hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高速重イオンによるクーロン分解反応機構

核子当たり数10から数100MeVの中間エネルギー領域での原子核のクーロン分解反応の機構を精密な角度分布や、分解片の角度相関の高精度測定を通して研究した。具体的には、プラスチックシンチレータを真空槽に入れ、そこからの光をアクリル製の窓を通して大気中の光電子像倍管で検出する方式で大型真空箱を建設し、理化学研究所加速器研究施設の実験室に設置し、リングサイクロトロンからの重イオンビームによる実験を行った。真空槽の効果により、相対エネルギー0.5MeV以上では事実上バックグラウンドの影響を受けない測定が可能となった。測定した系は、^<208>Pb(^8B,^7Bep)^<208>Pb,^<208>Pb(^9C,^8Bp)^<208>Pb反応である。実験の本来の目的は、天体における核燃焼過程を構成する放射性捕獲反応^7Be(p,γ)^8B、^8B(p,γ)^9Cの断面積を決定することであり、最初の反応は、高エネルギーの太陽ニュートリノを生成し、次の反応はhot pp chainと呼ばれる高温高圧下の水素燃焼過程の鍵をにぎる。クーロン分解法では、一段階E1遷移を仮定して解析するが、わずかに混じるE2成分の効果が問題であった。我々は、クーロン分解反応の角度分布(つまり終状態のP-^7Be系の放出角度の分布)がE1遷移とE2遷移で異なることに注目した。実験は、測定器が散乱角にして約10°までを覆うような配置で行われ、角度分布の全容を測定することに成功した。結果の解析から、E2遷移の成分は非常に小さく、事実上無視できる程度であることが得られた。また、この解析を通してE2遷移の場合は対応するl=2(lは角運動量移行)の核力による遷移が無視できないことがわかった。本年度は、以下の研究を行なった。1)クーロン分解反応機構についての理論的研究微視的クラスター模型に基づく理論的研究を行ない、クーロン分解反応と競合する核力による分解反応についての考察を行なった。特に、分解反応の弾性散乱への影響について詳しい計算を行なった。2)液体水素標的についての準備研究上に述べた核力による分解反応を実験的に研究するための一つの方法として、水素標的に対する分解反応測定が考えられる。ポリエチレン等の化合物標的に比べ、圧倒的に高い信号雑音比が期待できる液体水素標的の導入を考え、九州大学で開発中のコンパクトな装置を参考に、設計を行なった。20K-9Wの冷凍機を使えば、有効直径25mm程度の標的が可能であることがわかった。3)検出装置についての準備研究と設計制作プラスチックシンチレータを真空槽に入れ、そこからの光をアクリル製の窓を通して大気中の光電子像倍管で検出する方式で大型真空箱の設計を行った。大気圧による変形を考え、アクリル窓とシンチレータは数mmの間隔を持つことにし、それによる光の減衰をテスト装置で測定した。その結果減衰は無視できる程度であることがわかり、当初の方針通りの設計で真空箱を製作した。クーロン分解反応^<208>Pb(^8B,^7Bep)^<208>Pb,^<208>Pb(^<12>N,^<11>Cp)^<208>Pb,^<208>Pb(^9C,^8Bp)^<208>Pbの実験を行った。

反応測定の目的は、天体における核燃焼過程を構成する放射性捕獲反応^7Be(P、γ)^8B、^<11>C(P,γ)^<12>N、^8B(P,γ)^9Cの断面積を決定することにある。最初の反応は、高エネルギーの太陽ニュートリノを生成し、残りの2つの反応はhot pp chainと呼ばれる高温高圧下の水素燃焼過程の鍵をにぎるるものである。このクーロン分解による方法では、クーロン力による一段階E1遷移を仮定して解析し、分解断面積を捕獲反応断面積に変換する。従って、この仮定がどのくらいよく成り立つかを調べることは、クーロン分解法の信頼度の確立につながる。本研究では、分解反応からの放出粒子の角度相関が干渉効果によってE1遷移以外の成分、特にE2成分、核力による成分によって敏感であることに注目した。実験は理化学研究所のリングサイクロトロンを用い、核子あたり135MeVの一次粒子(C^<12>またはN^<14>)から入射核破砕反応によりB^8,N^<12>、C^9の二次ビームを生成した。鉛標的による反応生成物は、35m程度離れたところに置かれたプラスチックシンチレータによるム△E-Eホドスコープによって同時計測された。従来の実験で問題となっていた標的・検出器間の領域の空気を排除する装置を建設し、バックグラウンドの低減をはかった結果、相対エネルギー0.5MeV以上では事実上バックグラウンドの影響を受けない測定に成功した。このことにより、はじめて角度相関のデータをとることができた。E2成分や核力成分と成分の干渉の効果によると思われる非対称性が方位角・極角双方について観測され、反応機構の詳細についての知見が得られることが期待される。
核内受容体ERRγを介したビスフェノールAの低用量効果の解明

内分泌撹乱物質・ビスフェノールA(BPA)の低用量効果は、現在で未解決の大きな問題である。本研究では新たに、BPAの標的受容体・エストロゲン関連受容体γ型(ERRγ)に連関した脳神経系の転写因子を明らかとした。また、BPAが神経細胞の伸張を、ERRγを介して阻害することを明らかにした。ショウジョウバエへのBPA食餌により、多動性障害を引き起こし、BPAが時計遺伝子に悪影響を及ぼすことを明らかとした。「内分泌撹乱化学物質」問題の中で、未解決のままの課題は「ビスフェノールA(BPA)の低用量効果」問題である。我々は、従来はエストロゲン受容体に結合し、作用を発現すると言われていたBPAが、エストロゲン関連受容体γ型(ERRγ)に非常に強く結合することを世界に先駆けて発見し、報告した。本研究の目的は、BPAのERRγへの結合様式はどのようか?ERRγの天然リガンドは何か?生理機能は何か?発現様式はどのようか?それらがBPAによってどのように影響を受けるのか?BPAが結合する核内受容体が他にもないか?などについて明らかにすることである。平成19年度には次のような研究成果をあげた。(1)変異受容体11種を作製し、リガンド結合部位の構造要因を明らかとした。(2)ERRγ、あるいは変異受容体とBPAとの結合体7種の結晶化に成就し、X線結晶構造解析からBPAの結合様式を明らかとした。(3)BPAは他の核内受容体に結合せず、特異性がきわめて高いことを証明した。(4)ERRγに結合し、BPAより強いか、あるいはほぼ同等に強い化合物を数種同定することに成就した。(5)DNAを直接に試験する方法によりERRγ特異的遺伝子の同定に成就し、これら遺伝子の解析に着手した。(6)ERRγのアイソフォームについてほとんど全ての解析に成就し、mRNA34種類、タンパク質8種類を明らかとした。これらはいずれも年度計画の目標をほぼ完全に達成した項目であるが、新たな研究展開の端緒を切り開いた事項も数多い。一方、ERRγのBPA様天然リガンドの探索のため、BPA抗体の作製に取組んだが、抗体価の上がったものがようやく得られた段階である。また、ERRγの概日リズム同定にはアイソフォームの組織分布分析が必要と判断され、取組みを開始した。これらについては来年度以降、さらに精査する予定である。平成20年度には次のような研究成果をあげた。(1)ERRγのみならずエストロゲン受容体α型(ERα)に強く結合するビスフェノールZを発見した。(2)ERαに強く結合するビスフェノールAFを発見した。(3)ERRγとビスフェノールZの結合体の結晶化に成就し、X線結晶構造解析からその結合様式を明らかとした。(4)マウス胎児におけるERRγなど11種の自発活性化型核内受容体mRNA発現の日齢変化のリアルタイムPCR定量解析に成就した。ERRγ発現がピークに達する日齢を同定した。(5)ERRγ特異的遺伝子のうち、その発現日齢変化が一致するものの同定に成就し、これら遺伝子の解析に着手した。(6)ショウジョウバエへのビスフェノールA食餌により、多動性様および低活動量の個体群を発見した。その他特に、ビスフェノールAの影響解析において、ERRγ特異的遺伝子の発見、同定やビスフェノールA食餌による変異遺伝子の発見、同定があり、新たな研究展開の端緒を切り開いた。平成21年度には次のような研究成果をあげた。

(1)BPA特異的な受容体として構成的アンドロスタン受容体CARを新たに発見した。(2)ERαに強く結合するビスフェノールAFは、ERβにさらに強く結合することを発見した。(3)ビスフェノールAFはERαを100%フルに活性化するものの、ERβでは不活性であることを明らかとした。(4)ERβでビスフェノールAFは17β-エストラジオールのアンタゴニスとして働くことを明らかとした。(5)マウス脳においてERRγが転写活性化する核内受容体、転写因子としてERRα、SMILE、DAX-1、RARαなどを発見した。(6)妊娠マウスにビスフェノールA(BPA)を投与し、これらへの影響を調べたところ、ERRαおよびSMILEのmRNAのみならず、TLX、NGFI-B、SIRT1のmRNAに有意な変化をもたらした。これらの結果は、BPAが脳神経系に影響する可能性を示唆した。(7)神経細胞Neuro2aにおいてall-transレチノイン酸で活性化した神経伸張をBPAは阻害することが明らかとなった。(8)ショウジョウバエへのBPA食餌により、明期静止期が活動性になる「高活動性症状」、加えて暗期静止期も活動性になり、眠る時間のほとんどない「多動性症状」の個体群が同定された。以上の結果は、ビスフェノールAが脳神経系で、特に生物時計の概日リズムの維持に悪影響を与える可能性を強く示唆した。これらが、注意欠陥多動性症状(AHDH)の導出に関連している可能性が考えられた。
無機ー有機複合ゾルーゲル系の相分離過程を利用した秩序構造体の開発

種々の水溶性有機高分子の共存下におけるケイ素アルコキシドの加水分解・重合によって、マイクロメ-タ-領域の絡み合い構造を持った多孔質ゲルを得る方法について、以下の知見を得た。(1)水・アルコ-ル混合溶媒系への溶解度が極端に低くない水溶性高分子であれば、ほとんどの高分子について同様のプロセスを行うことができる。(2)ケイ素アルコキシドの加水分解は強酸性条件下で行うことが望ましいが、重合反応については、弱酸性条件でも同等な構造のゲルを作製することができる。(3)光散乱法によりゲル構造形成過程を追跡したところ、重合反応のある時点から周期的な濃度ゆらぎが発達し、やがて周期波長が粗大化するのに続いて、周期の固定と濃度コントラストの増大が起こることが明らかになった。これは、系内でのスピノ-ダル分解による相分離の進行と、ゲル網目の発達による構造固定とが、並行して起こることを示すものである。(4)ゲル構造を制御するためには、出発組成や反応温度等を変化させることが有効であるが、ゲル形成反応に対して、相分離が早く起こるような条件にすれば、構造サイズは粗くなり、逆の場合には細かくなることが明らかになった。共存高分子の溶解度を上げたり、重合反応を加速すると後者の結果が得られる。また、水・アルコ-ル混合溶媒系への溶解度が高い高分子を用いる方が、出発組成や反応温度のわずかな変化に対するゲル構造の変化は小さく、再現性の良い結果が得られる。(5)マイクロメ-タ-領域の絡み合い構造を持つゲルは、湿潤状態での溶媒置換処理によってナノメ-タ-領域の細孔容積および細孔径分布を変化させることができた。この過程を利用することによって、マイクロメ-タ-およびナノメ-タ-領域に希望の細孔径と容積を持った多孔質ゲルを作製することが可能になった。ポリアクリル酸等の水溶性有機高分子の共存下でケイ素アルコキシドを加水分解し、ミクロンオ-ダ-前後の絡み合い構造を持った多孔質ゲルが形成される過程について、この構造形成を追跡することのできるフォトダイオ-ドアレイを検出器として用いたレ-ザ-光散乱光度計を作製し、以下の知見を得た。(1)ミクロンオ-ダ-の濃度ゆらぎの成長は、そのごく初期では波長の変化を伴わず、まず強度のみが増加した後に、強度と波長の両方が増加するようになる。(2)ゲル網目が発達して移動度が低くなるに連れて、波長の変化は無くなるが、この後散乱強度は1桁以上増加する。これら結果は、スピノ-ダル分解機構によって系内に生じた周期的な濃度ゆらぎが、しばらくは周期的波長を増大しながら発達するが、やがてゲル網目が発達してその構造を固定してしまうことを示しており、これまでに明らかになっている作製条件とゲル構造の関係が、矛盾なく説明される結果であった。引き続いて、相分離するドメインの構造発展と固定されるゲル構造との対応について、測定精度を高めながら、デ-タを蓄積して行く予定である。ミクロンオ-ダ-の絡み合い構造を持つ湿潤ゲルを乾燥・熱処理して骨格を焼結しながら、窒素吸着法によって細孔構造の変化を追跡したところ、湿潤状態での溶媒置換処理によってナノメ-タ-領域の細孔構造が大きく変化し、比表面積および細孔容積の加熱による消失挙動が異なることが明らかになった。これは、有機高分子ゲルー溶媒系において広く知られている、シリカゲル網目と溶媒の相互作用に基づく網目の相分離(ドメイン形成)によって、矛盾なく説明された。ポリアクリル酸を始めとする、水溶性有機高分子の共存下におけるケイ素アルコキシドの加水分解

・重合によって、マイクロメ-タ-領域の絡み合い構造を持った多孔質ゲルを得る方法について、以上の知見を得た。(1)ケイ素アルコキシドの加水分解は強酸性条件下で行うことが望ましいが、重合反応については、弱酸性条件でも同等な構造のゲルを作製することができる。ポリアクリル酸のエステル化があまり起こらない弱酸性条件下では、高分子の溶解度の変化を反映して、構造サイズの溶媒濃度依存性が、強酸性条件の場合とは異なる。(2)水、アルコ-ル以外の溶媒を共存させた場合には、共存高分子の溶解度を上げ、しかも重合反応を加速する効果を持つものによって、最も顕著に構造サイズが細かくなることが明らかになった。(3)X線小角散乱法によって高分子共存下におけるシリカ重合体の成長挙動を追跡したところ、一般に高分子が共存することによって、重合度の指標となる慣性半径の値は、短時間のうちに非常に大きい値をとることが明らかになった。また、固定されたゲル構造中に、マイクロメ-タ-領域のシリカ粒子が含まれる場合には、それらが重合過程の比較的初期に、核生成・成長機構によって生成している可能性が示された。(4)マイクロメ-タ-領域の絡み合い構造を持つゲルは、湿潤状態での溶媒置換処理によってナノメ-タ-領域の細孔容積および細孔径分布を変化させることができた。熱処理に伴う細孔消失挙動は、等速加熱過程での収縮挙動と良く一致した。このことから、比較的体積の大きいバルク体を作製するためには、湿潤ゲルを強酸水溶液で処理し、ナノメ-タ-領域の平均細孔径を大きくすることが有利であることが示された。
ヒメタニワタリの遺伝的背景を考慮した胞子増殖方法を用いた保全生物学的研究

種の保存法で希少種に指定されているヒメタニワタリについて、遺伝的背景を考慮して人工的に胞子を増殖し、現地での胞子発芽と定着により個体数を維持する方法を確立することを目的として研究を行った。(1)植物園に系統保存されている小笠原諸島・母島産3個体、大東諸島・北大東島産1個体について、近縁群の系統解析に使われている葉緑体DNAの塩基配列比較を行ったが、変異がみられず、今後、別の遺伝マーカーの選抜をする必要がある。(2)母島の自生地2箇所を調査し、植栽株を含む56個体を確認した。胞子を形成している成個体は1割程度であるが、以前より実生個体は増えているようであった。また、北大東島の調査では、当初確認されていた個体群の他に新たに7個体群を発見し、209個体を確認した。大きなサイズの個体も多く、胞子の供給量も十分で、成個体と幼個体のバランスがとれていた。以上のように、北大東島は母島より適した生育環境であると考えられ、その違いは石灰岩の大きさと性質に起因すると考えられた。(3)現地調査を踏まえ、最適な栽培条件を検討するために栽培士改善による試験を行った。基本栽培土[pH 6.4]に、パールライト[pH 6.6]、木炭[pH 7.6]、朝明砂[pH 6.5]、粒石灰[pH 8.0]、鹿沼土[pH 6.3]、小笠原父島のラテライト[pH 5.4]をそれぞれ2割配合し、栽培土のpHと通気性を改善した試験区を組み栽培実験を行った。([ ]内は簡易測定の数値)現在のところ、生育に顕著な差は現れていないが、今後継続観察が必要である。(4)保有個体から採取した胞子による播種実験を行ったが、播種から5週間後に肉眼で発芽を確認し、現在は前葉体を形成している。これについても今後継続観察が必要である。
適応能としての二足歩行運動

本年度の研究成果は以下の通りである。木村(賛)は霊長類四肢骨格の形態を計測し、ロコモーションパタンとくに前後肢機能分化との関連を調べ、ヒト二足歩行の特徴を検討した。足立は高齢者階段歩行時の体節角度とタイミングを解析し、加齢変化を描出した。石田は中新世類人猿ナチョラピテクスの膝蓋骨の三次元形態解析を行い、類人猿ロコモーションの進化について考察した。木村(忠)は二足歩行に関係する前脛骨筋の筋線維構成と横断面積の加齢変化を調べ、.白筋線維の変形と萎縮が高齢者で顕著であることを見いだした。熊倉は首の安定に関係するサル胸鎖乳突筋の筋線維数と筋紡錘数の調査およびヒト歩行時の同筋筋電図結果から、同筋の機能を考察した。高橋は現代人骨119体の骨盤において線計測および三次元計測を行い、性差の点検を行った。西澤はフットクリアランス、体節角度など多数の因子による主成分分析から高齢者歩行の特徴を抽出した。濱田はとくに野外観察により、真猿類と類人猿の四足歩行を解析した。松村はチンパンジーとヒトの大腿骨全長にわたるCT断面計測による比較を行い、化石人骨との考察を行った。山崎は二足歩行時の三次元神経筋骨格モデルを用いて、背柱腰部前弯が自在継ぎ手として意味をもつことを示した。2001年12月15日16日の2日にわたり全員の出席のもとに班会議を開き、研究成果の発表と討論を行い、統合化をはかった。二足歩行研究への霊長類モデルの有効性が確認された。また、近年の高齢化社会の進展に対して、二足歩行からみた加齢過程を提示しえた。これに基づき一足歩行の進化と老化についての大部の報告書を作成して成果を公表する。本年度は初年度であるため、研究体制の整備が中心となった。全体の研究方針については事前会合の打ち合わせとメイルによる討論で行い、さらに2000年2月19日に全員の出席のもとに班会議を開いて検討した。本研究の特徴である霊長類モデルと成長加齢モデルとを二本の軸として、この二軸の交わる立体的統合化をはかることが確認された。この上で直立二足歩行を形態、運動機能の両面から検討しつつある。木村(賛)は幼児および成人の歩行および足踏みの実験から安定性、タイミングの検討を行った。岡田と足立は加齢による運動機能能力低下の程度を前脛骨筋伝導速度CV低下などによって機能的に検討した。石田は自身の発掘した第三紀化石類人猿の膝蓋骨形態のCT断面計測を行い、現生霊長類と比較して樹上性四足登はん型の特徴を認めた。木村(忠)はヒト前脛骨筋69例の筋腹断面積と筋線維構成とを調べており、加齢による生理的萎縮を認めた。熊倉はニホンザルとテナガザルの胸鎖乳突筋の連続組織標本を作製中である。筋紡錘の数と位置とを確認して頭部運動の検討を行っている。高橋はヒト四肢骨(四肢帯含む)の形態検討のため130体分のクリーニングおよび計測を行っている。西澤は高齢者歩行の運動学的調査から、歩幅に関するパラメータが加齢により減少することを見出した。また静止立位の安定域測定装置を開発中である。濱田は生体計測およびMRIによりニホンザルの四肢と筋の成長過程を縦断的に調べている。松村は二足起立負荷ラットを用いて、負荷様式のちがいが下肢骨に及ぼす影響を構造力学および骨密度から調べた。

さらに跳躍負荷、無負荷の実験も進めている。山崎はヒトの3次元神経筋骨格モデルを開発し、異なる骨盤傾斜と腰椎弯曲をもつモデルの自律的歩行をシミュレーションして、それらの影響を調べた。本年度の研究成果は以下の通りである。木村(賛)は幼児歩行の実験からヒトを含む三種霊長類歩行の個体発達を縦断的に調べ、安定性獲得を検討している。足立は高齢者階段歩行時の下肢運動加速度を調べた。石田は自身発掘の中新世類人猿ナチョラピラクスの膝蓋骨をPQCTにより撮影し、現生霊長類と比較してロコモーション様式を推定した。岡田は前脛骨筋の筋電位伝導速度計測を行い、加齢による低下を確認した。木村(忠)はヒト72例の前脛骨筋筋繊維構成を調べ、男性は瞬発力を発揮する白筋型が多く、女性は赤筋型が多いことを見出した。熊倉は霊長類頸部筋群筋紡錘数を定量し、同時に同筋群の筋活動をヒトについて検討した。高橋はヒト四肢骨格標本作成の一環として骨盤のクリーニングと線計測ならびに三次元計測を行った。西澤は高齢者の前傾姿勢を調べ、虚弱な高齢者が移動速度の遅い着力点移動をなめらかに行えないことを見出した。濱田はチンパンジーとニホンザルの筋骨格系の成長・加齢についてレントゲン、DEXA、生体計測、MRIを用いて縦断・横断的データを解析した。松村はボノボ大腿骨骨幹の構造力学的特徴を調べ、ナミチンパンジーよりヒトや猿人化石に類似する面を見出した。山崎は三次元神経筋骨格モデルを用い、ヒトの腰仙角が二足歩行に適した骨盤運動の生成に有効であることを示した。2001年2月10日11日の2日にわたり全員の出席のもとに班会議を開き、研究成果の発表と討論を行い、統合化をはかった。とくにヒトを含む霊長類の筋を中心として骨格と運動とを有機的に結びつけるモデルの構築へ進行しつつある。また成長と加齢についての研究も進んでいる。木村(賛)は霊長類四肢骨格の形態を計測し、ロコモーションパタンとくに前後肢機能分化との関連を調べ、ヒト二足歩行の特徴を検討した。足立は高齢者階段歩行時の体節角度とタイミングを解析し、加齢変化を描出した。石田は中新世類人猿ナチョラピテクスの膝蓋骨の三次元形態解析を行い、類人猿ロコモーションの進化について考察した。木村(忠)は二足歩行に関係する前脛骨筋の筋線維構成と横断面積の加齢変化を調べ、白筋線維の変形と萎縮が高齢者で顕著であることを見いだした。熊倉は首の安定に関係するサル胸鎖乳突筋の筋線維数と筋紡錘数の調査およびヒト歩行時の同筋筋電図結果から、同筋の機能を考察した。高橋は現代人骨119体の骨盤において線計測および三次元計測を行い、性差の点検を行った。西澤はフットクリアランス、体節角度など多数の因子による主成分分析から高齢者歩行の特徴を抽出した。濱田はとくに野外観察により、真猿類と類人猿の四足歩行を解析した。松村はチンパンジーとヒトの大腿骨全長にわたるCT断面計測による比較を行い、化石人骨との考察を行った。山崎は二足歩行時の三次元神経筋骨格モデルを用いて、背柱腰部前弯が自在継ぎ手として意味をもつことを示した。2001年12月15日16日の2日にわたり全員の出席のもとに班会議を開き、研究成果の発表と討論を行い、統合化をはかった。二足歩行研究への霊長類モデルの有効性が確認された。また、近年の高齢化社会の進展に対して、二足歩行からみた加齢過程を提示しえた。これに基づき二足歩行の進化と老化についての大部の報告書を作成して成果を公表する。
コードレスセンサ開発の基礎基盤となる生体電磁波特性に関する研究

生体計測や無拘束計測のために有用なコードレスセンサは,センサ・電極と測定・記録計間に介在するリ-ド線の省略のために近距離テレメトリを利用している。したがって,その開発に際しては小型軽量で高効率(低消費)のアンテナについて検討することが重要なポイントとなる。本研究ではこのブレークスルーのため,(1)生体をアンテナの一部として使用する可能性,(2)テレメトリ装置と生体との効率の高い結合方法,(3)生体を電磁波伝送の媒体として利用する方法などについて検討を行うとともに,電磁波の身体浸透の周波数特性や指向性などを始めとする生体電磁波特性の基礎的解明を試みた。本年度の成果としては,1.生体電気モデルにおけるアンテナ特性の理論的解析として,生体の電気モデルを仮定し,アンテナの放射指向性,放射抵抗,電力利得等の諸定数の算出を行い,生体アンテナの可能性について理論的に追求した。2.テレメトリ装置と生体アンテナの電磁結合の実験的検討として,生体アンテナと送受信器とを結合する方法について,アンテナ端子インピーダンスとテレメトリ装置との入力インピーダンスの最適な整合条件の決定のために,カップリング部分の形状や大きさ等について実験的検討を試みた。3.生体の電磁波特性の基礎的検討として,生体アンテナ結合の技術を利用することにより,生体を電磁波媒体として利用し,効率の良い情報伝送を行う可能性について検討した。更に,生体への電磁浸透や減衰,反射等の電磁波特性を始めとする電磁波に対する生体物性の基礎データの収集を行い,本法の適用範囲の限界について検討した。
悪性脳腫瘍に対する抗癌剤の感受性試験

1.手術時採取した腫瘍の生検材料を使用し初代培養を試みていたが、その中の1例において培養グリオ-マ細胞の樹立に成功した。2.ラットおよびヒトグリオ-マ細胞に対し、colony forming assay(CFA法)・MTT assay(MTT法)・thymidine incorporation assay(TIA法)による感受性試験を行い、各試験間の相関性、感受性試験とラット頭蓋内移植モデルに対する治療効果との関連につき検討した。抗癌剤はACNU-ACR-CDDP-VCR-BLMを用いた。各薬剤の増殖抑制効果を臨床常用量の血中濃度に対する50%抑制濃度比で比較し、頭蓋内移植モデルによる治療効果は各薬剤の臨床常用量に相当する量を腹腔内投与し延命率で判定を行った。CFA法で高感受性を示した薬剤ほど強い延命効果が見られ、頭蓋内移植モデルとCFA法の結果は一致していた。感受性試験間ではCFA法とMTT法はよく相関していたが、一部の抗癌剤で非相関を示した。CFA法とTIA法の相関性は弱かった。以上の内容を第48回日本癌学会総会(名古屋)において発表した。4.手術時生検材料を使用し、MTT法を行い、各の症例に対する感受性の評価を行っている。また、感受性試験において陽性と判定された抗癌剤を実際の臨床例に投与し、その治療効果についても現在検討中である。1.手術時採取した腫瘍の生検材料を使用して全例培養を試みており,その初代培養細胞12例を凍結保存している.また,各種抗癌剤の感受性試験に使用するヒト培養グリオーマ樹立株の作製目的で,現在7例の継代培養を行っている.2.感受性試験としてcolony formation assay,BrdU取り込みによるS期細胞の算定, SDI(succinate dehydrogcnase inhibition)testのcontrol studyを行い, colony formation efficiercyは,ラットグリオーマ細胞株で5060%,ヒトグリオーマ細胞株で2040%,また,フローサイトメトリーによるS期細胞は4050%と安定した結果が得られることを確認できた.3.ラットグリオーマ細胞およびヒト培養グリオーマ樹立株に対して,抗癌剤としてACNU, Cis-Platinum,Acrarubicin,Vincristine,5-FU,Procarbazineを使用し上記感受性試験を行った.抗癌剤の種類・接触時間薬剤濃度等による各培養細胞株の感受性を比較検討し,各感受性試験間に相関性が認められた.4.(1)ラジオアイソトープを用いた感受性試験を追加して行い,他の感受性試験との相関性について検討する.(2)ラットまたはヌードマウス頭蓋内移植脳腫瘍を作製し,抗癌剤による腫瘍増殖抑制効果・延命効果と感受性試験の相関性をみる.(3)手術時採取した生検材料を使用し,初代培養にて抗癌剤の単剤あるいは併用による感受性試験を行う.また,その結果に基づいて抗癌剤投与計画を立てて臨床例に応用する.(4)感受性試験と患者の生命予後・機能予後・CTスキャン上の腫瘍縮小効果との関連について検討する.1.手術時採取した腫瘍の生検材料を試用し全例培養を試みている。新たに8例の継代培養を行っており、抗癌剤感受性試験に試用するヒト培養グリオーマ樹立株の作製を試みている。2.ラット及びヒトグリオーマ細胞株を用いてIn Vitro studyを行った。(2)SPI testと原理は同じであるが、簡便で再現性のあるMTTdye還元法(MTT Assy)による感受性試験を検討中である。(1)ラットグリオーマ細胞を用いラット頭蓋内移植脳腫瘍モデルを作製し各抗癌剤による延命効果を検討中である。(2)ヒトグリオーマ細胞のヌードマウス皮下移植モデルを用い各抗癌剤の腫瘍増殖抑制効果をみる。(1)手術時採取した生検材料を用いた感受性試験を行い抗癌剤の投与計画を立てる。(2)感受性試験と患者の生命予後・機能予後・CTスキャン上での腫瘍縮小効果との関連について検討する。
舞台美術から見た日本のオペラ文化史的考察

本研究は、オペラという外来文化(芸術)が日本で受容される過程を舞台美術という視覚的、造形的側面から解明しようとする試みである。前年度までの研究成果を踏まえ、検証作業を行う過程で分析の精度を上げる必要性が生じ、調査対象となる上演記録の対象年度を広げ、再度上位20作品の選出作業を行った。その結果、下記の結果を得ることとなり、より精度の高い分析を行うことが可能となった。上位20作品(2018年3月現在)1.フィガロの結婚2.椿姫3.魔笛4.カルメン5.蝶々夫人6.ドン・ジョヴァンニ7.こうもり8.トスカ9.ラ・ボエーム10.セビリアの理髪師/コシ・ファン・トゥッテ12.メリー・ウィドウ13.リゴレット14.アイーダ15.トゥーランドット16.カヴァレリア・ルスティカーナ17.愛の妙薬/夕鶴19.ランメルモールのルチア20.道化師/ヘンゼルとグレーテル以上の20作品の選出過程で、公演回数の年代別推移、演目の年代別推移など、データ分析から得られたより精度の高い日本のオペラ移入の動向を図表等で視覚化することが出来た。次の研究段階において、分類の手掛かりとした4つの検討項目をもとに、サンプルとして上位10作品の劇構造の視覚化を図っている。以下、分類のための4つの項目。1物語の世俗的背景が重視される作品2物語の寓意性、幻想性が重視される作品3物語の神話的、伝説的解釈が重視される作品4祝祭性、上演形式のスケールを重視する作品研究の精度を高めるため、調査対象となる上演記録の対象年度を広げ、それに伴う資料収集と整理に時間を要した。その結果、今までに行った上演記録の分析とそれに続く劇構造の解明の見直しを迫られたため。研究を進めるに足る上演記録の分析が終わり、当初の計画通り劇構造の解明と空間構造の変遷を示す視覚資料の完成を目指す。空間構造の変遷を示す視覚資料の収集にあたっては、資料的に充実している武蔵野美術大学所蔵の三林亮太郎作品を中心に行うこととする。本研究は、オペラという外来文化(芸術)が日本で受容される過程を、舞台芸術の構成要素である舞台美術の視点から、造形的、空間的に解明しようとするものである。そのために戦後日本のオペラ上演の記録を主要上演団体ごとに整理し、時系列にまとめ、オペラ上演の過程が総覧できるような独自の上演記録を作成した。また、日本のオペラの受容の過程をより客観視できるよう、各国歌劇場の来日公演、国内主要劇場の主催公演等の上演演目を追加した。研究の基点となる上演記録の解析にあたっては、「オペラを視覚的存在として捉える」ことを前提とした。これは舞台美術を、演出、演技、役柄などとともに、物語性、時間経緯などを舞台上に物理的に形象表現する機能を持つものとして捉えたためである。従って、オペラの物語の系統を類別し、造形的視点(美術的視点)から見ると、次のような分類が可能となる。1物語の世俗的背景が重視される作品。2物語の寓意性、幻想性が重視される作品。3物語の神話的、伝説的解釈が重視される作品。4祝祭性、上演形式のスケールを重視する作品。これら分類を造形的解釈としてオペラ上演の動向を見極める手掛かりにすることとした。この分類の結果は今後研究を進めていく上で重要な情報であるとともに、その過程で制作する複数の図表は、日本のオペラ上演の動向を見極める資料となる。さらに、これら物語的分類による造形的表現の解析は、演出意図や音楽的解釈を解析する手掛かりになり得るものでもある。これらの研究成果についてはデータ化し、インターネット上に公開する予定であるが、図表その他、表記について、わかりやすさを第一にその方法を検討している。研究対象作品選定のための解析の基準の検討に時間を費やし、また、図表、その他の表記のあり方を検討中のため、データ化の作業が遅れている。オペラの持つドラマ性に焦点を当て、その構造を明らかにすることで、受容の変遷とともに、空間構造をも解析をしようとするものである。・戦後50年の日本のオペラ上演を総覧できる独自の上演記録(研究一年目の成果)をもとに、上位20作品を選出し、上演の推移、動向などを図表等で表し、受容の過程を明らかにした。(継続中)上位20作品(2017年3月現在)1.椿姫2.フィガロの結婚3.カルメン4.魔笛5.蝶々夫人6.ドン・ジョヴァンニ7.トスカ/こうもり8.セビリアの理髪師9.ラ・ボエーム10.コシ・ファン・トゥッテ11.メリー・ウィドウ12.リゴレット13.アイーダ14.トゥーランドット15.カヴァレリア・ルスティカーナ16.ヘンゼルとグレーテル17.オテロ18.愛の妙薬/道化師/ランメルモールのルチア/ワルキューレ19.タンホイザー/ばらの騎士20.エフゲニー・オネーギン/サロメ・分析の手掛かりとした4つの検討項目(研究一年目の成果)をもとに、上位20作品のドラマの構造を明らかにし、50年の時間推移による舞台空間の表現の違いの検討を行った。(継続中)検討にあたって4つの項目

1物語の世俗的背景が重視される作品2物語の寓意性、幻想性が重視される作品3物語の神話的、伝説的解釈が重視される作品4祝祭性、上演形式のスケールを重視する作品予想されていたことではあるが、研究対象の上位20作品の視覚資料の収集に時間を要している。本研究は、オペラという外来文化(芸術)が日本で受容される過程を舞台美術という視覚的、造形的側面から解明しようとする試みである。前年度までの研究成果を踏まえ、検証作業を行う過程で分析の精度を上げる必要性が生じ、調査対象となる上演記録の対象年度を広げ、再度上位20作品の選出作業を行った。その結果、下記の結果を得ることとなり、より精度の高い分析を行うことが可能となった。上位20作品(2018年3月現在)1.フィガロの結婚2.椿姫3.魔笛4.カルメン5.蝶々夫人6.ドン・ジョヴァンニ7.こうもり8.トスカ9.ラ・ボエーム10.セビリアの理髪師/コシ・ファン・トゥッテ12.メリー・ウィドウ13.リゴレット14.アイーダ15.トゥーランドット16.カヴァレリア・ルスティカーナ17.愛の妙薬/夕鶴19.ランメルモールのルチア20.道化師/ヘンゼルとグレーテル以上の20作品の選出過程で、公演回数の年代別推移、演目の年代別推移など、データ分析から得られたより精度の高い日本のオペラ移入の動向を図表等で視覚化することが出来た。次の研究段階において、分類の手掛かりとした4つの検討項目をもとに、サンプルとして上位10作品の劇構造の視覚化を図っている。以下、分類のための4つの項目。1物語の世俗的背景が重視される作品2物語の寓意性、幻想性が重視される作品3物語の神話的、伝説的解釈が重視される作品4祝祭性、上演形式のスケールを重視する作品研究の精度を高めるため、調査対象となる上演記録の対象年度を広げ、それに伴う資料収集と整理に時間を要した。その結果、今までに行った上演記録の分析とそれに続く劇構造の解明の見直しを迫られたため。今年度の研究は、前年度の研究成果である、解析のための基準から見出だされた作品群を対象に順次絞り込みを図り、研究対象となる作品を選定する。さらに、選定した作品の図面、完成予想図、模型等の情報を収集し、造形的、空間的な検討を行なう。検討作品を増やすことで、舞台美術から見たオペラ受容の過程を明らかにするための証例とする。その方策として、歴史的、質的に充実している、武蔵野美術大学所蔵の三林亮太郎作品の中から研究対象を抽出し、その候補とする。受容の形をより明らかにするため、他の証例を収集する。また、前年度検討対象となっていた、図表、その他の表記のあり方を検討し、実のあるものとする。研究成果についてはデータ化し、インターネット上に公開する。昨年度から進めている上位20作品について、ドラマの構造の分析を深め、日本のオペラ受容の変遷を可視化した上で、本研究の目的である舞台美術から見たオペラの受容の過程を明らかにする。選出した上位20作品について、50年の推移(5年ごと)の中から見えてきた特筆すべきオペラ公演を抽出する。それを起点に空間構造および視覚的変遷を、図表などを用いて視覚化することで、受容の形を明らかにする。視覚的変遷を視覚化するにあたっては、資料的に充実している武蔵野美術大学所蔵の三林亮太郎作品を起点として検討作業を進める。詳細な上演記録作成(上位10作品)を継続して、記録の充実を図る。
骨細胞分化および細胞間ネットワーク制御におけるsemaphorinの関与の検討

骨細胞の細胞株について,semaphorinの受容体であるplexinのmRNA発現をRT-PCR法を用いて調べたところ,plexin受容体についてはA1,A2,A3,B1,B2,C1の発現が認められ,これらの受容体のうち,A1,A2の経時的な発現上昇が認められた.骨細胞株がsemaphorin 3Aを産生しており,骨細胞にsemaphorin 3Aのリコンビナントタンパク質を作用させたところ,細胞突起の伸張や分化において重要なE11,connexin43,DMP1のmRNAおよびタンパク質発現も上昇していた.マウス大腿骨欠損部に対してsemaphorin 3Aのゼラチンハイドロゲルを用いた組織内徐放による顎骨再生の組織学的解析を行ったところ,骨塩濃の上昇,石灰化領域の増加が認められた.本研究の結果,in vitroにおいて,semaphorin 3Aは骨細胞に作用し,分化および細胞突起伸長に関与することが明らかとなった.また,in vivoおいても骨の成熟を促進する可能性が示唆された.骨細胞の細胞株について,semaphorinの受容体であるplexinのmRNA発現をRT-PCR法を用いて調べたところ,plexin受容体についてはA1,A2,A3,B1,B2,C1の発現が認められ,これらの受容体のうち,A1,A2の経時的な発現上昇が認められた.骨細胞株がsemaphorin 3Aを産生しており,骨細胞にsemaphorin 3Aのリコンビナントタンパク質を作用させたところ,細胞突起の伸張や分化において重要なE11,connexin43,DMP1のmRNAおよびタンパク質発現も上昇していた.マウス大腿骨欠損部に対してsemaphorin 3Aのゼラチンハイドロゲルを用いた組織内徐放による顎骨再生の組織学的解析を行ったところ,骨塩濃の上昇,石灰化領域の増加が認められた.本研究の結果,in vitroにおいて,semaphorin 3Aは骨細胞に作用し,分化および細胞突起伸長に関与することが明らかとなった.また,in vivoおいても骨の成熟を促進する可能性が示唆された.昨年度の実験結果より,骨芽細胞の分化過程においてにplexin B1が誘導されたため,semaphorin 4Dのリコンビナントタンパク質を購入し骨細胞に作用させたが,石灰化の亢進は認められなかった。in vivoでの検討を行うため,マウスを用いた実験で皮下にsemaphorin 4Dのリコンビナントタンパク質を含有したペレットを埋め込み3ヵ月後に骨量測定,骨形態計測をおこなったが有意差は認められなかった。骨細胞におけるplexin受容体および補助受容体の発現についてRT-PCRで調べた。補助受容体に関しては,Neuropilin-1,Neuropilin-2,Met,LlCAM,ErbB2,CD72についてプライマーを作製した。その結果,plexin受容体についてはA1,A2,A3,B1,B2,C1の発現が認められ、これらの受容体のうち,A1,A2の経時的な発現上昇が認められた。一方で,B3,A4,D1は骨細胞には発現していなかった。また,補助受容体のうちNeuropilin-1,Neuropilin-2,Metの発現上昇が認められたが、LlCAM,ErbB2,CD72は骨細胞には発現していなかった。一方でsemaphorin 3Aの骨細胞に対する作用を詳細に解析するために,in vitroにおいて細胞を24時間無血清の状態で培養したところ,オステオカルシンの誘導が確認された。骨細胞にsemaphorin 3Aのリコンビナントタンパク質を作用させたところ,細胞突起の伸張において重要なE11,コネキシン43などのマーカーの発現誘導が起こっていた。また,骨細胞のマーカーであるDMP1のmRNAおよびタンパク質発現も上昇していた.しかしながら,FGF23, SOSTについては発現に変化はなかった。さらに、骨分化の転写因子であるRunx2, osterixについてmRNAの発現誘導を調べたところ,発現が上昇していた。semaphorin 3Aがin vivoで作用するかどうかを調べるために,当初ウサギを用いる計画であったが,費用の面で困難であることから,マウスを用いて解析を行った.マウス大腿骨欠損部に対してsemaphorin 3Aのゼラチンハイドロゲルを用いた組織内徐を行い骨の解析を行った.実験群としてsemaphorin 3Aのゼラチンハイドロゲルを,対照群としてゼラチンハイドロゲルのみを使用した群を反対側の大腿骨に設定した.ゲルの徐放期間は2週間・4週間・6週間とした。骨欠損部の評価はsoft x-rayによる観察を行い,組織切片を作製し骨組織の評価を行ったところ,経時的に骨塩濃の上昇,石灰化領域の増加が認められた.
『ジュニャーネーシュヴァリー』に見られるバクティとタントリズムとの関わり

『バガヴァッド・ギーター』(B.C.1世紀頃)に起源を持つバクティ信仰は、その後パーンチャラートラ派やバーガヴァタ派におけるヴィシュヌ神信仰の高まりと結びつきながら、後には南インドのタミルにおいてバクティ運動という形で大きな盛り上がりを見せ、その後、一方では、ヴェーダーンタ哲学と結びつきながらサンスクリット的ブラフマニズムの中に取り入れられることでインド全土に広まっていくとともに(例えばヤームナ・ラーマーヌジャ・マドヴァ・ヴァッラバ・チャイタニア)、他方では、各地方の地方言語・地方文化の形成と結びついて下層の人々にまで浸透していった(例えばテンガライ派・ワールカリー派・ラーマーナンダ・カビール・ヴァッラバ派・チャイタニア派)。このようなバクティ運動の展開を通して、中世ヒンドゥイズムの特質(汎インド的なサンスクリット的ヒンドゥイズムとさまざまな地方的・民衆的なヒンドゥイズムとの重層性)が形成されていったことを明らかにするためには、古典語のサンスクリット文献側からのアプローチと地方言語による文献の側からのアプローチの両方が必要とされる。筆者はこれまで、この問題を、『バガヴァッド・ギーター』にたいするサンスクリット語の三つの注釈(シャンカラ、ラーマーヌジャ、マドヴァ)とマラーティー語による註釈(ジュニャーナデーヴのもの)に見られるバクティ思想の展開という形で扱ってきたが、そのうち本研究は、地方言語であるマラーティー語が書かれた『バガヴァッド・ギーター』にたいする註釈『ジュニャーネーシュヴァリー』に関する研究である。そして本研究では、この『ジュニャーネーシュヴァリー』のなかでも特に、第四-六章に焦点を当てて、中世ヒンドゥイズムにおけるバクティとタントリズムの関わりについて明らかにすることに努めた。その結果、この個所(なかでも特に五-六章)は、ナータ派のクンダリニー・ヨーガ、カルマヨーガとジュニャーナヨーガの帰結、到達点として位置づけられており、それが『ジュニャーネーシュヴァリー』の顕著な特徴となっていることが明らかとなった。そしてその研究成果が、The Jnanesvari as a Commentary on the Bhagavadgita (Chapter 1-6)"と『ジュニャーネーシュヴァリー』和訳(第四章)および『ジュニャーネーシュヴァリー』和訳(五章)である。本年度は、すでに和訳の草稿のある『ジュニャーネーシュヴァリー』四章の出版準備に力を主に注いだ。その結果、第四章の和訳は完成したのだが、その発表先として考えていた『マハーラーシュトラ』第8号が残念ながら本年度は原稿不足で休刊となり、発表することはできなかった。その代わりに、本年度は、二つの本を発刊することができた。一つは、『シャンカラ』(人と思想179)清水書院(全254頁)であり、これは、インド思想上極めて正統的と考えられているシャンカラ系統の思想のなかにも、バクティとタントラが絡み合っている点を明らかにしたものである。もう一つは、訳書『スリランカの仏教』法蔵館(全734頁)であり、本書の中では、仏教国と考えられているスリランカの上座仏教の場合ですら、スリランカ独立以降の宗教変容の中で、バクティとタントラが上座仏教の変容に大きな影響を与えていることが明らかにされている。

一方、論文では、『聖註』I.1.1-4和訳[7]-[17]」『金沢大学文学部論集』(行動科学科・哲学編)22号を発表したが、これは、中世インドにおけるバクティの正統化への動きを明らかにしたものである。以上、本年度は、『ジュニャーネーシュヴァリー』に見られるバクティとタントラとの関わりそのものよりもむしろ、両者の関わり自体をより広い視野から考察することで、次年度以降の研究に必要な理論的枠組み作りの準備を行ったのである。本年度は、すでに和訳の草稿のある『ジュニャーネーシュヴァリー』四-五章の出版準備に力を主に注いだ。その結果、第四章の和訳は『マハーラーシュトラ』第八号にその成果を刊行することができ、また第五章については『マハーラーシュトラ』第九号に刊行予定である。上記のすでに発表した『ジュニャーネーシュヴァリー』第四章の和訳は、どちらかといればバクティに関するものだが、その一方で、タントラに関する理解を深めるため、本年度は、シュリー・クラのタントラの研究にも取り組み、「印の結び方-『十六ニティヤー女神の海』第三章和訳」を『印度学仏教学』18号に発表することができた。これはすでに発表した「マントラとヤントラの用法-『十六ニティヤー女神の海』第二章和訳」『仏教の修行法』春秋社、2003.01に続く研究で、残りの一章、四章、五章の和訳もそれぞれ、東洋文化研究所紀要、神子上恵生博士退官記念論文集、長崎法潤博士退官記記念号、頼富本宏博士退官記念号に掲載が決定している。他方、バクティとタントラが持つ現代的意義とその問題点に関しても、本年度は考察を行った。その成果が、『生と死を考える』(細見博志編)、北国新聞社、2004.01と『あなたはどんな修行をしたのですか-オウムからの問い、オウムへの問い』(NCC宗教研究所・富坂キリスト教センター共編)、新教出版社、2004.02である。そしてここではそれぞれ、生と死を超える宗教的手段としてバクティとタントラが持つ現代的意義と、オウム真理教の麻原のクンダリニー・ヨーガ体験のその理論化に見られるような危険性について論じた。さらに本年度は、『ジュニャーネーシュヴァリー』に見られるバクティとタントラとの関わりを宗教史の観点からとらえる方法についての考察を行い、それを『宗教史の可能性』(岩波講座宗教3)に発表した。本年度は、すでに和訳の草稿のある『ジュニャーネーシュヴァリー』第五章の出版準備に力を主に注いだ。その結果、第五章の和訳は『マハーラーシュトラ』第九号にその成果を刊行することができた。また上記の『ジュニャーネーシュヴァリー』第五章の和訳は、タントリズムに関するものであるため、タントリズム関する理解を深めるため、本年度は、シュリー・クラのタントラの研究にも取り組み、「シュリー・チャクラの描き方とヴィディヤーの抽出法---NSA1.1-119ab和訳---」を『東洋文化研究所紀要』145冊に、および「チャクラの崇拝---NSA1.119cd-188和訳---」を『神子上恵生教授頌寿記念論集インド哲学佛教思想論集』
三叉神経節ニューロンの興奮性に対するグリア細胞由来神経栄養因子の役割

グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)の三叉神経節(TRG)ニューロン興奮性に対する修飾作用をIn-vitro及びIn-vivo条件下で系統的に解析した。その結果、通常、侵害受容性TRGニューロンの細胞体および神経末端からパラクリン機構により分泌されるGDNFによりその興奮性が制御され、また末梢炎症による痛覚過敏の発現にGDNFのパラクリン分泌が関与している可能性が判明した。したがって、三叉神経系の炎症性疼痛にGDNF受容体が新たな分子標的となりその拮抗薬が治療に有効である可能性が示唆された。今年度は、三叉神経系の疼痛伝達に関わる三叉神経節ニューロンの興奮性に対するグリア細胞由来神経栄養因子(Glial cell line deribed neurotrophic factor : GDNF)の生理的役割を明らかとするために、逆向性蛍光標識及び免疫組織化学法を用いて解析を行った。ラットの顔面皮膚に蛍光色素Fluorogold : FGを注入して、この部位を支配する三叉神経節ニューロンをFGにより標識した。3日後、麻酔処置ラットをホルマリン灌流固定後,片側三叉神経節を取り出し,後固定後,厚さ10μmの凍結切片を作成した。三叉神経節切片をスライドガラス上に付着させ,GDNF抗体とGDNF受容体(GFRα1)抗体を用いて免疫染色を施した。GDNF, GFRα1免疫陽性細胞の解析は共焦点レーザ顕微鏡を用いてFGで標識された三叉神経節ニューロンの細胞体の直径により<30μmを小型、31-40μmを中型、>41μmを大型と分類した。GDNF免疫陽性細胞は、主に侵害受容に関わる小型-中型の三叉神経節ニューロンで観察された。これらの細胞のほとんど(約86%)はGFRα1陽性であった。また三叉神経節ニューロン周囲のグリア細胞もGDNF陽性を示すものが観察された。FGにより逆行性に標識されるニューロンのうちGDNF、GFRα1陽性ニューロンも小型-中型(<36μm)三叉神経節ニューロンであった(98/126、78%)。これらの結果は、三叉神経系を介する侵害受容伝達に三叉神経節内でパラクリン・オートクリン分泌されたGDNFが深く関わることを強く示唆している。今年度は、三叉神経系の疼痛伝達に関わる三叉神経節ニューロンの興奮性に対するGlial cell line-derived neurotrophic factor(GDNF)の生理的役割を明らかとするために、三叉神経節ニューロンの興奮性がGDNF投与により、どのように変調するか否かをIn vitroで電気生理学的に解析を行った。蛍光色素(Fluorogold:FG)を麻酔したラットの顔面皮膚に注入し、この部位を支配する三叉神経節ニューロンを逆向性標識した。昨年度の研究よりGDNF,GDNF受容体(GFRα1)の発現は小型-中型のTRGニューロンにおいて観察され、小型TRGニューロンのほとんどは両者を発現することが判明したので、急性分離したFG陽性小型-中型TRGニューロンの興奮性に対するGDNFの急性投与の効果を、穿孔ホールセルパッチクランプ法により電気生理学的に解析した。ボルテージクランプ下において、小型TRGニューロンの電位依存性)外向きK電流(IA,IK)はGDNF投与により抑制され、この効果は濃度依存性でありprotein tyrosine kinase inhibitor,K252bの投与により拮抗された。一方、カレントクランプ下において、Tetrodotoxin(TTX)抵抗性スパイクの閾膜電位は減少し、またスパイク持続時間は延長を伴う発火頻度の増加を示した。この効果もK252bにより拮抗された。これらの結果は顔面皮膚領域を支配する小型TRGニューロンの興奮性にGDNFの急性投与はtyrosine kinase系を介したK電流抑制によりそれを増強する役割を果たすことを示しており、正常状態において、侵害受容性TRGニューロンの細胞体または神経末端から分泌されるGDNFによりその興奮性が制御される可能性が示唆された。前年度、In vitroのパッチクランプ法により得られたデーターをもとに、今年度はIn vivoの条件下において三叉神経系の疼痛伝達に関わる三叉神経節(TRG)ニューロンの興奮性に対するGlial cell line-derived neurotrophic factor(GDNF)の生理的役割について、マルチバレル微小電極を用いた細胞外記録法により電気生理学的に解析した。ネンブタール麻酔したラットの三叉神経節(TRGs)にマルチバレルのガラス微小電極を刺入して、ユニット放電を顔面皮膚の電気刺激に応答するAδTRG-ニューロンより細胞外スパイクを同定した。これらのTRG-ニューロンの76%(16/21)は微小電気泳動的に投与したGDNF(10ng/ml,10-90nA,20-40s)により、自発放電が誘発され,電流依存性に放電頻度は有意に増加した。

また顔面皮膚への機械刺激(von Frey hair、ピンセット)で誘発される放電頻度は電気泳動的に投与したGDNF(10ng/ml,10-90nA,20-40s)により有意に増加した。これらの増強効果はGDNF拮抗薬(K252a)(10ng/ml,90nA,20-40s)の同時投与により有意に抑制された。一方、顔面皮膚に起炎物質(CFA;Complete Freund's Adjuvant)を注入した炎症群ラット(CFA投与2日)の自発放電、顔面皮膚への機械刺激に対する放電頻度は正常群より有意に増加し、その増強効果はGDNF拮抗薬(K252a)(10ng/ml,90nA)の同時投与により有意に抑制された。正常状態において侵害受容性TRGニューロンの細胞体または神経末端から分泌されるGDNFによりその興奮性が制御され、また末梢炎症による痛覚過敏の発現にGDNFのパラクリン分泌が関与している可能性が示唆された。したがって、三叉神経系の炎症性疼痛にGDNF受容体(GFRα1)が新たな分子標的となり、その拮抗薬が治療に有効である可能性が示唆された。