hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胚発生における遺伝子発現量のゲノムスケール４Ｄマップの推定

再構築された複数遺伝子についての空間パターンを使って発生段階の一つである6体節期の細胞をクラスタリングした。その結果は現在評価中である。本年度の研究では、新たに公開されたデータを機械学習のモデルを使うことで柔軟に取り込むことに成功している。また、再構築された遺伝子発現量から細胞種を推定するところまで到達できた。これらのことから順調に研究は進行していると言える。今後は、複数の遺伝子について推定された空間パターンから各細胞の分類を行うことで細胞種に該当する集団を同定することを目指す。そして、時空間的な発現パターンから、それぞれの集団の発現量がどの時刻点で特徴的なものになるかを捉えることで、細胞種分化が起こる時空間点の推定を行うことを目指す。細胞種分化の時空間点を求めることで、その周辺で変動する遺伝子や動画像から得られる細胞の動きから細胞腫分化に関する新たな知見が得られることが期待される。今後は、クラスタリングされた細胞種の評価を行うとともに、細胞種分化の起きる時空間点の推定を試みる。これによって、分化が引き起こされる空間的な極性等について解析を行うことができると思われる。それらの研究が完了し次第、動画中に記録されている細胞の動きと遺伝子発現との関連性を解析する。特に同じ細胞種内で細胞の移動速度等が異なる場合、どのような遺伝子の発現に変動があるのか、解析を行う。
酸化物分散強化(ODS)合金の摩擦圧接条件の最適化

近年,航空宇宙産業などにおいて,航空機エンジン,ガスタービンなどの効率向上のため,超合金マトリックスに微細粒子を分散させて高温強化を図った粒子分散強化合金(以下,ODS合金と記す)が開発されている.Ni基超耐熱合金などの高合金には,高温特性に優れたODS合金としてMA754,MA6000などがある.これらの合金は,分散強化用の酸化物としてY_2O_3を用い,これをマトリックス中に均一に分散したものである.さらに,Ni基ODS合金と比較して融点が高く,耐酸化性に優れたFe-Cr系ODS合金のMA956,MA957なども今後期待される材料の1つである.ODS合金を実用化させるためには,母材の機械的性質のバラツキを減少させること及び優れた接合継手を得るための適正な溶接,接合技術の確立が必要である.従来より,ODS合金の接合に溶融溶接法を適用することは,溶接割れをもたらし合金特性を軽減させてしまうという問題点が指摘されている.そこで,母材を溶融させない接合法として,固相拡散接合法及び摩擦圧接法などがあげられる.摩擦圧接法では,素材形状に制約は受けるものの,極めて短時間で接合が可能である.また,接合面及びその近傍にのみ摩擦熱が発生するので,高いエネルギー効率を得ることも可能である.しかも接合面の精度をさほど要求しなくても,接合時に高い寸法精度が得られるという利点があり,近年,注目されている接合法の1つである.しかしながら,ODS合金の接合に摩擦圧接を用いたという報告は極めて少なく,TDNi及びMA6000とSUS304の異材接合に適用された程度である.そこで,本研究においては,まだ詳細に報告されていないFe基ODS合金MA956の摩擦圧接を行い,まず引張試験などから適正摩擦圧接条件を選定し,この条件で接合した継手について圧接部の組織に及ぼす摩擦圧接条件の影響,機械的性質などの検討を行った.本研究で得られた結果を以下に要約する.(1)摩擦圧接断面部は,光学顕微鏡を用いてマクロ的に観察した結果,微細な組織になっている部分(領域I),圧接時に熱影響を受けて塑性変形している部分(領域II),母材部分(領域III)の3領域に分類された.(2)摩擦圧力を20100MPa,アプセット圧力を20250MPa,摩擦時間を28sのように条件を変化させて引張試験を行った結果,継手効率が90%以上で母材破断を起こす継手の圧接条件として,摩擦圧力50MPa,アプセセット圧力50MPa,摩擦時間2s及び摩擦圧力50MPa,アプセット圧力150MPa,摩擦時間2sを適正摩擦圧接条件として選定した.2条件ともアプセット時間6s,回転数2400rpmとした.(3)領域Iの幅は,アプセット圧力増加とともに小さくなる傾向が認められたが,領域IIの幅はほとんど変化しなかった.圧接部近傍の硬さを測定した結果,圧接条件の違いにより領域Iが領域II及びIIIと比較してやや軟化している場合と,ほぼ等しい場合との2つの傾向がみられ,領域Iの硬さは,アプセット圧力の増加とともに上昇し,アプセット圧力が約150MPa以上になるとほぼ一定値となった.(4)超高分解能SEMによる観察では,領域I,II及びIIIとも酸化物の分散量にほとんど変化はみられず,全体的にいずれの組織も均一に分散していた.一方,TEMによる観察では,SEM観察同様に領域I,II及びIIIはいずれも酸化物は均一に分散しており,粒界に集積しているような様子は認められなかった.また,結晶粒径は領域I及びIIでは24μm程度で一様に微細であった.(5)適正摩擦圧接条件で圧接した継手について,室温及び923Kで引張試験を実施した.その結果,アプセット圧力50及び150MPaのいずれの場合の継手も,室温及び923Kの試験温度で母材破断を起こす良好な継手であることがわかった.(6)適正摩擦圧接条件で圧接した継手について,クリープ試験を実施した.これによると,アプセット圧力50及び150MPaのいずれの場合の継手も,クリープ破断時間は母材の1/10程度であり,継手のクリープ破断強さが低いことがわかった.この時の破断位置は,領域I及びIIの境界近傍のメタルフロー境界であった.近年,航空宇宙産業などにおいて,航空機エンジン,ガスタービンなどの効率向上のため,超合金マトリックスに微細粒子を分散させて高温強化を図った粒子分散強化合金(以下,ODS合金と記す)が開発されている.Ni基超耐熱合金などの高合金には,高温特性に優れたODS合金としてMA754,MA6000などがある.これらの合金は,分散強化用の酸化物としてY_2O_3を用い,これをマトリックス中に均一に分散したものである.さらに,Ni基ODS合金と比較して融点が高く,耐酸化性に優れたFe-Cr系ODS合金のMA956,MA957なども今後期待される材料の1つである.ODS合金を実用化させるためには,母材の機械的性質のバラツキを減少させること及び優れた接合継手を得るための適正な溶接,接合技術の確立が必要である.従来より,ODS合金の接合に溶融溶接法を適用することは,溶接割れをもたらし合金特性を軽減させてしまうという問題点が指摘されている.

そこで,母材を溶融させない接合法として,固相拡散接合法及び摩擦圧接法などがあげられる.摩擦圧接法では,素材形状に制約は受けるものの,極めて短時間で接合が可能である.また,接合面及びその近傍にのみ摩擦熱が発生するので,高いエネルギー効率を得ることも可能である.しかも接合面の精度をさほど要求しなくても,接合時に高い寸法精度が得られるという利点があり,近年,注目されている接合法の1つである.しかしながら,ODS合金の接合に摩擦圧接を用いたという報告は極めて少なく,TDNi及びMA6000とSUS304の異材接合に適用された程度である.そこで,本研究においては,まだ詳細に報告されていないFe基ODS合金MA956の摩擦圧接を行い,まず引張試験などから適正摩擦圧接条件を選定し,この条件で接合した継手について圧接部の組織に及ぼす摩擦圧接条件の影響,機械的性質などの検討を行った.本研究で得られた結果を以下に要約する.(1)摩擦圧接断面部は,光学顕微鏡を用いてマクロ的に観察した結果,微細な組織になっている部分(領域I),圧接時に熱影響を受けて塑性変形している部分(領域II),母材部分(領域III)の3領域に分類された.(2)摩擦圧力を20100MPa,アプセット圧力を20250MPa,摩擦時間を28sのように条件を変化させて引張試験を行った結果,継手効率が90%以上で母材破断を起こす継手の圧接条件として,摩擦圧力50MPa,アプセセット圧力50MPa,摩擦時間2s及び摩擦圧力50MPa,アプセット圧力150MPa,摩擦時間2sを適正摩擦圧接条件として選定した.2条件ともアプセット時間6s,回転数2400rpmとした.(3)領域Iの幅は,アプセット圧力増加とともに小さくなる傾向が認められたが,領域IIの幅はほとんど変化しなかった.圧接部近傍の硬さを測定した結果,圧接条件の違いにより領域Iが領域II及びIIIと比較してやや軟化している場合と,ほぼ等しい場合との2つの傾向がみられ,領域Iの硬さは,アプセット圧力の増加とともに上昇し,アプセット圧力が約150MPa以上になるとほぼ一定値となった.(4)超高分解能SEMによる観察では,領域I,II及びIIIとも酸化物の分散量にほとんど変化はみられず,全体的にいずれの組織も均一に分散していた.一方,TEMによる観察では,SEM観察同様に領域I,II及びIIIはいずれも酸化物は均一に分散しており,粒界に集積しているような様子は認められなかった.また,結晶粒径は領域I及びIIでは24μm程度で一様に微細であった.(5)適正摩擦圧接条件で圧接した継手について,室温及び923Kで引張試験を実施した.その結果,アプセット圧力50及び150MPaのいずれの場合の継手も,室温及び923Kの試験温度で母材破断を起こす良好な継手であることがわかった.(6)適正摩擦圧接条件で圧接した継手について,クリープ試験を実施した.これによると,アプセット圧力50及び150MPaのいずれの場合の継手も,クリープ破断時間は母材の1/10程度であり,継手のクリープ破断強さが低いことがわかった.この時の破断位置は,領域I及びIIの境界近傍のメタルフロー境界であった.
女性向けAV視聴者の社会学的研究：性的主体化とセクシュアル・ストーリーの観点から

本研究は、女性向けAVを性的主体化の装置として捉え、視聴者の受容・抵抗を、SNSの自然言語処理とインタビュー調査によって、調査の(不)可能性を踏まえながら明らかにする。表象を消費する側の存在として「女性」主体を位置づけるという第三波フェミニズムの潮流のもとでポルノを分析するとき、ポルノを男性の性的主体化の装置として捉えた赤川学の理論が有用である。と同時に赤川の理論の、「見る主体」としての「女性」が射程に入っていないこと、主体化への抵抗可能性が明らかでないことの2点の克服が目指される。調査可能性自体、セクシュアル・ストーリー論の枠組で反省的に分析しながら、語りのデータから理論の再構成を試みる。
EBV plasmid vectorを用いたヒト肝細胞癌に対する遺伝子治療の検討

そこでヒトCEA陽性胆管癌細胞株に、同上のsystemにCEAプロモーターを結合させたplasmidをPAADと組み合わせ、投与したところ、強い殺効果が見られた(S Tanaka,M Iwai, et al.Cancer Gene Ther 7,1241,2000)。しかるに、非ウイルスベクターによるEBNA1/oriPsystemを用いた自殺遺伝子治療はin vitroのみならずin vivoで殺効果が強く、癌特異的に効果も期待できる事を報告した。今後AFP陽性肝細胞癌に、EBNA1/oriPsystemにAFPプロモーターを有するplasmidを用い、検討する予定である。なおgap junctionを介してのbystander effectを研究する目的で、gap junctionの構造、機能についても明らかにした(M Iwai, et al.J Hepatol 32,11,2000)。これまで非ウィルスベクターは発現効率が低く、その開発が望まれてきた。一般に非ウィルスベクターはplasmid vectorとgene delivery vehicleの二つの要素からなり、後者の開発は進んでいるが前者の開発は遅れている。そこで我々が開発してきたEpstein-Barr virusの複製装置EBNA1/oriP system(pSES)に、肝癌特異的なα-fetoprotein(AFP)プロモーターと自殺遺伝子を結合させたplasmid(pAES.Tk)を作成し、cationic liposomeやpolyamidoamine dendrimer(PAAD)と組み合わせ、in vivoにおけるヒト肝癌細胞の治療的効果について検討することを目的とした。これまでin vitroにおける肝癌細胞株でpSES.βgalactosidase(β)は通常のpSβと比し2001000倍活性が見られ、in vivoでpSES.TkはpS.Tkに比し強い殺効果が見られた。今後AFP陽性肝癌細胞株でpAES.Tkがin vitro,in vivoにてpAS.Tkに比べより特異的、かつ強い殺効果があることを証明する予定である。そこで我々は、ヒトCEA陽性胆管癌細胞株に、同上のsystemにCEAプロモーターと自殺遺伝子を結合させたplasmidをcationic liposomeおよびPAADと組み合わせ、投与したところ、CEA産生細胞に強い殺効果が見られこの事実を報告した(S Tanaka,M Iwai,et al.Cancer Gene Ther7,1241,2000)。しかるに、非ウイルスベクターによるEBNA1/oriPsystemを用いた自殺遺伝子治療はin vitroのみならずin vivoで殺効果は強く、癌特異的に殺効果も期待できる事が判明した。今後AFP陽性肝細胞癌への殺効果について、EBNA1/oriP systemにAFPプロモーターを有するplasmidを用い、検討する予定である。
マウス白血病固有抗原の拒絶抗原性とキラーT細胞認識ペプチドの解析

1.リポソーム再構成腫瘍拒絶抗原の免疫増強効果におけるマクロファージの関与。BALBRVD細胞のブタノール抽出物(CBE)をリポソームに再構成した場合と、BALBRVD腫瘍細胞膜からリポソーム膜への蛋白の直接移行(IMPT)を利用したIMPTリポソームを用いて細胞傷害性T細胞(CTL)誘導に及ぼす効果を検討した。CB6F_1マウスをマイトトマイシンで処理したBALBRVDでin vivo感作し、脾細胞を得て、in vitroで再度刺激すると、CTLが誘導される。in vivo感作の際に、CBEだけではわずかしか傷害性を示さないが、CBEリポソームあるいはIMPTリポソームを用いると強いCD8^+CTL誘導能を示した。CTL誘導における単球系貧食細胞の関与を検討するために、CB6F_1雄マウスをCBEあるいはIMPTリポソームで感作後、カラゲーナンで処理した。カラゲーナン処理によって、CBEリポソームあるいはMMC処理BALBRVDによるCTL誘導は抑制されたが、IMPTリポソームによるCTL誘導は抑制されなかった。このことは、CBEリポソームあるいはMMC処理BALBRVDによるCTLの誘導はマクロファジー依存性であるが、IMPTリポソームはマクロファージを介さずにCTLを誘導できることを示唆している。2.マウス白血病拒絶におけるIA陽性細胞の関与。BALBRL♂1は強い拒絶抗原性を有し、CB6F_1マウスに移植すると腫瘤形成の後拒絶される。この場合、拒絶に関与するのはCD8T細胞でCD4T細胞はほとんど関与しないことがわかった。この際、予め宿主マウスに抗IAモノクローナル抗体を投与してIA陽性細胞を除去しておくと、拒絶反応が阻止された。この結果は、腫瘍拒絶抗原のCD8T細胞による認識にも抗原提示細胞が関与していることを示唆している。抗原提示細胞上のMHCクラスIに提示された拒絶抗原か、あるいはクラスIIに提示された拒絶抗原か、いずれが関与しているのかをさらに明らかにする必要がある。前述のように、IMPTリポソームによるCTL誘導はカラゲーナン処理に抵抗性であるが、IA陽性細胞の除去にも抵抗性であるかを検討する必要がある。
生体内リンセンサー候補分子ノックアウトマウスの解析

骨粗鬆症や慢性腎不全患者は、糖尿病性腎症の著しい増加や社会の高齢化により、年々増加の一途をたどっている。特に腎機能不全患者では、透析技術の進歩に伴い長期生存が可能となった。それと同時に、初めは問題とされなかった二次性副甲状腺機能亢進症などによりもたらされる骨合併症が新たに出現し、患者の予後を左右する重大な問題となっている。特に高リン血症は、副甲状腺細胞を刺激して副甲状腺ホルモン(PTH)の分泌を亢進させ、二次性副甲状腺機能亢進症の発症をもたらす。腎不全患者においてその恒常性は破綻しており、いかに食事からのリンを制限するかが大切となっているが。食事性のリンを抑えるのみならず、摂取後のリンの恒常性調節機構の解明する為には生体内のリンセンサーのリン濃度を感知する機構(リンセンサー)の解明が必要である。リンセンサーの候補分子として示唆されるtype IIc Na/Pi STノックアウト(KO)マウスの詳細な解析を行い、体内リン濃度感知機構について検討すると共に、type IIc Na/Pi STのホモログであるtype II Na/PiとのWKO mouseの作製及び、解析を行った。Type IIc Na/Pi ST KOマウスは正常マウスと比較して生理学的に大きな違いは見られなかった。しかしながら、type IIc Na/Pi STは高カルシウム尿症を伴う遺伝性低リン血症性クル病の原因遺伝子であることがポジショナルクローニングにより明らかとなったことより、type IIc Na/Pi STが非常に重要な因子であることが示唆される。そこで、更に詳細に検討したところ、尿中カルシウム排泄の増加、活性型ビタミンD濃度の有意な増加、及び骨細胞から分泌されるフォスファトニン(FGF23)の血中濃度の有意な低下が見られた。また、WKOマウスは成長遅延及び、低リン血症、クル病を呈していた。腎不全患者においてその恒常性は破綻しており、いかに食事からのリンを制限するかが大切となっているが、食品中には多くのリンが含まれており、非常に困難である。リンセンサーの候補分子として示唆されるtype IIc Na/Pi STノックアウトマウスの詳細な解析を行い、体内リン濃度感知機構について検討した。type IIc Na/Pi STノックアウトマウスの生化学データは正常マウスと比較すると大きな差は見られなかった。しかしながら尿中カルシウム排泄量のみ有意な差が見られた。type IIc Na/Pi STの欠如ににより発症する高カルシウム尿症の発症機構を明らかにする必要がある。さらに、これまで原因が不明であった高カルシウム尿症を伴う遺伝性低リン血症性クル病HHRH(Hereditary hypophosphatemic rickets with hypercalciuria)のポジショナルクローニングによりtype IIc Na/Pi STが責任遺伝子であることが明らかとなった。現在我々は、日本人患者における患者解析を行うとともにその発症機構を明らかにするため詳細に検討している。
データ同化技術を用いた、マルチスケールな感染症伝播モデルの構築と評価

1中国における鳥インフルエンザ感染拡大データを用いたROの推定2013年前半に中国国内を中心とした鳥インフルエンザH7N9の小規模な流行が起こった。この流行が継続的に拡大するかどうかを判断するためにROの推定は欠かせない。私たちは,限られた鳥接触歴状況を含む患者の疫学データを用いてROの推定を行った。推定されたROは1を大きく下回り、すぐにパンデミックが起きることはないであろうことを科学的に示した。2中東呼吸器症候群(MERS)診断のための数理モデル提案MERS感染はインフルエンザ同様の症状を発症するために、診断が難しい。われわれは輸入感染を例に、入国から発症までの日にちのデータが与えられたと仮定したときの風邪様症状発症者がMERSに感染している確率の導出を行った。3年齢別最終規模のリアルタイム予測インフルエンザ拡大の初期に最終的に感染を経験する人の数を予測するとこは、インフルエンザの被害想定や、介入の効果を正確に測るために重要である。そこで、我々は年齢別インフルエンザの拡大の様子を描写する数理モデルを提案し、さらに実際のデータを使うことで、流行拡大から年齢別最終規模するために必要な期間を検証した。本モデルを用いると、少なくともピークを過ぎるまでのデータを用いないかぎり年齢別最終規模は正確に予測できないことが示唆された。4肥満の拡大モデルの構築近年になって、肥満が伝播するということが明らかになってきた。たとえば、肥満の人と接触がある人は肥満になりやすいという社会伝播、肥満遺伝子による親子間伝播といったことが明らかになっている。そこで、このような伝播性が肥満人口の動態にどのような影響を及ぼすのかを数理モデルを通じて明らかにするために、まずは肥満の伝播性を考慮した肥満拡大の数理モデルを構築した。(抄録なし)CFRの推定手法研究を行った.CFRとは,case fatality ratioの略で,感染者が死亡する確率のことを言う.アメリカではこの指標によって,段階的に対処をとるという政策が取られており,重要な指標といえる.しかし,感染から死亡までのタイムラグがあるために,流行初期の死亡者数を感染者数で割って導出したものでは,真のCFRと比較して,過小評価をすることになってしまうという問題がある.そこで,その問題の解決のため,インフルエンザの感染伝搬ダイナミクスを記述するモデルを用いて,CFR(case fatality ratio,感染者が死亡する確率)を求める手法を開発した.さらにCFRを妥当に評価できるための最短期間を求めた.その結果,季節性インフルエンザと同程度のCFRを想定した場合,3か月必要であるという結果を得た.より短期間のデータからCFRを推定するためには他の情報(入院患者数など)を用いる,ベイズ統計的手法を用いる(CFRの事前分布を仮定する)などが考えられる.この結果は別記の通り,国際誌に投稿し,受理された.20072008にかけて,日本で,麻疹の流行が大きな問題となった.そこで,ワクチン接種の効果を流行動態と同時に推定するために,ワクチン効果を考慮した流行ダイナミクスを記述するモデルを構築した.データとして,ワクチン接種履歴を含んだ時系列の感染データを用いた.その結果,5-19歳の人口でのワクチン接種効果が低く推定された.これはワクチン効果の経年的な減少などによるものと思われる.これは,ワクチン接種をすべき年齢層を特定するのに役立つだけでなく,流行動態をリアルタイムで記述できるモデルとして有用である.本研究成果は現在投稿中である.感染伝搬の不均一性を表すためにassortativity coefficientが用いられることが多い。本研究員らはchance-adjusted agreement統計量である、kappaとAC1がそのような不均一性を表すのに適しているかどうかを検証した。(2)社会伝搬を考慮した肥満拡大モデルの構築と介入評価肥満人口は年々拡大しており、大きな健康問題の一つになっている。一方肥満が社会伝搬するという可能性が示されている。そこで本研究員らは社会伝搬も考慮した肥満拡大モデルを構築し、各種介入の効果評価を行った。(3)Incubationperiodを用いた新型コロナウイルスによる呼吸器疾患のcase definitionの可能性の検討2012年10月に新型コロナウイルスの感染を疑われる症例が見つかった。しかし、その後の検査で新型コロナウイルスには感染していないことが明らかになった。このような新興感染症が入ってきた際に限らられた情報しか得られない。本研究員らはincubation periodのみが分かる場合に、どの感染症に感染したかのcase definitionが可能かをベイズモデルを用いて検討した。(4)contact tracingとcase isolationは過去のワクチンによって有効性が阻害されるかどうかの検討ワクチンは感受性を下げる効果がある一方、感染した際の診断の遅れ、感染者の活発な移動を誘発する。本研究員らはそのようなワクチン接種かにおける、感染症拡大の抑止策としてのcontact tracingとcase isolationの有効性を検討した。

われわれは輸入感染を例に、入国から発症までの日にちのデータが与えられたと仮定したときの風邪様症状発症者がMERSに感染している確率の導出を行った。3年齢別最終規模のリアルタイム予測インフルエンザ拡大の初期に最終的に感染を経験する人の数を予測するとこは、インフルエンザの被害想定や、介入の効果を正確に測るために重要である。そこで、我々は年齢別インフルエンザの拡大の様子を描写する数理モデルを提案し、さらに実際のデータを使うことで、流行拡大から年齢別最終規模するために必要な期間を検証した。本モデルを用いると、少なくともピークを過ぎるまでのデータを用いないかぎり年齢別最終規模は正確に予測できないことが示唆された。4肥満の拡大モデルの構築近年になって、肥満が伝播するということが明らかになってきた。たとえば、肥満の人と接触がある人は肥満になりやすいという社会伝播、肥満遺伝子による親子間伝播といったことが明らかになっている。そこで、このような伝播性が肥満人口の動態にどのような影響を及ぼすのかを数理モデルを通じて明らかにするために、まずは肥満の伝播性を考慮した肥満拡大の数理モデルを構築した。数理モデルの妥当性評価のために,統計的手法を獲得し,成果を国際誌に投稿している.本年度は単にモデルの解析にとどまらず,いくつかの感染症データの解析も行った.成果は国際誌に投稿、受理されている。また,香港大学を訪問し,公衆衛生の基礎を学んだ.今後は,体内ダイナミクスと感染ダイナミクスを結び付けるために,解析的研究を行う必要がある.感染症に留まらず、他の社会伝搬するような現象への応用も考えている。たとえば,肥満は生活を共にすることなどで伝播すると言われている.肥満の伝播現象をモデル化することで,肥満人口の予測や,年齢ごとの肥満リスクの定量化が可能にあると考えている.(抄録なし)
難治性頭頸部癌に対する少分割放射線治療の至適線量分割法の確立

頭頸部癌に対する少分割放射線治療の至適線量分割法を探求した。その手段として、通常用いられる線量分割からLQモデルを用いて換算した線量分布図を元にした線量容量ヒストグラムを用いた。標的体積と各リスク臓器の輪郭設定がなされ、各々に適したアルファベータ比を用いて換算した線量分布データを下に線量容量ヒストグラムを算出し、線量処方の変化によるこれらのヒストグラムの差異を検討した。リスク臓器と標的臓器に異なるアルファベータ比が適用されることによると思われる線量処方間の線量分布の差異が確認された。頭頸部癌に対し少分割照射を処方する際には、腫瘍制御確率を通常の処方と同等あるいはそれ以上に向上させつつ、正常組織障害発生確率を通常の処方と同等あるいはそれ以下に低減させねばならない。それらの算出の前提として、放射線治療計画システム内において標的体積や様々のリスク臓器の輪郭設定が精確になされ、線量容量ヒストグラムによるパラメータを設定する必要がある。商用治療計画システムは臨床における放射線治療処方を目的としており、研究上の解析には限界があるため、データをワークステーションに転送し、数値解析テクニカルコンピューティング言語に親和性の高いデータ様式に変換し、さらにそれを同ソフトウェア上で解析することが求められる。今年度は、商用治療計画システム上の患者断層画像データ・放射線治療処方線量分布データを後の解析に容易な形式に転換し、ワークステーションに転送する一連の手法の確立を試みた。治療計画システムから放射線治療腫瘍学グループ形式の出力を行い、ユニックス端末からDOS/V互換機に同データを同等な形式を保持しつつ転送する接続を試みた。このワークステーション上で、数値解析テクニカルコンピューティング言語Matlabにより同データを展開した。さらに、同言語上で機能する、海外研究機関より提供されているデータ解析ソフトウェアを導入し、商用治療計画システムに比べ可塑性の高い様式でデータを解析できることを確認した。頭頸部癌の治療においては、外科的切除が治療の中心とされる。一方、実臨床では、外科的切除が困難なために放射線治療が中心となる病態にも頻繁に遭遇する。局所病変の進行度によっては、現段階で確立されている定型的な放射線治療を施行しても、腫瘍制御の著しく困難な病態があり、このような難治性の頭頸部癌治療の改善が求められている。他部位の悪性腫瘍に関しては、放射線照射の総線量の分割回数を少なくし、一回で比較的大きな線量を投じる照射法(少分割照射)の有効性が明確にされつつある。本研究は、放射線の危険臓器が近傍に複数存在する特徴を持つ頭頸部癌において安全かつ有効性の高い少分割照射法を確立することを目的とした。それらの算出の前提として、放射線治療計画システム内において標的体積や様々のリスク臓器の輪郭設定が精確になされ、線量容量ヒストグラムによるパラメータを設定する必要があった。商用治療計画システムは臨床における放射線治療処方を目的としており、研究上の解析には限界があるため、データをワークステーションに転送し、数値解析テクニカルコンピューティング言語に親和性の高いデータ様式に変換し、さらにそれを同ソフトウェア上で解析することが求められた。商用治療計画システム上の患者断層画像データ・放射線治療処方線量分布データを後の解析に容易な形式に転換し、ワークステーションに転送する一連の手法の確立を試みた。難治性頭頸部癌に対して、臨床的に実行可能性のありうる線量処方を考案するため、他部位の悪性腫瘍に対して実行されている少分割照射の線量処方・照射体積設定などの線量容量パラメータを参照した。決定された処方線量につき、放射線生物学的な知見を加味して安全性を評価し、かつ有害事象の発生確率を推定した。今年度は、上記の手法を用いて、実臨床にて使用された放射線治療線量処方による線量分布データを導入し、ことなる放射線治療処方を比較する際に有用であるlinear quadratic modelによる包括的な線量分布換算・置換を実行した。リスク臓器と標的臓器に異なるアルファベータ比が適応されることによると思われる線量処方間の線量分布の差異が確認された。
震源近傍の強震動予測手法の開発と工学的利活用に関する研究

最終年度として、まず2015年ネパール・ゴルカ地震で観測した長時間幅パルス地震動の特性を明らかにし、次に震源近傍の長周期パルスを考慮した強震動予測モデルを構築し、最後に2016年熊本地震等の活断層近傍の強震動への適用、超高層建築への影響評価などを行った。具体的には、まずネゴルカ地震に関して、既往の逆解析結果を基に長時間幅パルス地震動に影響を与える小断層部分を抽出し、理論計算によりパルス性地震動の生成に関する検討を行った。さらに抽出した小断層部分と観測点直下の速度構造モデルに基づき強震動計算を実施し、約10kmの深さの震源断層からの長時間幅パルス地震動が堆積盆地へ入力により、長周期地震動が生成された事を明らかにした。次に、これまでに収集した震源逆解析データと強震記録等から地震発生層より浅い領域(長周期パルス生成領域)から発生する永久変位を含むフリングステップ/パルスにおけるすべり速度関数の経験的な構成則を導き、従来の強震動予測レシピを改善する予測モデルを構築した。さらに、その手法を用いて国内の地震に加えて、1999年コウジャエリ地震、2008年四川地震過去など海外の大規模な活断層帯地震での震源近傍の観測記録の再現性を確認し、手法の妥当性を検証した。特に2016年熊本地震では建物に甚大な被害を発生した益城町と、活断層の直上にもかかわらず大きな被害が殆ど生じなかった下陳における強震動特性は、地盤特性に加えて震源特性によることを示した。最後に、東京新宿に建つ超高層建築における長周期パルス等の長周期地震動に対する効果的な制震補強の検討など工学的な利活用を実施した。得られた成果は研究会により研究分担者・協力者による互いの成果を発表するとともに、日本地球惑星連合大会、日本建築学会、日本地震学会、第15回日本地震工学シンポジウムなどの関連学協会で論文および講演で公開した。当初の計画である、1)既存の震源逆解析結果の整理と震源近傍に適応可能な強震動予測手法の開発、2)2015年ネパール・ゴルカ地震(Mw7.8)の震源断層直上の強震動特性と震源逆解析の整理に加えて、3)2016年熊本地震の発生に伴い、この地震の活断層近傍の強震動記録の解析、震源逆解析結果の整理、および、地表地震断層の極近傍における建物被害調査を実施し、震源近傍の強震動特性と建物への影響に関する新たな知見を整理した。まず、1)の成果概要として、熊本地震を含む既存の震源逆解析結果の整理し、地震発生層より深部と浅部とではすべり速度時間関数の形状が異なることを確認し、地表地震断層近傍の観測記録と震源逆解析結果を用いて地震発生層以浅に適用可能なすべり速度時間関数を試作した。次に、2)ではネパール・ゴルカ地震の震源断層直上の強震記録と地盤構造、および、既存の震源逆解析結果の整理を行い、断層直上の強震動を再現するための地盤構造モデルを推定した。最後に、3)では熊本地震の地表地震断層の極近傍の建物被害調査を実施し、224棟のデータを収集し、その特性を分析した。その結果、地表地震断層の近傍の強震動として断層すべりに伴うフリングステップとそれによる建物被害は明瞭であったが、益城町を除き、指向性パルスは明瞭では無かったこと、RCのべた基礎などを有する新しい建物には地表断層の直上でも大きな被害が見られないことなどが明らかにした。得られた諸成果は、2016年5月と2017年3月に研究会により研究分担者・協力者による互いの成果を発表するとともに、日本建築学会、日本地震学会、日本地震工学会、回世界地震工学会(チリ・サンチャゴ)、5th IASPEI/IAEE International Symposium(台湾・台北)などの関連学協会で公表した。当初の計画である2015年ネパール・ゴルカ地震(Mw7.8)の震源・地盤モデルの解析を行い、および、構築した震源逆解析のデータベースを活用した現行の強震動予測レシピを地震発生層より浅い領域にまで拡張した震源近傍に適用可能な強震動予測モデルを試作した。加えて、2016年熊本地震の発生を契機として、活断層近傍の貴重な強震記録・震源モデル、および現地で実施した地表地震断層の極近傍の建物被害調査を実施し、その成果は震源近傍での強震動動予測モデルの試作に大いに寄与することができた。さらに地表地震断層の直上であっても耐震性能の高い建物には大きな被害は生じていないことを確認し、活断層の近傍における建物の耐震対策に対する地震工学として重要な成果を得ることができた。当初の計画である、1)既存の震源逆解析結果の整理と震源近傍に適応可能な強震動予測手法の開発、2)2015年ネパール・ゴルカ地震(Mw7.8)の震源断層直上の強震動特性と震源逆解析の整理に加えて、2016年度には、3)2016年熊本地震の発生に伴い、この地震の活断層近傍の強震動記録の解析、震源逆解析結果の整理、および、地表地震断層の極近傍における建物被害調査を実施し、震源近傍の強震動特性と建物への影響に関する新たな知見を整理した。2017年度には、1)の成果概要として、2016年度に整理した地震断層近傍の観測記録と震源逆解析結果を用いて地震発生層以浅に適用可能なすべり速度時間関数モデルを提案し、様々な強震記録の再現などでモデルの検証を実施した。

次に、2)の2015年ネパール・ゴルカ地震の本震記録に関して,2016年度の被害や強震記録に関する調査結果と既往インバージョン結果をもとに,長時間幅パルス地震動に影響を与える小断層部分を抽出できた。最後に、3)では、2016年熊本地震の地表地震断層の近傍の強震記録と建物被害調査の結果より、熊本地震の震源モデルの構築と強震動の再現、および被害調査結果との整合性を調査した。その結果、同じ断層近傍でも益城町では建物に大被害を生じたのに対して、益城から3 km程度しか離れておらず地表地震断層のごく近傍の下陳では、地震動による建物の大被害は殆ど生じなかったことを明らかになった。さらに、その原因を調査し、両地域における表層地盤の増幅特性の違いに加えて、震源断層からの地震動の放射特性の違いも起因することを明らかにした。得られた諸成果は、2017年12月に実施した研究会により研究分担者・協力者による互いの成果を発表するとともに、日本建築学会、日本地震学会、日本地震工学会、などの関連学協会で公表した。当初の計画である2015年ネパール・ゴルカ地震(Mw7.8)の震源・地盤モデルの解析を行い、ゴルカ地震の本震記録に関して既往インバージョン結果をもとに、長時間幅パルス地震動に影響を与える小断層部分を抽出できたことで、岩盤観測点におけるパルス性地震動の再現が行えた。また岩盤観測点近傍の堆積層上の観測点での記録を再現するために、中小地震の観測記録を用いて直下の速度構造モデルを推定し、国際誌に公表に至っている。加えて、2016年に発生した熊本地震を契機として、活断層近傍の貴重な強震記録・震源モデル、および現地で実施した地表地震断層の極近傍の建物被害調査を実施した。その結果、地震発生層以浅に適用可能なすべり速度時間関数モデルを提案し、様々な強震記録の再現などでモデルの検証を実施することができた。その成果は震源近傍での強震動動予測モデルの策定に大いに寄与することができた。さらに地表地震断層の直上であっても耐震性能の高い建物には大破・倒壊に至るような大きな被害は生じていないことを確認し、活断層の近傍における建物の耐震対策に対する地震工学として重要な成果を得ることができた。それらの成果を地震学・地震工学・建築学に関連する多くの学協会で公表し、様々なメディアにも採りあげられた。最終年度として、まず2015年ネパール・ゴルカ地震で観測した長時間幅パルス地震動の特性を明らかにし、次に震源近傍の長周期パルスを考慮した強震動予測モデルを構築し、最後に2016年熊本地震等の活断層近傍の強震動への適用、超高層建築への影響評価などを行った。具体的には、まずネゴルカ地震に関して、既往の逆解析結果を基に長時間幅パルス地震動に影響を与える小断層部分を抽出し、理論計算によりパルス性地震動の生成に関する検討を行った。さらに抽出した小断層部分と観測点直下の速度構造モデルに基づき強震動計算を実施し、約10kmの深さの震源断層からの長時間幅パルス地震動が堆積盆地へ入力により、長周期地震動が生成された事を明らかにした。次に、これまでに収集した震源逆解析データと強震記録等から地震発生層より浅い領域(長周期パルス生成領域)から発生する永久変位を含むフリングステップ/パルスにおけるすべり速度関数の経験的な構成則を導き、従来の強震動予測レシピを改善する予測モデルを構築した。さらに、その手法を用いて国内の地震に加えて、1999年コウジャエリ地震、2008年四川地震過去など海外の大規模な活断層帯地震での震源近傍の観測記録の再現性を確認し、手法の妥当性を検証した。
感性デザインのためのマーケティング情報システムの応用研究

本研究では、人の感性による計量・評価データの解析手法の改良などを行い、以下の知見や成果を得た。1.感性工学と感性情報処理の関係、感性工学の現状と動向、感性情報処理の現状とその基礎について考察した。2.感性品質の評価データの解析手法として有効であると考えられる計量心理学の手法である「一対比較法」は評価対象が多数の場合には必要となる一対比較のすべての組合せの数が膨大になり実験の実施が困難になる。そこで、実験計画法の不完備ブロック計画を適用して、一対比較が対象数と回数回で済む方法を考案し、完全一対比較を分割して実施する場合を検討した。3.VE(価値分析)手法で重要な機能評価で用いられる金額法(絶対的評価法)では曖昧さが考慮されないが、より微妙で複雑な商品に機能やコストを分析するため、機能およびコストを曖昧なファジィ数で与える場合を考え、価値比率をファジィ商の全順序関係により解析し着手順位を決定する実際的な方法を考案した。4.商品開発の際に保証すべき品質や、新しい価値の創造について考察した。5.マーケティングと品質管理と新製品開発の関係やマーケティングにおける品質について、内容及び課題を検討した。6.感性商品の評価に関する選好構造を多元的に表現して、生活環境におけるアメニティを追求するためにファジィ構造モデルを応用することを試み、マンションのデザインの評価を高めている条件を明らかにした。7.感性デザインのためのマーケティング情報システムの雛型としての「商品企画七つ道具」について有効性を検討した。本研究では、人の感性による計量・評価データの解析手法を改良し、感性デザインの開発に実際に適用することにより、マーケティング情報を体系的に収集し処理・分析してマーケティング意思決定を支援するシステムのプロトタイプを構築するための基礎的な研究を行い、以下の知見や成果を得た。1.感性工学と感性情報処理の関係、感性工学の現状と動向、感性情報処理の現状とその基礎について調査し、考察した。2.感性品質の評価データの解析手法として有効であると考えられる計量心理学の手法である「一対比較法」について、以下の改良を考案した。(1)この手法では評価対象のすべての組合せについて一対比較を行い、同一試料対の比較は行わないが、味覚、嗅覚や聴覚のように順序効果が生じる場合も少なくない。そこで、線形模型を適用して、同一試料対の比較も行う場合にも適用できる方法を考案した。(2)この手法では、評価対象が多数の場合には必要となる一対比較のすべての組合せの数が膨大になり実験の実施が困難になる。そこで、実験計画法の不完備ブロック計画を適用して、一対比較が対象数と同数回で済む方法を考案し、完全一対比較を分割して実施する場合を検討した。3.感性デザインのためのマーケティング情報システムにおけるモデルバンクには、より微妙で複雑な商品の機能やコストを分析するためのVE(Value Engineering,価値分析)手法も必要になる。価値分析を進める重要なステップである機能評価では、金額法(絶対的評価法)または比率法(相対的評価法)が用いられるが、いずれも曖昧さが考慮されない。そこで、機能およびコストを曖昧なファジィ数で与える場合を考え、価値比率をファジィ商の全順序関係により解析し着手順位を決定する実際的な方法を考案した。4.感性デザインのためのマーケティング情報システムの雛型としての「商品企画七つ道具」について提案し、適用例を検討した。5.商品開発の際に保証すべき品質や、新しい価値の創造について考察した。

そこで、線形模型を適用して、同一試料対の比較も行う場合にも適用できる方法を考案した。(2)この手法では、評価対象が多数の場合には必要となる一対比較のすべての組合せの数が膨大になり実験の実施が困難になる。そこで、実験計画法の不完備ブロック計画を適用して、一対比較が対象数と同数回で済む方法を考案し、完全一対比較を分割して実施する場合を検討した。3.VE(価値分析)手法で重要な機能評価で用いられる金額法(絶対的評価法)では曖昧さが考慮されないが、より微妙で複雑な商品の機能やコストを分析するため、機能およびコストを曖昧なファジィ数で与える場合を考え、価値比率をファジィ商の全順序関係により解析し着手順位を決定する実際的な方法を考案した。4.感性デザインのためのマーケティング情報システムの雛型としての「商品企画七つ道具」について有効性を検討した。
バイオメカニクスと電気生理の融合による理学療法評価法の開発と応用

本研究の目的は、バイオメカニクス的手法と電気生理学的解析技術を融合した実験系およびシミュレーション技術を用いて、筋収縮および関節運動を入力値とした神経系の応答を明らかにし、痙縮に対する次世代の理学療法評価法および治療法の開発であった。ラット後肢における他動運動時の関節角度および角速度によって神経系の応答が変化することがわかった。また、速い運動では筋に加温すると神経系の応答が増加すること、遅い運動では筋を冷却すると神経系の応答が減少することなどがわかった。以上のことから、他動運動や物理療法などを入力値とする理学療法では、入力値そのものを定量化することで神経系の応答を評価できることが示唆された。本研究の目的は、バイオメカニクス的手法と電気生理学的解析およびシミュレーション技術を用いて、筋収縮および関節運動を入力値とした神経系の応答を明らかにし、痙縮に対する次世代の理学療法評価法および治療法の開発である。平成23年度は、ラットにおいて他動的に誘発された関節運動に対する神経系の応答メカニズムについて検討を行い、脊髄後根神経節ニューロンの発火応答の記録法を確立した。その結果を受けて、平成24年度は、入力を他動的関節運動、出力を脊髄後根神経節ニューロンの発火応答とした統計学的なシミュレーションを行った。関節角度や角速度などのキネマティクス的分析項目に加え、運動の力源となる関節トルク(筋収縮に伴う張力と等しいと仮定できる)を推定する方法の開発を試みた。一般に、関節トルクの推定には、身体部分慣性係数(質量、質量中心位置および慣性モーメントなど)が必要となる。そこで、ラットの身体部分慣性係数を物理振り子法によって推定する方法を考案し、得られた慣性係数を用いることによって、逆動力学演算が可能となった。その結果、他動運動時における関節トルク、パワーおよび力学的仕事など筋収縮に関する重要な力学的パラメータを算出することが可能となった。得られたキネマティクスおよびキネティクス的分析項目を用いて、発火頻度を目的関数とする力学的評価量の貢献度を求めた。その結果、1.関節角度、2.関節角速度、3.関節トルク、4.関節角度および角速度などをセンシングする感覚ニューロンの分類が可能となった。これらのことから、出力された運動情報から、対応する運動感覚ニューロンの神経線維を推定することが可能であることが示唆された。また、入力値である運動感覚の相違が脊髄後根神経節ニューロンの発火応答を変化させることは、科学的根拠に基づいた理学療法遂行のための基礎的知見となるであろう。本研究の目的は、バイオメカニクス的手法と電気生理学的解析およびシミュレーション技術を用いて、筋収縮および関節運動を入力値とした神経系の応答を明らかにし、痙縮に対する次世代の理学療法評価法および治療法の開発であった。当該年度では、バイオメカニクス的変数を用いて神経系の応答を推定すること、機械的なエネルギーを入力値とした神経系の応答を明らかにすることを試みた。カエルの縫工筋に対し、マニュピュレータによる機械的伸張を加えた場合における求心性神経線維の応答を検討した結果、求心性神経線維の発火時間および発火回数ともに筋の力学的特性である伸張時間、伸張長、伸張速度、伸張加速度、質量および弾性率を用いることで予測できることがわかった。このことから、筋紡錘は伸張長や速度だけでなく、複数の力学的特性値の変化を検出しており、その結果、求心性神経における活動電位の周波数特性を変化させている可能性が示唆された。ラット後肢筋群に対する温熱および寒冷刺激が求心性神経線維の応答に及ぼす影響を検討した結果、長時間寒冷刺激を加えた方が短時間寒冷刺激を加えた場合より求心性神経線維の発火頻度が減少することが分かった。また、温熱刺激は運動速度が速い場合における求心性神経線維の発火頻度を増加させることが分かった。このことから、適切な機械的エネルギーを選択することで求心性神経線維の活動を制御できることが示唆され、痙縮などの筋緊張異常に対する治療法に応用できると考えられた。研究期間全体を通じて、異なる手法を組み合わせることで運動を治療手段とする理学療法を入力値とした神経系の応答を評価することが可能となり、機械的なエネルギーが筋緊張異常に対する治療法に応用できると考えられた。本研究の目的は、ラットのin vivo標本を用いて、後肢の運動を誘発し、関節運動、筋および感覚神経ニューロンの挙動を理論および数値シミュレーションによって解析することで、痙縮に対する新たな評価および治療法の開発について検討することであった。当該年度では、椎弓切除術を施行した雄性成熟ラットを用いて、運動感覚情報を中枢神経系へ伝達する脊髄後根神経節を同定した。その結果、徒手的に誘発された後肢関節運動に起因する感覚神経細胞の発火活動を記録することができるin vivo標本の作成が可能となった。

また、徒手的に誘発された後肢関節運動を、運動計測用のハイスピードカメラを2台用いて撮影したVTR画像を用いて、DLT法により分析点の3次元座標値を算出した。得られた分析点の3次元座標値を用いて、速度および加速度分析などができるようになった。その結果、後肢関節運動を入力値とする感覚神経細胞の発火活動を同時記録することが可能となった。これらのことは、後肢運動感覚情報を入力値とした神経系の応答特性をin vivo条件下において実測した国内外でも初めての例であり、当該分野においては極めて重要な実験モデルとなる可能性がある。以上の結果を、第10回日韓科学・心筋・平滑筋合同シンポジウムにおいて公表し、The poster award of the 10th Korea-Japan joint symposiumを受賞した。これらのことから、最適な神経機構の応答を誘発する理学療法(身体運動)の評価および開発に関する基本的な知見の蓄積となったと考えられる。平成24年度では、脊髄損傷および脳卒中など病態モデルラットにおける神経系の応答に関する基礎的知見を得ることを2番目の目的としていたが、正常ラットモデルのシミュレーションのみ達成できた。しかしながら、脊髄損傷および脳卒中などの病態モデルラットにおいて、本研究で用いている計測技術を適用するためには、さらなる試みが必要である。当該年度では、ラット脊髄後根神経節におけるin vivoでの神経細胞の発火活動記録法確立、ラット後肢関節運動の記録法確立および運動感覚情報を入力値とした筋骨格-神経系シミュレータの検討を計画していた。そのうちの2つを計画通りに達成し、得られた結果を公表した結果一定の評価が得られたため達成度を(2)とした。しかしながら、筋骨格-神経系シミュレータの検討に関しては着手したばかりである。したがって、目的の達成度は未評価であり、今後早急に取り組むべき課題である。平成25年度では、24年度に達成できなかった脊髄損傷および脳卒中など病態モデルラットにおける関節運動情報を入力とした神経系の応答に関するシミュレーションを試みる。また、機械的なエネルギー(熱、水、光および電気など)を外部から加えることで、疼痛軽減、血液循環の改善およびリラクゼーションなどの効果が期待される治療法が物理療法である。その中で、寒冷および温熱療法は最も頻繁に行われる治療法であるが、熱の強度、暴露時間および暴露頻度を制御すれば、様々な応用方法が潜在すると考えられる。そこで、ラットに寒冷および温熱療法を施行した際の神経系の応答変化を記録し、痙縮に対する新たな物理療法の検討を行う。当該年度に確立したin vivo標本を用いて、運動情報を入力値とした筋骨格ー神経系シミュレータの検討を行う。また、脊髄損傷および脳卒中などの病態モデルを用いた後肢関節運動に伴う感覚神経細胞の発火活動の挙動を記録する。これらのことが可能になると、痙縮などの発生機序が明らかとなり、理学療法領域における新たな評価およびアプローチの開発に関する基礎的知見を得ることができると考えられる。しかしながら、病態モデルラットの使用にあたり、出現する筋骨格系の運動障害の予測が困難であるため、予備実験を行うなど十分に検討する必要がある。
骨、軟骨組織に加齢および外力が与える影響とその機構に関する解析

われわれは、機能的外力が生体の軟骨組織の成長に及ぼす効果を検討する目的で、ラットの後肢足関節に不動装置を取り付けて減負荷状態を設定し、ラットの脛骨骨端板に現れる形態的変化について観察を行ってきた。特に今年度は、足関節の不動による減負荷が脛骨骨端板の軟骨細胞の増殖、分化に与える影響をBrdUを用いて免疫組織化学的に検討した。本研究には実験開始時に5週齢の雄ラットを使用した。実験群には、可撤性の固定装置を5週間装着したグループ(EX1群)と10週間固定したグループ(EX2群)を設定し、EX1群、EX2群の対照群として10週齢(C1群)と15週齢(例C2群)の未固定グループを設定した。5週齢から5週間の足関節の不動化により、脛骨骨幹部び皮質骨が薄くなることをこれまでに報告した。骨端部においても減負荷により骨端板軟骨の厚さが減じ、それに連続する骨梁が減少することが確認された。EX1群の難端板軟骨においては、構成する軟骨細胞の肥大化が抑えられ、細胞増殖能を有すると判定されるBrdU陽性細胞が、細胞増殖層から遠位肥大細胞層に渡る広い領域で散在性に観察された。これはEX1群では広範囲の細胞が増殖能を有しているにもかかわず、骨端板軟骨の厚さが減少していることを示しており、軟骨細胞が正常分化しないために細胞の肥大化の低下と、基質合成能が低下したことによるものと推察される。C2群のラットでは骨の伸長がほぼ終わりに近く、脛骨骨端板軟骨の細胞の増殖が不活発になっていたが、このような成長段階においても10週間の不動化によって骨端板軟骨に近位1/2の細胞に分裂能が維持されることがわかった。以上より、成長期ラット脛骨の骨端板において、機能的外力は軟骨細胞の正常な分化と、それに続く骨形成の進行に密接に関連していることが示唆された。