hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロテオミクスを応用した神経線維腫発生機構の解析と悪性化因子の同定

神経線維腫症患者から得られた病理標本を用い、神経線維腫の腫瘍部周辺の正常組織と腫瘍部組織から蛋白質試料を抽出し蛍光色素で標識した後、同一ゲル上で1次元、2次元の電気泳動を行い、蛍光強度を比較検討した。腫瘍部と正常部の泳動結果の比較により、一方のみに発現有意を示す蛋白質スポットの同定を行った。同定された分子のみでは、臨床診断や症状との統一的な説明は困難であった。むしろ、組織差より個人差由来とも考えられ、判断に苦慮する結果となった。同定された因子をさらに詳しく生理的意義を考えて解析して行く必要がある。神経線維腫(NF1)の患者から同意の元に腫瘍摘出術の際に得られた腫瘍組織から蛋白質及び遺伝子を用いて解析を開始すると共に、継続して同意を得た検体を採取した。加えてプロテオミクス的解析を効率よく行う為の解析手法の確立と条件検討を行った。細胞株(神経細胞に癌遺伝子(Rasなど)を導入した細胞株:明治国際医療大学より分株)を用いて、各刺激(NGF,EGF等)を行った前後での細胞内の蛋白質の発現変化とRNAレベルの変化との相関解析を行った。また、発現後修飾の解析を行う為に同じく細胞株を用いた、リン酸化、糖鎖の修飾の有無及びその影響を確かめる為に、既知の蛋白(転写因子など)の変異体(アミノ酸置換変異蛋白)を強制発現する細胞株(GFPなどの蛍光マーカーとFLAGなどのタグを付加した変異蛋白)を作成し、それらの蛋白質の強制発現の影響下での蛋白質レベルの修飾の程度を解析を進めている。これらの発現蛋白質は、そのアミノ酸の変異や修飾の違いにより、等電点の違い、微妙な分子量の差異として観察できると予想したが、安定した結果として得られず、更なる条件検討必要であると考えられた。腫瘍部(MPNST部)と線維腫部(皮膚線維腫部)の差異として細胞情報伝達上有意と考えられる因子の一つとしてRho関連因子が挙ったが更なる解析が必要と考えられる。その他、転写因子の候補があったが、直接的な情報伝達の径路の関連は既知のデータでからは関連性が無く、不明な点が多い。この点も含め、更なる解析が必要である。慈恵医大にて経過観察中の神経線維腫症患者から同意のもと得られた腫瘍組織から、腫瘍部と正常組織を鑑別した後それぞれの組織から蛋白質およびゲノム遺伝子を採取した。現在までの症例数は49名となり、のべ組織片は92組織に及ぶ。同一患者での悪性神経梢腫病理組織と良性神経線維腫の両方の組織を得た患者は3名である。組織より蛋白質とゲノムDNAを抽出し、二次元電気泳動とゲノム遺伝子アレイの解析を行い、その差異を確認した。ゲノム遺伝子でのアレイ解析では、低分子量G蛋白質であるRhoシグナルの下流に位置する因子の差が確認できたが、蛋白質の発現レベルではその有意な差は認められなかった。蛋白質の発現のみでは確認できない修飾に関して解析を進めるために、リン酸化および糖鎖の修飾に着目して、リン酸化については、リン酸化蛋白質を回収できるカラムを用い、また糖鎖の修飾に関してはレクチンに対する結合性を利用して分取し、タグ蛋白質に対する抗体の免疫沈降を併用して単離して同定を試みた。同定は、TOF・MASSの分析装置を用いて解析した。同定された蛋白質のピークに対してフラグメント化を行いフラグメントの質量ピークから解析をした結果、候補と言えるRhoの情報伝達因子およびTGFβの情報伝達因子の下流の転写制御因子の等鎖の修飾がその機能の制御に重要な働きを持っていることを示唆する結果が得られた。神経線維腫の原因遺伝子は低分子量G蛋白質の内、Rasの制御因子である。このことと、今回得られた結果は一見矛盾する結果である。しかしながら、Rhoの細胞内情報伝達の機能は多岐にわたり、細胞の運動性に関与することはこれまでの報告から判っており、このことは、神経線維腫の臨床症状が多岐にわたりまた、悪性化した際、その増殖能が良性の神経線維腫と比較して早く悪性度を規定していることと矛盾しないので、何らかの関係があることが想定できた。今後の解析課題である。倫理手続きに沿って神経線維腫症患者(23歳から54歳)から得た、のべ81検体を用いて解析を行った。腫瘍組織は、悪性神経梢腫、結節型皮膚神経線維腫、巨大び慢性神経線維腫などを含み、同一患者からの各神経線維腫組織症例(結節型、び慢性、悪性神経鞘腫)であった。蛍光色素標識を利用したプロテオミクス的解析法により、病理組織の内、毛細血管、膠原線維が混在し抗S100抗体陽性の神経由来細胞を含む神経線維腫組織とその周辺部の神経細胞を含まない組織とを顕微鏡下に弁別しレーザーマイクロダイセクターで切片から切り出した試料を解析に供した。

腫瘍部と正常部の蛋白質の蛍光差異比較解析では、カドヘリン、14-3-3、Tubulinなどの細胞内の存在比の多いものが腫瘍部と非腫瘍部での有意な差として認められた。これらの蛋白質は腫瘍化した結果増加したのか、腫瘍化誘発の原因なのか判定が困難であった。腫瘍を構成する細胞の組み合わせが悪性度に寄与するという最新の報告に対応した解析として、同一患者のうち、悪性神経鞘腫へと変異した組織の内、切片上で核の異形性、細胞胞体の形(紡錘形の程度、細胞密度など)から弁別し、悪性度が高いと推定され、かつ抗S100抗体の陽性度の細胞をそれに隣接し、抗S100抗体陰性で細胞の胞体が大きい細胞(由来は不明)の細胞集団から分けて切り出し、比較対照として良性と判断される組織中の抗S100抗体陽性細胞を用いてプロテオミクス解析を行った。その結果、Rasシグナルに関係する蛋白質、その他転写因子群に属する蛋白質の発現量にわずかではあるが差異が認められた。この結果は神経線維腫症の病態を解明する上で重要な発見である。しかし、限られた症例数での解析であり、更に症例数を増やし、キナーゼカスケードを形成するRasシグナルと今回発見した転写因子群との関連解析を進め、治療法解析に発展させなければならない。24年度が最終年度であるため、記入しない。
成果を横取りする他者に対する利益分配忌避のラット行動モデルの確立

昨年度の研究で、ラットが他個体に自らの行動の成果に"ただ乗り"されることを避けることが示唆された(フリーライダー忌避)。本年度は社会的な優位性が、フリーライダー忌避の程度に影響するかどうかを明らかにする実験を行った。報酬の不公平な分配を忌避する「不公平忌避」の研究では、優位な個体の方が不公平忌避の程度が強いことが示されているからである。ラットをペアで飼育し、摂水制限後に一本の水ボトルから摂水する時間の長い方のラットを優位ラットとした。実験には、1つのレバーと2つの餌皿、およびそれぞれの餌皿の上部にランプが設置されたオペラント箱を用いた。ひとつのオペラント箱には、自らレバーを押すことのできるラットをA、できないラットをBとして、ペアで飼育したラットを入れた。ただしラットBは筒の中に入れ、どちらか一方の餌皿の前に置いた。割り当ては隔日で交替した。左右いずれかにランプが点灯してから8秒経過後のラットAのレバー押し反応を強化した。餌はランプが点灯している側の餌皿に供給された。従属変数はランプ点灯中のラットAのレバー押し回数であった。筒側のランプが点灯している試行は消去試行であるので、レバー押し数はいずれの群でも低下すると予想した。加えて、ラットBが餌を摂取してしまうので、このただ乗り状況を避けるため、劣位ラットに比べて優位ラットのレバー押し回数がより速く減少すると予想した。しかし、レバー押し回数はいずれの群でも減少傾向を見せず、また群間で異ならなかった。このことは、そもそもフリーライダー忌避が生じなかったことを示唆しており、社会的な優位性がフリーライダー忌避の程度に影響するかどうかを検討するまでには至らなかった。本研究の目的は、報酬の分配に関わる社会的な不公平、具体的には他個体に自らの行動の成果を"横取り"されたり、成果に"ただ乗り"されたりすることを避ける行動を測定するための標準的で自動化された動物行動モデルを作出することである。具体的には、1つのレバーと2つの餌皿、およびそれぞれの餌皿の上部にランプが設置されたオペラント箱を用いた。ひとつのオペラント箱には、自らレバーを押すことのできるラットAと、できないラットBを入れた。ただしラットBは筒の中に入れられたうえで、どちらか一方の餌皿の前に置かれていた。ラットAがレバーを押すことで、ランプが点灯している側の餌皿に餌が供給された。ラットAは、筒のない側の餌皿に餌が供給された場合はそれを摂取できたが、筒のある側の餌皿に供給された場合には筒が邪魔になり摂取できなかった。つまり、ラットAにとって、筒側のランプが点灯している試行は消去試行となった。一方、ラットBには(ラットAのレバー押しによって)筒側に供給された餌を摂取できる実験群と摂取できない統制群の2群を設けた。つまりラットBが餌を摂取できる条件は、ラットAにとってレバー押し行動の消去場面になるだけではなく、他個体によって自らの行動の成果物である餌を取られてしまうという"横取り"あるいは"ただ乗り"場面としての要素が追加されることになっていた。この実験の結果、筒のある側に餌が供給される試行では、統制群に比べて実験群のレバー押し回数はより速く減少した。すなわち、自らの行動の結果供給された餌を他個体が消費してしまう場合には、そうでない場合に比べて消去が速まることを示している。このことから、ラットにおいて不公平忌避が生じることが示唆された。本年度は、雄ラットを対象として、自動化された場面において不公平忌避を測定する課題・手続きを考案することを目指していた。この目的は達成されたため、研究はおおむね順調に進展しているといえる。

このことは、そもそもフリーライダー忌避が生じなかったことを示唆しており、社会的な優位性がフリーライダー忌避の程度に影響するかどうかを検討するまでには至らなかった。今後は、個体の優位性によって不公平忌避行動が影響を受けるかどうかを検討することを予定している。先行研究では、優位性の高い個体では不公平忌避が生じるが、低い個体では生じないことが示されている(Overliessen et al., 2016)。このような現象が本課題でも生じれば、不公平忌避を測定する課題としての妥当性がさらに保証される。また、他個体が餌を摂取しているところを観察したラットは、前半には快、後半には不快の指標とされる超音波発生が増加することが示されている(Kashtelyan et al., 2014)。前年度に導入した音声解析装置により、このような発声が怒っているかどうかも確かめる予定である。以上のような周辺的な証拠を集めることで、不公平忌避行動を測定する課題としての本手続の妥当性を検討してゆく。主に「人件費・謝金」および「その他」として申請した金額の執行額が予定より少なかったため。次年度には論文の執筆を予定しているので、この英文校閲費やデータ分析補助などの「人件費・謝金」および「その他」の項目で使用する予定である。
大腸がん転移・再発におけるp53遺伝子LOHと不均一性獲得に関する個体モデル解析

大腸がんの転移・再発にはp53をはじめとするドライバー遺伝子変異の蓄積が重要であるが、p53に関してはミスセンス変異と同時に野生型p53が欠損するLoss of heterogeneity (LOH)が起きていることが知られる。このP53-LOHは大腸がんだけでなくほとんどのがんで93%以上という高頻度の発生率が示されており(J. Pathol. 2014; 232: 522-533)、p53ミスセンス変異とp53LOHによる悪性化形質獲得機構の解明は重要である。申請者らが開発した大腸がん悪性化モデルマウスから樹立した腫瘍オルガノイド(AKTP+/Mutオルガノイド)から、p53-LOHを誘導(特許申請中)したオルガノイド(AKTPLOHオルガノイド)を作製した。またCRISPR-Cas9システムを用いp53欠損オルガノイド(AKTPNullオルガノイド)も作製し、p53 statusの違いによるこれらの悪性度の違いをin vitroおよびin vivoで検証した。まず、単細胞として単離した際のAnoikis (アポトーシス感受性)や1細胞からのClonal Expansion能力に関して、AKTP+/MutやAKTPNullよりAKTPLOHオルガノイド細胞が最も高いことが示された。また、これらのオルガノイド細胞をマウスへ移植するとTumor initiation abilityについてAKTPLOHオルガノイド細胞が最も高い能力があることが示された。さらにこれらのシングルセルシークエンス解析やRNA発現解析も行ないp53LOHによって変化する遺伝子群について明らかにすることで、p53LOHによるがん悪性化形質獲得機構について、詳細な分子メカニズムを明らかする。申請者らが開発した大腸がん悪性化モデルマウスから樹立した腫瘍オルガノイド(AKTP+/Mutオルガノイド)をマウス脾臓に移植し肝転移した腫瘍組織において、野生型p53が消失している、すなわち転移先でp53-LOH細胞が優先的に選抜されていることを突き止めた。またゲノムのCGH解析やオルガノイド細胞上のp53染色体の検出(FISH)、p53ミスセンス変異特異的プローブを用いたqPCRによる定量から、観察されているP53-LOHが、コピー数の変化がないCopy neutral LOHであることを証明した。さらにCRISPR-Cas9システムを用いp53欠損オルガノイド(AKTPNullオルガノイド)を作製しFACS解析からAKTP+/MutやAKTPNullよりAKTPLOHオルガノイド細胞が最もAnoikis耐性であることを示した。合わせて、これらのシングルセルシークエンス解析も行なっており、現在論文を執筆中である。研究計画全体は、ほぼ順調に進んでいるので申請書に記載した計画通りに推進する。申請者らのこれまでの研究によってAKTPLOHオルガノイド細胞にDormancyな状態から高い確率で腫瘍形成能力があることが証明されたことから、これらの細胞にin vivoイメージング用ラベルを施したものと、他のp53 statusの細胞(AKTP+/MutやAKTPNull)にイメージング用ラベルをしたものをそれぞれ作製し、混合したものをマウスの脾臓に移植し、混合率と腫瘍形成の頻度を比べる。これにより異なったp53遺伝子背景の違いが、腫瘍転移巣においてどのような違いを生むか検証する。また、さらにP53-LOHが起きていないヒト大腸がんオルガノイドについて、P53-LOHを誘導し悪性化の進行について検討する。大腸がんの転移・再発などの悪性化には、多段階的なドライバー遺伝子変異の蓄積が重要であるが、これまでの我々の予備的知見や最近の報告によりp53遺伝子のミスセンス変異に加えて野生型p53遺伝子のLOHによる欠損が悪性化形質の獲得に重要である可能性が示唆される。当研究室では、大腸がんドライバー遺伝子Apc, Kras, Tgfbr2, Trp53, Fbxw7の変異を複合的に組み合わせたマウスモデルを確立しており、それぞれのマウスの腫瘍からオルガノイドを樹立して移植実験を行い、腫瘍形成能力や転移能力をドライバー遺伝子変異の組み合わせから推測することを試みた。その結果、少なくともApc, Kras, Tgfbr2変異の組み合わせを持つ腫瘍は高い転移能力を保持し、RNA-seq.の結果からこの3つの遺伝子変異によって制御されている遺伝子群を発見し報告した(Canser Research, 78 (5), 2018)。さらに、オルガノイド細胞へ人為的にLOHを誘導した結果、clonal efficiencyの高い細胞が得られた。以前の我々の研究では、変異型p53はほとんどが核に蓄積しており、p53ヘテロ(+/mutant)のがん細胞では細胞質への局在も合わせて見られる。LOHによって野生型P53が消失するとp53の核蓄積が顕著に増えることから、変異型p53のGain of Function (GOF)が誘導されやすいと考えられた。このGOFによってclonal efficiencyが高くなったと推測している。また、上記の3つの組み合わせに加えてTrp53変異を入れた腫瘍オルガノイドから人為的にLOHを誘導すると、clonal efficiencyが高まることを見出した。さらにFISH, CGH解析などから、このLOHはCopy neutral LOHであることを確認している。この種類のLOHは実際のヒト大腸がんでも観察されるものであり、現在LOHによって誘導されるphenotypeの解析を行なっている。

このP53-LOHは大腸がんだけでなくほとんどのがんで93%以上という高頻度の発生率が示されており(J. Pathol. 2014; 232: 522-533)、p53ミスセンス変異とp53LOHによる悪性化形質獲得機構の解明は重要である。申請者らが開発した大腸がん悪性化モデルマウスから樹立した腫瘍オルガノイド(AKTP+/Mutオルガノイド)から、p53-LOHを誘導(特許申請中)したオルガノイド(AKTPLOHオルガノイド)を作製した。またCRISPR-Cas9システムを用いp53欠損オルガノイド(AKTPNullオルガノイド)も作製し、p53 statusの違いによるこれらの悪性度の違いをin vitroおよびin vivoで検証した。まず、単細胞として単離した際のAnoikis (アポトーシス感受性)や1細胞からのClonal Expansion能力に関して、AKTP+/MutやAKTPNullよりAKTPLOHオルガノイド細胞が最も高いことが示された。また、これらのオルガノイド細胞をマウスへ移植するとTumor initiation abilityについてAKTPLOHオルガノイド細胞が最も高い能力があることが示された。さらにこれらのシングルセルシークエンス解析やRNA発現解析も行ないp53LOHによって変化する遺伝子群について明らかにすることで、p53LOHによるがん悪性化形質獲得機構について、詳細な分子メカニズムを明らかする。申請者らが開発した大腸がん悪性化モデルマウスから樹立した腫瘍オルガノイド(AKTP+/Mutオルガノイド)をマウス脾臓に移植し肝転移した腫瘍組織において、野生型p53が消失している、すなわち転移先でp53-LOH細胞が優先的に選抜されていることを突き止めた。またゲノムのCGH解析やオルガノイド細胞上のp53染色体の検出(FISH)、p53ミスセンス変異特異的プローブを用いたqPCRによる定量から、観察されているP53-LOHが、コピー数の変化がないCopy neutral LOHであることを証明した。さらにCRISPR-Cas9システムを用いp53欠損オルガノイド(AKTPNullオルガノイド)を作製しFACS解析からAKTP+/MutやAKTPNullよりAKTPLOHオルガノイド細胞が最もAnoikis耐性であることを示した。合わせて、これらのシングルセルシークエンス解析も行なっており、現在論文を執筆中である。我々の大腸がん悪性化マウスモデルの解析から明らかとなったApc, Kras, Tgfbr2の3つの組み合わせにTrp53変異を入れた腫瘍オルガノイドから人為的にLOHを誘導した細胞において、LOHが誘導する前とどのような遺伝子発現の差があるのか、Single cell sequence解析によって明らかにする。同時に、Trp53が野生型であるAKT/P(+/+)
高温超伝導体の固有ジョセフソン接合系によるテラヘルツ波発振器の開発

1本研究の課題は、高温超伝導体に内在する固有ジョセフソン接合系でテラヘルツ発振が起こる同期メカニズムの解明と、この現象を利用したコヒーレントテラヘルツ光源素子の開発である。本研究で開発している発振素子の最も画期的な点は、高温超伝導体の単結晶材料そのものを微小ジョセフソン接合の集積素子として捉え直した点である。研究代表者は典型的な銅酸化物高温超伝導体であるBi2Sr2CaCu208.δの単結晶をフォトリソグラフィーや集束イオンビーム加工法などを駆使して微細加工し、チップ上に作製した素子の電流電圧特性、分光測定、放射パターン測定を詳細に行った。さらに素子の応用に関する研究として、研究代表者はテラヘルツ光源素子を実際に組み込んだ透過型テラヘルツイメージング装置の開発を行った。この装置を用いることで様々な物質のテラヘルツ透過像を簡単に撮影することができるようになり、固有ジョセフソン接合素子の応用の可能性を大いに広げたと言える。本年度の研究で得られた結果は、国際学会で2件の口頭発表、ならびに2件のポスター発表で公開した。また国内学会では3件の口頭発表、および1件のポスター発表を行った。このうち国際学会1件、国内学会1件の口頭発表は招待講演として講演を行った。透過型テラヘルツイメージング装置の測定原理と結果の詳細についてまとめた論文は、学術雑誌、Joumal of Apphed Physicsに2012年6月に掲載された。また、この装置を用いて液体サンプルのテラヘルツ波吸収係数を高精度に測定する手法を考案し、「テラヘルツ帯域光による試料透過光の取得処理方法及びその装置」という名称で2012年2月に特許出願を行った。本研究の目的は、銅酸化物高温超伝導体Bi_2Sr2_CaCu_2O_<8+δ>の単結晶に内在する固有ジョセフソン接合におけるジョセフソン放射現象の機構解明と、本現象を利用した小型テラヘルツ波発振デバイスの開発である。研究代表者の所属する研究グループでは浮遊帯域溶融法により育成したBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>単結晶をフォトリソグラフィーや物理エッチングを組み合わせて微細加工することでデバイスを作製し、その動作特性を様々な手法を用いて測定している。研究代表者は、特に印加電圧と発振周波数の比例関係、いわゆる交流ジョセフソン効果の観測を通じて、実施計画にも挙げた周波数チューニング性能の詳細な評価を行った。その結果、抵抗状態にある固有接合数を実効的にバイアス制御することで発熱を制御し、これまで報告されていた数%の可変周波数範囲を大幅に拡張し、最大で±25%のバイアスチューニングすることに成功した。この結果はQ値の大きな外部共振器の導入による出力増強の可能性を強く示唆するため、デバイス応用上大変重要な実験事実である。得られた結果は昨年8月に中国で開かれた国際学会(LT26)と本年3月のアメリカ物理学会などで公表し、主要な内容をまとめた論文は科学雑誌Physical ReviewLettersにおいて本年3月に掲載された。上述の基礎研究に合わせてデバイス応用に関する研究も同時に行い、デバイスを実際に組み込んだ透過型テラヘルツイメージング装置の開発にも着手した。実際、本装置により様々な物体の非破壊テラヘルツ透過像の撮影に成功し、開発が遅れているテラヘルツ帯の有効な電磁波源としての利用可能性を広げた。本イメージング装置で得られた結果と測定系に関する内容をまとめた論文は既に科学雑誌に投稿済みであり、次年度中の掲載を計画している。交付申請書の「研究の目的」で挙げた二つの目的、すなわち「放射出力およびチューニング特性の向上」と「固有ジョセフソン発振器によるテラヘルツイメージングシステムの開発」の二つを並行して進めることができ、基礎研究と応用研究を結び付けることができた。

これらの成果は数回の研究学会や科学雑誌で公表し(イメージングシステムに関する論文は投稿の段階)、国内外の同分野の研究者と情報を共有した。課題採用の一年目に期待した通りに研究を推し進めることができたため、おおむね順調に進展していると自己評価する。今後も固有接合からのジョセフソン放射現象に関する基礎研究と応用研究を同時に進め、相互にフィードバックさせることで現象の機構解明とデバイスの実用化を目指す。具体的には、これまで調べられてきた単一デバイスをアレー化することで高出力化を目指す試みや、磁場印加時における系の量子力学的振る舞いの観測などに興味がある。また、固有ジョセフソン接合が高温超伝導に普遍な概念であることから、本研究で対象としているBi_2Sr_2CaCu_2_<8+δ>以外の物質で同現象が観測できるのかという問題も提案されている。こうした他の系との比較や、コンピュータを使った数値シミュレーション解析といった理論的なバックアップは、共同研究によって進めていく必要がある。そのためにも、幅広い研究分野のエキスパートとの交流や意見交換を続けてゆきたい。
桜島災害に対する家族の対応に関する研究

研究のねらいは、桜島の火山災害に対して、高齢者とその家族がどのような意識を持ち、どのような対応をしているのかを探ることであった。対象者は、子どもと別居している人が多く、近くに夫婦両方のきょうだいもかなりの比率で居住している。非常の場合に頼りになるのは、別居している長男と夫婦両方のきょうだいであったが、同居している場合は同居家族であった。地理的にに鹿児島市と近い関係で、子どもは他出し、別居していても鹿児島市内に就業し、居住していて頻繁に往来するという関係であった。緊急時への対応では、防災組織の認知・防災訓練への参加の頻度は高いが、桜島町と東桜島地区では差がみられた。生活意識と災害への対応については、態勢はかなり整っている。しかし、特に食料とか水の準備や家族内のコミュニケーション体制が確立しているわけではない。桜島噴火に対しては東桜島地区の人々のほうが、若干危機意識があるようだ。桜島を離れたくない、ずっと住み続けたいという意識は強いが、東桜島地区ではそれも相対的に低い。子どもが後を継ぎ、あとつぎは自分を犠牲にする・男子がいなければ、娘に婿をとるという考えは、桜島町にみられるが、東桜島地区では逆の意識もみられる。対象者は、高齢者であったので、色々と火山の災害を受けてきているし不安でもあるが、この土地に愛着もあり、現実問題として土地を離れる気持ちはない。備えは万全にしておきたいとの思いも強く感じられた。火山災害ハザードマップの完成が待たされるが、その後の高齢者住民と地域住民に充分理解されるかたちでの周知が徹底されるべきであろう。また、自主防災組織も行政のような上からの流れでなく、文字どおり住民自らの防災組織でなければ、緊急時に充分な機能を果たし得ないだろう。
自浄機能を付加した下水管の開発

従来の下水管は排出源から処理場まで廃水を物理的に運搬するための機能しか有していない。下水の流下過程において、溶存性有機物の生物変換を行うことができれば、下水処理場の負荷低減に繋がる。本研究では、多孔質担体により微生物を固定化した模擬下水管を作成し、模擬下水管の物理的特性、形成された固定化微生物叢の生物学的特性、および模擬下水管による模擬廃水の処理特性を解析した。焼成珪藻土のレンガを幅2cm×長さ1mの直方体流路の底部に5mmの厚みで張り詰めることにより、微生物を高濃度で固定化した模擬下水管を作製した。微生物を固定化する過程で循環水の溶存酸素(DO)濃度の減少速度から固定化微生物の呼吸活性を評価したところ、その値が固定化開始4週間は増大するが、その後は一定になった。微生物を固定化した模擬下水管底部に形成された微生物膜の構造解析を行ったところ、厚みが2.55mmあり、緻密な層と不均一な層から構成されていた。また、微小電極を用い微生物膜内のDO濃度を測定したところ、緻密な層は循環水の組成に関わらず嫌気的であり、不均一層は微生物膜表層から内部に向かってDOが減少した。このようなDO濃度を基準とした微生物膜の2層構造は、全有機炭素(TOC)の変換ばかりでなく、アンモニア態窒素の硝酸化反応および脱窒反応の同時進行に有効であることが示された。以上の結果より、下水管底部に焼成珪藻土のような多孔質担体を張り詰め、微生物を固定化すると、廃水の流下過程で溶存性有機物と窒素の同時除去ができることを明らかになり、本システムが下水処理場の負荷低減に寄与出来るものと期待される。本研究では既存の廃水処理場の省エネルギー化・低コスト化を目指し、排水場処理場に流下するまでの間に水質の改善を行うための下水管及び搬送システムの設計指針を得ることを目的とした。既存の下水管を流下する廃水では微生物の生育に必要な基質(F)に対する微生物(M)の比(F/M)が過大であり、溶存有機物質(F)の微生物変換は極めて低いと考えられる。そこで、下水管内部の材質・構造を改変することにより、下水管内F/M比を減少させ、管内における溶存有機物質の微生物変換を促進することを試みた。実験は人工下水を定量ポンプにより長さ1mのプラスチックで作製した模擬下水管を何度も循環することにより、循環回数と水質の変化を調べ、長い流路を廃水が搬送される際の実験室内シミュレーションを行った。また下水館内微生物量を増加する目的で、模擬下水管内壁を木炭および多孔質セラミックで被覆した。活性汚泥を種菌として用い、約1ヶ月の運転により、模擬下水管内壁に活性汚泥に由来する微生物膜が形成された。模擬下水管における酸素供給能力は酸素移動容量係数(KLa)を測定することにより明らかとした。また溶存有機物(TOC)の減少量とアンモニア態窒素の硝化脱窒反応を解析したところ、下水管内壁に活性汚泥を固定することにより、TOCの減少とアンモニア態窒素の減少が示された。形成された微生物膜において表面は好気性微生物叢によるTOCの除去及び硝酸化細菌による硝化反応が進行し、一方微生物膜内部においては嫌気的領域が形成され、脱窒菌による亜硝酸の還元が行われたことが示された。
培養伊東細胞のコラーゲン生成能に関する形態学的変化

伊東細胞は、「移行型」へと変化して、肝実質内での主たる線維形成細胞の役割を果たすと考えられている。しかし初代培養ででは、伊東細胞の純度の高い材料を得ることが難しく、実際に伊東細胞が移行型に変化するのか、未だに不明である。筆者は、粗精製材料において、伊東細胞へと変化させることに主眼をおいて、伊東細胞のもとの性質が保持される短期培養細胞に、種々の刺激剤の投与により、移行型への変化の程度および頻度に注目して、伊東細胞のコラーゲン生成能を明らかにすることを意図した。(方法)1.Sprague-Dawley雄性ラット、体重400500gを用い、Belly and Friendの方法で、肝実質細胞と非実質細胞に分け、後者をKnockの方法の第1段階までの手技にて、伊東細胞の豊富な分画を得た。2.細胞数1×【10^6】個1mlで10%仔牛血清加WilliamsE培養液中で培養、4日目以降の培養液中に、(1)乳酸、(2)メソトレキセイト、(3)エタノールを混合し、14日目まで培養した。3.前後でサンプルをとり、電顕観察し、また、抗デスミン抗体によるPAP染色を行ない、伊東細胞の純度を算出した。(結果)得られた伊東細胞の純度は、4976%であり、伊東細胞の密度は、4.97.6×【10^5】個/mlとなった。14日目まで毎実験観察したが、コントロール群を含め、いずれの群でもconfluentには、ならなかった。培養3日目には、伊東細胞は明調化し、核は丸ワラジ型になり、核小体も明瞭化かつ複数化し、脂肪滴は細分化また減少傾向を示し、RERは開大傾向を示し、細胞周囲にマイクロフィラメント層が出現した。刺激薬剤投与群とコントロール群とに明瞭な定性的な差は認めえなかった。今後は、モルフォメトソを用いた定量的な検討や、プロコプの方法によるヒドロキシプロリンの生成量測定を行なう予定である。
時空間光情報処理に関する基礎研究

本研究の目的は、21世紀の光度情報通信社会で爆発的に受容が高まると予想される、高分解能視覚情報(画像)を高い時間分解能で高速に処理・伝送しうる次世代の情報処理・伝送パラダイムの基本となる時空間光情報処理の基礎研究を行うことである。この目的に対し、まず、われわれが考案した光シリアル情報処理と光並列情報処理との間の情報の次元変換を実現する新しいインターフェースである時空間光情報技術の実験システムを試作し、原理実証を行った。その過程で、現在提案されている超高速計測技術との整合性および優位性を確認した。さらに、時空間光情報変換技術を基本とした超高速時間→2次元空間光情報変換システムを試作し、情報形態変換の実証実験を行った。試作システムは、SHG結晶を用いた時空間変換システムと空間領域のフィルタリングシステムによる時間-周波数変換システムとから構成した。文字画像が時間と周波数の関係として得られるようにパルス整形した変調フェムト秒パルスからその時間と周波数の関係として、文字画像を超高速に変換・出力することに成功した。本研究で得られた研究成果から、光の持つ時間と空間の多次元性を活かすことによる超高速処理と超並列処理の融合した新しい光情報処理パラダイムの開拓に対してきわめて有益な知見を得ることができた。本年度は,光情報処理と極短パルスレーザー技術を融合した新しい時空間光情報処理のフィージビリティースタディーを行い、具体的な研究項目と問題点の抽出を行った。また、Tiサファイアレーザー装置を用いて、並列情報処理、極短繰り返しパルスレーザーを光源とする並列空時間情報変換・時空間光情報変換、超高速分光映像法の予備実験を行った。特に、並列空時間情報変換・時空間光情報変換については、時空間光信号変換と時間一周波数変換が重要な基本技術となるので、これらの技術について光の特性を活かすための検討を行った。・新しい時空間光情報処理における研究項目と問題点現在、盛んに研究が行われている時空間光情報処理に関連する研究の多くが、次元数の低い信号処理に基づいている。したがって、光情報処理における優れた特性である並列処理性を活かすためには、次元変換を実現する研究や信号の形態の変換を実現する研究が重要となることを見い出した。・超短光パルスレーザを用いた時空間光信号変換の検討時間信号と空間信号を変換する時空間光信号変換については、光の高速伝搬性と並列性の優れた特性を活かすために並列に信号を変調する方式が必要であることを見い出した。そこで、極短繰り返しパルスレーザーと光アドレス型空間光変調素子を用いて信号を並列に変調することにより、実時間での信号変換の予備実験を行った.・計算機シミュレーションによる時間一周波数変換の検討次元変換を行う時間一周波数変換については、計算機シミュレーションにより、その基本特性を検証し、最適な変換の条件を検討した.本研究は,光シリアル情報処理と光並列情報処理との間の情報の次元変換を実現する新しいインターフェースとして時空間光情報変換技術を提案・検討を目的とする。本年度の研究により得られた成果・知見は以下の通りである。1.本研究では時空間光情報処理における基本処理のうち,超高速時間→2次元空間光情報変換を実現するシステムの検討を行った。時間→2次元空間光情報変換の処理は,時間信号の時間と周波数の変調の様子を超高速に計測することと等価である。そこで,空間領域の光情報処理の特性を活かすことにより,並列に時間信号の時間と周波数の変調の様子を計測するシステムを提案した。2. SHG結晶を用いた時空間変換システムと空間領域のフィルタリングシステムによる時間一周波数変換システムとから構成される超高速時間→2次元空間光情報変換システムの試作を行った。3.提案する超高速時間→2次元空間光情報変換の原理を確認するために,整形したパルス信号を入力する実験を行った。Ti:Sapphireレーザから出た繰り返し82(MHz),パルス幅60(fs)の超短TL光パルスをパルス整形システムを介して変調し,入力信号とする。文字画像が時間と周波数の関係として得られるようにパルス整形した変調パルスを入力し,その時間と周波数の関係として,文字画像を出力することに成功した。このことにより,提案する方法を用いて,時間→2次元空間光情報変換が確かに実現できることが確認できた。

本研究は,21世紀の高度情報通信社会で爆発的に需要が高まると予想される、高分解能視覚(画像)情報を高い時間分解能で高速に処理・伝送しうる次世代の情報処理・伝送パラダイムの基本となる時空間光情報処理の基礎研究の提案・検討を目的とする.1.試作したSHG結晶を用いた時空間変換システムと空間領域のフィルタリングシステムによる時間-周波数変換システムとから構成される超高速時間→2次元空間光情報変換システムを用いた時空間光情報処理システムの構成法に関する基礎研究を行った.周波数領域でのフィルタリングと時間領域でのフィルタリングの等価性を見い出し、既存のデバイスに対して最適化された処理のアサイメントを行うことによる時空間光情報処理システムの構成法を考案した。2.空間領域のフィルタリングシステムによる時間-周波数変換システムにおいて問題となる光量損失の問題を検討した。位相型の回折光学素子を用いた新しい時間-周波数フィルタを考案した。反復設計法を用いてフィルタの設計を行い、光の利用効率が約80%以上まで得られるフィルタの設計に成功した。3.設計した新しい時間-周波数フィルタを実際に作製し、超高速時間→2次元空間光情報変換システムを想定した空間領域での原理確認実験を行った。原理確認実験の結果、20点×20点の2次元画像の変換に対して約60%以上の光の利用効率を得ることに成功した。
サレン型金属錯体を基軸とした環状モノマーの効率的精密重合触媒の設計と応用

様々なサレンーアルミニウム錯体が、環状のエステルであるラクチドやε一カプロラクトンなどを効率的に重合し、生分解性および生体適合性を有するポリラクチドおよびポリ(ε-カプロラクトン)を効率的に合成することができた。こうして合成された重合体は、分子量および分子量分布を制御可能であった4さらに、この重合触媒は、ラクチドとε-カプロラクトンとの共重合において、ランダム共重合を可能とすることを見出した。また、ハーフサレン型サリチルアルドイミン配位子をアルミニウムに対して2当量反応させた錯体L_2AIEtによるε-カプロラクトンの重合機構を解明した。様々な置換基を有するサレン-およびホモサレン-アルミニウム錯体を調製し、ε-カプロラクトン(CL)の重合に対する置換基の立体効果、および電子効果について詳細に調べながら触媒を設計した。配位子とトリエチルアルミニウムとの反応では、副生成物として化学的に安定なエタンが生成するだけであり、触媒を単離精製する必要がない。このため系中で合成した触媒をそのまま用いて検討を重ね、最適配位子を設計した。その結果、サレンよりもホモサレン型触媒を用いた方が重合速度が大きく、またバックボーンにジメチル置換基を導入すると室温で効率よく重合が進行した。また、サリチルアルデヒド由来部位に導入した置換基効果により、嵩高い置換基が重合速度を大きくすることが明らかとなった。Me基を導入すると重合活性が大きく向上し、iPr、tBu、Me_3Siと嵩高い置換基を導入することで、1mol%の触媒を用い、室温、10分でモノマー転化率は90%に達した。このサリチル部位の置換基効果は、ラセミラクチドの立体効果と全く逆であり、興味深い。特に、ラクチドとCLの共重合では、ラクチドの単独重合性が高く、ブロック今日中剛性の高いポリマーしか合成できないことが知られており、今後、共重合の検討を行う予定である。また、これまで行ってきたラセミラクチドの高立休選択的重合反応における、立体選択性発現がポリマーの末端鎖によるものであることを明らかにし、錯体のX線結晶構造解析から得られた錯体構造を利用してモノマーの立体化学(エナンチオマー)をどのように識別しているのか反応機構モデルを提唱することに成功した。これまで検討した様々なサレン型配位子の中から、tBuMe_2Si基を有するホモサレン-アルミニウム錯体を用いてラクチドとε-カプロラクトンとの共重合を検討したところ、そのポリマーのラクチドユニットの平均鎖長は2.0、カプロラクトンの平均鎖長は2.0と、統計的に理想的なランダム共重合と同じ平均鎖長の共重合体が生成することが分かった。さらに、従来のランダム性の評価として用いられてきた、モノマーそれぞれの反応性比r_<LA>およびr_<CL>の積r_<LA>×r_<CL>=1.0_5と、従来の評価方法では理想的なランダム共重合体の合成に成功した。両モノマーがほぼ反応した時点で生成したポリマーの多分散度指数は1.1_5と分布の狭いポリマーが生成した。モノマーの反応性比は、それぞれr_<LA>=1.7_2およびr_<CL>=0.62であったため、重合途中のポリマーの組成を適当な時間ごとに調べた。重合途中のポリマーの分析によって、重合初期にはラクチドが多く重合し、徐々にカプロラクトンの割合が増していくことが分かった。つまり、従来のランダム性の評価方法では、真にランダム性の高いポリマーであるかどうかの評価が十分でないことが分かった。理論的に理想的なランダム共重合体の合成には、r_<LA>=r_<CL>=1である重合触媒が求められる。先に報告されている重合触媒ではr_<LA>>>1>r_<CL>で、r_<LA>はr_<CL>の30倍から140倍程度の値を示すことが報告されているが、我々の触媒ではわずか3倍であることから、反応性の低いカプロラクトンをいくらか過剰(ラクチドに対して1.8当量)用いると、見かけの反応性比r_<LA(app)>=r_<CL(app)>=1となり、実際に分子量、および分子量分布を制御した理想的なランダム共重合体の合成に初めて成功した。前年度検討したtBuMe_2Si基を置換基に有するホモサレン-アルミニウム錯体は、ラセミラクチド(LA)に対してε-カプロラクトン(CL)を1.8当量用いて共重合を行うと、LAのモノマー転化率が70%までに重合を停止することで、これまで合成が困難であった理想的なランダム共重合体を与えることを見出した。

しかしその場合、少なくともLAに対して1.1当量(110%)のCLと30%のLAは反応させずに重合を停止することになり、無駄が多く、効率的とは言えなかった。そこでさらに詳細に検討を重ね、置換基に嵩高いiPr_3Si基を有するホモサレンーアルミニウム錯体を用いることで、CLとLAとを1対1のモノマー比で重合しても、モノマーの転化率にかかわらず、常にほぼ同じモノマー転化率を示すことを見出した。生成した重合体のモノマー平均差長(平均でいくつのモノマーが連続しているか)を調べると、生成した重合体ではモノマーの平均差長が1.7から1.8を示し、理想的なランダム共重合体の平均差長2に近い値であった。この重合系では、分子量および分子量分布の制御が可能であり、リビング重合性も有していた。本重合では、従来の触媒では全く異なる反応性を示す二種類のモノマーを、触媒設計により同じ反応速度へと高度に制御する事に成功した精密重合である。こうして合成されたランダム共重合体は、モノマー分布の偏りがないため、ブロック共重合とは異なり分子レベルで均一の性質を示すと考えられ、医療用材料など、様々な応用が期待される。
多重極限環境科の強相関電子物性の研究

平成10年度の研究成果1.「高圧・極低温・高圧下での重い電子系物質の研究」石田らはCe_xCu_2Si_2系が常圧で異方的超伝導-反強磁性転移が起こることを示した。またメタ磁性を示すCeRu_2Si_2系の重い電子状態の強磁場特性を明らかにした。三宅は重い電子系Ce化合物が高圧下(3GPa)で急激に超伝導転移温度が上昇するのは「Ceの価数揺動現象」に起因するとの理論的な提案を行った。2.「強磁場下の高温超伝導物質の研究」鄭らは軽ドープ域の高温超伝導物質について強磁場下での磁束の性質およびスピンギャップ相の磁場変化の研究をG.Clark(アメリカ)と共同で行った。フロリダ大学強磁場実験施設の世界最強定常磁場(24テスラ)を利用したNMR研究を行い、d波の磁束状態についての詳しい知見を得た。また24テスラの磁場で超伝導転移温度は減少する一方、スピンギャップを示す温度は全く温度変化しないことを明らかにした。平成11年度の研究成果1.「高圧・極低温・高圧下での重い電子系物質の研究」石田らは、異方的超伝導-反強磁性転移が常圧で起こるCe_xCu_2Si_2系の加圧下の研究を行い、x=0.99で観測された異常磁性が僅か2キロバールの圧力によって抑制され、x=1.00と同様の異方的超伝導特性を示すことを明らかにした。ドイツ側から研究分担者C.Geibel氏を招へいし、NMRの研究結果とドイツ側の研究成果の情報交換、および討論を行った結果、均一なCeCu_2Si_2は量子臨界領域にあることを結論した。さらにSiをGeで置換した系に関して研究協力者O.Trovalleli氏との共同研究によって、超伝導と反強磁性がミクロに共存していることを明らかにした。CeIn_3の高圧下による研究によって超伝導が発現する圧力(P=2.4Gpa)でも反強磁性状態にあることを明らかにした。2.「強磁場下の高温超伝導物質の研究」研究分担者の鄭は僅かに過剰ドープ領域にある高温超伝導物質について強磁場下での磁束の性質および擬ギャップ相の磁場変化の研究をG.Clark(アメリカ)と共同で行った。フロリダ大学強磁場実験施設の世界最強定常磁場(28テスラ)を利用した研究と詳細な磁場変化によるNMR研究からスケーリング則を見い出し、過剰ドープでの擬ギャップは超伝導ゆらぎによるものであることを確定させた。平成10年度に明らかにした軽ドープでの結果と合わせて、高温超伝導体で問題となっている擬ギャップの機構を理解する上で重要な実験結果を提示できた。

「高圧・極低温・高圧下での重い電子系物質の研究」研究分担者の三宅、協力者の石田はドレスデンおよびパリで開催された「強相関電子系の物理」に関する国際会議に出席し、情報の収集および交換を行い、また研究成果を発表した。三宅は重い電子系Ce化合物が高圧下(3GPa)で急激に超伝導転移温度が上昇するのは「Ceの価数揺動現象」に起因するとの理論的な提案を行った。石田はCe_xCu_2Si_2系では、常圧で異方的超伝導-反強磁性転移が起こることを示し、加圧下での研究と合わせて反強磁性近傍での新しいタイプの「量子臨界超伝導」の存在を示唆した。またメタ磁性を示す系の重い電子状態の強磁場特性を明らかにした。ドイツ・フランス側から研究協力者を招へいし、情報交換、研究成果の討論と共同研究の打合せ等を行った。CeCu_2Si_2、CeCu_2Ge_2、およびそれらの混晶系、重い電子系反強磁性体、CePd_2Si_2、CeRh_2Si_2、重い電子系反強磁性超伝導体、UPt_3に関しての熱・輸送現象の結果とNMRの結果との比較検討を行い、試料の作製について今後の研究計画を立案した。「超高圧誘起超伝導の研究」分担者の天谷はアメリカで開かれた「超高圧・強磁場下の物理現象」に関する国際会議に出席し、情報の収集および交換を行い、また超高圧誘起超伝導の研究成果「超高圧・極低温下での酸素の超伝導」について発表した。「強磁場下の高温超伝導物質の研究」研究協力者の鄭は軽ドーブ域の高温超伝導物質について強磁場下での磁束の性質およびスピンギャップ相の磁場変化の研究をG.Clark(アメリカ)と共同で行った。フロリダ大学強磁場実験施設の世界最強定常磁場(24テスラ)を利用したNMR研究を行い、d波の磁束状態についての詳しい知見を得た。また24テスラの磁場で超伝導転移温度は減少する一方、スピンギャップを示す温度は全く温度変化しないことを明らかにした。平成10年度は以上の研究により「多重極限環境下の強相関電子物性」を解明する糸口となる多くの成果をあげることができた。「高庄・極低温・高圧下での重い電子系物質の研究」石田はCe_xCu_2Si_2系ではxの変化によって異方的超伝導-反強磁性転移が常圧で起こることを示した。さらに加圧下の研究によってx=0.99で観測された異常磁性が抑制され、x=1と同様の異方的超伝導特性を示すことを明らかにした。ドイツ側からGeibelを招へいし、NMRの研究結果とドイツ側の研究成果の情報交換、研究成果の討論を行った結果、均一なCeCu_2Si_2は量子臨界領域にあることを結論できた。さらにSiをGeで置換した系に関する共同研究によって、超伝導と反強磁性がミクロに共存していることを明らかにした。CeIn_3の高圧下による研究によって超伝導が発現する圧力(P=2.4 Gpa)でも反強磁性状態にあることを明らかにした。「強磁場下の高温超伝導物質の研究」鄭は僅かに過剰ドープ領域にある高温超伝導物質について強磁場下での磁束の性質および擬ギャップ相の磁場変化の研究をG.Clark(アメリカ)と共同で行った。フロリダ大学強磁場実検施投の世界最強定常磁場(28テスラ)を利用した研究と詳細な磁場変化によるNMR研究からスケーリング則を見い出し、過剰ドープでの擬ギャップは超伝導ゆらぎによるものであることを確定させた。平成10年度に明らかにした軽ドープでの結果と合わせて、高温超伝導体で問題となっている擬ギャップの機構を理解する上で重要な実験結果を提示できた。
カルシウム拮抗薬抵抗性カルシウム流入を介する生体反応の解析とその遮断薬の薬理作用

当該研究では生体反応におけるカルシウム拮抗薬抵抗性カルシウム流入の役割を解明することを目的とした。本年度は昨年度の結果を展開させ、胃酸分泌に関連するECL細胞からのヒスタミン遊離、血管弛緩を調節する一酸化窒素遊離、および神経伝達物質遊離反応に関与するカルシウム流入経路を解析し、その経路に作用する薬物、特に伝承民間薬成分の薬理作用を評価した。その成果を次の3点に要約した。(1)胃酸分泌に関連したヒスタミン遊離を担当するECL細胞の細胞内Ca^<2+>感受性:昨年確立したマウス摘出全胃標本における胃壁細胞とECL細胞の機能的分離の条件を用いて、それぞれの細胞における胃酸分泌機能におけるカルシウム感受性について検討した。その結果、ECL細胞は胃壁細胞より細胞内カルシウム感受性が高いことを見出した。すなわち、ECL細胞はわずかな細胞内カルシウム上昇によってヒスタミンを遊離することが明らかとなった。(2)血管弛緩を調節する一酸化窒素遊離に関与するCa^<2+>流入経路の解析:ラット大動脈標本を用いて、コリン作動性刺激による内皮依存性弛緩および内皮細胞カルシウム上昇に対して非選択的カチオンチャネル遮断薬SKF-96365は抑制を示した。また、漢薬附子の成分メサコニチンが血管内皮細胞に作用して、カルシウムチャネル開口を介して内皮依存性弛緩作用を示すことを見出した。(3)タイ薬用植物成分ミトラガイニンの鎮痛作用と神経Ca^<2+>チャネル遮断作用:タイ国における麻薬性の民間薬成分ミトラガイニンがニューロブラストーマ細胞においてL型、T型カルシウムチャネルに作用し、カルシウム流入を抑制することを見出した。さらに、ミトラガイニンの中枢内投与はマウステイルフリック法を用いた検討において強力な鎮痛作用を示した。その鎮痛作用に一部に神経カルシウムチャネル遮断作用が関与している可能性が考えられた。当該研究では生体反応におけるカルシウム拮抗薬抵抗性カルシウム流入の役割を解明することを目的としている。本年度は胃酸分泌反応、神経伝達物質遊離反応に関与するカルシウム流入経路を解析し、その遮断薬の薬理作用を評価した。その成果を次の2点に要約した。(1)胃酸分泌に関与するカルシウムチャネルの検討:マウス摘出全胃標本において電位依存性L型カルシウムチャネル拮抗薬はベタネコール誘起酸分泌に対しほとんど作用を及ぼさなかったが、非選択性カチオンチャネル遮断薬SKF-96365およびメフェナム酸は顕著に抑制した。また、非選択性カチオンチャネル遮断薬はガストリンやサイクリックAMP刺激酸分泌に対しては何ら影響を示さなかった。同様の結果はモルモット胃腺標本においても得られた。胃壁細胞内カルシウム動態をイオン感受性蛍光色素法にて測定したところ、SKF96365はベタネコール刺激カルシウム上昇を抑制した。これら結果より、胃壁細胞におけるコリン作動性刺激酸分泌には非選択性カチオンチャネルの関与が示唆された。さらに、非選択性カチオンチャネル遮断薬は新しい胃酸分泌抑制薬となりうる可能性が考えられた。(2)平滑筋収縮を調節する神経伝達物質遊離に関与するカルシウム流入経路の解析:モルモット輸精管、回腸平滑筋標本を用いて、経壁電気刺激収縮に対する電位依存性非L型カルシウムチャネル遮断薬の作用を検討した。その検討の過程で、タイ国における麻薬性の民間薬成分ミトラガイニンが神経由来ニューロブラストーマ細胞においてL型、T型カルシウムチャネルに作用し、カルシウム流入を抑制することを見出した。さらに、このカルシウム流入抑制作用は神経伝達物質の遊離抑制に繋がることが示唆された。今回見出された神経性カルシウム流入抑制作用はミトラガイニンの鎮痛作用、麻薬作用との関連において興味ある知見と考えられる。