hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インプラント型補聴器の開発

3.気導音と骨導音の同時聴取の有効性の検証:気導音と骨導音の同時聴取の有効性を調べるため,気導音聴取時,骨導音聴取時,気導音と骨導音同時聴取時の3種類の単語了解度の比較を行い,同時聴取時に単語了解度が最も高くなる傾向があることを実験的に確かめた。4.超磁歪振動子小型化と無線化の検討:直径2mm長さ13 mmの超磁歪素子に,直径0.2 mmのポリウレタン銅線を直接300回巻いて作製した超磁歪振動子を用い,2125歳の健聴者6名に対して,テレコイル受信したポピュラー音楽を2曲聴取させ,6名全員が再生した曲名をすべて言い当てられることを確認した。1.骨導音受聴時における耳栓着用による知覚改善効果の解明:骨導音受聴時における耳栓着用による知覚改善効果を,乳様突起加振時と歯加振時の両方について実験的に明らかにした。また,その原因について耳内プローブマイクロホンを用いた実験を行うことによって検討した。2.骨導音受聴時における両耳聴取による単語了解度改善効果の検証:骨導音受聴時における両耳聴取による単語了解度改善効果を明らかにした。3.気導音と骨導音の同時聴取の有効性の検証:気導音と骨導音の同時聴取の有効性を単語了解度比較実験によって確かめた。4.超磁歪振動子小型化と無線化の検討:従来,超磁歪振動子に用いられるコイルはボビンに銅線を巻いたボビン巻きソレノイドコイルが一般的であったが,ボビンの有無による出力の大きな差は見られなかったことから,超磁歪素子にポリウレタン線を直接巻くことで振動子の小型化することができた。しかし,バイアス用磁石や超磁歪素子を小型化した場合、出力が低下すること分かった。健聴者6名に対する,ヒヤリングループと補聴器用受信用コイルによるワイヤレス通信による音楽聴取実験で,直径2 mm長さ13 mmの超磁歪素子に,直径0.2 mmのポリウレタン銅線を直接300回巻いて試作した超磁歪素子の実用性を確認した。受信用コイルを利用した無線給電によるインプラント内二次電池充電の実現も目的としていたが,二次電池充電については,小型化の必要性から,汎用の充電制御LSIを用いることとし,独自回路の設計は行わないこととした。上記の通り,実験はほぼ順調で,達成度としてはおおむね順調に進展しているといえる。1.骨導音受聴時における耳栓着用による知覚改善効果の検証,気導音と骨導音の同時聴取の有効性の検証:3種類の骨伝導ヘッドホン装着時における耳内気導音を,耳栓装着時,非装着時についてそれぞれ計測した結果,気導音の回り込みがあることが明らかとなった。このことから気導音と骨導音の同時聴取の有効性の検証を試みた。また,外耳道閉塞時にみられる強調効果が骨伝導ヘッドホンによって異なることが明らかとなった。その効果は加振位置が耳穴から近くなるにつれて強くなるが,そうならない被験者もいたことから,加振位置についてスイートスポットの存在が示唆される結果となった。2.魚眼レンズ付きアクションカメラや内視鏡を用いた口腔内撮影方法の検討と口腔内画像・映像の表示方法の検討:円周魚眼レンズを用いた場合の問題点を,撮影を実際に行うことによって明らかにした。また,円周魚眼レンズを用いて撮影した4K動画を編集できる環境を構築した。3.超磁歪振動子小型化と無線化の検討:直径2mm長さ13 mmの超磁歪素子に,直径0.05 mmのポリウレタン銅線を100, 250, 500, 1000, 2000回直接巻いた超磁歪振動子をそれぞれ作製し,比較実験を行った結果,250回巻きで十分であることが分かった。モノワイヤレス社製のTWELITEを用いた実験によって,無線通信による制御が可能であることを確かめた。このとき,電源としてリチウムイオンポリマー
アラニンから生成するラジカルの時間分解測定および糖類を利用した線量計の開発

放射線の線量を評価する固体線量計の一つとして、アラニンから生成するラジカルの生成量を測定する方法が用いられている。近年、医療分野への放射線利用の拡大により、低線量を正確に評価する需要が増加している。そこで、アラニンより低線量の評価が可能と考えられる、糖から生成するラジカルを用いた線量計の開発を目指す。さらに、Sping-8での軟X線照射でアラニンから生成するラジカル種のその場での時間分解観察を行い、ラジカルの生成機構および反応機構を明らかにする。本研究の成果は、放射線計測の幅を広げ、精度の高い線量評価方法の確立に貢献できる。
植物における活性酸素耐性酵素遺伝子導入による環境適応の分子機構

本研究では1)SynechococcusPCC7942カタラーゼ-ペルオキシダーゼ(CPX)遺伝子およびチオール酵素(FBPase,GAPDH)遺伝子の解析および発現系の確立2)カタラーゼ(カタラーゼ-ペルオキシダーゼ)遺伝子(大腸菌:KatEおよびCPX)およびチオール酵素(FBPase,GAPDH)遺伝子のタバコへの導入および形質転換植物の環境ストレスに対する応答機構の解析を目的とする。(1)S.7942のカタラーゼ-ペルオキシダーゼの分子的性質CPX遺伝子は2160bp、720残基のアミノ酸からなり、推定分子量79.9kDaは精製酵素のSDS/PAGEのそれと一致した。アミノ酸配列は既報の原核生物のCPXと5365%の相同性を示し、ヘム結合に関与するproximalおよびdistalのHis領域も保存されていた。5 ́上流領域にはH_2O_2により誘導を受けるoxyRタンパク質の結合領域と類似した認識配列が認められた。pET3aベクターによる発現系も確立した。(2)KatE遺伝子のタバコへの導入pBI101ベクターにトマトrbcSとKatEを連結し、プラスミドの構築を行った。遺伝子導入はアグロバクテリウムを用いた。その結果、7つの形質転換植物が得られ、カタラーゼは葉緑体に発現していた。T1においてリ-フディスク法によるパラコート耐性を比較したところ、明らかに転換植物に耐性が認められた。(3)S.7942のFBPaseアイソザイムの分子的性質FBPaseアイソザイム(FI,FII)はそれぞれ40kDa,37kDaの同一サブユニットからなる4量体であった。FII遺伝子は339アミノ酸をコードし、既報のFBPaseと4045%の相同性を示した。FI遺伝子は356アミノ酸をコードし、典型的なFBPaseとほとんど相同性を示さず、S.leopoliensisのFBPaseの内部アミノ酸と高い相同性を示した。pKP1500ベクターによる両遺伝子の発現系も確立した。両タンパク質より作製した抗体はそれぞれ特異的であり、交差反応を示さなかった。また両抗体とも動植物由来のFBPaseと反応しなかった。(4)S.7942のGAPDHの分子的性質GAPDHは41kDaの同一サブユニット4量体からなる。GAPDH遺伝子は380アミノ酸をコードし、その配列は既報の酵素と6070%の相同性を示した。pET3aベクターによるGAPDH遺伝子の発現系を確立し、リコンビナント酵素も精製した。(5)FBPaseアイソザイムおよびGAPDHのH_2O_2耐性Euglena, Chlamydomonas葉緑体およびラン藻より調製したチオール酵素はH_2O_2に対して耐性であった。今回、S.7942のFBPaseのFIとGAPDHの精製酵素およびFBPaseFIIとGAPDHのリコンビナント精製酵素に対してH_2O_2処理(10^<-3>10^<-5>M)を行い、活性への影響を検討した。その結果、いずれの場合も1mMH_2O_2でも活性を80100%保持していた。また、藻類チオール酵素は高等植物葉緑体のそれと異なり、ほとんど光活性化を受けなかった。

また両抗体とも動植物由来のFBPaseと反応しなかった。(4)S.7942のGAPDHの分子的性質GAPDHは41kDaの同一サブユニット4量体からなる。GAPDH遺伝子は380アミノ酸をコードし、その配列は既報の酵素と6070%の相同性を示した。pET3aベクターによるGAPDH遺伝子の発現系を確立し、リコンビナント酵素も精製した。(5)FBPaseアイソザイムおよびGAPDHのH_2O_2耐性Euglena, Chlamydomonas葉緑体およびラン藻より調製したチオール酵素はH_2O_2に対して耐性であった。今回、S.7942のFBPaseのFIとGAPDHの精製酵素およびFBPaseFIIとGAPDHのリコンビナント精製酵素に対してH_2O_2処理(10^<-3>10^<-5>M)を行い、活性への影響を検討した。その結果、いずれの場合も1mMH_2O_2でも活性を80100%保持していた。また、藻類チオール酵素は高等植物葉緑体のそれと異なり、ほとんど光活性化を受けなかった。
遺族の心の整理を促すための訪問看護師による効果的な遺族訪問方法の検討

訪問看護師による遺族訪問の具体的方法を検討するために、遺族訪問を受けた時の遺族の状況と思いを明らかにした。15名の遺族に半構成的面接を行い、得られたデータを質的帰納的に分析した。結果、遺族が遺族訪問を受けた死別後1か月以内の早い時期の状況として【忙しさ】【健康状態の悪化】があり、四十九日ころでは【ひと段落】【変化の兆し】があった。また、1か月以内の遺族訪問では【訪問看護師への信頼と感謝】【気がかりが解消された安堵感】を、四十九日ころでは【癒し】を感じていた。死別後の時期により遺族の状況は異なり、状況の違いに応じて遺族訪問に対する思いも異なることから、個々の遺族の心の整理を促せる時期を個別に選択することが効果的であると考えられた。わが国では、訪問看護師により、在宅で介護をして看取り終えた後の遺族に遺族訪問が行われ、気持ちに区切りをつけて新たな生活に向かわせるなどの効果があり、心の整理を促す重要な役割を果たしている。そこで、こうした役割を効果的に果たすために誰がいつどのように訪問すればよいかなど具体的な方法を検討するため、記述的探索的デザインを用い、平成21年度は、以下の方法で研究を進めた。1.日本赤十字広島看護大学倫理委員会の承認を得た後、1月3月にかけて、研究対象者を選定するためにA県内の訪問看護ステーション3ヶ所へ研究協力を呼びかけ、随時研究対象者より協力の承諾を得た。2.承諾が得られた対象者に対して、あらかじめ作成しておいたインタビューガイドに基づき半構成的面接を行った。3.対象者に録音の了承を得てMDに録音した面接内容を、すべて研究者自身により逐語録に起こした。同時に、得られたデータを順次コード化し分析した。分析にあたっては、感性を高めるため、関連する分野の文献を入手したり、関連学会の主催する学術集会に参加し、情報を収集していった。平成22年3月末時点では、10家族12名の研究対象者からデータを得て、データをコード化している段階である。次年度には、さらに対象者を募集し、追加して面接を行う。また、分析過程でさらなる情報が必要と判断された場合は、了承が得られた対象者に追加面接も予定しており、継続してデータをコード化するとともに、それらをカテゴリー化し、関係を整理しながらまとめ、考察していく計画である。わが国では、訪問看護師により在宅で介護をして看取り終えた後の遺族に遺族訪問が行われているが、これには気持ちに区切りをつけて新たな生活に向かわせるなどの効果があり、心の整理を促す重要な役割を果たしている。そこで、こうした役割を効果的に果たすために誰がいつどのように訪問すればよいかなど具体的な方法を検討するため、記述的探索的デザインを用い、平成22年度は、以下の方法で研究を進めた。1.前年度に引き続き、研究対象者を選定するためにA県内の訪問看護ステーション1ヶ所へ研究協力を呼びかけ、研究対象者より協力の承諾を得た。同時に、得られたデータを順次コード化し、質的帰納的に分析した。分析にあたっては、感性を高めるため、関連する分野の文献を入手したり、関連学会の主催する学術集会に参加し、情報収集を行った。平成23年3月末時点までに13家族15名の研究対象者からデータを得て、データをコード化している。次年度には、継続してデータをコード化するとともに、それらをカテゴリー化し、関係を整理しながらまとめ、考察していく計画である。また、得られた結果を国内の看護系の学会にて発表、また学術雑誌に投稿することで、得られた知見を開示する予定である。わが国で行われている訪問看護師による遺族訪問は、遺族の気持ちに区切りをつけて新たな生活に向かわせるなどの効果があり、心の整理を促す重要な役割を果たしている。こうした役割を効果的に果たすための具体的な方法を検討するため、遺族訪問時の状況と遺族訪問についての思いを明らかにすることを目的として、15名の遺族に半構成的面接を行った。訪問時期に着目して得られたデータを質的帰納的に分析し、以下の結果を得、第17回日本在宅ケア学会学術集会において学会発表を行い、成果を公表した。1.死別後1ヶ月以内の早い時期における遺族の状況として、【忙しさ】と【健康状態の悪化】があった。

この時期に遺族訪問を受けることで、遺族は、一刻も早い故人へのお参りやねぎらいなどの気遣いに対する【訪問看護師への信頼と感謝】と、介護中に使用していた物品の返却・寄贈やお世話になった気持ちの伝達による【気がかりが解消された安堵感】を感じていた。2.四十九日ころは、事務的な手続きや追善法要などを済ませ状況が【ひと段落】するとともに、体調や心境、家族内の役割などに【変化の兆し】が表れ始めていた。このような時期に遺族訪問を受けることは、遺族にとって訪問看護師とゆっくりと語り合うことができ、【癒し】となっていた。遺族の状況は死別後の時期によって異なっており、こうした状況の違いに伴い遺族訪問に対する思いも異なることが明らかとなった。どの時期における遺族訪問でも遺族の肯定的な思いが引き出されていたが、気持ちに区切りをつけて新たな生活に向かわせるきっかけとなる思いは個々によって異なると考えられるため、一人一人の状況や性格などに応じて訪問時期を選択して遺族訪問を行うことが、心の整理を促す役割を効果的に果たすことにつながると考えられた。24年度が最終年度であるため、記入しない。
クロトー分子と共役するカルシウム代謝分子群のモーダルシフト

αクロトー分子は、Na,K-ATPaseリクルートを介する副甲状腺ホルモン分泌促進作用と、FGF23シグナルを介するビタミンD活性化酵素発現抑制作用により、ミネラル電解質の恒常性維持に深く関わっている。αクロトー分子は細胞内オルガネラにおいてNa,K-ATPaseに結合しているが、どのようにしてNa,K-ATPaseリクルートに関与するのかは、明らかではない。そこで、Na,K-ATPase以外にαクロトー分子に結合する分子を探索した所、膜分子CD13に結合している事が新たに判明した。しかも、CD13は翻訳後糖鎖修飾の違いによって複数種類のサブタイプが存在する事が知られているが、αクロトー分子に結合するCD13分画は、その中でもマイナーな1種類のサブタイプである事が明らかとなった。さらに、生化学的な手法で細胞内オルガネラを分画したところ、ER,Golgiで分子間結合が見られた。CD13と結合したαクロトー分子は、細胞内オルガネラでNa,K-ATPaseと結合しているのではないかと考え、結合実験を進めている。一方、CD13発現とリン酸抑制性ホルモンFGF23発現は負の相関を示す。この関係は、αクロトーとCD13に関しても成立する。すなわちCD13は、ミネラル代謝に関してαクロトーと同じ向きに作用していると考えられる。そこでCD13の生理的役割を調べるため、遺伝子欠損マウスを作成中である。このマウスを用いて、ミネラル代謝におけるCD13の役割を解明する予定である。上記の知見から、新規ミネラル代謝因子の存在について、新たな発見をしたといえる。脈絡膜や遠位尿細管では、細胞自体にカルシウム感知装置が備わっており、秒から分の単位でα-Klotho依存性に自律的Ca運搬を行う。Ca低下に際しては分単位でPTHが分泌されるが、この分泌にもα-Klothoは必要である。PTH自身の半減期は2分程度であり、骨からの吸収、尿細管からの再吸収を上昇させるが、近位尿細管に作用してビタミンD活性化酵素である1-αhydroxylaseの転写を促進する。そのため、ビタミンDが活性化され、時間から日の単位で、尿細管、骨、腸からのカルシウム動員を上昇させ、持続的なCa上昇を誘導する。しかしながら、ビタミンD持続的上昇は、やがて抑制されなければならない。実はそこにもα-Klothoが関っていることが証明されつつある。Urakawaらの報告に依れば、α-KlothoはFGF23と共同で1-αhydroxylaseの転写抑制に必要である。(Urakawa, 2006)この分子メカニズムは詳細には不明であるが、Klothoは日単位で上昇した1-αhydroxylaseの抑制にも関与することになり、負のフィードバックシステムを構成していることになる。すなわち、α-Klothoはカルシウム恒常性の鍵分子であり、central regulatorであるという概念に到達した。カルシウム恒常性問題がα-Klothoを中心とした統一的な理解として提示でき、(1)Klotho分子とFGF23分子の結合様式の解析(2)Klotho発現細胞でのカルシウム濃度感知の分子機構の探索(3)ヒト血中Klotho濃度測定システムの開発を行った。上記のうち、(1)についてPNAS2010年1月号に掲載、(3)はBBRCに投稿中である。
初等中等教育における生命尊重の心を育む実験観察や飼育の在り方に関する調査研究

本研究では,生命尊重の教育の在り方を多角的に考察するとともに,学校における飼育動物の現状と課題について整理した。その要点は次のとおりである。1)学校教育において生命尊重の心を育むことは重要な教育課題である。各学校では,「生き物から学ぶ(learning from life)」「生き物について学ぶ(learning about life)」「生き物のために学ぶ(learning for life)」という3つの視点からカリキュラムを作成し計画的な指導を展開することが必要である。小学校では,動物を飼育しながら飼育方法や動物の生活について学ぶことが大切である。中学校では,生物の観察と実験を通して科学的な理解を深めることが大切である。教員には動物の飼育に関する知識と指導法についての研修が必要である。2)小学校における飼育動物の現状を,獣医師の訪問活動等が行われている地域(連携地域)と行われていない地域(非連携地域)とで調査した。その結果以下のことが明らかになった。・両地域とも「長期休暇中に世話をすること」が課題であると考えている教師が最も多い。その他としては連携地域では「児童への感染症か心配」「動物とのふれあい指導法がわからない」などが多く,非連携地域では「動物の病気やけがの処置が難しい」「餌の確保が難しい」などが多い。・連携地域では教員の9割は飼育動物に関する相談相手がおり,その相談相手は獣医師が大部分である。非連携地域では飼育動物に関する相談相手がいる教員は5割以下であり,相談相手が獣医師であるのは2割ほどである。・連携地域の教員の大部分が獣医師と連携すること肯定的に評価している。3)小学校,中学校における動物飼育や理科における観察実験の実践事例を8例紹介した。本研究の目的は,初等・中等教育において生命尊重の心の育成と理科における観察実験や飼育活動との関係の現状を分析し,その在り方を明らかにするとともに,その具体的な方策を提案し,生命尊重の心を育む教育を推進するための有効な資料を提供することにある。本年度は,研究代表者を中心に,研究分担者,研究協力者がそれぞれの立場から,学校における生命の尊重の心を育む実験観察や動物飼育の在り方及び学校外での動物園等の施設を活用した学習の在り方についての資料収集並びに施設の訪問調査等を行ってきた。獣医師,動物園関係者等から,我が国の子どもたちは核家族化,小子化,マンション等の共同住宅化の進行とともに自然との触れ合う体験や飼育経験が少なくなっているが,子どもの成長にとって動物との触れ合いが不可欠であり,学校教育における役割は重要であるという指摘を数多くうけた。来年度は児童生徒及び教員に対する実態調査と生命尊重の心を育む指導の在り方についての検討を行い報告書を作成する。本研究では,学校飼育動物の現状と課題を明らかにし,生命尊重の教育の在り方を多角的に捉えるとともに,学校や動物園での生命尊重の心を育む教育実践事例を収集した。1)小学校における飼育動物の現状と課題を,獣医師の訪問活動等が行われている地域(連携地域)と行われていない地域(非連携地域)とで調査した。(1)両地域とも「長期休暇中の世話」がもっとも大きな課題であるが,その他としては連携地域では「児童への健康上の影響」「動物とのふれあい法」などが多く,非連携地域では「病気やけが」「餌の確保」などの飼育に関する基本的なことが多い。(2)連携地域では9割が飼育動物に関する相談相手がおり,その相談相手は獣医師が大部分である。非連携地域では相談相手がいるのは5割弱でその相手が獣医師であるのはその2割ほどである。(3)連携地域では獣医師会と教育委員会との飼育支援事業に対して評価が得られている。

2)生命尊重の心を育むためには,「生き物から学ぶ」「生き物について学ぶ」「生き物から学ぶ」という3つの視点から学校教育全体を通して計画的意図的な指導を展開することが必要である。学校飼育動物は(1)生命力を養う自然体験のひとつである,(2)我と彼を教え共感を養う,子どもの自尊心を養い,社会性を身につける,(4)自発性を養う,などの効果が期待でき,愛情を伴う飼育体験を一層重視する必要がある。教員志望学生及び教員に対して,動物飼育の体験を通した動物飼育に必要な知識の獲得,学習計画作成などの指導が必要である。3)小学校,中学校における動物飼育や理科における観察実験の実践事例を8例紹介した。
ヒト歯髄細胞におけるベルベリンを用いた新規硬組織再生法の開発研究

生薬のベルベリンは骨芽細胞の骨分化マーカーを発現させるがヒト歯髄細胞(hPulp)およびヒト歯根膜細胞(hPDL)への効果は不明である。本研究において培養細胞を用いて解析を行ったところ、ベルベリンはhPulpおよびhPDLの細胞増殖を亢進させることが明らかになった。その増殖誘導効果はhPDLにおいて顕著であったため、hPDLに重点をおき研究を行ったところ、この増殖はMAP Kinase非依存的であった。またアルカリフォスファターゼの発現が抑制され、これはMAP/ERK経路を介していることが示唆された。これによりベルベリンはhPDLに対して分化度を抑制しつつ増殖を亢進させることが明らかとなった。ベルベリンはイソキノリンアルカロイドの一種で骨芽細細胞へ刺激すると骨分化マーカーの発現を促進することが報告されている。しかし、ベルベリンによるヒト歯髄細胞への効果は知られていない。ヒト歯髄細胞は骨芽細胞を類似の表現型を有していることからベルベリン刺激による硬組織再生が期待できると考えられる。本研究はベルベリンによる歯髄細胞の分化誘導のメカニズムを明らかにし、象牙質再生療法を展開するための基盤を構築することを目標とする。今年度は骨芽細胞をベルベリンで刺激すると石灰化を促進するという結果をうけ、まずはベルベリンによる細胞毒性の実験を行った結果、ベルベリン存在下で有意な細胞数の増加がみられた。また、ヒト歯根膜細胞においても同様な実験を行った結果、有意に細胞数の増殖がみられ、これはヒト歯髄細胞の増殖よりもより顕著であった。これにより今年度はより顕著な反応を示したヒト歯根膜細胞(hPDL)に重点をおき研究を進めた。細胞周期をさらに回転させて細胞分裂を増加させるcyclin D1の遺伝子発現を定量性リアルタイムPCRにて解析を行ったところ発現量は有意に増加した。またベルベリン刺激によるヒト歯根膜細胞の増殖へのMAPキナーゼの関与について検討した結果、ERK1/2阻害剤、p38阻害剤にてヒト歯根膜細胞を前処理した後ベルベリン存在下にて培養し、細胞数の計測を行った結果、どちらの阻害剤においてもベルベリンによる細胞増殖の促進は抑制されなかった。このことよりベルベリンはMAPキナーゼ非依存的にヒト歯根膜細胞の増殖を促進することが示唆された。次年度はこれらの知見をもとにヒト歯根膜細胞にてベルベリンによる硬組織形成能やシグナル伝達経路を確立し、それを基盤にヒト歯髄細胞へと解析を継続していく予定である。初年度の研究計画であるベルベリン刺激による硬組織再生誘導能の検討に関してヒト歯髄細胞とヒト歯根膜細胞を用いて検討を行った。その結果ヒト歯根膜細胞はヒト歯髄細胞と比較してより顕著な反応を示した。そこでまずヒト歯根膜細胞にて上記の解析を行い、ヒト歯根膜細胞の増殖を促進し、MAPキナーゼ非依存的であることが示唆された。その解析をもとにヒト歯根膜細胞にて基盤を構築しヒト歯髄細胞へ解析を進めることにより次年度以降の継続課題とすることができる。従って、以上の結果から一部内容を変更したが現在までの研究の達成度は概ね順調と言える。ベルベリンで骨芽細胞を刺激すると骨分化マーカーの発現が促進されることが報告されている。ヒト歯髄細胞は骨芽細胞と類似の表現型を有していることからベルベリン刺激による硬組織再生が期待できると考えられる。本研究はベルベリンによるヒト歯髄細胞の分化誘導のメカニズムを明らかにし、象牙質再生療法を展開するための基盤を構築することを目標とした。平成27年度は、まずベルベリンによる細胞毒性の実験を行った結果、ベルベリン存在下で有意な細胞数の増加がみられた。またヒト歯根膜細胞(hPDL)において同様な実験を行った結果、ヒト歯髄細胞の増殖よりも顕著であった。これによりまずhPDLに重点をおき研究を進めた。ベルベリン刺激によるhPDLの増殖へのMAP kinaseの関与について検討を行い、ERK1/2、p38のリン酸化はされたものの、ERK1/2、p38の各阻害剤にて前処理したhPDLをベルベリン存在下にて培養し細胞数の計測を行った結果、細胞増殖は抑制されなかった。このことよりMAP kinase非依存的にhPDLの増殖を亢進することが示唆された。以上のことをふまえて平成28年度はベルベリンによる詳細なシグナル伝達経路の確立を目指した。hPDLにおいてベルベリンによる分化初期マーカーであるアルカリフォスファターゼ(ALP)の発現に及ぼす影響を調べた結果、ALP遺伝子発現の有意な抑制が認められた。この抑制に関してMAP kinaseの関与について検討した結果、ERK1/2阻害剤でALP遺伝子発現の抑制が解除された。このことからベルベリンによるALP発現の抑制はMAPK/ERK経路を介していることが示唆された。以上のことからベルベリンはhPDLに対して分化度を抑制しつつ増殖を亢進させることが明らかとなった。

その増殖誘導効果はhPDLにおいて顕著であったため、hPDLに重点をおき研究を行ったところ、この増殖はMAP Kinase非依存的であった。またアルカリフォスファターゼの発現が抑制され、これはMAP/ERK経路を介していることが示唆された。これによりベルベリンはhPDLに対して分化度を抑制しつつ増殖を亢進させることが明らかとなった。初年度の研究成果、すなわちベルベリン刺激によるヒト歯根膜細胞の硬組織再生誘導に対して、その分子メカニズムを明らかにし、ヒト歯髄細胞と比較しながら解析を進めていくことが今後の研究の目標となる。歯内療法次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成27年度請求額とあわせ、平成28年度の研究遂行に使用する予定である。
地殻鉱物の弾性定数とその温度依存性

共振法を中心とする地殻鉱物の弾性定数および温度依存性の推定法を開発し,クロミアンスピネルおよびザクロ石の弾性定数を求めた。ザクロ石の弾性定数は常温においてC11=296.0, C12=111.2, C44=94.4 (GPa)であり,温度微係数はそれぞれに対して-0.033,-0.014, -0.011 (GPa/K)であった。この手法を応用して地殻鉱物の弾性定数を明らかにしていくことができる。(1)高温共振法計測システムの構築ロックインアンプを中心とした共振法測定システムを構築した.これは試料の一端のトランスデューサで正弦波振動を加え,他端のトランスデューサで試料の振動をモニターするものである.共鳴周波数は,周波数-振幅スペクトルのピークから決めることができる.備品として導入した電気炉に試料ホルダーを組み込むところまでは進んでいるが,実際の高温でのテストは平成23年度に行う予定である.(2)単結晶整形法の確立岡山大学地球物質科学研究センター米田准教授,山崎准教授の協力を得ながら,単結晶試料を直方体に整形する方法を確立した.SEM-EBSDを使用した試料の単結晶性の評価,X線プリセッション法による試料の方位づけを行った後,研磨により高精度の直方体試料をつくることが可能になった.(3)クロムスピネルの弾性定数の推定手始めとして,常温において弾性的対称性の高いクロムスピネル(立方晶系)の弾性定数を共振法により求めた.(2)の方法で整形を行い,各面をすべて方位{100}に垂直または平行とし,その凹凸を1ミクロン以下にした.試料の大きさは0.5mm程度である.3-11MHzの周波数帯での共振法により,C11,C12,C44はそれぞれ,263.26,137.96,123.71GPaと求められた.この結果は平成23年5月に開催される日本地球惑星科学連合2011年大会で発表する予定である.(1)高温共振法計測システムの構築平成22年度に構築した共振法測定システムと新たに開発した温度制御システムを組み合わせることにより,温度600^。C以下で共振スペクトルを測定することが可能になった.共振スペクトルから試料の固有周波数を推定し,フォワード計算で求めた固有周波数と比較を行うことにより,試料の弾性定数を決めることができる.温度を変えて測定を行うことにより,各弾性定数の温度依存性を決めることができる.(2)ザクロ石の弾性定数のその温度依存性(1)のシステムを用いて温度100^。C以下でザクロ石(鉱物)の弾性定数を求めた.天然のザクロ石(Alm80Pyr16Spe4)単結晶を,0.890×0。690×0.440(mm^3)の直方体に整形して測定試料とした.各面はすべて結晶学的方位{100}に垂直であり,その凹凸は1ミクロン以下である.試料の密度は,EPMAにより求めた化学組成とX線回折により求めた格子定数(a=1.154(1)nm)から計算し,4.091(8)×10^3(kg/m^3)を得た,周波数3-11MHzで行った共振法から推定した弾性定数は,常温においてC11=296.0,C12=111.2,C44=94.4(GPa)であり,先行研究とほぼ一致した.温度依存性はC11,C12,C44について,それぞれ,-0.033,-0.014,-0.011(GPa/K)であり,これらも先行研究であるSumino(1978)とほぼ一致し,測定の妥当性が確かめられた。(1)新たな試料整形法の導入平成22,23年度は異方性鉱物を直方体に整形し,共振法によって弾性定数の推定を行ってきた。この手法は,固有周波数の理論が比較的単純である反面,鉱物の方位決めに特殊な装置(X線プリセッションカメラ)が必要であり,整形が大変難しいという難点がある。計算技術の進展により,異方性球の固有周波数の計算が容易になってきた。そのため,鉱物試料を球に整形する方が得策であると判断した。平成24年度に試料整形のための装置を導入し,球試料の整形が可能になった。(2)クロミアンスピネルの弾性定数とその温度依存性前年度までに構築した高温共振法測定システムを用いて,クロミアンスピネルの弾性定数の温度依存性を求めた。クロミアンスピネルは直方体に整形した。周波数4-9MHzで16個の振動モードに対応する固有周波数を求めた。固有周波数の計算には,直方体からのわずかなずれを考慮するために有限要素法を用いた。

有限要素法の導入により,理論値と実測値の一致は大幅に改善し,弾性定数c11,c12,c44は,常温でそれぞれ264(3), 154(3), 142.6(2) GPaと求められた。これらの結果は日本地球科学連合2013年大会で発表する予定である。高温球共振法測定システム,球試料の整形法,異方性球の固有振動数計算法を確立したことにより,ほぼルーチン的に鉱物の弾性定数およびその温度依存性を求めることが可能となった。今後は主要な地殻鉱物についてデータを蓄積し,任意の組成,温度における岩石の弾性定数を求めることを可能にする予定である。これにより,観測された地震波速度からの地殻流体のマッピングの精度を向上させることができるはずである。・地殻鉱物の弾性定数の温度依存性を求めるための共振法測定システムを構築できた.・実際にザクロ石という鉱物を用いて弾性定数の温度依存性を求めることに成功した.・試料の固有周波数をフォワードで計算することが可能になり,弾性定数を推定できるようになった.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成22,23年度の研究により,"鉱物の弾性定数およびその温度依存性"を求めることが可能になった.スピネル,ガーネットなど弾性的対称性の高い鉱物を用いて手法を確立してきたが,平成23年度は弾性的対称性の低い鉱物に手法を適用していく予定である.また,現在のところ,測定は比較的低温の条件に限られているが,この温度範囲もシステムの上限である600^。Cまで上げていく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
聴覚信号の処理・知覚・認知のメカニズム解明に関する研究

ピッチの弁別に着目し、3成分複合音の側帯波にランダムな周波数変調(ジッタ-)を施した刺激を用い、ジッタ-の変動幅と知覚されるロ-ピッチの弁別能の関係を調べた。同様に純音に関しても実験を行ない変動幅に対する弁別能の悪化割合が、複合音の場合より大きくなるという結果が得られた。さらに、この相違に関して検討した結果、弁別能を決定する刺激の要因を自己相関モデルにより統一的に説明できる可能性が示唆された。3成分及び6成分複合音をピッチシフト現象の観測に用いた。先の自己相関モデルにより、シフト量があまり大きくない刺激条件では、実験結果を十分に説明できることが確かめられた。しかし、シフト量が大きい場合、モデルでは十分説明できておらず、今後さらに検討を進める必要がある。次に、楽音のディジタル記録・再生において問題となる量子化雑音の周期成分と、これをディザによって白色化した場合の評価を行ない、次のような結果を得た。信号音として指数減衰音を用いた場合、概ね、ディザの導入によって検知限は上昇し、ディザの有効性が確かめられた。特に、低ビット再生の時に顕著であった。また、信号音として2成分および5成分を含む複合音を用いて同様の検討を行った結果、基本周波数により、ディザの有効な場合とそうでない場合が存在することがわかった。これは、信号音の高調波と歪成分が重なり、マスキング現象が起こるからである。このマスキング現象に基づき、歪検知モデルを提案した。このモデルにより、聴取実験の結果を定性的に説明できる。さらに、注意に関する研究から、時間情報が付与されると検知作業におけるヒットの割合が増加し、虚報率が減少するということが明らかになった。3成分から成る複合音を用いてピッチの弁別実験を行い、次のような結果を得た。音の継続時間は5msecから500msecまで変えている。継続時間50msec以下では、継続時間の減少と共に弁別限が小さくなるが、それ以上では一定となった。また3成分の基本波に相当する純音についても同様の検討を行った。継続時間とピッチ弁別を表わすグラフは両者とも50msec以下ではほぼ直線的に減少するが、その傾斜は複合音の方がゆるやかである。これは、複合音の方が一定の継続時間の中に入る波数が多いことによると考えられる。次に、聴覚信号の知覚における注意力の効果を調べるために、音の提示時間が予め定められている場合と、いない場合について、音の検出実験、および弁別実験を行った。また、2つの作業を同時に行う実験も行った。その結果、信号検出および弁別を別々に行う場合には、提示時間が既知の方がかなりよい成績を示すが、同時に作業を行う場合にはほとんど差はなかった。これは注意の資源配分が効率よく行われていたことを示すものと考えられる。さらに、2つの音声を同時に与え、一方のみに注目して聴く場合と、両方に注目して聴く場合の相違について検討した。両方に注意して聴取する場合には、片方のみに注目して聴くよりもかなり理解の低下がみられるが、チャンスレベルよりも十分大である。また、一方にのみ注目して聴く場合、理解の程度が高いほど他方の音の妨害感が小さいという興味ある結果が得られた。3成分から成る複合音に、周波数間隔にランダム性が導入された場合のピッチ弁別実験を行ない、次のような結論が得られた。周波数弁別限は、周波数間隔のランダム変動(ジッタ-)の大きさが増大するにつれて増すが、このランダム変動の標準偏差が基本周波数の50%位までは十分にピッチ知覚が可能である。継続時間の効果については、基本周波数が600Hz以下の音については、約100ms以上で一定値となり、これより短い音では指数関数的に増大する。

相対弁別限は基本周波数によって異なり、数百Hzまでは周波数の増大と共に減少する。次に、楽音のディジタル記録・再生において問題となる量子化雑音の周期成分と、これをディサによって白色化した場合の評価を行ない、次のような結果を得た。信号音として指数減衰音を用いた場合、概ね、ディサの導入によって検知限は上昇し、ディサの有効性が確かめられた。とくに、低ビット再生の時に顕著であった。また、信号音として2成分および5成分を含む複合音を用いて同様の検討を行った結果、基本周波数により、ディサの有効な場合とそうでない場合が存在することがわかった。これは、信号音の高調波と歪成分が重なり、マスキング現象が起こるからである。さらに、注意に関する研究から、時間情報が付与されると検知作業におけるビットの割合が増加し、虚報率が減少するということが明らかとなった。ピッチの弁別に着目し、3成分複合音の側帯波にランダムな周波数変調(ジッタ-)を施した刺激を用い、ジッタ-の変動幅と知覚されるロ-ピッチの弁別能の関係を調べた。同様に純音に関しても実験を行ない変動幅に対する弁別能の悪化割合が、複合音の場合より大きくなるという結果が得られた。さらに、この相違に関して検討した結果、弁別能を決定する刺激の要因を自己相関モデルにより統一的に説明できる可能性が示唆された。3成分及び6成分複合音をピッチシフト現象の観測に用いた。先の自己相関モデルにより、シフト量があまり大きくない刺激条件では、実験結果を十分に説明できることが確かめられた。しかし、シフト量が大きい場合、モデルでは十分説明できておらず、今後さらに検討を進める必要がある。高次のピッチ抽出機構の解明のために、同時干渉音源を用いたピッチ分離抽出について検討した。これは、刺激成分が混在する場合の成分分離及び抽出を、音色情報を与えた場合と与えない場合のピッチ弁別限を測することにより検討したものである。音色の分離抽出に与える影響について分散分析では有意差は認められなかったものの、かなり大きな要因となり得ることが観測された。また、音色が異なる場合と同じ場合とでは、弁別能に有意差が観測された。ディジタル記録、再生において問題となる量子化雑音およびディザの効果を、マスキングを用いた歪検知モデルで説明できることを確めた。このモデルは、昨年までの聴取実験で得られた結果を、定性的説明できるものである。独立したメカニズムによると考えられている音の高さと大きさの知覚を競合させた場合の注意分割について2検討した。その結果、処理対象即ち刺激音の効果が認められ、両者の同次元性が示唆された。
医薬品起源化学物質の水環境中の分布・動態・生物影響

1.環境試料中の医薬品13種についてGC/MSを用いた分析方法を確立した。2.東京都内の下水処理場4カ所で3ヶ月に一回の頻度で、流入水並びに二次処理放流水を採取し、13種の医薬品の分析を行った。全ての下水流入水から対象医薬品が検出された。下水流入水中で最高値を示した成分はAspirin(平均は約7300ng/)であった。二次処理放流水中で濃度が最も高かった成分はCrotamitonであった(平均700ng/L)。下水処理過程(一次処理+活性汚泥処理)での除去率はAspirin, Ibuprofen, Thymolでは95%以上であったが、Triclosan, Naproxen, Ketoprofenなどは約50%であり、Propyphenazone, Carbamazepineについては除去が認められなかった。3.2004年5月に東京都内の多摩川の本流6地点、支流3地点で河川水試料を採取し医薬品をGC-MSにより分析した。また2004年1112月にかけて全国一級河川8河川(石狩川、北上川、信濃川、木曽川、淀川、小瀬川、土器川、本明川)で河川水試料を採取し医薬品を分析した。多摩川本流では、中流域から下流域にかけての全ての地点でAspirin, Crotamiton, Naproxen, Mefenamic acid, Dietyltoluamide等多数の医薬品が数ng/L数百ng/Lの濃度範囲で検出された。これらの医薬品は主に下水処理放流水から供給されていると考えられた。一方、全国の8河川水中の医薬品濃度は多摩川の数分の一と低濃度であった。低濃度であった理由は、その流域人口に比べて流量が多いためだと思われる。8河川中5河川では全体にAspirinの割合が高かった。これらの河川では下水処理水の影響は小さく、未処理の下水や浄化槽排水などの影響の方が大きいと考えられた。2.東京都内の下水処理場4カ所で3ヶ月に一回の頻度で、流入水並びに二次処理放流水を採取し、医薬品起源化学物質の分析を行った。全ての下水流入水からGC/MS対象13成分が検出された。下水流入水中で最高値を示したのはAspirinで、年平均は約7300ng/Lとなった。次いで濃度が高い成分はCrotamiton, Ibuprofen, Triclosan, Diethyltoluamideであった。ほとんどの成分で処理場間、及び季節間で流入濃度に大きな差はなく、医薬品が広く年間を通して使用され、下水に流入していることが確認された。ただしAspirinが5月に、Diethyltoluamide, Triclosanは8月に高濃度で検出され、これらの医薬品の使用が特定の季節に集中するためと考えられた。二次処理放流水中で濃度が最も高かった成分はCrotamitonであり、年平均700ng/Lであった。その他の成分で年平均が100ng/L以上のものはMefenamic acid, Ketoprofen, Diethyltoluamide, Triclosanであった。下水流入水と2次処理放流水との濃度比から除去率を求めた。Aspirin, Ibuprofen, Thymolは年間を通して除去率が95%以上であった。しかしTriclosan, Naproxen, Ketoprofenなどは除去率が約50%であり、Propyphenazone, Carbamazepineについては除去が認められなかった。LC-MS対象成分の中で下水に次処理

水中から有意に検出された成分はAtenololとDisopyramideの2成分であった。その他の11成分は下水処理水中での濃度は定量限界以下(50ng/L)であった。これらの結果を踏まえて2004年度は放流先の河川を対象に医薬品起源化学物質の分布と動態解明を行っていく計画である。本年度は河川における医薬品の分布と動態を明らかにすることを目的とした。2004年5月に東京都内の多摩川の本流6地点、支流3地点で河川水試料を採取した。また2004年1112月にかけて全国一級河川8河川(石狩川、北上川、信濃川、木曽川、淀川、小瀬川、土器川、本明川)で河川水試料を採取した。濾過試水を分画・精製しガスクロマトグラフ-質量分析計(GC-MS)で同定、定量した。対象物質は解熱鎮痛消炎剤:Aspirin,Ibuprofen,Fenoprofen,Naproxen,Mefenamic acid,Ketoprofen,Propyphenazone,Ethenzamide、抗てんかん剤:Carbamazepine、殺菌剤:Thymol,Triclosan、酸化防止剤・医薬品原料:p-Hydroxybiphenyl、昆虫忌避薬:Diethyltoluamide、鎮痒剤:Crotamitonである。多摩川本流では、中流域から下流域にかけての全ての地点でAspirin,Crotamiton,Naproxen,Mefenamic acid,Dietyltoluamide等多数の医薬品が数ng/L数百ng/Lの濃度範囲で検出された。これらの医薬品は主に下水処理放流水から供給されていると考えられた。流下方向での医薬品の濃度変動から、河川中で医薬品が除去され難いことが示唆された。多摩川の最下流点からも医薬品成分が有意に検出されたことから、河口域や東京湾への医薬品汚染の広がりが示唆された。一方、全国の8河川水中の医薬品濃度は多摩川の数分の一と低濃度であった。低濃度であったのは、その流域人口に比べて流量が多いためだと思われる。8河川中5河川では全体にAspirinの割合が高かった。これらの河川では下水処理水の影響は小さく、未処理の下水や浄化槽排水などの影響の方が大きいと考えられた。
南極の太古代の地殻形成過程の研究

平成13年度から引き続いて、電子線マイクロプローブを用いた南極ナピア岩体に産する高温変成岩試料のジルコン、モナザイトU-Th-Pb年代測定をおこなった。ザクロ石-斜方輝石岩、含ザクロ石リューコゾーム中のジルコンから約25億年前のジルコン結晶作用の年代を新たに得て、SHRIMP年代測定などから見積もられている24.8億年前というこの地域の超高温変成作用の時期をさらに裏付けるデータを得た。また、堆積岩起源の片麻岩類のジルコン結晶の中心部からは30-27億年前の火成年代を得た。以上から、少なくとも27億年前までの火成活動によって形成した砕屑物に由来する堆積岩を含む地層が、24.8億年前に地殻深部(20-30km深)へと運搬されて約1000°Cに達するような超高温の変成作用を被ったという熱史が明らかになった。こうした成果は、現在英文国際誌に投稿中である。平成14年5月から11月まで英国エジンバラ大学地質学地球物理学教室に滞在し、Simon Harley教授との共同研究によって南極産変成岩試料を用いた以下の研究をおこなった。1)二次イオン質量分析計(SIMS)を用いて、ナピア岩体に産する超高温リューコゾーム中のジルコン-ザクロ石-モナザイトの希土類元素の分析をおこない、これら3鉱物間の希土類元素分配について検討した。その結果、ジルコン結晶のコアの部分はザクロ石の存在しない環境で成長し、マントルリムの部分にかけてはザクロ石と共存しながら成長したことを示した。SHRIMP年代測定との比較から、これらのジルコンの成長は24億8000万年±1000万年以内に起きたと解釈される。2)南極ラウエル層群の高温変成岩類は25億年5億年の間に超高温変成作用とその後の等温上昇過程を経て、さらに後に角閃岩相グラニュライト相の条件で広範な再結晶作用を被ったという複雑な歴史を持つ。こうした変成岩中での電子線マイクロプローブを用いたモナザイト、燐灰石中の希土類元素、および、燐灰石-黒雲母間のフッ素、塩素の元素分配に関する研究をおこなった。エジンバラ大学滞在中の9月に当地で開催された第18回国際鉱物学会総会において、SHRIMP及び電子線マイクロプローブを用いたジルコン年代測定の結果を口頭発表した。また、エジンバラ大学でのイオンプローブを用いた希土類元素の挙動に関する研究は、12月に東京の国立極地研究所でおこなわれたイオンマイクロプローブに関する研究小集会において口頭発表した。
乾癬性掻痒症の新規マウス評価系の確立とヒスタミンH4受容体を標的とする治療戦略

乾癬は皮膚の紅斑、肥厚、鱗屑を主症状とする難治性の皮膚疾患であるが、近年これに加えて掻痒も見逃せない症状となっている。また、乾癬の特徴として、掻破痕から新たな発疹が生じ病巣が拡大するケブネル現象が知られる。このため、乾癬における掻痒のコントロールはQOLの改善のみならず、病巣の拡大予防の観点からも重要である。現在、乾癬性掻痒症に著効する治療薬はなく、乾癬性掻痒の動物評価系も不足している。我々はこれまでの研究で、イミキモド(IMQ)誘発乾癬モデルマウスで乾癬性掻痒も評価できることを示してきた。我々は、IMQ誘発乾癬モデルマウスの掻痒に伴う掻破回数を、掻破行動測定装置SCLABA-Real(Noveltec)により昼夜連続12時間測定することを、掻痒評価の至適条件として決定した。さらに、掻痒に関与する因子を解析した結果、病変組織のマスト細胞数および抽出したmRNAからMast cell protease-6 (MCP-6)、さらに、掻痒伝達神経の伸長因子としてNerve growthfactor (NGF)およびNeurotrophin 3 (NT3)、起痒ペプチドであるBAM8-22の前駆体としてPreproenkephalin (PPE)が掻痒と相関性を示すことを明らかにした。これら因子は、乾癬患者においても増加することが知られており、当該モデルは乾癬患者の特徴を忠実に模倣しており、乾癬性掻痒症の新薬候補化合物の薬効評価および掻痒の病態解明に応用出来ると考えられた。当初予定していた計画を完了するとともに、これらの知見は海外学術誌(HELIYON)に投稿を完了し、現在審査中である。乾癬の主症状としては紅斑と鱗屑が知られるが、約85%の患者が掻痒症状も呈する。掻痒は乾癬患者のQOLを低下させるだけでなく、掻破行動によりケブネル現象として知られる乾癬病巣の拡大をも招く。このため掻痒のコントロールは治療上重要であるが、乾癬性掻痒に有効な治療薬は存在せず、乾癬性掻痒の実験動物評価系も存在しない。本研究は、新規の乾癬性掻痒症のマウス評価系を確立し、さらに乾癬性掻痒症の起痒に関与する因子の解析を目指す。本年度は、乾癬モデルの作成に着手した。van der Fitsら(J Immunol. 2009)の確立した、イミキモド(IMQ)により表皮の異常増殖を誘発する、乾癬モデルマウスを選択し、IMQ製剤ベセルナクリームを使用し(持田製薬(株)より供与)、マウス耳介に皮膚反応を惹起した。また、ヒスタミンが乾癬患者の皮膚病変部にて高濃度に存在することや、ヒスタミンH4受容体(H4R)が乾癬患者の形質細胞様樹状細胞(pDC)で高発現することから、乾癬の病態形成においてH4Rの関与が考えられた。さらに、近年H4R拮抗薬はアトピー性皮膚炎の痒み抑制薬として治験が行なわれている事から、将来的に掻痒に対する候補薬となり得る事も考慮し、乾癬モデルマウスの皮膚病変に対するH4R拮抗薬の作用を検討した。H4R拮抗薬(JNJ28307474)は100 mg/kgにおいて耳介腫脹及び肥厚スコアを有意に抑制し、紅斑及び合計スコアを抑制する傾向を示した。一方でH1R拮抗薬(fexofenadine)は作用を示さなかった。さらにIMQマウスで顕著に亢進したIL-36 mRNA発現を、H4R拮抗薬の100 mg/kgは顕著に抑制した(p < 0.05)。以上の結果から、IMQ誘発乾癬モデルマウスの皮膚病態形成に対し、H4R拮抗薬はIL-36産生誘導を介して有効性を示す可能性が考えられた。乾癬モデルにはいくつかの種類が知られるが、簡便かつ迅速に乾癬の病態を再現しうるモデルとしてIMQ乾癬マウスを選択した。条件検討を重ね、8週齢のBALB/c系雌性マウスを選定し、両耳介に5%IMQクリームを6日間反復塗布することで、安定して乾癬様皮膚炎を誘発できることを見出した。また、次回組織よりmRNAを抽出し、IL-36mRNAの定量が可能である事も確認できた。さらに、H4R拮抗薬のJNJ28307474は100 mg/kgまで経口投与可能である事を確認した。これにより、次年度よりすみやかに当該モデルを用いた&#30233;痒の評価および掻痒誘発因子の解析を実施する体制が整った。乾癬治療において、掻痒症状のコントロールはQOLの改善のみならず、乾癬病巣の拡大抑制の観点からも重要であるが、乾癬性掻痒症に有効性の高い治療薬はなく、乾癬掻痒の動物評価系も存在しない。そこで本研究では、乾癬性掻痒症の新規マウス評価系を確立し、さらに乾癬性掻痒症の起痒に関与する因子の解析を目指す。昨年度は乾癬モデルマウスの作成に着手し、イミキモド(IMQ)誘発乾癬モデルマウスを選択し、当該モデルマウスの皮膚病変形成に対してH4受容体(H4R)拮抗薬(JNJ28307474, 100 mg/kg)が耳介腫脹及び肥厚スコアを有意に抑制し、紅斑及び合計スコアに対し抑制傾向を示すことを報告した。

さらに、本作用はIL-36産生誘導抑制を介する可能性を報告した。本年度は、昨年度確立したIMQ乾癬マウスを用い、当該マウスに掻痒が誘発されることを確認した後、同H4R拮抗薬の掻痒に対する作用を評価した。IMQ乾癬マウスの掻痒はSCLABA-Real(Noveltec)を用いて掻破回数を指標に定量した。IMQ乾癬マウスの掻破回数は正常マウスに比較して有意に増加し、この時乾癬様病変組織の神経成長因子(NGF)mRNA発現も有意に亢進した。H4R拮抗薬のJNJ28307474(100 mg/kg)は掻破回数およびNGF mRNA発現量に対し、有意ではないものの抑制傾向を示した。そこで、H4Rノックアウト(KO)マウスを用い、IMQ乾癬マウスを作成し掻破回数を野生型(WT)マウスと比較したところ、KOマウスにおいても掻痒は誘導され、掻破回数においてWTとKOマウスの違いはみられなかった。病変組織のNGF mRNAもIMQ乾癬誘導によりWT同様KOマウスで発現が増加した。今後、IMQ乾癬マウスの掻痒に対するH4R拮抗薬の抑制作用とH4R KOマウスより得られた知見について両者の食い違いを明らかにする。掻破行動測定装置として選定したSCLABA-Realで、昨年度皮膚病態の発症条件を確立したIMQ乾癬マウスの掻破回数を予定通り定量することが出来たこと、さらに、IMQ乾癬マウスにおいて、仮説通り掻痒が誘発出来たことから、今年度は計画通りに研究を進展させることができた。また、H4R拮抗薬を用いた抗掻痒作用の検討では、昨年度確認したJNJ28307474の経口投与量を適用することができたので、すみやかにIMQ乾癬マウスの掻痒に対する有効性評価が行えた。さらに、本年度は掻痒誘発因子についても検討を開始し、NGF mRNAがIMQ乾癬マウスの掻痒に関連性の高い可能性を見い出せた。乾癬は皮膚の紅斑、肥厚、鱗屑を主症状とするが、これに加えて掻痒も生じる。乾癬は、掻破痕から新たな発疹が生じ病巣が拡大するケブネル現象を特徴とするため、乾癬における掻痒のコントロールはQOLの改善のみならず、病巣の拡大予防の観点からも重要である。現在、乾癬性掻痒症に高い有効性を示す抗掻痒薬はなく、乾癬性掻痒の動物評価系も存在しない。我々はこれまでの研究で、イミキモド(IMQ)誘発乾癬モデルマウスで掻痒が測定できることを新たに示した。一方、新規抗掻痒薬として期待していたH4受容体(H4R)拮抗薬は、IMQ誘発乾癬モデルの皮膚炎重症度(PASI)スコアを抑制するものの掻痒は抑制せず、さらにIMQ誘発乾癬モデルのH4Rノックアウトマウスと野生型の掻破回数に違いがなかったことから、H4R拮抗薬を乾癬性掻痒症の治療薬として開発することは困難だと判断した。本年度は、IMQ誘発乾癬モデルを乾癬性掻痒症の新規評価系として確立すべく、SCLABA-Real(Noveltec)を用いて夜間の掻破回数も測定し、日中に当たるIMQ塗布後2時間、夜間に当たる塗布後9および14時間で掻破回数が亢進し、塗布後19時間では対照群と差が無い事を見出した。その結果、当該モデルマウスにおける掻破回数の測定点として、日中および夜間の連続測定が最適であることを明らかにした。さらに、病変組織よりmRNAを抽出し、掻痒に関連する因子を探索した結果、掻痒関連サイトカインとしてTh2型免疫応答を誘導するthymic stromal lymphopoietin(TSLP)とIL-4が、また掻痒伝達神経の伸長を誘導するNGFおよびNeurotorophin 3(NT3)と、掻痒を誘発する内因性起痒ペプチドであるBAM8-22の前駆体Preproenkephalinが掻破行動に相関することを明らかにした。当該モデルは乾癬性掻痒症の新薬候補化合物の薬効評価および掻痒の病態解明に応用出来ると考える。