hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腰椎椎間板変性の原因解明と新たな治療法開発に関する基礎的研究

エストロゲン受容体a(ER a)はglucocorticoid receptor-interacting protein-1(GRIP1)と共同し、TGF-ss/MKK6/p38MAPKのシグナル系とcrosstalkしながら、軟骨基質代謝に保護的作用を示すことを明らかにした。また、髄核細胞における基質代謝のメカニズムとしてproxy hydroxylase (PHD)3がTNF-aの活性をNFκBを調節することでコントロールし、ADAMTS5,Syndecan4,MMP13の発現に重要な役割を及ぼしていることを明らかなにした。さらにヒト血清を用いた軟骨代謝マーカーの想定により、椎間板変性状態における2型コラーゲンの合成と分解の関係を明らかとした。椎間板変性が端緒となり椎間板症、椎間板ヘルニア、脊椎すべり症、変形性脊椎症や脊柱管狭窄症などさまざまな病態が生じるが、閉経後の女性においては椎間板変性を基盤とした腰椎変性すべり症の発症が多いことも知られており椎間板変性と女性ホルモンとの関連性が示唆されている。椎間板における主要な細胞外器質のひとつにII型コラーゲンが存在するが、閉経後はエストロゲンの欠乏によりこれら細胞外器質の代謝に何らかの影響を及ぼす可能性があることが考えられる。我々は椎間板髄核細胞、線維輪細胞ともにエストロゲン受容体の発現があることを免疫染色で確認しており、またII型コラーゲン遺伝子の発現もラットを用いたrealtime PCR法で確認している。そこでエストロゲン受容体α(ERα)を欠損したマウスの椎体軟骨終板を組織学的に検討した結果、ERα欠損マウスでは軟骨細胞が減少しその軟骨終板の厚さの減少、細胞外器質の減少が見られた。さらにin vitroでII型コラーゲンの遺伝子発現に対するエストロゲンの作用を検討した結果、野生型ではエストロゲンもしくはTGF-β添加でII型コラーゲンの発現が増加したもののERα欠損マウスにおいてはその増加が見られなかった。またレポーターアッセイを用いてII型コラーゲン発現調節機構を詳細に検討した結果、dominant negative型ERαやp38 mitogen-activated protein kinase(p38 MAPK)の阻害剤でII型コラーゲンのプロモーター活性は抑制されることを見出した。更にglucocorticoid receptor-interacting protein-1(GRIP1)はERαおよび構成的活性化型MKK6の存在下でエストロゲン依存的にエストロゲン応答配列(ERE)の活性化を増強することが明らかになった。これらの結果からERαはGRIP1と共同してEREを介したII型コラーゲン遺伝子の発現を増強し、またTGF-β/MKK6/p38MAPKのシグナル系とcrosstalkすることが示唆された。来年度はこれらの結果を踏まえて更にin vivoでのエストロゲンの椎間板に対する作用を検討していく予定である。椎間板変性は腰部椎間板症、腰椎変性すべり症、腰椎変性側弯症などの疾患の原因の一つと考えられている。これらの疾患は閉経後女性に多いことが知られており、椎間板変性と女性ホルモンとの関連性が示唆されている。我々はWistarラットを用いて閉経モデル動物である卵巣摘出動物を作成し、椎間板組織に発現している分子をrealtime PCR法を用いて定量解析を行った。その結果、術後1週では有意な差は認められないものの、術後2週になると卵巣摘出ラットでは偽手術ラットと比べII型コラーゲンやアグリカンなどの遺伝子発現が線維輪、髄核ともに減少していることが明らかになった。このことはエストロゲン欠乏により椎間板の変性が促進される可能性を示唆している。更に椎間板や椎間関節の変性が主体となり時に臨床上大きな問題となる腰椎変性側弯症に着目し、本疾患と椎間板代謝との関連性を検討するために血清中のバイオマーカー値を健常者と比較した。その結果、II型コラーゲンの合成の指標になるCPII(Procollagen Type II C-Propeptide)、および分解の指標となるC2C(Collagen Type II Cleavage)はいずれも腰椎変性側弯患者で有意に増加していること、CPII/C2C比も高値になっていることなどを明らかにした。また、アグリカンなどのプロテオグリカンに結合するグリコサミノグリカンであるケラタン硫酸の血清濃度も本疾患患者で上昇していたことから、椎間板の主要構成成分であるII型コラーゲンやアグリカンのturnoverが本疾患では亢進している可能性を初めて示した。これまでエストロゲンと椎間板変性に関する検討および椎間板変性と遺伝子多型(SNP)の見地から研究を推進してきた。また、これまで椎間板髄核細胞における機能が明らかになっていなかった、prolyl hydroxylase (PHD)に注目し、PHD3の発現がTNF-αおよびIL-1βによって調整を受けていること、またPHD3はNFκ

Bシグナルを介してTNF-αを調整すること、さらにPHD3を抑制することで、TNF-αを介した軟骨分解作用を持つADAMTS5,syndecan4, MMP13の発現を抑制し、アグリカン、2型コラーゲンの保持が維持されることを明らかにし、PHD3がNFκBシグナルを介してTNF-αの発現をコントロールすることで、髄核細胞における基質分解を調節していることを明らかにした。椎間板組織からmRNAを抽出するための条件設定が困難で、安定して抽出するために検討する時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後もラットを用いたin vivo実験およびヒトでの腰椎変性側弯症などの椎間板変性が基盤として生じる疾患に着目し、椎間板変性の機序解明および疾患との関連を検討していく予定である。
イソプレンの暴露がモノテルペン放出種におよぼす影響-新たなる仮説の妥当性評価-

イソプレンがモノテルペン放出種におよぼす影響として,以下のメカニズムが候補として考えられる.1モノテルペンの代謝を抑制し,葉内のモノテルペン含有量を低下させることで抵抗力を弱める.2イソプレンが表皮のガス透過性を高め(Fall,1999),モノテルペンの放出を促進することで,葉内のモノテルペン含有量を低下させ,抵抗力を弱める.3光合成や気孔開度を低下させ,モノテルペンの基質の生産量を低下させる.4モノテルペン放出種の,他の物理的,化学的特性を変化させる.本研究の目的は,上記の点についてイソプレンの暴露がモノテルペン放出種におよぼす影響を検討することである.植物材料には,モノテルペンを放出するレモンバーム,サントリナを用いた.また,比較のためイソプレンを放出するエニシダを用いた.これら植物は,30日ほど生育させた実生苗あるいは挿し木苗であった.暴露するイソプレン濃度は,1ppmvと10ppmvとした.イソプレン原液を長さ50cmのガラス管に10cmほど入れ,拡散希釈されるイソプレンガスをさらに希釈して,上記濃度を実現した.原液は約10日ごとに補充した.また、対照区の植物用に活性炭を通したイソプレンフリーの空気を作成した.暴露期間中,ガスクロマトグラフ(GC-FID)を用いて目的濃度が達成されていることを確認した。暴露実験を20日間継続した.実験の結果は以下のようになった.(1)レモンバーム:生体重および乾燥重は,暴露した2区で対象区より有意に高かった(p<0.05).葉数,茎径においても,同様であった.(2)サントリナ:茎径は暴露した2区で対象区より有意に高かった(p<0,05).他の処理区には有意差はなかった.(3)エニシダ:茎径は暴露した2区で対象区より有意に高かった(p<0.05).他の処理区には有意差はなかった.以上の結果から,今回の暴露実験では,イソプレンの暴露によって,モノテルペン放出種の生育が抑制される現象は認められなかった.むしろイソプレン暴露で茎が太くなる傾向があった.仮説を実証することはできなかったが,実験期間が短く,用いた植物が樹木でなくハーブ植物であったことなど問題点も残ることから,今後も実験を継続していきたい.また,イソプレンが何らかの作用をしている点は興味深く,更なる検討を要する.イソプレンがモノテルペン放出種におよぼす影響として,以下のメカニズムが候補として考えられる。1モノテルペンの代謝を抑制し,葉内のモノテルペン含有量を低下させることで抵抗力を弱める。2イソプレンが表皮のガス透過性を高め(Fall,1999),モノテルペンの放出を促進することで、葉内のモノテルペン含有量を低下させ,抵抗力を弱める。3光合成や気孔開度を低下させ,モノテルペンの基質の生産量を低下させる。4モノテルペン放出種の、他の物理的、化学的特性を変化させる。本研究の目的は,上記の点についてイソプレンの暴露がモノテルペン放出種におよぼす影響を検討することである。植物材料として用いる、日本に植栽される自生種および外来種のイソプレン放出種を特定するため、3.0種の樹木の揮発性炭化水素(VOC)の放出を測定した。Tenaxの吸着剤を充填した濃縮管に,植物を入れたチャンバー内のガスを通気し,VOCを濃縮した。この濃縮管からVOCを熱脱着してガスクロマトグラフ質量分析計(GCMS)に導入し分析した。その結果,ジンチョウゲ,レモンユーカリ,ナンテン,ハギ,フジ,エニシダがイソプレンを放出していた。特に,ジンチョウゲは,高い光強度(500μmol m^<-2>s^<-1>)下で,光合成で固定した炭素の2%をイソプレンとして放出した。暴露するイソプレン濃度は,森林内で一般的に観測される1ppbv,イソプレン放出種の葉群付近で想定される浪度に当たる10ppbvと,100ppbv,高濃度の1000ppbvとした。ガス混合装置を用いて10ppmvの標準ガスを,活性炭でイソプレンを除去した空気に混合して作製した。また,対照区の植物用に、活性炭を通したイソプレンフリーの空気を作成した。ガスクロマトグラフ(GCFID)による測定の結果,本方法で継続して必要濃度のイソプレンガスを作成可能なことを確認した。以上の結果実験に用いる植物種の選定および実験装置の問題ない作動を確認し,実験を行える体制を整えた。次年度から暴露実験を行い,イソプレンの暴露がモノテルペン放出種におよぼす影響を検討する。イソプレンがモノテルペン放出種におよぼす影響として,以下のメカニズムが候補として考えられる.1モノテルペンの代謝を抑制し,葉内のモノテルペン含有量を低下させることで抵抗力を弱める.2イソプレンが表皮のガス透過性を高め(Fall,1999),モノテルペンの放出を促進することで,葉内のモノテルペン含有量を低下させ,抵抗力を弱める.3光合成や気孔開度を低下させ,モノテルペンの基質の生産量を低下させる.

4モノテルペン放出種の,他の物理的,化学的特性を変化させる.本研究の目的は,上記の点についてイソプレンの暴露がモノテルペン放出種におよぼす影響を検討することである.今年度は,昨年度製作したイソプレンガス混合装置を用いで暴露実験を2度行った.植物には,イソプレン放出種にエニシダ,モノテルペン放出種には,レモンバーム,ローズマリー,クロマツ,ヒノキを用いた.暴露したイソプレン濃度は,5ppmと50ppmとし,イソプレンを含まない対照区の計3処理区を設けた.暴露期間は14日であった.イソプレン放出種のエニシダでは,2度の実験で葉面積が,イソプレン濃度が高まるほど増加する傾向にあり,2度目の実験では5%水準で有意であった.他の成長量に差はなかった.モノテルペン放出種では,レモンバームがイソプレンの高濃度処理区で葉に可視害が認められた.他の植物種には,成育量およびモノテルペン含有量に差はなかった.今回の実験は,暴露期間が2週間と短く,自然界で起こりうるイソプレンの緩やかな作用を観察するには十分でなかったと思われる.来年度は,長期実験を行いイソプレンの作用を詳細に調べたい.イソプレンがモノテルペン放出種におよぼす影響として,以下のメカニズムが候補として考えられる.1モノテルペンの代謝を抑制し,葉内のモノテルペン含有量を低下させることで抵抗力を弱める.2イソプレンが表皮のガス透過性を高め(Fall,1999),モノテルペンの放出を促進することで,葉内のモノテルペン含有量を低下させ,抵抗力を弱める.3光合成や気孔開度を低下させ,モノテルペンの基質の生産量を低下させる.4モノテルペン放出種の,他の物理的,化学的特性を変化させる.本研究の目的は,上記の点についてイソプレンの暴露がモノテルペン放出種におよぼす影響を検討することである.植物材料には,モノテルペンを放出するレモンバーム,サントリナを用いた.また,比較のためイソプレンを放出するエニシダを用いた.これら植物は,30日ほど生育させた実生苗あるいは挿し木苗であった.暴露するイソプレン濃度は,1ppmvと10ppmvとした.イソプレン原液を長さ50cmのガラス管に10cmほど入れ,拡散希釈されるイソプレンガスをさらに希釈して,上記濃度を実現した.原液は約10日ごとに補充した.また、対照区の植物用に活性炭を通したイソプレンフリーの空気を作成した.暴露期間中,ガスクロマトグラフ(GC-FID)を用いて目的濃度が達成されていることを確認した。暴露実験を20日間継続した.実験の結果は以下のようになった.(1)レモンバーム:生体重および乾燥重は,暴露した2区で対象区より有意に高かった(p<0.05).葉数,茎径においても,同様であった.(2)サントリナ:茎径は暴露した2区で対象区より有意に高かった(p<0,05).他の処理区には有意差はなかった.(3)エニシダ:茎径は暴露した2区で対象区より有意に高かった(p<0.05).他の処理区には有意差はなかった.以上の結果から,今回の暴露実験では,イソプレンの暴露によって,モノテルペン放出種の生育が抑制される現象は認められなかった.むしろイソプレン暴露で茎が太くなる傾向があった.仮説を実証することはできなかったが,実験期間が短く,用いた植物が樹木でなくハーブ植物であったことなど問題点も残ることから,今後も実験を継続していきたい.また,イソプレンが何らかの作用をしている点は興味深く,更なる検討を要する.
「グエルチーノと１７世紀ボローニャのキリスト教思想－シビュラ主題作品を中心に」

本研究の目的は、17世紀ボローニャ派の画家ジョヴァンニ・フランチェスコ・バルビエーリ、通称グエルチーノ研究において、未だ蓄積の少ない、1642年のボローニャ移住後の活動の具体相について検討することである。そのために、移住後に多く注文されたシビュラ(異教の女予言者)主題作品群や、それらと関連の深い受胎告知主題作品、その他の宗教主題作品に着目し、17世紀ボローニャ周辺のキリスト教思想との関連から、各作品に見られる独特な図像表現の着想源や同時代における作品受容を考察する。
前立腺癌における血管新生因子TPのmRNA発現と他の血管新生増殖因子に関する研究

Thymidine phosphorylase(TP)は腫瘍における血管新生作用を有し、前立腺癌でも腫瘍増殖に関与している可能性が報告されている。今回、限局性前立腺癌37症例の全摘標本における腫瘍組織内TP蛋白発現の局在性を免疫組織学的に観察し、癌細胞内発現優位群と間質細胞内発現優位群とに分類した。両群とも腫瘍組織内TP蛋白発現レベルとTPmRNA発現レベルは正の相関を示し、同一症例の非腫瘍組織内での発現量と比較して有意に高かった。群別に腫瘍組織内TPmRNA発現レベルと同一腫瘍組織内VEGF発現、MVD、Doppler signal intensityとを比較した結果、間質細胞内発現優位群においてmRNA発現レベルと各血管新生関連因子との有意な相関が確認された。これにより、前立腺癌組織における間質細胞内TP蛋白発現がmRNAレベルでも腫瘍の血管新生に重要な役割を果たしていることが示唆された。また近年、内分泌療法抵抗性前立腺癌(HRPC)に対し、Paclitaxel(PTX)の抗腫瘍効果が認められ、estramustine sodium phosphate, carboplatinを併用した化学療法(TEC療法)の有用性が報告されている。当科でもHRPCに対する治療としてTEC療法を施行し、その優れた治療効果が認められてきている。一方、PTXによるTPの腫瘍組織内発現増加が、他領域の腫瘍において報告されている。そこで、二種類のHRPC培養細胞株(PC-3,DU-145)を用いて、PTX投与と細胞内TP発現との関係をWestern blot法にて調べ、TP inhibitor(TPI)よりTP酵素活性を抑制することで、apoptosis誘導への影響を検討した。両細胞株において、PTX投与はTP高発現およびcaspase-3活性を誘導した。TPI添加によるTP酵素活性の低下は、PTXのIC_<50>をPC-3で1.5×10^<-8>Mから2.0×10^<-9>M、DU145で4.5x10^<-9>Mから1.0x10^<-9>M(P<0.05)と有意に低下させ、caspase-3活性およびcaspase-8活性をともに誘導し、AIを有意に上昇させた。このことから、HRPC培養細胞株においてPTX投与により反応性に上昇したTP酵素活性はcaspase-8活性を阻害することで、PTXのapoptosis誘導経路と考えられているmitochondrial pathwayとは異なるapoptosis death-receptor pathwayを阻害し、PTXによるapoptosis誘導効果を減弱させている可能性が示唆された。平成14年度本研究申請時には島根医科大学付属病院泌尿器科に所属していたが平成14年は東京女子医科大学泌尿器科に入局赴任していたため若干の研究計画の遅れがあった。A.1)外来患者様において限局性前立腺癌の診断を得られたら、経直腸的カラードプラ法を用いて、術前に前立腺腫瘍におけるドプラシグナル強度を3段階に評価して患者を3グループに分別した。強群8例、中群11例、弱群7例であった。2)それらの患者が根治的前立腺全摘除術を受けた後採取した組織を正常部分と腫瘍部分とによりわけてAGPC法RNAを抽出した。合計26症例52検体を保存した。B.1)ホルモン不応性前立腺癌と診断された患者に対しTEC(Taxol, estramustine, carboplatin)療法を施行する前と後に経直腸的前立腺生検を行い前立腺癌の新鮮凍結標本をホルマリン固定しパラフィン包埋した。合計8人の凍結標本を保存した。本年度はここまでで来年度にRT-PCRや免疫組織染色、ウエスタンブロットなどを行い解析していく予定である。TPI添加によるTP酵素活性の低下は、PTXのIC_<50>をPC-3で1.5×10^<-8>Mから2.0×10^<-9>M、DU145で4.5x10^<-9>

Mから1.0x10^<-9>M(P<0.05)と有意に低下させ、caspase-3活性およびcaspase-8活性をともに誘導し、AIを有意に上昇させた。このことから、HRPC培養細胞株においてPTX投与により反応性に上昇したTP酵素活性はcaspase-8活性を阻害することで、PTXのapoptosis誘導経路と考えられているmitochondrial pathwayとは異なるapoptosis death-receptor pathwayを阻害し、PTXによるapoptosis誘導効果を減弱させている可能性が示唆された。
脳における水チャネルの構造生物学的研究

哺乳類の脳に存在する水チャネルの中で最も主要なサブタイプであるアクアポリン4は、グリア細胞の特殊な膜細胞上に存在して、分子が直交配置したオーソゴナルアレイと呼ばれる構造体を形成する。このアレイ形成はアクアポリン4が持つ2種のアイソフォーム(M1,M23)によって制御されており、M1のみに存在するN末端が存在することによってアレイ形成が阻害されると考えられていた。そこで、我々はオーソゴナルアレイの観察することのできる唯一の方法である凍結割断レプリカ法を導入し、またレプリカ膜に対して抗体標識することを可能にするSDS-FRL法を導入することで、CHO細胞に発現させたアクアポリン4の電顕レベルでの分布を直接観察し、さらにM1、M23それぞれのアレイ形成能を再現確認することに成功した。その上で、M1の配列からN末端アミノ酸残基を漸次的に除去した変異体コンストラクトを多数作成し、アレイ形成能についてSDS-FRL法により調べたところ、N末端を16残基除去するまではM1と同様にアレイを形成しないが、17残基以上除去するとアレイが形成される事が明らかになった。しかし、その場合でもM23と全く同じ表現型を示すのではなく、発現する細胞によってはアレイの外にもアクアポリン4分子が漏れて散在しており、その度合いもコンストラクトごとあるいは細胞ごとによって観察結果が変動するような表現型であった。この様に、表現型の差が明確になる区切りが存在しなかったことから、N末端中の特定のアミノ酸残基ただひとつがアレイ形成阻害に効いているのではなく、ある幅をもった領域が構造的に重要な配列をもっており、それがN末自身の長さという因子と共に機能している事が示唆される。
糖質トランスポーターを制御する機能性分子の解明

200文字本研究では、食後血糖値の上昇を抑制する食品素材を探索した結果、数種類の粗抽出物から糖質分解酵素の抑制作用または腸管からのグルコース吸収の抑制作用を示す成分を機器分析により同定した。このうち、モモ葉抽出物から得られたmultiflorin Aは、既存のトランスポーター阻害剤よりも強力な作用を示し、構造-活性相関研究により、アセチル基が活性発現に重要であることが示された。本研究により、平成21年度には以下の研究成果が得られた。1.グルコース吸収抑制作用成分の単離と構造決定これまでの探索研究により見いだされた血糖値上昇抑制作用を示す食品素材のうち、作用メカニズム推定のための各種実験を行なった。グルコース吸収の抑制作用が確認された6種の抽出物について、その成分の単離と構造決定を試み、これまでにモモ葉エキス、カリン葉エキス、コンブエキスより活性成分を単離し、機器分析によりその構造を決定した。グルコースの吸収抑制作用ではなく、糖質分解酵素の阻害作用によって血糖値上昇抑制作用を示すことを明らかにした食品素材についても、キウイフルーツ葉、モミジ葉などの関与成分の単離および同定を行なった。2.グルコーストランスポーター(輸送体)への作用解析法の確立既存方法であるウッシングチャンパー/ボルテージクランプを導入してナトリウム共輸送体の動きについては基本的な解析を行った。単離した化合物ついての解析は進行中である。技術上のいくつかの課題については平成22年度において、改善していく計画である。3.血糖値上昇抑制成分の探索マウス血糖値上昇抑制作用を指標とした探索研究を継続しており、今年度は新たに約150種類の天然由来抽出物をスクリーニングした。そのうち11種類のサンプルにその作用を見いだした。作用メカニズムの推定実験により、グルコース輸送体を抑制している可能性が高い成分として、3種類を選定し,次年度以降にその関与成分を明らかにする予定である。また一連の研究を拡張して、糖質以外の輸送に関与する輸送体として脂肪酸やグリセロールの輸送を阻害する可能性があるサンプルを見いだした事から、これらの成分や作用についても研究を広げていきたいと考えている。これら研究成果は学会発表において発表したほか、学術誌へ論文を投稿中である。本研究により、平成22年度には以下の研究成果が得られた。1.グルコース吸収抑制作用成分の単離と構造決定マウス血糖値上昇抑制作用を指標とした探索研究で見いだした天然由来抽出物のうち、グルコース輸送体を抑制している可能性が高い成分として以下の抽出物を選定し、作用メカニズムの確認および関与成分の解明を行なった。その結果、グルコース吸収を抑制する成分として、モモの葉からはマルチフロリンAを単離し、リンゴの葉からはフロリジンを単離した。おのおのの成分は機器分析によりその構造を推定し、文献値と比較する事で帰属した。これまでの探索研究により見いだされた血糖値上昇抑制作用を示す食品素材のうち、作用メカニズム推定のための各種実験を行ない、2つの粗抽出物がグルコース吸収を抑制する可能性があることを示した。2.グルコーストランスポーターに対する作用の検討ナトリウム共輸送体の動きについては基本的な解析を行った。リンゴおよびカリンの抽出物を用いて、共輸送体の動きについて検討した。既存のトランスポーター阻害剤と単離した化合物について、その作用を比較した。これらに加えて、腸管反転法による評価法の導入、in vivoでの推定法の検討により、多角的な解析を試みるとともに、トランスポーターを介さない別の作用を有する可能性についても評価を試みた。これら研究成果は学会発表において発表したほか、成果がまとまったものについては学術誌へ論文を投稿する予定である。平成23年度には以下の研究成果が得られた。1.グルコース吸収抑制作用成分の単離と構造決定これまでの探索研究により見いだされた食後血糖値上昇を抑制する食品素材の抽出物について、動物試験や酵素試験による検討を進めることで、その作用機序を推定した。グルコース吸収を抑制する素材として新たに2種類の抽出物を見いだした。これらの活性成分の構造決定には至らなかったものの、抽出物からグルコース吸収抑制作用を示す画分を取り出して、高極性の低分子化合物である事を推定した。2.グルコース吸収およびトランスポーターに対する作用の検討昨年度までに明らかとした、モモ葉由来のマルチフロリンAについて、in vitroの試験により糖質トランスポーターにおけるグルコース流入を濃度依存的に阻害することで、マウスにおいて食後血糖値の上昇を抑制している事を示唆するデータを得た。また、構造-活性相関研究のために、この化合物の類縁体を用いて、グルコース吸収の抑制作用を調べ、その化学構造の特定部分が活性の発現に深く関わっている可能性を示した。本研究においては、様々な天然素材からの探索研究により、マウスの食後血糖値上昇を抑制する素材を見いだし、その数種類ついて活性成分の特定と、糖質トランスポーターへの作用について検討を加えた。これらの成分が多く解明される事で、栄養成分の吸収を化学物質で制御できる可能性が実験的にも示された。これまでの一連の研究によって得られた研究成果の一部をとりまとめて学術誌に発表した。
パラジウム膜を用いて達成しうる最大水素透過流束の評価

パラジウム(Pd)膜は高分子膜や無機膜に比して高い水素選択性および透過性能を有していることから燃料電池に必要な水素の精製への利用が期待されている。Pd膜の水素透過流束は膜厚に反比例し増大するが、そのうちに水素分子の吸着・脱離といった表面過程の影響が顕著となって透過流束は限界に達すると考えられている。しかしその実験的根拠は十分でない。そこで本研究は有効表面積を小さくすることで表面律速の状況を作り出し、Pd膜で得られる水素透過流束の上限を実験的に評価することを目的とした。有効表面積を小さくするためにPd膜表面にリソグラフィーの技術を活用して銅(Cu)のマスクを形成することを特長としている。スパッタリング法、電気メッキ法でCuを被覆したPd膜を作製してその水素透過特性を調べた。Cu層に開口のない試料において、当初水素透過性に大きな経時変化が見られ、それがCuのPd中への拡散に起因することが判明した。そこで、安定した透過特性が得られるよう層状構造を工夫し、Cuを他の元素に変えるなど試み、マイクロメートルレベルの開口を有するマスクの作製に成功した。しかしながら、最大流束の評価には至らなかった。一方で、水素濃度による拡散係数や溶解度係数の変化を調べるため新しい透過モデルの構築を行った。その結果、水素透過係数が圧力に依存する非理想的な挙動の程度を表す指標の提案に至った。これまで広く用いられていたが十分な理論的根拠のなかった指数則を使わずとも、この指標を用いて理想からのずれを表現できることを示すことに成功した。(抄録なし)パラジウム(Pd)膜は高分子膜や無機膜に比して高い水素選択性および透過性能を有していることから燃料電池に必要な水素の精製への利用が期待されている。Pd膜の水素透過流束は膜厚に反比例して増大するが、そのうちに水素分子の吸着・脱離といった表面過程の影響が顕著となって透過流束は限界に達すると考えられている。そこで本研究は有効表面積を小さくすることで表面律速の状況を作り出し、Pd膜で得られる水素透過流束の上限を実験的に評価することを目的としている。23年度は主としてそのための準備に当てられた。まずPd箔を水素透過特性評価用セルに取付け、513773Kの範囲で水素透過特性を評価した。膜の両側(便宜上、片側を供給側、他方を透過側と呼ぶ)に純水素を導入し、セルの透過側から排出される水素の流量と透過側に導入した水素流量の差から膜の水素透過速度を評価した。透過側の圧力は120、500および900kPaの3つの圧力とし、それぞれについて供給側の水素圧を0980kPaに変化させた。一連の実験においてPd膜は崩壊することなく今後の水素透過特性評価のための実験条件を明らかにすることができた。さらにリソグラフィーに必要なマスクを設計し試作した。マスクのパターン、繰り返しピッチ、パターンの精細さなど、マスク作製における種々の限界を考慮して6つのマスクを試作することができた。以上から、続く平成24年度に行う研究に必要な技術的準備が整った。24年度にはこうした試料を作製し、水素透過特性の評価を試みた。開口のないものでは当初水素透過しないものの、時間とともに透過するようになることが明らかとなった。現在その原因を究明している。また、被覆前のPd膜表面の凹凸がリソグラフィーにおける加工精度を低下させる要因になることも明らかとなった。そこで、鏡面研磨してからリソグラフィーを行うこととした。さらに水素濃度による拡散係数や溶解度係数の変化を調べるため新しい透過モデルの構築を行った。その結果、温度の増大や膜厚の減少とともに理想的な平方根則からずれてくる挙動を定量的に示すことに成功した。これは高温や薄膜では膜を透過する速度が大きくなり、膜外の物質移動の影響が相対的に重要になるためであることも明らかにした。

有効表面積を小さくするためにPd膜表面にリソグラフィーの技術を活用して銅(Cu)のマスクを形成することを特長としている。スパッタリング法、電気メッキ法でCuを被覆したPd膜を作製してその水素透過特性を調べた。Cu層に開口のない試料において、当初水素透過性に大きな経時変化が見られ、それがCuのPd中への拡散に起因することが判明した。そこで、安定した透過特性が得られるよう層状構造を工夫し、Cuを他の元素に変えるなど試み、マイクロメートルレベルの開口を有するマスクの作製に成功した。しかしながら、最大流束の評価には至らなかった。一方で、水素濃度による拡散係数や溶解度係数の変化を調べるため新しい透過モデルの構築を行った。その結果、水素透過係数が圧力に依存する非理想的な挙動の程度を表す指標の提案に至った。これまで広く用いられていたが十分な理論的根拠のなかった指数則を使わずとも、この指標を用いて理想からのずれを表現できることを示すことに成功した。当初の計画通り、続く24年度の研究に必要な技術的準備を整えることができたため。試料作製・水素透過特性評価の実験は着実に進展している。さらにこれら実験結果の解析を支えるモデル構築において成果をあげており、論文投稿の直前に至っている。当初の計画通りCuマスクを被覆したPd膜を作製し、その透過速度を評価する。その結果から最大水素透過流束の評価に挑戦する。得られた成果を国際会議での発表や論文投稿を通じて対外発表する。開口のないCu被覆Pd膜の水素透過特性の時間変化の原因を突き止め、最大流速の評価を達成する。それらの成果をとりまとめて論文投稿する。(抄録なし)
真性粘菌変形体が作る適応ネットワーク系についての数理解析

真性粘菌変形体が作る適応ネットワーク系についての解析が本研究の目的である。前年度までに、モデル方程式の解析を行い、その力学系的な振舞について数理的な理解を得た。数値シミュレーションによって得られた結果を数学的に厳密に証明することが研究目標であったが、これは必ずしも自明な仕事ではなく、現象及びモデルについてのより深い洞察が肝要であると判断した。そこで、Physarum Solverよりも粘菌に近いモデルとして、手老・小林・中垣による、粘菌の振動と体内の原形質流動に関するモデル方程式の解析を行った。これは、三つの未知関数を伴う反応拡散系である。これは、局所振動子が空間的に弱い拡散で結合するとともに、管内の原形質流動を表す強い拡散を伴う補助的な変数を持ち、ある種の質量保存則が成り立っている系である。この系に対して、空間一様な定常解の安定性解析を行った。三変数の系であるため、線形化固有値問題は三次方程式の根の複素数平面における配置の問題に帰着する。しかし、三次であるため、根の公式は広く知られているが、方程式のパラメータに対する依存性を理解できる形で明示することが困難である。そのために、線形化行列にGershgorinの定理を適用することによって、定常解が不安定化するための充分条件を現象と対照しやすい形で与え、一般に非自明な固有関数を持つモードのHopf分岐が生じることを証明した。このような分岐により、粘菌のリズミカルな振動運動を説明することができる。粘菌から細胞のインテリジェンスを学ぶ本研究の重要な一歩である。本研究結果は、現在投稿準備中である。真性粘菌変形体による経路探索失敗のプロセスを解明するのが、本研究の目的である。そのために、力学系理論の観点から、粘菌の経路探索過程を記述した四変数常微分方程式系の解析を行った。今年度の研究成果は、数学的には以下のようにまとめることができる:1.経路探索結果の出力に対応する七つの平衡点の存在を証明した。2.これら七つの平衡点の、力学系の流れに対する安定性を調べた。七つのうち三つが安定平衡点であり、残り四つは不安定なサドル平衡点であることが証明された。3.各平衡点間を結ぶヘテロクリニック軌道が存在することを証明した。それらのいくつかは、不変部分集合上でのダイナミクスを考えることで、数学的に厳密に証明することができた。しかし、他のいくつかについては、コンピュータによる常微分方程式系の解軌道計算によって、その存在を示唆するに留まった。以上により、粘菌の経路探索失敗を説明することができる。「なぜ間違えるのか」については、粘菌が生きる環境の違いが、モデル方程式内の粘菌の環境への適応ルールを表す関数の違いに反映されることから示唆される。一方、サドル平衡点と安定平衡点を結ぶヘテロクリニック軌道は、ある種の状態遷移を反映する。従って、上記の3.が「粘菌がどのように間違えるのか」という問題に対する回答となる。本研究は、遷移現象という非線形非平衡現象の数理的研究の一例である。また、粘菌から細胞のインテリジェンスを学び、高度な情報機能を持つ化学物質系等の設計原理を与えるモデル方程式研究に数学的な基礎を与える重要な一歩である。
細菌の超低栄養好気的条件下での生育に機能する基礎代謝経路の全貌解明

典型的な好気性従属栄養環境細菌Sphingobium japonicum UT26株で見出された「adhX遺伝子が高発現すると大気中のCO2を取り込みながら有機炭素源非添加無機固体培地で生育可能となる現象」を解析し、adhXがアルコールデヒドロゲナーゼ活性を有するタンパク質をコードし、当該活性と本表現型とに相関関係があることを示すと共に、adhX依存的な本表現型が環境常在細菌が有する普遍性の高い低栄養環境適応戦略機構のひとつである可能性を提示した。地球表層環境に広く棲息する好気性従属栄養環境細菌群は、超低栄養な環境下でも細胞を増殖させる機構を有していると考えられる。我々は環境汚染物質分解能を有する典型的な好気性従属栄養環境細菌株が、アルコールデヒドロゲナーゼホモログ遺伝子(adhX)を高発現させると有機炭素源非添加無機培地でCO2固定しながら生育する現象を見出し、その際、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PPC)によるCO2固定を伴うグリオキシル酸経路が同化過程として機能していることを強く示唆する結果を得た。他の研究からも環境細菌が低栄養環境下で生育する際に同様の経路が機能している可能性が示唆されている。本研究では、本経路の全貌を解明すると共に、その普遍性を明示し、有用細菌の超低栄養条件下での培養への可能性を検討することを目的として研究を行い、本年度は以下の成果を得た。1.推定PPC遺伝子とリンゴ酸シンテース遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、検討した結果、これら遺伝子は本表現型には必須ではないことが明らかになった。2.adhX産物およびその変異酵素を大腸菌で高発現・精製する系を確立した。さらに、adhX産物はNAD+依存的アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)活性を有することを明示した。3.adhX遺伝子完全欠失株を作製し、本株でadhX遺伝子および変異型遺伝子を高発現させたところ、本表現型とADH活性に相関関係があることが明らかになった。4.本表現型に関与する遺伝子を網羅的に同定するために、古典遺伝学的なトランスポゾン挿入突然変異株取得法と次世代シーケンサーを組み合わせた新規手法の開発を進めた。5.UT26株由来のadhX遺伝子を他株で高発現させたところ、複数の株が同様の表現型を示し、本表現型の普遍性が示唆された。我々は環境汚染物質分解能を有する典型的な好気性従属栄養環境細菌株が、アルコールデヒドロゲナーゼホモログ遺伝子(adhX)を高発現させると有機炭素源非添加無機培地でCO2固定しながら生育する現象(oligotrophic表現型)を見出した。本研究では、本現象の機構を解明すると共に、その普遍性を明示し、有用細菌の超低栄養条件下での培養への可能性を検討することを目的として研究を行った。本年度は、まず、大腸菌で高発現・精製したAdhX産物がNAD+依存的アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)活性を有すること、および、AdhX産物のADH活性と本表現型に相関活性があることを明示した。一方、UT26株のadhX高発現プラスミドを他株に導入したところ、UT26株類縁のAlphaproteobacteriaのみならず、Betaproteobacteriaに属する株でもoligotrophic表現型が観察された。また、UT26株のadhXおよび、UT26類縁菌株のadhXホモログは水平伝播しやすいと推定される領域に存在していた。さらに、UT26株ではspontaneousなoligotrophic突然変異株が比較的容易に取得され、不均衡変異導入法により変異率を高めた状態では、高頻度でoligotrophic突然変異株が取得されたが、UT26のadhX破壊株では、変異率を高めた状態でもoligotrophic突然変異株は全く検出されなかった。以上の結果は、adhXが水平伝播し、かつ、高発現変異が起こりやすいことを示唆している。すなわち、adhX関与のoligotrophic表現型が環境常在細菌が有する普遍的な低栄養環境適応戦略のひとつである可能性を提示することができた。本表現型への関与が示唆された2つの遺伝子が本表現型には必須ではないことを示す結果が得られた点は本表現型の全貌の解明にとってマイナス要因であるが、当初、本表現型とは無関係と考えられていたadhX産物のADH活性が本表現型と相関関係にあることが示せた点は重要な成果である。また、次世代シーケンサーを用いて関与遺伝子を網羅的に解析する系がほぼ確立できたため、来年度内の目的達成が期待できる。さらに、本表現型がUT26株のみならず、類縁関係が比較的遠い他株でも観察されたことは、本表現型の普遍性を示唆する重要な成果である。以上、多少のマイナス要因はあるものの、いくつかの重要な成果が得られたため、おおむね順調に進展していると判断した。

応用微生物学以下の研究を実施し、本表現型の機構を解明すると共に、その普遍性を明示し、有用細菌の超低栄養条件下での培養への可能性を検討する。1.次世代シーケンサーを用いた関連遺伝子の網羅的同定:古典遺伝学的なトランスポゾン挿入突然変異株取得法と次世代シーケンサーを組み合わせた新規手法がほぼ確立できたので、本手法を用いて本表現型に関与する遺伝子を網羅的に同定する。2.推定関連遺伝子の機能解析:前年度までにadhX産物の精製系を確立し、ADH活性が本表現型に直接関与することを示した。本年度は、adhX産物の基質特異性などについてより詳細に解析を行う。また、adhX産物はホルムアルデヒドジスムターゼ(FDM)活性を有することも示唆されるため、その可能性を検証し、本表現型との相関関係を明らかにする。さらに、本表現型への関与が明らかになった他の遺伝子産物の機能解析も実施する。3.他細菌株での本代謝経路関連遺伝子の機能解析:前年度までに、UT26株由来のadhX遺伝子の高発現により、同様の表現型を示す他環境細菌株を複数見出した。本年度は、他環境細菌株由来のadhXホモログが当該表現型に関与するかについても検討する。さらに、低栄養条件下で生育する天然の株でも同様の代謝経路が機能しているか検討する。
哺乳類大脳新皮質の分子比較解剖学的研究

層特異的遺伝子を使った興奮性ニューロンの分類と特徴付けを試み、以下の結果を得た。(1)ラットにおいて層特異的発現を示すRORbeta, ER81, Nurr1遺伝子は、領野特異的パターンを同時に示す。主成分解析から、それぞれの発現パターンは、「一次感覚野連合野」「頭頂領域側頭領域」という軸に沿った発現分布を示すことが分かった。このことは、この二つの要因が皮質形成の鍵である可能性を示している。(2)マウス・ラットにおいてCCKとPCP4遺伝子は、6層においてそれぞれ皮質、視床に投射する興奮ニューロンサブタイプによく対応することが分かった。CCKはサルでも皮質投射との相関を示したが、PCP4は、一次視覚野以外では6層の発現は見られなかった。このような大きな種差は、皮質と視床の関係がネズミとサルで変化している可能性を示している。哺乳類が持つ高い学習能力の基盤は大脳新皮質にある。そして大脳新皮質の機能はその6層構造に依存している。層構造の本質とは、一体何なのか?これがこの研究の根底にある疑問である。この疑問を解明する鍵は層特異的遺伝子発現にあると考え、以下の2つの目標を設定した。(1)遺伝子発現に基づく「層特異的」ニューロンの分類(2)分類したニューロンの外的・内的結合特性の解析。皮質ニューロンの分類及びその外的結合特性の解析については、申請時点ですでに調べていた遺伝子マーカーに加え、新たにいくつかの有効なマーカーを使った比較分子解剖学的な解析が順調に進んでおり、大脳皮質5,6層のニューロンが持つ特性が明らかになりつつある。ここ2,3年で急速に進歩している発生学的解析と関係づけるべく研究を続行中である。一方計画していたin vivo遺伝子導入系の構築もある程度進んでいる。レンチウイルスによる遺伝子導入は、神経特異的なプロモーターを使ってマウスのin vivoでGFPを発現させることに成功した。しかし、ニューロンタイプ特異的なプロモーターの同定、及びWGAを使ったtranssynapticなニューロン標識は残念ながら成功に至っていない。平成20年度は、より効率的なウイルス作製法の確立や、狂犬病ウイルスのコートタンパクを使った逆行性標識系の導入を試みるとともに、in uteroエレクトロポレーションによる解析を行う予定である。層構造の本質とは、一体何なのか?この疑問を解明する鍵として層特異的遺伝子を使った興奮性ニューロンの分類と特徴付けを試み、以下の結果を得た。1)ラットにおいて層特異的発現を示すR0Rbeta,ER81,Nurr1遺伝子は、領野特異的パターンを同時に示す。主成分解析から、それぞれの発現パターンは、「一次感覚野-連合野」「頭頂領域-側頭領域」という軸に沿った発現分布を示すことが分かった。2)マウス・ラットにおいてCCKとPCP4遺伝子は、特定の興奮ニューロンサブタイプを規定するマーカーとして有用であることが分かった。両者は、6層においては、ほぼ相補的な分布を示す。逆行性トレーサーを使った実験により、これら2遺伝子の発現はそれぞれ皮質投射、視床投射と高い相関を示すことが分かった。従って、皮質でのその遺伝子発現分布(Gene expression landscape)は、皮質6層の投射構築を反映するものと考えられる。3)Nurr1遺伝子は、非常に特徴的な散発的な発現を示すが、Nurr1陽性細胞で特異的に発現する一連の遺伝子が存在することが分かった。子宮内エレクトロポレーション法によってNurr1遺伝子を強制発現すると、一部の遺伝子発現に影響が見られた。
メリステムのモデル系としての植物細胞分裂・分化制御機構のイメージング解析

GFP-ABD2によりアクチン繊維を生体可視化したタバコ培養細胞細胞BY-2の形質転換細胞系を確立し、細胞板とアクチン繊維の局在の経時変化を検討した。その結果、分裂終期のはじめに娘核周辺からアクチン繊維が出現し、細胞板へと徐々に集積していく様子が捉えられた。また、細胞板の拡大速度を詳しく測定したところ、コントロールの細胞では細胞板の面積増加速度は常に一定であったのに対し、アクチン繊維を壊した場合、分裂終期の進行に従って、その増加速度が低下することを見出した。この細胞板の面積増加速度の差から細胞板拡大に対するアクチン繊維の寄与率を推定したところ、分裂終期のはじめは10%ほどであったが、分裂終期のおわりには25%近くまで上昇することがわかった。さらに、輸送小胞および小胞体の細胞板近傍への集積がアクチン繊維依存的に起こることを見出した。以上の結果から、アクチン繊維は隔膜形成体における膜動態の制御を介して細胞板の拡大を助長する役割を持つことが明らかになった。タバコ培養細胞BY-2では、微小管と染色体を可視化した細胞株を作出して後期紡錘体の伸長距離の測定を行った結果、紡錘体伸長による染色体移動への寄与が明確に示された。そこで本研究では、紡錘体の挙動が位置や細胞形態に影響される可能性を検証すべく、微小管と染色体を可視化したシロイヌナズナ植物体を作出し、根端の各位置の細胞における紡錘体の挙動を解析した。
米軍統治下沖縄におけるラジオ・メディアと地域住民側の受容をめぐる実証的研究

本研究の目的は、これまでの沖縄現代史に置いてアポリアであった米軍統治時代のラジオ政策を実証面で深化させるとともに、冷戦下沖縄のメディアと文化政治、人びとのラジオ文化受容との関係に注目し、住民側のラジオ受容と地域文化の変容を総合的実証的に明らかにすることである。本年度は、主にこれまでの資料調査や分析に基づく研究発表を行った。特に、米国国立公文書館で収集した資料を中心的に取り上げた発表に努めた。口頭発表として、20世紀メディア研究所第103回研究会において「占領期沖縄の米軍広報活動とラジオ放送-米軍写真記録を史料として-」と題する報告を行った。また、研究論文として「琉球列島における米陸軍省のメディア政策(1947-1954)-ガリオア予算に関する基礎的検討-」と題する論考をまとめ、メディア史研究会機関誌の『メディア史研究』第40号に掲載された。このように研究全体としては、冷戦下の米国占領地文化政策の運用について、写真資料を含め米軍一次公文書から実証的に跡付けるよう努めた。今後の課題として、これまでの研究を取りまとめた総括的な論文の執筆が必要である。さらに、占領期日本やドイツなどにおける米国占領地文化政策と沖縄の事例とを相互検証し、冷戦下文化政策の連続性や地域特異性を解明することがもとめられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、主に当該テーマに関わる資料の所在調査と収集に取り組んだ。国外においては、沖縄米軍占領期の一次公文書を包括的に所蔵している米国国立公文書館新館において、文書調査とラジオ音源調査を実施した。この調査では、沖縄のラジオ政策にとどまらず、冷戦期米国の文化政策に関する新資料を多数発見し、収集できた。また国内においては、沖縄県公文書館、那覇市歴史博物館、沖縄県立図書館、国立国会図書館等で、資料調査と収集に取り組んだ。特に占領期間中の地元新聞に関して、ラジオ放送に関わる報道の悉皆調査を行った。以上のとおり多数の資料機関における調査により、行政側のラジオ政策と、住民側のラジオ認識に関して新たな知見を得た。本年度は資料調査を進めるとともに、研究発表にも力をいれた。単著論文を執筆するとともに、国内外で口頭発表を行う等、研究を広く発表するように努めた。資料収集については、おおむね研究計画のとおり、本研究の核となる史資料を国内外の資料機関において収集することができた。研究成果については、住民の生活文化としてのラジオ・メディアに焦点を当てた論文を執筆したが、これは東アジアのラジオ放送史に関わる研究をまとめた論文集の中で沖縄の事例として位置付けられ、刊行された。このように資料調査と研究発表のどちらもおおむね順調に進展している。平成26年度に収集した資料の整理・分析を進め、その成果を積極的に発表していくよう努める。それとともに、来年度は研究課題の最終年度に当たるため、当該テーマを総括的にまとめた論文執筆を推進していくことを計画している。
認知症発症予測バイオマーカーの探索：軽度認知障害の進行性病態に関連する酸化RNA

認知症発症予測マーカーを検討する目的で認知症リスクの高い高齢うつ病に注目し,高齢うつ病とうつ病を伴わない健忘型MCI患者を対象に研究した.高齢うつ病群において血漿Aβ40高値は,海馬傍回萎縮度の増加や文字流暢性の低下と相関していた.治療前後の認知機能からうつ病群を認知機能正常群,MCIから正常へのリバート群,MCI非リバート群の3群に分けると,認知症リスクの高いMCI非リバート群では入院時点で他の2群より血漿Aβ40が高く,文字流暢性が低かった.これらは,非うつ病性MCI群には認められず,うつ病から認知症発症に至る予後マーカーの可能性が示唆された.血中酸化RNAには予後予測機能は乏しかった.50歳以上のうつ病患者42例(DSM-IV-TR大うつ病性障害32例,および双極I型あるいは双極II型障害うつ病エピソー10例)を対象に,うつ病評価尺度および認知機能の各種検査ならびにアルツハイマー病(AD)に関連する脳画像および血液学的各種バイオマーカーの測定を施行した.退院直前のGDSおよびHAM-Dと海馬傍回萎縮度との間にそれぞれ正相関が認められ,退院直前のBDI-IIとAD特異的脳領域の血流低下度との間にも正相関が認められた.退院直前の血漿Aβ40に関しては,BDI-IIとの間に正相関,文字流暢性との間に負の相関が認められた.退院直前ならびに入院直後の血漿Aβ40と海馬傍回萎縮度との間にも正相関が認められた.うつ病治療前後の比較では,血清中酸化RNAの変化量とAD特異的脳領域の血流低下の変化量との間に有意な相関が認められた.また,うつ病治療のために薬物療法のみを行った群と修正型電気けいれん療法(mECT)を行った群を比較すると,血漿Aβ40の治療前後の変化量は薬物療法群と比較してmECT群で有意に低下していた.うつ病患者において,うつ病評価尺度とAD特異的な脳萎縮や脳血流低下に関連が認められ,AD危険因子とされる血漿Aβ40高値がうつ病評価尺度,認知機能障害,および海馬傍回萎縮と関連していた.以上の結果からうつ病とADの密接な関連性が示唆された.また,うつ病治療前後で血清中酸化RNAとAD特異的脳領域の血流低下とが関連して変化することや,mECTがAβ代謝に影響を及ぼす可能性も示唆され,今後AD先制医療のバイオマーカーや介入法を開発する上で興味深い.50歳以上のうつ病患者50例(DSM-IV-TR大うつ病性障害,および双極I型あるいは双極II型障害うつ病エピソード)を対象に,入院直後と退院直前のそれぞれ2週間にうつ病評価尺度(HAM-D, BDI-II, GDS),認知機能評価尺度(MMSE, CDR, WMS-R論理記憶, WCST,言語流暢性課題),ならびにアルツハイマー病(AD)と関連する脳画像(MRI,SPECT)および血液学的各種バイオマーカー検査(血漿Aβ40/42,BDNF,ホモシステイン,酸化ストレスマーカー,APOE遺伝子型など)を施行した.退院直前のGDSおよびHAM-Dと海馬傍回萎縮度との間,ならびにBDI-IIとAD特異領域の血流低下度との間に正相関が認められた.また,退院直前の血漿Aβ40に関しては,BDI-IIとの間に正相関,文字流暢性との間に逆相関が認められた.さらに,入院直後と退院直前の血漿Aβ40と海馬傍回萎縮度との間にも正相関が認められた.うつ病治療のために薬物療法のみを行った群と電気けいれん療法(ECT)を行った群を比較すると,ECT群では治療後に血漿Aβ40が有意に低下し,ECT施行回数については,HAM-D,BDI-II,および文字流暢性の改善度との間に正相関,退院直前のAD特異領域の血流低下度との間に逆相関が認められた.また,抗うつ治療前後の認知機能レベルによって対象を正常認知機能群,軽度認知障害MCIから正常認知機能への回復群,ならびに認知機能非回復MCI群の3群に分けると,ADハイリスク群と考えられる非回復MCI群では,治療前において他の2群より有意に血漿Aβ40が高く,文字流暢性が低かった.血中酸化RNAの治療前後の変化はAD特異領域の血流低下度の変化と相関していたが,認知機能予後を推測する機能は乏しかった.以上のことは,うつ病とADの密接な関連性を示唆するのみならず,今後のAD先制医療のバイオマーカーならびに介入戦略の開発上も興味深い.研究開始から2年経過したが,本研究の中核的対象である高齢者うつ病患者50例に関して,抗うつ療法前後におけるAD関連マーカーの変化を中心に,血液学的・脳画像的ならびに神経心理学的に検討することができた.その結果,高齢者うつ病患者において各種AD関連マーカーとうつ病評価尺度や認知機能障害との間に関連性が認められた.さらに,ADハイリスク群としてMCIを伴う高齢者うつ病群を抽出した時に,抗うつ療法によって認知機能が回復する群と回復しない群が存在するが,治療前においてすでにその予後予測に寄与し得るマーカーが同定され,脳刺激療法による可逆性も示唆された.以上のことは,うつ病とADの密接な関連性を強く示唆するのみならず,今後のAD先制医療のバイオマーカーならびに介入戦略の開発上も興味深い知見である.このように期待された成果が整いつつあることから,研究の進展状況はおおむね順調と考えられる.