hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動物細胞染色体DNA複製プログラムの解明

さらに、Mrc1は複製起点に結合し、bubble(二本鎖DNAの開裂)を阻害し、Cdc7によるリン酸化反応によりこの阻害が解除され、複製フォーク形成が誘導される可能性が示唆された。胚性幹細胞においては、CycA,CycB,Cdc6,ASKなどの複製/細胞周期制御因子が著しく増産されているが、これらの因子は細胞周期進行にともないそのレベルが増減しており、プロテアソームによる標的タンパクの細胞周期依存的分解は未分化ES細胞でもおこっていることを、細胞周期インディケーターFucciを利用して初めて証明した。これらの因子のES細胞での高発現に貢献する因子としてEmi1(APCの阻害因子)を同定した。真核細胞の染色体複製は、時間的、空間的に厳密に制御されている。この複製プログラムは、発生分化あるいは細胞型によっても制御される。サイトカインクラスター領域の近傍に複製タイミングの転換領域を同定した。この境界領域はT細胞と非T細胞で250kbほどずれている。この境界領域には、MAR配列が多く存在し、T細胞で選択的に発現されるMAR結合タンパク質SATB1の標的配列が見出された。非T細胞でSATB1を発現すると、境界領域が、T細胞型に変換されること、T細胞においてSATB1の発現抑制すると非T細胞型に変換されることから、SATB1の機能が、複製タイミング境界の設定に関与する可能性が示唆された。Cdc7は、酵母からヒトまで保存されたキナーゼで、DNA複製の開始を制御すると考えられている。動物細胞(ES細胞および培養がん細胞)および分裂酵母においてCdc7の欠損は、複製フォークの不安定化を誘導し、DNA損傷の蓄積にいたる。分裂酵母のCdc7ホモログであるhsk1の欠損の生存は、mrc1/Claspin遺伝子の欠損により回復された。hsk1温度感受性変異株では複製起点の活性化が広範に阻害されていた。一方、mrc1決損株ではゲノムワイドで通常活性化されない起点あるいは弱い複製起点が活性化している。Mrc1は複製起点にpreRC形成時に結合し、何らかの機構で複製開始活性化を抑制する可能性が示された。また、hsk1欠損株のバイパス変異の解析から新たにいくつかの候補遺伝子を同定した。その中でも、bsk2欠損株では、ゲノムワイドで広範な領域で複製起点の過剰活性化が観察された。複製起点の活性化は、種々の正および負の因子により制御をうけている可能性が示唆された。
糖尿病原因究明のためのイメージングによるインスリン開口放出機構解明

1.膵β細胞からのグルコース応答性インスリン分泌は第1相、第2相からなる2相性である。インスリン分泌顆粒動態のTIRF解析により、私達は第2相インスリン分泌がnewcomer顆粒の開口放出から成ることを明らかにしているが、その開口放出制御機構は未だ明らかではない。私達はまずPI3Kを阻害剤により急性阻害すると第2相分泌が選択的に増強することを見出し、第2相分泌にPI3Kが抑制性に調節していることを明らかにした。次いでPI3K下流分子群の構成的活性化変異体を用いて検討を進めた結果、第2相分泌にPI3K-PDK1-Akt経路が関与していることが解った。以上の結果より、膵β細胞では第1相分泌で開口放出されたインスリンがインスリン受容体を介したフィードバック機構によりPI3K-PDK1-Akt経路を活性化し、Aktによるリン酸化機構が第2相分泌におけるnewcomer顆粒開口放出を抑制的に調節していることを示唆した。2.妊娠期膵β細胞では5-HTが生合成される。β細胞には5-HT受容体Htr3aが発現しており自己分泌/傍分泌された5-HT作用によるHtr3a受容体シグナルは、静止膜電位を変化させ、グルコース刺激時の細胞内Ca2+上昇およびインスリン開口放出のグルコース感受性を増大させることをHtr3aノックアウトマウスを用いた解析により明らかにした。この5-HT-Htr3aシグナルは妊娠期の膵islet内でグルコース応答性の高いβ細胞数を増やし、islet当たりのインスリン分泌量を増大させることが解った。以上の結果は正常妊娠期のグルコース応答性インスリン分泌増加のメカニズムを解明しただけでなく、5-HT生合成不全や作用不足はインスリン分泌不全を介して妊娠糖尿病の原因となり得ることを強く示唆している。24年度が最終年度であるため、記入しない。妊娠期母体はインスリン抵抗性を示し、これを代償するために膵β細胞からのインスリン分泌が増加する。この増加は膵β細胞の増殖とβ細胞からのインスリン分泌亢進が反映しているが妊娠β細胞からの分泌亢進のメカニズムは不明であり、妊娠糖尿病の病因究明のためにも重要な課題である。最近、妊娠時β細胞においてセロトニンが急激に合成され、分泌されることが報告された。このセロトニンの合成、分泌増加が妊娠時インスリン分泌増加を調節しているのではないかと考え、妊娠β細胞でのインスリン分泌亢進に及ぼすセロトニンの調節機構を検討した。その結果、妊娠マウスβ細胞ではイオンチャネル型セロトニン受容体であるHtr3aが高発現しており、グルコース刺激時においてparacrine-ahtocrineセロトニンによるHtr3aシグナルが細胞膜電位を更に脱分極方向にシフトさせ、電位依存性Ca^<2+>チャネルの活性化亢進を起こし、細胞内Ca^<2+>上昇のグルコース感受性を増大させることがわかった。特にこのセロトニンの作用は、分泌応答の低いβ細胞のグルコース刺激に対する閾値の低下に効果的に働いており、膵ラ氏島当たりでのインスリン開口放出頻度の高いβ細胞の割合を増加させ、結果として妊娠期では膵ラ氏島からのインスリン分泌が著しく増大していることが解った。妊娠糖尿病モデルマウスの妊娠及び繁殖に苦労しているが、おおむね計画通り研究は進展している。来年度は計画どおり、2型糖尿病、妊娠糖尿病モデルマウスを用いて本研究課題を推進する。
脳悪性神経膠腫の放射線治療期間中の腫瘍変位および適応放射線治療の導入に関する研究

膠芽腫の術後照射において、初回の治療計画のまま照射を続けると、ターゲットの線量低下につながる可能性がある。特に、部分摘出、生検のみの症例では再治療計画も考慮されるべきである。全摘出の症例ではターゲットの線量低下につながらない可能性があるが、正常脳の線量を低下させることができる。視交叉、脳幹の線量は再計画を行わなくても変化がない可能性が示唆された。適応放射線治療を施行した18症例では明かなターゲット線量の改善は認められなかったが、全摘出が多く含まれていたことがその理由ではないかと考えられた。脳悪性神経膠腫は手術で完全に取り除くことはほぼ不可能であり、術後の放射線治療が必須である。脳は照射される体積・線量と脳壊死等の副作用の関係(線量体積効果)があると考えられている。また視交叉、脳幹等の重要なリスク臓器を含んでおり、腫瘍がこれらの臓器に近接している症例も珍しくはなく、放射線をより腫瘍へ集中させる試みが必要である。近年は強度変調放射線治療(IMRT)を用いられることもある。IMRTでは急峻な線量分布の変化を伴うため、治療期間中に腫瘍およびリスク臓器の変位が生じると治療効果の低下や思わぬ有害事象の原因となりうる。本研究の目的は悪性神経膠腫の放射線治療期間中の病変のサイズ変化、変位およびリスク臓器の変位を求め、悪性神経膠腫の適応放射線治療(Adaptive radiotherapy)の必要性を明らかにすることである。過去に60Gy/30回の放射線治療を行った膠芽腫症例において、治療開始前と治療終了時のMRIと、放射線治療計画の線量分布図を用いて、標的体積の線量変化について遡及的に検討した。その結果、手術で肉眼的に全摘出できなかった症例は、統計学的に有意に肉眼的にに全摘出できた症例よりも標的体積の線量の低下が認められた。今後は、放射線治療期間中にMRIを撮像し、腫瘍サイズの変化に応じて適宜再治療計画を行うことによって、標的体積の線量低下を防ぐことができるかを前向きに検討する予定である。近年は強度変調放射線治療(IMRT)が用いられることもある。遡及的検討で、放射線治療前のMRIを基にした治療計画では、特に腫瘍が全摘出できなかった症例において、局所照射時にターゲットの線量が有意に不足していた。治療期間中にMRIを撮像し、局所照射時のターゲットを修正し再治療計画を行う適応放射線治療を導入することで局所照射時のターゲット線量の改善ができる可能性が考えられた。現在前向き研究として、放射線治療期間中にMRIを撮像し、腫瘍および摘出腔の縮小、増大に応じて放射線治療計画を修正する適応放射線治療を行い症例を蓄積中である。現時点で20例を超える症例に対して治療を行っているが、統計解析を行うために今後も適応放射線治療を継続し症例を蓄積し発表する予定である。遡及的検討により現状の膠芽腫の術後の放射線治療では、標的体積の線量低下が生じる可能性があることが遡及的検討により示し発表した。放射線科学遡及的検討の結果をもとに治療期間中にMRIを撮像し、再治療計画を行う(適応放射線治療)前向き研究を導入した。今後は症例を重ね、膠芽腫に対する適応放射線治療の意義を明らかにすることを目指す。解析用コンピュータの購入をしなかった、また海外学会の発表を検討していたができなかったため。コンピュータを購入する。国際学会での発表を行い、論文投稿する。
不眠高齢者の概日リズム異常に対する時間療法の開発及びその生理学的意義に関する研究

施設入所中の高齢者を取り巻く光環境を評価し、光環境の劣化が高齢者での血中メラトニン分泌障害及び睡眠障害の発現に果たす役割に関して検討した。対象と方法:対象は、老人保健施設に入所中の、健常老年者10名(EC群:平均年齢70.7歳)、原発性不眠を有する高齢者10名(EI群:平均年齢74.2歳)、在宅の健常若年成人10名(YC群:平均年齢20.9歳)である。研究期間は、1)光環境評価期間(14日間)、及び2)光照射期間(4週間)からなる。光照射はEI群に対してのみ、1012時、1416時までの計4時間、4週間にわたり施行した。全研究期間を通じて、睡眠パラメータ(アクチグラフ)と光センサーを用いた眼球方向での光暴露量を1分間隔で連続測定した。光環境評価期及び光照射期期最終日の翌日に、血中メラトニン分泌リズムを評価した。結果と考察:EC群及びEI群での光暴露量は、YC群に比較して有意に低下していた(p<0.01)。EI群での総光暴露量はEC群に比較して有意に低下していた(p<0.05)。光照射中には、眼球位置で平均2500lux以上の光照度が確保されていた。光照射中のEI群での総光暴露量は、YC群との間に有意差は認められなかった。メラトニン分泌リズム振幅及び夜間総分泌量ともに、3群間で有意差が認められた(YC>EC>EI、p<0.01)。4週間の光照射により、EI群の睡眠障害は有意に改善された(総睡眠時間:373.5±15.5min vs 398.8±17.1min、p<0.05;睡眠効率:69.2±2.9vs76.5±2.7%、p<0.05;中途覚醒時間:72.3±5.0vs50.2±5.1min、p<0.02)。光照射によりメラトニン分泌リズム振幅及び夜間総分泌量ともに光照射前に比較して有意に増加し(p<0.01)、YC群との間の有意差が消失した。施設入所中の不眠高齢者を対象に、時間調整をした半身浴による深部体温操作法を用いて睡眠維持障害への治療効果を検討した。対象は、原発性不眠を有する非痴呆老年者8名(M/F=4/4、72.2歳)である。研究期間は、基準睡眠状態(無入浴)の評価期間(3日間)の後に、日中入浴(2日間、13301400時)及び夜間入浴期間(2日間、19302000時)をrandomized crossover designで配置した。全研究期間を通じて、睡眠(アクチグラフ)及び深部体温を1分間隔で連続測定した。入浴は前胸部までの半身浴(40°C40.5°C温水)を15分20分行った。日中及び夜間入浴後には、平均0.75°C(0.2°C1.1°C)の一過性深部体温上昇が生じ、入浴30分後には熱放散・深部体温下降に転じた。20002200時(就床2100時)までの深部体温低下度の大きさと入眠潜時の短縮との間には有意な正の相関が認められた(r=0.6 p=0.03)。すなわち、夜間入浴後の急速な熱放散が入眠を有意に促すことが明らかになった。また、日中入浴、夜間入浴ともに、無入浴期間に比較して、中途覚醒回数の有意な減少(p<0.02)及び総中途覚醒時間の減少傾向(p=0.02、kruskal-wallis)が認められた。ただし、日中入浴による睡眠維持障害の改善は主として睡眠前半1/3で認められたのに対して、夜間入浴のそれは全睡眠時間で持続した。夜間入浴時の夜間深部体温レベルは睡眠前半2/3では日中入浴時のそれより低下していたが、睡眠後半1/3では両入浴条件間で差がなかった。本研究から、半身浴を利用した深部体温操作が、高齢者の入眠潜時の短縮と睡眠維持障害の改善に有効であることが示唆された。この前者の作用は主に副交感刺激・熱放散・徐波睡眠圧上昇によるものと推定されたが、後者の作用機序に関しては不明であり、今後の検討課題である。

EI群での総光暴露量はEC群に比較して有意に低下していた(p<0.05)。光照射中には、眼球位置で平均2500lux以上の光照度が確保されていた。光照射中のEI群での総光暴露量は、YC群との間に有意差は認められなかった。メラトニン分泌リズム振幅及び夜間総分泌量ともに、3群間で有意差が認められた(YC>EC>EI、p<0.01)。4週間の光照射により、EI群の睡眠障害は有意に改善された(総睡眠時間:373.5±15.5min vs 398.8±17.1min、p<0.05;睡眠効率:69.2±2.9vs76.5±2.7%、p<0.05;中途覚醒時間:72.3±5.0vs50.2±5.1min、p<0.02)。光照射によりメラトニン分泌リズム振幅及び夜間総分泌量ともに光照射前に比較して有意に増加し(p<0.01)、YC群との間の有意差が消失した。
統語構造を決定する語彙情報の普遍性に関する研究

本研究課題(統語構造を決定する語彙情報の普遍性に関する研究)は,初年度において、調査・分析のために必要なコンピュータやその他の機器を購入し、かつ、研究連絡・打ち合わせの頻繁にできる態勢を作り上げた上で、基本的なデータの収集検討・分析に当たった。2年目は、データの収集検討・分析および最終年度に向けての準備を整え,研究分担者がそれぞれの担当領域から得られた成果を中間報告として発表している。最終年度には,最終報告書作成のための、調査・分析のために必要な資料を収集し、各自の研究課題に対しての最終調整をおこなった。特に最終年度は、研究分担者がそれぞれの担当領域から得られた成果の執筆を中心におこなった。有機的な研究連絡と各担当者の個別の研究の結果として,岸本は,動詞の意味記述及び理論化について、最終成果報告書に記載している論文およびその他の研究成果として発表することができた。杉岡は、語形成と統語構造の関係づけを探るという見地から,その成果の一部としてやはり同最終報告書にある論文およびその他の研究発表という形で研究成果を発表することができた。影山は、意味と統語構造を解明するための研究を進め、最終報告書にあるような研究成果およびその他の研究成果を得ている。本研究課題の所期の目的、すなわち本研究の所期の目的である動詞の意味記述と統語構造の普遍性の記述に必要となる理論的体系の開発という目標は、それぞれの担当領域で得られたものと考えられる。本研究課題の中心である語彙情報の普遍性に関する研究は本年度が初年度にあたり、調査・分析のために必要なコンピュータやその他の機器を購入し、かつ、研究連絡・打ち合わせの頻繁にできる態勢を作り上げた上で、本年度の当初の目標である基本的なデータの収集検討・分析に当たった。特に本年度は、研究分担者と定期的に会合を持ち、基盤となるデータをそれぞれの担当領域からどのように分析を行うかについて、かなりの頻度で検討を重ねていった。有機的な研究連絡と各担当者の個別の研究の結果として本年度は以下のような成果を得ている。動詞の意味記述及び理論化に関して、岸本は、以前より準備中であった本研究の目標に直接関係するトピック(場所格交替および存在・所有構文)に関する成果を論文として発表することができた。影山は、意味と統語構造を解明するという見地から研究をすすめ、特に、本報告書にあるようないわゆるX's way構文に関する研究成果を得ている。杉岡は、以前より語形成と統語構造の関係づけを探るという見地から研究をすすめ、検討を行っており、その成果の一部として本報告書にある著書(共著)という形で研究成果を発表することができた。本年度の成果は、主に、以前より準備中であったものの成果の一部であるものも多いが、本研究での所期の目的である成果を出すために必要な過程での成果でもあり、それぞれの担当領域での検討の進展とその成果の一部が発表されたものでもある。本年度は、本研究の所期の目的である動詞の意味記述の普遍性の記述に必要となる理論的体系の開発の基盤づくりに向け、さらに、次年度および最終年度の成果報告に向けて、特に綿密な検討が行われた.本研究課題の語彙情報の普遍性に関する研究は本年度が2年目にあたり、調査・分析のために必要な資料を収集し、研究連絡・打ち合わせを頻繁に行った。本年度の当初の目標であるデータの収集検討・分析および最終年度に向けての準備を整えることを目指した。特に本年度は、研究分担者がそれぞれの担当領域から得られた成果を中間報告として発表している。動詞の意味記述及び理論化に関して、岸本は、本研究の目標に直接関係するトピック(存在・所有構文および非規範的な二項述語を持つ構文)に関する成果を、本報告書に記載している論文として発表することができた。また、代表者の岸本は、合衆国において、他の研究者との意見交換および、研究発表を行い、2年目の成果を得ている。

杉岡は、語形成と統語構造の関係づけを探るという見地から研究をさらにすすめ、その成果の一部として本報告書にある論文という形で研究成果を発表することができた。影山は、意味と統語構造を解明するための研究を進め、本報告書にあるような研究成果を得ている。本年度の成果は、本研究での所期の目的である成果を出すために必要な過程での成果で、それぞれの担当領域での検討の進展が成果として現れたものでもある。本年度は、最終年度の成果報告に向けて、本研究の所期の目的である動詞の意味記述と統語構造の普遍性の記述に必要となる理論的体系の開発をいっそう発展させることができたと思われる。本研究課題(統語構造を決定する語彙情報の普遍性に関する研究)は本年度が最終年度にあたり、最終報告書作成のための、調査・分析のために必要な資料を収集し、各自の研究課題に対しての最終調整をおこなった。そして、全体としての体系を作り上げるための調整研究連絡・打ち合わせを頻繁に行った。特に本年度は、研究分担者がそれぞれの担当領域から得られた成果を報告書としてまとめるための執筆を中心におこなった。有機的な研究連絡と各担当者の個別の研究の結果として本年度は以下のような成果を得ている。動詞の意味記述及び理論化に関して、岸本は、本研究の目標に直接関係するトピック(存在・所有構文および非規範的な二項述語を持つ構文)に関する成果を、最終成果報告書に記載している論文およびその他の研究成果として発表することができた。杉岡は、語形成と統語構造の関係づけを探るという見地から研究をさらにすすめ、その成果の一部としてやはり同最終報告書にある論文およびその他の研究発表という形で研究成果を発表することができた。影山は、意味と統語構造を解明するための研究を進め、最終報告書にあるような研究成果およびその他の研究成果を得ている。本研究課題の成果は、最終結果報告書にもまとめられるが、本研究での所期の目的、すなわち本研究の所期の目的である動詞の意味記述と統語構造の普遍性の記述に必要となる理論的体系の開発という目標は、それぞれの担当領域で得られたものと考えられる。
睡眠覚醒調節を担うオレキシン神経のインビボ解析

神経ペプチドのオレキシンは睡眠覚醒調節に重要であり、オレキシン産生神経(オレキシン神経)の欠損は睡眠障害の原因となることが分かっている。オレキシン神経は、睡眠覚醒調節に深く関与するモノアミン作動性神経へ投射しており、オレキシン神経の欠損がモノアミン作動性神経の活動に影響を与える可能性が考えられた。そこで、オレキシン神経の欠損が、モノアミン作動性神経活動に影響を与えるかどうかを、丸ごとの個体を用いて、睡眠覚醒状態をモニターしながらin vivoでモノアミン作動性神経活動を記録することにより検討した。オレキシン神経欠損マウス(orexin/ataxin3)と同腹子の野生型マウスに、脳波および筋電図測定用の手術を行い、睡眠覚醒状態をモニターしながら、セロトニン神経の起始核である背側縫線核とノルアドレナリン神経の起始核である青斑核の神経活動を細胞外記録した。神経の発火頻度および発火のばらつきについて解析を行った。セロトニン神経の活動は、覚醒、徐波睡眠、REM睡眠すべてにおいて、野生型とオレキシン神経欠損マウスとの間に、有意差はみられなかった。一方、ノルアドレナリン神経では、オレキシン神経欠損マウスが野生型マウスより、徐波睡眠時初期の発火頻度が有意に上昇していた。さらに徐波睡眠全体において発火のばらつきが有意に大きいことが明らかになった。以上からオレキシン神経欠損マウスにおいて、縫線核セロトニン神経の神経活動は野生型と有意な差はなかったが、青斑核ノルアドレナリン神経において、徐波睡眠時の神経活動が亢進していることが示された。徐波睡眠時の青斑核のノルアドレナリン神経活動の亢進は、オレキシン神経欠損による睡眠障害に関与している可能性が考えられた。今後はノルアドレナリン神経活動の亢進の機構を解析する予定である。
連続気孔構造を有する炭酸アパタイトフォームの顎骨再建材料としての有用性

本研究は骨再生のために必要な足場として炭酸アパタイトを,さらに細胞として骨髄間質性細胞を用いてその有用性を検討した.炭酸アパタイトには骨芽細胞が侵入するために連続気孔性を付与し,実験動物に埋入すると4週間で気孔内に骨の形成を認め炭酸アパタイトの吸収も確認できた.しかし24週後でも炭酸アパタイトは完全に骨に置換していなかった.さらにこの炭酸アパタイトに骨髄間質性細胞を分化誘導させた細胞を注入すると骨再生の時期は少し早まったが,完全な骨への置換は認めなかった.本研究は骨再生のために必要な足場として炭酸アパタイトを,さらに細胞として骨髄間質性細胞を用いてその有用性を検討した.炭酸アパタイトには骨芽細胞が侵入するために連続気孔性を付与し,実験動物に埋入すると4週間で気孔内に骨の形成を認め炭酸アパタイトの吸収も確認できた.しかし24週後でも炭酸アパタイトは完全に骨に置換していなかった.さらにこの炭酸アパタイトに骨髄間質性細胞を分化誘導させた細胞を注入すると骨再生の時期は少し早まったが,完全な骨への置換は認めなかった.1.連続気孔性炭酸アパタイトフォームの作製・調整連続気孔性炭酸アパタイトフォームを作成するために,軟質発砲ポリウレタンフォームの気孔をDMF溶媒で溶解除去した連続気孔性ポリウレタンフォームにリン酸三カルシウム懸濁液を浸漬し、ウレタンフォームの骨梁表面にリン酸三カルシウムを付着させる.自然乾燥後,フォームを電気炉で加熱することによりリン酸三カルシウムの焼結がおこりフォームを形成する.作製したリン酸三カルシウムフォームを炭酸アンモニウム水溶液とともに水熱処理用ボンベに入れ200°Cのオーブンに24時間入れることにより炭酸アパタイトフォームを作製した.作製した炭酸アパタイトフォームをまずSEMにて形態観察を行った結果,連続気孔構造(ジャングルジム構造)を有することが確認された.2.連続気孔性炭酸パタイトブロックの物性評価調整した連続気孔性炭酸アパタイトフォームの組成をX線回析装置や赤外分光高度計を用いて解析した.その結果,リン酸三カルシウムフォームを炭酸アンモニウム水溶液中で水熱処理することにより炭酸基が存在しないハイドロキシアパタイトではなく,海綿骨と同じ炭酸アパタイトができていることが確認された.さらに連続気孔性炭酸アパタイトブロックの圧縮強さなど機械的性質を検討したが,非常に脆く操作性に欠けた.強度を得ようとすると気孔率が低くなり骨芽細胞の侵入が困難となる.3.小動物を用いた経時的な骨形成の組織学的検討ウサギ大腿骨に骨髄腔まで貫通させた骨欠損を形成し,連続気孔性炭酸アパタイトフォームを埋入した.その後経時的に試料を採取し組織学的に検討を行った.その結果,12週後では炭酸アパタイトの顆粒の形態はほとんど変化が認められず,顆粒周辺にも骨の再生はなかった.1.連続気孔性炭酸アパタイトフォームの作製・調整および物性評価:昨年と同様連続気孔性炭酸アパタイトフォームの作成を行った。昨年度より軟質発砲ポリウレタンフォームの気孔径を小さくして同じ行程で連続気孔性炭酸アパタイトフォームの作製を行った。作製した炭酸アパタイトフォームをSEMにて形態観察を行った結果、連続気孔構造(ジャングルジム構造)を有するが、気孔径を小さくすることにより目詰まりを起こして連続気孔になっていない所があった。さらに調整した連続気孔性炭酸アパタイトフォームの組成をX線回析装置や赤外分光高度計を用いて解析した結果、炭酸基が存在しないハイドロキシアパタイトではなく、海綿骨と同じ炭酸アパタイトができていることが確認された。ただ連続気孔性を得るためにはある程度機械的強度は犠牲にした炭酸アパタイトブロックを実験に供した。2.小動物を用いた経時的な骨形成の組織学的検討:骨欠損部への炭酸アパタイト埋入12週まででは炭酸アパタイトとの形態に変化なく骨の再生は認めなかったが、24週目では一部アパタイトの吸収と骨の再生がH-E染色、免疫組織化学染色検査で確認されたが、どの試料も完全にアパタイトが吸収し、骨に置換していなかった。1.連続気孔性炭酸アパタイトブロックの物性評価作製した連続気孔性炭酸アパタイトブロックはX線回析装置を用いた解析でアパタイトが生成されていること,さらに赤外分光光度計を用いて炭酸アパタイトであることが確認された.さらに作製段階でいろいろと気孔率を変えSEMとで比較検討したが,気孔率6070%ではSEMで連続した気孔と不連続な気孔との混在が観察された.気効率が90%であれば連続した気孔が観察されるが強度的には大変脆く生体材料としては使用が困難であった.2.小動物を用いた経時的な骨形成の組織学的検討実験1の結果を踏まえ気孔率70%前後の炭酸アパタイトブロックを実験に用いた.その結果24周まで経時的に組織学的検討を行い,4週目ですでに炭酸アパタイト内に骨形成が認められアパタイト周囲にTRAP染色陽性細胞すなわち破骨細胞が出現していた.そのため炭酸アパタイトの一部が吸収され骨に置換されていたが,24周目までには炭酸アパタイトが完全には骨に置換されていなかった.3.BMSC含有炭酸アパタイトフォームのin vivoでの骨形成能ウサギの腸骨から得られたBMSCに骨誘導因子を添加し継代することにより骨芽細胞への分化誘導が確認された.

そこで炭酸アパタイトフォームにBMSCを添加した後に生体に埋入し,BMSCの添加の有無による骨形成を評価したが結果的には明らかな相違は見出せなかった.
着床モデルによる哺乳動物胚の発育と細胞分化の解明

細胞数が減少した胚の着床時期における発育と形態を調べる目的で、マウス桑実胚を切断2分離し、in vitroの着床モデルにおける観察を行った。2分離胚は、BMOC-3で36時間培養後に、eu-blastocyst(eu-blast),pseudo-blastocyst(pseudo-blast),trophectodermal vesicle(TV)およびnon-integrated form(NIF)に分類し、さらに形態別にCMRL-1066で培養を行った。2分離胚をプラスチック上および単層を形成した子宮内膜上皮細胞上で72時間培養した結果、eu-blastとpseudo-blastでは、付着率およびout growth率は、切断していない対照胚との間に差は認められなかった。しかし、TVとNIFでは、out growth率が対照胚に比べて有意に低下した(P<0.05)。2分離胚をI型コラーゲン・ゲル上で培養した結果、eu-blastでは、培養36時間後における原始内胚葉形成率は対照胚との間に差は認められなかったが、72時間後における卵円筒(ステージ8)の形成率は有意に低下した(P<0.05)。pseudo-blastでは、原始内胚葉および卵円筒形成率は対照胚よりも有意に低下した(P<0.05)。TVとNIFでは、out growth率が低く、原始内胚葉と卵円筒の形成はみられなかった。細胞質突起による栄養芽細胞のコラーゲン・ゲル内への侵入は、胚の発育ステージに関わらず、またTVやNIFでも観察された。
DNA複製・修復系を標的とした新規抗がん剤の探索

研究代表者および研究分担者は、DNA複製系および修復系をターゲットとした新規抗がん剤の開発を目指して、以下に述べる研究を行った。1)既に確立しているSV40DNAの無細胞複製系(粗抽出液系)および紫外線照射したSV40ミニ染色体を鋳型とする無細胞DNA修復系を用いて、100種以上の放線菌および真菌の培養上清から阻害効果あるいは促進効果を持つものをスクリーニングした。その結果、有意な阻害効果を示すサンプルを複数個、得ることができた。2)これまでに1)で述べたようにして分離し、精製した新規DNA複製阻害剤であるRK606が、大豆サポニンの一種、soyasaponin IIであることを既に明かにしている。このRK606について、精製蛋白質を用いたSV40DNAの無細胞複製系で調べたところ、やはり阻害が見られた。そこで個々の酵素活性の阻害を調べたところ、SV40ウイルスT抗原の有するDNAヘリカーゼ活性を特異的に阻害することが判明した。これまでにDNAヘリカーゼの阻害剤についての報告は全くなく、本研究が初めてである。3)同じく無細胞DNA修復系で阻害効果の見られたRK679について、異なるpHでの安定性、ブタノール、酢酸エチルによる抽出度などを検討し、酸には比較的安定なこと、ブタノール抽出で有機溶媒層に回収されることを見出した。これらの性質は、同じ培養液から得られたチロシンキナーゼ阻害剤であるgenisteinやdaizeinの挙動と類似していたため、精製genisteinおよびdaizeinの無細胞DNA修復系に対する影響を調べた。その結果、これらのチロシンキナーゼ阻害剤は無細胞DNA修復系を阻害しなかった。したがってRK679に見られる修復阻害物質は、チロシンキナーゼ阻害剤とは別の化合物であることが示唆された。1)既に確立しているSV40DNAの無細胞複製系(粗抽出液系)を用いて、100種近い放線菌および真菌の培養上清から阻害効果あるいは促進効果を持つものをスクリーニングした。2)これまでに1)と同じようにして分離し、精製した新規DNA複製阻害剤であるRK606は、大豆サポニンの一種、soyasaponin IIであることを既に明かにしている。このRK606について、精製した蛋白質を用いたSV40DNAの無細胞複製系で調べたところ、やはり阻害が見られた。そこでそこに含まれる個々の酵素活性の阻害を調べたところ、SV40ウイルスT抗原の有するDNAヘリカーゼ活性をRK606は阻害することが判明した。その阻害濃度は、DNA複製系の阻害濃度とよく一致しており、RK606の標的分子はSV40ウイルスT抗原であると考えられる。細胞の持つDNAヘリカーゼの一つについて調べたところ、こちらはRK606により阻害されなかったことから、T抗原の持つヘリカーゼ活性に特異的である可能性がある。これまでにDNAヘリカーゼ阻害剤についての報告は全くなく、本研究が初めてであろう。3)これも既に確立している紫外線照射したSV40ミニ染色体を鋳型とする無細胞修復系でも、阻害剤のスクリーニングを行い、複数のサンプルが候補として浮かんでいる。今後、これらの精製を進める予定である。1)既に確立しているSV40 DNAの無細胞複製系(粗抽出液系)および紫外線照射したSV40

ミニ染色体を鋳型とする無細胞DNA修復系を用いて、100種以上の放線菌および真菌の培養上清から阻害効果あるいは促進効果を持つものをスクリーニングした。その結果、有意な阻害効果を示すサンプルを複数個、得ることができた。2)これまでに1)で述べたようにして分離し、精製した新規DNA複製阻害剤であるRK606が、大豆サポニンの一種、soyasaponin IIであること、またこれがSV40ウイルスT抗原の有するDNAヘリカーゼ活性を特異的に阻害することを既に明かにしている。本年度は、無細胞DNA修復系で阻害効果の見られたRK679について、pH3,pH7,pH10での安定性、ブタノール、酢酸エチルによる抽出度などを検討し、酸には比較的安定なこと、ブタノール抽出で有機溶媒層に回収されることを見出した。これらの性質は、同じ培養液から得られたチロシンキナーゼ阻害剤であるGenisteinやDaizeinの挙動と類似していたため、精製されたGenisteinおよびDaizeinの無細胞DNA修復系に対する影響を調べた。その結果、これらのチロシンキナーゼ阻害剤は無細胞複製系に対して弱い阻害活性を示したものの、DNA修復系は阻害しなかった。したがってRK679に見られる修復阻害物質は、チロシンキナーゼ阻害剤とは別の化合物であることが示唆された。
瓦礫上踏破ロボットの実現を目的とした水平分散アーキテクチャ応用に関する研究

認知ロボティクスの知見から構成を行ったロボットソフトウェアシステム「水平分散アーキテクチャ」FDNetの拡張について,ロボットミドルウェアとしての基盤整備を行い,身体性の拡張を目指して空中飛翔体の自律移動を行い,それぞれが独立したシステムとして完成させることにより,本研究の成果システムの実現を目指した.具体的な成果として,身体性の拡張を行うため,複数の独立した水平分散アーキテクチャのそれぞれが管理する機能要素を外部の水平分散アーキテクチャの一部として機能させる拡張型水平分散アーキテクチャFDNet-CMを完成させた.また,空中飛翔体の自律システムとして,新たに開発した制御基板システムを用いた操縦支援システムを構築し,速度フィードバックに必要なパラメータを明確にすることにより,ラジコンヘリコプタの操縦支援システムの速度フィードバックを実現した.認知ロボティクスの知見から構成を行ったロボットソフトウェアシステム「水平分散アーキテクチャ」FDNetの拡張について,ロボットミドルウェアとしての基盤整備を行い,身体性の拡張を目指して空中飛翔体の自律移動を行い,それぞれが独立したシステムとして完成させることにより,本研究の成果システムの実現を目指した.具体的な成果として,身体性の拡張を行うため,複数の独立した水平分散アーキテクチャのそれぞれが管理する機能要素を外部の水平分散アーキテクチャの一部として機能させる拡張型水平分散アーキテクチャFDNet-CMを完成させた.また,空中飛翔体の自律システムとして,新たに開発した制御基板システムを用いた操縦支援システムを構築し,速度フィードバックに必要なパラメータを明確にすることにより,ラジコンヘリコプタの操縦支援システムの速度フィードバックを実現した.本研究の目的は水平分散アーキテクチャの応用であり,具体的には瓦礫上歩行する脚型ロボットによる足探り動作の実現とロボットの身体性を空中飛翔体への拡張することを設定している.初年度では,足探り動作の実現と身体性の拡張の2つについて具体的な目標を立て研究を実施した.足探り動作の実現については,新たに足探りを行うための6脚型小型レスキューロボットを開発し,足探り動作におけるスキル抽出を行った.また,足探りだけではなく能動的触覚による足場を探索するセンサシステムの提案を新たに行った.これによって,従来では超音波センサなどの複数方式のセンサにより足場探索を行っていたレスキューロボットに人間と同様の足探りスキルを埋め込むことで搭載センサ種類を減らすことが期待できる.また,身体性の拡張については,小型空中飛翔体としてホビー用小型ヘリコプタをターゲットに操縦支援装置の開発を進めた.これによって,地上を歩行するロボットのセンサの一部として空中飛翔体であるヘリコプタ搭載のセンサを使用することが可能になった.これらは最終年度に水平分散アーキテクチャFDNetのアプリケーションとして統合されるべきものであり,ハードウェア環境の準備を整えることができたと総括される.本研究の目的は水平分散アーキテクチャの応用であり,具体的には瓦礫上歩行する脚型ロボットによる足探り動作の実現とロボットの身体性を空中飛翔体へ拡張することをを目標として設定している.本研究で目指すシステム実現は,次の2つの要素を備えている必要がある.(1)地上ロボット:水平分散アーキテクチャ(FDNet)により足探りにより瓦礫踏破する多脚歩行ロボットシステム.(2)空中飛翔体:FDNetと接続可能な小型ヘリコプターシステム。この2つのシステムは,それぞれ独立した自律システムとして機能するが,必要に応じて地上ロボットである多脚歩行ロボットの身体の一部として空中飛翔体のセンサ情報を共用することによる身体性の拡張機能を備える.第2年度である平成21年度は,地上ロボットに能動触角による瓦礫探りと瓦礫踏破機能を与えること,および,空中飛翔体には高度の制御による位置制御機能の組み込みに成功した.また,それぞれのシステムに遠隔操作を可能とする通信機能の組み込みを行うことができた.これにより,地上ロボットに組み込まれた水平分散アーキテクチャFDNetに対して,空中飛翔体からの出力情報の画像を含むセンサ情報および入力信号である位置制御のための目標値および制御パラメータを通信する基盤が整ったと言える.本研究の最終年度は,複数のFDNetを組み込んだロボットシステムを接続統合し瓦礫上踏破ロボットの身体性の拡張を示すことにより本研究を完成させる計画であるが,これらに必要な,地上ロボットおよび空中飛翔体システムを完成させたことにより,ハードウェアシステムが完成されたと総括することができる.本研究の目的は水平分散アーキテクチャ(FDNet)の応用であり,具体的には瓦礫上歩行する脚型ロボットによる足探り動作の実現とロボットの身体性を空中飛翔体へ拡張とすることを目標として背一定している.本研究で目指すシステム実現は,次に示す2つの要素を備える必要がある.1.地上ロボット:水平分散アーキテクチャ(FDNetにより足探りを行う瓦礫踏破する多脚歩行ロボットシステム.2.空中飛翔体:FDNetと接続可能な小型ヘリコプターシステム.この2つのシステムはそれぞれ独立した自律システムとして機能するが,必要に応じて相互のシステムを自らの身体として共用できなければならない.最終年度では,身体性の拡張のために水平分散アーキテクチャFDNetの拡張と,空中飛翔体の自律移動を行い,それぞれが独立したシステムとして完成させることにより,本研究の成果システムの実現を目指した.具体的な成果として,身体性の拡張を行うため,複数の独立した水平分散アーキテクチャのそれぞれが管理する機能要素を外部の水平分散アーキテクチャの一部として機能させる拡張型水平分散アーキテクチャFDNet-CMを完成させた.また,空中飛翔体の自律システムとして,新たに開発した制御基板システムを用いた自律移動システムを完成させた.また,足探り動作の特徴量抽出についての主成分分析結果の水平分散アーキテクチャシステムへの組み込みを試みた.
消化管内容物輸送シミュレータによる消化器系疾患の病態生理研究

消化管内ガス,食塊,消化液の混相流問題では,領域によって解像するべき流れのスケールが大きく異なる.例えば気相・液相の界面において適切な格子サイズを用いなければ,界面近傍の解が拡散的になる.さらに蠕動運動によって生じる胃壁の移動境界や将来的に導入する食塊の粒子成分の近傍などにおいても同様に,局所的に高解像度の格子が要求される.任意領域の格子解像度を局所的に変化させるAdaptive Mesh Refinement(AMR)法はこのための有望な解決法であるが,粗い格子と細かい格子の境界において流体変数の補間や非等間隔の離散化が必要となるため,2次精度までの手法しか報告されていなかった.Interpolated Differential Operator(IDO)法を適用し,3次元Navier-Stokes方程式に対して4次精度の定式化を行い,医用画像ベースの生体内流動問題に適用し,本手法によって高精度なマルチスケール解析が可能であることを確認した.AMR法を用いた場合,非圧縮性流体の半陰的解法に必要となる圧力のPoisson方程式の係数行列が著しく不規則になるため収束性が悪化する.IDO法の係数行列は非対称な疎行列であるが,従来の差分法と同様,Algebraic Multi-grid(AMG)法を適用することでこれを改善できることを確認した.胃内部の食塊流動問題へ適用するための界面追跡および捕獲法として,Constrained Interpolated Profile-Conservative Semi-Lagrangian3(CIP-CSL3)法およびTangent of Hyperbola for Interface Capturing(THINC)法をIDO法に適合させた,Semi-Lagrange法であるこれらの手法をEuler法として定式化し,記述が簡易になる一方で従来の方法と同等または優れた界面捕獲法となりえることを確認した.2次元の胃内部食塊流動問題に適用し,消化管内ガスの影響に関する基礎的知見を得た.消化管内ガス,食塊,消化液の混相流問題をより正確に解くため,従来,非保存形の定式化がなされていたInterpolated Differential Operator(IDO)法について,保存形の定式化を行った.打切り誤差は4次の収束性をもち,従来の非保存形IDO法と同じであるにも関わらず,完全に保存が満たされる.時間積分変数としてCell-integrated valueとPoint valueを用いるが,これらはStaggered的に配置されるため流速と圧力をCollocated格子上に定義した場合においてもカップリングが安定となり,従来の非保存形IDO法に比べ,圧縮性,非圧縮性流体解析のどちらにおいても,より高解像度の計算結果が得られることを明らかにした.また保存形の定式化となったことによりConstrained Interpolated Profile-Conservative Semi-Lagrangian(CIP-CSL)法で用いられる界面捕獲法を応用することが可能となった.また計算時間の大半を占める圧力のPoisson方程式に対し,反復計算の収束性向上のためDualコアのOpteronマシンを研究室内既存クラスターに新たに組み込み,代数的マルチグリッド法の導入を検討した.さらに基礎検証のためのデータとして,上部消化管における食塊の移動のX線画像を取得し,上部消化管において食塊流動はほぼ自由表面流れとなっていることを見出し,蠕動運動による移動境界における自由表面流れとしてモデル化を開始した.消化管内ガス,食塊,消化液の混相流問題では,領域によって解像するべき流れのスケールが大きく異なる.例えば気相・液相の界面において適切な格子サイズを用いなければ,界面近傍の解が拡散的になる.さらに蠕動運動によって生じる胃壁の移動境界や将来的に導入する食塊の粒子成分の近傍などにおいても同様に,局所的に高解像度の格子が要求される.任意領域の格子解像度を局所的に変化させるAdaptive Mesh Refinement(AMR)法はこのための有望な解決法であるが,粗い格子と細かい格子の境界において流体変数の補間や非等間隔の離散化が必要となるため,2次精度までの手法しか報告されていなかった.Interpolated Differential Operator(IDO)法を適用し,3次元Navier-Stokes方程式に対して4次精度の定式化を行い,医用画像ベースの生体内流動問題に適用し,本手法によって高精度なマルチスケール解析が可能であることを確認した.AMR法を用いた場合,非圧縮性流体の半陰的解法に必要となる圧力のPoisson方程式の係数行列が著しく不規則になるため収束性が悪化する.IDO法の係数行列は非対称な疎行列であるが,従来の差分法と同様,Algebraic Multi-grid(AMG)法を適用することでこれを改善できることを確認した.胃内部の食塊流動問題へ適用するための界面追跡および捕獲法として,Constrained Interpolated Profile-Conservative Semi-Lagrangian3(CIP-CSL3)法およびTangent of Hyperbola for Interface Capturing(THINC)法をIDO法に適合させた,Semi-Lagrange法であるこれらの手法をEuler法として定式化し,記述が簡易になる一方で従来の方法と同等または優れた界面捕獲法となりえることを確認した.2次元の胃内部食塊流動問題に適用し,消化管内ガスの影響に関する基礎的知見を得た.
市町村教育委員会に関する調査研究-「教育行政の住民統制」の理念と現実-

「教育行政の住民統制」の理念が,市町村教育委員会の実際の運営の中でどのように機能しているかを解明する研究の一環として,制度上「住民代表」としての職責を担う教育委員の職務遂行行動にかかわる条件の分析を試みた.すなわち,教育委員のもつさまざまの特性のうち,どのような特性が活発な職務遂行を促進し,どのような特性がそれを制約するのか,つまり,活発(あるいは不活発)な職務遂行と結びついている特性は何か,という観点から,教育委員の職務遂行行動を規定する要因分析を行なった.そのねらいは,委員として活発な活動を展開する委員とそうでない委員とを識別する特性を明らかにし,いわゆる「委員の人選の見直し」のための経験的資料を提供することである.職務遂行行動を規定するとみなされる説明要因として, (1)個人的属性, (2)リクルート特性, (3)社会的心理的性格, (4)職務意識,(5)情報行動,(6)教育委員会の集団的特性, (7)地域特性,の7つの要因群を取り上げた.方法は,活発な職務遂行のグループとそうでないグループに分け,これを外的基準として,林の数量化II類に基づく多変量解析を行なった.解析の結果をもとに,活発な教育委員のプロフィールを「理念型」的にえがくと,つぎのような委員像となる.(1)経営(行政)手腕を認められて選出され, (2)教育・教育行政上の問題解決への明確な課題意識をもって委員に就任し, (3)地域住民の期待を肌で感じつつ, (4)地域の実情に基いて決定されるべき教育の外的事項に関心が高く,また,(5)地域住民との交流関係において期待される役割を重視し, (6)情報源を委員会外部にも求め,問題を自発的に堀り起こすような積極性を備えていて,しかも(7)「会議が異議なく進行する」ようなことのない「合議制の執行機関」としての使命感にみちた委員会に属する委員である.このような委員は現実にはいない.これは,活発な職務遂行を行なう委員の特性を示唆する.「教育行政の住民統制」の理念が,市町村教育委員会の実際の運営の中でどのように機能しているかを解明する研究の一環として,制度上「住民代表」としての職責を担う教育委員の職務遂行行動にかかわる条件の分析を試みた.すなわち,教育委員のもつさまざまの特性のうち,どのような特性が活発な職務遂行を促進し,どのような特性がそれを制約するのか,つまり,活発(あるいは不活発)な職務遂行と結びついている特性は何か,という観点から,教育委員の職務遂行行動を規定する要因分析を行なった.そのねらいは,委員として活発な活動を展開する委員とそうでない委員とを識別する特性を明らかにし,いわゆる「委員の人選の見直し」のための経験的資料を提供することである.職務遂行行動を規定するとみなされる説明要因として, (1)個人的属性, (2)リクルート特性, (3)社会的心理的性格, (4)職務意識,(5)情報行動,(6)教育委員会の集団的特性, (7)地域特性,の7つの要因群を取り上げた.方法は,活発な職務遂行のグループとそうでないグループに分け,これを外的基準として,林の数量化II類に基づく多変量解析を行なった.解析の結果をもとに,活発な教育委員のプロフィールを「理念型」的にえがくと,つぎのような委員像となる.(1)経営(行政)手腕を認められて選出され, (2)教育・教育行政上の問題解決への明確な課題意識をもって委員に就任し, (3)地域住民の期待を肌で感じつつ, (4)地域の実情に基いて決定されるべき教育の外的事項に関心が高く,また,(5)地域住民との交流関係において期待される役割を重視し, (6)情報源を委員会外部にも求め,問題を自発的に堀り起こすような積極性を備えていて,しかも(7)「会議が異議なく進行する」ようなことのない「合議制の執行機関」としての使命感にみちた委員会に属する委員である.このような委員は現実にはいない.これは,活発な職務遂行を行なう委員の特性を示唆する.本調査においては、北海道、宮城、福島、東京、群馬、新潟、愛知、奈良大阪、広島、高知、福岡、沖縄の道府県からランダムに抽出された300の市町村教育委員会の教育委員・教育長(1500名)に対して郵送法によるアンケート調査が実施された。684名の教育委員、197名の教育長から有効票が得られ(回収率は全体で58.7%、教育委員57.0%、教育長65.7%)、全国規模の郵送調査としてはますますの回収率であった。

この回収率は教育委員会の所在地の人口規模別にも差がなく、平均した結果が得られたことはサンプルの偏りに関して重要な意味があろう(ちなみに、数字をあげると、人口8千末満の教委からの回収率は57.3%、以下同様に、8千3万末満57.5%、3万5万末満64.6%、5万10万末満57.7%、10万以上56.7%であった)。本調査の主題は、市町村教育委員会がその基本的制度理念である「教育行政の住民統制機構」として、現実にどのように機能しているかを、教育委員と住民との関係、教育委員と教育長との関係の実態を通じて解明することにあるが、本年度は、その大部分を調査の設計、実施、集計の作業に費やさざるをえず、具体的な分析は来年度に残されることになった。ただ、本年度はその前提的作業として、各質問項目の単純集計を行ない、データ全体の傾向をみることができた。すなわち、教育委員・教育長の個人的属性、リクルートメント特性(就任意欲、選出基準、就任動機)、社会的性格(役割意識、職務満足など)、活動特性(リーダーシップ意識、情報源、活動度など)に関して、全国的な傾向があきらかになった。個々の内容については省略せざるをえないが、教育委員と教育長との間にはいくつかの側面について明白な差異(T-TESTによる平均値の差の検定)があらわれ、今後の分析において注目すべき点であろう。
骨分化シグナル分子としての骨シアロタンパク質の機能の解明

骨シアロタンパク質(BSP)シグナルによってその発現が支配される遺伝子を同定するために、BSPノックアウトマウスと野生型マウス(生後0日齢)の頭蓋骨より、RNAを抽出し、Affymetrix GeneChipによるマイクロアレイ解析を行った。データ解析の結果、5倍以上発現増加した遺伝子は80個、発現減少した遺伝子は75個あった。遺伝子の生物学的特徴をGene ontologyに従って分類した結果、発現増加遺伝子グループのトップ3のカテゴリーは、transcription (9.3%), cell adhesion (6.7%), transport (5.3%)だった。なお、分類不明は45.3%だった。発現減少遺伝子グループのトップ3カテゴリーは、transcription (12.5%), transport (8.8%), signal transduction (5%)だった。なお、分類不明は、52.5%だった。これらの遺伝子グループのうち、骨代謝に関与する遺伝子を検索した結果、増加遺伝子グループでは、Dcn, Hifla, Odam, Vhlが含まれ、減少遺伝子グループには、Col10Oa1が含まれた。今後は、これらの遺伝子群に着目し、発現の確認、BSPシグナルとの関連性を調べる計画である。骨組織の非コラーゲン性細胞外基質を構成する骨シアロタンパク質(BSP)は、石灰化を促進する分子として知られているが、本研究ではBSPが骨分化シグナルを調節する因子としての機能を持っかどうかについて検討を行った。BSPの過剰発現を行うために、C-末端にHAタグを付加したBSPの発現ベクターを作製した(pcDNA3-BSP-HA)。そのベクターをマウス頭蓋骨由来骨芽細胞株MC3T3-E1にトランスフェクションしたところ、BSP-HAタンパク質は、培養上清中に、分子量約75kDaで検出された。BMP, Wntは骨芽細胞分化を促進し、TGF-Bは骨芽細胞分化を抑制する成長因子であることが知られている。BSPがそれらの成長因子の活性に影響を与えるかどうかを調べるために、BSPをトランスフェクションしたMC3T3-E1を、300ng/ml BMP2,50 ng/ml Wnt-3a,5ng/ml TGF-B1で処理した。活性の測定には、それぞれ7xBRE-1uc, TOPFLASH,(CAGA)12-lucレポーターコンストラクトを用いた。その結果、BSP-HAの有無で、各成長因子に対するレポーターの反応性に有為な差は認められなかった。今後はBSPと他の増殖因子との関連性を調べていくと同時に、BSPノックアウトマウスを用いて、BSPによって活性調節される成長因子や発現調節を受ける遺伝子をマイクロアレイによって探索する予定である。