hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非同義置換一塩基多型を利用した結核菌機能因子の探索

東京都、沖縄県、神戸市などで分離された結核菌の一部は、同一なVNTRやIS6110RFLPパターンを持つことからM株と命名されている。分離した結核菌株の型別解析が行われている地域では、M株は大きなクラスターを形成し、動物実験で病原性が高いと報告されている北京型(modern)株である。そのため、このM株は、ヒトに対して感染性が高いことや病原性が高いことなどが推定されることから解析を行った。NGSを用いた全ゲノム解析により、挿入・欠損・一塩基多型(SNP)などが検出された。その中で、酵素活性やタンパク質の性質に大きな影響があると推定される非同義置換SNPを持つ遺伝子に注目し、これら遺伝子の過剰発現変異株を作製し、野生型の遺伝子を対照に形質転換効率について比較を行った。M株は、45遺伝子が非同義置換SNPを持っていた。それらの内、10遺伝子(fadD25、fadB3、fadE17、ftsQ、hsaD、kdtB、leuB、pheS、Rv1200)について、Mycobacterium smegmatisとMycobacterium bovis BCGに遺伝子発現ベクターを導入し、形成したコロニー数と増殖速度を比較した。その結果、1変異型遺伝子を発現させた株が、野生型遺伝子発現株よりコロニー形成数が多いfadD25、fadB3、2野生型遺伝子を発現させた株が、変異型発現株よりコロニー数が多いkdtB、pheS、Rv0373c、Rv1200、3遺伝子発現がコロニー数形成に関連しないfadE17、ftsQ、hsaD、leuB、の3グループに分類することができた。また、これらの結果は、迅速発育菌であるM. smegmatisと遅発育菌であるM. bovis BCGで同様な傾向であった。M株は、北京型modernタイプの結核菌で、沖縄県、神戸市、大阪市、東京都、神奈川県等で広まっていることが知られている。他の地域における状況は、型別調査等が行われていないので明確ではないが、集団感染を起こした菌として、菌の型別調査依頼があることから日本全国に広まっているものと推定される。このようにM株は、他の結核菌と比べて感染性が高い可能性があることから注目して解析を行っている。次世代シークエンサー(NGS)分析によって、M株とH37Rv株との塩基配列の比較で一塩基多型(SNP)が存在することがわかり、その中に非同義置換が生じている遺伝子が43種類あることがわかっている。本研究では、それら遺伝子(H37Rv由来の野生型とM株由来の変異型)を抗酸菌で過剰発現させることで、増殖速度や菌の形態が異なるなど表現型変化の有無を調べた。43種類の遺伝子の内、2種類は結核菌で多型性が非常に高く機能不明なPE、PPE遺伝子なので除き、41種類について検討を進めている。6種類の遺伝子の野生型、変異型発現プラスミドを構築し、実際にMycobacterium smegmatis及びMycobacterium bovis BCGで発現させ表現型に違いがあることを確認している。他の遺伝子に関しても10種類について、野生型のプラスミドを構築した。このプラスミドを元に、現在変異型プラスミドを構築しているところである。他の研究や遺伝子相同性解析から酵素・タンパク質としての機能が推定されているものだけでなく、機能がわからない(Rv番号だけが付けられている)ものについても発現プラスミドを構築している。研究では、野生型と変異型タンパク質を過剰発現させて表現型の違いを比較する必要があるため、同時期に両方の株を準備する必要があり、計画より研究進行が遅れている。概要に記載した通り、遺伝子発現用プラスミドの調製に手間取っている。野生型株は、M. bovis BCGのゲノムDNAを鋳型にしたPCR法でクローニングできるが、変異型は得られた野生型のプラスミドを元に、サイトダイレクトミュータジェネシス法で変異体を作成している。そのため、手間と時間がかかり実験が計画より遅れている。東京都、神奈川県、沖縄県、神戸市で分離された結核菌M株は、動物実験で病原性が高いと報告されている北京型(modern)株である。結核菌の分子疫学解析が行われている地域では、M株は大きなクラスターを形成していることから、結核菌の内でも感染性や病原性などが高い亜種と推定される。そこで、このM株について解析を進めている。次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析により、挿入、欠損、一塩基多型(SNP)などが検出された。その中で、酵素活性やタンパク質の性質に大きな影響があると推定される非同義置換SNPを持つ遺伝子に注目し、遺伝子の過剰発現変異株を作成して野生型の遺伝子を対照に、コロニー形成率について比較を行った。41遺伝子が非同義置換SNPを持つことから、それらを候補遺伝子として、過剰発現させた変異株分離を試みた。それら遺伝子の内、9遺伝子(fadD25、fadB3、fadE17、ftsQ、hsaD、kdtB、leuB、pheS、Rv1200)について、Mycobacterium smegmatisとMycobacterium bovis BCGに同量の各遺伝子発現ベクターを導入してコロニー形成数を比較した。

1変異型遺伝子を発現させた株が、野生型遺伝子発現株よりコロニー形成数が多いfadD25、fadB3、2野生型遺伝子を発現させた株が、変異型遺伝子発現株よりコロニー数が多いkdtB、Rv1200、3遺伝子発現がコロニー数形成に関連しないfadE17、ftsQ、hsaD、leuB、pheSの3グループに分類することができた。また、これらの結果は、迅速発育菌であるM. smegmatisと増殖が遅いM. bovis BCGで同様な傾向であった。発現プラスミド作製は、対象遺伝子のPCR法での増幅、塩基配列の確認、その後、変異導入というプロセスが必要なので、時間がかかる。野生型と変異型プラスミドで同時に形質転換する必要があり、手間取っているため、計画より遅れている。東京都、沖縄県、神戸市などで分離された結核菌の一部は、同一なVNTRやIS6110RFLPパターンを持つことからM株と命名されている。分離した結核菌株の型別解析が行われている地域では、M株は大きなクラスターを形成し、動物実験で病原性が高いと報告されている北京型(modern)株である。そのため、このM株は、ヒトに対して感染性が高いことや病原性が高いことなどが推定されることから解析を行った。NGSを用いた全ゲノム解析により、挿入・欠損・一塩基多型(SNP)などが検出された。その中で、酵素活性やタンパク質の性質に大きな影響があると推定される非同義置換SNPを持つ遺伝子に注目し、これら遺伝子の過剰発現変異株を作製し、野生型の遺伝子を対照に形質転換効率について比較を行った。M株は、45遺伝子が非同義置換SNPを持っていた。それらの内、10遺伝子(fadD25、fadB3、fadE17、ftsQ、hsaD、kdtB、leuB、pheS、Rv1200)について、Mycobacterium smegmatisとMycobacterium bovis BCGに遺伝子発現ベクターを導入し、形成したコロニー数と増殖速度を比較した。その結果、1変異型遺伝子を発現させた株が、野生型遺伝子発現株よりコロニー形成数が多いfadD25、fadB3、2野生型遺伝子を発現させた株が、変異型発現株よりコロニー数が多いkdtB、pheS、Rv0373c、Rv1200、3遺伝子発現がコロニー数形成に関連しないfadE17、ftsQ、hsaD、leuB、の3グループに分類することができた。また、これらの結果は、迅速発育菌であるM. smegmatisと遅発育菌であるM. bovis BCGで同様な傾向であった。変異体作成のための時間短縮のために、遺伝子合成や新しいPrimeSTAR Mutagenesis Basal Kitなどを利用することでプラスミドの構築を進める。そして、遺伝子産物の過剰発現実験により、非同義置換SNPの有無で機能が異なる遺伝子を特定し、感染性や病原性に関連した酵素などを明らかにする。そのためにも候補遺伝子の迅速なスクリーニングが必須である。現在、発現プラスミドを調製中のRv2381(mbtD)は、遺伝子のORFが3015-bpからなり、結核菌とM. bovis BCG間でも非同義SNPが存在する。M株が持つSNP変異がある遺伝子を含めて過剰発現して3種類の変異株を比較する予定である。また、いくつかの遺伝子については、破壊株の作製を行う予定である。進捗状況の項目に記載した通り、当初の計画より遅れている。そのため、今年度に購入予定であった消耗品を次年度に繰り越す措置をとった。
miR-106b-25 clusterを中心としたmiRの発現動態解析

microRNA(miR)-106b-25 clusterの血液中での発現解析ならびに新規バイオマーカーとしての有効性の検証を行った。miR-106b-25 clusterについて千葉県がんセンターバイオバンク血清また新たな患者より同意を取得の上、採取した血清を用いて、計150例を超えるサンプルからmiR-106b、93、25についての発現解析を行った。同時に同意を得た上で50例を越える健常者サンプルを収集し、健常コントロールとして解析に用いた。Qiagen社のmiRNeasy Serum/Plasma kitを用いて、microRNAを含め、total RNAを抽出した。Thermo Fisher Scientific社のNanoDropを用いてtotal RNAを定量し、そのうち1μgを用いて、QuantiTect Reverse Transcription Kit (Qiagen)にて逆転写を行った。PCRはApplied Biosystems社の7500 Fast Real-Time PCRsystemを用いて行った。その結果、これまでの千葉大学のでの少数例検体での検討と同様に、miR-106bは健常者血清中との比較において患者血清中では有意にその発現が低下しており、一方でmiR-93、25については有意な発現変動を認めなかった。また同時に我々のこれまでの報告からも血清中のmiR-1246高発現は食道癌患者の有力なバイオマーカー候補と考えられているが、同じ検体を用いてmiR-1246/106bのratioを検討した結果、食道癌のスクリーニングにおいてAUC 0.901、感度:80.0%、特異度:80%と極めて良好な結果が得られた。この結果はmiR-1246、miR-106b単独での感度、特異度を有意に改善させる結果であった。本来であれば細胞株を用いての発現解析、詳細なメカニズムの検討を開始予定であった。研究代表者が2018年に千葉大学先端応用外科より千葉県がんセンター食道胃腸外科へ研究機関が異動となり細胞利用の手続きや実際の使用の場や器具のセットアップに時間を要している。研究計画を再度検討し、具体的なスケジュールを立案する。これまでの研究成果からmiR-106bとmiR-25、93の発現変動の相違は明らかと考えられる。今後、癌部、非癌部におけるMCM7、miR-106b-25 clusterのゲノム配列におけるプロモーターの検討を中心とした発現解析を行う。また、miR-106bの組織から血中への移行動態を細胞外小胞であるエクソソームに着目しその能動的な分泌機構を中心に解明することを予定している。これまでの千葉大学先端応用外科での結果をtest cohortによる結果とし、千葉県がんセンターバイオバンクに保存される凍結血清検体101例を用いてvalidation cohortとしての結果を確認することとした。microRNA-1246および106bの発現解析をReal-time PCRを用いて行った。対照として健常者検体50例を用いた。新たな検体を用いての解析であったが、千葉大学先端応用外科での解析結果とほぼ同様の感度、特異度が再現されることが確認された。また、臨床病理学的因子についても解析を行ったが、深達度、リンパ節転移の有無、進行度との相関を認めこれらもこれまでの報告と同様の結果であった。microRNA-1246の高い発現を有する群では低い発現の群に比較し予後は悪い傾向を認めた。また、PCRを用いて、miR-106b-25クラスターの宿主遺伝子であるMCM7遺伝子のReal-time PCRを実施した。その結果、食道扁平上皮癌組織ではmiR-106b-25クラスターの発現は変化しなかった。対照的に、MCM7の発現レベルは有意に増加していた(P <0.001)。食道扁平上皮癌患者では、miR-93および25の血清レベルは変化しなかったが、血清miR-106bのレベルは低下していた(p = 0.0012)。食道扁平上皮癌患者由来の循環血清サンプルにおいてmicroRNA-1246は上昇し、miR-106bは低下を示した。血清miRNAの発現は、転写レベルだけでなく、他の異なるメカニズムによっても制御され得ることが改めて確認された。おおむね仮説に準じた結果であり、研究は概ね順調に経過していると考える。

その結果、これまでの千葉大学のでの少数例検体での検討と同様に、miR-106bは健常者血清中との比較において患者血清中では有意にその発現が低下しており、一方でmiR-93、25については有意な発現変動を認めなかった。また同時に我々のこれまでの報告からも血清中のmiR-1246高発現は食道癌患者の有力なバイオマーカー候補と考えられているが、同じ検体を用いてmiR-1246/106bのratioを検討した結果、食道癌のスクリーニングにおいてAUC 0.901、感度:80.0%、特異度:80%と極めて良好な結果が得られた。この結果はmiR-1246、miR-106b単独での感度、特異度を有意に改善させる結果であった。本来であれば細胞株を用いての発現解析、詳細なメカニズムの検討を開始予定であった。研究代表者が2018年に千葉大学先端応用外科より千葉県がんセンター食道胃腸外科へ研究機関が異動となり細胞利用の手続きや実際の使用の場や器具のセットアップに時間を要している。miR-1246ならびにmiR-106bの食道扁平上皮癌患者における新規バイオマーカーとしての有用性はより堅牢なものとして示すことが出来た。しかしながら今後は、癌部、非癌部におけるMCM7、miR-106b-25 clusterのゲノム配列におけるコピー数多型、個々のプロモーターの検討を中心とした発現解析を行う予定である。また、miR-106bの組織から血中への移行動態を細胞外小胞であるエクソソームによる能動的な分泌機構、lncRNAによるスポンジ効果を中心に解析することでmiRのコミュニケーションツールとしての機能解析を行うことを予定している。研究計画を再度検討し、具体的なスケジュールを立案する。これまでの研究成果からmiR-106bとmiR-25、93の発現変動の相違は明らかと考えられる。今後、癌部、非癌部におけるMCM7、miR-106b-25 clusterのゲノム配列におけるプロモーターの検討を中心とした発現解析を行う。また、miR-106bの組織から血中への移行動態を細胞外小胞であるエクソソームに着目しその能動的な分泌機構を中心に解明することを予定している。研究の進捗状況は概ね良好と考えられるが、使用薬剤等が当初想定していた予算より安価に納入可能であった。今後はシーケンス等も施行する可能性があり、解析実験に利用する。本来開始予定であった細胞を用いてメカニズム解析の開始が遅れていることが最大の理由と考えられる。
避難シミュレーションにおける避難モデル精度向上方策の検討

災害時の減災,縮災を実現するためには,有効な避難計画の立案が求められており,種々の災害状況を想定した避難シミュレーションを実施できる環境が必要である.多くの人的要素(避難者や誘導者)を含む避難状況の精緻な再現には,避難者をエージェントとして表現するマルチエージェントシステム(MAS)を用いて,避難シミュレーションを行う場合が多い.本研究課題では,マルチエージェントシステムで精緻な避難シミュレーションを実現するために,シミュレーションに使用される避難モデルの構築に必要な各種パラメータの設定指針の策定を研究目的としている.そのために,MASを用いた避難シミュレーションにおいて,事前に実施された避難訓練や実験などから,観測できる群集の流動に基づき避難モデルに含まれるパラメータを適切に設定する方法を開発し,モデルパラメータ設定に対する指針策定を進める研究計画となっている.平成28年,29年度には,(1)避難環境や対象者を想定した避難訓練の実施及び測定,(2)測定した避難状況からの避難モデルパラメータの算出手順の確立,(3)指定の避難モデルパラメータによる避難シミュレーション実施手順の確立を行い,避難実験から計測された避難者の流動と避難シミュレーションによる流動を比較して避難モデルのパラメータ設定方法を検討した.平成30年度には,遺伝的アルゴリズムを援用した最適化手法で,避難モデルパラメータを推定する手法を提案しその有用性を示した.避難者別の避難モデルパラメータを算出し,避難者速度や避難者の歩行パターンなどの避難実験条件別にパラメータの分布を推定できることを示した.その成果をまとめ関連学会で研究成果の発表を行った.災害時の減災,縮災を実現するためには,有効な避難計画の立案が求められており,種々の災害状況を想定した避難シミュレーションを実施できる環境が必要である.多くの人的要素(避難者や誘導者)を含む避難状況の精緻な再現には,避難者をエージェントとして表現するマルチエージェントシステム(MAS)を用いて,避難シミュレーションを行う場合が多い.本研究課題では,マルチエージェントシステムで精緻な避難シミュレーションを実現するために,シミュレーションに使用される避難モデルの構築に必要な各種パラメータの設定指針の策定を研究目的としている.そのために,MASを用いた避難シミュレーションにおいて,事前に実施された避難訓練や実験などから,観測できる群集の流動に基づき避難モデルに含まれるパラメータを適切に設定する方法を開発し,モデルパラメータ設定に対する指針策定を進める研究計画となっている.平成28年度では以上の課題を進めるため,(1)避難環境や対象者を想定した避難訓練の実施及び測定,(2)測定した避難状況からの避難モデルパラメータの算出手順の確立,(3)指定の避難モデルパラメータによる避難シミュレーション実施手順の確立,(4)実際の避難状況と避難シミュレーターの状況の比較研究について検討実施した.具体的には,約30名の避難者が参加した小規模な避難実験を実施し,避難者の流動計測できる環境を確立した.さらに同種の避難条件での避難シミュレーションを実施し,避難状況の比較を行い上記手法の有用性を確認した.これらの成果をまとめ関連学会で研究成果の発表を行った.本研究課題を進めるにあたり,(1)ソーシャルフォースモデルによる避難シミュレーション環境の構築,(2)避難環境や対象者を想定した避難訓練の実施及び測定,(3)測定した避難状況からの避難モデルパラメータの算出システムの開発,(4)指定の避難モデルパラメータによる避難シミュレーションの実施,(5)実際の避難状況と避難シミュレーターの状況の比較について,順次実施する計画を策定しその計画に沿って研究課題に取り組んだ.まず,約30名の被験者が避難者として参加する小規模な避難実験を実施した.その際の避難状況を360度撮影可能なカメラで撮影し,避難者の位置の特定システムを実装した.そしてその避難者の流動データからモデルパラメータの決定が可能な分析環境を構築するとともに,その避難シミュレーションの精度評価ができる研究環境の構築を進めた.以上の研究課題実施によって,本年度は,当初の研究計画にあるように避難シミュレーションの精緻化を進めるために必要な避難実験における避難者計測環境の確立,およびその実験から得られたデータの避難シミュレーションへの活用方法の確立を進めた.本年度に実施した方法を用いることにより,限定された対象領域での避難実験の計測が可能であることおよびそれらの計測結果から避難モデルパラメータの評価可能性が確認でき,当初の予定通り研究は進行していると評価できる.災害時の減災,縮災を実現するためには,有効な避難計画の立案が求められている.その検討に当たっては,種々の災害に対する状況を想定する必要があり,災害状況を再現できる避難シミュレーションは有効であると認識されている.多くの人的要素(避難者や誘導者)を含む避難状況の精緻な再現には,避難者をエージェントとして表現するマルチエージェントシステム(MAS)を用いて,避難シミュレーションを行う場合が多い.本研究課題では,マルチエージェントシステムで精緻な避難シミュレーションを実現するために,シミュレーションに使用される避難モデルの構築に必要な各種パラメータの設定指針の策定を研究目的としている.そのために,MASを用いた避難シミュレーションにおいて,事前に実施された避難訓練や実験などから観測できる群集の流動に基づき,避難モデルに含まれるパラメータを適切に設定する方法を開発し,モデルパラメータ設定に対する指針策定を進める研究計画となっている.以上の課題を進めるため,(1)避難環境や対象者を想定した避難訓練の実施及び測定,(2)測定した避難状況からの避難モデルパラメータの算出手順の確立,(3)指定の避難モデルパラメータによる避難シミュレーション実施手順の確立,(4)実際の避難状況と避難シミュレーターの状況の比較研究について検討実施した.そして,これまでに実施条件を変えた2回の避難実験を行い,同種の避難条件での避難シミュレーションにおける避難状況の比較を行い上記手法の有用性を確認した.これらの成果をまとめ関連学会で研究成果の発表を行った.

本研究課題を進めるにあたり,(1)ソーシャルフォースモデルによる避難シミュレーション環境の構築,(2)避難環境や対象者を想定した避難訓練の実施及び測定,(3)測定した避難状況からの避難モデルパラメータの算出システムの開発,(4)指定の避難モデルパラメータによる避難シミュレーションの実施,(5)実際の避難状況と避難シミュレーターの状況の比較について,順次実施する計画を策定しその計画に沿って研究課題に取り組んだ.平成28年度は,約30名の被験者が避難者として参加する小規模な避難実験を実施した.その際の避難状況を360度撮影可能なカメラで撮影し,避難者の位置の特定システムを実装した.そしてその避難者の流動データからモデルパラメータの決定が可能な分析環境を構築するとともに,その避難シミュレーションの精度評価ができる研究環境の構築を進めた.平成29年度には,前年度に実施した避難実験時に記録した複数の映像から流動データを算出し,変換誤差を低減するシステムの開発を行った.そしてそのデータと避難シミュレーションの結果との比較から,エージェントの動作を規定するパラメータの評価を行った.その成果を関連学会で発表を行った.次に,実際の状況を想定して,避難者を51人とする教室から避難実験を実施し,机や出入り口といった避難障害物のある環境での避難者の群流を映像で記録し避難者個々の避難者流動のデータ生成を行った.計測データからのシミュレーションモデルの評価は次年度の課題となっている.災害時の減災,縮災を実現するためには,有効な避難計画の立案が求められており,種々の災害状況を想定した避難シミュレーションを実施できる環境が必要である.多くの人的要素(避難者や誘導者)を含む避難状況の精緻な再現には,避難者をエージェントとして表現するマルチエージェントシステム(MAS)を用いて,避難シミュレーションを行う場合が多い.本研究課題では,マルチエージェントシステムで精緻な避難シミュレーションを実現するために,シミュレーションに使用される避難モデルの構築に必要な各種パラメータの設定指針の策定を研究目的としている.そのために,MASを用いた避難シミュレーションにおいて,事前に実施された避難訓練や実験などから,観測できる群集の流動に基づき避難モデルに含まれるパラメータを適切に設定する方法を開発し,モデルパラメータ設定に対する指針策定を進める研究計画となっている.
官僚の社会化メカニズムの解明を通じた現代日本官僚制の研究

1990年代から行われた政治・行政改革を経験した日本の官僚制が、政治家や圧力団体との関係の中でどのように活動するようになったのか、そしてどのような理念で組織運営をするようになったのかを、量的分析と質的分析とによって実証しようとする研究。官僚の入省後の認識や行動の変化をパネルデータ化、インタビュー調査によって分析する。「官僚はいつ、どのようにして所属省庁の官僚となるのか」という「官僚の社会化」の分析を通じて、現代日本官僚制の動態の解明が期待される。本研究においては、パネルデータによる分析における知見の創造が期待されるが、同時に、官僚制研究の担い手の育成と、官僚の量的・質的データセットが時間次元を含めて構築されることも、学術的意義を高めている。
トポイソメラーゼI阻害薬の腎排泄機構の解明に基づく個別化投与設計法の基盤構築

抗がん剤であるI型DNAトポイソメラーゼ阻害薬のイリノテカン及びトポテカンの腎排泄機構を明らかにするため、培養細胞を用いた輸送実験、ラットを用いたクリアランス実験、並びに薬物トランスポータの遺伝子発現系細胞(hOAT1細胞、hOAT3細胞)を用いた薬物輸送の速度論的解析を実施した。トポテカンのヒドロキシ酸体(A-TPT)のラット臓器取込みクリアランス(CL)は、腎臓≒肝臓>肺>小腸≒心臓>脳の順に高く、臓器特異的な分布を示すことが明らかになった。さらに、A-TPTの腎取込みには、腎特異的な有機アニオン輸送系の関与が示唆された。hOAT3細胞におけるA-TPTの輸送はvector細胞に比べ顕著に促進されたが、hOAT1細胞における輸送には変動が認められなかった。さらに、A-TPTの輸送はhOAT1細胞、hOAT3細胞ともに促進されなかった。これらの結果から、A-TPTの腎移行には少なくともOAT3が一部関与するものと考えられた。イリノテカン、トポテカンによる臓器障害をアポトーシス誘導の観点から評価することについては、ヒト培養細胞HL-60およびHL-60由来で活性酸素種の1つである過酸化水素の耐性株であるHP100細胞を用いた。その結果、SN-38、トポテカンのアポトーシスには、過酸化水素が関与することが示唆され、イリノテカンのアポトーシス誘導機構の1つとして、イリノテカンによるDNA切断→細胞内H_2O_2の上昇→ミトコンドリア傷害→caspase-3の活性化→アポトーシス誘導に至る経路の存在が示唆された。今後、さらにイリノテカン、トポテカンによる臓器障害をアポトーシス誘導の観点から評価し、臓器障害の検出法を確立し、Pharmacokinetics及びPharmacodynamicsの観点から臓器障害における薬物トランスポータの役割を検証する予定である。イリノテカン及びトポテカンの腎排泄機構を明らかにするため、培養細胞を用いた輸送実験、小動物を用いたクリアランス実験を実施した。さらに、イリノテカン、トポテカンによる臓器障害をアポトーシス誘導の観点から評価した。培養細胞を用いた輸送実験、小動物を用いたクリアランス実験を実施する前に、イリノテカン及びトポテカンの定量方法について検討した。その結果、定量方法として、逆相系のカラムで蛍光検出器付き高速液体クロマトグラフィーを用いる方法で定量できることが明らかになった。現在、培養細胞を用いた輸送実験、小動物を用いたクリアランス実験が進行中である。実験は、イリノテカンの代謝活性物であるSN-38とトポテカンを一定時間培養した。アポトーシスに顕著な核DNA断片化(DNAラダー)の検出は、細胞からDNAを抽出し、アガロースゲル電気泳動法を用いて行った。細胞内の活性酸素レベルとミトコンドリア膜電位の変化は、細胞を染色し、フローサイトメトリーにより解析した。その結果、それぞれの薬物処理による核DNAの断片化は、HP100に比べHL-60でより短時間に起こり、アポトーシスが誘導されることを確認した。

HP100はHL-60の18倍のカタラーゼ活性を有することから、SN-38、トポテカンのアポトーシスには、過酸化水素が関与することが示唆された。現在、フローサイトメトリーを用いてアポトーシス誘導機構の詳細を解析し、臓器障害との関連を検討している。抗がん剤であるI型DNAトポイソメラーゼ阻害薬のイリノテカン及びトポテカンの腎排泄機構を明らかにするため、培養細胞を用いた輸送実験、ラットを用いたクリアランス実験、並びに薬物トランスポータの遺伝子発現系細胞(h0AT1細胞、h0AT3細胞)を用いた薬物輸送の速度論的解析を実施した。トポテカンのヒドロキシ酸体(A-TPT)のラット臓器取込みクリアランス(CL)は、腎臓≒肝臓>肺>小腸≒心臓>脳の順に高く、臓器特異的な分布を示すことが明らかになった。有機アニオン輸送系の基質であるプロベネシドとの同時投与時には、A-TPTの取込みCLは腎臓においてのみ顕著に低下したことから、A-TPTの腎取込みには、腎特異的な有機アニオン輸送系の関与が示唆された。h0AT3細胞におけるA-TPTの輸送はvector細胞に比べ顕著に促進されたが、h0AT1細胞における輸送には変動が認められなかった。さらに、A-TPTの輸送はh0AT1細胞、h0AT3細胞ともに促進されなかった。これらの結果から、A-TPTの腎移行には少なくとも0AT3が一部関与するものと考えられた。今後、さらにイリノテカン、トポテカンによる臓器障害をアポトーシス誘導の観点から評価し、臓器障害の検出法を確立し、Pharmacokinetics及びPharmacodynamicsの観点から臓器障害における薬物トランスポータの役割を検証する予定である。
インターネットによる遠隔日本語予備教育システムの開発と効果の検証

本研究は平成14年度から平成16年度までの3年間のプロジェクトである。最終年度の成果概要は以下の通りである。1目標...渡日前の日本語、日本での生活、キャンパス・ライフ全般におけるレディネスを高めるための、包括的な入学予備教育システムを提供する。即ち、包括的日本語予備教育システムとは、文字リテラシーの他、デジタル音声、映像技術を活用した会話モデルの提示、日本に関する文化情報、受け入れ大学および周辺コミュニティーにおける生活場面のシミュレーションなどからなるものである。2研究の経過と到達点2)約2ヶ月間インターネットを通して学習履歴データを収集した結果、1)高速回線利用者という制限にもかかわらず、韓国、中国、モンゴル、ガーナ、インドネシアなど世界中の国から26名(約10%)の学生がアクセスし、空港、APハウスなどのビデオや参考資料を教材として、日本での生活、キャンパス・ライフ全般へのレディネスを高めていることが確認できた。3今後の計画1)日本語予備教育教材を16年度以降も引き続き遠隔地の学習者に公開し、そのフィードバックをもとに、日本語学習支援環境と内容をさらに充実させていく。2)上記の非同期的コミュニケーション手法に加えて、インターネットベースのテレビ会議やテレビ電話などの同期的コミュニケーション手法を追加し、さらに体系的な日本語学習支援環境を構築する。目的:本研究の目的は、留学生の日本語及び日本での生活全般におけるレディネスを高めるために、インターネットを使用した入学前日本語予備教育システムを構築し、その効果、問題点を検証することである。平成14年度の目標(3年間のプロジェクトの1年目):(1)研究開発の基盤となるバーチャル環境の整備(試作コースウェアの受送信のための)を行う。(2)マルチメディア(文字、音声、映像の一体化)による予備教育コンテンツの充実と高度化を行う。研究の進捗状況:(1)ネットワーク環境の整備開発した試作教材を研究者間で共有し、相互に検討できるように、研究代表者の所属する大学からWebCTの使用許可を取り、全員が試作コースウェアの受送信を行える環境を作った。(2)予備教育システム開発システムの構成要素の決定・・日本語学習コンテンツ、文化情報、評価等の主要な構成要素を決定し、作業分担を行った。日本語学習コンテンツでは、かな・漢字・文法・読解などのいわゆる文字リテラシーの他、デジタル音声/映像技術を活用した聴解練習や会話モデルを提示することを確認した。日本語学習コンテンツ開発・・大学および周辺コミュニティーにおける生活場面を想定し、扱うトピックの数、分担を決めた。さらに、トピックの一つを選択し、実際に撮影してみてプロトタイプを作り、スクリプト、技術的問題点を検討した。再度の試行を行った上、本年10月から本格的なコンテンツ開発に入る。オンラインクイズの試作と試行・・評価ツールとして、ひらがなクイズ、入学前教育アンケート、Web版日本語能力試験(4、3級)をWebCTのクイズ機能を使って試作した。試作版を、キャンパス内及び遠隔で試行した結果、いずれにおいても迅速且つ正確なフィードバックが得られることを確認した。成果:成果は2003年3月名古屋で開かれた「第1回日本WebCTカンファランス」で報告した。目的:本研究の目的は、留学生の日本語及び日本での生活全般におけるレディネスを高めるために、インターネットを用した入学前日本語予備教育システムを構築し、その効果、問題点を検証することである。平成15年度の目標(3年間のプロジェクトの2年目):マルチメディア(文字、音声、映像の一体化)による日本語予備教育コンテンツの開発。すなわち、日本語の知識・技能を全くもたない留学生が日本に来る前に国で好きな日本語のコンテンツを、好き存時間帯にコンピュータ画面上で視聴し、自主学習できるように、ビデオオンディマンド(VOD)システムを構築することである。研究の進捗状況:上記目標は、コンテンツのデジタル教材化を除いて、ほぼ達成した。達成までの過程は以下の通りである。1.企画・スクリプトの作成本教材は、日本到着から授業開始直前までのキャンパスや周辺地域を中心とした12の場面(例空港、APハウス、カフェテリア、オフィス、バスや電車、買い物等)からなる。2.撮影上記12場面をビデオに撮影した。日本語のビデオ教材はかなりたくさん市販されているが、APUのキャンパスを中心とした撮影となるため、APUの自作である。

撮影は、APU情報メディア教員の市岡康子教授の協力を得て、ゼミの学生をカメラマン、APUの国際学生を出演者として、キャンパス及び周辺の町で撮影を行った。3.デジタル教材化撮影した場面は、WebCTをコースツールとして使し、一部(カフェテリア)デジタル化した。デジタル教材は、コンテンツモデュールとクイズからなる。前者は、ビデオコンテンツ、文化情報、文法・表現を含む。後者は内容理解の確認をするクイズからなる。4.評価(中間報告)ビデオを、アメリカウィスコンシン大学の学生とメナーシャ高校の学生計63名に見せて、内容に関する簡単なアンケートを実施した。その結果では、カフェテリアでの食事や寮で靴を脱ぐシーン等は日本の大学に留学してすぐに使えると好評であった。成果:成果は2004年3月岐阜で開かれた「第2回日本WebCTユーザーカンファランス」で「ビデオオンデマンド型日本語予備教育教材作成事例」というタイトルで報告した。本研究は平成14年度から平成16年度までの3年間のプロジェクトである。最終年度の成果概要は以下の通りである。1.目標・・・渡日前の日本語、日本での生活、キャンパス・ライフ全般におけるレディネスを高めるための、包括的な入学予備教育システムを提供する。即ち、包括的日本語予備教育システムとは、文字リテラシーの他、デジタル音声、映像技術を活用した会話モデルの提示、日本に関する文化情報、受け入れ大学および周辺コミュニティーにおける生活場面のシミュレーションなどからなるものである。2.研究の経過と到達点(2)約2ヶ月間インターネットを通して学習履歴データを収集した結果、1)高速回線利用者という制限にもかかわらず、韓国、中国、モンゴル、ガーナ、インドネシアなど世界中の国から26名(約15%)の学生がアクセスし、空港、APハウスなどのビデオや参考資料を教材として、日本での生活、キャンパス・ライフ全般へのレディネスを高めていることが確認できた。3.今後の計画(1)日本語予備教育教材を16年度以降も引き続き遠隔地の学習者に公開し、そのフィードバックをもとに、日本語学習支援環境と内容をさらに充実させていく。(2)上記の非同期的コミュニケーション手法に加えて、インターネットベースのテレビ会議やテレビ電話などの同期的コミュニケーション手法を追加し、さらに体系的な日本語学習支援環境を構築する。
小児の注意欠陥多動性障害の成因に関する実験心理学的手法による神経行動科学的分析

小児の注意欠陥多動性障害(ADHD)の成因を探るために、ラット胎生期メチルアゾキシメタノール(MAM)投与によって、海馬もしくは小脳の発生学的形態異常を有するADHDモデルを作成し、これらの動物が示す行動異常と神経学的所見との相関を求めた。胎生15もしくは19日にMAMを投与した雌雄の動物(それぞれMAM-15,MAM-19群)について、離乳期および成体期に、1)オープンフィールドおよび飼育環境事態での自発活動性、2)視見性環境刺激変化に対する馴致の過程、および3)放射状迷路および水迷路事態での空間認知をそれぞれ分析するとともに、海馬および小脳の発生学的形態異常および神経ネットワークの異常を検索した。得られた結果は、1)飼育環境事態では雌雄ともに、どの分析時期においても、暗期でMAM-15群は多動傾向、MAM-19群は活動性の低下傾向を示した、2)どの発達時期においても雌雄ともに対照群と比べてMAM-15群は馴致の遅延傾向を示した、3)放射状迷路事態での場所課題では、MAM-15群は参照記憶および作業記憶ともに顕著な空間認知障害を示し、MAM-19群も軽度の空間認知障害を示した、4)水迷路での空間認知学習において、MAM-15群はいずれの発達時期においても顕著な空間認知障害を示し、特に空間的作業記憶の障害が顕著であったが、小脳前葉の葉形成に著しい形態異常を示したMAM-19群の空間的作業記憶の障害は認められなかった。MAM-15群で顕著に観察されたこれらの行動学的異常は、この群の動物で観察された海馬の発生学的形態異常(海馬CA1に特異的な錐体細胞の拡散および異所性の錐体細胞の集塊)および神経ネットワークの異常と相関していると考えられ、これらのことは、AD/HDの発症が海馬の発生学的形態異常とそれに伴う機能的異常と関連している可能性を示唆するものである。胎生15もしくは19日MAM投与動物(MAM-15およびMAM-19群)について、1)離乳期および成体期にオープンフィールド(OF)および飼育環境事態での活動性を赤外線センサーを用いて測定したところ、OF事態ではどの発達時期においても活動性は対照群と異ならなかったが、飼育環境事態ではどの分析時期においても、暗期でMAM-15群は多動傾向、MAM-19群は活動性の低下傾向を示した。これらの群間の差異は、雄性ラットに比して雌性ラットにおいて顕著であった。2)MAM-15群の離乳期および成体期に、5分毎に室内光が明暗する視覚性環境刺激変化に対する馴致過程を同様な装置を用いて分析したところ、どの発達時期においても対照群と比べてMAM-15群は馴致の遅延傾向を示した。これらの群問の差異は、雄性ラットに比して雌性ラットにおいて顕著であった。3)放射状迷路事態で、4走路に報酬を呈示する場所課題では、MAM-15群は参照および作業記憶ともに顕著な空間認知障害を示し、MAM-19群も軽度の空間認知障害を示した。手掛かり課題では、両群とも対照群と異ならなかった。

MAM-15群で観察された多動傾向、馴致遅延(注意欠陥)および空間認知障害は海馬の発生学的形態異常(海馬CA1に特異的な錐体細胞の拡散および異所性の錐体細胞の集塊)と、またMAM-19群で観察された行動異常は小脳前葉の葉形成の発生学的形態異常とそれぞれ相関していると考えられ、これらのことは、ADHD発症がこれの脳部位の発生学的形態異常と関連している可能性を示唆するものである。小児の注意欠陥多動性障害(AD/HD)の成因を探るために、ラット胎生期メチルアゾキシメタノール(MAM)投与によって、海馬の発生学的形態異常を有するAD/HDモデルを作成し、これらの動物が示す行動異常と神経学的所見との相関を求めた。胎生15日MAM投与動物(MAM-15群)および対照群について、1)離乳期および成体期に実験的飼育環境事態での自発的活動性を赤外線センサーを用いて5分ごとに測定したところ、どの分析時期においても、暗期でMAM-15群は雌雄とも多動傾向を示した。雌雄差はいずれの群においても成体期において観察され、雌性ラットの方が顕著に活動性が高かった。2)離乳期および成体期に、5分毎に室内光が明暗する視覚性環境刺激変化に対する馴致過程を同様の装置を用いて分析したところ、どの発達時期においても対照群と比べてMAM-15群は雌雄とも馴致の遅延傾向を示した。3)モリス型水迷路事態で、場所課題、手掛かり課題および遅延見本合わせ課題下で、それぞれ空間的参照記憶および作業記憶を分析したところ、いずれの課題においてもMAM-15群は空間認知障害を示したが、手掛かり課題においては障害の程度は顕著ではなかった。また、遅延見本合わせ課題下においては2分間の遅延時間にもかかわらず、MAM-15群は訓練を通してチャンスレベルに留まり、顕著な作業記憶の障害を示した。MAM-15群で観察された多動傾向、馴致遅延(注意欠陥)および空間認知障害は海馬の発生学的形態異常(海馬CA1に特異的な錐体細胞の拡散および異所性の錐体細胞の集塊)と相関していると考えられ、これらのことは、AD/HD発症が海馬の発生学的形態異常と関連している可能性を示唆するものである。胎生15日MAM投与動物(MAM-15群)および対照群の離乳期および成体期に、モリス型水迷路事態下で、1)4分割象限の中央に逃避台を置く標準条件と、プールの中央に逃避台を置く中央条件の2条件下で参照記憶を分析したところ、離乳期および成体期とも、MAM-15群は標準条件では空間認知の遅延を示したが、中央条件では群間の差異はなかった。このことは中央条件が空間認知を必要としない課題であることを示唆し、negative control課題となり得る可能性を示した。2)プール内にT字型の衝立を設置し、強制試行と選択試行から成る遅延場所合わせ課題下での作業記憶を分析したところ、離乳期および成体期とも、2分間の遅延時間においてもMAM-15群は試行を通してチャンスレベルに留まり、空間的作業記憶の顕著な障害を示した。また、3)成体期において、4分割象限の中央に逃避台を置く標準条件下で訓練を行なったあとに、逃避台の位置を180度異なる位置に置く逆転空間認知学習課題を与えたところ、MAM-15群はこの学習の獲得の有意な遅延を示した。MAM-15群で観察された空間認知学習における参照
疲労試験中のエネルギ-ロスに及ぼす非対称負荷波形の影響

破壊の時間依存性をとおして、木材の破壊機構の考察をすすめた。特にこの研究では疲労破壊をとりあげた。今回の研究によって、疲労破壊そのものは静的試験での破壊と同じであるが、破壊に至るまでの過程が異なるものと考えられた。すなわち、疲労破壊には時間の因子に繰り返し回数の因子を加えて論じる必要がある。その一つの現象として、損失エネルギ-の問題がある。各負荷繰り返しの過程で損失エネルギ-が観測されるが、これは粘弾性から内部摩擦によって生じるものと、微視的損傷に起因するものとがあることが確認された。それによって疲労限度の表現は可能であることが明らかとなった。すなわち、多段階試験によって荷重ごとの損失エネルギ-を測定すれば疲労限度は予測できる。この方法を用いて疲労限度以上の荷重の疲労寿命の推定も可能であるが、それには高負荷レベルにおける損失エネルギ-を粘弾性項と微視的損傷に起因する項に分離する必要がある。両者は単純な加算則ではなく指数的な関係にあることが明らかになった。この係数を単一多段試験を行い決定すれば疲労寿命の推定も可能である。さらに、この指数関係の物理的意味を解明すれば疲労破壊の一面的な説明は可能となろう。そのために、疲労損傷に与える時間因子と繰り返し因子の寄与を非対称負荷波形を用いた疲労試験によって検討した。両者の因子は独立に損傷伸展に寄与するのではなくマイナ-則のような線型和の原理は存在せず、両者の相互干渉、履歴効果を加味した非線型な損傷原理に従うことが推察された。その定量的な研究につながる端緒がこの研究によって得られ、今後の継続的な研究のテ-マとなる。木材の破壊機構を考えるうえで、破壊の時間依存現象は非常に重要な情報を含んでいる。すなわち、疲労破壊には時間の因子と負荷の繰り返しによるダメージの累積の因子が含まれ、その二つが複合して破壊時間が決定されていると考えられる。今年度は、特に、4点対称曲げによって1Hz対称短形波による疲労試験とクリープ破壊試験を、全く同一の試験条件で行い、時間と繰り返しの因子の破壊時間に及ぼす影響を比較した。供試材は、無欠点の気乾スプルースで、一本の丸太から200×15×6cmの完全二方柾の角材をとり約1年間天然乾燥したものから試験片を作製した。試験片は20×1×1cmの目ぎれのないもので、上記角材から作製したものをランダムに疲労とクリープに振り分け25°C、RH=65%の恒温・恒湿箱で約一カ月間調整した。曲げ試験は等モーメント部の長さ16/3cm、トータルスパン長16cmとし、疲労では片振り振幅荷重が、クリープでは初期荷重が静的曲げ破壊荷重の10080%になる範囲で試験した。その結果、負荷応力と破壊時間の対数とは、クリープ、疲労とも相関係数0.93で危険率0.1%以下で有意な直線関係と認められた。両者の回帰式は、クリープ:LogT=-0.008×F+19.01であった。ただし、Tは破壊までの時間(sec)、Fは負荷応力/比重(形質商Kg/cm^2)である。両者の直線の傾きに有意な差は認められず、切片の値は0.1%で有意な差があることが認められた。これは、疲労破壊には時間因子よりも繰り返しによるダメージ累積の影響が大きいことを示す。さらに、Duty比を変えた疲労試験を続行している。先年度にひきつづき、疲労破壊に及ぼす時間と繰り返し数の影響について実験的に検討した。木材は、粘弾性的性質がつよく、そのことが破壊に至るまでの力学的性質を複雑なものとし、時間と繰り返し数に対する反応も一般の人造材料と異なる。

材料の疲労過程での損傷(D)の発生、累積におよぼす時間(T)と繰り返し数(N)の影響を考えるとき、最も一般的には、線形則が用いられる。すなわち、DにあたえるTとNの影響は互いに独立であり、Dの累積速度もT、Nにたいして独立であると考える。(損傷履歴に独立である)。この仮説によると、疲労破壊条件は1=N_B/N_<BF>+T_B/T_<BC>であらわされる。スプル-ス気乾の曲げ試験の結果から、クリ-プ破壊とデュ-ティ-比最小条件での疲労破壊を境界値として上式を検証したところ、木材の疲労破壊については線形則がなりたたないことが明らかとなった。その理由として、(1)Dの累積過程には、疲労履歴の効果が含まれる。(2)DにあたえるT、Nの影響に相互作用の効果がある。などが考えられ、木材の疲労破壊の時間、繰り返し数依存性は、これらのことを考慮した非線形性をもつことが推察された。疲労過程の最大たわみ(Y)、たわみ振幅(Ya)及び残留たわみ(Yr)はY=Ya+Yrの関係にあるが、その経過をデュ-ティ-比との関連で解析した結果、Yaは主としてNの影響が、YrにはTの影響が大きくあらわれることが明らかである。そして、試験片の圧縮座屈線の現われかたもこれに対応する。このことから、たわみ進行は疲労損傷の進行を示すものであることが明らかとなった。先年度にひきつづき、疲労破壊に及ぼす時間因子と繰返し回数の因子について、非対称負荷波形を用いた実験によって検討した。繰り返し負荷による損失エネルギ-は粘弾性に起因する部分と損傷伸属に起因する部分に分けて考えることによって,疲労限度と疲労寿命を実験的に推定することができた。すなわち、目的とする材料に一回ごとに負荷レベルの異なる繰り返し負荷を破壊まで加える多段階試験によって一回ごとの繰り返し負荷(σ_o)による損失エネルギ-(H)をもとめる。負荷の低いレベルでは、LogH=2Logσ_o+kの関係があり、これは木材の粘弾性によるものである。負荷レベルがある大きさ以上になるとこの関係が成り立たなくなり、上式に損傷に伴う損失エネルギ-が附加されるようになる。この直線関係がなりたたなくなる応力レベルσ_oが疲労限度である。一方、疲労寿命はH_2(σ_o)・Nf^<1/m>=kの実験的関係から推定できる。ここに、H_2は上記Hから粘弾項をさしひいてもとめられる損傷伸展に起因する損失エネルギ-である。mは4の定数となることが実験から得られた。疲労破壊に及ぼす時間と繰り返し回数の因子の影響には線型則である疲労破壊条件1=N_B/N_<BF>/N_<BF>+t_B/t_<BC>はそのままではなりたたない。ここに、N_B、N_<BF>、t_B、t_<BC>はそれぞれ、実際の破壊までの繰り返し回数、時間の因子を含まない(パルス状)負荷の繰り返し回数、繰り返し負荷中に負荷が実際にかかっていた時間、繰り返し回数の因子を含まない純粋クリ-プの破壊時間。従って、時間の因子と繰り返しの因子の相互干渉を考慮した破壊条件が必要となる。今回の検討結果によると、1〓(N_B/N_<BF>)^<1/20>+(t_B/t_<BC>)の関係が得られた。相互干渉に加え履歴効果も含めた疲労破壊条件の検討が必要であり、この点は今後の検討課題である。
顎関節再建術に関する総合的研究

人工顎関節置換術の開発、完成i)動物実験による人工顎関節頭での再建顎関節の経過に関する検討-本実験ではとくにチタン製下顎頭キャップ内の装着時の間隙が経時的に下顎頭部の骨新生により埋められる所見が得られ、下顎頭キャップ自体が下顎頭再生に有用である結果を得た。ii)人工顎関節置換術-術式に関する検討-(1)術式については耳前部皮切によるアプローチ、人工下顎窩については下顎窩にネジによる固定、人工下顎頭については骨髄ネジにより下顎頚部に至る固定が術野の関連で不可欠であった。とくに本法施行に際しては、我々の開発になる顎関節鏡視下手術による円板、関節包縫縮術併用が有用であった。(2)臨床例における経過観察臨床症状、機能的下顎運動による評価から開閉口の下顎運動はまず正常に改善され、またX線所見より前記i)の内容を裏付ける下顎頭のリモデリング像が観察された。しかしながら、下顎頭キャップの固定が術後約6か月の時点で緩み、ネジが浮いた状態が観察され、症状発現には至らなかったが再手術により、再固定をはかった症例も一部にみられた(2/15関節)。この点については固定法について再検討事項である。iii)人工顎関節置換術に関する総合的検討術式については、前記i)(1)の方法が、制約下の術野では実際上可能な方法であると考えられる。しかしながら。再固定術施行症例からも、人工下顎頭の形態サイズ、固定方式については更に検討の余地がある。総合評価として本法は顎関節疾患のなかでも変形性病変をともなう従来の方法では対処が困難な重度の病変に適用する術式として極めて有用であるとともに、今後も更に検討が行われるべき重要な課題をもつ領域のひとつであると考えられる。しかしながら。人工関節頭の設計、試作-人工関節頭は我々の現在までの臨床経験から、下顎頭を被覆するキャップ状のもので、外側上方部より斜め方向に骨髄ネジで固定するタイプのものとした。また材質は純チタンにより、鋳造操作で製作するよう発生、使用した。動物実験による再建術の検討上記の試作人工関節頭を用いた動物実験を日本猿の顎関節、各2関節について12か月および6か月を施行した。実験後の観察から被験サルはいずれも開閉口運動はスムースであり、手術前の開口域に達し、顎関節強直症等の症状は全くみられなかった。また固型試料の胆嚼に於ても、通常の機能を示し、人工関節頭が特に障害となっておらず、滑らかな運動機能を維持しているのが観察された。しかしながら、人工関節頭の固定には骨髄ネジの形態についての考案が必要であることが、実験時の操作手技を通して明らかとなった。今後は動物実験試料の標本作製による人工関節頭置換部の組織学的所見から新たな知見が得られるものと考える。臨床例における人工顎関節置換術a.臨床適応例から、人工下顎窩および下顎頭置換術施行例について、その経過を検討した。その結果、人工下顎窩については可及的に平坦な面で構成された構造であること、下顎頭の前方滑走を誘導する浅い溝状構造を有するものが有利であること、また下顎頭はその前方移動運動を抑制しないような形態が望まれることから、正常解剖形態より小さいサイズがより適応する臨床知見を得た。b.術後経過の観察-下顎頭の回転運動については可動範囲が小さく周囲組織の抵抗も少なく特に問題はなかったが、滑走運動については必ずしも満足が得られる状態ではなかった。このことから、より自然な機能の得られる下顎頭形態と術式への考慮が検討事項として明らかとなった。顎関節再建術に関しては以下のような検討を行った。

人工関節頭は下顎頭を被覆するキャップ状のもので、外側方より骨髄ネジで固定する構造で、材質は純チタン製、鋳造で成形、その固定ネジはスパイラル構造のものであ。サルの実験での再建術の検討:日本猿顎関節、各2関節について12か月まで施行した。手術後の開閉口運動はスムーズで、術前の開口域に達し、顎関節強直症等の症状はなく、また咀嚼時に於ても、人工関節頭が障害となっておらず、滑らかな運動機能が観察された。動物実験標本の検索から、下顎頭骨組織の2次形成による人工下顎頭との間隙は消失し、その固定はより強固となる所見を得た。人工顎関節置換術施行症例に於ける検討:臨床適応例の経過を検討した結果から、人工下顎窩については可及的に平坦な面で構成された構造であること、下顎頭の前方滑走を誘導する浅い溝状構造を有するものが有利であること、また下顎頭はその前方移動運動を抑制しないから、正常解剖形態より小さいサイズが適応する。術後経過の観察-とくに滑走運動については術後の開閉口訓練の必要性が強く示唆された。人工顎関節置換術の開発、完成i)動物実験による人工顎関節頭での再建顎関節の経過に関する検討一本実験ではとくにチタン製下顎頭キャップ内の装着時の間隙が経時的に下顎頭部の骨新生により埋められる所見が得られ、下顎頭キャップ自体が下顎頭再生に有用である結果を得た。ii)人工顎関節置換術-術式に関する検討-(1)術式については耳前部皮切によるアプローチ、人工下顎窩については下顎窩にネジによる固定、人工下顎頭については骨髄ネジにより下顎頚部に至る固定が術野の関連で不可欠であった。とくに本法施行に際しては、我々の開発になる顎関節鏡視下手術による円板、関節包縫縮術併用が有用であった。(2)臨床例における経過観察臨床症状、機能的下顎運動による評価から開閉口の下顎運動はまず正常に改善され、またX線所見より前記i)の内容を裏付ける下顎頭のリモデリング像が観察された。しかしながら、下顎頭キャップの固定が術後約6か月の時点で緩み、ネジが浮いた状態が観察され、症状発現には至らなかったが再手術により、再固定をはかった症例も一部にみられた(2/15関節)。この点については固定法について再検討事項である。iii)人工顎関節置換術に関する総合的検討術式については、前記i)(1)の方法が、制約下の術野では実際上可能な方法であると考えられる。しかしながら。再固定術施行症例からも、人工下顎頭の形態サイズ、固定方式については更に検討の余地がある。総合評価として本法は顎関節疾患のなかでも変形性病変をともなう従来の方法では対処が困難な重度の病変に適用する術式として極めて有用であるとともに、今後も更に検討が行われるべき重要な課題をもつ領域のひとつであると考えられる。