hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
嗅上皮分化における転写因子Six1の役割

嗅覚器に存在する嗅神経は、細胞体を外界に面した上皮内に有し、軸索を嗅球(中枢神経系)にむかって投射する末梢神経系の1つである。嗅神経軸索が嗅覚受容体依存的に特異的に嗅球に投射する機構は近年解明されてきたが、末梢神経系と中枢神経系が最初につながる機構、すなわち上皮の一定の場所から軸索が最初に嗅球にむかって出て行く機構について、ほ乳類ではほとんど解明されていなかった。ゼブラフィッシュでは嗅覚器の発生途上、嗅神経細胞(嗅覚受容体を発現)が分化してくるより早い段階で、"パイオニアニューロン"と名付けられた一群の細胞集団が出現し、それが末梢神経系と中枢神経系を最初につなぐ足場の役割をする神経群として提唱されていた。しかしほ乳類では、パイオニアニューロンの存在が予測されていたものの、明確な報告は今までなかった。申請者は最近、Six1ノックアウトホモマウス(Six1^<-/->)の解析を行い、ほ乳類嗅上皮におけるパイオニアニューロンの存在を明確に示し、嗅覚器発生におけるパイオニアニューロンの重要性を明らかにした。すなわちSfx1^<-/->では胎生10.0日の嗅上皮このパイオニアニューロンの分化が障害され、その結果、その後に分化する嗅神経細胞の軸索が脳に投射できず、軸索は鼻腔内に留まっていた。同様に、嗅上皮から発生するGnRHニューロンも脳内に移動できず鼻腔内に留まっていた。以上の結果から、哺乳類においてもパイオニアニューロンが、中枢神経系と末梢神経系の最初のつながりを形成することがわかった。種々の神経マーカーのin situ hybridizationにより、パイオニアニューロンの発生に関わるSix1の下流の遺伝子としてNeurogeninl、Hes1、Hes5を同定した。マウス嗅上皮は胎生9.5日に頭部外側に鼻プラコードとして発生する。胎生10.0に"early neurogenesis"と呼ばれる神経発生が観察される。胎生13.5以降、嗅上皮は3層構造をとり、基底細胞から"established neurogenesis"がおこり嗅神経細胞が生み出されるようになる。後者の"established neurogenesis"ではMash1→Neurogenin1→NeuroDという遺伝子カスケードが明らかにされていたが、"early neurogenesis"の遺伝子カスケードはわかっていなかった。また"early neurogenesis"では、パイオニアニューロンと呼ばれる特殊な神経発生と、初期嗅神経細胞発生がおこることが、ゼブラフィッシュの発生から推測されていたが、ほ乳類の発生段階では現在まで明確に示されていなかった。今回申請者らは、ホメオボックス転写因子をコードするSix1遺伝子のノックアウトホモマウスSix1^<-/->の解析から、Six1が"early neurogenesis"に必須な遺伝子であることを見出した。TuJ1(神経のマーカー)等の免疫染色法で、胎生10.5のSix1^<-/->では神経発生がほとんど観察されないこと、in situ hybridization法で、胎生10.5のSix1^<-/->では野生型と比較してMash1の発現は変化がなかったが、Neurogenin1やNeuroDの発現が大きく低下していた。すなわち初期嗅神経細胞発生が大きく障害されていた。さらにパイオニアニューロンの産生は、Six1^<-/->では完全に消失していた。以上の結果より"early neurogenesis"における遺伝子カスケード(Six1は最上流に位置する)と、ほ乳類のパイオニアニューロンの存在を明確に示すことができた。

嗅覚器に存在する嗅神経は,細胞体を外界に面した上皮内に有し,軸索を嗅球(中枢神経系)にむかって投射する末梢神経系の1つである。嗅神経軸索が嗅覚受容体依存的に特異的に嗅球に投射する機構は近年解明されてきたが,末梢神経系と中枢神経系が最初につながる機構,すなわち上皮の一定の場所から軸索が最初に嗅球にむかって出て行く機構について,ほ乳類ではほとんど解明されていなかった。ゼブラフィッシュでは嗅覚器の発生途上,嗅神経細胞(嗅覚受容体を発現)が分化してくるより早い段階で,"パイオニアニューロン"と名付けられた一群の細胞集団が出現し,それが末梢神経系と中枢神経系を最初につなぐ足場の役割をする神経群として提唱されていた。しかしほ乳類では,パイオニアニューロンの存在が予測されていたものの,明確な報告は今までなかった。申請者は最近,Six1ノックアウトホモマウス(Six1^<-/->)の解析を行い,ほ乳類嗅上皮におけるパイオニアニューロンの存在を明確に示し,嗅覚器発生におけるパイオニアニューロンの重要性を明らかにした。すなわちSix1^<-/->では胎生10.0日の嗅上皮このパイオニアニューロンの分化が障害され,その結果,その後に分化する嗅神経細胞の軸索が脳に投射できず,軸索は鼻腔内に留まっていた。同様に、嗅上皮から発生するGnRHニューロンも脳内に移動できず鼻腔内に留まっていた。以上の結果から、哺乳類においてもパイオニアニューロンが,中枢神経系と末梢神経系の最初のつながりを形成することがわかった。種々の神経マーカーのin situ hybridizationにより,パイオニアニューロンの発生に関わるSix1の下流の遺伝子としてNeurogenin1,Hes1,Hes5を同定した。
日本中世民衆の信仰と生活に関する研究

日本中世の人々にとって宗教とは何だったか、平安時代の訴訟史料を素材に考察した。人々は神仏への恐怖を強調したが、それを正面からとらえるのではなく、訴訟戦術上の誇張や宗教勢力へのおもねりと見るべきであること、したがって人々が宗教にかける期待はそれ程大きくなかった可能性を指摘した。本研究では、中世人たちが宗教に呪縛された中世人というイメージを問い直す必要があるのではないか、という結論を得た。本年度は日本中世の民衆にとって宗教がいかなる意味を持っていたのかを考えるための一つの方法として、戦争における宗教の祈りが果たした役割を再検討した。戦争は人々に身体的・精神的なダメージを与えるものであり、そこからの回復や平和を願い人々にとっての宗教がどのような歴史的比重であったのかを明確にすることは、中世民衆と宗教との関係を知る上で不可欠だと考えられるからである。まずは中世の戦争(ただし、寺院間紛争や強訴も対象とした)において求められた祈りの実態を明らかにするため、戦時の人的・物的被害について検討し、祈りを実践するための環境は戦時には整いにくいものであったことを確認した。加えて日本中世の寺院では祈りと暴力の使い手が重複することがあるため、祈りの人材不足の状況も生まれやすかったことを指摘、それらを踏まえて戦時の祈りは脆弱であったと結論づけた。また寺院間紛争での軍事動員に関する史料を検討し、そこで突きつけられた現実的な要求は祈りではなく軍事力であったことを明らかにした。以上のことから、戦争に対する宗教(日本中世においては主として仏教)が平和に対してみせた貢献はそれ程大きくなかったのではないかと結論づけた。本年度は中世民衆の信仰と生活との歴史的関連を解明する上で重要な前提となる宗教意識の問題を中心に研究を進めた。具体的には以下の2点である。戦争に関する宗教意識について。戦争という大きな惨禍を呼ぶ現象において、宗教がどのような役割を果たし、また人々は宗教に対して何を求めたのかについて、平安末内乱および鎌倉期の寺社騒乱に関する史料を中心に考察した。戦争時には宗教勢力が戦勝の祈りを求められることが多かったが、戦争を遂行し戦勝を祈りを依頼する立場の者たちも、祈りを儀礼的なものとしてとらえていた可能性があること、また自身も戦争に加担した宗教勢力が、祈りよりも軍事的奉仕を重視していたことを明らかにした。次に平安時代の訴訟に現れる宗教的権威(「神威」)を素材に、人々が宗教に何を求めていたかについて考察した。その結果、史料的な表現上は確かに宗教的権威への依存が確認できるものの、実際には宗教性のみで現実生活の課題が解決できるとは考えていないこと、また土地所有の永続化や自身の死後の安穏などの願望を成就するために、人々は寺社という過去から継続して存在してきた実績を持つ機関に接近した可能性があること、すなわち平安期の人々の宗教意識は、宗教そのものへの傾倒ではなく世俗生活上の必要性から発生しているのではないか、またその際に宗教的な外皮をまとわせることが〝普通〟であるような思考が平安期には一般化していたのではないか、と結論した。以上の研究をさらに展開させていくことで、中世宗教の歴史的評価・意義を見直すことができると考えている。最終年度にあたって、昨年度研究報告を行った「日本中世宗教の呪縛」を文章化し、公表した(『洛北史学』17号、2015年)。日本中世の宗教とそれを信仰する人々との関係について考察し、1中世の人々の宗教観、2中世の人々にとって宗教とは何だったか、について、それぞれ「神威」(1)、訴訟における〝所有の長さ〟の表現(2)を素材として検討した。まずは1について。「神威」と表現され、神仏への恐怖や依存が多く確認できるが、それは訴訟戦術上の誇張であることが多く、実際には「神威」以外の非宗教的要素も重視されていることを示した。中世における宗教性は、常に人々の問題を解決に導く決定的な要素ではなく、政治や経済など現実的な力の前に敗北するケースも多かったように、人々が生活をしていく上で宗教にかける期待はそれ程大きくなかった可能性を指摘した。次に2について。特に土地をめぐって展開される訴訟において、自らの土地所有の長さを主張する際には、史料上「先祖以来数百年」などというように、百年単位の表記がなされることがあった。人々は永代供養の願望を持ちながら、それが子孫によっては成就され難いと感じてもいたので、そのことが長い安穏の歴史をもち確実に祈りを実践する寺社への期待に繋がった。このように、中世の人々と宗教との関係は、〝信仰する人々、そしてそれを呪縛する宗教〟といったものではなく、むしろ宗教性とは離れた次元での期待をかけていた。中世の人々の宗教観をより多面的に考察すべきではないか、というのが本稿の主張である。この論考に帰結した研究の過程および公表後においても、市民向け公開講座や講演会等において、この基本スタンスに立ちながら、日本中世の宗教について新たな視点を提供・発信できたと考えている。

交付申請書に記載した解放ー呪縛論への言及は、26年度に口頭報告を行った論考により達成できると考える。一方で浄土教に関わる部分については着手できていないが、戦争というテーマによって当初想定していなかった視角からの分析もできたため、大きな方向では「おおむね順調」といって差し支えないものと考える。日本中世史27年度は前年度の報告を論文化しつつ、民衆の生活思想を視野に入れるべく平安期地方社会の信仰問題と、浄土教に関する分析に入りたい。また、交付申請書にも記載したように、文化史的要素を重視する視点を導入するため、それに関わる関係図書購入を随時進めていく予定である。日本中世の民衆と宗教の関係を探る上で、宗教が果たす役割の重要な部分である平和・安穏機能を重視し、その対極にある戦争時における宗教の役割を考察したことは、当初の計画通りであると考える。例えばテーマとしては、「中世民衆が宗教(旧仏教)をいかに生活に取り入れていたか」に沿った研究計画を立てていた。具体的には平安期における国家の宗教政策を検討しつつ、その支配の下で生活する民衆の心性を明らかにしたいと考えていた。より具体的な史料としては、1在地社会での祈りに関して2民衆の関心を引くための宗教芸能について3勧進・知識に関して4霊験に関して、という具合である。実際には、戦争に関わる部分に限定してはいるものの、ほぼクリアできている。また扱う時期については新羅の賊難といった平安初期の事例も含めることができているし、素材としても六国史を検討することも行った。ただし、勧進・知識についての情報収集や、民衆と宗教芸能との関係などについては、テーマを戦争に限定したために言及することができなかった。今後はより民衆に近い史料を検討する予定であるので、その中で考察対象としていきたい。今後の方針は、研究実施計画に沿って進めていく予定であるが、25年度の研究推進の中で浮き彫りになった課題への対応も取り入れたい。具体的には、中世民衆の生活に関わる文書史料の内、土地や所職など権利に関する部分と宗教的な文言を連ねて神仏への崇敬を強調する部分とに分けることができるのではないか、だとすれば生活の中でのこうした〝使い分け〟の中に、民衆の宗教観が表れているのではないか、という点である。こうした点への対応は、当初の予定にも含めていた文書史料の収集・考察の幅を広げることで対応できると考えている。それ以外の〝生活思想〟に関わる部分では、寺院縁起・在地社会での祈り・芸能関係・霊験など、当初の予定通り進める方針である。収集した資史料を保存するための文房具を物品費として計上していたが、記憶容量が十分であるとして安価な物品を購入したため。主として「中世民衆・思想関係図書」1式の購入(物品費)に充てることとしたい。
多目的ネットワークの統一的なパレート最適解算出方法に関する研究

本研究は多目的ネットワークの厳密なパレート最適解算出の効率化を図り,大規模な多目的ネットワークの設計評価,及び,新たな近似解法提案への一助となる手法の確立を目的とした.成果として,主に,(1)全点間信頼度と構築コストを考慮した2目的ネットワーク設計問題の解法提案,(2)多目的ネットワークの最適経路探索問題の解法提案を行った.また,研究過程で明らかにしたネットワークのパレート最適解の傾向,ならびに,ネットワークの全点間信頼度解法を応用し,(3)連続型k-システムの最適設計への応用を行った.本研究課題はネットワーク構造で表現されるシステムの設計問題,例えば,様々な付加情報を考慮したカーナビゲーションシステムのルート案内や,情報ネットワークにおける最適ルーティング,迅速な情報交換のできる生産情報システムにおける生産物流スケジューリング,インターネットを用いたロジスティクスにおける顧客とサプライヤーのグローバル化に伴う多段階サプライチェーンネットワークなど,現代社会で起こり得る複雑な意思決定・最適化をより的確に説明できる多目的ネットワークの最適化問題に注目する.そしてa)「ネットワークの構造」と「信頼度,流量,及び距離等によるエッジとノードの性能評価基準」とパレート最適解の存在密度との関係を明らかにし,b)最短距離(最短経路)・最大流量・k点間信頼度などを複数の目的関数とした場合のパレート最適解の統一的な算出方法を提案することで多目的ネットワークの厳密なパレート最適解算出の効率化を図り,大規模な多目的ネットワークの設計評価,及び,新たな近似解法提案への一助となる手法の確立を目的とする.平成25年度は本研究に役立つ従来研究や他分野での取り組み等「1国内外の文献調査」に基づき,主に2目的関数を有するネットワーク(以下2目的ネットワーク)における全点間信頼度を考慮するネットワークのネットワーク構造と目的関数の値の関係に注目し,パレートフロントを構成しやすい点に着眼した「3エッジ・ノードの優先順位を決定する評価関数の提案」を中心に研究を進めた.また13の結果を基に解の探索空間を有効に制限することで2目的ネットワークのパレート解探索アルゴリズムの効率化を進めた.加えて,3の成果を基に「2ネットワークの信頼度算出方法」の効率化と「4最短経路・最大流探索方法」に対して考察を行った結果,新たなアプローチが必要ではないかと考えるに至った.この成果を論文1本,発表7件にまとめた.本研究課題はネットワーク構造で表現されるシステムの設計問題に注目し,現代社会で起こり得る複雑な意思決定・最適化をより的確に説明できる多目的ネットワークの最適化問題に注目し,a)「ネットワークの構造」と「信頼度,流量,及び距離等によるエッジとノードの性能評価基準」とパレート最適解の存在密度との関係を明らかにし,b)最短距離(最短経路)・最大流量・k点間信頼度などを複数の目的関数とした場合のパレート最適解の統一的な算出方法を提案することで多目的ネットワークの厳密なパレート最適解算出の効率化を図り,大規模な多目的ネットワークの設計評価,及び,新たな近似解法提案への一助となる手法の確立を目的とする.平成26年度は全点間信頼度を考慮したネットワークと多状態ネットワークにおける3エッジ・ノードの優先順位を決定する評価関数の提案を踏まえたパレート解導出に有効な探索領域制限方法をより深く考察し,エッジの持つ目的関数値(コスト)パラメータとパレートフロントの関係から有効な探索領域削減が可能なアイデアを提案した.この結果は,厳密解導出のみならず,メタヒューリスティック手法などを用いた準最適解導出に有効であると予測されている.加えて,4多目的ネットワークの最短経路・最大流探索アルゴリズムを再考した結果を踏まえ,新たな探索領域制限方法の提案及び有効性を評価した.これらの結果を踏まえ,多状態ネットワークにおける6最短経路・最大流算出問題の有効な解の探索空間の制限方法について,主に最短経路問題の厳密解導出の効率化が可能となった.また2k点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化を検討した過程で,ネットワークの特別な場合である3次元連結型システムの信頼度算出方法の効率化を図る方法を提案した.この成果を論文1本,海外発表3件,国内発表6件にまとめた.

本研究課題はネットワーク構造で表現されるシステムの設計問題に注目し,現代社会で起こり得る複雑な意思決定・最適化をより的確に説明できる多目的ネットワークの最適化問題に注目し,a)「ネットワークの構造」と「信頼度,流量,及び距離等によるエッジとノードの性能評価基準」とパレート最適解の存在密度との関係を明らかにし,b)最短距離(最短経路)・最大流量・k点間信頼度などを複数の目的関数とした場合のパレート最適解の統一的な算出方法を提案することで多目的ネットワークの厳密なパレート最適解算出の効率化を図り,大規模な多目的ネットワークの設計評価,及び,新たな近似解法提案への一助となる手法の確立を目的とする.最終年度であった平成27年度は,4多目的ネットワークの最短経路・最大流探索アルゴリズムの再考した結果と,6最短経路・最大流算出問題の有効な解の探索空間の制限方法の提案から探索領域制限方法の有効性を評価した結果を踏まえ,7k点間を連結する多目的ネットワークの最短経路・最大流算出問題への拡張,及び,これまでの結果を総括して8多目的ネットワークのパレート最適解のための統一的な算出方法を検討した.また2k点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化と5k点間信頼度を考慮した場合の有効な解の探索空間の制限方法を検討した過程の成果を応用し,ネットワークの特別な場合であるConsecutive-kシステムの最適配置問題に関する考察と,多次元に拡張したシステムの信頼度算出方法の効率化を図る方法の改善を行った.この成果を論文4本,海外発表6件,国内発表6件にまとめた.(丸番号は申請時の研究計画に基づく)本研究は多目的ネットワークの厳密なパレート最適解算出の効率化を図り,大規模な多目的ネットワークの設計評価,及び,新たな近似解法提案への一助となる手法の確立を目的とした.成果として,主に,(1)全点間信頼度と構築コストを考慮した2目的ネットワーク設計問題の解法提案,(2)多目的ネットワークの最適経路探索問題の解法提案を行った.また,研究過程で明らかにしたネットワークのパレート最適解の傾向,ならびに,ネットワークの全点間信頼度解法を応用し,(3)連続型k-システムの最適設計への応用を行った.前年度の成果を踏まえ,平成26年度は3エッジ・ノードの優先順位を決定する評価関数の提案を踏まえたパレート解導出に有効な探索領域制限方法のアイデアを整理し,エッジの持つ目的関数値(コスト)パラメータとパレートフロントの関係から有効な探索領域削減が可能なアイデアについて,国内外で7件の報告を行った.また,多状態ネットワークにおける6最短経路の有効な解の探索空間の制限方法について,厳密解導出の効率化をはかる新たな提案を論文として1件報告した.これまでに取り組めなかった2k点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化と5k点間信頼度を考慮した場合の有効な解の探索空間の制限方法の提案については,多状態ネットワークへの適用を考察し,適用範囲の広い効率化をはかるために基礎アイデアの構築を進めている.以上の通り,本年度は研究計画に基づき概ね計画通りに進行していると考える.信頼性工学,オペレーションズ・リサーチまず,2k点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化と,5k点間信頼度を考慮した場合の有効な解の探索空間の制限方法の提案について,多状態ネットワークへの適用を踏まえた効率化を提案する.次に多状態ネットワークにおける6最短経路・最大流算出問題の有効な解の探索空間の制限方法について,主に最短経路問題への効率化提案を進めることで,7k点間を連結する多目的ネットワークの最短経路・最大流算出問題への拡張をはかる.最後に,ここまでの全ての成果を統合するアイデアを整理することで,最終年度として8多目的ネットワークのパレート最適解のための統一的な算出方法の提案を行う.なお,1国内外の文献調査は,異なる分野における類似の研究調査に幅を広げ,最終年度も継続する.平成25年度は本研究の取り組みに役立つ従来研究や他分野での取り組み等「1国内外の文献調査」に基づき,報告を1つまとめた.更に,主に2目的ネットワークにおける全点間信頼度を考慮するネットワークのネットワーク構造と目的関数の値の関係に注目してパレートフロントを構成しやすい構造に着眼した「3エッジ・ノードの優先順位を決定する評価関数の提案」を進めた.この結果より,特に全点間信頼度を求める際にエッジとコストの関係に基づくパレートフロンティアを構築する部分ネットワークへの「なりやすさ」が探索空間を制限する有効な制約ルールとなり得る可能性を導いた.また13の結果を基に解の探索空間を有効に制限することで2目的ネットワークのパレート解探索アルゴリズムの効率化を進めた.
原子間力顕微鏡を用いた発生胚メカニクスの網羅解析法の開発

受精卵の胚形成のメカニズムの理解には、細胞の力学特性(メカニクス)の解明が不可欠である。細胞メカニクスは張力と弾性率に大別される。発生胚の張力の直接測定はなされてきたが、弾性率の測定は測定法の欠如により皆無であった。本研究では、初期発生胚全領域の細胞レオロジー計測が可能な原子間力顕微鏡(AFM)システムの開発を目的とする。前年度に開発したAFM計測法を用いて計測した初期発生胚の静的弾性率(ヤング率)をより詳しく調べるために、1細胞期から112細胞期までの一連の細胞期の静的弾性率を1細胞レベルで追跡した。そして、先行研究の細胞骨格構造との関係を調べた。その結果、静的弾性率の時間発展の再現性の存在を詳細に確認した。そして、先行研究との比較から、静的弾性率の変化が細胞骨格構造の変化と密接に関係していることが示唆された。細胞は弾性と粘性とを合わせ持つ粘弾性体である。初期発生胚においても粘性のダイナミクスを理解することは重要であるが、その計測法は確立していない。また、1細胞レベルで発生胚の粘性を計測した研究は皆無である。そこで、本研究で開発したAFM装置を改良して発生胚の粘性を測定するシステムを開発した。本改良AFM装置は、発生胚のような大きなサンプルの応力緩和特性を1細胞レベルの空間分解能で計測することができる。実際、卵割過程の初期発生胚の応力緩和特性のマッピング測定に成功し、卵割過程において、弾性だけでなく粘性も顕著に変化していることを見つけた。このように本研究において、生きた発生胚の粘弾性の時空間分布を1細胞レベルで計測することに成功した。さらに、本研究では、弾性と粘性の力学量を定量化することにも成功した。従って、本研究により、様々な発生胚の力学特性の計測に応用できる新しいAFM技術が確立した。また、物理的および科学的な入力に対する力学応答を調べることも可能になると期待される。広範囲測定が可能なAFMに高速動的弾性率計測法を導入し、マイクロ加工基板を用いて多数の初期発生胚の細胞力学特性の網羅測定法を構築した。フォトレジスト材質を用いたマイクロ加工基板を開発した。また、初期発生胚の静的弾性率(ヤング率)の広範囲測定に成功し、動物極と植物極の力学特性の違いを詳細に明らかにした。特に、アクチン線維、微小管、ミオシンと弾性率との関係を調べた。その結果、初期発生過程における発生胚の弾性率変化はアクチン線維とミオシン(アクトミオシンの形成)に密接に関係していることが分かった。さらに、AFMを用いて初期胚の力学測定をする場合、サンプルの表面形状に弾性率値が影響することが分かった。この問題を解決するために、表面形状に依存した力学解析モデルを提案し、そのモデルの妥当性を実験的に示した。これにより、初期発生胚の弾性率の絶対値を評価することが可能になった。これらの成果は、現在論文投稿準備中である。上記成果を踏まえて、現在、様々な方向で基板に接着した初期胚を配列させて、多数の初期胚をAFMで計測することを試みている。発生胚メカニクスを計測するための原子間力顕微鏡の開発は順調に進んでいる。また、発生胚を配列する種々のマイクロ加工基板の開発も順調に進んでいる。さらに、原子間力顕微鏡により広範囲の発生胚のメカニクス挙動の計測に成功した。以上のように、本研究は順調に進展している。

このように本研究において、生きた発生胚の粘弾性の時空間分布を1細胞レベルで計測することに成功した。さらに、本研究では、弾性と粘性の力学量を定量化することにも成功した。従って、本研究により、様々な発生胚の力学特性の計測に応用できる新しいAFM技術が確立した。また、物理的および科学的な入力に対する力学応答を調べることも可能になると期待される。本研究は、初期発生胚全領域の細胞レオロジー計測が可能な原子間力顕微鏡(AFM)システムの開発を目的とする。広範囲測定が可能なAFMに高速動的弾性率計測法を導入し、マイクロ加工基板を用いて多数の初期発生胚の細胞レオロジーの網羅的タイムラプス計測を行うことを目指している。そして、データベースと画像解析から発生胚を構成する全細胞の動的弾性率像を再構成し、初期発生胚メカニクスの時空間変動を解明することを目的としている。よって、研究の推進方策は当初予定から変更ない。生体サンプル調製用の試薬の購入費用である。試薬はできるだけフレッシュなものが良い。次年度はじめに生体サンプル調製を再開するため次年度に使用することにした。
エクソンスキッピング誘導による筋ジストロフィー遺伝子治療に関する研究

ジストロフィン遺伝子の欠失により、mRNA上で欠失している領域の塩基数が3の倍数+1あるいは+2(out-of-frame)であるとDuchenne型筋ジストロフィー症(DMD)となるが、3の倍数(in-frame)であるとより軽症なBecker型筋ジストロフィー症(BMD)となる。申請者は先にジストロフィン遺伝子エクソン19内にスプライシング部位決定に重要な塩基配列であるスプライシング促進配列(SES)が存在し、さらにSESに対するアンチセンスオリゴヌクレオチド(AS-oligo)によりスプライシングの過程においてエクソン19のスキッピングを誘導し得ることをin vitro、培養細胞およびマウスへの全身投与において明らかにした。このことを臨床に応用すると、DMDの症例の欠失領域に隣接するエクソンをAS-oligoによりmRNA上から消失させ、欠失領域の長さををout-of-frameからin-frameに変換し、表現型を軽症化することが可能である。現在、エクソン20に欠失を有するDMD症例に対してAS-oligoを投与し、エクソン19のスキッピングを誘導することによる治療の臨床応用の準備段階に入っている。今回、このような治療の適応を拡げるために、ジストロフィン遺伝子の欠失好発部位(エクソン44-52)周辺のエクソンにおけるSESを検討した。in vitroスプライシング系において、ショウジョウバエのdsx遺伝子エクソン3・イントロン3・エクソン4より成るmRNA前駆体は、エクソン4にSES活性を有する塩基配列が付加されることによりイントロン3のスプライシングが誘導される。このことを利用しジストロフィン遺伝子エクソン43、46、53内のSES候補配列の活性を検討した。その結果エクソン43、53においてSES活性を有する塩基配列が同定された。これらのSESに対するAS-oligoによりエクソンスキッピング誘導することが可能であると、スプライシングを制御することによるDMDに対する治療の適応を拡大することが可能である。【背景】ジストロフィン遺伝子の欠失により、mRNA上での欠失している領域の塩基数が3の倍数+1あるいは+2(out-of-frame)であるとDuchenne型筋ジストロフィー症(DMD)となるが、3の倍数(in-frame)であるとより軽症なBecker型筋ジストロフィー症(BMD)となる。申請者は先にエクソン19内に存在するエクソン認識配列に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド(AS-oligo)によりスプライシングの過程においてエクソンをスキッピングさせることが可能であることをin vitro、培養細胞の系およびマウスへの筋肉内投与において明らかにした。このことを臨床に応用することができると、DMDの症例の欠失領域に隣接するエクソンをAS-oligoによりmRNA上から消失させ、欠失領域をin-frameに変え、表現型をDMDよりBMDに変更することが可能である。このような臨床応用を考える上での基礎研究として、AS-oligoをマウスへ全身投与し、生体内におけるAS-oligoの分布およびスプライシングに対する効果を検討する。【方法】ジストロフィン遺伝子エクソン19内に存在するエクソン認識配列に対するAS-oligoをFITCによて標識し、筋ジストロフィーのモデルマウスであるmdxマウスへ腹腔内投与する。経時的に筋組織を摘出し、蛍光顕微鏡によってAS-oligoの分布を検討する。さらにRNAを抽出し、RT-PCR法によってジストロフィン遺伝子エクソン19のスキッピングの有無を検討する。【結果と考案】AS-oligo腹腔内投与2日後にはAS-oligoが筋細胞の核内に到達していることが確認され、さらに2週間後においても核内にFITCによる蛍光が確認された。また、AS-oligo(20mg/kg)投与後RT-PCR法によってジストロフィンmRNAを検討したところ、投与2日後をピークとしてエクソン19のスキッピングが認められた。今回用いたmdxマウスの変異はエクソン23内の点変異であるため、エクソン19のスキッピングによってジストロフィン蛋白の発現をみることはできないが、今回の結果は全身投与したAS-oligoは有効に筋細胞の核内に到達し、さらにエクソンスキッピングを誘導し得ることを示している。さらに、このことは生体内においてこの機構を利用し、DMDでみられるout-of-frameの欠失をin-frameの欠失に変換するという治療の可能性を示唆している。

今回、このような治療の適応を拡げるために、ジストロフィン遺伝子の欠失好発部位(エクソン44-52)周辺のエクソンにおけるSESを検討した。in vitroスプライシング系において、ショウジョウバエのdsx遺伝子エクソン3・イントロン3・エクソン4より成るmRNA前駆体は、エクソン4にSES活性を有する塩基配列が付加されることによりイントロン3のスプライシングが誘導される。このことを利用しジストロフィン遺伝子エクソン43、46、53内のSES候補配列の活性を検討した。その結果エクソン43、53においてSES活性を有する塩基配列が同定された。これらのSESに対するAS-oligoによりエクソンスキッピング誘導することが可能であると、スプライシングを制御することによるDMDに対する治療の適応を拡大することが可能である。
良好な都市景観形成に向けた屋外広告物の規制誘導・活用施策の評価に関する研究

2007年改正の京都市屋外広告物条例を対象に,現地調査に基づいて,その改正前後における主要幹線街路沿いの屋外広告物の設置状況に関するGISデータベースを構築した上で,規制強化による屋外広告物の設置状況変化の因果構造を検証した.その結果,規制強化が改正条例の目的に沿って広告景観の改善に正の影響を及ぼしている一方,規制強化の意図しない負の影響も存在していることを明らかにした.また,被規制者の簡易屋外広告物に対する撤去志向が,ひいては,大型の固定型屋外広告物の面積・色彩・設置高さ・設置位置の改善に影響を及ぼす可能性があることを明らかにした.2007年改正の京都市屋外広告物条例を対象に,現地調査に基づいて,その改正前後における主要幹線街路沿いの屋外広告物の設置状況に関するGISデータベースを構築した上で,規制強化による屋外広告物の設置状況変化の因果構造を検証した.その結果,規制強化が改正条例の目的に沿って広告景観の改善に正の影響を及ぼしている一方,規制強化の意図しない負の影響も存在していることを明らかにした.また,被規制者の簡易屋外広告物に対する撤去志向が,ひいては,大型の固定型屋外広告物の面積・色彩・設置高さ・設置位置の改善に影響を及ぼす可能性があることを明らかにした.本研究は,屋外広告物の都市景観への影響,現行の規制誘導・活用施策による効果を客観的に把握するとともに,現行の施策の意義と問題点・限界を明らかにすることで,良好な都市景観形成に向けた,より効率的かつ効果的な屋外広告物施策を提案することを目的としている.研究実施計画に基づき,本年度は,京都市をはじめ,神戸市・金沢市・パリ市・ローマ市など,国内外の事例に基づき,屋外広告物に起因する都市景観上の課題を把握するとともに,屋外広告物の規制誘導・活用施策について,沿革と概要を整理し,掲出地域,高さ,面積,形態,意匠などの類型別に屋外広告物のデータベースを構築した.これにより,それらの特長・問題点・限界を整理し,現在抱えている課題を明らかにした.また,2007年に導入された京都市新景観政策により,屋外広告物の規制が強化された,京都市の主要幹線道路沿いの屋外広告物について,その設置状況に関する実態調査を実施し,GIS(地理情報システム)を活用して空間情報データベースを構築した.これにより,屋外広告物の種類,量,分布などに関する現況を空間的かつ定量的に把握し,その傾向を明らかにした.今後は,市民・事業者を対象にした意識調査等を実施するとともに,面積・形態・色彩・意匠・掲出場所によって異なる屋外広告物の都市景観に与える影響や,屋外広告物の規制誘導・活用施策の都市景観形成効果を定量的に検証できる評価フレームを確立し,調査によって得られた実証データに基づいて定量的に分析する.これにより,より効率的かつ効果的な屋外広告物施策を提案するとともに,良好な都市景観形成のための屋外広告物ガイドラインを提示することを目指す.本研究は,屋外広告物の都市景観への影響,現行の規制誘導・活用施策による効果を客観的に把握するとともに,現行の施策の意義と問題点・限界を明らかにすることで,良好な都市景観形成に向けた,より効率的かつ効果的な屋外広告物施策を提案することを目的としている.研究実施計画に基づき,本年度は,昨年度に構築した屋外広告物の種類,量,分布などに関する現況を空間的に把握することができる空間情報データベースを活用して,屋外広告物の都市景観に与える影響や,屋外広告物の規制誘導・活用施策の都市景観形成効果を定量的に検証できる評価フレームを確立し,調査によって得られた実証データに基づいて定量的に分析した.具体的には,空間情報データベースのデータを用いて共分散構造分析を行うことで,条例改正を通じた規制強化による屋外広告物の設置状況変化の因果構造を分析した.その結果,条例改正による規制強化が"法令遵守志向"や"広告景観改善志向"により,改正条例の目的に沿って広告景観の改善に正の影響を及ぼしている一方で,"規制対象外広告掲出志向"により,規制強化の意図しない負の影響も存在していることを明らかにした.また,被規制者が簡易屋外広告物の撤去による身近な景観改善を志向することで,ひいては,屋上や壁面に設置された大型の固定型屋外広告物の面積・色彩・設置高さ・設置位置の改善を導く可能性があることを明らかにした.得られた知見に基づき,より効率的かつ効果的な屋外広告物施策を提案するとともに,良好な都市景観形成のための屋外広告物ガイドラインを提示した.
口蓋腺唾液分泌量の定量的測定法の開発とその臨床応用

唾液は咀嚼、嚥下、発音、消化など様々な役割を有しているためにその機能の喪失は、種々の障害をもたらす。また、その機能低下を来す多くは高齢者であるため急速に進む近年の高齢化社会においては、唾液分泌機能の評価法はますます重要になると思われる。その中でも小唾液腺の分泌量の定量測定方法については確立されたものがなく、今回は上顎義歯の維持に関係の深い口蓋腺の分泌量の定量的測定方法の確立を目的としてその測定方法の再現性について検討を行った。まず、本研究の目的および方法について了解を得た健常有歯顎者5名に対し安静状態における口蓋腺唾液分泌量の測定を行った。筆者は口蓋腺の分布が広範囲に及ぶこと、また、その分泌量が少量であることが汗腺と類似していることに着目し、微量の発汗の検査方法である和田・高垣法を口蓋腺の唾液分泌量の測定方法に応用した。具体的には3%ヨード無水アルコール溶液とひまし油を溶媒としたデンプン溶液を含ませた安性濾紙を一定時間(5s,15s,30s)乾燥させた口蓋に貼付し、唾液の分泌を沃素・デンプン反応の黒紫斑点として濾紙上に印記した。これを3回繰り返した。次に変色部分をスキャナーでパーソナル・コンピューターに画像入力しそのデジタル画像をPhotshopを用いて画像処理し、画像解析・計測ソフトウェアで面積を測定し,その測定値を唾液分泌量としてあらわし光磁気ディスクに保存した。そして、測定時間毎に測定値のばらつきを分析したところ、どの測定時間においても有意差は認められなかった。よってこの口蓋腺唾液分泌量の測定方法には再現性があることが示唆された。
ゴルフパッティングの距離感に関する研究－パフォーマンスを制約する要因の解明－

本研究では距離感を定量化し,技能の違いを生み出す要因を明らかにするために,ゴルファーの1)傾斜や距離の知覚,2)運動方略(打ち出し角度と力量)決定の過程,3)インパクトの良し悪しを決定する物理的評価基準の作成,4)物理的評価,打感に対する主観的評価,とパフォーマンスの再認性(ボールの予想停止位置)との関係,5)連続したプレー中の距離感の修正,の5項目を技能水準の差異の観点から検討する。それぞれの目的を達成するために4年間で3つの実験を実施する予定であった。しかしながら助成金額の都合上,2)運動方略(打ち出し角度と力量)決定の過程を調査するための第1実験,すなわちツアープロ,上級者,中級者各水準6名を対象者としてゴルフ場での実施を予定していた測定を縮小することとした。そこで,各技能水準のゴルファーを1名を対象とし,面談によるインタビュー調査に変更し,それらの結果を第3実験の実験設定に応用することとした。第1実験は終了し,その結果を現在分析中である。また本年度は,3)と4)を明らかにするための第2実験,すなわちインパクト(ボールとパターヘッドの衝突)の良し悪しを決定する物理的評価基準を作成し,力量発揮が技能水準によりどのように異なるかを明らかにするための,パター衝突圧測定装置を準備した。またそれらとパターヘッドのキネマティクスの計測のために使用する7台のモーションキャプチャ(既有)を同期させ,予備実験を実施した。20192020年度にかけて第2実験を実施する予定である。縮小することになったものの当初計画通り第1実験を終了し,第2実験実施の準備を進められているため。第3実験で使用する傾斜を調節できるパッティングプラットフォームの作成を早め,実験設定の斜度を考える必要がある。第1実験を縮小し,今後予定している第2実験と第3実験に予算を残しておきたかったためである。この次年度使用額は本年度でほぼ全額使用予定である。
海洋における炭素貯留効果におよぼす藻場由来バイオマスの定量的評価

昨年度コルシカ大学のFilippi博士と共同開発した流れ藻輸送シミュレーションモデルを改良し,このモテルにIsobe et al. (2009)が開発したTwo-Way Particle Tracking Modelという海洋漂流物の起源推定手法を組み込んだ数値実験により, 2008年から2010年の海底トロール調査で深海から採集したアカモクの起源の位置を推定した.具体的には,このモデルを用い,まずアカモク流れ藻の堆積点の座標を始点として時間を遡る粒子追跡シミュレーションを行うことで起源となる沿岸の候補を求め,次にその起源の候補から放流した粒子を時系列に沿って追跡し,もとの堆積点まで辿り着いた場合にその候補をアカモク流れ藻の起源とした.その結果,東北海域で採集されたアカモクの起源は,いずれも本州太平洋岸の北緯35度から41度の間で,その浮遊期間は2ヶ月以内であることが示された.新潟大学の上井進也准教授が構築した日本沿岸のアカモクのミトコンドリアCox3遺伝子配列の地理的差異データベースをもとに,海底トロール調査で深海から採集されたアカモクのうち新鮮なものについて東京大学大気海洋研究所のアタチャイ・カンタチュンポー博士と共同で遺伝子解析を行い,アカモクサンプルのミトコンドリアゲノム上にあるcox3遺伝子(469bp)およびtRNA遺伝子群(396bp)の計2領域865bpの塩基配列マーカーの抽出を試みた.その結果, 2010年に採集された最も新鮮な冷凍サンプルの塩基配列マーカーの抽出に成功した,今後,蓄積された2008年から2010年までの全てのアカモクの冷凍サンプルについて遺伝子解析を行い,地域ごとの遺伝子配列の地理的差異データベースから東北海域における堆積アカモクの地理的起源の一部を推定し,シミュレーションで得た起源の推定結果の妥当性を検証する.(抄録なし)特別研究員の採用期間2年間の1年度目において、深海底における海産大型植物の堆積状況、深海底における海産大型植物の現存量の季節変化に関する知見を得ることができた。さらに、これまでの一連の研究成果を総合して博士学位論文としてまとめた。(1)深海底における海産大型植物の堆積状況本年度は、2008年から2010年に東北区水産研究所が東北海域で行った566点にのぼる豊富な海底トロール網による実測データを解析し、距岸10-100km、南北500km、底深40-1,800mの平坦な大陸棚海底で、海産大型植物が堆積物として存在している事実を初めて確認した。それら構成種は褐藻類19種、海草類2種、緑藻類1種、紅藻類1種であった。出現率が高い種には明瞭な季節変化が見られ、春季と夏季に最も出現率が高かったのは褐藻ホンダワラ類のアカモクで、秋季は海草類であった。(2)深海底における海産大型植物の現存量海底に堆積した海産大型植物の現存量に関する知見は極めて乏しい。そこで、東北区水産研究所の調査で使用した開口板つき海底トロール網の海産大型植物に対する採集効率を実験により求め、その得られた採集効率を用いて採集物の湿重量を補正し、海洋底上の海産大型植物の現存量を求めた。その結果、海産大型植物の現存量は毎年夏に毎年夏に増大し、30-70(mg湿重/m2)に達することを確認した。(3)深海底に堆積された海産大型植物の起源モデル開発に詳しいフランス領コルシカ大学のJean Baptiste Filippi博士のもと、コルシカ大学に滞在し、JAMSTEC地球シミュレータの海洋大循環モデルOFESに基づいた流れ藻の輸送シミュレーションモデルを開発した。今後、このモデルを用いて東北海域の海底から採集した海産大型植物の起源について数値実験を行って検討する。昨年度コルシカ大学のFilippi博士と共同開発した流れ藻輸送シミュレーションモデルを改良し,このモテルにIsobe et al. (2009)が開発したTwo-Way Particle Tracking Modelという海洋漂流物の起源推定手法を組み込んだ数値実験により, 2008年から2010年の海底トロール調査で深海から採集したアカモクの起源の位置を推定した.具体的には,このモデルを用い,まずアカモク流れ藻の堆積点の座標を始点として時間を遡る粒子追跡シミュレーションを行うことで起源となる沿岸の候補を求め,次にその起源の候補から放流した粒子を時系列に沿って追跡し,もとの堆積点まで辿り着いた場合にその候補をアカモク流れ藻の起源とした.その結果,東北海域で採集されたアカモクの起源は,いずれも本州太平洋岸の北緯35度から41度の間で,その浮遊期間は2ヶ月以内であることが示された.新潟大学の上井進也准教授が構築した日本沿岸のアカモクのミトコンドリアCox3遺伝子配列の地理的差異データベースをもとに,海底トロール調査で深海から採集されたアカモクのうち新鮮なものについて東京大学大気海洋研究所のアタチャイ・カンタチュンポー博士と共同で遺伝子解析を行い,アカモクサンプルのミトコンドリアゲノム上にあるcox3遺伝子(469bp)およびtRNA遺伝子群(396bp)の計2領域865bpの塩基配列マーカーの抽出を試みた.その結果, 2010年に採集された最も新鮮な冷凍サンプルの塩基配列マーカーの抽出に成功した,今後,蓄積された2008年から2010年までの全てのアカモクの冷凍サンプルについて遺伝子解析を行い,地域ごとの遺伝子配列の地理的差異データベースから東北海域における堆積アカモクの地理的起源の一部を推定し,シミュレーションで得た起源の推定結果の妥当性を検証する.研究実施計画に記載した流れ藻の輸送シミュレーションモデルの開発に成功した。

Filippi博士の直接指導のもと、複雑なパラメータ設定やシミュレーション結果の評価に対する的確なアドバイスを直接得られたことが開発スピードと精度の向上につながり、そして限られた外国渡航期間内でのモデルの開発に成功した。今後、流れ藻の輸送シミュレーションモデルを用いて、東北海域の海底から採集したホンダワラ類のアカモクに着目し、その起源について数値実験を行って検討する。さらに、海底トロール網調査で採集したアカモクの遺伝子を解析し、東北アジアに分布するアカモクのミトコンドリアCox3塩基配列の地理的差異と照らし合わせて起源を推定する。そして、上記の数値実験と遺伝解析の結果を比較し、本研究で推定した堆積アカモクの起源の妥当性について検証する。これらにより、東北海域における堆積ホンダワラ類の起源藻場と、藻場から流出するホンダワラ類の海洋中深層への輸送過程を明らかにする。(抄録なし)
光学印象採得と顎運動測定を統合した補綴装置製作システムの構築

口腔内スキャナーを用いた顎間関係記録は,咬頭嵌合位における上下顎頬側歯列のスキャンを参照して,上下顎の歯列形態データと重ね合わせて顎間関係を再現するため,理論的には咬合器装着で再現される従来法と比較して小さいと考えられる.しかしながら,口腔内スキャナーと歯科用三次元スキャナーによって得られた三次元形態の精度や真度については多数の報告がある一方で,顎間関係記録における報告は存在しない.以上より,本研究では口腔内スキャナーと歯科用三次元スキャナーによる顎間関係記録の精度を検証した.口腔内スキャナーはTrue Definition Scanner(3MESPE,Germany,以下IOS),歯科用三次元スキャナーはD900(3Shape, Denmark,以下DTS)を使用し,顎模型(NISSIN, Japan)における,それぞれ同一の上下歯列形態データ(右側上下顎第一小臼歯から第二大臼歯)を取得し,顎関関係を固定した状態で顎間関係記録データのみが異なるSTLデータを4セット取得した.同様の手順で,欠損歯のない咬頭嵌合位の安定する成人8名(年齢25.5±1.6歳:男性5名,女性3名)を被験者とし,口腔内スキャナーを用いて閉口指示状態での顎間関係記録のみが異なる形態データを4セット取得した(以下vivo).得られた形態データを三次元計測ソフトウェア(PolyWorks,InnovMetric)にインポートし,各群内(n=4)の2つのデータセットについて総当たり,計6通りの組み合わせで,ベストフィットアルゴリズム法を用いて重ね合わせた後,形態差分を定量化した.IOSとDTSの形態差分値の差の検定はStudent-t検定を用い,有意水準は5%とした.平均値はIOSが4.82±1.08μm ,DTSは0.89±0.41μmであり,DTSはIOSと比較して有意に高い再現性を示した(P <0.01).vivoにおける平均値は19.5±10.0μmであった.精度や再現性などの基礎的な検証の蓄積は十分であるとはいえず,検証評価手法も様々であり,臨床応用先行の感は否めない.まずは,これらの基礎的な検証が急務である.全顎歯列の光学印象については正確度・再現性ともに従来法と比較して劣るという報告がある.口腔内スキャナーによる顎間関係記録においては歯列形態を参照にする必要があり,その正確性・再現性は参照されるデータに依存する.従って全顎歯列を対象とした印象採得から顎間関係記録までの一連の流れについても検証が必要である.さらには,顎間関係記録時の咬みしめによる歯の変位,顎骨の形態変化等の影響を報告した文献は多数あり,これらの報告と本研究の結果を併せて考察すれば,口腔内スキャナーの印象システム全体を包括したin vivoにおける顎間関係記録の再現性の検証は必須であろう.目的:口腔内スキャナーを用いた顎間関係記録では,理論的には従来法で発生していた咬合器装着時の顎間関係の誤差は発生しにくいと考えられ,臨床的にも歯冠補綴装置の咬合調整量は少ないことが予想される.しかしながら,顎間関係記録における正確性や再現性に関するデータはほとんど存在しない.本研究では各種スキャナーによる顎間関係記録の正確性,再現性を検証する端緒として,模型上と口腔内での再現性を比較検討した.方法:口腔内スキャナーはTrue Definition Scanner(3M ESPE, Germany),デスクトップスキャナーはD900(3Shape, Denmark)を使用し,顎模型(NISSIN, Japan)における顎間関係記録(IOS,DTS)を得た.これらに加えて口腔内スキャナーを用いて,個性正常咬合を有する成人1名(27歳男性)から得られた顎間関係記録(vivo)の計3種類の条件下において,それぞれ同一の上下歯列形態データ(左側上下顎第一小臼歯から第二大臼歯)で顎間関係記録データのみが異なるSTLデータを4セット取得した.その後3D計測ソフトウェアにインポートし,各条件群内(n=4)の2つのデータセットについて総当たり,計6通りの組み合わせで,ベストフィットアルゴリズム法(最小二乗法)を用いて差分の平均値を算出した.IOSとDTS,vivoの3群の代表値(n=6)の差の検定にはStudent-t検定を用い,有意水準は5%とした.結果と考察:IOSの平均値は4.82±1.08μm,DTSの平均値は0.89±0.41μm,vivoは16.63±10.50μmであり,vivoはIOS,DTSと比較して有意に低い再現性を示した(P <0.05).その一方で,本検証結果よりIOSはDTSと比較して再現性が劣る結果となったが,いずれも臨床的に許容できる高い再現性を示した.初年度における予備的検討も含め,概ね仮説通りの結果を得ることができた.現在,予備的検討において顎模型での計測を終えており,前記の通り一定の成果を得ることができた.これにより,現在までの成果を日本デジタル歯科学会雑誌に和文論文にて報告することができた.以上より,本申請における研究は概ね順調と考えられる.

口腔内スキャナーを用いた顎間関係記録は,咬頭嵌合位における上下顎頬側歯列のスキャンを参照して,上下顎の歯列形態データと重ね合わせて顎間関係を再現するため,理論的には咬合器装着で再現される従来法と比較して小さいと考えられる.しかしながら,口腔内スキャナーと歯科用三次元スキャナーによって得られた三次元形態の精度や真度については多数の報告がある一方で,顎間関係記録における報告は存在しない.以上より,本研究では口腔内スキャナーと歯科用三次元スキャナーによる顎間関係記録の精度を検証した.口腔内スキャナーはTrue Definition Scanner(3MESPE,Germany,以下IOS),歯科用三次元スキャナーはD900(3Shape, Denmark,以下DTS)を使用し,顎模型(NISSIN, Japan)における,それぞれ同一の上下歯列形態データ(右側上下顎第一小臼歯から第二大臼歯)を取得し,顎関関係を固定した状態で顎間関係記録データのみが異なるSTLデータを4セット取得した.同様の手順で,欠損歯のない咬頭嵌合位の安定する成人8名(年齢25.5±1.6歳:男性5名,女性3名)を被験者とし,口腔内スキャナーを用いて閉口指示状態での顎間関係記録のみが異なる形態データを4セット取得した(以下vivo).得られた形態データを三次元計測ソフトウェア(PolyWorks,InnovMetric)にインポートし,各群内(n=4)の2つのデータセットについて総当たり,計6通りの組み合わせで,ベストフィットアルゴリズム法を用いて重ね合わせた後,形態差分を定量化した.IOSとDTSの形態差分値の差の検定はStudent-t検定を用い,有意水準は5%とした.平均値はIOSが4.82±1.08μm ,DTSは0.89±0.41μmであり,DTSはIOSと比較して有意に高い再現性を示した(P <0.01).vivoにおける平均値は19.5±10.0μmであった.精度や再現性などの基礎的な検証の蓄積は十分であるとはいえず,検証評価手法も様々であり,臨床応用先行の感は否めない.まずは,これらの基礎的な検証が急務である.申請者の先行研究では,in vivoにおいて口腔内スキャナーで取得した形態データの再現性が従来法で取得した形態データよりも優れていることが明らかとなり,スキャン範囲を3歯程度に限定すれば臨床的に高い再現性を有する印象採得が可能であることが示唆された.その原因として光学印象がシリコーン印象材や石膏模型硬化時の寸法変化の影響を受けないこと,視覚的に印象形態を確認しながら印象採得を行えるため面荒れや気泡など,技術的なエラーが生じる可能性が低いことが挙げられる.顎間関係記録においても同様の利点があり,加えて従来法で必要な顎間関係記録材を使用する必要がないため,より正確に再現性良く顎間関係を記録できる可能性がある.今後,これらについても実証する必要がある.また,全顎歯列の光学印象については正確度・再現性ともに従来法と比較して劣るという報告がある.口腔内スキャナーによる顎間関係記録においては歯列形態を参照する必要があり,その正確性・再現性は参照されるデータに依存する.従って全顎歯列を対象とした印象採得から顎間関係記録までの一連の流れについても検証が必要である.さらには,顎間関係記録時の咬みしめによる歯の変位,顎骨の形態変化等の影響を報告した文献は多数あり,これらの報告と本研究の結果を併せて考察すれば,口腔内スキャナーの印象システム全体を包括したin vivoにおける顎間関係記録の再現性の検証は必須であろう.口腔内スキャナーを用いて,歯列形態を直接デジタルデータとして取り込むことは,理論的には従来型の補綴装置製作ワークフローにおける寸法誤差の蓄積を防止する上で合理的な手法であり,実際に臨床的においても一定の評価を受けている.