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中期ビザンティン(9〜13世紀)におけるエレウサ型聖母子像の受容

今年度の課題は、頬を寄せ合うマリアと幼子キリストを描いたエレウサ型聖母子像が、バルカン半島およびキプロスでどのように受容されたのか、そしてイコンにおける同類型について検討することである。8月にマケドニア共和国(旧ユーゴスラヴィア)の19聖堂、2月に南キプロスの35聖堂を対象に、それぞれ1ヶ月に渡るフィールド・ワークを行った。その結果、研究や出版の遅れによりこれまで公表されてこなかった、エレウサ型聖母子像を新たに10例確認した。この研究を通して、中期(913世紀)には聖堂の主要壁面を飾っていたエレウサ型が、後期(1415世紀)になると、南西扉口上、あるいはより私的な意味合いの高い壁面に描かれる傾向にあることが分かった.この調査結果は、キプロス調査での写真を整理・分析を待って、美術史学会や地中海学会などで積極的に発表していきたい。昨年度の調査から継続して各地のビザンティン博物館(アテネ、テサロニキ、ヴェリア、カストリア、スコピエ、オフリド、ニコシア)にて、イコンの撮影を行った。これまで構築したデータベースから抽出した作例と比較検討した結果、エレウサ型とこれに準じて受難の意味が付加された聖母子像には、受難具を手にする天使、あるいは布や外衣で手を覆う天使が伴う傾向にあることが判明した。この成果は2007年4月7日(土)に早稲田大学で開催される、第5回日本ビザンツ学会大会で「聖母子像にともなう天使の役割」という題目の下、口頭発表を行う予定である。本研究は頬を寄せ合うマリアと幼子キリストを描いたエレウサ型聖母子像が、カッパドキアにおいてどのように受容されたかを検討するものである。8月にN.ティエリーの論文"La Vierge de tendressa l'epoque macedonienne," Zograf 10 (1979),59-70に基き、カッパドキア、ギョレメ地区とソアンル地区の6聖堂8例においてエレウサ型聖母子像を調査した。周辺調査を通して、報告者はティエリーの挙げていないエレウサ型1例を新たに確認したが、現在までに読了した文献において、これをエレウサ型と同定している研究は皆無である。この調査を通して、カッパドキアの諸聖堂において、エレウサ型は(1)プロテシス(=北小祭室)と(2)玄関口周辺に配置されることが判明した。(1)'プロテシスには、大聖入という典礼儀式の象徴性を、エレウサ型に固有の両義性-受肉と受難-により視覚的に補完するために配置された。(2)'玄関口には、同類型の両義性を利用しつつ、聖堂そのものが表象・視覚化する救済史をシンボリックな形で観者に示すために配置された。いずれの配置も同時代人がエレウサ型の意味するところを十全に理解していたことを反映していると結論できる。さらに、エレウサ型の分布するギョレメ地区とソアンル地区は首都コンスタンティノポリスと密接な関わりを持っており、対象となった作例はいずれも首都の影響が色濃い様式で描かれている。それゆえ、エレウサ型は首都で流行する最新の図像としてカッパドキアにもたらされた可能性もある。2月現在、以上の成果を発表すべく、第59回美術史学会全国大会(於名古屋大学、2006年5月26日28日)の研究発表に応募している。同時に研究成果を論文にまとめ、5月末日の締め切りに合わせ、美術史学会の機関誌『美術史』に投稿する予定である。
LB膜中の分子間電荷移動を利用した1次の電気光学効果に関する研究

分子間の電荷移動およびその光励起状態を用いると、2次の分子超分極率(β)を極めて大きくできる可能性があることが指摘されている。これは基底状態と励起状態が例えば錯体の中性状態とイオン性状態に対応するため、両者の双極子モーメントの差が大きくできる為である。本研究では、高い非線形感受率が期待できるドナー・アクセプターの系をLB法を用いて配列制御し、分子間の電荷移動励起状態を利用した非線形光学材料の構築を試みた。分子間電荷移動を利用する場合、βは電荷移動量(ρ)によって左右される。適当な電荷移動量を得るためにはドナーおよびアクセプターが適当なイオン化ポテンシャル(l_P)および電子親和力(E_A)を持っている必要がある。さらにLB膜化を行うために長鎖アルキル基等の疎水基が必要である。本年度はこの様な条件を満たす分子として4種(C_<17>C_<18>DMTTF,C_<18>DCNQI,C_<18>Q,C_18HQ)を合成した。得られた分子およびこれまでに合成したCnTCNQを用いてLB膜の作製を行った。膜の品質の向上のために、アラキン酸カドミウムをマトリックス分子として使用した。いずれの場合も比較的均質な膜を得ることができた。次に、ドナー・アクセプターを同一のLB膜内に導入し、電荷移動を起こさせる必要があるが、本年度はまずC_<18>HQとC_<18>Qの組み合わせについて検討を行った。キノン(Q)とハイドロキノン(HQ)からなる錯体はキンヒドロンと呼ばれ古くから知られている。しかしながら、この錯体においては電荷移動のみならずHQからQへのプロトン移動も起こり得ることから、近年特異な物性を発現する可能性のあるものとして注目されている。HQからQへの電荷移動は比較的少量であり、比較的大きなβが期待される。アラキン酸カドミウムと1:1に混合した膜について吸収スペクトルを測定した結果、C_<18>HQとC_<18>Qを混合し同一層内に存在させた場合には比較的大きな電荷移動吸収帯が600nm付近に現れた。一方、C_<18>HQとC_<18>Qを交互に累積したヘテロ膜においては電荷移動吸収帯はかなり弱いものの観測可能であり、極性構造を持つLB膜においても分子間電荷移動が生じていることが示唆された。現在これらの膜の特性を電場変調分光を用いて検討中である。
農協による大規模農業経営の「半公共的性格」をめぐる実証的・理論的研究

2017年5月末現在で、全国に705経営の存在が確認されたJAによる農業経営(うち646がJA出資型法人、49が直営型経営)はその先進的経営の性格からみて、当初の「地域農業の最後の担い手」という位置づけから、「地域農業の最後の守り手」、「地域農業の最後の攻め手」という位置づけを経て、今日では「地域農業発展の総合的拠点」へと位置づけが変化してきた。その発展プロセスは6つの局面に整理され、段階的に「半公共的役割」を強めてきた。そして、今後の日本農業の担い手問題を考える上では不可欠の存在の地位を獲得した。当初計画では平成27年度に実施予定の調査の一部を平成28年度に先送りし、平成28年度以降に予定していた調査の一部を前倒し実施した。本年度の研究によって、以下のような新たな知見が得られつつある。第1は、農協による農業経営の「半公共性」は、経営の効率性・経済性との間に一定の緊張感をもちながら、地域ごとの事情に配慮して強い公共性から弱い公共性までの幅をもって実現されていることである。T1県の大規模水田K法人はJA出資型ではあるが、従前の公社経営の性格を強く継承して、職員は公社からの出向であり、畦畔除草・水管理等を地権者・定年退職者に請け負わせ、地域の高齢者への雇用機会の提供をめざすという強い公共性を有していた。また、A県のM経営は行政の高い出資比率で設立されたJA出資型法人のため、条件不利農地を全て引き受けざるをえないことからくる採算性の悪化を施設園芸等の積極的導入でカバーするなどの努力を重ねていた。これに対し、G県のI法人は農地引受地区の設定、地代格差や農地管理料金徴収等、経営の経済性を担保することを要件にして、全面積の引受という公共性を実現する方向を採用していた。第2は、新規就農研修という公共性の高い事業への取り組みは水田農業(S県G経営)から施設園芸(T県G経営)、果樹作(I県E経営)、酪農(北海道H農協)へと多くの作目・畜種に広がるとともに、一方では直売所のサポートによる地域農業振興の新たな方向へシフトし、他方では耕作放棄地の再生・復旧とも結びついて、JAによる農業経営における公共性の連鎖が生まれつつある。第3は、S県のO農協にみられるように、一つのJAに複数のJA出資型法人が設立される中で、法人間の利用権設定農地の交換による土地利用調整が実現するなど、農地中間管理機構の実施・受け皿機関としてのJAによる農業経営の公共的な役割の発揮がみられはじめたことである。調査先の事情から、当初計画していた調査先を平成2728年度の間で適宜入れ替えながら実施したため、本年度は南九州の畜産経営等の調査が実施できなかった。しかし、北海道の酪農地帯での調査を先行的に実施した結果、研究全体の見取り図が一層明瞭になるという重要な副産物が生まれ、研究課題の鮮明化に大きく貢献することになったため、研究は概ね順調に進行していると評価される。平成28年度は二つの異なる課題に着手することを目標としていた。第1は本格的な全国アンケート調査に先立って、平成27年7月から実施した簡易アンケート調査結果を整理して、JAによる農業経営がどのような全国的な広がりをもって展開しているか、どのような新しい課題に取り組んでいるかについての計数的な検討を行い、とくに条件不利農地対応に関する特殊課題の分析に挑戦することであった。また、その重要な一環として、JA直営型経営の存立構造を直営型から出資型への移行の事例を通して検討し、直営型経営をめぐる問題状況を確認することであった。この点については筆者らの独自の集計では出資型法人578、直営型経営36の合計614のJAによる農業経営の存在を把握し、600の大台にのったことが確認された。また、有力な直営型経営が出資型法人に移行した事情をつぶさに検討し、持続的な経営体存続にあたってのJAの支援の重要な意義が指摘された。第2は、600の大台に乗ったJAによる農業経営のかなり詳細な全国アンケート調査を実施し、その今日的な到達点の全貌を明らかにする課題に着手した。しかしながら、これだけ数が多くなってきた経営に詳細なアンケート調査表を送付して高い回収率を確保することは極めて困難であり、全中やJA県中央会・単協に依存するだけでは難しいことから、筆者ら研究者の努力によって、当該の法人などに繰り返しの要請・依頼を実施することを決断して実施中である。現在までに、60%超、400法人(経営)以上の回収が実現しており、最後の詰めをしている最中である。平成29年度にはアンケートデータの入力・分析に直ちに着手するとともに、新たな実績を上げている事例の個別調査分析も行い、報告書から図書の作成に向けて大きな一歩を進める予定となっている。遅れの最大の理由は執筆者の家族の介護に割かれる時間が平成28年度に急速に拡大し、十分な研究時間が確保されなかったことである。しかし、平成28年末には状況に改善が見られたことから、遅れの回復が図られた。第1に、簡易アンケート調査の実施と分析は若干の遅れを伴いながらも平成28年末までに完成することができた。第2に、全国アンケート調査は実施方法の紆余曲折を含みながらも若干の遅れで進展している。第3に、研究時間確保の困難の影響を最も受けたのは個別現地調査であり、当初予定の1/3程度しか実施できなかった。

このことが研究費の少なくない部分の繰り越し措置を取らねばならなかった理由である。1.2016年12月から実施した全国アンケート調査によって、JAによる農業経営は705に達した。中心となるJA出資型法人の歴史的な発展過程は以下のように整理できる。2.第1局面は水稲作を中心とした水田農業経営から農業内のあらゆる部門への進出である。これは、家族農業経営の危機の深化の程度に対応した展開であり、耕種部門においては畑作→露地野菜作→樹園地作→施設園芸作へ、畜産部門においては家族経営の比重が大きい酪農部門から始まり、肉用牛・養豚部門に到達しつつある。このプロセスは第2局面=農作業受託から農業経営への移行を随伴しており、家族農業経営の部分的補完の役割から全面的代替への移行である「地域農業の最後の担い手」の位置づけが与えられる。3.第3局面は本来の農業経営から耕作放棄地復旧・再生、新規就農研修といった地域農業資源(土地と人)の再生・創出という新たな課題への挑戦であり、「地域農業の最後の守り手」の位置づけが与えられるが、同時に第4局面=小規模家族経営の経営代替・継承問題から大規模家族経営の経営代替・継承問題への対応という課題の深化に対応して、「地域農業の最後の攻め手」へと役割が高められている。4.第5局面は自治体から始まり、地域に存在する多様な農業関連企業(農家)へと出資者の枠を大きく広げたJA出資型法人への移行であるが、この過程はすぐに第6局面=地域農業の担い手問題への部分的な対応から総合的な対応への深化に結びつきつつある。耕種部門内における多数の農業部門への進出から始まって畜産でも複数の部門を擁する事例、さらには耕種・畜産の複合経営に至る事例が生まれ、「地域農業発展の総合的拠点」の位置づけが与えられる段階が最新の局面だということができる。2017年5月末現在で、全国に705経営の存在が確認されたJAによる農業経営(うち646がJA出資型法人、49が直営型経営)はその先進的経営の性格からみて、当初の「地域農業の最後の担い手」という位置づけから、「地域農業の最後の守り手」、「地域農業の最後の攻め手」という位置づけを経て、今日では「地域農業発展の総合的拠点」へと位置づけが変化してきた。その発展プロセスは6つの局面に整理され、段階的に「半公共的役割」を強めてきた。そして、今後の日本農業の担い手問題を考える上では不可欠の存在の地位を獲得した。平成28年度は平成27年度に積み残した調査などを実施することで当初計画に沿った研究を進めることができるものと判断される。また、条件が整えば、別枠で実施する全国的なアンケート調査に取り組み、本研究の位置づけの明確化に努めたい。なお、北海道の酪農地帯での研究を引き続き強化して、本研究課題に関する歴史的な検討の座標軸を構築することに積極的に取り組むことにしたい。上述のように、やや遅れているという自己評価ではあるが、平成29年に入ってからは研究環境の急速な改善が見られ、遅れは徐々に克服されつつあるので、特別の方策によらずとも、当初課題の達成の展望が見えてきたといってよい。5月末までに全国アンケート調査の調査表回収を終え、調査表データの入力・分析に直ちに着手するとともに、個別事例調査を並行して実施する予定である。農業経済学日当の計算において誤りがあり、過払いとなった分を返却したため。上述のように、申請者の家族の介護に割かれる時間が大幅に増加したために、主として現地調査が当初計画の1/3程度しか実施できなかったことから、旅費を中心として繰り越しが発生した。今年度の計画の枠内で使用できる金額であり、特段の問題はない。
家兎における膝半月同種移植の実験的研究

1.有茎滑膜弁、遊離滑膜片およびfibrin clotの使用による同種移植半月の再生過程家兎68羽に対し冷凍保存をした内側半月の同種移植を行い、半月単独移植とともに有茎滑膜弁、遊離滑膜片およびfibrin clotを併用し組織学的検索と微小血管造影を行った。移植後4週で半月表面の滑膜性組織の被覆を単独群では半月周縁、fibrin clot群では半月中央、遊離滑膜群では内縁付近、有茎滑膜群では遊離縁まで認めた。経過とともに滑膜性組織の被覆は内方に移行し、半月実質内への結果組織の侵入が有茎滑膜群、有茎滑膜群、fibrin clot、単独群の順で観察された。8週で有茎群の半月表層に軟骨細胞を認め、他の群では12週になり軟骨細胞が出現した。微小血管造影では、3週で遊離滑膜群とfibrin clot群の半月周縁部表面に血行を認めたが、有茎滑膜群ではすでに内縁付近まで達していた。単独群では4週で周縁部に血行を認めた。遊離滑膜片およびfibrin clotには周辺滑膜組織の誘導と血行の再開を促す働きがあり、有茎滑膜弁では移植当初から血行がある程度温存され、有茎滑膜自身からの組織侵入に加え、周辺滑膜組織の侵入を誘導する作用にすぐれているものと思われる。2.同種半月移植に対する滑膜切除の影響家兎30羽に対し、オスミウム酸による滑膜切除を行った後に同種半月を移植した切除群と同種半月移植のみを行った対照群について組織学的検討を行った。切除群では滑膜切除後8週で半月周辺の滑膜組織が正常に回復したが、この移植半月周辺にある滑膜組織の影響を取り除くことにより、同種移植半月の再生は遅延した。また,周辺滑膜組織が正常に回復した後の移植半月の再生過程は対照群と同様であり、同種半月移植における周辺滑膜組織の重要性が再確認された。同種移植半月の再生を促進できるか否かを目的とし,有茎滑膜弁,遊離滑膜およびfibrin clotを用い,その有用性について検討した.家兎の内側半月を全切除後,冷凍保存した同種半月移植単独(A群),移植半月を有茎滑膜で被覆(B群),遊離滑膜で被覆(C群),さらにfibrin clotで被覆(D群)した4群に分け,それぞれ移植後4,8,12,16週で屠殺し,肉眼および組織学的検索を行った肉眼的には4群とも,移植半月は4週経過した時点で周辺滑膜に生着していた.しかし,後角の縫合部が破断し,移植半月の不安定性のために骨棘を認める個体が存在し,今後も後角を確実に固着する改良が必要である.組織学的には移植後4週では,4群ともほぼ同様の傾向を示し,周辺滑膜が移植半月縫合部を覆う所見が認められた.移植後8週になると,いずれの群においても半月表層から深層に向かい結合組織が進入してくるが,とくにB群で顕著であり,辺縁に存在する血行も豊富であった.またB群では,再生したと思われる軟骨細胞が一部に認められた.C群とD群ではほぼ同様の所見であった.12週以降,各群で再生した軟骨細胞がみられるようになるが,B群でより再生が促進されているように思われた.本研究から,有茎滑膜弁を用いることにより,移植半月の再生が促進されることが示唆された.

しかし,今後も長期観察のみならず,移植半月の機能の回復をも促進することができるか否か検討を要する.これまでに行った研究結果から,有茎滑膜弁,遊離滑膜およびfibrin clotを併用することにより,膝同種移植半月の再生を促進できることが判明した.今回,これらの作用機序を解明することを目的として同種半月移植後の微小血管造影を行った.家兎の内側半月を全切除後,冷凍保存した同種半月移植単独(A群),移植半月を有茎滑膜弁で被覆(B群),遊離滑膜で被覆(C群),さらにfibrin clotで被覆(D群)した4群に分け,それぞれ移植後4,6,8,12週で屠殺し微小血管造影を行った.移植後4週では,B群では移植半月表面を走行する血行が半月遊離縁まで達していたが,A,C,D群では半月辺縁部付近に存在する程度であり,A群で最も遅延していた.6週でC,D群の血行は移植半月遊離縁にまで達するようになったが,B群では半月表面の血行が実質に貫入しており,8週になりC,D群で同様の所見を認めた.A群では12週で半月表面の血行が遊離縁まで達するようになったが,B,C,D群における新生血管の増生は消退していた.また,AD群いずれも,移植半月周辺滑膜から移植半月辺縁実質へ直接侵入する血行を8週で認め,各群における差はみられなかった.これまでの研究結果から,同種移植半月の再生は有茎滑膜弁使用群で最も促進されることが組織学的に証明されていたが,有茎滑膜群では血行が温存されており,新生血管とともに結合組織が移植半月表面から実質に侵入し再生が促進されるものと思われる.しかし,移植半月辺縁部では各群の再生に差はみられず,有茎滑膜弁,遊離滑膜,fibrin clotの使用による再生促進の効果は,半月の内方2/3付近であることが推察される.
ＴＲＣ法を用いた血中遊離大腸癌細胞の検出とその抗癌剤感受性マーカーとしての意義

切除不能進行再発大腸癌患者におけるCEA-mRNAを標的としたTRC法によるCTCs検出は、安価であり、CellSearch systemによるCTCs検出と同様に予後を予測することが可能であった。本研究により、TRC法によるCTCsの検出が実臨床においてCellSearch systemによるCTCs検出の代替となりうることが示された。我々は、Transcription-Reverse Transcription Concerted Method(TRC)による血中遊離癌細胞(CTC)の検出力が市販されるCell Search systemと比較して遜色なく、また費用がCell Search systemよりも安価であることを報告した。CTCが予後や治療効果の予測因子であることはさまざまな癌腫で報告されておりその臨床上の意義は大きい。本研究はTRCを用いたCTC検出の臨床(大腸癌化学療法患者)への効果的な応用法を明らかにすることを目的としている。我々の施設で治療を受けた大腸癌患者のうち、化学療法を開始したのちに根治的手術を受けていない切除不能進行再発大腸癌患者25例を対象として、化学療法導入前のCTCs検出結果が予後と相関するかどうかについて、全生存の生存曲線を描き検討した。その結果、化学療法導入前にCTC positive(TRC反応陽性)であったのは9名で、CTC positiveは有意に予後不良であった(p=0.0317)。また、Cell SeaerchsystemのCTC検出結果と全生存との関連も同時に解析したところ、Cohenらの報告に従い3個以上のCTCの検出をCTC positiveとした場合、CTC positiveと診断されたのは14名であり、その予後は有意に不良であった(p=0.0494)。この結果から、TRCによるCTC検出は切除不能進行再発大腸癌患者の予後予測に有効であることが示された。我々の施設で治療を受けた大腸癌患者のうち、化学療法を開始したのちに根治的手術を受けていない切除不能進行再発大腸癌患者を対象とし、化学療法導入前のCTCs検出結果と予後との相関について、前年度より対象症例を増やして(25例→42例)再度生存解析を行った。その結果、42検体中TRC反応陽性は27検体であった。CellSearch systemでCTCs≧1の検出をCTC positiveと定義した場合、CTC positiveは27検体であった。CellSearch systemについての過去の報告に倣い、CTCs ≧3の検出をCTC positiveと定義した場合、CTC positiveは18検体であった。TRC法とCellSearch systemでのCTC positiveの結果は、有意に相関した(p<0.001)。また、根治切除を受けることなく経過した切除不能進行再発大腸癌患者25人での予後を解析した結果、化学療法導入前にCTCsが検出された症例(TRC反応陽性、CTCs≧3をCTCs positive)では、有意に予後が不良であることが示された(p<0.05)。TRC法とCellSearch systemのCTCs検出感度を比較するために、2008年11月から7か月間で切除不能進行再発大腸癌患者から得た全血42検体を対象に検討を行った。また、化学療法前のCTCs検出結果が予後と相関するかどうか検討するために、2008年6月から12か月間までの間で1次治療または2次治療の化学療法を導入した切除不能進行再発大腸癌患者25症例を対象とした。TRC法でTRC positive(=CTC positive)となったのは42検体中27検体、CellSearch systemを用いたCTCs検出でも同じく27検体でCTCsが検出され、42検体での癌細胞の平均検出個数は9.0±23.4個であった。CellSrarchsystemで癌細胞が検出されなかった検体ではTRC法で陽性となる検体はなかった。CellSearch systemで癌細胞が1個以上検出されたときをCTC positiveとした場合、CTC positiveとなったのは27検体、TRC法でCTC positiveとなった症例は、全例がCellSearch systemでもCTC positiveであった。転移性大腸癌患者におけるCellSearch systemを用いたCTC検出の検討では、CTC 3個以上の検出と3個未満の検出の2群に分けた場合、CTC 3個以上の群が有意に予後不良であることが報告されている。本研究において、CTC 3個以上が検出した場合をCTC positiveとした場合、CTC positiveとなったのは18検体であり、TRC法の結果と有意(p<0.01)な相関を認めた。以上より、進行大腸癌患者の血液サンプルにおいてTRC法によるCTCs検出の感度が、CellSearch systemによるCTCs検出感度と同等であることが示された。

平成24年度はRNAアレイをおこない、その結果と臨床情報を対比させ検討することで、CTCの分子生物学的特性ならびに臨床病理学的意義を明らかにすること、あわせて、CTCに特異的な新たな分子を同定することでより鋭敏で有用なマーカーを検索することまで計画していたが、これらの項目についてはいまだ検討中であるため。進行大腸癌患者についてTRCを用いたCTC検出方法がより手軽で安価なCTC検出方法として臨床へ導入可能であることを示すのは本研究における目的の一つであり、上に示した実績からこの目的はほぼ達成されたものと考える。一方、CTC検出のbiomarkerとしての意義を検討するにはさらなる症例集積と予後の解析が必要であり、RNAアレイ解析や既存のモダリティーとの併用法の検討など、まだ検討すべき項目は多く残されている。CTCについて検討した進行大腸癌患者の予後情報を引き続き集積し、詳細な解析を行う。RNAアレイを用いたCTCの分子生物学的解析については、その手法や検討項目などについて今後も研究グループ内で議論を重ね、意義のある研究につなげていく。また、分子生物学的解析の結果同定される新たな分子について、CTC検出の標的としての有用性の検証を続け、より良い標的の確立を目指す。分子生物学的に同定されるCTCに特徴的な分子について、未知のものであるならばその特性についてin vitroやさらにはin vivoでの機能解析につなげていく。研究の結果は、整い次第英文雑誌等に投稿し世界に発信していくとともに、日本国内では特に外科関連、消化器病関連の学会に報告していく。・症例の予後情報の集積・精査を行い、TRC法を用いたCTC検出が予後予測因子となりうるかを検討する。・新たなBiomarkerとしての臨床的意義を他のモダリティーとの併用も含め検討する。・RNAアレイを行い、CTCの分子生物学的特徴を検討する。該当なし症例の予後情報の集積・精査およびTRC法を用いたCTC検出が予後予測因子となりうるかの検討、RNAアレイを行いCTCの分子生物学的特徴を検討するにあたり、実験を進めていく上で実験試薬等による研究費予算が必要不可欠である。
炭素繊維ミルドファイバーを用いたマイクロ複合材料構造体の創製と評価に関する研究

マイクロマシーンの構造材料に応用することを目的として,カーボンミルドファイバーとポリエステル樹脂からなる短繊維強化複合材料の諸特性を検討した.その結果,ポリエステル樹脂に10%程度のカーボンミルドファイバーを混入することによって,弾性率および破壊じん性については約2倍に向上し,熱膨張率については約3分の1程度に抑制されることが明らかになった.このことにより,マイクロマシーンの実用化にあたって問題となっている寸法精度や信頼性の向上が図れることが示唆された.また,マイクロマシーンでは静電気などの影響が問題視されることも少なくないが,カーボンミルドファイバーの混入によって,ポリエステル樹脂の導電性を大幅に上昇させることが可能であることが明らかになった.しかし,本研究で検討した繊維含有率の範囲では,強度を有効的に改善することはできなかった.これらの実験結果のうち,弾性率や強度に関しては,複合則をもとにした理論予測にほぼ従ったものであり,有限要素法による数値解析結果ともほぼ一致した.以上のように,成形性に優れた高分子系材料をカーボンミルドファイバーで補強することによって,強度特性および機能特性の両面で著しい性能向上が望めることが明らかになった.現在,申請者らが提案した材料系を用いたマイクロ機械要素の設計および試作を行っており,今後,実用化に向けて,生産性や耐久性などの評価を行う予定である.また,本研究開発事業での対象は,数百ミクロンオーダーの機械要素が対象であったが,今後,さらに微小な機械要素への応用を進めるため,光硬化性樹脂とカーボンウィスカーを用いた複合材料の試作を検討している.本研究では,炭素繊維ミルドファイバー(微細炭素繊維)をマイクロ機械要素に応用することを試みた.研究の主たる狙いは,近年開発が盛んなマイクロ機械要素の強度特性,耐久性,信頼性などの向上を図ることであったが,熱的変形の抑制,成形時の寸法安定性,電気的特性などの面でもメリットがあることが明らかになった.今年度は,特に,弾性率,強度などの機械的特性に及ぼす繊維含有率の影響について,実験および数値計算によって検討したが,弾性率については,炭素繊維ミルドファイバーを含有することによって大幅な改善が図れることが明らかになった.従来,繊維強化複合材料では,繊維含有率と弾性率あるいは強度の関係が複合則と呼ばれる理論式によって予測されてきたが,今回の結果は,従来の理論予測より大きな効果が得られるというものであった(ただし,強度については理論予測程度の効果が得られたのみであった).これは,従来の複合材料が用いられてきた高速輸送機関や建築構造物などに比べてはるかに微小なサイズの機械要素を対象としたことによると考えられ,いわゆる寸法効果を考慮した理論の適用が必要であることが示唆された.今後,数値解析などによって,このような寸法効果の現出要因を解明するとともに,微小歯車などの簡単な機械要素を試作・評価することを試みる.また,今年度は,熱的変形や寸法安定性などの定量的な評価を実施するに至らなかったが,次年度はこの点を明らかにすることにも重点を置く.マイクロマシーンの構造材料に応用することを目的として,カーボンミルドファイバーとポリエステル樹脂からなる短繊維強化複合材料の諸特性を検討した.その結果,ポリエステル樹脂に10%程度のカーボンミルドファイバーを混入することによって,弾性率および破壊じん性については約2倍に向上し,熱膨張率については約3分の1程度に抑制されることが明らかになった.このことにより,マイクロマシーンの実用化にあたって問題となっている寸法精度や信頼性の向上が図れることが示唆された.また,マイクロマシーンでは静電気などの影響が問題視されることも少なくないが,カーボンミルドファイバーの混入によって,ポリエステル樹脂の導電性を大幅に上昇させることが可能であることが明らかになった.しかし,本研究で検討した繊維含有率の範囲では,強度を有効的に改善することはできなかった.これらの実験結果のうち,弾性率や強度に関しては,複合則をもとにした理論予測にほぼ従ったものであり,有限要素法による数値解析結果ともほぼ一致した.以上のように,成形性に優れた高分子系材料をカーボンミルドファイバーで補強することによって,強度特性および機能特性の両面で著しい性能向上が望めることが明らかになった.現在,申請者らが提案した材料系を用いたマイクロ機械要素の設計および試作を行っており,今後,実用化に向けて,生産性や耐久性などの評価を行う予定である.また,本研究開発事業での対象は,数百ミクロンオーダーの機械要素が対象であったが,今後,さらに微小な機械要素への応用を進めるため,光硬化性樹脂とカーボンウィスカーを用いた複合材料の試作を検討している.
高齢義歯装着者の咀嚼能率の測定と顎機能の解析

平成3年度は、開発した咬合力,負担圧測定システムを用いて,咬みしめ時の筋電図積分値から咬合力を算出して機能評価を行い,平成4年度は,購入した下顎運動測定装置により,高齢全部床義歯装着者の咀嚼筋の筋活動と下顎運動を測定,解析した。さらに,ピーナッツを試験食品として篩分法による咀嚼効率を算出した。1.高齢義歯装着者の筋電図積分値より算出した推定咬合力値による旧義歯と新義歯の評価咀嚼運動に近い速さの咬みしめ条件で得られた推定咬合力値は新義歯でいずれも上昇した。この所見から床下粘膜の負担圧が適正に配分された結果,より大きい咬合力が発揮されたものと考えられた。2.全部床義歯装着者と正常有歯顎者における咀嚼機能の評価筋電図学的咬合力測定システムにより,かまぼこ,グミゼリー,ピーナッツを咀嚼開始から嚥下終了まで筋活動量と咀嚼回数を測定した。全部床義歯装着者の方が総筋活動量,咀嚼回数ともに多く,かまぼこ,グミゼリー,ピーナッツの順に増加した。3食品間における1ストローク当りの筋活動量の変動係数は全部床義歯装着者が有意に小さかった。3.下顎運動測定装置による筋電図と顎運動の解析5名の被験者において,開閉口運動,側方運動経路はともに新義歯の方が安定し,垂直開閉速度も増加した。新義歯では,ピーナッツ咀嚼時の4筋のCoordinationが得られるとともに,咀嚼運動経路,咀嚼リズムの安定性が認められた。今後は,筋電図学的咬合力測定システムと下顎運動測定システムを連結して,高齢義歯装着者の咀嚼能率と機能評価について解明して行く予定である。65才以上の高齢義歯装着者の咀嚼機能、顎機能を客観的、定量的に把握するために、本研究を計画した。本年度はまず、咀嚼機能の評価を定量的に行うために、試験食品を咀嚼させて筋電図積分値を求めること、筋電図積分値から咬合力を算出することを行い、以下の知見を得た。1.われわれが開発した咬合力・負担圧測定システムを応用して、高齢義歯装着者3名を対象に、咀嚼運動に近い速さの咬みしめ条件で、筋電図を導出し、筋電図積分値より咬合力を算出した。(1)筋電図積分値から算出した咬合力値は3名中2名が10kgfで、1名が12kgfを示し、それぞれロ-ドセルにより、実測した咬合力値と近似した。(2)上記3名の被験者の旧義歯と新義歯で、筋電図積分値から算出した咬合力値を比較した結果、いずれも新義歯の方が旧義歯よりも咬合力は大きく発現し、義歯機能の改善が認められた。2.試験食品としてゼラチン菓子(グミ)を選択し、高齢義歯装着者群に対するコントロ-ル群として、20歳代の正常有歯顎者10名を対象に、咀嚼開始から嚥下終了までの筋活動量を咬筋、側頭筋の表面筋電図より求めた。(1)嚥下終了までの1ストロ-ク当りの筋活動量(平均積分値)は34.31μV・secであった。

(2)咬筋の筋活動量は平均44.77μV・secで側頭筋の平均23.85μV・secの2倍近い値を示した。(3)咀嚼開始から嚥下終了までの咀嚼回数は平均34.4回であった。なお、本年度購入した下顎運動測定装置は、現在、下顎運動の記録の再現生、信頼性を検討しているが、今後、上記正常有歯顎者ならびに高齢義歯装着者に使用し、咀嚼運動と下顎運動を同時記録し、分析する予定である。本年度は、高齢全部床義歯装着者5名(6788歳)を対象に、昨年度購入した下顎運動測定装置を使用して、咀嚼運動時の下顎運動と筋電図を同時記録した。咀嚼能率の測定は、試験食品としてピーナッツを上記被験者に咀嚼させ、篩分法により咀嚼効率を算出して、旧義歯と新義歯および全部床義歯装着者の平均咀嚼効率と比較した。さらに全部床義歯装着者10名と健全歯列者10名を被験者として、開発した咬合力、筋電図測定システムを応用して、性状の異なる、かまぼこ、グミゼリー、ピーナッツの3食品を咀嚼させて、咀嚼開始から嚥下終了まで筋活動量と咀嚼回数を測定した。以上の研究を行った結果、次の知見を得た。1.高齢全部床義歯装着者5名の旧義歯と新義歯の比較(1)開閉口運動時、側方滑走運動時の経路は、旧義歯に比べ新義歯の方が偏位することなく安定しており、開口量が増加した。(3)新義歯では、タッピング運動時の4筋の筋活動のcoordinationが得られており、タッピング回数も増加した。(4)ピーナッツ咀嚼時の運動経路、咀嚼リズム、および筋活動量の安定が得られた。(5)ピーナッツの咀嚼効率は、5名の被験者ともに旧義歯よりも新義歯の方が有意に効率が上昇し、全部床義歯装着者の平均咀嚼効率と同等かそれ以上の値となった。2.全部床義歯装着者と健全歯列者の試験食品咀嚼時の筋活動量と咀嚼回数(1)全部床義歯装着者は咀嚼開始から嚥下終了までの総筋活動量、咀嚼回数が3食品ともに健全歯列者より多かった。(2)総筋活動量と咀嚼回数は2グループともにかまぼこ、グミゼリー、ピーナッツの順に増加した。(3)3食品間について、1ストローク当りの筋活動量の変動係数は全部床義歯装着者の方が小さかった。
多カテゴリ離散分布におけるカテゴリ間相関構造の統計的推測への影響評価

カテゴリを反応として得るような離散データの分析について検討するために,相関をもつ多カテゴリ離散分布に関わる構造上の特性について調査した。多項分布の条件付二項分布分解に基づく混合化から導かれる相関や連続分布の離散化によって得られる分布のカテゴリ間相関について検討を加えた。これらの結果得られた相関の様子をもとに,統計的推論について相関構造の変化の平均構造の推測への影響について検討した。3つ以上のカテゴリを持つカテゴリを反応として得るような離散データの分析について検討するために,多項分布を基礎とする離散多変量分布に関わる構造上の特性について調査した。まず,多項分布の条件付二項分布分解に基づいて,各二項分布のコンパウンド分布の導出から導かれる相関構造について,ベーダ分布,正規分布等のいくつかの混合化分布の場合の表現を求め,その範囲について検討を加えた。さらに,多項分布の混合化による表現については,有限混合化の場合について一様分布や二項分布を用いた場合の混合化表現について検討を加えるとともに,直接的なコンパウンド分布の導出として,ディリクレ分布の場合を確認するとともに,プロビット変換に基づいた多変量混合化について検討した。後者では,その基本構造の計算上の導出手順を整理するとともに,カテゴリ間相関の範囲を求めるための準備にとりかかった。有限混合化の観点においては,EMアルゴリズムの適用が示唆されることとなったため,EMアルゴリズムの基本理論とその有限混合化への適用例についても検討を加え,結果の一部は2008年3月に刊行した著書「計算統計学の方法」でも紹介した。また,本年度は上記の理論的な検討と平行して,この理論展開に伴う計算や次年度での計算機実験の基盤となる計算環境について整備した。特に,次年度は特性評価の際に並列計算の利用を計画しているために,計算機のハード的な基本性能の強化を図るとともに,計算機環境の新規OSへの移行を完了した。また,データ解析アプリケーション開発の観点からは,当該モデルのもとでのデータの分析は離散データ解析の中でも,一般線形モデルの枠組みを越えてモデル適合の実施が求められることとなるため,分析ツール構築を計画している計算環境Rでの適用可能性について検討し,その成果と適用上の問題点について大分統計談話会第36回大会で発表した。多カテゴリを持つ離散分布にもとつく反応について,そのカテゴリ間の相関構造について調査した.多カテゴリを持つ離散分布の基礎分布としては多項分布を考え,その二項分布による分解を基礎として,昨年度の各二項分布の混合化分布の構成と表現に関わる検討をもとに,本年度は多項反応に関わる分布の特性の評価を行った.まず各混合化を行った二項反応から多項反応を構成する手続きについて,その導出の一般的な手続きを得て,計算機実験により,それぞれの場合について多項反応としてのカテゴリ相関の状況について調査を行った.同時に,連続多変量分布を基礎として離散反応を構成する手続きについて検討を加え,そこで得られる相関構造と先の二項反応から構成されるカテゴリ間の相関構造の範囲について検討を加えた.これらの結果得られた相関の様子をもとに,反応の相関構造と平均構造に関わる統計的推論について検討を加えた.これらのモデルは,基本的に一般化線形モデルの枠組みを超えるために,まず,一般化推定方程式によりその相関構造と平均構造のモデル化と推測への影響について確認するとともに,基本的なディリクレ多項分布のほか正規混合化の場合,多変量分布から導出した離散反応の場合について,その相関構造の変化の平均構造の推測への影響について検討した.これらの推測に関わる基礎的な解析としては,漸近分布に基づいた推測を基礎とした検討を行っていたが,現実のデータ適用を想定する場合に,観測数の制約による推測上の困難さに対応するために二項分解を基礎とする反応でのロジスティック回帰分析における正確推測の改善の方策についても検討を加えた.
日本と南米太平洋側の新第三紀地質学的事件の対比

本研究は、新第三紀に起こった地質学的イベントのうち、特に、中期の16Maを中心とした熱帯海中気候事件、15Ma以降とされる沿岸湧昇流の活発化に伴う珪藻土層の地域的年代的ひろがり、貝化石群に見られる進化の様相などについて、日本との同時性や、太平洋の反対側にあたる南米太平洋側の地質学的イベントの特性を南米太平洋側コロンビア、エクアドル、ペル-、チリ4カ国の共同研究者らと共に検討することが目的である。昨年度(1988)は11月から12月にかけて約50日にわたり、南米太平洋側4カ国の主要な海成新第三系の野外調査をおこない、今年度(1989)はこれまでの調査と採取試料の解析にもとづき研究の総括をおこなった。これに関連して8月7日から4日間、チリのフェデリコ・サンタマルタ大学(バルパライソ)で開かれた第6回太平洋学術会議中間会議の一端を担って、シンポジウム"太平洋の新第三紀:特にアンデス地域の層序学的・古海洋学的イベント"を開催し、引き続き4日間の現地検討会をおこなった。同シンポジウムには南米太平洋側4カ国のほか、米国、日本を含む8カ国から40名が参加し、27の論文が提出され、盛会裡に終了した。この間、我々の研究によって明らかにされたことは、1)ペル-南部のカマナ層はミオギプシナなどの熱帯性大型有孔虫化石を含み、これまで地質年代は古第三紀末から新第三紀初めとされてきたが、今回浮遊性有孔虫により新第三紀中期中新世初頭の約16Maであることがわかり、その結果、日本など北西太平洋で顕著に認められる新第三紀中期(16Ma)を中心とする熱帯海中気候イベントは南東太平洋側でも同時に起こった可能性が高い、2)南極の氷床発達に伴う沿岸湧昇流の活発化と海水温の低下は、特に東太平洋側で顕著な珪藻土層の発達となってあらわれ、南米ではペル-とチリ北部に見られるが、ペル-では前記の熱帯海中気候イベントに引き続いて15Ma頃から推積がはじまったと考えられ、これも日本や北米太平洋岸とほぼ同時であるが、チリ北部では珪藻土層の推積は鮮新世の3Ma頃からはじまり、かなり年代的ずれがある、3)北半球中緯度にあたる日本では新第三紀末(3Ma以降)の冷温化に伴って、貝類のSuchiumダンベイキサゴの系統など日本の特有種の仲間に急速な連続的形態変化、すなわち、加速的進化が見られるが、南半球中緯度にあたるチリ北部でも、この海域の特有種と考えられるTurritellaキリガイダマシの系統が同じく3Ma以降に急速な形態の連続変化をしていることが認められる。以上の2つの顕著な例から見ると、このような加速的進化は水温の変動を受け易い中緯度地域の特徴的イベントである可能性が高い、などである。シンポジウムでは南米太平洋側の新第三紀の代表的地層である珪藻土層の構造とその年代的地域的ひろがりに特に論議が集中した。また、貝類の進化の問題については、全体会議でも本研究代表者が講演した。現地検討会は、チリ北部アントファガスタ北方のカレタ・ヘテドゥラ・デ・メヒリョネス海岸に新第三紀初期から後期まで1500万年間の地層が連続して露出する代表的露頭の前でおこなわれたが、様々なイベントの変化は岩相の変化にもよく表れていることがわかった。以上のように、太平洋の東西両側においていくつかのイベントがほぼ同時に起こっていることが明らかにされた点は注目すべきである。これらは厳密な意味で同時なのか、若干のずれは予想されるのか、太平洋の両側でイベントの様相や特徴のちがいはどのような点にあるのか、などを解明することは今後の課題である。特に、沿岸湧昇流の消長はエル・ニ-ニョ現象に関連し、貝類の加速的進化は現生生物相の成立に関係するなど、現在の地球環境の成立に深い関わりを持っている点で重要なテ-マである。このためには、従来にもまして、日本と南米太平洋側諸国の緊密な共同研究が有効で、今後の国際共同研究の継続と推進を全員で確認した。なお、本年10月に富山で開かれる日本地質学会年会において、南東太平洋およびアンデス地域における最近の地球科学的成果と題するシンポジウムを主催し、我々の国際共同研究の成果を広く学界に発表する予定である。

この間、我々の研究によって明らかにされたことは、1)ペル-南部のカマナ層はミオギプシナなどの熱帯性大型有孔虫化石を含み、これまで地質年代は古第三紀末から新第三紀初めとされてきたが、今回浮遊性有孔虫により新第三紀中期中新世初頭の約16Maであることがわかり、その結果、日本など北西太平洋で顕著に認められる新第三紀中期(16Ma)を中心とする熱帯海中気候イベントは南東太平洋側でも同時に起こった可能性が高い、2)南極の氷床発達に伴う沿岸湧昇流の活発化と海水温の低下は、特に東太平洋側で顕著な珪藻土層の発達となってあらわれ、南米ではペル-とチリ北部に見られるが、ペル-では前記の熱帯海中気候イベントに引き続いて15Ma頃から推積がはじまったと考えられ、これも日本や北米太平洋岸とほぼ同時であるが、チリ北部では珪藻土層の推積は鮮新世の3Ma頃からはじまり、かなり年代的ずれがある、3)北半球中緯度にあたる日本では新第三紀末(3Ma以降)の冷温化に伴って、貝類のSuchiumダンベイキサゴの系統など日本の特有種の仲間に急速な連続的形態変化、すなわち、加速的進化が見られるが、南半球中緯度にあたるチリ北部でも、この海域の特有種と考えられるTurritellaキリガイダマシの系統が同じく3Ma以降に急速な形態の連続変化をしていることが認められる。以上の2つの顕著な例から見ると、このような加速的進化は水温の変動を受け易い中緯度地域の特徴的イベントである可能性が高い、などである。シンポジウムでは南米太平洋側の新第三紀の代表的地層である珪藻土層の構造とその年代的地域的ひろがりに特に論議が集中した。また、貝類の進化の問題については、全体会議でも本研究代表者が講演した。現地検討会は、チリ北部アントファガスタ北方のカレタ・ヘテドゥラ・デ・メヒリョネス海岸に新第三紀初期から後期まで1500万年間の地層が連続して露出する代表的露頭の前でおこなわれたが、様々なイベントの変化は岩相の変化にもよく表れていることがわかった。以上のように、太平洋の東西両側においていくつかのイベントがほぼ同時に起こっていることが明らかにされた点は注目すべきである。これらは厳密な意味で同時なのか、若干のずれは予想されるのか、太平洋の両側でイベントの様相や特徴のちがいはどのような点にあるのか、などを解明することは今後の課題である。特に、沿岸湧昇流の消長はエル・ニ-ニョ現象に関連し、貝類の加速的進化は現生生物相の成立に関係するなど、現在の地球環境の成立に深い関わりを持っている点で重要なテ-マである。このためには、従来にもまして、日本と南米太平洋側諸国の緊密な共同研究が有効で、今後の国際共同研究の継続と推進を全員で確認した。なお、本年10月に富山で開かれる日本地質学会年会において、南東太平洋およびアンデス地域における最近の地球科学的成果と題するシンポジウムを主催し、我々の国際共同研究の成果を広く学界に発表する予定である。
顆粒球中性プロテアーゼの歯周組織破壊過程に於ける役割および機能制御について

歯周疾患による組織破壊機構における宿主由来のリソゾーム性プロテアーゼの役割を知る目的で、代表的なセリンプロテアーゼであるカテプシンGとメダラシンを対象にして研究を行った.両酵素は、ヒト歯周疾患患者歯肉溝滲出液中では活性型としてはほとんど検出されなかったが、臨床パラメーターである滲出液量に比例して免疫定量値が有意に増加することから、両酵素の歯周炎の進展への関与が示唆された.それぞれの酵素ならびにそれらの特異的なインヒビターであるα_1-プロテイナーゼインヒビターの抗体を用いた免疫ブロッティングにより、滲出液中には両酵素ならびにインヒビターが単独に、しかし多くは複合体を形成して存在することが示され、その結果滲出液中では酵素活性が検出されなかったものと推測された.また、ヒトに歯口清掃を停止させて実験的に歯肉炎を惹起させた場合、臨床症状の発現よりも早く酵素量の著しい増加が認められ、炎症の惹起作用を含めた両酵素の関与が示唆された.炎症歯肉組織中での両酵素は好中球およびマクロファージにのみ存在しており、歯周ポケット上皮値下あるいはその近傍に集中化し、細胞外へ脱顆粒する傾向が認められ、細菌等に対する生体防御機能だけでなく、歯周組織破壊への直接的な関与も示唆された.さらに、精製した両酵素をラットの歯肉に注入すると、血管の著しい損傷を伴う炎症反応が示されたが、マクロファージや好中球などの炎症性細胞の浸潤は比較的軽度であった.また、これらの酵素をインヒビターと前処理すると酵素の機能が完全に抑制され、組織破壊は認められなかった.以上の結果より、カテプシンGおよびメダラシンは歯肉溝滲出液ならびに歯肉組織中に存在し、生体内のプロテアーゼインヒビターによる機能の調節を受けながら生体の防御機能に関与していることが示唆された.しかし、そのバランスが破綻すると歯周組織破壊にも関与することが明らかとなった.歯周疾患による組織破壊機構における宿主由来のリソゾーム性プロテアーゼの役割を知る目的で、代表的なセリンプロテアーゼであるカテプシンGとメダラシンを対象にして研究を行った.両酵素は、ヒト歯周疾患患者歯肉溝滲出液中では活性型としてはほとんど検出されなかったが、臨床パラメーターである滲出液量に比例して免疫定量値が有意に増加することから、両酵素の歯周炎の進展への関与が示唆された.それぞれの酵素ならびにそれらの特異的なインヒビターであるα_1-プロテイナーゼインヒビターの抗体を用いた免疫ブロッティングにより、滲出液中には両酵素ならびにインヒビターが単独に、しかし多くは複合体を形成して存在することが示され、その結果滲出液中では酵素活性が検出されなかったものと推測された.また、ヒトに歯口清掃を停止させて実験的に歯肉炎を惹起させた場合、臨床症状の発現よりも早く酵素量の著しい増加が認められ、炎症の惹起作用を含めた両酵素の関与が示唆された.炎症歯肉組織中での両酵素は好中球およびマクロファージにのみ存在しており、歯周ポケット上皮値下あるいはその近傍に集中化し、細胞外へ脱顆粒する傾向が認められ、細菌等に対する生体防御機能だけでなく、歯周組織破壊への直接的な関与も示唆された.さらに、精製した両酵素をラットの歯肉に注入すると、血管の著しい損傷を伴う炎症反応が示されたが、マクロファージや好中球などの炎症性細胞の浸潤は比較的軽度であった.また、これらの酵素をインヒビターと前処理すると酵素の機能が完全に抑制され、組織破壊は認められなかった.以上の結果より、カテプシンGおよびメダラシンは歯肉溝滲出液ならびに歯肉組織中に存在し、生体内のプロテアーゼインヒビターによる機能の調節を受けながら生体の防御機能に関与していることが示唆された.しかし、そのバランスが破綻すると歯周組織破壊にも関与することが明らかとなった.歯周疾患による組織破壊機構に宿主ならびに細菌由来のプロテアーゼが関与していると考えられているが、このプロテアーゼもインヒビターならびに活性酸素のバランスの上に、組織破壊へ関与していることが知られている。そこで、本年度はまず代表的な炎症性プロテアーゼであるカテプシンGならびに好中球エラスターゼ類似酵素であるメダラシンをヒト肋骨骨髄細胞より、さらに細胞内蛋白質分解に関与するカテプシンEおよびDをそれぞれヒト赤血球膜および白血球より分離・精製し、家兎よりそれぞれに特異的な抗体を調製し、実験に供した。歯周外科手術あるいは抜歯時に得られたヒト炎症歯肉より、通法に従って連続切片を作製し、それぞれの抗体を用いて免疫染色を施し、それらの分布ならびに局在を調べた。その結果、カテプシンDおよびEについては、Dが上皮細胞、好中球、マクロファージ、線維芽細胞等と幅広く認められたのに対し、Eは主に上皮細胞中に存在しており、臨床病態との関連で歯周炎の程度が亢進していると考えられる症例でのみ好中球およびマクロファージ中で固定された。一方、カテプシンGならびにメダラシンは好中球あるいはマクロファージにのみ局在しており、両者の分布は概ね同様であるが、メダラシンの方がポケット上皮直下あるいは近傍に集中化する傾向がみられた。また、両酵素が細胞外へ脱顆粒している所見も得られ、歯周組織破壊への関与が示唆された。また、カテプシンDが幅広い細胞中で同定されているのに対し、カテプシンEは極めて分布が限られており、なかでもヒトの好中球には存在しないと考えられていた。

今回の研究により歯周炎罹患歯肉中の好中球に存在することが初めて明らかにされたわけで、本酵素が貪食系の細胞に多くみられ、重要な役割を担っているという報告を考え併せると、今後のさらなる研究に期待がもたれる。歯周疾患による組織破壊機構における宿主由来のリソゾーム性プロテアーゼの役割を知る目的で、昨年に引き続き代表的なセリンプロテアーゼであるカテプシンGとメダラシンを対象にして、それらの組織破壊への関与を調べる動物実験ならびにヒト歯周疾患患者歯肉溝滲出液中の動態について検索し、併せてそれらの特異的な生体内インヒビターであるα_1-プロテイナーゼインヒビターならびにα_1-アンチキモトリプシンとの関連を調べた.我々は既にメダラシンの滲出液中の免疫定量を行い、歯周組織破壊との関連ならびにα_1-プロテアナーゼインヒビターならびにα_1-アンチキモトリプシンによるメダラシンの酵素活性の制御について報告してきた.そこで、カテプシンGについても同様の実験を行ったところ、臨床症状を反映すると考えられるパラメーターである滲出液量に比例して酵素量が有意に増加することから、本酵素の歯周炎の進展への関与が示唆された.さらに、酵素ならびにインヒビターの抗体を用いた免疫ブロッティングにより、滲出液中には酵素ならびにインヒビターが単独に、あるいは両者が複合体を形成して存在することが示された.また、ヒトに歯口清掃を停止させて実験的に歯肉炎を惹起させた場合、臨床症状の発現よりも早く酵素量の著しい増加が認められ、炎症の惹起作用を含めた本酵素の関与が示唆された.さらに、精製した両酵素をラットの歯肉に注入した実験からメダラシンおよびカテプシンGは、ともに血管の著しい損傷を伴う炎症反応を示したが、マクロファージや好中球などの炎症性細胞の浸潤は比較的軽度であった.また、これらの酵素をインヒビターと前処理すると、酵素の機能(活性)が完全に抑制され、組織破壊はみとめられなかった.これらの結果より、両酵素が歯周疾患と極めて関連深いことが明らかとなり、その機能は生体内のインヒビターとのバランスの上に成立することが明確となった.