hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
疾患モデル動物を用いた小豆プロアントシアニジンの生理調節機能の検索

また、尿細管上皮の一部に極めて淡明な部域がみられ、グリコーゲン沈着の関与が考えられた。一方、1.0%小豆種皮食群では障害の程度は軽減していた。また、糖尿病性腎症の進行に関与するED1陽性マクロファージの糸球体への浸潤数は、通常食群に比べて小豆種皮食群で有意に低値であった。間質においても小豆種皮食群のED1陽性細胞数は少なかった。以上の結果から、PAを多く含む小豆種皮は、糖尿病にともなう血中脂質成分の増加抑制や腎障害の進行に関与するマクロファージの浸潤を抑制する可能性が示唆された。平成15年度の研究成果を日本家政学会第56回大会(京都市)及び日本健康科学学会第20回学術大会(青森市)にて発表した。また国際学術雑誌で本研究の成果が受理された(印刷中)。平成16年度では、小豆ポリフェノール(PP)の生理調節機能を明らかにするために、アセトアミド(TA)誘発肝硬変ラットに小豆煮汁凍結乾燥粉末(PP量:250mg/g粉末)含有飼料を投与し、肝臓の線維化に対する影響を調べた。肝硬変モデルはWistar系ラット(雄性、4週齢)に0.03%(w/v)TA水溶液を飲水として与えて作製した。対照群、肝硬変ラット+通常食群(標準動物飼料)、肝硬変ラット+0.1%、1.0%小豆煮汁凍結乾燥粉末含有飼料(小豆PP食)群の4群に分けた。投与5あるいは10週後に屠殺し、肝臓を採取した。HE染色及びコラーゲンを特異的に染めるシリウスレッド染色を施し、病理組織学的検査を行った。また、パラフィン切片からシリウスレッドを抽出し比色定量し、コラーゲン量の指標とした。投与期間中の体重および摂食量は通常食群に比べて1.0%小豆PP食群でやや増加抑制がみられた。TA投与後5及び10週では肝重量は、対照群に比べて肝硬変群で低下したが、小豆PP食群と通常食群の間では差は認められなかった。肝臓の組織像を調べた結果、通常食を投与した肝硬変ラットでは、投与後10週に線維束によって分断される偽小葉が散見され、進行性の肝線維化の特徴的な組織像が観察された。しかし、小豆PP食群では障害の程度の軽減は認められなかった。またコラーゲン量については通常食群に比べて小豆PP食群で有意な差は認められなかった。以上の結果から、小豆煮汁凍結乾燥粉末は線維化の進行の軽減あるいは遅延には効果がない可能性が示唆された。今後、線維化に関連するサイトカインの発現やマクロファージ等の炎症細胞の挙動などについて研究を行う予定である。
毛髪内部コルテックスのダメージ改善を目的とした脂質ナノ粒子のヘアケア分野への応用

保湿有効成分のナノ粒子化により、毛髪内部への浸透およびキューティクル表面への付着性増大による毛髪内部損傷の改善を目的として、ロール混合粉砕法と超高圧乳化分散法により、中性リン脂質の水素添加大豆レシチン(HSPC)と負電荷を持つジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)または正電荷を持つオクタデシルアミンの混合物を担体とした脂質ナノ粒子を調製し、毛髪への作用を評価した。保湿成分セラミド3を封入した負電荷脂質ナノ粒子(HSPC/DPPG)、正電荷脂質ナノ粒子(HSPC/オクタデシルアミン)の平均粒子径は負電荷粒子で102 nm、正電荷粒子で106 nmを示した。ゼータ電位はそれぞれ-56.6 mV、57.0 mVを示し、静電気的反発を示すのに十分な値が得られた。ブリーチ処理を施した損傷毛髪は走査型電子顕微鏡による観察より、毛髪表面を覆うキューティクルがめくれ上がっている状態やキューティクルがはがれて内部が露出している状態、また顕著な枝毛等、視覚的にダメージを観察でき、その水分量は未処理の毛髪と比較して低下した。この損傷毛髪を負電荷または正電荷セラミド3封入脂質ナノ粒子懸濁液に浸漬し、風乾すると、コントロールとして蒸留水に浸漬させた損傷毛髪と比較して、キューティクルが滑らかになり、改善されている傾向が観察できた。また、毛髪の水分量は脂質ナノ粒子懸濁液への浸漬により上昇した。今回行ったすべての条件において、毛髪水分量の値に電荷による有意な差異は認められず、損傷毛髪の水分量を上昇させた。これらの結果から、本脂質ナノ粒子は、損傷毛髪の保湿による改質に効果を示し、損傷進行を抑制することが示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
神経障害性疼痛発症の分子メカニズム

神経障害性疼痛発症の分子メカニズムを解明するために、主にラットを用いたニューロパチックペインモデルを用いて、侵害受容系における種々の分子の関与をこの3年間調べてきた。その結果、後根神経節や脊髄後角ニューロン、さらに脊髄グリア細胞における細胞内情報伝達系分子、ATP受容体、サイトカインの関与に関して新しい所見を得て、国際一流雑誌に報告することが出来た。これらは新規疼痛治療薬開発のシーズとして期待される。2...MAP kinase活性化阻害剤の疼痛関連動作(神経因性疼痛)に及ぼす影響代表的な神経因性疼痛モデルの脊髄後角やDRGにおいて、どのようなニューロンあるいはグリアでMAP kinaseの一つであるERK5の活性化が生じるのかを詳細に検討し、ERK5のアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いてknock downラットでの疼痛関連動作(hyperalgesia、allodynia)とMAP kinase活性化との関連を調べた。その結果は、疼痛刺激後のERK5のDRGでの発現と疼痛との関連は、J.Pharmacol.Exp.Ther.に発表した。末梢組織の炎症時におけるERK5の動態・関与に関してはJ.Neurochemに発表した。さらに末梢神経障害後のニューロパチックペインモデルにおける動態は、同じくJ.Neurochemに発表することが出来た。3...MAP kinase経路における上流、下流分子の決定、特にATP受容体に注目してMAP kinaseの活性化がどのような神経活性物質の発現を調節しているのか、すなわちMAP kinaseの下流に存在する分子について、特に代謝型ATP受容体が末梢神経障害後に増加することを我々は発見しており、極めて有望なMAPKの上流因子と予想される。研究の結果、P2Yl2受容体がマイクログリアで増加し、この受容体のシグナルが下流のMAP kinase経路(p38)の調節に関与していること、さらにこのP2Y12及びp38の連関が、ニューロパチックペインモデルにおけるマイクログリアの活性化、疼痛メカニズムにおいて重要な役割を持っていることを解明した。これらの結果は、Journal of Neuroscienceに発表した。1...MAP kinase経路における上流、下流分子の決定、特にATP受容体に注目してMAP kinaseの活性化がどのような神経活性物質の発現を調節しているのか、すなわちMAP kinaseの下流に存在する分子について、特に代謝型ATP受容体が末梢神経障害後に増加することを発見した。研究の結果、P2Y12受容体がマイクログリアで増加し、この受容体のシグナルが下流のMAP kinase経路(p38)の調節に関与していること、さらにこのP2Y12及びp38の連関が、ニューロパチックペインモデルにおけるマイクログリアの活性化、疼痛メカニズムにおいて重要な役割を持っていることを解明した。2...神経障害性疼痛モデルにおけるグリア細胞におけるMAP kinaseの役割MAPK kinase kinaseファミリーに属するTAK1(Transforming Growth Factor-Activated Kinase 1)が、神経傷害時に脊髄アストロサイトで増加することを発見した。TAK1のアンチセンスオリゴを脊髄腔内に投与し発現を抑制すると、神経傷害に伴う機械的刺激に対する痛覚過敏反応を抑制した。さらにアストロサイトにおけるJNK1(c-Jun-N-terminal kinase)の活性化を抑制したが、p38MAPKに関しては影響しなかった。これらの結果は神経障害性疼痛メカニズムにおけるアストロサイトでのTAK1/JNK1シグナリングの受容性を示唆している。これらの新しい所見は、GLIAに発表した。神経障害性疼痛モデルにおける脊髄でのP2Y14受容体の発現解析と、P2Y14特異的なantisenseの髄腔内投与後の疼痛行動の変化の解析をこの1年間行ってきた。結果的に以下の所見が得られて実験を継続中である。1.半定量的RT-PCR法を用いてP2Y14 mRNA発現量の変化を測定したところ、3日をピークに2週間後まで継続する発現増加が見られた。2.ISHH法を用いてその局在を調べたところ、モデル作成後はやはり3日をピークに損傷側の後角とmotoneuronの周囲にマイクログリアにおいてP2Y14 mRNAシグナルが増加していた。細胞がマイクログリアであることは免疫二重染色法を用いて確認した。3.術側ではP2Y14 AS-ODN投与群とMM ODNの2群間は統計学的に有意差があり、手術後5-7日でantisense群で機械的刺激、温度刺激に対する過敏反応の抑制が観察された。4.p38阻害剤であるSB203580投与群ではP2Y14 mRNAの発現が抑制されていた。これらのデータをまとめて、さらにP2Y14の内因性リガンドであるUDP glucoseについて検討を加えて、論文作成する予定である。
霊長類における神経路選択的な機能分子制御技術の開発

本研究では、感染性の異なる複数のウイルスベクターを利用して、特定の神経回路を構成するニューロン集団における遺伝子の発現制御を実現する細胞操作技術を開発している。本年度は、前年度開発を行った、逆行性感染型レンチウイルスベクターとCreリコンビナーゼによる部位特異的組換え反応を利用して、特定の神経路を構成するニューロンでのみ外来遺伝子の発現が起こるような遺伝子操作手法と、サルNMDA受容体(NR1)を標的遺伝子としたRNA干渉配列を組み合わせ、特定の神経路を構成するニューロンでのみNMDA受容体遺伝子の発現抑制を実現する実験系の構築に取り組んだ。その結果、ベクターの多重感染により効率的かつ選択的に発現抑制を誘導できるウイルスベクターシステムの確立に成功した。今回、独自に開発した逆行性感染型レンチウイルスベクターとテトラサイクリン誘導性転写制御システムを組み合わせ、霊長類においてドーパミン神経路選択的な活動制御を行い、その行動解析を行った。本実験系では、導入遺伝子としてテトラサイクリン応答プロモーターの下流にテタヌストキシン軽鎖遺伝子を挿入した逆行性感染型レンチウイルスベクターを線条体に、テトラサイクリン応答因子を発現するアデノ随伴ウイルスベクターを黒質に注入した。このようなモデルザルにおける行動変化を採餌タスクなどの行動学的指標を用いて解析した結果、ドキシサイクリン誘導的かつ可逆的にパーキンソン病様の運動障害が誘発されることを確認した。この運動障害は緩慢に進行するものであり、またドキシサイクリン投与期間中には機能回復は観察されなかった。これらの結果は、ドーパミン投射系と大脳基底核神経回路の可塑性との関係を検討する上で有用な知見および技術になると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、感染性の異なる複数のウイルスベクターを利用して、特定の神経回路を構成するニューロン集団における遺伝子の発現制御を実現する技術を開発している。本年度は、研究代表者らが近年開発に成功した逆行性感染型レンチウイルスベクターと、Creリコンビナーゼによる部位特異的組換え反応を利用して、特定の神経路を構成するニューロンでのみ外来遺伝子の発現が起こるような遺伝子操作手法を、サルの黒質線条対投射系において確立した。また、テトラサイクリン応答プロモーター(TRE)の下流にテタヌストキシン軽鎖遺伝子を挿入した逆行性感染型レンチウイルスベクターと、テトラサイクリン応答因子を発現するアデノ随伴ウイルスベクターの組み合わせにより、サル黒質線条体投射系においてドキシサイクリンの投与依存的に神経伝達阻害を引き起こすシステムの確立に成功した。このモデルザルにおける行動学的変化を解析した結果、ドキシサイクリン投与依存的に行動障害が誘発されることが確認され、またこの効果は可逆性があることが示された。本年度はさらに、これらの神経路選択的な遺伝子発現ベクターシステムにおいて、shRNAを用いたRNA干渉系を構築するため、広範な神経細胞で発現を示し、神経可塑性に関与するNMDA受容体(NR1)を標的遺伝子としたRNA干渉実験系の構築に取り組んだ。まずニホンザルNR1(GRIN1)遺伝子の配列から、スプライシングバリアント共通領域をターゲットとして複数のshRNA生成配列をデザインし、プラスミドベクターおよびAAVベクターに搭載し、培養細胞系において発現抑制効果を検討し、最適配列を決定した。交付申請書の研究の目的および実施計画欄に記載した、霊長類における神経路選択的遺伝子発現法の実現、霊長類における神経路選択的な神経活動抑制法の実現、霊長類における神経可塑性関連遺伝子の発現抑制系の開発、の3項目全てにおいて当初見込んだ通りの成果を得ており、研究が順調に進展していると考えられるため。

研究は当初の予定通り順調に進展していると考えられるため、今後も当初の予定に従い、前年度開発に成功した神経路選択的な神経活動抑制法の霊長類における応用研究と、霊長類における神経路選択的な神経可塑性関連遺伝子の発現抑制系の実現に注力し、神経路選択的なシグナル抑制法による霊長類の大脳基底核情報処理機構の解析に向け研究を推進していく。
フェムト秒レーザーパルスによる有機固体の階段状エッチング

単発のフェムト秒レーザー照射によって、低分子および高分子アモルファスフィルムの表面に100nmオーダーで階段状に変化する穴あけ加工が可能であること、さらに階段1ステップの高さは照射レーザー光強度に依らず一定で、階段の数が強度とともに離散的に増加することを明らかにした。階段1ステップの高さや階段の数と、フィルムの膜厚やフェムト秒レーザーの波長および照射回数徒の関係を詳細に調べた結果、階段状エッチングが起こるためには、フィルムの膜厚が10μm程度以下であり、またレーザー波長においてフィルムの線形光吸収が無いもしくは非常に小さいことが必要であることがわかった。さらに階段状エッチングに至る主な要因は、フィルム内部でのフェムト秒パルス光の干渉によってフィルムの深さ方向に形成する光強度分布〔干渉縞〕であることを明らかにした。これまで広くレーザー加工に使われてきたナノ秒レーザーではこのような階段状エッチングが起こらない理由は、電子状態や形状変化がレーザー照射時間内に起こるためフィルムの屈折率が時間とともに変化するため、ナノ秒パルスの干渉縞が形成されないと考えられる。すなわちフェムト秒パルスによって極めて短時間にフィルムを励起することによって初めて起きる現象である。また、光の干渉が重要であるという結果は、階段状エッチングという新しいレーザーエッチング現象を、有機固体に限らず無機ガラスなどの様々な透明薄膜の表面加工にも応用できることを強く示唆している。系統的な研究がなされてきたナノ秒エキシマレーザーアブレーションにおいては、エッチングプロファイルはあらゆるケースにおいて、パルス光のガウシアン分布を反映して滑らかに変化している。ところがフェムト秒レーザーパルスで光吸収のない透明なアモルファスフィルムを励起したところ、1ショットで階段状の穴が掘れ、しかもその階段1ステップ毎の高さは大体一定という全く奇妙な現象をみつけた。この新奇な現象を光物理・光化学として、分子の電子状態、緩和ダイナミックスのレベルで明らかにするために、分担者城田は新しいアモルファス固体を形成するトリフェニルアミン系の化合物を多数合成し、融点、相転移点、比熱など熱パラメーター、吸収および蛍光スペクトルなど分光特性を調べている。また、階段状エッチングがどのような条件の時に出現するか、またフェムト秒光エネルギーがいかに興味あるエッチング形態を与えるか、その時間発展をミクロスコピックに解明している。代表者増原はフェムト秒レーザー、高速分光計測システム、顕微光散乱計測システムを活用し、この新規化合物の形成するアモルファスフィルムのフェムト秒レーザーアブレーション実験を行っている。階段状エッチング現象を探索した結果、かなり一般的な挙動であることを確認し、励起波長、フルエンス、パルス幅の関数として詳細な検討を開始した。この萌芽的研究は複雑系ダイナミックスとして格好の課題として位置づけており、今後はLED加工や多重記録への応用なども提案していく。
文字探索課題における見落としエラー発生の脳内メカニズム

漢字仮名交じり文(つまり普通の日本文)の中にある「の」すべてに丸を付ける作業についての研究である.簡単な作業だが,1ページに30個の「の」がある場合,間違いなくすべてに丸を付けられる人は5人中1人に満たない.今回,私たちの研究により次の事実が明らかになった.『漢字の後の「の」は平仮名の後の「の」よりも見落とされやすい』この理由を深く分析すれば,人間がものごとを知覚する原理の理解に一歩近づくことができるだろう.漢字仮名交じり文(つまり普通の日本文)の中にある「の」すべてに丸を付ける作業についての研究である.簡単な作業だが,1ページに30個の「の」がある場合,間違いなくすべてに丸を付けられる人は5人中1人に満たない.今回,私たちの研究により次の事実が明らかになった.『漢字の後の「の」は平仮名の後の「の」よりも見落とされやすい』この理由を深く分析すれば,人間がものごとを知覚する原理の理解に一歩近づくことができるだろう.本年度は研究期間の1年目であった。本年度は、私たちが過去数年にわたり種々の環境で少しずつ試行的に実施してきた<「の」カウント実験>を、統制の取れた環境で実施することを目標とした。これまでに得ていた実験結果に基づいて立てた仮説(のうちの一つ)の正しさを検証することに主眼を置いた。<「の」カウント実験>では、自然な文章中の文字「の」をカウントする課題に取り組む。1ページの文章に2030個ある「の」を数える課題であるから簡単な課題に思えるかもしれないが、もれなく数えるのは至難の業である。正解者数は23%で、半分以上見落とす者も少なくない。また、実際よりも多く答える者さえいる。このような事実は以前から経験的に知られており、集中を要する目視検査作業との関係などが考察されるなどしたが、この実験を定量的に考察した研究は見当たらない。本年度の実験では、次の2つの課題文で結果を対比した。【自然文】571文字から成る漢字仮名交じり日本文(随筆より引用)。「の」は25個(出現率4.4%)。【ランダム文】自然文を文字単位でランダムに並べ替えした無意味文字列。したがって「の」の個数は自然文と同じ。この設定により、純粋な見落としエラーと、「の」カウント実験特有のエラーを対比することができる。すなわち、他の文字とは形の異なる図形としての「の」を見落とすエラー(ランダム文の場合)と、文の要素としての「の」の役割に依存した見落としエラー(自然文の場合)である。実験の結果、ランダム文の見落としエラーは平均2.4個、自然文では3.6個であった。分析の結果、この差は統計学的に有意であった。単純な探索と文脈に影響された探索の間の明確な違いが判明した。今後も研究を進めることにより、人間の情報処理メカニズムの理解が一歩進むだろう。研究の1年目は、それまで数年にわたり試行的に、統制の低い条件で実施してきた「の」カウントテストを、均一な環境で、かつ統制の高い方法で実施した。また、カウント・エラーの原因を探る目的で、条件の異なる課題に対する結果を対比した。即ち、自然文と、その自然文を文字単位でランダムソートした課題文(単にランダム文と呼ぶことにする)の結果を対比したところ、見落としエラーはランダム文で有意に少ないことが判明した。このことは、課題では意味把握を求めないにもかかわらず無意識に意味を把握してしまうこで探索エラーが生じている可能性を示唆している。2年目は、1年目の結果およびそれ以前に得た知見を踏まえ、次の観点で研究を行なう計画を立てた。(1)「の」の前後の文字種の影響。即ち、「の」の前と後が平仮名であるのか漢字であるのか、それによってエラーに差が現われるのかどうか。(2)ワーキングメモリー負荷の影響。即ち、カウントを頭で行なう場合と、カウントはせず、見つけた「の」に印を付ける場合の違いである。その結果、(1)については、「の」の前の文字が漢字である場合に、平仮名である場合に比べてエラーが多く発生することが分かった。(2)については、2条件間で差がある結果とない結果が混在しており、引き続き検討する必要がある。3年目(研究計画の最終年度)の本年度は、これまでの結果の分析、考察に加えて、「の」出現パターン(文章中の「の」の位置)、句読点の影響なども実験条件に含めて検討すると共に、エラー発生機構のモデル化を試みる。本年度は3年間の研究計画の3年目であった.1年目は,文字列の種類の違いが「の」探索に及ぼす影響の分析を中心とした.則ち,自然文と,その自然文を文字単位でランダムソートしたランダム文字列に対する「の」見落とし率の違いに注目した.「の」探索課題の教示で内容の把握は求めていないにもかかわらず見落としが発生するのは,注意資源の一部が無意識に意味を把握することに消費されているという仮説を検証するためであった.結果は仮説を肯定するものであった.ランダム文字列の方がエラーが少なかった.ところが,探索対象である「の」の直前文字種別にエラーを整理したところ,直前文字が漢字の場合と平仮名の場合でエラーに差が見られた.

これは,英文の文字見落とし研究で,eの見落としエラーが単語内のeの位置に依存することと関連付けられると考えられた.そこで2年目は,直前文字種依存性に注目した実験と分析を行なった.その結果,直前文字種が漢字と平仮名の場合の見落とし率に有意な差があることが分かった.以上を踏まえ,3年目の本年度は次の目標を掲げた.(1)自然文とランダム文字列のエラー差の要因を直前文字種の観点から再分析する.(2)直前文字種別のエラー発生率のみならず,分布も分析する.(3)見落としエラーが直前文字種に依存することを注意配分の観点からモデル化する.その結果,上記の番号に対応付けて述べると,(1)自然文とランダム文字列のエラー差は直前文字種依存で説明できる部分が多く,無意識に読んでしまうことが原因と断定はできない.よって,直前文字種依存と無意識に読む効果を分離できる課題作成が必要だということが明らかになった.(2)直前文字種によるエラー発生率の相違はエラー分布形の相違に起因していることが分かった.(3)モデル化のための原案を作成した.今後,実験結果を説明できるパラメータ推定に取りかかる予定である.今年度実施予定であった実験および分析の大半が実施できた上に、「の」の前後の文字が見落としエラー発生に及ぼす影響という新たな観点での分析を導入することができ、現象の理解に一歩近づいたと言えるから。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通りに研究を推進する。ただし、当初は考えていなかった新たな観点を発見した(「の」の前後の文字種によるエラー発生率の違い)ため、現象の本質的理解に有効であると考えられるこの新たな観点を有効活用して行きたいと考えている。
脳パターン化におけるシグナリングセンターの形成維持メカニズムの解明

本研究では、Pax6遺伝子変異ラット胚の菱脳境界形成過程を詳細に解析し、Pax6が境界領域においてNotchシグナル関連遺伝子の発現を誘導または維持することで、境界の未分化性維持に寄与している可能性を見いだした。また、ゼブラフィッシュ胚を用いた菱脳境界付近細胞の高解像度タイムラプスイメージング解析により、EphA4/ephrinB3bが境界細胞の移動方向および極性を制御することで、正常な境界が確立されることを見いだした。本研究では、初期脳形成においてシグナリングセンターとして機能する境界領域の形成および維持機構の解明のため、本年度は主に転写因子Pax6の機能解析を行った。まず、Pax6遺伝子変異ラット胚菱脳の境界細胞の特異化について調べるため、PLZFおよびRing1A遺伝子の発現を解析した。これまでの解析で明らかにしていたPax6変異胚境界領域でのWnt5aの消失に加え、新たにPLZFおよびRing1Aの発現も塊界において消失していることが明らかになった。Pax6変異胚において複数の境界マーカー遺伝子の発現が変化していたことから、Pax6遺伝子は菱脳境界細胞の特異化を制御していると考えられた。さらに、Pax6変異胚菱脳境界領域での異常なニューロン分化が未分化性維持に必須の遺伝子であるHes1/5の発現変化に依存している可能性を検証するため、これらの遺伝子発現およびHesによって発現が抑制されているプロニューラル遺伝子について発現パターンを詳細に解析した。Hes5は境界領域で顕著に発現レベルが減少し、Neurogenin2の発現が境界の脳室面側において上昇していた。これらの結果から、Pax6は境界細胞の特異性制御に加え、境界領域におけるHes5を制御することでニューロン分化を抑制する可能性が明らかとなった。Pax6はコンパートメント領域においてはNeurogenin2の発現を正に制御することが知られていたが、今回の結果からは、Pax6は境界領域では逆の制御をしていることが明らかになった。今後、未分化性の維持とニューロン新生の制御においてどのようにしてPax6が寄与しているのかを明らかにするために、Pax6とHes遺伝子の関係について詳細に解析する必要があると考えられる(Takahashi & Osumi, Mech.Dev, in press)。本年度は、脳のパターン化(区画化)のメカニズムの解明を目的として、ゼブラフィッシュ胚菱脳境界形成過程における細胞挙動のイメージングを行った。正立型共焦点レーザー顕微鏡により10μmの光学切片像を10μmの間隔をあけて3切片分30秒間隔で取得した。細胞の混じり合いが制限され、ロンボメアが形成されて行く過程を世界で初めて捉えることが出来た。また、細胞の選別後に形態的ロンボメア境界が形成された後も、境界の細胞は分裂を繰り返しており、形態学的境界がよりダイナミックにリアレンジされていることが明らかとなった。ロンボメア境界形成におけるEphA4およびephrinB3bの機能を明らかにするために、EphA4とephrinB3bのノックダウン胚における細胞挙動を2.0μmの2分間隔のタイプラプスイメージングにより解析した。r3細胞はインターカレーションが起きる前に、細胞の移動方向を胚の前後軸方向に変え、本来のr4の領域に侵入し、さらに、r4の細胞も本来の細胞移動方向と異なり、胚の前後方向に移動していた。これらの結果から、境界が形成されるためには、EphA4発現細胞とephrinB3b発現細胞が接触することで、細胞の極性および将来境界を作る細胞の形態変化が正確に制御されることが必要であると考えられた。
ドーピング規制薬物を利用したトレーニング適応の分子機構の解析

ドーピング規制薬物のβ_2アゴニストのクレンブテロールは筋肥大と速筋化を誘導することが知られている。トレーニングによる筋の効果的適応を誘導するためにこの作用機序の解明は重要である。そこでこの薬物によるラット骨格筋の速筋(長指伸筋:EDL)と遅筋(ヒラメ筋:SOL)における変化と部位特異性を分子生物学的手法で検討し、β_2-adrenoceptor(受容体)のmRNA発現の減少をSOLにおいて認めた。また核内調節因子で筋分化のマスター遺伝子であるMyoDのmRNAの顕著な増加を遅筋(ヒラメ筋)で認め、さらに筋肥大において筋芽細胞から筋管細胞への最終分化に働くmyogeninのmRNA発現量が両タイプの筋肉で増加するのを認めた。これはこの薬物によるMyoDの形成促進のみならず筋細胞の分化促進も筋肥大に深く関与していることを示唆した。またトレーニングによる骨格筋肥大の重要因子であるIGF-1とMGFは、この薬物ではどちらの筋肉でも増加はなかった。これはトレーニングでは薬物よりも緩やかな適応が他のホルモンなどによって制御されている事を示唆するものである。また骨格筋形成のnegative regulatorのMyostatinのmRNA発現は、両筋ともに有意な変化はなかった。衛星細胞膜上のNotch1受容体はmyoblastの増殖をもたらし、細胞増殖に関連するシグナルを伝達し、衛星細胞は筋細胞膜上のDelta1 (Notchのリガンド)から増殖のシグナルを受け、筋への核の提供を行い筋肥大に寄与する。そこでNotch Signalingへの影響を調べるため、Notch1、そのリガンドで筋分化過程に関与するJagged1とDelta-like1、Notchの細胞内ドメインNICD (Notch Intracellular Cytoplasmic Domain)の核移行を制御するNumbのmRNA発現量について検討を行った。その結果、Notch1のmRNA発現にこの薬物は影響しないことが示唆された。またNotch1とそのリガンドのJagged1、Delta-like1、Notchの細胞内ドメインの核への移行を制御するNumbへの影響では、Notch1、Jagged1のmRNA発現はSOL、EDLともに変化がなかったが、Delta-like1、NumbのmRNA発現はEDLにおいて有意な増加が認められEDLでの筋肥大に関与していることが示唆された。しかし、これらのマーカーはガン細胞の増殖時にも増加することから、薬物による急激な筋肥大刺激には十分な注意と詳細な検討が必要であることが示された。ドーピング規制薬物としてのβ_2アゴニスト(アドレナリン受容体作動薬)を利用してトレーニングによる骨格筋肥大を誘導する原因である核内調節機構を検討する必要から第一に筋核の増加メカニズムを解明する目的で以下の項目を解析した。

(1)筋原性分化を制御するMyoDファミリーの中で非筋細胞から筋芽細胞への運命決定に働くMyoD、筋芽細胞から筋管細胞への最終分化に働くmyogenin(2)骨格筋成長に関与し、タンパク質合成を促進させるIGF-1、機械的負荷により発現が誘導されるMGF、骨格筋形成のnegative regulatorとして機能するMyostatin(3)筋原性前駆細胞の増殖及び分化に関連するNotchシグナルで、その活性化が筋芽細胞の増殖を強力に促進する膜受容体Notch1、そしてNotchのリガンドであるJagged1、Delta-like1、Notchの細胞内ドメインの核への移行を制御するNumbなどを検討対象にした。これらの因子へのクレンブテロール投与の影響をそれぞれのmRNA発現について解析した結果、MyoD familyでは、MyoDのmRNA発現のSOLにおける増加が観察された。またMyogeninに関してはSOL、EDLともに有意な増加が観察された。骨格筋成長に関与する因子への影響については、IGF、MGFのmRNA発現はいずれもSOL、EDLともに変化がなかった。また、MyostatinのmRNAに関しても変化が見られなかった。Notchシグナルへの影響については、Notch1、Jagged1のmRNA発現も変化がなかった。しかし、Delta-like1、NumbのmRNA発現はともにSOLでは変化がなかったが、EDLでは有意な増加が見られた。これらは細胞の活性化を示唆しているが、逆に癌細胞などの代謝や増殖をも促進する危険性があり、詳細を検討中である。ドーピシグ規制薬物のβ_2アゴニストのクレンブテロールは筋肥大と速筋化を誘導する。しかし、そのプロセスはガン疾患の進行と類似しており、トレーニングによる筋の効果的適応の誘導だけでなく薬物の副作用防止の観点からも、この作用機序の解明は重要である。そこでこの薬物によるラット骨格筋の速筋(長指伸筋:EDL)と遅筋(ヒラメ筋:SOL)における特異的変化をRT-PCR法で検討し、β_2-adrenoceptor mRNAの減少と筋分化マスター遺伝子のMyoD mRNAの顕著な増加をSOLで認め、さらに筋芽細胞から筋管細胞への分化に働くmyogenin mRNA発現が両筋肉で増加するのを認めた。トレーニングによる筋肥大の重要因子であるIGF-1とMGFでは、この薬物による変化はなかった。また骨格筋形成のnegative regulatorのMyostatinのmRNA発現も両筋肉で変化なかった。衛星細胞膜上のNotch1受容体は筋芽細胞の増殖をもたらし、細胞増殖に関連するシグナルを伝達し、衛星細胞は筋細胞膜上のDelta1(Notchのリガンド)から増殖のシグナルを受け、筋への核の提供を行い筋肥大に寄与する。そこでNotch Signalingへの影響を調べるため、Notch1とそのリガンドのJagged1とDelta-like1、Notchの細胞内ドメインNICDの核移行を制御するNumbのmRNA発現を見た結果、Notch1、Jagged1のmRNA発現は両筋肉で変化がなかったが、Delta-like1とNumbのmRNA発現はEDLにおいて有意な増加が認められ、この筋の肥大に関与していることが示唆された。
重水素プラズマ・カーボン壁相互作用によるナノダストの生成と重水素吸蔵量の評価

近年,核融合実験装置内で発見されているカーボンダストは,トリチウムを吸蔵し装置内に残留するため問題視されているものの,不明な点が多い.本研究の目的は,申請者が開発したダイバータ模擬実験装置を用いて,軽水素および重水素プラズマとカーボン壁の相互作用により発生するカーボンナノダストへの水素吸蔵量を定量評価するとともに,カーボンナノダストの発生・成長に対する同位体効果を定量的に明らかにすることである.今年度は以下の成果を得た.1.重水素ヘリコンプラズマ・カーボン壁相互作用で生成されるダストは,球状,フレーク状,凝集形状に分けられ,凝集形状ダストの1次粒子はサイズが10nm程度にそろっている.2. 1nm1μmのサイズのダストが多数存在し,サイズ分布はJunge分布である.この傾向は, LHDで補修されるダストと同じ傾向であった.3. 1nm1μmのサイズのダストは総表面積の70%,総体積の50%を占める.モデル実験と比較する目的で,核融合実験炉におけるダスト生成・輸送について検証するために,核融合科学研究所のラージヘリカルデバイス(LHD)に多面体ホルダを設置し主放電中のダストのその場捕集を行った.ダイバータを見込む方向と主放電を見込む方向に設置した基板上には,球状ダスト,凝集形状ダスト,フレークが観察されたが,プラズマからの粒子を直接見こまない方向においた基板からは,フレークと堆積物のみが観察された.この結果は凝集形状ダストがプラズマ方向から輸送されてきた可能性を示唆する.近年,核融合実験装置内で発見されているカーボンダストは,トリチウムを吸蔵し装置内に残留するため問題視されているものの,不明な点が多い.本研究の目的は,申請者が開発したダイバータ模擬実験装置を用いて,軽水素および重水素プラズマとカーボン壁の相互作用により発生するカーボンナノダストへの水素吸蔵量を定量評価するとともに,カーボンナノダストの発生・成長に対する同位体効果を定量的に明らかにすることである.今年度は以下の成果を得た.1.核融合実験炉の周辺プラズマのモデル実験のため,15kWの高周波電源を用いた高密度ヘリコン波プラズマ実験装置を用いて重水素プラズマを生成した.イオン密度4×10^<12>cm^<-3>,電子温度510eVと核融合実験炉内の周辺プラズマに近いパラメータを実現した.2.重水素ヘリコンプラズマ-カーボン壁相互作用で発生したダストを採取して,SEM・TEM観察した.水素プラズマ-カーボン壁相互作用で発生したダストと同様に,1nm1μmのサイズのダストが多数存在し,サイズ分布はJunge分布であった.3.モデル実験と比較する目的で,核融合実験炉におけるダスト生成について検証するために,核融合科学研究所のラージヘリカルデバイス(LHD)の第8及び第9実験サイクル終了後に,LHD内の数箇所に亘ってダストを採取し,そのサイズ,数密度,組成を調べた.結果は次の通り.(1)4つの形状タイプのダストが3つの捕集法により観察された.(2)球状,フレーク状のダストが全ての方法で観察された.主放電時のその場捕集では,凝集形状のダストが得られたが,グロー放電時のその場捕集では得られなかった.凝集形状のダストは主放電時に形成されたことを示唆している.(3)堆積形状のダストはその場捕集法でのみ得られた.これはカーボンダストが気相中で溶けて,壁へ飛来したことを示唆している.近年,核融合実験装置内で発見されているカーボンダストは,トリチウムを吸蔵し装置内に残留するため問題視されているものの,不明な点が多い.本研究の目的は,申請者が開発したダイバータ模擬実験装置を用いて,軽水素および重水素プラズマとカーボン壁の相互作用により発生するカーボンナノダストへの水素吸蔵量を定量評価するとともに,カーボンナノダストの発生・成長に対する同位体効果を定量的に明らかにすることである.今年度は以下の成果を得た.1.重水素ヘリコンプラズマ・カーボン壁相互作用で生成されるダストは,球状,フレーク状,凝集形状に分けられ,凝集形状ダストの1次粒子はサイズが10nm程度にそろっている.2. 1nm1μmのサイズのダストが多数存在し,サイズ分布はJunge分布である.この傾向は, LHDで補修されるダストと同じ傾向であった.3. 1nm1μmのサイズのダストは総表面積の70%,総体積の50%を占める.モデル実験と比較する目的で,核融合実験炉におけるダスト生成・輸送について検証するために,核融合科学研究所のラージヘリカルデバイス(LHD)に多面体ホルダを設置し主放電中のダストのその場捕集を行った.ダイバータを見込む方向と主放電を見込む方向に設置した基板上には,球状ダスト,凝集形状ダスト,フレークが観察されたが,プラズマからの粒子を直接見こまない方向においた基板からは,フレークと堆積物のみが観察された.この結果は凝集形状ダストがプラズマ方向から輸送されてきた可能性を示唆する.
霊長類のメタ記憶処理大脳神経回路のｆＭＲＩによる同定と遺伝学的介入による動態変化

確信度判断課題遂行中の2頭のマカクサルの磁気共鳴機能画像法(fMRI)記録によって同定された2つの「メタ記憶」関連領域(前頭葉9野,6野)に対し、その神経活動と行動の間の直接的な因果関係を調べるための介入実験を計画し、実行した。具体的には、ムシモール(GABAA受容体アゴニスト)を用い、fMRI実験によって同定されたそれぞれの領域に対して別々に薬理学的介入を行い、それぞれの介入による行動指標への影響に乖離が見られるかどうかを検討した。fMRI実験を行った個体と同じ2頭のサルに対して、この実験を行ったところ、介入を行う記憶の確信度判断のコアにより、その行動指標に及ぶ影響が異なり、fMRI実験から導かれた「記憶の確信度判断のコアとなる領域が想起する記憶の種類によって異なる」という仮説が行動実験において直截的に証明された。本研究課題の3年間の研究期間において、1)マカクサルの「メタ記憶」をテストする行動実験パラダイムを確立し(平成26年度)、2)「メタ記憶」関連領域を全脳において同定し(平成26-27年度)、3)その領域の活動と行動の間の因果関係を薬理学的に検証した(平成27-28年度)。以上の成果について原著論文を執筆し、査読を経て、米国科学振興協会(AAAS)刊行の、Science誌に掲載された。本研究課題の成果は、Science誌2017年1月13日号の誌面においてTop storyの扱いを受け、その概説がResearchの部の冒頭にて取り上げられたほか、Web版においてもハイライトされた。研究成果の概要は、朝日新聞・日本経済新聞・毎日新聞等の主要紙や、日刊工業新聞・科学新聞等の専門紙を含む少なくとも20の新聞媒体(和文,紙面)と、TIME誌, Smithsonian誌など少なくとも3誌の英文媒体によって取り上げられた。28年度が最終年度であるため、記入しない。2頭の再認記憶課題訓練済みのサルに対して確信度判断課題を訓練し、課題遂行中の全脳の活動を機能的磁気共鳴画像法(fMRI)により計測した。確信度判断には,賭けパラダイム(Bet paradigm) (Middlebrooks and Sommer, 2011)を用いている。この確信度判断課題は、先行する再認記憶課題において正解したと思われる時は「高確信度」のターゲット、そうでない時は「低確信度」のターゲットを選ぶような戦略をとると、与えられる報酬の期待値が最大化するようにデザインされている。実際に、fMRI実験中に、サルが高確信度ターゲットを選んだ場合と低確信度ターゲットを選んだ場合の、先行する再認記憶課題の成績を比較すると、安定して前者の方が後者よりも有意に高くなっていた。このことから、サルは記憶の確信度(メタ記憶)に基づいて課題を解いていたと考えられる。そこで、fMRIにより取得した画像をもとに、記憶の確信度判断に関わる領域を同定した。すると、当初の予想と異なり、記憶の確信度判断のコアとなる領域が、想起する記憶の種類によって異なることが新たに見出された。従来は、メタ記憶のような高度な情報処理プロセスについて研究を行うのは、ヒト以外の動物種においては困難と考えられてきた。本研究の成果は、記憶の確信度判断に関わる大脳処理ネットワークが、言語による思考能力を有さない霊長類においてもヒトと同様に存在し、そのネットワークが大脳皮質の広範な領域に広がっていることを初めて示したという点で大きな意義があると考えられる。研究計画に従って、2頭のマカクサルに確信度判断課題を課し(前年度までに訓練済み)、課題遂行中の全脳の活動を機能的磁気共鳴機能画像法(fMRI)により計測した。確信度判断には,賭けパラダイム(Middlebrooks and Sommer, 2011)を用いている。すると記憶の確信度判断のコアとなる領域が想起する記憶の種類によって異なることが新たに見出され、その結果は2頭のサルの間で再現した。前年度の報告書にも記載したように、サルのfMRI実験で同定した複数の確信度判断関連領域の神経活動と行動との直接的な因果関係を調べるために、研究計画を変更した。具体的には、GABAA受容体アゴニストを用い、fMRI実験によって同定されたそれぞれの領域に対して別々に薬理学的介入を行い、それぞれの介入による行動指標への影響に乖離が見られるかどうかを検討する実験デザインを設計した。当初はfMRI法によって同定されたメタ記憶関連領域に対して、Tet-onシステムを用いた遺伝学的介入実験を行うことを計画していた。

しかし、実際にfMRI実験を行うと、確信度を判断する記憶の種類によって、賦活する領域が異なり、記憶のシステムごとに、別々のメタ記憶処理システムが存在することが確かめられた。当初計画していた遺伝学的介入の実験系を用いる場合、Tet遺伝子を発現させた領域を全て同時に抑制することは可能だが、複数の領域をそれぞれ別個に抑制することは不可能である。そこで、当初の実験計画を変更し、ムシモル(GABAA受容体アゴニスト)を用い、fMRI実験によって同定されたそれぞれの領域に対して別々に薬理学的介入を行い、それぞれの介入による行動指標への影響に乖離が見られるかどうかを検討する実験デザインを設計した。当初の計画では、平成27年度中に遺伝学的介入実験を行う予定であったが、その代わりに、薬理学的介入実験を行った。本研究課題に必要なデータの取得をほぼ完了し、おおむね順調に進捗している。確信度判断課題遂行中の2頭のマカクサルの磁気共鳴機能画像法(fMRI)記録によって同定された2つの「メタ記憶」関連領域(前頭葉9野,6野)に対し、その神経活動と行動の間の直接的な因果関係を調べるための介入実験を計画し、実行した。具体的には、ムシモール(GABAA受容体アゴニスト)を用い、fMRI実験によって同定されたそれぞれの領域に対して別々に薬理学的介入を行い、それぞれの介入による行動指標への影響に乖離が見られるかどうかを検討した。fMRI実験を行った個体と同じ2頭のサルに対して、この実験を行ったところ、介入を行う記憶の確信度判断のコアにより、その行動指標に及ぶ影響が異なり、fMRI実験から導かれた「記憶の確信度判断のコアとなる領域が想起する記憶の種類によって異なる」という仮説が行動実験において直截的に証明された。本研究課題の3年間の研究期間において、1)マカクサルの「メタ記憶」をテストする行動実験パラダイムを確立し(平成26年度)、2)「メタ記憶」関連領域を全脳において同定し(平成26-27年度)、3)その領域の活動と行動の間の因果関係を薬理学的に検証した(平成27-28年度)。以上の成果について原著論文を執筆し、査読を経て、米国科学振興協会(AAAS)刊行の、Science誌に掲載された。本研究課題の成果は、Science誌2017年1月13日号の誌面においてTop storyの扱いを受け、その概説がResearchの部の冒頭にて取り上げられたほか、Web版においてもハイライトされた。研究成果の概要は、朝日新聞・日本経済新聞・毎日新聞等の主要紙や、日刊工業新聞・科学新聞等の専門紙を含む少なくとも20の新聞媒体(和文,紙面)と、TIME誌, Smithsonian誌など少なくとも3誌の英文媒体によって取り上げられた。当初の研究計画のとおり、平成26年度中に、メタ記憶課題遂行時の2匹のマカクサルの全脳活動を記録するためのfMRI実験を行った。解析の結果、両方のサルに共通する複数のメタ記憶処理に関わる領域からなるネットワークを同定した。本研究は3年の研究期間の間に、1)サルのメタ記憶ネットワークを同定し、2)そのネットワークに実験的介入を行った際のサルの行動に与える影響を観察することを目標としている。
マリアヴァン解析の数理ファイナンスへの応用の研究

マリアヴァン解析に基づくクラーク・オコーンの公式を用いて条件付き請求権をヘッジするポートフォリオを計算する手法の拡張について,とくに終端時刻においてピン留め条件を付加した条件付き確率のもとでの拡張について研究を行った.そのために確率微分方程式の解を終端時刻でピン留めする際の解の挙動について調べた.その結果,線形なドリフト項をもつ確率微分方程式の解にピン留め条件を付加すれば,その確率微分方程式の定める確率流が終端時刻において微分同相写像から定数写像への縮退を非常によい減衰のオーダーを持って起こすことを見いだした.これにより,ガウス型の確率微分方程式の解を終端時刻でピン留めする条件付き確率の下ではクラーク・オコーンの公式が拡張できることを証明した.この性質は一般の単連結リーマン多様体上のブラウン運動への拡張が期待でき,現在その拡張を継続研究中である.また,ピン留め確率測度の研究の一環として,時刻1で原点にピン留めする重み付きピン留めウィナー測度の下でレヴィの確率面積の特性関数について厳密表現を与えた.この結果は論文にまとめ発表した.以上の結果を踏まえ,12年11月末にパリのピエール・マリー=キュリー・デニス=デュデロ大学で開かれた確率論国際研究集会「日仏確率論研究会」において講演し,またその研究集会前後にマリアヴァン教授(フランス学士院会員),ヨール教授(パリ第6大学)との研究討論を行い,ピン留め測度の下での確率解析,マリアヴァン解析の応用についての知見を広めた.現在,これらの結果に基づき研究を継続中である.・本年度は,確率積分による表現定理における被積分関数のマリアヴァン解析による表示式を与えるクラーク・オコーンの公式の構築のためにピン留め条件下で確率微分方程式の解の研究,およびピン留めウィナー測度に基づく積分の厳密表現の研究を行った.・ピン留め条件を持つ確率微分方程式の解の定める確率流の終端時間における退化現象を記述すべく,そのヤコビ行列の挙動について調べた.ガウス型の確率微分方程式の場合には,クラーク・オコーンの公式を議論するために必要な退化の起きることを発見した.この結果は論文にまとめるべく,現在整理中である.・ピン留めウィナー測度の下での2次ウィナー汎関数の特性関数の値の厳密な表現式を構築した.この結果は,それに従う確率振動積分の漸近挙動の問題と一つに論文にまとめ,発表した.現在,印刷中である.・上述論文の結果について,フランス,ナンシー大学で開かれた国際研究集会「幾何学と確率論」において講演し,さらにその前後にパリでマリアヴァン教授のレビューを受けた.これにより,ピン留めウィナー測度の下での確率解析,マリアヴァン解析の応用についての知見を広めた.これらの結果を踏まえ,現在研究を継続している.マリアヴァン解析に基づくクラーク・オコーンの公式を用いて条件付き請求権をヘッジするポートフォリオを計算する手法の拡張について,とくに終端時刻においてピン留め条件を付加した条件付き確率のもとでの拡張について研究を行った.そのために確率微分方程式の解を終端時刻でピン留めする際の解の挙動について調べた.その結果,線形なドリフト項をもつ確率微分方程式の解にピン留め条件を付加すれば,その確率微分方程式の定める確率流が終端時刻において微分同相写像から定数写像への縮退を非常によい減衰のオーダーを持って起こすことを見いだした.これにより,ガウス型の確率微分方程式の解を終端時刻でピン留めする条件付き確率の下ではクラーク・オコーンの公式が拡張できることを証明した.この性質は一般の単連結リーマン多様体上のブラウン運動への拡張が期待でき,現在その拡張を継続研究中である.また,ピン留め確率測度の研究の一環として,時刻1で原点にピン留めする重み付きピン留めウィナー測度の下でレヴィの確率面積の特性関数について厳密表現を与えた.この結果は論文にまとめ発表した.以上の結果を踏まえ,12年11月末にパリのピエール・マリー=キュリー・デニス=デュデロ大学で開かれた確率論国際研究集会「日仏確率論研究会」において講演し,またその研究集会前後にマリアヴァン教授(フランス学士院会員),ヨール教授(パリ第6大学)との研究討論を行い,ピン留め測度の下での確率解析,マリアヴァン解析の応用についての知見を広めた.現在,これらの結果に基づき研究を継続中である.
肺高血圧症の病態における血管新生因子(VEGF)の役割の解明研究

54人の肺動脈性肺高血圧患者のうち、除外基準から除外した残りの33人を対象とした。血清検体からVEGF-AおよびVEGF-165bを測定した。コントロール群を設定し、コントロール群と肺高血圧群で違いを評価した。結果、VEGF-A、VEGF-A165b共に肺高血圧症群ではコントロール群と比較し有意に上昇していた(VEGF-A; 232.4±125.0 vs 441.6±326.4, p=0.001、VEGF-A165b; 75.2±50.3 vs 168.1±175.3, p=0.0001)。肺動脈性肺高血圧症の背景疾患に着目した。各背景疾患毎に解析をしたところ、膠原病に伴う肺高血圧症、慢性血栓塞栓性肺高血圧症においてはVEGF-A, VEGF-165b共に他の背景疾患と比較し有意に上昇していた(IPAH; p=0.432,CTD-PH; p=0.017,CTEPH; p=0.003 in VEGF-A v.s. IPAH; p=0.469,CTD-PH; p=0.001,CTEPH; p=0.01 in VEGF-A165b)。つまり肺高血圧症において血管新生促進因子であるVEGF-A、血管新生抑制因子として働くVEGF-A165b共に上昇していることが分かった。さらに特発性肺動脈性肺高血圧症(IPAH)においては上昇はないが、膠原病に伴う肺高血圧症、慢性血栓塞栓性肺高血圧症では共に有意な上昇が見られた。以上よりVEGF-AとVEGF-A165bは肺高血圧症の背景疾患の鑑別に有用である可能性が示唆された。肺高血圧症は様々な要因で引き起こされるが、背景疾患を特定しその治療を行うことが重要である。このためその鑑別は非常に重要であるが、疾患のオーバーラップもあるため実際の臨床現場では苦慮する。本研究結果は血液検査だけでその鑑別の一助となる可能性があり有用であると考えられる。本研究では、肺高血圧症における血管新生因子VEGF-Aと抑制型アイソフォームVEGF-A165bの意義を解明することを目的として計画された。現在、当院において肺高血圧症と診断された54人について右心カテーテル検査時に行われた採血検体より解析を行った。計画に則り、癌患者、感染症患者、骨髄増殖性疾患患者は除外した。コントロール群を設定してVEGF-AおよびVEGF-A165bを評価したところ、肺高血圧群ではVEGF-AおよびVEGF-A165bが有意に上昇していることが判明した。さらに肺高血圧症を特発性、膠原病性、慢性血栓塞栓性肺高血圧症に層別解析を行ったところ、膠原病、慢性血栓塞栓性肺高血圧症においては有意に上昇していた。これらより肺高血圧症ではVEGF-A, A165bがともに増加しており、特に膠原病、慢性血栓塞栓性肺高血圧症では増加していることが分かった。肺高血圧症の背景疾患の判別にあたり有用な可能性が示唆された。ただ、肺高血圧症と重症度とは関連性が示されなかった。PIGFやエンドスタチンは重症度とも関連性があることから、今後はそちらの解析も追加して行う予定である。希少疾患である患者の集約化に取り組んでおり、このため登録は順調に進んでいる。一方で当初予定したVEGFが肺高血圧症の重症度との関連性が乏しかったということが判明した。一旦暗礁に乗り上げたものの、PIGFおよびエンドスタチンが重症度との関連性が示されたため、そちらも解析を加える予定である。よって総合的におおむね順調と判断する。

以上よりVEGF-AとVEGF-A165bは肺高血圧症の背景疾患の鑑別に有用である可能性が示唆された。肺高血圧症は様々な要因で引き起こされるが、背景疾患を特定しその治療を行うことが重要である。このためその鑑別は非常に重要であるが、疾患のオーバーラップもあるため実際の臨床現場では苦慮する。本研究結果は血液検査だけでその鑑別の一助となる可能性があり有用であると考えられる。VEGF-AおよびVEGF-A165bが肺高血圧症の分類では有用であるが、重症度と関連がなかった。しかし、PIGFおよびエンドスタチンが重症度と関連があったことにより、それらを解析項目に追加をすることで、血管新生と肺高血圧症を多面的に評価をしていく方針とする。情報収集のための学会旅費および物品購入費が節約できたため余剰金が発生した。次年度はその分をエンドスタチンおよびPIGFの測定に使用することを予定している。