hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性タバコ喫煙による気道過敏性亢進モデルを用いた麻酔薬の影響と機序の解明

本研究は,気道過敏性を伴った患者に対する吸入麻酔薬の影響とその機序について検討したものである。肺気腫モデルにおいてセボフルランは弛緩抵抗性を示した。機序として平滑筋組織の弛緩抵抗性が明らかにされ,さらに細胞内Ca2+濃度の低下が減弱し,カルシウムチャネル活性の抑制が減弱した。このチャネル活性の変化はセボフルランによるcyclic AMPレベル上昇作用の抑制が影響していると考えられた。本研究は,吸入麻酔薬の効果が弱い疾患における細胞レベルでの機序を解明したものである。前年度より引き続いて行ってきた長期タバコモデルにおける吸入麻酔薬の反応性の相違について研究を継続し,大学院生に学位(医学)を取得させた.本年度は,取得した科学研究費で細胞膜チャネル電流を測定できるパッチクランプシステムを構築した.長期タバコ喫煙による気道過敏性の亢進と,アレルゲン曝露による気道過敏性の亢進に対して,吸入麻酔薬セボフルランと静脈麻酔薬チアミラール・プロポフォールの影響について観察した.長期タバコ喫煙による肺気腫モデルでは,強力な筋弛緩作用をもつ吸入麻酔薬セボフルランの効果が減弱した.カルシウムチャネルの活性自体は変化していなかったものの,cAMPレベルの細胞内情報伝達系に影響を与えており,気道平滑筋細胞の破壊と再生による変化が影響しているものと考えられた.一方,アレルゲン曝露による気道過敏性亢進モデルでは,吸入麻酔薬セボフルランは良好な弛緩作用を示した.しかし,気道刺激性があり吸入麻酔薬導入に向かないとされるイソフルランの高濃度曝露では,臨床知見と一致して,曝露開始時に一過性の気道収縮が認められた.静脈麻酔薬チアミラールは臨床上気道過敏性が亢進した患者には不向きとされてきたが,本モデルにおいても濃度依存性に一過性の気道収縮を認め,臨床知見を裏付ける結果となった.静脈麻酔薬プロポフォールはこのモデルにおいても良好な気道平滑筋弛緩作用を示し,臨床においても安全に使用できると考えられる.今後は,これらの現象を構築したパッチクランプシステムを用い,チャネルレベルでの機序解明につなげたいと考えている.前年度より引き続いて行ってきた長期タバコモデルにおける吸入麻酔薬の反応性の相違について研究を終了した。現在は,気道過敏性モデルとして,異種卵白抗原であるオバラミンで感作したモルモットを用い,吸入麻酔薬セボフルランとイソフルランの高濃度急激暴露の影響を観察している。一般的に吸入麻酔薬は強力な気道平滑筋弛緩作用をもち,内科治療抵抗性の喘息重積発作に用いられるほどである。しかし,ある種の吸入麻酔薬には気道刺激性が高いものもあり,吸入麻酔による麻酔導入法では,喘息発作あるいは喉頭痙攣を誘発する可能性がある。昨年度は,どのような吸入麻酔薬にそのような作用が強いのかを観察し,それがどのような機序によって起こるのかを解明してきた。現在,本邦では吸入麻酔薬デスフルランの臨床治験が順調に進んでいる。本薬剤は,セボフルランはもちろんイソフルランよりも強力な気道刺激作用があることが分かっており,本モデルによる気道刺激作用の機序解明は今後の臨床使用において安全性向上に寄与すると考えられる。現時点では,気道からの迷走神経求心性細胞の活動を電気生理学的方法(パッチクランプ法)によって測定することにより,吸入麻酔薬による気道刺激作用を解明しようと試みている。具体的には,気管の内側に色素を注入し,それによって求心性に染まった細胞の電気活動を観察している。高濃度の吸入麻酔薬暴露によって,気道過敏性モデルの迷走神経求心性細胞の活動がより活発であるとするならば,それが機序の一つとなり,また臨床的にはその活動を抑制する,あるいはそこから放出されるアセチルコリンの作用を遮断するようは手段をとれば,より麻酔の安全性が向上すると考えられる。本研究は,気道過敏性を伴った患者に対する吸入麻酔薬の影響とその機序について,代用動物モルモットを用いて検討したものである。長期間タバコを曝露したことによる肺気腫モデルにおいてセボフルランは弛緩抵抗性を示した。機序として平滑筋組織の弛緩抵抗性が明らかにされ,さらに細胞内Ca^2+濃度の低下が減弱し,カルシウムチャネル活性の柳制が減弱した。本研究は,吸入麻酔薬の効果が弱い疾患における細胞レベルでの機序を解明したものであり,臨床使用上重要な示唆を与えるものである。一方,喘息などの気道過敏性が亢進した可逆性疾患での検討も行った。異種蛋白オバラミンに感作させたモルモットにおいて,吸入麻酔薬セボフルランとデスフルランを曝露し,気道過敏性の変化について観察した。

気道刺激性が強いといわれるデスフルランで気道収縮が起き,その機序として,タキキニン受容体の刺激作用が関与していることが示唆された。その中でも,TRPA1受容体,つまりirritant gas receptorと呼ばれる受容体の刺激作用が関与していると考えられ,今後デスフルランが臨床応用される際にも,気道系合併症軽減につながる基礎的データを与えたことになると考えられる。
散策行動における意思決定アフェクタの可視化に関する研究

本研究の目的は,旅行先で観光するときの行動(以下,散策行動と呼ぶ)において,人間の行動意思決定に作用した意思決定アフェクタを記述する代わりに可視化することで,人間の行動意思決定メカニズムを解明することである.人間が行動意思を決定するメカニズムを解明するには,1情報収集,2行動案の考案・比較,3行動決定というプロセスを細かく分析する必要があるが,本研究において「1情報の収集」は,過去にその地を訪れた先人達の散策行動ログを分析することで獲得し,「3行動決定」後の個人の散策行動はスマートフォンを携帯した被験者から収集する.1と3の関係を解析することで1から「2行動案の考案・比較」を経由して3に影響を及ぼした意思決定アフェクタを推定する.本年度の研究では,以下の成果が得られた.【意思決定アフェクタ可視化アプリ開発】昨年度の研究成果である散策行動ログの解析を利用して得られる観光スポット間のリンク強度を意思決定のアフェクタになり得る要素と仮定して,それらをスマートフォンの地図アプリ上に可視化するシステムを開発した.具体的には,意思決定を促す表示方法としてリンク強度をオススメ観光スポットへの矢印の太さで表現し,その提示効果を検証するためのアプリケーションを開発した.【フィールドテストの実施】上記アプリケーションを利用して実際の散策行動における意思決定アフェクタの効果を検証するための実地試験を行った.具体的には長崎国際観光コンベンション協会(長崎県長崎市)と共同でまち歩きイベント「コラボさるく」を企画・実施し,一般の参加者を募り実験を行った.実地試験における行動ログや事後アンケートにより,お薦めスポットへのリンクを可視化することは,次の目的地決定に影響を及ぼすことがが確認できた.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,旅行先で観光するときの行動(以下,散策行動と呼ぶ)において,人間の行動意思決定に作用した意思決定アフェクタを記述する代わりに可視化することで,人間の行動意思決定メカニズムを解明することである.人間が行動意思を決定するメカニズムを解明するには,1情報収集,2行動案の考案・比較,3行動決定というプロセスを細かく分析する必要があるが,本研究において「1情報の収集」は,過去にその地を訪れた先人達の散策行動ログを分析することで獲得し,「3行動決定」後の個人の散策行動はスマートフォンを携帯した被験者から収集する.1と3の関係を解析することで1から「2行動案の考案・比較」を経由して3に影響を及ぼした意思決定アフェクタを推定する.本年度の研究では,以下の成果が得られた.【意思決定アフェクタ可視化アプリ開発】昨年度の研究成果である散策行動ログの解析を利用して得られる観光スポット間のリンク強度を意思決定のアフェクタになり得る要素と仮定して,それらをスマートフォンの地図アプリ上に可視化するシステムを開発した.具体的には,意思決定を促す表示方法としてリンク強度をオススメ観光スポットへの矢印の太さで表現し,その提示効果を検証するためのアプリケーションを開発した.【フィールドテストの実施】上記アプリケーションを利用して実際の散策行動における意思決定アフェクタの効果を検証するための実地試験を行った.具体的には長崎国際観光コンベンション協会(長崎県長崎市)と共同でまち歩きイベント「コラボさるく」を企画・実施し,一般の参加者を募り実験を行った.実地試験における行動ログや事後アンケートにより,お薦めスポットへのリンクを可視化することは,次の目的地決定に影響を及ぼすことがが確認できた.本研究の目的は,旅行先で観光するときの行動(以下,散策行動と呼ぶ)において,人間の行動意思決定に作用した意思決定アフェクタを記述する代わりに可視化することで,人間の行動意思決定メカニズムを解明することである.人間が行動意思を決定するメカニズムを解明するには,1情報収集,2行動案の考案・比較,3行動決定というプロセスを細かく分析する必要があるが,本研究において「1情報の収集」は,過去にその地を訪れた先人達の散策行動ログを分析することで獲得し,「3行動決定」後の個人の散策行動はスマートフォンを携帯した被験者から収集する.1と3の関係を解析することで1から「2行動案の考案・比較」を経由して3に影響を及ぼした意思決定アフェクタを推定する.本年度の研究では,以下の成果が得られた.【散策行動ログの解析】大規模画像データベースFlickrで公開されている写真を大量に収集し,写真に記録されている撮影位置や撮影日時,ユーザIDを利用して,観光スポットを推定する手法を確立した.また,観光スポット間のリンク強度を解析する手法についても開発した.過去により多くの観光者が移動した経路については,強いリンク強度を推定する手法を開発した.さらに,リンク強度を利用して,各観光スポットに対して「ハブスポット」,「収束スポット」,「発散スポット」などの属性を推定する手法を開発した.【ランドマーク認識】散策行動時に撮影されるランドマークを認識する手法を開発した.大規模画像データベースFlickrで公開されている写真を大量に収集し,写真に付与されている対象のラベル特徴と写真の画像特徴間の関係を解析しておくことで,ラベルが未知の写真に対しても,ラベルを推定することができるようになった.

これにより,観光者が散策行動時に興味を持った対象を推定できるようになった.今年度の目標は,大規模画像データベースから収集されるタグ付き画像を解析し,散策行動に関する情報を抽出することであり,それに関する成果が概ね得られている.また,次年度以降に実験を実施する環境についての準備も進んでいる.本年度の研究により得られた先人たちの観光行動ログを観光者に提示して,観光行動の意思決定に及ぼす影響を実験を通して考察する.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
α-Synucleinのリン酸化を制御する新規蛋白PRAPの同定と凝集機序の解析

平成18年度は、平成17年度の成果をふまえ、レビー小体の主要な構成蛋白でありPRAPによりリン酸化制御を受けるα-synucleinの凝集機序を解明するために、α-synucleinの結合蛋白でありレビー小体のコア部分の構成蛋白synphilin-1を高発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作製し、免疫組織学的な検索を行った。神経細胞の軸索においてsynphilin-1の蓄積が認められたもののレビー小体などの封入体を形成するものではなかった。行動解析では現在までのところ明らかな異常は認められなかった。さらにsynphilin-1 Tgマウスにおいて、プロテアソームあるいはリソソームを抑制した状態で、synphilin-1の免疫組織学的検討を行い、封入体の検索を行なった。共焦点レーザー顕微鏡を用いて、蛋白質の局在を検討したところ、synphilin-1を培養細胞内に共発現した状態で、プロテアソームもしくはリソソームを阻害すると核周囲にリング状構造を呈する凝集体としてsynphilinー1が存在することが明らかとなった。この構造の由来をビメンチンやlamp1を指標に検討したところアグレソームではなく、リソソームであると考えられた。高発現した神経細胞内のsynphilin-1の超微細構造を現在電子顕微鏡で観察中である。またプロテアソームもしくはリソソームを阻害する条件下で細胞にsynphilin-1を発現させると不溶性分画に回収されるsynphilin-1の量が増加することが明らかになった。プロテアソームあるいはリソソームの機能不全がsynphilin-1の蓄積並びに凝集の引き金になるものと考えられ、従来レビー小体形成と深く関わり、PRAPが制御するα-synucleinのリン酸化修飾以外の機序が凝集体形成に関与している可能性が考えられた。平成17年度は、PRAPによるα-synuclein (Syn)の細胞内局在の変化と凝集体形成に関する研究をさらに進める目的で以下のとおり実施した。(1)遺伝子導入によりPRAPを過剰発現させた場合、siRNAを用いてPRAPの内在性の発現をノックダウンした場合、内在性にPRAPを発現している場合、のそれぞれについてTET投与によりSynを発現させ、チロシン125のリン酸化、ユビキチン化および分解過程を、免疫沈降法とウエスタンブロッティング法で経時的にPulse-Chase解析を行った。その結果、Synのリン酸化はPRAP発現量依存性に抑制されたがユビキチン化、分解過程には影響を及ぼさなかった。明らかな凝集体形成は認めなかった。(2)遺伝性パーキンソン病の原因遺伝子であるparkin、UCHL-1、DJ-1、PINK1をそれぞれ共発現させた場合、Synのチロシンリン酸化にはどの蛋白も影響を及ぼさず、parkinとの共発現にて分解が促進される傾向があった。(3)凝集体形成過程の解析のためSyn結合蛋白質synphilin-1のトランスジェニックマウス3系統を確立し、解析を進めている。(4)Syn過剰発現の性質を有するマウス胚性幹細胞(ES細胞)由来の新親パーキンソン病細胞モデルの確立に成功した。この細胞を用いて凝集体形成過程や細胞死の解析を行う予定である。このようなデータの結果を踏まえ最終年度となる来年度は、新規パーキンソン病細胞モデル、トランスジェニックマウスを用いSynの分解や不溶性蛋白質の出現について解析を行う。最終的にはパーキンソン病、多系統萎縮症患者及び対照患者の剖検脳切片のPRAPの発現量と分布、蓄積しているSynのリン酸化や断片化状態を、細胞質内、核内それぞれについて解析する。
三元合金化による新しい歯科鋳造用チタン合金の開発

本研究の目的は、機械的性質や耐食性に優れた新規チタン合金を開発することである。現在までに、Ti-Cu, Ti-Cr二元合金に着目し、さらなる諸物性を改善する目的で三元合金化を含めた検討を行い、Ti-Cu, Ti-CrをベースにTi-Cu-Pd, Ti-Cu-Cr三元合金を考案した。昨年までの研究結果において、試作Ti-10.0Cu-Cr合金の鋳造性は、Cr添加による三元合金化により低下することを明らかにした。昨年に続き、本年度Ti-10.0Cu-Pd合金の鋳造性を評価したところ、Pd添加(1.0, 3.0, 5.0, 7.5, 10.0mass%)による鋳造性の低下は認められず、Ti-Cu-Cr系とは異なる傾向が確認できた。鋳造システムは異なるものの、既存の歯科用合金(金銀パラジウム合金)と比較しても、本研究に使用したパターン形状では差異は認められなかった。元来、耐食性に優れると言われてきたチタンおよびチタン合金が.口腔内環境の条件(フッ化物配合歯面塗布剤や洗口剤)により、容易に腐食が進行し金属イオンの溶出や金属の変色が起こると言われている。そこで、フッ化水素酸を生成する酸性フッ化ナトリウム水溶液と過酸化水素中での試作Ti-Cu, Ti-Cr二元合金の変色を調べた。過酸化水素を含む溶液中への浸漬前後の変色度(色差)は、Ti-Cu(10mass%), Ti-Cr(20mass%)合金ともに10以下の値を示し、変色の程度は小さい傾向を示した。一方、フッ化ナトリウムを含む溶液では、Ti-Cu合金は10以上の変色を認めたが、Ti-Cr合金はほんのわずかな変色であった。チタンとクロムをベースとした合金は、フッ化水素酸と過酸化物の環境下でも変色は少なく、良好な機械的性質をもち合わせることからも、歯科鋳造用チタン合金開発においてのマーカーとなることが示唆された。Ti-Cr二元合金が耐食性や機械的性質に優れているが、三元合金化による検討では、Ti-Cu-Cr系はこれらの特性は良好であることからも鋳造性の改善が可能となれば、十分に臨床応用できると思われる。チタン銅(10%含有)合金が、チタンの融点低下ならびに研削性向上の観点から有用なことは既に報告している。しかしながら歯科鋳造用として臨床応用するには機械的性質、特に延性の改善が必須である。研究代表者らは現在までに数種類の添加元素に着目し、三元合金化による改善を試みてきた。なかでもチタン銅(10%含有)合金にクロムやパラジウムを数%添加した試作合金鋳造体の機械的性質を評価したところ、延性の向上が認められたが何れも34%程度であった。本年度においては、さらなる延性の改善を目的とし、パラジウム添加量を増加させた試作合金の特性評価を行った。これまでの研究成果からパラジウムの添加量が増すにつれ伸びの増加が著明であったことに着目したことによる。パラジウム添加量を7.5mass%、10.0mass%とし、Ti-Cu-Pd三元合金を溶製し、歯科鋳造法により試料を作製した。パターンの作製には、本年度申請設備により購入したワックススポットで作製することにより試料作製の省力化を図った。引張試験の結果から、パラジウム添加量7.5%(Ti-10.0Cu-7.5Pd合金)および10.0%(Ti-10.0Cu-10.0Pd合金)鋳造体の引張強さはそれぞれ885MPa,893MPaであった。また、0.2%耐力はそれぞれ736MPa,735MPaであった。既報の結果(1.0,3.0,5.0%添加試料およびTi-Cu二元合金)と比較すると、それぞれの強さに変化は認められなかった。伸びは、7.5%添加試料で4.5%、10.0%添加試料で3.5%を示し、Ti-Cu二元合金の値と比較し有意に大きな値を示した。以上の結果よりTi-10.0Cu合金の延性の低下は、パラジウムの添加により強度を低下させることなく、改善されることが明らかとなった。チタンへのパラジウムの添加により耐食性も向上するとの報告がある。次年度は、さらなる添加元素について検討するとともに、耐食性評価を行う予定である。研究代表者らは昨年度、パラジウム添加量7.5%(Ti-10.0Cu-7.5Pd合金)および10.0%(Ti-10.0Cu-10.0Pd合金)としたTi-Cu-Cr三元系合金を試作し、機械的性質評価を行ったところ、延性の向上を認め歯科臨床に使用する上での充分な機械的性質を具備するものと報告した。本年度においては、現在までに考案した合金(Ti-10.0Cu-Cr三元系およびTi-Cr二元系)を臨床応用する上で重要な鋳造性の評価を主に行った。鋳造性の評価は、メッシュパターン鋳造体の鋳込み率を、鋳込まれたメッシュの交点の数をカウントし、元のメッシュパターンの交点数で除した値をパーセントで求め鋳込み率としてした。

その結果、Ti-10.0Cu-Cr三元系合金鋳造体では、Cr添加量(1.0,3.0,5.0,7.5,10.0mass%)にかかわらず、鋳込み率は5060%の範囲であった。一方で、Ti-Cr二元系(Cr:15.0,20.0mass%)では、90100%と高い鋳込み率を示した。今回は、鋳造条件をすべて同一にして行ったため、Ti-10.0Cu-Pd系では低い鋳込み率を示したと考えられるので、異なる鋳造条件での評価も行う予定である。本研究の目的は、機械的性質や耐食性に優れた新規チタン合金を開発することである。現在までに、Ti-Cu, Ti-Cr二元合金に着目し、さらなる諸物性を改善する目的で三元合金化を含めた検討を行い、Ti-Cu, Ti-CrをベースにTi-Cu-Pd, Ti-Cu-Cr三元合金を考案した。昨年までの研究結果において、試作Ti-10.0Cu-Cr合金の鋳造性は、Cr添加による三元合金化により低下することを明らかにした。昨年に続き、本年度Ti-10.0Cu-Pd合金の鋳造性を評価したところ、Pd添加(1.0, 3.0, 5.0, 7.5, 10.0mass%)による鋳造性の低下は認められず、Ti-Cu-Cr系とは異なる傾向が確認できた。鋳造システムは異なるものの、既存の歯科用合金(金銀パラジウム合金)と比較しても、本研究に使用したパターン形状では差異は認められなかった。元来、耐食性に優れると言われてきたチタンおよびチタン合金が.口腔内環境の条件(フッ化物配合歯面塗布剤や洗口剤)により、容易に腐食が進行し金属イオンの溶出や金属の変色が起こると言われている。そこで、フッ化水素酸を生成する酸性フッ化ナトリウム水溶液と過酸化水素中での試作Ti-Cu, Ti-Cr二元合金の変色を調べた。過酸化水素を含む溶液中への浸漬前後の変色度(色差)は、Ti-Cu(10mass%), Ti-Cr(20mass%)合金ともに10以下の値を示し、変色の程度は小さい傾向を示した。一方、フッ化ナトリウムを含む溶液では、Ti-Cu合金は10以上の変色を認めたが、Ti-Cr合金はほんのわずかな変色であった。チタンとクロムをベースとした合金は、フッ化水素酸と過酸化物の環境下でも変色は少なく、良好な機械的性質をもち合わせることからも、歯科鋳造用チタン合金開発においてのマーカーとなることが示唆された。Ti-Cr二元合金が耐食性や機械的性質に優れているが、三元合金化による検討では、Ti-Cu-Cr系はこれらの特性は良好であることからも鋳造性の改善が可能となれば、十分に臨床応用できると思われる。
固形癌局所に浸潤、集積しているT細胞の抗原レセプター機能の試験管内再構築

固形癌に対して、癌特異的な免疫応答が存在しているか否かについては多くの議論があるが、今だに明確な回答はない。我々は、リンパ球集団に集積しているT細胞クローンを、TCR遺伝子についてのRT-PCRとSSCP法を組み合わせる方法で検出するシステムを確立した。このシステムを用い、ヒトの子宮または卵巣腫瘍で検討を行ったところ、抗原特異的T細胞の免疫応答が存在していることが明らかとなった。この点をふまえ、本研究では、癌局所に浸潤しているT細胞が使用しているTCR遺伝子のα鎖とβ鎖をクローンニングし、試験管内で別の細胞に遺伝子移入することで、抗原認識機能の再構築を行うことを目的とした。本年度は以下のことを明らかにした。1.Balb/cマウスとP911腫瘍の系を用い、腫瘍局所に浸潤しているT細胞クローンを、すでに確立してあるRT-PCR/SSCP法で検討したところ、T細胞はオリゴクローナルに浸潤していることが判明した。使用しているTCR遺伝子は、β鎖についてはBJ2S1が圧倒的に多かった。2.単一細胞内でTCRのα鎖とβ鎖を組み合わせる手法を完成させることを当面の目的とした。そこで、浸潤T細胞を単一細胞にした後、その単一細胞内にて、TCR遺伝子のRT-PCRを行い、α鎖とβ鎖を連結させる基礎的検討を行った。
グラム陽性細菌のクォーラムセンシングを標的とした新規抗菌剤の開発と応用

グラム陽性病原細菌の多くは、環状ペプチドを自己誘導因子"クォルモン"とする菌密度依存的制御機構(クォーラムセンシング: QS)により病原性の発現を制御している。本研究では、グラム陽性細菌の抗感染症剤の開発を目指したQS阻害剤の創製研究を行った。その結果、既知の糸状菌二次代謝産物ambuic acidが、腸球菌、ブドウ球菌、リステリア菌の環状ペプチドクォルモンの生合成を10μMレベルで阻害し、腸球菌においては病原因子であるゼラチナーゼの生産、ブドウ球菌においては病原因子であるヘモリシンの生産を阻害することを見出した。腸球菌Enterococcusfaecalisの病原因子の一つと言われるゼラチナーゼの生産は、GBAPと命名された環状ペプチドをオートインデューサーとしたクォーラムセンシング(QS)により制御されている。GBAPとその生合成酵素FsrB、GBAPのセンサーキナーゼFsrCはfsr遺伝子群にコードされており、このQS制御系はfsr制御系と呼ばれている。我々はこれまでに、(1)FsrBによるGBAPの生合成、(2)FsrCによるGBAPのシグナリング、この2つを阻害のターゲットポイントとするクォーラムセンシング阻害剤を天然物からのスクリーニングおよびドラッグデザインにより開発し、新しいタイプの抗菌剤を創製することを目指した研究を行ってきた。そして、これまでにシアマイシンという放線菌の生産するペプチド性抗生物質が、FsrCによるGBAPのシグナリングを生育阻止濃度以下で阻害することを見出した。本研究では、(1)のFsrBを標的としたQS阻害物質創製に注力した。糸状菌二次代謝産物を中心にスクリーニングし、既知抗真菌物質ambuicacidが腸球菌のQSを10μMレベルで阻害することを見出した。Ambuic acidは、FsrBによるGBAP前駆体(FsrD)のプロセシングを阻害し、その結果、GBAPの生産が阻害され、QSが阻害されていることが判明した。またAmbuic acidは、同様に黄色ブドウ球菌のQSシグナルであるAIPやリステリア菌のQSシグナルであるLsrDの生合成も阻害し、ブドウ球菌においてはQSにより誘導されるヘモリシンの生産も抑制することが示された。今後、本物質をリード化合物としてより活性の高い分子を育種することで、抗感染症剤として有効利用可能な化合物の作出ができると期待される。(1)においては、FsrBを標的とするQS阻害物質として、既知の糸状菌二次代謝産物ambuic acidが腸球菌のQSを10μMレベルで阻害することを見出した。(2)においては、GBAPの7残基目のPheが受容体FsrCとの結合に、10残基目のTrpがGBAPの立体構造維持に重要であることを見出した。またFsrCのTyr-112がシグナル伝達に重要な役割を果たしていることも見出した。今後、これらの構造機能情報を基にGBAPアンタゴニストを創製していけるものと考えている。
選択的物質変換を目的とする高分子光増感剤の開発

本研究では、光増感剤周辺の環境を高分子により制御した「高分子光増感剤」の開発を行っている。本年度は、光増感活性を外部因子(温度・溶媒極性)により制御できる高分子光増感剤を開発した。1.ポリN-イソプロピルアクリルアミド(polyNIPAM)に三重項増感剤であうベンゾフェノン(BP)を共重合させた高分子光増感剤を開発し、ポリマー濃度およびポリマーを構成するNIPAM/BP比に対する、ポリマーの相転移挙動および光酸素化活性の変化にを調べた。本ポリマーは、温度変化にともなうポリマーの構造変化を利用して、光酸素化反応の活性を温度により制御できる。特に、NIPAM/BP比が大きなポリマーを高濃度で用いた場合、低温域において著しい活性の増加が見られること、さらに高温域において著しい活性の減少が見られることを明らかにし、温度変化に対して極めて鋭敏な活性変化を示す光増感剤として機能することを明らかにした(11.研究発表)。2.親水的なポリアクリル酸および疎水的なポリメタクリル酸メチルの共重合体にBPを固定化した両親媒性高分子光増感剤を開発した。本ポリマーは、溶媒極性の変化にともなうポリマーの構造変化を利用して、光増感活性を制御することが可能である。本ポリマーをベンゼンおよびクロロホルム中で馬いた場合、親水性ポリマー部分の強い凝集により著しい活性の減少が見られる。一方、メタノール中では疎水性ポリマー部分が弱く凝集し、ポリマー内部に疎水的な空間を形成することにより著しい活性の増加が見られることを明らかにし、ポリマーの構造変化により光増感活性を自在に制御できることを見出した。平成19年度は、光増感活性を外部因子(温度・pH)により制御できる高分子光増感剤を開発した。1.ポリN-イソプロピルアクリルアミド(polyNIPAM)に三重項増感剤であるベンゾフェノン(BP)を共重合させた高分子光増感剤を開発し、ポリマー濃度およびポリマーを構成するNIPAM/BP比に対する、ポリマーの相転移挙動および光酸素化活性の変化を調べた。特に、NIPAM/BP比が大きなポリマーを高濃度で用いた場合、低温域において著しい活性の増加が見られること、さらに高温域において著しい活性の減少が見られることを明らかにし、温度変化に対して極めて鋭敏な活性変化を示す光増感剤として機能することを明らかにした。2.三重項増感剤であるBPを、NIPAMおよびジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAM)の共重合体に固定化した高分子光増感剤を開発した。本高分子は、温度およびpHにより光酸素化活性を制御することが可能である。この機能は、温度変化にともなうNIPAM部位の相変化と、DMAPAM部位のプロトン/脱プロトン化により発現されることを明らかにした。これらの研究成果は、アメリカ化学会および日本化学会にて発表しており、いずれも学術論文として現在投稿中である。
BOTT-DUFFIN逆行列を用いたアクティブ制御構造の解析と創生

昨年度までは,本研究課題名のもとに建築構造物の変位モード制約型地震応答制御解析に対するBOTT-DUFFIN逆行列の応用に取り組んできた。今年度は,振動中に異なる構造体,あるいは構造要素に接触が生じる接触振動問題の解析手法としてBOTT-DUFFIN逆行列を応用し,初期変位を与えた2自由度バネマスモデルの接触を伴う自由振動に関する簡単な数値解析例を通して,基礎的な接触振動特性と接触問題に対する解析手法としての有効性を示した。その結果,反撥係数に伴う接触振動特性と接触→非接触→接触→...を繰り返す接触振動の挙動を追跡することができた。本解析手法は,接触状態が移行する度に運動方程式は変えずに制約条件だけを変えればよく,同時に接触力の評価ができ,その接触力を接触・非接触の判定に用いることができるという点に接触問題に対する解析法としての有用性があることを示した。BOTT-DUFFIN逆行列を用いた本解析手法の今後の展開としては,基礎の浮き上がりを考慮した地震応答解析や,過大地震入力を受ける免震建物の擁壁と免震層の接触を伴う地震応答解析などへの展開とその複雑な動的挙動の解明に対して期待することができる。最後に,日本計算工学会第1研究分科会(形態非線形問題の調査・研究)における研究成果と本科学研究補助金による研究成果を書籍(ボット・ダフィン逆行列とその応用)としてまとめ,コロナ社より出版予定である。まず,建築構造物の変位モード制約型地震応答制御解析に対して,BOTT-DUFFIN逆行列を応用した。1次モード形状と2次モード形状を単独の制約条件とした場合の制御特性に関する著者らの知見に基づき,各々の固有モード形状を満足する制御力の任意の重み付けで合成した制御力を創生する複数固有モード制御の考え方を提案し,解析結果によりその制御合理性を示した。また,2次モードの重み係数による制御力と応答低減効果のトレード・オフの関係,およびアクティブ制御力の駆動時間遅れによる制御効率低下について数値解析例を通して明らかにした。次に,ハイブリッドマスダンパーの制御則に対してBOTT-DUFFIN逆行列を応用し,数値解析例を示した。制約条件については,主構造とTMDとが擬似的に共振状態を保持するように主構造の最上階とTMDとの変位比を想定することを提案した。すなわち,TMD応答と主構造の最上階応答が常に4分の1周期の時間遅れで任意の応答比を保持するための制約条件式を示し,その際の制御効果と制御力について評価を行った。また,応答比を大きくしても,入力地震動によっては主構造の応答が低減されない場合があり,応答比の最適値が存在することを示している。最後に,振動中に異なる構造体,あるいは構造要素に接触が生じる接触振動解析に対してBOTT-DUFFIN逆行列を応用し,その理論の定式化を示した。制約条件を満足するための内力が制御問題では制御力となり,接触問題では接触力として評価できることを示した。
ＳＵＭＯ転移反応におけるダイナミズムの精密解析と生物種特異性の解明

様々な細胞機能の調節に重要な役割を担っているSUMO化翻訳後修飾は、3種類の酵素(活性化酵素E1、結合酵素E2、リガーゼE3)によって触媒される。E2は、SUMO、E1、E3及び標的タンパク質と、順次、一過的に相互作用してSUMO化を仲介する中心的役割を担っているが、反応機構の詳細は不明である。本研究では、E2には親和性の異なる2つの独立したSUMO結合部位が存在することを発見するとともに、E1からE2へのSUMO転移反応の分子機構を解明した。SUMO化翻訳後修飾は、活性化酵素E1 (SAE1/SAE2ヘテロダイマー)、結合酵素E2、リガーゼE3による3段階の反応を経て、標的タンパク質のLys残基とisopeptide結合を生じる。これら3種類のタンパク質およびSUMOは生物種を問わず高い相同性を示すにもかかわらず、生物種の異なる組み合わせではSUMO化反応の効率が著しく低下する。興味深いことに、イネのSUMO化反応系でE2だけを酵母由来E2に置換すると反応効率が低下するだけだが、酵母のSUMO化反応系でE2をイネ由来E2に置換するとSUMO化反応が全く進行しなくなる。本年度は、E1の構成因子SAE2のC末ユビキチン様フォールドドメインUFDとE2の相互作用に着目して、SUMO化反応における生物種特異性の原因を探索した。まず、等温カロリメトリー(ITC)法を用いてE2 (イネrE2と酵母yE2)とUFD (イネrUFDと酵母yUFD)の複合体形成を解析した。この結果、複合体形成能はrE2-rUFD (Kd=1.21 microM) > yE2-yUFD (2.34 microM) > yE2-rUFD (8.97 microM)で、酵母E2とイネUFDは親和性が低下するものの複合体を形成することが明らかになった。一方、イネE2と酵母UFDは複合体を形成しないことが判明した。続いて、rE2-rUFD複合体の結晶構造を決定して分子認識機構を解析した。既報のyE2-yUFD複合体の分子認識機構との詳細な比較検討から、SUMO化反応における生物種特異性の原因を構造生物学的見地から解明した。また、E2とSUMOのNMR相互作用解析から、イネE2には親和性は弱いが特異的な第3のSUMO結合部位が存在する新たな知見を得た。一連の反応過程においては、3種類の酵素(E1、E2、E3)およびSUMOがダイナミックに相対的な空間配置を変化させることが示唆されるが、分子機構の詳細は不明である。我々は、E2には従来報告されている高親和性のSUMO結合部位(第1結合部位)に加えて、低親和性のSUMO結合部位(第2結合部位)が存在することを発見した。さらに、第2結合部位は、E1からE2へのSUMO転移反応において重要な役割を担っていることを明らかにした。本年度は、イネ由来の天然型E2とSUMOの複合体、および、第1結合部位のSUMO結合能を欠損した変異E2とSUMOの複合体のX線結晶構造解析を行った。前者および後者の詳細な構造解析から、それぞれ、第1結合部位および第2結合部位におけるSUMO認識機構を原子レベルの分解能で解明することが出来た。昨年度に決定した天然型E2とE1の構成因子であるSAE2のC末ユビキチン様フォールドドメインUFDの複合体の結晶構造と比較すると、第1結合部位に結合したSUMOはUFDと空間を共有しており、両者がE2の同じ領域に競合的に結合することが明らかになった。一方、第2結合部位に結合したSUMOはUFDのE2への結合を阻害しない。これらのことから、UFDの結合を介して形成されるE1-E2複合体に対してSUMOはE2の第2結合部位に結合するものと考えられる。さらには、このE1-E2-SUMO三重複合体構造は、E1からE2へのSUMO転移反応の中間体構造をミミックすると考えられる。SUMO結合酵素E2に存在する2つのSUMO結合部位(高親和性の第1結合部位と低親和性の第2結合部位)のそれぞれにおけるSUMO相互作用を精密に解析するため、第1結合部位の結合能を欠損したE2[R18A/K19A]と第2結合部位の結合能を欠損したE2[K75A/S90A/T92A]について等温カロリメトリー(ITC)法による熱力学解析を行った。

この結果、SUMO結合の熱力学パラメータは、第1結合部位でKd = 20.3 uM、dH = -1549 cal/mol、dS = 16.3 cal/mol/K、第2結合部位でKd = 826 uM、dH = -7677 cal/mol、dS = -11.6 cal/mol/Kであった。さらに、天然型E2と上記2種類の変異体について、E1からE2へのSUMO(T)チオエステル転移反応の効率を測定した結果、E2[K75A/S90A/T92A]では転移反応が劇的に阻害されたことから、第2結合部位におけるSUMO-E2相互作用の機能的重要性が証明された。SUMO活性化酵素E1の構成因子SAE2のC末ユビキチン様フォールドドメインSAE2(UFD)について溶液NMR解析を行い、単体の立体構造を決定するとともに、E2認識領域を特定した。さらに、SAE2(UFD)-E2のITC解析の結果、SAE2(UFD)はE2の第1SUMO結合部位に1:1の結合比で結合し、Kd = 0.42 uM、dH = 1120 cal/mol、dS = 32.9 cal/mol/Kであることが明らかにされた。また、第1結合部位に結合したSUMO分子はSAE2(UFD)によって置換され、第2結合部位に移動することが明らかになった。これは、E1からE2へのSUMO転移反応の分子機構に関する我々の仮説の正当性を支持する結果である。本課題の目的は、E1からE2へのSUMO転移反応の分子機構を構造生物学的および熱力学的見地から解明することである。本年度は、E2とSAE2(UFD)の複合体についてX線結晶構造解析と熱力学解析を行い、生物種特異的なE2-UFD相互作用様式とSUMO化反応におけるE2-UFD相互作用の重要性を明らかにした。さらに、天然型E2-SUMO複合体、および、E2[R18A/K19A]-SUMO複合体についてもX線回折データを取得して構造の精密化を行っている。本年度は、E2とSUMOおよびSAE2(UFD)の相互作用についてNMR構造解析と熱力学解析を行い、SUMO転移反応の分子機構に関する我々の仮説の正当性を支持する実験結果が得られた。さらに、天然型E2-SUMO複合体、E2[R18A/K19A]-SUMO複合体、および、SAE2(UFD)-SUMO複合体の結晶化条件の探索にも目処が立った。イネ由来の天然型E2-SUMO複合体とE2[R18A/K19A]-SUMO複合体の結晶構造を決定し、分子認識機構の詳細を明らかにする。さらに、新たに得られたイネE2の第3のSUMO結合部位の機能的役割を明らかにし、E1からE2へのSUMO転移反応の分子機構を解明する。イネ由来の天然型E2-SUMO複合体、E2[R18A/K19A]-SUMO複合体、および、SAE2(UFD)-SUMO複合体の結晶構造を決定し、分子認識機構の詳細を明らかにする。酵母やヒト由来タンパク質を適宜利用して、SUMO転移反応における普遍性と生物種特異性を明らかにする。平成24年度は当初予定していた国際学会発表をキャンセルしたため残額(416,637円)が発生した。次年度は、特殊高額消耗品(安定同位体など)700千円、一般試薬消耗品420千円、国内旅費(成果発表)100千円、外国旅費(成果発表)300千円、合計1,520,000円の使用を見込んでいる。タンパク質のNMR解析では安定同位体標識タンパク質を、X線解析ではSeMetタンパク質を必要とするため、特殊高額商品の購入が必要となる。
ヒト卵巣顆粒膜細胞におけるERK、Akt活性化の機序の解明

卵巣顆粒膜細胞にはゴナドトロピン受容体が発現しており、下垂体から分泌されるFSH, LHといったゴナドトロピンに結合することにより細胞内へシグナルを伝達する。その結果、卵胞発育や排卵、黄体機能維持といった卵巣の主な機能が制御されていると考えられている。顆粒膜細胞におけるシグナル伝達経路の解析をするにあたり、細胞の入手が容易であるラット初代培養系での研究が先行していた。一方、ヒト細胞においては実験モデルの設定が難しいことから検討が進んでいないのが現状である。そこで今回われわれはヒト顆粒膜細胞腫由来の細胞株であるKGN細胞にFSH受容体を一過性遺伝子導入する実験系を確立し、この系を用いてヒト卵巣顆粒膜細胞におけるゴナドトロピン受容体活性化にともなうシグナル伝達経路の解析を試みた。KGN細胞にヒトFSH受容体をリポフェクション法で遺伝子導入することにより過剰発現を試みた。125-I FSHを用いた結合実験により内因性の受容体以外に遺伝子導入によって発現したと考えられた受容体が検出された。導入するDNA量などのリポフェクション法に遺伝子導入の条件を最適化し、もっとも効率が高い条件を設定した。遺伝子導入によって発現したFSH受容体に機能があるかを検討するため、FSHによって遺伝子導入細胞を刺激し、セカンドメッセンジャーである細胞内cAMP量を測定した。遺伝子導入細胞において細胞内cAMP産生が増加することが確認され、発現受容体が機能を有することが確認された。今後、この系を用いヒト顆粒膜細胞におけるERK, Aktといった細胞増殖やアポトーシス回避のシグナル伝達経路の詳細な解析を進める予定である。1.発現実験ヒト卵巣顆粒膜細胞不死化株(KGN細胞)にヒトFSH受容体を遺伝子導入し、受容体を過剰発現している細胞系を確立した。遺伝子導入の方法としてリン酸カルシウム法とリポフェクション法、エレクトロフォレーション法を比較したところ、導入効率ではリポフェクション法が優れていた。ヒトFSH受容体の発現量を125-Iで標識したFSHを用い計測したところ、リポフェクション法では一細胞あたり約5万分子の受容体の発現を認めた。G418による遺伝子導入細胞のスクリーニングを行い、恒常的にヒトFSH受容体を過剰発現している細胞株の樹立を試みたが、今日まで恒常的に受容体を発現している細胞株を獲得していない。2.ヒトFSH受容体の機能の解析遺伝子導入によって発現したFSH受容体が機能を有しているか確認するため、顆粒膜細胞をFSH刺激した。FSH刺激によるセカンドメッセンジャーの産生を確認するため、細胞内cAMPをRadio-immuno assayで測定したところ、添加するFSHの用量依存的な細胞内cAMP蓄積の増加が確認された。Inositol phosphateの産生をイオン交換クロマトグラフィーで検出したが、FSH刺激による変化は観察されなかった。3.FSH刺激による顆粒膜細胞の細胞内シグナル伝達系の変化を観察するため、estradiolなどのステロイド産生やリン酸化ERKやリン酸化Aktなどの活性化の検出を試みたが、今日までFSH添加による明らかな変化は観察されていない。
可視領域光電変換による直接充電が可能なマンガン酸化物レドックスキャパシタの開発

二酸化マンガンは可視光を吸収するが,光電流を観測した例はほとんどない。二酸化マンガンをナノシート化することで励起電子と正孔の再結合を抑制すれば可視領域光電変換が可能になる。一方,二酸化マンガンは疑似キャパシタンスによって電荷を貯蔵できる。本研究では,過マンガン酸のカソード還元により,二酸化マンガンナノシートの積層構造からなる薄膜をガラス電極上に作製し,薄膜の基本的な半導体物性を評価し,光電流を検出した。続いて高い電子伝導性を有するカーボンナノチューブとの複合化によって光電変換の効率アップに成功した。さらに二酸化マンガンの擬似キャパシタ特性と光電流の二機能化による光充放電プロセスを提案した。バルクのマンガン酸化物はd-d遷移により可視光を吸収するが,励起電子は直ちに正孔と再結合する。しかし,Mn酸化物をナノ化すれば量子サイズ効果により,再結合を抑制し,励起電子を光電流として回路に取り出すことができる。一方,Mn酸化物は水溶液中での可逆な酸化還元により動作するレドックスキャパシタ材料である。本研究の目的は,Mn酸化物ナノシートを基板となる電極上に積層させ,可視領域光電変換による直接充電が可能なレドックスキャパシタ材料を開発することである。具体的には,(1)Mn酸化物ナノシート積層構造を電気化学的に作製し,構造制御により最大光電変換効率を達成する,(2)Mn酸化物ナノシート積層構造を組み込んだキャパシタセルを製作し,高出力・大容量化を目ざす,(3)可視光照射によるセルの発電,および暗中での効率的な放電特性を引き出す。平成24年度は,まず,過マンガン酸からカソード形成した層状Mn酸化物フィルムの基礎的な半導体特性を調べた。Taucプロットより,バンドギャップは2.4eV(間接遷移),Mott-Schottkyプロットより,フラットバンド電位は+0.47Vであった。実際に可視光を断続的に照射しながら,電流応答を観測した。次に,カーボンナノチューブ(CNT)との複合化によって速い電子移動の実現を目ざした。その結果,Mn酸化物由来の光電流密度は約3倍になった。また,CNTとの複合化は暗中での疑似キャパシタンスの増大をもたらした。平成24年度の実績を受けて,1カーボンナノチューブ(CNT)を足場としてMn酸化物ナノシート積層構造を電気化学的に作製し,光電変換効率の向上を目ざす,2光照射による充電と暗下での放電を可逆的に行う。平成25年度の実績として,CNTとの複合化によって励起電子ー正孔間の再結合を抑制し,光電変換効率の大幅な向上を達成した。さらにこの光電変換過程に近赤外成分が寄与していることを発見した。この現象はCNT無しの場合は見られなかったことから,CNTの近赤外吸収の関与が示唆された。一方,光照射時に蓄えた電荷を暗下で放出することを試みたが,支持電解質のみでは光充電電流のみであった。ところが,臭化カリウムを添加するとわずかではあるが放電電流が加算された。マンガン酸化物(MnO2)は部分的に満たされたd軌道をもつため, d-d*遷移により可視光を吸収するが,光電流を観測した例は3件に限られる。この3件の共通点はMnO2のナノシート構造を使用している点であり,d-d*遷移で生じた励起電子と正孔の再結合を効果的に抑制した結果と推察される。平成2425年度に明らかにした1MnO2/カーボンナノチューブ(CNT)被覆電極の光電気化学特性,2MnO2/CNT被覆電極のレドックスキャパシタ特性を基に,平成26年度は,MnO2/CNTを被覆したFTO電極を正極に,活性炭(AC)電極を対極にしたハイブリッドセルを製作し,光照射により生じた電子をACの電気二重層に蓄える実験を行った。

光照射によって発生した電荷とその電荷から見積もったAC対極における電位変化は実測値と良く一致した。次に,KBr存在下,光照射によって生じた電荷を暗中で放電させることを試みた。すなわち,MnO2/FTO電極をKBr存在下で光照射すると,Br-の光酸化による光電流が生じる。次に暗中でカソード掃引すると,光生成したBr2の還元による電流が検出された。すなわち,光充電された電極から暗中で放電が起こったと理解される。さらに,MnO2/CNTよりも大きな光電変換効率を示す材料としてMnO2ナノシートとグラフェンの交互積層薄膜の作製を試みた。ここでは,まずポリカチオンをグラフェンシートにグラフトすることで正に帯電させ,負電荷をもつMnO2シートと電気化学的に複合化させた。26年度が最終年度であるため、記入しない。無機化学,電気化学,分析化学26年度が最終年度であるため、記入しない。層状マンガン酸化物薄膜の作製とキャラクタリゼーション,半導体特性,光電変換特性ならびにキャパシタ特性の解析は当初計画どおり遂行した。光電変換に関しては400nmの単色光照射においてMn酸化物系では最大の効率を示した。また,CNTを足場に用いたことによる効果が認められた。光アシストキャパシタとしての可能性を示唆するデータが得られた。カーボンナノチューブとの複合化,正孔捕捉剤の使用により,光電変換効率のさらなる向上を目ざす。Mn酸化物シェル/CNTコア構造に光を照射した際,7001000nmの光が光電流の増加に大きく寄与していることを発見した。p-n接合の形成が関係していると思われるが詳細なメカニズムについては今後考察する。7001000nmのみの光を与えることも考えている。光アシストキャパシタについては臭化カリウムの添加が必要であることが分かった。臭化物イオンの光酸化によるチャージされた電荷を放電過程でBr2が受容した結果と考えられる。しかしながら,可逆性があまりよくないため,臭化カリウムに代わる添加物質を探索する。さらに,より大きなキャパシタンスを与えるMn酸化物/ナノカーボンコンポジットの作製を続ける。・消耗品費の消費が計画どおり進まなかったため。・25年度の研究費と合わせ,ただちに使用する。見積もり誤差合算して使用する
アルツハイマー病治療薬候補NSAIDのアミロイドワクチンへの作用と抗炎症効果

NSAID誘導体によるAβ42産生の抑制作用は認められなかった。背景遺伝子を混合させたAPPトランスジェニックマウスはAβ蓄積を修飾する遺伝子群の収集には大変有効であった。候補遺伝子アプローチで炎症関連遺伝子の関与を調べたが、有意な関係は認められなかった。高齢者の血中CRPと認知機能の変化の関係は本研究機関では認められなかった。アルツハイマー病治療または予防薬として非ステロイド性抗炎症剤(NSAID)が注目されている。研究代表者らが2002年に細胞レベルの実験でアルツハイマー治療薬としての可能性を論文報告したR-flurbiprofenの第III相治験が米国の企業によって行われたが、アルツハイマー病の治療効果は認められなかった。この治験の失敗によって、我々が以前から述べているように、Aβ42産生抑制作用を含むNSAIDがもつメカニズムについて更なる検討の必要性が求められることになった。初代マイクログリア細胞にイブプロフェンを加え、マイクログリアの活性マーカーとPGE2産生量を測定した。我々が以前報告したマウス脳内アミロイド病理を抑制した時の脳内イブプロフェン濃度(約5uM)ではマイクログリアの活性マーカーは抑制されない一方、PGE2産生は有意に抑制された。このことはイブプロフェンは抗炎症作用を発揮しながら、有用であるとおもわれるマイクログリアの活性を阻害しないことを示唆する。抗炎症作用も含めたNSAIDのアルツハイマー病理に対する作用を明らかにしていくことで、より合理的な投与プロトコールや新規化合物の開発の提案を目指す。デイサービス利用者に対する非薬物療法介入研究では高感度CRPを測定している。最初の100人に対する6か月の介入が終了した現時点でのプレリミナリーな解析ではCRPと主要アウトカムの間に相関は認めていない。アルツハイマー病の中心病理であるアミロイド病理は炎症との関連が古くから指摘されているが、直接的な証拠に乏しいのも事実である。アルツハイマー病モデル動物(APPトランスジェニックマウス)を3つの異なるマウスストレインを23世代交配し、背景遺伝子によるアミロイド蓄積への影響を調べた。我々はこれまでにDBA由来の背景遺伝子が多いとB6またはSJL由来の背景遺伝子が多い個体よりもアミロイド蓄積量が3分の1程度になることを明らかにしている。アルツハイマー病の中心病理であるアミロイド病理の違いの原因について炎症系が含まれているか検討した。DBA、SJL、B6の純系マウスおよに、これらの背景遺伝子が混ざったアルツハイマーモデル動物の炎症関連遺伝子の発現量の差を測定した。我々が以前報告(Morihara Neuropsychopharmacokogy 2005)したα1-antichimotrypsinも含め現在までこのアミロイド蓄積を説明できる炎症関連分子は見つかっていない。新規アルツハイマー病治療薬としてのNSAID誘導体の共同研究を行っている。富山医科薬科大学竹内教授グループが合成したフッ素化NSAIDについては、そのR体のAβ42産生抑制作用を以前に報告した方法(morihara J Neurochem 2002)で調べた。現在のところ、Aβ42を特異的に抑制するという作用は見出されていない。高感度CRP高値がアルツハイマー病のリスクであるという縦断研究の報告がある。アルツハイマー病のバイオマーカーとして血中Aβに関する知見が蓄積しつつある。そこでデイサービス利用者114名を対象として高感度CRPと血液中Aβ40およびAβ42を測定したが、相関は認められなかった。異なる背景遺伝子もつアルツハイマーモデル動物を用いたアミロイド蓄積関連遺伝子の探索研究を継続した。昨年報告したように我々が以前報告(Morihara Neuropsychopharmacokogy 2005)したα1-antichimotrypsinも含め候補遺伝子アプローチではこのアミロイド蓄積の差を説明できる炎症関連分子は見つからなかった。今年度はアレイを用いた網羅的解析も行い、極めて強い関連を持つ遺伝子が特定された。この遺伝子の機能に炎症は含まれていない。Curcuminに抗アルツハイマー病効果があることが我々のグループの論文以降、いくつものグループから報告されている。Curcuminは多彩な作用を持つ化合物であり、その作用の一つに抗炎症作用がある。初代神経培養細胞にcurcuminを0.532uM添加したところBACEのmRNAおよび蛋白レベルでの発現が抑制された。BACEはアルツハイマー病脳に異常蓄積するタンパク質であるAβを産生するのに必要な酵素である。以前報告したcurcuminのマイクログリアに対する作用に加えBACEというAβ産生に直接作用する新規のメカニズムが示唆された。