hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポリセオナミドを基盤としたイオンチャネル形成分子の設計・合成・機能制御

適切な保護基戦略を用いることにより、ポリセオナミドBの固相全合成を達成した。これにより、これまで多段階の液相反応やHPLC精製を要した合成が、飛躍的に簡便な操作で実施可能となった。また、量的供給の観点からも優れた合成法を確立した。側鎖保護基の検討および樹脂・反応条件の最適化により、β位に置換基を有するアミノ酸を用いた場合にも効率的に固相合成可能な条件を得ることを目指す。これにより、側鎖の運動性が異なることが期待され、かつ天然物ポリセオナミドに多く含まれるβ位に置換基を有するアミノ酸を効率的に配列内に導入可能となるため、合成類縁体のバリエーションを増大させることができる。また、合成法に加え、評価法の効率化も達成することで、合成・評価サイクルの飛躍的な短縮が期待できる。そこで、複数の化合物および脂質条件で同時にイオン透過活性および脂質膜破壊活性が評価可能な条件を探索し、適用する。これにより、複数の類縁体の機能評価がより簡便に実施可能となる。以上より、ポリセオナミド類縁体の効率的合成と機能評価により、有用なポリセオナミド類縁体配列を得ることを目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学、ケミカルバイオロジー28年度が最終年度であるため、記入しない。
強誘電性有機半導体における異常電流効果

強誘電性液晶に見出された電荷注入の促進効果は、強誘電性液晶の示す強誘電性に起因するものではなく、分子長軸に垂直な大きな双極子を持つ電荷輸送性の液晶に見られる現象であり、一方、分極した強誘電相において観測された永続的光導電性は、残留分極の大きさと相関があり、分極によって生じた内部電界のアシストによる電荷生成と輸送に起因するものと結論される。この一般性は他の強誘電性液晶において確認される必要がある。強誘電有機半導体に見出された異常電流効果について、強誘電性有機半導体の自発分極の電荷注入効果への寄与を明らかにするため、強誘電性液晶(有機半導体、FLC-TPFF):2,3-difluoro-4-(octan-2-yloxy)-4"-octyloxyterphenyl)と非強誘電体であるそのラセミ体(racemi-TPFF)、および、類似した化学構造を持つ非強誘性有機半導体(non-chiral-TPFF):2,3-difluoro-4-(heptyloxy-4"-octyloxyterphenylを合成し、この二つの非強誘電性有機半導体を強誘電性有機半導体であるFLC-TPFFに混合した試料を調整し、その混合物が示す自発分極の大きさと電流ー電圧特性を測定した。その結果、強誘電性FLC-TPFFを非強誘電体であるnon-chiral TPFFで希釈した試料を用いた実験から、残留分極の大きさが大きいほど資料ほど電荷注入の促進効果が大きく、また、電荷注入が促進される始める開始電圧も低電位シフトすることが分かった。さらに、自発分極を持たないラセミ体racemicTPFFを用いた実験から、分子が配向した場合、その分極の方向にはかかわりなく、電化促進の効果が認められ、ラセミ体を用いても電荷注入が促進されることが分かった。これらの結果から、電荷注入の促進効果は双極子を持ち、キラリティを持つ有機半導体が電場に対して分子が配向することによって現れ、自発分極を持つことが本現象に必須ではないことが結論された。前年度のTerphenyl骨格を持つ強誘電性液晶物質(FLC-TPFF)と同等の化学構造を持つ強誘電性を示さないラセミ体のTPFF誘導体との混合系の検討から、強誘電性液晶に観測される電荷注入促進効果が強誘電性液晶物質の示す残留分極の大きさには依存せず、混合系においても大きな電荷注入促進効果を示すことを明らかにした。この結果は、強誘電性液晶物質にみられる電荷注入促進効果が、強誘電性に起源をもつものとの予想に反するもので、本結果から、電荷注入の促進効果は分極した電荷輸送性材料が電極近傍に配向することにより誘起される現象である可能性が指摘された。この一般性を明らかにするため、骨格の異なる、分子長軸に大きな双極子を持つBenzosinnoline骨格を持つ物質を合成し、その液晶性と電荷輸送特性、電荷注入効果について検討した。合成したPhenylbenzosinnoline誘導体の中で、二つのDialkyl誘導体は150oを超える広い温度領域においてSmC相を発現した。まず、この物質を精製し、Time-of-flight法により電荷輸送特性を検討したところ、60oC200°C付近までの温度領域において、移動度は強い温度依存性を示し、10-5cm2/Vs10-3cm2/Vsまで2桁にわたって変化した。一方、移動度には電場依存性は認められなかった。予備的な結果であるが、ITO電極を用いた電流ー電圧特性の測定から、非分極性の液晶物質に比べ、桁で異なる大きな暗電流が観測された。ここで観測されたBenzosinnoline誘導体の電荷輸送特性はその特性から不純物の混入によるイオン伝導の可能性を排除できないため、Benzosinnoline誘導体の液晶相における本来の特性を反映したものであるかどうかを慎重に検討する必要が生じた。現在、その確認のため、合成したBenzosinnoline誘導体のカラムクロマトフラフィー、および、異なる溶媒からの再結晶を繰り返し、試料の精製を行い、その確認を進めている。前年度の成果は、本研究課題で取り上げた強誘電性液晶における電荷注入促進効果は、当初の残留分極の大きさに対応して誘起される現象であるとの予想を裏切り、分極した電荷輸送性の分子が電極近傍に配向することによって引き起こされる、強誘電性液晶物質に限定されない、より、一般的な現象である可能性を指摘したものであった。この結果は、本現象が強誘電性液晶性物質に限定されるものではなく、つまり、強誘電性の発現に不可欠なSmC*相の発現を必要とせず、分子長軸に垂直な大きな双極子を持つ電荷輸送性の液晶における基本的な現象である可能性を示しており、当初の予想とは異なるものの、むしろ、有用性は広く、様々な電荷輸送性液晶物質がこの現象を示すと期待できる。本年度、この理解の確認を行うため、合成し、特性を評価しているBenzosinnoline誘導体の測定された特性がこの物質本来の特性であることが確認できれば、前述の本現象が誘起される本質的な原因の大筋が解明されたことになると判断している。

この一般性は他の強誘電性液晶において確認される必要がある。前年度、合成したBenzocunnoline誘導体の精製を行い、電気特性の評価を進めたが、信頼にたる特性を得ることが困難であった。そこで、Benzocinoline誘導体に見いだされた広い温度領域で発現したSmC相の結果を参考に、Phenanthrenedioneをコア部にもつ同様な誘導体を合成し、その相転移挙動をDSC,X線回折、偏光顕微鏡による組織観察によって調べ、SmC相の発現を確認した。この結果をもとに、光学活性フェニルアルコキシ基を置換した誘導体を合成し、三角波法による残留分極の測定と偏光顕微鏡下における電場によるスイッチング現象の観測から、SmC*相による強誘電性が発現することを確認した。この物質の精製した試料を用いて、液晶セルを利用した試料の電流-電圧測定を行い、105V/cmを超える電界領域で10-7A/cm2を超える高い電流を観測した。また、同様な構造を持つラセミ体を合成し、その精製した試料を用いて同様な測定を行った結果、やはり、高い電流を観測した。これらの結果から、当初、強誘電性に固有の現象と考えられた本異常電流注入効果は大きな双極子を持つ分子の配向による効果と考える方が妥当であるという、前年度の結果を支持するものであった。本研究課題である強誘電性有機半導体に観測される異常電球効果に関する研究の大きな興味は、強誘電性有機半導体のどのような特性が本現象の引き起こす本質的な原因を明らかにし、材料面での展開の可能性を明らかにすることである。ほぼ同様の移動度を持つ、強誘電性を発現するFLC-TPFFと、非強誘電体でああるracemic-TPFFとnon-chiralTPFFを選択し、これらの物質とモデル系として用いて、前述の結論を導き出すことができたことは、本研究の目的に照らして、重要な成果であるばかりでなく、今後の本現象の基本原理を明らかにし、他の材料系での展開を図るうえで重要な成果と位置づけられる。本研究は、強誘電性液晶物質に限らず、無機強誘電体においても誘起される現象であることを期待し、実験計画を立てていたが、現象の発現に関わる本質が強誘電性の発現が必須ではない可能性が高まった。そこで、先ず、研究の計画を変更して、液晶物質における本現象の本質を明らかにすることを優先して進める。先ず、Benzosinnoline誘導体の精製を進め、電荷輸送特性の伝導機構を明らにし、この現象が不純物の混入による効果ではなくこの物質のSmC相本来の特性であることを確認する。次に、Benzosinnoline誘導体においては、側鎖構造を変えることにより、異なる液晶相を発現できるものと考えられることから、本現象がSmC*相、あるいは、SmC相固有の特性ではないことを、他の液晶相で確認する。また、Benzosinnoline誘導体に類似の骨格を持つ液晶物質を合成し、液晶相と電荷輸送特性(電流ー電圧特性)を調べることにより、電荷注入促進効果の一般性を確認する。これらの結果を比較検討することにより、本現象の起源を明らかにする。有機半導体材料・デバイス電極材料の仕事関数と有機半導体の伝導レベルとの相関を測定を通じて明らかにし、現象の定量化を図るよう研究を進める。本現象の記述に必要な基礎特性や材料物性が明らかにできれば、本現象を記述するモデルを構築を構築し、その定量化を図ることも容易となるものと考えられる。
癌の転移に関与する細胞骨格蛋白(アクチン)及び関連遺伝子の研究

マウスB16黒色腫に於いて発見された新種【A^x】アクチンの転移能との相関を更に詳しく調べる為に、極度に低又は高転移性B16黒色腫細胞株の他、中間の転移能を有する細胞株10数株について、【A^x】アクチンの発現度を比較検討した。その結果、【A^x】アクチンの発現度(【A^x】アクチン/β-+γ-アクチン)は転移能増強に伴ない減少することが分った。尚、【A^x】アクチン発現変化は無細胞系蛋白合成の実験よりmRNAレベルで生じていることが明らかになった。尚Northern blot analysisの結果、【A^x】アクチンをコードするmRNAのサイズはβ-,γ-アクチンのサイズに極めて近いことが分った。又、【A^x】アクチン発現の異なるB16-F1(低転移性)とB16-F10(高転移性)間で、ファロイジン(重合したアクチンに特異的に結合する)染色をすると、B16-F1がより強く染色され【A^x】アクチンはアクチン重合に積極的に働いていることが示唆された。【A^x】アクチン発現変化は5-アザシチジン(DNAのメチル化の程度を変える)によって生じず、メチル化以外の機構によって遺伝子発現の変化が起っていると考えられた。マウス黒色腫において【A^x】アクチンが悪性化に伴ない発現低下する事実は、マウス正常黒色細胞に【A^x】アクチンが発現することを暗示する。マウス色素細胞が現在入手不可能であるので、ヒト正常色素組織についてアクチンの発現を調べた。その結果、ヒト正常色素組織(blue nevus,nevus pigmentosis)にはβ-,γ-アクチン以外に第三のアクチン(A')(免疫染色法で同定した)が発現していた。更に、ヒト悪性黒色腫について細胞骨格蛋白を調べたところ、A'アクチンが消失していることが分った。核蛋白をコードし、外部刺激に対し極めて早く反応を示す点に於いてアクチンと類似した挙動を示すfos遺伝子の転移への関与を調べた。ラット形質転換細胞にv-fos遺伝子(プラスミドpFBJ-2)を導入した所、同系ラットに於て肺へ転移能が増強されることが分った。
メタ認知スキルの形成を目的とした経験学習プログラムの設計支援

教育設計の合理的な構成を明らかにするために,設計方法・支援ツールに関する研究成果が積み上げられている.経験を基礎にして知識・スキル・メタ認知スキルを自律的に習得する知識構築型教育をモデリングすることは簡単ではない.その原因は,経験・学習目標,目標の達成を反映する学習者のパフォーマンス,等の構成要素とそれらの間の関係性に暗黙性が高いことにある。本研究は,オントロジーを用いて,設計構成要素とその間の関係性に関する概念を整理するうえで,設計知識・原則を体系化する.さらに,知識・原則が組み込まれたモデリング支援ツールを開発することで,設計者間に教育の設計意図の共有を支援する枠組みを構成した。基盤ツールの開発:本申請課題の基盤ツールとして経験学習プログラム設計支援ツールのプロトタイプ版を開発した。ツールの設計にあたっては、教育理論・学習理論に関する基礎を理解している利用者を想定し、メタ認知スキルの修得を目的とした経験学習・認知的徒弟制を基礎にした学習プログラムの構築を支援するために、オントロジーを参照しながら学習プログラムを構成し、学習理論への整合性を対話的に簡易検証できるような機能を設計・試作した。オントロジーの構築:メタ認知スキルの形成を目的とした経験学習に関する関連研究をサーベイするとともに、既に実践している教育プログラムを分析(設計時の意図を再構成)し、学習者が自分の学習経験に基づいて、他の学習者の学習を支援することによるメタ認知スキルの学び(Learning by Teaching)の概念化を中心として、学習者・学習課題・学習目的・学習形態の特性を整理し初期オントロジーとして体系化した。試用実験:初期オントロジーを実装したツールを用いてツールを用いた試用実験を行った。各プログラムの設計目的・設計意図を基盤ツールを用いてモデル化し、教育実践を通じたデザインループが適切に回りうるかどうか検討した。大学院生を被験者とした小規模なデザインレビューを行った結果、モデル表現が難解であるために、医療現場での看護師を想定した実証実験での使用には適さない点が多々あることがわかった。この点を改善するための、モデル表現の改良を進めている。研究では、学習目的・意図の構造を表現する図式を用いて、メタ認知スキルの形成を目的とした経験学習プログラム設計支援ツールを開発することを目的としている。この基盤ツール上に教育理論(動機付け・経験学習・メタ認知・協調学習・認知的徒弟制)の概念体系を実装し、それを用いて複数の異なる学習者の異なる学習課題に対する教育プログラムを設計し、実践・改善のデザインループを回すことで、メタ認知スキルの形成を目的とした経験学習プログラム設計方法論を構築することを目指している.平成27年度は、前年度に開発した経験学習プログラム設計支援ツールのプロトタイプ版と学習オントロジーを用いて、研究代表者・分担者が既に現場実践している教育プログラムのモデルを再構成し、モデル表現の妥当性・可用性を検証、必要に応じて改良・開発を行った。さらに、学習者・ファシリテータのメタ認知スキルの意識レベルを上げ、学習への動機付けを高めるための学習プログラムの構成原理の説明を半自動で生成する機能を内部仕様レベルで設計した。さらに、大学院生向け講義での少人数・ワークショップ型の教育プログラム(大学院生)の設計を、本ツールの表現図式を用いて表現し、教員・TAと教育プログラムの教育意図を共有する試みを行った。その結果、教育プログラムの設計目的・設計意図を基盤ツールを用いてモデル化し、教育実践を通じたデザインループが有効に回ることが確認できた。オントロジー表現,ツールの設計・開発が順調に進んでいる.また,2つの教育プログラムに対する試行により,本ツールの有効性が確認されており,予定どおりの成果が得られていると言える.本研究では、メタ認知スキルを対象とした経験的学習を促す教育プログラムの設計において、オントロジー工学的手法を用いて教育の専門知・経験知を体系化し、それに基づく教育デザイン支援システムを構成し、教育者・学習者の教育活動・学習活動を支援することを目指している。前年度までに、メタ認知スキルの形成を目的とした経験学習に関する関連研究をサーベイし、学習者・学習課題・学習目的・学習形態の特性を整理しオントロジーとして体系化し、基盤ツールに実装・試用実験を行っている。平成28年度は、試用実験の対象を2つの観点から拡大して実施した。(観点1)教育プログラムの時間スケールの拡大:少人数・ワークショップ型・二日間の看護師向け看護実践教育プログラムについて、ワークショップ後の3ヶ月間の課外学習まで包括するようなモデルに拡大する。ワークショップ中の教育目的・教育方法と、課外学習でのフォローアップをツールを用いてモデル化し、教育実践を通じたデザインループが適切に回りうるかどうかを検討する。(観点2)教育プログラムの種類の拡大:[多人数・一斉講義・90分×15回]型の学部生専門科目、[少人数・研修・4時間]型の理学療法士対象の教育プログラム、[少人数・OJT・6ヶ月]型の新入社員研修プログラムを対象としてツールを用いてモデル化し、オントロジーとツールの試運用を行った。以上の試用実験の結果に基ついて、必要に応じてツール及びオントロジーを改訂を行った。概ね順調に実施されているが、試運用の結果をもとに、メタ認知スキルとした教育プログラムの構成を学習者にわかりやすく説明する方法を開発し、基盤ツールにモデルから半自動的に説明テキストを生成する機能を実装するという副目標について、試運用の実施・モデル構築と実践データの整理が予想以上の労力を要しており、遅れが生じている。学習目標・学習内容・教育方法の合理的な構成を明らかにする手法として、インストラクショナルデザインをはじめとする様々な理論・手法が研究され、多くの教育現場で活用されている。

しかし、学習者自らの経験を基礎にして暗黙性の高い知を習得する過程を構成するために、教育の理論・手法を適切に活用することは簡単ではない。本研究では、メタ認知スキルを対象とした経験的学習を促す教育プログラムの設計において、オントロジー工学的手法を用いて教育の専門知・経験知を体系化し、それに基づく教育デザイン支援システムを構成し、教育者・学習者の教育活動・学習活動を支援することを目指した。特に、本年度の研究ではメタ認知スキルの徒弟制度を通じた経験学習を対象とした。認知的徒弟制で学ぶ後輩の学習をファシリテートする先輩は、自分の認知過程を内省し、後輩の認知過程を洞察することを通じて、メタ認知活動が促されることが知られており、専門職社会人のOJT活動、大学教育におけるTA活動においても、この現象はよく観察されている。先輩学習者の質の良い学習経験としての「後輩の学習を支える活動」と、そこからのメタ認知スキルの汎化学習を促す学習デザインを表現する図式を構成し、一人の学習者にとっての、後輩としての経験学習と、先輩としての経験学習の関係性を明らかにし、その熟達過程を支える手法を検討し、学習モデルの構築と実証的研究を行った。その結果、先輩学習者が、初心者に、模範を示す、助言を与える、足場を与える、自分の思考を言語化して教示するなどの活動を通じてメタ認知スキルを学習するプロセスの定式化とオントロジーが得られた。教育設計の合理的な構成を明らかにするために,設計方法・支援ツールに関する研究成果が積み上げられている.経験を基礎にして知識・スキル・メタ認知スキルを自律的に習得する知識構築型教育をモデリングすることは簡単ではない.その原因は,経験・学習目標,目標の達成を反映する学習者のパフォーマンス,等の構成要素とそれらの間の関係性に暗黙性が高いことにある。本研究は,オントロジーを用いて,設計構成要素とその間の関係性に関する概念を整理するうえで,設計知識・原則を体系化する.さらに,知識・原則が組み込まれたモデリング支援ツールを開発することで,設計者間に教育の設計意図の共有を支援する枠組みを構成した。初年度に想定した3つの研究副目的について、基盤ツールの開発とオントロジーの構築については、順調に進んでいる。しかし、試用実験は、当初、教育現場(病院)での実験を想定していたが、当該年度には実施できなかった。その理由は、研究室内での試用実験において、設計意図の表現モデルが複雑で、本研究で想定するユーザが利用することは難しいことがわかったためである。このような状況を踏まえて、達成度を上記のように自己評価した。前年度までの成果を基礎として、認知スキルとした教育プログラムの構成を学習者にわかりやすく説明する方法を開発し、基盤ツールにモデルから半自動的に説明テキストを生成する機能を実装する。
統合失調症のリスク遺伝子による治療法の開発研究

統合失調症のリスク遺伝子であるディスバインジンは、統合失調症脳において発現レベルが低下しており、ディスバインジン欠損マウスでは記憶障害を始めとする統合失調症様の行動異常が認められる。ディスバインジンの過剰発現マウスに対して、ヒトで統合失調症と同様の精神症状を引き起こすPCPを投与すると、いくつかの行動異常に対して保護的に働くことが見出された。ディスバインジンの過剰発現マウスでは、EGR2をはじめとする転写因子の遺伝子発現の変化が認められているため、転写因子を介したディスバインジンのシグナル経路が保護作用に関与している可能性が示唆された。統合失調症には神経伝達物質の受容体をターゲットとする抗精神病薬が用いられるが、未だWHOの障害による損失年数のトップ10の疾患に入っているのが現状である。統合失調症の脆弱性遺伝子であるディスバインジンが、統合失調症脳において発現が低下しており、その欠損マウスが統合失調症様の行動異常を示すことを応募者らが世界に先駆けて報告し、その後追試研究により確認されている。そこで、ディスバインジン発現増加による統合失調症予防およびディスバインジン補充による統合失調症治療法の検討をディスバインジンの過剰発現マウスや欠損マウスを用いて行う。このように本研究では、今までにない画期的な統合失調症の治療法と予防法の開発を目的とする。これまでに本研究班のメンバーらは統合失調症の脆弱性遺伝子であるディスバインジンが、統合失調症脳において発現が低下しており、その欠損マウスが統合失調症様の行動異常を示すことを報告し(Hum Mol Genet, 2004, Mol Brain, 2008, BBRS, 2008)、その後追試研究により確認されている。すでに作製したディスバインジンを過剰発現したトランスジェニックマウスに、統合失調症モデルを適用し統合失調症様の行動異常の抑制を検討している。そこで、このディスバインジン過剰発現マウスにPCP(フェンサイクリジン)を投与し、そのPCPによる行動異常の抑制を検討した。その結果、PCPによる行動異常の一部が抑制されることが見出され、その分子基盤として、ディスバインジン過剰発現マウス脳における発現解析を行い、発現異常が認められる分子を同定した。これらの結果は、ディスバインジンの発現を増加させる化合物のスクリーニングにつながり、最終的には、新規の統合失調症治療薬の開発に結びつく意義深いものである。これまでに本研究班のメンバーらは統合失調症の脆弱性遺伝子であるディスバインジンが、統合失調症脳において発現が低下しており、その欠損マウスが統合失調症様の行動異常を示すことを報告し、その後追試研究により確認されている。ディスバインジン遺伝子のプロモーター解析を行い、発現制御機構を検討し、また、ディスバインジン欠損マウスにおける脳の生化学的異常のうちクロザピンで正常化されない分子検索している。今後予想される結果としては、ディスバインジン発現の増加は、統合失調症様行動異常の発現に対して保護的に働き、ディスバインジン遺伝子の発現制御のメカニズムを解明し、クロザピン非反応性の分子を同定できると考えられる。これらの結果は、ディスバインジンの発現を増加させる化合物のスクリーニングとクロザピン不応答性の病態解明につながり、最終的には、新規の統合失調症治療薬の開発に結びつく意義深いものである。統合失調症脳におけるディスバインジン発現の減少やディスバインジン欠損マウスにおける統合失調症様の行動異常から、ディスバインジンの脳内の発現減少が統合失調症の病態であることが想定され、統合失調症の治療としてディスバインジンの補充や予防として前もって発現レベルを高めることが役立つ可能性がある。そこで、ディスバインジン過剰発現マウスを用いて検討を行い、発現レベルを制御するための解析を行った。行動解析については、ディスバインジンの発現増加が統合失調症に保護的に働くことを検討するため、ディスバインジンの過剰発現トランスジェニックマウスに統合失調症様の症状を引き起こす環境因子(精神異常惹起薬モデルや神経発達障害モデルなど)を負荷し、その行動の変化を検討している。精神異常惹起薬モデルとしては、統合失調症様の症状を引き起こすことが知られているフェンサイクリジン(PCP)、メタンフェタミンそしてアンフェタミンの腹腔内投与を行っている。

神経発達障害モデルとしては、新生仔海馬障害モデルを用い、行動評価としては、オープンフィールドテスト、社会相互作用試験、高架式十時迷路、T型迷路、レパルス抑制テスト(PPI)、Barnes circular maze test、T-maze forced alternation taskなどを行っている。今年度はディスバインジン欠損マウスを用いた検討を行う。抗精神病薬投与により、ディスバインジン欠損マウスの脳内の生化学的な異常と行動異常の改善を検討する。抗精神病薬としては治療抵抗性の統合失調症に効果があることが知られているクロザピンを用いる。行動解析においては、クロザピン腹腔内投与を行い、記憶障害が認められたBarnes circular maze testやT-maze forced alternation taskにおける改善効果を検討し、社会障害はSocialinteraction testを、新奇性追求や不安はOpen field test、不安は高架式十字迷路を用いて検討する。これらの実験により、クロザピンによっても改善しない治療抵抗性の統合失調症のモデルとなる行動異常を同定する。クロザピン不応答性分子の同定を行うためには、ディスバインジン欠損マウスでは、シナプス関連分子の発現異常やドーパミン含量の低下が認められることから、クロザピン投与によるこれらの異常の回復について検討する。クロザピン不応答性分子の発現レベルの調整が統合失調症の新たな治療戦略として有望であるという結果が出れば、統合失調症の新たな治療ターゲットの候補として、その発現を制御する因子を同定する。クロザピン不応答性遺伝子の転写開始点(領域)を同定し、次にプロモーター領域のゲノムカセットを作製し、プロモーター解析を行い、転写制御領域を同定する。そして、その転写制御領域のルシフェラーゼアッセイ系にて化合物のスクリーニングを行い、転写制御を行う化合物を創薬の候補として見出す。そして、クロザピン不応答性分子の発現制御化合物をディスバインジン欠損マウスに投与し、クロザピン投与によって改善しなかった行動異常が改善するか否かについて検討を行っていく。消耗品:ディスバインジンの過剰発現マウスと欠損マウスの維持と繁殖のための費用を必要とするため消耗品費としてこれに関して5万を計上する。同時に、培養細胞を用いた転写制御のメカニズムの解明研究の実験に必要な各種試薬や培養用のメディウムなどの費用および動物実験用の試薬をとして20万、マウス脳の生化学的解析用の各種試薬の購入として15万を計上する。謝金:本研究を遂行するための動物の維持繁殖や細胞培養の実験補助をして技術者1名を雇用しその者に支払う謝金として40万を計上する。旅費:研究成果を国内の学会で発表するための旅費とし10万を計上する。
ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)ζによるインスリン活性の新しい修飾機構

インスリンは標的細胞の細胞膜上に存在する受容体に結合し、内蔵されたチロシンキナーゼを活性化する。活性化された受容体はインスリン受容体基質(IRS)をチロシンリン酸化、リン酸化されたIRSを認識して様々なシグナル分子が活性化され、インスリンの広範な生理活性、特に糖取り込みの促進が発現すると考えられている。これまで我々は、インスリン受容体基質(IRS)が他のタンパク質と大きな複合体を形成し、インスリンシグナルの強さを調節していることを明らかにしてきた。そこでIRS-1と結合するタンパク質をYeast Two-hybrid screeningで単離し、ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)ζの同定に成功した。このタンパク質、DGKζのインスリンシグナルにおける機能・役割を解明することが本研究の目的である。今回我々は、まずsiRNAを用いた手法で3T3-L1脂肪細胞においてDGKζをノックダウンし、インスリン依存的な糖取り込みを測定した。その結果、インスリン刺激によって誘導される細胞内への糖の取り込みがDGKζのノックダウンによって有意に抑制され、DGKζはインスリン誘導性糖取り込みに必要であることが示された。続いて、DGKζの活性阻害剤で処理し、同様にインスリン依存的な糖取り込みを測定したところ、糖取り込み量が増強することが明らかとなった。またDGKζの活性を優位に阻害する変異体KN-DGKζを発現するアデノウイルスベクターを作製し、3T3-L1脂肪細胞に感染後、インスリン刺激し、糖取り込み量を測定した。その結果、阻害剤で得られた結果と同様に、糖取り込み量が増加していた。これまでTNF-α長時間刺激によって3T3-L1脂肪細胞においてインスリン依存的な糖取り込み量が抑制されることが知られており、インスリン抵抗性のモデルとして利用されている。驚いたことにTNF-α刺激によって誘導されるインスリン抵抗性はKN-DGKζの発現によって回復することが示された。以上の結果より、DGKζはIRSと結合することによってインスリン依存的糖取り込みに必要な機能を有している。さらにDGKζのキナーゼ活性はインスリン依存的な糖取り込みには抑制的に働いていることが明らかとなった。今回の結果から、DGKζの活性阻害剤は有力なインスリン抵抗性解除薬の候補となることが強く示唆された。これまで我々はインスリン受容体基質(IRS)と相互作用するタンパク質がインスリンシグナルの強度を調節していることを示してきた。そのようなIRS結合タンパク質のひとつとして、diacylglycerol kinase ζ(DGKζ)を単離し、C1ドメインを介してIRSと相互作用すること、C1ドメインのみからなるバリアント、sDGKζが内在的に発現していること、sDGKζはIRSとの結合に対して全長DGKζと競合的に働いていることを明らかにしている。DGKζのインスリンシグナルにおける役割を解明するため、今年度はインスリン標的細胞においてDGKζやsDGKζを過剰発現またはノックダウンし、インスリンのシグナル伝達・生理活性に与える影響を解析した。まず3T3-L1脂肪細胞にsDGKζを過剰発現し、IRSとDGKζの結合を阻害すると、インスリンによって誘導されるGlucose transporter(Glut4)の細胞膜移行がインスリン非依存的に誘導されることが明らかとなった。またIRS-1とDGKζとの結合量がインスリン刺激によって減少したことから、IRS結合性DGKζはGlut4の細胞膜移行を阻害しており、Glut4の細胞膜移行にはIRSからDGKζが離れることが必要であると考えられた。つぎに、3T3-L1脂肪細胞において、siRNA法により全長DGKζタンパク質を特異的にノックダウンした。DKGζのノックダウンによりインスリン依存的な細胞へのglucoseの取り込み量が有意に抑制されることが明らかとなった。さらにインスリン依存的なErkの活性化、Aktの活性化も抑制されていた。以上の結果から、DGKζはインスリンシグナルの活性化に必要であるが、IRSと結合したDGKζはGlut4の細胞膜移行を阻害していることが示唆された。

またDGKζの活性を優位に阻害する変異体KN-DGKζを発現するアデノウイルスベクターを作製し、3T3-L1脂肪細胞に感染後、インスリン刺激し、糖取り込み量を測定した。その結果、阻害剤で得られた結果と同様に、糖取り込み量が増加していた。これまでTNF-α長時間刺激によって3T3-L1脂肪細胞においてインスリン依存的な糖取り込み量が抑制されることが知られており、インスリン抵抗性のモデルとして利用されている。驚いたことにTNF-α刺激によって誘導されるインスリン抵抗性はKN-DGKζの発現によって回復することが示された。以上の結果より、DGKζはIRSと結合することによってインスリン依存的糖取り込みに必要な機能を有している。さらにDGKζのキナーゼ活性はインスリン依存的な糖取り込みには抑制的に働いていることが明らかとなった。今回の結果から、DGKζの活性阻害剤は有力なインスリン抵抗性解除薬の候補となることが強く示唆された。
市場競争構造とパテントプール形成に関する基礎研究

本研究では,パテントプールのパッケージライセンス行動とその厚生分析を分析するための基礎的な枠組みを開発した。その枠組みを用いて、いくつかのインプリケーションを得ている。第1に、パテントプールがライセンスを行う際、一括パッケージのみ提示する場合と複数のパッケージを擢示する場合、それらはどのように選択されるのかについてである。第2に、プール形成とその行動がそれぞれの主体及び全体にいかなる影響をもたらすかについてである。競争制限的なプール形成を阻害する方法の考察パテントプールがパッケージメニューを提示することを想定した理論的研究はない。本研究ではプールがパッケージメニューを提示することを想定した基本モデルを構築・分析した。以下の主要な研究結果を得ている。(1)代替的な技術を含むプールはパッケージメニューを提示するが、そうでない場合はメニューを提示しないという結果を得た。(2)パテントプール形成は、プールに含まれる技術が代替的である場合は経済厚生を低下させ、補完的である場合は上昇させる。(3)パテントプールのメンバー間でプールが得た利益は特許1件当たりで等分するならば、技術が代替的か補完的かに関わらず、プール形成のインセンティブが存在する。本研究の主目的はパテントプールのライセンス行動、及びプール形成の厚生分析を行うことであった。本研究の最も重要な特徴は、第1に、パテントプール内の技術的構造(基本特許と周辺特許)を考慮した点、第2にパテントプールのパッケージメニュー提示を考慮した点である。本研究では、パテントプールのパッケージライセンス行動を、multi-product monopolyによる財のbundlingとしてとらえ、その文脈に関連する理論モデルを拡張することによって分析を行った。本研究における分析の結果、基本特許と周辺特許はパテントプールによって一括管理・ライセンスされたほうがライセンス価格は下がり、社会厚生上望ましいことがわかった。このことは、現在、既に周辺特許を含み管理しているDVD6CやMPEC-LA等のパテントプールに対して、その社会的な望ましさの理論的根拠を与える。また本研究では、既存研究ではあまり分析されていない、multiple package licensingにも焦点を当てている。これは、基本特許と複数目的をもつ周辺特許がパテントプールによって一括管理・ライセンスされる場合、特に重要となる。分析の結果、パテントホルダーがパテントプールからの利潤(ロイヤリティー)を重視するならば、multiple package licensingは提供されにくく、一括ライセンスのみ提供されることがわかった。このことは、実際に観察されるパテントプールの多くが、一括ライセンスのみを提供していることを説明している。これらの一連の結果は、パテントプールに関する競争政策を考える上で、重要な基礎結果といえる。
認知症における大脳皮質可塑性障害のメカニズムの解明と新たな早期診断法開発への応用

アルツハイマー病(AD)ではアミロイドベータ(Aβ)の脳内蓄積によるシナプス可塑性の障害が指摘されている。またAβが認知症発症の1015年前からすでに蓄積し始めていることがわかっている。本研究では、当院で開発されたヒト大脳皮質に可塑性変化を効率的に誘導できる4連発経頭蓋磁気刺激法(QPS)を用いて、認知症早期診断への応用に関する検討を行った。右利きの認知症患者および正常認知機能高齢者を対象として、認知機能検査と髄液中総タウ、Aβ40/42測定を行った。左一次運動野へQPSを行い、長期増強(LTP)様効果を検証した。早期AD4名、軽度認知障害(aMCI)5名、正常認知機能5名の記録が終了した。正常認知機能群と比べて早期AD群とaMCI群において、髄液中総タウ、AD indexの高値を認めた。またAβ比(Aβ40/Aβ42)は早期AD群が最も高く、次いでaMCI群、正常認知機能群の順であった。正常認知機能群ではQPSによりLTP様効果を誘導できたが、早期AD群やaMCI群ではLTP様効果の誘導が障害されていた。誘導されたLTP様効果とAβ-ratio、AD-index、総タウとには有意な負相関を認め、Aβ42とは有意な正相関を認めた。QPSにより、比較的早期の段階でシナプス可塑性の機能破綻を捉えることができた。認知症早期診断に有用とされる髄液バイオマーカーと有意な相関を示したことから、経頭蓋磁気刺激法を用いた大脳皮質シナプス可塑性の検討が、認知症早期診断のバイオマーカーとして応用できる可能性が示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。アルツハイマー病ではシナプス可塑性の障害が指摘されている。近年、経頭蓋磁気刺激法を用いてアルツハイマー病における大脳皮質運動野での可塑性障害の研究がされるようになったが、依然不明な点が多い。本研究では、当院で開発された効率的に可塑性変化を誘導する4連発磁気刺激法(QPS)を用いて、大脳皮質運動野に誘導される可塑性変化を評価することが、認知症早期診断に応用できるか検討している。右利きの認知症患者および正常認知機能高齢者を対象として、認知機能検査とアポE遺伝子多型、髄液中総タウ、Aβ42/40測定、FDG-PETによる脳ブドウ糖代謝測定を行った。早期アルツハイマー病1名、軽度認知障害3名、正常認知機能2名の記録が終了した。早期アルツハイマー病症例においてアポE4を認め、ほかはアポE3であった。早期アルツハイマー病と2例の軽度認知障害において、髄液中総タウとAD indexの高値を認めた。FDG-PET検査では早期アルツハイマー病において側頭葉内側部の糖代謝低下が疑われた。正常認知機能例では促通性QPSによりLTP様効果を誘導できたが、早期アルツハイマー病や軽度認知障害ではLTP様効果の誘導が障害されていた。QPSを用いて大脳皮質運動野への可塑性誘導を検討することにより、比較的早期の段階でシナプス可塑性の機能破綻を捉えることができ、認知症早期診断に応用できる可能性が示唆された。引き続き研究を継続して症例を蓄積していきたい。早期アルツハイマー病と軽度認知障害の症例を対象患者として検討を行っている。被験者確保において、研究協力機関である提携病院や医院からの紹介を受けている。前年度に比べ、患者紹介がある程度増加したものの、まだ十分な患者数が確保できていないため、研究がやや遅れている。

認知症早期診断に有用とされる髄液バイオマーカーと有意な相関を示したことから、経頭蓋磁気刺激法を用いた大脳皮質シナプス可塑性の検討が、認知症早期診断のバイオマーカーとして応用できる可能性が示唆された。対象患者の紹介元の提携病院や医院を増やしており、次第に症例数の確保ができるようになってきたので、今後も継続して研究を進めていく。また病院内の掲示板に研究に関する案内を掲載し、被験者の募集を行っていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。
赤外伝送路の評価と高度利用技術

ラトガース大学のハリングトン教授を中心とするグループと,誘電体内装金属中空導波路を研究している東北大学,及び日立電線(株)の研究グループの間で,討論,情報交換,国際会議の開催等を通し,中空導波路の低損失化,内装導波路の実装技術,サファイア中空導波路の製作・評価,中空導波路の応用等の研究を行なった。得られた研究成果,ならびに今後の課題は以下の通りである。1。誘電体内装導波路の低損失化内装誘電体として,ゲルマニウム以外の材料について検討を行なった。円形断面を有する中空導波路では,セレン化亜鉛,次いで硫化亜鉛を内装することを試みた。その結果,硫化亜鉛内装銀中空導波路は低損失性,耐候性の上で極めて良い特性を有する事が分かった。更に,低損失化がなされるにつれて,導波路内面の粗さが無視できなくなり,内面粗さの極めて少ない導波路製作法を考案し,現在,その手法に従って道波路の製作を行なっている。2。誘電体内装導波路の実装技術内装導波路でKWオーダの炭酸ガスレーザ光の伝送を可能にする為に、導波路外部からの水冷法、内部からのガスによる空冷法について検討を行なった。また、長尺の導波路を実現するためには導波路の接続は避けられない。そこで、接続部で高次モードの発生を少なくするよう、メッキ法による接続法を採用した。その結果、長さ4メートルのゲルマニウム内装銀中空導波路を製作し、3KW入力に対し安定に動作する導波路実装技術を開発することに成功した。数ミリメートルの管径を持つ導波路でこのようなKWオーダの赤外光を伝送したのは世界で始めてである。3。サファイア中空導波路の研究炭酸ガスレーザ光の波長を含む広い波長で,複素屈折率の実部が空気の屈折率1よりも小さくなる材料としてサファイアに着目した。EFG法を採用して細径の中空導波路を製作し,導波路の伝送特性を評価した。導波構造か全反射型ゆえ,損失値としてはかなり小さな値は得られたが,この値はMS理論,及び特性方程式より求めた価よりはるかに大きかった。この原困について理論的,実験的に調査した結果,サファイア結晶成長が均質に行なわれていない事に困るものであることが分かった。現在,成長法の改善を行なっている。また,鉛を含むある種のガラスは波長9。5ミクロン付近で屈折率が1よりも小さくなることが分かったので,線引法によって,中空導波路を製作した。しかしながら,複素屈折率の虚部は比較的大きく,それほど大きな損失の改善が行なわれなかった。4。中空導波路の赤外計測への応用中空導波路は端面での反射がないこと,導波路の内外部から冷却が可能であるので大きな光電力の伝送に適している。中空導波路の用途を広げるために,赤外中空導波路の計測への応用についても検討した。波長3ミクロンから12ミクロンに亘って透過率が極めて高い硫化亜鉛内装銀中空導波路を用いメタンガス,及びブタンガスの検出実験を行なった。しかし,硫黄酸化物,窒素酸化物の計測では硫化亜鉛膜はこれらのガスでは侵された。そこでこれらのガス検出も可能なような全反射型ガラス導波路を開発した。5。国際会議の開催1991年9月5日,6日の両日,ボストンのハインズコンベンションセンターで,SPIEの援助のもとに赤外導波路,赤外計測をテーマに国際会議を開催し,各国の研究者と情報を交換した。次回を1993年アメリカ西海岸の都市で開催することにした。1。2。3。サファイア中空導波路の研究

炭酸ガスレーザ光の波長を含む広い波長で,複素屈折率の実部が空気の屈折率1よりも小さくなる材料としてサファイアに着目した。EFG法を採用して細径の中空導波路を製作し,導波路の伝送特性を評価した。導波構造か全反射型ゆえ,損失値としてはかなり小さな値は得られたが,この値はMS理論,及び特性方程式より求めた価よりはるかに大きかった。この原困について理論的,実験的に調査した結果,サファイア結晶成長が均質に行なわれていない事に困るものであることが分かった。現在,成長法の改善を行なっている。また,鉛を含むある種のガラスは波長9。5ミクロン付近で屈折率が1よりも小さくなることが分かったので,線引法によって,中空導波路を製作した。しかしながら,複素屈折率の虚部は比較的大きく,それほど大きな損失の改善が行なわれなかった。4。中空導波路の赤外計測への応用中空導波路は端面での反射がないこと,導波路の内外部から冷却が可能であるので大きな光電力の伝送に適している。中空導波路の用途を広げるために,赤外中空導波路の計測への応用についても検討した。波長3ミクロンから12ミクロンに亘って透過率が極めて高い硫化亜鉛内装銀中空導波路を用いメタンガス,及びブタンガスの検出実験を行なった。しかし,硫黄酸化物,窒素酸化物の計測では硫化亜鉛膜はこれらのガスでは侵された。そこでこれらのガス検出も可能なような全反射型ガラス導波路を開発した。5。国際会議の開催1991年9月5日,6日の両日,ボストンのハインズコンベンションセンターで,SPIEの援助のもとに赤外導波路,赤外計測をテーマに国際会議を開催し,各国の研究者と情報を交換した。次回を1993年アメリカ西海岸の都市で開催することにした。本年度はラトガ-ス大学のハリングトン教授を中心とするグル-プとの討論,情報交換,国際会議開催などを通し,中空導波路の低損失化,内装導波路の実装技術,サファイア中空導波路の評価と応用などの研究を行なった。得られた。研究成果ならびに今後の課題は以下の通りある。1.誘電体内装導波路の低損失化内装誘電体として,ゲルマニウム以外の材料について検討を行なった。その結果,円形断面を有する導波路製作では,セレン化亜鉛内装銀中空導波路で低損失化を達成した。しかし,この導波路は毒性,耐環境性で幾つかの問題がある為,硫化亜鉛を誘電直として取り上げ検討を行ない,きわめて持性の良い導波路が得られる可能性を示した。2.誘電体内装導波路の実装技術の研究内装導波路でKWオ-ダの炭酸ガスレ-ザ光を可能にする為の水冷,空冷法,ならびに接続法についても検討した。その結果2m長で,3KW入力に対応できる導波路を実現した。3.サファイア中空導波路の研究炭酸ガスレ-ザの波長で異常分散を示すサファイアパイプを結晶成長技術で作製し、特性を評価した。細いファイバの場合には充分な可撓性を有し,しかも損失は比較的小さいことが分かった。この導波路を赤外の放射温度計測に応用し,比較禎低温の温度を精度よく計測できることが明らかになった。4.赤外ファイバ及び中空導波路に関する国際会議の開催1991年9月5ー6日の両日,SPIEの援助のもとに国際会議を開催し,多くの情報を交換した。次回開催を1993年とした。
細胞増殖因子の発現と局在に関する組織化学的研究

ラット全身における各種の増殖因子の発現・局在部位を形態学的に明らかにするため、増殖因子に対する抗体を用いた光顕および電顕的組織化学、また増殖因子のmRNAに対するDNAプローブを用いた遺伝子組織化学(in situハイブリダイゼーション法)を用いて研究を行い、以下の結果を得た。ラット顎下腺において、これまで報告された各種増殖因子以外に新たに肝細胞増殖因子(HGF)が発現していること、その局在部位は顆粒性導管細胞の文筆顆粒であることがわかった(論文1、3)。電子顕微鏡レベルのin situハイブリダイゼーション法の試みとして、ラット顎下腺の顆粒性導管細胞について、35SでラベルしたEGFのプローブと反応後、包埋して超薄切片をつくり、電顕オートラジオグラフィーで検出した。その結果、この方法はmRNAの細胞内局在を検出する目的よりもmRNAを発現する細胞の電顕による同定の目的に有効であることがわかった(論文2、4)。酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)に対する抗体により、ラット膵臓のグルカゴンを産生するA細胞と、腸管粘膜上皮に散在するグルカゴン様ペプチドを産生するL細胞が免疫染色された。この結果は、グルカゴン前駆体を発現する内分泌細胞が特異的にaFGFを産生することを示した(論文5)。血管増生および血管透過性上昇をおこすことで知られる血管内皮増殖因子(VEGF)のラット組織における発現と局在を調べた。ラットの顎下腺は正常ではVEGFをわずかしか発現しないが、動物にイソプロテレノールを投与して顎下腺の増殖刺激を行うと、腺房細胞での一過性の著しいVEGF発現の増加がおこった。この結果は、顎下腺腺房細胞の増殖機構とVEGF産生との間に何らかの関係があることを示した(論文作成中)。1)各種の細胞増殖因子に対する免疫抗体を用いた光顕的および電顕的免疫組織化学、および各増殖因子の遺伝子プローブを用いたin situハイブリダイゼーション法によりラット組織を検索した結果、顎下腺においてこれまで報告されたMGF、EGF、IGF-I、bFGF、TGF-β以外に新たに肝細胞増殖因子(HGF)が発現していること、その局在部位は顆粒性導管細胞の分泌顆粒であることがわかった(文献1)。ラットやマウスの頸下腺の、特に顆粒性導管細胞が、種々の細胞増殖因子の一大産性拠点であることが判明した。2)電子顕微鏡レベルのin situハイブリダイゼーションの試みとして、ラット顎下腺の顆粒性導管細胞について、S^^<35>でラベルしたEGFのプローブと反応後、包埋して超薄切片をつくり、電顕的オートラジオグラフイ-で検出した。その結果、この方法はmRNAを発現する細胞の電顕的同定の目的には有効であるが、銀粒子の位置からmRNAの細胞内局在を検出する目的には不向きであることがわかった(文献2、3、4)。2)酸性線維芽細胞増殖因子(aFAGF)に対する抗体を用いた免疫織化学により、aFGFがラットの脾臓内分泌部のグルカゴン産生細胞であるA細胞、および腸管の粘膜上皮に散在する内分泌細胞の一種でグルカゴン様ペプチド産生細胞であるL細胞に発現していることがわかり、内分泌細胞の産生するaFGFがホルモンとの何らかの共同作用を行なう可能性が示唆された(論文準備中)。1)酸性線維芽細胞増殖因子(aFGF)に対する特異抗体を用いた免疫組織化学によりラット消化器系を検索したところ、膵臓のランゲルハンス島の辺縁部の細胞と、十二指腸から結腸にかけての粘膜上皮に散在する細胞が免疫陽性であった。

前者はグルカゴンを産生するA細胞であり、後者はグルカゴンと共通の前駆体から生成するグルカゴン様ペプチドを産生するL細胞であることがわかった。aFGFの免疫反応性はこれらの内分泌細胞の分泌顆粒内にみとめられた。この結果は、ラット消化器系においてグルカゴン前駆体を発現する内分泌細胞が特異的にaFGFを産生することを示した(論文1)。2)本学第2外科との共同研究で、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)およびその受容体に対する抗体を用いて32例のヒト膵導管由来の腺癌を免疫組織染色したところ、bFGF陽性の例、受容体陽性の例、および両者陽性の例があった。癌細胞の後腹膜への浸潤やリンパ節転移などで判断した癌の悪性度が高い症例ほど、受容体陽性の細胞の割合が高かった。この結果はヒト膵癌において癌細胞が産生するbFGFがオートクリン・パラクリン機構により癌の進展を助長している可能性を示唆した(論文2)。3)血管増生および血管透過性上昇をおこすことで知られる血管内皮増殖因子(VEGF)のラット組織における発現と局在を、免疫組織化学およびIn situハイブリダイゼーション法で調べた。ラットの顎下腺は正常ではVEGFをわずかしか発現しないが、動物にイソプロテレノールを投与して顎下腺腺房の増殖刺激を行うと、投与後約1時間をピークとした一過性の著しいVEGF発現の増加が示された。このときVEGFのmRNAおよび蛋白は腺房細胞に局在した。この結果は、顎下腺腺房細胞の増殖機構とVEGF産生との間に何らかの関係があることを示した(論文作成中)。
筋強直性ジストロフィー症の病態解明および治療予測モデルの確立

筋強直性ジストロフィー症の病態について、異常繰り返しを有するmRNAが他のmRNA制御に影響を与え種々の症状を呈するという仮説が病態メカニズムとして注目されている。われわれは、特に筋の成熟分化機構にかかわるmRNA制御に障害があると想定し、モデルマウス、生検筋、チャネル発現システムを用いて、本症の病態解明、治療予想モデルの確立を目指して研究を行なった。まず、筋成熟時にスプライシング様式が変化する蛋白に注目し、患者筋およびモデルマウスでmRNAの変化をRT/PCR法にて検討した結果、われわれが既に発見していたリアノジン受容体に加え、筋小胞体カルシウムポンプ(SERCA)にスプライシング異常が存在すること見出した。両者は筋小胞体内や細胞内のカルシウム濃度制御に重要なタンパクであり、カルシウム恒常性の異常が本症骨格筋の病態に関与することを強く示唆する結果であった。さらに、このリアノジン受容体のスプライシング変異体の機能について、オーストラリア国立大との共同研究を行い、本症で増加している変異体はリアノジンに対する親和性が低下し、カルシウム遊離作用が低下していることが判明した。一方、筋強直症状の治療法開発という観点から、クラスIc、抗不整脈薬・(フレカイニド)の骨格筋型Naチャネルに対する作用について、培養細胞を用いたチャネル発現系で検討した。その結果、臨床投与量でも十分なチャネル抑制効果があることが判明し、治療薬としての可能性が示された。さらにコンピューターシュミレーションなどを用いた治療予測モデルにつながる基本的データも合わせて取得することが出来た。われわれは、特に筋の成熟分化機構にかかわるmRNA制御に障害があると想定し、モデルマウス、生検筋、チャネル発現システムを用いて、本症の病態解明、治療予想モデルの確立を目指して研究を進め、以下のように初年度計画以上の成果を挙げることが出来た。本症の病態に筋の成熟異常が関与しているという仮説に基づき、筋成熟時にスプライシング様式が変化する蛋白に注目し、患者筋およびモデルマウスでmRNAの変化をRT/PCR法にて検討した結果、細胞内カルシウム濃度維持に重要な筋小胞体カルシウムポンプ(SERCA)にスプライシング異常が存在すること見出した。後述のリアノジン受容体の異常と併せ、細胞内カルシウム異常が本症の骨格筋の病態に関与することを強く示唆する結果であった。また、われわれの発見したリアノジン受容体のスプライシング変異体の機能について、オーストラリア国立大との共同研究を行い、本症で増加している変異体はリアノジンに対する親和性が低下していることが判明した。さらに、クラスIc抗不整脈薬(フレカイニド)の抗ミオトニー作用について、培養細胞を用いたNaチャネル発現系で検討し、臨床投与量でも十分なチャネル抑制効果があることを示し、治療薬としての可能性を示した。今後、コンピューターシュミレーションなどを用いた治療予測モデルにつながる基本的データも合わせて取得することが出来た。

さらに、このリアノジン受容体のスプライシング変異体の機能について、オーストラリア国立大との共同研究を行い、本症で増加している変異体はリアノジンに対する親和性が低下し、カルシウム遊離作用が低下していることが判明した。一方、筋強直症状の治療法開発という観点から、クラスIc抗不整脈薬(フレカイニド)の骨格筋型Naチャネルに対する作用について、培養細胞を用いたチャネル発現系で検討した。その結果、臨床投与量でも十分なチャネル抑制効果があることが判明し、治療薬としての可能性が示された。さらにコンピューターシュミレーションなどを用いた治療予測モデルにつながる基本的データも合わせて取得することが出来た。