hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳卒中患者のニューロフィードバックを用いた運動リハビリテーションの効果

研究の基本的スキルの獲得(Matlabによるデータ解析手法など)を進めた。併せて、研究テーマに沿った実験パラダイムの考案を進め、機能的近赤外分光法(fNIRS:functional near-infrared spectroscopy)を用いた神経活動計測のための系を構築した。さらに健常成人ならびに片側運動麻痺を伴う脳卒中患者を対象とした実験を積み重ねた。先行基礎研究として、健常若年者を対象とした24症例に対して視覚条件と振動条件の探索課題を行い、2つの条件での探索効率を比較しどちらが優位か計測することと同時にfNIRSを用いて運動課題中の前頭前野活動を測定した。この結果、視覚条件課題では個人差がみらせず、振動条件課題では個人差を認めた。その個人差を反映する脳基盤として両側背外側前頭前野の脳活動であることが示された。この背外側前頭前野に内在する脳機能としてワーキングメモリの呼ばれる脳機能があるが、そのワーキングメモリ機能に介入する新たな手法としてfNIRSを使ってリアルタイムに個人の脳活動を測定し、ワーキングメモリが内在する両側背外側前頭前野活動を賦活するよう誘導するニューロフィードバックを行う系を構築した。このようなリアルタイムニューロフィードバック系を用いて、当院に入院している片側上肢麻痺を持つ急性期脳卒中患者を対象として20名に実施した結果、ワーキングメモリ機能が高い個人ほど両側背側前頭前野活動が上昇する傾向が認められ(n=20、群間比較p=0.072)、これらの研究成果を脳神経外科学会や脳卒中学会に報告した。併せて、研究テーマに沿った実験パラダイムの考案を進め、近赤外分光法(functional near-infrared spectroscopy)を用いた神経活動計測のための系を構築した。さらに、健常成人ならびに軽度片麻痺を伴う脳卒中患者を対象としたパイロット実験を積み重ねた。また、先行基礎研究として、健常若年者を対象とした24症例に視覚条件と振動条件の探索課題を行い、2つの条件での探索効率を比較しどちらが優位か計測することと同時にfNIRSを用いて運動課題中の前頭前野活動を測定した。その結果、視覚条件課題では個人差がみられず、振動条件課題では個人差を認めた。その個人差を反映する脳記番として両側背外側前頭前野の脳活動であることが示唆された。この背外側前頭前野が内在する脳機能としてはワーキングメモリがあるが、そのワーキングメモリの脳機能に介入する新たな手法としてfNIRSを使ってリアルタイムに個人の脳活動を測定し、個々人に応じた最適な脳状態へと誘導するニューロフィードバックを行う系を構築した。このようなリアルタイムニューロフィードバック系を用いて、当院に入院している片側片麻痺を有する急性期脳卒中患者例においても、両側の背外側前頭前野活動を望ましい状態へと変調させることが可能であることも実証し、脳神経外科学会に報告した。先行研究をもとに、脳卒中患者においても本リアルタイムニューロフィードバックを用いて、得られるか結果を検証していく計画である。現在、本院脳神経外科・神経内科に入院している急性期脳卒中症例を対象としてfNIRSを用いてリアルタイムに両側背外側前頭前野活動が高まるようにニューロフィードバック訓練を行う実験を行っているが、まだ十分な症例数が集まっていない。脳卒中急性期の症例に対して、本ニューロフィードバック系を用いて前頭前野活動の修飾訓練を行うことにより、両側背外側前頭前野の活動上昇の傾向がありそうである。また、振動条件探索効率が本ニューロフィーバック訓練により改善する傾向がありそうであるが、まだ症例数は少なく実証できていない。さらなる症例数を増やし、統計学的有意差が出るよう実験を進めているところである。さらに、比較対象としてコントロール群や健常者群でも本実験を行って群間差を検証していく予定であり、より多くのデータの蓄積が必要である。初年度は不足する物品補充の購入が多かったが、次年度は症例数を集めるための謝金やデータ解析が多く必要となることが予想される。より多くのデータ集積・高精度解析にも予算を充てる予定である。
新しい星形成シナリオの構築

星は宇宙の最小の構成要素であり、宇宙の化学、力学進化を担っている。近年ALMA望遠鏡などによって星が誕生する直前、直後の様子が詳細に観測されるようになってきた。本研究では、大規模数値シミュレーションによって星が誕生する母体である分子雲コアが自己重力によって収縮し、その内部で星が誕生する過程を調べた。また、観測との比較を行い、星形成領域で観測される星周円盤の形成過程、ジェット、アウトフローの駆動機構を解明し、新しい星形成のシナリオを構築した。星は分子雲コアが重力収縮して誕生する。また、観測から星形成過程ではアウトフローやジェットという放出現象が確認されている。さらに惑星形成の母体であると考えられる星周円盤も多数観測されている。星形成過程を理解するには、星形成領域で観測される個々の現象を解明し、それらの現象を空間的・時間的に繋ぎ合わせて星が誕生するまでのシナリオを構築する必要がある。しかし、星が誕生している現場は濃いガス雲中であり直接観測することが出来ない。そのため、数値シミュレーションを用いた研究が必要となる。2013年度の研究では、近年星・円盤形成の問題とされているMagnetic Braking Catastrophe(磁気制動問題)を解決するために、高解像度で星周円盤形成のシミュレーションを行った。この問題は、分子雲中で円盤を形成する角運動量が磁気制動という磁場の効果によって過剰に輸送されてしまい円盤が出来ないという問題である。実際に円盤は観測されているのでこの理論予想は観測と矛盾する。我々はこの問題に取り組むために、先行研究を同じ条件で計算を行い、先行研究に示された通り円盤が出来ないことを確認した。その後、高解像度で同様の計算を行い円盤が形成することを確認した。その結果、収縮するガス雲中で出来るファーストコアという天体を空間解像することが円盤形成の計算では必要であることが分かった。これは、ファーストコア中で磁場が効率的に散逸するために磁気制動の効率が落ちるためである。この研究において、我々は磁気制動問題を解決することが出来た。また、この研究内容を天文学会、または、当該分野の複数の研究会で発表した。宇宙初期から現在までの星形成過程を解明するために、多層格子法を用いた大規模シミュレーションを行った。ビックバン元素合成では、水素、ヘリウム以外の重元素はほとんど存在しない。他方、現在の宇宙は何世代かの星による重元素放出によって汚染されている。重元素はダストは星が出来るガスを効率的に冷却することが出来る。そのため、現在の星形成過程では、小質量の分子雲コアによって小質量の星が出来ると考えられている。また、初期宇宙では太陽の数10倍以上の星が典型的に誕生すると考えられている。重元素やダストの量は宇宙の進化と共に変化する。そのため、星形成過程は時代ごとに異なると考えられる。この研究では、金属とダストの量をパラメータとして星形成過程を数値計算を用いて調べた。その結果、金属がほとんど存在しない宇宙では、大質量の星が出来やすいが、ガスの収縮に伴い頻繁に分裂が起こり小質量星も誕生することが分かった。初期宇宙では、少数の大質量星と多数の小質量星からなる星団からなる小さなスケールの星団が形成しやすいことが分かった。他方、現在の宇宙では、分裂はそれほど頻繁におこらず、単一の星と星周円盤からなる系が誕生しやすいことが分かった。両者の遷移は金属量が太陽の組成の1万の1の時に起こる。この値より小さい金属量を持つ初期宇宙では小星団が誕生し、この値よりも大きな金属量を持つ宇宙では単一の小質量の星と惑星が出来やすいことが分かった。星形成過程での回転円盤の形成と成長についての研究を行った。星は分子雲コアの中で誕生する。星が出来る前の分子雲や分子雲コアと誕生後の星はよく観測されている。しかし、星が形成中の段階は濃いガス雲に埋もれているために観測することが難しかった。しかし、近年のALMA望遠鏡による観測によって、この星が誕生している段階も観測されつつある。観測の結果、非常に若い段階の星の周りに既に回転円盤が存在していることが確認された。他方、星形成理論は、若い段階の回転円盤の存在を否定していた。これは、星形成過程で磁気制動という効果によって星形成領域の角運動量が効果的に外層に輸送されてしまうために回転で支えられずにガスが中心に落花してしまうという現象である。この観測と理論の不一致を解消するために星と円盤形成の大規模数値シミュレーションを行った。観測されているような分子雲コアを初期状態として重力収縮する分子雲コア中で原始星が誕生し、その原始星が成長するまでを計算した。その結果、密度が高い原始星周囲の領域で磁場が散逸して磁気制動の効果が弱まり角運動量輸送の効率が低下することによって、回転円盤が出来ることが分かった。また、円盤の形成や成長の度合いは、星が出来る前の分子雲コアの熱的安定性に強く依存することが分かった。初期に重力に対して不安定な分子雲コアほど中心部分での質量降着率が高く、結果持ち込まれる角運動量も大きくなり、より大きな円盤が形成することが分かった。この研究では分子雲コアから星が誕生し、その周り円盤が形成・成長して、円盤中で惑星が誕生するまでを解明することを目的としている。これまでの研究で、原始星周りの円盤の形成過程とその成長を解明した。分子雲の収縮の過程で、密度が濃くなりガスが光学的に熱くなることによって断熱的に振る舞いファーストコアという一時的な天体が形成する。

このファーストコアにさらにガスが落下しファーストコアの中心密度が上昇する。密度が上昇し温度が2000K程度に達すると水素分子の解離が起こり、吸熱反応によってさらに収縮が進む。最終的に、水素分子のほとんどが水素原子に解離し、再びガスが断熱的になると原始星が誕生する。我々の研究では、この星が出来る前の段階と星が出来た後の段階を接続することを目的としている。この過程を、今までの研究によって数値シミュレーションによって示した。最初に、磁場の効果を無視して、ファーストコアの残骸が回転円盤になることを示した。その後、磁場の効果を考慮しても回転円盤が出来ることを示した。そのため、星形成から円盤形成までの研究は順調に進んでいる。今後、円盤の長時間進化、または円盤中での惑星形成過程について計算を進めていく予定である。星は分子雲コアが重力収縮して誕生する。初期の重力収縮の過程では、ダストからの熱放射により内部エネルギーがガス雲から抜けるためにガスはほぼ等温で収縮する。その後、密度が高くなるとダスト冷却が効率的でなくなり、ガスが断熱的に振るまいファーストコアという一時的な天体が形成する。ファーストコアは質量降着により質量を増加させ、中心の温度が2000Kを超えると水素分子が解離し、その吸熱反応によって再収縮する。中心部分の水素分子が水素原子に変わり、再びガスが断熱的になると重力収縮は止まり原始星が誕生する。原始星はファーストコアの中心部の一部のみが重力崩壊して誕生するため、ファーストコアの大部分は原始星周囲に残っている。このファーストコア残骸は回転によって支えられており最終的には星周円盤へと進化する。原始星誕生直後は、原始星とファーストコア残骸、または初期星周円盤の質量がほぼ等しいため、星周円盤自身の重力が無視できず重力的に不安定になり、円盤中で渦状腕が発達すると理論的に予想されていた。2016年ALMAの観測によって重力不安定によって生じたと考えられる円盤が原始星周囲で見つかった。このALMAによる観測と我々のシミュレーションを比較したところ両者の特徴は非常によく一致することが分かった。また、渦状腕が発達するためには円盤が重力不安定を引き起こすほど重く、不安定である必要があるが、渦状腕が発達した後は、渦状腕の重力トルクによる角運動量輸送のためにガスが中心星に落下しており、すでに円盤はある程度重力的に安定な状態になっていることが分かった。これは、原始星から現れるアウトフローやジェットの他に円盤の渦状腕による重力トルクによる角運動量輸送も星形成過程で重要であることを意味している。これらの結果によって、我々の構築した星形成シナリオが妥当であることが確認された。研究業績の概要での研究は既に査読誌に出版済みである。また、ALMA望遠鏡の観測結果と理論の比較、星形成解析モデルの構築の研究も査読論文として2016年度に出版済みである。ALMA望遠鏡の観測との比較の論文では、ALMA望遠鏡で得られた原始星のごく近傍の複雑な構造を数値シミュレーションで再現することで、その成因を解明した。
プロテオソーム解析による子宮内膜症からの卵巣癌発生機序の解明

卵巣子宮内膜症嚢胞は日本国内で50100万人の若年女性患者が潜在的に存在し、そのうち1%前後が悪性化するといわれている。しかし、卵巣子宮内膜症嚢胞の悪性化に関するメカニズムについては、未だ不明な点が多い。今回の研究では、明細胞腺癌に特異的に高発現している転写因子HNF-1betaがDNAチェックポイント機構の主要因子であるchk1タンパクのリン酸化を持続させていることが明らかとなった。またその制御にはプロテアソーム系が関与している可能性が示唆された。卵巣癌培養細胞のマイクロアレイによる遺伝子解析により、明細胞腺癌で発現が変化している遺伝子群を抽出すると、Detoxification、Protease、Adhesion、Transcription factor、Metabolism、Cell cycleなどに関与する遺伝子が過剰発現していることが明らかになった。これらの遺伝子のうち酸化ストレスに関与する遺伝子群は過剰発現した遺伝子全体の87%であった。また過剰発現した遺伝子全体の40%がHNF-1betaのターゲット候補遺伝子であることが判明した。つまり、明細胞腺癌の遺伝的特性を決める因子として、酸化ストレスとHNF-1betaが重要な役割を担っていると考えられた。発癌メカニズムの一つとして、cell cycle関連遺伝子の異常があげられる。マイクロアレイによりHNF-1betaがcell cycle関連遺伝子を制御していることが明らかとなった。卵巣子宮内膜症性嚢胞におけるHNF-1betaの過剰発現が、cell cycleの異常をきたし悪性化に関与している可能性が考えられた。そこで、卵巣明細胞腺癌培養細胞にHNF-1betaのsiRNAを導入しノックダウンし、cell cycleに対する影響を調べた。HNF-1beta(+)群では常にG2/M期集団がHNF-1beta(-)群より多い傾向を認めた。これはHNF-1betaの発現によりG2/M期に留まる細胞数の増加を意味し、G2/M期チェックポイント機構の異常が示唆された。チェックポイント機構の異常は、遺伝子変異監視機能の低下をきたし、腫瘍発生および進展の原因となりる。今後は、HNF-1betaがチェックポイント機構に異常をきたす機序を明らかにし、卵巣子宮内膜症性嚢胞の悪性化を証明する。前年度の研究により子宮内膜症からの卵巣癌、特に明細胞腺癌の発生に関して転写因子HNF-1betaが重要な役割を担っている可能性が示された。さらに明細胞腺癌の特徴である抗癌剤耐性についてもHNF-1betaの関与が疑われた。HNF-1betaをsiRNAにて一過性ノックダウンしたところ、SPP1、CFLAR、BCL2L1、CCND1、UGTIA1、ANXA4の発現量が、25割へと著明に減少した。また、HNF-1betaのノックダウンによりアノイキス抵抗性の低下、浸潤能の低下、抗癌剤抵抗性の低下、抗アポトーシス能の低下を認めた。また、発癌に関してはHNF-1beta(+)細胞株ではDNA損傷のチェックポイント機構に異常をきたしていた。チェックポイント機構の異常は、遺伝子変異監視機能の低下をきたし、腫瘍発生および進展の原因となりうる。その機序についてはHNF-1betaがchk1タンパクに作用していることが示された。主要なチェックポイントタンパクであるchk1はリン酸化することにより活性化し細胞周期を停止させる。HNF-1beta(+)細胞株では、DNA障害性薬剤の添加により持続的なchk1タンパクのリン酸化をきたし、細胞周期の停止の延長を認めた。持続的なチェックポイント機構の活性化はアポトーシスへの誘導が阻害されるだけでなく、遺伝子不安定性につながる。これが子宮内膜症からの癌化機序の一つの可能性がある。今後はchk1タンパクをターゲットにした新規治療法の開発とともにHNF-1betaによるchk1タンパクの制御機序を明らかにする。これまでの研究により子宮内膜症から卵巣明細胞腺癌の発生に関して転写因子HNF-1betaが重要な役割を担っている可能性が示された。さらに抗癌剤耐性についてもHNF-1betaの関与が疑われた。HNF-1beta(+)細胞株ではチェックポイント機構に異常をきたしており、遺伝子変異監視機能の低下をきたしていた。関与する因子としてHNF-1betaがchk1タンパクに作用していることが示された。DNA損傷応答において、主要なチェックポイントタンパクであるchk1はリン酸化することにより活性化し細胞周期を停止させる。しかし、HNF-1betaがchk1にどのように作用して持続的なリン酸化をもたらしているかは不明であった。現時点ではchk1タンパクの分解系であるプロテオソームに注目している。

細胞内のシグナル伝達は、シグナルを受けてタンパクのリン酸化などの変化を伝えていくだけでなく、そのタンパクが分解するタイミングによっても影響を及ぼし、細胞内の複雑な応答を形成している。chk1はDNA損傷応答の主要なタンパクであるが、その上流のDNA損傷を認識するATR、ATM系とともに、プロテアソーム系による分解からも制御されている。プロテアソーム阻害剤であるMG132を明細胞腺癌株に添加したところ、MG132の毒性が非常に強く表れることが明らかとなった。MG132のタンパク阻害活性は10μMからとされているが、我々の実験では2μM 24hでほとんど生細胞を認めない状態であった。これは明細胞腺癌の細胞活性がプロテアソーム系に依存している可能性を示している。今後の展望はこのプロテアソーム阻害剤が明細胞腺癌にどのように作用するかを解明することが重要である。子宮内膜症、明細胞腺癌における特徴的に発現する遺伝子、タンパクを網羅的に解析した結果、転写因子HNF-1betaが癌化における重要な因子であることが判明した。さらにHNF-1betaはDNA損傷チェックポイント機構におけるchk1タンパクのリン酸化に影響を及ぼしていた。これは遺伝子不安定性をもたらし卵巣癌発生に関与している可能性ある。またchk1タンパクをターゲットとした新しい治療法の開発につながる。24年度が最終年度であるため、記入しない。HNF-1betaがチェックポイント機構の主要な因子であるchk1タンパクに持続的なリン酸化をもたらし、発癌に関与する可能性が示された。今後は、HNF-1betaが持続的なリン酸化をきたす機序の解明が必要である。これまでチェックポイントタンパクの持続的なリン酸化をもたらす因子についての報告はない。可能性のひとつとしてHNF-1beta(+)株ではリン酸化chk1を分解するproteasome系に異常をきたしていることが考えられる。今後はこの観点からproteasome inhibitorを使用した実験を行い、HNF-1betaによるproteasomeへの影響を明らかにする。
複数遺伝子組み込み法を用いたヒト癌細胞特異的ウイルスベクターの開発

各臓器の癌で高発現する癌抗原のスクリーニングを行った.その結果,膜蛋白である癌抗原RCAS1が切除された膵癌組織においては約90%の頻度で強発現していることが確認された.さらに,RCAS1の強発現が膵癌患者の予後と強く相関することが明らかになった。同様に胆嚢癌、胆管癌、食道癌においてもRCAS1の過剰発現が患者の予後と強く相関することをみいだし報告した。この結果とRCAS1遺伝子のプロモーター領域の塩基配列が解読されたことから、RCAS1プロモーターをヒト胎児腎細胞株である293細胞よりクローニングした.RCAS1プロモーターをルシフェラーゼ発現ベクターであるpGL3に導入し,膵癌細胞株にてルシフェラーゼアッセイを施行し高いプロモーター活性を認めた.同様の方法でCaveolin-1遺伝子の過剰発現が膵癌患者の予後と強く相関することが明らかになった。さらに扁平上皮癌で過剰発現するSCCA遺伝子のプロモーターをクローニングした。一方、治療遺伝子としてBax、HK1をクローニングしたほか、KLAKの繰り返し配列を有するDNAを合成し、これらが発現したときの細胞毒性を評価した。次にアデノウイルスベクターにこれら遺伝子群を自由に入れ替えて導入するためのシャトルベクターを構築し、各プロモーター遺伝子と各治療遺伝子の全ての組み合わせたアデノウイルスが容易に作成できるシステムを構築した。複数の遺伝子を単一のプロモーターで効率よく発現させるシステムとして治療遺伝子とレポーター遺伝子をIRES塩基配列を導入したシャトルベクターを構築した。癌に対する新しい遺伝子治療ベクターの開発を目的として以下の研究を行った.癌は正常細胞と同様の性質を持つことによって宿主及び治療手段から回避する仕組みを有している.このため,単独の治療遺伝子発現ベクターでは癌に対して有効な遺伝子治療を行うことができない.我々は従来の遺伝子発現ベクターに複数の遺伝子を組み込み,癌に対して特異的で抗腫瘍効果の大きい治療遺伝子開発を行った.まず,導入するプロモーターとしてSCCA2,h-TERT,RCAS1,CEAプロモーターをヒト胎児細胞株293細胞のゲノム遺伝子よりクローニングした.ウイルスベクターとして非増殖型アデノウイルスベクター,レポーター遺伝子としてGFP,RFPを用いて,2重発現ベクターを構築した.まず行ったのは,ウイルス由来のCMVプロモーターの下流にGFPを,SCCA2プロモーターの下流にRFPを導入したアデノウイルスベクターを構築し,これが全ての細胞に感染しGFP遺伝子を発現する反面,RFP遺伝子は扁平上皮癌でのみ発現されることを確認した.次に,RFP遺伝子をアポトーシス誘導ペプチド発現遺伝子に置換したベクターを構築し,このベクターが扁平上皮癌のみを障害し,正常細胞には影響を及ぼさないことを確認した.さらに特異性,効果の増強を目的として,hTERTプロモーター,RCAS1プロモーターを導入したベクターおよび治療遺伝子としてBax遺伝子を導入したアデノウイルスベクターを構築した.各臓器の癌で高発現する癌抗原のスクリーニングを行った.その結果,膜蛋白である癌抗原RCAS1が切除された膵癌組織においては約90%の頻度で強発現していることが確認された.さらに,RCAS1の強発現が膵癌患者の予後と強く相関することが明らかになった。

一方、治療遺伝子としてBax、HK1をクローニングしたほか、KLAKの繰り返し配列を有するDNAを合成し、これらが発現したときの細胞毒性を評価した。次にアデノウイルスベクターにこれら遺伝子群を自由に入れ替えて導入するためのシャトルベクターを構築し、各プロモーター遺伝子と各治療遺伝子の全ての組み合わせたアデノウイルスが容易に作成できるシステムを構築した。複数の遺伝子を単一のプロモーターで効率よく発現させるシステムとして治療遺伝子とレポーター遺伝子をIRES塩基配列を導入したシャトルベクターを構築した。
教育に対する期待：途上国における経済開発の可能性

本研究の目的は、二つの途上国の農村を事例に、人々の教育に対する認識や期待形成が将来の経済開発にいかなる影響をおよぼすかについて検証するものである。教育の促進に対しては、子供の能力に対する教員・親の認識や期待形成がきわめて重要な役割を果たす可能性があるが、国によって、あるいは社会経済状況によって、その意味は一律でない。この点に留意し、本研究では親の認識や期待形成プロセスとその影響、家計内における交渉問題と子供の就学状況に対する影響について検討した。本研究の目的は、ケニアとインドの農村を事例に、人々の教育に対する認識や期待形成が将来の経済開発にいかなる影響をおよぼすかについて検証するものである。この点に留意し、本研究では1教員・親の認識や期待形成プロセスとその影響、2人種や民族による影響の差異、3経済環境の変化のインパクト、の分析を通じ、教育環境と社会経済がともに大きく異なる発展段階にある二ヶ国における教育の動向に関して分析を行い、将来の経済開発の可能性を考察する。これらの研究目的を達成させるために、ウェブ上で公開されている家計データを利用し分析を行うことに加え、二つの途上国の農村で現地調査を実施し、両国の家計データの実証分析も併せて行うこととした。初年度は(1)インドのNational Family Health Surveys(NFHS)という大規模家計データを用いた実証研究に加え、(2)ケニア東部州キツイ県の農村において家計調査を行った。上記(1)の成果として、「女性の自律性とその要因:インドのマイクロデータを用いた実証分析」を『現代インド研究』誌において刊行した。また現在これとは別に、NFHSを用いた実証研究として、子供の教育に対する両親の認識の差異の影響についての実証論文の執筆を進めているところである。また(2)については、当該年度に実施した農村家計調査の結果と併せ、データ入力・チェック作業を進めているところである。初年度に引き続き2015年度も当初の予定通り、インドの大規模家計データの整理と実証分析を、そしてケニアの農村において現地調査を実施した。これらの作業は、ほぼ当初の計画通り作業は終了している。インドの大規模家計データを用いた実証研究に関しては、学会や研究会での研究報告を重ね、そこで得たフィードバックを改訂作業に活用し、論文執筆・刊行を進めている。National Family HealthSurveysを用いた実証論文である「女性の自律性とその要因:インドのマイクロデータを用いた実証分析」は、すでに『現代インド研究』誌にて刊行済みである。またシリーズ『激動のインド』において、「インドにおける性別選択による産み分けの動向:National Family Health Surveyを用いた実証分析」、「生きる:人口動態をめぐる変化」などを刊行済みである。これに加え、"Demographic Change and Women's Status in India"と"What is Participation for Development?Econometric Evidence from India"という二つの論文について、それぞれ別の国際会議にて発表済みである。ケニアでの現地調査に関しては、ベースラインとなるデータ整理に時間を要し若干遅れが生じたものの、2015年度の調査では前年度に引き続き農村家計への情報提供などの社会実験を併せて実施するなど、現時点では当初の計画どおり進行中である。以上のように、ケニアの農村を対象とする作業に関し、ベースラインとなるデータ整理に時間を要するなど若干遅れが生じたが、実証分析の実施、学会等での発表、論文執筆・刊行に関してはほぼ当初の予定通りの形で進んでいる。現地調査もほぼ当初の計画通り実施済みであり、全体としては、概ね計画通り順調に進捗していると考えて良い状況である。本研究の目的は、ケニアとインドの農村を事例に、人々の教育に対する認識や期待形成が将来の経済開発にいかなる影響をおよぼすかについて検証することとした。この点に留意し、本研究では1教員・親の認識や期待形成プロセスとその影響、2人種や民族による影響の差異、3経済環境の変化のインパクト、の分析を通じ、教育環境と社会経済がともに大きく異なる発展段階にある二ヶ国における教育の動向に関して分析を行い、将来の経済開発の可能性を考察するものである。インドとケニアにおける研究の概要は以下の通りである。まずインドに関しては、現地調査データ収集・整理と併せ、既存データを活用した実証分析を進めてきた。特に家庭内における母親と父親の意思決定過程への参加に対する認識と、子供の教育に対するその影響に注目した研究として、"What is Participation for Development?"を国内外の学会にて発表した。またケニアに関しては、子供の教育に対する両親の期待形成について、調査対象村の400家計についてベースラインとなる調査を行った後、半数の200家計において教育に対する認識の改善を意図したtreatmentを実施している。

最終年度はその影響を評価するための現地調査を実施し、現在データ入力作業を進めているところである。本研究の目的は、二つの途上国の農村を事例に、人々の教育に対する認識や期待形成が将来の経済開発にいかなる影響をおよぼすかについて検証するものである。教育の促進に対しては、子供の能力に対する教員・親の認識や期待形成がきわめて重要な役割を果たす可能性があるが、国によって、あるいは社会経済状況によって、その意味は一律でない。この点に留意し、本研究では親の認識や期待形成プロセスとその影響、家計内における交渉問題と子供の就学状況に対する影響について検討した。初年度は当初の予定通り、インドの大規模家計データの整理と実証分析を、そしてケニアの農村において現地調査を実施した。これらの作業は、ほぼ当初の計画通り作業は終了している。インドの大規模家計データを用いた実証研究に関しては、学会や研究会での研究報告を重ね、そこで得たフィードバックを改訂作業に活用し、論文執筆・発表を進めている。National Family HealthSurveysを用いた実証論文である「女性の自律性とその要因:インドのマイクロデータを用いた実証分析」は、すでに『現代インド研究』誌にて刊行済みである。ケニアでの現地調査に関しては、ベースラインとなるデータ整理に時間を要し若干遅れが生じたものの、2014年度の調査では社会実験を併せて実施するなど、現時点では当初の計画どおり進行中である。以上のように、ケニアの農村を対象とする作業に関し、ベースラインとなるデータ整理に時間を要するなど若干遅れが生じたが、実証分析の実施・論文執筆に関してはほぼ当初の予定通りの形で進んでいる。現地調査もほぼ当初の計画通り実施済みであり、全体としては、概ね計画通り順調に進捗していると考えて良い状況である。初年度に引き続き2015年度も当初の予定通り、インドの家計データの整理と実証分析を、そしてケニアの農村において現地調査を実施した。家計データの整理と実証分析に関しては、ほぼ当初の計画通り作業は終了している。このため、最終年度もスムーズに研究計画を遂行できるものと見込まれる。ケニアの現地調査に関しては、2014年度に引き続き2015年度もほぼ実施計画を予定通りに終えることができた。2014年度の現地調査では社会実験を行ったが、Bioversity International(World Agroforestry Centre内、ナイロビ)のカウンターパートと協議の結果、2015年度にも追加的な社会実験を実施することとなった。
次世代インプラントを目指したマラッセ残存上皮の歯周靱帯細胞に対する増殖分化制御

近年、歯および歯列欠損により生じた機能低下や審美正に対し,可能な限り自然に近い回復を求めて歯牙移植および口腔インプラント治療などが急速に発展してきた。しかしながら、天然歯の歯周靱帯と同様な生理機能ならびに生体力学的界面構造を有する理想的な歯周組織の再生および歯牙移植は、いまだ完成しておらず口腔インプラントにおいても被圧変位特性や圧感覚受容機能などいまだ問題を残している。本研究は,理想といえる歯周靱帯再生のための基礎的知見を集積することを目指し、歯周靱帯組織における歯周靱帯由来上皮細胞(マラッセ上皮細胞)の無血清培養系を確立すること,次いで,その系を用いて,同細胞のin vitroにおける増殖と分化を明らかにし,さらに,同細胞の増殖と分化に及ぼすfibroblast growthfactor(FGF)の影響ならびに同細胞におけるFGFおよびFGF受容体の発現を,同培養系を用いて蛋白質および遺伝子レベルで検討し,また,歯周靱帯由来上皮細胞と歯周靱帯線維芽細胞の細胞間相互関係を検討した。歯周靱帯由来上皮細胞マラッセ上皮細胞は,RDとMCDB153培地に種々の因子を加えた培地とI型collagen処理plasticdishを用いた無血清培養条件下で最良の増殖を示した。また,Human Keratinocyteは,FGFR1-(IIIc),FGFR2-(IIIb),FGFR3-(IIIb),FGFR4を発現し,マラッセ上皮細胞は,FGFR2-(IIIb)mRNAのみを発現していた。また,免疫組織化学染色の結果,歯周靱帯由来線維芽細胞においてFGF-7の発現が認められた。以上の結果より,歯周靱帯由来細胞と歯周靱帯由来上皮細胞の増殖と分化にFGF-FGFR1,R2-(IIIb)系が深く関与している可能性が強く示唆された。
行動計測・数理モデル・耳石化学分析によるクロマグロの分集団構造の解明

クロマグロの分集団構造の把握のため、記録計から得られたデータの解析を行った。西部から東部太平洋への渡洋回遊を行う契機は,越冬海域に依存していることが示された。耳石酸素安定同位体比・微量元素,筋肉の窒素・炭素安定同位体比の生息環境履歴の無負荷型記録計としての有効性が示された。拡張型キネシスモデルは探索範囲・回数が主な制御要因であり,環境探索行動がモデル構築のキー・パラメータであることが示された。クロマグロThunnus orientalis耳石の酸素安定同位体(δ^<18>O)について,産卵海域の海水δ^<18>Oが本種耳石に反映されるかについて天然個体を用いて検証するために,太平洋・日本海で生まれの当歳魚を入手し,東京大学大気海洋研究所にて,入手した個体から耳石を摘出した。本年度は耳石の中心核を削りだしてのδ^<18>O分析を可能にするための手法を確立させた。また,分集団構造の識別が可能な耳石微量元素の分析を行うため,LA_ICP-MS,NanoSIMSによる準備も進めた。本種の行動生態との比較を行うために,2012年5月29日に沖縄県石垣島沖で小型記録計を装着したキハダThunnus albacaresの放流調査を行った。11個体放流し,これまでに2個体が再捕され,回収された記録計から水温・体温・水深データをダウンロードした。また,同属メバチThunnusobesusの既往データを解析し,本種との行動を比較した。クロマグロは水温より体温を持つ内温性魚類として知られる。そのため,本種耳石のδ^<18>Oに及ぼす体温生理の影響について次年度以降飼育実験を行うことで検討するため,長崎県対馬市浅茅湾の養殖用生簀を使用しての準備を始めた。日本海発生群の年級群への寄与率を推定するため,観測データに同化した高解像度再解析データFRA-JCOPE2の流動場データを用いて,西部太平洋の発生海域から日本海への輸送過程,日本海発生群の輸送過程を予測する予備的実験を行った。今年度は,これまで検討してきた酸素安定同位体比に加え,クロマグロThunnus orientalisの耳石に含まれる微量元素の,分集団判別への応用可能性についての検討を行った。微量元素が,既知の海洋環境下でどのように,どの程度変動するのかを把握する必要があることから,分析には太平洋・日本海で生まれのクロマグロ当歳魚を用いた。東京大学大気海洋研究所にて,入手個体から耳石を摘出した。耳石の中心核を削りだしその化学組成をレーザーアブレーションICP質量分析法で測定した。測定した元素は,Li, Na, Mg, Mn, Cu, Zn, Rb, S, Baである。いずれの元素も耳石内で大きな不均質を示した。特に,いくつかの元素では核近傍で高い組成を示した。元素の組成の不均質は,日本海と太平洋の差異よりも有意に大きく,個体群判別の際に考慮が必要であることが示唆された。耳石分析に加え,本年度は新たな試みとして日本周辺海域で採集された本種の筋肉の窒素安定同位体分析を予備的に行い,生息環境での本種の生態的地位の変化について検討した。成長指標として尾鰭アスペクト比を用いた。アスペクト比は尾叉長(FL)15 cm以下で平均値は3.2であったが,成長とともに増加し,FL5055 cmで5.1となった。これは,本種の遊泳能力が当歳魚期の成長期に急速に高まることを示している。同位体比は,FL15 cm未満では平均値は+7.2‰であったが,成長ともに大きくなり,FL3035 cmで+12.4‰となった。その後はFL6065 cmまで一定の値を示した。これは本種が本州沿岸に来遊後,栄養段階が上昇したことを示しており,食性がプランクトン食から魚食性に変化するためと考えられた。本手法が本種・分集団構造解明のための有効な手段になりうることも示された。今年度はクロマグロの回遊モデル構築のステップとして,比較的遊泳能力の小さい稚魚期,未成魚期を想定して,それぞれ拡張型キネシスモデル(Okunishi et al. 2012),ならびに環境要因から現実的な回遊パターンを導くため遺伝的アルゴリズムを組み込んだニューラルネットワークによる推定方法(Okunishi et al. 2009)について検討を行った。拡張型キネシスモデルは探索範囲,探索回数が主要な制御要因であり,クロマグロの餌および環境探索行動がモデル構築のキー・パラメータであることが示唆された。一方,ニューラルネットワークによる推定には,最適解としての回遊パターンの他に,回遊を引き起こす外的(環境),内的要因の双方が重要であり,小型記録計(アーカイバルタグ)による環境と体温の情報を活用することで、モデル構築が進展することが期待された。小型記録計を本種の生態に取り付けて放流して分集団構造を調べる調査については,来年度の遂行に向け研究協力者と連携して準備を整えた。耳石化学分析については,昨年度得られた微量元素組成(Li, Na, Mg, Mn, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba)の結果をまとめた論文を現在作成中である。

また,耳石のみならず脊椎骨のネオジム同位体比や筋肉中の水銀・有機汚染物質濃度が有用な回遊指標となる見込みが得られたため,来年度以降,これらを分析項目に加えるべく,分析に適当な試料を収集するための手段を整えた。今年度は行動計測調査を2015年8月2日から6日に高知県高岡郡中土佐町沿岸の土佐湾に行った。体長30cm未満のクロマグロの幼魚を漁業者より譲りうけ、小型電子標識の装着作業を行った。肛門より数センチ上部に切れ込みを入れ、消毒したアーカイバルタグ(LAT1410, LOTEK・Canada)と呼ばれる小型記録計を腹腔内に装着して、高知県上ノ加江漁業協同組合が所有する生簀内で数日間飼育した。数日間、生簀内で遊泳行動を観察して、行動などに異常がないことを確認したのち、生簀を開いて、装着個体(25個体)を海洋に放流した。回収された記録計に記録された遊泳水深・体温・水温データの解析を行った。化学分析については、筋肉の炭素・窒素安定同位体分析に加え脊椎骨のネオジム同位体分析を行い、分集団判別の有効性について検討した。クロマグロの分集団構造の把握のため、記録計から得られたデータの解析を行った。西部から東部太平洋への渡洋回遊を行う契機は,越冬海域に依存していることが示された。耳石酸素安定同位体比・微量元素,筋肉の窒素・炭素安定同位体比の生息環境履歴の無負荷型記録計としての有効性が示された。拡張型キネシスモデルは探索範囲・回数が主な制御要因であり,環境探索行動がモデル構築のキー・パラメータであることが示された。耳石化学分析については,酸素安定同位体に加え,微量元素組成についての有効性もある程度示された。耳石のみならず脊椎骨のネオジム同位体比や筋肉中の水銀・有機汚染物質濃度が有用な指標となる見込みも得られた。数理モデルについて,クロマグロの餌および環境探索行動がモデル構築のキー・パラメータであることが分かり,次年の最終年度への足掛かりを作った。不漁等で本種に記録計の装着・放流調査を行うことはできなかったが,近縁属魚類であるカツオの回遊データの解析を行い,本種と生態の比較を行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。水産海洋学耳石化学分析については,微量元素(Li, Na, Mg, Mn, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba)に加え,今後は新たに脊椎骨のネオジム同位体比の分析も行う予定でおり,集団構造判別の確度を高めていきたい。本種未成魚に小型記録計を装着して放流する試験を8月に高知県沖で行う予定である。放流予定個体数は20個体である。再捕後,水温,水深,体温,経緯度データの解析を行い,分集団構造の把握を図る。記録計から得られたデータおよびすでに取得している分布データと照合しながらキネシス過程を核とした,魚種の生態に即した回遊モデルを本種に拡張する。これら結果を纏めて最終報告とする。なお,本研究成果を含む,本種の生態研究の最新結果をまとめた洋書書籍(Science Publishers)を刊行する予定である。不漁で本種に記録計を取りつける調査ができなかったが,熱帯に生息する同属キハダで調査を行い,本種と生態の比較を行うことができた.また、耳石分析・シミュレーションでは手法を確立しつつあり、次年度への足掛かりを作った。耳石の化学分析においては大きな進展があった。耳石中に含まれる酸素安定同位体比が本種生息環境の温度指標になりうることを示した。特に扁平石では成長を経ても生息環境の温度指標として有用であることを確認した。
プロスタグランジンD2による色素細胞の分化・増殖制御機構

メラノサイトや網膜色素上皮細胞(RPE)の分化に必須な転写因子MITFの変異マウスは、メラノサイトの欠如やRPEの分化異常によって、白い体毛、難聴そして小眼球症を呈する。そこで我々はWild typeとMITF変異マウスの皮膚との間でDNA microarray法を行い、新規メラノサイトマーカーとしてリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)を同定した。興味深いことに、ヒトメラノサイトで発現するL-PGDSが、ヒトメラノーマでは消失していた。したがって我々は、L-PGDSが"がん抑制遺伝子"であると想定し、その仮説の検討を行った。まず多くの種類のヒトメラノーマを解析し、L-PGDSの発現が抑制されることを明らかにした。さらに、ヒトメラノサイトがL-PGDSの産生産物プロスタグランジンD2を分泌するが、ヒトメラノーマは分泌していなかった。そしてプロスタグランジンD2が様々なヒトメラノーマの増殖を抑制することを示した。興味深いことに、この増殖抑制は既知のプロスタグランジンD2受容体を介していなかった。また、ヒト正常メラノサイトにおいてL-PGDS遺伝子の転写がMITFによって調節されることを示した。しかしヒトメラノーマにおいては、がん遺伝子の活性化によってL-PGDS遺伝子の転写が抑制されることを明らかにしつつある。以上より、我々はL-PGDSやMITFによるメラノサイトやメラノーマの新たな分化・増殖制御機構を明らかにした。そこで我々はWild typeとMITF変異マウスの皮膚との間でDNA microarray法を行い、新規メラノサイトマーカーとしてリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)を固定した。そしてL-PGDSが産生するプロスタグランジンD2が様々なヒトメラノーマの増殖を抑制することを示した。これは、L-PGDSが"がん抑制遺伝子"である仮説を支持する。さらに興味深いことに、この増殖抑制は既知のプロスタグランジンD2受容体を介していなかった。そこでL-PGDSやMITFの知見をさらに追求し、メラノサイトやメラノーマの分化・増殖機構を明らかにしたい。"まず多くの種類のヒトメラノーマを解析し、L-PGDSの発現が抑制されることを明らかにした。

また、ヒト正常メラノサイトにおいてL-PGDS遺伝子の転写がMITFによって調節されることを示した。しかしヒトメラノーマにおいては、がん遺伝子の活性化によってL-PGDS遺伝子の転写が抑制されることを明らかにしつつある。以上より、我々はL-PGDSやMITFによるメラノサイトやメラノーマの新たな分化・増殖制御機構を明らかにした。
イメージ誘導法の妊婦と胎児に及ぼすリラクセーション効果

本研究の目的は、「胎児の肯定的なイメージ」を用いたイメージ誘導法のリラクセーション効果を、妊婦と胎児を対象に、主観的、精神生理学的に検討することである。1、正常経過の妊娠3641週の妊婦46名を対象に、イメージ誘導法における瞬時心拍数平均、筋電図変化、ならびに胎動数との関連性を検討した。その結果、安静時に比べ、イメージ開始2分後は、瞬時心拍数平均ならびに安静時をベースとした前頭筋筋電図における積分値の変化率は、両者とも約7割が低下を示した。また、妊婦の自覚的な胎動数は、約6割が増加した。2、イメージ誘導法と自律訓練法とのリラクセーション効果を、正常経過の妊娠3641週の妊婦を対象に主観的精神生理学的に比較した。被験者はランダムにAT群(n=37)と、イメージ群(n=46)に分けられ、20分の臥床安静後に、各々のリラクセーション技法を10分間試行し、前頭筋筋電図の変化と、主観的なリラックス度を比較された。その結果、イメージ群はAT群に比べ、教示開始6分後の安静時をベースにした筋電図積分値の変化率において、有意に低下した者が多く、主観的なリラックス度も、有意に高得点者が多かった。3、正常経過の妊娠25週の妊婦1名を対象に、出産まで、週2回自宅でイメージ法をトレーニングした結果、妊娠経過に伴い胎児イメージの鮮明度ならびに主観的なリラックス度は上昇した。4、出産準備クラスで胎児の肯定的な課題を用いたイメージ誘導法の集団教授を行った結果、多くの妊婦は主観的なリラックスを得ることができ、妊婦に対する有効なリラックス技法であることが確認された。以上より、胎児の肯定的な課題イメージによるイメージ誘導法は妊婦にリラクセーション効果をもたらす手法として有用であることが実証された。さらに、胎児の反応とも何らかの関連性がある可能性が示唆された。しかし、胎児心拍数や客観的な胎動数の変化については、研究方法に限界があり、分析方法の再検討が必要であった。1.主観的リラックス度の評価2.イメージ課題の作成(1)河合の報告より、イメージのテーマを妊婦がイメージしやすい「胎児の肯定的なイメージ」にした。(2)妊娠837週の初、経妊婦29名を対象に、自由記述による胎児イメージを求め、延べ192イメージからCraleyとMullerの研究結果を参考に、9カテゴリー38項目の質問票を作成し、197名の妊婦対象に児イメージ(胎児愛着尺度)として調査した。因子分析の結果最終的に9因子が抽出され、構成尺度とした。(3)9因子に基づき、河合らの翻訳による「イメジェリ」を参考に、反応命題を中心とした親しみやすく、胎児への愛着形成に有用と考えられる課題イメージを作成した(時間は自律訓練を含み10分程度)。(4)(2)で作成した38項目の愛着尺度の簡易化を図るため、全体との相関性が高い10項目の愛着評定質問紙を作成した。3.イメージ想起による精神生理学的反応の実験の進捗状況は、現在自律訓練だけによるコントロール群37名の妊婦の測定が終了した段階である。今後は2で作成したイメージを用い、実験群を測定する。

なお生理学的指標は、妊婦側は心拍数と筋電図(前頭筋)を、胎児側は胎動数と心拍数をポリグラフシステム(妊婦側血圧はチャンネル数の関数でとりやめ)を用い、同時記録(4項目)している。分析にはMACLOVを用い、妊婦と胎児の心拍数の相互相関による分析などが試みれればと計画している。本研究の目的は、「胎児の肯定的なイメージ」を用いたイメージ誘導法のリラクセーション効果を、妊婦と胎児を対象に、主観的、精神生理学的に検討することである。1、正常経過の妊娠3641週の妊婦46名を対象に、イメージ誘導法における瞬時心拍数平均、筋電図変化、ならびに胎動数との関連性を検討した。その結果、安静時に比べ、イメージ開始2分後は、瞬時心拍数平均ならびに安静時をベースとした前頭筋筋電図における積分値の変化率は、両者とも約7割が低下を示した。また、妊婦の自覚的な胎動数は、約6割が増加した。2、イメージ誘導法と自律訓練法とのリラクセーション効果を、正常経過の妊娠3641週の妊婦を対象に主観的精神生理学的に比較した。被検者はランダムにAT群(n=37)と、イメージ群(n=46)に分けられ、20分の臥床安静後に、各々のリラクセーション技法を10分間試行し、前頭筋筋電図の変化と、主観的なリラックス度を比較された。その結果、イメージ群はAT群に比べ、教示開始6分後の安静時をベースにした筋電図積分値の変化率において、有意に低下した者が多く、主観的なリラックス度も、有意に高得点者が多かった。3、正常経過の妊娠25週の妊婦1名を対象に、出産まで、週2回自宅でイメージ法をトレーニングした結果、妊娠経過に伴い胎児イメージの鮮明度ならびに主観的なリラックス度は上昇した。4、出産準備クラスで胎児の肯定的な課題を用いたイメージ誘導法の集団教授を行った結果、多くの妊婦は主観的なリラックスを得ることができ、妊婦に対する有効なリラックス技法であることが確認された。以上より、胎児の肯定的な課題イメージによる誘導法は妊婦にリラクセーション効果をもたらす手法として有用であることが実証された。さらに、胎児の反応とも何らかの関連性がある可能性が示唆された。しかし、胎児心拍数や客観的な胎動数の変化については、研究方法に限界があり、分析方法の再検討が必要であった。
深層物質循環に果たす海底境界層の役割

セジメントトラップを主な手段として得た知見を基に「VertivalChangeIndex,I_M」というパラメーターを定義して、海洋での化学物質の除去についての平均像を描いた。1.全粒子束は、深さとともにあまり減らずに海底に達する。2.その原因は、生物起源のケイ酸塩と炭酸塩の殻が主成分であり、これらが急速に沈降するところにある。3.有機物は水深1Kmにつき25%程減少するが、海底に達する部分もかなり大きい。4.カドミウムはほぼ有機物と同じI_M値となり、栄養塩のリンと同様な鉛直分布となる原因となっている。5.アルミニウムとマンガンの粒子束はそれぞれ深さ100mにつき2.2%と4.7%の割合で増大する。6.鉄や土壌粒子起源RIのThー232のI_M値はアルミニウムと同程度である。鉄が小さいのは生物との関連を反映したためかも知れない。7.短寿命RIのThー234のI_M値は全粒子束と同程度である。飽和(収支均衡)の伏態にあるためであろう。8.海での供給源の小さいThー228は最低のI_M値を示し、沈降する大粒子と懸濁している小粒子の間にかなり活発な交換があることを示している。9.Thー234とPaー231は最大のI_M値を示すが、これは半減期が長く海水中で事実上壊変しないので可逆的に交換しながら沈降していく間に下層水に蓄積していくことを表している。10.これに次ぐのがPbー210とPoー210のI_M値である。Thー230より小さい部分を時間に換算すると13年になる。つまり、沈降中に加わってくる小粒子は平均するとこの程度の時間が経っていることを示している。
セリア安定化ジルコニアセラミックスの歯科臨床応用拡大を目指した接着技法の確立

セリア安定型ジルコニアとアルミナを複合化させたCe-TZP/A (P-nano ZR,パナソニックヘルスケア)は、現在歯科用ジルコニアの主流となっているイットリア安定化型ジルコニア(Y-TZP)と比較して、さらに高い破壊靭性値と曲げ強さを有する歯科用セラミックス材料である。申請者らは、現在までにCe-TZP/Aによる歯科補綴装置への応用に関する検討を行い、Ce-TZP/Aは有床義歯のフレーム材料としても適用可能な材料であることを報告してきた。しかし、Ce-TZP/Aで製作したセラミックフレームを有床義歯材料として使用するには、床用レジン材料に対する接着性の向上は不可欠であるため、Ce-TZP/Aに対する表面処理・表面改質法の検討を行ってきた。その結果、粒径110μmのアルミナ粉末を用いたサンドブラスト処理後にリン酸エステル系のMDPモノマーでプライマー処理を施す条件で、特に優れた接着性を示すことが判った。さらに、このサンドブラスト処理後に30μmのシリカコートされたアルミナ粉末でトライボケミカル処理を施した後、シランカップリング剤とMDPモノマーを併用する複合処理を用いることで、単に接着力が向上するだけでなく、サーマルサイクルを10,000回負荷した後に接着試験を行った試料の、破断面における破壊様式の観察からも優れた接着方法であることが認められた。本年度の研究では、Ce-TZP/Aを用いたセラミック床義歯フレームに複合表面処理法を適用してから製作した義歯で、口腔内における臨床的な接着耐久性の評価について検討を行っていく予定であった。また、昨年度新たに購入したプラズマ発生装置を用いた表面処理が、Ce-TZP/Aの表面処理法として応用した場合の接着耐久性を評価するために、プラズマの照射条件等の予備実験を開始したところであった。Ce-TZP/A(P-nano ZR, Panasonic health care Japan)は,セリア安定型ジルコニアとアルミナの複合材料であり,イットリア安定化型ジルコニア(Y-TZP)に比べて,顕著に高い曲げ強さと破壊靱性値を示す歯科用セラミックス材料である.申請者らは,現在までにCe-TZP/Aによる補綴装置についての臨床研究を展開し,コーピング材料としてだけでなく有床義歯のフレームワーク材料への応用の可能性を着想するに至った.しかし,Ce-TZP/Aを有床義歯のフレームワーク材料に応用するには,床用レジン材料に対する接着性の向上は必要不可欠である.このため,本研究では,Ce-TZP/Aに対する接着性の向上のための表面処理方法についてせん断接着試験の結果から検討を行った.せん断接着試験結果,Ce-TZP/Aに対する床用レジンの接着強さは2MPaであったのに対して,サンドブラスト処理後に10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate (以下,MDP)含有プライマーで処理すると23MPaの高い接着強さを示した.また,トライボケミカル処理で接着面をシリケート層に表面改質し,シランカップリング剤(以下,SCA)で接着させる複合処理(Combination treatment)を施すことにより最高の26MPaの接着強さを示し,床用レジン内での凝集破壊を生じていた.このため,Ce-TZP/Aに対する複合表面処理法は,他の表面処理方法よりも煩雑であるものの,床用レジンの接着性向上に対して有効な表面処理方法であることが判明した.セリア安定型ジルコニアとアルミナを複合化させたCe-TZP/A (P-nano ZR,パナソニックヘルスケア)は、現在歯科用ジルコニアの主流となっているイットリア安定化型ジルコニア(Y-TZP)と比較して、さらに高い破壊靱性値と曲げ強さを有する歯科用セラミックス材料である。申請者らは、現在までにCe-TZP/Aによる歯科補綴装置への応用に関する検討を行ってきた。Ce-TZP/Aでは、Y-TZPのようにコーピング材料としてだけではなく、有床義歯のフレーム材料としても適用可能な材料であることを報告してきた。110μmアルミナサンドブラスト処理後にリン酸エステル系のMDPモノマーでプライマー処理を施した接着条件でも良好な接着性を示すものの、サンドブラスト処理後に30μmの特殊アルミナでトライボケミカル処理を施した後、シランカップリング剤とMDPモノマーを併用する複合処理法の方が、サーマルサイクル10,000回負荷後の接着面の破壊様式において大きく優れていることが認められた。本年度の研究では、Ce-TZP/Aに複合表面処理法を施したセラミックフレームを用いた歯科用義歯を製作し、口腔内における臨床的な接着耐久性の評価について検討を行っていく予定である。Ce-TZP/A製コーピング材料への表面に対しても、機械的維持放置の付与法を含めて、複合表面処理法がジルコニア製歯冠補綴物に対する接着性向上効果について評価して行く予定である。また、昨年度新たに購入したプラズマ発生装置が、Ce-TZP/Aの表面処理法としての有効性についても評価してく予定である。