hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大腸菌を用いたウィルス様中空ナノ粒子の迅速大量生産システムの開発

ヒトB型肝炎ウィルスの外被蛋白質が形成する「ウィルス様の中空ナノ粒子(HBsAg様粒子)」は、ワクチンや診断用素材、薬物輸送担体等へ応用できる応用性の高いバイオ素材である。我々はこのHBsAg様粒子を大腸菌で生産するシステムを確立し、生産された粒子を解析した。その結果、本粒子をより迅速大量安価に生産できるようになったとともに、生体認識配列を提示したHBsAg様粒子など新規の応用粒子の開発が加速された。ヒトB型肝炎ウィルス(HBV)のエンベロープ蛋白質(HBsAg)が形成する「直径数十nmのウィルス様の中空ナノ粒子(HBsAg粒子)亅は、薬剤を選択的に標的細胞へ運ぶDDS担体として有用である。本研究は、このHBsAg粒子をより迅速、大量、安価に生産するために、これまでは困難であった「大腸菌を用いたHBsAg粒子生産法」確立する事を目的とする。平成21年度は、まずHBsAg変異体の大腸菌での発現を試みた結果、野生型HBsAgS蛋白質(226残基)のままで発現した場合は大腸菌で生産されるHBsAg蛋白質をSDS-PAGEで検出する事ができなかったのに対し、N末端部とC末端部両方を欠失させたHBsAg蛋白質に検出精製用FLAGtag配列を融合した変異体を「disulfide結合形成促進遺伝子を組込んだ大腸菌株」で発現させた場合には顕著な発現バンド(培養液1mL当り10μg程度)が認められた。この欠失型HBsAg蛋白質は、菌体内可溶性画分と不溶性画分の両方に発現されていた。通常の培養温度(37°C)で発現培養すると不溶性画分へ、低温(20°C)で培養すると可溶性画分へ多く発現した。この可溶性画分をショ糖密度勾配遠心解析した結果、欠失型HBsAgが野生型HBsAg粒子と同様の沈降速度を示した。以上の結果より、上記欠失体を用いる事により欠失型HBsAg粒子の大腸菌での大量発現が可能である事が示された。来年度以降は、可溶性画分より欠失型HBsAg蛋白質粒子を精製する方法および不溶性画分からHBsAg蛋白質を精製し粒子構造へ再構成する方法について検討して「大腸菌を用いたHBsAg粒子生産法」を確立するとともに、生産された粒子と野生型粒子の性状比較を行なう.ヒトB型肝炎ウィルス(HBV)のエンベロープ蛋白質(HBsAg)が形成する「ウィルス様の中空ナノ粒子(HBsAg粒子)」は、ワクチンやDDS担体等として応用性の高いバイオ素材である。このHBsAg粒子をより迅速大量安価に生産するために「大腸菌を用いたHBsAg粒子生産法」確立する事を目的として、平成21年度にはN末端とC末端を欠失させた欠失型HBsAg変異体を用いる事により、大腸菌による過剰発現を可能とした。そこで平成22年度は、1)HBsAg変異体(C末端に精製用FLAGタグとHisタグを付加)を過剰発現した大腸菌体を超音波破砕したところ、欠失型HBsAg変異体を可溶性画分に回収した。これを抗FLAG-抗体カラムで精製して、純度80%程度の精製品を取得して電子顕微鏡で観察した結果、市販HBsAg粒子に類似した粒子構造が認められた。この試料は、市販のHBsAg-ELISA(Enzygnost)での反応性が低く、HBsAgエピトープ周辺の立体構造は上手く形成されていない事が示唆された。2)欠失型HBsAgのC末端に抗体認識配列(ZZ-tag)を融合した変異体(dHBsAg-ZZ)を新たに構築して大腸菌で発現させた結果、菌体可溶性画分へ回収された。この画分には抗体結合能も検出された。可溶性画分をNi-カラムとショ糖密度勾配遠心で精製したところ、SDS-PAGE上でほぼ単一のバンドを示すdHBsAg-ZZが精製された。これを電子顕微鏡で観察したところ、HBsAg粒子とほぼ同サイズの粒子である事が確認された。以上より、大腸菌の可溶性画分から容易に欠失型HBsAg様粒子を取得できる事が判った。平成23年度は、dHBsAg-ZZ粒子について蛋白質カチオン化技術を用いた解析と、得られた粒子の抗体提示粒子としての応用性の検討を行う予定である。ヒトB型肝炎ウィルス(HBV)のエンベロープ蛋白質(HBsAg)が形成する「ウィルス様の中空ナノ粒子(HBsAg粒子)」は、ワクチンやDDS担体等として応用性の高いバイオ素材である。このHBsAg粒子をより迅速大量安価に生産するために「大腸菌を用いたHBsAg粒子生産法」確立する事を目的として研究を行った。

その結果、平成21年度にはN末端とC末端を欠失させた欠失型HBsAg変異体(dHBsAg)を用いる事により大腸菌による過剰発現を可能とし、平成22年度にはそのC末端にさらに抗体認識配列(ZZ-tag)を融合した変異体すなわち、「ZZtagを提示したdHBsAg粒子」の発現と精製に成功した。そこで平成23年度は、dHBsAg-ZZ粒子についてさらに以下の検討を行った。1.解析実験:走査型プローブ顕微鏡でも動的光散乱による粒子径測定結果でも、透過型電子顕微鏡の観察結果と同様に、精製dHBsAg-ZZ粒子は酵母由来野生型粒子と比較して均一性は劣るが、類似した大きさ・形状を示した。また、トリプシン消化実験でC末端側のZZtag配列が分解された事から、精製dHBsAg-ZZ粒子でZZタグが粒子表面側に提示されている事が示された。質量分析ではピークが得られなかったので、カチオン化試薬を用いたモノマーサンプル調製法を検討した。2.応用実験:IgG固相化プレートを用いたEHLISA、動的光散乱あるいは水晶発信極微量天秤での測定により、dHBsAg-ZZ粒子がウサギIgGおよびヒトIgGとは結合しラットIgGとは結合しないというZZtagの性質を示す事が確認された。このことより、大腸菌で生産されたdHBsAg-ZZ粒子の診断への応用性(抗体を介したELISA,センサーチップでの検出)が確認できた。以上より、認識配列を提示したウィルス様中空ナノ粒子を大腸菌で迅速大量生産でき、その認識配列を利用して診断応用できる事を示した。
技術革新と国際産業分布のマクロ構造の立地分析

論文「Information Assymetry in rural at Urban and Credit Market Inperfection」において、金融システムの未熟さが、経済発展を妨げ、この部門における技術革新が集積と経済発展のエンジンとなることを示した。都市と農村部門における金融セクターの不均等な発展は経済を不安定な循環の中へと誘導してしまう。これによって都市、農村両部門における金融システムの技術革新が集積と高度成長を生み出すメカニズムとなることが説明される。
酸素酸化反応の高度な制御を実現する新規錯体触媒の開発

まず、亜酸化窒素の捕捉活性化による触媒的なオレフィンのエポキシ化反応を検討した。ルテニウムポルフィリン存在下、安息香酸コレステリルに亜酸化窒素を作用させると、対応するエポキシドが完全なβ-選択性で得られた。また、第2級アルコールないしベンジルアルコールの亜酸化窒素酸化では対応するケトンないしアルデヒドが高収率で得られた。さらに、ベンジル位炭素の酸化、脱水素芳香環化反応においてもルテニウム錯体触媒による亜酸化窒素酸化の可能性について検討した結果、9,10-ジヒドロアントラセンの酸化で、アントラキノンの他に脱水素芳香環化されたアントラセンが高選択的に得られることがわかった。以上、適切な錯体触媒によって亜酸化窒素を酸化剤とする酸化反応が実現されることが実証された。そこで新規錯体系としてルテニウムケトイミナト型錯体を用いる触媒的酸化反応への展開を試みた。軸配位子にニトロシル基と塩化物イオン、一酸化炭素を持つものを合成した。酸化剤としてメタクロロ過安息香酸を共存させる酸化反応ではオレフィンのエポキシ化反応がルテニウム錯体触媒を通して進行していることが確認された。一方、ケトイミナト型コバルト錯体はジアゾ化合物とスチレン類との不斉プロパン化反応の触媒となるが、反応機構の理論的取扱はほとんど報告がない。密度汎関数法による反応経路解析の結果、電子供与性軸配位子の共存では反応加速とともに、不斉収率も向上する現象を明らかにした。また、コバルトカルベン錯体は、銅・ルテニウム錯体などのカルベン炭素-金属結合が二重結合であるのとは異なり、カルベン炭素-金属結合は単結合で、ラジカル種であることを時間分解赤外分光を併用し明らかにした。カルベン錯体は、酸化反応の活性中間体と考えられている金属-オキソ錯体と類似の構造であり酸化活性種のモデル化合物として酸化触媒の合理的設計に有益な指針を与えることが期待される。亜酸化窒素の捕捉活性化とこれを利用する触媒的なオレフィンのエポキシ化反応の実現を目指し検討したところ、触媒量のルテニウムポルフィリン錯体存在下、安息香酸コレステリルに10気圧の亜酸化窒素を作用させると、対応するエポキシドが高い収率かつ完全なβ-選択性で得られ、この反応がルテニウム触媒を介して進行することが確認された。この反応は他のオレフィンにも適用可能で、対応するエポキシドが高収率で得られた。エポキシ化反応以外の酸化形式を検討したところ、2級アルコールないしベンジルアルコールの酸化反応により対応するケトンないしアルデヒドが高収率で得られることがわかった。さらに、ベンジル位炭素の酸化、脱水素芳香環化反応においてもルテニウム錯体触媒の存在下、亜酸化窒素を酸化剤として利用する可能性について詳細に検討した。9,10-ジヒドロアントラセンをモデル基質としてベンジル位炭素の酸化を試みたところ、アントラキノンの他に脱水素芳香環化した生成物としてアントラセンが得られた。これらの生成比率の制御を検討したところ反応条件に大きく影響され、反応温度200°Cでは、アントラキノンが選択的に得られる一方、硫酸共存下では脱水素芳香環化反応の結果アントラセンが高選択的に得られることがわかった。以上のように、適切な錯体触媒によって亜酸化窒素を酸化剤とする酸化反応が実現されることが実証された。以上の知見に基づき、新規錯体系としてルテニウムケトイミナト型錯体を用いる触媒的酸化反応への展開を試みた。

ルテニウムケトイミナト型錯体としては軸配位子としてニトロシル基と塩化物イオンを持つもの、一酸化炭素を配位子として持つものの合成に成功した。これらの錯体を用いて、酸化剤としてメタクロロ過安息香酸を共存させる酸化反応を予備的に検討したところ、オレフィンのエポキシ化反応が金属錯体触媒を通して進行していることが確認された。前年度の検討で、ルテニウムポルフィリン錯体を触媒とし、9,10-ジヒドロアントラセンのベンジル位炭素を亜酸化窒素で酸化することを試みたところ、硫酸存在下ではアントラセンが高選択的に得られることがわかった。硫酸の添加は、酸化剤を分子状酸素とする場合にも有効であり、種々のジヒドロアントラセン誘導体が効率的に脱水素芳香環化され対応するアントラセン誘導体が得られることを見出した。一方、ポルフィリン類のモデル錯体として開発したケトイミナト型コバルト錯体がジアゾ化合物とスチレン類との不斉シクロプロパン化反応の触媒となることを先に報告した。ジアゾ化合物のシクロプロパン化は反応機構の理論的な取扱はほとんど報告されていなかった。そこで、密度汎関数法による反応経路解析を試みたところ、軸配位子となるN-メチルイミダゾールの共存下、反応の加速とともに、不斉収率も向上する現象を明らかにした。すなわち、コバルト錯体とジアゾ化合物からコバルトカルベン錯体が形成する過程ではN-メチルイミダゾールの作用により活性化エネルギーが低下し全体の反応速度が向上し、コバルトカルベン錯体とオレフィンが反応しシクロプロパン化合物が生成する過程では活性化エネルギーが若干向上し立体選択性が向上したことが理解される。また、コバルトカルベン錯体は、シクロプロパン化触媒として利用される銅・ルテニウムなどのカルベン錯体のカルベン炭素-金属結合が二重結合であるのとは異なり、カルベン炭素-金属結合は単結合で、カルベン炭素上にスピンを有するラジカル種であることを、時間分解赤外吸収スペクトルと密度汎関数法による反応解析から明らかにした。中間体のカルベン錯体は、酸素酸化反応の活性中間体と考えられている金属-オキソ錯体と類似の構造を有し、酸化触媒の活性種のモデル化合物と考えることができ、酸化触媒の合理的設計に有益な指針を与えるものである。
橋梁-列車連成振動解析とソフトコンピューティング手法を用いた鉄道高架橋の損傷推定

本研究では,列車走行による高架橋の振動応答により,橋梁部材の損傷を推定する手法の開発を目的とし,橋梁-走行列車連成振動解析手法とソフトコンピューティング理論を用い,想定し得る損傷パターンを入力して順解析により構造応答を計算し,これを実測値と比較することにより損傷パターンを特定する基本的な損傷推定アルゴリズムを構築した上で,実橋梁の諸元に基づく単純支持桁橋モデルおよび平面列車モデルを用いてその適用可能性を検証した。本研究は,列車走行による高架橋の振動応答により,橋梁の損傷部位およびその程度の推定を目的としする。目的を実現するために,橋梁-走行列車連成振動解析手法とソフトコンピューティング理論を用い,実測応答から逆解析により構造の損傷を同定する方法ではなく,想定し得る損傷パターンを入力して順解析により構造応答を計算し,これを実測値と比較することにより損傷パターンを特定する。報告者は,これまで平面2自由度から立体15自由度までの振動系列車モデルを構築し,現地実測値と比較しながら三次元高架橋モデルとの連成振動解析手法を開発した。昨年度は,まずこの手法を損傷推定アルゴリズムに適用できるように拡張し,実橋梁の諸元に基づく単純支持高架橋モデルおよび面内振動のみ考慮する2自由度平面列車モデルを用いる基本的な損傷推定アルゴリズムを構築した。また,膨大な計算コストを要する振動解析を回避するために,入出力を対応づける学習によって構造応答を同定できるニューラルネットワーク(NN),および部材損傷パターンの同定に用いる最適化手法である遺伝的アルゴリズム(GA)の構築も試みた。さらに,本研究のNNの学習およびGA最適化において,橋梁の損傷パターンを適切に設定することは,推定手法の精度および実用性に大いに影響すると予想している。あり得る損傷パターンの効率的な設定および損傷推定精度を確保するために,事前に実際の新幹線高架橋の損傷箇所・程度を調査し,またそのような損傷による橋梁動的応答の変化傾向に対する把握も行った。上述研究成果は,本研究で目指している健全度評価手法を確立するための基礎となる。本研究は,列車走行による高架橋の振動応答により,橋梁の損傷部位およびその程度の推定を目的としている。本年度では,昨年度で定式化した基本的な損傷推定アルゴリズムをもとに,実橋梁の諸元に基づく単純支持桁橋モデルおよび面内鉛直方向振動のみ考慮する2自由度平面列車モデルを用い,橋梁-走行列車連成振動解析を実施した上で,遺伝的アルゴリズム(GA)による最適化手法を適用して交通振動順解析手法による橋梁構造物の損傷推定手法の適用可能性を検討した。最初に,曲げ剛性を変化させることにより損傷状況を表現した橋梁の振動応答について,損傷時では健全時に比べると最大加速度が全体的に増加し,損傷推定の指標となり得ることを確認した。そして,構造物の部材損傷パターンをGAにおける個体群とし,連成振動解析から出力した構造物の応答と擬似実測値との差を目的関数に設定し,目的関数が最小つまり推定した応答と実測値が最も近い場合の損傷パターンが求める解とすることにより,高い精度で橋梁における損傷部材の位置およびその程度を特定することができた。上記の研究成果をもとに,今後実車両および構造物をより精確的に表現できる三次元モデルを構築し,提案した健全度評価手法の実用化を図ることが期待できる。
細胞増殖因子の歯胚におよぼす影響に関するin vitro と in vivoの研究

歯原性嚢胞や腫瘍の発生には、歯原性細胞の関与が示唆されている。本研究では、歯胚組織に対する細胞増殖因子や発癌物質の影響を検索した。まず、マウス胎仔より下顎第一臼歯を摘出し、TGF-α(細胞増殖因子)やTrp-P-2,MeIQx,ENU(発癌性ヘテロサイクリックアミン)を加えた培養液中で3日間培養した。さらに、TGF-αやTrp-P-2,ENUを加えた群では、培養後の歯胚組織をマウス背部皮下組織に移植し、2週間後に移植歯胚を摘出してTGF-αやTrp-P-2,ENUが移植歯胚細胞におよぼす影響を組織学的、形態計測学的および免疫組織化学的(PCNA)に検索した。歯胚は対照、TGF-α群、Trp-P-2群、MeIQx群、ENU群、TGF-α+Trp-P-2群、TGF-α+MeIQx群、TGF-α+ENU群に分けて検索を行った。その結果、培養歯胚の大きさは、培養液にTGF-αを加えた群では対照よりも大きく、歯原性上皮細胞の増殖は著明で、MeIQxを加えた群では小さくなり、歯原性上皮細胞の増殖は複雑になっていた。移植歯胚では、培養液にTGF-αを加えた群では対照よりも大きくなり、Trp-P-2やENUを加えた群では小さくなっていた。TGF-α群やTrp-P-2群では歯原性上皮細胞の増殖がみられたが、TGF-α+Trp-P-2群、TGF-α+ENU群ではその増殖が著明であった。また、TGF-α+Trp-P-2群やTGF-α+ENU群では、角化傾向や角質変性による嚢胞様空隙の形成が認められたが、Trp-P-2群、ENU群では嚢胞様空隙の形成は認めなかった。本実験の結果から、TGF-αは歯胚の正常な形態形成を抑制し、歯原性上皮細胞の増殖を促進すると考えられた。また、発癌性ヘテロサイクリックアミンを同時に添加することにより、歯原性細胞の増殖や嚢胞様空隙の形成を引き起こすことが推察された。歯原性嚢胞や腫瘍の発生には、歯原性上皮が関与していると考えられている。本研究では、歯胚組織への細胞増殖因子や発癌物質の影響を検索した。まず、マウス胎仔より下顎第一臼歯の歯胚組織を摘出し、TGF-α(細胞増殖因子)やTrp-P-2、ENU、MeIQx(化学的発癌物質)を加えた培養液で3日間器官培養を行い、その後に歯胚組織をヌードマウス背部皮下組織に移植した。移植2週後に移植歯胚を摘出し、組織学的、形態計測学的および免疫組織化学的(PCNA)に検索した。摘出歯胚は対照、TGF-α,Trp-P-2,ENU,MeIQx,TGF-α+Trp-P-2,TGF-α+ENU,TGF-α+MeIQx添加群に分けた。その結果、歯胚は、TGF-αを培養液に添加した群では対照よりも大きくなり、化学的発癌物質投与群では対照群よりも小さくなっていた。

移植歯胚においては、TGF-αやTrp-P-2,ENU,TGF-α+Trp-P-2,TGF-α+ENU添加群ではPCNA陽性細胞が多く認められ、歯原性上皮細胞の増殖がみられた。また、TGF-α+Trp-P-2、TGF-α+ENU添加群では、歯原性上皮細胞の増殖および角化傾向や角質変性による嚢胞様空隙の形成が認められたが、Trp-P-2やENUの単独添加群では歯原性上皮細胞の増殖が認められるのみであった。本実験の結果から、TGF-αは歯胚の正常な形態形成を抑制し、歯原性上皮細胞の増殖を促進すると考えられ、また、Trp-P-2やENUはTGF-αの同時添加により、歯原性細胞の増殖や嚢胞様空隙の形成を引き起こすことが推察された。現在、歯胚組織より歯原性上皮細胞や歯原性非上皮細胞を分離して細胞培養を行い、嚢胞様病変の形成や歯の形成・分化に対しても検索を行い、研究を継続している。歯原性嚢胞や腫瘍の発生には、歯原性細胞の関与が示唆されている。本研究では、歯胚組織に対する細胞増殖因子や発癌物質の影響を検索した。まず、マウス胎仔より下顎第一臼歯を摘出し、TGF-α(細胞増殖因子)やTrp-P-2,MeIQx,ENU(発癌性ヘテロサイクリックアミン)を加えた培養液中で3日間培養した。さらに、TGF-αやTrp-P-2,ENUを加えた群では、培養後の歯胚組織をマウス背部皮下組織に移植し、2週間後に移植歯胚を摘出してTGF-αやTrp-P-2,ENUが移植歯胚細胞におよぼす影響を組織学的、形態計測学的および免疫組織化学的(PCNA)に検索した。歯胚は対照、TGF-α群、Trp-P-2群、MeIQx群、ENU群、TGF-α+Trp-P-2群、TGF-α+MeIQx群、TGF-α+ENU群に分けて検索を行った。その結果、培養歯胚の大きさは、培養液にTGF-αを加えた群では対照よりも大きく、歯原性上皮細胞の増殖は著明で、MeIQxを加えた群では小さくなり、歯原性上皮細胞の増殖は複雑になっていた。移植歯胚では、培養液にTGF-αを加えた群では対照よりも大きくなり、Trp-P-2やENUを加えた群では小さくなっていた。TGF-α群やTrp-P-2群では歯原性上皮細胞の増殖がみられたが、TGF-α+Trp-P-2群、TGF-α+ENU群ではその増殖が著明であった。また、TGF-α+Trp-P-2群やTGF-α+ENU群では、角化傾向や角質変性による嚢胞様空隙の形成が認められたが、Trp-P-2群、ENU群では嚢胞様空隙の形成は認めなかった。本実験の結果から、TGF-αは歯胚の正常な形態形成を抑制し、歯原性上皮細胞の増殖を促進すると考えられた。また、発癌性ヘテロサイクリックアミンを同時に添加することにより、歯原性細胞の増殖や嚢胞様空隙の形成を引き起こすことが推察された。
介護老人保健施設における口腔ケア教育プログラムの開発と継続的効果の検証

本研究の目的は、高齢者施設における口腔ケアの質改善のために効果的かつ継続性のあるケア実践に向けた教育方法の開発を目的とした。その目的の達成のために、最初に全国の介護老人保健施設の管理者とケア提供者を対象とした口腔ケアの実施状況と教育ニーズに関して実態調査を行った。その結果を基に教材作成を行い、アクションリサーチの手法を用いて教育的介入を行った。高齢者施設の特徴から多職種間の連携が重要との課題が抽出され、介入により多職種で協働して口腔ケアに前向きに取り組む姿勢が醸成され、介入の有効性が示唆された。本研究の目的は、介護老人保健施設における口腔ケアの実態を明らかにすることと、ケア提供者が継続的に口腔ケアを実践できる教育プログラムを開発することである。今年度は、ケア提供者を対象にしたデータの分析を行った。質問紙調査は、WAM-NETの高齢者福祉施設情報に登録されている介護老人保健施設リストより無作為に1000施設を抽出し、承諾の得られたケア提供者に自記式質問紙調査により実施された。調査内容は、1)口腔ケアの必要性と実施状況、2)アセスメント、ケア計画立案、ケア実践における自信の程度、3)口腔ケア実施の際の困難、工夫について(自由記述)、施設内外の研修会参加状況等である。質問紙は、116施設1,453名に配布され、671名(回収率46.2%)から回収された。調査施設の特徴としては、施設の入所者定員の平均は83.2名、入所者の平均介護度は3.2であった。有効回答669名の対象者の平均年齢は39.7歳±11.3、女性が496名(74.5%)、職種では、看護職180名(26.9%)、介護職389名(58.1%)、その他はPT、OT、ST、歯科衛生士等が各数十名であった。口腔ケアが必要である入所者数の平均は37.8名に対して、実際にケアを提供している入所者数は平均26.6名と下回った。その理由として、知識・技術の不足、寝たきりの入所者が多く時間がない、歯科衛生士との連携不足、施設の方針が前向きでない、高齢者が拒否するなど多岐にわたった。口腔ケアに関する自信の程度では、自信がないと回答したものが約7割あり、特に口腔機能訓練のケア計画立案については85.8%が自信がないと回答していた。そのため、98%が研修の必要性を感じていた。しかしながら、研修に参加した経験のあるものは、施設内研修66.0%、施設外では36.5%にとどまった。平成26年度は、本結果を踏まえ教育的介入を試みる。本研究の目的は、介護老人保健施設における口腔ケアの実態を明らかにすることと、アクションリサーチを用いてケア提供者が継続的に口腔ケアを実践できる教育プログラムを開発することである。平成24年度は、研究の第一段階として介護老人保健施設における口腔ケアに関する実態を把握することを目的に施設管理とケア提供者を対象に全国規模の調査を実施した。WAM-NETの高齢者福祉施設情報に登録されている介護老人保健施設リストより無作為に1000施設を抽出し、施設管理者およびケア提供者を対象に郵送による自記式質問紙調査を実施した。調査内容は、1)施設管理者には、施設規模、入所者の要介護度、口腔ケアに関する施設のケア方針および施設内外を含めた教育体制、年間の誤嚥性肺炎罹患者数等であり、2)ケア提供者に対しては、口腔ケアに関する知識および必要性に関する認識、実施意欲と実施状況、実施または継続する上での困難とそれへの対応等の実態を尋ねた。質問紙の回収は、施設管理者からは169名(回収率16.9%)あり、ケア提供者は施設の調査協力の承諾がえられた116施設1,453名に調査用紙を配布し、671名(回収率46.2%)から回収された。調査施設の特徴として、施設の入所者定員の平均は83.2名、入所者の平均介護度は3.2であった。口腔ケアに関するスタッフ教育に関して、施設内で実施している施設は8割、施設外教育への参加支援も85.7%は実施していた。そのためスタッフの口腔ケアの知識は十分あると回答した管理者が7割弱に及んだ。しかしながら、年間の誤嚥性肺炎罹患者平均は16.8名であった。ケア提供者の調査は、現在、回収中であり、その分析結果を総合し、口腔ケア実施の現状の課題を明確にし、平成25年度は介入施設を探り、適切かつ継続可能な教育プログラムの作成を検討し、試行する計画である。今年度は、平成24年度から25年度に実施した介護老人保健施設における口腔ケアに関する実施状況に関する全国規模の実態調査の結果を踏まえ、教育ニーズを明らかにし、教育プログラムの作成を試み、実施することを目的とした。質問紙調査は、WAM-NETの高齢者福祉施設情報に登録されている介護老人保健施設リストより無作為に1000施設を抽出し、施設管理者に承諾の得られた116施設1,453名に配布され、671名(回収率46.2%)から回収された。質問紙調査の結果、一施設当たりの口腔ケアが必要である入所者数の平均は37.8名であり、それに対して、実際にケアを提供している入所者数は平均26.6名と下回った。

その理由として、知識・技術の不足、寝たきりの入所者が多く時間がない、歯科衛生士との連携不足、施設の方針が前向きでない、高齢者が拒否するなど多岐にわたった。特に、ケア提供者が口腔ケアや口腔機能訓練のケア計画立案に自信がないと回答したものが7085%あり、98%が研修の必要性を感じていた。口腔ケアの教育プログラムとして、器質的口腔ケアに関しては、入所者の自立性を重視するケアプログラムを作成し、デイケア利用者に対して試行した。機能的口腔ケアに関しては、摂食・嚥下障害看護認定看護師と協働し口腔機能のアセスメント、ケア計画立案、ケア実践および評価に関して研修案を作成した。平成27年度は、本結果を踏まえ器質的および機能的口腔ケア教育プログラムの介入を行い、評価する予定である。本研究の目的は、介護老人保健施設における口腔ケアの実態を明らかにすることと、ケア提供者が継続的に口腔ケアを実践できる教育プログラムを開発することである。今年度は、平成26年度に実施した全国の介護老人保健施設の施設管理者に承諾の得られた116施設1,453名に配布され、671名(回収率46.2%)から回収された口腔ケアの現状に関する調査の分析結果から口腔ケア教育プログラム案を作成し、介入を行い、評価することを目的とした。この目的を達成するために、教育プログラムにおいて使用する教材「多職種で推進する口腔ケア」を作成した。そのコンテンツは、口から食べることの意義、関連部位の解剖、摂食・嚥下のメカニズム、摂食嚥下の病態生理と原因疾患、誤嚥性肺炎、口腔内の衛生状態のアセスメント、摂食・嚥下機能のアセスメント、気道感染予防のための嚥下機能訓練、認知症を持つ人の口腔ケア等で構成した。この教材を用いて、A高齢者施設において、アクションリサーチ(テクニカル・アプローチ)の手法により教育的介入を開始した。初めに、希望するスタッフ全員に対して本教材をもとに集合教育を行い、続いて本研究への参加に同意したスタッフによる定期的(週1回)なカンファレンスを開催した。カンファレンスの目的は、要介護高齢者に口腔ケアを行う際に、看護師・介護士等のスタッフがどのような困難を抱いているのか、またスタッフ個々の困難や課題を共有することで生じるスタッフのケア行為およびフロアのケア体制の変化を明らかにすることであった。カンファレンスで検討された内容を要約分析し、課題を明確にし、情報を共有できるようにし、口腔ケアに対する課題への気づきを促し、それぞれの入所高齢者のニーズに応じた口腔ケアのアセスメントおよび実践が可能となるようファシリテートする。現在、介入の途中段階であり、今後も継続して実施し、評価まで行う。本研究の目的は、高齢者施設における口腔ケアの質改善のために効果的かつ継続性のあるケア実践に向けた教育方法の開発を目的とした。その目的の達成のために、最初に全国の介護老人保健施設の管理者とケア提供者を対象とした口腔ケアの実施状況と教育ニーズに関して実態調査を行った。その結果を基に教材作成を行い、アクションリサーチの手法を用いて教育的介入を行った。高齢者施設の特徴から多職種間の連携が重要との課題が抽出され、介入により多職種で協働して口腔ケアに前向きに取り組む姿勢が醸成され、介入の有効性が示唆された。平成26年度に介護老人保健施設においてケア提供者を対象に作成した教育プログラムを用いて介入研究を行う予定であったが、施設との調整で困難な状況が生じ、介入に至らなかった。老年看護学協力施設の確保について、平成27年度は新たな協力施設も含め、調整し、教育介入を実施していく予定である。
中脳形成と脊髄の周期的な構造獲得におけるHes5の役割

中脳の神経分化は吻側で早く進むという前後に勾配を持った発生様式を取る。転写因子En2は中脳尾側で強く吻側で弱く発現し、中脳の吻尾軸の発生を制御することが知られている。私たちは、En2によって抑制される遺伝子でそれ自身は下流の遺伝子を抑制する遺伝子として二つのHes5を単離した。これは最近報告されたHes5-1、Hes5-3と同じ物であった。ニワトリ3日胚でそれぞれ中脳の吻側に強く発現しているが、詳しく解析するとHes5-1がより吻側に、Hes5-3がより尾側に発現していることがわかった。また別に神経分化を促進する可能性が報告されているHes familyのHes6-1,Hes6-2も単離した。この二つのHes6は中脳の前側に発現しており、神経前駆細胞に発現するDelta1と似た発現パターンを示し、神経分化に関与していることが考えられる。Hes5の機能を解析するため、それぞれのHes5を2日胚の中脳に強制発現した。48時間後に神経分化マーカーで染色すると、神経分化が抑制されていた。Hes6に対する影響を解析するとHes5-1はHes6-1,Hes6-2を両方とも抑制した。しかしHes5-3はHes6-2に対して強い抑制を示したが、Hes6-1に影響を及ぼさなかった。またHes5-1とHes5-3がお互いに抑制しあっていた。二つのHes5は神経分化の抑制という同じ機能を持つが、その発現パターンと下流の遺伝子に対する影響の違いから、異なった機能を持つのではないかと推測された。Hes遺伝子の相互作用が、中脳吻尾軸における神経分化の勾配を調節しているのではないかと考えられた。これらの結果をまとめ発表する予定である。ニワトリ胚で簡便で効率的に行える遺伝子機能阻害法としてベクターを用いたsiRNA法を開発した。この方法に新たに得られた配列決定法を加え、方法を解説した論文を羊土社の実験医学に発表した。また受入研究者の仲村教授と共著で、強制発現法として確立しているエレクトロポレーション法と前出のsiRNA法の総説がMechanisms of development誌に掲載された。中脳の発生では、En2によって抑制され、それ自身は下流の遺伝子を抑制する遺伝子が存在することが示唆されていた。サブトラクティブPCRによって、ニワトリHes5はEn2に抑制される遺伝子として単離された。Hes5は、En2のエレクトロポレーション法を用いた強制発現により抑制され、またsiRNAを用いてEn2を抑制すると、Hes5が本来発現しない領域で誘導された。さらにHes5を強制発現すると、En2の下流の遺伝子であるEphrinA2が抑制された。このことからHes5は、当初の目的の遺伝子であることが示唆された。この結果とHes5の正常胚の発現パターンをまとめて、Development, Growth and Differentiation誌に掲載した。Shhに抑制される遺伝子として新たに別のHes5を単離した。これまでのHes5をHes5a、新たに単離されたHes5をHes5bとした。Hes5aは、中脳胞の吻側で強く、尾側で弱いという勾配を持って発現している。一方でHes5bも中脳胞の吻側で強く、尾側で弱い発現をしているが、Hes5aよりも吻側に発現をしている。中脳の発生は吻側の方が尾側よりも神経分化が早く始まり、この勾配が将来的な視蓋の勾配を形成する。Hes5aとHes5bの発現パターンと機能の違いが中脳視蓋の吻尾軸を形成する機構を解析している。また脊髄でもHes5aが発現しており、その役割について調べている。Hes5aとHes5bはともにニワトリ胚中脳胞の前側に発現している。しかし、その発現を詳細に解析するとHes5bが、より前方で強く発現していることがわかった。Hes5aをエレクトロポレーション法で中脳胞に強制発現すると、Hes5bを抑制し、逆にHes5bを強制発現するとHes5aを抑制した。またHes5bの強制発現では、初期の神経分化マーカーであるDelta1の抑制がみられたが、Hes5aの強制発現では、Delta1の発現に影響はみられなかった。さらにHes5aに対するsiRNA(siHes5a)を作成しエレクトロポレーションすると、Delta1の発現が抑制された。これによって、中脳胞でHes5aの発現が下がるとDelta1の発現が下がることが予想された。これは、これまでに知られているHes familyのDeltaに対する影響と逆であり、新たな知見をもたらすと期待される。現在、Hes5bに対するsiRNAを作成し、Delta1に対する影響ならびに神経分化への影響を解析している。一方で、当研究室で開発したエレクトロポレーション法を理研CDBの笹井研究室の櫻木・池谷両氏に指導し、笹井研で単離した遺伝子ONT1の機能解析に協力をした。その結果がMechanisms of development誌に掲載された。また受け入れ研究者の仲村教授と共著で中脳胞と後脳胞のオーガナイザーである峡部の機能についての総説がBrain Research Review誌に掲載された。

私たちは、En2によって抑制される遺伝子でそれ自身は下流の遺伝子を抑制する遺伝子として二つのHes5を単離した。これは最近報告されたHes5-1、Hes5-3と同じ物であった。ニワトリ3日胚でそれぞれ中脳の吻側に強く発現しているが、詳しく解析するとHes5-1がより吻側に、Hes5-3がより尾側に発現していることがわかった。また別に神経分化を促進する可能性が報告されているHes familyのHes6-1,Hes6-2も単離した。この二つのHes6は中脳の前側に発現しており、神経前駆細胞に発現するDelta1と似た発現パターンを示し、神経分化に関与していることが考えられる。Hes5の機能を解析するため、それぞれのHes5を2日胚の中脳に強制発現した。48時間後に神経分化マーカーで染色すると、神経分化が抑制されていた。Hes6に対する影響を解析するとHes5-1はHes6-1,Hes6-2を両方とも抑制した。しかしHes5-3はHes6-2に対して強い抑制を示したが、Hes6-1に影響を及ぼさなかった。またHes5-1とHes5-3がお互いに抑制しあっていた。二つのHes5は神経分化の抑制という同じ機能を持つが、その発現パターンと下流の遺伝子に対する影響の違いから、異なった機能を持つのではないかと推測された。Hes遺伝子の相互作用が、中脳吻尾軸における神経分化の勾配を調節しているのではないかと考えられた。これらの結果をまとめ発表する予定である。
PAEである看護師の幼児期の子どもに対するアドヒアランスを高める看護実践の構造

継続的に行われる治療に関連する子どもの反応の解釈やかかわりに対する既存の文献・学会報告などから文献検討を行い、文献検討をもとに現在の食物アレルギーに対する治療と看護の動向を踏まえたうえで観察ガイドやインタビューガイドの作成について検討した。その際海外での動向を探るため、神戸市からの助成を受けて米国のワシントンDCにある小児専門病院での看護実践等を視察する機会を得た。ワシントンDC滞在中は、看護師にシャドウィングしながら食物アレルギーの子どもや家族への看護師の関わりについて学んだり、食物アレルギーの子どもや家族を取り巻く環境や資源について把握し、スクールナースや研究者との面接により、子どもを支えていくための連携や、子どもの力を引き出す(アドヒアランスを高める)支援についての知見を深めた。その体験を参考に、観察ガイドやインタビューガイドについて再検討している。神戸市からの助成を受けることで海外での在外研究の機会を得たため、2月-3月の約2か月間渡米しており、当初その時期に進めるはずだった研究課題への取り組みができなかったことで、倫理申請や研究協力依頼が遅れているため。所属施設での倫理審査申請を早急に行うとともに、研究協力依頼の準備をすすめる。当該年度に購入予定であったパソコンの購入の手続きが出来ていなかったことと、計画遂行の遅延により協力依頼のために使用予定であった消耗品費等の購入が出来ていなかったこと、計画遅延のため調査依頼や調査のための旅費や人件費の使用がなされなかったことなどから、次年度使用額が生じた。次年度の早い段階で、パソコンの購入および消耗品の購入を行い、計画を遂行して調査依頼のための旅費や人件費を使用していく。
皮膚色測定の臨床現場への適用に関する検討：周手術期患者の皮膚色測定と病態との関係

顔色や皮膚色は患者の体内環境の変化を反映していると考えられるが、色の観察はその微妙な変化に気づける能力や観察した色を他者へ伝える表現力が必要で、観察者の経験や感性が大きく影響する。皮膚色を数値化する方法として、分光測色計があり、L*(明度)、a*、b*(色度)などの数値で示される。本研究では、この手法を用いて皮膚色を数値化し、皮膚色変化と、呼吸・循環動態や血液検査結果との間に関連があるかを検討する。対象は、心臓弁膜症で手術を受ける患者で、手術前、手術後の皮膚色の変化と、循環や呼吸状態、貧血や輸液量がにどのような変化をもたらすかを明らかにしていきたい。
アミロイドβペプチドの蓄積を抑制するβセクレターゼ阻害剤の合成研究

以前から、アルツハイマー病治療薬の開発を目指して、βセクレターゼ阻害剤の創製研究を行っている。老人斑の主成分であるアミロイドβペプチドは、βアミロイド前駆体蛋白質(APP)がβおよびγセクレターゼによって切断されて生じる。著者は、βセクレターゼによるAPPの切断部位を基にした基質遷移状態模倣型の阻害剤を合成した。βセクレターゼがアスパルチルプロテアーゼfamilyに属することから、阻害剤のデザインとしては、エイズの臨床で成功を収めた種々のHIV protease阻害剤に導入されている「hydroxyethylamine型ジペプチドイソスター(HDI)」を含む化合物が有用であると考えられた。そこで、自身のペプチド性医薬品の化学合成に関する知識と技術を用い、HDI含有ペプチドミメティックスのコンビナトリアルケミストリー的合成法を確立した。本法を用いて多数の化合物を合成し、強い酵素阻害活性を有する最初のHDI含有βセクレターゼ阻害剤TK-3を創出した。今年度、このTK-3を基にした構造活性相関研究を精力的に行い、医薬品としてのプロフィールが向上するよう低分子化と高活性化を目指した。まず、リード化合物TK-3を基にして、その構成アミノ酸を順次アラニンに置換する、Alaスキャン、および、両末端からのアミノ酸の削除を行い、βセクレターゼ阻害活性の変化を評価し、構造活性相関のデータを蓄積した。結果として、阻害剤中のP_3,P_2',P_4のアミノ酸残基が活性発現に(この順番で)重要であり.阻害剤の大きさとしてP_4-P_2'が必要であることがわかった。これらの情報は、低分子化、高活性化、非ペプチド化、BBBの透過性の上昇、生体内安定化に関する研究を行う上で有用になると考えられる。また、BBB透過性や生体内安定性の向上のための分子変換に役立つジペプチドイソスターの1つとして、(E)-アルケン型ジペプチドイソスターが挙げられるが、本年度SmI_2による一電子還元反応により種々のアルキルアルデヒドユニットを導入する本イソスターの効率的合成法を開発した。
生体内超微量元素の動態に関する研究

本研究の目的は、近年開発された誘導結合プラズマ質量分析装置(1CP-MS)を用いて同時多超微量元素分析を行い、これまで測定不能あるいは困難であった種々の微量元素の生体内分布および動態を明らかにし、他の微量元素や関連酵素等の動態と比較検討することにより、それらの生物学的意味を追求し、さらに成人病の病態との関係、有害作業従事者、ストレスと微量元素との関係、各種疾病の早期発見指標としての意義などについて検討することにあった。三年間の研究により得られた成果は、下記のごとくである。2.正常健常人の血中および脳組織中の超微量元素濃度ならびにその加齢による変動を明らかにした。3.胃癌患者の血中および癌組織中超微量元素の動態と悪性度や転移の有無との関係を明らかにした。4.人間の日常生活ストレスのモデルとして、拘束ストレスを負荷したラット脳組織中および神経細胞外液中超微量元素の変動とストレス強度、脱ストレスとの関係を明らかにした。5.職場の有害物質暴露のモデルとして、SiO_2を気管内暴露したラットの血中および肺、肝臓などの臓器中超微量元素の変動と、暴露量、暴露後の時間経過との関係を明らかにした。本研究では、近年開発された誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)を用いて同時多超微量元素分析を行い、これまで測定不能あるいは困難であった種々の微量元素の生体内分布および動態を明らかにし、他の微量元素や関連酵素等の動態と比較検討することにより、それらの生物学的意味を追求し、さらに癌、心臓病、高血圧等の病態との関係、有害作業従事者、ストレスと微量元素との関係、各種疾病の早期発見指標としての意義などについて検討する。本年度は、生体内超微量元素の動態を明らかにするための第一段階として、ICP-MSによる超微量元素測定のための試料の前処理方法および多種類元素の同時測定方法を確立し、その方法を用いて、正常健人の脳内および血中超微量元素の正常値を検討した。得られた成績をまとめると次のごとくである。1)ICP-MSはpptレベルの感度を有するため、従来原子吸光用に使用している硝酸・過塩素酸などの酸類、脱塩ガラス器具などからのコンタミが検出されたので、試薬、器具および灰化方法を検討した。その結果、(1)器具はポリエチレン系のプラスチック容器を使用し、湿式灰化はテフロン性の加熱分解容器を用いて、高純度硝酸で行う方法が最適であることが明らかになった。(2)この灰化方法は液体試料だけでなく、固形組織の灰化にも有効であった。(3)得られた灰化試料に超純水あるいは希釈酸を加えることにより、10種類以上の多種元素同時分析が可能となった。(4)検量線は、試料の粘度、マトリックスの影響を軽減できる標準添加法が有効であった。2)上述の方法を用いて、事故死した10代60代までの人の脳内超微量元素濃度を検討した。その結果、(1)スズ、カドミウムは、加齢により濃度が増加した。(2)反対にルビジウムは加齢に伴って低下することが明らかになった。成人の血液中超微量元素濃度に関しては、現在、試料の収集および分析を行っているところである。本研究の目的は、ICP-MSによる同時多超微量元素測定法を確立し、それを用いてこれまで測定不可能あるいは困難であった種々の生体内超微量元素の分布および動態を明らかにし、その生物学的意味を明らかにすることにある。本年度は、平成4年度に確立した生体内超微量元素測定のための試料の前処理方法および多元素同時測定法を用いて、以下の実験を行った。1)胃癌患者の癌組織中および全血中超微量元素濃度を検討し、(1)癌組織中銅の増加、(2)癌組織中カドミウムの減少、(3)癌組織中マンガン濃度の症度依存性、(4)全血中ストロンチウムおよび銅の上昇と症度依存性、(5)胃癌患者の全血中亜鉛およびルビジウムの減少を明らかにした。2)20才代80才代までの健康成人血漿中および全血中超微量元素の動態を明らかにし加齢との関連を追求した。さらに、白血球中超微量元素動態の解析も併せて行った。

その他、癌以外の各種成人病患者の血中超微量元素の動態については、現在、試料の収集および分析を行っているところである。さらに、平成6年に行う加齢と超微量元素および有害粉塵暴露による超微量元素の変動についての予備実験を終了し、現在、本実験の準備を行っている。本研究の目的は、近年開発された誘導体結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)を用いて同時多超微量元素分析を行い、これまで測定不能あるいは困難であった種々の微量元素の生体内分布および動態を明らかにし、他の微量元素や関連酵素等の動態と比較検討することにより、それらの生物学的意味を追求し、さらに成人病の病態との関係、有害作業従事者、ストレス微量元素との関係、各種疾病の早期発見指標としての意義などについて検討することにあった。本年度は、これまでに得られた成績をふまえ、追加実験を行い、以下の成績を得た。1.正常健常人の血中および脳組織中の超微量元素濃度ならびにその加齢による変動を明らかにした。2.胃癌患者の血中および癌組織中超微量元素の動態と悪性度や転移の有無との関係を明らかにした。職場の有害物質暴露のモデルとして、SiO_2を気管内暴露したラットの血中および肺、肝臓などの臓器中超微量元素の変動と、暴露量、暴露後の時間経過との関係を明らかにした。4.人間の日常生活ストレスのモデルとして、拘束ストレスを負荷したラット脳組織中および神経細胞外液中超微量元素の変動とストレス強度、脱ストレスとの関係を明らかにした。
心筋梗塞時におけるG蛋白質共役7回膜貫通型受容体キナーゼ5の役割解明

G蛋白質共役型7回膜貫通受容体キナーゼ(GRK)は、G蛋白質共役型7回膜貫通受容体(GPCR)をリン酸化することによりGPCRを脱感作へと導くキナーゼとして知られている。我々は心筋梗塞モデル処置をしたマウス心臓においてGRK5の発現量が増加することを見出した。また、梗塞処置後の生存率を調べたところ、GRK5ノックアウトマウス群は野生型マウス群に比べ、生存率が有意に低下した。我々はこれまで心臓におけるβ1アドレナリン受容体からのシグナル伝達についてG蛋白質共役型7回膜貫通型受容体キナーゼ(GRK)など様々な分子のノックアウトマウスを用いて解析を行ってきた。β1受容体を含め7回膜貫通型G蛋白質共役受容体は一般に、受容体刺激に伴って活性化するGRKファミリー分子によりリン酸化され、脱感作へと導かれる。GRKファミリーは現在7種存在し、心臓においては特にGRK2, 5が豊富に発現することが知られている。興味深いことにそれら分子は心不全患者の心臓において発現が増加している。GRK2に関しては近年、その心不全時の役割に関して精力的に研究がなされ、圧負荷による心肥大、心筋梗塞時の両方において病態を悪化させる分子であることがわかってきた。しかし、GRK5の心不全時における役割はあまりよくわかっていない。そこで本研究では心筋梗塞時におけるGRK5の役割を明らかにすることを目的とした。まずはマウスに心筋梗塞モデル作成処置(冠動脈左前下行枝の結紮)を施し、処置後3日目、7日目の心臓を摘出し、GRK5の発現量の変化をqRT-PCR法により定量した。その結果、両日共にGRK5の発現量が約2倍程度に上昇していることを見出した。一方でGRK5のノックアウトマウスと野生型のマウスに心筋梗塞モデル作成処置を施し、処置後の生存率に違いが見られるか否かについて検討を行ったところ、生存率に有意な差が認められた。我々はこれまで心臓におけるβ1アドレナリン受容体からのシグナル伝達についてG蛋白質共役型7回膜貫通型受容体キナーゼ(GRK)など様々な分子のノックアウト(KO)マウスを用いて解析を行ってきた。GRKファミリーは現在7種存在し、心臓においては特にGRK2,5が豊富に発現することが知られている。平成22年度にマウスに心筋梗塞モデル作成処置(冠動脈左前下行枝の結紮)を施すと、処置後3日目、7日目の心臓においてGRK5のmRNA量が約2倍程度に増加すること、およびGRK5のKOマウスは野生型のマウスに比べ、心筋梗塞モデル処置後の生存率に有意な差が認められることを見出した。これらの結果を踏まえ、平成23年度はさらに解析を進めた。まず、GRK5に特異的な抗体を用いて心筋梗塞処置後の心臓においてはGRK5のタンパク量も増加することを見出した。心筋梗塞処置後の心臓においては壊死した梗塞部位を補填するために線維芽細胞による線維化が起こる。マウス心臓切片を用いて線維化を評価するピクロシリウス染色を行った所、GRK5のKOマウスにおいては野生型のマウスに比べこの線維化が不十分であることが明らかとなった。この結果に対応し、定量的RT-PCR法によって、線維化に関連する遺伝子の発現変化を調べた所、梗塞処置後3日目のGRK5のKOマウスにおいてそれら遺伝子の発現上昇が抑制されていた。G蛋白質共役型7回膜貫通型受容体キナーゼ(GRK)は7回膜貫通型G蛋白質共役受容体をリン酸化し、脱感作へ導くキナーゼとして知られてきた。しかしながら、GRK5の心不全時における役割はあまりよくわかっていない。昨年度までにマウスに心筋梗塞モデル作成処置(冠動脈左前下行枝の結紮)を施すと、処置後の心臓においてGRK5のmRNA量、タンパク量が約2倍程度に増加すること、およびGRK5のKOマウスは野生型(WT)のマウスに比べ、心筋梗塞モデル処置後の生存率に有意な差が認められることを明らかにした。心筋梗塞処置後の心臓においては壊死した細胞領域を補填するために線維芽細胞による線維化が起こる。私は、梗塞処置後の心臓の線維化の程度の違いが生存率の違いをうみ出す原因である可能性を見出した。

これらの結果を踏まえ、平成24年度はさらに解析を進めた。線維化にはそれに先立って起こる、炎症が大きな影響を及ぼす。そこでまず、WTマウスとGRK5KOマウスの梗塞処置後の心臓における炎症の程度をリアルタイムPCR法により比較した。その結果、梗塞処置後3日目のGRK5KOマウスの心臓においては、WTマウスに比べ、炎症性サイトカイン量の上昇が減弱していることが明らかとなった。この結果に対応し、炎症の程度の指標になるリン酸化p65に対する抗体によって梗塞処置後の心臓切片に対して免疫染色を行ったところ、GRK5KOマウスではp65リン酸化量がWTマウスに比べ、減少していた。心筋梗塞モデル処置後の野生型マウスとGRK5KOマウスとの病態を比較することにより、GRK5が梗塞処置後の心臓の線維化に関与することを初めて見つけることができた。今後はこの線維化に対するGRK5の関与をさらに詳細に検討していく。24年度が最終年度であるため、記入しない。まずは心筋梗塞部位においてGRK5を発現する細胞群を免疫染色等により明らかにする。その後、この細胞群が心臓の線維化にどのように関与するのかについて詳細に調べて行く予定である。