hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
免疫担当細胞間相互作用に認められる免疫制御の分子機構

ヘルパーT(Th)細胞の抗原認識に引き続く細胞内シグナル伝達経路のどの部分が調節性T(サプレッサーT;Ts,増強性T;Ta)細胞によってどのようにコントロールされているのか、さらに、調節性T細胞が細胞間相互作用によって標的細胞の機能をコントロールする際の機能分子及び遺伝子の同定を行ない、免疫系のエフェクター機構としてのT細胞の活性化が、免疫調節機能を持つ細胞群との相互作用によってどのように制御されているかを解明することを目的としている。本年度の解析から、CD4Ts細胞は抗原特異的なMHC拘束性の反応によって活性化され、可溶性物質によって、抗原非特異的・MHC非拘束性にTh細胞機能を抑制すること、この可溶性抑制物質は既知のいわゆる抑制性リンフォカイン(γIFN、IL10、TGBβ、TNFαβ)とは異なる未知の60-70kd分子であることが明らかになった。Th細胞はIL3を産出する。このIL3はT細胞には作用しないとされていたが、本研究によって、IL3はタイプ2T細胞に対する増殖誘導活性を持つことが明らかになった。その作用発現のためにはTCRを介するシグナルを必要とした。このことは、TCRを介する特異的な刺激によって活性化された抗原特異的T細胞がIL3を産出し、周囲の閾値下の刺激を受けているT細胞を活性化し、免疫反応の特異性を保ちつつその反応を増強する巧妙な機構と考えられる。
福祉のためのタスク中心教授が第2言語習得過程に及ぼす影響-縦断的事例研究-

タスク中心の外国語指導とは,学習者が目標言語を使って「する」必要になること,つまりタスクを中心にシラバスを組んで行う外国語の指導を指す。外国語として英語を学ぶ福祉専攻の大学生を対象に,外国人介護福祉士候補者に介護福祉の専門性について英語で説明するというタスクを開発し,学生の言語発達を追う縦断的事例研究を行った。指導の初期は低く安定した状態を呈していたが,指導が進むにつれて変動が激しくなり,タスク中心教授によって変化が学習者の内部で起ころうとしているということが示された。福祉をテーマとする「タスク中心教授」が、英語を外国語として学ぶ学習者の中間言語発達にどう影響するのかを、「用法依存言語習得理論」の枠組みで縦断的に分析する事例研究である。初級レベルの学習者が、タスク遂行中に英語を使う経験をどのように生かしながら中間言語を発達させていくかを解明する。4年間の研究期間に行うことは、1、医療福祉系学生のための英語タスク教材の開発、2、それを使った指導の実施とタスク遂行中の学習者の思考プロセスの分析、3、タスク遂行と学習者の中間言語発達の関係性の分析である。平成21年度は、1のタスク教材の開発とそれを使った指導の試行を、以下の通り行った。文献調査や介護福祉専門教員との協議などのニーズ調査に基づき、「介護の概念のない国出身の外国人介護福祉士候補者に対して介護福祉士としての専門性を説明する」ことをゴールとする英語タスク教材を開発した。この教材を使用して、医療福祉系大学の1年生英語クラスで試験的に指導を行った。教材が授業の中で機能しているかどうかを確認するため、グループ単位でタスクを遂行している学生の言語データをICレコーダーで録音し、思考の焦点が何に向いているのかを分析した。その結果、協同で、福祉をテーマとした英文エッセイを書くタスクを遂行する際に、フォーカス・オン・フォーム(意味伝達に重点をおく活動の中で一時的に学習者の注意が言語形式に向くこと。第2言語習得を促進するといわれている。)が起こっていることが明らかになった。この分析結果から、開発したタスク中心教授は、授業の中においては機能したということができる。それが言語発達にどう結びつくのかについては、平成22年度以降、縦断的にデータをとることで解明していく。「福祉をテーマとする「タスク中心教授」を昨年度に開発した。それを筆者の勤務する大学の英語の講義で実施し、学生の書く英語の複雑性の発達を「ダイナミック系理論」の枠組みで縦断的に分析した。各回の授業の最後15分を使って、「プロのQOLサポーター」というテーマで英文エッセイを書かせた。そのうち自由意志で研究協力を申し出た7名の学生のデータを分析した。各回のエッセイ中の英文の「意味の複雑度」と「形式の複雑度」をそれぞれ一定の公式に従って算出し、その変容の軌跡を時系列で分析した。その結果、形式の複雑度発達の過程には、安定期と変動期があり、変動期は次の段階へのけん引役を果たす、という示唆を示す軌跡が、どの学生にも表れた。また、時間を追うごとに、伝えたい意味の複雑度と形式の複雑度とのギャップの縮小が、多くの場合見られた。しかし、形式の複雑度が発達するにつれて、表現したい意味がより複雑になる場合もあり、意味と形の複雑度の関係は一様でなかった。本研究は、第2言語は線状に発達するのでなく、変化が見えにくい時期と変化の激しい時期があるということを実証した点で、外国語教育の重要な示唆となる。さらに、従来のタスク中心教授に関する研究はグループの平均値を比較して効果を測る実験を採用したものが主流を占めているが、本研究は、個人の発達の軌跡を時系列で分析したという点で、世界でも数が限られており、貴重である。タスク中心第2言語教授を受ける成人初級英語学習者の第2言語発達を,用法依存言語習得理論の枠組みで,1セメスタに亘って縦断的に研究した。用法依存言語習得理論と相性の良いダイナミック系理論による第2言語発達の考え方に基づき,発達をグループの平均で捉えるのでなく個人の軌跡を詳細に分析するという事例研究のアプローチをとった。平成22年度には,タスク中心教授を受ける学習者のうち,研究参加に同意した4名を参加者とし,指導期間中15回に亘って筆記表出データを収集しその発達の軌跡を分析した。その結果,3名においては,ダイナミック系理論が想定するように,発達の軌跡に安定期と変動期があり,変動期に大きく発達する結果が得られたが,1名は指導期間を通して安定しており顕著な変化が見られなかった。そこで23年度には,その1名のデータを視点を変えて再分析した。22年度で分析した語順の正確さに加えて語彙選択の適切さを加味した指標で分析した。その結果、低く安定した時期の後,変動の激しい時期に大きく発達するという軌跡が見られた。

またその発達の軌跡とタスクで経験した具体的表現(以後タスク表現)の活用度の変化との間に強い相関が確認され,タスク表現を活用しながら発達していることが明らかになった。22年度の結果と23年度の再分析の結果を総合すると,この学習者は,初期段階では英語語順に関するメタ言語知識の枠に単一の語を当てはめるという表出方略により,安定しているが語彙選択において問題のある表出となったのに対し,その後タスク経験の中で用法依存的な発達過程が進行し,より質の高い表出を可能にしていったと解釈できる。さらに、23年度は,新たな参加者2名からデータを収集した。教師と学習者の相互作用の中で学習者が自己統制度を高めていく様を現在分析しているところである。福祉をテーマとする「タスク中心英語教授」を大学1年生に対して行い,研究参加に同意する学生1名を対象に,その言語発達の軌跡を指導期間を通して縦断的に追った。本研究では,一人の学習者が教師との対話の中で,教師からのサポートを受けながら,どのように自己統制していくか(教師への依存を離れて自立していくか)という観点で分析を行った。分析は,日本語を母語とする英語学習者に困難性が指摘されている主語の習得に絞られた。研究対象となったその参加者は,指導期間を通して13回の英文エッセイを授業中に書いた。彼は,各回のエッセイを執筆した後,教師とともに協同で主語・述語動詞の誤りを訂正していった。自己修正における自立の程度を,教師が与えた足場の明示性の度合いによりスケール化し,それにしたがって各節を採点した。その際,タスクの教材に含まれ参加者が授業中経験した動詞(タスク動詞)を含む節とタスク動詞を含まない節に分けて,スコアの変化をそれぞれ追った。その結果,タスク動詞を含む節の場合は自己統制度が高まり,中盤以降は完全に自己統制できるようになっていた。それに対し,タスク動詞を含まない節の場合は,自己統制が進まなかった。後者の場合,彼は言いたいことを日本語で考えその語順で英語の語句を置いていく方略を採り,教師による「何が主語か」ということに関する意味上の足場が与えられないと主語・述語構造を正確にとらえて表出することができなかった。本研究は,学習者が過去に経験したことのある動詞を含む節の場合は教師からの少しの助けで自己統制できるようになるが,全く新しい節の場合は,言語化以前の意味をどうとらえるかというところが制御できないということを示した。この言語化以前の意味のとらえ方は,母語習得の過程で形成されたものである。英語的な事態のとらえ方の再構築の促進に関する研究の必要性が浮かび上がった。当初の計画通り、平成22年度と平成23年度のそれぞれにおいてタスク中心教授を受ける成人初級英語学習者から言語データを縦断的に収集した。分析も順調に進んでおり、最終年度である平成24年度中に学会発表できる見通しである。平成23年度では、当初の計画にあった用法依存アプローチでの分析に加えて社会文化的アプローチの視点を取り入れて教師と学習者の相互作用にも焦点をあてており、その意味で、当初の計画以上に進展している、とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は最終年度であるため、本研究で分析した事例すべての結果を考察し、そこから新たに浮かび上がる問題を同定する。そして、その問題に取り組むべく、次からの研究の計画につなげていく。
豊かな匂い提示を実現するための視覚-嗅覚相互作用の検証

本研究ではこれまで、視覚による嗅覚への影響を測定するために、提示された嗅覚刺激の種類を判別する能力を指標としてきた。本年度は、視覚-嗅覚相互作用には逆方向の影響、すなわち嗅覚から視覚への影響もあると考え、この程度を調査するための定量性のある実験手法を検討した。嗅覚刺激が先に提示されている条件下で、視覚刺激を提示し、嗅覚刺激と視覚刺激の一致・不一致を回答するタスクにおいて、嗅覚・視覚刺激の一致・不一致が回答までに要する時間に影響を与えるかどうか、実験により検証した。6名の被験者に対し、5種類の果物を提示刺激として用いた実験を行ったところ、回答までの所要時間には一致・不一致による有意な差は生じなかった。刺激を判別する速度を感覚相互作用の影響の指標として使用することは難しいことがわかった。また、感覚相互作用に関して、実像とコンピュータグラフィクス像による視覚刺激の違いが他感覚に与える影響について調査した。視覚刺激として、鏡面に映った実像と、カメラでキャプチャした画像を液晶ディスプレイに提示した映像の二種類を用いることとした。嗅覚への影響を定量的に評価する手法の確立が困難であったため、体性感覚に与える影響の度合いを検証した。実験にあたっては腕を所定の位置に置くタスクを考案し、定量的な評価を実施した。10名の被験者に対する実験の結果、液晶ディスプレイに表示された映像であっても、鏡面像と比較すると程度は小さいものの、映像の非提示状態と比較すると有意な差で腕の置く位置に影響を与えることが示された。本年度は、嗅覚提示装置の提示可能な匂いの種類をバーチャルに増大させることを目的として、視覚情報が匂い認知に与える影響を検証した。実験には能動的に匂いを嗅ぐ動作に特化することで匂い源の排出量を最小限に抑えられる腕装着型の嗅覚提示装置を開発しこれを用いた。提示される匂いの種類を判別する実験を、次の2つの事項(1)物体画像を事前に提示することによって、匂い認知能力が影響を受けるか、(2)事前に提示される情報が、映像であるか言葉であるかによって匂い認知能力に変化があるか、を検証するために実施した。実験は6名の被験者が5セットずつ、合計30セットの試行を行った。1セットでは視覚刺激と嗅覚刺激が一致しているか否かの問いに計100回回答するものとした。各試行間での有意差の有無をWilcoxonの符号順位判定を用いて検定した。実験結果の解析の結果、実験(1)より、物体画像が表示されることで,物体画像に「対応していない匂い」を「対応する匂い」と誤認する可能性が下がる場合があること、実験(2)より、匂いを提示する前に対応する物体画像を提示することで、提示する匂いがより認識しやすくなることが示された。実験からは、視覚と嗅覚を同時に刺激するコンテンツの制作にあたっては,視覚情報と嗅覚情報の一致が重要であることが示唆される。映像と言葉による提示が異なる結果を与えたことから、脳内における情報処理過程に違いがあり、映像は視覚野から嗅覚野に直接影響を与えるため処理速度が速いのではないかという仮説を立て、各試行における回答までの時間に差があるかを調べたが、有意な差は見られなかった。また、関連した研究として、視覚が他感覚に与える影響の評価を定量的に行う手法について、体性感覚への影響を幻肢リハビリテーションを題材として検討した。
医療面接における視線の重要性:5年にわたる医学生のビデオ面接演習の分析

医療面接で重視される項目の一つに患者に視線を向けることがあり、その評価は従来定性的であった。今回視線を合わせる時間や割合を定量的に測定し患者評価との関連性を検討した。対象は高知大学医学部5年生187人で、評価にはOSCE、患者による評価用紙、および面接を記録したビデオを再生して面接時間・視線を合わせている時間・視線を合わせるタイミングなどを測定した独自評価の3種類を用いた。同時に視線を合わせるタイミングが適切か否かを評価した。ビデオ評価の信頼性を確保するための事前トレーニングを行った。以下の結果が得られた。1.OSCEでは60%以上の学生が「普通」以上の評価を得た項目は全体の80%程度であった。因子分析で8つの因子が取り出せ、上位3因子で分散の43%が説明された。2.患者評価では、挨拶、視線などは80%以上が「良」、「最良」であったが、「言いたいことが十分に言えた」は73%、「自分のことがわかってもらえた」は62%で低い傾向にあった。3.面接時間の平均は12分48秒、視線を合わせていた時間は8分48秒、視線を合わせている時間の割合は69%であった。患者評価と視線を合わせる割合の関係では、割合が60-70%で患者評価が最も低く、それ以下と以上では評価が高かった。これより患者群が均一でないことが想定され更に検討した結果、(1)面接者が女性の場合は視線を合わせる割合が多いほど患者評価が高い、(2)被面接者が男性の場合は視線を合わせる割合が少ないほど患者評価が高い、(3)模擬患者で面接時間が長いほど評価が高いという結果を得た。視線を合わせるタイミングと患者評価との関係では、話している間中視線を合わせている場合が、話はじめや話終わりに限定して視線を合わせる場合よりも患者評価がよかった。以上より、視線が持つ影響は性別や患者の病態により異なることがわかり、医学教育で考慮されるべきである。文献を検討し以下のような評価尺度を考案した。1.属性因子として、ビデオ撮影年月日、学生氏名、性別、学籍生番号、臨床実習グループ、患者(SP)氏名、患者の性別、病名を採用した。2.面接者の非言語的要素の客観評価として、表情・笑顔の頻度・アイコンタクトの頻度、うなずきの頻度、体の傾き、体の方向、声のトーンを選択し、それぞれ5段階評価とした。3.定量的評価として面接時間と視線を合わせている時間をとった。4.視線が合うタイミングとして、「主として話し始め」「主として話し終わり」「話している間中」「患者が話し出したとき」「患者が話し終わるとき」「患者の話を聞いている間中」「その他」とした。次に、平成15年度の臨床実習参加学生97名についてビデオを再生し上記の尺度を元に評価した。評価者は心理学の修士を卒業し医学科博士課程在学中の大学院生で、評価の信頼性を確保するために6名の学生のビデオでそれぞれ分析し一致を図った。さらに、臨床実習で評価済みであるOSCEと患者評価を含めて、すべての情報を入力化した。暫定的な分析では、視線を合わせる時間は予想したよりも長く、臨床前訓練の効果が現れていることが伺われた。現在、残りの年度のデータを収集中である。医療面接において視線を合わせる行為が持つ意義について検討した。対象は高知大学医学部5年生187人で、OSCE評価、患者評価、採録したビデオによる後日評価の3種を施行した。

得られた結果は、1)OSCEでは挨拶自己紹介、視線、最初の質問などで80%以上、共感、要約などで60%以上が適切であったが、既往歴家族歴、明確化、解釈モデルなど適切レベルは60%以下であった。2)独自に数値化したOSCE平均得点では50点以上の学生は60%に達した。3)OSCE項目の因子分析では8つの因子が取り出せ、第一因子(情報収集)、第二因子(会話促進)、第三因子(感情への配慮)の3因子で分散の43%が説明された。4)患者評価では、挨拶、視線などは80%以上が「良」、「最良」であったが、「言いたいことが十分に言えた」は73%、「自分のことがわかってもらえた」は62%で低い傾向にあった。5)ビデオ再生時の評価で面接時間の平均は12分48秒、同じく視線を合わせていた時間は8分48秒、視線を合わせている時間の割合は69%であった。6)患者評価で、「話しやすかった」と関連した項目は、視線・共感(OSCE)、表情・笑顔・アイコンタクト・うなずき・声のトーンなど(ビデオ評価)、「十分話せた」と関連した項目は、促進・受療行動(OSCE)、体の傾き(ビデオ評価)、「わかってもらえた」と関連した項目は、共感、・受療行動(OSCE)、表情・声のトーン(ビデオ評価)であった。8)視線を合わせる割合では60-70%で患者評価が最も低く、それ以下と以上では評価が高く患者群が均一でないことが想定された。更に検討し、(1)面接者が女性の場合は視線を合わせる割合が多いほど患者評価が高い、(2)被面接者が男性の場合は視線を合わせる割合が少ないほど患者評価が高い、(3)模擬患者で面接時間が長いほど評価が高いという結果を得た。以上より、視線が持つ影響は性別や患者の病態により異なることがわかり、医学教育で考慮されるべきである。
中等教育理科における「課題の設定」に着目した学習プログラム及び評価方法の研究

新学習指導要領理科では,科学的に探究する学習活動を充実することが挙げられている。そのためには,課題の把握,課題の探究,課題の解決という探究の過程を通じた学習活動を行い,それぞれの過程において,資質・能力が育成されるよう指導の改善を図ることが必要である。本研究では,探究の過程における「課題の設定」に着目し,「課題の設定」から「検証計画の立案」へのプロセスにおいてどのような支援が必要なのか,必要な要因を実践の中から抽出し,様々な学校で活用できる学習プログラム及び評価方法を考案する。
インタラクションシステムのためのバイモーダル音声合成

本研究では,任意の文字テキストまたは音声波形が与えられた際,それに対応する音声及び同期のとれた唇の動きを生成する「バイモーダル音声合成」を実現するために,隠れマルコフモデル(HMM)に基づいた新たな枠組みを開拓することを目的として研究を行った。昨年度までの研究により,本研究における基本要素であるHMMの精密なモデル化には,データベースの拡充と画像データの時間分解能の向上が不可欠であることが明らかになったことから,今年度はまず新たな聴覚・視覚音声(音声・唇動画像)データベースの構築を行った。一人の男性話者に対して,日本語音韻バランス文503文章の発話を,従来と同様DATとディジタルビデオにより収録すると同時に,高速度カメラにより250フレーム毎秒で口の動きを撮影し,ラベル付けを行ってデータベースを作成した。次に,HMMに基づいたバイモーダル音声合成手法として,これまでに提案したモデルベースのアプローチに加え,新たに画像ベースのアプローチを提案し検討を行った。モデルベースアプローチでは,唇形状を表すモデルパラメータ抽出の際,抽出誤りが不可避であることから手修正が必要となる。これに対し画像ベースアプローチでは,画像を直接利用するためパラメータ抽出誤りの影響が生じないことに加え,歯や舌など口の内部も同時にモデル化できる利点がある。実際に,テキスト駆動型システムを構成し,自然性の高いバイモーダル合成音声の生成が可能なことを確認した。今後は,本研究で構築した聴覚・視覚音声データベースを研究用として他研究者にも公開し,実用的なバイモーダル音声合成システムの実現をめざす予定である。本研究は,任意の文字テキストまたは音声波形が与えられた際,それに対応する音声及び同期のとれた唇の動きを生成する「バイモーダル音声合成」を実現するために,隠れマルコフモデル(HMM)に基づいた新たな枠組みを開拓することを目的として研究を行っている。まず,本研究における基本要素であるHMMのモデル化には大量のトレーニングデータが必要となるが,これまで,標準的な日本語の聴覚・視覚音声データベースが存在しなかったことから,今年度は研究基盤整備として聴覚・視覚音声データベースの構築を最優先課題として研究を進めた。一人の男性話者に対して,日本語音韻バランス文503文章の発話をディジタルビデオにより収録し,それにラベル付けを行って聴覚・視覚音声(音声・唇動画像)データベースを作成した。次に,得られたデータベースに基づいて,バイモーダル音声合成に使用する合成単位と唇画像形状特徴パラメータの検討を行った。その結果,音声パラメータと画像パラメータを一つの特徴ベクトルに結合し,前後の音韻環境を考慮した音素モデルを単位としてHMMによりモデル化し,これらのモデルより,動的特徴量を考慮して音声と唇動画像を同時に生成するアルゴリズムを開発した。さらに,より自然性の高いバイモーダル合成音声生成のための特徴パラメータ表現として,直交変換の導入,唇形状表現におけるスプライン関数を導入などの検討を行った。そして,音声駆動型,テキスト駆動型,テキスト-音声駆動型のそれぞれについて合成音声を生成し,従来に比べて,より自然性の高い合成音声の生成が可能なことを確認した。今後の課題としては,聴覚・視覚音声データベースの拡充とそれに基づくより精密なモデル構築,実用的なバイモーダル音声合成システムの実現があげられる。
2億年間の古海洋を探る:生物源シリカの珪素・酸素同位体分析

西南日本内帯の美濃帯坂祝セクションとフィリピン北パラワン地塊のDimangletセクションにおいて,遠洋性堆積物であるチャート層の地質柱状図を作成した.両者の比較から,より珪質な岩相が卓越する層準が,美濃帯のチャートと北パラワン地塊のチャートとでは差異のあることが明らかになった.この差異は,チャートが超大洋パンサラサの別の部分で堆積したことによると考察された.放散虫の飼育実験においては,蛍光試薬を用いた検討により,飼育海水中でシリカの固定が行われていることが確認された.西南日本内帯の美濃帯坂祝セクションとフィリピン北パラワン地塊のDimangletセクションにおいて,遠洋性堆積物であるチャート層の地質柱状図を作成した.両者の比較から,より珪質な岩相が卓越する層準が,美濃帯のチャートと北パラワン地塊のチャートとでは差異のあることが明らかになった.この差異は,チャートが超大洋パンサラサの別の部分で堆積したことによると考察された.放散虫の飼育実験においては,蛍光試薬を用いた検討により,飼育海水中でシリカの固定が行われていることが確認された.美濃帯南部犬山地域の坂祝セクションにおいて,トリアス・ジュラ系チャートを詳細に観察するとともに,系統的な試料採取を行った.同セクションは,地層の変形が弱く連続性が良いうえ,放散虫化石の産出も豊富であるため,古海洋研究にとって国際的な模式地となると期待される.坂祝セクションの層状チャートにみられるラミナ様の堆積構造は,層理を形成するサイクルよりも短期のミランコビッチサイクルを表現していると予想される.パンサラサの古海洋は緯度によって周期的な環境変動を受ける程度が異なると予想される.そのことを検証するために,フィリピンの北パラワン地塊を構成するチャートについて,詳細な露頭観察と試料採取を計画し,3月末に実施する.坂祝セクションおよび北パラワン地塊で採取した試料は,次年度以降に酸素・珪素同位体測定に供されることになる.放散虫生層序については,坂祝セクションにおいて,トリアス・ジュラ系境界付近を集中的に検討した.ジュラ系の下底については,まもなく国際ジュラ系層序小委員会での決定がなされる手はずになっているので,そのことを意識して研究を先行させた.トリアス・ジュラ系境界と酸素・珪素同位体曲線との関係を明らかにし,酸素・珪素同位体層序の有用性を示すステップにしたいと考えている.研究成果の一部は,第7回国際ジュラ系会議(2006年9月ポーランド),第2回IGCP516シンポジウム(2006年11月フィリピン)などで発表した.美濃帯犬山地域の坂祝セクションにおいて,トリアス・ジュラ系チャートの検討を継続するとともに,フィリピンの北パラワン地塊を構成するチャートについて,詳細な露頭観察と試料採取を実施した.坂祝セクションと北パラワン地塊のセクションは,中生代に超大洋パンサラサ海の異なる海域で堆積した遠洋性堆積物を代表し,超大洋における古海洋事件の地域差を検討するのに適している.両地域において,共通の基準により岩相的特徴からチャートをいくつかのタイプに区分し,岩相層序を立てた.また,放散虫化石をもちいた年代決定を行った結果,両者がともに中生代トリアス紀からジュラ紀にわたる同年代の地層であることを明らかにした.さらに,海洋での生物生産性と堆積物の層相という観点から両セクションを比較して,海洋の生産性の高い時期の堆積物を識別しうることから,海洋プレートの赤道通過が認識できる可能性について議論した.今後は,古生代ペルム紀のチャートについての検討を進めることになる.これらの野外地質調査により採取した試料は,最終年度に酸素・珪素同位体測定に供される.また,チャートについて各種の地球化学的検討を行いペルム紀からジュラ紀にわたる長期間の元素挙動を明らかにして,古海洋の長期環境変遷を突き止めることを目指している.なお,研究成果の一部は,日本地球惑星科学連合(2007年5月千葉),日本古生物学会(2007年6月大阪),日本地質学会(2007年9月札幌),形の科学会(2007年11月横浜)などで発表した.美濃帯犬山地域の坂祝セクションにおいて,トリアス・ジュラ系チャートの検討を継続するとともに,関東山地秩父帯の両神山地域において,詳細な露頭観察と試料採取を実施した.本研究課題において検討した,坂祝セクション,両神山セクション,フィリピン北パラワン地塊のセクションは,中・古生代に超大洋パンサラサ海の異なる海域で堆積した遠洋性堆積物を代表し,超大洋における古海洋事件の地域差を検討するのに適している.それらの地域において,共通の基準により岩相的特徴からチャートをいくつかのタイプに区分し,岩相層序を立てた.また,放散虫化石をもちいた年代決定を行った結果,それらが同年代の地層であることが明らかになった.H20年度の最終段階には,中国内陸部(湖北省京山地域ならびに武漢地域)に分布する揚子地塊の浅海域で堆積した古生代ペルム紀のチャートについての検討を進めた.これらの野外地質調査により採取した試料は,今後,酸素・珪素同位体比測定ならび各種の地球化学的検討に供されることになる.

これらの地球化学的検討により,超大洋パンサラサ海の長期環境変遷が解明される.今年度の研究により,各地の遠洋性堆積物の岩相層序と放散虫生層序については所期の成果をあげることができたが,同位体の検討については技術的な問題が解決せず,今後の検討課題として残された.なお,研究成果の一部は,日本地球惑星科学連合(2008年5月千葉),日本古生物学会(2008年7月仙台),第33回万国地質学会議(2008年8月オスロ),日本地質学会(2008年9月秋田)などで発表した.
内包・放出が制御できる動的な高分子ナノカプセルの創製と反応場への応用

内包・放出が制御できる動的な高分子ナノカプセルの創製と反応場への応用を目的とした.ナノカプセル中のナノ空間を反応場として利用すれば,物質創製の新しい反応プロセスが開拓できると期待される.すなわち,ナノ空間には閉じこめられた反応物は限られた量だけで反応が進むため,微細なナノ粒子合成に最適である,また化学種の拡散が抑制されるために連続的化学反応や異物質同士の複合化などが効率的に進行すると期待される.反応場として応用するためには,「物質の出入りを制御できるナノ空間」を構築すること,つまり反応原料を取り込んだ後,外部からのアクセスを遮断して反応を行い,生成物を放出する能力が必要である.本年度は,物質の内包・放出を制御できる動的なナノカプセルの創製,カプセルのナノ反応場としての新規利用法の構築を検討した.シリカナノ粒子を鋳型とし,両親媒性分子を吸着させ,架橋した後に鋳型を除去することで,親水性・疎水性の二層構造をもつナノカプセルの創製に成功した.得られたカプセルは水中およびベンゼン中では内包物質がカプセル膜をほとんど透過せず,エタノール中では内包物が容易に透過するという特性を示した.これは溶媒という環境によって物質の内包・放出を制御できることを意味している.カプセル中には金属イオンをはじめ,分子量200程度の有機分子から分子量1500以上の高分子も取り込み,閉じ込めることが可能であり,ナノ反応場として利用できることが示された.このようなカプセルはナノ反応場としての利用だけでなく,農薬などの徐放にも利用できることが期待でき,工学的にも非常に有用である.内包・放出が制御できる動的な高分子ナノカプセルの創製と反応場への応用を目的とした.ナノカプセル中のナノ空間を反応場として利用すれば,物質創製の新しい反応プロセスが開拓できると期待される.すなわち,ナノ空間には閉じこめられた反応物は限られた量だけで反応が進むため,微細なナノ粒子合成に最適である,また化学種の拡散が抑制されるために連続的化学反応や異物質同士の複合化などが効率的に進行すると期待される.反応場として応用するためには,「物質の出入りを制御できるナノ空間」を構築すること,つまり反応原料を取り込んだ後,外部からのアクセスを遮断して反応を行い,生成物を放出する能力が必要である.本年度は,物質の内包・放出を制御できる動的なナノカプセルの創製,カプセルのナノ反応場としての新規利用法の構築を検討した.シリカナノ粒子を鋳型とし,両親媒性分子を吸着させ,架橋した後に鋳型を除去することで,親水性・疎水性の二層構造をもつナノカプセルの創製に成功した.得られたカプセルは水中およびベンゼン中では内包物質がカプセル膜をほとんど透過せず,エタノール中では内包物が容易に透過するという特性を示した.これは溶媒という環境によって物質の内包・放出を制御できることを意味している.カプセル中には金属イオンをはじめ,分子量200程度の有機分子から分子量1500以上の高分子も取り込み,閉じ込めることが可能であり,ナノ反応場として利用できることが示された.このようなカプセルはナノ反応場としての利用だけでなく,農薬などの徐放にも利用できることが期待でき,工学的にも非常に有用である.
マルチアーム型PEG-ポリ乳酸共重合体の分解性ソフトバイオマテリアルとしての応用

本研究では,軟組織適合性を有する新規な生分解性ソフトバイオマテリアルを開発することを目的として,8本の分岐構造を持つマルチアーム型ポリエチレングリコール(8-arms PEG)とポリ-L-乳酸(PLLA)から成る両親媒性の星型ブロック共重合体(8arms PEG-b-PLLA)よりキャストフィルムを調製し,その血漿タンパク質吸着量,繊維芽細胞接着挙動,抗血液凝固性などを評価した。その結果,フィルム表面へのタンパク質吸着や細胞接着が効果的に抑制され,高い抗凝固活性を示すという知見を得た。このポリマーフィルムはタンパク質,細胞,血液などの生体成分に対してイナートな表面特性を示し,分解吸収型の組織非接着性ソフトバイオマテリアルとして興味深い素材である。一方,室温で溶液(ゾル)状態で,体内に注入すると体温でゲル化し,生体内で無毒な成分に分解される生分解性温度応答性ポリマーは,インジェクタブルポリマーとしてDDSや再生医療の分野で有望視されている。8arms PEG-b-PLLAを基本骨格とする温度応答性ゾル-ゲル転移ポリマーについて検討した。特に,このポリマーの末端に適当量のコレステロールを導入したものは,室温と体温の間にゾル-ゲル転移点を示し,ゲル状態において,これまでに報告されている同種のポリマーよりも高い力学的強度を示すことが明らかとなった。さらに,このポリマーを血清入り培地に溶解してマウス繊維芽細胞を懸濁させ,加温して細胞封入ゲルを作成したところ,細胞は死滅せず良好に増殖することが確認された。さらに,これらのポリマーから調製したゲルは生理条件下において数週間で加水分解して可溶性となることも分かった。以上の結果より,本研究で開発したポリマーは,インジェクタブルな組織再生用足場材料やドラッグデリバリー材料として有用である。外科的手術の後一定期間癒着を防ぎ、その後分解・吸収され消失する優れた癒着防止剤の開発が切望されている。また、軟組織に適合し優れた組織再生の足場となる分解吸収性材料の開発が求められている。柔軟性などの力学的特性を有し,軟組織適合性を有する新規な生分解性ソフトバイオマテリアルを開発することを最終目的として,平成17年度においては,8本の分岐構造を持つマルチアーム型ポリエチレングリコール(PEG)とポリ乳酸(PLA)をハイブリッド化した8arms PEGとPLLAから成る両親媒性の星型ブロック共重合体(8arms PEG-b-PLLA)を新たに合成し,クロロホルム溶液からキャスト法によりフィルムを調製し,直鎖2arms PEG-b-PLLAフィルムをコントロールとして,その結晶化度,吸水性,分解性,力学的物性および表面の濡れ性を評価した。DSC測定を行った結果,直鎖型2arms PEG-b-PLLAフィルムに比べて分岐型8arms PEG-b-PLLAフィルムのTg,PLLAセグメントのTmおよび結晶化度は効果的に低下し,PEG含有率の大きい8arms PEG-b-PLLAフィルムは結晶性を示さないことも分かった。この結晶化度の低下により,高吸収性と分解促進が達成された。また引っ張り強度試験を行って応力-歪曲線を求めたところ,両親媒性のマルチアーム型8arms PEG-b-PLLAフィルムは柔軟性と粘り強さを併せ持つ素材であるという知見を得た。今回合成した両親媒性の星型8arms PEG-b-PLLAフィルムは高い水濡れ性を示し,分解吸収型の細胞非接着性ソフトバイオマテリアルとして興味深い素材であるということができる。外科的手術の後一定期間癒着を防ぎ,その後分解・吸収され消失する優れた癒着防止剤の開発が切望されている。

柔軟性と粘り強さなどの力学的特性を有し,軟組織適合性を有する新規な生分解性ソフトバイオマテリアルを開発することを最終目的として,平成18年度においては,8本の分岐構造を持つマルチアーム型ポリエチレングリコール(8-arms PEG)とポリ-L-乳酸(PLLA)から成る両親媒性の星型ブロック共重合体(8arms PEG-b-PLLA)を合成し,クロロホルム溶液からキャスト法によりフィルムを調製し,直鎖型2arms PEG-b-PLLAフィルムをコントロールとして,その血漿タンパク質吸着量,繊維芽細胞接着挙動,抗血液凝固性,血小板粘着性を評価した。血漿タンパク質として細胞接着因子を有するフィブロネクチンを用い,フィルム表面への吸着試験を行った結果,同じ組成の直鎖型2arms PEG-b-PLLAフィルムに比べて,分岐型8arms PEG-b-PLLAフィルム表面へのフィブロネクチン吸着量は低下し,さらにPEG含有率の大きい8arms PEG-b-PLLAフィルム表面にはほとんど吸着しないことも分かった。フィブロネクチン吸着量が低い8arms PEG-b-PLLAフィルム表面でのL929繊維芽細胞の接着数は少なく,繊維芽細胞の接着を効果的に抑制することが確認された。またフィルムのin vitro血液凝固試験を行った結果,PEG含有率の大きい8arms PEG-b-PLLAフィルム表面では血液は全く凝固せず,高い抗凝固活性を示す素材であるという知見を得た。今回合成した両親媒性の星型8arms PEG-b-PLLAフィルムはタンパク質,細胞,血液などの生体成分に対してイナートな表面特性を示し,分解吸収型の組織非接着性ソフトバイオマテリアルとして興味深い素材であると言うことができる。室温で溶液(ゾル)状態で,体内に注入すると体温でゲル化(ゾル-ゲル転移)し,生体内で無毒な成分に分解される生分解性温度応答性ポリマーは,インジェクタブルポリマーとしてDDSや再生医療の分野で有望視されている。今年度は特に,分岐構造を持つマルチアーム型ポリエチレングリコール(PEG)とポリ乳酸(PLLA)とからなるブロック共重合体(8arms PEG-b-PLLA)を基盤とする温度応答性ゾル-ゲル転移ポリマーについて検討した。1)8arms PEG-b-PLLAの各末端にコレステロールを導入したポリマー,および2)光学異性体の関係にある8arms PEG-b-PLLA-b-PEGと8arms PEG-b-PDLA-b-PEGの混合物を合成し,その温度応答性とゲル状態での力学強度について検討した。その結果,1)2)とも室温と体温の間にゾル-ゲル転移点を示し,ゲル状態において,これまでに報告されている生分解性ゾル-ゲル転移ポリマーよりも高い力学的強度,(1)貯蔵弾性率5,000Pa以上,2)貯蔵弾性率10,000Pa以上)を示すことが明らかとなった。さらに,このポリマーを血清入り培地に溶解してL929マウス繊繊維芽細胞を懸濁させ,加温して細胞封入ゲルを作成し,所定時間インキュベートしたところ,細胞は死滅せず良好に増殖することが確認された。
超高層集合住宅プロジェクトのリスク・危険度評価手法の開発

本課題では,建築プロジェクトにおいて企画から竣工後までを通して,かつ複数の主体にまたがってリスク分析を行ってきた。従来,リスク事象と設計基準等は別々のソフトウェアやウィンドウで参照されており,関連づけるために手間を要していた。本課題では,リスク事象と設計基準等の情報リンクを設定し,設計者などが体系的に把握できるようなリスクマネジメントシステムを開発した。平成21年度の段階で試作システムを開発し,平成22年度以降は,これを用いて,建築企画,建築設計,建築施工,維持管理に関与する事業者間でリスク情報を共有・更新し,どの段階でどのような対策を講じるべきかという改善方法を各主体に向けて発信してきた。建築プロジェクトにおいて,リスクはプロジェクト全体を通して発生し,かつ様々な主体が関係している。プロジェクト・リスクは災害に加えて,品質やコスト,工事遅延等が存在し,さらに最近では騒音・土壌汚染等の環境問題,救急車の出動に至る重大な事故の発生,完成した建築物の瑕疵や維持管理に対するクレーム・訴訟等,ますます多様化している。とりわけ,超高層集合住宅のプロジェクトでは,超高層であるという理由から,長い工期を要し,通常の集合住宅よりも概して高い付加価値を持った建築物を供給する必要がある。さらに,分譲である場合には,完成物件の所有者である入居者からの直接的クレームが多数管理会社に寄せられることになる。今年度は,関係者のヒアリングによってこのような現状を把握したうえで,建築プロジェクトにおいてプロジェクト全体(企画から竣工後まで)を通して,かつ複数の主体にまたがってリスク分析を行うこととした。しかし,従来,これらのリスク事象と設計基準等は別々のソフトウェアやウィンドウで参照されており,関連づけるために手間を要していた。本研究では,リスク事象と設計基準等の情報リンクを設定し,設計者などが体系的に把握できるようなリスクマネジメントシステムを開発する。今年度の段階で試作システムを開発し,これを用いて,建築企画,建築設計,建築施工,維持管理に関与する事業者間でリスク情報を共有・更新し,どの段階でどのような対策を講じるべきかという改善方法を各主体に向けて発信することにより,今後の同種のプロジェクトに関わるリスクを低減することを可能にした。今年度は,超高層集合住宅の企画,設計,施工,維持管理のライフサイクルを通じてリスク事象を収集・整理し,設計基準等の情報リンクを設定して,設計者などがリスク事象の因果関係を体系的に把握できるような,リスク情報共有システムを開発した。まず,竣工後のリスク情報のうち,建築プロジェクトに携わる主体にとって関連の深い「裁判に関する事例」,裁判には至っていないが,生産プロセスに起因する「生活事故に関する事例」について調査を行った。次に,必要な情報を効果的に検索するシステムについても検討を行った。そして,リスク対策のテキストについては,検索・集約の結果を事典のようにWeb上に公開し,事業主,CMr等の担当者が編集・更新できるようにした。本研究では,Webコンテンツ管理システムwikiを用いた。wikiは複数人が共同でWebサイトを構築していく利用法を想定しており,閲覧者が簡単にページを修正したり,新しいページを追加したりできるようになっている。編集者をパスワードなどで制限したり,編集できないよう凍結することもできる。今年度は,livedoor wikiを用いて,システムを開発・運用した。超高層集合住宅の生産プロセスに関与し,リスク事例情報を知らせるべき対象は,企画,設計,施工,維持管理の各段階で異なっている。各段階の業務内容は,主に各主体の有資格者が,業務を行う上で参照すると考えられる指針に記載されており,ここにフィードバックできれば有効ではないかと考えられる。集合住宅の企画を行う主体は,事業主(マンションデベロッパー等)と考えられるが,必要な資格や,共通の指針は見当たらない。各企業独自の指針は,営業ノウハウとして一般には開示されていない。したがって,知識のオープンな共有をどこまで進められるかが課題となる。今年度は、前年度までに構築したシステムに対する実務者の意見を集約し、システムの機能面において必要とされる改善と追加を行った。ここで実務者とは、発注者、CMr、管理会社を対象とした。システムの主な改善点は、以下の通りであった。設計基準について、各社で蓄積される事例の量が膨大になり、認識できる限界を超えるため、かえって個人の経験に頼ってしまうことが指摘された。検索方法の一層の高度化、自社に影響する事例のみの抽出、リスク情報を表示する際に確率や影響度を明示するなど、優先順位の付与が求められた。特に集合住宅では、管理責任の範囲を意識して、専有部と共用部の事例を区別すべきであることが強調された。他方、開発したシステムの利点として、例えば管理会社が入力・編集したページを、発注者が参照するなど、連絡手段として使うことができることが明らかになった。また、加筆者の属性情報を明確にした上で知識の集約を行えば、各リスク事象に対して各主体がどのような考えを持っているのかを知ることができ、円滑にプロジェクトを進行させる手助けとなる。

こうして、従来は個人の経験の範囲に限定されていたものが、システムによって多数の人間の経験を共有できるようになり、一定の利用価値が認められた。さらに、システムを運用する上で、居住者からのクレームに関する情報の重要性が指摘された。クレーム情報への対応方法(例えば関係者への注意喚起、居住者を安心させる方策、居住者への謝罪等の選択)を支援するしくみをあらかじめ用意しておくことが、実務者より提案された。
超熱的プラズマ粒子観測装置による新たな地球磁気圏観測

地球惑星磁気圏における0.1eV - 100 eVのエネルギー範囲の粒子観測を念頭に、イオンエネルギー質量分析器を開発した。機器設計では、エネルギー分析部の極板形状・配置を工夫するとともに、質量分析技術として用いられてきた飛行時間分析法を改良した。その結果、小型形状を実現しつつ、感度を大きく損なわないセンサー形状を得た。次に、観測器を製作し、イオンビーム照射を行った。その結果、エネルギー分解能、角度分解能、質量分解能とも設計に即した性能を有することを確認した。また、紫外線照射を行い、1AU (太陽-地球間距離)における太陽紫外線強度で紫外線が観測器に直入射しても問題ないことを確認した。本研究では、地球惑星磁気圏における0.1eV - 100 eVのエネルギー範囲の粒子観測を念頭に、イオンエネルギー質量分析器の開発を行う。本観測器は0.1eV程度の低いエネルギー帯のイオン観測をターゲットに含んでいる。一方、宇宙空間では人工飛翔体が帯電する。この帯電によって周辺を飛翔する粒子の軌道が偏向されるが、この影響は低エネルギー粒子であるほど顕著であり、観測に影響を与えてしまう。このため、ブームなどによって観測器を人工飛翔体本体から離し、さらに観測器全体に積極的に電位を与えることを考えている。この場合、観測器は小型である必要がある。初年度は計算機シミュレーションを用いた観測器設計を行った。静電エネルギー分析部の極板形状・配置を工夫するとともに、質量分析技術として用いられてきた飛行時間分析(Time-Of-Flight)法を改良した。その結果、小型形状を実現しつつ、感度を大きく損なわないセンサー形状を得ることができた。また、得られた計算機シミュレーション空間内の形状を基に実際の観測器構造設計を行った。放電を抑制するための電極間距離の確保、視野を阻害しないようなケーブルの這いまわしなどに留意し、組み上げることが可能な筐体・電極設計を得ることができた。これまでに計算機シミュレーションを用いて観測器の設計を行った。一般的に観測器を小型化するとそのままでは感度が落ちてしまう。本観測器ではターゲットとする最高エネルギーを200eVと低く抑えつつ、電極に与える電圧を調整することで粒子軌道偏向に用いる極板間隔を広げた。これにより、従来の10keV程度をターゲットとする観測器と同程度の感度を実現するとともに、エネルギー分析・質量分析可能で感度を大きく損なわない形状を得ることに成功した。しかし、計算機シミュレーションでは観測器内の粒子軌道を計算しており、その粒子軌道を実現するために必要な電極配置の情報は得られるが、観測器として組み上げるために必要な情報の全てが得られるわけではない。このため、得られた計算機シミュレーション空間内の形状を基に実際の観測器構造設計を行う際には、放電を抑制するための電極間距離の確保及び絶縁物配置、視野を阻害しないようなケーブルの這いまわしなどに留意し、組み上げることが可能な筐体・電極設計を行った。また、設計したセンサー部構造の製作を行った。平成27年度は計算機シミュレーションを用いた観測器設計を行った。平成28年度は得られた設計形状を基に試作された観測器センサー部を用い、イオンビーム照射試験、紫外線照射試験などを行った。その結果、設計に即した性能を有していることを確認した。その後、得られた形状を基に観測器センサー部を試作した。試作したセンサー部は真空チェンバー内に設置し、イオンビーム照射試験を行った。その結果、センサーの粒子通過特性、エネルギー分析性能、質量分析性能について、設計に即した結果を得ることに成功した。また、地球惑星電離圏・磁気圏における粒子観測では、紫外線除去性能も重要である。このため、重水素ランプを用いた紫外線照射試験を行った結果、本観測器は十分な紫外線除去性能を持ち、実際の観測への影響はほとんどないレベルであることが確かめられた。

本研究では、地球惑星磁気圏における0.1eV - 100 eVのエネルギー範囲の粒子観測を念頭に、イオンエネルギー質量分析器の開発を行う。本観測器は0.1eV程度の低いエネルギー帯のイオン観測をターゲットに含んでいる。平成27年度は計算機シミュレーションを用いた観測器設計を行った。静電エネルギー分析部の極板形状・配置を工夫するとともに、質量分析技術として用いられてきた飛行時間分析(Time-Of-Flight)法を改良した。その結果、小型形状を実現しつつ、感度を大きく損なわないセンサー形状を得ることができた。また、得られた計算機シミュレーション空間内の形状を基に実際の観測器構造設計を行った。放電を抑制するための電極間距離の確保、視野を阻害しないようなケーブルの這いまわしなどに留意し、組み上げることが可能な筐体・電極設計を得ることができた。平成28年度は得られた設計形状を基に試作された観測器センサー部を用い、イオンビーム照射試験を行った。その結果、エネルギー分解能、角度分解能、質量分解能とも設計に即した性能を有していることを確認した。また、紫外線照射試験を行い、1AU (太陽-地球間距離)における太陽紫外線強度で紫外線が観測器に直入射しても問題ないレベルであることを確認した。平成29年度は製作した観測器をJAXA宇宙科学研究所の観測ロケットSS520-3に組み込んでのインターフェース試験を行った。そして、機械的、電気的インタフェースともに問題ないことを確認した。地球惑星磁気圏における0.1eV - 100 eVのエネルギー範囲の粒子観測を念頭に、イオンエネルギー質量分析器を開発した。機器設計では、エネルギー分析部の極板形状・配置を工夫するとともに、質量分析技術として用いられてきた飛行時間分析法を改良した。その結果、小型形状を実現しつつ、感度を大きく損なわないセンサー形状を得た。次に、観測器を製作し、イオンビーム照射を行った。その結果、エネルギー分解能、角度分解能、質量分解能とも設計に即した性能を有することを確認した。また、紫外線照射を行い、1AU (太陽-地球間距離)における太陽紫外線強度で紫外線が観測器に直入射しても問題ないことを確認した。製作したセンサー構造を用い、性能試験を行う。真空チェンバー内に観測器を設置し、イオンビーム照射によって観測器の動作確認を行い、エネルギー分解能、角度分解能、質量分解能、感度などの粒子通過特性を取得する。また、重水素ランプを用い、紫外線ビームを照射することで光子除去性能を評価する。必要な光子除去性能が得られない場合、試験結果から問題となる光子軌道を推定し、電極にバッフルを追加するなどの対策をとる。なお、現時点では観測器電極構造、検出器部などのセンサー部分のみを試作している。これは、センサー部分のみでも汎用的な計測系と電源供給系(高圧電源)を用いて試験が可能なためである。
破骨細胞形成に及ぼすニューロペプチドの影響

骨吸収は交感神経刺激により促進され、感覚神経刺激により抑制されると言われている。以前、RANKL処理したマクロファージ様細胞RAW264.7に対するCGRP(感覚神経の神経伝達物質)の影響を検討し、破骨細胞形成に対しCGRPは直接的に前駆破骨細胞に抑制的影響を及ぼすことを示し、その特性を明らかにした。そこで、本研究ではCGRPの破骨細胞形成抑制の作用機構を検討した。その結果、CGRPは、MafB、IRF-8およびBcl6(破骨細胞分化阻害因子)の転写抑制を阻害していることを見出した。すなわち、CGRPが破骨細胞分化阻害因子の発現を増加させることで、破骨細胞分化を抑制していることを示唆した。交感神経系および感覚神経系の骨代謝に及ぼす相互作用を解析するため、破骨細胞の前駆細胞であるマクロファージ様細胞RAW264.7を用いて、ニューロペプチドの破骨細胞の分化に及ぼす影響について検討した。CGRP由来の感覚神経刺激の破骨細胞の前駆細胞に及ぼす影響の作用機序を解明する上での礎となった。以前、s-RANKLにより処理されたマクロファージ様細胞RAW264.7は、破骨細胞の表現形質タンパクの遺伝子発現および骨吸収活性を有する破骨細胞形成を促進することを見出した。また、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(calcitonin gene-related peptide ; CGRP)は、s-RANKLにより誘導された破骨細胞の形成および骨吸収活性の促進を有意に抑制することも見出した。そこで、平成24年度は、破骨細胞分化を抑制する転写因子および破骨細胞分化に必須な転写因子のmRNAの発現に注目し、CGRP由来の感覚神経刺激が前駆破骨細胞に及ぼす影響の作用機構についてReal-Time PCR法を用いて検討した。解析したmRNAは、IRF-8、MafB、Bcl6、Blimp1、NFATc1およびDC-STAMPである。その結果、1、CGRPの破骨細胞形成抑制に、破骨細胞の細胞融合を促進するDC-STAMPおよび破骨細胞分化因子であるNFATc1は関与していないことを示した。2、IRF-8、MafB、Bcl6、Blimp1のmRNA発現には、破骨細胞の分化過程に応じた経時的な変化が認められた。3、IRF-8、MafB、Bcl6、Blimp1のmRNAは、細胞培養時に添加したCGRPの濃度によって、発現の増減が認められた。以上の結果より、さらに破骨細胞の培養条件を再考し、IRF-8、MafB、Bcl6、Blimp1のmRNAの経時的変化およびCGRPの濃度による発現量の影響について詳細に検討する必要性が示された。交感神経刺激による破骨細胞形成に対し、感覚神経刺激が直接的に前駆破骨細胞に抑制的影響を及ぼしている可能性があり、交感神経および感覚神経の骨代謝に及ぼす相互作用およびそのメカニズムを検討した。破骨細胞の前駆細胞であるマクロファージ様細胞RAW264.7は、s-RANKLにより骨吸収活性を有する破骨細胞の形成を促進した。さらに、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)は、その破骨細胞形成および骨吸収活性の促進を有意に抑制した。そこで、CGRPによる破骨細胞形成抑制作用のメカニズムについて検討した。破骨細胞前駆細胞には、破骨細胞分化阻害因子であるMafB、IRF-8およびBcl6が発現しており、破骨細胞の分化を抑制している。しかし、そこにRANKL刺激が加わると、破骨細胞特異的転写因子であるBlimp1が、この3つの破骨細胞分化阻害因子のプロモーターに結合し、速やかにその転写を抑制し、破骨細胞の分化を促進するメカニズムが明らかとなっており、これらの作用機構が正常に働くことが、破骨細胞分化ならびに骨の恒常性維持に必須であると考えられている。そこで、今回、そのメカニズムに注目し、RAW264.7にs-RANKLおよびCGRPを同時に処理した。その結果、s-RANKLによって増加したNFATc1およびBlimp1の遺伝子発現がCGRPにより抑制された。また、s-RANKL存在下において、CGRPはIRF-8、MafBおよびBcl6の遺伝子発現を増加させた。以上の結果より、CGRPは、破骨細胞分化阻害因子であるMafB、IRF-8およびBcl6の転写を抑制する経路を阻害し、破骨細胞分化阻害因子の発現を増加させることで、破骨細胞の分化を抑制していることが示唆された。医歯薬学