hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
うつ病個別化治療アルゴリズムの構築および実臨床使用への発展

うつ病患者150例を対象にした12週間のRCTにおいてミルタザピンの方がSSRIよりも治療反応が早く、4週後の未改善群に関しては、SSRI、ミルタザピン単剤継続群と併用療法群間の治療効果に差はなかった。早期反応性の予測精度は本試験では5割程度であり、これまでの集積サンプルで、早期反応性に候補遺伝子を加え重回帰分析を行い、より当てはまり度の良い治療反応予測式を確立することが出来た。集積サンプルでのGWASの結果、NRG1遺伝子領域に治療反応性と相関の高い遺伝子多型を認め、pathway解析にてJUN,RELA,CREB1遺伝子上の変異が治療改善度と強い相関を示した。当該年度は、昨年度に引き続きサンプルリクルートを中心に行った。対象は現在の病相が未治療であるDSM-IVの大うつ病性障害の診断基準を満たす(ハミルトンのうつ病評価尺度(以下HAM-D)>14点)18歳以上75歳未満の患者であり、に合計SSRI 50例, Mirtazapine 50例の100例がリクルートされた。うつ症状はHAM-Dで、副作用はUdvalg for Kliniske Undersogelser副作用評価スケール(以下UKU)を使用し1,2,4,5,6,8,9,10,12週で評価した。4週時点でnon-response(HAM-D改善率50%以下)かつnon-remission群(HAM-D21項目合計8点以上)に対して無作為に補充療法追加群、単剤療法継続群に割り付けた。補充療法追加群においては、SSRIで治療されていた対象にはNaSSAを、NaSSAで治療されていた対象にはSSRI(paroxetine, sertralineは無作為割り付け)を追加した。さらに単剤継続群で8週時のnon-remission群に補充療法を行う。ここでも、SSRIで治療されていた対象にはNaSSAを、NaSSAで治療されていた対象にはSSRI(paroxetine, sertralineは無作為割り付け)を補充療法として追加した。また、治療開始時に血液をと血漿をとり4週時12週時には血漿をとり、血液からDNAを抽出し、血漿は神経保護因子解析用に保存した。治療開始時にはさらにEEG検査も施行した。サンプルリクルート奨励のために、検討会を2回開催した。関連学会に参加し、薬理遺伝関連結果の報告やシンポジウムを行い、当試験の活動を周知した。未治療の大うつ病患者180例を対象にSSRI 90例(paroxetine 45例, fluvoxamine 45例)NaSSA(mirtazapine)90例を無作為に割り付け、うつ症状の重症度と副作用を12週まで評価しました。DNAを開始時に血液より抽出、血漿と脳波は治療開始時と治療開始4週ご12週後に評価しました。治療開始4週後のnon-response群に対し、無作為に補充療法追加群、単剤療法継続群に割り付け、補充療法追加群においては、SSRI群にはNaSSAを、NaSSA群にはSSRI(paroxetine,sertralineは無作為割り付け)を補充療法として追加しました。治療開始8週後、単剤継続群においてnon-remission群に対し補充療法を行いました。現在4週時までの比較試験の解析が終了しており、ミルタザピン群において2週時で寛解患者が多く認められていた。4週時にはSSRI群、ミルタザピン群の治療反応性にに有意な差は認められなかった。現在は、12週までの経時的な経過を解析し、遺伝子との関連解析を行っている。当該年度は、研究のセットアップとサンプルリクルートを中心に行った。対象は現在の病相が未治療であるDSM-IVの大うつ病性障害の診断基準を満たす(ハミルトンのうつ病評価尺度(以下HAM-D)>14点)18歳以上75歳未満の患者であり、にSSRI 35例, Mirtazapine 35例の合計70例がリクルートされた。

ここでも、SSRIで治療されていた対象にはNaSSAを、NaSSAで治療されていた対象にはSSRI(paroxetine, sertralineは無作為割り付け)を補充療法として追加した。また、治療開始時に血液をと血漿をとり4週時12週時には血漿をとり、血液からDNAを抽出し、血漿は神経保護因子解析用に保存した。治療開始時にはさらにEEG検査も施行した。未治療の大うつ病患者180例を対象にSSRI90例(paroxetine 45例, sertraline 45例)もしくはMirtazapine 90例を無作為に割り付けうつ症状の重症度と副作用を評価しました。DNAを開始時より血液より抽出、血漿は治療開始時と投薬後4週、12週後に評価しました。治療開始時にはさらに定量脳波、虐待歴、気質を評価しました。治療開始4週後の、未反応者(non-responder;うつ症状の改善率が50%未満と定義)に対し、再度無作為割り付けの介入として、補充療法追加群、単剤療法継続群に割り付け、補充療法追加群では、SSRI群にはMirtazapineを、Mirtazapine群にはSSRIを補充療法として割り付けました。また、治療開始8週後の未寛解の単剤継続群において、補充療法を行った。早期反応性2週時においてはミルタザピン群のHAM-D改善率、寛解率がSSRI群よりも良好であったが、4週時においてはこの2群間に有意差は認められなかった。4週時のnon-responderにおいては、SSRI群では、単剤継続群、Mirtazapine補充療法群、どちらも8週時の改善率に差が認められず、Mirtazapine群においては、単剤継続群のほうがSSRI補充療法群よりも、8週時の寛解率が高かった。150例を越える大きなサンプル数のリクルートが終了し臨床効果解析が終了しており、現在、有害事象評価、遺伝子の影響の詳細な評価を継続中である。医歯薬学3年で対象を300例解析し、比較検討することが目的であり、1年目には100例以上を目的としていたが、サンプルリクルートはやや遅れており、100例となっている。今後も、地域のクリニックなどに積極的にうつ病患者を紹介してもらえるように広報活動もしていく予定である。対象患者を比較的順調にリクルートしていましたが、試験からの脱落例が多く、予想よりもエントリーに時間がかかりました。最終的にエントリー期間を3ヶ月延長し、200例弱の未治療うつ病患者を収集したため、それらのデータを解析するのが2ヶ月ほど遅延したため、補助事業期間の延長申請を提出しております。現在は、データ解析中です。3年で対象を300例解析し、比較検討することが目的であり、1年目には100例以上を目的としていたが、サンプルリクルートはやや遅れており、70例となっている。今後、地域のクリニックなどに積極的にうつ病患者を紹介してもらえるように広報活動もしていく予定である。サンプルのリクルートと連携活動、広報活動を継続し、サンプル例数が滞るようであれば、検討会を開いていく。150例で途中解析をし、今後の必要症例数を再検討する。すでに解析が済んでいる4週時までの結果を、2014年欧州神経精神薬理学会で発表する予定です。12週までの結果と遺伝子との関連も含めた、薬理遺伝結果、2014年の日本臨床精神神経薬理学会で発表する予定です。同時に、論文執筆を進めていきます。
皮膚腫瘍におけるサイトカイン、TIMP発現とその相互作用

申請者はこれまで様々な悪性度の線維性皮膚腫瘍や類症由来培養細胞を多数樹立し、その増殖増殖特性を明らかにし、また免疫染色により各種のサイトカインの腫瘍部での局在を明らかにしてきた。申請者が強皮症の皮膚硬化の形成に重要であることを見出したtissue inhibitor ofmetalloproteinase (TIMP)は悪性腫瘍の転移能との関連が以前より重要視されている。TIMPはマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)の阻害だけでなくそれ自体多くの培養細胞の増殖刺激活性を持つことも知られ、腫瘍細胞のautocrinefactorとして働いている可能性もある。さらに、申請者はdesmoplastic malignant melanomaや基底細胞癌のように著明な間質反応を特徴とする腫瘍でのfibrogenic cytokineの局在についても報告したが、今回は悪性黒色腫培養細胞のTIMP発現についても検討した。特に遊走能とTIMP-1発現に強い相関が認められた。TIMP-1の発現はTGF-βやIL-6といったサイトカインで修飾された。また、悪性黒色腫組織の免疫染色ではTIMPs、MMPsの発現を調べ興味ある結果を得た。Desmoplastic typeでは一見線維芽細胞様に見える紡錘形の悪性黒色腫細胞にのみ強いMMP-9発現がみられた点は興味深い。これに対し平行して調べた強皮症(一種の過創傷治癒状態とも考えられる)患者の血清中ではMMP-9活性は低下していた。この他、悪性黒色腫の転移に関与する接着分子についても検討中である。また、申請者はヒト悪性黒色腫培養細胞のエンドセリンレセプターが悪性度の進展に伴い低下する事も見出した。申請者が強皮症の皮膚硬化の形成に重要であることを見出したtissue inhibitor ofmetalloproteinase(TIMP)は悪性腫瘍の転移能との関連が以前より重要視されている。平行して調べている強皮症患者の血清中ではMMP-9活性は低下していた。

TIMP-1の発現はTGF-βやIL-6といったサイトカインで修飾された。また、悪性黒色腫組織の免疫染色ではTIMPs、MMPsの発現を調べ興味ある結果を得た。Desmoplastic typeでは一見線維芽細胞様に見える紡錘形の悪性黒色腫細胞にのみ強いMMP-9発現がみられた点は興味深い。これに対し平行して調べた強皮症(一種の過創傷治癒状態とも考えられる)患者の血清中ではMMP-9活性は低下していた。この他、悪性黒色腫の転移に関与する接着分子についても検討中である。
スタンダールの「民族誌」:人間研究から文学的創造へ

平成15年度には、「民族誌」をめぐる社会科学、文学両分野の先行研究を集中的に参照することであらためて研究基盤を固めると同時に、スタンダールの文学的創造活動に「民族誌」が果たした役割についての考究を続行した。1.平成14年度末の口頭発表の内容が学会誌掲載のための審査に合格したことを受け、発表では割愛せざるを得なかった具体例や分析を復活させて研究の発展を図り、論文「プレジダン・ド・ブロス『イタリア書簡』の読者スタンダール-理想化された作家への「結晶」-」に再構成した。この機会にスタンダールの人間研究と紀行文との関係についての考察を深め、彼の青年期から晩年にかけての、人間研究の成果の表現方法に関する思考の変遷を把握した。2(1)大革命前後のフランスにおける人間研究、習俗研究の実態を当時の著作や最近の研究によって整理し、「民族誌家」スタンダールの時代性を考証した。(2)(1)の研究の一部を、論文「観察の旅と研究者-フランス民族学の黎明期-」として東京大学大学院総合文化研究科フランス語系学生論文集『レゾナンス』第2号に応募したところ、審査を経て掲載されることが決定した。(3)また(1)の研究から、民族学的研究の先駆者としてのヴォルネーがスタンダールに及ぼした影響に着目し、論考「スタンダールとヴォルネー」をまとめた。これは3月23日の第39回スタンダール研究会において、専門家の先生方を前に口頭で発表される予定である。3(1)スタンダールの「民族誌」の独自性を文学作品に探る目的で『イタリア年代記』と『パルムの僧院』を読み返し、彼の小説作法と「民族誌」的素材や形式との関係を考察して「民族誌家」的小説家スタンダールに関わる問題を整理した。(2)参考図書として購入したチェッリーニ『自伝』等により、スタンダールが『イタリア年代記』で描こうとした時代のイタリアやヨーロッパ世界の理解に努めた。平成14年度は、スタンダールの著作の分析のほか主に文学分野の先行研究を参照し、彼独自の「民族誌」の理論と実践の考究に努めた。1.審査を終えて論文集『スタンダール変幻』に掲載が内定していた論文「民族誌と『恋愛論』-スキアセッティとサルヴィアーティ-」が出版される前に加筆訂正を施した。作業を契機に1820年代のスタンダールの「民族誌」的作品に見られる理論とその応用例を再考した。2.『恋愛論』と前後して発表された『ラシーヌとシェイクスピア』並びに英国雑誌への寄稿文集を読解し、作家の社会的役割と文学的創造に関するスタンダールの見解を知ると同時に、「民族誌」に寄与する相対主義的視点が彼の文明論に存在することを確認した。3(1)スタンダールの「民族誌」誕生の文学史的背景を把握するため、十八世紀フランスのイタリア旅行記の特徴を調査した。特に彼の創作活動と人生観に多大な影響を与えたプレジダン・ド・ブロスの『イタリア書簡』を精読した。(2)(1)の研究の一部を論文にまとめ、雑誌(東京大学大学院総合文化研究科フランス系「レゾナンス」創刊号)の論文審査に合格したが、掲載前の推敲作業時にさらに完成度を高める必要性を感じ、指導教官と相談のうえ取り下げた。得られた見識は来年度の発表に活かす。4(1)スタンダールの「民族誌」の初期の実践の考察に着手した。「民族誌」的情報が『恋愛論』よりも直接的な形で利用されるテクストとしての『イタリア旅行記』とその準備段階の旅行ノートに着目し、現在分析に当たっている。(2)(1)の成果の一部を3の研究と統合して「プレジダン・ド・ブロス『イタリア書簡』の読者スタンダール」にまとめ、日本仏語仏文学会関東支部大会にて口頭で発表を行う(平成15年3月15日)。5.主要経費は当該研究のための参考図書購入費、及び最新資料の円滑な収集を実現するうえで必要なフランス旅行費に充てた。

3(1)スタンダールの「民族誌」の独自性を文学作品に探る目的で『イタリア年代記』と『パルムの僧院』を読み返し、彼の小説作法と「民族誌」的素材や形式との関係を考察して「民族誌家」的小説家スタンダールに関わる問題を整理した。(2)参考図書として購入したチェッリーニ『自伝』等により、スタンダールが『イタリア年代記』で描こうとした時代のイタリアやヨーロッパ世界の理解に努めた。
ヒト胎児肺形成に関する分子生物学的アプローチとその臨床応用

1.Thyroidtranscription factor-1(TTF-1)は哺乳動物の胎内肺形成に必須の蛋白である。ヒトTTF-1遺伝子の上流約3kbの塩基配列を決定した。上流解析を行いTTF-1遺伝子5'側には肺上皮細胞に選択的発現に必須の領域であることが明らかとなった。また、HNF-3βがTTF-1遺伝子の転写を制御していることがわかった。3.妊娠マウスにnitrofen(2,4-dichlorophenyl-nitrophenyl ether)を今までの報告より0.5-1日遅らせて投与することにより新生仔に合併する横隔膜ヘルニアの合併率を減少させ、低形成肺患児の病像を類似したモデルマウスを形成できた。さらにperfluorecarbonがこの実験的低形成肺の治療に有効であることを示した。4.同意を得た21週胎児肺組織の肺上皮細胞の成熟度を免疫組織化学と透過型電子顕微鏡を用いて評価した。妊娠21週においてはサーファクタント蛋白B(SP-B)preproproteinからSP-B mature proteinへの細胞内でのprocessingが未熟であることが明らかになった。いただいた研究費を用いて平成9年度、以下の成果を得た。3.肺組織の組織学的検索の第一歩としてDr.Whitsett、Dr.DiLauroの好意で提供されたそれぞれの抗pro SP-B・pro SP-C抗体、抗TTF-1抗体を用いた免疫組織化学法を確立した。今後は電顕での観察も併用する予定である。以上の成績を第29回日本小児呼吸器疾患学会、第42回未熟児新生児学会において報告した。1.肺上皮細胞の機能的な成熟のマーカーとなる4種類のサーファクタントア水蛋白のうちサーファクタント蛋白B(SP一B)は肺サーファクタントの表面張力低下作用に不可欠な蛋白である。現在までSP-Bの生理作用として表面張力低下作用のみが強調されてきた。我々はSP-Bノックアウトマウスのへテロ接合体がwild typeに比し高濃度酸素負荷に対して有意に感受性が高いことを示した。すなわちSP-Bは酸素による肺傷害に対する防御効果も有していると考えられた。2.肺上皮細胞分化のマーカーとなる計9種類の蛋白(SP-A,SP-B,SP-B proprotein,SP-C proprotein,SP-D,CC10,TTF-1,HNF-3β)に対するそれぞれの抗体を用いて、パラフィン包埋切片を利用した免疫組織化学(酵素抗体法)の手法を確立した。今後、胎児新生児の肺病理組織に広く応用が可能で、病態解析に有用と考えられる。3.新生児医療の進歩した現在でも在胎22週出生児の予後は不良である。その原因として、易感染性とともに肺の未熟性は重要な問題である。ヒト妊娠21週胎児を家族の同意を得て計6例剖検する機会があり、肺上皮細胞分化の程度を上記手法ならびに電子顕微鏡を用いてin vivoで明らかにした。即ちpseudoglandular phaseに相当する妊娠21週では肺胞腔の形成は未熟で、肺機能に必須の蛋白の発現が極めて乏しいことがわかった。1.胎内MRIを用いた胎児肺低形成の診断胎児に肺低形成を合併しうる病態が想定された場合、超音波検査による肺胸郭断面積比や胸郭高躯幹長比などの指標が一般に使用されている。しかし、超音波検査は、胸腔内描出が困難、肺の全体像を把握しにくい、羊水過多・妊婦が肥満の場合に肺形成の定量評価が困難、術者の技術による差などが認められ客観性に乏しいという問題がある。低形成肺の胎内評価法としてSSFSE(single-shot fast-spin-echo)法を利用した高速MRIの有用性を検討した。SSFSE法を用いた胎内MRIは、肺容量を定量化でき、かつ質的診断も可能である。低形成肺の補助診断として胎内超音波より客観的な評価ができると考えられた。2.実験的低形成肺小動物モデルの治療実験ラット母獣の妊娠中期にnitrofen(2,4-dichlorophenyl-p-nitrophenyl ether)を投与すると横隔膜ヘルニアと肺低形成を生じることが知られている。

我々はマウスを使用しnitrofen投与時期を今までの報告よりも0.5-1日遅らせることにより合併する横隔膜ヘルニアの合併率を減少させ、生後の経過が実際の新生児臨床の場でにおける低形成肺患児の病像と類似したモデルマウスが作成した。さらに、perfluorocarbonがこの実験的低形成肺の治療に有効であることを示した。3.21週胎児肺上皮細胞の成熟度の解析前年度に引き続き、同意を得た21週胎児肺組織の肺上皮細胞の成熟度を免疫組織化学と透過型電子顕微鏡を用いて評価した。妊娠21週においてはSP-B preproproteinからSP-B mature proteinへの細胞内でのprocessingが未熟であることが明らかになった。
障害学生のためのキャンパス、建物、学習等支援環境の建築的整備のあり方に関する研究

本研究では、障害のある学生がごく普通の学生となんら変わることなく、ごく普通に学び、研究し、学生生活を安全に快適にかつ十分楽しむことができるような環境整備に向けて、大学におけるキャンパスや建物のバリアフリー化や障害学生を支援する空間について整備の特徴や課題点を明らかにし、今後の環境整備に向けた知見を得ることを目的とした。調査結果からは、障害学生支援に先進的に取り組んでいる大学の空間整備実態や、障害学生の支援環境に関する全国動向、およびキャンパス・大学施設のバリアフリー整備に関する全国動向を把握した。近年、社会全体の高学歴化、専門知識の習得の必要性等から、大学では誰もが自らの選択で学ぶことのできるユニバーサルアクセスの実現が重要な課題となっており、障害の有無に関係なく学生が安全かつ快適に学習や研究活動を行うことができるような環境整備が求められている。そこで本研究ではキャンパスや大学施設のバリアフリー化、および障害学生支援に関する支援環境の整備手法を明らかにすることを目的とする。初年度である今年度は大きく以下の三つの調査を行った。(1)障害学生支援について大学組織として積極的に取り組んでいる大学の支援組織体制や環境整備の実態を把握するため、先進事例4校を選定し、支援センター職員に対してプレヒアリング調査を行った。(2)文部科学省文教施設企画部や国立大学協会などの大学を統括している機関や日本学生支援機構研究員など実態調査を行っている担当者へヒアリング調査を行った。これにより、障害学生の支援環境や大学施設のバリアフリー化に関して、既往の外部機関による調査で障害学生への支援体制が先進的に整備されているとされる大学以外にも、独自に支援環境やバリアフリー化を組織的に進めている大学があるとの情報を得ることができた。(3)全国の大学における整備実態の動向を把握し、整備状況を整理するため、全国の大学を対象にバリアフリー整備の取り組み状況等に関する郵送アンケート調査を行った。これにより、「現状の整備実態(整備水準)」「これまでの経緯・取り組み」など、今まで明らかになっていなかった大学キャンパスにおけるバリアフリー環境整備の全体像を把握することができた。本研究の目的はキャンパスや大学施設のバリアフリー化、および障害学生支援に関する支援環境の整備手法を明らかにすることである。今年度は大きく以下の二つの調査を行った。(1)大学における障害学生の支援環境の整備状況を把握するため、郵送アンケート調査を行った。これにより、「障害学生に対する支援体制」「支援に関わるスペースの種類と整備状況」「支援担当者の施設バリアフリー化への関与状況」など、ハード面からみた障害学生支援の環境整備について全体像を把握した。さらに、障害学生支援室や支援センターなどと呼ばれている「支援拠点」について、「設置数」や「スペースの用途・機能」「運営体制」の全国での整備動向を把握することができた。(2)障害学生支援委員会等の全学的な支援体制や、学生が相談や作業ができる障害学生支援室等の整備が整っている先進事例として14大学を全国アンケート調査の中から抽出し、障害学生支援担当職員ヘヒアリング調査及び支援環境の実態調査を行った。これにより各大学の「支援の沿革」「支援センターの運営状況、整備状況」「キャンパス全体での支援スペース整備状況」を把握した。その結果、支援拠点スペースの「設置形態」「立地・配置」「人的配置」「学生の利用状況」に関する空間整備の特性を明らかにすることができた。支援拠点整備の他にも、キャンパス全体での支援スペースや支援機器・設備類等ハード環境について整備状況を明らかにした。
2光子励起顕微鏡を用いたin vivoシナプス運動の可視化に関する研究

大脳皮質錐体ニューロン上の樹状突起スパインは、活動依存的に形態変化することが知られており、これが学習・記憶の細胞基盤であると考えられている。記憶・学習の長期貯蔵部位と考えられる大脳新皮質を成熟動物で長期間調べるにはin vivo実験系でなければならず、in vivoでシナプスの慢性的観察を行うことにより、正常な回路での薬物作用のアッセイも行えるようになり、スライスでは数時間しか行われていなかった観察を、数日から数ヶ月にわたる長期観察に持ち込める。さらに、観察部位へ投与した薬物が動物個体の行動に与える影響も調べることが可能になる。今回、長期観察を行うマウスの脳内へ定量的に試薬投与可能な埋め込み型デバイスの開発、マウス開頭手術法の改良、埋め込み型送液デバイス内への慢性的試薬投与法の開発を行った。マンニトールを用いた手術法の改良により、観察部位の頭蓋骨および硬膜を除去し、送液デバイスと浸透圧ポンプを用いてマウス脳観察部位に人工脳脊髄液を送液しても、グリア細胞の活性化を起こさず、スパインのターンオーバー率を低く保ったまま慢性観察を行うことに成功した。同様の手術・送液・観察を行うマウスを、富化環境で飼育したところ、スパインの新生率が上昇した。この環境下で飼育するマウスに対し、NMDA受容体阻害剤を慢性送液すると、スパイン新生率の上昇が人工脳脊髄液送液時と同程度まで抑えられた。スパイン消滅率も阻害剤の送液により減少したが、NMDA受容体阻害剤、Ca^<2+>チャネル阻害剤、およびNa^+チャネル阻害剤を全て送液してもスパインの消滅・新生は完全に抑制されなかった。これらの結果から、神経活動非依存的なスパインの新生・消滅の存在が示唆された。本研究で開発しだデバイスおよび手術・試薬送液法は、今後2光子励起顕微鏡を用いたシナプスの研究をin vivoで進める際に重要な方法になると考えている。記憶・学習の長期貯蔵部位と考えられる大脳新皮質を成熟動物で長期間調べるにはin vivo実験系でなければならず、in vivoでシナプスの慢性的観察を行うことにより、正常な回路や組織の中での薬物作用のアッセイも行えるようになり、スライスでは数時間レベルでしか行われていなかった観察を、数日から数ヶ月にわたる長期観察に持ち込めるようになる。スパインの慢性観察を行うために頭蓋骨を除去すると、スパインのターンオーバー率が上昇し、即ちシナプス結合が不安定になる可能性があることが知られているが、今回マンニトールを用いた手術法の改良により、観察部位の頭蓋骨および硬膜を除去し、埋め込み型送液デバイスと浸透圧ポンプを用いてマウス脳観察部位に人工脳脊髄液を送液しても、スパインのターンオーバー率を低い状態に保ったまま慢性観察を行うことに成功した。本研究で開発した脳インターフェイスデバイスおよび手術・試薬送液法は、今後2光子励起顕微鏡を用いたシナプスの研究をin vivoで進める際に重要な方法になると考えている。さらに、視覚刺激の多い環境下で飼育したマウスの一次視覚野を慢性観察したところ、通常の環境で飼育したマウスと比較してスパインの新生が増加したが、同様の環境下で飼育したマウスに対しN-メチル-D-アスパラギン酸受容体阻害薬であるAP5を慢性送液すると、スパイン新生の増加が抑えられた。

記憶・学習の長期貯蔵部位と考えられる大脳新皮質を成熟動物で長期間調べるにはin vivo実験系でなければならず、in vivoでシナプスの慢性的観察を行うことにより、正常な回路での薬物作用のアッセイも行えるようになり、スライスでは数時間しか行われていなかった観察を、数日から数ヶ月にわたる長期観察に持ち込める。さらに、観察部位へ投与した薬物が動物個体の行動に与える影響も調べることが可能になる。今回、長期観察を行うマウスの脳内へ定量的に試薬投与可能な埋め込み型デバイスの開発、マウス開頭手術法の改良、埋め込み型送液デバイス内への慢性的試薬投与法の開発を行った。マンニトールを用いた手術法の改良により、観察部位の頭蓋骨および硬膜を除去し、送液デバイスと浸透圧ポンプを用いてマウス脳観察部位に人工脳脊髄液を送液しても、グリア細胞の活性化を起こさず、スパインのターンオーバー率を低く保ったまま慢性観察を行うことに成功した。同様の手術・送液・観察を行うマウスを、富化環境で飼育したところ、スパインの新生率が上昇した。この環境下で飼育するマウスに対し、NMDA受容体阻害剤を慢性送液すると、スパイン新生率の上昇が人工脳脊髄液送液時と同程度まで抑えられた。スパイン消滅率も阻害剤の送液により減少したが、NMDA受容体阻害剤、Ca^<2+>チャネル阻害剤、およびNa^+チャネル阻害剤を全て送液してもスパインの消滅・新生は完全に抑制されなかった。これらの結果から、神経活動非依存的なスパインの新生・消滅の存在が示唆された。本研究で開発しだデバイスおよび手術・試薬送液法は、今後2光子励起顕微鏡を用いたシナプスの研究をin vivoで進める際に重要な方法になると考えている。硬膜除去を含むマウス開頭手術法の改良により、侵襲性を抑えることに成功した。さらに、浸透圧ポンプと埋込型送液デバイスを組み合わせて慢性的に人工脳脊髄液を観察部位に送液しても、グリア細胞の活性化が抑えられ、スパインのターンオーバーを低く保つことに成功した。この方法を用いて、現在様々な試薬を観察部位特異的に送液し、スパインの新生・除去及び体積変化の解析が可能になっている。現在は視覚刺激の多い環境下で飼育したマウスの慢性観察および、同環境下で飼育したマウスに対し、慢性的に様々な阻害剤を含む人工脳脊髄液を送液しての観察を行なっている。今後はシナプス可塑性誘発に関連した試薬の送液を行い、また行動実験と結びつけることを考えている。更に、この方法を精神疾患モデル動物に適用し、スパイン形態可塑性の異常を明らかにする。この研究は精神疾患の理解につながり、神経回路・身体機能の回復に応用可能となるだろう。
ウイルス性脳炎・脳症の病態に関する研究

小児の急性脳炎・脳症は、年間10002000例発症すると考えられ、致命率が高く、また、重篤な神経後遺症を残すことで知られている。本研究は・ウイルス性脳炎・脳症について、疫学、臨床像、ウイルス学的解析、発症病理、治療法などについて、1.単純ヘルペス脳炎、2.新生児ヘルペス、3.インフルエンザ脳症、4.SSPE、5.その他について、検討し、以下の結果を得た。1.単純ヘルペス脳炎:PCR法で確定診断した小児の単純ヘルペス脳炎について解析し、本症ではしばしば再発が起きること、その再発の要因として急性期の抗ウイルス剤による治療が十分でない場合に再発しやすいことなどを明らかにした。2.新生児ヘルペス:本症はHSV1型および2型の母子感染によって生ずる。近年、2型の症例の報告が増加し、再発も認められる。本研究では、2型の感染時、髄液中に有意に多量のウイルスDNAが認められ、新生児ヘルペス中枢神経型を起こしやすいことが示された。また、2型の感染では、有意に再発を起こしやすく、また、神経学的予後も悪かった。3.インフルエンザ脳症は、A香港型が他の型に比べ、本症を起こしやすいことが示された。高サイトカイン血症と髄液中の高サイトカイン値および血管内皮の障害が示された。他のウイルスの関与は、調べた範囲内では認められなかった。4.極めて予後の悪いSSPE患者に対して、倫理委員会の承認の下、リバビリンとインターフェロンαの併用脳室内注入療法を実施した。麻疹(SSPE)ウイルスの増殖を抑制する可能性が示され、本治療法の有効性が示唆された。以上のごとく、ウイルス性脳炎・脳症の病態について、いくつかの重要な知見が得られた。ウイルス性脳炎・脳症の病態に関して今年度、以下の成績を得た。1.単純ヘルペス脳炎(herpes simplex encephalitis,HSE)において再発のメカニズムを調べたところ、アシクロビル(ACV)投与において総投与量および投与期間が短い症例で再発を有意に起こしやすいことが判明した。また、この研究の過程でHSVDNA量を定量的PCR法で測定することができるようになった。今後、髄液中のHSVDNAを測定することにより、更に新たな解析が可能となろう。2.インフルエンザ脳炎・脳症において本症が世界の中でも、特に日本において多数の患者が発生していることを報告した。また、ウイルス学的および病理学的には、本症が中枢神経系へのウイルスの直接の侵襲ではなく、サイトカインや血管内皮の障害に基づく著明な脳浮腫や出血傾向(DIC)による多臓器不全が根本の病態と考えられた。現在、脳症重症例・脳症軽症例・熱性けいれん例・発熱のみの例の各インフルエンザの病態について、TNF-α、IL-1β、IL-6、E-セレクチン、トロンボモジュリンなどの測定を行っていく。3.現在までの検討では、HHV-6による脳症は前述のインフルエンザ脳炎・脳症に非常に近い病態であることが判明しつつある。すなわち感染病理学的にはウイルスは神経細胞内では増殖せず、血管内皮にウイルス抗原が認められる。上記の成績から、現在重症例において治療が困難なインフルエンザ脳炎・脳症における治療法としてステロイドパルス療法や大量γグロブリン療法などを抗ウイルス剤と併用することにより、予後が改善できるかどうかについて、検討を続けている。ウイルス性脳炎・脳症の病態に関して平成13年度以下のことを明らかにした。1.平成12年13年、東海地区で流行したエンテロウイルス71による脳炎について疫学調査を行い、臨床像・病態について明らかにした。

本症においては、ウイルスが中枢神経内で増殖し、神経症状を起こす一方、死因としては急性肺水腫(呼吸器ではウイルスの増殖は認めない)が主な病態であった。2.単純ヘルペスウイルス(HSV)による新生児ヘルペス(中枢神経型)における血中及び髄液中のウイルス量を測定し、HSV2型による場合、ウイルス量が多く、また抗ウイルス療法に抵抗し、予後も悪く、またしばしば再発することが明らかになった。3.インフルエンザ脳症の病態として、血管内皮細胞の障害が起きていることをEセレクチンの血中濃度から明らかにした。この血管内皮の障害は予後と密接な関連が認められた。サイトカインの中では、sTNFRc-1とIL-6が増加しており、特にsTNFRc-1とEセレクチンの血中濃度の間に高い相関関係を認めた。これらから、sTNFRc-1が血管内皮細胞に障害性に働き、Eセレクチンが上昇すると推定された。4.HHV-6がインフルエンザ脳症の発症に関与しているとの報告がみられたが、検討の結果、血液中及び髄液中にHHV-6DNAは検出されず、同ウイルスのインフルエンザ脳症への関与の可能性は低いと考えられた。以上、ウイルスが中枢神経内で増殖するウイルス性脳炎と、増殖は認められず間接的に神経障害を惹起するウイルス性脳症について新しい知見を得た。引き続き、平成14年度も検討を続け、病態の解明を通じて、治療法及び予防法の確立を目指したい。小児の急性脳炎・脳症は、年間10002000例発症すると考えられ、致命率が高く、また、重篤な神経後遺症を残すことで知られている。本研究は、ウイルス性脳炎・脳症について、疫学、臨床像、ウイルス学的解析、発症病理、治療法などについて、本年度は1.単純ヘルペス脳炎、2.新生児ヘルペス、3.EBウイルスによる脳内石灰化、4.SSPE、5.その他について、検討し、以下の結果を得た。1.単純ヘルペス脳炎:PCR法で確定診断した小児の単純ヘルペス脳炎について解析し、本症ではしばしば再発が起きること、その再発の要因として急性期の抗ウイルス剤による治療が十分でない場合に再発しやすいことなとを明らかにした。2.新生児ヘルペス:本症は、HSV1型および2型の母子感染によって生ずる。近年、2型の症例の報告が増加し、再発も認められる。本研究では、2型の感染時、髄液中に有意に多量のウイルスDNAが認められ、新生児ヘルペス中枢神経型を起こしやすいことが示された。また、2型の感染では、有意に再発を起こしやすく、また、神経学的予後も悪かった。3.慢性活動性EBV感染症のNK細胞感染タイプでは、高率に大脳基底核石灰化が起きているが、成人にみられる同部位の石灰化に、NK細胞の活性化とサイトカインの産生、及び一部にEBV感染が関与する事をしめした。4.極めて予後の悪いSSPE患者に対して、倫理委員会の承認の下、リバビリンとインターフェロンαの併用脳室内注入療法を実施した。麻疹(SSPE)ウイルスの増殖を抑制する可能性が示され、本治療法の有効性が示唆された。以上のごとく、ウイルス性脳炎・脳症の病態について、いくつかの重要な知見が得られた。
ペプチド性神経伝達物質および生理活性物質の合成と化学修飾

新しいタイプの医薬として期待されるデヒドロペプチドの一般的合成法を確立するため,タンパク構成アミノ酸に対応するデヒドロNCA(N-カルボキシデヒドロアミノ酸無水物:△NCA)15種類を合成した.特に側鎖に官能基を有する△NCAを,新たに7種類(△Tyr, △Lys, △Orn, △Asp, △Asn, △Glu, △Gln)合成し,それらの側鎖官能基の保護についても検討を加えた.さらに, △NCA法(one-potでデヒドロオリゴペプチドの合成が可能な画期的な方法)の拡張を行った.すなわち, △NCAのN位へのペプチドの導入をDCC-触媒(ピリジン,ジメチルアミノピリジン等)を用いることで可能とし,カリボキシル基へのアミノ成分ペプチドの反応はN-メチルモルホリンを用いることで,一挙に長鎖デヒドロペプチドの合成に成功した.また,デヒドロアミノ酸残基が複数含むデヒドロペプチドの合成も併せて行った.AA:アミノ酸△AA:デヒドロアミノ酸m=04 n=17上の知見をもとに神経ホルモンペプチドであるエンケファリン(EnK)類のデヒドロ化を種々行った.特にEnkの重要な活性部位であるチロシンのデヒドロ化を初め数残基のデヒドロ化にも成功した.また,デヒドロアミノ酸残基の位置の異なるトリデヒドロペプチド50数種類合成し,不斉水素化能とコンホメーションの相関関係を明らかにし, N-末端デヒドロアミノ酸残基は最も離れたC末端アミノ酸残基からの不斉誘導を最も強く受けるという興味ある知見を得た.さらに最近,単離構造決定されたグラム陽性菌にのみ活性を示すラベンドマイシンアナログの合成,および動物のルピノシス病の原因物質として知られているホモプシンAの重要な部分構造(△Pro-△Ile-△Asp)の合成にも成功した.新しいタイプの医薬として期待されるデヒドロペプチドの一般的合成法を確立するため,タンパク構成アミノ酸に対応するデヒドロNCA(N-カルボキシデヒドロアミノ酸無水物:△NCA)15種類を合成した.特に側鎖に官能基を有する△NCAを,新たに7種類(△Tyr, △Lys, △Orn, △Asp, △Asn, △Glu, △Gln)合成し,それらの側鎖官能基の保護についても検討を加えた.さらに, △NCA法(one-potでデヒドロオリゴペプチドの合成が可能な画期的な方法)の拡張を行った.すなわち, △NCAのN位へのペプチドの導入をDCC-触媒(ピリジン,ジメチルアミノピリジン等)を用いることで可能とし,カリボキシル基へのアミノ成分ペプチドの反応はN-メチルモルホリンを用いることで,一挙に長鎖デヒドロペプチドの合成に成功した.また,デヒドロアミノ酸残基が複数含むデヒドロペプチドの合成も併せて行った.AA:アミノ酸△AA:デヒドロアミノ酸m=04 n=17上の知見をもとに神経ホルモンペプチドであるエンケファリン(EnK)類のデヒドロ化を種々行った.特にEnkの重要な活性部位であるチロシンのデヒドロ化を初め数残基のデヒドロ化にも成功した.また,デヒドロアミノ酸残基の位置の異なるトリデヒドロペプチド50数種類合成し,不斉水素化能とコンホメーションの相関関係を明らかにし, N-末端デヒドロアミノ酸残基は最も離れたC末端アミノ酸残基からの不斉誘導を最も強く受けるという興味ある知見を得た.さらに最近,単離構造決定されたグラム陽性菌にのみ活性を示すラベンドマイシンアナログの合成,および動物のルピノシス病の原因物質として知られているホモプシンAの重要な部分構造(△Pro-△Ile-△Asp)の合成にも成功した.
超臨界流体の極限場開拓と薄膜太陽電池への応用

超臨界流体中の溶質-溶媒間相互作用を振動ラマン分光測定と理論解析で研究し,複数の系で引力・斥力エネルギーを定量的に解明した。超臨界流体にエステルやアルコールを混合すると溶質-溶媒間に強い引力相互作用が働き,サイト選択的な溶媒和が大きな引力エネルギーの発現の鍵であることを示した。超臨界流体を用いた,薄膜太陽電池の導電性高分子フィルムの作製法を検討した。高圧条件で導電性高分子フィルムの結晶性が増加し,太陽電池の電荷輸送方向に電荷移動度と電荷密度が増加することが明らかとなった。本研究では,超臨界流体中における溶質ー溶媒間の引力エネルギーを定量化し,薄膜太陽電池の高機能化プロセスを探索する。この背景には,申請者らがこれまで行ってきた以下の研究内容が関係する。すなわち,超臨界流体中で溶質分子の振動ラマンスペクトルを測定し,そのスペクトル解析より引力・斥力を定量化する。これまでに,ハロゲンや芳香環を有する溶質分子で大きな引力エネルギーを観測している。有機太陽電池の作製プロセスでは,ハロゲン系溶媒が多用され,芳香環を有する導電性高分子が基幹材料の一つである。本研究では,太陽電池に用いられる分子性固体に特徴的な置換基に着目し,そのモデル分子での引力・斥力エネルギーを解明する。得られた知見を基に,太陽電池の高機能化を図り,デバイス性能の向上を目指す。高圧かつ高密度の超臨界流体を用いたナノ・マイクロ構造形成,洗浄,間隙へ分子導入を発展し,新たな手法を開拓する。本年は,エステルを有する溶質分子において,高圧・高密度の超臨界二酸化炭素中での引力・斥力エネルギーを定量化し,溶媒和構造を検討した。その結果,エステルの酸素原子付近の溶媒和構造が大きな引力エネルギーに重要であることがわかった。置換基を系統的に変え複数のエステルの引力を比較検討した結果,嵩高い置換基の導入による,溶媒和の阻害と引力エネルギーの減少が観測された。薄膜の高機能化については,導電性高分子の薄膜に圧力をかけると,薄膜中の高分子が配向し電荷移動度が8倍増加した。加圧による配向は,複数の高分子で確認され,応力増加による面外方向のπスタッキング形成が検証された。以上の構造変化と移動度増加は,置換基の立体規則性が低い分子で顕著であった。本研究では,高圧力の超臨界流体中での引力・斥力エネルギーを振動分光と理論解析で定量化し,大きな引力・斥力エネルギーを示す系を探索した。また薄膜太陽電池材料の導電性高分子フィルムを加圧し,フィルムの電荷輸送特性の向上を図った。その結果,超臨界流体にエステルやアルコールを混合すると強い引力相互作用が働き,加圧により結晶性や配向構造が変化し電荷移動度が増加することがわかった。引力・斥力エネルギーの研究では,超臨界二酸化炭素中で複数の溶質分子の振動ラマンスペクトルを測定し,幅広い密度範囲で溶質-溶媒間の引力・斥力と溶媒和構造を考察した。その結果,1)エステルとケトンの溶媒和,2)アルコールの添加効果,3)ハロゲン・フェニル・カルボニル基の置換基効果について定量的知見が得られた。特に,嵩高い置換基が無いエステルで顕著な引力が観測され,サイト選択的な溶媒和がカルボニル化合物の大きな引力エネルギーの発現の鍵であることを示した。導電性高分子フィルムの高圧処理では,1)加圧すると面外方向にπ-πスタッキング形成,太陽電池の電荷輸送方向に移動度が1桁増加,2) Siナノ粒子の混合で更に増加,3)超臨界流体で高圧処理すると従来法より高い結晶性,などの知見が得られた。高分子側鎖の乱れが,膜構造変化と電荷輸送向上に重要な因子であることがわかり,柔らかいフィルムを用いたフレキシブルデバイスの発展へ向けた素子設計指針が得られた。現在までの達成度は,計画していた目的をおおむね順調に遂行できた。すなわち本研究の骨子である,1)超臨界流体中の引力・斥力エネルギーの定量化,2)太陽電池薄膜のプロセス探求について,新たな知見がそれぞれで得られた。1)は超臨界二酸化炭素中におけるエステルの引力・斥力エネルギーの密度依存性を複数の系で解明し,サイト選択的な溶媒和を検証した。2)は加圧によるπ共役分子の配向構造と電荷輸送特性の相関を議論した。特に,異なる温度・異なる圧力をかけた薄膜を用いて,面内の分子配向,π共役骨格の平面性増加,面外のπスタッキング構造を詳細に調べた。達成できた理由は,実行可能と考えられる計画を設定し,それに沿って研究を進めたためである。残された課題として,1)引力・斥力エネルギー研究の他の系への適用,2)太陽電池デバイスの特性向上とそのメカニズム解明が挙げられる。物理化学、光物性、ナノサイエンス上記の1)と2)の具体的な推進方策は以下の通りである。

1)超臨界流体の引力・斥力エネルギーは,平成26年度に得られた現象の理解を掘り下げる。溶質分子の酸素付近の引力相互作用を詳細に解析する。また有機太陽電池の代表的なn型材料であるフラーレン誘導体のエステル,ケトン,フェニル基,溶媒のクロロ基,並びに関連する特徴的な官能基に時間の許す限り研究展開し,引力エネルギーの大きさと特徴を探求する。2)デバイス特性の向上は,有機太陽電池のp型材料として用いられるπ共役分子の高機能化の視点から取り組む。すなわち,加圧による結晶性やπ共役骨格の構造変化の要素技術を太陽電池に応用する。また,平成26年度に研究を進めてきたシリコンと導電性高分子のハイブリッド材料・ハイブリッド太陽電池の知見と融合し,超臨界流体の極限環境場を用いたシリコンナノ構造体の乾燥や異分子導入,ハイブリッド材料設計に取り組む。材料の分子構造,集合体状態,光伝導物性の評価として,偏光吸収,振動分光,微小角入射X線回折,移動度測定等を行う。特に,平成26年度に測定できなかった,より膜厚の薄い膜での移動度測定を可能にする測定システムを新たに構築し,界面・表面処理による諸物性の変化を探る。得られた知見を太陽電池作製にフィードバックし,出来る限り高い光電変換特性を示すハイブリッド材料を創製する。備品に計上していた偏光顕微鏡の使用額が抑えられたからである。すなわち,研究の進行度に応じ構成部品を揃え組み立てた結果,各段階で必要最小限の経費に抑えられた。平成27年度も引き続き改良を推進するため次年度使用額が生じている。また,別の備品計上であったパルスレーザーの26年度使用額が抑えられている。これは,旧型レーザーの修理調整により実験可能なレーザーを準備できたためである。ただし,27年度に再度調整が必要な可能性がある。その他,成果発表の旅費について,27年度の外国での学会発表予定が増えたため(5月,10月),26年度内の旅費使用を控えた。従って,貴重な財源の節約と計画により次年度使用額が生じた。上述の,顕微鏡部品・レーザー関連・旅費で使用計画である。ただし,状況に応じ計画を適宜修正し,本研究推進のための実験消耗品にも使用する。具体的には,超臨界流体用の高純度ガス,混合ガス,薄膜太陽電池用の高分子試薬,光学部品,電気計測部品,シリコンウェハ,顕微鏡関連部品,試薬等である。以上の消耗品や旅費で使用計画である。
老化に伴うグルタミン酸レセプターの変化

本年度は,学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされる,コリン作動性神経系のpostsynaptic neuronの生化学的な指標の一つであるアセチルコリン受容体の結合活性の老化に伴う変化を検索した。コリン作動性ニューロンには,ニコチン様およびムスカリン様受容体があるが,老年痴呆患者脳ではこれらのレセプターの変化については,同一の結果が得られていない。本実験では,老齢ラットのムスカリン様受容体の結合活性について検討した。また,グルタミン酸作動性神経系も学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされ,一昨年にグルタミン酸作動性神経系のpostsynaptic neuronの生化学的な指標の一つであるグルタミン酸レセプターについて検索し,老化に伴って結合部位が大脳皮質および海馬で著しく減少することを報告した。今回は,presynaptic neuronのマーカーとして,脳内の遊離アミノ酸濃度の測定も行った。Fischer系老齢ラット(29ヶ月)及び対照ラット(2及び7ヶ月)の大脳を,大脳皮質及び海馬の2部位に分け,それぞれの部位を50mM Tris緩衝液(pH7.4)でポリトロンホモゲナイザーを用いて磨細し,100,000g,60分間の超遠心の沈渣をムスカリン様受容体の結合活性測定用の試料とした。ムスカリン様受容体の結合実験には,リガンドとして[^3H]quinuclidinyl benzilateを用いた。その結果,何れの部位においても加齢に伴う大きな結合活性の変化は見られなかった。同様に脳組織を70%エタノールで磨細し,3,000回転,30分間超遠心の上清を乾燥し,アミノ酸分析用緩衝液で再懸濁し,アミノ酸分析装置(日立)で遊離アミノ酸濃度を測定した。その結果,何れの部位においても加齢に伴う大きなアミノ酸濃度の変化は見られなっかた。以上のことから,学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされる脳内物質の中で,老化に伴って特異的にグルタミン酸レセプターが減少することが明らかになり,このことが老化に伴う記憶の減退に強く関与する可能性が示唆された。本年度は、老齢ラットの大脳皮質および海馬における興奮性アミノ酸レセプタ-の結合活性の変化について検索した。哺乳動物の脳内興奮性アミノ酸レセプタ-には、NーメチルーDーアスパラギン酸(NMDA)型、キスカル酸(QA)およびカイニン酸(KA)型などのion channel型とmetabotropic型の少なくもと4種類以上のサブタイプの存在が報告されているが、本実験では前者のion channel型レセプタ-の老化に伴う結合活性の変化について検索した。NMDAレセプタ-は、アゴニスト結合部位、ストリキニ-ネ非感受性のグリシン結合部位(調節部位)およびNMDAチャンネル部位の3部位で複合体を形成していると考えられており、それらの結合部位に対する放射性リガンドを用いて結合活性を検索した。放射性リガンドの結合活性の検索には、大脳皮質および海馬から超遠心によって得られた膜画分を用いた。NMDA感受性[ ^3H]グルタミ酸結合、[ ^3H]グリシン結合およびNMDAチャンネルの非競合型アンタゴニストの[ ^3H]MKー801結合は、老齢ラット(29ヶ月齢)の大脳皮質および海馬で、いずれも対照ラット(2ヶ月齢)に比べて著しい低下を示した。この結合活性の低下は、Scatchard解析によって親和性の低下ではなく結合部位の減少によることが明らかになった。一方、非NMDAレセプタ-の[ ^3H]KAおよびQA型レセプタ-のアゴニストである[ ^3H]AMPA結合は、いずれも老化に伴う大きな変化は見られなかった。しかし、チオシアン化カリ存在下での活性化状態での[ ^3H]AMPA結合は、老齢ラットにおいて低下を示した。以上のことから、老化に伴って非NMDAレセプタ-よりはむしろNMDAレセプタ-複合体の機能の方が著しく減少することが明らかになった。本年度は,学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされる,コリン作動性神経終末のマーカーの一つであるアセチルコリンの合成酵素のコリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)の脳内の活性について,老化に伴う変化を検索した.なお,ChAT活性は,大脳皮質および海馬を0.1% Triton X-100(pH 7.4)で磨細した懸濁液を用いて測定した.Fischer 344系雄性の29ヶ月齢ラットにおける大脳皮質および海馬のChAT活性は,7および2ヶ月齢ラットとの間に大きな差はなく,老化によって活性値が変化しないことが示された.このことから,少なくとも大脳皮質および海馬のコリン作動性神経系のシナプス前細胞のアセチルコリン合成能は,老化に伴って低下することはなく,コリン作動性神経系の機能障害は少ないことが示された,しかしながら,ChATはシナプス前細胞のマーカーであることから,シナプス後細胞のマーカーのアセチルコリン受容体の老化に伴う変化を,今後検索しなければならないことが示唆された。29ヶ月の老齢ラットの学習能力,特に空間認知の機能を検索するために,0ltonらの高架式八方向

放射状迷路学習を試行し,若齢ラット(3ヶ月齢)の学習能力と比較検討した.若齢ラットが学習テストの試行をかさねるにつれ,正反応率の上昇および誤反応率の低下を示し学習成績の向上が見られたが,老齢ラットではこれらの学習成績が若齢ラットに比べて有意に劣り,空間認知が著しく障害されることが示された.昨年度の実験では,空間記憶に強く関与するとされるグルタミン酸レセプター,特にNMDAレセプターの老化に伴う著しい低下を報告したが,このNMDAレセプターの低下が,老齢ラットの空間認知障害の物質的な背景の一つの可能性が示唆された.本年度は,学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされる,コリン作動性神経系のpostsynaptic neuronの生化学的な指標の一つであるアセチルコリン受容体の結合活性の老化に伴う変化を検索した。コリン作動性ニューロンには,ニコチン様およびムスカリン様受容体があるが,老年痴呆患者脳ではこれらのレセプターの変化については,同一の結果が得られていない。本実験では,老齢ラットのムスカリン様受容体の結合活性について検討した。また,グルタミン酸作動性神経系も学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされ,一昨年にグルタミン酸作動性神経系のpostsynaptic neuronの生化学的な指標の一つであるグルタミン酸レセプターについて検索し,老化に伴って結合部位が大脳皮質および海馬で著しく減少することを報告した。今回は,presynaptic neuronのマーカーとして,脳内の遊離アミノ酸濃度の測定も行った。Fischer系老齢ラット(29ヶ月)及び対照ラット(2及び7ヶ月)の大脳を,大脳皮質及び海馬の2部位に分け,それぞれの部位を50mM Tris緩衝液(pH7.4)でポリトロンホモゲナイザーを用いて磨細し,100,000g,60分間の超遠心の沈渣をムスカリン様受容体の結合活性測定用の試料とした。ムスカリン様受容体の結合実験には,リガンドとして[^3H]quinuclidinyl benzilateを用いた。その結果,何れの部位においても加齢に伴う大きな結合活性の変化は見られなかった。同様に脳組織を70%エタノールで磨細し,3,000回転,30分間超遠心の上清を乾燥し,アミノ酸分析用緩衝液で再懸濁し,アミノ酸分析装置(日立)で遊離アミノ酸濃度を測定した。その結果,何れの部位においても加齢に伴う大きなアミノ酸濃度の変化は見られなっかた。以上のことから,学習や記憶などの高次神経機能に関与するとされる脳内物質の中で,老化に伴って特異的にグルタミン酸レセプターが減少することが明らかになり,このことが老化に伴う記憶の減退に強く関与する可能性が示唆された。