hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子どもにおける３次元映像視聴に関する研究

VASの結果から3Dの場合の方が全体的に疲労感が高くなることが示されたが、「立体」であることよりも「動き」のある画像であることによると思われる吐き気などを伴う重篤な気分の悪さは、3Dと2Dいずれにおいてもほとんど生じず、差がないことが示された。この結果から子どもを対象にした実験の可能性を慎重に検討中である。平成27年度には「幼少期におけるゲーム経験とゲーム体験による疲労感との関係」という題名の紀要論文を書いた。大学学部生が初めてゲーム機で遊んだ時として思い出した年齢、その後のゲーム経験、ゲームに対する態度等を調査した。そして経験の違いが2Dゲームによる疲労感と3Dゲームによる疲労感等において生じるのかについて調べた。人生において初めてゲームで遊んだ平均年齢(6.5歳)より早期に初めてゲームで遊んだ者(早期ゲーム開始群)と、遅い時期に初めてゲームで遊んだという者(非早期ゲーム開始群)とに分けて、各結果を比較した。まず早期ゲーム開始群の方が、大学生になってからも若干頻繁にゲームをすることがあるようであったが有意差はなく、ゲームに対しての好悪判断でも両者に有意差はなかった。しかしゲームによる全体的疲労感においては早期ゲーム開始群の方が非早期ゲーム開始群よりは少ない傾向がうかがえた。また3Dゲーム経験あり群と3Dゲーム経験なし群とに分けて疲労感をみると、3Dゲーム経験あり群の方が3Dゲーム経験なし群よりも疲労感が全体的に生じにくい傾向がうかがえた。追加して質問紙調査も行った。子どもの時期に初めてゲームをすることになった切っ掛けは、友達よりもむしろ親や兄弟の影響が強かった。特に早期ゲーム開始群の場合、家族の影響だという場合が多かった。また一番ゲームをよくしていた時期は10歳から14歳の間ということであった。約6割の調査協力者が3Dゲームの経験ありということであったが、3D画面のほうを好んで選択するという者は全体の約1割に満たなかった。これらの結果から、裸眼で3D映像を見ることのできる携帯型ゲーム機の3D映像視聴はあまり多用されていないことがわかったが、3D画面を好んで選択する少数の人々の詳しい実態や特性はわかっていないので、今後調べたい。また幼稚園での調査計画も具体的に進めている。2Dゲームよりも3Dゲームで臨場感をより感じていたが、2Dの方を好む者が多く、2Dよりも3Dの方で疲労感が高かったが、いずれにおいても重篤な気分の悪さは生じなかったことから、小さい画面の場合には危険性が少ないと示唆した。また実験協力者が初めてゲーム機で遊んだ年齢の平均は約6.5歳で、ゲーム早期開始群よりも非早期ゲーム開始群のほうが3Dゲームをした後に疲れやすいことがわかった。この結果から早期のゲーム経験の影響について考察した。さらに本研究で大学生から得たデータと現在の子どもたちが大学生になったときのデータを比較していきたい。また3Dゲーム経験のある子どもの縦断的研究中である。平成26年4月に新しい職場に異動したために、環境が全く異なり、予定通りの研究遂行が予想以上に困難となった。そのため結局昨年度には、まず研究を進めるための地盤づくりを行った。そして今までの研究成果を学会発表して、紀要論文として発表したところでおわり、追加の調査と実験をすることがほとんどできなかったが、これらの活動によって課題が明確化したので、残りの期間を無駄なく有効に活用できるようにして研究を進めていきたいため、補助事業期間延長申請をすることとなった。そのため最も研究を進められる3月に研究費を一時的に使用できなくなったことは残念であったが、補助事業期間延長申請を承認していただけたので、今年度こそ予定していた調査と実験を行い、研究をさらに発展させて今後につなげていきたい。
過渡安定度喪失に起因する電力系統ハイリスク事象の効率的探索

本研究では、電力系統のリスクの定義として、「供給支障量と発生頻度の積」を採用している。本指標に基づいて、フォールト及び自然災害発生時における過渡安定度喪失に起因する電力系統ハイリスク事象を電力系統シミュレ-タを用いて確実かつ効率的に探索できる実用的手法を開発し、これをモデル電力系統に適用し、その有効性を検証した。さらに、ハイリスク事象探索に及ぼす設計要素の影響評価手法を開発し、これを用いて設計要素がハイリスク事象探索に及ぼす影響を明らかにした。1.電力系統シミュレータ(HYPERSIM)を購入し、使用方法を修得した。2.当該シミュレータを用いて必要データを収集し、ハイリス事象を確実かつ効率的に探索可能な手法を開発するために、予備的検討を行っている次の各事項について詳細に検討した。(1)代表フォールトの選定:電力系統に発生するフォールトを漏れなく列挙し、ヒューリスティックな知識を使用したり、それらを必要に応じて模擬することによりハイリスクを生起させ得る代表フォールトを選定する。(2)イベントツリーの生成:基準リスクより低い事象は枝刈りし、次のステップに従ってイベントツリーを作成する。1)保護装置正常動作時のイベントツリーを作成する。2)マルコフモデルを用いて保護装置の信頼度解析を行い、動作時に保護装置が故障している確率を算定する。3)保護装置故障時のイベントツリーを追加する。(3)臨界故障除去時間関数の作成:設定事象を模擬した結果に基づいてフォールトi、ボトム事象j、不安定モードmの臨界故障除去時間関数CCT_<ijm>(W)を生成する。(4)離散的リスク関数の生成:臨界故障除去時間関数を用いて供給支障量を求め、フォールトi、ボトム事象jの離散的リスク関数R_<ij>(W)を生成する。(5)リスクデータの算定:i番目のフォールトが発生してから当該フォールトのj番目のボトム事象に至るまでの代表事象の負荷kにおけるリスクR_<ijk>を算定する。(6)ハイリスク事象の同定:算定した全てのリスクデータをリスクの高い順にソートし、ハイリスクを同定する。2.中国、台湾、韓国へ海外出張し、国際会議で研究成果を発表し、専門家のコメントを受けるとともに関連機関を訪問して研究情報を収集し、今後の研究活動に反映させた。1.初年度に開発したハイリスク事象を確実かつ効率的に探索可能な手法をモデル電力系統に適用し、確実性と効率の観点からその有効性を評価した。評価結果より明らかになった問題点を解決する方策を検討し、手法の改良を計った。2.探索手法の実用性を高めるために、下記事項について検討し、それらの成果を踏まえて実用的手法を確立した。(1)非相似負荷パターンへの対応:同一電力系統における負荷は季節、日時などにより相似的に変化すると推測される。このため、近似的には、負荷パターンは互いに相似とみなせるが、各負荷が戦略的に変化するため、そのようにみなせない場合にも適用可能な手法を開発した。(2)不確定要素への対応:電力系統のリスク値は事故発生率、事故復旧率、分岐確率などによって支配されるが、これらの値は不確定要素が多く精度の高い値を求めるのが困難である。従って、平均値による評価だけでは不十分であり、悲観値に変更した場合にも、最初からやり直すのではなく、最小限の修正で対応できる方法を開発した。(3)リスクに与える影響の評価:自由化に伴う系統運用方法、制御保護方式や装置などを変更したとき、探索手法の中でこれらの変更によって影響を受ける箇所と受けない箇所を分離し、前者のみを再計算することにより、リスクに与える影響を効率的に評価できる手法を開発した。(4)自然災害に起因するハイリスクへの対応:地震、台風、豪雪などの自然災害が発生した場合、多重事故によりハイリスク事象が発生する確率が高くなる。このような場合にも対応できる探索法を開発した。さらに、開発した手法を用いて地震を自然災害の代表例として取り上げ,ハイリスク事象を探索した。3.オーストリア、中国へ海外出張し、国際会議で研究成果を発表し、専門家のコメントを受けるとともに関連機関を訪問して研究情報を収集し、今後の研究活動に反映させた。本研究では、リスクの定義として、「供給支障量と発生頻度の積」を採用し、電力系統の最も重要な評価特性である過渡安定度の喪失に起因するハイリスク事象を確実かつ効率的に探索できる実用的手法を開発する。次に、これを用いて電力系統のハイリスク事象を具体的に明らかにする。この目的を達成するために、最終年度として実施した研究の成果を次に示す。1.実際の電力系統と同等の規模を有するモデル電力系統のハイリスク事象を探索するためには、小規模系統に適用した手法をそのまま使用したのでは、探索時間と計算コストが過大になる恐れがある。これを克服するために、より効率的な手法を新たに開発し、これを用いて具体的なハイリスク事象を明らかにした。

2.雷、地震などの自然災害に起因するハイリスク事象の探索において、自然災害データと電力系統解析データのとの間で不確定性に大きな違いがあり、前者の方が桁違いに大きい。このことを考慮して自然災害データをパラメータとして扱う探索手法を開発し、これを用いて自然災害データの不確定性がリスクにどのような影響を与えるかを明らかにした。3.リスクに大きな影響を及ぼすと推測される諸要因を列挙し、モデル電力系統を対象にしてそれらがリスクにどのような影響を与えるかを定量的に評価した。これにより、本研究を発展させた研究課題である「過渡安定度に起因する電力系統リスク低減方策の優先順位決定」を遂行するために有効な基礎データを得ることができた。4.エジプト、中国へ海外出張し、国際会議で研究成果を発表し、専門家のコメントを受けるとともに関連機関を訪問して研究情報を収集し、研究活動に反映させた。さらに、研究成果を国際専門誌に投稿し、掲載された。
障害者権利条約と整合的な制限行為能力制度の再構築

本研究は、成年後見制度が障害者権利条約との関係で抱える課題点を整理し、条約と整合性の高い制度を再構築するための改善の方向性を検討したものである。まず、条約の成立過程とその後の実施過程を精査し、「代理決定から意思決定支援へ」というパラダイム転換の要求が強まり、現行の成年後見類型はもとより、保佐、補助類型まで含めて、国連からの改善勧告を受ける蓋然性が高いことを確認した。他方、行為能力制限による取消権の実効性に関する実態調査等を踏まえ、その範囲を縮減しても、本人の保護を図れる余地があることを指摘した。併せて、意思決定支援の理念を現行制度の運用の中で実現するための解釈論の方向性を示唆した。平成24年度は、本研究計画の最重要課題である国連障害者権利条約12条の射程について、集中的な調査研究を行ない、その成果を2本の論文で公表した。まず、条約の成立過程に着目し、国連の特別委員会における条約審議の内容を、議事要旨等の各種公表資料に基づいて詳細に分析し、1「代行決定から自己決定支援へのパラダイム転換」が12条の趣旨であること、212条の下で、「行為能力の制限」と「法定代理権」をラストリゾートとして維持できるかについて、できる限り多数の国家からの批准を得るために、条文の文言上は、玉虫色の解決が行われたこと等を明らかとした。さらに、条約の運用レベルにおける12条の射程を探るために、1各国の批准時における留保・解釈宣言の内容の分析と、2国連障害者権利委員会による批准国に対する国際モニタリングの状況の分析を行い、権利条約成立時に締約国の政府代表が想定したよりも遙かに厳格に先のパラダイム転換が要求される傾向があり、制限行為能力制度や法定代理権の維持が、もはやラストリゾートとしてすら許されなくなる可能性が生じてきていることを指摘した。制限行為能力制度と法定代理権は、わが国の法定後見制度の中核的な保護手法であり、近い将来に予定されているわが国の権利条約批准にあたって、法定後見制度の再改正が必須となることを明らかにした点は、学術的にはもとより、わが国の法政策に対しても重要な意義がある。公益社団法人成年後見センター・リーガルサポート制度改善委員会の協力要請を受けて関わってきた「取消権行使についてのアンケート」調査の結果がまとまり、公表された。特に成年後見類型では行使回数が非常に少ないことが判明した。スイスのバーゼル及びベルンで海外調査を実施したほか、ストラスブールの欧州人権裁判所で審理を傍聴した。前者の成果として、現地の研究者に書き下ろしを依頼した論文を翻訳し、公表した。平成25年度は、本研究の総括として、障害者権利条約12条からみた成年後見制度の課題点とその改善の方向性を示した4本の論文を公刊した。まず、本研究の中核である同条とわが国の制限行為能力制度の抵触について、国連障害者権利委員会による最新の総括所見等を分析した。前年度までの研究成果と今回の分析結果を併せることで、1条約成立時点では、最後の手段として、必要最小限の範囲での行為能力制限と法定代理人選任の余地があったこと、しかし、2条約の国際的実施の段階に至って、「代理・代行決定から意思決定支援へのパラダイム転換」という12条の理念がいささか過度に強調され、従来の成年後見制度を廃絶して、支援付き意思決定制度に全面的に置き換えることが強く要請される状況となっていることを明らかにした。加えて、本年度分析したオーストラリアへの総括所見から、3障害者権利委員会が留保や解釈宣言を通じた必要性最小限度での代理・代行決定の維持にすら否定的な立場にあることが明らかとなった。以上の分析から、4わが国の法定後見制度についても、画一的能力制限の要素を持つ後見類型・保佐類型はもとより、補助類型も含めて、近い将来に行われる国際モニタリングにおいて、その全面廃止を求める厳しい勧告を受ける虞があることを明らかにした。さらに、こうした勧告への対応策として、現在の制限行為能力制度に基づく取消権の実効性について、わが国最大の専門職後見人団体であるリーガル・サポートのアンケート調査結果の分析を行い、1取消権が現実に行使される事案が意外と少ないこと、2取消権行使の頻度は本人の能力低下の程度と反比例する(補助で多く、後見で少ない)ことを明らかにした。加えて、3親族間の贈与等の親族内紛争で取消権に対する一定のニーズがあるため、制限行為能力制度による保護の全てを消費者保護法制に解消するのは難しい可能性があることを示した。平成23年度においては、本研究の大枠を確定するための基礎的調査研究を中心に実施した。

具体的には、(1)わが国の現行制限行為能力制度に関する問題点の検証作業、(2)ドイツ世話法における能力制限制度(同意権留保制度)および自然的行為能力の分析作業、(3)国連における討議過程の分析を通じた、障害者権利条約12条の法的能力概念の理論的考察の3点について、重点的に研究を進めた。研究の実施方法としては、中核である国内外の文献調査に加えて、ドイツベルリン市でのフィールドワーク(現地の後見実施機関への訪問調査等)を行ったほか、7月にフランスリヨン市で開催された国際家族法学会に参加し、主に成年後見関連のワークショップ等に出席した。また、研究代表者が参加する2つの学際的研究会(障害法研究会、大原社会問題研究所「成年後見制度の新たなグランド・デザインプロジェクト」研究会)において、本研究と関連する報告を行った。さらに、具体的な研究成果として、特に研究目的(1)に関するものを中心として、「日本における公的成年後見制度の導入についてードイツの運用スキームを参考に」(大原社会問題研究所雑誌641号)、「3類型制度の課題」(赤沼康弘編『成年後見制度をめぐる諸問題』所収)、「任意後見契約の優越的地位の限界について」(筑波ロー・ジャーナル11号)と題する3本の論文を公表した。また、本研究に関連する研究報告として、先述の2つの研究会での報告に加えて、「成年被後見人違憲訴訟をめぐってー民法・成年後見法の立場からー」(障害者法プロジェクト(科学研究費基盤研究(A))公開研究会)、「任意後見契約と自己決定支援の概念上の関係性について」(ポスト構造改革における市場と社会の新たな秩序形成・平成23年度第6回エンフォースメント部門研究会(科学研究費・学術創成研究費))という2つの報告を行った。研究計画の概要に示したとおり、平成24年度は、国連障害者権利条約12条の射程に関する分析について、2本の論文の公表を含めて、大きな成果を上げることができた。これにより、本研究計画の主眼である、わが国の法定後見制度における制限行為能力制度と同条との整合性について、重大な疑念があることが浮き彫りとなり、現行制度改正の必要性を明確に指摘することができた。加えて、この権利条約の分析を通じて、伝統的な他者決定型の仕組みである法定代理権制度を、自己決定支援型のいわゆる「支援付き意思決定(supported decision-making)」の仕組みへと転換させる必要が明らかとなり、条約の批准にあたって、わが国の現行法定後見制度の全面改正が要求されることを明示することができた。この点は、当初の研究計画の成果を超えるものである。また、昨年度から継続している、公益社団法人成年後見センター・リーガルサポートとの協力による制限行為能力制度に基づく取消権の実効性調査については、非常に有益なデータを取得することができた。このデータについては、詳細に分析を進めて、論文として成果の公表をする予定である。平成24年度は、海外調査についても、非常に有益な成果を上げることができた。2013年1月に施行された新成年後見制度(新スイス民法典)の調査のために、スイスを訪問し、同国の司法省の担当官や民法研究者等のヒアリングを行い、同国の新制度について知見を深めることができた。さらに、この訪問調査で学術交流を行った同国の研究者に新制度の紹介論文の執筆を依頼し、これを翻訳して公表した(ダニエル・ロッシュ「スイスにおける成年者保護法の改正」)。これは、わが国ではまだ紹介の少ない同国の新制度の概要を明らかにするものであり、比較法のための資料として重要な価値がある。
ビタミンD3受容体遺伝子解析による前立腺癌high risk groupの同定

琉球大学医学部附属病院泌尿器科を受診した泌尿器科疾患(前立腺癌を始めとした腫瘍性疾患、結石など)の患者ならびに、健常コントロールより採取した末梢血よりリンパ球を分離しDNAを調整した。ビタミンD受容体遺伝子イントロン8からエクソン9に分布する3つのPCR-RFLPマーカーに関して単塩基多型(SNP : single nucleotide polymorphism)を認めた。コントロール群(101例)におけるgenotypeはTaqIについてはTT(74.3%)、Tt(24.8%)、tt(1.0%)、BB(4.0%)、Bb(27.7%)、bb(68.3%)、ApaIについてはAA(11.9%)、Aa(43.6%)、aa(44.6%)であった。結石患者における検討でt alleleを一つでも持つ結石患者は再発のhigh risk groupとして臨床上重要である可能性が示唆された。前立腺癌および腎細胞癌の患者からの末梢血の採取とDNA抽出、腫瘍組織からのDNA抽出を行うとともに、症状、病理診断、予後などの臨床データの解析を行った。腎細胞癌において比較的高頻度に欠失が観察されている染色体6番長腕のdeletion mappingを行った。6qに位置するD6S975からD6S1577に渡る22.5cMにmappingされる5つのマイクロサテライトマーカーについて、LOHの有無を検討した。腎細胞癌40症例中13例(33%)において、5つのマーカーのうち少なくとも一つのlocusについてLOHが認められた。LOHを認めた症例中、D6S311を含む17.1cMの領域、また、D6S441を含む9.8cMの領域に高頻度にdeletionを認めた。一方、17例の前立腺癌症例における検討では特定の傾向を認めなかった。一方、前立腺癌において高頻度に欠失の認められる19pに存在するBRG1遺伝子についてエクソン9においてPCR-SSCP法でgenotypeにvariationが認められた。塩基配列の検討で、SNP33978について、T/T、T/C、C/Cの遺伝子多型が認められた。GenotypeがT/Tであるものは他に比べ若年での発症であった(P=0.03)。T/Tのうち62歳以下である症例の悪性度は高く、進行癌であった(p=0.0134)。このことより、BRG1遺伝子のSNP33978のT/T genotypeは若年性で悪性度の高い癌のrisk factorである可能性が示唆された。このように、複数遺伝子の複数のSNPを解析し臨床像と比較することにより、より精度の高いhigh risk groupの判定が可能となり、予防医学的、あるいは治療法の選択、予後の予測などに有用であると考えられた。ビタミンD受容体遺伝子イントロン8からエクソン9に分布する3つのPCR-RFLPマーカーに関して解析し、コントロール群(101例)におけるgenotypeはTaqIについてはTT(74.3%)、Tt(24.8%)、tt(1.0%)、BB(4.0%)、Bb(27.7%)、bb(68.3%)、ApaIについてはAA(11.9%)、Aa(43.6%)、aa(44.6%)であった。これに対し、尿路結石の患者(59名)においては、TT(69.5%)、Tt(28.8%)、tt(1.3%)、BB(1.7%)、Bb(33.9%)、bb(64.4%)、AA(15.3%)、Aa(42.4%)、aa(42.4%)であった。結石患者を、結石の大きさ、以前に結石の既往歴があるかどうか、個数などで、重症度をスコアリングして2群に分けてみたところ、軽症群においては、TT genotypeが82.1%であるのに対し、重症群においては、TT genotypeが45.0%と有意に低く、t alleleを一つでも持つ群において重症の結石症が高頻度に見られることがわかった。このことにより、t alleleを一つでも持つ結石患者は再発のhigh risk groupとして臨床上重要である可能性が示唆された。今後、同様の検討を他の疾患群で行う予定である。

腎細胞癌において比較的高頻度に欠失が観察されている染色体6番長腕のdeletion mappingを行った。6qに位置するD6S975からD6S1577に渡る22.5cMにmappingされる5つのマイクロサテライトマーカーについて、LOHの有無を検討した。腎細胞癌40症例中13例(33%)において、5つのマーカーのうち少なくとも一つのlocusについてLOHが認められた。LOHを認めた症例中、D6S311を含む17.1cMの領域、また、D6S441を含む9.8cMの領域に高頻度にdeletionを認めた。一方、17例の前立腺癌症例における検討では特定の傾向を認めなかった。一方、前立腺癌において高頻度に欠失の認められる19pに存在するBRG1遺伝子についてエクソン9においてPCR-SSCP法でgenotypeにvariationが認められた。塩基配列の検討で、SNP33978について、T/T、T/C、C/Cの遺伝子多型が認められた。GenotypeがT/Tであるものは他に比べ若年での発症であった(P=0.03)。T/Tのうち62歳以下である症例の悪性度は高く、進行癌であった(p=0.0134)。このことより、BRG1遺伝子のSNP33978のT/T genotypeは若年性で悪性度の高い癌のrisk factorである可能性が示唆された。このように、複数遺伝子の複数のSNPを解析し臨床像と比較することにより、より精度の高いhigh risk groupの判定が可能となり、予防医学的、あるいは治療法の選択、予後の予測などに有用であると考えられた。琉球大学医学部附属病院泌尿器科を受診した泌尿器科疾患(前立腺癌を始めとした腫瘍性疾患、結石など)の患者ならびに、健常コントロールより採取した末梢血よりリンパ球を分離しDNAを調整した。ビタミンD受容体遺伝子イントロン8からエクソン9に分布する3つのPCR-RFLPマーカーに関して解析し、コントロール群(101例)におけるgenotypeはTaqIについてはTT(74.3%)、Tt(24.8%)、tt(1.0%)、BB(4.0%)、Bb(27.7%)、bb(68.3%)、ApaIについてはAA(11.9%)、Aa(43.6%)、aa(44.6%)であった。結石患者における検討でt alleleを一つでも持つ結石患者は再発のhigh risk groupとして臨床上重要である可能性が示唆された。前立腺癌および腎細胞癌の患者からの末梢血の採取とDNA抽出、腫瘍組織からのDNA抽出を行うとともに、症状、病理診断、予後などの臨床データの解析を行った。6qに位置するD6S975からD6S1577に渡る22.5cMにmappingされる5つのマイクロサテライトマーカーについて、LOHの有無を検討した、腎細胞癌40症例中13例(33%)において、5つのマーカーのうち少なくとも一つのlocusについてLOHが認められた。
虚血網膜の再灌流メカニズムの解明

血行再建を目標とした根治療法がないため、網膜虚血性疾患は後天性失明の主要原因となっている。我々は活性型プロテインC(APC)の眼内投与により、広範囲の網膜再灌流に初めて成功したが、その詳細なメカニズムは不明である。そこで、APCによる血行再建のメカニズムを解明し、将来的に更に有効な分子標的治療の開発や、全身の虚血性疾患への応用を目指す。現在難治とされている網膜虚血性疾患、ひいては、全身の虚血性疾患に対する根治療法を確立することができれば、その社会的意義は計り知れないものである。また、脈管形成や血管新生の研究にも大きな方向性を示すことができると期待される。
Ｔ細胞免疫応答型口腔粘膜疾患の進行機序の解明

lupus型およびsatellitosis型におけるエフェクター細胞の上皮親和性機構について検討した。lupus型では、classIIおよびED1陽性マクロファージ群がエフェクター細胞として関与し、局所でのTh2免疫応答を展開した。一方、Th1型免疫応答により誘導されるsatellitosis型病変でのエフェクター細胞であるCD8陽性T細胞は、細胞表面にマンノースを発現して上皮親和性を展開していることが示唆された。エフェクター細胞の性状が上皮親和性機構を制御することが考えられた。H24年度は、本研究目的である3型口腔粘膜病変(satellitosis型、hchenoid型および1upus型)のモデル作製とエフェクター細胞の同定および性状解析を中心に検索を行った。3病変ともに、エフェクター細胞の口腔粘膜上皮組織への浸潤性が病理組織学的特徴であった。しかしながら、エフェクター細胞の性状ならびに上皮組織への浸潤様式は、それぞれの病変における特徴を示した。すなわち、satelhtosis型病変は、初期で認められるNK細胞は、上皮直下結合組織で、また中期病変でのマクロファージは上皮基底膜に対して浸潤する傾向を示した。両者は、CD8陽性T細胞の様に、上皮組織内への浸潤性は示さなかった。また、病変部からのCD8陽性T細胞を単離し、初期病変を呈する口腔粘膜にインジェクションすると、上皮組織への遊走性が認められた。関連サイトカインおよびケモカインとしては、NK細胞およびマクロファージからのMCP-1がCD8陽性細胞の上皮指向性に関与する可能性が示唆された。hchenoid型およびlupus型病変においては、エフェクター細胞(マクロファージ系細胞)のターゲットが上皮基底膜であることが、免疫病理組織学的検索から明らかとなった。両病変の上皮基底膜には、抗基底膜自己抗体が発現し、自己免疫反応の関与により、エフェクター細胞を上皮組織へ動員することが示唆された。また、病変部ではIL-4ならびにIL-6mRNA発現が著明となっており、Th2型免疫応答が病変成立に関与しているものと考えた。以上の結果から、3型口腔粘膜病変ではエフェクター細胞の上皮指向性機序が異なることが明らかとなった。上皮指向性機序の違いは、それぞれの病変の発症・進行に関与する免疫応答の違いによるものと推測された。H25年度は、1)Lupus型口腔粘膜病変での局所での自己免疫応答発現とエフェクター細胞について検討した。モデルはBNラットに塩化水銀を頻回投与する水銀病モデルを用いた。病態の特徴として、自己免疫性糸球体腎炎の発症、抗核抗体の産生による全身性自己免疫疾患の成立を認めた。口腔粘膜病変の特徴として、病変部ではIL-4 mRNAの組織発現がみられ、上皮基底膜にはIgGおよびC3沈着によるLupus-bandが認められた。さらに、エフェクター細胞としては、Satellitosis型で特徴的なCD8陽性T細胞よりも、早期にマクロファージが上皮基底膜をターゲットに浸潤することがわかった。これらの結果をまとめた論文が、BMC Immunolに掲載された。2)Satellitosis (S)型口腔粘膜病変でのエフェクター細胞の上皮親和性機構について検討した。今までの検索において、CD8陽性T細胞は、ICAM-1/LFA-1経路による親和性機構を報告してきたが、それ以外にmannnose (Man)/ mannose binding protein (MBP)の可能性を検討した。すなわち、S型病変において、上皮細胞はManを発現することがLCAレクチン染色により明らかとなった。同様に、エフェクター細胞であるCD8陽性T細胞では、ManのリガンドであるMBP発現を確認した。そこで、両者を利用した走化性および接着性をMigration assayおよびStamper-Woodruff binding assayにより検索した。その結果、エフェクター細胞の走化性および接着性にはMan/MBP経路が利用されていることが明らかとなった。本研究論文は、BMC Oral Healthに掲載された。H26年度は、ラット口腔粘膜疾患モデル(satellitosis型、lichenoid型およびlupus型)における上皮病変部でのマクロファージの関与について検討した。1)マクロファージ・サブタイプの局在様式:M1およびM2マクロファージの分布様式を、免疫組織化学的に検索した。各病変において、CD8陽性T細胞の病変部への浸潤より早期に、M1マクロファージが上皮直下結合組織に浸潤する傾向がみられた。一方、M2マクロファージは、正常口腔粘膜では組織マクロファージとして、粘膜下層に局在していた。そして、病変の発症に伴い、粘膜固有層で分布密度が増加する傾向がみられた。2)satellitosis型病変でのマクロファージの役割り:satellitosis型の初期病変でのM1マクロファージは、上皮細胞でのICAM-1発現と同時に、同細胞からMCP-1も発現していることが、mRNAおよびタンパク・レベルで明らかとなった。

さらに、浸潤するM1マクロファージはMCP-1のレセプターであるCCR2が発現した。この結果は、satellitosis型初期病変において、M1マクロファージの浸潤は、MCP-1/CCR2経路を利用することが示唆された。M1マクロファージのsatellitosis型病変での役割に関しては、同細胞は病変の進行に伴い、基底膜に接着し、一部の細胞は場上皮層内に浸潤した。上皮内浸潤したM1マクロファージの周囲上皮細胞は、caspase-3陽性となり、それらの上皮細胞ではアポトーシスが誘導されることが明らかとなった。以上の結果から、satellitosis型口腔粘膜病変では、CD8陽性T細胞がエフェクター細胞として知られているが、M1マクロファージは初期病変のエフェクター細胞であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。口腔病理学26年度が最終年度であるため、記入しない。3病変の中でlichenoid型の病変解析からのデータが不足している。その理由としては、同病変は、慢性GVH反応の誘導により作製するが、その反応に対する評価法に再現性が取れなかったためである。3病変の病態で、昨年まで遅れていたLichenoid型データを現在解析中である。Lichenoid型の病変に、上皮基底膜での抗基底膜自己抗体の発現による判定法を応用することにより、同病変の再現性が得られると考える。Lichenoid病変のデータ解析を行う。病変部およびエフェクター細胞のマイクロアレイ遺伝子解析結果から、エフェクター細胞の上皮親和性機構に関与するファクターを絞り込む。各病変組織および各病変に特徴とされるエフェクター細胞の遺伝子マイクロアレイ検索を行う予定としたため。アレイ検索により、各病変に特徴的な遺伝子を拾い上げ、病態解析に応用したいと考えている。各種口腔粘膜疾患モデルにおける病変部でのサイトカインあるいはケモカイン遺伝子発現の遺伝子解析を次年度に行うため。網羅的な遺伝子解析データについては、外注による。そおための料金として次年度に回した。マイクロアレイ法による網羅的な遺伝子解析を行い、各モデルでの特徴的なサイトカインあるいはケモカイン発現を比較検討する。
イネのアントシアニン発現系をモデルとした遺伝子の組織特異的発現制御の解明

植物体のアントシアニン着色は,その組織特異性から組織特異性をもたらす機構のモデルとしてトウモロコシやキンギョソウで詳細に調べられ,その分子機構も明らかにされている.一方,イネでもアントシアニン着色は連鎖分析の最適なマーカーとして利用されてきたものの,その分子的解析は遅れていた.そこで,筆者は紫イネに係わる3種のPI遺伝子の準同質遺伝子型系統を育成し,そこから遺伝子単離を行い,アントシアニン着色に係わる組織特異性の分子的基礎を明らかにしようとした.まず,トウモロコシのB-PeruをプローブにしてPI^W型イネからcDNA,XT1,XT2,XT3およびXT4を単離した.これらの塩基配列を決定したところ,XT1はイネから既に単離されているRa遺伝子と配列が一致していた.他の3種のクローンについては既知の配列とは一致しなかった.また,ポジティブクローンの多くを占めていたXT2にはトウモロコシのR遺伝子ファミリーに特徴的なヘリックス-ループ-ヘリックス(HLH)構造にコンセンサスな配列が存在した.これらのことから,得られたcDNAはいずれもmyc様転写制御因子の可能性があり,アントシアニン着色に関与していることが推定された.次に,これらの遺伝子が実際にPl^W型イネで発現しているかを調べた.その結果,XT1とXT2は共に転写されていることが判明した.そこで,これらのcDNAの染色体上の位置を明らかにするために,マッピングを行った.その結果,XT1の多型性はPl^W型と連動していて,XT1がPl^W遺伝子であると推定された.さらに,XT2のマッピングを行ったところ,XT2もPl^W型およびXT1と連動していることが明らかとなった.このことは,XT2はXT1の極近傍に位置していることを示唆するもので,ここに転写制御因子群を形成している可能性があった.植物体のアントシアニン着色は,その組織特異性から組織特異性をもたらす機構のモデルとしてトウモロコシやキンギョソウで詳細に調べられ,その分子機構も明らかにされている.一方,イネでは連鎖分析の初期に明らかになったのが,Pl-lg関係であるように紫イネは古くから知られ,さらに,Pl座には3種の対立遺伝子が分化していることも明らかにされている.しかしながら,イネのアントシアニン着色に関する分子的解析は遅れていて,最近その情報が得られつつある.著者は育成したPl座の3種の対立遺伝子に関する準同質遺伝子型系統を用いて,組織特異性をもたらす分子機構を明らかにするために,まずトウモロコシのB-PeruをプローブにしてPl^W型イネから単離したcDNA,XT1(Raとの相同性が高い)のマッピングを行い,XT1がPl^W遺伝子に相当するか否かを調べた.T-65と準同質遺伝子型系統のゲノミックDNAについてXT1cDNAをプローブにしたサザン分析を行ったところ,明瞭な6本のバンドが得られた.このことはT-65にはmyc様相同配列が少なくとも6個あることを示唆していた.得られた6本のうち5本のバンド(ae)で多型が認められた.すなわち,Pl^Wは反復親のT-65とバンドパターンが似ていて,低分子量のバンドのみで差異が認められた.一方,PlとPl^Iはそのバンドパターンが似ていて,Pl^Wとはかなり異なっていた.つぎに,Pl^WとT-65のF2でのバンドパターンとPl^W形質との関係を調べた.その結果,Pl^Wホモの個体はバンドeを必ず有していた.また,バンドdを同時に有する場合もあった.一方,+ホモの個体はすべてバンドdを有していた.この結果から,得られたcDNA,XT1はバンドeに相当するものと推定された.また,バンドdについてはバンドeと連鎖している可能性が考えられた.植物体のアントシアニン着色は,その組織特異性から組織特異性をもたらす機構のモデルとしてトウモロコシやキンギョソウで詳細に調べられ,その分子機構も明らかにされている.一方,イネでもアントシアニン着色は連鎖分析の最適なマーカーとして利用されてきたものの,その分子的解析は遅れていた.そこで,筆者は紫イネに係わる3種のPI遺伝子の準同質遺伝子型系統を育成し,そこから遺伝子単離を行い,アントシアニン着色に係わる組織特異性の分子的基礎を明らかにしようとした.まず,トウモロコシのB-PeruをプローブにしてPI^W型イネからcDNA,XT1,XT2,XT3およびXT4を単離した.これらの塩基配列を決定したところ,XT1はイネから既に単離されているRa遺伝子と配列が一致していた.他の3種のクローンについては既知の配列とは一致しなかった.また,ポジティブクローンの多くを占めていたXT2にはトウモロコシのR遺伝子ファミリーに特徴的なヘリックス-ループ-ヘリックス(HLH)構造にコンセンサスな配列が存在した.これらのことから,得られたcDNAはいずれもmyc様転写制御因子の可能性があり,アントシアニン着色に関与していることが推定された.次に,これらの遺伝子が実際にPl^W型イネで発現しているかを調べた.その結果,XT1とXT2は共に転写されていることが判明した.そこで,これらのcDNAの染色体上の位置を明らかにするために,マッピングを行った.その結果,XT1の多型性はPl^W型と連動していて,XT1がPl^W遺伝子であると推定された.さらに,XT2のマッピングを行ったところ,XT2もPl^W型およびXT1と連動していることが明らかとなった.
考古学データによるヤポネシア人の歴史の解明

【概要】数値年代に基づいた核ゲノムを用いて先史時代の親族関係を復元するために、弥生時代人骨7点、古墳時代人骨2点、貝塚前期時代人骨1点、貝塚後期時代人骨12点の炭素14年代測定と同位体比分析を行った。また、貝塚後期時代の土器型式に数値年代を与えるために、貝集積の貝の炭素14年代を測定した。以下、時代ごとに記述する。1弥生時代弥生中期後葉に比定されている福岡県安徳台遺跡で並んで見つかった甕棺墓から出土した男女の人骨を含む5体の炭素14年代を測定した。また鳥取県青谷上寺地遺跡から出土した人骨4体(中期1体、後期後半3体)の炭素14年代を測定した。2古墳時代前期に比定されている香川県茶臼山古墳の後円部と前方部から見つかった人骨を測定した。34世紀の支配者層の人骨としては初めての測定例である。3沖縄・奄美の先史時代の数値年代は、土器が砂丘から出土することもあって,土器付着炭化物による較正暦年代の構築がまったく進んでいなかった。こうした状況を打開するために、土器との共伴関係が明らかな貝集積の貝を年代測定することによって、貝塚時代の較正暦年代を構築する目的で48点の貝の測定を行った。1つの貝集積あたり複数の貝の測定を行ったところ、基本的に貝集積ごとに炭素14年代がそろっていることを確認できた。なかには考古学的な時期比定と異なるものもあって、今後、議論になりそうである。4その他人骨の較正暦年代は、炭素寄与率をどのくらい想定するかによってきまるため、海洋リザーバー効果の影響が及ばない陸上動物や堅果類、炭化米などを測定することによって補正できる。そのため、今回も鹿児島県宝島大池B遺跡出土のイノシシ、鳥取県青谷上寺地遺跡出土炭化米、同県古市宮ノ谷山遺跡出土の桃の種子などを測定して、弥生後期後葉の人骨の炭素寄与率を推定した。貝塚時代後期の人骨と貝を中心に予想以上の成果が出た反面、弥生古墳時代の人骨については、資料の遺存状況や、所蔵者との調整について評価が難しい結果となった。まず、弥生時代だが、安徳台遺跡出土人骨では炭素14年代測定の試料となるコラーゲンの回収率が1%以上のものが5中1点しかなく、それ以外の炭素14年代は参考値とせざるを得なかった。甕棺のように考古学的な出土状況が明らかな遺構の人骨のコラーゲンの回収率が悪かったことは、同じような立地にある甕棺墓の選択にあたっては目張りなどしっかりと密封されている甕棺を優先する必要がある。次に、本研究最大の目標の一つとしていた佐賀県吉野ヶ里遺跡出土人骨の調査であるが、発掘終了後、四半世紀経つものの、いまだ形質人類学の報告が出ておらず、しかも報告担当予定の形質人類学者によって、DNA調査の要請を拒否された状況である。資料所蔵者である佐賀県教育委員会と協力して、調査可能な状況にもっていくことが急務である。逆に青谷上寺地遺跡のように地下水によって完全にパックされていたところに埋没していた人骨のコラーゲンの回収率はよかったので、弥生後期後葉という難しい時期であるにもかかわらず、2世紀後葉という較正暦年代を導き出すことが出来た。次に古墳時代人骨の調査は、2018年度第4四半期に、岡山理科大学所蔵人骨のサンプリング内諾を得ていたが、理科大担当教員の多忙のため、サンプリングを行うことが出来なかったので、2019年6月に行う予定である。弥生時代の甕棺人骨については、公募研究に採択された研究者の協力を得て、大学に保管中の甕棺出土人骨を対象とすることで、研究を加速する。(研究分担者藤尾)。岡山理科大学所蔵人骨については、担当教員の多忙期を除いた長期休み等を利用してサンプリングを行うことで、今後の古墳出土人骨研究を推進していきたい(研究分担者清家章)。他にも新たな資料として以下のものがある。1熊本大学医学部に保管中の,熊本県内出土縄文古墳人骨の悉皆調査を、医学部の主任教授の内諾を得て、5月9日に行う予定である(研究分担者山田・清家・・木下・藤尾)。2弥生関係では、九州大学比較文化学講座保管の弥生人骨の調査を5月27日に、愛知県朝日遺跡出土弥生次人骨の調査を6月24日に行う予定である。3日本列島人の起源を解明する上で、大陸からのルートの一つである朝鮮半島ルートは、きわめて重要である。そのため韓国の古人骨の調査が必要となる。現在のところ、来年度は、慶北大学校博物館所蔵の紀元前2世紀や5世紀の人骨を5月15日に、(財)ウリ文化財研究院所蔵の5世紀の古墳出土人骨の調査を9月10日に行う予定である(研究分担者清家・藤尾)。42018年度の炭素14年代と同位体比分析の結果報告を、『国立歴史民俗博物館研究報告』特集号として、2020年3月に刊行する。今後は、毎年1冊ずつ、事実報告書を刊行していく予定である。【概要】数値年代に基づいた核ゲノムを用いて先史時代の親族関係を復元するために、弥生時代人骨7点、古墳時代人骨2点、貝塚前期時代人骨1点、貝塚後期時代人骨12点の炭素

14年代測定と同位体比分析を行った。また、貝塚後期時代の土器型式に数値年代を与えるために、貝集積の貝の炭素14年代を測定した。以下、時代ごとに記述する。1弥生時代弥生中期後葉に比定されている福岡県安徳台遺跡で並んで見つかった甕棺墓から出土した男女の人骨を含む5体の炭素14年代を測定した。また鳥取県青谷上寺地遺跡から出土した人骨4体(中期1体、後期後半3体)の炭素14年代を測定した。2古墳時代前期に比定されている香川県茶臼山古墳の後円部と前方部から見つかった人骨を測定した。34世紀の支配者層の人骨としては初めての測定例である。3沖縄・奄美の先史時代の数値年代は、土器が砂丘から出土することもあって,土器付着炭化物による較正暦年代の構築がまったく進んでいなかった。こうした状況を打開するために、土器との共伴関係が明らかな貝集積の貝を年代測定することによって、貝塚時代の較正暦年代を構築する目的で48点の貝の測定を行った。1つの貝集積あたり複数の貝の測定を行ったところ、基本的に貝集積ごとに炭素14年代がそろっていることを確認できた。なかには考古学的な時期比定と異なるものもあって、今後、議論になりそうである。4その他人骨の較正暦年代は、炭素寄与率をどのくらい想定するかによってきまるため、海洋リザーバー効果の影響が及ばない陸上動物や堅果類、炭化米などを測定することによって補正できる。そのため、今回も鹿児島県宝島大池B遺跡出土のイノシシ、鳥取県青谷上寺地遺跡出土炭化米、同県古市宮ノ谷山遺跡出土の桃の種子などを測定して、弥生後期後葉の人骨の炭素寄与率を推定した。貝塚時代後期の人骨と貝を中心に予想以上の成果が出た反面、弥生古墳時代の人骨については、資料の遺存状況や、所蔵者との調整について評価が難しい結果となった。まず、弥生時代だが、安徳台遺跡出土人骨では炭素14年代測定の試料となるコラーゲンの回収率が1%以上のものが5中1点しかなく、それ以外の炭素14年代は参考値とせざるを得なかった。甕棺のように考古学的な出土状況が明らかな遺構の人骨のコラーゲンの回収率が悪かったことは、同じような立地にある甕棺墓の選択にあたっては目張りなどしっかりと密封されている甕棺を優先する必要がある。次に、本研究最大の目標の一つとしていた佐賀県吉野ヶ里遺跡出土人骨の調査であるが、発掘終了後、四半世紀経つものの、いまだ形質人類学の報告が出ておらず、しかも報告担当予定の形質人類学者によって、DNA調査の要請を拒否された状況である。資料所蔵者である佐賀県教育委員会と協力して、調査可能な状況にもっていくことが急務である。逆に青谷上寺地遺跡のように地下水によって完全にパックされていたところに埋没していた人骨のコラーゲンの回収率はよかったので、弥生後期後葉という難しい時期であるにもかかわらず、2世紀後葉という較正暦年代を導き出すことが出来た。次に古墳時代人骨の調査は、2018年度第4四半期に、岡山理科大学所蔵人骨のサンプリング内諾を得ていたが、理科大担当教員の多忙のため、サンプリングを行うことが出来なかったので、2019年6月に行う予定である。弥生時代の甕棺人骨については、公募研究に採択された研究者の協力を得て、大学に保管中の甕棺出土人骨を対象とすることで、研究を加速する。(研究分担者藤尾)。岡山理科大学所蔵人骨については、担当教員の多忙期を除いた長期休み等を利用してサンプリングを行うことで、今後の古墳出土人骨研究を推進していきたい(研究分担者清家章)。他にも新たな資料として以下のものがある。1熊本大学医学部に保管中の,熊本県内出土縄文古墳
セルロース繊維表面の微細構造に関する研究

セルロース繊維表面におけるミクロフィブリルの走行状態、非繊維成分の種類と存在形態は、繊維の表面性状を支配する因子である。申請者らは原子間力顕微鏡(AFM)およびFE-SEMを用いて分子レベルにまで高めて、その性状を明らかにするとともに、それによって表面性状からみた新たなセルロース繊維最適処理技術の開発のための知見を得たいと考えている。試料に特別な前処理を施すことなく、直接観察できる原子間力顕微鏡は、これらの目的に最も合致していると考えられるが、セルロース繊維、特にパルプ繊維表面への適用例は未だ少ないのが実状である。申請者らは、AFMを用いたセルロース繊維表面の不規則な形状を観察する上で解決すべき問題点については、前年度までの検討でほぼ解決を見ている。今年度は大気中での一般的乾燥、凍結乾燥、臨界点乾燥等の多様な試料乾燥条件が表面構造、とりわけ微細フィブリルの構造に及ぼす影響について、FE-SEM観察も併用して検討した結果、臨界点乾燥による試料調製が乾燥時における形状の変化が最も少なく、最適であることを確認するとともに、いわゆるミクロフィブリル中に高度に結晶したセルロースからなると見られる微細フィブリルと、それをとりまく非結晶構造があることを見出した。この非結晶構造の詳細な存在形態については不明の点も多いが、微細フィブリル表面をらせん状に取り巻いている可能性が高いものと考えている。乾燥条件によって、この非結晶構造部分が膨張、収縮し、結果として微細フィブリル間隙が変化するものと考えられる。このことが、乾燥条件によるいわゆるフィブリルの形状の変化となって観察されるものといえる。非結晶構造の化学構成成分としては、試料パルプには20%近いヘミセルロースが残存していることから、セルロースとともにヘミセルロースがこの部分の主要成分であると予想される。セルロース繊維表面におけるミクロフィブリルの走行状態、非繊維成分の種類と存在形態は、繊維の表面性状を支配する因子であり、繊維の利用技術を考える上でも極めて重要な要素である。申請者らはセルロース繊維最外層の観察を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて分子レベルにまで高めて、その性状を明らかにするとともに、それによって表面性状からみた新たなセルロース繊維最適処理技術の開発のための知見を得たいと考えている。また、セルロース繊維の劣化と表面性状の変化の詳細な観察を通して、古紙利用を今後一層進展させるために必要な基礎的知見を集積したいと考えている。申請者らは、AFMを用いたセルロース繊維表面の事前の錫察によって、不規則な形状の繊維表面を観察する上で解決すべき問題点についてほぼ解決を見ているが、セルロース繊維表面観察上の制約条件に関して更に詳細な検討を行い、十分に信頼性ある観察方法を確立することが必要であると考えており、これを本研究の第一の目的としている、この点に関連して、本年度の検討によって大気中での一般的乾燥、凍結乾燥、臨界点乾燥等の試料の乾燥方法が表面構造に著しい影響を及ぼすこと、および臨界点乾燥による試料調製が最も適切であることが明らかとなった。現在、これらの条件で調製した試料について、繊維表面に存在する微細繊維の構造について詳細な観察を続けており、同一の試料の同一部分をFE-SEMにより観察することによりAFMによって得られた繊維表面の映像の解釈をより確かなものにしたいと考えている。
ホウ素錯体化による新規蛍光色素の開発

近赤外蛍光色素は,今後の有機オプトエレクトロニクス(近赤外有機ELなど)や医療(がんの診断や治療など)の発展において極めて重要な材料である。しかしながら長波長化にともなう消光が,近赤外蛍光色素の開発を困難にしている。申請者はこれまでに色素のホウ素錯体化するという分子設計により,多くの新規な蛍光色素を開発してきた。この知見を活かし,本課題は,近赤外吸収色素をホウ素錯体化し,消光を抑制することで,近赤外領域に蛍光を示す新規な有機ホウ素色素の開発を行うものである。
腎不全に伴う抑制性中枢神経系の機能変調機構の解明と抗不安鎮静薬の個別化処方設計

腎不全に代表される末梢臓器の重症重篤病症例では、障害臓器に対する治療効果の他、中枢神経系における薬物の薬理作用も変化する。こうした中枢神経系での薬理効果が変化するメカニズムについては、薬物の血液中濃度推移の変化に伴う薬物の中枢移行性の変化のみならず、薬物に対する中枢神経系の感受性そのものの変化が示唆されているが、その詳細は未だ明らかになっていない。申請者は本研究計画第3年度までに実験動物を用いて実施した一連の研究で、腎不全に伴って生じる薬物の中枢神経系における薬理作用の増強は、大脳皮質のGABA-A受容体を作用部位とする薬物に特異的であることを示し、くわえてこの場合に、GABA-A受容体自体の機能ではなく、GABA-A受容体によって神経細胞内に輸送される塩素イオンの電気的効果に変化が生じている可能性を指摘した。研究計画の最終年度である平成30年度は、この塩素イオンの効果が変化するメカニズムを更に詳細に検討し、結果として、神経細胞の塩素イオン濃度調節に関与する電解質輸送担体KCC2の発現調節系の一部である神経栄養因子BDNFの受容体TrkBについて、その発現量とリン酸化の程度が腎不全ラットでは減少することを明らかにした。従って、腎不全のような末梢臓器不全の影響が中枢神経系に伝播し、中枢抑制性薬物の薬理作用が変化するメカニズムには、臓器障害の影響が求心性の神経信号として中枢に伝達され、これを受けて神経栄養因子BDNFあるいはその受容体であるTrkBが神経細胞に作用することで、神経細胞の信号伝達機能が修飾される可能性が考えられた。この他、末梢臓器障害に伴って循環血液中に放出される炎症性因子があわせてこれに関与する可能性も考えられたが、炎症病態モデル動物を用いた検討ではこれが否定されたことから、こうした因子の重要性はそれほど大きくないと思われる。末梢臓器不全患者に対する薬物投与設計では、投与薬物の血中濃度推移や治療標的の薬物感受性の変化に配慮する必要がある。例えば、腎不全患者に見られるように、障害臓器の腎臓を直接の排泄臓器とする薬物の場合は無論のこと、その他、肝代謝型薬物のように、腎臓を排泄臓器としない場合にも、薬物の血中濃度推移や薬理効果は大きく変動する。こうした薬物動態や薬理効果の変動は、薬物療法の個別化至適化を図る上でしばしば問題とされるものの、そのメカニズムが未解明であることから、それが実臨床で考慮されることはなく、画一的な用法用量が適用されている。こうしたことから申請者は、末梢臓器不全に伴って、特に薬理効果が変動するメカニズムの解明を目的に研究計画を立案し、その初年度となる平成27年度は、病態モデル動物を用いて末梢臓器不全が薬物感受性に及ぼす影響を実験室レベルで精査した。対象薬物には、豊富な先行知見の蓄積によって実験結果の検証が容易な中枢神経系作用薬フェノバルビタール並びにミダゾラムを選択した。申請者らが先に確立した脳室内薬物直接投与法を用いて、これら薬物の中枢神経系抑制効果の発現を腎不全モデルラットで経時的に検討した結果、フェノバルビタールの場合には腎不全に伴う薬効の増強が認められたものの、ミダゾラムの場合にはこの増強が認められなかった。両薬物はともにGABA作動性抑制性神経細胞に発現するGABA-A受容体に結合することで薬理効果を発揮する。こうしたことから、次いで大脳皮質におけるGABA-A受容体の発現量をウエスタンブロット法により評価したところ、GABA-A受容体の発現量は腎不全の影響をほとんど受けない或いは僅かに減少することが示された。これらの結果から、腎不全に伴う薬効変動は、薬物標的部位GABA-A受容体への薬物結合様式或いは受容体を構成するサブユニットの変化に起因する可能性が示された。腎不全時に中枢神経系作用薬の薬理効果の増強が認められるメカニズムの解明研究に着手するに当たり、先ず作業仮説として、薬物作用部位であるGABA-A受容体の大脳皮質における発現上昇を想定した。一方、抗GABA-A受容体抗体を用いて摘出脳組織を対象にウエスタンブロット法を実施したところ、GABA-A受容体の発現量に及ぼす急性腎不全の影響はそれほど大きいものではなく、受容体の発現量の変動をもって病態時の薬理効果の発現変動を説明することは困難であった。薬理試験の対象とした中枢神経系作用薬フェノバルビタールは、GABA-A受容体のβサブユニットに結合する。こうしたことから、現在、作業仮説を修正し、即ち、腎不全に伴いGABA-A受容体にサブユニット特異的な構造変異が導入されること、これにより、リン酸化反応の変調が惹起されることを想定して実験を立案し、研究を進めている。なおこの場合、フェノバルビタールと同様にGABA-A受容体を作用標的とするものの、結合サブユニットが異なるミダゾラムの場合には、腎不全群で観察される中枢神経系抑制作用の変動がフェノバルビタールとは異なることを示す必要がある。実験動物ラットにおけるミダゾラムの中枢神経系抑制効果は、フェノバルビタールの薬理効果とは異なり、その前段階として興奮惹起を伴う弱い鎮静作用として観察される。したがって、こうした薬理効果を正確に評価する当たり、フェノバルビタールの場合とは異なる薬理効果評価系を確立する必要があった。この評価系確立に若干の時間を要し、よって当初の実験計画の進捗率が停滞したことから、研究達成度をやや遅れていると評価している。なお、既に新たな評価系の確立作業は終了していることから、全体の研究計画が変更されることはない。