hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
手術に伴い麻酔を受ける子どもとその家族のための看護ガイドラインの作成

当該年度は前年度のフィールドワークを受け、術前に麻酔導入を受ける子どもと付き添う親のための医療の提供に向けた今後の研究課題をさらに明確化するため、海外文献を中心に改めて文献レビューを実施した。PubMed、CINAHL、医中誌、JDreamsにて全年検索し、術前に麻酔導入を受ける子どもへの親の付き添いに関する研究50件を抽出し、1)子ども、2)親、3)子どもと親の相互関係、以上3点より内容を検討した。その結果、次が明らかになった。1)親が付き添ったほうが子どもの不安は軽減していたが、不安が増強することもあった。また、前投薬を受けたほうが麻酔導入時の子どもの不安は少なく、年齢が低いほど前投薬や親の付き添いを受ける傾向があった。その他、ビデオ視聴や音楽療法によるディストラクションが不安軽減に有効であった。2)親は自分が付き添うことは子どもにとって有益であると認識しており、子どもに付き添い子どもを守りたいと思っていた。また、子どもと一緒に手術室に入室し、麻酔導時に子どもに付き添いその様子を見守ることで安心していた。しかし一方で、子どもの様子を目の当たりにし不安やストレスが高まっており、自分自身のコントロール感覚を失っていた。3)麻酔導入時の子どもの不安やコンプライアンスは、術前待機中の親の不安と関係していた。また、親が評価した術前の子どもの不安と親自身の術前の不安は相関しており、不安得点が高い親、子どもが親自身と離れることが難しいと予測している親は、麻酔導入時に子どもに付き添う傾向があった。以上より、麻酔導入時の子どもの不安は親の付き添いにより軽減するが、親は付き添いたいと思いながら不安やストレスを抱えていること、親の不安は子どもの不安に関係していることが示唆された。そのため、今後は親の思いや認識を調査したうえで、子どもと親への支援のあり方について検討したい。本研究は、手術に伴い麻酔を受ける子どもとその家族のための看護ケアに関するガイドラインを作成することを目的とする。初年度は、看護ケアの基盤を形成する看護対象の理解を促進するため、子どもと家族に対しインタビュー調査を実施し、その体験の意味を明らかにすることを計画した。研究協力者については、過去に手術および麻酔を受けたことがあり、また麻酔導入の際に家族に付き添ってもらった経験をもつ学童期以降の患者、ならびに過去に子どもが手術および麻酔を受けたことがあり、また麻酔導入の際に子どもに付き添った経験をもつ家族とした。当初は前年の平成25年度に所属機関の研究倫理審査において研究計画の実施について承認を得る予定であったが、研究フィールドが未だ確保できていない状況であったことから、研究倫理審査の申請に至っていなかった。そのため、研究フィールドの開拓に向けてインターネット等により情報収集を行ったところ、子どもの麻酔導入時に家族が子どもに付き添う、いわゆる同伴入室を実践している医療施設はそれほど多くは存在しないことが分かった。また、医学系の専門分野の学会学術集会に参加し情報収集に努めたが、有力な情報は得られず現在も引き続き研究フィールドを開拓中である。昨年度については当初、手術に伴い麻酔を受ける子どもとその家族を対象としたインタビュー調査を計画していた。その調査に向けて、まずは研究フィールドを確保するために、本研究のテーマである「手術を受ける子どもの麻酔導入時における家族の付き添い」を実践している医療施設を探索するため、文献およびインターネット、学会参加等により情報収集を開始した。しかし、所属研究機関の周辺には該当する施設が見当たらなかった。結果的に、情報不足のため初年度は研究フィールドの確保には至らなかった。当該年度は、引き続き研究フィールドの確保に向けて活動した。前年度まで収集した情報から、所属研究機関の周辺にある該当施設を選定し、その施設に研修の実施を依頼した。その結果、2施設目において研修実施の承諾を得た。研修日数は計4日間であった。研修では、施設内の小児病棟および手術室において看護師の実践を見学した。今後は、研修内容をまとめて研修先の施設に報告したうえで、研究実施の依頼が可能かどうかを当該施設に相談する。また、当該施設から研究実施について内諾を得られた場合は、所属研究機関の研究倫理審査委員会において研究実施の承認を得られるよう準備を進める。未だ研究フィールドの確保に至っておらず、当初計画していた内容に着手できていない。当該年度は、前年度に実施した臨床研修に関する報告書を作成した。臨床研修では、周手術期の子どもとその家族に関わる病棟看護師および手術室看護師の実践をフィールドワークを通して、本研究課題の基盤となる看護実践の特徴を質的に明らかにした。また、その研修成果についてはフィールドワークを実施した臨床現場に還元した。研修成果は以下の通りであった。看護師は術前の経口摂取制限や前投薬を受ける子どもやその家族とコミュニケーションを図り、子どもの苦痛を可能な限り軽減しながらも確実に前投薬を行うために、また、前投薬後に予測される危険を回避し子どもの安全を確保するため、家族とともに子どもに関わっていた。そして、看護師は手術を目前に控え不安が高まっている子どもを励まし、子どもの気分転換を図り、家族が少しでも安心して子どもに関われるように家族を支えることにより、子どもの心理的苦痛を可能な限り軽減できるように関わっていた。さらに、手術室という非日常的な環境において手術に向けて速やかな準備が必要とされる中、看護師は不安や緊張が高まる子どもと家族の心理的支援を重視して関わっていた。また、麻酔の導入と覚醒においてはまず何よりも子どもの安全を最優先し、常に安全を確保するために関わっていた。

術後、看護師は子どもの頑張りを称え子どもの自尊感情を大切にして関わっていた。また、子どもと家族が互いに安心して関われるように速やかに環境を整えるとともに、術後の回復過程における子どもの苦痛を最小限にすることにより、子どもが出来るだけ安楽に過ごせるように関わっていた。そして、看護師は術後の子どもの状態について異常の早期発見のための体制を整えながら、子どもの順調な回復過程を支え、元の日常生活への適応を促進していた。本研究計画は今年度を最終年度とするも、具体的な研究成果に至っていない。研究者自身の準備不足により、研究活動を推進するために必要な心理社会的サポートを周囲の人的資源から十分に得ることができなかったことが大きな要因と考える。今後は出来る限り研究計画を再修正し、研究課題の達成に向けて取り組む。当該年度は前年度のフィールドワークを受け、術前に麻酔導入を受ける子どもと付き添う親のための医療の提供に向けた今後の研究課題をさらに明確化するため、海外文献を中心に改めて文献レビューを実施した。PubMed、CINAHL、医中誌、JDreamsにて全年検索し、術前に麻酔導入を受ける子どもへの親の付き添いに関する研究50件を抽出し、1)子ども、2)親、3)子どもと親の相互関係、以上3点より内容を検討した。その結果、次が明らかになった。1)親が付き添ったほうが子どもの不安は軽減していたが、不安が増強することもあった。また、前投薬を受けたほうが麻酔導入時の子どもの不安は少なく、年齢が低いほど前投薬や親の付き添いを受ける傾向があった。その他、ビデオ視聴や音楽療法によるディストラクションが不安軽減に有効であった。2)親は自分が付き添うことは子どもにとって有益であると認識しており、子どもに付き添い子どもを守りたいと思っていた。また、子どもと一緒に手術室に入室し、麻酔導時に子どもに付き添いその様子を見守ることで安心していた。しかし一方で、子どもの様子を目の当たりにし不安やストレスが高まっており、自分自身のコントロール感覚を失っていた。3)麻酔導入時の子どもの不安やコンプライアンスは、術前待機中の親の不安と関係していた。また、親が評価した術前の子どもの不安と親自身の術前の不安は相関しており、不安得点が高い親、子どもが親自身と離れることが難しいと予測している親は、麻酔導入時に子どもに付き添う傾向があった。以上より、麻酔導入時の子どもの不安は親の付き添いにより軽減するが、親は付き添いたいと思いながら不安やストレスを抱えていること、親の不安は子どもの不安に関係していることが示唆された。そのため、今後は親の思いや認識を調査したうえで、子どもと親への支援のあり方について検討したい。現段階では未だ研究フィールドを開拓中であり、所属機関の研究倫理審査の申請に向けて準備中であることから、初年度の計画に比較して遅れている。研修先の医療施設に出向き研修内容について報告を行った後、今後の研究実施において研究フィールドとして当該施設に協力をお願いしたい旨を伝え、施設側の意向を伺う。
整形外科領域で使用される抗凝固薬の治療効果と副作用の個体差発現要因の解明

人工の膝関節置換術をうける患者さんは、手術後に静脈内に血栓ができる危険性があります。その予防に抗凝固薬を使用しますが、人によっては皮下出血などの理由により薬の投与が中止される場合があります。そうすると血栓ができやすくなります。そのため、薬の投与を中止する原因を明らかにして、すべての患者さんに適切な治療ができるよう検討しました。その結果、患者さんの体重や腎臓の機能をよく評価して、患者さんごとに必要な薬の量を調節する必要性を明らかにしました。【目的】整形外科手術後の静脈血栓塞栓症の予防のために使用される抗凝固薬(エドキサバン、フォンダパリヌクス、エノキサパリン)の適切な投与方法を確立することを目的とし、治療効果・副作用の個人差を説明しうる要因を解明することを試みた。【今年度行ったこと】1.エドキサバンの血漿中薬物濃度の測定および全血・血漿中薬物の安定性の検討:液体クロマトグラフ質量分析計を用いて検討した。2.フォンダパリヌクスおよびエノキサパリンの臨床研究:人工膝関節置換術施行予定患者のうち、本試験の参加について文書による同意が得られた患者を対象とした。術後24時間に薬剤が投与、採血は投与前および投与後経時的に行い、血漿中薬物濃度およびアンチトロンビンIII濃度を測定した。薬物動態の解析には、プログラムNONMEMを用いた。薬物動態モデルは1次吸収過程を含む2-コンパートメントモデルを採用した。薬物動態の個体差を生じる変動要因として、年齢、性別、体重、肝・腎機能検査値、総タンパクなどを用いた。【結果】1.エドキサバンの血漿中薬物濃度の測定方法の検討では、定量限界値が5ng/mLの高感度定量法を確立した。また生体試料中の安定性についても検討を加え、臨床検体中薬物濃度を測定することができる体制を整えた。2.フォンダパリヌクスの体内動態の個体差要因として、分布容積には患者の体重、全身クリアランスには腎機能の指標である糸球体濾過速度が検出された。この結果から、体内動態の面からフォンダパリヌクスを個別投与するためには、患者の体重と腎機能を評価する必要があることを示すことができた。現在は、治療効果として静脈血栓塞栓症の発症の有無、有害作用の指標として出血などのイベントの有無を調査し、これらに影響する要因を明らかにするため、統計手法を用いた検討を進めている。【今年度行ったこと】臨床研究を継続して行った。人工膝関節置換術施行予定患者のうち、文書による同意が得られた患者を対象とした。術後24時間に薬剤を投与し、経時的に採血した。血漿中薬物濃度およびアンチトロンビンIII濃度を測定した。なお、血漿中エドキサバン濃度の測定には昨年確立した定量方法を用いた。静脈血栓塞栓症、出血の有無、投与継続の有無および薬物体内動態の評価を行った。抗凝固薬の投与を中止する要因ならびに体内動態の個体差発現要因を検出するため、多変量解析と母集団薬物動態解析を行った。薬物動態の解析には、プログラムNONMEM(ver.7.3)を用いた。副作用や体内動態の個体差を生じる変動要因として、年齢、性別、体重、肝・腎機能検査値、プロトロンビン時間、手術時間などを調査して用いた。【結果】フォンダパリヌクス群は30名、エノキサパリン群は25名が解析対象となった。静脈血栓塞栓症の発現率は、抗凝固薬の投与が継続できた群で低い傾向が認められた。さらに抗凝固薬の投与が中止された要因を解析したところ、フォンダパリヌクスの最高血中濃度が高い人ほど皮下出血しやすく、投与の継続が困難であることが示唆された。また、体内動態には、患者の腎機能と体重が個体差発現要因となることが明らかとなった。これらの結果から、フォンダパリヌクスを個別投与するためには、患者の体重と腎機能を評価する必要があることを示すことができた。さらに臨床研究を継続し、臨床効果と副作用に影響する要因を明らかにするための検討を進めている。フォンダパリヌクスとエノキサパリンの臨床研究を継続し、静脈血栓塞栓症、出血の有無、投与継続の有無および薬物体内動態の個体差発現要因を解析することができた。新たな臨床研究も承認されたことからも、研究はおおむね順調に進展していると判断した。【行ったこと】臨床研究:人工膝関節置換術施行予定患者のうち、本試験の参加について文書による同意が得られた患者を対象とした。術後24時間に抗凝固薬を投与し、経時的に採血した。血漿中薬物濃度等を測定した。血漿中エドキサバン濃度の測定には、本研究で確立した定量方法を用いた。

静脈血栓塞栓症、出血の有無、投与継続の有無および薬物体内動態の評価を行った。抗凝固薬の投与を中止する要因ならびに体内動態の個体差発現要因を検出するため、多変量解析と母集団薬物動態解析を行った。薬物動態の解析には、プログラムNONMEM(ver.7.3)を用いた。薬物動態モデルは1次吸収過程を含む1-コンパートメントモデルを採用した。有害作用や体内動態の個体差を生じる変動要因として、年齢、性別、体重、肝・腎機能検査値、手術時間などを調査した。また、新たなバイオマーカとして、Prothrombinase-induced Clotting Time test(PiCT)の測定条件を検討した。【結果】フォンダパリヌクス群は30名、エノキサパリン群は33名、エドキサバン群は8例が解析対象となった。静脈血栓塞栓症の発現率は、抗凝固薬の投与が継続できた群で低い傾向が認められた。さらに抗凝固薬の投与が中止された要因を解析したところ、抗凝固薬の最高血中濃度が高い人ほど投与の継続が困難であることが示唆された。また、体内動態には、患者の腎機能と体重が個体差発現要因となることが明らかとなった。これらの結果から、術後の抗凝固薬を個別投与するためには、患者の体重と腎機能を評価する必要があることを示すことができた。人工の膝関節置換術をうける患者さんは、手術後に静脈内に血栓ができる危険性があります。その予防に抗凝固薬を使用しますが、人によっては皮下出血などの理由により薬の投与が中止される場合があります。そうすると血栓ができやすくなります。そのため、薬の投与を中止する原因を明らかにして、すべての患者さんに適切な治療ができるよう検討しました。その結果、患者さんの体重や腎臓の機能をよく評価して、患者さんごとに必要な薬の量を調節する必要性を明らかにしました。エドキサバンの臨床研究を行うための準備として、血漿中薬物濃度測定方法を確立し、生体試料を扱う際に必須な薬物の安定性試験も行うことができた。さらに、フォンダパリヌクスとエノキサパリンの臨床研究を継続し、薬物の体内動態のモデル解析の中間解析を計画通りに完了することができたことからも、研究はおおむね順調に進展していると判断した。臨床研究を継続させ、静脈血栓塞栓症、出血の有無、投与継続の有無および薬物体内動態の個体差発現要因を解析し、要因を明らかにしていく。また、新たなバイオマーカとして、Prothrombinase-induced Clotting Time testを検討中であり、薬理作用の異なる抗凝固剤の効果の指標の評価も加えていく予定である。薬物動態学1.エドキサバンの臨床研究を開始し、患者検体中の薬物濃度および凝固能の指標をモニターし、患者間に存在する体内動態の違いを決める要因を統計的に明らかにする。2.フォンダパリヌクスあるいはエノキサパリン投与後の治療効果・有害作用に影響する要因を明らかにするため、カルテ調査を行い、統計手法を用いた検討を進める。3.凝固カスケードの薬力学モデルを用いた凝固マーカーの探索を行う。平成27年度より、研究の進展が予想されたため、実験補助員が必要とされると考え、申請した。しかし、実験補助員を雇用しなかったため、次年度使用額が生じた。LCMSMSで使用する分析カラムや有機溶媒が研究室既存のものを用いたため、支出がなかった(計画では30万円を計上)ことが大きな理由である。
成長過程における神経・グリア・血管の連携メカニズムの獲得とその神経修飾作用の解明

蛍光標識を施したグルコースの誘導体2-NBDGを用いて血中から脳組織への輸送現象を定量化するための画像解析法について検討した。まず、血管内、血管壁、組織の各領域における2-NBDGの濃度変化について評価した。次に、グラフ解析の手法を用いて各コンパートメント間における2-NBDGの移行量と蓄積量を求めた。その結果、血中から壁への移行および血中から壁と組織への移行に関しては,動脈と静脈との間で有意な差はみられなかったが,血中から組織への移行に関しては静脈よりも動脈の方が有意に大きい結果が得られた.さらに麻酔下と覚醒下で比較した結果、麻酔下では輸送担体を介さない移行経路が主要であることが示唆された。本年度は、成長期のマウス大脳において、神経賦活に伴う血管拡張反応である、神経血管連関の獲得時期を明らかにすることを主目的に研究を行った。まず、神経血管連関を評価するための定量的指標として、これまでに蛍光標識グルコースを用いた神経代謝の評価と脳表血管における血流速度の画像化について解析手法の検討を行い、それぞれ日本機械学会バイオエンジニアリング部門講演会や国際学会ISOTTで、その成果について発表を行った。一方、神経賦活を伴わない血管反応の誘発手法として、あらたに光遺伝学による光誘発性の脳血流上昇モデルについて検討し、その成果については日本脳循環代謝学会で論文発表を行った。現在サポートデータを取得しつつ、論文執筆を進めている。また、血管反応の指標の一つとして、成体マウス大脳において血管の新生を捉えることに成功した。本成果は、脳循環代謝分野での国際誌であるjourna of cerebral blood flow and metabolismに掲載された。また、このときの血管変化を画像データに基いて定量化するためのソフトウエアを構築し、国際誌AdvExpMedBiolに発表した。これらの定量イメージング・画像解析技術については、引き続き精度を高めるために次年度も検討を重ねる。一方、本年度に予定していた幼児期のマウスを用いた実験は計画より遅れている。その主たる理由は、マウスのウイルス感染事故のため、全処分と実験室のクリーンアップにより、3ヶ月実験が停止している。本研究では、さまざまな蛍光タンパクを発現させた遺伝子組み換えマウスを用いているため、実験再開に向けた繁殖・交配を急ぎ進めている。マウス脳の成長に伴うエネルギー代謝の変化を画像計測するための手法を確立することを目的とし、当該研究期間においては実験動物および数値解析の手法を用いて提案手法の有用性について検討した。蛍光標識を施したグルコースの誘導体をマウスの尾静脈より投与し、脳組織および脳血管での蛍光輝度の変化を二光子顕微鏡を用いたタイムラプスイメージングによって評価した。撮像した画像は、血管と組織の画像領域にそれぞれ分割し、各画像領域内での血管及び組織における蛍光標識グルコース誘導体に関する輝度時間変化曲線を得た。さらに、あらかじめ求めた蛍光輝度ー濃度に関する較正曲線に従い、計測された蛍光輝度を蛍光標識グルコース誘導体の濃度に換算した。ここで、血中から組織への蛍光グルコース誘導体の輸送量を定量評価するために、グラフ解析の手法を導入した。投与初期においては血中から組織への移行量を算出し、投与後10分から30分の時間範囲において組織への蓄積量を算出した。これらの提案法の有用性について検討するために、グルコース輸送担体との結合能が異なるD体とL体の蛍光標識グルコース誘導体を用いて、比較実験を行った。その結果、脳への移行量はD体がL体を上回る結果が得られた。また測定部位でのばらつきを評価するために、脳表から深さ0.3 mmまでの間で、同様に移行量と蓄積量に関する定量評価を行った。その結果、組織内では脳表に比べて移行量が高い結果が得られた。さらに麻酔下と覚醒下での比較実験を行った結果、麻酔下ではグルコース輸送担体を介さない移行経路が主要な輸送経路であることが示唆された。これらの結果は、輸送量と血中グルコース濃度との間に有意な相関が認められなかったことにも裏付けられる。また数値解析の結果、測定された蛍光薬剤の濃度変化が蛍光標識グルコースの分子量に基いて見積もられた脳組織での拡散係数とよく一致することが確認された。脳計測科学神経・グリア・血管連関を評価するための技術開発は順調に進んでおり、得られた成果は順次論文化されている。神経活動の定量化には、細胞内カルシウムに関するセンサータンパクであるGCaMP3マウスを導入し、繁殖を進めている。感染事故で繁殖計画にも遅れが生じたが、今夏以降に実験の再開が見込まれる。また、血管反応の可視化には、血管内皮細胞に緑色蛍光タンパク(GFP)を遺伝子組み換え技術で発現させたTie2-GFPマウスを使用しており、血管新生および血管拡張に関するイメージングプロトコルと画像解析法を確立した。

さらに毛細血管を含めた血管ネットワーク全体を評価するためのソフトウエアの開発が必要である。そして、血管内を流れる血流、および血管から神経に輸送される糖の輸送動態に関しても、画像解析による評価手法の実証を終えることができた。1.幼児期のマウスを導入し、これまでに確立した手法によって神経・グリア・血管の機能を評価する。2.対象群を評価し上で、血流反応を阻害した条件化で同様の実験を繰り返し、血流反応の神経科学的意義について明らかにする。技術開発に関する研究計画が順調に進み、予定よりも早い段階で国際学会及び国内学会での論文発表に結びつく成果が得られた。そこで、これらの旅費を支出するために、次年度より800千円前倒し請求を行った。しかし、その後、国外への出張に関して学内での競争的研究資金の獲得が成功したため、584,515円の繰越が生じた。糖の輸送解析及び血流速度の画像化に関する研究テーマでは、長期継続観察が可能か、引き続き実験データの蓄積が必要である。このデータ収集のために1人平均週に1度の実験で8ヶ月間の実験補助を想定する。次に、血管反応性を阻害した状況下で、マウスの行動実験および神経活動の評価を行う。血管反応の抑制に関しては、当初薬理的手法を想定していたがより精度高く狙った細胞を特異的に阻害するために、本年度は光遺伝学の手法についても検討する。これまでにまとまったデータに関しては、随時並行して論文化を進める。ほか、英文校正料、投稿費用、及び別刷印刷代で年間5本の論文投稿にかかる費用を計上する。
児童の良好な食事摂取を促す個人・家庭・地域要因の相対強度の評価と食教育への応用

平成30年度は14の公立小学校において質問票調査を実施。2つの質問票(生活関連質問票、簡易型自記式食事歴法質問票)を用い、生活習慣や食環境、および栄養素・食品摂取量に関して情報を収集した。予定した数の対象者(児童および保護者約2500組)から回答を得た。調査は平成30年5月、10月、平成31年2月の3回実施し、下記の食育プログラムの効果判定も実施した。平成29年度に作成した食育プログラムを実施した。14の調査協力小学校のうち7校で6ー9月に食育プログラムを実施し、10月の質問票調査で食育プログラム実施校と未実施校の違いを評価した。さらに、未実施の7小学校に対し11月ー1月に同様の食育プログラムを実施。2月に最終評価を行った。質問票調査において予定数の回答が得られた。また、食育教材を予定通り印刷し、スケジュールに沿って実施することができた。平成30年度までに取得したデータを、平成31年度に解析し、報告書の作成・配布および学会発表、論文発表などの形で結果の公表を進める予定である。研究は予定通り進行しており、問題はない。平成29年度は予備調査を実施した。3公立小学校において、平成29年9月末10月にかけ、約600人の5,6年生児童とその保護者を対象に2つの質問票(生活関連質問票および簡易型自記式食事歴法質問票)を用いて質問票調査を行った。調査はスケジュール通り遂行され、生活習慣、栄養素摂取量、食品摂取量、体力テスト結果などを集計し、報告書を作成した。生活関連質問票については回答状況をもとに、翌年度の本調査に向けて内容の修正を行った。食事歴法質問票についても、栄養価計算方法やそれに基づくデータの扱いについて見直し、修正を行った。調査と並行して、平成30年度に使用する食育授業および配布用食育教材の開発を栄養教諭と協力して行った。1時限分の授業計画及び黒板掲示用資料、6回シリーズの配布用食育教材の内容を確定し、イラストなども作成して全体を編集し、印刷のできる状態とした。おおむね予定した数の対象者を確保して質問票調査(予備調査)をスケジュール通りに実施できた。平成30年度の本調査および食育プログラムの準備も進んだ。平成30年度実施予定の本調査について、参加の内諾を得ている学校、教育委員会などを訪問し、調査実施の体制を整える。参加小学校が決定すれば、質問票調査および食育プログラム実施の準備は整っているため研究は順調に進行することが予想される。
ストレス条件下の神経新生におけるシクロオキシゲナーゼとプログラニュリンの相互作用

海馬歯状回では成熟後の個体においても恒常的に神経の新生が行われている。近年、ストレス条件下にある動物ではこの神経新生が抑制されることが明らかとなった。我々は以前、脳内でのストレス情報仲介因子としてシクロオキシゲナーゼー2(COX-2)を同定した。一方、我々は成長因子プログラニュリン(PGRN)が性ステロイドや走行運動による神経新生の促進を仲介することを見出している。そこで本研究では、急性感染ストレスモデルとしてリポ多糖(LPS)の腹腔内投与を行い、海馬でのストレス性神経新生抑制機構におけるCOX-2関連シグナルとPGRNの役割を明らかにすることを目的としている。LPSは海馬での神経新生を抑制する一方でCOX-2関連シグナルを活性化すること、またこの減少はCOX-2の阻害により重篤化することが明らかとなり、COX-2関連シグナルが海馬での神経新生に対して保護的な役割をもつことが示された。さらに、ストレスにより分泌が増加するグルココルチコイドは、このCOX-2関連シグナルを抑制することにより神経新生を抑制することが示された。一方、LPS投与により海馬におけるPGRNの発現が増加してミクログリアの過剰な活性化、リソソーム関連遺伝子や炎症性サイトカインの発現を抑制するとともに、神経新生の抑制を緩和することが明らかとなった。このことは、PGRNはLPSによって誘発される神経炎症を抑制することにより神経新生を維持していることを示唆している。本研究によりストレスによる海馬神経新生の抑制機構の一端が明らかとなり、ストレスによる認知機能の低下や鬱病の発症機序の解明にも大きく寄与することが期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。一方我々は以前、脳内でのストレス情報仲介因子としてシクロオキシゲナーゼー2(COX-2)を同定するとともに、プログラニュリンが神経新生に関与することを見出している。そこで本研究では、急性感染ストレスモデルとしてリポ多糖(LPS)の腹腔投与を行い、海馬でのストレス性神経新生抑制機構におけるCOX-2関連シグナルとプログラニュリンの役割を明らかにすることを目的としている。これまでの研究で、LPSは海馬での神経新生を抑制させる一方でCOX-2関連シグナルを活性化すること、またこの減少はCOX-2の阻害により重篤化することが明らかとなり、COX-2関連シグナルが海馬での神経新生に対して保護的な役割をもつことが示唆された。我々はさらに、神経保護作用をもつ脳内因子として近年同定されたプログラニュリンについても、ストレス性の神経新生抑制時において保護的に働く可能性を検討した。同遺伝子の欠損マウスを用いた解析により、プログラニュリンの欠損は海馬の神経新生抑制には顕著な影響を与えないことが明らかとなった。ストレス性の海馬神経新生の抑制機構を明らかにすることは、ストレスによる認知機能の低下や鬱病の発症機序の解明に大きく寄与すると期待される。本年度は急性感染ストレス条件下の海馬神経新生におけるCOX-2関連シグナルとプログラニュリンの役割の解析を主要な目的としている。COX-2関連シグナルの海馬における神経新生については、急性感染ストレスモデルを用いた解析によりCOX-2関連シグナルが海馬の神経新生を促進することが明らかとなり、COX-2関連シグナルの生理作用に関する研究が大きく進展した。また、プログラニュリン遺伝子欠損マウスを用いた解析により、プログラニュリンの欠損は海馬の神経新生減少に顕著な影響を与えないことや、ミクログリア自身の過剰な活性化を抑制することが明らかとなった。以上のように、当初計画していた研究目的はほぼ達成されており、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

今後は、急性感染ストレス条件下の海馬神経新生におけるCOX-2関連シグナルの作用機構に関する研究と、プログラニュリン遺伝子欠損マウスを用いたプログラニュリンの脳内における生理作用の解析をさらに進める。まず、急性感染ストレスモデルラットの脳を主に生化学的手法および免疫組織化学的手法により解析し、海馬神経新生におけるCOX-2の下流にあると考えられるプロスタグランジンE2およびPGE受容体の分子メカニズムの解明を行う。また、培養神経幹細胞を用いて、細胞レベルでのストレス応答性におけるCOX-2関連シグナルとプログラニュリンの役割についての解析を行ない、両因子が持つ神経細胞保護作用の機序を検討する。これらの研究により、COX-2関連シグナルとプログラニュリンの生理的意義や作用機構の解明を目指す。27年度が最終年度であるため、記入しない。
極低周波変動磁場による遺伝子発現の機構解析

ラット褐色細胞腫由来の培養細胞(PC12)にヒトvasoactive intestinal peptide遺伝子のプロモーターにベータガラクトシダーゼ遺伝子を結合して得たキメラ遺伝子を導入した形質転換細胞(PC12-VG)を用いて、ForskolinやTPA刺激によりサイクリックAMPやプロテインカイネースC(PKC)を活性化させる。これらの活性化を経てベータガラクトシダーゼの遺伝子発現が誘導される経路について、ELF曝磁、非曝磁下で実験を行い、ELFのシグナル伝達に対する関与を異なった磁場密度で径時的な変化の有無について検索した。非曝露対照のforskolinで4時間刺激した場合のベータガラクトシダーゼの活性を100%とする。この刺激をELF(200mTおよび400mT)曝露下で行うとベータガラクトシダーゼ活性は磁場密度依存的にさらに上昇した。forskolinにTPAを加えた場合、ベータガラクトシダーゼ活性は非曝磁下でforskolin単独に比べ約2.34倍、この刺激を400mTのELF曝露下で行った場合、ベータガラクトシダーゼ活性は約2.52倍に上昇した。また、Ca^<2+>流入阻害剤やPKCの特異的阻害剤処理によりベータガラクトシダーゼ活性は曝磁および非曝磁下ともに対照レベルより低下した。以上の結果、高磁場密度の極低周波(50Hz)変動磁場はサイクリックAMPや細胞質内Ca^<2+>濃度の上昇ならびにプロテインカイネースCを介した細胞のシグナル伝達系に影響を及ぼし、ベータガラクトシダーゼの遺伝子発現を誘導している可能性が示唆された。まさらに、forskolin刺激とELF曝露による遺伝子発現の誘導は1時間以内の初期応答の遺伝子発現であることが明らかとなった。このことは変動磁場によるc-fosやc-mycの初期応答遺伝子群の発現誘導とも深く関連するように考えられる。
核酸類似型血管新生促進剤・コアクロルの医薬品を指向した基盤研究

現在用いられている血管新生促進剤は、生体由来の血管内皮成長因子(VEGF)や繊維芽細胞成長因子(FGF)といった高分子糖タンパク質である。これらは糖尿病患者における慢性閉塞性動脈硬化症やバージャー病といった、血流不足のために生じる様々な症状の緩和・治癒に用いられるが、化学的あるいは生物学的に不安定であり、これらVEGFやFGFといった生体由来の増殖因子以外に促進剤がほとんど知られていないために、現在も臨床応用は極めて少ないままである。ところが近年、申請者らは新規に合成した核酸類縁体:2クロル炭素環オキセタノシンA (2Cl-C.OXT-A:通称COA-Cl(コアクロル))に強力な血管新生促進作用があることを明らかにした。COA-Clは、化学的に非常に安定で、そのプリン骨格の2位にクロル基、9位に2つのヒドロキシメチル基を持つ4員環が結合したユニークな構造をしており、低分子化合物(分子量284)としては唯一、血管新生促進作用を示す物質である。さらにこの点が注目されCOA-Clは、2010年に和光純薬工業(株)より新規血管新生促進剤として市販されている(コードNo.032-21543, 5mg, 60,000円,細胞生物用)。本研究では、コアクロルの構造活性相関の一環として、シクロブタン環を例えばシクロプロパン環に変換したコアクロル類縁体を種々合成し、その血管新生促進活性を測定した。その結果、本家のコアクロルを上回る活性を示すシクロプロパン型コアクロルの創製に成功した。コアクロルの類縁体を合成し、本家のコアクロルと同等以上の血管新生促進活性を有するものを見い出す事が出来たため。今後、より高活性で且つ低毒性なコアクロル類縁体の創製を目指したい。血管新生促進剤であるコアクロルは、プリン骨格の2位にクロル基、9位に2つのヒドロキシメチル基を持つ4員環が結合したユニークな構造をしている。今後は、プリン骨格に結合している官能基を適切に変換する事により、より高活性で低毒性なコアクロル類縁体を創製する予定である。一般的に、合成したサンプルのNMRでの構造確認には、安価な重水素化溶媒であるクロロホルム-dが用いられる。しかしながら合成したコアクロル類縁体の多くがクロロホルム-dに溶けにくいため、高価な重水素化溶媒(メタノール-d6やジクロロメタン-d2等)を購入する。また、合成中間体等を精製するために必要なシリカゲル等の購入にも充てる。シクロプロパン型コアクロルを合成するのに用いた試薬が、安価で手に入ったため。
ウイルス感染に対抗する遺伝情報DECODEシステムの研究

高等動物細胞は細胞レベルでの、ウイルス感染に対抗する手段を有しており、自然免疫機構として知られている。自然免疫は感染初期に特に重要であり、後期に機能し、抗原受容体を介する、より高度かつ特異的な獲得免疫とともに免疫反応の要として機能している。様々な細胞においてウイルスの複製を感知するセンサーが存在し、それがきっかけとなって下流の一連の反応が引き起こされるものと考えられてきた。長い間センサー分子の詳細は不明であったが、我々はRNAヘリカーゼの一つであるRIG-Iがその実体である事を発見した。すなわちRIG-Iがウイルス感染を感知して活性化されると一連の遺伝子発現プログラムが始動すると考えられる。我々はウイルスを用いずに、RIG-Iによるシグナルを活性化するシステムを樹立した。これを用いて遺伝子発現を遺伝子アレイによって解析した。その結果、活性化される遺伝子はそのタイムコースより、いくつかのグループに分類される事が明らかとなった。初期に活性化される遺伝子にはI型インターフェロンが含まれ、それに遅れてインターフェロン誘導遺伝子群が活性化される。ここにはRIG-I自身も含まれ、このシステムが増幅系になっている事が確認される。また、一群の遺伝子は刺激から一日程度遅れて誘導され、この中には細胞死等に関連する遺伝子が含まれる。以上よりRIG-Iによって活性化される遺伝子群は有機的に制御されている事が明らかとなった。各群の遺伝子の抗ウイルス免疫反応での生理機能の解析が今後重要である。
断層からの高周波エネルギ輻射インバージョンの研究

高周波数帯における震源過程の研究は,複雑な断層運動の解明や強震動予測を行う上で重要である.従来,コヒーレントな波形解析に基づくインバージョン法が震源過程の推定に用いられてきたが,1Hz以上の高周波帯への適用は困難であった.しかし,高周波地震波動を不均質な構造の中で散乱された波のインコヒーレントな重ね合わせであると考えることにより,そのエンベローブ(包絡波形)形状はエネルギー輸送理論を用いて精度良く記述される.この考えに基づき,我々はダブルカップル型震源に対するS波エンベローブ・グリーン関数の合成法を開発した.この解は,直達波の附近では震源の輻射パターンを忠実に反映するが,経過時間の増加と共に散乱の効果が強く現れ,球対象輻射の場合の解に漸近する.次にこの解をグリーン関数として用いて,強震記録の波形エンベロープから断層面上におけるエネルギー輻射量の空間分布と観測点のサイト増幅係数を推定するインバージョン手法を提案した.これを1994年三陸はるか沖地震と1995年兵庫県南部地震に適用し,地震断層面上における高周波エネルギー輻射量分布の推定を行った.その結果,高周波エネルギー輻射量分布と,低周波波形インバージョンによる断層面上のすべり量分布とが必ずしも一致しないことがわかった.高周波エネルギーは,その大部分が破壊の急激な成長・停止に伴って輻射されているものと考えられる.高周波数帯における震源過程の研究は,複雑な断層運動の解明や強震動予測を行う上で重要である.従来,コヒーレントな波形解析に基づくインバージョン法が震源過程の推定に用いられてきたが,1Hz以上の高周波帯への適用は困難であった.しかし,高周波地震波動を不均質な構造の中で散乱された波のインコヒーレントな重ね合わせであると考えることにより,そのエンベローブ(包絡波形)形状はエネルギー輸送理論を用いて精度良く記述される.この考えに基づき,我々はダブルカップル型震源に対するS波エンベローブ・グリーン関数の合成法を開発した.この解は,直達波の附近では震源の輻射パターンを忠実に反映するが,経過時間の増加と共に散乱の効果が強く現れ,球対象輻射の場合の解に漸近する.次にこの解をグリーン関数として用いて,強震記録の波形エンベロープから断層面上におけるエネルギー輻射量の空間分布と観測点のサイト増幅係数を推定するインバージョン手法を提案した.これを1994年三陸はるか沖地震と1995年兵庫県南部地震に適用し,地震断層面上における高周波エネルギー輻射量分布の推定を行った.その結果,高周波エネルギー輻射量分布と,低周波波形インバージョンによる断層面上のすべり量分布とが必ずしも一致しないことがわかった.高周波エネルギーは,その大部分が破壊の急激な成長・停止に伴って輻射されているものと考えられる.
サケ鱗相画像解析による自動年齢計測へのニューロ・コンピューティングの応用

サケの鱗相画像解析による年齢査定の自動化を目的として、入力から解析までのシステムの構築とその評価を行った。また、本研究手法の応用としてニューロ・コンピューティングを用いた鱗相による系群判別の検討を行った。鱗相によるサケの鱗相の画像入力システムを35mmフィルムスキャナを用いて構築した。また、ニューラルネットシミユレータを486DX4に移植し、実行スピードの向上を図った。しかし、システムがかなり大きいため、実用的な判別のためにはさらに高速な演算速度を必要とする。鱗相による系群判別に関しては、北太平洋を囲む4つの地域に遡上したサケ親魚から得られたデータを用いて、4地域の判別が可能であるか検討を行った。鱗の計測データのうち、系群判別に有効であるといわれている5形質を入力データとした。データセットを任意に2つに分け、一方を学習用として用い(1111個体)、他方を学習後のシステムによる判別(1110個体)に用いた。ニューラルネットは中間層一段の3層構造とし、出力層は4地域に対応して4つのニューロンを持つ。入力データをランダムに提示して、3000回の逆誤差伝搬学習を行った。出力の最大であったニューロンに対応する地域をシステムの解答とすると、学習済みデータに関しては78.8%、未学習のデータに対しては76.5%の正解率であった。この値は、線形判別関数法に比べて高いとは言えない。しかし、判別結果を詳細に検討したところ、判別が困難である2地域が存在し、そのような場合にはそれら2地域に対応した出力ニューロンのどちらにも高い出力が得られていることが明らかとなった。このような特性は、他の判別手法と組み合わせることにより、さらに精度の高い判別が可能であることを示唆するものと考えられる。
インフルエンザウイルス感染後の肺粘膜面自然免疫恒常性維持におけるＮＫＴ細胞の意義

インフルエンザウイルス感染に続く、細菌二次感染は宿主病態悪化の危険因子である。本研究ではウイルス感染後の細菌二次感染抵抗性低下について免疫学的な検討をおこなった。その結果、ウイルス感染マウスでは非感染マウスと比較し肺中に二次感染した緑膿菌に対する排除能の顕著な低下を示し、この排除能低下は好中球のミエロペルオキシダーゼ活性低下による不完全な貪食作用に起因することが示唆された。さらに好中球活性化因子であるG-CSFがウイルス感染マウスの肺中で減少することが示された。またウイルス感染マウスにおけるウイルス感染後のG-CSF投与は肺における細菌排除能が回復することが示された。インフルエンザウイルス感染後の細菌二次感染は宿主の病態重症化因子として重要である。また同時にインフルエンザウイルス感染に伴う宿主の細菌二次感染に対する抵抗力低下のメカニズム解明は細菌二次感染予防に繋がると考えている。そこで本研究ではインフルエンザウイルス感染に伴う細菌二次感染に対する宿主抵抗力の低下を自然免疫系に注目し免疫学に解析を行った。昨年度までの報告において、インフルエンザウイルス感染マウスでは、ウイルス感染後肺に二次感染させた緑膿菌の排除能が、ウイルス非感染マウスと比較し減弱し、またパラレルに炎症性サイトカインが増加していることを報告した。そこで本年度はウイルス感染、非感染マウスにおける肺中における細菌排除能、すなわち細菌排除に重要である自然免疫系の好中球に注目し解析を行った。その結果、ウイルス感染マウス、非感染マウスでの緑膿菌感染後において、両群での肺(Bronchoalveolar Lavage Fluid:BALF)への好中球遊走細胞数に差はなかった。しかしながらウイルス感染群では非感染群マウスと比較し、BALFより回収された細胞において好中球の活性化の指標であるMyeloperoxidase(MPO)活性が有意に低下していた。さらにPKH26で蛍光標識した緑膿菌をウイルス感染マウスおよび非感染マウスに二次感染させ、BALFを回収後、好中球をFITC-Ly6G抗体で染色し蛍光顕微鏡およびフローサイトメーターで解析を行った。その結果、ウイルス感染マウスでは非感染マウスと比較し、PHK26陽性FITC-Ly6G陽性細胞数が有意に高かった。これらの結果よりウイルス感染マウスの好中球では緑膿菌の捕捉または貪食がおこるが、消化殺菌能が不十分であることが示唆された。現在、ウイルス感染マウスにおける好中球機能低下について検討を進めている。インフルエンザウイルス感染に伴う感染防御能低下状態での細菌二次感染は宿主病態重症化のリスク因子として重要である。そこで本研究ではインフルエンザウイルス感染後の細菌二次感染防御能低下のメカニズム解明とNKT細胞に注目した二次感染防御能維持機構を究明することを目的とする。本年度研究成果は以下である。Balb/cマウスにおいてインフルエンザウイルス非感染群およびウイルス感染群(A/PR/8/34株)に緑膿菌(S10株)を肺に二次感染させ緑膿菌のクリアランスを測定した結果、緑膿菌感染後6時間後、24時間後においてウイルス非感染群ではウイルス感染群と比較し、バクテリア数が約1050分の1に減少しておりウイルス感染群ではバクテリアクリアランス能の減弱が認められた。またNKT細胞を欠損するCD1dK.O.マウスで同様の実験を行ったところ、ウイルス感染群では有意なバクテリアクリアランスの減弱が認められたが、それはBalb/cマウスと比較してウイルス非感染群、特に感染群でバクテリアクリアランス能が顕著に減弱していた。このインフルエンザウイルス感染による細菌二次感染防御能低下のメカニズムとして肺粘膜面で恒常的に産生されているサーファクタント(SP-D)に注目しウェスタンブロットにより産生量の解析を行った。その結果、ウイルス非感染時の正常状態ではBalb/cマウス、CD1dK.O.マウスで産生量に相違は認められなかったが、ウイルス感染後CD1dK.O.マウスでは一過性に産生量が顕著に低下していた。そこで結果の信憑性を得るため新しく販売されたマウスSP-D ELISAキット(ヤマサ)で測定を行ったところ、ウェスタンブロットで得られて結果が再現性をもって否定され、SP-Dの顕著な減少は認められなかった。現在、細菌感染に対する貪食細胞の働きに注目し解析を始めたところである。インフルエンザウイルス感染後の細菌二次感染による肺炎は宿主の病態重症化の危険因子である。本研究ではインフルエンザウイル感染に伴う肺粘膜面での細菌感染防御低下のメカニズム解明および予防法の検討をおこなった。

昨年度までの結果では、ウイルス感染マウスは非感染マウスと比較し、緑膿菌を肺中に二次感染させるとその排除能が低下していることを証明し、またそのメカニズムとして自然免疫を中心に解析をおこなった結果、肺中への好中球の遊走細胞数には差がなかったが、その活性化の指標であるMyeloperoxidase(MPO)活性が有意に低下し殺菌不十分な可能性が示唆された。そこで本年度は肺中の好中球活性化低下のメカニズムとその機能回復について検討した。肺中の好中球活性化因子について検討したところG-CSF量がインフルエンザウイルス感染マウスでは非感染マウスと比較し有意に減少していた。そこでG-CSFの関与を明らかにするため、インフルエンザウイルス感染マウスにG-CSFを投与し、その後緑膿菌を感染させその排除能について検討したところ、G-CSF投与群では非投与群と比較し、排除能は有意に回復し、それと平行し炎症性サイトカインであるIL-1βやIL-6の減少が認められた。今後の研究の方針としては、なぜインフルエンザウイルス感染が肺中のG-CSF減少を引き起こすかについて、インフルエンザウイルス感染とG-CSF産生量低下について直接的または間接的な原因について究明していく予定である。微生物学免疫学当初の計画では、インフルエンザウイルス感染に伴う細菌二次感染への抵抗性の低下について肺中で恒常的に産生されており、またオプソニン効果を有するサーファクタント(SP-D)に注目し検討を行ってきた。それまでのウェスタンブロット解析では、インフルエンザウイルス感染によってサーファクタント産生量が一時的に減少し、そのため細菌二次感染を容易にしていると考えていた。しかしながら昨年度、ウェスタンブロットより信用性の高く、また新しく発売されたELISAキット(ヤマサ)で定量的に測定したところ、再現性をもって有意な差が出なかった。しかしながら、ウイルス感染後の肺での二次感染緑膿菌の排除能の低下は再現性が得られている。今年度は好中球の機能に注目し研究を進行し順調に結果を蓄積しているが、当初の研究計画よりやや遅れが生じている。インフルエンザウイルス感染後の細菌二次感染防御能低下のメカニズムとして注目していた肺中でのサーファクタント産生量低下の可能性はウェスタンブロットより正確性のあるサンドイッチELISA法にて否定された。しかしながら、ウイルス感染後の肺への緑膿菌二次感染防御能低下は再現性が得られている。そこでウイルス感染後の防御能低下のメカニズムを他の自然免疫系に注目し引き続き解明を遂行する。インフルエンザウイルス感染後、細菌二次感染への抵抗性低下について計画当初は肺中恒常的に産生されているサーファクタントに注目し解析を行ってきたが否定的な結果が出たため、今年度は貪食による細菌排除に重要である好中球に注目し、その機能解析に変更した。その結果、ウイルス感染マウスでは非感染マウスと比較し、好中球の遊走能ではなく貪食または消化殺菌機能が低下することが示された。今後の予定であるが、好中球の機能に作用する肺中でのサイトカイン産生量の網羅的解析を行い、原因サイトカインの特定を行う。また、原因サイトカインの受動的投与は好中球の機能を回復し、細菌二次感染に対し予防的に機能するか検討を行う。
ヒストン修飾を介した脳神経機能制御の解析と精神疾患モデルの開発

HP1γなどのヒストン修飾因子の脳神経における機能を明らかにするために,HP1γの脳神経特異的欠損マウスを作製した。このマウスの網羅的行動解析を行ったところ,オープンフィールドや明暗往来テストで顕著な低活動性が観察された。しかし抗うつ薬や抗不安薬の投与では,この低活動性を改善することはできなかった。一方,HP1γ欠損神経幹細胞はシャーレに接着しやすいことがわかった。神経幹細胞での遺伝子発現を比較したところ,幾つかの遺伝子の発現がHP1γ欠損において有意に亢進しており,ヒストン修飾の抑制性マークの集積が低下していた。以上からHP1γはヒストン修飾を介して遺伝子発現を制御していることが示唆された。脳神経系特異的ヘテロクロマチンプロテイン(HP)1欠損マウスの解析エピジェネティックな抑制マークと言われているメチル化H3K9を特異的に認識するHP1の脳神経系における機能を明らかにするために研究を進めた。HP1-floxマウスとNestin-Creマウスを交配して,C57BL/6背景の脳神経系特異的HP1欠損マウスを作製した。HP1欠損マウスは出生直後に致死であったが,このマウスは正常に出生して成長した。外見上特に異常は見られなかったので,テストバッテリー方式の行動解析を実施した。オープンフィールド等の新規環境での活動性が低下しており,行動異常が観察された。脳神経系特異的HP1欠損マウスとコントロールマウスの脳の各領域における遺伝子発現の違いを定量RT-PCR法により解析した。神経系細胞マーカーの発現に有意な違いはなかったが,一部の神経伝達物質の受容体遺伝子の発現に違いが見られた。脳神経系特異的ヒストン脱メチル化酵素(KDM)欠損マウスの作製ヒストン脱メチル化酵素(KDM)の脳神経系における機能を明らかにするために研究を進めた。KDM-floxマウスとNestin-CreERT2マウスを交配して,タモキシフェン投与によって脳神経系特異的にKDMを欠損するマウス(C57BL/6背景)を作製した。このKDMは出生前後にもっとも強く発現するので,出生直前のE18.5の時に母親の腹腔内にタモキシフェンを投与することで,レポーターマウスのRosaLacZの発現を指標に,脳の広い範囲でCreが発現することを確認した。この条件を用いて脳神経系特異的KDM欠損マウスを作製して研究を進める。1)脳神経系特異的ヘテロクロマチンプロテイン(HP)1欠損マウスの解析エピジェネティックな抑制マークと言われているメチル化H3K9を特異的に認識するHP1の脳神経系における機能を明らかにするために研究を進めた。Nestin-Creマウスとの交配により脳神経系特異的HP1欠損マウスを作製して,テストバッテリー方式の行動実験に供したところ,オープンフィールドテストや明暗往来テスト,モリス型水迷路などで顕著な低活動性が観察された。不安亢進やうつ状態が疑われたので,抗うつ薬のフルオキセチンの慢性投与及び抗不安薬のジアゼパムの単回投与を行い,オープンフィールドテストでの活動性を測定した。しかしながら,これらの薬剤は低活動を回復させることはできなかった。行動薬理学実験の次のステップとして,セロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害剤(SNRI)や覚せい剤のメタンフェタミンの効果を検討する予定である。一方,脳神経系特異的HP1欠損マウスとコントロールマウスの脳の各領域における遺伝子発現の違いを定量RT-PCR法により解析した。神経系細胞マーカーの発現に有意な違いはなかったが,セロトニン関連遺伝子の発現が一部の脳領域で有意に亢進していた。2)脳神経系特異的ヒストン脱メチル化酵素(KDM)欠損マウスの作製ヒストン脱メチル化酵素(KDM)の脳神経系における機能を明らかにするために研究を進めた。KDM-floxマウスとNestin-CreERT2マウスを交配して,タモキシフェン投与によって脳神経系特異的にKDMを欠損するマウスを作製した。このKDMは出生前後にもっとも強く発現するので,出生直前のE18.5に母親の腹腔内にタモキシフェンを投与して,脳神経系特異的KDM欠損マウスの作製を試みたが,脳の各領域におけるKDMの発現を抑制することがほとんどできなかった。1)脳神経系特異的HP1欠損マウスの解析エピジェネティクス因子であるHP1の脳神経系における機能を明らかにするために,脳神経系特異的HP1欠損マウスの解析を進めた。抗うつ薬や抗不安薬の投与によりこのマウスのオープンフィールドなどでの低下活動性の改善を試みたが効果はなく,ドーパミン系の薬剤の効果を解析する予定であったが,平成26年12月に京都大学へ研究室を引っ越したので,27年度中にマウスの繁殖が間に合わずさらなる行動薬理学的実験はできなかった。そこでこのマウスの大脳皮質におけるモノアミンの濃度を測定したが,セロトニン系やドーパミン系に野生型マウスと有意な差は認められなかった。2)HP1欠損神経幹細胞の解析マウス個体を用いた解析だけでなく,HP1欠損マウスの胎仔脳から調製した神経幹細胞の解析を進めた。HP1欠損神経幹細胞は継代を経ると浮遊した細胞塊の形態を維持できず,シャーレに接着する性質があることをすでに見出していたが,野生型神経幹細胞との間でマイクロアレイ解析を行った。