hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経膠芽腫細胞におけるテモゾロミドおよびバルプロ酸の浸潤・遊走阻害効果の解明

神経膠芽腫は最も予後の悪い脳腫瘍である。正常脳組織への浸潤が強いため、浸潤や遊走を阻害する薬物療法の開発が早急に望まれる。そこで神経膠芽腫患者で繁用される抗がん剤テモゾロミドおよび抗てんかん薬バルプロ酸を用いて、両薬物が浸潤および遊走に及ぼす影響を4種の神経膠芽腫細胞で検討した。両薬物の併用では神経膠芽腫の細胞種により浸潤、遊走を阻害する場合と増長する場合があることを明らかにした。その要因は本検討では十分には明らかにされなかったが、integrinおよび下流シグナルが何らか影響を及ぼす可能性が示された。今後、検討を重ねることで、適正な薬物使用法の提案につながる知見を提供できると期待される。神経膠芽腫は非常に予後の悪い脳腫瘍である。特に正常脳組織への浸潤傾向が強く、手術で摘出しきれなかった残存がん細胞の増殖により再発の頻度が極めて高いことは問題である。したがって浸潤を阻害する薬物の発見が早急に望まれる。そこで、本研究では神経膠芽腫患者で繁用される抗がん剤(テモゾロミド)および抗てんかん薬(バルプロ酸)に着目し、これらの薬物が浸潤・遊走を阻害する効果を有するかを解明することを目的とした。平成28年度は、以下の成果を得た。1.まず、使用する4種類の神経膠芽腫細胞の浸潤・遊走能を明らかにするために、マトリゲルインベージョンチャンバー(R)(BD Bioscience社)を用いて評価した。その結果、A172およびU87MG細胞では浸潤能が高かったが、T98GおよびU118MG細胞では低かった。また、遊走能も同様の結果となった。したがって、同じ神経膠芽腫細胞間でも細胞種により浸潤・遊走能力に差があることが明らかとなった。2.次に、テモゾロミドおよびバルプロ酸の単独および併用処置が浸潤・遊走に及ぼす影響を検討した。予備検討により細胞の生存や増殖に影響のない処置濃度を決定したのち、1.と同じ方法で評価した。A172およびU87MG細胞では、両薬物の単独または併用処置による浸潤・遊走への影響は認められなかった。しかしながら、T98G細胞では、各薬物単独処置では影響は認められなかったものの、併用処置により浸潤細胞の割合が低下する傾向がみられた。一方、U118MG細胞ではテモゾロミドの単独およびバルプロ酸との併用処置により、浸潤・遊走細胞の割合が無処置群に比べて有意に高くなった。したがって、細胞種により、両薬物が浸潤・遊走を阻害する場合と助長する場合があり、影響が異なることが明らかとなった。現在までのところ、実験手技および結果に関して問題なく進行している。浸潤・遊走能が低い細胞では、2.の結果で差異の検出が困難となることも考えられたが、予定していた検討方法でも十分に結果が得られた。いずれの検討も日を変えて3または4回以上検討しており、再現性も確認できている。神経膠芽腫は非常に予後の悪い脳腫瘍であり、正常脳組織への浸潤傾向が強く、高頻度の再発が問題となる。したがって神経膠芽腫の浸潤を阻害する薬物療法の開発が早急に望まれる。平成28年度は、両薬物の併用によりT98G細胞では浸潤阻害作用が示された一方、U118細胞では浸潤・遊走が助長されること、その他の2細胞では顕著な影響がみられないことが示され、細胞種により薬物の影響が異なることを明らかにした。平成29年度は作用機序を解明するために、異なる影響が示された2細胞を選択し、薬物併用処置後の細胞を抽出し、ウェスタンブロット法により浸潤・遊走関連因子の発現変動を検討した。基底膜分解作用を示すMMP-2および9、細胞の運動性に関わるRhoおよびRacは、いずれの細胞においても顕著な変動が認められなかった。また基底膜内での遊走や転移に関係する接着因子integrin(7種)を検出した結果、T98G細胞では発現が顕著に変動しなかったが、U118細胞では薬物併用処置によりintegrinβ4が増大し、α5が顕著に減少した。さらに、integrinの下流シグナルFAKは、T98G細胞では活性化したが、U118細胞では活性が低下することが明らかとなった。本研究の結果より、両薬物の併用では神経膠芽腫の細胞種により浸潤・遊走を阻害する場合と増長する場合があることを明らかにした。その要因については、本検討では十分には明らかにされなかったが、integrinおよび下流シグナルが何らか影響を及ぼす可能性も示された。今後、更なる検討を重ねることで、これら既存薬の適正な使用法を提案し、浸潤・遊走抑制作用を含めたより良い薬物療法の開発につながる知見を提供できることが期待される。

両薬物の併用では神経膠芽腫の細胞種により浸潤、遊走を阻害する場合と増長する場合があることを明らかにした。その要因は本検討では十分には明らかにされなかったが、integrinおよび下流シグナルが何らか影響を及ぼす可能性が示された。今後、検討を重ねることで、適正な薬物使用法の提案につながる知見を提供できると期待される。平成29年度は、薬物処置により浸潤阻害作用が示されたT98G細胞、および浸潤・遊走が助長されたU118MG細胞を選択し、作用機序を解明することを目的とする。すなわち、テモゾロミドおよびバルプロ酸が浸潤・遊走関連因子のタンパク質発現に及ぼす影響を検討する。まず、平成28年度1.と同条件下で細胞に薬物を処置したのち、タンパク質を抽出し、ウェスタンブロット法により発現レベルを確認する。検討するタンパク質は、浸潤・遊走に重要となる接着因子およびその下流因子や基底膜分解因子等を予定している。薬学(癌)
環境管理制度の社会情報論的研究

前年に引き続き、主としてアジア各国について環境および環境に関する経済活動・行政活動のデータを収集した。これに加えて、本年度は収集したデータの公開方法についての研究を進め、インターネットに接続したコンピュータ(アドレス:www.EINAP.org,EINAPはEnvironmental Information Network for Asia and Pacificの頭文字)を準備し、電子的な方法でデータを公開する実験を行った(以下EINAP実験を称する)。データ収集作業及び収集したデータの分析作業の結果、単に環境に関する既存のデータを収集しただけでは実用的ではなく、適切なデータの体系化・組織化および欠損データの補充が必要であることが明らかになった。EINAP実験では、収集したデータの電子化作業を行い順次公開を進める一方、データの公開の際に適切な体系化を行うことによって、環境データを効率的に利用するための枠組みの開発に努めた。まず、主としてアジア各国について、環境および環境に関わる経済活動のデータを収集した。その作業を試行的に行った結果、環境統計の多様性は研究開始時に想定していたものをはるかに上回り、体系的な方針なしにデータ収集を行っただけでは極めて利用度の低いデータしか収集できないことが明らかになった。いいかえれば、効率的なデータ収集を行うためには、先に環境統計の体系性を確立しなければならないことが明らかになった。まず本年度は、環境行政に関わる行政統計という観点と、物質やエネルギーの循環という観点から体系化して環境統計の収集を行った。行政統計としては、大気・水・土壌の環境メディアの測定データと、紛争処理に関わるデータがあり、物質循環のデータとしては生産過程では多様な産業統計があるが廃棄過程に関する統計は全く不備であることが明らかになった。さらに、データの効率的な公開方法について検討し、収集したデータを公開するためのインターネットを利用したデータベースの開発を行った。なお、収集したデータの一部を利用して、日本環境会議編『アジア環境白書』の水環境に関わる部分を執筆した。ここで明らかにしたことは、アジア地域においては水需要の大部分は農業部門で使用されていること。今後の農業生産増大要求のため、水需要が増加していくと予想されること。しかし水資源開発は頭打ちになりつつあること。農業での農薬や肥料多投による汚染とともに、工業開発は進展することにより、人工化学物質による水源汚染が進みつつあること、等を明らかにした。
ポリエチレングリコールとイオン液体の協奏機能を利用した金ナノ粒子調製法開発

イオン液体とポリエチレングリコールの混合系中に金ナノ粒子を調製し、そのサイズ分析から粒径制御パラメータについて研究を行った。実験の結果から、調製される金ナノ粒子のサイズは、イオン液体の種類や濃度によって異なることがわかった。特にアニオンの種類と濃度の影響は大きく、イオン液体単体中への調製とは、その傾向が大きく異なることが明らかとなった。本研究の結果から、ポリエチレングリコールとの混合系を用いることで、少量のイオン液体により調製される粒子のサイズを制御できることが示された。本年度はイオン液体単体、イオン液体とポリエチレングリコールの混合系へ金ナノ粒子調製を行った。イオン液体単体については、これまでに得られたデータと比較し、金ナノ粒子に対する安定化能のまとめとなる論文を発表した。本論文では、イオン液体を構成するアニオンのサイズが、粒径制御因子として最も重要であることを明らかとしている。本論文は、Phys. Chem. Chem. Phys.誌のInside Back Coverに紹介された。一方ポリエチレングリコールにイオン液体を添加した系についても密度、粘度などの物性値測定から金ナノ粒子調製まで、実験を完了されることができた。こちらの系においては、予備実験の段階から、アニオンの求核性が重要なパラメータになると考えられていた。実際5種のアニオンについて検討した結果、求核性の大きいアニオンにおいて、より小さいナノ粒子が得られている。特に一部のアニオンについては、イオン液体、あるいはポリエチレングリコール単体で調製した場合よりも小さな、1 nm程度の粒子が得られることがわかった。これは、既報を参考に考えると、カチオンとポリエチレングリコールの相互作用により、アニオンの求核性の効果が強く出たためと考えられる。これにより、ポリエチレングリコール中においてアニオンの性能を有効に使用できる可能性を示すことができたと考えている。本結果については論文を執筆中である。また、平成28年度からの研究に用いるため、フェニル基、ベンジル基を有するイオン液体を調製し、融点等の物性測定を始めている。これまでに、塩化物イオン、臭化物イオンを有するイオン液体は、他のカチオンを有する場合と同様に、200 °C程度まで安定であることがわかった。今後これらを原料に、フッ素系のアニオンを有するイオン液体を合成し、金属ナノ粒子の調製に用いる。平成27年度は計画した、ポリエチレングリコールとイオン液体の混合系における研究をすべて行うことができた。結果としては、研究計画の段階で予測したアニオンの粒径制御効果が明らかとなった。ポリエチレングリコールとイオン液体の混合系を用いることで、高価なイオン液体の使用量を抑えつつ、アニオンの性能を効果的に引き出すことができたといえる。また、比較のために行ったイオン液体単体の結果を論文としてまとめることができた。査読者からは有意義な意見が得られ、専門誌のInside Back Coverに紹介が掲載された。加えて、フェニル基、ベンジル基を有するイオン液体の合成、物性測定まで進むことができた。高エネルギー加速器研究機構の放射光共同利用実験課題も採択され、次年度はX線吸収分光による化学状態、局所構造に関する研究へも進む。本課題は当初の研究計画よりも進んでいる。初年度はイオン液体単体、イオン液体とポリエチレングリコール(PEG)の混合系へ金ナノ粒子調製を行った。PEGにイオン液体を添加した系については、物性値測定から金ナノ粒子調製まで、実験を完了させた。本論文では、イオン液体を構成するアニオンのサイズが粒径制御因子として最も重要であることを明らかとしている。イオン液体とPEGの混合系のデータについては、現在論文を執筆中である。最終年度は、フェニル基、ベンジル基を有するイオン液体を調製し、融点等の物性測定を行った。その結果、サイズの大きなフッ素系アニオンと組み合わせることで、室温においてイオン液体となることを確認した。また、従来の金ナノロッドの成長過程を参考にしつつ、ベンゼン環を有するイオン液体を金ナノ粒子の調製に用いたところ、異方性を有する粒子は得られなかった。しかしながら、ベンゼン環の水素化とその後の脱水素化が可能であることを見出し、金属ナノ粒子の触媒能と組み合わせ、新たな研究対象としている。調製手法に関してもアークプラズマ法とイオン液体を組み合わせ、新規調製手法としてChem. Phys. Lett.誌に報告している。X線吸収分光測定については、PEGとイオン液体の混合系中に調製した金属ナノ粒子について行ったが、化学状態と局所構造解析に関する論文は今後執筆を行う。また、金ナノ粒子の担持方法について共同研究を行い、特許出願を行った。本研究を通して、金属ナノ粒子の調製法について新たな知見を得ることができた。また、アークプラズマ法による調製が可能になったことで、多種の金属ナノ粒子の調製が可能となった。

今後は、まずポリエチレングリコールとイオン液体混合系の結果を、論文にまとめて投稿する。平行して、種々のイオン液体を合成し、イオン液体自体の物性測定を行い、その後異方的な構造を持つ金ナノ粒子調製に取り組む。また、放射光実験を行うことができるため、様々なサイズの粒子を調製しつつ、X線吸収分光を行う試料を選定する。調製手法としても、今年度科学技術振興機構から支援を受けた研究の経験から、アークプラズマ法を用いて、スパッタ法を適用しにくい金属のナノ粒子調製に挑戦する。ナノ構造科学研究費の都合上、国際会議への参加を取りやめた。また、論文をInside Back Coverで紹介するために費用がかかった。これら二つの差額として次年度使用額が生じた。試薬等の物品費として支出する。
金属人工格子ルネサンス

本年度は、1スピンオービトロニクス、2反強磁性スピントロニクス、および3スピンカロリトロニクスの各研究項目について、以下の研究内容を実施した。1スピンオービトロニクス:界面磁気異方性とスピン軌道トルクとの相関性を解明するために「非磁性層1 /強磁性層/非磁性層2」の3層構造を基本とし、系統的な実験を実施した。具体的には、層厚を変化させたPd/Co/Pt積層膜をスパッタ法により作製し、磁化曲線から界面磁気異方性および誘導磁気モーメントを見積ったところ、これらの値に相関が見られた。さらに、この薄膜を微細加工しスピン軌道トルクを定量評価した。並行して分子線エピタキシー法によりW/Fe/W積層構造を作製し、エピタキシャル成長を確認した。2反強磁性スピントロニクス:反強磁性構造のための層間交換結合を示し且つスピンホール効果の大きな非磁性層材料を探索した。Ir添加したCuを非磁性中間層としたCo/Cu-Ir/Coにおいて、反強磁性結合を示すCu-Ir層厚を明らかにした。また、Co/Cu/Co積層構造との比較を行うことで、Ir添加が結合強度に及ぼす効果について検討した。さらに、これらの薄膜試料を微細加工し、異方性磁気抵抗効果およびスピンホール磁気抵抗効果を測定し、Ir添加による変化を調べた。3スピンカロリトロニクス:熱流磁気効果に対する界面効果およびナノ積層効果を理解することを目的として、本年度は強磁性層にNi、非磁性層に大きな誘導磁気モーメントが発生するPtを選択した。Ni/Pt人工格子が垂直磁化膜となり、FePt規則合金に匹敵する異常エッティングスハウゼン効果および異常ネルンスト効果を示すことが明らかとなった。また、第一原理計算と比較した結果、結晶の歪みが垂直磁気異方性の起源であることが示唆された。さらに、分子動力学計算によってフォノン熱伝導の異方性について検討した。平成30年度の研究内容に関して、研究項目毎に以下の内容を当初計画した。1スピンオービトロニクス:非磁性層1/強磁性層/非磁性層2における界面磁気異方性とスピン軌道トルクの相関性の解明2反強磁性スピントロニクス:反強磁性交換結合と大きなスピン軌道トルクを両立できる強磁性層/非磁性層/強磁性層構造の探索3スピンカロリトロニクス:大きな誘導磁気モーメントを有する金属人工格子における熱流磁気効果今年度は、Pd/Co/Pt積層膜において界面磁気異方性とスピン軌道トルクの相関性に関する知見が得られ、またCo/Cu-Ir系において反強磁性結合を実現し、さらにNi/Pt系における大きな熱流磁気効果の観測などの成果も得られた。よって、今年度の研究実施内容は計画を概ね達成するものであり、研究は順調に進展しているものと考えられる。1スピンオービトロニクス:引き続き「非磁性層1/強磁性層/非磁性層2」の3層構造を基本として、層厚や材料を様々に変えた系統的実験を行う。特に、これまで取り組んできたPd / Co / Pt系において、誘導磁気モーメントと界面磁気異方性、さらにはスピン軌道トルクの相関に焦点を絞って研究を進める。実験結果を第一原理計算と比較し、相関性について議論する。2反強磁性スピントロニクス:「強磁性層/非磁性層/強磁性層」の3層構造を基本として、反強磁性構造のための層間交換結合と磁化スイッチングのための大きなスピン軌道トルクを両立できる非磁性層材料の探索を継続する。Co/Cu-Ir/Coにおける反強磁性結合およびスピンホール効果の研究内容を継続するとともに、Bi添加のCuやPtなど他の材料系への拡張を行う。これらの材料探索と並行して、Co/Cu-Ir系人工格子において面内電流による磁化スイッチングの観測を試みる。3スピンカロリトロニクス:金属人工格子における異常ネルンスト効果を調べることで、異常ネルンスト効果に対する界面効果およびナノ積層効果を明らかにする。Ni / Pt系多層膜におけるネルンスト効果の実験を継続し、強磁性層の物質をCo、非強磁性層の物質をPdやCuなどに変化させた試料との比較も行うことで、機構の解明を目指す。さらに、計算機シミュレーションによりナノスケールでの熱伝導を理解し、性能指数(ZT)を増大させるための指導原理を探索する。

さらに、これらの薄膜試料を微細加工し、異方性磁気抵抗効果およびスピンホール磁気抵抗効果を測定し、Ir添加による変化を調べた。3スピンカロリトロニクス:熱流磁気効果に対する界面効果およびナノ積層効果を理解することを目的として、本年度は強磁性層にNi、非磁性層に大きな誘導磁気モーメントが発生するPtを選択した。Ni/Pt人工格子が垂直磁化膜となり、FePt規則合金に匹敵する異常エッティングスハウゼン効果および異常ネルンスト効果を示すことが明らかとなった。また、第一原理計算と比較した結果、結晶の歪みが垂直磁気異方性の起源であることが示唆された。さらに、分子動力学計算によってフォノン熱伝導の異方性について検討した。平成30年度の研究内容に関して、研究項目毎に以下の内容を当初計画した。1スピンオービトロニクス:非磁性層1/強磁性層/非磁性層2における界面磁気異方性とスピン軌道トルクの相関性の解明2反強磁性スピントロニクス:反強磁性交換結合と大きなスピン軌道トルクを両立できる強磁性層/非磁性層/強磁性層構造の探索3スピンカロリトロニクス:大きな誘導磁気モーメントを有する金属人工格子における熱流磁気効果今年度は、Pd/Co/Pt積層膜において界面磁気異方性とスピン軌道トルクの相関性に関する知見が得られ、またCo/Cu-Ir系において反強磁性結合を実現し、さらにNi/Pt系における大きな熱流磁気効果の観測などの成果も得られた。よって、今年度の研究実施内容は計画を概ね達成するものであり、研究は順調に進展しているものと考えられる。1スピンオービトロニクス:引き続き「非磁性層1/強磁性層/非磁性層2」の3層構造を基本として、層厚や材料を様々に変えた系統的実験を行う。特に、これまで取り組んできたPd / Co / Pt系において、誘導磁気モーメントと界面磁気異方性、さらにはスピン軌道トルクの相関に焦点を絞って研究を進める。実験結果を第一原理計算と比較し、相関性について議論する。2反強磁性スピントロニクス:「強磁性層/非磁性層/強磁性層」の3層構造を基本として、反強磁性構造のための層間交換結合と磁化スイッチングのための大きなスピン軌道トルクを両立できる非磁性層材料の探索を継続する。Co/Cu-Ir/Coにおける反強磁性結合およびスピンホール効果の研究内容を継続するとともに、Bi添加のCuやPtなど他の材料系への拡張を行う。これらの材料探索と並行して、Co/Cu-Ir系人工格子において面内電流による磁化スイッチングの観測を試みる。3スピンカロリトロニクス:金属人工格子における異常ネルンスト効果を調べることで、異常ネルンスト効果に対する界面効果およびナノ積層効果を明らかにする。Ni / Pt系多層膜におけるネルンスト効果の実験を継続し、強磁性層の物質をCo、非強磁性層の物質をPdやCuなどに変化させた試料との比較も行うことで、機構の解明を目指す。さらに、計算機シミュレーションによりナノスケールでの熱伝導を理解し、性能指数(ZT)を増大させるための指導原理を探索する。
発生からみた歯周組織再生メカニズムの解明

1.CCNファミリーに属する遺伝子の全長DNAのサブクローニング(1)RNAプロモーターが付与されているpGEM-Tベクター(3.0kb):このベクターが挿入されたプラスミドDNAの獲得によって,全長DNA配列からのsiRNAライブラリー作製が可能となった。(2)HAタグおよびGFP配列が付与されたpIRES-hrGFP-2aベクター(5.0kb):このベクターが挿入されたプラスミドDNAの獲得によって,(1)付与されているGFP配列のため,培養細胞にトランスフェクションが行われるとGFPの蛍光発色が得られ,さらに(2)HAタグが付与されているため,細胞中におけるタンパク質レベルでの遺伝子発現強度をウエスタンブロット法によって解析が可能となった。2.CCNファミリーに属する遺伝子の全長DNAのsiRNAライブラリーの作製獲得したpGEM-TベクターのプラスミドDNAをテンプレートとし,T7RNAプロモーターを含んだ二本鎖DNAを作製し,in vitro転写反応後に各遺伝子の全長二本鎖RNAを作製した。その後,リコンビナントDicerを用いて,二本鎖RNAに対するプロセッシング反応を行い,2123塩基のsiRNAライブラリーを獲得した。3.CCNファミリーに属する遺伝子の発現パターンの解析各発生段階の胎生期および生後マウスを用い,歯および歯周組織における遺伝子の発現パターンをin situ hybridization法,タンパク質の発現パターンを免疫組織化学的方法によって検討を行った。
銀河のハローは何から出来ているのか?

もしMACHOの存在が2世代目のマイクロ重力レンズの観測(口径2メートル程度の専用望遠鏡)で確められれば、ブラックホールの可能性しか考えにくいということが分った。さてマッチョが太陽質量の半分程度のブラックホールだとしたら如何にしてそれを確認するのだろうか?ブラックホールはまったく光を放出しないから光による観測をいくらしても確認不可能であろう。それでは永遠にマツチョの正体は謎として残るのであろうか?ところがそれが重力波を使えばできることがわかった。温度が1GeV、時間にして宇宙が始まってから10万分の1秒の時に大量の太陽質量の半分程度のブラックホールができた。しかし、この中のいくつかは3体相互作用で連星ブラックホール(2重星のブラックホール)になるのである。連星ブラックホールは重力波を放出して合体する。そこで宇宙初期に出来て、現在合体する連星ブラックホールはどのぐらいの割合かというとわれわれの銀河のハロー中で1年間に0.05個程度ということを本科研費で詳しく見積もった。わが国ではTAMA計画という300m x 300mの干渉計が国立天文台で1999年4月から稼働を始め、運よく連星ブラックホールの合体が我々のハロー中で起きれば、その重力波を1999年度から2000年頃に検出するであろう。もしマッチョがブラックホールなら、重力波検出器はハローのダークマターが何であるかという現代宇宙物理学の最大の謎を解くことになるかもしれない。また重力波は宇宙の最初の10万分の1秒に何が起こったかを明らかにしてくれるかもしれないのである。これが本科研費で判明した成果である。我々の銀河のハロ-には、銀河の質量の5倍程度のダ-クマタ-があると言われている。近年マイクロレンズ効果を使った観測により、このダ-クマタ-が質量が、0.5Mo程度の未知の天体であると示唆されている。このMACHO(MAssive Compact Hulo Object)が何であるかについては,いろいろ検討されたが、宇宙初期のt10^<-5>Sに出来たブラックホールが1つの有力な候補である。本研究ではMACHOがBHであるとして、いかにして、それを確認するかを論じた。まずBHMACHOがたまたま分子雲中に存在したとしたら観測できるかどうかを調べたが、これは否定的であった。次にBHMACHOに連星が存在するかどうかを調べた。そうすると、5×10^<-4>程度の割合の連星が、宇宙時間内心動波を放出して合体することがわかった。この割合から、1年間に15MPC内で数ケの合体が起ることになり、21世紀初頭にも動き出す長基線干渉付型動波検出器で検出できると期待される。つまり、MACHOがBHかどうかは、ここ数年内にわかるはずである。それでは永遠にマッチョの正体は謎として残るのであろうか?ところがそれが重力波を使えばできることがわかった。

わが国ではTAMA計画という300m x 300mの干渉計が国立天文台で1999年4月から稼働を始め、運よく連星ブラックホールの合体が我々のハロー中で起きれば、その重力波を1999年度から2000年頃に検出するであろう。もしマッチョがブラックホールなら、重力波検出器はハローのダークマターが何であるかという現代宇宙物理学の最大の謎を解くことになるかもしれない。また重力波は宇宙の最初の10万分の1秒に何が起こったかを明らかにしてくれるかもしれないのである。これが本科研費で判明した成果である。
個別化教授システム(PSI)のネットワークによる遠隔教育化に関する研究

大学の「情報リテラシー」や「統計学」といった基礎的な科目で、個別化教授システム(PSI, Personalized System of Instruction)を実践した。この授業の特色は、Web化された教材の利用、受講生10人にひとりの割合でつくプロクター(指導者)、自己ペースによる進度、単元ごとの通過テストによる完全学習といった点にあり、従来の一斉授業に比較して、学生の満足度も学習成果もより高いものとなっている。次の段階として考えられるのは、教材をネットワークで配信し、遠隔教育としてより自由度の高いシステムを作り上げることである。しかし、そこでポイントになるのは、PSI授業では生身の人間が行うプロクター(指導者)の仕事をどのようにしてネットワーク上で実現するかということになってくる。そこで、すでにできあがっている個別化教授システムとCD-ROM教材を見直して、遠隔教育化するための改善点、変更点を洗い出した。とりわけ、独習用教材の対話性をより高めて、わかりやすく、動機づけを高めるものとすること、自分の進度状況を簡単に確認できるデータベースシステムを使いやすくすることに焦点をあわせた。その結果、PSI授業を遠隔教育化するための、いくつかの指針を得ることができた。これからの課題として、プロクター(指導者)をどのようにネットワーク上で実現するかということがある。インテリジェントなエージェントをプログラム化することにより可能なのか、あるいは実際には人間がある程度介入するのか、その場合は1人でどれくらいの学習者を担当できるのかなどが研究課題として残されている。こうした課題を解決することによって、遠隔教育の最大の問題点であるドロップアウトをできるだけ少なくできることが期待される。大学の「情報リテラシー」や「統計学」といった基礎的な科目で、個別化教授システム(PSI,Personalized System of Instruction)を実践た。次の段階として教材をネットワークで配信し、遠隔教育としてより自由度の高いシステムを作り上げることである。現在、プロクター(指導者)をどのようにネットワーク上で実現するかということについて検討し、実現可能な形として設計しているところである。インテリジェントなエージェントをプログラム化することにより可能なのか、あるいは実際には人間がある程度介入するのか、その場合は1人でどれくらいの学習者を担当できるのかなど、可能な選択肢の検討を行っている。

とりわけ、独習用教材の対話性をより高めて、わかりやすく、動機づけを高めるものとすること、自分の進度状況を簡単に確認できるデータベースシステムを使いやすくすることに焦点をあわせた。その結果、PSI授業を遠隔教育化するための、いくつかの指針を得ることができた。これからの課題として、プロクター(指導者)をどのようにネットワーク上で実現するかということがある。インテリジェントなエージェントをプログラム化することにより可能なのか、あるいは実際には人間がある程度介入するのか、その場合は1人でどれくらいの学習者を担当できるのかなどが研究課題として残されている。こうした課題を解決することによって、遠隔教育の最大の問題点であるドロップアウトをできるだけ少なくできることが期待される。
共役ポリマー超階層構造のナノサイズ化による単一光子発生源の創製

主に共役ポリマーとして、分子量の異なる3種類のpoly[2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-p-phenylenevinylene](MEH-PPV)を用い、その単一分子鎖の空間的サイズと単一光子発生挙動の相関について知見を得ることを目的とし研究を遂行した。1.ホストポリマー薄膜中に極低濃度に分散させたMEH-PPVを1分子鎖ずつ測定することにより、分子量が小さくなるにつれ単一光子発生確率が高くなることを見出した。2.異なるホストポリマーを用いることで、MEH-PPVとの相溶性の関係に基づきMEH-PPV鎖のコンフォメーションを制御した。その結果、同じ分子量であっても、よりコンパクトなコンフォメーションを形成している場合において単一光子発生確率が高くなることを見出した。3.さらにコンパクトなコンフォメーションのMEH-PPV鎖を形成するため、再沈法により1分子鎖からなるナノ粒子を作製した。ナノ粒子にすることにより、単一光子発生確率はさらに高まり、ホストポリマー薄膜中では単一光子発生挙動を示さない分子量であっても、単一光子発生挙動を示すことを見出した。粒径25nm程度のナノ粒子は単一光子発生挙動を示すことがわかった。4.単一分子鎖の空間的サイズと単一光子発生挙動の相関についてさらに詳細な知見を得るため、単一光子発生挙動を測定する光子相関測定法と蛍光相関測定法(FCS)の同時測定可能なシステムを構築した。このシステムを駆使することにより、溶液中のMEH-PPV鎖について、その流体力学半径と単一光子発生確率を同時測定可能であることを見出した。分子量が異なるMEH-PPVを測定することにより、流体力学半径の減少に伴い単一光子発生確率が高まることを見出した。これらの成果は、複数の発光体から構成される共役ポリマーなどのマルチクロモファ系であっても、サイズを制御することにより単一光子発生源として働かせることが可能であることを示した結果であり、マルチクロモファ系の単一光子発生挙動は、その空間的サイズと強い相関があることを示すことに成功したものである。究極の情報通信セキュリティー技術である量子暗号通信や光子を用いた量子コンピューターなどの次世代量子情報技術を確立するためには、1つずつ光子を発生させることが可能な「単一光子発生源」が必要不可欠である。本研究の目的は、発光性共役ポリマーから作製された超階層構造をナノサイズ化することにより、その単一光子発生源挙動を見出すことである。そこで今年度は以下の2つの項目について重点的に研究を行った。発光性共役ポリマーとして、分子量が異なる3種類のpoly[2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-p-phenylenevinylene](MEH-PPV)を用いた。これらをホストポリマー薄膜中に分散させることにより単一分子鎖のコンフォメ-ションを制御し、その単一光子発生挙動と分子量およびコンフォメーション相関について検討した。分子量が小さい単一分子鎖は単一光子発生源として振る舞うが、分子量が大きくなるにつれ単一光子発生確率は減少すること、そして、分子鎖が小さく丸まったコンフォメーションを形成している場合のほうが、伸びたコンフォメーションと比べ、単一光子発生確率が高くなることがわかった。つまり、同じ分子量であっても、コンフォメーション、すなわちサイズをナノメートルスケールで制御することにより単一光子発生挙動を制御することが可能であることを見出した.2.(チオフェン/フェニレン)コオリゴマーのナノ結晶作製この共役分子はMEH-PPVと比べ非常に小さく、そのコンフォメーションを変化させることは不可能である。そこで、複数の分子が集まってできる結晶のサイズをナノメートルスケールで制御することにより、その結晶サイズと単一光子発生挙動の相関を見出すことを目的としている。まずは再沈法と呼ばれる手法を用いてナノ結晶の作製を試みた。ナノ結晶の作製は可能であるが、そのサイズ制御はまだできておらず、さらなる検討が必要であると考える。今後は、作製手法も検討し、研究を進めていく予定である。

このシステムを駆使することにより、溶液中のMEH-PPV鎖について、その流体力学半径と単一光子発生確率を同時測定可能であることを見出した。分子量が異なるMEH-PPVを測定することにより、流体力学半径の減少に伴い単一光子発生確率が高まることを見出した。これらの成果は、複数の発光体から構成される共役ポリマーなどのマルチクロモファ系であっても、サイズを制御することにより単一光子発生源として働かせることが可能であることを示した結果であり、マルチクロモファ系の単一光子発生挙動は、その空間的サイズと強い相関があることを示すことに成功したものである。
NGSを用いたOA関連遺伝子の網羅的解析と、5-hmc変動が解き明かす病態機序

次世代RNAシークエンスでTWIST1はヒトOA軟骨で高発現している事が示唆されたが、OA軟骨組織では実際正常軟骨組織と比較して約10倍に発現上昇していることがqRT-PCRで検出された。ヒト軟骨細胞にIL-1b, TNFaのサイトカイン刺激をすることでTWIST1発現の上昇がqRT-PCR, western blotの両方で確認できた。TWIST1をヒト軟骨細胞に過剰発現させることで、幅広くMMPsの発現が誘導されたが、中でもMMP1, MMP3が効率に発現上昇していた。MMP1, MMP3プロモーターへの影響をルシフェラーゼアッセイで確認したところ、TWIST1はMMP1プロモーターへ結合し活性上昇させていることが明らかとなったが、MMP3プロモーターへの影響は観察されなかった。ヒト軟骨組織を用いた免疫染色ではOA軟骨では正常と比較して5hmCステータスの増加が見られたことから、ヒト不死化軟骨細胞株(TC28)にアデノウイルスを用いてTWIST1を過剰発現させると、MMP3プロモーターにおける5hmCステータスの上昇が確認できた。またヒト軟骨細胞ではTWIST1過剰発現させることでTET1, TET3の発現が上昇していた。TWIST1をTC28に恒常的に高発現させると、TET1の発現が著しく上昇する事が明らかになった。TET1, 2, 3 triple KO ES細胞からfibroblastを誘導し、TWIST1を、アデノウイルスを用いて発現誘導させると、TET triple KO細胞ではMMP3の発現誘導が抑制された。動物モデル樹立が進度としては遅れているが、その他H28年度に予定していた実験はほぼ完遂し得た。また、H29年度に予定していたTAB-seq法による5hmCステータスの詳細な解析は既に初めており、分野によっては当初の計画よりも早く実験が進んでいる。次世代RNAシークエンスでTWIST1はヒトOA軟骨で高発現している事が示唆された。実際、OA軟骨組織では正常軟骨組織と比較して約10倍にTWIST1が発現上昇していることがqRT-PCRで検出された。MMP1, MMP3プロモーターへの影響をルシフェラーゼアッセイで確認したところ、TWIST1はMMP1プロモーターへ結合し活性上昇させるが、MMP3プロモーターへの影響は観察されなかった。5hmCステータスはグルコシル化処理を加えてからメチル化特異的切断する制限酵素を用いて切断し、PCRで検出を行った。TWIST1とTET1, 2, 3との関連を検出するため、TWIST1とTET1, 2, 3との共発現免疫沈降を行う。また、TWIST1と結合し、メチル化に係わるタンパク検出のため、LC/MSでTWIST1での免疫沈降後のサンプルを解析する。骨軟部腫瘍軟骨代謝当初計画していたin vivoマウスモデルについて作成時期を翌年にシフトしたため、次年度使用額が生じた。予定通り、マウスモデル実験を施行する予定である。
わが国における火山罹災地の複合的資料による歴史的文化・自然景観の復元研究-北関東を中心に-

本研究は天明3年(1783)の浅間山大噴火を描いた「浅間焼け絵図」を素材に、デジタル・アーカイブを用いた災害時の文化・自然環境の復元を目指した。まず画像資料と諸データを結合する研究支援ツールの開発・改良を行い、「浅間焼け絵図」の画像データ・メタデータを格納した。さらに検索機能を充実させるため、絵図の地名・施設名・人名等のメタデータを作成した。その後も研究の利便性や絵図の公開の観点から改良を重ね、文献データと画像データがリンクされた統合データベースを完成させ、噴火罹災地の自然環境および文化環境の復元を行なった。研究の初年にあたる本年度は、現在も噴火を続ける国内有数の活火山であり、歴史時代には冷害や飢饉を引き起こした大噴火(「浅間焼け」)で知られる浅間山(群馬県・長野県)を主対象とし、一次資料の調査および基礎的な文献の収集にあたった。また次年度において収集・撮影する予定である一次資料の中でも、特に噴火の様子を描いた絵図類のデジタルデータを、文献資料などとリンクさせながら有機的に研究するための画像閲覧ソフトウェアiPalletnexusの改良を実施した。一次資料の調査に関しては、平成16年9月より浅間山の噴火が活発化したことにより、実際に現地へ赴いての調査および資料撮影などの作業は次年度に延期せざるをえなかった。そこで群馬県立文書館、浅間連峰自然観察センター、嬬恋郷土資料館など浅間山が位置する群馬県および長野県の資料所蔵機関に加え、東京大学史料編纂所や東京大学地震研究所図書室などの大学関係機関、国立公文書館や国立国会図書館などの公的機関にも目配せをしながら、各機関が独自に作成した資料データベースを活用して浅間山噴火に関する資料を抽出し、それらを組み合わせることで浅間山噴火に関する網羅的な一次資料所蔵機関データベースを作成した。基礎文献の収集に関しては、既に活字化され刊行されている浅間山噴火に関する書籍を、現在入手できる範囲で購入した。iPalletnexusの改良に関しては、画像上に文字による注釈や情報を付箋とし関連づけてゆく機能を強化(付箋のグループ化)し、またflash(マクロメディア社製)を利用したlimeというインターフェースへの出力を可能とすることで汎用性を向上させた。昨年度に続き本年度も日本有数の活火山である浅間山(群馬県・長野県)を主たる対象として研究を実施した。具体的には、昨年度作成した浅間山関連資料所蔵機関一覧を参考とし、実際に群馬県吾妻郡を中心とした資料所蔵機関に赴き、資料の確認および保存状況の調査および事前撮影などを実施した。本年度の調査の目的は、資料を所蔵する群馬県内の公的機関(資料館・図書館・博物館など)のうち、まずは現在噴火の影響を特に受けやすい吾妻郡内の浅間山隣接地域における絵図資料の調査を実施し、加えて、浅間山周辺の現況を見学することであった。そこで調査対象を、浅間山にもっとも近い嬬恋郷土資料館および鬼押出し浅間園内の浅間火山博物館、さらに浅間山のふもとに位置する中之条町歴史民俗資料館の3館にしぼり、2005年9月に調査を実施した。具体的には、各館における天明3年の「浅間焼け」に関する絵図の状態確認(劣化・汚損・破損など)と採寸、さらには次年度の本格的な撮影作業に向けたテスト撮影(デジタルカメラ使用)を行った。調査対象となった関連資料は20点程度であったが、いずれも大型の軸装資料や彩色資料であるため、それぞれのコンディションデータを採取し、データベースに格納した。調査終了後は、得られたデータをもとに、次年度における撮影作業の計画立案や画像データの編集を実施した。また、研究支援ツールであるiPalletnexusを画像資料研究向けに改良するための準備作業を行い、次年度における「浅間焼け」関連画像データの本格的な格納・加工に向けた環境を整備した。昨年度に続き、本年度も日本有数の活火山であり、歴史時代には冷害や飢饉を引き起こした大噴火(「浅間焼け」)で知られる浅間山(群馬県・長野県)を主たる対象として研究を実施した。具体的には、昨年度作成した浅間山関連資料所蔵機関一覧から絵図資料を抽出して浅間山噴火に関する絵図資料のデータベースを作成し、新たに検索した絵図資料のデータを加えて、データベースを補完した。そして、浅間山関連資料所蔵機関一覧および絵図資料データベースをもとに絵図資料の所蔵機関において資料の確認・および保存状況の調査および撮影を実施した。実際には、東京大学史料編纂所・東京大学情報学環図書室・東京大学地震研究所図書室・財団法人三井文庫・群馬県立文書館・群馬県立歴史博物館・東京大学地震研究所浅間火山観測所・軽井沢町追分宿郷土館に赴き、資料調査・撮影・および撮影フィルムの借用を行った。具体的には、天明三年の「浅間焼け」に関する絵図の状態確認と採寸、デジタルカメラによる撮影を行った。調査対象となった関連資料は大型の軸装資料や彩色資料であるため、それぞれのコンディションデータを採取し、データベースに格納した。

借用した画像フィルムは135B/W482点・120B/W60点・135ポジ239点・120ポジ104点・4×5ポジ10点で、それぞれ4000dpi(135B/W)・2500dpi(120B/W・120ポジ)・2000dpi(4×5ポジ)の解像度でスキャニングしてデジタル画像に加工した。その上で、噴火の様子を描いた絵図類のデジタルデータを、文献資料などとリンクさせながら有機的に研究するための画像閲覧ソフトウェアで閲覧するためのデータとして集積した。また、前年度に引き続き、基礎文献の収集に関しては、既に活字化され刊行されている浅間山噴火に関する書籍を、現在入手できる範囲で購入した。本年度も昨年度に続き、日本有数の活火山であり、歴史時代には冷害や飢謹を引き起こした大噴火(「浅間焼け」)で知られる浅間山(群馬県・長野県)を主たる対象として研究を実施した。具体的には、昨年度に調査した東京大学情報学環図書室・東京大学史料編纂所・東京大学地震研究所・三井文庫・群馬県立歴史博物館・群馬県公文書館所蔵の火山絵図の画像データを整理し、メタデータを作成した。また、本年度は新たに、追分宿郷土館・東京大学地震研究所浅間観測所・小諸市自然観察センター・小諸市立図書館において史料調査を行なった。史料調査では、昨年度と同様に絵図の状態確認と採寸、デジタルカメラによる撮影を行い、メタデータを作成した。そして、これらの画像データやメタデータを文化資源統合アーカイブシステムに試験的に格納し、システムの改良について検討を重ねた。具体的には、文化資源統合アーカイブシステムの検索機能を充実させるため、絵図に描かれた地名・施設名・人名についてメタデータを作成した。また、火山絵図の史料的性格にあわせて、システムの改良について検討した。研究報告としては、第5回火山都市国際会議においてポスター発表(「Digital Archive System for Historical Picture Materials on Volcano Disasters」)を行い、文化資源統合アーカイブシステムの機能、火山絵図の分類、文献資料と絵画資料の伝達情報の相違について考察した。また、民衆史研究会会報「浅間山火山絵図の類型について」では、火山絵図の主題・浅間山の方角・描かれた範囲から火山絵図を類型化した。基礎文献の収集に関しては、前年度に引き続き、すでに活字化され刊行されている浅間山噴火に関する書籍を現在入手できる範囲で購入した。昨年度に続き、日本有数の活火山である浅間山(群馬県・長野県)を主たる対象として研究を実施した。具体的には火山被災絵図の書誌データを作成しデータベースに集積し、研究支援ツール「文化資源統合アーカイブ」に統合した。同システムは操作性などを改良し、それぞれの画像データに電子付箋を付与し、地名、人名、釈文などの情報を記入した。さらに、火山絵図の公開状況を鑑み、「文化資源統合アーカイブ」から「iPalletnexus2」へシステムを移行し、データベースに集積された諸データも「iPalletnexus2」に統合した。これらの蓄積されたデータをもとに火山被災絵図の主題、範囲、方角から分類し、研究報告「天明三年浅間焼け絵図からみる災害観と空間把握-イメージと構図から-」(
新規小胞体タンパク質によるIP3受容体のとドックス制御

小胞体局在のカルシウムチャネルであるIP3受容体タイプ1(IP3R1)は細胞内カルシウムシグナリングにおいて重要な役割を果たしている。IP3R1はその小胞体内腔領域が還元状態にある時、ERp44の結合によって、その活性が抑制されることが示された(Higo et al., Cell,2005)。一方、酸化状態での制御機構は未だ不明である。この問題を解明するため、酸化(非還元)状態でIP3R1に結合するタンパク質を小脳マイクロソーム画分から検索し、GRP78を新たに同定した。GRP78によるIP3R1活性制御機構を明らかにすることで、ER内腔におけるカルシウムシグナルとレドックス制御機構という概念の具現化と体系化を目指し、研究を進めている。先ず、GRP78のIP3R1に対する機能を理解するためには両者の生化学的性質の検討が必須である。精製したリコンビナントGRP78とIP3R1小胞体内腔領域タンパク質を用いたin vitro結合実験によって、還元条件ではなく酸化条件において両者が直接結合することを確認した。更に、GRP78を過剰発現もしくはノックダウンした細胞を用いて細胞内カルシウムイメージング実験を行った。その結果、過剰発現ではIP3R1の活性が上昇し、ノックダウンではIP3R1の活性が抑制された。これらの結果を総合すると、GRP78は商法歌い内腔領域が酸化状態にある時IP3R1に結合し、IP3R1の機能的構造を保持することで、そのチャネル活性を制御すると考えられる。
歯髄幹細胞を用いた糖尿病性神経障害に対する再生医療

STZ誘導糖尿病ラットまたはマウスの後肢骨格筋に歯髄幹細胞を移植し,糖尿病性神経障害に対する効果を検討した.ラット,ヒト歯髄幹細胞ともに糖尿病において低下した電流知覚閾値,坐骨神経伝導速度および坐骨神経内血流を改善した.また,移植したヒト歯髄幹細胞は骨や脂肪に分化することなく,未分化の状態で筋束間隙に存在していた.以上より歯髄幹細胞移植は糖尿病性神経障害に対する新しい治療法として有効であることが示唆された.STZ誘導糖尿病ラットまたはマウスの後肢骨格筋に歯髄幹細胞を移植し,糖尿病性神経障害に対する効果を検討した.ラット,ヒト歯髄幹細胞ともに糖尿病において低下した電流知覚閾値,坐骨神経伝導速度および坐骨神経内血流を改善した.また,移植したヒト歯髄幹細胞は骨や脂肪に分化することなく,未分化の状態で筋束間隙に存在していた.以上より歯髄幹細胞移植は糖尿病性神経障害に対する新しい治療法として有効であることが示唆された.ラット切歯より清潔に歯髄を摘出し,コラゲナーゼ処理した後,プラスティックディッシュ上に播種し,細胞は,10%FBS含有α-minimum essential medium(α-MEM)にて培養した.数代経代することにより,純度の高い歯髄幹細胞(DPSCs)を得た.DPSCsは,CD31,CD34,CD45陰性,CD29,CD49d,CD90,CD105,CD166陽性として同定した.得られたDPSCsを既報従い,骨,脂肪への分化誘導を確認した.得られたDPSCsをストレプトゾトシンにて糖尿病を誘導したSprague-Dawley ratに移植し,糖尿病性神経障害に対する効果を評価した.STZ投与8週後の糖尿病ラットの片側後肢骨格筋に26Gの注射針を用いて移植し、DPSCs移殖4週間後に末梢神経伝導速度,神経内血流,形態学的評価も行い,糖尿病性神経障害に対するDPSCs移植の効果を検討した.正常ラットのDPSCs移植では、特に変化を認めなかったが,糖尿病ラットの移殖側において、非移殖側に比較し有意な坐骨神経における運動神経伝導速度および感覚神経伝導速度の改善を認めた。糖尿病ラットの非移植側においては,坐骨神経内血流が低下していたが,DPSCs移植は,坐骨神経内血流の有意な増加を認めた.これらの結果は,DPSCs移植が糖尿病性神経障害の治療に対し,有効であることを示しており,今後さらにヒトDPSCsを使用し検討していく予定である.これまでに我々は,ストレプトゾトシン(STZ)糖尿病ラットを用いた検討により,後肢骨格筋への歯髄幹細胞移植が糖尿病性神経障害に対し有効であることを確認した.そこで,ヒト歯髄幹細胞移植の有効性を検討する目的で,ヒト歯髄幹細胞を培養,増殖させ,糖尿病性神経障害に対する効果を検討した.矯正治療時の同意の得られた抜去歯より清潔に歯髄を摘出し,コラゲナーゼ処理した後,プラスティックディッシュ上に播種し,10%FBS含有α-minimum essential medium(α-MEM)にて培養した.数代経代することにより,純度の高いヒト歯髄幹細胞(human dental pulp stem cells ; hDPSCs)を得た.hDPSCsは,ラットDPSCs同様,CD31, CD34, CD45陰性,CD29, CD49d, CD90,陽性として同定された.得られたhDPSCsは,既報従い,骨,脂肪に分化誘導できることを確認した.hDPSCsをSTZにて糖尿病を誘導したヌードマウスに移植し,糖尿病性神経障害に対する効果を評価した.STZ投与8週後のヌードマウスの片側後肢骨格筋に26Gの注射針を用いて移植し、hDPSCs移殖4週間後に末梢神経伝導速度,神経内血流,形態学的評価も行い,糖尿病性神経障害に対するhDPSCs移植の効果を検討した.糖尿病マウスの移殖側において、非移殖側に比較し有意な坐骨神経における運動神経伝導速度および感覚神経伝導速度の改善を認めた,糖尿病マウスの非移植側においては,坐骨神経内血流が低下していたが,hDPSCs移植は,坐骨神経内血流の有意な増加を認めた.以上より,ヒトDPSCs移植が糖尿病性神経障害の治療に対し有効であることが確認され,今後の臨床応用が期待される.糖尿病性神経障害に対する新しい治療法として,前駆細胞や幹細胞を用いた細胞移植治療の有効性が報告されている.細胞移植治療は,細胞を得る段階での侵襲性、および採取後の細胞機能の維持が重要となる.ヒト歯髄幹細胞(hDPSCs)は,間葉系幹細胞の一種であり,歯科矯正治療での便宜抜歯等により採取可能なため,細胞供給源として期待されている.

我々は,hDPSCsが糖尿病性神経障害の治療に有効であることを実験的に確認した.矯正治療時の同意の得られた抜去歯より清潔に歯髄を摘出し,コラゲナーゼ処理した後,プラスティックディッシュ上に播種し,10%FBS含有α-minimum essential medium(α-MEM)にて培養した.数代経代することにより,純度の高いヒト歯髄幹細胞(human dental pulp stem cells; hDPSCs)を得たhDPSCsは,ラットDPSCs同様,CD31,CD34,CD45陰性,CD29,CD49d,CD90,陽性として同定された.得られたhDPSCsは,既報従い,骨,脂肪に分化誘導できることを確認した.得られた培養hDPSCsをStreptozotocin(STZ)投与8週後のヌードマウスの片側後肢骨格筋に26Gの注射針を用いて移植し、4週間後に糖尿病性神経障害に対するhDPSCs移植の効果を検討した.糖尿病マウスで低下した坐骨神経における運動神経伝導速度/感覚神経伝導速度および坐骨神経内血流は,hDPSCs移植により有意に改善した.さらに感覚機能検査としてNeurometerを用いた電流知覚閾値(CPT)検査を施行したところ,糖尿病群で低下した知覚機能は,hDPSCsの移植により有意な改善した.)免疫組織学的検討では,後肢骨格筋に移植したhDPSCsは,主に筋肉内の筋束間隙に存在し,脂肪細胞,骨芽細胞への分化は認めなかった。以上より,抜去歯より得られた培養ヒトDPSCs移殖は,糖尿病性神経障害の新しい治療法として有効であることが示唆された,今後臨床応用のための臨床治験が期待されるところである.