hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞形質転換に関わる乳酸菌由来因子の同定

本申請では、Human Dermal Fibroblasts(HDF細胞)からリプログラミング物質の同定を目的とした。乳酸菌を超音波破砕処理後、クロマトグラフィーを繰り返し、細胞塊形成能を持つ分画を同定した。その分画を用いて、MALDI-TOF-MS解析を行い、リプログラミング物質の同定を試みた。私たちは、リプログラミング物質の同定に成功し、これをHDF細胞に作用させると乳酸菌を用いた時と同様に細胞塊を形成した。これらの細胞塊は脂肪細胞、骨細胞、神経細胞などへと分化したことから、乳酸菌由来リプログラミング物質は、宿主HDF細胞の遺伝子発現をコントロールしていることが示唆された。乳酸菌は糖を分解して乳酸を生成する細菌類の総称であり、自然界に広く分布し、ヒトの腸内では善玉菌として健康の維持に働く。申請者はヒト皮膚細胞に乳酸菌を取り込ませると、アルカリホスファターゼ染色陽性の細胞塊が形成され、リプログラミングの誘導が起こり、3胚葉由来の細胞に分化できる多能性細胞が作製できることを見出した(Ohta et al., PLOS ONE 2012)。本申請では、Human Dermal Fibeoblasts(HDF細胞)を培養したシャーレに乳酸菌を添加後、数日で結果が判明する細胞塊形成活性を指標にしながら、生化学的手法および網羅的解析法を組み合わせ、リプログラミングを誘導する物質(Factor X)を同定することを目的とした。研究材料が乳酸菌であることから、大量培養が低コスト・短時間で可能である。まず、乳酸菌を超音波破砕処理し、硫安沈殿後、フィルターをとおしてHDF細胞を用いて細胞塊形成能を調べたところ、効率よく細胞塊が形成された。次に、クロマトグラフィー(FPLC)を用いた粗精製を試みた。イオン交換クロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーを数回繰り返し、限外ろ過を組み合わせ、細胞塊形成能を持つ分画を同定した。その分画を用いて、SDS-PAGEを行い、クマシーブルー染色を行ったところ、10数本のバンドが認識されたため、これらを用いてMALDI-TOF-MS解析をを行った。同定されたタンパク質の中には、リプログラミングを誘導する物質(Factor X)が存在することが期待される。乳酸菌には腸の働きをよくするだけでなく、アレルギーを抑え、細菌やウイルス、癌に対する抵抗力を高める力があることから、腸内細菌は「現代医療のトップランナー」と言われるほど未知なる可能性を持っている。しかしながら、乳酸菌の細胞への直接的作用機序はほとんど明らかにされていない。申請者はヒト皮膚細胞に乳酸菌を取り込ませると、アルカリホスファターゼ染色陽性の細胞塊が形成され、リプログラミングの誘導がおこり、3胚葉由来の細胞に分化できる多能性細胞が作製できることを報告した(Ohta et al., 2012)。その後、申請者は乳酸菌によるヒト皮膚細胞(Human Dermal Fibeoblasts: HDF)のリプログラミングの条件をさらに解析した。その結果、HDF細胞に死菌を取り込ませると、HDF細胞は細胞塊を形成し、多能性を獲得した。また、細胞破砕液でも同様の活性があることを確認した。本申請では、細胞塊形成能を目印にクロマトグラフィー(FPLC)とLC-MS/MS解析を組み合わせて行い、乳酸菌由来のリプログラミング誘導物質の同定に成功した。このリプログラミング誘導物質をHDF細胞に作用させると、乳酸菌を用いた時と同様に細胞塊を形成し、これらの細胞塊は脂肪細胞、骨細胞、神経細胞などへと分化した。今後は、乳酸菌由来のリプログラミング誘導物質がどのようにして細胞内に取り込まれ、どのようにして宿主であるHDF細胞の遺伝子発現に影響を与えるのかを分子レベルで解析を行いたい。生物学乳酸菌から、細胞塊形成能を持つ分画を同定し、その中には目的とするリプログラミングを誘導する物質(Factor X)候補が存在することが期待されるから。候補タンパク質と考えられるものについては、タンパク質を精製し、HDF細胞を用いて細胞塊形成能を調べ、最終敵には乳酸菌由来リプログラミング因子の同定を目指す。乳酸菌を大量培養し、超音波破砕した分画を用いていくつかのクロマトグラフィーを行う予定であったが、初めての実験であったため、計画どおり分画を準備できなかった。また、タンパク質精製に用いる機器が共通機器であったため、予約をとることができなかった。実験手法を確立できたため、時間的なロスは無くなると言える。翌年分として請求した研究費は、リプログラミング候補因子のタンパク質精製用のカラムや試薬購入に用いる。
In situ膜タンパク質NMR検出技術

動的複合体状態は生命現象を理解する上で極めて重要であるが、原子レベル精度でそれらを解析するのは未だに困難である。特に膜タンパク質では足場としての膜自身の役割が大きく、in situでの動的複合体の解析が必須と考えられる。そこで本研究では膜タンパク質を生きている細胞のまま原子レベル精度で解析可能なNMR技術を開発する。具体的には、生きている大腸菌で観測したい膜タンパク質のみを安定同位体標識する技術やバックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する試料調製技術と重水素フィルタ技術を開発することで相対的な感度向上を達成し、生きている細胞へDNP法を適用することで絶対的な感度向上を達成する。これらの感度向上法により膜タンパク質の生体内でのNMR検出を達成する。最終的にin situにおける膜タンパク質の動的複合体を原子レベル精度で解析する手法を開発する。平成23年度は平成22年度に引続き基盤技術の開発を進め、(1)観測したい膜タンパク質のみを安定同位体標識する技術の開発、(2)バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する技術の開発を行った。(1)では2回膜貫通型タンパク質pHtrIIの大腸菌大量発現系において、培養時に非標識培地を、誘導時に安定同位体標識培地を用いることで、観測したい膜タンパク質のみを安定同位体標識した。帰属や立体構造解析を容易にするため、均一標識試料だけでなくアミノ酸選択標識を行った。スペクトルシミュレーションによって帰属に有効と考えられた、Val、Lue、Pheの選択標識を行い、アミノ酸レベルでの帰属をほぼ完了することができた。(2)ではSPPシステムを用いた低温での発現誘導により、バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号がほぼ完全に抑制されることが分かった。当初の研究目的は、様々な感度向上法により膜タンパク質の生体内でのNMR検出を達成することであった。生きている大腸菌で観測したい膜タンパク質のみを安定同位体標識する技術やバックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する試料調製技術によって、これを達成した。2年計画の最終年であった2年目で、当初の研究目的を達成できた。本研究の将来的な目的である、in situにおける膜タンパク質の動的複合体を原子レベル精度で解析する手法を開発するという観点では、最初の目標をクリアしたにすぎないが、研究はおおむね順調に進展しており、研究遂行に大きな問題点は無い。平成22年度は、(1)観測したい膜タンパク質のみを安定同位体標識する技術の開発、(2)バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する技術の開発を行った。選択的な標識が達成されたかどうかを判定するために、菌体破砕後の膜画分をMR測定し、膜画分を用いる評価法を確立することに成功した。(2)ではpColdシステムとSPPシステムを用いた低温での発現誘導により、発現誘導後の目的膜タンパク質以外のタンパク質の翻訳を抑制した。得られたスペクトルから、重水素化など特別な工夫をこらすことなく、バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号が抑制されることが分かった。

スペクトルシミュレーションによって帰属に有効と考えられた、Val、Lue、Pheの選択標識を行い、アミノ酸レベルでの帰属をほぼ完了することができた。(2)ではSPPシステムを用いた低温での発現誘導により、バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号がほぼ完全に抑制されることが分かった。当初の研究目的は、様々な感度向上法により膜タンパク質の生体内でのNMR検出を達成することであった。生きている大腸菌で観測したい膜タンパク質のみを安定同位体標識する技術やバックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する試料調製技術によって、これを達成した。2年計画の最終年であった2年目で、当初の研究目的を達成できた。本研究の将来的な目的である、in situにおける膜タンパク質の動的複合体を原子レベル精度で解析する手法を開発するという観点では、最初の目標をクリアしたにすぎないが、研究はおおむね順調に進展しており、研究遂行に大きな問題点は無い。
基地配備をめぐる社会学的研究ー南西離島における基地建設と地域的記憶ー

文献による理論研究、地域研究を行うとともに、奄美大島、沖縄本島で、フィールドワークを行った。また、与那国町と姉妹都市関係にある台湾花蓮市で両自治体の関係についてヒアリング調査を実施した。これまでの成果に基づき、世界社会学会議で成果報告を行った。理論研究では、記憶論とコミュニティ論と照らし合わせ、その意義について検討した。地域研究では、地域誌、字誌などを基に、地域の記憶と基地建設の関係を検討した。本年度は主に、人々の記憶と基地建設についてのヒアリング結果と比較、検討するため、奄美大島の奄美市、瀬戸内市、また石垣島の川原地区、於茂登地区、沖縄本島の国頭村伊地地区について、整理した。フィールドワークでは、8月に、自衛隊基地の建設が進む奄美大島において、自治体でヒアリングを行うとともに、奄美市防衛協会、基地建設中の大熊地区の町会でヒアリングを行った。2月には、花蓮市公所で、2018年の花蓮地震への義援金を中心に与那国町との友好関係についてヒアリングを実施するとともに、花蓮市内に残る日本統治時代の遺跡を利用した観光施設を視察し、戦争の記憶と地域との関係を検討した。3月は、自衛隊基地との比較のため、嘉手納基地に接収された沖縄市にある旧越来村の各字などの郷友会でヒアリングを行い、基地建設による地域社会への影響について検討した。7月には、世界社会学会議トロント大会で、記憶論、コミュニティ論の観点から宮古島での基地建設による地域社会への影響について報告を行った。理論的研究においては、記憶論とコミュニティ論の関係について検討を進めた。文献研究では、石垣、奄美大島、沖縄本島の地域史について、整理を進めることができた。また、フィールドワークにおいては、計画通り、奄美市、瀬戸内町、花蓮市、沖縄市などで、資料収集及びヒアリングを行い、基地配備及び計画の概要を把握し、地域住民の反応を知ることができ、多くの知見を得ることができた。ただ、ヒアリング先とのアポイントを達成できなかったり、また、行事等と訪問日の日程調整ができなかったりしたこともあり、次年度以降に課題を残した。理論研究では、引き続き記憶論とコミュニティ論の接合を模索する。地域研究では、自衛隊基地の建設が予定されている石垣市の各地区における地域史についての情報を整理するとともに、与那国町を含め沖縄、日本と台湾との記憶をめぐる関係についての知見を深めたい。フィールドワークにおいては、自衛隊の地域社会への影響や配備計画の進捗状況とその反応を知るため行ってきた、与那国島、石垣島、宮古島、奄美大島での情報収集、視察、ヒアリング調査のこれまでの成果を振り返りつつ、残された課題について追加調査を実施したい。具体的には、与那国町における各公民館などでヒアリングを行い、基地建設による地域への影響について検討する予定である。また、瀬戸内町の節子地区の自治会、石垣市の於茂登地区、開南地区、川原地区、嵩田地区の各公民館でヒアリングを行い、自衛隊基地の建設の地域社会への影響について検討したい。11月には本研究の成果の一部について、日本社会学会での報告を予定している。記憶論についての理論的研究を行うとともに、宮古島、石垣、与那国で、資料収集やヒアリング調査などフィールドワークを行った。理論的研究では、ベルクソンの記憶論を整理し、その観点から、モーリス・アルヴァックスの集合的記憶論、ピエール・ノラの記憶論を再構成しようと試み、宮古島の自衛隊基地建設を事例に、日仏社会学会において、その成果の一部を報告した。フィールドワークでは、宮古島において、9月と2月に現地で資料収集をするとともに、ヒアリング調査を行った。まず、宮古島市立図書館で資料収集を行い、また、宮古島市総務課、野原区、高田区、宮古地区自衛隊協力会などでヒアリングを行うとともに、散在する戦争遺跡を視察した。その成果の一部は、日本社会学会で報告した。2月には宮古島、石垣、与那国において、資料収集をするとともに、ヒアリング調査を行った。宮古島では宮古島市立図書館で資料収集を行い、七原区、神屋区、添道区、保良区、上野支所などでヒアリングを行うとともに、千代田区の基地建設現場、保良区の基地配備予定地などを視察した。石垣では、石垣市立図書館で資料収集を行い、石垣市総務課、八重山漁業協同組合、八重山防衛協会などでヒアリングを行うとともに、基地配備予定地とその周辺集落などを視察した。与那国では、与那国町交流推進班、教育委員会、与那国交流館などでヒアリングを行うとともに、自衛隊基地、施設、また戦争遺跡などを視察した。理論的研究においては、ベルクソンの記憶論を整理し、本研究の分析視角を得ることができた。フィールドワークにおいては、当初の計画通り、宮古島、石垣、与那国で、資料収集及びヒアリングを行い、基地配備及び計画の概要を把握し、また、まだ一部ではあるが、地域住民の反応を知ることができ、本研究の事例について多くの知見を得ることができた。ただ、ヒアリング先とのアポイントが達成できなかったり、また、行事等と訪問日の日程調整ができなかったり、次回以降に課題を残している。

本年度は主に、人々の記憶と基地建設についてのヒアリング結果と比較、検討するため、奄美大島の奄美市、瀬戸内市、また石垣島の川原地区、於茂登地区、沖縄本島の国頭村伊地地区について、整理した。フィールドワークでは、8月に、自衛隊基地の建設が進む奄美大島において、自治体でヒアリングを行うとともに、奄美市防衛協会、基地建設中の大熊地区の町会でヒアリングを行った。2月には、花蓮市公所で、2018年の花蓮地震への義援金を中心に与那国町との友好関係についてヒアリングを実施するとともに、花蓮市内に残る日本統治時代の遺跡を利用した観光施設を視察し、戦争の記憶と地域との関係を検討した。3月は、自衛隊基地との比較のため、嘉手納基地に接収された沖縄市にある旧越来村の各字などの郷友会でヒアリングを行い、基地建設による地域社会への影響について検討した。7月には、世界社会学会議トロント大会で、記憶論、コミュニティ論の観点から宮古島での基地建設による地域社会への影響について報告を行った。理論的研究においては、記憶論とコミュニティ論の関係について検討を進めた。文献研究では、石垣、奄美大島、沖縄本島の地域史について、整理を進めることができた。また、フィールドワークにおいては、計画通り、奄美市、瀬戸内町、花蓮市、沖縄市などで、資料収集及びヒアリングを行い、基地配備及び計画の概要を把握し、地域住民の反応を知ることができ、多くの知見を得ることができた。ただ、ヒアリング先とのアポイントを達成できなかったり、また、行事等と訪問日の日程調整ができなかったりしたこともあり、次年度以降に課題を残した。前年度の成果と残された課題を踏まえ、30年度も引き続き本プロジェクトにかかわる理論研究とフィールドワークを可能な限り進めていきたい。理論研究では、ベルクソンの記憶論を現代の社会学、哲学、自然科学諸成果と照らし合わせ、より的確な視角構築を目指したい。また、コミュニティ論との接合を模索する。フィールドワークにおいては、自衛隊の地域社会への影響や、配備計画の進捗状況とその反応を知るため奄美大島所在の市町村役場、関連自治会、施設などで、また軍事遺跡の状況を知るため喜界町役場、関連自治会で、さらに与那国との交流の現状などを知るため台湾花蓮市で、また沖縄、南西諸島との歴史的関係を知るため台北で関連施設で情報収集、ヒアリング調査を行う予定である。対象者との調整の状況によっては、宮古島、石垣、与那国や、離島との比較のため沖縄本島での該当地域に対象を変更する。併せて、トロントで開催される世界社会学会議に参加し、情報収集をするとともに、本研究の成果の一部を発信する。また、国会図書館、沖縄県立図書館などで資料収集などを行う予定である。理論研究では、引き続き記憶論とコミュニティ論の接合を模索する。地域研究では、自衛隊基地の建設が予定されている石垣市の各地区における地域史についての情報を整理するとともに、与那国町を含め沖縄、日本と台湾との記憶をめぐる関係についての知見を深めたい。
ボリュームコミュニケーション技術による遠隔協調研究支援環境の構築

本研究では,スパコン等から出力される膨大な数値データ(ボリュームデータ)をいったん粒子化することにより、拡張性の高いボリュームレンダリング手法を開発した.この技術の開発により従来はボリュームレンダリングが不可能とされた規模のボリュームデータを対話的に可視化することが可能になり、高速ネットワークを使った遠隔協調可視化環境の構築が可能になった.このような遠隔協調可視化環境を使って、物理的に離れた研究者同士が質の高い学術的コミュニケーションを行うことが可能となる.本研究では,ボリュ-ムコミュニケ-ション技術に基づく遠隔協調研究支援環境の構築を目標とした,ボリュ-ムコミュニケ-ションとは,シミュレ-ション計算から生成される膨大な数値デ-タ(以降ボリュ-ムデ-タ)というメディアを使った情報交換のことであり,遠隔協調可視化環境は,テレビ会議システムに可視化システムを融合したものである.本研究で対象とする可視化技術としては全体的な現象把握に向くボリュ-ムレンダリングを考えるが、ボリュ-ムデ-タの大規模化に対しては現在十分な技術が開発されていない。また、現在提案されている遠隔協調研究支援環境においては、高臨場感の追及が優先し、遠隔参加者全体を3次元デ-タとして表現するために、スム-ズなコミュニケ-ション実現の観点で有効であるとはいい難い。以上の問題を解決するために本研究で開発すべき要素技術としては、1.粒子ボリュ-ムレンダリング技術2.正面顔識別技術による対面コミュニケ-ション技術3.ボリュ-ムデ-タ向け直感的操作インタフェ-ス技術を考えた。本研究では,スパコン等から出力される膨大な数値データ(ボリュームデータ)をいったん粒子化することにより、拡張性の高いボリュームレンダリング手法を開発した.この技術の開発により従来はボリュームレンダリングが不可能とされた規模のボリュームデータを対話的に可視化することが可能になり、高速ネットワークを使った遠隔協調可視化環境の構築が可能になった.このような遠隔協調可視化環境を使って、物理的に離れた研究者同士が質の高い学術的コミュニケーションを行うことが可能となる.本年度、大規模・複雑ボリュームデータ向け可視化技術として,"粒子ベースボリュームレンダリング法"に関する基盤技術を開発した.ボリュームデータの可視化手法として有効なボリュームレンダリングは、さまざまな分野でその有用性が認められているが、大規模・複雑ボリュームデータ向けには十分な技術が開発されているとはいえない状況である。これらの問題の原因のひとつは、ボリュームデータを半透明連続体として扱うことにあり、問題の解決には根本的な手法の見直しが必要である。現在のボリュームレンダリングでは、まず、ある密度を持った不透明な発光粒子群という離散モデルとして表現された3次元空間において光の振舞い(散乱・吸収)を考察し、次に、発光粒子の密度を属性とする連続体としてボリュームデータをモデル化する。このように離散モデルから導出された連続体モデルにおいて、効率よくボリュームレンダリング計算を実施するためには、通常サンプリング点を視線に沿って視点方向またはその逆方向に順次設定し、前回の積分結果を再利用する。この場合、サンプリング点について視点を基準とした順序付けが必要となり、これが計算上のボトルネックとなる。この問題を解決するために、本年度開発した手法では,伝達関数で定義される不透明度分布を元に計算される粒子密度に従ってボリューム空間内に粒子を生成し,それらを画像面に投影することによりレンダリングを行う.このとき,粒径に対応して一つの画素を複数の領域に分割して処理(サブピクセル化処理)を行う.ボリュームレンダリング手法の評価で利用されるいくつかのデータに対して、粒子総数・サブサンプリングレベル・画像解像度を変化させて、粒子ベースボリュームレンダリング法の適用を行い、その有効性を検証した。平成19年度は、タイルド表示装置を用いて、ボリュームデータを表示・共有・操作することが可能な基本的環境を構築した。タイルド表示装置とは、商用の液晶モニタをタイル上に配列させ、安価で高解像度を実現するための表示機構である。具体的な研究成果としては以下の2点があげられる。第1には,四面体単位で処理を行えるPBVR法を使用して,PCクラスタの分散環境下で大規模非構造格子データの可視化を行うシステムを開発したことである。本システムの有用性を示すためステージ毎の処理時間とメモリ使用量を測定した.クラスタの各PC担当領域データの取得において,計算ノードの増加に応じて非構造格子データの読み込み時間が減少した.また,この減少に伴い、粒子群の生成・投影の時間が減少した.これらの実験結果より,分散処理による台数効果が得られることを確認した.本システムを用いて実験を行った結果,計算ノード4台の場合に四面体数ほぼ十億の非構造格子データを3.68秒で可視化でき,これまでの手法と比べて大規模非構造格子データを効率よく可視化できることがわかった.第1には,タイルド表示装置を用いてボリュームコミュニケーション環境を試作したことである。多地点でのビデオ会議システムを用いてボリュームコミュニケーションを行う際、話したい方の相手とうまくコミュニケーションをとれないといった違和感の問題が生じる。これはネットワーク経由で相手の顔が映し出されたディスプレイを見つめるだけでは、実世界でもコミュニケーションに不可欠なMutual Gaze-Awarenessが欠落してしまうためである。本研究では大画面上に多数の映像画面が表示可能なタイルドディスプレイを用い、画像認識技術を用いた顔方向推定によって効果的な送信映像の自動切換を行う多地点遠隔コミュニケーションシステムを構築した。平成20年度は、ネットワーク環境において性能を発揮できる大規模非構造ボリュームデータ向け可視化技術の開発を行った。

非構造ボリュームデータとは、4面体や6面体が不規則に配置された空間で定義された数値データのことであり、有限要素法を用いた数値流体シミュレーション結果によくみられるボリュームデータである。具体的な研究成果としては以下の3点があげられる。第一に、新しい粒子モデリング技術を取り入れた粒子ボリュームレンダリング技術の高度化を行った。具体的には従来粒子の属性として考慮しなかった粒子径と合理的な粒子密度関数の推定方法を開発し、これに基づく粒子発生を行いように改良した。この結果粒子径を小さくすればするほど画質の改善が実現できることを確認した。第二に、従来ボリュームデータ全域を対象にした粒子生成手法を開発・利用していたが、これを格子毎に行うように変更した。この変更により、画質の劣化は認められることなく、さらに必要メモリにおいて大変有利な粒子生成手法を開発することができた。この新しい粒子生成手法によりネットワーク越しに分散化して保管されている大規模ボリュームデータに対して効率よくボリュームレンダリングすることができるようになった。第三に、必要メモリの観点でボリュームレンダリングを断念せざるを得なかった大規模データのボリュームレンダリングが可能となった.具体的には、7100万1次要素・2400万2次要素からなるボリュームデータに対して昨年度設置したタイルド表示装置上で数フレーム毎秒のパフォーマンスでボリュームレンダリング表示を行うことができ、その成果は、大規模計算についての国際的権威であるSC08にてデモンストレーションされた。
新規カドヘリンファミリーCNR‐EC1のReelin相互作用による構造変化の解析

脳神経系も免疫系と同様に、多様化、組織化、記憶の機能をもつことから、脳神経系に関わる多様化分子が存在する。そのような分子の一つに、神経系のシナプス部位で特異的に発現し、体細胞突然変異を起こす細胞接着分子CNR(Cadherin-related neuronal receptor)が挙げられる。CNRはCadherin-super familyの一つで、細胞外に6個のカドヘリンドメイン(EC)、1回膜貫通領域、および細胞質領域からなる。低濃度0.1mM、高pH8というNMR測定にとっては不利な条件ではあったが、EC1ドメイン(104残基)の立体構造を決定した。古典的N-カドヘリンと比較してみると、全体のフォールドについては、βシートからなるGreek-keyトポロジーという点では似ていた。しかし、機能に関わる重要な部位で、かなりの相違が見られた。例として、1、古典的カドヘリン同士で接着するのに関わるN末端領域、2、古典的カドヘリンにおいて前記N末端領域を収容するための相手方分子の疎水性部分および塩橋を組む部分、3、CNR-EC1を含むプロトカドヘリンだけに存在する二つのシステイン残基Cys-70とCys-76がジスルフィド結合を組んでいる点、4、インテグリンβ1と相互作用すると予想されているRGD配列(45-47)を含むループ部分、などが挙げられ、いずれも古典的カドヘリンとプロトカドヘリンの機能の違いに関わる部位である。さらに、研究分担者らは、このECIドメインがインテグリンβ1と相互作用し、細胞接着活性をもつこと、CNRの細胞外領域が、Pcdhγの細胞外領域と相互作用し、この相互作用がCNRを細胞膜上へ発現させるのに重要な働きをしていることを見出した。これらの相互作用は、古典的カドヘリンとは異なるため、立体構造の違いが相互作用の違いに反映されていると見ている。
免疫系細胞の分化とアポトーシスにおけるチロシンキナーゼの機能

1.チロシンキナーゼFynを欠失した(ノックアウトマウス)自己免疫マウスMRL/lprを作成してそれを解析した結果、免疫複合体性糸球体腎炎と全身性リンパ節腫脹が軽減され延命することが明らかとなった。更に、こうした疾患の抑制は、チロシンキナーゼFynが自己反応性Tリンパ球クローンの増幅とIgG3型抗DNA自己抗体の産生に機能することが原因であることを示した。本研究から、チロシンキナーゼFynの新たな機能が明らかになるとともに、Fynが全身性自己免疫疾患治療の標的となりうることが判明した。2.前骨髄球性白血病細胞株HL-60の分化誘導におけるチロシンキナーゼの役割を解析する過程で、HL-60細胞をレチノイン酸で好中球へと分化誘導するとき、チロシンキナーゼ阻害剤を共存させるとアポトーシスを生じて死に至ることを見いだした。更に、チロシンキナーゼLynとFgrとが分化誘導において抗アポトーシス作用を営んでいることを明らかにした。本研究において、白血病細胞にアポトーシスを誘導する新しい手法を開発すると共に、LynとFgrとがその標的となることを明らかにした。3.マクロファージへの分化誘導に伴ってチロシン燐酸化を受け、GAP(GTPase activating protein)に会合する蛋白質分子としてチロシンキナーゼCAKβ/Pyk2と分子量56kDaの新規蛋白質分子とを同定した。4.チロシンキナーゼLynが好中球のアポトーシスを阻止することを見いだしたが、アポトーシス誘導シグナルに伴ってLynに機能蛋白質分子Cbl(p120^<c-cbl>)が会合してくることが判明した。5.マクロファージへの分化に伴って発現が誘導されるCskファミリーチロシンキナーゼChk/Hylが、サイトカイン産生と細胞接着においてCskとは異なる機能を有することを、マクロファージ系細胞THP-1のそれぞれのトランスフェクタントを作成し解析することによって明らかにした。チロシンキナーゼFynを欠失したMRL/lprマウスにおいては、免疫複合体性腎炎と全身性リンパ節腫脹の発症が抑制されて延命することを見いだしたが、平成7年度は、そのメカニズムに関する知見を得た。まず、免疫複合体性腎炎の軽減は、この変異マウスにおいてIgG3型抗DNA自己抗体の産生が抑制されたためであることを示唆する知見を得た。この知見は、最近のPerlmutterグループ(USA)のFyn欠失正常マウスにおいて抗原刺激後のIgG3型T細胞依存性特異抗体の産生が低下しているという知見と合致し、また、MRL/lprマウスの抗DNA抗体が抗原によって惹起されたとの説を支持する。また、この変異マウスの末梢Tリンパ球の抗原レセプターを介した増殖応答能が15%程度にまで低下しており、一方、抗原刺激後のアポトーシスの程度に異常が認められないことが判明した。このことから、Fynが全身性リンパ節腫脹を形成するための増殖シグナルの付与すなわち、正常マウスにおいては末梢における自己反応性T細胞のアポトーシス誘導のための活性化シグナルの形成に機能していることが示唆された。本年度、前骨髄球性白血病細胞HL-60にレチノイン酸を添加してアポトーシスを誘導する際、チロシンキナーゼLynまたはFgrに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを共存させると、アポトーシスの誘導が顕著になることを見いだし、これらチロシンキナーゼの抗アポトーシス分子としての機能を明らかにした。

また、別のチロシンキナーゼBtkに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドは、レチノイン酸非存在下においてもアポトーシスを誘導することも見いだし、Btkの抗アポトーシス機能を明らかにした。1.チロシンキナーゼFynを欠失した(ノックアウトマウス)自己免疫マウスMRL/1prを作成してそれを解析した結果、免疫複合体性糸球体腎炎と全身性リンパ節腫脹が軽減され延命することが明らかとなった。更に、こうした疾患の抑制は、チロシンキナーゼFynが自己反応性Tリンパ球クローンの増幅とIgG3型抗DNA自己抗体の産生に機能することが原因であることを示した。本研究から、チロシンキナーゼFynの新たな機能が明らかになるとともに、Fynが全身性自己免疫疾患治療の標的となりうることが判明した。2.前骨髄球性白血病細胞株HL-60の分化誘導におけるチロシンキナーゼの役割を解析する過程で、HL-60細胞をレチノイン酸で好中球へと分化誘導するとき、チロシンキナーゼ阻害剤を共存させるとアポトーシスを生じて死に至ることを見いだした。更に、チロシンキナーゼLynとFgrとが分化誘導において抗アポトーシス作用を営んでいることを明らかにした。本研究において、白血病細胞にアポトーシスを誘導する新しい手法を開発すると共に、LynとFgrとがその標的となることを明らかにした。3.マクロファージへの分化誘導に伴ってチロシン燐酸化を受け、GAP(GTPase activating protein)に会合する蛋白質分子としてチロシンキナーゼCAKβ/Pyk2と分子量56kDaの新規蛋白質分子とを同定した。4.チロシンキナーゼLynが好中球のアポトーシスを阻止することを見いだしたが、アポトーシス誘導シグナルに伴ってLynに機能蛋白質分子Cbl(p120^<c-cbl>)が会合してくることが判明した。5.マクロファージへの分化に伴って発現が誘導されるCskファミリーチロシンキナーゼChk/Hylが、サイトカイン産生と細胞接着においてCskとは異なる機能を有することを、マクロファージ系細胞THP-1のそれぞれのトランスフェクタントを作成し解析することによって明らかにした。
超長期可塑性の光制御と記憶形成メカニズムの解明

長期的な「記憶」は、我々が自身のアイデンティティを保つために不可欠である。ところが、長期記憶の細胞生理学的な基盤に切り込んだ研究は、未だにほとんどない。急性脳スライス標本を用いて実験のできる、ごく短い時間制限内で生じる長期増強・抑制過程は、その後、数時間かけて生じる超長期可塑性過程とは、質的に全く異なるものである可能性が高い。本研究では、生きたままの動物を使い、光照射領域の多くのシナプスに一気にシナプス可塑性を引き起こすというモデル実験系を立ち上げた。小脳虫部領域では、ほぼ非侵襲的に光刺激・神経活動記録ができる。この利点を活かし、超長期可塑性に関わる基本原理を解明していくことを目指した。記憶が記銘される瞬間、特定の神経細胞集団が特有の順番とリズムで旺盛な活動をするが、記憶の書き込みが済めば、そのダイナミックな神経活動パターン自体は消失する。後に残るのは神経回路に刻まれた痕跡。この記憶痕跡は、短期的にはシナプス受容体の増減であり、長期的にはシナプスそのものの形成・消失である。本研究の実験では、光遺伝学を用いて、生きたままの動物の特定の脳領域に一気にシナプス可塑性を引き起こすことに成功し、それが数日以上にわたり持続することを観測した。こうした「超」長期可塑性こそが、我々のアイデンティティの根源である「記憶」が形成される過程であると考えられる。この斬新なモデル実験系を使い、シナプス機能・関連分子・微細形態の変化を追跡することを目指している。特に、シナプス結合が失われる際に、ミクログリア・アストロサイトが作用する可能性を明らかにすることが目標である。これまで、光遺伝学を用いて、超長期可塑性を引き起こすのには成功しているが、この変化を無麻酔・無拘束ラットで、長期的に追跡するには、脳波記録を長期的にとり続ける手法が望ましい。既に、数日以上にわたり、安定的に脳波記録を取ることには成功している。問題は、光刺激によって誘発される脳波応答の波形成分を解釈するところである。そこで、生きているラットの小脳実質に薬物を投与する方法を開発し、それぞれの波形成分の由来を薬理学的に解析している。シナプス可塑性に由来する成分を特異的に抽出できるようになれば、引き続き、もっとも安定的に超長期可塑性を引き起こす光刺激条件を探索することを予定している。これまでの急性脳スライス標本を使った電気生理学実験では、およそ1時間以上の可塑性過程を追跡することは不可能であった。そのため、便宜的に、数分以内に消失するシナプス機能の変化を短期可塑性、それ以上持続するものを長期可塑性と呼ぶ。しかし、いわゆる長期記憶は、何日何年も持続する。脳全体に強い電気刺激を加えて、脳内電気活動をリセットするような電気痙攣療法(ECT)でも、短期的な逆行性健忘は生じるものの、長期的な記憶は破壊されない。このように、長期記憶とは、神経回路の中に深く刻まれた痕跡によるものである。神経信号が回路を通過する際、神経信号がその痕跡に影響されれば、記憶が想起されるという仕組みと考えられる。本研究では、脳神経回路の「超」長期的な可塑性のメカニズムを明らかにする。通常の学習課題による記憶痕跡は、何兆もの脳回路素子の接点のうち、ほんのいくつかだけに刻まれる。そこで、神経活動を光で制御する技術、オプトジェネティクス(光遺伝学)を用いたところ、小脳平行線維-プルキニエ細胞間のシナプスに超長期可塑性が誘導することに成功した。今後は、本実験系を用いて、光照射により領域一体に可塑性を引き起こし、超長期可塑性が成立するまでの各時点で、動物から急性脳スライス標本を作製して、シナプス機能の変化を調べたり、シナプス前部・後部構造におけるチャネルや受容体分布を分析することを予定している。この斬新なモデル実験系を使い、シナプス機能・関連分子・微細形態の変化を追跡することを目指した。これまでの急性脳スライス標本を使った電気生理学実験では、およそ1時間以上の可塑性を追跡することは不可能であった。本研究では、脳神経回路の「超」長期的な可塑性のメカニズムを明らかにすることを目指した。

そこで、神経活動を光で制御する技術、オプトジェネティクス(光遺伝学)を用い、小脳平行線維-プルキニエ細胞間のシナプスに超長期可塑性が誘導することに成功した。長期的な「記憶」は、我々が自身のアイデンティティを保つために不可欠である。ところが、長期記憶の細胞生理学的な基盤に切り込んだ研究は、未だにほとんどない。急性脳スライス標本を用いて実験のできる、ごく短い時間制限内で生じる長期増強・抑制過程は、その後、数時間かけて生じる超長期可塑性過程とは、質的に全く異なるものである可能性が高い。本研究では、生きたままの動物を使い、光照射領域の多くのシナプスに一気にシナプス可塑性を引き起こすというモデル実験系を立ち上げた。小脳虫部領域では、ほぼ非侵襲的に光刺激・神経活動記録ができる。この利点を活かし、超長期可塑性に関わる基本原理を解明していくことを目指した。超長期可塑性には、分子分布の変化に留まらず、シナプス周辺微細形態のドラスティックな変化が伴うと想像される。シナプスでは、シナプス前部、後部、およびそれを取り囲むグリア細胞の三者が密に連携していると考えられており、この三者間の関連の変化を、電顕解析する予定であり、適宜、生理学研究所の共同利用機器などを活用する。また、このシナプスでは、シナプスにおける信号伝達の可塑的変化に引き続き、シナプス結合そのものが減ることが予想される。したがって、発達期におけるシナプス刈込現象と同様、ミクログリアやアストロサイトの活性化が、シナプス消失に関与するかどうかも検証する予定である。脳生理学研究は順調に進んでおり、消耗品なども年度末の時点では足りていたため、次年度に持ち越すことで、研究費の有効利用をすることを目指した。平成27年度末の時点では足りていた実験動物の飼育用消耗品などを購入するのに使用する予定である。
廃藩置県をめぐる日朝双方の対応を軸に読み解く近代日朝関係の成立

2018年度は、まず1871年から1874年までの『東莱府啓録』に記されている渡航船と所持していた外交文書の記録(1871年は63件、1872年は53件、1873年から1874年初旬で107件、合計223件)を全て整理し、来港する日本船の様子とそれに対する朝鮮側官吏の様子とを整理した。また、そのデータを長崎県立対馬歴史民俗資料館所蔵の史料によって補強を行い、朝鮮側史料ではわからない外交文書の具体的な様子を含めて明らかにした。その結果、朝鮮側が全ての異例を排除しようとしているのではなく、自らが作り出す外交体制の維持に必要か否かという基準で受容・排除を行っている様子を明らかにした。この結果は、これまで史料がないために不明とされてきた朝鮮側の日本に対する外交姿勢を明らかにした点で、研究史上意義のあるものである。ここで導き出した結論は、10月7日に行われた朝鮮学会大会において報告を行った。また、1月には慶應義塾図書館において史料調査を行い、当館所蔵の対馬宗家文庫史料の写真撮影を行った。当館の史料は明治初年の対馬藩の動きがよくわかるものが多く、国会図書館所蔵の史料では見えてこなかった1871年以降の藩主や倭館における対馬藩士の動向、そして対馬や倭館に渡った外務省官員とのやりとりの様子などがよくわかる史料が含まれていた。廃藩置県前後の動きを明らかにするのに非常に有力な手がかりを得ることができた。今年度は『東莱府啓録』の記録の整理を中心として作業を行い、その成果を朝鮮学会大会で報告した。このなかで、1871年から1874年までの倭館での様子を明らかにすることに成功したものの、1872年に発生した館倭[手偏に闌]出(日本人が倭館から出て東莱府へと押しかけた事件)については詳しく検討するに至らず、多くの論点を積み残す結果となった。そのため、大会報告の内容に館倭[手偏に闌]出についての検討結果を入れ込む必要が生じ、大会報告の内容を活字化するに至っていない。また、休館している長崎県立対馬歴史民俗資料館の史料調査を行うことができず、外交文書作成の過程の解明という点では遅れていると言わざるを得ない。2019年度は本研究の最終年度として、まず昨年行った朝鮮学会大会の報告内容を活字化することを目標とする。また、昨年実施した慶應義塾図書館での史料調査の結果発見した史料の内容を精査し、1871年から1872年の日朝間の様子、特に倭館での両国官吏のやりとりの復元を行う。この結果を活字化することにより、本研究に一つの区切りを付けたい。また、今年度から長崎県立対馬歴史民俗資料館が再開するので、史料調査を実施する予定である。本研究は、日朝両国が中・近世以来の日朝関係の構造の変化をどのように受けとめたのかを探るために、3つの論点を設定した。すなわち、1廃藩置県前後の書契(外交文書)・吹嘘(渡航証)の発給状況、2廃藩置県の通知を目指す日本側の使節の実態、3朝鮮側の渡航船管理の実態である。今年度は研究課題を達成するための準備作業として、史料の収集に重点を置き活動した。そして、1の論点についての分析を進めると同時に、研究計画の変更に伴って23の分析も同時に進めることとした。実蹟の概要は以下の通りである。・今年度は、滋賀県立大学図書情報センター、国立国会図書館、長崎県立対馬歴史民俗資料館にて史料調査を行った。その結果、『朴珪壽全集』『通信使謄録』をはじめとする朝鮮側の日朝関係に関わるものや、対馬藩関係、特に近世の倭館や外交文書関係のものを中心に、多くの史料を収集することができた。ここで収集した史料については、順次翻刻作業を進めている。・研究計画の変更に伴い、明治期の史料、具体的には、岩倉使節団文書や三条家文書、外務省記録に含まれる日朝関係史料の収集を行った。これらの史料については順次翻刻を進めており、23の作業を行う準備を進めることができた。・『東莱府啓録』に書かれている渡航船管理や外交文書・渡航証のやりとりに関わるデータ整理も先行して開始した。これまで不明であった1871年から1872年の渡航船管理の状況を分析する準備を大幅に進めることができた。本研究の核となるものの一つが、対馬藩による渡航船・渡航証の管理のシステムであり、全ての論点に関わってくるものである。本研究では、このシステムの解明を対馬藩の史料、特に長崎県立対馬歴史民俗資料館に所蔵されている史料から行う予定で、8月初旬に現地での史料調査を行い、関係する古文書の撮影を行った。ただし、この調査で撮影ができた史料は、対馬藩の持つ関係史料の一部に過ぎず、時間の関係上、未撮影の史料を多く残すこととなった。そのため、その後3回にわたり調査を計画し、来年度以降も継続する予定であった。しかし、10月以降、急な校務により調査に行くことを断念せざるを得ない事態が生じ、予定していた対馬での史料調査を行うことができなかった。この点で、当初の予定を達成することが困難となり、研究計画の再検討が必要となった。そのため、本年度は8月に撮影した史料と、国立国会図書館等で収集した史料の整理を中心に作業を進めることとした。

この作業の中で、国立国会図書館所蔵の『分類紀字大綱』など、当初の見通しに入っていなかった史料を発見することができたことは大きな成果である。また、明治期の史料の分析を先行して始めたことで、廃藩置県前後の動きに見通しを得ることができた。本研究は、日朝両国が中・近世以来の日朝関係の構造の変化をどのように受けとめたのかを探るために、廃藩置県前後の書契(外交文書)・吹嘘(渡航証)の発給状況、廃藩置県の通知を目指す日本側の使節の実態、朝鮮側の渡航船管理の実態を解明することを課題とした。今年度は研究課題を達成するための作業として、史料の収集を進めるとともに、朝鮮側の渡航船管理についての分析を開始した。実蹟の概要は以下の通りである。まず今年度は、国立国会図書館、宇和島伊達文化保存会にて史料調査を行った。その結果、対馬藩の書契作成に関する史料や、明治初年の外国官・外務省の動きを知ることのできる多くの史料を収集することができた。ここで収集した史料については、順次翻刻作業を進めている。また、研究計画の大幅な変更に伴い、明治期の史料、特に外務省記録に含まれる日朝関係史料の収集を行った。その結果、1872(明治5)年の丹後国加佐郡神崎村(現・舞鶴市)の住民が朝鮮半島まで漂流した際の記録が、外務省記録『朝鮮事務書』と朝鮮側の史料である『東莱府啓録』に現れることがわかった。この事例は、漂流民の動きを日朝双方の史料から照射できる好例であり、また、この時期に朝鮮側が日本船にどのように対応したのか、その一側面を示す事例でもあった。この成果を情報科学センター講演会(2017年11月30日、於・舞鶴工業高等専門学校)で発表するとともに、『舞鶴工業高等専門学校紀要』第53号に研究論文として発表することができた。昨年度、全体の研究計画の変更を行い、明治期の史料、特に外務省記録に含まれる日朝関係史料の収集と整理を行った。その結果、1872(明治5)年の丹後国加佐郡神崎村(現・舞鶴市)の住民が漂流した際の記録が、外務省記録『朝鮮事務書』と朝鮮側の史料である『東莱府啓録』に現れることがわかった。この漂流民の動きを日朝双方の史料から照射できる好例であり、この成果を情報科学センター講演会(2017年11月30日、於・舞鶴工業高等専門学校)で発表するとともに、『舞鶴工業高等専門学校紀要』53号に研究論文として発表することができた。また、廃藩置県前後の書契(外交文書)・吹嘘(渡航証)の発給状況を調べるため、国立国会図書館所蔵『両国往復書謄』を中心に目録の作成を行っている。現在のところ、1856(安政3)年より1872(明治5)年までに両国でやりとりされた書契のデータベース化を行い、ほぼ完了している。今後、対象とする期間を広げていくことで、近世日朝関係の一つの特徴を明示できる可能性が高い。2018年度は、まず1871年から1874年までの『東莱府啓録』に記されている渡航船と所持していた外交文書の記録(1871年は63件、1872年は53件、1873年から1874年初旬で107件、合計223件)を全て整理し、来港する日本船の様子とそれに対する朝鮮側官吏の様子とを整理した。また、そのデータを長崎県立対馬歴史民俗資料館所蔵の史料によって補強を行い、朝鮮側史料ではわからない外交文書の具体的な様子を含めて明らかにした。その結果、朝鮮側が全ての異例を排除しようとしているのではなく、自らが作り出す外交体制の維持に必要か否かという基準で受容・排除を行っている様子を明らかにした。この結果は、これまで史料がないために不明とされてきた朝鮮側の日本に対する外交姿勢を明らかにした点で、研究史上意義のあるものである。
ブラキシズム・オーラルディスキネジア発症における脳幹内制御機構の解明

睡眠時ブラキシズム(Brx)やオーラルディスキネジア(OD)発症に関わる三叉神経系ニューロン群の興奮特性について、Glutamate、5-HT、Orexinなどの神経伝達物質により膜興奮性は中脳路核ニューロンでは抑制され、運動核ニューロンでは増大した。免疫組織染色により、神経伝達物質の受容体発現は生後発達的に増加した。三叉神経系において運動-感覚系は相反した独立の神経修飾作用を受けており、Brx, ODでは受容体活性の変化などにより、運動-感覚系の協調された制御機構が破綻することが推察された。生後2-12日齢ラットおよび生後5-10日齢マウスの脳幹スライス標本を用いて、三叉神経中脳路核ニューロンよりwhole-cell recordingを行ったところ、1)両者共に、生後発達的にスパイク後電位の増大とスパイク発射特性については単一スパイク活動から反復発射活動、内因性バースト活動が観察されることが明らかとなった。2)Voltage-clamp recording条件下で内向き整流性K電流(Ih)、持続性Na電流(INaP)の電流特性が中脳路核内の細胞の局在によって変化がみられるか検証したところ、両電流ともに細胞の局在による明らかな特性の変化は観察されなかった。3)神経伝達物質の内、Glutamateによる両電流の修飾作用について検討したところ、IhについてはGlutamateにより最大振幅値は抑制され、抑制効果は生後発達的に増大することが明らかとなった。またCurrent-clamp recording条件下で観察されるvoltage-sagについても同様にGlutamateにより抑制された。さらに本抑制作用はゲート特性の変化によるものではなく、単一チャネルにおける電流密度の変化によるものであることが示唆された。時定数値についてはslow,fast成分ともに増大傾向を示した。今後他の神経伝達物質についても検討を予定している。中脳路核と運動核からの同時記録については今回の交付決定額ではアンプの購入が不可能なため、将来的に設備が整い次第取り掛かる予定である。一方、研究分担者らによる形態学的検討により、中脳路核ニューロンに分布する5-HT受容体陽性終末は主に5-HT1,5-HT2受容体であることが明らかとされつつあり、今後さらに検証を行う予定である。睡眠時ブラキシズムや病的な不随意運動の発現に関わる脳幹内の三叉神経系感覚ニューロン群の興奮機序について明らかにするために、生後2-12日齢ラットの脳幹スライス標本を用いて、三叉神経中脳路核ニューロンよりwhole-cell recordingを行った。昨年度中脳路核ニューロンへの分布が明らかとなった5-HT受容体についてh電流(Ih)の修飾作用を検討したところ、Ihの最大振幅値は抑制され、活動曲線は有意に右方移動を示し、抑制効果は生後発達的に増大することが明らかとなった。テール電流解析により、本抑制作用はGlutamateによるIhの修飾作用同様にゲート特性の変化によるものではなく、単一チャネルにおける電流密度の変化によるものであることが示唆された。さらに修飾作用発現に関わる細胞内情報伝達機構については、セカンドメッセンジャーのうちPKA-c AMPが有意に関与しており、PKCあるいは細胞内Caイオン濃度については殆ど影響を与えていないことが明らかとなった。さらに、5-HT受容体サブファミリーの作動薬、拮抗薬を用いた検索より、Ihの抑制作用は5-HT1受容体により特異的に発現している可能性が高いことが明らかとなった。中脳路核と運動核あるいは三叉神経上核からの同時記録については前年同様、交付予定額よりセットアップが困難であり、単一ニューロンの特性について予定している検索を継続しながら他のアプローチ方法について検討していく。一方、研究分担者らによる形態学的検討により、中脳路核ニューロンに分布する5-HT受容体、Substance P受容体の陽性終末は生後発達的に増加し、運動核同様に生後7日目付近でピークを形成する傾向が示唆された。今後対象とした神経伝達物質の作用について遊離脳幹標本を用いてさらに検討を行う予定である。睡眠時ブラキシズムや病的な不随意運動発現に関わる脳幹内の三叉神経系ニューロン群の興奮機序について明らかとするために、生後2-12日齢ラットの脳幹スライス標本を用いて、三叉神経中脳路核ニューロン、運動核ニューロンよりwhole-cell recordingを行った。両ニューロンからの同時記録は交付予定額よりセットアップが困難なため、同一スライス上にてそれぞれのニューロンから交互に記録を行い、神経伝達物質の作用効果について比較検討を行った。神経伝達物質の内、5-HTについて中脳路核ニューロンについては前年度検証した通り、ニューロンの興奮性、Ih活性の低下を共に引き起こし、5-HT1受容体が主に関与していた。今回さらなる検討にて、運動核ニューロンについては興奮性、Ih活性ともに有意に上昇し、中脳路核ニューロンとは異なるサブタイプである5-HT2受容体が本修飾作用に関与することが明らかとなった。

また摂食中枢から分泌されて摂食行動誘発に関与する神経ペプチドであるオレキシン(Ox)については、中脳路核ニューロンのスパイク発射頻度の低下を伴い興奮性が減弱したのに対して、運動核ニューロンではスパイク発射頻度の上昇、voltage sagの増大(Ihコンダクタンスの上昇)などニューロンの興奮性が増大した。Ox-A,B共に同様の作用が発現し、サブタイプによる有意な差は観察されなかった。これらの結果は三叉神経系における運動-感覚系の独立した神経修飾作用を示唆するものであり、各受容体サブタイプの作用発現様式は異なっていることが推察されることから、不随意運動を惹起する病態においてそれぞれの正常な神経修飾作用が受容体活性の変化などにより影響を受けることで運動-感覚系の制御機構が破綻することが推察された。