に関与している可能性があるものと考えた。

2.estrogenの神経可塑性機能の発現の前提条件としてラットにカイニン酸を投与し神経細胞に傷害を与えた後、周生期と同じように大脳にestrogen受容体が再出現するか否かをestrogen受容体に対するモノクローナル抗体を用いて免疫組織化学的に検証した。その結果、ラットの大脳皮質の広い領域にわたって、ことに前頭部に著明にカイニン酸による神経細胞の傷害に引き続いてestrogen受容体が発現することを認めた。3.カイニン酸投与によって、estrogen受容体が大脳皮質に再出現し、辺縁系ではその増加を認めるという事実を,in situ hybridizationによって、estrogen受容体の体場からも確認した。ことに、海馬CA3領域において著明であった。さらに、脳成熟後にestrogen受容体が存在する辺縁系では、その明らかな増加を認めた。4.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、HGF、IGFI及びIIなどの神経栄養因子mRNA発現が、estrogenを投与しない場合と比べてどの様に影響されるか観察した。その結果、カイニン酸注射後3日後に観察した限りでは、estrogen投与によってIGF ImRNA発現の著明な上昇、IGF IIの同様な傾向がdot blot法によってみられた。5.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、HGF、IGFI及びIIなどの神経栄養因子mRNA発現の上昇が見られることを認めたので、そのsignal transductionする経路を追求することとし、その第1段階として、estrogen単独投与によるAP-1結合活性の時間的推移をgel shift assayによって観察した。estrogen投与後、30120分にかけてAP-1結合活性の持続的上昇が見られることを認めた。6.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、IGF I mRNAの上昇が見られることをdot blot分析法で認めたので、この点をさらにin situ hybridizationによって確認するとともに免疫組織化学染色によってIGFそのものの上昇が起こることを認めた。7.カイニン酸全身投与に先立ってestrogenを投与することにより、ラット海馬を中心としてGAP43の出現が見られることを免疫組織化学的に観察した。8.以上の結果から、estrogenがカイニン酸による神経細胞死に対してestrogen受容体の増加、AP-1結合活性の上昇、IGFIの誘導、GAP43の出現という経路をとって、神経修復に関与している可能性があるものと考えた。