hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IGF-1およびbcl-2遺伝子導入による開心術中の心筋保護に関する研究

IGF-1の心筋保護効果にBcl-2ファミリータンパクが関与しているか否かを検討するためにまず次の実験を行った。ラットの腹腔内にヒトIGF-1(1mg/kg)を投与し12時間、24時間、36時間後に心臓を摘出してBcl-2ファミリータンパクの発現に及ぼす影響をWestern Blot analysisにより観察した。その結果、心筋細胞に投与後24時間をピークとしたBcl-xLの過剰発現を認め、逆に24時間をピークとしたBax発現抑制を認めた。IGF-1投与はBcl-2およびBadの発現に有意な変化を及ぼさなかった。次に、Bcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制が虚血、再潅流心筋にどのような影響をおよぼすかをラットの摘出心を用いて検討した。ヒトIGF-1(1mg/kg)を腹腔内投与し、24時間後にLangendorff潅流した心臓の虚血前心機能は無処置の心臓と比較して変化はなかった。しかし、常温25分虚血、30分再潅流後の心機能の回復率はIGF-1を投与した心臓において有意に改善していた。また、IGF-1投与心においては再潅流中のCKの遊離は有意に少なかった。IGF-1を投与した心臓では再潅流30分後のホルマリン固定標本の免疫染色でBcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制がみられ、心筋のapoptosisは非投与心と比較して有意に抑制されていた。以上の成績から、IGF-1による虚血、再潅流障害に対する心筋保護効果にはBcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制が関与していることが示唆された。Bcl-2遺伝子導入に関しては現在導入ベクターを開発中である。本年度は、まず、IGF-Iの心筋保護効果にBcl-2ファミリータンパクが関与しているか否かを検討するために実験を行った。ラットの腹腔内にヒトIGF-I(1mg/kg)を投与し、12時間、24時間、36時間後に心臓を摘出してBcl-2ファミリータンパクにおよぼすIGF-Iの影響をwestern blottingにて観察した。その結果、IGF-I投与後24時間をピークとして抗apoptosisタンパクであるBcl-xLの過剰発現がみられ、逆に催apoptosisタンパクであるBaxの発現抑制が認められた。IGF-I投与はBcl-2の発現には明らかな影響をおよぼさなかった。IGF-I(1mg/kg)を腹腔内投与し、24時間後にLangendorff潅流した心臓の虚血前心機能は無処置の心臓と比較して変化はなかった。しかし、常温25分虚血、30分再潅流後の心機能の回復率はIGF-Iを投与した心臓において有意に改善していた。また、IGF-I投与心においては再潅流中のCKの遊離は有意に少なかった。IGF-Iを投与した心臓では、再潅流30分後のホルマリン固定標本の免疫染色にて心筋細胞にBcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制がみられた。以上の成績からIGF-Iによる虚血、再潅流障害に対する心筋保護効果にはBcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制が関与していることが示唆された。

ラットの腹腔内にヒトIGF-1(1mg/kg)を投与し12時間、24時間、36時間後に心臓を摘出してBcl-2ファミリータンパクの発現に及ぼす影響をWestern Blot analysisにより観察した。その結果、心筋細胞に投与後24時間をピークとしたBcl-xLの過剰発現を認め、逆に24時間をピークとしたBax発現抑制を認めた。IGF-1投与はBcl-2およびBadの発現に有意な変化を及ぼさなかった。次に、Bcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制が虚血、再潅流心筋にどのような影響をおよぼすかをラットの摘出心を用いて検討した。ヒトIGF-1(1mg/kg)を腹腔内投与し、24時間後にLangendorff潅流した心臓の虚血前心機能は無処置の心臓と比較して変化はなかった。しかし、常温25分虚血、30分再潅流後の心機能の回復率はIGF-1を投与した心臓において有意に改善していた。また、IGF-1投与心においては再潅流中のCKの遊離は有意に少なかった。IGF-1を投与した心臓では再潅流30分後のホルマリン固定標本の免疫染色でBcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制がみられ、心筋のapoptosisは非投与心と比較して有意に抑制されていた。以上の成績から、IGF-1による虚血、再潅流障害に対する心筋保護効果にはBcl-xLの過剰発現とBaxの発現抑制が関与していることが示唆された。Bcl-2遺伝子導入に関しては現在導入ベクターを開発中である。
グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割に関する研究

本研究の目的は、グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割を明らかにすることであった。主に、1海外子会社の役割が受動的役割から主体的役割へと変化する経緯とその要因、2主体的役割を担う子会社の特徴、について明らかにすることを目的とした。研究の結果、1重要度の高い順に子会社がグループ化されていること、2そのグループの階層によって子会社の役割が異なること、3子会社の役割は現地市場・周辺国の変化や本国市場の重要度・規模によって変化すること、であった。本研究の目的は、グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割を明らかにすることである。特に、海外子会社の役割が受動的役割から主体的役割へと変化する経緯とその要因、そして主体的役割の特徴などについて明らかにする。平成25年ー28年度の4年間で、グローバル・ブランド管理を実施している本社担当者と海外子会社担当者の双方に調査を実施し、グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割の変化について明らかにする。平成25年度は、文献調査やインタビュー調査を通じて、本研究の分析枠組みを作ることであった。本年度の研究成果は、海外子会社の役割とグローバル・ブランド管理における慣性の関係を示した点である。グローバル・ブランド管理は、その統合性の必要性から、戦略や組織の硬直化問題、すなわちグローバル・ブランド管理の慣性問題がある。そしてこの慣性には、正と負の両方の効果がある。戦略のブランド・アイデンティティからの逸脱を防ぎ、効率的な管理を実現するという正の効果と環境変化に適応できないという負の効果である。研究の結果、グローバル・ブランド管理の慣性は、海外子会社の役割が限定的である場合に発生するという仮説が提示された。本研究の成果は、近年、注目を集めるダイナミック・ケイパビリティ論などに対して、インプリケーションを与えると考えている。国際マーケティング研究やグローバル・ブランド管理研究においても、能力の再構築がキーワードとして指摘されている。しかしながら、グローバル・ブランド管理において慣性が発生することを考えれば、そうした動態的変化は容易ではない。今後は、慣性を視軸に、動態的変化が実現されている場合における海外子会社の役割についても検討する必要があると考えている。主に、1海外子会社の役割が受動的役割から主体的役割へと変化する経緯とその要因、2主体的役割を担う子会社の特徴、などについて明らかにする。平成25-28年の4年間で、グローバル・ブランド管理の本社担当者と海外子会社担当者の双方に調査を実施し、これらの課題に取り組む。平成26年度の研究課題は、1前年度の成果に基づき国内フィールドワークを行うこと、2海外調査の準備を進めること、であった。平成26年度の研究成果は、1重要度の高い順に各子会社がグループ化されていること、2最上位グループの構成国が変化することによってグローバル・ブランド管理も変化すること、3グローバル・ブランドの役割が各市場によって異なること、である。グループの中でも最上位グループの子会社と本社がともにグローバル・ブランド管理の意思決定を行っていることが、調査の結果明らかになった。興味深い点は、最上位グループの構成国が変化することによって、グローバル・ブランド管理の戦略も変化する点である。また、グローバル・ブランドがリーディング・ブランドの役割をしている市場もあれば、グローバル・ブランドがリージョナル・ブランドやローカル・ブランドの補助的役割をしている市場もあった。つまり、ブランド・ポートフォリオは、各市場によって異なる場合がある。こうした研究成果を受けて、1グループ化の決定基準、2最上位グループの子会社の役割、3ブランド・ポートフォリオと子会社の役割の関係、という新たな研究課題が生まれた。主に、1海外子会社の役割が受動的役割から主体的役割へと変化する経緯とその要因、2主体的役割を担う子会社の特徴、について明らかにすることである。平成25-28年の4年間で、グローバル・ブランド管理の本社担当者と海外子会社担当の双方に調査し、これらの課題に取り組む。平成27年度の研究課題は、1国内外のフィールドワークを進めること、2アンケート調査の準備を進めること、であった。平成27年度の研究成果は、1重要度の高い順に子会社がグループ化されていること、2そのグループによって子会社の役割が異なること、3子会社の役割は現地市場・周辺国の変化や本国市場の重要度・規模によって変化すること、であった。1と2は前年度(平成26年度)の成果として指摘した点であるが、本年度(平成27年度)の調査によっても確認ができた。また、1は欧米企業に顕著に見れらた特徴であることが明らかになった。これは本年度の成果である。特筆すべき点は、企業内でもブランドによってグループ構成国が異なることである。この点は、企業単位ではなくブランド単位で調査しなければならないことを示唆しており、今後の調査方法の変更を検討しなければならない。3は、子会社の役割が現地市場や周辺国市場の成長によって変化することであり、これは新たな成果である。さらに、本国市場の重要性が低下すると子会社の役割がますます大きくなることも確認できた(逆もしかり)。1と2に関しては、現在、論文を学会誌に投稿し、査読中である。3に関しては平成28年度に成果を公表する予定である。本研究の目的は、グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割を主体的役割と受動的役割に分けて、その内容や条件について検討することである。平成27年度の目的は、国内外フィールドワークを実施するとともに、アンケート調査の準備を進めることであった。

平成27年度は、国内フィールドワークだけでなく海外フィールドワークもでき、多くの貴重なデータを収集することができた。成果報告については論文を執筆することができた(1つは公刊、1つは審査中)。ただし、3月に予定していた海外調査は、国内担当者の異動により実現できなかった。こうした点を踏まえ、平成28年度は早めのスケジューリングを心がける。ただ、全体としてはおおむね順調に進んでいると考えている。本研究の目的は、グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割を明らかにすることであった。主に、1海外子会社の役割が受動的役割から主体的役割へと変化する経緯とその要因、2主体的役割を担う子会社の特徴、について明らかにすることを目的とした。研究は、既存研究の整理とフィールド調査を繰り返し実施して行われた。平成28年度は、子会社の変化と企業間ネットワークの関係について研究した。企業内に蓄積された知識を活用できる場合、すなわち企業内ネットワークが構築されている場合、子会社はそれらを利用して新たな戦略を実施することができる。ただし、その知識が現地市場で有効性をもつことがその条件となる。また、新興国市場のような急速に市場が変化する場合、企業内ネットワークを活用した子会社の変化はより有効性が高いと考えらえる。本研究全体を通じて、明らかになったことは、1重要度の高い順に子会社がグループ化されていること、2そのグループの階層によって子会社の役割が異なること、3子会社の役割は現地市場・周辺国の変化や本国市場の重要度・規模によって変化すること、4子会社の変化は企業内ネットワークによってもたらされること、であった。また、最重要グループに所属する子会社が変化することによって、すなわち最重要市場が変化することによって、グローバル・ブランド管理そのものが変化することも本研究の成果である。ただし、グローバル・ブランド管理全体の変化といった大きな変化には組織慣性が働くので、それをどうのように克服して新しいグローバル・ブランド管理を時刻するかは研究課題として残った。研究の結果、1重要度の高い順に子会社がグループ化されていること、2そのグループの階層によって子会社の役割が異なること、3子会社の役割は現地市場・周辺国の変化や本国市場の重要度・規模によって変化すること、であった。本研究の目的は、グローバル・ブランド管理における海外子会社の役割を主体的役割と受動的役割に分け、その内容や条件について検討することであった。
パーキンソン病モデル動物における外来性ドーパからのドーパミン生成機構の解剖

パーキンソン病は黒質線条件系ドーパミンニューロンの変性に起因している.パーキンソン病の有効な治療法としてドーパ療法がある.さらに,ドーパとともにB型モノアミン酸化酵素阻害剤を投与すると,ドーパの治療効果を増大させる.パーキンソン病において,ドーパおよびB型モノアミン酸化酵素阻害剤の作用機序は未だ不明である.本研究の目的は仮説「セロトニンニューロンはパーキンソン病ドーパ療法に関与する」を検証することである.我々は前年度において,ラットにドーパを投与すると,セロトニンニューロンがドーパミンをつくることを示した.今年度は,B型モノアミン酸化酵素阻害剤のドーパ療法における作用に関して研究を行い,以下の2点を明らかにした.1)ラット脳のセロトニンニューロンはB型モノアミン酸化酵素を持つ.2)ドーパだけを投与したラットと、ドーパとともにB型モノアミン酸化酵素阻害剤を投与したラットを比較すると,後者の方がセロトニンニューロンにつくられるドーパミンの量が多い.以上の結果から次の2点が示唆される.1)セロトニンニューロンにおいて外来性ドーパからつくられたドーパミンの一部は,B型モノアミン酸化酵素によって分解される.2)外来性ドーパからつくられたドーパミンのB型モノアミン酸化酵素による分解は,その阻害剤によって抑えられる.その結果,セロトニンニューロンにおけるドーパミンの量が増え,パーキンソン病ドーパ療法の治療効果を増大させる.パーキンソン病は黒質線条件系ドーパミンニューロンの変性に起因している.パーキンソン病の有効な治療法としてドーパ療法がある.さらに,ドーパとともにB型モノアミン酸化酵素阻害剤を投与すると,ドーパの治療効果を増大させる.パーキンソン病において,ドーパおよびB型モノアミン酸化酵素阻害剤の作用機序は未だ不明である.本研究の目的は仮説「セロトニンニューロンはパーキンソン病ドーパ療法に関与する」を検証することである.我々は前年度において,ラットにドーパを投与すると,セロトニンニューロンがドーパミンをつくることを示した.今年度は,B型モノアミン酸化酵素阻害剤のドーパ療法における作用に関して研究を行い,以下の2点を明らかにした.1)ラット脳のセロトニンニューロンはB型モノアミン酸化酵素を持つ.2)ドーパだけを投与したラットと、ドーパとともにB型モノアミン酸化酵素阻害剤を投与したラットを比較すると,後者の方がセロトニンニューロンにつくられるドーパミンの量が多い.以上の結果から次の2点が示唆される.1)セロトニンニューロンにおいて外来性ドーパからつくられたドーパミンの一部は,B型モノアミン酸化酵素によって分解される.2)外来性ドーパからつくられたドーパミンのB型モノアミン酸化酵素による分解は,その阻害剤によって抑えられる.その結果,セロトニンニューロンにおけるドーパミンの量が増え,パーキンソン病ドーパ療法の治療効果を増大させる.パーキンソン病は黒質線条体系ドーパミンニューロンの変性に起因している。パーキンソン病の有効な治療法としてドーパ療法がある。投与されたドーパは線条体にある芳香族アミノ酸脱炭酸酵素によってドーパミンに変換されると考えられているが、その機序は未だ不明である。本研究の目的は仮説「パーキンソン病モデル動物では、線条体のセロトニン線維において外来性ドーパからドーパミンが生成される」を検証することである。我々は二重免疫蛍光法と共焦点レーザー顕微鏡を用いて、次の2点を明らかにした(Arai et al., Brain Research,1995,1996)。(1)ラット線条体のセロトニン神経線維は芳香族アミノ酸脱炭酸酵素を持ち、ドーパ投与によりドーパミンを有するようになる。(2)ラット大脳皮質のセロトニン神経線維は芳香族アミノ酸脱炭酸酵素を持ち、ドーパ投与によりドーパミンを有するようになる。以上の結果から下記の2点が示唆される。(1)投与されたドーパの一部は線条体のセロトニン神経線維に取り込まれ、そこにある芳香族アミノ酸脱炭酸酵素によってドーパミンに変換される。(2)全脳のほとんどのセロトニン神経線維において、投与されたドーパはドーパミンに変換される。本研究の結果は、パーキンソン病ドーパ長期使用による臨床的問題点(wearing-off現象、on-off現象、効果減弱、不随運動、神経症状など)の改善をもたらし、さらにドーパミン作動性ニューロン系の神経生物学的解析に寄与する。パーキンソン病は黒質線条体系ドーパミンニューロンの変性に起因している.パーキンソン病の有効な治療法としてドーパ療法がある.さらに,ドーパとともにB型モノアミン酸化酵素阻害剤を投与すると,ドーパに治療効果を増大させる.パーキンソン病において,ドーパおよびB型モノアミン酸化酵素阻害剤の作用機序は未だ不明である.本研究の目的は仮説「セロトニンニューロンはパーキンソン病ドーパ療法に関与する」を検証することである.我々は前年度において,ラットにドーパを投与すると,セロトニンニューロンがドーパミンをつくることを示した.今年度は,B型モノアミン酸化酵素阻害剤のドーパ療法における作用に関して研究を行い,以下の2点を明らかにした.1)ラット脳のセロトニンニューロンはB型モノアミン酸化酵素を持つ。2)ドーパだけを投与したラットと,ドーパとともにB型モノアミン酸化酵素阻害剤を投与したラットを比較すると,後者の方がセロトニンニューロンにつくられるドーパミンの量が多い.以上の結果から次の2点が示唆される.1)セロトニンニューロンにおいて外来性ドーパからつくられたドーパミンの一部は,B型モノアミン酸化酵素によって分解される.

2)外来性ドーパからつくられたドーパミンのB型モノアミン酸化酵素による分解は,その阻害剤によって抑えられる.その結果,セロトニンニューロンにおけるドーパミンの量が増え,パーキンソン病ドーパ療法の治療効果を増大させる.
高融点金属原子の自動電離準位を用いた真空紫外域における非線形光学

本年度は、理論に関しては、効率よく真空紫外光を発生させる新スキームの提案、光パルスの伝播ダイナミクス、そして発生した短波長光の応用という3つの小テーマについて研究を進めた。ここでは、スペースの関係上、最も重要な成果である1番目の小テーマについて述べる。非線形波長変換(ここでは四波混合)を用いた場合に変換効率を妨げる大きな問題のひとつに、媒質による発生光の再吸収が挙げられる。つまり、せっかく波長変換によって真空紫外光を発生させても、その光を媒質から取り出す前に媒質によって再吸収されてしまえば意味がない。この宿命的問題を回避するため、本研究のキーワードでもある自動電離準位をうまく利用した、以下のようなスキームを考案した。自動電離準位は内部にコヒーレンスを持つため、量子干渉効果によって吸収極小が存在する。発生した真空紫外光の波長が、ちょうどこの吸収極小と一致するように入射レーザー波長を調節すれば、再吸収を防ぐことができるのである。このアイディアにより、理論的には3桁ほど変換効率を向上させることが可能であることがわかった。実験については、3つの大きな成果が得られた。1つ目は、レーザーアブレーションプラズマの発光線から、対応する下位準位・上位準位の空間密度を自己反転吸収を用いて分光学的に決定する手法を考案し、レーザー誘起アルミニウムプラズマへの適用に成功したことである。2つ目は、連続発振狭帯域色素レーザー光をパルス色素レーザーで増幅し、狭帯域パルス色素レーザーシステムを新たに開発したことである。このレーザー開発により、アブレーションによって生成した放出種の並進測度が、時間によってどのように変化するかを光学的に検出することが初めて可能になった。そして、観測の結果、アブレーションパルス後、数マイクロ秒たった時間領域では、ガス雰囲気中で野レーザーアブレーションによって発生した衝撃波が、放出種の並進測度の脈動(パルセーション)となって観測された。本年度は、真空紫外の非線形光学およびアブレーションについての基礎的な知見の取得に重きを置き、研究を進めた。まず、理論については、レーザー波長が自動電離準位への遷移と近共鳴にある場合について、線形・非線形光学現象のモデルによる解析を行った。より具体的には、真空紫外光が自動電離媒質を伝播する場合を想定して、群速度および群速度分散の式を導き、そして自己収束の起こる条件を擬似2準位および擬以3準位モデルを使って評価した。量子干渉効果により、共鳴周波数近辺で自動電離媒質が透明(媒質の吸収が極小)になることはよく知られているが、この光吸収の極小点では、光の群速度は真空中のそれよりも遅くなるということ、そして、群速度の値は、自動電離スペクトルの形状や自動電離幅Γ自身には依存せず、Γと自動電離のバックグラウンドとして存在する滑らかな連続状態へのイオン化断面積σの比Γ/σに正比例するということがわかった。自己収束については、個々の自動電離準位によって、正にもなり負にもなりうるということがわかった。これらの結果は、束縛準位系での振るまいとは全く異なるものである。実験については、レーザーアブレーション法により生成された高融点金属イオンの挙動を調べるために、内部状態・並進状態の時間変化を詳細に測定した。Siウェハー基板を酸素ガス雰囲気中でレーザーアブレーションすることにより合成されたSiO^+分子イオンに対して、5-400μsの時間遅れの後、プローブレーザーを照射してレーザー誘起蛍光を観測する。このとき、プローブレーザーとして、バンド幅が0.0001

nm以下の狭帯域cw光パルス増幅光源を用いて、ドップラーシフトを測定したところ、放出されたSiO^-分子イオンはアブレーション後、数十μsまでは基板から垂直に直進性よく飛び出し、その後は熱拡散していくことが明らかになった。本年度は、理論に関しては、効率よく真空紫外光を発生させる新スキームの提案、光パルスの伝播ダイナミクス、そして発生した短波長光の応用という3つの小テーマについて研究を進めた。ここでは、スペースの関係上、最も重要な成果である1番目の小テーマについて述べる。非線形波長変換(ここでは四波混合)を用いた場合に変換効率を妨げる大きな問題のひとつに、媒質による発生光の再吸収が挙げられる。つまり、せっかく波長変換によって真空紫外光を発生させても、その光を媒質から取り出す前に媒質によって再吸収されてしまえば意味がない。この宿命的問題を回避するため、本研究のキーワードでもある自動電離準位をうまく利用した、以下のようなスキームを考案した。自動電離準位は内部にコヒーレンスを持つため、量子干渉効果によって吸収極小が存在する。発生した真空紫外光の波長が、ちょうどこの吸収極小と一致するように入射レーザー波長を調節すれば、再吸収を防ぐことができるのである。このアイディアにより、理論的には3桁ほど変換効率を向上させることが可能であることがわかった。実験については、3つの大きな成果が得られた。1つ目は、レーザーアブレーションプラズマの発光線から、対応する下位準位・上位準位の空間密度を自己反転吸収を用いて分光学的に決定する手法を考案し、レーザー誘起アルミニウムプラズマへの適用に成功したことである。2つ目は、連続発振狭帯域色素レーザー光をパルス色素レーザーで増幅し、狭帯域パルス色素レーザーシステムを新たに開発したことである。このレーザー開発により、アブレーションによって生成した放出種の並進速度が、時間によってどのように変化するかを光学的に検出することが初めて可能になった。そして、観測の結果、アブレーションパルス後、数マイクロ秒たった時間領域では、ガス雰囲気中で野レーザーアブレーションによって発生した衝撃波が、放出種の並進速度の脈動(パルセーション)となって観測された。
新規に創製したGAPDH凝集阻害ペプチドを難治性脳疾患へ治療応用する為の基盤研究

解糖系酵素GAPDHは多機能蛋白質であり、我々はGAPDHが酸化ストレスによりアミロイド様凝集を形成し、細胞死に関与することを報告した。また、GAPDH凝集責任アミノ酸であるCys-152欠損GAPDHにより、内在性GADH凝集を阻害することで、難治性脳神経疾患への治療効果を発見した(論文投稿中)。そこで本研究では、C152欠損GAPDH変異体をベースとして、ペプチドミミック法を用いて、非ペプチド性低分子化合物GAI-Xの創製に成功した。また、GAI-Xはマウス脳卒中モデルなどの神経疾患モデルで機能改善効果を示した。本研究成果は、難治性脳神神経疾患の新しい創薬ターゲットと治療法を提供する。本年度は、まずGAPDH凝集阻害ペプチド(GAIペプチド)のさらなる活性向上と構造活性相関を取得することを目標とした。新たに8個のペプチドを合成し、1次評価系(GAPDH凝集阻害活性)を調べたところ、プロトタイプGAIペプチド(特開2013-241402号)よりも、約50倍活性が向上したペプチド(GAI-X)を取得することができた(IC50 = 1.19±0.15μM)。このトリペプチドは、2次評価系(副作用評価)において、GAPDH酵素阻害、細胞毒性、アミロイド化増強全てにおいて陰性であり、ペプチド構造由来の懸念される副作用は認められなかった。また、3次評価系(有効性評価)において、Abeta誘発PC12細胞死を99.4±1.12%阻害することが明らかとなり、優れた有効性を示した。さらに、これまで合成した21個のGAIペプチドの構造活性相関から、GAI-Xはペプチドミミック法による非ペプチド性低分子化合物へ展開可能である構造であることが明らかとなった。加えて、本構造は特許性の観点からも展開が期待されるものであることが知財調査などで明らかとなった。次に、当初計画で示した脳神経疾患動物モデルとして、アルツハイマー病モデルマウス3xTg ADマウスをジャクソン研究所から購入し、本学動物科学教育センターにてSPF環境下で飼育繁殖を行った。2ペアを搬入し、これまでにファウンダーマウス10匹を得た。また、コントロールマウスとして129SVとB6のキメラマウスの作成方法を確立した。本年度で得られた成果は以下の通りである。1.前年度に見出された最適化ペプチドGAI-Xのペプチドミミックによる低分子化合物の創製に成功した(コンパウンドX,特許申請準備中)。コンパウンドXは最適化ペプチドよりもGAPDH凝集阻害活性が強く、懸念される副作用(細胞毒性など)は認められなかった。以上の成果により、当初計画したペプチドでの動物モデルでの有効性評価を、より実践的かつ臨床応用に近い形で実施することが可能となった。2.前年度に繁殖を開始したアルツハイマー病モデルマウス(3xAD-Tgマウス)の脳アミロイド病変に関して、1、3、6、及び12ヶ月齢で経時変化を観察したところ、大脳皮質に老人班様のプラークの形成と海馬錐体細胞での細胞内アミロイドβ蓄積を確認し、この病変にGAPDH凝集体が共存することが明らかとなった。さらに、海馬におけるGAPDH凝集体形成は、アミロイドβのアミロイド化に先行して1ヶ月齡から観察され、我々の提唱するクロスシード仮説がインビボでも確認された(論文準備中)。3.アルツハイマー病動物モデルに加え、マウス脳卒中モデル(中大脳動脈閉塞モデル)におけるGAPDH凝集体の形成と梗塞巣の経時変化比較を行ったところ、GAPDH凝集体は梗塞巣の形成に先立って形成されることを明らかとした。従って、アルツハイマー病モデルだけでなく脳卒中モデルにおいてもGAPDH凝集体が病態形成に関わることが示唆された。また、上記1.の最適化ペプチドGAI-Xの脳室内投与により、脳梗塞巣と神経症状(運動機能不全および片麻痺)の有意な改善効果が認められたことから(論文準備中)、GAPDH凝集阻害剤は酸化ストレスが関与する脳神経疾患に有効であることが示唆された。最終年度で得られた成果は以下の通りである。1.前年度に見いだされたコンパウンドXの国内特許出願(特願2015-116140号)を終了し、また合成スキームを確立した。現在、科学技術振興機構での採択・支援のもと、国際特許出願準備中である。2.前年度で見いだされたアルツハイマー病モデル(A-beta脳室内投与マウスおよび遺伝子改変マウス)でのGAPDH凝集体とのクロスシード仮説をin vitroとin vivoで証明し、学術論文に掲載された(J.Biol.Chem., 2015, 290, pp.14493-14503)。またコンパウンドXのシードペプチドに関する先願特許(特開2013-241402号)が公開となったことから、GAI-1に関するGAPDH凝集阻害ペプチドに関する学術論文を出版した(Biochem. Biophys. Res. Commun, 2015, 467, pp. 373-376)。本補助金により、世界初の新規非ペプチド性GAPDH凝集阻害剤の発明に成功し、またGAPDHカスケードにおける酸化ストレス性神経細胞死機序が解明された。また、GAPDH凝集責任アミノ酸であるCys-152欠損GAPDHにより、内在性GADH

凝集を阻害することで、難治性脳神経疾患への治療効果を発見した(論文投稿中)。そこで本研究では、C152欠損GAPDH変異体をベースとして、ペプチドミミック法を用いて、非ペプチド性低分子化合物GAI-Xの創製に成功した。また、GAI-Xはマウス脳卒中モデルなどの神経疾患モデルで機能改善効果を示した。本研究成果は、難治性脳神神経疾患の新しい創薬ターゲットと治療法を提供する。当初計画では、ペプチド内包リポゾーム法を用いたGAPDH凝集阻害ペプチドの脳神経疾患への適用可能性についての基礎的研究であったが、ペプチドの最適化によりペプチドミミック低分子化合物まで展開できたことは、臨床応用という観点から大きな進展であると考えられる。また、インビボ(アルツハイマー病、脳卒中)でのGAPDH凝集体の病態発症への関与を明らかにしたこと、最適化ペプチドが動物モデルで有効性を発揮したことは、GAPDH凝集阻害剤が新たな創薬ターゲットになりうることを具体的に示した初知見であり、本研究がGAPDH凝集に関わる脳神経疾患発症メカニズムの基盤解明に留まらず、臨床応用への可能性を提示できたことは、大きな成果であると考えられる。獣医薬理学最適化ペプチドミミック型低分子化合物(コンパウンドX)のインビボ評価を実施し、さらに具体的な創薬展開が可能かどうかを検討する。また今年度で得られた知見をまとめ、海外学会発表と論文発表を実施する予定である。当初計画では、まずはコンセプト確認の為、脳実質内投与可能なペプチド内包神経向性リポソームの作成を計画したが、ペプチドミミック法による非ペプチド性低分子化合物への展開が可能なGAI-Xを見出すことができたことから、研究アプローチをより実践的なペプチドミミックによる低分子合成展開に変更したことは、当初計画よりも進展していると言える。当初計画で示した脳神経疾患動物モデル評価方法として、リポソーム内包法を変更し、より創薬実現性の高い非ペプチド性低分子化合物を用いることとした。現在、GAI-Xからの低分子化合物合成展開を実施中である。また、前年度に繁殖に成功した遺伝子改変アルツハイマー病モデルマウスの繁殖拡大を行い、上述した低分子化GAPDH凝集阻害化合物の評価に用いる予定である。さらに、コントロールマウスの繁殖も開始する。
歯髄・象牙質再生を促進する新規生体材料の開発

歯髄細胞の幹細胞化を応用し、実際の炎症性歯髄において細胞学的、組織学的に検討することで、歯髄組織の修復、回復に効果的な生体材料、さらに象牙質においてはう蝕を抑制する生体材料の開発を行うことを目的として、骨芽細胞様細胞、骨髄細胞を用いて、TNF-aの影響を検討した。それぞれの細胞にTNF-aを短期刺激した後、実験に使用した。細胞増殖能実験において、刺激による有意差は認められなかった。一方、細胞分化能実験において、TNF-a刺激後、両細胞はALP活性や石灰化基質形成が抑制されることが明らかとなった。歯髄細胞の幹細胞化を応用し、実際の炎症性歯髄において組織学的に検討することで、歯髄組織の修復、回復に効果的な生体材料、さらに象牙質においてはう蝕を抑制する生体材料の開発を行うことを目的として、まず、骨芽細胞様細胞を用いて、TNF-αの影響を検討した。骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)にTNF-α刺激を行い、細胞分化能、細胞増殖能の検討を行った。細胞増殖能はMTSアッセイ、細胞数のカウントを行った。TNF-αの濃度に依存して、細胞増殖能は低下した。歯髄細胞では変化がなかったが、骨芽細胞、あるいは培養細胞との違いであると考えられた。ALP活性の検討、石灰化の検討、培養細胞からRNAを抽出し、定量性RTーPCR法を用いて検討した。TNFーα刺激を行った細胞は、分化能が停止、あるいは遅延する結果となった。骨芽細胞では歯髄細胞のように明らかに幹細胞化は起きなかった。しかし、実際のマウスから骨芽細胞を培養した場合、結果が異なることが考えられた。生体材料は、コラーゲンスポンジ、炭酸アパタイト、水酸化アパタイトの入手が可能となった。細胞培養のための初代培養細胞を採取するためには、本学の動物実験計画書の承認を受ける必要があったため、市販の培養細胞を用いた。また、実験器具の購入、機器の使用方法など、検討する項目が多く、研究を軌道にのせることに時間がかかった。また、新たな生体材料の検討に時間がかかった。歯髄細胞の幹細胞化を応用し、実際の炎症性歯髄において細胞学的、組織学的に検討することで、歯髄組織の修復、回復に効果的な生体材料、さらに象牙質においてはう蝕を抑制する生体材料の開発を行うことを目的として、まず、骨芽細胞様細胞を用いて、TNF-αの影響を検討した。TNF-αの濃度に関係なく、細胞は増殖した。細胞分化能は、ALP活性、石灰化の検討、培養細胞からRNAを抽出し、定量性RT-PCR法を用いて検討した。TNF-α刺激をおこなった細胞は、分化能が停止、あるいは遅延する結果となった。現在これらの結果をもとに論文を執筆中である。ラットの骨髄細胞において、5週齢SDラットから骨髄を採取し、検討を行った。骨髄細胞でも同様に、増殖能に影響はなかった。骨芽細胞分化誘導培地においては、ALP活性はTNF-α刺激により抑制される結果となった。現在、軟骨分化誘導培地、脂肪分化誘導培地、神経分化誘導培地を用いて、検討を行っている。骨髄細胞では、歯髄細胞、骨芽細胞様細胞とは、異なる結果が得られ、様々な細胞集団であることを考えると当然の結果と考えられた。今後は、TNF-αがどの骨髄細胞に影響しているかを検討することが必要であると考えられる。また、生体材料として、コラーゲン、炭酸アパタイト、水酸化アパタイト、β-TCPを8週齢SDラットの上顎第一大臼歯の歯髄腔内、脛骨骨髄内に埋め込んで、1週間、2週間で検討した。現在は、切片を作製中で今後の検討が期待される。細胞の分離・培養は、動物実験の承認を受けたので、マウスから、歯髄細胞、象牙芽細胞を採取する。生体吸収性の材料としてコラーゲンスポンジ、コラーゲンゲル、炭酸アパタイト、水酸化アパタイトを用いて細胞培養を行う。TNF-αコーティング材料上での細胞学的検討は、生体吸収性材料にTNF-αをコーティングし、歯髄細胞を培養する。細胞増殖能をMTSアッセイにて確認する。さらに、培養細胞からRNAを抽出し、定量性RTーPCR法を用いて、炎症性サイトカイン、幹細胞化の指標となる遺伝子についても検討する。in vitroにおける分化能の評価は、実際にさまざまな細胞への分化を行うかどうか検討するため、骨芽細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、神経細胞、それぞれへの分化誘導培地で培養を行い、それぞれの組織特異的遺伝子マーカーおよび抗体を用い、分化能を定量性RT-PCR法および免疫細胞染色法で評価する。

フッ素コーティング材料上での細胞学的検討は、生体吸収性材料にフッ素(NaF)をコーティングし、歯髄細胞、象牙芽細胞、骨芽細胞を培養する。細胞増殖能、石灰化能(アリザリンレッド染色)、定量性RT-PCR法等を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。歯科補綴学28年度が最終年度であるため、記入しない。
微生物におけるＣｏＡ生合成に関与する新規機能分子の同定

平成29年度に超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisにおいてCoA生合成の最終反応を触媒する新規dephospho-CoA kinase (DPCK)を同定した。この新規DPCKの発見により、これまでの研究結果と合わせてT. kodakarensisにおけるCoA生合成の全容が明らかとなった。平成30年度は、DPCK遺伝子破壊株に野生型DPCK発現ベクターを導入した株を用いた相補実験とDPCKホモログにおいて保存されているAsp残基をAla残基に置換した変異体発現ベクターを導入した株における増殖特性の解析をおこなった。野生型DPCK発現ベクター導入により、生育の回復が確認され、本遺伝子のCoA生合成への寄与が明らかとなった。また、各DPCK変異体発現ベクター導入株では、野生型DPCK発現ベクター導入株と比較し生育が悪化した。この結果より、これらのAsp残基がDPCK活性において重要な働きを持つことが示唆された。T. kodakarensisにおいてCoA生合成は、ketopantoate reductase (KPR)の活性がCoAにより阻害されるフィードバック阻害により制御される。これまでに超好熱性細菌Thermotoga maritima由来KPRの活性がCoAにより制御されないことを明らかにした。そこでT. kodakarensisのKPR遺伝子をT. maritima由来KPR遺伝子に置換した株を作製した。ウェスタンブロット解析により、KPR置換株においてT. maritima-KPRが発現している事を確認した。今後KPR置換株のCoA生合成能を評価し、CoAやアセチルCoAが生合成の基質となる物質の大量生産を試みる。平成30年度は、in vivo実験による新規DPCK遺伝子のCoA生合成への寄与を明らかとした。さらにDPCKホモログにおいて保存されているAsp残基をAla残基に置換した変異体の解析により、これらのAsp残基がDPCK活性において重要な働きを持つことが示唆された。また、T. kodakarensisのKPR遺伝子をT. maritima由来KPR遺伝子に置換した株を作製した。本置換株においてはCoA生合成のフィードバック阻害が起こらない事が予想され、CoAやアセチルCoAが生合成の基質となる物質の大量生産への応用が期待される。以上の理由により、本研究はおおむね順調に進展していると考える。これまでの研究においてT. kodakarensisが有する新規DPCKを同定した。その過程においてT. kodakarenisが有する二つの推定DPCKがDPCK活性を有さないことが明らかとなった。そこでこれらの遺伝子の真の役割の解明を試みる。また、T. kodakarensis DPCK遺伝子破壊株がCoA要求性を示したことから、T. kodakarensisは培地中に存在するCoAまたはその熱分解物を取り込むことが示唆された。そこでCoAの熱分解により生じる分子を、HPLCなどを用い分離し、遺伝子破壊の影響を相補する分子を同定する。また、ゲノム情報を利用しCoAの生体内取り込みに関与すると推定される遺伝子や、機能未知な推定トランスポーター遺伝子の破壊によりCoA取り込み機構の解明を目指す。当該年度はアーキアにおいて未同定であったCoA生合成の最終段階を触媒するdephospho-CoA kinase (DPCK)の同定をおこなう為に、超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisにおいてDPCKの同定を試みた。まず始めに、T. kodakarensisが有する二つの推定DPCK遺伝子の解析をおこなった。これらの組換え型タンパク質はDPCK活性を示さなかったことからT. kodakarensisが新規のDPCKを有することが示唆された。近年のメタゲノム解析により、さまざまな環境中の微生物のゲノム情報が蓄積されてきている。そこで、これまでに得られているアーキアのメタゲノム情報をもとに新規DPCKの探索をおこなった。その結果、CoA生合成酵素の一つである遺伝子と融合して存在する機能未知遺伝子が多くのアーキアにおいて発見された。このような遺伝子の融合は、融合している遺伝子同士の機能的な関連を示唆することがある。そこで機能未知遺伝子がアーキアにおける新規DPCKであると推測し解析をおこなった。T. kodakarensisにおいて、これらの遺伝子は融合しておらず、それぞれ単独でゲノム上に存在する。メタゲノム情報の解析から発見されたDPCK候補遺伝子を大腸菌内で大量発現させ、組換え型タンパク質を調製した。調整した組換え型タンパク質を用いてDPCK活性の検討をおこなったところ、DPCK活性が検出された。続いて生理学的解析をおこなう為にT. kodakarensis DPCK遺伝子破壊株を作製し、生育測定をおこなった。生育測定の結果DPCK遺伝子破壊株はCoA要求性を示し、DPCK遺伝子のT. kodakarensis生体内におけるCoA生合成への寄与が明らかとなった。当該年度はアーキアにおけるDPCKを同定する為に、メタゲノム情報を利用し新規DPCKの探索をおこなった。その結果、超好熱性アーキアT. kodakarensisにおいて既知のDPCKとは相同性を示さない新規DPCKを同定した。さらにT. kodakarensisにおいてこれまでに解析がおこなわれていなかったCoA生合成遺伝子についても解析をおこない、これらの遺伝子破壊株もCoA要求性を示すことを明らかにした。これらの結果により、T. kodakarensisにおけるCoA生合成の全容が解明された。よって、本研究はおおむね順調に進展していると考える。

平成29年度に超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisにおいてCoA生合成の最終反応を触媒する新規dephospho-CoA kinase (DPCK)を同定した。この新規DPCKの発見により、これまでの研究結果と合わせてT. kodakarensisにおけるCoA生合成の全容が明らかとなった。平成30年度は、DPCK遺伝子破壊株に野生型DPCK発現ベクターを導入した株を用いた相補実験とDPCKホモログにおいて保存されているAsp残基をAla残基に置換した変異体発現ベクターを導入した株における増殖特性の解析をおこなった。野生型DPCK発現ベクター導入により、生育の回復が確認され、本遺伝子のCoA生合成への寄与が明らかとなった。また、各DPCK変異体発現ベクター導入株では、野生型DPCK発現ベクター導入株と比較し生育が悪化した。この結果より、これらのAsp残基がDPCK活性において重要な働きを持つことが示唆された。T. kodakarensisにおいてCoA生合成は、ketopantoate reductase (KPR)の活性がCoAにより阻害されるフィードバック阻害により制御される。これまでに超好熱性細菌Thermotoga maritima由来KPRの活性がCoAにより制御されないことを明らかにした。そこでT. kodakarensisのKPR遺伝子をT. maritima由来KPR遺伝子に置換した株を作製した。ウェスタンブロット解析により、KPR置換株においてT. maritima-KPRが発現している事を確認した。今後KPR置換株のCoA生合成能を評価し、CoAやアセチルCoAが生合成の基質となる物質の大量生産を試みる。平成30年度は、in vivo実験による新規DPCK遺伝子のCoA生合成への寄与を明らかとした。さらにDPCKホモログにおいて保存されているAsp残基をAla残基に置換した変異体の解析により、これらのAsp残基がDPCK活性において重要な働きを持つことが示唆された。また、T. kodakarensisのKPR遺伝子をT. maritima由来KPR遺伝子に置換した株を作製した。本置換株においてはCoA生合成のフィードバック阻害が起こらない事が予想され、CoAやアセチルCoAが生合成の基質となる物質の大量生産への応用が期待される。以上の理由により、本研究はおおむね順調に進展していると考える。当該年度の研究においてT. kodakarensisが有する新規DPCKを同定した。その過程においてT. kodakarenisが有する二つの推定DPCKがDPCK活性を有さないことが明らかとなった。そこでこれらの遺伝子の真の役割の解明を試みる。また、T. kodakarensis DPCK
自律性と行動性体温調節反応の発現機構

温熱ストレスに対して生体は自律性と行動性の体温調節を発現させる。このいずれか一方の反応を阻止すると、他方の反応がより強く作動するなど、両反応の発現が相補的であることは現象的に良く知られている。しかし両反応が同時に、あるいは継時的に発現する仕組みはほとんどわかっていない。ラットは高環境温下で多量の唾液を分泌する自律性反応と、その唾液を体表面に塗布するという行動を起こすが、この両者がどのように調和して発現するのかを明らかにするのが本研究の主たる目的であり、以下のような成果が得られた。1.局所加温を行なうと唾液塗布行動の誘発されるラットの後視床下部からも局所脳温に応答するニューロンが記録され、そのあるものは高い温度閾値を示した。2.前視床下部加温時に著明な放電頻度の増加を示すニューロンが延髄の唾液核近傍で見いだされた。視床下部からの遠心性信号によるものと考えられる。3.加温により唾液分泌の起こる視束前野・前視床下部両(POAH)の左右を独立に加温した所、一側のPOAH加温で同側の唾液腺からの分泌が著明に増加した。温熱性唾液分泌の遠心性信号はPOAHから同側優位に唾液腺に達していると思われる。4.高環境温下で定常的な温熱性唾液分泌が見られる状態で左右腹胸部一側の皮膚温を冷却、加温したところ、両側の唾液分泌が同じように減少、増加した。左右皮膚からの温度情報は統合されたのち唾液分泌の系に伝えられるものと思われる。5.環境温4、24、34°Cにおいてラットにトレッドミル上を走らせ運動強度と体温上昇の関係を調べたところ、相対的運動強度に比例した体温上昇がみられた。6.卵巣摘出ラットのスライス標本では温感受性ニューロンはプロゲステロンによって抑制された。卵巣摘出後エストラジオールを投与したラットの標本ではプロゲステロンの効果が逆転した。1ラットの後視床下部からも局所脳温に応答するニューロンが記録され,そのあるものは高い温度閾値を示した.2視束前野スライス標本による研究(1)ニューロンの活動はヒスタミンによって促進され,その結果はメピラミンによって促制される.ヒスタミンがH.ナ_<1.ニ>受容器を介して温感受性ニューロンの大半を促進することを明らかにした.(2)卵巣摘出ラットの標本では温感受性ニューロンはプロゲステロンによって抑制された.卵巣摘出後エストラジオールを投与したラットの標本ではプロゲステロンの効果が逆転し,温感受性ニューロン活動は促進された.(3)高炭酸ガス吸入はin vivoのニューロン活動を促進するが,スライスでは逆に抑制的であった.3トレッドミル運動時のラットの体温調節.低速安定走行を可能にしたトレッドミルを試作し,連続的にO.ナ_<2.ニ>消費量を測定できるシステムを開発した.これを用い環境温4,24,34°Cにおいて運動強度と体温上昇の関係をしらべたところ,相対的運動強度に比例した体温上昇が見られたが,その程度は環境温によって異なることが確かめられ,運動時の体温調節の研究モデルとして有用であることが明らかとなった.この運動時の体温上昇については発熱と同じようにプロスタグランディンEによって体温のセットポイントが高温側に移動した結果であるという説があるが,プロスタグランディン合成阻害剤であるインドメサシンを投与しても影響は認められなかった.

4前視床下部加温時に著明な放電頻度の増加を示すニューロンが延髄の唾液核近傍で見出された.視床下部からの遠心性信号によるものと思われる.5高炭酸ガス吸入時には自然呼吸では呼吸循環反射がおこるので,人工呼吸下で試みたところ,視束前野ニューロンの温度感受性低下が観察された.1.加温により唾液分泌の起こる視束前野・前視床下部(POAH)の左右を独立に温度刺激したところ。同側の唾液腺剪ら反対側に比べ強い唾液分泌が観察された。視床下部による唾液腺の遠心性支配は同側優位であることが示唆された。また左右の皮膚からの温度情報がどの様に唾液分泌の関与するかを検討した。高環境温下で定常的な温熱性唾液分泌が見られる状態で左右腹胸部の皮膚を冷却・加温したところ、両側の唾液分泌が同じように減少、増加した。左右皮膚からの温度情報は統合されたのち唾液分泌の系に伝えられるものと思われる。2.運動時の体温上昇機構を探るため、(1)日内リズムの高体温期(夜間)、低体温期(昼)、及び(2)雌ラット性周期における高体温期(発情期)と低体温期(前発情期)にトレッドミル走を行わせ、体温調節反応を調べた。その結果、安静時には尾血管拡張の起こる閾値深部体温はいずれの場合にも高体温期に高かったが、運動時には高体温期と低体温期で差がなかった日内リズム、性周期とも体温変動は体温のセットポイントの変化で引き起こされると考えられている。以上の結果は運動中に体温は運動強度で決まる新らしい値にリセットされることを示唆する。3.高炭酸ガス吸入時に起こる視床下部温度感受性ニューロンの温度感受性低下と温度に依存しない活動増加が呼吸循環反射によるものか否かを検討するために、人工呼吸下(AV)及びさらに頸動脈洞の除神経を行ったラット(AVD)で温度ニューロンの記録を行った。AV、AVDとも温度感受性の低下は見られたが、活動増加はAVでのみ観察された。CO_2は少くとも中枢内機構、(多分温度ニューロン自身)、に作用して感受性低下を引き起こすこと、また末梢の受容器から温度ニューロンに促進的な入力のあることが明らかとなった。
主代謝物の脳移行制御を目指したパーキンソン病治療薬の個別化投与設計法の開発

○研究目的:パーキンソン病治療薬の体内動態においては個人差が大きいことが報告されており、特に、L-dopa体内動態の差については、個体内変動のみで説明できない事象が多く見られる。L-dopaは代謝においてはカテコール-0-メチルトランスフェラーゼ(COMT)等により代謝を受ける。COMTによりL-dopaが代謝されると、3-O-メチルドパ(3-OMD)が代謝産物として生成される。3-OMDは、血液脳関門(BBB)においてL-ドパと脳への輸送が競合するため、COMT阻害薬によりL-dopaから3-OMDへの代謝を阻害することはL-dopaの脳移行性を改善するとされている。また、COMTについては遺伝子多型により酵素活性が変化することが報告されているが、神経変性疾患治療薬の分野においては、十分な研究が実施されておらず、特に代謝物に着目した報告はほとんど無い。よって本研究では、特に代謝に関与する遺伝子の多型とパーキンソン病治療薬の血中濃度との関連性を明らかにすることを目的とした。○研究方法:パーキンソン病患者において、単独またはL-dopaとCOMT阻害薬を同時に服用し、服薬前と服薬後に経時的に静脈血を採取し、L-dopaおよび3-OMD血中濃度をHPLC-ECDにより測定した。同時に吸収・代謝に関与する酵素の遺伝子多型を調べた。本研究は旭川医科大学倫理委員会の承認を得て行った。○研究成果:本年度は新たに6例の血中濃度測定および遺伝子多型判定を行った。その結果、COMT阻害薬の投与による3-OMD血中濃度変化については、COMT遺伝子型の違いにより影響を受けることが強く示唆された。現在は症例数をさらに蓄積しており、他の遺伝子多型と体内動態・治療効果との関連について検討を進めているところである。
新しい概念の軌道変換機の研究

宇宙空間で推進剤量の少ない新しい概念の軌道変換機を実現するため、理論検討、ならびに実験機によるシミュレーションを行うための研究を行った。軌道変換機は、カスタマ-となる衛星を捕獲した後軌道変換機のスラスターを動作させるが、その際に長いアームを介して結合した形状とすることにより、並進と回転の運動を同時に誘起する。切り離しのタイミングを適切に選ぶことにより回転の速度を利用して効率的に新しい軌道投入を可能とする。理論検討では計算機シミュレーションにより、軌道面内、外への軌道変換を所定の能力で行えることを確認した。また、変換機の構成について工学的な所見を得た。実験機は床面において2次元的な自由運動を行わせるもので、エアベアリングで浮上、圧搾空気を用いたスラスターで並進、回転運動を誘起させ、加速度計、ジャイロを搭載して所定の制御を可能とするものである。空気供給と電源、データー転送用のアンビリカルケーブルの制約内ではあるが、極めて小さな擾乱力の下で運動を行わせることができた。これは、浮上用の空気源とは別にスラスター用のボンベを積載したことによる。理論に基づく制御系と、実験機の結合はこれからの課題として残されるものの、軌道変換機の開発に必要とされる要素は完成し、本研究の目的を達成した。推進剤量が少ないタンブル軌道変換機の実現のため、地上で2次元的に自由走行するシミュレーターを用いて、変換機の機能を確認するためのデーター取得システム樹立を開始した。シミュレーターは圧縮空気で床面より浮上し、同じく圧縮空気を噴出するスラスターで走行、回転を行うもので2機で構成している。運動の状況は水平2方向の加速度計、3軸の光ファイバージャイロで検出し、このデーターを計算機に送信して運動を同定する。上記のシステムを構成したところ、姿勢情報の取得は十分可能であることを確認できたが、位置・速度に関してはデーター伝送のためのケーブルが引き起こす抵抗力、ならびに、水平方向以外の運動成分によるノイズの影響が大きいことがわかった。この問題に対処するため以下の2点の変更を加えてシミュレーター性能の向上を狙った。(1)無線によるデーター伝送の試み(2)圧縮空気浮上を行うための機能改善データー伝送に関しては伝送容量の関係から全データーを無線伝送することはできないが、将来の容量アップで対処することがわかった。浮上機能についてはピッチング、ローリングが十分とり切れていない。そのため、ピッチ、ロールと水平方向加速度のカップリングをソフトウエアの上で取り去ることを今後の課題として設定した。一方本シミュレーターと組み合わせるべき軌道生成プログラム、コマンド発生プログラムを平行して開発し、後者はワークステーション上に移植してその機能を確認した。また、本シミュレーターを模擬したソフトモデルを用いて軌道変換に関する理論解析をおこない、スラスト発生などの時間的精度の要求値を求めた。宇宙空間で推進剤量が少ない新しい概念の軌道変換機を実現するため、実験機ならびにシュミレーションによる研究を進めた。実験機は空気浮上プラットホーム、圧縮空気のスラスター、これらの制御装置と姿勢検出装置からなっている。昨年度の試作では空気浮上の能力と安定性がかけていることがわかったので、これを改良し、さらに追加装置の搭載を可能とするプラットホームを制作した。また、姿勢制御のためのモーメンタムホイールを搭載し、データーの無線送受信の機能を持たせた。今後この性能確認を行う予定である。シュミレーションでは軌道上の動きを可視化するためのプログラムを作成した。これはグラフィックツールを搭載したワークステーション上で実現するものでスラスター動作を行ったときの姿勢と軌道を予測するものである。今後、伝送された実験機のデーターを取り込む機能を付加し、両者の結合をはかる。実験室ないでの実験機走行はその性質上2次元の運動に限られ、従来の理論計算もその範囲であった。これは宇宙では軌道面が変化しない運動に対応する。そこで、軌道面を変更する場合も含めてシュミレートするため、シュミレーションの3次元化に着手した。以上によって、システムを構成する主な要素を整備したが、各要素の詳細な性能把握、ならびに、実験機とシュミレーションの一体化が課題として残っている。