hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳動脈瘤に対する血管内電気塞栓を目的とした新しい離脱式コイルの開発

今回作成した離脱式コイルを用いて、イヌの総頸動脈に形成した実験動脈瘤に対する電気塞栓術を行った。実験の過程においては、その結果より適宜、離脱式コイルの改良を行った。1.作成直後に電気塞栓を行った例では、7個の動脈瘤中動脈瘤が完全に塞栓され治癒したと考えられたものは4例、不完全閉塞は1例であった。2例で親血管の閉塞が生じ、塞栓術は不成功であった。これは、直流電流の通電時間や電流・電圧などまだ考慮せねばならない要因があると考えられた。離脱は、1mAを約5分通電することで、生じた。長期経過観察を行った3頭のイヌのうち、直後に動脈瘤の完全閉塞の得られた2例は、42日後、63日後においても完全閉塞を認めた。このことより、この離脱式コイルによって動脈瘤を治癒させることは可能であると考えられた。1例は塞栓術直後において不完全閉塞であり、これは、電気塞栓21日後における血管撮影にても、血栓化の進行はみられなかった。2.組織学的検討では動脈瘤内に器質化した血栓が形成され、管腔側は内皮細胞で被われていた。3.今回の実験によって、動脈瘤に対する電気塞栓およびコイルの離脱をある程度制御することが可能な新しい離脱式コイルを開発することができた。この離脱式コイルでは0.5mAの通電で血栓を形成させたのちに、電流を1mAに上げることによって、約5分間で離脱が生じる。今後、動脈瘤を塞栓させるのにより適した電流や電圧の電気的条件や親動脈閉塞が生じないための条件、さらに、直流電流の通電による毒性の検討が必要となろう。また、脳血管により適合したシャフトの開発が不可欠になってくる。
量子スピン系における数値的対角法の研究

量子スピン系の理論的研究において,近年大きな役割を果しているのが、数値的アプローツと場の理論的アプローチである.特に低エネルギー励起状態に対して数値的アプローチは有効であり,代表的な数値計算法として,反復法(主としてランチョス法)を用いた数値的対角化があげられる.我々は,この方法を量子スピン系に適用する場合の有効なあるゴリズム(副空間コーディング法)を考案し,2つのプログラムパッケージ「KOBEPACK/S」,「KOBEPACK/I」を開発した.副空間コーディング法を簡単に言えば,系を2つの部分に分割し,(Storage/Lookup Table)の作成に要する計算時間を短くすると共に,行列要素の格納も可能にするアルゴリズムである.これにより,従来不可能であったワークステーション上での大きな量子スピン系の数値的対角化も可能になった.パッケージ【KOBEPACK/S】では,次のハミルトニアンで記述されるspin-S(任意)の量子スピン系を取り扱うことができる。H=Σ__<(l,l ́)>{J^x_<l,l ́>(S^x_lS^x_<l ́>+S^y_lS^y_<l ́>)+J^z_<l,l ́>S^z_lS^z_<l ́>+K_<l,l ́>(S_l・S_<l ́>)^2}+Σ__l{D_l(S^z_l)^2-H_lS^z_l}(1)格子の形,相互作用が及ぶ範囲,境界条件等は,相互作用しているサイト対(l,l ́)を適当に与えることによって任意に設定できる.なお,昨年度開発したS=1に対するパッケージ「KOBEPACK/1」については,マニュアルを完成し,本年度1月の研究会で公開した.また,パッケージ【KOBEPACK/I】では,不純物スピン問題を取り扱えるように,(1)のハミルトニアン中の1つのスピンの大きさを,ホストスピンの大きさSと異なる値S ́(任意)に変えることができるようにしてある.なお,両パッケージには,サービスルーチンとして,「種々の物理量計算ルーチン」,「対話型メインルーチン」をつけてある.《III》1次元量子スピン系における端および不純物の効果1次元量子スピン系に対する不純物bondおよび不純物spinの効果は,旧くから興味を持たれ,多数の理論的・実験的研究がなされてきた.我々は,変分法等の解析的方法と「KOBEPACK」による数値的方法を組み合わせて,1)S=1Heisenberg系に対する不純物bondの効果,2)S=1Heisenberg系に対するS=1/2不純物spinの効果,3)S=1/2Ising-like系に対する不純物bondの効果,4)S=1/2Heisenberg系に対する不純物bondの効果,等を調べた.その結果,S=1Heiseberg系ではHaldane Gap内に不純物状態が出現すること,S=1/2Ising-like系開放端条件下の低エネルギー励起は,ソリトン状励起になること,等の新しい知見が得られた.量子スピン系の理論的研究において,近年大きな役割を果しているのが、数値的アプローツと場の理論的アプローチである.特に低エネルギー励起状態に対して数値的アプローチは有効であり,代表的な数値計算法として,反復法(主としてランチョス法)を用いた数値的対角化があげられる.我々は,この方法を量子スピン系に適用する場合の有効なあるゴリズム(副空間コーディング法)を考案し,2つのプログラムパッケージ「KOBEPACK/S」,「KOBEPACK/I」を開発した.副空間コーディング法を簡単に言えば,系を2つの部分に分割し,(Storage/Lookup Table)の作成に要する計算時間を短くすると共に,行列要素の格納も可能にするアルゴリズムである.これにより,従来不可能であったワークステーション上での大きな量子スピン系の数値的対角化も可能になった.パッケージ【KOBEPACK/S】では,次のハミルトニアンで記述されるspin-S(任意)の量子スピン系を取り扱うことができる。H=Σ__<(l,l ́)>{J^x_<l,l ́>(S^x_lS^x_<l ́>+S^y_lS^y_<l ́>)+J^z_<l,l ́>S^z_lS^z_<l ́>+K_<l,l ́>(S_l・S_<l ́>)^2}+Σ__l{D_l(S^z_l)^2-H_lS^z_l}(1)格子の形,相互作用が及ぶ範囲,境界条件等は,相互作用しているサイト対(l,l ́)を適当に与えることによって任意に設定できる.なお,昨年度開発したS=1に対するパッケージ「KOBEPACK/1」については,マニュアルを完成し,本年度1月の研究会で公開した.また,パッケージ【KOBEPACK/I】では,不純物スピン問題を取り扱えるように,(1)のハミルトニアン中の1つのスピンの大きさを,ホストスピンの大きさSと異なる値S ́(任意)に変えることができるようにしてある.なお,両パッケージには,サービスルーチンとして,「種々の物理量計算ルーチン」,「対話型メインルーチン」をつけてある.《III》1次元量子スピン系における端および不純物の効果

1次元量子スピン系に対する不純物bondおよび不純物spinの効果は,旧くから興味を持たれ,多数の理論的・実験的研究がなされてきた.我々は,変分法等の解析的方法と「KOBEPACK」による数値的方法を組み合わせて,1)S=1Heisenberg系に対する不純物bondの効果,2)S=1Heisenberg系に対するS=1/2不純物spinの効果,3)S=1/2Ising-like系に対する不純物bondの効果,4)S=1/2Heisenberg系に対する不純物bondの効果,等を調べた.その結果,S=1Heiseberg系ではHaldane Gap内に不純物状態が出現すること,S=1/2Ising-like系開放端条件下の低エネルギー励起は,ソリトン状励起になること,等の新しい知見が得られた.
繊維蛋白質にみられる超二次構造に関する固体NMR法による研究

本研究では羊毛ケラチンや筋肉蛋白、細胞内構造物等にみられる7残基周期配列に着目し、これが構築する超二次構造の一つであるコイルド-コイル構造の詳細や分子運動性並びに個体物性との関連を主に個体NMR法を用いて解明することを目的とする。羊毛ケラチンについてその個体NMRスペクトルを観測したところ、L-アラニン残基の、Cβ炭素ピークの化学シフト値がコリルド-コイル構造に特微的なものであることが明らかになった。すなわち、コイルド-コイル構造を多く含む成分を羊毛より分離・抽出し、その固体^<13>C CP/MAS NMRスペクトルを観測したところ、カルボニル炭素並びにその他の炭素由来のピークの化学シフト値から、主たる主鎖コンホメーションはα-ヘリックス及びβ-シート構造であるといえたが、L-アラニン残基のCβ炭素ピークの化学シフト値は、α-ヘリックス構造をとるポリL-アラニンのCβ炭素ピークのそれとは1ppm程低磁場側にシフトしていた。同様な結果がトロポミオシンにおいても観測され、また、その分子運動性はより束縛されていることが示唆された。これらを通じて代表的な繊維蛋白質である羊毛ケラチンやトロポミオシンの主たる構造といわれているコイルド-コイル構造についてその知見を固体NMRという手法により引き出すことができた。さらに、羊毛ケラチンについて熱及び湿熱処理を行ったところ、主鎖コンホメーションにはβ-シート構造の増大が確認されたが、コイルド-コイル構造が著しく変性することはなかった。なお、7残基周期配列を持たない繊維蛋白質であるエラスチンについて同様の検討を行ったところ、コイルド-コイル構造に特徴的な信号は見い出せなかったので、本研究において得られたコイルド-コイル構造判別法の妥当性が示された。本研究では羊毛ケラチンや筋肉蛋白、細胞内構造物等にみられる7残基周期配列に着目し、これが構築する超二次構造の一つであるコイルド-コイル構造の詳細や分子運動性並びに固体物性との関連を主に固体NMR法を用いて解明することを目的とする。羊毛ケラチンについてその固体NMRスペクトルを観測したところ、L-アラニン残基のCβ炭素ピークの化学シフト値がコイルド-コイル構造に特徴的なものであることが明らかになった。すなわち、カルボニル炭素並びにその他の炭素由来のピークの化学シフト値より、主たる主鎖コンホメーションはα-ヘリックス及びβ-シート構造であるといえたが、α-ヘリックス構造をとるポリL-アラニンのCβ炭素ピークの化学シフト値とは1ppm程異なっていた。これは、トロポミオシンにおいても観測され、また、その分子運動性はより束縛されていることが示唆された。これらを通じて固体NMR法が二次よりも高次の立体構造を推定するのに役立つことも示すことができた。代表的な繊維蛋白質である羊毛ケラチンやトロポミオシンの主たる構造といわれているコイルド-コイル構造についてその知見を固体NMRという手法により引き出すことができた。これにより、コイルド-コイル構造の判定をNMR法から行える可能性が開かれた。今後、化学シフト値の変化の原因委及びその構造形成過程の解明を行う必要がある。モデルポリペプチドの調製は容易ではないが、これを用いて行うアプローチの重要性が強調される。羊毛ケラチンについてその固体NMRスペクトルを観測したところ、L-

アラニン残基のCβ炭素ピークの化学シフト値がコイルド-コイル構造に特徴的なものであることが明らかになった。すなわち、コイルド-コイル構造を多く含む成分を羊毛より分離・抽出し、その固体^<13>CCP/MAS NMRスペクトルを観測したところ、カルボニル炭素並びにその他の炭素由来のピークの化学シフト値から、主たる主鎖コンホメーションはα-ヘリックス及びβ-シート構造であるといえたが、L-アラニン残基のCβ炭素ピークの化学シフト値は、α-ヘリックス構造をとるポリL-アラニンのCβ炭素ピークのそれとは1ppm程低磁場側にシフトしていた。同様な結果がトロポミオシンにおいても観測され、また、その分子運動性はより束縛されていることが示唆された。これらを通じて代表的な繊維蛋白質である羊毛ケラチンやトロポミオシンの主たる構造といわれているコイルド-コイル構造についてその知見を固体NMRという手法により引き出すことができた。さらに、羊毛ケラチンについて熱及び湿熱処理を行ったところ、主鎖コンホメーションにはβ-シート構造の増大が確認されたが、コイルド-コイル構造が著しく変性することはなかった。なお、7残基周期配列を持たない繊維蛋白質であるエラスチンについて同様の検討を行ったところ、コイルド-コイル構造の特徴的な信号は見い出せなかったので、本研究において得られたコイルド-コイル構造判別法の妥当性が示された。
核医学を用いた非虚血性心疾患に伴う心筋細胞障害判定および治療反応性の予測

計画に基づき15例のDCM症例を追跡、内11例については平成14年内に治療後の再検査を行うことが出来た。従来から用いられているMIBG心筋洗い出し率に加え、新たに前壁/下壁比、前壁・下壁のみの洗い出しを検討することが出来た。従来法での洗い出し率はLVEF等の心機能指標と良好に相関したが、前壁のみの洗い出しは従来法よりもさらに相関が改善され(従来法r^2=0.26,前壁のみ0.41)、病態評価をより正確にすると考えられた。下壁のみの洗い出し、前壁/下壁比は良好な結果が得られなかった。従来法と、今回新たに検討した指標によりβブロッカー療法後平均120日の治療反応性を予測できるかの検討を行ったが、治療の予測は従来からの報告、と同じく、困難であった。心電図同期SPECTを心不全患者のMIBGシンチグラフィーに応用するための予備的検討として2種類の解析ソフトウエア(QGS,4D-MSPECT)の対比検討を行った。MIBGにおいては、QGSでは正常に解析できないケースが非常に多かったため4D-MSPECTを用いて解析することとした。これらの結果に基づき、通常血流シンチでのみ用いられる左室容量測定のMIBGでの応用を試みた。心電図同期による測定はほとんどの症例で正常な解析が行えなかった。心電図非同期MIBG画像による測定は心エコーによる容積測定と極めて良好な相関(r^2=0.87)を示し、治療効果の判定に有用な情報と提供することがわかった。ただし、検討した15例のうち3症例では心電図非同期画像でも正常な解析が行えなかった。これらの症例は心縦隔比が1.6以下であることがほとんどであり、心筋へのMIBG集積が極度に低下した場合、心電図非同期においても解析が困難になる限界が示された。これらの成果は平成14年日本核医学会総会にて報告した。現在、計画に基づき13例の拡張型心筋症(DCM)症例をfollow up中である。現在中間段階であるため、治療反応性に関しては十分なデータが得られていないが、一般に用いられるl-123メタヨードベンジルグアニジン(MIBG)の心・縦隔比に基づく方法では約2.0を境界にして、これより値が低い症例では超音波を用いた左室駆出率を初めとする心機能指標がより低い傾向は確認された。但し、心縦隔比の悪い症例でも高い心機能を保った症例、心機能が悪くても心縦隔比の良い症例が1-2例ずつ存在し、こういった症例がどのような経過をたどるか、観察中である。また、従来は血流シンチでのみ用いられる定量的な左室容量測定についても、MIBGでの応用を試みたが、心電図同期SPECTでの測定は困難であった。心電図非同期画像での左室容量測定も試みているが、予後良好と予測される症例で、MIBGの集積改善と共に、左室容量の減少を定量的に測定できた症例があり、利用可能な可能性があると考えられた。また、心電図同期SPECTを解析するための予備的検討として、2種類の解析ソフトウェア(QGS,3D-MSPECT)の対比検討を行った。これらの2者については拡張末期容積で約3mlの差、収縮末期容積で約1mlの差、左室駆出率で約3%の差、と高い一致率を示した。但し、有意差は存在した。臨床的にはどちらも有用であると考えられたがによる解析では左室容量が大きくなるにつれ、2者の間での測定値の解離が大きくなる傾向があった。このため、DCMの様な左室容積の大きな症例で、どちらの方法がより有効であるかを決定する必要があると思われた。これについては今後症例を重ね検討を続けていく。

ただし、検討した15例のうち3症例では心電図非同期画像でも正常な解析が行えなかった。これらの症例は心縦隔比が1.6以下であることがほとんどであり、心筋へのMIBG集積が極度に低下した場合、心電図非同期においても解析が困難になる限界が示された。これらの成果は平成14年日本核医学会総会にて報告した。
地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究

本研究は、地下環境において生物由来ナノ鉱物粒子の一つであるマグネタイトを生成する微生物の分布・その生成機構や重金属元素との相互作用について、微生物のゲノム解析手法、培養法、電子顕微鏡観察、結晶構造解析手法を組み合わせて明らかにする。その結果に基づき、放射性廃棄物地層処分の性能評価を行う上で未解決な課題である、微生物代謝や微生物由来のナノ鉱物粒子が放射性物質の移行挙動に及ぼす影響について現象モデルを構築し、性能評価の信頼性向上に貢献することを最終目標とする。
大陸規模水熱循環モデル化のための衛星リモートセンシングによる物理量取得手法の獲得

本研究では、水・熱循環の理解およびモデル化のために、衛星リモートセンシングデータから、これらに必要な物理量を取得するための方法を獲得することを目的とし、主な課題として次の4項目をあげて実施された。2.SARデータによる空気力学的粗度の推定に関する検討:SARによる後方散乱係数が地表面の凹凸に鋭敏に反応する性質を利用して、空気力学的粗度の空間分布図をSAR画像から作成することを試みた。3.SARデータによる粗度パラメータの推定に関する検討:後方散乱係数は地表面凹凸だけでなく表層の土壌水分量にも存在し、Ulabyらは地表面の凹凸を表現するパラメータ(粗度パラメータ)と土壌水分量によって決まる比誘電率から後方散乱係数を決定する表面散乱の理論モデルを提案している。このモデルを用いてSARデータから粗度パラメータ、および土壌水分量を逆推定することを試みた。4.衛星データの分解能が地表面熱収支の推定値に与える影響に関する検討:衛星データを用いて水・熱循環の把握に必要な各種物理量の推定を行なう際には、その衛星データの分解能が推定値に影響を及ぼすことが考えられる。ここでは疑似的に異なる空間分解能の衛星データを作成し、推定される地表面フラックスおよび地表面温度が空間分解能にどのような影響を受けるかを調査した。将来的な気候変動に対応して、降水や蒸発散の時間的空間的分布状況が変化し、その結果,地球上の水資源賦存量の時空間的な分布状況が変化するであろうことが大気大循環モデルによって予測されている。しかし、この予測結果は、多くの仮定に基づいた上での予測結果であり、地球上の水とエネルギーの循環の実態がまだ十分に理解されていない現状においては、これをそのまま受け入れることはできない。特に、水とエネルギーの循環を理解し、かつ大気大循環モデルに組み込んでいかなければならない分野として、大気と地表面における水とエネルギーのやりとりの理解とそのモデル化がある。これまで、地上の非常に狭い範囲内においては、集中的な観測およびモデル化によって、水・熱のやりとりが理解されつつあるが、これが地域スケール・大陸スケールひいては地球全体となると、複雑多様な地表面での水とエネルギーのやりとりの理解が不十分であること、水とエネルギーのやりとりのモデル化の際に、モデルに与えねばならない基礎的物理量(地表面粗度、アルベド等)の観測値が存在せず、気候値的な値を与えざるおえないこと、などが原因となって、仮にモデル化したとしてもその結果は現状では精度に問題がある。本研究ではこれらの課題の中で、水・熱のやりとりをモデル化するために必要な基礎的物理量である地表面粗度を、衛星リモートセンシングデータ(特に合成開口レーダデータ)から抽出するためのアルゴリズムを開発するための基礎的研究を行なった。また、衛星熱画像は一般に数キロの分解能で得られるが、その内部での地表面温度は複雑に分布する。この分布によって平均的な地表面温度の推定値はどの程度、誤差を含むことになるのか、航空機MSSで取得された熱画像を用いて検討した。地表面での熱収支・水収支をモデル化するためには、モデルパラメータとして空気力学的粗度が必要となる。この空気力学的粗度の空間的分布図を合成開口レーダデータから作成し、将来的に全球陸域を対象とした地表面粗度マップを作成するための基礎的研究を行なった。地表面粗度抽出のためのアルゴリズムを開発するためには、1.合成開口レーダデータと地表面の幾何学的凹凸との関係2.地表面の幾何学的凹凸と地表面粗度との関係を定式化する必要がある。本研究では特に1.における関係を対象とし、JERS-1とERS-1のSARデータとマイクロ波表面散乱理論式とを用いて、土壌水分の影響を考慮したうえで後方散乱係数から地表面の凹凸に関する情報を抽出することを試みた。地表面の凹凸に関するパラメータの空間分布状況を取得することができれば、それをもとに空気力学的粗度の空間分布を得ることが可能となる。研究対象領域は琵琶湖北東部の木之本町、高月町付近で、領域内の裸地面(グランド、田圃)を対象とした。地表面凹凸パラメータの抽出精度がどの程度であるかを把握するために、現地において、それらのパラメータの実測も行なった。

地表面の凹凸に関するパラメータの抽出結果と現地観測結果とを比較した結果、田圃では現地観測結果に近い結果が得られた。裸地面という限られた土地利用での結果であるが、これは本研究が全球陸域粗度マップ作成のためのアルゴリズム開発に寄与しうることを示すものである。特に水とエネルギーの循環を理解し、かつ大気大循環モデルに組み込んでいかなければならない分野として、大気と地表面における水とエネルギーのやりとりの理解とそのモデル化がある。これまで、地上の非常に狭い範囲内においては、集中的な観測およびモデル化によって、水・熱のやりとりが理解されつつあるが、これが地域スケール・大陸スケールひいては地球全体となると、仮りモデル化はできたとしても、それをパラメータライズし、検証し得るデータを大陸規模で地上観測によって取得することは困難であるため、そのモデル化は疑わしいものになってしまう。唯一、残された観測手法は、宇宙からの衛星リモートセンシングである。そこで、本研究では、水・熱循環の理解およびモデル化のために、衛星リモートセンシングデータから、これらに必要な物理量を取得するための方法を獲得することを目的としている。今年度は,計画の最終年度として平成7年度に行なったデータ収集を継続するとともに,特に,衛星搭載合成開口レーダデータを用いた地表面粗度パラメータの抽出方法を開発した.まず,データ収集については、琵琶湖北東域を対象として,衛星リモートセンシングデータ・航空機リモートセンシングデータを取得し、衛星データ取得時と同期して地上でグランドトルウ-スデータの収集を行なった。さらに,リモートセンシングデータから広域の空気力学的粗度マップを得る方法について考察し,地表の体積含水比を計測した上で複数のマイクロ波散乱の理論モデルを連立させて解くことにより,地表面高さの標準偏差および相関長さといった粗度パラメータを得るアルゴリズムを構築した.加えて,全球規模の空気力学的粗度マップを作成するため,衛星データのCCT値から直接地表面粗度を得るための回帰式を作成した.
下垂体腫瘍への遺伝子診断技術の応用に関する研究

【目的】最近、主として延髄や視床下部に分布し、ラット下垂体培養細胞からのプロラクチン(PRL)放出を促すとされるプロラクチン放出ペプチド(PrRP)と命名された新しいペプチドが報告された。我々はそのPrRP受容体に注目しRT-PCR法および免疫染色法を用いて各種ヒト下垂体腺腫組織およびヒト正常下垂体組織よりそれらの発現解析を試みた。【方法】1.手術時摘出したヒト下垂体腺腫組織についてRT-PCR法によりPrRP受容体mRNAの発現を解析した。その発現率と血中PRL値を比較した。下垂体腺腫組織としてPRL産生腺腫6例、ACTH産生腺腫3例、GH産生腺腫1例、非機能性腺腫3例を用いた。2.PrRP受容体のC末端よりペプチドを合成し、それに対する抗体を作製した。剖検時に摘出したヒト各臓器組織に対し抗PrRP受容体抗体を用いて免疫染色を施行した。また、ヒト正常下垂体組織10例に対し抗PrRP受容体抗体および抗下垂体前葉ホルモン抗体(GH, PRL, TSH, ACTH, LH, FSH,α-subunit)を用いた二重免疫染色を施行しどの下垂体細胞とPrRP受容体が関係しているかを検証した。【結果】1.下垂体腺腫組織全例にPrRP受容体mRNAの発現が認められた。PRL産生腺腫のその発現率は一定の傾向を示さなかった。PrRP受容体の発現率と血中プロラクチン値の間には相関関係は認められなかった。2.ヒト正常臓器では、下垂体にのみ抗PrRP受容体抗体の免疫陽性細胞がみられた。二重免疫染色ではACTH産生細胞のみにPrRP受容体の免疫陽性所見が認められ、PRL産生細胞には見られなかった。他の種類のホルモン産生細胞にもPrRP受容体の免疫陽性所見はみられなかった。【結論】PrRP受容体はあらゆる下垂体腺腫内に存在しており、PRL放出以外の作用の存在が示唆された。ラットではPrRPのプロラクチン放出効果以外の作用が報告されている。PrRPはヒト正常下垂体においてACTHを介してPRLあるいは他のホルモン分泌を制御するというPRL放出効果以外の生理活性も持つ可能性が推測された。正常下垂体と下垂体腺腫ではPrRP受容体発現において差異が見られ、生理作用が異なることが示唆された。【目的】最近、主として延髄や視床下部に分布し、ラット下垂体培養細胞からのプロラクチン(PRL)放出を促すとされるプロラクチン放出ペプチド(prolactin-releasing peptide:PrRP)と命名された新しいペプチドが報告された。我々はそのPrRP受容体に注目し各種ヒト下垂体腺腫組織を用いそれらの発現分析を試みた。【方法】手術時摘出したヒト下垂体腺腫組織についてRT-PCR法によりPrRP受容体の発現を解析した。独自のPCR用プライマーを設計しその発現を増幅した。

摘出組織のPrRP受容体mRNAの発現はゲル電気泳動後にバンドとして検出した。また、その発現量を定量化したもの(発現率)と血中PRL値を比較した。下垂体腺腫組織としてPRL産生腺腫6例、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)産生腺腫3例、成長ホルモン(GH)産生腺腫1例、非機能性腺腫3例を用いた。また、下垂体腺腫以外の脳腫瘍(髄膜腫、膠芽腫)についてもPrRP受容体発現を分析した。【結果】解析した下垂体腺腫組織全例にPrRP受容体の発現が認められた。PRL産生腺腫の発現率は0.054-1.04(平均0.64)であり一定の傾向を示さなかった。ACTH産生腺腫、GH産生腺腫、非機能性腺腫の発現率の平均は各々、0.63,1.15、0.66であった.PrRP受容体の発現率と血中プロラクチン値(8-1697ng/ml、平均193)の間には相関関係は認められなかった。下垂体腺腫以外の脳腫瘍では発現は見られなかった。【結論】PrRP受容体は下垂体腺腫の種類によらず下垂体腺腫内に存在しており、PrRPは下垂体腺腫のPRL分泌制御に何らかの役割を演じている可能性が示唆されるが、他の因子の関与も考えられ、その作用機構および生理的意義については現在検討中である。【目的】最近、主として延髄や視床下部に分布し、ラット下垂体培養細胞からのプロラクチン(PRL)放出を促すとされるプロラクチン放出ペプチド(prolactin-releasing peptide ; PrRP)と命名された新しいペプチドが報告された。しかし、その機能については未だ不明な点が多い。我々はこれまでそのPrRP受容体に注目し手術時摘出したヒト下垂体腺腫組織についてRT-PCR法によりPrRP受容体の発現を解析し報告してきた。今年度はヒト正常下垂体を用い、免疫組織化学的手法によりそれらの発現解析を試みることにより、この新しいペプチドPrRPの生理活性および作用部位を解明した。【方法】1.ペプチド抗原の作製:PrRP受容体のC末端より20アミノ酸からなるペプチドをprotein syneasgyで合成した。2.抗体の作製:PrRP受容体のC末端に対する抗体を作製した。3.抗体価の確認:既存の方法を用いて抗体価を確認した。4.ウェスタンブロッテイング:作製したポリクロナール抗体の抗原特異性を確認するため、手術時に摘出した下垂体腺腫組織を用いてウェスタンブロッテイングを施行した。5.免疫組織染色:病理解剖時に摘出したヒト正常下垂体組織10例に上述のごとく作製したPrRP受容体に対する抗体を用いて免疫染色を施行した。6.二重免疫染色:ヒト正常下垂体組織10例について抗PrRP受容体C末抗体および抗下垂体前葉ホルモン抗体(GH, PRL, TSH, ACTH, LH, FSH, α-subunit)を用いた二重免疫染色を施行しどの下垂体細胞とPrRP受容体が関係しているかを検証した。【結果】ヒト正常下垂体組織では10例全例で抗PrRP受容体抗体の免疫陽性細胞がみられた。二重免疫染色ではACTH産生細胞のみにPrRP受容体の免疫陽性所見が認められ、PRL産生細胞には見られなかった。また、他の種類のホルモン産生細胞にもPrRP受容体の免疫陽性所見はみられなかった。【結語】ラットではPrRPのプロラクチン放出効果以外の作用が報告されている。
SIMS,FAB,FD等新しいイオン化法の開発と高分子量物質の質量分析法の研究

1、高分子量生体成分の質量分析大橋らによりIn beam方式による研究が行われ、この方式でEI法でも種々の生体成分の分子イオンが得られることが明らかとなった。鈴木らにより、SIMSイオン化の際問題となるNaイオンの挙動、及びその除去法について研究がなされた。松尾、交久瀬、松田らはヘモグロビンバリアントの分析法を確立し、数種の新しいバリアントの構造を決定した。また、ペプチド分子がSIMS法によりイオン化される際の質量分布について、パルスカウント法による新しい方法により測定をした。池川らは微量天然有機化合物をより精密にかつ正確に測定するための準備と測定法の開発を行った。2、イオン源の研究土屋は溶液に溶かした試料を直接イオン化する液体イオン源の開発研究を進めこのイオン源による質量スペクトルの特徴を調べた。またLCの直結に関する研究も行った。野田らは溶融金属による高密度イオンガンの開発を、奥山はFDイオン化エミッターの研究を組織的に行った。3、イオン化機構の解明山本らはEIMSにおけるイオン化機構の解析を理論面から詳細に行った。また、グリシンのフラグメンテーションの解析も行った。中田はCIにおけるプロトン付加によるイオン化の機構について、新しい研究方法を導入して解明した。交久瀬らは金属クラスターイオンについて、正負両イオンの質量分布を測定し、クラスターイオンの安定性について重要な知見を得た。岡野らはSIMS装置の開発を行い、そのイオン化機構について調べた。
新規含フッ素アクリルモノマ-の重合と生成ポリマ-のキャラクタリゼ-ション

一般に、かさ高い置換基をもつ1,1ー二置換エチレンは立体障害のため重合性は低いが、大かな置換基をもつアクリルモノマ-で単独重合する例も知られている。このようなモノマ-として、αーアルコキシメチルアクリル酸メチルならびに新規モノマ-であるαーフルオロアルコキシメチルアクリル酸メチルを選び、それらの合成と重合について検討し、さらに生成ポリマ-のキャラクタリゼ-ションを行なった。αーアルコキシメチルアクリル酸ルチルは、αーフロモメチルアクリル酸メチルを等モル量のトリエチルアミンとの反応で4級塩としたのち、アルコ-ルとの反応でほぼ定量的に得られる。フルオロフルコキシ基も同様の反応で導入できる。この方法で、C_2C_<12>のアルコキシ基とC_2C_3のフルオロアルコキシ基をもつモノマ-を合成した。これらは、容易にラジカル重合し、2mol/lでの溶液重合で分子量数万以上ポリマ-が得られた。スチレンとの共重合結果より求めたQおよびe値から、これらは共役性の弱い電子受容性モノマ-であり、アルコキシメチル基およびフルオロアルコキシメチル基の電子吸引性が重合性を高めている。しかし、アルキコキシ基が大きくなると重合ならびに共重合性は低下する傾向があり、アルコキシ基の枝分かれは明らかに反応性を低下させ立体障害を受けやすいことがわかる。得られたポリマ-のT_0および熱分解温度はかさ高い置換基のため、ポリ(メタクリル酸メチル)より低い。アルコキシメチル置換体のポリマ-でアルコキシ基がC_3罧り短い場合と同様に、フルオロアルコキシ置換体のポリマ-はメタノ-ルに可溶でnーヘキサンには不溶である。接触角測定の結果、含フッ素ポリマ-は撥水・撥油性を示すことが明らかとなった。α-ブロモメチルアクリル酸エステルは、アリル位に活性な臭素をもつためトリエチルアミンの存在下でアルコ-ルと室温で容易に反応し、α-アルコキシメチルアクリル酸のエステルが得られる。直鎖ならびに二級アルコ-ルから上記反応で所定のモノマ-が合成できる。また、含フッ素直鎖アルコ-ルからも同様の反応でα-フルオロアルコキシメチルアクリル酸エステルが得られた。なお、ナトリウムアルコキシドとブロミドとの反応では、マイケル付加が避けられないためモノマ-の合成法としては適しない。α-アルキルアクリル酸エステルでは置換基がメチル基以外は、α-エチルアクリル酸エステルでも単独重合しない。これに対し、C_2C_<12>のα-アルコキシメチルアクリル酸エステルは、いずれも単独重合しM_n=10^410^5のポリマ-が生成した。重合速度はアルコキシ基のアルキル基の大きさにはほとんど影響されず、含フッ素アルコキシ置換体は他よりも重合が早いことが注目される。重合温度を変えた実験では100°C以上でも重合速度の低下は認められず、天井温度が低いためポリマ-生成が阻害されることはないと思われる。また、スチレン(M_1)との共重合においてもC_4アルコキシ置換体ではr_1=0.44およびr_2=0.22でありC_<12>モノマ-ではr_1=0.61およびr_2=0.39となり、アルキル基が大きくなるとモノマ-反応性が若干低下する傾向が認められるが、その程度は小さくいずれもメタクリル酸メチルと類似の反応性を示す。

したがって、α-アルキル置換体とは異なりα-アルコキシメチルアクリル酸エステルは、アルコキシ基の種類によらず重合および共重合性が高く、一連の重合性モノマ-のシリ-ズとなることが明らかとなりα-含フッ素アルコキシメチルアクリル酸エステルから新規含フッ素ポリマ-が得られることが明らかとなった。これまでのα-(アルコキシメチル)アクリル酸メチルの合成法の検討結果にもとづき、α-(ブロモメチル)アクリル酸メチルとトリエチルアミンの反応で生じる4級塩のアルコ-ルによる親核置換反応でα-(フルオロアルコキシメチル)アクリル酸メチルを得た。3級アルコ-ルやフェノ-ル類には同様の反応は適用できないので、含フッ素アルコ-ルとしてCF_3CH_2OH、CF_2HCF_2OHおよび(CF_3)_2CHOHをえらび、それぞれのフルオロアルコキシ基をモノマ-に導入した。いずれもモノマ-もラジカル開始剤の存在下で容易に単独重合し、ジオキサン中で2mol/Lのモノマ-濃度での重合でM^^ー_n=50000-100000ポリマ-が得られた。スチレン(M_1)との共重合ではr_1=0.230.37およびr_2=0.070.20となり、含フッ素モノマ-が相当するアルコキシメチルモノマ-より反応性が高、これらのモノマ-反応性比からの計算でQ_2=0.700.97およびe_2=0.871.25が得られフルオロアルコキシメチル基の方が電子吸引性が強いことがわかる。しかし、(CF_3)_2CH置換体は、立体障害のため反応性が低下した。このように、反応点である炭素-炭素二重結合から離れた位置でのフッ素置換や分岐が、モノマ-の重合および共重合性に影響することが明らかとなった。得られたポリマ-は、n-ヘキサンには溶解せず、メタノ-ル、テトラヒドロフラン、アセトンなどには溶解する。熱重量分析の結果では、ポリ(α-フルオロアルコキシメチル)アクリル酸メチルは、アルコキシメチル置換体よりも熱安定性はよいが、ポリメタクリル酸メチルよりも低温で熱分解が起こる。水およびn-ヘキサデカンの接触角は、いずれのフルオロアルコキシメチルアクリル酸メチルからのポリマ-も撥水・撥油性を示す。
硫黄によるpillar形成を利用したC/Sアロイの細孔構造の制御

これまでに、スルホン基をイオン交換基として持つ陽イオン交換樹脂に交換するカチオンの種類を変えることによって、それを炭化して得られる樹脂の細孔径を0.380.45nmの範囲で制御することに成功した。本年度はカルボキシル基をイオン交換基として持つ弱酸性の陽イオン交換樹脂についても同様の実験を行い、カチオン種が炭化後の樹脂の細孔構造に与える影響を検討した。また、金属が高分散している炭化後の樹脂について、NOの分解除去剤として用い、その活性を検討した。用いた樹脂は、カルボキシル基を持つメタクリル酸型とアクリル酸型のイオン交換樹脂で、ともに多価のイオンで交換すると樹脂は炭化中に溶融することなく、炭化後の樹脂は0.5nm以上の大きな細孔が発達しており、弱酸性のイオン交換樹脂についてもピラー効果があることがわかった。また、炭化樹脂について、酸処理を施して金属を取り除いたところ、新たに細孔が形成される樹脂と細孔がつぶれて消失してしまう樹脂があり、試料によって金属が細孔形成に果たす役割が異なることがわかった。Ni^<2+>,Cu^<2+>,Zn^<2+>で交換した樹脂の炭化物をNOの分解除去剤として用いたところ、Ni^<2+>で交換した樹脂の500°C炭化物は、300°Cという低温で3時間以上にわたってNOを100%除去できた上にそのほとんどが窒素に転換されており、NOの分解除去剤として非常に高い活性を持つことがわかった。また、活性を失った樹脂は、He中500°Cで処理することにより、再び活性を取り戻した。XPSおよびMRDの分析結果より、Niが酸化されてNiOとなって活性を失い、He中500°Cで処理することにより、NiOが炭素で還元されてNiとなるために活性を取り戻すと判断できた。
詐欺罪解釈における被害者の共同答責の影響について─日独瑞の比較法的研究─

平成30年度は、1スイス詐欺罪における悪質性概念の調査、2スイス、オーストリアにおける詐欺未遂罪の開始時期に関する比較法調査を行った。1について、詐欺罪は、行為者が被害者を欺いて財産的利益を得る行為を処罰する犯罪であるところ、スイスでは、行為者が誰にでも看破できる「欺く行為(欺罔行為)」を用いた場合には、詐欺罪にならないとされている。すなわち、「欺く行為(欺罔行為)」が「悪質」と言えるものでなければ詐欺罪には当たらないとされている。判例を調査したところ、スイスで「悪質性」要件が必要とされているのは、「被害者に最低限要求される注意措置を講じれば損害が回避可能である場合、そのような注意措置を講じていなかった被害者を保護することは刑法の任務ではない」との理解によることが判明した。このような理解は、近時、被害者の確認措置の有無によって詐欺罪の成立範囲を検討するわが国の判例の立場に親和的であり、参照価値が高いものと言える。さらに、スイス刑法の基本書及び判例を調査し、どのような場合にこの「悪質性」要件が認められるのかを調査した。2は、昨年度より継続している「詐欺罪の実行の着手」に関する調査である。特殊詐欺事案において加担者がどのような行為を行った時点で詐欺罪として処罰されうるかが、近時、わが国の判例で問題とされているところ、昨年度は、わが国の裁判例の分析及びドイツ法との比較分析を行うことで、詐欺未遂罪の処罰時期について一定の指針を提示した。その後、最判平成30年3月22日刑集72巻1号82頁において、最高裁判所が同問題につき判断を示したことから、本年度もこの問題を扱い、わが国同様ドイツ法の影響の強いスイス・オーストリアの調査を行った。調査の結果、オーストリアでの詐欺未遂罪の判断基準に参照価値が高いことが判明した。平成30年度は、昨年度から延期していたスイス法調査を主として行った(1)。さらに、昨年度から取り組んでいる新しい重要課題についても、比較法の対象をドイツからスイス・オーストリアに広げ、調査を深めた(2)。昨年度に比べて、平成30年度は、研究成果を公刊物に掲載した機会が少なくなっているが、これは、これまで扱ってこなかったスイス・オーストリアという比較法対象国に関する調査を行ったためである。1スイス詐欺罪における「悪質性」要件の調査に関連して、平成30年度の夏季休暇中に、スイス・チューリッヒ大学での資料収集ならびに現地研究者へのヒアリングを実施した。資料については、スイス刑法典の立法資料など古い資料や、国内で入手困難な専門書を得ることができた。ヒアリングについては、当初計画していたチューリッヒ大学のシュワルツネッガー教授のほかに、同教授を介して知己を得たトメン教授、ナイデッガー教授にもインタビューを行うことができた。両教授は、「悪質性」に関してスイス国内で代表的な業績を上げる研究者で、特に、トメン教授は過去にスイス最高裁の調査員を担当しておられ、法実務にも精通している。3名の教授にインタビューを行えたことで、短期間ながら、十分な調査結果を得ることができた。2詐欺未遂罪の成立時期に関しては、平成29年度での研究過程において、日本及びドイツに関する調査分析の大部分が終了していたため、平成30年度は、比較法の調査対象にスイス・オーストリアを加えることとした。この比較法の調査成果は、上記最高裁判決の分析にも有用であるところ、調査成果の一部を上記最高裁判決の判例評釈において公表した。平成31年度は、1スイス詐欺罪の「悪質性」要件についての立法調査、2ドイツ・オーストリアにおける財産犯の着手時期に関する調査を行う予定である。1「悪質性」要件は、スイス刑法146条において明文要件とされているところ、刑法146条の立法過程を調査する。判例・学説史に関しては、大まかな調査が完了しているところ、立法史に関する調査を行うことで、現在のスイス判例・通説の立場が形成された経緯を明らかにすることを目的とする。平成30年度の現地調査において、いくつかの立法資料を入手しており、同資料の分析を行う。分析の結果、資料数が不十分である場合には、平成31年度に再度、現地調査を行うことを検討している。2平成29年度、平成30年度に詐欺罪の着手時期に関する判例・比較法調査を行ったが、最判平成30年3月22日刑集72巻1号82頁が出された後も、その他の財産犯について着手時期が問題とされうると予想される。すなわち、実務家の執筆する論稿によれば、特殊詐欺事案においては、詐欺のみならず、窃盗や強盗が犯されることも少なくないことが指摘されており、今後、詐欺以外の財産犯について着手時期が争われる事案が増加すると思われる。そのため、判例実務で問題とされるに先んじて、その解決の方向性を提示するべき、平成29年度、30年度で行った調査方法を用いて、他の財産犯に関しても調査を行う予定である。平成29年度は、1詐欺未遂の開始時期に関する国内判例研究及び比較法的研究、2ドイツにおける詐欺処罰の現代的課題の分析、3スイスにおける詐欺罪規定の基礎研究を行った。1については、特殊詐欺事案において加担者がどのような行為を行った時点で詐欺罪として捕捉可能であるかが、我が国の判例実務において問題とされている。特に、捜査機関が「騙されたふり作戦」を展開するなどして被害発生前に詐欺グループを検挙することにより、これまで重要視されてこなかった詐欺未遂の開始時期が理論的な課題とされている(最判平成30年3月22日など)。

この問題につき、我が国の裁判例の分析と、ドイツ法との比較分析を行うことで、詐欺未遂の開始時期についての提言を行った(立教法務研究11号156頁)。2については、ドイツにおいて近時課題とされている詐欺罪の論点について調査を行った。特に、被害者が多数いた場合の錯誤要件の証明及び、法人等に対する詐欺事案での理論構成のあり方が問題とされているところ、同種事案は我が国にも見られるものである。ドイツにおける議論状況をまとめ、その成果を公表すること(『刑事法学の未来』(信山社)421頁、比較法雑誌51巻3号205頁)で、我が国における議論の発展を促すことを試みた。3については、スイスにおける詐欺罪規定の基礎理論を把握すべく、他の財産犯との住み分けについて調査を行った。スイスは、1990年代初頭に処罰範囲の間隙を埋めるために複数の構成要件を増設した結果、財産犯の新しい体系化が行われた。この点についての調査により、詐欺罪規定で処理される事案の実態を把握することができた。これらの研究成果は、詐欺犯罪の実態を把握しつつ、その解決策についての理論的基盤を提供するものであって、そのいずれもが「詐欺罪の成立範囲の適正化・明確化」に資するものである。平成29年度においては、海外調査について一部計画の修正があったものの、全体としては遅滞なく研究を進めることができている。研究計画上、平成29年度は、I研究「被害者の共同答責と詐欺罪の成否についての補強研究」のうち、スイス法の基礎調査を進めるとともに、海外調査を行う予定であった。しかし、本研究の主目的である「経済活動の自由保証と被害者保護の均衡を保った詐欺罪処罰のあり方を提唱する」との関連で、より重要性の高い課題に取り組む必要性が生じたために、一部計画に修正を加え、新しい課題に取り込むことした(前記1研究)。他方、平成30年度以降に予定していた調査の一部を平成29年度に前倒しして行うことができ、また、その成果を公刊することもできた(前記2研究)。その要因は、来日したドイツ刑事法研究者・実務家から本研究を行う上での助言を多く得られたからである。平成29年度、各大学でドイツ刑事法研究者・実務家が招聘され、講演を行うことが多く、報告者もそれらに参加して、個別的に意見交換を行う機会を得た。ここでの情報提供により、ドイツ法調査を効果的に行うことができた。以上の研究と同時に、スイス法の基本調査も行ったが(前記3研究)、前記12研究の影響により、その一部を次年度以降に持ち越すこととなり、そのために予定していた現地調査についても次年度以降に繰り越すこととした。現地での文献調査、ヒアリングを効果的に行うには、基礎調査を終了させる必要があると考えたからである。もっとも、前記の通り、平成30年度の研究計画を一部本年度に前倒しすることができたため、全体計画においては、遅滞なく計画を実施することができるものと思われる。平成30年度は、1スイス詐欺罪における悪質性概念の調査、2スイス、オーストリアにおける詐欺未遂罪の開始時期に関する比較法調査を行った。1について、詐欺罪は、行為者が被害者を欺いて財産的利益を得る行為を処罰する犯罪であるところ、スイスでは、行為者が誰にでも看破できる「欺く行為(欺罔行為)」を用いた場合には、詐欺罪にならないとされている。
CO_2レーザーを用いた矯正学的歯の移動時における疼痛軽減メカニズムの解析

本研究の目的は矯正歯科治療に伴う痛みに対するCO2レーザーの軽減効果のメカニズムを解明することである。本研究において、実験的歯の移動時におけるCO2レーザーの疼痛軽減の効果を中枢側(中脳路核)および末梢(歯髄、歯根幕)において検証を行った。その結果、歯の移動時に伴い、中枢側において増加した痛み発生物質(c-fos)の発現がCO2レーザー照射後に有意に減少する事が明らかとなった。一方、末梢側においては、実験的歯の移動後、末梢神経組織のマーカーとしても知られるカルシトニン遺伝子関連ペプチド: CGRPおよびPGP9. 5の発現はわずかに増加した。CO2レーザー照射後においては、CGRPおよびPGP9. 5の発現に全く変化を認めなかった。さらに、CO2レーザー照射後の温度変化を計測した結果、いずれの照射強度、時間においても40°を超えることはなく、人体に影響を与えることはないことが示唆された。以上よりCO2レーザー照射は、中枢に発現するc-fos蛋白の発現を抑制することにより、歯の移動時に認める痛みを末梢組織の損傷等を起こさずに軽減する可能性が示唆された。我々は、矯正臨床において、CO_2レーザーを用いた歯の移動時における疼痛軽減の効果を報告した(Angle Orthgd. 2008)。しかし、歯の移動時におけるCO_2レーザーの疼痛軽減の機序は全く解明されていないことから、去年ラットをモデルとして、実験的歯の移動時におけるCO_2レーザーの疼痛軽減の効果を中枢側(中脳路核)および末梢(歯髄、歯根膜)において検証を行った。その結果、歯の移動後、中脳路核の尾側亜核において、著しく増加した痛みのマーカーの一つとされるc-fos蛋白の発現の減少がCO_2レーザー照射によって認められた。さらに、CO_2レーザー照射の末梢組織における侵害性を検証するため、歯髄および歯根膜における神経ペプチド(カルシトニン遺伝子関連ペプチド; CGRP)の発現を検証した結果、CO_2レーザー照射による歯の移動時のCGRPの発現に変化を認めなかった。以上の結果より、CO_2レーザー照射は、中枢に発現するc-fos蛋白の発現を抑制することにより、歯の移動時に認める痛みを軽減する可能性が示唆された。さらに、CO_2レーザー照射による末梢組織の損傷等は認められないことが推測され、為害作用は少ないと思われる。よって、今回検証を行ったCO_2レーザーは矯正学的歯の移動時の痛み軽減に有効であることが示唆された。現在これらの研究から得られた成果を、論文としてまとめ、現在、国際誌に投稿中である。本年度は中脳路核および三叉神経節において、様々な神経ペプチドとc-fosとの共存関係を調べ、画像解析ソフト(Win-Roof)を用いて、これらのmRNAを有するニューロンの細胞体の大きさや、染色濃度、量的変化を分析する。さらに、培養した骨芽細胞様間葉系細胞にCO_2レーザーを照射し、リアルタイムRT-PCRを用いて細胞レベルでのレーザー照射による影響を対照群と比較検討する。我々は、矯正臨床において、CO_2レーザーを用いた歯の移動時における疼痛軽減の効果を報告した(Angle Orthod.2008)。しかし、歯の移動時におけるCO_2レーザーの疼痛軽減の機序は全く解明されていないことから、去年ラットをモデルとして、実験的歯の移動時におけるCO_2レーザーの疼痛軽減の効果を中枢側(中脳路核)および末梢(歯髄、歯根幕)において検証を行った。その結果、歯の移動時に伴い、中枢で増加する事が知られている痛み発生物質(c-fos)の発現がCO_2レーザー照射後に有意に減少する事が明らかとなった。また、過度なレーザー照射等は末梢組織に為害作用があることが知られているが、末梢神経組織のマーカーとしても知られるカルシトニン遺伝子関連ペプチド:CGRPおよびPGP9.5等の発現にCO_2レーザー照射後全く変化を認めなかった。さらに、CO_2レーザー照射後の温度変化を計測した結果、いずれの照射強度、時間においても40°を超えることはなく、人体に影響を与えることはないことが示唆された。以上よりCO_2レーザー照射は、中枢に発現するc-fos蛋白の発現を抑制することにより、歯の移動時に認める痛みを軽減する可能性が示唆された。

よって、今回検証を行ったCO_2レーザーは矯正学的歯の移動時の痛み軽減に有効であることが示唆された。これらの研究から得られた成果は、今年3月にJournal of Dental Researchに掲載された(Journal of Dental Research.2010)。本研究の目的は矯正歯科治療に伴う痛みに対するCO_2レーザーの軽減効果のメカニズムを解明することである。本申請者らはすでに歯の移動時に認める痛みマーカーの発現の分析を末梢及び中枢で行い、CO_2レーザー照射による影響を基礎的(Journal of Dental Research, 89:537-42, 2010)または臨床的(Angle Orthod. 78:299-303, 2008)に報告した。しかし、今まではCO_2レーザーの即発性の痛みにおける効果の分析にとどまり、矯正歯科治療に特徴的な遅発性の痛みにおける効果は未だ不明である。そこで新たに遅発性の痛みの指標となりえるアストロサイトおよびグリア細胞の歯の移動時の変化およびCO_2レーザー照射による影響の分析を行った。その結果、実験的歯の移動後、ラット中枢神経(三叉神経主知覚核、尾側亜核、吻側亜核)領域において、アストロサイトおよびグリア細胞の増加を認めた。アストロサイトおよびグリア細胞は尾側亜核において5日後に、吻側亜核では7日後に最も著しい増加を認めた。さらに、痛みマーカーであるc-fos蛋白およびカルシトニン関連遺伝子(CGRP)とアストロサイトおよびグリア細胞の共存性を検証したところ、c-fos蛋白が歯の移動後35日後において増加を認めた。マイクログリアにおいてc-fos蛋白と共存を認めた細胞は、5日後に尾側亜核および吻側亜核に最も著しい増加を認めた。一方、アストロサイトにおいて、c-fos蛋白と共存を認めた細胞は、尾側亜核では5日後、吻側亜核では7日後に最も著しい増加を認めた。CGRP陽性細胞においては特に著名な変化は認められなかった。以上の結果より歯の移動時に特徴的に起きる遅発性の痛みにアストロサイトおよびグリア細胞が関与し、痛みの伝達および調節に深く関わることが示唆された。