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がん家族集積性に関する薬物代謝酵素・Rb遺伝子発現を指標とした発がん感受性の研究

がん家族集積性の差に関する実験的及び疫学的な追跡から発がん感受性に差をもたらす要因を明らかにする事を目的として研究を行った。疫学的にはがん死亡率の低い岩手県○町に於ける国保加入家族について調査を行った。対象者1194名の3等親以内のがん発生者は男女それぞれ213名,206名で,このうち280名に家族集積性がみられた。血族での家族集積性は男同士より女同士で高く、姻戚関係では、男と妻の実家とのがんの集積がみられた。この事から、がんの家族集積性が食事摂取習慣の継承であることが示唆された。食事中変異原性関連食品の摂取バランスを60歳代男女で比較すると、男女とも集積性のみられる家族では集積性のみられない家族に比し、陽性化食品の摂取傾向が強く、かつ、本人に集積性がなくとも妻方に家族集積性のみられる場合、家族集積性のみられる男子よりもさらに陽性化食品摂取傾向が強かった。さらに、がん家族集積性には発がん部位の集積性も強くみられ、薬物代謝酵素の誘導能の関与を示唆するものであった。実験的には、これらの事をふまえて食事摂取バランスが陽性化食品摂取傾向にあり、かつ、がんの家族集積性の異なる20家族を選んだ。これら各家族に研究協力を要請し、18家族については協力を得られたが、2家族では採血の延期を申し込まれ、他の16家族の就学未満の小児を除く全員68名から採血した。これら血液は血清およびリンパ球を分離し、血清については種々の臨床検査項目を測定し、リンパ球についてはmRNAを抽出・精製した。これら対象者はがんの家族集積性からみて、薬物代謝酵素高誘導者26名、低誘導者24名およびこの中間者(両親が高誘導型と低誘導型)18名に分類された。薬物代謝酵素量を反映すると考えられるコレステロ-ル量や薬物の有効時間等では著名な差は得られなかった。現在、Pー450誘導・Rb遺伝子発現の実験を進めている。
テンソルネットワーク法による素粒子物理学の諸問題へのアプローチ

今年度は2つのテーマにおいて進展があった。1つ目は、計算コスト削減アルゴリズムの開発とその数値的な検証である。そこでは「射影打ち切り法」と呼ばれる情報圧縮の手法を用いて、テンソルネットワーク法のボトルネックであるテンソル縮約時の計算コストを削減するアルゴリズムを開発した。また、その有用性を測るテスト計算として同法を2次元イジングモデルに適応し、厳密解と比較することにより計算の効率性を綿密に検証した。この研究は連携研究者である中村宜文氏と指導学生の3人で行い、その成果をPhysical review B誌に投稿し、その後掲載にまで至っている。そして、国内での研究会や学会、さらには国際的な研究会においても発表を行っている。現在、この手法を高次元化するための予備研究を行っているところである。2つ目の成果は、2次元スカラー理論の臨界点を決定したことである。このテーマに関してはすでにモンテカルロ法による先行研究が複数報告されているが、連続極限の取り方に不明瞭な点が残されていた。そこで、テンソルネットワーク法を用いてその不定性を除去するのがこの研究の目的である。この研究には国内の複数の共同研究者が関わっている。この研究では我々が以前に開発したガウス求積法を用いたテンソルの構成法の検証も行っており、その結果、相互作用がある場合でも同法の有用性を確認することができた。最終的に、既存のモンテカルロ法との結果と矛盾しない結果が得られた。この研究では最もシンプルなテンソルネットワークアルゴリズムを使用しており、それにもかかわらずモンテカルロ法と同程度の誤差を示していることから、さらに精密化できる余地が残されていることが分かった。今後はより高度なテンソルネットワークアルゴリズムを用いてモンテカルロ法の精度を超えることが目標となる。この研究もJHEP誌に投稿・掲載に至っている。2018年度は射影打ち切り法の検証を行い、その成果を論文としてまとめることができた。そこでは2次元モデルでの検証ではあるが、今後の高次元化への足がかりとなる。このように高次元化に向けて順調に研究は進展していると言える。現在は、3次元イジングモデルに対して、同手法を適応する試験的な研究を行っている。次に、2次元スカラー理論の臨界点決定の研究については、テンソルネットワーク法がモンテカルロ法と並ぶ非摂動的計算手法としての地位を確立するための一つの証拠になったと考えている。このような比較により、各手法の長所短所が明らかとなり、今後さらに複雑なモデルを解析する際にどちらの手法を用いるかなどの重要な判断材料になると考えられる。今後の方向性としては、まず、高次元化の研究をこのまま推進していくことが挙げられる。これについては、射影打ち切り法の高次元化が第一目標である。これには、高次テンソルくりこみ群アルゴリズムと射影打ち切り法の融合が必要であるが、現在、試験的な計算を行っているところである。また、モンテカルロ法と組み合わせた縮約の乱択化法の開発も視野に入れている。これには共同研究者との連携が必須になると予想される。さらに高次元系では、アルゴリズムの改良だけでは計算量の増加に対処しきれない可能性もある。もし、その場合は各種研究機関が行っている大規模計算資源の募集に申請する予定である。このような計算資源獲得により、研究の推進がスムーズに行えると考えている。もう一つの方向性としては、テンソルネットワーク法の強みの一つに符号問題のある系にも適応できる点が挙げられる。そのような例として、現在、ミンコフスキー空間における場の理論モデルにテンソルネットワーク法を適応する試みを行っているところである。この手法が完成すれば、スペクトル関数や輸送係数など、これまで手が出せなかったような物理量を直接的に、非摂動的に且つ精密に計算できる可能性が広がる。ただし、ミンコフスキー空間の場の理論の非摂動計算はまさに未知の領域であり、連携研究者以外の協力も得ながら研究を進めていく予定である。具体的には、最も単純な場の理論モデルである1+1次元実スカラー理論の研究を始める予定である。このモデルでは、テンソルネットワーク法以外の手法による先行研究がいくつか報告されているためベンチマークテストとして最適であると考えている。このように多方面の研究者の協力を得ながら研究を推進する予定である。3つの各サブプロジェクトの状況について述べる。12次元CP(1)モデルの相構造解析については、一定の成果が得られたため国際会議Lattice 2017(スペイン・グラナダ)において共同研究者が口頭発表を行い、その後プロシーディングスにおいて研究成果を発表した。22次元Wess-Zuminoモデルについては、テンソルネットワーク化が完成し、その数値的検証も行った。具体的には、あるパラメータセットで知られている厳密解との比較などを行った。その成果を上記の国際会議やその他の国内外の研究会において共同研究者が発表を行い、論文はJHEP誌に掲載された。これによって、超対称模型をテンソルネットワーク法で解析できることを示した。3高次元アルゴリズムの開発については、平成30年度から研究を開始する予定であったが、予想以上に進展があったため本年度から本格的に取り組んでいる。その結果として、まずフェルミオン系に対する3次元アルゴリズムを完成させた。これは原理的に任意の次元への拡張可能であり、テンソルネットワーク法の高次元化への適応範囲を広げることができた。こちらも厳密解との比較などによって、数値的な検証を行った。その成果は論文としてまとめ、PTEP誌に投稿し掲載された。

その後、2点相関関数を計算するアルゴリズムも開発し、こちらはPRD誌に投稿し、その後掲載に至っている。こちらも共同研究者が日本物理学会等で発表を行っている。サブプロジェクトのうち1と2は順調に進んでおり、本年度中に論文発表や学会や研究会等において口頭発表を行った。3については予想以上に進展しており、すでに2本の論文発表に結びついている。その理由については、3次元アルゴリズムの開発が予想以上にシンプルであったことが原因だと考えている。ただし、さらなる改良の余地は残されており、今後のさらなる進展が期待される。また、筑波大学計算科学研究センターが行っている学際共同研究による計算資源の獲得も重要な役割を果たしている。高次元の計算は非常にコストがかかり、大規模リソースは欠かせないからである。このような2つの要因が研究を加速させていると考えている。今年度は2つのテーマにおいて進展があった。1つ目は、計算コスト削減アルゴリズムの開発とその数値的な検証である。そこでは「射影打ち切り法」と呼ばれる情報圧縮の手法を用いて、テンソルネットワーク法のボトルネックであるテンソル縮約時の計算コストを削減するアルゴリズムを開発した。また、その有用性を測るテスト計算として同法を2次元イジングモデルに適応し、厳密解と比較することにより計算の効率性を綿密に検証した。この研究は連携研究者である中村宜文氏と指導学生の3人で行い、その成果をPhysical review B誌に投稿し、その後掲載にまで至っている。そして、国内での研究会や学会、さらには国際的な研究会においても発表を行っている。現在、この手法を高次元化するための予備研究を行っているところである。2つ目の成果は、2次元スカラー理論の臨界点を決定したことである。このテーマに関してはすでにモンテカルロ法による先行研究が複数報告されているが、連続極限の取り方に不明瞭な点が残されていた。そこで、テンソルネットワーク法を用いてその不定性を除去するのがこの研究の目的である。この研究には国内の複数の共同研究者が関わっている。この研究では我々が以前に開発したガウス求積法を用いたテンソルの構成法の検証も行っており、その結果、相互作用がある場合でも同法の有用性を確認することができた。最終的に、既存のモンテカルロ法との結果と矛盾しない結果が得られた。この研究では最もシンプルなテンソルネットワークアルゴリズムを使用しており、それにもかかわらずモンテカルロ法と同程度の誤差を示していることから、さらに精密化できる余地が残されていることが分かった。今後はより高度なテンソルネットワークアルゴリズムを用いてモンテカルロ法の精度を超えることが目標となる。この研究もJHEP誌に投稿・掲載に至っている。2018年度は射影打ち切り法の検証を行い、その成果を論文としてまとめることができた。そこでは2次元モデルでの検証ではあるが、今後の高次元化への足がかりとなる。
ヘム-核酸複合体の機能解析とその応用展開に関する基礎研究

立体構造が制御された核酸中の特定の部位に、機能発現を誘起させるための分子を配置することにより、高度に設計された新規機能性材料を合成することを目指した研究を進めた。本研究期間では、テロメア部位のモチーフ配列d(TTAG3)がK^+存在下で形成するパラレル四重らせん構造に補欠分子族であるヘムを組み込んだヘム-核酸複合体を合成し、外部配位子の配位や酸化還元特性とその制御機構の解析を行った。さらに、四重鎖DNAのダイマー化反応などを利用し、2つのヘムを組み込み、ヘム間距離を変えたヘム-核酸複合体の形成について検証した。四重鎖DNA中にヘムを組み込んだヘム-核酸複合体を構築可能なことを明らかにした。ヘム-核酸複合体は、分光学的性質がヘムタンパク質・ミオグロビンに類似しており、様々な化合物を軸配位子として結合し、酸化還元応答も得られることが明らかとなった。また、Mg^<2+>イオンなどの存在により安定なダイマー構造をとることや、塩基配列を選択することによりモノマー中に2つのヘムを組み込むことが可能なことも明らかとなった。さらに、2つの異なるダイマーを形成する四重鎖DNAを組み合わせることにより、ヘテロダイマーを構築することも可能であることが明らかとなった。以上のことより、異なる軸配位子をもったヘムを特定の距離に配置することが、このヘム-核酸複合体では可能になることを示した。立体構造が制御された核酸中の特定の部位に、機能発現を誘起させるための分子を配置することにより、高度に設計された新規機能性材料を合成することを目指した研究を進めている。本研究機期間では、テロメア部位のモチーフ配列d(TTAGGG)がK^+存在下で形成するパラレル四重らせん構造に補欠分子族であるヘムを組み込んだヘム-核酸複合体を合成し、外部配位子の配位や酸化還元特性とその制御機構の解析を行った。1)軸配位子の配位d(TTAGGG)が形成する四重鎖DNAとヘムの複合体に、外部軸配位子としてイミダゾールとその誘導体、メルカプトエタノールを配位させた。その親和性の変化と分光学的特長を測定し、ミオグロビンなどと類似していることを見出した。2)酸化還元電位と軸配位子(酸化還元電位の制御)1)でヘム-核酸複合体に配位することが明らかとなった軸配位子について、標準酸化還元電位を測定し、ミオグロビンなどの標準酸化還元電位と比較した。ヘムタンパク質類では、第五軸配位子が窒素の場合、第六配位子がSONと変化するに従い標準酸化還元電位が低下する傾向が見られるが、このヘム核酸複合体でも同様の変化が観測された。この結果から、ヘム核酸の第五配位子として塩基の窒素が配位することが支持された。3)四重鎖DNA二量化反応の熱力学に及ぼす金属イオンの効果Mg^<2+>の存在により四重鎖DNAの二量化反応が促進することが見出された。さらに、Mg^<2+>濃度の増大により、エントロピーの寄与が増加することに起因することが明らかになり、リン酸基の負電荷をMg^<2+>が中和し、Mg^<2+>を含めた脱溶媒和の寄与によると考えられた。立体構造が制御された核酸中の特定の部位に,機能発現を誘起させるための分子を配置することにより,高度に設計された新規機能性材料を合成することを目指した研究を進めている。本研究機期間では,2つのヘムを配置しそのヘム間の距離を制御することを目的とした研究を行った。1)2つのヘムの組み込み四重鎖DNAモノマー中にヘムを2つ組み込むと予想される塩基配列d(TTAG3A)とd(TTAG3AT)について,四重鎖DNA構造をとることを確認し,四重鎖DNAとヘムの結合比と,結合定数をScatchard解析により求めた。

この結果,結合定数は1:1で結合した場合より3桁低下するものの,四重鎖DNAとヘムは1:2で結合することがわかった。2)四重鎖DNAのヘテロダイマー形成これまでに,d(TTAG3)とd(TTAG4)は,それぞれ四重鎖DNA構造をとり,さらにダイマーを形成することを明らかにした。さらに,d(TTAG3)とd(TTAG4)を混合した場合に,どのような構造を取るのかを調べた。この結果,d(TTAG3)とd(TTAG4)からなる四重鎖DNA同士が,組合わさったヘテロダイマーを形成することを明らかにすることができた。以上より,DNAの塩基配列を選択することにより,2つのヘム間の距離を,G-カルテットの枚数を変えることとして,制御できることを示した。
その比較は論理的ですか?排他的比較傾向についての実験的検討

本研究計画は、我々の認知に影響を与えていると考えられる、たとえ非論理的であっても二つの物事を単純に比較し相対化しようとする傾向、排他的比較傾向について、実験的研究と調査研究を通じ、その性質とメカニズム、それが影響を及ぼす範囲について広く検討するものである。この研究を通じ、我々の認知や行動の問題の原因の一つについての理解が深まり、これらの問題への対処や解決が促進されると期待される。
分子系統学的手法を用いたうどんこ病菌の宿主拡大戦略の解析

本研究は、核リボソームDNA(rDNA)領域の塩基配列を用いて,うどんこ病菌の宿主拡大戦略を分子系統学・進化学の視点から解明することを目的に行った.本研究で得られた主要な成果は以下の通りである.1.核リボソームDNAの塩基配列から推察されるうどんこ病菌の系統と進化核リボソームDNAの塩基配列に基づく系統解析によって、うどんこ病菌は5つの主要な系統群に分かれることを明らかにした。各系統群の特徴は不完全世代である分生子世代の形態と一致し、完全世代である閉子のう殻の形態とは一致しなかった。うどんこ病菌は一般的に木本植物寄生菌が祖先的であり、進化過程において木本から草本への宿主拡大が各系統群内で独立に複数回起こった。この草本への宿主拡大に伴って、付属糸の単純化が複数回にわたって起こった。したがって、菌糸状の単純な形態の付属糸は収斂進化の結果生じたものである。宿主拡大ルートをCystotheca連で詳細に調べた結果、Sphaerotheca属に含まれる2つの節はPodosphaera属から別々に生じたことが明らかになった。Sphaerotheca属Magnicellulatae節はバラ科サクラ属に寄生するPodosphaera属菌に由来し、まずゴマノハグサ科の草本に寄生性を獲得した後、キク科植物に宿主を拡大したと考えられた。キク科内で遺伝的放散をした後、さらに他の植物科に宿主範囲を拡大した。Berbee and Taylor (2001)が報告した分子時計(1.26%/100myr)によると、ウドンコカビ目とミクソトリクム科の分岐は今から約1億年前に、またウドンコカビ目内での最初の分岐は今から約7千6百万年前に起こったと推察された。2.Golovinomyces属うどんこ病菌とキク科植物との進化的関係Golovinomyces属は世界で58科2283種の宿主植物を持つ草本寄生性のうどんこ病菌で、全宿主の50%以上にあたる約1200種はキク科植物によって構成される。本属菌の系統樹基部に位置する各クレードにはそれぞれ単一のキク科の連が宿主として対応しており、しかも菌のクレードの分岐順序とキク科の連の分岐順序がほぼ一致することから、本属菌の出現初期においてキク科植物の連との間に共分化の関係が成り立つことが示唆された本研究は、核リボソームDNA(rDNA)領域の塩基配列を用いて,うどんこ病菌の宿主拡大戦略を分子系統学・進化学の視点から解明することを目的に行った.本研究で得られた主要な成果は以下の通りである.1.核リボソームDNAの塩基配列から推察されるうどんこ病菌の系統と進化核リボソームDNAの塩基配列に基づく系統解析によって、うどんこ病菌は5つの主要な系統群に分かれることを明らかにした。本属菌の系統樹基部に位置する各クレードにはそれぞれ単一のキク科の連が宿主として対応しており、しかも菌のクレードの分岐順序とキク科の連の分岐順序がほぼ一致することから、本属菌の出現初期においてキク科植物の連との間に共分化の関係が成り立つことが示唆された1)うどんこ病菌のrDNA領域のシークエンスに有用な4種類のPCRプライマーを新たに設計した。これらのプライマーは広範囲のうどんこ病菌に用いることのできる保存性と混入した雑菌のDNAをPCRにより除去できる特異性を兼ね備えている。これらのプライマーを用いることにより、雑菌に汚染された試料からrDNA ITS領域の塩基配列を決定することが可能であった。また、18Sおよび28S領域のシークエンス結果も、これらのプライマーを用いることにより格段に改善された。2)Podosphaera属

Sphaerotheca節Magnicellulatae亜節の進化経路を探るため、60種の宿主からの79分離株についてrDNA ITS領域の塩基配列を決定した。ゴマノハグサ科からの2分離株を除いたすべての分離株は明瞭な大きいクレードを形成した。ゴマノハグサ科に寄生する種間の遺伝的多様性は他の種間の多様性よりも大きく、また、系統樹の最初の分岐はゴマノハグサ科分離菌によって共有された。このことはゴマノハグサ科がMagnicellulatae亜節菌の最も初期の宿主であったことを示唆している。大クレードの基部のほとんどはキク科寄生菌で占められ、このことは大クレードの最初の放散がキク科植物上で起こったことを示唆している。ウリ科、マメ科寄生菌は遺伝的多様性が少なく、系統樹の派生的な場所に位置することから、比較的最近分化した菌群であると考えられた。分子系統による菌のグルーピングと寄生性によるグルーピングが一致することから、宿主特異性の発達に伴うニッチ分離がうどんこ病菌の遺伝的分化をもたらしたと推察された。ウドンコカビ科Golovinomyces属における宿主-寄生者関係の進化を探るため、60個のrDNA ITS領域および41個の28S rDNA領域の塩基配列データを用いて系統解析を行った。その結果、宿主であるキク科植物の連ごとにまとまった5つの主要なグループの存在が明らかになった。4つめグループに含まれる宿主はすべてキク科植物のみに限定されていた。ノゲシ連グループと名付けた5つ目のグループは、キク科ノゲシ連の宿主とその他の植物科の宿主に寄生する菌によって構成される大きなグループであった。このことはGolovinomyces属の初期進化にキク科植物が深く関わったことを示唆した。菌と植物の系統関係の比較から、Golovinomyces属菌はキク科のアザミ連、シオン連、ヒマワリ連、ノゲシ連などの系統関係に沿って分化したことが示唆された。しかし、キク連とその寄生菌の分岐順序が異なることから、キク連寄生菌において宿主転換が起こったことが示唆された。以上の結果から、Golovinomyces属菌の進化には2種類の段階が存在すると考えられた。一つの段階は、宿主植物の系統に添って分化が起こった段階であり、これはキク科植物を舞台として起こったであろう。次の段階は、宿主転換の段階で、これはキク科から他の植物科へ、そしてキク科内部で起こったであろう。Golovinomyces属は従来Erysiphe属の一つの節として扱われてきたが、分子系統及び分生子世代の形態に基づいて現在は独立した属とされている。本属は世界で58科2000種以上の宿主範囲を持つ草本寄生性の菌群であり、全宿主植物の50%以上にあたる約1200種はキク科植物によって構成される。rDNA ITS領域および28S領域のデータに基づいて解析を行った結果,Golovinomyces属は明瞭な単系統群を形成し、単一の祖先種から由来することが示された。属内はいくつかのクレードに分割され、系統樹の基部側に位置するクレードはすべてキク科寄生菌によって占められた。キク科以外の植物科寄生菌はもっとも派生的なクレードに、キク科ノゲシ連寄生菌とともに位置した。キク科寄生菌は宿主の連ごとに明瞭なクレードを形成した。これらの結果は、Golovinomyces属の初期の宿主はキク科植物であり、キク科植物上で連ごとに遺伝的分化をとげた後、ノゲシ連寄生菌が他の植物科へ寄主転換したことを示唆している。
近年の通常兵器規制の特質と背景：安全保障研究と歴史研究の連携を目指して

1.史料調査とインタビュー平成30年度に実施予定であったアメリカでの史料調査を平成29年に度前倒しして実施したため、平成30年度は史料収集目的の出張を実施せず、史料の分析に集中した。平成30年8月に、通常はジュネーブで開催される武器貿易条約(ATT)締約国会議(CSP)が東京で開催されたため、その際に関係者へのインタビュー調査を行った。2.連携研究と成果発表国内外の研究者との連携研究と成果発表は、研究代表者が所属する研究所の計画と連動させることにより、当初の計画より早いペースで進展している。まず、国際武器移転規制については、8月のCSPに向けて海外研究者を招聘のうえ国際シンポジウムを開催して研究報告を行い、約180名の参加を得た。CSP4中にも、海外の研究者を招き、本会議の合間に武器の流用に関するサイド・イベントを開催した。また、ATTの履行状況や課題について調査を実施し、会議後に複数の報告会で報告し、CSP4を踏まえた課題を『世界』および『国際武器移転史』に発表した。平成29年度まで集中的に研究した非国家主体への武器移転についても、引き続き国際シンポジウム等で発表した。次に、平成29年度末に開催した、武器の入手可能性と暴力との関係性に関する国際セミナーでの報告を基に、4本の英文論文による『国際武器移転史』特集を発表した。また、同テーマで単独にて平成30年度の日本軍縮学会研究大会で報告のうえ、日本軍縮学会設立10周年記念論文集『軍縮・不拡散の諸相』に発表した。最後に、特定の兵器の使用等を禁止する発想や取り組みに関しては、平成29年に立ち上げた国際共同研究プロジェクト「パーリア・ウェポンズ」を引き続き運営した。平成31年度の共著刊行を目指して、海外から研究者を招聘するなどして複数の国際・国内セミナーを開催し、国際安全保障学会でパネル報告を実施し、各章の執筆を開始した。海外での史料調査とインタビュー調査が当初の計画より若干早いペースで進展している。国内外の研究者との連携とその成果発表についても、下記のように当初の計画より早いペースで進展している。1.平成28-30年度に、武器貿易条約(ATT)締約国会議(CSP)等に参加して動向を分析して論考を発表し、国際会議や国内セミナー・報告会等で報告した。平成30年には日本でCSPが開催されため、この機会を活かすべく、当初は平成31年度に予定していた国際セミナーを平成30年度のCSP直前に変更した。当初の想定よりも大規模なシンポジウムにしたうえで、同時にCSPのサイドイベントも開催した。研究成果を発表しつつ、関係各方面との議論を促進し、国内・国際的に研究の社会還元をはかった。2.ATT関連で論争されてきたテーマ(非国家主体への武器移転規制)に焦点を当て、英語での国際シンポジウム・セミナー報告や論文発表を行ったほか、日本語での学会報告や論文発表も行った。3.平成28年度に海外の研究協力者とともに『国際政治史における軍縮と軍備管理』を刊行した。その後、新たな研究協力者を模索し、平成29年度に招聘して国際セミナーを開催し、平成30年度の『国際武器移転史』に掲載した。4.武器の入手可能性と暴力との関係性について、平成29年度に国際セミナーを開催し、成果を平成30年度の『国際武器移転史』特集として発表した。同テーマで単独にて学会報告のうえ、日本軍縮学会設立10周年記念論文集『軍縮・不拡散の諸相』にて発表した。5.特定の兵器の使用等を禁止する発想や取り組みに関して、19世紀から現代までの事例を扱う国際共同研究「パーリア・ウェポンズ」を平成29年度に立ち上げた。国内外の研究者の参加を得て、複数の国際セミナー・国内セミナーや学会パネルを企画・開催したほか、平成31年度の図書刊行に向けた執筆・調整を行った。平成31年度も、現在進行形の通常兵器規制の政策論議を引き続き把握・分析しつつ、研究会・学会での報告や、学術誌への投稿を試みる。ただし、平成31年度は最終年度であるため、調査よりも研究発表を重視する。1.平成30年に東京で開催された武器貿易条約(ATT)締約国会議(CSP)直前に開催した国際シンポジウムの報告者と連携し、報告に基づきつつアップデートした一連の論考を、平成31年7月刊行の『国際武器移転史』第8号に特集として掲載する。第8号は翌8月にジュネーブで開催されるCSPにて配布し、研究成果を発表しつつ国内・国際的な社会還元を試みる。また、関連の報告会・講演会にて報告を行う。2.国際武器移転規制の歴史と現在について、平成31年度までの研究に基づいた単著を執筆・刊行する。3.平成29年度に立ち上げた「パーリア・ウェポンズ」プロジェクトを平成30年度も引き続き運営し、編著を執筆・刊行する。刊行後には公開の記念シンポジウムを開催し、関連分野の研究者との議論を深めるとともに、より広い層への社会還元を試みる。1.史料調査とインタビュー当初の予定どおり、イギリス・ロンドンのナショナル・アーカイヴズにおいて、1980年代以前の通常兵器規制に関する資料を収集し、分析を行った。明治大学国際武器移転史研究所の歴史学者より調査方法について助言を受け、海外の研究協力者と情報交換することにより、短期間で効率的に資料収集・分析を進めた。実務者・研究者のインタビューについては、平成28年8月に出席した武器貿易条約(ATT)締約国会議の場で、関係者にインタビューを行った。2.連携研究と成果発表

国内外の歴史学者や安全保障研究者との連携研究と成果発表は、当初の計画より早いペースで進展した。まず、主権国家システム形成期から現在までの非国家主体に対する武器移転規制について研究を進め、平成28年7月の同研究所の国際ワークショップにて発表した。その後、海外の研究協力者らのコメントを受けながら英文論文を執筆し、平成29年1月刊行のジャーナルにて発表した。次に、海外の研究協力者との研究を進め、『国際政治史における軍縮と軍備管理』(日本経済評論社、2017年3月刊行)に章の内容を連動させる形でそれぞれ章を執筆した。この書籍の執筆陣は歴史学者と安全保障研究者・実務者であり、19世紀から現代までの軍縮・軍備管理の歴史を考察し、過去の時代に関する研究が現代の政策論議に対して持ちうる示唆を検討する内容となった。当研究代表者は、この図書の編者として、19世紀末から現代までの軍縮・軍備管理の変遷を序章にて概説し、歴史学と国際政治学や安全保障研究の学際的・国際的な研究に向けた課題を終章にて考察した。最後に、通常兵器規制の「現場での取り組み」(余剰兵器の回収や平和構築活動)についても、国内外の研究協力者を確保し、平成29年度以降の共同研究の目途を立てた。海外での史料調査とインタビュー調査は、おおむね当初の計画通りに進展した。国内外の歴史学者・安全保障研究者との連携とその成果発表については、下記のように、当初の計画以上に早く進展した。よって、全体的には当初の計画より早く進展したと言える。1.武器貿易条約(ATT)について、締約国会議への参加等をもとに動向を分析して研究ノートを発表した。締約国会議前後にはSNS等で情報発信し、会議後に公開報告会(参加者約80人)と対NGO非公開報告会(参加者約15名)を開催し、関係各方面との議論を深めた。2.ATT交渉およびその後のプロセスを通じて論争されてきたテーマ(非国家主体への武器移転規制)に焦点を当てて研究を進め、主権国家システム形成(とりわけ19世紀)から現代までの規制言説・実践と、国家主権概念の変容との関係を考察した。平成28年7月の国際ワークショップで発表し、その後、海外の研究協力者らのコメントを受けつつ英文論文を執筆し、平成29年1月刊行のジャーナルにて発表した。3.海外の研究協力者との研究を進め、『国際政治史における軍縮と軍備管理』(日本経済評論社、2017年3月刊行)にそれぞれ章を執筆した。この書籍の執筆陣は歴史学者と安全保障研究者である。この図書は、19世紀から現代までの軍縮・軍備管理の歴史における、武器移転規制と軍備の削減・制限の位置付けや関係性を考察し、過去の時代に関する研究が現代の政策論議に対して持ちうる示唆を検討する内容となった。本研究の代表者は、当該書籍の編者として、19世紀末から現代までの軍縮・軍備管理の変遷を序章にて概説し、歴史学と国際政治学や安全保障研究の学際的・国際的な研究に向けた課題を終章にて考察した。4.通常兵器規制の「現場での取り組み」(余剰兵器の回収や平和構築活動)に関して、国内外の研究協力者を確保し、平成29年度以降の共同研究の目途を立てた。1.史料調査とインタビュー当初の予定どおりジュネーブで史料を収集した。国際連盟アーカイブに多くの資料が存在していたため、国際連盟期の資料を集中的に収集した。
多様な長期記憶の形成を担う機能的神経回路の活動について

ラットがさまざまな記憶課題を学習しているプロセスをとおし、マルチニューロン活動を記録し解析した。特に音条件性位置弁別課題、すなわち、周波数の異なる2種類の音刺激(音A、音B)と左右どちらかの穴へ鼻を入れるノーズポーク反応(反応R、反応L)の組み合わせを覚える記憶課題を中心的に用いた。そして、音A→反応R、音B→反応Lという対応を学習させ、課題を学習する約3日間のプロセスをとおして、海馬や前頭皮質のマルチニューロン活動を連続記録した。記録後、本研究期間中に確立した独立成分分析(ICA)による独自のリアルタイム式スパイク・ソーティング法を活用することにより、記録したマルチニューロン活動を個々のニューロン活動に分離し、さらに興奮性の錐体ニューロンと抑制性の介在ニューロンも区分し、従来の化学的シナプスだけでなく電気的シナプス(gap-junction)を介したニューロン間結合も検出し解析した。その結果、個々のニューロン活動、化学的シナプスを介したニューロン間の相互作用、電気的シナプスを介したニューロン間の相互作用の全てが、課題の学習に伴うラットの行動変化のプロセス、すなわち記憶形成のプロセスにより変化することがわかった。また他の課題として、新しい環境の自由探索課題を導入し、新規の環境を探索し次第に既知な環境へと記憶が形成されるプロセスの海馬のニューロン活動についても解析した。その結果、海馬ニューロンはその樹状突起から曖昧な場所情報を入力信号として受け取り、自由探索時の学習により次第にそれを特異的な場所情報に変換し、軸索から出力するようになることがわかった。すなわち、場所の記憶形成における海馬ニューロン内の情報変換について実験的に明らかにした。また本研究をとおして、マルチニューロン活動を長期間記録し解析する技術を開発し、ブレイン-マシン・インタフェースへの応用を可能とした。ラットが数日間で獲得可能な学習課題を開発した。刺激として周波数の異なる2種類の音刺激(音A、音B)、反応として左右どちらかの穴へ鼻を入れるノーズポーク反応(反応R、反応L)を用い、音A→反応R、音B→反応Lという対応を学習させる音条件性位置弁別課題である。それを6匹のラットに訓練したところ、適切な刺激と時間のパラメータを用いることで、全てのラットに3日以内で学習させることができた。また、音A・Bを異なる周波数に変える毎に、学習がはじめからスタートし、やはりそれぞれ3日以内で学習できることもわかり、そのプロセスをとおして異なるニューロン集団の活動を次々と連続記録できることがわかった。次に、学習過程をとおして記録するマルチニューロン活動を個々のニューロン活動に分離するため、独立成分分析(ICA)を応用した独自のスパイク・ソーティング法を開発し、それがリアルタイムで動作するシステムを完成させた。そのシステムでは、興奮性の錐体ニューロンと抑制性の介在ニューロンを分離し、化学的シナプスだけでなく電気的シナプス(gap-junction)を介したニューロン間結合も検出できるようになっている。さらに、ラットの行動を解析するビデオシステムを開発し、海馬と新皮質から記録したマルチニューロン活動やニューロン間の相互作用とラットの行動を詳細に対応づけることで、ラットの反応を自動的に推定するシステムを作製した。また記録法については、そのリアルタイム式スパイク・ソーティング法をDSP(Digital Signal Processor)上に実装ことにより、より高連な記録システムを実現することを試みている。さらに、IC基盤を用いた超小型マイクロドライブを開発しており、海馬と新皮質に同時に刺入する電極数を増やす予定である。

昨年度確立した音条件性位置弁別課題、すなわち、刺激として周波数の異なる2種類の音刺激(音A、音B)、反応として左右どちらかの穴へ鼻を入れるノーズポーク反応(反応R、反応L)を用い、音A→反応R、音B→反応Lという対応を学習させる課題をラットに訓練し、課題を学習する約3日間のプロセスをとおして、海馬と嗅内皮質のマルチニューロン活動を連続記録した。そして、これも昨年度確立した独立成分分析(ICA)を応用した独自のリアルタイム式スパイク・ソーティング法を活用することにより、記録したマルチニューロン活動を個々のニューロン活動に分離し、さらに興奮性の錐体ニューロンと抑制性の介在ニューロンも区分し、従来の化学的シナプスだけでなく電気的シナプス(gap-junction)を介したニューロン間結合も検出した。またマルチニューロン活動と同時に、ラットの行動もビデオシステムで記録し、個々のニューロン活動や複数のニューロン間の相互作用とラットの行動を詳細に対応づけた。本年度得られた結果から、個々のニューロン活動、化学的シナプスを介したニューロン間の相互作用、電気的シナプスを介したニューロン間の相互作用の全てが、課題を行っているラットの行動の違いにより変化し得ることがわかった。また学習の進行にともない、個々のニューロン活動は増大し、ニューロン間の相互作用もより明確に生じるようになるが、異なる課題に移行し学習を新たに開始すると、それらの増大したニューロン活動やニューロン間の相互作用がいったんリセットされることも、一部のデータで見られた。17年度に引き続き、ラットが複数の課題を学習していくプロセスをとおし、同じマルチニューロン活動を記録し続け解析した。今年度は海馬と嗅内皮質からの同時記録を加えた。具体的な方法と成果は下記のとおりである。(1)音条件性位置弁別課題を一つの音ペア(A・B)について学習していく数日間のプロセスをとおし、海馬と嗅内皮質からマルチニューロン活動を同時記録し続けた。(2)次に、音を別のペア(C・D)に変え、やはりその課題を習得していく数日間のプロセスをとおし、先と同じマルチニューロン活動を同時記録し続けた。(3)さらに、音を別のペア(E・F)に変え、同様にその課題を習得していく数日間のプロセスをとおし、同じマルチニューロン活動を同時記録し続けた。(4)記録したマルチニューロン活動から個々のニューロン活動を分離し、それらの活動が記憶を形成するプロセスでどのように変化していくのかについて、また、次に異なる音刺激に対する記憶を新たなに形成していく際、それら同じニューロンがどのような活動を示すのかについて、それぞれ解析した。(5)同時に、機能的神経回路を構城する機能的シナプス結合とその変化について、相互相関解析と自己組織化マップの作成により明らかにした。(6)これまでの予備的な結果から、個々のニューロン活動については、新たな記憶の形成に伴い、一旦形成した差異的な活動をそのまま維持するものと、一旦形成した差異的活動を消去してから再度差異的に活動するものに分かれることがわかった。またニューロン間の機能的シナプス結合についても、一旦形成した結合を維持するものと消去するものに分かれることがわかった。今後のデータの蓄積で最終的な結論を出す予定である。
電解重合による絶縁性高分子超薄膜の調製とその分子選択透過機能に関する研究

芳香試分子,MSB(1,4-bis(2-methylsty ryl)benzene)を非水電解液中にて、電解重合を試みた。その結果,重合時間の増加につれて急激に重合速度は低下することが見い出された。コットレルプロットの手法による解析の結果,重合生成物,Poly MSB(PMSB)が絶縁性であり,この絶縁性高分子膜が電極をコートするために重合が停止することが明らかになった。この手法により絶縁性高分子修飾電極を調製し,この電極上における種々の電解活性種の電気化学的挙動を調べた。重合電気量が十分に大きい場合には、電気化学信号を全く示さないが、中程度の重合電気量で調製した修飾電極は、重合電気量,活性種のサイズなどに依存した電流応答を示すことが見い出され,一種の分子選択透過性が確認された。すなわち、本研究の当初の目的は十分に達成された。さらに、この修飾電極が細菌による妨害に極めて安定な犠牲を有することを見い出した。すなわち,口腔内細菌であるS.Mutans,GS-5は、通常の電極に対しては強い吸着特性を示すがPoly MSBでコートした場合には、全っく吸着性が見られず、このことから、Poly MSBのコーティングが電極特性の安定化をもたらすことを見い出した。
サイクリンＡーＣＤＫ活性の亢進による染色体恒常性破綻の分子機構

動物細胞周期進行の中心制御因子の一つサイクリンA(CycA)-CDKの活性亢進は、複製開始因子Mcm7との相互作用を介したDNA複製期(S期)への移行促進や、中心体過剰複製・染色体倍数化を誘導し、染色体恒常性の破綻やがん化の促進に寄与すると考えられる。本研究でこれらの分子機構および関連性について解析した結果、(1) CycAとMcm7がヒト染色体の複製開始領域に共結合すること、(2) CycA-CDKの活性亢進は、既知の中心体複製・染色体分配制御因子Mps1を介さない未知の経路により染色体倍数化を誘導すること、(3) CycAのS期移行促進機能は染色体倍数化に関与しないことが明らかとなった。哺乳動物細胞におけるサイクリンA(CycA)-CDK複合体の活性亢進が、S期移行促進・中心体過剰複製・染色体倍数化を介して、染色体恒常性を破綻させる分子機構の解明を目的として、以下の解析を行った。クロマチン免疫沈降(ChIP)-Seq解析の条件を確立し、ヒト培養細胞よりCycA抗体、Mcm7抗体、および複製開始起点結合タンパク質Orc2の抗体を用いたChIP-Seq解析およびChIP-qPCR解析を行い、CycA、Mcm7と複製開始領域との結合について検証した。その結果、CycA、Mcm7、Orc2の3者が共通して結合している染色体領域が複数同定され、CycA、Mcm7がin vivoで複製開始領域において相互作用していることが初めて示された。また、これらの領域は既報のヒト染色体複製開始領域と重複していた。(2)CycA -CDKの活性亢進による中心体過剰複製・染色体倍数化の分子機構の解析CycAによる中心体複製制御に関与すると報告されているMps1の阻害剤またはノックダウンにより、CycA-CDKの活性亢進に依存せずに中心体の過剰複製および染色体倍数化が誘導されることが示された。これらの結果より、Mps1が中心体過剰複製・染色体倍数化を抑制していること、さらにCycA-CDKの活性亢進がMps1を負に制御していることが示唆された。CycAが複製開始因子Mcm7との結合を介してS期移行を促進することは既に報告しているが、両者が染色体上の複製開始領域において相互作用しているかどうかを検証するため、ゲノムワイドなChIP-Seq解析を行った。その結果、CycA、Mcm7、複製開始領域結合因子Orc2が共通に結合しているヒト染色体領域が複数同定され、それらが既報のヒト染色体複製開始領域と重複していたことから、CycAとMcm7が実際に複製開始領域において相互作用することが初めて示された。(2)CycA-CDKの活性亢進による中心体過剰複製・染色体倍数化の分子機構の解析中心体複製制御因子Mps1の阻害剤がCycA-CDKの活性亢進に依存せずに染色体倍数化を誘導したことから、Mps1による中心体過剰複製・染色体倍数化の抑制が示唆されたが、Mps1の過剰発現によってもCycA-CDKの活性亢進による染色体倍数化が抑圧されなかったことから、CycA-CDKの活性亢進はMps1とは別経路で中心体過剰複製・染色体倍数化を誘導することが示唆された。また、染色体倍数化を誘導できない変異型CycAを分離したところ、CDK活性化能を失っており、染色体倍数化はCDK活性に依存することが改めて示された。さらに、CycAのS期促進機能が染色体倍数化へ関与するかどうかを検証するため、野生型およびMcm7結合能欠損変異型CycAを用いてCycA-CDKの活性を亢進させた結果、どちらの場合も染色体倍数化を誘導したことから、CycAのS期促進機能は倍数化に関与しないことが示された。(サイクリンA(CycA)-CDK複合体の活性亢進が、S期移行促進・中心体過剰複製・染色体倍数化を介して、染色体恒常性を破綻させる分子機構の解明を目的として、以下の解析を行った。(1)CycA-Mcm7相互作用がS期移行を促進させる分子機構の解析:野生型CycAとMcm

7結合能・S期促進機能欠損変異体(CycA-C1)の表現型を明確に解析するため、CycA欠損マウス繊維芽細胞株に野生型およびC1変異型CycAの誘導発現系を用いた安定導入を行った(現在選択中)。また、CycAの染色体複製開始領域への結合動態についてゲノムワイドなChIP-Seq解析を行うため、複製領域結合タンパク質Orc2の抗体を用いてChIP条件の検討を行い、クロマチン調製・免疫沈降の条件を確立した。(2)CycA-CDKの活性亢進による中心体過剰複製・染色体倍数化の分子機構の解析:CycAによる中心体複製制御に関与すると報告されているMps1, Orc1, Mcm5が、染色体倍数化に関与しているかどうかについて、まずMps1の特異的阻害剤を用いて検証した結果、Mps1の阻害によりCycA-CDKの活性亢進に依存せずに染色体倍数化が誘導されることが示された。一方、ヒトがん細胞株での解析より、Mps1の活性化により中心体過剰複製およびCDK1活性の亢進が誘導され、細胞周期がG2/M期で停滞することが示唆された。(3)CycA-CDKの活性亢進によるS期移行促進と中心体過剰複製との関連性の検証:CycAのS期促進機能が中心体複製・染色体倍数化へ関与するかどうかを検証するため、野生型CycAおよびCycA-C1変異体をCKI三重欠損変異細胞で発現させて細胞周期解析を行った結果、どちらの場合も染色体倍数化を誘導することが示され、CycA-Mcm7相互作用は倍数化に関与しないことが示唆された。(1)内在性CycA欠損細胞を用いて外来性CycA誘導発現細胞株の樹立を試みたが、細胞が老化してしまう問題があり、CycA誘導発現系の安定導入が出来ていない。また、ChIP-Seq解析に多大な時間を費やし、CycAを含む複合体のプロテオーム解析に着手出来なかった。(2)中心体複製制御に関与すると報告されているMps1, Orc1, Mcm5の中心体局在性について免疫染色法により解析すべく、昨年度に引き続き抗体の適性や染色条件について検討したが、いずれも明確な局在性が示されなかった。また、各因子のsiRNAによるノックダウン解析については、Mps1以外はノックダウン効率が悪く、解析出来ていない。さらに、種々の変異型CycAを作製し、CycA-CDKの活性亢進を引き起こすCKI三重欠損変異細胞へ導入したが、未だに倍数化誘導能欠損変異体が得られていない。(1)当研究で出発材料として用いるCycA欠損マウス繊維芽細胞株は、染色体上のCycA遺伝子領域に組換え酵素Creが認識するloxP配列を組み込んだ細胞株に、Cre発現ウイルスを一過的に感染させることで得られるものである。当該細胞株とウイルスはP. Sicinski博士より分与されていたが、当初細胞株の染色体倍数性とウイルスの調製・感染過程に問題があり、内在性CycAの発現が検出されないレベルのCycA欠損細胞株を得るのに多大な時間を費やした。(2)中心体複製制御に関与すると報告されているMps1, Orc1, Mcm5の中心体局在性について、それぞれの抗体を用いて免疫染色法により解析したが、いずれも明確な局在性が示されず、抗体の適性や染色条件について試行錯誤している状況である。また、それらの因子のsiRNAによるノックダウン解析については、それぞれのノックダウン効率に差があり、siRNAの設計も含めて条件検討中である。さらに、種々の部位特異的変異を導入した変異型CycAをCKI三重欠損変異細胞で発現させ、染色体倍数化誘導能を欠損する変異体の分離を試みているが、CKI三重欠損変異細胞へのトランスフェクションが難航しており、染色体倍数化誘導能を欠損する変異体はまだ得られていない。
糖尿病性神経障害における下行性疼痛抑制系の脳内モノアミン動態の解明

我々は糖尿病性神経障害ラットに対するモルヒネ、トラマドール、クロミプラミンの鎮痛効果と青斑核ノルアドレナリン濃度の関係について調べた。モルヒネ静注群では青斑核ノルアドレナリン上昇率と疼痛閾値に相関関係は認めなかったが、トラマドール・クロミプラミン静注群では著明な相関関係を示した。糖尿病性神経障害に対する鎮痛にノルアドレナリン下行性疼痛抑制系を賦活化するトラマドールやクロミプラミンの鎮痛効果と青斑核でのノルアドレナリン放出に著明な相関関係があることが示唆された。日本を含めた先進国では、糖尿病患者の数は増加の一途をたどり、自国の生産性の低下や医療費の増大といった深刻な問題となっている。糖尿病の合併症のひとつである神経障害は、進行すると下肢のしびれ・疼痛のために自立歩行が不能となり、車椅子生活を余儀なくされる場合も多い。現在、糖尿病性神経障害による下肢の疼痛は難治性であり、様々な鎮痛薬や神経ブロックに抵抗を示す。当初本研究では、糖尿病性神経障害モデルマウスを使用する予定であったが、マイクロダイアライシス留置などの手技を考慮し糖尿病性神経障害ラットを作成することとした。体重150-200gのSD系雌ラットにストレプトゾシン50mg/Kgを1.5mMのクエン酸でpH4.5に調整したものを尾静脈から投与し、数日後血糖値が300mg/dlより高値であることを確認する。6-8週間後にvon Freyfilamentを用いて行い、得られたスコアに基づいてアロディニアや痛覚過敏の診断を行った。その後セボフルラン麻酔下に動物を定位脳固定装置に固定しラムダ縫合より尾側3.3mm、側方1.3mmにバーホールを作成、矢状面から15°で深さ8.3mmに存在する青斑核にマイクロダイアライシスプローブを留置した。2-3日後にシリンジボンプ(ESP-64,Eicom)を用いて、マイクロダイアライシスプローブを人工脳脊髄液で灌流(2μl/min)し、プローブを通して得られた灌流液をオートサンプルインジェクターを用いて高速液体クロマトグラフ(high performance liquid chromatography : HPLC)に注入するマイクロダイアライシス法に従って脳細胞外液中のセロトニン、ドパミン、ノルアドレナリン濃度の測定を行っており、データ収集している段階である。糖尿病性神経障害による下肢の疼痛は様々な鎮痛薬や神経ブロックに抵抗を示し、しばしば治療に難渋する。また昨今本邦でも糖尿病患者は激増しており、将来的に糖尿病性神経障害で悩む患者が増加すると思われる。糖尿病性神経障害モデルラットの脳内モノアミン動態を分析することで、今後の治療方針を検討するうえでの一助になるよう研究に取り組んだ。4週間後にvon Freyfilamentを用いて行い、得られたスコアに基づいてアロディニアや痛覚過敏の診断を行った。その後セボフルラン麻酔下に動物を定位脳固定装置に固定し青斑核にマイクロダイアライシスプローブを留置した。また内頸静脈より薬剤投与用にカテーテルを挿入した。2-3日後にシリンジポンプ(ESP-64,Eicom)を用いて、マイクロダイアライシスプローブを人工脳脊髄液で灌流(2μl/min)し、プローブを通して得られた灌流液をオートサンプルインジェクターを用いて高速液体クロマトグラフ(high performance liquid chromatography:HPLC)に注入するマイクロダイアライシス法に従って脳細胞外液中のセロトニン、ドパミン、ノルアドレナリン濃度の測定を行った。内頸静脈より挿入したカテーテルから塩酸モルヒネ、トラマドール、クロミプラミンなどを投与し、von Frey testによる疼痛閾値の変化と青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の変化を調べた。塩酸モルヒネ投与では疼痛閾値上昇するが、青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の上昇は著明ではなかった。これに対しトラマドール、クロミプラミン投与では疾痛閾値上昇と青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の著明な上昇を認めた。トラマドール・クロミプラミンは塩酸モルヒネと異なり、下行性疼痛抑制系において重要な役割を果たす青斑核へ直接作用すると考えられた。

体重150-200gのSD系雌ラットにストレプトゾシン50mg/Kgを1.5mMのクエン酸でpH4.5に調整したものを尾静脈から投与し、数日後血糖値が300mg/dlより高値であることを確認する。4週間後にvon Freyfilamentを用いて行い、得られたスコアに基づいてアロディニアや痛覚過敏の診断を行った。その後セボフルラン麻酔下に青斑核にマイクロダイアライシスプローブを留置した。また内頸静脈より薬剤投与用にカテーテルを挿入した。2-3日後にシリンジポンプを用いて、マイクロダイアライシスプローブを人工脳脊髄液で灌流(2 μl/min)し、プローブを通して得られた灌流液をオートサンプルインジェクターを用いて高速液体クロマトグラフに注入するマイクロダイアライシス法に従って脳細胞外液中のセロトニン、ドパミン、ノルアドレナリン濃度の測定を行った。内頸静脈より挿入したカテーテルから塩酸モルヒネ、トラマドール、クロミプラミンなどを投与し、von Frey testによる疼痛閾値の変化と青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の変化を調べた。塩酸モルヒネ投与では疼痛閾値上昇するが、青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の上昇は著明ではなかった。これに対しトラマドール、クロミプラミン投与では疼痛閾値上昇と青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の著明な上昇を認めた。トラマドール・クロミプラミンは塩酸モルヒネと異なり、下行性疼痛抑制系において重要な役割を果たす青斑核へ直接作用すると考えられた。実験に必要な機器がそろっており、手技も安定してきたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。投与薬物の作用を拮抗する薬物を用いた場合の疼痛閾値の変化と青斑核でのノルアドレナリン細胞外濃度の変化を調べる実験を追加したのち、速やかに英文雑誌への投稿を予定している。