hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
開放型MR装置を用いた立位における局所肺機能評価法の開発に関する研究

平成13年度において、立位(座位)におけるMR検査を実施するためのオリジナル表面コイルを作成し、さらに座位での姿勢の安定性を保つためのMR対応特製椅子を製作して、研究を開始した。局所肺機能には血流、換気、リンパ流、胸壁横隔膜運動等が含まれるが、MR画像としての捉えやすさという観点から、本研究では胸壁横隔膜運動に着目し、その呼吸運動による局所的な動態が体位によって、どのように変化するかを検討課題とした。まず、正常ボランティアにおいて、矢状断あるいは冠状断で呼吸運動時の連続画像をSPGR法を用いて撮像し、最大吸気時および最大呼気時の画像から、横隔膜の各部位の運動量を定量的に評価した。その結果、正常人においては、仰臥位の方が座位よりも各部位での横隔膜運動は有意に大きく、また、腹側よりも背側の方が有意に大きな運動量を示した。しかし、左右での違いは見られなかった。平成14年度は、肺葉切除、横隔神経麻痺、神経筋疾患、等の胸壁横隔膜運動に影響を与えたり、あるいは、異なった動態を示す可能性がある疾患を対象として、MR検査を実施した。横隔神経麻痺の患者では、横隔膜運動量は正常者と比較して著明に小さかったが、仰臥位でほとんど可動性がみられなかったのに対して座位では若干の運動がみられた。また、肺気腫患者では、座位、仰臥位ともに同程度の横隔膜運動量の低下がみられた。肺癌手術後の安定期のMR検査では、手術側の横隔膜運動量は全体に低下傾向がみられたが、術式による違いは明確ではなく、種々の要因が関与しているためと考えられた。本年度は、まず開放型MR装置および本学で作成したMR対応の特製いす、さらに胸部全体をカバーする特製表面コイルを用いて、座位で胸部MR検査を実施できるシステムを構築し、さらに種々のMR撮像法による画質の検討や動態解析に最適な撮像法の検討をおこなった。局所呼吸機能評価法の中で、まず第1段階としてMR画像が有力と考えられる呼吸運動時の横隔膜運動に着目した。本年度は、種々の病態を評価するための基準となるデータを得るために、正常者における臥位と座位による横隔膜運動の違いを定性的および定量的に解析した。対象は正常ボランティア10人で、用いた撮像法はfast SPGR法である。左右肺に設定した全6スライスの矢状断面のそれぞれにおいて、2-5回の深呼吸時に40枚の連続MR画像を撮像し、この検査を臥位と座位で実施した。連続画像から最大吸気画像、最大呼気画像を選び、対応する点の移動距離(DD)を計測した。計測点は左右それぞれにおいて、内、中、外、および腹側、中央、背側を組み合わせた9点、計18点である。18点中16点で臥位のDDは座位のDDよりも有意に大きく(p<0.05)、また、6矢状面中、5断面において、背側のDDは腹側のDDよりも有意に(p<0.05)大きな値を示した。しかし、左右の対応点ではDDの値に有意差はみられなかった。次年度は、正常者におけるデータをもとに、肺気腫等の疾患群では横隔膜運動にどのような変化がみられるのか、また手術後には横隔膜運動はどのように変化するのかをテーマとして検討を進める予定である。昨年度に実施した正常者における横隔膜運動の体位による違いを確認する目的で、追加検討を行うとともに、肺癌症例における手術前後の横隔膜運動の変化、ならびに横隔膜麻痺患者における横隔膜運動の正常肺との違いを検討した。

用いた撮像法はfast-SPGR法で、左右肺に設定した6スライスの矢状断面のそれぞれにおいて、2-5回の深呼吸時に40枚の連続画像を撮像し、この検査を臥位と座位で実施した。連続画像から最大吸気画像、最大呼気画像を選び、対応する点の移動距離(DD)を計測した。計測点は左右それぞれにおいて、内、中、外、および腹側、中央、背側を組み合わせた18点である。臥位のDDは89%の部位で座位のDDより有意に大きく、背側のDDは83%の点において腹側のDDより有意に大きかった。しかし、左右の対応点ではDDの値に有意差はみられなかった。肺葉切除を行った9例において実施した手術前後のMR検査の比較では、手術前のMR検査では正常者と変わらない横隔膜運動を示したが、手術後安定期では、手術側の横隔膜運動は手術前に比較してDDは有意に小さな値を示し、手術操作が横隔膜運動に影響を与える可能性が示唆された。また、2例の横隔神経麻痺患者では、臥位におけるDDと比較して、座位のDDが有意に大きな値を示した。この結果は、正常者における横隔膜運動とは異なる動態であり、横隔神経の横隔膜運動における役割を検討する上で、興味深い結果と考えられた。さらに、肺気腫をもつ症例では、横隔膜運動の減少が座位でも臥位でも観察され、定量的に確認された。座位MR検査は種々の横隔膜運動の病態を定性的ならびに定量的に解析する上で有用な検査となりうる可能性が示された。
過酷な環境変動とストレスに曝される葉面C1酵母：生存戦略の分子機構

本研究では、植物から放出されるメタノールを利用して葉上で増殖・生存できるメタノール資化性酵母(C1酵母)を対象とし、C1酵母が環境変動・ストレス変化に適応するための生存戦略の分子機構解明を目的とした。葉上におけるC1酵母ストレス顆粒(SG)形成の生理的意義と葉上で日周変動するメタノール濃度をC1酵母が認識するメカニズムについて解析し、ストレス応答因子Hog1が高温ストレス時にに隔離されることによって活性の抑制制御を受けること、細胞膜センサーWscタンパク質が高温ストレス応答とメタノール感知の両者に機能することなどを明らかにした。1.葉上におけるC1酵母ストレス顆粒形成の生理的意義の解明C1酵母Candida boidiniiのストレス顆粒(SG)およびSGと同様にmRNAの制御に関わるP-bodyに存在する複数のタンパク質について、蛍光タンパク質との融合タンパク質発現株をシロイヌナズナ葉上に接種し、葉上におけるストレス顆粒形成の有無、日周変動を調べたところ、昼夜に関わらず葉上においてP-bodyの形成が観察されたが、SG形成は観察されなかった。各タンパク質の遺伝子破壊株を構築し、葉上での顆粒の形成、ならびに葉上での生育能を調べている。また、本酵母の葉上生育に重要な役割を果たすことが予測されるいくつかのストレス応答因子について、細胞内動態や遺伝子破壊株の表現型解析を進めている。2.葉上で日周変動するメタノール濃度をC1酵母が認識するメカニズムの解明C1酵母Pichia pastorisのメタノール誘導性遺伝子発現におけるメタノールからのシグナル伝達に関与する新規因子として見出した細胞膜センサータンパク質(Wscファミリータンパク質)の機能解析を行った。PpWsc1およびPpWsc3がメタノール感知および、メタノール誘導性遺伝子発現制御に関与することを初めて明らかにするとともに、PpWsc1が高温ストレスなどの細胞表層ストレス応答とメタノール感知の両者に機能し、それぞれ異なる刺激として感知してシグナル伝達することを明らかにした。葉上におけるC1酵母ストレス顆粒形成の生理的意義の解明、葉上で日周変動するメタノール濃度をC1酵母が認識するメカニズムの解明の両研究項目ともに、研究の進捗に大きな問題は無く、概ね当初の計画通りに進展している。1.葉上におけるC1酵母ストレス顆粒形成の生理的意義の解明前年度に引き続き、本酵母の葉上生育に重要な役割を果たすことが予測されるいくつかのストレス応答因子について、細胞内動態や遺伝子破壊株の表現型解析を進めたところ、浸透圧応答に関わり、真核生物に広く保存されているMAPキナーゼであるHog1のC1酵母Candida boidiniiにおけるホモログCbHog1が、高温ストレス時にストレス顆粒(SG)に局在することを見出した。またその局在にはCbHog1のN末端βシート構造領域が必要かつ十分であり、SGへのHog1の局在はそのアミノ酸配列によって規定されていることを明らかにした。さらにSGに局在しない変異体や不活性型の変異体を用いた解析により、高温ストレス時のCbHog1のSGへの隔離が、Hog1活性の抑制制御に寄与していることを明らかにした。2.葉上で日周変動するメタノール濃度をC1酵母が認識するメカニズムの解明前年度に引き続き、C1酵母Pichia pastorisのメタノール誘導性遺伝子発現におけるメタノールからのシグナル伝達に関与する新規因子として見出した細胞膜センサータンパク質(Wscファミリータンパク質)の機能解析を行った。Wscファミリータンパク質の下流のシグナル伝達にはcell wall integrity (CWI)経路があるが、CWI経路中のキナーゼタンパク質の変異体を用いた解析により、メタノール誘導性遺伝子発現に関わる転写因子には、CWI経路の途中から分岐する新規経路によってシグナル伝達されることを示唆する結果を得た。当初の計画通りに研究を進める。応用微生物学購入予定の消耗品の変更および学会などへの参加計画変更のため、未執行額が生じた。当初計画分の他、研究効率化のための物品の購入や研究参画者の国内学会参加のための旅費に使用する。
脳梁欠損マウスの遺伝学的開発と脳梁機能の解明

1.脳梁欠損マウスの遺伝学的開発:1972年から実験動物として近交系の育成を続けているddN系マウスに,顔面の扁平なマウスが出現し始めた。この顔面扁平マウスは,組織学的な観察の結果,脳梁を完全に欠損していることを発見した。この顔面扁平マウスを親として,兄妹交配を続けていくと,顔面は正常でも脳梁の完全欠損の他,部分欠損も出現することを発見した。現在雌で9代,雄で4代を経過している。顔面扁平マウスの出現率は約0.5%とあまり変化をしないが,顔面は正常で脳梁の完全欠損及び部分欠損のマウスの出現率は次第に向上し,現在約37%に達している。更に出現率の高い系統が確立されつつあるが,出生後約2週間の離乳期前に雌親の死亡する例,或いは,この時期に親が仔を咬殺する例が数例観察された。顔面扁平マウスを親として兄妹交配を続けていき,脳梁欠損マウスの出現率の高い系統を樹立するのが最良の方法と考えられる。2.脳梁機能の解明:この3年間に新に発見された脳梁機能は(1)脳梁膝部を離断すると脳梁欠損マウスと同様,脳波は左右非対称となる。(2)マウスの光誘発電位は,脳梁完全欠損マウスでは対側からのみ誘発電位が測定され,同側からは測定不能であった。又,脳梁膨大部の離断でも同様の結果が得られた。(3)扁桃体に慢性電極を植え込みキンドリングを形成させると,脳梁欠損マウスは有意に早く形成された。それが脳梁膝部離断でも同様の結果が得られた。(4)回避学習の成立は,正常マウスと脳梁欠損マウスの間に差は認められないが,八方迷路学習の成立は脳梁欠損マウスは有意に低下していた。(5)運動野を電気刺激すると,正常では対側の前肢が収縮するが,脳梁欠損マウスでは同側の前肢が収縮する等種々の新知見が得られつつある。1.脳梁欠損マウスの遺伝学的開発:1972年から回避学習用の実験動物として近交系の育成を続けているddN系マウスに,時として,顔面扁平マウスが出現し始めた。組織学的な観察結果,この顔面扁平マウスは100%脳梁を欠損していることが判明した。又,顔面は正常でも脳梁欠損マウスが存在し,脳梁欠損は完全欠損と部分欠損に分けることができた。顔面扁平マウスを親として,兄妹交配を続けていくと,脳梁欠損マウスの出現率が次第に向上しつつある。現在,顔面扁平マウスの雌で6代,雄で3代を経過している。初期に比べ,顔面扁平マウスの出現率は約0.5%と変化がないが,顔面正常で脳梁欠損マウスの出現率が向上し,部分欠損も含めると約35%に達している。脳梁欠損マウスは雌の1例を除いて繁殖力は正常マウスと差が認められない。染色体数にも変化は認められず,発生原因としてカナダのWanlstenが報告している,尾の曲りや授乳中の妊娠とも関係が認められない。現在,発生原因は遺伝学的にpolygenicであり,脳梁欠損マウスの開発には顔面扁平マウスを親とした近交系の育成以外には考へ難い。

2.脳梁機能の解明:脳梁は左右の大脳新皮質を結ぶ交連線維であり,左右の大脳半球の情報を相互に交換している。脳梁欠損マウスの脳波は左右非対称を示すことは既に報告しているが,正常マウスの脳梁を,前部(膝部)幹部及び後部(膨大部)で切断の後,脳波を調べたところ,いづれの部位を切断しても脳波は左右非対称を示すことが判明した。更に,回避学習を行ったところ、脳梁欠損マウスは学習の獲得,記憶の保持に関して,正常マウスと差が認められない。脳梁膝部の切断マウスは学習の獲得は正常マウスと差が認められないが,記憶の保持が著しく阻害されることが判明した。他の幹部,膨大部の切断は学習行動には影響が認められなかった。1.脳梁欠損マウスの遺伝学的開発:1972年から回避学習用の実験動物として近交系の育成を続けているddN系マウスに、時として、顔面の扁平なマウスが出現し始めた。組織学的な観察結果、この顔面扁平マウスは100%脳梁を欠損していることを発見した。又、顔面は正常でも脳梁欠損マウスが存在し、脳梁欠損は完全欠損と部分欠損に分けることが出来た。顔面扁平マウスを親として、兄妹交配を続けていくと、脳梁完全欠損マウスの出現率が次第に向上しつつある。現在顔面扁平マウスの雌で7代、雄で3代を経過しているが、初期に比べ、顔面扁平マウスの出現率は約0.5%と変化がないが、顔面正常で脳梁欠損の出現率は向上し、部分欠損も含めると約35%に達している。そして、脳梁欠損マウスの出現率の高い系統が確率されつつある。脳梁欠損マウスの繁殖率は正常マウスと差が認められないが、出生後約2週間の離乳期に親雌の死亡する例、或いは、この時期に親が仔を咬殺する例が数例観察された。現在、脳梁欠損の発生原因は遺伝学的にはpolygenicであり、顔面扁平マウスを親として近交系の育成を続け、脳梁欠損の出現率の高い系統を樹立するのが最良の方法と考えられる。2.脳梁機能の解明:脳梁は左右の大脳新皮質を結ぶ交連線維であり、左右の大脳半球の情報を相互に交換している。脳梁欠損マウスの脳波は左右非対称であり、脳梁離断を行っても同様の結果が得られる。マウスの光誘発電位は、刺激側から視神経交叉で全交叉を行い、対側の視覚野に入り、そこから脳梁を介して同側の視覚野へ至ると考えられるが、脳梁欠損マウス及び脳梁膨大部離断マウスでは、光誘発電位は脳梁欠損のため同側からの測定が不可能であった。又、扁桃体に慢性電極を植え込みキンドリングを形成されると、脳梁欠損マウスは正常マウスに比べ有意に早く形成され、それが脳梁膝部離断マウスと同程度であった。1.脳梁欠損マウスの遺伝学的開発:1972年から回避学習用の実験動物として近交系の育成を続けているddN系マウスに,時として顔面の扁平なマウスが出現し始めた。組織学的な観察の結果,この顔面扁平マウスは全て脳梁を完全欠損していることを発見した。又,顔面は正常でも脳梁を欠損するマウスが存在し,脳梁欠損は完全欠損と部分欠損に分けることが出来た。顔面扁平マウスを親として,兄妹交配を続けいてくと,脳梁全欠損マウスの出現率が次第に向上しつつある。現在顔面扁平マウスの雌で9代,雄で4代を経過しているが,顔面扁平マウスの出現率は約0.5%と変化がないが,顔面正常で脳梁欠損のマウスの出現率は向上し,部分欠損も含めると約37%に達している。そして,脳梁欠損マウスの出現率の高い系統が確立されつつある。脳梁欠損マウスの繁殖率は正常マウスと差が認められないが,出生後約2週間の離乳期前に雌親の死亡する例,或いは,早期に親が仔を咬殺する例が数例観察された。現在脳梁欠損の発生原因は遺伝学的にはpolygenicであり,顔面扁平マウスを親として近交系の育成を続け,脳梁欠損の出現率の高い系統を樹立するのが最良の方法と考えられる。
大学・短期大学における学校不適応予防アプローチ探究のための実証研究

本研究では,学生生活への不適応を抑止する要因を「登校行動持続要因の解明」という新しい発想を用いて分析・検討し,不適応への予防的アプローチを探ることを目的とした。分析の結果,次のことが明らかとなった。(1)大学生の登校行動持続要因は,周囲との関係への配慮,自己の可能性への期待,社会,金銭に関する理由が多い,(2)積極的対消極的理由と情緒的対道具的理由の2軸がある,(3)大半の学生は登校行動持続要因を複数保有している,(4)複数保有する登校行動持続要因のうち重要だと位置づける要因が1つでもある学生は,講義に出席しやすいものの,それは登校行動の促進や登校忌避感情の抑制には影響しない,(5)登校行動持続要因を多く保有することは,登校への意味づけを相乗的に強め,登校行動を持続させやすい。平成21年度は、これまで得られていた「義務教育における登校行動持続要因」のデータを詳細に分析するために、国内外の関係諸機関や多数の研究者と協力し合いながら、引き続き分析の枠組みとなるデータや資料の収集にあたった。また同時に、登校行動持続要因の基底要素と考えられている「精神充足」および「社会的能力」や「自己観」を測定するKJQ尺度やTSTを利用し、登校行動持続要因とこれら基底要素と関連についても分析した。こうした取り組みからは、精神充足と社会的能力の獲得が登校行動持続に大きく関与し、また精神的充足・社会的適応力の双方がない者ほど自己の社会的地位やラベリング、対象への関心についての記述が多く、表面的な自己観しか表出されないとの示唆を得た。なお、以上の結果は日本臨床心理学学会などにて発表済みである。さらに本年度は、高等教育版の登校行動持続要因を検討するため、旨学校不適応に陥らずに(あるいは不適応状態を克服して)青年期に達した大学生・短期大学生を中心に「現在不登校になっていない理由(大学に通い続けられている理由)」に関する自由記述を約300例収集した。得られた自由記述については、Wordminer(R)を用いてテキストマイニングを行った。その結果、現在のところ、「経済的支え」「スキル・資格の獲得」「将来性」「家族の支え」「学校内の居場所」「学校外の居場所」などが、大学生らの登校行動を持続させている要因であることが明らかになりつつある。これらの要因は、それぞれ調査対象者に登校行動を持続させたファクターであり、不登校予防への重要な構成要素となりうるといえるだろう。以上の結果を踏まえて、来年度は、結果の信頼性のためにさらなる大学生・短期大学生の登校行動持続要因に関するデータ収集と分析結果の蓄積を目指す。加えて、臨床実践の場で活躍しておられる諸研究者とともに広く意見交換を行うことで、より実践的な不登校予防研究を行なうための連携に努めていく予定である。平成22年度は、(1)「登校行動持続要因」のテキストマイニング、および、(2)登校行動持続要因の保有数と出席率・登校率の関連、について検討した。まず、大学生473名(平均年齢19.33歳、SD=1.05)を対象とした「登校行動持続要因」に関する自由記述をテキストマイニングした結果、87構成要素が得られた。全構成要素数を対象に行った対応分析から得られた成分スコアをもとにクラスタ分析を行った結果、「就職への手段」「他者による支え」などの10クラスタが得られた。また布置図から、登校行動持続要因は2つの軸からなり、個人は持続要因を複数持つことが明らかとなった。さらに、持続要因には性差が見られ、女性は対人関係や情緒的な要素を重視したポジティブな理由を、男性は環境や手段的な要素を重視したネガティブな理由を取り上げやすいことが示唆された。次に、女子大学生470名(平均年齢19.20;SD=2.20)を対象に、登校行動持続要因と登校回避感情、出席率、登校率に関する質問紙調査を行った。持続要因保有数と回避感情を独立変数、出席率および登校率を従属変数とした分散分析を行った結果、登校率でのみ有意な交互作用がみられ、登校行動持続要因保有数低群・中群における登校回避感情の単純主効果がそれぞれ有意であり、持続要因を多く保有していない場合、登校回避感情が高いほど登校率が低い傾向にあった。また、登校回避感情高群における持続要因保有数高群の単純主効果が有意であり、登校回避感情が高い場合でも持続要因を多く保有していれば、登校率が高い傾向にあった。したがって、登校行動持続要因を多く保有することは、登校への意味づけを相乗的に強め、登校行動を持続させやすいと考えられる。
DNA損傷におけるp53依存性アポトーシス誘導機構の解析

転写因子p53は癌抑制遺伝子産物として、DNA損傷に応答して細胞周期停止やDNA修復・アポトーシスを引き起こす。p53によって発現誘導される遺伝子群の選択はp53自身の翻訳後修飾によって担われていると考えられており、特に、重篤なDNA損傷を受けた際のアポトーシス関連遺伝子の発現誘導はセリン46のリン酸化が重要であることがよく知られている。近年、当研究室によって同定された新規セリン46キナーゼDYRK2は、DNA損傷に応答して核内へと局在を変え、p53セリン46をリン酸化することでアポトーシスを誘導することが明らかとなった(Taira N et al, 2007)。しかし、細胞内におけるDYRK2のDNA損傷応答機構についてはほとんど明らかになっていない。そこで本研究課題に於いては、DYRK2の核内移行・活性制御機構に注目し機能解析を進めた。免疫染色法による解析を行った結果、DNA損傷によって引き起こされるDYRK2の核内移行はATMキナーゼによる制御を受けていることを見出した。培養細胞を用いた詳細な機能解析を進めた結果、非ストレス下において核内に存在するDYRK2はユビキチンリガーゼMDM2と結合し、ユビキチン化されることで恒常的な分解を受けていることが明らかとなった。一方で、DNA損傷下においてDYRK2はATMによって2箇所のセリン/スレオニン残基のリン酸化を受け、MDM2と解離することで分解系から回避し、核内において安定的な発現が可能になる事を見出した。同時に、p53セリン46へのリン酸化能について解析を行った結果、ATMによるDYRK2のリン酸化はこのような発現制御だけではなく、キナーゼ活性制御に於いても重要な役割を果たしている事が明らかとなった(Taira N et al, 2010)。近年、当研究室によって同定された新規セリン46キナーゼDYRK2は、DNA損傷に応答して核内へと局在を変え、p53セリン46をリン酸化することでアポトーシスを誘導することが明らかとなった(Taira N et al,2007)。DYRK2を効率よく活性化または核内へと移行させることができれば癌細胞に対し強力に、そして特異的に細胞死を誘導することが可能となると期待される。本研究においては、DYRK2の活性化機構と核内移行機構について注目し解明を行った。欠失変異体を用いた解析の結果、DYRK2のN末端側のドメインが核移行に重要であることが明らかとなった。また、この核移行はDNA損傷のセンサーとして機能しているATMキナーゼによる制御を受けていることが示唆された。更に、核内に存在するDYRK2は通常MDM2と結合し、ユビキチン-プロテアソーム系による恒常的な分解を受けているが、一方で、DNA損傷下においては、DYRK2はATMによって2箇所のリン酸化を受け、MDM2と解離することで分解系から回避し、核内において安定的な発現が可能になる事を見出した。同時に、p53セリン46へのリン酸化解析を行った結果、ATMはこのような発現制御だけではなく、キナーゼ活性制御にも重要な役割を果たしている事が明らかとなった。これらの結果から、ATMはDYRK2の発現安定化とDNA損傷に応答した活性化を制御している可能性が示唆された。
Klotho遺伝子、GSTP遺伝子を標的とした肺気腫遺伝子治療の実験的検討

Glutathione S-transferase P1 (GSTP1)はGSTのサブタイプ一つで、毒性物質に対するグルタチオン抱合を触媒する。Glutathione (GSH)は哺乳動物において最も豊富な細胞内抗酸化物質であり、多くの酵素機能や免疫能の維持に必須の重要な蛋白質である。GSTP1は、このGSHの代謝に関わるわけではなく、GSHの酵素機能の調節に主に関わっている。GSTP1は肺胞、肺胞マクロファージや呼吸細気管支において他のGSTよりもより強く発現していることが報告されており、肺気腫が形成される末梢気道において重要な役割を果たしている可能性がある。そこで、GSTP1についてCOPDとのassociation studyを行ったところ、exon-5における105Ile genotypeとCOPDとの関連が示唆された。このGSTP1遺伝子多型のCOPD発症への意義を確立するためには、本来ならば、この遺伝子多型毎に喫煙負荷量をマッチさせた群を前向きに、呼吸機能などで評価追跡すべきである。しかし、病的な気流閉塞を証明するためには喫煙を続けても20年以上の経過観察が必要であり、実際的ではない。そこで、GSTP1蛋白機能のない個体を用いて喫煙負荷研究を行うため、英国で開発されたグルタチオンS-トランスフェラーゼP1/P2(GSTP1/P2)欠損マウスを移入した。マウスのGSTPは、GSTP1、GSTP2がクローニングされており、両者は2.5kb間隔でタンデムに位置している。GSTP1を欠失させ、GSTP2をtruncatedしたコンストラクトを作成し、ES細胞に遺伝子導入し、両遺伝子の発現がES細胞中に見られないことを確認し、マウスを作成した。マウスのGSTPはGSTP1遺伝子発現がGSTP2発現量をはるかに上回るため、両者を欠失させた場合その影響は、主にGSTP1遺伝子発現がないものと考えてよい。本研究では、GSTP1/P2 null mouseに対する喫煙肺障害を検討した。その結果、慢性喫煙負荷によってGSTP1/P21 null mouseは肺気腫様の変化を生ずることが明らかとなった。したがって、ヒト個体における喫煙後の肺気腫形成のよいモデル動物と考えられ、同時にCOPD患者の病態研究に重要な情報を提供しえるものと考えられる。COPDには、慢性気管支炎、肺気腫があり、この2病型は肺組織の形態も病理も異なっている。加齢は万人に生ずるが、その結果生ずる老化というヘテロな病態に修飾されるCOPDは、遺伝的素因もさることながら、その後の病気を悪化せずに食い止める手立てがより重要であると考えられる。したがって、肺機能の悪化の早い患者群や、気管支拡張薬が奏効する患者群を選び出すような遺伝的解析が重要である。

したがって、肺機能の悪化の早い患者群や、気管支拡張薬が奏効する患者群を選び出すような遺伝的解析が重要である。[結果]GSTP1/P2 null mouseでは、平均肺胞間距離(MLI)は、喫煙群で空気吸入群に比べ高値であったが、GSTP1/P2 (+/+)mouseでは喫煙による有意の変化はなかった。生化学的には、GSTP1/P2 null mouseもGSTP1/P2 (+/+)mouseも喫煙後、肺内総細胞数、白血球数の増加、オキシダント産生の増加、グルタチオン酸化(GSSG/GSH)の増加が見られた。[結論]慢性喫煙によりGSTP1/P2遺伝子欠損mouseは、気腔の拡大と肺弾性収縮力の低下を生ずる。これらの所見は、GSTP1遺伝子が生体内において肺気腫を含む喫煙肺障害の発症を防ぐ上で重要な役割を果たしている事が示唆した。Glutathione S-transferase P1(GSTP1)はGSTのサブタイプ一つで、毒性物質に対するグルタチオン抱合を触媒する。Glutathione(GSH)は哺乳動物において最も豊富な細胞内抗酸化物質であり、多くの酵素機能や免疫能の維持に必須の重要な蛋白質である。GSTP1は、このGSHの代謝に関わるわけではなく、GSHの酵素機能の調節に主に関わっている。GSTP1は肺胞、肺胞マクロファージや呼吸細気管支において他のGSTよりもより強く発現していることが報告されており、肺気腫が形成される末梢気道において重要な役割を果たしている可能性がある3)。そこで、GSTP1についてCOPDとのassociation studyを行ったところ、exon-5における105Ile genotypeとCOPDとの関連が示唆された2)。このGSTP1遺伝子多型のCOPD発症への意義を確立するためには、本来ならば、この遺伝子多型毎に喫煙負荷量をマッチさせた群を前向きに、呼吸機能などで評価追跡すべきである。しかし、病的な気流閉塞を証明するためには喫煙を続けても20年以上の経過観察が必要であり、実際的ではない。そこで、GSTP1蛋白機能のない個体を用いて喫煙負荷研究を行うため、英国で開発されたグルタチオンS-トランスフェラーゼP1/P2(GSTP1/P2)欠損マウスを移入した4)5)。マウスのGSTPは、GSTP1、GSTP2がクローニングされており、両者は2.5kb間隔でタンデムに位置している。GSTP1を欠失させ、GSTP2をtruncatedしたコンストラクトを作成し、ES細胞に遺伝子導入し、両遺伝子の発現がES細胞中に見られないことを確認し、マウスを作成した。発現量をはるかに上回るため、両者を欠失させた場合その影響は、主にGSTP1遺伝子発現がないものと考えてよい。本研究ではGSTP/P2 null mouseに対する喫煙肺障害を検討した。その結果、慢性喫煙負荷によってGSTP1/P2 null mouseは肺気腫様の変化を生ずることが明らかとなった。したがって、ヒト個体における喫煙後の肺気腫形成のよいモデル動物と考えられ、動じにCOPD患者の病態研究に重要な情報を提供しえるものと考えられる。
染色体分配関連因子による熱ショック遺伝子の転写誘導機構の解明

熱ショック応答は、細胞内のタンパク質の質と量を制御する機構の1つであり、主に熱ショック転写因子(HSF)群によって、転写レベルで制御される。申請者はHSF1による転写制御機構の解明をめざし、進化的アプローチとプロテオーム解析を基盤としたHSF1に対する相互作用タンパク質の解析から染色体分配に関わるShugoshin (SGO)を同定した。SGOは本来は細胞分裂期での染色体分配に関わるが、予想外に間期(細胞分裂期外)で熱ショック応答の促進因子として働くことが示唆された。そこで、HSF1-SGOによる転写の促進機構の解明を目指し、疾患に対する治療のターゲットの提示を目標としている。
対人援助職のバーンアウトと抑うつ、離職を予防する介入法と支援モデルの開発

本研究は、看護職のバーンアウトと抑うつ、および離職を予防・軽減するための心理学的支援介入法を開発することを主な目的とした。縦断調査によってバーンアウトや抑うつなどの発生と回復過程を明らかにした。また、バーンアウトや抑うつ、離職意図を緩和する首尾一貫感覚(SOC)と自尊感情の影響を分析した。そして、看護師のアサーションスキルの向上を図り、バーンアウトや抑うつなどを軽減する支援介入プログラムを提案した。前年度の継続研究として、25年度も病院の新人および若手看護師を対象にバーンアウトの予防と介入に関する縦断的調査と短期介入研究を実施した。新人看護師を対象とした介入研究では、アサーションスキルとアサーティブな態度が研修・トレーニングによってどのように変化するかを評価・調査した。また、入職時のストレス対処能力(首尾一貫感覚)や自尊感情がその後のバーンアウトや抑うつ傾向にどのように影響するかを縦断的に調査した。さらに本年度は、入職後3年を経過した若手看護師を対象に調査を行い、入職時から3年間の間にバーンアウトや抑うつ傾向、相互性、離職状況がどのように変容しているかを縦断的に分析した。アサーション・トレーニングの研究の結果から、短期間の研修・トレーニングによって新人看護師のアサーティブな態度やスキルが向上しうることや、ノンアサーティブな行動が抑制されることが示された。また、入職時の新人の首尾一貫感覚と自尊感情が一定期間後(数ヶ月、8ヵ月後)のバーンアウトや抑うつ傾向を軽減しうること、とりわけ首尾一貫感覚がストレス抵抗資源や対処能力として重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに、若手看護師を対象にした3年間の縦断調査の結果から、情緒的消耗感や離職意図は最初の約1年間にピークを迎えるが、その後はそれ以上強まらない、脱人格化は時間経過と共に高まる傾向がある、抑うつ傾向は有意な変化が見られないことなどが示された。このような研究結果は、新人や若手看護師への早期の研修と心理教育、支援介入プログラムの必要性と有用性を強く示唆するものである。以上の研究結果について協力を得た看護部に報告するとともに、日本健康心理学会や九州心理学会において発表した。本研究は、対人援助職のバーンアウト(燃え尽き症候群)と抑うつ、および離職を予防・軽減する有用な心理学的介入法と支援モデルを開発することを目的とする。具体的には、新人や若手看護師のストレス対処能力(SOC:首尾一貫感覚)やコミュニケーションスキル等の改善・向上を図る新たな介入法を創案するとともに、バーンアウトや抑うつの発生と回復の過程や離職の発生状況を縦断的に調査することによって、新人や若手看護師を支援する心理学的プログラムとモデルを構築することを目指すものである。24年度には、新人看護師を対象にした介入研究と縦断的調査研究を3回実施した。介入研究に関しては、新人研修におけるアサーション・トレーニングが新人看護師のアサーティブ・マインド(AM)や自尊感情などを高める効果のあることを実証した。また、新人看護師の有するAMとストレス対処能力としてのSOCに注目し、それらがバーンアウトや抑うつ、離職意図などに及ぼす効果を検証した。その結果、アサーティブな態度を有することが抑うつの軽減や仕事の達成感につながることを明らかにするとともに、SOCがバーンアウトや抑うつ、離職意図を緩和する重要な要因であることを実証した。さらに、縦断的調査の結果から、入職後、2ヶ月という早期の段階において情緒的消耗感や脱人格化、抑うつなどの高まることが明らかになり、早期の気づきとセルフケア、先輩・上司等の支援や声かけ、相談しやすい職場環境づくりが重要であることが示された。以上の調査結果については、協力を得た看護部の管理者と指導者に説明、報告し、新人等の指導や支援に役立ててもらうとともに、日本健康心理学会や九州心理学会において研究発表を行った。平成26年度は、25年度に行った研究をさらに継続、発展させて、新人及び若手看護師のバーンアウト予防と支援介入法に関わる縦断研究と長期縦断調査を行った。1つは、入職時における新人看護師の有するストレス対処能力としての首尾一貫感覚(SOC)と自尊感情(SE)が、入職時から1年半後のバーンアウトや抑うつ、離職意図の軽減や緩和に及ぼす長期的な影響力について検討した。このような分析によって燃え尽き予防とストレス対処能力向上のための支援介入法に有用な知見と示唆が得られると考えた。その結果、SOCは1年半後の情緒的消耗感と抑うつの軽減に、SEは1年半後の抑うつと離職意図の軽減にそれぞれ寄与していた。また、SEの影響を統制したSOCの予測力とSOCの影響を統制したSEの予測力を分析した結果、SEよりもSOCの方が燃え尽きの緩和に寄与していた。SOCやSEの向上を図る支援介入法やストレス対処法の習得が,新人看護師等の燃え尽き緩和に有用であることが示唆された。また、入職時から3年間の長期に渡る縦断調査を通じ、いわば新人の「第1の離職ピーク」を越えて在職している若手看護師を対象にして、バーンアウトや抑うつ、離職意図の変化を在職者と退職者との間で比較した。その結果、入職初期の数ヶ月の段階で、退職した者は在職者に比べて、情緒的消耗感や脱人格化、抑うつの変化の幅が有意に大きかった。これは、在職者よりも退職者の方が入職に伴う環境変化やリアリティ・ショックの影響をより強くを受けやすいためと考えられる。言い換えれば、新人看護師に対する最初数ヵ月間の支援や指導、新人研修(心理教育など)がきわめて重要であること、またそのことがバーンアウトや離職予防につながることが示唆された。

以上の研究成果については、日本心理学会や九州心理学会において報告した。平成27年度は、当初の計画予定であった26年度末までに完了できなかった本研究課題のまとめ、すなわち研究成果報告書(冊子)の作成と研究論文の作成を中心に行った。報告書の作成については、全102ページからなる研究成果報告書を27年度の早期に作成して印刷・刊行した。平成24年度から3年余にわたる対人援助職のパーンアウトと抑うつ、離職を予防する介入法と支援モデル作成に関する観察研究と介入的研究、縦断的調査研究などの研究成果を6つの章で構成してまとめた。この報告書とは別に論文作成も行った。これは、アサーション・トレーニングがアサーションの向上と自尊感情、ならびにバーンアウト緩和に及ぼす効果に関する観察研究の結果を分析してまとめたものである。申請者の所属する大学の紀要論文に投稿した。さらに、アサーション・トレーニングの効果に関する研究を日本ヒューマン・ケア心理学会において口頭発表した。本研究は、看護職のバーンアウトと抑うつ、および離職を予防・軽減するための心理学的支援介入法を開発することを主な目的とした。縦断調査によってバーンアウトや抑うつなどの発生と回復過程を明らかにした。また、バーンアウトや抑うつ、離職意図を緩和する首尾一貫感覚(SOC)と自尊感情の影響を分析した。そして、看護師のアサーションスキルの向上を図り、バーンアウトや抑うつなどを軽減する支援介入プログラムを提案した。26年度までに予定していた縦断研究や長期縦断調査の計画がほぼ達成されているため。健康心理学、臨床社会心理学研究計画はほぼ達成されたので、これまで得られた主な研究成果をまとめて今年度早期に報告書(冊子体)を印刷する計画である。また、未発表の研究成果もあり、それを今年度の心理学関連学会などで発表する予定である。さらに、対人援助職のバーンアウト予防と支援介入については、これからも発展的に研究を進めていきたい。25年度までに実施を予定していた介入研究と縦断研究の計画の9割以上が達成されているため。平成24年度中に計画していた新人看護師等を対象としたバーンアウトの介入研究と縦断的調査研究が概ね予定通りに進んでおり、一定の成果が上がっているため。本研究課題の実施と進行が当初の計画よりわずかに遅れていることなどにより、次年度使用額が生じた。26年度は一部未達成の介入研究を実施するとともに、心理学関連学会で研究発表を行い、バーンアウト予防と回復のための介入法と支援プログラムを考案する予定である。そして、最終年度としての研究のまとめを行いたい。科研申請時に計画した通り、25年度も新人および若手看護師を対象としたバーンアウトの予防・介入研究と縦断的調査研究を継続して実施する。そして、対人援助職のバーンアウトと抑うつ、および離職を予防・軽減する有用な心理学的介入法と支援モデルを研究、開発する計画である。研究成果報告書(冊子体)の作成、印刷、学会発表などを行うために使用する予定である。本研究課題の進行が当初の計画よりわずかに遅れていることなどにより、次年度使用額が生じた。
グリーンランド氷床コアから解読する過去の急激な気候変動と陸海域環境への影響

本研究ではグリーンランド氷床コアから見いだされた急激な気候変動を詳細に解析することで、過去に地球システムが臨界点を超えた際の温暖化の速度、温暖化と連動した陸域・海洋・大気の変化、陸域・海洋・大気の変化の速度、さらに気候が安定していた時代との違いを解明することを目的として研究を進めている。2018年度は以下の研究を実施した。・グリーンランドのEGRIP地点で国際共同研究によって実施している氷床コアの掘削と現場解析に参加するため、EGRIP地点に研究者を派遣した。深さ1700mまでの掘削と現場解析を実施した。・本研究ではEGRIP地点で掘削した氷床コア(EGRIPコア)について、スイスのベルン大学において国際共同研究による連続融解分析(CFA分析)を実施する。2018年度は1月から3月末にかけて同氷床コアの深さ900mまでの融解分析を実施した。日本からブラックカーボン分析装置(SP2)を持ち込んでベルン大学のCFA装置に接続し、ブラックカーボンの高時間分解能データを取得した。また、CFA装置を用いて融解したサンプルの一部を、CFA装置に接続したフラクション・コレクターによって自動採取し、採取したサンプルを国内に持ち帰った。フラクションコレクターで採取したサンプルのIC-MS分析を実施するため、分析に先立ち、EGRIPコアの分析条件の最適化を行った。また、グリーンランドNEEM地点で掘削されたコア(NEEMコア)を分析するため、NEEMコアの分析条件を検討した。・固体微粒子分析装置を導入し、装置の立ち上げを行った。さらに、走査型電子顕微鏡を用いて鉱物ダスト粒子の成分分析を実施するため、分析法の検討を行った。・ブラックカーボンの発生源と輸送に関する解析に着手した。スイスのベルン大学で実施したEGRIPコアの国際共同連続融解分析(CFA分析)では、2018年度はブリットル・ゾーンと呼ばれる、氷床コアがもろく割れやすくなる深度帯の分析を開始した。従来のグリーンランド氷床コアでは、ブリットル・ゾーンの氷床コアはクラックや割れが多数入っていたため、化学分析が殆ど実施できず、データが空白となる時代が数千年間にも及んでいた。しかし、EGRIP地点に冷凍機を持ち込んで掘削直後の氷床コアを低温に保ったことや、コアの現場処理ラインにおける数十ミクロン程度の小さな段差をなくす工夫をしたことで、割れの少ない氷床コアを取得することができた。コアのクラックのために融解分析できない深度がところどころあったものの、ブリットル・ゾーンにおいても概ねデータを取得することができた。完新世におけるCFAによる高時間分解能の化学分析データが得られるのは、EGRIPコアがグリーンランド初となる予定である。ベルン大学におけるブラックカーボン分析の初期的結果を見ると、ブラックカーボン濃度に明瞭な季節変化が見られた。このことから、EGRIPコアの高精度年代決定を行うことができる見通しがついた。また、ブラックカーボンの分析データを高時間分解能で解析できる見通しがついた。・2018年度に引きつづき、グリーンランドのEGRIP地点で国際共同研究によって実施している氷床コアの掘削と現場解析に参加する予定である。また、ベルン大学で実施するEGRIPコアの国際共同CFA分析に参加する。日本からは引きつづき、ブラックカーボン分析装置(SP2)を持ち込んで、ブラックカーボンの高時間分解能データを取得する。CFA装置を用いて融解したサンプルの一部を、CFA装置に接続したフラクション・コレクターによって自動採取する。・2018年度にフラクション・コレクターで採取したサンプルを、2018年度に検討した最適分析条件の下で、イオンクロマトグラフ(IC)によりイオン分析を、IC-MS(質量分析計)によりハロゲン分析を実施する。また、2018年度にSP2により取得した高時間分解能のブラックカーボンのデータを国内で解析する。・2018度に導入した固体微粒子分析装置(Coulter Multisizer 4e)と従来のコールター式固体微粒子分析装置(Coulter Multisizer 4)の比較実験を行い、同じ粒径範囲で整合性のある分析結果が得られるか確認するとともに、新規装置でしか測定できない小粒径の粒子の分析精度を検証する。また、走査型電子顕微鏡を用いてグリーンランド・コアに含まれている鉱物ダスト粒子の成分分析を開始する。更にエアロゾルの発生源と輸送に関する解析を継続する。・近年の温暖化に伴う環境変化を調べるため、国立極地研究所においてEGRIPの浅層コアのCFA分析を実施する。

また、CFA装置を用いて融解したサンプルの一部を、CFA装置に接続したフラクション・コレクターによって自動採取し、採取したサンプルを国内に持ち帰った。フラクションコレクターで採取したサンプルのIC-MS分析を実施するため、分析に先立ち、EGRIPコアの分析条件の最適化を行った。また、グリーンランドNEEM地点で掘削されたコア(NEEMコア)を分析するため、NEEMコアの分析条件を検討した。・固体微粒子分析装置を導入し、装置の立ち上げを行った。さらに、走査型電子顕微鏡を用いて鉱物ダスト粒子の成分分析を実施するため、分析法の検討を行った。・ブラックカーボンの発生源と輸送に関する解析に着手した。スイスのベルン大学で実施したEGRIPコアの国際共同連続融解分析(CFA分析)では、2018年度はブリットル・ゾーンと呼ばれる、氷床コアがもろく割れやすくなる深度帯の分析を開始した。従来のグリーンランド氷床コアでは、ブリットル・ゾーンの氷床コアはクラックや割れが多数入っていたため、化学分析が殆ど実施できず、データが空白となる時代が数千年間にも及んでいた。しかし、EGRIP地点に冷凍機を持ち込んで掘削直後の氷床コアを低温に保ったことや、コアの現場処理ラインにおける数十ミクロン程度の小さな段差をなくす工夫をしたことで、割れの少ない氷床コアを取得することができた。コアのクラックのために融解分析できない深度がところどころあったものの、ブリットル・ゾーンにおいても概ねデータを取得することができた。完新世におけるCFAによる高時間分解能の化学分析データが得られるのは、EGRIPコアがグリーンランド初となる予定である。ベルン大学におけるブラックカーボン分析の初期的結果を見ると、ブラックカーボン濃度に明瞭な季節変化が見られた。このことから、EGRIPコアの高精度年代決定を行うことができる見通しがついた。また、ブラックカーボンの分析データを高時間分解能で解析できる見通しがついた。・2018年度に引きつづき、グリーンランドのEGRIP地点で国際共同研究によって実施している氷床コアの掘削と現場解析に参加する予定である。また、ベルン大学で実施するEGRIPコアの国際共同CFA分析に参加する。日本からは引きつづき、ブラックカーボン分析装置(SP2)を持ち込んで、ブラックカーボンの高時間分解能データを取得する。CFA装置を用いて融解したサンプルの一部を、CFA装置に接続したフラクション・コレクターによって自動採取する。・2018年度にフラクション・コレクターで採取したサンプルを、2018年度に検討した最適分析条件の下で、イオンクロマトグラフ(IC)によりイオン分析を、IC-MS(質量分析計)によりハロゲン分析を実施する。また、2018年度にSP2により取得した高時間分解能のブラックカーボンのデータを国内で解析する。
オープンデータ活用政策の実態調査に基づく経済効果の推計

2続いて公共部門におけるオープンデータの活用政策の実態調査を、オープンデータの範囲を政府や地方自治体の行政機関等が保有する公共データに限り、オープンデータ化比率等をアンケート調査(Web調査)とヒアリング調査によって推計を行った。1最新の文献研究によって、(i)オープンデータの範囲やその活用の定義、(ii)オープンデータの活用により期待される効果の種類と規模、(iii)推計のために整備が望まれる基礎データ、の3点についての検討・定義を行い、国内外の学会で発表し、レビューを受けている。2\\公共部門におけるオープンデータの活用政策の実態調査を、オープンデータの範囲を政府や地方自治体の行政機関等が保有する公共データに限り、オープンデータ化比率等をアンケート調査(Web調査)とヒアリング調査によって推計を行っている。32と併行して民間部門(産業分野)におけるオープンデータを活用したビジネスモデルの実態調査を通じて事例分析と類型化、そして分野別の市場価値の推計を進めている。民間部門(産業分野)におけるオープンデータを活用したビジネスモデルの実態調査と類型化に関して、(d)オープンデータ活用経済効果、(e)非オープンデータ経済逸失、(f)他手段活用による経済効果、(h)オープンデータ化による新市場創出効果についても産業分野毎に調査を行い、民間部門の資産価値として集計・推計、民間部門のオープンデータ活用のパラメータ設定を行う。またオープンデータを活用したビジネスの事例分析と類型化、そして分野別の市場価値の推計を進める。公共部門が保有するデータと民間部門が活用するデータ資産(DB)を無形資産(Intangibles)の一部と位置づけて日本経済全体を対象としたマクロレベルのデータ資産を公共部門と民間部門、さらに各分野(空間情報、医療・福祉、教育、観光、産業等)に分けた上でJIPデータのIT資本ストック(K)や産業連関表の雇用者所得(L)を基にデータ資産推計に加えてデータ資産の生産関数(Yi=AKiαLiβ(DBi)γ, α+β=1)を設定した上で部門(i)毎に組み込みを行い、公共部門の各分野におけるオープンデータ活用比率をパラメータ(γ)として各分野の経済効果推計を行い、これらを積み上げることによって日本経済に与える影響の推計を行う。
恐怖記憶及び覚せい剤依存形成に関わるＲＰＴＰの役割

本研究課題では,恐怖記憶並びに覚せい剤嗜好形成におけるPTPRZの制御機構の解明を目指した。PTPRZの欠損マウスの神経シナプトソーム中ではシナプス機能に関わるGIT1のリン酸化レベルが野生型マウスに比べて高く、PTPRZによる脱リン酸化は正常なGIT1の機能に必須であることを明らかにした。PTPRZはGIT1を介して恐怖記憶(心的外傷後ストレス障害のモデル)や覚せい剤依存に関わると想定されたが、生きた細胞内でPTPRZの働きをとめる阻害ペプチドが得られず、PTPRZの薬理的阻害による恐怖記憶などの抑制効果は検証するに至らなかった。本課題では、心的外傷後ストレス障害(PTSD)の学習モデルとして用いられるマウスの恐怖記憶形成、また覚せい剤に対する嗜好・依存形成に関わる受容体チロシンホスファターゼPtprzのシグナル伝達機構を明らかにする。また恐怖記憶および覚せい剤依存が本分子の阻害によって抑制されるのか実証試験を行う。前年度までに、野生型マウスとPtprz欠損マウスの脳組織を用いて、学習刺激や覚せい剤刺激後のPtprzの基質タンパク質のチロシンリン酸化状態を評価した。脳組織と同様のプロテオグリカン型Ptprzを発現している細胞系が見いだされた。これにドーパミントランスポーター(DAT)を安定的に発現した細胞株を樹立し、DATの機能の細胞評価系として用いることにした。当該年度は、シナプス機能へ関与するPtprzの基質分子であるGit1の分子機能が、Ptprzの脱リン酸化サイトであるチロシン残基のリン酸化によって制御されることを培養細胞を用いて明らかにした(論文準備中)。学習試験時のマウスの海馬に薬物の微量投与を行い、Ptprz活性の抑制が恐怖記憶の減弱に関わるのか評価を開始した。前年度作出したDAT安定発現細胞を親株とし、Ptprzに対するshRNAを用いて内因性に発現しているPtprzをノックダウンした細胞株を新たに樹立した。本課題では、受容体型チロシンホスファターゼに属するPtprzが、心的外傷後ストレス障害(PTSD)の学習モデルとして用いられるマウスの恐怖記憶形成、また覚せい剤に対する嗜好・依存形成に関わる分子機構を明らかにする。さらに本分子のPTP活性を薬理学的に阻害することで恐怖記憶および覚せい剤依存が抑制されることの実証を目指す。当該年度は、野生型マウスとPtprz欠損マウスの脳組織を用いて、我々が同定したPtprzの基質タンパク質分子のチロシンリン酸化状態が、学習刺激や覚せい剤刺激によって変動するのかを解析した。基質タンパク質の一つGit1に関しては基質サイトがリン酸化されることで分子機能に与える影響を見いだすことができた。脳組織に発現するPtprzはコンドロイチン硫酸糖鎖で高度に修飾されたプロテオグリカンであるが、培養細胞株では、これまでプロテオグリカン型のPtrpz受容体を発現させることができず、培養細胞系を用いた分子機能解析の支障となってきた。当該年度、プロテオグリカン型のPtprzが発現する細胞株を見いだした。Ptprzの欠損マウスの神経シナプトソーム中ではシナプス機能に関わるGIT1のリン酸化レベルが野生型マウスに比べて高く、PTPRZによる脱リン酸化は正常なGIT1の機能に必須であることを明らかにした。脳神経科学全般当該年度、動物飼育室の移動という予定外の事態が生じた。そのためノックアウトマウスが十分数使用できず、マウス脳内におけるPtprzの基質分子群のリン酸化解析や組織解析などが遅れた。その一方で培養細胞レベルの解析は順調に進み、Git1のチロシンリン酸化の機能的意義についての論文を執筆している。DAT安定発現細胞と供に、Ptprzのノックダウン細胞株も樹立し、PtprzシグナルによるDATの制御機構の解析に目処がついた。当初の予定通り、恐怖学習刺激、覚せい剤投与後の脳内でPtprzの基質分子(Git1, p190RhoGAP, Magi2など)のチロシンリン酸化レベルを解析し、現在も継続している。基質分子の変異体の予定通り作出した。これまで機能不明であったGit1の基質サイトのリン酸化の役割を明らかにすることができた。Git1は膜輸送や細胞接着機構にも関わっており、脳神経以外の分野からも注目を集めている。明らかにしたGit1のリン酸化の意義は十分インパクトがあることから、先んじて論文発表する必要があると判断している。また当初計画には組み込んでいなかったが、プロテオグリカン型のPtprzを発現する細胞株を見いだした。

これまでHEK293細胞株を用いて覚せい剤の標的ドーパミントランスポーター(DAT)に関する解析を移行することにした。Git1のリン酸化の意義について研究を先行させることにしたため、当該年度の予定していた神経スパインの形態変化、培養神経細胞を用いた解析、シナプスへの基質分子の局在については、次年度以降に実施することにした。マウス供給は通常状態まで回復してきた。マウス脳内への薬物微量投与を行い、恐怖記憶及び覚せい剤依存形成に対するPtprz抑制の効果を評価する。また脳内におけるPtprzの基質分子群のリン酸化解析や組織解析を急ぐ。前年度作出したDAT安定発現細胞(親株)とPtprzノックダウンした細胞株を用いてPtprzがGit1を介してDATを制御することを明らかにする。最終年度までの成果を論文にまとめる。Git1のチロシンリン酸化の機能的意義について論文発表を急ぐ。恐怖記憶や覚せい剤依存形成に関わるPtprzの基質タンパク質分子のチロシンリン酸化状態の解析を継続し、神経スパインの形態変化、培養神経細胞を用いた解析、シナプスへの基質分子の局在についての評価を行う。新たに見いだしたプロテオグリカン型Ptprzを発現する細胞株に標的候補分子を安定発現させた細胞株を取得し、これを用いてPtprzの基質分子を介した制御機構の詳細を解析する。合成したPtprzの阻害剤を脳組織に局所注入し、恐怖記憶および覚せい剤依存に対する影響の評価を行う。年度末3月に納品した一部物品(56,558円分)について、事務方での支払い処理が完了しなかった。年度末に支払い処理が完了しなかった物品(56,558円分)について、次年度の使用額として計上する。該当なし