hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カゼインホスホペプチドの免疫賦活機能の解明

(1)牛乳カゼインホスホペプチドを離乳直後の仔豚の飼料に添加して5週間与え、その間、1週間間隔で3回、β-ラクトグロブリンを筋肉内注射すると、β-ラクトグロブリンに対する腸管IgA量や総IgA量が、カゼインホスホペプチド無添加の飼料を与えている場合よりも有意に増加することを明らかにした。本成果は、カゼインホスホペプチドが抗生物質に替わる家畜の発育促進物質として利用できることを示唆している。なお、本成果を学術論文としてまとめ、Milchwissenschaft誌に投稿し、現在、審査中である。(2)わが国で現在、市販飲用乳として販売されているLTLT乳、HTST乳、UHT乳およびLL乳からも、生乳の場合と同様にカゼインホスホペプチドが生成することを示すとともに、それら市販牛乳から調製したカゼインホスホペプチドにもリンパ球の増殖促進活性があることを明らかにした。本成果は、牛乳の飲用は、従来から言われているカルシウムの吸収促進だけではなく、腸管IgA増強においても有効であり、老化にともなう免疫系の賦活や花粉アレルギーなどの予防にも寄与する可能性を示唆している。なお、本成果を学術論文としてまとめ、ミルクサイエンス誌に投稿し、現在、審査中である。(3)山羊乳、馬乳および人乳をトリプシン消化し、生成したカゼインホスホペプチドを分離し、それらにリンパ球増殖促進活性があることを示した。本成果は、カゼインホスホペプチドの免疫賦活活性には種特異性がないことを示すものであり、牛乳を原料にして調製したカゼインホスホペプチドが免疫賦活を目的とした食品素材や各種家畜の飼料素材として利用できることを示唆している。なお、本成果を学術論文として投稿すべく、現在、準備中である。(1)各種合成ペプチドを用いることにより,カゼインホスホペプチドがマイトージェン活性,リンパ球増殖促進活性およびlgA生産促進活性を発現するためには,SerP-X-SerPという構造が必要であり,遊離のホスホセリンやSerP-SerPにはそれら免疫促進活性はないことを明らかにした。(平成13年3月開催日本畜産学会第98回大会で発表予定)(2)妊娠豚に市販のカゼインホスホペプチド標品を添加した飼料を与えると分娩後の初乳中のlgAレベルとlgGレベルがカゼインホスホペプチド無添加の場合よりも高くなることを示した。(平成13年3月開催日本畜産学会第98回大会で発表予定)(3)市販の各種ヨーグルトのトリプシン消化においても,非殺菌牛乳の場合と同様にカゼインホスホペプチドが遊離し,それらカゼインホスホペプチドにもマウス脾臓細胞に対してマイトージェン活性やリンパ球増殖促進活性があることを示した。(平成13年3月開催日本畜産学会第98回大会で発表予定)(4)市販のカゼインホスホペプチド標品をマウスの飼料に添加して与えると,LPSに対する腸管lgAレベルがカゼインホスホペプチド無添加の場合よりも上がることを示した。(平成13年3月開催日本農芸化学会2001年度大会で発表予定)(5)カゼインホスホペプチドはTh2細胞に作用して,インターロイキン-5やインターロイキン-6の生産を有意に高めることを明らかにした。(平成13年3月開催日本農芸化学会2001年度大会で発表予定)
キラルブレンステッド酸触媒を用いる不斉ホスホロアミダイト法の開発

亜リン酸トリエステルは、遷移金属触媒の不斉配位子や有機分子触媒、核酸を始めとする生物活性リン酸誘導体の合成中間体などとして有用であるが、軸不斉や不斉炭素ベースの化合物が中心に研究されており、不斉リン原子をもつ亜リン酸トリエステル(P-キラル亜リン酸トリエステル)の効率的な不斉合成法は確立されていない。本研究では、核酸の化学合成法として知られるホスホロアミダイト法にキラルブレンステッド酸を有機分子触媒として応用するP-キラル亜リン酸トリエステルの新しい触媒的不斉合成法の開発を試みた。種々のアルコールから誘導したラセミ体のホスホロアミダイトを基質とし、様々なビナフチルリン酸塩をブレンステッド酸触媒としてアルコールと反応させ、得られたP-キラル亜リン酸トリエステルの収率と立体化学的純度によって触媒の性能を評価した。ホスホロアミダイト、アルコール、触媒の分子構造に加え、溶媒などの反応条件を種々検討した結果、目的とするP-亜リン酸トリエステルを最大91:9の立体選択性で生成する反応の開発に成功した。なお、本反応では、イソシアネート誘導体やモレキュラーシーブ13Xの添加が触媒失活を防ぎ、反応を触媒的に進行させるために必要であった。加えて、本反応を核酸医薬として有用なホスホロチオエートDNA(PS-DNA)の合成へと応用し、最大98:2の立体選択性でほぼ定量的にPS-DNA 2量体が得られることを見出した。この反応では、核酸塩基の種類によって反応の立体選択性が変化し、特にアミノ基をアセチル基で保護したシチジン誘導体の場合立体選択性がほぼ1:1へと大幅に低下したが、種々の保護基を検討した結果、アミノ基をアミジン基で保護することによって、反応の立体選択性を85:15まで向上させることに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、DNAの化学合成法として知られるホスホロアミダイト法にキラルブレンステッド酸を有機分子触媒として応用することで、PS-DNAの不斉合成法の開発を試みた。まず、種々のビナフチルリン酸を活性化剤とするPS-DNA 2量体の合成を試みたところ、最大で98:2の立体選択性でほぼ定量的にPS-DNA 2量体が得られることを見出した。加えて、様々な分子骨格を有するビナフチルリン酸塩を用いた反応の検討を行うことで、触媒の分子構造と反応の収率、立体選択性に関する新しい知見を得ることができた。更に、反応の進行に従ってホスホロアミダイトから脱離し、酸触媒を不活性化するジイソプロピルアミンをイソシアネートで捕捉することにより、触媒的に反応が進行し、中程度から良好な収率で目的物が得られることを見出した。一方、亜リン酸トリエステルは不斉配位子や有機分子触媒、生理活性リン酸誘導体の合成中間体などとしても有用であるが、軸不斉や不斉炭素ベースの化合物が中心であり、不斉リン原子をもつ亜リン酸トリエステルの効率的な不斉合成法は確立されていない。そこで、本研究では、前述の手法を核酸以外の基質へと応用することによって、不斉リン原子を持つ亜リン酸トリエステルの不斉合成法の開発を試みた。立体的な嵩高さが異なる2種類のアルコールから成るホスホロアミダイトに対し、3,3′位に置換基を有するビナフチルリン酸やその塩を活性化剤としてアルコールを反応させ、得られた亜リン酸トリエステルの収率と立体化学的純度によって活性化剤の性能を評価した。ホスホロアミダイト、アルコール、活性化剤の分子構造に加え、溶媒などの反応条件を種々検討した結果、目的とする亜リン酸トリエステルを88:12-91:9の立体選択性で得る手法の開発に成功した。

この反応では、核酸塩基の種類によって反応の立体選択性が変化し、特にアミノ基をアセチル基で保護したシチジン誘導体の場合立体選択性がほぼ1:1へと大幅に低下したが、種々の保護基を検討した結果、アミノ基をアミジン基で保護することによって、反応の立体選択性を85:15まで向上させることに成功した。平成26年度の検討によって、まず、PS-DNA 2量体を最大で98:2の立体選択性でほぼ定量的に得る反応条件を見出している。更に、様々な分子骨格を有するビナフチルリン酸塩を用いた反応の検討を行うことで、触媒の分子構造と反応の収率、立体選択性に関する新しい知見を得ることができた。これらの知見は、触媒反応の更なる効率化に不可欠である。また、核酸塩基部位の保護基の求核性が、反応の収率、立体選択性に大きく影響を与えるファクターであることを新たに見出した。更に、反応の活性中間体をNMRでとらえることによって、その2つの立体異性体間の交換反応が比較的遅いことを発見した。後述の通り、これらの知見を基に反応の収率、立体選択性の更なる向上が期待できる。加えて、本反応の核酸以外の基質への応用についても検討し、単純な骨格の亜リン酸トリエステルを88:12-91:9の立体選択性で得る手法の開発に成功した。これらの成果は、当初の研究計画に記した目標をほぼ達成していることから、本研究はおおむね順調に進展していると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。1触媒の分子設計による収率、立体選択性の向上平成26年度の検討によって、本反応に用いるブレンステッド酸触媒の分子構造と反応の収率、立体選択性に関する多くのデータが得られた。これらのデータによると、ブレンステッド酸の対アニオンの求核性が、置換基の電子求引性や触媒の立体障害等によって低くなるにつれ、反応の収率、立体選択性が低下していることが分かった。加えて、本反応の活性中間体をNMRによって解析した結果、活性中間体の両立体異性体間の交換速度は比較的遅く、このことが、動的速度論分割による高立体選択性の発現を妨げていることが考えられる。これも対アニオンの求核性が低いことに起因すると考えられる。そこで、今年度は、より求核性の高い対アニオンを有するブレンステッド酸触媒をデザインし、反応の収率、立体選択性の向上を目指す。2保護基の検討による収率、立体選択性の向上平成26年度の検討の結果、本反応の収率、立体選択性が核酸塩基の保護基に大きく影響を受けることを見出した。本反応を詳細に解析した結果、原料であるホスホロアミダイトのリン原子に求核攻撃しやすい保護基を用いると収率、立体選択性が大きく低下していることが分かった。そこで、核酸塩基の保護基として、ホスホロアミダイトのリン原子に求核攻撃しないものを用いることで、本反応の収率、立体選択性の向上を目指す。3亜リン酸トリエステルの触媒的不斉合成法の開発上述の1、2の検討によって得られた反応条件を応用し、核酸以外の亜リン酸トリエステル、及びその類縁体であるホスフィナイト、第2級ホスフィンオキシドの触媒的不斉合成法へと発展させる。
原虫による宿主免疫抑制機構の解析

トキソプラスマ原虫は免疫不全患者や胎児・新生児に感染し、重篤なトキソプラズマ症を発症する細胞内寄生性原虫である。今回我々は1型原虫でROP18欠損原虫を逆遺伝学的手法により作製しマウスに感染させ病原性及び免疫学的特徴について検討した。まず、マウスの感染実験により病原性を検討したところ、ROP18欠損原虫はほとんど病原性を失っていた。さらに腹腔感染における野生型及びROP18欠損原虫の時空間的な拡大について検討したところ、野生型原虫に比べてROP18欠損原虫の広がりは有意に狭くまたそのスピードも遅いことが低いことが明らかとなった。次に感染マウスにおける免疫応答について検討したところ、野生型原虫感染に比べてROP18欠損原虫感染マウス由来のT細胞ではIFNγ産生が増加していたことから、ROP18欠損原虫は宿主獲得免疫応答を抑制できないために野生型原虫と違い感染拡大できず従って病原性が低いことが示唆された。次にROP18のどの領域が病原性発揮に重要かどうかを調べる目的でROP18の部分欠損変異体を発現させたROP18欠損原虫を作製した結果、N末端部位の17アミノ酸が重要であることが判明した。酵母ツーハイブリッド法を用いて宿主因子を検索したところ、ROP18結合蛋白質(ROP18BP1)を単離した。ROP18BP1は酵母においてROP18のN末端部位に結合したものの、哺乳動物細胞においては全長のROP18と結合することができなかった。そのメカニズムについてはROP18がリン酸化酵素活性依存的にROP18BP1をリン酸化し、さらにプロテアソーム依存的に分解することを見出した。また、プロテアソーム阻害剤存在下ではROP18とROP18BP1の結合が哺乳動物細胞において認められた。以上のことから、トキソプラズマ原虫の病原性因子ROP18は宿主因子ROP18BP1を標的として病原性を発揮していることが示唆された。トキソプラズマ原虫T.gondiiがマクロファージや樹状細胞などに感染するとTLR依存的に炎症性サイトカインであるIL-6やIL-12の産生が誘導される。しかしながら、type I T.gondiiの感染はtype IIと異なり、自然免疫担当細胞からの炎症性サイトカインの産生がほとんど認められない。そのメカニズムとしては、type Iやtype III株の感染では抗炎症性転写因子であるStat3が活性化されるが、type II株ではその活性化が著しく阻害されていることが見出された。また、type IIとtype IIIを用いた順遺伝学的解析からROP16というキナーゼがその原因遺伝子の候補として発見された。本研究ではtype IのROP16欠損原虫を作製し、その表現型を解析した。ROP16欠損原虫の感染によるマクロファージからの炎症性サイトカインの産生は野生型原虫の感染による産生よりも増強していた。また、Stat3の活性化についてはROP16欠損原虫感染では誘導されなかった。従って、ROP16がtype IIでのStat3の活性化不全の原因遺伝子であることが証明された。また、原虫由来のROP16を哺乳動物細胞で強制発現させたところ、Stat3の激しいリン酸化が誘導された。次に、キナーゼ活性中心に変異を有するROP16を作製したところ,Stat3の活性化が消失した。以上のことから、ROP16がトキソプラズマ原虫によるStat3の活性化に重要な役割を果たしていることが判明した。
メンタルタイムトラベルの脳情報基盤の解明

本課題は、脳情報デコーディング技術を利用して、過去および未来についての想起中の脳活動と現在の知覚や想像に関連する脳活動を比較し、時相間での脳情報表現の共通性と差異を明らかにすとともに、課題とは関係なく自動的に生じる思考(「マインドワンダリング」)に含まれる過去や未来に関する想起内容が、どのような脳活動パターンで表現されているかを明らかにすることを目指すものである。前年度までに、課題誘発性の脳活動を取得する実験とマインドワンダリングの行動実験を実施した。この成果を踏まえ今年度は、マインドワンダリング課題中の脳活動をfMRIで計測する実験と想起課題データを学習データとして利用するデコーディング解析を進めた。マインドワンダリング課題の最適化を行いながら予備実験を実施し、質問内容やコンテンツの分類法を決定した。また、予備解析の結果から、時制(過去vs未来)と現在からの距離(数週間vs数ヶ月)が異なる脳の部位に表現されていることが示唆された。本課題は、今年度採択された他課題との重複制限のため6月で廃止申請を行った。プロジェクトを完結するに至らなかったが、他課題の一環として今後も継続して研究を進める予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。単純な課題を行っている際に注意が課題と関連のない、内的な思考にそれる現象を利用して、自発的に生じる思考内容を同定するための行動実験を行った。使用する課題については、sustained attention to response課題を用い、数分ごとに課題を中断して思考内容に関する報告を課すexperience samplingを繰り返した。質問に対する回答・自由記述の内容をもとに、各サンプリングの内容をマインドワンダリングの有無、情動的にポジティブ/ネガティブ、過去/未来/現在の想起、という観点で分類し、マインドワンダリングの頻度や内容の傾向について分析を進めた。上記と並行して、マインドワンダリング内容のデーコーダを作成するため、課題誘発型の脳活動を取得する実験を進めた。特定の物体名をキュートして提示し、その後20秒間、その物体に関連する視覚的想起を行っている間の脳活動をfMRIで計測した。想起内容が高い精度でデコードできること、画像を見ている時の脳活動や夢見中の脳活動と類似の脳情報表現が見出されることなどが明らかになった。想起中の脳活動では、比較的高次の脳部位の活動パターンから夢の内容を高精度で予測できることがわかり、これは、夢の脳情報表現がボトムアップの知覚だけではなくトップダウンの想起とも類似していることを示唆している。この単純想起課題に加え、特定の文体が現れる過去の出来事を想起する課題や未来の出来事を想起する課題についても予備実験を進めた。当初このプロジェクトに参加する予定であったEPFLからの学生が、家族の事情で日本に滞在することができなくなり、研究のスタートが遅れたが、研究室メンバーでグループを再編成し、当初目標としていた課題を遂行することができた。マインドワンダリングのexperience samplingの結果は内容に個人差が大きく、具体的な内容の解読には今後自然言語処理等を用いたさまざまな工夫が必要となることが予想される。一方、時制や情動による内容の大まかな分類は比較的容易にできることが確認できた。時制を含めた想起課題の予備実験の結果は、予想以上に興味深い知見が多数含まれていた。マインドワンダリングのデコーディングに適用する以前に、この結果を本実験で確認し、出版の準備を進める予定である。マインドワンダリング課題中の脳活動をfMRIで計測する。Horikawa et al. (2013)と同様、fMRIは連続的に記録し、マインドワンダリングの報告が得られたサンプリングの直前の脳活動データから特徴ベクトルを作成する。行動実験と同様の方法で報告内容を解析し、その結果をもとに直前の脳活動パターン(特徴ベクトル)にラベルを付与する。前年度と異なるトッピックの報告が多数報告される場合は、この実験で同定されたトピックを用いて、前年と同じ知覚・想起実験を追加で実施する。想起課題データを用いて過去/未来を判別するデコーダを構築し、マインドワンダリングの内容が過去/未来に関するものであるかを脳活動から予測できるかを調べる。

また、現在(知覚・認知)、過去(想起)、未来(想起)課題のデータとマインドワンダリング課題のデータの間でデコーディング解析を行い、これら4つのデータセットの間の汎化精度を調べる。この解析により、被験者の意図的な想起によるメンタルタイムトラベルと被験者の意図とは独立に自動的に生じるメンタルタイムトラベル(マインドワンダリング)の間で脳情報表現の類似性・相違を定量化する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者のためのADL調査票の作成

本研究では、健常な在宅高齢者の日常生活動作能力を評価するのに有効な調査票を作成することを目的とした。まず、先行研究および理論的妥当性を考慮し、移動系、操作系、平衡系および姿勢変換系の4領域を代表する57動作に関する130項目を選択した。在宅高齢者2100名に対して実施した調査から得た成就率に基づき、各項目の難易度および多段階評価尺度作成の可能性を検討した。分析の結果、各領域を代表する3段階評価尺度からなる15項目を有効な調査項目とした。次に、この15項目を用いて、458名の在宅高齢者に再度調査および体力テストを実施し、項目および評価尺度の吟味を行った。ADLの成就傾向、および加齢変化、ADL項目相互間の関係、体力テストとの関係の観点から分析した結果、12項目(移動系動作:歩く、走る、溝を跳び越える、階段の上り下り、荷物の運搬、平衡系動作:開眼片足立ち、乗り物内立位保持、ズボンをはく、操作系動作:シャツのボタンとめ、布団の出し入れ、姿勢変換系動作:正座の姿勢から起立、上体起こし)をより有効な項目として再選択した。さらに、在宅高齢者5715名に対し、ADL調査および文部省新体力テストを実施し、再選択された12項目からなるADL調査票の有効性について分析した。調査票の信頼性は、項目(0.674≦r≦0.886)および総合得点(r=0.943)ともに高い値を示した。ADL得点は加齢に伴い有意に低下し、体力実測値とも有意な関係にあった。加えて、健康や体力に関する自己評価や運動実施状況とも有意な関係にあり、本研究で用いたADL項目の有効性が示唆された。さらに、ADL得点分布と体力テスト得点との関係に基づき、体力テストの実施の可否に関するスクリーニング基準として、ADL調査票の総合得点および項目を用いた有効な基準を提示した。高齢者の日常生活動作(activities of daily living:ADL)能力を適切に評価するADL指標を作成するために、文献研究および実際の調査結果に基づく分析を試みた。本研究では、先行研究を参考に、高齢者の日常生活動作をA:移動系、B:操作系、C:平衡系、及びD:姿勢変換系の4領域に分類し、さらに具体的な動作領域として、1.移動・階段昇降・移乗動作、2.起居・姿勢保持動作、3.更衣動作、4.食事動作、5.家事(調理)動作、6.家事(掃除)動作、7.運搬動作、8.入浴動作、9.排泄・整容動作、10.生活関連活動・その他の10動作群を設定した。調査項目は、上述の仮説構造に基づき、移動系動作24動作59項目(難易度の異なる類似動作を含む)、操作系動作21動作36項目、平衡系動作8動作24項目、姿勢変換系動作4動作11項目の合計57動作130項目を選択した。健常な在宅高齢者2100名(男性950名、平均年齢72.4±6.98歳、女性1150名、平均年齢73.2±6.99歳)に対して調査を実施し、各項目の成就率に基づき分析がなされた。手順1として、各項目の成就率、項目相互間の関連性、関連体力要素を手がかりに、57動作(130項目)の中から15動作45項目を選択し、新たに3段階尺度からなる15項目(移動系7項目、操作系2項目、平衡系4項目、姿勢変換系2項目)を作成した。

手順2として、これら15項目について、成就率の高さ及び近似性から、理論的な尺度構成と実際の成就率との相違を検討し、評価尺度の修正を行った。手順3として、調査結果および理論的妥当性に基づき、最終的に有効と考えられる調査項目およびその評価尺度を提案した。今後、この調査項目を用いた調査結果に基づき、項目分析、基準関連妥当性、および体力実測値や生活条件との関係の検討を通して、最終的に有効なADL指標を作成する予定である。本研究では、健常な在宅高齢者の日常生活動作能力を評価するのに有効な調査票を作成することを目的とした。在宅高齢者2100名の資料に基づき選択された、各日常生活動作領域を代表する15項目(3段階評価尺度)について有効性を吟味した。まず、この15項目を用いて、458名の在宅高齢者に再度調査を実施した。また文部省新体力テストも合わせて実施し、項目および評価尺度の吟味を行った。ADL項目の成就傾向、および加齢変化、ADL項目相互間の関係、体力テストとの関係について分析した結果、各領域を代表する12項目(移動系動作4項目:歩く、走る、溝を飛び越える、階段の上り下り、荷物の運搬、平衡系動作3項目:開眼片足立ち、乗り物内立位保持、ズボンをはく、操作系動作2項目:シャツのボタンとめ、布団の出し入れ、姿勢変換系動作3項目:正座の姿勢から起立、上体起こし)をより有効な項目として再選択した。次に、在宅高齢者5715名に対して、前述の12項目からなるADL調査および文部省新体力テストを実施し、ADL調査票の有効性について検討した。調査票の信頼性は、項目(0.674≦r≦0.886)および総合得点(r=0.943)ともに高い値を示した。ADL得点は加齢に伴い有意に低下し、また体力実測値とも有意な関係にあった。加えて健康や体力に関する自己評価や運動実施状況とも有意な関係にあり、本研究で用いたADL項目の有効性が示唆された。さらに、体力テストの実施の可否に関するスクリーニング基準として、ADL調査票の総合得点および項目を用いた基準を提示した。
キネシン及び細胞骨格制御による腎臓発生機構の解明

本研究課題では、キネシンスーパーファミリー蛋白質の1つであるKif26bの腎臓発生における機能解析を行った。胎生期の腎臓において、Kif26bは腎臓前駆体細胞である後腎間葉にのみ発現し、Kif26bノックアウトマウスは腎臓欠損という重篤な表現型を示す。Kif26bは後腎間葉の極性を制御することで、尿管芽誘引因子であるGDNFの発現を制御していることが示唆された。また、腎臓形成に必須であるZnフィンガー転写調節因子Sall1の標的遺伝子であることも明らかにし、腎臓発生におけるSall1-Kif26bを軸とした分子カスケードの重要性が示された。モーター分子群キネシンスーパーファミリーの一員であるKif-kは、そのノックアウトマウスが腎臓欠損という表現型を示す。これは腎臓発生の初期に見られる尿管芽の後腎間葉への侵入が不完全であることに起因するが、Kif-kの下流で何が起こりどのように尿管芽侵入が誘導されるのか、その分子メカニズムは全く明らかになっていない。本研究ではKif-kノックアウトマウスの組織解析から、尿管芽に直に接する後腎間葉の細胞形態に異常があることを見出した。さらに尿管芽の誘引因子であるGDNFの発現も減少していることも認めた。Kif-kの結合タンパク質の探索を行い、候補タンパク質として細胞骨格制御因子、細胞間接着関連因子、およびユビキチン-プロテオソーム関連因子を同定した。免疫沈降により、Kif-kはこれらの因子と発生過程の腎臓において内在性の複合体を形成することを明らかにした。このことはKif-kが腎臓発生において多岐に渡る機能を有していることを示唆している。Kif-kを293細胞に強制発現させた場合、細胞は凝集塊を形成するが、Kif-kの結合因子として同定された細胞骨格制御因子をノックダウン、またはその阻害剤を用いた場合、この細胞凝集塊の形成が解消されるのを確認した。さらにN-cadherinをノックダウンした時にも同様の細胞凝集塊の形成が解消されたことから、Kif-kは細胞骨格の再構成とN-cadherinを介した細胞接着を制御している可能性が示唆された。尿管芽周囲の後腎間葉の細胞形態も、293細胞での細胞凝集塊形成と同様に、Kif-kとその結合タンパク質による細胞間接着を介した制御を受けていると想定しており、今後の重要な検討課題となっている。Kif26bノックアウトマウスは腎臓欠損という表現型を示す。これは腎臓発生の初期に見られる尿管芽の後腎間葉への侵入が起こらないことに起因するが、Kif26bがどのように尿管芽侵入を制御するのか、そのメカニズムは明らかになっていなかった。さらにKif26bの分子機能もこれまで明らかになっていない。本研究課題において、Kif26bノックアウトマウスでは尿管芽に直に接する後腎間葉の細胞形態に異常があること、後腎間葉から放出される尿管芽誘引因子であるGDNFの発現が減少していることが見出された。さらにKif26bの結合タンパク質の探索を行い、アクチン結合タンパク質であるNMHCIIBを同定した。Kif26bを293細胞に過剰発現させると細胞は凝集塊を形成するようになるが、NMHCIIBのノックダウン、または特異的阻害剤で処理すると凝集塊は形成されない。さらにN-cadherinをノックダウンしても凝集塊は形成されないことから、Kif26bによる凝集塊形成はNMHCIIBと細胞間接着分子を介して行われていることが示された。またKif26bは微小管に結合するもののATPase活性は有しておらず他のキネシンファミリー蛋白質のようにモーター分子として機能しないこと、Kif26bの細胞内局在は微小管によって規定されていることも見出された。後腎間葉でのGDNFの発現はintegrin α8から始まるシグナル伝達により制御されており、Kif26b欠失後腎間葉ではintegrin α8の局在に異常が見られた。これらの結果は、微小管に基づくKif26bによる後腎間葉細胞間接着の制御がintegrin α8を介したGDNFの発現に必要であることを示唆しており、Kif26bノックアウトマウスの表現型を説明し得るものである。
磁界を利用した新しい尿道用人工弁の開発

老化や事故などにより、尿を止めておく筋肉である尿道括約筋の機能が衰えてしてしまう患者さんがいる。本研究では、括約筋の代わりを果たす人工弁を開発した。磁界は体を通すことができ、離れたものを動かすことができるため、体の外から磁界を用いて体内の人工弁を開閉できるようにした。これにより、従来のものより、小型化され、日本人の体に適した人工弁を作ることができる。また、動力に電気的な装置を用いていないため、長期使用が可能となる。事故や加齢により機能が弱まった尿道括約筋に代わり、磁気的な動作により尿漏れを防ぐ人工弁を開発することが本研究の目的である。尿失禁を防ぐ一般的な手法として尿道の一部に外部から尿が漏れない程度に力を加えるスリング手術という方法がある。この方法は尿道への加える圧力を固定してしまうため、この圧力決定には医師の経験的技術が必要であった。そこで本研究では体の外側から磁界を加えることにより尿道の開閉を制御できる機構を考案した。これにより手術に際に細かな微調整が不必要になるばかりでなく、尿道の開閉を磁界で行う機構であるため、従来の人工括約筋のように駆動に必要な電池などを交換する必要がなく長期的な使用が可能となる。さらに構造が簡単なため機械的な故障箇所が少なく信頼性が高い。本研究で開発する人工弁はスリング手術同様、尿道を帯状のバンドで吊り上げることで尿道を変形し、尿を止めておく機構である。始めに排尿可能な状態から尿漏れを防ぐ状態に変化するために帯を吊り上げる距離を調べる必要があった。兎を使った動物実験により尿が漏れない状態から徐々に帯を下げて行き3,4mm下がった所で尿が漏れることが分かった。これにより吊り上げる距離は数mm程度で十分であることが分かった。そこで、この設計指針に基づき人工弁の試作機を作成した。動物実験に際に当初考案した方法では生体反応により人工弁の動作に支障をきたす可能性を医師に指摘された。そこで、改良型を考案し、試作機の作成を行った。スリング手術は女性に適用されることが多く、前立腺全摘による尿道機能障害の男性には適用が難しかった。そこで医師と検討し、新しく男性用の人工弁の考案もあわせて行った。これらについて現在、特許出願準備中であるため、学会発表などの公表を見送った。次年度は女性用・男性用の両方の開発を行う予定である。本研究の目的は老化や事故などにより機能しなくなった尿道括約筋に代わって尿道の開閉を行う人工弁を開発することである。女性に多いのは尿失禁であり、簡便な装置と短時間での手術が望まれている。そこで、本研究では始めに女性用の人工弁の開発を行った。現在、尿失禁防止の手術としては尿道に適度の力を加えて尿道を圧迫し、尿漏れを防ぐという「スリング手術」というものがある。この方法は尿漏れを防ぐことはできるが、括約筋の役割を果たすことができなかった。そこで、本研究では磁石を用いて尿道に加える圧力を体外から制御できる人工弁の開発を行った。通常は磁石を鉄板に引き付けておき磁石に取り付けた紐で尿道を圧迫して、尿漏れしないようにする。排尿時には体の外から磁石を近づけると入工弁の磁石が反発して移動し、その分尿道を圧迫していた紐が緩み、尿道が緩和され尿が出るという仕組みである。この仕組みであれば、これまでのスリング手術の利点を活かした上で、更に重度の排尿障害の場合にも対応できる。このようなスリング式の人工弁の試作機を製作し、兎による動物実験を行った結果、所望の動作をし、膀胱に圧力を加えても尿が漏れないことを確認した。長期的な装着における耐久性を調べるため・本研究費で製作した評価装置を用いて、約10万回の動作を水中で繰り返した。その結果、動作を繰り返すうちに人工弁に水が浸入し弁の開閉に支障をきたすことが分かった。そこで尿道を周囲から圧迫する新しい方式の人工弁を考案した。この方式であれば、これまでのスリング式の人工弁では不可能であった男性用の人工括約筋として使用することが可能となった。この周囲圧迫式の人工弁の特許を出願した・この方式の人工弁を試作し、尿道を周囲から圧迫するという所望の動作をすることは確認できたが、尿道を圧迫して尿を止めておくための圧力を得るには至っていない。今後、更なる改良が必要である。
尿中プロスタノイド代謝物の定量による拒絶反応の早期診断に関する研究

〔方法〕近交系BNラットを移植心のドナー,F344ラットをレシピエントとする腹部異所性心移植モデルを用いた。この移植心レシピエントに、それぞれ1)免疫抑制剤なし(n=11),2)サイクロスポリン1.5mg/kg/日,(n=13),3)アザチオプリン4mg,プレドニゾロン1mg/kg/日(n=12)を筋肉内投与し、代謝ケージに収容して一日尿を採取した。移植後毎日、触診により各ラットの移植心拍動を心拒絶反応の経過としてモニターし、移植心停止(拒絶反応完了)後も7日間採尿を続けた上で犠牲死させて組織像(拒絶反応の有無及び程度)を検討した。採取した尿中のスロンボキサン【B_2】(T×【B_2】)をラジオイミュノアッセイで定量し、移植心拒絶反応の経過と対比し検討した。〔結果〕尿中T×【B_2】は、異系心移植群においては、免疫抑制の有無とその種類にかかわらず移植心拍動の減弱及び停止の34日前から基礎排泄量に比して有意に増加した。また、移植心停止後は漸減し、7日後にはほぼ基礎排泄量に復した。一方、同系心移植群(n=8)や免疫抑制剤のみの投与群(n=23)では、尿中T×【B_2】排泄量に上記の様な変動はなく一定した値に終始した。このことから、尿中T×【B_2】排泄増加に一定の診断基準を設け、各々のラットに適用して心拒絶反応の発生と対比したところ、拒絶反応の発生の診断においてセンシティビティー9175%、プレディクタビリティー10075%(免疫抑制の種類により異なる)と良好な結果を得た。〔まとめ〕尿中T×【B_2】排泄量増加と心拒絶反応との関連が示唆され、尿中T×【B_2】排泄量のモニターにより非侵襲的に心拒絶反応を予測できる可能性が示された。この研究結果は、Transplantation volume43No3に掲載される予定である。
エコクリティシズム的観点から見た日英近代図像における擬人化表象の諸相と東西交流

本研究は、エコクリティシズムから、18501940年代に至る日英(欧米)文学図像における擬人化表象(動物表象は除外)を、文学・美術・社会・科学観・子ども観等から考察する学際・比較研究である。申請者が、平成2729年度、基盤研究(C)を受けた研究課題「近代日英図像に見るanthropomorphic表象の変遷とエコクリティシズム」の継承発展を目的とする。研究期間は3年。本研究では、植物や無生物が、日英の子どもの挿絵で、どのように擬人化され、変遷したのか、そこに埋め込まれたエコロジーに対する文化的意味を、創作の過程、日英の擬人化の歴史、技法(描写・構図・空間処理等)、科学観、日英文化交流(文学・美術・思想)から探り、西洋的価値体系における自然観と日本の自然観の位相、人間と自然の対立融合共生の変遷を、比較検証解明することを、目的とする。本年度の実施研究としては、主に次の4点があげられる。(1)海外調査:英国ケンブリッジ大学図書館、大英図書館等における、18501940年代に至る英欧米文学作品における擬人化表象図像の研究調査・資料収集複写(2)国内調査:国立国会図書館・国立子ども図書館・函館市立図書館などでの研究調査・資料収集調査(3)イギリスの連携研究者であるイーストアングリア大学クライブ・スコット教授との共同研究と調査(4)成果発表。なお、昨年度の成果は『ガリヴァーとオリエント日英図像と作品にみる東方幻想』(法政大学出版局)、「近代日英図像に見るanthropomorphic表象の変遷とエコクリティシズム」(成果報告書)など。本年は、夏季及び秋季に英国ケンブリッジ大学・ブリティッシュライブラリー等で長期の調査を行い、また英国の連携研究者とは、初年度のために本研究課題についての今後3年間の概略的な研究協議を行った。その結果、本研究課題の進捗状況はおおむね順調に進展している。本研究は本年度が初年度であるがおおむね予定通りに進展している。2019年度は本研究の中間にあたるために、昨年度同様に、とくに海外国内での調査研究・資料収集に力点を置く予定である。従来の英国での長期の調査だけではなく、可能な限りヨーロッパの周辺国(フランス・北欧など)や、可能であれば3月に、欧英米の資料が潤沢な米国での調査も予定している。欧(米)図像の系譜のなかにおける、英版図像の位相についても考察したいと考えている。また、初年度、十分に時間の取れなかった国内調査と資料収集も、重点的に行う予定である。研究期間は3年。
交感神経抑制と心不全-神経終末機能と細胞間隙ノルエピネフリン動態からの検討

心不全における過度の交感神経賦活は心不全の進展を助長し、予後を悪化する。心不全では冠循環におけるノルエピネフリン(NE)spilloverの亢進、つまり心臓交感神経活動の亢進が示されている一方、交感神経終末におけるNE含量の著しい低下も多くの報告から明らかにされている。このように心不全における心臓交感神経終末のNE動態について不明な点が少なくない。また、心不全では腎臓における交感神経活動亢進またはその抑制の減弱が心不全病態に深く関与するといわれている。そこで、本研究において高血圧性心不全の病態進行と心臓および腎臓における細胞間隙NE動態の関連についてマイクロダイアリトシス法を用いて検討した。高血圧や心不全の発症に交感神経活動亢進の関与が知られているダール食塩感受性ラットにおいて、代償性心肥大期、心不全期と病態の進行とともに心臓NE含量は著しく低下し、心不全期には末梢血のNE濃度も上昇した。一方、心臓マイクロダイアリシス法を用いて心筋細胞間隙のNEレベルを測定すると、代償性心胆大期、心不全期とも高血圧発症前のレベルと差はなく、食塩非感受性ダールラットとも差はなかった。Tyramineを投与すると、食塩非感受性ラットや高血圧発症前の食塩感受性ラットでは細胞間隙のNE増加は一過性であったが、心不全期ではNE増加が遷延した。また、腎臓においても同様にtyramineに対するNE増加の遷延反応が見られるとともに、心不全期には負荷前に既に細胞間隙NEレベルは高値を示した。これらの結果は心不全における心臓および腎臓交感神経活動の亢進には、安静時における交感神経の活動亢進に加え、神経終末のNE取り込み障害などの機能障害によりストレス時に交感神経が一時的に賦活した際、高濃度の細胞間隙NEレベルが持続することも心不全の病態進行に関与すると考えられた。現在、覚醒下においも同様にストレス後の細胞間隙NE濃度の上昇が遷延するかについて検討している。そこでラット心筋梗塞モデルを用いて交感神経抑制と心不全の進展について検討した。その結果、心筋ノルエピネフリン含量を低下しない低用量Guanethidineによる交感神経抑制が生存率を著明に改善し、心機能の悪化も抑制した。しかし、高用量のGuanethidineは生存率を著しく悪化した。マイクロダイアリシス法を用いて検討すると、高用量のGuanethidine投与により心筋細胞間隙のノルエピネフリン濃度は極めて低い値を示し、交感神経刺激(虚血刺激)によってもノルエピネフリンの増加は強く抑制された。以上から、心不全における交感神経抑制には至適抑制レベルがあると考えられ、心筋ノルエピネフリン含量や交感神経活動の亢進時にノルエピネフリン放出を過度に低下しない程度の交感神経抑制が重要と考えられる。ダール食塩感受性ラットに高食塩食を投与すると血圧が上昇し、比較的短期間に代償性心肥大から心不全へ進展する。マイクロダイアリシス法により腎皮質における細胞間隙のノルエピネフリン濃度を測定すると、食塩感受性ラットでは食塩非感受性ラットに比べ高値であった。しかし、左心室で細胞間隙のノルエピネフリン濃度を測定すると、代償性心肥大期および心不全期とも食塩感受性ラットでむしろ低い傾向であった。心不全期には血漿ノルエピネフリン濃度は増加しており、この増加は主に心臓以外の臓器における交感神経活動の亢進やノルエピネフリンのクリアランス低下が関与している可能性が考えられる。心不全進展過程において、心臓と腎臓や他の臓器との交感神経賦活の程度が異なる可能性が示唆される。

一方、中枢性交感神経抑制薬moxonidineを用いた最近の大規模臨床試験において、心不全における強力な交感神経抑制が予後をかえって悪化させるごとが明らかになった。申請者らも、心筋梗塞後心不全ラットにおいて、末梢性交感神経抑制薬guanethidineの高用量は予後を著しく悪化する一方、低用量では心機能、予後とも改善することを明らかにした(J Am Coll Cardiol 2003;42:541-548)。すなわち、心不全治療において心筋ノルエピネフリン(NE)含量を低下しない程度の交感神経抑制が重要と考えられた。高血圧や心不全の発症に交感神経活動亢進の関与が知られているダール高血圧心不全ラットにおいて、代償性心肥大期、心不全期と病態の進行とともに心臓NE含量は低下し、心不全期には末梢血の、NEレベルが上昇した。一方、心臓マイクロダイアリシス法を用いて心筋細胞間隙のNEレベルを測定すると、代償性心肥大期、心不全期とも高血圧発症前のレベルと差はなかった。しかし、tyramineでNEの放出を促進すると、高血圧発症前ではその増加は一過性であるが、心不全期ではNE増加が遷延した。これらの結果は心不全における心臓交感神経活動の亢進には、交感神経そのものの活動亢進に加え神経終末のNE取り込み障害によって細胞間隙血NEの高いレベルが持続することが深く関与すると考えられる。また、腎臓においても同様のtyramineに対するNE増加の遷延反応が見られるとともに、心不全期には負荷前に既に細胞間隙NEレベルは高値を示した。このように、交感神経活勲亢進後に心臓および腎臓の細胞間隙のNEレベルの持続が心不全の更なる進行に関与すると考えられる。現在、中枢性交感神経抑制薬clonidineの心不全病態および細胞間隙NEレベルに及ぼす影響について検討している。
ヒト型モノクロ-ナル抗体による癌特異抗体の確立

1.ヒト型モノクロ-ナル抗体(1)ヒト型モノクロ-ナル抗体の作成。ヒト末梢血及びリンパ節のリンパ球とマウスミエロ-マ細胞P3U1または、Ag8.653とを細胞融合した。(2)ヒト-マウスヘテロハイブリド-マの抗体産生の安定性。このハイブリド-マのヒトκ型、λ型L鎖、H鎖の安定性につきcytoplasmicstainingをして検索したところ、ヒトκ型L鎖はλ型L鎖、H鎖に比較して遙かに不安定であり、クロ-ニングしずらい事がクロ-ンレベルおよび遺伝子レベルでもsouthern blot分析にて明かになった。(3)ヒト型モノクロ-ナル抗体の抗原特異性。抗体産生ハイブリド-マ細胞は、各種腫瘍細胞とのcell target ELISAにより、7個のクロ-ンが陽性クロ-ンとなり、5クロ-ンがクロ-ニングされた。このアイソタイプは全てIg M、λ型であった。しかし、この抗体は、アルブミンとも反応することから、腫瘍関連抗原に対するモノクロ-ナル抗体ではなく、抗アルブミン抗体として自己抗体の可能性、及び、高濃度の分泌量の為に非特異的に吸着した可能性等も考えられた。2.マウス型モノクロ-ナル抗体(1)モノクロ-ナル抗体の作成。ヒト腫瘍抗原の性状を探究する目的で、膵臓癌細胞株BxPC-3をBALB/Cマウスに免疫してマウスミエロ-マ細胞PAIとで細胞融合した。CEA関連抗原であるNCA(nonspecific cross-reacting antigen)と強く反応するクロ-ンを選んだ。(2)ヒトCEA関連抗原蛋白の性状。SDS-PAGEにて解析した結果ではNCAが複数の蛋白である事が明かになった。これをそれぞれ分子量の違いからNCA-90とNCA-55と言い、消化器癌細胞株ではNCA-9、顆粒球中ではNCA-55が多く存在する。また、NCA-55は多形性があり4種の等電点(pH4.8,5.2,5.6,5.8)を持つ事も判明した。1.ヒト型モノクローナル抗体の作成ヒト末梢血よりフィコールを用いて,リンパ球分画を採取し,実験に使用した.(1).正常及び各種疾患(癌を含む)患者血液由来のリンパ球とマウスミュローマ細胞Ag×8653,PAIとで,ヘテロハイブリドーマを作成した.融合効率は, Ag×8653が,PAIよりも高い結果が得られた.これは,マウスーマウスハイブリドーマと逆の結果である.得られたハイブリドーマの培養上清からは,A549,B×PC-3のヒト株化癌細胞と反応するものはなく,癌特異抗体は得られていない.(2).(1)と同じリンパ球を使用して, in vitro免疫を試みた.培養液中に, PM,LPSを添加したウェルとしないウェルを作り,培養6日後にハイブリドーマを作成した.融合効率では. (1)より1/31/5程度となったが, A549,BXーPC3と反応するものは得られなかった.2.マウス型モノクローナル抗BXPCー3抗体の作成BALB/Cマウスに, BXPC3細胞を免疫して,マウスミエローマ細胞PAIとハイブリドーマを作成した.融合効率は,ハイブリドーマ1個に対し,脾細胞2×10^5個以下であり,ヒト型の場合よりも数倍以上高い結果が得られた.この培養上清とBXーPC3とを,96穴培養プレート中に反応させ,アビチンービチオンを用いた高感度ELISA法にて,スクリーニングした.陽性ウエルの培養上清を,更に同様な方法で線維芽細胞と反応させ,陰性ウエルのハイブリドーマ細胞をクローニングした.1.ヒト型モノクロ-ナル抗体(1)ヒト型モノクロ-ナル抗体の作成。

これをそれぞれ分子量の違いからNCA-90とNCA-55と言い、消化器癌細胞株ではNCA-9、顆粒球中ではNCA-55が多く存在する。また、NCA-55は多形性があり4種の等電点(pH4.8,5.2,5.6,5.8)を持つ事も判明した。ヒト型モノクローナル抗体の作製ヒト末梢血リンパ球とマウスミエローマ細胞株Ag8-X63-6、5、3を細胞融合し、BSAと反応する6クローンのヘテロハイブリドーマを得た。マウス型モノクローナル抗体の作製ヒト膵癌細胞株BxPC-3をBALB/Cマウスに免疫後、その脾細胞とマウスミエローマ株PAIとを細胞融合した。得られたクローンの中から、可溶性抗原と反応する3B1クローンと非可溶性抗原と反応する3H3クローンにつき検討を加えた。3B1は、IgG3のサブクラスで、その組織特異性では、胃、膵の腺組織胆管上皮とよく反応し、大腸の腺組織とも反応したが、神経、筋肉等の間質とは反応しなかった。他の癌細胞株とでは、BxPC-3との反応より弱く反応するものが多く、腺癌細胞株にやや高い反応性がみられた。抗原の性状については、ゲル3過法で、voi dvolume部分に抗原が出ることから、分子量100万前後又はそれ以上と考えられた。抗原は、グリコシダーゼ処理等から、シアル酸を持たない糖鎖であると考えられた。したがって、血液型抗原様物質を3B1は認識している可能性が示唆された。3H3はIgG1のサブクラスで、正常組織では、多形核白血球と反応するが、正常腺組織との反応性は弱い。癌細胞株との反応では、一部の腺癌細胞株と反応した。SDS-PAGEにより、分子量は約48Kdであり、等電点電気泳動では、pI4.8、5.3、5.6、5.8の4個のバンドに分かれた。これより3H3抗原は、4個の「isoprotein」を持つ腫瘍関連抗原と考えられ、今後その性状解析を進めることが興味ある結果を生むと考えられる。1.ヒト型モノクロ-ナル抗体(1)ヒト-マウスヘテロハイブリド-マの抗体産生の安定性。ヒト-マウスヘテロハイブリド-マのヒトk型L鎖、λ型L鎖H鎖の安定性につき、蛍光抗体法にてcytoplasmic stainingをして検索したところ、ヒトk型L鎖はλ鎖、H鎖に比較して遙かに不安定であり、限界希釈法によってもクロ-ニングしずらい事が明らかになった。この事は、遺伝子レベルでもSouthern blot分析に於いて明かになった。(2)ヒト型モノクロ-ナル抗体の抗原特異性。抗体産生ハイブリド-マ細胞は、各種腫瘍細胞とのcell target ELISAにより、7個のクロ-ンが陽性クロ-ンとして検出できた。クロ-ニングの過程で2クロ-ンが抗体を産生しなくなり、残りの5クロ-ンについて検討を続けた。このアイソタイプは全てIg M、λ型であった。しかし、この抗体は、アルブミンとも反応することから、腫瘍関連抗原に対するモノクロ-ナル抗体ではなく、抗アルブミン抗体として自己抗体の可能性、及び、高濃度の分泌量の為に非特異的に吸着した可能性等も考えられた。
α2アドレナリン受容体作動薬が腎機能に及ぼす影響に関する基礎的・臨床的研究

α2アドレナリン受容体作動薬であるデクスメデトミジンは、イヌにおいて用量依存性に吸入麻酔薬であるセボフルランの要求量を減少し、レミフェンタニルとの併用により相乗効果を示した。セボフルランーレミフェンタニル麻酔に対するデクスメデトミジン定量持続静脈内投与の併用は、イヌにおいて全身血管抵抗係数の増加に起因する心拍数、心係数の減少が起こるものの、腎血流量、糸球体濾過量は維持されることが本研究により明らかとなった。α2アドレナリン受容体作動薬は腎保護作用を有することが報告されている。本研究では、イヌにおけるα2アドレナリン受容体作動薬の腎機能への影響を、健常ビーグル犬および臨床症例において明らかにすることを目的としている。本年は、臨床症例での使用を想定した吸入麻酔薬の投与量を決定するため、α2アドレナリン受容体作動薬であるデクスメデトミジンの持続静脈内投与が、セボフルランの最小肺胞内濃度(MAC)に及ぼす影響を、健常ビーグル犬を用いて検討した。その結果、デクスメデトミジン投与により、吸入麻酔薬であるセボフルランのMACは減少した。デクスメデトミジン投与時は、投与前と比較して心拍数は減少したが、血圧は変化が認められなかった。次に、鎮痛薬であるオピオイドとの相互作用を検討する目的で、デクスメデトミジンとレミフェンタニルの持続静脈内投与の併用が、セボフルランのMACに及ぼす影響を検討した。その結果、レミフェンタニル併用投与時のセボフルランのMACは、デクスメデトミジン単独投与時と比較し減少した。レミフェンタニルの併用投与時は、デクスメデトミジン単独投与時と比較し、心拍数は減少し、血圧は増加した。結果から、健常ビーグル犬において、デクスメデトミジンの持続静脈内投与により、セボフルランのMACの減少効果が得られ、レミフェンタニルの併用投与により、デクスメデトミジンのMACの減少効果が増強されることが明らかとなった。臨床症例による研究を実施するため、デクスメデトミジン投与時の吸入麻酔薬及びオピオイドの投与量の検討が必要となった。そのため、当初想定した腎機能に対する薬理学的検討の前に、デクスメデトミジン投与時のセボフルラン及びレミフェンタニルの投与量の検討を優先した。その結果、イヌにおけるデクスメデトミジン投与時の吸入麻酔薬の投与量、及び外科手術を想定した鎮痛薬を併用した状況での吸入麻酔薬の投与量を明らかにできた。本年は、昨年実施したα2アドレナリン受容体作動薬であるデクスメデトミジンと、オピオイドであるレミフェンタニルの併用持続静脈内投与による、セボフルランの最小肺胞内濃度(MAC)への効果の検討を継続し、レミフェンタニル単独での効果及び取得したデータの解析を行った。その結果、デクスメデトミジンとレミフェンタニルの併用による相互作用は、デクスメデトミジン単独、レミフェンタニル単独と比較し、MACの減少効果を増強し相乗効果を示すものの、投与量の増加による天井効果が認められた。一方、循環に対するデクスメデトミジンとレミフェンタニルの相互作用は、デクスメデトミジンの併用により心拍数の低下と血圧の上昇が増強されることが明らかとなった。次に、セボフルラン、レミフェンタニル麻酔下でのデクスメデトミジン持続静脈内投与が、心機能及び腎機能に与える影響を明らかにする目的で、前の研究から算出したMACの結果を基に、麻酔深度が一定となるようセボフルランの投与量を調節し、測定を実施した。その結果、セボフルラン、レミフェンタニル麻酔に対して、デクスメデトミジン持続静脈内投与は、心拍数の減少と心拍出量の減少が認められるものの、臨床的に許容される範囲であることが示された。一方、尿量及び尿比重に顕著な変動は認められなかった。以上の結果を踏まえ、現在、健康な臨床症例の不妊手術における、セボフルラン、レミフェンタニル麻酔下でのデクスメデトミジン持続静脈内投与の影響を検討している。本年の研究により、イヌにおけるα2アドレナリン受容体作動薬であるデクスメデトミジンとオピオイドであるレミフェンタニルの持続静脈内投与における相互作用が明らかとなった。また、外科手術を想定した状況での循環機能及び腎機能に及ぼす影響の検討を行っており、実際の外科手術時における臨床症例での検討を開始した。本年は、セボフルラン単独および、セボフルランとレミフェンタニル併用、セボフルランとデクスメデトミジン併用、セボフルランとレミフェンタニル、デクスメデトミジン併用時の健常ビーグル犬の心機能及び腎機能に与える影響を比較検討した。その結果、セボフルラン単独と比較し、レミフェンタニル併用時は、心拍数の減少と、血圧、右心房圧、一回拍出量係数の増加が認められたが、肺動脈楔入圧、全身血管抵抗係数、尿量、尿比重、尿浸透圧、浸透圧クリアランス、自由水クリアランスに有意差は認められなかった。デクスメデトミジン併用時は、心拍数、心係数、尿比重、尿浸透圧の減少と、血圧、右心房圧、肺動脈楔入圧、全身血管抵抗係数、尿量、浸透圧クリアランスの増加が認められたが、一回拍出量係数に有意差は認められなかった。

レミフェンタニル、デクスメデトミジン併用時は、心拍数、心係数の減少と、血圧、右心房圧、肺動脈圧、肺動脈楔入圧、全身血管抵抗係数の増加が認められたが、一回拍出量係数、尿量、尿比重、尿浸透圧、浸透圧クリアランス、自由水クリアランスに有意差は認められなかった。次に、健康な犬の臨床症例における不妊手術で、セボフルラン、レミフェンタニル、デクスメデトミジン持続静脈内投与の併用効果を検討したところ、手術中の侵害刺激に対する交感神経反射の抑制作用が認められたが心拍数は減少し徐脈が認められた。また、尿量の増加や尿比重の低下は認められなかった。結果から、犬におけるセボフルラン、レミフェンタニル麻酔とデクスメデトミジンの併用は、レミフェンタニルとデクスメデトミジンによりセボフルランの麻酔要求量が減少するものの、血管収縮と徐脈により心拍出量が減少することが明らかとなった。また、デクスメデトミジンの尿量増加作用はレミフェンタニルの併用により拮抗されることが明らかとなった。α2アドレナリン受容体作動薬であるデクスメデトミジンは、イヌにおいて用量依存性に吸入麻酔薬であるセボフルランの要求量を減少し、レミフェンタニルとの併用により相乗効果を示した。セボフルランーレミフェンタニル麻酔に対するデクスメデトミジン定量持続静脈内投与の併用は、イヌにおいて全身血管抵抗係数の増加に起因する心拍数、心係数の減少が起こるものの、腎血流量、糸球体濾過量は維持されることが本研究により明らかとなった。健常ビーグル犬を用いて、セボフルラン吸入麻酔下におけるデクスメデトミジンの腎機能に与える影響を明らかにする。加えて、今回の研究により明らかとなったセボフルラン、レミフェンタニルの投与量をもとに、臨床症例での応用に向けて循環機能を合わせて検討する。本年に採取したサンプルの解析を実施し、吸入麻酔下でのデクスメデトミジンの腎機能及び内分泌系への影響の詳細をレミフェンタニルとの併用効果を踏まえ明らかにする。加えて、本年から開始した臨床例での検討を継続し、適応症例の拡大と更なるデータの蓄積を行う。農学