hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者がん治療におけるQOL情報の有用性に関する研究

リスク/ベネフィット・バランスが一般に小さい高齢者がん治療では、若年者と比べて生活の質(Quality of Life, QOL)を重視する傾向にある。今回我々は、QOL研究事務局としてQOLデータの収集ならびに解析を担当する3つの多施設共同比較試験から得られた、70歳以上の高齢非小細胞肺癌患者373例のデータを用い、肺がんに特異的なQOL指標であるFACT-Lについて、重要な治療アウトカムである全生存期間の予測因子となりうるか否かを明らかにした。まず、治療開始前PS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データによる調整を行った多変量解析において治療開始前のQOLがより強い予後因子となりうるかの検討を行ったところ、治療開始前のQOLは独立した有意な予後因子であることが示された。これは、高齢がん患者の化学療法アウトカム予測において、高齢者機能評価に関する情報とQOL評価の情報は互いに独立した形で有用であることを示しており、高齢者機能評価に関する情報がきちんと収集されていればQOL評価の情報は必要ないとの考えが正しくないことを強く示唆する結果である。一方、がん化学療法に伴うQOLの改善の有無が全生存期間の予測因子となりうるかについては、治療開始前PS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データによる調整を行った多変量解析において有意な関連は見られなかった。本研究の結果は論文投稿のうえ受理された段階であり、近日中に公表される。2019年度は、がん化学療法による有害事象のうち重要なものの一つである神経毒性について、神経毒性の指標であるFACT/GOG-Ntxスコアにおいて、いわゆる「臨床的に意味のあるQOL変化」が何点以上であるかを明らかにすることにより、神経毒性においてもQOLスコア変化の程度を臨床的な意義と結びつけることを目的とする。2018年度は、日本臨床腫瘍研究グループ(Japan Clinical Oncology Group、JCOG)ならびに西日本がん研究機構(West Japan Oncology Group、WJOG)で実施された3つの大規模臨床比較試験である「高齢者進行非小細胞肺がんに対するドセタキセルとドセタキセル・シスプラチン併用を比較する第三相ランダム化比較試験(JCOG0207)」と「高齢者進行非小細胞肺がんに対する、ドセタキセルとドセタキセル・シスプラチン併用を比較する第III相ランダム化比較試験(JCOG0803/WJOG4307L)」、合計373例のデータを用い、データセンターで収集された臨床試験データと、QOL調査事務局で収集されたQOLデータを統合し、解析を行った。QOL指標は、北米を中心に世界的に利用されているFACT-Lスコアを用いた。本解析の目的は2つである。1つ目は、PS、MMSEに比べ治療開始前のQOLがより強い予後因子となりうるかの検討である。説明変数は、QOLスコア、PS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データとし、結果変数は全生存期間とした。2つ目は、「QOLの改善」が予後因子となりうるかの検討である。説明変数は、QOLの改善(2点以上)、登録時のPS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データとし、結果変数は全生存期間とした。上記解析の結果、治療開始前のQOLは、ハザード比0.68(95%信頼区間0.52-0.89)で、独立した有意な予後因子であることが示された。一方、QOLの改善については、ハザード比0.97(95%信頼区間0.72-1.23)で、有意な予後因子とはならなかった。以上の結果について、Journal of Geriatric Oncologyへ論文投稿のうえ、受理された段階である。2019年度においては、進行または再発結腸/直腸がん初回化学療法例に対する多施設共同比較試験で収集された400例のデータを用い、抗がん剤における神経毒性のQOL指標であるFACT/GOG-Ntxについて、医療者が判断するがん治療有害事象評価スケールCommon Terminology Criteria for Adverse Events(CTCAE)のグレードとの比較に基づき、いわゆる「臨床的に意味のあるQOL変化」がFACT/GOG-Ntxでどれくらいのスコア差に相当するかを明らかにする。神経毒性QOLにおける「臨床的に意味のある変化」について、医療者によって判定されたCTCAE v4.0グレード判定結果を基準として、各グレードに相当するFACT/GOG-Ntxスコアの平均値ならびに95%信頼区間、また神経毒性の程度がCTCAE v4.0グレード間で変化した場合に、対応するFACT/GOG-Ntxスコア変化の平均値ならびに95%信頼区間がどれくらいであるかについて、線形混合モデルを用いて解析を行う。

まず、治療開始前PS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データによる調整を行った多変量解析において治療開始前のQOLがより強い予後因子となりうるかの検討を行ったところ、治療開始前のQOLは独立した有意な予後因子であることが示された。これは、高齢がん患者の化学療法アウトカム予測において、高齢者機能評価に関する情報とQOL評価の情報は互いに独立した形で有用であることを示しており、高齢者機能評価に関する情報がきちんと収集されていればQOL評価の情報は必要ないとの考えが正しくないことを強く示唆する結果である。一方、がん化学療法に伴うQOLの改善の有無が全生存期間の予測因子となりうるかについては、治療開始前PS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データによる調整を行った多変量解析において有意な関連は見られなかった。本研究の結果は論文投稿のうえ受理された段階であり、近日中に公表される。2019年度は、がん化学療法による有害事象のうち重要なものの一つである神経毒性について、神経毒性の指標であるFACT/GOG-Ntxスコアにおいて、いわゆる「臨床的に意味のあるQOL変化」が何点以上であるかを明らかにすることにより、神経毒性においてもQOLスコア変化の程度を臨床的な意義と結びつけることを目的とする。2018年度は、日本臨床腫瘍研究グループ(Japan Clinical Oncology Group、JCOG)ならびに西日本がん研究機構(West Japan Oncology Group、WJOG)で実施された3つの大規模臨床比較試験である「高齢者進行非小細胞肺がんに対するドセタキセルとドセタキセル・シスプラチン併用を比較する第三相ランダム化比較試験(JCOG0207)」と「高齢者進行非小細胞肺がんに対する、ドセタキセルとドセタキセル・シスプラチン併用を比較する第III相ランダム化比較試験(JCOG0803/WJOG4307L)」、合計373例のデータを用い、データセンターで収集された臨床試験データと、QOL調査事務局で収集されたQOLデータを統合し、解析を行った。QOL指標は、北米を中心に世界的に利用されているFACT-Lスコアを用いた。本解析の目的は2つである。1つ目は、PS、MMSEに比べ治療開始前のQOLがより強い予後因子となりうるかの検討である。説明変数は、QOLスコア、PS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データとし、結果変数は全生存期間とした。2つ目は、「QOLの改善」が予後因子となりうるかの検討である。説明変数は、QOLの改善(2点以上)、登録時のPS、年齢、性別、臨床病期、組織型、MMSEを含む高齢者機能評価データとし、結果変数は全生存期間とした。上記解析の結果、治療開始前のQOLは、ハザード比0.68(95%信頼区間0.52-0.89)で、独立した有意な予後因子であることが示された。一方、QOLの改善については、ハザード比0.97(95%信頼区間0.72-1.23)で、有意な予後因子とはならなかった。以上の結果について、Journal of Geriatric Oncologyへ論文投稿のうえ、受理された段階である。
オホーツク海沿岸域における動物プランクトン群集の経年変動メカニズムに関する研究

本研究はサブテーマとして1.外洋性動物プラクトンの動態(S1)、2.沿岸性動物プランクトンの動態(S2)、3.経年変動の影響(S3)の3つを設けている。平成29年度は平成28年度に引き続き沿岸性動物プランクトンの動態として、休眠卵の実験を中心に行った。・紋別港オホーツクタワーにおける休眠卵の季節的動態の調査(S2)沿岸性動物プランクトンの新規個体群の加入に大きな影響を与える海底泥中の休眠卵の季節的動態を解明する目的で、紋別港オホーツクタワーにおいて、エクマンバージ採泥器を用いた採泥と、海底泥中から動物プランクトンの休眠卵を抽出し、海底泥中の休眠卵密度の推定と現場環境を再現した休眠卵孵化実験を行った。実験の結果、冬季の結氷水温下でも海底泥中の休眠卵からの孵化が確認出来たことに加え、特に2月から3月にかけて、海底泥中の休眠卵密度の減少と休眠卵孵化率の増加が同じタイミングで観察された。このことから、動物プランクトン休眠卵はオホーツク海沿岸域のような季節海氷域において有効に機能しており、海氷の融解・後退に対応して休眠卵の孵化が起こっている可能性が示唆された。これらの実験で得られたデータをまとめ、プランクトン・ベントス合同大会と海洋生物学シンポジウムにて発表を行った。・紋別港オホーツクタワー長期動物プランクトン試料データの解析(S1とS3)紋別港オホーツクタワーにおける1997年4月ー2012年12月にかけての動物プランクトン試料に基づく種同定・計数データについて、解析を継続した。経年変動に注目すると、特に4ー6月の動物プランクトン群集の出現・消失の変動が最も大きいということがわかった。また環境変動としては宗谷暖流の勢力が強くなる時期と相関があることから、海氷の勢力や春季植物プランクトンブルームとも相互関係があると予測されるが、これらは現在解析中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はサブテーマとして以下の3つを設けている。1.外洋性動物プランクトンの動態(S1)、2.沿岸性動物プランクトンの動態(S2)、3.経年変動の影響(S3)。本年度(平成27年度)は1及び3ではデータ解析、2では実験を主に行うことを計画しており、各テーマともにほぼ予定通り進行していると考えている。以下に各サブタイトルの実施状況を詳細に記す。・紋別市オホーツクタワーと紋別港内の動物プランクトン群集の比較(S1、S2)2006-2012年にかけてオホーツクタワーと紋別港港内の動物プランクトンデータを比較し、両群集の違いとその要因について考察を行った。その結果、より外洋性の強いオキアミ類と、沿岸性の強い枝角類で顕著な差があることが明らかになった。これらの結果は学術論文としてまとめ、国際誌に投稿予定である。・オホーツクタワー長期動物プランクトンデータのクラスター解析(S3)1997年4月-2012年12月の種同定・計数データについて、クラスター解析を行い、季節・経年変動を評価した。また得られた結果に基づいて国際学会にてポスター発表を行った。今後は変動要因を明らかにするために、付随する物理データと動物プランクトンデータに基づき共分散構造解析を行い、それぞれの物理、生物要因同士の相関関係を明らかにする。得られた結果はポスターとしてまとめ、国際学会にて発表予定である。・休眠卵孵化実験の予備実験(S2)紋別市オホーツクタワーにおいて、動物プランクトンの休眠卵の予備実験として、函館湾にて海底泥から休眠卵の抽出と孵化実験を行った。今後も予備実験を行い、実験方法や設定を精査した後に、オホーツクタワーにて本実験を行い、動物プランクトンと休眠卵との関係を明らかにする予定である。・修士課程での修士論文を3報の学術論文にまとめ直し、国際誌に投稿し、受理印刷された。また試料採集の補助と研究手法、解析を指導した学生の和文論文が受理された。本研究で設けている3つのサブテーマいずれもほぼ予定通り進行しており、現在のところまで研究計画の大幅な変更や遅延などの問題はないと考えている。平成27年度で学術論文4報と学会発表3回を行ったことも研究が順調に進行していることを裏付けている。以下に各サブテーマの研究実績を詳細に記す。・紋別港オホーツクタワー長期動物プランクトン試料データの解析(S1とS3)紋別港オホーツクタワーにおける1997年4月ー2012年12月にかけての動物プランクトン試料に基づく種同定・計数データについて、クラスター解析とNMDSによる多変量解析を行い、動物プランクトンの季節・経年変動とそれらに影響を与える環境要因について評価した。動物プランクトン群集は季節的に大きく5グループに分けられ、2ー3ヶ月毎にグループが変化していた。グループの変動と物理環境の変化を比較するとグループの変動するタイミングは異なる物理環境の変化と相関があることが示された。これらの解析をまとめたものを国際学会にて1件のポスター発表と2件の口頭発表を行った。・紋別港オホーツクタワーにおける休眠卵の季節的動態の調査(S2)

沿岸性動物プランクトンの新規個体群の加入に大きな影響を与える海底泥中の休眠卵の季節的動態を解明する目的で、紋別港オホーツクタワーにおいて、エクマンバージ採泥器を用いた採泥と、海底泥中から動物プランクトンの休眠卵を抽出し、計数と休眠卵孵化実験を行った。2016年11月から2017年4月まで本実験を行った結果、オホーツクタワー周辺の海底泥中には最大で1平方メートルあたり114.8万個の休眠卵が存在していた。また孵化実験の結果、結氷水温下であっても、休眠卵からの孵化が確認できた。季節海氷域における結氷水温下での休眠卵の動態に関する知見は無く、非常に貴重なデータを得ることが出来たと考えている。この休眠卵の調査は水塊が完全に入れ替わる夏季まで継続した後にデータをまとめ、学会発表を行う予定である。本研究はサブテーマとして以下の3つを設けている。1.外洋性動物プランクトンの動態、2.沿岸性動物プランクトンの動態、3.経年変動の影響(S3)。本年度(平成28年度)は1及び3ではデータ解析、2では実験を主に行うことを計画しており、各テーマともにほぼ予定通り進行していると考えている。本研究はサブテーマとして1.外洋性動物プラクトンの動態(S1)、2.沿岸性動物プランクトンの動態(S2)、3.経年変動の影響(S3)の3つを設けている。平成29年度は平成28年度に引き続き沿岸性動物プランクトンの動態として、休眠卵の実験を中心に行った。・紋別港オホーツクタワーにおける休眠卵の季節的動態の調査(S2)沿岸性動物プランクトンの新規個体群の加入に大きな影響を与える海底泥中の休眠卵の季節的動態を解明する目的で、紋別港オホーツクタワーにおいて、エクマンバージ採泥器を用いた採泥と、海底泥中から動物プランクトンの休眠卵を抽出し、海底泥中の休眠卵密度の推定と現場環境を再現した休眠卵孵化実験を行った。実験の結果、冬季の結氷水温下でも海底泥中の休眠卵からの孵化が確認出来たことに加え、特に2月から3月にかけて、海底泥中の休眠卵密度の減少と休眠卵孵化率の増加が同じタイミングで観察された。このことから、動物プランクトン休眠卵はオホーツク海沿岸域のような季節海氷域において有効に機能しており、海氷の融解・後退に対応して休眠卵の孵化が起こっている可能性が示唆された。これらの実験で得られたデータをまとめ、プランクトン・ベントス合同大会と海洋生物学シンポジウムにて発表を行った。・紋別港オホーツクタワー長期動物プランクトン試料データの解析(S1とS3)紋別港オホーツクタワーにおける1997年4月ー2012年12月にかけての動物プランクトン試料に基づく種同定・計数データについて、解析を継続した。経年変動に注目すると、特に4ー6月の動物プランクトン群集の出現・消失の変動が最も大きいということがわかった。また環境変動としては宗谷暖流の勢力が強くなる時期と相関があることから、海氷の勢力や春季植物プランクトンブルームとも相互関係があると予測されるが、これらは現在解析中である。全体としては現状の方策のままで十分に研究計画を完遂できると考える。今後は休眠卵分析のための予備実験を函館湾にて行った後に実験方法や設定を改良して、紋別市オホーツクタワーにおいて本実験へと移行する予定である。
制度理論の再検討-グローバル法秩序の構造把握の試み

研究二年目にあたる2018年度も、主として、前年度の研究成果を踏まえ、本研究の目的である、グローバル化という今日的な状況の下で生じた法現象の説明・分析に有用であるような概念モデルを、「制度理論」と呼ばれる理論枠組に準拠するかたちで設定するための準備作業を引き続き行った。具体的には、以下の三つの研究を実施した。1昨年度からの継続として、ニール・マコーミックが提唱した新しい類型の「制度理論」に着目し、その理論が設定する概念モデル、及びその理論を支える哲学的な着想をめぐる検討を行った。具体的には、ヨーロッパ統合の法構造・政治構造をめぐる分析に現れる、マコーミックの制度理論の設定する概念モデルとその哲学的な背景を検討した。2次いで、今年度の主たる研究として、法概念モデルの設定の基礎を提供する「制度理論」につき、その従来の主唱者たちが提示する議論のサーヴェイに取り組んだ。具体的には、とりわけサンティ・ロマーノが提唱した古い類型の理論に着目し、その理論内容ならびにそれを支える哲学的な着想、そして彼の理論に対する様々な批判を検討した。3加えて、本研究と密接に関連するものとして、グローバル化という今日的な状況における、「制度理論」に適合的な法的推論のあり方についての検討を行った。具体的には、マコーミックの制度理論に基づく法的推論の考察を出発点としつつ、「関係性」という要素を取り入れた法的推論のあり方を提唱する議論を展開した。当初に設定された二年目の計画におおむね沿った形で研究が進行している。なお、上記1については既に論稿が予定されており、3についても学会報告が行われ、論稿のかたちで公表されることが予定されている。2については、研究三年目に論稿のかたちで公表できるように準備を進めている。研究三年目にあたる2019年度もまた、当初に設定された計画に準拠するかたちで、本研究の主たる目的の達成のために、以下の研究を実施することを予定している。1研究一・二年目の成果を踏まえて、グローバル化という今日的な状況における「制度理論」に基づく法概念モデルの設定に向けた検討を開始する。これまでのサーヴェイにより得られた新・旧の「制度理論」の知見を手がかりに、グローバル化という文脈の特性を踏まえて、適切な法概念モデルの設定を探求する。2加えて、余力があれば、「制度理論」が、グローバル化という今日的な状況における法概念モデルの設定という特定の問題を越えて、あるいはこの問題に関連するものとして、様々な分野での法の理論的な探求において持ちうる含意についての検討も行いたい。具体的には、この理論が法と道徳の関係、法的推論のあり方などについて与えうる知見について、考察を行う。研究一年目にあたる2017年度は、グローバル化という今日的な状況の下で生じた法現象の説明・分析に有用であるような概念モデルを、「制度理論」と呼ばれる理論枠組に準拠するかたちで設定するという本研究の目的を達成するための準備作業として、以下の三つの研究を実施した。1研究のそもそもの前提として、グローバル化という今日的な状況における法概念モデルの設定にかかわる方法論上の問題についての考察を行った。具体的には、分析法理学と呼ばれる法哲学上の立場を取る理論家たちのあいだで行われた、この問題をめぐる論争を取り上げつつ、本研究における法概念モデルの構築の進め方をめぐる方針を確認した。2次いで、今年度の主たる研究として、法概念モデルの設定の基礎を提供する「制度理論」につき、その近時の主唱者たちが提示する議論のサーヴェイに取り組んだ。具体的には、とりわけニール・マコーミックが提唱した新しい類型の理論に着目し、その理論内容ならびにそれを支える哲学的な着想、そして彼の理論に対する様々な批判を検討した。3加えて、次年度に予定されている研究との関連で、グローバル化という今日的な状況における「制度理論」に基づく法概念モデルの設定という目的の下で提起された、いくつかの萌芽的な議論のサーヴェイにも着手した。具体的には、ニール・マコーミック自身の議論、そして彼の議論に影響を受けた理論家たちが提起した議論について概観した。当初に設定された初年度の計画におおむね沿った形で研究が進行している。なお、上記1については論稿の公表が予定されており、3については既に論稿が公表されている。

具体的には、マコーミックの制度理論に基づく法的推論の考察を出発点としつつ、「関係性」という要素を取り入れた法的推論のあり方を提唱する議論を展開した。当初に設定された二年目の計画におおむね沿った形で研究が進行している。なお、上記1については既に論稿が予定されており、3についても学会報告が行われ、論稿のかたちで公表されることが予定されている。2については、研究三年目に論稿のかたちで公表できるように準備を進めている。研究二年目にあたる2018年度もまた、当初に設定された計画に準拠するかたちで、研究一年目の成果、とりわけ上記2を踏まえつつ、以下の研究を実施することを予定している。1二年目の主たる研究として、法概念モデルの設定の基礎を提供する「制度理論」につき、その従来の主唱者たちが提示する議論のサーヴェイに取り組む。とりわけサンティ・ロマーノを中心に、大陸の理論家たちによる古い類型の理論ならびにそれを支える哲学的な着想、そしてその理論に対する様々な角度からの批判を検討する。2三年目に予定されている研究との関連で、グローバル化という今日的な状況における「制度理論」に基づく法概念モデルの設定に向けた検討を開始する。これまでのサーヴェイにより得られた新・旧の「制度理論」の知見を手がかりに、グローバル化という文脈の特性を踏まえて、適切な法概念モデルの設定を探求する。研究三年目にあたる2019年度もまた、当初に設定された計画に準拠するかたちで、本研究の主たる目的の達成のために、以下の研究を実施することを予定している。1研究一・二年目の成果を踏まえて、グローバル化という今日的な状況における「制度理論」に基づく法概念モデルの設定に向けた検討を開始する。2加えて、余力があれば、「制度理論」が、グローバル化という今日的な状況における法概念モデルの設定という特定の問題を越えて、あるいはこの問題に関連するものとして、様々な分野での法の理論的な探求において持ちうる含意についての検討も行いたい。具体的には、この理論が法と道徳の関係、法的推論のあり方などについて与えうる知見について、考察を行う。研究一年目は概ね計画通り支出したが、サーヴェイのために購入を計画していた年度内発刊予定の書籍の発売が延期されたため、その分の額を繰り越すことになった。研究二年目は、引き続きサーヴェイの遂行に必要な書籍購入の費用に加えて、資料収集ならびに学会参加のために必要な旅費等のために支出を行う計画である。
局所麻酔薬の神経毒性の機序に関する研究

腰部脊髄くも膜下に局所麻酔薬を投与し、局所麻酔薬の神経障害の機序におけるグルタミン酸毒性の関与について研究を行った。1.局所麻酔薬の腰部くも膜下投与後の脳脊髄液中のグルタミン酸濃度の用量依存性変化と組織学的傷害に関する検討:予め腰部脊髄くも膜下に微小透析用プローベと薬液注入用カテーテルを埋め込んだ家兎に、1%、2%、4%テトラカインを0.3ml投与すると、脳脊髄液中のグルタミン酸濃度は基礎値の4倍、6倍、10倍に上昇した。7日後の後肢運動機能は1%群は全て正常で、4%群は全て跳躍できなかった。腰部脊髄の病理学的所見では後索の空胞化と前角運動神経細胞のcentral chromatolysisが特徴的であった。局所麻酔薬の傷害部位は前根及び後根と推測され、グルタミン酸毒性の関与が示唆された。2.局所麻酔薬のへのエピネフリン添加の影響:予め腰部脊髄くも膜下に微小透析用プローベと薬液注入用カテーテルを埋め込んだ家兎に、1%テトラカイン(T)、1%T+エピネフリン(0.1mg/mL)、2%T、2%T+エピネフリンを0.3ml投与すると、脳脊髄液中のグルタミン酸濃度は基礎値の4倍、4倍、12倍、12倍に上昇した。エピネフリン添加の有無でピーク値に有意差はなかったが、エピネフリン添加で高値が持続した。エピネフリン添加により脊髄後索の空胞化が増強し、局所麻酔薬の神経毒性が増強する可能性が示唆された。3.まとめ:テトラカインの腰部脊髄くも膜下投与により用量依存性に脳脊髄液中のグルタミン酸濃度が上昇し、エピネフリンの添加によりピーク値は増加しないが、その後高値が持続する。テトラカインの腰部脊髄くも膜下投与による神経障害は後根、前根傷害が主な原因と考えられ、後根神経傷害はワーラー変性を生じ、後索の空胞化としてその程度を客観的に評価できると考えられる。テトラカインへのエピネフリン添加は神経障害の増悪の可能性があると思われた。今後の研究では、局所麻酔薬の神経毒性の機序にグルタミン酸毒性が関与しているか否かさらに明確にするために、脳脊髄液中にAMPA受容体拮抗薬を投与して、テトラカインによる神経毒性が軽減できるか検討する予定である。マイクロダイアリシスプローべと薬物注入用カテーテルを腰部脊髄くも膜下に埋め込んだ家兎を用い、脊髄くも膜下テトラカイン投与後の、脳脊髄液中のグルタミン酸濃度変化と神経学的・組織学的変化について検討を行った。1.テトラカインの濃度による影響方法:イソフルラン麻酔下、腰部脊髄くも膜下に1%、2%、4%テトラカインまたは食塩水(330mOsm)0.3mlを投与し(各n=6)、脳脊髄液中のグルタミン酸濃度変化を測定し、7日後の神経学的所見と腰部脊髄の病理組織学的所見を検討した。

結果:1%、2%、4%テトラカイン投与により、脳脊髄液の透析液中のグルタミン酸濃度はそれぞれ、4倍、6倍、10倍に上昇した。1%群では運動機能は正常だったが、4%群では跳躍可能な家兎はいなかった。運動機能が障害された家兎では、運動神経細胞にcentral chromatolysisが、また後索の空胞化が観察された。2テトラカイン投与時のエピネフリン添加の影響方法:イソフルラン麻酔下、腰部脊髄くも膜下にテトラカイン1%、2%、1%+エピネフリン(0.1mg/ml)、2%+エピネフリン(0.1mg/ml)(各n=6)、または食塩水(330mOsm)+エピネフリン(0.1mg/ml)(n=4)を0.3ml投与し、脳脊髄液中のグルタミン酸濃度変化を測定し、7日後の神経学的所見と腰部脊髄の病理組織学的所見を検討した。結果:1%、2%群ともエピネフリンの添加の有無で、テトラカイン投与後の脳脊髄液の透析液中のグルタミン酸濃度のピーク値に差はなかったが、エピネフリン添加群ではグルタミン酸濃度の上昇が持続した。食塩水+エピネフリンではグルタミン酸濃度の変化はなかった。【まとめ】腰部脊髄くも膜下へのテトラカイン投与により、脳脊髄液中のグルタミン酸濃度が上昇することが明かになった。他の麻酔薬についても検討すると同時に、高濃度のグルタミン酸による神経傷害の可能性についてグルタミン酸受容体拮抗薬などを用いて検討を続ける予定である。平成11年度の研究で腰部脊髄くも膜下にテトラカインを投与すると用量依存性に脳脊髄液中のグルタミン酸濃度が上昇し、後肢運動機能障害、病理組織学的検討では後索に限局した空胞化と運動神経細胞のcentral chromatolysisを生じることが判明した、本年度の研究は、テトラカイン投与後の脳脊髄液中グルタミン酸濃度変化と神経障害に及ぼすエピネフリン添加の影響について検討した。【方法】予め腰部脊髄くも膜下に微小透析用プローベと薬液注入用カテーテルを埋め込んだ家兎を1)1%テトラカイン群(1%T群)、2)1%テトラカイン+エピネフリン群(0.1mg/mLのエピネフリン添加、1%TE群)、3) 2%テトラカイン群(2%T群)、4)2%テトラカイン+エピネフリン群(2%TE群)、5)対照群(330m0sm/LのNaCl溶液+エピネフリン)、の5群(各n=6)に分け、薬液を0.3mlくも膜下に投与した。投与30分前から投与後90分まで微小透析法により腰部脊髄くも膜下の脳脊髄液の微小透析を行い、グルタミン酸濃度を測定した。その後、7日間、後肢運動機能(5段階評価)と感覚障害(3段階評価)を評価した。その後、脊髄を灌流固定し、脊髄後索の空胞化の程度を4段階で評価し、前角の運動神経細胞のcentral chromatolysis変性細胞数を計測した。【結果と考察】脳脊髄液中のグルタミン酸濃度は1%T群、1%TE群、2%T群、2%TE群でそれぞれ基礎値の4倍、4倍、12倍、12倍に上昇した。対照群では変化はなかった。2%TE群では2%T群に比較し、ピーク後も高値が持続した。7日後の後肢運動機能、感覚機能は1%TE群、2%T群、2%TE群の順に悪くなる傾向があった。腰部脊髄後索の空胞化の程度は1%TE群が1%T群に比較し、有意に悪かった。テトラカインへのエピネフリン添加はテトラカインの神経毒性を増悪させ、その機序にグルタミン酸毒性が関与している可能性が示唆された。
超高密度転位構造を利用した磁気機能デバイスの探索

半導体結晶での欠陥-不純物反応に関する知識を基盤として、シリコン結晶中に高密度に導入された転位欠陥に沿って強磁性不純物のナノ構造複合体を形成し、磁気機能性を有する新しいデバイスを構築するための基礎研究を進めた。高密度の転位を有すシリコン結晶の表面からMn不純物を拡散侵入させることで、厚さ約1 μmのMnSi1.75の合金層が有効に形成されることが見出された。本研究は、半導体結晶での欠陥-不純物反応に関する知識を基盤として、シリコン結晶中に高密度に導入された転位欠陥に沿って強磁性不純物のナノ構造複合体を形成し、磁気機能性を有する新しいデバイスを構築することを目的とする。本年度は、強磁性不純物の拡散法による転位でのナノ構造体の形成とバルク結晶成長法による強磁性不純物の高濃度添加法を昨年度に引き続き試行した。(1)拡散法による転位でのCuナノ複合体の形成:転位の組織構造でのナノ複合体の形成について、基礎的な知識として、シリコン試料に銅不純物を900-730Cにおいて100時間、真空中で熱処理して形成される銅析出物に関する結晶学的特性が明確化された。(2)拡散法による転位でのMn構造体の形成:109cm-2の高密度転位に沿って強磁性Mn不純物を拡散法させたシリコン結晶の表面層において、無転位試料では見られないMn化合物の形成を形成した。転位に沿ったMnの優先的拡散の証拠を見出した。(3)磁性不純物添加シリコン結晶の育成:チョクラルスキー法により、各種不純物を高濃度に固溶する育成を行ったが、単独の不純物添加ではそのMn濃度はSIMS分析の結果想定を下回った。そこで、その中でMn不純物とさらに別種不純物の同時添加法を試みた。育成された結晶の磁化特性について、現在検討中である。このように、変形試料や磁性不純物導入のための基礎的条件の抽出とその把握はほぼできたが、Mn不純物による強磁性特性を見出すにまだ至らず、より高濃度の不純物添加が必要であるため、相当遅れていると判断せざるを得ない。延長となった平成25年度においては、拡散法、結晶成長法、さらにより高濃度が期待されるイオン注入法での研究を行い、本研究を完遂する。上記目的に対して、(1)バルク結晶成長法による高濃度の強磁性不純物の導入と(2)強磁性不純物の拡散法による転位でのナノ構造体の形成を試みた。(1)磁性不純物添加シリコン結晶の育成:チョクラルスキー法により、各種不純物を高濃度に固溶するシリコン結晶の育成を行い、濃度4 ×1016 cm-3のMn不純物を固溶する1インチ径のバルク結晶が育成した。ただ、その結晶の電気的特性は10Kから室温の範囲でHall係数法によって高純度結晶と同じであり、また磁化特性もSQUIDによる磁化測定では、自由電子による常磁性に留まり、Mnに起因する強磁性特性を見出すには至らなかった。しかし、同種の育成実験で、Cu、Pb、Sn等の特異な不純物を固溶する結晶の育成に成功し、それら不純物の結晶欠陥である粒界への集積現象を解明するに至った。(2)拡散法による磁性不純物の導入と複合体の形成:109cm-2の高密度転位を導入したシリコン結晶の表面にCu、Mn不純物を蒸着し、それらから結晶内部へ拡散法により侵入させ、その2-5μmの表層領域においてそれら不純物の複合体を形成させた。特に、MnSi1.75化合物の形成が確認された。また、表面層にSb不純物を同時に蒸着させるとその形成が促進されることが見出された。それら試料の磁化特性について、現在検討を進めている。このように、本研究の目的とした欠陥構造を利用した磁気デバイスの開発には至らなかったが、基礎的学理として、磁性不純物の転位に沿う拡散挙動、複合体形成、それらに対する異種不純物の同時添加の影響、粒界・転位との不純物反応・集積現象の解明を進めることが可能となった。今後、これらの結果を論文として発表する。本年度は、強磁性不純物の基礎的な反応過程と実験手法の探索および条件の抽出を行った。

(1)変形による高密度転位組織の形成:素材シリコン結晶より、切り出した試料(3 ×3 ×11 mm3)を900 ̊Cで種々の変形量まで変形し、その導入された転位の密度がエッチピット法により1010 -1011 cm-2であった。これにより、高密度転位組織を形成するための最適な条件が見出された。(2)拡散法による転位でのナノ複合体の形成:転位の組織構造でのナノ複合体の形成に係る基礎的実験条件の抽出と反応を明確化するために、シリコン試料に対して、銅不純物を900 ̊Cにおいて100時間、真空中で熱処理した。その結果、新奇な、異なるサイズと形状の銅析出物類が欠陥領域で形成されることが電子顕微鏡法、X線回折顕微法により見出された。さらに、ドーパント不純物と酸素が関連することが判明した。(3)強磁性不純物添加シリコン結晶の育成:チョクラルスキー法により、各種不純物を高濃度に固溶する育成を行い、その中でMn不純物を濃度4 ×1016 cm-3で固溶する1インチ径のバルク結晶が育成された。その結晶について、10Kから室温の範囲でHall係数法によって評価された電気的特性は高純度結晶と同じであった。また、磁化特性について、SQUIDによる磁化測定では、自由電子による常磁性に留まり、Mnに起因する強磁性特性を見出すには至らなかった。今後、より高濃度のMnを添加・固溶する試料を育成ないし製作することを目指す。24年度において、磁性金属不純物を拡散法を用いて高密度に転位を含むシリコン結晶に導入させて磁気特性を評価・探索し、その成果を発表する予定であったが、SIMS分析の結果不純物導入量が想定を下回り、磁性金属不純物による強磁性特性を見出すにまだ至らなかった。ただ、Mn不純物による転位に沿ったナノ構造体の形成がようやく見出された。いずれにせよ、現状では計画に対し遅れていると判断せざるを得ない。より高濃度の不純物添加が必要であるため、計画を延長し、より高濃度が期待されるイオン注入法を利用することとした。このため、磁気特性の評価と探索、および発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充当することとしたい。実験手法や評価測定装置に関する基礎的条件の抽出とその把握は順調に推移したが、育成したMn固溶バルク結晶で強磁性特性を見出すにまだ至らず、より高濃度の不純物添加が必要であるため、やや遅れていると判断せざるを得ない。平成23, 24年度の成果を基盤として(1) 24年度において可能性が見出されたように、高密度の転位を含有するシリコン結晶について、転位に沿った優先拡散により高濃度のMn、Fe、Ni不純物を導入する。またバルク結晶成長法でMnとSb不純物を同時添加し、Mnをより高濃度化したシリコン結晶を育成する。(2)上述の前半の方法で、転位と不純物がなすナノ組織構造を形成し、その磁気的特性の評価を進める。さらに不純物濃度や転位、ナノ構造体の分布間隔等の条件を最適化することでより高精度化し、再現性のある優れた組織構造を実現する。(3)より高濃度の磁性金属不純物の導入が期待されるイオン注入法を実施し、表面転位領域での磁性不純物構造体の形成を行う。(4)それらの物理機構について、基礎的解明を進める。これらにより、新しい機能性デバイスのモデルを確立して、企業との連携を図る。平成23年度の成果を基盤として、(1)高密度の転位を含有するシリコン結晶について、拡散法により高濃度のMn、Fe、Ni不純物を導入する。またバルク結晶成長法でMn不純物をより高濃度に添加したシリコン結晶を育成する。(2)上述の方法で、転位と不純物がなすナノ組織構造を形成し、その磁気的特性の評価を進める。(3)それらの物理機構について、基礎的解明を進める。
パーキンソン病へのチロシナーゼ産生細胞メラノサイトの細胞移植に関する基礎検討

メラニン合成酵素のチロシナーゼ産生細胞としてのメラノサイトのパーキンソン病(PD)への治療応用の可能性と細胞移植治療の基礎資料を得るために,皮膚メラノサイト,メラノーマ細胞株のPDモデル動物の大脳基底核への細胞移植を行った.1.パーキンソン病モデル動物の大脳基底核へのメラノーマ細胞の移植片側PDモデルラットにチロシナーゼ産生細胞としてメラノーマB16F1細胞を細胞移植し,移植後40日間に及ぶアポモルフィン誘発回旋運動の著明な改善,52日後での移植メラノーマ細胞の生着ならびに移植細胞からのドパミン(DA)生成を認めた.2.マウス新生児からの皮膚メラノサイトの初代・継代培養C57BLマウスの新生児の背部皮膚片からの初代培養メラノサイトの至適培養条件を見いだし,albinoマウスからのものに比べて高いチロシナーゼ活性を有していることを確認した.3.パーキンソン病モデル動物の大脳基底核への初代培養メラノサイトの細胞移植片側PDモデルマウスの障害側線条体背外側に,新生児C57BLマウスの背部皮膚からの初代培養メラノサイトを移植し,移植後3ヶ月間に及ぶ持続的なアポモルフィン誘発回旋運動の著明な改善を認めた.移植3ヶ月後においても移植側線条体にメラニン顆粒を含む移植メラノサイトの生着を認め,移植側線条体の背外側脳梁に接してDAおよびチロシナーゼ陽性シグナルの増加が認められた.4.パーキンソン病モデル動物の皮膚メラノサイトの培養皮膚メラノサイトの自家移植にむけた基礎検討として,成体C57BLマウスの背部皮膚片からの初代培養を試みたが,毛嚢部の混入等のため困難であった.耳介からの初代培養を検討している.5.パーキンソン病モデル動物でのチロシナーゼ陽性細胞の脳内分布チロシナーゼ陽性シグナルは主に脳梁,線条体,黒質のオリゴデンドロサイトに認められ,PDモデル障害側の線条体,黒質では,それぞれ減少,増加していた.これらの結果から,メラノサイトを含むこれらチロシナーゼ産生細胞の細胞移植による持続的なDA神経機能補完作用は,PD治療に応用できうるものであると考えられる.メラニン合成酵素のチロシナーゼ産生細胞としてのメラノサイトのパーキンソン病(PD)への治療応用の可能性と細胞移植治療の基礎資料を得るために,皮膚メラノサイト,メラノーマ細胞株のPDモデル動物の大脳基底核への細胞移植を行った.1.パーキンソン病モデル動物の大脳基底核へのメラノーマ細胞の移植片側PDモデルラットにチロシナーゼ産生細胞としてメラノーマB16F1細胞を細胞移植し,移植後40日間に及ぶアポモルフィン誘発回旋運動の著明な改善,52日後での移植メラノーマ細胞の生着ならびに移植細胞からのドパミン(DA)生成を認めた.2.マウス新生児からの皮膚メラノサイトの初代・継代培養C57BLマウスの新生児の背部皮膚片からの初代培養メラノサイトの至適培養条件を見いだし,albinoマウスからのものに比べて高いチロシナーゼ活性を有していることを確認した.3.パーキンソン病モデル動物の大脳基底核への初代培養メラノサイトの細胞移植片側PDモデルマウスの障害側線条体背外側に,新生児C57BLマウスの背部皮膚からの初代培養メラノサイトを移植し,移植後3ヶ月間に及ぶ持続的なアポモルフィン誘発回旋運動の著明な改善を認めた.移植3ヶ月後においても移植側線条体にメラニン顆粒を含む移植メラノサイトの生着を認め,移植側線条体の背外側脳梁に接してDAおよびチロシナーゼ陽性シグナルの増加が認められた.4.パーキンソン病モデル動物の皮膚メラノサイトの培養皮膚メラノサイトの自家移植にむけた基礎検討として,成体C57BLマウスの背部皮膚片からの初代培養を試みたが,毛嚢部の混入等のため困難であった.耳介からの初代培養を検討している.5.パーキンソン病モデル動物でのチロシナーゼ陽性細胞の脳内分布チロシナーゼ陽性シグナルは主に脳梁,線条体,黒質のオリゴデンドロサイトに認められ,PDモデル障害側の線条体,黒質では,それぞれ減少,増加していた.これらの結果から,メラノサイトを含むこれらチロシナーゼ産生細胞の細胞移植による持続的なDA神経機能補完作用は,PD治療に応用できうるものであると考えられる.1パーキンソン病モデル動物の大脳基底核へのメラノーマ細胞の移植チロシナーゼ産生細胞の細胞移植のパーキンソン病への治療応用に向けた基礎検討として,6-OHDAによる片側パーキンソン病モデルラットを用い,チロシナーゼ産生細胞としてメラノーマB16F1細胞を細胞移植し,行動学・組織学・生化学的評価を行った.メラノーマ細胞の障害側線条体外側への細胞移植により,アポモルフィンによる健常側への回旋運動は,移植7-14日後に有意に低下し,40日後までその効果は持続していた.メラノーマ細胞を移植した偽手術群およびパーキンソン病モデルラットでは,移植側線条体の挿入針跡に黒色の生存メラノーマ細胞が認められ,脳内に腫瘍塊形成はみられなかった.

また,この移植メラノーマ細胞の周囲には,偽手術群およびパーキンソン病モデルラットのいづれにおいても,DA陽性シグナルが注入52日後でも非注入側に比べ強く認められた.チロシナーゼがドパミン生成・代謝という面性のドパミン維持機構を有するという昨年までの成果と併せると,このチロシナーゼ産生細胞(メラノーマ細胞)のドパミン神経機能補完作用はパーキンソン病治療に応用できうるものと考えられる.2.マウス新生児からの皮膚メラノサイトの初代・継代培養パーキンソン病モデル動物の大脳基底核への初代・継代培養メラノサイトの細胞移植に向けて,マウス新生児の皮膚メラノサイトの初代・継代培養の条件検討を行った.C57BLマウスの新生児の背部皮膚片から初代培養を行い,選択的に初代培養メラノサイトを得る至適条件を,また,DBcAMPとbFGF添加によりメラノサイトとメラノブラストの初代共培養系を得る至適条件を見いだした.さらに,C57BLマウスから得られた初代培養メラノサイトがalbinoマウスからのものに比べて高いチロシナーゼ活性を有していることを確認した.1.パーキンソン病モデル動物の大脳基底核への初代培養メラノサイトの細胞移植昨年度のメラノーマ細胞の大脳基底核への細胞移植と同様に,6-OHDAによる片側パーキンソン病モデルICRマウスを作製し,昨年度その培養条件を確立した新生児C57BLおよびICRマウスの背部皮膚からの初代培養メラノサイトを障害側の線条体に細胞移植し,行動学・組織学・生化学的評価を行った.C57BLマウスからのメラノサイトを移植した群において,移植7日後よりアポモルフィン誘発回旋運動の著明な低下がみられ,2ヶ月後まで効果が持続していた.AlbinoのICRマウスからのメラノサイトを移植した群では,移植数日後で一過性にアポモルフィン誘発回旋運動の低下がみられるものの,持続する抑制効果は認められなかった.昨年度のメラノーマ細胞の移植によるパーキンソニズムの改善と今年度の初代培養メラノサイトの移植の結果をあわせると,これらチロシナーゼ産生細胞のDA神経機能補完作用は,パーキンソン病治療に応用できうるものであると考えられる.2.パーキンソン病モデル動物の皮膚メラノサイトの培養パーキンソン病モデル動物の皮膚メラノサイトの自家移植にむけた基礎検討として,片側パーキンソン病モデル作製に用いるC57BLマウスの背部皮膚片から常法に従って表皮の初代・継代培養を行い,bFGFやDBcAMPなどの栄養因子,分化誘導剤を添加し,形態学的変化ならびにL-dopa,チロシナーゼレベルの解析を行った.成体マウス背部皮膚片からの初代培養は毛根部の混入のため困難であった.次年度はパーキンソン病モデル動物の耳介皮膚からメラノサイトとメラノブラストの初代培養を行うことにし,L-dopaおよびドパミン,チロシナーゼレベルの至適な培養条件を明らかにする.一昨年度,片側パーキンソン病(PD)モデルラットにチロシナーゼ産生細胞としてメラノーマB16F1細胞を細胞移植し,移植後40日間に及ぶアポモルフィン誘発回旋運動の著明な改善,移植メラノーマ細胞からのドパミン(DA)生成を認めた.また昨年度は,片側PDモデルマウスの障害側線条体背外側に,新生児C57BLマウスの背部皮膚からの初代培養メラノサイトを移植し,移植後3ヶ月間に及ぶ持続的なアポモルフィン誘発回旋運動の著明な改善を認めた.本年度は,移植後の黒質,線条体でのDA,チロシナーゼ,チロシン水酸化酵素の免疫染色を行い,組織学的変化,移植細胞の生着性を検討した.また,PDモデルにおけるチロシナーゼ発現細胞の脳内分布について検討した.1.パーキンソン病モデルの大脳基底核への初代培養メラノサイトの細胞移植C57
マイクロダイアリシス-HPLC蛍光法による脳内生理活性アミン類の自動計測法の開発

脳内には極く微量で極めて強い生理的役割を担っている生理活性物質が多く存在している。これらの脳内生理活性物質の中で、セロトニンやノルエピネフリンなどの生理活性アミン類は、脳機能のコントロールや抑制に係わる神経伝達物質の一つとしてよく知られている。さらに、攻撃性行動、片頭痛、鬱、カルチノイド症候群などの病的状態と強く関連があることも知られている。すなわち、これらアミン類の脳内での挙動を探索することは、脳機能の解明の一助になるはずである。一方、種々の中枢神経に作用する薬物が開発されており、その一部は脳機能改善薬として広く使用されている。それらの薬物の生理作用と脳機能との相関を精査することは、薬物の効果的使用法やより有効な脳機能改善薬の開発につながるはずである。このような背景から、脳内生理活性アミン類の経時的変化を詳細に追及することのできる脳機能探索システムの構築を試みた。最近、脳内神経伝達物質のインビボ計測に微小透析サンプリング法が有効であることが見いだされ、実験小動物の神経伝達物質の継続的測定に広く適用されている。しかし、生理活性アミン類の微小透析分析は、それらアミン類の検出手段として高選択性及び超高感度性が要求されるため、必ずしも有効な計測法が無いのが現状である。今回、微小透析法、マイクロ高速液体クロマトグラフィー及び選択的蛍光誘導体化法を組合わせることに基づく脳内生理活性アミン類のインビボ計測システムを構築した。これは、ラット脳からの微小透析液に含まれるアミン類を、ベンジルアミンで蛍光誘導体化し、HPLCで分離・検出することに基づく。本計測法を病態小動物や脳機能改善薬の評価検討に実用し、本システムの有効性を確認した。神経伝達物質であるノルエピネフリン(NE)及びセロトニン(5-HT)の脳内in vivo計測は、感情障害などの脳神経科学研究、抗うつ薬などの作用機序の解明や薬物療法の評価に重要である。本研究では、微小透析法を用いるラット脳内NE及び5-HTのプレカラムHPLC・同時蛍光定量法を開発した。本法の蛍光誘導体化原理は、NE及び5-HTがフェリシアン化カリウム存在下、弱アルカリ溶液中でベンジルアミンと反応し発蛍光することに基づく。微小透析条件:SD系ラットを用いペントバルビタール麻酔下、脳アトラスに基づいて脳内微小透析用プローブを挿入。手術後1週間以上の回復期間をおいて実験を行う。ラットにリンゲル液(1μl/min)を無麻酔、無拘束の状態で潅流し、10分間おきの潅流液を貯留。誘導体化反応:脳透析サンプル10μlに、試薬溶液[0.3MCAPS緩衝液(pH12.0)-0.2Mベンジルアミン-0.1Mフェリシアン化カリウム-メタノール=1:1:5:10]10μlを加え、50°Cで20分間加熱後、その10μlをHPLCに注入。HPLC条件:Microboreカラム(100×1.0mm、i.d.)、充填剤TSKgel ODS-80TM;移動相、アセトニトリルーリン酸塩緩衝液(pH7.0)(31:69);流速、50μl/min.蛍光検出励起345nm、蛍光480nm.ラット脳潅流液中NE及び5-HTは、単一溶離で15分以内に分離検出された。検出限度(S/N=3)は、50(NE)及び280(5-HT)amol/注入量と高感度であった。繰り返し精度は、5%以内と良好であった。

本誘導体化法は、NE及び5-HTに対し高感度かつ高選択的であり、この高感度性により、脳内NE及び5-HTのin vivo計測を高分解能に行うことが初めて可能になった。神経伝達物質である5-ヒドロシキインドールアミンやカテコールアミン類の脳内in vivo計測は、感情障害などの脳神経科学研究、脳機能改善薬の作用機序の解明や薬物療法の評価に重要である。平成8年度では、脳内のセロトニン(5HT)及びノルエピネフリン(NE)の用手法による基本的微小透析HPLC蛍光検出法を開発した。平成9年度では、5HTやNEと同様に脳機能研究に極めて重要なドパミン(DA)を加えた3種のアミン類の分析法の設定に成功した。これは、微小透析によりラット脳の各部位(大脳、海馬、松果体、視床下部など)から抽出した3種のアミン類をベンジルアミンにより選択的に蛍光誘導体化し、マイクロボアHPLCで分離後、蛍光検出することに基づくものである。さらに、9年度において、この基本的計測法の誘導体化及び注入法を自動化し、日常分析に使用しうるシステムの構築に成功した。このシステムの有効性を実証するために、ラットに薬物(デシプラミン、イミプラミン、メタンフェタミンなど)投与あるいはストレス負荷(強制水泳、高カリウム)し、脳内アミン類を経時的にモニタリングした。ラットの挙動とアミン類の値との相関を求め、脳機能に関する種々の新しい知見を得ている。本システムは高感度かつ高精度であり、脳内の3種のアミン類(NE,5HT,DA)を高分解脳(2分間ごとの脳内アミン値を計測可能)に同時測定することを初めて可能とした。本システムは、脳機能研究や脳機能改善薬の開発に大きく貢献できるあろう。
Methadoneを用いた難治性疼痛の特異的治療法の開発

NMDA受容体拮抗作用を持つ麻薬性鎮痛薬であるmethadoneは、その単回投与によって、多発性硬化症疼痛、炎症性慢性疼痛、神経障害性疼痛といった難治性疼痛におけるmorphine抵抗性を解除し、morphineの鎮痛効果をこれら難治性疼痛の発症前のレベルまで回復させることを発見した。このmethadoneの効果には、NMDA受容体拮抗作用が関与している事を明らかにし、難治性疼痛治療における画期的治療法を発見した。多発性硬化症疼痛のアロディニアに対しては、麻薬性鎮痛薬であるmorphine、fentanylおよびmethadoneの皮下投与による鎮痛作用は著しく減弱する。そこで、多発性硬化症疼痛のアロディニアに対する、各種麻薬性鎮痛薬の脊髄クモ膜下投与による鎮痛作用を検討した。その結果、皮下投与の場合と同様に、morphine、fentanylおよびmethadoneの脊髄クモ膜下腔内投与による鎮痛作用は著しく減弱した。以上の結果から、多発性硬化症疼痛のmorphine抵抗性(難治性疼痛化)は、少なくとも脊髄における鎮痛効果減弱を反映している可能性が示唆された。一方、κオピオイド受容体作動薬であるnalfurafineや麻薬性鎮痛薬であるoxycodone(脊髄において内因性κオピオイドペプチドの遊離作用を持つ)の皮下投与ならびに脊髄クモ膜下腔内投与による鎮痛作用は、多発性硬化症疼痛に対しても減弱しない。そこで、多発性硬化症疼痛発症時における、脊髄μおよびκオピオイド受容体のmRNA発現量を測定した。その結果、μオピオイド受容体およびκオピオイド受容体のmRNA発現量は、多発性硬化症疼痛発症時に変化は認められなかった。多発性硬化症疼痛のmorphine抵抗性は、NMDA受容体拮抗薬の単回腹腔内投与により消失し、morphineの鎮痛効果は多発性硬化症疼痛発症前のレベルまで回復する。そこでNMDA受容体拮抗薬であるMK-801あるいはNMDA受容体拮抗作用を持つ麻薬性鎮痛薬であるmethadoneを、多発性硬化症疼痛の形成前(免疫感作直前)、形成中(免疫感作1日後)あるいは形成後(免疫感作5日後)に投与し、MK-801およびmethadoneが多発性硬化症疼痛のmorphine抵抗性を消去する条件を検索した。その結果、MK-801およびmethadoneは、免疫感作直前、免疫感作1日後、免疫感作5日後のいずれの時点で単回投与しても、免疫感作6日後のmorphineの鎮痛を多発性硬化症疼痛発症前のレベルまで回復させた。下記の様に、複数の実験機器が故障したため、平成27年度と平成28年度に実施を予定していた各種実験の実施順序を一部入れ替えた。遺伝子を増幅するサーマルサイクラーが故障したため、同機器を新規購入し納品されるまで、遺伝子測定の実験が一時中断した(繁忙期であったため、他教室所有の機器を借用することは無理であった)。また、組織標本を作製するために使用するクリオカットが故障し、免疫学的組織化学染色法の実験が長期中断中である。本機器は、高価であり本学内唯一の機器であったために、代用機器が存在しない。現在、大学による同機器の修理および新規購入を待っている状態である。平成27年度に、多発性硬化症疼痛発症時における脊髄μオピオイド受容体およびκオピオイド受容体のmRNA発現量を測定したが、脊髄におけるμオピオイド受容体およびκオピオイド受容体のmRNA発現量には変化は認められなかった。そこで、Western Blot法を用い多発性硬化症疼痛発症時における脊髄μオピオイド受容体のタンパク量を測定したが、こちらも多発性硬化症疼痛発症時に変化は認められなかった。また、多発性硬化症疼痛発症時における脊髄NMDA受容体NR2BサブユニットのmRNA発現量を測定したが、NR2BサブユニットのmRNA発現量においても変化は認められなかった。以上の実験結果から、多発性硬化症疼痛発症時には、脊髄二次知覚神経上のオピオイド受容体やNMDA受容体には変化は生じないものと判断し、現在脊髄後根神経節を用い、多発性硬化症疼痛発症時における一次知覚神経上のオピオイド受容体やNMDA受容体の変動を、RT-PCR法ならびにWestern Blot法を用いて検討中である。一方、多発性硬化症疼痛モデルの作製時からmethadoneを慢性的に投与することにより、多発性硬化症疼痛により発生する熱的疼痛過敏の形成がほぼ完全に抑制されることを、paw-withdrawal法を用いて新たに発見した。さらに、多発性硬化症疼痛におけるmorphine抵抗性がmethadoneの単回投与により消失し、morphineの鎮痛効果は多発性硬化症疼痛発症前のレベルまで回復するが、同様の現象が炎症性疼痛下においても認められることを、アジュバント誘発炎症性疼痛モデルにおいてpaw-withdrawal法を用いて新たに発見した。実験機器が故障した影響で、実施を予定していた各種実験の実施順序を、年度の枠を超えて大幅に入れ替えている。平成27年度に故障した組織標本を作製するために使用するクリオカットは、平成28年度中に英国より部品を取り寄せ一旦修理が完了したが、またすぐに故障したため、免疫学的組織化学染色法の実験が未だ長期中断中である。当機器は耐用年数がたっているため、平成28年度中に同機器の新規購入を大学に依頼し、現在購入・納入を待っている状態である。