hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢患者における医療資源の消費に関する研究

医療費の増加要因には人口の高齢化や医療技術の高度化などの他、長期入院や薬剤・検査の過剰使用も増加要因として指摘されている。本研究は、1)厚生労働省「社会医療診療行為別調査」を用い、年齢階級に診療行為(検査や投薬等)実施の違いを比較する(マクロ分析)とともに、2)入院医療を受けた患者一人一人の個別の入院診療データを用いて、性・年齢階級・疾患群別に医療資源の消費状況を示し(ミクロ分析)、3)高齢者と非高齢者との間で医療資源消費に違いがあるのかどうか検討することを目的とするものである。厚生労働省「社会医療診療行為別調査」を用いて、年齢階級・疾患群別に診療行為(検査や投薬等)実施の違いを比較した。その結果、高齢患者ほど検査・薬剤医療費が高額になるという知見は得られなかった。疾患別の比較では、総医療費では40歳以降から増加傾向にあるものや60歳以降から増加しはじめるもの等、疾患によってパターンは異なっていた。次に患者の個別入院診療データを用いて、性・年齢階級・疾患群・退院時転帰別に、高齢者と非高齢者との間で医療資源消費を比較検討した。その結果、70歳以上の高齢患者よりも、4069歳の群で医療費が高くなっており、「高齢患者は非高齢患者よりも検査や投薬が多く医療費が高い」という結果は得られなかった。特に死亡退院患者群では、年齢階級が上がるにつれ医療費が少なくなる傾向にあった。疾患群別の検討では、損傷外因の場合のみ、年齢階級が上がるにつれて医療費総額が有意に高額になっていた。消化器系、尿路生殖器系、呼吸器系の生存退院患者群では、60歳代でピークに達し、その後は有意に減少していた。以上の結果から、マクロ分析・ミクロ分析ともに、年齢と医療費との間に直線的な相関関係は認められなかった。医療費を年齢階級間で比較する場合には、階級間の疾病構造の違いを考慮する心要がある。年々増加する国民医療費の3分の一は老人医療費によって占められている。老人医療費の伸びが著しいことから、医療費増加を適正化するうえで、老人医療費抑制は医療制度改革の中心的課題とされている。国民医療費の増加要因には人口の高齢化や医療技術の高度化などの他、長期入院や薬剤・検査の過剰使用も増加要因として指摘されている。特に高齢患者は複数の慢性疾患を有することが多いことから、高齢者以外の患者と比較すると、高齢患者では検査や薬剤の使用が多いと言われている。しかし、頻繁に指摘される医療費増加要因の一つとしての「人口の高齢化」が国民医療費増加にどの程度寄与しているのか、患者の個票データを用いて分析した研究はほとんど報告されていない。本研究では、先ずマクロ分析として、厚生労働省「社会医療診療行為別調査」を用いて、年齢階級・疾患群別に診療行為(検査や投薬等)実施の違いを比較した。その結果、検査・画像診断・投薬・注射においては、65-69歳で実施回数が最大となり70歳以上で減少していた。医療費も65-74歳をピークに70歳以上で減少傾向にあった。次にミクロ分析として、入院医療を受けた患者一人一人の個別の入院診療データを用いて、性・年齢階級・疾患群別に医療資源の消費状況を示し、高齢者と非高齢者との間で医療資源消費に違いがあるのかどうか検討した。本年度は、ある医療機関(病床規模約500床)を2年間に退院した患者約2万件の入院医療費を分析した。

その結果、70歳以上の高齢患者よりも、40歳から69歳の中年患者の方が、医療費が高くなっていた。また、総医療費積算値における検査画像診断料や投薬注射料の占める割合は、30歳代から80歳代までほぼ同程度であった。以上のことをまとめると、本研究において解析した医療機関においては、高齢患者は非高齢患者よりも検査や投薬が多く、医療費が高いという結果は示されなかった。本研究では、先ずマクロ分析として、厚生労働省大臣官房統計情報部編集「社会医療診療行為別調査報告」を用いて、診療行為大分類(検査、画像診断、投薬、注射など)別にみた診療報酬明細書1枚あたりの請求点数(一件あたり点数)を、年齢階級間で比較し、高齢患者と非高齢患者とで医療資源の消費に違いがあるかどうか検討した。次にミクロ分析として、調査協力が得られた医療機関を1996年1月から2000年12月末までの間に退院した全患者を対象に、入院医療費を高齢入院患者(65歳以上の入院患者)とそれ以外の非高齢患者とで比較した。さらに、Lorenz曲線やGini係数を用いた分析から、各年齢階級の医療資源消費における均等性を検討した。1入院あたり総医療費(中央値)を年齢階級(5歳毎)で比較したところ、35-39歳(約33万円)から45-49歳(約61万円)にかけて急増していた。その後、55-59歳でピーク(約65万円)に達してからは、74歳までほぼ横ばいで、75歳以降は緩やかな減少傾向を示した(90歳以上:約54万円)。1入院あたり医療費総額を医療費項目別にみても、手術麻酔処置料や検査画像診断料、入院料他が35から44歳までの間で増加傾向にあったが、その後はほぼ横ばいとなっていた。入院医療費総額の分布について、Lorenz曲線を作図したところ、医療費総額の約60%は、医療費が上位20%であった患者によって消費されていた。年齢階級別(10歳毎)にLorenz曲線をみたところ、入院医療費総額の分布における不均等性は類似していた。年齢階級別(10歳毎)のGini係数は、35-44歳で最も大きく(0.520)、74歳までは0.5を超えていたが、その後小さくなり、75-84歳で0.486、85歳以上では0.471であった。本研究では、先ずマクロ分析として、厚生労働省大臣官房統計情報部編集「社会医療診療行為別調査報告」(19962003年)を用いて、診療行為大分類(検査、画像診断、投薬、注射など)別にみた診療報酬明細書1枚あたりの請求点数(一件あたり点数)について、疾患別に高齢患者と非高齢患者との間で医療資源の消費に違いがあるかどうか検討した。その結果、総医療費では40歳以降から増加傾向にあるもの(精神・行動障害、尿路生殖器系)や60歳以降から増加しはじめるもの(神経系)等、疾患によってそのパターンは異なっていた。呼吸器系や損傷外傷、眼付属器などは、70歳以降で手術麻酔処置料、入院料が増加傾向にあった。検査画像診断料については、呼吸器系と感染症、損傷外因で、年齢と共に増加傾向にあったが、他の疾患では年齢が異なっていてもその値はおおむね横ばいであった。次にミクロ分析として、調査協力が得られた医療機関において1996年1月から2000年12月末までの間に退院した全患者を対象に、性・年齢階級・疾患群別に医療資源の消費状況を検討した。その結果、生存退院患者群の医療費総額、薬剤料、検査画像診断料は、各年齢階級間でほぼ似通っていたのに対し、死亡退院患者群では、年齢階級が上がるにつれ、医療費が少なくなる傾向にあった。
酸分泌細胞内細胞骨格系におけるエズリンの役割の解明

本研究の目的は,壁細胞をモデル系として分泌活性化に伴う細胞骨格系蛋白の生理的役割を明らかにすることであった.具体的な目標は,エズリンの機能に関わるリン酸化部位を決定すること,および壁細胞内に蛋白質を導入する系を創出して,その機能を直接解析する道を拓くことであった.初年度において,ヒトエズリンの全長をクローニングし,部分配列をPKA処理したがリン酸化は認められなかった.しかしウサギ胃粘膜精製エズリンがPKAによりリン酸化されることから,配列に種特異性があることが予想された.次に,現在使用されている薬理学的プローブが,壁細胞内シグナル伝達解析に無効であり,透過性細胞系の開発が必須であることを示し,その基礎的検討を行った.次年度の研究中,協力者の米国Georgia大学Goldenring教授が,ウサギエズリンをクローニングしたが,PKAでリン酸化されるサイトは皆無であり,種特異性では説明できないとの連絡があった.同時期,エズリン自体はPKAではリン酸化されず,胃粘膜にはPKAによって活性化される新規のキナーゼが存在して,これがおそらくエズリンのC末をリン酸化していることを示す結果が得られた.これは,当初計画とは異なるが,はるかに興味深いテーマとして発展し,現在,この未知のキナーゼを同定すべく実験を継続中である.次に,βescinによる透過性胃底腺モデルを作成し,機能ペプチドを細胞内へ導入する系を確立することに成功した.この系を用い,PKAの阻害ペプチドばかりでなく,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見いだした.また,透過性胃底腺モデルを用い,小分子GTP結合タンパク質の機能ペプチドの作用を検討して,これらの関与可能性を示し,壁細胞小胞輸送系における細胞骨格間連蛋白の相互作用を解析する道を拓いた.本研究の目的は,壁細胞をモデル系として分泌活性化に伴う細胞骨格系蛋白の生理的役割を明らかにすることであった.具体的な目標は,エズリンの機能に関わるリン酸化部位を決定すること,および壁細胞内に蛋白質を導入する系を創出して,その機能を直接解析する道を拓くことであった.初年度において,ヒトエズリンの全長をクローニングし,部分配列をPKA処理したがリン酸化は認められなかった.しかしウサギ胃粘膜精製エズリンがPKAによりリン酸化されることから,配列に種特異性があることが予想された.次に,現在使用されている薬理学的プローブが,壁細胞内シグナル伝達解析に無効であり,透過性細胞系の開発が必須であることを示し,その基礎的検討を行った.次年度の研究中,協力者の米国Georgia大学Goldenring教授が,ウサギエズリンをクローニングしたが,PKAでリン酸化されるサイトは皆無であり,種特異性では説明できないとの連絡があった.同時期,エズリン自体はPKAではリン酸化されず,胃粘膜にはPKAによって活性化される新規のキナーゼが存在して,これがおそらくエズリンのC末をリン酸化していることを示す結果が得られた.これは,当初計画とは異なるが,はるかに興味深いテーマとして発展し,現在,この未知のキナーゼを同定すべく実験を継続中である.次に,βescinによる透過性胃底腺モデルを作成し,機能ペプチドを細胞内へ導入する系を確立することに成功した.この系を用い,PKAの阻害ペプチドばかりでなく,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見いだした.また,透過性胃底腺モデルを用い,小分子GTP結合タンパク質の機能ペプチドの作用を検討して,これらの関与可能性を示し,壁細胞小胞輸送系における細胞骨格間連蛋白の相互作用を解析する道を拓いた.本研究の目的は,壁細胞をモデル系として分泌活性化に伴う細胞骨格系蛋白の生理的役割を明らかにすることである.平成9年度の計画は(1)エズリンDNAをクローニングし,各機能ドメインを含む部分を融合蛋白として発現させ細胞骨格系蛋白との結合性を検討すること,(2)エズリンのリン酸化部位を決定すること,(3)壁細胞内に蛋白を導入する系を創出し,小胞や細胞骨格の動きをリアルタイムで観察するための手がかりを得る,この3点であった.(1)に関して,HeLa細胞よりRT-PCRによってエズリンの全長をクローニングした.このC末部分をGST-融合蛋白として発現させると,アクチンと結合したことから,C末部分にアクチン結合部位が存在することが確認された.また,プロリンリッチドメインを含むC末部分を発現させたが,フォドリンとは結合しなかった.そこでこのドメインはSH3ドメインとは結合しないか,他の因子が必要である可能性が示唆された.(2)エズリンはin vivoでそのSer残基がリン酸化されることが分かっているが,リン酸化部位の特定のためにはin vitroでのリン酸化部位を決定する必要がある.精製したエズリンをin vitroでPKAによりリン酸化したところ,Ser残基のみがリン酸化されていた.エズリン中のPKAリン酸化のコンセンサス配列に対応するSerは非常に限られることが分かったので,現在これらをAlaに変えた変異体を作成中である.(3)当初はαトキシンを用いる系を検討していたが,得られる孔径は蛋白を透過するには小さすぎ,またロット間で大きく作用にばらつきが生じた.そこでβescinによる方法を検討した.この毒素を用いると,壁細胞に蛋白を透過する孔をあけることが可能で,且つ,透過性付与後にもアゴニスト刺激に対する応答性を保持していることが見いだされ,非常に有用なモデルであることが確認された.

現在,このモデルを用いて,ラベルを入れた細胞骨格系蛋白の細胞内導入の条件を検討中である.本研究の目的は,壁細胞をモデル系として分泌活性化に伴う細胞骨格系蛋白の生理的役割を明らかにすることであった.平成10年度の目標は(1)クローニングしたエズリン部分配列のどの部位にPKAリン酸化部位が存在するかを確定すること,(2)壁細胞内に蛋白を導入する系を創出し,小胞や細胞骨格の働きをより直接的に検討可能にすることであった.(1)に関しては,協力者の米国Georgia大学Goldenring教授によって,ウサギエズリンの全長がクローニングされたが,それによれば,全長にわたりPKAでリン酸化されるサイトは皆無であることが分かった.これとときを同じくして,胃粘膜から部分精製したエズリンがPKA依存的にリン酸化され,ここにエズリンのC末部分を加えるとC末部分もリン酸化されること,しかしPKAとエズリンC末のみではリン酸化が起こらないことが判明した.すなわち,エズリン自体はPKAではリン酸化されず,胃粘膜にはPKAによって活性化される新規のキナーゼが存在して,これがおそらくエズリンのC末をリン酸化しているものと考えられた.これは,当初計画とは異なるが,はるかに興味深いテーマとして発展し,現在,この未知のキナーゼを同定すべく実験を継続中である.(2)に関して,βescinによる透過性胃底腺モデルを作成し,機能ペプチドを細胞内へ導入する系を確立することに成功した.この系を用い,PKAの阻害ペプチドばかりでなく,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見いだした.また,小胞輸送に関わると思われる小分子GTP結合タンパク質の機能ペプチドを用い,これらの関与可能性を示し,壁細胞小胞輸送系における細胞骨格間連蛋白の相互作用を解析する道を開いた.これらの結果については現在投稿中である.また,透過性細胞系開発の過程で見いだされた知見をまとめ,2報の論文として公表した.
超音波パルス法を応用した補修修復物の接着界面の判定に関する研究

近年,光重合型レジンの歯質接着システムは,チェアタイムの短縮および煩雑な操作を少なくする目的などから,歯面処理操作を1回としたシングルステップシステムが開発,臨床応用されている。そこで著者は,シングルステップシステムの歯質接着性を向上させる臨床技法として,アドヒーシブ塗布に先立ってリン酸エッチングを併用する,あるいはアドヒーシブの塗布法としてアクティブ処理に着目し,これが歯質接着性に及ぼす影響について検討した。接着強さ試験においては,active処理したものはinactiveと比較して高い接着重さが認められた。また,製品間においても異なる結果が認められた。光重合型レジンをはじめとする審美性修復材料は,それぞれ優れた材料ではあるが,臨床的な寿命は短く, 10年以内に再修復処置という転帰をとっている。そこで,光重合型レジンあるいは光硬化型グラスアイオノマーセメントなど審美性修復材料の表面摩耗,辺縁小破折あるいは変色などに対して,問題箇所を部分的に削除して補修することによって旧修復物本体をそのまま再利用する,補修修復が提案されている。しかし,修復材料の表面摩耗および辺縁小破折においてはエナメル質が影響を及ぼす因子の一つと考えられる。また,シングルステップは最近数多く使用されてはいるものの従来の接着システムと比較すると接着強さが低いとの報告もされている。そこで,今回歯面処理操作に着目しシングルステップシステムにおけるエナメル質の接着強さについて検討を行った。ウシ下顎切歯を常温重合レジンに包埋し,エナメル質表面を#600のSicペーパーで研磨した。2種類のシングルステップシステムをエナメル質表面にブラシでアクティブ処理しなかったものと,アクティブ処理したものにコンポジットレジンを円筒形テフロン型に填塞,圧接後に光照射を行った。各試料は10個とし,剪断接着試験および接着強さ測定後の破壊形式を観察した。また,接着界面を観察するためにFE-SEM観察を行った。その結果,アクティブ処理したものの方が,アクティブ処理しなかったものより接着強さは高い傾向を示した。接着界面においては,アクティブ処理を行ったエナメル質表面は粗くなる傾向を示した。光重合型レジンをはじめとする審美性修復材料は,それぞれ優れた材料ではあるが,臨床的な寿命は短く,10年以内に再修復処置という転帰をとっている。光重合型レジンの象牙質に対する接着耐久性に関しては,その接着界面を構成している象牙質,アドヒーシブおよびコンポジットレジンの物性,とくに弾性率が大きな影響を及ぼすものと考えられている。そこで,今回補修修復における実験の一環として,シングルステップシステムによって形成された接着界面の各構成成分について,口腔内環境を模したサーマルサイクルの影響について検討を加えた。しかし,このサーマルサイクル試験は,歯質に生体とは異なる速度の負荷を加えている可能性があり,その結果の考察は慎重に行う必要がある。そこで,試片を37°C水中に長期間保管することによって,被着体である歯質に対する劣化を防ぐことで接着耐久性について検討を加えた。その結果,象牙質試片の弾性率は,水中浸漬が6ヶ月を経過すると24時間試片と比較して有意に上昇した。これは象牙質中の露出コラーゲン線維が水中に暴露されたことにより,コラーゲン線維が加水分解し,相対的にハイドロキシアパタイトの比率が増加したことから弾性率が上昇したものと考えられた。一方,脱灰試片の弾性率は,12ヶ月以降はその形状が保たれずに測定不可能であった。
骨肉腫におけるオミックス解析技術を用いた新たな抗分子標的療法の開発

骨分化に必須かつ特異的転写因子であるRUNX2とアルギニンメチル化酵素の相互作用の可能性をin vitroで検討しRUNX2のPRMT4及び5によるアルギニンメチル化を確認した。このメチル化修飾は骨肉腫細胞の細胞周期依存性であった。また、RUNX2の同蛋白修飾を骨肉腫検体にて発現をみたところ、予後との関連も有る事が確認できた。RUNX2の発現は組織特異的であるため将来の分子特異的治療のターゲットとして期待できる研究成果を示す事ができた。本研究の目的は、ヒト骨肉腫において、骨芽細胞分化に重要な役割を持つRunx2遺伝子のタンパク修飾の変化(リン酸化、アルギニンメチル化)の機能的意義、すなわち同修飾存在の有無と悪性度への関与を検討する。さらに、リン酸化とアルギニンメチル化修飾との相互関係を検討し、蛋白修飾部位をターゲットとした骨肉腫におけるオミックス解析技術を用いた新たな抗分子標的療法の開発をめざすことである。今年度は、RUNX2とアルギニンメチル化酵素の相互作用の可能性をin vitroで検討しRUNX2のPRMT4及び5によるアルギニンメチル化を確認した。また、RUNX2の同蛋白修飾を骨肉腫検体にて発現を検討した。その結果、予後との関連も有る事が確認できた。ヒト骨肉腫において、骨芽細胞分化に重要な役割を持つRunx2遺伝子のアルギニンメチル化の機能的意義、すなわち同修飾存在の有無と悪性度への関与を検討する。さらに、リン酸化とアルギニンメチル化修飾との相互関係を検討し、蛋白修飾部位をターゲットとした骨肉腫におけるオミックス解析技術を用いた新たな抗分子標的療法の開発をめざす。Runx2は骨分化において非常に有力な転写因子であり、同遺伝子発現が制限されたマウス(Runx2-KO mouse)ではアルザリンレッドによる石灰化の染色が著しく抑制されている。そして、Runx2の骨分化における主要な標的遺伝子であるオステオカルシンmRNAの発現は、Runx2の転写因子活性を知る上で重要な要素である。実際、上述のRunx2-KO mouseではオステオカルシンmRNAの発現は著しく抑制されている。本研究では、Runx2蛋白とPRMTsとの複合体形成を確認するため抗Runx2抗体を用いて免疫沈降を行い、Western Blot解析にてPRMTs蛋白群との結合を確認した。結果、骨肉腫細胞株SaOS2においてRunx2は複数のPRMTsと結合する事が確認できた。この結果は同じくPRMT4との結合が確認されているRunx1と同様であった。次にAsymmetricアルギニンメチル化特異的Runx1抗体を用いて、上記免疫沈降されたRunx2でもAsymmetricアルギニンメチル化を確認できた事から、Runx2にも同様のメチル化が存在し骨肉腫細胞株において何らかの機能を持つ事が示唆された。また、肺がん細胞株と骨肉腫細胞株でAsymmetricアルギニンメチル化特異的Runxの発現を確認した所、骨肉腫細胞株で多くのAsymmetricアルギニンメチル化Runx2を確認できた。本研究では、Runx2蛋白とPRMTsとの複合体形成を確認するため抗Runx2抗体を用いて免疫沈降を行いWestern Blot解析にてPRMTs蛋白群との結合を確認している。さらに、Asymmetricアルギニンメチル化特異的Runx1抗体を用いて、Runx2のメチル化が存在し骨肉腫細胞株において何らかの機能を持つ事が示唆された。次に、肺がん細胞株と骨肉腫細胞株でAsymmetricアルギニンメチル化特異的Runxの発現を検討した所、骨肉腫細胞株で多くのAsymmetricアルギニンメチル化Runx2を確認できた。以上のことより、研究目的はおおむね順調に進展していると言える。今後は、Runx2のオステオカルシンプロモーター上における転写活性能力について検討する予定である、これはアルギニンメチル化酵素でAsymmetricアルギニンメチル化をRunx2で起こすと考えられる、CARM1の強発現により抑制されている。この抑制能の確認のため抗Runx2抗体と抗Asymmetricアルギニンメチル化特異的Runx抗体を用いてクロマチン免疫沈降を行い、オステオカルシンプロモータへの結合能をRealtime PCR法にて定量する。その後、それぞれのクロマチン免疫沈降余剰サンプルは、ChIP-Sequence解析へと用いる予定である。また、結合領域を厳密に決定する事により将来的な創薬へと繋げるため、引き続きRunx2とPRMTsとの結合領域を限定する研究を続ける。当科における骨肉腫検体でのAsymmetricアルギニン

メチル化の発現をWestern Blot解析で確認すると共に、PRMTs酵素活性を制御する補助蛋白群の発現も見ていく予定である。その予算として、次年度予定助成金を消耗品の経費として利用する。また、PRMTs遺伝子発現抑制による骨肉腫細胞生命活動への影響を確認する為、細胞周期への影響、細胞増殖能への影響、アポトーシス等を見ていく予定である。消耗品60%(次年度予定助成金を含む)、旅費30%、翻訳・校閲とその他投稿料・印刷費合わせて10%必要である。2年間の成果発表のため旅費が必要である。
側方滑走時における咬合接触関係が関節円板変位に及ぼす影響

側方滑走時の犬歯尖頭位での咬合接触が同側犬歯部に限られた,顎口腔系に異常を認めない個性正常咬合を有する24-30歳の被験者20名を対象に,クレンチング時の作業側・平衡側下顎頭の三次元的な動態,およびそのときのそのときの各平衡筋活動を計測・解析した.被験者の模型歯列を用いて,犬歯尖頭位をとらせたときの被験者固有の咬合高径を変化させること無く,下顎模型歯列上に作業側犬歯より第二大臼歯上および平衡側第二大臼歯上に金銀パラジウム合金製のアンレータイプの咬合接触子を製作した.接触子を組み合わせることによりcuspid-protection, semi-group function, group function,bilateralbalanced occlusionのそれぞれの咬合接触状態をシミュレートし,最大クレンチングを行った際の両側咬筋,側頭筋前腹,側頭筋後腹の筋活動を導出・記録した.実験的咬合接触状態は各筋活動に統計的に有意に作用することが分かった(One-way ANOVA:P<0.05).最も特徴的な変化として,cuspid-protectionに比ベて,group function, bilateralbalanced occlusionにおいて,側頭筋前腹の筋活動が有意に増加することが明らかになった.歯列後方に咬合接触が増加することにより,側頭筋前腹の活動は片側性から両側性に有意に変化するが,この顕著な変化は咬筋においては認められないことが明らかになった.側方滑走時の犬歯尖頭位での咬合接触が同側犬歯部に限られた,顎口腔系に異常を認めない個性正常咬合を有する24-30歳の被験者20名を対象に,クレンチング時の作業側・平衡側下顎頭の三次元的な動態,およびそのときのそのときの各平衡筋活動を計測・解析した.被験者の模型歯列を用いて,犬歯尖頭位をとらせたときの被験者固有の咬合高径を変化させること無く,下顎模型歯列上に作業側犬歯より第二大臼歯上および平衡側第二大臼歯上に金銀パラジウム合金製のアンレータイプの咬合接触子を製作した.接触子を組み合わせることによりcuspid-protection, semi-group function, group function, bilateralbalanced occlusionのそれぞれの咬合接触状態をシミュレートし,最大クレンチングを行った際の両側咬筋,側頭筋前腹,側頭筋後腹の筋活動を導出・記録した.実験的咬合接触状態は各筋活動に統計的に有意に作用することが分かった(One-way ANOVA : P<0.05).最も特徴的な変化として,cuspid-protectionに比べて,group function, bilateral balanced occlusionにおいて,側頭筋前腹の筋活動が有意に増加することが明らかになった.歯列後方に咬合接触が増加することにより,側頭筋前腹の活動は片側性から両側性に有意に変化するが,この顕著な変化は咬筋においては認められないことが明らかになった.側方滑走時の犬歯尖頭位での咬合接触が同側犬歯部に限られた,顎口腔系に異常を認めない個性正常咬合を有する24-30歳の被験者20名を対象に,クレンチング時の作業側・平衡側下顎頭の三次元的な動態,およびそのときのそのときの各平衡筋活動を計測・解析した.被験者の模型歯列を用いて,犬歯尖頭位をとらせたときの被験者固有の咬合高径を変化させること無く,下顎模型歯列上に作業側犬歯より第二大臼歯上および平衡側第二大臼歯上に金銀パラジウム合金製のアンレータイプの咬合接触子を製作した.接触子を組み合わせることによりcuspid-protection, semi-group function, group function,bilateralbalanced occlusionのそれぞれの咬合接触状態をシミュレートし,最大クレンチングを行った際の両側咬筋,側頭筋前腹,側頭筋後腹の筋活動を導出・記録した.実験的咬合接触状態は各筋活動に統計的に有意に作用することが分かった(One-way ANOVA:P<0.05).最も特徴的な変化として,cuspid-protectionに比ベて,group function, bilateralbalanced occlusionにおいて,側頭筋前腹の筋活動が有意に増加することが明らかになった.歯列後方に咬合接触が増加することにより,側頭筋前腹の活動は片側性から両側性に有意に変化するが,この顕著な変化は咬筋においては認められないことが明らかになった.
ブラインドサッカーにおける言語教示システム構築に向けた研究

ブラインドサッカーの総合国際大会におけるゲーム分析に基づいた量的研究と,日本を代表するゴールキーパーの攻撃や守備の起点となる指示内容と意識の質的研究を行った。ドリブル開始位置やゴールスローについて各国の特徴がみられた。上位国ではゴールから6m以内の位置からのシュートが得点につながることが多かった。シュートに至る経緯では,ドリブルからパスへの展開といったプレーが多くみられた。ゴールキーパーとしての意識や言語指示に関して,サッカーやフットサルとの性質の違いや意思伝達における内容の精査により,ゲームにおける有用な意味生成活動の入念な実施など、競技力向上に関わる基礎的な資料を得ることができた。ブラインドサッカー(全盲)選手と晴眼者であるゴールキーパー・コーラーについて,量的・質的アプローチによる調査を用い,言語教示内容や指導方法,プレーのイメージ,選手の移動距離・速度,シュートエリアなどの得られたデータを分析する.攻守の基点となるゴールキーパー・コーラーと選手における個々のコミュニケーションスキル(伝える・聴く・訊く)の違いや言語イメージの共有などを検証し,実際のプレーへの一致について検討することを目的とする.より良い視覚障がい者スポーツおよびブラインドサッカーの強化,発展に結びつけるための言語教示システム構築に向けた実践的な資料を得ることを目的としている.初年度(平成26年度)は,国内リーグ及び日本代表におけるゲーム中の指示内容と言語指示に対しての問題点の調査,ゴールキーパー・コーラーと選手の言語イメージの調査を行なう予定であった.しかし当初の予定よりも国際大会でのデータ収集が可能であっため,国内リーグでの調査は映像の撮影とし,日本代表選手における26年度に実施されたインチョン2014アジアパラ競技大会,ブラインドサッカー世界選手権B1大会における調査(試合中の映像撮影および試合時の意識)を実施した.まだ分析については初期の段階であるが,国際競技大会の中での各国の移動エリア,プレーの特徴等といった興味深い分析結果を得ることができた.また,シュートシーンのみならずプレー中におけるコーラーの発言や,選手間の発言の意識については今後に繋がる興味深い知見も得られ,今後の検討に可能性を示すものであると考えられる.本課題研究では,ブラインドサッカー(全盲)選手と晴眼者であるゴールキーパー・ガイド(コーラー)について,量的・質的アプローチによる調査を用い分析を行う.26年度の調査および分析内容について検討を行い,ブラインドサッカー日本代表がリオデジャネイロ2016パラリンピック出場に向け,「アジア圏諸国」を対象に重点的に分析を行った.日本の現状を把握した上での,競技力向上への提言を行った.「インチョン2014アジアパラ競技会」における日本代表および各国代表の映像分析については,日本ブラインドサッカー協会の協力のもとインチョン(韓国)にて撮影した映像を対象とした.「ブラインドサッカー世界選手権2014」「2015ブラインドサッカーアジア選手権(リオパラリンピック・アジア最終予選)」については,競技会の運営上,競技会場にカメラを持ち込みことが禁止されていたため,日本ブラインドサッカー協会より映像(放映用動画含む)を購入し分析対象とした.これらの映像をもとに量的な分析では,試合時のシュートに至る経緯および守備の状況についての分析を実施し,関連学会にて研究発表を行い様々な角度から多くの知見を得ることができた.質的な分析ではゴールキーパー・ガイド(コーラー)と選手の言語イメージについて基礎的なインタビューを行った.なお,各国の分析については,試合映像や音声データをもとに行ったが,言語イメージの分析についてはインタビュー内容等,質的分析方法について専門的な知識の提供を含め,今後のデータ収集ならび分析に関する貴重な資料を得ることができた.日本ブラインドサッカー協会およびアダプテッドスポーツ関係者と研究の進捗状況および情報交換を緊密に行った.平成27年度は,インチョン2014アジアパラ競技会およびリオパラリンピック・アジア最終予選,世界選手権における日本代表および各国代表の映像分析について,試合時のシュートに至る経緯および守備の状況についての分析,ゴールキーパー・ガイド(コーラー)と選手の言語イメージについて基礎的なインタビューを行った.残念ながら日本はリオデジャネイロパラリンピックに出場することができなかったため,日本とアジア上位3カ国(中国,イラン,韓国)における分析についても同時に実施した.平成26年度に実施できなかった各国の分析を中心に行うことができた.分析に用いたデータは,2014年度に現地にて撮影を行った「インチョン2014アジアパラ競技会」と,日本ブラインドサッカー協会より購入した「ブラインドサッカー世界選手権2014」「2015ブラインドサッカーアジア選手権」の映像(放映用動画含む)を分析に用いた.しかしながら,インタビュー調査に関わる内容については,研究の予備調査にとどまり,当初の予定よりも進めることができなかった.なお,研究発表は関連学会にて,ゲーム分析を中心にゴールスローおよびドリブルを起点としたプレーに関する分析ついて日本ならびアジア各国の比較を行い様々な角度から多くの知見を得ることができた.ゲーム分析に関する研究に加え,本年度は,これまで数多くの国際大会に出場経験のある日本を代表するゴールキーパーならびガイドを対象に,半構造化調査面接(以下,インタビュー)を用いてプレー方法を思考する際の内的過程にアプローチし,発話データに基づいた分析から選手のプレー中の意識について定性的・探索的分析を行った。インタビューでは,ブラインドサッカーにおけるゴールキーパー・ガイドとしての認識,フィールドプレーヤーへの守備に関する指示内容やその注意点,表現方法について説明を求め,それらは全てICレコーダーによって録音された。ブラインドサッカーにおけるゴールキーパー・ガイドとしての意識や言語指示に関する注意について,サッカーやフットサルにおけるゴールキーパーの性質の違いや意思伝達における内容の精査,ゲームにおいて有用な意味生成活動の入念な実施といった競技力向上に関わる基礎的な資料を得ることができた。なお,データ分析の信頼性に関しては,複数の研究者と数回にわたるディスカッションを行い,分析結果の一致を確認することで信頼性が確保されたと考えられる。

本研究を国際学会(The 2nd Asia-Pacific Conference on Coaching Science)にて発表した際,「Young Coaching Scientist's Award」に選出され,多くの研究者とディスカッションすることができ,今後の研究について多くの知見を得ることができた。ブラインドサッカーの総合国際大会におけるゲーム分析に基づいた量的研究と,日本を代表するゴールキーパーの攻撃や守備の起点となる指示内容と意識の質的研究を行った。ドリブル開始位置やゴールスローについて各国の特徴がみられた。上位国ではゴールから6m以内の位置からのシュートが得点につながることが多かった。シュートに至る経緯では,ドリブルからパスへの展開といったプレーが多くみられた。ゴールキーパーとしての意識や言語指示に関して,サッカーやフットサルとの性質の違いや意思伝達における内容の精査により,ゲームにおける有用な意味生成活動の入念な実施など、競技力向上に関わる基礎的な資料を得ることができた。調査については当初の予定通り、ブラインドサッカー日本代表選手を中心に、インチョン2014アジアパラ競技大会,ブラインドサッカー世界選手権B1大会での試合映像の撮影とコーラーの音声収集を実施することができた.また,選手の考えるコーラーへの指示内容,コーラーが考える指示内容や方法について,基礎的なインタビューを実施することができた.また国内外を問わず,視覚障害者スポーツに関係する研究者やブラインドサッカー関係者と打ち合わせを行い,ブラインドサッカーの競技に関する現状とその問題点について明確にすることができた.しかしながら,今年度は国際試合を中心としたデータ収集となり,日本代表戦及び国内リーグ戦における分析では、ゲーム中の指示内容と言語指示に対しての問題点の調査、試合時のシュートシーンにおけるコーチ・コーラーの発言についてのデータ収集およびデータ分析までは至らなかった.研究発表については,関連学会において,ゲーム分析までの発表を行うことができた.論文投稿については,当初の予定よりも分析に時間がかかってしまい,26年度の分析結果について関連学会に投稿するまでには至らなかった.現在,関連学会論文投稿に向けて準備を行っている.
骨タンパク質の成熟と老化に関する研究

コラーゲン架橋構造の中で老化の前段階にある成熟架橋ピリジノリンをとりあげ、加齢に伴う変化を調べるとともに、コラーゲン分子の生合成を促進するビタミンCがコラーゲン分子間の生成にどのように関与するかについて明らかにすることを目的とした。まず、本研究室で開発したピリノジノリンの迅速・簡便な定量法についてさらに検討を行い組織中のピリジノリン定量への実用化を図り、さらに、近年骨吸収の指標として注目されている尿中ピリジノリン定量への適用を試みた。さらに、ヒトと同様にビタミンCを生合成できないモルモットを用いて、動物飼育実験を行い、骨ピリジノリン量の変化を調べた。1)成熟架橋ピリジノリン定量法の検討:従来法は繁雑なため高速液体クロマトグラフィーを用いた迅速・簡便な定量法の実用化について検討した。単一溶離液によるピリジノリン定量法は検出感度が高く、結合組織中の回収率も良好であった。また、結合組織については加水分解後の試料を直接分析するため多数の検体を迅速に処理することが可能であり、きわめて実用的な方法であることが確認された。尿試料に関しては前処理が必要であるが本法が適用できることが示された。前処理法については改良法について検討中である。2)長期飼育実験における骨タンパク質成熟架橋の変化:モルモット約60匹を市販固形飼料で2-24週間飼育し、軟骨および腱のコラーゲン量およびコラーゲン中の架橋物質生成量の経時的変化を調べた。この結果、モルモット骨タンパク質は成長とともに増加し、また、軟骨の成熟架橋は10週齢までの成長期において急速に増加するが、10週齢以降の成熟期には減少傾向を示した。この成熟架橋の加齢に伴う変化はヒトと類似しており、加齢に伴って成熟架橋が増加するラットとはあきらかに異なっていた。このことから、ビタミンCは架橋生成に関与することが推察された。
テーパー状流路を用いた単一細胞からの瞬間RNA抽出と解析研究

本年度得られた成果を列挙する。1. RNA抽出条件の精査と品質の確認これまでの研究で開発した変性剤を用いたトラップ抽出法でも、PCR可能なことが確認されたが、本年度はさらに品質を上げるため、変性剤を用いない方法の開発を試みた。その結果、一旦70°C以上にサンプルを過熱し、一旦熱変性させ、その後常温で速やかにトラップすることで、十分なトラップが可能な条件が見つかった。本法は、変性剤を用いないため、後処理に対する影響が少なく、より適しているとがえれる。2.単一細胞よりRNAを瞬間抽出し、解析部に確実に渡すためのチップ開発本年度は、特定の検出方法に特化した、チップの設計・最適化を行う。現在、パフォーマンス上のボトルネックとして、単一細胞をチップ内に導入する工程である。したがってここを改善するため、複数の細胞をが含まれている液より、単一細胞を自動的にピックアップし、それぞれの解析流路に一つずつ導入する、微小流体デバイスを開発した。これは、本法以外にも、単一細胞の解析、特に再生医療等での利用が期待されている。3. RNA解析方法の開発3-1チップ内集積化可能な簡易解析方法の開発昨年度開発したチップ上にミネラルオイルを保持する方法をさらに発展させ、ミネラルオイルを用いない方法の開発に取り組む。具体的には、チップ内部の、水上気圧を制御し、かつガスを投下しにくい膜をチップ内にコーティングする手法を検討する。ミネラルオイルを用いずとも、蒸発が抑えられることを確認した。3-2チップ外の装置を組み合わせたより高度な解析法の開発チップ内で抽出したRNAをゲル内に保持し、外へ取り出す手法により、定量的な評価を行った。本研究は、平成19年度は以下の項目について研究を実施した。1.RNA抽出条件の精査と品質の確認RNAはトラップ条件やその後の解析手法もDNAと異なるため、本研究に適したRNAの抽出条件を精査する。今回、特に検出部と組み合わせることにより、抽出したRNAの品質の議論を行う。評価方法が問題であったが、早稲田・東京農工大の竹山先生のグループとの共同研究により解決しつつある。2.単一細胞よりRNAを瞬間抽出し、解析部に確実に渡すためのチップ開発実際に1細胞のRNAを瞬間的に抽出可能な、次に挙げる部位より構成されるチップを完成させる。1細胞導入部、細胞破砕部、RNAトラップ&捕集部、検出部または検出部へのトランスファー部。プロトタイプを作成したが、幾つか問題点が見つかり、現在改良を行っている。また、チップの操作は煩雑になるため、コンピュータ制御の制御器を作成した。3.RNA解析方法の開発1細胞からの微量なRNAを解析するには、できるだけチップの外に取り出さずに解析することが重要である。本研究では、以下の解析方法の確立を試みる。3-1チップ内集積化可能な簡易解析方法の開発従来法との互換性を重視し、PCR後、TaqmanProbe法などの蛍光法で定量する手法をチップ内に組み込むことを試みだ。この項目で最も苦労したのは、溶液制御を行うためのバルブ等の組み込みと、サーマルサイクルの間の蒸発の抑制を両立させることである。バルブ等を組み込みやすいPDMSをチップのベース素材に用い、ガラスや、ポリエチレンなど気密性の高い素材を要所に用いる方法、チップの内部に水を還流し、PDMS素材中の水の蒸気圧を制御する方法、チップの外部の蒸気圧を制御する方法などを試みたが、最も効果的であったのはPDMS素材のPCR容器をミネラルオイルで満たし、そのオイル中でPCRを行う方法である。この方法により、PDMSチップ内でのDNAのPCR増幅に成功した。3-2チップ外の装置を組み合わせたより高度な解析法の開発1細胞から瞬間抽出プロファイル固定したRNAを、チップ内での解析に限らず、従来確立された方法や、最新の高度な方法で解析することも重要である。ゲルを用いてチップ外に取り出し、一般的なサーマルサイグラーを用いた解析に成功した。

3-2チップ外の装置を組み合わせたより高度な解析法の開発チップ内で抽出したRNAをゲル内に保持し、外へ取り出す手法により、定量的な評価を行った。
ヒト胎盤由来抗凝固蛋白貭(PAP)の構造と機能に関する研究

2.PAPはCa^<2+>依存性リン脂質結合蛋白質“annexin"族の一員であり、内因系及び外因系血液凝固反応を強く阻害した。3.PAPはメチレンブル-存在下の光酸化によって分子中のHis残基が破壊されその抗凝固作用並びにリン脂質に対する結合能が消失した。4.PAPのトリプシン分解で得られたペプチドに強い抗凝固活性を示すものが認められ、そのアミノ酸配列分析からPAP分子中の151ー244残基に最も高い活性が認められ、260ー275残基にも活性が認められた。5.PAP分子中のHis3残基周辺の配列を含むペプチド3種合成し、その抗凝固活性を測定した結果、204ー209残基及び266ー271残基に相当するペプチドSHLRKV及びDHTLIRには強い抗凝固活性が認められたが97ー102残基に相当するKHALKGには活性は認められなかった。また、前2者のHis残基をAla残基に置換したペプチドSALRKV及びDATLIRには全く活性が認められず、このことはPAP分子中のHisー205とHisー267残基がPAPの活性に必須であり、Ca^<2+>またはリン脂質との結合にこれらの残基が深く関与していると推察された。6.抗PAP単クロ-ン抗体をKohler&Milstenの方法に従って調製し、これを用いてPAPの生体内分布をWestern blot法で、細胞内局在を間接蛍光抗体法を用いて検討した。その結果、PAPはヒト肝臓、腎臓、大腸中に検出され、血管内皮細胞を初め各種培養癌細胞中にも検出された。また、PAPの細胞内局在を結腸腺癌のWiDr(上皮性細胞)及びCOLO320DM(円形細胞)細胞を用いて検討したところ、共に膜近傍に局在することが判明した。1.ヒト胎盤由来抗凝固蛋白質(PAP)の精製:PAPの精製はヒト胎盤ホモジネ-ト可溶性画分から硫安分画、DEAE-Sepharose吸着、Sephadex G-75及びMonoSカラム(HPLC)を用いて行い、SDS-PAGEで均質なバンドを示す程度に精製して以下の実験に使用した。2.PAP分子中のCa^<2+>及びリン脂質結合部位の決定:PAPをトリプシンで酵素消化したのち、μ-Bondasphereカラムを用いたHPLC(waters社)で分離し、得られた個々のピ-ク(ペプチド)について抗凝固作用を測定し、抗凝固作用を持つピ-ク(ペプチド)を同定した。この機能ペプチドのアミノ酸配列分析を行うことによってPAP分子中のCa^<2+>及びリン脂質結合部位を推定した。更に、PAPのアミノ酸残基を光酸化あるいは各種化学修飾剤で修飾し、その生理作用との相関を検討した。その結果、本蛋白質を光酸化すると分子中のHis残基が破壊されるとともに抗凝固活性の著明な低下が認められ、また、リン脂質に対する結合能力も消失することが判明した。このことから、本蛋白質中のHis残基がPAPの機能即ち抗凝固作用及びリン脂質結合能に強く関与していることが推察された。3.His残基を含むPAPの機能部位ペプチドであるSer-His-Leu-Arg-Lys-Valは抗凝固作用を示したが、His残基をAla残基にかえたSer-Ala-Leu-Arg-Lys-Valは活性を示さなかった。

このことからPAP分子中の、このHis残基(His-204)はPAPの生理作用に必須であることが示唆された。1.PAP分子中のCa^<2+>及びリン脂質結合部位ペプチドの分離:PAPをトリプシン、キモトリプシン及びエラスタ-ゼで限定分解した後、それぞれ、Waters HPLCシステム(μBondapack C18カラム)を用いて分離し、得られた個々のペプチドについて抗凝固作用を測定した。その結果、トリプシン分解で得られたペプチドに強い抗凝固活性を示すものが認められ、そのアミノ酸配列分析からPAP分子中Argー151からArgー244に最も高い活性が認められ、Glyー260からArgー275にも活性が認められた。2.Ca^<2+>及びリン脂質結合部位(活性部位)ペプチドの合成:元年度で得られた知見、即ちPAPの抗凝固活性部位にHis残基が関与している点を考慮してPAP分子中のHis3残基周辺の配列を含むペプチド3種を合成し、その抗凝固活性を測定した。その結果、PAP分子中の204ー209残基及び266ー271残基に相当するペプチドSHLRKV及びDHTLIRには強い抗凝固活性が認められたが97ー102残基に相当するKHALKGには活性は認められなかった。また、前2者のHis残基をAla残基に置換したペプチドSALRKV及びDATLIRには全く活性が認められず、このことはPAP分子中のHisー205とHisー267残基がPAPの抗凝固活性に必須であり、Ca^<2+>またはリン脂質とPAPの結合にこれらの残基が深く関与しているものと推察された。3.PAPの生体内分布及び細胞内局在:抗PAP単クロ-ン抗体(MoAbーPAP)をKo^^̈hler & Milstenの方法に従って調製し、これを用いてPAPの生体内分布をWestern blot法で、細胞内局在を間接蛍光抗体法を用いて検討した。その結果、PAPはヒト肝臓、腎臓、大腸中に検出され、血管内皮細胞を初め各種培養癌細胞中にも検出された。また、PAPの細胞内局在を結腸腺癌のWiDr(上皮性細胞)及びCOLO320DM(円形細胞)細胞を用いて検討したところ、共に膜近傍に局在することが判明した。
豊かな環境飼育による中脳皮質辺縁ドパミン神経系の活性化と栄養因子の関連性の解析

発育期のラットを、外部刺激の多い環境(豊かな環境)で飼育した場合の中脳皮質辺縁ドパミン(DA)神経系の機能変化について、DAレセプターおよびその関連分子(コカインーアンフェタミン関連転写物:CART))の遺伝子発現や情動行動の解析から研究を展開した。その結果、発育期を豊かな環境で飼育することにより、脳内DA神経系の行動制御関連部位の内側前頭皮質や側坐核においてDA受容器4型およびCARTの遺伝子発現が変化し、また不安様行動が軽減するなどの情動行動の変化が認められた。ラットを豊かな環境で飼育した場合の中脳皮質辺縁ドパミン(DA)系の機能変化を、DAレセプター発現の変化および脳内DAの定量化から展開した。豊かな環境飼育による内側前頭野(mPFC)DAレセプター発現の変化を検討したところ、D2Rの発現は変化しないがDIR及びD4Rの遺伝子発現が低下していることが分かった。また、D1RおよびD2Rは側坐核においてに軽度減少し、扁桃体では著しい低下が見られた。注意欠陥多動性障害(ADHD)との関連が注目されているD4Rでは、扁桃体での発現変化は認められなかったが海馬において著しい発現上昇が認められた。現在、ADHDモデル動物として知られるSHRラットを用い豊かな環境により脳内各部におけるD4R遺伝子発現変化と行動の変化を調べている。脳内DA量の定量化のため、まずin vivo HPLC法を用いてmPFCでのDA量を検討した。しかし、現有のシステム(ECD-100)では還流液の速度やプローブの長さの最適化を試みたが十分な検出ができないかったため、mPFCのDA量は非常に微量であることが分かった。DA選択的生体膜を用いたin vivo real-time測定については、電圧の異なる2電極間からのデータを差分することによりより正確なDA量の測定がかのうであり、またプローブ装着2週後までの測定が可能であることが分かった。DAアゴニストおよびアンタゴニストを用いた薬理学的実験およびプレイオトロフィンのmPFC投与にDA神経系への影響に関する実験は、H20年度に実行に至らなかったためH21年度に予定している。豊かな環境飼育による脳内ドパミン(DA)神経系変化の薬理学的解析にあたり、まず注意欠陥多動性障害(ADHD)モデル動物として知られるSHRラットを用いて豊かな環境飼育による脳内各部におけるDAレセプター(DAR)およびCART遺伝子発現変化と行動変化の解析を実施し、これまでに実施したWistarラットを用いた実験結果との比較検討により、系統差に依存しない普遍的な変化およびADHD病態に特異的な行動発現とDARの特定化に挑んだ。生後25日齢から5週間の豊かな環境飼育により、両系統ラットに共通したDARおよびCART発現の変化として、内側前頭野(mPFC)のD4RおよびCARTの発現低下、側坐核(NAc)でのD4Rの発現増加、扁桃体(Amy)でのD3RおよびD4Rの発現低下、海馬(HIP)でのCARTの著しい低下が認められた。また、豊かな環境飼育におけるADHD特異的変化として、mPFCでのD2RおよびD3Rの発現増加とNAcでのD3Rの発現低下、HIPでのD3Rの発現低下が認められた。行動解析から、豊かな環境飼育群では両系統ラットともにシリンダーテスト5分間の特に後半に安静時間が長くなることが示され、オープンフィールドテストでは全移動距離に差は見られないもののSHRラットの方が圧倒的に中央部分への侵入が多くなることが示された。しかし中央部分への侵入は系統差により飼育環境の違いによらないことが分かった。系統差に依存しない普遍的な変化およびADHD病態に特異的な変化について明らかになつてきたため、薬理学的な解析をH22年度に予定している。プレイオトロプィン(PTN)処置によるmPFCにおけるDA神経系変化の解析は、十分に実施出来なかったためH22年度に引き続き検討をしていく。本研究の目的は、動物を豊かな環境で飼育した場合(環境要因の変化)に、中脳皮質辺縁ドパミン(DA)神経系の働きの変化(不安様行動などの情動行動の変化)を、栄養因子との関連から解析することである。22年度の実施計画は、拮抗薬や栄養因子プレイオトロフィンなどの投与による行動発現の変化の解析を当初予定していたが、注意欠陥多動性(ADHD)モデル動物のSHRラット(遺伝要因)を用い環境要因の変化に対する中脳皮質辺縁DA神経系とCART(cocaine amphetamine related transcript)およびDA受容体(DAR)、脳内DA量との関係を解析した。

SHRラットを離乳後から5週間の発育期に、輪車や遊び道具を含む大ケージ中で6匹飼育(豊かな環境飼育)、通常ケージで2匹飼育(通常飼育)、通常ケージで1匹飼育(孤独飼育)の3群にわけ、オープンフィールド試験やシリンダー試験などを実施し、多動性、衝動性、社会性、不安様行動などの情動行動を評価した。その結果、豊かな環境飼育により全歩行距離(多動性指標)の減少と歩行移動時の移動速度(衝動性指標)の減少が明らかになった。また、側坐核においてDA受容体4型(D4R)およびCARTの遺伝子発現変化をreal-time PCRで認め、またマイクロダイアリシス法によりDA代謝の変化も認められた。これらのことから、ADHDモデル動物における衝動性および多動性の情動行動は遺伝要因のみに規定されるではなく発育期の環境要因の影響も大きいこと、また外部環境の変化により中脳皮質辺縁DA系は遺伝子発現レベルおよび代謝レベルで変化が引き起こされるというエピジェネティックな変化も示された。