hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規疾患、IgG4関連疾患の病因解明の為の研究

IgG4関連疾患は、血清IgG4高値とIgG4陽性形質細胞の腫瘤形成あるいは組織浸潤を特徴とする病態で、本邦から発信する新たな疾患概念である。未だその原因は不明であり、登録患者抹消血のDNAmicroaray解析と血清蛋白のMALDI-MS/MS解析を行い、IgG4関連疾患の病因病態に関連する遺伝子蛋白を明らかにする。我々が世界に向けて発信しているIgG4関連疾患(IgG4-related disease:IgG4-RD)は、血清IgG4高値と組織中IgG4陽性リンパ球浸潤を特徴とする新たな疾患である。IgG4-RDの病因解明にむけて、厚生労働省難治性疾患調査研究班、オールジャパンIgG4チームを介して倫理委員会の承認を受けた全国の施設より140例に及ぶ症例が登録され、病理組織、血清およびDNAサンプルが事務局である金沢医科大学血液免疫内科講座に集まった。研究協力者の了解のもとに、収集された貴重な検体を用いて、以下の手法により、IgG4関連疾患の病因解明に着手した。1)疾患関連遺伝子の解析:IgG4関連疾患の診断確定後、登録症例のリンパ球分画からRNAを抽出し、疾患治療前後で変動する遺伝子群、および健常人の末梢血DNAを対照としたDNA micro-arrayにて遺伝子発現プロファイルを解析し、IgG4関連疾患で特異的に増加あるいは減少している遺伝子群を抽出した。その結果、治療前後で変動する遺伝子群および治療に関わらず疾患において異常値を示す遺伝子群をおのおの抽出した。そのあるものについて、現在、患者群と正常群でバリデーションを行い、疾患関連遺伝子であることを確認した。目立った特徴は、自然免疫、自然炎症に関与する遺伝子が多く抽出されたことである。これまで、IgG4-RDの病因は、T細胞サブセットを含め、Th1/Th2サイトカインのアンバランスに注目されていたが、自然免疫と獲得免疫とのクロストールの重要性を証明できたものと確信する(論文投稿中)IgG4関連疾患は、血清IgG4高値とIgG4陽性形質細胞の腫瘤形成あるいは組織浸潤を特徴とする病態で、本邦から発信する新たな疾患概念である。全国の施設よりIgG4関連疾患の登録は約140症例あり、血清およびDNAサンプルも集まってきている。これらを有効利用し、IgG4の病因的意義の解明を行う事は、臨床診断の裏付けとして、基礎的な病因病態解析は必須であると考えられ、当研究によりそれを実現する。1)病理組織解析:IgG4関連疾患は病変組織に50%以上のポイクローナルなIgG4陽性形質細胞浸潤を特徴とする。登録症例可能で使用可能な病理検体のあるものに関して、以下の検索を行った。a)免疫染色によりCD3,CD4,CD8,CD56,CD20,CD38,IgG,IgG4,IgG2,IgEの組織染色を行った。b)生組織検体がある場合は、Southern blot解析によるおよびTCR遺伝子再構成の解析を行った。c)必要に応じ、ホルマリン固定組織におけるIgH-CDR3領域およびTCRγ遺伝子のPCR解析を行った。d)オリゴあるいはモノクローナル・バンドを検出した場合は、遺伝子再構成バンドより塩基配列を決定しクロナリティの解析を行った。2)病因解析:IgG4関連疾患の病因病態解明のために、関連遺伝子検索および関連蛋白解析を行った。a)IgG4関連疾患における、IgG4産生機序の解析b)IgG4の病因的意義を明らかにするために、DNA micro array解析、蛋白SELDI-TOF-MS解析を行った。3)IgG4関連疾患における病態の機構解明とマーカーの同体を目指し、末梢血リンパ球から抽出した全RNAを材料としてDNAマイクロアレイによるトランスクリプトーム解析を行った。症例登録数も100例を超え十分にある.順調に解析が進んでいる。1)病理組織解析より,IgG4染色で50%以上IgG4陽性形質細胞を確認できており,診断に問題はない.2)蛋白SELDI-TOF-MS解析による蛋白同定:治療前後の血清による2次元電気泳動を行い,著明に変動したスポットのアミノ酸解析により,候補蛋白を抽出した.それらのELISAによるバリデーションを現在実施中である.3)治療前後の患者リンパ球よりRNAを抽出し,DNAマイクロアレイによるトランスクリプトーム解析を実施中であり,候補遺伝子をしぼりこみ,現在,バリデーション中である.現在のIgG4関連疾患候補蛋白および候補遺伝子についてのバリデーションを、残りのサンプルについて実施し、有意差検定を行い、その確証が得られるかどうかを判定する。上記の予定に従い、RT-PCRによる遺伝子のバリデーション、および蛋白ELISAキットによる蛋白解析に費用を充てる。
運動による体重セットポイントリセット効果：骨格筋UCP3のエネルギー代謝制御機構

近年の急速な肥満児増加原因あるいは体重のセットポイント現象発現を解明するために本研究を立案した。申請者は、Ucp3欠損マウスを用いてヒト中高年齢相当期までの糖・脂質代謝指標や脂肪細胞サイズ変化に及ぼす幼若齢青年期相当期の運動および給餌制限の影響を比較・検討する。さらに、これらの知見を基に骨格筋UCP3の役割やエネルギー代謝制御機構を明らかにすることで体重のセットポイント現象発現メカニズムを解明する。
高変形能高力ボルトを用いた多列配置片締め引張接合

本研究は,橋梁用主部材の接合法として,これまであまり注目されてこなかった高カボルト引張継手を積極的に採用していくための基礎的資料の提供を目的としている.特に構造物における適用の可能性が高い片締め接合を対象に,その力学的挙動の解明とその合理的な設計法の検討に重点を置いた.本年度は,昨年度に実施した片締引張接合の載荷実験結果をもとに,橋梁主部材の接合法としての適用可能性,および,実験結果に基づいた有限要素解析モデルの構築,そして,簡易設計法への提案に向けての汎用有限要素コードを用いたパラメトリック解析を行った.そして,以下に示すような結論を得た.1)2列配置までを対象とした複数列配置とし,高変形能ボルトを採用することで,片締め引張接合は実構造物の接合部に適用可能である.ただし,主部材の接合法として用いるには,使用する高力ボルトの太径化,PCケーブルの利用などを考える必要がある.2)2枚のフランジ板間に接触要素を用いた有限要素モデルを構築し,実験結果と比較したところ,実験時の挙動を最大強度まで追跡することができた.3)ティーウェブと1列目ボルトの中心間距離,ボルト中心間距離,最外縁ボルトからのフランジ縁端までの距離,フランジ板厚をパラメータとしたパラメトリック解析を行い,その力学的挙動を明らかにした.また,同時に現行の引張接合の設計指針(案)との比較も行い,同指針案が安全側の評価となることも確認した.本研究は,橋梁用主部材の接合法として,あまり注目されてこなかった高力ボルト引張継手を積極的に採用していくための基礎的資料の提供を目的としている.特に,構造物における景観上の配慮から,その適用の可能性が高い片締め引張接合を対象に,その力学的挙動の解明とその合理的な継手構造の検討に重点を置いている.本年度は,この継手形式の力学的挙動を解明するために,微小片締め引張接合部分モデル供試体を15体製作し,単調引張載荷実験により実験的にその挙動を解明するとともに,次年度以降に行う解析の参照データとすべく,データを収集した.特に供試体の設定にあたっては,1)複数列配置による影響,2)縁端距離の影響,3)高変形能ボルトの効果,4)行間隔の影響,の以上4項目に注目し,これらをパラメータとして設定した.また,載荷実験では,継手部耐力だけでなく,継手部の離間,およびボルト軸力の変化にも注目した.そして,以下に示すような結論を得た.1)継手部最大耐力は,ボルト列数の増加に伴い,上昇するが,3列以上では目立った効果は見られない.一方,行数については,フランジ板厚との関係にもよるが,基本的には行数に比例して耐力も増加する.ただし,フランジ板厚が極厚の場合は,ボルト軸の曲げ剛性とフランジ板の曲げ剛性との関係から列数に比例した耐力増加は期待できない.2)高変形能高力ボルトを用いた場合,継手部耐力の増加に与える影響よりも,継手部の伸び変形能の改善に与える影響の方が大きい.したがって,フランジ板を極厚にして継手部耐力を増加させ,高変形能ボルトを用いて,伸び変形能を改善することが片締め引張接合としては望ましいと考えられる.3)ボルト配置については,フランジ板を厚くすることで,高力ボルトの力学的挙動が継手部の力学的挙動において支配的となるため継手部耐力に与える影響は小さくなるが,離間現象に与える影響は小さくないので,この点に注目して配置を検討する必要がある.4)次年度は,これらの成果をもとに,有限要素解析により定量的な評価を行い,合理的な片締め引張接合構造について検討する.本研究は,橋梁用主部材の接合法として,これまであまり注目されてこなかった高カボルト引張継手を積極的に採用していくための基礎的資料の提供を目的としている.特に構造物における適用の可能性が高い片締め接合を対象に,その力学的挙動の解明とその合理的な設計法の検討に重点を置いた.本年度は,昨年度に実施した片締引張接合の載荷実験結果をもとに,橋梁主部材の接合法としての適用可能性,および,実験結果に基づいた有限要素解析モデルの構築,そして,簡易設計法への提案に向けての汎用有限要素コードを用いたパラメトリック解析を行った.そして,以下に示すような結論を得た.1)2列配置までを対象とした複数列配置とし,高変形能ボルトを採用することで,片締め引張接合は実構造物の接合部に適用可能である.ただし,主部材の接合法として用いるには,使用する高力ボルトの太径化,PCケーブルの利用などを考える必要がある.2)2枚のフランジ板間に接触要素を用いた有限要素モデルを構築し,実験結果と比較したところ,実験時の挙動を最大強度まで追跡することができた.3)ティーウェブと1列目ボルトの中心間距離,ボルト中心間距離,最外縁ボルトからのフランジ縁端までの距離,フランジ板厚をパラメータとしたパラメトリック解析を行い,その力学的挙動を明らかにした.また,同時に現行の引張接合の設計指針(案)との比較も行い,同指針案が安全側の評価となることも確認した.
極性上皮細胞における麻疹およびインフルエンザウイルス増殖機構

本研究では,麻疹ウイルスの上皮細胞感染に関与する宿主因子、ならびにインフルエンザウイルスが上皮で効率良く増殖するための宿主因子を明らかにすることを目的とした。麻疹ウイルスは、伝染力が最も強いウイルスのひとつであるが、これまで免疫系細胞に選択的に感染すると考えられてきた。しかし,最近のわれわれの研究から、麻疹ウイルスが、免疫系細胞に加えてtight junctionを形成する上皮細胞(極性上皮細胞)にも感染する能力を持つことが明らかになった。極性上皮細胞を間葉様の細胞へ変換する転写抑制因子Snailを発現させると、極性上皮細胞の麻疹ウイルスに対する感受性が消失した。マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析により、Snailによって転写レベルが低下する宿主因子が約30種特定できた。インフルエンザウイルスの増殖には、インフルエンザウイルスのHAタンパク質を開裂するプロテアーゼが必要である。最近の研究から膜タンパク型セリンプロテアーゼであるTMPRSS2は、HAタンパクを開裂することが示された。極性上皮細胞には、TMPRSS2が発現していることを明らかにした。さらにSnailの発現によって、TMPRSS2の発現が低下することを明らかにした。麻疹は、高熱、咳、全身性の発疹などの症状を呈する人類の代表的な急性ウイルス感染症である。発展途上国においては、時に死亡率が20%を超える重篤な疾患である。他のウイルス感染症と比較して、際立って強い伝染力をもつことが特徴のひとつである。また、患者には-過性の強い免疫抑制が起こり、しばしば細菌などの二次感染が死亡原因となる。われわれは、麻疹ウイルスの受容体結合タンパク質(Hタンパク質)の結晶化に成功し立体構造の解析を行うとともに、麻疹ウイルス野生株の組換えウイルス技術を応用することにより、麻疹ウイルスが二種類の受容体を使い分けることによって、免疫細胞と密着結合(tight junction)を形成する極性上皮細胞の双方に感染することを明らかにした。極性上皮細胞は、生体の外界との障壁を形成する細胞であり、極性上皮細胞への感染力をもつことによって麻疹ウイルスが、効率よく子孫粒子を患者体外に排出すると考えられた。実際に、極性上皮細胞に感染した麻疹ヴイルスが、細胞の頂端膜(apical)側、すなわち管腔側へと選択的に子孫粒子を放出することが分かった。すなわち。このような性質が麻疹ウイルスの強い伝染力の基盤になっていると考えられる。さらに極性上皮細胞に感染するためには、Hタンパク質上の受容体結合部位にある芳香環側鎖をもった3つのアミノ酸残基が重要であることが明らかになった。これらの知見は、麻疹ウイルスの伝播を阻止する治療薬の開発や、より有効かつ安全なワクチン開発につながる知見であると考えている。体表面を覆う「表皮」、管腔臓器の粘膜を構成する「上皮」など、外界と接する組織はtight junctionを形成する極性細胞で構成されている。すなわち、ウイルスにとって、極性上皮細胞に感染し、増殖する能力を持つことは、効率よくわれわれの体内に侵入し、さらに増殖した後、再び外界へと出芽・放出し、新たな個体に効率的に伝播・感染するために不可欠な能力である。しかしながら、極性上皮細胞におけるウイルス増殖の機構については、あまり研究が進んでいない。極性上皮細胞でのウイルス増殖機構を明らかにすることは、ウイルスの病原性や伝播を理解する上で必須であり、本研究では、特に最近、社会的問題になっている麻疹ウイルスとインフルエンザウイルスを取り上げ、それらのウイルスが極性上皮細胞で効率よく増殖する分子機構を明らかにすることを目的としている。昨年度までの研究によって、宿主細胞が発現する転写抑制因子Snailを発現すると極性上皮細胞の麻疹ウイルスに対する感染性が消失することを明らかにした。Snailを、もともと発現のない細胞に恒常発現させ、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、細胞接着やtight junction形成に関与する分子(CEACAM6,CD9,CDH1,CLDN3,CLDN7,CLDN8)や膜タンパク質輸送に関与する分子(RAB17,RAB25,RAB38,MAL2等)の発現が、Snailによって制御されていることが明らかになった。ウイルスのように宿主間を伝播し続けることにより存続している病原体は、上皮のバリアを(感染のために)外側から,同時に(伝播のために)内側から突破する能力を備えていなければならない。

本研究では,麻疹ウイルスの上皮細胞感染に関与する受容体や宿主因子、ならびにインフルエンザウイルスが上皮で効率良く増殖するための宿主因子を明らかにすることを目的とした。麻疹ウイルスは、伝染力が最も強いウイルスのひとつであるが、これまで免疫系細胞に選択的に感染すると考えられてきた。しかし,最近のわれわれの研究から、麻疹ウイルスが、免疫系細胞に加えてtightjunctionを形成する上皮細胞(極性上皮細胞)にも感染する能力を持つことが明らかになった。極性上皮細胞を間葉様の細胞へ変換する転写抑制因子Snailを発現させると、極性上皮細胞の麻疹ウイルスに対する感受性が消失した。マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析により、Snailによって転写レベルが低下する宿主因子が約30種特定できた。インフルエンザウイルスの増殖には、インフルエンザウイルスのHAタンパク質を開裂するプロテアーゼが必要である。最近の研究から膜タンパク型セリンプロテアーゼであるTMPRSS2は、HAタンパクを開裂することが示された。極性上皮細胞には、TMPRSS2が発現していることを明らかにした。さらにSnailの発現によって、TMPRSS2の発現が低下することを明らかにした。今後、これら得られた新しい知見をもとに麻疹ウイルスやインフルエンザウイルスの上皮での増殖機構を解明する計画である。
学齢期における聴覚障害児の日本語読み能力の評価と学習到達度に関する検討

聴覚障害児の日本語の読み能力と学習到達度について,標準化された包括的領域別読み能力検査CARDと標準学力検査NRTの評価を,全国の特別支援学校(聴覚障害)小学部の通常学級在籍児童139名を対象に2年間にわたって行った.その結果,1聴覚障害児の日本語読み能力は,健聴小学生に比べて,ことばの意味・聞きとり・音しらべに弱さが認められた.一方,文の問題に著しい弱さは認められなかった.2NRT国語・算数の偏差値の平均は,健聴小学生と比較して著しく低い結果ではなかった.3CARDの各下位検査とNRT国語・算数の偏差値との間に中程度の相関が認められた.4CARDの評価は聴覚障害児の学習到達度の予測とが可能であると考えられた.5聴覚障害児の日本語読み能力は,算数の学習に十分に活用されていない可能性が示唆された.6聴覚障害児は文や文章理解の中核的な方略に単語の意味を用いており,文法的知識が文や文章理解に活用されていない可能性が示唆された.また,第2の目的は,聴覚障害児童の日本語読解力モデルを構築し,典型児童モデルと比較すること(研究1),一年後の読解力や学力に対して言語ドメインや語彙指数が及ぼす影響を検討すること(研究2)にあった.対象は,研究1が139名,研究2が107名であった.その結果,読解・変数同士の相互の関係を伴う緩やかな線形モデルが示された.語音認知を基盤とする課題が読解力へ直接影響せず,心的辞書との関連は典型モデルに比して強く,語彙依存の読解方略が示唆された.研究2では,学力への書記言語や語の活用,文法的知識の活用の重要性がすべての分析から示唆された.また学力低下傾向を示す群では,さらに多くの要因が学力に影響を及ぼしていた.読解力向上のために学力階層別に要因を検討する必要があり,特定の言語ドメインへのアプローチを安易に聴覚障害全般に適用することの危険性を示唆するものであった.本研究では,学力向上の基礎となる日本語の読み能力の様相について,学齢期の聴覚障害児を対象として,1)学齢期の聴覚障害児の日本語の読み能力の領域別かつ包括的に評価する方法に関する横断的な基礎資料を得ること,2)学齢聴覚障害児と健聴児との日本語の読み能力の様相について比較・検討を行うこと,3)学齢期の聴覚障害児の日本語の読み能力の領域別かつ包括的に評価する方法に関する縦断的な検討をすること,の3点を目的に研究を行っている。平成28年度は,学齢期聴覚障害児の日本語読み能力についての基礎的なデータを得るために,包括的領域別読み能力検査(CARD)・小学生の読み書きスクリーニング検査(STRAW)・標準抽象語理解力検査(SCTAW),帰結変数である学習到達度の評価には,標準学力検査(NRT)を実施した。対象は,全国の小学部を有する特別支援学校(聴覚障害者)に対して研究協力の依頼を行い,研究への協力・同意が得られた全国の特別支援学校(聴覚障害者)小学部通常学級に在籍する学齢児童138名であった。本人(保護者)の研究への同意確認が得られた学校において,小学部児童を対象に4つの検査を研究協力が得られた特別支援学校の教員の協力で実施した。結果の処理は,得られた各検査の結果を採点し,検査毎に集計を行っている。これらの結果を基に,学齢聴覚障害児と学齢健聴児の日本語の読み能力の様相について,健聴小学生のデータとの比較・検討を行う予定である。各検査結果間の多変量解析と,聴覚障害児の読み能力が学習到達度に及ぼす影響について学力ならびに読み能力を従属変数とした共分散構造分析を用いて検討する。これらの検討によって聴覚障害児の読み能力の特徴と健聴児の読み能力の特徴の差異を明らかにする。この検討は,平成29年度も継続して実施する。研究協力校のうち2校で3月末で終了しなかったことにより,検査の採点・集計が若干遅れているものの,4月末までには検査データが届くように対応している。それ以外は計画通りに順調に実施できている。本研究では,学力向上の基礎となる日本語の読み能力の様相について,学齢期の聴覚障害児を対象として,1)学齢期の聴覚障害児の日本語の読み能力の領域別かつ包括的に評価する方法に関する横断的な基礎資料を得ること,2)学齢聴覚障害児と健聴児との日本語の読み能力の様相について,比較・検討を行うこと,3)学齢期の聴覚障害児の日本語の読み能力の領域別かつ包括的に評価する方法に関する縦断的な検討をすること,以上3点を目的に研究を行っている。平成29年度は,平成28年度に実施した第1回目の包括的領域別読み能力検査(CARD)の結果を基に,学齢聴覚障害児の日本語読み能力の横断的な資料を得た。結果から聴覚障害児童のCARDの平均評価点は,健聴児に比べると全体的には低いことが明らかになった。特に,ことばの意味(語彙)・聞きとり・音しらべについて弱さが認められた。一方で,語彙の活用や構文・関係性の読解や心情の読解といった文の読み能力に著しい弱さは認められなかった。学習到達度の指標として用いた標準学力検査(NRT)の結果とCARDの結果の関係では,国語の成績とCARDの下位検査のうち,弱さが認められたことばの意味(語彙)・聞きとり・音しらべ・文の読みの語彙の活用・構文・心情の読解との間に正の相関が認められた。

算数の成績とCARDの下位検査のうち文の読み1の語彙の活用との間に正の相関が認められた。これらから日本語読み能力はNRTの結果,特に国語の成績との関連が強いことが明らかになった。よって健聴児の先行研究と同様に,CARDによる日本語の読み能力評価は,聴覚障害児童の学習到達度を予見することが可能であると考えられた。また平成28年度の対象児のうち平成29年度も対象となった児童にCARDとNRTを継続実施し,学年進行による縦断的な追跡評価を実施した。現在,その結果を集計中である。研究協力校で3学期末に実施予定であった検査が終了していないことにより,検査の祭典・集計が若干遅れているものの,4月末までには検査用紙を回収できるように対応している。それ以外については,計画通りに実施している。聴覚障害児の日本語の読み能力と学習到達度について,標準化された包括的領域別読み能力検査CARDと標準学力検査NRTの評価を,全国の特別支援学校(聴覚障害)小学部の通常学級在籍児童139名を対象に2年間にわたって行った.その結果,1聴覚障害児の日本語読み能力は,健聴小学生に比べて,ことばの意味・聞きとり・音しらべに弱さが認められた.一方,文の問題に著しい弱さは認められなかった.2NRT国語・算数の偏差値の平均は,健聴小学生と比較して著しく低い結果ではなかった.3CARDの各下位検査とNRT国語・算数の偏差値との間に中程度の相関が認められた.4CARDの評価は聴覚障害児の学習到達度の予測とが可能であると考えられた.5聴覚障害児の日本語読み能力は,算数の学習に十分に活用されていない可能性が示唆された.6聴覚障害児は文や文章理解の中核的な方略に単語の意味を用いており,文法的知識が文や文章理解に活用されていない可能性が示唆された.また,第2の目的は,聴覚障害児童の日本語読解力モデルを構築し,典型児童モデルと比較すること(研究1),一年後の読解力や学力に対して言語ドメインや語彙指数が及ぼす影響を検討すること(研究2)にあった.対象は,研究1が139名,研究2が107名であった.その結果,読解・変数同士の相互の関係を伴う緩やかな線形モデルが示された.語音認知を基盤とする課題が読解力へ直接影響せず,心的辞書との関連は典型モデルに比して強く,語彙依存の読解方略が示唆された.研究2では,学力への書記言語や語の活用,文法的知識の活用の重要性がすべての分析から示唆された.また学力低下傾向を示す群では,さらに多くの要因が学力に影響を及ぼしていた.読解力向上のために学力階層別に要因を検討する必要があり,特定の言語ドメインへのアプローチを安易に聴覚障害全般に適用することの危険性を示唆するものであった.今後は,学齢聴覚障害児と学齢健聴児の日本語の読み能力の様相に関する比較・検討を行うことと,学齢聴覚障害児の日本語の読み能力に関する縦断的な基礎データを得ることを中心に研究を進める。学齢聴覚障害児と学齢健聴児の日本語の読み能力の様相に関する比較・検討は,包括的領域別読み能力検査(CARD)・小学生の読み書きスクリーニング検査(STRAW)・標準抽象語理解力検査(SCTAW)・標準学力検査(NRT)によって得られたデータを基に,健聴小学生のデータとの比較・検討を継続して実施する。各検査結果間の多変量解析と,聴覚障害児の読み能力が学習到達度に及ぼす影響について学力ならびに読み能力を従属変数とした共分散構造分析を用いて検討する。これらの検討によって聴覚障害児の読み能力の特徴と健聴児の読み能力の特徴の差異を明らかにする。
虚弱高齢者に対する誤嚥性肺炎予防トレーニングの開発

本研究の目的は1)虚弱高齢者を対象として(A)運動トレーニング,(B)呼吸筋トレーニングを実施しての姿勢,嚥下機能,咳嗽能力に対する介入効果について明らかにすることである。デイサービス利用の要支援1・2の軽度介助高齢者52名を対象とした。介入期間は週2回3ヶ月間とした。インセンティブ・スパイロメトリ(Tri-Ball)と振動PEP療法(Acapella)を使用して呼気筋トレーニングを実施した。運動トレーニングは、低強度の筋力・柔軟性トレーニングを実施した。(A)呼吸筋トレーニング群+運動トレーニング群(B)呼吸筋トレーニング群(C)コントロール群の3群の介入前後での測定値の比較をした。(C)コントロール群と比較して(A)呼吸筋トレーニング群+運動トレーニング群(B)呼吸筋トレーニング群では、1秒量、ピークフロー、反復唾液嚥下テスト(RSST)、最大呼気・吸気口腔内圧の有意な改善がみられた。これらの改善量には有意な差はみられず交互作用はみられなかった。デイサービス利用の要支援1・2の軽度介助高齢者を対象とした週2回3ヶ月間の呼吸筋トレーニングは咳嗽力、呼吸筋筋力、嚥下機能の改善に有効であった。平成20年度実施したこと1)健常学生を被験者としてMRIと超音波エコーによる腹横筋等の呼吸筋の撮影方法を研究分担者と検討した,解像度と撮影時間(呼吸止め時間)から超音波エコーで筋厚を測定することに決定2)学内研究倫理申請書提出し申請受理3)呼吸筋トレーニングに使用する器具を4種類選定しデイサービスセンター利用者と職員の使用感等の意見を基にトライボールとアカペラの2種類に決定4)デイサービスでのプログラムの実施について協力の同意を得た3つのデイサービスセンターと打ち合わせ呼吸筋トレーニングは器具を使用することからインフルエンザ・ノロウィルスの感染を考慮しプログラムの実施は冬季以外と決定5)デイサービス利用者(軽度要介護者)を対象とした呼吸筋トレーニングおよび運動トレーニングの開発と検討,必要物品の購入6)2施設で研究参加者の呼吸嚥下機能,体力測定コントロール期間1回目の実施以上平成21年度実施したこと1)デイサービス2ヶ所でコントロール群18名と(嚥下体操+呼吸筋トレーニング+運動トレーニング)群20名と(嚥下体操+呼吸筋トレーニング)群12名で介入研究を実施した.・研究参加者は介護認定を受けているデイサービス利用者介入期間は6月8月の3ヶ月・呼吸筋トレーニングはトリフローとアカペラの2種類の呼吸筋トレーニング器具を参加者個々に用意し実施した.・運動トレーニングは,柔軟性運動,下肢の筋力トレーニングを実施した.・3群ともに介入前後で以下の測定を実施した.身長,体重,握力,歩行速度,Timed up and Go Test,スパイロメーター,ピークフロー,口腔内圧,反復唾液嚥下試験,円背姿勢評価2)結果・コントロール群では運動機能,呼吸機能,咳嗽機能,嚥下機能いずれも前後で変化がなかった.・(嚥下体操+呼吸筋トレーニング+運動トレーニング)では運動機能おにび肺活量は変化がなかったが,ピークフロー,口腔内圧,反復唾液嚥下試験でトレーニング効果みられた.・(嚥下体操+呼吸筋トレーニング)では運動機能おにび肺活量は変化がなかったが,ピークフロー,口腔内圧,反復唾液嚥下試験でトレーニング効果みられたが,改善量は運動トレーニングに比べ少なかった.3)分析学会発表および論文投稿に向けでデータの詳細な分析を進めている.以上平成22年度実施したこと【方法】デイサービス利用の要支援1から要介護2の軽度要介護高齢者52名を対象とした。トレーニングは週2回3ヶ月間16回実施した。呼吸筋トレーニングはインセンティブ・スパイロメトリ(Tri-Ball)と振動PEP療法(Acapella)を使用し嚥下体操とともに実施した。運動トレーニングは、低強度の筋力・柔軟性のトレーニングを実施した。(A)呼吸筋+運動トレーニング群(B)呼吸筋トレーニング群(C)コントロール群の3群の介入前後測定値の比較をした。【結果】呼吸筋+運動トレーニング群(B)呼吸筋トレーニング群では、1秒量、ピークフロー、反復唾液飲み込み試験、最大呼気・吸気口腔内圧の有意な改善がみられた。
計算科学に現れる超大規模連立一次方程式の高速・高安定解法に関する研究

物理・工学に現れる超大規模連立一次方程式の高速・高安定解法を開発することを目的とし,近年提案されたBi-CR法を基礎として,計画通りその積型解法族が開発された.これらの解法族は,新規購入した計算機を用いて大規模な計算を行い,従来法であるBi-CG法の積型解法族と比べて,同程度以上の高速性と安定性を有することを確認した.その他,本研究と関連する前処理技術の開発,特殊行列の性質に関する基礎研究,そして複数の連立一次方程式を同時に解く高速解法の開発を行った.物理・工学に現れる超大規模連立一次方程式の高速・高安定解法を開発することを目的とし,近年提案されたBi-CR法を基礎として,計画通りその積型解法族が開発された.これらの解法族は,新規購入した計算機を用いて大規模な計算を行い,従来法であるBi-CG法の積型解法族と比べて,同程度以上の高速性と安定性を有することを確認した.その他,本研究と関連する前処理技術の開発,特殊行列の性質に関する基礎研究,そして複数の連立一次方程式を同時に解く高速解法の開発を行った.本研究では,我々が開発した双共役残差(Bi-CR)法を基礎として超大規模連立一次方程式を解くための高品質な数値計算アルゴリズムを開発することを目的とし,本年度は以下の研究成果が得られた.1.Bi-CR法の加速・安定化Bi-CR法の残差ベクトルに行列多項式を乗じることにより,Bi-CR法の更なる加速・安定化を図った.まず,最も単純な方法としてBi-CR法と同じ行列多項式を用いた自乗共役残差(CRS)法を開発し,幾つかの応用例でBi-CR法よりも約2倍程度高速に方程式が解けることが分かった.この成果は"Hokkaido University Technical Report Series in Mathematics"で公表された.次に,CRS法で用いた行列多項式を一般化した多項式をBi-CR法の残差ベクトルに乗じるという「Bi-CR法の積型解法」の理論的枠組みを構築し,CRS法の他に数種類の解法の導出を行った.この成果は,"2007年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集"で公表された.2.複素対称行列を係数に持つ連立一次方程式の数値法の開発複素対称行列(対称であるがエルミートでない行列)を係数に持つ連立一次方程式は,大規模電子構造計算や渦電流の計算に現れ,効率の良い数値解法の開発が望まれている.そこで本研究ではBi-CR法を複素対称行列用に特化させた解法であるA-共役直交共役残差(COCR)法を開発し,この方程式の数値解法として定評のある従来法(QMR法,COCG法)と比べて同等以上の性能を有していることを数値実験で示した.この成果は,"Journal of Computational and Applied Mathematics"で公表された.本研究では,我々が開発した双共役勾配(Bi-CR)法を基礎として超大規模連立一次方程式を解くための高性能な数値計算アルゴリズムを開発することを目的とし,本年度は以下の研究成果が得られた.Bi-CR法の残差ベクトルに行列多項式を乗じることによりBi-CR法の更なる加速・安定化を図るための枠組み「Bi-CR法の積型解法」を提案した.この枠組みの中から3種類の解法:CRS法,Bi-CRSTAB法,そしてGPBi-CR法を導出し,それらの有効性を数値実験で検証した.この成果は,情報処理学会論文誌「コンピューティングシステム」で公表された.Bi-CR法に準最小残差アプローチとして知られるアイデアを適用することにより,数値的安定性を強化したアルゴリズムを開発した.この成果は,日本応用数理学会論文誌の理論部門に掲載された.3.前処理技術の開発Bi-CR法とその積型解法の収束性を高めることに繋がる2つの前処理技術を開発した.これら成果は,それぞれ日本応用数理学会論文誌のノート部門に掲載された.4.その他の関連研究特殊な連立一次方程式の解法や行列式の高速計算法を開発した.本研究では,我々が開発した双共役勾配(Bi-CR)法を基礎として超大規模連立一次方程式を解くための高性能な数値計算アルゴリズム開発することを目的とし,本年度は算法の最終調整と広報,そして特殊な行列を係数に持つ連立一次方程式の開発を中心に行った.従って,本研究課題の目的をほぼ予定通り逹成することができた.1.開発された算法の最終調整Bi-CR法に関係する算法を更に信頼性の高い算法に仕上げるための最終調整を行った.また,将来的に並列化することも考慮に入れて,並列化に関する検討も行った.3.前処理技術の開発前年度,Bi-CR法とその積型解法の収束性を高めることに繋がる新しい前処理技術を開発した.この成果は,セルビアで行われた国際会議ALA2008で発表され,筆頭著者が講演賞を受賞した.4.その他の関連研究物理や工学的諸問題に現れる複数の特殊な連立一次方程式の高速解法を開発し,広報を行った.また,特殊な行列の行列式に対する高速計算法を開発した.
薬物ターゲットとしてのNMDA受容体-PDZ蛋白質複合体の機能解析

NMDA受容体-PDZ蛋白質複合体の機能解析をアフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて行った。その結果以下のことが明らかとなった。2)MAGUKsファミリーの蛋白質であり、PDZ蛋白質であるSAP102のNR1/NR2A、NR1/NR2Bへの効果を検討したところ、SAP102はPSD-95と同様にチャンネル活性の増強を示した。PKCによる活性化の抑制も見られたが、PSD-95より抑制効果が低かった。NR1/NR2AのSrcによる活性化の抑制もSAP102による方がPSD-95より抑制効果が低かった。PDZ蛋白質も個々に異なる性質を示すことが明らかとなった。3)MK-801とketamineのNR1/NR2A-PSD-95複合体への効果を検討した。複合体の方がMK801,ketamineへの感受性が上がることが示された。以上の結果より、受容体のサブタイプやPDZ蛋白質の組み合わせによっての受容体の性質が異なること、薬物の効果もNMDA受容体-PDZ蛋白質複合体では異なることが示された。NMDA受容体に作用する薬を考える場合、PDZ蛋白質の存在を考えて開発することが重要であることが示唆された。NMDA受容体へのPSD-95-GKAP複合体の効果を検討した結果、NR1/NR2B、NR1/NR2Cに複合体による電流応答の増加がみられた。NR1/NR2A、NR1/NR2DではPSD-95による活性の増強がみられたが、PSD-95-GKAP複合体ではみられなかった。NR1/NR2B、NR1/NR2Dサブタイプ受容体のPSD-95よる電流応答の増加には、N末端部の2つのシステインが必須であった。また、NR1/NR2B、NR1/NR2Cに見られるPSD-95/GKAP複合体による活性化にもN末端部のシステインが必須であった。PKCによるNR1/NR2A、NR1/NR2Bサブタイプ受容体のチャネル活性促進に対するPSD-95の抑制効果には、GKAPは影響を与えなかった。PSD-95及びPSD-95-GKAP複合体の制御がサブタイプによって異なっていることが明らかとなった。次に、PSD-95以外のMAGUKs(membrane associated guanylate kinases)ファミリーの蛋白質で、脳の発達の初期に多く発現するSAP102のNR1/NR2Bへの効果を検討したところ、SAP102はPSD-95と同様にチャンネル活性の増強とPKCによる活性化の抑制、グルタミン酸に対する感受性の低下を示した。しかし、SAP102-GKAP複合体によるチャンネル活性の増強はみられなかった。これらの結果から、MAGUKsファミリーの蛋白質も個々に異なる特性を示すことが明らかとなった。NMDA受容体-PDZ蛋白質複合体では、受容体のサブタイプやPDZ蛋白質によってその受容体に対する効果がことなっていることから、薬物の効果は、部位や発達段階で異なる可能性が示された。
正常および病的状態におけるアドレノメデュリンの生体内分布に関する病理学的研究

AMはヒト副腎髄質由来褐色細胞腫から単離・精製された降圧利尿ペプチドであるが、その蛋白・遺伝子発現が全身臓器で確認されている。我々は、免疫組織学的手法によりヒト・ブタ・ラットにおいてAMは副腎髄質のほか、全身諸臓器の、主として神経内分泌(NE)組織に分布していることを報告し、AMが血圧調節のみならず多機能な生理作用を有することを示唆した。ヒト正常消化管においてAMは、腺管、特にNE細胞に強い陽性像がみられることから消化管ホルモンとしての機能が示唆された(Ann Clin Biochem,1998)。また、ヒトの萎縮性胃炎におけるAMの変化は、胃粘膜の萎縮および単核白血球の浸潤の程度と相関して減少していることがあきらかとなり、AMの産生と炎症との関連をはじめての示唆した(Histopathology,1999)。これらの免疫組織化学の結果と蛋白・遺伝子レベルの組織測定結果とに若干の相違が見られたため、3種類の単クローン抗体を新規に作成し、免疫組織学的に再検討を行った。その結果、AMは全身の腺管上皮細胞にも分布していることをあきらかとなった(Histochem Cell Bio1,1999)。また、中耳蝸牛の血管床にAMの発現が認められ、蝸牛の機能調節に関与することが示唆された(J Otorhinolaryngol Relat Spec,2002)。一方、病的状態、特に正常血管と動脈硬化巣におけるAMの発現の変化を、病理解剖例冠状動脈および冠動脈アテレクトミーサンプルにおいて、免疫組織学的に検討した。AMは正常組織において、すべての脈管(動脈・静脈・リンパ管)の中膜平滑筋細胞に陽性を示すが、動脈硬化巣においてAMは、泡沫細胞では、病変の進行につれ、陽性率・陽性強度の上昇がみられ、逆に中膜平滑筋細胞の陽性率の減少がみられた。特に、粥腫破綻の好発部位である粥腫肩部での泡沫細胞の陽性率が高度であり、粥腫破綻・心筋梗塞発生に関与している可能性が示唆された(投稿中)。上記の免疫組織学的検討の結果、諸臓器の粘膜および皮膚にAMが局在することから、感染防御への関与に着目し、大腸菌に対して抗菌作用を検討した結果、AMとその前駆体であるPAMPがディフェンシンと同等あるいはそれ以上の強力な抗菌作用を有することを見出した(Exp Physiol,2001)。また、AMが血管内皮細胞に存在することから、血液凝固および線溶系因子に着目し、培養血管内皮細胞におけるAMの影響について検討し、AMが外因系血液凝固の開始因子である組織因子の発現を抑制し、その抑制因子である外因系血液凝固インヒビターの発現を促進することをあきらかにした。さらにPAI-1の発現を抑制、uPAの発現を亢進させ、抗血栓作用を有することをあきらかにした(Atherosclerosis,2000,Cardiovasc Res,2003)。

また、AMが血管内皮細胞に存在することから、血液凝固および線溶系因子に着目し、培養血管内皮細胞におけるAMの影響について検討し、AMが外因系血液凝固の開始因子である組織因子の発現を抑制し、その抑制因子である外因系血液凝固インヒビターの発現を促進することをあきらかにした。さらにPAI-1の発現を抑制、uPAの発現を亢進させ、抗血栓作用を有することをあきらかにした(Atherosclerosis,2000,Cardiovasc Res,2003)。アドレノメデュリン(AM)は種々の方法による検索によって全身臓器に広く分布することが示されている.我々も、免疫組織学的手法によりヒト・ブタ・ラットにおいてAMは副腎髄質のみならず、全身諸臓器の主としてNeuroendocrine systemに分布していることを報告(Histochemistry,103:251-4,1995)し、AMが血圧調節のみならず多機能な生理作用を有することを示唆した.今回我々は、消化管粘膜におけるAMの分布および病態におけるその変化を免疫組織学的に検討した.ヒト正常消化管においてAMは、蛋白(RIAによる測定)およびmRNAレベル(Norther Blotによる解析)とも広汎に分布しており、免疫組織学的に腺管に見られ、特に、神経内分泌細胞に強い陽性像が認められ、消化管ホルモンとしての機能が示唆された.(Ann.C1in.Biochem.,35:643-8,1998)さらに、神経内分泌細胞のなかでもガストリン産生細胞に多く陽性像が認められ、ガストリン分泌との関連が示唆された.(Histopathology,34:134-9,1999)また、ヒトにおいて頻繁に認められる萎縮性胃炎におけるAMの変化は、胃粘膜の萎縮および単核白血球の浸潤の程度と相関して、減少していることが見出だされ、AMの産生と炎症との関連を示唆したはじめての報告である.ラット消化管においても広汎に分布しており、主に神経内分泌細胞に陽性像が認められた.胃においては、24時間絶食状態におくと、mRNAレベルで有意に増加することより、なんらかの調節機構に関与していることが示唆された.(J.Gastroenterol.,33:828-34,1998)これらの免疫組織化学にはRIA測定に使用した抗体と同様のものを使用してきたが、蛋白・遺伝子レベルの組織測定結果と免疫組織学的結果と若干の相違が見られたため、AMのring,C-terminal,およびその中間(25から36)のアミノ酸配列を認識する3種類の抗体を新規に作成し、再検討中である.また、培養血管内皮および平滑筋細胞におけるAMの種々の生理作用を検討中である.平成10年度より引き続き、アドレノメデュリン(AM)のring,C-terminal,およびその中間(2536)のアミノ酸配列を認識する単クローン抗体を新規に作製し、ヒト全身の正常組織におけるAMの分布を再検討したAMは内分泌系組織のみならず、心臓、血管、腎に存在し、消化器・呼吸器・生殖器も粘膜上皮とともに皮膚にも分布することを新たに見いだした(Histochem.Cell Biol.,112:185-191,1999)。上記の分布により、生体防御系への関与が推察されたため、AMおよびPAMPの抗菌作用を検討した。AM/PAMPともこれまで知られていた抗菌作用を有するペプチドであるDefensin familyよりも強い抗菌作用を有していた(投稿中)。
機械的刺激に応答する光・電子機能π造形分子システムの理論設計

平成28年度には、平成27年度からの継続の課題として、(1) p型有機分子半導体であるジナフトチエノチオフェン(DNTT)結晶へ印加する圧力を変化させた際に発現する特異的なホール移動度変化機構解明のための理論的研究を行った。本年度には現象の発現機構の理解を目的として第一原理電子状態計算とホール移動度計算を進めた結果、0.3GPa以上面内圧縮方向に圧力を印加した際に構造(格子定数)が大きく変化した準安定構造を発見した。この変化した構造対してバンド構造とホール移動度の計算結果を検討した所、先行研究にて報告されている圧力の大きさに依存した異方的な結晶構造変化を示唆する結果が得られた。さらに、(2)オリゴ(p-フェニレンビニレン)誘導体に機械的刺激を与えた際のメカノクロミズム特性の理論的研究も行った。本研究では、分子集合体の準安定状態の構造探索とエネルギー解析計算を分子動力学シミュレーションと第一原理電子状態計算により行い、準安定状態の構造モデルの探索を行った。分子動力学シミュレーションよりいくつかの準安定状態の候補構造が得られたが、それぞれの構造構造に対して第一原理電子状態計算で得られた吸収スペクトルは実験で報告されている吸収スペクトル変化の傾向を再現には至らなかった。また、(1)(2)の研究として並行した領域内共同研究として、(3)カルバゾールデンドリマー(G3TAZ)の溶液内での自己組織化集合過程の分子動力学シミュレーションによる研究を実施した。シミュレーションより溶媒分子の混合比を変えたモデル内で異なる集合体構造となる結果が得られ、実験で報告されている溶媒・溶質の条件の違いに伴って異なる自己組織化構造が形成される事実を説明できる結果が得られた。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度には、(1) p型有機分子半導体であるジナフトチエノチオフェン(DNTT)結晶へ印加する圧力を変化させた際に発現する特異的なホール移動度変化機構解明のための理論的研究を行った。本研究では、印加する圧力を変化させた際の結晶構造変化を第一原理計算と分子動力学シミュレーションにより検討を行い、先行研究にて報告されている圧力の大きさに依存した異方的な結晶構造変化を示唆する結果が得られた。現象の発現機構の詳細な理解を目的として、現在、結晶構造計算結果のより詳細な解析およびホール移動度計算を進めている。次に、(2)高精度電子状態計算による高次フラーレン分子の生成熱の高精度予測計算と電子状態物性解明の研究をシドニー大学と理化学研究所との国際共同研究にて行った。本研究では、C60からC320までの10種類のフラーレンの生成熱計算を「京」コンピュータと分子科学計算ソフトウェア「NTChem」を用いて行い、従来の計算手法を上回る高精度での生成熱の理論予測に成功した。さらに得られた生成熱の計算結果よりC320より大きなフラーレン分子の生成熱を算出する一般的な計算式を導出し、骨格に六員環と五員環を持つフラーレン分子と六員環のみで同素体のグラフェンとの電子状態物性が大きく異なることを明らかにした。上記研究以外にも領域内実験研究者との共同研究として、(3)C3対称環状共役π電子分子結晶の第一原理計算による結晶構造解析の研究と(4)有機薄膜太陽電池PCBM/PCPDTBT界面における電荷移動・再結合過程の第一原理計算と分子動力学シミュレーションによる研究を実施した。(2)、(3)の研究については学術誌への論文発表を行った。特に(2)の研究については、JACSのスポットライト論文に選出された。(4)の研究については、現在学術誌へ論文投稿中である。研究計画で立案した(1) DNTT結晶の圧力に依存した特異的なホール移動度変化機構の理論的研究については、結晶構造予測の電子状態計算と分子動力学シミュレーション実行時に計算モデルおよび計算条件に関して試行錯誤を伴う予備検討を要したため、研究進行は当初の予定よりやや遅れているものの、現在得られている計算結果は立案した研究計画の妥当性を確認できるものである。そのため、来年度継続して研究を進める方針に実施計画を修正すれば研究機関内に一定の成果は得られると予想している。(2)高次フラーレン分子の生成熱の高精度予測計算と電子状態物性解明の国際共同研究や(3)C3対称環状共役π電子分子結晶の第一原理計算による結晶構造解析の研究と(4)有機薄膜太陽電池界面における電荷移動・再結合過程の理論的研究の領域内共同研究については、研究課題開始後に共同研究を立ち上げて研究を遂行したが、現時点でも学術誌への論文発表の成果が得られており、当初の計画以上に研究が進捗している。

本研究では、分子集合体の準安定状態の構造探索とエネルギー解析計算を分子動力学シミュレーションと第一原理電子状態計算により行い、準安定状態の構造モデルの探索を行った。分子動力学シミュレーションよりいくつかの準安定状態の候補構造が得られたが、それぞれの構造構造に対して第一原理電子状態計算で得られた吸収スペクトルは実験で報告されている吸収スペクトル変化の傾向を再現には至らなかった。また、(1)(2)の研究として並行した領域内共同研究として、(3)カルバゾールデンドリマー(G3TAZ)の溶液内での自己組織化集合過程の分子動力学シミュレーションによる研究を実施した。シミュレーションより溶媒分子の混合比を変えたモデル内で異なる集合体構造となる結果が得られ、実験で報告されている溶媒・溶質の条件の違いに伴って異なる自己組織化構造が形成される事実を説明できる結果が得られた。DNTT結晶に圧力を印加した際の特異的なホール移動度変化機構の理論的研究については、結晶構造の計算結果の詳細な解析とホール移動度計算を進め、印加した圧力の大きさに対する結晶構造とホール移動度変化の相関を解析し、圧力現象発現機構の解明を進める。また、今年度には、研究計画にて立案したオリゴ(p-フェニレンビニレン)誘導体に機械的刺激を与えた際のメカノクロミズム発光特性の理論的研究を開始する予定である。本研究では、オリゴ(p-フェニレンビニレン)誘導体の分子集合体の準安定状態の構造探索とエネルギー解析計算を分子動力学計算と第一原理計算計算により行い、得られた準安定状態の構造モデルに対して第一原理励起状態計算を行い、そのメカノクロミック発光機構の解明を目指す。さらに、研究が順調に進捗した場合には分子間の分子集合体の構造やπ軌道の重なりや広がりの異方性を調整するようなπ骨格と側鎖の分子設計や、機械的刺激に対する応答性や発光波長および量子収率の制御の可能性の検討も行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
低温大気圧プラズマを用いた接着前処理の確立

補綴物の前処理として、アルミナサンドブラスト処理が有効とされている。しかしながら、アルミナサンドブラスト処理は、物理的な力で汚染物質の除去を行うため、歯冠補綴装置の辺縁部に変形を生じさせると報告されている。変形により、歯冠補綴装置の適合状態が悪くなり、2次齲蝕、セメントの溶出といったリスクの増大が懸念される。そこで,各種歯科材料(歯科用金属,歯科用セラミック、ジルコニア、CAD/CAM用レジンブロック、ファイバーポスト)に低温大気圧プラズマ処理を用いることで、材料に損傷を与えることなく、アルミナサンドブラスト処理と同等あるいはそれ以上の接着強さを示すことを明らかにした。歯冠補綴装置の内面適合試験には,シリコーン適合試験材が有用と言われており,臨床において多用されている.しかしながら,検査後の被着体表面にはシリコーンオイルが残存してしまう.残存したシリコーンオイルによって,接着性レジンセメントの重合が阻害され,接着強さを低下させると報告されている.残存シリコーンオイルの除去方法として,アルミナサンドブラスト処理が有効とされている.アルミナサンドブラスト処理は,物理的な力で汚染物質の除去を行うため,歯冠補綴装置の辺縁部に変形を生じさせると報告されている.変形により,歯冠補綴装置の適合状態が悪くなり,2次齲蝕,セメントの溶出といったリスクの増大が懸念される.近年,低温大気圧プラズマ処理が,表面処理分野において世界中で関心を高めている.低温大気圧プラズマの特徴として,電子レベルでの汚染物質の分解・除去,表面エネルギーの活性等が挙げられる.工業界では,液晶ガラス基板への洗浄技術等で普及している.環境界においては,低温大気圧プラズマで発生する活性種の化学反応を利用して,排ガスを浄化する方法が実用化されている.医療分野では,プラズマを用いた治療方法が確立されている.しかしながら,歯科領域において,低温大気圧プラズマを応用した例は少なく,その効果は明らかとなっていない.そこで,本研究では,シリコーンオイルによる汚染金属被着面に対する低温大気圧プラズマ処理が,接着性レジンセメントの接着強さに与える影響について検討した.結果,低温大気圧プラズマ処理は,汚染された金銀パラジウム合金に対する接着性レジンセメントの接着強さを向上させることが明らかとなり,低温大気圧プラズマ処理は,アルミナサンドブラスト処理と同等程度の接着強さを得ることができ,臨床においても応用が可能であることが示唆された.当初,27年度はステンレス鋼に対する低温大気圧プラズマ処理の影響を基礎的研究として行う予定であったが,当初の研究計画と変更があったため.平成28年1月より,ファイバーポストを用いたコアが保険収載され今後の使用頻度の増加が予想される.補綴物の前処置としてアルミナブラスト処置が一般的であるが,ファイバーポストには,ファイバーの物性の低下を引き起こす為,行えない.近年,低温大気圧プラズマ処理は,表面エネルギーの活性化や微細な間隙に存在する汚染物質の除去が可能であり,物理的な力や熱による変形の恐れもないと報告されている.このことから,低温大気圧プラズマは,歯科臨床において非常に有効な表面処理方法と考えられる.ファイバーポストと支台築造用レジンおよび接着性レジンセメントとの接着強さに低温大気圧プラズマが与える影響について検討した.本研究にて使用する材料は,ファイバーポストには,ファイバーポスト(GC),支台築造用レジンには,ユニフィルコアEM(GC),接着性レジンセメントには,ジーセムリンクエース(GC),シラン処理材には,セラミックプライマーII(GC)を用いた.ファイバーポストに対する表面処理は,1無処理(以下Cont群)2シラン処理のみ(以下Pm群)3低温大気圧プラズマ処理のみ(以下Ps群)4低温大気圧プラズマ処理後に,シラン処理を行う4群(以下PsPm群)とした(n=10).支台築造用レジンでは,PsPm群がCont群およびPs群と比較して有意に高い接着強さを示した.接着性レジンセメントでは,PsPm群がCont群,Pm群およびPs群と比較して有意に高い接着強さを示した.また,Pm群Ps群間には有意差を認めなかった.Ps処理によって,ファイバーポストの表面自由エネルギーが増加し,接着性レジンセメントに含まれるリン酸エステルモノマーとの結合が増加したため接着強さが向上したと考えられる.以上の結果よりファイバーポストとコンポジットレジンとの接着強さに,低温大気圧プラズマ処理が有効であることが明らかとなった.低温大気圧プラズマ処理が接着前処理として,有効であることがおおむね示されたため.低温大気圧プラズマ処理は,生体に為害性をあたえることがなく,装置が小型であることから,歯科領域において,非常に有効な処理方法であると考える.低温大気圧プラズマ処理は,被検体のぬれをよくするため,歯冠修復材料などの接着に対する有効性が報告されている.しかしながら,低温大気圧プラズマをヒト天然歯に用いた報告はまだない.歯冠部象牙質と接着性レジンセメントとの接着強さに各種表面処理方法が与える影響について検討した.使用する被着象牙質には,歯冠修復処置の既往のない新鮮な健全ヒト抜去小臼歯を用いた.