hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難治性多発性骨髄腫に対する新規治療標的分子の探索および機序の解明

本研究では多発性骨髄腫におけるレナリドミド感受性株及び抵抗性株についてDNA microarrayより遺伝子発現量の差異をGSEA,クラスタリング解析を行った。その結果、それぞれレナリドミド処理のみでエンリッチされたものはP53 PATHWAY群のみ、レナリドミド感受性株で刺激依存的に減少するものとして50spots、刺激依存的に上昇するものとして132spotsが得られた。そのうちタンパク質発現について同様の変動があったものとしてBNIP3, DCAF4L2, STAP2が得られた。多発性骨髄腫(MM)は,モノクローナルな免疫グロブリン(M蛋白)の存在と溶骨性変化や腎障害などの臨床症状を特徴とした, B細胞の最終分化段階である形質細胞の腫瘍性疾患である.近年,新規薬剤である免疫調節薬(IMiDs)サリドマイド,その誘導体であるレナリドミド,ポマリドミドなどが登場し,多発性骨髄腫患者の生存率は改善してきている.しかしこれらのIMiDsをもってしても治療抵抗性を示す多発性骨髄腫も存在する.我々は多発性骨髄腫患者由来の多発性骨髄腫細胞株において,レナリドミドの標的分子であるCRBNの基質の分解が起こっても細胞死を誘導しない細胞株を見出している.そこで,その耐性機序を明らかにすることで新規治療の開発に繋げていくことを目的としている.これまでに遺伝子及びタンパク質の網羅的解析を行うにあたり,レナリドミドの濃度及び処理時間について条件検討を行った.次にこの最適条件下において,遺伝子発現量について網羅的に解析するためにDNA microarrayを行った.得られた結果からレナリドミド感受性細胞株で上昇している遺伝子やレナリドミド耐性株で上昇している遺伝子についてクラスター解析及びGSEAを行った.さらにいくつかの遺伝子については,タンパク質での発現量に違いがあるのかについてもWestern blot法により検討した.これらの結果より差があった遺伝子についてノックダウン細胞株の樹立を行い,レナリドミドに対して感受性や抵抗性を示すようになるのかについて検討を行っている.さらにタンパク質差異の網羅的な解析については, 2D-DIGE及びMALDI/TOF-MSを用いてタンパク質の同定を行っている段階である.申請書の平成28年度研究計画は, IMiDs(レナリドミド)感受性株と耐性株とで差異のある分子の網羅的同定を行い,続いて同定した蛋白質のレナリドミド誘導細胞死への影響に関して,過剰発現細胞株およびノックダウン細胞株の樹立,レナリドミド誘導細胞死への影響について検討を行うことであった.実際の状況は,レナリドミド感受性と耐性株で差異のある遺伝子については網羅的に解析が終わり,一部の遺伝子についてはノックダウン細胞株を作製し,レナリドミド誘導細胞死について影響を及ぼすのか検討する段階となっている.またタンパク質の網羅的解析も同様に行っており, IMiDs耐性の分子機構の解明という目的においておおむね順調に進展していると考えられる.多発性骨髄腫(MM)は免疫調節薬(IMiDs)の登場により予後の改善が認められているが、これらでも抵抗性を示す多発性骨髄腫症例が存在しており新規薬剤の開発が急務である。本研究ではIMiDs抵抗性を示す分子機序を解明することを目的とした。前年度までにIMiDs感受性及び耐性細胞株において遺伝子発現量の差異について、cRNA microarrayからGSEA及びクラスター解析を行った。その結果、GSEAよりレナリドミド処理のみでエンリッチされたものはP53 PATHWAY群のみであった。一方クラスタリング解析では、レナリドミド感受性株で刺激依存的に減少するものとして50spots、刺激依存的に上昇するものとして132spotsが得られた。さらにタンパク質についても同様な発現変動が認められたものとしてBNIP3, DCAF4L2, STAP2が得られた。これらを各々ノックダウンすることでレナリドミドの感受性に影響するのかをレトロウイルスを用いて検討した。しかしノックダウンしてもレナリドミドで誘導される細胞死が回復されなかった。一方、我々はこれまでにサリドマイド誘導体として合成したTC11がIMiDsとは異なる機序により細胞死を誘導すると考えているが、まだ詳細な機序についてはわかっておらず、その分子機構についても解析を行った。その結果、TC11はIMiDsとは異なりCRBNに結合しないこと、またその基質の分解を引き起こさないこと、さらにCRBNをノックダウンしたMM細胞株においてもレナリドミド誘導細胞死を抑制しなかったことが明らかになった。これらのことから我々はTC11がCRBNとは非依存的に細胞死を誘導することを示した。さらにIMiDsとは異なりa-tubulinの重合阻害及び、G2/M期停止を引き起こすことにより細胞死を誘導していることを明らかにした。平成29年度は下記の通り遂行する.1.同定した分子のノックダウン細胞株の樹立の続きと実際にレナリドミド誘導細胞死への影響を検討する.2.影響があった分子についてCRBN

依存的に分解されるのかを調べ,既存の細胞死誘導機構と違いがあるのかを明らかにする.(1)CRBN依存的に同定蛋白質が分解される場合には,レナリドミド抵抗性細胞株で他の蛋白質による阻害が推測されることから,その阻害蛋白質について免疫沈降法やMALDI/TOF-MSなどを用いて同定し,その分子機構の解明を行う.(2) CRBN依存的に同定蛋白質が分解されなかった場合には,これまでに報告のある分子機構とは全く異なるため,そのタンパク質のレナリドミド誘導細胞死に対する寄与について,リン酸化などの修飾を含め解析を行う.3.我々がこれまでに合成したTC11の分子機構がIMiDsとは異なる機序により細胞死を誘導することが考えられているが,まだ詳細な機序についてはわかっておらず,その分子機構について解析を行う.さらに, IMiDs耐性に関与する分子をノックダウン及び過剰発現したMM細胞株が, TC11処理で細胞死を誘導できるのかを検討する.4.IMiDs耐性に関与する分子が実際にin vivoにおいて腫瘤形成能やレナリドミド耐性に寄与するのか検討するために,上記で作製した過剰発現細胞株およびノックダウン細胞株をSCIDマウスの皮下に投与し,腫瘤形成やレナリドミドの効果を経時的な腫瘍径の測定および免疫組織学的に検討する.さらに, TC11についてもその腫瘍を退縮させることができるのか経時的な腫瘍径の測定および免疫組織学的に検討する.がん免疫
思春期の情緒的自律性の発達と親子の相互信頼感，相互調整的態度変容に関する研究

平成30年度は主に以下の点に関して研究活動を行った。(1)情緒的自律性と心理的適応,親に対する言動抑制との関連:本研究課題のメインテーマである青年の情緒的自律性が親子関係と心理的適応に及ぼす影響を検討するために,国立大学,私立大学5校の学生498名を対象にした質問紙調査を実施した。親子関係に関しては,親の養育態度と親に対する言動抑制(親の脆弱性不安,関係性への不信,抑制行動,応答性への懸念の4側面)を取りあげた。その結果,青年の情緒的自律性は心理的適応に直接的な影響を示さず,親の養育態度と共に言動抑制を媒介して心理的適応に影響を及ぼしている可能性が示唆された。(2)思春期の母子関係における相互信頼感と親の心理的統制,親子間葛藤の関連:本研究課題における2つめの中心的な概念として位置づけている思春期の親子関係における相互信頼感の機能と関連要因を明らかにするために,過去に収集した母子ペアの3時点での縦断調査データの二次分析を行った。関連要因としては,親の心理的統制と親子間葛藤を取りあげた。母子それぞれのデータ9変数(3変数×3時点)に対して交差遅延効果モデルと同時効果モデルの分析を行った。その結果,青年の報告では同時効果モデルで一部,相互信頼感が親子間葛藤に負の影響を及ぼしていた。母親の報告では想定していた相互信頼感が心理的統制や親子間葛藤に影響を及ぼすという結果は得られず,親子間葛藤が他の2変数に影響を及ぼしていた。これらの成果は,2018年9月に開催されたヨーロッパ青年期学会第16回大会(ベルギー・ヘント大学)で発表した。(3)親子の心理的自立に関する理論的検討:青年-両親関係における双方にとっての心理的自立と相互調整的態度変容の課題に関する概念整理と仮説的なモデルの構築を行い,その結果を「教育と医学第67巻3月号」に掲載した。諸々の事情により本研究課題に費やすことができるエフォート率が大幅に低下しており,新たな調査計画の検討が十分にできず調査が実施できなかったために遅れが生じた。また,既に所有しているデータの二次分析の結果,申請当初に想定していた仮説モデルの見直しを余儀なくされていることも遅延理由の一因になっている。これまでの遅れを取り戻すために,研究期間の延長(2019年度)を申請し,承認された。また,本研究課題に取り組むためのエフォート率の上昇,維持と,研究協力者の拡大,研究組織の強化を図りたい。初年度(平成27年度)は,主に以下の4点に関して研究活動を行った。(1)思春期の情緒的自律性の発達およびその測定法に関する最新の研究動向をレビューし,その問題点と課題を検討した。また,次年度以降に本研究で使用する尺度の検討を行った。(2)青年期前期の親子関係の発達的変化を測定するための方法論の検討,および青年期前期の親子関係におけるコンフリクトに関する理論的再検討を行い,意見論文2篇を発表した。(3)本研究課題における中心的概念の1つである親子の相互信頼感の機能に関する再検討を行うために,過去の研究において収集したデータの再分析を行い,学会発表を行った。結果として,親子の相互信頼感は親の養育態度と子どもの心理的適応の関連を調整する要因としての可能性も認められるが,親の養育態度とは独立した要因ではなく相互規定的な関連があることが明らかにされた。また,相互信頼感に関しては,本研究課題に関連する基礎研究として中学生を対象にした縦断調査を継続して実施した。(4)青年期前期の親子における相互調整的態度変容に関する調査を行うために,調査内容および調査実施方法について検討を行った。調査実施に際しては,当初の高等学校での質問紙配布以外の方法として,web調査など複数の方法を検討中である。また,対象者も大学生とその保護者に拡大して実施する方向性を検討した。この調査に関しては実施に向けて倫理委員会に申請する準備中である。以上の研究活動により,研究課題申請時における仮説モデルの理論的,方法論的再検討を行い,次年度に向けた準備を進めている。本研究課題における中心的テーマである青年期前期の情緒的自律性と親子関係の発達に関しては,研究の動向として理論的,方法論的問題が大きく,その問題を整理するために余分な時間を費やしていたことが主な原因である。また,諸々の事情により本研究課題に費やすことができるエフォート率が低下を余儀なくされていたことも一因である。平成28年度は主に以下の4点に関して研究活動を行った。(1)親子間葛藤に関する理論的検討:青年期の親子間関係に関する先行研究の文献研究を行い,親子間葛藤が青年期の親子関係における相互調整的態度変容に先行する重要な要因であることを明らかにした。(2)相互信頼感と親子間葛藤,心理的適応の関連に関する調査実施およびデータ分析:当初の計画において予定していた相互信頼感と心理的適応の変数に対して,親子間葛藤を加え,それらの関連を小学校高学年から中学生までの青年期前期の子どもとその母親に対するデータの分析結果から検討した。その結果,親子間葛藤は親子の相互信頼感と高い相関関係にあり,相互信頼感と同様に心理的適応に対して影響を及ぼす重要な要因であることを見いだした。また,母子の親子間葛藤のあり方には多様性があることを見いだした。(3)思春期の子どもを持つ親の発達的変容:思春期の子どもをもつ親の発達的変容に関するラウンドテーブル(日本発達心理学会第28回大会)を企画し,話題提供者である他の青年心理学者や参加者と情報交換およびディスカッションを行った。

また,それにより本研究課題のテーマである親の相互調整的変容の規定要因に関する理論的整理を行った。(4)親子間葛藤を含めた仮説モデルの再検討および調査計画の見直し:上記の研究活動を通して,本研究課題における仮説モデルの再検討を行い,より精緻化したモデルの構築ならびに次年度以降の研究計画立案を行った。本研究課題においては当初,青年期前期の子どもの情緒的自律性の発達が親子関係の相互調整的態度変容と相互信頼感に影響を及ぼすモデルを想定していたが,文献研究と調査研究の結果より,親子間葛藤がそのプロセスを媒介する重要な変数であることが明らかになった。そこで,当初の仮説モデルを修正し,親子間葛藤を含めた新たなモデルの検討を行う必要性が生じ,研究計画の一部見直しを行った。これが研究計画の遅延の主な原因である。また,諸々の事情により本研究課題に費やすことができるエフォート率が低下していたことも一因である。平成29年度は主に以下の点に関して研究活動を行った。(1)思春期における発達と問題行動に関する理論的検討:日本教育心理学会第59回総会において「思春期における発達と問題行動」というテーマでシンポジウムを企画実施し,精神医学・脳科学,社会心理学,教育心理学,青年心理学,犯罪心理学の立場からの話題提供と指定討論を行い,思春期における発達と問題行動に関する研究の現状と課題について検討を行った。この成果により,本研究課題におけるモデルの再検討を行った。(2)思春期の親子間葛藤の変化における多様性の検討:研究代表者が行ってきた青年ー両親関係に関する一連の研究によって収集した縦断データを分析し,思春期の親子関係の変化パターンは多様であり,親子間葛藤が一貫して高い群,中程度の群,低い群,上昇する群を見いだした。また,そこにおいては養育態度が関連していることを見いだした。これらの研究成果は日本教育心理学会第59回総会および日本発達心理学会第29回大会において発表した。(3)親子の相互信頼感が親子間葛藤の変化に及ぼす影響に関する検討:本研究課題の重要なテーマの1つである思春期の親子関係における相互信頼感が果たしている効果について検討するために,親の心理統制,親子間葛藤,相互信頼感に関する縦断データから交差遅延効果モデル等を用いた分析による因果モデルの検討を行った。この観点からの分析については,平成30年9月に開催されるヨーロッパ青年期研究学会(European Association for Research on Adolescence)大会での発表を申込み,採択された。諸々の事情により本研究課題に費やすことができるエフォート率が大幅に低下しているため,新たな調査計画の検討が十分にできず調査が実施できなかったことによる。また,文献研究や学会大会,研究会での議論の結果,申請当初の仮説モデルの見直しを余儀なくされていることも遅延理由の一因である。平成30年度は主に以下の点に関して研究活動を行った。(1)情緒的自律性と心理的適応,親に対する言動抑制との関連:本研究課題のメインテーマである青年の情緒的自律性が親子関係と心理的適応に及ぼす影響を検討するために,国立大学,私立大学5校の学生498名を対象にした質問紙調査を実施した。
ワクチン効果が低下した非定型レンサ球菌の出現と新規ワクチン開発に関する研究

○レンサ球菌症の症状を呈する養殖ブリより抗Lactococcus garvieae KG-血清に凝集しない細菌が分離された。この菌株を従来の菌株と区別するために血清型II型と提唱した。DNA-DNAハイブリダイゼーション試験では従来のL. garvieaeとの相同性が70%以上であったことから, L. garvieaeであると考えられた。BSFGE解析の結果,異なる地域で分離された非凝集性株間で類似の電気泳動パターンを示した。○血清型I型で免疫した場合、II型の菌株の感染には効果が低いことが判明した。○I型およびII型を識別することのできるプライマーを設計した。ブリ類のレンサ球菌症に対する予防法として非常に効果のあるワクチンが開発されて以来その被害は激減し、現在ではブリ類養殖産業において不可欠なワクチンとなった。しかしながら2012年、従来のレンサ球菌ワクチンを接種したにもかかわらずワクチン効果が認められず、養殖魚類(ブリ)から従来のレンサ球菌に類似した細菌が分離される事例が頻発した。このワクチン効果が低下した非定型レンサ球菌と従来型のレンサ球菌の細菌学的相違を遺伝しレベルおよび細菌学的性状の観点から比較検討し以下の結果を得た。1:今回分離された非定型菌株が、従来のワクチン接種の効果がないのかを実証するために、従来型のワクチン(Lactococcu garvieaeワクチン)を実験的に投与した後、非定型LG株および従来型の細菌を使用した感染実験を行うことにより、今回分離された非定型レンサ球菌のワクチン効果の低下を明らかにした。2:非定型レンサ球菌と従来型菌株の違いを細菌学的性状試験、ファージ型別試験を詳細に行い、両者の違いを明らかにした。また、16SrRNA解析、23SrRNA解析およびDNA-DNA交雑試験等の遺伝学的比較により、今回分離されたワクチン効果が低下した非定型LGの分離株と従来のレンサ球菌の異なる性状を明らかにした。また、抗原性が非定型株と従来株で異なることを明らかにした。3:強毒性の非定型レンサ球菌のゲノムデータを解読するために、次世代シークエンサーによるゲノムを解読した。その際、既に解読され、全ゲノムがデータベースに登録されている菌株,ブリ由来Lactococcus garvieae Lg-2をレファレンス株(NC_017490.1)として参照し、従来の菌株とどれほど、また、どのような病原遺伝子に相違が認められるのかを明らかにし、莢膜に関わる遺伝子群が異なることを明らかにした。当初予定した内容をほぼ消化しており、研究のデータを蓄積できた。その結果の一部を科学論文誌に発表した。また、これらの結果は、28年度の研究の基礎になる部分であり、順調に進んでいると判断した。1)次世代シークエンサーによるゲノム情報の探索;強毒性の非定型レンサ球菌のゲノムデータを解読するために、次世代シークエンサーによるゲノム解読を継続した。病原性に関わる溶血性遺伝子(sagA)、莢膜合成遺伝子群、Sortase等の病原性に関わる遺伝子等の探索を行い、毒性に関わる遺伝子群が確認できた。また、従来型の菌株との相違について検討した。その結果、両者を識別できる可能性がある領域を確認した。2)PCRによる非定型レンサ球菌および定形レンサ球菌の識別法の開発;次世代シークエンサーによる、非定型レンサ球菌のゲノム情報と従来型レンサ球菌の遺伝子情報に基づき、両者の間において配列の異なる病原性に関わる遺伝子を明らかにした。その領域にプライマーを設計した。その結果、PCRにより非凝集株は1285bp、従来株は285bpの産物が確認できた。この開発したPCR診断を、論文としてまとめ各県の水産試験場において利用可能な方法として広報に努めた。3)非定型レンサ球菌ワクチンの作成とその効果判定;非凝集株のホルマリン不活化ワクチンは、その効果と可能性が確認できた。よって、今回分離された非定型レンサ球菌の試作ワクチンを作成し、ブリおよびカンパチに免疫した。免疫したブリに従来型レンサ球菌および非定型レンサ球菌を用いて攻撃試験を行い、防御効果を明らかにし非定型レンサ球菌のワクチン開発の可能性を探索した。4)非定型型レンサ球菌の疫学調査(継続);疫学調査を継続したところ、リンコマイシン耐性が増加していることが判明した。鹿児島県の分離菌株の多くは、既にリンコマイシン耐性になっていた。また、非凝集株はブリだけでなく、カンパチからも分離されていることが明らかとなり、養殖場において蔓延していることが判明した。今年度と次年度の予定として、大まかに、全ゲノム解析による病原遺伝子等の探索、ゲノムデータを基にした非凝集株と凝集株の識別、PCR法による両者の鑑別、ワクチン試験および疫学調査の5項目をあげていた。それぞれの項目に関して、ある程度のデータを収集することができた。よっておおむね順調に進展していると判断した。特に、PCR診断による両者の識別を可能とする方法は、論文にすることができた。また各県の水産試験場においてこの手法は利用されており、十分な実績が得られたと判断した。ワクチン効果が低下した非定型レンサ球菌の出現と新規ワクチン開発に関する研究

1);疫学調査の結果、非凝集レンサ球菌(血清型II型)は、2015年よりリンコマイシン耐性菌が養殖場に拡大してきていることを明らかにした。また、ブリ、カンパチの養殖場に広がりを見せており、近年分離される菌の多くがリンコマイシン耐性であることを示した。さらに、分離される菌株はBSFGE解析の結果、単一の遺伝型を示す菌株の拡大を示しておりclonal expansionによる養殖場拡散を明らかにした。2);ゲノム解析によりリンコマイシン耐性菌は、ABC輸送体遺伝子であるlsa-like遺伝子に1塩基変異を見いだした。この1塩基変異がリンコマイシン耐性に関与している可能性を見いだした。感受性菌では、ストップコドンであるのに対して、耐性菌では1塩基の変異によりlsaタンパク質が発現していると考えられた。また、人為的リンコマイシン耐性菌にも同様に同じ部位に1塩基変異が生じていた。3);血清型II型の菌株を作製し、養殖ぶりに免疫をした場合、II型菌株の感染に対して防御が誘導された。よって、ワクチンの可能性を示すことで、従来株との2価ワクチンの可能性を示した。4);血清型I型菌株(従来型)とII型菌株を識別する、PCR診断を開発した。現在では、この手法が、診断現場で使用されている。5);2017年では、ブリ、カンパチだけではなくさらに、ヒラマサおよびシマアジの感染が確認された。II型菌株の拡大が疫学調査の結果、判明した。また、少なくとも7件の養殖場においてII型菌株の感染が確認された。○レンサ球菌症の症状を呈する養殖ブリより抗Lactococcus garvieae KG-血清に凝集しない細菌が分離された。この菌株を従来の菌株と区別するために血清型II型と提唱した。DNA-DNAハイブリダイゼーション試験では従来のL. garvieaeとの相同性が70%以上であったことから, L. garvieaeであると考えられた。BSFGE解析の結果,異なる地域で分離された非凝集性株間で類似の電気泳動パターンを示した。○血清型I型で免疫した場合、II型の菌株の感染には効果が低いことが判明した。○I型およびII型を識別することのできるプライマーを設計した。1:強毒性の非定型レンサ球菌のゲノムデータを解読するために、次世代シークエンサーによるゲノム解読を継続する。最低でも、病原性に関わる溶血性遺伝子(sagA)、莢膜合成遺伝子群、Sortase等の病原性に関わる遺伝子の全長解析を終わらせるとともに、防御抗原に関わると思われる線毛関連遺伝子の解析から、従来型の菌株との相違について検討する。2:Multiplex-PCRによる非定型レンサ球菌および定形レンサ球菌の識別法の開発次世代シークエンサーによる、非定型レンサ球菌のゲノム情報と従来型レンサ球菌の遺伝子情報に基づき、両者の間において配列の異なる病原性に関わる遺伝子を明らかにする。さらに、両者の違いを識別できるPCR法を開発するために、プライマーを設計し一度のPCRで両者を容易に識別できること目的にマルチプレックスPCR法の開発を目指す。3:非定型レンサ球菌ワクチンの作成とその効果判定今回分離された非定型レンサ球菌の試作ワクチンを作成し、ブリおよびカンパチに免疫する。免疫したブリに従来型レンサ球菌および非定型レンサ球菌を用いて攻撃試験を行い、防御効果を明らかにし非定型レンサ球菌のワクチン開発の可能性を探る。非定型レンサ球菌と従来型レンサ球菌の2価ワクチンを試作しブリを免疫する。
ハダニの寄主植物適応における分子メカニズムの解明

本研究では、ハダニの寄主適応にかかわる遺伝子を明らかにする目的で、植物に異なる防衛反応を誘導するカンザワハダニの2系統(赤系統、白系統)を用いて、系統間のトランスクリプトーム解析を行った。その結果、赤系統では白系統よりも解毒関連酵素の発現量が高く、解毒関連酵素であるglutathion S-transferase (GST)とcarboxyl esteraseの活性も赤系統で白系統よりも高いことが示された。農薬(殺ダニ剤)に対する抵抗性を調べたところ、5種中3種の剤で赤系統で白系統よりも高い抵抗性が認められた。このことから、赤系統は潜在的に高い解毒能力を持つことが示唆された。植食者の食性幅の決定には、植食者と寄主植物の相互作用の特異性が重要な鍵となるが、その分子機構に関する研究は未だ少ない。本研究では、マメ科植物に異なる防衛反応を誘導する2つの系統のカンザワハダニ(Tetranychus kanzawai)を用いて、これら2系統間の「トランスクリプトーム解析」および「RNAi法を用いた候補遺伝子の発現抑制」により、植食者と寄主植物の相互作用にかかわる遺伝子群の単離・機能解析を試みる。当該年度は、2系統(赤系統、白系統)のハダニのトランスクリプトーム解析に先立ち、遺伝子探索の確実性を上げるため、各系統につき2系統ずつの選抜を行った。これらの系統を用いRNA-seqによりトランスクリプトーム解析を実施したところ、各系統内では発現量の大きな差は認められなかったが、赤系統で白系統よりも発現量の高い遺伝子が多く認められた。トランスクリプトーム解析の結果をもとに、消化酵素や解毒に関わる酵素を中心にハダニと植物の相互作用にかかわる鍵遺伝子について精査しているところである。また、新たに開発された簡便なRNAi法の確認試験を行った。ハダニは自然生態系で多様な植物との相互作用を示すが、その分子生物学的要因はほとんど研究されていない。本研究ではハダニに焦点を当て、寄主植物との相互作用における分子メカニズムの新たな多様性の発見を目指している。本成果は、他の分野や応用に展開できる有意義なものになると思われる。本研究では、マメ科植物の利用能が異なる2系統のカンザワハダニ(Tetranychus Kanzawai)を用いて、これら2系統間の「トランスクリプトーム解析」および「RNAi法を用いた候補遺伝子の発現抑制」により、ハダニの食性にかかわる遺伝子群の単離・機能解析を試みる。さらに寄主植物を変えた場合の「植物の防御応答」と「候補遺伝子の発現」を解析することで、食性幅の決定にかかわる分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度は、2系統のハダニのトランスクリプトーム解析を次世代シークエンサーを用いて実施し、消化酵素や解毒に関わる酵素を中心に、食性に関わる鍵遺伝子の探索を行った(継続中)。また、マメ科植物以外のナス科植物でも、2系統のハダニは植物利用能が異なることを見出した。寄主適応性は、植物と植食者の生理特性(例えば、毒物質の生産と解毒酵素)に強く依存するため、形態的には見分けられない隠れた表現型となることが多い。そのため植食者の寄主選好性に関する先行研究は多いものの、分子・遺伝子を基盤とした研究は、技術的な壁からカイコのようなモデル生物を除いてはこれまで行われてこなかった。また、ハダニは自然生態系で多様な植物との相互作用を示すが、その分子生物学的要因はほとんど研究されていない。本研究ではハダニに焦点を当て、寄主植物適応性の分子メカニズムの新たな多様性の発見を目指している。本研究では、マメ科植物に異なる防衛反応を誘導する2つの系統のカンザワハダニ(Tetranychus kanzawai)を用いて、これら2系統間(赤系統、白系統)のトランスクリプトーム解析により、植食者と寄主植物の相互作用にかかわる遺伝子群の単離・機能解析を試みた。前年度はRNA-seqによりこれらの系統間のトランスクリプトーム解析を実施した。当該年度は、トランスクリプトーム解析において、赤系統と白系統で遺伝子発現量の異なった解毒にかかわる3種類の酵素の活性測定を行った。その結果、赤系統では白系統よりも、glutatione S-transferase [GST], carboxylesterase等の解毒系酵素の活性値が高かった。

しかし、二次代謝物質が多く含まれるアジサイ科1種とシソ科3種の植物葉を用いて、各系統での産卵数を比較したところ、各系統間で有意な差は認められなかった。ゆえに、赤・白系統での解毒作用の違いが寄主植物への適応に関わる可能性は低いと考えられる。一方、解毒系酵素の活性の違いは、ハダニの農薬耐性能力に関係する可能性がある。そこで、各系統における農薬処理後の生存率を比較したところ、5農薬中3農薬で赤系統の生存率が高く、このことから、赤系統では潜在的に農薬(殺ダニ剤)への耐性が獲得されている可能性が示された。容易な農薬抵抗性の獲得は、ハダニの防除を難しくしている一因であり、今回の成果はハダニ防除への応用における1つの知見となりうる。現在、これら成果を論文にまとめているところである。化学生態学系統数を増やすことにより研究の実施にやや遅れが生じたが、より確実に系統間で差のある遺伝子の発掘を可能にした。候補遺伝子を確実に発掘するために、当初計画したよりも多いハダニ系統を選抜したために計画よりも若干の遅れが生じた。系統数を増やすことで遺伝子発現の違いが個体差によるものではなく、ライン間での遺伝的な差によるものであることを証明することができる。系統数を増やしたことによる計画の遅れを解消するために、当初予定していた方法とは異なる簡便なRNAi法を試みる。また、当該年度の結果より、解毒関連の遺伝子において、系統間の発現量の差が顕著であるものが認められた。しかし、マメ科以外の寄主植物で、系統間のパフォーマンスに大きな差異を産み出すものは発見されなかった。今後は探索された遺伝子の役割を追究するために、当世代の寄主植物上のパフォーマンスに加え、農薬耐性や次世代以降における異なる寄主植物上のパフォーマンスについても検討を加える予定である。データの信頼度を高めるため、次年度は、次世代シークエンサーによる追加のトランスクリプトーム解析を行い、ハダニの系統間で発現パターンの異なる遺伝子を発掘する。近縁種であるナミハダニのゲノム情報が公開されたこと、次世代シークエンサーを用いることで、候補遺伝子の発掘がより確実になると予想される。以下、研究計画に従い、1まず、発掘した候補遺伝子の発現解析を行い、遺伝子抑制に用いる候補遺伝子を選抜する。2次に、RNAi法による遺伝子発現を抑制したハダニを作成し、候補遺伝子の食性への関与を解析する。このため、対象遺伝子の二本差RNA(dsRNA)を過剰発現させた寄主植物を作成する。dsRNA過剰発現組み換え植物の作成は今年度に開始する。また、dsRNAをアグロインフィルトレーションにより過剰発現させた植物(インゲンマメ)の作成も並行して行い、これらをハダニに摂食させることにより、ハダニ体内の遺伝子の発現を抑制し、遺伝子機能の探索を試みる。3さらに、植物の防衛を誘導させる遺伝子の解析を行う。2系統のハダニはマメ科植物に異なる防衛反応を誘導する。各系統に対して異なる価値(質)を示した寄主植物をそれぞれの系統のハダニに摂食させ、植物の誘導防衛反応の指標となる植物ホルモン(ジャスモン酸、サリチル酸)をLC-MS/MSにて定量する。植物ホルモン量と制御系遺伝子の発現プロファイルの相関から、植物の誘導防衛の制御にかかわる遺伝子を絞り込む。
針葉樹樹皮抽出成分の変動と生物活性

我が国で資源量が多い針葉樹樹皮の抽出成分の利用のため、樹皮抽出成分の基礎的知見の構築を目的とし、平成27年度は、平成26年度に続いてスギ樹皮抽出成分の重要成分であるフェルギノールの自動酸化反応機構の検討と、ヒノキ、ヒバ(ヒノキアスナロ)の樹皮抽出成分を分析した。1)フェルギノールの自動酸化反応フェルギノール酸化反応初期生成物であるデヒドロ体の自動酸化を行ったところ、キノンメチド体生成以降で複数のルートに別れて反応が進行していることが分かった。フェルギノール自動酸化反応で生成された成分のいくつかが確認でき、より詳細な反応機構が推察できた。今後自動酸化反応で確認された成分の詳細な活性能を追うことにより、フェルギノールさらにスギ樹皮抽出物の利用につながることが期待される。2)ヒノキおよびヒバ(ヒノキアスナロ)の樹皮抽出成分の分析主要林産資源の針葉樹ヒノキ、ヒバ樹皮抽出成分の成分分析を行った。両種樹皮とも、低極性成分ではジテルペン類の含有量が多く、モノテルペン、セスキテルペン類の含有量は少なかった。ヒノキ樹皮は品種間の成分の違いについて検討できたが、主要成分に大きな違いはなく、フェルギノール類を多く有していた。またヒバ樹皮はジテルペンのトタロールを多く有していたため、トタロールの自動酸化反応を行ったところ、多様な成分に変化した。フェルギノールとトタロールは活性を有する成分として多数の報告があり、これら両種の樹皮抽出成分の利用法を考える上で、フェルギノールとトタロールが重要な成分であることが見出された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は我が国で資源量が多い針葉樹樹皮の抽出成分の利用を目的とし、平成26年度は、スギ(Cryptomeria japonica D. Don)に焦点をあて、以下のことについて調査した。1)スギ樹皮抽出成分の個体間の変異スギ樹皮抽出成分の個体間の差異が起きる要因は、種々の事柄が考えられる。一方、スギ葉の抽出成分では、品種ごとに葉に含まれるジテルペンに違いがあることがすでに既知であるため、まずスギ葉のジテルペンタイプに焦点をあて、抽出成分の含有に差異があるかを検討した。ケモタイプが異なるスギの樹皮抽出物に成分の含有量の差異は確認されたが、葉のケモタイプに依存する定性的に大きな違いは見受けられなかった。2)スギ樹皮抽出物主要成分フェルギノールの活性評価スギ樹皮抽出物利用のため主要成分であるフェルギノールの抗酸化能の評価と、その抗酸化機構及び自動酸化機構について追跡した。フェルギノールと市販抗酸化剤を用い各種抗酸化試験を行ったところ、フェルギノールは、不飽和脂肪酸中では他市販抗酸化剤に比べ酸化を抑制する特徴的な活性を示すことが分かった。フェルギノールの抗酸化機構について調べるため、フェルギノールと不飽和脂肪酸を混合して加熱した。各成分の生成量を反応時間ごとに追跡し、フェルギノールキノンメチド体を中間体とする、フェルギノールの抗酸化機構を推定した。次いでフェルギノールの自動酸化反応について調べ、生成物と樹皮成分との比較を行った。フェルギノールを自動酸化させたところ、生成物の変動は、油脂中のフェルギノールの誘導体の変化に類似しており、フェルギノールの抗酸化機構と同様の自動酸化の反応機構が推察された。樹皮の成分変動が起こる要因には、試料調製の際の傷害や、酸化も要因であることが考えられたため、本研究を進める際には配慮する必要がある。平成26年度はスギを対象とし実験を行った。抽出成分の変動について、葉のケモタイプと樹皮成分の関係から調査した。

当初の計画の地理的変異等も調べるに至らなかったが、葉のケモタイプに依存する特徴的な違いは樹皮には見受けられなかったこと、試料の傷害、保存状態等も成分構成に影響することが考えられたことから、地理的変異は次なる課題であるが成分利用の観点からは大きな問題ではないと判断した。またスギ樹皮の重要成分であるフェルギノールの酸化反応について、抗酸化活性の特徴と、詳細な反応機構の解析を行うことができた。本年度の研究成果を基に次年度はヒノキやヒバ(ヒノキアスナロ)を研究対象に移行することを考えており、研究進捗状況については、おおむね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後はヒノキやヒバを対象に研究を行うが、これら樹種の樹皮成分の知見はスギに比べて少ないため、季節変動等の詳細を検討する前に、まず品種間の成分の差異について調べることが必要である。またスギ同様に主要成分の化学特性(抗酸化、自動酸化)と生物活性を検討する。
画像認識技術と移動ロボットを活用した新しいネットワーク機器監視手法の研究

【目的】大学のネットワークでは,利用者に起因するネットワーク障害が頻発している.ネットワーク運用の観点から監視を行う場合,利用者のネットワーク機器は監視プロトコルに対応していないため,一般的な監視システムによる監視ができない.この課題に対し,ネットワーク管理者が障害対応時に行う「目視」に着目し,機器のLEDインジケータを監視する監視装置を開発している.しかし,この方法は,監視情報の収集に移動体通信回線を利用するため,監視装置が多数の場合はコスト高となる.本研究は,監視装置に蓄積された監視情報を移動ロボットで収集することによって,運用コストの低減をねらいとしている.【計画】【成果】本研究では,以下の3つの成果を得た.1.移動ロボットの遠隔操作による監視情報の収集2. SLAMを利用した自動走行による監視情報の収集3.監視装置のRSSIを利用した移動ロボット制御による通信の最適位置の探索1では,移動ロボットの操作経験や走行場所の事前情報が必要であることを確認した.2では, SLAMにより自動巡回と自動収集を実現した. 3では, RSSIに基づき移動ロボットを制御する手法により,監視装置と移動ロボット間の通信が最適に行える位置の探索を実現した.【目的】大学のネットワークでは,利用者に起因するネットワーク障害が頻発している.ネットワーク運用の観点から監視を行う場合,利用者のネットワーク機器は監視プロトコルに対応していないため,一般的な監視システムによる監視ができない.この課題に対し,ネットワーク管理者が障害対応時に行う「目視」に着目し,機器のLEDインジケータを監視する監視装置を開発している.しかし,この方法は,監視情報の収集に移動体通信回線を利用するため,監視装置が多数の場合はコスト高となる.本研究は,監視装置に蓄積された監視情報を移動ロボットで収集することによって,運用コストの低減をねらいとしている.【計画】【成果】本研究では,以下の3つの成果を得た.1.移動ロボットの遠隔操作による監視情報の収集2. SLAMを利用した自動走行による監視情報の収集3.監視装置のRSSIを利用した移動ロボット制御による通信の最適位置の探索1では,移動ロボットの操作経験や走行場所の事前情報が必要であることを確認した.2では, SLAMにより自動巡回と自動収集を実現した. 3では, RSSIに基づき移動ロボットを制御する手法により,監視装置と移動ロボット間の通信が最適に行える位置の探索を実現した.
数学的能力の発達・変容に関する国際比較研究

本研究は、イギリスのエグゼタ-大学Burghes教授とドイツのカッセル大学Blum教授を中心とする数学的学力に関わる国際比較研究である「Kassel-Exeter Project」の日本における研究を担うものである。日本では、次のような調査を行ってきた。「潜在力」:2回、「数」:2回、「図形・関数」:1回、「質問紙調査」1回現時点までに明らかにされた本研究の主要な研究成果として、次の諸点を挙げることができる。(1)調査した日本の中学生は、潜在力得点、数得点、図形・関数得点のすべてにおいてイギリスやドイツなどよりも高い得点を挙げている。(2)しかも、潜在力得点にはそれほどの差はないが、数得点、図形・関数得点には大きな差がみられる。このことは、達成学力面における日本の数学教育のよさを示唆するものといえる。(3)潜在力得点そのものは、学年進行とともに上昇している。しかし、各問の正答率の相対的難易性にはほとんど変化がみられない。このことは潜在力調査問題の安定性を示すものである。(4)数得点は高いままで、イギリス、ドイツ並みに伸びている。しかし、個々の生徒のその伸びには、潜在力得点はあまり関係していない。(5)質問紙おいては、数学が得意な生徒は、数学が楽しく、調べ学習も楽しいと回答している。また、数学は日常生活の問題解決に活用されているとは捉えていない。(6)イギリスやドイツは学校間において大きな得点差があるが、日本はそれほどの差はみられない。第1年次である本年度おいては、数学的学力についての理論的な研究を進めると共に14才児約1100人に対して、「生徒の潜在的な数学的な力、数の発達学力、教育諸条件に関する調査」を東京、奈良、福岡、長崎の4地域5学校で行った。これについては、次のような分担で作業を進めた。中原忠男:研究全体の企画、調整、指導頼永正孝:調査結果のコンピュータによる分析方法の計画、指導重松敬一、木村良夫:奈良地区における調査の計画・実施・結果の整理岩崎秀樹、小山正孝:広島地区における調査の計画・実施・結果の整理飯田慎司、山口武志:福岡地区における調査の計画・実施・結果の整理植田敦三:長崎地区における調査の計画・実施・結果の整理各地区の調査、結果の第1次の整理が終了した時点で研究全体会議を開催し、調査結果の全体的集計、分析の観点、分析の分担等について研究協議した。そして、正答・誤答のカテゴリーを決定すると共に、分析の観点として潜在的な力と達成学力の関係、代数分野と図形分野との関係、男女差などを検討することとした。現在はそれらに基づいて分析作業を進めるとくともに、第2年次における調査の準備を行っている。調査結果の発表などは来年度以降になる。第2年次である本年度においては14才児約1100人に対して、「生徒の潜在的な数学的な力、数の達成学力、図形の達成学力、教育諸条件に関する調査」を東京、奈良、福岡、長崎の4地域5学校で行った。各地区の調査、結果の第1次の整理が終了した時点で研究全体会議を開催し、調査結果の全体的集計、分析の観点、分析の分担等について研究協議した。そして、正答・誤答のカテゴリーを決定すると共に、分析の観点として、潜在的な力と数・図形の達成学力の関係、数分野と図形分野との関係、2年間における発達・変容の様相、男女差、質問紙調査との関連などを検討することとした。これらについては、主として植田が潜在的な力と数の達成学力との関連を、また飯田・山口が福岡地区を中心とする2年間における数の達成学力の発達・変容を、それぞれ分析・検討して、結果を発表した。それらの主要なものは次のとおりである。(1)潜在的な力と数の達成学力との間には0.75という高い相関がみられた。

(2)数の達成学力は2年間で成績が向上した生徒とともに低下した生徒もみられた。(3)成績が上昇した問題は、百分率、分数の小数表示など小学校で学習内容にかかわるものが多かった。また、国際比較においいては、日本は、潜在学力は諸外国と大差ないけれども、数の達成学力はかなり高いという結果を得ている。これは日本の数学の授業のよさを示すものであり、望ましい結果である。本研究は、イギリスのエグゼタ-大学Burghes教授とドイツのカッセル大学Blum教授を中心とする数学的学力に関わる国際比較研究である「Kassel-Exeter Project」の日本における研究を担うものである。日本では、次のような調査を行ってきた。「潜在力」:2回、「数」:2回、「図形・関数」:1回、「質問紙調査」1回現時点までに明らかにされた本研究の主要な研究成果として、次の諸点を挙げることができる。(1)調査した日本の中学生は、潜在力得点、数得点、図形・関数得点のすべてにおいてイギリスやドイツなどよりも高い得点を挙げている。(2)しかも、潜在力得点にはそれほどの差はないが、数得点、図形・関数得点には大きな差がみられる。このことは、達成学力面における日本の数学教育のよさを示唆するものといえる。(3)潜在力得点そのものは、学年進行とともに上昇している。しかし、各問の正答率の相対的難易性にはほとんど変化がみられない。このことは潜在力調査問題の安定性を示すものである。(4)数得点は高いままで、イギリス、ドイツ並みに伸びている。しかし、個々の生徒のその伸びには、潜在力得点はあまり関係していない。(5)質問紙においては、数学が得意な生徒は、数学が楽しく、調べ学習も楽しいと回答している。また、数学は日常生活の問題解決に活用されているとは捉えていない。(6)イギリスやドイツは学校間において大きな得点差があるが、日本はそれほどの差はみられない。
看護職のキャリア形成に関する研究-メンタ-リレーションシップ要因との関連

本研究は,看護職のキャリア形成と個人をとりまく環境としてのメンタリング関係(個人のキャリア形成に影響を与える支援者)に着目し、キャリア形成との関連を明らかにすることを目的とした。平成11年度は、病院等の施設内で医師の指示や監督責任のもとに業務を行う看護職と訪問看護ステーションや市町村保健センター・保健所等に所属し施設外で主体的に業務を行う看護職のキャリア形成とメンタリング関係について分析した。研究方法は、施設内外の熟達した看護職4人に「半構成面接」を実施し、キャリア形成に影響した事実を語ってもらう質的研究とした。平成12年度は、平成11年度のインタビューで語られた内容、看護職個人の内因「看護への情熱」「主体的な看護への希求」と外因「スーパーバイザーの存在」を元に、文献検索から米国の尺度をベースに日本におけるメンタリング関係を測るメンタリング尺度の検討を行い模擬質問紙を作成した。また、この質問紙を用いて調査を行った。対象は、経験1年から3年の看護職とし、施設外看護職45名(市町村、保健所保健婦・士)、施設内看護職30名(病院看護婦・士)であった。結果、看護職個人の内因「看護への情熱」「主体的な看護への希求」については、施設内外で差はなかった。外因「スーパーバイザーの存在」(=メンター:キャリア形成の支援者)については、地域看護職(施設外)の方が恵まれている傾向が見られた。本研究は、看護職のキャリア形成と個人をとりまく環境としてのメンタリング関係(個人のキャリア形成に影響を与える支援者)の有無に着目して研究を進めている。平成11年度は、病院等の施設内で医師の指示や監督責任のもとに業務を行う看護職と訪問看護ステーションや市町村保健センター・保健所等に所属し施設外で主体的に業務を行う看護職のキャリア形成とメンタリング関係について分析している。研究の進行状況1.メンタリング尺度の検討:米国の尺度をベースに日本におけるメンタリング関係を加味すべくプレテストを実施中である。2.施設内外の熟達した看護職4人に「半構成面接」を実施し、キャリア形成に影響した事実を語ってもらった。3.2.に関しては、まだ、実施も分析も研究途上であるが、看護職個人の「看護への情熱」「主体的な看護への希求」「キャリア形成の目的」が推進要件としてあがってきている。4.3.の分析を先行させ、現在、メンタリング尺度と職場環境の質の認知に影響する要件を加えた質問紙調査票を作成している。研究方法としては、今年度は質的な分析を行い、来年度初頭に量的に調査研究を実施し集計・分析し報告したい。
フランス革命期の「人類主権」論

本研究は、フランス革命初期にプロイセン出自の国民公会議員として活動したアナカルシス・クローツ(A. Cloots)の「人類主権」論を素材に、近代国民国家が一貫して主権的・政治的権利から排除してきた「外国人」をも包含する「人類」(諸個人)を主権者としたことについてのフランス革命史における意義・目的を考察したものである。彼が提示した「人類主権」論に基づく「世界共和国」の構想は、革命初期に有力であった18世紀コスモポリタン思想の影響を受けた「普遍主義」的潮流を徹底させた場合に体現されるであろう一つのユートピア構想であり、国民国家を超える議論を展開する場合には、「プープル主権」をも超える必要があることを提示したものである。本研究は、フランス革命初期にプロイセン出身の国民公会議員として活動したアナカルシス・クローツ(Anacharsis Cloots)の国家論、特に彼の「人類主権」論について、当時のフランス議会において採択された開放的要素を伴う施策の立法化、及びその後の外国人及び外国出身者の排除的諸措置の確立という歴史的事実を踏まえた上で、現代的視点から憲法学的考察を行うことを目的としている。本研究の意義は、彼の「人類主権」論の内容を、その著書・議会演説等から把握・分析することによって、近代国民国家が一貫して古典的「市民権」(主権的政治的権利)の領域から排除してきた「外国人」をも包含し得る「人類」を主権者としたことの意義、目的、影響等を明らかにするとともに、EU統合下にあってその普遍主義的国家モデルの変容が論じられている現代フランスにおいて、このクローツのユートピア的国家論の現代的再構成の可能性(ないし不可能性)を検証し、「国籍」と主権・市民権の関係を彼の理論を通じて解明することにある。これまでの日本の憲法学においては、クローツの憲法草案の規定をただ紹介しているのが確認されるだけであったが、近時「国民国家」を相対化する議論が欧米及び日本で展開する中で、特に歴史学・哲学の領域において、彼の生涯、思想、活動が紹介・検討され、そのコスモポリタン的共和主義思想が注目されている。本研究の一年目において、特に日仏の歴史学の研究成果から認識し得たことは、(1)クローツは国民公会で市民権を付与され、議員にも選出されると同時に、彼の憲法草案がロベスピエールの人権宣言私案にも大きな影響を与えていることから、クローツの思想は大革命のある時期までは受容されていたと理解し得ること、(2)しかしながら、彼の憲法草案にみる「人類主権」論は、その大革命の理念の一側面(「人間の尊厳」)を極めて特異な形で強調したものであり、国家の枠を超えた国家のないそのユートピア社会論は、大革命がナショナリズムに傾斜していく中で排斥されるべき対象となっていったこと、(3)クローツが説いた「人類主権」の憲法草案には統治機構が存せず、さらに主権国家の否定を前提とする「非現実的」なものと考えられたこと、である。本研究の目的は、フランス革命初期に「フランス市民権」を付与され、国民公会議員として活躍したプロイセン出自の政治家・思想家であるアナカルシス・クローツの「人類主権」論について、現代的視点から憲法学的・憲法思想史的研究を行うことである。本研究の意義は、近代国民国家が「市民権」の領域から排除してきたと考えられる「外国人」をも包含する「人類」を主権者としたことの意味・目的等を研究することによって、EU統合下、その国民国家モデルの変容が論じられている現代フランスにおいて、「人類主権」論の現代的再構成の可能性(ないし不可能性)を検証することである。フランス公法学の諸教授から直接知識の提供を受け、さらに文献研究を通じて到達した結論は、以下のようなものである。第一に、「人類主権」を明記するクローツの憲法草案には統治機構が存在しないため、現代公法学においては空想的なものと認識されていること。第二に、ロベスピエールの人権宣言案にも影響を与えたクローツの「人類主権」論は、彼の「世界共和国」構想(「人権思想が徹底された法社会」・「地域風土の差異を超えた同質的な人間性の下で、生産物も思想も自由に交換・流通可能な経済社会」・「人間本性を偽り覆い隠す諸宗教を廃し、無神論によって統一された信仰社会」)の中心に位置づけられる考え方であること。第三に、「人類の幸福」のために国境を除去すべしとする革命期の彼の考え方には、現代における「人権の国際化」、人道的介入の是非、さらに超国民国家的憲法論について議論する際にも、参照されるべき内容が包まれているということである。
アルツハイマー病動物モデルを用いた痴呆の定量化と抗痴呆療法の研究

アルツハイマー病モデルとしての前脳基底核(NBM)破壊ラットに対して自家頸部迷走神経節(以後,X)を脳内移植後,4週間経時的にアセチルコリン(ACh)系マーカー(choline acetyltransferase:CAT,acetylcholinetransesterase:AChE活性,^3H-QNB結合能測定によるムスカリン受容体(mAChR)と事象関連電位(P300)を連続測定し,X移植の治療効果を判定した.NBM破壊とX移植の確認のためAChE染色(Tago法)を行った.その結果,移植Xは4週後も脳内に生着し,AChE染色に陽性であった.P300潜時は正常群で356.6±21.3msec.破壊群では破壊4週後も400msec以上に遅延したが,X移植群では移植後2週目から351.0360.0msec以下に改善した.ACh系マーカーは,破壊群で1週後,破壊側CAT活性が健側に比べCC部で約65%に,SS部で約75%に低下した.破壊2週以後はSS部CAT活性は改善傾向を示したが,CC部は改善不良であった.3週後,AChE活性は最も低下した(CC部で著明)が,mAChR値はピークを示した.X移植治療群ではCAT活性は移植2週以後,CC,SS部ともに上昇改善した.AChE活性もSS部で2週以後,CC部で3週以後改善した.しかしmAChR値は移植2週以後,全脳において低下し続けた.感覚刺激に対する大脳皮質の電気的反応は新皮質表面から放出されるAChにより大きな調節を受けており,新皮質に投射するAChニューロンの集合体であるNBMの傷害は新皮質のCAT活性を低下させ,事象関連電位(P300)を抑制する.本実験でNBMの破壊後CAT活性が低下しP300の潜時が遅延したが,X移植後改善した.これは脳内に生着したXのAChニューロンがAChを産生したためと考えられた.NBM破壊3週後,一過性にAChE活性が低下しmAChR値が増加した現象は,CC部での急激なCAT活性低下によるACh減少に対する代償的変化と考えられた.これらはACh量によるAChEの産生調節,中隔野破壊後の海馬におけるムスカリン結合部位の増加とよく一致する.X移植後のAChEの漸増とmAChR値の漸減も生着したX内AChニューロンによるACh産生増加に並行した変化であると考えると説明し易い.本実験で以下の結論を得た.1.急激なCAT活性低下によるAChの減少に対し,AChE(ACh分解酵素)活性の低下と受容体結合能の増加という代償機構が働いた.2.アルツハイマー病モデルラットでXの脳内移植はCAT活性を高めコリン作動性の神経情報伝達を正常化した.アルツハイマー病モデルとしての前脳基底核(NBM)破壊ラットに対して自家頸部迷走神経節(以後,X)を脳内移植後,4週間経時的にアセチルコリン(ACh)系マーカー(choline acetyltransferase:CAT,acetylcholinetransesterase:AChE活性,^3H-QNB結合能測定によるムスカリン受容体(mAChR)と事象関連電位(P300)を連続測定し,X移植の治療効果を判定した.NBM破壊とX移植の確認のためAChE染色(Tago法)を行った.その結果,移植Xは4週後も脳内に生着し,AChE染色に陽性であった.P300潜時は正常群で356.6±21.3msec.破壊群では破壊4週後も400msec以上に遅延したが,X移植群では移植後2週目から351.0360.0msec以下に改善した.ACh系マーカーは,破壊群で1週後,破壊側CAT活性が健側に比べCC部で約65%に,SS部で約75%に低下した.破壊2週以後はSS部CAT活性は改善傾向を示したが,CC部は改善不良であった.3週後,AChE活性は最も低下した(CC部で著明)が,mAChR値はピークを示した.X移植治療群ではCAT活性は移植2週以後,CC,SS部ともに上昇改善した.AChE活性もSS部で2週以後,CC部で3週以後改善した.しかしmAChR値は移植2週以後,全脳において低下し続けた.感覚刺激に対する大脳皮質の電気的反応は新皮質表面から放出されるAChにより大きな調節を受けており,新皮質に投射するAChニューロンの集合体であるNBMの傷害は新皮質のCAT活性を低下させ,事象関連電位(P300)を抑制する.本実験でNBMの破壊後CAT活性が低下しP300の潜時が遅延したが,X移植後改善した.これは脳内に生着したXのAChニューロンがAChを産生したためと考えられた.NBM破壊3週後,一過性にAChE活性が低下しmAChR値が増加した現象は,CC部での急激なCAT活性低下によるACh減少に対する代償的変化と考えられた.これらはACh量によるAChEの産生調節,中隔野破壊後の海馬におけるムスカリン結合部位の増加とよく一致する.X移植後のAChEの漸増とmAChR値の漸減も生着したX内AChニューロンによるACh産生増加に並行した変化であると考えると説明し易い.本実験で以下の結論を得た.