hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛋白質1分子の細胞内三次元可視化技術による細胞癌化機構の解明

今年度、乳がんに関わる膜蛋白質HER2のエンドサイトーシス、細胞内輸送のメカニズムを解明するため、細胞内において、HER2の挙動を三次元的かつナノメートルスケールで観察するための顕微鏡法を開発してきた。三次元リアルタイム共焦点顕微鏡では、厚い試料の観察が可能であるが、対物レンズを操作する必要があるため、空間・時間分解能に限界がある。そのため、nm,msオーダーの蛋白質の挙動を観察することはできない。そこで、我々は、二焦点画像を用いた三次元単粒子追跡法を開発した。上記光学系では、異なる二つの焦点面における画像を、一つのカメラで取得することができる。我々は、それぞれの焦点面における二つの蛍光像から、蛍光粒子の三次元位置を計算するアルゴリズムを考案し、蛍光粒子の三次元位置をxy方向に2nm、z(光軸)方向に6nmの精度で2msの時間分解能で追跡することに成功した。上記光学系を用いて、核に向かって輸送されるHER2を含む小胞を観察してみると、小胞は、進行方向に8nmのステップを繰り返しており、in vitroで観察されたダイニンのステップの大きさと一致した。また、その三次元軌跡から、小胞は円柱状を運動していることが分かった。ダイニンは、前方の8nmステップと同期した、水平方向のステップは観察されず、微小管上のプロトフィラメントを乗り換えることなく、HER2を輸送していることが明らかとなった。本手法は、細胞内における様々な蛋白質の挙動を3次元的に観測できる。今後は、癌原因膜蛋白質であるHER2の挙動を、抗癌剤Herceptinの投与と絡めて観察することにより、HER2による細胞癌化と、また、Herceptinの効果の様を観察していく予定である。今年度、乳がんに関わる膜蛋白質HER2のエンドサイトーシス、細胞内輸送のメカニズムを解明するため、細胞内において、HER2の挙動を三次元的、および、ナノメートルスケールで観察するための顕微鏡法を開発してきた。我々は、量子ドットであるCdSe蛍光粒子を抗体を介してHER2に結合させ、そのエンドサイトーシスや小胞輸送を観測した。まず、全反射照明を用いて細胞膜付近のモーター蛋白質の運動を、二次元的に観測した。独自に開発した顕微鏡を用いて、細胞膜付近でのCdSe粒子の運動をナノメートル、ミリ秒の精度で観察した。その結果、小胞の運動を約2nm/2msで観察することに成功した。細胞膜上では1545nmの階段状の運動が観察された。細胞内に取り込まれた小胞は、8nmのステップ状変位を伴いながら、核に向かって輸送されていった。細胞内に取り込まれたCdSe粒子が細胞内部で輸送される全過程の追跡は、従来の顕微鏡の様な二次元情報のみの観察では、困難である。そこで我々は、蛍光粒子CdSeの運動を実時間で3次元的に観察できる顕微鏡システムを構築した。本システムは、330ms毎に9枚の共焦点像を取得し、ひとつの3次元画像を構築する。CdSe粒子の3次元位置は、蛍光強度を重みとした輝点の重心を計算することで求められる。位置精度は、CdSe単粒子では、水平方向20nm、垂直方向60nmであり、CdSeを数粒子凝集させると、水平方向6nm、垂直方向25nmであった。我々は本手法を用いて、モーター蛋白質が細胞内で機能する様子を3次元的に実時間で観察することに成功した。開発した装置、及び、解析ソフトウェアは、他の細胞生物学研究においても使用できる。
短波長量子細線半導体レーザの研究

本研究では、高性能短波長量子細線レーザの作製を目的として、AlGaInP III-V族半導体とMgZnCdSe II-VI族半導体を用いて研究を行った。以下に得られた成果を述べる。1.GaInP量子細線レーザを作製し、特性評価から量子細線の効果及び作製条件について検討した。GaInP量子細線の成長にはGaPとInPの交互成長による自己形成法を用いた。ここでは、交互成長の周期と基板の傾斜角依存性に着目しながら量子細線の作製条件について検討した。その結果、交互成長時の各層厚を1.2分子層以上とすることにより量子細線構造が形成され、また基板傾斜角が5°の場合に量子細線構造の形成が促進されることが分かった。また、これらの技術を用いてGaInP量子細線レーザを作製し評価した結果、室温でのパルス電流駆動において257A/cm^2の低しきい値電流密度で750nm帯赤色光のレーザ発振が得られた。さらに世界で初めての室温連続動作に成功した。2.短波長の黄から青色域の量子細線レーザを作製するために、InP基板上のMgZnCdSeについて検討した。ここでは先ず、MgZnCdSeの結晶成長と特性の評価を行った。その結果、低温15Kでのフォトルミネッセンス測定ではエネルギーバンド端からの発光が観測され、これより15KでのMgZnCdSeの禁制帯幅とMg組成の関係式が得られた。また、MgZnCdSeの反射率の測定から屈折率を見積もり、屈折率のMg組成依存性を初めて明らかにした。さらにド-ピング特性について調べ、Cl(塩素)を用いることによりn型伝導性制御が可能であることを示した。以上の技術を用いてMgZnCdSeの量子細線発光素子を自己形成法により成長した。作製した素子を77Kにおけるパルス電流駆動により評価を行った結果、この材料系では初めて、波長585nmのオレンジ色の発光を得た。
金属ポルフィリンの短寿命反応中間体の生成と構造

金属ポルフィリンの生成反応における反応中間体の反応性と構造を反応速度およびX線吸収微細構造解析法(EXAFS)より研究した。(1)水銀(II)ポルフィリン錯体と銅(II)との置換反応。2個の水銀(II)がポルフィリンに結合したホモ二核金属錯体と銅(II)との置換反応は2段階でで進み、それぞれの反応速度の化学種の濃度依存性は水銀(II)と銅(II)がポルフィリン1分子に同時に結合したヘテロ2核金属ポルフィリン錯体の反応中間体であることを示した。反応中間体の生成をラピッドスキャン法による測定した。564nmの吸光度の変化は545nmの吸光度変化に比べて小さく、反応中間体は水銀(II)と銅(II)が結合していることが分かった。(2)EXAFS法による水銀(II)ポルフィリン錯体と銅(II)との反応の研究。酢酸緩衝液(pH5.6)中で反応前後の溶液のEXAFSを水銀及び銅の吸収端を用いて測定した。反応物の酢酸水銀(II)は正四面体でありHg-O(CH_3COO^-)の結合距離は219pmである,Hg-O(H_2O)は262pmである。水銀(II)ポルフィリンでは水銀(II)は2個の窒素原子と1個の酢酸イオンと結合している。水銀(II)ポルフィリンと銅(II)イオンを混合すると銅(II)ポルフィリン錯体と酢酸水銀(II)が生成する。酢酸銅(II)はアキシャル位が225pm、エカトリアル位が197pmであった。銅(II)ポルフィリン錯体は平面4配位であり、アキシャル位には水分子の結合は観測されなかった。Cu(II)-Nの結合距離は200pmである。(3)混合原子価銅(II)-銅(I)ポルフィリン反応中間体。還元剤は銅(II)ポルフィリン錯体の生成を10^4倍も促進する。還元された銅(I)のイオン半径(98pm)は銅(II)イオン半径(72pm)に比べて非常に大きいので、ポルフィリン環の中に入れず水銀(II)のようにポルフィリン環を歪ませる。
多剤排出トランスポーター群の内因性基質の解析

多剤排出トランスポーター群は構造的に関連性の乏しい多様な生体にとって異物となる化合物を排出する膜蛋白質群である。これは、古細菌からヒトの細菌に至るまで広く生物界に存在し、あらゆる細胞の持つ最も基本的な生体防御機構であると理解されている。AcrBは大腸菌で構成的に発現しているトランスポーターで、広い基質選択性を持ち、大腸菌の最も強力な排出トランスポーターであり、また薬剤自然抵抗性の主因としても知られている。我々はこの立体構造を2002年に解き、その後基質認識機構や、薬剤排出機構の解明を進める一方で、本助成のテーマであるこれらトランスポーターの発現を制御する転写制御因子の結晶化および構造解析を進めてきた。この転写因子は、細胞内に進入した薬剤を検地するセンサでもあり、多剤認識メカニズムについては、その制御対象であるトランスポーターと比較することは非常に興味深い。本年の研究成果として以下の項目を挙げる。1)AcrRの1.1Å分解能での超高分解能X腺結晶構造解析に成功した。(論文準備中)2)結晶標品からクロロホルム・メタノール法で脂質成分を抽出し、ガスクロマトグラフィーを用いたマス・スペクトログラフィー(GCマス)による分析により、抽出した脂溶性リガンドの定性を行った。その結果、いわゆる脂溶性物質の混合物として検出した。GCマスの解析結果として現れた脂溶性リガンドのうち、結晶構造中に見出された内因性基質の電子密度の形と部分的に合致するものもあり、今後より詳細なマス解析を行うと共に、バイオ・アッセイを行い、生物学的意味づけを行うことで生理的基質の同定を行う。また大腸菌を使って、内因性基質がいかなる原因で発生するのか?発生したその物質は細胞にとってどれほど有害なものか?それはどのような遺伝子群を高進させるか?いかなる種類のトランスポーターがその排除にあたるか。などを今後明らかにする。
格子ボルツマン法を用いた固体高分子形燃料電池の液滴排出性の向上

本研究は固体高分子形燃料電池(PEFC)の流路内の液滴排出性に注目し、メゾレベルから流れを解析する手法である格子ボルツマン法を用いてPEFCのセル流路内のガス流れと滞留液滴を連成させて計算した。計算結果から液滴排出性に優れた流路形状を求め、その妥当性を検証することを目的として実験と解析を行った。1.実験平成18年度には、PEFC拡散層および比較対象として用いたアクリル基板上におかれた水滴の接触角を測定し、液滴の接触角のデータベースを作成した。また、平成17年度に行った実験よりも、より実際のPEFCに近い2mm×6mmの流路を作成し、拡散層とアクリル上での液滴移動速度と平均ガス流速の関係を得た。これらの実験結果を整理し、表面性状の違い含んだ考慮して移動速度を予想できる半理論式を提案した。2.解析格子ボルツマン法を用いた数値解析では、液滴とガスの密度比が最大で100程度で計算出来るシミュレーションコードを開発した。このコードを用いて計算を行い、上記の実験と比較して定性的に液滴の移動速度と平均ガス流速が一致することを確認した。しかしながら、定量的な一致までには至らず、解析にさらに詳細なモデルを組み込む必要のあることが分かった。すなわち、拡散層やアクリルの粗さが液滴移動速度に大きく関係していることが分かり、これらの粗さをモデル化する必要が分かった。このため、実際の拡散層の表面粗さを測定し、二次元ではあるが丸液滴の移動速度と表面粗さを考慮した格子ボルツマンモデルを開発し、表面粗さと液滴移動速度の関係を定性的に評価した。固体-液滴間の接触角を正確に取り扱うことのできる格子ボルツマンモデルの開発と検証固体高分子形燃料電池(PEFC)の性能を向上させるためには電池内の水分管理が重要である。本研究では特に燃料電池流路内の液滴排出性に注目し、メゾレベルから流れを解析する手法である格子ボルツマン法を用いてPEFCのセル流路内のガス流れと滞留液滴を連成させて計算する。計算結果から液滴排出性に優れた流路形状を求め、その妥当性を検証する。以上の解析によりPEFCのさらなる性能向上を目指すことを目的としている。格子ボルツマン法により液滴と燃料電池流路の固体壁の相互作用を正しく取り扱うためには、接触角のモデル化が重要である。そこで、接触角測定装置(協和界面科学株式会杜,DropMaster300)を用いて、燃料電池拡散層および比較対象として用いたアクリル基板上におかれた水滴の接触角を測定し液滴の接触角のデータベースを作成した。この接触角を正しく表現する固体表面の境界条件を二次元と三次元で開発し、液滴形状が実験と一致することを確認した。また、実際の基板の物理的・化学的な粗さを表現する固体壁モデルを作成し、基板上に付着する液滴の再現に成功した。さらに、空気ガスの流れ中に液滴を置き、入り口ガス流速とアクリル基板上の液滴移動速度を測定した。この結果を数値計算の結果と比較することで、モデルの妥当性が検証できた。これらの計算には、保有するPCクラスタ型並列計算機を用いて計算時間の短縮と精度の向上を図った。
有機物供給による土壌浸透水からの窒素除去技術の基礎的検討

本研究では土壌鉛直2次元断面中の流れを模擬できる実験装置を作成し,上端から模擬排水を供給,土壌層中へ散水管より有機物溶液を供給し,有機物溶液供給方法(散水管の間隔,溶液量,有機物濃度)が排水の窒素除去率に及ぼす影響について検討を加えた。その結果,土壌表面からの酸素拡散が脱窒を阻害すること,単位面積当の有機物溶液供給量が同じならば散水管間隔が短いほど効率が良いこと等が明らかとなった。本実験では透水性の高い土壌を用いたが,これは窒素除去上は良い選択ではないことが明らかとなった。また,数理モデルを作成し,土壌中での排水(浸透水)と有機物溶液との混合を解析することにより,脱窒効率をある程度予測できることが明らかとなった。本研究は水分不飽和の状態での検討であったが,今後実験においては飽和状態での溶液混合状態と脱窒率との関係の検討が,数理モデルでは流れの不均質性の影響の検討が課題となろう。
肥満関連疾患を標的としたVEGFの役割に関する前向き研究

本研究は、脂肪細胞の肥大化の機序に注目し、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)と肥満との関連および将来の体重増加について疫学的に検討した。BMI25kg/m^2以上の者の割合は、VEGF濃度が最も高い群で37.1%と有意に高くなっていた。そのオッズ比は約1.3で、量反応関係も認められた。さらにVEGF濃度が最も低い群の4年後の体重増減の補正平均値が0.1kgの増加だったのに対し、それ以上の群では、約0.5kg増加していた。高VEGF濃度により将来の体重増加を導く可能性が示唆された。本研究は脂肪細胞の肥大化および過形成に血管新生が関係しているという仮説を基に、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)と肥満との関連を調査した。福岡県下のA健康保健組合の男性労働者約686名を対象者とし、血中VEGF濃度を測定した。まず、対象者をやせ群(BMI<18.5)、普通体重群(18.5≦BMI<25)、肥満(I)以上群(BMI≧25)に分け、VEGF濃度を比較したところ、やせ群が最も低く(平均VEGF濃度538.1pg/mL)、肥満(I)以上群が最も高かった(平均VEGF濃度669.5pg/mL)。また、VEGF濃度は、白血球数と正の相関、アディポサイトカインの1つであるアディポネクチンと負の関連が認められた。次に対象者を肥満群と非肥満群に、VEGF濃度を四分位に分け、ロジスティック回帰分析を用い、オッズ比を算出した。VEGF濃度がもっとも低い群に比べて、最も高い群は、肥満のリスクが約1.7倍有意に高いことが認められた(OR 1.74, 95%CI 1.06-2.85)。さらに、年齢、飲酒習慣、喫煙習慣、運動習慣で補正しても、その関係は有意なままであった。また、肥満関連疾患として高血圧症とVEGF濃度との関連を検討したが、高血圧症とVEGF濃度には有意な関連は認められなかった。本研究より、肥満とVEGF濃度との関連が認められた。先行研究より肥満と血管新生の関係は報告されているが、メカニズムは明らかとなっておらず、疫学調査もなされていない。本研究より疫学的に肥満のメカニズムにおけるVEGFの役割を明らかとなれば、血管新生阻害剤が肥満症の有効な予防薬となりうる可能性を示すことができる。本研究は脂肪細胞の肥大化および過形成に血管新生が関係しているという仮説を基に、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)を測定し、肥満との関連を疫学的に調査することを目的としている。対象者は福岡県下のA健康保健組合の男性労働者である。前年度は2000年度健康診断を受診した485名の血清VEGFを測定した。今年度は2006年度に健康診断を受診した450名について新たに血清VEGF濃度の測定を行った。前年度と合わせて935名のデータを集計し、ロジスティック回帰分析を用い、VEGFと肥満との関連について検討を行った。対象者を低体重群(BMI≦18.5)、普通体重群(18.5<BMI<25)、肥満群(BMI<25)に分け、VEGF濃度の平均値を比較すると、肥満(BMI≧25)群が最も高くなっていた。また、VEGF濃度を四分位に分け、ロジスティック回帰分析よりオッズ比を算出した。VEGF濃度がもっとも低い群に比べ、最も高い群では、肥満のリスクが約1.5倍高いことが認められたが、わずかながら統計学的に有意とはならなかった(OR 1.74,95%CI 0.96-2.16)。しかしながら、量反応関係は認められた(p for trend<0.01)。本研究は横断研究であるため、因果関係については言及できないが、肥満群ではVEGF濃度が高く、量反応関係が認められ、肥満とVEGF濃度に関連がある可能性が示唆された。今後は前向き研究として検討する予定である。最終年度はこれまでの得られたデータを集計し、横断的にVEGFと肥満との関連を検討し、次にVEGF濃度が将来の体重増加に影響を与えるかどうか前向き研究を実施した。まずVEGF濃度を四分位に分け、VEGF濃度の四分位別にベースライン時の対象者の基本属性および生化学データを比較したが、特に有意な差は認められなかった。しかしながら、肥満者(BMI25以上)の者の割合は、VEGF濃度が最も高い集団で37.1%と最も高く、有意な差が認められた(P<0.05)。次に肥満とVEGF濃度との関連についてロジスティック回帰分析を用いてオッズ比を算出した。VEGF濃度が最も高い群では、最も低い群に比べて、1.3倍ほど高くなっていた。

統計学的有意な差は認められなかったが、量反応関係は統計学的に有意であった。次にベースライン時のVEGF濃度が将来の体重増減に影響を与えるかどうか検討した。ベースラインのデータを基に約4年間の前向き研究とした。ベースライン同様、4年後の基本属性および生化学データに違いは認められなかった。さらにベースライン時のVEGF濃度別の4年後の体重の増減について、共分散分析を用い、年齢および運動習慣、ベースライン時のBMIで補正した体重増減の平均値を比較検討した。VEGF濃度が最も低い群の4年後の体重増減の平均値が0.1kgであったのに対し、それ以上の濃度の群の体重増減の平均値は、0.5kgから0.65kgであった。しかしながら、統計学的な有意差は認められなかった。近年、VEGF濃度の増加は心疾患のリスクとなる可能性も指摘されており、本研究の結果により、VEGF濃度の測定が将来の体重増加さらには生活習慣病などの指標のひとつとなる可能性が示唆された。
生分解性を有する機能性ポリマ-の設計

生分解性を有する機能性高分子電解質の設計として,高分子量ポリカルボン酸鎖中に生分解性部分として糖鎖及びビニルアルコ-ル連鎖を組み込んだ構造を有するものを各種合成し,生分解性の評価を行った。その際,生分解性部分は環境中に普遍的に存在する微生物によって産生される菌体外酵素の基質となり,開裂を受ける様なものでなければならず,糖鎖及びビニルアルコ-ル連鎖を用いた場合,ある一定鎖長以上を有するブロックでなければならないことが明らかとなった。すなわち生分解性部分に糖鎖を有するものとして,各種多糖を過ヨウ素酸ナトリウム/亜塩素酸ナトリウムを用いて部分的にジカルボキシル化を行うことにより得られたものについて,各種糖加水分解酵素を用いて検討を行った結果,グルコ-スのα(1→4)連鎖ではαーアミラ-ゼにより12個以上の連鎖で,キシロ-スのβ(1→4)連鎖ではキシラナ-ゼによる8個以上で,またガラクツロン酸のα(1→4)連鎖ではペクチナ-ゼにより13個以上の糖連鎖部分で切断が生じていることが推定された。同様に、各種ビニルアルコ-ル連鎖を有するポリ[(ビニルアルコ-ル)ー10ー(アクリル酸ナトリウム)]を,重合に際して可能な限り転化率を下げることにより分子種が一定に近いものを系統的に合成し,ビニルアルコ-ル分解菌を用いて検討を行った。その結果,ビニルアルコ-ル連鎖がポリカルボン酸鎖中でポリビニルアルコ-ル分解酵素の基質となり,切断を受けるためには,ビニルアルコ-ルが5個程度の連鎖が必要であることが認められた。しかしビニルアルコ-ルの連鎖部分を考えた場合,ヒドロキシル基を有する炭素は不斉となっていることから,今後はビニルアルコ-ル連鎖を有機合成化学的にキラルなものを合成し,ビニルアルコ-ル分解酵素の基質となり得る最小ユニットを決定する必要があるものと考えられる。
生物個体の加齢老化における生体膜リン脂質ヒドロペルオキシドの蓄積分布の定量的解析

本研究成果をまとめると以下の様になる。1.宮澤らが開発した化学発光-高速液体クロマトグラフ(CL-HPLC)法をさらに改良し、生体膜のホスフェチジルコリンヒドロペルオキシドとホスフェチジルエタノールアミンヒドロペルオキシドを数ピコモルの高感度に同時定量できるシステムを確立した。2.本CL-HPLC法を用いて、ヒトの全胚由来正常二倍体細胞では、20PDL(細代培養回数)の若い細胞に比べ、老化による細胞死直前の50PDL細胞で、約80倍のリン脂質ヒドロペルオキシドが蓄積することを証明した。3.ラットの加齢においては、リン脂質ヒドロペルオキシド蓄積の著しい臓器は肝臓(18カ月齢では1カ月齢の9・5倍)と脳(18カ月齢では1カ月齢の4.5倍)であることをはじめて明らかにすると共に、ヒドロペルオキシド蓄積のあった臓器組識では老化に伴い膜リン脂質自体の減少が顕著であることを見出した。以上の新知見は、老化によって生体膜に過酸化脂質が多く蓄積することを世界ではじめて証明したといえる。
しきい値付近におけるD(e,e'p)同時計数実験

本研究は、マサチュセッツ工科大学Bates研究所の高エネルギー連続電子線を用いて重陽子の分解しきい値付近で同時計数電子散乱実験を行うものである。実験では、液体重水素の標的に900MeVの連続電子ビームを照射し、散乱電子とともに放出陽子の角度分布を測定して断面積を非干渉項と干渉項に分解する。重陽子は陽子と中性子それぞれ1個からなるもっとも簡単な原子核で、原子核の構造や反応機構の基本的性質を研究するために理論的にも実験的にも最もよく調べられている原子核である。特に最近では、原子核中の核子以外の自由度の研究に関心が集まっている。10年ほど前、重陽子のしきい値付近のシングルアームの電子散乱で中間子交換電流の寄与が明瞭に検出されたが、現在までのところこの領域における同時計数電子散乱実験は行われていない。理論計算によると、この領域の同時計数実験から得られる縦波型と横波型の干渉項には明瞭な相対論的効果が現れると予想され、また、非干渉成分には相対論的効果、中間子交換電流、アイソバ-の効果からの寄与がある。マサチュセッツ工科大学Bates研究所では、パルスビームを連続ビームに変換するパルスビーム・ストレッチャーの建設が数年前から進められており、我々の研究課題はそのビームを使った実験の1つとして432時間の実験が認められている。このパルスビーム・ストレッチャーは昨年の暮にようやく最初のビーム取り出しに成功し、現在、性能向上のためのテストが続けられている。我々の課題は断面積の小さな領域での実験であり、実験技術的にも解決しなければならない点があるので、アメリカチームとともにまず断面積が比較的大きな準弾性散乱領域で実験を行うことにした。準弾性散乱領域での実験は、パルスビームでもある程度の実験は可能であり、最初の実験としては適当であると考えている。この実験は偏極電子ビームを使用することで普通の非偏極断面積のほかに電子のスピンに依存する項を測ることができ、原子核に関する基本的な情報を分離して取り出すことができる。昨年春の予定では、この実験は平成7年秋か8年の2月または3月に行なわれることになっていたが、他の実験が延びたことやパルスビーム・ストレッチャーのテストに多くの時間を使用したために実験実施は平成8年度に延びている。我々はこの半年間の時間的余裕を利用して実験装置の改善や整備に力を注いできており、平成8年の夏までに最初の実験を遂行できると考えている。今回の同時計数実験は散乱電子の測定に加えて4台のアウトオブプレーン磁気スペクトロメータによって放出粒子を測定するという複雑な実験であり、使用する測定器にも開発的要素が多い。我々はこの1年、実験の実施に向けてアメリカチームと協力してその準備に当ってきた。特に、データ解析を容易にする新しい計算機プログラムの開発は日本チームが独自に行ってきたものである。このプログラムを使用すると、セルンライブラリーの多くのソフトを使って実験の解析を行うことができる。またアメリカチームが開発したチェレンコフカウンターやドリフトチェンバーなどの検出器の試験や設置にも協力している。これらの装置は、平成8年3月までにほぼ完成しビームによる最終テストを待っている状態である。平成8年2月には、2年前に科学研究費補助金(一般C)の一部補助により行ったヘリウム3における(e,e'd)同時計数実験の論文が完成し出版された。この実験では、しきい値付近での重陽子の(e,e'p)実験に使用するのと同じスペクトロメータを使用し検出器もほぼ同じものを用いた。この実験への参加で本研究の課題責任者はBates研究所における実験の経験を積み、その後の研究計画に生かしている。このヘリウム3実験では、ヘリウム3から重陽子が放出される際、核内でスピンが反平行な陽子と中性子が反応によりスピン平行の状態に移行して重陽子として放出される寄与の大きいことが見いだされた。

我々の課題は断面積の小さな領域での実験であり、実験技術的にも解決しなければならない点があるので、アメリカチームとともにまず断面積が比較的大きな準弾性散乱領域で実験を行うことにした。準弾性散乱領域での実験は、パルスビームでもある程度の実験は可能であり、最初の実験としては適当であると考えている。この実験は偏極電子ビームを使用することで普通の非偏極断面積のほかに電子のスピンに依存する項を測ることができ、原子核に関する基本的な情報を分離して取り出すことができる。昨年春の予定では、この実験は平成7年秋か8年の2月または3月に行なわれることになっていたが、他の実験が延びたことやパルスビーム・ストレッチャーのテストに多くの時間を使用したために実験実施は平成8年度に延びている。我々はこの半年間の時間的余裕を利用して実験装置の改善や整備に力を注いできており、平成8年の夏までに最初の実験を遂行できると考えている。今回の同時計数実験は散乱電子の測定に加えて4台のアウトオブプレーン磁気スペクトロメータによって放出粒子を測定するという複雑な実験であり、使用する測定器にも開発的要素が多い。我々はこの1年、実験の実施に向けてアメリカチームと協力してその準備に当ってきた。特に、データ解析を容易にする新しい計算機プログラムの開発は日本チームが独自に行ってきたものである。このプログラムを使用すると、セルンライブラリーの多くのソフトを使って実験の解析を行うことができる。またアメリカチームが開発したチェレンコフカウンターやドリフトチェンバーなどの検出器の試験や設置にも協力している。これらの装置は、平成8年3月までにほぼ完成しビームによる最終テストを待っている状態である。平成8年2月には、2年前に科学研究費補助金(一般C)の一部補助により行ったヘリウム3における(e,e'd)同時計数実験の論文が完成し出版された。この実験では、しきい値付近での重陽子の(e,e'p)実験に使用するのと同じスペクトロメータを使用し検出器もほぼ同じものを用いた。この実験への参加で本研究の課題責任者はBates研究所における実験の経験を積み、その後の研究計画に生かしている。このヘリウム3実験では、ヘリウム3から重陽子が放出される際、核内でスピンが反平行な陽子と中性子が反応によりスピン平行の状態に移行して重陽子として放出される寄与の大きいことが見いだされた。
リーマン多様体の共形変形とスカラー曲率

1.河合は標準的球面上の関数が共形計量のスカラー曲率となるための十分条件を求めた.関数の臨界点の集合がある程度複雑であればよいというのが結果である。2.広瀬は曲面の周期的同型写像とその曲面のコボルディズム類の間に関連があることを見いだした。3.牧は位相空間がpre-T1/2であることを定義し、すべての位相空間はこの性質をもつことを示した。4.亀谷はいわゆる堀川曲面のsimple invariantといわれる量を計算し、それと曲面に微分可能構造がはいるかどうかということの関連性をみつけた。
足場依存細胞増殖制御システムの研究

癌の本質は、無規律的増殖にある。この特異な増殖性は培養細胞系で、「足場(接着)に依存しない増殖能の獲得」によって再現される。換言すると、正常細胞には、接着を介する高度に組織化された増殖制御機構が存在する事を意味する。今日、増殖因子等による細胞増殖制御機構についてはかなりの詳細が明らかになった。しかし残念な事に、正常細胞と癌細胞の増殖の分水嶺となる「足場依存細胞増殖制御機構」については今だ殆ど明らかでない。本研究は、独自に開発した実験系を用いて、足場非依存増殖を制御するシグナル伝達系を明らかにすることを目的として、計画された。本研究において、我々は、正常細胞、癌細胞を各々接着状態、浮遊状態で培養し、活性化されるシグナル伝達系の特性を解析するとともに、重要と思われるシグナル伝達因子のドミナントネガティブ遺伝子や、siRNAを開発し、その作用を解析する事で、癌細胞に特異的なシグナルの特性を系統的に解析した。我々の研究から、SHPS-1,Stat3,Ras, FAK等の重要なシグナル伝達因子の関与が明らかになった。また、SHPS-1/SHP-2シグナルは、接着状態にある正常細胞では、正に細胞増殖を制御する事、癌細胞にあっては、細胞の浸潤転移を活性化する機能を有する事が明らかになった。更に、正常細胞は浮遊状態で、アポトーシスを起こす事、この細胞死はカスパーゼに依存する事を見いだした。我々は、数年来足場依存細胞増殖制御機構に取り組み、独自の解析系を樹立した。この系は、癌遺伝子v-srcで癌化した細胞(SR3Y1)に、細胞膜蛋白質SHPS-1を発現する事により樹立できた。SHPS-1発現SR3Y1は、形態はSR3Y1と変わらず癌化しており、接着状態での増殖も遜色ない。しかし驚く事に、その増殖は強く足場依存となり、ヌードマウスでの造腫瘍性を失っていた。本研究は、これらの実験系を用いて、足場非依存増殖を制御するシグナル伝達系を明らかにしようとするものである。本年は、SR3Y1のフィブロネクチン状への接着の、SHPS-1の有無による変化を解析した。まず、SHPS-1発現をTet induciblesystemによって可逆的に制御できるSR3Y1株を樹立した。この細胞を用いて、接着の変化を解析したところ、SHPS-1の発現により劇的に接着が回復する事、この時細胞はruffling構造を回復する事、focal contact様構造が回復する事が明らかになった。現在この制御機構を更に解析中である。

SHPS-1発現SR3Y1は、形態はSR3Y1と変わらず癌化しており、接着状態での増殖も遜色ない。しかし驚く事に、その増殖は強く足場依存となり、ヌードマウスでの造腫瘍性を失っていた。本研究は、これらの実験系を用いて、足場非依存増殖を制御するシグナル伝達系を明らかにしようとするものである。本年は、SR3Y1のフィブロネクチン上への接着の、SHPS-1の有無による変化を解析した。その結果、SHPS-1発現SR3Y1はSR3Y1に比べ、フィブロネクチン上での細胞のspreadingが著明に回復した。さらにSHPS-1の足場非依存増殖抑制機能が、人癌細胞でも再現できるかどうかを検討した結果、複数のヒト癌由来細胞の足場非依存増殖を強く抑制した.この結果は、ヒト癌においてもSHPS-1が癌抑制遺伝子の機能を持つ事を示唆している。癌の本質は、無規律的増殖にある。この特異な増殖性は培養細胞系で、「足場(接着)に依存しない増殖能の獲得」によって再現される。換言すると、正常細胞には、接着を介する高度に組織化された増殖制御機構が存在する事を意味する。今日、増殖因子等による細胞増殖制御機構についてはかなりの詳細が明らかになった。しかし残念な事に、正常細胞と癌細胞の増殖の分水嶺となる「足場依存細胞増殖制御機構」については今だ殆ど明らかでない。我々は、数年来足場依存細胞増殖制御機構に取り組み、独自の解析系を樹立した。この系は、癌遺伝子v-srcで癌化した細胞(SR3Y1)に、細胞膜蛋白質SHPS-1を発現する事により樹立できた。昨年来,我々は、ヒト型SHPS-1の機能を解析しているが、他方米国の研究者らを中心に、腫瘍特異的な増殖におけるギャップ結合の重要性が注目されている。そこで、ギャップ結合を介する細胞間情報伝達の制御に影響を与えるシグナル伝達系について解析を進めた。その結果、従来報告されているギャップ結合構成因子のコネキシンのチロシンリン酸化の他に、Rasを介するシグナル伝達の恒常的な活性化が必要である事が明らかになった。
被疑者の捜査協力に対する報償―日・独・オーストリア・スイスの法制度比較

最終年度(18年度)において、まず、スイスの王冠証人立法に関して研究成果を公表した。「スイスの王冠証人立法研究序説」(創価法学48巻2号109頁、2018年11月)において、スイスの刑法上の王冠証人規定である刑法260条の3について、その立法の経緯をつぶさに紹介、検討したほか、その概要について明らかにした。又、創設にまでは至らなかったものの、2007年に成立したスイス刑事訴訟法制定の過程において刑事訴訟法に王冠証人制度を導入することの是非が検討されたため、これについて、詳細に検討した。刑事訴訟法制定のため、1994年5月に設置された専門家委員会での議論、同委員会が1997年に公表した報告書「29を1に」の中で示された王冠証人規定の導入を否とする結論およびそこに至る理由、およびこの報告書に関するヒアリングの対象となった州警察長官会議、スイス刑事訴追機関会議、スイス民主法律家協会、スイス刑事法律家連盟、ベルン大学、バーゼル大学等の意見をできるだけ詳しく紹介した。さらに、このヒアリングを受けて、司法警察省が2001年6月に取りまとめた、スイス刑事訴訟法草案の付属報告書の中で言及された王冠証人制度に対する否定的評価について紹介した。さらに、文献における王冠証人制度に対する見解を紹介し、検討した。次いで、ドイツの王冠証人制度の史的展開に関する研究成果を公表した。「ドイツにおける被疑者の捜査協力に対する恩典制度の史的展開(1)」(通教論集(創価大学)21号、121頁、2018年8月)において、1970年代の立法、すなわち、テロ対策、麻薬犯罪対策のための草案中の王冠証人規定、および当時の議論状況について詳細に紹介し、検討した。ウィーン大学でオーストリアの王冠証人規定に関する資料を収集し、研究を行った。王冠証人制度は、被疑者が捜査協力をする場合に報償として刑の減免や不起訴処分を行うものであり、制度として刑法上の対応をするものと刑訴法上の対応をするものとがある。オーストリアは、この両制度を有し、被疑者の捜査協力に刑の減軽を以て報いる規定(刑法41条a)と被疑者にダイバージョン措置を課しその履行をまって手続を打ち切る規定(刑訴法209条a)を有している。これまでの研究で、刑法41条aと刑訴法209条aの立法理由、規定の概要等について明らかにした。刑法41条aは、組織犯罪に対する被疑者の一定の捜査協力の見返りに刑の減軽を認めるものであり、王冠証人になりうる者も組織犯罪を犯した者に限定された。その後、組織犯罪に限らず、重大犯罪、経済犯罪、贈収賄罪及びテロ犯罪の解明等を促進するために、刑訴法209条aが施行された。同規定で王冠証人になりうる者は、被害者を死亡させた罪を犯した者と性的自己決定権に関する罪を犯した者以外の者であり、被疑者が自己の犯罪の供述を通して他人の重大な犯罪の解明に決定的な寄与をした場合または犯罪組織において指導的な地位にある者の居場所の特定に決定的な寄与をした場合に、被疑者が課された金員の支払い、社会奉仕活動或いは試験観察という賦課事項を履行したときに手続を打ち切るという制度である。王冠証人の制度とダイバージョンとを結びつけたユニークな制度である。ところで、刑法41条aがあるにもかかわらず、何故に王冠証人規定の刑訴法209条aを導入したのかについては、刑法41条aの実務上の成果が極わずかであり、死法と評される事態に至ったことが理由であった。ベルリン自由大学で、ドイツの王冠証人立法に関する資料を収集し、分析を加えた。我が国の自首に関して研究を進めた。オーストリアの王冠証人規定である、刑法41条a及び刑訴法209条aについて、それぞれの立法過程、立法目的、規定の概要について明らかに、3本の論文を執筆することができた。ドイツの王冠証人規定である刑法46条bに関する資料をある程度収集することができた。、研究代表者は、2017年8月23日から8月27日まで、チューリッヒ大学法学部・大学院図書館で王冠証人規定であるスイス刑法260条の3に関する文献(立法資料、論文、注釈書等)を収集した。その後ボン大学刑法研究所に移動し、8月31日まで王冠証人規定であるドイツ刑法46条bに関する文献の収集を行った。論稿としては、前年度にオーストリアで収集した文献に基づき、2011年1月1日に施行されたオーストリア王冠証人規定(刑訴法209条a)の連邦司法省法案と連邦政府法案の各提案理由書について紹介した。同規定は、有効期間が2016年12月31日までとされていたため、恒久化するか、有効期間を延長するか、失効させるかという喫緊の問題があり、政府及び議会がその対応を迫られていた。連邦政府は、組織犯罪対策等の上で、同規定の有効性、課題等について時間をかけて検証する必要があるとの意見を受け、同規定の有効期間を2021年12月31日まで延長することを決めた。また意見照会手続(Begutachtungsverfahren)で従前の規定について様々な意見、批判が加えられ、これを受け同規定の内容も大幅に改められた。この改正法は、2016年12月15日に国民議会(Nationalrat)で可決され、12月20日に連邦議会(Bundesrat)で可決成立し、2017年1月日に施行された。

また、ドイツの王冠証人規定およびスイスの王冠証人規定についての論稿を18年度に公表するために、資料の整理、分析を行い執筆の準備を進めている。研究分担者は、2018年3月にフライブルクのマックスプランク国際刑法研究所で量刑に関する文献を中心に収集した。「研究計画」に沿った研究を進めている。最終年度(18年度)において、まず、スイスの王冠証人立法に関して研究成果を公表した。「スイスの王冠証人立法研究序説」(創価法学48巻2号109頁、2018年11月)において、スイスの刑法上の王冠証人規定である刑法260条の3について、その立法の経緯をつぶさに紹介、検討したほか、その概要について明らかにした。又、創設にまでは至らなかったものの、2007年に成立したスイス刑事訴訟法制定の過程において刑事訴訟法に王冠証人制度を導入することの是非が検討されたため、これについて、詳細に検討した。刑事訴訟法制定のため、1994年5月に設置された専門家委員会での議論、同委員会が1997年に公表した報告書「29を1に」の中で示された王冠証人規定の導入を否とする結論およびそこに至る理由、およびこの報告書に関するヒアリングの対象となった州警察長官会議、スイス刑事訴追機関会議、スイス民主法律家協会、スイス刑事法律家連盟、ベルン大学、バーゼル大学等の意見をできるだけ詳しく紹介した。さらに、このヒアリングを受けて、司法警察省が2001年6月に取りまとめた、スイス刑事訴訟法草案の付属報告書の中で言及された王冠証人制度に対する否定的評価について紹介した。さらに、文献における王冠証人制度に対する見解を紹介し、検討した。次いで、ドイツの王冠証人制度の史的展開に関する研究成果を公表した。「ドイツにおける被疑者の捜査協力に対する恩典制度の史的展開(1)」(通教論集(創価大学)21号、121頁、2018年8月)において、1970年代の立法、すなわち、テロ対策、麻薬犯罪対策のための草案中の王冠証人規定、および当時の議論状況について詳細に紹介し、検討した。2017年度の夏期休暇を利用して、チューリッヒ大学でスイスの王冠証人規定である、刑法260条の3の立法過程、立法理由、内容について資料を収集し、研究を行う。2017年度に、ボン大学及びマックスプランク国際刑法研究所でドイツの王冠証人規定である刑法46条bの運用に関する資料を中心に、文献を収集する。2018年度に、オーストリアの王冠証人規定のうち、2017年1月1日施行の改正法により大幅に改正された刑訴法209条aについて、その改正理由、新規定の内容について資料を収集し、研究を行う。「被疑者の捜査協力に関する報償制度」に関する我が国の制度について、継続して検討を行う。本年の8月に、2017年1月1日施行の改正刑訴法209条aに関する文献(刑訴法基本書、論文等)を収集するため、オーストリア国立図書館、ウィーン大学法学部等を訪問し、その後ドイツの王冠証人規定に関する文献収集のためベルリン自由大学等を訪問する。研究分担者が学内業務の関係で、2016年度に海外での資料収集を行えなかったために次年度使用額が生じた。研究分担者の3月の出張経費の処理が次年度に行われるため。研究分担者は、2017年度に海外での資料収集を行う。
超高速ワ-クステ-ション用分子計算ソフトウェアの共同開発

分子の構造、反応性および物性の「理解」と「予測」を目的とする計算化学は急速な発展を遂げつつあり、とにく超高速マイクロCPUの出現によって、一般の実験化学研究室の机上のワ-クステ-ションによってすら高速分子計算が可能になろうとしている。本研究では、日ー独の化学者4人の国際共同研究によって、その超高速ワ-クステ-ションで走る分子計算用のソフトウエアの開発を行った。ワ-クステ-ションとしては、ベクトル化機能を有する機種としてCONVEXを、またスカラー機としてUーStationを用い、機種依存性の少ないプログラムを書くように心がけた。まず、汎用分子軌道法計算プログラムとしてMOPAC(Version 5.0)を取り上げ、これをUNIXのSystem V、および4.3BSD上で走るよう移植した。続いて、西独側が主になってAMPAC分子軌道計算プログラムのベクトル化をCONVEX上で行ってVAMPACを作成した。ベクトル化によって約100倍の高速性能を引き出すことができた。また、NMRの化学シフトを計算するプログラマIGLOをCONVEXに移植高速化し、GAUSSIAN 88の出力をそのまま入力とすることが出来るように改良した。ワ-クステ-ションでのMOPACの出力を視覚化するためのプログラムMOLMOLを作成した。このプログラムはMOPACの出力ファイルを入力として、分子構造、分子軌道関数の絵をデイスプレイ上に表示するプログラムであり、ワ-クステ-ションに於ける分子軌道法計算をスム-ズに進めて行く上で重宝されている。分子力学関係では、考え得る環構造を効率よく見いだして行くプログラムCONFLEXを作成した。新しい独自なアルゴリズムによるもので、高く評価されている。分子性結晶のパッキングを予測するプログラムの開発を新たに試みたが、この方は途中で終わってしまった。方法として分子動力学を使う方法を平野が、分子力学を使う方法を大沢が開発しようとして、一部は重点領域研究「分子性結晶」の研究発表会で発表したが、継続研究の必要が望まれる。以上の研究は、日本側から平野、大沢が西独へ出張し、まとめのため西独側のSchleyerが来日して遂行されたものであり、日ー独両者の協力により、短期間に予想外の成果を挙げることができた。なお、作成したプログラムのうちMOPAC、MOLMOL、CONFLEXは、日本化学プログラム交換機構(JCPE)を通して一般に公開されている分子の構造、反応性および物性の「理解」と「予測」を目的とする計算化学は急速な発展を遂げつつあり、とにく超高速マイクロCPUの出現によって、一般の実験化学研究室の机上のワ-クステ-ションによってすら高速分子計算が可能になろうとしている。なお、作成したプログラムのうちMOPAC、MOLMOL、CONFLEXは、日本化学プログラム交換機構(JCPE)を通して一般に公開されている
脳内局所の人工的加温・冷却システムを応用した病態制御の試み

34度で活性化する“温度センサーTRPV4"が脳の神経細胞に非常に強く発現していることを見いだした。そして約37度という脳内温度によりTRPV4が恒常的に活性化していることが神経細胞を円滑に動作させるキーであることを突き止めた。では、病気が生じた場合に脳内温度はどのように変化するのであろうか?そこで本研究では、てんかん病態における脳内温度の変化とTRPV4活性化の違い、神経異常興奮との関係を調べた。そして、TRPV4の異常活性化がてんかん病態を増悪化していることを突き止めた。研究実施者はこれまでの研究で、37°Cで一定と考えられてきた脳内温度が動物の行動や状態に応じてダイナミックに変動していることを見いだしている。さらに、この温度変化を脳内の温度センサー・TRPV4(34°C以上で活性化)が感知し、温度エネルギーを電気信号に変換することで神経活動に役立てる分子機構を見いだしてきた(柴崎ら、J. Neurosci. 2007、2010、JBC 2014、FASEB J 2014など)。本研究では、脳内を人工的に加温・冷却することでTRPV4活性を操作し、難知性神経疾患の新たな治療法へとつなげることを目指している。まず、海馬局所へのカイニン酸注入によりてんかんモデルマウスを作製した。これらのマウスに研究実施者が作製した局所組織の加温冷却デバイスを装着した。これらマウスに冷却処置(海馬温度を生理学的温度である37°Cから30°Cまで低下)を施すことで、てんかん発作は完全に消失させることが出来た。一方、冷却処置を施さない無処置マウスでは著しいてんかん発作が観察された。これらの結果より、局所組織加温冷却デバイスを応用したてんかん原性域の局所冷却はてんかんの有用な治療法となり得ることが示された。そして、冷却処置を施したマウスと無処置マウスのてんかん原性域から急性海馬スライス標本を作製し、ホールセルパッチクランプ法により、記録細胞のシナプス電流や膜電位を測定すると共に、ガラス電極内に入れたFura-2を用いて、Ca2+-イメージングを行い、細胞内Ca2+濃度の定量化を行った。これらの実験により冷却処置により、てんかん発作抑制効果は得られるけれども、神経細胞の生理学的応答性に異常化が起こらないことが確認出来た。同時に、上記海馬サンプルを解剖・形態学的に解析し、冷却処置により、神経細胞の形態に異常化が起こらないのかも確認出来た。有効なてんかんモデルマウスを作製し、研究実施者が作製した局所組織の加温冷却デバイスを用いたてんかん原性域の冷却によるてんかん発作の抑制度合いの評価とこの処置に伴い出現すると考えられる副作用の評価を当初の実験計画通りに調べることが出来たため。さらに、この温度変化を脳内の温度センサー・TRPV4(34°C以上で活性化)が感知し、温度エネルギーを電気信号に変換することで神経活動に役立てる分子機構を見いだしてきた。冷却処置を施したマウスと無処置マウスのてんかん原性域から急性海馬スライス標本を作製し、興奮性シナプス電流を測定すると共に、ガラス電極内に入れたFura-2を用いて、Ca2+-イメージングを行い、細胞内Ca2+濃度の定量化を行った。冷却処置により、てんかん発作抑制効果は得られるけれども、神経細胞の生理学的応答性に異常化が起こらないことが確認出来た。さらに、解剖組織学的に冷却を施した領域の神経細胞形態を解析し、異常がないことを確認した。また、てんかん発作の評価尺度として筋電解析が有効であることを見いだし、この尺度を元にてんかん発作を抑制するためのレスキュー実験を行った。TRPV4は神経細胞のみならず、アストロサイト・ミクログリアにも発現していることを見いだした。そして、アストロサイトTRPV4は脳内に存在するアラキドン酸により活性化し、ギャップ結合とATP放出を介して近傍の他のアストロサイトを興奮させ、それらがグルタミン酸放出を行うことで、シナプス活性を増強していることを明らかにした。このため、てんかん病態化に伴い、ニューロンのみならず、TRPV4陽性アストロサイトの興奮性変化も病態悪化に関連している可能性が出てきた。これらの背景事情に基づき、TRPV4陽性アストロサイトの生理作用を明らかにすることも試みた。本研究では、脳内を人工的に加温・冷却することでTRPV4活性を操作し、難知性神経疾患の新たな治療法へとつなげることを目指してきた。

冷却処置を施したマウスと無処置マウスのてんかん原性域から急性海馬スライス標本を作製し、興奮性シナプス電流を測定すると共に、ガラス電極内に入れたFura-2を用いて、Ca2+-イメージングを行い、細胞内Ca2+濃度の定量化を行った。冷却処置により、てんかん発作抑制効果は得られるけれども、神経細胞の生理学的応答性に異常化が起こらないことが確認した。また、東京大学薬学部・小山准教授との共同研究により、虚血性の脳浮腫では浮腫領域の神経細胞がグルタミン酸経路により発熱し、この発熱がTRPV4活性化を促すことで病態悪化が進行することを明らかにした。さらに、頭部外傷モデルを野生型とTRPV4KOマウスに作製し、その浮腫の程度を定量比較した。そして、脳浮腫ではTRPV4活性化が病態悪化の中心的な役割を果たしていることを新たに突き止めた。TRPV4は神経細胞のみならず、アストロサイト・ミクログリアにも発現していることを見いだした。そして、アストロサイトTRPV4は脳内に存在するアラキドン酸により活性化し、ギャップ結合とATP放出を介して近傍の他のアストロサイトを興奮させ、それらがグルタミン酸放出を行うことで、シナプス活性を増強していることを明らかにした。このため、てんかん病態化に伴い、ニューロンのみならず、TRPV4陽性アストロサイトの興奮性変化も病態悪化に関連している可能性が出てきた。34度で活性化する“温度センサーTRPV4"が脳の神経細胞に非常に強く発現していることを見いだした。そして約37度という脳内温度によりTRPV4が恒常的に活性化していることが神経細胞を円滑に動作させるキーであることを突き止めた。では、病気が生じた場合に脳内温度はどのように変化するのであろうか?そこで本研究では、てんかん病態における脳内温度の変化とTRPV4活性化の違い、神経異常興奮との関係を調べた。そして、TRPV4の異常活性化がてんかん病態を増悪化していることを突き止めた。本年度の研究結果からはてんかん原性域の冷却処置に伴う副作用は観察されなかった。次年度は脳脊髄液の組成変化や血流量の変化なども指標により幅広くてんかん原性域の冷却処置に伴う副作用が出現していないかを検討する。もしも、冷却処置に伴うなんらかの副作用が観察された場合には、研究実施者の温度可変装置に備わっている加温モードで冷却処置中にも脳内温度を正常状体に戻す処置も加え、副作用を低減し、効率的な治療効果のみを得る方法を見いだす。てんかん原性域の冷却処置に伴う副作用は観察されなかった。次年度は研究実施者の温度可変装置に備わっている加温モードで冷却処置中にも脳内温度を正常状体に戻す処置も加えた場合のてんかん発作治療効果に与える影響を検討し、てんかん治療法の開発に向けた方策を探る。29年度が最終年度であるため、記入しない。分子神経生理学29年度が最終年度であるため、記入しない。