hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家庭用エアゾール製品中の成分の室内挙動からみた健康リスク評価

家庭用エアゾール製品で使用されている化学物質の健康リスクについて評価する目的で,25.4m^3の30°Cに保った換気率0.16回/時間の人工気候室内の室内数点で噴射後に経時的に濃度測定をした結果,以下のことが明らかとなった。なお,家庭用エアゾール製品の成分は,「噴射剤」,「溶剤」,「有効成分」からなる。(1) LPG,ジメチルエーテル,およびイソペンタンなどの「噴射剤」は,約30分で室内でほぼ均一になった後は大きな濃度変化を起こさず,フタルスリン,レスメトリン,ペルメトリンなどの「有効成分」は,約30分で室内でほぼ均一になった後でも濃度減衰が続き10時間以内に検出下限以下に減衰した。「溶剤」はその中間的な挙動を示した。「噴射剤」,「溶剤」,「有効成分」の蒸気圧は,それぞれで,20°C25°Cで,おおよそ5004,000,30-50,1.0×10^<-5>mmHg以下であり,蒸気圧の違いが室内挙動に最も影響を及ぼしているものと考えられる。(2)室内で使用されるのこれらの化学物質の健康リスクを考える際して,蒸気圧が高い物質に関しては主に気中濃度に着目し,蒸気圧が低い物質に関しては気中濃度および床の表面濃度も考慮する必要があると考えられる。一般家庭で様々なエアゾール製品が用いられている。含有される成分は、「噴射剤」・「溶剤」・「有効成分」から構成され、それぞれの目的に応じて特に有効成分が異なっている。市販の11のエアゾール製品を用いて、室内温度30°Cの25.4m3の人工気候室の換気を止めた状態で5秒間噴霧し、含有成分の室内挙動の調査を行った。「噴射剤」としてLPG、ジメチルエーテル、イソペンタン、「溶剤」としてエタノール、トルエン、「有効成分」としてペルメトリン、フタルスリン、レスメトリン、ミリスチン酸イソプロピル、ディートが定量可能であった。5秒間の噴霧量はそれぞれの製品によって異なるが、おおよそ数gであった。各成分濃度は噴霧直後に一旦中央で最高値を示した後、わずかな気流にのって、噴霧から30分後にはほぼ均一化した。対象とした製品では、各成分の中央・床上1mでの最高濃度は、エタノール2.3ppm、トルエン1.3ppm、ペルメトリン64.0μg/m^3、フタルスリン24.5μg/m^3、レスメトリン2.6μg/m^3、ミリスチン酸イソプロピル189.7μg/m^3、ディート270.9μg/m^3であった。なお、温度の違いとして行った室内温度15°Cでの結果とは大幅な違いは認められず、また、換気による濃度低下が認められた。家庭用エアゾール製品から発生するエアロゾルの量・粒径などは、缶内圧、ノズルの口径、缶のかたむけ方、そして噴霧時間などに影響される。本調査の結果は、「噴射剤」成分の換気がなければかなり長期間にわたって大幅な濃度低下を示さないが、「有効成分」は急速に濃度が低下すること示すものであった。また「溶剤」は両者の中間的な挙動を示した。各成分の室内挙動の違いは、各物質の沸点あるいは蒸気圧の違いから、壁あるいは床への吸着の程度に違いが出たものと考えられる。(目的)一般家庭で様々なエアゾール製品が用いられているが、含有される成分は、「噴射剤」・「溶剤」・「有効成分」から構成され、それぞれの目的に応じて特に有効成分が異なっている。近年室内汚染問題が注目されているが、それらの物質の室内挙動について調査した報告例は少なく、実験室実験を行った。(方法)室内温度35°Cの25.4m^3(3.28m×3.46m×高さ2.25m :約6畳間)の人工気候室の換気を止めた状態で(換気率は0.16回/時間)、市販の11種類のエアゾール製品を用いて噴霧し、含有成分の室内挙動の調査を行った。

(結果)室内中央付近1mの高さで5秒間噴霧すると、対象とした製品では、各成分の中央・床上1mでの最高濃度は、噴射剤ではジメチルエーテル26ppm、LPG26ppm、溶剤ではエタノール2.3ppm、トルエン1.3ppm、また有効成分ではペルメトリン64.0μg/m^3、フタルスリン24.5μg/m^3、レスメトリン2.6μg/m^3、ミリスチン酸イソプロピル189.7μg/m^3、ディート270.9μg/m^3という結果が得られた。なお、温度の違いとして行った室内温度15°Cでの結果とは大幅な違いは認められず、一方、換気による濃度低下が認められた。(考察)「噴射剤」成分は換気がなければかなり長期間にわたって大幅な濃度低下を示さないが、「有効成分」は急速に濃度が低下すること示すものであった。また、「溶剤」成分は両者の中間的な挙動を示した。各成分の室内挙動の違いは、各物質の沸点あるいは蒸気圧の違いから、壁あるいは床への吸着の程度に違いが出たものと考えられる。
東アジア地域における食品安全法制の比較法的研究

本研究は、食品安全法制について、日本、中国、韓国の比較法研究を行う初めての試みである。一橋大学法学研究科所属(当時。現在は法政大学法学部所属)の高橋滋を研究代表とし、一橋大学の研究者が中心になり、中国人民大学、釜山大学の協力を得て、行政法・消費者保護法・刑事法の3領域で、日中韓3国それぞれの研究グループを構築し、各国研究グループの緊密な連絡の下に、東アジアの食品安全法制についての認識の共有と課題の抽出を行い、最終年度に東アジアの食品安全法制への政策的な提言を行うことを目指した。最終年度にあたる平成30年度は、当初の計画どおり、日中韓3国の研究グループが緊密に連携しつつ、1「領域別国際研究会」を、消費者保護法領域と刑事法領域は平成30年6月に東京(一橋大学)にて、行政法領域は同7月に釜山(釜山大学)にてそれぞれ開催し、2「成果報告国内研究会」を、同9月に「一橋大学政策フォーラム」として東京にて公開形式で開催し、最後に、33国の研究者が一堂に会する「全体成果報告国際研究会」を、同12月に北京(中国人民大学)で開催した。これらの緊密な研究交流の結果、日中韓の認識・課題の共有がなされ、その成果は、高橋滋・一橋大学法学研究科食品安全プロジェクトチーム共編『食品安全法制と市民の安全・安心』(第一法規、平成31年2月)として書籍化され、すでに刊行されている。本書は、1総論、2行政法からみた食品安全、3消費者保護法からみた食品安全、4刑事法からみた食品安全、5自治体からみた食品安全の5編(全14章)からなり、日本のみならず中国・韓国でも参考になるはずの食品安全法制についての具体的な政策提言を多数含んでいる。また、現在、本書の中国語版の刊行についての相談が始まっている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、日本、中国、韓国の研究組織との緊密な連携を図りつつ、(i)基礎作業の実施、(ii)各国での制度分析、共通認識の形成、(iii)キックオフ交流会、(iv)交流会を踏まえた各国制度分析の深化、を実施した。(i)基礎作業の実施として、各研究者において、参考文献・論文を用いて、研究課題の関連知識を得た。(ii)・(iii)研究期間の上半期は、各国の研究員による基礎作業、情報収集活動、制度分析を進め、その成果報告のため、平成28年12月10日、日本(一橋大学)にて、国際会議「東アジア地域における食品安全法制の比較法的研究」を開催した。出席者は、日本、韓国、中国の研究者総勢22名、通訳5名、スタッフ4名。全体会議における報告は、全体報告、中国報告(報告とコメント)、韓国報告(報告とコメント)、日本報告、の全6報告。全体会議においては、各報告者から、各国の制度につき報告が行われ、討論を行った(全体会議における報告、コメントについては、それぞれを原稿とし、雑誌に掲載する準備を進めている)。(iv)12月の研究会開催のあと、行政法、消費者保護法、刑法の各領域ごとに、各々の研究活動を進め、その成果を、平成29年3月18日、行政法領域別研究会「遺伝子組換え食品安全法制に関する研究会」(中国人民大学)、消費者保護法領域別研究会「韓日中食品安全行政」(韓国釜山大学)、刑法領域別研究会「食品安全刑事犯罪法制に関する研究会」(中国人民大学)において共有した。各領域別研究会においては、報告者による個別報告を基礎として、各国の近時の状況についての意見交換や、発展的課題についての討議を行った。付記すべき研究実績として、平成28年12月から平成29年2月にかけ、外部機関からの意見聴取・資料収集の機会を持ち、研究計画を推進していくための有意かつ重要な研究資源(資料、情報、知見)を得た。平成28年度は、研究代表者の所属機関に変更があったこと、また、事務局(一橋大学)体制の変更、研究者の研究環境及び研究状況の変化を理由とする分担研究者の変更など、研究体制についての変更が生じた。このような体制上の変更はあったものの、研究課題の進捗という実質的な観点からは、(i)基礎作業の実施、(ii)各国での制度分析、共通認識の形成、(iii)キックオフ交流会、(iv)交流会を踏まえた各国制度分析の深化、のすべての項目について、研究計画に沿った各種研究活動を推進・実施することができた。特に「日本、中国、韓国の研究組織との緊密な連携」という観点からは、全体会を1回(12月)、領域別分科会を2回ずつ開催し(行政法領域は日本(12月)と中国(3月)、消費者保護法部会は日本(12月)と韓国(3月)、刑法領域は日本(12月)と中国(3月)にて開催)、これらの全体会、研究会を通じて、各段階・各領域ごとの成果確認と実績報告の機会とすることができた。さらに、各々の会議の開催前後には、日本国内においては各研究者と事務局とが集まり進捗状況や今後の進め方等について周知・確認をし、海外の研究者との間ではメールやインターネットを利用して頻繁に情報交換・情報共有を重ねた。これらの工夫により、研究体制の変更にもかかわらず、各種研究活動をおおむね順調に進めていくことが可能となった。

複数回にわたる国際会議の実施の負担は大きかったが、領域別研究会を重ねることを通じて、各国の研究者間、日本国内の研究者間、研究領域毎の研究者間の交流が複層的にすすみ、実質的な連携体制の構築が図られたと同時に、日本・中国・韓国の各国における食品安全行政、食品安全制度、食品安全をめぐる消費者保護等の現状等といった諸問題について、その分析や検討の方向性、具体的な研究の進め方などについて、具体的な議論を重ねることが可能となった。【全体研究会の開催】平成29年4月21日に食品安全の問題について体系的にカバーできるように、担当テーマを決定し全体の領域担当者の国内研究会を開催した。平成29年10月28日に釜山大学で「消費者中心のグローバル食品安全管理体系と法制」と題する全体国際研究会を開催し、日中韓における、1食品安全法制、2食品業者のガバナンスと行政による認証、および、3食品事故処理や消費者被害救済についての知見を得た。日本側からは、行政法領域から高橋滋、田中良弘、消費者法領域から宗林さおり、林康史、滝沢昌彦、刑事法領域から王雲海が参加した。【個別領域別研究会の開催】食品安全法制に関する行政法領域、消費者法領域、刑事法領域の3分野ごとに次のような研究を行った。1行政法領域:平成30年3月10日に消費者保護法・行政法の合同で領域別国際研究会を開催した。行政法領域においては,「食品安全法制とグローバルスタンダード」をテーマに,日中韓の各報告者による個別報告を基礎として,各国の近時の状況についての意見交換や,発展的課題についての討議を行った。また、『自治研究』誌に特集「東アジア地域における食品安全法制の比較法的研究」を掲載し,日中韓各2名(計6名)が各国における食品安全法制についての中間研究成果を公表した。2消費者法領域:平成30年1月20日に国内研究会を開催したうえで、同3月10日に行政法領域と合同で領域別国際研究会を開催し、消費者法領域では「食品表示とトレーサビリティ」を共通テーマとした。日本側からは黒川哲志が報告を行った。3刑事法領域:平成30年1月7日に中国人民大学において「食品安全法違反罪の構成要件と刑罰」「食品安全法違反事例の処罰状況と刑事規制」といったテーマで領域別国際研究会を開催した。日本側からは田中良弘、王雲海、吉岡郁美が報告を行った。(理由)平成29年度は、大きな研究体制の変更はなく、研究計画を円滑に実施することが可能となった。(i)各国別、領域別の検討課題の抽出について、研究計画に予定していた内容を実践した。平成28年度の作業を通じて得られた共通認識に基づき、各国別法・領域別の視点から研究を継続した、国民生活センターとの連携も踏まえ、日本・中国・韓国の食品安全法制の制度分析を行い、平成30年度の研究にむけた課題の抽出を行った。(ii)国際研究集会の実施について、研究計画に予定していた研究集会を実施した。平成29年10月28日には釜山大学で「消費者中心のグローバル食品安全管理体系と法制」と題する全体国際研究会を開催し、また、平成30年1月7日に中国人民大学において刑事法領域別研究会、平成30年3月10日に一橋大学において消費者保護法・行政法合同の領域別研究会を開催した。国際研究集会の開催を通して、日本・中国・韓国の食品安全法制の制度分析と検討課題の抽出作業の成果について意見交換を行った。(iii)領域別研究会については、研究計画に予定していた研究集会を実施することができた。具体的には、上記1月と3月の領域別国際研究集会である。(iv)中間成果の報告について、各領域の研究分担者・連携研究者及び韓国・中国の研究協力者の中間成果について公表することができた。「自治研究」誌(「自治研究」93巻10号(第一法規、平成29年10月10日)に公表をした。
モノクロ-ナル抗C9抗体を用いたC9及び細胞障害蛋白の機能と構造に関する研究

C9は細胞膜上でC5b-8と結合してC5b-9を形成し、細胞膜を破壊することはよく知られている。しかし、その構造と機能との関係は不明な点が多い、我々はC9に対するモノクロ-ナル抗体を作成し、そのうちのP40とX197が、C9のC5b-8への結合を阻害し、その結果C9の溶血活性阻害をひきおこすことを明らかにしている。すなわち、これらの抗体がC9のC5b-8結合部位を認識している可能性が高い。そこで本研究では、C9の構造と機能発現との関係を明らかにする目的で、これらの抗体のエピト-プを決定することを試みた。α-スロンビン、トリプシンによる消化、あるいはBNPS-skatoleによるの化学分解によって得られるC9の種々のフラグメントに対するP40,X197の反応性を、イミュノブロッティング法で検討した。また、これらの結果から推定される一次構造上のペプチドをいくつか合成し、同様に反応性を検討した。さらに、C9と同様に溶血活性をもち構造も類似する蜂毒メリチンとの反応性も検討した。これらの結果から、P40,X197はC9のC末に近いドメイン5のアミノ酸配列上に、エピト-プをもつことが明らかとなったP40に関しては、40残基のアミノ酸配列上にそのエピト-プを限定することができた。これらのエピト-プは、C9の機能発現上必要なC5b-8への結合部位であると考えられるので、この部位の合成ペプチドを作成し、さらに詳細に検討中である。また、P40はnativeなC9とは反応するが、血清中で形成された活性をもたないpolyC9や、SC5b-9複合体とは反応しないことを明らかにした。このようなP40の特性を利用し、P40をcapture antibodyとして活性をもつnativeなC9のみを検出するELISA法によるC9の微量定量法を開発した。われわれが作製したモノクロナール抗C9抗体の1つであるP40はC9の溶血活性を強く阻害する。その阻害機構を検討し、あらかじめP40と反応させたC9はEAC1-8と結合せず、その結果P40はC9の溶血活性を阻害することがわかっている。今回P40のC9に対する反応性を更に検討し、P40は溶血活性を持つC9とは反応するが、溶血活性を失ったC9のポリマーとは反応しないことがわかった。これらの結果から、P40の認識するエピトープはC9の溶血活性発現に重要であり、P40は立体構造に変化を起こし、活性を失ったC9とは反応できないことを示している。P40はC9のトリプシン分解をして得られるどのペプチドとも反応しないことから、そのエピトープはC9がトリプシンで切断される部位、またはその近くに存在すると考えられた。そこでC9のトリプシンによって切断ささる部位の構造を含む24コのアミノ酸からなる合成ペプチドを作製した。またこのペプチドにキャリア蛋白としてミオグロビンを結合させ、これを抗原としてウサギを免疫し、ポリクロナール抗体を作製した。このペプチドおよびこのペプチドに対する抗体を用い検討し、以下の結果が得られた。(1)P40はこのペプチドと反応しない。(2)このペプチドに対する抗体はELISA法、イムノブロッテイング法でC9と反応した。(3)あらかじめこのペプチドと反応させたP40のC9に対する反応性をELISA法で検討したが、その反応性には変化は見られなかった。(4)このペプチドに対する抗体は、C9の溶血活性をまったく阻害しなかった。

以上の結果から、P40の認識するエピトープは、この合成ペプチド上に存在しないか、またはC9がトリプシンで切断されることにより変化する立体構造の一部を認識している可能性が示唆された。C9は細胞膜上でC5bー8と結合してC5bー9を形成し細胞膜を破壊することはよく知られている。しかし、その構造と機能との関係は不明な点が多い。我々はC9に対するモノクロ-ナル抗体を作成し、そのうちのP40とX197が、C9のC5bー8への結合を阻害し、その結果C9の溶血活性阻害をひきおこすことを明らかにした。すなわち、これらの抗体がC9のC5bー8結合部位を認識している可能性が高い。そこで本年度は昨年にひきつづき、これら抗体のエピト-プを検索するために以下の実験を行った。1.P40およびX197のエピト-プは、C9をαースロンビンで分解して得られるC9bフラグメント上に存在する。そこでC9bを分離し、さらにトリプトファンを特異的に開裂するBNPSーskatoleで化学分解し、得られたフラグメントに対するこれらの抗体の反応性を検討した。C9bは二つのフラグメントに分解し、P40はこのうちのN末側のフラグメントを認識した。一方、X197は両者を認識した。2.C9はトリプシン分解でC9a'とC9b'に分解し、X197はC9b'を認識するが、P40は両者を認識しないと報告してきた。今回、固定化トリプシンを用いて、より特異的な分解を行ったところ、P40もC9b'を認識することが明らかとなった。3.C9と類似の機能発現機構をもつ可能性のある蜂毒メリチンとの反応性を検討したが、両抗体は全く反応しないことが明らかとなった。以上の結果からP40およびX197のエピト-プは、C9の末に近いドメイン5の領域に存在することが明らかとなった。さらにP40に関しては、40残基のアミノ酸配列上にそのエピト-プを限定することができた。
骨軟部肉腫に対する分子標的治療

ヒト骨軟部肉腫細胞株(MG63、Nara-H Cell)を使用し、近年着目を受けているmTOR経路を標的とした新たな抗腫瘍治療の開発についてin vitroおよびin vivoでの研究を行った。mTOR抑制薬ラパマイシンによる腫瘍細胞の防御的オートファジーを、オートファジー抑制薬を併用することにより抑え、アポトーシスの誘導および強力な抗腫瘍効果の発現を証明した。本研究では、mTOR抑制薬とオートファジー抑制薬を使用し、骨軟部肉腫細胞株に対する抗腫瘍効果をin vivoの実験で証明することである。本年度の研究実績としては、mTOR抑制薬としてラパマイシンを、オートファジー抑制薬としてMAPK抑制薬の一つ、U0126を使用し、その抗腫瘍効果を検証した。使用細胞株としてNara-H細胞株を用いた。結果、Nara-H細胞株において、ラパマイシンの投与によりオートファジーが誘導され、U0126を併用することで、オートファジーが抑制され、同時にアポトーシスが誘導され、強い抗腫瘍効果を得ることができた。昨年度は軟部肉腫細胞株を使用し、ラパマイシンによるオートファジー誘導と、そのオートファジーの誘導を抑制する、MAPK抑制薬の併用によるアポトーシスの誘導および抗腫瘍効果の増強を、Western blot、Real-time PCR、形態学的評価(蛍光顕微鏡、電子顕微鏡)などにより証明した。その実験結果については、日本整形外科学会基礎学会、国際整形外科学会学術集会などに発表を行ってきた。当該年度は、同様の実験系を骨肉腫細胞株を使用して行う予定であり、MG63細胞株を使用した実験を行ってきた。また、昨年度行った軟部肉腫細胞株の実験データの整理、追加・補助実験を行い、英語論部にまとめ、校正およびInternational Journa of Molecular Medicine誌に投稿を行った。種々のがん治療において、効果が期待される分子標的治療薬の一つにmTOR阻害薬がある。本研究の目的は、骨軟部肉腫細胞株においてmTOR阻害薬によるオートファジー様細胞死が誘導され、更にそのオートファジーの抑制により、アポトーシスが誘導されるかどうか検証し、骨軟部肉腫治療について新たな知見を得ることである。平成23年度は軟部肉腫細胞株4種を検証した結果、Nara-H細胞において、非常に興味深い結果が得られたため、Nara-H細胞株を使用して、詳細な検討を行った。。抗腫瘍薬は、mTOR阻害薬としてテムシロリムスを、オートファジー抑制薬として3-MAを使用した。。本年度の成果としては、骨軟部肉腫細胞株での、mTOR抑制薬、オートファジー抑制薬による抗腫瘍効果をCell Proliferation Assayにて確認。ついで、siRNAを遺伝子導入し、mTOR遺伝子のノックアウトを行い、オートファジー関連遺伝子の発現をリアルタイムPCRで評価。更に、モノクローナル抗体として、Akt、mTOR、4EBP-1、p70S6、LC-3、PARP、Caspase3などを購入し、順次Western blotting法を行った。また、フローサイトメトリーにより、TUNEL陽性細胞を評価し、アポトーシスを評価した。最後に、形態学的評価により、オートファジー(MDC染色)およびアポトーシス(Annexin V染色)の発現を証明した。以上の研究結果は、当初予想した通り、mTOR抑制薬により、オートファジーの誘導が確認され、このオートファジーを抑制すると、アポトーシスが誘導されるという結果が得られた。これらの成果は国際整形外科基礎学会学術集会(2012年2月、アメリカ・サンフランシスコ)にて発表を行った。mTOR阻害薬を使用した軟部肉腫細胞株のオートファジーおよびアポトーシスの誘導を検証してきた。mTOR阻害薬であるラパマイシンを軟部肉腫細胞株であるNara-H細胞に投与し、防御的オートファジーが誘導されるため、オートファジー阻害薬を併用することで、アポトーシスが誘導され、より効果的な抗腫瘍効果を実現するという目的で実験を行った。整形外科骨軟部肉腫細胞株の一つ、Nara-H細胞を使用した。ラパマイシンの投与により、オートファジーの誘導が、ウエスタンブロットによるタンパク質の発現や、形態学的評価で証明できた。また、MAPK経路の抑制薬、U0126の併用によりアポトーシスの誘導がタンパク質の発現や、形態学的評価(蛍光顕微鏡、電子顕微鏡)などで証明できた。以上の結果は日本整形外科学会基礎学会および国際整形外科基礎学会で発表した。当該年度、骨肉腫細胞株3種を使用した実験を行う予定であったが、良好なデータが出なかったため、1種の細胞株の結果しか出せていない。骨軟部腫瘍株の一つであるNara-H細胞を使用し、siRNAを遺伝子導入し、mTOR遺伝子のノックアウトを行い、オートファジー関連遺伝子の発現をリアルタイムPCRで評価したところ、予想通りmTOR遺伝子の抑制により、オートファジー関連遺伝子の発現増加を認めた。更に、モノクローナル抗体として、Akt、mTOR、4EBP-1、p70S6、LC-3、PARP、Caspase3などを購入し、順次Western blotting法を行ったところ、mTOR抑制薬によるオートファジーの発現が確認され、オートファジー抑制薬の併用により、アポトーシスの発現が増強された。

また、フローサイトメトリーによる評価でも同様の結果を得た。また、形態学的評価により、オートファジー(MDC染色)およびアポトーシス(Annexin V染色)の発現を確認したところ、mTOR抑制薬によるオートファジー細胞の増加と、オートファジー抑制薬の併用による、オートファジー細胞の減少およびアポトーシス細胞の増加を認めた。以上の実験結果から、おおむね研究は順調に進めることができたと言える。今後は、ウエスタンブロットやリアルタイムPCRを追加実験を行い、もう少し結果をそろえていくことになる。その結果を英語科学論文としてまとめ、投稿を行う予定である。軟部肉腫細胞株についての実験結果・データについて、英語科学論文まとめることができた。今後、更に骨肉腫細胞株のデータの整理および発表・論文作成などを考えたい。これまで、mTOR抑制薬としてテムシロリムスを、オートファジー抑制薬として3-MAを使用してきたが、今後はmTOR抑制薬としてラパマイシンを、オートファジー抑制薬としてU0126を使用することとした。理由として、mTOR抑制薬として、より一般的な薬剤を使用したいこと(テムシロリムスはラパマイシンのanalogueの一つである)、またMAPK経路の抑制薬であるU0126は当科での研究実績があり、更に最近の研究では、この薬剤がオートファジーを誘導するとの報告があることなどが挙げられる。この2つの薬剤を使用して、Nara-H細胞株や、またその他の骨軟部腫瘍株を使用して、これまで進めてきた生化学的実験を行う予定としている。また、研究成果は平成25年3月に米国テキサス州で開かれる、国際整形外科基礎学会学術集会に演題登録を行い、発表する予定としている。次年度は、培養実験の継続をするための備品購入に主に研究費を使用する予定である。また、科研費を用いて得た結果を、英語科学論文としてまとめ、その校正費や投稿費として、研究費を使用したり、国際学会の参加・発表に使用する予定としている。実験の遂行が、予定より遅れているため、次年度使用額ば生じた。また、投稿論文のアクセプトが年度末になったため、論文掲載料の支払いが次年度になった。当該実験結果をまとめた英語科学論文の掲載料、および骨肉腫細胞株を使用した実験の更なる遂行に使用する予定である。次年度の科研費で購入予定の最も大きな物品としては、Nano Photometerを購入する予定である。その理由は、現在リアルタイムPCRを行う上で、RNAの定量を他科の機器を借りて定量しているのであるが、当科実験室でRNA定量ができる体制を整えたいからである。また、mTOR抑制薬、オートファジー抑制薬、その他Western blotに必要なモノクローナル抗体や、フローサイトメトリーに要する試薬、形態学的実験に用いる試薬などは、これまでと同じく備品として購入し、Nara-H細胞以外の腫瘍株を用いて同様に実験を進めていく予定である。
PURエレメントに結合するPurαとカルモデュリンによる結合促進作用の解析

モルヒネ反復使用が痛みに対し耐性を形成すること、また精神的・肉体的依存を形成すること、などは周知の事実であるが、そのメカニズムについては不明な点が多い。我々は、モルヒネの作用を、セカンドメッセンジャーであるcAMPとの関係を遺伝子発現からの観点から検討を行い、1)神経細胞株のNG-108-15やマウスをモルヒネ処理すると、これら核抽出物と一本鎖CRE DNAとの結合活性が低下すること、2)一本鎖CRE DNA結合蛋白が、Purαであること、3)PurαのDNAへの結合を増強する内在性因子がカルモデュリン(CaM)であること、などを報告してきた。今回、PC12細胞を用い、1)モルヒネのCaM遺伝子発現に対する作用、2)強制発現させたPurαの遺伝子発現に対する作用などを検討した。PC12細胞をモルヒネ処理すると、μ受容体を介してCaM mRNAとCaM蛋白量を増加させた。CaM遺伝子発現を調べると、モルヒネは、CaM III遺伝子発現を促進させが、CaM I,CaM II遺伝子発現には影響しなかった。Purαを強制発現させたPC12細胞は、神経突起伸展を引き起こすNerve growthfactor(NGF)やフォルスコリン存在下で培養しても、その突起伸展が著明に抑制された。また、CRE-レポーター遺伝子発現活性も抑制された。これら実験過程で、強制発現させたPurαが細胞質にも多量に分布している事に気がついたので、マウス脳Purαの分布を細胞下分画で検討したところ可溶性分画とマイクロソーム分画のPurα含有量は、核抽出物の分画よりも、もっと多いことがわかった。これらの結果から、モルヒネは細胞内カルシウムセンサーであるCaMの遺伝子発現やCRE配列を持つ遺伝子の転写活性影響を与えることがわかったが、これらの作用以外にも、細胞質でPurαが機能的役割を担っていることが考えられた。1)PurαをPC12培養細胞に強制発現させ、ソマトスタチンCRE-ルシフェラーゼ遺伝子活性に対する効果を調べた。細胞の刺激には、cAMP合成を促進させるフォルスコリンとシグナルカスケードが異なるNGF(Nerve Growth Factor)を用いた。これらは、ともにPC12細胞の神経突起伸展を引き起こす。フォルスコリンは、ルシフェラーゼ活性の上昇と突起伸展を引き起こすが、Purαを強制発現させておくと、このような活性の上昇と突起伸展は見られなくなる。他方、NGFによる神経突起伸展は、Purα発現させたPC12細胞からも誘導される。これらの事実は、阻害作用がシグナルのカスケードに特異的(cAMP-CRE-CREB系)に働いていることを意味する。PurαのDNA結合配列が(GGN)nと考えられているが、用いたソマトスタチンCRE配列5'側GGNを欠損させたレポーター遺伝子を用いると上記Purαの阻害は見られなくなる。2)上記1)の現象を、Pufαの一本鎖および二本鎖ソマトスタチンCREブローブとの結合能をゲルシフトアッセイ法から調べた。それぞれのプローブからPURエレメントのGGN配列の欠損プローブも用いた。Purαは、一本鎖CREのみならず二本鎖CREにも結合したが、欠損プローブにはほとんど結合しなかった。また、二本鎖CREへのPurα結合は、CREBにより阻害された。これらの結果は、(GGN)2配列を含むソマトスタチンCREの転写活性がPurαとの相互作用により調節されている可能生性を示唆すると考えられる。

モルヒネ反復使用が痛みに対し耐性を形成し、精神的・肉体的依存を形成するが、そのメカニズムについては不明な点が多い。我々は、1)神経細胞株のNG-108-15やマウスをモルヒネ処理すると、これら核抽出物と一本鎖CRE DNAとの結合活性が低下すること、2)一本鎖CRE DNA結合蛋白が、Purαであること、3)PurαのDNAへの結合を増強する内在性因子がカルモデュリン(CaM)であること、4)Purαを強制発現させたPC12細胞は、神経突起伸展を引き起こすNerve growthfactor(NGF)やフォルスコリン存在下で培養しても、その突起伸展とCRE-レポーター遺伝子発現の活性が抑制されることを報告した。これら実験過程で、強制発現させたPurαが細胞質に多量に分布している事に気がついた。EGFP-Purαの強制発現、マウス脳Purαの分布を細胞下分画で検討した。NG-108-15細胞に発現させたPurαは、核内よりも細胞質に多く分布しており、一部はドット状を示すことから膜との結合型の存在様式が考えられた。細胞下分画とウエスタンの解析からは、可溶性分画とマイクロソーム分画は、核抽出分画のPurα含有値に比べもっと高い値を示した。可溶性分画をCaイオン存在下で処理すると、42kDaのPurαが38kDaになることがわかった。また、42kDaのPurαの38kDaへの変換は、カルシウム依存性カルパインによる消化・切断であることなどがわかった。
長距離串形系統における内部共振現象の抑制に関する研究

本年度は,長距離串形系統における内部共振の抑制法について検討を行なった。得られた成果を以下に示す。・まず,マシュー線図により内部共振に関する安定条件を導いた。そして,共振の抑制には発電機の制動強化と共振強度の緩和の二つが考えられることを示した。・つぎにAVRによって内部共振が緩和される様子を,負荷母線の電圧やモード間の相互作用の変化により明らかにした。また,対象系統では,E′_qを一定としたときに比べ、共振の強さが約10分の1になることを示した。・一方,界磁の時定数によりモード1が不安定化するため,PSSの付加が必要であることを示した。さらにPSSのゲインを適当に設定することにより,内部共振の抑制に必要な制動を確保できることを示した。・最後に,発電機数1050,定格出力120puの範囲で対象系統のシミュレーションを行ない,系統が安定となることを確認した。また,系統の左端から右端への輸送能力を検討し,系統の長さに関わらず一定量を輸送しうることを示した。さらに,実規模系統についても,AVR,PSSによる安定化が可能であることを示した。電力系統本年度は,長距離串形系統における内部共振の抑制法について検討を行なった。電力系統
種々の軸配位子を持つタンタニドクラウンエーテル錯体の合成とその構造について

希土類イオンの錯体を安定に取り出し、その構造・結合性についての知見を得るためにクラウンエーテルと共に立体的に配位することの出来るピラゾールボレートを同時に配位した錯体の合成を試みた。本年度は希土類イオンとしてイットリウム及びランタンのトリストリフラート(M(oTf)_3),M=Y,La)の18-crown-6錯体の性質を明らかにすることから始めた。M=Yの場合メタノール中Y((oTf)_3:18-crown-6=1:1の混合物の^1HNMRスペクトルを測定したところ、金属に配位した18-crown-6と配位していない18-crown-6とが別々に観測されるという興味ある結果を得た。しかもそれぞれのシグナルはかなり幅広く、2種類の18-crown-6間にある程度の交換が起こっていることがわかった。これにたいしLa(oTf)_3と18-crown-6の系では、それぞれのシグナルは鋭く交換の速度は^1H NMRの時間スケールでは遅いということが明らかになった。この交換速度の相違は金属イオンの大きさによるものと考えている。一方これらイオンとピラゾールボレート塩K[HB(pz)_3]との反応を^1H NMRスペクトルでけんとうした。反応溶媒として水、メタノールなどのプロトン性溶媒を用いるとピラゾールボレート塩の分解が起こることが明らかになった。M(oTf)_3:K[HB(pz)_3]=1:1のモル比でアセトニトリルに溶解し^1HNMRスペクトルを観測したところ目的とする錯体[MHB(pz)_3](oTf)_2の生成は確認できたが、極く少量のビスピラゾールボレート錯体[M(HB(pz)_3)_2](oTf)副生してくることがわかった。この系に当量の18-crown-6を加えると少量ではあるが、目的とするM(18-crown-6)(HB(pz)_3)](oTf)_2が生成した。
軽量化を目指す弾性車体の多モード振動制御と統合設計に関する基盤的研究

本研究の目的は,鉄道車両や自動車等乗り物の快適性と省エネルギー化を同時に実現するために必要な,軽量車体の弾性振動モードの効果的な振動制御法を提供することである。特に,思い切った車体の軽量化によって曲げモード,ねじれモード,曲げねじれモードなどの多数の振動が問題になるので,多数の弾性振動モードをアクティブ振動制御する有効な手段を確立することを意図している。また,軽量化によって運転性能や操縦安定性が損なわれない設計法も重要である.本研究はそのような軽量化車体の運動と振動の制御,操縦安定性などの総合的な設計法を意図して以下の4つの課題を掲げて分担研究を行った.1.弾性車体のモデリングと運動と振動の制御の研究2.車体モデルの実験モード解析と軽量化設計法開発に関する研究3.鉄道車両・自動車の制御の研究4.非線形予測制御とその車両運動制御への応用,および操舵支援システムの研究そこで,研究代表者は低次元化物理モデル作成法を改良した拡張低次元化物理モデル作成法を考案し,弾性車体の振動ばかりでなく運動のシミュレーションと制御ができるようにした。研究分担者らは,柔軟体の振動制御のための最適設計法の研究成果を上げた.また,鉄道車両の運動制御に関して,複合型セルフパワード・アクティブ制御設計法の考案し弾性車体の運動と振動の制御に有効なサスペンション装置の研究成果が挙げられた.さらに,タイヤと路面との接地面の非線形特性を予測した予見制御の運動制御への応用,操縦安定性の向上のための新ステアリングシステムの提案,ドライバーの特性を考慮した操縦支援システムの開発など弾性車体の運動制御に必要な関連技術の研究が進展された.本来軽量化と乗り心地は相矛盾する要求であったが,本研究の成果はそれを両立した設計が可能にするものである.しかも,省エネルギー化と高速化の両面が達成可能なのでこの分野の発展に与える意義は大きい.この報告書では,関連研究の成果も含めて得られた成果をまとめたものである.本研究の目的は,鉄道車両や自動車等乗り物の快適性と省エネルギー化を同時に実現するために必要な,軽量車体の弾性振動モードの効果的な振動制御法を提供することである。研究分担者らは,柔軟体の振動制御のための最適設計法の研究成果を上げた.また,鉄道車両の運動制御に関して,複合型セルフパワード・アクティブ制御設計法の考案し弾性車体の運動と振動の制御に有効なサスペンション装置の研究成果が挙げられた.さらに,タイヤと路面との接地面の非線形特性を予測した予見制御の運動制御への応用,操縦安定性の向上のための新ステアリングシステムの提案,ドライバーの特性を考慮した操縦支援システムの開発など弾性車体の運動制御に必要な関連技術の研究が進展された.本来軽量化と乗り心地は相矛盾する要求であったが,本研究の成果はそれを両立した設計が可能にするものである.しかも,省エネルギー化と高速化の両面が達成可能なのでこの分野の発展に与える意義は大きい.この報告書では,関連研究の成果も含めて得られた成果をまとめたものである.鉄道車両の高速化と省エネルギー化を同時に満たすために車両の軽量化は重点課題になっている。自動車においても同様である。特に、全車体重量の約40%を占める車体を軽量化することは省エネルギー化にとって有効な手段であるが、それによって曲げとかねじり振動などの多数の弾性モードの振動が顕在化し乗り心地を悪くするところから、従来は車体を剛に設計する方法が講じられてきた。本研究の目的は、鉄道車両や自動車等乗り物の快適性と省エネルギー化を同時に実現するために必要な、軽量車体の弾性振動モードの効果的な振動制御法とそれに基づく運動制御法を提供することである。そこで,本年度は振動制御のためのモデリング手法とそれに基づく制御法を確立するために,弾性車体に見立てたアクティブサスペンション支持された平板構造物のモデリングと振動制御の研究(1)(4),車体の運動の制御として4輪のアクティブステアリングとトルク制御(8)(11),および確定外乱を考慮した非線形予測制御(12),サスペンション制御として電磁サスペンション(5),(6)やエネルギー回収制御の研究(7)等,本研究の目的を達成するための多面的基礎研究の成果が得られた。本研究は鉄道車両や自動車などの乗物の省エネルギー化に加えて,快適性,操縦安定性を同時に実現するために必要な軽量車体の弾性振動モードの制御,運動制御を考慮した統合設計法の提供を意図して,昨年に引き続いて研究した.本年度は快適性向上に要求される振動騒音制御法,多モード振動制御法,運動と振動の制御のための多質点モデル作成法,操縦安定性向上に要求されるアクティブサスペンション制御法とそこで要求されるデバイスの開発,車線追従のための操舵支援システムと多入力

ドライバモデルを用いた評価法等の研究を行い,研究発表に示される研究実績を得た.また,この研究の応用として,巨大加振台は加振周波数の範囲に振動モードが現れる柔軟体と見なせることから,この加振台の運動と振動の制御も行った.この研究成果は,弾性車両の運動と振動の制御にも適用できるものである.また,開発した多質点モデル作成法は,車体の転倒問題の解析にも適用できる発展性があることも分かった.最終年となる本研究は鉄道車両や自動車などの乗物の省エネルギー化に加えて,快適性,操縦安定性を同時に実現するために必要な軽量車体の弾性振動モードの制御,運動制御を考慮した統合設計法の提供を意図して,まとめの研究を実施した.本年度は快適性向上に要求される振動騒音制御法,多モード振動制御法,運動と振動の制御のための多質点モデル作成法,操縦安定性向上に要求されるアクティブサスペンション制御法とそこで要求されるデバイスの開発,車線追従のための操舵支援システムと多入力ドライバモデルを用いた評価法等の研究を行い,研究発表に示される研究実績を得た.特に,弾性車体の運動と振動を表現できる拡張低次元化物理モデルの作成に進展が見られた.このモデルの有効性は柔軟なロボットアームの運動と振動の制御実験で実証された.また,この研究の応用として,巨大加振台は加振周波数の範囲に振動モードが現れる柔軟体と見なせることから,この加振台の運動と振動の制御も行った.この研究成果は,弾性車両の運動と振動の制御にも適用できるものである.また,開発した多質点モデル作成法は,車体の転倒問題の解析にも適用できる発展性があることも分かった.鉄道車両の制御においては,アクティブステアリング制御法の研究が進められ,地下鉄の脱線事故で問題となった曲線通過特性の改善に有効であることがシミュレーションで確認された.さらに,スケール模型実験装置によってその有効性が検証された.一方,弾性化した軽量車体では振動騒音の低減対策が重要であるが新しいアクティブ騒音制御法の研究が進められ,その設計法が示された.操縦安定性の研究も進展し,不整路面のもたらす非線形特性に適応できる車体の運動制御法も示された.以上のように,本研究が目指した当初の目的は概ね達成できた.
パーキンソン病に対する神経移植を脳深部電気刺激に関する研究

われわれはパーキンソン病に対する自家交感神経節の脳内移植を考案し、その有効性を実験的、臨床的に明らかにしてきた.本研究プロジェクトではパーキンソン病に対する胸部交感神経節の脳内移植の効果を国際的評価の基準に従って臨床的に検討し、その効果発現の機序を手術検体をもとに実験的に検討した.さらに脳深部慢性電気刺激の効果についても検討した.1.交感神経節移植の臨床効果新たなprotocolのもとに臨床効果を検討したのは4症例で、いずれも自家胸部交感神経節を一側線条体3ヶ所と尾状核1ヶ所に移植した.効果の判定はUnified Parkinson Disease Rating Scaleを用いCore Assessment Program for Intracerebral Transplantationsに準じた.その結果、交感神経節移植の効果は術後1-2ヵ月後から現れた.特に一日に占めるoff時間(%off)の有意な短縮を認め、この効果は1年以上持続した.またL-dopa1回投与後の効果(single L-dopa test)も移植後、優位に時間の延長が見られた.つまり移植により患者は薬の持続時間が延長していることが示唆される.2.脳深部慢性電気刺激の結果現在まで20例のパーキンソン病に対して淡蒼球内節の慢性電気刺激を行った.12例に効果が認められ、ジスキネジア、筋固縮、無動症や歩行障害に効果が現れた.電気刺激による副作用は全く見られず安全性は高いものであった.一部の例で脳室中のGABAが刺激後有意に上昇していた.このことは淡蒼球内節の電気刺激が脳内GABAニューロンを刺激して効果発現に関与していることを示唆している.われわれはパーキンソン病に対する自家交感神経節の脳内移植を考案し、その有効性を実験的、臨床的に明らかにしてきた.本研究プロジェクトではパーキンソン病に対する胸部交感神経節の脳内移植の効果を国際的評価の基準に従って臨床的に検討し、その効果発現の機序を手術検体をもとに実験的に検討した.さらに脳深部慢性電気刺激の効果についても検討した.1.交感神経節移植の臨床効果新たなprotocolのもとに臨床効果を検討したのは4症例で、いずれも自家胸部交感神経節を一側線条体3ヶ所と尾状核1ヶ所に移植した.効果の判定はUnified Parkinson Disease Rating Scaleを用いCore Assessment Program for Intracerebral Transplantationsに準じた.その結果、交感神経節移植の効果は術後1-2ヵ月後から現れた.特に一日に占めるoff時間(%off)の有意な短縮を認め、この効果は1年以上持続した.またL-dopa1回投与後の効果(single L-dopa test)も移植後、優位に時間の延長が見られた.つまり移植により患者は薬の持続時間が延長していることが示唆される.2.脳深部慢性電気刺激の結果現在まで20例のパーキンソン病に対して淡蒼球内節の慢性電気刺激を行った.12例に効果が認められ、ジスキネジア、筋固縮、無動症や歩行障害に効果が現れた.電気刺激による副作用は全く見られず安全性は高いものであった.一部の例で脳室中のGABAが刺激後有意に上昇していた.このことは淡蒼球内節の電気刺激が脳内GABAニューロンを刺激して効果発現に関与していることを示唆している.今年度は(1)移植細胞数を増やすために複数個の神経節採取が可能な胸部交感神経節をドナーとして選択し、(2)従来の移植部位である尾状核と被殻前方に加えてPD病でドーパミンの枯渇が強い2)被殻後方にも移植する。また、移植効果の機序をより明確にするために移植前後で抗PD薬の種類、投与量は一定とし、この新しいプロトコールに準じて行った交感神経節移植術の臨床効果を検討した。脳内移植による重篤な合併症は認めなかった。全例に右側の手掌を中心とした上肢の発汗消失減少をきたした。移植後1ヶ月目から、薬効の持続時間の延長を認め、術後3-6ヶ月には一日に占めるoff phaseの時間すなわち%offが約40-50%減少した。症例1と症例3では、特に午後からのfluctuationが減少しADLの向上に貢献した。一方、症例2は%offの減少を示しているいるものの依然fluctuationを認め、予期せぬ時にoff phaseが出現した。また、症例1と症例3では術前on pahseに上肢のdyskinesiaを認めたが、術後3ヶ月目からその程度、持続時間の短縮を認めた。術後36ヶ月での各症例の"on"、"off"それぞれのUPDRSなどの臨床評価スコアーには術前と比較して有意な変化を認めなかった。神経節細片の組織学的検索では多数のTH陽性細胞すなわちカテコラミン含有ニューロンを認め、その細胞密度は200300/mm2であった。AADCやVMAT-2免疫染色ではTH陽性細胞とほぼ同数の陽性細胞を認めた。一方、DAT免疫染色では細胞体は検出できず、免疫陽性線維のみ認めた。われわれはパーキンソン病に対する自家交感神経節の脳内移植を考案し、その有効性を実験的、臨床的に明らかにしてきた.今年度はパーキンソン病に対する胸部交感神経節の脳内移植の効果を国際的評価の基準に従って臨床的に検討し、その効果発現の機序を手術検体をもとに実験的に検討した.

1.臨床効果新たなprotocolのもとに臨床効果を検討したのは4症例で、いずれも自家胸部交感神経節を一側線条体3ヶ所と尾状核1ヶ所に移植した.効果の判定はUnified Parkinson Disease Rating Scaleを用いCore Assessment Program for Intracerebral Transplantationsに準じた.その結果、交感神経節移植の効果は術後1-2ヵ月後から現れた.特に一日に占めるoff時間(%off)の有意な短縮を認め、この効果は1年以上持続した.またL-dopa1回投与後の効果(single L-dopa test)も移植後、優位に時間の延長が見られた.つまり移植により患者は薬の持続時間が延長していることが示唆される.2.実験結果上記の移植による効果発現の機序を解明すべく、患者胸部交感神経節を培養し各種実験を行った.交感神経節培養7日目で培養液中のnorepinephrineとDOPACはL-dopaの滴与により著明に増加し、検出されなかったdopamine(DA)も検出されるようになった.dopaからDAへの変換酵素であるAADCやDA取り込みに関与するVMAT阻害剤の投与でこの増加は抑制された.またヒト交感神経節内にAADCとVMATが存在することは免疫組織化学的にも明らかとなった.以上の結果は交感神経節の移植は移植された神経節細胞がL-dopaを取り込み貯蔵することによって効果を発現していることが示唆された.
脳部位特異的リバースシナプトロジーによるマウス社会行動の解析

KLK8欠損マウス(neuregulin1(NRG1)-deactivated mouse)の行動パターンを調べ、野生型との社会行動上の違いを認めた。KLK8欠損マウスではSocial recognitionには差がなく、過去の面識の有無を区別するSocial discriminationに有意な差が認められた。KLK8欠損マウスにErbB4(NRG1 receptor)を活性化するNRG1 177-246を脳室内に注入することによりこの障害が野生型レベルまで回復した。したがって面識の有無の区別のためにKLK8-NRG1-ErbB4シグナル系が関与すると考えられた。本研究では脳疾患関連栄養因子、neuregurin1(NRG1)の特異的活性化因子であるKLK8(neuropsin)のシナプス形成能(リバースシナプトロジー)について、各種疾患モデル動物の障害回復が可能かどうかについて検討する。KLK8欠損マウスにおいて、NRG1活性ドメインを両側微量注入すればその部位のシナプスのみを回復させ、動物に生じた長期増強異常を回復させることができる。したがって、この回復によって欠損マウスに追加される行動パターンは、この脳部位のシナプス機能に帰することができる。リワイヤリング(回路再建)は電気生理学的に観察することが可能である。そこで、興奮性およびパルブアルブミン抑制性ニューロンのネットワークによって生じるγオシレーションをノックアウト動物と野生型動物を用いて測定することとした。KLK8欠損マウスの行動・生理異常はリコンビナントKLK8の注入だけでなく、そのプロダクトであるNRG1活性ドメインの投与によってレスキューされることであり、このことからKLK8の効果はNRG1-ErbB4を介しており、さらにGABAニューロンを介していることが証明されている(Nature,473,372-377,2011;J Neurosci 32,12657-72,2012)。そこで、カイニン酸投与によって、野生型動物の海馬の脳波を観察すると明瞭なγオシレーションを観察することができた。ノックアウト動物においてはこのピーク(35-37Hz)が消失し、すなわちネットワークの障害によってE-Iバランスの異常が観察された。この異常を回復させるため、ノックアウト動物両側海馬にNRG1活性ドメインを注入したところ、γオシレーションの回復を観察することができ、すなわち回路の回復を示唆した。今後は、これをさらに形態学によってシナプスの回復について確認することとする。失われたシナプスを可逆的に再形成させることにより、それによって生ずる行動を知ることであり、これまでの脳破壊実験とは異なる成果が得られる可能性がある。再形成によって生ずるネットワークと生ずる行動パターンを結びつけることによって特定の行動がどの脳部位の抑制性シナプスから起こってくるのか、どのネットワークのEーIバランスによって形成されるのかを理解することができる。こうした考え方により、これまでの破壊実験の結果や、多くの分子の機能不全の結果起こる不可逆な機能欠損でなく、脳の特定シナプス形成とリワイアリングによって行動パターンや機能の追加(回復)に重点を置く。このことはアルツハイマー型認知症、統合失調症、双極障害など不治の病とされている疾患に対する治療法の新たなアプローチとなるに違いない。形態学および動物行動学的な研究は進行中である。しかし、電気生理学によってγオシレーションを測定すると、KLK8KO動物ではこれが消失し、NRG1177-246を脳室内に注入すると回復させることができる。この成果をTranslational Psychiatry誌に掲載することができた。一方で、海外の競合する研究グループは、驚くべき成果をもたらした。彼らによるとアルツハイマーモデル動物および患者死後脳ではKLK8のタンパク量を測定したところ、KLKタンパク質はアルツハイマー病の重篤度に従って数倍程度蓄積し、βアミロイドの増加、および記憶障害などを引き起こした。モデル動物ではKLK8抗体(我々が開発し、MBL株式会社で販売中)を脳内投与するとβアミロイドを低下させ、アミロイド沈着も抑えると同時に、行動面での回復が見られた。今後はこれらのデータも踏まえ、回路の再建にKLK8が真にかかわるかどうかを検討しなければならない。本研究では統合失調症脆弱因子、ニューレグリン1(NRG1)の特異的活性化因子であるKLK8(ニューロプシン)が、大脳皮質、海馬、扁桃体で可逆的なシナプス形成能をもつことを利用して、人為的に起こさせた抑制性シナプトパチーを脳部位に回復させ、抑制性シナプスの機能不全と回復が実験動物の行動異常のパターンにどのように関与するか明らかとすることを目指した。これによりシナプトパチーの疾患の一つと考えられる統合失調症・双極障害・アルツハイマー病の症状の軽減、さらに回復のための方法開発につながる。KLK8欠損マウス(シナプトパチー)の行動パターンを各種社会性テストにより詳しく調べ、野生型との社会行動上の違いを明らかとした。同じケージで同様に育った兄弟マウスの中に侵入者マウスを入れるとimmediate early geneの活性化を示す免疫反応の増加が認められた。