hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳機能の巨視的解釈に基づく知的システム手法の開発とそのハードウェアシステムの構築

我々は、知的システムの新しい方法論として、複雑な数式を使わずあいまいなパターン情報の取得と変形に基づいた能動的学習法(Pattern Information Based Active Learning Method ; PBALM)を提案してきた。PBALMは、ファジィ概念をもとに考え出されたものであり、人間の脳の情報処理過程をアルゴリズム化したものである。しかし、ファジィの一般のアプリケーションにみられる言語のあいまい処理とは異なり、PBALMではあいまいなパターン情報上での処理を特徴としている。これは、人間が複雑な対象を理解・学習しようとするとき。数値的な解釈ではなく、パターンのようなイメージ形式で情報を処理しているという性質を模擬したものである。評価ボードによる実験でIDSハードウェアの有効性を確認したのち、「HIDS」と名付けた新しいIDS処理ユニットを開発した。そして、100MHzで動作するIDSコントローラを実装するプリント基板を設計し、さらにHIDSの性能試験では、4台のHIDSカードを搭載した、PBALMシステムを製作した。その結果このHIDSを使用すれば、実時間性を要するシステムのモデリングや制御にPBALMシステムを適用することが可能となり、人工知能やロボットの手法として有効に用いられることが明らかになった。PBALMにはインクドロップスプレッド(IDS)とよばれる複数のパターン生成・処理ユニットがあり、対象システムのモデリングに有用な情報を学習的に生成する機能をもつ。ここで複雑で大規模なモデリングを可能にし、かつ耐故障性のあるPBALMを実現するには、IDS専用のハードウェアが必須となる。そこで非厳密な処理ではあるが、頑健性があり高速で高精度なPBALMのハードウェアシステムを開発するため、我々はまず市販の汎用評価ボードを用いて試験的にIDSのハードウェアを設計し、そのハードウェア化にどの程度の効果があるかを検証した。人間の頭脳の優れた機能をまねてモデリングをし、工学的に利用しようとする研究は人工知能、ニューロ、ファジィ、ロボテックスなどの分野で数多く行われ、目的を限れば一部実用化されているものもある。しかし、多くの場合、人間の持つ柔軟性や定性的な情報から適切な特性を捉える能力あるいは学習機能など十分に反映されているとは言い難く、さらに接近が必要である。人間がある対象に対処していく場合、(a)対象をいろいろな側面から観察し、その特性を能動的に学習し、また(b)その特性に基づいて試行錯誤を繰り返してうまく扱えるようになる。これをシステム論的にみると、(a)はシステムのモデリングに、(b)は制御に対応している。本研究ではこのような過程をマクロな視点から捉えてファジィの概念を導入してアルゴリズム化し、それによってモデリングや学習、制御、予測を行なえる手法を開発している(本手法を能動的学習法とよぶ)。本研究では特に能動的学習法を高速かつ簡便に行うために、まず能動的学習法のディジタル処理に適した手法を開発し、その手法が様々な非線形システムのモデリングに有効であり、かつ汎用性があることを調べた。次に、この手法の処理系としてディジタルシステムをハードウェア記述言語(HDL)を用いて設計し、有効に機能することを確認した。このハードウェア化により、ソフトウェア処理の10倍数10倍の高速処理が実現でき、能動的学習法を複雑なサーボ系の実時間制御やロボットへ利用することが可能となった。人間の頭脳の優れた機能をまねてモデリングし、工学的に利用しようとする研究は、人工知能、ニューロ、ファジィ、ロボティクスなどの分野で数多く行なわれているが、人間が定性的な情報から適切な特性を捉える能力あるいは学習機能が十分に反映されているわけではない。人間がある対象に対処していく場合、対象を様々な側面から観察し、その特性を能動的に学習し、また、特性に基づいて試行錯誤を繰り返してうまく扱えるようになる。

本研究では、このような過程をマクロな視点から捉えてファジィの概念を導入して、アルゴリズム化し、モデリングや制御を行なう手法を開発している。これを能動的学習法とよぶ。能動的学習法は、多入力1出力の系を1入力1出力に分割して傾向的な情報を抽出するところに特徴をもつ。しかしこの処理はパターン的情報なので非常に時間を要する。本研究では、能動的学習法での処理を高速に行なうために、専用のハードウェアを製作した。10万ゲートのPLDと128KバイトのRAMをもつPCIカードに、能動的学習法の処理の中で主要な役割を果たすインクドロップスプレッド(IDS)法の論理を実装しだ。IDS法は、1入力1出力のパターン情報から、有用な特性を抽出するために本研究で提案されたものであり、ハードウェア処理に適したアルゴリズムに置き換えている。OSで操作するためのPCIカードのドライバを製作し、ハードウェア処理を実機で確認した。IDS法の一つのユニットを用いた場合、現在のPCにみられる高速なCPUの計算処理には追いつかず、ソフトウェアの処理に比べて、2倍程度の処理時間が観測された。しかしながら、実際に対象にしている問題は、多入力1出力のシステムであり、一つのプロセッサのみでこれをリアルタイムで実現するのは難しい。そこで、簡潔で低コストのIDS法のユニットを複数用意すれば、複数の情報を同時に処理することができ、処理時間も大幅に短縮ができる。これにより、能動的学習法のハードウェア化の有効性がみえてきた。能動的学習法(ALM)というファジィ的なアプローチに基づいた学習型のモデリング手法を用いて,高速で高精度なシステムのモデリングや制御を行うためのハードウェアシステムの開発を進めた.ALMは,モデリングの対象を単純なパターン情報に分解して学習をしながらその対象の特性を把握するというモデリング手法であり,その過程において複雑な数式や計算を伴わないことが特徴である.これは,ファジィのコンセプトに基づいたユニークなモデリングの手法といえる.我々が提案したALMには,IDSという特徴抽出用の処理エンジンがあり,ALMが高速にモデリングを行うには,このIDSの専用ハードウェアが必須となる.また,IDSの専用ハードウェアを適用することは,システムの拡張性や頑健さを高める上でも効果的な手段である.本年度は,ユーザーが自由に回路をプログラムできるプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)が実装されたPCI評価ボードを4台購入し,IDSの回路をPLDに実装する作業を行った.そして,この4台のIDSモジュールをPC上で並列動作させるALMの系を構築した.そして,ALMを動かすためのプログラムとIDSモジュールのデバイスドライバをC言語で作成した.
メチオニン代謝回路とエピゲノムの共役機構とそのがん化への関与

エピゲノム制御の根幹をなすDNAやヒストンなどのメチル化修飾はS-adenosyl-L-methoinine (SAM)をメチル基供与体とする。SAMはメチオニンとATPを基質としてmethionine adenosyltransferase (MAT)により合成される。本研究では、MATのアイソザイムであるMATIIが核に分布する分子機構を解明し、核内MATIIが転写制御やヘテロクロマチン形成に重要な役割を担うことを明らかにした。SAM地産地消機構が実在することを証明したことを受け、今後はこの機構の細胞分化や増殖における役割やシグナル応答性などが重要な課題となる。本年度は、methionine adenosyltransferase II(MATII)について、以下の実験を行った。(1)細胞内局在の制御:MATIIは触媒サブユニットαと機能未知サブユニットβのヘテロオリゴマーとして存在する。これまでの代表者による実験からMATIIは核にも存在することが示されてきたが、その機構については全く不明であった。そこでまず、α、βをそれぞれ単独で培養細胞株NIH3T3で発現させ、その局在を免疫染色により調べた。この実験に用いた抗血清はそれぞれウサギに組み換えタンパク質を免疫することにより新たに独自に調整した。αは主に細胞質に分布したのに対して、βは主に核に分布した。両者を同時に発現すると、αも効率的に核に蓄積した。両者が結合することがαの核内分布に関わることを示すために、split Venusを用いた実験を行った。すなわち、N末側とC末側に分断したVenus断片にそれぞれαあるいはβサブユニットを連結したものを培養細胞にて発現させた。それぞれ単独では全く蛍光が観察されなかったが、同時に発現させた場合、核に強い蛍光シグナルが観察された。これは、αとβが相互作用すること、相互作用したものは核に局在することを示す。以上の結果から、βサブユニットはαサブユニットの核内分布を促進するという調節機能を有することが明らかになった。この他、αサブユニットを形質細胞株で発現し、その複合体を精製、構成因子を高感度質量分析計にて同定した。今年度は特記すべき成果として以下の結果を得た。MATIIaおよびbについて、種間の保存性や既知ドメインを参考に多数の欠失変異体を作成し、293T細胞やHela細胞などで細胞内分布を比較した。まず、予想外な知見として、αとβはそれぞれ単独で過剰発現した場合、全く異なる細胞内分布を示すことを見いだした。αは主に細胞質に分布するのに対して、βはほとんどの細胞で核に局在した。両者を同時に発現させると、αも核に局在する細胞が著しく増加した。α単独で発現した場合には上述のごとく細胞質に主に分布するが、一部(約10%程度)の細胞では細胞質+核の分布を示したことから、これを指標にαの欠失変異の分布を比較した。そして、αのC末端7アミノ酸の領域が核分布に必須であることを見いだした。以上の結果から、βはαの核移行を制御する調節サブユニットであること、そしてαのC末端領域と結合することにより核への分布を調節することが考えられた。αとβがヘテロオリゴマーとして分布する細胞内部位を特定することをsplit venus系を応用して進めた。この系では蛍光蛋白質Venusが二つに分断され、それぞれを相互作用を調べたいタンパク質に融合して発現させる。相互作用が細胞内で生じた場合にはVenusが再構成され、相互作用形成部位にて蛍光が観察される。この系をαおよびβの細胞内オリゴマー形成の解析に用いた。α全長を改良Venus系で調べると、αは細胞内でホモオリゴマーを形成すること、これは主に細胞質に分布することがわかった。一方、βのホモオリゴマーは検出されなかった。αとβの相互作用は改良Venus系でも確認され、さらに、このヘテロオリゴマーは主に核に分布することがわかった。以上の結果から、βサブユニットの機能がMATIIの核移行にあることが結論できた。現在、共同研究論文を執筆しており、近々投稿予定である。そして、αの核蓄積がβによって促進されること、この調節にはαのC末端7アミノ酸の領域が核分布に必須であることを見いだした。一方、αの複合体をHePa1細胞から精製し、その翻訳後修飾状態を質量分析により検討した結果、数カ所のセリンおよびスレオニン残基がリン酸化を受けることを見いだした。αの核移行がリン酸化により制御される可能性を調べるために、これらリン酸化アミノ酸に変異を導入し、その細胞内分布やβに対する応答を調べる実験系を立ち上げた。このような過剰発現を用いた実験を進める過程で、同酵素のタンパク質量が転写後のいずれかの段階でも制御されていること、この制御は細胞内SAMレベルを感知していることを見いだした。そこで、mRNAレベルの制御、翻訳の制御、タンパク質安定性の制御について、それぞれ検証を進めた。現在のところ、次世代シークエンサーを用いた実験結果からは、細胞内ではMATIIαを含むごく限られた遺伝子のmRNAのレベルがSAM濃度により制御されていることを見いだしている。

翻訳については具体的データは得られていない。タンパク質安定性については、シクロヘキシミド等を用いた系で検討を進めている。前年度までにMATIIaおよびbについて、βはαの核移行を制御する調節サブユニットであること、そしてαのC末端領域と結合することにより核への分布を調節することを見いだしていた。本年度はこの知見をさらに掘り下げるために、αおよびβサブユニットにそれぞれ直接結合するタンパク質を酵母two hybrid法を用いて探索した。その結果、βサブユニットは核膜孔タンパク質のいくつかと直接結合する可能性を見いだした。一方、αサブユニットについては、ユビキチンE2リガーゼと相互作用することを見いだした。また前年度までに、同酵素のタンパク質量が転写後のいずれかの段階でも制御されていること、この制御は細胞内SAMレベルを感知していることを見いだしていたので、この分子機構についても検討を進めた。RNAシークエンスの結果、SAM添加3時間後にmRNA量が上昇する遺伝子はごく少数であり、この調節は極めて特異性の高いものであると考えられた。アクチノマイシンDを用いた実験により、この調節はmRNA安定性の変化によることを見いだした。そこでリポーターアッセイを用いてこの調節に関わるmRNAシス領域の同定を進め、3'非翻訳領域が関わることを見いだした。現在、この領域に結合する調節タンパク質を、RNA-タンパク質複合体の解析などにより進めている。MATIIの細胞分化における役割を明らかにするために、試験管内筋分化系を用いてMATII阻害剤(MATIも阻害するので実験結果の解釈には注視する必要あり)を用いてその効果を調べた。SAM合成は筋細胞分化において必須であることを見いだした。その分子機構に関する検討を進めていく。エピゲノム制御の根幹をなすDNAやヒストンなどのメチル化修飾はS-adenosyl-L-methoinine (SAM)をメチル基供与体とする。SAMはメチオニンとATPを基質としてmethionine adenosyltransferase (MAT)により合成される。本研究では、MATのアイソザイムであるMATIIが核に分布する分子機構を解明し、核内MATIIが転写制御やヘテロクロマチン形成に重要な役割を担うことを明らかにした。SAM地産地消機構が実在することを証明したことを受け、今後はこの機構の細胞分化や増殖における役割やシグナル応答性などが重要な課題となる。本年度は、methionine adenosyltransferase II (MATII)について、以下の実験を行った。(1)細胞内局在の制御:MATIIは触媒サブユニットαと機能未知サブユニットβのヘテロオリゴマーとして存在する。前年度の実験からMATIIαの核局在はβにより促進されることを解明したが、split Venusの系を用いることにより、α-βのオリゴマーは主に核に存在することを証明した。α分子上で核局在に必須の7アミノ酸領域を同定し、これがβとの結合に必須であることを証明した。
網膜性色素変性症RP9の原因遺伝子PAP-1の機能と診断マーカー,治療薬の確立

我々は癌遺伝子タンパク質c-Mycの機能解析を長らく研究しており、c-mycと協調的に細胞癌化を行なうセリン/スレオニンキナーゼPim-1とc-Mycとのシグナル伝達経路を解明すべく、Pim-1結合タンパク質の同定を行なってきた。PAP-1はPim-1結合タンパク質として我々が同定した新タンパク質であり、Pim-1のリン酸化ターゲットである。PAP-1はPim-1リン酸化に依存してCIR,U2AF35などと結合しスプライシング因子として機能する。一方、イギリスの眼科医・Keenとの共同研究によりPAP-1は今まで不明であったRP9の原因遺伝子であることが判明した。現在までに、3患者のPAP-1にアミノ酸変異が同定され、del664T変異では現実にPAP-1はU2AF35、後述の我々が同定した新規PAP-1結合タンパク質PAPA-1との結合が消失しスプライシング能の異常が観察されたPAP-1結合因PAPA-1は核小体に局在する。スプライソソームの構成成分であるsnRNPsはその成熟の過程で核小体やその近辺にあるcoiledbodyを通過し修飾を受けることが最近明らかとなりつつあり、PAP-1もまた細胞種によっては核小体に局在する事を考えあわせるとPAP-1とPAPA-1はスプライソソームの成熟過程にも関与すると考えられる。更に、RP原因遺伝子産物少なくても4種類のスプライシング因子が存在する。そこで、これらのタンパク質とPAP-1との結合部位、特異的な局在に必要な部位を決定した。PAP-1変異により網膜性色素変性症RP9が発症することが明らかになっているが、その作用機作は不明である。今年度、PAP-1はスプライシング調節因子であることを明らかにし、詳細に検討した。まず、PAP-1は複数の既存のスプライシング調節因子と複合体を形成することを免疫共沈殿法、密度勾配遠心法を使い明らかにし、その中には網膜性色素変性症の原因タンパク質として同定されたPrp3も含まれていた。更に、アデノウイルスmini-geneを用いたスプライシングアッセイ系を使用し、PAP-1のスプライシング調節機能はPim-1のリン酸化経路によって調節されること、RP9変異PAP-1はスプライシング調節因子と複合体の欠如、リン酸化制御を受けないことを明らかとした。また、以前に転写抑制因子として同定されていたCIRもPAPと複合体形成し、スプライシング調節能を有することを明らかとした。このように、PAP-1は網膜に発現する遺伝子のスプライシングを調節し、PAP-1変異によるスプライシング異常によって生じた異常タンパク質が網膜性色素変性症RP9の発症原因になると考えられる。このPAP-1のスプライシングターゲット遺伝子の探索のために、PAP-1発現ノックダウン細胞を樹立した。この細胞で新たに発現したタンパク質をコードする遺伝子がPAP-1のスプライシングターゲット遺伝子候補と考えられ、更に解析する予定である。
ワンチップマイクロコンピュータによる科学教育の展開に関する研究

情報通信技術の爆発的な進展に伴って情報通信機器の高度化とブラックボックス化が急速に進む今日、データ通信技術の原理や仕組みに対する知的好奇心を触発し、学習意欲を喚起する教材開発が求められている。本研究では無線データ通信の原理と仕組みに関する基本的な知識を理解し、技術を習得するための教材を開発を行い、その有効性に関する実践的な評価を試みた。開発した教材はアマチュア通信衛星と呼ばれる通信実験衛星のテレメトリやホールオービットデータを受信・復調・解読するためのハードウェア(AX.25UIフレーム用ターミナルノードコントローラとASCIIデータデモジュレータ)とソフトウェア(Windows用テレメトリ受信・解読ソフトとコマンドライン型テレメトリ・WOD解読ソフト)で構成され、工業高校の生徒や工科系大学・工業高専の学生は非同期方式(EIA-232C)および同期方式(HDLC)による無線データ通信の基本的な原理と仕組み(同期、符号化、誤り検出・訂正、プロトコル、変復調、アクセス方式など)を実験・実習を通じて学習することができる。ハードウェアの開発にはPICと呼ばれるワンチップマイクロコンピュータを使用した。PCIはCPU、ROM、RAM、SIOなどがワンチップに統合され、フラッシュメモリタイプのPICは何度もプログラムの書き換えができるので教材開発には最適であることが確かめられた。PICのファームウェアとテレメトリ解読ソフトウェアはC言語で作成し、生徒や学生が自ら修正・改良することで試行錯誤や課題解決などが容易に図れるように工夫した。本研究で開発した教材の教育効果を評価するため,筆者の勤務校において学生実験を試みた。学生の教材に対する評価は良好で、実験レポートの分析から、学習の動機付け、知識の定着、理解の向上、解析手法の習得などに関して従来の教材よりもすぐれた教育効果を確認することができた。(1)ワンチップマイコン教育のためのカリキュラムと教材の検討・考案(1)工業高校の新学習指導要領への対応専門教育に関する「工業」および「情報」の各科目,とくに「情報」の「情報と表現」,「アルゴリズム」,「情報実習」,「課題研究」などの科目において,ワンチップマイコンをどのように教育し,あるいはどのように活用するのかについて調査・検討を行い、それぞれの教科・科目での実践に必要なPICマイコン教材と学習指導案の試案を作成した.(2)工業高等専門学校と大学工学部のカリキュラムマイコンの設計・開発に重点をおく,電気・電子・情報・通信系学科向けのカリキュラムと,マイコンの応用に重点をおく,機械・建築・土木・化学・生物系学科向きのカリキュラムを調査・検討し,それぞれのカリキュラムとPICマイコン教材の試案を作成した。(2)ワンチップマイコン教育のための実験・実習装置の開発(1)で考案した教材を具体化させるため、生徒実験や学生実験のためのPIC用実験・実習装置(評価用ボード,エミュレータ,マニュアル)とPIC用開発環境(アセンブラ,シミュレータ,インタープリタ,ROMライタ)のプロットタイプをそれぞれ試作した。また,アセンブラになじめない生徒や学生のために,BASICやC言語によるプログラミングツールの設計・開発に着手した。開発した教材はアマチュア通信衛星と呼ばれる通信実験衛星のテレメトリやホールオービットデータを受信・復調・解読するためのハードウェア(AX.25UIフレーム用ターミナル

ノードコントローラとASCIIデータデモジュレータ)とソフトウェア(Windows用テレメトリ受信・解読ソフトとコマンドライン型テレメトリ・WOD解読ソフト)で構成され、工業高校の生徒や工科系大学・工業高専の学生は非同期方式(EIA-232C)および同期方式(HDLC)による無線データ通信の基本的な原理と仕組み(同期、符号化、誤り検出・訂正、プロトコル、変復調、アクセス方式など)を実験・実習を通じて学習することができる。ハードウェアの開発にはPICと呼ばれるワンチップマイクロコンピュータを使用した。PICはCPU、ROM、RAM、SIOなどがワンチップに統合され、フラッシュメモリタイプのPICは何度もプログラムの書き換えができるので教材開発には最適であることが確かめられた。PICのファームウェアとテレメトリ解読ソフトウェアはC言語で作成し、生徒や学生が自ら修正・改良することで試行錯誤や課題解決などが容易に図れるように工夫した。本研究で開発した教材の教育効果を評価するため,筆者の勤務校において学生実験を試みた。学生の教材に対する評価は良好で、実験レポートの分析から、学習の動機付け、知識の定着、理解の向上、解析手法の習得などに関して従来の教材よりもすぐれた教育効果を確認することができた。
分子シャペロンの新たな機能特性の探求と付加的新機能開発研究

分子シャペロンの一つであるシャペロニンの機能発現機構について更なる継続的な研究を行い,以下のような成果を得た。1:シャペロニンGroELの円順列変異導入による機能解析GroELのアピカルドメインに新たなN末端とC末端を導入した,円順列変異体を3種類作成し,その構造形成能とシャペロニンとしての機能評価を行った。その結果,3種類とも野生型と同様な構造をとっており,ATPase活性はほぼ同じであった。また,ローダネーゼの再生反応についても効率は若干低下するものの野生型と同程度であった。しかし,アピカルドメインの動きをストップドフローで調べたところ,野生型とは異なっており,新たな末端導入による柔軟性の影響が見られた。このような円順列変異方法はシャペロニンの機能解析に有効であることが明らかになった。T. acidophilum由来のシャペロニンは細胞内外で単量体として多く存在していることを我々は独自に発見している。この単量体シャペロニンの機能をSup35タンパク質のアミロイド線維形成抑制効果を指標にして蛋白質化学的に詳細に調べた。その結果,Sup35蛋白質のアミロイド線維形成を抑制する働きがあることを発見した。単量体シャペロニンは3つのドメインからなっており,その中のアピカルドメインがSup35のアミロイド線維形成抑制効果に効いていること,さらにその中のヘリカルプロトルージョン部分に相当するペプチドだけでも効果があることを明らかにした。これらの結果は,シャペロニンのサブユニットとしての新たな機能を示しており,大いに注目すべき例である。分子シャペロンの一つであるシャペロニンの機能発現機構について研究を行い,以下のような成果を得た。1:シャペロニンGroELのフレキシブルC末端領域とヒンジ部位の役割解明GroELの柔軟性に富んだC末端領域に存在しているKNDAAD配列をタンデムに繰り返して導入した場合,3回まではシャペロニン機能はあまり変化しなかったが,4回繰り返した場合,大きな機能低下が起こることが分かった。しかし0.5M KCl存在下では,野生型と同程度のシャペロニン活性を示した。これらの結果から,シャペロニンのC末端の天然変性ペプチド領域はKNDAAD配列の電荷と大きな関係があることが明らかになった。また,アピカルドメインとインターメディエートドメインをつなぐヒンジ2部位のGly残基を大きさの異なる様々な残基に変化させ,シャペロニン機能を調べ,このヒンジ部位のGroELの機能発現機構への重要性の理解を深めた。T.acidophilum由来のシャペロニンは単量体として多く存在しているので,この単量体シャペロニンの機能を調べた。その結果,Sup35蛋白質のアミロイド線維形成を抑制する機能があることが判明し,その部位としてアピカルドメインのヘリカルプロトルージョンが重要な役割を果たしていることが明らかになった。これまでシャペロニンのアミロイド線維形成抑制機能は不明だったので,この種のシャペロニンの機能としてこれは初めての例である。
超高齢社会における医科歯科連携体制の構築プロセスの検証と教育プログラムの開発

本研究の目的は、医科歯科連携医療およびその教育の実態を調査し、多職種連携の促進や阻害要因を明らかにすることにある。平成30年度は、下記の2つの質的研究を通して、医学教育および歯科衛生教育における医科歯科連携医療教育に関わる課題を特定することができた。1)臨床実習を経験した歯科衛生士学生への質問紙調査およびインタビュー調査の成果をまとめ学会発表することができた。特に、学生の中では、歯科・口腔ケアの専門職としてのアイデンティティが形成されたにもかかわらず「他職種との力関係(歯科衛生士自身を下層に位置づける意識)」が自職種の役割や方針を他職種へ発信することへの躊躇につながる可能性を示すことができた。また、この階層意識は医師や看護師に比べ患者の生死に直結しないという自職種の責任や他領域の学生と比べた入学時の学力、全身疾患の知識量の差の認識に由来したことを明らかにした。2)臨床実習を経験した医学生11名に対して、医科歯科連携医療に対するインタビュー調査を実施した。対象となった医学生は、これまで受けてきた医学教育の中で歯科医療を考える機会や歯科医療者との交流が少なく、包括的患者ケアにおける歯科医療者の役割や責任に対する理解が限られていることを明らかにすることができた。本年度に計画していた研究課題は予定通り実施されており、次年度は国内および国際学会にて本調査結果に関わる成果発表を予定している。今後は、卒後の医療従事者に引き続きデータ収集するとともに、多職種連携教育に関わる研修会を開催する。現在、薬剤師に対して、多職種連携及び医科歯科連携の認識を調査しており、今後は引き続き多くの医療従事者に対して調査を行なっていく。この調査結果は、国内および国際学会での発表を予定しており、その内容をもとに論文発表できることを目標とする。また、今後、ファカルティデベロップメントの一環として、本研究の課題に関わるワークショップを開催する予定である。本研究の目的は、医科歯科連携医療およびその教育の実態を調査し、多職種連携の促進・阻害要因を明らかにすることにある。平成29年度は、文献調査により連携の阻害要因を1)組織レベル、2)チーム・対人レベル、3)個人レベルに分類し、特定した。その枠組みをもとに、予備調査の計画を立て、卒前教育の学習者に対して質問紙調査およびインタビュー調査を実施した。具体的には、臨床実習を終えた歯科衛生士学生90名に対して「医科歯科連携に対する態度と気づきの質問紙票(Zhangら, 2015)」を用いた意識調査を実施し、連携の重要性を認識しつつも、その連携推進の難しさを実感していることを明らかにした。また、無作為抽出した歯科衛生士学生8名に対してインタビュー調査を実施し、「専門領域ごとの言葉の理解」「他職種との力関係」「他職種との方針の違い」「他職種の役割の理解」など、連携推進の障壁に関するカテゴリーを抽出することができた。医学生へのインタビュー調査も開始しており、平成30年度までに10名のデータ収集を予定している。今後、看護学生と歯科学生へのインタビューも行い、卒前教育における各専門職学生の認識(差)を明らかにし、教育的示唆を提供できるようにする。また、卒前多職種連携教育における初年次学生の1年間のポートフォリオ解析の研究成果を国際誌に掲載し、長期的教育効果をチーム・チームワークの観点から考察することができた。また、大学病院で医科歯科連携に取り組む歯科衛生士が有するプロフェッショナリズムの特徴を記述し、連携教育への提言をすることもできた。本年度に計画していた文献調査および卒前教育における研究課題は予定通り実施されており、本調査結果は、第50回日本医学教育学会大会で発表予定である。また、研究成果の一部は論文掲載することもできた。今後は卒後の医療従事者へのデータ収集を実施していく必要がある。より幅広い専門職の学習者および医療従事者からのデータ収集を実施するためには、今後も多施設の研究協力体制をさらに充実させる。特に、その研究協力体制の中で卒後の医療従事者へのインタビュー調査は今後積み重ねていく必要がある。

連携に対する認識や難しさ、およびチーム体制の形成過程について、随時質的解析を行ない、研究成果を発表していく。現在、薬剤師に対して、多職種連携及び医科歯科連携の認識を調査しており、今後は引き続き多くの医療従事者に対して調査を行なっていく。この調査結果は、国内および国際学会での発表を予定しており、その内容をもとに論文発表できることを目標とする。また、今後、ファカルティデベロップメントの一環として、本研究の課題に関わるワークショップを開催する予定である。インタビュー調査が年度をまたぎ、その文字おこしの依頼が遅れたため。研究課題の進展は順調であり、予算の執行状況に大きな問題はないと考える。使用計画としては、2017年度に引き続き、インタビュー調査やフィールドワークに関わる旅費、質的データの文字おこしやデータ入力のための費用、データ管理・解析に関わる専用のコンピューター、研究成果発表のための国内・国際学会の参加費及び論文出版に関わる費用にあてる。インタビューやフィールドワークで収集したデータの分析に若干時間がかかっており、それに伴い次年度使用が生じてしまった。しかし、研究の進展自体は順調であり、予算の執行状況に大きな問題はないと考える。今後の使用計画としては、継続的なフィールドワーク及びデータ分析と研究成果発表のための国内・国際学会の参加費、論文出版に関わる費用にあてる予定である。
新規バイオケミカルプローブの創出を目的としたオリゴシアル酸含有糖鎖の合成研究

細胞表層上には、オリゴシアル酸含有糖脂質であるガングリオシドが存在する。これらガングリオシドは細胞分化に関わり、神経機能の調節や可塑性を賦活する新しい因子であることが明らかとなっている。そこで、それらの誘導体は神経障害の治療への応用が期待されている。しかしながら、ガングリオシドの構造多様性、希少性から、その詳細な機能解明には至っていない。そのため、化学合成により構造が明確かつ純粋な糖鎖群を十分量供給することが求められている。さらに、化学合成した糖鎖ケミカルプローブを用いることで、直接的な糖鎖の機能解明が可能になると考えた。そこで、本研究ではガングリオシドの機能解明を目的とした、ガングリオシド類縁体の網羅的な合成手法の開発を目指した。本年度では、α(2、8)ジ、トリシアリルガラクトースユニットとガラクサミンユニット、グルコースユニットを収束的にカップリングすることで、シアル酸を5つ有するガングリオシドGP1cエピトープの合成を行なった。その際、カップリングの最終段階である4糖供与体と5糖受容体のグリコシル化反応では、ガラクトサミンの4、6位の保護基をベンジル基で保護することで高収率、立体選択的に進行することを見いだし、各段階良好な収率にてGP1cエピトープの保護体の合成に成功した。最後に、保護体の脱保護を行なうことでガングリオシドGP1cエピトープの合成を達成した。生体内に存在するオリゴシアル酸含有糖鎖ガングリオシドは、細胞の分化に関わり、神経機能の調節する新しい因子であることが明らかとなっている。その為、その詳細な機能解明は神経系疾患のメカニズムの解明、および治療薬の開発に繋がると考える。しかし、ガングリオシドの構造多様性および希少性から生体内からの抽出は困難であるため、その機能解明には至ってはいない。そこで、高速かつ大量に純粋な糖鎖を供給可能な化学合成法の開発が重要であると考えた。本研究では、オリゴシアル酸の重合度が異なる網羅的なガングリオシドの合成法の開発を目指した。目的のガングリオシドは、オリゴシアリルガラクトース、オリゴシアリルラクトース、ガラクトサミンの計3種のフラグメントを連結させることで合成することとした。また、オリゴシアリルガラクトースは環状保護基を有するシアル酸糖供与体を用いたガラクトースとのグリコシル化反応、続くシアル酸の伸長を行うことで合成することとした。本年度は、各フラグメントの合成を行った。始めに、ガラクトースへのシアリル化を行った。その結果、シアル酸の側鎖水酸基の保護基を検討することで、立体選択的かつ高収率にて2糖を得ることに成功した。続くシアル酸の伸長は、各段階良好な収率、選択性にて進行し、トリシアリルガラクトースの合成に成功した。さらに、合成したユニットを糖供与体として用いグルコースとのカップリングを行うことで、トリシアリルラクトースの合成に成功した。また、適切な保護基、脱離基を有するガラクトサミンフラグメントの合成に成功した。
血液脳関門における新規排出輸送担体の機能制御に基づく脳への薬物デリバリー法の開発

血液脳関門には、MDR1P-糖蛋白が発現され、基質の脳移行を妨げているが、近年、それ以外の排出輸送担体が発現され、特に有機アニオン系化合物の中枢移行を制限する可能性が示唆されてきている。本研究ではこの排出輸送系のcharacterizationを行った。血液脳関門のinvitroモデルとして、マウス脳毛細血管内皮細胞由来の培養細胞MBEC4を用いて検討を加えた。MBEC4monolaerに、monochloribimaneをpreloadし、細胞内で生成されるglutathione bimane(GS-B)の排出について検討を加えたところ、GS-Bは高親和性の機構により主として血液側に排出されることが示された。また、MBEC4細胞より膜ベシクルを調製して検討を進めたところ、GS-BのATP-依存性輸送が観察された。Western blotによりその実体がMRP1であることが確認され、またラット大脳皮質より単離された脳毛細血管内皮細胞にMRP1が発現されることが確認された。同様に、血液脳脊髄液関門に発現される排出輸送担体についても検討を加えた。MRP1の基質となる17b estradiol 17b-D-glucuronidcを脳室内投与したところ、この化合物は速やかに脳脊髄液より消失した。この消失は脈絡叢を介した経細胞輸送が関与するものと考えられる。脈絡叢上皮細胞に発現されるMRP1を定量化したところ、これまで最も高発現が報告されていた肺よりも4-5倍高い発現が観察された。これらの結果は、血液脳関門、血液脳脊髄液関門にMRPが発現され、有機アニオン系化合物の中枢への侵入を阻害していること、この排出輸送機能を阻害することにより脳への薬物移行性増大を図りうることを示している。脳毛細血管内皮細胞間はtight junctionにより結合され、血液脳関門が形成されている。更に脳毛細血管の血管側膜上にはP-糖蛋白が発現され、中性および塩基性化合物の血液から脳への移行が制限されている。我々はすでにア二オン系化合物に対してもこの様な排出輸送系が血液脳関門に存在する可能性をin vivo実験により示唆してきた。本研究ではこの様な輸送系をcharacterizeし、その機能を制御することにより脳への薬物デリバリーを図ることを目的としている。実験には、マウス脳毛細血管内皮細胞由来のMBEC4細胞を用いた。この細胞より膜ベシクルを調製し、化合物の輸送について検討を加えたところ、2,4-dinitrophenyl-S-glutathione,17βestradiol-17β-D-glucuronideのATP-依存的な輸送が観察された。また、MBEC4細胞をmonolayerとして培養し、有機アニオン系化合物の排出について検討したところ、高親和性の排出活性は血液側膜に局在することが示された。WesternおよびNorthern blotの結果、多剤耐性癌細胞膜上に発現され、有機アニオン系化合物の排出に関与する一次性能動輸送担体multidrug resistance associated protein(MRP)が検出された。これらの結果はMRPがMBEC4細胞の血管側膜に発現されることを示している。更にラット大脳皮質よりfreshに単離した脳毛細血管内皮細胞を解析したところ、MRP1の他に、MRP5が検出された。大脳皮質cDNAライブラリーからMRP5の全長のクローニングを行うことに成功し、現在その機能解析を進めている。上述の様に本年度は血液脳関門に発現される排出輸送担体としてMPR1および5を同定することに成功し、これらの機能調節を行うことにより化合物の脳デリバリーを図ることが可能となることを示すことができた。

血液脳関門には、MDR1 P-糖蛋白が発現され、基質の脳移行を妨げているが、近年、それ以外の排出輸送担体が発現され、特に有機アニオン系化合物の中枢移行を制限する可能性が示唆されてきている。本年度はまずこの排出輸送系のcharacterizationを行った。血液脳関門のin vitroモデルとして、マウス脳毛細血管内皮細胞由来の培養細胞MBEC4を用いて検討を加えた。MBEC4monolaerに、monochloribimaneをpreloadし、細胞内で生成されるglutathione bimane(GS-B)の排出について検討を加えたところ、GS-Bは高親和性の機構により主として血液側に排出されることが示された。また、MBEC4細胞より膜ベシクルを調製して検討を進めたところ、GS-BのATP-依存性輸送が観察された。Western blotによりその実体がMRP1であることが確認され、またラット大脳皮質より単離された脳毛細血管内皮細胞にMRP1が発現されることが確認された。これらの結果は、血液脳関門にMRPが発現され、有機アニオン系化合物の中枢への侵入を阻害していること、この排出輸送機能を阻害することにより脳への薬物移行性増大を図りうることを示している。
乳幼児における公平感の発達的起源とそのプロセスの解明

本研究課題では、社会的文脈における乳児の公平感の理解および成人におけるその神経基盤を検討した。その結果、15カ月児は、援助行動を示すエージェントは、公平に分配することを期待していることが明らかになった。また、成人の脳波計測による実験では、1)N200成分は、公平感に影響を受けること、2)社会的情報は、P300に影響を与えること、また、3)非社会的なキャラクターの分配行動に対してlate positive potential(LPP)に有意な差が見られることがわかった。本年度は,以下の3点の成果があった.1)15ヶ月児を対象に,期待違反法を用いて,2つの物体(エージェントとして機能する幾何学図形)が相互作用するアニメーション刺激を提示し,公平感の理解について調べた.ある物体が,坂道を上ろうとするのを助ける物体(helper)と,それを邪魔する物体(hinderer)のアニメーションを先行刺激として乳児に見せ,その後,それぞれの物体が別のエージェントに食べ物を分配する場面を提示した.分配場面は,helperが均等に分ける,helperが不均等に分ける,hindererが均等に分ける,hindererが不均等に分ける,の4つであった.その結果,helperが不均等に分ける場面とhindererが均等に分ける場面に対して注視時間が長くなった.このことは,15ヶ月児が,helperには公平感を期待し,hindererには,それを期待しないことを示すものである(板倉).2)公平感とメタ認知の関連を検討するために,まず,幼児が将来の自身の認知状態をメタ認知し、予見的に行動を調整できるか否かを調べた。その結果、5歳児にはこれが可能だが、4歳児には難しいことを明らかにした(藤田)。3)向社会的および反社会的な状況を反映する視覚刺激を作成し,予備的な脳波計測を,成人を対象に行った。その結果に基づき,静止した視覚刺激の最適化を行い,より効果の強いであろう動画刺激の作成方針を練った。公平感の基盤となる身体性の共感刺激に関する脳波計測実験を行い,ERPのLate P3成分およびLPP成分に特徴的な共感成分を見いだした。特にLate P3は身体の人らしさによって効果が異なり,それがLPPでは消失する点は新規の発見である。また,早期の成分N2については個人の共感性の強さによって異なる効果が見られ,公平性の個人差の研究にも貢献しうる基盤的知識が得られた。これらの成果は,平成26年4月に国際会議で発表した(北崎)。今年度の成果は主に以下の3点に集約できる。1)乳児における公平感のデータ収集の完了:昨年度は、エージェント(幾何学図形)の行為(援助行為または妨害行為)に応じて、それらのエージェントが資源の分配を行ったとき、善悪の社会的評価と関連付けて分配行動を予測できるかの検討を、期待違反法を用いて行った。今年度は、さらに参加児数を増やし、結果の補強をはかった。その結果、援助行為を示したエージェントが不公平な分配を分配をしたときに注視時間が長くなった。すなわち、乳児は、善い行いをするエージェントは公平に分配すべきだと考えているらしいことがわかった。一方、妨害行為を示したエージェントの分配に関しては、特に差は認められなかった。またコントロールとして、先行刺激として、ポジティブ・ネガティブの状況を呈示するだけでは、エージェントの分配行動に対する反応には差が認められない傾向があった。2)成人の公平感に対する感受性の脳内基盤の予備的検討:1)で使用した刺激を成人に呈示し、そのときの脳波(ERP: Event Related Potential)を予備的に検討した。現在、データ解析の途中であるが、helper fair条件とhelper unfair条件で、脳波パターンに差が出そうである。今後さらに、N数を増やし解析を行う。3)公平感と向社会行動の発達的連関:1)で実施した実験の参加児を対象に、参加児が2歳時点で、向社会行動のテストを行った。今年度は、向社会行動の妥当性を検討するために、23歳児を対象に、Pen taskを実施した。これは、実験者がペンを落としてしまう、それを参加児が自発的に拾ってあげるか否かをテストする課題であるが、すぐに援助する参加児もおり、課題としては適切であることが認められた。また、すでに検査の年齢に達している1)の参加児にも実施を開始した。本年度は懸案事項であった脳波計測が大きく進展した.まず,成人を対象とした実験では,乳児の実験で用いた刺激を呈示し脳波の計測を行った.刺激は,2種類のアニメーションのエージェントが良い行い(他者を助ける)あるいは悪い行い(他者の行為を妨害する)をする場面を先行呈示し,その後,それぞれのエージェントがイチゴを分配するが,公平に分配する場合と不公平に分配する場面を呈示する.成人脳波実験の結果,実験結果、公平感と社会的評価に関係があると言われているP300とLPP成分で有意な結果が観察された。C4領域のP300(刺激呈示後250-500ms)区間で社会的評価の主効果があった。Post hoc分析によると、Helper条件でのP300の振幅がHinderer条件でのP300の振幅より高かった。LPP(刺激呈示250-500ms600-1100ms)区間ではF3とFz領域で公平感条件の主効果があったが有意傾向だった。しかし、LPP成分の区間をより細かく分け分析した結果、Fz領域の800-890ms区間で公平感の主効果が観察された。

さらに、社会的評価と公平感の交互作用は有意傾向だったためPost hoc分析をした結果, Hinderer-公平条件の振幅がHinderer-不公平条件の振幅より高かった。乳児に関しては,援助行動の発達と公平性の関係を検討するために,まず10ヶ月児と15ヵ月児を対象に,out-of-reaching taskを用いて援助行動(helping)の発達を調べた.その結果,10ヶ月では援助行動は十分に確認できなかったが,15ヵ月児は援助行動が出現した.一般化線形モデルを用いて,性別,第1子か否かが課題の成功率に与える影響を分析したが有意な影響は見られなかった.今後は,母親の養育態度との関連等を見ていく予定である.紙面の関係で,上述の実績概要に書ききれない成果もあり,おおむね順調に進展している.例えば,ロボットとヒトを刺激として,それぞれのエージェントに対する痛みの共感に関する脳波計測も行い,ヒトはロボットに対しても同様に共感を示すことがわかったが,その脳波の時間的成分は異なっていた.ヒトに対する共感はボトムアップで生じ,ロボットに対してはトップダウンで生じるものと解釈された.本研究は,Scientific Reportsに掲載され,国際的なメディアに多くの取材を受けた.さらに成人を対象にした研究ではあるが,幾何学的な刺激に目を入れたエージェントに対しても,資源を公平に分配することを好むことがわかった.この成果は,The 2015 International Conference on Advanced Information: Concepts, Theory, and Application (ICAICTA 2015)において,Best Paper Awardを受賞した.また,幼児を対象にした実験で、将来必要となる情報を選択的にあらかじめ手に入れておく行動が出現するか否かを検討し、5歳児ないし6歳児にはこれが可能であるが、発達的変化も見られることを明らかにした。また,日本心理学会において,米国ワシントン大学のJessica Sommerville博士を招き「公平感と向社会行動の発達とその神経基盤」と題したシンポジウムを開催し,好評を得た.ヒトは,資源の分配に関して,不公平な配分に対しては高い感受性を示し,それは幼い乳児期から見られることがわかっている.すなわち,乳児期であっても,利益の被供与者が平等に資源を配分されることを期待することがわかっている.本研究では,乳幼児を対象として,そのような公平感は社会的文脈を考慮したうえで立ち現れるのかを明確にし,また公平感に対する感受性の傾向と後の向社会行動との関係を明らかにすることを目的とする.乳児および成人の脳波を計測し,公平感の神経基盤を特定することもあわせて検討する.当該年度の、主な成果は次の通りである。1)乳児は、社会的文脈(善行または悪行をするエージェント)に応じて、そのエージェント資源分配を予測する(善行するエージェントは公平に分配する)ことを見出し、PLOS ONEに投稿した。2)成人を対象に、1)の場面を見せた場合の脳波(ERP)を計測し、公平感に関与する脳内基盤を検討した。
骨格筋の発火に必須の新規遺伝子SH3P1の機能解析、及び疾患との関連

研究代表者はエチルニトロソウレアを変異原に用いて変異体スクリーニングを行い、ピンセットでつつく刺激を与えてもほとんど動かない変異体を単離した(以下、これを単に変異体と呼ぶ)また、この変異はメンデル遺伝することから単一の遺伝子の変異によるものと思われたが、実際に責任遺伝子のマッピングを行い、変異を6番染色体上の50kbの領域にしぼり、さらにその領域にある遺伝子をクローニング、シークエンスすることで、新規遺伝子SH3P1に変異を見いだした。SH3P1のイントロンのスプライシングアクセプター部位に点変異があり、選択的スプライシングに異常が生じて終止コドンが生じるため、正常なSH3P1タンパクが合成されないことを見出した。本研究はSH3P1の機能を解明することで、この変異体における運動異常のメカニズムを明らかにし、その知見のヒト疾患への応用を目指すものである。電気生理実験をさらにおし進め、運動時の筋電位変化をパッチクランプ法で測定する実験を行った。運動を誘発する触刺激のシグナルは感覚ニューロン→介在ニューロン(脳)→運動ニューロンを介して筋に伝えられ、正常個体の場合では30Hzの脱分極を筋で起こすことが知られているが、変異体でも30Hzの電位変化が同様に観察されたことから、変異体では筋に異常があることが示唆された。実際にSH3P1のmRNA発現を調べると、筋で強いシグナルが見られた。これは筋に異常があることと合致する結果である。また、SH3P1を特異的に認識するモノクローナル抗体の作製をし、局在の解析を試みたが、免疫染色で明確な細胞内局在は分からなかったが、筋細胞全体でシグナルが検出された。アンチセンスモルフォリノを用いたノックダウン実験で、変異体の表現系がコピーできたこと、正常型mRNAを導入するレスキュー実験で変異体の運動を回復できたことから、変異体の責任遺伝子はSH3P1であると必要十分に確認できた。研究代表者はエチルニトロソウレアを変異原としてゼブラフィッシュに変異を導入して、オーソドックスな3世代スクリーニングを行い、ピンセットでつついた時に運動や行動に異常を示す変異体の単離を行い、刺激を与えてもほとんど動かない変異体を単離した(以下、これを単に変異体と呼ぶ)また、この変異体の責任遺伝子のマッピングを行い、変異が6番染色体上の50kbの領域にしぼられること、さらにその領域にある新規遺伝子SH3P1のイントロンのスプライシング認識部位に点変異があり、発現する際に選択的スプライシングに異常が生じて終止コドンができるために正常なタンパクが合成されないことを見出した。平成19年度はまず、電気生理実験を進め、パッチクランプで筋からの膜電位を測定した状態で水をかける触刺激を与えて運動を誘発し、運動時の筋電位変化を記録する実験を行った。刺激はシグナルとして感覚ニューロン→介在ニューロン(脳)→運動ニューロンを介して筋に伝えられ、正常個体の場合では30Hzの脱分極を筋で起こした。変異体でも30Hzの電位変化が観察されたことから、変異体では筋よりも上流、すなわち神経系は正常に機能していることが予想された。また、これは変異体が筋に異常を持つことを示唆するものでもある。実際にSH3P1のmRNA発現をin situ hybridizationで調べると、筋でシグナルが見られることが予想されるが、次にはこれを確認しなければならない。また、SH3P1を特異的に認識するモノクローナル抗体の作製をはじめており、これが完成すれば、筋に発現することが免疫染色により確認できると期待される。

アンチセンスモルフォリノを用いたノックダウン実験で、変異体の表現系がコピーできたこと、正常型mRNAを導入するレスキュー実験で変異体の運動を回復できたことから、変異体の責任遺伝子はSH3P1であると必要十分に確認できた。
ストレス性精神障害の発症に関する神経栄養因子伝達機能の研究

大うつ病を含むストレス性精神障害の発症機序には、慢性ストレスによる情報伝達系の障害に起因した神経細胞の変性が、密接に関与していると推測されている。本研究では、セロトニン神経機能などの神経細胞の機能維持や発芽に関連し、ストレスによって発現の低下するbrain-derived neurotrophic factor(BDNF)を介した情報伝達系の障害が、本障害発症に深く関与しているという仮説を証明する目的で、ラット大脳皮質前頭部・海馬で、1)慢性variable stress(VS)のBDNF,trkB発現やmitogen activated protein(MAP)kinase活性(リン酸化)に及す影響、2)新生児期ストレスによる成熟後ストレス脆弱性形成とBDNF情報伝達系の関連、3)抗うつ作用を有するcAMP系刺激薬とBDNF情報伝達系の関連、を検討した。次のような、結果を得た。1)慢性VS負荷ではBDNF,trkB mRNA発現の有意な低下やストレス終了直後のMAP kinase活性の有意な亢進をみたが、ストレス終了1,3時間後でのMAP kinase活性に変化はみられなかった。2)新生児期ストレス負荷+成熟期ストレス負荷群と、成熟期ストレス負荷群との間で、BDNF mRNA発現低下の程度に有意な差はみられなかった。3)抗うつ薬投与によって、有意なMAP kinase活性の亢進がみられた。4)Phospdiesterase IV(PDE4)阻害薬と抗うつ薬併用投与やwater-solbule forskolin derivativeであるNKH477投与によって、抗うつ薬単独投与と比較して早期に有意なBDNF,trkB mRNA発現の亢進がみられた。5)PDE4阻害薬と抗うつ薬併用及びNKH477投与で、有意なMAP kinase活性亢進がみられた。この結果は、本障害の発症・治癒メカニズムに、BDNF→trkB→MAP kinaseという情報伝達系を介した細胞機能変化が、深く関わっていることを明らかとした所見と思われる。胎生期ストレス負荷ラットの成熟後に、FC・HPでのBDNF mRNA発現の変化を検討したが、非ストレス下では、特に有意な発現変化はみられなかった。ストレス下での研究では、胎生期ストレス負荷群で正常発達群に比して、発現低下傾向が得られており、今後多数例での検討が必要と思われる。本年度の研究実績をまとめると、下記のような概要となる。2)急性拘束ストレスでは未処置群と比較して、大脳皮質前頭部・海馬内MAP kinase phosphorylationの程度に、有意な差はみられなかった。CVS負荷群では未処置群と比較して、大脳皮質前頭部で有意なMAP kinase phosphorylationの増大がみられた。慢性PDE IV阻害薬・選択的noradrenaline再取り込み阻害薬(SNRI)併用投与によって、大脳皮質前頭部・海馬内MAP kinase phosphorylationの程度に変化がみられなかった。3)幼児期ストレス負荷ラットで成熟後にCVSを負荷した群では、正常発達後にCVSを負荷した群と比較して、大脳皮質前頭部・海馬内BDNF mRNA発現低下の程度は、有意ではなかったが一層の低下がみられる結果であった。4)Rolipram(1.25mg/kg)慢性投与では、強制水泳中の無動時間の有意な短縮がみられたが、Ro 20-1724(12.5mg/kg)慢性投与では、無動時間の有意な短縮はみられなかった。本年度及び昨年度の成果をまとめて考察すると、慢性PDE IV阻害薬・SNRI併用投与では、BDNF mRNA,Trk B mRNAの発現を亢進させる作用はあるが、Trk B受容体以降の細胞内情報伝達系への影響は軽度であることが明らかとなった。