hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発の戦略的活用手法の研究

企業や文献調査によりハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発の成功3類型を抽出することによって戦略的デザインマネジメントとしてのユーザーインヴォルブメント型デザイン開発の有効性を確認すると同時に企業内デザイン部門の活動の定量化による指標分析を行い統合型デザインマネジメントとコラボレーション型のデザインマネジメントの手法に集約し、戦略的デザインマネジメント手法の論理化を行った。第1段階として対象モデルの設定、成功事例ヒアリング調査、KFS(成功要因)抽出、仮説構築を通じて研究手法の考察を行った。対象モデルとしてハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発の内外の成功事例の中からApple社のiPod / iPhone、任天堂のwii、トヨタのLexus、ドイツ銀行Q110等を調査し、先行研究、発表資料、展示会、ヒアリング調査を通じてKFSを抽出、整理作業を実施した。デザインマネジメントとの関係を含めた仮説検証のために次年度以降のアンケート調査手法の内容についての検討を進めた。日本の企業における組織力を生かした技術開発力の先行性とハード・ソフト・サービス融合型ビジネスモデルの構築での立ち遅れに対して、米国西海岸企業に見られる個人の創造性を生かした発想力とビジネスモデル構築力が、両国企業の市場創造型事業戦略の差として際立った。KFSとして抽出されたものとしては、ハード・ソフト・サービスを伴う事業モデルにおける企業資産(技術開発、情報活用、デザイン解決力など)の活用面において過去の実績にこだわらないレガシーフリーと経営幹部による確固とした事業ビジョンとこだわりのマイクロマネジメント、商品企画へのユーザーインヴォルメント等があげられ、可視化できるデザインマネジメントの果たす役割の重要性を中心に成功要因としての仮説の中心論理とした。ハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発について内外の成功事例の中からApple社のiPod/iPhone、任天堂のwii、トヨタのLexusを参考とした自動車、電機業界を中心に調査を重ね、過年度に仮説(KFS)として抽出したレガシーフリー、マイクロマネジメント、ユーザーインヴォルブメントを基に成功要因と失敗要因、問題解決に費やされたデザイン活動、デザイン開発を3つに類型化した。(1)破壊的イノベーションによる新市場開拓型デザイン開発(2)戦略的プロトタイプ提示型デザイン開発、(3)オープンソースによるユーザー参画型デザイン開発以上の開発の中でのデザイン部門の主導性要件は、ファシリテーター機能発揮に集約された。ハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発に於ける仮説提示能力、可視化技術は、ユーザーのニーズやウォンツを調整する能力として企業におけるイノベーションを促進するだけでなく、新しいコンセプトを確立するビジネスモデルの展開がより重要になっている。ユーザーの経験価値を創出できる製品やサービスが新価値創造ビジネスを発展させる役割として大きく期待されている。「価値を創出する開発」では、ユーザーの潜在的ニーズの発見だけでなく、ユーザーとのコラボレーションを伴うネットワーク型デザイン開発が、新たにクローズアップされた。製品(ハードウェア・ソフトウェア)と関係があるコンテンツとソリューションを含めたサービスとの間の関係性の観点からこれらを統合した事業での成功の可能性に大きく影響を与えている可能性が高いことが分かった。企業がユーザーとの関係性をビジネスモデルに生かす事業展開は、ユーザーインヴォルブメントによって顧客主導型商品開発が現実味を帯びてきたといえる。戦略的デザインマネジメントによるハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発の成功のための手法に関してアンケート及びインタビュー調査を国内電機業界(5社)に対して行った結果、競争優位のための定量的手法としての相関指標として企業内デザイン部門の事業領域(セクター)別投入人員比率、予算比率などをそれぞれの企業の売上高、研究開発費の事業領域別比率で割った指数を求め、ハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発に関する定量比較と経年分析を行った。この指数は、デザイン部門のハード・ソフト・サービス融合型デザイン開発の主体である社会インフラや社会システム等への対応を数値として把握でき、デザインマネジメントのツールとして有効と考える。企業内デザイン部門業務の外注化比率に企業の特性との相関関係が見いだされた。デザイン業務のソフト化への対応は、(1)外注業務で処理する企業(2)内製化する企業に大別できる。内製化する企業ほどソフト化比率が高く、ソリューションデザイン等への先行投資が進んでいる。研究開発費との関係ではデザイン部門のリソースの配分は企業の事業構造の変換に対して後れを取っている場合が多い。企業特性を反映したデザインマネジメント手法は、(1)統合型デザインマネジメント(2)コラボレーション型のデザインマネジメントに類型化された。電機産業においては、製造業の付加価値が低下し、部品やコンポーネント、ソフトやサービスの付加価値が相対的に向上している。これに呼応するデザイン戦略として異業種間コラボレーション型の戦略的デザインマネジメントが見られる。ユーザーを取り込んだ商品開発を行いながら横断的な企業間のコラボレーションを進め、企業が単体としての事業からハード・ソフト・サービスを融合させた事業展開をするためのデザイン戦略が進行しており、デザイン部門が担う新たな機能として注目される。
ドイツ語の文法構造と意味機能の相対性・連続性に関する類型論的実証研究

機能類型論の観点からドイツ語の文法構造と意味機能の相対性・連続性を解明することを目的に、研究代表者の小川、研究分担者の藤縄が具体的なテーマに取り組んだ。小川は、とりわけドイツ語の単文構造を形成する格(特に与格の意味機能)、態(ヴォイス、その中でも特に受動態と中間態の連続性)、また、人称構文と非人称構文の関連性を主語の出没を中心に考察した。藤縄は、複文構造、特に定形の補文と不定詞構造の相対性・連続性に関して研究するとともに、それと密接に関連する法(ムード、その中でも特に接続法)の意味機能の解明にも取り組んだ。両者は、ドイツ語におけるこれまでの膨大な研究成果に(批判的にも)依拠しながら、他のヨーロッパ諸語、また日本語を中心とするアジア諸語のデータも射程に取り込み、言語類型論・一般言語学的にも有効な経験的な仮説を提示することに努めた。機能類型論の観点からドイツ語の文法構造と意味機能の相対性・連続性を実証的に解明することを目標に、それぞれの役割分担を緊密な連携のもとに推進し、成果を公表した。(1)小川は非人称構文と人称構文の関連性を主語の実現、虚辞の出没を基軸に探求した。その際受動態、再帰態、さらには天候・気候述語を対象とした。また主語の実現については、同じ「人間」言語でありながら異なる「文化」言語としての日独語の表現パタンを認知科学、文化学の両側面から考察した。(2)藤縄は広く補文の言語類型においてドイツ語の不定詞句の意味機能を特徴付けた。また、補文、主文を問わず重要かつ複雑な意味機能をもつ接続法にも焦点を当て、その意味用法の連続性、具体的にはその派生関係の解明を試みた。11.の研究発表[雑誌論文]から見て取れるように、小川と藤縄は日本独文学会研究叢書『ドイツ語研究と言語類型論-共通の展望に向けて』に共に寄稿した。これは本研究課題を直接に実質化するものである。また、両者は2006年9月に国際会議『Terragrammatica文法の領域』(ポーランド、ポズナニ大学)において同じく本研究課題に関するテーマで共に講演を行っており、その成果も刊行予定である。機能類型論の観点からドイツ語の文法構造と意味機能の相対性・連続性を実証的に解明することを目標に、以下の役割分担を推進し、論文および口頭発表で成果を披露した。(1)小川は前年度に引き続き、ドイツ語の単文構造を規定する格、態、人称・非人称とそれぞれの意味機能について考査を行った。述語構造、とりわけ目的語の特性について類型論的な一般化を目指し、仮説を精密なものとした。藤縄の研究とも緊密な連携を行った。(2)藤縄は前年度に引き続き、ドイツ語の補文現象の解明にあたる一方、定形の補文とは一線を画す非定形動詞の項構造について、意味論を視野に入れながら、格付与や態に及ばす影響を包括的に捉えることのできる、語彙情報重視型の統語モデルの構築を進めた。具体的な成果として、小川・藤縄ともに、ひとつには『ドイツ語を考える』へ、態および補文について寄稿を行ったほか、2008年2月、国際会議『Deutsche Sprachwissenschaft in Italien(イタリアにおけるドイツ言語学)』(イタリア、ローマ大学)においても、本研究課題に直接関係するテーマで講演を行った。なお、後者は論集での刊行を目指し、論文を執筆中である。機能類型論の観点からドイツ語の文法構造と意味機能の相対性・連続性を実証的に解明することを目標に、以下の役割分担を推進し、論文および口頭発表などで成果を公表した。(1)格や構文といった形式的側面において、また人称性・非人称性といった意味的側面において日独両言語の特徴の比較を推し進め、さらにそれらをアジア言語・ヨーロッパ言語の中で俯瞰的に位置付けることを試みた。(2)文法や意味の問題を言語学のみならず、それに隣接する文化学や認知論のコンテキストで再考する契機を提供した。小川はその成果を論文の形式でドイツや英国で公表した。日本におけるドイツ語学の先駆者である関口存男の非人称構文論を、また話題優先型言語としての日本語の格体系を、それぞれ機能類型論の視座から考察した。これは上記(1)の内容である。また小川と藤縄は、アジア・ゲルマニスト会議2008(金沢星陵大学)で小川が議長を務めた分科会「アジアとヨーロッパの言説」で共に口頭発表を行った。両者とも言語学、とりわけ機能類型論がもつ、隣接学問分野への新たな言説の可能性を探った。

小川は言語タイプの中心的ならびに周辺的な特徴と文化タイプの顕在的ならびに潜在的な特徴との関係を論じることで文化学へ、藤縄は言語の意味機能と、音韻特徴を包括する音楽性との連関をテーマにすることで認知論へ向けて、それぞれに貢献を図った。これは上記(2)での成果であり、近くドイツにおいて刊行物となる予定である。
学校トイレの環境衛生と児童の健康な排泄に関するヘルスプロモーション

平成13年度・14年度の研究成果は以下の通りであった。【調査1】児童の排泄に関する意識調査(第1報)調査対象は児童2454名であった。無記名自記式質問紙法によって、(1)1日の排泄回数、(2)学校での排便と排尿、(3)学校トイレ環境に対する意識を調査した。その結果、先行研究に比較して、過去10年間に便秘傾向を自覚する小学生の割合は増加傾向にあることが把握された。また学校トイレにおいて、男子は排便を抑制する傾向が強く、その理由は「ひやかし・いじめ」を懸念するためであった。女子は、便秘傾向がさらに強いこと、排便時刻が決まっていないこと、排便時に肛門の痛みがあることが特徴的であった。さらに、女子は学校で排尿を抑制する傾向があった。【調査2】児童の排泄に関する意識調査(第2報)調査1で対象とした児童の保護者(n=2454)に、無記名自記式質問を用いて、児童の(1)基本的生活習慣、(2)排便習慣、(3)排泄に関連する痴患の既往、(4)帰宅直後(下校直後)のトイレの使用状況、(5)学校での排泄の失敗、を把握した。【調査3】小学校トイレの環境調査対象は、旭川市内の小学校30校であった。学校トイレ環境の実地調査を行なった。その結果、学校トイレの環境衛生上の問題点と施設管理上の問題点を把握した。問題点と解決目標を5段階に分けて解説した。【調査4】排泄を失敗した児童の事例調査旭川市内の小学校28校において、養護教諭を対象に聞き取り調査を実施した。調査期間は4月から6月での3ヶ月間であった。その結果、排泄の失敗事例は1年生が70%であった。50%の失敗が5月に発生した。失敗した時間帯は授業中が50%を占めた。【調査5】学校トイレ特別清掃に対する中学生の意識調査中学生を対象に、学校トイレの特別清掃後に、意識調査を行った。I.学校トイレの環境調査【研究目的】学校トイレの衛生環境が児童の排泄習慣の変調に影響を与えていると考え、その実態を把握することを目的とした。【研究方法】1)調査対象:旭川市内の児童数300名以上の小学校37校を対象とした。学校長に対して文書で研究協力を依頼し、その後口頭によって同意の有無を確認することとした。2)方法:「学校環境衛生の基準」を参考に、学校トイレの環境調査票を作成した。主なチェック項目は、大・小便器の個数、採光と照明、換気と対流、清潔感、設備の破損状況および衛生管理上の問題とした。調査者は2名1組となり、各校を訪問し環境調査を実施することとした。【結果および考察】調査協力が得られた小学校は30校であった。主な問題点として、臭気60%、尿石や輪染み93%、黒かび93%やハエ17%などが確認された。また設備の破損状況は深刻であり、対象校の70%が何らかの問題を有し、特に鍵・ドアの破損と水道管からの水漏れは高率であった。また今回の調査から、新築後23年を経れば老朽校舎と同様の問題が生じていることを確認した。

これらの結果を踏まえ、児童の排泄を抑制する環境要因および健康管理上の問題点を「学校トイレの健康度」という視点から5段階に分類し、改善点と健康目標を検討した。II.児童の排泄に関する調査【研究目的】本研究の目的は、児童の学校における排泄をめぐる心身の問題を明確化することである。【研究方法】1)調査対象:北海道、青森県、千葉県、奈良県および富山県の児童と保護者3000組を対象とした。学校長に対して文書で研究協力を依頼し口頭によって同意を確認した。児童と保護者に対しては文書によって同意を確認した。2)方法:調査用紙の主な内容は、排泄習慣、排泄に関する健康上の問題と学校トイレに関する認識から構成した。3)手続き:配布・回収は集団法によった。プライバシー保護のために、記載後の調査用紙は糊付け封筒に入れてもらい回収した。本調査結果は、現在集計中である。平成14年度の計画平成14年度は、児童の排泄に関する調査結果を報告する。以上2つの調査結果を基礎資料として、旭川市内の小学校において、学校トイレの改善モデル事業を実施する。さらに、ガイドライン「小学生の健康な排泄と学校トイレ・低予算で取り組む学校トイレ改革(仮)」を作成する。平成13年度・14年度の研究成果は以下の通りであった。【調査1】児童の排泄に関する意識調査(第1報)調査対象は児童2454名であった。無記名自記式質問紙法によって、(1)1日の排泄回数、(2)学校での排便と排尿、(3)学校トイレ環境に対する意識を調査した。その結果、先行研究に比較して、過去10年間に便秘傾向を自覚する小学生の割合は増加傾向にあることが把握された。また学校トイレにおいて、男子は排便を抑制する傾向が強く、その理由は「ひやかし・いじめ」を懸念するためであった。女子は、便秘傾向がさらに強いこと、排便時刻が決まっていないこと、排便次に肛門の痛みがあることが特徴的であった。女子はさらに、学校で排尿を抑制する傾向があった。【調査2】児童の排泄に関する意識調査(第2報)調査1で対象とした児童の保護者(n=2454)に、無記名自記式質問を用いて、児童の(1)基本的生活習慣、(2)排便習慣、(3)排泄に関連する疾患の既往、(4)帰宅直後(下校直後)のトイレの使用状況、(5)学校での排泄の失敗、を把握した。【調査3】小学校トイレの環境調査対象は、旭川市内の小学校30校であった。学校トイレ環境の実地調査を行なった。その結果、学校トイレの環境衛生上の問題点と施設管理上の問題点を把握した。問題点と解決目標を5段階に分けて解説した。【調査4】排泄を失敗した児童の事例調査旭川市内の小学校28校において、養護教諭を対象に聞き取り調査を実施した。調査期間は4月から6月での3ケ月間であった。その結果、排泄の失敗事例は1年生が70%であった。50%の失敗が5月に発生した。失敗した時間帯は授業中が50%を占めた。【調査5】学校トイレ特別清掃に対する中学生の意識調査中学生を対象に、学校トイレの特別清掃後に、意識調査を行った。
地域医療計画と健康権ー医療政策と医療実態の調査・分析

今回の調査により、珠洲市の医療・福祉施策の実態と日置地区住民の健康、医療、福祉に関する意識、さらには行政への要望が明らかになった。特に、医療・福祉の欠落した地域では、住民は健康に最大限注意して暮らしているものの、いったん病気になり、あるいは寝たきりになって通院等不可能な状態になると地域に住み続けることができなくなる。そこで若年労働力や、出稼ぎのような労働力移動にともなう「過疎化」とは違い、高齢者、病人、障害者等の流出による「もう一つの過疎化」が進行しているのである。高齢化にともなってこうした事態はますます顕著になり、地域社会の崩壊すら招きかねない。そこに、地域住民の切実な要求として医療機関の設置、医療を受けるためのアプロ-チの改善、とりわけバス路線の充実、運賃の引き下げ等が見られるのである。我々は、過疎化進行の過程と医療、福祉の関係を住民の生活史をも追跡することによって明かにし、住民の健康権保障にふさわしい地域保健、医療、福祉のシステムを探求するつもりである。1石川県保健医療計画の検討により以下の事が明らかになった。(1)民主的手続の欠如-特に患者、住民代表の参加と情報の公開(2)2次医療圏設定と必要病床数算定の不合理性(3)保健、医療、福祉の総合性の視点-任意記載事項-の不十分さ2高知県医療計画の問題点-特に国立病院の県内医療における役割3珠洲市医療状況調査により以下の事が明らかになった。(1)珠洲市の歴史的、地域的特性-特に出稼ぎ労働の状況(2)珠洲市保健、福祉の状況(3)珠洲総合病院と医療の現状4尾口村医療状況調査により以下の事が明らかになった。(1)尾口村の自然、社会的環境(2)尾口村の人口構成等と産業(3)住民の生活状況-特に雪との関係(4)尾口村の福祉-医療施策-特に、高令者福祉と国民健康保険事業の現状について5以上の検討を踏まえて次年度は、珠洲市、尾口村についてより踏み込んだ調査、研究を行う。(1)住民の健康実態、医療要求等についてアンケート調査等の実施(2)住民の受療行動の調査と分析-特に入院について(3)住民の福祉要求-特に高令者福祉(4)医療機関、保健、福祉施設等の配置を含めあるべき地域医療計画の検討今年度は、珠洲市の医療・福祉実態調査を中心に研究を行った。調査は、7月の予備調査により対象地区を設定、調査依頼さらに基礎資料を収集した。8月には珠洲市狼煙地区、中前田、横山、洲崎地区約100戸を対象に医療・福祉実態調査を聞き取りの形で実施した。また、90年2月には、昨年度の調査の補足として尾口村の聞き取り調査を行った。その結果過疎地域における医療・福祉施策に重要な欠陥があり、住民の健康権が侵害され、そのことが引金になって一層過疎化が進んでいるという事態が明らかになった。とくに、珠洲の調査対象地域は、医療機関、病床、病床数が全国有数の石川県にあって病院は勿論、診療所もなく、市立病院による週1-2回の巡回診療のみという地域である。また、福祉施設もない。この様な地域の住民は、バスで長い時間かけて市の中心部の病院に通わねばならず、その負担は大きい。とりわけ車を運転できない高齢者等にとっては通院は一日がかりである。したがって、こうした地域の住民は病気にならないよう健康に注意して暮らすのであるが、ひとたび病気になると在宅での療養は、介護家族等よほど条件に恵まれていなければ不可能である。そこで、家族に引き取られるか、金沢周辺の大きな施設に入所、病院に入院することになる。こうした労働力の移動(特に若年労働力)による過疎の進行の他、医療や福祉の制度が保障されないが故の「もう一つの過疎化」(高齢者や子供)が深く進行しているということを実態調査により明らかにしたことが今回調査研究の最大の成果である。
新規アポトーシス検出用ＰＥＴプローブの開発

本研究ではホスファチジルセリン(PS)結合蛋白質であるTim4タンパク質を元とした生体内でのアポトーシスの検出を目的とした陽電子放射断層撮像(PET)用プローブの開発を行った。マウスTim4の細胞外ドメインの一部とIgG-Fc領域の融合タンパク質を64Cu標識化し、抗癌剤投与によって腫瘍にアポトーシスを誘導した担癌マウスに作成したプローブ(Tim4-184-Fc)を投与した。その結果、腫瘍への集積は対照群の24倍認められた。次に臨床応用を目的にマウスからヒトTim4に変換したが、PS結合能はマウスTim4を用いた場合より低下し、動物実験においても腫瘍への集積に対照群との差が認められなかった。生体内でのアポトーシス検出を目的にヒトT-cell immunoglobulin 4の細胞外ドメインとIgG-Fc領域の融合蛋白質であるhTim4-187-RR-Fcを作成した。Cu-64標識後のhTim4-187-RR-Fcは標的分子であるホスファチジルセリン(PS)に対しての結合能を保持しており、400ー600 MBq/nmolの高い比放射能を持つPETプローブを作成することに成功した。作成したPETプローブの有用性を確認するために、A431(ヒト上皮様細胞癌由来細胞株)担癌マウスに対し抗がん剤(マイトマイシンC、MMC)投与によりアポトーシスを誘導した群を作成し、PET実験を行った結果、生理食塩水を投与した対照群と比較して、抗がん剤投与群では腫瘍部位へのRIの集積は1.42倍となることが認められた。しかし群間のプローブ集積の差が小さく肝臓への非特異的集積が高い結果となった。抗体を用いたPETプローブ開発研究において、低分子量化により肝臓への非特異的集積が軽減されるとの報告がある。そのため、ヒトIgG-Fc領域をロイシンジッパー構造に置換することによってhTim4-187-RR-Fcの低分子量化を行った。その結果、分子量は175kDaから約半分の90kDaに軽量化することに成功した。今後、このタンパク質(hTim4-187-RR-LZ)のPETプローブとしての有効性について検討を行う。マウス由来のTim4配列とヒトIgG-Fc領域を融合したTim4-Fcを作成し、PET実験を行ったところ、抗がん剤(マイトマイシンC、MMC)でアポトーシスを誘導した腫瘍への集積は観察できなかった。そのため、Tim4配列中のムチン様ドメインを一部削除した融合タンパク質を作成し、PET実験を行ったところ、MMCによってアポトーシスを誘導した担癌マウスでは、腫瘍への集積が観察された。一方、MMCによる誘導を行わなかったVehicle群においては腫瘍への顕著な集積は認められなかった。このことから、Tim4配列中のムチン様ドメインの長さはin vitroにおけるホスファチジルセリン(PS)への結合に影響しないが、PETプローブとしてin vivoで利用する場合にはTim4-Fcの体内動態に影響を及ぼすことが示唆された。次に、臨床応用を目的として、マウスTim4配列をヒトTim4配列に置換した融合タンパク質、hTim4-Fcの作成を行った。マウス配列の場合と異なり、in vitroにおいてPSへ結合することのできるhTim4-Fcはムチン様ドメインの長さに顕著に影響を受けることが明らかとなった。ムチン様ドメインのN末端側およそ1/3を残した融合タンパク質でのみPSへの結合能を有し、削除を行わない配列、N末端側1/3を削除した配列、N末端側を2/3残した配列ではPSへの結合能は失われた。さらに、64Cu標識を行うためのキレーター付加によってPSへの結合能が失われることが明らかとなった。そのため、PS結合部位であるIgV領域中のキレーター付加部位であるリジン(K)をアラニン(A)に置換したところ、PSへの結合能が回復した。現在PS結合能を保ったhTim4-FcのPETプローブ化を実施している。生体内でのアポトーシス検出を目的にヒトT-cell immunoglobulin 4 (Tim4)の細胞外ドメインとIgG-Fc領域の融合蛋白質であるhTim4-187-RR-Fcを作成したが、群間のプローブ集積の差が小さい、肝臓への非特異的集積が高いことから改善が必要となった。抗体を用いたPETプローブ開発研究において、低分子量化により肝臓への非特異的集積が軽減されるとの報告があることから、ヒトIgG-Fc領域を削除することによってhTim4-187-RR-Fcの低分子量化を試みた。Tim4とIgG-Fcの間にプロテアーゼ認識配列を組み込み発現させたところ、プロテアーゼが十分に作用しない、且つ消化後の分離が困難であることが分かった。次にあらかじめIgG-Fcを削除したタンパク質の発現を行ったところ発現量が元の10分の1以下に低下した。その後、哺乳類細胞系での発現を無細胞系、昆虫細胞系など様々な発現系を試したがいずれも十分な量を得ることができなかった。タンパク質発現細胞の細胞質中には抗Tim4抗体に対する反応が観察され、形質転換後に継時的に増量が認められたため、細胞外に分泌されるべき発現タンパク質が細胞内にとどまっていることが分かった。この原因としてTim4細胞外ドメインのみの発現はタンパク質の立体構造が不安定となり、不完全体として細胞内消化を受けている可能性が考えられた。

また、前述の無細胞系でのタンパク質発現において発現タンパク質が共存タンパク質(シャペロン)と分離ができなかったことも立体構造の不安定性によるものと考えられた。肝臓への非特異的集積の軽減と目的部位への特異的集積の向上を目的にTim4-187-Fcの低分子量化を試みたが各種タンパク質発現系では発現タンパク質量が極端に減少したため、天然型Tim4からの細胞外ドメインの分離を試みた。Phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA)等の薬剤は、細胞内プロテアーゼ(ADAM-10、ADAM-17)の発現を誘導し、Tim4細胞外ドメインを放出させる(Schweigert O et.al., BBA 1843, 2014 p275)。293F細胞におけるADAM-10/17のmRNA量はGAPDH比でそれぞれ0.64/0.86で、PMA処理後2日では0.65/0.90に、5日後には0.74/0.98に増加した。Tim4形質転換細胞の培養上清を回収しウェスタンブロットで調べたところ、PMA処理した細胞上清からのみTim4-187-Fc(150 kDa)の約半分の60 kDaのバンドが検出された。今後、低分子量化Tim4の効率的な回収方法の確立が必要とされる。本研究ではホスファチジルセリン(PS)結合蛋白質であるTim4タンパク質を元とした生体内でのアポトーシスの検出を目的とした陽電子放射断層撮像(PET)用プローブの開発を行った。マウスTim4の細胞外ドメインの一部とIgG-Fc領域の融合タンパク質を64Cu標識化し、抗癌剤投与によって腫瘍にアポトーシスを誘導した担癌マウスに作成したプローブ(Tim4-184-Fc)を投与した。その結果、腫瘍への集積は対照群の24倍認められた。次に臨床応用を目的にマウスからヒトTim4に変換したが、PS結合能はマウスTim4を用いた場合より低下し、動物実験においても腫瘍への集積に対照群との差が認められなかった。Tim4タンパク質の構造不安定性から、標識に十分なタンパク質を得ることができなかったため、アポトーシス検出試薬としての性能を調べることができなかった。生化学最近、発現用細胞に対してPMAなどの薬剤を形質転換以前に処理することにより、細胞膜上のTim4を細胞膜外で切り離す酵素の発現を誘導できることが報告された。分泌型としての発現は困難であるため、細胞膜上の全長Tim4を単離する方法を試みる。担癌マウスの腫瘍に効率的にアポトーシスを誘導する抗がん剤投与スケジュールの決定、ヒトTim4-Fcのムチン様ドメイン長の最適化により、当初の目的通りPET実験によってアポトーシスを誘導した腫瘍への集積を観察することができた。担癌マウスの腫瘍に効率的にアポトーシスを誘導する抗がん剤投与スケジュールの決定、マウスTim4-Fcのムチン様ドメイン長の最適化により、当初の目的通りPET実験によってアポトーシスを誘導した腫瘍への集積を観察することができた。ヒトTim4配列への置換と発現タンパク質の大量作成法の確立により、マウスTim4-Fcタンパク質の10倍以上の収率で発現タンパク質を得ることができた。PETプローブのもととなるタンパク質の生合成がうまくいかず、担癌マウスを用いたPET実験ができなかったため、余剰が生じた。最適化したhTim4-Fcの64Cu標識化における最適条件を決定し、PET実験を行う。
自由貿易体制の危機と新しい貿易ルール

本研究は,1.寡占的な国際経済における国際貿易の諸問題,2.各国間の貿易政策の戦略的相互依存関係とGATTルールの意義,3.動学的最適化貿易モデルによる貿易と対外資産・債務の動きの分析および各国の各種政策による国際的波及効果と各国の厚生水準への影響,という三つの柱のもとで進められた。また,この三つのテーマのそれぞれは,以下に示すように,小野と個々のテーマの分担者との共同研究という形で行われた。1.ラヒリ教授(S.Lahiri)とともに,競争的部門と独占部門の並存する開放経済において,両部門の技術進歩の経済厚生水準への効果を分析した。その結果,同じコスト減少技術を比較すると,独占的な部門の技術進歩の方が,その経済厚生により大きく貢献することが示された。また,競争的部門と寡占的部門とが並存する2国モデルを構築し,寡占部門の存在する経済での貿易の利益を分析した。その結果,自由参入があれば貿易によって要素価格均等化定理が成立し,また通常の貿易利益が存在すると同時に,各国の寡占部門における独占度を低下させるという,貿易利益の新たな側面が明らかにされた。(研究発表リスト中の第4論文)また,研究開発投資を考慮にいれた国際間の企業の競争において,企業数の制限や研究開発補助金といった産業政策が世界経済の厚生に及ぼす効果を分析した。その結果,寡占的な市場構造を与えられたものとすれば,大企業ほど研究開発投資を行う傾向があり,少しでもコスト面で優れた企業があれば,その企業に補助金を与え,他の企業は制限を加えた方が世界全体の厚生水準からみて望ましいことがわかった。(第5論文)2.イートン教授(J.Eaton)とともに,国際貿易ルールのない経済にGATTにおける限定的報復を許す緊急輸入制限条項を導入することによる影響,さらにそれに加えて自主規制というGATTの枠組みを越えたルールを導入することによる影響を,無限段階政策決定ゲームを構築して調べた。その結果,緊急輸入制限条項の導入は自由貿易体制におおむね貢献するが,輸出国の制限と輸入国の報復という,二重の制限に陥る可能性があることも示した。さらに,GATTの報復条項の存在のもとでは,自主規制もさらに不要な非効率を防ぐ場合があることがわかった。(第3,第6論文)3.動学的最適化貿易モデルの研究については,永谷教授とメアッツィ教授との意見交換をもとに(1)池田新介助教授(大阪大学)とともに主観的割引率の違う多国モデルを使った分析を,また(2)柴田章久助教授(大阪市立大学)とともに,資本蓄積を明示的に扱った二国モデルを使った分析を行った。まず,(1)については,池田助教授とともに,3国モデルを使って各国の対外債務の動学的均衡経路経路を調べ,それが単調な上昇や減少だけでなく,釣り鐘型やU字型といった多様な形を持ちうることを示した。(第2論文)また,2国モデルを使って,財政支出や資産保有税等が自国及び外国の対外資産や経済厚生に与える影響を理論的に求め,相手国の対外債務を減少させるような自国の政策は,かえって相手国の経済厚生を低下させてしまう可能性のあることがわかった。(第7論文)次に,(2)については柴田助教授とともに,まず2国1財2要素モデルにおいて企業の最適資本蓄積行動を導入し,各国のマクロ経済政策や技術進歩等が,自国および外国の厚生水準に与える影響を調べた。その結果,債権国の技術進歩は,債務国の厚生を引き下げてしまうこともわかった。(第1論文)さらに,これらを2国2財2要素のモデルに拡張し,各国の財政支出が及ぼす自国および外国の消費,資本蓄積,経済厚生への効果を求めた。その結果,外国の経済厚生への効果が伝統的な同時点内の交易条件効果というミクロの効果に加えて,対外資産の正負に依存する利子率への効果,すなわちマクロ的な時点間の効果からなることがわかった。したがって,外国からの輸入財への財政支出によって相手の交易条件を改善してやっても,その利子率への影響によって対外債務への利子支払い(あるいは対外資産への利子収入)が変化し,外国の厚生水準がかえって下がってしまう可能性のあることを示した。(第8論文)本研究は,1.寡占的な国際経済における国際貿易の諸問題,2.各国間の貿易政策の戦略的相互依存関係とGATTルールの意義,3.動学的最適化貿易モデルによる貿易と対外資産・債務の動きの分析および各国の各種政策による国際的波及効果と各国の厚生水準への影響,という三つの柱のもとで進められた。(研究発表リスト中の第4論文)

また,研究開発投資を考慮にいれた国際間の企業の競争において,企業数の制限や研究開発補助金といった産業政策が世界経済の厚生に及ぼす効果を分析した。その結果,寡占的な市場構造を与えられたものとすれば,大企業ほど研究開発投資を行う傾向があり,少しでもコスト面で優れた企業があれば,その企業に補助金を与え,他の企業は制限を加えた方が世界全体の厚生水準からみて望ましいことがわかった。(第5論文)2.イートン教授(J.Eaton)とともに,国際貿易ルールのない経済にGATTにおける限定的報復を許す緊急輸入制限条項を導入することによる影響,さらにそれに加えて自主規制というGATTの枠組みを越えたルールを導入することによる影響を,無限段階政策決定ゲームを構築して調べた。その結果,緊急輸入制限条項の導入は自由貿易体制におおむね貢献するが,輸出国の制限と輸入国の報復という,二重の制限に陥る可能性があることも示した。さらに,GATTの報復条項の存在のもとでは,自主規制もさらに不要な非効率を防ぐ場合があることがわかった。(第3,第6論文)3.動学的最適化貿易モデルの研究については,永谷教授とメアッツィ教授との意見交換をもとに(1)池田新介助教授(大阪大学)とともに主観的割引率の違う多国モデルを使った分析を,また(2)柴田章久助教授(大阪市立大学)とともに,資本蓄積を明示的に扱った二国モデルを使った分析を行った。まず,(1)については,池田助教授とともに,3国モデルを使って各国の対外債務の動学的均衡経路経路を調べ,それが単調な上昇や減少だけでなく,釣り鐘型やU字型といった多様な形を持ちうることを示した。(第2論文)また,2国モデルを使って,財政支出や資産保有税等が自国及び外国の対外資産や経済厚生に与える影響を理論的に求め,相手国の対外債務を減少させるような自国の政策は,かえって相手国の経済厚生を低下させてしまう可能性のあることがわかった。(第7論文)次に,(2)については柴田助教授とともに,まず2国1財2要素モデルにおいて企業の最適資本蓄積行動を導入し,各国のマクロ経済政策や技術進歩等が,自国および外国の厚生水準に与える影響を調べた。その結果,債権国の技術進歩は,債務国の厚生を引き下げてしまうこともわかった。(第1論文)さらに,これらを2国2財2要素のモデルに拡張し,各国の財政支出が及ぼす自国および外国の消費,資本蓄積,経済厚生への効果を求めた。その結果,外国の経済厚生への効果が伝統的な同時点内の交易条件効果というミクロの効果に加えて,対外資産の正負に依存する利子率への効果,すなわちマクロ的な時点間の効果からなることがわかった。したがって,外国からの輸入財への財政支出によって相手の交易条件を改善してやっても,その利子率への影響によって対外債務への利子支払い(あるいは対外資産への利子収入)が変化し,外国の厚生水準がかえって下がってしまう可能性のあることを示した。(第8論文)ラヒリ教授とともに、競争的部門と独占部門の並存する開放経済において、両部門の技術進歩の経済厚生水準への効果を分析した。その結果、同じコスト減少技術を比較すると、独占的な部門の技術進歩の方が、その経済厚生により大きく貢献することが示された。また、競争的部門と寡占的部門とが並存する2国モデルを構築し、寡占部門の存在する経済での貿易理論の再構築を行った。
聴衆参加型のコンテンツ蓄積・配信システム

ビデオのコンテンツのネットワーク配信および蓄積において,多チャンネル・多視点・即時のビデオシステムを実装し,ユーザのチャンネル・視点選択操作などの動作に代表されるビデオ視聴者のフィードバックを利用するシステムを構築した。多チャンネルの映像には,話者の映像を消す映像処理も含んでいる。ユーザの選択操作をから,コンテンツには多チャンネルのうちにユーザに選ばれているチャンネルの情報が含まれ,録画したものの視聴においては,配信したときに視聴が多いチャンネルがわかる。また,単なる多チャンネルだけでなく,講師の映像を処理して,背景にある板書などが判別しやすくるする画像処理を行った結果も選べる。本提案の特徴のひとつに,授業支援のための画像処理を行うことを提案した。提案時には,教師を半透明化することによって板書を見やすくする画像処理を想定していた。これについては,実装システムを授業に使い,画像処理単体だけでも効果があることを確認し発表した。さらに,機能を同一に保持したまま,特別なカメラKinnectではなく,通常のWebカメラだけで動作するようなアルゴリズムとして,教師を半透明化するアルゴリズムを考案して,特許の申請を行った。これを利用して,提案に有用な新たなシステムが実現でした。具体的には,授業で指しているところを確実に伝えるための画像処理システムを作成し発表した。具体的には,「板書支援のための人物半透明化のシステムの実装評価」と「確実なポインティングをするための映像処理」について学会発表2回,特許申請1件をおこなった。次年度に行う予定であったの映像の能動的視聴システムについても,前倒しして,基礎的なプロトタイプを作成して発表をおこなった。提案に添ったものでは,動画サムネールを用いた映像選択インタフェースの試作に関する発表を行った。これは,小さな領域9個と大きな領域1個の動画領域をもつ映像選択インタフェースで,小さな領域の9つをタップすることで,大きな領域が拡大表示される。そして,領域の選択の履歴を保存できるものである。これ以外に,タップ以外の方法で映像を選択するために,見回すことによる映像選択インタフェースの試作の発表もおこなった。さらに,長期的に資料を検索できる利用を想定して,楽曲のための検索インターフェースの試作の発表を行った。この検索システムにおける特徴は,授業のように別の作業を行う余裕がない状況での検索方法を模索するものである。想定として,映像を選ぶという動作が,そのまま検索のきっかけとなるようなことを想定している。まず,計画に沿った成果は2点ある。第一は,本研究の最大の着眼点である,授業の受講者が見たいシーンを選ぶことによる記録をとること,その多数決でシーンの選択を行ったビデオを評価することを行った。第2は,人物を半透明にする処理を具体的に利用する場合の効果の測定をおこなった。それぞれについて,有効性が確認できた。次に多チャンネルの配信システムを作成することに関連する成果が2点ある。ひとつは,多チャンネルの配信/受信をするシステムを周囲にならべて表示をすることを運動の練習におうようしたものである。もうひとつは,多チャンネルの表示システムを,ものをつかって制御するものである。最後に,画像処理を応用した成果がある。これは,ものを操作する映像を対象に,ものがどのように異動したかがわかりやすくなるな処理で,例題として将棋の試合の中継を取り上げたものである。遅れの場所は,無線ネットワークでの性能がでないところが原因となっている。提案の着想で一番重要な,ユーザ参加による編集の実験をおこなうことはできたが,当初の予定とことなり,マルチチャンネルの映像はネットワーク配信ではなくて,ローカルに配置した映像を用いなければならなかった。本年度の最初の実績は,多チャンネルの映像配信システムの実現し,実証実験を行えたことである。本来の計画では,初年度に取り組む内容であったが,昨年まではスケーラブルな方法は有線ネットワークでは動作するが無線ネットワークでは動作しないという状態であった。そのため,実験は台数制限のある状態でしか行えなかった。本年度は,システムの設計を最初から見直した。具体的には,タブレットのプラットフォームをWindowsタブレットに変更し,撮影サーバ,映像サーバ,受信タブレットのすべてのシステムをMicrosoft環境に統一した。プラットフォームの依存性(Windowsだけでしか動かないという依存性)があるのは妥協した。結果として,アクセスポイントを一つ,映像サーバも一台という条件で,スケーラブルでありながらマルチチャンネルの映像受信を実現できた。次の実績は,前年度までの成果である半透明化の処理について,教育への応用の実験結果を扱う論文が学術論文の掲載となることである。半透明化の処理の提示が,授業という状況設定において有用性があることは特署ののある主張であり,論文では同時に半透明化の処理のアルゴリズムを示した。これは,本課題の最大の特色(画像処理)の有用性が示せたという意義をもつ。最後に,コンテンツの検索については,最初の計画ではOCRなどを利用する予定であったが,検討の結果方式を変更して作業を始めた。具体的には,能動的な受講により受講者が重要なところをマークするということを行い,そのマークを利用することで効率よくコンテンツを利用できる設計とした。これに従ってシステムを実現し,それの実証実験を行えた。

また,単なる多チャンネルだけでなく,講師の映像を処理して,背景にある板書などが判別しやすくるする画像処理を行った結果も選べる。遅れているところとしては,配信のためのネットワークモジュール(当初は26年度予定)がある。これは,無線を利用したときに,分散用のプロトコルに必要なUDPを用いた送受信が思うように動かないためである。現在は,分散型の構成でないものを再度設計して,実装の途中であるである。一方で,当初の予定を先取りして進んでいる部分もある.具体的には,まず,映像選択インターフェース(当初は27年度予定)のひな形のプロトタイプが作成できた。さらに,計画にないもので,実際上で重要なものができた。具体的には,Kinectを使わない透明人間カメラの画像処理技術の実装(当初の予定無し)である。遅れたところ,予定の先取りしたところの両方があるので,おおむね順調に進展していると判断できる。本年度は,編集/検索サーバの作成と評価であるが,設備などを見直し,マルチチャンネルの映像通信の環境について,機材を補強して再実装を行い,マルチチャンネルの映像の配信のシステムのあらたな構築を試みる。過去とちがうアプローチとしては,ブラウザ側では1度に1つのストリームしか表示しないが,そのストリームにながれる映像が,合成映像とするアプローチである。このようにすることで,ユーザの端末がわの実行時の負荷を低減し,ネットワークの負荷をさげることをする。また,UDPによるマルチキャストとTCPの通信を仲介するモジュールを追加実装することでも,ネットワークの負荷をさげることを行いたい。アクセスポイント1つで,スケーラブルに多チャンネルの映像を配信している様子を撮影したものである。情報工学本年度に,提案した能動的な受講システムを作成するには,ネットワークモジュールの動作不良の回避が最優先である。同時に,分散型でなくても,システムの実験ができるようにバックアップのシステムの開発も同時並行してすすめる。また,提案時には能動的視聴は,講義を行っているのと同時としていたが,蓄積したコンテンツに対して処理を行い,付加価値をつけるほうが実用上,価値が大きい可能性が高いと考えられ,この方向で開発をしたい。
生体適合性リン酸カルシウム塩皮膜の電気化学的合成と歯科インプラントへの応用

平成5年度はリン酸カルシウム塩が電気化学的に実験室で合成できるという現象の解明に努めた。その結果、人工体液中ではMgを含む非晶質のCa欠損の炭酸アパタイトが生成すること、電解液の組成により生成物の形態とその生成量が大きく影響されることを見出した。さらに、Ca^<2+>とHPO_4^2イオン濃度の増加と負電極付近のpHの増加によりこの析出が生じること、またこの析出は負電極付近のこれらのイオンの拡散が律速段階であることを解明した。平成6年度は、平成5年度で得られた知見をもとに針状の炭酸アパタイトの生成を中心に検討した。その結果、Mg^<2+>を含まない溶液を電解液として用い、電解液温度が50°C以上で針状の炭酸アパタイトがチタン基板上に析出し、20分から1時間で十分な析出量が得られることがわかった。この炭酸アパタイトの配向性は電解液温度が高いほど、電流が低いほど高くなることが明らかとなった。さらに、pH緩衝剤の添加が生成量の増加に大きな効果を有することを見出した。これらの把握した生成条件をもとに針状の炭酸アパタイトの析出を、HA-G-Ti複合材料表面およびチタン基板の生体活性化処理に応用した。HA-G-Ti複合材料およびチタン基板上に電気化学的に針状の炭酸アパタイトを生成させ、ウサギ大腿骨にインプラントし、3週間後及び9週間後に引き抜き試験を行った。その結果、両材料とも電気化学的な針状の炭酸アパタイトの生成により、初期の結合強度が有意に増加することが明らかとなった。本年度はリン酸カルシウム塩が電気化学的に実験室で合成できるという現象の解明に努めた。電解液として、基本的に人細胞外液の無機塩類濃度にほぼ等しい組成の人口体液を用いることにし、電位、電解時間、電解液温度を変化して組み合わせ、種々の条件下での合成実験を行なった。試料電極表面の析出物はX線回折、赤外分光分析、走査型電子顕微鏡観察により状態分析し、原子吸光光度計により析出物中のCaおよびMgの量および吸光光度法によりPの量を分析し、析出量、組成に与える諸条件の影響を速度論的に解析した。その結果、温度が37°Cより低い場合の析出物はMgを含む結晶性の低い炭酸含有リン酸カルシウム塩皮膜であり、自然骨のアパタイトと類似していた。温度が52°CではMg(OH)_2とアパタイトが、62°CではMg(OH)_2とCaCO_3とアパタイトが析出していた。電位が高く、電解時間が長く、電解液温度が高い場合はCaCO_3及びMg(OH)_2などのリン酸カルシウム塩以外の物質が混入していた。電解液温度を変えた場合の析出物中のCa、MgおよびP量の定量分析結果は電解時間の平方根に対してほぼ直線的な変化を示した。また、Ca、MgおよびP析出量の時間変化は温度による不連続な変化はみられなかった。すなわち、この電気化学的析出現象は拡散律速であると考えられた。さらに、電解液組成を変えた実験結果より、HPO_4を含まない液はMg(OH)_2が主成分の皮膜が生成されおり、逆にHPO_4を増量した溶液では非晶質のリン酸カルシウム塩であった。Mgを含まない溶液ではCaとPよりなる純粋のリン酸カルシウム塩であり、KおよびHCO_3の影響は小さいものと考えられた。すなわち、人体液の無機塩類にほぼ等しい組成の人工体液は、リン酸カルシウム塩をチタン基板上に電気化学的に析出させるのに適した電解液であると考えられ、液組成がその標準組成からずれるとMg(OH)_2とCaCO_3など他の結晶相が析出した。

その結果、人工体液中ではMgを含む非晶質のCa欠損の炭酸アパタイトが生成すること、電解液の組成により生成物の形態とその生成量が大きく影響されることを見出した。さらに、Ca^<2+>とHPO^2_4イオン濃度の増加と負電極付近のpHの増加によりこの析出が生じること、またこの析出は負電極付近のこれらのイオンの拡散が律速段階であることを解明した。平成6年度は、平成5年度で得られた知見をもとに針状の炭酸アパタイトの生成を中心に検討した。その結果、Mg^<2+>を含まない溶液を電解液として用い、電解液温度が50°C以上で針状の炭酸アパタイトがチタン基板上に析出し、20分から1時間で十分な析出量が得られることがわかった。この炭酸アパタイオの配向性は電解液温度が高いほど、電流が低いほど高くなることが明らかとなった。さらに、pH緩衝剤の添加が生成量の増加に大きな効果を有することを見出した。これらの把握した生成条件をもとに針状の炭酸アパタイトの析出を、HA-G-Ti複合材料表面およびチタン基板の生体活性化処理に応用した。HA-G-Ti複合材料およびチタン基板上に電気化学的に針状の炭酸アパタイトを生成させ、ウサギ大腿骨にインプラントし、3週間後及び9週間後に引き抜き試験を行った。その結果、両材料とも電気化学的な針状の炭酸アパタイトの生成により、初期の結合強度が有意に増加することが明らかとなった。
椎間板変性過程における髄核細胞のアポトーシスと細胞内シグナル伝達活性化機序

我々はこれまで椎間板の変性に伴う髄核細胞のTGF-βやBMPの発現の変化を免疫組織学的に観察してきた。このTGF-βの発現の変化は細胞のアポトーシスに関連した所見である可能性がある。そこで本研究ではアポトーシスの観点から老化の機序を分子生物学的に解明することを目的として研究を行った。実験は老化の過程を短期間に観察できる実用的な実験動物モデルとして老化促進マウス(senescence-accelerated mouse ; SAM-P/6)を使用した。前年度は生後週令4週、8週、12週、16週、20週、24週、28週、32週、50週の雄の老化促進マウスの頚椎椎間板を摘出し、頚椎椎間板髄核細胞のTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現を免疫組織学的に観察した。その結果髄核細胞におけるTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現は週令が進むにつれて減弱し、50週ではほとんど発現が認められなくなり髄核細胞の数も減少した。そこで本年度はこの髄核細胞の減少がアポトーシスによることを証明する目的で実験を行った。髄核細胞は老化促進マウス生後32週からすでにTUNEL法による染色で陽性となりcaspase活性もみられアポトーシスが生じていることが示唆された。また電子顕微鏡的にみた核の形態学的変化においてもアポトーシスに一致した所見が確認できた。このアポトーシスの所見は生後50週では更に著明となった。15年度は椎間板の変性過程におけるアポトーシスの細胞内シグナル伝達経路解明を目的としてASK1,JNK, p38をABC法にて免疫組織学的に観察した。椎間板の変性にともない髄核細胞にASK1,JNK, p38の発現が確認されたが対照群にも発現が認められアポトーシスに関連した細胞内シグナル伝達経路を解明するには至らなかった。老化にともなう椎間板変性過程において椎間板髄核の如何なる細胞生物学的変化が老化を規定しているかは不明である。最近サイトカインとアポトーシスの関係が注目されている。我々がこれまでの研究で観察した椎間板の変性に伴う髄核細胞のTGF-βやBMPの発現の変化は細胞のアポトーシスに関連した所見である可能性がある。実験は老化の過程を短期間に観察できる実用的な動物実験モデルとして老化促進マウス(senescence-accelerated mouse ; SAM-P/6)を使用した。生後週令4週、8週、12週、16週、20週、24週、28週、32週、50週の雄の老化促進マウスの頚椎椎椎間板を摘出し、頚椎椎間板髄核細胞のTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現を免疫組織学的観察に観察した。TGF-βとその受容体の抗体は癌研究所の宮園浩平氏より供与されたものを使用した。髄核細胞におけるTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現は週令が進むにつれて減弱し、50週ではほとんど発現が認められなくなった。髄核細胞の数も減少し,TUNEL法によるアポトーシスの証明も確認された。現在電子顕微鏡的に核の形態学的変化に観察しアポトーシスの証明を試みている。

本年度の研究により椎間板変性過程に関してアポトーシスの関係し、それにサイトカインであるTGF-βが影響を与えていることが示唆された。次年度は当初の予定に沿って椎間板の変性過程におけるアポトーシスの細胞内シグナル伝達経路解明に関する研究を行いたい。これにより運動器の老化の分子生物学的機序解明につなげたいと考えている。老化にともなう椎間板変性過程において椎間板髄核の如何なる細胞生物学的変化が老化を規定しているかは不明である。我々はこれまで椎間板の変性に伴う髄核細胞のTGF-βやBMPの発現の変化を免疫組織学的に観察してきた。このTGF-βの発現の変化は細胞のアポトーシスに関連した所見である可能性がある。そこで本研究ではアポトーシスの観点から老化の機序を分子生物学的に解明することを目的として研究を行った。実験は老化の過程を短期間に観察できる実用的な動物実験モデルとして老化促進マウス(senescence-accelerated mouse ; SAM-P/6)を使用した。前年度は生後週令4週、8週、12週、16週、20週、24週、28週、32週、50週の雄の老化促進マウスの頚椎椎椎間板を摘出し、頚椎椎間板髄核細胞のTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現を免疫組織学的観察に観察した。その結果髄核細胞におけるTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現は週令が進むにつれて減弱し、50週ではほとんど発現が認められなくなり髄核細胞の数も減少した。そこで本年度はこの髄核細胞の減少がアポトーシスによることを証明する目的で実験を行った。髄核細胞は老化促進マウス生後32週からすでにTUNEL法による染色で陽性となりcaspase活性もみられアポトーシスが生じていることが示唆された。また電子顕微鏡的にみた核の形態学的変化においてもアポトーシスに一致した所見が確認できた。このアポトーシスの所見は生後50週では更に著明らとなった。最終年度である次年度は当初の予定に沿って椎間板の変性過程におけるアポトーシスの細胞内シグナル伝達経路解明に関する研究を行う予定である。実験は老化の過程を短期間に観察できる実用的な動物実験モデルとして老化促進マウス(senescence-accelerated mouse;SAM-P/6)を使用した。前年度は生後週令4週、8週、12週、16週、20週、24週、28週、32週、50週、の雄の老化促進マウスの頚椎椎間板を摘出し、頚椎椎間板髄核細胞のTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現を免疫組織学的に観察した。その結果、髄核細胞におけるTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現は週令が進むにつれて減弱し、50週ではほとんど発現が認められなくなり髄核細胞の数も減少した。そこで本年度はこの髄核細胞の減少がアポトーシスによることを証明する目的で行った。髄核細胞は老化促進マウス生後32週からすでにTUNEL法による染色で陽性となりcaspase活性もみられてアポトーシスが生じていることが示唆された。このアポトーシスの所見は生後50週では更に著明となった。