hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大域的に非自明な漸近平坦性をもつ高次元ブラックホール

5次元時空において余剰次元をツイストさせることによって,大域的に非自明なKaluza-Klein型の漸近平坦性をもつブラックホールの厳密解を得ることができる.この方法を用いて,電荷をもったブラックホール,余剰次元方向に回転するブラックホール,最大荷電多体ブラックホールなど,一連のKaluza-Klein型ブラックホール解を構成した.これらの厳密解を用いることによって,ブラックホール地平面のトポロジー,地平面の解析性,解の安定性,ブラックホール熱力学,ブラックホールの合体,ブラックホール周りの試験物体の運動,などについて余剰次元の効果を解析し,物理的性質を明らかにした.高次元ブラックホール解を用いて余剰次元の存在を検証するために,大域的に非自明な漸近平坦性をもつ高次元ブラックホールの物理的性質を明らかにする.特に,次の3つの点に着目して研究する.5次元時空において余剰次元をツイストさせることによって,大域的に非自明なKaluza-Klein型の漸近平坦性をもつブラックホールの厳密解を得ることができる.この方法を用いて,電荷をもったブラックホール,余剰次元方向に回転するブラックホール,最大荷電多体ブラックホールなど,一連のKaluza-Klein型ブラックホール解を構成した.これらの厳密解を用いることによって,ブラックホール地平面のトポロジー,地平面の解析性,解の安定性,ブラックホール熱力学,ブラックホールの合体,ブラックホール周りの試験物体の運動,などについて余剰次元の効果を解析し,物理的性質を明らかにした.1.重力インスタントン上のブラックホール4次元の重力インスタントン解であるTaub-NUT解およびEguchi-Hanson解を基底空間とした5次元多体ブラックホール解を構成した.宇宙項を用いることによって、これらのブラックホールが合体する過程を表す厳密解を導き、地平線のトポロジーが変化する過程を具体的に提示した.コンパクト化された余剰次元をもつブラックホールでは、余剰次元方向の「張力」を一つの熱力学量とする理論の定式化が可能であることがわかった.また、Abbot-Deser質量、Komar質量、Hawking-Holowitz質量など、異なる定義の質量は、余剰次元のサイズと「張力」に対するルジャンドル変換で結ばれることがわかった.余剰次元がファイバーバンドル構造をもつKaluza-Kleinブラックホール解の線形摂動を解析し、このブラックホールが安定であることを示した.1.漸近的に平坦なブラックホール解を歪ませることによって,コンパクトな余剰次元をもつKaluza-Klein型の漸近構造をもつブラックホールを構成する手法を用いて,ブラックホールと宇宙が回転している性質をもつKaluza-Klein-Kerr-Godel解を構成した.2.歪んだホライズンをもつKaluza-Kleinブラックホール解の摂動を考え,準固有振動を数値的な方法で求めた.その結果,この解が安定であること,4次元ブラックホールと異なる固有振動をもつこと,がわかった.このことは,余剰次元の検証に対する第1歩になり得る.3.4次元時空や5次元時空におけるNambu-Gotoストリングの古典解を幾何学的な対称性を課すことによって系統的に構成する方法を研究した.これによって,5次元Anti-deSitter時空,4次元Minkowski時空中の対称性をもったストリング解がすべて分類され,4次元Minkowski時空においては,その解がすべて求められた.(1) 2個の5次元の最大荷電Kaluza-Kleinブラックホールが合体する過程を,厳密解を用いて解析し,ホライズンのトポロジーがそれぞれ球面であったものから1つのレンズ空間へ変化することを明らかにした.この過程は時空の漸近構造が非自明であることの特徴を表している.(2) Kaluza-Klein的な漸近構造をもつ5次元時空において,2つの粒子が静止した重力源であるような時間一定面の重力場の配位をハミルトニアン拘束条件を解くことによって求めた.それを用いて,粒子の衝突によってブラックホールが形成される断面積を「ブラックホール形成のフープ予想」に基づいて求め,断面積のエネルギー依存性より,余剰次元の数やサイズの情報が得られることを示した.(3) 5次元Kaluza-Kleinブラックホールを周回するジャイロスコープの回転軸の向きの変化を調べた.余剰次元が存在すると,一般相対論で与えられる回転軸の向きの変化に対して補正が現れ,その量により,余剰次元のサイズに関する情報が得られることを示した.(4) 5次元時空において,2つの独立な回転対称性を組み合わせた幾何学的対称性をもつようなNambu-Gotoストリングの運動を解析し,高次元ブラックホールの周りに束縛されるトロイダル・スパイラル状のストリングの厳密解が存在することを明らかにした.また,この中で,特殊なループ・ストリングは,運動方程式が可積分であることが分かった.これをブラックホールの構造を調べる探査子として用いることができる.1.高次元ブラックホール時空の幾何学的性質を明らかにするために,5次元ブラックリング時空におけるテスト粒子の運動を解析した.3次元球面をホライズンにもつような5次元のブラックホール時空では,安定に束縛される粒子軌道は存在しない.ところが,2次元球面と1次元球の直積構造のホライズンをもつブラックリング時空は,リングの形状を特徴づけるパラメータによっては,有界な領域に粒子の安定な束縛軌道をもち得ることを明らかにした.このことから,試験粒子の運動を測定することによって,重力源の位相的な形状の情報を得られることが明らかになった.2.曲がった時空中のテスト粒子が保存量をもつためには,時空がKillingベクトルやKillingテンソルと呼ばれる幾何学量をもつことが条件になる.これを一般化して,曲がった時空中で力を受けながら運動するテスト粒子が保存量をもつための条件を求めた.

この条件は,階層構造をもつ偏微分方程式に解が存在することであり,解は,KillingベクトルやKillingテンソルの一般化になっている.3.非自明な漸近平坦性をもつ高次元ブラックホール解として,ひねられた有限サイズの1次元球を余剰次元となるような最大荷電ブラックホールを奇数次元時空において構成することができる.このブラックホールのホライズンは5次元時空では解析的であるが,7次元以上になると滑らかさを失うことがわかった.これにより,時空次元に依存した時空の幾何学的性質の一つが明らかになった.
キラルな環状π電子共役系の創製を指向した付加環化反応の新展開

オルトフェニレンにより架橋されたトリインの反応の分子間・分子内の連続反応により二量体としてo,o,o,o-テトラフェニレン骨格が構築された。さらにキラルロジウム触媒を用いることにより高収率かつ高エナンチオ選択的な反応を実現した。そこで、分子間・分子内の連続的[2+2+2]付加環化反応を戦略として、種々のフェニレン架橋型トリインの反応を検討した。その結果、メタフェニレン架橋トリインからは、これまで合成例がないcis体のo,m,o,m-テトラフェニレン化合物、C3対称を有するプロペラ型不斉を有する化合物、パラフェニレン架橋トリインからは、三量化、四量化により大環状ポリフェニレンが得られた。ベンゼン環は、フラーレンやカーボンナノチューブなどの様々な機能性化合物に含まれ、分子に多様な構造や機能をもたらす特異なπ電子の特性に寄与している骨格である。そして、このベンゼン環を複数結合させ、環構造を形成した環状ポリフェニレン化合物も、その特異的なπ電子共役系により電気的、光学的機能が期待される化合物群がある。一方報告者は、分子間、分子内連続的不斉付加環化反応を利用し、ベンゼン環が4つ連結されたテトラフェニレン化合物の不斉合成を達成した。そこで、この合成戦略を展開し、種々の環状ポリフェニレン類の合成とその物性評価を行った。これまで、ベンゼン環のオルト位に末端アルキン部分と1,6-ジイン部分を有するトリインを用いて、o,o,o,o-テトラフェニレン骨格の構築を行った。そこで、置換位置をメタ位に代えたトリインを用いたところ、低収率ながら、これまで合成例がほとんどないo,m,o,m-テトラフェニレンが、二量体として得られた。さらに不斉触媒を用いることで、これまで例がない光学活性体の不斉合成を達成した。さらに、オルト位にメトキシ基を有するメタ置換トリインを用いだ場合、その立体障害により二量体の生成が抑制され、三量体であるo,m,o,mo,m-ヘキサフェニレン化合物が、99%以上の鏡像体過剰率で得られた次に、置換位置をパラ位に代えたトリインを用いたところ、三量化、ならびに四量化が進行し、o,p,o,p,o,p-ヘキサフェニレン化合物とo,p,o,p,o,p,o,p-オクタフェニレン化合物が総収率80%で得られた。ヘリセンは歪んだπ共役系分子であり、平面的なπ共役分子とは異なる物理的・光学的性質を示すことが期待されている。一方シロールは、σ*-π*共役によりLUMO準位が低いことから、光物理的・電子物理的に特異な性質を示すことが知られている。しかしシロールとヘリセンの両方の骨格を持つ化合物の合成例はない。そこで報告者は、当研究室で開発された[2+2+2]付加環化反応による不斉創製法を利用し、シロール環を含むヘリセンであるシラヘリセンをエナンチオ選択的に合成した。すなわちオルトフェニレン架橋の含ケイ素対称テトラインと、フェニレン架橋ジインを基質として用い、分子間、続く分子内[2+2+2]付加環化反応によるシラヘリセンの合成を検討した。種々検討をした結果、中性イリジウム錯体およびフェロセン骨格を有するキラル二座リン配位子から調製した触媒を用いてキシレン溶媒中ジインを滴下して反応することで、軸不斉を有する付加環化体が高収率かつ極めて高い不斉収率で得られた。さらに、得られた軸不斉トリインの分子内[2+2+2]付加環化反応によるヘリセン合成を検討した。その結果、アキラルなNi錯体を用いることで、高収率かつほぼ完全な不斉転写率でらせん不斉を有するシラヘリセン化合物が得られた。さらに、[2+2+2]付加環化反応を利用して、これまで報告例がない不斉骨格として、ビフェニレン部位の回転阻害により軸不斉を有するビスビフェニレニル化合物の合成を目指した。その結果、分子内に6つのアルキンを有するヘキサインを用い、カチオン性ロジウム触媒を作用させることでビスビフェニレニル骨格のエナンチオ選択的合成に成功した。また同様のヘキサインに中性イリジウム触媒を用いて反応を行うと、異なる形式の分子内反応が進行し、軸不斉を有する大環状化合物がエナンチオ選択的に合成できることを見出した。環状ヘテロポリアリレン類の合成:ビス、さらにはテルチオフェン架橋トリインの分子間・分子内の連続反応により、ベンゼンならびにチオフェン環6個から12個から構成される大環状化合物のワンポット合成に成功した。

今回それらの基礎的な光物性を測定した結果、二量体、三量体いずれの場合も、芳香環の数が増加し、共役系が伸長するとともに吸収スペクトルはレッドシフトし、また環構造由来の歪みのため、大きなStokesシフトを示した。含窒素らせん不斉化合物の不斉合成:ヨウ素試薬による酸化的環化を鍵反応として、複数の窒素原子を含むらせん不斉を有する縮合多環化合物を合成した。この化合物をキラルカラムを用いたHPLCにより光学分割し光学活性化合物を分取し、UV、CD等の光基礎物性を測定した。さらに、キラルヨウ素試剤を用いることにより、低エナンチオ選択性ながら、酸化的不斉環化反応を達成した。(3) [2+2+2]付加環化反応により含硫黄縮合多環化合物の効率合成:ベンゾチオフェンジオキシドの五員環の二重結合部位をC2ユニットとして用いると、ジインとの分子間[2+2+2]付加環化反応が進行し、引き続く酸化により、チオフェンジオキシド部分を含む縮合多環芳香族化合物が得られた。還元により、チオフェン骨格へ容易に変換できることから、本法はジベンゾチオフェン誘導体の簡便合成法になり得る。さらに、長鎖のアルキル基を導入したベンゾジチオフェンテトラオキシドを用い、フェニレン架橋、さらにはナフチレン架橋の1,7-ジインと反応させると、連続反応により9、11個の環が縮合した多環化合物がワンポットで合成できた。今後、生成物の酸化による芳香化、さらには還元によりチオフェン環への誘導を行い、生成物の光基礎物性を測定した。チオフェンやフランなどの芳香族ヘテロ環などが環状に連結した骨格を有する化合物である環状ヘテロポリアリレン類は、分子内に空孔として有することから、それを化学空間として利用するホスト-ゲスト化学におけるゲスト分子として、また環状の共役π電子系として新規な電子的性質や光学的性質有する機能性物として期待が大きい。私は連続的[2+2+2]付加環化反応を利用し、環状ヘテロポリアリレン類骨格の構築法の開発を行った。まず始めに、チオフェンの2, 3位にアルキンとジイン部分を有するトリインを用いて反応を行った結果、分子間、引き続く分子内付加環化反応により二量化が進行し、目的のテトラヘテロアリレン骨格を高収率で得られたが、不斉収率は中程度であった。そこで不斉収率のさらなる向上を目指すべく、反応機構解析の結果をもとに、より嵩高いベンゾチオフェン架橋のトリインを合成し、反応を行ったところ、高エナンチオ選択的に目的の生成物が得られた。次にチオフェンの2, 5位にアルキンとジイン部分を有するトリインを用いた反応では、二量化は進行せず、主に三量化が進行した。この生成物にはキラリティが存在しなかった。さらに、チオフェン部分を複数有するジチオフェンやテルチオフェン架橋のトリインの反応では、二量体、三量体ともに単離することができ、ベンゼン環ならびにチオフェン環が合計12個連結した大環状のポリヘテロアリレン骨格の構築にも成功した。これらの物質は、蛍光を発することがわかったので、今後は光物性について詳細に検討する予定である。研究計画通り、付加環化反応により合成した生成物の物性評価に至ることができた。さらに、その研究過程で見いだした予期せぬ結果を展開し、これまで合成例の少ない大環状化含物に複数のアルキン部分を有する不斉骨格の構築に成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。触媒的[2+2+2]付加環化反応を利用した環状化合物を合成する手法において、ヘテロ原子、特に含硫黄芳香環であるチオフェンの導入に成功したことは非常に価値ある成果である。
単一粒子ナノ加工法によるセンサー機能を持つ高分子ナノアクチュエータ群の創成

単一の高エネルギー荷電粒子を高分子薄膜に照射することで、粒子の飛跡に沿った円柱状の領域に高密度にエネルギーが付与される。その部分にのみ架橋反応が起こり、ナノワイヤが形成される。本研究では、この単一粒子ナノ加工法(SPNT法)を刺激応答性高分子することで温度や光刺激などの外部刺激に応じて可逆的に形状を変化させるナノアクチュエータ群の形成に成功した。さらに、このナノアクチュエータ群の形状の変化によってナノアクチュエータ表面へのポリスチレンナノ粒子の吸着を制御することにも成功した。また、SPNT法をタンパク質に適用することで酵素活性を有するタンパク質ナノワイヤ群の形成にも成功した。単一の高エネルギー荷電粒子を高分子薄膜(タンパク質などの生体高分子などを含む)に照射することで、粒子の飛跡に沿った円柱状の領域に高密度のエネルギーが付与される。そうすると、その部分にのみ高分子架橋反応が起こり、高分子の性質を反映する均一な高アスペクト比を有するナノワイヤ群が形成される。本研究課題においては、このナノワイヤ群の形成手法である単一粒子ナノ加工法を利用して、特定の物質や刺激に対して可逆的に応答するインテリジェントナノアクチュエータ群の創成し、生物・医学などへの応用を目的とする。平成25年度においては、温度応答性高分子であるPoly(N-isopropylacrylamide)と親水性高分子であるPolyvinyl pyrrolidoneからなる連結ナノワイヤ群のアクチュエータとしての機能を評価したところ、温度刺激による形状変化によってポリスチレンナノ粒子の吸着を制御できた。さらに、アビジン-ビオチン相互作用を利用してビオチン化したヒト血清アルブミンからなるタンパク質ナノワイヤへHorse radish peroxidaseの固定化に成功し、活性を保持していることを確認した。本手法はアビジンもしくはストレプトアビジンを結合させたタンパク質であれば、自由自在に固定化することができ、さまざまな酵素活性を持ったナノワイヤ群の創成が可能となる。以上より、本年度は順調に計画を推進することができた。高エネルギー荷電粒子を高分子薄膜に照射することで、1つ1つの粒子の飛跡にそった円柱状の領域に高密度のエネルギーが局所的に高分子薄膜に与えられる。単一粒子ナノ加工法ではこのエネルギーを利用して、高分子の架橋反応を引き起こし高分子の性質を有する均一なナノワイヤ群を形成する。本研究課題においては、単一粒子ナノ加工法を利用して外部刺激に応答するインテリジェントナノアクチュエータ群の創成を目的としている。平成26年度においては、高エネルギー荷電粒子を架橋剤混合高分子薄膜(ポリアクリル酸-N,N'-メチレンビスアクリルアミド混合膜など)に照射し、照射後にその薄膜を水蒸気にさらすことにより、粒子線が照射されたポイントが隆起することを発見した。本現象を利用することで、粒子線によって与えられたエネルギー分布を可視化することができるため、粒子線の照射位置の中心部の検出が容易であり、従来法では難しかった高解像度かつ高密度の粒子線照射への対応が可能である。高解像度の粒子線の照射検出技術は本研究課題で利用する単一粒子ナノ加工法のみならず粒子線の精密照射の最も中核となる技術であるため、その成果は非常に大きいといえる。また、アクチュエータ部として平成25年度において達成した温度応答性ナノワイヤの形成に関する知見を基にして、アゾベンゼンの光異性化を利用した光応答性ナノワイヤの形成にも成功した。以上の2つの成果から、本年度は順調に計画を推進できたと考えられる。高分子・繊維材料平成25年度において申請時に挙げたアクチュエータ部分の形状変化によってナノ・マイクロ粒子の吸着制御、センサー部分の酵素活性を有する機能性ナノワイヤの形成という主要な二つの課題に対して成果が得られた。平成25年度の年度目標は達成し、研究は順調に進行しているため、平成26年度は、予定通りこれらのアクチュエータ機能とセンサー機能を連動させたインテリジェントナノアクチュエータ群の形成を目指す。
DAMPs/PAMPs 応答の“場と適切化”：活性化血小板の役割

PAMPs、DAMPs双方のシグナル入力で一挙に炎症が惹起される。この時にはNF-kB活性化とインフラマソームの活性化がシンクロナイズされる。PAMPsの代表としてLPSを、DAMPsの代表としてHMGB1,あるいはATPを選び、同時に刺激すると、一挙にIL-1b(beta), IL-18が産生された。in vivoでは炎症巣が形成された。血小板は代表的ATPソースであるが、インフラマソームアッセンブライも存在する。このインフラマドームを阻害すると、血小板凝集も阻害された。このように血小板はATPソースとしてばかりでなく、インフラマソームも配給することで、炎症巣を形成するものと考えられた。多臓器、多細胞生物が時々刻々と変貌する環境と呼応しあいながら、interdependently,すなわち相互に連関しつつも“個"を維持してゆくことは健康な生存の必須戦略である。このしなやかな生存のために、生物、特に多臓器生物である哺乳類は巧みな進化を遂げてきている。その一つが、侵襲に対するしなやかな応答である。すなわち、時々刻々と変貌する体内外の侵襲に対して、時間性と空間性を持った応答が必須である。本プロジェクトでは、かかる視点から、DAMPs, PAMPsに対する応答の時空軸をもった応答性に対する血小板の役割について研究した。得られた結果は以下の通りである。1.PAMP-LPS(エンドトキシン)刺激マクロファージ、樹状細胞のATP刺激に対する反応:マウス骨髄あるいは腹腔内マクロファージをあらかじめLPSで6時間前刺激して、次にATPで刺激すると、大量のmatureなIL-1β, IL-18が放出された。これはLPS刺激がファーストヒットとなり、次にセカンドヒット:ATP刺激で、inflammasomeが活性化され、これによりprocaspase-1がcaspase-1に成熟・放出活性化された結果であることが判明した。2.この実験のATPのソースとして、体内では活性化血小板が考えられた。これに関しては現在検証中である。抗炎症、細胞保護効果などを示すので、in vivoでも上記の反応、すなわちinflammasome活性化を抑制するか、否か、すなわちadenosineによるDAMPs,PAMPs反応系のネガティブフィードバック制御の検証が今後の問題として残った。
分子標的薬によるオキサリプラチン誘発末梢神経障害の治療法の開発

オキサリプラチン誘発末梢神経障害の発症メカニズムについて解析を行い、腰髄部分(lumber 46)におけるProtein kinase C(PKC)活性化に基づくERK/c-Fos経路の活性化が関与することを見出した。また、PKCを阻害する分子標的薬によりERK/c-Fos経路の抑制を介してオキサリプラチン誘発末梢神経障害を阻害することを明らかにした。以上の結果は、臨床におけるオキサリプラチン誘発末梢神経障害発症時における治療に貢献できる可能性が考えられる。なお、本研究成果は主な発表論文の項に全てまとめてある。本研究はオキサリプラチンによる末梢神経障害発症機序の解明とその抑制薬の開発を目的としている。平成25年度はオキサリプラチン末梢神経障害に関わるシグナル伝達因子の同定を試みた。その結果、マウスでのオキサリプラチンによる冷刺激痛覚過敏症状及び機械的刺激痛覚過敏症状発現時において、脊髄における数種のシグナル伝達因子の活性化を認めた。また、その阻害薬によりオキサリプラチン誘発末梢神経障害を抑制できることを見出した。本研究はオキサリプラチンによる末梢神経障害発症機序の機序とその抑制薬の開発を目的としている。平成26年度はオキサリプラチン末梢神経障害に関わるシグナル伝達因子としてプロテインキナーゼC及びその下流シグナル伝達因子であるERK1/2を同定し、そのPKC阻害薬であるタモキシフェン、ケレリトリン、及びMEK1/2阻害薬であるPD0325091によってオキサリプラチン誘発末梢神経障害を抑制することを見出した。さらに、これらの阻害薬はオキサリプラチンによる腫瘍増殖抑制効果を増強させることも明らかにした。本研究はオキサリプラチンによる末梢神経障害発症機序の解明とその抑制薬による治療法の開発を目的としている。平成27年度はProtein kinase C(PKC)の阻害剤によりオキサリプラチンの末梢神経障害抑制機構の解析を行い、extracellular regulated protein kinase (ERK)の下流因子であるc-Fosの発現抑制が関与することを見出した。また、ERK1/2を抑制する薬剤であるPD0325901によっても同様にc-Fosの発現を阻害することを認めた。これらのことから、PKC/ERK/c-Fos経路がオキサリプラチン誘発末梢神経障害に関与することを見出し、その抑制薬が治療に有効である可能性を示唆した。さらにPKCの活性化機構についても検討を進めており、数種の因子を同定しつつある。また、PKCの上流因子の阻害薬によってもオキサリプラチン誘発末梢神経障害を抑制できるか否かについても検討を行った。評価にはCold Plate Test及びvon Frey Testを用いた。その結果、PKCの上流の阻害剤によってもオキサリプラチン末梢神経障害を抑制できることを見出した。さらに、この阻害薬はオキサリプラチンの大腸癌に対する抗腫瘍効果を増強することも認めている。以上のことはPKCを含めた関連のシグナル伝達因子がオキサリプラチン末梢神経障害に関与することを示唆している。平成26年度においてオキサリプラチン末梢神経障害に関わるシグナル伝達因子としてプロテインキナーゼC及びその下流シグナル伝達因子であるERK1/2を同定し、そのPKC阻害薬であるタモキシフェン、ケレリトリン、及びMEK1/2阻害薬であるPD0325091によってオキサリプラチン誘発末梢神経障害を抑制することを見出した。さらに、オキサリプラチン誘発末梢神経障害に関わる因子を現在、解析中であり、また、抑制薬の詳細なメカニズムについても検討を進めている。これらのことから、研究計画通り、おおむね順調に進行していると考える。薬物治療学平成27年度はオキサリプラチン誘発末梢神経障害発症機構のより詳細なメカニズムについて検討を進める。また、その抑制薬の作用機構についてのメカニズムも解析を行う。平成26年度ではオキサリプラチン誘発末梢神経障害にプロテインキナーゼC及びERKが関与することを明らかにし、そのシグナル阻害薬により末梢神経障害を抑制できることを見出した。さらに、これらの阻害薬はオキサリプラチンの抗腫瘍効果を増強させることも明らかにしている。平成27年度では痛みに関わる受容体の発現機構に上記のプロテインキナーゼCやERKが関与しているか解析を行う。これらを明らかにすることでオキサリプラチン誘発末梢神経障害の機構を明確にすることが可能であると考えている。また、成果が得られれば、順次、論文投稿や学会発表を行う。平成25年度において、オキサリプラチン末梢神経障害に関わるシグナル因子の同定を試みた。さらに、詳細なオキサリプラチン誘発末梢神経障害発症機構についても解析中である。

これらのことから、研究計画通り、おおむね順調に進行していると考える。平成26年度の研究計画では、必要な実験試薬及び実験動物の購入を行って検討を進めた。しかし、研究を遂行する中で他の業務などにより検討が若干、進められなかったことが挙げられる。また平成26年度での研究費を平成27年度にあて、平成27年度は精力的に研究計画を進めていく予定である。平成26年度はオキサリプラチン誘発末梢神経障害発症機構を引き続き検討を進める。平成25年度ではオキサリプラチン誘発末梢神経障害発症に関与するシグナル伝達因子の活性化を認めており、その阻害薬による末梢神経障害を抑制できることを認めている。そのため、これらの詳細な作用機構を明らかにする。また、これらの成果は論文投稿の準備を進めている。平成26年度における研究計画は、脊髄における痛みに関わる受容体としてTRPファミリーの関与が考えられるので、この因子を中心に検討を進めていく。また、担癌マウスを用いた検討によりシグナル伝達因子阻害薬でのオキサリプラチンによる抗腫瘍効果に影響を与えるかも検討する。また、これらにより成果が得られれば、順じ、論文投稿や学会発表を行う。平成27年度では、平成26年度及び平成27年度の研究費をマウス及び試薬の購入費に充てる。オキサリプラチンの末梢神経障害発症メカニズムを解明する上で、マウスの購入及び試薬の購入は必要である。詳細なメカニズムの解明を行うため、必要な抗体の購入を行い、研究課題を遂行する。平成25年度の研究計画では、必要な実験試薬及び実験動物の購入を行って検討を進めた。しかし、計画を遂行する中で他の業務などにより検討が若干、進められなかったことが挙げられる。また、平成25年度での研究費を平成26年度に充て、平成26年度に精力的に研究計画を進めていく予定である。平成26年度では、平成25年度及び平成26年度の研究費をマウス購入費に充てる。オキサリプラチンの末梢神経障害発症メカニズムを解明する上で、マウスの購入は必要である。また、オキサリプラチン末梢神経障害発症機序に関与する因子の検討のためPCR arrayなどの購入を予定しており、これらについても執行しなかった研究費をあてる。さらに、詳細なシグナル伝達因子の解析を行うため、必要な抗体や試薬の購入を行い、研究課題を遂行する。
海洋無脊椎動物からの血管新生阻害剤の探索

新しいがん治療薬の開発を目指して、海洋無脊椎動物を対象に血管新生阻害物質の探索を行った。本年度の研究では、血管内皮細胞の管腔形成に対する阻害活性、および内皮細胞の遊走に関与する膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)に対する阻害活性を指標としてスクリーニングを行い、浮かび上がったサンプルから活性本体の単離と構造決定を行った。1.管腔形成阻害活性化合物本年度の研究を通して得られた有望な化合物については、文部省がん特定総合がん・制がん剤のスクリーニング委員会にin vivoでの抗血管新生阻害活性試験を依頼中である。
副腎カテコ-ルアミン分泌におけるCAMPの促進的調節機序

副腎カテコ-ルアミン(CA)分泌におけるcAMPの役割について申請者らはイヌ摘出灌流副腎からのCA遊離に先立ってcAMPが増加することを見出して(1980)以来研究を重ね、cAMPが副腎カテコ-ルアミン遊離を促進的に調節していることを示しその機序の一つとしてcAMPがCa^<2+>動態に影響することを示唆した。今回はさらにcAMPのCa^<2+>とNa^+動態に対する作用を詳細に検索した。細胞はウシ副腎のクロマフィン分離培養細胞を用いた。1.AChやK^+が細胞内Ca^<2+>濃度を高めることをquin2を用いて確認し、ホルスコリンはこのAChやK^+の作用を増強した。2.テトロドトキシンはホルスコリンのACh、高K^+によるCA遊離増強作用を抑制した。このときホルスコリンによるCa^<2+>取込促進も抑制した。細胞外液のNa^+をコリンや蔗糖で置換するとホルスコリンの増強作用は消失し、Li^+で置換した場合は部分的に抑制された。3.細胞内Na^+濃度を高める処置(ウアバイン、K^+除去、ベラトリン)によってAChによるCA遊離は増強されるが、このとき8Br-cAMPやホルスコリンによるCA遊離増強は打ち消された。4.細胞レベルでのNa^+、K^+-ATPase活性の測定を試みた。8Br-cAMP、ホルスコリンは培養細胞のNa^+、K^+-ATPase活性を阻害することを認めた。阻害はcAMP依存性キナ-ゼの触媒部サブユニットとその阻害物質を用いた実験ならびにcAMPによるRb^+取込み抑制から確認された。5.アミロライドはホルスコリンのACh、K^+によるCA遊離増強作用を抑制した。以上よりAChにより産生されたcAMPによるNa^+、K^+-ATPase阻害の結果細胞内に蓄積されたNa^+と細胞外のCa^<2+>の交換反応の促進が起り、CA遊離が増強されると考えられる。
準素イデアル分解を用いた疎性へのアプローチ

本研究課題においては、解を満たす入出力関係の方程式を求めることに役立つという代数幾何学の強みを活かして、最も疎な回帰式を求める形での応用を目指した。特に、準素イデアル分解によって、与えられた入出力パターンのデータをすべて満たす(無限個ある)多項式の中から、変数の数が最少であるものを求める手法を開発し、実データへと応用することを目指した。前年度までの研究においては特に、準素イデアル分解のアルゴリズムを実装する事に重点を置き、大規模データに適用できるようにするためにスピードアップのための改良を行った。これにより、典型的な生命系実験室で得られる規模の現実的なデータ(100x100程度)に対して適用できるプログラムが開発できた。また、もう一つの研究の柱としているニューラル・リングを用いたデータ解析法のプログラム開発も完了した。そこで、実データへの本格的な応用が次の課題となった。本年度における研究においては、ショウジョウバエの脳の嗅覚系の神経細胞の電気活動パターンから行動を予測する、という試みを行った。そして例えば、「行動(y)の説明のためには、いかなる非線形関係式を用いたとしても、神経細胞群の活動(x)から最低でも6変数以上はどうしても必要である」と言った型の結論を導くのに適したデータ解析手法であることを明らかとした。また、ニューラル・リングの実データへの応用として、脳の自発活動は実は細胞数よりもずっと少ない低次元で説明ができそうと言われているが、その次元を推定する事に使えることを示した。例えば、ラットの脳の海馬の神経細胞の自発活動を説明するには最低でも3つのパラメタが必要、と言った型の結論が導けるデータ解析手法であることを示した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究においては、準素イデアル分解のアルゴリズムを実装するのみならず、大規模データに適用できるようにするためにスピードアップのための改良を行った。プレリミナリーな応用として、ショウジョウバエの脳の嗅覚系の神経細胞の電気活動パターンから行動を予測する、という試みも始めた。そして例えば、「行動(y)の説明のためには、いかなる非線形関係式を用いたとしても、神経細胞群の活動(x)から最低でも6変数以上はどうしても必要である」と言った型の結論を導くのに適したデータ解析手法であることが明らかになってきた。さらに、もう一つの研究の柱としているニューラル・リングを用いたデータ解析法のプログラム開発も完了した。このプログラムが役立つ例の1つとして、脳の自発活動は実は細胞数よりもずっと少ない低次元で説明ができそうと言われているが、その次元を推定できる。プレリミナリーな応用も始めており、ラットの脳の海馬の神経細胞の自発活動を説明するには最低でも2つのパラメタが必要、と言った型の結論を導くのに適したデータ解析手法であることが明らかになってきた。本課題ならではのオリジナルなデータ解析を行うためのアルゴリズムの開発が予想以上に進み、計算速度まで考えた上でも満足のいくプログラムを完成させることができた。一方で、実データへの応用が今後の課題として残されている。前年度の研究においては、準素イデアル分解のアルゴリズムを実装するのみならず、大規模データに適用できるようにするためにスピードアップのための改良を行った。

これにより、典型的な生命系実験室で得られる規模の現実的なデータ(100x100程度)に対して適用できるプログラムが開発できた。本年度は、開発したプログラムを、ショウジョウバエの脳の嗅覚系の神経細胞の電気活動パターンから行動を予測する試みへと応用する。そして例えば、「行動(y)の説明のためには、いかなる非線形関係式を用いたとしても、神経細胞群の活動(x)から最低でも5変数以上はどうしても必要である」と言った結論を導きたい。従来の回帰分析法の枠を超えた代数幾何学に基づく有用な方法として、手本となるようなデータ解析を行い、提案法を広めたい。さらに、もう一つの研究の柱として、ニューラル・リングを用いたデータ解析の応用も行う。こちらもプログラムは前年度に完成しているため、実データに対して、適切な応用を見つけたい。例として、脳の自発活動の次元は実は細胞数よりもずっと少ない低次元で説明ができそうと言われているが、例えば「海馬の自発活動を説明するには最低でも2つのパラメタが必要」と言った結論を導きたい。こちらも従来の多変量解析的手法の枠を超えた代数幾何学に基づく有用な方法として、手本となるようなデータ解析を行い、提案法を広めたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
免疫細胞による抗腫瘍活性を誘導する新規糖脂質の創製研究

スフィンゴ糖脂質KRN7000は、ナチュラルキラーT細胞を活性化して抗腫瘍活性を誘導する。報告されているCD1d/KRN7000/TCR三体複合体のX線結晶構造解析に基づき、KRN7000の糖部分6-位水酸基の構造活性相関研究を行い、6-位水酸基をカルバメートへと変換した類縁体が、マウスin vivoにおいて強力にIFN-gammaを産生誘導することを見出した。α-GalCerはスフィンゴ糖脂質の一種であり、ナチュラルキラーT(NKT)細胞を活性化して多量のインターフェロン(IFN)-γの産生を誘導し、抗腫瘍活性を示す。構造活性相関研究を通して、より高活性な新規糖脂質の開発研究を行った。研究代表者らはこれまでに、α-GalCerのガラクトース部位の6-位水酸基を低極性官能基へと修飾した類縁体は、マウスならびにヒトの系において多量のIFN-γを産生誘導することを見出している。一方で、この水酸基は糖脂質の水への溶解性への寄与が大きく、低極性官能基への修飾は糖脂質の溶解性を著しく低下させることが明らかとなった。そこでポリエーテル鎖の導入により溶解性を高めながら、水酸基よりも低極性である官能基へと変換し、活性を調査した。6-位水酸基をメトキシメチル基へと変換した類縁体は、α-GalCerと同程度の溶解性でありながら約2倍の活性を示すことを見出した。これ以上の鎖長の官能基、例えばメトキシエトキシメチル基やヒドロキシエトキシ基などの導入はIFN-γ産生誘導活性を低下させ、むしろ免疫抑制に関与するサイトカイン(IL-4など)の産生を誘導した。低極性官能基をガラクトース6-位に導入したスフィンゴ糖脂質の投与方法についても検討を行った。現時点では理由は明らかではないものの、界面活性剤の添加は活性を低下させた。合成糖脂質を用いて活性化した樹状細胞を投与した際には、再現性良く多量のIFN-γ産生を誘導することが明らかとなった。スフィンゴ糖脂質のの提示タンパク質であるCD1d、NKT細胞のT細胞受容体(TCR)、そして合成糖脂質RCAI-61の三体複合体のドッキングモデルの算出ならびにMDシミュレーションを解析し、RCAI-61はα-GalCerよりも両タンパク質と強固に結合して複合体を安定化させることを明らかにした。KRN7000は、マウスおよびヒトの系で、免疫細胞の一種であるナチュラルキラー(NK) T細胞を活性化して強力な抗腫瘍活性を誘導するスフィンゴ糖脂質である。NK細胞はNKT細胞以上に体内に存在しており、抗腫瘍活性サイトカインであるインターフェロン(IFN)-γを多量に産生する能力を有していることから、NKT細胞の活性化を介してNK細胞を活性化できる糖脂質は、非常に有効な抗癌剤となりうる。しかし、ヒトの系においてそのような活性を有する糖脂質は未だ開発されていない。研究代表者らは、糖脂質KRN7000のガラクトース部分をカルバガラクトースへと変換した類縁体RCAI-56が、mouse in vivoのみならずヒトの系においても強力にIFN-γの産生を誘導することができることを明らかにしている。研究代表者らはさらに、KRN7000のガラクトースの6-位水酸基を修飾すると活性が増強すること、RCAI-56のカルバ糖部分における6-位水酸基もまた修飾可能であることを見出している。従って、ヒトでの臨床応用を視野に入れ、RCAI-56の構造活性相関研究を行って新規な抗癌剤候補化合物の探索研究を行う。具体的には、RCAI-56の6-位水酸基に対して官能基修飾を行うことによって、さらに強力な抗腫瘍活性化合物を開発することを目的とする。カルバ糖の合成は容易ではないことから、平成23年度は6-位水酸基を修飾する際の候補官能基を検討した。工業化を視野に入れ、合成が容易なアルキル基、およびカルバメート基を有する類縁体を合成し、その活性を評価したところ、mouse in vivoでTh-1型側に偏ったサイトカインの産生を誘導した。さらにはDC-パルスによる投与を行ったところ、KRN7000よりもはるかに多量のIFN-γの産生が誘導されることを見出した。新規化合物の創製研究は、当初の計画通りに進めることができている。一方でスフィンゴ糖脂質の合成において、これまで知られている種々のガラクトシル化の方法よりも、より高収率、かつ簡便に調製する反応条件を見出すことに成功した。合成した糖脂質の活性試験を行った結果、予期した通りKRN7000のガラクトース部分の6-位水酸基の修飾が活性の増強に有効であった。それに加え、これまであまり実施されていなかったDC-パルスによる投与方法が非常に有効であるという結果を見出すことができた。

X線結晶構造解析の結果より、ヒト抗原提示蛋白質CD1dのTrp153が糖脂質KRN7000のガラクトース6-位水酸基の近傍に配置されていることが明らかとなっている。そこで、π-πスタッキング相互作用による糖脂質と抗原提示蛋白質との親和性の向上を期待し、芳香環を有する類縁体の開発へと発展させる。抗腫瘍活性の指標となるIFN-γを多量に産生誘導する類縁体数種類を選定した後、human in vitroの系における活性の調査も行いたい。そして、最適化した官能基をRCAI-56に導入し、有効な抗癌剤候補化合物となり得るか評価する。また、DC-パルスでの投与方法の更なる検討も併せて行いたい。高効率かつ簡便に行うことのできるガラクトシル化反応の条件を見出したことで、合成中間体の調製にかかる試薬購入費を低く抑えることができた。研究費は主に実験用試薬ならびにガラス器具等、研究の遂行にかかる消耗品の購入費用に充てる予定であり、繰り越すことのできた経費を活用し、当初の予定以上に化合物の展開を行うべく、合成方法の検討を行いたい。
ポジトロン標識神経活性物質を用いた多元的脳機能解析法の開発

本研究では、神経科学分野時に脳の高次機能に関する実証研究手段としてポジトロントモグラフィー(PET)を中心とした、ポジトロン標識薬剤の開発、オートラジオグラフィーとPETとの相関、小動物(ラット・マウス)ー中動物(犬・サル)ー人の脳の機作との相関等による一連の解析法を開発し、人体における脳腫痕、脳血管障害、精神発達遅滞、加齢等を因とした脳機能低下に対する診断法を確立することを目的としている。本研究の基としては、ポジトロン標識薬剤について、^<11>C.^<18>Fの高比放射能製造法および、その装置を完成させ、D_2レセプター用の薬剤として、^<11>C標識YM-09151-2の開発が進められた。したがって、小動物実験、中動物実験などの前臨床研究はすべて終了することができた。これによれば、この薬剤はD_2の特異性が強くこれまで利用されてきた^<11>CーメチルスピペロンよりすぐれたinvivoD^2受容体測定剤であることが解った。犬の脳での、PETによる定量測定を試み、受容体濃度11.5pmol/mlおよびKD値5.3mMを得た。この薬剤に関しては、臨床応用計画が進められており、薬剤の品質管理基準が認められしだい、人の脳での測定が行われる。昨年度より臨床応用段階となった^<18>Fーフルオロドーパについては、ルーチン製造用の遠隔操作システムを完成し、パーキンソン病患者での臨床研究が進められた。また、PETによる画像解析の定量に対する検討が進められ、血中の代謝産物であるメチルドーパおよびドーパミンをHPLCで測定し、この代謝物量を補正して、パトラフプロットにより、L-DOPA代謝速度を算出する方法を確立した。正常人での加齢変化を調べたところ、80齢症例で代謝の低下が見られたが、今後は症例を増す必要がある。神経疾患動物として、アスコルビン酸欠乏とバナジウムの影響が検討され、セロトニン受容体、ベンゾシアゼピン受容体(ASA欠乏)、アセチルコン受容体に変化を生じたモデルを、新しく作ることができた。本研究は神経活性物質と脳機能との関連について、多核種オートラジオグラフィー,ポジトロントモグラフィー,代射解析などの手法を多元的に組合せて、薬剤の機作,代謝動態,神経レセプター分布変化,存在量の定量を行ない、且つこれらの値について精神発達遅滞,脳腫瘍,脳血管障害,加令(老化),生理的刺激,薬物効果等の関連によって起る変化をとらえ、神経活性物質の機作,脳機能を総合的に解析することを目的としており、特にポジトロントモグラフィーを脳の機能の解明に展開できる臨床診断法を開発し、ポジトロンで標識した神経活性物質を用いてそのレセプターとの相関において中枢相互間の連係,及び情動の機作を多元的に解析し、これまで脳の機能に関する推論を実証しようとするものである。本年度は、本研究の中心となるポジトロン薬剤の開発に重点がおかれ、新たに標識合成のための【^(18)O】【(P,n)^(18)】F反応のターゲット系が検討され、実用レベルの製造が可能となった。これを利用した標識法として〔【^(18)F】〕フルオロアルキルトシレートが新たな標識試薬として開発された。これにより〔【^(18)F】〕Nエチルフルオロノルフルジアゼパム(ベンゾジアゼピンアゴニスト)が標識され動物実験に供された。また、ドパミンレセプターに関しては、パーキンソン病の診断に〔【^(18)F】〕6-フルオロドーパが製造され、臨床応用計画が進行している。選択的【D_2】アンタゴニストであるYM-09151-2を【^(11)C】で標識することに成功した。これはスピロペリドールと同等とのレセプター結合性を示し臨床応用に有望であることが判った。一方定量的オートラジオグラフィーによる手法の開発が進められ、ラット脳で血流像とグルコース代謝像での画像間演算のプログラムが完成し、代謝率定量化による解析が可能となった。さらに【^(45)Ti】,【^(48)V】等の微量元素の脳内動態について血清蛋白との関連について調べられたが血清アルブミンと結合し脳への移行は低かった。

この薬剤に関しては、臨床応用計画が進められており、薬剤の品質管理基準が認められしだい、人の脳での測定が行われる。昨年度より臨床応用段階となった^<18>Fーフルオロドーパについては、ルーチン製造用の遠隔操作システムを完成し、パーキンソン病患者での臨床研究が進められた。また、PETによる画像解析の定量に対する検討が進められ、血中の代謝産物であるメチルドーパおよびドーパミンをHPLCで測定し、この代謝物量を補正して、パトラフプロットにより、L-DOPA代謝速度を算出する方法を確立した。正常人での加齢変化を調べたところ、80齢症例で代謝の低下が見られたが、今後は症例を増す必要がある。神経疾患動物として、アスコルビン酸欠乏とバナジウムの影響が検討され、セロトニン受容体、ベンゾシアゼピン受容体(ASA欠乏)、アセチルコン受容体に変化を生じたモデルを、新しく作ることができた。
組織血流量の変化が咀嚼筋エネルギー代謝に及ぼす影響に関する研究

咀嚼筋の血流量の慢性的な低下が,筋組織内のエネルギー代謝に及ぼす影響を解明するために,7T横型超伝導磁石NMR(バリアン社)を用いて31Pスぺクトルを適正に検出する方法の確立,およびラット下肢筋を対象とした慢性血流低下モデルの作製を試みた.血流低下モデルは,wister系雄性ラット(350-400g)を用い,大腿深動脈と浅腹壁動脈の分岐部より中枢で結紮することにより設定した.組織血流量のパラメータとしては,組織内酸素飽和度(StO2)と総へモグロビン量(Hb)を用いた.結果1.直径25mmの表面コイルとATPsampleを用いて,1Hのスぺクトルの半値幅を基準にして,shim coilの電流を調整し,磁場を均一にする操作(shjmming)を行った.その結果,α,β,γ-ATPの3つのピークからなる31Pのスぺクトルを得ることができた.しかし,ラットの筋組織への応用時には周囲組織からのノイズのため,十分なshimmingを行なうことが難しかった.この点については,今後のソフトの改良により対応可能と思われた.2.ラット下肢血流量の測定に関しては,試作した固定具で血流計のプローブと測定部の位置関係を固定することにより,十分な再現精度を得ることができた.3.動脈結紮状態を長期間持続させた場合,StO2は結紮後に約30%減少し,1か月後はその状態を持続していたが,2か月後には早いものでは回復が認められ,3か月後には術前の値まで回復しているものも見られた.総Hb量は,結紮直後に約70%減少し,約2か月その状態を持続していたが,その後回復傾向が見られた.このように,本研究から,約12か月間の比較的慢性の筋組織血流低下モデルの作製が可能であることが示された.咀嚼筋の血流量の慢性的な低下が,筋組織内のエネルギー代謝に及ぼす影響を解明するために,7T横型超伝導磁石NMR(バリアン社)を用いて31Pスぺクトルを適正に検出する方法の確立,およびラット下肢筋を対象とした慢性血流低下モデルの作製を試みた.血流低下モデルは,wister系雄性ラット(350-400g)を用い,大腿深動脈と浅腹壁動脈の分岐部より中枢で結紮することにより設定した.組織血流量のパラメータとしては,組織内酸素飽和度(StO2)と総へモグロビン量(Hb)を用いた.結果1.直径25mmの表面コイルとATPsampleを用いて,1Hのスぺクトルの半値幅を基準にして,shim coilの電流を調整し,磁場を均一にする操作(shjmming)を行った.その結果,α,β,γ-ATPの3つのピークからなる31Pのスぺクトルを得ることができた.しかし,ラットの筋組織への応用時には周囲組織からのノイズのため,十分なshimmingを行なうことが難しかった.この点については,今後のソフトの改良により対応可能と思われた.2.ラット下肢血流量の測定に関しては,試作した固定具で血流計のプローブと測定部の位置関係を固定することにより,十分な再現精度を得ることができた.3.動脈結紮状態を長期間持続させた場合,StO2は結紮後に約30%減少し,1か月後はその状態を持続していたが,2か月後には早いものでは回復が認められ,3か月後には術前の値まで回復しているものも見られた.総Hb量は,結紮直後に約70%減少し,約2か月その状態を持続していたが,その後回復傾向が見られた.このように,本研究から,約12か月間の比較的慢性の筋組織血流低下モデルの作製が可能であることが示された.何らかの原因で引き起こされた組織血流量の低下は,エネルギーを消費した状態の筋組織へのエネルギー源の供給を遅延させ,その結果,筋疲労からの回復を阻害すると推察されている.しかし,これまで,咀嚼筋の血流量の変化と咀嚼筋内のエネルギー代謝の関連性を検討した研究は少ない.本研究の目的は,31P-MagneticResonance Spectroscopy(MRS)分析法を,各種条件下の血流量における咬筋のエネルギー状態を分析し,咀嚼筋の血流量の変化が,筋組織内のエネルギー代謝に及ぼす影響を検討することである.平成10年度には,31P-MRS検査法の確立を中心に,実験方法の確立を試みた.31P-MRSの測定は,本学に現有する7T横型超伝導磁石NMR(バリアン社)を用いることとした.表面コイルの形状ほか,筋肉の31Pスペクトルを適正に検出する至適条件を予備実験により検討した.直径25mmの表面コイルとATPsampleを用いて,1Hのスペクトルの半値幅を基準にして,shim coilの電流を調整し,磁場を均一にする操作(shimming)を行った.その結果,α,β,γ-ATPの3つのピークからなる31Pのスペクトルを得ることができた.組織血流量の測定には,レーザー血流計を用いることとしたが,計測深度が浅いため,細いニードル型センサーを皮下に刺入する必要が生じた.そのため,プローブの固定法,出血に対する対応などが,問題点として生じ,今後の検討点となっている.

咀嚼筋の血流量の慢性的な低下が,筋組織内のエネルギー代謝に及ぼす影響を解明するために,7T横型超伝導磁石NMR(バリアン社)を用いて31Pスペクトルを適正に検出する方法の確立,およびラット下肢筋を対象とした慢性血流低下モデルの作製を試みた.血流低下モデルは,wister系雄性ラット(350400g)を用い,大腿深動脈と浅腹壁動脈の分岐部より中枢で結紮することにより設定した.組織血流量のパラメータとしては,組織内酸素飽和度(StO2)と総ヘモグロビン量(Hb)を用いた.結果1.直径25mmの表面コイルとATPsampleを用いて,1Hのスペクトルの半値幅を基準にして,shim coilの電流を調整し,磁場を均一にする操作(shimming)を行った.その結果,α,β,γ-ATPの3つのピークからなる31Pのスペクトルを得ることができた.しかし,ラットの筋組織への応用時には周囲組織からのノイズのため,十分なshimmingを行なうことが難しかった.この点については,今後のソフトの改良により対応可能と思われた.2.ラット下肢血流量の測定に関しては,試作した固定具で血流計のプローブと測定部の位置関係を固定することにより,十分な再現精度を得ることができた.3.動脈結紮状態を長期間持続させた場合,StO2は結紮後に約30%減少し,1か月後はその状態を持続していたが,2か月後には早いものでは回復が認められ,3か月後には術前の値まで回復しているものも見られた.総Hb量は,結紮直後に約70%減少し,約2か月その状態を持続していたが,その後回復傾向が見られた.このように,本研究から,約12か月間の比較的慢性の筋組織血流低下モデルの作製が可能であることが示された.