Gif University: Repository / 岐阜薬大学術リポジトリ

Concerted Two-Proton-Coupled Electron Transfer from Piceatannol to Electrogenerated Superoxide in N,N-Dimethylformamide

Effectiveness of distributing pocket cards in improving the behavior, attitude, and knowledge regarding proper medication use among junior high school students in Japan

Development of a solid dispersion system for polyvinyl alcohol nanofibers embedded with silicon dioxide particles via emulsion electrospinning for improved solubility of poorly water-soluble drugs

Controlled Release of Lysozyme Using Polyvinyl Alcohol-Based Polymeric Nanofibers Generated by Electrospinning

第40回日本TDM学会・学術大会若手優秀演題賞を受賞して 「母集団薬物動態 / 薬力学解析を用いたESBL-E.coli尿路感染症患者におけるセフメタゾール投与法に関する検討」

岐阜薬科大学博士（薬学）2023年度doctoral thesi

夫馬 慎一郎

博 士 論 文 要 旨 
 
網膜疾患における神経及び血管保護に関する研究 
夫馬 慎一郎 
 
緑内障治療薬であるプロスタグランジンアナログのラタノプロスト点眼薬、β遮
断薬のチモロールマレイン酸点眼薬、そして両者の配合剤は眼圧下降作用だけでな
く、様々な薬理作用を介して神経や血管を保護する可能性がある。そこで本研究で
はまずラタノプロスト、チモロール及びラタノプロスト/チモロールの配合剤の網膜
神経細胞に対する保護作用について検討した。次に網膜血管疾患である網膜静脈閉
塞症 (RVO) に対する緑内障治療薬のドラッグリポジショニングの可能性を明らか
にするために、まずはRVOのマウスモデルを構築した。最後に構築したマウスRVOモ
デルの網膜浮腫に対する、緑内障治療薬の薬効評価を実施した。 
 
1. 緑内障治療薬配合剤の網膜神経保護作用に関する検討 
様々なストレス負荷による網膜神経細胞障害に対するラタノプロスト、チモロー
ル及びラタノプロスト/チモロール配合剤の保護作用について検討した。 
各単剤及び配合剤は酸化ストレス、及び小胞体 (ER) ストレスによる網膜神経細
胞死を抑制した。血清除去ストレスによる網膜神経細胞死に対しては、チモロール
及び配合剤は保護作用を示したが、ラタノプロストの保護効果は認められなかった。
また血清除去ストレスに対して保護作用を示さない濃度のチモロールと、単剤では
有効性を示さなかったラタノプロストを同時に処置すると、ラタノプロスト濃度依
存的に血清除去ストレスによる網膜神経細胞死を抑制すること、またこの併用によ
る保護効果がPI3K阻害剤によって阻害されることを明らかにした。 
以上のことから、ラタノプロスト及びチモロールの配合剤は各種ストレスによる
網膜神経細胞を保護すること、血清除去ストレスに対してはPI3Kを介して相加作用
を有することを明らかにした。 
 
2. RVOマウスモデルの構築 
新規薬剤探索に活用できるマウスRVOモデルを構築するための検討を行った。 
マウスの網膜静脈に対してレーザーを照射することで、静脈を閉塞させた。静脈閉
塞により、網膜浮腫、網膜出血、無灌流領域の形成といった臨床と類似した病態が
観察された。また血管内皮増殖因子 (VEGF) をはじめとするRVO患者でも変化が認
められている遺伝子発現がマウスモデルにおいても同様に変化していることや視機
能の低下も確認できた。抗VEGF抗体はRVO患者に対する治療薬として知られているが、
抗VEGF抗体を血管閉塞直後に投与すると網膜浮腫や無灌流領域の形成を抑制した。
一方で血管閉塞から7日後に抗VEGF抗体を投与すると、無灌流領域の面積は増大した。 
以上より、臨床に類似した病態を有し、RVOの治療薬である抗VEGF抗体の治療効果
も確認できる本モデルは新規薬剤探索に活用できるモデルであると考えられる。 
 
3. RVOモデルにおける緑内障治療薬の薬効検討 
マウスRVOモデルの網膜浮腫に対する緑内障治療薬であるチモロール及びラタノプ
ロストの有効性について検討した。 
マウスRVOモデルにチモロール及びラタノプロストを点眼投与すると、チモロール
は網膜浮腫を改善した。一方でラタノプロストは網膜浮腫を改善する傾向を示すも
のの有意な差はなかった。またチモロールはRVOモデルにおいて増加しているVEGFや
ERストレスマーカーの一つであるATF4の発現を抑制すること、ヒト網膜毛細血管内
皮細胞において低酸素ストレスによって増加したVEGFの発現を抑制することを明ら
かにした。次にERストレスの網膜浮腫形成への関与を明らかにするために、ERスト
レスを抑制することが知られているintegrated stress response inhibitor  
(ISRIB)の薬効評価を実施した。その結果、ISRIBは網膜浮腫やVEGFの発現を抑制し
た。 
以上より、緑内障治療薬であるチモロールはVEGFの発現やERストレスを抑制する
ことでRVOにおける網膜浮腫を抑制することが明らかとなった。 
 
今回の一連の研究により、緑内障治療薬であるチモロール及びラタノプロストの
配合剤が眼圧下降作用以外の機序で緑内障を改善する可能性があること、またチモ
ロールが緑内障以外の網膜疾患であるRVOの病態も改善する可能性あることを明ら
かにした。これらの研究結果は網膜疾患の治療の発展に寄与するものと考えられる。 
 
【略語】 
ER : endoplasmic reticulum 
ISRIB : integrated stress response inhibitor 
PI3K : phosphatidylinositol-3 kinase 
RVO : retinal vein occlusion 
VEGF : vascular endothelial growth factor 
論文審査結果の要旨 
 
氏名（本籍） 夫馬 慎一郎 （ 愛知県 ） 
学位の種類 博士（薬学） 
学位記番号 乙 第４１４号 
学位授与年月日 令和６年３月１０日 
学位授与の条件 学位規則第４条第２項該当者 
学位論文の題名 網膜疾患における神経及び血管保護に関する研究 
論文審査委員 
（主査） 原 宏和 
（副査） 檜井 栄一 
（副査） 松永 俊之 
 
本論文は、網膜疾患である緑内障や網膜静脈閉塞症（RVO）における神経及び血管
保護について検討したものである。初めに、緑内障治療薬のうち、プロスタグランジ
ンアナログのラタノプロスト、b遮断薬のチモロール及び両者の共処置による網膜神
経保護作用について検討した。その結果、これらの緑内障治療薬が酸化ストレスなど
によって誘発される網膜神経細胞死を抑制することを示した。次に、これらの緑内障
治療薬の RVO に対する有効性を明らかにするために、RVO のマウスモデルを構築し
た。構築したモデルマウスでは網膜浮腫、無灌流領域の形成といった病態が再現され
ること、病態形成に関与する血管内皮増殖因子（Vegf）が増加すること、そして抗 VEGF
抗体が病態を改善することを示した。最後に、構築した RVO モデルでラタノプロス
ト点眼薬及びチモロールマレイン酸点眼薬の評価を行った。その結果、チモロールマ
レイン酸点眼薬がVegfや小胞体ストレスに関わる転写因子の一つであるAtf4の発現低
下を介して網膜浮腫を改善することを明らかにした。 
以上より、本研究は緑内障治療薬であるチモロールが神経及び血管保護作用を有す
ること、さらに病態を反映した RVO モデルを構築し、RVO の新規治療薬候補となる
可能性を見出したことから、博士（薬学）の論文として価値のあるものと認める。 


Japanese

網膜疾患における神経及び血管保護に関する研究

山本 勝也

博 士 論 文 要 旨 
 
リポカリン分子 C8γ の生体内機能に関する研究 
 
山本 勝也 
 
Complement component 8gamma（C8γ）は補体分子の 1 つである。膜侵襲複合
体（MAC）の構成因子であるものの、MAC の溶菌作用には必須でないことが報
告されており、その生体内機能はほとんどわかっていない。また、C8γ は補体
分子の中で唯一、カゴ状のリポカリン構造を有している。多くのリポカリン分
子は生体内外の化学物質のキャリアー分子として機能し、またリポカリン分子
の中には直接糖脂質代謝系に影響を及ぼす分子も存在する。そこで本研究では、
C8γ が生体内でリポカリン分子として機能している可能性に焦点を当て、C8タ
ンパク質の化学物質結合特性の解析、C8欠損（KO）マウスを用いた表現型解
析や化学物質曝露後の毒性影響の評価を行った。  
 
検討 1. C8欠損マウスの作製とその糖脂質代謝系における表現型解析  
CRISPR/Cas9 法により作製した C8 KO マウス（KO）に通常飼料（CE-2）も
しくは高脂肪食を与え、C8の欠損が糖脂質代謝系に与える影響の解析を行っ
た。野生型（WT）と KO の間で体重、各臓器重量、血漿中の糖・脂質マーカー
分子濃度の差は認められなかった。また、無処置マウスの肝臓における遺伝子
発現量を RNA-seq 法により網羅的に解析したところ、糖脂質代謝系に関連した
遺伝子群の発現量に C8の欠損による影響は認められなかった。以上の結果か
ら、C8は糖脂質代謝系には影響しないことが示唆された。  
 
検討 2. C8の化学物質のキャリアー分子としての機能解析  
C8タンパク質と放射標識化合物を用いたタンパク質結合実験を行ったとこ
ろ、C8タンパク質はトリフェニルスズ（TPT）と結合することが明らかになっ
た。また、種々の類縁化合物を用いた解析により、C8タンパク質と TPT の結
合には 3 置換体構造と中心の金属原子が重要であることを見出した。マウスへ
の TPT 曝露により脂肪肝が生じることが知られている。C8 KO に TPT の 14 日
間連日経口投与を行ったところ、WT と比較して KO では脂肪肝の増悪がみら
れた。これらのことから、C8は TPT のキャリアー分子として機能することに
より、TPT の毒性発現に対して保護的に働くことが示唆された。  
 
検討 3. C8の欠損が Cd の肝臓毒性発現に与える影響の解析  
C8の無機金属に対するキャリアー分子としての機能を検討する目的で、C8 
KO に急性毒性用量のカドミウム（Cd）を投与したところ、TPT の結果とは異
なり、KO において WT よりも Cd による肝障害が軽減していた。無処置 KO マ
ウスの肝臓では金属結合タンパク質であるメタロチオネイン（Mt）1 および 2
の遺伝子発現量が上昇していることが観察され、また、肝臓の Cd 蓄積量が WT
より有意に多かった。飼料由来の微量 Cd がこの原因であると考え、精製飼料
を用いた飼育を行ったところ、KO 肝臓での Mt 発現上昇および Cd 誘導性肝障
害の軽減は認められなかった。以上より、通常 C8と結合することで排出され
ている飼料中の微量 Cd が、KO マウスでは肝臓に蓄積したことで MT が誘導さ
れ、結果的に急性毒性量の Cd 曝露による影響が減弱した可能性が示唆された。  
 
以上の解析により、リポカリン分子 C8γ は、TPT や食事等に由来する微量の
Cd と結合し、これらの金属のキャリアー分子としてその毒性発現に影響するこ
とが示唆された。  
論文審査結果の要旨 
 
氏名（本籍） 山本 勝也 （ 和歌山県 ） 
学位の種類 博士（薬学） 
学位記番号 甲 第２０１号 
学位授与年月日 令和６年３月１０日 
学位授与の条件 学位規則第４条第１項該当者 
学位論文の題名 リポカリン分子 C8γ の生体内機能に関する研究 
論文審査委員 
（主査） 松永 俊之 
（副査） 原  宏和 
（副査） 村嶋 亜紀 
 
リポカリン分子は主に内分泌機能とキャリアー分子としての機能を有するが、本論
文は、補体構成成分の中で唯一リポカリン構造を有する complement component 8 γ 
(C8γ) の生体内機能の解明を目的として、糖脂質代謝系における生理学的意義の解明
と、重金属毒性に対する毒性学的意義をそれらに対する結合特性から解明することを
試みたものである。糖脂質代謝系における影響の検討においては、C8γ 欠損マウスの
血中糖脂質マーカーの濃度および肝臓における糖脂質代謝関連遺伝子の発現等に影響
が認められなかったことから、C8γ は糖脂質代謝系に対して特段の関与はないことが
示された。一方で、C8γ タンパク質と重金属類の結合実験においては、C8γ がトリア
ルキルおよびトリアリル構造を有するスズおよび鉛化合物と高い結合性を有すること
が示された。また C8γ欠損は、カドミウムの過剰曝露によって誘導される急性肝不全
を軽減することも明らかとなり、この影響には C8γ欠損により予め肝臓で誘導された
メタロチオネイン 1 および 2による生体防御が関与している可能性が示唆された。以
上より、本研究は生体内機能が未知であった C8γが重金属のキャリアー分子として機
能するのみならず、それらの毒性発現に対して直接的および間接的に関与することを
示したものであり、博士 (薬学) 論文として価値あるものと認める。 


リポカリン分子 C8γ の生体内機能に関する研究

岐阜薬科大学博士（薬学）2024年度doctoral thesi

博 士 論 文 要 旨 
 
非ヒト霊長類を用いた眼疾患モデルの組織及び機能評価に関する研究 
 
荒木 智陽 
 
 
眼疾患治療薬の開発では、ヒトと類似した眼球構造を持つ非ヒト霊長類 (NHP) を
用いたモデルの活用が非常に有用である。また、ヒトの眼科臨床で広く利用されてい
る光干渉断層計 (OCT) は、新規治療薬の開発においてもその有用性が期待されてい
る。しかし、利用可能な NHPの眼疾患モデルは限られており、OCTの非臨床での活用
もまだ十分とは言えない。本研究では、NHPを用いた新たな眼疾患モデルの有効性を
確認し、OCT技術に基づく新しい検査/評価法の確立を目的として以下の検討を行った。 
 
1. NHPにおける OCTの有用性と高反射 OCT所見を伴う黄斑部白点病変の解析 
実験①でカニクイザルを用いて NHPにおける OCT検査の有用性を確認し、実験②で
高齢のカニクイザル及びアカゲザルにみられた黄斑部白点病変について、OCTや病理
検査などを通じて、病態の特徴を解析し、加齢黄斑変性症 (AMD) の前駆病変モデル
としての可能性について検討した。実験①：OCTは黄斑の異常についてその局在を的
確に捉えており、OCT検査の有用性が示された。実験②：アカゲザルでは年齢と白点
数の間に有意な関係が示された。白点動物の OCT像では、網膜色素上皮 (RPE) の高
反射病巣や視細胞内節／外節ラインと RPE 間に無数の高反射物質が、病理検査では、
RPE細胞の空胞化が散見された。局所網膜電図検査では、白点動物で波形の振幅減少
や潜時延長がみられた。これらの結果から、白点が加齢に関与し、視機能に影響を及
ぼすことを見出した。白点動物が AMD前駆病変モデルである可能性が示された。 
 
2. 緑内障治療薬開発における自然発症高眼圧カニクイザルの有用性に関する検討 
自然発生性に高眼圧を示すカニクイザルを用いて、ラタノプロスト、チモロール、
リパスジルの薬効を評価することで、この動物の高眼圧モデルとしての有用性につい
て検討した。さらに麻酔下で眼圧と OCTを用いた角膜厚、隅角角度 (TIA)、瞳孔径を
計測し、麻酔が眼圧に及ぼす影響、眼圧と角膜厚、TIAサイズと眼圧、及び TIAのサ
イズと瞳孔径との関係についてもそれぞれ検討した。いずれの眼圧降下薬においても、
高眼圧動物群は正常眼圧動物群に比べて眼圧が有意に低下し、その眼圧降下率は高く、
作用時間も長かった。眼圧と TIAの間には負の相関があり、眼圧降下が TIA変化と関
連することが示唆された。これらの結果から、自然発症高眼圧カニクイザルは眼圧降
下を目的とした緑内障治療薬などの開発において有用なモデルであり、OCTによるTIA
計測が詳細評価に寄与することが示された。 
 
3. レーザー誘発高眼圧カニクイザルにおける OCTを用いた評価系の確立 
カニクイザルにおけるレーザー誘発高眼圧モデルを用いて眼圧と OCTで計測した視
神経乳頭 (ONH) 周囲全体及びその周囲 6つの領域における網膜神経線維層 (RNFL) 
厚との関連性について検討した。ONH周囲全体及び ONHより耳側上方、鼻側下方、耳
側の各領域で眼圧上昇と RNFL厚の減少に有意な相関が認められ、臨床における緑内
障の特徴と類似していた。これらの結果から、本モデルはヒト緑内障の病態を再現し
ており、OCTを用いて RNFL厚を経時的かつ定量的に評価する実験系を確立した。 
 
本研究では、NHPを用いた新たな眼疾患モデルについて、その有用性を示した。ま
た、OCTは、眼底や前眼部を非侵襲的に観察し、病態変化を定量的に評価できること
を明らかにした。NHPを用いた眼疾患モデルの活用と、OCTによる評価手法の組み合
わせは、眼科学研究における新たな治療薬の開発に大きく寄与することが期待される。 
 
【略語】 
AMD: Age-related macular degeneration 
NHP: Non-human primate 
OCT: Optical coherence tomography 
ONH: Optic nerve head 
RNFL: Retinal nerve fiber layer 
RPE: Retinal pigment epithelium 
TIA: Trabecular iris angle 
論文審査結果の要旨 
 
氏名（本籍） 荒木 智陽  鹿児島県 
学位の種類 博士（薬学） 
学位記番号 乙 第４２０号 
学位授与年月日 令和６年９月２７日 
学位授与の条件 学位規則第４条第２項該当者 
学位論文の題名 
非ヒト霊長類を用いた眼疾患モデルの組織及び機能評価に関する
研究 
論文審査委員 
（主査） 檜井 栄一 
（副査） 井口 和弘 
（副査） 腰塚 哲朗 
 
本論文は、非ヒト霊長類 (NHP) を用いた眼疾患モデルの有用性と光干渉断層計
(OCT) の非臨床利用に焦点を当てて検討したものである。本研究では、1) 黄斑部白点
病変の高反射 OCT 所見とその病態の評価、2) 自然発症高眼圧カニクイザル、及び 3) 
レーザー誘発高眼圧モデルについて検討した。まず、カニクイザルを用いた実験で
OCT の有用性を確認し、カニクイザル及びアカゲザルの黄斑部白点病変が加齢黄斑変
性 (AMD) の前駆病変モデルである可能性を示した。次に、自然発症高眼圧カニクイ
ザルを用いた研究では、複数の緑内障治療薬の眼圧降下作用を高い検出力で評価でき
ることを示し、OCT を用いた隅角角度及び角膜厚の評価が新たな病態理解に寄与する
ことを示した。さらに、レーザー誘発高眼圧モデルを用いた実験では、OCT で計測し
た視神経乳頭周囲の網膜神経線維層における厚さの減少と眼圧上昇との相関関係を明
らかにし、ヒト緑内障の特徴を再現する実験系を確立した。 
以上より、NHP モデルと OCT 技術の組み合わせが眼科学研究において新しい治療
薬の開発に大きく寄与することが示された。したがって、本研究は眼疾患治療薬の開
発に関する新たな知見を広げ、疾患モデルの構築や新しい機能評価の可能性を明らか
にしたことから、博士 (薬学) の論文として価値のあるものと認める。 


非ヒト霊長類を用いた眼疾患モデルの組織及び機能評価に関する研究

Electronic inductive and resonance effects of substituents on concerted two-proton-coupled electron transfer between electrogenerated superoxide and hydroquinone derivatives in N,N-dimethylformamide

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Concerted Two-Proton-Coupled Electron Transfer from Piceatannol to Electrogenerated Superoxide in N,N-Dimethylformamide

Effectiveness of distributing pocket cards in improving the behavior, attitude, and knowledge regarding proper medication use among junior high school students in Japan

Development of a solid dispersion system for polyvinyl alcohol nanofibers embedded with silicon dioxide particles via emulsion electrospinning for improved solubility of poorly water-soluble drugs

Controlled Release of Lysozyme Using Polyvinyl Alcohol-Based Polymeric Nanofibers Generated by Electrospinning

第40回日本TDM学会・学術大会若手優秀演題賞を受賞して「母集団薬物動態 / 薬力学解析を用いたESBL-E.coli尿路感染症患者におけるセフメタゾール投与法に関する検討」

網膜疾患における神経及び血管保護に関する研究

リポカリン分子 C8γ の生体内機能に関する研究

非ヒト霊長類を用いた眼疾患モデルの組織及び機能評価に関する研究

Electronic inductive and resonance effects of substituents on concerted two-proton-coupled electron transfer between electrogenerated superoxide and hydroquinone derivatives in N,N-dimethylformamide

Involvement of porcine and human carbonyl reductases in the metabolism of epiandrosterone, 11-oxygenated steroids, neurosteroids, and corticosteroids

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