hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
網膜視細胞における転写因子Otx2とCrxの機能解析

網膜視細胞の発生に重要な転写因子をコードするOtx2(orthodenticle homolog)およびCrx(conerod homeobox)遺伝子は、同じ視細胞前駆細胞に発現し、同じホメオドメインファミリーに属し、同じDNA結合配列をもっているにも関わらず、発現時期が約一日違うだけで別の機能をもっている。そこで、両遺伝子のプロモーター下にもう一方の遺伝子をつなげたコンストラクトをそれぞれ作製し、ノックアウトによって遺伝子が欠損しているマウスにトランスジェニックの手法を用いて導入する。これは、両蛋白質の機能は発現時期が異なっても同じ機能を持つのか、あるいは異なっているのかを動物生体内にて検討し、網膜視細胞の発生に関わる両遺伝子の機能メカニズムを明らかにしていく。この実験から、Otx2とCrxの機能の違いが両転写因子の発現するタイミングによるものか、あるいは蛋白質の違いによるものなのかを解明する。申請者は、本研究に必要なトランスジェニックマウスを作製した。Otx2のコンディショナルノックアウトマウスにOtx2プロモーター下でCrxを発現する場合、部分的な視細胞のレスキューを形態的および視細胞の成熟マーカーにて確認した。視細胞の成熟マーカーを用いた免疫染色では、桿体細胞のマーカーであるRhodopsinと錐体細胞のマーカーであるPNAの発現が部分的に認められた。一方、CrxのKOマウスに、Crxの発現に合わせてOtx2を発現させたマウス網膜から組織切片を作製し、免疫染色にて視細胞の外節が形成されているかどうかを確認したが、外節の形成は確認されなかった。よって、Otx2にはCrxの様に外節を形成し視細胞を成熟させる機能はないことが示唆された。網膜視細胞の発生に重要な転写因子をコードするOtx2(orthodenticle homolog)およびCrx(cone rod homeobox)遺伝子は、同じ視細胞前駆細胞に発現し、同じホメオドメインファミリーに属し、同じDNA結合配列をもっているにも関わらず、発現時期が約一日違うだけで別の機能をもっている。また、CrxのノックアウトマウスにCrxプロモーター下でOtx2を発現する実験は、現在進行中である。本実験より、両転写因子の発現時期がOtx2とCrxのそれぞれの機能に重要であると考えられた。今後は、Crxの遺伝子がOtx2の発現よりも早く視細胞層に発現する事によって、網膜視細胞の形成および成熟する能力がある事を示していく予定である。
翻訳者を支援するオンライン多言語レファレンス・ツールの構築

近年、ボランティアの翻訳者によるオンライン文書の翻訳紹介、NGOやNPOなどによるオンラインでの多言語情報発信などが急激に増えている。こうした活動に従事するオンライン翻訳者を支援するために、本研究では、(1)大規模で高品質かつ高機能なレファレンス情報資源群(辞書や事典)を、既存の高品質辞書とWebを活用して構築するとともに、(2)それらを統合的に参照しつつ翻訳作業を進めることのできるオンラインの翻訳支援環境を開発した。レファレンス情報資源群(QRlex)については、一般語対訳辞書として三省堂『グランドコンサイス英和辞典』を用い、高度で柔軟な活用手法を開発するとともに、オンライン情報資源を用いて大規模な固有名と専門語の対訳辞書を自動構築した。また、既に訳された関連する文書対を収集参照するメカニズムを開発した。翻訳支援環境として、これらのレファレンス情報資源を統合的に参照でき、辞書引きからオンライン情報資源の探索までをシームレスに実現できるシステムQReditを構築した。研究を終えるにあたり、三省堂の協力を得て、QReditを組み込んだ「みんなの翻訳」サイトを情報通信研究機構言語翻訳グループと研究代表者の研究室で共同開発し、オンライン翻訳者向けに一般公開している。本年度は、以下の研究とシステムの実装を進めた。(1)システムの仕様と翻訳支援環境:翻訳者への聞き取りを通して、翻訳支援ツールに対する具体的な要求仕様を明らかにすると同時に、翻訳者のレファレンス・ツール利用について類型化した。また、これに基づいて、翻訳者向けのエディタ・インタフェースを実装した。このインタフェースでは、とりわけ様々なレファレンス機能を翻訳元文書に組み込んで自動的に参照し必要に応じて翻訳文書作成領域にコピー&ペーストできるようにしたことに加え、どのような参照操作を行った後でも、常に作業の制御が翻訳文書作成領域に戻るようにすることで、翻訳者の翻訳リズムを一貫して維持する仕様になっている。(2)既訳関連文書のリサイクルと高度活用:インターネット上に存在する様々な翻訳文書を、登録したキーワードやURLに基づいて、原文書とともに抽出するシステムを開発実装した。現在は、辞書およびテキストの特性を考慮したDPマッチングによるテキスト領域のアライソメントを行い、引用句や分野に依存した連語・専門用語・固有名の抽出とリサイクルの手法について研究を進めている。(3)基盤辞書の構築整備と辞書の動的構成法:基本辞書の入力整備を進め、とりわけ様々な言語の固有名・人名データを充実させた。これに基づき、ローマ字表記の人名等から翻字規則を用いて自動的に可能なカタカナ表記の文字列を生成し、それをインターネット上に存在するデータにより検証するシステムを実装した。また、専門用語辞書を活用して、翻字規則の活用と同様の考えを活用し、複合語の構成要素合成法に基づいて、可能な対訳表現候補を生成し、インターネット上の情報により検証するシステムを開発中である。(4)既存の高品質辞書で内容的にはほぼ充実している熟語・慣用句について、その異形・バリエーションを含むテキスト中の出現形と自動的に辞書エントリーをマッチングさせる手法を開発するために、英語慣用句のバリエーション・データを構築し、バリエーションのパターンを類型化した。また、これに基づき、シンタグマティックな異形に対しては、辞書エントリーを自動的にマッチさせるシステムを実装した。本年度は以下の研究成果を挙げた。(1)基盤対訳情報源および柔軟な辞書自動検索システムを備えた統合的翻訳者向エディタ環境のプロトタイプ・システムを限定公開し、実際に少数の翻訳者に試験的に利用してもらって、システム機能上・インタフェース上の改善点を洗い出した。実装的な側面からの改善のほか、機能面での主なフィードバックとしては、初心者翻訳者と熟練翻訳者の違いに応じた初心者翻訳者向け修正候補提示機能の必要性、閉じた高品質辞書とウィキペディアといったウェブ上の開かれたレファレンス・ソースを同時に階層化して参照する必要性、一般語・専門語・熟語慣用句に対する語彙的なランク/階層付けの有用性、それに対応した「アラート」型インタフェースの重要性があり、これを翻訳者向けエディタに組み込んだ。これらを含めたユーザからの評価は来年度の課題となる。(2)専門語および固有名について、開かれた情報資源であるウェブから、動的/バッチ双方により対訳情報を信頼度付きで生成表示するシステム・モジュールを構成し、評価を行った。現在、この部分は統合的翻訳者向けエディタ環境には取り込まれていないが、精度評価の結果、実用に堪えうる精度を示しているため、統合中である。

(3)昨年度に開発した統合的異形を含む熟語・慣用句検索システムの機能を拡張し、系列的異形すなわち語の置換による異形を含む柔軟な熟語・慣用句検索システムを実現した。現在、独立した評価を進めているとともに、統合的翻訳者向けエディタに組み込み、「アラート」型インタフェースを介して利用可能になっている。インタフェースも含めた総合的な評価は、来年度の課題である。(4)翻訳者の要求に応じた関連既訳文書のリサイクル・システムにより得られた文書対から、段落単位のアラインメントをとるシステムを実装し、評価を行った。(5)初心者翻訳者と熟練翻訳者の相違を言語表現レベルで定式化するために、翻訳の下訳と完成訳とを比較分析し、英語原文・下訳・完成訳の三つ組みにおける典型的な修正パターンとそのためのトリガー情報の抽出に関する研究を開始した。研究開発面では,おおむね当初予定通り研究を進め,大きく二つの点で成果をあげた。第一は,翻訳者向け統合エディタ,インタフェース環境の中で,基本辞書に対する検索方式と表示インタフェースの改善を行い,基本辞書トオンライン・レファレンス情報資源とをシームレスに活用すると同壁に,多様なレファレンス情報源からの情報表示を構造化するために,階層的レファレンス参照インタフェースを構築したこと。二点目は,オンフイン・レファレンス情報資源のさらなる強化で,ウィキペディアの組み込みといった,オンライン上で編集されているレファレンス情報資源を組み込むと同時に,人名15万人分の対訳辞書を自動構築して評価を行い,専門用語対訳モジュールの組み込みおよび専門用語の異形検索の開発を行った。基本辞書の検索については,異形を含むイディオムの自動マッチングに関して,統合的異形だけでなく,置換による異形検索を,WordNetおよび発音辞書を用いて開発し,評価を行っている。また,関連既訳文書のリサイクルと活用については,段落アラインメントの精度をあげ,翻訳単位のリサイクル・データベース化(翻訳メモリ化)に入っている。階層的レファレンス参照インタフェースについては,3名の翻訳者に実際に階層的インタフェースのないものとともに利用してもらい,フィードバックを得るとともにログを分析している。主な観察点は,「開かれた情報源」からの情報活用,階層的なユーザへのアラートの有無の有効性と作業効率,全体的な翻駅作業リズムとレファレンス情報資源参照の様式との関係である。また,初心者翻訳者に向けた支援(ぎこちない翻訳の指摘)に関する研究が,本プロジェクトのサブモジュールとして軌道にのった。なお,今年度はプロトタイプシステムが実際の利用に供することが可能なレベルに安定したため,社会的活用の側面でも新たな展開があった。
通信用共振素子の格段の高周波化を可能にする新しい圧電薄膜共振デバイスの研究

本研究の目的は、20GHz程度の高周波まで使え高度集積化が可能な共振子の開拓を目指して、λ/4音響多層膜を用いた新しい超高周波圧電薄膜共振デバイスの研究を行うことにある。本研究で得られた主な成果、知見を以下に要約する。1.λ/4多層膜上にλ/2圧電膜を付けたλ/2モード構成について伝搬損失を考慮した理論解析を行い、Q値及び電気機械結合係数Kを音響インピーダンス比及び層数の関数として求めた。その結果、インピーダンス比が2程度の場合、音響多層膜の層数が610程度で十分良好な共振特性が得られる事がわかった。2.圧電膜としてc軸が膜面に垂直に配向した縦波用ZnO膜を取り上げ、ECR-MBE法によって成長させ、その結晶性をRHEEDやX線回折装置で評価した。その結果、非常に高品質なZnO単結晶膜が得られる事がわかった。3.電子ビーム蒸着装置及びRFスパッタ装置による音響多層膜及び圧電膜の成長とその評価について研究を行った。1μm以下の薄膜の音響特性を評価する方法として圧電振動子の表面に膜を付け、膜付け前後のオーバートーン共振周波数の変化から評価する方法を開発し、成膜方法や成膜条件による音響特性の違いを明らかにした。4.圧電膜中にエネルギーを閉じ込めた形で表面に沿って伝搬する弾性波の分散特性を解析し、有限寸法電極にエネルギーが閉じ込められた振動を生じさせる事が可能であることを示した。また、複数のエネルギー閉じ込め型共振器を音響的に結合させたフィルタを提案した。5.素子製作上は圧電膜も含めて層を2種類だけにする事が望ましいので、ZnOを圧電膜及びλ/4高音響インピーダンス層として、またSiO_2をλ/4低音響インピーダンス層として用いる構成を提案し理論解析を行った。また、実際に5層の多層膜からなる3GHz ZnO圧電薄膜共振子を試作し、このデバイスが1-20GHz帯デバイスとして有望であることを示した。本研究の目的は、20GHz程度の高周波まで使え高度集積化が可能な共振素子の開拓を目指して、λ/4音響多層膜を用いた新しい超高周波圧電薄膜共振デバイスの研究を行うことにある。本年度に得られた成果、知見を以下に要約する。1.λ/4多層膜上にλ/2圧電膜を付けた構造について、伝搬損失を考慮した理論解析を行い、Q値及び電気機械結合係数Kを、音響インピーダンス比及び層数の関数として求めた。これにより、インピーダンス比が2程度の場合、音響多層膜の層数が610程度で十分良好な共振特性が得られることがわかった。また、振動分布についても解析を行った。2.各層の膜厚の誤差による共振特性のばらつきのシミュレ-ションを行い、膜厚ばらつきの影響でどの程度デバイス特性のばらつきや性能低下が起こるかを調べた。その結果、共振周波数には膜厚ばらつきより少し小さなばらつきが生ずるが、Q値のばらつきは非常に小さいことがわかった。3.音響インピ-ダンスが大きく異なる2種類の薄膜材料の組み合わせを、音響損失、膜形成の容易さ、膜組成の変動の少なさ、などを考慮して検討し、3種類の組み合わせを選定した。

4.音響多層膜の形成法の検討を行い、ECR酸素プラズマ源を用いた分子線エピタキシー法を取り上げることにし、現在最適な形成条件を検討している。5.圧電膜としてc軸が膜面に垂直に配向した縦波励振用ZnO膜を取り上げ、ECR酸素ビームを用いたMBE法によって成長させ、その結晶性をRHEEDやX線回折装置で評価した。その結果、非常に高品質なZnO単結晶膜が得られることがわかった。本研究の目的は、20GHz程度の高周波まで使え高度集積化が可能な共振素子の開拓を目指して、λ/4音響多層膜を用いた新しい超高周波圧電薄膜共振デバイスの研究を行うことにある。本年度に得られた成果、知見を以下に要約する。1.電子ビーム蒸着装置およびマルチタッゲット・RFスパッタ装置による音響多層膜および圧電膜の成長と評価の研究を行った。1μm以下の薄膜の音響特性(音速および音響インピーダンス)を評価する方法として、圧電振動子の表面に膜を付け、膜付け前後のオーバートーン共振周波数の変化から評価する方法を提案・開発し、成膜方法および成膜条件による音響特性の違いを明らかにした。2.高インピーダンス層と低インピーダンス層の順序を入れ替えたλ/4モード構成について、共振尖鋭度Qや実効的電気機械結合係数のインピーダンス比および層数依存性を理論解析した。その結果、λ/2モード構成よりも圧電膜は薄くてよいが、電気機械結合係数は少し小さいことが明らかになった。3.圧電膜中にエネルギーを閉じ込めた形で表面に沿って伝搬する弾性波の分散特性を解析し、有限寸法電極にエネルギーが閉じ込められた振動を生じさせることが可能であることを示した。また、複数のエネルギー閉じ込め型共振器を互いに音響的に結合させたフィルタを提案した。4.素子製作上は、圧電膜も含めて層を2種類だけにすることが望ましいことから、ZnO膜を圧電膜およびλ/4高音響インピーダンス層として、SiO_2をλ/4低音響インピーダンス層として用いる構成を提案し、理論解析を行った。また実際に、5層の多層膜からなるZnO圧電薄膜共振子を試作し、1-20GHz帯デバイスとして有望であることを示した。
代数幾何学の計算機による研究

Davide Cesare Veniani (Mainz)およびSimon Brandhorst (Saarbruecken)との共同研究により.エンリケス曲面の自己同型に関して大きな進展があった.Venianiとの共同研究では,超越格子のディスクリミナントが36以下の特異K3曲面を普遍被覆に持つエンリケス曲面を完全に分類した.さらにこのうちのいくつかのエンリケス曲面に対しては自己同型群とそのネフ錐への作用を決定した.特に,これらのエンリケス曲面の普遍被覆K3曲面のディスクリミナントの可能な最小値は7であるが,このエンリケス曲面は同型を除いて2個あり,さらに自己同型群はNikulin-Kondoによる有限自己同型群を持つエンリケス曲面の分類のI型とII型であることがわかった.その他の場合も,1個の例外を除き,ネフ錐への作用への基本領域は多くの場合Nikulin-Kondoによる有限自己同型群のネフ錐と同じ形をしているという観察に基づき,Simon Brandhorstの共同研究では,ユニモジュラーな階数10の双曲的偶格子の交点形式を2倍して得られる格子S(2)の,ユニモジュラーな階数26の双曲的偶格子Lへの原始的埋め込みが全部で17種類あることを見出し,さらにこのうちの16種類に対しては,Lの正錐のコンウェイ領域への分割から得られるS(2)の正錐の分割が単純であることを示した.これは,エンリケス曲面の自己同型群のBorcherds法による計算が多くの場合簡単に遂行できるということを意味している.以上の結果はプレプリントとしてすでに公開されている.さらに詳細な計算データは研究代表者のウェブページから手に入れることができる.エンリケス曲面の自己同型群のネフ錐への作用が基本領域への単純な分割をもち,しかもその基本領域が17種類に分類されるということは,エンリケス曲面の自己同型群の大規模な計算を行うという計画に対し大きな理論的重要性をもつ.K3曲面の場合に単純ではない分割が現れることは,すでに研究代表者と桂・金銅による標数5の超特異K3曲面の研究において観察されており,このような場合には自己同型群の計算に膨大な時間とメモリが必要であることがわかっている.Borcherds法による自己同型群の計算は,むしろエンリケス曲面においては非常に有用であるということを認識することができた.自己同型群のBorcherds法による計算に必要な部分アルゴリズムの整理と高速化は着実に進んでいる.さらに昨年度は双曲格子の正錐の中にある有限多面体の面のデータが与えられたとき,余次元の高いfacesを,有限多面体の自己合同群が大きい場合に高速で列挙するアルゴリズムを書いた.これはあたえられたK3曲面上のエンリケス対合の分類のみならず,K3曲面を特殊化や一般化したときに,自己同型群がどのように変化するのかを追跡する際に非常に有用である.Simon Brandhorstとの共同研究で得られた17種類の格子の原始的埋め込みを幾何学に応用する.すなわち,17種類の基本領域のそれぞれについて,エンリケス曲面とその普遍被覆であるK3曲面,さらにそのK3曲面のネロン・セヴェリ格子のユニモジュラーな階数26の双曲的偶格子への原始的埋め込みで,もとのエンリケス曲面のネフ錐に得られる分割があたえられた基本領域と合同になるものを構成し,その幾何学的意味を調べる.すなわち,基本領域の各面に対応するエンリケス曲面の自己同型を幾何学的に実現する.K3曲面を一般化してネロン・セヴェリ格子の階数がどこまで減らせるかどうかを調べ,できるだけ一般的なエンリケス曲面に対してこの作業を行う.出発点となるK3曲面としては,一般的な種数2の曲線のヤコビアンから得られるクンマー曲面を考えている.このK3曲面は19世紀より多くの研究がなされてきた由緒正しい曲面である.このK3曲面の自己同型群は金銅(1998)によりすでに計算されており,さらに大橋(2014)によりその上のエンリケス対合も分類されている.これらのエンリケス曲面の自己同型群を決定することから始めて,これらの古典的な結果をどこまで拡張できるか,つまりネロン・セヴェリ格子を階数の小さな部分格子に制限した場合にも成立するか,を調べる.普遍被覆K3曲面のピカール数が小さなエンリケス曲面の自己同型群は,格子理論的にはよく理解されているが,生成元の幾何学的記述は難しい.この作業により,普遍被覆K3曲面のピカール数が小さなエンリケス曲面の自己同型群についての理解を深める.K3曲面の自己同型群の計算アルゴリズム,および格子のgenusに関する各種計算アルゴリズムを計算代数ソフトウェアGAPにより実装した.これにより計算のスピードが格段に向上した.応用として,Miranda-Morrison理論を用いることにより,組合せ論的データを固定した楕円K3曲面のモジュライの連結成分の決定をおこなった.この計算のためには,p-adicなdiscriminant formの自己同型をp-adicな格子の自己同型に持ち上げるアルゴリズム,およびp-adicな格子の自己同型のspinor normを計算するアルゴリズムが必要である.有理数体上の問題と異なり,p進数を扱うにあたっては丸め誤差が発生するために誤差の評価を行わなくてはいけない.もう一つの応用として,generalなquartic Hessian曲面に付随したエンリケス曲面Yの自己同型群を完全に決定し,その基本領域をもとめ,genericなエンリケス曲面Zの自己同型群との比較をおこなった.さらに,エンリケス曲面Y上の楕円ファイブレーションおよびRDP configurationsを自己同型の作用をmoduloして完全に決定した.

さらにgenericなエンリケス曲面Zの自己同型群の生成元を求め,エントロピーに関する実験を行った,MapleおよびC言語による計算からGAPによる計算への移行がほぼ完全に終了したので,アルゴリズムの開発に要する時間および計算の実行時間が大幅に減少した.この移行は,本研究の申請時には全く想定していなかったことであるが,Alex Degtyarev教授の強いアドヴァイスにより,踏み切る事ができた.移行にはほぼ半年かかったが,その結果,より大規模な計算が可能となり,上記のように具体的な結果を得る事ができた.さらにエンリケス曲面の自己同型群に関しては,散発的な例を計算するだけではなくモジュライ空間上で系統的な研究を行える可能性もでてきた.エンリケス曲面の自己同型群やモジュライの研究において,エンリケス曲面上に存在する非特異有理曲線を調べることは大変重要である.今年度は複素数体上定義されたエンリケス曲面上に存在しうる非特異有理曲線のADE型のコンフィギュレーションの格子理論的な同値関係による完全な分類を行った.特に,同じADE型のコンフィギュレーションをもつエンリケス曲面のモジュライが格子理論的データによって区別される複数の既約成分を持つ場合をすべて列挙した.これは平面曲線のザリスキ対の2重被覆による研究のエンリケス対合への拡張ともみることができる.平面6次曲線上の可能な単純特異点の格子理論的分類はYang(1996), Shimada(2010)によってなされている.さらにモジュライの既約成分の確定はAkyol-Degtyarev(2015)によってなされている.レベル4の楕円モジュラー曲面は特異K3曲面である.この曲面を標数3において還元するとフェルマー4次曲面と同型になることはShioda(1973)によって古くから知られていた.レベル4の楕円モジュラー曲面の自己同型群はKeum-Kondo(2001)によって計算されている.また標数3におけるフェルマー4次曲面の自己同型群の計算はKondo-Shimada(2014)によりなされている.今年度は,レベル4の楕円モジュラー曲面の自己同型群が標数3における還元のもとでどのように変化するのかを示し,レベル4の楕円モジュラー曲面の離散付値環上のモデルの自己同型群を考察した.このモデルはPetersenグラフを用いて構成される.さらにNilulin-Kondo-Martinの有限自己同型群をもつエンリケス曲面の分類におけるIV型曲面との関係を記述し,このエンリケス曲面の自己同型群とPetersenグラフの自己同型群の関係を見いだした.大規模な計算により,複素数体上定義されたエンリケス曲面上に存在しうる非特異有理曲線のADE型のコンフィギュレーションの格子理論的な同値類による分類を完成させることができた.このデータはエンリケス曲面の自己同型群がモジュライ空間の上でどのように変化するかを研究するための基礎となるデータである.計算データは研究代表者のweb pageにおいて公開している.この成果に関してはすでにプレプリントを書き上げ,いくつかのセミナーおよび研究集会において発表をおこなった.この計算のために,格子理論的計算を行うアルゴリズムの開発と改良を実行した.
色覚特性を考慮した街路空間の色彩計画に関する研究

平成12年度までに明らかとなった問題点を、健常者の認識(色彩調和等)と対比させ、今後色覚異常者が安全かつ快適に通行する上で重要となる交通信号における留意点を示す。(1)赤信号と黄信号、赤点滅と黄点滅赤信号の識別性を向上させるために、赤信号自体を大きくすると共に、赤信号の輝度値を上げる。または、信号(3色)の色によって形状形態や表示方法に変化を付ける。(2)青信号と水銀灯、赤信号と高圧ナトリウムランプ夜間における青信号と水銀灯、あるいは赤信号と高圧ナトリウムランプの識別ができない。それぞれの大きさや形状が非常に似ており、輝度値にも余り差がないことに起因する。しかし、最も問題なのは、色弱者が「信号の点灯しているランプの位置によって判断する」ことである。夜間で信号周辺の照度が確保されていない場合、信号の点灯が分かっても、何番目が点灯しているのかが分からない。そこで、水銀灯や高圧ナトリウムランプの輝度値を下げる。また、点灯している信号の位置が識別できるように、交通信号機自体の輪郭に光源を設けることを提案する。(3)赤信号と背景看板、街路樹視標と背景の関係は、輝度差及び輝度比が視認および識別性に大きな影響を及ぼすことから、輝度比をつけることが必要である。分析結果より輝度比の閾値4.0が望ましいが、第2色弱の程度によって逆効果となる場合があり、輝度比の閾値2.0、信号機の大きさ及び赤信号の輝度値を上げることを提案する。大きさは、現状の1.5倍で十分な効果が得られる。(4)単灯式の赤点滅と黄点滅単灯式信号に関して、色弱者から「全く分からない」という意見が多い。単灯式信号の点滅の場合、一時停止(もしくは減速)することが多く、単灯式信号は使用するべきではないし、使用する場合には、文字あるいは記号を必ず付す必要がある。本年度では、既存研究、眼科等の文献およびWebページから色誤認に関する体験談を収集し、それを基に色弱者に対して公共空間における色誤認に対するアンケート調査を実施した。そして色覚学説の中のハイブリッド遺伝子説を基に、3錐体の応答スペクトル曲線の変化をシミュレーションし、色弱者の色の見えづらさをシミュレーション画像として作成した。アンケート調査は、第1、第2色覚異常の軽度から強度までの18人を被験者とし、出現率の高い既存体験談20パターンから色誤認をすると思うものを選択してもらった結果、時刻表(LED)の文字(赤・オレンジ・黄緑)が6人、交通信号(青信号と水銀灯)6人そして交通信号(赤点滅と黄点滅)7人が最も多かった。信号の視認性が低いということは事故等の危険を含んでおり、その要因として背景色との関係、大きさ、照度が問題であると挙がった。また、時刻表は、注視時間の制約が大きいことが問題の要因となっている。交通信号と高速案内板、時刻表のシミュレーション画像を作成し、輝度差および色度差を見てみる。交通信号と高速案内板において、第1色弱では、輝度差:健常者の約1/41/8、色度差:健常者の約1/31/4であり、第2色弱では、輝度差・色度差:健常者の1/2以下である。時刻表において、第1色弱では、文字(黄緑)と文字(オレンジ)の輝度差:12→0、色度差:0.109→0.024であり、文字(赤)と背景(黒)の輝度値:35→14、色度差:0.219→0.032であり、第2色弱では色度差においてほぼ0になることから色度差による識別は困難を伴い、識別には輝度差が重要であると言える。今後は、以上の結果を基に色誤認が起こる輝度値の閾値や改善策の評価実験(視認性、識別性、誘目性、使用可能度、好感度、可読性)を行う。本年度では、色弱者に対して公共空間(交通信号)における色誤認(バリア)の程度を明確にすると共に、色弱の種類・程度別認識特性の相違点を把握するためにWeb上でのアンケート調査を実施した。被験者は、色覚の種類・程度が明らかである第1および第2色弱者各21人の計46人である。その結果、今後の色彩環境整備を行う上で配慮すべき情報提示の在り方や設置される周辺環境との関係に着目し、特に早急な改善が求められている交通信号について、留意点の要点を示す。1、色彩環境整備全般:健常者と色弱者の輝度比の閾値として4.0が得られたが、色弱の類型によって認識特性に大きな差異があり、バリアの傾向が、どの色弱の誤認傾向に当てはまるのかにより、その色弱にあった輝度比を用いることが望ましい。2、交通信号:信号パターン別に検討を行った代表的な留意点を整理した。(1)赤号と背景看板、街路樹については、色弱者は輝度の違いを手がかりとして情報の認識をする特性があり、輝度比4.0を用いることが望ましいが、色弱の程度によっては逆効果となりうる。そこで、輝度比2.0を用い、これに加え信号の大きさや信号自体の輝度比を上げることが重要である。(2)単灯式の赤・黄点滅信号は、改善・対策と言うより、むしろ色弱者に危険を招くものであり、赤・黄信号の形状形態に変化を持たせるか、文字や記号を付すことなしで用いるべきではないと考える。

(3)夜間における信号誤認に関して、色弱者はランプが点灯している位置で信号判断をする特性を持っており、信号灯の輪郭が認識できるような弱照明を用いる。また、街灯との誤認においては、街灯の形状形態の変化、もしくは街灯の輝度値を下げるのが望ましい。平成12年度までに明らかとなった問題点を、健常者の認識(色彩調和等)と対比させ、今後色覚異常者が安全かつ快適に通行する上で重要となる交通信号における留意点を示す。(1)赤信号と黄信号、赤点滅と黄点滅赤信号の識別性を向上させるために、赤信号自体を大きくすると共に、赤信号の輝度値を上げる。または、信号(3色)の色によって形状形態や表示方法に変化を付ける。(2)青信号と水銀灯、赤信号と高圧ナトリウムランプ夜間における青信号と水銀灯、あるいは赤信号と高圧ナトリウムランプの識別ができない。それぞれの大きさや形状が非常に似ており、輝度値にも余り差がないことに起因する。しかし、最も問題なのは、色弱者が「信号の点灯しているランプの位置によって判断する」ことである。夜間で信号周辺の照度が確保されていない場合、信号の点灯が分かっても、何番目が点灯しているのかが分からない。そこで、水銀灯や高圧ナトリウムランプの輝度値を下げる。また、点灯している信号の位置が識別できるように、交通信号機自体の輪郭に光源を設けることを提案する。(3)赤信号と背景看板、街路樹視標と背景の関係は、輝度差及び輝度比が視認および識別性に大きな影響を及ぼすことから、輝度比をつけることが必要である。分析結果より輝度比の閾値4.0が望ましいが、第2色弱の程度によって逆効果となる場合があり、輝度比の閾値2.0、信号機の大きさ及び赤信号の輝度値を上げることを提案する。大きさは、現状の1.5倍で十分な効果が得られる。(4)単灯式の赤点滅と黄点滅単灯式信号に関して、色弱者から「全く分からない」という意見が多い。単灯式信号の点滅の場合、一時停止(もしくは減速)することが多く、単灯式信号は使用するべきではないし、使用する場合には、文字あるいは記号を必ず付す必要がある。
新規癌治療ターゲットとしてのベータアレスチン経路の可能性

βアレスチンはG蛋白質共役受容体(GPCR)のdesensitizationおよびinternalizationに関与するタンパク質として同定されたが、近年の研究により、βアレスチン自身も多くのsignaling moleculesのscaffold蛋白として作用し、G蛋白質とは独立したシグナル伝達に関与していることが明らかとなった。このアレスチン経路はごく近年、癌の発生から薬剤耐性の獲得まで幅広く癌と関わっていることが示唆されるようになったが、その詳細は未だほとんど解明されていない。2012年に申請者が所属していた研究室において開発された新たな変異GPCR(arrestin-biased DREADD,以下DREADD-Arr)は、内在性リガンドには全く反応せず、薬理学的に不活性であるClozapine-N-Oxide(CNO)にのみ反応し、さらにG蛋白質には全く結合せず、アレスチン経路のみを特異的に惹起できるレセプターである。本研究はDREAD-Arrを用いて、癌におけるアレスチン経路の機能的意義を検索し、癌の発生、増殖、浸潤、および薬剤感受性などへの関わりを明らかにすることを目的としている。本年度は、研究計画書に則り乳癌・大腸癌細胞株へのDREADDおよびDREADD-Arrの導入を行った。Nakajimaらより提供を受けたDREADDおよびDREADD-arr(pcDNA3.1)をヒト乳癌細胞株、ヒト大腸癌細胞株へlipofectionを用いた導入を試みたが、濃度調整を行っても導入が蛍光顕微鏡上確認できず、WBでも確認できない。現在、electroporationを用いての導入に切り替えて試みている。lipofectionを用いたDREADD-Arr導入がうまくいかず、細胞株を変更しても発現が確認できない。細胞株を変更し、lipofectionでのDREADD-Arrの導入を試みるとともに、electroporationを用いての導入も試みる。導入ができた方法で実験を進める。transfectionが滞り、それより先の実験に進めないため。
動く植物の刺激伝達物質とその作用機構

オジギ草及び就眠運動を行なうマメ科植物のバイオリズムに関与している生理活性物質の単離を試みた結果,カワラケツメイ(Cassia mimosoides L.)及びハブ草(Cassia occidentalis L.)の活性物質の構造を明らかにすることが出来たので以下に報告する。カワラケツメイ全草の熱水抽出物をオジギ草を用いた活性テストを指標にして,各種クロマトグラフィーを用いて分離し,白色粉末の活性物質を単離することに成功した〔'H-NMR(【D_2】)δ7.08(s);IR(Nujol)1650(sh),1635【Cm^(-1)】;【^(13)C】-NMR(【D_2】)δ119.0(d),162.4(s),167.8(s),187.7(S)〕.この物質はイオンクロマトグラフィーを用いた分析の結果,カリウム塩の形で存在していることが判明した。そこで,イオン交換樹脂を用いてカリウムを除去した後,高分解能質量スペクトルを測定したところ,【C_7】【H_4】【O_6】の分子式を与え,これより1分子中に2個のカリウムを含んでいることがわかった。以上の結果より、カワラケツメイの就眠運動に関与している活性物質はケリドン酸のカリウム塩であると推定され,合成によりその構造を確認することが出来た。また、本物質はハブ草からも単離され、活性テストの結果、ハブ草の活性物質であることも明らかとなった。ケリドン酸のカリウム塩は、天然物及び合成品とも、オジギ草に対しては【10^(-4)】【10^(-5)】g/l,カワラケツメイとハブ草に対しては【10^(-2)】【10^(-3)】g/lの濃度で活性を示し、昼間でもカワラケツメイの葉を閉じさせることを確かめた。また,オジギ草については,ドイツの化学者により既に報告されている物質よりも【10^4】【10^5】倍強い活性をもつ刺激伝達物質を単離することに成功しているが、超徴量のため構造決定に至っていない。現佐、さらに多量の刺激伝達物質を単離すべく、分離を急いでいる。他方、メドハギから葉を開かせる活性物質の単離にも成功している。
培養骨髄細胞移植による骨再生技術の確立-ストレス刺激培養法の有用性の検討-

dynamic stretch(DS群)およびdynamic compression(DC群)において、コントロールと比較して培養上清中の骨形成マーカーは有意に増加していた。HIF 1αのmRNA発現はDC群で上昇しており、核内のHIF 1αの蛋白量はDS群、DC群、SS群で上昇していた。DS群、DC群で培養した骨髄細胞を高濃度の多血小板血漿(platelet rich plasma : PRP)とともにラット骨延長モデルの延長部位に移植したところ、DS群においてコントロール群に比較して新生骨形成が良好な傾向があった。培養上清中のALP活性はDS群とDC群でコントロールと比較して有意に増加していた。一方、VEGFはmRNA、蛋白ともにコントロールと比較して有意な差を認めなかった。周期的メカニカルストレスの負荷により、HIF 1αの発現が促進してALP活性が上昇したが、VEGFの発現に明らかな影響は及ぼさなかった。今後、骨芽細胞分化に関与するHIF 1αの下流の因子につき、検討する必要がある。ラットの骨髄細胞をコラーゲンゲルに包埋して、メカニカルストレス下に三次元培養した。メカニカルストレスは1Hzの周期的伸展(dynamic stretch : DS)と周期的圧縮(dynamic compression : DC)、一定の静的伸展(static stretch : SS)と静的圧縮(static compression : SC)の4種類に分類した。hypoxiainducible factor 1α(HIF 1α)のmRNA発現はDC群で上昇しており、核内のHIF 1αの蛋白量はDS群、DC群、SS群で上昇していた。したがって、DS群およびDC群での骨髄細胞の培養が骨再生治療に有用であると考えた。そこで、DS群、DC群で培養した骨髄細胞を高濃度の多血小板血漿(platelet rich plasma : PRP)とともにラット骨延長モデルの延長部位に移植した。骨延長モデルは術後1週間の待機期間ののち1日0.75mmずつ10日間延長するものとし、手術時、延長開始時、延長後5日、延長終了時に細胞を移植した。従来の方法で培養した細胞(骨誘導培地で3週間単層培養)をコントロールとして、新生骨形成をレントゲンおよび組織学的に評価した。DS群において新生骨形成が良好な傾向があったが、統計解析を今後行う予定である。また移植時期としては、延長終了時に移植したものよりは延長期間中に移植したもので、骨形成が促進される傾向にあった。今後は、組織学的検討(HE染色、von Kossa染色、アルシアンブルー染色)および強度試験を検討する予定である。メカニカルストレスは1Hzの周期的伸展(dynamics tretch: DS)と周期的圧縮(dyllamic compression: DC)、一定の静的伸展(static stretch: SS)と静的圧縮(static compression: SC)の4種類に分類した。培養上清中のA:LP活性はDS群とDC群でコントロールと比較して有意に増加していた。hypoxia inducible factor 1α(HIF 1α)のmRNA発現はDC群で上昇しており、核内のHIF1αの蛋白量はDS群、DC群、SS群で上昇していた。そこで、DS群、DC群で培養した骨髄細胞を高濃度の多血小板血漿(platelet rich plasma: PRP)とともにラット骨延長モデルの延長部位に移植した。一骨延長モデルは術後1週間の待機期間ののち1日0.75mmずつ10日間延長するものとし、手術時、延長開始時、延長後5日、延長終了時に細胞を移植した。従来の方法で培養した細胞(骨誘導培地で3週間単層培養)をコントロールとして、新生骨形成をレントゲンにて評価した。統計学的な有意差はなかったが、DS群においてコントロール群に比較して新生骨形成が良好な傾向があった。延長終了後2、4、6週で延長部の組織を取り出し、組織学的に検討した。2週後ではDS群、DC群においてコントロールと比較してvon Kossa染色による骨新生が良好で、アルシアンブルー染色による軟骨形成も促進されていた。4、6週ではいずれの群も、コントロールと明らかな差は認めなかった。
パニック障害併存症に対する認知行動療法の効果予測因子

本研究ではパニック障害に対する認知行動療法施行後の併存症の治療効果を予測する因子について検討した。パニック障害患者200名に認知行動療法を施行し、治療前での人格特性や認知的要素と治療後の併存精神症状の改善との関連を検証した。その結果、ベースラインでの人格特性のうち誠実性のスコアが高いと、認知行動療法施行後の併存精神症状のうち、強迫性、抑うつ、恐怖、CGIの4つにおける改善を予測した。パニック障害の認知行動療法を施行する際に、治療後の様々な精神症状の改善を図る際には、人格特性としての誠実性に注目しておくことが有益である可能性が示唆された。パニック障害は患者の90%が1つ以上の精神疾患を併存している。認知行動療法は併存症の改善ももたらすことが複数の研究により示唆されているが、併存症の改善を予測する因子が判明すれば治療適応を判断する上でも有益と考えられる。本研究ではパニック障害に対する認知行動療法施行後の併存症の治療効果を予測する因子について検討していくこととした。DSM-5のパニック障害と診断され、認知行動療法に適応があると診断されたすべての患者を対象として以下のような介入および評価を施行。1.介入3人ずつのグループによる認知行動療法を施行。認知行動療法は、オーストラリアのNew South Wales大学の不安抑うつ研究所の治療プログラムを参考にしている。プログラムは次の5項目からなり、1回約2時間×78回となっている。1パニック障害に対する心理教育2呼吸コントロール3認知再構成4段階的実体験曝露5身体感覚曝露。本研究ではパニック障害に対する認知行動療法施行後の併存症の治療効果を予測する因子について検討することとした。DSM-5のパニック障害と診断され、認知行動療法に適応があると判断されたすべての患者を対象として以下のような介入および評価を施行。1パニック障害に対する心理教育2呼吸コントロール3不安を惹起する認知を是正するための認知再構成4段階的実体験曝露5身体感覚曝露。名市大精神科はパニック障害等の不安障害に対する認知行動療法のノウハウは確立しているほかスタッフの育成も継続している。また、介入についても臨床経験が2年以上のセラピストは中心となって施行しておりケースカンファレンスも定期的に施行し個別の事例の問題点につき検討を加えている。評価方法についても定期的に確認しデータの保管等も当初計画通りに施行している。さらに学会発表についても日本認知療法学会、アメリカ行動認知療法学会等にて行った。しかしながら今年度はエントリー数が10例程度と減少しており、対策を立てる必要があると思われる。データの解析:1.従属変数を治療後の併存する精神症状(SCL-90-Rの各下位項目)とし、独立変数を患者の年齢、性別、パニック障害の重症度(PDSSのスコア)、人格特性(NEO-FFIの各下位項目)、身体感覚過敏(ACQおよびBSQのスコア)、治療前の併存する精神症状(SCL-90-Rの各下位項目:従属変数と対応させる)とし、重回帰分析を行った。これにより、治療前のNEO-FFIの誠実性とパニック障害の重症度が抑うつなどの併存精神症状の改善の予測因子であることが示唆された。研究成果はアメリカ行動認知療法学会(ABCT)で発表され、現在学術雑誌投稿準備中である。2.治療前後での併存精神症状の変化を従属変数とし、治療前後での身体感覚過敏の変化を独立変数として重回帰分析を行った。これにより治療前後での身体感覚過敏の変化が広範な併存精神症状の変化の予測因子であることが示唆された。この成果は論文化され現在投稿中である。データ解析し、1本は論文化することができたが、アクセプトには至らず現在も投稿中である。また、もう1本は学会発表は終了したが論文化に時間を要している。研究成果はアメリカ行動認知療法学会(ABCT)で発表され、論文化された。この成果も論文化された。

パニック障害患者200名に認知行動療法を施行し、治療前での人格特性や認知的要素と治療後の併存精神症状の改善との関連を検証した。その結果、ベースラインでの人格特性のうち誠実性のスコアが高いと、認知行動療法施行後の併存精神症状のうち、強迫性、抑うつ、恐怖、CGIの4つにおける改善を予測した。パニック障害の認知行動療法を施行する際に、治療後の様々な精神症状の改善を図る際には、人格特性としての誠実性に注目しておくことが有益である可能性が示唆された。名市大精神科はパニック障害に対する認知行動療法のノウハウを確立しているとともにスタッフの育成も継続しており、基本的に新たな問題は生じないものと考える。介入については、臨床経験が2年程度のセラピストを中心に施行し定期的なケースカンファレンスにてスーパービジョンおよび問題点等の解決を図っている。評価についても他者評価尺度については評価方法のチェック等を定期的に施行している。データの保管等についても当初計画通りに施行している。セラピストの養成および研修目的では月2回の名市大認知行動療法研究会にて症例検討会やワークショップを開催してきた。さらにセラピストのレベルアップのため学会出席も積極的に進めており、平成26年度は日本精神神経学会、アメリカ行動認知療法学会等とそれらのワークショップに参加した。また後述のようにポスターにて発表を行った。エントリー数を増やすために、関連病院や関連クリニックへの患者紹介等の協力要請を継続する。また、病院ホームページも更新し同門会報の原稿等も改訂する予定である。以上のような広報活動にも更に積極的に取り組んでいく。セラピストの育成や学会参加もこれまで通り進めていく。28年度は最終年度でもあり、論文化へ向けてデータ入力や整理についても引き続き進めていく。投稿中の論文については投稿作業およびリジェクトの際の再投稿作業を進めていく。現在論文化中の成果については引き続き論文化作業をさらに進めていく。不安障害の認知行動療法エントリー数を増やすため関連病院や関連クリニックへの患者紹介等の協力要請を継続する。また、病院ホームページや同門会報等を利用した広報活動にも引き続き積極的に取り組んでいく予定である。また、グループ数も増加させる必要があり、セラピストの育成も引き続き行う。セラピストの養成および研修のために症例検討会やワークショップも継続していく。その他学会参加や学会発表もこれまで通り進めていく。次年度は論文化へ向けてデータ入力や整理についても力を入れていく予定である。人件費の支出が当初予算よりも少額にとどまったことや、学会旅費についても2名の出張が取りやめになったこと、研究分担者についても支出予定の出張旅費につき別途支給を受けたため未使用となったこと等が挙げられる。人件費が当初予算額よりも少額に留まっていることと、論文1本が平成28年度内にアクセプトされず、チャージ料の支払いが不要となったこと、さらに論文化作業が遅延した研究においても英文校正料やチャージ料が発生しなかったこと等が挙げられる。
曲面上の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間の幾何とトポロジー

曲面の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間の組み合わせ構造についての研究を行った。このモジュライ空間は、Troyanovの結果によりリーマン面のモジュライ空間と同一視できるため、曲面の複素構造に代わり錐状特異点付きユークリッド構造を用いることでモジュライ空間の幾何構造を探ることを目的としている。当該年度は、タイヒミュラー空間上のWeil-Peterson計量のWolpert公式のFillastre-Seppiによる一般化について考察を深め、双曲面上の測地的バランスグラフを双曲計量のある微小変形ととらえられることが錐状特異点付きユークリッド計量の場合にタイヒミュラー空間の接ベクトルとしてどのように記述されるかについて研究を行った。またFrancois Fillastre氏(フランス、Cerge-Pontoise大学)の10月、11月の来日に際し、一般次元のユークリッド空間内の凸体のモジュライ空間上の混合面積形式とそれから得られるローレンツ計量についての議論および余ミンコフスキー空間について議論を行い、タイヒミュラー空間の接空間との関係について考察を行った。曲面上の測地的バランスグラフについて、いわゆるチェッカーボードのように白黒に面が塗り分けられている測地的グラフの白黒を反転させる操作に関して、黒面がバランスグラフの点に退化するような変形の接ベクトルとしての具体的な記述が得られることが期待される。錐状特異点付きユークリッド構造のタイヒミュラー空間の微小変形について、測地的グラフを用いるという視点をえたため。今後は曲面上の測地的バランスグラフを、測地的グラフの白黒面を反転させる操作に関して黒面をバランスグラフの点に退化するような変形の接ベクトルとしての具体的な記述が得ることにより、リーマン面のタイヒミュラー空間上のWeil-Peterson計量に対するWolertの公式の一般化を、錐状特異点付きユークリッド構造のタイヒミュラー空間の場合に考察する。曲面の錐状特異点付きユークリッド構造とは、曲面の有限個の点をのぞいて局所的にユークリッド平面と等長的であり、有限個の点のまわりはユークリッド的錐状であるような幾何構造である。これらの錐の個数と角度はガウスボンネの条件による関係式を満たす限り任意に指定できるが、Troyaovの結果により錐の個数と角度の各データに対して、それらを実divisorとする曲面上の等角構造が相似を除いて一意的に存在することが知られている。曲面の等角構造と複素構造は同値なので、点付きリーマン面のモジュライ空間は、錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間とも同一視することができる。点付きリーマン球面の場合に曲面の錐状特異点付きユークリッド構造と見なして、面積形式による幾何構造を導入したのはThurstonである。曲面の種数が正の場合への一般化は完全にはなされていない。当該研究はこの一般化を目指しており、今年度は、曲面の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間に関し、外角データを与えられた多角形の相似類全体がなすモジュライ空間の面積による2次形式が与える幾何構造および、その完備化の位相型、滑層分解の組み合わせ構造について研究を行った。特に、外角データ空間の単体を超平面によって分割して得られる各セルに対応するモジュライ空間の組み合わせ構造のHasse図による記述およびコンピュータ計算プログラムGAPによる各モジュライ空間のホモロジーを得た。多角形のモジュライ空間の外角データによる組み合わせ構造の記述を得たことで、曲面の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間の面積形式が誘導する幾何構造の錐状特異点の錐角データによる幾何構造の変化の記述が可能となるため。曲面の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間の面積形式が与える幾何構造、曲面の錐状特異点付きユークリッド構造のモジュライ空間のコンパクト化の滑層分解の組み合わせ構造に関して、特に写像類群の作用で不変な滑層分解の構成の研究を行い、近年のFillastre-Seppiによる閉曲面上の測地的グラフに関するWolpertの公式の一般化との関係を考察する。

今後は曲面上の測地的バランスグラフを、測地的グラフの白黒面を反転させる操作に関して黒面をバランスグラフの点に退化するような変形の接ベクトルとしての具体的な記述が得ることにより、リーマン面のタイヒミュラー空間上のWeil-Peterson計量に対するWolertの公式の一般化を、錐状特異点付きユークリッド構造のタイヒミュラー空間の場合に考察する。予定していたパーソナルコンピュータの購入を見送ったためであり、次年度に購入を予定。研究に必要となるパーソナルコンピュータを購入の予定であったが、機種変更とうのため購入時期時期を遅らせた。次年度に購入予定である。
長期骨量維持を目指したプライミング細胞カクテル移植による多面的骨再生療法の開発

骨増生療法は顎骨の欠損、骨量減少部位の機能回復に寄与し、歯科における重要性は高いが、増成後の形成骨の吸収が問題となっている。一方、骨折治癒部位で形成骨の吸収がみられないことから、生理的骨形成過程を模倣した骨増生法による骨は吸収を受けにくいと考えられる。骨増生部位に必要な生理現象は骨形成以外にも宿主細胞誘導、血管新生、成長因子放出と多岐にわたり、単一処理により必要な全ての生理現象を活性化するのは不可能である。申請者は必要な機能に合わせて各々機能特化(プライミング)した複数の細胞を混和したプライミング細胞カクテル移植による増生法を提案、検証する。本研究で得られる知見は、骨増生の生理機構を解明し、硬組織創傷治癒促進、硬組織再生促進技術の基盤構築に寄与する。研究の最終目標は増生骨の長期骨量維持と混合細胞による組織再生技術の構築である。今年度までにプライミングカクテルの骨形成脳の検討まで行っている現在、細胞カクテル移植による骨形成促進作用を検討中であ理概ね順調に推移している今後移植細胞の機能を追跡予定であるGFP細胞移植を伴う骨増生法とラット頭蓋骨欠損修復モデル作成(分担者:秋葉陽介)12週齢ラット頭蓋骨に直径5mmのトレフィンバーを用いて自己修復不可能な直径5mmの限界径骨欠損を形成、欠損部にGFPラット( SD-Tg)骨髄より採取し、接着性細胞のみを単離した骨髄由来細胞をコラーゲンゲルに播種して移植、GFP細胞移植頭蓋骨欠損修復モデルを作製する。頭蓋骨欠損部は細胞移植により3週間程度で欠損部に新生骨形成による欠損修復が観察される。移植細胞はGFP標識されており組織学的解析により、移植細胞による骨形成、血管形成などの組織形成部位と、内因細胞誘導による形成組織とを区別、同定できる。骨形成部位移植細胞の機能的意義の検索(代表者:秋葉奈美)II-1組織学的解析:ラット頭蓋骨欠損修復モデルの欠損部へGFP細胞を移植し移植後3、7、14、21日後の標本を採取しGFP陽性細胞(移植細胞)、GFP陰性細胞(内因性誘導細胞)を組織学的に同定し、細胞移植による骨増生法における組織形成由来細胞を検索する。細胞移植部位からの移植細胞単離と網羅的遺伝子発現解析:頭蓋骨欠損修復モデルラットの欠損修復部位より移植後7、14、21日後に欠損部より組織を採取、組織を破砕し細胞成分を抽出し、共同実験室所有のセルソーターを用いてGFP陽性細胞と陰性細胞に分離、網羅的遺伝子発現解析を行い、移植細胞、内因性誘導細胞の機能的意義を検索する。マイクロダイセクションによる移植細胞の遺伝子発現解析:組織学的解析から細胞移植部位のGFP陽性細胞、陰性細胞を共同実験室設置のレーザーマイクロダイセクション(Leica: LMD6500/7000)を使用し、組織切片より抽出し、骨芽細胞分化移植細胞、血管内皮細胞分化移植細胞などの部位特異的な発現遺伝子について検証する。血管新生と細胞誘導についてinvitroの実験を開始しているが、新規の細胞を使用しているため安定した培養条件の選定にやや時間がかかっている骨増生療法は顎骨の欠損、骨量減少部位の機能回復に寄与し、歯科における重要性は高いが、増成後の形成骨の吸収が問題となっている。今年度までにプライミングカクテルの骨形成脳の検討まで行っている現在、細胞カクテル移植による骨形成促進作用を検討中であ理概ね順調に推移している各種プライミング細胞の個々の機能を検証し、更に細胞を共培養し、細胞種間相互作用について検討を進める今後移植細胞の機能を追跡予定である細胞実験の条件決定に時間が計画以上にかかっているため、次年度使用額が発生している細胞培養機器、細胞採取用ラット購入、GFPラット維持の費用が計上される