Parkinson disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease worldwide, with estimates suggesting that PD prevalence and incidence will increase with aging populations. Therapeutic options and clinical guidelines for PD have significantly changed over the past 15 years; however, pharmacoepidemiology data in PD are lacking, especially regarding adverse effects of non-ergot dopamine agonists (DAs) and outcomes associated with anticholinergic burden. The objectives of this doctoral research are threefold: 1) examine patterns of antiparkinson drug use in relation to clinical guideline publication, drug availability, and emerging safety concerns; 2) determine whether PD patients treated with non-ergot DAs are at increased risk of adverse cardiovascular or cerebrovascular outcomes; and 3) determine whether anticholinergic burden is associated with adverse outcomes in PD. Specific research questions were investigated using epidemiological methods and electronic health data from Cerner Health Facts®, an electronic medical record database that stores time-stamped patient records for more than 300 Cerner subscribing facilities across the United States. Findings from this work are reported in a series of manuscripts, all of which have been published. Key findings include: 1) DA use began declining in 2007, from 34% to 27% in 2012. The decline followed publication of the American Academy of Neurology’s practice parameter refuting levodopa toxicity, pergolide withdrawal, and pramipexole label revisions; 2) heart failure was the only adverse cardiovascular or cerebrovascular outcome that demonstrated a significant association with non-ergot DA use, mainly pramipexole; and 3) anticholinergic burden in PD was associated with the diagnosis of fracture and delirium, and significantly increased the risk of emergency department visit and readmission post inpatient discharge. Reported antiparkinson prescribing trends suggest that safety and best practice information may be communicated effectively in PD. Although findings warrant replication, individuals with PD and independent risk factors for or a history of heart failure may benefit from limited use of pramipexole. Similarly, individuals with PD may benefit from substituting non-PD medications with anticholinergic effects for equally effective non-anticholinergic agents. Additional pharmacovigilance studies are needed to better understand health risks and the impact of population health interventions in PD.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第22358号 / 医博第4599号 / 新制||医||1042(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 長船 健二, 教授 岩田 想, 教授 富樫 かおり / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Die Kommunikation von Zellen untereinander und mit ihrer Umgebung stellt die Grundlage für die Existenz lebender uni- sowie multizellulärer Organismen dar. Dabei müssen Zellen zwischen diversen chemischen und physikalischen Stimuli differenzieren. Ermöglicht wird dies durch eine individuelle Ausstattung mit membranständigen und zytosolischen Rezeptoren. Eine der größten und diversesten Superfamilien membranständiger Rezeptoren bildet die Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR). GPCR weisen eine charakteristische, sehr ähnliche räumliche Grundstruktur auf. Sie besitzen eine Kerndomäne aus sieben transmembranären, im Wesentlichen hydrophoben α-Helices, die durch drei intrazelluläre sowie drei extrazelluläre Schlaufen miteinander verbunden sind. Eine häufig auftretende vierte Schlaufe wird durch die Palmitoylierung eines intrazellulär lokalisierten C-Terminus an einem Cysteinrest und die hohe Affinität des Palmitats zur Lipiddoppelschicht gebildet. Der N-Terminus des Rezeptors befindet sich extrazellulär, während der C-Terminus in den Intrazellularraum reicht. Im Vergleich zu anderen Rhodopsin-ähnlichen GPCR zeichnen sich die Glykoproteinhormonrezeptoren (GPHR) durch einen großen extrazellulären N-Terminus aus, der das aktivierende Hormon bindet. Die Funktion des N-Terminus beschränkt sich jedoch nicht auf die Ligandenbindung. Er ist auch an der direkten Aktivierung der Transmembrandomäne (TMD) beteiligt. Die Signalvermittlung erfolgt über einen intramolekularen Agonist. Durch Deletions- und Mutagenesestudien sowie identifizierte pathogene Mutationen ist dessen Existenz in GPHR nachgewiesen. Stimulationsversuche mit von der Hinge-Region innerhalb des extrazellulären N-Terminus abgeleiteten Peptiden, die alle drei GPHR aktivieren, führten in Vorarbeiten zur Spezifizierung der hochkonservierten agonistischen Sequenz FNPCEDIMGY (p10-Region). Diese ist am Übergang des N-Terminus zur ersten Transmembranhelix lokalisiert und zwischen den paralogen und orthologen GPHR hochkonserviert. Mit dieser Arbeit wird die Identität des intramolekularen Agonists bestätigt. Es wird gezeigt, dass die Einnahme des aktiven Zustandes aller GPHR die Integrität der p10-Region und ihre spezifischen intramolekularen Interaktionen mit weiteren Rezeptordeterminanten erfordert. Folglich können die GPHR, wie auch Rhodopsin, Protease-aktivierte Rezeptoren (PARs) und Adhäsions-GPCR, einer Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren zugeordnet werden, deren Ligand kovalent an den Rezeptor gebunden vorliegt oder selbst Teil des Rezeptorproteins ist. Auf die GPHR trifft dabei letzteres zu.:Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1 Einführung 1.1 Struktur und Signaltransduktion G-Protein-gekoppelter Rezeptoren 1.2 Die Glykoproteinhormonrezeptoren 1.2.1 Topologie und Struktur der GPHR 1.2.2 Die Physiologie der GPHR und ihrer Liganden 1.2.3 GPHR-assoziierte Pathogenese 1.2.3.1 Mutationen des LH-Rezeptors 1.2.3.2 Mutationen im TSH-Rezeptor 1.2.3.3 Morbus Basedow und Hashimoto-Thyreoditis 1.2.4 Die Signalweiterleitung der Glykoproteinhormonrezeptoren 1.2.5 Modelle des Aktivierungsmechanismus der Glykoproteinhormonrezeptoren 1.3 Aufgabenstellung 2 Material und Methoden 2.1 Materialien 2.2 Zelllinien und Mikroorganismen 2.3 Medien, Puffer und Lösungen 2.3.1 Medien 2.3.2 Medien und Puffer für den cAMP-Akkumulationsassay 2.3.3 Puffer und Lösungen für die Expressionsanalysen 2.3.4 Sonstige Lösungen 2.4 Software 2.5 Kits 2.6 Vektoren 2.7 Methoden 2.7.1 Allgemeine Kulturbedingungen von Bakterien und Zelllinien 2.7.2 Molekularbiologische Standardmethoden 2.7.3 Transiente Transfektion von HEK293-T Zellen 2.7.4 Expressionsanalyse mittels Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) 2.7.4.1 Analyse der Gesamtexpression mittels Sandwich-ELISA 2.7.4.2 Analyse der Oberflächenexpression mithilfe des Oberflächen-ELISA 2.7.5 cAMP-Akkumulationsassay 2.7.6 Luciferase-Reportergenassay 3 Ergebnisse 3.1 Herstellung der Rezeptormutanten und deren funktionelle Charakterisierung im humanen LHR 3.2 Die Erkenntnisse aus der hLHR-Mutagenesestudie sind nicht vollständig auf den hTSHR übertragbar 3.3 Mutationen innerhalb der p10-Region haben keinen Einfluss auf die Integrität der hTSHR-Transmembrandomäne 3.4 Die Integrität des Rezeptor-N-Terminus ist grundlegend relevant für die Einnahme einer aktivierbaren Konformation der GPHR 3.5 Die Deletion des N-Terminus wirkt sich nicht auf die Stabilität und Funktionalität der GPHR-Transmembrandomäne aus 3.6 Trypsin führt nicht zur vollen Aktivierung des humanen TSH-Rezeptors 3.7 Mutationen innerhalb der p10-Region können die maximale Rezeptoraktivierung induzieren 3.8 Erstellung eines Homologiemodells anhand der funktionellen Eigenschaften der generierten Mutanten 4 Diskussion 4.1 Die Aktivierung der GPHR stellt hohe Anforderungen an die strukturellen und physikochemischen Eigenschaften des intramolekularen Agonists 4.2 Das Zusammenspiel verschiedener Rezeptorregionen reguliert die Signalaktivität der GPHR 4.3 Die Integrität des N-Terminus der GPHR ist hochrelevant für die Positionierung des intramolekularen Agonists 4.4 Die Rezeptoraktivierung durch den niedermolekularen, synthetischen Agonist E2 erfolgt unabhängig von der p10-Region 4.5 Die Aktivierungsmechanismen des hLHR und hTSHR weisen Übereinstimmungen und Unterschiede auf 4.6 Ausblick Zusammenfassung der Arbeit Literaturverzeichnis Anlagen Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit Publikationen Danksagung

Release of endomorphin (ENDO)-2 like substances from the dorsal horn of the isolated rat spinal cord was measured by the immobilized-antibody microprobe technique. Spinal cords were removed from anesthetized 4-6 week old rats and superfused with oxygenated Krebs solution at room temperature. Glass microprobes coated with ENDO-2 antibodies were inserted into the dorsal horn of the lumbar spinal cord 1.5 mm lateral to the midline to a depth 2.5 mm below the dorsal surface of the cord. Each probe remained in situ for 10 min periods before, during and after electrical stimulation applied to the dorsal root entry zone of the same spinal segment. There was no detectable basal release of immunoreactive endomorphin-2 like substance (irENDO) from the dorsal horns during the pre-stimulation, nor following the stimulation period. A significant release of irENDO was measured during the electrical stimulation. These results provide the first evidence of a irEndo release that is correlated spatially with the dorsal horn laminae I and II where ENDO-2-immunoreactive fibers are concentrated in the dorsal horn in response to electrical activation of primary afferent fibers.

The beneficial effects of angiotensin II type 1 (AT1) receptor blockers (ARB) in cerebrovascular disease have been shown in clinical trials. However, the effects of ARBs vary based on their unique pharmacologic properties. In this study, we focused on telmisartan, a fat-soluble ARB with selective peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ) agonist activity, and investigated its effects on ischemic injury in cerebral vasculature using murine models of both transient and permanent focal ischemia. Analysis by triphenyltetrazolium-staining revealed that pre-treatment of mice with telmisartan reduced stroke volume 72 h after the transient ischemic insult in a dose-dependent manner, though such treatment did not reduce stroke volume due to permanent ischemia. Transient ischemia induced pro-inflammatory adhesion molecules, such as ICAM-1 and P-selectin in the ischemic region, and treatment with telmisartan diminished the expression of these adhesion molecules with diminished infiltration of inflammatory cells. The beneficial effect of telmisartan was attenuated, in part, by administration of a PPARγ antagonist. Treatment with valsartan (an ARB without PPARγ agonist activity) also decreased ischemic injury after transient ischemia, though to a lesser extent than telmisartan. Our findings indicate that telmisartan has a beneficial effect in a murine model of ischemia/reperfusion injury through blockade of AT1 receptors, and, in addition, due to a positive effect via its specific anti-inflammatory PPARγ agonist activity.

In the nervous system galanin primarily displays a modulatory role. The galaninergic system consists of a number of bioactive peptides with a highly plastic expression pattern and three different receptors. The lack of receptor subtype selective ligands and antibodies have severely hampered the charac-terization of this system. Therefore, most of the knowledge has been drawn from experiments with transgenic animals, which has given some major conclusions, despite the compensatory effects seen in several animal studies. Therefore, the production of subtype selective ligands is of great importance to delineate the galanin system and slowly experimental data from receptor subtype selective ligand trials is emerging. This thesis aims at studying galanin receptor-ligand interactions and to increase and improve the utilized tools in the galanin research field, espe-cially the development of novel galanin receptor subtype selective ligands. Paper I demonstrates the potential to N-terminally extend galanin ana-logues and the successful development of a galanin receptor 2 (GalR2) selec-tive ligand. In addition, a cell line stably expressing galanin receptor 3 (GalR3) was developed, to improve and simplify future evaluations of sub-type selective galanin ligands. Paper II measures the affinities of M617 and M871 to GalR3 and demon-strates that M871 preferentially binds GalR2. Furthermore, the relatively high affinity of M617 was evaluated by assessing the contribution in recep-tor interaction of individual amino acid residues in the C-terminal part of the M617. In conclusion, this thesis has provided a novel design strategy for galanin receptor ligands and increased the understanding of ligand interactions with the GalR3. Furthermore, M1145 has together with new analogues proven to be highly GalR2 specific, holding promises to future delineation of the galaninergic system as a therapeutic target.

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2017-02-09全文追加 / 京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第18453号 / 医博第3908号 / 新制||医||1004(附属図書館) / 31331 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 坂田 隆造, 教授 木村 剛, 教授 小池 薫 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(医学) / 乙第13167号 / 論医博第2154号 / 新制||医||1029(附属図書館) / (主査)教授 宮本 享, 教授 小泉 昭夫, 教授 柳田 素子 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第21375号 / 農博第2299号 / 新制||農||1067(附属図書館) / 学位論文||H30||N5148(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科食品生物科学専攻 / (主査)教授 入江 一浩, 教授 橋本 渉, 准教授 後藤 剛 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DGAM