hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療安全を加味した医師の臨床判断教育と評価のためのシミュレーションツールの開発

研修医を対象として教育と教育成果の判定のために、臨床判断、医療安全、コンピテンシーを取り入れたコンピューターシミュレーションツールを作成した。18年度は、2次元の画像を基礎画面として、時間の経過とともに、痛み、バイタルサイン、診察、検査結果、画像、手技、病気の選択、および指示などが逐次、研修医の臨床判断能力を試す因子として変化するツールを作成し、その選択した記録は研修医評価のフィードバックに用いられるようにした。システム構築は(株)アーバン・コミュニケーションズは去年に引き続き依頼した。このデモシミュレーションツール画像の監視を行い、このツールを用いて研修医に実行させ、指導医の評価が可能であるかどうかを検証した。また、コンピテンシーと医療安全を含んだデモプログラムを外科学の臨床研修教育としてこのデモシミュレーション・ツールを用いて研修医に試行実施させた。6月27目に第一外科加藤俊二医師が、研修医のミニレクチャーで腹部救急のシュミレーションとしてが紹介した。臨床判断を取り入れたプロセス優位のコンピュータシミュレーションとして検査の手順と時間的観念をいれているので有効であった。研修医は診察から検査の手順を理解していないことがこのツールを使って判明した。知識不足とともに慣れていないためであることが明瞭になった。指導医からは、もう少し写真だけでも入れられるとすぐにも使えるという評価があった。研究は、AcademyHealth学会(米国、SanDiego)およびハーバード大学(米国、Boston)でのsimulation laboratoryの情報収集により、テーマとシナリオを作成し、フローチャートを作成し、プログラム作成を行った。プログラムは、時間概念を持つシミュレータの作成と同時に、逐次的な臨床判断ができ、それが評価システムにつながるようにした。結果診察室の画像を基礎画面として、時間の経過とともに、痛み、バイタルサイン、診察、検査結果、画像、手技、病気の選択、および指示などが逐次、研修医の臨床判断能力を試す因子として変化するツールを作成し、その選択した記録は研修医評価のフィードバックに用いられるようにした。コンピテンシーと医療安全を含んだデモプログラムをつくることができた。臨床判断を取り入れたプロセス優位のコンピュータシミュレーションはこれまでにはなかった。今後の課題は操作性の向上、評価の精度の向上、他疾患のシミュレーションの製作および研修医による試行とその評価である。
高次脳機能におけるサイクリックADPリボース情報伝達系の役割の解明

サイクリックADPリボース(cADPR)情報伝達系は我々が提唱した新規の細胞内Ca^<2+>動員系である。これは代謝酵素CD38によってNAD^+から生成されたcADPRが、小胞体からのCa^<2+>放出を起こして細胞応答を惹起するものであり、膵ランゲルハンス島β細胞のインスリン分泌をはじめ種々の組織・細胞の生理現象に関与している。小脳プルキンエ細胞におけるシナプス伝達効率の長期抑圧現象は、高次脳機能の一つである運動学習の基礎過程であると考えられており、この現象には細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が重要であることが知られている。従って本研究では、CD38欠損マウスを用いて、運動学習におけるcADPR情報伝達系の機能を解明することを目的としている。平成17年度は高次脳機能として主に小脳の運動学習を対象としたマウス行動実験を計画しているが、本年度の研究遂行中に、CD38欠損マウスの血中オキシトシン濃度が野生型マウスの半分以下にまで低下していることを見出した。オキシトシンは視床下部で合成され下垂体後葉から分泌される神経ペプチドで、従来は分娩・授乳時に作用すると考えられていたが、近年個体相互の協調性や相手の認識といった社会性にも関与することが明らかになり、社会性の障害を主徴とする自閉症との関連が注目されている。そこで相手マウスを記憶・認識させる社会行動実験を行ったところ、CD38欠損マウスでは野生型マウスに比べ有意に認識力が低下していることが明らかになった。つまりCD38欠損マウスではサイクリックADPリボース情報伝達系の機能異常によりオキシトシン分泌が低下し、この結果社会行動に異常が生じたと考えられた。ヒト自閉症例では血中オキシトシン濃度が半分程度に低下していることが報告されている。CD38欠損マウスでも同様のオキシトシン濃度低下が認められ、かつ社会行動に異常が認められたことから、サイクリックADPリボース情報伝達系の機能異常がヒト自閉症の原因の一つとなっている可能性が考えられた。小脳プルキンエ細胞におけるシナプス伝達効率の長期抑圧現象は,高次脳機能の一つである運動学習の基礎過程であると考えられており、この現象には細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が重要であることが知られている。我々は先に膵ランゲルハンス島β細胞のインスリン分泌機構について研究し、「CD38-サイクリックADPリボース情報伝達系」という新たな細胞内Ca^<2+>動員系を提唱した。これは代謝酵素CD38により生成されたサイクリックADPリボースが、細胞内Ca^2プールである小胞体上に局在するFKBP12.6(免疫抑制剤FK506の細胞内結合蛋白質)に結合し小胞体からのCa^<2+>放出を起こしてインスリン分泌を誘導するものである。我々は小脳にも同情報伝達系が存在することを明らかにしている。本研究では同情報伝達系構成因子のノックアウトマウス(CD38やFKBP12.6等)を用いて、長期抑圧現象さらにマウス個体の運動学習能における「CD38-サイクリックADPリボース情報伝達系」の生理機能を解明する。平成16年度は当初の計画通り研究を遂行し以下の結果を得た。1、CD38ノックアウトマウス小脳のサイクリックADPリボース量は野生型の1/4に低下していた。2、小脳スライスをカフェイン処理した後、脱分極電気刺激に対する細胞内Ca^<2+>動態を2光子顕微鏡で解析すると、CD38ノックアウトマウスのプルキンエ細胞樹状突起部でCa^<2+>応答が著明に減弱していた。3、プルキンエ細胞に入力する平行線維と登上線維を同時刺激することにより誘発される平行線維-プルキンエ細胞間のシナプス長期抑圧現象が、CD38ノックアウトマウスでは消失していた。以上より、CD38ノックアウトマウスの小脳ではサイクリックADPリボース量が減少し、シナプスが豊富に存在するプルキンエ細胞樹状突起部でのCa^<2+>動態に異常(主として細胞内プールからのCa^<2+>放出異常)が生じた為に長期抑圧現象が消失した可能性が考えられた。

オキシトシンは視床下部で合成され下垂体後葉から分泌される神経ペプチドで、従来は分娩・授乳時に作用すると考えられていたが、近年個体相互の協調性や相手の認識といった社会性にも関与することが明らかになり、社会性の障害を主徴とする自閉症との関連が注目されている。そこで相手マウスを記憶・認識させる社会行動実験を行ったところ、CD38欠損マウスでは野生型マウスに比べ有意に認識力が低下していることが明らかになった。つまりCD38欠損マウスではサイクリックADPリボース情報伝達系の機能異常によりオキシトシン分泌が低下し、この結果社会行動に異常が生じたと考えられた。ヒト自閉症例では血中オキシトシン濃度が半分程度に低下していることが報告されている。CD38欠損マウスでも同様のオキシトシン濃度低下が認められ、かつ社会行動に異常が認められたことから、サイクリックADPリボース情報伝達系の機能異常がヒト自閉症の原因の一つとなっている可能性が考えられた。
オリンピズムの観点からみた保健体育科学習指導要領の検討

1.学習指導要領および教科書のオリンピズムに関わる記述の分析結果(1)記述を量的に分析した結果:昭和22年から平成元年までの中学校保健体育科の学習指導要領および指導書における、オリンピック大会とオリンピズムに関連する記述は、昭和26年次が最も多く、オリンピック大会を説明する記述だけが残るかたちで大幅に減少した後、昭和53年以降、まったく見られなくなった。(2)記述内容をオリンピック憲章の変遷と比較して検討した結果:オリンピック憲章は昭和27年平成3年までに12年毎に改定された。その変遷経緯の特徴として、(1)オリンピズムを普及するためのオリンピック運動の重要性の強調、(2)オリンピック運動の普及組織としての国際オリンピック委員会の権限の明確化、(3)オリンピズムの目的の具体化、があげられる。わが国の学習指導要領および中学校保健体育科の教科書の記述には、こうした変遷内容は盛り込まれていない。特に(3)に関連して、オリンピック憲章ではオリンピズムの目的が国際的視野を広げつつ具体化されるのに反し、わが国の学習指導要領および教科書ではスポーツのもつ精神的・社会的価値に関わる内容表現が、学習者の個人的・内的経験の範囲に収束する傾向がみられた。2.今後の課題学習指導要領の改定審議経過に関連する資料の入手が困難であったため、これについての検討は今後の課題としたい。また上述した結果と先行的研究によるわが国のオリンピズムに関する内容の教育的伝達手段としてのメディアの重要性についての指摘から、新聞・雑誌・テレビ等のメディアにおける伝達内容を検討する必要があるものと考えられる。
大規模テキスト処理のためのスーパータグを用いた高精度かつ高速な深い構文解析

2年目にあたる平成24年度の研究活動は順調に進展して来た。今年度は海外の研究者とも密な連携を行い、二つの方面で研究を進展させた。まず、分布意味論(distributional semantics)の分野において、句構造に対する高効率かつ高精度の意味予測手法を開発した。従来のPLS回帰では高次元の意味表現データについては大きな計算コストをかける必要があるのに対して、リッジ回帰と一般化交差検定を用いることで訓練過程を単純化し、精度を向上させつつ6倍程度の高速化に成功した。一方、半教師あり学習とグローバルな推論を組み合わせた手法について研究を行った。ローカルな学習とグローバルな推論を組み合わせた手法は、自然言語処理における複雑な問題に対して有効であることが分かっている。この手法を用いて、新聞記事における事象とその時間表現を対象とし、各事象の時間的な順序関係を推定した。ラベル付きデータの数は限られているため、意味役割付与の手法を用いてラベルなしデータに対しても事象および時間表現を抽出し、半教師あり学習とグローバルな推論を組み合わせることで、推定精度(F値)を44.71%から48.29%まで向上させることに成功した。今後、この手法をsupertaggingタスクに応用し、その成果を今年度の国際会議(EMNLP)に投稿する予定である。研究の初年度であった平成23年度は、順調に研究が進展した。まず、依存文法を利用したsupertaggerの研究に基づいて、supertaggerのための依存情報抽出方法を高速化した。深い構文解析において、効率は非常に重要である。従来のMST法と比べて、shift-reduce法は精度を落とす代わりに、抽出効率が良い。この手法によって、supertaggerの精度は多少悪化したものの、主辞駆動句構造文法(HPSG)解析器と組み合わせた場合の全体の解析速度を3倍程度高速化できた上に、従来と同程度の構文解析精度を達成できた。この結果に基づいて、supertaggerの及ぼす構文解析器への影響を解明することができた。一方で、構文解析森をsupertaggerの学習時に制約として用いる手法を実装した。この手法では、元のHPSGを近似するCFGを用いて最良優先探索を行うことで、学習時のモデルパラメータを更新する際に文法の制約を満たすsupertagのみを用いる。この手法により、標準的な評価セット(Penn Treebank Section 23)に対して、ベースラインの手法に比べ述語項構造認識のF値で0.68%の改善が得られ、また、現在最高精度を持つHPSG構文解析器よりも高速に、なおかつ遜色のない89.31%の精度を得ることができた。この手法に対して間接的な教師あり機械学習という観点と探索に基づいた機械学習という観点から分析を行った。また、深い構文解析における半教師及び間接的な教師あり学習に関する研究を開始した。間接的な構造情報を利用して、構文解析精度を向上させることを目指す。通常深い構文解析において、大量の構造データを得ることは困難である。提案手法は、二値分類問題などに用いられるデータと深い構文解析データを併用して同一のフレームワークで学習を行う。この研究の結果は、国際会議へ投稿する予定である。Supertaggerのための依存情報抽出法を高速化し、またsupertaggerが構文解析器に及ぼす影響を解明した。構文解析森をsupertaggerの学習時に制約として用いる手法を実装し、supertaggerと構文解析器の精度を向上させた。提案手法は、現在最高精度を持つHPSG構文解析器と同程度の89.31%という精度を達成しつつも、同解析器よりも高速である。さらに、依存文法と近似解析CFG森を利用した手法をsupertaggerと構文解析で比較した。研究の二年目である平成24年度は、深い構文解析における半教師及び間接的な教師あり学習に関する研究を続ける。現在は海外渡航を予定しており、間接的な教師あり学習と制約学習について精力的に研究を行っているUniversity of Illinois at Urbana-ChampaignのDan Roth教授の下で理論的研究を推進していく。今後これらの研究成果は国際会議での発表を考えている。
パクリタキセルによる神経障害性疼痛に対する抑肝散の鎮痛効果の検討

抗がん剤の1つであるパクリタキセルによる神経障害性疼痛に対する、漢方薬の1つである抑肝散の鎮痛効果とその効果発現部位を検討する。はじめに、パクリタキセルによる神経障害性疼痛モデルラット(PTXラット)を作成し、抑肝散の継続投与による鎮痛効果を行動学的手法で検討する。つぎに、抑肝散の投与を行ったPTXラットの脊髄におけるミクログリアとアストロサイトの活性を評価することで、脊髄レベルでの抑肝散の鎮痛効果を検討する。さらに、抑肝散の投与を行ったPTXラットの髄腔内にセロトニン受容体拮抗薬を投与し行動学的手法にて評価することで、脊髄レベルでのセロトニンの関与を明らかにする。
液面微生物膜による廃水処理に関する研究

液面に産膜性の微生物を生育させたオープンチャンネル型リアクターを用いて、微生物膜の比表面積および廃水の滞流時間を変えて酢酸廃水の酢酸除去率を測定した。また、酢酸廃水の代りに合成下水を用いて同様の実験を行い家庭廃水など一般廃水に近い組成の廃水の小規模処理における最適操作条件を設定するための基礎となる知見を得た。液面に形成した微生物膜は、膜自体に衝撃を与えなければ比較的安定であり、液線速3.0Cat min^+まで膜の損傷を認めなかった。それぞれの廃水の処理実験を広い実験条件下で行い、有機物残存率が比表面積と液滞留時間の積a・tに対して指数的に減少することを認めた。10,000mgl^<-1>の酢酸を含む酢酸廃水の場合はa・tを1520cm^<-1>hにすることによりほぼ90%の酢酸が除去できることを明らかにした。比表面積aの値を大きくすれば滞留時間tが短かくて済む。なお酢酸の除去に必要な酸素需要量を計算したところ亜硫酸ソーダ法で測定した酸素供給量よりも数倍大きかった。液面微生物膜では自由液面の数倍大きい酸素移動が起っている可能性を示唆する。酢酸ナトリウムを主成分とする合成下水(BOD 200mgl^<-1> T-N20,T-P5)を用いた場合はa・tが7以上で90%以上のBOD除去率が得られた。酸素供給速度の測定結果よりこの研究で用いた浅い流れの開水路で合成下水のBODを酸化するのに必要な酸素が充分供給できることが分った。FN除去率は約50%であったが廃水中のリンは殆ど除去できなかった。以上の実験結果から、浅い流れの流通廃水処理装置を用いて、液面微生物膜の生物酸化による廃水中有機物の除去を効率良く行える見通しを得ることができた。この処理法は酸素供給のための動力を必要としないので、省エネルギーに寄与すると考えられる。
非対面取引におけるセキュアスコアリングアルゴリズムの構築

本研究は通販市場拡大に伴う商品代金不払い顧客の増加に対して,ベテランスタッフの経験則に基づく従来検知手法を不正検知アルゴリズムとするための研究を行った.督促状送付による効果よりも受注時の精査が不正対策にとって重要であることがわかった結果をふまえ,機械学習を用いた取引パターン解析による取引安全度のスコアリングを構築した.本研究は,通信販売における取引のパターン解析をもとにした受注時点での取引の安全度のスコアリングを出荷時の知識として提供し,課題解決の方策とすることを研究目的としている.取引形態を把握するために平成25年度は不正購買顧客情報の分析を行った.その結果以下のとおり論文を作成した.論文本研究は,通信販売における取引パターン解析をもとにした受注時点での取引の安全度のスコアリングを商品出荷時の知識として提供し,課題解決の方策とすることを研究目的としている.取引形態を把握するために平成26年度は,支払い方法の変更に着目して不正購買顧客情報の分析と督促状の効果分析を行った.その結果,以下のとおり論文を作成し,国際会議,研究会で発表をおこなった.研究会東弘樹,髙橋雅和,津田和彦:通信販売業界における督促効果測定,電気学会C部門電子・情報・システム部門情報システム技術委員会情報システム研究会知識抽出技術とその応用その他一般, IS-14-54, pp.35-38, 11.14, 2014顧客と非対面で取引を行う通信販売は,商品到着後の後払い決済をひとつの売りとしている.一方で,商品を受領したにも係わらず支払わない不正取引や,分割払いの途中で支払いが滞る延滞債務など,後払い方式に起因する貸倒引当金額の増加が,業界の成長とともに顕在化している.各社個別の与信管理体制による業者を渡り歩く不正取得や,配送業務の業者移管による住所や宛名の誤表記を配送業者に推測訂正させる商品受領など,管理体制やシステムの不備を突く悪質な発注を出荷までの短時間に発見することが必要とされている.そこで,取引のパターン解析をもとにした受注時点での安全度のスコアリングを出荷時の知識として提供し,課題解決の方策とすることを研究目的とした.まず,通販企業の取引情報をもとにして不正顧客の特徴分析を行った.次に支払い方法と督促状の関係について分析を行った.支払い方法の変更と督促状の効果の関係は,未集金の顧客に対して督促業務を忘れていた企業の取引履歴を用いて代金の自然入金率と督促状の効果を検証した結果,督促状発送後20日経過した時点では98%程度の入金率となる事が判明した.このことから督促状の発送タイミングの最適化では債権回収を完全に行うことは難しく,受注の段階で不良顧客の選別が重要であるということがわかった.この結果をふまえ,支払忘れに関する作為と不作為の判別方法について研究をすすめた.その結果,発注パターンをもとにして作為的不払い顧客の可能性を推定することができ,支払いをうっかり忘れた顧客の効率的識別が可能となった.本年度は,論文1本,国際会議2件,研究会発表2回行うことができた.本研究の成果により,従来は業務経験則で培われてきた当該不正検知知識を効率的に抽出することが可能となり,研究成果を広く現場実務に還元することが可能となった.本研究は通販市場拡大に伴う商品代金不払い顧客の増加に対して,ベテランスタッフの経験則に基づく従来検知手法を不正検知アルゴリズムとするための研究を行った.督促状送付による効果よりも受注時の精査が不正対策にとって重要であることがわかった結果をふまえ,機械学習を用いた取引パターン解析による取引安全度のスコアリングを構築した.本研究は,通信販売における取引パターン解析をもとにした受注時点での取引の安全度のスコアリングを商品出荷時の知識として提供し,課題解決の方策とすることを研究目的としている.平成26年度は,支払い方法と督促状について分析を行った.その結果,着荷後の顧客の支払いに関する特徴を抽出することができた.特徴抽出の結果,論文1本,国際会議2件,研究会発表1回を行うことができた.よって,おおむね順調に到達している.知能情報学通信販売の取引履歴の解析を進めていくなかで,巧妙な不正取引パターンを発見することができた.平成26年度は,支払い方法の変更と督促状の効果について分析を行った.また,未集金の顧客に対して督促業務を忘れていた企業の取引履歴を用いて代金の自然入金率と督促状の効果を検証した.その結果,督促状発送後20日経過した時点では98%程度の入金率となる事が判明した.このことから,督促状の発送タイミングの最適化では債権回収を完全に行うことは難しく,受注の段階で不良顧客の選別が重要であるということがわかった.しかし,受注時点の与信を無事通過したとしても,支払いを忘れることは発生する.うっかりわすれる場合と作為的に忘れる場合が考えられる.うっかり忘れた場合において,作為的な場合と同じように債権回収を行うことは,顧客の離反を招く.そこで,平成27年度は,支払忘れに関する作為と不作為の判別方法について研究をすすめる.研究成果に対して実務家からの改善提案を繰り返し,不正検知システムの構築を目指す.研究目的は,顧客との取引のパターン解析をもとにした受注時点での安全度のスコアリングを出荷時の知識として提供し,課題解決の方策とすることである.H25年度は顧客情報について分析を行った.その結果,顧客の特徴を抽出することができた.特徴抽出の結果,論文2本,発表2回を行うことができた.

よっておおむね順調に到達している.研究成果として特徴抽出結果をまとめあげるのに予定より時間を要した.そのために予定していた学会発表等を変更した結果,当初の予算使用計画の変更を余儀なくされたため.取引情報の解析を進めていくなかで,巧妙な取引を数多く発見することができた.その結果,研究成果として論文や発表としてまとめることができた.本研究の根幹であるリスク管理に関わるシステムや管理体制の不備を突く悪質な不正購入を阻止する為の新たな不正購入検知についての必要性は実務において非常に高いことが本研究を通じてわかった.今後においては,実務家の意見を今年度以上ヒアリングする回数を増やし参考にしていく.また,H26年度の目標である住所等記述の特徴抽出について分析を行うともに,不正購買顧客の行動パターン学習モデルの構築を行う.H27年度において研究成果の発表や実務家からの評価を得るための研究打合せに用いる資料購入への使用を計画する.取引分析からの特徴抽出を行う際に,リスク管理システムの不備を突いた取引など多種多様な取引形態を発見した.そのために研究成果として特徴抽出結果をまとめあげるのに予定より時間を要した.そのために予定していた学会発表等を変更した結果,当初の予算使用計画の変更を余儀なくされたため.H26年度において研究成果の発表や実務家からの評価を得るための研究打合せに使用を計画する.
連鎖球菌に存在する液胞型Na^+-ATPase遺伝子の構造解析

1.Na^+_-ATPase分子が膜表在性のATPase触媒頭部(見かけの分子量;約330kDa)と膜内在性部分(恐らくNa^+とK^+との交換チャンネル)とから構成されていることを明らかにしており、すでにこのATPase触媒頭部は精製が済んでいる。それは72kDaのサブユニット(A)と53kDaのサブユニット(B)を主要サブユニットとして構成されている。各サブユニットのN末端アミノ酸配列及びそれらのトリプシン消化断片のアミノ酸配列をProtein sequenaterにより決定した。さらに適当なアミノ酸コドンの部分配列に対する合成oligonucleotideを調製し、それをプライマーとしてE.hiraeのgenomicDNAを鋳型にPolymerase chainreaction(PCR)法による本酵素遺伝子の部分増幅を行った。その結果、該当する大きさの産物(約1kb)が得られ、さらにその塩基配列を決定した結果まさしくV型ATPaseの特徴的一次構造を有していることがわかった。2.E.coli系で作製したE.hiraeのgenomic library(約20-40kb fragment)に対してPCR増幅産物をプローブにcolonyhybridization法によりクローニングを行った結果、2個のpositive cloneを得た。そのうちの一つであるpKAZ1の塩基配列を決定した結果、このクローンにサブユニットAとBの両方がコードされていることがわかった。両サブユニットのアミノ酸配列は典型的なV型ATPaseの配列であり、Na^+_-ATPaseがV型ATPaseであることがここに証明された。従って連鎖球菌にはすでに報告のあるF型のH^+_-ATPaseとあわせて両型のATPaseが存在する最初の事例となり、ATPaseの進化を考える上で極めてユニークな発見と考えられる。1.Na^+ーAtPaseの膜表在性ATPase触媒頭部をカラムクロマトグラフィ-等により細胞膜より可溶化・精製した。精製標品の分子量は約400KDaで73kDa,52kDa,29kDaの各サブユニットから構成されていた:これらサブユニット間のstoichiometryはおよそ3:3:1であった。73kDaサブユニットのアミノ末端及びそのトリプシン消化断片のアミノ酸配列をそれぞれ20残基、15残基Protein sequenaterにより決定したところ、それらはすでに報告されているV型ATPaseのlarge subunit間に共通に保存されているアミノ酸配列を有していた。これら決定されたアミノ酸配列に対応するprimerをデザインしてPCR(polymerase chain reaction)法による73kDaサブユニット遺伝子の部分増幅を試みた。V型ATPaseのlarge subunitとして予想される約1kbの大きさのDNA断片が結果として増幅された。その塩基配列を決定し演繹されるアミノ酸配列をV型ATPaseの該当部分と比較したところ極めて高い相同性を示し(共通アミノ酸残基を50ー60%有していた)、本酵素がV型ATPaseに該当することが一次構造の上で明らかになった。2.精製標品に対するウサギポリクロ-ナル抗体を調製した。この抗体により膜のNa^+ーATPase活性は阻害された。Na^+ーATPaseは細胞内のNa^+濃度上昇をシグナルに誘導されるが、Na^+ーATPaseの誘導条件に対応した73kDa、52kDaサブユニット量の変動がwestern blotting法により観察された。すなわち精製標品がNa^+ーATPaseの触媒頭部であることが免疫化学的に確認できた。3.本菌genomic libraryをE.coli系で作製するのに当初plasmid vectorを用いていたが、transformationの効率が極めて悪く、現在はcosmid libraryを作製し、PCR増幅断片をプロ-ブに本酵素遺伝子(オペロン構造を予想している)のクロ-ニングを試みている。

1.本酵素のATPase触媒頭部を構成するサブユニットA(72kDa)に対してPCR法により増幅した部分遺伝子(約1kb)をプローブにして、大腸菌の系でcosmid libraryより2個のpositive cloneを単離した。そのうちのひとつであるpKAZ1の塩基配列を決定したところ、触媒頭部主要サブユニットであるA(72kDa)及びB(52kDa)に該当する遺伝子を含んでいた。結果として明らかになった両サブユニットのアミノ酸配列は、他の多くの液胞型ATPaseの該当サブユニットのアミノ酸配列と50%以上の相同性を示した。ここに本酵素が液胞型ATPaseに該当することが証明された。2.現在さらに塩基配列の決定を継続中であるが、本酵素遺伝子はオペロン構造を示しており、他のサブユニットに対応する遺伝子がA、B両サブユニットの上流、下流にそれぞれ存在する。この点は古細菌に分布する液胞型H^+ D2- D2Atpase遺伝子のオペロン構造に類似している。本菌にはすでにF型のH^+ D2- D2ATPaseが存在することが明らかになっているが、本菌はF、V両型のATPaseがともに同一膜上に発現している最初の生物例である。これは最近活発に議論されているF、V両型ATPaseの類似性及び進化的関係を考える上で興味深い発見であるといえる。3.精製触媒頭部に対する抗体を用いたウェスタンブロット法により本酵素が細胞内のNa^+濃度の上昇を引金にその合成量が増加することが明らかになった。Na^+イイオンに対して特異的に反応して誘導されるATPaseは初めてであり、その制御機構を遺伝子レベルにより明らかにするため現在調節遺伝子を探索している。
P型ポンプ；エネルギー共役の分子基盤と異常による発癌

1.異なる脂質と筋小胞体Caポンプからナノディスクを形成しポンプ機能測定を行うことにより、脂質-ポンプ蛋白間相互作用の機能意義を解析した。そして、電荷を持たない大きなヘッドグループのフォスファチジルコリン(PC)が最も優れたポンプ機能を与える事、さらに脂質-ポンプ蛋白間の直接の相互作用に加え、膜表面電荷と蛋白間のlong-range相互作用が重要である事を解明した。他方、Caポンプ1分子を組み込んだナノディスクを利用し、1分子蛍光顕微鏡観察によりCa輸送サイクル中の各反応素過程におけるポンプ1分子の動きの解析を進めた。2.界面活性剤LMNG添加の影響を解析した結果、Ca2+結合によるポンプの活性化(E2 →E1Ca2)の遷移状態をLMNGは安定化する事、従ってポンプと特定脂質分子との相互作用が迅速な活性化に重要である事が示された。3.Ca閉塞型リン酸化中間体E1PCa2の構造解明を目指し、このアナログE1Ca2BeF3の安定化因子として、E1PCa2を速度論的に捕捉するAドメイン-M3リンカーの特異的切断を施したポンプを用い、アナログ結晶化のための安定化条件を探索した。4.フリッパーゼATP8A1について、ATPase活性、リン酸化中間体の形成速度・定常状態量・分解速度がリン脂質の種類により大きく変化することを観察し、基質PSのみならず、他の脂質分子との相互作用がフリッパーゼの構造と機能に重要である事を明らかにした。5.ENU-mutagenesisによるマウスモデル網羅的変異導入により発見した発癌原因となる小胞体CaポンプSERCA2b遺伝子の4か所の点変異、および形質膜CaポンプPMCA2の2か所の点変異による発癌機序を理解するため、培養細胞による変異ポンプ蛋白の発現と機能の解析を行い、変異に依存した発現激減と機能異常が誘起される事を解明した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.小胞体Caポンプの輸送路開口・閉口機構とそれによる細胞質および小胞体内腔Ca2+濃度設定の仕組みを解明しエネルギー共役機構の理解をさらに深めるため、輸送の鍵となるリン酸化中間体異性化とそれに伴う小胞体内腔へのCa2+放出の構造的仕組みを、部位特異的変異と速度論的解析により研究した。その結果、触媒部位を構成する3つの細胞質ドメインの動きとドメイン間相互作用形成が逐次的に生起し、それに共役して内腔側への放出路開口と親和性低下が逐次的に生起しCa放出が起こることが分かった。この研究のため、内腔側に開口した輸送部位に結合したCa2+を捕捉する技術を開発できたことも大きな成果である。2.触媒反応に伴う3つの細胞質ドメインの動きを輸送部位に伝えるために主要な役割を担う第2膜貫通へリックス(M2)について、輸送の各素過程特異的に、および構造領域特異的にM2が機能することを明らかにし、さらにM2細胞質側領域と膜貫通領域の連結部分の構造的重要性を見出した。上記1.の成果と共に、構造変化を介したエネルギー共役の仕組みの理解を深めた。3.Caポンプ作動時の1分子動態を実際に解析するために特異的蛍光標識したCaポンプ1分子を組み込んだナノディスクを形成・精製することに成功し、さらに顕微鏡下で1分子蛍光観察に成功した。4.SERCA2b遺伝子の4か所の点変異それぞれが発癌原因となること、表現型にはそれぞれで顕著な差がある事を見出し、さらに、詳細な個体解析を進めて論文にまとめた。なお、各変異のポンプ蛋白への影響を解析し発癌機序と病態差異を分子レベルで理解するため、各変異体を培養動物細胞にて発現し機能解析を実施する実験系を作成し解析を開始している。Ca2+輸送におけるエネルギー共役機構の構造的仕組みについて、計画した部位特異的変異と速度論的解析、およびCa2+の結合・遊離解析により、研究を進め格段に理解を深めることができた。特に、細胞質ドメイン間の逐次的な相互作用の生起とそれに共役した輸送部位の逐次的変化によるCa2+輸送プロセス、また共役による放出路と開口と閉口におけるM2の構造変化(αヘッリクス構造の部分的崩壊と巻戻し、それに伴う長さの変化)など本質的な構造的仕組みを明らかにできたことも極めて重要な知見である。これらの成果は、結晶構造で予想された構造的仕組みを支持しさらに発展させるのみならず、結晶構造からは予想できない本質的仕組みを明らかにするものである。他方、実際に作動するCaポンプの1分子ダイナミクスを解析するための戦略、すなわち注目した部位への特異的蛍光ラベル導入、1分子を組み込んだナノディスク形成、そして蛍光顕微鏡による観察の成功は、今後の展開を確実にする成果であり、研究の計画を大きく進捗させた。このように本申請研究は、確実に進捗している。また、ENU-mutagenesisによるマウスモデル網羅的変異導入により、SERCA2b遺伝子の4か所の点変異が発癌原因となる事、しかも表現型には顕著な差がある事を見出していたが、当該年度に個体の詳細な病態解析を成果として論文に纏め上げることができ、今後、発癌機序と病態差異理解に必須の分子レベルの情報が得るための各変異のポンプ蛋白への影響を解明することの重要性を提示できた。そしてそのための実験系を立ち上げ着手できた。このようにこの計画についても確実に進捗させることができた。

1.小胞体CaポンプのCa放出型リン酸化中間体E2Pの構造アナログE2BeF3-について、放出機序と膜脂質ーCa2+ポンプ蛋白間相互作用の役割を研究した。そして放出過程では、細胞質AーPドメイン間相互作用形成、第2膜貫通へリックス(M2)細胞質領域への結合が逐次的に生起し、それらに共役して内腔側放出路開口と親和性低下が逐次的に生起しCa放出が起こることを解明した。さらに、界面活性剤による膜脂質ーCaポンプ蛋白間相互作用の障害はM2と細胞質A,Pドメインの集合直前の中間状態(即ち放出路開口状態)を安定化すること、膜脂質ーCaポンプ蛋白間相互作用形成によりCa放出とその後の放出路閉口が生起することを明らかにした。2.ATP分解に伴う3つの細胞質ドメインの動きを輸送部位に伝えるために主要な役割を担うM2について、その細胞質領域(M2c)と膜貫通領域(M2m)を繋ぐGly105の役割を部位特異的変異と速度論的解析により研究した。そしてグリシン残基の構造的柔軟性が構造変化の伝達に必須であることを解明し輸送のエネルギー共役の仕組みの理解を格段に進めた。3.Caポンプ作動時の1分子動態を解析するため、蛍光標識したCaポンプ1分子を組み込んだナノディスクを形成・精製して顕微鏡下で1分子蛍光観察に成功し、さらにCa輸送サイクル中のポンプ1分子の動きの解析を進めた。また、脂質の種類を変化させナノディスクを形成し、脂質ーポンプ蛋白間の相互作用の機能的意義を各ステップで明らかにした。4.SERCA2b遺伝子の4か所の点変異それぞれが発癌原因となること、表現型にはそれぞれで顕著な差がある事を見出し、さらに、詳細な個体解析を進めて論文として公表した。さらに、形質膜CaポンプPMCA2の変異による発癌の機序を理解するため、変異によるポンプ蛋白の発現と機能異常の解析を開始したCa輸送におけるエネルギー共役機構の構造的仕組みについて、計画した部位特異的変異と速度論的解析、Ca結合・遊離解析、構造変化の生化学的解析により、理解を格段に深めることができた。特に、A,PドメインとM2間の逐次的相互作用の形成とそれに共役した輸送部位の逐次的変化によるCa輸送過程について、M2上のグリシン残基の構造的柔軟性の意義、M2の二次構造変化(αヘッリクス構造の部分的崩壊と巻戻し、それに伴う長さの変化)の意義、さらに、膜脂質ーポンプ蛋白間相互作用の意義解明は、結晶構造からは予想できないものであり、構造機序の本質的な理解を見出したものであり特筆すべきである。他方、実際に作動するCaポンプの1分子ダイナミクスを解析するための戦略、即ち特異的蛍光ラベル導入、ポンプ1分子を組み込んだナノディスク形成、そして蛍光顕微鏡による観察に成功し、さらに、各素反応の顕微鏡観察やAFM(原子間顕微鏡観察)などを開始するなど、研究計画を順調に進捗させるのみならず、研究を拡大している。また、ENU-mutagenesisによるマウスモデル網羅的変異導入により、SERCA2b遺伝子の4か所の点変異が発癌原因となる事、しかも表現型には顕著な差がある事を見出して個体の詳細な病態解析を成果として論文として公表し、発癌機序と病態差異理解に必須の分子レベルの情報を得るための各変異のポンプ蛋白への影響を解明することの重要性を提示できた。さらに、各変異体の機能構造特性、および形質膜Caポンプ(PMCA2)異常による発癌についても同様の解析を開始している。
SiO2準安定鉱物の形成過程ならびに組織、構造の変化についての実験的研究

石英の準安定相であるopal-CTの形成過程を明らかにするため、熱水合成実験ならびにその生成物の解析を行い、さらに天然に産するopal-CTの解析の結果との比較を行った。熱水合成実験では出発物質として粒径を調整した高純度シリカゲルを用い、反応溶液は0.1NのKOH溶液を用いた。さまざまな割合で反応溶液と出発物質をシリカチューブに封入し、150300度の温度で合成を行った。opal-CTは温度180度から200度の実験で生成が確認され、250度以上では、石英のみの生成が確認された。実験後、生成場所が特定できるように、シリカチューブから生成物を慎重に取り出しSEM試料を作製し、残りを粉末X線解析に施した。SEMでの観察により以下の様な組織的変化が明らかとなった。反応溶液が出発物質の容積より少ない場合、opal-CTは出発物質であるシリカゲルの隙間を満たし、シリカゲルを取り巻くように形成しており、シリカゲルは徐々に溶脱する。さらに反応が進むと、そのシリカゲルが溶脱した抜け穴部分に石英の球晶が生成し沈殿する。反応溶液の容積が出発物質より多い場合は、出発物質の最上部に石英の球晶のみからなる層の沈殿がみられ、この上層部分に:opal-CTは見られない。また、シリカチューブ壁面においても石英がシリカガラスの溶脱と同時に形成されている。この時、シリカゲル内部の組織は反応溶液が少ない場合と同じである。このことからシリカゲルの粒間での反応と上澄み溶液中での反応経路は大きくことなり、粒間ではopal-CTの準安定相の形成されるが、上澄み溶液中では直接石英が形成されている。このことはそれぞれの場での溶液中のシリカ濃度が大きく異なっているためと考えられ、シリカゲルと多く接している粒間の溶液の方が、シリカゲルの高い溶解度のため、より速く高濃度溶液となり、opal-CTの生成が起こったのに対し、上澄み溶液では、濃度が上昇速度が遅く、過飽和度があがる前に石英の生成が起こったと考えられる。以上の熱水合成実験結果からopal-CTはシリカゲルの溶解沈殿反応により生成され、そして形成の場に大きく関与することが明らかになった。また、この解析結果から、opal-CTの溶解沈殿相転移速度は従来の実験値より1/21/3倍遅いことが明らかとなった。今回合成されたopal-CTは全て、opal-CT lepisphereと呼ばれる形態をもつタイプである。天然でのopal-CTの試料について組織の観察した結果では、このlepisphereは結晶粒間や空隙部など自由な成長空間でかなり長期にわたり溶液と反応を起こして生成したと考えられるものに多く、この点について、今回の実験と比較すると、粒間に生成される部分では一致するが、大きな空隙部では一致しない。天然において空隙部に産する場合は、シリカに非常に過飽和な溶液が空隙部をみたし、これから形成したと考えられる。また、このlepisphereの最強X線ピークは約4.084.09Åと、天然の試料の値と一致し、現在の段階ではこの値はlepisphereの固有値と考えられる。

また、この解析結果から、opal-CTの溶解沈殿相転移速度は従来の実験値より1/21/3倍遅いことが明らかとなった。今回合成されたopal-CTは全て、opal-CT lepisphereと呼ばれる形態をもつタイプである。天然でのopal-CTの試料について組織の観察した結果では、このlepisphereは結晶粒間や空隙部など自由な成長空間でかなり長期にわたり溶液と反応を起こして生成したと考えられるものに多く、この点について、今回の実験と比較すると、粒間に生成される部分では一致するが、大きな空隙部では一致しない。天然において空隙部に産する場合は、シリカに非常に過飽和な溶液が空隙部をみたし、これから形成したと考えられる。また、このlepisphereの最強X線ピークは約4.084.09Åと、天然の試料の値と一致し、現在の段階ではこの値はlepisphereの固有値と考えられる。
微量mRAN定量法を用いた生検材料の新しい診断技術の開発

1.PCRのkineticsを分析すると,生成物量は反応初期には指数的に増加するが,反応が進むにつれて反応速度が低下し増加が止まる。そこで片対数グラフ上で直線性を示す指数増加期の値を指数関数の回帰式に当てはめて0サイクル時に外挿すると初期鋳型量が推定できる。この原理に基づき,CCDイメージセンサーを用いた定量的RT-PCR法を開発し,ノーザンブロッティングと比較して遜色のない結果を得た。更に同方法をRIを用いて同様に行ない,RI法と非RI法に有意の差が認められないことを確認し,微量mRNAの定量が簡便かつ安全に行ない得ることを示した。また,この方法が卵細胞30個という極めてわずかなサンプルにも適用可能であることを確認した。2.最近マウスでLIFが胎児の着床に必須であることが明らかになった。そこでヒトの子宮におけるLIFの発現およびその部位を調べるために,今回開発したKinetics分析に基づく定量的RT-PCR法とノザンブロッティング法を併用して臨床材料の検討を行なった結果,マウスと異なり増殖期の子宮内膜でもLIFの産生が認められるものの,分泌期の子宮内膜上皮細胞においてLIFの産生が亢進することが明らかになった。これはヒトの子宮におけるLIF産生を初めてかくにんしたデータである。
ストレス条件下における選択的オートファジーの制御機構

選択的オートファジーシステムにおいて、p62タンパク質はオートファゴソームに基質特異性を与える主要なアダプタータンパク質である。定常状態において、p62は恒常的にS403のリン酸化と脱リン酸化を受けている。S403リン酸化型p62は優先的に恒常性のオートファジーで分解されている。本研究では、そのリン酸化過程もまたストレスにより誘導されることを見いだした。機能不全を起こしたミトコンドリアは細胞毒性を持つため、選択的オートファジーにより迅速に分解されるが、機能障害を持ったミトコンドリアがオートファジーで分解されるためにはp62のS403リン酸化が必須である。PINK1/Parkin依存性マイトファジーにおけるp62のリン酸化状態を経時的に調べ、p62リン酸化によるマイトファジー制御機構を明らかにした。脱共役剤CCCP処理によりミトコンドリアの膜電位を消失させると、S403リン酸化型p62が一過性に増加し、リン酸化p62を含むミトコンドリアのみがオートファゴソームで包まれることを見いだした。また、p62のリン酸化の抑制によりミトコンドリアのオートファゴソームへの取り込みが減少することとなどから、p62のS403リン酸化が選択的オートファジーに必須であることを実証した。さらに、S403リン酸化をうけていないp62は、逆にポリユビキチン鎖を付加されたミトコンドリアを凝集させることも明らかにした。このp62のリン酸化による傷害ミトコンドリアの除去機構は、感染細菌のオートファジーによる除去機構であるゼノファジーと同様の機構を使っていることも見いだし、マイトファジーとゼノファジーにおける基質のオートファゴソームへの取り込みは同一の分子機構を経ていることを示唆した。25年度が最終年度であるため、記入しない。選択的オートファジーの主要アダプタータンパク質であるp62はS403リン酸化により選択的オートファジー活性型となる。活性型p62は一定量細胞に存在するが、プロテオスタシス(タンパク質恒常性)の変容を与えるようなストレス条件下において、例えばプロテアソームの処理能力を超えてユビキチン化タンパク質が蓄積した場合や、ミトコンドリアのような大きなオルガネラを分解する場合、一時的に多量の活性型p62分子が必要になると考えられる。従って、このようなストレス条件下では、p62のS403リン酸化が誘導されるはずであると推測される。Parkin依存性マイトファジーはミトコンドリアの膜電位の消失による傷害ミトコンドリアのオートファジーによる分解システムであり、薬剤によりミトコンドリアの脱分極を引きおこすことで誘導することができる。薬剤誘導によるParkin依存性マイトファジーにおけるp62のリン酸化状態を経時的に調べた。その結果、ミトコンドリアの膜電位消失すると、ミトコンドリアはフラグメント化し、その後リン酸化型p62が一過性に増加することがわかった。この一過性のリン酸化は、ユビキチンE3リガーゼであるParkinのユビキチン化に依存することも、Parkin変異体解析により明らかにした。この一過性のp62のリン酸化をおこなうプロテインキナーゼも同定し、主としてリン酸化p62がマイトファジーを駆動していることを実証した。マイトファジーはミトコンドリア傷害により引き起こされ、神経変性疾患、とくにパーキンソン病においてその疾患の原因のひとつであると考えられている。本研究では、ストレスにより傷害を受けたミトコンドリアがどのようにして分解されているのかという問題に対して、p62による選択的オートファジーの詳細な分子機構を明らかにすることができた。

傷害ミトコンドリアの分解機構では、マイトファジーが起こるのは非常に限定された時間帯であり、その後は、非リン酸化p62が主となり、ミトコンドリアのクラスターを形成することによる傷害ミトコンドリアの細胞内隔離が行われていることがわかった。この知見をもとに、今後p62のリン酸化状態を指標とした選択的オートファジーの分子機構を明らかにし、マイトファジーの全容解明を目指していく。25年度が最終年度であるため、記入しない。
超分子デバイスを用いた胃癌腹膜転移診断と光線力学療法の効果に関する研究

申請者らはこれまで見張りリンパ節転移、腹膜播種に対する光線力学療法をマウスにおいて実験をしてきた。しかしマウスでは腹膜播種に対するin vivoの実験には限界があり、本研究の臨床応用を視野に入れた腹腔鏡を用いた検討ができなかった。今回の研究ではラット腹膜播種モデルに対してヒト用腹腔鏡システムを用いて播種巣への光線力学療法の実現可能性を示した。胃検診の普及により早期胃癌で発見された場合にはその根治がある程度可能になったが、胃癌の特徴的な進展・転移形式としての腹膜播種に対する有効な診断法と治療法は確立されていない。申請者らはこれまでに、新規ドラッグデリバリーシステム(DDS)型超分子デバイスを用いた光線力学的診断・治療により、見張りリンパ節(SN)や腹膜播種巣の革新的な診断・治療技術を構築してきた。そこで本研究では、これらの治療技術の臨床応用を視野に入れ、腹腔鏡を用いた光線力学的療法という斬新な治療システムの開発を行う。著者らはラット腹膜播種転移モデルを確立し、それに対する腹腔鏡下光線力学療法の手技を検討している。これまで、マウスでの腹膜播種治療効果、リンパ節転移に対する治療効果を確認し、欧文紙に掲載されており、おおむね順調に進展しているものと判断する。胃癌に特徴的な転移進展形式として腹膜播種が挙げられるが、それに対する有効な診断法と治療法は確立されていない。また切除不能な部位でのリンパ節転移に対する治療も化学療法が主体となるが、極めて有効とは言いがたい。申請者はこれまでに、新規ドラッグ・デリバリー・システム(DDS)型超分子デバイスを用いた光線力学的診断・治療により、見張りリンパ節や腹膜播種巣に対する革新的な診断・治療技術を構築してきた。生分解されるPEGを用いてインドシアニン・グリーンを内包したミセル化に成功し、これらを30-50nmに調整し、EPR効果による腫瘍に選択的に集積する特徴を有する。そこで本研究ではこれらの治療技術の臨床応用を視野にいれ、腹腔鏡を用いた光線陸学療法という斬新な治療システム開発に向けて研究を行ってきた。しかしマウスでは腹膜播種に対するin vivoの実験には限界があり、本研究の臨床応用を視野に入れた腹腔鏡を用いた検討はできなかった。そこで申請者らは、モデルの種類をラットに置き換えることで、ヒト用腹腔鏡セットを用いた研究に成功した。今回の研究では、ラット腹膜播種モデルに対して、ヒト用腹腔鏡システムを用い、播種巣の光線力学的診断、および光線力学療法による治療を行い、その効果を腹腔鏡で観察するシステムを構築しようと試みている。これらの有効性がラットで示せれば、腹腔鏡による腹膜播種診断及び治療の臨床応用への可能性が示せる。著者らはラット腹膜播種転移モデルを確立し、それに対する腹腔鏡下光線力学療法の手技を確立した。今後はそれらを用いた実際の治療や観察を行っていく予定である。ラット腹膜播種モデルにおいて、ICGmのは首相への特異的集積を傾向腹腔鏡で確認すると同時に、腹腔鏡用プローブを用いたPDTを施行できるシステムを確立した。その結果、腫瘍退縮や予後を指標としてこの技術の有用性を検証でき、これらを国内外の学会発表および論文作成を行う予定である。本研究をヒト臨床に応用するために、ラット腹膜播種モデルに対する腹腔鏡下光線力学療法を確立したい。上記のように手技的に腹腔鏡下光線力学療法が可能となったことから、実際に治療を行い、その成績を蓄積していく。外科今年度は基礎実験に当たることが多く、予算執行が遅れた。研究費として抗体価格及び使用料が計画よりも少なかったため。また国際学会に参加予定であったが、業務の都合で取りやめになったため。今年度からは、実験助手の雇用、機材購入のために使用する予定。今年度に理想的なモデルの確立に成功したため、次年度にはこれらを用いた研究を精力的に行う予定であり、それらの結果を国内外に多く発信する予定。
超高感度プロスタグランジン受容体プローブの設計と活用

本研究者らは既に、PGI_2人工類縁体であるイソカルバサイクリンの構造修飾により光親和性受容体探索子(APNIC)を開発し、ヒト血小板等のPGI_2受容体タンパク質を同定するともにそれらの糖タンパク質受容体の分子量を決定している。今回、さらにそのω側鎖部の系統的な構造修飾により、中枢神経系である視床部位PGI_2受容体に強くかつ特異的に結合する受容体探索分子(15R-TICと命名)を開発した。この探索分子の設計にあたってはω側鎖にトリル基を導入し、ポジトロン核種である^<11>CH_3を組み込んだPETリガンドへの展開を念頭に置いた。探索分子の合成はHorner-Emmons反応を基に、短工程、高収率で行なうルートを確立した。この探索分子のPGI_2受容体結合実験の結果から、15R-TICは延髄孤束核(uncleus tractus solitarius,NTS)に分布する末梢型PGI_2受容体とは結合せず(IC_<50>=1.2μM)、中枢神経系である視床部位(thalamus)のPGI_2受容体に強くかつ特異的に結合する(IC_<50>=31nM)ことがわかった。この顕著な結合特異性は相当する15位トリチウム化体を用いた中枢および末梢型脳切片(in vitro系)のオートラジオグラフィーにより鮮明に画像化された。この受容体は中枢神経系に集中して分布している新規PGI_2受容体(IP_2と命名)であり、電気生理実験、破壊実験などから興奮制生理機能と直結した神経作用を担っていると考えられる。現在、この新規受容体の機能の解明を急ぐとともに、脳in vivo系への活用をめざして相当するポジトロン^<11>C核種を導入したPET用探索分子の合成を検討している。なお、すでに金属触媒手法により本放射炭素核導入の機軸となるベンゼン環上への高選択的メチル化反応の開発に成功している。