hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アトピー性皮膚炎の病態成立における樹状細胞の役割―マウスモデルを用いた解析

BALB/cマウスを感作後、同一ハプテン(OXまたはTNCB)にて繰り返し誘発することにより、急性期(1回のみ誘発)、慢性期(24日以上繰り返す)の病変を作成し、所属リンパ節における免疫反応を比較検討し、病変成立における樹状細胞(DC)の役割を検討した。1.急性期、慢性期リンパ節細胞内のCD11c ^+DC分画におけるIL-1,TNF-α産生について検討した。LPSによる4時間刺激後の細胞内サイトカインを、フローサイトメトリーを用いて測定することにより、急性期と慢性期との比較を行ったところ、慢性期における両者のサイトカイン産生は、急性期と比べ著明に低下していた。刺激時間を変えて同様の検討を行ったが、やはりどの時間においても著明な産生の低下が認められた。この結果は慢性期にはCD11c ^+DCが減少している可能性を考えさせた。2.慢性期リンパ節細胞よりDC分画を除去し、急性期リンパ節細胞より得られたDC分画を加えることにより、CD8 ^+T細胞からのIFN-γ産生はある程度回復した。一方、慢性期リンパ節細胞中のDCを、DC分画を除いた急性期リンパ節細胞に加えたところCD8 ^+T細胞からのIFN-γ産生は著明に抑制された。このことは、DCから産生されるサイトカインの低下が慢性期リンパ節細胞のTh1反応の低下、Th2反応へのシフトの大きな要因と考えられた。3.皮膚病変部において免疫組織学的に検討したところ、急性期皮膚に比べ、慢性期皮膚では真皮に浸潤しているCD11c ^+DCが減少しており、リンパ節と同様の結果が得られた。以上の結果は、慢性期には皮膚、リンパ節ともに繰り返し刺激を加えた結果、CD11c ^+DCがactivation-induced cell deathに陥り、Th1反応が抑制されたと考えられる。BALB/cマウスを感作後、同一ハプテン(OXまたはTNCB)にて繰り返し誘発することにより、急性期(1回のみ誘発)、慢性期(24日以上誘発を繰り返す)の病変を作成し、所属リンパ節における免疫反応を比較検討した。2.急性期、慢性期リンパ節細胞内のCD11c^+DC分画におけるIL-12,TNF-α産生について検討した。LPSによる4時間刺激後の細胞内サイトカインを、フローサイトメトリーを用いて測定することにより、急性期と慢性期の比較を行った。慢性期における両者のサイトカイン産生は、急性期と比べ著明に低下していた。この結果は慢性期にはCD11c^+DCが減少している可能性を考えさせた。3.慢性期リンパ節細胞ではCD8^+T細胞からのIFN-γ産生が低下しており、これが慢性期DCからのIL-12産生低下に関与している可能性を考え、様々な量のIFN-γを添加し、#4と同様の検討を行ったが、慢性期DCからのIL-12産生の低下は、急性期DC程には回復しなかった。4.現在、LPS刺激のかわりにCD40を介した刺激で同様の検討を行っており、次年度にはLPSで得られたのと同様の差異が認められるかを明らかにする予定である。昨年度に引き続きBalb/cマウスを感作後、同一ハプテン(OXまたはTNCB)にて繰り返し誘発することにより、急性期(1回のみ誘発)、慢性期(24日以上誘発を繰り返す)の病変を作成し、その病変成立における樹状細胞(DC)の役割を検討した。

1.昨年度の研究において慢性期リンパ節細胞内にはIL-12、TNF-αを産生するCD11c^+DCが減少していることが示され、それによりCD8^+T細胞からのIFN-γ産生が低下している可能性が示唆された。そこで本年度はこの可能性を明らかにするため、慢性期リンパ節細胞よりDC分画を除去し、急性期リンパ節細胞より得られたDC分画を加えることにより、CD8^+T細胞からのIFN-γ産生が回復するかの検討を行った。急性期リンパ節細胞中のDC分画を加えることにより、慢性期リンパ節細胞中のCD8^+T細胞のIFN-γ産生はある程度回復した。一方、遂に慢性期リンパ節細胞中のDCを、DC分画を除いた急性期リンパ節細胞に加えたところCD8^+T細胞からのIFN-γ産生は著明に抑制された。このことは、DCから産生されるサイトカインの低下が慢性期リンパ節細胞のTh1反応の低下、Th2反応へのシフトの大きな要因と考えられた。2.慢性期リンパ節細胞中のDCの減少が、皮膚の病変部においても確認されるかを、病変部皮膚を用いた免疫組織化学により検討した。急性期皮膚と比べ、慢性期皮膚では真皮に浸潤しているCD11c^+DCの数が減少しており、リンパ節と同様の結果が得られた。急性期リンパ節細胞中のDCを慢性期皮膚病変部に局所移入したところ、局所皮膚の反応性はTh1タイプに近い遅延型反応を認めた。以上の結果は、慢性期には皮膚、リンパ節ともに繰り返し刺激を加えた結果、CD11c^+DCがactivation-induced cell deathに陥り、Th1反応が抑制されたと考えられる。
データに基づく統語カテゴリー研究

前年度の日本語の形容詞の研究に続けて、今年度は主に補文標識とされる「と」の研究に従事した。今日でもHe said that he was hungryと「彼はおなかがすいたと言った」の意味的な対応から、「と」は英語の補文標識thatに相当するものとするのが一般的である。しかしながら、日本語コーパスを丹念に調べた結果、以下のことが分かった。(1)「と」に導かれる従属節は対格表示を受ける直接目的語と共起できる。例「彼はおなかがすいたと文句をいった。」(2)「と」に導かれる節に対応する疑問語は「何」ではなく副詞句に対応する「どう」である。(英語ではもちろんwhat。)これらの発見が意味することは、英語においてthatに導かれる節が主動詞の直接目的語の機能を果たしているのに対して、「と」に導かれる節は副詞的な役割を果たしているということである。つまり、英語においてthat節は主動詞の項であるが、日本語の「と節」は付加部であるということ。こうなるともはや日本語の「と」は英語のthatに対応するものとは言えなくなり、「と」の補分標識という品詞分類の基盤が根本から崩される。この結果をもってして、改めて「と」の品詞分類の研究が始まることが期待される。本研究のもうひとつのトピックである日本語の丁寧辞「ます」の研究から分かってきたことは、少なくとも疑問語疑問文の構成においては「ます」は英語の主語・動詞の逆転の役割を果たしているということだ。これに対して真偽疑問文においては「ます」の出現が必ずしも必要ではない。ここには疑問語のスコープを示す「か」の語源(orの意味を持つ「か」からの派生)が関わっているように思われるが、このことをシステマティックに解明するには時間が足りなかった。来年度以降の研究で論文にまとめたい。今年度は、日本語の形容詞およびそれに関わるコピュラの研究においてかなりの成果が見られた。先行研究では、日本語のイ形容詞の連用形に見られる接尾辞「く」がナ形容詞に伴う「で」に相当するものであるから、これも主述関係を司るコピュラであるとしていた。しかしながら、相補分布の観点から、イ形容詞の連用形は副詞として機能するそれと同一のものであること、また、副詞は主述関係とは無関係なので、「く」をコピュラと分析する根拠がないことをまず示した。その後、より厳密な形態・統語的な観察から、統語部門において「く」はその語幹とともに1つの語をなし、よって、ナ形容詞の語幹がコピュラ「で」から独立したカテゴリーを形成している事実との対比を明らかにした。さらにこの新たな事実をもとに、Robert BeardのLMBMという形態論の枠組みのなかで、イ形容詞の派生がどのように行われるかを具体的に示した。今年度はまた丁寧辞「ます」の研究も進めた。コーパス的な観察および厳密な統語的研究から見えてきたことは、日本語の疑問文構成において「ます」は英語の主語・助動詞の逆転に相当する働きをしているのではないか、ということである。日本語は、従属節では、普通モダリティー要素は出現しないという特異な特徴があるので、疑問文における「ます」の機能を端的に証明するのは難しい。しかし、本研究のもうひとつのトピックである補文化辞としての「と」の研究とともに来年度の研究で、真相を明らかにしていきたい。
低温燃料電池用多機能型全無機電極材料の開発

本研究では、低温燃料電池用多機能型全無機電極材料の開発を目的とし、以下の三つステップを計画した。1.新規三次元カーボン材料の開発および担持する触媒の作製と評価2.無機プロトン伝導体を有する全無機電極材料の開発と評価3.膜ー電極複合体(MEA)の作製と電池性能評価平成27年度には、昨年度に2段階方法で開発した全無機電極材料の電池性能を評価するために、スプレー方法で膜ー電極複合体(MEA)を作製し、初めて発電試験に成功した。また、MEAの中で全無機電極材料のプロトン伝導パスを促進するため、最適なアイオノマーの導入により、発電性能を向上し従来の電極材料と近い性能が得られた。一方、現段階で全無機電極材料は従来の設計より性能がやや低いため、さまざまな電気化学分析を行い、性能低下の原因を検討した。CV測定と交流インピーダンス測定により、全無機電極材料は従来の電極材料と同じ触媒活性表面積とセル抵抗を示し、活性過電圧とオーム抵抗は律速原因ではないことが確認した。また、限界電流法で電極側の圧力に依存しない拡散層内の抵抗と白金表面に到達する触媒層内の抵抗が抽出し、全無機電極材料は従来の設計より高い触媒層内の抵抗が示したため、電池性能の差の原因だと考えられる。得られた知見により、本研究で全無機電極材料の性能を向上させるための無機イオン電導層の厚みまた構造を改善する方針を提案した。更に、カーボン構造と起動ー停止耐久性の相関性も検討した。カーボン担体の黒鉛化度が増加するによりカーボン腐食が起こりやすいアモルファスカーボンまた欠陥部位が減少するため、ラマン分析で測定した黒鉛化度がカーボン担持する触媒の耐久性を定量的に評価することが妥当と実証していた。今年度で第一と第二ステップの結果を踏みながら、計画通りに第三ステップをクリアし、低温燃料電池用多機能型全無機電極材料の開発に成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、低温燃料電池用多機能型全無機電極材料の開発を目的としている。その目的を実現するために、以下の三つのステップを計画しました。1.新規三次元カーボン材料の開発および担持する触媒の作製と評価2.無機プロトン伝導体を有する全無機電極材料の開発と評価3.膜-電極複合体(MEA)の作製と電池性能評価平成25年度には、新規三次元カーボン材料の開発と担持する触媒の作製と評価について行いました。本研究で始めて部分的に開いたカーボンナノチューブをカーボンスペーサーとしてを使い、グラフェンの層間に挿入により、三次元カーボン材料を作製した。X線解析と断面HR-TEM写真により三次元構造を確認し、三次元カーボンの比表面積をグラフェンより三倍に上がることも確認しました。また、三次元カーボンを用い、溶液で還元法により担持したPtPdとPtCoを作製しました。X線解析によりナノ粒子の合成を確認し、TEM写真の観察によりナノ粒子がカーボンに均一に分布することも確認しました。そして、サイクリックボルタンメトリーと回転ディスク電極を用い、触媒活性表面積やメタノール酸化活性や酸素還元反応活性などを評価しました。その結果、高い比表面積と独特な三次元構造により、三次元カーボン担持した触媒がグラフェンン単体で担持した触媒及び市販の触媒より高い活性を示しました。更に、非貴金属を持ちいPtCo触媒が高い酸素還元活性と耐久性を用い、将来の全無機電極材料の触媒として期待されています。その目的を実現するために、以下の三つのステップを計画した。1.新規三次元カーボン材料の開発および担持する触媒の作製と評価2.無機プロトン伝導体を有する全無機電極材料の開発と評価3.膜ー電極複合体(MEA)の作製と電池性能評価平成26年度には、前年度の研究結果を基づいて、三次元カーボンに安価なPtCoナノ粒子を担持する触媒を合成し、燃料電池のカソードで行う酸素還元反応(ORR)活性を評価した。本研究で開発した触媒は合金化また三次元カーボンで触媒の高分散化により市販触媒より約2倍の質量活性を示した。更に、触媒の耐久性の評価結果から、三次元カーボン担持した触媒は市販触媒よりカーボン腐食の速度が遅いため、高い耐久性を持つことが得られた。一方、今年度で無機プロトン伝導体を有する全無機電極材料の開発も行った。具体的に、規則構造を有するカーボンナノチューブ担持した触媒Pt-CNTを用い、まずPt-CNTの表面に無機プロトン伝導体の前駆体ZrO2ナノ粒子を被覆し、この後様々な酸性変換条件でZrO2層をプロトン伝導体ZrSまたZrSPPに変換させ、このような二段階を経って触媒表面に厚みが約2nmの無機プロトン伝導層を被覆した。TEM観察、XRD、TG,またICP分析により無機プロトン伝導層の存在を確認した。また、電気化学評価の結果から全無機電極材料はORR活性を示し、燃料電池への応用が期待できる。今年度では計画通りに第一ステップを踏みながら、第二ステップをクリアした。1.新規三次元カーボン材料の開発および担持する触媒の作製と評価2.無機プロトン伝導体を有する全無機電極材料の開発と評価3.膜ー電極複合体(MEA)の作製と電池性能評価

平成27年度には、昨年度に2段階方法で開発した全無機電極材料の電池性能を評価するために、スプレー方法で膜ー電極複合体(MEA)を作製し、初めて発電試験に成功した。また、MEAの中で全無機電極材料のプロトン伝導パスを促進するため、最適なアイオノマーの導入により、発電性能を向上し従来の電極材料と近い性能が得られた。一方、現段階で全無機電極材料は従来の設計より性能がやや低いため、さまざまな電気化学分析を行い、性能低下の原因を検討した。CV測定と交流インピーダンス測定により、全無機電極材料は従来の電極材料と同じ触媒活性表面積とセル抵抗を示し、活性過電圧とオーム抵抗は律速原因ではないことが確認した。また、限界電流法で電極側の圧力に依存しない拡散層内の抵抗と白金表面に到達する触媒層内の抵抗が抽出し、全無機電極材料は従来の設計より高い触媒層内の抵抗が示したため、電池性能の差の原因だと考えられる。得られた知見により、本研究で全無機電極材料の性能を向上させるための無機イオン電導層の厚みまた構造を改善する方針を提案した。更に、カーボン構造と起動ー停止耐久性の相関性も検討した。カーボン担体の黒鉛化度が増加するによりカーボン腐食が起こりやすいアモルファスカーボンまた欠陥部位が減少するため、ラマン分析で測定した黒鉛化度がカーボン担持する触媒の耐久性を定量的に評価することが妥当と実証していた。今年度で第一と第二ステップの結果を踏みながら、計画通りに第三ステップをクリアし、低温燃料電池用多機能型全無機電極材料の開発に成功した。提案した二段階方法の通りに全無機電極材料を合成し、TEM観察、XRD、TGまたICP分析により無機プロトン伝導層の導入を確認した。また全無機電極材料は酸素還元反応活性を示し、燃料電池への応用性を示した。それにより、研究目的の二つ目のステップをクリアした。今後の全無機材料の電池性能の評価に展開し、計画についておおむね順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究計画はまず全無機電極材料を用い、膜ー電極複合体(MEA)の作製方法を習う予定である。現在スプレー法や転写法など様々な作製方法があるため、新規開発した材料に最適な方法を検討する。その同時にMEAの評価方法また装置の使い方を習得し、MEAの発電試験、CV評価、セル抵抗、拡散抵抗などの評価試験を行う予定である。また、高温条件での燃料電池評価手法も確立し、全無機電極材料の高温条件で性能の評価も計画する。X線解析とTEM観察により、三次元カーボン及び担持した触媒の合成を確認しました。また、電気化学評価により合成した触媒の市販の触媒より高い活性も確認しました。それにより、研究目的の一つである高性能を持つ触媒の合成について成功しました。今後の全無機材料の合成に向ける最初のステップを完成し、計画についておおむね順調に進展しています。今後の研究計画は三次元カーボン担持した触媒を用い、全無機電極材料の開発です。方針としては、申請書で提案した二段階方法を使い、ジルコニウム系の無機イオン伝導体を触媒にコーティングする予定です。
筋萎縮性側索硬化症の発症メカニズムの解明－オプチニューリンを中心とした新規機序－

運動ニューロンの神経変性により重篤な筋肉の委縮や筋力低下を生じる筋委縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子の一つであるオプチニューリン(OPTN)は、機能不全または欠損することで疾患を発症すると考えられている。そこで、OPTN欠損マウスを作製して老齢期まで行動および組織の変化について調べたところ、正常マウスと比較して顕著な違いは見られなかった。しかし、既存のALSモデルマウスのOPTNを欠損させることで寿命が延びるという非常に興味深い結果を得ることができたことを報告する。本研究の要であるオプチニューリン欠損(OPTN-KO)マウスを作製するに至った。作製したマウスで目的の遺伝子がノックアウトされていることを確認するために、OPTNの発現をmRNAとタンパク質のレベルで調べた。mRNAは脊髄から採取して逆転写酵素でcDNAを作製し、real-time RT-PCRで解析した。タンパク質は、mRNAと同様に脊髄から採取して既製品の抗OPTN抗体(抗原認識部位がN末端、中間部、C末端の3種類を使用)を用いたウエスタンブロット法で解析した。結果、OPTN-KOマウスでOPTNのmRNAとタンパク質が検出されずOPTNが欠損していることを確認した。また、OPTN-KOマウスの純化および繁殖において、子マウスが無事に生まれてきたことから胎生期致死を起こしていないこと、遺伝子型や雌雄に偏りがないことから研究計画に沿って進められることを確認した。またOPTN-KOマウスの作製に伴い、OPTN-KOであり尚且つヒトの変異型スーパーオキシドジスムターゼ1を持つマウス(OPTN-KO/mSOD1マウス)を交配により獲得することができた。OPTN-KO/mSOD1マウスにおいても胎生期致死が見られず、遺伝子型や雌雄に偏りがないことを確認した。以上のことから本研究課題に取り掛かるにあたり、OPTN-KOおよびOPTN-KO/mSOD1マウスの作製というなくてはならない最も重要な部分を達成することができた。我々の研究室が発見・報告した筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子のオプチニューリンを欠損させた(OPTN-KO)マウスの作製および確認を終えたため、遺伝的背景を純化するために戻し交配を行った。ある程度戻し交配を行った後、ヘテロ接合型のOPTN-KOマウス同士を交配させて、ホモ接合型のOPTN-KOマウスおよびコントロールとしてOPTNを正常に有する野生型マウスを獲得した。これらのマウスの運動機能をロータロッド試験(一定速度で回転する棒上にマウスをのせ、マウスが落下するまでの時間を測定)を用いて解析し始めるに至った。また、OPTN-KOであり尚且つヒトの変異型スーパーオキシドジスムターゼ1を持つマウス(OPTN-KO/mSOD1マウス)については、戻し交配を行ったOPTN-KO(ヘテロ接合型)雌マウスとmSOD1雄を両親とするOPTN-KO(ヘテロ接合型)/mSOD1雄をOPTN-KO(ヘテロ接合型)の雌と交配させることで目的のOPTN-KO(ホモ接合型)/mSOD1マウスを獲得した。さらに比較対象として同交配により野生型、OPTN-KO(ホモ接合型)、およびホモ接合型でoptn遺伝子を持つmSOD1マウスの4群を獲得・準備した。これらのマウスについても上記のOPTN-KOマウス同様にロータロッド試験による行動学的解析を開始した。以上のことから、本研究課題を順調に遂行するに至った。最終年度として、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子であるオプチニューリン(OPTN)を欠損させたマウス(OPTN-KOマウス)の遺伝的背景の純化および行動解析に着手した。純化を終えたマウスの行動解析に関して、現時点では体重の変化や運動機能を調べるロータロッド試験において野生型と比較して未だ有意な変化は見られていない。そのため先行して未純化な世代のOPTN-KOマウスを24ヶ月齢の老齢期まで行動・組織学的に解析したが野生型との違いは見られなかった。また、ヒト変異型スーパーオキシドジスムターゼ1遺伝子改変マウス(mSOD1マウス)については、OPTNを欠損させることで寿命が有意に増加することを明らかにした。研究期間全体を通して実施した研究の成果は、マウスの純化および繁殖に予定以上に時間がかかってしまったことや、早期に変化が現れず老齢期までの2年間解析を続けなければいけなかったことから計画通りには進まなかった。しかし、行動・組織学的な解析方法が確立し、ALSについてマウスで調べるためのストラテジーを得ることができ、何よりも遺伝的背景が未純化とはいえ一連の結果を得ることができた。また、mSOD1マウスのOPTN欠損の研究については、予想外にも寿命を延ばすという結果が得られ、ALS治療に向けての非常に有益な結果であると考えられる。今後は純化済みのOPTN-KOマウスの行動解析を老齢期まで行い、この時期の脳・脊髄について組織解析を行う予定である。mSOD1マウスにおけるOPTNの機能については、個体レベルで見られた寿命延長のメカニズムについて解析を進めていく予定である。

しかし、既存のALSモデルマウスのOPTNを欠損させることで寿命が延びるという非常に興味深い結果を得ることができたことを報告する。OPTN-KOマウスおよびOPTN-KO/mSOD1マウスの繁殖を順調に進め、行動学的解析(ロータロッド試験)に着手することができたため。神経科学行動実験を進めていき、運動障害の発症が確認でき次第、組織学的解析に移行する。また、統計処理を念頭において遺伝子改変マウスの匹数を必要量確保するために交配・繁殖を進めていく。研究の要となるOPTN-KOマウスおよび、OPTN-KO/mSOD1マウスを作製することができた。また、実験の中心に当たる行動学的な解析方法(ロータロッド試験)、組織学的な解析方法(特に脊髄の免疫染色)を確立することができた。研究計画の通りに行動実験および組織学的解析を経時的に行い運動機能障害の発症有無や、脳・脊髄の運動ニューロンにおける神経変性を調べる。また、ALSの特徴でもある運動ニューロン内の封入体形成を確認することでALSのモデルとなりうるのか検討する。また、ALSモデルとなりうることを確認した後、どのようなメカニズムで発症に至るのかを生化学的に調べる。
高温超伝導薄膜を用いた高速・大電流スイッチング素子の開発

本研究では,パルスレーザ堆積(PLD)法を用いて薄い金属基板上に高品位のYBCO薄膜を作製し,高速で大電流容量の電力用スイッチング素子を開発する事を目的としている.KrFエキシマパルスレーザ堆積装置により,厚さ0.10mm及び0.35mmのHastelloy金属基板上にY_2O_3(with ZrO_2)緩衝層を作製し,その上に0.3mm程度のc軸配向のYBCO超伝導薄膜を作製した.0.35mm厚の金属基板の場合,ゼロ抵抗臨界温度T_C=84K,臨界電流密度J_C=1×10^4A/cm_2(at 77K),0.10mm厚の場合T_C=85K,J_C=3.3×10^3A/cm^2(at 77K)が得られた.薄膜の超伝導特性,特にJ_Cに最も関与する結晶の配向性は金属基板表面の平滑度に大きく依存し,機械的研磨及び化学研磨により著しく改善されることが解った.多段階成膜法を用いて,MgO単結晶基板上へYBCO厚膜(膜厚1μm)を作製し,基板界面付近の薄膜作製条件が超伝導厚膜の特性に最も大きく依存することを示した.さらにこれを最適化し,T_C=88K,J_C=1.2×10^6A/cm^2(at 5K)のYBCO厚膜が得られた.また,シミュレーションの結果から,Hastelloy金属基板0.10mm厚の場合のスイッチング時間応答は,0.35mmの場合(1ms)に比べ,数倍改善されることが示唆された.本研究では,パルスレーザ堆積(PLD)法を用いて薄い金属基板上に高品位のYBCO薄膜を作製し,高速で大電流容量の電力用スイッチング素子を開発する事を目的としている.KrFエキシマパルスレーザ堆積装置により,厚さ0.10mm及び0.35mmのHastelloy金属基板上にY_2O_3(with ZrO_2)緩衝層を作製し,その上に0.3mm程度のc軸配向のYBCO超伝導薄膜を作製した.0.35mm厚の金属基板の場合,ゼロ抵抗臨界温度T_C=84K,臨界電流密度J_C=1×10^4A/cm_2(at 77K),0.10mm厚の場合T_C=85K,J_C=3.3×10^3A/cm^2(at 77K)が得られた.薄膜の超伝導特性,特にJ_Cに最も関与する結晶の配向性は金属基板表面の平滑度に大きく依存し,機械的研磨及び化学研磨により著しく改善されることが解った.多段階成膜法を用いて,MgO単結晶基板上へYBCO厚膜(膜厚1μm)を作製し,基板界面付近の薄膜作製条件が超伝導厚膜の特性に最も大きく依存することを示した.さらにこれを最適化し,T_C=88K,J_C=1.2×10^6A/cm^2(at 5K)のYBCO厚膜が得られた.また,シミュレーションの結果から,Hastelloy金属基板0.10mm厚の場合のスイッチング時間応答は,0.35mmの場合(1ms)に比べ,数倍改善されることが示唆された.
小規模多機能型デイサービス施設の創造的地域交流ネットワーク活動に関する研究

地域共生型のまちづくりを推進していくためには,行政のみの支援だけではなく,行政と民間事業者との協働による取り組みが重要である。本研究では,小規模多機能型デイサービス施設を開設するのに資金等を助成している滋賀県,長野県等の事例を調査した。ミックス階層が利用できる拠点づくりは,少子高齢社会の居住支援策として重要であるが,運営面での課題も多い。その解決には,行政と連携しながら施設間のネットワークを強化していく必要がある地域共生型のまちづくりを推進していくためには,行政のみの支援だけではなく,行政と民間事業者との協働による取り組みが重要である。その解決には,行政と連携しながら施設間のネットワークを強化していく必要がある全国的に高齢社会化が進む中で、地域社会では高齢者に限らず、幼児、障害者など社会的弱者が共に生活することができる住生活支援システムを構築していくことが求められている。その一環として、本研究では、小規模多機能型民間デイサービス施設を開設している愛知県、富山県、滋賀県、長野県、静岡県などの事例を取り上げている。研究目的は、地域社会において最も密接な関係にあるデイサービス施設について、地域社会との連携や支援の視点から、デイサービス施設の運営形態とそれに伴う地域社会への活動の広がりを把握し、デイサービス施設のあり方と今後の方向性を明らかにすることにある。調査研究期間は3年間であるが、本年はその初年度に当たる。1.第1次調査では、長野県、長野県の栄村、富山県、滋賀県の自治体に対し、ヒアリング調査した。調査では、自治体サイドが把握しているデイサービス施設の実態、施設への公的施策、高齢者対策などをヒアリングし、高齢者対策の全体像を把握することにした。高齢者対策やデイサービスへの支援策は、自治体により温度差があり、地域性のあることが認められた。今後は、公共と民間の果たす役割の違い、公民協働のあり方などに注目して検討していく。2.第2次調査では、長野県、富山県、滋賀県のデイサービス施設を事例調査した。地域社会との交流や関連諸機関とのネットワークが重要な役割を果たしていることが認められた。他方、小規模多機能型デイサービス施設と比較検討する目的で、いくつかの特別養護老人ホーム、老人保健施設など大規模施設の視察調査を実施した。3.第3次調査では、富山県、滋賀県のデイサービス施設の利用者に対してヒアリング調査を実施した。利用者の属性や施設を利用する上での特徴や課題が把握された。来年度も引き続き同様の調査を実施していく予定である。全国的に高齢社会化が進む中で、地域社会では高齢者に限らず、幼児、障がい者など社会的弱者が共に生活することができる住生活支援システムを構築していくことが求められている。調査研究期間は3年間であるが、本年度は2年目に当たる。初年度では、長野県、長野県の栄村、富山県、滋賀県の自治体に対し、ヒアリング調査した。この調査では、自治体サイドが把握しているデイサービス施設の実態、施設への公的施策、高齢者対策などをヒアリングし、高齢者対策の全体像を把握することにした。さらに長野県、富山県、滋賀県の民間デイサービス施設をいくつか事例調査し、地域社会との古流や関連諸施設との役割を検討した。2年目では、長野県、富山県、滋賀県のデイサービス施設を事例調査した結果をもとに、公共と民間の果たす役割の違い、公民協働のあり方、地域社会との交流や関連諸機関とのネットワーク活動の果たす役割などを検討した。他方、日本の高齢者施設だけでなく、中国北京市、北欧のデンマーク市についても同様の視察調査を実施した。日本の高齢者施設の特徴、問題点を違った形で捉えていくことにする。高齢社会化が全国的に進む中で、地域社会では高齢者に限らず、幼児、障害者など社会的弱者が共に生活することができる住生活支援システムを構築していくことが求められている。調査研究機関は、3年間であり、本年は最終年度に当たる。はじめに各自治体にヒアリング調査を行った。自治体サイドで把握しているデイサービス施設の実態、施設への公的施策、高齢者対策などをヒアリングすることで、自治体の対策には温度差があり、地域性のあることが認められた。さらにデイサービス施設をいくつか事例調査し、地域社会との交流や関連諸施設との役割を検討した。

次にデイサービス施設を事例調査した結果をもとに、公共と民間の果たす役割の違い、公民協働の在り方、地域社会との交流や関連諸機関とのネットワーク活動の果たす役割などを検討した。他方、北京市、デンマーク市についても海外視察調査をした。また、地域社会での活動の中で、名古屋市内で地域に暮らす高齢者の震災対策として家具転倒防止工事のボランティア活動を開始することになった。これも、地域コミュニティ再生につながると考えられるが、本格的な活動は今後に待たれる。最後に全体の総括を行った。
多重安定性を示すグリッド型錯体の合成と物性制御

適切な強度の配位子場をもつ金属イオンは、熱・光などの外場によりスピン状態が可逆に変化するスピンクロスオーバー(SCO)現象を示し、多くの鉄錯体でSCO現象が報告されている。SCOサイトのような分子内に2つ以上の双安定性部位をもつ多重双安定性金属多核錯体は、外場に応じて多段階状態変化を示すことが期待され、多重応答性分子素子としての応用が期待される化合物群である。本研究課題では多重双安定性を示す鉄グリッド型SCO錯体の合成法の確立とその物性制御について研究を行い、2年目にあたる本年度は、酸化物基板・ナノ粒子界面上に多重双安定性鉄錯体を修飾することを目的として研究を遂行した。具体的には多重双安定性を示すグリッド型錯体に、酸化物界面と親和性の高いカルボキシ基を導入することで酸化インジウムスズ(ITO)基板およびITOナノ粒子界面への修飾を行った。カルボキシ基は配位子の合成法を工夫することで配位子に化学修飾した。カルボキシ基をもつグリッド型鉄四核錯体を修飾したITO電極のサイクリックボルタンメトリーを測定したところ、4つの鉄イオンの酸化還元挙動に由来する酸化還元波が観測された。電位の掃引速度依存測定はグリッド型錯体が基板上に固定されていることを示し、基板のAFM像は錯体の多層膜を形成していることを示唆した。また配位子置換法によりグリッド型錯体を導入したITOナノ粒子のTEM像はナノ粒子同士の凝集を観測し、グリッド型錯体が修飾されたことを示唆した,今後は磁化率やXAS測定により、ITO界面上での磁気的多重双安定性について物性評価を行う。(抄録なし)d^4からd^7電子配置をとり、六配位八面体構造をもつ第一遷移金属イオンは、配位子場の強さに依存して低スピン(LS)状態または高スピン(HS)状態をとる。例えば鉄(II)イオンは反磁性状態であるLS状態(S=0)と常磁性状態であるのHS状態(S=2)をとり、温度や圧力、光などの外部刺激によって可逆に磁性を変換することができるスピンクロスオーバー(SCO)挙動を示す。特に光によるSCO現象はLIESST (Light-Induced Excited Spin State Trapping)といい、次世代磁気デバイスへの応用が期待されている。これまでのメモリ素子ではON状態と0FF状態をスイッチングするものが主流である。"0"と"1"のみからなる二進数のメモリは情報密度が低いのに対し、0,1,2,...のように多様な状態をとれる分子素子を開発できれば、情報密度の高いデバイスになることが期待され、その実現は21世紀における高度情報化社会の発展において急務の研究課題といえる。複数のSCO部位を1つの分子に集積化し、複数の安定状態をもつ「多重双安定性・多重安定性分子」を構築することができれば、外場に応じ多段階状態変化を示す新しい分子性機能材料となることが期待できる。本研究では「分子で光による多段階磁性スイッチングの実現」を目的として混合原子価錯体[Fe^<II>_2Fe^<III>_2L_4](BF_4)_6・6CH_3NO_2・(CH_3CH_2)_2O([Fe-<II>_2Fe^<III>_2])の特異なLIESST現象について研究を行った。5Kに保ったSQUIDチャンバー内において、[Fe^<II>_2Fe_2^<III>]のFe(II)MLCTバンドに対応する532nmのレーザー光照射実験を行ったところ、χ_mT値は増加し、[(LS-Fe^<II>)_2(LS-Fe^<III>)_2]→[(LS-Fe^<II>)(HS-Fe^<II>)(LS-Fe^<III>)_2]にFe(II)イオンが選択的に光スピン転移した。また532nmのレーザー光を照射した後、続けて808nmのレーザー光(LS-Fe(III)LMCTバンド)を照射すると、さらなる磁化率の増加を観測し、Fe(III)イオンが選択的にスピン転移し[(LS-Fe^<II>)(HS-Fe^<II>)(LS-Fe^<III>)_<1.5>(HS-Fe^<III>)_<0.5>]となった。5Kにおける光照射^<57>Feメスバウアースペクトルもこの挙動を支持している。すなわち[Fe^<II>_2Fe^<III>_2]は励起光の波長に依存して、スピン状態を選択的に制御できる磁気的三安定性錯体であることを見出した。

カルボキシ基は配位子の合成法を工夫することで配位子に化学修飾した。カルボキシ基をもつグリッド型鉄四核錯体を修飾したITO電極のサイクリックボルタンメトリーを測定したところ、4つの鉄イオンの酸化還元挙動に由来する酸化還元波が観測された。電位の掃引速度依存測定はグリッド型錯体が基板上に固定されていることを示し、基板のAFM像は錯体の多層膜を形成していることを示唆した。また配位子置換法によりグリッド型錯体を導入したITOナノ粒子のTEM像はナノ粒子同士の凝集を観測し、グリッド型錯体が修飾されたことを示唆した,今後は磁化率やXAS測定により、ITO界面上での磁気的多重双安定性について物性評価を行う。混合原子価状態をもつ多重双安定性分子の合成に成功し、Fe(II)イオンおよびFe(III)イオンの分子内スピン転移挙動を初めて観測した。各双安定性部位の吸収をレーザー光により選択的励起することで多段階LIESSTという新しい現象を観測した。昨年度までの研究によって見出された「選択的多段階光励起現象」に伴う多重物性発現の制御の可能性について研究を行う。具体的には多段階LIESSTによる単分子磁石機能や誘電性の多段階制御を視野に入れた分子・配位子設計を行う。また多重双安定性分子を基板上に配列させ分子デバイスへの展開を試みる。(抄録なし)
マウスＹ染色体多型の経世代遺伝効果の分子基盤

本研究では、マウス別亜種由来のY染色体をB6/J系統の遺伝的背景に導入した際にみられた経世代遺伝効果のメカニズムについて明らかにすることを目的とした。しかし、この遺伝的背景では代謝関連表現型データの分散(バラツキ)が大きいことが判明し、急遽、データが安定して計測されることが期待できるB6/N系統に別亜種由来のY染色体を移し変えて表現型を解析した。この結果、B6/Nの遺伝的背景においても経世代遺伝効果が観察された。2年間の研究期間では、当初計画していた経世代遺伝効果の分子メカニズムの解明までは研究を進めることができなかったが、今後、B6/N系統において分子メカニズムの解明を進める予定である。申請者らは、西欧産ドメスティカス(dom)亜種由来のY染色体(Ydom)をB6系統の遺伝的背景に導入したY-コンソミック系統(B6-Ydom)および東南アジア産キャスタネウスのY染色体(Ycas)をB6系統に導入したB6-Ycas系統をそれぞれ樹立し、糖代謝をはじめとしたエネルギー代謝関連の表現型解析のパイロットデータを得ているが、これまで解析に使用していた遺伝的背景がB6/Jであるため、その遺伝的背景効果によると考えられるエネルギー代謝関連表現型のばらつきが懸念されている。そこで、国際マウス表現型解析コンソーシアムでも使用され、エネルギー代謝関連表現型のばらつきが少ないB6/Nを使用することとした。Y-コンソミック系統の遺伝的背景をB6/Nに置き換えることにより、再現性の高い表現型解析が可能となるのみならず、経世代遺伝効果(TGE)やその分子キャリアーの解析を高精度に行うことが可能であると考えた。本年度は、先ず始めに既存のY-コンソミック系統群の遺伝的背景をB6/Nに置き換えるための交配を開始し、年度内に世代を3代進めることができた。この中から、最新の世代を使用した糖代謝を含むエネルギー代謝関連表現型の予備的な収集を行った。これ以外にも、Y染色体上のSlyをはじめとした複数の遺伝子について、複数亜種に由来するY染色体供与系統の多型解析を開始した。また、これまでに作製したY-コンソミック系統を使用した表現型解析のデータ拡充、ならびに肝臓と筋肉を標的組織としたトランスクリプトーム解析やメチローム解析に使用するための組織の収集と保管、さらにはオス個体精子(始原生殖細胞:PGC)を材料として行うための試料の収集についても行った。これまで経世代遺伝効果(TGE)を観察してきたC57BL/6J (B6/J)系統では、エネルギー代謝系の表現型に個体によるバラツキが出ることが報告されている。したがって、TGEのエピゲノム解析を詳細に実施するためには、バラツキが少ないことが知られているB6/N系統の遺伝的背景にY染色体を置換することが重要と考えられた。そこで、エピゲノム解析を本格的に開始する前に、時間が掛かっても遺伝的背景の置換を先に行うことにした。このため、当初の実験計画を一部変更し、既存のY-染色体コンソミック系統をB6/Nへ戻し交配を進めた。さらに、このB6/N系統の遺伝的背景での表現型情報の収集を改めて開始した。一方、免疫関連表現型に関してTGEへの関与が示唆されるSly遺伝子群等の多型解析や、Y-コンソミック系統を対象としたトランスクリプトーム解析については実験に着手することができた。全体としては、計画にやや遅れはみられるものの、28年度の遺伝的背景の置換によって、最終的には着実な進展が図れるものと期待している。これまで、別マウス亜種由来のY染色体をC57BL/6J (B6/J)系統に導入したYコンソミック系統を用いて経世代遺伝効果(TGE)を観察してきたが、B6/J系統では、エネルギー代謝系の表現型に個体によるバラツキが出ることが報告されている。従って、TGEのエピゲノム解析を詳細に実施するためには、バラツキが少ないことが知られているB6/N系統の遺伝的背景にY染色体を置換することが重要と考えられた。さらに、このB6/N系統の遺伝的背景での表現型情報の収集を改めて行った。本研究計画期間内に、既存のY-コンソミック系統群の遺伝的背景をB6/Nに置き換えるための交配を行い、世代を6-7代進めることができた。この中から、最新の世代を使用した糖代謝を含むエネルギー代謝関連表現型の収集を行った。5メチルシトシン抗体を用いた免疫沈降と大規模シーケンシングを組み合わせたMeDIP-Seq法などによる、ゲノムワイドなメチル化部位の検出については、費用対効果を考慮して糖代謝を含むエネルギー代謝関連表現型データの結果の拡充を待って行うこととした。今後の研究により、トランスクリトーム解析のデータと統合したTGE原因遺伝子の同定につなげたい。

しかし、この遺伝的背景では代謝関連表現型データの分散(バラツキ)が大きいことが判明し、急遽、データが安定して計測されることが期待できるB6/N系統に別亜種由来のY染色体を移し変えて表現型を解析した。この結果、B6/Nの遺伝的背景においても経世代遺伝効果が観察された。2年間の研究期間では、当初計画していた経世代遺伝効果の分子メカニズムの解明までは研究を進めることができなかったが、今後、B6/N系統において分子メカニズムの解明を進める予定である。28年度も引き続きドメスティカス由来Y染色体(Ydom)のB6/N系統への戻し交配を継続する。この新規Y-染色体コンソミック系統を材料としてエネルギー代謝関連表現型のY-染色体多型依存性とTGEを追試する。TGEの再現が確認されたら、エピジェネティック制御の分子基盤解明を目指すとともに、雄の生殖細胞(精子)に存在することが想定されるTGEの分子キャリアーを包括的な方法論で探索する。具体的には、肝臓と筋肉を標的組織としたトランスクリプトーム解析により、新規Y-染色体コンソミック系統の雄親とB6雌の交配由来のF1世代個体で有意に糖代謝異常が緩和されていることを検証する。このF1世代の雌雄個体を用いて、表現型の標的と考えられる肝臓と筋肉組織の次世代シーケンサによるRNA-seq解析を行い、対照のB6系統と比較して表現型に関連して発現変動する遺伝子群を網羅的に探索する。遺伝子オントロジーの情報を参照にしつつ、表現型を規定する原因候補遺伝子を探索する。さらに、同じF1世代の肝臓と筋肉組織を調製し、5メチルシトシン抗体を用いた免疫沈降と大規模シーケンシングを組み合わせたMeDIP-Seq法により、ゲノムワイドにメチル化部位を検出する。B6系統と差違のあるDNAメチル化部位については、バイサルファイト・シーケンシング法でDNAメチル化部位の検証を行う。トランスクリトーム解析のデータと統合して原因遺伝子の同定につなげる。遺伝学
非がん慢性痛に対するオピオイド治療の実態調査と適正使用マニュアル・教材開発

目的::本邦において、慢性痛に使用するオピオイド鎮痛薬(以下オピオイド)の依存や濫用が拡大しないよう、適性使用を推進するため、現状を把握して、医療従事者と患者の教育を目指す。研究と成果:ペインクリニック専門医と整形外科医の一部へのアンケート調査を施行、結果は、卒前や卒後の疼痛評価やオピオイド教育は十分とは言えず、オピオイドは慢性痛に有益との回答が3/4、依存や耐性のリスクを懸念が半数以上であった。当科での強オピオイド使用の妥当性についても検討し、発表した。患者や家族向けに、正しい知識の普及のため、「オピオイド鎮痛薬による痛みの緩和法患者さんとご家族のための豆知識」冊子を作成した。本邦で、非がん性慢性痛の緩和と患者の生活の質の向上をめざして、数種のオピオイド鎮痛薬(以下オピオイドと略す)の使用が承認された。しかし、オピオイドは依存性のある薬物である。したがって、依存や濫用、誤用を予防するには、医療者と患者への教育が重要である。そのため、本邦での非がん性痛に対するオピオイド治療の現状を医師、薬剤師、患者に対するアンケート調査を施行して、問題点を明らかにすることを1つの研究目的としている。初年度は、医師向けのアンケート調査票を作成した。調査内容は、背景として、1)年齢/性別、2)臨床経験年数、3)所属施設規模、4)がん性痛のオピオイド治療経験、5)非がん性痛のオピオイド治療経験、6)弱オピオイド処方率、7)強オピオイド処方率、など11項目とした。オピオイドに関する質問票は、オリジナルもしくは欧米で使用された質問票のどちらかを検討した結果、欧米との比較も本研究の視野に入れて、欧州で家庭医(GP)に対して施行された22項目(EuropeanJournalPain.93-98, 2007.内容はオピオイド治療に対する教育、適正使用、使用リスクの3カテゴリー)を選択した。1県の医師会での理事会での承認を得た上で県内整形外科医師会員456名と日本ペインクリニック学会専門医1516名に同調査を郵送無記名で施行した。調査票の回収は4月末までを期日としており、アンケート回収後、統計学的処理も前提に解析する予定である。麻酔科医が母体である日本ペインクリニック学会の専門医は、オピオイドに精通していると一般的には考えられているが、両対象を比較すること、また、年齢や臨床経験、施設規模に分けて比較することで、現在の本邦におけるオピオイド治療の問題点や特徴がわかれば、依存や乱用の予防へとつなげることができる。2年目は薬剤師や患者対象アンケートも施行し、教材つくりの基盤としたい。本研究は、本邦において、非がん性痛のオピオイド治療が社会秩序を厳守し適正に遂行されるために、医療者に対し適切な教材を開発すること、さらに国民(患者)への知識の啓蒙を目的としている。そのために、本邦の現状を把握する必要があることから、I )医師へのアンケート調査、II )薬剤師へのアンケート調査、III )国民(患者)患者へのアンケート調査を行い、その結果から、医薬教育やに国民(患者)啓蒙のための教材づくりを予定している。当該年度は、I )に関する研究として、医師に対するアンケート調査の回収と解析を施行した。アンケート調査は、European Journal of Pain 11 (2007) 93-98に掲載された欧州でGP(家庭医)向けに施行されたアンケート調査を和訳したもので、非がん性慢性痛に対するオピオイド治療の教育、適正使用、使用リスクの3カテゴリーに分かれた22問から成る。その結果、日本ペインクリニック学会専門医1516名中780名からの回答を、すでに解析済みであり、第49回日本ペインクリニック学会(2015年7月)で発表予定である。また、1県内の整形外科医会員456名中136名の回答も、すでに解析済みであり、その成果は第8回日本運動器疼痛学会(2015年12月)で発表予定である。II )に関する研究は、アンケート調査が準備段階に入った。III)に関するアンケート調査も、作成途中である。さらに教育に関する教材は、連携研究者とともに考案中である。non-cancer chronic painに対するオピオイド治療は、長期投与の有用性は立証されておらず、高用量長期投与においてQuality of daily life(QOL)は改善しないと言われている。いかに患者に安全かつ有効なオピオイド治療をおこなえるかが、日本社会にとっても大きな問題である。そこで、医療現場の意識調査を医療者と患者の両者から行い現状を把握すること、non-cancer chronic painに対するオピオイド治療が適切になされるための教材づくりを行うことを目的としている。平成25年度に作成したオピオイド治療に関するアンケート調査票(背景とオピオピド使用状況、Kirsty Hutchinsonの論文のアンケート調査を和訳の1)痛みの評価と治療の教育2)オピオイド適正使用3)オピオド依存のリスク)を使用して、平成26年度に日本ペインクリニック学会専門医と兵庫県整形外科医会の整形外科医を対象にし郵送でのアンケート調査を行った。ペインクリニック専門医は780名、整形外科医は136名の回答を得た。平成27年度にその結果を総括し、第49回日本ペインクリニック学会と第8回日本運動器疼痛学会で発表した。さらに、オピオイド処方の薬剤指導に携わる薬剤師の意識を調査するために、星薬科大学セミナー出席者を対象に、薬剤師むけに改変を加えた同質問票を用いて調査を施行した。

薬学部のセミナー時の調査結果では、128名の回答が得られ、解析と総括を行った。その結果は、平成28年の世界疼痛学会で発表予定である。世界疼痛学会において、他国の医師や医療従事者の意見もふまえて、論文作成を目指している。患者質問票に関しては、どのような形式が、倫理委員会にも承認され、患者の実態を明らかにでき、患者の負担を最小限にとどめることができるかなど、困難な問題もあり、検討中である。患者調査結果により教材の内容も左右されるため、全体的には、やや遅れている。目的:本邦では、オピオイド鎮痛薬(以下オピオイドと略す)はがん疼痛を中心に使用されてきたが、近年、非がん疼痛にも使用が拡大している。一方で、欧米では、オピオイドの依存や濫用が若い世代を中心に社会問題となっている。そこで、本邦でのオピオイドの適性使用を推進するためには、医療従事者のオピオイドに対する知識や考え方に関する現状把握を行うこと、同時に患者教育が必要と考えた。研究と結果:1)ペインクリニック専門医、整形外科医、薬剤師に対して、オピオイドに関する教育、適性使用、依存についてのアンケート調査を実施した。各職種についての結果からの考察と、3者の比較を行い、日本ペインクリニック学会、日本運動器疼痛学会、国際疼痛学会、に発表した。日本ペインクリニック学会専門医と兵庫県整形外科医会の整形外科医を対象にした郵送でのアンケート調査では、ペインクリニック専門医は780名、整形外科医は136名の回答を得た。卒前・後教育:痛みの治療と評価に関しては、不適切であったとの回答は半数以下であった。処方に関して、慢性非がん性疼痛を治療するうえで有益との回答は3/4を占め、半数以上が機能の改善を伴わなくとも痛みを軽減することができれば充分に正当化されると回答した。リスクに関しては、依存や耐性が障害であると半数以上が回答した。2)当科での非がん慢性痛に対する適性使用の現状を、強オピオイド使用者を対照として後ろ向きに調査した結果を、日本緩和医療学会に発表した。3)患者用に「オピオイド鎮痛薬による痛みの緩和法患者さんとご家族のための豆知識」冊子を作成した。協力研究者の施設においても、教育普及を目的として、患者に配布予定である。今後の展望:現在統計処理、論文化をすすめている。さらにオピオイドが社会に浸透していく中で、非疼痛専門医の使用機会が増大することを考慮して、適性使用の啓蒙のための研究を継続する。目的::本邦において、慢性痛に使用するオピオイド鎮痛薬(以下オピオイド)の依存や濫用が拡大しないよう、適性使用を推進するため、現状を把握して、医療従事者と患者の教育を目指す。研究と成果:ペインクリニック専門医と整形外科医の一部へのアンケート調査を施行、結果は、卒前や卒後の疼痛評価やオピオイド教育は十分とは言えず、オピオイドは慢性痛に有益との回答が3/4、依存や耐性のリスクを懸念が半数以上であった。当科での強オピオイド使用の妥当性についても検討し、発表した。患者や家族向けに、正しい知識の普及のため、「オピオイド鎮痛薬による痛みの緩和法患者さんとご家族のための豆知識」冊子を作成した。
プロスタグランディンE2-EP4受容体経路活性化による食塩感受性治療の可能性

我々は、シクロオキシゲナーゼー1(COX-1)遺伝子欠失マウスが、正常マウスに比較して、高食塩食下で血圧上昇と多尿を示すことを明らかとした。本機序の一因として、プロスタグランディンE2(PGE2)-EP4受容体経路の役割に着目した。EP4はcAMP産生を介して水再吸収を促進することが報告されており、実際、選択的EP4作動薬は水再吸収を亢進するが、一方、Na再吸収は亢進しなかった。Na再吸収の亢進を抑制する情報伝達経路として、選択的EP4作動薬が、培養腎皮質集合管(M-1)細でMAP kinase phosphatase-1(MKP-1)の発現とそれに伴うp38蛋白リン酸化の抑制を誘導すること、さらに、選択的p38阻害薬が、Akt,Sgk1蛋白リン酸化を抑制することで、Na再吸収を抑制する可能性を明らかとした。本研究より、EP4受容体活性化の水再吸収の促進とNa再吸収の抑制機序の一端が示された。本研究では、COX-1遺伝子欠失マウスの食塩感受性の原因として、ProstaglandinE_2(PGE_2)低産生に着目し、特に4種類存在するPGE_2の受容体(EP_1EP_4)のうち、EP_4受容体が食塩感受性に関与する可能性を解析することを目的とする。EP_4受容体遺伝子欠失マウスは食塩感受性を示すことが報告されているが、現在のところその機序は不明である。我々はこれまでに、EP_4受容体作動薬が腎皮質集合管Na輸送体(ENaC)mRNA発現低下とENaC活性制御因子であるAkt,Sgk-1のリン酸化低下を介して腎皮質集合管のナトリウム再吸収を抑制する可能性を明らかとした。さらに、EP_4受容体作動薬によるbeta-およびgamma-ENaC mRNA発現低下へのProtein kinase A(PKA)によるERK活性化の関与、そしてAktのリン酸化低下へのPKA活性化の関与を明らかとした。興味深いことに、PP1およびPP2A阻害薬であるオカダ酸を用いた検討から、このPKAによるAktのリン酸化低下はPhosphoinositide 3-kinase(PIP3K)の活性低下ではなく、phosphataseの活性化を介した反応である可能性が示されている。一方、EP_4受容体作動薬によるalpha-ENaC mRNA発現低下およびSgk-1リン酸化低下機序は不明であり、今後EP_4受容体とMAPK系(ERK,p38,JNK)の関係について検討を行う予定である。来年度以降、糖尿病モデルへのNSAIDs投与による水・ナトリウム貯留モデルの作成、そして同病態に対するEP_4受容体作動薬の治療薬としての可能性についても検討を行う予定である。以上の検討より、EP_4受容体作動薬は集合管レベルではアルドステロン経路に抑制的に、バゾプレシン経路に促進的に働くことで水・電解質の制御に関与する可能性が示された。皮質集合管細胞でのcAMPの作用機序の一つを明らかとしたこと、そして、脱水と低K血症を合併するバーター症候群へのEP_4受容体作動薬の応用の可能性も今後期待されることから、本研究のもつ意義は大きい。食塩感受性は心血管疾患、インスリン抵抗性、糸球体硬化の危険因子であり、その発症機序および治療法の解明は重要である。本機序の一因として、プロスタグランディンE2(PGE2)-EP4受容体経路の役割に着目し、選択的EP4作動薬のラット腹腔内投与(6×10^<-10>mol/g体重)が、血漿アルドステロン増加(Veh320±70, EP_41006±77pg/ml)、尿量減少(Veh842±166, EP_4193±36ul/2hr)、FEK(Veh10.1±0.8, EP42.8±0.7%)とTTKG(Veh7.8±0.5, EP_43.1±1.0)低下を生じるが、FENaに影響しないことを示した(Veh0.036±0.008, EP40.029±0.008%)。

以上より、選択的EP4作動薬は短期的には、水再吸収を亢進しアルドステロン上昇を生じるが、Na再吸収を亢進せず、K排泄を抑制することが明らかとなった。培養腎皮質集合管(M-1)細胞へのEP(10^<-6>M)およびAC作動薬(Forscolin:10^<-6>M)負荷はp38, Akt, Sgk1蛋白リン酸化を抑制し、p38蛋白脱リン酸化酵素であるMKP1の発現を誘導した。選択的p38阻害薬(BIRB796:10^<-5>M)は、Akt, Sgk1蛋白リン酸化を抑制した。以上より、選択的EP4作動薬によるMKP-1の誘導とp38蛋白脱リン酸化が、Akt, Sgk1蛋白リン酸化の抑制により、Na再吸収を抑制する可能性が示唆された。本研究より、EP_4受容体活性化の水再吸収の促進とNa再吸収の抑制機序の一端が明らかとなった。本研究で得られた結果は、PGE_2の制御による夜間多尿の治療法開発など、今後の幅広い臨床応用が期待される。