hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域社会の不均等発展と地域社会類型の再編に関する研究

本研究の目的は、国勢調査を始めとする官庁統計等のデータにもとづいて、地域社会の類型化を行い、それを通して地域社会の不均等発展のメカニズムを明らかにすることである。研究の目的を達成するために、第1に、戦前から現在に至る都道府県および市町村の基礎的統計データを収集し、入力・加工を行う。第2に、市町村の場合、合併等による地域社会の範域の変更をふまえ、過去のデータを現在の地域的範域に修正した分析と修正を施さない分析を行う。第3に、日本標準産業分類の歴史的変遷を考慮した分析を行う。第4に、地域社会の特徴を把握するため、地域社会類型を単位とした学歴、高齢者、家族形態等の社会的特質の変化を明らかにする。
平垣トーラスの非正則、安定極小曲面

n次元ユークリッド空間のグラフとなる極小曲面を考えるBernstein問題は既に解かれていたが、さまざまな一般化を生んでいる。3次元ユークリッド空間の向き付けられた完備安定極小曲面は平面に限る結果は1つの一般化である。Bernstein問題のトーラス版では、3次元トーラスの安定極小曲面は(全測地的)トーラスとなる。証明は、平行曲面方向に変形すれば面積が減ることからわかる。低次元のトーラスの安定極小曲面に関してMicallefの結果として、4次元トーラスの安定極小曲面は、正則曲線とみなせる。すなわち、低次元トーラスであれば正則性が期待される。最近ArrezoとMicallefによる研究から7,9,10以上なら種数gの安定、非正則、はめ込まれた極小曲面がそれぞれ2g-2,2g-4,2g-6次元トーラスに存在することを示した。彼等は8次元トーラスに種数4以上の安定、非正則、はめ込まれた極小曲面が存在するという予想をたてていた。一方で面積最小極小曲面と安定極小曲面の違いがあるのかどうかを理解するため江尻は次の問題を提出していた。2g次元トーラスの種数gの安定極小曲面はそのホモトピークラスで面積最小か?我々はこれらの問題に対して以下のような解答を与えた。M_gを種数gのリーマン面のモジュライとする。自然数nに対してM_g(n)を、その中の元であるリーマン面は7次元トーラスの中に安定極小はめ込みを持ち、そのホモトピークラス中に面積が異なる安定極小曲面をn個もつ性質があるものとする。この時定理M_g(n)はM_gで稠密であるが成立する。これよりArezzoとMicallefの予想は正しく、2g次元トーラスの種数gの安定極小曲面で、そのホモトピークラスで面積最小とならない例が構成できることがわかる。調和写像、極小曲面、正則曲線、moduliに関連した文献を収集した。特に表面と界面の構造や挙動、動力学を研究するコロイドおよび界面科学の分野の文献を収集した。界面活性剤を含む2成分溶液のミクロ構造に3重周期極小曲面が現れているからである。このような異種の分野の研究結果は今後の研究の新たな視点を与えている。また数値計算ソフトウエアーを利用するためMATHEMATICAを購入しMATHEMATICAの利用方法の文献と有限要素法の文献を収集し、極小曲面の図を描かせる準備を整えた。我々の研究課題に関係すると考えた、たくさんの研究集会に出席し貴重な正則曲線、moduli等の代数幾何学的考え方、方法等の資料を収集した。1994年の村林による種数2のリーマン面が楕円曲線への次数dのmaximalな正則写像を持つときのリーマン行列の数論的条件についての結果を我々の新しい観点Differential-geometric Shottkyproblem『ユークリッド空間におけるリーマン行列全体のつくる部分多様体としての曲がり方を調べよ』から任意の種数のリーマン面から楕円曲線への次数dの正則写像を持つときのリーマン行列の数論的条件を求めることができた。それはオイラー関数の1つの一般化と関係していることが判明した。また1990年のColomboとPirolaによる次元1、2、3のアーベル多様体への正則写像を持つ固定した種数のリーマン面の全体はmoduliの中で稠密であるという結果についても我々の観点からの証明を与えた。3次元ユークリッド空間の向き付けられた完備

安定極小曲面は平面に限る結果は1つの一般化である。Bernstein問題のトーラス版では、3次元トーラスの安定極小曲面は(全測地的)トーラスとなる。証明は、平行曲面方向に変形すれば面積が減ることからわかる。低次元のトーラスの安定極小曲面に関してMicallefの結果として、4次元トーラスの安定極小曲面は、正則曲線とみなせる。すなわち、低次元トーラスであれば正則性が期待される。最近ArrezoとMicallefによる研究から7,9,10以上なら種数gの安定、非正則、はめ込まれた極小曲面がそれぞれ2g-2,2g-4,2g-6次元トーラスに存在することを示した。彼等は8次元トーラスに種数4以上の安定、非正則、はめ込まれた極小曲面が存在するという予想をたてていた。一方で面積最小極小曲面と安定極小曲面の違いがあるのかどうかを理解するため江尻は次の問題を提出していた。2g次元トーラスの種数gの安定極小曲面はそのホモトピークラスで面積最小か?我々はこれらの問題に対して以下のような解答を与えた。M_gを種数gのリーマン面のモジュライとする。自然数nに対してM_g(n)を、その中の元であるリーマン面は7次元トーラスの中に安定極小はめ込みを持ち、そのホモトピークラス中に面積が異なる安定極小曲面をn個もつ性質があるものとする。この時定理M_g(n)はM_gで稠密であるが成立する。これよりArezzoとMicallefの予想は正しく、2g次元トーラスの種数gの安定極小曲面で、そのホモトピークラスで面積最小とならない例が構成できることがわかる。
非晶質フッ素ポリマーを用いた1分子イメージングデバイスの開発

本年度はまず、1分子観察時にデバイス表面に非特異吸着した蛍光分子によるノイズを低減するため、ポリマーナノホールアレイ表面に化学修飾を施して吸着を抑制することを試みた。非特異吸着によるノイズの問題は、1分子イメージングとそれを利用した生化学研究において重要な問題である。低圧プラズマを用いたデバイスの表面処理、およびポリエチレングリコール鎖を持つ非イオン系界面活性剤Pluronic^<TM>(BASF Corp.)をデバイス表面に吸着させることによって、蛍光修飾たんぱく質の非特異的な吸着を約1/4に抑制することが出来た。さらに、デバイス加工に用いたアルゴンプラズマによるデバイス材料の蛍光性ダメージに着目した。この蛍光はデバイスの構造上、デバイス表面でなく内部に生じていることがわかっていた。この蛍光をプラズマ誘起ダメージ検出に応用するための検討を行った。プラズマ中のイオンやUVのポリマーへの影響を個別に調べたところ、短波長のVUVがダメージ要因と判明した。VUVによりポリマーの構造が変化し、π共役系を生成して蛍光性を得たと推察された。従来材料内部のダメージを検出するには、試料をエッチングするなど、破壊的計測が必要であった。破壊的計測はそれ自体が試料にダメージを与える可能性がある。蛍光を用いて材料内部のダメージを非破壊的に検出可能な本法は、プラズマ誘起ダメージの研究に寄与すると考えられる。以上まとめると、非晶質フッ素ポリマーと生体分子との相互作用の理解に基づいて、ポリマーナノホールアレイに必要な表面修飾法を構築した。さらに、当該ポリマーをプラズマプロセスによるダメージの評価に利用した新たな手法を開発した。なお、本年度の成果は、国際学会発表三件を含む計五件の学会(うち二件は招待講演)において発表した。他に論文一報を執筆中である。また、一件の学会発表に対してポスター賞が授与された。本年度は、1分子観察時のノイズを低減するため、水と整合した屈折率を持つ透明非晶質フッ素ポリマー(Cytop(旭硝子))を用いて、光の回折限界以下の直径のホールを備えたバイオデバイスである『ポリマーナノホールアレイ』を提案し、エバネッセント光とナノホールを用いた励起領域の三次元的局所化を試みた。デバイス材料と水との屈折率整合により、ガラス基板上で均一な全反射が可能になる。まず、研究開始前に確立していた、アルゴン/酸素混合プラズマを用いた高異方性エッチング技術をベースに、μmスケールのホール径のデバイスを試作した。すると、プロセス由来のダメージが蛍光として観察された。プロセスの分析の結果、アルゴンプラズマがダメージの原因と判明し、エッチングの代わりにナノインプリントを用いてダメージフリーなプロセスを構築した。プラズマによるダメージを光学的に検出する方法論を示したものとして、この成果は意義深い。上記の知見を基に、直径200nm、深さ200nmのナノホールをナノインプリント加工してデバイスを作製した。その結果、光の回折限界より小さなポリマーナノホールアレイ内でCy5修飾したシャペロニンGroEL1分子の蛍光を確認した。以上まとめると、水とほぼ等価な屈折率を有する非晶質フッ素ポリマーについて、プロセスプラズマとの反応や生体分子との相互作用の理解に基づいて、バイオデバイス製造の基盤となるナノ・マイクロ加工技術を構築した。このプロセス技術を用いてポリマーナノホールアレイを開発した。本デバイスは、1分子レベルでの生体機能評価を通じ、基礎医学・生化学の発展に貢献すると考えられる。なお、本年度の成果は、査読付き論文一報(他執筆中一報)、および筆頭著者としての国際学会発表二件(うち一件は国内開催)を含む計八件の学会において発表した。また、一件の学会発表に対して講演奨励賞が授与された。

本年度は、デバイス用ポリマー材料のサブミクロン加工を実施し、非特異吸着を抑制する表面改質法などのプロセスとあわせて1分子観察用ポリマーナノホールアレイを開発し、デバイスを用いたたんぱく質の1分子イメージングに成功している。また、デバイス開発の過程で新たに判明した材料へのプロセス由来ダメージについてはユニークな知見を得ており、今後プラズマプロセスの評価などへの応用が期待される。以上の研究結果を論文一報として発表したほか、国内外の学会において発表し、奨励賞も受賞している。よって、本年度の研究はおおむね順調に進展したと考えている。今後、デバイスを用いて酵素反応を1分子レベルで可視化するため、観察領域への特異的なたんぱく質修飾やデバイス内部での蛍光共鳴エネルギー移動の観察を進める。並行して、既存の1分子イメージング法と比較してデバイスの性能を評価するため、ノイズ低減の効果の定量化、デバイス内の電磁界シミュレーションを進める。研究を進める上で、デバイス表面へのたんぱく質の非特異吸着の抑制や、表面修飾に伴う自家蛍光性パーティクルの生成・付着などが課題として予想される。既存の1分子イメージング手法の開発過程で獲得されてきた知見を参照しつつ、デバイスへの応用に適した形の吸着抑制・表面修飾技術を確立する。
血管新生抑制作用をもつ色素上皮由来因子ペプチドの骨肉腫治療への応用

現在、外科的療法といくつかの抗がん剤を併用したカクテル療法が骨肉腫の標準的治療法として用いられているが、その奏功率は必ずしも満足のいくものではなく、患者さんの生命予後は不良である。そのため、骨肉腫に関する基礎的研究データを蓄積し、その研究成果を速やかに臨床の場へ応用して、奏功率の高い特異的な治療法を開発していくことが望まれる。近年、骨肉腫の増殖、転移の過程に血管新生が深く関わっていることが明らかにされてきた。我々は最近、色素上皮由来因子(pigment epithelium-derived factor、以下PEDF)が、強い血管新生抑制作用と抗腫瘍作用を発揮することを明らかにした。そこで今回我々は、血管新生抑制作用と抗腫瘍作用を担うPEDF機能性ペプチドの同定を試みた。その結果、PEDFを3分割した際、C末端側のフラグメントに骨肉腫細胞の増殖抑制効果が認められた。さらに当該フラグメントを7分割するとN末端よりの6番目のフラグメントにPEDF蛋白と同等の抗腫瘍活性があることが見いだされた。当該フラグメントをさらに3分割することにより、最終的にアミノ酸番号381-387、388-393、394-400の3つの分子量800程度のペプチドにPEDF蛋白と同等の血管新生抑制作用と骨肉腫細胞の増殖を抑える働きがあることが見いだされた。当該ペプチドを動物モデルに投与したところin vivoでの炎症に伴う血管新生を抑制できることが見いだされた。近年、骨肉腫の増殖・転移の過程に血管新生が深く関わっていることが明らかにされてきた。今後は当初の計画に従い、当該ペプチドを動物モデルに投与し、in vivoでの抗腫瘍効果について検討を進める予定である。現在,外科的療法といくつかの抗がん剤を併用したカクテル療法が骨肉腫の標準的治療法として用いられているが,その奏功率は必ずしも満足のいくものではなく,患者さんの生命予後は不良である。そのため,骨肉腫に関する基礎的研究データを蓄積し,その研究成果を速やかに臨床の場へ応用して,奏功率の高い特異的な治療法を開発していくことが望まれる。近年,骨肉腫の増殖、転移の過程に血管新生が深く関わっていることが明らかにされてきた。我々は最近,色素上皮由来因子(pigment epithelium-derived factor,以下PEDFaが,強い血管新生抑制作用と抗腫瘍作用を発揮することを明らかにした。そこで今回我々は,血管新生抑制作用と抗腫瘍作用を担うPEDF機能性ペプチドの同定を試みた。その結果, PEDFを3分割した際, C末端側のフラグメントに骨肉腫細胞の増殖抑制効果が認められた。

さらに当該フラグメントを7分割するとN末端よりの6番目のフラグメントにPEDF蛋白と同等の抗腫瘍活性があることが見いだされた。当該フラグメントをさらに3分割することにより,最終的にアミノ酸番号381-387,388-393,394-400の3つの分子量800程度のペプチドにPEDF蛋白と同等の血管新生抑制作用と骨肉腫細胞の増殖を抑える働きがあることが見いだされた。当該ペプチドを動物モデルに投与したところin vivoでの炎症に伴う血管新生を抑制できることが見いだされた。
世代を越えて継承される利他性の仕組みと心理的発達

【研究の目的】研究の目的は,高齢世代が経験を活かして次の世代を助け,助けられた次世代がその経験を基にさらに次の世代を助けるという,世代を越えて巡る利他性の仕組みと,その中で達成される心理的発達を解明することである。当該年度における研究では,次世代を助けようとする利他性(世代性)や,自己制御の際の行動方略(制御焦点傾向)が,中年期の親子といった異世代間あるいは夫婦といった同世代間において類似しているかを検証することで,どのような側面が異世代・同世代間で伝達されるのかを明らかにすることを目指した。【研究の実施】平成29年度は,高齢期の親と中年期の子ども,さらには親・子・子の配偶者を対象とした調査を行い,ダイアド・トライアドデータの分析を行った。その結果,親子では夫婦の影響を,夫婦では親の影響を統制しても,リスクを避ける行動方略の側面においては親子で,利得を追求する行動方略の側面においては夫婦で類似することが明らかとなった。これらの結果から,リスク回避傾向は生涯発達の中で親子で類似し,世代間で継承される可能性,利得獲得の傾向は配偶者選択に影響する可能性が示された。この成果について国内外の学会で発表を行い,また学術雑誌にも投稿を行っている。29年度が最終年度であるため、記入しない。【研究の目的】【研究の実施】今年度は,高齢世代と若年世代を対象とした実験室実験を行った。実験には,両世代が知恵を出し合って取り組むことのできる積み木課題を用いた。課題を行っている場面での両世代の相互作用を詳細に捉えるため,映像データおよび音声データを用いて行動・会話分析を行った。その結果,高齢者が初対面の相手である若者に対してまず行動を促す働きかけを行い,それに答える形で若者が新しい行動の提案を行い,それに対して高齢者がポジティブなフィードバックを行うという,年齢による明確な役割分担を行っていることが明らかとなった。利他的行動場面における世代間相互作用が円滑に進む背景には,高齢世代が若年世代に対して,これまでの経験によって獲得された社会的スキルを発揮している可能性が示された。予定していた実験は順調に進んでおり,研究の成果報告に向けた論文執筆等も滞りなく進んでいる。映像データおよび会話データの分析には時間を要しているが,分析補助員の協力を得て着実に進めている。当該年度における研究では,次世代を助けようとする利他性(世代性)や,自己制御の際の行動方略(制御焦点傾向)が,中年期の親子において類似しているかを検証した。【研究の実施】高齢期の親と中年期の子どもを対象とした調査を行った結果,親と子どもの,次世代に対する利他性が類似していることが分かり,次世代に対する利他性が世代を越えて継承されている可能性が示された。また,次世代への援助行動等の動機となる,自己制御の行動方略についても親子ペアデータを分析した結果,リスクを避ける行動方略の側面において,親子で類似していることが明らかとなった。また,報酬に接近する傾向については,親子で類似していないことが明らかとなった。これらの結果から,次世代に対する利他性やリスク回避傾向は生涯発達の中で親子で類似し,世代間で継承される可能性が示された。予定していた実験,調査は順調に進んでおり,研究の成果報告のための論文執筆,投稿も滞りなく進んでいる。次年度も引き続き,高齢者と若者を対象とした実験室実験,およびフィールドでの応用研究を予定している。実験ではより密な相互作用を取り上げた課題を用いることで,世代間相互作用の実態を明らかにすることを計画している。次年度も引き続き,中高年者を対象とした実験や調査を予定している。

夫婦や親子のペアデータを用いることで,社会的相互作用と心理的発達の関連を明らかにすることを計画している。29年度が最終年度であるため、記入しない。
培養表皮凍結保存後のviabilityの検討

1.35mm dishに作製したヒト培養表皮シートを、4°C・2時間,-80°C・overnight,-135°Cと段階的に凍結していき、最終的に-135°Cのdeep freezerで凍結保存した。3カ月後、5カ月後に37°C急速解凍し、半透過性膜上で3日間再培養した。4日間目に培地を採取し、半透過性膜を通して分泌されたサイトカイン(TGF-α)の量を測定した。2.3カ月凍結保存後の培養表皮シートのサイトカイン分泌量は177.1±62.8pg/mlであった。6カ月凍結保存後は、100.0±30.0pg/mlであった。一方解凍したばかりの培養表皮シートを熱処理し不活化したものをnegative controlとして同様の方法でサイトカイン分泌量を測定したが、測定限界以下であった。(またpositive controlとして、凍結前培養表皮シートのサイトカインは200±76.5pg/mlであった。)(いずれの群もn=10)以上の結果より凍結保存後の培養表皮シートはサイトカイン分泌能を有すること、つまり生細胞としての機能を持つことが証明された。それはnegative controlよりも明らかに高いものであった。今後はpositive controlとの比較(凍結していない新鮮な培養表皮シートのサイトカイン分泌量)、より長期保存後の結果、またTGF-α以外のサイトカインの測定(EGF,IL-1,IL-6,IL-8)を予定している。
進化的アルゴリズムに基づく次世代ネットワークにおける最適化設計問題に関する研究

本研究では、次世代ネットワーク(NGN)における最適化問題の設計及び解析、更には通信ソフトウェア設計におけるモデリングと解析等を行い、これらの最適化問題の特性に対する効率的なハイブリッド型EAを提案した。研究成果として、(1)NGNにおける最適化問題の設計及び解析、通信ソフトウェア設計におけるモデリングと解析等を行い、効率的なアルゴリズムを開発するため、高い計算負荷、早熟収束による局所解への収束及びパラメータ設定の複雑さを考慮し、効率的な局所探索法を組み込んだハイブリッド進化型計算法を提案した。(2)NGNにおける信頼性最適化設計・セキュリティ問題に対し、現在までのハイブリット型進化的アルゴリズムを改善し、新たなアルゴリズムの開発を主に行った。更に、(3)NGNにおける複雑なネットワーク環境及び通信サービスに応じるサービス指向進化的計算法に関するソフトウェアの研究開発を行った。近年、国内外の通信事業者が相次いで計画を打ち出しているNGN(Next Generation Network:次世代ネットワーク)。とくに国内ではNTTが2008年3月31日に、次世代ネットワーク「フレッツ光ネクスト」のサービスを開始した。現在の光回線サービス「フレッツ光」より品質や安全性を高めた通信が可能で、高画質テレビ電話などの新サービスが始まった。しかし、IPベースのNGNへの移行を加速しつつあり、現行サービスの配信に対し、ネットワークの信頼性、QoS/セキュリティ、運用管理の複雑さ、要増加へのスケーラビリティ、ユビキタス環境、エコロジーへの影響など、数多くの問題解決が必要である。本研究では、NGNにおける最適化問題の設計及び解析、更には通信ソフトウェア設計におけるモデリングと解析等を行い、これらの最適化問題の特性に対する効率的なハイブリッド型進化的アルゴリズムを提案する。2007年度において、NGNの利用形態が多様化し、流通する情報の量も増大していくと、動的システムにおける高速ルーチングには、迅速かつ高効率に提供できる最適化アルゴリズムの研究開発を着目していた。伝統的な探索方法の高速ルーチング且つ迅速かつ高効率に提供できない問題点に対し、本研究では、NGNにおける最適化問題の設計及び解析、更には通信ソフトウェア設計におけるモデリングと解析等を行い、効率的なアルゴリズムを開発するため、高い計算負荷、早熟収束による局所解への収束及びパラメータ設定の複雑さを考慮し、効率的な局所探索法を組み込んだハイブリッド進化型計算法を提案した。2007度の研究成果として、次の雑誌論文と学会発表を参照する。これからの研究計画として、NGNの信頼性最適化設計・セキュリティ問題に対し、現在までのハイブリット型進化的アルゴリズムを改善し、新たなアルゴリズムの開発を行う。平成20年度において、次世代ネットワーク(NGN)の信頼性最適化設計・セキュリティ問題に対し、現在までのハイブリット型進化的アルゴリズムを改善して、新たなアルゴリズムの開発を主に行った。その1.大規模ネットワークの信頼性最適化設計(Problem Formulation Process)現在までに研究されているネットワークの信頼性最適化設計について、システム構築に必要な機能に関する分析や標準化など、現状における技術や問題点など調査分析を行った。次世代ネットワークにおける信頼性最適化設計問題の特徴に対して、特に(1)ローコストで広帯域を確保、各拠点の特性や拠点規模を十分考慮したネットワークの構築を目的とし、(2)通話、ビデオ、データ通信など豊富なアプリケーションに対応、(3) TCO(Total Cost of Ownership)の削減を考慮した数学モデルを構築した。その2.サービス指向進化的計算法を研究開発(Problem Formulation Process)次世代ネットワークの高速、大規模なネットワークの信頼性最適化設計に組み込むため、問題形式のパターンに応じ、複数の最適化アルゴリズムを組み合わせたサービス指向進化的計算法を研究開発している。ここでは, Webサービスを融合し,ファジィ推論GAベース活用した高度なサービス指向進化的計算法に関する先端的ソフトウェアの研究を行いました。21年度において、NGNにおける複雑なネットワーク環境及び通信サービスに応じるサービス指向進化的計算法に関するソフトウェアの研究開発を主に行った。Webサービスとは2001年頃からソフトウェアの機能をネットワークに通じて,機能の記述や呼出し手順などの標準化が進行中であり,コンポーネント化された複数のサービス同士をつなぎ合わせてアプリケーションと構築する。サービス指向アーキテクチャは業務処理の変化をシステムの変更に素早く反映させたいという需要に応え得るものとして2004年頃からIT業界において注目を集めている。本研究では,Webサービスを融合し,ファジィ推論GAベース活用した高度なサービス指向進化的計算法に関する先端的ソフトウェアの研究開発を行った。本研究では:(1)アルゴリズム開発とソフトウェア開発のギャップを埋め,(2)品質向上,耐負荷性能,開発標準化の実現,(3)知識データベースが共有され,協同開発の可能となる。独創的な提案:(1)進化的計算技術ベースフレームワークの作成,(2)機能統合環境にプラグインとしてファジィ推論

GAベースコンポーネントを組み込むことが可能.(3)アルゴリズムと実問題は相互依存しない(Decoupling)により,実用性の高いソフトコンピューティング技術開発が可能になる。
脂質代謝からみた悪性グリオーマの特性と幹細胞性維持機構

ヒトの悪性腫瘍の中で最も治療が困難なもののひとつに悪性グリオーマと呼ばれる脳腫瘍がある。本研究では悪性グリオーマの特性を知り、新たな治療法の開発の手がかりとするために、腫瘍細胞の代謝動態を調べた。その結果、本腫瘍では脂質の合成も利用も共に活発に行われ、悪性の性質に寄与していると考えられた。また、代謝を調節する薬剤であるメトホルミンの投与により、腫瘍細胞の代謝動態と共に、遺伝子の化学修飾による発現調節(エピジェネティクス)が大きく変動した。これらの結果より、悪性グリオーマ細胞内における代謝とエピジェネティクスとの相方向性の影響が本腫瘍の生物学的特性の基礎にあることが示された。1)ヒトグリオーマにおける脂質代謝関連蛋白発現に関する検討本研究に先立ち、ヒトグリオーマ細胞株U373、U87および各種glioma外科標本41例(IDH1野生型20例、R132H変異21例)において脂質代謝関連蛋白FASN、CPT1Cの発現を免疫染色を用いて調べたところ、IDH1変異の有無に関わらず、CPT1Cが37例で核に発現し、FASNが39例で細胞質に発現していた。この結果よりグリオーマ細胞では脂肪酸の合成と分解・利用の両方が亢進していることが示唆された。そこで、平成26年度は、同一のサンプル群に対して、さらなる脂肪酸代謝の指標として、ACC1およびリン酸化ACC1に対する免疫染色を行った。その結果、ACC1はグリオーマ細胞の胞体に分布したが、リン酸化ACC1はCPT1Cと同じく核に移行していた。今後のこれらの蛋白の機能的連関の解析の基盤となる新知見が得られた。2)脂質代謝動態の解析に用いるヒトグリオーマ細胞株の調整細胞培養に用いる液体培地中の血清濃度やグルコース濃度はグリオーマ細胞の糖代謝や脂質代謝動態に大きな影響を及ぼすと考えられる。通常の培養条件では細胞の安定的な増殖のためにこうした因子が過剰に供給されているため、代謝経路への実験的介入の条件設定を困難にしている。そこで、ヒトグリオーマ細胞株U373とU87を低血清濃度、低グルコース濃度の環境で培養して馴化した。その結果、2%血清、17.5mMグルコースの条件で安定的な増殖を得られることが判明した。今後のin vitro実験に有用な材料を得ることができた。1.前年度グリオーマで見出した脂質代謝関連蛋白CPT1CとFASNの発現パターンの普遍性を確かめるため、髄芽腫におけるCPT1CとFASNの発現について同様の検討を行った。髄芽腫外科標本13例において免疫組織組織科学的に検討した結果、グリオーマと同様に髄芽腫の全症例で組織型に関わりなくCPT1Cは主に核に発現し、FASNは主に細胞質に発現した。このことから、腫瘍細胞におけるCPT1Cの核内移行は少なくともある種の悪性腫瘍細胞に共通して起こっている現象であることが確認された。2.前年度、ヒトグリオーマ細胞株U87、U373を低血清・低グルコース濃度(2% FBS/17.5mMグルコース/DMEM)の条件で馴化させ、通常の培養条件(10% FBS/25mMグルコース/DMEM)とほぼ同等に継代可能な細胞を得た。これにより、血清やグルコースが代謝の基底状態に及ぼす影響がより低減された実験系が得られた。本年度はこれらの細胞を用いて代謝経路への実験的介入を行い、グリオーマ細胞における脂質代謝関連蛋白の発現を解析し、以下の結果を得た。1)1mMメトホルミンの添加により、低血清・低グルコース培養において、U373の増殖が通常培養よりも顕著に抑制された。2)メトホルミン添加低血清・低グルコース培養において、細胞質内の脂肪酸合成酵素Acetyl-CoA Carboxylase (ACC)が減少し、リン酸化ACC1が核内に移行した。3)両グリオーマ株ともに低グルコース濃度の幹細胞培養条件において良好なsphere形成が得られた。3.低血清・低グルコース濃度の条件に馴化したU373を用いて、分散接着培養および幹細胞培養条件化で形成させたsphereからそれぞれtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ解析により遺伝子発現の変動を検討した。その結果、細胞増殖関連分子、細胞外マトリックス受容体、代謝動態関連分子などにおいて多くの遺伝子発現が変動していた。昨年に引き続き、グリオーマ細胞における脂質代謝動態について今後の機能的解析の基盤となる重要な基礎的データや実験材料の準備を整えることができたため。1.前年度までの研究により、ヒトグリオーマ細胞株U87およびU373を低血清・低グルコース濃度(2% FBS/17.5mMグルコース/DMEM)の条件で馴化させ、通常の培養条件(10% FBS/25mMグルコース/DMEM)とほぼ同等に継代可能で、血清やグルコースが代謝の基底状態に及ぼす影響がより低減された実験系が得られた。この系においてメトホルミン1mMを作用させ、継時的にACC1およびAMPKのリン酸化状態をウェスタンブロッティングを用いて検討した。その結果、メトホルミン添加によりACC1、AMPKのリン酸化がともに亢進することを示唆する結果が得られ、前年度に免疫染色で観察された所見に合致した。

2.上記のU373低血清・低グルコース濃度培養条件下においてメトホルミン1mMを3日間作用させた後、マイクロアレイ解析を用いて遺伝子発現の変化を網羅的に検討した結果、753の遺伝子で発現亢進が、382の遺伝子で発現低下が有意に認められた。メトホルミン投与により、予想された代謝関連遺伝子、増殖関連遺伝子などの発現変化に加えて、58の癌抑制遺伝子で有意な発現亢進がみられ、その大半がDNAメチル化やヒストンの化学修飾といったエピジェネティックな発現制御を受けることが知られている遺伝子であった。中でもsox11は顕著な発現亢進を示した。Sox11はグリオーマ幹細胞をニューロンへ分化させる方向に働き、癌抑制遺伝子として働くとの報告がある。このことから、メトホルミンが腫瘍細胞の代謝動態のみならず、エピジェネティクスに対しても大規模でドラスティックな影響を与え、多方面から抗腫瘍効果を発揮することが示唆された。ヒトの悪性腫瘍の中で最も治療が困難なもののひとつに悪性グリオーマと呼ばれる脳腫瘍がある。本研究では悪性グリオーマの特性を知り、新たな治療法の開発の手がかりとするために、腫瘍細胞の代謝動態を調べた。その結果、本腫瘍では脂質の合成も利用も共に活発に行われ、悪性の性質に寄与していると考えられた。また、代謝を調節する薬剤であるメトホルミンの投与により、腫瘍細胞の代謝動態と共に、遺伝子の化学修飾による発現調節(エピジェネティクス)が大きく変動した。これらの結果より、悪性グリオーマ細胞内における代謝とエピジェネティクスとの相方向性の影響が本腫瘍の生物学的特性の基礎にあることが示された。グリオーマ細胞における脂質代謝動態について今後の機能的解析の基盤となる重要な基礎的データや実験材料の準備を整えることが出来たため。1)リン酸化ACC1およびCPT1Cの核内移行の分子機構と生物学的意義の解析:引き続き、免疫染色とwestern blotによって細胞質分画と核分画におけるACC1およびリン酸化ACC1、CPT1Cの発現量の変化を調べ、リン酸化ACC1およびCPT1Cの核内移行の分子機構を解析し、その腫瘍における生物学的意義を検討する。2)グリオーマ細胞株からの腫瘍幹細胞分離と脂質代謝動態の検討:マイクロアレイ解析で発現に変動のあった分子に関して蛋白レベルでの発現解析および機能的解析を進める。また、新たにメトホルミンを加えた培養条件での遺伝子発現の変動を網羅的に解析する。4)Metabolicstressによる幹細胞性の導入と脂質代謝動態の検討:グリオーマ幹細胞は低脂質環境、低グルコース環境、低酸素環境、化学療法剤の存在下など多様なストレス環境を生き延びる能力を備えていると考えられる。そこで、こうしたストレス環境下で培養したグリオーマ細胞と幹細胞性の関係を検討し、グリオーマ幹細胞の代謝特性の環境との関係を明らかにする。5)グリオーマ幹細胞の動物への移植実験:脂質代謝動態の判明したグリオーマ幹細胞をヌードマウスの脳に移植し、親株との比較の下にin vivoにおける増殖、進展形式と脂質代謝関連蛋白の発現との関連を組織学的に検討し、脂質代謝がグリオーマの生体脳における生物学的動態におよぼす影響を解析する。神経病理学1)低血清,低グルコース条件下のグリオーマ細胞の脂質代謝動態の解析:初年度に決定した低血清、低グルコース条件下の培養において、グリオーマ細胞における脂質代謝関連蛋白の発現解析を行う。2)リン酸化ACC1およびCPT1Cの核内移行の分子機構と生物学的意義の解析:ACC1は本来細胞質内で脂肪酸合成に関わっており、リン酸化されることによりその活性が失われることが知られている。
位相群の位相的及び幾何学的構造の研究

研究目的の一つである、位相空間から生成された自由位相群の位相的構造の研究においていくつかの進展が得られた。位相空間Xから生成される自由位相群の要素は、元となる位相空間の要素やその逆元をいくつか並べることによって表現されるが、自由位相群の要素でn個以下の長さを持つ要素を集めた自由位相群の部分空間をF_n(X)で表すことにする。するとF_n(X)はXとX^<-1>と単位元を会わせた空間をn乗した積空間からの自然な写像i_nの連続像で表される。自由位相群の位相構造は非常に複雑であることはよく知られている。例えば、収束点列とその収束点からなる簡単な構造を持つ空間から生成された自由位相群は、もはや第1可算公理を満たさない、つまり距離空間ではなくなる。一方、部分空間F_n(X)は、Xがコンパクト距離空間のときは、距離空間になることは古くから知られていた。さて、12年度の本研究により、距離空間Xから生成されたF(X)において、各F_n(X)が距離空間になるためのXの必要十分条件を得ることができた。また、13年度の本研究により、「各i_nが商写像になるためのXの必要十分条件を求めよ。」という、これも以前から問題に挙げられてきた問題に関して、距離空間から生成された自由位相群において解決することができた。さらには、この結果を応用することにより、複雑な自由位相群の位相構造が、ある単純な表現をもつことができるための、元となる距離空間の必要十分条件を得ることができた。研究目的の一つである位相空間から生成された自由位相群の位相的性質の研究においていくつかの進展が得られた。位相的性質の基本的なものに、距離化可能性、第一可算性、Frechet-Urysohn property等があるが、離散位相を持たないいわゆる身近に存在している空間(ユークリッド空間等)から生成される自由位相群は、これらの性質を持っていない事はよく知られている。さて、位相空間から生成される自由位相群の要素は、もととなる位相空間の要素やその逆元をn個(nは自然数)並べることによって表されるが、自由位相群の要素でn個以下の長さを持つ要素を集めた自由位相群の部分空間が、上で挙げた性質を持つときの基となる空間の位相的性質が、nの値で分類することができた。特に、「距離空間から生成される自由位相群の長さが5以下の要素を集めた部分空間がFrechet-Urysohn Propertyを持つとき、基となる空間はコンパクトまたは、離散空間になる。」という命題の証明では、単に集合論的位相空間論の手法だけではなく、基となる空間から新たなる空間、さらには新たな位相群(semidirect product)を作り、もとの自由位相群からの連続な準同型写像を構成し証明するという代数学の手法が存分に使われている。このことは、集合論的位相空間の研究において、他分野の数学の画期的な発展を利用しようという、本研究目的の重要な意義を実際に行い成功したという点において大いに意味があると考えられる。また、「集合論的・幾何学的位相空間論とその応用」という題目で、2000年10月に、京都数理解析研究所で研究集会を開催し、その研究集会においてもいろいろな成果を発表していただくことができたが、本研究目的の一つである「M_3=>M_1問題」について新たな成果が溝上氏(上越教育大学教授)によって発表され、来年度に向けてその研究を行いたいと考えている。位相空間Xから生成される自由位相群の要素は、もととなる位相空間の要素やその逆元をいくつか並べることによって表現されるが、自由位相群の要素でn個以下の長さを持つ要素を集めた自由位相群の部分空間をF_n(X)で表すことにする。

するとF_n(X)はXとX^<-1>と単位元をあわせた空間をn乗した積空間からの自然な写像i_nの連続像で表される。自由位相群の位相構造は非常に複雑であることはよく知られている。例えば、収束点列とその収束点からなる簡単な構造を持つ空間から生成された自由位相群は、もはや第1可算公理を満たさない。一方、自由位相群F(X)の部分集合Uが、各nにおいてi^<-1>_n(U∩F_n(X))が開集合になるとき、UをF(X)の開集合であると決めるF(X)上での位相構造はとても単純でわかりやすい。そこで、自由位相群の位相構造の研究が始められた1940年代からすでに、いつ自由位相群の位相構造がこの単純な位相構造と一致するかが研究されてきた。これまでいくつかの部分解は得られてきたが、例えば私は、距離空間Xから生成された自由可換位相群がこの単純な位相構造を持つためのXの必要十分条件を得た。以来、非可換群についても、同様の研究を行ってきたが解決のためのアイデアがなく今日に至ってきた。しかしながら今回、Uspenskiiが開発した自由位相群の単位元の近傍基の構成法を用いることによって、距離空間から生成される非可換な自由位相群が上の単純な位相構造を持つための必要十分条件を得ることができた。この近傍基の構成法は、今回の研究目的の一つである。「M_3⇒M_1」問題においても活用できるのではないかと期待している。
化学療法による遺伝病克服への挑戦:デュシェンヌ型筋ジストロフィーの治療薬の開発

本研究課題は、遺伝病の化学療法を開発するために(+)-ネガマイシンに焦点を当てた創薬研究を展開するものであった。昨年度までの研究から、不斉を持たないBoc-glycinalを出発原料として(+)-ネガマイシンを効率的に合成するルート(8工程、総収率41%)を確立したことから、今年度は誘導体合成に注力した。異なった立体配置を有する5-epi-negamycinを含む約20種類の誘導体を合成し、活性評価を行った。その結果、陽性対照のゲンタマイシン(GM)より強力なリードスルー活性を示す誘導体は、N3および5-epi-negamycinであった。GMと同程度のリードスルー活性を示した誘導体は、5種あった。N3以外にもリードスルー活性を有する誘導体を同定できたことから、今後の創薬研究展開により、さらに良好なリードスルー活性を有する誘導体の創出が期待できる。一方、誘導体N3は、mdxマウスにおいて血清クレアチンキナーゼ活性を有意に低下させるとともに、免疫組織学的検討からジストロフィン蛋白質の発現を若干誘起した。これらの結果から、N3は強力ではないが、有効に機能し、筋組織の保護効果を発揮できたと思われる。また、N3投与は、mdxマウスの体重減少を惹起しなかったことから、ネガマイシンよりも毒性が低いことが示唆された。今後、実際のジストロフィン発現量等の測定が必要であるが、毒性が低いことから、医薬品としてのさらに高次の評価を行う価値のある分子である。このような新規化合物が創製できたことは、2年間に渡って実施した本挑戦的萌芽研究の成果である。我々は、今後も本創薬化学研究を継続し、様々な誘導体を合成し、その構造活性相関研究から活性発現に必要な官能基の同定やネガマイシンの機能発現機構解明を実施する。そして、世界のために筋ジストロフィー治療薬創製を成功させたい。本研究課題は、遺伝病の化学療法を開発するために(+)-ネガマイシンに焦点を当てた創薬研究を展開するものであるが、先ず始めに(+)-ネガマイシンを簡便で効率的に合成できるルートの確立をめざし、不斉を持たないBoc-glycinalを出発原料にして8工程(総収率41%)という高効率のルートを確立した(Chem.Commun.,(20)2379-2381(2008)にて報告)。このルートにより合成した(+)-ネガマイシンはリードスルー活性を示すことが知られているゲンタマイシンと同等の生物活性を有することが示唆された。また、本合成ルートは数多くの誘導体を合成できるものであることから、誘導体の合成を開始した(継続中)。合成された誘導体の一つであるN-3では若干の活性の増強が観察された。そこで、ネガマイシンの化学構造に基づく誘導体の合成に加え、N-3を基本とした誘導体開発も開始した。したがって、これら2系統の創薬の流れを今後展開する予定である。ところで、N-3はリードスルー活性を示すが、(+)-ネガマイシンが本来有する抗菌活性が無いことから、この化合物においては哺乳類でのリードスルー活性と抗菌作用の間の作用の分離が実現できたと思われる。そこで、N-3を含む一般式を用いて特許を出願した(特願2008-317710)。今後、様々な誘導体を合成し、構造活性相関研究を積み重ねることで、活性発現に必要な官能基の同定などの創薬化学研究を展開し、筋ジストロフィー疾患に有益な医薬品候補化合物創製に繋げたい。また、ネガマイシンの機能発現機構の解明にも迫りたい。
高齢者のストレスとソーシャルサポートの連関に関する多変量解析的世代間比較研究

研究方法は、介護者及び要介護者に共通した面接を行い、また、両者で一部に異なる各5つの尺度を実施した。なお各尺度得点の方向はマイナスほど高点になるようにしてある。対象は、介護者と要介護者のペアで設問尺度項目に完全回答の人数は特別養護老人ホームで19ペア、老人保健施設60ペアであった。介護者、要介護者の男女別、介護者と要介護者の関係を見た。また、要介護者の生活特性(健康状態・居住状態・収入の状況)を施設別に眺めた。さらに、施設ごとおよび全体の介護者と要介護者の年齢及び各尺度得点の平均を調べた。施設ごとの各尺度得点の差をt検定で検討すると、介護者においては社会的関係でp<.001、老人施設入所でp<.001に差が認められた。この結果は、社会的関係すなわち施設入所へのマイナスの意識・態度が老人保健施設は特別養護老人ホームよりも低いこと、また老人施設入所の伴なう家族の心身ストレスが老人保健施設は特別養護老人ホームより低いことを示した。このことから、老人保健施設の方が特別養護老人ホームよりも、家族の周囲の目に対する配慮や施設入所に伴なうストレスが弱く、より利用しやすい施設であることを示唆した。また、要介護者において、精神的ストレスp<.05と消極的対処p<.001および積極的対処p<.001に有意差が認められた。これは、特別養護老人ホームの高齢者は老人保健施設高齢者よりも家族ソーシャルサポートが少なく、そのためこれら支援を得ることが低い高齢者自身が日常生活を能動的に対処する積極的対処行動が強く、精神的ストレスが強いことが示された。無相関検定、介護者尺度得点・高齢者尺度得点間のカイ2乗検定及び重回帰分析の結果、家族が社会関係に対しての社会関係面に対する配慮が強くその結果、家族ソーシャルサポートが減弱するほど高齢者の精神的ストレスが増強する、一方、要介護者(高齢者)の施設における積極的対処が強かった。また、家族のサポートは要介護者(高齢者)の身体的ストレス、生きがい意識に直接的に関係していないことが示唆された。身体的ストレスや生きがい意識の高低が高齢者自身の本来の体質や概念に関わるのであって家族サポートとの関連が非常に少ないと考えられた。世代間比較に関しては有効対象者の人数が少ないため明確なデータは得られなかった。研究第1年度の本年度においては、高齢者のストレスとソーシャルサポートの連関に関する基礎的調査研究dataの収集が主な作業であった。1、期間:1998年7月1999年3月、2、対象:特別養護老人ホーム160名、老人保健施設120名、デイサービス40名、老人クラブ50名、合計370名。なお、各施設高齢者の家族と職員の一部の調査data収集は1999年4月6月に実施される予定。3、実施方法と調査項目:実施は調査表の配布を原則とし、必要に応じ、調査表回答時に介助することとした。

調査項目は、生活特性5項目,対人関係ストレス14項目、生きがい意識20項目、孤独感17項目、老研式活動能力指標13項目、計69項目である。4、中間分析:以上のdataをactuarialな観点から整理するとともに、idiographicなda-taの整理にも当たってきた。5、結果:対人関係ストレスの対処行動において、人との和を肯定的に保つ努力をするような積極的タイプの高齢者は、交友関係もよく、他人と一緒にいるのが好きであり、生きがい意識も高いが、反対に、我慢し、忍耐するような形で人との和を保つような消極的タイプの高齢者では、交友関係もうまくいかず、生きがい意識が低い傾向が認められた。さらに、対人関係ストレス対処行動の積極型と消極型および中間型の3群の間に、ソーシャルサポートの高低の相異が認められた。我々は、これまで心理社会的側面に焦点を当てた高齢者のストレス研究を進めてきた。その研究経過は2つに分かれる。第1は、高齢者の心理社会的ストレス測定尺度の作成である。心身相関的なストレス徴候の有無について問う項目群と情動的ストレス反応を問う項目群合計40項目から成るストレス尺度を作成し、分析対象者396名のデータについての多変量解析の結果、年齢、性別、健康条件、生活行動などの様態について心身ストレス反応の増減に意味のある大きさのカテゴリー・ウエイトが見出された(杉山、1996)。第2は、完全回答者130名を対象とした高齢者のストレス対処行動に関する研究である。心理・社会的特性が大きく異なる世代間においては、心身ストレスへの対処行動も相違するであろうとのLazarus、R、L.らの行動適応論的考察とErikson、E、L.らの生涯発達心理学的観点から、検討を試みている(杉山ほか、1998)。高齢者の心理・社会的ストレス研究の第3として、ソーシャルサポートとの連関を外すわけにはいかない。高齢者ストレス研究に関する我々の研究成果や家族面接記録に基づいて、家族関係や交友関係などの高齢者が保有し活用しているソーシャルサポートの広狭、強弱が高齢者の心身ストレス反応の増強ないし軽減に作用する要因として浮かび上がってきた(杉山ほか、1998)。この様態を客観的に検討するために、特養老人ホーム、老人保健施設の完全回答要介護者109名、完全回答介護者82名計191名を対象として本研究が実施された。要介護者には、(1)健康、生活形態、家族、近隣、交友についてたずねる5問、(2)身体的ストレスについての18問、(3)精神的ストレスについての18問、(4)人間関係ストレスについての14問、(5)生きがいについての20問合計75問、介護者については(1)身体的ストレスの18問、(2)精神的ストレスの18問、(3)社会関係についての20問、(4)社会的サービスの10問、(5)老人施設入所についての6問合計72問の設問を用意し回答を求めた(これらの設問項目は、すでに学会誌論文でその妥当性と有効性が確かめられている)。本研究においては各スケール間の連関性が検討・吟味され本研究の主題に関する考察が加えられた。
顎下腺・舌下腺分泌に対する摂食中枢の役割に関する研究

自由行動下のラットを用いた実験で、水分含量の異なる飼料に対して唾液分泌は水分の増加に伴って唾液分泌は減少したが、摂食中枢破壊したラットではこの傾向は保たれたまま唾液分泌は大きく減少した。ラット顎下腺・舌下腺の副交感性の一次中枢である上唾液核(SSN)ニューロンにおいて、視床下部外側野(摂食中枢)ニューロンが特異的に産生する摂食促進ペプチドであるオレキシンとメラニン凝集ホルモン(MCH)の影響を調べた。SSNニューロンはMCHに対して応答を示さなかったが、オレキシンに対して興奮反応を示した。摂食時の豊富な唾液分泌にオレキシンが関与しているかもしれない。1.電気生理学的実験(パッチクランプ法を用いた解析):ホールセルパッチクランプ法により上唾液核(SSN)ニューロンにおけるオレキシンによる主に興奮性シナプス伝達(グルタミン酸作動性)の調節機構を解析した。オレキシンはグルタミン酸作動性微小シナプス後電流(mEPSC)の頻度を増加させ、またペアドパルス比を増加させた。またこの応答はOXR1受容体アンタゴニストで抑制された。よってオレキシンはシナプス前性にOXR1受容体を介してSSNニューロンの興奮性を促進することが示唆された。2.免疫組織化学的実験:SSNニューロンに投射するオレキシン作働性ニューロンの分布を分析した。すなわちSSNにフルオロゴールド注入することによって、SSNニューロンに投射する視床下部外側野ニューロンを逆行性に標識してオレキシンAに対する免疫染色を行った。色素注入が技術的に困難で例数がまだ1例しかないが、フルオロゴールド標識のオレキシンA陽性ニューロンは、視床下部外側野に広く分布しており局所性が無いように思われた。H26年度は例数を増やしてこの点を明確にしたい。3.麻酔下ラットでのin vivo実験(予備実験):パッチクランプ実験から、オレキシンは主にORX1受容体を介してSSNニューロンを興奮させることが明らかになった。H26年度は、実際にオレキシンは唾液分泌を誘発するかどうか麻酔下ラットを用いて調べるのでその予備実験を行った。ペントバルビタール麻酔下のラットSSNに刺激電極を挿入して電気刺激(100 μA/10 Hz/20 s)を行い唾液分泌が誘発される部位を特定し、そこにオレキシン(20 pmole/200 nl)を投与したときの顎下腺分泌を調べた。電気刺激での分泌量は< 1 μlで非常に少なく麻酔の影響が考えられた。H26年度は麻酔の種類や深度を検討してトライしたい。1.電気生理学的実験顎下腺・舌下腺支配の上唾液核(SSN)ニューロンにおいて、オレキシンによる膜電位応答の調節機構をホールセルパッチクランプ法電流固定実験により解析した。SSNニューロンは脱分極性通電により発火したが、オレキシンはその発火頻度を増加させたが、これは膜電位が脱分極することに起因していることが示唆された。この応答はOXR1受容体アンタゴニストで抑制された。過分極性通電より得られた電流ー電圧曲線の傾きがオレキシン存在下でで大きくなった。この傾きは-80mV付近の逆転電位で潅流液のK+イオン濃度の変化に応じて変わったことから、オレキシンは、SSNニューロンのOXR1受容体を介してK+イオンチャネルを閉じることにより興奮性を促進することが示唆された。2.免疫組織化学的実験SSNニューロンに投射する視床下部外側野のオレキシン作働性ニューロンの分布を分析した。すなわち上唾液核にフルオロゴールド注入することによって、SSNニューロンに投射する視床下部外側野ニューロンを逆行性に標識した後、オレキシンAに対する免疫反応を行った(n=2)。フルオロゴールド標識ニューロンは約300個染色された。3.麻酔下ラットでのin vivo実験オレキシンはSSNニューロンの興奮性を促進させたことから、SSNニューロンから顎下腺・舌下腺へシグナルが伝えられることが推察された。オレキシンは実際に唾液分泌を誘発するかどうか麻酔下ラットを用いて調べた。ペントバルビタール麻酔下でオレキシンをSSNに投与したが、唾液分泌は起こらなかった。ペントバルビタールのGABAA受容体活性化作用によりSSNニューロンのGABAA受容体も活性化される、つまりSSNニューロンに対する抑制が強くなり唾液腺へのシグナルがうちけされることによって唾液分泌が減ることが考えられた。ホールセルパッチクランプ法を用いた実験はアンプの故障によりH26年度はほとんど実験をすることが出来なかったので、H27年度はパッチクランプ実験を集中的に行った。オレキシンのサブタイプはオレキシンAとBの2種類があり、ラット顎下腺・舌下腺支配の上唾液核(SSN)ニューロンに対してどちらも興奮作用を示したが、オレキシンAの方が効果的なのでオレキシンAを用いてその興奮作用のメカニズムを分析した。直流通電によるステップパルスに対する過分極応答で、SSNニューロンが示した電流ー電圧関係は、-80 mV付近を基点に傾きが急峻になったことから、K+チャネルの関与が示唆された。細胞外液のK+濃度を変化させて電流ー電圧関係を検討した。その結果、外液のK+濃度が高くなるに従って逆転電位が浅くなった。このことからオレキシンAに対する興奮作用は、K+チャネルのコンダクタンスが減少することが原因と考えられた。