hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心地よい音楽環境の感性情報処理：潜在記憶／視聴覚相互作用の計算モデルと応用可能性

“心地よさ"という概念の基、「潜在記憶」、「視聴覚の相互作用」、および「計算モデルの構築」という異なる3側面から包括的な実験研究を行った。たとえば、照明と室内空間の雰囲気との関係に関する実験研究である。癒し空間と通常空間という異なる2種類の室内空間に対して,癒し照明と通常照明を用いて,その印象および好悪の変化を調べた.その結果,1)照明による印象の変化は,インテリアによって形成された雰囲気を変えるものではないこと,2)照明の癒し空間,通常空間いずれの場合においても,癒し照明を用いると,その空間に対する好感度が上昇することが明らかになった.音や音楽といった聴覚情報が人間の情動に影響を与えていることは経験的に知られている。しかし、人間の情報処理は視覚優位であるため、我々が感得するそうした感覚は、聴覚と視覚の相互作用によって達成されていると考えるべきである。本研究では“心地よさ"という研究上の基本軸を設定し、「潜在記憶」、「視聴覚の相互作用」、および「計算モデルの構築」という異なる3側面から音楽聴取に対する包括的なアプローチを行う。これにより、音楽認知の基本的な知覚処理過程を土台にした“心地よさ"の感性情報処理過程を明らかにできる。同時に、臨床場面に応用可能な知見を得ることも目的としている。本研究によって目前の高齢化社会に資する知見を得ることが出来るであろう。平成27年度は、音楽のリズム的側面を中心として、潜在記憶と情動喚起過程の関係に関する基礎的なデータ採取を目的とした実験研究を行った。具体的には、音楽情報の潜在記憶要素として申請者が証明した「音価」、「音高」および「音色」といった物理的要素と、心理的特性である「拍節性」との関係をloudness judgement task(Goto, 2001)によって明らかにした。また、これと並行し、それらの要素を変化させた音楽を用いて、音楽による情動喚起過程を音楽聴取過程と関連づけて調べた。本研究では、情動の喚起は音楽による進行につれて実時間的に刻々と推移していくものとして捕らえ、楽曲を聴取させながら心拍、呼吸数、皮膚温及びG.S.Rを測定し、同時に言語的指標による自己評価も併せて採取することで、情動変化を自己認知した時点と、生理的な変化が生じた時点との時間的関係を把握した。その結果、両者は必ずしも同時に生起するのではなく、生理的な変化は遅れて発生することを示唆する結果を得た。研究自体は特に大きな遅延なく実行されている。ただし、「次年度の準備」に関する予備的研究については、当初予定していた眼球運動測定に関してのみ次年度持ち越しとした。音楽聴取空間を設営した際に、新たなパラメータを事前に測定しておく必要が生じたためである。眼球運動測定装置の購入を次年度に持ち越しとした。人間の情報処理は視覚優位であるため、我々が音楽を聞いて感得する感覚は、聴覚と視覚の相互作用によって達成されていると考えるべきである。平成28年度は、研究計画の中核となる年度として位置づけ、基本的には予定通りの方向性を堅持して研究を行った。具体的には、聴覚情報処理である音楽認知過程と、視覚的情報処理としての聴取環境との関係を検討するために、「心理的緊張を生起させない空間」と「作業目的の機能的空間」の2種類を設営した。空間内には光色(白熱色/蛍光色)と照明方法(直接/間接)という性質の異なる照明を設置し、その中で被験者に音楽を聴取させ、音楽聴取前、聴取中および聴取後における生理的反応と心理的反応の変化をそれぞれ調べた。音楽の独立変数は「拍節性」、「テンポ」、「音圧」および「音色」であった。実験の結果、空間および照明が相互的に影響を与えあい、音楽聴取の仕方に変化が現れることがわかった。特に興味深いのは「心地よい」という主観的感覚と、生理的尺度の変化とのズレである。すなわち、「白熱色」×「間接」の照明を設置した空間で音楽を聴取した場合、その空間を「心地よい」と感じ、音楽に対する評価も高まるが、そうした感覚は必ずしも生理的変化に明確には表れず、あるいは表れるとしても数秒数分程度のタイムラグが生じるということである。おおむね順調に進展しているものの、予定していた2つの実験のうちの1つを完了させることができなかった。当初予定では、音楽と照明の“同期"を操作した際の注意の分配について調べる実験を想定しており、空間内に設置した照明の「点滅」および「光色変化」と、音楽の「拍節的アクセント」の同期性を操作することによって、音楽聴取における注意がどのように分配されるのかを調べる予定であった。このための実験に着手はしたものの、必要な全データを採取しおわるには至らず、最終年度に持ち越しとなった。この理由は、担当している学内業務(入学試験に関する業務)が予想以上に膨らみ、時間が割かれ、その対応に追われたためである。研究の目的や方法自体に問題があったわけではなく、学内業務も3月で終了したために、最終年度で十分に挽回することができると考えている。従来の音楽聴取に関する認知科学的研究では、国内外を問わず、楽音や単純な音列に対する知覚や注意、記憶といったような基礎分野で、その認知過程に関する基本的メカニズムが研究されてきた。

音や音楽といった聴覚情報が人間の情動に影響を与えていることは経験的に知られており、基本的には視覚優位である人間の情報処理過程において、我々が感得するそうした感覚は、聴覚と視覚の相互作用によって達成されていると考え、本研究では“心地よさ"という研究上の基本軸を設定して「潜在記憶」、「視聴覚の相互作用」、および「計算モデルの構築」という異なる3側面から音楽聴取に対する包括的なアプローチを行ってきた。平成29年度は、過去2年間に得られたデータに基づいて、潜在記憶と、視聴覚の相互作用観点から、“心地よさ"の感性情報処理過程に関する妥当性の高い理論を構築することを目的としていた。このために、計算論的モデルを構築し、コンピュータ上に実装して実際にシミュレートすることで、理論の妥当性を客観的に吟味すると同時に、人間の音楽認知過程を帰納的に推測できるということも期待された。以上の前提に基づき、実際に「メトリカルユニット階層化モデル」を中核とするモデルを構築した。このモデルは、人間の知覚する拍の82%、拍子の85%を予測できる精度をもつ計算論的モデルであり、ここに情動喚起に関するパラメータとして「暗意-実現モデル」の考え方を取り入れたものである。すなわち、音楽の認知過程を「先行音による期待と具体化された後続音による連続的な過程」と捉え、予測が実現された場合は快感情が、予測が不適切/実現が遅延する場合には不快感情がひき起こされると仮定したものである。両者を統合したモデルを構築した結果、実験結果の約7割を適切に評価できることが明らかになった。“心地よさ"という概念の基、「潜在記憶」、「視聴覚の相互作用」、および「計算モデルの構築」という異なる3側面から包括的な実験研究を行った。たとえば、照明と室内空間の雰囲気との関係に関する実験研究である。癒し空間と通常空間という異なる2種類の室内空間に対して,癒し照明と通常照明を用いて,その印象および好悪の変化を調べた.その結果,1)照明による印象の変化は,インテリアによって形成された雰囲気を変えるものではないこと,2)照明の癒し空間,通常空間いずれの場合においても,癒し照明を用いると,その空間に対する好感度が上昇することが明らかになった.基本的には、当初予定通りの研究推進を計画している。具体的には、音楽聴取空間を設営することによって、生態学的に妥当性の高い聴取場面を想定した研究に重点を移すことになっている。特に今年度は音楽と照明との同期性を変数とし、眼球運動を指標とした注意の向けられ方と、聴き手の生理的/心理的反応との関連を測定する。基本的には当初予定通りに進める計画である。すなわち、音楽認知過程における潜在記憶の役割、情動喚起の発生と変化時点に関する生理的な変化と自身のメタ認知との関係、および“心地よさ"に関する視聴覚間の情報処理の関係性を明らかする。そのために、それらの関係を包括的に説明し得る計算論的認知モデルを構築し、シミュレーションを行って妥当性を検証する。同時に、老人ケア施設にて音楽を用いた運動機能向上プログラムを実践する。なお、前述したように、平成28年度の研究予定が一部完了しないまま持ち越しになったために、最終年度の冒頭3ヶ月内にこの作業を完了させる予定である。
生物細胞および組織の誘電イメージングのための走査型誘電顕微鏡の開発

当初予定していた内容のすべてを年度内に達成することはできなかったが、基本的な機能をもった走査型誘電顕微鏡の試作機を作ることができた。分解能などまだ不充分ではあるが、この試作機によって、当初の第一の目的である細胞の誘電イメージ得ることに成功した。これを光学顕微鏡に組み込む作業については現在取り組んでいるところである。この試作機開発の経過とその評価について次に箇条書きにする。1.X、Yステージ(移動精度1μ程度)の制御、ステージの移動に同調した誘電測定、プローブの位置と誘電測定値の取り込み保存など一連の作業を行うコンピューター・プログラムの開発を行った。2.試作機はラスタスキャン、シングルライン-周波数スキャン、シングルポイント-周波数スキャンなどの測定モードを揃えることにより、様々な誘電イメージングに対応できるようにしてある。3.それぞれの測定モードに対応した画像表示(ラスタースキャンプロット、グレースケールプロット)のためのプログラムの開発を行った。4.誘電測定には、3端子法を採用することによって、横方向の分解能を上げることができた。これはプローブ電極にガードを付けることによって電場を絞り込むことができたためと思われる。5.試作機はまず素性のよくわっかた試料(髪の毛、針金、穴を開けたテフロンシート、マイクロカプセル)で評価を行い、所定の性能が得られることを確認した。この後、さらにプローブの改良を行い、動物培養細胞の誘電イメージを得ることができた。
次世代航空機材料アルミニウムーリチウム合金の疲労特性の評価に関する研究

本研究では,次世代航空機材料として注目されている2種類のアルミニウムーリチウム合金2090および8090について,疲労強度特性を総合的に評価することを目的にしている.実験結果は,従来合金の2024および7075との比較のもとに,詳細に検討された.主な結果は以下のとおりである.1.ALーLi合金の引張強度は2024合金とほぼ一致しており,7075合金より低い.一方,伸びや絞りは,従来合金よりもかなり小さい.AlーLi合金の疲労強度は10^5回以上の長寿命域では,従来合金より優れている。この挙動はAlーLi合金の高いき裂発生抵抗に起因している.2.亜時効および過時効処理によって,き裂発生および進展抵抗が低下し,疲労強度が低下する.き裂発生および進展は,時効により析出したδ'相に支配されている.3.3%NaCl水溶液中の疲労強度は,大気中よりもかなり小さい.AlーLi合金の腐食疲労強度は,時効条件に影響を受けず,従来合金よりも優れている.4.AlーLi合金の切欠き感度は,従成合金よりも低い.この挙動は8090合金において顕著である.8090合金の最も鋭い切欠き(応力集中係数=8.18)の場合にのみ停留き裂が観察された.以上のように,アルミニウムーリチウム合金の疲労強度の総合的評価を行い,本材料が航空機材料として適切な特性を有しているかを検討し,実用化に対する指針を与えることができた.本研究では,次世代航空機材料として注目されている2種類のアルミニウムーリチウム合金2090および8090について,疲労強度特性を総合的に評価することを目的にしている.実験結果は,従来合金の2024および7075との比較のもとに,詳細に検討された.主な結果は以下のとおりである.1.ALーLi合金の引張強度は2024合金とほぼ一致しており,7075合金より低い.一方,伸びや絞りは,従来合金よりもかなり小さい.AlーLi合金の疲労強度は10^5回以上の長寿命域では,従来合金より優れている。この挙動はAlーLi合金の高いき裂発生抵抗に起因している.2.亜時効および過時効処理によって,き裂発生および進展抵抗が低下し,疲労強度が低下する.き裂発生および進展は,時効により析出したδ'相に支配されている.3.3%NaCl水溶液中の疲労強度は,大気中よりもかなり小さい.AlーLi合金の腐食疲労強度は,時効条件に影響を受けず,従来合金よりも優れている.4.AlーLi合金の切欠き感度は,従成合金よりも低い.この挙動は8090合金において顕著である.8090合金の最も鋭い切欠き(応力集中係数=8.18)の場合にのみ停留き裂が観察された.以上のように,アルミニウムーリチウム合金の疲労強度の総合的評価を行い,本材料が航空機材料として適切な特性を有しているかを検討し,実用化に対する指針を与えることができた.平成元年度までの研究において、ピ-ク時効のAl-li合金(2090および8090合金)の回転曲げ疲労強度が従来合金の2024-T3や7075-T6よりも優れていることが確認されたが、ピ-ク時効では強度に反してじん性にきわめて劣るという欠点があった。時効条件を制御することによってこの性質を変えることが可能と考えられたので、本年度は疲労強度に及ぼす時効時間の影響、すなわち具体的にはピ-ク時効材に加えて亜時効材および過時効材を準備し、それらについて回転曲げ疲労試験を行い疲労き裂発生、微小き裂の成長、き裂の成長形態、および破面の巨視的および微視的観察などによって疲労試験結果について検討した。得られた結果を以下に要約する。1.Al-li合金は時効によってL1_2規則構造をもつ中間δ'を析出するが、それは時効の進行に伴って粗大化することが透過電子顕微鏡観察により確認された。2.静的強度は二種類のAl-li合金とも、ピ-ク時効材が最も高く、次いで亜時効材、過時効材の順となるが、伸びおよび絞りは逆になる。3.疲労強度は2090合金ではピ-ク時効材が最も優れており、次いで亜時効材、過時効材の順となるが、8090合金ではピ-ク時効材、過時効材、亜時効材の順となる。4.疲労強度に及ぼす時効時間の影響は、疲労き裂発生抵抗および微小き裂成長抵抗の相違から説明できる。5.Al-li合金は時効時間にかかわらず、破壊までせん断型でき裂が成長する。以上の結果から、現時点では疲労強度のみに注目すれば、ピ-ク時効状態で用いることが推奨されるが、最終的な結論は腐食環境の影響や大き裂の成長挙動に関する結果などから総合的に判断される必要がある。航空機材料では、疲労強度の評価は不可欠であり、これまでに室温大気中で従来合金との比較のもとに2種類のAlーLi合金の疲労特性について検討を行ってきた.しかし、航空機材料にとっては、大気中の疲労特性のみならず環境中の疲労強度、すなわち腐食疲労強度を評価しておくことも必要である.本年度は、AlーLi合金2090および8090の3種類の時効材(亜時効材(UA)、ピ-ク時効材(PA)、過時効材(OA))について、海水を想定した3%NaCl

水溶液中で疲労試験を行った.腐食ピット、き裂発生、および成長などの詳細な観察を通じ、AlーLi合金の腐食疲労機構を検討するとともに、従来合金と比較して腐食疲労特性について評価した.得られた主な結果は、以下のとおりである.(1) 2090および8090合金とも、3種類の時効材の腐食疲労強度はほぼ同程度であり、また従来合金7075とも同程度である.しかし、2024合金よりは優れている.(2)腐食環境による疲労強度の低下は、2090合金ではPA材で最も大きく、次いでUA材、OA材であるが、8090合金ではPA材で最も大きく、OA材、UA材の順となる.(3)腐食ピット寸法の分布は対数正規分布に従い、いずれの合金においても、UA材のピット寸法は他の時効材よりも大きい.また、従来合金と比較すると、ピット寸法はかなり小さい.(4)き裂発生は、2090合金では時効条件にかかわらず、同程度であるが、8090合金ではPA材が最も遅く、次いでOA材、UA材の順である.(5)疲労き裂成長抵抗は、2090合金ではUA材が最も高く、次いでPA材、OA材であるが、8090合金ではPA材とOA材は同程度であるが、UA材は若干劣っている.航空機材料では、疲労強度の評価が不可欠である。本研究はアルミニウムーリチウム合金の実用化をめざして,系統的に疲労強度特性を評価することを目的としている。すでにこれまでに,ピ-ク時効材の疲労強度の従来合金との比較,疲労強度に及ぼす時効条件の影響,腐食環境の影響などについて明らかにしてきた.これらの研究から,AlーLi合金が従来合金よりも優れた疲労強度特性を示す反面,きわめて延性に乏しいことが確認された.このことから,本材料が高い切欠き感受性を示すことが予想される.実際の部材では何らかの形状変化部が存在するので,疲労強度における切欠き効果を明らかにすることは実用的な観点から非常に重要である.そこで本年度の研究では,AlーLi合金2090および8090,従来合金7075ーT651および2024ーT3について,疲労における切欠き効果を調べた.各材料の平滑試験片(S材),半円形環状切欠き試験片(U材)およびV形環状切欠き試験片(V材)の疲労限度∂_wを求めるとともに停留き裂の観察を行った.得られた主な結果は,以下のとおりである.(1)S材の疲労限度∂_<w0>は,7075合金が最も高く,他の3つの材料はほぼ同じ値を示している.U材の疲労限度∂_<w1>は8090および7075合金が2090および2024合金よりも高い.V材の∂_<w1>は8090合金が他の材料と比較して,極めて高い.(2)8090合金のV材には,停留き裂が認められたが,その他の形状および他の材料においては,認められなかった.したがって,8090合金のV材の∂_<w1>は疲労き裂の進展限界を示し,その他の場合の∂_<w1>は疲労き裂の発生限界を意味している.(3)8090合金に認められた停留き裂は,き裂が傾斜して発生,進展する挙動に基づくものであり,切欠き係数を低下させる有益な効果がある.
拡張型心筋症に対する自己骨髄細胞、心筋細胞治療法を併用した左室形成術の開発

末期の拡張型心筋症患者に対する治療法は、心臓移植を除けば、いまだ有効な治療法はない。近年、骨髄幹細胞を用いた再生医療は、急速に発展し、注目されている。しかし、骨髄幹細胞移植後の心筋細胞への分化は稀であり、心筋再生の効果が疑問視されている。一方、成獣心筋細胞移植では移植後の心筋細胞の生存は困難である。本研究の目的は心筋細胞と骨髄細胞移植を併用することが心筋症に対する有効な治療法になりうるか否かを明らかにすることである。薬物性心筋症モデルは12週齢Wister ratの腹腔内にdoxorubicinを投与することにより作成した。心筋細胞と骨髄単核球細胞は12週齢GFP-transgenicWister ratから各々単離した。採集した心筋細胞(C群)、骨髄単核球細胞(B群)、あるいは両者の混合(BC群)を心筋症ラット左室壁内に6箇所(心筋細胞:1×10^5/箇所、骨髄細胞:5×10^6/箇所)に移植した。治療後28日目のエコーによる心機能評価(左室FS%)では、B群とBC群で高い傾向を示した(B群vs BC群,P=0.086;BC群vs C群,P=0.079)。また、治療後28日目の心筋細胞apoptosisではB群とBC群がC群に比べ、有意に低下していた(P<0.05)。治療後28日目に移植した細胞の生存と分化を組織学的に分析したところ、移植した心筋細胞の生存はBC群に認められたが、C群ではほとんど観察できなかった。移植した骨髄細胞ではB群とBC群での生存が認められ、内皮細胞と心筋細胞への分化も稀ではあるが観察された。以上の結果により、心筋細胞と骨髄細胞移植を併用することにより移植した心筋細胞の生存が可能になり、心筋症に対する有効な治療法になりうると思われた。近年、幹細胞を用いた再生医療は、急速に発展し、血管新生だけでなく心筋再生の可能性も報告されている。本研究の目的は自己心筋細胞と自己骨髄幹細胞移植を併用することが拡張型心筋症に対する有効な治療法になりうるか否かを明らかにすることである。実験動物として心筋症ハムスター(J2Nk)を予定していたが、心筋症を発症するまでの時間として約6ヶ月を要し、また、心筋症を発症したハムスターから心筋細胞の単離が困難なため、薬物性心筋症ラットを用いることとした。薬物性ラット心筋症モデルの作成は終了した。まず、我々はIn vitroにおいて心筋細胞と骨髄細胞を併用するメリットを検討した。心筋細胞は成獣ラット心臓から酵素法により単離し、骨髄細胞は大腿骨より採集した。培養骨髄細胞はIGF-1など心筋細胞の生存にかかわる様々な因子を産生していた。また、単離した心筋細胞は骨髄細胞の培養上清を用いて培養したところ、培養3日後の心筋細胞のapoptosisは抑制されていた。また、成獣ラットから単離した心筋細胞と骨髄細胞をラット左室心筋内に移植したところ、細胞の生存が組織学的に認められた。今後は薬物性心筋症ラットに対する自己心筋細胞と自己骨髄細胞の移植治療を行い、治療後の心機能改善効果を評価する。また、本治療による心機能改善効果が確認できれば、移植した細胞の生存、分化などを組織学的に分析し、そのメカニズムを解明していく予定である。

以上の結果により、心筋細胞と骨髄細胞移植を併用することにより移植した心筋細胞の生存が可能になり、心筋症に対する有効な治療法になりうると思われた。
呼吸鎖複合体の会合と解離によって制御されるミトコンドリア呼吸活性変動の解明

界面活性剤としてアルキルイノシンを、膜埋め込み部のモデル分子としてラウリルトリプトファンを合成し、これらが相互作用することを明らかにした。オクチルイノシンとCHAPSの併用によって呼吸鎖の高分子量体が抽出されたが、活性染色による超複合体の組成決定は困難であった。パーフルオロアルキルカルボン酸を用いた場合、5個から9個の炭素鎖長をもつものにおいて、ジギトニンに比して膜タンパク質の抽出量が増大することも併せて明らかになった。可溶化法の開発については一定の成果が得られたが、超複合体形成と呼吸活性の制御メカニズムとの関連性については解明には至らなかった。ミトコンドリアにおける呼吸鎖超複合体の形成は呼吸活性や酸化ストレスと関連していると考えられるが、複合体同士がどのように会合し、どのように機能して呼吸活性を制御しているのかは、まだ十分には明らかにされていない。本年度は、新しい概念の界面活性剤を用いて安定に超複合体を単離精製できる技術を開発することを目的として、膜埋め込み部のアミノ酸残基と特異的に相互作用すると思われる相互作用部を導入した電荷移動型の界面活性剤(アルキルイノシン)を合成し、既存の界面活性剤との組み合わせを検証した。条件検討の段階であるため、ミトコンドリアを大量に入手可能な条件として、酵母ミトコンドリアからの超複合体抽出条件を検討した。その結果、特定のアルキルイノシンでは、それ単独では抽出作用がみられなかった。これは、球状のミセルを形成しないことに由来すると思われる。種々の既存の非イオン性界面活性剤と組み合わせたところ、CHAPSと組み合わせた場合において、これまでにみられなかった高分子量の超複合体が抽出されることがBN-PAGEの結果より明らかにされた。これは新しい組み合わせの超複合体の抽出に成功したことを示唆しており、新規界面活性剤の有用性を示すものである。昨年度はCHAPSとの組み合わせによって、新規呼吸鎖複合体を抽出できる可能性を示したが、本年度はアルキル鎖長および既存の非イオン性界面活性剤との組み合わせを種々検討した。その結果、アルキル鎖長によって劇的に抽出効率および可溶化対象が変化することはなかったが、ゲル内活性染色が可能なジギトニンを低濃度で用いた場合では複合体Vの関連する超複合体が存在する可能性が示唆された。アルキルイノシンと膜タンパク質の相互作用様式を調べるため、新たにモデル分子としてアルキル化トリプトファンを合成し、その相互作用様式をNMR分光法で分析した。疎水性相互作用と電荷移動相互作用の組み合わせによって強く相互作用することを明らかにした。一方、可溶化手法の開発を多面的に検証する実験の一環として、これまで呼吸鎖の可溶化には成功していないパーフルオロ系界面活性剤を用いて検討を行った。その結果、一般的なBN-PAGEおよびPFO-PAGEではバンドが観察されない問題が判明し、新しい検出法の開発が必要となった。市販のゲルろ過カラムでの分析が現状採用できる最良の解決策であることから、これを用いて分析したところ、ジギトニンとは異なる可溶化パターンとなり、より大きな分子量をもつ複合体が得られることがわかった。しかし、分子量が分画範囲を超えるため、正確な分子量等の情報は得られていない。膜埋め込み部のトリプトファン残基と相互作用しうる界面活性剤としてアルキルイノシンを、膜埋め込み部のモデル分子としてアルキルトリプトファンを合成した。NMR分析の結果、これらは強く相互作用(疎水性および電荷移動相互作用)した。オクチルイノシンはその分子形状から球状のミセルを形成せず、単独では超複合体の抽出作用がなかった。一方で、既存の非イオン性界面活性剤であるCHAPSと併用した場合には、これまでにない高分子量体が抽出されることが明らかとなった(BN-PAGE)。また、ジギトニンを低濃度で併用した場合には、複合体Vを含む会合体の存在を示唆する結果が得られた。一方で、イノシンのアルキル鎖長を短くした場合には、改善効果が乏しいこともわかった。可溶化法を多面的に検証するため、会合体の抽出で実績のあるパーフルオロアルキルカルボン酸を用いて検討を行った。その結果、一般的なBN-PAGEおよびPFO-PAGEではバンドが観察されない問題が判明した。ゲルろ過カラムによるHPLC分析の結果、炭素数5から9の長さの炭素鎖を持つものにおいて、ジギトニンに比して膜タンパク質の抽出量が増大し、可溶化パターンも異なることがわかった。臨界ミセル濃度近傍では、ヘプチル鎖で最も多く抽出された。ジギトニンなどの従来型ノニオン系界面活性剤と異なり、抽出量の濃度依存性が乏しいことも明らかとなった。本年度の主目的は、新規界面活性剤を用いた呼吸鎖超複合体の抽出と構成成分分析であった。

呼吸鎖超複合体の抽出では、新たにパーフルオロ系の界面活性剤が有望であることが明らかになり、アルキルイノシン型を用いた場合の活性染色結果より、複合体Vの関連する超複合体の存在が示唆されている。十分な成分分析には至っていないが、新しい界面活性剤の候補分子を発見できた意味合いは大きい。当初のもう一つの目的であった各種ストレス下での超複合体の応答性については、ストレス条件を検討している段階である。呼吸鎖超複合体の結晶化には成功していないが、引き続き行っていく必要がある。工学各種ストレスによって超複合体の形成がどのようにドラスティックに変化するのか、ジギトニンーアルキルイノシン混合系界面活性剤による可溶化を経て詳細に調べる。また、新たに発見したパーフルオロ系界面活性剤について、可溶化物の詳細を調べるための新規手法開発を行いつつ、イノシンと組み合わせた新規分子を設計・合成し、改良をはかる。本年度の主目的は、新規界面活性剤を用いた抽出条件の確立であった。有望な界面活性剤は現在のところCHAPSのみが明らかにされた段階だが、アルキル鎖を変えることで最適な組み合わせも変わり、抽出効率や抽出される超複合体の分子量なども変わることが期待される。そのような意味で、十分に進展しているとの判断はできないが、概ね順調に進展していると言える。323円という極めて少額の物品として購入すべき(購入できる)ものがなかったため。アルキル鎖の異なる電荷移動型界面活性剤を既存の界面活性剤と組み合わせて、抽出効率や抽出される超複合体の分子量がどのように変わるか明らかにする。それと同時に、新しい組み合わせの超複合体がどのような複合体からなるのか、活性染色、2D-PAGE、MALDI-TOF-MSなどを駆使して明らかにしていく。上記の検討の結果、電荷移動型界面活性剤を用いた呼吸鎖長複合体の抽出条件を確立したうえで、各種ストレス下で超複合体の形成がどのようにドラスティックに変化するのか検討する。最終年度は高額の物品購入予定はなく、申請書に基づき、各種消耗品等を購入予定である。また、学術論文の投稿および学会発表(できれば海外において)を行うための経費を支出する予定である。118円という極めて少額の物品として購入すべき(購入できる)ものがなかったため。2年目は高額の物品購入予定や修理予定などはなく、申請書に基づき、各種消耗品等を購入予定である。
訪問介護時代を見据え軟質リライン材の使用期限を明らかにする

無歯顎患30名の上顎旧義歯口蓋部に直径4mm深さ2mmの窩洞形成し、アクリル系およびシリコーン系軟質リライン材填塞後の義歯を被験者に使用させ粘弾性測定機を用い粘弾性特性を経時的に測定した。研究成果1)1ヶ月間の使用によりアクリル系軟質リライン材は有意に硬度が増加した。2)喫煙者は非喫煙者に比較し軟質リライン材の硬度が高かった。3)硬度の変化に飲酒の影響は認められなかった。4)就寝時の義歯装着は軟質リラインの硬度を増加させる。5)義歯洗浄剤を使用は軟質リラインの硬度を増加させる。6)下顎残存歯は軟質リラインの硬度を増加させる。高齢社会を迎えた我が国では,高齢の有床義歯装着者が多く存在する.このような患者の中には全身疾患などを有するため,外来の通院が困難な患者や顎堤粘膜が菲薄し通常の義歯では満足が得られない患者がいる.そのような患者に対し軟質リライン材を用いた義歯は有効である.しかし,糖尿病などの疾患などにより唾液のpHは変化すると言われている.そこで演者らは,有病者の唾液のpHを想定し,その環境下での軟質リライン材の物性変化を検討することとした.【試験材料】軟質リライン材:3種類のシリコーン系軟質リライン材(エヴァタッチRスーパー,ネオ製薬工業株式会社,以下EVA,ジーシーリライン,株式会社ジーシー,以下GCR,ムコプレンソフト,kettenbach,以下MCP)および3種類のアクリル系軟質リライン材(ソフテンおよびFDソフト,亀水化学工業株式会社,以下SFTおよびFDS,バイオライナー,株式会社ニッシン,以下BIO)を使用した.【試験体】直径4 mm深さ2 mmの円柱状の窩洞を10個成形した填塞用のレジン板に,1枚につき1種の軟質リライン材を填塞し作製した.各軟質リライン材の試験体数は10個である.【測定方法】1)浸漬および測定時期:1試験体をpH5.5,6.5,7.5,8.5に調整した擬似体液に浸漬後,口腔内温度を想定し,37°C恒温槽に保管した.測定時期は試験体作製時をベースラインとし,3日後,1週後,2週後,3週後,4週後の合計6回とした.2)測定装置:測定機器には,無線携帯式粘弾性測定Vesmeter®を用いた.1試験体につき3回繰り返し測定した.【結果】軟質リライン材の硬度変化はpHに依存するが、材料によりその依存度が異なることが明らかとなった。アクリル系軟質リライン材と患者因子の関係を調査したところ以下の結果を得た。1)喫煙:喫煙喫煙者は9試験体,非喫煙者は81試験体を解析対象とした。装着1か月後の硬度は喫煙により有意に硬度が増加した(p < 0.0001)。2)飲酒習慣:飲酒の影響を受けた試験体は36試験体,飲酒の影響を受けなかった54試験体を解析対象とした。装着1か月後の硬度には飲酒習慣の影響は認められなかった(p = 0.92)。3)就寝時の義歯の装着:就寝時義歯装着者の39試験体,非装着者の51試験体を解析対象とした。装着1か月後の硬度は就寝時の装着により有意に増加した(p < 0.05)。4)義歯洗浄剤の使用:義歯洗浄剤使用者の75試験体,非使用者の15試験体を解析対象とした。1か月適用後の硬度は義歯洗浄剤の使用者に比べ非使用者で有意に増加した(p = 0.004)。5)下顎残存歯の有無:下顎残存歯を有する者45試験体,それ以外の者45試験体を解析対象とした。装着1か月後の硬度は下顎に残存歯を有する者において有意に増加した(p = 0.008)。6)唾液流量(mL/min):安静時および刺激時の唾液流量はそれぞれ0.11 ±0.10,1.42 ±1.05であった。安静時および刺激時の唾液流量との相関関係を分析した結果,安静時および刺激時の唾液流量と装着1か月後の硬度との間に有意な相関は認められなかった。7)唾液pH測定:安静時および刺激時の唾液pH:安静時唾液pHと装着1か月後の硬度に負の有意な相関が認められた(p = 0.008)。8)最大咬合力(KN):左右の平均最大咬合力と装着1か月後の硬度との間に有意な相関は認められなかった。アクリル系軟質リライン材とシリコーン系軟質リライン材の劣化が患者の因子に関わるか否かを研究課題としている。今年度においてアクリル系軟質リライン材に関し、下記論文にて報告を行った。シリコン系軟質リライン材の論文での報告のみとなっていることから、おおむね良好に進展している。上顎無歯顎患者者30名(男性12名:平均年齢71.8 ±9.2歳,女性18名:平均年齢70.2 ±10.7歳)の上顎義歯内面に3種のアクリル系軟質リライン材を填入し1ヶ月後の硬度変化を測定した。

また患者因子(唾液量、唾液Ph、最大咬合力、飲酒、喫煙、義歯洗浄剤の使用の有無、夜間の義歯装着の有無、下顎歯列状況)がアクリル系軟質リライン材の硬度変化に及ぼす影響を検討したところ以下の結論を得た。喫煙:3名が喫煙者,27名が非喫煙者であった。装着1か月後の硬度は喫煙により有意に硬度が増加した(p < 0.0001)。飲酒習慣:飲酒習慣があるものは12名,非飲酒者は18名であった。装着1か月後の硬度には飲酒習慣の影響は認められなかった(p = 0.92)。就寝時の義歯の装着:就寝時義歯装着者が13名,非装着者が17名であった。装着1か月後の硬度は就寝時の装着により有意に増加した(p < 0.05)。義歯洗浄剤の使用:25名は義歯洗浄剤を使用し5名が非使用者であった.1か月適用後の硬度は義歯洗浄剤の使用者に比べ非使用者で有意に増加した(p = 0.004)。下顎残存歯の有無:下顎残存歯を有する者は15名,残存歯を有さない者は15名であった。装着1か月後の硬度は下顎に残存歯を有する者において有意に増加した(p = 0.008)。唾液流量(mL/min):安静時および刺激時の唾液流量はそれぞれ0.11 ±0.10,1.42 ±1.05であった。安静時および刺激時の唾液流量との相関関係を分析した結果,安静時および刺激時の唾液流量と装着1か月後の硬度との間に有意な相関は認められなかった。最大咬合力は左右の各平均が右側0.077,左側0.106であり左右の平均は0.091であった。左右の平均最大咬合力と装着1か月後の硬度との間に有意な相関は認められなかった。無歯顎患30名の上顎旧義歯口蓋部に直径4mm深さ2mmの窩洞形成し、アクリル系およびシリコーン系軟質リライン材填塞後の義歯を被験者に使用させ粘弾性測定機を用い粘弾性特性を経時的に測定した。研究成果1)1ヶ月間の使用によりアクリル系軟質リライン材は有意に硬度が増加した。2)喫煙者は非喫煙者に比較し軟質リライン材の硬度が高かった。3)硬度の変化に飲酒の影響は認められなかった。4)就寝時の義歯装着は軟質リラインの硬度を増加させる。5)義歯洗浄剤を使用は軟質リラインの硬度を増加させる。6)下顎残存歯は軟質リラインの硬度を増加させる。研究期間中に、in-vitroの研究とin-vivoの研究を行う予定である。初年度においてinvitroの理工学的基礎実験が終了し、学会発表と論文の執筆を進めている。この事から、研究は遅滞なく順調に進んでいるものと考える。シリコン系軟質リライン材のデータは取得済みであるため論文での報告をおこなう。全部床義歯学菲薄化し弾性を失った顎堤粘膜をもつ義歯使用者への軟質リライン材の応用は患者の咀嚼能率を改善し1)満足度を高くする2).しかしながら,軟質リライン材は口腔内適用後から徐々に弾性を失い劣化するため長期間使用することができない.この問題に対する研究は実験室レベルで行われているが,実験環境が口腔内条件と異なり結果をそのまま臨床にあてはめることはできない.そこで,1)口腔内でのリライン材の粘弾性特性(粘性・弾性・緩和時間・粘弾性率・硬度・貫入速度)の経時的変化をin-vitroでの試験(水中長期保管下での粘弾性特性の変化)と比較検討し口腔内環境の特異性を検証すること,2)粘弾性特性の経時変化のスピードから軟質リライン材の交換時期を予測すること,3)口腔内環境因子の粘弾性特性の変化に及ぼす影響を明らかにすることの3点を目的に本研究を立案した.被験者は新義歯が完成するまでの期間,上顎旧義歯口蓋部に形成した直径4mm深さ2mmの6個の窩洞に異なる6種の軟質リライン材を充填した状態で旧義歯を使用する.研究開始1回目に試料の旧義歯への填塞および試料の初回値の測定・質問票・唾液分泌量の測定・咬合力の測定を行い,2回目以降治療毎に軟質リライン材の粘弾性特性を測定する.pH調整人工体液製作費を来年度に再度確保したいため。
EBウイルス前初期遺伝子産物を標的とした上咽頭癌に対する遺伝子治療に関する研究

上咽頭癌の治療法は放射線治療,化学療法が中心であるが,現在その5年生存率は30-40%程度である.そのために上咽頭癌の新たな治療法,遺伝子治療の研究および確立を当研究の目的とした.ウイルスは細胞に感染すると細胞内で無限増殖しその細胞を死滅させる.上咽頭癌細胞内にはEpatein-Barr virus(EBV)が潜伏感染する一方で,EBVを潜伏感染からウイルス産生状態すなわち無限増殖に導入する前初期遺伝子産物,Z蛋白(Z),R蛋白(R)をEBVは産生している.当教室と共同研究を行っているノースカロライナ大学にてin vitroの実験では,ZとRのキメラ蛋白RAZが細胞内でのZとRの不活化に関与し,EBVの潜伏感染維持に働いていることが発見された.そこでこのRAZ遺伝子のアンチセンスDNAを作製し上咽頭癌に導入すれば,RAZの機能が抑制されZとRの機能が活性化される.すなわち上咽頭癌細胞はEBVが無限増殖の状態に入るために死滅していくことが予想される.この治療方法はEBVが潜伏感染する上咽頭癌細胞のみに作用する治療方法であり,正常組織に対する副作用は論理的には考えられない.そこでRAZを標的とした遺伝子治療の対象となる上咽頭癌患者の臨床条件を調べるために,血清中のRAZ抗体価をELISA法にて測定するように試みた.まずその前段階として血清中のZとRの抗体価の測定を行った.各々のプラスミドからバクテリアを用いてZとRを作製した.次にこれら蛋白を用いて,患者血清と正常者血清中の各々の抗体の有無をウエスタンブロッティング法にて検討した.各々の抗体に一致して正常者では検出されないバンドが患者血清にて認められた.次にELISA法にて測定を行ったところ,患者血清では正常者に比し有意な抗体価の上昇が検出された.同様な方法でRAZの検出も行い遺伝子治療に結び付けていく予定である.上咽頭癌の治療法は放射線治療,化学療法が中心であるが,現在その5年生存率は30-40%程度である.そのために上咽頭癌の新たな治療法,遺伝子治療の研究および確立を当研究の目的とした.ウイルスは細胞に感染すると細胞内で無限増殖しその細胞を死滅させる.上咽頭癌細胞内にはEpstein-Barr virus(EBV)が潜伏感染する一方で,EBVを潜伏感染からウイルス産生状態すなわち無限増殖に導入する前初期遺伝子産物,Z蛋白(Z),R蛋白(R)をEBVは産生している.当教室と共同研究を行っているノースカロライナ大学にてin vitroの実験では,ZとRのキメラ蛋白RAZが細胞内でのZとRの不活性に関与し,EBVの潜伏感染維持に働いていることが発見された.そこでこのRAZ遺伝子のアンチセンスDNAを作製し上咽頭癌に導入すれば,RAZの機能が抑制されZとRの機能が活性化される.すなわち上咽頭癌細胞はEBVが無限増殖の状態に入るために死滅していくことが予想される.この治療方法はEBVが潜伏感染する上咽頭癌細胞のみに作用する治療方法であり,正常組織に対する副作用は理論的には考えられない.そこでRAZを標的とした遺伝子治療の対象となる上咽頭癌患者の臨床条件を調べるために,血清中のRAZ抗体価をELISA法にて測定するよう試みた.まずその前段階として血清中のZとRの抗体価の測定を行った.各々のプラスミドからバクテリアを用いてZとRを作製した.次にこれら番日を用いて,患者血清と正常者血清中の各々の抗体の有無をウェスタンブロッティング法にて検討した.各々の抗体に一致して正常者では検出されないバンドが患者血清にて認められた.次にELISA法にて測定を行ったところ,患者血清では正常者に比し有意な抗体価の上昇が検出された.同様な方法でRAZの検出も行い遺伝子治療に結び付けていく予定である.上咽頭癌の治療法は放射線治療,化学療法が中心であるが,現在その5年生存率は30-40%程度である.そのために上咽頭癌の新たな治療法,遺伝子治療の研究および確立を当研究の目的とした.ウイルスは細胞に感染すると細胞内で無限増殖しその細胞を死滅させる.上咽頭癌細胞内にはEpatein-Barr virus(EBV)が潜伏感染する一方で,EBVを潜伏感染からウイルス産生状態すなわち無限増殖に導入する前初期遺伝子産物,Z蛋白(Z),R蛋白(R)をEBVは産生している.当教室と共同研究を行っているノースカロライナ大学にてin vitroの実験では,ZとRのキメラ蛋白RAZが細胞内でのZとRの不活化に関与し,EBVの潜伏感染維持に働いていることが発見された.そこでこのRAZ遺伝子のアンチセンスDNAを作製し上咽頭癌に導入すれば,RAZの機能が抑制されZとRの機能が活性化される.すなわち上咽頭癌細胞はEBVが無限増殖の状態に入るために死滅していくことが予想される.この治療方法はEBVが潜伏感染する上咽頭癌細胞のみに作用する治療方法であり,正常組織に対する副作用は論理的には考えられない.そこでRAZを標的とした遺伝子治療の対象となる上咽頭癌患者の臨床条件を調べるために,血清中のRAZ抗体価をELISA法にて測定するように試みた.まずその前段階として血清中のZとRの抗体価の測定を行った.

各々のプラスミドからバクテリアを用いてZとRを作製した.次にこれら蛋白を用いて,患者血清と正常者血清中の各々の抗体の有無をウエスタンブロッティング法にて検討した.各々の抗体に一致して正常者では検出されないバンドが患者血清にて認められた.次にELISA法にて測定を行ったところ,患者血清では正常者に比し有意な抗体価の上昇が検出された.同様な方法でRAZの検出も行い遺伝子治療に結び付けていく予定である.
急性腎不全の修復における上皮細胞成長因子の関与についての遺伝子レベルからの解析

上皮成長因子(epidermal growth factor:EGF)は細胞の増殖・分化に関わる因子である。今までにEGFが急性腎不全(ARF)の修復において重要な役割を担い、また血小板数を減少させることでARFの腎障害を軽減できることを報告した。EGFとARFの修復過程への関係を明らかにするために、ARFラットおよび血小板数を減少させARFの進展を抑制したラットの腎におけるEGFおよびそのgene levelでの発現を検討した。方法で用いた抗血小板抗体(APS)はラット血液より採取・精製した血小板をヤギに投与し、抗ラット血小板抗体を産生させた後に血清より分離精製した。そしてAPSの前投与により血小板数を5×10^4/mul以下とし、HgCl_2誘発ARFラットにおいてその腎障害を抑制することができた。これにより血小板減少させたARF抑制ラット、血小板減少なしのARFラットと正常ラットを用いて、その全腎組織と単離糸球体におけるpreproEGFmRNAの発現をNorthern analysisで検討し、さらにEGFの腎組織内局在との関連についても検討することができた。その結果、APS投与群(ARF抑制群)では比投与群に比し尿細管障害は著明に軽減されていた。またpreproEGFmRNAは正常ラット腎組織で高い発現を示したがARFラットでは著明に低下していた。しかし、APS投与群ではその発現の回復傾向がHgCl_2投与後12時間後より認められ、尿細管壊死の完成する24時間後に著明となっていた。単離糸球体では全てのラット間でpreproEGFmRNAの発現には差が認められなかった。正常ラットでEGFは遠位尿細管を中心に局在したが、ARFラットでは近位尿細管にも認められた。以上より、EGFのdistributionの変化がARF腎組織内でおこる。また、preproEGFmRNAの著減がARFでおこるがARF抑制ラットではその発現の改善が認められたことより、EGFは尿細管障害の修復過程において重要なmediatorとして作用していると考えられた。
クラス特異的抗体を用いたβ-ラクタマーゼ迅速検出法の確立と臨床応用に関する研究

臨床分離細菌が産生するβ-ラクタマーゼは、保存されているアミノ酸一次配列(モチーフ)の相同性からA-Dの4クラスのいずれかに分類される。本研究の目的は、臨床分離細菌が産生するβ-ラクタマーゼを迅速かつ簡便に検出するために、クラス特異的抗体を用いたイムノクロマト法等によるクラス別検出法を確立することである。昨年度の研究では、各クラスをそれぞれ2つのサブクラスに分けて、サブクラス毎に共通ペプチド抗原領域を設定し、2種のサブクラス共通抗原を混合して用いることにより、A, B, Cの各クラス特異的な抗クラスA/B/C抗体群を作製することができた。いずれの抗体群もそれぞれ2種のサブクラス共通ペプチド抗原と同程度に反応することが確認できておりクラス特異的抗体として用いることが可能であると考えられた。本年度は、第一に、得られたクラス特異的抗体群について、その特異性をウェスタンブロット法およびELISA法等により検討して、イムノブロット法等の検出法への応用が可能かどうかを検討した。その結果、得られたクラス特異的抗体は、ウェスタンブロット法(変性酵素蛋白)ではある範囲内で特異的に反応するが、ELISA法(ネイティブ酵素蛋白)では、酵素のクラスによってはその反応性の弱いものも存在することから、イムノブロット法を応用してネイティブの酵素蛋白を検出するには、さらに反応条件や新たな抗原領域設定等の検討が必要と考えられた。第二に、レファレンスとしてのβ-ラクタマーゼの種類を増やすために、公開されている遺伝子の塩基配列を参考にPCRクローニングを試みた。その結果、各クラスともに産生量をある程度一定に保ったクローンを得ることができた。本研究成果については、特許出願を第一義に考えてきたために、これまで論文発表あるいは学会発表等は控えてきた。今後も本研究を継続し、実用化が十分可能であると判断でき、かつ特許出願に十分なデータが得られた時点での特許出願を考えている。臨床分離細菌が産生するβ-ラクタマーゼは、アミノ酸一次配列(モチーフ)の相同性からADの4クラスに分類される。本研究の目的は、これらβ-ラクタマーゼについてクラス特異的抗体を用いることにより迅速かつ簡便にクラス分けして検出する方法の確立にある。今年度はA,B,Cの3つのクラスについてクラス毎に共通のペプチド抗原を用いたクラス特異的抗体の作製を試みた。その結果、クラス毎に共通のペプチド抗原を検索したが、当初計画していたように、各クラスの酵素蛋白の親水性の高い領域で共通ペプチド抗原となる領域を検索することは困難であることが判明した。そこで、クラスAはA-1およびA-2、クラスBはB-1およびB-2、クラスCはC-1およびC-2のそれぞれ2つのサブクラスに分けて、サブクラス毎に1つの共通ペプチド抗原領域を酵素蛋白の親水性の高い領域に設定し、2種類のサブクラス共通抗原を混合して1羽のウサギに免疫して抗体を作製した。得られたいずれのクラスの抗体もそれぞれの2種のサブクラスの共通ペプチド抗原のいずれとも同程度に反応することがELISA法により確認できており、抗(A-1+A-2)抗体、抗(B-1+B-2)抗体、抗(C-1+C-2)抗体として混合した状態で精製することにより、クラス特異的抗体として用いることが可能であると考えている。また、現段階ではクラスAおよびクラスCの酵素については、リファレンスとなる酵素の精製が終了しており、実際に精製酵素蛋白を抗原としてELISA法等により、作製した抗体のクラス特異性を確認するなど、研究を次の段階に進める予定である。
骨髄由来細胞の脳障害部位へのホーミング機能を利用した神経保護薬送達法樹立への挑戦

アルツハイマー病(AD)脳内に蓄積するアミロイドβ(Aβ)は、神経障害を誘導し、AD発症の引き金となることが示唆され、ミクログリアはAβ貪食機能を有することから、骨髄由来ミクログリア様細胞の移植はAD治療に対して有効性を示すことが期待される。近年、ミクログリアにニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)が発現していることが報告された。そこで、骨髄由来ミクログリア様細胞の移植を意識し、ミクログリアのAβ貪食機能を促進的に調節するターゲットとしてnAChRを捉え、ガランタミンによるミクログリアのnAChRを介したAβ貪食機能への効果を解析した。ラット初代培養ミクログリアにガランタミンを処置し、Aβ貪食機能を解析した。また脳内にAβプラークを形成し、記憶障害を呈するトランスジェニックマウスにガランタミンを56日間経口投与し、脳内Aβ量と記憶障害への効果を解析した。ガランタミン処置によりミクログリアのAβ貪食機能が促進した。この促進作用はnAChRアンタゴニストやガランタミンの結合部位であるアロステリック部位に対する阻害抗体の処置により消失した。高濃度のコリンはnAChRのアゴニストとして作用するが、低濃度存在していたコリンを培養液から除去したところ、ガランタミンの促進作用は消失した。Ca^<2+>依存性のアクチン骨格再重合に関わる因子を阻害した結果、ガランタミンによるAβ貪食促進作用は消失した。最後に、トランスジェニックマウスにガランタミンを投与したところ、記憶障害は改善され、脳内のAβ量が減少した。以上より、ガランタミンはコリン感受性を高めてnAChRを活性化し、Ca^<2+>依存性のアクチン骨格再重合を活性化することでAβ貪食機能を促進することが示唆され、脳内Aβ除去にも有効であることが分かった。本解析により、ガランタミンの新規AD治療メカニズムが明らかとなり、さらにはミクログリアのnAChRがAD治療薬開発における新規ターゲットとなることが示唆された。近年、神経保護作用を有する様々な因子が神経変性疾患治療に向けたシードドラッグとして見つかっている。しかし、その多くにおいて血液-脳関門の通過が問題となり脳実質への送達が困難である。そこで、脳実質への効率的・特異的な薬物送達方法が見つかれば、神経変性疾患の治療薬開発の飛躍的な進歩が期待される。一方、アルツハイマー病脳では、アミロイドβペプチド(Aβ)の神経細胞内外での異常蓄積、リン酸化タウタンパク質が神経細胞内で蓄積し形成される神経原線維変化、シナプス構造の破綻、さらには神経細胞死が病理学的所見として認められる。しかしながら、それぞれの病理所見の関連性については不明な点が多く残されている。今回の解析では、Aβが神経原線維変化の成熟化を促進し、さらにはアクチン重合調節因子を巻き込みシナプス破綻につながる可能性についてアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスやアルツハイマー病患者剖検脳を用いて示した。この結果は、これまで不明であったアクチン細胞骨格の破綻がアルツハイマー病脳で誘導されていることを示唆する発見であり、さらにはアルツハイマー病で認められる個々の病理所見の関連性、つまり、Aβが神経原線維変化やシナプス破綻の成熟化因子または発症因子として機能する可能性を示す重要な知見である。このように、アクチン重合を調節する化合物の脳内送達が新規アルツハイマー病治療薬の開発ターゲットに成りうる可能性が期待される。そこで、現在進行しているミクログリアを利用した血液-脳関門の通過用薬物封入体の作製時には、封入薬物としてアクチン重合に影響する様な化合物を含めて解析を進める予定である。以上より、ガランタミンはコリン感受性を高めてnAChRを活性化し、Ca^<2+>

依存性のアクチン骨格再重合を活性化することでAβ貪食機能を促進することが示唆され、脳内Aβ除去にも有効であることが分かった。本解析により、ガランタミンの新規AD治療メカニズムが明らかとなり、さらにはミクログリアのnAChRがAD治療薬開発における新規ターゲットとなることが示唆された。