hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶構造に基づくマイクロ波誘電体の材料設計と開発

高度情報化社会へ向けてめざましい発展をしているマイクロ波通信を支えるセラミックス共振器の特性の発現機構を結晶構造との相関から原子レベルで解明し、その材料の開発・設計を目的として研究をした。1.Ba_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,)固溶体は、純粋な組成では焼成温度が1450°C以上と高いので、マイクロ波誘電特性を保持したまま焼成温度を1350°Cへ低下させることに成功した。調合組成をTiO_2側へ僅かにシフトさせ共融組成にすることにより達成した。2.低温焼成を促進させるイオンとして知られるBiをBa_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,Nd,)固溶体へ固溶させ、陽イオンの固溶状態とマイクロ波誘電特性との相関を解明した。100°C程低い工業的焼成温度1350°Cでの低温焼成を可能にした。3.タングステンブロンズ型類似Nd系固溶体にBaWO_4を添加した効果を研究した。両化合物は固溶体を形成せず、共融系を形成したが焼成温度は1460°Cと低温下は達成できなかった。BaWO_4の添加により品質係数の向上(Qf値が2500アップ)が見られた。誘電率は減少、周波数の温度依存性τ_fは増加した。4.タングステンブロンズ型類似構造を持つBa_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,Nd,La)固溶体の希土類元素による品質係数の違いを内部歪みから検討した。高エネルギー研究所の放射光によるプロファイルの良いデータを用いて、回折線の判値幅から歪みを求め、特性が内部歪みに依存することを明らかにした。特性の良いSm系のものが最も歪みが小さいことを明らかにした。5.Ba_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,Nd,)固溶体へEu固溶によるマイクロ波誘電特性を研究した。Sm、Nd系のx=2/3組成の固溶体とEu系x=0.5組成の固溶体が固溶体を形成することを明らかにした。Euの固溶により品質系数Qfは11000GHzに、共振周波数の温度係数τ_fは減少し、改善された。Sm-Eu系で、τ_f=0、Qf=9500GHz、ε_r=75の材料が得られた。

高度情報化社会へ向けてめざましい発展をしているマイクロ波通信を支えるセラミックス共振器の特性の発現機構を結晶構造との相関から原子レベルで解明し、その材料の開発・設計を目的として研究をした。これまで、タングステンブロンズ型類似構造を持つBa_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<l8>O_<54>(R=Sm,Nd,La)固溶体のマイクロ波誘電特性は、結晶構造とくに陽イオンの分布に大きく依存していることを明らかにしてきた。この固溶体の内、高い品質係数が得られているx=2/3組成x=2/3組成を端成分として、さらに優れた特性を持つ材料の開発を行った。このタングステンブロンズ型類似構造のx=2/3組成のうちR=Sm系の特性が最もよく、品質係数Q・f=10548GHz,τf=-11.3PPm/°C,εr=81.0である。温度係数をゼロにすることを目指して、温度係数が正の他の希土類元素系とくにR=Nd,Laとの固溶体系を検討した。Nd系及びLa系の温度係数は正であるので、温度係数ゼロの材料を設計した。その結果、Nd系ではy=0.2組成で、La系ではy=0.1組成で温度係数ゼロの材料を見いだした。1.タングステンブロンズ型類似構造を持つBa_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,Nd,La)固溶体の希土類元素による品質係数の違いを内部歪みから検討した。高エネルギー研究所の放射光によるプロファイルの良いデータを用いて、回折線の判値幅から歪みを求め、特性が内部歪みに依存することを明らかにした。特性の良いSm系のものが最も歪みが小さいことを明らかにした。2.タングステンブロンズ型類似Nd系固溶体にBaWO4を添加した効果を研究した。両化合物は固溶体を形成せず、共融系を形成したが焼成温度は1460°Cと低温化は達成できなかった。BaWO4の添加により品質係数の向上(Qf値が2500アップ)が見られた。誘電率は減少、周波数の温度依存性τf増加した。3.Ba_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,Nd)固溶体へEu固溶によるマイクロ波誘電特性を研究した。Sm、Nd系のx=2/3組成の固溶体とEu系x=0.5組成の固溶体が固溶体を形成することを明らかにした。Euの固溶により品質係数Qfは11000GHzに、品質係数の温度係数τfは減少し、改善された。Sm-Eu系のy=5近傍で、τf=0、Qf=9500GHz、εr=75の材料が得られた。1.Ba_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,)固溶体は、純粋な組成では焼成温度が1450°C以上と高いので、マイクロ波誘電特性を保持したまま焼成温度を1350°Cへ低下させることに成功した。調合組成をTiO_2側へ僅かにシフトさせ共融組成にすることにより達成した。2.低温焼成を促進させるイオンとして知られるBiをBa_<6-3x>R_<8+2x>Ti_<18>O_<54>(R=Sm,Nd,)固溶体へ固溶させ、陽イオンの固溶伏態とマイクロ波誘電特性との相関を解明した。100°C程低い工業的焼成温度1350°Cでの低温焼成を可能にした。3.タングステンブロンズ型類似Nd系固溶体にBaWO_4を添加した効果を研究した。両化合物は固溶体を形成せず、共融系を形成したが焼成温度は1460°Cと低温下は達成できなかった。BaWO_4の添加により品質係数の向上(Qf値が2500アップ)が見られた。
19世紀および20世紀前半におけるポピュラー・コンサートの研究

1830年代にパリで始まりその後ロンドンで一世を風靡したプロムナード・コンサートについて、新聞・雑誌等の文献資料と楽譜の分析を通じて歴史と実態を研究。安価な入場料で快適な娯楽空間を提供し、演奏会文化を庶民に普及・定着させたこと、そこでは送り手と受け手の間に双方向のコミュニケーションが成立していたこと、指揮者ジュリアンの実践が今日の「クラシック音楽」概念の成立に一定の役割を果たしたこと、などを明らかにした。19世紀前半から20世紀初頭のポピュラー系公開演奏会について以下のような調査・研究を行った。1、同時代資料および文献データベースによる演奏会データの収集と整理2、大英図書館における楽譜調査大英図書館所蔵の同時代の楽譜から、主に19世紀中葉のプロムナード・コンサートで活躍したミュザール、ジュリアン、ウェイパートの作品を中心に調査。所蔵目録上では不明であった多数の管弦楽総譜(印刷譜)とジュリアンの自筆譜1点(ウェーバー『魔弾の射手』抜粋)の存在が確認でき、その概略を調査した。3、同時代楽譜に基づく具体的な演目の復元大英図書館所蔵の楽譜の中から、ミュザールの《エコーのカドリーユ》とジュリアンの《大英陸軍カドリーユ》について総譜を復元。後者については吹奏楽編成から管弦楽編成への編曲も行った。19世紀前半から20世紀初頭のポピュラー系公開演奏会について、前年度に続き以下のような調査・研究を行った。1、同時代資料および文献データベースによる演奏会データの収集と整理演奏会データの収集、整理についてはさらに作業を継続中。2、大英図書館およびパリ国立図書館における楽譜調査大英図書館では前年度に存在を確認したジュリアンのオーケストラ総譜についてさらに内容を調査。パリ国立図書館では、ミュザールとジュリアンの作品に関して、オンライン化されたカタログ・データに現れるもの以外にも多数の楽譜が所蔵されていることを確認。手書きの所蔵目録からデータを書き写したが、残念ながら滞在期間が限られていたため、具体的な内容の検討にまでは至らなかった。両図書館での所蔵楽譜確認作業はさらに継続が必要である。2、19世紀の小説に見られる音楽文化状況の調査同時代の小説、とりわけ『デイヴィッド・コパフィールド』をはじめとするディケンズの小説に登場する音楽場面から、具体的にどのような音楽・音楽文化がどのような人々によって担われていたかを調査した。181020年代のロンドンでは、一時代前の劇場から流行した音楽が人々の階層を問わず一様に広まっていたこと、劇場や歌の描写に熱心であったディケンズが演奏会に関してはほとんど言及していないこと、などが確認できた。3、研究のまとめと論文執筆以上のような研究成果をひとまずまとめ、博士論文『19世紀中葉のロンドンにおける大衆的演奏会文化の実態と意義』として東京経済大学大学院コミュニケーション学研究科に提出した(2012年3月学位取得。刊行は未定)。
体積予想とその一般化

体積予想とは,結び目の色付きJones多項式の漸近挙動を調べることにより,その結び目の補空間の体積が求められるであろうというもので,R.Kashaev,村上順および研究代表者により提唱された.現在ではこの予想は様々な方向に一般化され,物理学者も含む多くの研究者に注目されている.本研究では,この予想の一部を解決するとともに,予想のさらなる一般化およびその一部の解決を行なった.体積予想とは,結び目の色付きJones多項式の漸近挙動を調べることにより,その結び目の補空間の体積が求められるであろうというもので,R.Kashaev,村上順および研究代表者により提唱された.現在ではこの予想は様々な方向に一般化され,物理学者も含む多くの研究者に注目されている.本研究では,この予想の一部を解決するとともに,予想のさらなる一般化およびその一部の解決を行なった.体積予想とは,N次元結び目の色付きJones多項式のパラメータに,1のN乗根を代入し,Nが大きいときの漸近挙動を調べると,その結び目の補空間の体積が得られるであろうというものである.この予想を証明する試みとともに,様々な拡張が試みられてきた.本年度は,拡張の一つとして漸近展開の主要項にChern-Simons不変量(リー群SL(2,C)に付随したものであり,体積の複素化とみなせる)とReidemeister torsionが現れるのではないかという予想を提唱した.これは,8の字結び目と呼ばれる簡単な双曲結び目についての精密な計算により証明された定理をもとにしたものである.この結果は,色付きJones多項式のパラメータに1のN乗根を代入したものだけではなく,exp((2πi+u)/N)を代入したときにも成立するものであり(uは絶対値が小さな実数),AndersenとHansenにより知られていた式を拡張したものになっている.さらに,ここに現れた変数uが,結び目補空間の基本群から,リー群SL(2,C)への既約表現に対応しており,漸近展開に現れるChern-Simons不変量とReidemeister torsionは,この既約表現に対して定義されるものである.この結果は,体積予想に関連して物理学者のGukovやDimofteたちが提唱してきたものと対応しており,数学的に厳密な考察は重要である.体積予想とは,結び目の色付きJones多項式の位相的・幾何的な性質を調べるものである.一般にリー環とその既約表現が与えられたとき,量子不変量が定義されることはよく知られている.色付きJones多項式はリー環sl(2;C)とそのN次元既約表現に対応したものであるので,体積予想は量子不変量と幾何を結びつける予想であるととらえられる.リー環をsl(n;C)にかえ,表現を様々にとることで色付きHOMFLY多項式が得られる.体積予想を量子不変量に拡張するために,今年度はまず色付きHOMFLY多項式を考察し,いくつかの結び目に対してコンピュータによる実験を行なった.残念ながら得られた数値がどのような位相的・幾何的な性質を意味するかまでは判明しなかった.Jones多項式が1変数Laurent多項式であるのに対してHOMFLY多項式は2変数であるため,変数のどのような特殊化が適当であるかも問題である.また,Kalman氏と共同で結び目のHOMFLY多項式(sl(n;C)のn次元既約表現に対応するもの)の新たな組み合わせ的な意味付けを与えた.具体的には次のような結果である.平面上の2部グラフに対応して,特殊交代結び目が考えられる.このような結び目に対してHOMFLY多項式のzに関する最高次の式(vのLaurent多項式になる)の,グラフ理論的な意味付けを与えた.ここで,結び目のHOMFLY多項式P(v,z)はAlexander多項式Δ(z)を2変数に拡張したものとする.この結果に関する論文は現在執筆中である.これまで体積予想とその一般化で考えられてきた結び目は,単純結び目と呼ばれる,補空間に非圧縮トーラスを含まないものであった.今年度,私は単純ではない結び目の体積予想を考察した.体積予想(とその一般化)は,結び目の色付きJones多項式の漸近挙動に,結び目補空間の基本群からSL(2;C)への表現に付随した位相的・幾何的な不変量(体積,Chern-Simons不変量,Reidemeister torsionなど)が現れるであろう,というものである.単純でない結び目の場合は,表現が複雑になるため色付きJones多項式の漸近挙動にもそれぞれの表現に対応した不変量が現れると予想される.また,3次元球面以外の3次元多様体に含まれる結び目・絡み目についても同様の考察を行なった.以下,具体的に今年度得られた結果を記す.1)トーラス結び目のケーブルの色付きJones多項式の漸近挙動を求め,上述の予想を裏付ける結果を得た.論文は現在執筆中である.2)結び目の連結和の場合も同様の考察を行なった(パリ第7大学のJ. Dubois氏との共同研究).3)S2×S1の連結和に含まれる絡み目の色付きJones多項式の漸近挙動を調べた(ストラスブール大学のF. Costantino氏との共同研究).

4)結び目の2重分岐被覆の分岐集合として現れる結び目のKashaev不変量(色付きJones多項式の特殊化)の漸近挙動を調べた(ジュネーブ大学のR. Kashaev氏との共同研究).当初,体積予想およびその一般化を他の結び目について証明する予定であったが,リー環を一般化しHOMFLY多項式に関する体積予想を考察した.これに関する結果は残念ながら満足のいかないものであるが,HOMFLY多項式に関する別の結果も出たのでおおむね順調であると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。体積予想の一般化については,リー環の一般化の他にも,結び目の入っている空間の一般化,絡み目への一般化など様々に考えられる.今後も自由な発想で研究を続けてゆきたい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ＮＩＲＳと機械学習を用いたアレキシサイミアに対するニューロフィードバックの開発

本研究の目的は、自己の感情認知障害と関わるパーソナリティである「アレキシサイミア」に対するNIRSを用いたニューロフィードバックシステムの開発であった。しかしながら、最終年度である28年度を終えた現在、その目的が達成できたとは言えない。これは、27年度に研究計画を変更したためである。当初はアレキシサイミアの感情喚起時の脳活動に対してニューロフィードバックを行い、アレキシサイミアの感情認知障害を改善するという計画であった。しかしながら、アレキシサイミアの感情認知障害が、感情喚起時(感情刺激を受けた後)の脳機能障害によるものであるのか、安静時の脳機能障害によるものであるのか、また、そもそもアレキシサイミアは安静時に脳機能障害を持つのかについての検討はほとんどないことから、アレキシサイミアの安静時の脳活動について検討を行い、どちらの状態がより感情認知障害に関わっているかを精査した上でニューロフィードバックを行うべきであると考え、研究計画を変更した。こういった経緯があり、28年度は、アレキシサイミアの安静時の脳活動と感情喚起刺激を受けた際の主観的な感情評価との関連を検討した。その結果、有意な差は認められなかったものの、アレキシサイミア傾向の高群と低群間で安静時の脳の機能的接合(Functional Connectivity)の差に大きな効果量が認められる箇所がいくつかあり、左の上側頭回と背側前頭前皮質の機能的接合がアレキシサイミア傾向高群のほうが低い可能性が示された。サンプル数がまだ少なく、検出力が低いため、今後引き続き実験を行い、アレキシサイミアの安静時の脳機能障害について精査する予定である。その後、本研究の目的である、アレキシサイミアに対するニューロフィードバックシステムの開発を目指して、研究を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的はNIRSと機械学習を用いたアレキシサイミアに対するニューロフィードバック(NF)システムを開発することである。昨年度提出した交付申請書の研究実施計画では、平成27年度中にアレキシサイミア傾向の高群と低群で安静時の脳活動が異なるかを検討する研究1と、NFシステムを開発する予定であった。しかしながら、現在、研究1の準備段階であり、研究2は実行できていない。これは、研究1が特別研究員の申請書作成時には予定していなかった研究であり、「アレキシサイミア傾向の高群と低群で安静時の脳活動が異なるかを検討する」という目的を達成可能な実験デザインを精査する必要があったためである。また、研究1では機械学習を用いて、安静時の脳活動から、アレキシサイミア傾向の高群と低群を識別できるかについても検討することも目的としており、そのために機械学習についての学習が必要であった。研究実施計画通りに研究が進まなかったものの、平成27年度中に研究1の実験デザインは完成し、実施するための実験機材準備、倫理委員会による実験実施承認も完了している。また、定期的に機械学習の勉強会を開催しており、機械学習についての学習も進行している。これらは本研究を行うために必要な過程であり、予定より遅れているものの研究は前に進んでいる。昨年度はNFの先行研究をまとめた展望論文を『早稲田大学臨床心理学研究』に投稿し、採択された。また、様々な学会の大会に参加し、最新のNF研究の知見や、実際にどのような方法でNF研究が実施されているかということを学んだ。研究実施計画では、平成27年度末には研究2へ移行している予定であった。しかしながら、現在、研究1の実施準備が済み、実験実施場所である早稲田大学の倫理委員会の承認を得た状態であり、まだ研究1の実験を実施できていない。これは、研究1の実験デザイン考案や、機械学習についての学習に想定以上の時間がかかったためである。また、本研究で用いるNIRSは、早稲田大学の所有物であるため、他の研究と時間を譲り合って使用する予定であったが、昨年度は他の研究がほぼ占有しており、予備実験などを行いづらい環境であったことも、研究遅延の一因である。このNIRSを用いた他の研究は平成28年5月に終える予定であるため、本年度は予定通り実験を行えると考えられる。上記の通り、当初の計画より進捗が遅れているものの、実験準備と学習は進んでいるため、今年度はその遅れを挽回するべく尽力したいと考えている。

その結果、有意な差は認められなかったものの、アレキシサイミア傾向の高群と低群間で安静時の脳の機能的接合(Functional Connectivity)の差に大きな効果量が認められる箇所がいくつかあり、左の上側頭回と背側前頭前皮質の機能的接合がアレキシサイミア傾向高群のほうが低い可能性が示された。サンプル数がまだ少なく、検出力が低いため、今後引き続き実験を行い、アレキシサイミアの安静時の脳機能障害について精査する予定である。その後、本研究の目的である、アレキシサイミアに対するニューロフィードバックシステムの開発を目指して、研究を進める。平成28年6月末までに研究1のデータ取得を終了する。実験は、安静時の脳活動測定と感情認知課題で構成されている。30名分のデータ取得を予定している。その後、解析を行い、アレキシサイミア傾向の高群と低群で安静時の脳活動が異なるかを検討すると同時に、機械学習を用いて安静時の脳活動からアレキシサイミア傾向の高群と低群を識別できるかを検討する。9月末までに研究2を行い、ニューロフィードバックシステムを作成する。ニューロフィードバックシステムの構造は、1NIRSから測定した脳活動データをリアルタイムでコンピュータを吸い出し、2吸い出した脳活動データの部位間相関係数を算出し、3それらの部位間相関係数が示す特徴ベクトルとサポートベクターマシンの学習した式ベルベクトルとの距離を算出し、4健常者側へ距離が離れれば離れるほど流れる音が大きくなるプログラムを予定している。このシステムを使用して、10月3月の間に研究3を行う。研究3では作成したニューロフィードバックシステムの効果検討を目的としている。アレキシサイミア傾向のある人を治療群と統制群に分け、各々8週間、週1回の訓練を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
インスリン分泌機構におけるアラキドン酸の役割

グルコース刺激により膵ランゲルハンス島β細胞でホスホリパーゼA2(PLA_2)により生成されるアラキドン酸が、インスリン分泌機構において重要なセカンドメッセンジャーである可能性が最近示されている。アラキドン酸産生阻害剤によるグルコース刺激インスリン分泌への影響を検討することによりインスリン分泌機構におけるアラキドン酸の重要性を再確認し、細胞内機能蛋白リン酸化あるいは脱リン酸化過程とアラキドン酸によるインスリン分泌の関係を検討する目的で研究を開始した。しかし、ラットからの膵ランゲルハンス島細胞の単離技術が確立できず、viabilityが良好な膵ランゲルハンス島細胞を安定した収量で単離することが出来るに至らなかった。コントロールとなるグルコース刺激に対するインスリン分泌反応が一定せず、アラキドン酸や各種阻害物質によるインスリン分泌反応の変化を判断することが不可能であった。また、透過生細胞の作成には至らなかった。現在、ラットからの膵ランゲルハンス島細胞の単離技術の確立に努めている状態である。なお、ラット単離膵腺房細胞に対してアラキドン酸はアミラーゼ分泌刺激あるいは抑制作用を持たないことを確認した。
歯周病の病態を反映する唾液中microRNAの探索

歯周病は多くの国民が罹患する歯科疾患のひとつであり、発症の予防と早期診断が重要であるとされる。近年では歯周病を反映するバイオマーカーの探索に関する研究が盛んに行われているが、歯肉などの歯周組織を用いた研究報告は多いものの、唾液を用いた報告は少ない。また、ヒト生体からの歯肉組織の採取は負担が伴う一方で唾液の採取による生体への負担は非常に軽度であり、簡便である。体液中に存在するバイオマーカーの一種としてmicroRNAは注目されており、多くの疾患の発症や重症化に関わる遺伝子発現を制御していることが明らかにされている。歯周病についても、歯周組織由来のmicroRNAが関与している可能性が示唆されているが、唾液中のmicroRNAについては不明な部分が多い。唾液中において、microRNAはエキソソームのような小胞に包含されることで分解酵素によって分解されず、安定した状態で存在している。我々は歯周病を反映するバイオマーカーとして、唾液エキソソーム中のmicroRNAの発現について着目した。当院の患者を対象として、歯周状態の検査を行ったのちに健常群と歯周病群に分類し、各患者から唾液サンプルを採取した。エキソソーム中に含まれている安定した状態のmicroRNAを抽出し、逆転写Real-time PCRを行い、microRNAの発現についての分析を行った。その結果、特定のmicroRNA(hsa-mir-381-3p)が歯周病群において有意に発現が上昇しており、また歯周ポケットの深さと正の相関関係があることを明らかにすることができた。また、その研究成果の一部をまとめたものを学術誌に投稿し、掲載されるに至った。2018年度では、歯周病を反映するバイオマーカーとしてのmicroRNA探索のための被験者のリクルートと、唾液サンプルからのmicroRNAの抽出が主な目標であった。患者の同意・協力が予想以上に得られたため、スムーズに実験に取り組むことができたことが進展できた要因であると考える。また、抽出した試料を用いて1次分析を実施したところ、おおむね予想通りの結果を得ることができた。そこで、2019年度に予定していたより精度の高い2次分析を一部前倒しで実施することとした。サンプル中の遺伝子発現において2倍以上の増加または0.5倍以下の減少が確認できたmicroRNA4種類について2次分析を行ったところ、歯周病群で有意に増加しているmicroRNAを1種類(hsa-mir-381-3p)確認することができた。各種統計解析の結果、2019年度末までに明らかにする予定であった、特定のmicroRNAの発現が歯周病の状態を反映するバイオマーカーとして有効である可能性があることを示すことができた。今後の追加実験において、2018年度で特定できたmicroRNA(hsa-mir-381-3p)が細胞内でどのような役割を果たしているのかについて明らかにする予定である。そのために、ヒト歯周組織由来の各種培養細胞にmicroRNAの添加を行い、細胞内でのmRNAの発現や炎症性サイトカインの分泌の変化について確認を行うことを計画している。特徴的な結果が得られた場合や時間的な余裕が生じた場合は、当初の予定に加えてさらに追加の実験も行う。具体的には、歯周病菌を各種ヒト細胞に感染させ、炎症が生じている細胞へのmiRNAの添加や、inhibitor(阻害物質)を添加した場合の炎症状態の変化を確認することを計画している。

また、抽出した試料を用いて1次分析を実施したところ、おおむね予想通りの結果を得ることができた。そこで、2019年度に予定していたより精度の高い2次分析を一部前倒しで実施することとした。サンプル中の遺伝子発現において2倍以上の増加または0.5倍以下の減少が確認できたmicroRNA4種類について2次分析を行ったところ、歯周病群で有意に増加しているmicroRNAを1種類(hsa-mir-381-3p)確認することができた。各種統計解析の結果、2019年度末までに明らかにする予定であった、特定のmicroRNAの発現が歯周病の状態を反映するバイオマーカーとして有効である可能性があることを示すことができた。今後の追加実験において、2018年度で特定できたmicroRNA(hsa-mir-381-3p)が細胞内でどのような役割を果たしているのかについて明らかにする予定である。そのために、ヒト歯周組織由来の各種培養細胞にmicroRNAの添加を行い、細胞内でのmRNAの発現や炎症性サイトカインの分泌の変化について確認を行うことを計画している。特徴的な結果が得られた場合や時間的な余裕が生じた場合は、当初の予定に加えてさらに追加の実験も行う。具体的には、歯周病菌を各種ヒト細胞に感染させ、炎症が生じている細胞へのmiRNAの添加や、inhibitor(阻害物質)を添加した場合の炎症状態の変化を確認することを計画している。2018年度の研究経費は105767円の残金となり、すべて研究にかかる経費として適切に使用した。試薬の購入は数万円、数十万円単位と高額であることが多く、端数で生じた残金として妥当な金額であると考える。次年度以降の研究経費は各種培養細胞や試薬の購入に使用する予定である。本実験は生きた細胞を扱う実験デザインのため、飼育上のトラブルに備える必要もある。2018年度の残金は次年度以降の実験と解析の費用に充てるため、繰り越して使用する予定である。
ニューロテンシンを介したウシの受精現象調節メカニズムの解明と応用

本年度の研究の目的はニューロテンシン(NT)によるウシ精子の機能制御によって受精ならびに初期胚発生が受ける影響を解析することである。昨年度の研究により確立したウシ体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系を活用し、体外培養下における受精現象に対する精子へのNT添加の影響を解析した。その結果、体外受精培地にNTを添加することにより、受精後の卵割率が有意に向上することが明らかになった。この結果は、NTを介した精子機能の向上が実際に受精率を上昇させたことを示唆している。また、その後の胚盤胞形成率に関しても、NT添加により増加傾向が見られた。さらに、初期胚の質を評価する1つの指標である胚盤胞の細胞数を解析した結果、内部細胞塊および全細胞数が対照区と比較してNT添加区において有意に増加していた。以上より、体外受精培養系へのNT添加はウシにおける受精および初期胚の質を向上することが示唆された。次に、ウエスタンブロテッイング法およびRT-PCR法により精子、精巣ならびに卵母細胞および卵丘細胞のNT結合能(受容体)の有無を検証した。その結果、NT受容体1、2は精子ならびに精巣のみに発現し、卵母細胞および卵丘細胞では発現していないことが明らかになった。この結果はNTが精子上の受容体を介して精子のみに作用して、この精子への作用を通じて受精効率および初期胚の質を向上させたことを示唆している。以上より、本年度の研究によりNTは精子上のNT受容体1、2を介して精子に作用し、受精率および胚盤胞の細胞数を向上させることが解明された。この結果は、雌性生殖器で発現し、精子機能を制御しているNTがウシにおける新規の受胎性関連因子であるという可能性を支持しており、ウシの人工授精技術への応用の第一歩となる成果である。当初の研究計画よりもやや遅れているもののウシにおける体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系を用いて、NTによるウシ精子の機能制御によって受精現象ならびに初期胚発生が受ける影響を初めて明らかにした。この研究成果は、国際学術雑誌に投稿し、査読を経て、受理され(Umezu et al., 2019)、当初の予定であった最終年度における研究成果のとりまとめよりも早く研究成果を世界に発信し、社会に還元することができた。以上より、総合的にはおおむね順調に進展していると判断した。これまでの研究により、体外培養下においてNTを介した精子機能の向上が実際にウシの受精率を上昇させることが明らかになったので、今後は、生体内での受精現象に対するNTの影響を明らかにすることを試みる。実際に人工授精を行った複数の雌ウシを準備し、子宮内へのNT添加区と非添加区に分け子宮かん流によって未受精卵・受精卵を回収し、両区間での受精率と受精卵の形態的正常率を比較する。さらに、顕著な低受胎性を示す複数の雌ウシに対してNTを用いた新たな人工授精法を行い、NTを利用することによるウシ人工授精後の受胎率改善の可能性を検証する。本研究の目的は、ニューロテンシン(NT)によるウシの受精および受胎への影響を解明することであり、本年度はNTによる精子機能制御が受精現象へ及ぼす影響の解明を試みた。まず、ウシ卵巣から採取した未成熟卵母細胞を用いて体外成熟培養系を確立し、成熟卵母細胞を得ることに成功した。さらに、凍結精液と成熟卵母細胞を用いて体外受精・体外発生培養系も確立し、胚盤胞形成までに至った。これらの技術により、体外培養下での受精現象に対する精子へのNT添加の影響ならびに体外培養下での初期胚発生へのNT添加の影響を解析することが可能となった。また、卵母細胞および初期胚のNT結合能の有無を検証するために、RT-PCR法で用いるNT受容体(NTR1、NTR2)のプライマーを設計した。これによりNT添加による影響が精子由来か、それとも精子・初期胚両方に由来するものなのかを明らかにすることが可能となった。さらに、ケモカインとして知られているstromal cell-derived factor 1(SDF1)に着目し、ウシの精子機能および受精現象への影響を解析した。まず、SDF1が卵母細胞および卵丘細胞に発現していること、その受容体CXCR4が精子に発現していることを免疫組織化学およびPT-PCR法によって明らかにした。ケモタキシスチャンバーを用いた解析から、ウシ精子はSDF1に対して走化性を示すことが示唆され、SDF1が受精の場までの精子遊走制御機構を担っていることが示唆された。以上より、NTおよびSDF1は、雌性生殖器から分泌され、精子上の受容体を介して精子機能および受精現象を制御していることが示唆された。これらの発見はウシの受胎率が低下している現状において重要な知見であり、新規受胎性関連因子として、今後さらに受精率や胚盤胞形成率等への影響を解析していく予定である。ウシにおける体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系の確立に成功したが、安定した培養系の確立までに多くの時間を要し、当初の計画と比較してやや遅れている。しかしながら、ウシ精子に対する新たな走化性物質候補としてSDF1を特定することができ、SDF1とその受容体がそれぞれ卵母細胞、精子に発現していることから、生体内の受精現象調節因子としてSDF1が機能していることが示唆された。さらに、別の課題においても筆頭著者として原著論文を発表した(Umezu et al., 2017)。

本年度の研究の目的はニューロテンシン(NT)によるウシ精子の機能制御によって受精ならびに初期胚発生が受ける影響を解析することである。昨年度の研究により確立したウシ体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系を活用し、体外培養下における受精現象に対する精子へのNT添加の影響を解析した。その結果、体外受精培地にNTを添加することにより、受精後の卵割率が有意に向上することが明らかになった。この結果は、NTを介した精子機能の向上が実際に受精率を上昇させたことを示唆している。また、その後の胚盤胞形成率に関しても、NT添加により増加傾向が見られた。さらに、初期胚の質を評価する1つの指標である胚盤胞の細胞数を解析した結果、内部細胞塊および全細胞数が対照区と比較してNT添加区において有意に増加していた。以上より、体外受精培養系へのNT添加はウシにおける受精および初期胚の質を向上することが示唆された。次に、ウエスタンブロテッイング法およびRT-PCR法により精子、精巣ならびに卵母細胞および卵丘細胞のNT結合能(受容体)の有無を検証した。その結果、NT受容体1、2は精子ならびに精巣のみに発現し、卵母細胞および卵丘細胞では発現していないことが明らかになった。この結果はNTが精子上の受容体を介して精子のみに作用して、この精子への作用を通じて受精効率および初期胚の質を向上させたことを示唆している。以上より、本年度の研究によりNTは精子上のNT受容体1、2を介して精子に作用し、受精率および胚盤胞の細胞数を向上させることが解明された。この結果は、雌性生殖器で発現し、精子機能を制御しているNTがウシにおける新規の受胎性関連因子であるという可能性を支持しており、ウシの人工授精技術への応用の第一歩となる成果である。当初の研究計画よりもやや遅れているもののウシにおける体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系を用いて、NTによるウシ精子の機能制御によって受精現象ならびに初期胚発生が受ける影響を初めて明らかにした。この研究成果は、国際学術雑誌に投稿し、査読を経て、受理され(Umezu et al., 2019)、当初の予定であった最終年度における研究成果のとりまとめよりも早く研究成果を世界に発信し、社会に還元することができた。以上より、総合的にはおおむね順調に進展していると判断した。確立した体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系を用いて、体外培養下での受精現象に対する精子へのNT添加の影響ならびに体外培養下での初期胚発生へのNT添加の影響を解明する。さらに、NT受容体(NTR1、NTR2)のプライマーを用いたRT-PCR法により、NT添加による影響が精子由来か、それとも精子・初期胚両方に由来するものなのかを検証する。また、ウシ精子に対する走化性物質候補として新たに特定されたSDF1に関しては、誘引された精子の質的評価、走化性とハイパーアクチベーションとの関連等を並行して検討していく。これまでの研究により、体外培養下においてNTを介した精子機能の向上が実際にウシの受精率を上昇させることが明らかになったので、今後は、生体内での受精現象に対するNTの影響を明らかにすることを試みる。実際に人工授精を行った複数の雌ウシを準備し、子宮内へのNT添加区と非添加区に分け子宮かん
ハマナス花弁由来加水分解性タンニンによるアレルギー抑制機序の解明

現在、日本人の約30%が何らかのアレルギーに罹っていることが知られている。花粉症等の即時型アレルギーは、マスト細胞が刺激されることで引き起こされる。本研究では、マスト細胞によるアレルギー反応に対するハマナス花弁由来加水分解性タンニンの効果を培養細胞を用いて調べた。ハマナス花弁由来加水分解性タンニンの一種であるテリマグランジンIは、刺激したマスト細胞からの化学伝達物質の放出を抑制した。また、テリマグランジンIは、細胞内シグナル伝達物質のリン酸化および細胞内カルシウムイオン濃度の上昇を抑制した。これらの結果から、テリマグランジンIはアレルギーの抑制に有効であることが示唆された。本研究は、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンのアレルギー抑制作用効果をマスト細胞を用いたin vitro実験で明らかにすることを目的とする。1)ハマナス花弁加水分解性タンニンの単離・精製:ハマナス花弁から加水分解性タンニンとしてテリマグランジンI、テリマグランジンII(オイゲニイン)、カスアリクチンを単離・精製した。2ー1)加水分解性タンニンのヒスタミン放出抑制活性:ラット好塩基球由来細胞株(RBL-2H3)を抗原抗体反応により刺激して脱顆粒を誘導し、培養上清中に放出されるヒスタミンを逆相HPLC/蛍光検出で定量した。テリマグランジンIおよびテリマグランジンIIのヒスタミン放出抑制活性はほぼ同程度であり、20マイクロモル/Lで約50%抑制した。カスアリクチンは両者よりも弱い活性であった。これらの結果から、加水分解性タンニンのヘキサヒドロジフェノイル基がヒスタミン放出抑制活性に関与していることが示唆された。テリマグランジンIのヒスタミン放出抑制活性は、ケルセチンやエピガロカテキンガレートよりも有意に高かった。なお、テリマグランジンIの細胞毒性は100マイクロモル/Lまで認められなかった。2ー2)加水分解性タンニンのロイコトリエンB4放出抑制活性測定:マウス骨髄由来細胞株(PB-3c)をカルシウムイオノフォアにより刺激し、培養上清中に放出されるロイコトリエンB4を逆相HPLC/UV検出で定量した。テリマグランジンIはロイコトリエンB4放出を100マイクロモル/Lで約40%抑制した。本研究の目的は、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンのアレルギー抑制作用をマスト細胞を用いたin vitro実験で明らかにすることである。平成25年度の成果において、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンがI型アレルギー反応の原因となるマスト細胞からのケミカルメディエーター(ヒスタミンおよびロイコトリエン)放出を抑制することが明らかとなった。平成26年度は、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンのうちケミカルメディエーター抑制活性の強かったテリマグランジンIに絞り、その作用機序を調べた。1)シグナル伝達物質のリン酸化反応に対する効果ラット好塩基球白血病細胞株(RBL-2H3)を抗原抗体反応により刺激し、細胞中のシグナル伝達物質のリン酸化の状態をSDS-PAGEおよびウエスタンブロッティングで調べた。テリマグランジンIは、Lyn、Sykのリン酸化を抑制しなかったが、PLC-γおよびERKのリン酸化を抑制した。2)細胞内カルシウムイオンに対する効果シグナル伝達の下流には、セカンドメッセンジャーとしてカルシウムイオンの上昇が位置する。蛍光プローブを用いて細胞内カルシウムイオン濃度の変化を調べた。RBL-2H3を抗原抗体反応により刺激したところ、対照ではカルシウムイオン濃度の上昇が認められたが、テリマグランジンIの存在下では抑制された。以上の結果より、テリマグランジンIのケミカルメディエーター放出抑制効果は、シグナル伝達およびそれに続くカルシウムイオン濃度上昇の阻害によるものであることが示唆された。平成25年度の成果では、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンがI型アレルギーの原因となるマスト細胞からのケミカルメディエーター(ヒスタミンおよびロイコトリエン)放出を抑制することを示した。また、平成26年度は、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンの一つであるテリマグランジンIによるケミカルメディエーター放出抑制作用が、細胞内シグナル伝達物質のリン酸化抑制と細胞内カルシウムイオン濃度上昇抑制によるものであることを示した。以上の結果を踏まえ、平成27年度は、テリマグランジンIによるI型アレルギー抑制作用の有効性の評価および作用機序の解明を進めた。その結果、テリマグランジンIのヒスタミン抑制活性は、市販のアレルギー抑制薬剤の活性よりも有意に高いことが明らかとなり、機能性食品として有用であることが示唆された。一方、テリマグランジンIのマスト細胞への吸収について、表面プラズモン共鳴による解析を試みたが、有意な成果は得られなかった。平成26年度の目標は、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンの1)マスト細胞シグナル伝達物質のリン酸化反応に対する効果および2)細胞内カルシウムイオンに対する効果を調べることであり、おおむね達成された。

食品機能学テリマグランジンIによるマスト細胞からのケミカルメディエーター放出抑制効果の作用機序をさらに調べる。まず、テリマグランジンIのマスト細胞への結合性を表面プラズモン共鳴法によって調べる。また、リポキシゲナーゼ阻害効果についても明らかにする。本研究の目的は、ハマナス花弁由来加水分解性タンニンのアレルギー抑制作用効果をマスト細胞を用いたin vitro実験で明らかにすることであり、平成25年度の目標は、1)ハマナス花弁加水分解性タンニンの単離・精製および2)加水分解性タンニンのケミカルメディエーター放出抑制活性の評価である。達成度はおおむね順調であると判断される。ウエスタンブロッティングにおける抗体の使用方法を工夫して節約したこと、学会発表を27年度に持ち越したことによる。ハマナス花弁中にはテリマグランジンIが最も多く含まれること、ロイコトリエンB4放出に対しては抑制活性が低いことから、次年度以降はテリマグランジンIのヒスタミン放出抑制効果メカニズムの解明に絞って検討する方針である。27年度における研究発表の旅費に充てる予定である。また、27年度に使用予定である表面プラズモン共鳴解析装置(現有)のメンテナンスおよびプローブ購入に充てる予定である。機器分析による消耗試薬を節約する工夫をしたこと、研究成果発表を行うための旅費を別予算から支出したことによる。細胞内シグナル伝達物質のより詳細な解析を行うための試薬購入に充てる予定である。
ダイバーシティ推進に資するがんスティグマの評価法と教育プログラム開発

1対人コミュニケーションにおけるスティグマ軽減に向けたウェブ介入プログラム開発:平成29年度に実施したウェブアンケート(がんに罹患経験のない一般市民1000名)の結果、本プログラムの評価指標となる3尺度の信頼性・妥当性が一定程度確保された。コクランシステマティックレビューおよび前年度に実施したウェブアンケート結果(がん経験者500名を対象)と合わせて、プログラムの構成要素を同定し、心理学理論に基づいてロジックモデルを作成した。更に、プログラムのコンテンツを研究協力者とともに作成し、専門家パネル(腫瘍内科、精神科、がん看護、教育学、社会学)による外部評価をうけ、概ね良好な評価を得た。今後、一般市民を対象とした介入研究につなげる。2がん患者とパートナーのコミュニケーションガイドブック作成:がん患者3名を対象として、罹病後の関係性変化、治療や生活に関する重要な問題の話し合いのあり方、コミュニケーション上の困難と工夫等に関する半構造化面接を実施した。「生死にかかわる話題」「将来がんが悪化する可能性」「性に関する話題」を回避する傾向が認められ、これらの話題の配慮ある伝え方の支援策定の必要性が示唆された。3行政事業協力型保健ボランティア対象がん教育プログラムにおけるがん体験者の講話評価:行政事業協力型保健ボランティアのがん教育研修において、介入群(保健師によるがん教育+体験者講話)92名、対照群(保健師によるがん教育のみ)55名を対象として、研修前後に自記式質問紙調査を行った。「がんになったらふつうにはもう戻れない」に「そう思う」と回答した者は、介入群が23名(25.0%)→14名(15.2%)と減少に転じたのに対し、対照群では15名(27.3%)→15名(27.3%)と横ばいであったこと等から、がん体験者の講話ががんスティグマ軽減に資する可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、1がんとがん患者に対する認識に関する評価法を開発すること、2評価法を用いた調査票から実態調査を行うこと、3がんおよびがん患者に対する知識・偏見・コミュニケーションの是正を目的とした心理社会的教育介入プログラムを開発・評価すること、の3点である。H28年度は、次年度以降に実施する介入研究の効果指標として用いる既存尺度を把握する目的で、信頼性と妥当性の担保された尺度のシステマティックレビューを実施した。具体的には、「がんに対する知識」「がんに対する偏見」「がん患者とそれ以外の人のコミュニケーション」に関して、1がん患者を対象とした尺度、2がん患者以外の人を対象とした尺度をレビューした。検索データベースとして、PubMed, The Cochrane Library, PsycINFO,医学中央雑誌の4種を用いた。重複を除き、2065論文が対象となり、1次、2次スクリーニングを経て28本の論文が抽出され、現在、英語または日本語で利用可能な評価尺度の最終整理中である。次年度以降、1がん患者と友人のコミュニケーション改善に向けた友人向けweb介入プログラム、2行政事業協力型保健ボランティア向けがん教育プログラム、3がん患者とパートナーのコミュニケーション改善に向けた患者本人向け心理教育介入プログラムの3種の支援プログラムの開発を予定しており、その効果評価指標として、今年度のシステマティックレビューで把握した尺度を参考にする予定である。当初は「がんの認識尺度」「がんのコミュニケーション尺度」の2種を新規作成する予定であったが、がんスティグマに関連してすでに標準化された尺度が存在する可能性があり、まず尺度のシステマティックレビューを実施することとしたため。また、システマティックレビューから抽出された尺度のほとんどが英語であったため、それらの尺度を介入研究の評価指標として用いる場合、日本語への標準化作業にも時間がかかる見込みである。当初予定していた「がん偏見」に関する国内の実態調査については、平成29年度の質的研究の進捗状況をふまえて検討する。1.がん診断を開示した友人とのコミュニケーションに関する評価尺度の開発:システマティックレビューの結果(竹内、藤澤、土屋、助友他2017)、対人コミュニケーションにおけるスティグマ評価尺度は特定されなかったため、H30年度に開発予定のがん患者の友人向けコミュニケーション介入プログラムの評価指標となる尺度を作成した。項目作成は、研究者の先行研究(Tsuchiya et al. 2012, Tsuchiya 2015、土屋2015)およびMantler et al (2003)の帰属尺度の日本語版作成(ISPORタスクフォースガイドラインに準拠)を基盤におこなった。認知インタビューにより表面的妥当性を確保した後、尺度の信頼性妥当性検討およびコミュニケーション支援に関するニーズ把握のために、がんに罹患経験のない一般市民1000名を対象にウェブアンケート調査を実施した。また、友人への病気開示の実態およびコミュニケーション支援に関するニーズ把握のため、がん経験者500名を対象にウェブアンケート調査を実施した。2.心理社会的教育プログラムの開発に向けた基礎的データの収集行政事業協力型保健ボランティアによるがん教育の普及活動について、その活動の社会的基盤の整備状況を明らかにすることを目的として、行政担当者、行政事業協力型保健ボランティア、がん体験者による普及啓発プログラム提供者を対象としたインタビュー調査を行った。また、がん患者のセルフスティグマ、周囲との人間関係、社会場面での差別の3領域におけるスティグマと必要な支援を明らかにし、対人関係とコミュニケーションに関する心理教育資材を作成することを目的として、がん患者対象のインタビューを計画し、倫理審査委員会の承認を得た。1.友人とのコミュニケーションに関する評価

尺度開発信頼性・妥当性検証を目的とした一般市民対象調査を実施した。さらに、友人への病気開示の実態およびコミュニケーション支援に関するニーズ把握のためがん体験者調査も実施し、おおむね順調に進展している。2.心理社会的教育プログラムの開発に向けた基礎的データの収集行政事業協力型保健ボランティアによるがん教育の普及活動については、行政担当者、行政事業協力型保健ボランティア、がん体験者による普及啓発プログラム提供者を対象としたインタビュー調査を予定どおり実施した。がん患者対象のインタビューについては、平成29年度に研究倫理審査委員会の承認を得たが、その後のインタビュー協力者のリクルートがやや遅延している。しかし、平成30年度にはリクルートの進捗が見込まれる。1対人コミュニケーションにおけるスティグマ軽減に向けたウェブ介入プログラム開発:平成29年度に実施したウェブアンケート(がんに罹患経験のない一般市民1000名)の結果、本プログラムの評価指標となる3尺度の信頼性・妥当性が一定程度確保された。コクランシステマティックレビューおよび前年度に実施したウェブアンケート結果(がん経験者500名を対象)と合わせて、プログラムの構成要素を同定し、心理学理論に基づいてロジックモデルを作成した。更に、プログラムのコンテンツを研究協力者とともに作成し、専門家パネル(腫瘍内科、精神科、がん看護、教育学、社会学)による外部評価をうけ、概ね良好な評価を得た。今後、一般市民を対象とした介入研究につなげる。2がん患者とパートナーのコミュニケーションガイドブック作成:がん患者3名を対象として、罹病後の関係性変化、治療や生活に関する重要な問題の話し合いのあり方、コミュニケーション上の困難と工夫等に関する半構造化面接を実施した。「生死にかかわる話題」「将来がんが悪化する可能性」「性に関する話題」を回避する傾向が認められ、これらの話題の配慮ある伝え方の支援策定の必要性が示唆された。3行政事業協力型保健ボランティア対象がん教育プログラムにおけるがん体験者の講話評価:行政事業協力型保健ボランティアのがん教育研修において、介入群(保健師によるがん教育+体験者講話)92名、対照群(保健師によるがん教育のみ)55名を対象として、研修前後に自記式質問紙調査を行った。「がんになったらふつうにはもう戻れない」に「そう思う」と回答した者は、介入群が23名(25.0%)→14名(15.2%)と減少に転じたのに対し、対照群では15名(27.3%)→15名(27.3%)と横ばいであったこと等から、がん体験者の講話ががんスティグマ軽減に資する可能性が示唆された。平成30年度以降は、1がん患者と友人のコミュニケーション改善に向けた友人向けweb介入プログラム、2行政事業協力型保健ボランティア向けがん教育プログラム、3がん患者とパートナーのコミュニケーション改善に向けた患者本人向け心理教育介入プログラムの3種の支援プログラムの開発を予定している。
RNA干渉を用いたD-セリン代謝酵素の機能解析と統合失調症治療への応用

本研究では、セリンラセマーゼ(SR)に対するsiRNAを用いてSRノックダウンラットの作出及びSRノックアウト(KO)マウスを用いてSRの機能解析を行う。ラット脳内にSRに対するsiRNAを投与したが、mRNA及びD-セリン含量に有意な差はみられなかった。一方、SR-KOマウスの大脳皮質D-セリン含量は正常マウスの約5%に減少していることが明らかになった。今後は、このKOマウスを用いて分子生物学的・行動学的、及び薬理学的な研究を行い、SRの脳内における機能及び統合失調症との関連を解析していく予定である。本研究では、D-セリンの生合成酵素であるセリンフセマーセ(Srr)とD-セリンの代謝酵素であるD-アミノ酸オキシダーゼに対するsiRNAを用いてそれぞれの酵素のノックダウンラットを作成しD-セリン代謝酵素の機能解析を行う。本研究によって新規統合失調症モデル動物の作成やD-セリン代謝酵素の病態生理学的意義の解明がなされれば、難治性統合失調症の陰性・認知症に対して有効は新規治療薬開発の基盤研究となる可能性がある。本年度は、初代培養神経細胞にSrrに対するsiRNA(Stealth RNAi,Invitrogen)をトランスフェクションし、本遺伝子がノックダウンされていることを確認した。脳内への導入効率が高いことが知られているトランスフェクション試薬(jetSI,Polyplus transfection)を用いてsiRNA脳内投与したが、siRNANegative Control Duplexes(Invitrogen)と比較してD-セリン含量に有意な差は見られなかった。今後は、siRNAの投与量、投与回数、投与後時間、及び他のトランスフェクション試薬等検討を行っていく予定である。最近、富山大学の森寿教授はSrrノックアウトマウスを作出した。このマウスのD-セリン含量はコントロールマウスの10%に減少しており、SrrがD-セリを合成していることを明らかにした。今後は、このノックアウトマウスを用いて分子生物学的・行動学的、薬理学的及び組織化学的な研究を行い、Srrの脳内における機能及び統合失調症との関連を解析していく予定である(森寿教授との共同研究)。本研究では、D-セリンの生合成酵素であるセリンラセマーゼ(SRR)に対するsiRNAを用いてSRRノックダウンラット及びSRRノックアウト(KO)マウスを作成し、D-セリン代謝酵素の機能解析を行う。本研究によって新規統合失調症モデル動物の作成やD-セリン代謝酵素の病態生理学的意義の解明がなされれば、難治性統合失調症の陰性・認知症状に対して有効は新規治療薬開発の基盤研究となる可能性がある。最近、富山大学の森寿教授はSRR-KOマウスを作出した。このマウスのD-セリン含量はコントロールマウスの10%に減少しており、SRRがD-セリンを合成していることを明らかにした。現在、このKOマウスを用いて、1)SRR-KOマウスにおけるD-セリン関連遺伝子(SRR,DAO,NMDA受容体,ドパミン受容体など)の発現変化解析、2)DNAマイクロアレイを用いたSRR-KOマウスにおける遺伝子発現の網羅的解析,(3)統合失調症の新規モデル動物としての評価等の研究を行っている(森寿教授との共同研究)。