hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミオシン軽鎖リン酸化酵素阻害薬の抗分泌薬,抗潰瘍薬としての応用開発

本研究は,ミオシン軽鎖キナーゼ阻害薬を消化性潰瘍治療薬として応用する可能性を探るというものであり,全く新しいタイプの治療薬の開発を目的とした.今回,壁細胞において,既存の酵素とは異なったミオシン軽鎖キナーゼ,及びその新規の基質候補が存在し,特有の制御機構が働いている可能性を示すデータを得た.このキナーゼの新規の基質として100kDa蛋白を同定した.この蛋白は精製後,部分シークエンスによって,細胞骨格系蛋白Menaのウサギホモログである可能性が見出された.Menaはアクチン重合に関与し,そのプロリンリッチドメインを介してSH3ドメインとも相互作用する事が提唱されている興味深い蛋白である.Menaのリン酸化による制御は未だ知られておらず,新規の薬物ターゲットとして提案することができた.本酵素を抑制する薬物のリード化合物を見出すため,既存の薬物のほか,協和発酵工業研究所より提供された化合物群について,単離胃底腺を用いた抗分泌作用,およびミオシン軽鎖キナーゼ阻害作用のスクリーニングを行った.本酵素は通常のミオシン軽鎖キナーゼとは異なり,カルモジュリン依存性を示さず,通常のカルモジュリン阻害薬は無効であり,各種キナーゼ阻害薬もその特異性範囲内では無効であった.ATP結合部位に作用するミオシン軽鎖キナーゼは抑制作用を示し,協和発酵工業研究所提供の化合物中に,抑制効果を示すものが認められた.そのうち2化合物が実際に酸分泌抑制作用を示したので(IC_<50>約10μM),この2化合物をリードとして,臨床応用可能な薬物を開発できる可能性が示された.本研究は,ミオシン軽鎖キナーゼ阻害薬を消化性潰瘍治療薬として応用する可能性を探るというものであり,全く新しいタイプの治療薬の開発を目的とする.本年度は,予算配分措置が遅かったこともあり,次の3点を目標とした.すなわち(1)壁細胞には,筋組織と異なったミオシン軽鎖キナーゼが存在し,且つ生理的に機能しているという仮説を検証すること,(2)これを精製してその性質を明らかにすること,および(3)これに対する阻害薬のスクリーニングを開始すること,である.まず,各種ミオシン軽鎖キナーゼ,カルモジュリン阻害薬が胃酸分泌を抑制するが,これらの作用は殆どが非特異的作用によるものであることを明らかにした(Eur.J.Pharmacolに発表).通常の阻害薬を用いた薬理的手法には限界があることから,ペプチドを細胞内へ導入することが可能な透過性胃底腺を用いたスクリーニング系を開発し,特異的ミオシン軽鎖キナーゼ阻害ペプチドがcAMP刺激酸分泌を抑制することを示した(現在投稿中).そこで,胃底腺可溶性分画からミオシン軽鎖キナーゼ阻害ペプチドで抑制されるミオシン軽鎖リン酸化活性を精製したところ,他の組織で知られている酵素とは異なり,カルシウムカルモジュリン依存性が全く存在しなかった.従って,酸分泌に関与するミオシン軽鎖キナーゼは,既知のものとは全く異なる性質を持つ新規酵素であることが明らかとなった.実際,wortmanninやML7のようなATP部位に作用する薬物はこの活性を抑制するが,W7をはじめとする各種カルモジュリンアンタゴニストは抑制を示さなかった.この新規酵素の構造を決定すべく,現在更なる精製を継続中である.阻害薬探索に関して,当初計画では明治製菓よりスクリーニングソースの提供を受ける予定であったが,会社側の機構変更によってそれが不可能となった.そこでwortmanninを発見した経験のある協和発酵研究所より一連の発酵産物の提供を受けることとし,これらを用いて精製酵素を対象としたスクリーニングを行うべく,現在準備中である.本研究は,ミオシン軽鎖キナーゼ阻害薬を消化性潰瘍治療薬として応用する可能性を探るというものであり,全く新しいタイプの治療薬の開発を目的とした.今回,壁細胞において,既存の酵素とは異なったミオシン軽鎖キナーゼ,及びその新規の基質候補が存在し,特有の制御機構が働いている可能性を示すデータを得た.このキナーゼの新規の基質として100kDa蛋白を同定した.この蛋白は精製後,部分シークエンスによって,細胞骨格系蛋白Menaのウサギホモログである可能性が見出された.Menaはアクチン重合に関与し,そのプロリンリッチドメインを介してSH3ドメインとも相互作用する事が提唱されている興味深い蛋白である.Menaのリン酸化による制御は未だ知られておらず,新規の薬物ターゲットとして提案することができた.本酵素を抑制する薬物のリード化合物を見出すため,既存の薬物のほか,協和発酵工業研究所より提供された化合物群について,単離胃底腺を用いた抗分泌作用,およびミオシン軽鎖キナーゼ阻害作用のスクリーニングを行った.本酵素は通常のミオシン軽鎖キナーゼとは異なり,カルモジュリン依存性を示さず,通常のカルモジュリン阻害薬は無効であり,各種キナーゼ阻害薬もその特異性範囲内では無効であった.ATP結合部位に作用するミオシン軽鎖キナーゼは抑制作用を示し,協和発酵工業研究所提供の化合物中に,抑制効果を示すものが認められた.そのうち2化合物が実際に酸分泌抑制作用を示したので(IC_<50>約10μM),この2化合物をリードとして,臨床応用可能な薬物を開発できる可能性が示された.

本研究は,ミオシン軽鎖キナーゼ阻害薬を消化性潰瘍治療薬として応用する可能性を探るというものであり,全く新しいタイプの治療薬の開発を目的とした.今回,壁細胞において,既存の酵素とは異なったミオシン軽鎖キナーゼ,及びその新規の基質候補が存在し,特有の制御機構が働いている可能性を示すデータを得た.このキナーゼの新規の基質として100kDa蛋白を同定した.この蛋白は精製後,部分シークエンスによって,細胞骨格系蛋白Menaのウサギホモログである可能性が見出された.Menaはアクチン重合に関与し,そのプロリンリッチドメインを介してSH3ドメインとも相互作用する事が提唱されている興味深い蛋白である.Menaのリン酸化による制御は未だ知られておらず,新規の薬物ターゲットとして提案することができた.本酵素を抑制する薬物のリード化合物を見出すため,既存の薬物のほか,協和醗酵工業研究所より提供された化合物群について,単離胃底腺を用いた抗分泌作用,およびミオシン軽鎖キナーゼ阻害作用のスクリーニングを行った.本酵素は通常のミオシン軽鎖キナーゼと異なり,カルモジュリン依存性を示さず,通常のカルモジュリン阻害薬は無効であり,各種キナーゼ阻害薬のその特異性範囲内では無効であった.ATP結合部位に作用するミオシン軽鎖キナーゼは抑制作用を示し,協和醗酵工業研究所提供の化合物中に,抑制効果を示すものが認められた.そのうち2化合物が実際に酸分泌抑制作用を示したので(IC_<50>約10μM),この2化合物をリードとして,臨床応用可能な薬物を開発できる可能性が示された.
賃金契約の構造に関する政治経済学的分析

本研究は,国内および国際寡占市場における賃金契約に関する影響を分析することを目的としていた.特に,2国が存在する国際寡占市場において,自国民や外国民が異なる国の企業の株式を保有しあうという場合において,企業水準の賃金交渉と産業水準の賃金交渉のどちらが各国厚生または世界厚生の観点から望ましくなるのか,また,同時手番の賃金交渉と逐次的な賃金交渉ではどちらが望ましいのかを考察した.この考察により,各国の消費者がどの程度の割合の自国および他国の企業の株式を保有しているのかが,決定的な役割を演じることが分かった.また,賃金交渉と同じ性格を持つ,企業の内部構造や長期的意思決定に関する分析も併せて行った.本年度においては,当該研究計画に基づいて,賃金契約が企業間合併に与える影響に関する研究と賃金契約の研究の基礎となる研究に従事した.賃金契約が企業間合併に与える影響に関する研究においては,資本の生産性が異なる企業からなる私的寡占市場において,各企業に対応する組合と労働者が賃金契約をめぐって交渉する状況が,各企業の合併の誘因にどのような影響を与えるかを協力ゲームの観点から分析した.結果として,非常に厳しい条件ではあるが,社会厚生がもっとも高くなり,かつ企業間の合併が伴う市場形態が安定的になり得るという主張を得た.さらに,本研究においては,上記の結果が非協力ゲームの観点からもサポートできるかどうかについても探究した.また,本研究計画の主要な研究対象である「各国政府および規制当局にとって望ましい賃金交渉の構造はどのようなものであるか」を探究するために,寡占企業の企業行動をより明確にする必要があった.そこで,本年度においては,以下の3つのテーマについて研究した:(1)「資本量の戦略的決定」,(2)「ネットワーク効果が混合寡占市場における社会厚生に与える影響」,(3)「企業の推測変分が市場結果に与える影響」.具体的に,(1)においては,非対称な需要関数に直面する私的寡占市場における資本量の選択と,人気が高まった財を購入することによって消費者の効用が高まるという,ネットワーク効果を導入した場合の公企業と私企業の資本量の決定を考察した.(2)においては,上述のネットワーク効果が混合寡占市場における価格競争と数量競争における社会厚生にどのような影響を与えるかに関しての比較分析を行なった.(3)においては,混合寡占市場における公企業と私企業が首尾一貫した推測変分を持つ場合には,価格競争と数量競争の均衡数量,価格,利潤,社会厚生等の均衡結果が全て一致するという結果を示した.2014年度においては,本研究課題である,国際的寡占市場における賃金契約に関する研究の基礎となる研究に多くの時間を投入した.具体的には,「企業の目的の変化」に注目して,種々の寡占市場における企業の戦略の内生化に伴う市場構造の内生的決定の問題を考察した.本年度の私の問題意識は次のようなものである:標準的な経済学においては,企業は自社の利潤を最大化する主体として位置づけられるが,現実の経済において企業は必ずしも自社の利潤の追求だけを目指して行動しているわけではない.例えば,企業所有者ないし経営者は,業界内でのシェアや競争相手の企業の利潤に対する自社の利潤の割合をもっとも気にして行動しているケースは,特に寡占市場においては非常に多い.そこで,競争相手の企業の利潤と自社の利潤の相対的な割合,いわゆる相対利潤を最大化するケースを考察した.また,近年においては,企業は社会的な要請に基づいて,利潤の追求のみならず,様々な活動に従事している.これらは「Corporate social responsibility(CSR:訳:企業の社会的責任)」と呼ばれ,理論経済学の観点から適切に分析することが急務である.この企業のCSR活動は,大まかにとらえれば,消費者余剰(=消費者の厚生)の増大に寄与する考えられる.そこで,企業の目的を単純な自社の利潤最大化という観点ではなく,自社の利潤と同時に消費者余剰をも考慮に入れた企業をモデル化した.以上の2つの方向性のもとで,企業の長期的な意思決定に関する研究を行った.このような研究には,当然企業内で締結される賃金契約もその範疇に入っている.ゆえに,上記の研究を基礎として,来年度以降の賃金契約の研究に応用する所存である.以下の3つのテーマに関して取り組んだ:第一に,戦略の内生的決定の問題を種々の経済環境下で考察した.この研究では,企業が市場競争以外の何らかの要素を考慮しなければならいない状況下で,戦略の内生化の問題を分析した.より具体的に言うと,以下の6つのトピックについて戦略の内生化の問題に取り組んだ.(1)各企業内で契約内容に関する交渉が行われる場合,(2)各企業が非対称な需要に直面する場合,(3)公企業が存在する混合寡占の場合,および(4)自社の目的が相対的な利潤である場合,などの環境下で分析した.さらに上記6つの要素を複合的に考察した研究も論文にした.戦略の内生化に関しては,いずれも結果は興味深いものとなった.第二に取り込んだのは,経営者が自身の活動する市場の需要規模についてある種の誤った情報を内包している,不確実性を伴う場合についての研究である.この研究においては,所有者は自身の目的である利潤の最大化のためには,必ずしも市場需要に関して正しい情報を持っている経営者を雇うべきではない場合があることを示した.

この研究は,(1)企業の目的が相対利潤である場合,(2)相手企業の財の需要が上昇すると当該企業の需要も上昇するという,ネットワーク効果を考慮に入れた場合,および(3)混合寡占市場の場合の3通りの場合,について考察した.第三に,企業の資本量の選択の問題についても考察を継続した.上記の第二および第三の研究テーマに関しても,多くの論文を国際査読付き雑誌に掲載を勝ち取った.一方で,最終年度にあたる本年度においては,本研究をまとめるための研究にも着手した.当初想定していた数理的モデルに関しては,克服できない困難さが発生したため,視点を変えて,企業間垂直的構造に注目して賃金契約のモデルを組み,現在目下考察中である.本年度中の完成は難しくなってしまったが,継続して取り組む所存である.本研究は,国内および国際寡占市場における賃金契約に関する影響を分析することを目的としていた.特に,2国が存在する国際寡占市場において,自国民や外国民が異なる国の企業の株式を保有しあうという場合において,企業水準の賃金交渉と産業水準の賃金交渉のどちらが各国厚生または世界厚生の観点から望ましくなるのか,また,同時手番の賃金交渉と逐次的な賃金交渉ではどちらが望ましいのかを考察した.この考察により,各国の消費者がどの程度の割合の自国および他国の企業の株式を保有しているのかが,決定的な役割を演じることが分かった.また,賃金交渉と同じ性格を持つ,企業の内部構造や長期的意思決定に関する分析も併せて行った.現在までのところ,研究課題の肝である「国際的寡占市場における賃金契約」に関する研究の完成には至っていないが,賃金規約は企業内での長期的な意思決定の一環としてとらえられるため,本年度の研究の自然な拡張として「賃金契約の研究」を行う準備は整ったといえる.2015年度は,2014年度までの研究を基礎として,国際寡占市場における種々の経済環境下で,長期的に維持可能な賃金契約についての研究を完成させる所存である.2015年度は本研究課題の最終年度であるが,総じて,研究を完成させるアイデアや設備,環境はすべて整っていると言えるため,評価を「(2)おおよそ順調」であるとした.産業組織論2014年度末までに,企業の長期的な意思決定に関する研究を種々の観点から行ってきた.今後としては,現在取り組んでいる寡占市場における戦略の内生化に関する研究を発展させ,企業内外での賃金契約に関する研究を完成させる所存である.具体的には,種々の寡占産市場において,各企業の長期的な意思決定の一環として,望ましい賃金契約のあり方を模索したいと考えている.研究環境は過去2か年で十分に整ったといえるが,2014年度末に本研究費で購入したPCに大規模な計算を行うソフトウェア(Mathematica等)を実装させる必要がある.2015年度初頭にこのことを行った後,研究計画に従って論文を完成させる所存である.この研究は完成次第,国際査読付き研究雑誌に投稿する予定である.本年度は,研究テーマに直接的にかかわる研究以上に,その基礎となる研究に集中したことにより,想定以上に多くの論文を査読付き研究雑誌に掲載させることができた.しかしその反面,研究計画に直接的に関わる賃金契約に関わる論文の執筆が遅れてしまったことは反省点である.しかしながら,基礎研究を充実させ,より意味のある「企業内外の賃金契約に関わる交渉に関する研究」を完成させることが本研究計画の目的であるため,上述の遅延に関しては想定内のものである.
高分子錯体から合成したマンガン酸リチウムの電気化学的特性

金属硝酸塩,クエン酸およびエチレングリコールからなる混合溶液から,錯体重合法によりLiMnO_2前駆体を合成した.この前駆体を900°Cから1000°Cで12時間以上の熱処理後,急冷することにより,均質なLiMnO_2が得られた.ICPおよび原子吸光分析からはLi:Mnの比は,ほぼ1:1であり,化学量論組成を維持していることがわかった.結晶性に優れている程,充放電過程で,Liイオンのインサーション反応を繰り返すと,徐々に,Liイオンの可逆性が損なわれ,安定なスピネル構造へと転移することがサイクリックボルタンメトリーにより明らかとなった.それに伴って,充放電容量も180mAh/gから140150mAh/gまで減少したが,その後は安定した充放電挙動を示した.一方,アモルファスに近い低結晶性のLiMnO_2を合成し,その電極反応を調べた結果,結晶性の高いものより,充放電容量はかなり低いものの,サイクル特性は逆に安定していることがわかった.サイクリックボルタンメトリーによるCV曲線からも,スピネル構造への転移が結晶性の高いものより緩慢であることがわかった.そこで,スピネル構造への転移を制御するために,3価の金属イオンをドープし,結晶構造の安定化,および,電気化学的特性について検討した.今回は,この結晶にT1およびCrをドープした.その結果,置換量が3mol%までは均一にドープすることができた.しかしながら,5mol%以上では,不純物相が生成し,均質なLiMnO_2を得ることができなかった.3mol%をドープした試料について,充放電特性を検討した結果,充放電容量はドープしない場合とほぼ同じであったが,4V領域の放電容量が10%ほど向上した.また,サイクル特性も無添加の試料と比較して,安定していることがわかった.特に,Crではその効果が著しく,昨年度合成したInをドープした系よりもその効果は大きいことがわかった.金属イオン(LiおよびMn)をカルボン酸イオンでキレート錯体を形成させ,エチレングリコールを用いてエステル縮合を行い,金属イオンが分子レベルで高分散したポリマーを合成した.ポリマーの生成過程をIRスペクトルにより検討した結果,このポリマーは160°C以上の温度で生成することが見い出された.この前駆体は多量の水と有機物を含んでおり,カルボン酸は金属イオンとかなり強く結合していることもわかった.このポリマーを高温で熱分解すると,含まれるカルボン酸の自己燃焼反応により低温でLiMnO_2が生成した.この化合物の充放電特性を検討した結果,充放電容量は約160mAh/gであった.その際,充放電容量は結晶性に大きく影響を受けることが見い出された.この化合物の充放電曲線には3Vおよび4V領域のプラトーが見られ,それぞれの領域で充放電中に結晶構造が変化していることが見い出された.サイクリックボルタンメトリーによるCV曲線から,3V領域での充放電はスピネル構造に起因していることがわかった.即ち,リチウムイオンのデインターカレーションにより,徐々に,結晶からリチウムイオンが不足し,その構造の一部にスピネル相が生成したことを示唆している.そこで,放電中の構造安定化を目指して,この化合物にln,Y,Alなどの元素をドープし,置換量が結晶構造にどのような影響を及ぼすか検討した.その結果,各元素とも3mol%まで固溶したが,それ以上の濃度では、固溶せず均一な化合物を得ることができなかった.そこで,1mol%および3mol%添加試料について,充放電特性を検討した.その結果,元素置換により,充放電容量およびサイクル特性は無添加の試料と比較して,向上することがわかった.特に,lnは充放電容量が180mAh/gまで向上し,その効果が最も顕著であった.金属硝酸塩,クエン酸およびエチレングリコールからなる混合溶液から,錯体重合法によりLiMnO_2前駆体を合成した.この前駆体を900°Cから1000°Cで12時間以上の熱処理後,急冷することにより,均質なLiMnO_2が得られた.ICPおよび原子吸光分析からはLi:Mnの比は,ほぼ1:1であり,化学量論組成を維持していることがわかった.結晶性に優れている程,充放電過程で,Liイオンのインサーション反応を繰り返すと,徐々に,Liイオンの可逆性が損なわれ,安定なスピネル構造へと転移することがサイクリックボルタンメトリーにより明らかとなった.それに伴って,充放電容量も180mAh/gから140150mAh/gまで減少したが,その後は安定した充放電挙動を示した.一方,アモルファスに近い低結晶性のLiMnO_2を合成し,その電極反応を調べた結果,結晶性の高いものより,充放電容量はかなり低いものの,サイクル特性は逆に安定していることがわかった.サイクリックボルタンメトリーによるCV曲線からも,スピネル構造への転移が結晶性の高いものより緩慢であることがわかった.そこで,スピネル構造への転移を制御するために,3価の金属イオンをドープし,結晶構造の安定化,および,電気化学的特性について検討した.今回は,この結晶にT1およびCrをドープした.その結果,置換量が3mol%までは均一にドープすることができた.しかしながら,5mol%以上では,不純物相が生成し,均質なLiMnO_2を得ることができなかった.

3mol%をドープした試料について,充放電特性を検討した結果,充放電容量はドープしない場合とほぼ同じであったが,4V領域の放電容量が10%ほど向上した.また,サイクル特性も無添加の試料と比較して,安定していることがわかった.特に,Crではその効果が著しく,昨年度合成したInをドープした系よりもその効果は大きいことがわかった.
黒部川流域における地下水位漸減現象の解明に関する研究

本研究によって,黒部川扇状地における観測井の地下水位が統計的に極めて有意に漸減していることを明らかにした.また,降水量や積雪深の有意な増減傾向は認められなかったにもかかわらず,地下水位は季節によらず極めて有意に減少していることが明らかになった.黒部川愛本地点における河川水位と地下水位の関係において,相関性が高い観測井と相関性が低い観測井を明らかにした.既往研究においても,黒部川が地下水涵養に大きな影響を及ぼしていることを指摘しており,最近の状況も同様の傾向であると考えられる.水田面積や畑地面積は減少,宅地面積は増加している.水田面積の変化が地下水位の漸減現象の要因の一つである可能性がある.本研究によって,黒部川扇状地における観測井の地下水位が統計的に極めて有意に漸減していることを明らかにした.また,降水量や積雪深の有意な増減傾向は認められなかったにもかかわらず,地下水位は季節によらず極めて有意に減少していることが明らかになった.黒部川愛本地点における河川水位と地下水位の関係において,相関性が高い観測井と相関性が低い観測井を明らかにした.既往研究においても,黒部川が地下水涵養に大きな影響を及ぼしていることを指摘しており,最近の状況も同様の傾向であると考えられる.水田面積や畑地面積は減少,宅地面積は増加している.水田面積の変化が地下水位の漸減現象の要因の一つである可能性がある.平成22年度の研究において,黒部川流域において富山県によって地下水位データのデジタル化が整備されている1986年から2008年までの月平均地下水位の経年変化について,ケンドールの順位相関を用いて月平均地下水位のトレンド検定を行った.その結果.T-3.T-4,T-5,T-6,T-7,T-8,T-9の7観測水位については,有意水準1%以下で有意に減少傾向であった.また,23年間の減少量は,4.07m(T-3),0.28m(T-4),1.91m(T-5),1.58m(T-6),1.13m(T-7),0.30m(T-8).0.49m(T-9)であった.一方、T-2の地下水位の経年傾向は有意水準1%以下で有意に増加していることがわかった.以上から,黒部川扇状地における地下水位が経年的に極めて有意に減少していることを明らかにした.その傾向は全域にわたっており,特に扇端部で顕著であった.消雪用水の影響を受けている三日市観測井以外は,互いに相関性が高いことを明らかにした.黒部川扇状地の地下水位に上流域の降水量変化は影響していないと考えられる.一方,黒部川水位と地下水位め関係は非常に密接であることが推察できる.2度実施した同時流量観測の結果,豊水期と渇水期で失水量が大きく異なるこがわかった.平成22年度に実施した佃CPを用いた同時流量観測手法は,非常に高い精度で失水量を求めることができる.本手法は既往にない手法であり,極めて重要な意義がある.平成23年度は回数を増やし,季節変化を捉える.平成23年度においては,次の3つのアプローチから黒部川扇状地における地下水位の漸減現象の原因解明を試みた.(1)河川流量減少説:ADCPを用いた同時流量観測を実施し,失水量を算出する.(2)地下水利用の増加説:統計データを用いた分析.(3)土地利用変化説:統計データを用いた分析.その結果を以下のように詳解する.第一に,ADCP(超音波ドップラー式流向流速計)を用いた高精度の同時流量観測を実施し,区間あたりの失水量と得水量を算出した.その結果,前年度と同様の傾向が得られたことから,この区間における失水量と得水量を明らかにすることができた.第二に,既存データとルーチン観測データを用いた統計分析によって,降雨や降雪による地下水位への影響は認められなかった.しかしながら,黒部川の河川流量・河川水位との関係は密接であることがわかり,それらの増減傾向と地下水位の増減傾向はほぼ一致していた.河川流量は上流部における流量制御の影響があることから,これらが地下水位へ直接的に影響していることが推察される.また,1時間地下水位データを用いた分析では,事業者による地下水揚水の影響を捉えることができた.また,2011年3月11日の東日本大震災による富山県内の地下水位への影響も評価できた.第三に,分布型水循環モデルの一つであるMIKE-SHEモデルを用いて黒部川流域の流域水循環モデルを構築した.表面水の移動や河川水の状況を再現することはできたものの,地下水位を精度良く推定することには至っていない.次年度には地下水量を精度良く推定できるだけのボーリングデータを集め,モデルに反映する予定である.富山県の北東部に位置する黒部川扇状地では,多雨多雪な地域であり涵養されやすい地質から,湧水地点が多く存在している.この豊富な地下水は生活用水などだけでなく,観光としても利用されている.近年,交通機関の発展や構造部の増加による都市化や水田の減少によって地下水涵養量の減少が明らかになっている.また,黒部川扇状地における観測井の地下水位が統計的に極めて有意に漸減していることがわかっている.本研究では,黒部川扇状地を対象として,非定常3次元地下水モデルの精度向上を目的に逆解析法を利用して,地下水理パラメータを推定した.非定常

3次元地下水モデルは,アメリカ合衆国地質調査研究所(USGS)が開発し,ソースコードが公開されているMODFLOW-2000を利用した.モデル領域は,境界条件の影響を受けないように実際の扇状地よりやや広い14 km×14 kmと設定した.涵養量は,魚津と泊(AMeDAS)の日平均降水量に水田の湛水深を加えた値を用いた.水田の湛水深は,富山県農林水産部と黒部農業協同組合が農業事業者に推奨している値を使用した.流動境界条件は,富山湾(観測潮位)と黒部川(愛本観測所の日平均水位)を設定した.また黒部川流域の上流域からの地下水の供給を想定して,既往文献を参考に扇頂部の地下水位を設定した.本研究では,地下水理パラメータの最適化アルゴリズムとして非線形最小二乗法を解く手法であるGauss-Marquardt-Levenberg法を用いている.これは,Gauss-Newtown法の効率性と最急降下法の安全性を組み合わせた手法である.本数値モデルの構築の結果,黒部川右岸領域に太い地下水脈があることがわかった.古地図と比較すると,旧河道があったと推察される.また,扇状地全体について詳細な透水係数分布が明らかになった。長期的な予測に資する精度の高い数値モデルが構築できた。平成24年度においては、次の3つのサブテーマに沿って研究を実施した。(1)自噴井戸の水量と水質の毎月の観測調査と自噴井戸の利用状況に関するアンケート調査2011年から継続的に実施している自噴井戸の水量と水質の毎月の観測調査の結果、自噴水量や水質の詳細な季節変化が初めて明らかになった。アンケート調査の結果、最近になっても自噴井戸は増加していることがわかった。また、冬季の地下水障害が潜在的に多いことが明らかになった。(2)非定常3次元地下水モデルの構築と高精度化本研究では、アメリカ合衆国地質調査研究所が開発し、ソースコードが公開されているMODFLOWを利用して非定常地下水モデルを構築した。支配方程式は、連続式とダルシー則から導かれる。モデル領域は、境界条件の影響を受ないように実際の扇状地よりも広く16 km×16 kmと設定し、250 m ×250 mメッシュのDEMデータを使用した。帯水層をできるかぎり正確に表現するために、扇状地全域に283地点のボーリング柱状データを本モデルに挿入し、地層を鉛直方向6層に分類した。4種類の土質分類を6層の地層に当てはめ、それぞれの透水係数は既往文献を基に設定した。涵養量は、日平均降水量として、水田に水が張られる5、6月にはたん水深を加えた。境界条件は難透水として、流動境界条件は海と黒部川を設定した。観測データが豊富にある過去3年間について数値計算を実施した。地下水位等高線は、既往研究と定性的にほぼ一致している。また、50 mよりも低い地下水位等高線において、黒部川河道部を中心に顕著な地下水嶺が認められており、本モデルにおいても同様の結果が得られた。三日市地点では、計算期間中全体に観測値よりも約10 m高い傾向があり、冬季に地下水位が低下する変動を正確に表現できていない。この要因は、揚水などの人為的な影響を考慮していないためである。当初の計画通りの観測を実施し,データや情報の収集も順調である.研究計画の中で遅れている部分はなく,次年度に実施予定の数値実験を予定通りに実施できる見込みである.25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに、自噴井戸の現地調査や自動観測装置の設置によって、水量と水質の極めて詳細な季節変化を明らかにしてきた。また、冬季における消雪用水のための大規模な地下水揚水が水質に与える影響についても研究を進めた。
性染色体領域の比較解析に基づく「雌雄性の誕生」の進化生物学的研究

群体性ボルボックス目同型配偶ゴニウム(Gonium pectorale)の全ゲノム解読データを基に性決定領域の進化と多細胞化の初期進化が遺伝子・ゲノムレベルで明らかになった。ゴニウムの性決定領域にはボルボックスの新規メス・オス特異的遺伝子群は認められず、同型配偶の段階では獲得されていなかったことが推測された(Hamaji et al. 2016, G3)。ゴニウムの全ゲノム解読データを単細胞クラミドモナスと細胞分化のある多細胞ボルボックスのものと比較解析した結果、細胞周期関連の遺伝子が多細胞化の原因であること明らかにした(Hanschen et al. 2016, Nat. Comm.)。同型配偶から異型配偶・卵生殖への進化を分子レベルで研究できそうな系統群は生物界で唯一、群体性ボルボックス目である。最近、近縁な単細胞同型配偶のクラミドモナス(Chlamydomonas reinhardtii)と2000以上の細胞からなる卵生殖ボルボックス(Volvox carteri)の性染色体領域(MT)のゲノム解読と比較の結果、ボルボックスのMTは拡大・両極化し、15個の雌雄に特異的な遺伝子が発見された(Ferris et al. 2010)。また、ボルボックス両性のMTに存在する遺伝子(shared genes)で、配列が著しく異なるものが数多く認められた。その一つMAT3遺伝子はRBホモログであり、クラミドモナスで細胞周期を制御するので(Umen & Goodenough 2001, Genes & Development)、ボルボックスのオスで両極化した本遺伝子ホモログが小さい雄性配偶子(精子)を数多く作り出すことに直接的に関与している可能性が示唆された(Ferris et al. 2010)。しかし、他の群体性ボルボックス目のMAT3ホモログに関する報告はこれまでになかった。我々は群体性ボルボックス目の同型配偶(Gonium, Yamagishiella)、異型配偶(Eudorina, Pleodorina)、卵生殖(Volvox africanus)の生物のヘテロタリック株の両性からMAT3ホモログの全長配列を縮重プライマー法やBACライブラリ等を用いて決定し、比較した。その結果、V. carteriに認められた著しい本遺伝子の両極化は同型配偶と異型配偶の生物では認められず、V. carteriがV. africanusと分岐した以降急激に起こったことが推測された。また、性決定遺伝子MIDホモログが、ホモタリックの性の生物から初めて発見された(Hamji et al. 2013, PLoSONE 8(5): e64385)私たちヒトを含む多くの真核生物には、雄と雌という二つの性が存在する。雄は小さくて運動性をもつ配偶子(精子)を、雌は大きくて動かない配偶子(卵)を作り、この生殖様式は卵生殖と呼ばれ、真核生物の進化の歴史の中で、同じ大きさの配偶子同士の接合(同型配偶)から独立に複数回、生じたと考えらる。近年陸上植物から、配偶子の融合に働くタンパク質GCS1(GENERATIVE CELL SPECIFIC 1)が発見された(Mori et al. 2006Nat. Cell Biol.)。GCS1は、高等動植物を含む真核生物の幅広い系統で保存されているため、真核生物に共通する配偶子融合メカニズムの解明の糸口として考えられる。このGCS1は、多くの生物で雄側の配偶子で働くことが知られていましたが、「どのようなメカニズムによってGCS1の働きが雄側に限定されているのか」に焦点を当てた研究はなかった。我々は、二つの性(プラス/マイナス)の間で配偶子のかたちに差異のない同型配偶の緑藻ゴニウム(Gonium pectorale)を用いて、GCS1タンパク質がそれぞれの性で異なった制御を受けていることを明らかにした。ゴニウムでは両性の配偶子は、活性化するとそれぞれ前方部に突起状の構造(接合突起)を伸ばし、両性の接合突起が接着し融合することで接合が始まります。本研究の成果により、マイナス交配型(雄に相当)配偶子では、活性化前はGCS1タンパク質が細胞の前方部(接合突起の原基)に局在し、活性化されると接合突起の表面に移行することが分かった。これに対し、プラス交配型(雌に相当)配偶子では、活性化前はGCS1タンパク質が細胞の内部に留まり、活性化に伴って消失することが分かった。これらの制御メカニズムにより、GCS1はマイナス交配型特異的に働くことができると考えられる。本年度は群体性ボルボックス目緑藻ゴニウム(Gonium pectorale)の全ゲノム解読データを基に性決定領域の進化と多細胞化の初期進化が遺伝子・ゲノムレベルで明らかになった。今回明らかになったゴニウムの性決定領域にはボルボックス(Volvox carteri)で既に報告されている新規メス・オス特異的遺伝子群(Ferris et al. 2010, Science)は認められず、群体性ボルボックス目の同型配偶の段階では獲得されていなかったことが推測された。また、多くの遺伝子が性染色体領域と常染色体領域の間を相互に進化的に移動していることを明らかにした。

更に、プラス交配型に特異的で配偶子特異的に発現する細胞接着因子FUS1ホモログの局在解析によって、同型配偶の緑藻配偶子間の種特異的な「アロ認証」における分子基盤の進化の解明に向けた糸口が開かれた(Hamaji et al. 2016, G3: Genes, Genomes, Genetics 6: 1179-1189)。ゴニウムの全ゲノム解読データを単細胞生物のクラミドモナス(Chlamydomonas reinhardtii)と細胞の役割分担が進んだ多細胞ボルボックスのものと比較解析した結果、ヒトではがんを抑制する細胞周期を調節する遺伝子が多細胞化の原因であること発見した。また、多細胞化の初期においては細胞周期を調節する遺伝子群の進化が起き、その後に細胞の役割分担の遺伝子群が進化するという、単細胞から多細胞へ進化する際のシナリオを明らかにした。今後、群体性ボルボックス目の全ゲノム情報を更に解読することで、多細胞化をより明らかにする研究の進展が期待される(Hanschen et al. 2016, Nature Communications 7: 11370)。群体性ボルボックス目同型配偶ゴニウム(Gonium pectorale)の全ゲノム解読データを基に性決定領域の進化と多細胞化の初期進化が遺伝子・ゲノムレベルで明らかになった。ゴニウムの性決定領域にはボルボックスの新規メス・オス特異的遺伝子群は認められず、同型配偶の段階では獲得されていなかったことが推測された(Hamaji et al. 2016, G3)。ゴニウムの全ゲノム解読データを単細胞クラミドモナスと細胞分化のある多細胞ボルボックスのものと比較解析した結果、細胞周期関連の遺伝子が多細胞化の原因であること明らかにした(Hanschen et al. 2016, Nat. Comm.)。近縁な生物の同型配偶から卵生殖の生物の性染色体領域の遺伝子の初めての包括的な解析を実施することができ、論文も出版され、Mol. Biol. Evo. 2013年5月号の表紙を飾った。また、性決定遺伝子MIDホモログが、ホモタリックの性の生物から初めて発見され、論文として出版された(Hamji et al. 2013, PLoSONE 8(5): e64385)雌雄性は真核生物では同型配偶から多起源的に進化したと考えられるが、配偶子の融合に働くタンパク質GCS1(GENERATIVE CELL SPECIFIC 1)は様々な系統で雄側の配偶子で機能することからGCS1の同型配偶における挙動が雌雄性の根源的なものではないかと予想されるが、これを示す研究を本年度実施することができ、論文も出版された(Kawai-Toyooka et al. 2014, Eukaryotic Cell)。更に群体性ボルボックス目の最も進化した同型配偶生物Yamagishiellaと最も原始的な異型配偶生物Eudorinaの全ゲノム解読も進行し、性特異的ゲノム領域が明らかになった(未発表)。27年度が最終年度であるため、記入しない。進化生物学本年度ゴニウムで見出されたGCS1の挙動の性差は、真核生物における雌雄差の根源的性質である可能性もあり、群体性ボルボックス目の最も進化した同型配偶生物Yamagishiellaと最も原始的な異型配偶生物Eudorinaの全ゲノム解読情報も用いて、今後の研究を押し進める予定である。また、群体性ボルボックス目の最も進化した同型配偶生物Yamagishiellaと最も原始的な異型配偶生物Eudorinaの性特異的ゲノム領域から両生物の性染色体領域の全貌を明らかにする予定である。
プラズマ処理により炭素修飾したゼオライト系空気分離用吸着剤の開発

圧力変動吸着(PSA)法により,空気からN_2とO_2を分離濃縮するプロセスには,ゼオライト系と炭素系の2種の吸着剤が用いられている。低価格のゼオライトに着目して,吸着分子が進入できる細孔径の精緻な制御法としては,陽イオン交換や珪素化学蒸着がすでに報告されている。5A型と称されるA型ゼオライトのCaイオン交換体やFaujasite型ゼオライトでは,本来,分子径が大きいにもかかわらず,N_2の吸着量の方がO_2の吸着量よりも多く,これはN_2分子とゼオライト表面の四重極子相互作用によると考えられている。既報の細孔制御は細孔入口の物理的閉塞量の制御に基礎をおくものであるから,N_2とO_2の吸着容量序列の制御や逆転が実現されているものの,吸着容量も極端に低下する欠点がある。本研究は,5A型やNaX型,CaX型,NaY型ゼオライトに対して,n-ヘキサンプラズマ(約1Torr:発信周波数13.56MHz:出力約30W)中で,30分90時間処理しさらに,N_2流中で室温から1.6°C/minで600°Cまで昇温し,1時間保って炭素を12wt%担持した。この処理によりO_2とArの吸着容量は大きな変化を示さなかったが,X型ゼオライトのみ,N_2吸着量に顕著な増加が認められた。このN_2吸着量(30°C)の増加は,炭素担持量約1%で最も顕著になり,NaX型ゼオライトでは無処理物に比べ40%以上にも達した。また担持量が2wt%以上では,吸着量はN_2,O_2,Arともに無処理の場合よりも低下し,細孔の閉塞が示唆された。吸着水分の示差走査熱量測定を行い,炭素修飾されたゼオライト表面の疎水化を確認した。またCaX型ゼオライト担体と,その0.9wt%と2.7wt%の炭素持物についてNH_3-TPD測定を行った。炭素担持量が増加するに従い,脱NH_3量は,弱酸点(200°C付近)は増加し,強酸点(300450°C付近)で減少し,本処理により炭素が細孔内にも担持されていることを示唆した。N_2吸着量の特性的な増加は,細孔内外に担持された炭素の疎水化効果と四重極子相互作用の強化効果によると推定された。
単一軸索上のシナプス分布は一様か？

投射軸索の形態解析は神経回路研究で広く使われる方法であるが、軸索投射の多寡が機能的インパクトの強弱を反映するかどうかは不明である。そこでマウスの視床ー皮質単一軸索をモデルとして、軸索上にシナプス部位をマップすることを計画した。本課題ではまず、視床ニューロンに電気穿孔法によってプラスミドを導入する新たな手法を開発した。この方法は対象とする脳部位を電気生理学的に同定した上で遺伝子導入を行なうことができ、数個以下の少数ニューロンに軸索末端まで観察できる強度で蛍光タンパクを発現させることができる。さらに複数プラスミドの同時導入も可能であり、げっ歯類のみならずネコなど他種の動物にも適用可能である。脳機能は神経回路として実装されており、神経回路の有様を理解することで脳を理解しようとするアプローチは、神経科学の重要な手法である。この時、軸索投射の多寡が機能的インパクトの強弱を反映すると一般的に考えられている。しかし、齧歯類の視覚系視床-皮質投射の形態は、視覚皮質が持つ限局した視覚受容野に比べて大きく広がっており、投射軸索の広がりが機能的投射を反映しない可能性が考えられる。マウスの膝状体ー皮質単一軸索上にシナプス部位をマップすることを計画した。本課題では、視床ー皮質投射の単一軸索について、以下の手法により、その分枝形態とその上に存在するシナプス部分をマップし、軸索分枝とシナプスの分布を比較する手法を確立する。前年度までの研究により、アデノ随伴ウィルスベクターを用いて、マウス視床外側膝状体ニューロンに、赤色蛍光タンパクと、緑色蛍光タンパクとシナプスマーカータンパクsynaptophysinを共発現させることが可能となった。しかしウィルスベクターを用いた発現系では、個々のニューロンでの発現強度と発現ニューロン数が比例しており、単一軸索を観察しようとすると発現が弱く、充分な強度の発現を得ようとすると個々の軸索を分離するのが難しいという問題があった。そこで、視床ニューロンに電気穿孔法によってプラスミドを導入する新たな手法を開発した。本課題では、視床ー皮質投射の単一軸索について、以下の手法により、その分枝形態とその上に存在するシナプス部分をマップし、軸索分枝とシナプスの分布を比較する。1)マウス視床外側膝状体ニューロンに、膜移行型蛍光タンパクを発現させ、軸索形態を可視化する。2)同時に、シナプス前マーカーとして、蛍光標識した小胞性グルタミン酸トランスポーターを発現させ、シナプス部分を可視化する。3)皮質内の単一軸索の分枝形態を組織学的に再構成し、さらにその上にあるシナプス前マーカーをマップする。4)軸索分枝とシナプスマーカーの分布を比較し、軸索上にシナプスが均一に分布するかどうかを明らかにする。今年度はステップ1,2に取り組み、アデノ随伴ウィルスベクターを用いて、マウス視床に赤色蛍光タンパクと、緑色蛍光タンパクとシナプスマーカータンパクsynaptophysinを共発現させることが可能となった。当初の計画通り視床-皮質投射軸索とシナプス前部のマーカータンパクを、それぞれ異なる蛍光タンパクで標識することができた。これにより、今後はその分布の解析を開始することができる。当初の計画に沿って、軸索形態とシナプス分布の解析を開始する。特に変更はない。物品購入の際、当初の予定よりも安価に購入できたため、若干の「次年度使用額」が発生したが、これは次年度の消耗品購入等に充てる予定である。
脳内ステロイドメタボロミクスを用いた新規抗うつ薬の開発

エストロゲン受容体betaの刺激が抗うつ効果を持つことが示唆され,内因性リガンドがいくつか提唱されているが,これらステロイドのヒト血液中における正確な濃度は知られていない.本研究では,これらのステロイドのヒト血液中ならびに唾液中の濃度を正確に決定し,うつ病の既往のある被験者と既往のない被験者でそれらの値を比較した.結果は,女性の健常群とうつ病の既往のある女性との間でDHEAの値に有意差を認めた.閉経期のうつ病発症メカニズムの解明を目指す将来の研究には代表的な女性ホルモンであるestradiolだけではなく,エストロゲン受容体に親和性のある他のホルモンもあわせて検討することの重要性を示した.「うつ病を発症しやすい人とうつ病に生涯かからない人では,酵素活性の違いなどからエストロゲン受容体(ER)betaに親和性の高いステロイドの産生が異なるのではないか」という作業仮説にたち,健康正常群とうつ病の経験者で,血液中,唾液中のステロイドホルモンを定量的に比較し,うつ病の病態生理に関与する重要なホルモンはどれかを探索している.候補リガンドに期待される性質は,(1)ERbeta選択性が高く,ERalphaには作用しないこと.(2)中枢神経のERbetaのみに作用し,その他の臓器には作用しないこと.と要約できる.1970年現在までの論文を検討し,dehydroepiandristerone (DHEA),cortisol,17beta E2,7alpha OH DHEAなど6種類のステロイドに対象を絞った.脳内ステロイド代謝物質は立体構造が酷似しているため,抗原抗体反応が原則使用できない.それぞれ化学的性質が少しずつ異なるため、脳内にいくつもある代謝物質の挙動を一度に俯瞰することは容易ではないが,メタボローム研究の最新テクノロジーを取り入れ,脳内ステロイド代謝物質解析という新たなアプローチを導入した(液体クロマトグラフィーと質量分析の組み合わせを用いる).対象とする被験者には,(1)過去および現在まで精神科受診歴のない健康被験者男性(2)過去および現在まで精神科受診歴のない健康被験者女性(3)DSM-IV-TR診断基準による大うつ病性障害,重症うつ病エピソードの3群を対象とする.エストロゲン受容体betaの刺激が抗うつ効果を持つことが示唆され,内因性リガンドがいくつか提唱されているが,これらステロイドのヒト血液中における正確な濃度は知られていない.本研究では,これらのステロイドのヒト血液中ならびに唾液中の濃度を正確に決定し,うつ病の既往のある被験者と既往のない被験者でそれらの値を比較した.結果は,女性の健常群とうつ病の既往のある女性との間でDHEAの値に有意差を認めた.閉経期のうつ病発症メカニズムの解明を目指す将来の研究には代表的な女性ホルモンであるestradiolだけではなく,エストロゲン受容体に親和性のある他のホルモンもあわせて検討することの重要性を示した.初年度はホルモン測定受託業者の最終決定,測定料金の交渉を行った.その結果一検体あたりの測定に必要な値段がおおよそ決まり,本研究プロジェクトの予算総額のなかで,どの程度の検体数が測定できるかが決まった.それに基づいて,数多くのステロイドのなかから,どのステロイドホルモンを測定するか,先行研究をもう一度俯瞰し,さまざまな角度から最終的に検討し,6種類に絞りこんだ.検体を唾液とするか血液とするか,日内変動はどうするか,なども,十分に考察した.初年度は,およそ60の検体から6種類のステロイドホルモンを測定した.液体クロマトグラフィーとMS/MSの組み合わせの技術により,いままでにはない精度でホルモンの測定を行うことができた.このような測定法による報告は少ないので,引き続きサンプルサイズを増やし,正確な値を追求していきたい.また,うつ病のサンプルと正常コントロールの比較,男女のサンプルでの比較,においても,あらたな知見が得られた.限られたサンプルサイズでの予備的な検討であるので,結論するにはさらに検体数を集めることが必要である.現在正常コントロール,うつ病群,について男性,女性それぞれ,サンプルサイズを増やしているところである.健常ボランティアもうつ病患者群も,協力者の負担を最小限に減らすようにすべきであることは当然である.採血や問診の順序を工夫したり,事前に来院日を調整するなど,研究プロトコルにさらに細やかな工夫を加えて,スムースに採血,問診が終わるように創意してきた.本研究によって,閉経期における女性のうつ病罹患率が高いことの病態メカニズムに,内分泌学的な視点から挑んだ.具体的には,今までよく知られたエストロゲンとして17beta Estradiol以外に,閉経後女性に極端に減少しているestrogenic steroidがあるのではないか,という仮説に立って,研究を進めた.なぜなら,17beta Estradiolを閉経後に補充しても,閉経後うつ病は予防できないことが定説となっており,またこのことが,内分泌学のひとつの大きな謎であるからである.健康正常群男女とうつ病の経験者男女の合計4群において,血液中ならびに唾液中のステロイドホルモンを,感度と特異性に優れた液体クロマトグラフィー質量分析法を用いて,定量的に比較し,内因性estrogen receptor beta選択的アゴニストがうつ病の病態生理に関与するという仮説を検証した.日内変動の可能性を考慮し,唾液・血液の採取は午前10時と定めた.月経周期の影響を避けるため,対象年齢をおおむね60歳以上とした.うつ病患者については,その精神的負担を考慮して,実験参加の依頼は寛解期に行った.体重,身長,腹囲,体脂肪率,飲酒歴,喫煙歴,既往歴,常用薬,など基礎データもあわせて収集した.

H24年度,H25年度と少しずつ被験者が集まったが,一定の結論を出すには不十分であり,H26年度に1年間の研究期間延長申請をしてこれが認められた.その結果,現在およそ目標症例数に達したため,データを詳しく解析中である.興味深い知見が得られたので,論文投稿準備中である.精神神経内分泌学おおむね目標としていた症例数に到達しつつある.予備的研究としては一定の結論を導くためには,ほぼ計画通り十分な検体数であると考えている.ステロイドホルモンの測定に関しては,委託業者との連携は滞りなく,検査会社での測定にも,いまのところ,問題は生じていない.17 beta estradiolなど,過去に報告があるステロイドの実測値と本研究の測定値は,およそ一致しており,また,閉経している女性のステロイドホルモンも過去の報告通りの値であるので,実験系として信頼性があると考えられる.被験者の負担軽減に最大限配慮し,検体採取はうつ病症例にあっては寛解後,被験者の文書による同意を得て行っている.被験者の負担とならないことを最優先としているが,今までのところ,検体採取に関して,問題は生じていない.ただし,日内変動の問題があるので,検体採取に関して想定以上の困難があった.平成24年度の研究目的は,健康正常群とうつ病の経験者で,血液中,唾液中のステロイドホルモンを定量的に比較し,うつ病の病態生理に関与する重要なホルモンはどれかを探索することであった.ホルモン精密測定を委託する業者との交渉で最終的な測定料金が決まった.また文献的検討もさらに深め,6種類のステロイドに対象を絞った.学内倫理委員会で承認された研究プロトコルに従い,被験者の募集,検体採取,基礎データ採取,検体搬送,データ解析の流れが具体的に確立した.おおむね順調に進展していると考えられる.今回の研究で,目星がついた,うつ病の病態生理にとって重要と思われる内因性ステロイドホルモンが,本当にうつ病の予防,診断,治療,また予後に役立つのかどうか,さらなる検証をする必要がある.本研究の規模での被験者数では,予備的な検討に留まるので,さらに大規模に拡大して,実験が再現できるものか,確認する必要がある.その先には,動物実験などを通して,当該ステロイドホルモンの産生を遮断した場合,うつ病が生じうることを別の形で示す必要も出てくる.大規模臨床研究や動物実験での知見の追試がなされれば,これは極めて臨床上有用なステロイドホルモンであるということになるので,臨床への実際への応用,たとえば創薬をもにらんだ研究へ発展させることになる.今後の課題としては,ホルモンの測定に関わる費用が非常に高価であるという問題点がある.液体クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた本研究で用いるホルモン測定は特異性,定量性に極めて優れているが,残念なことに外注料金が高価であり,提出できる検体数が限られている.つまり,限られた予算で測定できる検体数,ステロイドホルモンの数には限りがある.
Amigo2を標的とした肝転移予防薬開発に向けた低分子化合物探索

がん死の9割は転移に因るものである。転移を受ける遠隔臓器の中でも特に肝転移は、肝機能障害を引き起こすだけでなく、生命維持に欠かせない肺や脳に二次転移を引き起こし、がん患者の予後を著しく不良にする。従って、未だに確立されていない肝転移に対する予防法の開発は、がん患者の生命予後の改善に直結するものと考えられる。これまでに、申請者自らが樹立したLV12マウス肝高転移株は、細胞間接着分子amphoterin-induced gene and open reading frame 2(Amigo2)が高発現すること、さらにAmigo2が肝転移のドライバー分子であり、そのメカニズムとして肝血管内皮細胞への選択的接着を起こすためであることを見いだした(Sci Rep 7: 43567, 2017)。これらの成果に基づきAmigo2発現を抑制する手段の開発は、即ち肝転移の予防を可能にするものと考えた。そこで、253種類の低分子化合物ライブラリーの提供を新学術領域研究の先端モデル動物支援プラットフォーム・分子プロファイリング支援活動班より受け、Amigo2の発現を抑制し、さらに肝転移を予防するものをスクリーニング探索した。その結果、LV12細胞のAmigo2 mRNA発現を減少させた化合物のうち、3種類のシグナル系統をそれぞれ標的とする計6種類の低分子化合物を決定した。いずれの化合物もLV12細胞に添加することで肝血管内皮細胞への接着だけでなく、マウス脾臓内移植による肝転移を著しく抑制することを明らかにした。29年度が最終年度であるため、記入しない。