hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トランスジェニックマウスを用いたPNETとヒルシュスブルング病の遺伝子関連の解析

ヒトレニンプロモーターとヒトアデノウィルス12型のE1A-E1B融合遺伝子をヘテロにもつトランスジェニック(TG)マウスを作製したところ、87%もの高頻度で特異的にPNETが発生した。発生のピークは生後21-40週で、PNET発生部位は20週齢までは腹部、骨盤部、四肢、体幹、それ以降は脳・頭骨内に集中した。脳・頭骨内および一部の骨盤部発生PNETはmedullo-ependymalrosetteを形成し、その他は未分化な末梢型PNETであった。融合遺伝子のE1A、E1B遺伝子タンパクはそれぞれ癌抑制遺伝子タンパクpRb、p53と結合してその働きを抑制する。p53遺伝子ノックアウトマウスに化学発癌物質のエチルニトロソウレア(ENU)を経胎盤投与すると,脳に特異的にglioblastomaが発生したとの報告があり,p53の機能抑制の可能性がある我々のTGマウスでENUの腫瘍発生修飾効果を調べたが,ENUを投与してもglioblastomaは全く発生せず,ENU投与の有無でPNETの発生時期,種類,組織型に変化は見られなかった。したがって、TGマウスにENUを投与してもpRBおよびp53の機能は抑制されず、発癌とENUの作用は独立した事象であると考えられた。細胞周期のG1で働くcyclinD1はCdk4と結合してpRbをリン酸化し、G1/S期移行を促進する。また、p21遺伝子はp53の転写誘導を受け、cyclinD1/Cdk4複合体に結合することでキナーゼ活性を阻害し、細胞をG1期で停止させる。TGマウス発生PNETのcyclinD1およびp21の遺伝子発現をreal time定量RT-PCR法を用いて調べた結果、cyclinD1の発現がきわめて強く抑制され,p21遺伝子発現はマウス神経芽腫細胞のほぼ1/2であった。TGマウス発生PNETではE1A遺伝子の高発現によりpRbの働きが阻害され、p16-cyclinD1-pRBのシグナル経路はpRBだけの変異でもはや機能しなくなったものと思われた。TGマウス発生PNETはヒトのPNET/Ewing肉腫とは分子遺伝学的に異なっているが,E1A,E1B遺伝子が共に高発現してpRbおよびp53の作用を阻害し、S期進行の異常とアポトーシス誘導関連遺伝子の異常を引き起こしており、我々のTGマウスは発癌機構解明に極めて重要な材料を提供すると考えられる。ヒトレニンプロモーターとアデノウィルス12型のE1A・E1B融合遺伝子(hRNE1AB)を組み込んだトランスジェニック(TG)マウスに高頻度で特異的にprimitive neuroectodermaltumor(PNET)が発生した。E1A、E1B遺伝子蛋白は、それぞれ癌抑制遺伝子RB、p53蛋白と結合してその機能を阻害し、細胞増殖を促進する。

RB欠損マウスには下垂体腫瘍、p53欠損マウスには悪性リンパ腫が高率に発生し、これに化学発癌物質のエチルニトロソウレア(ENU)を投与すると、RB欠損マウスでは下垂体腫瘍の発生時期や腫瘍の進展が有意に早まり、p53欠損マウスでは悪性リンパ腫以外に高頻度でglioblastomaが発生したという報告がある。我々のTGマウスで生後20週齢以降に発生するPNETの70%以上は頭部に集中し、脳・頭骨内腫瘍も多い。そこで、ENUの腫瘍発生修飾効果を調べる目的で、hRNE1ABpositiveでENU投与、非投与、hRNE1AB negativeでENU投与、の3群のマウスについて、腫瘍の種類、発生時期、発生部位を比較検討した結果、hRNE1AB positiveでENU投与の62匹中、55匹(89%)にPNETが発生し、その他、リンパ腫(2%)、肺腺腫(55%)、肝や小腸の腺腫(5%)が認められた。Glioblastomaは発生しなかった。リンパ腫、肺・肝・小腸腺腫はENUによる発癌としてすでに知られており、hRNE1AB negativeのENU投与マウスでも同様の頻度で見られた。hRNE1AB negativeマウスはPNETもglioblastomaも全く発生しなかった。hRNE1AB positiveでENU非投与群(165匹)では、88%(145匹)もの高頻度でPNETが発生し、PNET以外の腫瘍は1例もなかった。ENU投与と非投与のTGマウスの累積生存率を比較した結果、PNET発生時期はENU投与群の方が早い傾向があったが、P=0.11で有意差はなかった。PNETの発生部位にも両者に差異はなかった。以上から、我々のTGマウスにENUを投与してもRB、p53遺伝子蛋白の機能は抑制されず、このTGマウスの発癌とENUの作用は独立した事象であると考えられた。ヒトレニンプロモーターとadenovirus12型E1の融合遺伝子を組み込んだtransgenic(TG)マウスでは,約90%に特異的にPNETが発生する。この腫瘍は神経腫瘍マーカーを用いた免疫組織染色でPGP9.5とneurofilament proteinに陽性、MIC gene product(MIC2)に陰性であった。MIC2はヒトPNET/Ewing肉腫できわめて高率に陽性となり、その蛋白は30kDaと32kDaの、細胞膜表面に存在するglycoproteinである。そこで、ウェスタンブロット法によりTGマウス発生腫瘍中のMIC2蛋白の有無を調べた結果、30kDaと32kDaのMIC2蛋白が産生されていた。PNET/Ewing肉腫では、特異的な染色体転座t(11;22),t(21;22),あるいはt(17;22)と、それに伴うキメラ遺伝子EWS/FLI1,EWS/ERG,EWS/ETV1あるいはEWS/E1AFが見いだされ、RT-PCR法によるキメラ遺伝子の検出がPNET/Ewing肉腫の診断にきわめて有用である。TGマウス発生腫瘍からmRNAを抽出後cDNAを合成し、各キメラ遺伝子の領域のプライマーを用いてPCRを行ったが、TGマウスの腫瘍からは、いずれのキメラ転写産物も検出されなった。さらに、ノーザンブロット法で、RNAレベルでのTGマウス腫瘍のEWS変異を調べたが、腫瘍のEWSに異常はなかった。したがって、TGマウスに発生するPNETでは、ヒトで見られるEWS遺伝子とETS family遺伝子の融合は生じていないと考えられた。
サイズ選択的漁獲が魚類の生活史形質に与える影響とそのメカニズム

本研究は、ハゼ科魚類ムツゴロウの成熟年齢の低下に与えるサイズ選択的な漁獲圧(淘汰圧)の影響を明らかにすることを目的としている。平成13年3月より、熊本県横島町の唐人川河口北岸に20X30mの漁獲区と非漁獲区を設置して野外実験を開始したが、昨年度および今年度の調査ともに実験区画を区切った柵(エンクロージャー)の不備と増水による崩壊で実験のコントロールができなかった。そのため本年度は、昨年度本調査域で採集したムツゴロウ1229個体の年齢査定を実施し、成熟年齢を1990-91年の調査結果と比較検討した。鷲尾(1992)の報告では最高年齢は3+歳、成熟年齢は2+歳とされているが、本調査では最高齢は7+歳が確認され、また1+歳の繁殖参加が増大していることが明らかとなった。最高齢については年齢査定方法の差違が影響している可能性も考えられるが、成熟年齢の低下は顕著であった。これは冬期の活動時間やエサ資源の増加などにより、停滞するはずの冬期の成長が促進されたことが原因ではないかと考え、現在解析を進めている。また、繁殖期間も1990年に比べて2潮(約1ヶ月)も長くなっていることが明らかとなった。この点についても、成長の良い1+歳魚が繁殖期の後半に繁殖に参加していることが影響しているのではないかと推察し、現在解析中である。このように1+歳魚が経験した最初の冬の成長(すなわち当歳魚時の成長)が個体群動態に与える影響が徐々に明らかになりつつあるが、これと平行して当歳魚の越冬生残についても一昨年から研究を進めている。水槽実験および野外調査の結果、当歳魚の越冬死亡には低温度とエネルギー消耗の両方が関係していることが明らかとなった。また、小型個体が選択的に死亡するサイズ依存越冬死亡が確認され、その原因の1つが小型個体の高いエネルギー消耗率であることが示唆された。
細胞内代謝に基づいた骨格筋幹細胞制御機構およびその移植能を向上させる因子の解明

骨格筋の幹細胞である筋衛星細胞は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー等の重篤な進行性筋ジストロフィー患者の失われた骨格筋組織を再生させ、筋収縮力を回復させる再生医療に有望な移植元と考えられている。しかし、筋衛星細胞は機能的に不均一な集団であり、細胞移植後に生着するのは、筋衛星細胞のごく一部の集団だけである。申請者は細胞内の代謝酵素に注目することで、不均一な筋衛星細胞からその一部のより上位の幹細胞を単離/同定する手法を確立している。本研究はより上位の幹細胞の分子的な背景を元に、筋衛星細胞の移植能を向上させる分子を同定・解析することで、筋ジストロフィーに対する細胞移植治療の発展を目指した。申請者は、細胞内の代謝酵素に注目することで、不均一な筋衛星細胞からその一部の真の幹細胞を単離/同定する手法を確立している。本研究は真の幹細胞の分子的な背景を元に、筋衛星細胞の移植能を向上させる分子を同定・解析することで、筋ジストロフィーに対する細胞移植治療の発展を目指す。平成27年度は、申請者が得ているより未分化な筋衛星細胞に対する網羅的遺伝子発現解析のデータベースを元に、筋衛星細胞の細胞移植元としての機能を向上させる候補分子を同定することを目的とした。その結果、申請者はLeukemia inhibitory factor(LIF)受容体が未分化な筋衛星細胞に高発現していることに注目した。筋衛星細胞をLIF処理し、その未分化性維持機能をin vivoにおいて解析した。免疫不全であるNOD-Scidマウス、もしくはデュシェンヌ筋ジストロフィーの原因遺伝子であり、ジストロフィンを欠損しているmdxマウスをレシピエントとし、GFPマウスより分離した筋衛星細胞を移植した結果、LIF処理により、より多くのGFP陽性筋線維およびジストロフィン陽性筋線維を形成することが明らかとなった。申請者はLeukemia inhibitoryfactor(LIF)が筋衛星細胞の移植能を向上させることをin vivoにおいて明らかにした。またその研究成果を原著論文として投稿中である。In vivoにおける解析は平成28年に行う予定の解析であり、当初の計画以上に遂行された。しかし、LIF以外の分子の同定には至らなかったため、全体を通しておおむね順調にに進展していると言える。骨格筋の幹細胞である筋衛星細胞は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーをはじめとした重篤な進行性筋ジストロフィー患者の失われた骨格筋組織を再生させ、筋収縮力を回復させる再生医療に有望な移植元と考えられている。本研究は真の骨格筋幹細胞の分子的な背景を元に、筋衛星細胞の移植能を向上させる分子を同定・解析することで、筋ジストロフィーに対する細胞移植治療の発展を目指す。平成27年度にLeukemia inhibitory factor (LIF)による移植能向上作用をin vitroおよびin vivoにおいて明らかにした。平成28年度は、LIF以外の筋衛星細胞の移植能を向上させる因子の同定を目的とした。申請者が得ている、より未分化な筋衛星細胞に対する網羅的遺伝子発現解析のデータベースを元に、候補となるいくつかの成長因子を同定・添加し、未分化性マーカーであるPax7や分化マーカーであるMyogeninの発現、増殖能や筋管形成能を解析した。今後、候補となる因子の受容体の発現解析、また免疫不全であるNOD-Scidマウス、もしくはデュシェンヌ筋ジストロフィーの原因遺伝子であり、ジストロフィンを欠損しているmdxマウスをレシピエントとしたin vivoにおける移植能の解析を行うことで、候補因子の解析を解析する必要があるだろう。次年度は、LIF以外の筋衛星細胞の移植能を向上させる因子を同定する。具体的には、候補となる成長因子を添加することにより、未分化性マーカーであるPax7や分化マーカーであるMyogeninの発現、増殖能や筋管形成能を解析する。またその受容体をsiRNA等でgene knockdownすることにより、gain of functionとloss of functionの両面から解析を行う。候補成長因子の機能をin vivoで明らかにするため、免疫不全であるNOD-Scidマウス、もしくはデュシェンヌ筋ジストロフィーの原因遺伝子であり、ジストロフィンを欠損しているmdxマウスをレシピエントとし、GFPマウスより分離した筋衛星細胞を移植する。

NOD-Scidマウスにおいては、移植細胞が構成したGFP陽性筋線維数の評価を行う。また移植筋から再度、FACSにてGFP陽性筋衛星細胞を単離し、その筋形成能をin vitroもしくはin vivoでの再移植により評価する。mdxマウスにおいては、移植細胞が再構成したジストロフィン陽性筋線維による筋再生力を評価する。骨格筋研究計画および研究実施状況などに遅延はないが、少額の次年度使用額が生じた。次年度は、LIF以外の筋衛星細胞の移植能を向上させる因子を同定する予定であり、引き続き、本研究費用に充当する。
水環境問題に対応した電磁探査技術の開発

水に関連した地盤・岩盤の各種物性は電気比抵抗特性からの考察が重要であり、原位置での比抵抗測定を可能にする技術の開発が急務である。本研究では、地盤・岩盤と非接触で測定可能な、電磁誘導現象を利用した測定装置の研究開発を進め、原位置比抵抗測定技術の実用化をはかることを目的とした。インダクション検層で利用されているフォーカシングの原理を応用し、2つの送信ループを用いる原位置比抵抗測定を提案し、まず、この測定によってどの程度地表付近の影響が除去可能であるかについて、数値実験により検討した。その結果、フォーカシングによって1次磁場が抑えられ地中の応答である離相成分の変化が捉えやすくなること、送受信ループの相対的な配置は1次磁場の抑制のために重要であることが明らかとなった。また、送信ループの半径や、内側・外側2つの送信ループ径の比を変化させることで、地表付近の影響の割合をコントロールできることがわかった。さらに、媒質中を流れる渦電流の分布を求めて、フォーカシングの効果について解釈を深めた。モデル実験では、食塩水を媒質として応答を測定した。その結果、フォーカシングすることにより、1次磁場の影響を除去し、フォーカシングしない場合には測定できなかった媒質の比抵抗変化を捉えることがわかった。また、フォーカシングを行うことにより、表層の影響を除去できることを確認した。さらに、測定周波数による応答の変化などの検討を加え、原位置比抵抗測定装置を試作した。野外実験では、電気探査法により地下水環境モニタリング調査が実施されている地域において、本測定手法の有効性を検証した。その結果、送信ループと受信コイルの位置に精度に関して、装置の不完全さが課題として残されたが、原位置比抵抗の値は概略で推定された。本研究では、地盤・岩盤と非接触で測定可能な電磁探査技術を適用し、測定装置として要求される仕様を検討し、原位置比抵抗測定技術の実用化をはかることを目的として、本年度は、測定手法の提案とその有効性、可能性について検討を行った。まず、インダクション検層で利用されているフォーカシングの原理を応用した、2つの送信ループを用いる原位置比抵抗測定装置を提案した。さらに、フォーカシングの原理を応用した原位置比抵抗測定によって、どの程度地表付近の凹凸や不均質の影響が除去可能であるかについて、数値計算により検討した。具体的には、解析解による理論計算により、測定対象(地盤・岩盤)中の電流や磁場の分布、感度分布を求め、測定対象領域について検討した。その結果、フォーカシングしないと一次磁場が卓越して地中の応答である離相成分の変化が捉えにくいこと、フォーカシングした場合には、送信ループの半径が大きいほど大きな応答が得られ、また、2つの送信ループ径の比を変化させることで、地表付近の影響の割合をコントロールすることができ、地表付近の不均質等の影響を軽減できることが明らかとなった。次に、数値計算の結果を基にしてモデル実験システムを構築した。このとき、フォーカシングの原理を適用したタイプと適用しないタイプの2種類の装置を試作し、食塩水媒質の応答を測定して比較検討を行った。その結果、フォーカシングすることにより、食塩水媒質の比抵抗変化を捉えやすくなることから、フォーカシングの有効性が明らかとなった。

本研究では、地盤・岩盤と非接触で測定可能な電磁探査技術を適用し、測定装置として要求される仕様を検討し、原位置比抵抗測定技術の実用化をはかることを目的として、本年度は、測定手法の提案とその有効性、可能性について、とくにアウトループ配置および受信用磁場センサーの検討を行った。まず、インダクション検層で利用されているフォーカシングの原理を応用した、2つの送信ループを用いる原位置比抵抗測定装置を提案し、昨年度のインループ配置に加え、本年度はアウトループ配置の場合について、解析解による理論計算を行った。ここでは、地表付近の凹凸や不均質の影響途去に関する検討、測定対象(地盤・岩盤)中の磁場の分布を求めて測定対象領域に対する検討を行った。その結果、アウトループ配置においてもインループ配置と同様に、フォーカシングすると地中の応答である離相成分の変化が捉えやすくなることが明らかとなった。さらに、送信ループと受信点との距離を近づけるほど、また2つの送信ループと受信点との距離の比率を1に近づけるほど、地表付近の不均質等の影響を受けにくくなり、さらにそれらの距離を変えることによって地表付近の影響の割合をコントロールできることが明らかとなった。次に、フォーカシングによる微弱な磁場を精確に検出するための高感度の磁場センサーとして、高温超電導磁力計の適用性について検討した。その結果、現時点では外来電磁ノイズの影響が大きいものの、極めて小型かつ高感度な磁場センサーであることから、今後開発を進めることにより有力な受信用磁場センサーとなり得ることを明らかにした。水に関連した地盤・岩盤の各種物性は電気比抵抗特性からの考察が重要であり、原位置での比抵抗測定を可能にする技術の開発が急務である。本研究では、地盤・岩盤と非接触で測定可能な電磁探査技術を適用し、測定装置として要求される仕様を検討し、原位置比抵抗測定技術の実用化をはかることを目的として、本年度は、前年度までに提案されてきた測定装置について、数値計算による検討をもとに測定装置を試作し、フィールドでの応答を測定・解析し、検証した。まず、インダクション検層で利用されているフォーカシングの原理を応用した原位置比抵抗測定において、実際に地中で流れる渦電流の分布を知るために、数値計算プログラムを作成した。それにより、測定対象(地盤・岩盤)中の渦電流や1次磁場と2次磁場の分布などを求めて、測定手法について検討した。その結果、フォーカシングによって1次磁場が抑えられ地中の応答である離相成分の変化が捉えやすくなること、送受信ループの相対的な配置は1次磁場の抑制のために重要であることが明らかとなった。また、送信ループの半径や、内側・外側2つの送信ループ径の比を変化させることで、地表付近の不均質等の影響を軽減できることが明らかとなった。さらに、測定周波数による応答の変動をはじめ装置仕様に係わる課題についての数値計算による検討をもとに原位置比抵抗装置を試作し、電機探査法により地下水環境モニタリング調査が実施されている地域において、本測定手法の有効性を検証した。その結果、地下の応答自体が小さいために、送信ループ及び受信コイルをさらに正確に配置することの重要性が指摘されたが、原位置比抵抗の値は概略で推定された。
正常成体脳及び侵襲脳における新生ニューロンの移動機構の解明

側脳室周囲の「脳室下帯」では,終生ニューロンの産生が行われている。産生された幼若ニューロンは,嗅球へと移動し介在ニューロンに分化するが,グリアや神経突起の発達した成体脳を移動するには,胎生期と異なった独自の機構が存在すると考えられている。また,外傷・疾患などによりニューロンが脱落すると,これらのニューロンの一部は傷害部に供給される。これは,成体脳にも失われた神経回路を再生しようとする機構が存在し,脳室下帯がその中で重要な役割を果たしていることを示すものである。我々は,平成19年度の研究によって,細胞の移動に不可欠な細胞骨格系の制御に関与する分子Cdk5が,嗅球に向かう幼若ニューロンの鎖状連結の形成や移動の方向性・速度の制御に重要であることを見出した(Hirota, et. Al.,J Neurosci,2007)。また,反発性のガイダンス分子Slitが,嗅球へと移動する幼若ニューロンの周囲組織との相互作用に関与しており,この分子の欠失によって移動速度が顕著に低下することを明らかにした(未発表)。我々は梗塞巣へと移動する幼若ニューロンの多くが血管壁に沿っていることを示したが,増殖抑制剤により一過性に幼若ニューロンを除去し,嗅球への移動経路(RMS)の再生を観察する実験や,幼若ニューロンと血管を蛍光標識してタイムラプス撮影により解析する実験から,血管壁が幼若ニューロンの移動の足場として重要な役割を果たしていることを示唆する結果を得ている(未発表)。成体脳における幼若ニューロンの移動制御機構には,不明な点が多い。上述した本年度の研究成果は,幼若ニューロンの移動制御における細胞外環境との相互作用の重要性を示唆するものであり,これを更に究明することにより,傷害脳へと新生ニューロンを誘導して修復・再生を促進する新たな治療戦略の開発につながる重要な知見が得られると考えている。正常成体マウス脳の脳室下層で継続的に産み出される新生ニューロンは、嗅球へ向かって長距離を高速で移動して嗅覚に関与する神経回路を再構築する。しかし、中大脳動脈閉塞モデルにおいては、この新生ニューロンの一部が虚血線条体へ遊走する。本研究は、ノックアウトマウスの解析を中心に、この移動の制御における分泌性蛋白質Slitとその受容体Roboを介するシグナル伝達経路の機能を明らかにすることを目的として行っている。平成18年度は以下の成果を得た。1.Slit1/2ノックアウトマウスの表現型の解析Slit1/2ノックアウトマウスの脳を詳細に解析し、嗅球が有意に小さいこと、脳室と嗅球をつなぐ細胞移動経路の容積・形態が変化していることを明らかにした。同ノックアウトマウスの脳室下帯にアルカリ性フォスファターゼを発現するレトロウイルスを注入し、一定期間飼育した後に脳を固定して、標識された細胞の分布を解析したところ、細胞の移動効率が著しく低下していることが判明した。この細胞移動の異常を詳細に解析するため、マウスの脳スライスをミリポアフィルター上で培養し、細胞の挙動を記録し、移動方向と速度を解析する実験系を確立した。2.虚血後のニューロブラストの移動におけるSlit蛋白質の機能の解析Slit1-/-Slit2+/-マウスの中大脳動脈を閉塞し、脳梗塞に対する反応の違いを検討している。同ノックアウトマウスは、手術後野生型と同様に生存し、梗塞巣の大きさには有意な差がないことを確認した。
まれな遺伝性疾患との併発家族例を手がかりとした統合失調症候補遺伝子の機能解析

新たに統合失調症との関連が示された小胞輸送関連遺伝子HPS4と認知機能及び臨床症状の関連を、240名の統合失調症患者と年齢・性別を群間でマッチングした240名の健常者を対象として解析した。HPS4の遺伝子多型は統合失調症患者の遂行機能及び健常者のワーキングメモリと関連することが明らかになった。一方で、HPS4の遺伝子多型と陽性・陰性症状評価尺度のスコアとの関連は認められなかった。また、HPS4はマウスの脳において海馬CA1・CA3錐体細胞層と内側手綱核に発現が認められた。本研究により、HPS4遺伝子が統合失調症患者における遂行機能の障害に関与する可能性が示唆された。小胞輸送関連遺伝子HPS4と統合失調症との関連を解明するために平成24年度は、1. HPS4の遺伝子多型と認知機能障害の関連解析(平成23年度より継続)、2. in situハイブリダイゼーション法によるHPS4遺伝子の組織発現解析、3. HPS4遺伝子に点変異を持つコンジェニックマウスの導入を行った。1. HPS4の遺伝子多型と認知機能障害の関連解析:平成23年度から継続して患者サンプルを拡充し、統合失調症患者群240名および、性別、年齢についてグループマッチングを行った対照群240名を対象として、HPS4の遺伝子多型と統合失調症認知機能簡易評価尺度の結果との関連解析を行った。HPS4遺伝子のrs9608491多型およびrs9608491-rs713998ハプロタイプと対照群のワーキングメモリ、rs713998多型と患者群のワーキングメモリ、rs713998多型と患者群の遂行機能について、多重検定の補正後も有意な関連が認められた。2. in situハイブリダイゼーション法によるHPS4遺伝子の組織発現解析:HPS4 mRNAを標的としたDIG標識RNAプローブを作成し、成熟雄マウスの脳におけるHPS4遺伝子の発現部位を解析した。HPS4は海馬、扁桃核および海馬周辺皮質において発現が認められた。3. HPS4遺伝子に点変異を持つコンジェニックマウスの導入: HPS4遺伝子にナンセンス点変異を持つコンジェニックマウスであるlight earマウスを供給業者より購入し繁殖を進めた。Light earマウスは視覚に影響を与える変異を保持していることが報告されているため、交配により変異の分離を進めている。本研究により、HPS4遺伝子はマウスの海馬、扁桃核および海馬周辺皮質に発現しており、ヒトにおいてはワーキングメモリおよび患者群の遂行機能に関連することが示された。統合失調症における認知機能障害は陽性・陰性症状と並ぶ中核症状であり、治療と社会的予後において大きな問題となる。本研究では、新たに統合失調症との関連が報告された小胞輸送関連遺伝子HPS4について、認知機能障害との関わりを解明することを目的としている。本年度は、既存のコンジェニック系統であるlight ear(le)マウスより、Hps4遺伝子にのみナンセンス変異を持つ分離個体の作成を行った。leマウスはHps4遺伝子にナンセンス変異(le変異)を持つコンジェニック系統だが、近傍(約1.6 cM)のPde6b遺伝子にも変異を持つ。Pde6b遺伝子変異は網膜変性を引き起こすため、leマウスを行動実験や神経系の組織学的解析に用いることは困難であった。本研究ではヘテロ接合体マウスをインタークロスしle変異のみを有する分離個体を選別した。またin situハイブリダイゼーション法によりHps4遺伝子の組織学的解析を行った。Hps4遺伝子は海馬のCA1、CA3錐体細胞層に特異的な発現を示した。第二に、統合失調症患者群と健常対照群について、HPS4の遺伝子多型と統合失調症認知機能簡易評価尺度との関連を遺伝モデルに基づいて解析し(平成24年度より継続)、一連の研究結果をBMC Psychiatry誌に報告した。健常対照群ではHPS4の遺伝子多型(rs9608491:劣性モデル)と2種のハプロタイプがワーキングメモリと有意な関連を示した。統合失調症患者群では、rs713998(優性モデル)と遂行機能が有意な関連を示した。本研究で用いた遂行機能課題(ロンドン塔試験)は空間記憶との関連が示唆されており、空間記憶に関連する海馬領域でHps4遺伝子の発現が認められたことから、本遺伝子が空間記憶に関連する認知機能に対し影響を与える可能性が示唆される。平成23年度は、統合失調症の病態に対する小胞輸送関連遺伝子HPS4の影響を調べるために、HPS4遺伝子の多型と認知機能障害との関連解析を実施した。

認知機能評価には認知機能簡易評価尺度(Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia, BACS)の計6項目(言語記憶、ワーキングメモリ、運動機能、注意、言語流暢性、遂行機能)を用い、統合失調症患者207名、健常対照者262名を対象として、HPS4遺伝子内の多型5箇所と認知機能評価との関連解析をTwo-way ANCOVAを用いて実施した。その結果、ワーキングメモリとHPS4遺伝子内のrs9608491多型(p = 0.043)、及び遂行機能とHPS4遺伝子内のrs61276843多型(p = 0.014)、rs713998多型(p < 0.001)との間に有意な関連が認められた。rs713998多型は、健常者群の遂行機能には影響を与えず、統合失調症患者群の遂行機能にのみ強く関連することがPost-hoc検定によって示された。rs713998多型はアミノ酸置換を伴う多型であることから、アミノ酸置換によるHPS4タンパク質の分子機能変化が、統合失調症患者群においてのみ認知機能に影響を与える可能性が示唆された。一方、ワーキングメモリとの関連が認められたrs9608491多型は、HPS4の第4イントロンに位置しており、本多型とHPS4遺伝子のmRNA発現量との間に有意な関連は認められなかった。本研究により、小胞体輸送関連遺伝子HPS4がワーキングメモリ及び遂行機能と関連すること、特に遂行機能については統合失調症患者群に対し強い影響を与えることが示唆された。当初計画において平成25年度に進める予定であった、in situハイブリダイゼーション法を用いたHPS4遺伝子の発現部位解析については、本年度に実施した。また平成25年度に解析する予定のHPS4点変異マウスについても本年度に導入を行い、繁殖と遺伝子の分離を進めている。当初計画において本年度に実施予定であったIPウェスタン法および酵母2ハイブリッド法等を用いたHPS4の分子機能解析については、海外グループにより論文が報告され(Gerondopoulos A et al., 2012)、HPS4がRab32/38のグアニンヌクレオチド交換因子として働くことが明らかとされたため、本研究課題ではHPS4の組織学的解析に主眼を置くこととした。平成23年度に完了予定であったHPS4遺伝子と統合失調症認知機能障害の関連解析については、論文がリジェクトであったため、当初計画から遅延してサンプルの拡充と再解析を行い再投稿の準備を進めている。当初計画にて平成23年度に実施予定であったHPS4遺伝子多型と統合失調症認知機能簡易評価尺度の関連解析については完了し、アミノ酸置換を伴うHPS4遺伝子多型と統合失調症患者群における遂行機能との関連を示すことができた。本研究結果については二度の学会発表を行ったうえで論文作成を進めており、研究はおおむね順調に進展している。平成24年度は本研究結果に基づき、当該アミノ酸周辺領域を標的としてHPS4遺伝子の分子機能解析を進める予定である。また、平成24年度以降に実施予定の細胞・組織レベルのHPS4遺伝子機能解析に向けて、GFP融合HPS4タンパク質の神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞への導入、in situハイブリダイゼーション用プローブ作成等の基礎検討を進めている。平成25年度には、海馬関連領域におけるHPS4の機能解析、及びHPS4点変異マウスの組織学解析を実施する。
シロアリのカースト分化調節機構の解明：兵隊分化をモデルとしたソシオゲノミクス

本研究は,シロアリの兵隊カースト分化調節の至近機構を明らかにすることを目標としている.兵隊は幼若ホルモン(JH)量の上昇に伴って職蟻から分化するカーストで,その分化は巣内の兵隊が少ないと促進され,十分だと抑制される.兵隊分化調節には,兵隊による起動フェロモンの分泌と,職蟻でのフェロモン受容,JH量の変化,後胚発生の制御が関係すると考えられるが,詳細は不明である.そこで本研究では,1GCMSやLCMSを用いた化学生態学的解析と,2次世代シーケンサー(NGS)を用いた分子生物学的解析により,フェロモン受容や発生制御の至近機構を明らかにすることを目的とする.材料はヤマトシロアリReticulitermes speratusである.職蟻並びに兵隊の体表洗浄物中に含まれる有機物を解析・比較したところ,本種の兵隊には,職蟻にはない特異的な有機物が多く含まれることが明らかとなり,特に顕著な存在比を示す2つの有機化合物を同定することができた.また,地域個体群ごとにこの2つの有機化合物の存在比が変化することも明らかとなった.これらの有機物が,兵隊分化制御機構などの兵隊特異的な機能に関係している可能性は高いと考えられる.更に,「兵隊の影響を受けなかった職蟻」と「兵隊の影響を受けた職蟻」のトランスクリプトームを比較するRNA-seqについて,繰り返しを用意し,より信頼性の高い解析を行った.職蟻由来のmRNAから再構成された約18万個のコンティグを利用した発現解析をした結果,兵隊の不在・存在によって有意に発現量が変動する遺伝子について改めて知見を得られたと同時に,アイソフォームレベルで発現量が異なる遺伝子があることが,今回新たに明らかになった.兵隊分化制御には,単に遺伝子の発現のオンオフだけではない,複雑なメカニズムが関係することが示唆された.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,シロアリの兵隊カースト分化調節の至近機構を明らかにすることを目標としている.兵隊分化は職蟻からの脱皮を経て起こり,兵隊が少ないと促進され,十分になると抑制される.その制御を媒介するのは,兵隊が分泌する起動フェロモンと,職蟻でのフェロモン受容機構,及び幼若ホルモン(JH)量の変化だとされるが,詳細は不明である.そこで本研究では,(1)個体抽出物に対するGCMSを用いた化学分析と生物検定,並びにLCMSを用いたJHの直接測定により兵隊のフェロモンを単離することと,(2)次世代シークエンサー(NGS)を用いたトランスクリプトーム解析によって,職蟻において兵隊との個体間相互作用により発現量が変動する遺伝子群をスクリーニングし,フェロモン受容の機構を明らかにすることを目的とする.材料はヤマトシロアリReticulitermes speratusである.まず,職蟻並びに兵隊の体表洗浄物,ホモジェナイズ産物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより分画,GCを用いて各画分に含まれる化合物を解析,比較した。その結果,本種の兵隊には,職蟻にはない特異的な化合物が多く含まれることが明らかになった。これらの特異的な化合物が兵隊分化の制御に重要な役割を果たしている可能性が示唆される。更に,「兵隊の影響を受けなかった職蟻」と「兵隊の影響を受けた職蟻」のRNA-seqを行った。職蟻由来の20万個のコンティグにおける発現解析をした結果,兵隊の不在・存在によって有意に発現量が変動する数千個のコンティグを得た.それらのGO解析の結果,細胞の刺激応答性やシグナル伝達系に関係する遺伝子であることがわかった.本解析により,職蟻が兵隊と相互作用する際には,職蟻の感覚受容器(細胞)において,兵隊との相互作用に特異的な機構がドライブされるのではないだろうかと推察される.本研究は,シロアリの兵隊カースト分化調節の至近機構を明らかにすることを目標としている.兵隊は幼若ホルモン(JH)量の上昇に伴って職蟻から分化するカーストで,その分化は巣内の兵隊が少ないと促進され,十分だと抑制される.兵隊分化調節には,兵隊による起動フェロモンの分泌と,職蟻でのフェロモン受容,幼若ホルモン(JH)量の変化,後胚発生の制御が関係するとされるが,詳細は不明である.そこで本研究では, 1GCMSやLCMSを用いた化学生態学的解析と, 2次世代シークエンサー(NGS)を用いた分子生物学的解析により,フェロモン受容や発生制御の至近機構を明らかにすることを目的とする,材料はヤマトシロアリReticulitermes speratusである.職蟻並びに兵隊の体表洗浄物中に含まれる有機物を解析・比較したところ,本種の兵隊には,職蟻にはない特異的な有機物が多く含まれることが明らかになった.これらの特異的な化合物が兵隊分化の制御に重要な役割を果たしている可能性が示唆されたため,兵隊で特に顕著だった2つの物質に関し,シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる分画を試み,その物質を単離することに成功した.今後はディッシュアッセイやLCMSを用いたJH量の測定により生物学的な効果を評価していく.

更に,「兵隊の影響を受けなかった職蟻」と「兵隊の影響を受けた職蟻」のRNA-seqを行った.職蟻由来のmRNAから再構成された約18万個のコンティグを利用した発現解析をした結果,兵隊の不在・存在によって有意に発現量が変動するコンティグが明らかになった.それらのGO解析の結果,細胞周期の抑制的制御や生体異物の膜輸送に関係する遺伝子の発現量が兵隊の存在によって上昇していることがわかった.今後はこれらの候補遺伝子の,兵隊分化制御における役割を明らかにしていく.本研究は,シロアリの兵隊カースト分化調節の至近機構を明らかにすることを目標としている.兵隊は幼若ホルモン(JH)量の上昇に伴って職蟻から分化するカーストで,その分化は巣内の兵隊が少ないと促進され,十分だと抑制される.兵隊分化調節には,兵隊による起動フェロモンの分泌と,職蟻でのフェロモン受容,JH量の変化,後胚発生の制御が関係すると考えられるが,詳細は不明である.そこで本研究では,1GCMSやLCMSを用いた化学生態学的解析と,2次世代シーケンサー(NGS)を用いた分子生物学的解析により,フェロモン受容や発生制御の至近機構を明らかにすることを目的とする.材料はヤマトシロアリReticulitermes speratusである.職蟻並びに兵隊の体表洗浄物中に含まれる有機物を解析・比較したところ,本種の兵隊には,職蟻にはない特異的な有機物が多く含まれることが明らかとなり,特に顕著な存在比を示す2つの有機化合物を同定することができた.また,地域個体群ごとにこの2つの有機化合物の存在比が変化することも明らかとなった.これらの有機物が,兵隊分化制御機構などの兵隊特異的な機能に関係している可能性は高いと考えられる.更に,「兵隊の影響を受けなかった職蟻」と「兵隊の影響を受けた職蟻」のトランスクリプトームを比較するRNA-seqについて,繰り返しを用意し,より信頼性の高い解析を行った.職蟻由来のmRNAから再構成された約18万個のコンティグを利用した発現解析をした結果,兵隊の不在・存在によって有意に発現量が変動する遺伝子について改めて知見を得られたと同時に,アイソフォームレベルで発現量が異なる遺伝子があることが,今回新たに明らかになった.兵隊分化制御には,単に遺伝子の発現のオンオフだけではない,複雑なメカニズムが関係することが示唆された.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。化学生態学的解析では,本研究に適した分画法並びに,GCMSの解析フローを立ち上げることができた.このことは今後の順調な解析に向けて非常に大きな進歩である.実際,立ち上げた実験系を用いて兵隊特異的な化合物を見出すことができた.分子生物学的解析では,Hiseq2000によるシークエンスが終了し,更に,シークエンス結果からバイオインフォマティスク的解析を通して,カテゴリー問で異なる発現パターンを示す遺伝子を大量にスクリーニングすることができた.この成果は,当初の予定を大幅に上回っている.化学生態学的解析では,昨年度立ち上げたGCMSの解析フローを用いて,予定よりも大量のサンプルを効率的に解析することができた.更に兵隊特異的な有機化合物の同定にも成功し,残る実験計画であるアッセイに余裕を持って取り組むことができる.分子生物学的解析では, Hiseq2000によるシークエンス結果とバイオインフォマティクスによって得られた,カテゴリー間で異なる発現パターンを示す遺伝子について様々な観点から精査することができ,今後の機能解析に大きく寄与すると考えられる.これらの理由から,当初の予定を大幅に上回っていると評価した.化学生態学的解析では,今後はGCを用いた解析により見出すことのできた兵隊特異的な化合物が何かを更に解析していくことになる.そのためにはGCによる分析のみならず,MSを使った構造推定を行う必要があるので,それを行っていく.
固体表面における高分子の自発的な組織化とパターン形成

液体による表面のウェッティングやディウェッティングに関する研究に大きな関心が寄せられている。最近、本研究代表者はディウェッティングにより生じる固体基板上での高分子薄膜の破壊がランダムには起きないことを見い出し、高い規則性を持つメゾスコピックなネットワーク構造やパターン化したドット構造を形成することに成功した。本研究の目的は、これらメゾスコピックパターン形成に関するメカニズムの解明、形成された構造の固定化と安定化、さらにこの構造の機能化である。今年度に得られた成果を以下に示す。1.光機能性ポリマーであるポリへキシルチオフェンを用いたラインパターンを作製し、マイクロ電極を用いてライン1本の光電流を測定した。このラインには暗電流の他に、光電流も生じることを見出した。2.液晶性アゾベンゼンポリイオンコンプレックスを用いたドットパターンを作製した。アニーリングしたところドット中の液晶ドメイン構造はドットサイズに大きく依存することがわかった。極小ドット(直径:5マイクロメーター以下)では、ドメインが生じない。しかし、直径が58マイクロメーターの場合、モノドメインを生じ、それ以上のサイズでは、マルチドメインを形成する。3.ディスコティック液晶を形成するトリフェニレン誘導体は、六方晶形状のドットを生ずる。従って、円とは異なったドットの形を生ずる可能性がある。最近、本研究代表者はディウェッティングにより生じる固体基板上での高分子薄膜の破壊がランダムには起きないこと見い出し、高い規則性を持つメゾスコピックなネットワーク構造やパターン化したドット構造を形成することに成功した。本研究の目的は、これらメゾスコピックパターン形成に関するメカニズムの解明、形成された構造の固定化と安定化、さらにこの構造に機能性分子を組み込むことである。1.一般に、疎水性かつアモルファスな高分子を用いるとパターン形成は可能である。基板上でのディウェッティングによって生じる高分子会合体のサイズは100nmから数μmで、これは高分子の特性(分子量、分子構造)、基盤の表面特性(凹凸、親、疎水性)に依存することが知られる。本研究では、キャスト法によるメゾスコピックパターンの作製について検討した。その結果、キャストするポリマー溶液の溶媒、ポリマー濃度、ポリマー溶液を基板上にキャストする際の湿度、温度に依存したパターン形成(ドット、ライン、ハニカムネットワーク)を見出した。2.これらパターン形成のメカニズムを解明するめに、ビデオイメージングによるキャストフィルム形成過程のその場観察をおこなった。ラインおよびドット構造を形成する場合、固体基板上にキャストした高分子溶液が蒸発する過程で気/固/液の3相境界線がフィンガーリング不安定化を起こすことが観察できた。3.光機能性ポリマーであるポリヘキシルチオフェンを用いたラインパターンを作製し、マイクロ電極を用いてライン1本の光電流を測定した。
デジタル丸山真男研究

戦後日本を代表する政治学者・思想史家の丸山真男(19141996年)の政治思想の全体像を解明するために、その厖大な著作をデジタル化してコンピューターで網羅的に分析することを本研究は試みた。日本社会の民主化を第一の目標とした戦争直後、市民による多様な結社形成を説いた1960年前後、自由な人格形成を阻む日本思想の古層を専ら研究した1970年代以後を通じて、丸山がリベラルであろうとしたことの意味を明らかにした。本研究は、丸山真男の政治思想の思想史的研究を試みるが、そのさい単なる印象や記憶力に頼るのではなく、デジタル・テキストによる網羅的な分析によって、丸山の政治思想の構造と軌跡を把握し、その全体像を明らかにしようとする。具体的には丸山の全著作をテキストファイルにして、鍵となる語の使用例、使用頻度、文脈、そしてその変遷を検討しようとする。『丸山眞男集』全17巻、『丸山眞男座談』全9冊、『丸山眞男講義録』全7冊、『丸山眞男書簡集』全5巻の全頁をスキャナで撮影し、その画像をOCRソフトで文字認識していく。本年度は、謝金による研究補助を得て、テキストファイルの作成に傾注してきた。著作権の侵害が生じないように、テキストファイルを借りることも貸すこともできないし、信頼できる研究補助者を探すのも容易でない。しかもどれほど丁寧にOCR処理されたテキストファイルでも0.1%程度の誤読文字が残るので、1巻ずつ点検の作業をするのが想像以上に大変だった。どれだけ人手があっても、自分でしなければならないことは尽きないという当然のことを確認した。ともかく丸山の著作のテキストファイル作成を着実に進めてきた。さて、本研究は、もちろん丸山の著作の網羅的分析に終始するものではなく、日本の社会科学史とくに政治学史の文脈に注目して、丸山の政治思想の全体像を解明しようとする。そのさい丸山が1950年代に米国の政治学を大いに吸収したこと、1960年前後に米国の社会学者と接触して新しい視点を得たこと、そして1960年代以後米国訪問を通じて文化接触の観点から日本思想の古層を論じるようになったことなどへの着目から、米国での調査研究の必要を痛感し、カリフォルニア大学バークレー校に滞在して研究を進めた。とくに知識人としての普遍主義の要求がどのように生じたかに焦点を絞って、丸山の政治思想を考察している。本研究は、丸山真男の政治思想の思想史的研究を試みるが、そのさい丸山の著作のデジタル・テキストを作成し、その網羅的な分析によって、丸山の政治思想の構造と軌跡を把握しようとする。本年度も、謝金による研究補助を得て、丸山の著作をスキャナで撮影し、その画像をOCRソフトで文字認識する作業を進めてきた。著作権の侵害が生じないように、テキストファイルを借りることも貸すこともできないし、丁寧にOCR処理されたテキストファイルにも誤認文字が残るので、最後は人手に頼らずに点検しなければならない。その点検作業が容易でなかった。本研究は、もちろん丸山の著作の網羅的分析に終始するものではなく、日本の社会科学史とくに政治学史の文脈に即して、丸山の政治思想の全体像を解明しようとする。とくに本年度は、丸山が1961年からの米英両国滞在を経て日本政治思想史の観点を普遍史的な発展段階論から空間的な文化接触論へ変えたと1978年に回顧していること、またヨーロッパと比べてアメリカは全くわからなかったと1967年に語っていること、しかも1961年に米国入国ビザを一時拒否され1973年にも一旦取消されたことなどに注目して、丸山にとっての米国の不可解さという問題を考えようとした。そこで丸山が1976年および1983年に滞在したカリフォルニア大学バークレー校に私自身も滞在しながら、丸山の4度の米国滞在について調査研究を進めた。その成果は一部発表したが、近いうちに全部まとめたい。本年度も、謝金による研究補助を得て、丸山の著作をスキャナで撮影し、その画像をOCRソフトで文字認識する作業を進めてきたが、OCR処理を頼んだのに期日までに完成しないとか抗弁されるとかのことが多くなった。著作権の侵害が生じないように、テキストファイルを借りることも貸すこともできないし、丁寧にOCR処理されたテキストファイルにも誤認文字が残るので、最後は自分で点検しなければならないが、その作業が容易でなかった。丸山の政治思想の全体像を解明するために、丸山の4度の米国滞在に注目し、海外調査や国内での聞取り調査を重ねながら、丸山と米国との関係を考察してきた。1960年代の丸山にとって米国が不可解だったのは、異質的な文化が混合した多元的な社会としての欧州と比べて、同質的で画一的な大衆社会として米国が理解されたからではないかと考えられる。

そのような米国理解は、他者を他者として他在において認識するヘーグル的な対話的知性と関係していたが、それとともに社会の境界に住み境界を越えるマンハイム的な境界的知性や、非政治的市民の政治的関心も丸山にはあった。それらの関連や推移を検討することによって、日本社会でリベラルであろうとした丸山の思想の研究を進めた。本研究は、丸山真男の思想史的研究を試みてきたが、そのさい丸山の著作のデジタル・テキストを作成し、その網羅的な分析によって、丸山の政治思想の構造と軌跡を把握しようとした。最終年度の本年度も、謝金による研究補助を得て、丸山の著作をスキャナで撮影し、その画像をOCRソフトで文字認識する作業を進め、既刊の丸山の全著作をテキストファイルにした。文字の誤認識がかなり残っており、各種著作を年月順に並べ替えることも容易でないが、それでも全著作の網羅的な検索ができるようになった。たとえば1946年の論文「超国家主義の論理と心理」は、1930年代後半に「軍部ファシズム」と対立した「重臣リベラリズム」に支えられた天皇制を批判した論文だったと1989年前後の丸山は回顧したが、その「重臣リベラリズム」批判が1940年代後半の著述に集中しており、その後ほとんど語られなかったのはなぜか。日本におけるファシズムの再興を丸山が警戒したのは1950年代末までであり、その後もずっと別の意味のファシズムには楽観的でなかったとしても、1960年代末の学生の乱暴に対して「ナチもしなかった」と言った意味は何か、そもそも何と言ったのか。本研究は、丸山の著作の網羅的な検索にもとづいて、また関係者への聞取りを重ねながら、そのような問題を解明してきた。非政治的な市民による戦後日本の民主化を構想した丸山は、日本社会でリベラルであるとはどういうことか戦後ずっと考えた人でもあり、他者をその他在において理解する知性を重んじた人でもあった。その丸山が考える自由と暴力との衝突について、また日本思想を捉えようとする丸山の知的挑戦について、研究を大いに進めた。
依存性薬物への"渇望"の再燃に関わる脳内責任部位ならびに生体機能分子の解明

本研究では、methamphetamine(MAP)への渇望の再燃(薬物探索行動の発現)に関わる以下の点を明らかにした。1.ACh神経系に関する実験:MAP探索行動は、カンナビノイドCB_1受容体(CB1R)拮抗薬AM251によって抑制され、この作用は、非選択的ニコチン性ACh受容体(nAChR)拮抗薬mecamylamineの側坐核(NAC)及び前頭前皮質(PFC)内微量注入により拮抗された。2.渇望の誘発因子としてのストレスに関する実験:オペラント装置内でのストレス(電撃ショック)負荷によって、MAP探索行動が誘発された。また、MAP探索行動はストレス関連分子である副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRF)受容体拮抗薬によって有意に抑制された。3.ラジカル産生に関する実験:MAP探索行動はラジカル消去剤エダラボンによって有意に抑制された。4.扁桃体(BLA)のCBIRに関する実験:MAP関連刺激呈示により惹起されるMAP探索行動は、AM251のBLA内微量注入により有意に抑制された。しかしながら、MAP priming投与により惹起されるMAP探索行動は、BLA内微量注入では抑制されなかった。5.グルタミン酸神経系に関する実験:MAP探索行動は、AM251のBLA内微量注入によって有意に抑制され、この抑制作用はPFCならびにNAC内へのAMPA受容体拮抗薬DNQXの微量注入によって拮抗された。以上の検討より、MAP探索行動は、CB_1およびCRF受容体の活性化ならびに、ラジカル産生により発現する事が分かった。さらに、MAP探索行動はCBIRを介してnACh及びAMPA受容体を不活性化する事で発現する事が示唆される。また、MAP探索行動発現ではNAC、PFC及びBLAがその脳内責任部位である事が示唆される。[目的]薬物依存症の最大の問題点は、渇望の再燃にある。本研究では、脳内報酬系との関与が示唆されるニコチン性ACh神経系及び脳内カンナビノイドシステムに焦点を当て、覚せい剤methamphetamine(MAP)探索行動/渇望再燃の発現機構を明らかにする。[方法]ラットのMAP自己投与法を用いて行った。まず、ラットがレバーを1回押す毎にMAPがMAP関連刺激(音及び光)と共に微量注入(0.02mg, i.v.)される訓練を10日間行った。その後、MAPを生理食塩液に置換して5日間の消去過程(薬物関連刺激の呈示なし)を行った。MAP探索行動(生理食塩液自己投与下でのレバー押し行動)の実験はMAP退薬6日より開始し、その誘発因子としてMAP関連刺激及びMAP priming投与(1.0mg/kg, i.p)を用いた。以上より、MAP探索行動はNAC及びPFCにおけるCB1Rの活性化を介してのACh伝達の低下に基づくα4β2型nAChRの不活性化に起因する事が示唆された。今年度はmethamphetamine(MAP)への渇望の再燃(薬物探索行動の発現)に関わる以下の4点を明らかにした。1.渇望の誘発因子としてのストレスに関する実験:オペラント装置内でのストレス(電撃ショック)負荷によって,MAP探索行動が誘発された。また,MAP探索行動はストレス関連分子である副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRF)受容体拮抗薬によって有意に抑制された。この事から,MAP探索行動は,CRF受容体の活性化を介して発現する可能性が示唆される。2.ラジカル産生に関する実験:MAP探索行動はラジカル消去剤エダラボンによって有意に抑制され,MAP探索行動発現にはラジカル産生が促進的に働いている事が示唆される。

3.扁桃体(BLA)のカンナビノイドCB_1受容体(CB1R)に関する実験:MAP関連刺激呈示により惹起されるMAP探索行動は,CB1R拮抗薬AM251のBLA内微量注入により有意に抑制された。しかしながら,MAP priming投与により惹起されるMAP探索行動は,BLA内微量注入では抑制されなかった。この事から関連刺激とpriming投与では,作用メカニズムが違う事が示唆される。4.グルタミン酸神経系に関する実験:AM251によるMAP探索行動抑制作用におけるBLAから側坐核(NAC)および前頭前皮質(PFC)に投射するグルタミン酸神経系の関与を追究した。BLA内AM251微量注入によるMAP探索行動抑制作用は,PFCならびにNAC内へのAMPA受容体拮抗薬DNQXの微量注入によって拮抗された。この事からMAP関連刺激呈示によるMAP探索行動は,CB1Rの活性化を介してBLAからNACおよびPFCに投射するグルタミン酸神経の活動が低下する事によって誘発される事が示唆される。今後,これらの行動変容とグルタミン酸遊離量との相関性を明らかにしなければならない。
ピストン式・高頻度振動換気に用いる新生児用呼吸回路の性能評価

新生児では肺が低形成であるため、成人で用いられる人工呼吸器とは異なり、ピストン式の高頻度振動換気(HFO)が最も酸素化能に優れていることから広く使用されている。しかしながら、ピストン式の高頻度振動換気時には、呼気回路に流れるガスがピストン・患者間を往復するため、少量ではあるが呼気ガスが患者に送り戻される可能性がある。また、この送り戻される呼気ガスの量は呼吸器設定(ストロークボリュームやベースフロー)により異なることも考えられる。現在、新生児用呼吸回路は、呼気回路にウォータートラップが組み込まれている呼吸回路(A)と呼気回路に水蒸気を拡散し外気へ水分を放出する機能を有している呼吸回路(B)の2タイプが流通している。B呼吸回路は、設定により患者側に乾燥した呼気ガスが送り戻されることが危惧されるが、今までピストン式人工呼吸器に対する呼吸回路の報告では、呼吸回路の弾性の違いによる圧力に対する影響のみしか検討されておらず、回路構成の違いから発生する可能性のある湿度に関して検討した報告はない。そこで、本研究は、呼吸器設定に伴う圧力と湿度の関係を明らかにすることを目的として行った。加温加湿に関して、A呼吸回路・B呼吸回路ともに、ベースフローを30 l/minに設定した場合、加温加湿器の自動給水機能が低下し、加湿不足が発生した。しかし、10 l/minおよび20 l/minにおいては両者とも良好な加温加湿が得られた。また、B呼吸回路においては、ストロークボリュームを80ml以上にした場合、加温加湿器から呼吸回路が外れる現象が発生したため評価できなかった。圧力に関しては、A呼吸回路に比べB呼吸回路は圧力が低下する傾向が見られた。また、ベースフローを20 l/minの際には、呼気回路内の蒸散しきれない水分がピストンに送り込まれることにより、圧力波形がサイン波ではなくなり、平均気道内圧も設定値より上昇する傾向がみられた。