hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
予防接種による副反応の原因解明

予防接種後に起こる副反応を、ワクチン主成分による紛れ込み事故と、ワクチン添加物によるアレルギー反応に分けて調査研究を行った。(1)ワクチン主成分による副反応及び紛れ込み事故調査研究平成6年5月から平成10年3月までの間に、予防接種後に何らかの臨床症状を示し、原因調査のために大阪府立公衆衛生研究所ウイルス課に検査依頼があったのは25件であった。内訳は、ムンプスワクチンが17件、日本脳炎ワクチンが3件、麻疹ワクチンが2件、風疹ワクチンが2件、ポリオワクチンが1件であった。ムンプスワクチン接種後に髄膜炎症状を示した17症例中、9例からムンプスワクチンが分離されたが、これらはすべてワクチン株であった。それ以外では、麻疹ワクチン接種後に強い麻疹様症状を示した例があったが、この検体より麻疹ウイルスが分離された。このウイルスの遺伝子配列を解析し、野外株であることが証明された。予防接種後に起こる臨床症状は、ワクチンそのものによる副反応だけでなく、他の原因が紛れ込んでくるので、ウイルス検査等でその原因を明らかにすることが重要であると思われた。(2)ワクチン接種後のアレルギー反応調査研究大阪大学医学部付属病院小児科ワクチン外来を受診したアレルギー疾患児、151名に対し、ワクチン接種前に、ワクチンに含まれる成分(ゼラチン、チメロサール等)とワクチン液に対する皮内テストとプリックテストを行った。生ワクチン及びDPT皮内テスト陽性率は13.3%25.5%であり、このうち強陽性率は7.1%13.3%であった。ワクチン成分別では、ゼラチンが主なアレルギーの原因であったが、それ以外のチメロサールなどにも陽性を示す者がいた。ゼラチンなどのアレルゲンを含まないワクチンの開発が望まれる。予防接種後に起こる副反応の大部分は、ワクチンに含まれる添加物によるものと考えられる。そこで、各種ワクチン液そのものと、個々のワクチン含有成分(ゼラチン、チメロサール、乳糖、アルブミン、カナマイシン、エリスロマイシン)に対する反応性を、アレルギー疾患児を対象にしてプリックテストと皮内テストで調べた。プリックテストではワクチン原液を、皮内テストでは100倍希釈液を用いた。両テストとも15分後に判定した。対象は、平成8年4月9月までの6カ月間に大阪大学医学部付属病院小児科ワクチン外来を何らかのアレルギー疾患を持つために受診した小児81名であった。ゼラチンIgEを調べた58名中、5名(8.6%)が陽性であった。高いIgE値を示した2名(スコアー4以上)は、以前の予防接種でアナフィラキシ-症状を呈していた。ワクチン別プリックテストの陽性者は4名(麻疹1名、風疹2名、DPT1名)であった。ワクチン別皮内テストで陽性率の高かったのは、水痘(9/31、29.0%)、風疹(11/45、24.4%)、麻疹(9/45、20.0%)などであった。成分別皮内テストでは、ゼラチンが21.9%(7/32)、チメロサールが52.6%(20/38)と高値を示した。皮内テスト陰性者においてはワクチン接種後にアレルギー反応を起こした者はいなかった。以上の結果、予防接種後のアレルギー反応の要因としてゼラチンが強く示唆されるが、チメロサールなど他の成分も考慮に入れる必要があると考えられた。予防接種後に臨床症状を示したため、当課へウイルス検査の依頼が平成6年以降16例あった。ムンプスワクチンによるものが10例と最も多く、そのうち2例からワクチン株が分離された。

予防接種後に起こる副反応を、ワクチン主成分による副反応及び紛れ込み事故と、ワクチン添加物によるアレルギー反応に分けて調査研究を行った。(1)ワクチン主成分による副反応及び紛れ込み事故調査研究平成6年5月から平成9年12月までの間に、予防接種後に何らかの臨床症状を示し、原因調査のために大阪府立公衆衛生研究所ウイルス課に検査依頼があったのは25件であった。内訳は、ムンプスワクチンが17件、日本脳炎ワクチンが3件、麻疹ワクチンが2件、風疹ワクチンが2件、ポリオワクチンが1件であった。ムンプスワクチン接種後に髄膜炎症状を示した17症例中、9例からムンプスウイルスが分離されたが、これらはすべてワクチン株であった。それ以外では、麻疹ワクチン接種後に強い麻疹様症状を示した例があったが、この検体より麻疹ウイルスが分離された。このウイルスの遺伝子配列を解析し、野外株であることが証明された。予防接種後に起こる臨床症状は、ワクチンそのものによる副反応だけでなく、他の原因が紛れ込んでくるので、ウイルス検査等でその原因を明らかにすることが重要であると思われた。(2)ワクチン接種後のアレルギー反応調査研究大阪大学医学部付属病院小児科ワクチン外来を受信したアレルギー疾患児、151名に対し、ワクチン接種前に、ワクチンに含まれる成分(ゼラチン、チメロサール等)とワクチン液に対する皮内テストとプリックテストを行った。生ワクチン及びDPT皮内テスト陽性率は13.3%25.5%であり、このうち強陽性率は7.1%13.3%であった。ワクチン成分別では、ゼラチンが主なアレルギーの原因であったが、それ以外のチメロサールなどにも陽性を示す者がいた。ゼラチンなどのアレルゲンを含まないワクチンの開発が望まれる。
遺伝子治療用ドラッグデリバリーシステムの開発

研究期間内に、カチオン性リポソーム法での血清の影響とin vivoへの適用及び塩基性ポリペプチドの遺伝子導入能力について検討した。カチオン性リポソームによる遺伝子発現量は血清存在化で減少し、10%血清濃度で無添加時の約40%、50%血清濃度で20%まで低下した。トランスフェクション時間を延長すると発現量は増加し、30時間のインキュベーションで通常の方法の3倍の発現量がみられた。細胞毒性は、血清添加により減少し、長時間のインキュベーションは血清無添加の細胞に大きな損傷を与えた。以上のように、血清存在下では遺伝子発現量は減少するものの、毒性の低下など細胞へのダメ-ジを軽減する効果があることが示さされた。共焦点レーザー顕微鏡による観察の結果、血清存在下ではDNA・リポソーム複合体の細胞への吸着量が減少することが低下の主な原因と考えられた。更に、SDS電気泳動によるとDNA-リポソーム複合体にはアルブミンの他、数種類の血清タンパクの結合が確認された。in vivo実験では、ガン組織への直接投与を試みた。ガン内部よりもその周辺部での遺伝子発現が観測された、DNA複合体のガン内部での滞留時間が短いためであると考えられた。今後、更にガン組織での効率的発現のための手法の確立を検討する必要がある。ポリペプチドとしてポリリシン、ポリオルニチン及びポリオルニチン/ロイシン、ポリリシン/アラニン、ポリアルギニンについて検討した。CATアッセイの結果はポリオルニチン/ロイシン、ポリオルニチン、ポリアルギニンで顕著な遺伝子発現が見られた。しかし、リシンから成るポリペプチドでは発現量は僅かであった。これらのペプチド発現能力には、分子量依存性が見られ、分子量20万のポリオルニチンで最大の発現量を示し、分子量1万では全く発現が見られなかった。アガロース電気泳動によると、DNAの泳動はポリペプチドの添加により濃度依存的に抑制され、DNAとの荷電比が2から4では、泳動されず試料溝に残った。この濃度域での遺伝子発現が確認されており、遺伝子発現には荷電的にDNAの負荷電が中和された複合体の形成が必須であると思われる。更に、蛍光ラベルDNAの形態的観察によると、この領域でDNAはランダムコイル状からグロビュール状に形態が変化しており、遺伝子発現には、DNA-ポリペプチド複合体の形成とその荷電及び形態的変化が必要であることがわかった。今後、アミノ酸組成とトランスフェクション能力の関係について、更に複合体の構造、細胞導入機構などから解明する必要がある。平成7年度は、カチオン性リポソーム法における血清の影響及び塩基性ポリペプチドの遺伝子導入能力について検討した。血清アルブミンの添加も同様に遺伝子発現を抑制し、50mg/ml濃度で約30%まで低下した。

これは、血清中のアルブミンが、遺伝子発現に大きな影響を与えていることを示している。トランスフェクション時間を延長すると発現量は増加し、30時間のインキュベーションで通常の方法の3倍の発現量がみられた。細胞毒性は、血清添加により減少し、長時間のインキュベーションは血清無添加の細胞に大きな損傷を与えた。以上のように、血清存在下では遺伝子発現量は減少するものの、毒性の低下など細胞へのダメ-ジを軽減する効果があることが示された。ポリペプチドとしてポリリシン、ポリオルニチン及びポリオルニチン/ロイシン、ポリリシン/アラニン、ポリアルギニンについて検討した。これらのペプチドをプラスミドDNA(pSV2cat)溶液と混合後、HeLaS3細胞にトランスフェクションした。CATアッセイの結果はポリオルニチン/ロイシン、ポリオルニチン、ポリアルギニンで顕著な遺伝子発現が見られた。しかし、リシンから成るポリペプチドでは発現量は僅かであった。これらのペプチドの発現能力には、分子量依存性が見られ、分子量20万のポリオルニチンで最大の発現量を示し、分子量1万では全く発現が見られなかった。以上の結果より、オルニチン、アルギニンを主要な構成アミノ酸とする大きなポリペプチドは遺伝子キャリアーとして有望であることが示された。平成8年度は、ポリペプチドによる遺伝子発現とDNAとの相互作用との関連及びカチオン性リポソームによるin vitro、in vivoでの遺伝子発現について調べた。ポリペプチドについては、前年度に効率的なトランスフェクション試薬となることが確認されたが、本年度はDNAとの相互作用について調べた。アガロース電気泳動によると、DNAの泳動はポリペプチドの添加により濃度依存的に抑制され、DNAとの荷電比が2から4では、泳動されず試料溝に残った。この濃度域での遺伝子発現が確認されており、遺伝子発現には荷電的にDNAの負荷電が中和された複合体の形成が必須であると思われる。更に、蛍光ラベルDNAの形態的観察によると、この領域でDNAはランダムコイル状からグロビュール状に形態が変化しており、遺伝子発現には、DNA-ポリペプチド複合体の形成とその荷電及び形態的変化が必要であることがわかった。カチオン性リポソームについて、前年度に血清の添加により遺伝子発現量が著しく低下することを示したが、共焦点レーザー顕微鏡による観察の結果、血清存在下ではDNA-リポソーム複合体の細胞への吸着量が減少することが低下の主な原因と考えられた。更に、SDS電気泳動によるとDNA-リポソーム複合体にはアルブミンの他、数種類の血清タンパクの結合が確認された。in vivo実験では、ガン組織への直接投与を試みた。ガン内部よりもその周辺部での遺伝子発現が観察された、DNA複合体のガン内部での滞留時間が短いためであると考えられた。今後、更にガン組織での効率的発現のための手法の確立を検討する必要がある。
トキソプラズマのピリミジン新生合成経路に関する研究(抗原虫薬開発への応用)

本研究ではトキソプラズマにおげる核酸前駆体合成経路のひとつであるピリミジン新生合成経路の流量調節物質を研究年度内に明らかにすることを目的とした。そのために核酸前駆体、プリン・ピリミジンヌクレオチドの細胞内濃度の測定方法を検討した。高速液体クロマトグラフィーにより各種のヌクレオチドは分離可能で感度的にも実験系を網羅する範囲内であった。もうひとつのアプローチ方法である、ピリミジンヌクレオチドの新生合成経路の中で最も重要と考えられる、経路の初段を触媒する酵素(CPS-II)の遺伝子のクローニングについて検討を行った。その結果全長ではないが基質の結合部位をコードするcDNAクローンが得られたが、ダートマス大学のグループが我々より先に全長配列を決定した。我々が得たクローンの配列情報及びダートマス大学の研究グループが最近明らかにした情報を総合すると、強力な活性化因子であるPRPPの結合部位が存在しないことが明らかとなった。そして我々の目的であるCPS-IIの活性調節の解析に関して、ダートマス大学との共同研究を行うことの合意が得られ、活性のある全長配列の遺伝子組換CPS-IIの作製を検討中であるが、かなり巨大なタンパク質であるので未だ遺伝子組換酵素の発現には成功していない。しかしトキソプラズマCPS-IIの全アミノ酸配列から読みとれる情報から、基質であるATPの供給が最も重要な因子であることが推測された。宿主内で増殖中の原虫内のATP濃度は宿主のATPとの区別が困難で正確な濃度の算出は困難であったがかなり高い(5mM)であることが推定された。一方増殖をしない細胞外のトキソプラズマ原虫のATP濃度はかなり低く(1mM)、CPS-IIのATPに対するKm値が10mMであることを考慮すると、トキソプラズマのCPS-IIは増殖しない条件ではほとんど活性がないことが推測された。以上の結果からエネルギー産生がピリミジン合成の流量に最も重要な因子であることが推定され、本研究の目標はほぼ達成された。本研究ではトキソプラズマにおける核酸前駆体合成経路のひとつであるピリミジン新生合成経路の流量調節物質を研究年度内に明らかにすることを目的とした。しかし宿主細胞のヌクレオチドと原虫内のそれの区別が困難であった。アイソトープをトレーサーとしたヌクレオチドの流量シュミレーションが今後必要と思われる。米国からのEST情報をもとにcDNAライブラリーよりCPS-IIのアミノ酸全長配列は含まないが、基質の結合部位を含むクローンを得ることに成功した。その結果、他の生物のCPS-IIに比べて、やはりアミノ酸全長配列は短いことが予想され、強力な活性化因子であるPRPPの結合部位が存在しないことが判明した。全長配列を含むクローンを得る努力を行ったが、米国のダートマス大学のグループがすでに全長配列を決定したことがわかり、クローニングに関するプロジェクトは中止した。しかし我々の目的であるCPS-IIの活性調節の解析に関して、ダートマス大学との共同研究を行うことの合意が得られ、現在活性のある全長配列の遺伝子組み換えCPS-IIを作製中である。本年度の本研究の目標はほぼ達成された。

本研究ではトキソプラズマにおける核酸前駆体合成経路のひとつであるピリミジン新生合成経路の流量調節物質を研究年度内に明らかにすることを目的とした。前年度はピリミジンヌクレオチドの新生合成経路の初段を触媒する酵素(CPS-II)の遺伝子のクローニングについて検討を行ったが、米国のダートマス大学のグループがすでに全長配列を決定したことがわかり、クローニングに関するプロジェクトは中止した。我々が得たクローンの配列情報及びダートマス大学の研究グループが最近明らかにした情報を総合すると、強力な活性化因子であるPRPPの結合部位が存在しないことが明らかとなった。そして我々の目的であるCPS-IIの活性調節の解析に関して、ダートマス大学との共同研究を行うことの合意が得られ、活性のある全長配列の遺伝子組換CPS-IIの作製を検討中であるが、かなり巨大なタンパク質であるので未だ遺伝子組換酵素の発現には成功していない。しかしトキソプラズマCPS-IIの全アミノ酸配列から読みとれる情報から、基質であるATPの供給が最も重要な因子であることが推測された。宿主内で増殖中の原虫内のATP濃度は宿主のATPとの区別が困難で正確な濃度の算出は困難であったがかなり高い(5mM)であることが推定された。一方増殖をしない細胞外のトキソプラズマ原虫のATP濃度はかなり低く(1mM)、CPS-IIのATPに対するKm値が10mMであることを考慮すると、トキソプラズマのCPS-IIは増殖しない条件ではほとんど活性がないことが推測された。以上の結果からエネルギー産生がピリミジン合成の流量に最も重要な因子であることが推定され、本研究の目標はほぼ達成された。
ヒト歯髄細胞におけるＰＧＥ２のＢＭＰシグナル調節機構の解明

PGE2は低濃度で歯髄の石灰化を促進し、高濃度で抑制する二面性の働きを持つとの報告がされている。本研究ではヒト歯髄培養細胞に高濃度PGE2を添加するとsmad6の発現が増加し、smad1/5/8のリン酸化を抑制すること、さらにNF-κB阻害剤であるPDTCを添加することによりそのsmad6の発現が抑制され、smad1/5/8のリン酸化を促進するとの結果が得られた。このことからヒト歯髄細胞におけるPGE2のBMPシグナル調節機構にはNF-κBを介したsmad6の発現が関わるものと示唆された。歯髄は軽度の外来刺激を受けると硬組織形成を促進し,修復象牙質を形成する。炎症が惹起されるとアラキドン酸からシクロオキシゲナーゼ(COX)を律速酵素としてプロスタグランジンE2 (PGE2)が産生され, PGE2は中枢性の発熱や疼痛,局所での疼痛,血管透過性のケミカルメディエーターとしてその役割を担っており、PGE2は歯髄炎の進行に伴って産生量が増加していると報告され、さらに低濃度(0.1 μM)のPGE2は歯髄の石灰化を促進し、高濃度(1μM)で抑制する二面性の働きを持つとの報告がされている。本研究ではヒト歯髄培養細胞にPGE2を添加し、BMP発現およびシグナル伝達に与える影響について検討を行った。その結果、BMP-2の発現量はPGE2の濃度に影響を受けず変化を認めなかったが、BMPのシグナル伝達因子であるSmad1,5,8のリン酸化は高濃度PGE2刺激により抑制されるとの結果が得られた。このことからPGE2刺激による硬組織形成はBMPのシグナル伝達は細胞内において調節されるものと考えられ、抑制型smadであるsmad6の発現を検索したところ1μM PGE2刺激により発現の上昇が認められた。以上のことから歯髄培養細胞において高濃度PGE2刺激はsmad6の発現を促進し、BMPのシグナル伝達を抑制することによりその作用を調節すると示唆され、歯髄の炎症時における硬組織形成調節機構にはsmad6が重要な役割を担っていると推測された。炎症が惹起されるとアラキドン酸からシクロオキシゲナーゼ(COX)を律速酵素としてプロスタグランジンE2 (PGE2)が産生され, PGE2は中枢性の発熱や疼痛,局所での疼痛,血管透過性のケミカルメディエーターとしてその役割を担っており、PGE2は歯髄炎の進行に伴って産生量が増加していると報告されさらに低濃度(0.1 μM)のPGE2は歯髄の石灰化を促進し、高濃度(1μM)で抑制する二面性の働きを持つとの報告がされている。本研究ではヒト歯髄培養細胞にPGE2を添加し、western blot法によりSmadのリン酸化に及ぼす影響の検索を行ったところ。その結果、0.1μM PGE2刺激によるSmad1,5,8のリン酸化の促進および1μM PGE2によるリン酸化の抑制が確認された。また、PGE2刺激によりBMPのシグナル伝達は細胞内において調節されるものと考えられたことから、抑制型smadであるsmad6の発現を検索したところ1μM PGE2刺激により発現の上昇が認められた。smad6と同じ抑制型smadであるsmad7はNFκーBを阻害する事によりその発現が阻害されると報告されており、ヒト歯髄においてもNFκーB阻害剤であるPDTCをヒト歯髄培養細胞に作用させることによりsmad7の発現量が減少することが確認された。このことからヒト歯髄炎症時においての硬組織形成にはNFκーBを介した抑制型smadの発現調節が関与するものと推測された。歯内療法学現在、硬組織形成におけるsmad6の役割をさらに検討すべくsiRNAを用いたsmad6のノックダウンを行い、アリザリンレッド染色やvon Kossa染色を用いて石灰化結節を観察することにより硬組織形成に与える影響の検索を行う予定だが、そのためにはsmad6のノックダウン期間を14日間以上維持する必要があると考えられる。現在、その長期間のノックダウンを維持するsiRNAの条件設定に難航しており、やや遅れていると判断される。今後、smad6を阻害した状態(siRNAによるノックダウン)でPGE2を添加し、ALP活性の測定やcalcified nodule形成に与える影響を観察する。また、smad6と同じ抑制型smadであるsmad7はNF-κB阻害剤であるPDTCにより発現が抑制されることから、smad6に対しても同様の作用が期待できると思われ、PDTCを添加した下でのsmad6の発現および硬組織形成に対するPGE2の影響を検討する。
バンコマイシン耐性腸球菌のバンコマイシン耐性プラスミドの伝達性と病原性の研究

グラム陽性菌においては、液体培地中での高頻度接合伝達性プラスミドは一般的でない。ゲンタマイシン耐性プラスミドpMG1(65kbp)は日本の臨床分離腸球菌から分離されたプラスミドで、E.faeciumにおいて世界で初めて分離された高頻度接合伝達性プラスミドである。米国で臨床分離されたVREの60%の株がpMG1型プラスミドを保持し、腸球菌における各種薬剤耐性の拡散に寄与していることを明らかにし、pMG1型プラスミドがVREを含めたE.faeciumに一般的に存在する重要なプラスミドであることを明らかにした。さらに日本の1大学病院の入院患者1699人の糞便を検査し、10人の患者からVanA型VREを分離した。これらのVREはすべてVanA型耐性遺伝子をコードした高頻度接合伝達性プラスミドを含んでいた。これらのプラスミドはDNAレベルでpMG1型のプラスミドと同様のプラスミドであり、バンコマイシン耐性pMG1型プラスミドであることが解った。バンコマイシン耐性pMG1型プラスミドは、制限酵素地図からpHTα(65.9kbp)、pHTβ(63.7kbp)、pHTγ(66.5kbp)が存在し、pHTβがプロタイプでpHTα、pHTγはそれぞれpHTβにISが挿入されたものである。pHTβを含んだ腸球菌は凝集能を持ち、これらはバイオフィルム形成能との関連が示唆された。pHTβプラスミドの全塩基配列を決定し、分子遺伝学的解析を行いpHTβの凝集能決定領域を同定し、解析中である。またこれとは別に、pHTβの接合伝達に必要なTraT領域を解析中である。
中脳ドーパミン系による長期的な将来報酬価値の脳内計算機構

ニホンザルを被験体とした神経生理学実験と、強化学習モデルを用いた計算理論によるシミュレーション・データ解析を組み合わせることによって、複数の報酬獲得ステップを経てゴールに到達する状況において、中脳ドーパミン細胞が、将来期待される複数の報酬情報を表現することを明らかにした。また、このような情報表現は、学習によってはじめて獲得されることを示した。これらの成果は、遠い目的に到達するための意思決定や行動選択にかかわる神経回路メカニズムの解明に貢献する。本研究課題では、中脳ドーパミン細胞が長期的な将来報酬情報を表現する、という仮説を検証するため、ニホンザルを被検体として、意思決定をともなう行動選択課題を学習させ、課題遂行中のドーパミン細胞の活動を記録した。課題は、一連の行動によって複数回の報酬(ジュース)が得られるようにデザインし、動物は学習が進むにつれて、目前の一回分の報酬ではなく、長期的な、複数回の報酬を期待して行動するようになった。ドーパミン細胞は課題開始の合図である視覚刺激や行動結果を教示する音刺激などに対して応答を示し、それらの細胞活動は、将来期待される報酬の価値を表現しており、強化学習モデルを用いて計算した、長期的な報酬情報を反映していた。また、そのような活動は、学習が十分進行し、課題に習熟してはじめて観測されることが確かめられた。以上の結果を論文にまとめ、発表した。さらに、山田洋(国立精神・神経医療研究センター)と共同で行った研究においては、同じ課題を用いてニホンザルの線条体から神経細胞活動記録を行い、ドーパミン細胞が情報を送っている先の線条体においても、運動情報などとともに、長期的な将来報酬の情報が表現されていることを確かめ、論文として発表した。また、ドーパミン細胞活動の解析を進め、中脳において、長期的な報酬表現に部位特異性が認められる結果を得たので、これらの成果をまとめ、学会や研究会で発表した。これらの結果は、人間や他の動物が、変動しつづける環境の中で、試行錯誤によって利得を最大化していくメカニズムとして、神経システムに実装されていると考えられている強化学習モデルについて、物質的基盤となる知見を提供する。また、目先の利得にとらわれず、長期的なゴールに向かって意思決定・行動選択をするための神経システムとして、ドーパミンや大脳基底核が中心的な役割を果たしていることを明らかにし、詳細な神経回路の解明に貢献する。平成23年度は、主に実験で得られたデータの解析および論文作成を行った。実験は、ニホンザルを被検体として、意思決定をともなう行動選択課題を学習させ、課題遂行中の中脳ドーパミン細胞の活動を記録するというものである。課題は、一連の行動によって複数回の報酬(ジュース)が得られるようにデザインした。動物は学習が進むにつれ、目前の一回分の報酬ではなく、長期的な、複数回の報酬を期待して行動を行うようになった。ドーパミン細胞は課題開始の合図である視覚刺激などに対して応答し、その細胞活動は期待される報酬の価値を表現しており、強化学習モデルと呼ばれる学習モデルを用いて計算した、長期的な報酬情報を反映していた。これらの結果は、人間や他の動物が、変動しつづける環境の中で、試行錯誤によって利得を最大化していくメカニズムとして、神経システムに実装されていると提唱されている強化学習モデルについて、物質的基盤となる知見を提供するとともに、目前の報酬情報表現についてしかほとんど研究されていなかったドーパミン細胞が、学習によって長期的な報酬価値表現を`獲得'できる、という証拠を示したという点で、報酬にもとづいた学習や意思決定にかかわる神経システムの解明において、革新的である。また、長期的な報酬予測システムの異常によると考えられる、薬物中毒やアルコール・ギャンブル依存症などの社会性行動異常の病態解明や治療法の開発にもつながる可能性が期待される成果である。これらの結果にもとづいて作成した論文は米科学アカデミー紀要に掲載された。また、以上の研究成果は、第34回日本神経科学大会での口演発表をはじめ、各地の研究会や一般公開シンポジウムなどでも発信しており、研究者のみならず、広く社会的に耳目を集める成果となった。平成23年度は実験で得られたデータの解析と論文作成に尽力した。ニホンザルを被験体とする実験によって、中脳ドーパミン細胞において、長期的な将来報酬価値の表現が学習によって獲得される、という結果を得たので、論文にまとめ、投稿した。論文はインパクトファクターの高い国際誌に掲載され、その概要と新たな解析によって得られた結果を第34回日本神経科学大会シンポジウムをはじめ、多くの研究会で報告するなど、順調に進展している。今後の研究方針については、当初の研究計画を発展的に改良して、複数の動物を用いた、社会的コンテクスト下における、ドーパミン細胞の長期的な将来報酬の価値表現に焦点を当てた研究を計画している。この研究では大幅な実験設備の増補・改良が必要となり、かつ、前例の少ない研究であるため、平成23年度は実験計画の綿密なデザインに努めることによって出費を抑え、次年度において集中的に研究費を使用する方針をとった。

現在までの研究によって、ドーパミン細胞の活動が主観的な報酬価値を表現していることは明らかになりつつあるが、その表現がどのように他者の存在(同種異個体との競争や協力関係)によって影響を受けるのかについては、神経メカニズムはもとより、行動モデルにおいても未だ理解が乏しい状況である。そのため、複数頭のニホンザルを被験体として、二頭を向き合わせて意思決定をともなう行動課題を行わせる。お互いの選択行動によって獲得できる報酬が影響を受ける課題構造を学習させることで、単個体で同様の課題を行う場合と比べて、動物の行動やドーパミン細胞が表現する報酬価値がどのような影響を受けるのかを明らかにする予定である。また、相手の個体の性別や社会的地位による影響においても検討する。次年度は、複数頭のニホンザルが関わる、社会的関係における利己的・利他的行動や報酬情報の表現について調べるための実験を行う。この実験では、同時に二頭の動物の行動データ(ボタン押し運動の反応時間や、報酬パイプへの舌なめ運動、眼球運動など)および神経細胞活動を記録するため、既存の実験設備を大幅に増補・改変することが必須である。このような実験は世界でも例が少ないため、まずは行動モデルの確立をめざし、性別や社会的地位などの他者の情報が、どのように報酬にもとづいた行動学習や神経細胞活動に影響するのかを明らかにしていく予定である。そのため、二頭の動物のための頭部固定装置、外科的処置のための器具、薬品をはじめ、課題装置(タスクパネル、フレームセット)や行動測定装置(ひずみゲージ、眼球運動測定カメラ)、それらの解析装置などの機材準備、識者との研究計画打合せなどについて研究費を使用する予定である。
正負スイッチングパルス電場配向によるファインピッチコネクタ材料の創製

小型携帯端末中のファインピッチコネクタに着目し、2020年頃まで使われる予定のイーサーネット規格動作が可能で更に小型化を推進できるフレキシブル基板対応型のファインピッチコネクタを実現するための材料構造設計とそれを達成するためのプロセス開発と試作を行うことを目的として研究を行った。基本的にはエラストマーマトリックス中に異方性状からなる銀ナノフィラーを複合化し、これに申請者らが世界で初めて実証に成功した正負スイチングパルス電場配向手法を適用することにより、膜の裏から表までフィラーが数珠つなぎで貫通しているようなナノピラー構造を形成させた。このことで、いわば「第4世代」というべきファインピッチコネクタをモデル材料とし、ナノ秒パルス電場という異分野の手法による有機物系ハイブリッド材料の高度な合成プロセスを開発した。具体的には25年度には新規フィラー内部構造制御装置への蔵置改造を行った。パルス電場によるフィラー配向技術の異なる改善においては、膜の表と裏に設置した電極に対し、正負の電極を絶えずスイチしながら印加する手法を用いることにより、有機物マトリックス中で導電性フィラーが上下し、分離凝集することによって、膜面を貫通するような形態で導電性フィラーの柱状構造(ピラー構造)を形成すくとができた。これらの電導性フィラーの凝集によるピラー構造の位置、直径、間隔制御のための電極構造デザインの設計に成功した。2627年度には得られた材料の内部構造とファインピッチコネクタ用材料としての優位性検証を行った。ファインピッチコネクタ材料の合成と構造および基本物性評価し、得られた材料の内部構造が人工的に付与さらた電極表面上の突起部に電界集中の効果によって狙ったとおりのフィラーに構造が形成されていることを確認した。さらに、コネクタ材料の総合的な電気特性検討を行い、本プロセスの優位性を実証した。新規フィアラー内部構造制御装置への装置改造1.パルス電場によるフィラー配向技術の更なる改善。申請者は強力なナノ秒電場を用いること、有機物/導電性粒子ハイブリット中の導電性粒子フィラーの構造を様々に制御することに成功している。特に、電場配向においては回転トルクの作用だけでなく、電気泳動の作用も同時に生じるため、通常電場を印加し続けるとフィラーの表面電位の極性に対して、正負いずれかの電極表面付近にフィラーが凝集することが知られている。ファインピッチコネクタ内の導電粒子の存在形態として、このような片方の面に導電性フィラーが凝集することは好適ではない。そこで、本研究においては、膜の表と裏に設置した電極に対し、正負の電圧を絶えずスイチしながら印加する手法をもちいる。このことにより、有機物マトリックス中で導電性フィラーが上下し、分離凝集することによって、膜面を貫通するような凹凸を付与することで、そのエッジ部に電解集中を誘導し、その位置でフィラーを形成させることが出来た。2.電子ビームリソグラフィによるナノ凹凸電極構造の作成本研究では電子ビームリソグラフィによる電極へのナノ凹凸構造を付与し、5μmのピッチで導電パスをのピラー直径を1μm程度にすることを目的とした。申請者はサブミクロンレベルの加工技術を有しており、ファインピッチ化においてもっとも重要な電極及び電源設計に加え、薄膜化に重要な可塑剤選定、電源改良、シート形成技術の改選も同時並行的に実施した。初年度においてセッテイングされたファインピッチコネクタ材料合成装置を用い、実際に材料合成に取り組んだ。材料としては、申請者らが自ら合成に成功した銀ナノシート(表面積数十平方μmで厚み10 nm程度の銀ナノシート構造体)やカーボンナノチュウーブ、グラファイトなどを導電性フィラーとし、これをシリコーンと複合化した系に先ず取り組んだ。得られた材料の内部構造は大学に既説の装置を用いて行った。複合体資料の具体的な分析はX線CTスキャンによる三次元構造解析、ミクロトームによる薄片化資料作製よるデジタルマイクロスコープならびにSEM, FE-TEMによる微細構造観察を行った。特に、人工的に付与された電極表面上の突起部に電界集中の効果によって狙ったとおりのフィラー構造が形成されていることを確認できた。

これらの電導性フィラーの凝集によるピラー構造の位置、直径、間隔制御のための電極構造デザインの設計に成功した。2627年度には得られた材料の内部構造とファインピッチコネクタ用材料としての優位性検証を行った。ファインピッチコネクタ材料の合成と構造および基本物性評価し、得られた材料の内部構造が人工的に付与さらた電極表面上の突起部に電界集中の効果によって狙ったとおりのフィラーに構造が形成されていることを確認した。さらに、コネクタ材料の総合的な電気特性検討を行い、本プロセスの優位性を実証した。実際に材料合成に取り組んで、申請者らが自ら合成に成功した銀ナノシートやカーボンナノチュウーブ、グラファイトなどを導電性フィラーとし、これをシリコーンと複合化した系に先ず取り組んだ。得られた材料の内部構造は大学に既説の装置を用いて行った。複合体資料の具体的な分析はX線CTスキャンによる三次元構造解析、ミクロトームによる薄片化資料作製よるデジタルマイクロスコープならびにSEM, FE-TEMによる微細構造観察を行った。特に、人工的に付与された電極表面上の突起部に電界集中の効果によって狙ったとおりのフィラー構造が形成されていることを確認できた。本材料においては、ゴム材料に様々なフィラーを添加しているため、この添加によってゴム自体の特性が損なわれないか、検証を行う。また、第四世代のファインピッチコネクタ材料のモデル材料を合成し、その電気特性を初めとした諸特性を解析し、所望の材料が合成できているかどうかを確認する。最後にこれら成果をとりまとめ、ナノ秒パルス電場などの電場配向手法が、次世代型のファインピッチコネクタ材料形成に対して有効であることを実証する。新規フィアラー内部構造制御装置への装置改造1.パルス電場によるフィラー配向技術の更なる改善。本研究においては、膜の表と裏に設置した電極に対し、正負の電圧を絶えずスイチしながら印加する手法により、有機物マトリックス中で導電性フィラーが上下し、分離凝集することが出来た。これにによって、膜面を貫通するような凹凸を付与することで、そのエッジ部に電解集中を誘導し、その位置でフィラーを形成させることを成功した。2.電子ビームリソグラフィによるナノ凹凸電極構造の作成本研究では電子ビームリソグラフィによる電極へのナノ凹凸構造を付与し、5μmのピッチで導電パスをのピラー直径を1μm程度にすることを目的とした。申請者はサブミクロンレベルの加工技術を用いて、ファインピッチ化においてもっとも重要な電極及び電源設計に加え、薄膜化に重要な可塑剤選定、電源改良、シート形成技術の改選も同時並行的に実施した。得られた材料の内部構造解析とァインピッチコネクタ用材料としての優位性検証1.ファインピッチコネクタ材料の合成と構造および基本物性評価初年度においてセッテイングされたァインピッチコネクタ用材料合成装置を用い、二年以下は実際に材料合成に取り組む。材料としては、申請者らが自ら合成に成功した銀ナノシート(表面積数十μm2で厚み10 nm程度の銀ナノシート構造体)を導電性フィラーとし、これをシリコーンと複合化した系に先ず取り組むこととする。得られた材料の内部構造は大学の既設の以下の装置を用いて行う。2.ファインピッチコネクタ材料の電気特性評価。前項において得られた材料に対し、実際に5 μm
アンバンドリングと再生可能エネルギー導入下の電力市場の高頻度・ミクロデータ分析

東日本大震災後の日本の電力市場とその改革を念頭に置いて,電力市場のモデル分析を行った.主に3つの研究を行った.それぞれ,(1)9つの地域電力市場モデルを構築して,そこで原発停止の影響と代替電源導入の効果を分析した.(2)再生可能エネルギーを導入するための消費者の支払い意思額のミクロデータを分析して,日米比較を行った.最後に,(3)卸電力市場(JEPX)の時系列データを用いて市場における流動性の高さを分析した.東日本大震災後の日本の電力市場とその改革を念頭に置いて,電力市場のモデル分析を行った.主に3つの研究を行った.それぞれ,(1)9つの地域電力市場モデルを構築して,そこで原発停止の影響と代替電源導入の効果を分析した.(2)再生可能エネルギーを導入するための消費者の支払い意思額のミクロデータを分析して,日米比較を行った.最後に,(3)卸電力市場(JEPX)の時系列データを用いて市場における流動性の高さを分析した.9地域電力市場モデルであるeSTPAモデル(Spatial and Temporal Price and Allocation Model)を用いて、原子力発電所の脱落の影響と代替電源導入の効果を調べた。eSTPAモデルの枠組で、最近運開・予定、建設中の発電所だけでなく、仮想的に新規導入されるガスタービン複合火力発電所(GTCC)も考慮した。そして、原発脱落のケース、原発脱落+GTCC代替導入のケース、高齢機原発脱落+ GTCC代替導入のケースなど、今後想定される様々なケースのシミュレーションを行った。シミュレーション分析から、原発脱落のケースでは1.5-3円/kWhの価格上昇が生じるという推定結果となった。特に原発依存度の高い地域(中部以外の60Hzと北海道)でより高い水準となる。また、ピーク時間帯により大きい価格上昇が見られた。原発脱落に対してGTCC代替導入を行うケースでは、価格上昇は0.5-1.5円/kWhに抑制されるという結果が得られた。これらのシミュレーション分析では、地域間送電が減り各地域の「自給自足化」が促進され、結果的に送電線混雑が発生しにくくなることが示唆された。風力や太陽光などの再生可能エネルギーの導入が進む状況を踏まえ、renewable portfoliostandard (RPS)の制度が導入された市場の分析も行った(例:日本のRPS法)。特に、電力産業では市場支配力の問題が懸念されることから、既存の支配的企業と新規参入のフリンジ企業を想定するモデルを考察した。支配的企業の電源構成が主に非再生可能エネルギーである場合、支配的企業は戦略的にrenewable energy certificate/credit (REC)の価格を下げるように操作する一方、電力価格を吊り上げる操作をする誘因があることを、理論と定量分析により明確化した。再生可能エネルギー導入とアンバンドリングを念頭においた我が国の電力市場の各種の分析を実施した。まず、再生可能エネルギーの普及可能性を調べるために、日米比較の視点も含めて、消費者の支払い意思額(willingness to pay)を分析した。その結果、再生可能エネルギーの1%増加に対する支払い意思額は、日本と米国でそれぞれ一ヶ月あたり0.31ドルと0.71ドルであり、既存研究とも整合してかつ十分高い値が確認された。他方、原子力発電の1%減少に対する支払い意思額は、日本では一ヶ月あたり0.72ドルとなり、一ヶ月あたり0.1ドル台の米国の結果よりも格段に高い傾向を示した。特に、日本の消費者は、原子力から再生可能エネルギーへの代替に高い支払い意思額を示す結果となった。次に、電力自由化を視野に入れ、原子力停止のもとでの電力市場のシミュレーション分析を行った。原発停止による供給力不足を、ガスタービン複合火力の新規導入で補うと、全体的に電力価格は抑制される。その効果は、ピーク期(夏と冬)・ピーク時間帯(昼間)において特に大きく、ベースケースと比べた場合の価格上昇幅は、北海道以外では1円/kWh以下になる。しかし、オフピーク期(春と秋)・オフピーク時間帯(夜間)はあまり低下しない。これは、ガスタービン複合火力の燃費が原発ほど低くないために、オフピークにおいては経済性がなく、したがって、運転されないためである。さらに、日本卸電力取引所(JEPX)の30分ごとの取引データを用いて、Amihudの非流動性を分析した。その結果、JEPXは、週末の方が流動的で、逆に平日、特に月曜日に非流動的であることが示された。地域経済学当初計画したように研究がおおむね完成し,口頭報告を行うことができている.また,一部は,学術雑誌に掲載されたため.これまでの電力市場の入札データに関する分析を進めて,構造推定を行い,競争促進政策等の仮想的なシミュレーション分析を行う.また,理論分析の結果をこうした実証分析の結果とつきあわせることで,現実的な政策的含意を導くことを目指す.当初計画していた学会報告のための海外出張を次年度に持ち越したため。国際学会参加及び発表を初年度よりも重点的に行い,研究成果の公表と改善に努めるものとする.
アディポネクチンとCTRP11による前駆脂肪細胞の増殖制御機構の解明

肥満は生活習慣病の危険因子であり対策が求められている。一方、肥満の進展には前駆脂肪細胞の増殖と血管新生が必須であるが、その調節機構は明らかではない。本研究では補体C1qと同様の構造を持つ成熟脂肪細胞分泌因子アディポネクチン(ADPN)と脂肪組織間質血管細胞(SVC)群により分泌されるC1q/TNF relatedprotein (CTRP)11に着目し、それらの細胞増殖因子などの相互作用が前駆脂肪細胞と血管内皮細胞の増殖を調節しているか、明らかにすることを目的とした。げっ歯類における前駆脂肪細胞由来増殖促進因子候補として前駆脂肪細胞マーカPDGF受容体betaのリガンドであるPDGF-BB、神経成長因子NGF、匿名因子AおよびB、肝細胞増殖因子HGF、と血管内皮細胞増殖因子VEGFに注目した。このうちADPNはHGFとVGEF120を除く全ての因子と様々な親和性を持って結合した。ADPNとPDGF-BBの結合は細胞増殖を抑制し、NGFとの結合は細胞の分化を抑制したが、VEGF165との結合はその血管様構造の形成に影響を与えなかった。また上記因子の内、PDGF-BBの発現は加齢、肥満に伴い変化すること、HGFは黄体ホルモンの影響を受け、HGFの発現調節には種差があること、因子AおよびBが前駆脂肪細胞の増殖栄養因子の一つであることが明らかとなった。CTRP11についてはその発現調節機構を明らかにすると共に、ようやくほ乳類細胞における発現系に成功し組み換えタンパク質をえた。現在、CTRP11と因子AおよびBとの相互作用ならびに機能への影響について解析中である。本研究では補体C1qと同様の構造を持つ成熟脂肪細胞分泌因子アディポネクチン(ADNEC)と脂肪組織間質血管細胞(SVC)群により分泌されるC1q/TNF relatedprotein (CTRP)11に着目し、それらの細胞増殖因子などに対するマルチリガンド結合能により(SVCに含まれる)前駆脂肪細胞と血管内皮細胞の増殖が調節されていることを明らかにする。平成28年度は先ず神経成長因子NGFによるラットPC12細胞の神経突起の伸張とADNECの影響について調べた。NGFはPC12細胞の神経突起を伸張させたが、ADNECの同時処置は突起伸張を抑制した。ADNEC受容体のノックダウンは抑制に影響せず、ADNECとNGFの結合が認められたので、抑制はADNECとNGFの結合に因るNGFシグナルの減弱であることが明らかとなった(投稿準備中)。またラットの白色脂肪組織(WAT)由来SVCの分離・培養とNGFの役割に関しては抗NGF抗体はラットSVCの増殖に影響しなかった。しかし、NGFファミリーに属する神経栄養因子NTに対する抗体はSVCの増殖を部分的に阻害した。つまりNTが新規の前駆脂肪細胞増殖因子である可能性が高く、この点について現在、検討中である。更に脂肪細胞分化のグルコースとレチノイン酸による新たな制御機構、前駆および成熟脂肪細胞からの肝細胞増殖因子HGFの分泌特性に関する論文が受理された。平成28年度は以下の項目について研究を計画した。1)神経成長因子NGFによるラットPC12細胞の神経突起の伸張とADNECの影響、2)ラットの白色脂肪組織(WAT)由来SVCの分離・培養とNGFおよびADNECの役割、3)組換えCTRP11の作製とケモカイン・増殖因子(アナライト)との結合解析、4)SVCの分画(前駆脂肪細胞と血管内皮細胞の精製)、5)WATおよび褐色脂肪組織(BAT)由来SVCにおけるCTRP11遺伝子の発現である。上述の通り1)に関しては、ほぼ予想通りの結果が得られNGFによるラットPC12細胞の神経突起の伸張をADNECが抑制し、それはADNECとNGFの結合に依ることが明らかとなった(投稿準備中)。2)に関してはラットSVCの増殖に抗NGF抗体は作用せず、ADNECのNGFに対する作用をこの実験系では見ることができない。この結果はNTが自発性前駆脂肪細胞増殖因子として働く可能性を示唆したものであり、新規性が高く、この点について解析し、成果をまとめる予定である。NTもADNECと結合したことから、後ほどその相互作用について調べる予定である。一方、3)については組み換え体の発現が上手くいかず、条件を検討している。4)については前駆脂肪細胞と血管内皮細胞の精製条件を検討中である。5)ではCTRP11遺伝子の発現について結果を得た。よって、幾つかの問題点はあるものの、概ね順調に進展しているとした。本研究では補体C1qと同様の構造を持つ成熟脂肪細胞分泌因子アディポネクチン(ADNEC)と脂肪組織間質血管細胞(SVC)群により分泌されるC1q/TNF relatedprotein (CTRP)11に着目し、それらの細胞増殖因子などに対するマルチリガンド結合能により(SVCに含まれる)前駆脂肪細胞と血管内皮細胞の増殖が調節されていることを明らかにすることを目的とした。これまでに脂肪組織

由来因子NGF(神経成長因子)に対しADNECが結合し生物活性を抑制することが分かった(投稿中)。しかし、ラット白色脂肪組織由来SVCの初代細胞培養系において抗NGF抗体はその増殖に影響しなかった。関連因子の抗体についても調べたところ2つの因子に対する抗体が増殖を抑制し、因子添加による抗体の中和は増殖抑制を解除した。現在、前駆脂肪細胞、血管内皮細胞、免疫細胞の内、いずれの細胞が各因子を分泌し、応答したのか、解析中である。また2つの因子はADNEC結合性を示したので、ADNECが阻害能を持つか調べる必要がある。一方、血管内皮細胞増殖因子VEGFの細胞および試験官内機能評価系を作成できた。ヘパリン結合性VEGF165と非結合性VEGF120はADNECに対しても同様の結合特性を示したので、機能評価を行なっている。組換えCTRP11の作製については、哺乳動物細胞による発現系に変更し、解析を進めている。そのほか、褐色脂肪組織形成および白色脂肪組織の褐色化メカニズムに関する論文、前駆および成熟脂肪細胞からの肝細胞増殖因子HGF分泌における動物種特異性存在やADNECのマクロファージにおける炎症性遺伝子発現に及ぼす影響に関する論文が受理された。29年度当初計画では1)NGFによるラットPC12細胞の神経突起の伸張とADNECの影響については論文に纏め投稿する。2)ラットの白色脂肪組織由来SVCの分離・培養とNGFおよびADNECの役割に関しては論文が纏められるよう解析を継続する。また2)項が終わり次第、6)VEGFによる血管内皮細胞の増殖とADNECの影響について解析を開始するとしていた。および6)については計画通りである。2)についてはNGFを上記の2つの因子に置き換え研究を継続する。これらの点については当初の計画以上に進展している。また昨年、当初計画より遅れている組換えCTRP11の作製を継続し、完成次第ケモカイン・増殖因子(アナライト)との結合解析を行うとした。組換えCTRP11の作製については、哺乳動物細胞による発現系に変更したが、まだ充分量が作成できていない。一方、CTRP11遺伝子の発現については肝臓における発現が見落とされており、食餌性肥満マウス、I型糖尿病モデルマウス、24時間絶食させたマウスの肝臓で発現が低下した。このとき糖新生関連遺伝子はcAMP依存性に増加したが、cAMPはCTRP11遺伝子発現に影響しなかった。逆に糖新生関連遺伝子はインスリン処置により低下したが、CTRP11遺伝子発現は影響されなかった。現在さらに解析を進めている。肥満は生活習慣病の危険因子であり対策が求められている。一方、肥満の進展には前駆脂肪細胞の増殖と血管新生が必須であるが、その調節機構は明らかではない。本研究では補体C1qと同様の構造を持つ成熟脂肪細胞分泌因子アディポネクチン(ADPN)と脂肪組織間質血管細胞(SVC)群により分泌されるC1q/TNF related
脳微小循環の調節機序に関する研究ー神経ペプチドと血管内皮由来弛緩因子の関与

Neuropeptide Y(NPY)とAdrenomedullin(ADM)の脳微小循環に及ぼす影響を光電法(Am J Physiol 245 : H56-AH63,1978)を用いて検討した。猫を麻酔下に調節呼吸し、全身血圧(SABP)、および大脳皮質に装着した光電装置により局所脳血液含量(CBV)を連続記録し、適宜局所脳血流量(CBF)も求めた。NPYは0.1μg/kgを生理食塩水に溶解1ml年、左下動脈より注入した。ΔCBVは注入後1分で+1.17±0.17±vol%(p<0.01)と有意に増加しその後前値に復した。CBFは前値69.5±11.2ml/100gbrain/minに対し、1分後93.1±14.7と有意(p<0.05)に増加、5分後には前値に復した。さらに15-60分後まd有意(p<0.05)に減少した。又、1分後のCBVの上昇はLーNMMAの投与により有意に抑制され、LーNMMA+Lーarginineの前投与で再び増加した。この結果、NPYは脳微小血管に対して2相性の作用を及ぼし、特に早期の拡張作用は内因性のNOを介していると考えられた。ADMも舌動脈への投与により一過性(30秒、1分後)に脳微小血管を拡張した。この脳微小血管拡張作用は主にADM拮抗薬(ADM22-52)及びADMと類似構造を有するCGRPの拮抗薬(CGRP8-37)の前投与により抑制された。したがって、猫では、ADMの脳微小血管拡張作用は主にADM特異的受容体を介する。またADM受容体とCGRP受容体は密接な関連を有すると考えられる。Neuropeptide-Y(NPY)は36アミノ酸からなるペプチドで,血管内投与において脳血流量(CBF)を減少させるとする報告もあるがいまだ明らかではない.本年度はNPYの脳微小血管に及ぼす影響を光電法により連続的に記録した.方法:17匹のネコ(平均体重2.4Kg)を用いた.α-chloralose50mg/kgおよびurethane500mg/kgの腹腔内投与により麻酔し,人工呼吸器により調節呼吸とした.一側股動脈よりカテーテルを挿入し,全身動脈血圧を連続記録し,平均動脈血圧(MABP)を計算した.光電装置(Am J Physiol 245:H56-63,1978)を大脳皮質に装着し,局所脳血含量(CBV)を連続記録した.また平均通過時間(MTT)を計算し脳血流量(CBF)を求めた.NPY0.1ug/kgを生理食塩水に溶解1mlとし,左舌動脈より注入した.注入後1分,5分,15分,30分,60分でMABP,CBV,CBFを求め,それぞれ注入前に対するΔMABP,ΔCBVを計算した.考案:NPYは脳微小血管に対して2相性の作用を及ぼし,特に早期の拡張作用は内因性のNOを介している可能性が考えられた・我々はadrenomedullin(ADM)が一過性(投与30秒、1分後)に脳微小血管を拡張することを明らかにしている.今年はADM拮抗薬(ADM_<22-52>)及びADMと類似構造を有するCGRPの拮抗薬(CGRP_<8-37>)を用いこの拡張作用の機序を検討した.

まとめ:ネコでは,ADMの脳微小血管拡張作用は主にADM特異的受容体を介する.またADM受容体とCGRP受容体は密接な関連を有すると考えられる.