hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
唾液タンパク質シスタチンの多機能性接着因子としての役割

内定後研究方向に大きな影響を及ぼす2つの発見をした。マウスシスタチンの一次構造を明らかにするためにN末端部分配列を元にした合成DNAプローブを使ってマウス顎下腺cDNAライブラリーからシスタチンをコードするクローンのセレクションを行い、そのDNA配列を決定した。その結果はJ.D.Windassらが1984年にNucleic Acids Researchに発表したアンドロゲン非依存性mRNAの遺伝子と一致した。彼らはこのタンパク質の機能は報告しておらず、当然シスタチン活性を持つことを明らかにしていない。もう一つの発見はODUラットの唾液シスタチン量が異常に増加することである。ODUラットは歯周病ラットといわれ、通常の粉末食を与えると切歯部歯周にポケットが生じ、歯垢が蓄積することが報告されている。このラットの顎下腺唾液には野生型及び復帰型ラット唾液中の数千倍のシスタチンが存在することを明らかにした。これは交感神経刺激薬イソプロテレノールを連続投与した時に誘導される量に匹敵する。この結果歯周疾患とシスタチンとの関連が強く示唆される。現在このラットの歯周組織上及び歯肉内のシスタチンの存在様式を組織学的に検索中である。
空圧式剛性変化ユニットを用いた大腸内視鏡の開発

大腸は複雑な形状であり、且つ柔軟性の高い器官である。このため、大腸内視鏡検査は医師の技量に大きく依存しており、麻酔を必要とするほどの苦痛を伴う場合もある。本研究では空気圧の印加によって剛性が調整可能なゴム製剛性変化ユニットの開発を行い、これを用いて内視鏡を構成する。大腸に局所的に過負荷が生じた場合、その部位にある内視鏡の剛性を低くすることで大腸へのダメージを回避することが可能である。本年度は1、剛性変化デバイスの基本設計と製作、2、デバイスの駆動実験、3、感圧センサの基礎特製の確認を行った。1、ゴム製剛性変化デバイスは内部の空気圧力を変化させることで、デバイス自体の硬さを調整する機能を有しており、本研究の基盤デバイスとなる。一般に空気圧ゴムデバイスは繊維強化の方法によってその挙動が決まる。本研究では理論計算によって、空気圧印加時に、形状変化を極めて小さく抑え、かつ剛性の大きな変化を実現させる繊維の編み角度を求めた。繊維にPBOを用いることでデバイスの高い柔軟性と強度を実現した。また、複数の剛性変化デバイスを直列に構成するためのゴム製ジョイントの開発を行った。2、剛性変化デバイスの特製評価を行った。空気圧0.4MPa印加時と非印加時を比較すると、デバイスのヤング率は5倍以上も変化することが可能であった。さらにデバイスの形状変化は極めて小さく、長手方向に対して約2%の伸びであることを確認した。3、剛性変化デバイスへ搭載する柔軟センサの検討を行った。2種類の導電性エラストマーを用いて基礎実験を行っており、それぞれ有効性を確認した。今後、剛性変化デバイスへの搭載性を考慮しセンサ形状の決定を行う。
新興感染症病原菌エロモナスの感染に伴う炎症誘導に必要な病原体・宿主因子の解明

病原細菌エロモナスは淡水域の常在菌であるが、近年新興感染症の原因菌として注目されている。本菌はヒトに下痢を惹起する以外に創傷感染を起こし皮膚や筋肉などの軟組織の壊死を引き起こすことが知られている。最近では、2004年のタイ南部を襲った大津波の際に創傷感染を起こし治療が必要となった305名の症例の中で、原因菌として本菌が最も多く検出された(22%)。また広範囲の軟部組織壊死を伴う急激な症状と予後不良な症例もまれに報告されている。しかしながら、菌の病原因子としてヘモリジンやコレラ毒素様の毒素が報告されている程度で発症のメカニズムはよくわかっていない。そこで、本研究では菌の感染と宿主炎症応答反応が病態形成に重要であると考え、その分子機構を明らかにすることを目的とした。特に感染防御の最前線で機能するマクロファージ等の抗原提示細胞への感染機構と炎症誘導機構に焦点を絞り、菌側および宿主側の関連因子を同定した。その結果、マクロファージに感染した後にカスパーゼ-1活性化を伴ったネクローシス様の炎症誘導性の細胞死、いわゆるパイロプトーシスを誘導することが示された。カスパーゼ-1活性化によりIL-1βおよびIL-18のプロセッシングと細胞外遊離が認められた。この炎症誘導には、本菌が分泌する3種類の細胞膜穿孔性毒素:エロリジン(Aer)、ヘモリジン(Hly)および細胞傷害性エンテロトキシン(Act)が関与することが、それぞれの単独、二重、三重欠損株の解析により明らかになった。一方で、この機構には宿主のNLRファミリーのNLRP3およびアダプター分子ASCが必須であることをそれぞれの遺伝子欠損マウス由来のマクロファージを用いることによって明らかにした。以上のことから、エロモナスの感染に伴う膜穿孔性毒素による攻撃によって宿主はNLRを介した炎症誘導機構を発動することが明らかになった。
小腸粘膜防御因子DAOの腸内細菌と宿主による制御機構の解明

本研究では、小腸のD-アミノ酸代謝の鍵となるD-アミノ酸酸化酵素DAOの発現調節機構を明らかにするとともに、DAOの宿主免疫への寄与について明らかにすることが目的である。初年度では、小腸DAOの発現誘導には細菌成分が必須であることを明らかにし、MyD88やRIPK2を介さない通常のパターン認識機構を介さない機構で誘導されていることを明らかにした。昨年度は、さらにDAOによる細菌性D-アミノ酸の代謝は、T細胞依存的なB細胞の分化刺激と、T細胞非依存的なB細胞の増殖の両方に関与していることを明らかにした。本年度は、昨年度までに明らかにしたDAOによるB細胞刺激のメカニズムを検討した。T細胞依存的なB細胞の刺激はDAOに感受性の高い腸内細菌を介して行われていることを明らかにし、DAO非感受性細菌はT細胞依存的な経路刺激には関与しないことが判明した。一方で、T細胞非依存的な刺激はDAO非感受性細菌によっても行われ、DAO非感受性細菌由来の代謝物(DAO基質)が遠位小腸上皮に作用して炎症刺激を誘発し、その結果としてB細胞増殖刺激となることを明らかにした。これらの結果は、小腸における腸内細菌によるDAO誘導と、DAOによる細菌性D-アミノ酸代謝、を介した細菌-宿主相互作用が、宿主免疫構築に深く関わってることを示している。今後は、D-アミノ酸調節による宿主免疫調節が疾患制御にどのように関わっているかを明らかにして行きたいと考えている。本研究では、小腸のD-アミノ酸代謝の鍵となるD-アミノ酸酸化酵素(DAO)の発現調節機構を明らかにすることが目的である。本年度は、腸内細菌叢によって腸上皮に誘導されるDAOの発現調節機構を細菌側、腸管側の2つの側面から探索した。まず、発達とともにDAO発現を確認したところ、乳児期はDAO発現は腸管上皮の核にとどまり、その後発達とともに生後6週齢まで腸管上皮内の細胞質内で発現が経時的に上昇することが明らかとなったことから、腸内細菌叢や宿主の腸上皮の発達がDAO重要に必要であることが考えられた。次に、どのような菌種がDAOを誘導するのか否かを明らかにするため、種々の抗生剤を投与したものの、streptomycin、vancomycin、ampicillin、neomycinのいずれもDAO誘導を抑制した。このことから、DAO誘導には特定の菌種ではなく、細菌に共通した成分が重要である可能性が高いことが示唆された。さらに、宿主側の要因を明らかにするため、腸内細菌叢の菌体成分によるDAO誘導を想起し、パターン認識機構(特にTLRおよびNOD)による細菌認識シグナルがNF-kBを核移行させる過程に重要なMyD88およびRIPK2に着目した。MyD88 koマウスおよびRIPK2 koマウス中のDAO発現を確認したが、DAOは野生型と同様の発現レベルを認めたことから、一般的なパターン認識機構をDAO誘導は必要としないことをが明らかとなった。そこで、無菌マウスに細菌成分であるD-アミノ酸およびL-アミノ酸を投与したところ、L-アミノ酸にも軽度DAO誘導作用があるものの、D-アミノ酸によってDAO発現誘導を認めた。生理的なDAO発現の経緯および、宿主側の要因、細菌側の要因の双方向からDAO発現メカニズムを検討することを本年度に計画していた。いずれの計画も遂行できたため、研究はおおむね順調に進展している。予想外の結果としては、DAO発現は抗生剤の種類を問わず抑制されるという点と、一般的なパターン認識機構を介さないという点である。これに対して、菌体ではなく、細菌特有の分子であり、DAOの基質となるD-アミノ酸に着目してDAO発現誘導作用を動物レベルで確認したことから、予想外の結果に対しても順調に対応できていると考えている。本研究では、小腸のD-アミノ酸代謝の鍵となるD-アミノ酸酸化酵素(DAO)の発現調節機構を明らかにするとともに、DAOの宿主粘膜免疫への寄与について明らかにすることが目的である。昨年度までに、DAOの発現調節は細菌成分が最初の引き金となることを明らかにし、また宿主内ではMyD88やRIPK2を介さない所謂一般的なパターン認識機構を介さない機構で誘導が起こっていることを明らかにした。本年度は、DAOは2つの方法で宿主免疫に影響を及ぼすことを明らかにしてきた。1.腸内細菌制御を通してT細胞依存的に宿主の獲得免疫に作用すること、2.腸内細菌制御とは独立して、T細胞非依存的にDAOによる代謝物を介して宿主の獲得免疫に作用すること、である。これらのことは、DAO欠損マウスをT細胞受容体beta, deltaの二重欠損マウスと交配させ、T細胞受容体beta,delta/DAO三重欠損マウスを作成することで達成した。T細胞受容体beta, delta二重欠損マウスと、T細胞受容体beta,delta/DAO三重欠損マウスの腸管免疫細胞の表現型比較を行ったところ、DAO欠損マウスで認めた獲得免疫異常の表現型の90%は、T細胞受容体beta,delta/DAO三重欠損マウスで消失したものの、10%の表現型はT細胞受容体非依存的であることが明らかとなった。10%の表現型は、DAO代謝物が未感作のB細胞に直接作用して認めたものと考えている。1年目で生理的なDAOの発現制御メカニズムを探索し、2年目でDAOの宿主粘膜免疫における役割をT細胞依存的メカニズム・非依存的メカニズムについて検討した。

当初の研究計画では、DAOの発現調節機構の解明を主眼に研究を進めてきたが、宿主粘膜免疫におけるDAOの不可欠な寄与とその機構を明らかにすることができた点で、細菌誘導性のある宿主酵素の調節から機能的側面まで踏み込んで研究を進めることができており、当初の計画以上に進展していると考えている。本研究では、小腸のD-アミノ酸代謝の鍵となるD-アミノ酸酸化酵素DAOの発現調節機構を明らかにするとともに、DAOの宿主免疫への寄与について明らかにすることが目的である。初年度では、小腸DAOの発現誘導には細菌成分が必須であることを明らかにし、MyD88やRIPK2を介さない通常のパターン認識機構を介さない機構で誘導されていることを明らかにした。昨年度は、さらにDAOによる細菌性D-アミノ酸の代謝は、T細胞依存的なB細胞の分化刺激と、T細胞非依存的なB細胞の増殖の両方に関与していることを明らかにした。本年度は、昨年度までに明らかにしたDAOによるB細胞刺激のメカニズムを検討した。T細胞依存的なB細胞の刺激はDAOに感受性の高い腸内細菌を介して行われていることを明らかにし、DAO非感受性細菌はT細胞依存的な経路刺激には関与しないことが判明した。一方で、T細胞非依存的な刺激はDAO非感受性細菌によっても行われ、DAO非感受性細菌由来の代謝物(DAO基質)が遠位小腸上皮に作用して炎症刺激を誘発し、その結果としてB細胞増殖刺激となることを明らかにした。これらの結果は、小腸における腸内細菌によるDAO誘導と、DAOによる細菌性D-アミノ酸代謝、を介した細菌-宿主相互作用が、宿主免疫構築に深く関わってることを示している。今後は、D-アミノ酸調節による宿主免疫調節が疾患制御にどのように関わっているかを明らかにして行きたいと考えている。DAOの細胞内の誘導メカニズムを明らかにすることが今後の研究方針である。腸細胞中のDAO発現調節機構の解明をSAMシステムを用いて行う。具体的には、分化型DAO_mCherry-Caco細胞を用いて、細胞内のいずれのシグナルによってDAOが発現誘導されるかを検討するため、恒常活性型CRISPR/Casp9ライブラリ(SAMシステム)(Konermann et al., Nature 2014)によるスクリーニング系を用いる。Konermannらによって開発されたSAMシステムは、標的遺伝子をsgRNAによって認識し、恒常発現を促す転写因子群をリクルートすることで、個々の遺伝子に恒常発現を誘導できるシステムであり、Addgeneで広く配布しており購入可能である。SAMシステムをレンチウイルスで発現させたDAO_mCherry-Caco細胞のうち、mCherry陽性の細胞群のみをセルソーターによって採取し、genomic DNAを回収する。これをテンプレートとして2回のPCRをかけてsgRNA配列を標識化し、次世代シーケンサで配列を読み、配列をMAGeck(Liu Lab, Harvard School of Public Healthが開発)を用いて解析し、DAO発現に重要な分子群をスクリーニングする。本年度明らかにしたDAOによる粘膜免疫調節機構の中で、T細胞非依存的な作用について検討する。DAOによる細菌代謝物を基質候補分子から探索し、分子同定ができれば非T細胞群に与える影響をマイクロアレイを用いて網羅的に解析する。
唾液中の活性酸素障害物質を指標とした歯周病検査法の開発

【目的】唾液検査は、検体の採取法が容易であり、無痛下で採取が可能で、生体への侵襲がないなど、特にスクリーニング検査に有用である。以前我々は、活性酸素による酸化ストレスが歯周病の病態に関与し、酸化ストレスマーカーである8-OHdGが唾液中に検出され、健常者に比べ歯周病患者で高かったこと、歯周病患者においては初期治療により臨床症状の改善と共に8-OHdG濃度が低下することを報告した。しかしながら、初診時の臨床パラメータと8-OHdG濃度の関係は相関が見られなかった。本研究では、唾液中の8-OHdG濃度に影響を与える因子を検討する目的で特に予後不良歯を有する患者群と予後不良歯を有さない患者群で唾液中の8-OHdG濃度を比較検討した。【結果】1.初診時において予後不良歯を有する患者群の唾液中の8-OHdG濃度は予後不良歯を有さない患者群より有意に高かった。2.初期治療により8-OHdG濃度は有意に減少したが、予後不良歯を有し、当該歯を抜歯した患者群の方が予後不良歯を有さない患者群よりも大きく減少した。3.同一口腔内における歯肉溝滲出液中の8-OHdG濃度は予後不良歯がその他の歯周病に罹患している歯よりも高い傾向にあった。【考察】初診時において予後不良歯を有する患者群の8-OHdG濃度が予後不良歯を有さない患者群と比べて有意に高く、予後不良歯抜歯後には8-OHdG濃度が大きく減少したことから、唾液中の8-OHdG濃度は特に予後不良歯の歯肉溝滲出液の影響を受けていると考えられる。8-OHdGによる唾液検査は特に予後不良歯の有無のスクリーニングに有用であることが示唆された。【結果】1)初診時において予後不良歯を有する患者群の唾液中の8-OHdG濃度は予後不良歯を有さない患者群より有意に高かった。2)初期治療により8-OHdG濃度は有意に減少したが、予後不良歯を有し、当該歯を抜歯した患者群の方が予後不良歯を有さない患者群よりも大きく減少した。3)同一口腔内における歯肉溝滲出液中の8-OHdG濃度は予後不良歯がその他の歯よりも高い傾向にあった。
広域圏域の設定と広域圏における都市施設配置および道路網構成に関する研究

本研究は、1.広域圏域設定法の提案とそれにもとづく圏域構造の分析、2.圏域内の広域施設の配置に関する研究の2つに大別される。各々の研究についてまとめれば次のとおりである。1.(1)広域圏域は、地域間流動を用いて圏域内外の等質・異質性が明確になるように設定される。(2)この等質・異質性を判断するもととなる圏域の性質は、地域間流動を用いて圏域結合性として定義され、圏域内外の区分の度合は境界強度として定義される。(3)一つの中心地域に着目しても、等質・異質性が明確になるような境界は複数存在することが多く、圏域は多重境界構造をなす。(4)上記3特徴により、圏域は地域特性を反映して設定され、地域構造を柔軟にとらえることが可能である。また、これらのため、本圏域は地域計画上の有用性をもつ。2.(1)広域施設の配置はあらかじめ決定された候補地の中から、予算その他の制約により、いくつかを選び出すことにより行まわれる。(2)施設配置の効果は、その施設の誘致距離内、居住する利用者が個々に受ける便益の総和として計測される。したがって施設は、その便益の総和が高くなるよう配置される。(3)個々の利用者が施設から受ける便益は、利用者の施設に対する満足の度合が評価できる。(4)この満足度は、様々な観点から様々に定義できるが、本研究においては居住地と施設までの距離に着目している。なお、圏域内道路網構成に関しては、試論としてまとめた段階であり、機会を得て近々発表の予定である。社会産業経済の発展と,それに伴う交通手段,情報通信システムの発達普及から,地域の機能分化や分担関係,交流状況に変化があり,地域面相互の総合性が複雑かつ密接になる傾向にある.従って交通計画や地域計画の策定に当っては,地域の空間的まとまり(圏域)をいかに設定するか,それにもとづく圏域構造をいかに把握するかが重要である.本年度の研究は,この観点から広域圏域問題を抜本的に検討した.1.先ず第一に,圏域の設定方法について検討した.すなわち,国勢調査による通勤通学流動データを用い,中心地,周辺部,他圏域といった諸観点でえられる流動関連指標について関係性を検討のうえ,圏内,圏外に区分する総合指標の提案と,その閾値の設定問題について研究し,その組立てにもとづく圏域設定法を論じた.なお,本研究の一部は昭和62年度土木学会西部支部研究発表会にて報告した.2.提案された圏域設定手法を用いて,北部九州3県の広域圏を求め,その階層性,総合性,他圏域との重複性などの諸特性を明らかにし,また,地方生活圏等従来の圏域との関係を考察した.その結果,一部に流動実態にそぐわない地方生活圏などが存在すること,圏域の構造特性が中心都市の性格により著るしく異なることなどが解明できた.3.各圏域について,昭和35年より5年毎の動向を考察することにより,圏域の進展過程を明らかにした.また,その検討から将来の圏域の変化に対する見通しが考察でき,圏域の将来予測手法確立の手がかりをえることができた.前年度で明らかとなった圏域設定手法にもとづいて、北部九州の圏域を具体的に設定し、その結果を用いて圏域に関する分析を行った。さらに、応用研究として、都市内の広域施設の配置問題に関する検討を行うとともに、圏域内道路網のネットワーク構成の評価についても試論を展開したが、これらについてまとめれば、次のとおりである。1.圏域に関する分析提案手法により設定された圏域を分析することにより、圏域が実際に地形上の制約、他中心都市の影響など、地域特有の現象を反映していることが明らかになった。

さらに設定圏域は、経年的に比較的変動が小さく、他の圏域設定法に比べ、本法は地域計画上有用であるといえる。2.広域施設配置に関する研究広域施設の一例として公園をとりあげている。施設配置の効果は、個々の利用者が公園から受ける便益を、地域全体に集計した値として評価することができる。この便益は、様々な観点から様々に定義できるが、本研究においては、居住地と公園の距離に対する住民の満足の度合を用いている。また、施設配置問題は、最終的には最適化問題して定式化できるが、本研究では簡易解法を用いることを提案している。3.圏域内の道路ネットワークの評価道路ネットワークの評価は、道路機能の重要性を考慮しながら行うことが必要であるが、この点に対し本研究は、圏域の構成に着目している。具体的な評価手法については、現在試論としてまとめた段階であり、機会を得て、近々発表の予定である。
ケロイドの免疫細胞治療を目指して！～制御性T細胞は炎症＆線維化を抑制する～

ケロイドは慢性炎症性線維化疾患であり、CD4陽性T細胞などの炎症性細胞が病態に大きく寄与する。CD4陽性T細胞のサブセットの一つである制御性T細胞は炎症・免疫反応を制御し、抗線維化作用を有する。ケロイド内での炎症制御機構、線維化抑制機構について線維芽細胞ーCD4陽性T細胞共培養モデルを用いて検証した。制御性T細胞などが主に産生する炎症抑制性サイトカインIL-10は、ケロイド線維芽細胞への直接的な作用より、CD4陽性T細胞の各サブセット間の相互作用に寄与し、間接的にケロイド線維芽細胞に対して抗炎症作用、抗線維化作用を示す可能性が示された。初年度の計画に従い、informed consentの得られたケロイド患者および非ケロイド患者から採取したケロイド組織または非ケロイド正常皮膚組織から線維芽細胞を培養し一部を凍結保存した。また、informed consentの得られたケロイド患者および非ケロイド患者から末梢血を採取し、濃度勾配を用いて単核球を分離し、凍結保存を行った。正常皮膚組織、ケロイド組織、ケロイド病変と同程度の炎症性病変からの皮膚組織に対して過去に行った病理学的検討にて、ケロイド組織内ではCD4陽性T細胞に占める制御性T細胞(Treg)の比率が他の同程度の炎症性病変と比較して低下しており、TregとエフェクターT細胞(Teff)とのバランスが破綻している可能性を示している。得られたサンプルに対しHE染色、免疫組織学的染色(CD4、CD25、FOXP3染色)を行い、真皮内のCD4陽性T細胞、Treg(CD4陽性、FOXP3陽性細胞)の細胞数や比率を測定した結果、ケロイド組織内のCD4陽性T細胞に占めるTregの比率は過去の報告と同様10%程度であった。また、Treg/Teffの破綻の有無を証明するため、CD4陽性T細胞におけるTregとTeffの比率を比較していくこととした。まず、非ケロイド患者から分離したCD4陽性T細胞に対して各種の刺激を行った後、抗CD4抗体、抗CD25抗体、抗FOXP3抗体、抗IL-17抗体、抗IL-10抗体で染色し、フローサイトメーターで解析した。現時点で解析数は少ないため、今後、解析数を重ねてTreg/Teffバランスの破綻の有無や原因の解析を進める。ケロイド組織における免疫バランスの破綻の原因等について検証した。(1)ケロイド患者/非ケロイド患者において、CD4陽性T細胞に含まれる制御性T細胞(Treg)の血液学的なポテンシャルの差を検討した。凍結保存した単核球から分離したCD4陽性T細胞を通常の方法で刺激し活性化した後、フローサイトメトリーでCD4陽性T細胞に占めるTregの割合(FOXP3陽性、CD127陰性細胞)を解析した。ケロイド患者と非ケロイド患者の両者間で、Tregの割合に差は認めなかった。(2)1正常線維芽細胞、2ケロイド線維芽細胞をそれぞれ培養した培養上清を回収した。培養上清中のTGF-β、IL-6の濃度はケロイド線維芽細胞が正常線維芽細胞より高値を示した。健常人由来の単核球から分離したCD4陽性T細胞をこれらの培養上清中で刺激した。刺激後のCD4陽性T細胞に占めるTregの割合をフローサイトメトリーにて解析し、培養上清間での差について解析を行った。現在、培養条件を検討し、解析を継続している。(3)線維芽細胞ーT細胞共培養モデルを用いて、CD4陽性T細胞との共培養後のケロイド線維芽細胞の変化について検証した。共培養後のケロイド線維芽細胞ではI型コラーゲンmRNA、TGF-βmRNAの発現の低下が認められた。この結果よりCD4陽性T細胞のサブユニットの一部がケロイド線維芽細胞に対して抗線維化作用を有することが示された。平成27年度の目標である、ケロイド患者と非ケロイド患者の血液学的ポテンシャル、Treg誘導ポテンシャル等の差について検討した。単核球より分離し刺激したCD4陽性T細胞に占める活性化したTregの割合に差は認めなかった。免疫バランスの破綻が局所で生じることを支持する結果であった。また、線維芽細胞ーT細胞共培養モデルを用いて、共培養後のケロイド線維芽細胞の変化について検証した。共培養後のケロイド線維芽細胞のI型コラーゲン、TGF-βのmRNAレベルでの低下が認められたことから、CD4陽性T細胞のサブユニットの一部によるケロイド線維芽細胞に対する抗線維化作用を示すことができた。免疫バランスの破綻によるCD4陽性T細胞のサブユニットの割合の変化がケロイド線維芽細胞のコラーゲン産生に影響を及ぼし得ることを示唆する結果であった。ケロイド線維芽細胞によるTregの誘導抑制についても検討を開始しており、平成27年度の達成度としておおむね順調に進展していると考えられた。CD4陽性T細胞の各サブユニットの比率や産生するサイトカインのバランスによって炎症・免疫反応は制御される。ケロイド内でも浸潤するCD4陽性T細胞とケロイド線維芽細胞との相互作用によって炎症・線維化が制御されると考えられる。前年度の研究において、CD4陽性T細胞のサブユニットの一部がケロイド線維芽細胞に対する抗線維化作用を有することを示した。

今年度我々は炎症抑制性サイトカインであるIL-10に着目した。IL-10は制御性T細胞(Treg)やその他のCD4陽性T細胞サブユニットから産生される。ケロイド線維芽細胞ーCD4陽性T細胞共培養モデルを用いて、ケロイド線維芽細胞ーCD4陽性T細胞相互作用におけるIL-10の役割の解明を試みた。共培養条件と同数のCD4陽性T細胞を単独で培養し、CD4陽性T細胞がIL-10を産生していることを確認した。この産生量を元に、ケロイド線維芽細胞をIL-10または抗IL-10抗体で刺激した。IL-10または抗IL-10抗体刺激後のケロイド線維芽細胞のI型コラーゲンやIL-6の転写、産生に変化はなかった。ケロイド線維芽細胞ーCD4陽性T細胞共培養下では、ケロイド線維芽細胞のI型コラーゲン転写は抑制され、IL-6の転写、産生は亢進した。一方、ケロイド線維芽細胞ーCD4陽性T細胞共培養モデルに抗IL-10抗体を添加すると、ケロイド線維芽細胞のI型コラーゲン転写が亢進する傾向、IL-6の転写、産生がより亢進する傾向が見られた。これらの知見から、炎症抑制性サイトカインIL-10は直接的にケロイド線維芽細胞に作用するのではなく、CD4陽性T細胞による免疫バランスを調節し、間接的にケロイド線維芽細胞に作用する可能性があると考えられた。ケロイドは慢性炎症性線維化疾患であり、CD4陽性T細胞などの炎症性細胞が病態に大きく寄与する。CD4陽性T細胞のサブセットの一つである制御性T細胞は炎症・免疫反応を制御し、抗線維化作用を有する。ケロイド内での炎症制御機構、線維化抑制機構について線維芽細胞ーCD4陽性T細胞共培養モデルを用いて検証した。制御性T細胞などが主に産生する炎症抑制性サイトカインIL-10は、ケロイド線維芽細胞への直接的な作用より、CD4陽性T細胞の各サブセット間の相互作用に寄与し、間接的にケロイド線維芽細胞に対して抗炎症作用、抗線維化作用を示す可能性が示された。初年度の目標としてケロイド患者/非ケロイド患者からサンプルを収集する必要があった。ケロイド組織または正常皮膚組織の採取、線維芽細胞の培養、凍結保存を行った。さらに、採取した末梢血から、単核球を分離し、CD4陽性T細胞の分離、培養や凍結保存を行った。病理組織学的検討においては、ケロイド組織ではCD4陽性T細胞に占めるTregの比率が10%程度であり、他の同程度の炎症性病変と比較して低下していることを確認し、Treg/Teffバランスの破綻が起こっている可能性について示すことができた。
アジア新興工業国群に属するシンガポールと香港の長期的経済成長の構造的・製作的要因

「アジNICS諸国比較研究II」グループは,本年度の研究活動として,研究対象として担当する香港・シンガポールに関する文献資料の収集・整理を行うこととした.そのための具体的方法については, 1987年7月11日に開催された第1回グループ会議で検訂された.こゝで合意された事項は,以下の通りである.1.文献・資料の収集・整理は,メンバーが各自で行うこととする.2.その進行状況については,各自がグループ会議に提出し,それを集約整理する作業は,事務局が担当する.3.本年度のグループ会議は,第2回を1987年10月3日5日京都,第3回11月11日13日東京, 1988年1月29日31日名古屋で開催する.以上の方針に従って研究活動が行なわれたが, 10月に予定されていた京都での会議が過半数のメンバーの都合で中止された以外は,ほゞ順調に進行してきたといえる. 1987年11月東京での第2回グループ会議には, 3名の参加者があり,各自の作業の進行状況の報告のあと,文献リストのモデル(分類方法,項目等)が提示され,承認された.1988年1月,名古屋での第3回グループ会議には全員が参加し,各メンバーが準備した文献リストが交換された.現在事務局において整理作業がすゝめられており, 3月中にグループ全体としての第1次文献リストが出来上る予定である.同時に,主要文献の所在を確認する作業も行なわれている.これは,上記リストにはグループのメンバーが,日本国内のみならず海外出張中に購入したものが含まれているため,かなり重複している文献があると考えられるからである.「アジNICS諸国比較研究II」グループは,本年度の研究活動として,研究対象として担当する香港・シンガポールに関する文献資料の収集・整理を行うこととした.そのための具体的方法については, 1987年7月11日に開催された第1回グループ会議で検訂された.こゝで合意された事項は,以下の通りである.1.文献・資料の収集・整理は,メンバーが各自で行うこととする.2.その進行状況については,各自がグループ会議に提出し,それを集約整理する作業は,事務局が担当する.3.本年度のグループ会議は,第2回を1987年10月3日5日京都,第3回11月11日13日東京, 1988年1月29日31日名古屋で開催する.以上の方針に従って研究活動が行なわれたが, 10月に予定されていた京都での会議が過半数のメンバーの都合で中止された以外は,ほゞ順調に進行してきたといえる. 1987年11月東京での第2回グループ会議には, 3名の参加者があり,各自の作業の進行状況の報告のあと,文献リストのモデル(分類方法,項目等)が提示され,承認された.1988年1月,名古屋での第3回グループ会議には全員が参加し,各メンバーが準備した文献リストが交換された.現在事務局において整理作業がすゝめられており, 3月中にグループ全体としての第1次文献リストが出来上る予定である.同時に,主要文献の所在を確認する作業も行なわれている.これは,上記リストにはグループのメンバーが,日本国内のみならず海外出張中に購入したものが含まれているため,かなり重複している文献があると考えられるからである.
双方向テクスチャ関数(BTF)の拡張による材質表面の微細構造の表現

本研究の目的は,物質表面の微細形状や質感をモデル化し、表現するための手法の研究である.(a)立体形状を持つ物体をサンプリングし,CGとして再現するためには,物体の形状と見え(appearance)を,同時にサンプリングする必要がある.このための手法として,従来からラインレーザによる光切断法を用いてきたが,そのために必要なラインレーザの校正手法は,非常に複雑なものであった.本研究では,プロジェクタ,あるいはラインレーザを用いて物体の計測を行うために,光源の位置や方向などについて校正を行うことなく形状データを計測することができる手法を開発した.この手法については,3次元データ解析および可視化についての国際会議であるIEEE International Symposium on 3D Data Processing, Visualization and Transmission(3DPVT)と,国内最大のコンピュータビジョンの会議である、画像の認識・理解シンポジウム(MIRU)で発表された.(b)物体の見えのサンプリングを行い,CGとして描画可能なデータを得るための工程を行うためには,物体のサンプリング,サンプリングされた画像からのテクスチャの切り出し(レクティフィケーション),球面調和関数によるテクスチャデータの近似,テクスチャの統合など,複雑な処理を必要とする,これらの処理を行うために,従来はユーザが逐一パラメータと処理を指定していたが,その処理の煩雑さゆえにユーザに対する負荷が大きく,専門的能力を必要とした.そこで,これらの処理を,インタラクティブに行うことの出来るユーザインターフェースを開発した.平成17年度には,(1)研究代表者らが試作した物体表面反射特性サンプリング装置の改良,(2)効率よく高階調画像を取得する方法に関する研究,(3)サンプリング装置の校正に関する研究,(4)3次元形状測定に関する研究を行った.装置の改良点としては,CMOSカメラから,発色性能の高いCCDカメラへの置き換えを進めたことと,カメラ数の増加を図った.効率のよい高階調画像取得方式に関する研究としては,測光的な特性の校正がされているカメラについて,照明を明滅させながら取得した画像列から,高階調画像を作成する研究を行った.これを用いると,従来と比較して数倍程度の効率で高階調画像の取得が行える.この研究は,広島市立大学情報科学研究科修了生の修士論文になっている.サンプリング装置の校正に関しては,まず,ターンテーブル-カメラ系の外部校正に関して,複数の方法についてシミュレーションによる比較を行う研究する研究を行った.また,サンプリング装置で3次元形状測定を行う際に用いる光切断法において,ラインレーザ位置を校正し,より高い精度で形状測定を行う手法を開発した.これら2研究は,広島市立大学情報科学部卒業生の卒業論文になっている.3次元形状測定に関する研究としては,単眼カメラと,ラインレーザのみを用いて,照射された一シーンの画像のみからレーザ平面の自己校正を行う手法を開発した.これにより,レーザ平面を動かしながら撮影した複数の画像のみから,3次元形状を測定することが可能である.この研究は,現在国際学会および国内査読付き会議に投稿中である.また,物体表面反射特性サンプリング装置による物体の形状および見えの測定と,測定結果を用いたイメージベーストレンダリングによる3次元CG生成法を,映像情報メディア学会誌に発表した.本研究の目的は,物質表面の微細形状や質感をモデル化し、表現するための手法の研究である.(a)立体形状を持つ物体をサンプリングし,CGとして再現するためには,物体の形状と見え(appearance)を,同時にサンプリングする必要がある.このための手法として,従来からラインレーザによる光切断法を用いてきたが,そのために必要なラインレーザの校正手法は,非常に複雑なものであった.本研究では,プロジェクタ,あるいはラインレーザを用いて物体の計測を行うために,光源の位置や方向などについて校正を行うことなく形状データを計測することができる手法を開発した.この手法については,3次元データ解析および可視化についての国際会議であるIEEE International Symposium on 3D Data Processing, Visualization and Transmission(3DPVT)と,国内最大のコンピュータビジョンの会議である、画像の認識・理解シンポジウム(MIRU)で発表された.(b)物体の見えのサンプリングを行い,CGとして描画可能なデータを得るための工程を行うためには,物体のサンプリング,サンプリングされた画像からのテクスチャの切り出し(レクティフィケーション),球面調和関数によるテクスチャデータの近似,テクスチャの統合など,複雑な処理を必要とする,これらの処理を行うために,従来はユーザが逐一パラメータと処理を指定していたが,その処理の煩雑さゆえにユーザに対する負荷が大きく,専門的能力を必要とした.そこで,これらの処理を,インタラクティブに行うことの出来るユーザインターフェースを開発した.
光エネルギー変換系におけるナノ触媒の単一分子化学

高効率な光エネルギー変換において、紫外から近赤外におよぶ太陽光の広いスペクトル領域を利用可能にすることと、光照射により生じる電荷分離を効率よく進行させることは非常に重要である。本研究では半導体光触媒による水素発生触媒の高効率化を目指しており、研究最終年度においては、近赤外光までの光を吸収可能な黒リン(BP)と高速な電荷移動が可能な二酸化チタンメソ結晶(TMC)を複合化し、さらにPtナノ粒子で修飾することで(BP NS/Pt (3wt %)/TMC )、紫外から近赤外までの光で作動可能な水素発生光触媒の構築した。BP NS/Pt (3wt %)/TMCに対し420 nm以上の可視および近赤外光を照射すると1.9 μmol h-1の水素発生が確認され、また、780 nm以上の近赤外光照射下では0.41 μmol h-1の水素発生が確認されたことより、BP NS/Pt (3wt %)/TMCにより可視および近赤外光による水素発生活性が示された。光電気化学的測定ならびにフェムト秒拡散反射測定より、光照射による高速な電荷分離および界面での高速な電荷移動が示されたことより、本触媒系の高効率な活性がメカニズム的にも支持された。さらにこれらの測定より、BPの厚さを減らすことで、電荷分離が高速化することが示され、高効率な触媒構築の指針が得られた。さらに今年度は水素発生活性を有するグラフィティックカーボンナイトリド(g-C3N4)について検討を行い、N欠陥の導入により可視光応答性を向上させることに成功するとともに、焼成時にCO2雰囲気を導入することで可視光照射時の水素発生効率が上昇することなどを見出した。また、多孔性ZnIn2S4にNiS微粒子を修飾することで可視光応答水素発生光触媒を構築し、420 nm以上の光照射により5.0 μmolh-1の活性を確認した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。太陽光エネルギーを化学・電気エネルギーに変換できる光エネルギー変換系の実用化には、ナノスケールの不均一界面で起こっている物質間相互作用や化学反応過程を理解し、構成要素の構造最適化を行う必要がある。本研究では、単一分子蛍光イメージング法を用いて、金属酸化物のナノおよびマイクロ結晶における酸化還元反応を単一粒子および単一分子レベルで観察し、反応機構の詳細を明らかにすることを目的とする。特に、触媒の組成、形状、サイズ、結晶面、格子欠陥など、分子の吸着・解離過程や酸化還元反応過程に及ぼす影響を分子論的に解明する。さらに、極短パルスレーザーを用いた過渡吸収法などにより、貴金属ナノ粒子や超分子、DNAあるいはタンパクなどの生体関連分子における光反応過程を観察することによって、界面電子移動反応などの機構を明らかにする。可視光応答型光触媒活性を示す金属酸化物ナノ・マイクロ材料の合成を行い(主に水熱反応)、界面活性剤など結晶成長を制御する試薬を反応溶液中に添加することで、結晶の形状やサイズを変化させた。合成した結晶の構造および組成は、電子顕微鏡、窒素ガス吸着法、粉末X線回折法、拡散反射分光法などによって評価した。光触媒反応の観察に使用する酸化還元反応検出用蛍光プローブの有機合成を行った。合成した蛍光プローブを用い、光照射によって生じた生成物を、紫外可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル、質量分析スペクトルから同定し、定量化した。単一分子蛍光イメージング法を用いた光触媒反応の単一粒子・単一分子観察を行った。蛍光プローブの濃度、溶媒、pH、照射光強度などを変化させ、反応条件の最適化を達成した。反応によって生じた蛍光性生成物1分子からの蛍光輝点を二次元ガウス関数によって解析して、反応サイトの空間分布をnmサイズの分解能で決定した。得られた結果を基に、学会発表ならびに論文発表を行った。今年度は金ナノロッド(Au NR)の光触媒活性について単一粒子・単一分子計測による検討を進めた。金ナノ粒子(Au NP)はSPRによる吸収を可視近赤外領域に示し光触媒能に対する、形状やサイズの効果が検討されている。近年、PdやPt等を修飾することで水素発生の効率向上が報告されている。本研究では種々のPt修飾AuNRを調製し水素発生を検討し、Au NRの両端面にPtを修飾したPt-tipped Au NRでは、Ptを全体に修飾したAu NRやPt修飾Au NPよりも3-4倍高い水素発生効率を示した。この高効率な水素発生のメカニズムを明らかにするため、Au NRの発光を単一粒子レベルで測定するとともに、発光測定に用いたサンプルそのものを電子顕微鏡観察することで、個々の粒子について発光と構造の相関を検討した。Au NRではlongitudinal SPR (LSPR)とtransversal SPR (TSPR)が重要であるが、Pt修飾したAu NRではLSPR発光が著しく消光されることを確認した。さらに消光の効率はAu NRの径に依存することを明らかにした。これらの結果はLSPR励起により生じた電子が主にPtに捕捉され触媒反応に寄与することを示すもので、単一粒子測定によって初めて明らかに出来たメカニズムである。Au NRの光触媒活性における両端面への別の金属の修飾の重要性はPd-tipped Au NRでも確認され、室温以下でも蟻酸より水素発生が可能であった。さらに単一粒子発光スペクトルよりLSPRの消光を確認した。

また、Au NRのSPRは環境に影響を受けることが予測され、単一粒子発光強度および位置を検討し、特にエチルアルコール酸化時には著しく消光された。これらの結果はFinitedifference time domain (FDTD)計算からも支持された。当初計画通り、単一分子蛍光イメージング法を用いて、金属酸化物のナノおよびマイク本研究の当初の目標のうち「半導体光触媒反応の単一粒子・単一分子計測」ならびに「半導体ナノ材料と均一系触媒系の複合化と電子移動の観測」については、すでに単一粒子・単一分子計測法を確立し、超解像蛍光イメージングを実現している。これらの手法は当研究室で新たに開発されたナノ触媒の評価に活用されさまざまな知見をもたらした。その結果、高活性なナノ触媒を実現するための原理に基づき、Auナノ粒子とのメソ結晶の複合化触媒系や二種の金属酸化物半導体より形成されるメソ結晶など新たな複合触媒系を多数実現できた。得られた知見は、フェムト秒拡散反射測定やFDTD simulationなど種々の測定方法から知見と複合化することでさらに高度化しているため、新たな学理の構築が期待できる。他の目標についても、ナノ触媒上の反応解析のためのプローブ分子合成が進んでいること、生体触媒や細胞などの培養が進んでいることを考慮すると、順調に進展していると言え、今後充分な成果が得られることが期待できる。本研究課題の開始以後、すでに65件以上の論文を発表しており、実際、研究代表者の真嶋は本研究計画に関連し、2013年度以降に、2013アジア分光会議(シンガポール)、2014E-MRS(ポーランド)、2015国際光化学会議(韓国)、2015Pacifichem(USA)などの主要国際学会で8回の基調講演、16回の招待講演を行っていることは、本研究が国内外に大きなインパクトを与えていることを示している。さらに、単一分子分光に基づく生体内の活性酸素検出を実現するために開発した蛍光プローブが、2016年2月に試薬会社より世界に向けて発売開始されるなど、関連分野および社会への波及も大きい。以上により、本研究は、当初の計画以上に進展していると判断される。世界的なエネルギー問題の解決に向け、太陽エネルギーを利用した代替エネルギーの開発は喫緊の課題である。特に、水素ガスは有望な代替エネルギーのひとつであり、その生成にアナターゼTiO2をはじめ多くの光触媒の利用が検討されている。TiO2は紫外光によってのみ励起可能なことから、これまで可視光応答型のTiO2の開発が行われてきたが、本研究では酸素欠陥に起因するTi3+自己ドープTiO2を用いることで、ドーパントを用いない可視光応答型光触媒を検討した。すなわち、近年表面修飾方法として注目される原子層積層技術(ALD)を用いることでTi3+自己ドープTiO2ナノ結晶(TNCs)にアモルファスTiO2層を生成し、さらにPt修飾することでmetal-insulator-semiconductor (MIS)構造を構築し、その水素発生能力を検討した。生成したMIS触媒は紫外領域から近赤外領域に及ぶ光吸収能力を示し、良好な水素発生を示した。さらに長期安定性も確認された。
生活歯漂白の機序の解明

生活歯の漂白の機序を解明するために、平成17年度は生活歯のエナメル質表面からどこまで漂白効果が出現するかを測定し、漂白剤がエナメル質を通過する可能性について抜去歯を用いて調べた。その結果、漂白剤はエナメル質を通過し象牙質まで達することが分かった。しかし、この実験系では生活歯の歯髄内圧が考慮されていなかったため、平成18年度には歯髄内圧をかけて漂白剤がどこまで浸透するかについて調査したところ、ホームブリーチ(患者自身が家庭で行う方法)でもオフィスブリーチ(歯科医院で行う方法)でもエナメル質を通過して象牙質まで達することが明らかとなった。今年度は、通常臨床で行われるこの二種の漂白法を比較してみた。オフィスブリーチを行ったエナメル表面は不透明な白さになりやすく、ホームブリーチを起こった場合には透明感のある自然な白さが得られるという報告がある。この理由として、オフィスブリーチが主にエナメル質や象牙質表層に限局した漂白作用を持つのに対し、ホームブリーチは象牙質深部まで漂白されると考えられている。この研究では、ヒト抜去小臼歯から試片を作製し、ホームブリーチでは10%過酸化尿素で1日6時間計2週間と4週間漂白を行い、オフィスブリーチでは35%過酸化水素にて計5回漂白を行った。光電色彩計を用いて、CIEのL*a*b*値を求め、これらの値から算出した白さを表すW値より漂白前後の白さの差ΔWを計算し両方法を比較してみた.その結果、両方法に差異は認められなかった。これまでの結果から、漂白剤は象牙質まで達することが明らかとなった。しかし、象牙質まで多量の漂白剤が到達すると、臨床では知覚過敏がひどくなると考えられるのに実際にはそれほど出現しないで漂白効果が得られるのは、エナメル質表層で漂白効果が得られる変化が起きているとも考えられるので今後も漂白の機序解明に更なる研究が必要である。平成17年度は、エナメル質表面から行ういわゆる生活歯の漂白法によって、エナメル質および直下の象牙質がどのように漂白されるかについてまず調べた。完全埋伏であったヒト新鮮抜去第三大臼歯を用い、エナメル質の外から漂白を行い切断し、その効果を表層エナメル質から象牙質内装まで微小面分光色差計で測定した。その結果、エナメル質では漂白を行わなかった対照側と比較して、漂白を行った側では統計学的有意差をもって白さが増す傾向にあり、象牙質表層においても同じような傾向が認められた。この結果は、他の研究者の報告とも一致する、しかし、象牙質の中層、深層では漂白効果は認められなかった。これらのことから、漂白剤はエナメル質を通過し一部象牙質にも達することが分かった。新鮮抜去歯でも漂白剤はエナメル質を通過することが認められたが、漂白の効果はほとんどエナメル質に限局しており漂白される主体はエナメル質であることもわかった。この研究成果は(日本歯科保存学会雑誌第48巻第6号P986994表題変色歯漂白剤のヒトエナメル質と象牙質に対する漂白効果)において掲載されている。今後、医院で行うOFFICEBLEACHINGと家庭で行うHOMEBLEACHINGの漂白効果の違いについて、両者の漂白剤の歯質浸透度を測定することによって色調の違いなどを明らかにし、次いで、漂白される対象が主にエナメル室内の有機質であるという仮説に従い、エナメル質に分布する有機質の様相を精査し、漂白の機序を明らかにしていく予定である。

平成17年度には、生活歯のエナメル質表面からどこまで漂白効果が出現するかを測定し、漂白剤がエナメル質を通過する可能性について調べた。ヒト新鮮抜去第三大臼歯を用いてエナメル表面から漂白後、微小面分光色差計で測定した結果、漂白剤はエナメル質を通過し象牙質表層まで達することがわかった。しかし、新鮮人抜去歯を使用したとはいえ、生活歯における歯髄腔からの内圧は実験に反映されていなかった。そこで、平成18年度はこの歯髄内圧を考慮した実験系を組んでみた。後藤、池島はホームホワイトニングとオフィスホワイトニングの漂白剤の歯質浸透性を比較した。この実験では歯髄内圧を想定した20cmH_2Oの静水圧をかけながら漂白剤を作用させ、エナメル質および象牙質内の色調変化を測定することによってこの2種の漂白法を比較した。その結果、ホームホワイトニングでは象牙質深部まで漂白効果が認められ、オフィスホワイトニングではさらに反対側の非漂白側まで効果を示したという意外な結果を示した。この実験系を現在さらに検討しているところである。また、歯の乾燥に伴う色調の変化についても、日本歯科保存学雑誌49巻6号に論文を掲載しており、歯の乾燥によりエナメル質表面の色調が時間の経過とともに大きく変化していくことが示され、実験室での研究では口腔内を想定した湿潤状態で色調を測定する必要性を示唆した。さらに、臨床でしばしば遭遇する漂白後の後戻りについても、日本歯科保存学雑誌49巻秋季特別号に発表を行った。ここでは、これまでの歯の着色に関する研究から得た歯面を最も着色させる紅茶を使って着色歯を人為的に作り、漂白してその後戻りについて調べたが紅茶で着色しなかった実験群と同じ結果が得られ紅茶の影響はみられなかった。生活歯の漂白の機序を解明するために、平成17年度は生活歯のエナメル質表面からどこまで漂白効果が出現するかを測定し、漂白剤がエナメル質を通過する可能性について抜去歯を用いて調べた。その結果、漂白剤はエナメル質を通過し象牙質まで達することが分かった。しかし、この実験系では生活歯の歯髄内圧が考慮されていなかったため、平成18年度には歯髄内圧をかけて漂白剤がどこまで浸透するかについて調査したところ、ホームブリーチ(患者自身が家庭で行う方法)でもオフィスブリーチ(歯科医院で行う方法)でもエナメル質を通過して象牙質まで達することが明らかとなった。今年度は、通常臨床で行われるこの二種の漂白法を比較してみた。オフィスブリーチを行ったエナメル表面は不透明な白さになりやすく、ホームブリーチを起こった場合には透明感のある自然な白さが得られるという報告がある。この理由として、オフィスブリーチが主にエナメル質や象牙質表層に限局した漂白作用を持つのに対し、ホームブリーチは象牙質深部まで漂白されると考えられている。この研究では、ヒト抜去小臼歯から試片を作製し、ホームブリーチでは10%過酸化尿素で1日6時間計2週間と4週間漂白を行い、オフィスブリーチでは35%過酸化水素にて計5回漂白を行った。光電色彩計を用いて、CIEのL*a*b*値を求め、これらの値から算出した白さを表すW値より漂白前後の白さの差Δwを計算し両方法を比較してみた.その結果、両方法に差異は認められなかった。これまでの結果から、漂白剤は象牙質まで達することが明らかとなった。
細菌性プロテアーゼによるアポトーシスの誘導と病原性発現機序に関する研究

各種の細菌が産生する細菌性プロテアーゼによる宿主細胞のアポトーシスの誘導において、A群レンサ球菌が産生するstreptococcal pyrogenic exotoxin B(SpeB)やセラチア菌が産生するserratial 56kDa protease、緑膿菌が産生するpseudomonal elastaseがmonocyte系のU937細胞にcaspase-3の活性化を介して、アポトーシスを誘導した。特に、serratial 56kDa proteaseはα2マクログロブリン(α2M)と複合体を形成し、宿主細胞のα2Mレセプターを通じてendocytosisにより細胞内に取り込まれ、細胞内の抗アポトーシス蛋白であるc-IAP1の分解が関与していることを明らかにした。また、大腸菌による組換えSpeB蛋白、およびBacullo-virusを用いた組換えMMP(matrix metalloproteinase)を作製、SpeBがproMMP-9およびproMMP-2を限定分解することにより活性体にすることを見いだした。この活性化は、cysteine protease inhibitorを加えた場合や、不活性体SpeB(活性中心のCys→Ser)では認められないことを確認している。SpeBにより活性化したMMPは宿主細胞表面のアポトーシス誘導因子であるFas ligand(Fas L)やTNF-αのprosessingを引き起こし、細胞外に放出することを証明した。すなわち、細菌性プロテアーゼによるアポトーシス誘導機序として、(1)α2Mを介した細胞内の抗アポトーシス蛋白であるc-IAP1の分解によるもの(2)MMPの活性化を介してFasLやTNF-αのprosessingによるアポトーシスの誘導、の2つのメカニズムが提唱できる。さらに、上記細菌性プロテアーゼによるアポトーシス誘導および病原性発現の関与について、各種の阻害剤Zicov inhibitor, E-64,MMP阻害剤(SI-27,BE16627B)を用いて、A群レンサ球菌感染モデルにおいて病態改善が可能かどうかの治療実験を行なった。SpeBの阻害剤E-54やMMP阻害剤SI-27の投与によって生存率の改善傾向を示した。今後、感染症や敗血症の治療の可能性が示唆される。各種の細菌が産生する細菌性プロテアーゼによる宿主細胞のアポトーシスの誘導において、A群レンサ球菌が産生するstreptococcal pyrogenic exotoxin B(SpeB)やセラチア菌が産生するserratial 56kDa protease,緑膿菌が産生するpseudomonal elastaseがmonocyte系のU937細胞にcaspase-3の活性化を介して、アポトーシスを誘導することを明らかにした。