hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満関連指標と循環器疾患の危険因子発症リスクに関する研究

日本人の都市部住民を対象としたコホート研究である吹田研究において、次の3つの知見が示唆された。1)腹囲身長比(腹囲(cm)÷身長(cm)は日本人の中年男女において循環器疾患発症のハイリスク者を特定するのに有用であること、2)腹囲が比較的高い人でさらに腹囲が増加すると2型糖尿病の発症リスクは上昇する、つまり、腹部肥満の悪化予防が糖尿病の発症予防において重要であること、3)肥満指標のBMI(体重(kg)÷身長(m)÷身長(m))、腹囲、腹囲身長比(腹囲(cm)÷身長(cm))のいずれも高血圧の発症を予測可能であり、また、BMIと腹囲・腹囲身長比との間で予測力に差はなかったこと。本邦で広く用いられている腹囲をはじめとした肥満関連指標のエビデンスは十分ではない。そこで、日本で唯一の都市部のコホート研究である吹田研究において、肥満関連指標の加齢・閉経による自然経過や、循環器疾患の危険因子(高血圧、糖尿病、脂質代謝異常など)発症との関連を検討する。平成25年度は、ベースライン(1989-1993年)調査以降、経年的に蓄積されている検査データを統合したデータセットを用いて、肥満関連指標の記述疫学的検討を進めるとともに、肥満関連指標と高血圧発症、糖尿病発症についてもあわせて検討した。(1)肥満関連指標と高血圧発症との関連ベースライン時に非高血圧の者を平均7.2年間追跡し、ベースライン時の肥満関連指標(BMI,腹囲,ウエスト身長比)と高血圧発症(140/90mmHg and/or降圧薬内服中)との関連を検討した。いずれの指標においても、男女ともに肥満傾向が強くなるにつれて多変量調整後高血圧発症リスクは上昇し、1SDあたりの発症リスクは1.2-1.3倍で、3つの指標間に有意差はなかった。(2)腹囲の変化と糖尿病発症ベースラインから5-9年間の腹囲の変化とその後約9年間の糖尿病発症(空腹時血糖値126mg/dl以上and/or HbA1c6.5%以上and/or糖尿病薬内服中)リスクとの関連を検討した。ベースラインで高腹囲(中央値以上)の集団において、腹囲の増加が大きくなるにつれて糖尿病発症リスクは上昇し、4cm以上増加群で約1.7倍であった。本邦で広く用いられている腹囲など肥満関連指標のエビデンスは十分ではない。そこで、日本で唯一の都市部コホート研究である吹田研究において、腹囲など肥満関連指標の加齢・閉経による自然経過や循環器疾患の危険因子(高血圧、糖尿病、脂質代謝異常など)発症との関連などを検討する。平成24年度は解析用データセットの作成を中心に下記の内容を実施した。(1)経年データの統合:吹田研究ではベースライン(1989-1993年)調査以降、2年に1回の健診によりコホート研究対象者の追跡を行っており、身長、体重、腹囲、臀囲、血圧、血液検査(血糖値・脂質関連検査など)、喫煙、飲酒、閉経などの健診データが経年的に蓄積されている。これらをベースライン以降、2011年度まで対象者固有のIDで統合し、データの状況の確認、クリーニング等を行った。(2)診断基準設定と解析データセット作成:肥満関連指標の経年的な観察以外に、循環器疾患危険因子(高血圧、糖尿病、脂質代謝異常症等)の発症リスクと肥満関連指標との関連をコホート研究として検討可能であり、まず、有病者数の急増が懸念されている糖尿病をアウトカムとしたデータセットを次の手順で作成した。1糖尿病の診断基準をガイドライン等を参考に決定、2ベースラインで診断基準を満たさない者を追跡対象とする、3追跡期間中に診断基準を満たした場合はその時点で糖尿病発症とする。(3)肥満関連指標と循環器疾患発症の関連の検討:吹田研究では、ベースライン調査結果と2007年までの循環器疾患(冠動脈疾患・脳卒中)発症とを連結したコホート研究としてのデータセットが存在する。補足的な解析として、肥満関連指標の意義をより明確にするために、コホート研究のデータセットを使用して、最近海外で報告の多いウエスト身長比と循環器疾患発症リスクとの関連の検討を実施した。1)日本人の都市部住民を対象とした循環器病をアウトカムとしたコホート研究である吹田研究において、ウエスト周囲長身長比の循環器疾患予測因子としての意義を年齢階級別・性別に検証した。ウエスト周囲長・身長比が高いことは50-69歳の男性では循環器疾患、冠動脈疾患の発症リスク上昇と、50-69歳の女性では脳卒中の発症リスク上昇と有意に関連していた。ウエスト周囲長・身長比は日本人の中年男女において循環器疾患発症のハイリスク者を特定するのに有用であり、特に中年男性においては、腹囲よりも予測力が高かった。

また、そのカットオフ値は性別、年齢階級別に設定すべきであることが示唆された。2)吹田研究において、腹囲の変化と2型糖尿病発症とに関連があるかどうかを検証した。その結果、男女とも腹囲が比較的高い集団において、腹囲増加は2型糖尿病発症リスクの上昇と関連しており、特に女性においてはbody mass indexの変化の影響を調整しても腹囲増加はリスク上昇と関連していた。このことより、日本人集団で腹囲の増加を予防することは、特に比較的腹囲の大きい集団において、2型糖尿病の発症予防に重要であることが示唆された。3)吹田研究において、高血圧発症を予測する指標として、Body Mass Index (BMI)と腹囲関連指標(腹囲(WC)・腹囲身長比(WHtR)・腹囲臀位比(WHR))の予測精度の比較を行った。高血圧発症の調整後リスク(1標準偏差あたり)は男女ともいずれの指標でも有意な上昇を認めた(男で1.14-1.25倍、女で1.22-1.32倍)。また、BMIと腹囲関連指標(WC・WHtR・WHR)の予測精度を統計学的に比較した結果、WC・WHtRでは有意な差を認めなかったが、WHRはBMIに比べやや予測精度が低いことが示唆された。疫学・公衆衛生学・糖尿病平成25年度計画の主たる内容である記述疫学的検討については一部を除いて終了しており、また、平成26年度の肥満関連指標とメインアウトカム(高血圧発症、糖尿病発症など)の関連の検討についてもすでに進行中である。残った部分については平成26年度に実施可能であり、おおむね、順調に進展していると考えられる。平成24年度の計画の主たる内容である解析用データセットの作成について、研究実績の概要に記したとおり、おおむね実施済みである。また、これと平行しながら、今回の研究の補足的な解析として、肥満関連指標の意義をより明確にするために、吹田研究のコホート研究のデータセットを使用して、ウエスト身長比と循環器疾患発症リスクとの関連についても検討を行った。以上より、おおむね、順調に進展していると考えられる。本年度は、引き続き、平成25年度、平成26年度の研究計画にそって解析を実施し、積極的に学会発表および論文化など結果の公表をすすめていく予定である。本年度以降は、平成24年度に作成したデータセットを使用しながら、平成25年度、平成26年度の研究計画(下記)に示したような解析および検討を順次進めていく予定である。1)肥満関連指標、検査データ、生活習慣の年次推移の観察・記述疫学的検討2)肥満関連指標と生活習慣・閉経等の関連についての記述疫学的検討3)アウトカム発症者と非発症者における肥満関連指標の推移の比較4)肥満関連指標とアウトカム発症との関連の検討5)全体の総括平成25年度はデータセットの整備および解析に重点を置いたため、旅費およびその他の支出が想定を下回ったため。平成26年度は、引き続き解析を行うとともに、積極的に結果の公表(学会発表・論文化など)を行う予定であり、平成25年度から繰り越した残額は、結果の公表に関連する経費に使用する予定である。該当なし。
肝発がんの機序解明:肝前がん病変及び肝臓腫瘍のプロテオーム及びバイオマーカー解析

本研究ではラットやマウスの肝発がんにおける前がん病変及び肝臓腫瘍のプロテオーム解析を行った。ラットの肝臓において、phenobarbital(PB)の高用量投与によるGST-P陽性細胞巣または肝臓腫瘍内にがん促進に関与すると考えられる特異的な蛋白(例: CK8/18, APOA1, PHB1,2, SEPT9など)の発現が認められた。PB投与のラット肝発がんにおけるCK8/18はGST-P陽性細胞巣から肝臓腫瘍に進展する前がん病変の新たなマーカーであることが認められた。さらに、マウスの肝発がんにおけるCK8/18は前がん病変の新たなバイオマーカーであることが示唆された。本研究の特色は、ラットやマウスの肝発がんにおける前がん病変及び肝臓腫瘍における蛋白質発現パターンの相違や、実際に発現している蛋白・ペプチドの差異に注目し、その機序の解明を試みることである。以前我々は、ラット肝発がんにおける前がん病変マーカーであるGST-P陽性細胞巣及び肝臓腫瘍のプロテオーム解析を行ったところ、cytokeratin8(CK8)及びcytokeratin18(CK18)の発現増加が認められ、CK8/18は、ラットの肝発がんにおいて腫瘍に進展するGST-P陽性細胞巣内のマーカーとなる可能性が示唆された。
無花粉スギの胚性万能細胞の誘導によるマイクロプロパゲーション手法の開発

無花粉スギより胚性万能細胞等を誘導する手法を開発し、各個体に共通する誘導特性を検索し、個体再生、発根、順化の効率化をはかることにより、各クローンに普遍的な増殖技術の開発を目指した。無花粉スギからの培養条件の検索では、多くの無花粉スギ個体を用いて、針葉の無菌化を行い、培養に適した培地や、培養環境を検索して、雄性不稔スギ福島不稔2号、5号、田原1号、青森1号等で最適条件を確立した。そして、発根や順化での適切な処理手法を開発することで、効率的増殖条件を明らかにした。多くの系統の無花粉スギより胚性万能細胞等を誘導する手法を開発し、各個体に共通する誘導特性を検索し、個体再生、発根、順化の効率化をはかることにより、各クローンに普遍的な増殖技術の開発を目指した。無花粉スギからの初代培養条件の検索では、多くの無花粉スギ個体を用いて、針葉の無菌化を行い、初代培養に適した培地や、培養環境を検索して、雄性不稔スギ福島不稔2号、5号、田原1号、青森1号等で最適条件を確立した。初代培養には、植物ホルモンのゼアチンやBAPを含有した1/2LP培地が適していた。無花粉スギの継代培養と幼若化条件の検索では、無花粉スギの継代培養を行い、得られた組織に低温処理や植物ホルモン処理、さらに連続試験管内挿し木処理等を施して、幼若化を進め、胚性万能細胞や苗条原基を誘導する条件を検索した。クローンによる培養反応の違いの検証では、無花粉スギのクローンによる培養条件に対する反応の違いを解明し、遺伝的な効果を検証した。無花粉スギの培養シュートからの発根率の向上では、Cl-IAA(塩素が付加したインドール酢酸)を培地に添加してスギの培養シュートの発根や根の微細構造への影響を解析し、発根率の向上を目指した。炭酸ガス培養装置を用いて、炭酸ガス濃度を1000PPMにした環境下で、無花粉スギの培養シュートの発根や根の微細構造への効果を比較観察した。再生個体の順化手法の開発では、各種順化環境制御を行って、苗テラス装置を用いて再生無花粉スギの最適順化手法を開発した。炭酸ガス濃度の変化や、赤色光の照射の順化への影響を試験した。また、多くの無花粉スギクローンについて順化手法を検討し、その反応の違いの観察より、遺伝的な効果を検証し、効率的なマイクロプロパゲーションに資するデータを収集した。無花粉スギの多くの系統より胚性万能細胞等を誘導する手法を開発し、各個体に共通する誘導特性を検索し、個体再生、発根、順化の効率化をはかることにより、各クローンに普遍的な増殖技術の開発を目指した。無花粉スギからの継代培養条件の検索では、多くの無花粉スギ個体を用いて、針葉の無菌化を行い、継代培養に適した培地や、培養環境を検索して、雄性不稔スギ福島不稔2号、5号、田原1号、青森1号等や精英樹大井7号x中4号間の交配で得た、無花粉形質とともに、生長形質でも優れている無花粉スギで最適条件を確立した。継代培養には、植物ホルモンのBAPを含有した1/2LP培地と活性炭を含有した1/2LP培地に交互に培養する手法が適していた。幼若化条件の検索では、無花粉スギの継代培養を行い、得られた組織に低温処理や植物ホルモン処理、さらに連続試験管内挿し木処理さらにポリアミン処理等を施して、幼若化を進め、胚性万能細胞や苗条原基を誘導する条件を検索した。クローンによる培養反応の違いの検証では、無花粉スギの細胞を懸濁培養し培養条件に対する反応の違いを解明し、遺伝的な効果を検証した。無花粉スギの培養シュートからの発根率の向上では、Cl-IAA(塩素が付加したインドール酢酸)とBAP(ベンジルアミノプリン)を培地に添加してスギの培養シュートの発根率の最適条件を決定し、根の微細構造を解析した。炭酸ガス培養装置を用いて、炭酸ガス濃度を1000PPMにした環境下で、無花粉スギの培養シュートの発根や根の微細構造への効果を比較し、炭酸ガスの発根への有効性を検証した。再生個体の順化手法の開発では、各種順化環境制御を行って、苗テラス装置を用いて最小2週間で再生無花粉スギの順化に成功した。また、多くの無花粉スギクローンについて順化後、苗畑に植栽し栽培反応の違いの観察より、遺伝的な効果を検証し、フィールドでの生長を調査する試験を行い、マイクロプロパゲーションの実用化のための知見を得た。遺伝的多様性を考えた場合、無花粉スギの多くの個体の苗木生産や生産の効率化の為の技術革新が望まれている。

そこで、多くの系統の無花粉スギより胚性万能細胞等を誘導する手法を開発し、各個体に共通する誘導特性を検索し、個体再生、発根、順化の効率化をはかることにより、各クローンに普遍的な増殖技術の開発を目指した。無花粉スギより胚性万能細胞等を誘導する手法を開発し、各個体に共通する誘導特性を検索し、個体再生、発根、順化の効率化をはかることにより、各クローンに普遍的な増殖技術の開発を目指した。無花粉スギからの初代培養条件の検索では、多くの無花粉スギ個体を用いて、針葉の無菌化を行い、初代培養に適した培地や、培養環境を検索して、雄性不稔スギ福島不稔2号、5号、田原1号、青森1号等で最適条件を確立した。初代培養には、植物ホルモンのゼアチンやBAPを含有した1/2LP培地が適していた。無花粉スギの継代培養と幼若化条件の検索では、無花粉スギの継代培養を行い、得られた組織に低温処理や植物ホルモン処理、さらに連続試験管内挿し木処理等を施して、幼若化を進め、胚性万能細胞や苗条原基を誘導する条件を検索した。成熟組織からの不定胚や苗条原基の誘導条件を解明した。無花粉スギ福島不稔5号や三重1号で、継代培養可能な細胞を誘導できた。スギ精英樹間の交配種子起源の細胞より不定胚誘導細胞を作出し、液体培養や静置培養で継代培養可能な条件を開発した。無花粉スギの組織培養による増殖条件を開発し、苗テラス等の活用によって、発根や順化での適切な処理手法を開発することで、効率的増殖条件を明らかにした。これらの成果は、無花粉スギの優良個体の大量増殖や、遺伝子組換えの基礎技術として利活用できる。ほぼ計画通りの研究の進展を見、多くの無花粉スギのインビトロでの再生系を確立しつつあるから。24年度が最終年度であるため、記入しない。無花粉スギのマイクロプロパゲーションによる効率的な増殖システムを開発するために、培地や培養条件の改良をさらに進め、予定通りの研究を遂行する。
並列分散協調型人工知能技術による電力系統運用制御操作の高速・高信頼化に関する研究

本研究は、従来の数値処理手法では解決の因難であった電力系統における運用制御操作問題に、並列分散協調型知識処理技術を適用し、問題解決の高速化、高信頼化を図るものである。送電線の過負荷解消切替操作問題と電力系統の故障区間判定問題を対象として、当初の計画通りに研究が進められ、以下に示すような研究成果が得られた。(a)送電線の過負荷解消切替操作問題に対しては、オブジェクト指向処理システムをCommon Lisp言語によるソフトウェア上で実現した。大規模系統を対象に、単一プロセッサ上でシミュレ-ションを行い、分散協調型問題解決システムと階層型問題解決システム並びに集中型問題解決システムの並列処理の可能性を考慮した比較を行った。ここでは、系統内の負荷潮流分布を求める潮流計算を分割並列処理させている。その結果、潮流計算を分割並列処理化することにより、問題解決に必要な全処理時間を1/51/10に短縮することができた。また、大規模系統をサブシステムに分割するには最適な分割数が存在し、処理時間と集中型問題解決システムで得られる最適解との比較結果により、分散協調型問題解決システムより階層型問題解決システムの方が優れているという知見を得た。加えて、プロセッサ間のデ-タ伝送時間も、大規模系統の分割の形態を決定する上で大きな影響を与えることが分かった。(b)電力系統の故障区間判定問題に対しては、因果ネットワ-クによる故障区間判定エキスパ-トシステムをCommon Lisp言語を用いて開発した。保護リレ-と遮断器の動作情報と動作時刻を利用し、並列処理を想定することによって、従来型ル-ルベ-スのプロダクションシステムと比べ、処理速度の飛躍的な向上並びに判定結果の高信頼化が得られることが分かった。また、この時刻情報が欠落したり、誤っていた場合の対策も施すことによって、ロバストな推論システムを構築することが可能となった。更に、この推論過程を改善する方法として、因果ネットワ-クに代わりペトリネットを用いるシステムを検討し、推論知識を陽に表現でき、推論過程を簡単にでき、並列処理性にも優れていることが分かった。次に、生体系の自然淘汰の法則を模擬したGenetic Algorithmを本故障区間判定問題に適用し、処理速度並びに判定結果の妥当性の面から、本アルゴリズムの適用可能性を明らかにした。本研究は知識処理に階層型分散協調処理方式並びに分散並列処理方式を応用し、問題解決システムの高速化、高信頼化を図るものである。送電線の過負荷解消切替操作問題と電力系統の故障区間判定問題を対象として、当初の計画通りに研究が進められ、予定どおりの研究成果が得られた。以下にその研究結果と研究過程を示す。(A)送電線の過負荷解消切替操作問題を対象としては、過負荷解消システムをエキスパ-トステムの形でCommon Lisp言語によるソフトウェアの上で実現した。特に大規模系統への適用に際して階層型問題解決システムと分散協調型問題解決システム、及び比較対照用として集中型問題解決システムの3つを単一プロセッサ上で模擬を行い、その性能評価を行なった。その結果、並列処理の可能性を考慮した上で階層型問題解決システムは集中型に比べ、処理内容・処理時間のいずれにおいても優れているという知見を得た。(B)

次に、電力系統の故障区間判定問題を対象としての因果ネットワ-クに基づく故障区間判定システムに関する研究に関しては、平成2年度までに系統内の動作リレ-および遮断器の情報を利用して適切な判定を行う手法を開発し、Common Lisp言語によってプログラミングを行った。さらに、このシステムを並列計算機に実装した場合の推論時間を推定した結果、従来形のプロダクションシステムに比して、飛躍的な性能の改善が可能となることがわかった。(a)送電線の過負荷解消切替操作問題に対しては、大規模な系統である118母線系統を用いて、単一プロセッサ上でシミュレ-ションを行い、分散協調型問題解決システムと階層型問題解決システム並びに集中型問題解決システムの並列処理の可能性を考慮した比較を行った。その際、重要な数値処理である系統内の負荷潮流分布を求める潮流計算を分割並列処理させることとした。その結果、大規模系統に対しては、潮流計算を分割並列処理化することにより、問題解決に必要な全処理時間を1/51/10に短縮することができた。また、大規模系統をサブシステムに分割するには最適な分割数が、つまり最適な並列プロセッサ数が存在し、処理時間と得られた解の比較結果により、分散協調型問題解決システムより階層型問題解決システムの方が優れているという知見を得た。加えて、プロセッサ間のデ-タ伝送時間も、大規模系統の分割の形態を決定する上で大きな影響を与えることが分かった。(b)故障区間判定問題に対しては、保護リレ-と遮断器の動作情報に動作時刻を追加利用することによって、処理速度の向上並びに判定結果の高信頼化を目指した。因果ネットワ-ク上を伝搬する事象マ-カ-に動作時刻を付加することによって、より正確に故障区間の推論ができるようになり、この時刻情報が欠落したり、誤っていた場合の対策も施すことによって、ロバストな推論システムを構築することが可能となった。更に、この推論過程を改善する方法として、因果ネットワ-クに代わりペトリネットを用いるシステムを検討し、保護システムの動作関係と保護設備の取り得る状態を陽に表現でき、推論過程が簡単になり、並列処理性にも優れていることがわかった。次に、生体系の自然淘汰の法則を模擬したGenetic Algorithmを本問題に適用し、処理速度並びに判定結果の妥当性の面から、本アルゴリズムの適用可能性を明らかにした。
遺伝子治療臨床研究を始めとした新たなDNA操作に係る調査・研究

本研究は、平成5年(1993年)4月から平成8年3月まで、研究班を2つのグループに分けて、飯野と青木が各々のグループリーダーとなり、以下の研究課題に関して調査研究を行った。主な研究課題は1)遺伝子治療臨床研究に関する推進と国内外の研究活動の調査、2)DNA操作技術の新たな発展に関する国内外の資料収集と比較調査、3)DNA操作技術の安全性の確保に関する国内外のガイドラインの比較調査、4)バイオサイエンスにおけるヒト・ゲノム解析研究の国内外の活動調査、5)脳神経科学研究の推進と国内における研究動向の調査研究などである。これらの研究の目的を達成するために以下のような班活動を行った。1)医学・医療と社会の要請に応えて、遺伝子治療臨床研究を推進するためガイドラインを作成した。またアメリカ合衆国の遺伝子治療の研究成果と北海道大学医学部での遺伝子治療実施計画について調査した。熊本大学医学部から提出された遺伝子治療計画案について研究内容の検討をした。2)DNA操作技術の新たな発展に伴うトレーニングコースについて、資料作成と調査を行った。モデルケースとして筑波大学のバイオサイエンストレーニングコース開催のための資料作成を行った。3)全国の国立大学や国立研究所における遺伝子研究施設のDNA操作技術の安全性を確保するための打合せ会議を毎年1回行った。この打合せ会議のための資料作成を行った。我が国の組換えDNA実験技術に関するガイドラインとアメリカ合衆国保健衛生研究所(NIH)の1994年に改正されたガイドラインについて内容の比較検討を行い、資料を作成した。4)ヒト・ゲノム回折研究プロフェクトに関する国内外の調査を行った。5)脳神経科学研究の推進のために必要な我が国の研究動向について検討した。本研究は、遺伝子治療のための臨床基礎研究の推進、DNA操作技術の一段の進展、脳神経の操作技術の基礎研究の推進に資すべく、1.遺伝子治療臨床研究のガイドライン作成のための資料収集と調査、2.DNA操作技術の新たな展開に関する国内外の資料収集と調査、3.DNA操作技術の安全性の確保に関する検討資料の作成と調査、4.バイオサイエンスにおける脳研究の国内外の調査を行うことを目的とした。これら目的を達成するために以下のことを行った。1.医学、社会の要請を答えて、遺伝子治療臨床研究を推進するために、既に作成された日本の厚生省と、米国NIHの遺伝子治療ガイドラインの資料について、大学研究機関としての検討と調査結果にもとづき、大学研究機関としての大学におけるヒト遺伝子治療臨床研究のガイドラインの作成のための原案作りを行うと共に資料を収集した。2.DNA操作技術の新たな展開に関して、筑波大学で開かれたバイオサイエンストレーニングコースの資料作成の支援を行った。3.全国大学研究機関のDNA操作技術の安全性の確保に関する資料の検討と調査を行った。4.これまでのバイオサイエンス、バイオテクノロジーに関する国内外の資料、特に脳神経研究やヒト・ベノム解析研究プロジェクトに関する資料収集と調査を行った。5.組換えDNA実験技術を使って研究に関してのガイドライン作成に関係した資料を収集し、報告書を作成した。6.大学等における遺伝子治療臨床研究のガイドライン作成にために、「大学等における組換えDNA実験指針」のもとに行われてきた多数の実験研究を調査した。その結果、人体に組換え体を導入した例は、これまで全くなかったことを明らかにできた。7.DNAデータバンクについて我が国の現状を調査して、西部拡充のための資料収集を行った。本研究は、遺伝子治療のための臨床基礎研究の推進、DNA操作技術の一段の進展、脳神経の操作技術の基礎研究の推進に資すべく、1,遺伝子治療臨床研究のガイドライン作成のための資料収集と調査、2,DNA操作技術の新たな発展に関する国内外の資料収集と調査、3,DNA操作技術の安全性の確保に関する検討資料の作成と調査、4,バイオサイエンスにおけるヒト・ゲノム解析研究の国内外の調査を行うこと、を目的とした。1,医学、社会の要請に答えて、遺伝子治療臨床研究を推進するために、既に作成された日本の厚生省と文部省と、米国NIHの遺伝子治療ガイドラインの資料について、調査と検討を行った。文部省としての、大学研究機関におけるヒト遺伝子治療臨床研究のガイドラインの資料を収集した。2,DNA操作技術の新たな発展に関して、筑波大学で開かれたバイオサイエンストレーニングコースの資料作成の支援を行った。3,全国大学研究機関の、遺伝子研究施設のDNA操作技術の安全性の確保に関する資料の検討と調査を行った。4,これまでのバイオサイエンス、バイオテクノロジーに関する国内外の資料、特にヒト・ゲノム解析研究プロジェクトに関する資料収集と調査を行った。5,組換えDNA実験技術を使った研究に関してのガイドライン作成に関した資料を収集し、報告書を作成した。6,大学等における遺伝子治療臨床研究のガイドライン実施に至る前提として、「大学等における組換えDNA実験指針」のもとに行われてきた多数の実験研究を調査、報告書を作成した。これまでヒトに関して直接組換え体を導入した例は、全くなかったことを明らかにできた。7,DNAデータバンクについて我が国の現状を調査して、整備拡充のための資料収集を行った。本研究は、平成6年度に引き続いて研究班を大きく2班に分けて、飯野と青木が連携しながら各々がグループリーダーとして以下の事業に関して調査研究を行った。主な研究課題は1,遺伝子治療臨床研究に関する推進と国内外の研究活動調査、2,DNA操作技術の新たな発展に関する国内外の資料収集と調査、3,DNA操作技術の安全性の確保に関する国内外のガイドラインの比較検討調査、4,バイオサイエンスにおけるヒト・ゲノム解析研究の国内外の活動調査、5,脳神経科学研究の推進と国内における研究動向の調査研究などである。これらの目的を達成するために班活動を実施した。

1,医学・医療と社会の要請に応えて、遺伝子治療臨床研究を推進するために、北海道大学の我が国最初の実施計画を詳しく調べるとともに、アメリカ合衆国の研究成果とあわせて比較検討を行った。熊本大学医学部より提出された案についてもその計画の内容について調査した。2,DNA操作技術の新たな発展に関して、筑波大学と国立生理学研究所に対してバイオサイエンストレーニングコースのために資料作成の支援を行った。3,全国の国立大学や国立研究所における遺伝子研究施設のDAN操作技術の安全性の確保に関して資料の検討と打合せ会議を行った。4,ヒト・ゲノム解析研究プロジェクトに関する国内外の実施情況を調査した。5,脳神経科学研究の推進のために必要な我が国の研究者動向を調べた。以上の項目の他に組換えDNA実験技術に関するガイドラインについて、平成6年度末に出されたNIHのガイドラインを調査検討して、その結果と従来の日本のガイドラインとを比較対照させて、日本独自のガイドラインを改正することにした。本研究は、平成5年(1993年)4月から平成8年3月まで、研究班を2つのグループに分けて、飯野と青木が各々のグループリーダーとなり、以下の研究課題に関して調査研究を行った。主な研究課題は1)遺伝子治療臨床研究に関する推進と国内外の研究活動の調査、2)DNA操作技術の新たな発展に関する国内外の資料収集と比較調査、3)DNA操作技術の安全性の確保に関する国内外のガイドラインの比較調査、4)バイオサイエンスにおけるヒト・ゲノム解析研究の国内外の活動調査、5)脳神経科学研究の推進と国内における研究動向の調査研究などである。これらの研究の目的を達成するために以下のような班活動を行った。1)医学・医療と社会の要請に応えて、遺伝子治療臨床研究を推進するためガイドラインを作成した。またアメリカ合衆国の遺伝子治療の研究成果と北海道大学医学部での遺伝子治療実施計画について調査した。熊本大学医学部から提出された遺伝子治療計画案について研究内容の検討をした。2)DNA操作技術の新たな発展に伴うトレーニングコースについて、資料作成と調査を行った。モデルケースとして筑波大学のバイオサイエンストレーニングコース開催のための資料作成を行った。3)全国の国立大学や国立研究所における遺伝子研究施設のDNA操作技術の安全性を確保するための打合せ会議を毎年1回行った。この打合せ会議のための資料作成を行った。我が国の組換えDNA実験技術に関するガイドラインとアメリカ合衆国保健衛生研究所(NIH)の1994年に改正されたガイドラインについて内容の比較検討を行い、資料を作成した。
PEG化タンパク質位置異性体の変性構造を固液界面で特異認識する精密分離プロセス

イオン交換クロマトグラフィーにおけるPEG化タンパク質修飾位置異性体の分離機構について塩濃度勾配溶出法(LEG)およびpHグラジエントにより解析した。PEG化タンパク質位置異性体の保持係数は、PEG鎖が修飾されたlysine残基のpKaの値に依存し、LEGおよびpHグラジエント法のいずれにおいてもpKaの値が低いものほど早く溶出されることが分かった。また変性PEG化タンパク質・PEG化DNAの修飾位置異性体分離において正味の電荷の違いではなく立体構造が重要であることを明らかにした。またPEG化タンパク質の分子拡散係数および細孔内拡散係数を測定し、カラム内における物質移動特性を明らかにした。タンパク質の生体内安定性を高める方法としてポリエチレングリコール(PEG)で修飾する方法があるが、修飾反応の制御は難しくPEG修飾数の異なる異性体や修飾位置の異なる複数のPEG化タンパク質異性体が生成する場合がある。これら異性体の表面電荷の差が最も大きくなる被修飾タンパク質の等電点近傍で、イオン交換クロマトグラフィー(IEC)を用いて分離を行ったところ、等電点近傍での異性体の分離は修飾されたアミノ酸のpKaに依存し、高いpKaを持つアミノ基が修飾されたものほど早く溶出される結果となった。一方、等電点から離れ異性体間で表面電荷の差の無いpH条件でも、異性体の溶出順は変わら分離度は減少するものの分離は可能であった。アミノ酸のpKaは溶媒露出度および周囲のアミノ酸との相互作用により決定されており、高いpKaを持つアミノ基は修飾PEG試薬と反応しやすい環境にあると同時にイオン交換基と相互作用しやすく、これらが修飾されるとタンパク質のイオン交換基との相互作用部位も変化する。この為、イオン交換基はタンパク質のPEG化タンパク質の表面電荷だけではなく立体構造を認識して異性体を分離していると考えられる。また修飾数の多い異性体の場合、電荷密度が低く中性条件ではpoly-PEG化タンパク質も含めた分離ができないが、酸性条件でmono、di、poly-PEG化タンパク質の分離操作を数分以内で行う方法を確立した。PEG化タンパク質の変性挙動の解析を行った結果、変性温度は被修飾タンパク質とほぼ変わらなかった。しかしPEG分子量が数kDa程度の場合、凝集が促進される数10kDaのものは凝集が抑制されることが分かり、変性構造を安定に維持したまま分離が可能であることが示唆された。PEG化タンパク質は生体内安定性が高く優れた医薬品として期待されている。しかし、タンパク質のPEG修飾反応では複数のアミノ酸残基が同時に反応するために、PEG化タンパク質は修飾数・修飾位置の異なる異性体混合物として生成する場合がある。またPEG鎖の修飾位置によっては生理学的活性の低下することもあり、活性に影響しない特定のアミノ酸のみが修飾されたPEG化タンパク質のみが得られることが好ましいが化学的に修飾位置を制御することは難しく、異性体を複数の分離精製手法で分離する方法が提案されているが修飾数異性体の分離は達成可能であるが修飾位置の異なる異性体を分離することは未だ困難である。本研究では修飾位置異性体の分析に可能なイオン交換クロマトグラフィーを用いてPEG化タンパク質修飾位置異性体の分離を達成するために、各種イオン交換担体における分離機構と移動現象の解明と分離手法の確立を試みた。PEG化タンパク質修飾位置異性体のPEG鎖の修飾位置および各異性体の保持係数との相関関係から被修飾アミノ酸残基の表面露出度に応じて位置異性体の保持係数が低下することが明らかとなった。さらにイオン交換担体における保持機構におけるPEG化タンパク質の立体構造の関係を明らかにするために、直鎖状のバイオポリマーであるDNAをモデル分子として用いた。この結果、イオン交換担体との相互作用に直接寄与しない部位に修飾した場合においても保持係数は低下しており局所的な構造変化であっても分離機構に大きく影響する可能性が示唆された。異性体分離を行うために粒子径が小さく理論段数の高い微粒子型充填剤の場合、分離性能は高いものの一回あたりの溶出時間が長く実験の進行はやや遅れた結果となった。PEG化タンパク質とタンパク質の変性挙動の解析については当初の予定どおりおおむね順調に進行している。生物分離工学分離性能は劣るものの膜型カラムを用いPEG化タンパク質異性体の修飾位置の簡便な同定法および複数の異性体を数分で分析する手法を確立した。PEG修飾数の分離には膜型カラムで高速分離を行い、構造解析には高分解能のカラムを用いることで研究の加速をはかる。
一本鎖DNA結合蛋白のmRNAとの特異的結合による複製と翻訳のカップリング

能率的な細胞複製のためには, DNA複製,転写,翻訳各系の間にお互いを調節する機構が存在するはずである.この研究の目的は,大腸菌一本鎖DNA結合蛋白質(SSB)が,一群の遺伝子の翻訳をDNA複製の状態を反映しながら調節していることを明らかにして,このような系間調節の最初の例を証明することである.(1)SSBでは自己のmRNAに特異的に結合して蛋白クラスターを形成し,その無細胞翻訳系での翻訳を阻害した. SSBが自己のmRNAに結合するには特定のRNA配列が必要である.一部配列を欠失したmRNAを調製し, SSBとの複合体をフィルタートラップ法で分析した結果, 3ケ所に結合に寄与する塩基配列が見いだされた.その配列(SSB box)は, AUNGUAAAAGCGであった.太字は特に共通性の高い塩基である.SSBは,まずこの配列のみに安定な1対1複合対を形成して,次に協同的結合により蛋白クラスターを形成すると考えられる.(2)SSB翻訳レギュロンが存在する. SSBは, ssbと同様にblaやsecYの遺伝子の無細胞翻訳を阻害しnusaAやreeAは阻害しなかった.この遺伝子特異性は, mRNA上でSSB boxがコーティング領域外の,リボソームの影響を受けにくい位置にあるかどうかで説明できた.発現ベクターを用いて, mRNAとSSBの量的関係を変化させると,少なくとも数種類の蛋白の量が, SSBにより翻訳阻害と解釈できる変化をすることが明らかになった.現在までに得らえた結果は,すべて矛盾なくSSBが特定の遺伝子群とDNA複製を関係づけているというモデルを支持する.このことは,大腸菌の細胞複製には,効率的に複製がおこなえるように積極的な調節機構が存在していることを示唆している.能率的な細胞複製のためには, DNA複製,転写,翻訳各系の間にお互いを調節する機構が存在するはずである.この研究の目的は,大腸菌一本鎖DNA結合蛋白質(SSB)が,一群の遺伝子の翻訳をDNA複製の状態を反映しながら調節していることを明らかにして,このような系間調節の最初の例を証明することである.(1)SSBでは自己のmRNAに特異的に結合して蛋白クラスターを形成し,その無細胞翻訳系での翻訳を阻害した. SSBが自己のmRNAに結合するには特定のRNA配列が必要である.一部配列を欠失したmRNAを調製し, SSBとの複合体をフィルタートラップ法で分析した結果, 3ケ所に結合に寄与する塩基配列が見いだされた.その配列(SSB box)は, AUNGUAAAAGCGであった.太字は特に共通性の高い塩基である.SSBは,まずこの配列のみに安定な1対1複合対を形成して,次に協同的結合により蛋白クラスターを形成すると考えられる.(2)SSB翻訳レギュロンが存在する. SSBは, ssbと同様にblaやsecYの遺伝子の無細胞翻訳を阻害しnusaAやreeAは阻害しなかった.この遺伝子特異性は, mRNA上でSSB boxがコーティング領域外の,リボソームの影響を受けにくい位置にあるかどうかで説明できた.発現ベクターを用いて, mRNAとSSBの量的関係を変化させると,少なくとも数種類の蛋白の量が, SSBにより翻訳阻害と解釈できる変化をすることが明らかになった.現在までに得らえた結果は,すべて矛盾なくSSBが特定の遺伝子群とDNA複製を関係づけているというモデルを支持する.このことは,大腸菌の細胞複製には,効率的に複製がおこなえるように積極的な調節機構が存在していることを示唆している.
引きこもり経験者の「社会復帰」:実践コミュニティとアイデンティティーの視角から

「ひきこもり」当事者・経験者のための社会復帰支援施設が調査対象であり、いわゆる中間施設から外部社会への移行をめぐる諸問題・諸条件について検討することが、二年間を通してのテーマである。本年度の前半期は、東北地方にある施設での参与観察とインタビュー調査を継続し、後半期には昨年度以降のデータをもとに投稿論文を執筆した(現在第1次審査を受けて修正中)。中間施設への適応は、それまで対人関係を極度に限定してきた青年たちにとって、それ自体、時間のかかる過程である。しかし、適応の果てに求められるのは、集団からの離脱である。この「適応」がスムーズに「離脱」に繋がることは難しい。調査からいえることは、「適応」についてみると、より緩やかな時空間のなかで、個々人の状況に配慮した諸活動への「さそい」が丁寧になされていくことであり、反面、中間施設内部での適応は、利用者に自尊心の支えを提供はするが、「施設外部」での「自己可能性感覚」を想像的に醸成する側面において十分ではない。この可能性の感覚を育てるには、支援施設の外部にいる「他者」からの承認と、その「他者」をモデルとした「生き方についての想像」が有効である。そのことは、東京の施設が考案した就労訓練システムについての聞き取りなどによってある程度確認された。したがって、中間施設における中核的課題とは、この定着・適応の側面と離脱の側面との原理的にはしばしば背反する関係に配慮しながら、そのバランスを取っていくことである。この点は、支援施設のスタッフにはよく認識されているところではあるが、実際的には非常に困難な作業となっている。研究成果としては、その様相を参与観察と施設利用者へのインタビュー(アイデンティティのあり方)とによって記述的・解釈的に明らかにしたことである。観察地点は、社会復帰支援施設であり、いわゆる中間施設から外部社会への移行をめぐる諸問題・諸条件について検討することが具体的なテーマである。本年度はとくにデータ収集に力をいれた。主に二つの中間施設をフィールドとしており、方法としては参与観察と非構造化インタビューを用いた。東北地方の施設では計3週間ほどの参与観察を行い、関東地方の施設では1週間行った。前者では、利用者7名、スタッフ3名について録音をするインタビューを行った。後者の施設では、スタッフ2名に録音をするインタビューを行った。また、近畿地方にある施設については代表者1名に同様のインタビューを行った。他に若年者就労支援を行っている近畿地方の公設機関についても担当者にインタビューを行っている。こうしたフィールドワークから以下のような点について注意しつつ、分析を深めるべきことが明らかになってきた。まず、「引きこもり」という言葉の曖昧さと近年の流布による部分もあると思われるが、中間施設の利用者についての多様性がますます高まっていることが、代表者・スタッフのあいだで認識されている。多様性とは、対人関係などについて示す関心・行動のパターンに関わる部分にまず表れることが指摘されるが、こうした多様性を踏まえた多様な「社会復帰」の形態を考慮することがさらに求められている。その中で、施設内部での対人関係、活動状況からみるかぎり、就労も可能であろうと思われる層についてみると、中間施設としては、外部への移行について、動機付けをしつつ具体的なイメージを利用者に提供できることが重要なポイントとなっていることが伺えた。それはたとえば、スタッフあるいは利用者において、そうした移行促進的なモデルを形成できることの重要性として観察された。こうした論点については、2004年度日本社会学会の「社会病理・逸脱」部会においてデータと合わせて報告している。
腸管出血性大腸菌の培養不能状態への移行に関与する分子機構の解析

腸管出血性大腸菌を低栄養・低温で培養することにより通常の培地には発育できないが、何らかの生物活性を有する状態、すなわちVBNC(生きているが培養できない)状態に移行させることに成功した。VBNC状態に移行した菌を過酸化水素を分解する物質や抗酸化剤を含有する寒天培地(蘇生培地)上に播種することにより培養能を回復させることに成功した。更に上記の方法で腸管出血性大腸菌および腸管病原性大腸菌に感染した患者より分離された株を調べた結果、VBNC状態に移行しやすく蘇生可能な菌株を数株発見した。これらの結果から病原細菌は、生きているが培養できない状態で存在し得ることを示した。免疫抗体法で調べた結果VBNCに移行しやすい株は、定常期で働くシグマファクターであるシグマSや鞭毛の発現に関与しているシグマFの発現が低下していること発見した。実験室株の大腸菌K12株は、起源が同じでも保存状態の違いによりシグマ因子の発現に多様性が見られることが知られている。保存されていたK12株を調べた結果、VBNCへ移行し易い株を発見した。それらの株では、腸管出血性大腸菌と同様にシグマ因子の発現の低下が見られた。そこで、K12株のシグマSとシグマFの欠損株を作製し、VBNCへの移行と蘇生効果を調べた結果、シグマSがVBNCへの移行と蘇生に重要な役割を果たしていることが判明した。しかし、シグマSを完全にノックアウトした株は、患者より分離されたVBNC状態に移行しやすい腸管出血性大腸菌や保存されていたK12株に比べ、VBNCへの移行および蘇生率が、かなり低いことが判明した。つまり、シグマSは、VBNCへの移行と蘇生に必要であり、VBNC状態に移行しやすい腸管出血性大腸菌や保存されていたK12株では、その発現調節や、シグマSそのものに何らかの変異がおこり、VBNCへの移行し易くなったのではないかと思われる。Koch以来100年以上に渡って培養可能であると言うことが細菌が生きていることの定義であった。しかし近年生きているが培養できない(VBNC)状態の細菌の存在が報告されるようになった。VBNCとは、通常の培養条件では増殖が認められないものの、菌体が何らかの生物活性を維持している状態を示す。腸管出血性大腸菌をはじめとする食中毒の感染源の特定がしばしば困難であるのも原因菌がVBNC状態に陥っているためと考えられる。VBNC状態の菌が本当に生きているか、或いは病原性を有しているかは、感染症の予防や感染源の特定に当たって極めて重要な問題である。我々は、VBNC状態となった腸管出血性大腸菌O157、腸炎ビブリオ、コレラ菌の菌液を、過酸化水素を分解する種々の物質や抗酸化剤を含む寒天培地(蘇生培地)上に播種し蘇生されるかどうかを検討し非常に良好な結果を得た。更に上記の方法で腸管出血性大腸菌に感染した患者より分離された数10株を調べた結果、VBNC状態に移行しやすく蘇生可能な菌株を数株発見した。培養能の低下に関与する遺伝子を同定するため、ワイルドタイプの大腸菌の染色体ライブラリーを作製し、培養不能状態に移行しやすい株に導入し、低温・低栄養に曝し培養能の低下しにくいクローンを選択した結果数10のクローンを得た。その中には、定常期で働くシグマファクターの遺伝子を含むクローンを認めた。免疫抗体法で調べた結果VBNCに移行しやすい株の一部は、定常期で働くシグマファクターであるシグマSの発現が欠如しているか、又は低下していることが判明した。

その他のクローンについてもどの遺伝子が、培養能の維持に関与しているか検索中である。更にVBNC状態の菌が、病原性を有するかどうかを検討するためマウスモデルを作製中である。現在のマウスモデルでは、高濃度の菌を接種しないと病原性を発揮しないが、高濃度のVBNCの菌の作製は困難なため、低濃度の菌の接種でも病原性を判定可能なモデルの作製を行っている。腸管出血性大腸菌を低栄養・低温で培養することにより通常の培地には発育できないが、何らかの生物活性を有する状態、すなわちVBNC(生きているが培養できない)状態に移行させることに成功した。VBNC状態に移行した菌を過酸化水素を分解する物質や抗酸化剤を含有する寒天培地(蘇生培地)上に播種することにより培養能を回復させることに成功した。更に上記の方法で腸管出血性大腸菌および腸管病原性大腸菌に感染した患者さんより分離された株を調べた結果、VBNC状態に移行しやすく蘇生可能な菌株を数株発見した。これらの結果から病原細菌は、生きているが培養できない状態で存在し得ることを示した。免疫抗体法で調べた結果VBNCに移行しやすい株は、定常期で働くシグマファクターであるシグマSや鞭毛の発現に関与しているシグマFの発現が低下していること発見した。実験室株の大腸菌K12は、起源が同じでも保存状態の違いによりシグマ因子の発現に多様性が見られることが知られている。保存されていたK12株を調べた結果、VBNCへ移行し易い株を発見した。それらの株では、腸管出血性大腸菌と同様にシグマ因子の発現の低下が見られた。そこで、K12株のシグマSとシグマFの欠損株を作製し、VBNCへの移行と蘇生効果を調べた結果、シグマSがVBNCへの移行と蘇生に重要な役割を果たしていることが判明した。しかし、シグマSを完全にノックアウトした株は、患者より分離されたVBNC状態に移行しやすい腸管出血性大腸菌や保存されていたK12株に比べ、VBNCへの移行および蘇生率が、かなり低いことが判明した。つまり、シグマSは、VBNCへの移行と蘇生に必要であり、VBNC状態に移行しやすい腸管出血性大腸菌や保存されていたK12株では、その発現調節や、シグマSそのものに何らかの変異がおこり、VBNCへの移行し易くなったのではないかと思われる。
肺構成細胞の細胞老化の機序の解明～慢性閉塞性肺疾患の病態制御を目指して～

慢性閉塞性肺疾患(COPD)の病態として細胞老化の関与が最近示唆されている。また肺構造の破壊には肺線維芽細胞や気道上皮細胞の傷害や機能低下が関与している可能性がある。これらを踏まえ、本年度はまず肺線維芽細胞を用いて、以下の検討を行った。(1)Toll様受容体3と細胞老化の関連(背景と目的)ウイルス感染はCOPDの増悪の主因であり、重症化につながる。多くのウイルスは細胞に感染するとdouble strand RNA(dsRNA)を産生する。dsRNAの受容体の一つであるToll様受容体3(TLR3)の活性化が細胞老化に影響を与えるか否かを検討した。
食塊に生じる動的な咬合応力を探る-テクスチャーの差異が歯根膜内の機械受容器に及ぼす影響-

本研究の目的は、咀嚼時に食塊に生じる咬合応力を詳細に捉えること、またその反力としての歯根膜内の応力分布を推定し、歯根膜感覚と顎口腔機能制御の関連性を解明、検討することにある。平成10年度は、従来型の食塊を想定した咬合力センサーに改良を加え、硬さの異なるセンサーを噛みしめた時に歯からセンサーに対して加わる力の変化を検討した。すなわち、硬さの異なるゴム素材を3種類用意し、センサーの被膜として用いた。具体的には、合成ゴム、天然ゴム、餅ゴムをセンサーの上下両面に配置し、被験者に対して同一の咬合力の加圧を指示したときの歯から咬合力センサーに対して加わる力を測定し、特に第一大臼歯に加わる力に関して解析を加えた。その結果、ゴム素材の硬さの違いに対応して、各咬頭に加わる力に違いが見られた。すなわち、ゴムの硬さが柔らかいときは舌側咬頭から加わる力が大きかったが、ゴムの硬さが硬くなるにつれて頬側咬頭から加わる力が大きくなる傾向が見られた。本結果から、咀嚼する対象によって、生体は顎の動きを制御し、同時に歯は異なる動きを示していることが示唆された。平成11年度は、治療前後の咬合力の変化を観察した。治療前において咬合力の代表点である重心位の動きは規則性をもたず不規則であった。特に、ゴム被膜の硬さが硬い時はその傾向が顕著であった。しかしながら、治療後においてその動きにはある規則性が見られた。すなわち、歯から食塊を想定した咬合力センサーに対して、一定の規則性をもって力が加えられていることが考えられた。これは、不正咬合時には食物に対して効率よく力を加えるために顎の動きを制御する必要があったが、歯の配列を正すことにより、歯から食物に対して効率よく力を加えることが可能となり、顎口腔機能の最小制御により食物に対して同一の効果を与えることができるとも考えられた。本研究の目的は、咀嚼時に食塊に生ずる咬合応力を詳細に捉えること、またその反力としての歯根膜内の応力分布を推定し、歯根膜感覚と顎口腔系機能制御の関連性を解明、検討することにある。本年度は従来型の食塊を想定した咬台力センサーに改良を加え、硬さの異なるセンサーを噛みしめた時に歯からセンサーに対して加わる力の変化を検討した。咀嚼時に歯は食塊から力を受け微小に変位する。歯の変位は歯や歯槽骨の材料特性や歯を支える歯根膜の粘弾性に依存した物理的現象と捉えることができるが、食塊の硬さの違いにより、その動きに差違が存在することが予測される。また、この歯の変位の違いが歯根膜内の応力勾配の差を生み出し、mechano-reseptorに対して異なる刺激となり、このmechano-reseptorからの指令は硬さの異なる食塊に対して効率よく力が加わるように下顎の動きを制御していると考えられている。本年度は、上記の考えのもとに、硬さの異なるゴム素材を3種類用意し、センサーの被膜として用いた。すなわち、合成ゴム、天然ゴム、餅ゴムをセンサーの上下両面に配置し、被験者に対して同一の咬合力を加えさせたときの歯から咬合力センサーに対して加わる力を測定し、特に第一大臼歯に加わる力に関して解析を加えた。その結果、ゴム素材の硬さの違いに対応して、各咬頭に加わる力に違いがみられた。すなわち、ゴムの硬さが柔らかい時は舌側咬頭から加わる力が大きかったが、ゴムの硬さが硬くなるにつれて頬側咬頭から加わる力が大きくなる傾向がみられた。本結果から咀嚼する対象によって、歯は異なる動きを示していることが示唆された。本年度は歯の変位を頬舌的なモーメントを含めて測定することを予定しており、歯の咬合面に加わる力と、歯の変位の結果をもとにして、歯根膜内に分布する咬合応力の分布状態を把握する予定である。

すなわち、歯から食塊を想定した咬合力センサーに対して、一定の規則性をもって力が加えられていることが考えられた。これは、不正咬合時には食物に対して効率よく力を加えるために顎の動きを制御する必要があったが、歯の配列を正すことにより、歯から食物に対して効率よく力を加えることが可能となり、顎口腔機能の最小制御により食物に対して同一の効果を与えることができるとも考えられた。
口腔扁平上皮癌におけるEpstein-Barr virusの感染レセプターの解明

口腔扁平上皮癌におけるEBウイルス感染レセプター解明のため本研究に必要なバーキットリンパ腫由来のEBウイルス感染Akata細胞を北海道大学医学部癌研ウイルスより入手し、CD21 cDNAを米国アラバマ大学より入手した.口腔扁平上皮癌におけるEBウイルス感染実験の陽性コントロールの作製のためCD21(Bリンパ球細胞におけるEBウイルス感染レセプター)未発現口腔扁平上皮癌由来細胞株SASにCD21 cDNAとネオマイシン耐性遺伝子を含むレトロウイルスベクターに組み込んだpLNCX-CR2,1μgをリポフェクション法にて遺伝子導入した。ネオマイシンで約2週間選択し、CD21の細胞表面発現は抗CD21抗体OKB7を用いて、フローサイトメトリーでスクリーニングしCD21発現細胞SAS-CD21-2細胞を単離した。このCD21発現細胞とオリジナルSAS細胞とを細胞生物学的に比較したところ、細胞の大きさはやや小さかったが形態や増殖能に大きな違いは認めなかった。SAS-CD21-2細胞とAkata細胞との共培養でEBウイルス感染実験を行った結果、10代継代後もEBウイルスの潜伏感染をin situ hybridazation法を用いて検出、感染を認めたがフリーのEBウイルスとの培養では感染は認められず、口腔癌においても胃癌の場合と同様cell to cellによる感染が示唆された(第47回日本口腔外科学会総会(2002年11月1日、札幌市)において発表)。一方、CD21未発現SAS細胞ではAkata細胞との共培養でEBウイルス感染は認めたが、3代継代後に細胞死を起こし、EBウイルスの溶解感染が疑われた。これまでのわれわれの検索で口腔扁平上皮癌に高率にEpstein-Barr Virus(以下EBウイルス)が感染していることがわかったが、そのレセプターに関しては未解明であった。今回、口義扁平上皮癌におけるEBウイルス感染レセプター解明のため本研究に必要なバーキットリンパ腫由来のEBウイルス感染Akata細胞を北海道大学医学部癌研究施設ウイルス部門の好意により入手し、一方CD21 cDNAも入手した。口腔扁平上皮癌におけるEBウイルス感染実験の陽性コントロールの作製のため、当教室で継代培養中のCD21(B細胞におけるEBウイルス感染レセプター)未発現口腔扁平上皮癌由来細胞株SASにCD21 cDNAのトランスフェクションを行い、ネオマイシンで選択しフローサイトメトリーでスクリーニングしCD21発現細胞を得た。現在、このCD21陽性細胞とAkata細胞との共培養およびAkata細胞培養上清との培養でEBウイルス感染実験を施行中である。また同時にCD21未発現口腔扁平上皮癌由来細胞株4種(SAS、HSC、SqUU-A、SqUU-B)に対してもEBウイルス感染実験を施行中である。今後は口腔扁平上皮癌由来細胞株の種類を増やしEBウイルス感染実験を行いCD21未発現細胞でのEBウイルス感染の有無を確認する予定である。また、EBウイルス感染口腔扁平上皮癌細胞のEBウイルス遺伝子の発現状況を検索し、EBウイルス感染が口腔扁平上皮癌の増殖能などに変化を起こすか検索する予定である。口腔扁平上皮癌におけるEBウイルス感染レセプター解明のため本研究に必要なバーキットリンパ腫由来のEBウイルス感染Akata細胞を北海道大学医学部癌研ウイルス部門より入手し、CD21cDNAを米国アラバマ大学より入手した。口腔扁平上皮癌における、EBウイルス感染実験の陽性コントロールの作製のため、CD21(Bリンパ球細胞におけるEBウイルス感染レセプター)未発現口腔扁平上皮癌由来細胞株SASに、CD21cDNAとネオマイシン耐性遺伝子を含むレトロウイルスベクターに組み込んだpLNCX-CR2、1μgをリポフェクション法にて遺伝子導入した。ネオマイシンで約2週間選択し、CD21の細胞表面発現は抗CD21抗体OKB7を用いて、フローサイトメトリーでスクリーニングし、CD21発現細胞SAS-CD21-2細胞を単難した。