hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオマス発酵ガスが植物の成長に及ぼす影響の解明

この理由を調査するためにチャンバー内の湿度、光量の影響を調査したが、どれも決め手にはならなかった。また、発酵ガス中に植物の成長を阻害する成分が検出され、それが原因である可能性が示唆されたが、定量的な評価を行っていないため、実際にどれほどの影響があるかは不明である。一方、参考文献で報告されている植物成長促進効果のある揮発性物質の生成も確認されなかった。この原因として、使用している原料となる有機材料が異なること、および、使用している微生物種類が異なることが考えられた。そこで、文献と同じ微生物を入手し発酵を行ったが、やはり目的とする揮発性物質の生成は確認されなかった。このように、発酵ガスを植物に供給し栽培実験を行ったが、期待された結果が現在のところ得られていない。また、その原因を調査したが、その特定には至っていない。ただし、必ずしも発酵ガスが成長によい影響を与えるとは限らないことは予想した範囲にある。また、今年度実施する予定であった異なるバイオマス種類(野菜残渣)の発酵挙動、発酵ガス調査は27年度に行っているため、全体としての遅れはそれほど大きくない。よって、進捗はやや遅れていると判断した。H29年度は、前年度に引き続き、バイオマスを好気性発酵させ、生成した発酵ガスを植物に直接供給し成長への影響を調査した。カラマツのかんな屑と発酵鶏糞および微生物供給剤VS34を混合し反応器に充填し、40°Cで好気性発酵させ、生成した発酵ガスをシロイヌナズナの苗を入れた栽培チャンバーへ供給した。また、対照実験として、CO2濃度約400 ppmの室内空気を供給したチャンバー内でも栽培を行った。発酵ガスを供給した栽培装置内の2週間の栽培期間の平均CO2濃度は1400 ppmとなり、シロイヌナズナの成長量は対照実験に対して1.4倍となった。さらに、平均CO2濃度が1400 ppmとなるようにガスボンベからCO2を供給して栽培実験を行ったところ、対照実験に対して1.4倍の成長量となった。これより、前述の発酵ガス供給による成長促進は主に発酵により生成したCO2による効果であることが示唆された。次に、微生物の種類を変え、セルロース分解菌であるTrichoderma属の菌を含む微生物供給剤を使用して発酵実験を行い、1週間経過後にBacillus属の菌種をさらに追加し発酵させ、生成ガスを植物に供給したところ、平均CO2濃度は1400 ppm程度であったが、成長量は対照実験に対して1.8倍に増加した。これより、CO2以外の揮発成分によりさらに成長が促進されたことが示唆された。また、発酵ガス中には、ピネンやアセトフェノンといった植物成長促進効果が報告されている物質が検出され、CO2に加えこれらの物質により植物成長が促進されたと推測された。木質バイオマスを好気的に発酵させ、生成したガスを植物に供給することにより成長を促進できることが示された。また、その効果は使用する微生物の種類によって異なり、発酵ガス中に含まれるCO2以外の揮発物質による成長促進効果も期待できることが明らかとなった。本研究はバイオマスを微生物により好気的に発酵させ、生成する二酸化炭素やその他の揮発成分をハウス等の施設栽培で植物に供給し、作物収量の著しい増大を実現できる栽培技術の確立を目指している。カラマツに発酵鶏糞と微生物供給剤を混合し酸素存在下で発酵させ、発酵ガスをシロイヌナズナに供給することにより、成長が著しく促進することを見出した。
脂溶性リガンドから構築する脳神経変性疾患治療薬を目指した新規リード化合物の創製

我々は脂溶性ビタミン類の中でも特にビタミンKに着目して脳神経変性疾患の治療薬となりうるリード化合物の探索を行った。ビタミンK同族体のひとつであるメナキノン-4(MK-4)は、体内で生合成されてあらゆる組織に高濃度に存在しているため、MK-4の生合成反応は脳神経変性疾患治療薬を開発する上で重要なターゲットのひとつになると考えられる。そこでまず、脳神経変性疾患の治療薬となりうるリード化合物を創製していく一助として、ビタミンKの蛍光標識体や重水素標識体を合成して、MK-4への変換のメカニズムを解明すると同時に変換効率の高い化合物の探索を行った。また、ビタミンKの側鎖部分を修飾した化合物を合成し、マウス大脳由来神経幹細胞からニューロンへの分化誘導作用や核内受容体Steroid and Xenobiotic Receptor(SXR)を介した転写活性を検討した。平均寿命が世界一となり、急速な高齢社会を迎えている我国では、がん、骨疾患、神経疾患、心疾患、アレルギー疾患などの加齢性疾患の罹患数が急増している。中でも、21世紀における主要疾患の一つに脳疾患があげられ、益々複雑化するストレス社会と相俟って脳機能障害の原因究明と治療効果の向上が急務になっている。特にアルツハイマー病をはじめとする脳神経変性疾患は、統合記憶システムとして生物の生命活動に必須である神経系の破綻を引き起こし、身体能力すべてに甚大な影響を与えるため、その発症を予防・治療する方法が切望されている。一方、最近になって、脂溶性ビタミンであるビタミンA、D、E、Kも高濃度に存在し、これらの特異的受容体も脳組織全域で発現していることが明らかにされた。したがって、このような脂溶性リガンドは、神経機能の維持に重要な役割を果たしている可能性が高いと考えられる。そこで我々は、脂溶性リガンドから脳神経変性疾患治療薬を創製する目的で、コンビナトリアルケミストリーの手法を応用し、ハイスループットスクリーニングにより、脳神経変性疾患治療薬の候補となる化合物を探索していく研究を発案した。申請者らはまず化合物ライブラリーを得るために、脂溶性ビタミンの基本構造であるアルキル側鎖部分と環部分に分けて分子構造を検討し、それぞれを修飾した誘導体を組み合わせて合成を行った。このようにして得られた化合物は、当研究室で確立されているHigh-Throughput Screeningアッセイにかけて神経細胞に対する突起伸長促進作用などの生理活性を評価している。これらの結果から、細胞レベルで脳神経に作用する化合物を抽出してリード化合物を見出す予定である。脳神経変性疾患治療薬のリード化合物となりうるものを見出すために、我々は脂溶性リガンドの中で特にビタミンKに着目して研究を行った。ビタミンK同族体はビタミンK_1(フィロキノン)とメナキノン類(MK-n)に分類される。そのひとつであるメナキノン-4(MK-4)は生体内のあらゆる組織に存在し、特に脳内に高濃度に存在していることが解明されているが、その詳しい役割は未だ明らかにされていない。しかし、脳神経細胞を用いた実験では、酸化ストレスからの保護作用や神経突起の伸長を促進する作用などを有することが我々や他のグループの実験から明らかにされており、脳内で何らかの重要な役割を果たしていると考えられる。また、MK-4は生体の各組織内で生合成されて蓄積することが我々の実験により確かめられており、MK-4の生合成反応は脳神経変性疾患治療薬を開発する上で重要なターゲットのひとつになると考えられる。そこでまず、脳神経変性疾患の治療薬となりうるリード化合物を創製していく一助として、コンビナトリアルケミストリーの要領を応用して様々なビタミンK誘導体を合成し、MK-4の生合成反応の基質になり易い誘導体を検討した。今回は、ビタミンKの側鎖部分が生理的に重要であると考えられるため、側鎖部分を以下のように系統的に変えた化合物を合成して細胞に添加し、MK-4への変換率を調べた。その結果、側鎖の繰り返し単位や2重結合の数が重要であることが明らかとなった。現在我々は、これら誘導体の大脳由来神経幹細胞に対する神経細胞(ニューロン)への分化誘導作用を調べ、MK-4への変換との関係を検討している。ビタミンK同族体のひとつであるメナキノン-4(MK-4)は生体内のあらゆる組織に存在し、特に脳内に高濃度に存在していることが解明されているが、その詳しい役割は未だ明らかにされていない。

しかし、脳神経細胞を用いた実験では、酸化ストレスからの保護作用や神経突起の伸長を促進する作用などを有することが我々や他のグループの実験から明らかにされており、MK-4の生合成反応は脳神経変性疾患治療薬を開発する上で重要なターゲットのひとつになると考えられる。そこでまず、脳神経変性疾患の治療薬となりうるリード化合物を創製していく一助として、ビタミンKの構造を修飾した様々なビタミンK誘導体を合成し、マウス大脳由来神経幹細胞から神経細胞(ニューロン)への分化誘導作用を検討した。今回はビタミンKの側鎖部分が生理的に重要であると考えられるため、ビタミンKを構成するナフトキノン環構造に側鎖部分を二つ導入した化合物を合成して分化誘導作用を調べた。その結果、側鎖のイソプレン構造の繰り返し単位数によって活性が変化することが明らかとなった。現在我々は、さらに側鎖部分の化学修飾に着目し、側鎖末端部分に親水性基や疎水性基などの様々な官能基を導入した誘導体を合成して、さらに強力な分化誘導作用を有する化合物の探索を行っている。このようにして得られた結果から、最も活性の強いアナログを抽出して、脳神経変性疾患治療薬のシーズの候補となりうる化合物を得る予定である。
対称空間の対蹠集合と関連する幾何学の研究

コンパクト対称空間の対蹠集合がコンパクト対称空間のどのような幾何構造を反映しているのかについて研究する。まず極大対蹠集合を分類し、その分類結果を利用して対蹠集合の構造や性質を解明する。そのため本研究課題の研究目的の一つは、コンパクト対称空間の極大対蹠集合の合同類の分類を完成させることである。方針は、対称空間をリー群に然るべく埋め込み、リー群の極大対蹠部分群の分類を利用する。もう一つは、得られた分類結果を応用して対蹠集合の性質や構造を解明することである。モース関数との関連を見ることに取り組み、位相幾何学や有限幾何学、有限群論、組み合わせ論への応用も視野に入れて広い意味での幾何学の研究に取り組む。
プロセスの適応的動作を実現する複数計算機を管理可能なオペレーティングシステム

本研究は,複数の機器がネットワークで接続された環境において,適切な資源管理を行い,各々の機器の特徴を活かした有効な資源利用を実現することを目的としている.本補助金を受けた研究では,以下に示すように,プロセス管理,ファイルシステム,実時間システムの3つを中心に研究を行った.複数の機器の資源を使用するプロマスが効率的に動作できるような環境の構築を行った.各機器で資源の抽象化を行い,資源操作を位置透過に行うための機構を構築し,これを用いてプロセス管理自体を位置透過に行うことのできる環境を構築した.本環境では,実際にプロセスを実行する機器を動的に低コストで変更することが可能である.また,複数の機器が持つデータの冗長性を利用することによって,対障害性を向上させる機構に関する研究も行った.また,機器の持つ資源を有効活用するための手法についても検討した.すなわち,各機器の持つ資源をその位置によらず,常に同一の方法で操作可能とし,複数の資源を利用したサービスを位置透過に実現できる環境を構築した.具体的には,デバイスを利用して実現されるサービスとして重要なファイル管理について検討し,位置透過に資源を管理しサービスを提供するファイルシステムを構築した.さらに,異なる環境を有する機器が混在する場合への対応に関する検討も行った.機器間の差異を吸収するために利用する仮想計算機としてJavaを用い,既存のJava仮想計算機の改良に取り組んだ.特に,ガーベジコレクションの処理方式に着目し,Javaアプリケーションがネイティブアプリケーションと混在する環境において,時間制約を考慮しつつオブジェクトを回収できるよう検討を行った.本研究は,様々な異なる環境を有する機器やネットワークが混在する環境において,各々の機器の特徴を活かした有効な資源利用を実現することを目的としている.有効な資源利用を実現するために,実際に計算機資源を使用するプロセスが適切に動作できるような環境の構築を行った.特に,プロセスが動作する際に必須の機能であるファイル管理について検討し,位置透過に動作しサービスを提供するファイルシステムを構築した.本研究成果は,情報処理学会論文誌に発表している.また,位置透過なプロセスの実行を実現する際には,計算機間での様々な協調が必要になる.特に,プロセスのコード・データ・スタックを保持するメモリ管理は重要であり,分散環境でのメモリの冗長性を利用して耐障害性を向上させる手法について検討した.本研究成果は,情報処理学会研究報告に発表している.近年,分散環境での機器問の協調ではJavaが注目されているが,Javaの実行環境であるJava仮想計算機に関する研究も行った.特に,Javaを時間制約のある環境に適用する際に重要となるガーベジコレクションの処理方式について検討した.本研究で提案した処理方式では,ヒープ内のオブジェクトの状態に応じて,適切な時期にガーベジコレクション処理を行うことができる.また,ガーベジコレクション処理を行うスレッドの優先度を回収されるオブジェクトの価値に応じて動的に決定することで,ガーベジコレクション処理をその価値に相応しい優先度で実行している.これらによって,システム内のすべての処理の価値と時間制約を考慮したガーベジコレクション処理を実現している.以上の研究成果は,情報処理学会論文誌に投稿中である.本研究は,複数の機器がネットワークで接続された環境において,適切な資源管理を行い,各々の機器の特徴を活かした有効な資源利用を実現することを目的としている.本補助金を受けた研究では,以下に示すように,プロセス管理,ファイルシステム,実時間システムの3つを中心に研究を行った.複数の機器の資源を使用するプロマスが効率的に動作できるような環境の構築を行った.各機器で資源の抽象化を行い,資源操作を位置透過に行うための機構を構築し,これを用いてプロセス管理自体を位置透過に行うことのできる環境を構築した.本環境では,実際にプロセスを実行する機器を動的に低コストで変更することが可能である.また,複数の機器が持つデータの冗長性を利用することによって,対障害性を向上させる機構に関する研究も行った.また,機器の持つ資源を有効活用するための手法についても検討した.すなわち,各機器の持つ資源をその位置によらず,常に同一の方法で操作可能とし,複数の資源を利用したサービスを位置透過に実現できる環境を構築した.具体的には,デバイスを利用して実現されるサービスとして重要なファイル管理について検討し,位置透過に資源を管理しサービスを提供するファイルシステムを構築した.さらに,異なる環境を有する機器が混在する場合への対応に関する検討も行った.機器間の差異を吸収するために利用する仮想計算機としてJavaを用い,既存のJava仮想計算機の改良に取り組んだ.特に,ガーベジコレクションの処理方式に着目し,Javaアプリケーションがネイティブアプリケーションと混在する環境において,時間制約を考慮しつつオブジェクトを回収できるよう検討を行った.
蝸牛外有毛細胞の運動における塩素イオン輸送の研究

哺乳類の内耳蝸牛には、内・外、二種類の有毛細胞が存在する。このうち内有毛細胞は、音による基底板の振動を中枢に伝える感覚受容器である。一方、外有毛細胞は、機械的刺激によって細胞体が収縮し、基底板の振動を規制することによって、音の感受性の調節、ならびに聴器の鋭い周波数弁別能の形成に関与している。我々は、外有毛細胞が単離・潅流下で電気刺激によっても細胞体積の減少を伴って収縮する事を報告した。一般に、この様な細胞体積の収縮には、カリウムおよび塩素イオンの輸送が、重要な役割を果たしている事が多い。また塩素イオン輸送の阻害薬である、フロセミドなどループ利尿薬は、生体内において、外有毛細胞の機能を障害し、聴器毒性を発揮する事が知られているが、その詳細な機構は未だ明らかではない。そこで、我々は、塩素イオン感受性蛍光色素であるMQAEを用いて、電気刺激による外有毛細胞の収縮時に細胞内塩素およびカリウムイオン濃度の減少を観察することに成功した。さらに、現在までに我々は、塩素イオン感受性蛍光色素MQAEを用いて、外有毛細胞の電気刺激による収縮ならびに細胞体積調節のイオンおよび細胞内情報伝達機構をω-コノトキシン感受性カルシウムチャネルを介して細胞外より流入するカルシウムイオンにて活性化される、BK型カリウムチャネルとフロセミド感受性塩素イオンチャネルガそれぞれ独立して関与している事を明らかにした。今後は、さらにこの機構の細胞内情報伝達系を解明し、ループ利尿薬等による聴器毒性の発生機序の解明と、その発生を抑制するための方策を探索していきたい。
時間知覚における前頭前野と線条体の機能的役割

脳の前頭前野や大脳基底核は時間計測に関与すると考えられていますが、具体的な役割は未解明です。私は引き続いて呈示された図形の表示時間の違いを弁別する課題をサルに与えて、その課題遂行中に個々の神経細胞の活動を調べました。線条体では、前頭前野で見出された時間の長短を大まかに分ける標準時間を表現する神経細胞がみられ、さらに、時間長にアナログ的に依存した神経細胞があることもわかりました。我々は1秒と2秒をそれほど苦もなく峻別できる。しかし、脳が実際にどのようにして時間の長さを計って2つの時間を比較しているのかはほとんど分かっていない。ヒトを使ったfMRIやPETのイメージング実験などから、前頭前野、頭頂葉、運動補足野、運動前野、大脳基底核、小脳、海馬などの多くの脳領野が時間知覚において何らかの形で関与していることが分かってきたものの、各領野の具体的な機能的役割は不明で、それを明らかにするには電気生理実験によって個々のニューロンレベルでの情報処理機序を解明する必要がある。時間は、視覚、聴覚、触覚などの感覚種には依存しない物理情報であり、前頭前野がそれらの感覚情報を統合する領野であることはよく知られている。また、線条体は前頭前野からの入力を受け、視床経由で前頭前野とループ回路を形成しており、前頭前野と機能連関が深いと考えられている。申請者は時間に関するサルの電気生理実験を実施し、刺激呈示期間や遅延期間における前頭前野や線条体ニューロンの活動について報告して来た。実験では、2つの視覚刺激(青色か赤色の四角形。1番目をC1、2番目をC2と呼ぶ。)をそれぞれ異なる時間、引き続いて呈示した後、呈示時間が長い方を選択すると報酬を与える時間弁別課題を課した。比較すべき時間は200ミリ秒から2000ミリ秒の間から選んだ。特に、2008年に発表した論文では、C1期間中で刺激呈示開始から一定時間の遅延後にバースト的な発火を示すバースト的な発火をを示す前頭前野ニューンが多数見付かった事を報告した。この発見は、前頭前野が時間の長短を区別する基準を表現していることを示唆する。今年度の日本神経科学会では、誤判定試行での神経活動を解析して、前記示唆を補強するデータを報告した。私は脳がどうやって時間の長さを計っているのかについて、サルを使って調べている。注目している時間長は認知活動と関係の深い数百ミリ秒から2秒である。実験動物には、2つの視覚刺激(青色か赤色の四角形。1番目をC1、2番目をC2、それからC1とC2の直後の遅延期間をそれぞれD1,D2と呼ぶ。)をそれぞれ異なる時間で引き続いて呈示した後、呈示時間が長い方を選択すると報酬が得られるという時間弁別課題を課している。前年度は前頭前野の活動を中心に調べたが、今年度は大脳基底核、特に線条体におけるニューロンの活動を遅延期間と刺激提示期間で記録した。ちなみに、線条体は前頭前野から入力を受け、視床経由で前頭前野とループ回路を形成しており、いろいろな認知活動において前頭前野と機能連関が議論されている脳領野である。遅延期間に関する実験の結果、D1ではC1の時間長に依存して発火頻度が変わるタイプが、D2ではC2の時間長に依存して、なおかつ、C2がC1より長かったかどうかにも依存するタイプが見付かった。線条体は時間長の符号化と比較過程に関わっていることが示唆される。次に、C2期間における線条体ニューロンの活動は3つのタイプが見付かった。まず、C2の開始から一定の遅延でバースト的な発火を示すタイプで、これらはC2の時間長を計っていると考えられる。第二に、C1の時間長に依存して発火頻度が変わるタイプで、C1の時間長を発火頻度として符号化していると考えられる。第三に、C2の開始から一定の遅延以降に持続的な発火を示すタイプで、そのときのC2が正解として反応すべき視覚刺激であることを符号化していると考えられる。このように、時間弁別課題において線条体は複数の機能的役割を果たしていることが分かった。研究成果を日本生理学会大会と日本神経科学会大会において発表した。注目している時間長は認知活動と関係の深い数百ミリ秒から2秒程度である。前年度までは視覚刺激による時間弁別課題を実験動物に与えて、課題遂行中の前頭前野と線条体のニューロン活動を記録してきた。しかし、時間は視覚でも聴覚でも同じであり、脳内で時間情報を抽出しているはずである。そこで、これまでの視覚刺激による実験結果を詳しく検討するため、また、より純粋な脳の時間長情報処理過程を調べるため、視覚刺激と聴覚刺激を混ぜて時間長を呈示する実験を行った。

ちなみに、複数種の感覚刺激を用いた時間長情報処理に関する単一ニューロンレベルでの記録実験は世界初である。今回、視覚刺激としては緑色の四角で、聴覚刺激は2000Hzの純音で与えた。2つの時間長を引き続いて呈示した後、より長い時間呈示された刺激を選択すると正解とした。選択する際は、1番目の刺激を青、2番目の刺激を赤に割り当てる訓練により、刺激の順番を色で選択させた。呈示する時間長の長短の順や視覚刺激と聴覚刺激の別はランダムとした。そして課題遂行中の前頭前野のニューロン活動を細胞外記録法で詳細に調べた。前頭前野は全ての感覚情報が送られる場であり、感覚種によらない情報処理がなされていることが期待された。実験の結果、視覚刺激に応答するニューロンが多く、聴覚刺激に応答するニューロンは少なかった。何より驚いたのは、視覚と聴覚の両方に応答したニューロンが聴覚刺激応答ニューロンと同じ程度にしか検出されなかったことだ。このように、高次情報処理を担う前頭前野においてもなお、視覚刺激と聴覚刺激を別々に処理されていることが分かった。つまり脳が時間を感覚種に依存しない抽象的な量として処理していないことがと推察される。研究成果を日本生理学会大会と日本神経科学会大会において発表した。
教員養成段階に求められる体育教師の省察能力のルーブリック作成

本研究の目的は、教員養成段階に求められる体育教師の省察能力についてのルーブリックを作成することであった。1年目は、ルーブリックの観点やその標記内容について2名の研究者によって検討し、作成したルーブリックについて学生との共有を図った。2年目は、模擬授業を取り入れた授業において、作成したルーブリックを活用することによって、授業を観察する際の視点を保証することができるという成果を得ることができた。本研究は、教員養成段階に求められる体育用紙の省察能力についての省察能力についてのルーブリックを作成することを目的とした。1年目には、体育教師に求められる省察能力についてのルーブリックの作成へ向けて、体育科教育を専門とする研究者や学生の意見を踏まえ、わかりやすい表現となるように検討した。まず、体育科教育を専門とする研究者により省察能力の観点について基準の峻別を行った。次に、授業前に何を身につけたいのか、そして授業後に何が身についたのか、学生自身へ質問紙による調査を行った。これにより、学生の視点に立ったわかりやすい表現となるよう心がけた。ルーブリックの妥当性を検討するにあたっては、日本体育学会において発表を行い、より建設的な意見を得ることができた。また、ICSEMIS(International Convention on Science, Education and Medicine in Sport)において発表し、海外からの示唆を得ることができた。2年目には、ルーブリックを活用した授業実践およびその成果と課題についてまとめた。ルーブリックを活用することにより、学生自身が自らの能力を自覚し、何が不足しているのかを明確にすることができるという点については、一定の成果を得ることができた。しかしながら、学生の能力が各観点のどの基準まで到達しているのかが明確となることで一貫性のある客観的な評価が実現可能となるという点について、方法論上の課題から実現できたとは言いがたい。この一連の研究については、論文をまとめており研究誌への投稿を予定している。愛媛大学教育学部において保健体育教師の免許に関する授業を担当する2名の研究者により,体育教師として求められる省察能力の観点およびその基準について列挙し、ルーブリックを作成した.その際,各授業において省察能力のねらいは同様ではないことから,3授業すべてにおいて共通するルーブリックを作成するのではなく,各授業における独自の観点、また共通の観点においては基準を峻別した.ルーブリックの作成にあたっては,学習者が何らかの形で参加することが要件となる.そこで,各授業において,授業前に学生自身が何を身に付けたいのか,授業後に何が身に付いたのか質問紙による調査を行った.ルーブリックの表記内容については,具体的であり,かつ教師と学生とが共有できることが要件であることから,この調査を学生対象に実施することにより,学生の視点に立ったよりわかりやすい表記となるよう心がけた.また,作成したルーブリックの妥当性を検討するために,以下の手続きを行った.中四国における教員養成系の大学に所属し,体育科教育を専門とする研究者とともに筆者は,体育教師教育研究会を春,秋と年2回開催している.そこに参加する研究者は,それぞれの所属する大学において模擬授業を実施し,それらの実践について報告を行ってきた.これまで愛媛大学での実践も報告しており,体育教師教育研究会へ参加する研究者は,本研究の対象とする3授業のねらいについて把握していることから,ルーブリックの作成において,より建設的な意見を得ることができた.1年目のまとめとして,日本体育学会において作成したルーブリックについて発表し、多くの研究者から意見や指摘を受け,より質の高いルーブリックとなるよう再修正を行った.また,今後の研究展望としての示唆を得ることができた.これまでに予定していた研究計画としては大きく2つの内容である.(1)ルーブリックの作成,(2)成果発表.当初の計画通り,ルーブリックを作成し,学会において研究成果の発表をすることができたことから,本研究は,おおむね順調に進展している.その主な理由としては,以下の通りである.学生を対象として,省察能力についての調査を実施した.自由記述による調査を行ったために,得られた回答についてKJ法を実施し,ルーブリックの項目として妥当ととされる内容を列挙した,一連の手続きについては,体育科教育を専門とする研究者2名との協議を行い,ルーブリックを作成した.その成果については,日本体育学会第62回大会において発表することができた.そこでの指摘を受けて,研究方法について再検討し,ルーブリックの修正を行った.その後の研究経過の成果発表については,今年度の7月に開催される国際学会ICSEMIS(International Convention on Science Education and Medicine in Sport)にて発表を受理されており,その発表へ向けて準備中である.この学会ICSEMISは,国際学会であることから,本研究の成果について,国際的な評価を受けられるということから,きわめて有意義であると考える.また,さらなるその後の研究経過の成果発表についても日本体育学会第63回大会において発表を予定している.今後の研究計画としては,大きく2つの内容である.(1)ルーブリックを活用した授業における成果検証,

(2)成果発表.ルーブリックを活用した授業を実施し,その授業を受講した学生に対して質問紙調査を実施し,ルーブリックの効果について検証する.現在,その調査内容について検討中であり,文献による情報収集に努めている.さらに5月に開催される体育教師教育研究会において,この調査内容についてのラウンドテーブルを開催する予定である.体育教師教育研究会では,中四国の体育科教育を専門とする研究者が参加することから,より質の高い調査内容が作成できると考える.研究経過の発表として,国際学会であるICSEMIS(International Convention on Science Education and Medicine in Sport),日本体育学会第63回大会での発表を予定しており,今後の研究展望の示唆を得る予定である.特に,国際学会ICSEMISでの発表を予定していることから,海外における評価を受けることができると共に,海外の動向についても情報収集を行うことにより有益な示唆を得ることができると考える.また,研究成果のまとめとして日本スポーツ教育学会第32回大会での発表を予定している.日本スポーツ教育学会第32回大会での発表の指摘を受け,ルーブリックを活用した授業の効果について論文をまとめ,日本スポーツ教育学研究へ投稿し審査を受ける.最後に,本研究により得られた一連の成果について研究成果報告書を作成し,関係諸機関へ配付することにより研究成果を還元する.情報収集のために文献の購入を予定しており,5万円程度が必要となる.研究成果発表のために,国際学会であるICSEMISで発表を予定している.イギリスのグラスゴーで開催されることから,50万程度の旅費が必要となる.その他の発表としては,広島で開催される体育教師教育研究会のために約3万円,東京で開催される日本体育学会第63回大会のために約8万円,名古屋で開催される日本スポーツ教育学会第32回大会のために約4万円が必要となる.
低次元系ナノ構造トンネル接合の実現とテラヘルツ帯域キャリア伝導機構の解明

本研究では,低次元系ナノ構造である側壁トンネル接合を作製して半導体中のテラヘルツ(THz)帯域物理現象の観測を行い,THzキャリア伝導機構の解明を目的とした.1 GaAsのp+n+層による側壁トンネル接合を形成し,さらに低次元化形状加工を行い,量子閉じこめされた電気伝導特性の観測をした.低次元化プロセスにはGaAsウェットエッチング法を用い,接合深さ5020nmという極浅トンネル接合を実現した.明瞭な負性微分抵抗の数およびその発生するエネルギー位置は接合深さに依存した.この結果は2次元電気伝導を示唆している.さらに,負性微分コンダクタンス測定を行った.極低温7Kにおいて2,12,14THz付近に負性微分コンダクタンスの増加を確認した.この現象は室温では観測されないことからフォノン放出型間接トンネル効果によると考えられる.2深い準位は電気伝導特性に大きく影響する.深い準位を詳細調査するために,側壁pin接合を作製しフォトキャパシタンス法を適用した.側壁pin接合はp形GaAs側壁メサ上にin層を選択的に再成長することによって作製した.側壁メサ面方位にはnormalmesa, reverse mesaおよび45°-inclinedの3つがある.側壁メサ面方位の違いによって,検出された深い準位密度およびその準位レベルは異なった.この結果を側壁p+n+トンネル接合の結果と比較すると,一致した.3 GaSb/GaAs系低次元ヘテロトンネル接合の作製を目的としたGaSb, GaSbAsエピタキシャル成長層の基礎成長実験を行い,成長条件に関する知見を得た.成長方法は分子層エピタキシ法である.本研究では,アルシンやトリエチルガリウムなどの原料ガスを基板上に交互導入し,表面反応によって半導体単分子層成長が可能な分子層エピタキシャル成長(MLE : Molecular Layer Epitaxy)を用いて,ベリリウムドーピングガリウム砒素(GaAs)成長層を形成した.その結果,290°Cという低温成長においてp形GaAs層を得た.この成長層は,高キャリア濃度(8x10^<19>cm^<-3>)で高移動度,かつ急峻プロファイルを有する.そして,五結晶X線回折測定によって成長層の格子歪みが小さいことを確認した.この高品質なMLE成長層はナノ構造トンネル接合に非常に有用である.深い準位は半導体デバイス性能に大きく影響する.低次元系ナノ構造においてはますます顕著に影響すると考えられる.本研究では,深い準位を詳細調査するために,MLE法によってナノ構造側壁pin接合を作製し,そのデバイスにフォトキャパシタンス法(PHCAP : Photo Capacitance)を適用した.GaAs側壁pin接合はp形GaAs側壁メサ上にi-n^+層を選択的にMLE再成長することによって作製した.側壁メサの面方位はnormalmesa, reverse mesaおよび45 degrees-inclinedの3つである.PHCAP法は極低温にて単色光照射によって欠陥を励起し接合容量の変化から深い準位を測定する方法である.Normalmesa側壁pin接合において,伝導帯下0.75eVと価電子帯上1.04eVに主要な欠陥準位を観測した.また,側壁メサ方位の違いによって,深い準位密度およびその準位レベルが異なった.以上の結果から,ナノ構造側壁トンネル接合のもつ側壁面方位依存性は,トンネル接合の再成長界面に存在する深い準位に起因することを明らかにした.本研究では,低次元系ナノ構造である側壁トンネル接合を作製して半導体中のテラヘルツ(THz)帯域物理現象の観測を行い,THzキャリア伝導機構の解明を目的とした.1 GaAsのp+n+層による側壁トンネル接合を形成し,さらに低次元化形状加工を行い,量子閉じこめされた電気伝導特性の観測をした.低次元化プロセスにはGaAsウェットエッチング法を用い,接合深さ5020nmという極浅トンネル接合を実現した.明瞭な負性微分抵抗の数およびその発生するエネルギー位置は接合深さに依存した.この結果は2次元電気伝導を示唆している.さらに,負性微分コンダクタンス測定を行った.極低温7Kにおいて2,12,14THz付近に負性微分コンダクタンスの増加を確認した.この現象は室温では観測されないことからフォノン放出型間接トンネル効果によると考えられる.2深い準位は電気伝導特性に大きく影響する.深い準位を詳細調査するために,側壁pin接合を作製しフォトキャパシタンス法を適用した.側壁pin接合はp形GaAs側壁メサ上にin層を選択的に再成長することによって作製した.側壁メサ面方位にはnormalmesa, reverse mesaおよび45°-inclinedの3つがある.側壁メサ面方位の違いによって,検出された深い準位密度およびその準位レベルは異なった.この結果を側壁p+n+トンネル接合の結果と比較すると,一致した.3 GaSb/GaAs系低次元ヘテロトンネル接合の作製を目的としたGaSb, GaSbAsエピタキシャル成長層の基礎成長実験を行い,成長条件に関する知見を得た.成長方法は分子層エピタキシ法である.
腸内フローラをターゲットとした新規がん悪液質治療法の開発

本研究では、がん悪液質モデルを用いて、腸内フローラのがん悪液質形成における関与を明らかにし、腸内フローラをターゲットとした新規治療開発のための基盤的データを得ることを目的としている。H30年度は、前年度までに認めた抗生剤投与に伴うC57BL/6とBalb/cとの表現型の差異、すなわち複数の抗生物質投与による腸内フローラのdysbiosis誘導によりBalb/cでは著しく体重減少するのに対し、C57BL/6では体重減少がほとんどみられないという点に着目して検討を行った。C57BL/6においては抗生剤投与後、空腸腺管の過形成を認め、こうした変化はBalb/cにはみられなかった。また、C57BL/6では抗生剤投与により小腸上皮におけるCDX1の発現が亢進しており、腺管の過形成に関与していることが考えられた。さらに、小腸上皮におけるグルコース・トランスポーターであるSGLT-1の発現が抗生剤投与によって亢進していた。現在、これらの変化と腸内フローラとの関連およびメカニズムを検討している。我々がこれまで悪液質モデルとして使用してきたBalb/c-colon26のモデルが、抗生剤によるdysbiosisにより著しい体重減少を来すために、がんによる悪液質を評価する本研究には適さず、あらたに抗生剤投与では体重減少を来さないC57BL/6を用いたモデル作成し、研究を進めており、本年度はマウス検体の分子生物学的解析も進めており、ほぼ予定通りの進捗と考えている。今後は、prebioticsおよびprobioticsによる介入研究を進めていきたいと考えている。最近、がん悪液質形成における腸管バリア機能の重要性が報告されており、本研究においても細菌学的および免疫学的見地から進めていくとともに、腸管バリア機能への影響も評価し、がん悪液質治療に繋がる基盤的研究成果の獲得を目指す本研究では、がん悪液質モデルを用いて、腸内フローラのがん悪液質形成における関与を明らかにし、腸内フローラをターゲットとした新規治療開発のための基盤的データを得ることを目的としている。H29年度は、複数の抗生物質で腸内フローラにdysbiosisを誘導し、がん悪液質への影響を検討したが、Balb/cマウスに大腸がん細胞株colon26を皮下移植したモデルでは、抗生剤の投与のみで著しい脂肪減少を伴う体重減少がおこることが観察された。したがって同モデルにおいて、がん悪液質を評価するのは困難と考え、現在、C57BL/6マウスを用いたがん悪液質モデルでの検討を行っている。C57BL/6マウスではBalb/cマウスと異なり、抗生剤投与による体重減少はほとんど見られず、両マウス間に腸内フローラのdysbiosisに対する反応性に明確な相違を認めた。抗生剤に対する両マウスの反応性の違いが、腸内フローラや免疫応答の相違など含め何に起因するものであるのかについて現在解析を進めている。また、C57BL/cマウスに膵癌細胞株Pan02やメラノーマ細胞株B16F0を移植するモデルを用いて、腸内フローラの悪液質形成および腫瘍の進展に及ぼす影響を評価しており、今後は、腸内フローラへの様々な介入(Akkermansia muciniphilaなどのprobiotics)を行い、それらの悪液質形成、腫瘍進展に及ぼす影響・効果について検討を進めていく予定である。我々がこれまで悪液質モデルとして使用してきたBalb/c-colon26のモデルが、抗生剤によるdysbiosisにより著しい体重減少を来すために、がんによる悪液質を評価する本研究には適さず、あらたに抗生剤投与では体重減少を来さないC57BL/6を用いたモデル作成を行ったため、当初計画より進捗はやや遅れた。C57BL/6-Pan02によるモデル作成が完成したため、今後はこのモデルを中心にがん悪液質形成における腸内フローラの関与の検討を細菌学的および免疫学的見地から進めていく。

また、腸内フローラへの介入効果についても次年度はとり組む予定である。今後は、prebioticsおよびprobioticsによる介入研究を進めていきたいと考えている。最近、がん悪液質形成における腸管バリア機能の重要性が報告されており、本研究においても細菌学的および免疫学的見地から進めていくとともに、腸管バリア機能への影響も評価し、がん悪液質治療に繋がる基盤的研究成果の獲得を目指す研究の進捗状況から、予定より一部の解析がやや遅れたため、解析費用を次年度に回した予定していた免疫組織染色のための抗体の納入が遅れたため、次年度使用額が生じた。次年度に購入し実施する予定。
P.gingivalis線毛による歯周組織細胞のβ1インテグリン発現調節機構

私は以前、唾液中のフィブロネクチン(FN)がPorphyromonas gingivalisの線毛との結合を介して成人性歯周炎のnegaiveな調節因子として機能していることの可能性について報告した。一方、β1インテグリンであるα5/β1(Very Lale Antigen 5)はFNレセプターの一つであることが知られている。最近、LPSによる単球のVLA5の早期発現誘導作用が報告されたことから、本菌が歯周組織細胞のFNとVLA5を調節し、FNの本疾患へのnegaiveな調節作用に影響する可能性を示唆した。しかし、本線毛による歯周組織細胞のFNならびにVLA5の発現調節機構と成人性歯周炎の病態との関連性についての知見は得られていない。そこで今回私は、成人性歯周炎患者歯周組織のFN量の測定、口腔感染症患者のサイトカイン産生と炎症の拡大、本線毛による歯周組織細胞の接着分子発現調節機構について検討した。局所歯肉溝でVLA5のリガンドであるFN量は健常者に比較して中等度歯周炎では高値であったが、高度歯周炎で低下していた。歯肉溝液中の本線毛抗原量は、歯周炎の進行度に相関して増加していた。この結果は本線毛が局所においてFNの産生調節に関与することを示唆した。ゆえに、ヒト歯肉線維芽細胞を使用したin vitroの実験で本線毛のFN発現作用を検索したところ、少量の線毛で促進され、高濃度線毛で減少した。また、FNとβ1インテグリン産生が数種のサイトカインにより調節される可能性があることから、口腔感染症でのサイトカインの影響も調査したところ、顎口腔領域膿瘍は細菌構造物刺激サイトカインにより拡大することが示唆された。ゆえに局所歯肉溝でのIL-6の量を測定したところ、歯周炎の進行度に相関して増加した。さらに、歯肉線維芽細胞で本線毛によるFN発現は内因性のIL-6により調節されていた。数種のサイトカインはFNを発現誘導させるとFN受容体もupregulateされることから、本線毛でも同様ではないかと考えWestern-blot法を用いて検索したところ、本線毛はVLA5発現をFNの場合と同様に調節していた。これらの結果は本菌による成人性歯周炎の発症機構の一つに、局所の炎症により産生されたサイトカインによるFN産生調節とβ1インテグリンが機能的役割を演じている可能性を示唆した。私は以前、細胞外マトリックスの一つであるフィブロネタチン(FN)が成人性歯周炎の病原性細菌であるPorphyromonas gingivalisの線毛結合蛋白質の一つで、唾液中のFNが成人性歯周炎のnegativeな調節因子として機能していることの可能性について報告した。一方、β1インテグリンの一つであるlntegrinα5/β1(Very Late Antigen5)はFNレセプターとして機能していることが知られている。最近、LPSによるmonocyteのVLA5の早期発現誘導作用が報告されたことから、本菌の感染が歯周組織細胞のVLA5を増加させる可能性が考えられ、FNの本疾患へのnegaiveな調節作用に関与している可能性が示唆された。しかしながら、本菌線毛による歯周組織細胞のFNならびにVLA5の発現調節と成人性歯周炎の病態との関連性についての知見は得られていないため、私はこの点について検討した。歯肉溝液は本学付属病院を受診した成人患者より回収した。臨床的検査はAttachmentlossを用いた。まず私はVLA5のリガンドであるFN量を指標にして、局所歯肉溝での動態を調査した。その結果、FN量は健常者に比較して中等度歯周炎では高値であったが、高度歯周炎で低下していた。本線毛モノクロナール抗体を使用して患者歯肉溝液中の本線毛抗原量を測定したところ、歯周炎の進行度に相関して増加していた。この結果は本線毛が局所においてFNの産生調節に関与していることを示唆した。ゆえに、ヒト歯肉線維芽細胞を使用したin vitroの実験で本線毛のFN産生刺激作用を検索したところ、少量の線毛で促進され、高濃度線毛で減少した。この少量の線毛によるFN産生促進効果はPKCあるいはPTKの情報伝達系を経由して引き起こされていた。これらの結果は本菌による成人性歯周炎の発症機構の一つに局所のFN産生調節とその受容体であるβ1インテグリンが機能的役割を演じている可能性を示唆した。

そこで今回私は、成人性歯周炎患者歯周組織のFN量の測定、口腔感染症患者のサイトカイン産生と炎症の拡大、本線毛による歯周組織細胞の接着分子発現調節機構について検討した。局所歯肉溝でVLA5のリガンドであるFN量は健常者に比較して中等度歯周炎では高値であったが、高度歯周炎で低下していた。歯肉溝液中の本線毛抗原量は、歯周炎の進行度に相関して増加していた。この結果は本線毛が局所においてFNの産生調節に関与することを示唆した。ゆえに、ヒト歯肉線維芽細胞を使用したin vitroの実験で本線毛のFN発現作用を検索したところ、少量の線毛で促進され、高濃度線毛で減少した。また、FNとβ1インテグリン産生が数種のサイトカインにより調節される可能性があることから、口腔感染症でのサイトカインの影響も調査したところ、顎口腔領域膿瘍は細菌構造物刺激サイトカインにより拡大することが示唆された。ゆえに局所歯肉溝でのIL-6の量を測定したところ、歯周炎の進行度に相関して増加した。さらに、歯肉線維芽細胞で本線毛によるFN発現は内因性のIL-6により調節されていた。数種のサイトカインはFNを発現誘導させるとFN受容体もupregulateされることから、本線毛でも同様ではないかと考えWestern-blot法を用いて検索したところ、本線毛はVLA5発現をFNの場合と同様に調節していた。これらの結果は本菌による成人性歯周炎の発症機構の一つに、局所の炎症により産生されたサイトカインによるFN産生調節とβ1インテグリンが機能的役割を演じている可能性を示唆した。
RNA機能構造の新視点

本総合研究(B)においては,RNAの構造と機能の研究をアクティブに行なっている分子生物学,生化学,生物物理学などの研究者を結集して,「RNA機能構造の新視点」からの研究を「重点領域研究」として推進するための企画調査を行なった.多様なRNA機能について,枚挙や現象論に留まらず,体系的な理解に向かうことを目指して,当該重点領域研究においては,以下の3つの研究項目を設けることを結論した.第1の研究項目「RNA機能の発現機構」は,重点領域研究の全体を支える基盤となり,中核となるものである.ここでは,RNAが主役を演ずる様々な重要な生命現象に関し,RNA分子および蛋白質分子の構造のレベルでメカニズムの解明を行ない,「RNA機能構造」を体系的に理解することを目的とする.典型的なタ-ゲットとして,RNAのスプライシングを取り上げ,スプライス部位の選択による制御,U6RNAの触媒機能などの研究を行う.他方,tRNAも重要なタ-ゲットであり,高次構造に基づいて,tRNA機能の普遍性と特殊性を明らかにする.高次構造の解析は,主として核磁気共鳴(NMR)分光法を駆使して行なう.第2の研究項目「RNA新機能の検索」は,第1の研究項目にさらなる発展性・普遍性を与えるものである.ここでは,積極的に,従来は発見されていない新しい機能性RNA,あるいは,RNAの新機能を検索することをめざす.そこで,大腸菌,マイコプラズマ,マウスなどに集中して,機能未知RNAを総括的に把握する.他方,様々な生命現象について,RNAの関与の有無を検索する手法などについても検討を行なった.第3の研究項目「RNAの進化と起源」においては,リボザイムやレトロポゾンに注目して,RNAワ-ルドにおける機能性RNAの起源から生物化に伴う発展の経緯までを分子生物学の対象として取扱う.本総合研究(B)においては,RNAの構造と機能の研究をアクティブに行なっている分子生物学,生化学,生物物理学などの研究者を結集して,「RNA機能構造の新視点」からの研究を「重点領域研究」として推進するための企画調査を行なった.多様なRNA機能について,枚挙や現象論に留まらず,体系的な理解に向かうことを目指して,当該重点領域研究においては,以下の3つの研究項目を設けることを結論した.第1の研究項目「RNA機能の発現機構」は,重点領域研究の全体を支える基盤となり,中核となるものである.ここでは,RNAが主役を演ずる様々な重要な生命現象に関し,RNA分子および蛋白質分子の構造のレベルでメカニズムの解明を行ない,「RNA機能構造」を体系的に理解することを目的とする.典型的なタ-ゲットとして,RNAのスプライシングを取り上げ,スプライス部位の選択による制御,U6RNAの触媒機能などの研究を行う.他方,tRNAも重要なタ-ゲットであり,高次構造に基づいて,tRNA機能の普遍性と特殊性を明らかにする.高次構造の解析は,主として核磁気共鳴(NMR)分光法を駆使して行なう.第2の研究項目「RNA新機能の検索」は,第1の研究項目にさらなる発展性・普遍性を与えるものである.ここでは,積極的に,従来は発見されていない新しい機能性RNA,あるいは,RNAの新機能を検索することをめざす.そこで,大腸菌,マイコプラズマ,マウスなどに集中して,機能未知RNAを総括的に把握する.他方,様々な生命現象について,RNAの関与の有無を検索する手法などについても検討を行なった.第3の研究項目「RNAの進化と起源」においては,リボザイムやレトロポゾンに注目して,RNAワ-ルドにおける機能性RNAの起源から生物化に伴う発展の経緯までを分子生物学の対象として取扱う.
〈多摩ニュータウン学〉の学的定立可能性についての理論的・実証的基礎研究

多摩ニュータウン開発についての<歴史的分析>を行い,開発による多摩ニュータウンの変遷について考察を行った。その過程で,研究論文・資料を整理し<データベース化>を試みた。webを活用して,広く研究者・市民が利用できるよう提供している。現状分析としては,多摩ニュータウン住民を対象とした,「多摩ニュータウン住民の生活行動と情報行動に関する調査」(2001年11月12月)を実施した。詳細は報告書に譲るが,(1)賃貸,分譲,戸建てと居住形態により階層化が進行していること。(2)多摩に住むのは住みやすいと感じている反面、かなり大きな不満を持っている階層と多摩は住みにくいと感じているが多摩に対して非常に満足していることを持っている階層の二極分化が存在する。(3)衛星放送に加入し、ケーブルテレビにも加入している人はパソコンを持っていてインターネットを多く利用していた。衛星放送、ケーブルテレビに加入していない人はパソコンをあまり持っておらず、インターネットも利用していなかった。ネット利用と新しいマスメディア利用との相関関係がみられ,いわゆるデジタルディバイド問題の存在が明らかになった。近年多摩ニュータウンではさまざまなNPO団体が設立し,多様な市民活動が繰り広げられている。その一つの特徴としてネットの活用が指摘されが,ネットを使った新しい市民活動の事例としては,多摩ニュータウンの地域通貨団体「COMO倶楽部」の活動を取り上げ,その活動の実態を分析した。本研究課題は、4つの研究目標を掲げている。第一の目的は,<多摩ニュータウン学>の学的定立を基礎づけることにある.第二の目的は,多摩ニュータウン学の課題についての地域ニーズを探ることにある.これは,地域住民を対象としたアンケート調査を実施して,その課題について明らかにしたい.第三の目的は,多摩ニュータウンに関する文献のデータベースを作ることにある.ただデータベースを構築するのみならず,その利用をWWWにて一般に公開・利用に供したいと考えている.第四に,多摩ニュータウンにおける様々な電子コミュニティの可能性の問題である.しかし、本研究課題については年度途中で追加申請が認められたことから、限られた課題に限定をして取り組まざるを得なかったことは誠に残念であった。これまで、多くの研究領域で多摩ニュータウンに関する研究が行われてきた。ただ、学問領域が異なるとその成果については入手し難いのが実情である。ディシィプリンとしての「多摩ニュータウン学」が定立されるための前提作業としてデータベースの構築を本年度の研究課題とした。多摩ニュータウン研究のための研究サーバーとしてhttp://charcoal-valley.net/をたちあげ、収集した文献資料のデータベースを構築し、次年度以降、検索機能を付加し、研究者及び市民に利用公開する予定である。また、多摩ニュータウン住民に対するアンケートについては、市民活動団体のリストアップを行い、同時にインターネットを活用した電子コミュニティについてもリストアップを行い、次年度早々実態調査を開始するところである。
歯肉線維芽細胞系の自然免疫に対する好中球による調節機構の解析

歯周組織における好中球および歯肉線維芽細胞を中心とした生体防御系反応を詳細に検討するとともに、さらに、歯周病原因細菌菌体成分の生体防御系反応に与える影響を検討した。2)活性化好中球から放出される酵素群が、歯肉線維芽細胞上のCD14に対して分解能を有することを突き止め、中でもエラスターゼが中心的役割を演じていることを明らかにした。さらに、LPSによる歯肉線維芽細胞上のCD14刺激に基づくIL-8の産生経路を抑制することを明らかにした。このことから、好中球はその催炎機構を自ら制御できる回路を有していることが示唆された。(J.Immunol.2000)3) Porphyromonas gingivalis(P.g.)の産生するgingipainはCD14を分解する活性を有することを明らかにし、さらに、その活性を通して、LPSによる単球上のCD14刺激に基づくTNF-αの産生が、抑制されることがわかった。すなわち、P.g.はこの機構を利用して、生体による細菌認識機構を逃れ、慢性炎症を持続させていることが示唆された。(J.Immunol.2000)歯周組織の造血系細胞による生体防御機構において、好中球はその食菌作用を中心に効率よく感染防御に働いている。しかし、好中球の過剰な浸潤は活性酸素、酵素群あるいは炎症性サイトカインの放出により、逆に炎症を促進することも知られている。本研究では、活性化好中球から放出される酵素群が、歯肉線維芽細胞上のCD14に対して分解能を有することを突き止め、中でもエラスターゼが中心的役割を演じていることを明らかにした。早期発症型歯周炎(EOP)の発症・進展に関連性があると考えられているPorphyromonas gingivalis(P.g.)の産生するgingipainはCD14を分解する活性を有することを本研究で明らかにし、さらに、その活性を通して、LPSによる単球上のCD14刺激に基づくTNF-αの産生が、抑制されることがわかった。。これまでの臨床的研究報告から、EOP患者由来末梢血好中球は健常者と比べエラスターゼの産生が亢進しており、また歯周病危険因子である喫煙を習慣とする患者由来の好中球においてもエラスターゼの産生が亢進していることが知られている。これらの報告と、本研究で得られた知見を合わせて考えると、EOP患者の歯周組織の炎症反応は非生理学的に抑制されている可能性があると考えられる。また、EOPにも関連の深いP.g.の強い病原性は、生体による免疫機構を逃れて侵入できる能力にも関連していることが示唆された。(J.Immunol.2000)