hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
長距離作用により骨再生を助ける人工骨用合金の開発

溶解の際の試料サイズならびに溶解電流などを適切に調整し、試料作製は可能となったが大きなサイズ(1 cm角程度以上)の試料を作製することは依然困難であった。そこで、アーク溶解で直接目標組成の合金を作るのではなく、目標組成よりFeの量を低くした合金と高くした合金を作製し、それら合金を小片状に切り出したのち、目標組成になるように量を加減してるつぼ内に入れて、真空管内でるつぼを加熱して試料を溶解することによって目標組成の合金を作製した。このような方法を用いることにより、溶製した合金は割れることなく大きなサイズ(1 cm角程度以上)の合金も得られるようになった。作製した試料の生体適合性を骨芽細胞を用いた細胞毒性試験から検討した結果、Ti-Fe合金は耐食性が低くFeイオンの放出に伴うと考えられる細胞の死滅が確認され、生体材料としては不適であった。一方、Crを5at%, 10at%添加したTi-Fe-Cr合金では生体用として利用されているSUS316Lと同程度の耐食性を示し、骨芽細胞培養試験の結果、細胞適合性は著しく改善された。磁気特性は室温でTi-Fe合金は強磁性であったが、10at%Cr添加したTi-Fe-Cr合金では常磁性的であり、10at%Cr添加により磁気変態温度は低下して室温未満となっていた。Hf-Fe合金の耐食性が低く、生体適合性が予想していた状況より悪かったため、当初の計画を変更してHf-Fe-Cr合金系へと変更を行い、その結果、生体適合性の著しい改善が得られた。また、Hfより汎用性の高い金属であるTiに置き換えてHf-Fe-Cr合金系と同様に実験を進め、Ti-Fe-Cr合金の場合もCr添加により耐食性は改善され、生体適合性が向上することが明らかとなった。また、特に計画が遅れた原因は、H28年度に直面した「アーク溶解のみで目標組成の大きな合金試料を作ることができない」という問題であった。その問題は、H29年度にアーク溶解のみではなく、アーク溶解と真空るつぼ溶解を併用することにより解決できたので、研究の遅れをH30年度に取戻し、研究を完成させる予定である。生体に使用できる感温磁性材料の開発を目指し、Fe-Ti-Cr合金の研究を進めてきた。Crの添加量を増加することによって、試料への骨芽細胞接着数は増加することが明らかとなった。また、耐食試験の結果よりCrの添加量を増加することによって合金の耐食性は向上した。Fe-(0, 5, 11)at%Cr-31at%Ti合金の結果を例に詳細を述べると、まず、すべての合金においてTiFe2;Laves相構造を呈し、Fe-31at%Ti合金にCrを11at%まで添加してもTiFe2;Laves相の構造は維持された。それらの試料上で骨芽細胞を1h培養すると、Cr添加量の増加にともない接着細胞数は増加して、Fe-31at%Ti-11at%Cr合金は生体適合性に優れることで知られている純チタンと同程度の接着細胞数を示し優れた細胞適合性が示唆された。種々の合金に対し、印可磁場0.1テスラにおける合金の磁化の温度依存性を測定したところ、Fe-11Cr-20Ti合金はTiFe2;型Laves相とα-Feの2相であることから、キュリー温度(Tc)である7.8 °C以上に加熱されても磁化が残った。Fe-11Cr-(25, 27, 31)Ti合金ではα-Feのピークが消え、TiFe2;型Laves相単相に近づいていることから、Tc以上の温度では磁化はゼロとなった。しかし、TcはFe-11Cr-25Ti合金では-87.5 °C、Fe-11Cr-27Ti合金では-89.6 °C、Fe-11Cr-31Ti合金では-153 °Cと低温であった。
3壁性骨欠損の3次元的形態が骨の修復過程に与える影響

GTR法の適応となる三壁性骨欠損がどのような修復過程を経て,どのレベルまで骨が再生されるのか,あるいはどの程度の新付着が得られるのかなど,臨床的なバックグラウンドに立脚した基礎的な研究はほとんど無いのが現状である。この研究の目的は,そのような現状を踏まえ,再生療法の適応である3壁性骨欠損に対して、その治癒過程において欠損の形態や大きさがどう影響するのかを検討しようというものである。カニクイザル8頭の下顎両側に実験的3壁性骨欠損を作り,骨欠損の大きさ(欠損容積と深さあるいは歯根からの距離)によって骨再生がどの程度まで得られるか,また,結合織性再付着がどの位置まで回復するか,について検討した。すなわち,(1)骨欠損形態について:骨欠損形態はすべて3壁性。骨欠損の大きさは,歯根から近遠心的な距離km,頬舌的幅径をBmm,歯槽骨縁から垂直的な距離をCmmとし骨欠損容積をAxBxCmm^3とした。A, BおよびCの距離は1,2,4mmとし,骨欠損容積は216mm^3とした。(2)術式:通法に従い歯肉剥離掻爬手術を実施した。実験的的骨欠損作成後,実験側はそのまま,粘膜骨膜弁を閉鎖し,対象側には人工骨およびe-PTEE膜を設置した。(3)評価法:術後3ヶ月で屠殺し,組織切片を作成し,HE染色を施し組織形態計測を行った.その結果,2mm^3の小さな骨欠損では,局所の感染源を取り除いた状態にすると,生体の有している治癒能力によってほぼ骨欠損は修復されることが分かった.しかし,骨欠損が8mm^3を超えるとコントロール群では骨欠損程度はほとんど改善しておらず,骨移植や歯周組織再生誘導法を行わないと周囲組織の再生は認められないことが分かった.さらに骨移植材を用いた場合には骨組織の修復は認められるものの,上皮の深行増殖が認められ,結合織性付着の回復には歯周組織誘導再生法のみが有効であることが分かった.既に提出されている研究計画に基づき,本年度は,骨欠損の大きさ(欠損容積と深さあるいは歯根からの距離)によって骨再生がどの程度まで得られるか,また,結合織性再付着がどの位置まで回復するか,について検討する目的で,ビーグル成犬8頭の下顎両側に実験的に3壁性骨欠損を作製した.具体的には,(1)骨欠損形態について:骨欠損形態はすべて3壁性。骨欠損の大きさは,歯根から近遠心的な距離Amm,歯槽骨縁から垂直的な距離をBmm,とし骨欠損容積をA^2Bmm^3とした.AおよびBの距離は2,4,6mmとした.したがってその骨欠損容積は8216mm^3となった.(2)術式:通法に従い歯肉剥離掻爬手術を実施した.実験的的骨欠損作成後,実験側はそのまま,粘膜骨膜弁を閉鎖し,対象側にはe-PTFE膜を設置した.現在その評価を行うために,膜除去(二次手術)を実行している.今後,術後4ヶ月目で屠殺し,実験側と対象側とを次の方法で比較検討する予定である.組織切片作製後,一般染色としてHE染色,Von Kossa染色,アルカリホスファターゼ染色を行う.また,上皮組織に関する所見を得るための検討には,HE染色,ラミニン抗体・TypeIVcollagen抗体を用いた免疫染色を行う.本実験計画上,研究成果の公表は来年度の後半を予定している.また,最終年度には論文投稿を予定している.GTR法の適応となる三壁性骨欠損がどのような修復過程を経て,どのレベルまで骨が再生されるのか,あるいはどの程度の新付着が得られるのかなど,臨床的なバックグラウンドに立脚した基礎的な研究はほとんど無いのが現状である。(3)評価法:術後3ヶ月で屠殺し,組織切片を作成し,HE染色を施し組織形態計測を行った.その結果,2mm^3の小さな骨欠損では,局所の感染源を取り除いた状態にすると,生体の有している治癒能力によってほぼ骨欠損は修復されることが分かった.しかし,骨欠損が8mm^3を超えるとコントロール群では骨欠損程度はほとんど改善しておらず,骨移植や歯周組織再生誘導法を行わないと周囲組織の再生は認められないことが分かった.

さらに骨移植材を用いた場合には骨組織の修復は認められるものの,上皮の深行増殖が認められ,結合織性付着の回復には歯周組織誘導再生法のみが有効であることが分かった.GTR法の適応となる三壁性骨欠損がどのような修復過程を経て,どのレベルまで骨が再生されるのか,あるいはどの程度の新付着が得られるのかなど,臨床的なバックグラウンドに立脚した基礎的な研究はほとんど無いのが現状である。この研究の目的は,そのような現状を踏まえ,再生療法の適応である3壁性骨欠損に対して,その治癒過程において欠損の形態や大きさがどう影響するのかを検討しようというものである。カニクイザル8頭の下顎両側に実験的3壁性骨欠損を作り,骨欠損の大きさ(欠損容積と深さあるいは歯根からの距離)によって骨再生がどの程度まで得られるか,また,結合織性再付着がどの位置まで回復するか,について下記の通り検討している。(1)骨欠損形態について:骨欠損形態はすべて3壁性。骨欠損の大きさは,歯根から近遠心的な距離Amm,歯槽骨縁から垂直的な距離をBmm,とし骨欠損容積をA^2B mm^3とした。AおよびBの距離は1,2,4および6mmとした。(2)術式:通法に従い歯肉剥離掻爬手術を実施した。実験的的骨欠損作成後,実験側はそのまま,粘膜骨膜弁を閉鎖し,対象側にはe-PTFE膜を設置した。(3)評価法:e-PTFE膜を設置した対象側は1ヶ月後に膜を除去した。その後術後4ヶ月で屠殺し,現在組織切片を作成中である。尚,実験側と対象側とを次の方法で比較検討する予定である。組織切片作製後,一般染色としてHE染色,Von Kossa染色,アルカリホスファターゼ染色を行う。また,上皮組織に関する所見を得るための検討には,HE染色,ラミニン抗体・TypeIVcollagen抗体を用いた免疫染色を行う。GTR法の適応となる三壁性骨欠損がどのような修復過程を経て,どのレベルまで骨が再生されるのか,あるいはどの程度の新付着が得られるのかなど,臨床的なバックグラウンドに立脚した基礎的な研究はほとんど無いのが現状である。カニクイザル8頭の下顎両側に実験的3壁性骨欠損を作り,骨欠損の大きさ(欠損容積と深さあるいは歯根からの距離)によって骨再生がどの程度まで得られるか,また,結合織性再付着がどの位置まで回復するか,について検討した。すなわち,(1)骨欠損形態について:骨欠損形態はすべて3壁性。骨欠損の大きさは,歯根から近遠心的な距離Amm,頬舌的幅径をBmm,歯槽骨縁から垂直的な距離をCmm,とし骨欠損容積をAxBxCmm^3とした。A, BおよびCの距離は1, 2, 4mmし,骨欠損容積は216mm^3とした。実験的的骨欠損作成後,実験側はそのまま,粘膜骨膜弁を閉鎖し、対象側には人工骨およびe-PTFE膜を設置した。(3)評価法:術後3ヶ月で屠殺し,組織切片を作成し,HE染色を施し組織形態計測を行った.その結果,2mm^3の小さな骨欠損では、局所の感染源を取り除いた状態にすると,生体の有している治癒能力によってほぼ骨欠損は修復されることが分かった.しかし,骨欠損が8mm^3を超えるとコントロール群では骨欠損程度はほとんど改善しておらず,骨移植や歯周組織再生誘導法を行わないと周囲組織の再生は認められないことが分かった.さらに骨移植材を用いた場合には骨組織の修復は認められるものの,上皮の深行増殖が認められ,結合織性付着の回復には歯周組織誘導再生法のみが有効であることが分かった.
立ち作業および座作業における下肢負担の総合的評価システムの開発

本研究では、様々な条件での立位・座位作業時の下肢負担を総合的に評価するシステムの開発を試みた。成果は以下の通りである。1)休憩効果:3時間の立位作業中に座位・長座位(足を伸ばした座位)・臥位のいずれかの姿勢で15分間の休憩をとった場合の下肢腫脹と自覚症状を調べた。その結果、自覚的にはいずれの休憩姿勢も自覚症状の改善がみられたが、下肢腫脹軽減は長座位と臥位でのみ明らかで、横になって休憩することの有効性が確認された。2)測定姿勢が下肢腫脹測定に与える影響とその原因:インピーダンス法の場合、立位と座位とでは座位のほうが低値になる。その原因に膝関節と足関節の屈曲が関与しており、それは筋収縮による足の形状変化が関与することをモデル解析で明らかにした。また、経時的に測定した場合、両姿勢での測定が一様に混在していればその期待値の比で補正が可能であるが、そうでない場合は作業前あるいは作業後に両姿勢での基準値を補正用に測定しておかざるを得ないことを確認した。3)フィールド調査:一日の現場作業での下腿腫脹と自覚症状の変化を体動量(歩数)との関係で調査した。下腿腫脹の訴えの自覚症状については、1)の休憩効果の結果と同様、部位別に細かく聞いても反応は明確でなく、詳細な質問項目による調査は必ずしも有用でないことがわかった。下肢腫脹に関しては、体動量が増えると腫脹が軽減し、そうでないと増大する傾向が認められた。4)携帯装置の開発:下肢腫脹と体動量を同時にモニターできる装置を試作した。下肢腫脹はインピーダンス法、体動量は下肢に限定した動きとして足の屈曲に伴う角速度を記録するようにした。本研究では、立位あるいは座位での作業に伴う下肢負担を生理面(下腿膨張)・生体工学面(足の動き)・精神心理面(自覚症状)にわたって総合的に評価するシステムの開発を目指している。今年度は、これらのデータの基本的な性状に関わる検討を行った。1.下腿膨張:多チャンネルの電気的インピーダンス測定装置により最適測定部位の検討を行った。その結果、従来よく利用されていた下腿のもっとも太い部分(下腿中部)よりもやや上の部位(下腿上部)のほうが膨張しやすいことが判明した。ただし下腿中部は、安静時の膨張は下腿上部に劣るものの、運動による膨張軽減効果は現れやすいことが判明した。2.足の動き:磁場により足の位置を2チャンネル測定できる装置で検討した。その結果、本法で確かに足の微妙な動きも測定可能なことは確認できたが、どの方向の動きの成分の有無が膨張抑制に有効なのかについては、今年度の検討でははっきり断定できなかった。3.自覚症状:下腿を3区分して部位別にだるさ・はれ・痛みを記録し、立位負荷に対する応答を調べた。その結果、おおむね痛みは関節部に現れやすく、だるさやはれはそうでない部位に現れやすいことが判明した、ただ、当初は、だるさ→はれ→痛みの順に程度が増強することを想定したが、必ずしもそうとはいえなず、聴き方を区別することの価値は低いことが判明した。

1)休憩効果:3時間の立位作業中に座位・長座位(足を伸ばした座位)・臥位のいずれかの姿勢で15分間の休憩をとった場合の下肢腫脹と自覚症状を調べた。その結果、自覚的にはいずれの休憩姿勢も自覚症状の改善がみられたが、下腿腫脹軽減は長座位と臥位でのみ明らかで、横になって休憩することの有効性が確認された。2)立位と座位の混在データ処理法:作業姿勢に立位と座位が混在しており、両方の姿勢を測定姿勢として利用しなければならない状況での対応法を検討した。その結果、インピーダンス法の場合、立位と座位とでは座位のほうが値が低値になり、それに膝関節と足関節の屈曲が関与していること、およびその原困として筋収縮による足の形状変化が関与することが明らかになった。また、経時的に測定した場合、両姿勢での測定が一様に混在していればその期待値の比で補正が可能であるが、そうでない場合は作業前あるいは作業後に両姿勢での基準値を補正用に測定しておかざるを得ないことが判明した。3)フィールド調査:一日の現場作業での下腿腫脹と自覚症状の変化を体動量(歩数)との関係で調査した。その結果、作業熟練者については、下腿腫脹の訴えは自覚症状で部位別に細かく聞いても反応ははっきりとせず、休憩での時と同様なパターンになった。作業中は動きが多かったこともあって、一日の作業での腫脹ははっきりとはしなかったが、動きが増えると腫脹が軽減し、そうでないと増大する傾向が認められた。4)携帯装置の開発:インピーダンスと足の動きが同時にモニターできる装置を試作した。
寄生者群集が改変する生態系のエネルギー流と群集の安定性

「群集の安定性」は生態学の中心課題である。寄生者は自然界に普遍的に存在し、生物量でも生態系の中で大きな位置を占める。本研究事業では、寄生生物による宿主の形質改変が、捕食ー被食関係の改変を介して、食物網を流れるエネルギーの強度や経路を規定することを明らかにした。群集の安定に関する近年の理論研究は、高次の捕食者へのエネルギー流が促進されると、栄養段階間のバイオマス比をより高次に偏らせ、群集を不安定にすると予測している。本研究の成果は、寄生者が宿主の形質改変を通して群集の安定性にまで影響している可能性を示唆する。研究計画に則り、寄生者が宿主の行動操作を介して食物網内の捕食ー被食関係を改変していることを報告する事例研究を網羅的に収集した。これをもとに、行動改変をする寄生者が、栄養段階やリンク密度といった観点で食物網内のどのような位置によく組み込まれているかを評価した。また、行動操作型の寄生者の在・不在下での捕食ー被食関係を定量的に評価している論文を収集・データの標準化をして、その効果を量的に評価した。今後はこのデータに基づき、(1)行動操作の強い影響が検出されている寄生者や宿主の分類群の特徴、(2)行動操作による食物網内のエネルギー流の時間変動といった点をさらに検証する予定である。これにより、寄生者が宿主の行動操作を通して食物網に与える影響の一般性を議論する論文を執筆する。寄生者群集と水域群集の安定性との関係に関するメソコスム実験については、ハリガネムシ類と異形吸虫類(後者は当初計画では鉤頭虫であったが、飼育実験が予想以上に困難であったために分類群を変更した)がそれぞれ、陸域宿主(カマドウマ・キリギリス類)と水域宿主(カワニナ類)を操作することで、いずれも最終的に上位捕食者へのエネルギー流を促進し、捕食者のバイオマスを高く保つことで、群集を不安定にするかもしれないという仮説を検証するべく、メソコスム実験を実施している。近年、特定の寄生者ー宿主関係が群集や生態系機能に影響する事例が様々な生態系から報告されているが、実際の食物網には極めて多様な寄生者が組み込まれていることも周知の事実となり始めている。本事業を重要なステップとして、今後、「寄生者群集」が生態系において果たす役割を実証して理論的に位置づけることが望まれる。本研究では、エネルギー流と群集の安定性との関係について、寄生者群集の役割を考慮する新たな理論を提案することを目的とした。捕食ー被食関係を通して駆動されるエネルギー流は、食物網のバイオマス分布に影響し、結果として群集の安定性を左右する。しかしながら、これらに関する従来の理論的説明には、自然界に普遍的に存在する寄生関係(特殊化された捕食ー被食関係)の役割が取り入れられていない。この目的を達成するために、本研究では寄生者の宿主操作による捕食ー被食関係の改変効果に関するメタ解析を行った。具体的には、寄生生物の在・不在それぞれの条件下で捕食ー被食関係の強度を実測している研究例を取りまとめ、宿主の形質改変が捕食ー被食関係を量的・質的にどのように変化させるかを検討した。その結果、寄生生物は全体として、形質改変を受ける中間宿主と終宿主の間、および中間宿主とその他の捕食者の間の捕食強度を大きく高めていた。また、宿主の形質改変を介した捕食の強度は、寄生生物の分類群や形質改変の戦略と関連していた。一方、宿主の形質改変は、寄生生物の生活史スケジュールと関連して、時間的に集中して起こる例が多かった。このことは、寄生生物によって、捕食ー被食関係の時間変動性が変化することを示唆する。一方、京都大学和歌山研究林・芦生研究林において、寄生者の在・不在を実験的に操作する野外実験を実施した。この実験結果については現在取りまとめ中であるが、これまでに寄生者の存在下で捕食者(魚類)の現存量が季節的に高まることが明らかになっている。今後、食物網の構造やその季節動態のデータ解析を行うことで、寄生者が食物網の時間変動に与える影響を検証する。群集生態学寄生者による宿主の行動操作が捕食者ー被食者関係を改変する効果についてのメタ解析については、論文収集をおおむね終了し、データ抽出・解析をおおむね終えている。また、複数の行動改変型寄生者がtop-downとbottom-up効果の改変を通して水域生物群集の安定性に与える影響については、天候不良による野外実験計画の一部変更や対象とする分類群の変更等を余技なくされたものの、当初の研究目標に沿って問題なく進められている。寄生者による宿主の行動操作が捕食者ー被食者関係を改変する効果については、前年度に取りまとめたデータに基づき、メタ解析を実施して、その効果に関する論文を執筆する。

寄生者群集と水域生物群集の安定性に関する野外実験については、長期データを収集する目的で、実験のメンテナンスと時系列のサンプリングを計画している。これらのデータを早期に取りまとめることで、研究成果を国内外の学会で発表する予定である。また、事業最終年度であることから、社会一般に研究成果を積極的に伝えるべく、アウトリーチ活動も計画している。当該年度においては、前倒し請求時期までに悪天候による実験設備の補修・メンテナンス費用が必要になったため、余裕をもって前倒し請求をした。しかしその後、天候不良による同様の支出が軽微に抑えられたため、次年度以降に繰り越すこととした。年次計画に則り、メソコスム実験の継続に関するメンテナンス・研究補助者謝金の費用として支出する、および時系列に収集されるサンプルの分析費用に使用する計画である。
目視調査による鯨類の個体数推定法の高精度化

本研究では,最新の統計技法を使用して,南氷洋ミンククジラの個体数をより精度良く推定する方法を開発した.開発したモデルをIWCから提供を受けた南氷洋ミンククジラの実際の目視データに当てはめることにより,偏りの小さい南氷洋の個体数推定値を得た.その結果,従来の方法で知られているよりも,個体数の変動は小さいことが明らかになった.本研究では,最新の統計技法を使用して,南氷洋ミンククジラの個体数をより精度良く推定する方法を開発した.開発したモデルをIWCから提供を受けた南氷洋ミンククジラの実際の目視データに当てはめることにより,偏りの小さい南氷洋の個体数推定値を得た.その結果,従来の方法で知られているよりも,個体数の変動は小さいことが明らかになった.本研究では,IWCより提供を受ける南氷洋ミンククジラのシミュレーションデータや独自に作成したシミュレーションデータを使用して,新しく開発した南氷洋ミンククジラ個体数推定法の頑健性の確認と方法の更なる改良を行う。さらに改良・開発したモデルをIWCから提供を受けた南氷洋ミンククジラのデータに当てはめることにより,偏りの小さい南氷洋の個体数推定値を得る。最終的に,個体数と海洋環境との関係を調べる。また,長時間潜水する鯨類に対しては,バイオテレメトリーを用いたデータから得られる潜水・浮上パターンを利用して,調査線上の見落とし率を補正した個体数推定値を得る。南氷洋ミンククジラに関しては,国際捕鯨委員会に計7編の文書の提出を行い,高い評価を得た。モデルの開発は最終段階に来ており,平成20年度の国際捕鯨委員会において最終的な資源量の合意が見られる予定である。また,開発した方式を利用した資源量推定法に関する文書をJournal of Cetacean Research and Management誌に掲載した。さらに,個体数推定法から派生した生息地選択法に関する論文投稿を行い,Journal of Agricultural,Biological,and Environmental Statisticsに論文が受理された。本研究では,統計技法を使用して,南氷洋ミンククジラの個体数をより精度良く推定する方法を開発した.この方法では,目視発見による記録の誤差,さまざまな不均一性の要因がモデルの中に取り込まれ,また従来の方法で必要とされた仮定を必要とせず,より高精度の個体数推定を達成することが期待される.国際捕鯨委員会(IWC)より提供を受けた南氷洋ミンククジラのシミュレーションデータや独自に作成したシミュレーションデータを使用して,新しく開発した南氷洋ミンククジラ個体数推定法の頑健性の確認と方法の更なる改良を行った.さらに改良・開発したモデルをIWCから提供を受けた南氷洋ミンククジラの実際の目視データに当てはめることにより,偏りの小さい南氷洋の個体数推定値を得た.その結果,従来の方法で知られているよりも,個体数の変動は小さいことが明らかになった.これらの結果は,南氷洋のミンククジラの評価とともに,南氷洋生態系の評価に対する基礎情報となる.個体数推定値や診断結果,シミュレーション結果を国際捕鯨委員会科学委員会に提出し,高い評価を得た.また,個体数推定法から派生した生息地選択法に関する論文投稿を行い,Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statisticsにおいて論文が出版された.さらに,目視による個体数推定値を基礎情報となる管理方法の頑健性を調べた結果をFisheries Science誌に投稿し採録された.
着床現象における卵と母体の相互作用に関する研究

今回の研究は着床現象を母児の両者より解明することを企図したものである。着床現象をまず母体側である子宮内膜を対象としてepidermal growthfactor(EGF)がporacrine factorをして着床に関与している可能性が示唆された。すなわちEGFはglycogen代謝に関与し妊卵にglincoseを供給する役割を演じていると推定された。EGFはさらにprostaglandinやtissue plasminogen activatorの分泌を高めることにより着床を支えていることも示された。またEGF受容体はestrogenやprogesteroneによりupregulateされており、逆にEGFはprogestenove受容体をupregulateしており、EGFと性スチロイドホルモンがお互に各々の効果発現を高めていると推測された。本研究ではさらに脂質の分析を通じ着床現象の解明を試みた。すなわち家兎子宮内膜において負電荷脂質の1種であるcholesterol sulfete(CS)が着床期に特異的に発現しさらに着床部と非着床部でその分布に差があることを見い出し妊卵の子宮内膜への接着機序におけるCSの役割を報告した。さらにCSの合成酵素であるcholesterol sulfotransferase(CST)が子宮内膜に存在し、その活性がCSの含量と平行して推移することを解明した。従って着床期に特異的に発現するCSはCSTによるdenovo合成により発現している可能性が示されたことになる。臨床的に子宮内膜症は不妊を高率に伴うことが知られている。その疾患の腹腔内貯留液中にinterleukin1などのcytokineが増量していることを発表し、さらにcytokineが卵管からのprostaglandinの過剰産生をもたらしその結果胚発生が障害されることを示した。またマウスを用いて実際にcytokineがin vivoで胚発生を阻害しそのため着床障害を生ずること明示した。この他EGFは卵胞の軟粒膜細胞の増殖を促し、FSHと協調して卵胞発育に関与することを示唆した。さらにEGFはマウス2細胞期胚の発育促進効果を有することも観察した。epidermalgrowthfactor(EGF)の受容体が子宮内膜に存在している事実より,その作用について検討した結果,子宮内膜からのprostoglandin E^2の分泌を刺激することが明らかとなった。prostaglandinは着床に伴う血管透過性の亢進や脱落膜化に不可欠な物質であることよりEGFはPro^^'staglandinの分泌刺激を介して着床現象に関与している可能性が示された。さらにEGFはprostaglandin同様に着床に与る物質と推定されているtissue plasminogen activatorの子宮内膜からの分泌を用量依存性に亢進させることが明らかにされた。なおtissueplasminogen activatorの分泌にはprogesteroreも促進的に作用することが判明し,しかもEGFと相加的に作用することが認められた。EGFと同様の免疫活性をもった物質が子宮内膜組織(ヒト)に存在することが認められ、その活性は増殖期後期に最大となることが観察された。さらに培養ヒト子宮内膜細胞系においてもEGF類似の物質が培養液中に分泌され,しかもestradiolによりその分泌量が増加することを明らかにした。以上ヒト子宮内膜にはEGF分泌能があり受容体が存在していることより,EGFは内膜ではautocrine/

paracrine分泌機序で内膜の分化に関与していることが示唆された。EGFは内膜のみならず妊卵に対しても作用することが認められた。マウス2細胞期胚をEGFと培養すると卵割が有意に促進された。EGFの生理的濃度に近いレベル(1ng/ml)で卵則促進作用が認められたことより,妊卵は卵管内においてEGFの如くのgrowth factorの影響を受けている可能性が示された。EGFの作用機序としては当然の如くDNA合成を促すが,同時にRNA合成も促進することが観察されたが蛋白合成には効果を及ぼさなかった。なおEGF以外の他のgrowth factor,(TGFα,TGFβ,NGF,PDGF,IGFー1)にはこの様な作用を認めなかったことからEGFに特異的な作用と考えられる。昨年度までの研究成果としてヒト子宮内膜に対してepidermal growthfactor(EGF)がさまざまな生物作用を発揮することを明らかにしてきた.例えば子宮内膜のグリコ-ゲン産生を調節したり,prostaglancinやtissueplasminogenの分泌を促進することなどである.これらは妊卵の着床機転に関わる物質であり,しかも子宮内膜にはEGF様活性とEGF受容体が存在することを考慮するとEGFはputocrine/paracrine機序で子宮内膜の最終的な機能ともいうべき妊卵に着床の場を提供する過程に密接に関係していることがうかがえた.また子宮内膜のEGF受容体は性周期により変動することをすでに見い出しているが,今年度は細胞培養系を用いて,子宮内膜のEGF受容体がprogeseroneやcortisolによりpositiveな制御を受けていることを示し,さらにestrogenはこれらのホルモンの作用を増幅するように作用していることを明示し発表した.性ステロイドホルモンは直接子宮内膜に作用するがその作用機序の一部にはEGF受容体量を調節することによりEGF作用を修飾するという可能性を提示したことになる。子宮内膜症は難治性の不妊を伴う病態が未解明の疾患である。その頻度も原因不明の不妊婦人の5060%に共存するといわれ本疾患合併不妊の治療指針の確立は喫緊の課題となっている。我々はまずその不妊機序解明の糸口として初期の生殖過程が進行する場である腹腔内の環境の分析を行ってきたがinterleukin1やtamornecrosis factor(TNF)などのcytokineが増量していることを明らかにした.次の興味としてこれらのcytokineが不妊にいかに関わるかであるが今回TNFが卵管と共培養したマウス2細胞期胚の発生を抑制することを明らかにし,またin vivoでcytokineを腹腔内に注入すると妊卵の着床の抑制がみられた。以上より子宮内膜症合併不妊における腹腔内のcytokineの関与を示唆し,それを除去することが生殖能の改善の有望な手段となり得ることを提起した。
術後合併症モデルにおけるNETs形成と腫瘍細胞の転移に関する解析

食道癌をはじめ高度な手術侵襲を伴う消化器系悪性腫瘍疾患では、術後の感染症や合併症に伴う炎症反応が癌細胞の転移に有利な環境を提供しcirculating tumorcells(以下、CTC)による転移・再発の引き金となることが危惧されている。本研究は、腫瘍細胞の転移環境に血管内皮組織の破綻や好中球細胞外トラップ(Neutrophil extracellular traps; NETs)形成が関与すると仮説を立て、術後合併症や感染症に誘発される癌転移におけるNETsの役割を明らかにする。
ラット胸腺腫発生遺伝子Tsr-1の作用機序に関する研究

1.X因子の精製:ラット胸腺上皮細胞株IT-45R1をEarle's塩類溶液にて24時間培養後,培養上清を逆相カートリッジにて濃縮し、陰イオン交換カラムおよびゲル濾過カラムを用いて分画し、培養ラット胸腺リンパ球の[^3H]thymidineの取り込みに与える影響を検討したところ、分子量340-150kDaの分画にトリプシン感受性で比較的熱耐性のリンパ球増殖誘導因子が分離された。2.Tsr-1遺伝子導入コンジェニックラットの樹立:Tsr-1遺伝子を胸腺腫嫌発系のACI/NMs系ラットに導入すべく退交配を繰り返し行い、10代に達した。3.胸腺腫上皮細胞が産生するマクロファージ活性化因子の解析:(1)胸腺腫上皮細胞株TaD1-3およびTa5-4の培養上清には、胸腺マクロファージの増殖・融合を促進する活性、および正常胸腺初代培養における上皮細胞の増殖を促進する活性が存在した。(2)この活性はゲル濾過カラムによって約100倍濃縮され、56°C30分処理で安定、99°C5分処理またはトリプシンによって失活することがわかった。(3)マクロファージの融合と活性化の程度と胸腺および胸腺腫の重量との間に顕著な正の相関が観察された。4.胸腺腫発生における上皮細胞・リンパ球の相互作用に関する検討:胎齢15日のBUF/Mna系ラットより胸腺を採取し、BALB/cヌードおよびscidマウスの腎被膜下に移植して、胸腺腫発生の有無を観察した。ヌードマウスには臓器局在性自己免疫病が、scidマウスにはGVH様自己免疫病の発症が認められた。致死量の放射線を照謝した胎仔胸腺をscidマウスに移植した場合には、上皮細胞のみの生着が認められた。
学習記録の時系列分析による習熟プロセス階層モデルの可視化

教育現場において,教員は,学生の達成状況を適宜把握し,習熟度の低い指導項目に対する対策を講じる必要がある.しかし,学習記録から理解度を把握するには,膨大な時間と労力を要する.そのため,理解度を即時に把握し,授業改善に活用出来る仕組みが必要である.本研究では,放射思考を用いて学習記録を提出させる事で,システム上で習熟度を判定すると共に時系列分析が可能な授業支援システムを開発し,その有効性を確認した.本研究の目的は,質の高い教育支援を実現するための,ポートフォリオシステムを開発する事である.国内の教育機関では,ポートフォリオシステムを活用する事で,学習記録を蓄積し,学習過程を含めた学習成果を評価・活用する仕組みが検討されている.しかし,学習成果を意識せずに作成したポートフォリオは,時系列に保存された学習記録でしかなく,学習成果に至る習熟状況の振り返りに活用出来ない.そこで本研究では,学習者が入力する学習記録から習熟度を判定すると共に,習熟度を時系列に分析する事で習熟プロセスを可視化し,学習成果に対する達成度を意識付けると共に,きめ細やかな指導を行う仕組みを提供する.平成24年度の実施において,「調査」「設計」「実装」「検証」「報告」の5フェーズに分けて研究を進めた.「調査」フェーズでは,前年度の未達成部分に対する分析を行うと共に,既研究や文献,等の調査し,習熟度の時系列分析方法についての検討を行った.そして「設計」及び「実装」フェーズでは,調査結果を踏まえて,学習要素に関連付けした課題に対し,放射思考によって作成された学習記録データから習熟度を判定する事で,授業設計や授業運営の問題点を分析出来る授業支援システム(拡張システム)を設計し,習熟度の時系列分析及び可視化手法に関する機能を実装した.その後「検証」フェーズでは,授業改善に繋がる情報が提示出来たものの,一科目に対する長期的な運用には至っておらず,次年度以降の課題として,実授業への適用を目指す.最後に「報告」フェーズでは,本研究で得た知見を広く公表するために,研究成果を対外的に発表した.本年度は,前年度の成果を含め,計4回の研究発表を実施した.教育現場において,教員は,学生の達成状況を適宜把握し,習熟度の低い指導項目に対する対策を講じる必要がある.しかし,学習記録から理解度を把握するには,膨大な時間と労力を要する.そのため,理解度を即時に把握し,授業改善に活用出来る仕組みが必要である.本研究では,放射思考を用いて学習記録を提出させる事で,システム上で習熟度を判定すると共に時系列分析が可能な授業支援システムを開発し,その有効性を確認した.本研究の目的は,質の高い教育支援を実現するための,ポートフォリオシステムを開発する事である.国内の教育機関では,ポートフォリオシステムを活用する事で,学習記録を蓄積し,学習過程を含めた学習成果を評価・活用する仕組みが検討されている.しかし,学習成果を意識せずに作成したポートフォリオは,時系列に保存された学習記録でしかなく,学習成果に至る習熟状況の振り返りに活用出来ない.そこで本研究では,学習者が入力する学習記録から習熟度を判定すると共に,習熟度を時系列に分析する事で習熟プロセスを可視化し,学習成果に対する達成度を意識付けると共に,きめ細やかな指導を行う仕組みを提供する.平成23年度の実施において,「調査」「設計」「実装」「検証」の4フェーズに分けて研究を進めた.「調査」フェーズでは,既研究や文献,既製品,等の調査を行った.この結果,ポートフォリオや習熟度把握に関する現状を理解した.そして「設計」フェーズでは,調査結果を踏まえて,習熟度判定及び可視化に関する手法について検討した.同時に,本手法を組込む習熟度判定システム(ポートフォリオシステム)の機能設計を行った.そして「実装」フェーズでは機能設計した内容について実装した.最後に「検証」フェーズでは,実装した習熟度判定システムの有用性を確認するための実証実験を行った.本実験では,本研究で考案した習熟度判定及び可視化手法の妥当性を確認するために,従来の習熟度判定方法である穴埋め式問題の正答率と比較し,その差異を確認した.実証実験の結果,本システムで習熟度を判定し,指導に活用する事が出来た.一方,システムにより判定した習熟度よりも,穴埋め式問題による正答率の方が高い値を示す事が判明し,その原因について考察した.※2012年5月に研究会にて発表予定平成23年度の計画では,「設計」フェーズにおいて,1)習熟度モデルを構築し,実際にシステムに組込む,2)時系列で分析した階層化習熟度モデルの設計,の2つの作業を想定していた.一方,平成23年度の実績では,1)は完了したものの,2)は完了には至らなかった.2)の作業が完了に至らなかった理由として,想定外の問題が発生した事が原因である.本年度の「検証」フェーズでは,実証実験を実施することで,開発したシステムを利用する事で,習熟度を判定,指導に活用する事が出来た.一方,従来の手法(穴埋め式問題による理解度確認)と比較して差異が発生した事から,その問題分析に想定外の時間を要した.実証実験で判明した問題には,学生がツールの操作方法になれていない点や,習熟度判定の入力データに前処理が必要な点以外に,習熟度判定アルゴリズム自体を見直す必要がある点,が挙げられる.特に,習熟度判定アルゴリズムの見直しに関しては,本研究の根本になるため,問題点を把握の上,対応策を検討した.

平成24年度は,これら実証実験で判明した問題点を解決すると共に,本年度分の実施として計画していた時系列で分析した階層化習熟度モデルの設計について取組む.平成24年度は,前年度の実績を踏まえて,「調査」「設計」「実装」「検証」「報告」の5フェーズに分けて研究を進める.まず,「調査」フェーズでは,平成23年度における実証実験の結果を踏まえ,当初の目的に未到達の項目について,その原因分析を行う.本フェーズでは,論文や文献の調査を実施する事で,対策立案を検討する.また,研究成果の一部を論文に取り纏める事で,第三者からの知見を獲得する.次に,「設計」フェーズでは,調査フェーズで検討した対策に対し,実現可能性を考慮の上,各種データモデルやシステムの設計を改良する.その後,「実装」フェーズでは,設計フェーズで改良した項目について,本システムを拡張すると共に,「検証」フェーズにて,その実現状況を検証する.検証方法については,講義での活用を想定した実証実験を実施し,本研究の有効性を確認する.この際,特定の学生のみならず,初学者や経験者など,様々な知識レベルの学生に対し,実証実験を行う.なお,本研究では,反復型開発プロセスを採用する.反復型開発プロセスは,調査・設計・実装・検証といった一連の研究プロセスを段階的に繰返す手法である.本研究では,1回の反復プロセスを4ヶ月程度とし,複数回繰返す事で,開発リスクを軽減すると共に,習熟状況の可視化手法を改善する.最後に,「報告」フェーズでは,研究成果を取り纏め,本研究で得た知見を公開する.平成24年度の研究費の使用計画として,「調査」フェーズでは,既存調査では不足していた箇所の文献/論文調査を進める(文献/論文の購入費).また,学習履歴の可視化に関する最新動向を把握するために,各種セミナー/シンポジウムへ積極的に参加する(交通費,参加費).また,研究成果の一部を取り纏め,報告するために,各種学会が開催する研究会へ積極的に参加する(交通費,参加費).「設計」フェーズでは,研究費を利用する予定は無い.「実装」フェーズでは,設計した習熟度判定システムのうち,主要なアルゴリズムを除く部分(インターフェース/データ表現方法,等)に関して,前年度と同様に,企業へ開発を依頼する(業務委託費).「検証」フェーズでは,特定の学生のみならず,初学者や経験者など,様々な知識レベルの学生に対し,実証実験を実施する.実証実験に協力頂いた学生には,謝金を支払う(研究協力費).「報告」フェーズでは,取り纏めた研究成果を第三者に広く公表するために,論文誌への投稿(投稿費)や,研究代表者が管理するホームページに公開する(業務委託費).
行為の文法の成立-因果的世界における合理性と規範性

森俊洋は、理論理性と実践理性への安易な二分法を許さないより基本的な理性概念をアリストテレス(以下Ar.)において摘出し、その理性の働きに「活動」の概念を適用することによって、Ar.の「実践と観想」の問題が行為の合理性と規範性の問題の新たな理解の可能性を示すことを論じた。岡部勉は、Wiggins等が前提にしているAr.的な行為論の枠組みに潜む問題点を洗い出し、現代の価値論における行為の位置づけの不確かさ、並びに、「人格」概念の持つ困難を指摘した。また、行為の評価と説明の解明における「志向性」の概念の限界を論じた。小池澄夫は、弁明、反駁、顕彰を扱う古代ギリシアの弁論家の著作を取り上げて、行為の合理性と規範性を「説得」の言語行為に定位して考察し、道徳的諸概念の各々が単独で存立しうるものではなく、生を構成する一定の全体的概念網の一本の糸としてしかありえないことを確かめた。中畑正志は、言語と心の関係の分析を通じて、規範性の成立にかかわる最も基礎的な諸概念を考察した。とりわけ、言語を心的イメージとして理解する心理主義の歴史的系譜を、新プラトン主義によるAr.言語論の解釈史において解明すると共に、Ar.の言語理解の独自性を論証した。新島龍美は、「行為の文法の成立」を、Ar.的実践理性の可能性の問題に定位して考察し、信念と欲求による二元論的な行為理解の持つ問題点を指摘するとともに、「状況を或る特有の仕方で見る人の魂に属する力」としての「徳」を重要視することの哲学的意義を示した。菅豊彦は、後期ウィトゲンシュタインの言語ゲームの考えに基づき、志向現象を言語現象として捉え、言語の機能を文の機能を中心に検討した。また、「理性と欲求」「事実と価値」の二元論を批判する手がかりとして、「厚い」価値概念の習得の構造を検討し、そのコード化不可能性を示した。森俊洋は、「理論的」と「実践的」とへの容易な二分を許さない広義の「理性」に注目し、その理性の働きに「活動(エネルゲイア)」概念を適用することによって、アリストテレスの「プラクシスとテオリア」の問題が合理性と規範性の問題に新たな理解の方向を示していることを確認した。中畑正志は、言語と心との関係の分析を通じて規範性の成立にかかわる最も基礎的な諸概念を考察した。とりわけ、アリストテレスの言語理解が心理主義とも行動主義とも異なることを論証した。他方で、コミュニケーションと心理概念とのかかわりについて、ソクラテスの対話活動の分析から新たな展望を得た。岡部勉は、Wiggins等が前提にしているアリストテレス的な行為論・価値論の枠組みに潜む基本的な問題点を洗い出すことによって、現代の価値論における行為の位置づけの不確かさ、ならびに、人格という概念がもつ根本的な困難を確認した。小池澄夫は、行為と行為でないものとの境界の標定作業を通じて、「自由」が単独で存立しうるものではなく、生を構成する一定の全体的概念網の一本の糸としてしかありえないことを確かめた。新島龍美は、アンスコムの「why?」の問い、及び、アリストテレスの実践的推論によって捉らえる行為の志向性が、W.Sellarsの言う「理由の空間」の思考と重なるものであることを確かめると共に、この「理由の空間」が「価値の空間」でもあることを示した。

菅豊彦は、「言語ゲーム」の考えに基づき、志向現象を言語現象として押さえ、その機能を分の機能を中心に検討すると共に、オースティンの言語行為論、特に、発語行為と発語内行為の関係を考察した。森俊洋は、アリストテレスにおける観想と実践の分断の問題の解決として、ソピアとプロネーシスの関係に理論理性と実践理性との積極的な繋がりを看取しうることを明らかにした。更に、この理解を「活動」概念についての独自の解釈によって補強し、アリストテレスの「幸福」論の統一的理解の可能性を示した。岡部勉は、行為論が人間の本質と個体性の解明、並びに、価値論の成立にとって持つ意味について考察すると共に、行為論の視点から、言語及び思考と人間の自然本性との関係について考察した。そして、以上の考察に際して、志向性の概念の限界を確認した。小池澄夫は、弁論家の著作の翻訳を仕上げ、ソクラテスやプラトンに見られる民主制批判の背景を確かめると共に、科学・技術を論じる際に、行為の知(プロネーシス)が付録的に語られる現状の由来を探るために、デカルトからアリストテレスに遡源し、さらに両者をプラトンと比較した。中畑正志は、「志向性」概念の成立をめぐる基本問題の解明として、アリストテレスが言語の表示対象と考えた「ノエマ」が、「パンタシアー」と重ねられ、さらに心的像として解釈されていく過程を新プラトン主義の内に確認し、その哲学的背景の解明を行った。新島龍美は、「行為の文法の成立」を、アリストテレス的実践理性の可能性の問題に定位して考察し、信念と欲求による二元論的な行為理解の持つ問題点を指摘するとともに、「状況を或る特有の仕方で見る人の魂に属する力」としての「徳」の哲学的重要性を示した。菅豊彦は、「理性と欲求」「事実と価値」の二元論を批判する手がかりとして、いわゆる「薄い」価値概念とは異なる、「勇気」「謙虚」といった「厚い」価値概念の習得の構造を検討し、後者のコード化不可能性、並びに、その習得を通して事実の世界が変貌していくことを示した。
ヒト血小板からの軟骨・骨細胞増殖因子の精製とその性質

骨折部位の血餅の除去や抗凝固剤の骨折部への注射は治療を著しく遅らせることが知られている。この観察は、血小板には、軟骨・骨形成を促進する因子が存在することを強く示唆している。そこで、本研究では、ヒト血小板の酸抽出物より軟骨細胞に対する強力な増殖促進因子を精製した。この血小板由来軟骨細胞コロニ-形成促進因子は2種類あって、従来軟骨細胞に対する最も強力な成長因子であると考えられていたFibroblast growthfactor(FGF)と類似したたんぱくの他、FGFとは全く異なる新しいたんぱく質が存在していた。本研究では、これらのコロニ-形成促進因子とは別に、コロニ-形成は促進しないがDNA合成を促進する分子量10000ー12000の成長因子をも精製した。また、プロテオグリカン合成を促進する分子量28000のたんぱく質を精製した。以上の観察は、血小板には多種類の軟骨細胞増殖分化促進因子が存在することおよびこれらの因子がこれまでに報告されていない新しい成長因子であることを示唆している。さらに本因子の性質をより詳細に明らかにすることで、骨折および創傷におけるこれらの成長因子の生理学的役割が解明できるものと考えられる。また臨床的な応用に大きな期待がもてることが判明した。骨折部では、軟骨細胞の分化と増殖が著しく亢進してさらに軟骨が石灰化した後、新生骨に置き代わり骨が修復する。骨折部位に抗凝固剤を投与したり血ぺいを除去すると治癒が遅れることからこの過程で血小板因子が重要であることが古くから示唆されている。しかしその物質的基盤はいまだ不明である。最近申請者らは、ヒト血小板の抽出物を軟骨細胞培養系に添加すると、軟骨細胞の増殖と基質産生が亢進することを見いだした。そこで本年度は、これらの成長因子の効率良い精製法を開発する。「結果」1,ト-ソ-社製TSK2000SWの他、島津社製、ファルマシア製の各種の分子ふるいクロマトグラフィ-用のHPLCカラムを用いて各種の溶媒(PBS,PBS+1M NaCl,酢酸アンモニウム)で血小板由来因子の精製を試みたがいずれも活性を損失した。(さらに検討中。)2,逆相C18クロマトグラフィ-での三種類の溶媒(アセトニトリル,アセトニトリル+イソプロパノ-ル,イソプロパノ-ルのみ)を検討した結果、0.1%TFA+イソプロパノ-ルのみが活性の維持に良いことが判明した。3,血小板抽出物中のTGFーbetaとFGFの含量を測定した(それぞれ10および1ng/0.1mg soluble protein)が、これらの成長因子では、血小板中に存在する強力な軟骨細胞増殖活性を説明することができなかった。(現在、研究を続行している。)骨折部位では、未分化間葉系細胞から分化した軟骨細胞は、増殖・基質合成・肥大化および石灰化の一連の細胞変化を経たのち、新生骨におきかわって骨が修復する。骨折部では出血ののち血餅ができるが血餅を除くと骨折の治療が遅れることが観察されている。したがって、血小板に軟骨・骨形成因子が存在すると推察される。本年度は、ヒト血小板の酸抽出物より軟骨細胞のDNA合成を促進する分子量10000-12000の成長因子およびプロテオグリカン合成を促進する分子量28000たんぱく質を精製した。DNA合成促進因子は、軟骨細胞以外にウサギ繊維芽細胞およびnormal rat kidney細胞の増殖をも促進した。またTGF-betaとは異なり、本因子はラット肝細胞のDNA合成を抑制しなかった。しかしこの因子はアミノ末端がブロックされておりアミノ酸配列の決定には至っていない。一方、28000-29000のソマトメヂン様活性を示した因子は、同様な分子量のPlatelet-derived growthfactor(PDGF)およびTGF-betaとは血管内皮細胞および軟骨細胞培養系での生物学的性質が異なっていた。しかし依然としてその精製が困難であり、これは物質としての安定性および含量がとぼしいためであると考えられる。

いずれにせよ、これらの血小板因子は、軟寒天内の軟骨細胞培養系のほか軟骨の器官培養系でもDNA合成を促進したので、骨折などの骨・軟骨の修復に有用であることが強く示唆された。
植物ミトコンドリアノックダウンシステムの開発

近年様々なゲノム改変ツールがある一方で、ミトコンドリア遺伝子の改変手法がない。本研究では、配列特異的なRNA結合蛋白質であるPPR蛋白質PPRとRNaseを融合した人工ヌクレアーゼを開発し、ミトコンドリアノックダウンシステムを構築した。動物培養細胞でのミトコンドリアノックダウンに成功し、今後、植物細胞へこの技術を適用し、様々なノックダウンライブラリーすることで、植物ミトコンドリアの新しい機能の解明につながると考えている。分子生物学
一般アクセス構造に対する秘密分散法の情報理論的性能解析と応用に関する研究

本研究では,より一般的な秘密分散法(SSS)を構成する手法を与えると共に,その理論的評価を行っている.本年度は下記のような成果を得た.(A)一般アクセス構造を(k,n)しきい値SSSを用いて実現する複数割当写像(multiple assignment mapping)に対して,最適な複数割当写像を整数計画を用いて構成する新たな方式を提案した.提案方式は,完全なアクセス構造だけでなく,ランプ型のアクセス構造やアクセス構造が一部未定である不完備なアクセス構造に対しても適用することができ,従来の割当法に比べてかなり効率'のよいSSSを実現できる.(B)線形演算を用いた関数秘密分散法(SFSS)の構成法の提案,その理論的性能評価SFSSのl-out-of-l紛失通信への応用に関する研究成果を国際シンポジウム(IEEE-ISIT2003)で発表した.(C)白黒・カラー・濃淡画像などからなる複数の秘密画像を一度に符号化できる視覚復号型秘密分散法(VSSS)の一般的な構成法に関する研究成果を,学術論文誌(IEICE)および国際シンポジウム(IEEE-ISIT2003)で発表した.(D)(k,n)しきい値量子秘密分散法(QSSS)に対する符号化効率の評価を,Holeve相互情報量を用いて行った.これは,Nascimentらがコヒーレント情報量および参照系を用いて行った評価の別証明を与えたものである.さらに,(k,L,n)しきい値ランプ型QSSSを定義し,その符号化効率を評価すると共に,それが(k,n)しきい値QSSSよりもL倍効率がよくなることを証明した.本研究では,より一般的な秘密分散法(SSS)を構成する手法を与えると共に,その理論的評価を行っている.本年度は下記のような成果を得た.(A)一般アクセス構造を(k,n)しきい値SSSを用いて実現する複数割当写像(multiple assignment mapping)に対して,最適な複数割当写像を整数計画を用いて構成する新たな方式を提案した.提案方式は,完全なアクセス構造だけでなく,ランプ型のアクセス構造やアクセス構造が一部未定である不完備なアクセス構造に対しても適用することができ,従来の割当法に比べてかなり効率'のよいSSSを実現できる.(B)線形演算を用いた関数秘密分散法(SFSS)の構成法の提案,その理論的性能評価SFSSのl-out-of-l紛失通信への応用に関する研究成果を国際シンポジウム(IEEE-ISIT2003)で発表した.(C)白黒・カラー・濃淡画像などからなる複数の秘密画像を一度に符号化できる視覚復号型秘密分散法(VSSS)の一般的な構成法に関する研究成果を,学術論文誌(IEICE)および国際シンポジウム(IEEE-ISIT2003)で発表した.(D)(k,n)しきい値量子秘密分散法(QSSS)に対する符号化効率の評価を,Holeve相互情報量を用いて行った.これは,Nascimentらがコヒーレント情報量および参照系を用いて行った評価の別証明を与えたものである.さらに,(k,L,n)しきい値ランプ型QSSSを定義し,その符号化効率を評価すると共に,それが(k,n)しきい値QSSSよりもL倍効率がよくなることを証明した.