hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経・筋接合に必須のレセプター蛋白LRP４の脳中枢神経系における役割

更に羊水腔からの水の取り込みに関与する卵膜上のaquaporin 9、胎盤上のaquaporin 1 mRNAを定量するとE17.5、E18.5ではKO胎児において有為な発現低下が見られた。以上の結果から羊水の羊膜腔からの排出(嚥下)、卵膜からの吸収に異常を生じ、腎臓がないにもかかわらず羊水過多になったと考えられる事等があげられる。Lrp4欠失マウス(Lrp4 KO)を作成した処、Lrp4 KOは出生直後に呼吸ができずに全て死亡した。その肺胞は膨らんでおらず、合指多指症を呈し、多くのKOに両方(77匹/295匹KO)あるいは片方(126匹(左73右53/295匹KO)の腎臓の欠損が見られた。ヒトでは両方の腎臓の欠失が起こると羊水過少症となり羊水を肺に取り込む胎児呼吸様運動ができず肺が発育不全となり出生後すぐに死亡する(ポッター症候群)。胎生後期では羊水の7割は胎児尿と3割は肺から胎児呼吸様運動により出てくる肺胞液と考えられている。一方、羊水の羊膜腔からの排出には嚥下、卵膜や胎盤からの吸収が関与している。ところがLrp4 KOは両腎の欠損があっても羊水過多が見られた。そこで雄Lrp4+/-と交配した妊娠19日目の雌Lrp4+/-の羊膜腔に墨汁を注入し30分後に胎児を取り出し固定後、胎児の肺、胃腸を調べたところ、Lrp4 KO胎児では墨汁の取り込みが見られずKO胎児は神経・筋接合シナプス形成不全により呼吸様運動、嚥下に障害がある事が解った。またKO胎児羊水中の肺サーファクタント蛋白Aの減少も見られ肺胞液の分泌も抑えられていると考えられた。さらに羊膜腔からの水の取り込みに関与すると考えられる卵膜上のアクアポリン9mRNA、胎盤上のアクアポリン1mRNAの有為な発現低下がKO胎児で見られた。以上の結果からLrp4 KO胎児は、羊水の羊膜腔からの排出に異常を生じ、主たる羊水成分である胎児尿の分泌が無くても羊水過多になったと考えられ、羊水量の調節は羊水の取り込みが本質的な役割を果たしていると考えられる。ヒトでも稀だが両腎形成不全で尿生産が無いにもかかわらず羊水過少症にならない例が報告されている(脳脱や食道閉鎖による嚥下障害、腸管吸収障害の為と考えられる例、原因のわからない例もある)。Lrp4 KOマウスは出生直後に横隔膜での神経・筋接合ができずに呼吸不全で死亡した。多くのKOに両方/片方の腎臓欠損が見られたが羊水過多が見られ卵膜、胎盤でのアクアポリン9、アクアポリン1の有為な発現低下が見られた。またLrp4 KO胎児では神経・筋接合シナプス形成不全により呼吸様運動、嚥下に障害があり、羊水の羊膜腔からの排出に異常を生じ、主たる羊水成分である胎児尿の分泌が無くても羊水過多になったと考えられ、羊水量の調節は羊水の取り込みが本質的な役割を果たしていると考えられた。ヒトでも稀だが両腎形成不全で尿生産が無いにもかかわらず脳脱や食道閉鎖による羊水過少症にならない例が報告されている。当初計画以外の進展としてKO胎児に羊水過多が見られた。KO胎児は呼吸様運動・嚥下ができない事が解った。さらに羊膜腔からの水の取り込みに関与する卵膜上のaquaporin 9、胎盤上のaquaporin 1 mRNAを定量するとE17,5、E18.5ではKO胎児において有為な発現低下が見られた。以上の結果から羊水の羊膜腔からの排出(嚥下、卵膜からの吸収)に異常を生じ、腎臓が無いにもかかわらず羊水過多になったと考えられる事等があげられる。これまでの予備的な行動科学実験では一週間経つと文脈恐怖条件付けテストにおいて海馬依存的な記憶を維持する事ができなくなる可能性が示された。今後は1)更に詳細な行動解析を行う。参照記憶を見るモリス水迷路テストや作業記憶を見る八方向放射状迷路テスト等を行う。
組織的災害対応能力の定量的評価：事前対応型組織は柔軟性を高めるか

おもな活動として、台湾の政権交代の影響で2018年度に先送りとなっていた台湾での調査を実施した。昨年度までに台湾・銘傳大学の研究者と準備した内容(対象自治体の選定、調査票の作成)が役だった。まず、台湾の自治体における危機管理の考え方を詳しく知るために2018年9月に地方部(新北市石門区)および都心部(台北市萬華区)の2つの自治体へのヒアリング調査を実施した。台湾の危機管理は、部署によって担当内容が異なるため、それぞれの自治体において防災を主管する課を含む5から6部門の担当者にヒアリングを行った。これにより、標準作業手順(Standard operating procedure: SOP)の具体的な内容と整備状況、また、実際の運用状況が詳細に把握できた。この結果を活かして前年度に作成した調査票を修正し、2018年12月に台湾・銘傳大学への委託により、郵送調査を実施した。都市規模や地理的条件を考慮して選定した自治体に調査票を送付し、40の自治体から回答を得た。結果の基本的な分析を行った。日本国内での活動については、以下のとおりである。まず、北九州市における医療連携訓練において標準化の効果を調べることについては、これまでの成果をまとめ、地震に関する国際会議で発表した。ただし、2018年度は当該訓練企画の中心である北九州市立八幡病院の新築移転が行われた関係で訓練自体は行われなかった。これについては、2019年7月に実施予定であり、そこでデータの取得と分析を行う。また、日本の全国の自治体に対する郵送調査については、2019年度初頭を予定しており、そのために台湾の自治体と比較可能な調査票を作成した。台湾の自治体の災害対応組織に対するヒアリング調査、また、日本と台湾の自治体に対する質問紙調査について、平成30年度に台湾側の研究協力者と連携して実施する。実践的なデータ取得の核である北九州市の災害時医療連携体制整備のための図上訓練については、ひきつづき、実施主体である北九州市立八幡病院、北九州市医師会と連携をとり、3年目となる平成30年度もデータ取得ができるように準備を行う。これまでの成果を社会に広めるために学会発表と学術論文執筆を行う。政権交代の影響で遅れていた台湾の自治体についての調査を2018年度後半に完了できたため、これと比較対照するための日本の自治体に対する調査を2019年5月を目標に実施する。また、北九州市ですすむ医療連携図上訓練の経過観察については、2019年7月20日に予定されている訓練で最終段階の観察とデータ取得を行う。これらをもとに事前対応組織の整備状況が災害対応活動の柔軟性に与える影響ついての考察を行い、学術発表、および論文投稿を行う。平成28年度は以下の研究活動を行った。第一に、災害対応事例と訓練事例の収集を通じ、事前対応型組織の整備水準とその柔軟性に関する定性的な関係把握を行った。当初予定していた米国、日本、台湾に加え、事前対応組織作りが進んでいないベトナムの文献も収集した。また、消防関係を中心に、日本で災害対応に携わる組織への調査を実施した。第二に、北九州市における災害時医療連携体制整備(北九州市医師会医療救護計画)のための図上訓練の場を活用し、事前対応組織の整備状況とその柔軟性に関するデータ収集を行った。平成28年度の図上訓練は、12月3日に、災害医療作戦指令センターと医療チームの効果的な連携による避難所の健康管理をテーマとして実施された。この訓練は、申請者らが開発した新しい形式の図上シミュレーション訓練(情報伝達・共有型図上訓練)として行われ、実際の災害状況を模擬したさまざまな課題を当該組織に与え、意志決定と情報伝達の速度と経路を記録した。さらに、訓練会場のビデオ撮影を行い、業務が錯綜する部署でのバックアップ発生状況を調査した。上記訓練の前半は事前対応型組織としての整備水準が「一部整備」であった平成27年度と類似の内容であったため、研究代表者が保管していた平成27年度の図上訓練記録データと、整備水準が「整備(自部門把握)」に向上した平成28年度の比較を試みた。第三に、上記の活動で得られたデータをもとに、学術論文の作成を開始した。おおむね、計画に沿って研究活動を展開できている。特に、事前対応型組織づくりに関する文献調査では、米国における詳細な情報が得られたほか、事前対応型組織づくりの実施水準が低いベトナムについても、現地語を含む文献の整理ができた。ただし、台湾の災害対応組織に対するヒアリング調査は、台湾の政権交代の影響で災害対応のしくみに変化が生じる可能性があることから、平成29年度に実施することとした。平成29年度は以下の研究活動を行った。第一に、平成28年度に続き、北九州市における災害時医療連携体制整備(北九州市医師会医療救護計画)のための図上訓練(平成29年11月11日)の場を活用し、事前対応組織の整備状況とその柔軟性に関するデータ収集を行い、平成28年度の訓練結果との比較を行った。平成28年度は、組織的な災害対応のための情報伝達網(意思決定ネットワーク)が自部門とその周辺のみで整備された「整備(自部門把握)」段階であったのに対し、平成29年度のデータは、組織全体に関わる意思決定ネットワークの把握がなされた「整備(全体把握)」段階に近づいた状態であった。

第二に、意思決定ネットワークの整備状態と活動の柔軟性の関係を探るための日本・台湾比較調査については、北九州市、仙台市など、日本の自治体におけるヒアリングを行ったほか、台湾・銘傳大学の研究者とともに調査対象自治体の選定、および調査票の作成を行った。このために、日本と台湾において、災害対応業務の種類別に、業務を担当する政府の階層と部署を整理し、適切な比較ができる政府部門を選定した。また、この過程で、意思決定ネットワークの整備段階と災害対応の柔軟性の関係をさらに明確に示すために、同ネットワークの整備水準が日本よりも低い自治体との比較を含めた調査を行うこととなった。そこで、北九州市と都市構造が近いベトナム・ハイフォン市について、ヒアリング調査を行った。第三に、上記の活動で得られたデータをもとに、学術論文の作成と投稿、研究発表を行った。本研究の主要部分として、北九州での図上訓練の経年観察を通じて事前対応組織の整備状況が災害対応活動の柔軟性に与える影響を調べることが挙げられる。これについては、平成28年度に続き、平成29年度も訓練でのデータ取得とデータ解析が実施でき、予定通り、作業が進んでいる。一方、事前対応組織の整備水準が異なる日本と台湾の比較に関しては、平成28年度に生じた台湾の政権交代による災害対応体制見直しの可能性を考慮したこと、また、日本と台湾の政府組織が異なるため、各種の災害対応業務をどの政府階層のどの部署が担当しているか、比較可能な形で整理を行うことに時間がかかり、平成29年度は、日本でのヒアリング調査の実施にとどまった。ただし、台湾側研究者と連携して調査の準備をほぼ完了できたため、平成30年度に調査を実施する。一方、この整理の過程で事前対応組織の整備水準が低い自治体との比較も実施すべきことがわかり、これについては、ベトナム・ハイフォン市でのヒアリング調査を実施できた。おもな活動として、台湾の政権交代の影響で2018年度に先送りとなっていた台湾での調査を実施した。昨年度までに台湾・銘傳大学の研究者と準備した内容(対象自治体の選定、調査票の作成)が役だった。まず、台湾の自治体における危機管理の考え方を詳しく知るために2018年9月に地方部(新北市石門区)および都心部(台北市萬華区)の2つの自治体へのヒアリング調査を実施した。台湾の危機管理は、部署によって担当内容が異なるため、それぞれの自治体において防災を主管する課を含む5から6部門の担当者にヒアリングを行った。これにより、標準作業手順(Standard operating procedure: SOP)の具体的な内容と整備状況、また、実際の運用状況が詳細に把握できた。この結果を活かして前年度に作成した調査票を修正し、2018年12月に台湾・銘傳大学への委託により、郵送調査を実施した。都市規模や地理的条件を考慮して選定した自治体に調査票を送付し、40の自治体から回答を得た。結果の基本的な分析を行った。日本国内での活動については、以下のとおりである。まず、北九州市における医療連携訓練において標準化の効果を調べることについては、これまでの成果をまとめ、地震に関する国際会議で発表した。ただし、2018年度は当該訓練企画の中心である北九州市立八幡病院の新築移転が行われた関係で訓練自体は行われなかった。これについては、2019年7月に実施予定であり、そこでデータの取得と分析を行う。
看護技術の自律神経系への影響に関する研究-腰背部温罨法に焦点を当てて

本研究は腰背部温罨法が生体に及ぼす影響を、特に自律神経系を中心として生理学的に検証し、さらに臨床における効果を測定し、熱布による腰背部温罨法が排便・排ガスを促す看護技術として成り立つかどうかを検討することを目的とした。自律神経系への影響は皮膚電気抵抗の変動、心拍変動のスペクトル解析および皮膚血流・皮膚温の変化を指標とし、腰背部温罨法の施行前から施行後60分までを追跡し、また罨法を行わない対照群のデータも収集した。実験群15例、対照群6例のデータから、罨法による交感神経系活動の変化は体位の変換より小さいこと、対照群において60分の安静仰臥位は交感神経系活動を上昇さすが、罨法を施行することによってこの交感神経活動の上昇を抑制する可能性が示唆された。また病院に入院中または老人保健施設に入所中の54名(男22名、女32名)に対し、延べ76回の腰背部温罨法を施行し、排ガス・排便への効果を調べた。対象者の年齢は2497(平均60.3)歳で、排便困難の訴えまたは看護婦による排便困難の判断がなされ、研究への協力の承諾が得られた者とし、疾患は問わなかった。その結果、47.4%に排便、40.8%に排ガスが得られた。排ガスか排便のいずれかがあったのが61.8%、排ガス・排便とも得られなかったのは34.2%であった。以上の結果から、熱布による腰背部温罨法は交感神経系の活動を抑制することによって、排便・排ガスを促し、臨床上有用な看護技術として成り立つ可能性が示唆された。臨床経験上、腰背部への熱布による温罨法は、排便・排ガスを促進し、腹満の改称に効果があるといわれているが、温罨法が腸蠕動に影響する生体内のメカニズムや、効果の確率等は未解決のままであった。腰背部温罨法が腸管の運動を促進することは、腸音の実験記録から明らかにすることができたが、そのメカニズムとして、皮膚への温熱刺激が自律神経系を刺激する体性-内臓反射が起こっているという仮説のもとに、腰背部温罨法による自律神経系の動きの測定を試みた。指標として皮膚血流・皮膚温・皮膚電気抵抗・心拍変動を取り上げ、測定技法と解析法を検討した。その結果、皮膚血流の増加と皮膚温の上昇は明らかであったが、この測定法から自律神経の反応を直接証明する事はできなかった。次に皮膚電気抵抗による交感神経系の反応を測定した。60°C程度のかなり熱いタオルを貼用するにもかかわらず、皮膚電気抵抗の変動は小さいことが明らかになった。臥位から座位になったときの変動を対照実験として行ったが、腰背部温罨法は座位になったときの約29%の変動幅にすぎなかった。このことから熱布による腰背部温罨法は、交感神経系への刺激は小さいと考えられた(これは第16回日本看護科学学会で発表した)。したがって皮膚電気抵抗からだけでは、自律神経系の反応を見ることは困難であろう。そこで自律神経系の動きを見る有力な指標として、心拍変動を取り上げた。心臓を介した自律神経系の動きであるが、心拍変動の解析は交感神経系と副交感神経系の活動量の測定が可能であり、現在この方法で自律神経系の変動を測定しているところである。今後の研究によって、皮膚に与える刺激が生体内の調節機能に作用することが証明されれば、多くの看護技術の効果の解明の一つの方向性が示せると考えている。

熱布による腰背部の温罨法が、自律神経系に及ぼす影響を昨年度に引き続き、主に心拍変動を指標として測定した。心拍の測定のために、新たにアンプを購入し、臨床での測定が可能になった。心拍変動の解析の方法はCGSA法によった。R-R間隔は罨法中に一旦減少し、罨法終了後に延長した。心拍変動のスペクトル解析の結果、副交感神経の変化も同じような傾向であった。交換神経は、罨法による変化は認められず、経時的に増加していった。温罨法によって腸音が増加することは先行研究で明らかになっているが、温罨法の刺激が、迷走神経を介して心拍に変動を起こさせていることが示唆された。しかし腸音の変化に連動する自律神経の動きは、現段階では証明できていない。また温罨法の手技を、より安全で簡便な方法にする取り組みも行った。1つは70度の湯でタオルをしぼる点を変更し、清拭車を利用して80度の設定温度でタオルを暖める方法が、より簡便なことを見出した。この方法によっても、タオルの表面温度は約60度となり、この手技の変更は実験結果に影響しないと判断している。もう1点は、被験者の体位である。これまでは腹臥位で行ってきたが、腹部の手術後の患者等を対象とする時その体位が取れない事、腹臥位なるための動きが大きいので、体位の変更がより小さくする事を配慮して、側臥位で行う事とした。次年度はさらに心拍変動のデータを積み重ね、温罨法による自律神経系の動きを明らかにし、臨床的な排便・排ガスへの効果を検証していく予定である。腰背部温罨法の排便・排ガスに対する効果を測定するため、病院に入院中または老人保健施設に入所中の54名(男性22名、女性32名)に対し、延べ76回(7名-2日間、3名-3日間、1名-4日間、1名-7日間実施)の腰背部温罨法を施行し、24時間以内の排ガス・排便を調べた。排便困難の訴えまたは看護婦によって排便困難の判断がなされ、研究への協力の承諾が得られた者とし、年齢、疾患は問わなかった。対象者の年齢は24歳97歳で、平均60.3歳であった。疾患は多岐に渡り、腫瘍16名、骨折6名、呼吸器疾患4名、消化器疾患4名、糖尿病3名、脊髄疾患3名、精神疾患3名、眼疾患2名、外傷2名、脳血管障害2名、自律神経失調症、心不全等であった。入院入所後の下剤の使用は、有りが38名(毎日13名)、無しが16名であった。腰背部温罨法施行の結果、排ガスあるいは排便のいずれかがあったのが47回(61.8%)、排便のあったのが36回(47.4%)、排ガスが31回(40.8%)、この内排ガスのみは11回(14.5%)、排ガス・排便とも得えられなかったのが26回(34.2%)、その他座薬使用、不明が3回(3.9%)であった。罨法後、排便までの時間は0.524時間(平均時間11.88時間)であった。様々な年齢、疾患を持つ対象者であったにもかかわらず、腰背部温罨法の排ガス・排便に対する効果が高かったことは、排便・排ガスを促す看護技術として本法を確立することが可能と予測できる。
内間安セイ・俊子と戦後の日米美術交流に関する研究

本研究は、内間安セイと俊子の創作内容について可能な限り詳細に跡付け、その美術史的な考察を試みる。そして、それらを戦後のアメリカ占領軍下における文化政策やアメリカにおける日本人美術家たちの活動の中に位置づけ、内間夫妻の交友関係が1950年代から60年代の日米の文化交流の一端を示すものであったことを明らかにする試みである。
海岸林・山林復旧を目的とした耐塩性および強増殖性ショウロ菌の開発

ショウロの胞子発芽率は,5倍希釈MMN寒天培地と断面がベージュ色の子実体由来の胞子を用いることで向上した.胞子懸濁液をethylmethanesulfonateで処理することで,耐塩性ホモカリオンを分離できた.また,それらを交配することで,耐塩性ヘテロカリオンを作出でき,さらに耐塩性と強増殖性を具備した菌株の選抜した.塩感受性菌株を接種したクロマツより,耐塩性菌株を感染させたクロマツにおける塩ストレス耐性が高かった.また,クロマツにショウロ菌を感染させることにより,クロマツにおけるナトリウム含有量が増大し,菌根形成によるナトリウム取込の阻害効果は認められなかった.外生菌根菌ショウロの担子胞子の中から,耐塩性を有する系統を選抜する方法を開発し,耐塩性菌株系統を提案することを本研究の目的としている.本研究はショロ菌のホモカリオン(単相)に着目した点に特徴がある.ショウロのホモカリオンを分離する為には,減数分裂を経由して,単相となった担子胞子を発芽させて再生した発芽菌糸体を分離することが求められる.しかしながら,合成培地における担子胞子の発芽率は極めて低いため,得られる発芽菌糸体数が極めて少なく,このことが,ショウロのホモカリオンを分離する上での最大の障害となっている.そこで,ショウロの担子胞子発芽を誘導する最適条件の確定を目指した.合成培地における高発芽環境は,1)蒸留水で培地成分を1/5に希釈したMMN寒天培地が最適であること,2)子実体組織の色は成熟段階が異なるが,ベージュ色の子実体由来の担子胞子の発芽率が最も高いこと,が判明した.さらに,採取した担子胞子を滅菌水に懸濁して冷蔵保存しても,高い発芽率が維持されることが判明した.その結果,冷蔵保存胞子懸濁液を用いることで,子実体を入手できない時期でもホモカリオンを分離することが可能となった.一方,NaClを含んだ培地で発芽させることで,耐塩性を有する発芽菌糸体の分離を試みたが,再生できる発芽菌糸体数は極めて少なかった.しかし,ショウロ子実体に内在する細菌を発芽寒天培地に塗布することで,発芽菌糸体の分離数が飛躍的に増大することを偶然発見した.以上のような担子胞子の高発芽環境や保存環境さらには効率的な分離方法を確定できたことで,目標としていた300菌株以上のホモカリオンを分離できた.予定していた担子胞子の突然変異誘発実験をできなかったが,目標としていた300菌株のホモカリオンを分離できた.本年度は,突然変異誘発法および土壌基質における増殖性評価法の確立を目指した.突然変異誘発剤として広く用いられているethylmethanesulfonate (EMS)がショウロ菌の突然変異誘発に有効であること,また, 20 mg/mLの濃度で処理することが適正であることを明らかにした.EMS処理ショウロ担子胞子から再生した一次菌糸体において,NaCl含有寒天培地で旺盛に成長した好塩性一次菌株5菌株を分離した.さらに好塩性の一次菌株同士を交雑することで交雑F1を育成し,塩ストレス耐性を評価した結果,4菌株の好塩性二次菌株,4菌株の耐塩性二次菌株を選抜できた.さらに,2菌株の塩感受性二次菌株も選抜できた.次に,様々な土壌を用いてショウロ菌株の増殖状況を可視化できる基質を探索した.その結果,砂土壌基質を用いることでショウロ菌の増殖状況を明瞭に判定できることが判明した.次に,寒天培地と砂土壌基質における菌糸体の増殖速度を比較した結果,寒天培地で好塩性や耐塩性を示した菌株は人工海水を含む砂土壌基質で旺盛に増殖し,寒天培地で塩感受性を示した菌株は海水を含む砂基質では増殖しなかった.育成菌株を砂土壌基質に接種して増殖性と耐塩性について調査した結果,強増殖性および耐塩性の両特性を具備した菌株を2菌株選抜できた.現在は,これらの菌株を人工的に宿主クロマツ実生根に接種し,共生したショウロ菌糸体の塩ストレスに対する反応性について解析中である.ショウロ菌株における突然変異誘発法および土壌基質における増殖性評価法を確立できた.一方,土壌基質で,510菌株の強増殖性菌株の作出を目指していたが,2菌株しか作出できなかった.しかし,砂土壌基質で増殖性と耐塩性を同時に評価できたことから,本2菌株は強増殖性および耐塩性の両特性を具備した有望菌株であるといえる.ショウロ菌感染クロマツ実生の水および塩ストレスに対する反応性を評価した.具体的には,塩に対する反応性が異なるショウロ菌を人工的に宿主クロマツ実生に接種して感染苗木を育成し,その実生苗木に水または塩ストレスを与えて,生育状況とナトリウム取込み量を調査した.その結果,未接種クロマツ実生に水ストレスを与えると枯死したが,ショウロ菌を接種した実生の枯死は認められなかった.塩ストレス試験においては,ショウロ菌を接種しなかった実生と塩感受性菌株を接種したクロマツは全て黄化した.一方,好塩性株菌株を接種したクロマツ実生では,約半分が緑色葉を保持していた.以上の結果から,宿主クロマツ実生に塩ストレス耐性を付与するためには好塩性菌株を用いることが有効であることが示唆された.次に,宿主クロマツ実生のナトリウム取込みに及ぼすショウロ菌感染の影響について調査した.

その結果,非塩ストレス下においては,ショウロ菌接種クロマツ実生のナトリウム含有量が,ショウロ菌を接種していない実生と比較して著しく高く,ショウロ菌感染によりナトリウム吸収が促進された.また,塩ストレス下では,ショウロ菌感染の有無,および,感受性菌株接種実生と好塩性菌株接種実生との間の有意差は認められず,ショウロ菌の塩に対する反応性とナトリウム取込みとの関連性は少ないと思われた.今日まで,ヒダハタケ菌とセイヨウハコヤナギの外生菌根共生系においては,外生菌根の菌鞘がナトリウム吸収を阻害し,その結果耐塩性が付与されると報告されている.しかし,ショウロ菌とクロマツ実生を用いた今回の試験結果は,共生することで反対にナトリウム吸収が促進された.従って,外生菌根菌の宿主樹木への塩ストレス耐性付与の機構は,共生する外生菌根菌と宿主樹木の組合せでそれぞれ異なると思われた.ショウロの胞子発芽率は,5倍希釈MMN寒天培地と断面がベージュ色の子実体由来の胞子を用いることで向上した.胞子懸濁液をethylmethanesulfonateで処理することで,耐塩性ホモカリオンを分離できた.また,それらを交配することで,耐塩性ヘテロカリオンを作出でき,さらに耐塩性と強増殖性を具備した菌株の選抜した.塩感受性菌株を接種したクロマツより,耐塩性菌株を感染させたクロマツにおける塩ストレス耐性が高かった.また,クロマツにショウロ菌を感染させることにより,クロマツにおけるナトリウム含有量が増大し,菌根形成によるナトリウム取込の阻害効果は認められなかった.今後は,担子胞子の突然変異誘発実験を行うとともに,土壌基質における分離菌株の耐塩性を効率的かつ的確に評価する手法を開発する.今後は,作出した強増殖性・耐塩性菌株および対照として塩感受性菌株を宿主クロマツ実生根に人工接種して感染苗木を育成し,感染苗木の塩ストレス耐性を評価することで,作出ショウロ菌株の宿主樹木への塩ストレス耐性付与効果を評価する.さらには,耐塩性を付与したショウロ感染苗木を東北地方の津波被災地の海岸林への導入を試みる.きのこ栽培学平成27年度は143万円の交付を受けたが,使用したのは129万円程で,14万円程の残金となった.支出が計画より少なかった理由は,当初,担子胞子の突然変異誘発実験を行う予定であったが,材料の確保が間に合わず実施できなかった.そのため,本実験に要する経費が次年度使用額として生じた.概ね予算を使用したが,1,144円の端数残額が生じた.次年度に,担子胞子の突然変異誘発実験を実施する予定であり,本実験に必要な試薬や実験器具の購入に本経費を充当する予定である.次年度使用額は物品費として使用予定である.
複雑系科学及び環境学に基づく人間-環境-社会システムの統合的モデル化に関する研究

本研究では、環境問題をモデル化するためにマルチエージェントシミュレーションを用いて人間-環境-社会システムを構築する.これまでのトップダウン的なシステムの見方を革新し,社会的な組織,個人の活動をボトムアップにモデル化することにより,多くの社会現象やそれの構築のプロセスを分析でき,新しいアプローチによる問題解決を図ることが出来る。本年度はゲーム理論等の基礎学理研究、それに基づくマルチエージェント的アプローチによる応用研究を進めた。その他にも社会,人間,環境に関連する分野を連結し,建築学における環境問題などに新たなる切り口を見つけることが,研究全体における目的である.これまでの具体的な研究内容は以下の通りである.前年度から引き続き、Norm-Reputation Systemにおける協調創発のメカニズムについて考察を深めた。結果、ジレンマ強度が強くなるにつれて、協調が創発しづらくなる挙動が発見され、この現象のメカニズムを明らかにした。また、ジレンマの弱体化が社会の初期硬直を産み、安易な社会構造で安定化してしまうことが、この挙動の原因であることを明らかにした。2.都市内交通システムにおける部分的情報共有型カーナビゲーションシステムの効用に関する考察去年にひきつづき考察を深め、より効率的なシステムの考察を行った。その他にも社会,人間,環境に関連する分野を連結し,建築学における環境問題などに新たなる切り口を見つけることが,研究全体における目的である.これまでの具体的な研究内容は以下の通りである.Normと呼ばれる人間関係におけるルールを模擬したシステムを導入することにより協調創発のメカニズムをモデル化した。非協調的な相手に対して罰を与えるルールが社会に於いてロバストであるが、このルールは異なるルールとの対戦を許容した場合、十分に進化しえない。しかし、ジレンマが過酷な社会においては逆にこのルールが進化することを示した。2.派閥モデルを用いたジレンマゲームにおけるGreen Beard Effectの考察派閥という、仲間を識別できる機構を導入し、協調創発のモデルを作成した。Hruschkaらの論文のモデルでは、Green Beard Effectが仮定されており、モデルとして適切でないという批判からこれを仮定しないモデルを作成した。この場合、Mimicと呼ばれる相手を欺くプレイヤーが発生し、安定的な協調関係が構築されないことを示した。これらは2007年3月第147回電子情報通信学会「人工知能と知識処理」情報処理学会「知能と複雑系」合同研究会などで報告している。2.都市内交通システムにおける部分的情報共有型カーナビゲーションシステムの効用に関する考察前年度の研究の継続。モデル上の不備等を再検討し、論文誌に投稿している。また、2006年12月第12回交通流のシミュレーションシンポジウム、数理モデル化と問題解決研究MPSシンポジウム2006などで報告している。
注意状態別にみた自閉症者の聴覚入力脳内処理機構の解明

広汎性発達障害の方からは、呼んでも振り向かないなどの聴覚に対する鈍さがしばしば感じられる反面、音に対して耳を塞ぐ等の過敏性も見受けられる。この相反する性質のメカニズムを知るために、島津製作所の協力の元、多チャンネル近赤外線分光モニター(f-NIRS)を使って、聴覚の脳内処理機構を調べた。発達障害で聴覚過敏を合併する確率は、文献によって様々であるが、耳を塞ぐほどの明らかな聴覚過敏がある方のNIRSの反応は、苦痛な音である場合には、聴覚皮質の酸化ヘモグロビン濃度が著明に上昇していた。同じ人でも、苦痛に感じていない音の場合は、その反応は見られなかった。注意状態別の聴覚皮質の反応であるが、10歳から35歳の対照群15名において、聞くことに注意を向けているときは、聴覚皮質の酸化ヘモグロビン濃度は上昇しているが、注意をそらしてバックグラウンドで聞こえている状態のときは、その反応はほとんど見られなかった。このことより、同じ音が耳から入っても、聴覚皮質の活動度は、注意状態に依存することが分かった。次に、同年齢の発達障害者12名で同様のことを行ったが、同様の反応が見られ、発達障害の方の呼びかけに対する鈍さは、聴覚の経路そのものではなく、注意状態によるものであろうと示唆された。前頭葉の反応も同時に測定していたが、聞き耳をたてると、両側前頭葉の酸化ヘモグロビン濃度が減少するという現象も両群で半数例くらいに見られた。当初、研究計画に基づき、2チャンネルのNIRSシステムで聴覚入力も用いて注意喚起状態の差による脳血流量の変化の検出を試みたが、微少な変化であり、2チャンネルで検出するのは困難であることが判明した。このため、シマズ製作所の協力を得て、多チャンネル光トポシステムを短期間借り受け検討した。多チャンネルのため部位検索の必要性が減少したが、感覚入力による血流変化は微少であり簡単ではなく、予備実験を重ねている。また、光トポシステムはきわめて高価のため機械を用いての検討は十分でない。その過程で、自閉症例といっても認知メカニズム、行動レベルの状態、電気生理学的反応においてもかなり個体差があり、いくつかのタイプに分けられることが見えてきた。われわれの最終目的は自閉症例の脳内メカニズムの解明であるが、その前段階として自閉症例の細分化、サブタイプわけが必要であると感じた。本年度はその細分化に向けて、既存のチェックシートを整理検討し、サブタイプ分けを目的とした多項目チェックシート作成、データベース化を行った。また、その過程で自律神経機能がその細分化に重要であると考えたため、自律神経の定量評価が可能なコンピュータ解析システムを本年度購入した。現在、このシステムでコントロール群のデータを収集しつつある。来年度はこれら結果に基づき、自閉症例を細分化し、そのサブタイプごとにまず、神経心理学的に注意状態をモニターしつつ、行動レベルでの入出力関係の検討を行う予定にしている。
ASD児における語用解釈に及ぼすプロソディの影響

本研究では、自閉スペクトラム症(ASD)児を対象に、語用的推論を必要とする発話の表出あるいは理解の場面における、プロソディの運用について検討を行うことを目的とした。以下の通り研究課題を実施した。(1) ASD児によるプロソディ運用のレビュー:ASD児によるプロソディの理解・表出にかかわる先行研究を調査した。具体的には、アクセントや文構造をマークする言語形式に関するプロソディ、話者の感情を表すプロソディ、文脈との相互作用により意図伝達がなされるプロソディについて、発達的な特徴が整理され、まとめられた。(2) ASD児による表出プロソディ機能の評価尺度作成:保護者を対象とした質問紙調査から、ASDに特徴的なプロソディ表出面の困難さが明らかになった。声の自然さ、他者配慮、声まね、話者態度の5つの下位領域にわたる23の質問項目が抽出された。4つの下位領域すべてにおいてASD群と定型発達群との間にスコアの有意差が認められ、高い判別係数が得られた。これらのことから、開発された質問紙がASD児に特有なプロソディの困難さを見極めることに有効であることが示された。(3) ASD児の語用解釈に及ぼすプロソディの影響:行動実験によって、ASD児童による発話解釈場面でのプロソディの使用を検討した。極性質問に対する間接発話を聞かせ、文脈を手掛かりとする条件、プロソディを手掛かりとする条件を設け、含意を選択する課題を実施した。その結果、一般知識を用いた推論よりも、プロソディを手掛かりとした解釈において正答率がより低く、また定型発達群とASD群との有意な差が認められた。一方、正答率はチャンスレベル以上であった。これらのことから、ASD児において、音声を手掛かりとした発話解釈は発達途上であることが示された。本研究では、自閉スペクトラム症(ASD)児を対象に、語用的推論を必要とする発話の表出あるいは理解の場面における、プロソディの運用について検討を行う。字義通りには発話者の意図が伝達されない語用解釈の場面において、意図理解の手がかりとなるプロソディが使用されるか、また児童が他者への伝達のためプロソディを調節するかを検討する。音声コミュニケーションに特化した発話解釈の困難さについて、その特徴を整理する当該年度は、自閉スペクトラム症の診断を持つ児童および定型発達児を対象に、以下のような心理実験を行った。2群は、生活年齢、語彙年齢、非言語推論能力によって統制された。課題では、音声付アニメーションによるストーリーを呈示し、参加者に回答を求めた。話者AによるYes-No質問(例:「その本面白かった?」)に対し話者Bが間接応答を行った。実験条件として、回答発話から文脈的に暗意を導出できる条件(例:「読むのをやめられなかったよ」→Yes、「すぐに読むのをやめたよ」→No)、曖昧性が高くプロソディに依存する条件(例:「妖怪がいっぱい出てきたの」→Yes/No)を設定した。会話呈示後、参加者には、(a)話者Bの意図の選択、(b)選択の理由、(c)発話者の顔表情の選択(ポジティブ表情/ネガティブ表情)を求めた。検証の結果、条件ごとに群間で異なる傾向が見られ、これらの研究結果は国内外の学術集会で発表済みおよび発表予定である。申請者の所属先が変わったため、研究環境の整備に時間を要した。しかしながら従来からのフィールドにおいてデータ収集は予定通り行われたため、おおむね順調に進展している。本研究では、自閉スペクトラム症(ASD)児を対象に、語用的推論を必要とする発話の表出あるいは理解の場面における、プロソディの運用について検証する。行動実験および質問紙調査から、音声コミュニケーションに特化した発話解釈の困難さについて、その特徴を整理する。今年度は、昨年度に実施した研究課題の追試として、ASD児におけるプロソディに基づく間接発話の理解を引き続き検証した。ASDの診断をもつ児童および定型発達時を対象に次のような行動実験を実施した。課題では、音声付スライドによるストーリーを呈示し、実験者の質問に対する児童の回答を記録した。各ストーリーでは、登場する話者Aによる極性質問に対し、話者Bが間接発話で回答する場面で結ばれる。その折に、(A)先行する文脈や(B)発話のプロソディを解釈の手がかりとして用いれば、話し手の意図を導き出すことができる。今回の追試では2つの手がかりが導く回答が一致する条件、不一致の条件を設定した。その結果、一致条件ではチャンスレベルを上回る正答率を示し、不一致条件では手がかりのいずれも優先的な使用をしていない、チャンスレベルの選択傾向が、両群において得られた。またASD児のプロソディ表出に関する質問紙を保護者に実施し、日常場面における声色の調節について、その特徴を検証した。因子分析の結果、声の自然さ、他者配慮、声真似、発話態度に関わる4因子が抽出され、高い信頼性が得られた。声まねを除く3つの下位尺度において、群間の得点差が見られた。また判別分析から、本質問紙による2群の判別が高い的中率で行われることが明らかになった。これらの研究結果は国内外の学術集会で発表済みあるいは投稿準備中である。またASD児における感情プロソディ理解についてのまとめた概説が書籍に掲載された。従来のフィールドにおいてデータ収集は予定通り行われた。

ASD児、定型発達児ともに70ケースの実験データが集められた。質問紙データは103ケースが収集され、結果は現在投稿準備中である。本研究では、自閉スペクトラム症(ASD)児を対象に、語用的推論を必要とする発話の表出あるいは理解の場面における、プロソディの運用について検討を行うことを目的とした。以下の通り研究課題を実施した。(1) ASD児によるプロソディ運用のレビュー:ASD児によるプロソディの理解・表出にかかわる先行研究を調査した。具体的には、アクセントや文構造をマークする言語形式に関するプロソディ、話者の感情を表すプロソディ、文脈との相互作用により意図伝達がなされるプロソディについて、発達的な特徴が整理され、まとめられた。(2) ASD児による表出プロソディ機能の評価尺度作成:保護者を対象とした質問紙調査から、ASDに特徴的なプロソディ表出面の困難さが明らかになった。声の自然さ、他者配慮、声まね、話者態度の5つの下位領域にわたる23の質問項目が抽出された。4つの下位領域すべてにおいてASD群と定型発達群との間にスコアの有意差が認められ、高い判別係数が得られた。これらのことから、開発された質問紙がASD児に特有なプロソディの困難さを見極めることに有効であることが示された。(3) ASD児の語用解釈に及ぼすプロソディの影響:行動実験によって、ASD児童による発話解釈場面でのプロソディの使用を検討した。極性質問に対する間接発話を聞かせ、文脈を手掛かりとする条件、プロソディを手掛かりとする条件を設け、含意を選択する課題を実施した。その結果、一般知識を用いた推論よりも、プロソディを手掛かりとした解釈において正答率がより低く、また定型発達群とASD群との有意な差が認められた。一方、正答率はチャンスレベル以上であった。これらのことから、ASD児において、音声を手掛かりとした発話解釈は発達途上であることが示された。28年度の追試を行う。具体的にはより文脈依存性の高い手がかりを用いた語用推論を検証していく。また所属先でのフィールド開拓および実験環境の整備を進めていくことが急務である。語用推論をともなう発話場面について、尺度含意、アドホック概念などの別の言語表現を検証する。また発話の表出スキルについても実験的に検証していく。またアイトラッカーを用いて、発話音声のオンライン処理の過程を明らかにしていく。表出面の調査に関しては、さらに幼少の子ども(3ー6歳)のデータを収集し、発達的な変化について考察する。申請者の所属先が変わったため、研究環境の整備に時間を要し、当初計画していた謝金等の支出がおこなわれなかった。コンピュータの購入を検討していたが、現行のマシンで実験が可能となったため、購入を見送った。次年度の物品およびデータ分析の謝金に使用する。次年度に行われるデータ収集に必要な物品(視線追跡装置)の購入およびデータ分析のための謝金に充てる。
ヒスチジン脱炭酸酵素をターゲットとする新しい抗ヒスタミン薬の創薬

現在、アレルギー性疾患治療に対して、メディエーター遊離抑制薬、ヒスタミン受容体拮抗薬、ステロイドなどが用いられているが、これらの投薬によっても疾病の治癒に至らない場合も多い。本研究では、ヒスタミンの生合成酵素であるヒスチジン脱炭酸酵素(L-histidine decarboxylase ; HDC)を阻害する事によりヒスタミン産生を抑制し、既存の抗アレルギー薬より上流の段階において炎症やアレルギー反応を抑制することを目指し研究を遂行した。まず、胃潰瘍や胃炎など上部消化器障害に適応を持つ漢方方剤について網羅的にHDCに対する阻害効果を調べたところ、安中散に明らかな阻害活性が認められた。そこで、安中散の構成生薬である桂皮、延胡索、牡蠣、茴香、縮砂、甘草、良姜について、それぞれHDC阻害活性を測定したところ、特に延胡索が強い阻害効果を示した。確認のため延胡索を除いた安中散を調製し、HDC阻害活性を測定したところ、安中散を除く前と比べ、阻害率は約1/4まで減弱した。また、HDC阻害成分の単離同定を目的とし、延胡索抽出画分より各種カラムクロマトグラフィーを駆使して、成分を単離したところ、活性成分と思われるプロトベルベリンアルカロイドを複数単離・同定することに成功した。安中散は、やせ型で腹部筋肉が弛緩する傾向にあり、胃痛または腹痛がある場合。特に胸やけ、げっぷ、食欲不振、吐き気を伴う神経性胃炎あるいは慢性胃炎に適応を持つ漢方方剤であることが知られていたが、その科学的エビデンスに関しては充分に解明されていなかった。本研究の成果から、安中散のHDC阻害効果によるヒスタミン生成阻害がその作用メカニズムの1つとして考えられた。
河口における大規模カスプの成長・移動機構の解明

河口周辺においては、河川の流れと、波および波なよる海浜流が共存し、これらが、流域から排出される土砂や沿岸の土砂を運んでいる。この河口での土砂の動きを、把握することができれば、流域と海域を結びつけた広域の土砂輸送評価に道が開かれるが、現象が複雑なため、あまり手がつけられていない現状である。本研究は、阿武隈川の河口砂州の縁辺にしばしば出現する、大規模なカスプ地形に注目し、これを表現するモデルを提案することにより、河口での流れや土砂移動の機構を明らかにしようとするものである。砂を運ぶ外力としては、河川流と波による沿岸流を考えることにした。海域における河川流の流速場は2次元噴流の式を準備して、水深が変化する効果を補正して求めた。また、沿岸流速場はLonguet-Higgins(1970)の式を用い、これらを線形的に重ねあわせることにより、河川流と沿岸流の共存場を求めた。次に、共存流速場から流線を求め、流線に沿って、土砂の連続式を解くことにより、全計算領域の堆積と浸食の分布を求めることにした。ここで、砂の移動形態は帰流砂とし、Meyer-Peter-Mullerの帰流砂公式を用いた。海域は一様勾配とし、そこに矩形断面の河川が接続する地形にモデル化した。阿武隈川に近い仙台新港で運輸省が観測している波浪データを利用し、沖から屈折解析を行い、合田の砕波指標を使って砕波点を求め、沿岸流の分布を求めた。また河川流は建設省が河口の岩沼で観測している流量データを集め、河口での流速が等価になるように境界条件を与えた。主な堆砂域は、河口の両岸から沖に伸びる部分と、河口中央部の沖合いである。沿岸漂砂の上手側である右岸のから伸びる堆砂域は、細長く砕波点まで伸びていること、沿岸漂砂下手側の左岸から伸びる堆砂域は幅広く分布し、特に岸近くに高い分布があり、河川からの供給土砂が主な供給源であること、河口中央部の堆砂域のピークは砕波点付近になることなどがわかり、航空写真や深浅測量で選られる現地の堆砂状況をよく表していることがわかった。また、波や河川流の条件を種々変え、それによって生じる堆砂性状の変化を明らかにした。平成8年9月の台風17号の通過に伴う出水で阿武隈川河口砂州の一部が切れ、新しくできた河道を旧河道それぞれの右岸側に大規模なカスプ地形が発生した。このカスプ地形の変形機構を調べるため、次の調査解析を行った。(1)河口砂州の汀線測量、砂州の標高分布の測量を約2週間に1度実施した。(2) 2ヶ月の1回撮影されている、阿武隈川河口砂州周辺の航空写真を収集した。(3)出水時の河川流量のハイドログラフ、波浪観測データ等の外力データを収集し解析した。(4)河口周辺の深浅測量データを収集し、格子データを作成した。深浅データと波浪データを使って、河口周辺の波の屈折解析を行った。

その結果、砂州の新旧水路の海側にできた溝地形により、波が大きく屈折して火焦線を形成することが分かった。この火焦線は、種々の波向き、周期の波に対して安定して形成され、これが新水路形成時に沖に運ばれた上砂を、各水路の右岸沖側に運んで、カスプ地形を形成するという発生の機構が分かった。引き続き測量や、データの収集を続け、また平成9年の1月に実施された深浅測量の結果を解析に取り入れて、評価精度を上げるとともに、河川流の影響、また波による土砂輸送を定量的に評価して、カスプの規模や移動を定量的に予測する手法を開発中である。河口周辺においては、河川の流れと、波および波による海浜流が共存し、これらが、流域から排出される土砂や沿岸の土砂を運んでいる。この河口での土砂の動きを、把握することができれば、流域と海域を結びつけた広域の土砂輸送評価に道が開かれるが、現象が複雑なため、あまり手がつけられていない現状である。本研究は、阿武隈川の河口砂州の縁辺にしばしば出現する、大規模なカスプ地形に注目し、これを表現するモデルを提案することにより、河口での流れや土砂移動の機構を明らかにしようとするものである。砂を運ぶ外力としては、河川流と波による沿岸流を考えることにした。海域における河川流の流速場は2次元噴流の式を準用して、水深が変化する効果を補正して求めた。また、沿岸流速場はLonguet-Higgins(1970)の式を用い、これらを線形的に重ねあわせることにより、河川流と沿岸流の共存場を求めた。次に、共存流速場から流線を求め、流線に沿って、土砂の連続式を解くことにより、全計算領域の堆積と侵食の分布を求めることにした。ここで、砂の移動形態は掃流砂とし、Meyer-Peter-Mullerの掃流砂公式を用いた。海域は一様勾配とし、そこに矩形断面の河川が接続する地形にモデル化した。阿武隈川に近い仙台新港で運輸省が観測している波浪データを利用し、沖から屈折解析を行い、合田の砕波指標を使って砕波点を求め、沿岸流の分布を求めた。また河川流は建設省が河口の岩沼で観測している流量データを集め、河口での流速が等価になるように境界条件を与えた。主な堆砂域は、河口の両岸から沖に伸びる部分と、河口中央部の沖合いである。沿岸漂砂の上手側である右岸のから伸びる堆砂域は、細長く砕波点まで伸びていること、沿岸漂砂下手側の左岸から伸びる堆砂域は幅広く分布し、特に岸近くに高い分布があり、河川からの供給土砂が主な供給源であること、河口中央部の堆砂域のピークは砕波点付近になることなどがわかり、航空写真や深浅測量で選られる現地の堆砂状況をよく表していることがわかった。また、波や河川流の条件を種々変え、それによって生じる堆砂性状の変化を明らかにした。
尿毒症物質排泄機構の制御による腎不全治療

慢性腎臓病(CKD)および急性腎傷害(AKI)で体内に蓄積する尿毒症物質(尿毒素)による腎組織障害、腎臓の尿毒素排泄トランスポーターSLCO4C1や腎臓由来造血ホルモンのエリスロポイエチン(Epo)の発現の抑制が腎不全を進行させるため、申請者らはEpo産生培養細胞や腎臓由来培養細胞を用いたスクリーニングで腎疾患治療薬候補化合物として新規のインドール系化合物を見いだした。インドール系化合物は虚血再灌流とシスプラチンのマウスAKIモデルで腎機能と腎組織障害所見を改善した。尿細管由来培養細胞ではインドール系化合物は細胞内ATP量を増加させた。インドール系化合物は新規の腎疾患治療薬となる可能性がある。慢性腎臓病(CKD)患者には体内に蓄積する尿毒素が酸化ストレスを惹起して組織の炎症や虚血・低酸素をもたらし、さらなる腎傷害と尿毒症物質蓄積を来すという悪性サイクルが存在する。現在約30万人の本邦の透析患者には年間約1兆6千億円の医療費がかかり、CKD進行と透析導入を阻止する治療法の開発は医療経済と社会に大きく貢献することになる。申請者らはヒト近位尿細管血管側に発現するSLCO4C1トランスポーターが尿毒素を排泄し、スタチンがAhR/XRE系を介してSLCO4C1の発現を促進し、高血圧や腎傷害を改善することを報告してきた(PNAS 2004, JANS 2009)。さらに尿毒素がGATA転写因子を介してSLCO4C1及び腎臓から分泌される造血ホルモンエリスロポイエチン(EPO)の発現を抑制することを示した。そこで尿毒素によるトランスポーターやEPOの発現抑制を解除することは腎傷害や腎性貧血の治療戦略となると考えられ、これらの遺伝子のレポーターアッセイにより効果的にEPOとSLCO4C1の発現を増強させる物質のスクリーニングを行った。その結果、EPO mRNA発現及びEPO産生培養細胞株でのEPO産生を増強する複数の候補化合物を見出した。また、これらの化合物はアリストキア酸、シスプラチンなど薬剤性腎傷害の原因物質による腎尿細管由来培養細胞を用いた、腎傷害モデルで腎由来細胞の細胞死を抑制する効果があった。現在この候補化合物Xによる動物実験モデルでの腎傷害への保護効果を検討している。慢性腎臓病(CKD)患者では体内に蓄積する尿毒症物質が酸化ストレスを惹起して組織の炎症や虚血・低酸素をもたらし、さらなる腎傷害と尿毒素蓄積を来すという悪性サイクルが存在し、現在30万人の本邦の透析患者には多額の医療費がかかり、CKD進行と透析導入を阻止する治療法の開発は医療経済と社会に大きく貢献することになる。申請者らはヒト近位尿細管血管側に発現するSLCO4C1トランスポーター1が尿毒素の排泄を担い、スタチンがAhR/XRE系を介してその発現増強して尿毒素の排泄を促進し、高血圧や腎障害を改善することを報告してきた(PNAS 2004,JASN 2009)。さらに尿毒素がGATA転写因子を介してSLCO4C1の発現を抑制することを示した。そこで本研究ではCKDにおける尿細管トランスポーターの発現制御機構を解明し、AhR-XRE系リガンドによる発現増強作用と、GATA阻害薬等による尿毒素によるGATAを介した発現抑制の解除という相補的な2つの治療戦略により、効果的に尿毒素の蓄積の悪循環を断ち切る新たなCKD治療法の開発を目指す。本年度はSLCO4C1トランスポーターアッセイ、腎臓由来細胞ACHNによるSLCO4C1発現定量PCRにより様々な化合物ライブラリーをスクリーニングし、SLCO4C1の発現を増強する新たな候補化合物を選別した。また、AhR転写因子、GATA転写因子など発現制御機構の解析を進めている。現在上記候補化合物をマウス、ラットに投与してin vivoでの評価を行っている。慢性腎臓病患者体内に蓄積する尿毒症物質(尿毒素)が酸化ストレスを惹起して組織の炎症や虚血・低酸素をもたらし、さらなる腎傷害と尿毒素の蓄積を来すという悪循環が形成される。申請者らは尿毒素がヒト腎臓発現する尿毒素排泄トランスポーターSLCO4C1の発現や腎臓から分泌される造血ホルモンErythropoietin (Epo)の発現を抑制して腎性貧血の増悪に関与することを報告した。そこで、平成24年度はこれらの遺伝子の発現レポーターアッセイを用いて化合物ライブラリーのスクリーニングを行い、Epoの発現を促進するインドール系の新規化合物compound No.5(以下化合物#5)を見いだした。

平成25年度は化合物#5がEpo産生細胞株のHep3B細胞においてEpo産生を促進し、尿細管由来HK2細胞での腎毒性物質(抗癌剤のシスプラチン、薬剤性腎症の原因物質のアリストキア酸)による傷害モデルで尿細管細胞死を濃度依存性に抑制することを示した。平成26度は動物実験モデルによる検討を行い、マウス虚血再潅流(IRI)モデルにおいて化合物#5の50mg/kg体重の経口投与により、再潅流後48時間で腎機能の改善と尿細管急性壊死像の有意な改善を認めた。シスプラチン20mg/kg体重投与のマウスシスプラチン腎症(CIS-N)モデルでも化合物#5投与により腎機能の改善と尿細管急性壊死像の有意な改善を認めた。IRIとCIS-Nの異なる2つの急性腎傷害モデルで腎機能改善と腎組織傷害病理の改善を認め、化合物#5が急性腎傷害の治療薬として有効であること示唆された。腎臓内科本研究の目的である、CKDにおけるトランスポーター発現増強およびEPO発現増強作用を持つ物質のスクリーニングで現在EPO発現を増強する物質は複数同定されている。トランスポーター発現増強物質に関しては引き続きスクリーニングを継続する。また、EPO発現増強物質には腎保護作用を示唆する培養細胞実験データがあり、現在マウスを用いた動物実験モデルとして、慢性腎不全貧血モデル、急性腎障害モデルに候補化合物を投与し、in vivoでの検討を進めている。このように現在検討中の候補化合物には慢性腎臓病におけるEPO産生増強による腎性貧血の改善のみでなく、腎傷害進行を阻止する可能性がある。このため当初の年時目的を概ね達成していると考えられる。本研究の目的である、CKDにおける尿細管トランスポーターの発現制御機構を解明し、AhR-XRE系リガンドによる発現増強作用と、GATA阻害薬等による尿毒素によるGATAを介した発現抑制の解除という相補的な2つの治療戦略により、効果的に尿毒素の蓄積の悪循環を断ち切る新たなCKD治療法の開発することである。当初の計画通り、SLCO4C1の発現を増強する新たな薬剤のため、スタチン等のSLCO4C1の転写を制御する化合物の情報を元に化合物ライブラリーをin vitroの系(SLCO4C1遺伝子のプロモーター領域を用いたレポーターアッセイ、腎臓由来細胞による定量PCRの評価)でスクリーニングし、SLCO4C1の発現を増強する複数の候補物質を見出している。現在次の段階として候補化合物投与下のマウス、ラット等の動物実験でin vivoでのSLCO4C1発現、薬剤・尿毒素の腎臓クリアランスの評価を行っている。当初の年次計画の目標はおおむね達成されている。現在保有する、EPO産生増強作用及び、腎傷害保護作用を有する候補化合物について1)マウス急性腎障害モデル(虚血再潅流モデル)、薬剤性腎傷害モデル(シスプラチン腎症、アリストキア酸腎症)、腎臓線維化モデルである一側尿細管結紮モデル(UUO)などに投与し、その効果を検討する。2)培養細胞実験系及び上記腎臓病モデルマウス腎検体の遺伝子、蛋白、細胞内シグナル解析により、腎傷害保護作用のメカニズムを検討する。尿細管における尿毒素排泄トランスポーターSLCO4C1の発現増強作用を有する化合物については引き続き、SLCO4C1遺伝子のレポーターアッセイ及び尿細管由来培養細胞株による発現増強によるスクリーニングを継続する。AhR-XRE系リガンド及びGATA阻害薬のラット腎不全モデルでの生体内効果の検証、臨床でSLCO4C1発現亢進を目的としたスタチン及び新規SLCO