hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
濾胞ヘルパーT細胞の分化及び関節リウマチ発症におけるBCL-3の役割の解明

近年、我々は関節リウマチ(RA)患者におけるトシリズマブ治療の前後でCD4陽性T細胞内で発現が減弱する遺伝子としてBcl-3を同定した。本研究ではBcl-3のRA発症における役割を明らかにすることを目的とし、以下の実験結果を得た。Bcl-3を強制発現させたCD4陽性T細胞での遺伝子発現を網羅的に解析したところ、濾胞ヘルパーT細胞(TFH細胞)分化誘導におけるマスター転写因子であるBcl-6の発現が増強された。Bcl-3を強制発現させたCD4陽性T細胞はTFH細胞に分化した。以上よりBcl-3はTFH細胞分化に重要な働きをすることでRA発症に関与していることが示唆された。本申請研究では、BCL-3による濾胞ヘルパーT細胞(Tfh細胞)分化誘導機構の分子メカニズムとCD4陽性T細胞内BCL-3の関節リウマチ(RA)の病態における役割を明らかにし、BCL-3、或はその標的分子をターゲットとしたRAの新規治療法開発に向けた基盤を確立することを目的としている。本年度はTfh細胞の分化、及び機能発現におけるBCL-3の役割について解析した。BCL-3のCD4陽性T細胞分化における役割を明らかにするために、卵白アルブミン(OVA)特異的なT細胞レセプターを発現するDO11.10マウス由来のナイーブCD4陽性T細胞を単離し、レトロウイルスを用いてBCL-3を遺伝子導入し、感染細胞を野生型マウスに移植し、OVAを免疫して、BCL-3を発現しているCD4陽性T細胞が、どのようなヘルパーT細胞サブセットに分化したかについて、フローサイトメトリーを用いて解析したところ、BCL-3を導入した細胞はコントロールの細胞に比して有意に多数のTfh細胞に分化していることが明らかとなった。このことより当初の予想通り、BCL-3はTfh細胞分化に対して促進的に機能していることが明らかとなった。次にBCL-3によるTfh細胞分化の分子メカニズムを明らかにするため、マウスナイーブCD4陽性T細胞にBCL-3をレトロウイルスを用いて遺伝子導入し、RNAシークエンシング法によりトランスクリプトーム解析を行ったところ、Tfh細胞分化においてマスター遺伝子と考えられているBCL-6の発現が誘導されていることを見いだした。本申請研究では、BCL-3による濾胞ヘルパーT細胞分化誘導機構の分子メカニズムとCD4陽性T細胞内BCL-3の関節リウマチの病態における役割を明らかにし、BCL-3、或はその標的分子をターゲットとした関節リウマチの新規治療法開発に向けた基盤を確立することを目的としている。本年度も引き続き、濾胞ヘルパーT細胞の分化、或は機能発現におけるBCL-3の役割について解析した。BCL-3のCD4陽性T細胞分化における役割を明らかにするために、卵白アルブミン(OVA)特異的なT細胞レセプターを発現するDO11.10マウス由来のナイーブCD4陽性T細胞を単離し、レトロウイルスを用いてBCL-3を遺伝子導入し、感染細胞を野生型マウスに移植し、OVAを免疫してBCL-3を発現しているCD4陽性T細胞の分化について調べたところ、BCLー3を導入した細胞はコントロールの細胞に比して有意に多数の濾胞ヘルパーT細胞に分化していた。さらに、BCL-3による濾胞ヘルパーT細胞分化の分子メカニズムについて明らかにするために、マウスナイーブCD4陽性T細胞にレトロウイルスを用いてBCL-3を遺伝子導入し、RNAシークエンシング法によりトランスクリプトーム解析を行ってところ、濾胞ヘルパーT細胞分化におけるマスター遺伝子と考えられているBCL-6の発現が誘導されていることを見いだした。BCL-3によるBCL-6の誘導に関しては、定量的PCR法やフローサイトメトリーによっても同様な結果をえた。本年度はin vivoの実験系により得られた結果(BCL-3が濾胞ヘルパーT細胞分化において促進的に働いている。)のリピートと、その分子メカニズムについても、網羅的転写産物解析によりアドレスすることに成功したと考えられる。BCL-3によるBCL-6の誘導に関しては、RNAレベルのみならず、タンパクレベルにおいても確認されている。以上より本年度えた上記研究成果は、研究の目的の達成度としてはおおむね順調に進展していると考えられる。本申請研究では、BCL-3による濾胞ヘルパーT細胞分化誘導機構の分子メカニズムとCD4陽性T細胞内BCL-3の関節リウマチの病態における役割を明らかにし、BCL-3、或はその標的分子をターゲットとした関節リウマチの新規治療開発に向けた基盤を確立することを目的としている。これまでBCL-3が濾胞ヘルパーT細胞の分化を誘導し、さらに濾胞ヘルパーT細胞分化におけるマスター遺伝子と考えられているBCL-6の発現が誘導されていることを見出した。本年度はBCL-3によるBCL-6発現誘導の分子メカニズムについて解析した。マウスナイーブCD4陽性T細胞にレトロウイルスを用いてBCL-3を遺伝子導入しqPCR法にてBCL-6mRNAの発現誘導を調べたところ、コントロールの細胞に比してBCL-3遺伝子導入した細胞において有意にBCL-6mRNAの発現が上昇していた。さらに同様の方法でマウスナイーブCD4陽性T細胞にBCL-3を遺伝子導入し、フローサイトメトリーでBCL-6タンパクの発現を調べたところ、コントロールの細胞に比してBCL-3遺伝子導入した細胞において有意にBCL-6タンパクの発現が上昇していた。次ににBCL-3抗体を用いてChIP-qPCRを行って、BCL-3のBCL-6プロモーターへの直接結合を調べたところ、BCL-3はBCL-6のプロモーター部位に直接結合することを見出した。

最後にBCL-3によるBCL-6プロモーター活性化をルシフェラーゼアッセイにより検討したところ、BCL-3はBCL-6プロモーターを活性化することが判明した。以上、本研究によりBCL-3はIL-6シグナルにより発現誘導され、BCL-6を直接発現誘導してCD4陽性T細胞を濾胞ヘルパーT細胞分化に誘導し、関節リウマチの発症に寄与していることが証明された。近年、我々は関節リウマチ(RA)患者におけるトシリズマブ治療の前後でCD4陽性T細胞内で発現が減弱する遺伝子としてBcl-3を同定した。本研究ではBcl-3のRA発症における役割を明らかにすることを目的とし、以下の実験結果を得た。Bcl-3を強制発現させたCD4陽性T細胞での遺伝子発現を網羅的に解析したところ、濾胞ヘルパーT細胞(TFH細胞)分化誘導におけるマスター転写因子であるBcl-6の発現が増強された。Bcl-3を強制発現させたCD4陽性T細胞はTFH細胞に分化した。以上よりBcl-3はTFH細胞分化に重要な働きをすることでRA発症に関与していることが示唆された。本年度はin vivoの実験系により、BCL-3がTfh細胞分化において促進的な役割をしていることを明らかにし、さらにレトロウイルスを用いたBCL-3遺伝子導入細胞におけるトランスクリプトーム解析から、BCL-3がTfh細胞分化においてマスター遺伝子と考えられているBCL-6の発現を誘導している可能性まで言及することができた。当初の研究計画では、本年度、Tfh細胞の分化、及び機能発現におけるBCL-3の役割を解明することまでを目標にしていたため、本年度得た上記研究成果は、研究の目的の達成度としてはおおむね順調に進展していると考えている。これまで、in vivoの実験系によりBCL-3が濾胞ヘルパーT細胞分化に重要な役割を果たしていること、さらにBCL-3が濾胞ヘルパーT細胞分化のマスター遺伝子であるBCL-6の発現を誘導していることを明らかにしてきた。今後は、BCL-3によるBCL-6の発現誘導の分子メカニズムを明らかにするために、BCL-3によるBCL-6プロモーターの活性化や、BCL-3のBCL-6プロモーターへの結合、さらに、BCL-3遺伝子をノックダウンした場合のBCL-6発現誘導への影響などにつき検討する予定である。リウマチ学これまで、in vivoの実験系により、BCL-3がTfh細胞分化において促進的な役割をしていること、さらにレトロウイルスを用いたBCL-3遺伝子導入細胞におけるトランスクリプトーム解析から、BCL-3がTfh細胞分化においてマスター遺伝子と考えられているBCL-6の発現を誘導している可能性についてまで言及することができている。
ゲージ・重力対応における非相対論的極限の研究

本研究課題の目的は、ゲージ・重力対応における非相対論的極限に関する研究を進めることであった。まず、非相対論的な理論に双対であると考えられる時空を標的空間にもつ弦理論の可積分構造について深い理解を得ることができた。特に、量子アフィン代数の表現の構成、ヤンギアン代数との関係を明らかにした。また、非相対論的な共形対称性に関する研究をおこない、無限次元拡大や超対称性を含める拡張について議論した。近年の超弦理論の研究において、ゲージ理論と重力理論の双対性(ゲージ・重力対応)は中心的な研究テーマの一つである。本研究課題では、このゲージ・重力対応の拡張として、非相対論的極限を研究することを目的としている。本年度の研究においては、1)AdS空間中のM2ブレーン解の半古典近似,2)squashした3次元球面を標的空間に持つ2次元シグマ模型の古典可積分構造について議論し、それぞれ論文(査読有)として出版した。1)のテーマについては、AdS_4xS^7/Z_k上のM2ブレーン作用から出発し、静的な1/2BPS古典解の周りで半古典近似をおこない、その揺らぎのスペクトラムを求めた。Z_k orbifoldingを通じて、タイプIIA型超弦理論にreductionした場合のスペクトルについても調べた。また、このスペクトラムのAdS空間の境界での振る舞いを議論し、対応するウィルソンループの微小変形について考察した。ここで議論した半古典近似は、Newton-Hooke代数との関係から2)のテーマについては、squashした3次元球面上の2次元シグマ模型の古典可積分構造について、無限次元対称性の観点から考察した。ここで扱ったsquashed sphereは、二重ウィック回転を通じてAdS空間の変形と関係しており、その変形はゲージ理論側の非相対論的極限と関係すると期待されている。このシグマ模型の可積分構造に関する考察から、非相対論的なAdS/CFTの背後に潜む構造を明らかにすることは今後の課題である。この研究内容については、大阪梅田で開催された第4回日露working seminarにおける招待講演で研究発表をおこなった。本研究課題の目的は、非相対論的な理論に双対な重力理論による記述の研究を進めることである。この研究目的のために、非相対論的共形場理論の重力双対と考えられているシュレディンガー時空における弦理論の可積分構造に関する研究計画を実行した。簡単のため、3次元のシュレディンガー時空を標的空間としてもつシグマ模型を考え、その古典的な可積分構造について議論した。このシュレディンガー時空はAdS空間の変形として解釈できるので、AdS空間の可積分構造の変形理論を考えることになる。我々は、AdS空間の場合に存在していた二つのヤンギアン対称性のうち半分だけが変形後も生き残り、もう片方のヤンギアン対称性はq-変形されたポアンカレ代数(のアフィン拡大)に変形されることを示した。また、シュレディンガー時空の場合のみに限らず、変形された3次元AdS空間と球面の場合にも古典可積分構造について議論した。この場合にもAdS空間の可積分構造の変形として理解でき、ヤンギアン対称性の半分は、変形後もそのまま生き残ることが示された。もう一方の対称性はq-変形されたsl(2)代数(量子群)で記述される。その後の研究で、この量子群の対称性は、無限次元の量子アフィン代数にまで拡張されることも示した。さらに、3次元の変形された球面の場合のみであるが、Wess-Zumino項を加えた場合への拡張も議論した。現在のところ、Wess-Zumino項を加えた後でもヤンギアン対称性が変形後も生き残ることまで示した。この項を加えた後の量子アフィン代数がどうなるかを調べることは今後の課題である。T-双対性で変形なしの理論と等価になるポイントでは量子アフィン代数はヤンギアン代数に縮退すると期待される。本研究課題の目的は、ゲージ・重力対応における非相対論的極限を調べることである。本年度の研究においては、非相対論的な場の理論に双対であると考えられる、変形された3次元AdS空間と球面を標的空間にもつシグマ模型の可積分構造について調べた。前年度までの研究成果として、このシグマ模型は無限次元対称性として、2組のヤンギアン代数と量子アフィン代数をもつことを示していた。本年度の新しい成果としては、この2種類の対称性が等価であることを、生成関数であるモノドロミー行列のゲージ変換の観点から示した。この結果は、可積分模型のユニバーサリティの違う対称性の間の等価性を意味し、非常に興味深い。また、この研究内容については、当該分野でもっとも権威のある国際会議「Integrability in Gauge and String Theory」における招待講として発表をした。研究内容のインパクトはこのことからも理解されるだろう。また、3次元シュレディンガー時空を標的空間にもつシグマ模型の可積分構造についても調べた。前年度までの成果として、2組のヤンギアンとq-変形されたsl

(2)対称性(量子群)をもつことを明らかにしていた。本年度の成果としては、この量子群の無限次元拡大について、その代数構造を明らかにした。さらに、非相対論的な理論における共形対称性、スケール不変性を内在する対称性の超対称拡大について議論した。このような代数は、超重力理論における古典解を探すための手掛かりとして、非常に重要な役割を果たす。可能な超対称拡大について、AdS/CFTで現れる超代数の部分群として分類をした。当初、期待していたよりも多くの成果をあげることができたし、想定外の新しい結果を得ることもできた。具体的には、2011年度のみで論文を3本出版できた。現在投稿中の論文が3本ある。その内容に関しては、国際会議などでの招待講演で複数回の口頭発表をしたし、さらに2012年の夏にはゲージ・重力対応における可積分性に関する世界トップクラスの国際会議に招待講演を依頼されていることからも、その評価の高さが示されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題に関する研究は、計画以上に順調に進展しており、今後もこの調子で成果を上げ続けたいと思う。現在までの研究成果に基づき、すでに依頼されている招待講演を含め、様々な国際会議・国内研究会で発表の機会を得られると期待される。この研究発表の機会に国内外の多くの研究者と積極的な議論を重ねることにより、よりレベルの高い研究結果を追求するとともに、その成果を世界に発信していきたい。
近世ベルリンにみるダイヴァーシティー社会と国家～ユグノー・選帝侯・地元住民の対話

本申請研究は、宗教改革後、宗派化のプロセスにおいて大量に発生した宗教難民に着目し、彼らが近世国家のあり方にどのような影響を与えたのか、を考察する。というのも、地元住民との間で軋轢や問題が生じると、当事者同士で解決するのではなく、両者とも領邦君主に訴えたからである。具体的には、17世紀末から18世紀にかけてのベルリンおよびブランデンブルク=プロイセンについて、文書館史料を分析し、課題に取り組む。
英語教員の技能診断システム試行版－現職教員との共同開発および構成概念妥当性の検証

本申請は、外国語としての英語教員診断システムを開発することを最終的な目標とした。以下の3点について十全な成果を上げることができた。1)現職教員11名に対してフォーカス・グループ・インタビューを行い、学部の教職科目の有効性を確認した。また合わせて改善すべき点を確認した。5時間分すべてを録画し、文字起しを行い、詳細に分析しった。2)教員に必要とされる資質について、日本、台湾、韓国の教員にアンケート調査を行い、比較検討をした。3)現職教員、英語教員のための教職科目履修生に英語教員能力検定試験(TKT)を実施し、客観的な診断の指標としての使用可能性を探った。教育実習から帰ってきた学生が、そして特に新任の教員が口を揃えて報告するのが、英語以外の仕事が多いという感想である。中には英語の教員としての専門性が問われるのは3割くらいであるという声を聞くこともある。しかしながら、いじめの問題にせよ、放課後のクラブ活動や進路指導、どれをとっても英語教員としての関わり方ができるはずであるし、またそうすべきであるというのが本年調査を始めた基本的な考え方である。本申請では現職の教員が経験している問題点を洗い出し、診断を行うプログラムを開発し、それを学部における教職科目にも役立てることを目標としている。本年度は、現職教員と教員養成コースの現役学生との認識の違いを調べることを目的とした。この目的を達成するために次の作業を行った。1)アンケート作成:66項目から成るアンケートの草案を申請者2名で討議しながら作成した。さらに、初任者教員12名との会合を開催しアンケートの草稿に回答してもらった。2)初任者教員との会合において、さまざまな視点から、現在専任教員の視点から教職科目における授業を振り返ってもらいながら討論を行った。3)英語科教育法において、学部生からみて実際に役立つ内容をアンケートによって、またテストを行って現役の学生にはどのような知識が欠けているのかを検証した。1)2)3)の結果は分析の最中であるが、教職希望の学部生にはメタ言語的な知識が欠けている傾向がある一方、実践的な指導法とくに授業案の作成方法に多大な関心を示している傾向がみられた。一方、現場では一旦作成した示度案を授業中いかに柔軟に使うかが重要であるという指摘もあった。さらに成果を公表するためにHP作成を開始した。大学で行われている教職科目が実際の指導に役立っているのかどうかを検証するために、卒業直後に教員となった現職の英語教員11名との会合を行った。加納が立ち合った。討論の模様を録画し文字に起こし、詳細に検討し問題点を列挙した。現場でおこるさまざまな問題に対処するためには、技能および知識が必要となる。英語教員として必要な最低限の実践的知識が習得されているかどうかを確認するために、参加者全員にケンブリッジ大学が開発したTKT(Teaching Knowledge Test)を実施した。言語知識、実践技能などさまざまなモジュールから成るテストであるが、今回は授業運営に関るModule3(クラス運営)を実施した。比較検討を行うため、さらに現在教職科目を履修中の現役の学生(私学および国立)、他県の現職教員にもTKTを実施した。テスト実施の際には、受験者の属性および過去の教員歴、教育歴等も情報としてあわせて収集した。さらにTKTについて印象を記載するよう依頼した。現在、現職教員のための診断にはどのような技能・知識が必要とされているのかを多角的にとらえるために、討論の結果と考察にあわせて、TKTの分析結果を行っているところである。これまでのところ、討論を行うこと自体に問題点を意識化する効果があること、テストについても同様に受験すること自体に自らの知識を確認する効果が認められることがわかった。問題点の一つとして、第二言語習得研究や外国語教育の研究一般で使用される専門用語が理解できない、という受験者が少なからず見受けられたことがあげられる。教職科目や教員の再教育において専門用語をどこまでを習得すべき知識とするかその基準を設定する必要がある。通常、教育における診断といった場合、効果的な指導法がすでに明らかになっており、その指導法を使いこなせるのが理想の教員であるということが前提となっている。この前提において、教員の資質については言語能力、指導力、対象言語に関する知識などに分類され、授業観察用にチェックリスト形式を作成するということが行われている(Richards & Nunan、1990;Bailey、2009;Coombe, 2007他)。しかし、それでも尚効果的な指導というのは学習者があって意味をもつのであり、優れた教員の資質は簡単に規定できない。そこで、本プロジェクトでは個人の教員がうまくゆかないと主観的に認識した問題を診断することから始めることにした。

本年度は、1)新任教員、教育実習等の指導経験のある教員志望の現役学生を対象に、彼らの抱えているさまざまな問題を特定すること、2)言語教育研究の分野で行われている診断テスト開発のための調査研究をまとめることを中心に進めた。1)の結果、多くの学生は外国語習得の理論研究や外国語そのものの知識よりも、板書計画、生徒からの質問への対処、同僚との協調関係の気づき方、といったより実践的な知識や技能の必要としていることがわかった。2)の結果、テスト研究では確かに診断テストの研究が多々行われているが、そのはほぼすべてが言語学習者を対象にしたものであり、外国語の教員の指導技能について、能力運用双方を考察の対象としたものが皆無であることが分かった。今後は医学、臨床心理、教育学等にまで視野を広げる必要があることがわかった。外国語としての英語教員診断システムを開発することを目標とした。問題点の特定から妥当性の検証まで開発の全段階において現職教員の声を反映させる点を最大の特色とし英語能力のみならず指導法、対人関係対処能力等教員として必要とされる資質も対象とし、現場の教員が実体験を第三者の目を通して客観化し言語教育実証研究の成果を援用しながら診断評価のためのシステムを構築することを目的とした。以下の3点について十全な成果を上げることができた。1)(資料1)現職教員11名に対してフォーカス・グループ・インタビューを行い、学部の教職科目の有効性を確認した。また合わせて改善すべき点を確認した。2)(書類2)教員に必要とされる資質について、日台韓の教員にアンケート調査を行い比較検討をした。3)(書類3)現職教員、英語教員のための教職科目履修生に英語教員能力検定試験(TKT)を実施し、客観的な診断の指標としての使用可能性を探った。外国語教育評価次の項に記載の通り、次年度はアンケートの実施および授業観察を行う。したがって、アンケートの項目が本調査の目的に合致しており妥当であること、すなわち新任教員がどこでつまずくのかを診断することができるということが必要となる。今回は申請者が内容を十分に検討し、さらに少人数の対象者に実施をし、フィードバックを受けるというプロセスをとり、当該目的を達成するための道具立てができたということができる。また診断のために次年度は授業観察を予定しているが、今回作成したアンケートは観察記録を作る上でのひな型となる。昨年度の最後には新任教員に集まってもらい、彼らの声を直接聞きだしたが、現在助手に依頼して文字起をしているところである。この結果についてもアンケートおよび授業観察・分析の枠組みに取り入れ、さらに充実したものとする予定である。できれば、さらにテストへの具体化および実施を行うことを予定しているが、そのためにはアンケート、テストと共通の内容で規準を作成し授業観察を行う予定である。本年度はその準備が十分にできたということができる。本申請の最終目的は外国語としての英語教員診断システムを開発することである。従来の試験作成プロセスとは異なり、問題点の特定から妥当性の検証まで、開発の全段階において現職教員の声を反映させる点を最大の特色とする。
バンディット問題の方策の実用化のための理論の深化

探索と知識利用のトレードオフを扱うバンディット問題は、オンライン最適化の様々な問題に応用できるポテンシャルをもっている。本研究は、バンディット問題の方策を実用化という観点から見直し、一般には情報量的または計算量的に困難だとされる問題をヒューリスティクスで解決するのではなく、現実的な制約を課して理論的に精度と効率性を保証する方策を開発することにより、バンディット問題の理論を深化させ、実用化を加速する。敵対的バンディット問題の方策およびモンテカルロ木探索を用いた大規模空間探索において、アルゴリズムの実用化のための定式化の見直しを行い、精度・効率性が理論的に保証された実用的なアルゴリズムを開発する。
リバーストランスレーショナルリサーチによる糖尿病患者の癌化学療法エビデンスの構築

糖尿病患者では、非糖尿病患者と比較して、癌による死亡リスクが高いことが知られている。本研究では、癌化学療法に着目し、糖尿病患者で罹患率および死亡率が高い大腸癌におけるオキサリプラチンとフルオロウラシル(FOLFOX)の有効性・安全性を評価した。臨床での後方視調査と高血糖モデルマウスを用いた基礎研究から、糖尿病ではFOLFOXそのものによる治療効果が乏しい可能性が示された。また、高血糖モデルマウスにおける生存期間は、FOLFOX投与の有無によらず、正常血糖モデルマウスより短かった。本研究成果は、糖尿病を有する大腸癌患者の治療方針の決定・レジメン選択の一助となることが期待される。糖尿病患者では、癌の罹患率が高く、死亡率も高いことが知られている。その原因として化学療法による有効性や安全性が低い可能性が考えられるが、その詳細は十分明らかにされていないのが現状である。そこで、本研究では、臨床での実態調査と、細胞や動物を用いた基礎的な検討から、糖尿病における癌化学療法の有効性と安全性について評価することとした。患者診療情報を用いた調査では、FOLFOXを含む化学療法を施行された大腸癌患者を対象として、電子カルテを用いて後方視的に調査を行った。糖尿病を基礎に持つ患者と持たない患者を比較したところ、患者背景はほぼ同じであり、副作用発現率もほとんど変わらなかった。治療開始後の生存期間は、有意な差はなかったものの、糖尿病患者でやや短い傾向にあった。高濃度グルコース存在下でマウス結腸癌細胞Colon26を培養し、オキサリプラチンまたはフルオロウラシルを添加したところ、その抗腫瘍効果は通常濃度のグルコース存在下とほとんど変わらなかった。動物を用いた検討では、ストレプトゾトシンの投与により作成した高血糖モデルマウスを用いて次年度に向けた予備検討を行った。マウス皮下にColon26を移植したところ、高血糖モデルマウスでは、対照マウスと比較して、腫瘍の増殖が遅かったにも関わらず、早期に死亡した。以上より、高血糖そのものは抗癌剤による効果にほとんど影響を及ぼさないが、長期間にわたる高血糖状態により生体内の環境が変化することで、癌の性質や抗癌剤の効果に影響を及ぼす可能性が示唆される。その詳細を今後の検討で明らかにする予定である。当初の計画通り、細胞と診療情報を用いた検討を行えたことに加え、一部動物を用いた検討も行うことができた。その原因として癌化学療法による有効性や安全性が低い可能性が考えられるが、その詳細は十分明らかにされていないのが現状である。そこで、本研究では、臨床での実態調査と、細胞や動物を用いた基礎的な検討から、糖尿病における癌化学療法の有効性や安全性について評価することとした。患者診療情報を用いた調査では、昨年度から引き続きFOLFOX(オキサリプラチン・フルオロウラシル)を含む化学療法を施行された大腸癌患者を対象として、電子カルテを用いて後方視的に調査を行った。糖尿病を基礎に持つ患者と持たない患者を比較したところ、副作用発現率に大きな違いはなかったが、治療開始後の生存期間は有意な差はなかったものの、糖尿病患者でやや短い傾向にあった。FOLFIRI(イリノテカン・フルオロウラシル)を含む化学療法を施行された大腸癌患者についても調査を進めており、同様の結果を得ている。動物を用いた検討では、ストレプトゾトシンの投与により作成した高血糖モデルマウスと対照マウスに大腸癌細胞株Colon26を移植した。高血糖モデルマウスでは、対照マウスと比較して、腫瘍の増殖が遅かった。それらマウスにオキサリプラチンとフルオロウラシルを投与したところ、対照マウスでは腫瘍の増殖が有意に抑制されたが、高血糖モデルマウスではほとんど抑制されなかった。さらに、高血糖モデルマウスでは、抗癌剤の投与の有無によらず、早期に死亡した。以上より、血糖値がコントロールされていない糖尿病では、オキサリプラチンとフルオロウラシルによる有効性が低い可能性が示唆された。当初の計画通り、患者診療情報の調査と細胞・動物を用いた検討を進めている。そこで、本研究では、患者を対象とした実態調査と、細胞や動物を用いた基礎的な検討から、糖尿病における癌化学療法の有効性や安全性について評価することとした。対象がん種は糖尿病で罹患率および死亡率ともに高い大腸癌とし、対象レジメンは大腸癌で頻用されるFOLFOX(オキサリプラチン・フルオロウラシル)とした。患者を対象とした実態調査では、昨年度から引き続きFOLFOXを含む化学療法を施行された大腸癌患者を対象として、電子カルテを用いて後方視的に調査を行い、糖尿病を基礎に持つ患者と持たない患者で各項目を比較した。十分な例数を集めることができなかったものの、糖尿病を基礎に持たない患者と比較して、糖尿病を基礎に持つ患者では、FOLFOXによる治療を行っても期待した効果が十分に得られない可能性があるが、その他の治療法が奏功する可能性が示唆された。動物を用いた検討でも、高血糖モデルマウスにおいてFOLFOXによる抗腫瘍効果や生存期間の延長がほとんど見られなかった。高血糖モデルマウスにおける死因の検討も行った。

以上より、糖尿病では、効果が見られるレジメンもあると考えられるが、FOLFOXによる十分な治療効果を得ることができない可能性が示唆された。糖尿病患者では、非糖尿病患者と比較して、癌による死亡リスクが高いことが知られている。本研究では、癌化学療法に着目し、糖尿病患者で罹患率および死亡率が高い大腸癌におけるオキサリプラチンとフルオロウラシル(FOLFOX)の有効性・安全性を評価した。臨床での後方視調査と高血糖モデルマウスを用いた基礎研究から、糖尿病ではFOLFOXそのものによる治療効果が乏しい可能性が示された。また、高血糖モデルマウスにおける生存期間は、FOLFOX投与の有無によらず、正常血糖モデルマウスより短かった。本研究成果は、糖尿病を有する大腸癌患者の治療方針の決定・レジメン選択の一助となることが期待される。主として動物を用いた検討を行う予定である。モデルマウスに抗癌剤を投与した際の癌の増殖、生存期間に及ぼす影響について検討し、さらにそのメカニズムについても検討する。また、患者診療情報を用いた調査も継続して実施する。患者診療情報を用いた調査では、糖尿病患者数が少ない。別のレジメンを含め、調査対象を拡大する。動物を用いた検討では、抗癌剤を投与された高血糖モデルマウスにおける腫瘍増殖や生存期間に及ぼす影響について、メカニズム解明を行う。医療薬学試薬等に予定していた金額ほどかからなかった。また、翌年度に動物実験を多数予定しており、繰り越した方が有効に使用できると考えたため。当初予定していた実験のための試薬、消耗品、動物の購入や、成果発表の旅費等にあてたが、残額が発生した。主として動物実験等の実験消耗品に使用する。また、成果発表のための旅費としても一部使用する。主として実験消耗品に使用し、成果発表のためにも使用する。
熊本地震後の高齢者の健康とソーシャルキャピタルのあり方に関する研究

1研究目的:熊本地震後の高齢者の健康とソーシャルキャピタル(以下[SC])の醸成のあり方を地域看護と社会福祉の立場から分析し提言する。初年度は、聞き取り調査等から、熊本地震前後の個人や地域のSCの実態と課題を把握することである。2研究方法:研究全期間の構成は第一調査と第二調査とし、初年度の第一調査は被災地住民を対象とした半構成面接法による質的調査である。対象住民は、震源地自治体である熊本県上益城郡益城町のA地区高齢者(以下[A])とB地区の小学生を持つ保護者(以下[B])。調査内容は、熊本地震の被災状況や前後の健康とSC等。分析方法はインタビュー内で出された発言を関係者で帰納法的分析を行う。倫理的配慮は本学倫理委員会の承認を得た。3研究結果と考察:Aは65歳以上高齢者12人、Bは5人(40代)、A・B外の仮設住宅居住高齢者。Aは居住年数20年以上、自宅被災状況は半壊以上11人。Bは居住年数約10年、自宅半壊以上1人。Aは、地震前から[地域消防団]や地域内神社の祭り等を中心の地縁関係に基づく強いSCが存在。地震後、そのSCにより復旧復興。さらに、地震により地域外から多くの支援を得、地域外との交流が生まれ開かれたSCとなっている。高齢者中心の[絆の会]や神社復興等によりSCを醸成している。Bは子供を通じたSCとSNSによる情報交換が存在した。地震の被害状況に差があり、日々の生活に追われ互いの気持ちを吐き出す場がなく複雑な感情を語った。地域内の子供を中心としたイベントがなくなった地域もあった。第3者による語りの場の大切さを話していた。仮設住宅居住者は現時点(約3年経過)で仮設住宅高齢者の実態と退去後の孤立等について言及した。これまでの調査より、被災状況の差や地域のSCのありよう、地域のシンボル(神社等)、災害発生による外部支援は復旧・復興過程に影響を及ぼしていることが考えられる。1熊本地震の復旧・復興過程における調査のため、インタビュー対象地域との最終調整に時間を要し、インタビュー調査が遅れたこと。2研究検討会の中で、新たな聞き取り項目が確認され、更なる調査が必要になったこと。1関係者による分析検討会で出された新たな疑問点について、再インタビューを実施し、その内容も含め再検討を行うこと。2過去に発生した災害後の復旧復興過程の調査を行い、今後の調査内容に関する検討を行うこと。1熊本地震の復興過程における調査のため、調査対象地域との調整が難航し、調査地域と対象者数が予定より少なかったことや、結果に関する関係者検討会を年度内に開催できず、本年度当初になったため、前年度未使用額が発生した。

2本年度使用計画は、本年5月開催の検討会(昨年度実施予定分)の費用、及び、その会で出された再調査項目に関する調査や調査地域の追加提案などがあり、調査地域の拡大と再調査費用、研究検討会の開催費用に充てることとしている。
桑葉はNASHを予防・改善する食品素材となりうるか

NASHモデルマウスに桑葉粉末を投与し、NASH(脂肪肝)→肝硬変→肝細胞癌への進展をどこまで桑葉が予防することができるかNASHモデルマウスを用いて検討する。肝臓の状態に関しては、経日的にマウスを解剖して肝臓の組織切片を作成し、肝臓中の脂肪滴、線維化、癌化の度合いを数値化して判定する。特に、NASHによる脂肪肝から肝臓がんへの移行時における肝臓中Lipin1遺伝子の発現変動を解析することによりLipin1の脂質代謝における役割と桑葉の与える影響を検討する。また、水溶性、脂溶性エキスを投与し、成分を分画、単離することにより桑葉中の関与成分の同定を行う。
糸状菌のキメラ型ジテルペン合成酵素の機能的ドメイン交換酵素の創製

ジテルペンは、炭素数20個のプレニル基質ゲラニルゲラニル2リン酸GGDPより生合成される。糸状菌からはGGDP合成とGGDP環化の2つの反応を1つのペプチドで触媒する極めて珍しいキメラ型ジテルペン合成が同定されている。本研究課題では、いくつかの糸状菌由来キメラ型ジテルペン合成酵素のGGDP環化ドメインについて、αヘリックスに基づくドメイン交換酵素を複数調製し、その中から新規な炭素骨格を形成するものを探索することを目的としているが、本年度も引き続きPaFSとPaPSについて行ったが、目的の組換え酵素は得られなかった。そこで、PCRによるcDNAへのランダム変異導入により新規酵素創製を試みた。変異導入により酵素活性を消失したものを選別するために、基質消費アッセイを利用した。基質消費アッセイは、GGDPより合成される炭素数40個の赤色カロテノイド、リコペンの合成遺伝子を導入した大腸菌に試験プラスミドを導入し、その翻訳産物と赤色カロテノイド合成系がGGDPを奪い合うことを利用した赤色着色で評価した。このスクリーニングにより選抜された活性を保持したクローンについて、組換えタンパク質を用いた試験管内変換実験を行い、GC-MSにより生成物を調べた結果、全てで変異導入前の野生型と同じ生成物パターンとなり、目的新規酵素創製は成功しなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、糸状菌のキメラ型ジテルペン合成酵素について、ゲラニルゲラニル2リン酸(GGDP)環化ドメインについてはサブドメイン交換により新規骨格形成するものを創製し、GGDP合成ドメインについては、既知のクローンについて活性が最も強いものを選択し、最終的にそれらを連結して機能的ドメイン交換酵素を創製することを目的とする。本年度は、これまで以上に実績例を増やすために、別の糸状菌Gibberella zeaeのキメラ型ジテルペン合成酵素遺伝子について調べた。菌体から調製したcDNAについてRT-PCRを行って、得られたクローンの塩基配列を決定した。プライマーは本菌ゲノム情報を利用し、推定ORFを増幅するためのものを設計して用いた。その結果、用いた菌体では、転写物はみられたものの、スプライシングされない読み枠がつながらないクローンしか得ることができなかった。そこで、アミノ酸配列相同性を基に、エキソンを予想し、それらのDNAを連結することで、人工cDNAを構築し、組換え酵素を調製してGGDPを基質とした変換実験を行った。その結果、GC-MS分析により生成物として新規なGGDP環化物を検出し、我々のデータベースに新たに1例を加えることができた。また、いくつかの糸状菌由来のGGDP環化ドメインについて組換えドメイン交換酵素を調製した。それぞれ目的のcDNA断片を連結し、大腸菌体でそれらを発現させることで組換え酵素は調製した。作成した20以上の組換え酵素全てについて、GGDP環化活性が消失し、目的の機能的ドメイン交換酵素を得ることができなかった。作業自体はうまく計画通りに進んだが、予想された結果と異なり、セスキテルペン環化酵素とは異なり、ジテルペン環化酵素の機能的ドメイン交換は困難であることがわかってきた。そこで、以下の12での計画変更を考えた。ドメイン交換による新造酵素は予想以上に困難であったので、新学術領域研究の同じ班員の方との共同研究により、ランダム変異によるGGDP環化酵素の触媒能改変、GGDP合成酵素の活性強化をスクリーニングする。
サイクリン依存性キナーゼ阻害酵素Weelのタンパク質分解による不活性化機構の解析

プロテアソーム活性阻害剤(LLnL)による解析によりWee1Huの細胞周期を通じた分解はプロテアソーム依存に行われていることを明らかにした.プロテインキナーゼ触媒領域(catalytic domain)のN端側の外側のアミノ酸配列がプロテアソーム依存分解に必要であることを,欠失変異させたWee1を導入する解析により,明らかにした.さらにこの領域に存在するリジンをアルギニンに変異させると,Wee1のユビキチン化が著しく減少し,LLnLによるWee1タンパク質量の増大が起こらなくなったことから,この領域のリジンのユビキチン化が間期におけるWee1の分解に必須であることを明らかにした.DNA複製阻害,DNA損傷などM期開始を阻止する刺激(G2/Mチェックポイント刺激)により,細胞のWee1量は増加する.プロテアソーム依存のWee1の分解機構がG2/Mチェックポイント刺激と関連するものか否かの解析を行った.細胞をG1/S期に同調しDNA損傷を与えた後,S期に進入させ,同時にLLnL処理を行った.あるいは,S期に進入させずにDNA複製阻害剤を与え続け,同時にLLnL処理を行った.これらのどちらの場合にも,少なくともM期進入以前には,LLnL処理によるWee1タンパク質量の増加が対照と同様に認められた.従って,間期におけるプロテアソーム依存Wee1分解はDNA複製阻害,DNA損傷などM期開始を阻止する刺激(G2/Mチェックポイント刺激)に影響されないことが明らかになった.プロテアソーム活性阻害剤(LLnL)による解析によりWee1Huの細胞周期を通じた分解はプロテアソーム依存に行われていることを明らかにした.プロテインキナーゼ触媒領域(catalytic domain)のN端側の外側のアミノ酸配列がプロテアソーム依存分解に必要であることを,欠失変異させたWee1を導入する解析により,明らかにした.さらにこの領域に存在するリジンをアルギニンに変異させると,Wee1のユビキチン化が著しく減少し,LLnLによるWee1タンパク質量の増大が起こらなくなったことから,この領域のリジンのユビキチン化が間期におけるWee1の分解に必須であることを明らかにした.DNA複製阻害,DNA損傷などM期開始を阻止する刺激(G2/Mチェックポイント刺激)により,細胞のWee1量は増加する.プロテアソーム依存のWee1の分解機構がG2/Mチェックポイント刺激と関連するものか否かの解析を行った.細胞をG1/S期に同調しDNA損傷を与えた後,S期に進入させ,同時にLLnL処理を行った.あるいは,S期に進入させずにDNA複製阻害剤を与え続け,同時にLLnL処理を行った.これらのどちらの場合にも,少なくともM期進入以前には,LLnL処理によるWee1タンパク質量の増加が対照と同様に認められた.従って,間期におけるプロテアソーム依存Wee1分解はDNA複製阻害,DNA損傷などM期開始を阻止する刺激(G2/Mチェックポイント刺激)に影響されないことが明らかになった.
コヒーレントEUV光(高次高調波)によるEUV光学系の表面形状計測

13-nm高次高調波は発生システムがコンパクトでありながら1パルスあたりの光子数が約3×10^9個と多いためEUV光学系の表面形状の干渉計測を初めとした各種応用での利用が期待されている。この光による単一パルス測定を可能にすることは測定機器の振動などの悪影響を最低限に抑える効果があり測定系全体の小型化に有効である。この様な干渉計測には高い空間コヒーレンスをもつ光が必要である。そこで本年度は13-nm高次高調波の空間コヒーレンスをヤングのダブルスリット干渉法で単一パルス計測するためのシステムを開発し、優れた空間コヒーレンスをもつ光であることを示した。高次高調波は高強度の励起光と同軸に発生するため、13-nm用のMo/Si多層膜鏡やEUVフィルターを直接使用することはできない。そこで昨年度開発した高スループットのNbNビームセパレータを用いて励起光を100分の1に低減し実験をおこなった。また、高調波を直接スリットに入射させる方法では必要な計測精度を得るためのスペースが20m以上となるため反射型の凹面鏡など3枚の多層膜鏡を使用して計測システムを小型化し、同時に波長選択をおこなった。さらに、励起光を完全に除去するためにZrフィルターを使用した。これらの光学系を使用すると高調波のスループットが低下し、干渉画像のS/N比が低下する。また、光学系の形状精度は波長と同程度であるため波面歪みによるコヒーレンスの低下の原因ともなる。これらの光学系およびCCDによる撮像の条件を最適化した結果、単一パルス計測において高いS/N比で干渉像全域に渡り計算値とよく一致した干渉縞を得ることに成功した。このとき計測された13-nm高次高調波のビジビリティは光学系で5回反射させたにも関わらず0.96と非常に高く、そのコヒーレンス長がビーム半径の約2倍であり、干渉計測など各種応用に有用な光であることを示した。本研究は超短パルスTi:sapphireレーザー(ポンプパルス)により発生させた13-nm高次高調波(コンパクトなコヒーレント軟X線光源)によるEUV光学系(主にMo/Si多層膜鏡)の形状精度の測定を目的としており、本年度はその準備として主に、高スループットビームスプリッタの開発および13-nm高次高調波の空間コヒーレンスの単一パルス計測について研究を行った。高次高調波は高強度のポンプパルスの光軸に沿って伝搬するため、そのままではEUV光学系にダメージを与える。そのため、各種計測には高次高調波に対するスループットが高く、ポンプパルスに対して反射率が低いビームスプリッタの開発が必須である。そこで、高精度研磨を施したSi基板上にNbNを10nm膜付けしたビームスプリッタを作製し,これに対してポンプパルスをブリュースター角(12度)で入射させることで、13-nmに対する反射率70%,ポンプパルスに対する反射率1%を得た。また、このビームスプリッタのポンプパルスに対するダメージしきい値が1TWであることを確認した。このビームスプリッタを反射した後のポンプパルスの強度はEUV光学系の損傷しきい値より十分低いため、高調波のエネルギーの大部分を各種応用に用いることが可能となった。また、EUV光学系の形状を簡便かつ高精度に測定するには単一パルスの高コヒーレントEUV光による計測が必要である。そこで13-nm高次高調波の空間コヒーレンスの単一パルス計測を行った。

この実験ではビームスプリッタを含む5枚の反射光学系とダブルスリットを用いて干渉縞を計測した。その結果、高次高調波のビームサイズ(半値全幅)と同じ距離にある2つのスリットを透過した光の干渉縞のコントラストとして0.92という高い値を得た。これにより13-nmでの高次高調波のコヒーレンスの単一パルス計測に初めて成功したことを示した。13-nm高次高調波は発生システムがコンパクトでありながら1パルスあたりの光子数が約3×10^9個と多いためEUV光学系の表面形状の干渉計測を初めとした各種応用での利用が期待されている。この光による単一パルス測定を可能にすることは測定機器の振動などの悪影響を最低限に抑える効果があり測定系全体の小型化に有効である。この様な干渉計測には高い空間コヒーレンスをもつ光が必要である。そこで本年度は13-nm高次高調波の空間コヒーレンスをヤングのダブルスリット干渉法で単一パルス計測するためのシステムを開発し、優れた空間コヒーレンスをもつ光であることを示した。高次高調波は高強度の励起光と同軸に発生するため、13-nm用のMo/Si多層膜鏡やEUVフィルターを直接使用することはできない。そこで昨年度開発した高スループットのNbNビームセパレータを用いて励起光を100分の1に低減し実験をおこなった。また、高調波を直接スリットに入射させる方法では必要な計測精度を得るためのスペースが20m以上となるため反射型の凹面鏡など3枚の多層膜鏡を使用して計測システムを小型化し、同時に波長選択をおこなった。さらに、励起光を完全に除去するためにZrフィルターを使用した。これらの光学系を使用すると高調波のスループットが低下し、干渉画像のS/N比が低下する。また、光学系の形状精度は波長と同程度であるため波面歪みによるコヒーレンスの低下の原因ともなる。これらの光学系およびCCDによる撮像の条件を最適化した結果、単一パルス計測において高いS/N比で干渉像全域に渡り計算値とよく一致した干渉縞を得ることに成功した。このとき計測された13-nm高次高調波のビジビリティは光学系で5回反射させたにも関わらず0.96と非常に高く、そのコヒーレンス長がビーム半径の約2倍であり、干渉計測など各種応用に有用な光であることを示した。
血管内皮細胞と血球成分の相互作用のメカニクス:ずり応力可変型培養器を用いた検討

血液を構成する個々の細胞と血管壁との相互作用をより詳細に検討するためには,既知のずり速度・ずり応力条件下でのin vitro実験が不可欠である.本研究では,血小板と内皮細胞の挙動について以下の検討を行った.血小板と板状または膜状の材料との相互作用を顕微鏡下に実時間で観察するために,円錐平板型回転粘度計のプレート部分を改変し,流れ負荷装置とした.実験には,ウサギ多血小板血漿(platelet rich plasma;400,000cells/mL)を用い,材料表面に粘着した血小板数を経時的に計測した.被検材料として,まず,塩化ビニル樹脂,ポリカーボネート,アクリルの3つの人工材料を用い,血小板の粘着挙動を最長30分にわたって観察した.材料の装置への装着は良好で,血小板懸濁液の漏れなどは観察されなかった.血小板の粘着挙動は,疎水性が最も強いポリカーボネートに,もっとも多くの血小板が粘着することが確認された.さらに,ブタ血管内皮細胞と血小板懸濁液を用いてin vitro血栓形成実験を行った.その結果,筆者らがラット微小循環系において確立した光と色素によるin vivo血栓形成モデルがin vitro培養細胞系においても再現可能であることが確認され,血小板粘着のダイナミクスを研究する上で,この実験系が有用であるものと思われた.血液を構成する個々の細胞と血管壁との相互作用をより詳細に検討するためには,既知のずり速度・ずり応力条件下でのin vitro実験が不可欠である.本研究では,血小板と内皮細胞の挙動について以下の検討を行った.血小板と板状または膜状の材料との相互作用を顕微鏡下に実時間で観察するために,円錐平板型回転粘度計のプレート部分を改変し,流れ負荷装置とした.実験には,ウサギ多血小板血漿(platelet rich plasma;400,000cells/mL)を用い,材料表面に粘着した血小板数を経時的に計測した.被検材料として,まず,塩化ビニル樹脂,ポリカーボネート,アクリルの3つの人工材料を用い,血小板の粘着挙動を最長30分にわたって観察した.材料の装置への装着は良好で,血小板懸濁液の漏れなどは観察されなかった.血小板の粘着挙動は,疎水性が最も強いポリカーボネートに,もっとも多くの血小板が粘着することが確認された.さらに,ブタ血管内皮細胞と血小板懸濁液を用いてin vitro血栓形成実験を行った.その結果,筆者らがラット微小循環系において確立した光と色素によるin vivo血栓形成モデルがin vitro培養細胞系においても再現可能であることが確認され,血小板粘着のダイナミクスを研究する上で,この実験系が有用であるものと思われた.
ATPase活性を有する新しい植物細胞骨格を構成する蛋白についての研究

高等植物細胞の分裂、分化に伴ない微小管やアクチンの分布や形態が大きく変動し、細胞にとって最も適した機能を有するように再配列したり、消失したりする事は最近明らかにされつつある。また今まで知られていなかった新しいタイプの細胞骨格構造を形成するいくつかの蛋白が私達により発見され、その機能が明らかにされつつあるが、これらも細胞の分裂・分化に重要な役割りを果たしているようである。その新しい細胞骨格蛋白の一つで、細胞膜分画にあり0.3MKClを含む衡衝液により可溶化され、低塩条件下で特徴的な二重鎖フィラメントを形成するものが見い出された。当初この蛋白は分子量は約100Kdと推定されていたが、その後の詳細な分析により約70Kdの蛋白である事がわかった。陰イオン交換樹脂DEAEーSephacelによる精製ではこの70kd蛋白は0.1MKClで溶出され、濃縮後27°Cにするとただちに重合する。この蛋白に対する抗体をマウスから作製し、タバコ培養細胞を用いて蛍光抗体法を行なうと微小管やアクチンフィラメントとは明らかに異なる形態を示す繊維系が観察された。この繊維系は間期細胞の表層に細胞軸に平行に配列しているが分裂期には消失していまう。やがて分裂終了と同時に再び出現することから細胞のstageと同調して分布が変動するものと考えられ細胞形態の維持に重要な役割りを果たしているのかもしれない。ATPase活性とこの繊維系の機能との関係は重大な問題であるが現時点では明らかになっていない。細胞内transportに関与しているものと期待されるがそのためには電子顕微鏡による観察が不可欠であろう。今後は金コロイドを結合した抗体により電子顕微鏡レベルでこの繊維系の存在部位を特定し、微小管やアクチン系等との関連をも調べていきたい。予備実験では微小管構成蛋白であるチューブリンと相関が有るのではと思われる結果が得られたので今後はこれも確認したいと考えている。
Ar-PVDCと幼弱骨芽細胞を組み合わせた新規骨再生療法の開発

本研究の目的はアルゴンイオンボンバードメント処理ポリ塩化ビニリデン(Ar-PVDC)フィルムと細胞を骨欠損部に移植することにより、欠損部の再生を促進させることである。まず、Ar-PVDC上での骨芽細胞分化をアルカリフォスファターゼにて評価したところ、分化の促進を認めた。次に骨欠損部に骨芽細胞とAr-PVDCを移植したが、Ar-PVDC単独の群との間に新生骨量の差を認めなかった。これは、もともとのAr-PVDCの持つ骨伝導能が高いためと考えられる。in vitroにおいて、頭蓋骨より回収したマウス幼若骨芽細胞の骨形成能をアルカリフォスファターゼ活性試験にて確認した。また同細胞を、Ar-PVDC上で培養したのち、マウス皮下に移植した。しかしながら、2週間の飼育後に異所性骨誘導の有無を組織切片および動物実験用マイクロCTを用いて検討したが、移植片に類骨様構造物を認めなかった。今後、骨伝導能および骨再生能を評価するため、マウス大腿骨に骨欠損を作成した。今後、ラットに移行し移植片のサイズ等を検討する。またin vitroにおいて細胞遊走試験および遺伝子解析を行う。異所性骨形成については現状認められていないが、Ar-PVDCの骨伝導性と細胞接着性より、大腿骨に作成した骨欠損の骨再生を評価する。またin vitroにおいて、Ar-PVDC上でのマウス幼若骨芽細胞の骨分化はアルカリフォスファターゼ活性にて確認できている。コントロール群の骨の修復が予想されたより早かった。実験では3週間ほどしても治癒しない慢性的な骨欠損モデルが必要であったため、サイズや内部へ治癒阻害物質を静置する等の新しいモデルの検討が必要であった。また、骨欠損モデルにAr-PVDCと骨芽細胞の複合体を移植したが、当初の目標ほど骨欠損の修復が達成できなかった。これは移植する細胞の量が少ないことが考えられた。種々の方法を検討した結果、移植方法はペレット状にした細胞を移植することとなった。骨欠損のサイズが昨年の方法では早く治癒するため、新しいサイズを作成しなければならなかった。また細胞移植の方法が当初の計画方法ではうまくいかなかったため、種々の方法を検討した結果、ペレット状にして移植する方法を確立した。骨再生誘導をポリ塩化ビニリデン(PVDC)フィルムを用いて行う場合、アルゴンイオンボンバードメント処理によって、通常のPVDCフィルムと比較し、骨伝導能が増強されることが報告されているが、組織工学の観点から、細胞移植を併用することで、骨再生および異所性骨誘導が可能になると考えられる。そこで、アルゴンイオンボンバードメント処理を施したPVDCフィルム(Ar-PVDC)フィルムと細胞を併用して、骨欠損の治癒促進が得られるかどうかを検討した。サブコンフルエントのKUSA細胞をスクラッチし、その部分にPVDCフィルムとAr-PVDCフィルムを貼り付け、細胞の遊走を比較したところ、Ar-PVDCフィルムの方に、早く細胞が移動した。また、PVDCとAr-PVDC上で、KUSA細胞を14日間分化誘導培地にて培養したところ、骨分化マーカーのアルカリフォスファターゼ活性の促進を認めた。アルカリフォスファターゼ染色でも同様に、Ar-PVDCフィルムにおいてより活性を認めた。一方in vivoにおいて、ラット大腿骨に慢性化した骨欠損を作製し、ラット腓骨細胞をスフェロイド状に移植した後、PVDCフィルムを用いて欠損部を覆った場合、μ-CTを用いた解析において、PVDCとAr-PVDC間に有意な差を認めなかった。以上より、アルゴンイオンボンバードメント処理ポリ塩化ビニリデンフィルム上での細胞の遊走および分化促進を認めたものの、細胞移植を併用した骨再生誘においては、今後のさらなる検討が必要である。今後はラット歯槽骨より、幼若骨芽細胞を採取し、in vitroにおける骨形成能、細胞遊走能の解析およびラット大腿骨欠損モデルへAr-PVDCを移植し、同移植片の組織切片による解析を行っていく予定である。移植方法が確立したため、今後はこの方法にて移植実験を繰り返し、検討項目を順次行っていく予定である。歯周治療学データ解析および保存用パーソナルコンピュータを購入しなかったため、次年度使用額が生じたた。当初の目標よりも実験の進行が遅れたこと、また使用する材料等が当初の見積もりより安く入手することができているため。今後は、CTデータのサイズが大きいことおよび解析が中心となることから、本年度にパーソナルコンピュータを購入する予定である。動物の購入、組織学的検討に用いる薬剤、学会発表に使用する予定である。