hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一酸化窒素(NO)と活性酸素種(ROS)からみた腹膜機能のリアルタイム解析

我々は,酸化ストレスによる腹膜機能低下を,活性酸素種とNOの相互関係に着目し検討してきた。先ず酸化ストレスによる腹膜傷害の解析に,リアルタイムでのNO測定が必要と考えた。これまでNOの直接計測の報告はなく,NO動態の基本的知見を得ることを目的し,透析液排液中のNO濃度をNOセンサを用いて直接計測しその方法を確立した。それにひき続きCAPD療法中におけるNOおよび代謝関連物質の動態を検討することを目的とし,排液中のNO,NOS補酵素tetrahydrobiopterin(BH4),dihydrobiopterin(BH2),NOの合成阻害物質Asymmetric Dimethylarginine(ADMA)の濃度を計測した。21名の透析液排から約50mlのサンプルを採取した。各サンプル中のNO濃度をNOセンサで,BH_4,BH_2,ADMAの濃度はHPLC法で計測した。交換直前(腹腔内貯留時間:56時間)の透析液排液(使用済液)中のNO濃度は,交換直後の透析液排液(交換直後液)中のNO濃度に比べて高値を示した(6.4±0.8nMvs.2.5±1.5nM;p<0.05)。またBH_4濃度も使用済液の方が交換直後液に比べて有意に高値であった(4.1±0.9ng/ml vs.0.3±0.2ng/ml;p<0.05)。NO濃度とBH_4の間には正の相関関係が見られた(p<0.05)。またADMA濃度は使用済液の方が交換直後液に比べて有意に高値であり,NO濃度と負の相関関係が認められた(p<0.05)。CAPD透析液中NO濃度は,滞留時間が長いほど高値を示し腹膜組織およびその周辺組織からのNO産生が示唆された。その産生変動にNOS補酵素BH_4,NOの合成阻害物質ADMAの関与が疑われた。持続式携帯腹膜透析(CAPD療法)は高ブドウ糖透析液の使用により,酸化ストレスが生じる。また長期(CAPD)療法による腹膜機能低下に,一酸化窒素(NO)の産生および代謝の異常の関与が推測されている。したがって酸化ストレスによる腹膜傷害の解析に,リアルタイムでのNO測定が必要と考えた。これまで,NOの直接計測の報告はなく,本研究では,透析液排液中のNO濃度をNOセンサを用いて直接計測し,CAPD療法におけるNO動態の基本的知見を得ることを目的とした。採取した透析液排液中にカテーテル型NOセンサ感知部を浸し撹拌しながらNO濃度を測定した。NOセンサによるNO測定の原理は,ポーラグラフィーによるNO酸化電流値の計測値で,それを濃度に換算した。一方,NO酸化物の濃度測定は,NO_2^-をグリース試薬で反応させピンク色のアゾ色素を生成させ,その溶液吸光度を測定し濃度を換算して求めた。NO_3^-は,還元カラムでNO_2^-に還元して測定した。その結果,透析液排液中にはNOが計測され得るレベルで存在し,経時的に変動していた。NO濃度は,透析液交換直後から1時間までは増加し,2時間後,3時間後と次第に低下した。NO酸化物の濃度は,逆に次第に増加を認めた。NO濃度とNO酸化物濃度の経時的推移に大きな差を認めた。CAPD療法におけるNOの動態をより正確に把握でき,今後の治療・診断法の確立に寄与すると推測される。

我々は,酸化ストレスによる腹膜機能低下を,活性酸素種とNOの相互関係に着目し検討してきた。先ず酸化ストレスによる腹膜傷害の解析に,リアルタイムのNO測定が重要と考えた。これまでNOそのものを直接計測した報告はない。昨年はNO動態の基本的知見を得ることを目的し,透析排液中のNO濃度をNOセンサを用いてリアルタイムに計測する方法を確立した。本年は,CAPD療法中におけるNOおよび代謝関連物質の動態を検討することを目的として,排液中のNO,dihydrobiopterin(BH_2),tetrahydrobiopterin(BH_4),Asymmetric Dimethylarginine(ADMA)の濃度を計測した。21名の透析液排から約50mlのサンプルを採取した。各サンプル中のNO濃度をNOセンサで,BH_4,BH_2,ADMAの濃度はHPLC法で計測した。交換直前(腹腔内貯留時間:56時間)の透析液排液(使用済液)中のNO濃度は,交換直後の透析液排液(交換直後液)中のNO濃度に比べて高値を示した(6.4±0.8nM vs.2.5±1.5nM;p<0.05)。またBH4濃度も使用済液の方が交換直後液に比べて有意に高値であった(4.1±0.9ng/ml vs.0.3±0.2ng/ml;p<0.05)。NO濃度とBH_4の間には正の相関関係が見られた(p<0.05)。また,NOの合成阻害物質であるADMA度は使用済液の方が交換直後液に比べて有意に高値であり,NO濃度と負の相関関係が認められた(p<0.05)。CAPD透析液中NO濃度は,滞留時間が長いほど高値を示し腹膜組織およびその周辺組織からのNO産生が示唆された。その産生変動にNOS補酵素BH_4,ADMAの関与が疑われた。今後,腹膜障害との関連を検討する予定である。
複雑な海底起伏を考慮した非線形不規則波を受ける超大型浮体の限界挙動解析

本研究においては,浅水域かつ複雑な海底地形を有する海域に超大型の弾性浮体構造物が設置され,これに不規則な非線形波が作用する場合における応答を精度よく予測できる数値シミュレーション手法を開発することを目的とした.平成14年度は,まず,平面波浪場の解析プログラムの開発・コーディングから始めた.開発されたプログラムでは,波浪の斜面へのかけあがり現象の再現ができており,かなりの強非線形波へも適用可能なことが確認された.また,異なる2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における,任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムの開発をおこない,従来の文献での値と比較した.平成15年度は,異なる2方向から入射する2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における,任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムの開発をおこなった.実際に,本プログラムを弾性を考慮したポンツーン浮体の長周期動揺問題に適用することをもおこない,長周期変動漂流力の予測において,定常漂流力を用いる近似計算手法では必ずしも実態を反映せず,2次回折波力を正しく考慮した計算を要することを数値計算により確認した.また,超大規模計算となる超大型浮体の非線形波浪場内での応答計算を実現するための,多重極展開を利用した高速化手法についての各種開発を実施した.平成16年度は,異なる2方向から入射する2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムを完成させるとともに,浮体まわりの非線形波浪場の解析へと拡張をおこなった.また,多重極展開を利用した高速化手法において,特に連立一次方程式の反復解法における収束特性の改善が,計算時間短縮におけるキーポイントとなるため,一連のソルバーの改良に関する研究を実施し,当初の計算速度に比べ1/51/10の短縮に成功した.本研究においては,浅水域かつ複雑な海底地形を有する海域に超大型の弾性浮体構造物が設置され,これに不規則な非線形波が作用する場合における応答を精度よく予測できる数値シミュレーション手法を開発することを目的とした.平成14年度は,まず,平面波浪場の解析プログラムの開発・コーディングから始めた.開発されたプログラムでは,波浪の斜面へのかけあがり現象の再現ができており,かなりの強非線形波へも適用可能なことが確認された.また,異なる2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における,任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムの開発をおこない,従来の文献での値と比較した.平成15年度は,異なる2方向から入射する2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における,任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムの開発をおこなった.実際に,本プログラムを弾性を考慮したポンツーン浮体の長周期動揺問題に適用することをもおこない,長周期変動漂流力の予測において,定常漂流力を用いる近似計算手法では必ずしも実態を反映せず,2次回折波力を正しく考慮した計算を要することを数値計算により確認した.また,超大規模計算となる超大型浮体の非線形波浪場内での応答計算を実現するための,多重極展開を利用した高速化手法についての各種開発を実施した.平成16年度は,異なる2方向から入射する2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムを完成させるとともに,浮体まわりの非線形波浪場の解析へと拡張をおこなった.また,多重極展開を利用した高速化手法において,特に連立一次方程式の反復解法における収束特性の改善が,計算時間短縮におけるキーポイントとなるため,一連のソルバーの改良に関する研究を実施し,当初の計算速度に比べ1/51/10の短縮に成功した.本研究においては,浅水域かつ複雑な海底地形を有する海域に超大型の弾性浮体構造物が設置され,これに不規則な非線形波が作用する場合における応答を精度よく予測できる数値シミュレーション手法を開発することを目的とした.まず,平面波浪場の解析プログラムの開発・コーディングから始めた.基本となるのはブジネスクモデルであり,海岸工学の分野ではかなり実績のある方法である.しかしながら,急峻な海底勾配を伴い,またリーフエッジでの海底面露出を含む極めて強い非線形性を精度良く計算するために,その差分計算過程にはかなりの工夫を要した。具体的には、オックスフォード大学のEatock Taylor教授の研究グループとの共同研究として,Borthwick講師の助言に基づき,海底面露出ならびに波のかけ上がりをも再現できる数値アルゴリズムを断面2次元問題に関してコーディングし、その性能確認後,3次元モデルへの拡張をおこなった。開発されたプログラムでは、波浪の斜面へのかけあがり現象の再現ができており、かなりの強非線形波へも適用可能なことが確認された。これと平行して、波浪の非線形性を考慮した、周波数領域での計算プログラム開発をおこなった。具体的には、異なる2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における、任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムの開発をおこない、従来の文献での値と比較した。今後は、これをさらに高速多重極法アルゴリズムと併用するとで、超大型浮体の非線形波浪場内での波浪応答解析手法へと拡張する。

本研究においては,浅水域かつ複雑な海底地形を有する海域に超大型の弾性浮体構造物が設置され,これに不規則な非線形波が作用する場合における応答を精度よく予測できる数値シミュレーション手法を開発することを目的とした.本年度は、特に、波浪の非線形性を考慮した、周波数領域での計算プログラム開発にむけての基礎的な開発研究をおこなった。具体的には、異なる2方向から入射する2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における、任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムの開発をおこなった。すなわち、昨年度までの本研究では、同一方向から入射する2周波数に対する回折波力の計算プログラムを開発したが、これをさらに、異なる2方向波を受ける場合に拡張した。これによって、実際の海洋波浪場における多方向不規則波中での浮体構造物の応答解析に対する予測が可能となる。実際に、本プログラムを弾性を考慮したポンツーン浮体の長周期動揺問題に適用することをもおこない、長周期変動漂流力の予測において、定常漂流力を用いる近似計算手法(Newman近似)では必ずしも実態を反映せず、2次回折波力を正しく考慮した計算を要することを数値計算により確認した。これは、超大型浮体の限界時挙動における特に係留系の挙動に極めて重要な情報を提供するもので、来年度もさらに検討をおこなう予定である。また、これと並行して、超大規模計算となる、超大型浮体の非線形波浪場内での応答計算を実現するための、多重極展開を利用した高速化手法についての各種開発を実施した。すなわち、2次回折波力の計算においては、1次回折波力の計算時よりさらに細かいメッシュによる計算を要するため、大規模計算における高速化手法が益々重要になる。現在、1次回折波力に対する解析であるが、30万自由度問題を実用的に解くとこのできるレベルを達成しつつある。本研究においては,浅水域かつ複雑な海底地形を有する海域に超大型の弾性浮体構造物が設置され,これに不規則な非線形波が作用する場合における応答を精度よく予測できる数値シミュレーション手法を開発することを目的とした.本年度は、波浪の非線形性を考慮した周波数領域での計算プログラム開発にむけての開発研究をおこなった。具体的には、前年度において開発された異なる2方向から入射する2周波数を有する弱非線形波が入射する問題における、任意形状浮体に作用する回折波力の計算プログラムを完成させるとともに、さらに、浮体まわりの非線形波浪場の解析へと拡張をおこなった。これによって、実際の海洋波浪場における多方向不規則波中での浮体構造物の応答予測が可能となる。また、波浪場を同時に解析することで、たとえばプラットフォーム下面に対する波浪打上げ評価等にも用い得る。また本プログラムを、弾性を考慮したポンツーン浮体の長周期動揺問題に適用することもおこない、長周期変動漂流力の予測において、定常漂流力を用いる近似計算手法(Newman近似)では必ずしも実態を反映せず、2次回折波力を正しく考慮した計算を要することを数値計算により確認した。今年度は、この結果を実験的にも確認することを目的に、実海域における浮体構造物の動揺測定を(独)海上技術安全研究所と共同で実施、台風通過時の大きな応答値を記録でき、今後、解析値との比較・検証をおこなっていく。また、これと並行して、超大規模計算となる超大型浮体の非線形波浪場内での応答計算を実現するための多重極展開を利用した高速化手法についての各種開発を実施した。
精密高分子開始剤へのモノマー挿入反応を利用した配列制御型高分子の開発

本研究では、主鎖中に複数のリビング重合開始骨格を有する高分子開始剤を用いることで全ての開始骨格に対して「同時に」モノマーの挿入反応を行い、配列制御型高分子の合成を行うことを目的とした。最終年度である本年度は、ニトロキシド系精密高分子開始剤を利用して、モノマー挿入反応を行うことにより、マルチブロック共重合体の合成と物性評価を検討した。ニトロキシド系高分子開始剤の合成は、前年度までに確立した手法に応用して、テレケリックオリゴマーを用いた重付加反応により行った。具体的にはリビング重合開始骨格を有するジオールとポリ(テトラヒドロフラン)ジイソシアネート誘導体を用いて行った。重付加反応は、触媒としてジブチルスズジラウレートを用いて、DMF中で行うことで、定量的に対応する精密高分子開始剤が得られた。主鎖にポリ(テトラヒドロフラン)鎖を有する精密高分子開始剤に対するスチレン挿入反応はリビング的に進行し、挿入されるポリスチレン鎖の鎖長が制御され、マルチブロック共重合体を創製可能であることが明らかになった。得られた配列制御高分子の物性評価は、動的粘弾性測定、示差走査熱量分析、引張試験などにより行った。スチレンの挿入反応を制御すること得られた多様な長さのポリスチレン鎖を持つマルチブロック共重合体は、物性が系統的に変化することが示された。以上のように、本研究では精密高分子開始剤へのモノマー挿入反応を利用した配列制御高分子の開発に成功した。本年度は、主鎖中にリビングラジカル重合開始骨格(アルコキシアミン)を有する精密高分子開始剤の合成を行った。ラジカル重合系は多くの有用な置換基に対して反応不活性であるためその適用範囲は広いと考えられる。アルコキシアミン骨格を有するジオール誘導体とジイソシアナートを重付加反応することによりポリウレタン系精密高分子開始剤の合成を行った。室温で反応を行うことで、熱に対して反応活性なアルコキシアミン骨格を有する精密高分子開始剤の合成に成功した。得られた高分子開始剤を用いてスチレンの挿入反応を行った。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)、核磁気共鳴(NMR)測定、赤外吸収(IR)測定よりスチレンの挿入反応を確認した。スチレンの転化率の増加に伴い、分子量の直線的な増加が観測された。開始剤モデルを用いた結果より、高分子開始剤系での重合反応はリビング的に進行していることが示唆された。以上のことより、得られた高分子は、ポリスチレン主鎖中に等間隔でウレタン部位を有する配列制御高分子であることが明らかとなった。また、アルコキシアミン型の高分子開始剤は単独で加熱することにより分子量の変化が観測された。この現象はアルコキシアミン骨格間のラジカル的な交換反応によるものであることが、モデル反応より明らかとなった。実際に、分子量の異なるポリ(アルコキシアミン)を混合して加熱を行ったところ、GPCプロファイルで二峰性を示していたものが単峰性になるという現象が確認された。本年度は、昨年度に引続きリビングラジカル重合開始骨格(アルコキシアミン)を有する精密高分子開始剤の合成を行った。また、主鎖にアルコキシアミン骨格を導入したポリエステル、ポリウレタンの主鎖交換反応によるハイブリッド化を行い、GPC測定におけるプロファイルの変化、NMR測定による構造解析の結果より、それぞれのポリマーが主鎖レベルで均一に分散されたハイブリッドポリマーの創製が可能であることを明らかにした。共有結合であるにもかかわらず、特定の外部刺激により可逆的に解離して構造再編成を引き起こす構造再編成ユニット(動的共有結合)の一つであるアルコキシアミン骨格のラジカル交換反応を用いて、主鎖レベルでの異種高分子の複合化に成功した初めての例である。また、リビングラジカル重合(ATRP、NMP)を利用して、高分子側鎖、高分子末端にアルコキシアミン骨格を導入した分子量分布の狭いポリマーをそれぞれ合成し、側鎖-末端間のラジカル交換反応により、特異的な外部刺激(熱)に応答して可逆的に構造再編成する、動的グラフト化反応系を構築した。従来の分子間相互作用を利用した反応系と異なり、室温では極めて安定な共有結合である動的共有結合を構造再編成ユニットとして用いているため、特異的な環境においてのみ構造再編成を引き起こし、外部環境を反映した高分子構造を形成することが可能な動的高分子反応系の構築に成功した。

スチレンの挿入反応を制御すること得られた多様な長さのポリスチレン鎖を持つマルチブロック共重合体は、物性が系統的に変化することが示された。以上のように、本研究では精密高分子開始剤へのモノマー挿入反応を利用した配列制御高分子の開発に成功した。
間葉系細胞の分化転換機構解明を目指したエピジェネティック解析

間葉系分化転換モデルとして10T1/2線維芽細胞を用い、脱メチル化ならびにヒストン修飾に影響を与える試薬を作用させ、分化転換に及ぼす影響を調べたところ、Aza-cytidineによる筋肉分化誘導に対し、HDAC-inhibitorTSAがその効果を抑制した。同様にmyoD誘導による筋肉分化誘導に対してTSAが抑制した。myogeninpromoterのCpGメチル化レベルはBisulfateシークエンスではAza-cytidineで脱メチル化が起きる部位がみられた。一方myoDによる筋肉分化において、ampliconシークエンスによる解析を行ったところCpGメチル化の変動は認められなかった。Estradiol添加でMyoDを発現誘導できるレトロウィルスpBabe-MyoD-ERを線維芽細胞10T1/2に対して感染させ、Estradiol、tamoxifen(4-OHT)により筋芽細胞様の形態変化が速やかに起きることを確認した。4-OHTによる発現誘導時にヒストンアセチル化阻害薬TSAを処理すると、筋肉への分化が抑制され、myogeninの発現誘導が顕著に阻害された。この効果はmimosine, thymidineによる、細胞増殖抑制の場合も同様に観察された。従って、MyoDによる筋肉への分化転換は細胞増殖が必要であることが示唆された。次に、myogeninプロモーターのシトシンメチル化解析をbisufate sequencingにより行った。エンハンサーから第一イントロンに至る領域でのすべてのシトシンのメチル化を解析した。colony PCRを行い、それぞれ20から30クローンをサンガー法にてシークエンス行ったところ、4-OHTによる発現活性化によって局所で特異的にメチル化レベルが下がり、mimosine, thymidineによる、細胞増殖抑制ではメチル化の減少が阻害されると思われる部位が見いだされた。ここでさらにシークエンスコロニー数を増やして各80クローン程度行ったところ、メチル化レベル変動は顕著には認められなくなったため、ampliconsのdeep sequencingを行った。10000 reads以上解析したところ、4-OHTによる発現活性化のみならず、細胞増殖抑制による分化阻害時にも、どのシトシンにおいてもメチル化の変動は認められなかった。MyoDによる分化転換に伴っておきるmyogeninの発現誘導には脱メチル化機構の関与は薄い可能性が示唆された。脱メチル化以外の別のエピジェネティックな変化を想定し、更なる解析を行っている。本年度はMyoDの発現誘導による分化転換モデルの確立を行い、さらにAza-cytidine処理による線維芽細胞から筋肉への分化転換モデルと比較し、エピジェネティックな変化の解析を行った。Estradiol添加でMyoDを発現誘導できるレトロウィルスpBabe-MyoD-ERを線維芽細胞10T1/2に対して感染させ、Estradiol、tamoxifen(4-OHT)により筋芽細胞様の形態変化が3日以内に観察されることを確認した。またAza-cytidine処理時ならびに4-OHTによる発現活性化時にヒストンアセチル化阻害薬TSAを処理すると、双方の筋肉への分化転換が抑制された。さらにその際には、MyoDのターゲット遺伝子であるmyogeninの発現誘導が顕著に阻害された。分化転換におけるmyogeninの発現にはプロモーターのDNAメチル化の変化を伴うことが知られているので、次に、myogeninプロモーターのシトシンメチル化解析をbisufate sequencingにより行った。エンハンサーから第一イントロンに至る領域でのすべてのシトシンのメチル化を解析したところ、Aza-cytidine処理時ならびに4-OHTによる発現活性化時によって局所で特異的に脱メチル化するシトシン部位を同定した。その部位はTSAによりもとのメチル化状態へ戻った。non-CpGについては低メチル化状態のまま変化が認められず、このことはメチル化感受性制限酵素を用いた方法でも確認した。これらにより分化転換において極めて重要なシトシンの脱メチル化部位を特定した。分化転換モデルの確立とエピジェネティックな変化の解析に着手する、という当初の目的を達成することができた。すなわちはMyoDの発現誘導による分化転換モデルとAza-cytidine処理による線維芽細胞から筋肉への分化転換モデルと比較した。ヒストンアセチル化阻害薬TSAを処理すると、双方のモデルでの筋肉への分化転換が抑制されるという興味深い結果を得た。その上でDNAメチル化の変化を詳細に検討したところ、間葉系細胞である筋肉への分化転換に極めて重要な脱メチル化部位をヌクレオチドレベルで同定できた。脱メチル化部位はTSAでもとのメチル化レベルへ戻った。今後この脱メチル化部位の分化転換における機能を解析する方向へ研究を展開する基盤を確立できた。分化転換に極めて重要な脱メチル化部位を同定できたという前年度の結果に基づき、その部位の脱メチル化における機能、その機能の制御に関わる分子の候補を同定することで、分化転換機構の一部を解明することを目指す。具体的には1)脱メチル化部位の機能解析を行うために、脱メチル化部位のエンハンサープロモーターを単離し、転写活性化能を指標とした機能解析を行う。

すなわち同部位のシトシンに人工的にメチル化を行ったもの、あるいは一部のシトシンを別の塩基に置換して他の部位、いくつか特異的な部位だけのシトシンを残し、その部位のメチル化を行ったものを用意する。その上でそれらの転写活性化能を比較する。このことで転写活性化に必要な脱メチル化シトシン部位を同定する。2)次に、そのシトシン近傍に結合するエピジェネティック関連タンパクをスクリーニングする。その候補としては他のシステムでの脱メチル化反応に関わることが知られている分子を候補とする。DNA配列データベース上の情報も参考にする3)それらの分子が実際にクロマチン上の当該部位に結合しているか否かを検討する。これらにより脱メチル化から分化転換へのメカニズムの一部が解明されることが期待される。(物品費)今年度は脱メチル化部位のエンハンサープロモーターの解析とchip、抗体実験が主たる研究になるので、分子生物学実験試薬、抗体ならびに細胞培養、生化学実験等に必要な消耗品を使用する。(旅費)また成果発表の一環として学会発表を予定しており、そのための旅費を使用する(日本分子生物学会)(謝金)chipについては共同研究先である大阪大学の木村教授の研究指導を予定しており、謝金を用意する。(その他)研究成果についてはだエータがまとまり次第論文発表する予定であり、その時の投稿料として用意する。
広汎性発達障害の疾患感受性遺伝子解明のための多施設共同研究

本研究は、わが国では数少ない自閉症の研究機関がチームを組み、自閉症を代表とする広汎性発達障害(PDD)の疾患感受性遺伝子群探索のため、対象のリクルートと候補遺伝子の解析を進めた。対象リクルートに関しては、三重県、愛知県の地域療育機関ならびに、東京大学医学部附属病院「こころの発達診療部」と連携して、当事者・家族の協力のもとにリクルートを進め、平成18年度末の段階で、家系サンプル240例を含む300例以上のPDDサンプルの収集を終えている。これらを用いて2番、7番および1番染色体(Angelman症候群領城とGABA受容体群)の各長腕領域の候補遺伝子を中心に、北里大学と解析領域を分担して行った。7番染色体長腕上ではTAC1,NPTX2,RELN, LAMB1,LAMB4,NRCAMS-SCAM, FOXP2,PTPRZ1,WNT2,NPTX2などの解析を行い、この一部でPDDとの関連が強く示唆された。鳥取大学では、三塩基繰り返し配列の影響に注目し、脆弱X症候群のFMR遺伝子における繰り返し多型の影響を検討したが、一般の自閉症では関連は認めなかった。一方HOXA1遺伝子のヒスチジン繰り返し部分で、自閉症サンプルで新たな繰り返し多型を発見、結果的に自閉症との関連は否定的であったが、細胞機能障害を通じて神経分化に対する何らかの異常を引き起こす可能性が示唆された。この他に、レット症候群におけるMECP2遺伝子のアリル特異的発現の検討、Neuroligin関連遺伝子のエクソン部分PDDサンプルにおける変異探索等を行った。後者では、現在までのところ変異は見出されていない。自閉症やアスペルガー症候群など広汎性発達障害(PDD)には複数の遺伝子からなる遺伝的要因が極めて強く作用するが、わが国ではこれらの遺伝子解明への取り組みはこれまで非常に少なかった。本研究は、わが国では数少ないPDDの分子遺伝研究機関がチームを組み、地域療養施設と連携して関連遺伝子を解明することを目的に開始した。同時に、PDDの疫学と遺伝子研究について当事者ご家族に正しい認識を頂き、今後の研究の発展基盤を築くことにも努力している。H16年度は、これまでの活動経験をもとに、各地域で講演会とリクルート活動を進め、予想外に多くの方々から理解とご支持をいただいている。H16年度は約60家族の方々から血液試料の提供を頂き、現在約250例の罹患者の方のDNA試料が利用可能である。十分な統計学的検討を可能とするため、さらにリクルートを続けている。遺伝子解析は、7q,15qなどの候補染色体領域の神経発達関連遺伝子と高頻度合併疾患の遺伝子を中心に、各遺伝子で複数のSNPを用いて相関解析(case-controlおよびTDT)を行った。7q領域ではRELN、NRCAM、FOXP2、WNT2、PTPRZ1、LAMB1&4、ST7等を、15q領域では15q11-13のmaternal expression domain (UBE3A, ATP10Aを含む)とGABR-B3等のSNPについて解析した。高頻度合併疾患ではneurofibromatosis-1(NF1), TSC1&2, FMR1遺伝子についてSNPとmicrosatellite(FMR1の三塩基繰り返し配列の正確な長さを含む)について解析した。遺伝子の解析では、7q領域の複数の遺伝子で相関を示唆する結果が得られており、現在さらに詳しく解析中である。またNF1でも一部の多型との相関が認められている。我々は過去数年間、わが国では数少ない自閉症の研究機関としてチームを組み自閉症遺伝子解明の共同研究を進めてきた。本研究はこれを包括的に発展させ、自閉症を中心とする広汎性発達障害の疾患感受性遺伝子同定を目的としたものである。H17年度は全ゲノム連鎖解析のメタ解析でも最も強く示唆される7番染色体長腕領域に重点を置き、2番長腕など他の領域についても解析を行った。また今年度の段階では、自閉症を中心に解析した。

7番長腕領域ではTAC1,LAMB1,NRCAM,FOXP2,PTPRZ1等20余りの遺伝子を解析。FOXP2,PTPRZ1では結果は有意でなかったが、残りの一部では自閉症との関連を示唆するデータが得られている。解析はSNPを用いた相関解析を主としているが、特に注目される領域はsequenceで新たなmutation検索を行っている。7番同様PDDとの連鎖を示唆される2番長腕領域(2q31-33I)については、山本らがdatabase searchにより、原因候補遺伝子(CACNB4、3-Fet、SCN2A、SCN1Aなど)を抽出、SNP、マイクロサテライト等を検出して解析可能な条件を検討した。また灘波らは、初期脳形成に重要な役割を果たすHOXAとHOXD遺伝子群でアミノ酸リピート配列に注目して研究を進め、アラニンやセリン、プロリン、グルタミン酸が7個以上のリピート配列13箇所を検討した。うち一つのアラニンリピートでは、自閉症家系の数例に限ったリピート長多型を見出し、機能解析を含めて検討中である。また脳のdifferentially methylated region (DMR)の解析を2番染色体の30遺伝子、7番染色体の32遺伝子で検討し、2番、7番ともに、11個のヘミメチル化領域を見出した。現在リンパ芽球を用い、この領域のメチル化が自閉症に特異的かどうか検討中である。本研究は、わが国では数少ない自閉症の研究機関がチームを組み、自閉症を代表とする広汎性発達障害(PDD)の疾患感受性遺伝子群探索のため、対象のリクルートと候補遺伝子の解析を進めてきた。平成18年度末の段階で、家系サンプル240例を含む300例以上のPDDサンプルの収集を終えている。これらを用いて2番、7番および15番染色体の各長腕領域の候補遺伝子の解析、自閉症で見出されたHOXA1遺伝子のヒスチジン繰り返し配列多型による細胞機能障害、レット症候群におけるMECP2遺伝子のアリル特異的発現の検討などを行った。候補遺伝子で最も多く検討したのは、連鎖研究のメタ会席でも自閉症との連鎖が強く示唆された7番染色体長腕上の遺伝子で、TAC1,NPTX2,RELN,LAMB1,LAMB4,NRCAM,S-SCAM,FOXP2,PTPRZ1,WNT2,NPTX2などの解析を行った。結果としては、以前に自閉症との関連が示唆されたNRCAMを除いては、有意な結果は得られなかった。2番染色体領域の候補遺伝子、15番染色体の遺伝子(GABA受容体遺伝子群等)についても有意な結果は得られなかった。HOXA1のヒスチジン多型は、自閉症そのものとの関連は否定的であったが、その細胞機能障害から神経分化に対する何らかの異常を引き起こす可能性が示唆された。またレット症候群由来のリンパ芽球のうち約半数では、MECP2遺伝子のメチル化CpG結合ドメイン内に変異が見られたが、その多くで変異MECP2アリルの発現は見られなかった。
薬用植物の生物活性成分探索に関する研究

日本、中国、台湾、香港、インドネシアなど東南アジア各国で入手した200種以上の生薬、薬用植物について抽出エキスを作成し、各種のインビトロバイオアッセイ系について活性物質の存在を探索するスクリーニングを行い、前年度までにカルシウウム拮抗物質として、ゴボウシよりトラケロゲニン(リグナン)、カッコウよりパチュリアルコール(セスキテルペン)を同定し、また、抗PAF作用物質としてシリンガレジノール型のリグナンとセスキテルペンラクトンを同定した。さらに、抗アレルギー作用物質として、インドネシアの生薬(ボロンボロン)からはスチルベンとフラボンを同定した。異なる種類のバイオアッセイで作用を示したこれらリグナン、スチルベン、フラボンは、いずれもある程度の距離を置いて2つのベンゼン環をを持っており、活性発現の大きな要素と考えられた。そこで、ベンジルアミン類を安息香酸誘導体を反応しアミド化合物を合成し、11種の2つのベンゼン環の間をアミド結合で結んだ化合物を合成した。これら、合成した11種の化合物について、ヒスタミン遊離抑制御試験とウサギ血小板凝集抑制試験を行ったところ、いくつかのものは、有意な活性を示した。今後、これらの化合物について、インビボ活性の検討を予定している。また、さらに2つのベンゼン環の結合をより短くするために、アニリン誘導体に安息香酸誘導体を反応させることも予定している。前述のスクリーニングで、中国南部、及び台湾で民間薬(抗炎症作用)として用いられているFissistigma oldhamii(Hemsl.)Merr.のメタノール抽出エキスが血小板凝集抑制作用を持つことを見出し、活性成分を同定した。この化合物は、新規化合物で、4環性のhydro-oxadiazine構造をもち、その構造は最終的にX線結晶解析により決定し、Fissoldhimineと命名した。Fissoldhimineは今までの抗炎症薬とは骨格が大きく異なっており、新たな抗炎症薬開発のリ-ド化合物になりうる可能性がある。日本、中国、台湾、香港、インドネシアなど東南アジア各国で入手した200種以上の生薬、薬用植物について抽出エキスを作成し、各種のインビトロバイオアッセイ系について活性物質の存在を探索するスクリーニングを行なった。エキスの段階で活性が見られたものについては、生物活性を指標に分画を行ない、最終的な活性物質を同定した。カルシウム拮抗作用物質としてはゴボウシよりトラケロゲニン(リグナン)、カッコウよりパチュリアルコール(セスキテルペン)を同定した。トラケロゲニンは自然発生高血圧ラットでの血圧降下試験で有意の作用を示している。抗PAF作用物質としては、シリンガレジノール型のリグナンとセスキテルペンラクトンを同定した。これらの化合物はPAFによる血小板を特異的に阻害し、他の凝集剤に対しては、拮抗しないという、特異性を示した。抗アレルギー作用物質としは、リグナン類にもその作用が検出され、またインドネシアの生薬(ボロンボロン)からはスチルベンとフラボンを同定した。異なる種類のバイオアッセイで作用を示した、リグナンはある程度の距離を置いて2つのベンゼン環が存在する構造を持っている。リグナンは抗アレルギー作用も持ち、同じく抗アレルギー作用を持つフラボンやスチルベンも同様にある程度の距離を置いて2つのベンゼン環を持ち、リグナンとの構造の類似性に興味がもたれた。このような知見から、ベンジルアミン類と安息香酸誘導体を反応しアミド化合物を合成し、2つのベンゼン環の間をアミド結合で結んだ化合物の合成を進めている。

さらに2つのベンゼンカンの結合をより短くするため、アニリン誘導体に安息香酸誘導体を反応させることも検討している。合成された化合物は抗PAF作用、抗アレルギー作用等を測定する予定になっている。日本、中国、台湾、香港、インドネシアなど東南アジア各国で入手した200種以上の生薬、薬用植物について抽出エキスを作成し、各種のインビトロバイオアッセイ系について活性物質の存在を探索するスクリーニングを行い、前年度までにカルシウウム拮抗物質として、ゴボウシよりトラケロゲニン(リグナン)、カッコウよりパチュリアルコール(セスキテルペン)を同定し、また、抗PAF作用物質としてシリンガレジノール型のリグナンとセスキテルペンラクトンを同定した。さらに、抗アレルギー作用物質として、インドネシアの生薬(ボロンボロン)からはスチルベンとフラボンを同定した。異なる種類のバイオアッセイで作用を示したこれらリグナン、スチルベン、フラボンは、いずれもある程度の距離を置いて2つのベンゼン環をを持っており、活性発現の大きな要素と考えられた。そこで、ベンジルアミン類を安息香酸誘導体を反応しアミド化合物を合成し、11種の2つのベンゼン環の間をアミド結合で結んだ化合物を合成した。これら、合成した11種の化合物について、ヒスタミン遊離抑制試験とウサギ血小板凝集抑制試験を行ったところ、いくつかのものは、有意な活性を示した。今後、これらの化合物について、インビボ活性の検討を予定している。また、さらに2つのベンゼン環の結合をより短くするために、アニリン誘導体に安息香酸誘導体を反応させることも予定している。前述のスクリーニングで、中国南部、及び台湾で民間薬(抗炎症作用)として用いられているFissistigma oldhamii(Hemsl.)Merr.のメタノール抽出エキスが血小板凝集抑制作用を持つことを見出し、活性成分を同定した。この化合物は、新規化合物で、4環性のhydro-oxadiazine構造をもち、その構造は最終的にX線結晶解析により決定し、Fissoldhimineと命名した。Fissoldhimineは今までの抗炎症薬とは骨格が大きく異なっており、新たな抗炎症薬開発のリ-ド化合物になりうる可能性がある。
末梢血を用いて腫瘍性血小板増加症を診断する画期的診断法の確立

本研究により,ETと反応性血小板増多症との鑑別に有用な48遺伝子を同定した。この遺伝子のRPKM値を用いた主成分分析により,ETと反応性血小板増多症とを明確に区別できた。さらに,定量的PCR法による候補遺伝子の絞り込みの結果,1つの遺伝子の発現量のみでETと反応性血小板増多症とを鑑別できる可能性があることが明らかとなった。本態性血小板血症(ET)の診断には,反応性に血小板が増加している可能性を除外しなければならない。ところが,現状,腫瘍性か反応性かの判別には侵襲性の高い骨髄検査が必須なことから,ETにのみ見出される腫瘍マーカーを同定することを本研究の目的とする。平成27年度では,ETと反応性に血小板が増加している検体それぞれより血小板濃縮血漿(PRP)を分取し,これらより抽出したRNAを標的として,RNAシークエンスによる遺伝子発現の網羅的解析を行った。その結果,ET患者において高発現している腫瘍マーカーの候補をいくつか見出すことができた。平成27年度の目標はRNAシークエンスによりETに高発現している遺伝子を見出すことであり,計画通りに研究を遂行できた。末梢血中の血小板が著増する造血器腫瘍である本態性血小板血症(essential thrombocythemia: ET)の診断には,8割の症例において見られるJAK2,CALR,MPL遺伝子における変異の存在の証明がET診断の強力な根拠となる。しかしながら,残りの2割にはそのような疾患マーカーが存在しないため,非腫瘍性に血小板が増加している症例(反応性血小板増加)の除外が必須である。実臨床上ではETと反応性血小板増加の鑑別に苦慮することも多いため,本研究では,ETと反応性血小板増加を鑑別し,ETの診断を可能とする疾患マーカーを同定し, ETの診断に応用することを目的とした。疾患マーカー候補の探索を目的に,ET 9検体(JAK2・CALR・MPL遺伝子変異陽性例を3例ずつ)と反応性血小板増加が明らかな症例6検体のそれぞれから血小板由来RNAを抽出し,これを用いてRNA-seqを実施した。得られたリードカウントデータを正規化し,GSEA解析を行ったところ,得られた発現データは血小板の働きに関わるgene setにエンリッチされることがわかり,調製したサンプルが確かに血小板由来であることが示唆された。続いて,得られたリードカウントデータを用いてディファレンシャル解析を行い,ET症例と反応性血小板増加例との間で発現量に差のある遺伝子を抽出した。これらを用いて主成分分析を行い,それぞれの集団がどのような位置関係にあるかを解析したところ,ET症例間で遺伝子変異の違いによる差を確認できたが,ET症例と反応性血小板増加例を明確に分離することはできなかった。現在のアプローチではETと反応性血小板増加を明確に分離することはできていないが,ディファレンシャル解析により抽出された遺伝子にはETと反応性血小板増加例との間に明らかに発現量に差のあるものも含まれているため,全体として「おおむね順調に進展している」と判断した。本態性血小板血症(ET)の診断は,1.血小板数が継続的に45万以上を示すこと,2.特定の遺伝子変異が存在すること,3. ETに特徴的な骨髄所見を示すこと,4. ET以外の骨髄系腫瘍の可能性を除外すること,の4点によってなされる。このうち,2.に該当する遺伝子変異を有する患者は全体の80%程度に留まり,残り20%の症例の診断を確定させるには,反応性に血小板が増加している可能性を除外しなければならない。ところが,実臨床上,血小板増加の原因が腫瘍性か反応性かを判別することは困難なことも多いため,腫瘍性と反応性の血小板増加を鑑別できる方法が求められている。そこで本研究では,ETと反応性血小板増加症とを鑑別できる診断マーカーを同定することを目的とした。平成29年度では,ETと反応性血小板増加症の患者検体それぞれの遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析し,ETにおいて発現の高い遺伝子群を同定した。さらに,それらが真にETにおいてのみ発現が高いかどうかを,定量的PCR法を用いて評価し,候補遺伝子の絞り込みを行った。その結果,特定の遺伝子の発現量を調べることで,ETと反応性血小板増加症とを鑑別できる可能性があることがわかった。計画通り,見出された腫瘍マーカー候補がETと反応性の判別に有効かどうか,定量的PCR法などの手技を駆使して評価する予定である。上述の,ディファレンシャル解析により得られた候補群から,ETと反応性血小板増加との間に明確な発現量の差が見られるものに絞って,定量的PCR法による検討を実施する。本検討のため,血小板RNAの定量化に用いることのできる内部標準遺伝子の探索もおこなう。血液学RNAシークエンスのためのサンプル調製の際,必要な試薬類を一括して大量購入したために割引が発生し,余剰が発生してしまった。発生した余剰金は,平成28年度計画に基づき,腫瘍マーカー候補の絞り込みにかかる費用へ充当する。
企業の国際化に伴うオープン・イノベーションの成果と課題

既存のオープン・イノベーション研究では本国の研究開発拠点を分析対象とし、海外拠点についてはあまり考慮されていなかった。本研究では海外拠点についても視野にいれることでオープン・イノベーション研究における未開拓分野を探索する。本研究では第1段階として本国の研究開発拠点におけるオープン・イノベーションの成果について整理を行った。既存研究では産業クラスタ内の研究所におけるイノベーション成果はそうでない研究所に比して高いことが示されていた。しかしながら、近年ではそれらを否定する検証結果も存在する。執筆者が前年度に実施した研究では各企業が保有する個々の研究所を特定した上で、研究所が産業クラスタ内に設置されている場合にイノベーション成果に対してどのような影響が生じるのかを検証した。結果は以下のとおりである。産業クラスタは研究所のイノベーション成果に対してマイナスの影響を及ぼしていた。同結果は近年の研究結果を追認するものであった。また、産業クラスタ内に属する期間が長い研究所ほどイノベーション成果が高いこともわかった。解釈としては以下のとおりである。イノベーション成果の高い研究所は他の地域に移動するインセンティブはない。しかしながら、イノベーション能力の乏しい企業は産業クラスタ内に研究所を設置することでイノベーション成果の高い研究所からの知識のスピルオーバー(情報漏えい)を期待する。このためイノベーション能力の乏しい研究所ばかりイノベーション成果の高い研究所の周辺に設立される。これに伴い産業集積が発生するものの同地域の平均値としてはイノベーション成果が低くなる。動的な観点から産業クラスタを分析した場合、一部の高業績研究所と大多数の低業績研究所という構成に収斂していくと考えられる。好業績研究所からみれば低業績研究所の集積は知識の流出というデメリットがあるもののメリットは乏しいと言える。国内拠点に関する研究が遅延したため同知見を基にした海外拠点の研究が遅れてしまった。ただし、国内拠点に関する研究については近年の他国研究者による研究成果と整合性のある結果となった。このため同研究結果を踏まえた上で海外拠点についても研究を実施する予定である。今年度中に国内企業の研究開発責任者に対してアンケート調査を実施し年内にデータをまとめる予定である。同データおよび公開データを組み合わせることで新たな統計分析を実施する予定である。前年度の論文作成において時間がかかったため論文発表のタイミングが今年度にずれ込んだ。このため海外旅費への支出が今年度となった。また、同様にアンケート調査のタイミングもずれたため今年度に繰越となった。
神経障害性疼痛におけるニューロン-グリア間情報伝達物質の役割に関する研究

本研究課題では末梢神経損傷後の痛覚異常に中枢神経系ニューロンの興奮性の変化やグリア細胞の活性化がどのように関与しているのかを検討してきた。昨年度までに、末梢神経損傷後に起こる中枢2次ニューロンの興奮性の変化に2次ニューロン周囲のミクログリアやアストロサイトの活性化が関与していることを明らかにした。また、中枢2次ニューロンにおける侵害情報伝達の指標として用いてきたc-Fosタンパク発現とERKのリン酸化(p-ERKの発現)が神経損傷後にそれぞれ異なる誘発パターンが認められることを明らかにした。本年度は昨年度から継続して、神経損傷後の痛覚異常に対するアデノシンA3アゴニストの効果を検討した。アデノシンは慢性疼痛に対して鎮痛効果があるといわれているが、全身投与した場合の心血管系への副作用が懸念されている。アデノシンA3アゴニストは副作用もなく、慢性疼痛への臨床応用が期待されている。そして今回の研究によってアデノシンA3アゴニストの全身投与が神経損傷後の痛覚異常の程度を減少させること、その効果は神経損傷後の中枢投射部位のミクログリアの活性化および異常な収斂投射を抑制することによることを明らかにした。これらの研究成果はExperimental Brain Researchに掲載された。さらに、神経損傷後の収斂投射の発生メカニズムを検討するために、脳由来神経栄養因子BDNFの抑制性シナプスに対する脱抑制効果を検討した。この検討において現在までのところ明確な成果は得られていないが、研究を継続し神経損傷後の痛覚異常の発症メカニズムの解明に役立つ知見が得られることを期待する。また、これまでに得られた知見により複数の関連論文が掲載されたので、これらをもとに総説を執筆し、月刊「細胞」に掲載された。研究では末梢神経損傷によって起こる痛覚異常に中枢神経系でのニューロンの興奮性の変化やグリア細胞の活性化がどのように関与しているのかを三叉神経系や脊髄神経系で検討している。昨年度までに、末梢神経損傷後に起こる中枢2次ニューロンの興奮性の変化について検討し、神経損傷後の時間経過および損傷した神経の中枢投射部位に関連して異なる興奮性の変化が起こることを明らかにした。(すなわち、損傷を受けた神経の中枢投射部位周囲において神経損傷後の早期にニューロンの興奮性の増加が一時的に認められ、損傷を受けた神経の中枢投射部位では、神経損傷後の早期には入力を絶たれたことによるニューロンの興奮性の減少がみられるが、その後興奮性が回復・増加することが明らかとなった。)本年度は、このような中枢2次ニューロンの興奮性の変化に中枢グリア細胞の活性化がどのように関連しているのかを検討し、中枢投射部位においてミクログリアが神経損傷後の早期に活性化が認められ、またアストロサイトがそれに遅れてかつ長期的な活性化が認められた。これらの研究成果は学術雑誌Neurochemical Researchに掲載された。次に、中枢2次ニューロンにおける侵害情報伝達の指標として用いてきたc-Fosタンパク誘発とERKのリン酸化(p-ERKの誘発)について神経損傷後にその誘発パターンを比較検討した。その結果、神経損傷後に損傷を受けた神経の中枢投射部位において、その早期にc-Fosおよびp-ERKの誘発は減少し、その後c-Fosは回復するがp-ERKは回復しないことが明らかとなった。すなわち、通常の侵害情報伝達にはc-Fosおよびp-ERKともに関連しているが、神経損傷後の中枢2次ニューロンの過剰な興奮にはc-Fos発現が関連していることが示された。これらの研究成果は現在学術雑誌に投稿中である。また本年度までに得られた結果を含めて、英語による招待講演(Oral Neuroscience 2016)を行う機会にも恵まれた。本年度は、末梢神経損傷によって起こる中枢2次ニューロンの興奮性の変化にグリア細胞の活性化が関与していることを明らかにするとともに、神経損傷後の中枢2次ニューロンの過剰な興奮と通常の侵害情報伝達の相違を明らかにすることができたため、研究計画はおおむね順調に進行していると考えられる。本研究では末梢神経損傷によって起こる痛覚異常に中枢神経系でのニューロンの興奮性の変化やグリア細胞の活性化がどのように関与しているのかを検討している。昨年度までに、末梢神経損傷後に起こる中枢2次ニューロンについて検討し、神経損傷後の時間経過および損傷した神経の中枢投射部位に関連して異なる興奮性の変化が起こることを明らかにした。また、このような中枢2次ニューロンの興奮性の変化に中枢投射部位のミクログリアが神経損傷後の早期に活性化が認められ、またアストロサイトがそれに遅れてかつ長期的な活性化が認められることが明らかとなった。さらに、中枢2次ニューロンにおける侵害情報伝達の指標として用いてきたc-Fosタンパク誘発とERKのリン酸化(p-ERKの誘発)について神経損傷後にその誘発パターンを比較検討した結果、通常の侵害情報伝達にはc-Fosおよびp-ERKともに関連しているが、神経損傷後の中枢2次ニューロンの過剰な興奮にはc-Fos発現が関連していることが示された。これらの研究成果はInternational Journal of Neuroscienceに掲載された。本年度は、これまでに得られた痛覚異常の発症メカニズムを元にアデノシンA3アゴニストの効果を検討した。

そして本研究では、アデノシンA3アゴニストの全身投与が神経損傷後の痛覚異常の程度を減少させること、その効果は神経損傷後の中枢投射部位のミクログリアの活性化および異常な収斂投射を抑制することによることを明らかにした。これらの研究成果は現在学術雑誌に投稿中である。本年度は、これまでに得られた神経損傷後の痛覚異常の発症メカニズムをもとに、その発症を抑える薬剤投与の効果を明らかにしたため、研究計画はおおむね順調に進行していると考えられる。本研究課題では末梢神経損傷後の痛覚異常に中枢神経系ニューロンの興奮性の変化やグリア細胞の活性化がどのように関与しているのかを検討してきた。昨年度までに、末梢神経損傷後に起こる中枢2次ニューロンの興奮性の変化に2次ニューロン周囲のミクログリアやアストロサイトの活性化が関与していることを明らかにした。また、中枢2次ニューロンにおける侵害情報伝達の指標として用いてきたc-Fosタンパク発現とERKのリン酸化(p-ERKの発現)が神経損傷後にそれぞれ異なる誘発パターンが認められることを明らかにした。本年度は昨年度から継続して、神経損傷後の痛覚異常に対するアデノシンA3アゴニストの効果を検討した。アデノシンは慢性疼痛に対して鎮痛効果があるといわれているが、全身投与した場合の心血管系への副作用が懸念されている。アデノシンA3アゴニストは副作用もなく、慢性疼痛への臨床応用が期待されている。そして今回の研究によってアデノシンA3アゴニストの全身投与が神経損傷後の痛覚異常の程度を減少させること、その効果は神経損傷後の中枢投射部位のミクログリアの活性化および異常な収斂投射を抑制することによることを明らかにした。これらの研究成果はExperimental Brain Researchに掲載された。さらに、神経損傷後の収斂投射の発生メカニズムを検討するために、脳由来神経栄養因子BDNFの抑制性シナプスに対する脱抑制効果を検討した。この検討において現在までのところ明確な成果は得られていないが、研究を継続し神経損傷後の痛覚異常の発症メカニズムの解明に役立つ知見が得られることを期待する。また、これまでに得られた知見により複数の関連論文が掲載されたので、これらをもとに総説を執筆し、月刊「細胞」に掲載された。上記のように神経損傷後の中枢2次ニューロンの過剰な興奮と通常の侵害情報伝達の相違に関する研究成果は学会で発表するとともに学術論文に投稿する予定である。この中枢2次ニューロンの過剰な興奮とグリア細胞の活性化との関連についてはこれからの課題である。そのために、末梢神経損傷によって起こるグリア細胞の活性化と中枢2次ニューロンの過剰な興奮が起こっているニューロンを組織学的に検出し、両者の関連を検討するとともに、ミクログリアおよびアストロサイトの抑制剤を投与することで、中枢2次ニューロンの過剰な興奮が抑制できるのかを検討する予定である。上記のようにアデノシンA3アゴニストの効果に関する研究成果は学術論文に投稿するとともに学会で発表する予定である。痛覚異常の発症を抑制することは可能であっても、臨床的にはすでに確立された痛覚異常を元の状態に戻すことが重要であり、今後の課題である。