hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アミノ酸代謝に着目した新規大腸癌治療法の開発

本研究はKRAS遺伝子変異による大腸癌の代謝変化に着目し新規治療の開発を目的とする。大腸癌細胞株をもちいたメタボローム解析により、KRAS遺伝子変異はアミノ酸代謝変化、とくにグルタミン-アスパラギン酸代謝と関連することがわかり、アスパラギン合成酵素(ASNS)およびアミノ酸・トランスポーターであるASCT2(SLC1A5)の2つが治療ターゲットとして見いだされた。代謝阻害剤を用いた検討から、ASNSの発現を抑制するmTOR阻害剤(Rapamycin)と血清のアスパラギンを阻害するL-Asparaginaseの併用療法は新規治療法になり得る可能性が示唆された。本研究はKRAS遺伝子変異による大腸癌のアミノ酸代謝変化、特にASNS(アスパラギン合成酵素)の変化に着目し、新規治療法の開発を目的としているものである。大腸癌細胞においてASNSの発現はPI3K阻害剤(LY294002)とmTOR阻害剤(Rapamycin)により抑制されたことから、ASNSの発現制御にはPI3K-mTOR経路が関与していることが示唆された。さらに、原発巣切除された結腸直腸癌93症例について、免疫組織染色法でKRAS遺伝子とASNS発現の関連について検討したところ、KRAS遺伝子変異症例ではASNS陽性率が有意に高いことが明らかとなった。ASNSの機能解析のためKRAS変異型細胞株(HCT116)のASNSをノックダウンした細胞株を樹立しマウス皮下腫瘍モデルで検討したところ、ノックダウン細胞株では腫瘍増殖速度が有意に抑制され、Ki-67陽性細胞数も減少していた。またin vitro実験において、ASNSの発現を抑制するとグルタミン欠乏条件下での細胞増殖が抑制されアポトーシスが誘導された。さらにこれらの表現型は、アスパラギンを培地に添加したり、抑制されたASNS発現を強制発現系ベクターで回復させると元に戻ることが確認された。さらにASNS発現を抑制するRapamycinとL-Asparaginaseとの併用療法では、in vitro、in vivoいずれの実験においてもKRAS変異型細胞株の腫瘍増殖が有意に抑制された。本研究により、KRAS遺伝子変異を有するヒト大腸癌細胞はASNSの高発現を介してグルタミン欠乏に対する耐性を獲得していることが明らかとなり、さらなる解析を進めている。予定通りに実験計画が進んでおり、現在まで得られた実験結果は論文発表することができたから。本研究ではKRAS遺伝子変異による大腸癌のアミノ酸代謝変化(とくにグルタミン代謝)に着目し、新規治療法の可能性について明らかにすることを目的とする。大腸癌細胞株についてはKRAS遺伝子変異をshRNA法にてKRAS遺伝子を安定的に発現抑制した複数のヒト大腸癌細胞株を樹立した。これらの細胞株における代謝物をメタボロミクス解析にて包括的スクリーニングの結果からKRAS変異に伴い変化するものとしてアミノ酸代謝(なかでもグルタミン代謝)が重要であり、とくにASNS(アスパラギン合成酵素)が重要であることを我々はすでに明らかにしてきた(Toda K et al. Neoplasia.18:654-665.2016)。さらにアミノ酸トランスポーターの網羅的なスクリーニングを行ったところ、KRAS変異によりグルタミンのトランスポーターであるASCT2(SLC1A5)が増加することが明らかとなった。さらにKRAS変異大腸癌細胞株にASCT2(SLC1A5)をノックダウンさせると、腫瘍増殖が抑制されアポトーシスが誘導されることがわかった。さらにヒト臨床検体をもちいた免疫染色の解析から、KRAS変異とASCT2(SLC1A5)発現の間には有意な相関関係があり、腫瘍の深達度や脈管侵襲に関与することが明らかとなった。以上の結果はASCT2(SLC1A5)がKRAS変異大腸癌に対する新規治療ターゲットになりえることを示しており、論文として発表した(Toda K et al. Int J Mol Sci.2017;18(8).pii:E1632)。以上の解析結果を踏まえ、臨床検体から樹立したスフェロイド細胞にたいしてASNSおよびASCT2(SLC1A5)の発現を抑制した細胞を樹立して解析を進めている。大腸癌細胞で確認された解析結果をふまえ、臨床検体から樹立したスフェロイドで検証し、ASNS(アスパラギン合成酵素)の抑制が腫瘍増殖抑制に有効であるかを検討していく予定である。また、スフェロイドでASNS阻害が有効であることが確認できれば、実際に臨床応用を目指したASNS阻害剤の開発に研究を発展していきたいと考えている。消化器外科若干の端数が生じた為。次年度の予算とと合わせて使用予定である。
GAMA-MSP10相互作用の熱帯熱マラリア原虫赤血球侵入における役割

本研究で着目したMSP10は全長524アミノ酸からなる、GPIアンカータンパク質で、マラリア原虫の赤血球侵入型メロゾイトのマイクロネームに存在するGAMAと低濃度で直接的相互作用することをこれまでに明らかにしてきた。本年度では前年度に引き続き、MSP10トランケート分子を免疫して得た抗体を使用して、マラリア原虫に対する増殖阻害試験を行い、MSP10分子内で赤血球侵入に重要なN末端側の領域を特定した。さらにMSP10分子の同領域のみが赤血球侵入へ関与しているのか。を明らかにするために全長を免疫した抗体の示す増殖阻害活性をMSP10分断体の組み換えタンパク質で吸収する実験を行った。その結果、分断体の中でも高い増殖阻害活性を示したN末端側の組み換えタンパク質で全長の示す増殖阻害活性を吸収することに成功した。さらにGAMA分子と複合体を形成する際に関与しているMSP10分子内の領域を特定するために、組み換え全長GAMAタンパク質と組み換えMSP10分断体タンパク質の相互作用をBiacoreで測定した。その結果、MSP10分子の3つの分断体がGAMA分子と直接的な相互作用を示し、これらはいずれもN末端側に位置する分断体であった。今後は、N末端側領域の抗体がメロゾイトの赤血球侵入の初期接着,密着接合形成,侵入のどの段階を阻害しているのかを検証するために、侵入の過程を経時的に観察する実験を試みていく予定である。研究申請者らは、熱帯熱マラリア原虫の赤血球侵入型であるメロゾイト期に発現するGAMAおよびMSP10分子に着目して、赤血球侵入におけるGAMA-MSP10相互作用の生理的役割を明らかにすることを目的として研究を進めている。まず当初の計画通り、本研究室で保有していた対象分子のトランケート抗体を用いて、原虫抗原に対する反応性の確認をウェスタンブロットによって行ったところ、全ての抗体が原虫ライセート内の抗原を特異的に認識した。さらに30年度に予定していた作製抗体を利用した各トランケート抗体の増殖阻害活性の測定実験も順調に終了し、GAMA分子ではC末端側に位置する領域、MSP10分子ではN末端側に位置する領域に侵入阻害活性が認められ、両分子が赤血球侵入になんらかの形で関与してすることが確認された。続いて、これらの特定領域の赤血球侵入における作用機構を明らかにするため、対象分子の赤血球結合試験を試みた。赤血球結合試験の手法は既報の文献を参考にし、コムギ無細胞タンパク質合成系で作成した組換えタンパク質を用い、酵素処理および酵素未処理の赤血球で行った。その結果、両分子ともに赤血球結合能が確認されたとともに、シアル酸非依存の様式で赤血球表面に結合することが示唆された。また当初の計画では、29年度に抗体を用いて2分子間の相互作用領域の解析をBiacoreで行うことを予定していたが、作成した抗体がポリクローナル抗体であったため、非特異的な結合が確認されてしまった。そこで、抗体を作製した抗原を用いて抗体の精製を試み、再度、相互作用阻害実験を行う予定である。当初、計画していた実験予定に加えて追加実験も進行させることができた。また、Biacoreを用いた相互作用阻害実験に関しては、ポリクローナル抗体の精製を行うことにより、抗原特異的な抗体を精製した後に、再度、試みることとした。前年度に、両分子中のメロゾイトの赤血球侵入に重要な領域の特定はおおむね終了した。今後は特定領域に着目して生理活性試験を試みることで、赤血球侵入におけるGAMA-MSP10相互作用の生理的役割を明らかにすることを目指し、研究を進める予定である。
大卒看護師に必要な能力の初期キャリア形成過程に関する研究

本研究は、看護系大学において得た知識を就職初期段階でどのように活用し、能力・知識・技術をどのように形成しているかについて、大学在学時からの経時的な変化を追いながら、初期キャリアの形成過程を解明することを目的としたものである。また、そうした作業を通じて、初期キャリア形成過程をコンピテンシー形成の観点から明らかにすると同時に、急激な大学化の流れという教育的特質と関連づけ検討することで、職業教育としての看護系大学教育における具体的な提言等を模索するものであった。研究内容は、(1)総合病院の看護師に対するアンケート調査、(2)大学在学生のアンケート調査、(3)インタビュー調査(大学卒業看護師、看護師の採用担当者である看護部関係者)を受け、大学卒業看護師に求められているコンピテンシーについて焦点を絞った。具体的には、(1)では、総合病院勤務者と専門化した施設でのコンピテンシー獲得能力とキャリア形成過程の関係性を検討した。(2)では、大卒看護師の看護基礎教育において獲得能力について検討した。(3)では、大卒看護師の看護基礎教育に求めている能力について、3つの施設の人事担当者に対してヒアリング調査を行い、大学教育で獲得する能力、採用時に要求される能力、就職後に育成される能力について、コンピテンシー概念からの関連性を検討した。本研究の結果、看護基礎教育にて獲得された能力は、就職直後には活用されることは比較的に少ないが、職業人として実際の経験・学習を重ねることで、徐々に能力(コンピテンシー)が高くなっていることが明らかとなった。今回の研究が示唆することは、いまだ現在の状況では、看護系大学において施行されている教育は、あまり即時性のある職能形成とはいえないにしても、その後の職業人としての長期的な総合能力の向上を明らかに期待しうる点において、また今後もさらに高度化専門化することが期待される看護師職能の形成においても、看護師教育の高等化は必須の事項であるという事実と捉える。本研究では、看護養成課程において得たことを就職初期段階でどのように活用し、コンピテンシー(能力・知識・技術など)をどのように形成しているかを、在学時からの経時的な変化を追いながら"専門職業人教育のありかた"としての、キャリアの形成過程を解明することを目的としている。(1)アンケート調査用紙アンケート調査項目は、共同研究者である、吉本らが作成し日本語訳した「日欧の高等教育と職業に関する研究」(CHEERS)の36項目のコンピテンシー項目を参考とした。さらに、アメリカにおける看護師に関するコンピテンシー項目を文献より検討したものを加味し作成した。作成したアンケート調査内容は、対象者にあわせ変更した。プレテストとして、一大学の在校生(実習前・後)に実施した。分析結果は、学会で発表予定である。本年度は、大学への調査が実現できなかったため、次年度は大学へ依頼し、調査予定である。(2)調査実施上記と並行しアンケート調査の対象者の検討を実施した。結果、現在病院へ勤務している看護師へアンケート調査を実施することとした。関東(東京、千葉、埼玉)と九州の300床以上の総合病院より無作為に抽出し、アンケート調査依頼を郵送し、承諾が得られた病院に勤務する2年目、5年目、10年目の看護師を対象に実施した(各施設大卒看護師を含む)。一部、研究審査のために時間を要し承認を得た。このアンケート調査は、現在分析中であり、研究を実施するうえでの重要なデータとなっている。分析結果は、看護系、教育系の学会で発表予定である。このデータの詳細な分析に関しては、次年度に引き継がれる。

インタビューは、一大学の実習前・後、卒業生に実施したが分析途中であるため、今後に引き継がれる。本研究は、看護系大学において得た知識を就職初期段階でどのように活用し、能力・知識・技術をどのように形成しているか、大学在学時からの経時的な変化を追いながらキャリアの形成過程を解明することを目的として研究をすすめた。平成18年度は、総合病院へ行ったアンケート調査の分析を行うことより、キャリア形成過程の理論的にすることを中心行った。1.アンケート調査結果の分析結果1)卒後教育無作為抽出した、110病院ヘアンケート調査を依頼した。その結果62病院より返信があり、27病院(関東10、九州17)より協力を得られた。研究対象者3・5・10年目の看護師(大学卒業看護師を含む)へアンケートの配布を各病院に依頼した。アンケート配布数合計734通(関東240、九州494通)、回収合計349通(関東147、九州202:回収率70.6%)であった。データを、経験年数から新人・中堅・エキスパート、卒業課程から大学・短期大学・専門学校(養成所)・専攻科・複数課程卒業と分類し分析した。結果について、以下の学会・研究学会での発表を行った。ア.第9回日本高等教育学会(6/2-3)東京、イ.第17回日本カリキュラム学会(7/8-9)奈良、ウ.第32日本看護研究学会(8/24)別府、エ.第58回日本教育社会学会(9/23)大阪、オ.第26回日本看護科学学会(12/2-3)総合病院へのアンケート結果として、中間報告書としてまとめた。2)基礎看護教育大学卒業時点での、現状調査を実施した。今後、獲得能力の変化を継続的に実施する予定である。また、研究協力者の開拓が必要である。2.アメリカの実態調査プロビデンスホスピタル(米国)にて、アメリカの新人教育、継続教育について研修を受け現状調査をおこなった。(2007/01/20-28)本研究は,看護系大学において得た知識を就職初期段階でどのように活用し,能力、知識、技術をどのように形成しているか,大学在学時からの経時的な変化を追いながら初期キャリアの形成過程を解明することを目的として研究をすすめた。また,そうした作業を通じて,初期キャリア形成過程をコンピテンシー形成の観点から明らかにすると同時に,急激な大学化の教育的特質と関連づけて検討することで職業教育としての看護系大学教育に具体的な提言等を模索するものであった。今年度は,研究初年度の総合病院の看護師に対するアンケート調査結果の検討,大学在学生のアンケート調査およびインタビュー調査を受け,大学卒業看護師に求められているコンピテンシーについて焦点を絞った。主な研究は,(1)卒後1年目と指導者に対するアンケート調査,(2)専門化した看護領域でのコンピテンシーの検討,(3)看護師の採用担当者である看護部関係者に対するインタビュー調査,である。具体的には,(1)では,卒後1年目とその指導者に対しそれぞれが求めている看護師像の違いについて検討した。(2)では,総合病院勤務者と専門化した施設でのコンピテンシー獲得能力とキャリア形成過程の違いを検討した。
歯の形態的差異がマンガベイ２属の社会生態に及ぼす影響

本研究では、種子食特化を共通の特徴としながら、歯の形態適応が異なり、系統的にも異なる属に位置する2種のマンガベイ(ホオジロマンガベイとアジルマンガベイ)について、採食行動と社会行動を同所的に生息する環境で比較することによって、種子食適応が社会生態進化に及ぼす影響について明らかにすることを目的としている。平成30年度前半に霊長類の種子食に関する文献を収集するとともに、方法について他の研究者らと議論し、調査計画をより詳細に練った。また、文献収集の過程で、霊長類学における自動撮影カメラの利用に関する先行研究をまとめ、「霊長類研究」誌に総説論文を1本出版した。さらに、この総説の内容について、国内学会2件で発表するとともに、研究者らと研究計画について議論を行った。平成30年9月から平成31年2月にかけてカメルーン共和国に渡航し、ブンバーベック国立公園における研究許可を取得し、研究対象の2種のマンガベイの予備的行動観察、自動撮影カメラ調査、糞分析、採食果実・種子の形態計測を行った。その結果、ホオジロマンガベイは樹の非常に高い場所の食物を利用することが多いのに対し、アジルマンガベイは地上近くにとどまり低い場所の食物をよく利用することが分かりつつある。また、カメルーンの研究協力期間の研究者や学生とも研究連携を行うことなどについて合意し、今後の予定などについて調整を行った。帰国後の平成31年3月に国内学会に参加し、予備的な成果を発表するとともに、研究推進方策について議論を行った。当初の予想に反して、調査地の霊長類が人間に対して強い警戒を示していたため、計画していた対象群の選定と人付けが達成できなかった。以上より「やや遅れている」と評価した。カメルーンに長期滞在し、調査を行う。複数群を対象とした糞分析と果実・種子の形態計測から2種の採食生態の違いを詳細に明らかにし、採食行動と社会行動については自動撮影カメラによる間接的観察データから明らかにする、という方法を取り、研究目的の達成を目指す。果実や種子の硬度を計測するための高額な機器の購入について、計画では本年度に行う予定だったが、詳細な予備調査に基づいて機器を選んだ方がよいと判断し、次年度に見送ったことなどから、次年度使用額が生じた。次年度にこの機器を購入し、研究の推進をめざす。
遷移金属錯体触媒を用いるアレンおよび類縁体の合成反応の開発

研究代表者はすでに、アルデヒドから容易に得られる2-プロモ-1,3-ジエンを基質としてパラジウム触媒によりアレン類を合成する手法を開発し、不斉パラジウム触媒を用いることにより軸不斉アレンを高エナンチオ選択性で得ることにも成功している。従来のアルデヒドからの基質の合成ルート以外に、アリルシランおよびビニルケトンからのジエン基質の合成法を開発した。アリルシランからはプロモジエンが、ビニルケトンからはプロモジエンと類似の構造をもつジエニルトリフラートが得られる。ジエニルトリフラートもプロモジエンと同様の反応性を示す。これらのルートでは、従来の手法では困難であった多置換アレン類を合成できる。パラジウム触媒アレン合成反応を応用し、軸不斉アレン骨格を有する天然物であるインゲンマメゾウムシの性フェロモンの光学活性体の全合成を達成した。軸不斉アレンの不斉合成反応においては、Binapなどのビアリール骨格を有するホスフィン配位子が有効であるが、これらの不斉配位子の性能がビアリール骨格の3,3^+-位に嵩高い置換基を導入することにより飛躍的に向上することを見出した。パラジウム触媒反応の中間体の動的挙動に関する知見を基に、プロモトリエンの異性化を伴う共役ビニルアレンの合成法を開発し、また軸不斉ビニルアレンの触媒的不斉合成へと拡張した。共役エンインへのパラジウム触媒1,4-不斉ヒドロシリル化により軸不斉アレニルシランが得られるが、この反応において新規に合成した不斉ホスファフェロセン類が非常に有効な不斉配位子であることを見出した。容易に調整可能なジルコナシクロペンタンとプロパルギル求電子剤との反応が立体特異的に進行し、アレン誘導体を高選択的に与えることを見出した。また、軸不斉アレンの不斉合成法は「非中心不斉化合物」の不斉合成であるが、「面不斉メタロセン」の不斉合成法の開発にも成功した。研究代表者は従来までの研究により、アルデヒドおよびアリルシランから容易に得られる2-ブロモ-1,3-ジエンを基質として、パラジウム触媒により効率よく官能基を含むアレン類を合成する手法を開発している。また不斉パラジウム触媒を用いることにより、軸不斉アレンを高いエナンチオ選択性で得ることにも成功している。ブロモジエンと類似の構造をもつジエニルトリフラートがビニルケトンから容易に得られること、およびそれらがパラジウム触媒アレン合成反応の良好な基質となることを見出した。このルートでは、従来の手法では合成困難であった、末端に置換基を2つ有するアレン類、およびアレン骨格のすべての部分に置換基を導入したアレン類を合成することが可能である。シリル置換されたアレンは、アリルシランおよびビニルシランに類似した部分構造を有しており、合成素子として興味が持たれる化合物である。シリルアクロレインから3段階の反応により、1-シリル-2-ブロモ-1,3-ジエンを得ることに成功した。これらの化合物を基質として、パラジウム触媒反応によりシリル置換アレンが高収率で得られることを見出した。不斉パラジウム触媒を用いることにより、軸不斉シリル置換アレンの不斉合成にも成功している。この不斉シリルアレンは、求電子剤との反応により、軸性不斉を中心不斉炭素へと不斉転写するキラル試薬として用いることができる。この「アレニルシランの触媒的不斉合成および不斉転写反応」を応用することにより、四級不斉炭素を高いエナンチオ選択性で構築することにも成功した。

研究代表者は従来までの研究により、アルデヒドおよびアリルシランから容易に得られる2-ブロモ-1,3-ジエンを基質として、パラジウム触媒により効率よく官能基を含むアレン類を合成する手法を開発している。また不斉パラジウム触媒を用いることにより、軸不斉アレンを高いエナンチオ選択性で得ることにも成功している。従来の手法を応用することにより環状アレンを効率良く合成する手法を見出した。共役シクロアルケノンを原料とし、アルファ位をブロモ化した後、カルボニル基をピーターソン反応によりメチレン化すると2-ブロモ-3-exo-メチレン-1-シクロアルケンが高収率で得られた。これらの化合物を基質として、パラジウム触媒反応により9員環以上の環状アレンが高収率・高選択性で得られることを見出した。一方、8員環基質を用いた場合、対応する8員環アレンが生じたものの、生成物は熱的に安定ではなく室温で徐々に2量化した。また、7員環基質を用いた場合には反応は進行せず、未反応の基質が回収された。また不斉パラジウム触媒を用いることにより、9員環以上の大きさの軸不斉環状アレンの不斉合成にも成功している。環状構造を有するアレンにおいては、そのアレン部位の一方の面が架橋構造により遮蔽されていることから、アレンを基質とする変換反応における選択性を制御することが可能となることを見出した。実際、ケテンと9員環アレンとの[2+2]付加環化においては一つの異性体が特異的に得られた。同様の反応を類似の非環状アレンに適応した場合には4種類の異性体の混合物が得られた。また、パラジウム触媒反応における重要な中間体であるパラジウム錯体を単離し、その立体構造をX線構造解析により決定した。さらに、単離した錯体の挙動、反応性に関する検討もおこなった。
微量元素摂取量で変動する生体内抗酸化因子によるレドックス制御

本研究は、セレンや亜鉛などの微量元素を含有する生体内レドックス調節因子の作用機構を明らかにすることを目的として行った。種々の細胞反応を制御するレドックス調節因子としてチオレドキシンが注目されているが、チオレドキシンは細胞質では抗酸化因子として転写因子NF-kBの活性化に抑制的に働き、核内では逆に促進的に働くことが報告されている。チオレドキシンと同様に低分子量で、活性酸素消去作用を持つ金属結合蛋白質メタロチオネインは、やはり細胞質においてNF-kBの転写活性化能を抑制し、核内においては逆に促進する可能性を見いだした。しかし、その作用機序はチオレドキシンとは異なっている可能性があり、詳細な検討が必要がある。一方、チオレドキシンを還元し、活性型にする酵素であるチオレドキシン還元酵素(TR)がセレン含有酵素であることが最近報告されている。ウシ血管内皮細胞(BAEC)を用い、各種セレン蛋白質の発現がどのように変化するかを調べたところ、セレン欠乏によってTRのうちの細胞質型(TR1)は、活性が減少するが、mRNAレベルはむしろ上昇することがわかった。さらにBAECを過酸化水素で処理すると、様々なセレン蛋白質のうち、TR1のみの活性、及びmRNAレベルが顕著に上昇することが明らかになった。TRのポリペプチド鎖の中で、セレノシステインはC末端に存在し、活性酸素によって酸化されやすいことも報告されており、TRの発現、活性が、酸化ストレスとセレンの供給量によって複雑に制御されているものと考えられる。今後、TRの発現調節が活性酸素ストレスに応じてどのように変化しているか、またその活性化がレドックス調節にどのような役割を果たしているか詳細に検討する必要がある。微量元素及び、微量元素に結合する因子によって遺伝子の発現がどのような影響を受けるかを明らかにするため、金属結合蛋白質であるメタロチオネイン(MT)のノックアウトマウス由来のfibroblast(MT-/-細胞)を確立した。この細胞株とコントロールマウス由来のMT+/+細胞における転写因子NF-κBの活性を比較した。それぞれの細胞株から核画分を抽出し、NF-kB結合配列を持つDNAをプローブとしてgel mobility shift assayを行ったところ、TNF-αで刺激した場合、MT-/-細胞の方がNF-κBの活性化の程度が高かった。したがって、MTを欠損していると、NF-κBの活性化が起こりやすくなっている可能性が示唆された。今後、MT-/-細胞にMT遺伝子を導入した場合の変化、および、レポーター遺伝子を用いたNF-κB活性化能を指標にした検討を行う予定である。一方、ウシの血管内皮細胞を用いて、微量元素セレンの栄養状態によってセレン酵素の遺伝子発現レベルがどのように変化するかを検討した。その結果、培地のセレン濃度を低下させると、cellular glutathione peroxidaseの活性、及びmRNAレベルは減少したものの、phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidaseの活性もmRNAレベルもほとんど変化しなかった。このことから、セレン蛋白質によっては、セレンの栄養状態によってその遺伝子発現が変化しやすいものとしにくいものがあることが確認された。セレン欠乏細胞は酸化ストレスに感受性が高まっているので、セレン蛋白質の発現の変化とどのように関連しているのかを現在検討中である。

チオレドキシンと同様に低分子量で、活性酸素消去作用を持つ金属結合蛋白質メタロチオネインは、やはり細胞質においてNF-kBの転写活性化能を抑制し、核内においては逆に促進する可能性を見いだした。しかし、その作用機序はチオレドキシンとは異なっている可能性があり、詳細な検討が必要がある。一方、チオレドキシンを還元し、活性型にする酵素であるチオレドキシン還元酵素(TR)がセレン含有酵素であることが最近報告されている。ウシ血管内皮細胞(BAEC)を用い、各種セレン蛋白質の発現がどのように変化するかを調べたところ、セレン欠乏によってTRのうちの細胞質型(TR1)は、活性が減少するが、mRNAレベルはむしろ上昇することがわかった。さらにBAECを過酸化水素で処理すると、様々なセレン蛋白質のうち、TR1のみの活性、及びmRNAレベルが顕著に上昇することが明らかになった。TRのポリペプチド鎖の中で、セレノシステインはC末端に存在し、活性酸素によって酸化されやすいことも報告されており、TRの発現、活性が、酸化ストレスとセレンの供給量によって複雑に制御されているものと考えられる。今後、TRの発現調節が活性酸素ストレスに応じてどのように変化しているか、またその活性化がレドックス調節にどのような役割を果たしているか詳細に検討する必要がある。
高能率代数的誤り制御符号の構成とその高速復号法の開発に関する研究

本研究では通信路の特性、および記録媒体の性質を考慮に入れた上での誤り制御符号の適用についての研究を行い、いくつかの成果を得た。各研究項目ごとに整理して研究成果を与える。1.RS符号の能力とそれを構成する有限体との関係の究明本研究項目では、短縮されたRS符号の能力について研究を行った。特に本年度は、ビット単位のバースト誤りを訂正する能力について考察し、その能力とその能力を引き出す効率的な復号法を与えた。2.計算機を有効に利用した符号構成法の開発本研究項目では、最良符号を構成するために必要となる符号の最小距離を求める効率的な方法を提案し、その有効性を検証した。3.高能力代数的誤り訂正符号の高速復号法の開発本研究項目では、限界距離以上の誤りを訂正する復号法について研究を行った。以上の研究成果については、2.に関して、電子情報通信学会論文誌Vol.79A,No.4に掲載予定であり、他についても電子情報通信学会情報理論研究会等で発表予定である。
集光性複合体と光合成反応中心の複合体の構造解析と回折能の改善方法の確立

タンパク質結晶の回折能を改善するために、カチオンやアニオンの影響、つまり、各イオン種によるタンパク質への凝集力の差を利用した。放射光施設において2Å分解能で、好塩菌由来カタラーゼ-ペルオキシダーゼの構造解析に成功した。また、放射光のX線ビームの低発散角を活用し、強磁場下で結晶化させた卵白リゾチームの結晶性が向上することを調べた。さらに、仕込みタンパク質濃度を変えて結晶化したところ、各々過飽和度で結晶の回折能を制御できることも分かった。タンパク質結晶の最大分解能、回折強度のS/N比、モザイク測定といった回折物性研究に、放射光X線とファインスライシング法による測定法の組合せが特に有用であることも確かめた。実験モデルとして、好熱菌由来のV1-ATPaseとMg-ADP複合体の結晶学的研究にも着手した。紅色無硫黄細菌Blastochlorisviridis由来の光合成反応中心-アンテナ複合体1(RC-LH1 complex)は、光エネルギーを電気化学ポテンシャルに変換する光合成の初期段階を担うRCと、RCと化学量論的に結合し、光エネルギーを吸収しRCに伝達する集光性複合体(LH1-complex)からなっている。本研究は、RC-LH1 complexの原子レベルでの構造を明らかにし、光エネルギーの移動の機構を解明するため、X線結晶構造解析に適した3次元結晶の作成を試みた。蒸気拡散法とバッチ法によって、RC-LH1複合体の結晶化実験を行った。PEGと塩を組み合わせた数条件において、板状の結晶を析出した。その中で、放射光施設においてX線回折実験を行った。最大分解能約15Åの回折パターンを得た。結晶は正方晶系(ラウエ群4/m)に属し、a=b=約160Å、c=約120Åと判定できた。電顕像などを考慮すると、非対称単位中には1分子のRC-LH1 complexが存在する。しかし、結晶構造解析を進めるには、引き続いて結晶化条件等の最適化、再検索を行っていく。結晶の回折能を改善するためのケーススタディとして、まず、タンパク質の溶解度に及ぼすイオン種の凝集力の差を利用して、結晶性を改善し、放射光施設において2Å分解能超で、好塩菌由来カタラーゼ-ペルオキシダーゼの構造解析に成功した。また、放射光のX線ビームの低発散角を活用し、強磁場下で結晶化させた卵白リゾチームの結晶性が向上することを調べることができた。さらに、結晶化をセットアップ時の仕込みリゾチーム濃度を、種々の過飽和度で結晶の回折能が調整できることも調べることができた。タンパク質結晶の回折物性研究に、放射光のX線は特に有用であることは示唆されていた。放射光とファインスライシング法による測定法の組み合わせの有用性も確かめるモデルサンプルとして、好熱菌由来のV1-ATPaseとMg-ADP複合体の結晶学的研究にも着手した。現在、光合成細菌由来の集光性複合体(LH1)-反応中心複合体の結晶化に関しては、複数の結晶化条件を得ている。その中で、回折実験可能な大きさまで成長した結晶については、放射光施設においてX線回折実験を行った。その結果、約15Å程度の低分解能の回折パターンを得ることができた。しかしながら、格子定数の決定には至っていない。構造解析可能な結晶を得るため、今後も結晶化条件の最適化、再検索を行っていく。例えば、二光束微分干渉顕微鏡により擬似的な溶解度曲線を作成する。これから、過飽和度と温度の相関から、結晶成長速度を調整し、回折能を改善する結晶育成方法を来年度は試みる。

電顕像などを考慮すると、非対称単位中には1分子のRC-LH1 complexが存在する。しかし、結晶構造解析を進めるには、引き続いて結晶化条件等の最適化、再検索を行っていく。
地方都市の復興事業におけるジャズ音楽の活用－日米地域文化の比較研究

本研究で実施した日米両国の中小都市での現地調査から明らかとなった課題は、以下のように分類できる。(1)日米間におけるジャズ音楽の文化的位置づけの差異、(2)米国内の地域間によるジャズ音楽の文化的重要性の差異、(3)日本のジャズ文化における主要都市(東京・横浜、京都・大阪・神戸)と地方都市との間にみられるジャズの文化的位置づけ及び意義の差異、(4)日本国内の地方都市間(地域間)にみられるジャズ音楽の文化的存在の差異、(5)地方都市の復興事業における音楽の一時的な活用(恒例のイベント等)vs.音楽を提供する個人経営のライブスポットや飲食店など永続的・営利的な空間が生み出す効果の差異。平成25年度では、次の市町村で現地調査を行ったー北海道では札幌および釧路、岩手県の一関、花巻、釜石、大槌町そして宮古、新潟県では新潟市、石川県では金沢、関西では京都、大阪、神戸、中国地方では愛媛県今治、広島県広島市、九州では福岡県福岡市そして長崎県では佐世保、そして沖縄県那覇市。各地ではジャズ喫茶店主やジャズストリートなど町興しイベントの主催者および参加したミュージシャン、それに市役所管轄下の復興事業の担当者などを対象に聞き取り調査を行い、調査内容の整理に着手し始めた。また、新潟市と今治市のジャズストリートを見学し、各地の過去のイベントについての背景を調べ、資料収集も行った。調査の途中ではあるが、これまでの研究結果を他の研究者に発表したく、2014年8月末に開催されるヨーロッパ日本研究学会(European Association of Japanese Studies)のために、在米国のふたりの研究者を含むパネルを提案して提出たら、選抜されたので報告者は大槌町での調査をもとに研究発表を行うことになった。本研究の主目的は、地方都市の復興事業における芸術ー殊にジャズ音楽ーの活用を、多視点から考察することである。初年度(平成24年度)は日米両国での一次の現地調査を中心に研究を進めてきた。国内では、まず被災地に重点を置き、次の町で、主にジャズ関連の事業及び復興イベントの関係者へのインタビューを実行したー福島市、宮城県の気仙沼市および南三陸市、岩手県の釜石市、大槌町、花巻市、盛岡市、そして宮古市。また、関西でも現地調査を行い、京都、大阪、そして神戸の各地独自の文化や伝統を踏まえた芸術・教育活動を主宰する個人商店、企業、それに公共施設の代表者の話を伺った。最後に、愛媛県今治市でも同様のインタビューを行い、開催した頃、全国から注目を受けていた「今治ジャズタウン」のイベントが、なぜ近年に衰退してきたかについて参考になる情報を得た。米国調査では、ミシシッピー川に面した中小都市に焦点を絞りながら、各地の経済復興策におけるジャズやブルースなど、地元の音楽を起用しようとする諸活動について調査を行った。調査先はルイジアナ州のニューオーリンズ市、テネシー州のメンフィス市、ミシシッピー州のクラークスデール市、ミズーリ州のセントルイス市、そしてミネソタ州のミネアポリス市と隣接するセントポール市であった。各国の復興事業に関する類似点と相違点のみならず、各国内でも予想以上の活動および試行がなされていることがよく分かったが、今後の研究では、特定の町で有効とされる活動が、どこまで「移植可能」かどうか、より詳細に検討しなければならない。本年度の研究では、日米両国での現地調査を中心に次の問いを究明しようとしたー(1)日米両国の地方都市におけるジャズ音楽の文化的位置づけが、近年においてどのように変化し、それが音楽現場(ジャズクラブやジャズ喫茶など)に対しどのような影響を及ぼしてきたか、(2)東日本大震災から三年間が過ぎた時点で、被災地で音楽のライブイベントは当初に比べ、開催する意味が薄れたように感じる主催者が多いかどうか、(3)ジャズ喫茶全盛時代がとっくに過ぎた現在では、地方都市で存続する老舗ジャズ喫茶は、地元住民にとって何を提供しているだろうか、現在の店の魅力は何だろうか。以上の一連の問題に対し、各地での音楽現場の関係者(ジャズ喫茶や音楽カフェの店主、コンサートの主催者、ミュージシャンおよび聴衆)にインタビューを実施した。本年度の研究成果として、とりわけ三陸地方を含め岩手県の現地調査において、ジャズ喫茶にせよ、音楽のイベントを主催する現代風の(つまり、ジャズとは無関係の)カフェにせよ、レコードをかけたり、生演奏のイベントを開催したりすることは、地元人により広い文化地平を開拓する〈きっかけ〉や〈媒体〉として考えている店主が多いことが判明した。その意味では、地方都市では1960ー70年代のジャズ喫茶も、現在風の(特殊な)カフェも、舶来文化を紹介する役割を兼ねた昭和初期の音楽喫茶と共通点が見出せることに気づいた。すなわち、〈文化の拠点および発信地〉として機能しており、そこに意外なる歴史の連続性が見受けられるわけである。最終年では、この点をさらに掘り下げたい。また、今年度には国内外の国際シンポジウムで研究発表を行った。2014年8月には「ヨーロッパの日本研究学会」で被災地の調査を中心に研究報告を行い、2015年1月には成城大学で開催されたポピュラー音楽をめぐるシンポジウムでさらに詳しい研究報告を行った。2015年度は本研究の最終年度だったため、国内外での補完的な現地調査の実施に加え、研究の総まとめに着手した。具体的には、(1)これまでに実施してきたインタビューを整理・分析し、(2)その結果を理論的な枠組みに位置付け、(3)同年度内における研究発表および論文の執筆を重点的に行なった。また、現地調査の総合的な結果を考察する上で、次の問題に注目した。(1)日米におけるジャズの文化的位置づけの相違ー

同じ中小規模の都市を事例に比較考察しても、日米におけるジャズ音楽の文化的位置づけには大きな相違点がある。例えば、日本においてジャズに対する認識はあくまでも「外来音楽」であるのに対し、アメリカにおいては「自文化」ーつまり「我が国」(ニューオーリンズなどの場合は「我が町」)が生み出した文化ーとして称揚され、「ローカルプライド」と結び付けられる傾向がある。この意識の違いは、両国の復興事業におけるジャズ音楽の活用とその影響を論じる際に、重要な手掛かりとなった。(2)文化による復興事業の効果をどう評価すべきかーこの問題に関しては、明確な結論は出ていない。たとえば、現在、日本の中小都市でジャズを復興策として活用する際に最も普及している方法は、年に一回行われる「ジャズストリート」やジャズ祭である。こうしたイベントは、開催期間中の動員客数や、商店街の売り上げとして回収される一時的な利益を把握することはできるのだが、具体的な数値には反映されず、目に見える経済効果として現れない側面も有している。そのため、長期的な効果の有無をどのように考慮すべきかが悩ましい。この点について論じるには、「復興とは一体何か」という根源的な問いを避けて通れないが、決して容易に答えられる問題ではない。したがって、本研究では決定的な答え(結論)を性急に出すことはせず、復興の多面性に焦点を当てつつ議論を展開するよう心掛けた。本研究で実施した日米両国の中小都市での現地調査から明らかとなった課題は、以下のように分類できる。(1)日米間におけるジャズ音楽の文化的位置づけの差異、(2)米国内の地域間によるジャズ音楽の文化的重要性の差異、(3)日本のジャズ文化における主要都市(東京・横浜、京都・大阪・神戸)と地方都市との間にみられるジャズの文化的位置づけ及び意義の差異、(4)日本国内の地方都市間(地域間)にみられるジャズ音楽の文化的存在の差異、(5)地方都市の復興事業における音楽の一時的な活用(恒例のイベント等)vs.音楽を提供する個人経営のライブスポットや飲食店など永続的・営利的な空間が生み出す効果の差異。現地調査を重ねるにつれ、当初の研究計画で予想されなかった上述の発見もあり、研究計画の一部を再考する必要が生じた。そのため、当初の研究計画通りに進んでいるとはいえないが、貴重な発見があったおかげで、最終年度の研究成果報告では、研究結果をより広い歴史的文脈のなかに位置づけることになると思っており、それによって文化史の研究者にも本研究に対する関心が高まると期待したい。日本文化研究、ジャズ研究最終年では、引き続き現地調査を実行し、専門誌向けの論文が提出できるように、準備に着手する予定である。論文執筆の途中で、完成するのにさらなる現地調査が必要と判断した場合、研究代表者の本務校の研究助成に申請する予定である。平成25年度に行った幅広い地域での調査が重なるにつれて、各地での調査内容を比較考察することにした。
ソフトウェア開発者の開発能力の自動測定システムの構築

主な研究成果は次の3個である。1.ソフトウェア開発者が計算機を使用する作業を観察するためのシステム開発者がワークステーションを使用してソフトウェアの設計、コーディング、テスト、デバッグなどを行なう作業を、別室より観察する環境を整備した。具体的には、キーボードやマウスによる入力の全てと、開発者の映像とを送受信し、記録するシステムを構築した。2.開発者のデバッグ作業のモデルと、デバッグ能力の測定システム構築した観察システムを用いて開発者のデバッグ作業を観察・分析することにより、開発者の行動のパターンとデバッグの効率との間に関連を見い出した。その知見に基づいて、開発者のデバッグ能力を自動的に測定するシステムを試作した。このシステムは、計算機に入力されるコマンドから開発者の行動を自動的に推定し、さらに、その行動のパターンからデバッグの効率を自動的に推定する。3.開発者の設計能力の評価に関連する指標さらなるデバッグ作業の観察・分析により、デバッグや変更の容易なソフトウェアの構造についての知見を得た。その知見に基づいて、ソフトウェア設計を評価するための尺度を定義した。この尺度は、開発者の設計能力を評価するために利用できると考えている。なお、研究計画においては、上述の1と2に加えて、能力測定システムの有効性を評価するための実験を予定していた。この実験については、現在も継続中である。3については、研究計画に含まれていなかったが、研究の過程において、その有効性を見い出したので、研究の対象に加えた。
光合成産物可視化のための蛍光プローブ開発

光合成の明反応ではNADPHとATPを産生する。これらの化合物は、二酸化炭素固定に用いられ、光合成エネルギー代謝の重要な代謝産物である。本研究は、光合成明反応で産生するNADPHに注目し、細胞内でリアルタイムに濃度変化を観測するセンサーを作成することを目的とした。生体内でNADPHを結合するタンパク質とGFP誘導体融合タンパク質の大腸菌での発現系を構築し、各種発現条件を検討し、タンパク質の調製を試みた。組換えタンパク質が可溶性として回収できなかったため、低温培養、誘導条件の検討を行った。また、融合タンパク質の融合部位を変化させた複数の発現系も構築し、可溶性画分発現するものを選抜した。高等植物の光合成反応のうち、明反応ではNADPHとATPを産生する。これらの化合物は、その後のCO2固定反応に用いられ、光合成エネルギー代謝のキー物質といえる。そのため、植物の生きた細胞内でNADPHの濃度変化をリアルタイムで観察することは、光合成を理解する上で非常に重要である。本研究では、光合成明反応で産生する2つの化合物のうち、NADPHを生きた細胞内でリアルタイムに観測する実験系を構築することを目的としている。NADPHの濃度変化を生細胞で高感度に計測する具体的な方法として、生体内で機能するNADPHのFRETセンサーを作成し、それを用いて、細胞内のNADPHのリアルタイムモニターを行う実験系を開発する。その出発段階として、NADPHセンサーとして機能することが予想されるタンパク質を種々のNADPH関連タンパク質から選定した。このタンパク質は、NADPHの濃度変化によりタンパク質の立体構造が変化することを期待できる。2013年度は、このタンパク質をコードする遺伝子をクローニングし、その遺伝子を遺伝子工学の手法を用いて改変し、GFP誘導体との融合タンパク質として作成した。GFPの誘導体を用いたFRETセンサーは、これまでにも他の化学物質を生体内で高感度に検出するプローブとして使用されてきた実績があるため、NADPH濃度変化を高感度に検出するセンサーとして機能することが期待される。また、このNADPH濃度変化のFRETセンサー候補となるタンパク質とGFP誘導体との融合タンパク質の大量発現系は、大腸菌を用いて構築した。これらの化合物は、その後の二酸化炭素固定に用いられ、光合成エネルギー代謝の重要な代謝産物である。そのため、NADPHの産生の様子を植物の生細胞でリアルタイムに観察することは、光合成を理解する上で重要である。本研究は、光合成明反応で産生するNADPHとATPの2つの化合物のうち、NADPHについて、細胞内でリアルタイムに濃度変化を観測するセンサーを作成することを目的としている。NADPH濃度変化をリアルタイムに高感度で計測する具体的な方法は、以下の方法で行う。生体内でNADPHを結合するタンパク質とGFP誘導体の融合タンパク質を作成し、NADPH濃度変化に応答した蛍光エネルギー移動(FRET)により、その濃度変化を捉える。昨年度までに、候補となるNADPH結合タンパク質と、GFP誘導体であるCyan Fluorescent protein (CFP)とYellow fluorescent protein(YFP)との融合タンパク質の大腸菌での発現系を構築した。本年度は、この発現系を用いて、各種発現条件を検討し、タンパク質の調製を試みた。いくつかの実験条件で、組換えタンパク質が可溶性タンパク質と回収できなかったため、低温培養、誘導条件の検討を行った。また、融合タンパク質の融合部位を変化させた複数の発現系も構築し、可溶性画分に発現するものの選抜を行った。植物生理学NADPH濃度の変化によって構造変化が予想されるタンパク質候補を選定し、その構造変化をFRETで検出できるようGFP融合タンパク質として、大腸菌に発現させる実験系を構築できた。計画はおおむね順調に進んでいるが、次年度にはさらなる改良を行う。構築したFRETセンサータンパク質を精製し、NADPH濃度依存的にFRET変化が観測できるかを検証する。この実験系が感度良くNADPH濃度を定量できる場合には、当初予定通り実験を進める。そうでない場合には、センサー部分の点変異、GFPとのリンカー部分の改変などを行い、より良いNADPHセンサーを開発する。細胞内のNADPH濃度を蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)による蛍光変化で捉え、細胞内のレドックス状態を可視化するためのプローブ作成が当初予定していた波長領域での実験だけでは低効率なため、その改良を次年度行う。必要となるフィルター波長域は、平成26年度に行う実験により判明するため、必要な物品費を平成25年度予算より繰り越す。蛍光光度計、および蛍光顕微鏡での実験に、各種波長をカットするための光学フィルターが必要なため、それら物品を購入するための費用として、物品費を計上した。
超高圧凍結環境における有機反応

まず、不斉Michael付加反応を試みた。常圧では進行しない触媒によって定量的に反応が促進された。極めて高い不斉収率は達成できなかったものの,0.40.9GPa付近で60%eeの不斉収率が達成された。この反応は活性化エネルギー的には理想的な反応に近いが超高圧で不斉反応の制御を行うには常圧での活性化エネルギーがもう少し高く,両エナンチオマーにいたる遷移状態へのエネルギー差がもっと大きくなければ高い不斉収率は達成できない。そのため,さらに種々の反応を検討中である.芳香族複素環が直結した1、4、8、12-テトラアザシクロペンタデカン誘導体を超高圧芳香族求核置換反応によって合成したがそのうちいくつかはベンゼン、塩化メチレン、及びヘキサンなどと包接化合物を形成することを見いだした。それに対してはるかに対称性のよい1、4、8、11-芳香族複素環が直結したテトラアザシクロペンタデカン誘導体ではこのような包接化合物は生成しなかった。さらに極く最近、クラウン環の酸素原子の一部を硫黄原子に置き換えたジアザクラウンエーテルに芳香族複素環が直結したものでは、水銀イオンに対して高効率及び高選択的補足能を示すことを発見した。
注意欠陥/多動性障害のサル・モデルの構築

注意欠陥/多動性障害(ADHD)は児童の3-5%に見られ、注意力不足、衝動性、落ち着きのなさなどの行動特徴から、社会的に大きな問題となっている。ADHD児の行動上の特徴が前頭連合野の損傷による遂行機能障害と酷似していることから、発達初期に前頭連合野に生じた機能障害がADHDの要因であることが示唆される。一方、神経終末からのドーパミン(DA)分泌量の促進やDAの再吸収の阻害の効果のあるmethylphenidate(MP)がADHDの治療に有効であることから、神経終末でのDA放出や再吸収の異常、DA受容体の感受性の異常がADHDの原因であることが示唆される。前頭連合野でDAの含有量が高く、前頭連合野のDA量の増減により遂行機能障害が生じることから、発達初期に生じたDA機能系の異常による前頭連合野の機能異常がADHDの原因であると考えられる。この仮説を検証する目的で、6頭のサルを用い、半数のサルには両側前頭連合野背側部に6-OHDAを注入し、DA線維を破壊すると同時にPA線維の再侵入を阻止した。6-OHDA注入サルでは多動傾向が生じ、この傾向はMPの経口投与により一時的に解消されることが今までの研究で示されてきた。今年度は6-OHDA注入サルに注意障害や衝動性が観察されるかどうかに注目した研究を実施した。そのため、サルを含む写真を選択させる視覚弁別課題を行わせ、課題の遂行状態を6-0HDA注入サルと非注入サルで比較した。その結果、いずれのサルも課題を十分に遂行することができるが、6-OHDA注入サルでは課題を一時中止することが多く、また反応時間前に反応をする傾向が有意に高いことが見出された。この結果は、注入サルにおける注意の障害ならびに衝動的傾向の存在を支持するものと思われる。注意欠陥/多動性障害(ADHD)、前頭連合野の機能異常、ドーパミン(DA)調節系の変化との間に密接な関係のあることが示されている。そこで、発達初期に前頭連合野で生じたDA調節系の変化がADHDの生物学的要因であると仮定し、これを検証するため、DAの阻害剤である6-OHDAの注入により前頭連合野背側部のDA系を破壊した新生児サルを用い、このようなサルがADHD児に見られる行動特徴(多動、集中力不足、衝動性、気分の易変性、落ち着きのなさ、無秩序性など)に類似した行動変化を示すかどうかを解析した。自発行動において多動傾向が観察されるかどうかを検討するため、ホームケージ内と小型のテストケージ内での行動量を測定したところ、対照群の無処置サルと比較して、6-OHDAの注入により前頭連合野のDA系を破壊したサルでは、明らかに行動量の増加が観察された。後者のサルでは、ケージ内での激しい回転運動が連続して観察されたが、前者のサルではこのような行動は観察されなかった。また、ヒトのADHD児の治療薬として広く使用されているメチルフェニデート(MPD)の投与により行動変化が見られるかどうかを調べたところ、後者のサルでは1.5mg/kg(体重)の経口投与により行動量の減少傾向が観察され、また行動量の減少傾向が1日程度持続することが観察された。このように、6-OHDAの注入により前頭連合野のDA系を破壊したサルで多動傾向は観察された。次の課題として、注意障害や衝動性がこのようなサルで観察されるかどうかの確認が必要である。平成15年誕生の子ザル2頭、平成16年誕生の子ザル3頭、平成17年誕生の子ザル4頭の計9頭を使用して実験を実施した。6-OHDA注入前のテストケージ内での行動観察を実施したのち、平成15年、16年生まれの5頭の子ザルの両側前頭連合野背側部に6-OHDAを注入し、この部位のドーパミン線維を破壊すると同時に、長期にわたって神経支配を阻害する処置を施した。注入群5頭と非注入群3頭の自発行動を実験室内に設置したテストケージ内で観察した結果、非注入群に比べ、注入群で6-OHDA注入後の自発行動の顕著な増加が観察された。従って、前頭連合野背側部への6-OHDA投与により多動が生じることが明らかになった。一方、ADHD児では自発行動量の増加がリタリンの投与によって抑制されることが知られている。そこで、これらのサルに、ADHD児で処方されているのと同様にリタリンを経口投与し、その行動に及ぼす変化を調べた。3.0-5.0mg/kgの投与による効果を観察したところ、リタリンの投与により行動量の減少が数時間にわたって観察された。

ADHD児の行動上の特徴が前頭連合野の損傷による遂行機能障害と酷似していることから、発達初期に前頭連合野に生じた機能障害がADHDの要因であることが示唆される。一方、神経終末からのドーパミン(DA)分泌量の促進やDAの再吸収の阻害の効果のあるmethylphenidate(MP)がADHDの治療に有効であることから、神経終末でのDA放出や再吸収の異常、DA受容体の感受性の異常がADHDの原因であることが示唆される。前頭連合野でDAの含有量が高く、前頭連合野のDA量の増減により遂行機能障害が生じることから、発達初期に生じたDA機能系の異常による前頭連合野の機能異常がADHDの原因であると考えられる。この仮説を検証する目的で、6頭のサルを用い、半数のサルには両側前頭連合野背側部に6-OHDAを注入し、DA線維を破壊すると同時にPA線維の再侵入を阻止した。6-OHDA注入サルでは多動傾向が生じ、この傾向はMPの経口投与により一時的に解消されることが今までの研究で示されてきた。今年度は6-OHDA注入サルに注意障害や衝動性が観察されるかどうかに注目した研究を実施した。そのため、サルを含む写真を選択させる視覚弁別課題を行わせ、課題の遂行状態を6-0HDA注入サルと非注入サルで比較した。その結果、いずれのサルも課題を十分に遂行することができるが、6-OHDA注入サルでは課題を一時中止することが多く、また反応時間前に反応をする傾向が有意に高いことが見出された。この結果は、注入サルにおける注意の障害ならびに衝動的傾向の存在を支持するものと思われる。