hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メートルサイズ大気圧プラズマによる手術室壁面の一括滅菌処理

平成25年度の実験により,PTFEを用いて試作した壁サンプルにおいて拡散共表面バリア放電による大気圧プラズマの生成に成功した。しかしながら,この実験では放電電圧を低下させるために意図的にヘリウムガスを混合している。実際の使用では,ヘリウムを用いることなく空気のみで大気圧プラズマを点灯しなければならない。これを行うには,壁サンプルに印加するパルス電圧の波高値を10kV級に上昇させる必要がある。そこで,研究期間を1年延長し次の「今後の研究の推進方策」に記す実験を行うことにした。本実験では,一般的な壁の表面に安定なプラズマを生成することが重要である.そのためには,壁の裏面に電極を配列する必要があるが,電極間の短絡放電を防止するには何らかの方法で電極同士を絶縁しなければならない.平成24年度の研究では電極間をエポキシ樹脂で固めることで絶縁を保持したが,実用面を考えると有効な方法とは言えない.この対策として,2つの方法を検討した.方法については,次の「今後の研究の推進方策」にて述べる.今後の研究方針として,大気圧プラズマ発生用の高電圧パルス電源を改良する。本研究において,拡散共表面バリア放電は空気中で生成する必要があるため,波高値が10kV級の高電圧パルスを発生する必要がある。これを実現するため,パルストランスおよび半導体スイッチを用いた高電圧パルスモジュレータを新規に作製する。これを作製したのちは,空気中での拡散共表面バリア放電の生成をこころみ,そこから生じる活性種ほ評価を行う。平成24年度の研究で判明した問題点である壁材料への電極の配置方法として,2つの方法を検討した.ひとつは,アクリル材料にトレンチ状の凹を連続で作製し,この溝部分に電極を交互に配置する.さらに,もう一枚のトレンチ状材料で蓋をすることで電極間の短絡放電を抑制する.ふたつめは,アルミナを壁材料とし,電極をアルミナの内部に導入する方法で電極を作製する.この方法で拡散共表面バリア放電を生成する先行研究は他の研究機関で実施されている.このふたつの方法で壁電極を新調し,基礎放電特性を調べたのちに滅菌効果の評価を行う.本研究を進める過程において,安定な拡散共表面バリア放電を低消費電力で生成するには,高電圧パルス電源の改良が必要になることがわかった。この電源の設計に時間をようしたため,平成25年度中での作製および実験が遅れたため未使用の研究費が生じた。未使用の研究費は,高電圧パルス電源の改善として,電源回路の購入に充てる予定である。また,それによる追加の実験結果を発表するための旅費としても使用する予定である。次年度使用額は,壁電極作製における問題点の解決として,アクリルを用いた壁電極の作製およびアルミナを用いた壁電極の作製に充てる予定である.また,平成24年度に作製した電源に,半導体スイッチング機構を導入し,任意の高電圧パルス波形を形成できるように改良する.これらの後に,滅菌効果を評価するため,大腸菌実験のための実験用具に研究費を使用する予定である.
在宅認知症高齢者の急変時対応に関するマネジメントモデルの開発

在宅認知症高齢者を介護する家族の負担や疲弊は計り知れない。元々抱えていた持病の悪化や容態の急変に加えて、徘徊から生じる転倒や事故など予期せぬ出来事も想定される。そこで、在宅認知症高齢者を自宅で介護する家族介護者が、被介護者の急変時の対応に困難なく対処できることを目的に介護老人福祉施設の職員の思いやマニュアルの有無から持つべき備えや関わるべき支援の方向性の示唆を明らかにした。在宅認知症高齢者を取り巻くハード、ソフトの両観点から介護福祉施設に勤務する介護職員及び看護職員と訪問看護ステーションに所属する看護職者の急変時対応の現状と取り組みを明らかする。そのためには以下の3つの側面から調査を行う必要がある。家族介護者からの応援要請の可能性が高いと想定される、訪問看護ステーションの職員を取り巻く急変時対応に関する現状を明らかにしている。(質的介入)認知症高齢者の利用率が高いと考えられる介護福祉施設の職員を取り巻く急変時対応に関する現状を明らかにしている。(質的介入)上記2点の質的介入を試みた後、その結果を総合的に分析することで、次段階として、施設職員への介入の根拠を探るための量的調査を実施しているところである。上記の結果から、急変時システムに繋がるリスクマネージメントモデルの構築へ向けての指針を得ている。急変時対応に対する家族介護者への支援システムや介入システム、社会的支援システムを説明するモデルとして系統立てたマネジメント指標の作成を試みることで提言に繋がると考えられるため具体的な方法論、システム提言に繋がる内容に特化した報告や文献レビューを行ない、終了している。これらをもとに、第2段階として、実態調査である。在宅認知症高齢者の容態急変の実状について、家族介護者、及び施設職員から調査を行う。第3段階として、量的調査となっている。本研究の主要課題の一つは、在宅認知症高齢者の急変時対応の家族介護者を取り巻くハードソフト面の環境の実態を明らかにした上で系統化した医療と福祉のコーディネート力へと繋げるために総合マネジメント指標の作成を課題の一つとしている。その場合の量的質的両面からの実態調査をもとに、指標の作成を行っているところである。在宅認知症高齢者の急変時の対応については、急変時対応に関わる送り出す側の家族介護者も、受け入れる側の医療職者も、急変時マニュアル等のリスクマネジメントの必要性の認識は非常に高く、組織間の連携や知識提供の重要性は認識しているが、その必要性を表在化し、ハード・ソフト両側面からのコーディネート機能を担う存在が無く、その部分の何らかの介入が急がれるところである。上記に示した課題から、リスク管理モデルの基盤となる考え方を踏襲し、在宅家族介護者を取り巻くハード、ソフトの両観点から介護福祉施設に勤務する介護職員及び看護職員と訪問看護ステーションに所属する看護職者の急変時対応の現状と取り組みを明らかにする必要がある。家族介護者を取り巻く要因分析を中心課題とした研究に取り組むことが、在宅介護の現場での緊急課題である福祉と医療との連携のみに留まることなく、それを系統化した上でのコーディネート力へと繋げることが、在宅の現場に直接寄与する研究として重要となる。それらのことを踏まえ、平成24年度は、急変時対応の現象を明らかにしてきた報告書の再検討やマネジメントモデルの作成への示唆を得るための文献検討、そして急変を取り巻く認知症高齢者と家族の現状を現場に密着した形で理解を深める努力をした。システム提言につながる内容に特化した報告や文献のレビューを充実させることで、マネジメントモデルの方向性を定めていきたい。在宅認知症高齢者を取り巻くインフォーマルサポート及びフォーマルサポートの視点も加味しながら家族介護者の介護の状況における急変時対応のサポートシステムもしくは、マネジメント指標の方向性を探っている。前年度、および前前年度に家族介護者から急変時対応の実態をインタビューし、質的因子探索的な分析を進めている。また、介護老人福祉施設など、在宅の状況により近い環境下での認知症高齢者の急変時対応の状況を、施設に所属する職員を対象にインタビューし、質的因子探索的な分析を行っている。また、当初より予定していたマネジメント指標の作成を見据えた、在宅認知症高齢者を取り巻く介護老人福祉施設等、施設の職員を対象とした急変時対応に関する思いや、ストレスその他の精神的評価結果を含めた、研究の大きな枠組みとしての捉え方に基づいた調査の実施を行ったところである。それらの調査から、質的データの場合は、そこで起こっている現象を捉え、抽象度の上がったカテゴリーの抽出となる。また、量的分析は現在進めているところであるが、認知症高齢者の症状やその他の有事から起こりうる急変時の対応を中心とした、仕事上のストレスや仕事のやりがいや、生きがい、精神的影響を受ける可能性の有無等、分析上で明らかになってくると思われる。また量的な分析の根幹をなす理論の援用としては、ラザルスのストレス対処(コーピング)理論を用いる。平成27年度は、前年度までに貯められた調査データをもとに、予定通り、研究成果を出していく方向である。在宅認知症高齢者の抱えるリスクには様々なものがある。元々の持病の悪化や憎悪、容態の急変に加えて、転倒や事故など予期せぬ事態も想定される。本研究では、在宅認知症高齢者に係る様々な視点から急変時対応に関する現状の把握を試み、加えて的確な急変時対応に繋がるコーディネートに向けた示唆を精査し、該当領域へのより具体的な提言を行うことを目的に、研究に取り組んだ。

具体的研究内容としては、該当領域における文献検討を通して、わが国における在宅認知症高齢者の急変時対応の現状を研究の領域から概観した。そこでは、在宅における認知症高齢者の急変時対応に関するシステムが成立していないこと、介護福祉施設における急変時対応は、マニュアルの存在はある事など、いくつかの示唆に繋がった。また、介護老人福祉施設に所属する多職種からインタビューを行い、高齢者の容体急変時対応に関する認識や思いを質的に分析した。これらの結果から急変時対応時の多職種連携の重要性や、マニュアルの形骸化の傾向などいくつかの検討すべき点が明らかになった。またそれらの結果を通して、量的分析では、介護士における急変時対応リスク尺度の作成において、知識不足や知識の枯渇と判断時の不安や重要性の認識の2点が下位因子として抽出された。そのことから介護老人福祉施設における介護士の思う「急変時対応リスク」の要因から、在宅認知症高齢者を介護する家族への援用の可能性が明らかとなった。在宅認知症高齢者を介護する家族の負担や疲弊は計り知れない。元々抱えていた持病の悪化や容態の急変に加えて、徘徊から生じる転倒や事故など予期せぬ出来事も想定される。そこで、在宅認知症高齢者を自宅で介護する家族介護者が、被介護者の急変時の対応に困難なく対処できることを目的に介護老人福祉施設の職員の思いやマニュアルの有無から持つべき備えや関わるべき支援の方向性の示唆を明らかにした。在宅認知症高齢者の急変時対応に関する家族介護者や在宅での家族介護者の状況に比較的近い状況下であると考えられる介護老人福祉施設に勤務する職員へのインタビュー調査や量的なアンケート調査を順次計画的に進めている。平成27年度(本年度)は、前年度までに蓄積されたデータをもとに、詳細な分析に入る予定である。在宅看護学平成27年度(本年度)は、本課題研究の最終年度の予定である。予定としていた初年度の文献レビューをはじめ、質的な調査またそれに向けての事例検討、加えて量的調査及び、それに向けての理論選出等基盤となるデータや理論的基盤の整理を行ってきた。これまでに蓄積された質的及び量的データを通して、予定していた通り、在宅認知症高齢者の急変時対応に関するマネジメントモデルの検討案の抽出に向けて進める。文献レビューとして、家族介護者を取り巻くハード、ソフト両面の環境調整に関する文献、また、施設を統合的に捉えた上で家族へ還元できる調査や報告を中心にレビューを行い終了させている。調査実施(事例調査)としては、訪問看護ステーションの職員を対象に、急変時対応に関する調査として質的に実態調査を行った。調査(事例調査)結果の分析では、質的に行った実態調査で得られたデータの分析を行っている。平成25年度「質的調査の取りまとめと検討及び質問紙調査(量的)の検討」として、調査実施(事例調査)の手法で、介護福祉施設の職員を対象に、急変時対応に関する調査として質的に実態調査を行った。調査(事例調査)結果の分析では、質的に行った実態を明らかにしているところである。事例調査の総合的な取りまとめと次段階の量的調査の検討としては、訪問看護ステーション、介護福祉施設の職員の急変時対応に関する実態調査から、介入の可能性の示唆を得られうる量的調査票の検討を行った。
腫瘍細胞の幹細胞性と転移能の分子メカニズムの解析

骨軟部腫瘍細胞の幹細胞性と転移能の相関に着目してマウス骨肉腫、ヒト滑膜肉腫の細胞株を用いて分子スクリーニングを行った結果、この2つの性状を調節する分子としてTwist1を同定した。siRNAによりTwist1を恒常的に発現抑制したマウス骨肉腫細胞をマウスに移植した結果、有意に肺転移が減少した。また、Twist1の発現を抑制する薬剤としてHDAC阻害剤を同定し、LM8を移植したマウスへの継続的なSAHA投与でも有意に肺転移を抑制した。更にヒト滑膜肉腫細胞におけるTwist1の強制発現はNK細胞の認識分子の発現を抑制した。すなわちTwist1は複数の作用を動員して転移を調節していると考えられる。強い幹細胞性と高転移能の2つの視点から、ヒト滑膜肉腫細胞株Aska-SSおよびYamato-SS、マウス骨肉腫細胞株DunnおよびLM8を用いた定量的遺伝子発現スクリーニングにより、現在までに両方の性質に根源的に関わっている分子としてTwist1を同定している。Twist1を高発現している細胞株(Yamato-SS、LM8)ではTwist1タンパク質レベルでほとんど検出されない対照株(Aska-SS、Dunn)とくらべて細胞表面に多数の樹状突起と高いSpheroid形成能を示した。これらの性質は腫瘍細胞の転移能、幹細胞性との強い関連性が最近の上皮性がん(Carcinoma)の研究で注目されつつあり、骨肉腫(Sarcoma)においてもその重要性が浮かび上がった。転移と幹細胞性は一見すると別の事象であるが、分子レベルではTwist1を軸足とした一連の事象であることが推測される。この点を明らかにするため、Twist1の発現メカニズムと転移予防のための分子標的を探る目的でTwist1の発現に関与するシグナル経路を探索した。その結果、骨肉腫で高発現しているBMPシグナルがTwist1の発現をドミナントに調節していること、HDAC阻害剤、mTOR阻害剤がTwist1の発現を効率的に抑制することを見出した。現在、分子レベルで細胞動態を探り、Sarcoma全般に共通の性質と各Sarcomaに特異的な性質とを見極めるため、レンチウイルスを用いた様々な分子の安定発現株及び誘導型安定発現株の作出を進めている。骨軟部腫瘍は若年齢層における腫瘍発生の10%前後を占め、転移するケースも多く予後が悪いケースが少なくない。近年、Synovial Sarcomaなどで幹細胞性を持つことが示されており、腫瘍の悪性化との関係が疑われている。本研究では骨軟部腫瘍における細胞運動能、幹細胞維持、アポトーシス耐性等を調節する因子を見出すため遺伝子発現スクリーニングを行った。その結果、複数の候補遺伝子が見出され、その中でも発現パターンがほぼAll-or-None様で細胞運動、幹細胞性、アポトーシス耐性の全てに関わる因子としてTwist1を最重要因子として特定した。本研究では特に幹細胞性の高いSynovial sarcoma細胞株であるYamato-SS(転移巣由来)とAska-SS(原発巣由来)およびOsteosarcoma細胞株であるDunn(非転移性、LM8の親株)およびLM8(高肺転移能)を用いてスクリーニングを実施した。このうち、転移能を有するYamato-SS細胞株とLM8細胞株に強く検出され、転移能が認められないAska-SS細胞株とDunn細胞株にはほとんど検出されなかった。これらの細胞の形態を詳細に観察すると、転移能を持つ細胞株はどちらも細胞表面にInvadopodiaと推測される針状突起が多く見られた。現在、骨軟部腫瘍におけるTwist1の幹細胞性、細胞運動、アポトーシス耐性能への寄与を確認するため、誘導型のTwsit1強制発現株およびTwist1ノックダウン細胞株の作出を進めている。骨軟部腫瘍は高頻度に肺を始めとする遠隔臓器に転移を生じ、予後不良となるケースが少なくない。骨軟部腫瘍治療おいては、有効な化学療法薬剤は数が少なく、新規薬剤の開発、特に転移抑制に有効な薬剤が強く望まれている。本研究では、骨軟部腫瘍の幹細胞性と転移能に着目して細胞の特性とその背後にある分子メカニズムの関連を導き出し、それに基づいて腫瘍抑制、転移抑制のための分子標的を探り、エビデンスを担保した抗転移薬剤を探索することを目的としている。実験系としてマウス骨肉腫細胞株のDunn(非転移株)およびそこから選択されたLM8(高肺転移株)、ヒト滑膜肉腫細胞株のAska-SS(低転移患者由来株)およびYamato-SS(高転移患者由来株)を用いて分子スクリーニングを行った。その結果、骨軟部腫瘍の転移能と細胞性状や機能と一致し、幹細胞性維持や骨・軟骨分化を司る分子としてTwist1を見出した。

LM8細胞に対してsiRNAでTwist1を恒常的に発現抑制した細胞は肺への転移能が減少した。LM8におけるTwist1の発現を抑制する薬剤としてHDAC阻害剤(NaBu、SAHA)、mTOR阻害剤(Rapamycin)、BMPを同定し、このうちSAHAの投与は動物実験で有意に肺転移が減少した。一方、BMP以外の薬剤はYamato-SSのTwist1の発現を抑制しなかったことから、Twist1の発現制御には複数の経路があると推測された。興味深いことに、Twist1の発現しているLM8、Yamato-SSではNK細胞による免疫作用に重要なFas、ULBPs、MICA/BがmRNAレベルで強く抑制されていることを見出した。Aska-SSにTwist1を強制発現したところ、MICA/Bの発現が顕著に抑制された。このことから、Twist1は免疫監視機構を回避することでも転移能に寄与していることが強く示唆された。分子腫瘍学骨軟部腫瘍は上皮系腫瘍と比べて高頻度に転移を起こすほか、強い幹細胞性を示すことが知られている。これらの2つの現象を統一的に説明しうる分子としてTwist1を同定出来たことは骨軟部腫瘍研究を進める上での大きな足がかりとなる。また、Twist1の発現制御の理解とそれを基にした骨軟部腫瘍の転移抑制を目指した薬剤の探求へと研究を進めつつあり、概ね計画通りの進捗と考えられる。概ね、研究計画通りに研究は実施されている。骨軟部肉腫は進行度が早く転移も頻繁に起こす。骨軟部腫瘍は上皮系腫瘍とことなり上皮-間葉系遷移(EMT)を起こさずとも本質的に間葉系の性質が強く、薬剤耐性、放射線治療耐性が高いため、上皮系腫瘍や白血病等と比べて外科的処置以外の治療戦略に選択肢が少ない。また、上皮系がんも含め、転移を抑制するための薬剤はこれまでに実用化されていない。今後の研究方向性として、分子レベルで明らかにしたTwist1の発現メカニズムや調節シグナル経路から分子標的となり得る候補分子に対する既存薬物や候補化合物、作用機序ははっきりしないものののTwist1の発現を抑制しうるHDAC阻害剤、mTOR阻害剤などを用いて転移抑制効果を見極めていきたい。マウスOsteosarcoma高肺転移株LM8は免疫システムがほぼ正常なC3Hマウスの皮下に移植すると移植部に腫瘤を形成するとともに移植後5,6週で肉眼で観察できる肺転移層を形成できるため、ヌードマウスに尾静注で腫瘍細胞を打ち込んで肺に生着させる実験系と比べてより臨床モデルに近く、実践的な評価が期待される。現在、マウスOsteosarcomaおよびヒトsynovial sarcomaの細胞株を用いてTwist1の発現メカニズムおよび幹細胞性、腫瘍悪性化への寄与メカニズムを詳細に分子レベルで解析するとともに、既存の抗がん剤や候補化合物等を用いた転移抑制効果のための動物実験を計画、実施予定である。1年目の研究成果から転移能とTwist1の強い関連性が示された。本年度は現在作出しているSynovial SarcomaとOsteosarcoma細胞株の誘導型のTwist1強制発現株およびTwist1ノックダウン細胞株を用いて解析を行う。
若年者の歯列不正に対する矯正・歯周治療-特に歯周組織の破壊と再生について

歯列不正を有する若年者には,永久歯萌出期に種々の歯周病学的問題が多発し,歯肉の炎症,歯肉歯槽粘膜異常が発生しやすい.このような問題に対して歯周初期治療を中心とした方法で歯周管理し,その効果を臨床的パラメーターと,歯肉溝滲出液中の酵素活性,白血球数の変化,細菌叢の変化として観察した.その結果,治療前後,これらのパラメーターの変化を総合的に観察することが歯周組織の治癒,回復の判定に有効であることがわかり以下の結論を得た.(1)歯列不正を有する若年者の場合,歯周組織の異常が多発し,矯正治療と歯周治療がチームアプローチで管理を徹底すれば歯周組織の治癒と回復,維持できることが判明した.(3)歯肉溝滲出液中のcollagenaseには活性型(active form)と潜在型(latent form)が存在していることが判明した.歯周治療後の総活性は減少したが, latent/activeの比には上昇がみられた.このことは,歯周治療前の歯肉滲出液ではcollagenaseは活性型になっており,炎症状態を反映している.一方,治療により組織が治癒してくると活性型のcollagenaseは減少し潜在型になっている割合が多くなることが判った.(4)歯肉溝滲出液中の総phosphatase活性の上昇は歯肉溝滲出液中のタンパク量に比例し,タンパクあたりのacid phosphatase/alkaline phosphatase活性比は約2.0であった.(5)歯肉溝滲出液中の白血球数の部位別,定量的測定により,治療効果を把握することが可能であることが判った.歯列不正を有する若年者には,永久歯萌出期に種々の歯周病学的問題が多発し,歯肉の炎症,歯肉歯槽粘膜異常が発生しやすい.このような問題に対して歯周初期治療を中心とした方法で歯周管理し,その効果を臨床的パラメーターと,歯肉溝滲出液中の酵素活性,白血球数の変化,細菌叢の変化として観察した.その結果,治療前後,これらのパラメーターの変化を総合的に観察することが歯周組織の治癒,回復の判定に有効であることがわかり以下の結論を得た.(1)歯列不正を有する若年者の場合,歯周組織の異常が多発し,矯正治療と歯周治療がチームアプローチで管理を徹底すれば歯周組織の治癒と回復,維持できることが判明した.(3)歯肉溝滲出液中のcollagenaseには活性型(active form)と潜在型(latent form)が存在していることが判明した.歯周治療後の総活性は減少したが, latent/activeの比には上昇がみられた.このことは,歯周治療前の歯肉滲出液ではcollagenaseは活性型になっており,炎症状態を反映している.一方,治療により組織が治癒してくると活性型のcollagenaseは減少し潜在型になっている割合が多くなることが判った.(4)歯肉溝滲出液中の総phosphatase活性の上昇は歯肉溝滲出液中のタンパク量に比例し,タンパクあたりのacid phosphatase/alkaline phosphatase活性比は約2.0であった.(5)歯肉溝滲出液中の白血球数の部位別,定量的測定により,治療効果を把握することが可能であることが判った.昭和61年度は以下の内容の研究を行なった。歯列不正を有する若年者で歯周組織に炎症や破壊があるものについて歯周組織の診査を行なった。項目としては、GI,Prabing Depth,付着歯肉の幅,角化歯肉の幅,歯の動揺度,O ́Learyらのプラークコントロールレコード,歯列不正歯の歯冠長,口腔内写真,研究用模型等であった。これらの臨床的診査項目に加えて歯肉溝滲出液量をPeriotron6000で測定した。歯肉溝滲出液中の酵素活性を検討するため歯肉溝滲出液から酵素を抽出し、そのうちcollagenase,acid phosphatase,alkaline phosphataseについて測定した。今回は矯正-歯周治療前の状態について検討を加えた。矯正-歯周治療前の若年者の口腔内は歯周組織の炎症が極めて強く、特に歯列不正のある部位ではその傾向が強かった。これらの状態を臨床的な指数で表わした場合と各種生化学指標となる歯肉溝滲出液中の酵素活性を測定した結果、臨床的に歯周組織の炎症が強ければ遊離型collagenaseの活性が極めて上昇しており、潜在型Callagenase活性との比を検討した場合でもそのことが確認された。Acid phosphataseとAlkaline phos-phataseの活性も極めて上昇していることが判明した。さらにこれらの酵素活性は歯肉溝滲出液量に相関しており、炎症が強い場合は歯肉溝滲出液中の蛋白量も増加していることが分かった。炎症のマーカーとして今回測定した酵素は各種の臨床的インデックスと極めて高い相関性を示すこのが判明した。今後は矯正-歯周治療を続けた場合の治療効果を経時的に測定し、さらに治療前後の細菌の変化を検討し歯列不正を有する若年者の治療のありかたについて検討する予定である。
超音波法を用いた新しいサルコペニア判定法の確立

超音波画像装置を用い,高齢者の筋量指標として筋厚,筋内脂肪量指標として筋輝度を計測した。研究1では,加齢によって筋内脂肪量が増加すること,体格や喫煙歴は筋内脂肪量には関連しないこと,運動習慣がある者は筋内脂肪量が少ないことが示唆された。研究2では,3年間で筋厚は減少していたが筋内脂肪量は変化していなかった。筋内脂肪量変化量は10m歩行速度変化量と関連していたが,その他の運動機能や生活機能の変化量および転倒とは関連していなかった。本年度は縦断的研究のベースラインとしての測定を実施した。測定は京都府立医科大学大学院保健看護研究科にて継続的に実施している体力測定・身体調査であった。測定した高齢者は340名であった。測定内容は,次の通りであった。(1)超音波筋量・筋内脂肪量:測定筋は,最も運動機能と関連が深いとされる大腿四頭筋とし,筋厚を筋量指標,筋エコー輝度を筋内脂肪量指標として計測した。筋エコー輝度はgray-scaleで数値化した。また皮下脂肪厚を,皮下脂肪量指標した。(2)生活機能:Life SpaceAssessmentと老研式活動能力指標を使用した。3)運動機能:握力・下肢筋力評価,Timed Up and Go test,立ち坐りテストなどを実施した。(4)日常生活活動量:3軸加速度計内臓活動量計と生活活動アンケート票を使用した。(5)身体特性・生活習慣その他:年齢,身長,体重,BMI,体脂肪率,スポーツ歴・習慣,喫煙歴などを測定・聴取した。測定は複数日程に分けて行った後,すべての測定データの整理を行った。対象者数および測定項目が多いため,研究協力者および補助者の協力により行われた。本年度実施した内容は,4年間の縦断的研究の重要なベースラインデータであり,来年度以降も継続して同様の測定を行う。4年間実施した段階で縦断的解析を行い,今年度で得られた超音波筋量および筋内脂肪量により,3年後の生活機能低下(運動能力の低下や転倒の有無)を予測できるかを検討するとともに,その基準値を作成する。本年度は縦断的研究の2年目であり,昨年度のベースライン測定から1年後のフォローアップであった。昨年測定した高齢者340名のうち,本年度の測定会に参加したのは247名であった。測定内容は,昨年も実施した項目である,生活機能(老研式活動能力指標),運動機能(握力・下肢筋力,Timed Up and Go test,立ち座りテストなど),日常生活活動量(生活活動アンケート),身体特性・生活習慣その他(年齢,身長,体重,BMI,体脂肪率,スポーツ歴・習慣,喫煙歴など)であった。さらに本年度は,過去1年間の転倒の有無の聴取も行った。測定は複数日程に分けて行った。また本年度参加しなかった高齢者には,自宅へアンケート票を郵送し,上記の運動機能以外の調査を行った。93名のうち,61名からアンケート回答が得られた。測定会参加者247名とアンケート回答者61名の計308名を対象として,ベースラインデータの超音波筋厚および筋内脂肪量より1年間の転倒予測ができるかどうかの統計解析を実施した。1年間に転倒経験のあった転倒群は50名,転倒経験のなかった非転倒群は248名であった。対応のないt検定を用いて群間比較を行った結果,筋厚,筋内脂肪量ともに有意差が認められた(p<0.05)。しかし,年齢・性別や身体特性を調整変数として投入した重回帰モデルでは,筋厚,筋内脂肪量ともに有意ではなかった。これらのことから,超音波筋厚と筋内脂肪量は転倒との単相関は認められるものの,直接的に転倒へ影響を与える因子ではないことが示唆された。本年度は縦断的研究の3年目であり,一昨年のベースライン測定からのフォローアップであった。高齢者と対象とした体力測定を実施し,326名の参加者が得られた。昨年,一昨年と同様,生活機能(老研式活動能力指標),運動能力(握力・下肢筋力,Timed Up and Go test,立ち座りテストなど),日常生活活動量(生活活動アンケート),身体特性・生活習慣その他(年齢,身長,体重,BMI,体脂肪率,スポーツ歴・習慣,喫煙歴など)を測定した。昨年までの研究結果より,超音波筋厚・筋内脂肪量では,1年後の転倒を予測することはできないとが明らかとなっている。そこで本年度は,日常生活身体活動量が超音波筋厚・筋内脂肪量が関連するかどうかを検討した。高齢者のうち65名を対象とし,活動量計(東芝社製アクティバンド)を2週間c着用してもらい,身体活動量を計測した。結果,超音波筋厚・筋内脂肪量は,身体活動量とは関連していなかった。本研究の対象者ような地域在住で比較的身体能力の高い高齢者では,日常生活活動量の多寡は,超音波筋厚・筋内脂肪量に影響しないことが明らかとなった。筋内脂肪量によるポジティブな結果は示すことができていないが,当初計画していた内容は実施できている。本年度は4年間にわたる縦断研究の最終年度であり,3年前のベースライン測定からのフォローアップであった。高齢者を対象とした体力測定を実施し,415名の参加者が得られた。

測定内容は,超音波筋厚,筋内脂肪量,生活機能(老研式活動能力指標),運動能力(握力・下肢筋力,Timed Up and Go,立ち座りテスト,歩行速度など),身体特性・生活習慣であった。ベースライン(平成25年度)からフォローアップ(平成28年度)までの3年間で,筋厚は有意に減少し,各運動機能は有意に悪化していたが,筋内脂肪量には有意な変化がなかった。この結果から筋内脂肪量は,3年間では加齢による変化が生じにくいことが示唆された。筋内脂肪量の3年間の変化量は,歩行速度の変化量と有意な相関していた。しかしそれ以外の運動機能や生活機能に対しては,筋内脂肪量(ベースラインの値および3年間の変化量)は関連していなかった。昨年度までの結果においても,筋内脂肪量では将来の転倒を予測できないことが明らかとなっている。このことから,筋内脂肪量による将来の機能低下への影響は,限定的であることが明らかとなった。さらに筋内脂肪量は,喫煙歴にも関連していなかった。昨年度の結果では,筋内脂肪量は身体活動量とも関連しないことが明らかとなっている。当初の研究計画では,筋内脂肪量に関連する生活習慣をもとに効果的な介入方法を開発し実施する予定であったが,上述のように身体活動量や喫煙歴といった生活習慣には筋内脂肪量は関連していなかったため,介入方法を開発するまでには至らなかった。超音波画像装置を用い,高齢者の筋量指標として筋厚,筋内脂肪量指標として筋輝度を計測した。研究1では,加齢によって筋内脂肪量が増加すること,体格や喫煙歴は筋内脂肪量には関連しないこと,運動習慣がある者は筋内脂肪量が少ないことが示唆された。研究2では,3年間で筋厚は減少していたが筋内脂肪量は変化していなかった。筋内脂肪量変化量は10m歩行速度変化量と関連していたが,その他の運動機能や生活機能の変化量および転倒とは関連していなかった。統計学的結果としては予想に反し筋内脂肪量が転倒の要因としては認められなかったが,当初計画していた測定内容を実施できたため。本年度で,4年にわたる縦断研究の3年目までが終了した。本年度までの実施内容で,超音波筋厚・筋内脂肪量は,短期的な機能変化や活動量とは関連しないことが示された。来年度(平成28年度)は縦断研究の最終年度となる。初年度(ベースライン)から最終年度までの3年間という長期経過で生じる運動能力や生活機能の低下には,筋厚・筋内脂肪量が影響している可能性がある。よって来年度も同様の測定内容を実施する。3年間の運動能力や生活機能の縦断的変化を算出し,ベースライン時の筋厚・筋内脂肪量が,3年後の運動能力・生活機能の低下を予測できるかどうかを検討する。さらに,筋厚・筋内脂肪量に関連する身体特性を因子を明らかにし,筋厚や筋内脂肪量を効率的に改善するための介入プログラムを作成,実施し,その効果を検証する。理学療法学本年度は4年間の縦断研究の2年目までが終了し,本年度の結果,転倒予測に関しては超音波筋厚・筋内脂肪量は有意ではなかった。しかし,長期的な運動能力や生活機能の低下には筋厚・筋内脂肪量が関連していることが考えれられる。よって来年度,再来年度も継続して同様の測定内容を実施する。当初予定していた測定項目はすべて実施し,対象者数もおおむねの目標数は参加いただけた。本研究は4年間の縦断研究である。そのため来年度,再来年度も継続して同様の測定を実施する。最終年度(平成28年度)には,データ解析および介入研究を実施する。データ解析としては,(1)生活機能低下を引き起こす筋量・筋内脂肪量を明らかにすること,
抗真菌物質アンフィジノール３の構造／配座／機能解明に向けた合成化学的アプローチ

海洋渦鞭毛藻が生産する膜作用型抗真菌化合物アンフィジノール3に着目し、その立体構造確認を目指して合成研究を行った。これまでに鎖状ポリヒドロキシ部分、環状エーテル部分、および鎖状ポリエン部分の合成を完了し、今後はそれらを連結して全合成を行う予定である。また、環状エーテル部分と鎖状ポリエン部分を連結した化合物の1H NMR化学シフトを天然物の当該部分と比較したところ、完全には一致しなかった。これは、鎖状ポリヒドロキシ部分が欠落したことで分子全体の立体構造が変化したか、もしくは、環状エーテル部付近の立体構造が一部正しく決定されなかった可能性を示唆する結果である。海洋の渦鞭毛藻が生産するポリエン・ポリオール化合物であり、強力な抗真菌活性を有するアンフィジノール3は、新たな抗真菌剤のシーズとして期待される化合物の一つである。しかしその不斉点の多くが鎖状部分に存在し、天然物を用いた構造決定ののち、部分構造の合成により立体構造の確認が行われてきた経緯がある。全合成による化学構造の確認が喫緊の課題となっているが、未だにその報告はない。また、生物活性発現機構の詳細も明らかになっておらず、合成化学上やるべきことは多い。申請者らはアンフィジノール3の構造確認を目指し全合成研究を行っており、平成25年度は分子中央部のTHP環部とポリオール部分の連結反応の検討を試みた。立体的に混雑した反応点における連結反応は困難が予想されたが、鈴木ー宮浦カップリング反応を用いることで中程度の収率ながら両フラグメントの連結が可能であることを見出だした。本発見により、アンフィジノール3の全合成に必要なフラグメント連結反応の予備実験を完了し、実際のフラグメントが揃い次第全合成に取り掛かることが可能であると確認できた。加えて、生物活性発現における最小必要構造単位の探索を目的として、全合成の合成中間体から誘導可能なフラグメントから構成される新規短縮類縁体の設計および合成も行った。このものはアンフィジノール3のポリオール部分(鎖状部分および2つのTHP環)を約半分に削減した分子構造となっており、ポリエン部分はアンフィジノール3と全く同じである。分子全体としてはアンフィジノール3と同様に親水性領域と疎水性領域を持つため、ある程度生物活性を保持すると期待した。このものの生物活性評価は来年度に行う。海洋渦鞭毛藻が生産する抗真菌物質アンフィジノール3は、新たな抗菌剤のシーズとして期待されているが、多くの不斉点が鎖状部分に存在しており、いくつかの不斉点同士が隔離されているなど、構造決定上多くの困難があった。抗菌活性の発現機構解明や新たな抗菌剤の創出に向け、まずは合成化学的にその立体構造を確認する必要があることから、申請者らはアンフィジノール3の全合成研究を開始した。これまでに複数のグループからアンフィジノール3の部分構造の合成例が報告されているが、未だに全合成は達成されていないことからも、全合成には困難が予想された。平成24年度は、既に合成されていたテトラヒドロピラン化合物を2つの異なるテトラヒドロピランフラグメント(C31-C42部分およびC43-C52部分)へと誘導化し、両者の連結を試みた。鈴木ー宮浦カップリングや根岸カップリング、野崎ー檜山ー岸反応など、さまざまな方法での連結を試みたが、最終的にはビニルリチウムをアルデヒドに付加させることで望む連結体を得ることができた。収率や立体選択性にはまだ改善の余地があるが、ひとまず得られた連結体をC52位がアルデヒドである化合物へと誘導し、C53-C67位に相当するスルホンフラグメントとのJulia-Kocienski反応を行ってC31-C67部分を合成した。合成した化合物の保護基をすべて除去し、合成品の構造確認および天然物との比較を現在行っているところである。以上の結果についてはすでに複数の学会発表にて報告済である。膜作用型の抗真菌活性を有する海洋天然有機化合物アンフィジノール3(AM3)の構造確認を目指した合成研究を行い、C45位の構造確認(Journal of Natural Products誌に投稿、2012年受理)、C51位の構造改訂(Organic Letters誌に投稿、2013年受理)を行うとともに、最終的に全合成に必要な主要3フラグメントの合成を完了した。鎖状ポリオールフラグメントであるC1-C29部分の合成では、極性の低いシリル系保護基を多数有するフラグメント特有の溶解性の問題や、長鎖フラグメントゆえの反応性の低下に起因する実験上の問題がいくつか露呈し、予想以上の時間を必要としたが、最終年度に合成法を確立することができた(The Journal of Organic Chemistry誌に投稿・受理)。

分子中央部、2つの6員環エーテルを含むC30-C52フラグメントの合成経路は平成25年度中に確立していたが、何箇所か低収率の工程を含んでおり、その一部を改善することができた。ポリエン構造を有するC53-C67部分については、有機金属試薬のクロスカップリングにおける反応性の違いを利用した短段階かつ効率的な合成経路を新たに開拓した(学会発表済み、投稿準備中)。分子中央部分とポリオール部分の連結反応(C29-C30間での鈴木ー宮浦クロスカップリング)は、より小さなモデル化合物において既に成功している。現在、その時の最適条件をもとに実際の基質を用いて検討を重ねているところであり、この反応さえ乗り越えられれば、その後は既に確立した方法によりポリエン部分を導入し、保護基の除去を経てAM3の提出構造式の全合成ならびに全立体配置の確認ができるものと考えている。有機合成化学、天然物化学C1-C29部分の合成が未だに完了しない点において、計画よりも遅れが生じている。これは、C1-C20部分とC21-C29部分の連結をJulia-Kocienskiオレフィン化により行うことを計画し、前駆体としてフェニルテトラゾールスルホンを設定していたが、その合成においてスルフィドからスルホンへの酸化が予想以上に困難であったことが一番の原因であると考えている。現在はその問題点をほぼクリアできる目処が立ち、基質を再合成しC1-C29部分の合成を進めているところである。一方で、THP環部のヨードオレフィンへの誘導とポリオール部分との連結という、鍵反応の一つを検討し、無事活路を見出すことができた点においては、計画通りの進展状況であると言える。ポリエン部分(C53-C67)の合成については、現在新規合成経路を確立しつつあり、今度大量合成を行う予定である。交付申請書では、平成24年度中にC1-C29部分およびC31-C52部分の合成を完了することを目標として掲げた。実際には、C31-C52部分の合成には成功したが、C1-C29部分の合成は完了しなかった。C1-C20部分およびC21-C29部分は合成できたが、それらの連結が実行できなかったためである。これらの鎖状フラグメントは不斉中心の立体制御とその確認を慎重に行う必要があり、予想以上に時間がかかってしまったものと思われる。また、当初予想していたよりも収率の低い工程がいくつも発生し、実際に得られる化合物の量が少ないためにたびたび原料に立ち戻らねばならないことがあったことなども、進捗の停滞の原因と考えている。昨年度からの課題であるC1-C29部分の合成を早々に完結させることを第一の目標として研究を推進する。C1-C20部分とC21-C29部分をJulia-Kocienskiオレフィン化により連結した後、Sharpless不斉ジヒドロキシ化を行いC20,C21位の立体化学を制御する。所望の立体選択性で反応が進行することを確認したのち、THP環部との連結に向けC1-C29部分を末端オレフィンを持つ基質へと変換する。C1-C29部分の合成が完了し次第、THP環部(C30-C52)とのカップリングを検討する。その後C52位がアルデヒドである化合物へと誘導し、C53-C67部分とのJulia-Kocienski反応によりアンフィジノール3の全ての炭素骨格を構築する。最後にすべての保護基を除去してアンフィジノール3の全合成を行う。
光形態形成の初期過程としての細胞表層アクチン繊維構造変化の解析

植物はその正常な発達・形態形成を行うために光を環境情報として利用しており,フィトクロム,青色光吸収色素を受容色素とする,いわゆる光形態形成反応を示す.シダ原糸体細胞ではこれら光受容体は細胞膜近辺に配向しており(Wada&Kadota 1987,1989),また,光受容体の存在部位と空間的に近い細胞表層部のアクチン繊維構造が光照射に伴い大きく変化することがわかっている(Kadota&Wada 1992ab).そこで本研究ではシダ原糸体細胞を用い,光信号伝達過程の解析として,光によるアクチン繊維構造変化の制御機構とその光形態形成反応における役割を明らかにすることを目的とした.1.生細胞中のアクチン繊維構造の観察光反応に伴うアクチン繊維構造の変化を動的に調べるため、ロ-ダミンファロイディンをエレクトロポレ-ョンにより生細胞中に導入した.エレクトロポレ-ションを行う際の電圧,電流,印加時間を様々に変え,アクチン繊維の生体染色を試みた.現在までのところ,観察に十分な染色には成功していないが,さらに条件を検討し,光によるアクチン構造の動的変化を解析する予定である.2.アクチン繊維構造変化の役割光屈性,先端部光膨潤反応では先端部のアクチンリング構造(Kadota&Wada 1989b)が変化し,これは微小管のリング構造の変化を伴う(Kadota&Wada 1992a).この反応が成長反応であり,微小管の配向が細胞壁ミクロフィブリルの配向を制御することから,アクチン構造の変化は微小管構造の変化を誘起する役割を負うと思われる.そこで細胞骨格重合阻害剤を用い,これが正しいか否か調べた.その結果,微小管阻害剤のコルヒチン,アミプロフォスメチルは微小管リング構造を破壊するもののアクチンリング構造には影響を与えないこと,これに対し,アクチン重合阻害剤のサイトカラシンBはアクチンリングを壊すだけでなく,微小管リング構造も破壊することがわかった(Kadota&Wada 1992c).予想した通り,このことは先端部リング構造においてアクチンは微小管の配向を決定していることを示している.植物はその正常な発達・形態形成を行うために光を環境情報として利用しており,フィトクロム,青色光吸収色素を受容色素とする,いわゆる光形態形成反応を示す.シダ原糸体細胞ではこれら光受容体は細胞膜近辺に配向しており(Wada&Kadota 1987,1989),また,光受容体の存在部位と空間的に近い細胞表層部のアクチン繊維構造が光照射に伴い大きく変化することがわかっている(Kadota&Wada 1992ab).そこで本研究ではシダ原糸体細胞を用い,光信号伝達過程の解析として,光によるアクチン繊維構造変化の制御機構とその光形態形成反応における役割を明らかにすることを目的とした.1.生細胞中のアクチン繊維構造の観察光反応に伴うアクチン繊維構造の変化を動的に調べるため、ロ-ダミンファロイディンをエレクトロポレ-ョンにより生細胞中に導入した.エレクトロポレ-ションを行う際の電圧,電流,印加時間を様々に変え,アクチン繊維の生体染色を試みた.現在までのところ,観察に十分な染色には成功していないが,さらに条件を検討し,光によるアクチン構造の動的変化を解析する予定である.2.アクチン繊維構造変化の役割光屈性,先端部光膨潤反応では先端部のアクチンリング構造(Kadota&Wada 1989b)が変化し,これは微小管のリング構造の変化を伴う(Kadota&Wada 1992a).この反応が成長反応であり,微小管の配向が細胞壁ミクロフィブリルの配向を制御することから,アクチン構造の変化は微小管構造の変化を誘起する役割を負うと思われる.そこで細胞骨格重合阻害剤を用い,これが正しいか否か調べた.その結果,微小管阻害剤のコルヒチン,アミプロフォスメチルは微小管リング構造を破壊するもののアクチンリング構造には影響を与えないこと,これに対し,アクチン重合阻害剤のサイトカラシンBはアクチンリングを壊すだけでなく,微小管リング構造も破壊することがわかった(Kadota&Wada 1992c).予想した通り,このことは先端部リング構造においてアクチンは微小管の配向を決定していることを示している.
厳密なカイラル対称性をもつ格子量子色力学が切り拓くフレーバー物理

そこで我々はカイラル対称性とHeavy quark対称性などの基本的対称性に立脚した定式化と系統誤差を制御する新しい理論的手法を用いてフレーバー物理に関する遷移行列の精密決定をめざす研究を行った。1.格子間隔a=0.11fm, 163x48の格子上で3フレーバーの動的Overlapフェルミオンのゲージ配位の生成を修了し、準備としてハドロン質量スペクトラムの測定を行った。この配位を用いてK中間子のバグ定数すなわちBKの初期的結果を得つつある。2. B中間子の崩壊定数、バク定数の精密決定のため、もっとも大きな問題となるものは重いクォークを含む演算子の繰り込み定数である。そこで、重いクォークの有効理論であるHQETを用いてOffshell運動量スキームによる非摂動繰り込みの研究を行った。結果として繰り込み点の運動量が非摂動効果によるダイナミカルスケールが無視できるほど大きく、しかしカットオフ効果が無視できるほど小さいよい領域が狭いため、格子HQET作用の改良が必要であることがわかった。現在Neuberger fermionに触発された新しい改良された格子HQETを提案し、その理論的研究を行っている。3.本研究の副産物として核子のシグマ項とくにストレンジクォークの寄与の決定を行った。結果としてストレンジクォークの寄与はこれまでの現象論的解析や格子QCD計算と異なり極めて小さいことを明らかにした。これは暗黒物質の探索に大きな影響を与えると期待される。またQCDの第一原理からのカイラル摂動論の検証を行ない摂動展開の収束がよい領域は450MeVであることを明らかにした。
高配位有機ケイ素試剤を用いる高度に位置および立体選択的炭素-炭素結合生成反応

先に我々は5配位アリルシリケートを用いてアルデヒドを位置特異的かつ高立体選択的にアリル化し得ることを報告し、高配位有機ケイ素化学が新しい超高率分子変換法の提供に大きな可能性を有することを示した。本研究はこの反応をアルデヒドおよびアルジミンのクロチル化法として確立する目的で行った。クロチル金属とカルボニル化合物の反応は増炭法として重要であるが、一般にクロチル金属の(E)-および(Z)-体の作り分けが困難であること等の問題点を有していた。本研究では従来の問題点のほとんどを解決した。1.(E)-および(Z)-クロチルトリフルオロシランをそれぞれ立体化学的に純粋に合成することに成功した。これらの試剤は安定で長期間の保存に耐え、フッ化物イオン存在下種々のアルデヒドの位置特異的クロチル化試剤として有用である。アルデヒドとの反応のジアステレオ選択性はきわめて高く、(E)-および(Z)-クロチルシランからそれぞれトレオ-およびエリトロ-β-メチルホモアリルアルコールを高収率で生成した。この反応では、5配位ケイ素がルイス酸性を有し、かつ強い電子供与基であるので、6員環状いす型遷移状態を経由し、このためきわめて高いジアステレオ選択性を示したものと思われる。2.(E)-および(Z)-クロチルトリフルオロシランをフッ化セシウム存在下アルジミンと反応させることにより、対応するホモアリルアミンを高収率で得た。反応はアルデヒドの場合と同様位置特異的であるが、やや厳しい条件を必要とし、反応完結のためには3-4モルのフッ化セシウムを必要とした。アルデヒドとの反応に比して立体選択性は低い。6員環状椅子型および舟型遷移状態からの反応が競争するとしてある程度ジアステレオ選択性を予測可能である点有用であろう。2、3の置換アリルトリフルオロシランの反応についても興味深い知見を得た。
ニューロメジンU/ニューロメジンSシステムの新たな生理機能の解明。

神経ペプチド・ニューロメジンU(NMU)システムの生理機能の解析として、「炎症が関わる神経疾患や肥満関連疾患」、「脳内高次機能」に着目して研究を行った。その結果、肥満に関連する病態である非アルコール性脂肪肝炎(NASH)モデルマウスの肝臓ではNMU発現が亢進し、肝臓にてNMUを強制発現させたマウスではNASH病態に伴う炎症反応が増強し、病状を増悪させることが明らかとなった。一方、中枢性炎症モデル(EAEモデル)におけるNMUシステムの関与ならびにNMUシステムの脳内高次機能への関与についてはNMU/NMS両遺伝子欠損マウスを用いた解析にて、現在、詳細を解析中である。我々は神経ペプチド・ニューロメジンU/ニューロメジンSシステムの新たな生理機能に関して神経系の炎症ならびに脳内高次機能に着目して解析を行っている。本年度は新たに作出したニューロメジンU/ニューロメジンS両遺伝子欠損マウス(NMU/NMS dKOマウス)を用いて、脳内高次機能に関する一連の行動実験を施行し、解析した。その結果、NMU/NMS dKOマウスならびにコントロールマウスにおける全身状態の基礎的な解析に関して、NMU/NMS dKOマウスでは明らかな体重増加を認めたものの、神経学的異常や反射異常などは認めなかった。一連の脳内高次機能に関する行動解析に関しては、明暗箱選択テストにおいて暗箱ならびに明箱における移動距離はともにNMU/NMS dKOマウス群の方が有意に短かった。一方、暗箱から明箱への移動潜時に関してはNMU/NMS dKOマウス群にて有意に時間を要する事が判明した。また、オープンフィールドテストにおいては、総移動距離ならびに常同行動に関してNMU/NMS dKOマウス群では有意に低下している事が明らかとなった。さらに恐怖条件付け試験においてはContextならびにCueに対するFreezingの割合がNMU/NMS dKOマウス群にて明らかに増加している事が判明した。以上より、ニューロメジンU/ニューロメジンSシステムが不安やストレス反応に深く関わっている事が明らかとなった。今年度は、ニューロメジンU/ニューロメジンS両遺伝子欠損マウス(NMU/NMS dKOマウス)の作出から一連の脳内高次機能に関する解析をおこない、不安やストレス反応に関する明らかな表現型を確認した。我々はこれらの表現型をもとに既に脳内責任部位の検討をはじめており、進捗状況としては順調に経過していると思われる。我々は神経ペプチド・ニューロメジンU(NMU)/ニューロメジンS(NMS)システムの新たな生理機能に関して、脳内高次機能に着目して解析を行っている。昨年度までにNMU/NMS両遺伝子欠損マウス(NMU/NMS dKOマウス)を新たに作出し、予備実験として、基本的な全身状態や神経学的異常、反射異常の有無に加え、脳内高次機能に関する一連の行動解析を行った。その結果、NMU/NMS dKOマウスは神経学的異常や反射異常は認めず、コントロールマウスと比較して明らかな体重の増加が認められた。また、行動解析においては、Open Field testならびに恐怖条件付け試験にて「不安やストレス反応」に関連する表現型が認められた。本年度は、予期せぬ動物飼育施設の感染などによりNMU/NMS dKOマウスの再作出に時間を要した。一方で、昨年度の行動予備実験の表現型に関して再度検証する事ができた。Open Fieldtestでは、NMU/NMS dKOマウス群にて総活動量の低下ならびにストレス時に誘発される常同行動の有意な低下が認められ、恐怖条件付け試験においては、ContextならびにCueに対するFreezingの割合がNMU/NMS dKOマウス群にて有意に増加し、不快な刺激に関しては、文脈記憶(Context)も音等に対する条件付け(Cue)の強さも増していることが判明した。以上より、NMUシステムが「不安・ストレス反応」に関与していることが明らかとなり、今後は、NMUシステムの生理作用について「不安・ストレス反応」に焦点を絞って解析する予定である。今年度は、昨年度作出したNMU/NMS dKOマウスに関し、研究代表者の所属異動に伴うマウス移動に加え、移動先の動物飼育施設のPasteurella pneumotropicaの感染により、マウス処分の上、マウスの再搬入に再度の胚移植を要し、再作出に予期せぬ時間がかかった。現在、ようやく、行動実験に使用するマウスの匹数確保が可能となってきているが、このような理由により、当初計画していた遺伝子改変マウスを用いた実験計画がやや遅れている。申請者らはこれまでに生理活性ペプチドであるニューロメジンU(NMU)やニューロメジンS(NMS)の単独遺伝子改変マウスを解析することで、NMUやNMSがエネルギー代謝亢進や炎症を引き起こすことを報告してきた。本研究課題では、NMUシステムのさらなる生理機能の解析として、炎症が関わる肥満関連疾患や神経疾患、ならびに脳内高次機能に着目して研究を行った。その結果、肥満および代謝異常に関連する病態の1つであるNASHモデルマウスの肝臓においてNMUの発現が亢進していることを発見した。また、肝臓にてNMUを発現させたマウスではNASH病態に伴う炎症反応が増強し、病態を増悪させていることが明らかとなった(Teranishi H et al. Peptides, 2018)。一方、中枢神経における炎症モデルである実験的アレルギー性脳脊髄炎(EAE)モデルにおけるNMUシステムの関与に関しては現在、実験を遂行中である。