hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
危険因子介入と疾病負担予防に関する包括的評価

また、国内の保健医療政策施策の抜本的な改善に効果的であり、かつ、短期間に健康を獲得するに至った我が国の情報を国外に発信することにより、今後の世界の保健医療政策に多大な貢献を行うものである。最終年度の今年度は、全体分析の最終的結果を確認し、報告書作成や内外の専門誌への投稿、学会発表および国民への発信等を通じて、研究成果を広く社会へ還元することを目指した。さらに、我が国の危険因子分析を世界の疾病負担研究(GBD)2010年度改訂へのインプットとして活用し、我が国からの国際貢献を行った。GBDのコアチームの一員として、危険因子比較分析を用いて過剰リスクが疾病負担へ及ぼす影響を推定した。我が国のみならず、発展途上国、特にアジア地域でも高血圧と喫煙による疾病負担が増加していることが示唆され、1961年度の皆保険達成後に我が国がこれまで行ってきた対策等を世界と共有することで、世界の健康に大きな利益をもたらす可能性が示唆された。予定より早く研究成果に関する論文の学術雑誌への掲載を達成し、「健康日本21」の基礎資料としても本研究班の成果は活用された。さらに、世界の疾病負担研究への貢献と論文発表を行い、短期間に健康を獲得するに至った我が国の情報を国外に発信することにより、今後の世界の保健医療政策に多大な貢献を行うという本研究班の目的を達成したと考える。次年度に予定していた研究成果に関する論文の学術雑誌への掲載を達成した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究成果から重要性が明らかになった複数の心血管疾患要因の絶対リスクに基づくアプローチを検討していく。また、危険因子の薬物治療による管理状況について有効カバレージの概念を用いた数値化を行い、我が国における疾病負担予防介入の現状き評価し、将来の保健医療政策の具体的な対応策を提示する。次年度は最終年度となることから、全体分析の最終的結果を確認し、研究報告書の作成や専門誌への投稿、講演の実施等を通じて、研究成果を積極的に国民へ発信し、社会に還元していく。
住宅のDampnessに起因する健康影響に対するリスク評価

本研究は,児童が何らかの健康障害を有していることが,住宅のDampnessと関連深いことに着目し, Dampnessに誘発される居住環境要因による健康リスクを明らかにすることを目的とする。ダンプビルディングの室内環境の実態を把握するために実測調査を実施し,延べ48件の調査データにより,各部湿度性状,微生物濃度, MVOC, VOCs, SVOCなどの特性を明らかにした。また,アンケート調査データを用いてダンプネスの度合いと健康影響との関連性について検討し, Dampnessの度合いが大きくなるほどアレルギー症状を複数有すること等を示した。本研究は,児童が何らかの健康障害を有していることが,住宅のDampness(湿度が高い状態)と関連深いことに着目し,Dampnessに誘発される居住環境要因による健康リスクを明らかにすることを目的とする。当該年度は以下の研究項目について取り組み,研究の成果を得た。(1)国内外の文献調査:国内外での既往研究をレビューし,生物・化学汚染に関連する問題の所在を明らかにした上で,ダンプビルディング問題の最近の知見と今後の課題をまとめた。(2)ダンプビルディングの室内環境の実態:ダンプビルディングの室内環境を調査するためのプロトコールを確立した。これに基づき,秋田県,栃木・群馬県,新潟県,福岡県,沖縄県竹富島の計17件の住宅を対象として,梅雨期と冬季に実測調査を行った。調査項目は各部湿度性状,浮遊真菌数,ダニアレルゲン,花粉アレルゲン,MVOC,ハウスダストならびに気中の微生物・SVOC,換気量,QOL・QESSI問診などであり,ダンプビルディングの室内環境の特徴を把握するための基礎的データが蓄積された。(3)ダンプビルディングの健康影響のリスク評価手法の検討:健康リスクの定量的評価を行うための方法論や評価する上での問題点と課題を整理した。本研究では,健康障害として児童のアレルギー性疾患に着目し,アレルギー性疾患の症状の程度を定量的に表す指標としてQOLとQEESIについて検討した。こられによる症状の評価値とダンプビルディングの室内環境指標との関係により,リスク評価に必要な用量-反応関係に該当するデータを導き出す可能性を検討した。今後,調査プロトコールに習った臨床的な実測調査データの蓄積が必要であることが確認された。(1)国内外の文献調査:国内外での既往研究をレビューし,ダンプビルディング問題の最近の知見と今後の課題をまとめた。一部の成果を建築技術No.732(2011年1月号)での特集「健康でつくる省エネ住宅」に紹介した。(2)ダンプビルディングの室内環境の実態:ダンプビルディングの室内環境を調査するためのプロトコールに従い,秋季に実測調査を行った。調査対象は,秋田県,茨城県,福岡県の計16件の住宅である。調査項目は各部湿度性状,浮遊真菌数,ダニアレルゲン,MVOC,VOC_sなどであり,ダンプビルディングの室内環境の特徴を把握するための基礎的データを蓄積した。本研究では,健康障害としてのアレルギー性症状の評価値とダンプビルディングの室内環境指標との関係により,リスク評価に必要な用量-反応関係に該当するデータの整備を試みているが,まずは,疫学手法に基づく評価データの蓄積が必要であることを確認した。また,ダンプビルディングの室内環境と健康影響の状況を広く把握するためのインターネット調査実施の可能性を検討した。研究グループが蓄積している文献データベースを充実させた。(2)ダンプビルディングの室内環境の実態:これまでダンプビルディングの室内環境を調査するためのプロトコールに従い,実測調査を継続して行い,延べ48件の調査データを得た。調査項目は各部湿度性状,浮遊真菌数,ダニアレルゲン,MVOC,VOCsなどであるが,これらのデータを用いてダンプビルディングの室内環境の特徴を分析した。また,インターネットを介したアンケート調査を行い,ダンプネスの度合いと健康影響との関連性について検討し,ダンプネスの度合いが大きくなるほどアレルギー症状を複数有することを示した。

(3)ダンプビルディングの健康影響のリスク評価手法の検討:本研究では,健康障害としてのアレルギー性症状の評価値とダンプビルディングの室内環境指標との関係により,リスク評価に必要な用量-反応関係に該当するデータの整備を試みているが,研究項目(2)の調査を踏まえ,ダンプネスの重篤度が強くなるにつれて健康関連QOLが悪化するとともに,アレルギー症状を複数有する傾向にあることが示唆された。これは,用量-反応関係に資するデータといえ,健康リスク評価に向けた有意義な知見を得ることができた。
デジタル音声言語コーパスによる危機言語資料保存利用方法の研究開発

平成12年度においては、開発環境基盤の整備と基本設計を重点的に実施した。現在は、千葉大学工学部に設置されているアナログ仕様による防音室利用の録音設備を活用して音声対話コーパスを作成しているが、この一部デジタル化をはかるとともに、既存資料活用のためのデジタル化機器をシステムに組込むことを目標として、必要なレコーダ、処理用、インターフェイス開発用パソコンからなるシステムを構築した。分担者は、これらの環境の整備を中心に作業を行ない、代表者は、基本設計とそれらの設備との整合性を点検した。このシステムでは、音源を分離して収録したディジタル音声資料について、パーソナルコンピュータ上で容易に転記テキストを作成、編集することが可能となり、さらに、さまざまな音声分析手法へのインターフェイスを有することになる。以上の基盤整備のもとに、環太平洋危機言語の話者のうちで日本に在住するものを対象とする収録作業を主としてモンゴル語について、計画班と協力して実施し、それらの言語の研究者の協力を得て、転記作業支援システムプロトタイプを設計し、実現する。このために謝金を必要とする。既存資料を収集し、そのデジタル化を試み、ノイズの問題その他についての解決を図った。とくに、野外収録において、ノイズがのることはほとんど不可避であるので、市販のマイクロフォンを購入して、それぞれの特性を分析し、収録におけるノイズ回避のための方策を検討し、報告した。
特異な磁気的挙動を示す新規六方晶ペロブスカイトの探索と物性解明

六方晶ペロブスカイト関連化合物を新規合成し、その構造・磁気的性質を明らかにした。酸素欠損型ペロブスカイト派生酸化物Ba_6Ln_2Fe_4O_<15>の構造、磁性の研究を行った。この化合物が、通常のFe^<3+>イオンとしての挙動から大きくかけ離れた磁性を示し、それが結晶構造に由来する四量体Fe_4O_<15>を単位としたクラスター磁性であることを発見した。また、このクラスターが低温で反強磁性的に秩序化することやその磁気構造の決定、さらに、わずか2Tの磁場によってスピン再配列現象を起こす等の異常な磁気的挙動を見いだし、その原因を明らかにすることに成功した。(2)ダブルペロブスカイトCa_2LnRuO_6の合成と磁気的性質ペロブスカイト型酸化物Ca_2LnRuO_6の合成に成功し、LnO_6八面体とRuO_6八面体が交互に頂点共有した3次元ネットワーク構造を形成することを示した。導入したLnによっては部分的にCaサイトを置換し、その占有率がLnサイズに依存することが明らかになった。この置換の効果により、低温における反強磁性挙動が大きく変化することを見いだした。(3)ランタノイドイオンが三角格子状に配列した化合物の磁性六方晶ペロブスカイトBa_3LnM_2O_9における、ランタノイドの示す複雑な磁気的挙動のさらなる理解のため、類似の三角格子をもつ化合物の研究を行った。その結果、三角格子において顕著に現れる磁気的なフラストレーションによる異常な磁気的挙動を、新たにBa-Ln-O系、Na-Ln-O系において見いだすことに成功した。六方晶ペロブスカイト構造を持つ以下の化合物を新規合成し、その構造・磁気的性質を明らかにした。(1)六方晶ペロブスカイトBa_3LnIr_2O_9(Ln=ランタノイド)の合成と磁気的性質に関する研究Ba_3LnIr_2O_9の合成を試み、目的の化合物を得ることに成功した。これらはLnO_6八面体とIr_2O_9ダイマーが交互に並んだ構造を持ち、以前に報告したBa_3LnRu_2O_9と同型の構造であることが明らかになった。Ru(4d電子系)からIr(5d電子系)に変えることで軌道角運動量の寄与が現れ、ダイマーの磁気的挙動に顕著な違いが現れることを見出した。また、このシリーズの磁気的性質は反強磁性的であるが、Nd化合物のみが強磁性的挙動を示すことを発見した。Ba_3LnM_2O_9化合物中で、ランタノイドが通常とは異なる4価の酸化状態をとるBa_3CeM_2O_9とBa_3PrM_2O_9に注目し、そのランタノイドサイトの局所的な情報を得るためにEPRによる研究を行った。非磁性であるCe^<4+>イオンを4f^1電子配置のPr^<4+>イオンで少量置換することでEPRスペクトルの測定に成功した。得られたスペクトルから、Prイオンの4f電子が受ける結晶場の影響に関して明らかにすることができた。ダイマーサイトに非磁性のSb^<5+>イオンを導入したBa_3MSb_2O_9の合成を行い、磁性をもつM^<2+>イオンの磁気的性質に関する研究を行った。この化合物ではM^<2+>イオンが二次元三角格子を形成しており、磁化率・比熱測定によって低温における低次元性と磁気的フラストレーションを反映した特異な磁気的性質を見出し、中性子回折測定によってその磁気構造の決定に成功した。
モバイルエージェント指向ネットワークにおけるエージェント管理

15年度特定領域研究で提案した課題は、全て無事終了した。主な試みとして、モバイルエージェントの統計的方式の検討が、理論的研究において成された。ルーティングに基づくモバイルエージェントの数学的モデルを確立し、広範囲ネットワークにおけるモバイルエージェントの特性と方式の分析方法を開発した。また、ルーティングに基づくモバイルエージェントの拡張可能性の研究を行い、新しいモデルと方法の重要なアプリケーションエリアを確認した。結果として、モバイルエージェントの統計的方式の新しい理論的な見識が明らかになり、広範囲ネットワーク上で効果的に監視・管理できる有効な方法が示された。また、国際ジャーナルや国際会議において多くの発表を行った。それら発表が国際的に高い水準にあることは、発表が行われたジャーナルや会議の学術的評価が高いことにより明らかである。我々の研究が、新領域において国際的に第一級のポジションにあること、そして結果として研究コミュニティにおいて高く評価されていることも明らかである。さらに、ワークショップの開催、会議の出席、招待講演や訪問を通じて、他機関と積極的に共同研究を行っている。主な業績を下記のとおりまとめる。・国際ジャーナル、国際会議での数多くの発表・研究アイディアの交換・研究知識の共有・研究成果の普及のための奈良女子大や筑波大とのワークショップの開催・香港大学、香港中文大学、上海交通大学及び西南交通大学での研究責任者(PI)の招待講演・研究室内の毎週のセミナー開催と、研究アイディアの伝達・交換のための環境作り・国際研究の促進と海外訪問や共同研究の着手を通した新たな共同研究活動の創造15年度特定領域研究で提案した課題は、全て無事終了した。・国際ジャーナル、国際会議での数多くの発表・研究アイディアの交換・研究知識の共有・研究成果の普及のための奈良女子大や筑波大とのワークショップの開催・香港大学、香港中文大学、上海交通大学及び西南交通大学での研究責任者(PI)の招待講演・研究室内の毎週のセミナー開催と、研究アイディアの伝達・交換のための環境作り・国際研究の促進と海外訪問や共同研究の着手を通した新たな共同研究活動の創造
製紙用高分子薬剤の機能発現機作:蛍光標識薬剤による基礎的研究

コリンの共存下でポリアクリルアミド(PAM)のホフマン反応を行い、1級と4級のアミノ基を有するカチオン性PAM(cーPAM)を合成した。水ーpMFの均一系でダンシル化を行い蛍光標識した(DCーPAM)。励起波長は333nm,蛍光波長は540nmであった。(a)分子量(MW)が一定(40万)で荷電密度(CD)の異なる(0.65,1.4,2.5meq/g),逆に(b)CDが一定(1.4meq/g)でMWの異なる(2万,40万,800万)一連のCーPAMとのDCーPAMを合成した。ポリスチレンラテックス(PSL)へのCーPAMの吸着は速やかに起きた。しかし、パルプへの吸着速度はポリマ-のMWやCDに大きく影響された。これはパルプの多孔性に依存した。吸着等温線を素にポリマ-と固体試料の荷電比が種々論議された。ポリマ-の吸着性は蛍光標識化により何ら影響されなかった。PSL及びパルプ上でのポリマ-交換反応を行った。まずDCーPAMを吸着させ、所定時間後に過剰のCーPAMを加え振とうした。交換率は液中に遊離される蛍光強度を検量線と比較して求めた。MWの高いポリマ-の交換反応は起きなかった。CDの高いポリマ-では極く少し起きた。その他では相当の交換が起きた。PSLではそのDCーPAMとの接触時間(前吸着時間)の影響は小さかったが、パルプでは極めて大きかった。これはDCーPAMのパルプ細孔中への浸透に起因すると考えられた。パルプに予めDCーPAMを吸着させ、続いてPSLを加えてポリマ-の転移反応を検討した。転移の初速度に及ぼすMWの影響は、中>大>小の順序であった。MW大のポリマ-転移が比較的容易に起こることは、その交換反応が起きないことを考えると興味深い。ポリマ-の転移では、攪はんによる水力学的せん断力や固体同志の摩擦が深く関与し、また転移の際分子鎖の切断も起こることがわかった。当該年度(昭和63年)の研究実施計画に応じ実績の概要を述べる。1.製紙用高分子薬剤のカチオン化と蛍光標識ポリアクルアミド(PAM)のホフマン反応をコリンクロリドの存在で行ない、1級と4級アミノ基を有するカチオン性PAM(C-PAM)を合成した。荷電密度(CD)は同じ(1.4meq/g)で、分子量(MW)の異なる(2×10^4,4×10^5,8×10^6)C-PAMを合成した。他方、MWは一定(4×10^5)でCDの異なる(0.65,1.4,2.5meq/g)C-PAMも合成した。それぞれの1級アミノ基に水-DMFの均一系でダンシル基を導入し、蛍光標識した(DC-PAMの調製)。DC-PAMは励起波長330nm、蛍光発光波長538nmを有し、検量線は良好な直線となった。2.単分散ラテックスの合成PHを変えてCDの異なるポリスチレンラテックス(PSL)を合成した。

SEM観察の結果、単分散であることがわかった。直径925nmのPSLのCDは3.5meq/g(5.46μc/cm^2)、同935nmのPSLのCDは4.9μeq/g(7.73μe/cm^2)であった。3.単分散ラテックス粒子とカチオン性高分子との相互作用PSLとパルプに対するC-PAMの吸着性は蛍光標識の有無により変化しなかった。蛍光基の置換度が0.005程度と低い為であるが、蛍光分析は感度が高いので、ppmオーダの分析が出来た。PSLの荷電1に対し、C-PAM1.11.5の割合で吸着した。MWが高くなるにつれてループやテイルの割合が少しずつ増加することが示された。4.パルプとカチオン性高分子との相互作用C-PAMのPSLに対する吸着は数分以内に完了するが、パルプでは数週間に渡り持続することが新たに判明した。カチオン性高分子のアニオン性表面における挙動は動的状態にあることが示唆された。平成元年度の研究実施計画に応じて実績の概要を述べる1.3級アミノ基を有するポリアクリルアミド(PAM)の合成と蛍光標識PAMのホフマン反応をジメチルアミノプロピルアミンの存在下で行ない、1級と3級アミノ基を有するカチオン性PAM(C-PAM)を合成した。CーPAMの1級アミノ基を水ーDMFの均一系でダンシル化し、蛍光標識した。生成物は励起波長330nm、蛍光波長537nmを有し検量線は良好な直線となった。2.固体表面における高分子薬剤の交換反応分子量800万のC-PAMの交換反応はほとんど起こらなかった。しかし、40万では相当に、2万では比較的容易に起こった。一方、分子量40万、荷電密度2.5meg/gのC-PAMの交換反応は極く少し起こるのみであったが、荷電密度の低下に伴って容易となった。これらの傾向は表面のスム-スなポリスチレンラテックスと多孔性のセルロ-ス繊維とで同様であった。3.繊維の細孔分布と高分子薬剤の交換反応の相関BKP、UKP、GPに対するC-PAMの吸着量は、より多孔性と考えられるBKP、UKPでは3週間後でも増加し続けるが、GPでは約3日後に飽和に達した。ホリマ-の細孔への進入は細孔分布に大きく影響されることがわかった。交換反応からさらに詳しい情報が得られるものと期待したが、交換反応ではパルプの荷電密度の影響が大きく、今後の研究が必要であった。4.紙力増強剤の繊維内分布と増強効果LBKPについて、C-PAMの添加から抄紙までの時間を10分21日間変化させて、成紙の強度を比較した。紙力は始め大幅に向上するが、その後減少した。この傾向は細孔へ進入し易い低電荷の場合顕著であった。平成2年度の研究実施計画に応じて実績の概要を述べる。1.高分子薬剤の固体間転移ー分子量及び荷電密度の影響:分子量(MW;2万300万)と荷電密度(CD;0.62.5meg/g)の異なるカチオン性ポリアクリルアミドを合成し,これをダンシル化により蛍光標識した(DCーPAM)。CDーPAMをまずパルプに吸着させ、これにポリスチレンラテックス(PSL)を追加して、種々の速度で攪はんした。所定時間に5mlを取出し、網でパルプとPSLを分離した。さらに膜でPSLを濾別、風乾後減圧乾燥した。PSLをDMFに溶かし蛍光を測定、検量線との比較で転移量を求めた。他方、分離したPSL液に界面性剤を加え、吸着されていたDCーPAMを脱着させた。これを膜で分離,濾液を減圧濃縮,GPC分析に供した。MWの影響:CDーPAMの転移の容易さは、中MW>高MW>低MWであった。MWの高いDCーPAMではポリマ-交換反応が起きないこと(昨年実績)著しい差異があった。
シベリア産マンモス動物群の系統と古生態に関する日ロ共同研究の企画

ロシアのマンモスゾウ研究と共同してマンモス動物群の系統と古生態を明らかにするために,国内の研究体制を確立するとともに,ロシアの科学アカデミー動物研究所および国際マンモス博物館の研究者との研究協力体制を発展させることを目的とした.松本市の信州大学理学部で開催した3回の研究集会のうち,第2回目には長野古生物学博物館の新井喜源氏の招聘で来日したサンクトペテロブルク市のロシア科学アカデミー動物学研究所の3名の研究者を交えて,マンモス研究の現状と今後の学術調査の課題について討議した.また,豊橋市自然史博物館で開催された特別企画展「ロシアのマンモス」のために来日していたロシア科学アカデミー古生物学研究所のA.K.Agadjanian博士との会談を行った.それらの討議をもとに,ヴランゲル島を中心として,シベリアでも産出が報告されているコビトマンモスに研究課題を絞っての海外学術調査計画を立案することができた.また,長野県古生物学博物館に大量の保管されているマンモス動物群の収蔵標本のリストを完成し,今後の研究の第一歩を踏み出すことができた.研究組織のメンバー以外に研究協力者として新井喜源・間島信男(長野県古生物学博物館),阿部勇治(京都大学大学院理学研究科),小西省吾(大阪市立大学大学院理学研究科)の4氏の参加を得て,研究の現状と今後の研究の進め方について討議し,それらの結果をマンモスに関する文献リストとともに報告書として印刷出版することができた.この報告書は今後のマンモス研究の基礎として重要な役割を果たすものと考えている.ロシアのマンモスゾウ研究と共同してマンモス動物群の系統と古生態を明らかにするために,国内の研究体制を確立するとともに,ロシアの科学アカデミー動物研究所および国際マンモス博物館の研究者との研究協力体制を発展させることを目的とした.松本市の信州大学理学部で開催した3回の研究集会のうち,第2回目には長野古生物学博物館の新井喜源氏の招聘で来日したサンクトペテロブルク市のロシア科学アカデミー動物学研究所の3名の研究者を交えて,マンモス研究の現状と今後の学術調査の課題について討議した.また,豊橋市自然史博物館で開催された特別企画展「ロシアのマンモス」のために来日していたロシア科学アカデミー古生物学研究所のA.K.Agadjanian博士との会談を行った.それらの討議をもとに,ヴランゲル島を中心として,シベリアでも産出が報告されているコビトマンモスに研究課題を絞っての海外学術調査計画を立案することができた.また,長野県古生物学博物館に大量の保管されているマンモス動物群の収蔵標本のリストを完成し,今後の研究の第一歩を踏み出すことができた.研究組織のメンバー以外に研究協力者として新井喜源・間島信男(長野県古生物学博物館),阿部勇治(京都大学大学院理学研究科),小西省吾(大阪市立大学大学院理学研究科)の4氏の参加を得て,研究の現状と今後の研究の進め方について討議し,それらの結果をマンモスに関する文献リストとともに報告書として印刷出版することができた.この報告書は今後のマンモス研究の基礎として重要な役割を果たすものと考えている.
タバコの喫煙と皮膚老化

環境要因でしわの形成に関与する因子として、紫外線が重要な因子であるが、喫煙も重要な環境因子であることが、私たちの調査や他の大規模調査によって明らかとなっている。私たちの研究室では、本邦における喫煙と皮膚の老化、つまりしわ形成と関与するかを再度調査し、正常人培養線維芽細胞を用いることで喫煙による皮膚老化の機序に関して解析を進めてきた。タバコ煙には約3700の物質が含まれ、水溶性物質はその約半分ほどであり、タバコ煙に含まれる代表的なベンツピレンなどは、脂溶性のものである。ヘキサンによるタバコ煙の脂溶性分画の抽出を終わり、線維芽細胞での解析で3-methoxy-4-nitroflavoneなどのAhRの特異的阻害薬によってAhRを介してMMP-1の発現がみられることを明らかにした。さらに、ケラチノサイトをレンチウイルスshRNAを用いた系AhR knockdownして、ケラチノサイトにおけるタバコ煙抽出液(水溶性、ヘキサン)とAhRの働きの解析において、ヘキサン分画では、AhRを介した経路がその後の遺伝子発現に重要であることが明らかとなった。動物実験では、ヘアレスマウスを用い、タバコ煙抽出液を外用、局所注射、腹腔内投与などを行い、その皮膚の変化を経時的に観察し組織学的変化の検討を行った。外用、局所注射で明らかに真皮コラーゲンの減少が得られることが明らかとなった。すでにヘキサンによってタバコ煙の脂溶性分画の抽出を終わり、解析をはじめた。現在までのところ、脂溶性分画でも明らかにMMP-1の誘導はみられるが、水溶性分画に比べれば誘導レベルは低い。水溶性分画では、明らかに活性酸素が関与するが、脂溶性分画では、活性酸素以外の関与が推定されるが、今後その誘導に関わる物質やメカニズム解析を行う予定である。今後、ナチュラルハーブ、サプリメント、生薬などの自然素材などから、タバコ煙抽出液によるコラゲナーゼ産生を抑制する物質を網羅的に水溶性分画、脂溶性分画からおこるMMP-1誘導やコラーゲン産生の抑制する物質を探索する予定である。
実用的短経路による特異骨格生物活性物質の創製

フォモプシンAは、Phomopsis leptostromiformisより単離されたかび毒である。チューブリンに結合して微小管形成を強力に阻害する有糸分裂阻害剤であり、抗腫瘍薬のリード化合物として期待されている。その構成成分が全て異常(非タンパク性)アミノ酸からなる特異な骨格を有している。この化合物の合成研究は、天然に存在する異常アミノ酸含有ペプチド性医薬品の合成研究に大いに役立つと考えられるので、その全合成と各種類縁体の合成を目的として研究した。鍵反応は、側鎖部分に存在する3連続デヒドロアミノ酸の構築、環状部分に存在するエーテル結合の構築と環化反応である。現在までに、酒石酸ジエチル、threonine、4-hydroxyproline、2-pentyn-1-ol、serine、vanillinを出発物質とする各部分の合成、それらの連結による側鎖部分の合成、および側鎖部分を含む環状部分環化前駆体の合成に成功した。ラクトナマイシンは、MRSA、VRE耐性菌に有効な抗生物質であり、6つの連続した環骨格(AF環)にロジノースが配糖化した特異骨格をもつ。左側部分として、新規に開発したNaBH_4-CoCl_2-ClCO_2Meを用いたone-potでのニトリルの還元的メトキシカルボニル化反応を含む9工程で芳香族ジカルボン酸を合成した。右側部分として、3つの異なるハロゲン原子で置換された芳香族化合物から、選択的エポキシ化を含む数工程でキノンエポキシドを合成し、無水ホモフタル酸とのDiels-Alder反応によりBCD環モデル化合物の合成に成功した。
眼内圧受容器の存在と緑内障発症機序の組織学的検討

眼内に圧受容器が存在すると仮定し、緑内障発症機序に関与するかを調べた。カプサイシン感受性知覚神経とtransient receptor potential vanilloid 1 (TRPV-1)を圧受容器の候補とし、緑内障モデル動物でそれらの関与を調べた。緑内障モデル動物はTRPV-1発現に影響を与えなかった。55 mg/kgを投与されたカプサイシン知覚神経除神経モデルは、眼圧上昇と眼球拡大を認めたが除神経以外の影響を否定できなかった。カプサイシン知覚神経除神経モデルで毛様静脈を結紮し眼圧を上昇させたが、正常ラットを使用した緑内障モデルと組織学的な相違は確定できなかった。カプサイシン感受性神経除神経ラットは、生後2日のラットにカプサイシン50 mg/Kgを頚部皮下に注射することで作成し、リバウンドトノメーターで眼圧測定を行った。生後4ヶ月までの平均眼圧は雄雌ともに、同時に測定した正常ラットの平均眼圧に対し有意差は見られなかった。このことからラットのカプサイシン感受性神経は生理的な房水循環に影響していないと考えられた。ラットに高眼圧を負荷するために、これまでに報告されている前房内にマイクロビーズを充填する緑内障モデルラットを参考にした。今回の実験ではpolybeadポリスチレンミクロスフェア6μmを前房内投与した後、ヒアルロン酸ナトリウム液にpolybeadポリスチレンミクロスフェア15μmを混和して追加投与した。コントロールには生理食塩水を使用した。コントロールの平均眼圧は11 mmHgと安定していたが、マイクロビーズ投与群の平均眼圧は術後1日目34 mmHg、2日目28 mmHg、3日目20 mmHg、4日目16 mmHg、7日目18 mmHg、14日目15 mmHgであった。また角膜径は拡大し4日目には平均1.21倍となった。カプサイン感受性神経除去ラットで前房内マイクロビーズ充填緑内障モデルラットを作成した。術後1日目の平均眼圧は48 mmHg、2日目52 mmHg、3日目61 mmmHgであり、4日目には著明な眼球拡大を認め、また高度な角膜変性のため眼圧測定不能となった。現時点で、高眼圧負荷した正常ラットとカプサイシン神経除神経ラットにおけるTransient Receptor Potential Vanilloidの発現に免疫組織学的に差は認められていない。ラット緑内障モデル動物は前房内マイクロビーズ投与と毛様静脈結紮法にて作成した。マイクロビーズは15μmを使用し、粒子数を1,000beads/μlに調整し7μlを前房内投与した。術後2日目に眼圧は平均24 mmHgと上昇したが、1週間後には平均13 mmHgまで下降した。再投与を行ったが十分な眼圧上昇は得られなかった。眼内におけるTRPV1免疫反応の発現には影響を与えなかった。毛様静脈結紮法にて作成したラット緑内障モデル動物では、術後1日目より眼圧は平均29 mmHgと上昇した。術後1週間では眼球拡大を伴い眼圧は平均22 mmHgと下降し、術後4週間以降では平均眼圧16 mmHgであった。術後2週間と術後4週間、2ヶ月で眼球を摘出し、凍結切片を作成しTRPV1の免疫染色を行ったが発現に影響を与えなかった。出生直後の幼若ラットにカプサイシンを投与し、カプサイシン神経除神経ラットを作成した。投与量は40 mg/kg, 50 mg/kg, 55 mg/kgとした。40 mg/kg群と50 mg/kgでは眼圧に影響を及ぼさなかったが、50 mg/kg群では角膜パンヌスが著明であり生後1ヶ月で眼圧測定は困難となった。55 mg/kg投与群では開瞼後4日で26眼中11眼が眼圧20 mmHg以上を示し、その平均は25 mmHg、最も高い眼圧は42 mmHgであった。しかし致死量に近いため再現性に乏しくカプサイシン除神神経による効果であるかは不明である。カプサイシン神経除神経ラットの毛様静脈結紮を行い高眼圧を負荷した。眼圧上昇は正常ラットと同様な変動を示し有意差はなかった。眼内のTRPV1免疫陽性反応およびアミロイドβの変化は確定できていない。ラット眼球で凍結切片を作成し、隅角におけるTransient receptor potential vanilloid subfamily type -1 (TRPV1)の局在を免疫組織化学的手法で調べたが、現在免疫陽性反応は確認できていない。

生後1日齢のラット11匹にカプサイシンを40 mg/Kg皮下注射することでカプサイシン感受性神経の除神経を誘導し、開瞼した15日齢、16日齢、17日齢、20日齢に眼圧測定を行った。眼圧は片眼につき3回測定し平均した。11匹のうち9匹18眼の平均眼圧は、15日齢13.7 ±5.1 mmHg、16日齢13.7 ±3.7 mmHg、17日齢9.3 ±0.8 mmHg、20日齢8.3 ±0.9 mmHgであった。他2匹3眼に高眼圧を認めた。1匹は15日齢の眼圧が右40 mmHg、左50 mmHg、16日齢右24 mmHg、左20 mmHg、17日齢右9 mmHg、左9 mmHg、20日齢右8 mmHg、左7 mmHgであった。他の1匹は15日齢右14 mmHg、左29 mmHg、16日齢右14 mmHg、左24 mmHg、17日齢右9 mmHg、左12 mmHg、20日齢右9 mmHg、左7 mmHgであった。11匹22眼の眼圧に差が認められなくなり、また正常ラットでTRPV1免疫陽性反応が確認されていないため眼圧測定を20日齢で終了した。現時点ではラットにおける眼圧とTRPV1、カプサイシン感受性神経の関連は不明である。今回の高眼圧負荷ラットでは、眼圧上昇後に眼球拡大し眼圧は正常化し、さらに高眼圧が持続すると角膜変性を来たし眼圧測定が困難となる。今回のモデル動物が緑内障性視神経萎縮を調べるモデル動物として適しているか、現時点では評価できていない。免疫組織学において結果が得られないため、手技的な問題もあると考える。免疫組織化学的実験において、正常ラット隅角でのTRPV1陽性反応が得られなかったために、他の神経伝達物質との多重染色は行っていない。また、カプサイシン皮下投与による除神経ラットの眼圧測定実験でも、測定期間終了後に眼球摘出し免疫染色を行う予定にしていたため一時中断するに至った。これまでの緑内障モデル動物では眼球拡大における詳細な報告がないため、今回の高眼圧負荷ラットにおける組織学的変化を再検討する。また角膜上皮保護の手段を検討する必要がある。免疫組織学的手法の再検討を行う。その上で視神経節細胞層の変化をカプサイシン感受性神経除神経ラットと免疫組織学的変化を比較検討する。免疫組織学化学では、一次・二次抗体の選択を含め染色条件の再検討を必要とする。また他に分子生物学的手法を用いて発現を確認する必要がある。動物種もカプサイシン投与で線維柱帯の収縮抑制を示したウシ眼球を使用する等の変更も考慮する。カプサイシン皮下投与による除神経ラットの実験では、今回40 mg/Kgで使用したが更に高濃度での投与を予定する。緑内障モデルラットを作成し、高眼圧とカプサイシン感受性神経の関係を網膜の形態学的変化およびアポトーシス、アミロイドβの発現を単純緑内障モデルと比較検討する。緑内障モデル動物の作成に当初想定していた以上の日数を要し、24年度内にモデル動物を用いて長期の眼圧測定に着手することができなかった。また免疫組織学的差異を明らかにできなかった。次年度繰越金は実験動物と眼圧測定に使用する試薬類の購入に充てる。SDラット(生後6週)を購入し前房内マイクロビーズ充填ラットを作成する。そのための麻酔薬と37G注射針、polybeadポリスチレンミクロスフェアの追加購入に使用する。カプサイシン神経除神経ラットを作成するための妊娠ラット購入に使用する。免疫組織学的検討のための抗体、in situ hybridization用の試薬を購入する必要がある。
「アセトアラデヒド・蛋白」共有結合の解析によるアルコ-ル性肝炎発症機構の解明

アルコ-ル性肝炎は、過剰飲酒による肝細胞変性・壊死と炎症細胞浸潤の発生を特徴とするが、このような病態の成立機構は不明である。この点を明らかにする目的で、アセトアルデヒド・蛋白・共有結合に対する免疫反応の解析からアルコ-ル性肝炎の発生機構の解明を試み、以下の成果を得た。1。肝細胞膜との共有結合形成の検討:肝細胞膜との共有結合の有無を解明する目的で、ラット遊離肝細胞をアセトアルデヒド、シアノボロヒドリドと37°C、2時間培養した。その結果、細胞膜との共有結合を示す明瞭なカウント増加が認められた。2。共有結合した肝細胞に対する免疫反応の解析:共有結合に対する抗体産生を知る目的で、アセトアルデヒド潅流後に単離した肝細胞を標的としてプロテインA法で測定した。その結果、アルコ-ル性肝炎の83%に血中抗体を検出し、共有結合に対する免疫反応の存在を明示した。3。共有結合を標的としたリンパ球性細胞障害の検討:共有結合形成細胞の対するリンパ球性細胞障害の有無を知る目的で、共有結合形成リンパ球を標的として、アセトアルデヒド培養リンパ球で活性化したTリンパ球の細胞障害能を測定した。その結果、アルコ-ル性肝障害では共有結合を標的としたTリンパ球性細胞障害が生じていることを明らかにした。4。アルコ-ル肝抗体の臨床的意義の解明:共有結合に対する免疫反応が持つ臨床的意義を解明する目的で、血中抗体陽性者(38例)の肝病変を陰性者(53例)のそれと対比した。その結果、抗体陽性者は、血液生化学的検査異常が強いうえに肝細胞壊死・炎症の程度が高度であることを示した。5。アルコ-ル性肝炎の肝内浸潤リンパ球の解析:アルコ-ル性肝炎における免疫反応の性状を明確にする目的で、リンパ球モノクロ-ナル抗体を使用して浸潤リンパ球を免疫染色した。その結果、肝小葉内には1平方mm当り平均123個と有意のCD8リンパ球浸潤が認められることを示した。1。2。3。4。5。アルコ-ル性肝炎は、過剰飲酒による肝細胞変性・壊死と炎症細胞浸潤の発生を特徴とし、次第に肝硬変へと進展する性格を示す炎症性で進行性の肝病変である。しかし、その成立機構は不明である。この点を明らかにする目的で、アルコ-ルの二次代謝産物で薬理生化学的に活性の高いアセトアルデヒドの障害性を細胞生物学に検索した。とくに、アセトアルデヒドが各種蛋白と共有結合することに着目して、このアセトアルデヒド・蛋白・共有結合の形成がアルコ-ル性肝炎の病態成立機構にいかなる役割を担っているかを分析した。1。肝細胞膜蛋白とアセトアルデヒドとの共有結合形成の検討:肝細胞膜蛋白がアセトアルデヒドと共有結合するのか否かを検討する目的で、ラットの遊離肝細胞を種々の濃度のアセトアルデヒドと37°C、2時間培養し、共有結合形成の形成をトリチウムでラベルしたシアノボロヒドリドで測定した。その結果、肝細胞膜はアセトアルデヒドと明らかに共有結合すること、この共有結合の形成はアセトアルデヒドの濃度依存的に増加していくことを明らかにした。2。共有結合した肝細胞膜に対する免疫反応の解析:肝細胞膜との共有結合に対する免疫反応の性状を知る目的で、共有結合に対する血中抗体を測定した。すなわち、ラットの経門脈的にアセトアルデヒド灌流60分後に単離したアセトアルデヒド処置肝細胞を標的として、プロテインA法で測定した。

その結果、アルコ-ル性肝炎12例中10例に血中抗体が検出され、共有結合に対する免疫反応が生じていることが明示できた。3。アルコ-ル性肝炎のサプレッサ-T細胞機能の検討:上の抗生体産は免疫調整細胞系の機能異常を示唆するので、免疫調整細胞系の中心であるサプレッサ-T細胞の機能を測定した。その結果、本症では有意の機能低下が認められること、この低下は免疫調節薬のコルチコステロイドで改善可能なことを明らかにした。アルコ-ル性肝炎は、早晩肝硬変に進展する進行性の肝病変で、肝細胞変性・壊死と、炎症細胞浸潤を特徴とするが、その発生機構は不明であり、この解明は本症の増加が著しいわが国においては重要な研究課題である。本研究は、アルコ-ルの二次代謝産物であるアセトアルデヒドが示す強い細胞生物学的作用に着目し、このアセトアルデヒド作用の解析によるアルコ-ル性肝炎の発生機構の解明を試み、以下の成果を得た。1。アセトアルデヒド・肝細胞膜・共有結合に対する免疫反応の臨床的意義の検討:前年度の研究によって、肝細胞膜がアセトアルデヒドと共有結合すること、この共有結合に対する免疫反応が生じ、アルコ-ル性肝炎では共有結合に対する血中抗体が陽性となることが判明したので、このアルコ-ル肝抗体の臨床的意義を検索した。その結果、血中抗体陽性者(38例)の肝病変を陰性者(53例)のそれと対比すると、抗体陽性者は、血液生化学的検査異常が高度なうえに、肝細胞壊死と炎症細胞浸潤の程度も高度であるという特徴的所見を示すことが明らかとなった。2。共有結合を標的としたリンパ球性細胞障害の検討:共有結合を形成した細胞に対するリンパ球性細胞障害の有無を追及する目的で、共有結合形成リンパ球を標的として、アセトアルデヒド培養リンパ球で刺激を受けて活性化したTリンパによるリンパ球性細胞障害を測定した。その結果、アルコ-ル性肝障害18例中5例にTリンパ球性細胞障害が検出でき、共有結合を標的とした免疫学的細胞細胞障害が生じていることを明らかにした。3。アルコ-ル性肝炎の肝内浸潤リンパ球の解析:アルコ-ル性肝炎における免疫反応の性状を明確にする目的で、リンパ球モノクロ-ナル抗体を用いて浸潤リンパ球を免疫染色した。その結果、肝小葉内には平方mm当り平均123個と有意のCD8リンパ球浸潤が認められることを示した。
私的病院における「組織文化」の形成と変容に関する研究

私的病院における「組織文化」指標の開発2年前実施した福岡県私設病院協会加盟病院へのインタビュー調査と、現在実施中の福岡県下にある一私的病院におけるエスノグラフィー調査、国立医療・病院管理研究所が実施した病院長と事務長に対するアンケート調査から得られた情報を元に、私的病院における「組織文化」の特徴を顕著に示す項目を選別し、私的病院における「組織文化」指標を開発した。主な項目は、病院の理念、非営利組織としての運営方針、病院の発展形態、職員満足、経営者の伝統意識等に関する項目である。組織文化指標の開発については、国立医療・病院管理研究所及び福岡県私設病院協会の協力を得ている。また、アンケート調査の結果については個票の公表はしない。病院長へのインタビュー調査の実施機能別に特徴のある病院を選定し、全国の20病院を対象に、病院長および病院のキィパーソンに対するインタビュー調査を現在実施している。病院の発展経緯の詳細を把握し、医師としての理想、院長交替・後継者選択の理由、親族構成など、医家の伝統についての見解を問い、また、病院の現状と院長としての今後の運営方針を確認した。インタビューに際しては、被調査者のプライバシーを尊重し、不利益を被らない旨を伝え、同意を得ている。病院理念の分析2年前実施した私的病院へのアンケート調査、国立医療・病院管理研究所が実施したアンケート調査、さらに、インターネット検索した全国の病院ホームページから、病院の理念を計379件収集し、その内容についてのパターンと傾向を、理念三分類に基づいて分析した。研究成果の発表以上の分析と、昨年度の定性分析から得られた成果をもとに、病院の組織文化の形成と変容過程のパターンを検証した。さらに今後は、全国の傾向と、福岡県の地域特性に基づいた特徴を踏まえた上で、私的病院の発展の方向性についての提言を行う。現在までの研究成果は、長谷川敏彦編「病院経営戦略」(医学書院、2002)のII-1-2.「病院の歴史」、II-2-1.「部門別課題」、IV-3-1.「人事管理」、V-1.「理念実例」、および「ケアの道程:ケアの関係性が変わる」(病院60(6)、2001)において発表した。研究計画書においては、平成12年度はアンケート調査を中心とした定量分析を行う予定だったが、初年度と2年度の計画を反転し、本年度は定性分析を中心に行った。組織文化の変化のパターンを抽出する定量分析を行う上では、調査の基盤となる「組織文化」概念の再検討が重要と判断したためである。経営学において盛んに行われてきた組織文化研究を応用し、この概念を批判的に検討して文化人類学の立場からの解釈を試みた。経営学における組織文化の概念は、経営戦略上の操作概念として用いられ、当初から理念や価値の実現を志向する傾向が見うけられる。経営学における「組織文化」の概念設定の限界を指摘し、あらたな病院の「組織文化」の概念の抽出を試みた。さらに、次年度の定量分析のために、組織文化を測定する指標つくりを行った。以上の分析のために、これまで現地調査を行ってきた福岡県下にある一私的病院において、エスノグラフィー分析を継続し、一般スタッフを中心にインタビュー調査を行った。また、全国の複数病院の院長他の管理職を対象に、インタビュー調査を行った。病院の理念と現場での受け止め方、組織に活力をもたらす要因、具体的な活動内容等について問うた。分析結果は、戦略的マーケティング研究会(国立医療・病院管理研究所医療政策研究部長長谷川敏彦主催)において定例的に発表した。この成果は、同研究会編集の報告書として、2001年度中に出版予定である。また、成果の一部を「医療白書2000年度版」(医療経済研究機構監修,2000)において、「CSと医療の質」という論文として発表した。

さらに今後は、全国の傾向と、福岡県の地域特性に基づいた特徴を踏まえた上で、私的病院の発展の方向性についての提言を行う。現在までの研究成果は、長谷川敏彦編「病院経営戦略」(医学書院、2002)のII-1-2.「病院の歴史」、II-2-1.「部門別課題」、IV-3-1.「人事管理」、V-1.「理念実例」、および「ケアの道程:ケアの関係性が変わる」(病院60(6)、2001)において発表した。
Modified Supergravity Models of Cosmological Inflation and Particle Production in Early Universe

1つのカイラル超場によって、Linde型のカオティックインフレーション及びStarobinsky型のインフレーションを記述する、超重力理論を用いた新しいモデルを提唱した。Large fieldインフレーション中に正の真空エネルギーを得るのに重要なアイデアとしては、(a)ケーラーポテンシャルを修正することで複素インフラトンの実部及び虚部を安定化させること、(b)スカラーポテンシャルにおいて多項式スーパーポテンシャル由来のcrossing termを用いること、である。提唱したインフレーションモデルはシフト対称性をもったminimalなケーラーポテンシャルを出発点として構築されており、no-scale超重力の場合に拡張されている。更に私達はrigid supersymmetryでF-termに似た(ほぼ)任意の1つの場のインフレーションスカラーポテンシャルを生む、1つのchiral matter superfieldをで記述されたより広範な超重力理論モデルも提唱した。これらのスカラーポテンシャルは(我々の近似では)半正定値であり、またインフレーションの終期に超対称性を保持しうる。実際のインフラトンの唯一のスカラー超対称粒子はケーラーポテンシャルの高次元項によって安定化される。クインテセンスモデルと双対な重力理論の記法であるf(R)重力関数を二次の(Linde型の)スカラーポテンシャル、正の宇宙項という条件下で導出した。初期宇宙でカオティックインフレーションに関わる大曲率状態では、f(R)重力はループ補正を加えたStarobinskyインフレーションモデルによく近似されることが分かった。また現在の宇宙のダークエネルギーに関わる小曲率状態では、f(R)重力関数は正の宇宙項をもったEinstein-Hilbertの重力関数に帰着することが示された。平成28年度における我々の研究活動は3つの異なる方向性において行われた。これらは素粒子の高エネルギー物理学および重力理論と整合する宇宙のダークエネルギーと宇宙論的インフレーションの理論的記述へと向けられている。我々の第一のそして主たるテーマは超対称性の破れおよびダークエネルギーを含めた超重力理論における宇宙論的インフレーションの実現可能な説明を与えることであった。第二にIIA型超弦理論におけるダークエネルギーと宇宙論的インフレーションの理論的な実現の模索を行った。第三に高次元時空に起源を持つ新たなインフレーションモデルの提案を行った。我々は、1つのカイラル超場と4次の安定化項を含む超重力理論を用いたインフレーションモデルにおいて、対称性の自発的破れをを実現した。我々は有質量ベクトル多重項によってもたらされるインフラトンによる、新しいタイプのインフレーションモデルを発見した。我々は、リジッドカラビヤウ多様体上のIIA型ストリング理論のフラックスコンパクト化を元に、普遍ハイパー多重項のモジュライ空間上のインスタントン補正された計量から非摂動論的スカラーポテンシャルを導出した。我々は修正重力理論にいても安定性を保つ、階層性問題に対するランドールサンドラムブレーンワールド解を発見した。
高度好塩菌H.halobiumに存在するレチナール蛋白に関する研究

(1)以前の我々の研究結果で高度好塩菌H.halobiumに第四番目のレチナール蛋白が存在することを示していた。我々はこれをホボロドプシン(phoborhodopsin)と命名し(pRと略す)、閃光光分解法を用いてそのホトサイクルを明らかにした。光照射によって、350nmに吸収極大のある光化学中間体が生成し、それは室温では約140msecの半減期で530nmに吸収極大のある中間体に変化する。その中間体は約300msecの半減期でもとのpRに戻る。(2)H.halobiumは長波長の光に対して寄って行くという正の走光性をしめす。この受容体はセンリリーロドプシン,SRであるとの仮説を実証するために、正の走光性の作用スペクトルを正確に測定しSRの吸収スペクトルと比較した。両者はよい一致を示したので、現段階では受容体はSRと考えられる。(3)バクテリオロドプシン(bR)は吸収極大波長が570nmにあり紫色にみえる。そしてbRはリピッドとの複合体として膜状で存在しているので、紫膜と呼ばれている。bRをpH3.2以下の酸性条件とするか、または陽イオン交換カラムを通すことを初めとする種々の方法でbRに強く結合している陽イオンを除くと、吸収極大波長が長波長にシフトし、いわゆる青膜が出来る。我々は脂溶性陰イオンであるテトラキス(4-フルオロフェニル)ボロンを紫膜懸濁液に添加すると中性でも青膜の出来ることを発見した。イオン交換カラムを通すことによって作成した青膜に脂溶性陽イオン例えばテトラフェニルホスホニウムを加えると、紫膜への変換が見られた。添加塩の効果を解析する事により、発色団の近傍に疎水性部位があり、その部位の荷電状態が吸収極大波長に強く影響を与えると推定した。(4)H.halobiumの細胞膜に存在する光駆動イオンポンプの活性の推定する1つの指標として光誘起膜電位がある。そのため、光誘起膜電位の脂溶性イオンを用いる測定法を確立した。
光グレイコードパターン投影による高速距離画像生成装置

コード化された光パターンを物体に投影し、その2値画像をCCDカメラで得ることを基本とした、簡易で安定高速な距離画像生成システムを研究した。光グレイコードパターン投影による方法、半開口光投影2値画像累積による方法の二種類のシステムを試作した。前者について、数少ない光投影で安定に精細な距離画像が得られ、計測時間が短縮できるという特徴を実証することができた。後者は、極めて簡易な装置で距離画像の計測が行なえることを確認できた。この光パターン投影による距離画像生成法は、二次元的に広がった2値パターン光を投影する点に特徴がある。試作したパターンプロジェクタの場合、メカニカルな駆動部を有するため、マスクの切り替え時間や位置決め精度に問題が生じた。このためノンメカニカルな液晶素子による光パターン投影が期待され、その実現性について基礎実験を行なった。ドット型液晶表示器を用いて、投影実験を行なった結果、比較的良好な投影コントラストを得ることができ、電極パターンギャップの影響も無視できることが確認でき、将来の超高速距離画像生成システムの指針が得られた。さらに、距離画像を用いた物体曲面形状の認識について研究を行なった。計測された三次元データを、最小二乗法により一般二次曲面に近似し、曲面を表す二次多項式の係数の特徴により、楕円面、円錐面、円筒面などと認識する手法を研究した。三角測量法による位置計測で高い精度を得るためには、パラメータとしてカメラとプロジェクタ間の相対位置関係、姿勢関係を予め精密に知る必要がある。このため、カメラとプロジェクタを同次座標系を用いてマトリクスでモデル化する方法、それらのパラメータによる三次元位置算出の方法、及びそれらのパラメータの高精度なキャリブレーション法を新規に研究開発した。
歯髄マーカーを用いた他組織幹細胞から歯髄幹細胞への形質転換の証明

本研究は、歯髄幹細胞および他組織の幹細胞の差次的プロテオミクスによる網羅的な蛋白質解析により、歯髄幹細胞に特異的なマーカーを得ることを目的とする。これにより、他の組織幹細胞から歯髄幹細胞を誘導し、安全で侵襲性なく象牙質・歯髄再生のための幹細胞源を得る新しい方法を確立する。まず、同意を得たヒト抜去歯髄組織から歯髄細胞を分散させ、フローサイトメトリーにてCD105^+細胞を分取した。また、市販のヒト骨髄細胞およびヒト羊膜間葉系幹細胞から、同様に骨髄CD105^+細胞および羊膜CD105^+細胞を分取した。その3種の細胞からそれぞれ蛋白質を溶出し、二次元電気泳動し、銀染色後、パターンを比較し、歯髄幹細胞に特異的なスポット9個を切り出し、還元アルキル化を行った後、トリプシン消化を行った。得られたペプチドはnano-LC/MS/MSを用いてショットガン法により解析した。得られた結果はヒトデータベースを用いて歯髄幹細胞に特異的なマーカーの検索を行ない、免疫抑制タンパク群のひとつであるFK506 bindingproteinならびに中間径フィラメントに類似するunnamed protein productを検出した。後者は遺伝子データベースによりVimentinであることが判明した。市販のヒト全身主要18組織および胎児由来2組織における発現と比較して、歯髄組織において最も高いmRNA発現がみられた。ついで、正常歯髄組織におけるVimentinの発現を免疫染色により検討したところ、間質の歯髄細胞に強い発現がみられたが、歯根膜組織ではその発現が弱かった。よって、イヌ抜髄後歯髄幹細胞を根管内に移植した後の再生組織においてVimentinを免疫染色で検討したところ、いずれの場合もほぼ同様の発現パターンがみられた。よって、Vimentinの歯髄マーカーとしての有用性が示唆された。本研究は、各組織あるいは各組織幹細胞の形質膜蛋白質を差次的プロテオミクスにより網羅的に解析して歯髄幹細胞に特異的なマーカーを得ることにより、他の組織幹細胞から歯髄幹細胞を誘導し、安全で侵襲性なく象牙質・歯髄再生のための幹細胞源を得る新しい方法を確立することを目的とする。本年度はまず、歯髄組織のプロテオーム解析の最適条件の決定を行った。同一個体のイヌの歯の正常歯髄組織および歯肉を細切し、各々PBSに溶解し、超音波処理を行った。遠心分離機で上清と沈渣に分け、沈渣はRIPAバッファーを用い同様に可溶化を試みた。各々の可溶性画分はトリプジンで消化し、得られたペプチドにnano-LC/MS/MSを用いてショットガン法により解析した。イヌのデータベースから歯髄、歯肉の数多くの蛋白質が同定され、それらの比較を試みたが、現在までに歯髄組織に特異的な蛋白質は見つかっていない。よって、現在、同様に歯髄と歯根膜組織由来蛋白質の比較を行っている。また、歯髄幹細胞をまり未分化な形質に転換し、その差次的プロテオミクスを行うことも試みている。すなわち、幹細胞のマーカーSox2,Rex1,STAT3,Nanogのreal-time RT-PCRによる発現により、歯髄幹細胞に脱分化を誘導する2i(CHIR99021およびPD0325901)の最適濃度および作用時間を決定し、現在この条件を用いて、作用前後での差次的プロテオミクスを行い、歯髄幹細胞に特異的な蛋白質の解析を行っている。本研究は、歯髄細胞、歯髄幹細胞および他組織の幹細胞の差