hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNAメチル化制御機構を標的にした新規精神疾患治療薬の創薬シーズの探索

そこで、本アッセイ系において細胞増殖に依存しないDNA脱メチル化(能動的脱メチル化)の検出が可能であることを確かめるために、能動的なDNA脱メチル化に関わる5-メチルシトシン水酸化酵素Tet1を過剰発現させることでDNAを脱メチル化させ、このDNAの脱メチル化によりルシフェラーゼ活性が変動するかを解析している。アッセイ系の構築と共に、スクリーニング対象とするエキスの作成と化合物の単離を行った。原料として野生植物だけでなく実際に精神疾患治療に用いられる漢方処方薬やその構成生薬を使用したエキスを作成し、生薬遠志からはPolygala属に特有のアシル化糖を有するサポニンを単離構造決定した。現在所有のフェノール性化合物を主とするライブラリに新たにサポニン等のテルペノイドを追加し、より多岐にわたる化合物のスクリーニングが可能になった。BDNF遺伝子のプロモーター領域におけるメチル化が精神疾患の発症に関与する可能性が示されている。本研究では、BDNF遺伝子のプロモーター領域とルシフェラーゼ遺伝子をNeuro2A細胞のゲノムに挿入することで、プロモーター領域のメチル化状態を簡便に評価できるアッセイ系を構築した。本アッセイ系は、BDNF遺伝子のプロモーター領域を脱メチル化できる創薬シーズを探索する際に有用である可能性が考えられる。前年度に引き続き、コンストラクトのDNAメチル化処置や、他の精神疾患関連遺伝子(gdnf、srd5a1、reelinなど)のプロモーターを組み込んだコンストラクトの作製を行うなど、アッセイ系の構築を試みると共に、構築したアッセイ系を用いて、所有する植物エキス、化合物ライブラリーをスクリーニングし、DNA脱メチル化活性を有する化合物を探索する。活性がみられた植物エキスについては、カラムクロマトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィーを用いて活性成分の単離を行う。単離化合物の化学構造は、NMR(核磁気共鳴)、MS(質量)、IR(赤外線吸収)、UV(紫外線吸収)、CD(円二色性)などのスペクトルデータの解析、必要に応じ化学反応を行い、化学的、物理学的な考察を加えて化学構造を明らかにする。また、配糖体成分から加水分解によって得られるアグリコン、化学反応による誘導化や構造変換を行って作成した含有成分のアナログも活性評価の対象としてスクリーニングをすすめる。前年度に作製した2つのアッセイ系を用いて、所有する植物エキス、化合物ライブラリーをスクリーニングし、DNA脱メチル化活性を有する化合物を探索する。
準古典近似の数学的諸側面

研究計画にもとずき準古典近似の数学的諸側面について研究した。特にLagrange解析とResurgent関数の理論の関連について文献収集を行い、諸大学等の研究者とも研究連絡を行いながら、研究組織内での研究を行った。具体的には次のような研究がなされた。1)自由度1の古典力学系に対応する方程式に対してWKB法の精密化を行い、それによって得られた結果と、Lagrange解析から従う対応する結果とを比較しその関連性を探った。問題は、Lagrange解析的方法の中に量子力学におけるtunnel効果に相当するものの影響を、どのように取り入れることが出来るかというところに集約されたが、この問題については問題の本質は明確になってきたものの、最終的な結論は出せず今後の継続研究課題となった。2)A.Voros,F.Pham等によるResurgent関数を用いたexact準古典近似理論を数学的に厳密化・整備することを試みた。その結果指数的に小さい項の影響を正確に取り込む手段としてのhyperasymptotics,superasymptoticsの手法との関連をまず明確にすることが必要であることが認識され、これらの方法に関する文献解読等がなされた。特にhyperasymptoticsにおける再総和の操作とresurgent関数の理論におけるalian derivativeをとる操作との関連性が新たに認識された。この視点からの準古典近似理論の見直しについては継続して研究が進められている。3)積分可能でない系に対してMaslov理論とKAM理論を用いた準古典解析の研究を行った。これに関しては、基本的な文献であるV.F.Lazutkinの論文の解読がなされたが、高次元の問題については統計力学的な諸概念と手法も必要になることが判明し、さらに長期的な展望に立っての研究が開始された。
骨細胞の生存シグナルとしての8-nitro-cGMPの機能解析

骨細胞は、骨組織に存在する細胞の中で最も多い細胞である。骨細胞では一酸化窒素(NO)の生成が報告されている。近年NOの新たな下流シグナル伝達物質である8-nitro-cGMPが発見されたが、硬組織における役割は不明である。これまでに申請者らは、マウス骨細胞および骨細胞様細胞において、8-nitro-cGMPが発現していることを確認した。また、8-nitro-cGMPは細胞保護作用を持つことが明らかとなってきた。骨細胞のアポトーシスは様々な因子で誘発され、重篤な病態を呈する原因となる。本研究では、骨細胞に発現している8-nitro-cGMPの、骨細胞のアポトーシスに対する影響を解析する。
カイコゲノム情報を基盤とした鱗翅目昆虫性染色体の進化学的研究

チョウとガの仲間について遺伝子を染色体上に視覚化する手法によりカイコと比較したところ、現在繁栄しているグループでは性染色体のうちZ染色体は進化的に同一であることが示唆された。他方のW染色体は非常近縁な種間(同属間)ではこれを構成する配列に高い相同性が認められたが、他の属間では近縁であっても違いが認められた。なお、本研究では電気泳動により、遺伝子が性染色体に存在するか否かを特定できる簡便な手法も開発した。本年度計画通りに1)クワコでのBAC-FIFSH、2)Manduca sextaでBAC-FISH研究の基盤形成、3)オオモンシロチョウでのBAC-FISH準備、4)別種間でのW染色体比較の研究を進捗させた。1)Z染色体座乗が確認されているカイコBACプローブを用いてクワコZ染色体へのFISHを行うことに成功するとともに、両種Z染色体のシンテニーと遺伝子座乗順序の保存を明らかとした。2)Manduca sextaのBACライブラリーを入手し、PCRスクリーニング系を構築した。染色体標本作製は予定通り海外にて行えた。本年度中にサンプル、実験ツールともに整えることができ、これまでにZ座乗遺伝子を含む2BACを細胞遺伝学的に同定した。3)北大北方生物研フィールド科学センターの協力により、十分量の幼虫が確保でき、染色体標本、多型解析用DNAサンプル、BACライブラリー作成用個体を整えることができた。研究が予定よりも早く進んでいるため、ライブラリー作製を本年度中に行った。4)別種間でのCGHに先立ち、カイコW染色体由来のBACによる他種鱗翅目間のW染色体同定を試み、クワコでのみ可能であることを明らかにした。この結果に基づき、カイコとOrgyia属間におけるCGHはWの配列相同性が無いことが推測された。次に、別種間CGHでもクワコがカイコゲノムプローブで認識されることを明らかにした。Samia属2亜種+3個体群間でのCGHでは個体群によるシンジュサンWの認識の可および不可のあることを見いだした。近縁種であるAnthereae属間ではW染色体の保存性が無いことが証明された。本年度計画通りに1)タバコスズメガでカイコZ座乗遺伝子オルソログを含むBACクローンの特定拡充とBAC-FISHによる座乗染色体ならびに配置決定の進展、2)オオモンシロチョウでのDOP-PCRによるカイコのZ座乗遺伝子オルソログ特定と雌雄ゲノムを用いたPCR多形解析、3)オオモンシロチョウのBACスクリーニング系の確立とカイコのZ座乗遺伝子オルソログを含むBAC-FISHの確立、4)別種間でのW染色体比較の研究を進展させた。1)本年度中はさらにカイコZ座乗遺伝子のオルソログを含む2BACを得て、合計4BACで細胞学的にZ座乗を確認した。その結果、カイコとタバコスズメガ間における染色体逆位の可能性が示された。2)カイコを用いたPCR多形解析系を開発し、オオモンシロチョウに適応した。カイコでZ座乗が確認されているapterous遺伝子のオルソログを一部配列決定し、PCR多形解析系に用いた結果、同オルソログのZ座乗が強く示唆された。3)分担者により確立されたオオモンシロチョウのBACスクリーニング系を用いて、カイコapterousオルソログを含むBACクローンを同定しFISHにより細胞学的にZ座乗であることを示した。これにより、2)研究の結果が正しいと確認され、鱗翅目昆虫におけるPCR多形解析系によるZ座乗遺伝子の同定法が開発されたと言える。4)オオモンシロチョウーモンシロチョウとタバコスズメガーエビガラスズメ間でのCGHの結果、双方のゲノム間での配列保存性が確認された。ただしW染色体を構成する配列にはかなりの相違があることが示唆された。計画の通り、1)モンシロチョウにおけるカイコZ座乗遺伝子オルソログについて座乗染色体ならびに配置決定を進展させ、2)別途研究費によりBACライブラリーが入手できたヨーロッパアワノメイガならびに研究協力者により駆逐されたシンジュサンFosmidライブラリーを用いた同様の解析を新たに加え、3)タバコスズメガZ-BACプローブを用いたエビガラスズメZOO-FISHによるシンテニー解析へと進展をはかる、とともに4)ヨーロッパアワノメイガと近縁種間およびナミアゲハーキアゲハ間でのCGHを行った。1)本年度得た、カイコZ座乗のモンシロチョウオルソログを含む4BACでのFISH結果、全てのオルソログがZ座乗であることならびにカイコ遺伝子配置と比較してapterous遺伝子付近に逆位を確認した。2)Fosmid-FISH系を確立し、全4種のZ染色体には遺伝子配置の保存性が認められるものの、逆位のあることを確認した。

前年までの結果を加味すると、カイコ、タバコスズメガ、オオモンシロチョウ、ヨーロッパアワノメイガ、シンジュサン間におけるZ染色体シンテニーが示唆された。3)昨年度特定したカイコZオルソログを含むタバコスズメガBACを近縁種にクロスハイブリダイゼーションにより検討する実験系を確立した。その結果、近縁別属のエビガラスズメでのZ染色体シンテニーと遺伝子配置の保存性が確認された。4)CGHの実験の結果、非常高いバックグランドが検出され、プローブとして用いるゲノムDNAの純度を高める必要があると考えられた。
大腸菌RNAファージのRNA複製酵素の構造と機能の研究

大腸菌RNAファージのRNA複製酵素を構成する4種類のサブユニットのうちβ-サブユニットだけがファージ由来であり、かつRNA鎖伸長反応に関与している。本研究では、β-サブユニット蛋白質の一次構造の改変を通してRNA複製酵素の構造と機能について検討した。初年度では、ファージQβおよびSPのcDNAクローンから出発して、RNA複製酵素β-サブユニット蛋白質遺伝子を持つプラスミドクローンを作製した。各種RNAファージ突然変異株による感染実験から、これらのクローンを持つ細胞ではβ-サブユニット蛋白質遺伝子の発現があること、産生されたβ-サブユニット蛋白質はRNA複製酵素のサブユニットとして正常に機能していることが明らかになった。最終年度では、前年度に得たファージQβのβ-サブユニット蛋白質遺伝子を用いて、RNAファージを含めたRNAウィルスのRNA依存RNA合成酵素蛋白質に共通に見い出されるアミノ酸配列(チロシン-グリシン-アスパラギン酸-アスパラギン酸)中のグリシン残基(β-サブユニット蛋白質N末端から357番目)をアラニン,セリン,プロリン,メチオニンおよびバリンで置換した人工変異体遺伝子クローンを作製し、複製酵素活性を調べた。その結果、変異体遺伝子を持つ細胞ではRNA複製酵素活性が失われていること、またファージQβとSPの増殖が阻害されることがわかった。さらに、この増殖阻害はファージRNA合成の抑制に起因することが明らかになった。しかしながら、ファージf2やGAでは増殖阻害が生じず、また他の部位のグリシンをアラニンで置換した場合にはQβおよびSPファージの増殖抑制現象は見られなかった。以上の結果から、Qβファージのβ-サブユニット蛋白質N末端から357番目のアミノ酸は、RNA鎖伸長反応や鋳型RNAの認織に関与していることが示唆された。
戦時期日本における広域経済圏構想に関する研究

戦時期日本において唱えられた「大東亜共栄圏」の経済的側面に関する様々な構想を調査収集し、その特徴的部分を明らかにした。各地の物産を紹介する内容が多いなかで、農工業の産業配置や形成方法をめぐっては異なる意見が提示され、活発な議論がなされた側面もあった。こうした構想の差異は、その政策集団が優先させる課題の違いから生み出されていた。その課題には、日本国内や圏内運営の諸問題が関連していた。本年度は、第一に、戦時期の広域経済圏構想すなわち「大東亜共栄圏」の経済的側面に関する構想について、政府・財界・学界などの機関や団体、個人の研究者が立案したものを収集することに努めた。具体的には、大東亜省、東亜経済懇談会、国策研究会などの資を収集するとともに、個別の研究者や企業、ジャーナリストなどが当時において発刊した図書を把握し、できる限り入手するように努めた。そして、それらの書誌情報をデータとしてまとめた。第二に、収集した資料や図書のうち、国土計画について広域経済構想との関連から分析を行った。当時の国土計画は、「大東亜国土計画」の一部であることを前提にしている場合が多く、広域経済圏構想と密接な関係にあったことがわかった。産業配置、人口配置などは、「大東亜共栄圏」全体の中で構想されており、企画院、商工省、内務省、民間などで立案されていた。広域圏構想では一括りにされがちな日本国内における各地方の計画や構想が、国土計画では明らかにできるので、両者の関係に留意して分析を進めることによって、特徴をさらに明確にできると見通している。第三に、収集した資料のうち、国策研究会が立案した構想について、その作成過程について調査を行った。国策研究会の経済圏構想は、扱う分野も広く内容も詳細で、この時期の構想としては最も包括的なもののひとつである。それは、国策研究会がアジア太平洋戦争開始後に「大東亜問題調査会」を設置し、そのもとに多くの分科研究会を設けて部門別に調査研究を行ったこと、さらに有力な調査機関や財界団体と共同で研究を進めたことによる。したがって、今後、国策研究会の構想内容を詳細に分析ることにより、この時期の経済圏構想の諸相について、基準を設定することができるようになると考えている。本年度は、昨年度に引き続き、戦時期の広域経済圏構想すなわち「大東亜共栄圏」の経済的側面に関する構想について、各機関が立案したものを収集することに努めた。主に、企画院、大学研究機関、海外経済団体などの資料を収集し、これまでの収集資料とあわせて、それらの情報をデータとしてまとめた。第二に、収集した資料や図書のうち、農業部門での産業配置計画について分析を行った。東・東南アジア地域の農業配置については、開戦時の生産を適地適業の観点から重視し、圏内での分業を維持していこうという議論と、より狭い地域における自給自足態勢の確立を主張する議論が対立していることがわかった。圏内分業を重視する議論では、東南アジアのゴムや砂糖などの商品作物を維持することを目的にしていたことに対して、狭い地域の自給自足を目指す議論においては、船舶による輸送の不安定さを指摘していた。また、棉花や羊毛、小麦の不足から、その増産対策を検討する議論とともに、広域経済圏にはインドやオーストラリアを編入すべきであるとの主張が多かった。第三に、工業部門における産業配置計画について分析を行った。この部門における議論においては、日本本土を高度な生産技術を必要とする工業の中心にするという考えは共通していたが、大規模な生産施設を必要とする素材部門の工業については、中国や朝鮮半島に育成すべきであるとの議論も多く、なかには化学工業などは、中国華北地方や「満洲」南部や朝鮮半島に重点を置いて開発すべきであるという議論も見られた。その背景には電力供給や原料資源に近接しているとの観点があり、この点を配慮して分散型の工業配置を主張し、日本本土中心の垂直的統合に対抗する「多元的自給圏」の構想が存在したことを見出せた。本年度も、昨年度に引き続き、戦時期の広域経済圏構想すなわち「大東亜共栄圏」の経済的側面に関する構想について、各機関が立案したものを収集することに努めた。そして、その主要な構想を打ち出した機関の議論について政策的な分析を行った。工業部門における産業配置で、主要な部門も大陸(中国華北地方、東北地方、朝鮮半島)にまで分散配置を主張した企画院は、当時、様々な産業の適正な配置を考慮した国土計画案を政策的な背景としており、工業の本土集中が日本国内の農業問題とそれに結びつく食糧問題、人口問題を引き起こしていた点を考慮して、「多元的自給圏」ともよべる構想を立案したことを明らかにした。一方、日本本土に工業を集中するとの考えをもっていた商工省は、「大東亜共栄圏」における日本の指導力把握のために重要産業の保持を強調しており、実際に産業再編を行う立場にある商工省と本土産業界の主導性の維持が目的であったことを明らかにした。商工省でも国土計画が検討されていたが、主眼は生産力の拡充であり、そのため産業再配置や再編成を「運営」する権限をより重視した構想であったのである。

さらに、民間で大規模な研究団体であった国策研究会の経済構想も、「指導国」である日本の統制権限を強力にすることを主張し、その運営機関の充実を求めていた。国策研究会がこのような案を打ち出したのは、「共栄圏」が一つの経済圏として強く一体性を保持するためであり、経済圏として他の経済圏と交流する場合に、窓口を一本化して、経済圏の有機的統一性を確保しつつ建設を行おうと考えていたからであった。以上のような分析から、これらのような「経済建設」をめぐって異なる構想が生まれてきたのは、政策主体が優先させる課題認識のズレから発生したものであることがわかった。
中枢グリア細胞による非感染性神経炎症反応の解析：神経変性疾患の一般機序

各種の中枢神経障害の克服を目指す基盤を構築することを目的として,培養ミクログリア及びアストロサイトを用いた炎症モデルにおける活性化反応を制御する各種薬剤を検索してきた。本年度もいくつかの制御因子について新知見を得ることができた。LPSで誘導されるアストロサイトの炎症反応が亜鉛(Zn2+)により増強されることを見出した。その機序としては,Zn2+が細胞内ROS産生やp38 MAPKのリン酸化を促進し,それらを介してiNOS蛋白の発現を増強してLPS誘導性のNO産生を増加させることが示された。これらのことからZn2+は神経変性疾患時のアストロサイトにおいて炎症性反応を強める方向に働き,ニューロンの傷害を増悪する可能性が示唆される。反対にLPSで誘導されるアストロサイトの炎症反応を抑制するものとして,イソフラボンの一種であるエクオール(S-equol)を見出した。エクオールはLPSによるiNOS発現とNO産生を抑制した。その作用機作として,細胞膜に存在するG蛋白共役型エストロゲン(ER)受容体であるGPR30の関与が考えられた。活性化アストロサイトが産生するNOを抑制することは,中枢神経細胞の保護に繋がることから,エクオールの効果と作用機序の更なる解明が期待される。さらに従来ほとんど注目されていなかったが,アストロサイトにインスリンが発現しておりそれを放出していることを見出した。またその発現はLPSによる炎症反応の活性化やamyloid-β(Aβ)刺激により抑制されることも見出した。Aβによる細胞内活性酸素種の上昇がインスリン合成の減少に寄与している可能性が考えられる。中枢でのインスリンの動態や機能についてもグリア細胞が積極的に関与している新事実は,今後中枢疾患の治療法や薬剤標的として注目される可能性が高い。さらに,従来ほとんど注目されていなかったが,アストロサイトにインスリンが発現しておりそれを放出していることを見出し,その発現がLPSによる炎症反応の活性化やamyloid-β(Aβ)刺激により抑制されることも見出した。これらの成果が得られたが,当初同時進行的に進めることを計画していた以下の検討項目の進捗はもう一歩である。LPS誘導性モデルによる炎症性変化については,NO産生やiNOS発現についておよびROS産生については充分な成果が得られたが,サイトカイン産生についてやニコチン性アセチルコリン受容体関連因子については十分な検討ができなかった。細胞外高アンモニアモデルによる炎症性変化についても,検討することができなかった。アストロサイト/ミクログリア共培養系を用いた両細胞間の相互作用についての実験系も不十分である。外傷性脳損傷モデルによる炎症性変化についても手つかずとなった。以上のことから今後は次項に記した推進方策を中心に研究を展開し,余裕があれば,当初の検討項目にも着手したい。今年度の成果をさらに発展させる予定である。特にアストロサイトがインスリンを発現しているという新知見をもとに,それそれに関連する因子等について検索したい。低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)はamyloid-β(Aβ)やインスリンなど様々な物質と結合し,結合した物質をエンドサイトーシスによって取り込む機能を持つ。特にLRP1はアストロサイトとミクログリアのAβクリアランスを担っていること,中枢のインスリンシグナルに関連していることから,アルツハイマー病(AD)の治療標的となりうる。アストロサイトだけでなくミクログリア(あるいは株化細胞であるBV-2細胞)についてもLRP等の詳細な検討を進めたい。近年,AD患者の認知機能の低下および行動異常がココナッツオイルの経口摂取により改善されることが報告されている。ココナッツオイルに含まれる成分の90%以上は飽和脂肪酸であり,そのうち約70%を中鎖脂肪酸が占める。豊富に含まれる中鎖飽和脂肪酸がADの病態の改善に重要であると考えられるがその機構は明らかになっていない。培養アストロサイトやミクログリアによる炎症反応に対する中鎖脂肪酸の影響を詳しく検討したい。近年,リゾリン脂質が脂質メディエーターとして受容体を介して機能することが明らかになりつつあり,中でも免疫や炎症反応において様々な機能を示すことが見出されている。中枢神経系においては,lysophosphatidylinositol (LysoPI)がニューロンの興奮毒性に対して保護的に作用するという報告があるが,グリア細胞におけるLysoPIの機能はほとんど判明していない。BV-2細胞をリポポリサッカライド(LPS)により実験的に活性化させ,その様々な細胞機能に対するLysoPIの影響を検討したい。

反対にLPSで誘導されるアストロサイトの炎症反応を抑制するものとして,イソフラボンの一種であるエクオール(S-equol)を見出した。エクオールはLPSによるiNOS発現とNO産生を抑制した。その作用機作として,細胞膜に存在するG蛋白共役型エストロゲン(ER)受容体であるGPR30の関与が考えられた。活性化アストロサイトが産生するNOを抑制することは,中枢神経細胞の保護に繋がることから,エクオールの効果と作用機序の更なる解明が期待される。さらに従来ほとんど注目されていなかったが,アストロサイトにインスリンが発現しておりそれを放出していることを見出した。またその発現はLPSによる炎症反応の活性化やamyloid-β(Aβ)刺激により抑制されることも見出した。Aβによる細胞内活性酸素種の上昇がインスリン合成の減少に寄与している可能性が考えられる。中枢でのインスリンの動態や機能についてもグリア細胞が積極的に関与している新事実は,今後中枢疾患の治療法や薬剤標的として注目される可能性が高い。LPSで誘導されるアストロサイトの炎症反応が亜鉛(Zn2+)により増強されることを見出した。さらに,従来ほとんど注目されていなかったが,アストロサイトにインスリンが発現しておりそれを放出していることを見出し,その発現がLPSによる炎症反応の活性化やamyloid-β(Aβ)刺激により抑制されることも見出した。これらの成果が得られたが,当初同時進行的に進めることを計画していた以下の検討項目の進捗はもう一歩である。LPS誘導性モデルによる炎症性変化については,NO産生やiNOS発現についておよびROS産生については充分な成果が得られたが,サイトカイン産生についてやニコチン性アセチルコリン受容体関連因子については十分な検討ができなかった。細胞外高アンモニアモデルによる炎症性変化についても,検討することができなかった。アストロサイト/ミクログリア共培養系を用いた両細胞間の相互作用についての実験系も不十分である。外傷性脳損傷モデルによる炎症性変化についても手つかずとなった。以上のことから今後は次項に記した推進方策を中心に研究を展開し,余裕があれば,当初の検討項目にも着手したい。今年度の成果をさらに発展させる予定である。特にアストロサイトがインスリンを発現しているという新知見をもとに,それそれに関連する因子等について検索したい。低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)はamyloid-β(Aβ)やインスリンなど様々な物質と結合し,結合した物質をエンドサイトーシスによって取り込む機能を持つ。特にLRP1はアストロサイトとミクログリアのAβクリアランスを担っていること,中枢のインスリンシグナルに関連していることから,アルツハイマー病(AD)の治療標的となりうる。
季節繁殖動物における精子形成

5種の季節繁殖動物における精子形成とこれに関連する性機能の季節的変動を追及した。1.ニホンカモシカ:各年齢層を含む総数568頭の雄ニホンカモシカについて、精巣の大きさ、精巣及び血中各種アンドロジェンの測定等を行い、12月から3月にかけて、成熟雄においては性機能が低下することが明らかにされた。また性成熟は2.53歳であることが分った。2.フェレット:精祖細胞は非分化型と分化型に2大別される。非交尾期において分化型が減少または消失するに伴い、非分化型が有意に増加した。この場合、精上皮サイクルの特定ステージにおいてのみ、非分化型の有意の増数がみられたから、特定の分化型が非分化型の分裂増殖に対して、feadback効果を及ぼしているものと考えられる。3.ミンク:精祖細胞の形態と型別は、細部に至るまでフェレットと良く似ている。非交尾期における非分化型の増加の様態もフェレットと同じである。4.ゴールデンハムスター:短日処理によって委縮した精巣においては、精上皮サイクルの特定ステージにおいて、非分化型に属するAig型(最も基本となる幹細胞)が増加する。すなわち、非分化型と分化型の関係を実験的にも確かめ得た。以上のフェレット、ミンク、ハムスターにおいて認められた非分化型と分化型の間にみられるfeedbackは、精祖細胞の季節的増減の調節機構の重要部分をなしているものと考えられる。5.ニホンザル:非交尾期における2頭の観察により、幹細胞とみられるAd型精祖細胞が増加していることが分った。この事実も上記の観察と符節を合するように思われる。例数をふやして今後も検討を続けたい。1.ゴールデン・ハムスター照明条件を調節する前の無処置対照群として、6頭の成熟雄から精巣を採取し、精細管のWhole mount標本、組識切片標本および電顕用標本を作製し、主としてWhole mountについて観察を行った。精上皮のサイクルの分類は精子細胞のAcrosomic systemの変態過程を基準として行い、1サイクルを13ステージに区分した。精祖細胞はAis,Aal,【A_1】,【A_2】,In,【B_1】,【B_2】に分けることができる。AisとAalはいわゆる未分化型で、A型精祖細胞の補充を行っているものとみられる。これらの細胞数の比は2Aal:2【A_1】:3【A_2】:6In:12【B_1】:24【B_2】である。Aisは分裂によってAalを生じるが、その一部は再びAisとして留まるらしい。2.ニホンザル・アカゲザル12月に採取したアカゲザルの精細管Whole mount標本によれば、【A_1】,【A_2】,【B_1】,【B_2】,【B_3】および【B_4】型精祖細胞、ならびにプレレプトテン期精母細胞の数の比は、1:1:2:4:8:16:32である。この成績は従来報告されてきたものと全く同様である。一方、12月のニホンザルにおける【B_1】,【B_2】,【B_3】型精祖細胞および精母細胞数の比は、それぞれ1:2:4:8である。この場合【B_4】型が存在しないことが注目をひく。A型はアカゲザルと同様に【A_1】と【A_2】の2型に分けられるが、その数の比はアカゲザルとは異るようである。3.ミンク・フェレット両種についてそれぞれ一定の間隔をおいて、一年間数回の材料採取を行った。まとまった成績は未だ得られていない。4.ニホンカモシカ過年度における成績をまとめ、それぞれ雑誌、単行本に投稿した(裏面参照)

フェレットの精原細胞の増殖における季節的変化を追求した.交尾の最盛期に当る4月5月,および非繁殖期の10月に,成熟雄それぞれ4頭から精巣を採取した.左右精巣の総重量の平均は,交尾期には3.25g, 10月には1.23gであった.採取した精巣は直ちにアレン液中に固定し,包埋-薄切標本と精細管のホールマウント標本を作製し観察を行った.精原細胞および精母細胞数の算定には方眼ミクロメーター(7×7区画,約4,800μm,以後これを1フレームと呼ぶ)を用い, 1細胞種につき45フレームずつ数え,その平均値を求めた.1.交尾期の所見精原細胞は大別して非分化型と分化型に分かれる.前者は更に大型のA_Lと小型のA_Sに区別し得る. A_Lの分裂によって生じた娘細胞の一部はA_Sとなるが,他の一部は再びA_Lとなり,他方A_Sもまた娘細胞の一部はA_L,他の一部は再びA_Sになると推定される. A_Sから生じたA_LはA_2→B_1→B_2の順に2倍ずつ増え,結局1フレーム当り36個の精母細胞を生じる.2.非繁殖期の所見全般に精細胞は減り,最終的に生じる精母細胞数は,交尾期の約1/3に留まる.精細管そのものも萎縮し,これに伴って細胞数の密度も増加するため,セルトリ細胞数によって観測値を補正し,精原細胞数を交尾期のそれと比較した.一般に非繁殖期にはA_LとA_Sは増加の傾向を示すが,最も興味ある所見は,分化型が完全に消失した領域と,未だこれが残っている領域とについてA_LとA_Sの増加の程度を比べた場合,前者における増数がより高度であることが推計学的にも説明し得たことである.このことは恐らく,分化型の中のあるものがA_LとA_Sの分裂増殖能に対し抑制的に作用することを窺わせるものである.そして主たる抑制効果を持つものは恐らくA_1またはA_2,あるいはその両者である可能性が強い.1.ミンクの精粗細胞の増加における季節的変化交尾期(3月)と非交尾期の半ば(9月)は、成熟雄それぞれ4頭より精巣を採取し、アレンの液(光顕用)とグルタールアルデヒド溶液(電顕用)にそれぞれ固定した。前者の材料からパラフィン包理-薄切標本と精細管のホールマウント標本を作製し、精上皮サイクルと精原細胞の分裂パターンを中心に観察した。交尾期における精原細胞は大別して非分化型と分化型に分かれる。前者は更に基底膜上の配列により、孤立型(Ais)、並列型(Apr)、連鎖型(Aal)に区分し得る。AisとAprの数の比は常にほぼ1:1であるから、Aprの一部は再びAisとして留まり次の精子形成のための幹細胞になるものと判断される。非交尾期においては、分化型精粗細胞は減数または消失し、これに伴い、非分化型が有意に増数する。その場合、精上皮サイクルの特定ステージにおいてのみ、この増数が認められた。このことから、特定の分化型精粗細胞(恐らくA_1及びA_2型)が非分化型の分裂に対してfeedback効果を及ぼしていると推察される。2.短日処理を施したゴールデンハムスターにおける精原細胞の分裂159日間の短日処理により、精巣は著しく萎縮した。前記と同様の固定を行い、無処理対照群と短日処理群について、精粗細胞の分裂を比較検討した。対照群においては、Ais、Apr、Aalの3型の非分化型精粗細胞が認められた。これら3型はAis→Apr→Aalの順に分裂するが、Aprの一部は再びAisとして留まるものと思われる。Aalは数回の分裂後A_1を生じ、その後A_1→A_2→In→B_1→B_2の順で分化型精粗細胞が生じる。
二重活性型ベンザイン発生法の開発と不安定化学種を活用した連続反応の展開

二重活性化(デュアルトリガー)型のベンザイン発生の研究として、引き続き最適条件の検討を行った。ベンザインは、所望の置換基を一挙に二箇所へ導入できる重要な不安定化学中間体であり、本研究は、多様な置換ベンザインの創出と置換ベンザイン前駆体の安定性向上、さらにはベンザイン発生時の副反応抑制を目的としている。前年度、改善の必要があった反応条件や置換様式に伴う諸問題について条件を精査した。活性化剤の添加当量を増やすことで反応条件変化に伴う原料回収は抑制された。しかし、置換様式に伴う収率低下に大きな改善は見られなかった。この問題は、脱離基の変更によって改善が見られた。現在見い出している活性化条件を基に、官能基選択的な水素化やクロスカップリング反応などの変換反応への適用も検討している。高速あるいは高効率な反応の開拓を目指し、不安定化学種を用いた連続反応の開発も行った。ベンザインとオキサゾリジンを用いた新規ベンゾオキサゼピン環構築反応は、良好な結果が得られなかった。様々に反応条件を精査したが改善は見られず、オキサゾリジンの替わりにイミダゾリジンを用いた反応に立ち戻り、イミダゾリジンの置換基効果について検証した。また、ベンザインの三成分連結反応から得られた三環性化合物のチオール選択的な反応に付いてポスター発表した。共役カルボニル化合物について、可視光励起触媒による一電子移動を活用したオレフィン部位選択的酸化反応およびカルベン触媒と可視光励起触媒の共触媒を活用したアルデヒド部位選択的酸化反応について論文およびポスターとして発表した。さらに、鉄試薬を用いた付加環化反応について、その置換基効果を検証し、ポスター発表した。寿命の短い不安定な化学種は、一般に反応制御に困難が伴う一方、適した条件を探索・設定できれば新規反応の開発や標的分子合成の効率化が期待される。今回、高速かつ効率的な反応の開拓を目指し、ベンザインやラジカルなどの不安定化学種に着目し、下記の研究を行った。新規ベンザイン前駆体の開発:多様な置換基を許容できるようにするためにベンザイン前駆体の安定性向上を目指し、弱い脱離能を有する2つの置換基X基/Y基を有する置換ベンゼン類をいくつか合成した。ベンザインの発生効率向上を目指し、ベンゼン環上の両置換基に二種類の活性化剤を加えて適切に活性化させる条件検討を行った。置換基Yを固定した上で置換基Xについて、類似したX1、X2、X3、...を合成して活性化剤共存下でその反応性を精査した結果、X基の脱離能が高過ぎると既知のベンザイン前駆体で観察される副反応が進行することが判明した。また、活性化剤の組み合わせについて、特に金属塩が有するルイス酸性に着目して検討した。まだ検討途中だが、そのオキソフィリシティが活性化に重要であることが分かりつつある。新規[2+2]型反応の開発:ベンザインとDMF、六員環ジケトン、チオール類の四成分連結反応を精査し、天然物の重要な基本骨格の一つであるキサンテン骨格の新規構築法を報告した。また、ベンザインとC=N二重結合の新規[2+2]型反応を目指し、C=N二重結合性化合物を新たに合成し、ベンザインとの反応を検討した。その結果、環状化合物を用いた際に含窒素二環性芳香族化合物が合成できることが分かりつつある。光触媒を活用したラジカル反応開発:まず、非活性なハロゲン化アルカンをハロゲン結合で活性化するため、計算化学を利用して供与体について有効に働く官能基を明らかにした。本知見をもとに、有機色素を用いた触媒的なラジカル反応への応用を進め、成果の一部をまとめつつある。異なる研究を並行して進めており、また、計算化学を利用したメカニズム解析を行っている。このように、リソースの振り分けをしていることにより、問題が生じた際も柔軟に対応できており、おおよそ予定した成果が得られたと考えている。ただ、ハロゲン結合を利用した不活性化合物の活性化に関連した研究内容について、同種の研究内容の一部がごく最近報告されており、進展を急ぐ必要性が生じていると考えている。既知のベンザイン前駆体からのベンザイン発生について、以下の3点〔1.前駆体の安定性向上、2.多様な置換基の許容、3.ベンザイン発生時の副反応抑制〕を目的として二重活性化機構の導入を行った。二重活性化機構に基づく新たなベンザイン前駆体として、電子供与性基および電子吸引性基を有する前駆体を合成した。電子供与性基あるいは電子吸引性基いずれを有する前駆体からもベンザイン発生を確認できたが、効率は中程度であり、活性化条件の更なる精査が必要なことが分かった。合わせて、既知活性化方式の限界を確認するため、多置換ベンザイン前駆体を合成した。これらを用いた多置換ベンザイン発生を検討した結果、発生効率の低下が確認された。高速あるいは高効率な反応の開拓を目指し、ベンザインやラジカルなどの不安定化学種に着目し、下記の研究を行った。含窒素複素環の効率的合成を目指し、様々なC=N二重結合性化合物を合成し、ベンザインとの新規結合挿入反応を検討した。その結果、新規イミダゾリン誘導体を用いた際に目的のベンゾジアゼピン骨格形成ができることを見出した。この成果の一部を学会で発表した。

また、これまでのベンザインの反応から得られる含酸素複素環にはチオール官能基特異的な反応が見られ、これはチオール修飾で一般的なマレイミドより官能基特異性が高かった。この点に着目し、生体高分子とプローブを繋ぐ新たな鋳型としての有効性を精査し、ペプチドの化学修飾に利用できる知見が得られた。これらの成果は論文としてまとめつつある。さらに、光励起触媒を活用し、新たな不飽和二重結合の酸化反応が進行することを見出した。酸化還元に金属を使用しない環境調和型の反応として、反応の一般性を検証しつつあり、成果の一部を学会で発表した。いくつかの研究を並行して進めており、また、計算化学を利用したメカニズム解析を行っている。このように、リソースの振り分けをしていることにより、問題を生じた際も柔軟に対応できており、おおよそ予定した成果が得られたと考えている。二重活性化(デュアルトリガー)型のベンザイン発生の研究として、最適条件の検討を行った。これは、置換様式によって分解傾向のある置換ベンザイン前駆体の安定性向上とそれに伴う多様な置換基の許容およびベンザイン発生時の副反応抑制を目的としている。前年度、中程度の発生効率にとどまっていた反応条件を基に、類似した不均一性触媒を精査した結果、マグネシウム試薬など2つの条件で効率的なベンザイン発生を可能とすることを見出し、前述した問題の解決に繋がる成果が得られた。本条件をもとに、ベンザイン発生を介した反応の一般性を精査したところ、期待通り目的の挿入反応が進行することも判明した。しかし、反応条件によっては原料回収が観測されており、さらなる精査が必要なことも分かっている。同時に、前年度にかけて合成した複数の置換基を有する新規ベンザイン前駆体について、適用範囲を精査している。高速あるいは高効率な反応の開拓を目指し、不安定化学種の反応場制御に基づく連続反応の開発も行った。ベンザインを用いた新規C=Nπ結合挿入反応を基に、新規C-Nσ結合挿入に立脚した含窒素複素環類の合成を進めている。また、光励起触媒によるラジカル発生を活用したエノン二重結合の酸化反応およびカルベン触媒と光励起触媒の共触媒を活用したアルデヒドの酸化反応についてまとめつつある。さらに、鉄試薬を用いたラジカルあるいはカルボカチオン発生を利用した付加環化反応を見出し、現在、その詳細を検証している。上記2つの研究について、計算化学を利用したメカニズム解析とともに並行して進めている。こうしたリソースの振り分けをしていることにより、問題を生じた際も柔軟に対応できており、おおよそ予定した成果が得られたと考えている。二重活性化(デュアルトリガー)型のベンザイン発生の研究として、引き続き最適条件の検討を行った。ベンザインは、所望の置換基を一挙に二箇所へ導入できる重要な不安定化学中間体であり、本研究は、多様な置換ベンザインの創出と置換ベンザイン前駆体の安定性向上、さらにはベンザイン発生時の副反応抑制を目的としている。前年度、改善の必要があった反応条件や置換様式に伴う諸問題について条件を精査した。活性化剤の添加当量を増やすことで反応条件変化に伴う原料回収は抑制された。しかし、置換様式に伴う収率低下に大きな改善は見られなかった。この問題は、脱離基の変更によって改善が見られた。現在見い出している活性化条件を基に、官能基選択的な水素化やクロスカップリング反応などの変換反応への適用も検討している。高速あるいは高効率な反応の開拓を目指し、不安定化学種を用いた連続反応の開発も行った。
鎖骨頭蓋異形成症における骨吸収メカニズムの解明に向けたRunx2の機能解析

鎖骨頭蓋異形成症は、Runx2を原因遺伝子とする常染色体性優性遺伝形式を示す先天異常であるが、同症患者の歯の移動に関しての詳細は不明である。本研究では、鎖骨頭蓋異形成症の病態モデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて実験的歯の移動実験を行ったところ、Runx2ヘテロ欠損マウスは、野生型マウスに比べて歯の移動距離と歯の移動による類骨形成が遅延、低下していた。さらに、Runx2ヘテロ欠損マウス由来骨髄間質細胞に機械的伸展力を負荷すると、野生型マウス由来細胞に比べて、伸展によるDNA量、ALP活性、カルシウム産生量、OSC遺伝子の発現が遅延し低下していることが明らかとなった。鎖骨頭蓋異形成症は、口腔・顎顔面領域に異常を伴う先天異常であり、永久歯の萌出遅延、多数歯埋伏、歯の移動遅延のため、矯正治療が非常に困難である。その原因遺伝子として骨芽細胞の分化に必須の転写因子であるRunx2が同定されているが、同症の口腔・顎顔面の異常に関する分子レベルでの病態や最良の治療法については未だ解明されていない。本研究では、鎖骨頭蓋異形成症患者の歯の移動遅延の原因を分子レベルで解明し、同症に対する新たな治療方法の開発に繋がる分子基盤を確立することを目的に、鎖骨頭蓋異形成症の病態モデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて、矯正的歯の移動実験ならびに培養細胞を用いたin vivo,in vitroでの分子メカニズムの解析を行う。本年度は、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスの上顎切歯に、直径0.012インチのニッケル・チタン製ワイヤーを装着し、10gの荷重が水平的かつ持続的に加わるように調節して上顎右側第一臼歯を口蓋側へ移動させた。左側第一臼歯をコントロールとした。実験的歯の移動開始から3,7,10, 14,21日後に麻酔下で、シリコン印象材を用いてマウスの上顎印象を採取した。この印象に歯科用超硬石膏を注入し、得られた模型を用いて上顎左右側第一臼歯口蓋咬頭間距離を計測し、歯の移動量を計測した。さらに、全身麻酔下で4%パラホルムアルデヒドを用いて灌流固定を行い、上顎骨を摘出後、厚さ5μmの水平断連続切片を作成し、ヘマトキシリン-エオジン染色,TRAP染色を行った。その結果、歯の移動開始から7日までは野生型、Runx2ヘテロ欠損マウスにおける歯の移動距離に有意な差は認められなかったが、10日以降では野生型に比べてRunx2ヘテロ欠損マウスの歯の移動距離は少なかった。TRAP染色により、破骨細胞数はRunx2ヘテロ欠損マウスで野生型マウスより少なかった。野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて、マウスの臼歯に水平的かつ持続的な10gの荷重を負荷し、マウス実験的歯の移動モデルを作成することができた。その結果、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスにおける経時的な歯の移動距離の測定、上顎臼歯を含めた上顎骨の水平断連続切片の作成を行うことができ、矯正的歯の移動時に起こる活発な歯周組織のリモデリングにおけるRunx2の役割を検討することが可能となった。本研究では、鎖骨頭蓋異形成症患者の歯の移動遅延の原因を分子レベルで解明し、同症に対する新たな治療方法の開発に繋がる分子基盤を確立することを目的に、メカニカルストレスで誘導される骨吸収に着目して、鎖骨頭蓋異形成症の病態モデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて、矯正的歯の移動実験ならびに培養細胞を用いたin vivo,in vitroでの分子メカニズムの解析を行う。本年度は、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス大腿骨、脛骨より骨髄細胞を採取後、培養し、骨髄間質細胞を分離した。分離した骨髄間質細胞をシリコンチャンバーに播種し、12%の伸展力を負荷し、経時的にアルカリフォスファターゼ(ALP)活性、オステオカルシンmRNA発現、カルシウム産生量を測定した。野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス由来の骨髄間質細胞を同様に培養し、伸展力を負荷しない群をコントロールとした。その結果、非伸展群では、ALP活性、オステオカルシンmRNA発現、カルシウム産生量のいずれにおいても、野生型とRunx2ヘテロ欠損マウスで有意差を認めなかった。ところが、伸展力を負荷すると、野生型マウスはRunx2ヘテロ欠損マウスに比べ、ALP活性、オステオカルシンmRNA発現、カルシウム産生量はより初期段階に上昇し、その発現量も大きかった。野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスから骨髄間質細胞を分離培養し、シリコンチャンバーを用いた12%の圧縮力を負荷するモデルを作成できた。さらに、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスから骨髄間質細胞を培養開始から28日間、観察可能となった。その結果、in vitroにおいて、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス由来細胞に対するメカニカルストレス応答性を解析することが可能となった。

しかしながら、本年度に予定していたRunx2と細胞増殖の関係についての検討は達成できなかった。鎖骨頭蓋異形成症は、口腔・顎顔面領域に異常を伴う先天異常であり、永久歯の萌出遅延、多数歯埋伏、歯の移動遅延のため、矯正治療が非常に困難である。その原因遺伝子として骨芽細胞の分化に必須の転写因子であるRunx2が同定されているが、同症の口腔・顎顔面の異常に関する分子レベルでの病態や最良の治療法については未だ解明されていない。本研究では、鎖骨頭蓋異形成症患者の歯の移動遅延の原因を分子レベルで解明し、同症に対する新たな治療方法の開発に繋がる分子基盤を確立することを目的に、鎖骨頭蓋異形成症の病態モデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて、矯正的歯の移動実験ならびに培養細胞を用いたin vivo, in vitroでの分子メカニズムの解析を行う。本年度は、in vivoでは、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスの上顎切歯に、直径0.012インチのニッケル・チタン製ワイヤーを装着し、10 gの荷重で上顎右側第一臼歯を口蓋側へ移動させ、歯周組織における骨リモデリング様相を観察した。その結果、Runx2ヘテロ欠損マウスは、野生型マウスに比べて矯正的歯の移動が遅延し、歯の移動による類骨形成と骨芽細胞分化が低下していた。さらに、in vitroでは、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスより単離した骨髄間質細胞にシリコンチャンバーを用いて伸展力を負荷した結果、Runx2ヘテロ欠損マウス由来骨髄間質細胞は、野生型マウス由来細胞に比べて、伸展によるDNA量と骨分化マーカーの増加が遅延していた。鎖骨頭蓋異形成症は、Runx2を原因遺伝子とする常染色体性優性遺伝形式を示す先天異常であるが、同症患者の歯の移動に関しての詳細は不明である。本研究では、鎖骨頭蓋異形成症の病態モデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて実験的歯の移動実験を行ったところ、Runx2ヘテロ欠損マウスは、野生型マウスに比べて歯の移動距離と歯の移動による類骨形成が遅延、低下していた。さらに、Runx2ヘテロ欠損マウス由来骨髄間質細胞に機械的伸展力を負荷すると、野生型マウス由来細胞に比べて、伸展によるDNA量、ALP活性、カルシウム産生量、OSC遺伝子の発現が遅延し低下していることが明らかとなった。矯正的歯の移動を行った野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスから得られた上顎骨の水平断連続組織切片を用い、骨リモデリングマーカーの発現を比較検討する。また、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスから歯間膜細胞、骨芽細胞、骨髄細胞、脾細胞を分離培養し、骨芽細胞あるいは破骨細胞への分化能の違いをin vitroにて検討する。野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス由来細胞を用いたin vitroにおけるメカニカルストレス負荷モデルを用い、細胞の増殖・分化能に対するRunx2の機能をmRNAやタンパク質の発現変化を解析することで、より詳細に検討する。さらに、平成27年度に確立したin vivoでの矯正的歯の移動モデルを用いて、骨リモデリングに関与する細胞の増殖・分化を解析し、in vitroで得られた結果をin vivoでも確認する。得られた結果をまとめ、成果の発表を行う。歯科矯正学本年度はin vitroでの実験を中心に計画をし、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス由来の細胞に圧縮力を負荷する研究を行った。当初の予定通りシリコンチャンバーを用いた細胞への圧縮力負荷モデルを作成することができたが、実験の進捗にやや後れが生じ、本年度に予定していた野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス
マウスおよびヒトのインプリンティング領域の比較ゲノム解析

哺乳類のインプリント遺伝子はしばしば染色体上でクラスターを構成し、ドメインとして独特な発現制御を受けると考えられているが、マウス第18番染色体には父性発現インプリント遺伝子Impactがマップされているのみで、クラスター構造を成しているかどうか明らかでない。全貌が見えつつあるマウスのゲノム情報を利用し、対応するヒトの領域と比較しながらImpact周辺遺伝子のアレル別発現解析を行った。インプリンティングを受けないヒトホモログIMPACTの下流には同じ向きに遺伝子HRH4、上流には逆向きにOSBPL1Aが存在する。これらの遺伝子は末梢血でも発現しており、SNPが見つかった前者1例、後者2例について調べたところ、両遺伝子とも両アレル性に発現していた。次にこれらのマウスホモログHrh4およびOsbpl1aを同定し、Impactの近傍遺伝子であることを確認してから発現解析を行ったところ、ヒト遺伝子と同じく両アレル性であることがわかった。ヒトOSBPL1Aに関しては、転写開始点が異なり、より長い転写産物であるOSBPL1Bが報告されており、このmRNAについてもマウスホモログOsbpl1bを単離し、アレル別発現解析を行った。その結果、マウスの遺伝子に関しては、多くの個体で父性アレルが母性アレルに対してやや優勢的に発現する傾向が認められた。プロモーター領域に存在するCpGアイランドは両アレルともに低メチル化状態であるため、基本的にOsbpl1bは両アレル性に発現する遺伝子であると思われるが、Impactプロモーター領域のアレルによるクロマチン構造の差違を反映して父性アレルの優勢発現傾向が観察されたと考えられる。孤立型インプリント遺伝子も距離によっては近傍遺伝子の発現に多少の影響を及ぼす可能性が示唆された。
音楽聴取における生理学的・心理学的変化について

音楽療法に関する臨床報告の多くは、特定の心理的モデルや人間観に基づいて独創的に音楽を用い、目覚ましい治療成果を上げたことを伝えている。しかし残念なことに、これらの報告には音楽の構造や技法についての客観的記述、効果の定量的評価、因果関係の分析が必ずしも十分ではないために、他の症例への一般化が困難なものも多い。一方で、従来の音楽の医学的効果の報告では、特定の楽曲を聴取した際に生じる生理的変化の統計的傾向を捉える手法が殆どでありその際に個人にどのような心理状態が生じ、またどの程度楽曲に対して注意を集中させたかなどについての分析は殆どなされていない。そのため臨床場面では患者の音楽への集中度の違いにより、治療効果が著しく異なることが経験的に知られているが、そのメカニズムや有効な対処方法も議論されてこなかった。本研究ではこのような状況において、一般化可能な音楽活動上の有用な概念に即して、音楽が心身に与える影響を明らかにすることを試みた。平成13年度以前からの研究を発展させ、次の二つの研究成果を得たので報告する。一つ目は、音楽聴取の自律神経作用と感情状態との相互作用について調べ、心身の相関に一貫性があることが示唆された。二つ目は、自律神経作用と、独自に構築したソフトウエアを用いての個人にとっての楽曲の類似度分布を調べ、音楽聴取による楽曲の類似度空間分布と心理・生理指標との整合性を示唆する特徴をみることができた。音楽聴取による心理学的効果を見るために、指尖部皮膚表面温度の寒冷負荷試験下での交感神経活動の変化を測定し、また多面的感情状態尺度(以下MMS)を用いての心理学的変化との相関について分析し、さらにその結果を追試するために、心電図R-R変動測定による副交感神経の作用を計測し、比較検討を行った。方法は健常成人男女各8名(平均23.2±5.3歳)を対象とし、バッハ/管弦楽組曲第3番アリア(以下バッハ)、ヴィヴァルディ/合奏協奏曲「四季」冬第1楽章(以下ヴィヴァルディ)を刺激として用いた。測定は、交感神経活動の変化を指尖部皮膚表面温度の寒冷負荷試験をおこない、副交感神経活動を反映する生理的指標として心電図を記録し、それらのデータより、R-R間隔の平均値、心電図R-R間隔変動係数(以下CV_<R-R>)およびR-R間隔変動スペクトル解析における低周波成分(LF)/高周波成分(HF)(以下単にLF/HF)を算出した。また、すべての楽曲聴取前後にMMSにより感情状態を評価した。これらの結果から、各楽曲聴取前の心電図R-R間隔の平均値、CV_<R-R>、およびLF/HFには有意差は認められなかった。楽曲聴取によりLF/HFはバッハ聴取時がヴィヴァルディ聴取時よりも低い値を示した(p<0.05)。一方、MMSの測定では、初期の感情状態と比較し、抑うつ・不安が楽曲聴取により減少した(p<0.01)ほかは、楽曲ごとに変化の方向が異なり、最高点を示した感情カテゴリーは、バッハが非活動的快、ヴィヴァルディでは活動的快、であった。楽曲ごとに測定された心電図指標および心理指標の相関行列を作成し、有意差が見られたLF/HFに着目すると、バッハでは親和との負の相関(-0.59)、ヴィヴァルディでは活動的快との負の相関(-0.42)が見られた。心電図R-R間隔変動のLF/HFの値は、副交感神経作用の大きさと負の相関を持つ指標として知られている。今回の結果と指尖部皮膚表面温度の寒冷負荷試験を総合すると、概ねバッハ聴取において交感神経抑制・副交感神経亢進を、ヴィヴァルディ聴取において交感神経亢進・副交感神経抑制を示す整合性をもった傾向が見られた。またこのときの心理指標はバッハでは鎮静的、ヴィヴァルディでは覚醒的傾向を示した。このことは、自律神経機能の検査としての指尖部皮膚表面温度の寒冷負荷試験が、音楽聴取による心理学的変化を反映しうる可能性を示している。