hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルコール・薬物依存の病態と治療に関するポストゲノム研究

以上のように、アルコール・依存形成薬物による細胞障害性の分子機構の一端が解明された。また、細胞の分化に及ぼすアルコールの影響が示され、胎児アルコール症候群のモデルになる可能性があり、更に分子機構に関する検討を進めている。さらにGeneChipによる研究に関してはスタンレー脳バンクより得た、アルコール依存症患者3名、コントロール2名、その他の精神疾患4名の死後脳(前頭前野)から、total RNAを抽出し、DNAマイクロアレイ(Affymetrix社、GeneChip Hu95A)を用いて、遺伝子発現の網羅的解析を行った。正常群と比較して、アルコール依存症のみで1.8倍以上に発現量が変化している遺伝子を調べたところ、ミエリン関連遺伝子など、一群の遺伝子の発現量変化を見出した。現在、これらの遺伝子の発現変化について、多数例のアルコール依存症患者および健常者の死後脳を用いて、RT-PCR法により確認を行っている。我々はこれまで,アルコールが細胞内セカンドメッセンジャーを介する情報伝達系に変化を及ぼすことを示してきた。すなわち,家族歴の濃厚な患者の血液細胞において,AC I, ACVIII及びGsαのmRNA量の有意な減少を示した。一方,慢性のアルコール摂取による脳内情報伝達系の変化は,AC系の他にCa^<2+>系が注目されていることから,1)アルコールによるCa^<2+>伝達系への影響をヒト死後脳及び培養細胞を用いて検討した。アルコール依存症患者群で,Ca2+結合蛋白質,アネキシンIVの量が有意に増加していた。また,A549細胞において,アルコールによるアネキシンIVの発現量増大が示された。cAMPの情報は転写因子CREBの活性化を介した神経可塑性変化に重要な役割を担う。そこで次に,2)アルコールが転写因子活性に及ぼす影響について,神経細胞障害性を軸に検討した。SH-SY5Y細胞を用いた検討で,アルコールは用量依存的な細胞障害性を示すとともに,核内CREB活性及びCREBによって発現調節を受けるBDNFの細胞外分泌量を減弱させた。また,同細胞においてアルコールは転写因子NF-κB活性を増強させたことから,アルコールによる神経細胞の可塑性・脆弱性にCREB-BDNF経路の減弱とNF-κB経路の活性化が影響することを示唆した。一方,胎生期・発達期における多量のアルコール摂取により,脳各部位の神経細胞に障害が生じることが報告され,このことが,その後のストレス応答に変化をきたし,種々の適応障害や行動異常を誘発すると推察されている。そこで,3)神経細胞の生存と神経幹細胞の分化誘導能におよぼすアルコールの影響について検討し,アルコールが栄養因子シグナル伝達系を変化させることにより神経細胞の生存,及び神経幹細胞の分化機能を低下させ,神経回路網の維持・修復機能を減弱させている可能性を明らかにした。
低温によって誘導される果実と葉の新規成熟・老化機構の解析

キウイフルーツとポプラ,ミカンを材料にエチレンによる成熟・老化誘導と低温遭遇による成熟・老化現象について次世代シーケンサーとReal-Time PCR法を用いて比較・解析した。エチレン誘導と低温誘導の成熟・老化には、末端で共通する関連遺伝子が働く一方で、異なる転写因子によって制御される独立な現象であることが明確になった。低温誘導機構における新規転写因子,NACおよびERFの特定は,今後の成熟・老化機構研究で大きな新展開の契機になる。本研究は低温誘導をキーワードとして果実の成熟・落果と葉の紅葉、落葉を老化現象として一体的に捉え,共通する新規制御機構を解明しようとする先駆的取り組みである。多くの果実の成熟や葉の老化はエチレン誘導型制御系によって制御されていると考えられており、エチレンとは独立した制御系やエチレンの上位の制御系についてはRIN制御系を除いてほとんど解析されていない。その理由は研究の糸口となる現象や材料が乏しいことにある。筆者らはエチレンによって成熟するとされているキウイフルーツ果実の貯蔵技術研究の中で、「低温遭遇によってエチレンの作用なしに成熟する」という現象を発見した。昨年の解析によって,果実を常温で貯蔵した際に誘導されるエチレン生合成及びそれに伴う成熟・軟化は軟腐病によることが明確になり,罹病果実を適切に除去すれば、2か月以上の長期間にわたって,「未熟」状態を保つことが示された.さらに、キウイフルーツESTデータベース及びゲノム情報データベースから抽出された成熟関連遺伝子についてReal-time PCR法を用いて発現の確認を行った。その結果、NAC転写因子に顕著な低温誘導性を示すクローンを発見した.本研究は低温誘導をキーワードとして果実の成熟・落果と葉の紅葉、落葉を老化現象として一体的に捉え,共通する新規制御機構を解明しようとする先駆的取り組みである。筆者らの今回の解析によって、果実を常温に保持した際に誘導されるエチレン生成および果実の成熟・軟化は軟腐病によることが明確となり,罹病果からのエチレンの影響を適切に除外すれば、常温下でも2ヶ月以上に渡ってプレクライマクテリック状態を保持できることが明らかにした。一方,10°C以下の低温に保持した場合には、エチレン生成の誘導なしに、1、2ヶ月以内に成熟現象が顕著に進行することが確認された。エチレン処理果実および低温処理果実について、RNAseq解析による網羅的遺伝子発現解析を行ったところ,エチレン成熟と低温誘導成熟には両者に共通して誘導される636個の成熟関連遺伝子群が特定された一方で,エチレン成熟特異的遺伝子が2111個、低温成熟特異的遺伝子が467個見いだされた。この結果は、エチレン成熟と低温誘導成熟が異なる機構による成熟現象であることを明確に示すとともに、成熟・老化関連遺伝子信号伝達系の下流部では共通した機構があることを示している。さらに、Real-time-PCR法で成熟関連遺伝子発現を詳細に検討したところ、エチレン成熟と低温誘導成熟のそれぞれにおいて特異的に応答するNAC、ERF転写因子が明らかになった。これらの転写因子がそれぞれの成熟制御機構の鍵因子であることが推定される。これらの研究成果は、今後の果実成熟生理、葉の老化機構研究に大きな新展開をもたらすものである園芸利用学キウイフルーツESTデータベース及びゲノム情報データベースを活用して成熟関連遺伝子についてReal-time PCR法を用いて発現の確認を行った。その結果、NAC転写因子に顕著な低温誘導性を示すクローンを発見した.この因子の発見は、今後の研究の大きな展開につながると期待している.当初計画では、キウイフルーツ果実とポプラ葉を比較検討するとしていた。ポプラ葉の低温応答性を切り枝を用いて解析しようと試みたが,乾燥が激しく,長期間の観察に適さないことが明らかになった.そこで,ミカン果実の着色も低温に応答する可能性があることに気づき,緑色果実を用いて調査したところ,10ー15°Cの低温に顕著に応答することが明らかになった.そこで、今後ミカン果実を材料に加えて解析を進める予定である.1.成熟・老化誘導に必要な限界低温遭遇条件の調査:キウイフルーツ果実と温州みかん果実を用いて数段階の低温条件および低温遭遇期間を設定し、低温誘導成熟様相を詳細に調査する。すなわち、成熟誘導に必要な限界低温温度および最低遭遇期間を決定する。また、エチレン処理に対する感受性の品種間差異についても調査する。2.低温誘導成熟に関する品種間差異の解析:`さぬきゴールド'はキウイフルーツの中では10月上旬に収穫される中生品種であり、低温貯蔵しても貯蔵期間は2か月程度である。主要品種である`ヘイワード'は11月収穫の晩生品種で低温では6ヶ月以上の貯蔵が可能である。極高糖度新品種`レインボーレッド'は9月中旬収穫の早生品種で貯蔵期間は1か月程度と最も短い。

早生品種ほど低温感受性が大きいと推定されるので、数段階の温度条件を用いて低温誘導成熟特性の品種間差異を調査する。3.Real-time PCR法を用いた成熟・老化関連遺伝子の発現解析:抽出された成熟関連遺伝子についてReal-time PCR法を用いて発現の確認を行う。Real-time PCR法では比較的簡単に多数のサンプルを解析することができる。そこで、数品種のキウイフルーツおよびミカン果実について数段階の成熟・老化段階および低温遭遇条件での調査を行う。新年度にRNAseq解析を予定しており,この解析に活用する予定である.昨年の残金も含めて,今期の解析に活用し,研究の進展を図る予定である.
日本企業のコーポレート・ガバナンスの多様性と類型化に関する研究

われわれアンケート調査結果についての因子分析によると,日本における定期昇給,年功序列および新卒採用といった伝統的な雇用制度、雇用制度が、業績に正の影響を及ぼしているということが判明した。その上,われわれの研究によると,よくいわれる「コーポレート・ガバナンス改善→パフォーマンス向上」というような単純なストーリーが実証研究に堪えるものではないことがはっきりした。さらに,コミュニケーションの改善,価値観の共有が,従業員のモチベーションをアップさせ,業績の改善につながっているという仮説が実証できた。本研究は平成21-23年度科学研究費補助金を受けて行った「日本的経営と企業価値経営の融合に関する実証研究:ハイブリッド型日本的経営の研究」の一層の発展を目指し、平成24-26年度科学研究費補助金を受けて行う「日本企業のコーポレート・ガバナンスの多様性と類型化に関する研究」であるが、その1年目平成24年度は、前回研究に際して行ったアンケート調査の分析がなお十分でないところの検討を行った。2年目の平成25年度は前年同様9月と2014年2月に行った研究会、別途学会参加の機会に行った情報交換を通じて、日本企業が置かれている現状を分析し直すとともに、平成25年11月2日に関西大学で行なわれた日本財務管理学会第37回秋季全国大会での学会発表を行った。「日本企業の経営システムに関する実証研究」という論題で報告し,討論者として小山明宏氏(学習院大学)を得て,研究を深めるのに有意義な意見を貰った。さらに、平成26年度初頭発刊予定の研究代表者松村の論文「企業価値経営から日本的経営へ」などを通じてこれへの学界からの意見を受け、今後の研究の方向性を決めるうえでの参考にしようとしている。これまでアンケート調査から日本企業の現状を分析し,その多くを「ハイブリッド型」と位置づけてきたが,この「ハイブリッド」の中身をさらに深めるという課題が浮上してきた。これを継続的に深める研究を各人で行っている。その際問題となる,「日本的経営」とは何だったのか,これも各人,とりわけ研究代表者が深める作業を続けている。そのまとめは上記学会報告や論文執筆などから意見を貰い,それらの意見を参考に,また各人の研究の深まりをもとに,再度整理し深めることになる。9月と2月に行った研究会、別途学会参加の機会に行った情報交換を通じて、日本企業が置かれている現状を再確認するとともに、平成24年6月の学会発表、平成25年度初頭発刊予定の論文などを通じてこれへの学界からの意見を受け、今後の研究の方向性を決めるうえでの参考にしようとしている。なお、インタビュー調査の実施を計画していたが、まずはアンケート結果を精査し、問題整理をすることを先行させた。その整理を通じて、これまでわれわれはアンケート結果に基づき、日本企業をハイブリッド型、日本的経営型、独立独歩型の3類型に分類して分析を始めていたが、因子分析を行うと、どの類型にあっても、雇用制度が従来型(定期昇給、年功序列、新卒採用など)であるという因子が、業績に正の影響を及ぼしているということが判明した。この点は、今後さらに検討を深めたうえで、学会報告を通じて大方の意見を得て研究成果としてまとめていく予定である。さらに気づいた点は、日本的経営と一概に言っても、その概念規定が必ずしも明確でないことである。これを精確に概念付けしなければ、研究の前進が望めないということである。メンバーによって考え方が違うので、この点をさらに各自深めた後、意見交換をし、仮結論を得た後、次の展開を図ることになっている。本研究「日本企業のコーポレート・ガバナンスの多様性と類型化」は平成2123年度科学研究費補助金を受けて行った「日本的経営と企業価値経営の融合に関する実証研究:ハイブリッド型日本的経営の研究」の一層の発展を目指して,平成2426年度の3年間にわたる研究であった。この間,定期的に研究会を開き,先の日本的経営と企業価値経営の融合に関する実証研究:ハイブリッド型日本的経営の研究」で行ったアンケート調査を,様々な角度から分析し直し,その共同研究成果を毎年学会報告を行い,様々なご質問やご意見に答えるなかで,一層研究を深めることができた。このように深まった研究を学会誌『年報財務管理研究』に査読論文として提出し,学会誌への掲載を許可されて公刊されている。また,この共同研究をもとにして,研究代表者ならびに研究分担者はそれぞれの立場から,個人的にも論文を発表している。当初,平成2123年度科学研究費補助金を受けて行った研究成果として明らかになったガバナンスの類型によって,ハイブリッド型,日本型,独立独歩型に分けることによって,単純なコーポレート・ガバナンス論とはひと味違った分析を行い,深めた。

すなわち,通常よく見られる「コーポレート・ガバナンス→パフォーマンス」という単純な仮定での議論では見つけられない現実を明らかにすることができた。経営理念や雇用制度、経営環境などの因子の分析が必要であることに気づかされ,通常のコーポレート・ガバナンス論より精巧な分析をすることができた。アンケートの分析や議論の中で,そういう方面の研究を深める必要に気づかされ,改めてこれをまとめて報告できたのは今回の成果であった。その結果,新たな課題も明らかになり,平成2729年度の科学研究費補助金「ファミリービジネスのコーポレート・ガバナンスに関する実証的・理論的研究」へと進展することになった。経営学概ね順調に推移しているといえるが,なお深めるべき課題が次々と明らかになってきている。それはこれまで研究を続けてきたことにより,各人の認識が深まり,そのことにより解明すべき課題がまだまだあるということに気付いたことによる。研究が深まっていることは間違いない。と同時に,既存の研究,先行研究の問題に次々と気付き,いわばこれまでどの研究者も深めてこなかった課題に気付いたわけであるから,それだけでも学界に貢献しているというべきであるが,これは改めてまとめ学会報告や論文発表を行うことによって,その成果を世に問うことによって還元する以外にないであろう。過年度科学研究費を執行して行ったアンケート結果をについて、試みに因子分析を行ってみると、興味深い結果が得られた。これに伴い、新たな問題も出てきているので、改めてアンケートないしインタビューをする必要も生まれてきているが、因子分析の興味深い結果を踏まえて、学会報告を行えるのではないかと考えている。問題認識が深まり、一定研究は進んでいると判断できる。とりあえずは,今年度最終年度であるので,上記で述べたように深まった問題意識をもとに整理を深め,分析や議論を深めると同時に,成果を学会報告や論文発表としてまとめることになる。ただ,新たに気付いた問題などは,新たに申請をし直して来年度以降につなげるかどうか,これはメンバーの意見交換によって決めていきたい。まずは、上記日本的経営の概念規定を各自深めることが、喫緊の課題となっている。これのすりあわせを、25年度前半には終えたい。その検討結果を踏まえて、補足アンケートもしくはインタビューを行いたい。ただ、上記検討結果が必ずしも現時点では明確でないので、次の研究調査の方向性が必ずしも明確になっていない。この点の解明を急ぎたい。現時点では、本年6月に行われる日本財務管理学会に全員が参加するので、その機会に意見交換を予定している。それまでにもメールなどで意見交換しておきたい。6月これらの意見交換を踏まえて、9月には研究会を行う。そこで検討した内容に従い、アンケートもしくはインタビューを行い、平成26年2月に行う予定の研究会で、それらの結果などを踏まえたうえで、研究成果をまとめていく予定である。
無重力環境や老化による筋機能低下のモデル化と予防装置の提案

月面では1/6-G,火星では3/8-Gといった地球外環境の運動シミュレーションには,空気圧により体重の最大20 %の免荷状態で利用可能な反重力トレッドミルが有効である.しかし,反重力トレッドミルでは床反力を計測できず,エアバックで覆われているため光学式運動計測機器は使用できない.そこで申請者らが開発した,ウエアラブル床反力計と,下肢に着用する姿勢センサにより構成される装着型運動計測装置を使用した.その結果,床反力と関節角度の測定結果から,歩行動作特性は,荷重率40 %と60 %の間で大きく変化し,免荷するほど浮き気味でかつ緩やかな脚運びのつま先立ち歩行になることが定量的に明らかとなった.宇宙船内あるいは反重力トレッドミルを用いた重力加速度の1/3および1/6に相当する(空気圧を利用した)体重免荷状態で,人体と環境間の相互作用情報を,ウエアラブルに計測可能なセンシング装置を開発し,人体筋骨格モデルを用いたシミュレーションと比較することで,廃用性筋萎縮の原因を明らかにするとともに,宇宙船内で利用可能な予防のための運動機器や地上帰還時のリハビリ装置,および加齢性筋肉減弱症(サルコペニア)の予防機器を提案することを目的に研究を実施した.以下に本年度得られた結論を示す.1地上における反重力トレッドミルを用いた歩行実験を行い,重力と下肢骨格筋力との影響について,表面筋電位を計測し解析を実施した.その結果,体重免荷条件に対して抗重力筋であるヒラメ筋(SOL)は大きな影響を受けるが,腓腹筋(MG)は影響を受けにくいことが確認された.2環境との相互作用を評価するための手指の運動機能計測システムを開発し,手指の関節に関する幾何学情報を取得する手法を開発した.開発した指運動計測システムを使用し,以下の結論が得られた.(1)関節中心推定手法を提案し,既知の位置において精度を検証した結果,誤差は小さい.(2)光学式との比較では,関節の幾何学的情報の推定と動作計測は,2自由度回転を持つ関節の推定において有用である.平成28年度は,廃用性筋萎縮症の原因解明のため,被験者に申請者らが開発した「ウエアラブルな歩行運動解析装置」を装着して,反重力トレッドミルによる様々な免荷条件での歩行運動実験を行い,生じる下肢・上肢の表面筋電位を表面筋電位計等の生体信号計によって計測する計画であった.しかし,「ウエアラブルな歩行解析装置」のブルーツース化が遅れたため,表面筋電位のみから抗重力筋であるヒラメ筋の外部負荷に対する影響を評価した.廃用性筋萎縮症を表現可能なシミュレーション機能モデルの構築に関しては,一端をMP関節中心(PIPC),もう一端を基節骨端(PMPP)に接続した自然長0のバネで復元力を再現する関節モデルを構築した.慣性パラメータは筋骨格シミュレーションソフトウェアSIMMを用いて,各被験者でスケーリングした骨格モデルより算出した.ウエアラブルな歩行解析装置の開発が遅れたが,概ね計画通りに推移している.現在,国際的に有人宇宙探査が活発に推進されているが,宇宙飛行士の微小重力環境下での活動・滞在には未だ解決されない問題がある.微小重力下における効率的な歩行方法は限られた時間・生命維持機能でのミッション達成に大きく関わってくるため,微小重力下での歩行運動の運動学的な変化を明らかにする必要がある.そこで,本研究では,反重力トレッドミルを用いた体重免荷状態の歩行を装着型計測装置により計測することで,微小重力環境での歩行運動を模擬し,その歩行特性から免荷による歩行への影響を明らかにする.本研究では,反重力トレッドミルを用いて微小重力環境での歩行を模擬し,装着型計測装置でその歩行運動を計測した.反重力トレッドミルによる免荷条件は,荷重率100 %,80 %,60 %,40 %,20 %の5条件とした.一歩行周期中の床反力および関節角度を各センサ出力に基づき算出し,各免荷条件について算出値を比較することで,免荷による歩行への影響を検討した.その結果,床反力と関節角度の変化から,反重力トレッドミルで免荷するほど,浮き気味で且つ緩やかな脚運びのつま先立ち歩行になることがわかった.更に,関節角度の変化から,下半身の歩行動作特性は,荷重率40 %と60 %の間で大きく変化することがわかった.以上から従来,経験的・視覚的に確認されてきた微小重力下での歩行特性が,本知見により定量的に明らかとなった.本研究結果で得られた各免荷状態の運動解析情報を筋骨格シミュレーションモデルに入力することで,抗重力筋に与える影響を評価することができる.月面では1/6-G,火星では3/8-Gといった地球外環境の運動シミュレーションには,空気圧により体重の最大20 %の免荷状態で利用可能な反重力トレッドミルが有効である.しかし,反重力トレッドミルでは床反力を計測できず,エアバックで覆われているため光学式運動計測機器は使用できない.そこで申請者らが開発した,ウエアラブル床反力計と,下肢に着用する姿勢センサにより構成される装着型運動計測装置を使用した.その結果,床反力と関節角度の測定結果から,歩行動作特性は,荷重率40 %と60 %の間で大きく変化し,免荷するほど浮き気味でかつ緩やかな脚運びのつま先立ち

歩行になることが定量的に明らかとなった.環境との相互作用を評価するため,「手指の運動機能計測システム」の開発を行う.近年MEMS技術により,小型,低価格化されている3軸加速度センサ,3軸ジャイロセンサ,3軸地磁気センサを1つにした姿勢センサ(BMX055,BOSCH製)を手指のセグメントに17個程度配置し,計測を行い,手首に配置する基板へデータを転送する.本装置の基本構成については,昨年度中に開発した.今年度は,「手指の運動機能計測システム」の校正手法やノイズの低減のためのフィルタ設計などを行う.ウエアラブルな歩行解析装置のブルーツース化のシステム設計,部品調達など目処が付いたので本装置を試作し,反重力トレッドミルによる様々な免荷条件での歩行運動実験を行い,廃用性筋萎縮症を表現可能なシミュレーション機能モデルの精度を向上させる.機械力学・制御次年度に,各指の運動を含む「手の運動計測システム」と「ウエアラブル歩行解析装置」を組み合わせた「全身運動解析システム」の統合化のための試作と改良を検討している.情報量の増加とリアルタイム性の確保のため,CPUの増強を図る必要が有る.「ウエアラブル歩行解析装置」のブルーツース化が本年度は間に合わなかったため,次年度に繰り越し,試作費に充当する.「全身運動解析システム」の試作費および,搭載予定のCPUからのインターフェイス用ソフトウェアの開発費用に充当する.
高強度レーザー場での化学気相析出を利用した金属基材の硬質セラミックスコーティング

高強度レーザー光をレンズで拡げて原料気相中に照射することで、比較的大きな領域に活性な反応場を創り出すことができる。このような高強度レーザー場において化学気相析出を行うことで、コーティングプロセスが著しく活性化される。本研究では、チタン系基材へのα-Al_2O_3, TiONおよびTiNをはじめとするセラミックス膜のコーティングを行い、合成条件が膜の組織や結晶配向に与える影響について調べることで、膜の微細構造や界面構造を精緻に制御したコーティングプロセスを確立した。化学気相析出(CVD:Chemical Vapor Deposition)法は、気相からの析出反応により基材をコーティングする方法であり、合成温度や炉内圧力を変化させることで、原子レベルでの多様な構造制御が可能である。その被覆性が高いことから、実用コーティング法として幅広く使用される。本研究代表者らは、高強度の連続発振レーザービームをレンズで拡げて原料ガスおよび基板へ照射するCVD法を発案し、この活性な反応場を利用して、セラミックス基材上に結晶配向性の高いセラミックス膜を低温で合成できることを明らかにしてきたが、本手法を用いることで、従来のCVD法では難しかった金属基材への硬質セラミックスコーティング技術の開発へと研究の展開が可能である。半導体レーザーを用いたレーザーCVD法により、アルミニウムアセチルアセトナート原料を用いてAlNおよびサーメット基板上にα-Al_2O_3膜を合成した。密着強度評価装置を用いて、TiCN基材上に成膜したα-Al_2O_3膜の密着強度を評価した、これにより、レーザー出力、成膜温度、成膜雰囲気、炉内圧力および原料供給温度などの成膜条件が、コーティング膜の微細構造と密着性に及ぼす影響を明らかにし、TiCN基材上に成膜したα-Al_2O_3膜において、良好な密着性を示すコーティング膜を合成した。一方、半導体レーザーを用いたレーザーCVD法により、チタンテトライソプロポキサイド原料を用いてTiNおよびTiON膜を合成に成功した。化学気相析出(CVD: Chemical Vapor Deposition)法は、気相からの析出反応により基材をコーティングする方法であり、合成温度や炉内圧力を変化させることで、原子レベルでの多様な構造制御が可能である。その被覆性が高いことかち、実用コーティング法として幅広く使用される。本研究代表者らは、高強度の連続発振レーザービームをレンズで拡げて原料ガスおよび基板へ照射するCVD法を発案し、この活性な反応場を利用して、セラミックス基材上に結晶配向性の高いセラミックス膜を低温で合成できることを明らかにしてきたが、本手法を用いることで、従来のCVD法では難しかった金属甚材への硬質セラミックスコーティング技術の開発へと研究の展開が可能である。半導体レーザーを用いたレーザーCVD法により、アルミニウムアセチルアセトナート原料を用いてAINおよびサーメット基板上にα-Al_2O_3膜を合成した。合成温度900K以上で、α-Al_2O_3の単相膜が生成した。合成温度、炉内圧力および原料築化温度を変化させると、α-Al_2O_3膜の配向方向は(110),(012),(104)および(001)の間で変化した。(001)配向α-Al_2O_3膜の表面には、六角形のファセットが顕著に認められた。(104)配向膜では、六角形のファセットが基板面に対してやや斜めに成長しており、(012)配向膜では、ピラミッド状のファセットが成長していた。いずれの配向膜においても、柱状成長が認められた。TEM観察の結果から、これらのファセット構造は、主に(001)面と(104)および(012)面に対応していた。(001)配向膜の配向係数は90%に到達し、高い配高度を示す(001)配向Al_2O_3膜が合成できた。
超安定なポリイオンコンプレックス被覆分解性高分子ミセル型ドラッグキャリヤーの開発

両親媒性ポリペプチド-ポリ乳酸・ABジブロック共重合体より調製した表面に正電荷を有するコア-シェル型生分解性高分子ミセルをアニオン性多糖であるヒアルロン酸(HA)を用いてポリイオンコンプレックス(PIC)形成により被覆した。得られたPIC被覆ミセルは,希釈や血液成分存在下における分散安定性が著しく向上した。このPIC被覆ミセルの標的指向性ドラッグキャリヤーとしての有用性を検討することを目的として,マウスより分離した肝細胞に対する取り込みを調べたところ,HA受容体を有する肝類洞内皮細胞(LSEC)への選択的取り込みが確認された。また,被覆するポリアニオンとして,ガラクトース基で修飾したHAを使用した場合には,肝癌細胞へのガラクトースレセプターを介した選択的取り込みを示した。本研究の目的は,表面に荷電層を有する高分子ミセルを,それとは反対電荷を有する高分子電解質とのポリイオンコンプレックス(PIC)形成により被覆した,著しく高い安定性を有するPIC被覆ミセルの新規な高分子ミセル型ドラッグ・キャリヤーとしての可能性を追求することである。本年度は,被覆荷電層としてヒアルロン酸(HA)を用いて,蛍光色素でラベルしたHA被覆ミセルを調製し,HAレセプターを有するとされる肝類洞内皮細胞への標的指向性や薬物モデル内包・放出挙動について検討した。まず,薬物モデルとして疎水性色素Oil Red O (ORO)を選択し,これを内包した荷電ミセルを調製し,HA被覆を行い,薬物モデル内包PIC被覆ミセルを調製した。HA被覆の有無による薬物放出挙動の違いを検討したところ,HA被覆ミセルからの薬物放こう出は被覆しない場合と比較して顕著に遅く,PIC被覆が薬物のスローリリースに有効であることが明らかとなった。また,フルオレセインイソチオシアナート(FITC)で蛍光ラベルした各種ポリアニオン(ヒアルロン酸(HA),カルボキシメチルデキストラン(CMDex),ヘパリン(Hep))で被覆したミセルを調製し,マウス肝非実質細胞と接触させた後の細胞取り込みについてフローサイトメトリーにより解析を行った。その結果,CMDex, Hep被覆ミセルが,クッパー細胞と肝類洞内皮細胞の両方に取り込まれたのに対し,HA被覆ミセルはクッパー細胞に取り込まれず,肝類洞内皮細胞へ選択的に取り込まれることが明らかとなった。これらの結果から,HA被覆ミセルは肝類洞内皮細胞特異的なドラッグキャリヤーとして有用であることが示唆された。親水性および疎水性セグメントからなる両親媒性高分子は,水中でミセル様の会合体を形成することが知られており,DDS用キャリヤーとして有望視されている。これまでに,生分解性のポリリシン-ポリ乳酸・ABジブロック共重合体(PLys^+-b-PLLA)から調製される正電荷を有するミセルを,ポリイオンコンプレックス(PIC)形成によりビアルロン酸(HA)で被覆すると,安定性の著しい向上やステルス性の付与などが達成されることを見いだした。今年度は,このPIC被覆ミセルに肝実質細胞に対する標的指向性を付与することを目的として,肝実質細胞に特異的に認識される糖鎖であるガラクトースを修飾したヒアルロン酸(Gal-HA)で被覆して,表面にガラクトースを導入した高分子ミセルを調製し,その細胞取り込み等について検討した。動的光散乱(DLS)測定により,PIC被覆することにより粒径が大きくなったこと,ゼータ電位測定により表面電荷が正から負へと変化したこと,臨界ミセル濃度(CMC)測定よりミセルの安定性が著しく向上したことなどからGal-HAによる被覆を確認した。Gal-HA被覆ミセル水溶液にガラクトース認識レクチンであるPNAを添加したところ,凝集に伴う光透過率の低下が見られたことから,ミセル表面にガラクトース残基が存在していることが示唆された。また,共焦点レーザー蛍光顕微鏡(CLSM)観察により,ヒト肝癌細胞HepG2に対するGal-HA被覆ミセルの高い取り込みが観測された。この現象は,阻害剤であるガラクトース等の添加によって阻害されたことからHepG2細胞への取り込みは細胞表面のレセプターを介した特異的なものであることが示唆された。これらの結果より,Gal-HA被覆高分子ミセルは,高い安定性を有する細胞特異的DDS用キャリヤーとしての応用が期待できる親水性および疎水性セグメントからなる両親媒性高分子は,水中でミセル様の会合体を形成することが知られており, DDS用キャリヤーとして有望視されている。

前年度までに,生分解性のポリリシン-ポリ乳酸・ABジブロック共重合体(PLys-b-PLLA)から調製される正電荷を有するミセルを,ポリイオンコンプレックス(PIC)形成によりヒアルロン酸(HA)で被覆すると,安定性の著しい向上やステルス性の付与などが達成されること,およびガラクトース修飾ヒアルロン酸(Gal-HA)で被覆することにより,肝実質細胞に対する親和性を付与できることなどを報告した。今年度は,このガラクトース導入PIC被覆ミセルの肝実質細胞に対する親和性を定量的に評価するため,ヒト肝癌細胞HepG2を用いてフローサイトメーターによる取り込み評価を行った。その結果,比較対照群であるグルコース導入HA(Gul-HA)被覆ミセルや,阻害剤添加系と比較して,有意に高い取り込みが観測された。また,被覆するポリアニオンとしてHAを,ポリカチオンとしてポリリシン(PLys)を使用して,PIC被覆を繰り返し行うことにより,多重被覆ミセルの調製を行った。動的光散乱(DLS)およびゼータ電位測定により,被覆するごとに粒径が増大し,ゼータ電位測定においても最外層ポリマーに応じて正および負の値を示したことから,多重被覆が達成されていることを確認した。この多重被覆ミセルを,HA分解酵素であるヒアルロニダーゼおよびPLys分解酵素であるトリプシンで処理したところ,両方の酵素で処理した場合にのみミセルの分解・崩壊が観測され,最外層ポリマーに対応しない酵素では分解が起こらないことが確認された。以上の結果から,この多重PIC被覆ミセルは,複数の酵素の存在下のみで分解する多重刺激応答型DDSキャリヤとして有望であることが示された。HA-被覆ミセルの肝類洞内皮細胞に対する取り込み,ガラクトース修飾による肝実質細胞への取り込み促進については,予定通り検討を終了しているが,これらのin vivoにおける体内動態についての検討は条件設定がうまくいかず,信頼できる結果を得ていない。また,多重被覆ミセルについては,調製はできているが,酵素に応答した段階的分解を定量的に検出することができておらず,その手法を検討中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。各種ミセルのin vivoにおける体内動態解析については,条件設定をほぼ終わりつつあり,研究協力者である九州大学丸山厚先生との共同研究により,測定のめどが立っている。また,多重被覆ミセルについては,各層を異なる蛍光色素でラベル化する手法を確立したので,酵素に応答した段階的分解を定量的に検出することができると考えられる。
児童の道徳感情帰属と道徳的行動の関係の発達

いじめや暴力行為の増加、道徳の教科化をうけ、子どもの反社会的行動の回避や向社会的行動といった道徳的行動の生起メカニズム解明は緊急の課題である。従来道徳的行動は、規範意識や道徳推論などの道徳的認知によって規定されるという考えが支配的であったが、近年は道徳感情(罪悪感やプライドなど、規範に関わる場面で生じる感情)との関連に注目が集まっている。本研究は、児童の道徳感情がどのように発達するのか、道徳感情と道徳的行動がどのように関係するのかを、比較文化研究により探る。また、発達の規定因および文化差が生じる要因を特定する。
皮膚表皮細胞特異的PBP遺伝子欠損マウスの作成とその解析

皮膚表皮細胞特異的PBP遺伝子欠損マウスを作成し皮膚の表現型の解析を行い以下のような結果を得た。1. PBPKOマウスの生下時の体重は野生型との有意差が認められなかったが、生後3ヶ月頃までにPBPKOマウスの成長の遅滞が明らかとなった。2. PBPKOマウスではK14-NogginトランスジェニックマウスやLhx2ノックアウトマウス皮膚と同様毛周期における休止期の短縮を認め、特に帯状の成長期領域のパターンはK14-Nogginトランスジェニックマウスに類似し特徴的であった。3.皮膚表皮細胞特異的にPBP遺伝子を欠損させたマウスでは毛周期、毛幹構造の異常や脂腺の過形成が認められた。4. PBPKOマウス皮膚では紫外線刺激によりWTマウスより高頻度に表皮のアポトーシスが生じた。PBPKOマウスで見られた表現型とBMPシグナル系の遺伝子改変マウスの表現型との類似性からBMPシグナル系へのPBPの関与が示唆された。毛周期の異常や脂腺の過形成などは毛包幹細胞の減少を伴う遺伝子改変マウスとの類似点であり、PBPKOマウスでの毛包幹細胞の減少も示唆された。PBP遺伝子の一部がloxPサイトではさまれたマウスと、ケラチン5プロモーター下にCreリコンビナーゼを発現するマウスを交配し、表皮細胞特異的にPBPの機能を欠損させたマウス(PBPKO)を作成した。これらPBPKのマウスの皮膚に生下時、肉眼的にも組織学的にも野生型と比較して差異が認められず、また皮膚付属器の発生も正常であった。創傷治癒過程を同系野生型マウスと創面積で比較したが、両者に明らかな差異は認められなかった。PBPKOマウス皮膚角化細胞の培養でもコロニー形成能や増殖能に野生型との差異は認められなかった。毛周期を肉眼的・組織学的に検討した結果、PBPKOマウスでは第2毛周期までは野生型とほぼ同様の周期であったが、第2毛周期の休止期以降野生型では毛周期は長い休止期にとどまるのに対して、PBPKOマウスでは約1週間の休止期の後第3毛周期の成長期に入り、それ以降も約1週間の休止期で複数回毛周期を繰り返した。毛構造の比較ではguard hairと呼ばれる直径の大きい長い毛が野生型で5%程度認められたのに対して、PBPKOマウスにはguard hairが認められなかった。また、成長したPBPKOマウス皮膚では野生型と比較して脂線が発達し、真皮内に少数の嚢腫構造が認められた。紫外線照射によるサンバーンセルを組織学的に比較した結果、PBPKOマウス皮膚には野生型と比べて約1.4倍のサンバーンセルが認められた。これらの解析の結果、PBP遺伝子を欠損させたマウスではビタミンDレセプターやBMPシグナル系等の遺伝子改変マウスと部分的に共通した表現型を持っていることが示され、またPBPがアポトーシスの制御に関わっていることが示唆された。このことから皮膚表皮細胞においてビタミンDレセプターを介した転写調節あるいはBMPやp53などのシグナル系の調節機構にPBPが関わっていることが示唆された。PBP遺伝子かloxPサイトではさまたマウスと、ケラチン5プロモータートにCreリコンビナーゼを発現ずるマウスを交配し、表皮細胞特異的にPBPの機能を欠損させたマウス(PBPKO)の表現型の検討を行った。毛周期を解析した結果、PBPKOでは第2毛周期までは野生型とほぼ同様の周期であったが、第2毛周期の休止期以降(生後7週以降)、野生型では毛周期は長い休止期にとどまり一部の毛包でモザイク状の成長期が認められるのに対して、PBPKOでは約1週間の休止期の後、Nogginトランシスジェニックマウスと同様の帯状に同調した3度目の成長期に入り、それ以降も約1週間の休止期をはさんで6度目の成長期まで毛周期を繰り返した。それ以降はPBPKOでも休止期にとどまったため、この休止期でのPBPKO毛包幹細胞数を解析するため免疫組織染色を行つた結果、PBPKOでの毛包幹細胞の減少が示唆された。

また成長したPBPKOマウス皮膚では野生型と比較しで表皮の肥厚、脂腺の過形成および真皮内の嚢腫構造が認められた。これらの解析の結果、PBP遺伝子を欠損きせたマウスはビタミンDレセプターやBMPシグナル系の遺伝子改変マウスと部分的に共通した表現型を持つていることが示された。このことから皮膚表皮細胞においてビダミンDレセプターを介した転写調節のみならずBMPシグナル系の調節機構にPBPが関わっている可能性が示唆された。表皮細胞におけるPBPの役割をさらに分子レベルで明らかにするたあ、WTとPBPKOそれぞれの培養皮膚表皮細胞からmRNAを抽出しマイクロアレーを行い、発現遺伝子の差異存解析した。解析により得られた遺伝子の中には幹細胞の維持に関わる遺伝子や細胞増殖に関わる遺伝子が含まれていた。この結果をタンパク質発現で確認するとともにBMPシグナル等との関わりを明らかにすることにより、皮膚表皮細胞においてビタミンDレセプターやPPARなどの転写因子に対する共役因子という既知の役割以外のPBPの機能が解明される可能性がある。
発癌物質の代謝に関与する遺伝子や癌関連遺伝子の多型性分析による癌発生、転移の予知(特にチトクロームp450やグルタチオン還元酵素およびL-myc、p53遺伝子の多型性と消化器癌発生、転移の関係について)

現在まで胃癌500症例、食道癌70症例に加え、肝癌、肝硬変症例80例、乳癌症例70例のDNAを抽出した。また年齢、性別を揃えたケースコントロールを作成するために、700例におよぶコントロールを集めデータベースとした。このケースコントロールスタディを用いてチトクロームp4502E1遺伝子(CYP2E1)のうちRsal制限酵素による遺伝子多型性(RFLP)をPCR-制限酵素処理法により判定した。同様に増殖に関与する癌遺伝子であるL-myc遺伝子の多型性分析を行った。さらにベンツピレンなどの芳香族アミンの代謝活性化に関与するCYP1A1、グルタチオン還元酵素の一種であるGSTM1遺伝子の多型性分析を行った。これらの結果をx2検定、Odds Ratio(相対危険度)などの検定で統計学的に検討したところ、CYP2E1 Rsal遺伝子多型性の特定の遺伝子タイプと肝癌の発生、CYP1A1 Exon7遺伝子多型性と胃癌の発生に相関が見られ、現在詳しい解析を進行している。しかしながらCYP2E1、GSTM1と胃癌には関連が見出されていない。これらより、癌の早期発見や転移の予測の可能性、疾病の原因が遺伝子の変異(宿主側の因子)で起る可能性が示されたため、今後この分野の研究の重要性が判明したと考えられる。今年度の研究実施計画より、医科の項目を今年度の研究成果として報告します。1.現在まで集積した胃癌、肝硬変、肝癌症例および正常対象群1500例より、胃癌82例、肝硬変46例、肝癌31例に対する年齢、性別をそろえたケースコントロールスタディを作成した。3.同様に増殖に関与する癌遺伝子であるL-myc遺伝子の多型性分析を行った。4.さらにベンツピレンなどの芳香族アミンの代謝活性化に関与するCYP1A1、グルタチオン還元酵素の一種であるGSTM1遺伝子の多型性分析を行った。5.これらの結果をx^2検定、Odds Ratio(相対危険度)などの検定で統計学的に検討したところ、CYP2E1 Rsal遺伝子多型性の特定の遺伝子タイプと胃癌、肝癌の発生には、この症例数で有意差は認められなかった。しかしながら肝硬変の発生に、特定の遺伝子タイプの関与の可能性が示唆された(Phamacogenetics,1995)。また、これらの遺伝子多型性が発癌物質によるDNA障害の程度に直接関与する可能性(J Nat Cancer Inst.1995)が示唆された。これらより、癌の早期発見や転移の予測の可能性、さらに肝硬変などの疾病の原因が遺伝子の変異でおこる可能性が示されたため、次年度にさらに詳細に検討する予定である。今年度の研究実施計画より、以下の項目を今年度の研究成果として報告します。1.現在まで胃癌500症例、食道癌70症例に加え、肝癌、肝硬変症例80例、乳癌症例70例のDNAを抽出した。2.このケースコントロールスタディを用いてチトクロームp4502E1遺伝子(CYP2E1)のうちRsa1制限酵素による遺伝子多型性(RFLP)をPCR-制限酵素処理法により判定した。これらより、癌の早期発見や転移の予測の可能性、疾病の原因が遺伝子の変異(宿主側の因子)で起る可能性が示されたため(東京都医師会雑誌)、今後この分野の研究の重要性が判明したと考えられる。
未知の神経伝達機構を担うα-ラトロトキシン受容体の内因性リガンドの検索

α-ラトロトキシンはセアカゴケグモ(Latrodectus mactans)の毒腺より単離された神経毒である。その作用機序は。哺乳類の神経シナプス前膜に局在する、リガンドが未知の細胞膜7回貫通型受容体CL1(calcium independent latrotoxin receptor (CIRL)/Latophilin 1)に特異的に結合し、神経終末より神経伝達物質の異常放出を促す。その結果、痛み,発汗,呼吸不全などの自律神経の失調をもたらす。α-ラトロトキシンによりもたらされる細胞内分泌顆粒放出のメカニズムは、細胞内外のカルシウムイオンに非依存的に生じることから、この放出がこれまで知られている経路とは異なる、未知の細胞内シグナル伝達系を介している可能性が強く示唆されている。本研究では、CL1の内在性リガンドを単離することにより、神経伝達を含めた細胞内分泌顆粒の放出の新たなメカニズムを明らかにし、神経系,内分泌系における生理的な機能と意義の解明を目的とする。これまでの研究では、細胞内サイクリックAMP(cAMP)濃度の増減をルシフェラーゼ活性でモニターできるよう、cAMP応答配列の下流にルシフェラーゼ遺伝子を繋いだレポーター遺伝子を開発した。更にHEK293細胞とCHO細胞について、このレポーター遺伝子とCL1遺伝子を恒常的に発現する細胞株を樹立し、これらにラットの組織より抽出した生理活性ペプチド画分にて刺激を加えた。複数の画分において細胞株のcAMPを上昇させるものが認められたが、アミノ酸配列を解析したところ、既知のもの若しくは蛋白質が部分分解したものであった。そこで、これら偽陽性を早い段階で排除する目的と、受容体が似ているのならそのリガンドも相同性を持つであろうという予測のもとに、CL1と相同性のあるオーファン受容体CL2,CL3について同様の手法により細胞株を樹立した。これらに共通して反応する画分が最も可能性があるものではないかと考えていたが、検索の結果はこれまでと同様、既知蛋白質が分解したものが大部分であった。また未知のものについても、予想される塩基配列をもとにcDNAクローニングまで行ったが、分泌配列が見当たらず、生理活性ペプチドというよりも何らかの構成蛋白質と考えられるものであった。CL1,2,3が生理活性ペプチドの受容体であることはその構造から十分に予測できることから、恐らくこの結果はリガンドの組織含量が低いことが考えれる。そこで今後は、上記の細胞株を用いた検索を行うと共に、ラットの脳より単離した神経細胞にCL1,2,3とレポーター遺伝子を導入して検索を行うことを予定している。これら受容体は生体内では神経細胞に特異的に発現していることから、通常の細胞株よりも神経細胞を用いた場合の方が、より高感度で反応を検出できる可能性が考えられる。神経伝達・分泌顆粒放出の新たな調節機構を解明するため、セアカゴケグモの毒腺より単離された神経伝達物質の異常放出をもたらす神経毒α-latrotoxinの内在性リガンドの検索をこれまで行ってきた。α-latrotoxinが結合する蛋白質は、生理活性ペプチド受容体ファミリーである細胞膜7回貫通のG蛋白質共役型受容体CL1(calcium independent latrotoxin receptor(CIRL)/Latrophillin1)であることから、CL1を恒常的に発現する細胞株に、ウシの種々の組織からゲル濾過法と逆相クロマトグラフィー法により精製した生理活性ペプチド画分で刺激した。その結果、複数の画分において反応の指標となる細胞内サイクリックAMPの上昇が検出されたものの、そのアミノ酸配列を解析したところ、それらは既知の生理活性ペプチドまたは蛋白質の部分分解物であった。そこでCL1と構造的に類似するG蛋白質共役型受容体CL2,CL3についても安定発現細胞株を樹立していたことから、これらについてもCL1と同様の解析を行った。受容体の構造が似ていれば、そのリガンドの構造も類似しているものと考え、以上3種の受容体に共通に反応する画分に目的の生理活性ペプチドが含まれていることを予想していたが、サイクリックAMPを上昇させる活性が高い低いを問わず、共通に反応を示すものは既知生理活性ペプチド若しくは蛋白質の部分分解物であった。今後は、各受容体単独で反応を示す画分について解析を進め、CL受容体の内在性リガンドの検索を行う予定である。その作用機序は。

更にHEK293細胞とCHO細胞について、このレポーター遺伝子とCL1遺伝子を恒常的に発現する細胞株を樹立し、これらにラットの組織より抽出した生理活性ペプチド画分にて刺激を加えた。複数の画分において細胞株のcAMPを上昇させるものが認められたが、アミノ酸配列を解析したところ、既知のもの若しくは蛋白質が部分分解したものであった。そこで、これら偽陽性を早い段階で排除する目的と、受容体が似ているのならそのリガンドも相同性を持つであろうという予測のもとに、CL1と相同性のあるオーファン受容体CL2,CL3について同様の手法により細胞株を樹立した。これらに共通して反応する画分が最も可能性があるものではないかと考えていたが、検索の結果はこれまでと同様、既知蛋白質が分解したものが大部分であった。また未知のものについても、予想される塩基配列をもとにcDNAクローニングまで行ったが、分泌配列が見当たらず、生理活性ペプチドというよりも何らかの構成蛋白質と考えられるものであった。CL1,2,3が生理活性ペプチドの受容体であることはその構造から十分に予測できることから、恐らくこの結果はリガンドの組織含量が低いことが考えれる。そこで今後は、上記の細胞株を用いた検索を行うと共に、ラットの脳より単離した神経細胞にCL1,2,3とレポーター遺伝子を導入して検索を行うことを予定している。これら受容体は生体内では神経細胞に特異的に発現していることから、通常の細胞株よりも神経細胞を用いた場合の方が、より高感度で反応を検出できる可能性が考えられる。
CKD診療における新たなバイオマーカーの確立

血管内皮機能低下は、動脈硬化発症のイニシャルステップであるばかりでなく、尿蛋白、あるいは腎不全進展とも関連していることが明らかとなってきた。したがって、内皮機能を測定することが慢性腎臓病(CKD)患者で多発する心血管病(CVD)ばかりでなく、腎障害進展のリスクのリスクを予期することができる有用な手段であることが期待される。Asymmetricdimethylarginine(ADMA)は生体内にも存在するL-arginine analogueであり、NO合成酵素(NOS)によるNO産生を競合的に阻害し、NOの生理学的活性が低下している病態への関与が示唆され、内皮機能障害の有用なバイオマーカーであることが期待されている。そこで、本研究においては「ADMAはCKD患者のCVDリスク、CKD進展リスクの有用なバイオマーカーである」との仮説を立て、(1) ADMAがCKD患者においてCVDのサロゲートマーカーと関連するか否か(2) ADMAが腎組織障害や腎予後の指標となり得るか否かを検討した。(1)当院に入院した同意が得られた連続111例のCKD患者において、ADMAはCKD stageが進行するに従って上昇し、PVW、LVMIとの強い関連が観察された。(2)ヒト腎生検組織を用い、ADMAと腎障害やeGFE低下率との関連をretrospectiveに検討した。IgA腎症109名のADMAは年齢、eGFRをマッチさせた健常対照者群に比し有意に高値であり、eGFRと尿蛋白と有意に関連することが観察された。またADMAは、糸球体硬化指数、間質線維化指数と有意に相関した。また、初期のADMAが高い群ほど、年次eGFR低下率が高いことが観察された。以上の結果より、CKDにおいて、ADMAはCVDのみならず腎障害進展を予測するための有用なバイオマーカーである可能性が示唆された。慢性腎臓病(CKD)患者では心血管病(CVD)が多発し、「心腎連関」なる概念が想定されている。この連関を解くひとつの鍵として、我々はCKDで蓄積し内皮障害の主因子とされている非対称性ジメチルアルギニン(ADMA)に着目し、これまでにCKDで蓄積したADMAが、腎局所での内皮障害を介し、糸球体硬化や腎間質の虚血、線維化を起こし、腎障害進展に関与しうる可能性を動物実験モデルを用い明らかにしてきた。従って、ADMAはCKD診療において、CVDのリスクの評価だけでなく腎障害の程度、腎予後を評価する上で、有益である可能性が高いと考えた。そこでこの仮説を検証するために、当院で腎生検したIgA腎症患者109名(65歳以上、糖尿病、CVD合併例は除外、年齢;32.7±13.2,eGFR;86.5±28.8ml/min/1.73m^2)を対象に、レトロスペクティブに腎生検組織所見とADMAの関連を検討した。この患者群のADMAは、年齢、性をマッチさせた健常対照者群(CKD(-)年齢;30.3±5.3,eGFR,86.7±11.8ml/min/1.73m^2)に比し、有意に高値であった(0.53±0.14vs.0.43±0.08μM,p<0.01)。また単回帰分析で、この患者群のADMAはeGFR、一日尿蛋白量、T.cho、TG、尿酸と有意に相関し、ステップワイズ回帰分析では尿蛋白、eGFRが独立したADMAの規定因子であった。更にADMAは、腎生検組織の糸球体硬化指数、間質線維化指数と有意に相関した。

また4年間経過が追えた40症例に関して検討し、ADMAが高かった群ほど、年次GFR低下率が高いことが観察された。以上より、ADMAはCKD患者の尿蛋白、腎生検組織所見、腎予後に深く関与し、CKD患者の腎障害や腎予後の有用なバイオマーカーとなり得る可能性が示唆された。これまで我々は、ADMAが心血管病のみならず腎障害の進展因子であることや腎障害の程度や将来の腎予後を予期し得ることを報告してきた。一方、対称性ジメチルアルギニン(SDMA)は直接的なNO合成酵素抑制作用は有しないものの、腎機能のマーカーであることや心血管病や死亡と強い相関があることが近年相次いで報告されている。今回我々は、ヒト腎生検組織を用い、SDMAと腎障害やeGFR低下率との関連をretrospectiveに検討した。IgA腎症109名(平均年齢;32.7,平均eGFR;86.5±28.8ml/min/1.73m^2)のSDMAは健常対照者群に比し有意に高値であり、eGFR(r=-0.45,p=0.0001)と尿蛋白(r=0.41,p=0.0001)と関連することが観察された。またSDMAは、糸球体硬化指数(r=0.47,p=0.0001)、間質線維化指数(r=0.46,p=0.0001)と有意に相関した。また、SDMAが高い群ほど、年次eGFR低下率が高い(r=-0.34,p=0.031)ことが観察された。またADMAとSDMAを組み合わせることにより、より鋭敏に腎予後を予期できることが観察された(r=-0.40,p=0.015)。以上よりADMAと同様にSDMAもCKDで蓄積し、腎障害進展に関与する可能性、またADMAと同時に測定することにより、より強力なバイオマーカーとなり得る可能性が示唆された。ADMAは生体内に存在するL-arginine analogueであり、NO阻害により組織障害に関与がする。また最近の検討により、慢性腎臓病(CKD)患者で蓄積するADMAは大血管や腎局所での内皮機能障害を介し、CVD発症のみならずCKDの病態や進展に深く関与する重要な尿毒症物資と明らかとなってきている。本研究においてはCKD患者におけるADMAの上昇がCVDのサロゲートマーカーや腎生検を行ったCKD患者の腎組織病変や腎予後が関連するかを検討した。前者においては、当科における連続120入院症例においては、CKD stageが進行すると共に血中ADMAの増加が観察され、その上昇が独立した頸動脈内膜中膜厚、脈波伝播速度、左室重量係数の規定因子であることが観察された(論文作成中)。後者に関しては後ろ向きに腎生検を行ったCKD患者において血中ADMAが糸球体硬化や間質の線維化病変と密接に関与していること、また年次GFR低下速度とも関与していることを明らかとした(Am J Nephrol 2011)。以上の結果は、内皮障害因子であるADMAがCKD診療における有用なCVDリスクやCKDリスクを判定するための重要なバイオマーカーである可能性を示唆するものである。