hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看護診断正確性に基づく看護診断能力測定尺度開発と看護診断の育成プログラムの構築

本研究は,看護師の診断能力を総合的に育成するプログラム構築のための基礎資料として,看護師の看護診断能力とその影響因子の明確化を目的とした。自記式質問紙を使用し, 440名の看護師を対象に調査を行った。その結果,看護診断過程における看護師の3つの能力【診断指標判断能力】【関連因子/リスク因子判断能力】【診断ラベル決定能力】全てを有するものは2事例とも5割以下と低く,診断能力育成の必要性が明らかとなった。診断能力育成プログラムには,看護診断過程における3つの能力に加え,知識と経験により育成されるあるアセスメント能力と,批判的思考を盛り込む必要性が明らかとなった。本研究では,臨床における看護診断の使用状況と関連因子の現状を把握した上で,看護師の看護診断能力とその影響因子を明確にすること,それらに基づき,看護診断能力育成ための教育プログラムを提案することを目的とし研究を推進している。平成18年度は,看護診断能力測定尺度作成のための基礎資料を得るための研究1と,看護診断能力測定尺度の信頼性・妥当性検討および診断能力影響因子に関する基礎資料となる研究2を実施した。研究1:看護診断ラベルの使用頻度と関連因子および患者背景に関する看護記録の分析研究2:看護診断能力および診断能力影響因子の明確化研究1では,NANDA看護診断ラベルの使用頻度と,各診断ラベルの関連因子について看護記録を分析することにより,臨床での看護診断の実際と看護診断ラベル毎の患者の特徴を明らかにした。研究2では,パイロットスタディで検証された模擬事例と研究1で明らかとなった使用頻度の高い診断ラベルを用い作成した模擬事例を使用し,看護師の看護診断過程における能力と,その影響因子の明確化を試みた。その結果,看護診断過程における看護師の3つの能力【診断指標判断能力】【関連因子/リスク因子判断能力】【看護診断決定能力】のレベルに違いが見られ,それぞれの影響因子も異なることが明らかとなった。これらの結果を元に,次年度以降は看護診断能力を育成する為の教育プログラムの構築を実施する。本研究では,臨床における看護診断の使用状況と関連因子の現状を把握した上で,看護師の看護診断能力とその影響因子を明確にすること,それらに基づき,看護診断能力育成のための教育プログラムを提案することを目的とし研究を推進している。平成19年度は,Phase II:看護診断能力影響因子の抽出と診断能力との関連性の検討として,以下の研究を行った。目的:正確な看護診断を導くためのフィジカルアセスメントの現状把握方法:臨床に勤務する看護師に対し,フィジカルアセスメント項目の実施状況と知識の程度,および教育背景について,自記式調査票を用いて調査を実施する。調査用紙配布は研究者あるいは各機関の対象者選出に当たった者が行い,返信は対象者各自が返信用封筒にて返信する。進行状況:全93項目のフィジカルアセスメントと対象者の属性を盛り込んだ調査票を作成し,その信頼性と妥当性を検討した。また,研究の実施にあたり,福井大学医学部倫理審査委員会の承認を得た。現在のところ939名の看護師に調査協力を依頼し,850名の看護師から調査票への回答を得ている。回答者の平均年齢は33±9歳,平均臨床経験年数10±9年であった。ヘルスアセスメントを看護業務として積極的に取り入れるべきであると,ある程度あるいは非常に思っている対象者は全体の7割を超えていた。加えて,看護診断を決定する上で,ヘルスアセスメントで得られた情報を非常に反映させていた対象者は,全体の5割であった。今後も継続して対象者に調査依頼を行い,1500名の対象者から回答を得る予定である。看護診断能力には,診断に必要な情報を判断する能力【診断指標判断能力】,情報から問題の原因を導き出す能力【関連因子/リスク因子判断能力】,および看護の対象となる問題に適切な診断名を命名する能力【診断ラベル決定能力】の3つの能力が必要となる。そこで本年度は,事例問題を使用し,3つの能力を明確化することに加え,診断能力に影響を及ぼす因子について分析することを目的とした。対象は,臨床経験3年以上の看護師440名とし,自記式質問紙による調査を行った。事例はLunneyが作成した『非効果的治療計画管理』の患者(事例1)と,研究者が作成した『感染リスク状態』の患者(事例2)とした。事例問題の診断指標・関連因子/リスク因子・診断ラベルの評価基準については,経験年数10年以上の看護師16名に対し,Delphi法を用いたプレテストを実施し作成した。倫理的配慮として,紙面にて研究の趣旨と匿名性,参加の自由を説明し,回答をもって同意を得たとした。研究の実施に関しては,福井大学医学部倫理審査委員会の承認を得た。

その結果,376名(85%)の対象者から回答が得られた。事例1では,【診断指標】正解率66%,【関連因子】正解率59%,【診断ラベル】正解率53%であった。事例2では,【リスク因子】正解率72%,【診断ラベル】正解率60%であった。また,【診断ラベル】正解率は年齢および臨床経験年数が高いほど正解率が高かった。看護診断に対する態度と,診断能力との関連は見られなかったが,看護診断決定に責任を持つ看護師ほど,正解回答率が高かった。このことより,本対象者は平均臨床経験年数が約12年であったにも関わらず,看護診断過程における3つの能力を有していた者は非常に少ないことが明らかとなった。また,【診断ラベル決定能力】は教育と経験により育成される可能性が示唆されたが,【診断指標を導く能力】と【関連因子/リスク因子を導く能力】は経験とはあまり関係せず,教育介入の必要性が示唆された。
ソースコードコーパスを利用したソフトウェア開発支援手法

ソースコードを記述していく際,開発者は効率よくプログラムを作成するために既存のソースコードの再利用やライブラリを活用して開発を行う.そこで,本研究では既存のソースコードに記述されているメソッド呼び出し文の順序に着目し,メソッド呼び出し文を補完する手法について提案した.本手法では,回帰結合ニューラルネットワークを利用し,次に現れるであろうメソッド呼び出し文を予測する.さらに,10プロジェクトのオープンソースソフトウェアを用いて補完候補の精度を計測した.実験の結果,典型的なサンプルソースコードの補完においては,38%の精度で補完候補の一位に必要なメソッド呼び出し文が現れることが確認できた.当該年度は計画通りソースコードコーパスの考案を行った.ソースコードコーパスの作成にあたり,多くの品質の高いソースコードからパターン(あるソースコードの文の後ろに続く文としてどのようなもの文が記述されるか)を抽出し,利用することを考えた.具体的には,自然言語処理の分野において提案されている,単語の出現を予測することが行うモデルであるを言語モデルを利用した.このモデルでは,単語が文章中に表れる過程を確率過程とみなし,ある単語がある位置に出現する確率がどの程度か計算している.そこで,この言語モデルの技術を応用し,ソースコードに適用した手法を提案した.提案する手法は,学習フェーズと補完フェーズの二つのフェーズから構成される.学習フェーズでは,メソッド呼び出し文を単語とみなした文書を作成しリカレントニューラルネットワークを用いて学習させる.補完フェーズでは,補完要求をするエディタ等の問い合わせに応答して補完候補を出力する.エディタ等で現在入力中のソースコードを解析し,それらの情報をモデルを用いて補完候補を取得し,開発者に提示する.また,提案手法が実用に耐えうるかを評価するために予備実験も行った.実験項目は実用的な速度で実現可能かを検証するためのパフォーマンス評価,および,本手法が有効性であるかの評価である.予備実験の結果,実用的な速度で実現可能なことが分かり,補完候補の上位に次に出現するであろう候補が取得できた.しかし,すべての場合において取得できるとは限らなかった.今後は,メソッド呼び出し文の字句的な並びだけで学習させるのではなく,実行パスを考慮していく.予定した計画通りに研究が進んでいる.研究のキーとなるソースコードコーパスの考案に関する手法を考案できたことで,当該年度で実施した研究については過不足なく達成できている.当該年度は前年度に考案した手法を実装して手法の有効性を評価した.考案した手法は,自然言語処理の分野において,単語が文章中に表れる過程を確率過程とみなしてある単語がある位置に出現する確率がどの程度か計算し,単語の出現を予測するニューラルネットワークをソースコードに適用したものである.この際,ニューラルネットワークには回帰結合ニューラルネットワーク(recurrent neural network)を利用した.手法をソースコードに適用することで,ソースコード中のあるメソッド呼び出し文を補完する際に,適切と思われる順に並び替えたメソッド一覧を開発者に提示することが可能となった.提案する手法を実装し,10プロジェクトのオープンンソースソフトウェアを用いて実験を行った.そして,回帰結合ニューラルネットワークの様々なパラメータが実験結果にどのように影響するかを調査した.実験の結果,典型的なサンプルソースコードの補完においては,38%の精度で補完候補の一位に必要なメソッド呼び出し文が現れることが確認できた.さらに,本手法の有効性を評価するために既存研究で提案されている手法との比較を実施した.既存手法では,メソッド名の最初のn文字を入力した時点でのTop-k精度を計測している.先頭の2文字を入力した時点で,最も精度が良かったアルゴリズムのTop-1精度は約60%で,Top-10精度は約88%であった.精度を比較するために,本手法もメソッドの先頭2文字を入力した時点での精度を計測した.その結果,既存手法より精度が高く,多くのプロジェクトでTop-1精度,Top-10精度共に高い結果となった.最も高いプロジェクトではTop-1精度は89%となり,実験の対象としているソースコード群は異なるが,既存のメソッドの推薦手法に比べ精度が高い結果が得られた.予定した計画通りに研究が進んでいる.実装をして評価実験をすることで手法の有効性が確認できた.当該年度で実施した研究については過不足なく達成できている.考案した手法を実装することにより,有効性の確認ができ,既存手法に比べ精度の高い推薦が実現できている.また,研究成果を学会で発表することで,多くの改善点が得ることができた.当該年度は前年度に評価した結果をまとめて論文としてまとめた.提案手法をソースコードに適用することで,ソースコード中のあるメソッド呼び出し文を補完する際に,適切と思われる順に並び替えたメソッド一覧を開発者に提示することが可能となる.10プロジェクトのオープンンソースソフトウェアを用いて実験を行った結果,典型的なサンプルソースコードの補完においては,38%の精度で補完候補の一位に必要なメソッド呼び出し文が現れることが確認できた.さらに,国際会議で研究発表を行い、海外の研究者などと議論を交わしさらなる改善点を探り,今後の研究の方向性を確認した.ソースコードを記述していく際,開発者は効率よくプログラムを作成するために既存のソースコードの再利用やライブラリを活用して開発を行う.

そこで,本研究では既存のソースコードに記述されているメソッド呼び出し文の順序に着目し,メソッド呼び出し文を補完する手法について提案した.本手法では,回帰結合ニューラルネットワークを利用し,次に現れるであろうメソッド呼び出し文を予測する.さらに,10プロジェクトのオープンソースソフトウェアを用いて補完候補の精度を計測した.実験の結果,典型的なサンプルソースコードの補完においては,38%の精度で補完候補の一位に必要なメソッド呼び出し文が現れることが確認できた.予定通り,次年度は考案した手法が有効であるか確認するために,手法をツールとして実装し評価を行う.実装は、既存の統合開発環境に機能追加という形で行う予定である.実装が終了し評価実験を行った後に,国際会議などで研究発表を行い,海外の研究者などと議論を交わしさらなる改善点を探る.その結果を踏まえ,最終的に論文誌へ投稿する論文にまとめる.計画通り,今年度得られた改善点を実装して,精度向上を目指す.さらに,国際会議などで研究発表を行い,海外の研究者などと議論を交わしさらなる改善点を探る.その結果を踏まえ、さらなる知見が得られた際には,論文誌へ投稿する論文にまとめる予定である.ソフトウェア工学主として旅費として計上していた額が執行できなかった.当初,研究会やシンポジウムに参加することで情報収集や研究者との議論をする予定であったが,参加する機会が得られなかったためである.主として旅費として計上していた額が執行できなかった.当初,国際会議にて発表する予定であったが,参加する機会が得られなかったためである.次年度以降,積極的に研究会やシンポジウムに参加し,成果を国際会議等で発表するように計画を練り直している.次年度以降,国際会議に参加して研究成果を発表できる機会が得られるよう計画を練り直す.
エピジェネティクスにかかわるマグネシウムの可能性

近年マグネシウムの摂取不足は、メタボリックシンドロームの一因と考えられている。また胎児期に体験する低栄養に対する適応がプログラムされ、将来成人になってからメタボリックシンドロームを発症する.その機序として、エピジェネティクスが考えられている。ラットを用いて、母体の低マグネシウム状態が胎児の体重増加不良をきたし、しかもそのグルココルチコイド関連遺伝子にエピジェネティクス変化が生じることを明らかにした。1成熟雌ラットが低マグネシウム食で受ける影響マグネシウム欠乏ラットとしてWistar系雌性ラット10個体(12週齢)に14日間マグネシウム欠乏飼料で飼育したものを用いた。飼料、飲水量はともに自由摂取とした。体重、血圧、脈拍を測定後、肝臓からmRNAを抽出し、グルココルチコイド関連遺伝子として、グルココルチコイド受容体(GR)、11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2(11β-HSD2), peroxisome proliferators activated receptor α(PPARα), phosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)のmRNA特異的プライマー対を用いてリアルタイムPCRを行った。内部標準としてGAPDH-RNAも測定し、各mRNA量を補正した。【結果】マグネシウム欠乏により体重増加は抑制された(p<0.01)。心拍数は有意に増加したが(p<0.01)、収縮期、拡張期とも血圧に有意差はなかった。マグネシウム欠乏群では血糖値に差がないにもかかわらず、血清インスリンは有意に上昇した。血清のアディポカイン(レプチン、アディポネクチン)には対照と差はなかった。マグネシウム欠乏ラットでPEPCKのmRNAは有意に低下した。一方、GR、PPARα,11β-HSD2のmRNAの発現に低マグネシウム食は影響を及ぼさなかった。2母体獣がマグネシウム制限を受けた場合の胎児への影響次いで、母体がマグネシウム欠乏になった場合の胎児に対するエピジェネティクス作用をみるために、以下の実験をおこなった。雌Wistarラット9週齢を2群に分け、飼料のマグネシウム含量を制限した群(MgR群)と、対照群(C群)とした。正常雄ラットと生後12週に交配させ、妊娠中も各群の食事を継続した。21日生日における仔の体重は、MgR群で有意に小さかった(MgR群;17.2±0.7g、C群;30.8±0.6g、p<0.001)。各群21日生日に、仔の肝臓を採取し、-80°Cに保存した。冷凍保存した肝臓からDNAを抽出し、EZ DNAメチレーションキット(Zymo Research)を用いてバイサルファイト(Bisulfite)処理を行った。処理後のDNAを個別にPCR法で増幅した。GR、PPARα、11β-HSD2の各DNAのメチル化をパイロシーケンス(リアルタイムシーケンシング)法で測定した。GRの4箇所、PPARαの6箇所のCpGサイトを解析した。PPARαおよびGRにおけるメチル化には、両群に差がなかった。【目的】近年マグネシウムの摂取不足は、メタボリックシンドロームの一因と考えられている。また子宮内環境が胎児のエピジェネティクス変化をきたすという知見が報告されている。「母体の低マグネシウム状態が、胎児のグルココルチコイド関連遺伝子にエピジェネティクス変化与える」という仮説を証明する。【方法】10週齢のWistar雌ラットを2群に分け、対照の正常飼料群と低マグネシウム飼料で飼育した群に正常飼料雄ラットを交配させ、妊娠中および授乳期にも同様の飼料を継続した。出産した仔ラット(各群10匹)から生後21日に肝臓をとりだし、グルココルチコイド代謝に関連するPPARα、グルココルチコイド受容体、11β-hydroxysteroid dehydrogenase-2 (11βHSD-2)のmRNA発現量をリアルタイムPCRで定量した。DNAメチル化はエピジェネティクスの主なメカニズムの一つとされる。したがって上記各遺伝子DNAのCpGリッチ領域におけるメチル化の変化を、バイサルファイト変換した後に、パイロシークエンス法で測定した。【結果】生後21日目の仔体重は、低マグネシウム母獣からの仔(17.2±0.7g)が、対照(30.8±0.6g)に比して低体重であった(P<0.01)。mRNA発現量は、PPARα、グルココルチコイド受容体には差はなかったが、11βHSD-2は低マグネシウム母獣の仔で有意に上昇していた(P<0.001)。PPARα6箇所、グルココルチコイド受容体5箇所のCpG領域におけるメチル化の変化に有意差はなかった。しかし11βHSD-2遺伝子5箇所のCpG領域におけるメチル化は、低マグネシウム母獣からの仔で有意に高値であった(P<0.01)。性差に有意差は認めなかった。【結論】11βHSD-2は、活性型グルココルチコイドを非活性型に変換する酵素で11βHSD-1と相反する作用をもつ。

低マグネシウム母獣からの仔は、11βHSD-2遺伝子DNAプロモータ領域におけるメチル化変化を受け、遺伝子発現は抑制されると予想した。しかし、11βHSD-2遺伝子の発現は上昇し、エピジェネティクスにおける複雑な調節機構が考えられる【目的】近年マグネシウムの摂取不足はメタボリックシンドロームの一因と考えられている。また子宮内環境が胎児のエピジェネティクス変化をきたすという知見が報告されている。「母体の低マグネシウム状態が、胎児のグルココルチコイド関連遺伝子にエピジェネティクス変化与える」という仮説を証明する。【方法】10週齢のWistar雌ラットを2群に分け、対照の正常飼料群と低マグネシウム飼料で飼育した群に正常飼料雄ラットを交配させ、妊娠中および授乳期にも同様の飼料を継続した。出産した仔ラット(各群10匹)から生後21日に肝臓をとりだし、グルココルチコイド代謝に関連するPPARα、グルココルチコイド受容体、11β-hydroxysteroid dehydrogenase-2(11βHSD-2)のmRNA発現量をリアルタイムPCRで定量した。DNAメチル化はエピジェネティクスの主なメカニズムの一つとされる。したがって上記各遺伝子DNAのCpGリッチ領域におけるメチル化の変化を、バイサルファイト変換した後に、パイロシークエンス法で測定した。【結果】生後21日目の仔体重は、低マグネシウム母獣からの仔(17.2±0.7g)が、対照(30.8±0.6g)に比して低体重であった(P<0.01)。mRNA発現量は、PPARα、グルココルチコイド受容体には差はなかったが,11βHSD-2は低マグネシウム母獣の仔で有意に上昇していた(P<0.001)。PPARα6箇所、グルココルチコイド受容体5箇所のCpG領域におけるメチル化の変化に有意差はなかった。しかし11βHSD-2遺伝子5箇所のCpG領域におけるメチル化は、低マグネシウム母獣からの仔で有意に高値であった(P<0.05)。性差に有意差は認めなかった。【結論】11βHSD-2は、活性型グルココルチコイドを非活性型に変換する酵素で11βHSD-1と相反する作用をもつ。しかし、11βHSD-2遺伝子の発現は上昇し、エピジェネティクスにおける複雑な調節機構が考えられる。
持続可能な社会構築のための交通に関する政策分析

本研究プロジェクトは、持続可能な社会構築に資する交通体系の構築を念頭に、交通企業の規制のあり方をはじめとした政策研究を目的としたもので、政策評価モデル、交通行動モデルの構築、交通企業のビジネスモデル等について検討するともに、交通政策の評価、国際比較、さらに都市の最適規模の推定を行った。OECD各国のデータによる鉄道の構造分離政策について、旅貨といった水平分割は費用を下げるが、上下分離の効果は事業者の列車密度に影響を受け、高密度な場合上下一体の方が低費用になることを明らかにするなどの知見を得た。本研究プロジェクトは,持続可能な社会構築に資するために,社会的費用の小さい交通体系の構築を念頭に,交通企業の規制のあり方,交通事業のビジネスモデル等に関する提言につながる政策研究を目的にしている。初年度にあたる24年度の具体的成果は下記の通りである。まず海外ジャーナルに採択された研究として次の3本がある。第一に,鉄道事業における上下分離政策が本当に理にかなったものかについて,欧州と日本などのデータをもとに推定した費用関数を用いてその妥当性を検証した。その結果,輸送密度が低い事業者の場合には上下分離の方が費用優位にあるが,大きい事業者の場合には,組織間の取引費用が大きくなりすぎるため,逆に費用の増大をもたらすという結果を得,社会にとって維持可能な鉄道政策の構築にとって有益な政策情報を導出した。次に交通行動に関して,旅客が国際ハブ空港にいたるアクセス選択行動を,SPデータを用いた2項ロジットモデルにより分析し,選択はアクセス交通のサービス,時間・移動コスト,待ち時間,及び遅延時間の影響を受けること,もし旅行客が事前に輸送モードを決めていたら人は運航頻度に注意を払うこと,さらに旅客の時間節約意思は時間帯によって異なることを明らかにした。最後に,新規交通システム開業時の需要予測事例を検証し,計画時の予測需要と実績需要の違いから,どのような見込み違いが何パーセントの誤差を生んだかを明らかにすることで,とくに課題枠組設定の重要性を明らかにした。これら以外にも,規制政策の変更が経済厚生に与えた影響の分析等に関する研究,新たな交通関連システムの最新動向に関する情報収集,持続可能な交通政策のパラダイム転換で先行しているといわれる欧州に関するサーベイも推し進め,それぞれ一定の成果を得,その一部を論文として公表した。中間年度にあたる25年度の具体的成果は下記の通りである。まず海外ジャーナルに採択された研究では,2002年,わが国で行われた参入退出規制の規制緩和が乗合バス事業に及ぼした影響を,定性・定量の両面から検証した。その結果,定性的な分析からこれまでのところ市場構造に大きな変化は見られないこと、公営バス事業を対象に確率フロンティア分析を行った定量分析でも事業者の効率性値に有意な影響を与えていないことを明らかにした。この研究を発展させ,国際学会で報告した研究では,1994年から2010年までの地方運輸局ベースのデータを用いて,事業者の費用効率性の計測を行い,ここでも参入退出規制の緩和という制度変化は事業者の費用効率性値に有意な影響を与えていないことを示した。また効率性への影響は,制度変化よりも自治体との補填契約方式や民間事業者への管理委託の方が大きいと推論できる。これら以外にも,民間セクターによる公共交通サービスの供給というその特徴から多くの関心を集めているわが国私鉄企業による多角化戦略の展開に関する研究,交通事業の規制政策の変更が経済厚生に与えた影響の分析に関する研究,無回答データの扱いが問題となっている所得変数を自動車保有モデル推定の際どのように扱うかに関する研究,国際物流における海運と空運の選択行動をプロダクトサイクルの視点から分析した研究,さらに持続可能な交通政策のパラダイム転換で先行しているといわれる欧州に関するサーベイも推し進め,それぞれ一定の成果を得,その一部を後に示すように,国際学会において,また論文として公表した。本研究プロジェクトは,持続可能な社会構築に資するために社会的費用の小さい交通体系の構築を念頭に,交通企業の規制のあり方,ビジネスモデル等に関する提言につながる政策研究を目的としたものである。最終年度にあたる26年度の具体的成果としては、まず2015年2月27日、英国リーズ大学のNash教授、Smith准教授、オランダ・デルフト工科大学van de Velde氏、スペイン・バレンシア大学のSantos教授といった本分野第一線の研究者を招いて『鉄道政策ワークショップ』を開催したことが挙げられる。当日は韓国からも研究者を含む50名程の参加を得て、鉄道事業のアンバンドリング政策を中心とした政策について熱心な議論が行われ、今後の研究課題を確認することもできた。

海外ジャーナルに採択された研究としては,鉄道事業のアンバンドリング政策や競争政策が生産構造の効率性に与える影響についての分析、マーケットサイズと上下分離の関係に関する理論モデルの構築、社会的費用を含んだ費用と都市が生じる便益を考慮して純便益が最大になる都市規模についての実証的検討、日本企業の輸出関数と航空化率関数の同時方程式モデルの構築して航空輸送を選択するのは製品ライフサイクルにおける成長期から成熟期中期に相当する5年間程度であることを明らかにした研究、交通需要において費用に対する感度は移動長が長くなるにつれて減少するCost damping現象の実証的解析がある。これら5つの論文は、それぞれのテーマは異なってはいるものの、維持可能な社会を構築するための政策情報を得るための重要な研究成果である。これら以外にも,民間セクターによる公共交通サービスの供給という点から注目されている私鉄の多角化戦略の展開に関する研究,わが国公営バス事業における管理の受委託に関する分析について、本年8月末からチリで開催される国際学会にて報告することが決まっている。26年度が最終年度であるため、記入しない。社会科学26年度が最終年度であるため、記入しない。3年計画の研究プロジェクトの初年度として,研究実績に既に記述したように,当初意図していた分野に関する研究が,おおむね順調に進んだ結果,6本の論文を公表することができていることが,その大きな理由である。このうち5本は雑誌論文(うち査読付きは4本),1本は海外で出版された本に所収されものである。3年計画の研究プロジェクトの中間年度として,当初計画していた課題に関する研究がおおむね順調に進んでいることは,5本の論文を公表することができていることからも明らかである(研究実績欄を参照のこと)。この成果は,昨年度に比べると査読付き論文数の点で減少しているものの,同様の規模である。さらにこれに加えて5本の国際学会報告を行っているように,研究の進展はおおむね予定通りであり,国際的情報発信にも努めている。本研究プロジェクトの最終年度にあたる26年度は,これまで行ってきた各研究をさらにおしすすめ、その成果を統合することで,所期の目的を達成することが可能になると考えている。基本的に当初計画通りに進展する予定であるが,1点だけ変化がある。それは研究の進展だけではなく,9月に英国オックスフォードで開催される国際会議のプログラム委員会メンバーでありわれわれの研究協力者でもあるvan de Velde氏(オランダ),C.Nash教授,J.Preston教授(ともに英国)からの要請といった研究環境の変化を受けて,わが国地域バスの費用関数の推定と規制の分析が必要となり,同分野を専門とし,以前からわれわれと共同して研究を行っていた酒井を,研究分担者として新たに追加して,これに取り組むこととした。これまで通り,メンバーそれぞれが研究を進めることを基本としながら,計画通りにプロジェクトを推進する予定である。とくに夏の英国リーズ大学に滞在していた三古の帰国を待って,それぞれの研究成果を持ち寄り,持続可能な社会構築のための交通に関する総合的政策の検討会を開催し,研究成果の確認,共有化ならびに共通の分析課題について議論を深める。
不活化酵素修飾を受けても失活しない抗生物質の創製に関する基盤研究

1.抗MRSA剤アミノグリコシド(AG)であるアルベカシン(ABK)がアセチル(Ac)化されても活性を維持することから、昨年度は3種のAc化酵素(AAC)を用いて3通りの組み合わせで2種のAACによるジアセチル(diAc)化の難易を検討したが、今年度は3通りの組み合わせでクローン化した2種のAc化遺伝子(aac)をもつ菌株を用いて各種AGに対する耐性とAc化活性を検討した。その結果、以下のことが得られた。2)aac(2')+aac(6')の組み合わせでは、2'-N-Ac化が先行してからジアセチル化が進行し、aac(6')単独クローン株と同レベルのABK耐性を示す。3)aac(3)+aac(6')の組み合わせでは、diAC化がもっとも速く進行するが、ABK耐性はaac(6')単独クローン株と同レベルにとどまる。2.14種のAGのAc化物の抗菌活性を調べ、ABK以外にも6'-N-Ac化Neomycin(NM)等に活性を見出した。3.クローン化したAAC(2')およびAAC(6')の塩基配列を決定し、アミノ酸レベルにおける既知AACとの類似性を認めるとともに特異性も明らかにした。4.MRSA(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)の薬剤耐性遺伝子を迅速に検出するコロニーPCR法を確立し、臨床分離MRSA株にはAG耐性因子としてaac(6')/aph(2")が約50%の頻度で存在することを認めた。それらはAG多剤耐性を示すが、ABKに関しては特異的に感受性か低レベルの耐性であり、この酵素による修飾は6'-N-Ac化が主で、2"-O-リン酸化は弱いことが認められた。以上のことから、Ac化物が活性を維持するかどうかは、ABKとAmikacin、NMとParomomycinといった構造酷似物質の比較により、化合物のアミノ基の数が重要なことが浮かび上がった。1.アミノグリコシド(AG)多剤耐性放線菌#8株は、パロモマイシン(PRM)に特異的に感受性を示すが、その粗酵素はPRMをアセチルするが、アセチル化物は高い抗菌活性し、1位のアミノ基がアセチル化されることを見出した。いずれも新発見である(J.Antibioticsに報告)。2.上記#8株よりショットガンクローニングによりAGアセチル化酵素AAC(6')をコードするAG耐性遣伝子をクロー二ングした。クローン化酵素は6'位にアミノ基を持つAGをアセチル化したが、アルベカシン(ABK)のアセチル化物は特異的に抗菌活性を維持することを見出した(J.Antibioticsに報告)。3.ストレプトマイシン生産菌Streptomyces griseus SS-1198中にはAG酵素遣伝子が潜在するが、変異によって活性化する。クローン化されたこれらの遣伝子を解析した結果、プロモーター領域の1塩基置換によって遺伝子の転写活性が顕著に増大することを証明した(Antimicrob.Agents Chemother.に報告)。4.AG多剤耐性を示すS.kasugensisMB273よりクローン化したAGアセチル化酵素AAC(2')は、2'位にアミノ基をもつAGをアセチル化するが、その中でアストロマイシン(ASTM)のアセチル化物は特定の条件化で高い抗菌活性を示すことを見出した。5.上記3種のAAC粗酵素を組み合わせて判合成AGに作用させジアセチル化を試みた結果、AAC(3)とAAC(2')のではジアセチル化がほとんど起きないことを見出した。

AAC(6')とAAC(2')またはAAC(3)を組み合わせたときはジアセチル化が起き、モノアセチル化では高い抗菌活性が維持されるABKも不活性化されることを見出した(日本化学両方学会で発表)。1.抗MRSA剤アミノグリコシド(AG)であるアルベカシン(ABK)がアセチル(Ac)化されても活性を維持することから、昨年度は3種のAc化酵素(AAC)を用いて3通りの組み合わせで2種のAACによるジアセチル(diAc)化の難易を検討したが、今年度は3通りの組み合わせでクローン化した2種のAc化遺伝子(aac)をもつ菌株を用いて各種AGに対する耐性とAc化活性を検討した。その結果、以下のことが得られた。2)aac(2')+aac(6')の組み合わせでは、2'-N-Ac化が先行してからジアセチル化が進行し、aac(6')単独クローン株と同レベルのABK耐性を示す。3)aac(3)+aac(6')の組み合わせでは、diAC化がもっとも速く進行するが、ABK耐性はaac(6')単独クローン株と同レベルにとどまる。2.14種のAGのAc化物の抗菌活性を調べ、ABK以外にも6'-N-Ac化Neomycin(NM)等に活性を見出した。3.クローン化したAAC(2')およびAAC(6')の塩基配列を決定し、アミノ酸レベルにおける既知AACとの類似性を認めるとともに特異性も明らかにした。4.MRSA(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)の薬剤耐性遺伝子を迅速に検出するコロニーPCR法を確立し、臨床分離MRSA株にはAG耐性因子としてaac(6')/aph(2")が約50%の頻度で存在することを認めた。それらはAG多剤耐性を示すが、ABKに関しては特異的に感受性か低レベルの耐性であり、この酵素による修飾は6'-N-Ac化が主で、2"-O-リン酸化は弱いことが認められた。以上のことから、Ac化物が活性を維持するかどうかは、ABKとAmikacin、NMとParomomycinといった構造酷似物質の比較により、化合物のアミノ基の数が重要なことが浮かび上がった。
プロテアソームの分子様態・結晶構造と機能解析に関する研究

プロテアソームは、細胞内で不必要になった蛋白質を速やかに分解し、細胞の代謝を安定に保つ代表的な細胞内プロテアーゼであり、細胞の周期制御機構を解明する「鍵」酵素である。本研究では、この酵素の機能の重要性が分子構造の複雑性と密接な関係にあると考え、分子を壊さず分子内部まで明らかにできるX線結晶解析により立体構造解析を行う。分子量75万という巨大なヘテロ分子集合体として良質の単結晶を得ることができた。この結晶のX線回折実験より、結晶学的データはa=b=121.83, c=930.68A、空間群はP6122であることを明らかにした。また、回折強度データの解析からプロテアソーム分子の温度因子は43Å^2であることが分かった。このことはプロテアソーム分子が異型サブユニットからなる複雑な構造を持つにもかかわらず、分子内に結晶学的な高い対称性を持ち、かつ分子全体として異型サブユニットの配置および構造が原子レベルで高度に制御されていることを意味する。また、結晶系の異なる新しいプロテアソーム結晶を得ることができた。この場合の結晶格子は、a=b=239.32, c=322.8Aであり、先の結晶のa, bが2倍、c軸が3分の1であった。この結晶と先に得られた結晶中でのプロテアソーム分子のパッキングを考えてみると、基本的な六方最密充填の様式を持っているものの、新しい結晶はプロテアソーム4分子が一組になってパッキングしているものと考えられる。本研究で用いているプロテアソームは牛肝臓からのものであり、サブユニット交換の起こる免疫プロテアソームである。サブユニット交換が起こったために4分子一組でパッキングしていることも予想され、現在空間群などを検討中である。
脳卒中リハビリテーションにおける薬理的シナプス伝達制御を伴う新たな運動療法の開発

GABAA受容体の軽度阻害による皮質の「易興奮性」を薬理的に導入し、運動療法にけるニューロモジュレーションが大脳皮質運動野BDNFの発現とそれに伴うシナプス可塑性を増強し、運動機能回復を促進する可能性について検証を行った。中大脳動脈閉塞(MCAO)術による脳梗塞片麻痺モデルラットを作成し、GABAA受容体アンタゴニスト投与と運動の介入の2要因により4群に分類し、更にSham術を施行したSham群の5群を設けた。術後3日目よりGABAA受容体アンタゴニストbicuculline (0.25mg/kg)の腹腔内投与とトレッドミル運動(11m/min, 30分)を2週間実施した。介入後、神経学的機能障害の評価としてZea onga Score, Motor Behavior Inde, Adhensive removaltest, cylinder test, Rotarod testを実施した。その後、大脳を採取し、TTC染色による損傷域の確認、両側大脳皮質運動領野を対象とする生化学的分析を行った。はじめに、Sham群との比較においてMCAO術による運動麻痺と中大脳動脈支配領域における虚血損傷の確認を通してモデルとしての再現性を確認した。脳梗塞マウス4群間の比較において損傷領域の大きさに有意な差異は認められなかった。一方、運動機能評価においてAdhensive removal test, cylinder test, Rotarod testの何れにおいてもbicuculline投与と運動の両介入を行った群のみが他群よりも運動機能指標が有意に高く、両介入の機能回復への相乗効果が確認された。更に損傷側運動領野における蛋白BDNFレベルは虚血損傷により有意に低下していたが、bicuculline投与と運動を共に行った群のみ他の虚血損傷群に比べて有意に蛋白BDNFは増強していた。本年度の研究成果として、脳梗塞モデルラットを対象にGABAA受容体アンタゴニストであるbicucullineの腹腔内投与と運動は相乗的に運動機能の回復を促進し、損傷側運動野におけるBDNF発現を増強することを確認した。これらの所見に基づき、本年度はGABAA受容体阻害と運動の相互作用がRAF, MEK, ERK, JNK等の皮質細胞内シグナルMAPキナーゼカスケード活性に与える影響について生化学的分析を進める。更に組織化学的分析として、Live/Death viability Cytotocxity Assay kitを用いた蛍光染色による大脳皮質損傷領域、ペナンブラ領域の神経細胞の細胞死、シナプスマーカーであるシナプトフィジン、PSD95を用いたシナプス数の定量による可塑的なシナプス修飾について組織化学的分析を進める。一方、脳卒中モデルとして脳梗塞に加えて線条体内包域へのコラゲナーゼ注入による脳出血モデルラットを対象に、GABAA受容体阻害と運動が本度同様の運動機能回復の促進とBDNF発現に対して相乗的に効果を有するかを検証し、脳卒中における運動療法に対するGABAA受容体阻害の薬理的ニューロモジュレーションとしての有効性を広く検討する。即ち、脳出血モデルラットを対象にbicuculline腹腔内投与とトレッドミルを用いた運動介入の2要因より1)コントロール群、2)bicuculline投与群、3)運動群、4)bicuculline投与+運動群の4群に群分けし、本年度同様に運動機能の回復とそれを促進する液性因子の発現とシナプスの可塑的修飾について生化学的、組織化学的分析を通して検証を進める。脳梗塞モデル動物を対象に運動療法時のGABA作動性シナプス入力の軽度抑制を伴う大脳皮質の易興奮性を薬理的に導入し、この中枢性コンディショニングが虚血損傷脳におけるBDNFの発現とそれに伴うシナプス可塑性、更に運動機能回復に与える影響について精査することが本研究の目的である。本年度はラットMCAO術に基づく脳梗塞右片麻痺モデル作成の再現性の確立とGABAA受容体アンタゴニストであるbicucullineの投与による影響について検証を行った。300ー400g体重のSDラットを対象にMCAOフィラメント径の適合の検証を進めた。0.41mm径フィラメントの挿入によって半球全体に渡る脳損傷が生じて致死率は70%を超えた。生存ラットにおいてもその後の運動介入は困難であった。0.37mm径の使用により線状体を中心とするMCO領域の損傷が惹起され、その後のトレッドミル運動が可能な片麻痺モデルの再現的作成が可能となった。更に細い径のフィラメントでは神経学的に片麻痺を呈するモデルの作成は困難であった。そこで、成体げっ歯類に対するbicuculline投与量の精査に基づき、0.37mm径を用いた片麻痺モデルを対象にbicuculline(0.25mg/kg)投与群とそのコントロール群である生理的食塩水投与群を対象に2週間の介入を行い、行動評価として複数の神経学的検査、運動機能検査を行った。bicuculline投与に伴う痙攣発作等の異常所見は観察されず、介入後のTTC染色を用いた組織化学的所見における損傷領域の程度には群間差は認められなかった。一方、介入2週間後のZea Longa Scaleを用いた神経学的障害の評価において、bicuculline投与群はコントロール群と比較して運動機能回復の改善が確認され、GABA作動性シナプス入力の軽度抑制によるコンディショニングの可能性が示唆された。平成29年度は以下の4項目を研究目標として掲げた。1.脳梗塞モデル動物の作成:NIH動物実験指針において承認される中大脳動脈閉塞術(middle cerebral artery occulusion, MCAO)によりげっ歯類脳梗塞片麻痺モデル動物を再現的に作成する。

2.脳卒中回復期において興奮毒性を呈すことのない安全なGABA受容体アンタゴニストであるbicucullineの投与量を検証する。3.行動評価:運動機能評価として、1)rotarodtest、2)wire-hangtest、3)beam-walking test等を実施し、走行機能と運動麻痺の程度を定量評価する。更に認知・記憶機能の評価として、新規物体認識試験を実施する。4.虚血損傷領域の評価:行動評価後、全脳を採取し、前額断切片を作成し、TTCにより脳切片を染色し、損傷領域の定量を行う。更に、Nissl染色およびLive/Death viability Cytotocxity Assay kitを用いた蛍光染色により、大脳皮質ペナンブラ領域の神経細胞の細胞死について検証を行う。このうち、1、2、3の項目については概ね実験を実施できた。一方、モデル動物作成の再現性の獲得に時間を要した結果、4の組織化学的実験においてはTTC染色による脳損傷領域の定位定量評価に留まり、Live/Death viability Cytotocxity Assay kit等を用いた神経細胞死の評価には到達できなかった。このため、引き続き組織化学的精査を継続中である。GABAA受容体の軽度阻害による皮質の「易興奮性」を薬理的に導入し、運動療法にけるニューロモジュレーションが大脳皮質運動野BDNFの発現とそれに伴うシナプス可塑性を増強し、運動機能回復を促進する可能性について検証を行った。中大脳動脈閉塞(MCAO)術による脳梗塞片麻痺モデルラットを作成し、GABAA受容体アンタゴニスト投与と運動の介入の2要因により4群に分類し、更にSham術を施行したSham群の5群を設けた。術後3日目よりGABAA受容体アンタゴニストbicuculline (0.25mg/kg)の腹腔内投与とトレッドミル運動(11m/min, 30分)を2週間実施した。介入後、神経学的機能障害の評価としてZea onga Score, Motor Behavior Inde, Adhensive removaltest, cylinder test, Rotarod testを実施した。その後、大脳を採取し、TTC染色による損傷域の確認、両側大脳皮質運動領野を対象とする生化学的分析を行った。はじめに、Sham群との比較においてMCAO術による運動麻痺と中大脳動脈支配領域における虚血損傷の確認を通してモデルとしての再現性を確認した。脳梗塞マウス4群間の比較において損傷領域の大きさに有意な差異は認められなかった。一方、運動機能評価においてAdhensive removal test, cylinder test, Rotarod testの何れにおいてもbicuculline投与と運動の両介入を行った群のみが他群よりも運動機能指標が有意に高く、両介入の機能回復への相乗効果が確認された。更に損傷側運動領野における蛋白BDNF
神経ペプチドによる戻水循環調節機構の解明(薬理学部・免疫組織化学的検討

1(1)イヌ摘出毛様体において, vasoactive intestinal pobypeptirie(VIP)を毛様体の後房側に投与すると,短絡電流の陰性度が増加した.毛様体実質側への投与では短絡電流に変化はみられなかった.(2)substance P(SP)を後房側へ投与すると,短絡電流の陰性度はVIPとは逆に減少した.毛様体実質側への投与ではVIPを同様に短絡電流に変化はみられなかった.1(1)イヌ摘出毛様体において, vasoactive intestinal pobypeptirie(VIP)を毛様体の後房側に投与すると,短絡電流の陰性度が増加した.毛様体実質側への投与では短絡電流に変化はみられなかった.(2)substance P(SP)を後房側へ投与すると,短絡電流の陰性度はVIPとは逆に減少した.毛様体実質側への投与ではVIPを同様に短絡電流に変化はみられなかった.VIPは摘出毛様体の後房側のチェンバーに投与することにより、短絡電流の陰性度が増加した。毛様体の実質側への投与では短絡電流に変化はみられなかった。SPを後房側へ投与すると短絡電流の陰性度は減少したが、毛様体実質側への投与ではVIPと同様に短絡電流に変化はみられなかった。2.房水産生系へ影響を与える眼血流量の制御機構を調べるために、イヌ毛様動脈に分布する神経ペプチド含有神経を免疫組織化学的に検討した結果、SP,VIP,calcitonin gene related peptide,neuropeptideY含有神経は毛様動脈壁の平滑筋層と血管外膜の間に分布することが凍結切片により確認され、伸展標本によって網目状に血管壁に分布することが確認された。しかしいずれの神経ペプチド含有神経線維も血管平滑筋層内に侵入している所見は認められなかった。これは他の部位の平滑筋と支配神経との関係と同様であった。
音声・画像のマルチモーダル情報協調・情報統合を用いた音声認識の高度化

本研究では、音声と発声時の口唇動画像を用いたマルチモーダル音声認識において、音声と画像それぞれの情報を相互利用する情報協調手法、および、音声と画像の情報を効果的にまとめる情報統合方法に関するさまざまな検討を通じて、マルチモーダル音声認識の認識性能の向上を試みた。その結果、認識性能の向上を達成しただけでなく、情報協調や情報統合に関する多くの新しい知識を得ることができた。本研究では、視覚と聴覚の情報協調・情報統合による音声認知機構の工学的実現を目的とし、音声と発声時の口唇動画像を用いる「マルチモーダル音声認識」において、複数個のマイク(マイクロフォンアレー)と複数台のカメラ(カメラアレー)を用いた「情報協調」および「情報統合」の研究を行う。音声および画像の入力デバイスとして、16個のマイクロフォンを用いたマイクロフォンアレー、4個のカメラを用いたカメラアレーを作成し、音源推定やビームフォーミング、3次元映像情報などを取得する基本システムを構築している。今後はこれらを用いて、マイクロフォンアレー制御に画像を、カメラアレー制御に音声を補完的に用いる「情報協調」手法の究明を行う予定である。また、本研究においては、従来は試みられることのなかったリアルタイムでのマルチモーダル音声認識を実現させる必要がある。そこで、実時間駆動のマルチモーダル音声認識に適用可能な新たな音声認識デコーダの作成を行った。C++言語でプログラミングすることによってクラス化(モジュール化)を行い、拡張性を高めている。さらに、音声と画像の重み付けを状況に応じてリアルタイムで逐次変更する手法の検証を行った。従来の1マイク1カメラのマルチモーダル音声認識システムを用い、モデルの学習にクリーン環境音声-画像データを、テストデータには高速道路走行中に車載マイク・カメラで収録したデータを使用した。その結果、重み付けを行わない場合と比較して55%、重み付けを行うが逐次更新をしない場合と比較して3.3%、音声認識誤り率を削減し、手法の有効性と必要性を確認した。本研究では,視覚と聴覚の情報協調・情報統合による音声認知機構の工学的実現を目的とし,音声と発声時の口唇動画像を用いる「マルチモーダル音声認識」において,複数個のマイク(マイクロフォンアレー)と複数台のカメラ(カメラアレー)を用いた「情報協調」および「情報統合」の研究を行っている。「情報協調」では,マイクロフォンアレーから得られた情報をカメラアレーの制御に,同様にしてカメラの情報をマイクロフォンの制御に,相互・相補的に用いることで,それぞれの情報の精度向上を目指している。後述する情報統合の検討を先行させたため,現在は,情報協調を行うアルゴリズムの構築・実装を行っている。「情報統合」においては,マイクロフォンアレー出力音声を用いた音声認識結果と,カメラアレーによる話者の口唇映像を用いた「読唇」結果を統合する。この基礎的研究として,それぞれの認識結果(単語グラフ出力)をコンフユージョンネットワークに変換し,これを統合する手法の検討を行った。1カメラ1マイクによるデータを用いて認識性能を評価したところ,雑音下において一定の音声認識性能の改善がみられ,その有効性が確認された。一方,このコンフュージョンネットワーク統合手法を効果的に適用するには,単語グラフを改良する必要があり,これには音声認識デコーダの拡張を要する。そこで,昨年度から続いて構築・改良を行っている新しい音声認識デコーダに,コンフユージョンネットワークのための機構を取り入れ,情報統合手法のさらなる向上を図っていく予定である。本研究では、情報協調・情報統合およびマルチモーダル音声認識について、精度向上のためのさまざまな検討を行った。また得られた知見を音声認識以外の分野に適用し、本研究の成果の有効性を確認した。まず、マルチモーダル音声認識の情報統合において、モダリティ間の時間ズレや画像のフレームレートの低下が、認識性能へ与える影響を調査した。時間ズレに関しては、同期状態から乖離するにつれて性能が低下することを確認し、ズレを数十ミリ秒以内に抑えるべきであるとの結論に至った。フレームレートについては、学習時には高いフレームレートが望ましい一方、認識時には7.5フレーム/秒以上の値が確保できれば問題ないことが判明した。これらの研究成果は、情報協調・情報統合のアルゴリズムおよびシステムの実装の改良に非常に有益である。次に、マルチモーダル音声認識の画像特徴量の改善を試みた。画像から得られた特徴を特異値分解などにより正規化・直交化することで、従来の特徴量と比べて最大6,4%の向上(音声のみと比べ39.5%の誤り率削減)が得られた。本手法は、立体情報を含むさまざまな画像情報に適用が可能である。マルチモーダル音声認識においても、音声区間を事前に識別することが性能改善に有効と考えられる。そこで本研究の情報統合手法を活用し、マルチモーダル音声区間検出の手法を構築した。モデルベースの初期統合法では、各モダリティのみの結果と比較して、最大で約5,5%識別性能が向上した。モデルを用いない統合手法では、等誤り率で、クリーン環境で3.4%、実環境下で1.5%の識別性能改善がみられ、いずれの手法においても、本研究で得られた知見は有効に機能していることが確かめられた。
ラット背部皮下埋入モデルを用いた抜去歯歯根膜に対する各種成長因子の影響

近年、歯周組織再生療法における成長因子の臨床応用への試みがなされているが、その作用機序については不明な点が多い。そこで、本研究では、in vivoにおける各種成長因子の歯根膜細胞への影響を検討することを目的とした。ラットの第3臼歯を抜歯し、歯冠と近心根を切断後、歯髄を除去した遠心根を実験に用いた。歯根はα-MEM{アスコルビン酸(50μg/ml)+βグリセロフォスフェート(5mM)+10%FCS含有}のみ、または同培地にrhbFGF(10ng/ml)、rhBMP-2(100ng/ml)、rhTGF-β1(3ng/ml)を添加した培地で48時間培養した。その後、歯根をラット背部皮下に移植し、7日および14日後に周囲の皮下結合組織とともに採取し、固定、脱灰後、AMeX法にてパラフィン包埋を行った。得られたパラフィンブロックから厚さ約4μmの連続切片を作製し、HE染色を行い、歯根および歯根膜組織の状態を病理組織学的に観察した。7日、14日群の全ての歯根で破歯細胞の出現と歯根吸収が観察され、その頻度は14日群で多かった。また、セメント質の表面にヘマトキシリンに濃染する部分が観察された。次にrhbFGF(10ng/ml)、rhBMP-2(100ng/ml)を添加した培地で培養期間を96時間に延長(48時間で培地交換)した歯根を作製し、移植せずに固定、脱灰後、病理組織学的に観察したが、歯根膜細胞はほとんど死滅していた。そこで今後の実験には歯根膜細胞の生存を確認している48時間培養の歯根を用いることにした。α-MEMにrhBMP-2を1μg/mlおよび5μg/ml添加した培地で歯根を48時間培養後、ラット背部皮下に移植し、7日および14日後に周囲の皮下結合組織とともに採取し、前述の通りに連続切片を作製しHE染色を行い、歯根および歯根膜組織の状態を病理組織学的に観察した。7日、14日群の全ての歯根で破歯細胞の出現と歯根吸収が観察され、その頻度は14日群で多かったという結果は、以前に抜去歯根を未処置のまま背部皮下へ移植した実験結果と同じであるが、rhBMP-2添加培地で培養した歯根の周囲を取り囲む細胞の数は、未処置の歯根周囲の細胞よりも多かった。これらの細胞の種類に関しては、現在のところ明らかではない。また、新生セメント質などの明らかな硬組織の形成は認められなかった。近年、再生医工学の研究が進み、歯周組織再生療法に関しても成長因子の応用が考えられ既に臨床応用への試みがなされているが、その作用機序については不明な点が多い。そこで本研究では、in vivoにおける各種成長因子の歯根膜細胞への影響を検討することを目的とした。ラットの第3臼歯を抜歯し、歯冠と近心根を切断し、歯髄を除去した。得られた遠心根をα-MEM{アスコルビン酸(50μg/ml)+βグリセロフォスフェート(5mM)+10%FCS含有}のみ、または同培地にrhbFGF(10ng/ml)、rhBMP-2(100ng/ml)、rhTGF-β1(3ng/ml)を添加した培地で48時間培養した。その後、歯根をラット背部皮下に移植し、7日および14日後に周囲の皮下結合組織とともに採取し、4%パラフォルムアルデヒドで固定後、10%EDTAで脱灰し、AMeX法にてパラフィン包埋を行った。今後、ヘマトキシリン濃染部およびその近辺に存在する細胞に関して解析する必要がある。今後、まずrhbFGF(10ng/ml)、rhBMP-2(100ng/ml)を添加した培地で培養期間を延長(96時間および144時間)歯根を作製し、皮下移植後7、14、21、28日群を作製し病理組織学的に観察する予定である。