hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工ゲージ場を用いてｐ波超流動をフェルミ原子気体で実現させるための理論研究

これにより、はじめからフェルミ原子間にp波相互作用がはたらいている状況で温度を下げた場合、秩序パラメータは超流動転移温度以下で0から成長するのに対し、本研究のアイデアでは、秩序パラメータは有限な値から成長するため最初から超流動状態が実現されることが確認された、この成果は、この系で問題となっている「有限なp波対分子の寿命」の問題を克服し、p波超流動をフェルミ原子気体で実現させる手段として、本研究が提案する方法が非常に有効であることを示している。人工ゲージ場で誘起された反対称スピン軌道相互作用を有するs波フェルミガス超流動を用い、p波超流動を実現させる方法を理論的に研究した。様々なタイプのスピン軌道相互作用について、それぞれどのようなp波対振幅が誘起されるか、また、大きなp波対振幅が得られる状況は実験的に到達可能な超流動転移温度を有するか、を明らかにした。更に、これを初期状態とし、引力相互作用をs波からp波に変換することで、p波超流動を作り出せることを理論的に示した。本年度は、既に実現、あるいは理論的に提案されている様々なタイプの反対称スピン軌道相互作用について、誘起されるp波対振幅の種類と強度を全相互作用強度で明らかにすることができた。同時に、それらの場合について、s波超流動の転移温度も理論的に決定することができ、大きなp波対振幅が得られるパラメータ領域が、現在の実験技術で十分アクセス可能であることを明らかにした。これは、スピン軌道相互作用を利用してp波超流動の実現を目指す本研究のアイデアを支持する結果であり、フェルミ原子気体におけるp波超流動実現の可能性を高めることに貢献できた。また、人工ゲージ場を用いずとも、トラップポテンシャルの効果や、クーパー対に関与するフェルミ原子の質量差の効果によってもp波対振幅を誘起することが可能であることも明らかにし、p波超流動を実現するためのアプローチの方法の選択肢を広げることができた。以上の結果は本年度当初に計画していた内容を上回る成果であり、達成度は「当初の計画以上に進展している」と判断する。凝縮系物理学理論これまでは絶対零度と超流動転移温度の場合のみを考えてきたが、超流動転移温度以下の有限温度領域に研究を拡張、どの程度温度を下げれば絶対零度で得られるような大きなp波対振幅が得られるか、をBCS-BECクロスオーバー全域で明らかにすることを目指す。また、超流動揺らぎの効果はこれまでガウス揺らぎの理論の枠内で扱ってきたが、より高次の揺らぎまで考慮できるよう、理論の拡張も行う。人工ゲージ場を用いないでp波対振幅を誘起させるアイデアについて、本年度は簡単化のため格子モデルを用いて研究したが、より現実に即した連続系の場合に拡張、この方法で誘起されるp波対振幅の強度を定量的レベルで予言することを目指す。p波対振幅を誘起した状態で引力相互作用をs波相互作用からp波相互作用に切り替えた後の系の時間発展について時間依存BdG方程式を用いて解析、本研究のアイデアで人工的に作り出されたp波超流動状態がどのように安定化、あるいは崩壊していくか、を研究する。実験的に実現しているスピン軌道相互作用含め、一般的な反対称スピン軌道相互作用に対し、s波超流動状態で誘起されるp波の対振幅の大きさを求めることができ、それによりp波対振幅が最大となる条件をBCS-BECクロスオーバー領域で特定できたことは重要な成果である。
新規株式公開前後の報告利益管理

本研究では、新規株式公開後最初のストック・オプションの付与のタイミングで、裁量的な報告利益管理を行っているかを実体的・会計的の両方において調査した。検証の結果、ストップ・オプションの付与数で区切ったところ、付与数が多いサンプルでは10%水準で有意となった。分析の精度の向上に向け、検証を継続しているところである。次に、財務会計情報と管理会計情報の一致については、調査の結果、連結ベースでの利益管理の改善の必要性を感じている企業グループが多いことが判明した。平成25年度においては、1過去の先行研究のサーベイの実施、2イギリスおよびシンガポールにおける証券関係者等へのインタビューの実施、3平成26年度において行う予定の実証分析のモデルの検討、4同じく平成26年度において行う予定の実証分析のデータ収集方法の検討の4点を中心に行った。具体的には、次の作業を行った。まず、1の先行研究のサーベイは、会計学の領域における海外・国内文献だけでなく、ファイナンス関係の文献についても可能な限り調査を行った。実証分析にあたっては、ガバナンスや潜在株式を考慮する予定であるが、これらについては、会計学だけでなくファイナンス研究においてもモデルに組み込まれているためである。次に、2は、非常に歴史が古いロンドン市場と、逆に近年の発展が著しいシンガポール市場の2つの市場の関係者に対し、新規株式公開企業がどのような意図をもって株式公開を図っているのかを中心にインタビューを行った。これは、企業が報告利益管理を行う意図の相違を探るためである。3については、典型的な裁量的な発生項目を被説明変数とした場合に、どのような説明変数を用いるかについてのモデルを検討した。現時点ですべて確定しているわけではないが、ストック・オプションの付与状況、ガバナンスに関する項目を具体的に変数として用いることを決めており、現在、具体的な数値が入手可能なものと、ダミー変数により対応するものとを峻別している状況である。最後に、4については、3とも関連するが、どのデータベースを用いて実証分析を行うかについて検討を行った。市販のデータベースにより入手した情報に加え、株式公開白書などから別途手入力によってデータベースを補強し、オリジナルのデータベースを作成することになるが、その項目について概ね決定している状況である。前年度は、過去の文献サーベイやインタビュー、実証分析モデルの検討などを行った。これを受けて、平成26年度においては、1平成27年度において行う予定の実証分析のデータ収集および2収集したデータについての検証の2点を中心に行った。まず、1のデータ収集であるが、前年度に実施した文献サーベイおよび仮説を受けて、どのようなデータが必要になるのかを検討した上で、データベースや新規株式公開白書などから、必要なデータを入手した。特に、市販されているデータベースからのデータの入手はパソコン上の処理で行えるのに対し、新規株式公開白書などからのデータの入手は、いったん紙ベースの媒体からEXCELに手作業で入力し、さらにその入力に誤りがないかを検証する作業を伴うため、予想以上の手数を要したが、オリジナルのデータベースの作成に不可欠であり、時間をかけて行った。次に、2の収集したデータの検証であるが、入手したデータについて、記述統計量などをチェックすることで、外れ値の有無やデータの歪みなどの検証を行った。平成27年度には具体的な実証分析を行うことになるが、その前提としてデータが独特の形状をしている場合、必要に応じてモデルの変数を変更することが考えられるほか、明らかに外れ値がある場合には、実際の実証分析にあたってはそのデータを除外したり、あるいは外れ値そのものを検証することが考えられる。平成27年度に行う実証分析の前に、データそのものを検討したのである。本研究では、利益調整行動(報告利益管理)について、新規株式公開企業を対象に検証を行ってきた。いくつかの議論が行われたが、考えられた一つの仮説は、財務会計と管理会計の関係性に関するものである。すなわち、従来の利益調整行動の研究は、財務会計上の数値が公表され、その公表された情報を用いて行われてきており、その一歩前の点については、経営者の機会主義的行動のインセンティブに焦点が当てられてきた。経営者のインセンティブがあり、それが財務会計上の数値に反映されるというものである。これに対し、今回検討したのは、財務会計情報と管理会計情報との関連性である。近年では、セグメント情報の開示に関する会計基準を典型例として、もともとは企業内部の情報を外部報告用の会計情報に反映させようという動きが進んでいる。外部者には歓迎されるものである一方で、企業側からすれば、管理会計情報が外部に漏れるのを歓迎しない傾向も考えられる。このような抵抗感がある一方で、財務会計情報と管理会計情報がリンクしていくことは、企業内部における情報処理活動の効率化には役立っていると考えられる。つまり、抵抗感が新たな利益調整行動を生む可能性がある一方で、効率化等を目指して財務会計情報と管理会計情報の融合を進める企業があってもおかしくないのである。特に、新規株式公開企業のように、比較的体力がない企業にとってみれば、効率化は必要であろう。そこで、財務会計情報と管理会計情報の融合が、企業側でどのように受け止められているのかを検証した。これについては近日中に学会報告及び投稿を行う予定である。次に、より直接的な研究としては、ストック・オプションの付与が経営者の機会主義的行動にどのような影響を及ぼすのかの検証を行っている。こちらについては、学会報告もすでに行っており、学会誌等への投稿を近日中に行う予定である。

本研究では、新規株式公開後最初のストック・オプションの付与のタイミングで、裁量的な報告利益管理を行っているかを実体的・会計的の両方において調査した。検証の結果、ストップ・オプションの付与数で区切ったところ、付与数が多いサンプルでは10%水準で有意となった。分析の精度の向上に向け、検証を継続しているところである。次に、財務会計情報と管理会計情報の一致については、調査の結果、連結ベースでの利益管理の改善の必要性を感じている企業グループが多いことが判明した。今回の実証分析にあたっては、一般的なデータベースからデータをダウンロードするだけでなく、新規株式公開白書などから、手作業で必要な数値を入手し、オリジナルのデータベースを構築することが、一つの特徴になっている。当初は手作業でのデータの入力はアルバイトに依頼し、研究責任者および分担者がそれを検証することを想定していたが、予算の都合もあり、研究責任者および分担者自身がデータの入力も行うことが増加してしまった。このたま、作業がやや遅れた形になっているが、以下の「今後の研究の推進方策」でも述べるように、データベースが構築された以上、実証分析そのものは比較的早期に着手できるはずであるため、半年程度で遅れを取り戻すことができると考えている。会計学本研究は、研究責任者と分担者1名の合計2名による共同研究であり、定期的にミーティングを行っている。今後もそのミーティングを継続し、相互に指摘を行って精度を高めつつ進めていく予定である。また、研究を行った成果の発表であるが、学会または学会の部会等による報告を行う予定である。これにより他の研究者からさまざまな指摘をいただき、精度を高めていく予定である。平成27年度が最終年度となるので、成果をまとめていく予定である。当初の計画において、平成25年度における主な作業は、1先行研究のサーベイ、2証券関係者等へのインタビュー、3裁量的発生項目を用いたモデルの決定、4オリジナルデータベースの作成であった。平成25年度の実績としては、14について個々に述べると、まず1については、概ね完了している。具体的には、海外ジャーナル、国内の学会誌を中心に、先行研究のサーベイを行った。この際、新規株式公開前後の報告利益管理に関する先行研究のみならず、報告利益管理に関する先行研究についてやや範囲を広げてサーベイを行っている。次に、証券関係者等へのインタビューであるが、ロンドン市場、シンガポール市場についてはインタビューを完了している。これらについては、実際に現地に訪問し、現地で業務を行っている方々にインタビューを実施することができた。ただし、当初の計画では対象としていた香港市場については、インタビューを実施できていない。これは、対象者の日程と我々の日程の調整の問題であり、平成26年度に可能な限り実施したいと考えている。それから、3については、先行研究を踏まえ、どのような項目をモデルにおける説明変数として用いることが望まれるかを概ね決定しており、当初の計画通りに進んでいる状況である。
訪問看護ステーション管理者の役割認識に関する調査

本研究の目的は、訪問看護ステーションの管理者の役割に対する認識及び、訪問看護ステーションの管理者が捉える現状の課題を明らかにすることである。調査方法として質問紙調査ならびに半構成的インタビューを実施した。1.協力者:質問紙調査の回収数は1202(回収率:27.4%)であった。また、インタビュー調査の協力者は13名、年齢30歳57歳、管理者としての訪問看護ステーションでの経験年数2年10年であった。2.結果:811名の管理者が管理運営していく上で必要な権限が「十分ある・ある程度ある」と認識していた。また、666名の管理者が、「管理者としての仕事」を「ぜひ続けたい・どちらかといえば続けたい」と答えていた。管理者は管理という仕事と利用者やその家族との実際のかかわりの両方にやりがいを感じていた。本研究の目的は、訪問看護ステーションの管理者の役割に対する認識および、訪問看護ステーションの管理者が捉える現状の課題を明らかにすることである。また、今後、訪問看護ステーションが活性化するための方略について検討することを目指している。平成18年度は、全国の訪問看護ステーションのうち、各都道府県の訪問看護ステーション協議会・全国訪問看護事業協会のHP上、およびWAM NET等でその所在が明らかとなっている約4391箇所の訪問看護ステーションの管理者を対象者として郵送法による質問紙調査を実施した。質問紙は、平成16年度に実施した「訪問看護ステーションにおける訪問看護師育成・教育の実態に関する調査」の結果、ならびに現在訪問看護ステーションの管理者として勤務している看護師3名から協力を得て、作成した。調査内容は、1)所属機関の概要、2)対象者の背景、3)管理者としての役割認識、4)今後取り組みたい課題・事業である。調査期間は平成19年1月2月、研究の趣旨・目的および倫理的配慮を明記した文書を添え、調査票の返送をもって同意とみなした。その結果、1202名の管理者から回答が得られた(回収率27.4%)。現在、平成19年8月を目標にデータ分析解釈に取り組んでいる段階である。平成19年度は、平成18年度実施した質問紙調査の結果を基に、さらに訪問看護ステーション管理者の仕事・役割に対する認識、意欲に関する要因、管理者の自己課題、訪問看護ステーションの課題・展望についてどのように考えているかを深めるため、半構成的インタビューを実施した。研究協力者は、平成18年度に実施した質問紙調査協力者の中で、インタビュー調査協力に承諾をされた管理者のうち、所属機関の設置主体・地域性に偏りが出ないように考慮した上で、再度書面および口頭で研究の趣旨・目的および倫理的配慮について説明を行い、同意を得ることができた管理者13名である(うち2名は平成20年度にインタビューの実施を予定している)。調査期間は平成20年3月。インタビュー内容は、1.訪問看護ステーションの概要、協力者のプロフィール2.訪問看護ステーションの管理者として、具体的に日々どの様な仕事をされているのか・工夫されていること・苦慮されていること3.訪問看護ステーションの今後の課題などである。現在、データの逐語化・分析解釈に取り組んでいる段階である。平成20年度は、平成19年度に引き続き、訪問看護ステーション管理者の仕事・役割に対する認識、意欲に関する要因、管理者の自己課題、ステーションの課題・展望についてどのように考えているかを深めることを目的とし、訪問看護ステーション管理者に半構成的インタビューを実施した。研究協力者は平成18年度に実施した質問紙調査協力者の中で、インタビュー調査協力に承諾を得ることができた管理者で、書面および口頭で研究の趣旨・目的および倫理的配慮について説明を行い、同意を得られた管理者とした。インタビュー内容は1.訪問看護ステーションの概要、協力者のプロフィール2.訪問看護ステーションの管理者として、具体的に日々どの様な仕事をされているのか、工夫されていること、苦慮されていること3.訪問看護ステーションの今後の課題などである。現在、データの逐語化が終了し、分析解釈に取り組んでいる段階である。
新たな気候変動指標の確立に向けたセルロース分子内酸素の同位体不均質の検証

新たな気候変動情報を解読する方法の確立を目指して,熱分解ガスクロマトグラフィー・熱分解同位体比分析法(PyGC/PyIRMS)による高分子化合物の熱分解成分の酸素同位体比の測定法を確立し,樹木年輪試料から抽出されるセルロース(グルコース)の分子内酸素同位体比の不均質を明らかにすることに取り組んだ.Agilent7890ガスクロマトグラフにフロンティア・ラボ社製PY-2020Dを組合したシステムを使い,セルロースの熱分解生成物の分子の種類や熱分解効率について検討を行なった.また,熱分解生成物はガスクロマトグラフの分離後,各成分の存在割合を求めるために一部をFID検出器に導き,大半はニッケル製の高温熱分解カラムに連続的に導入し,各成分をCOとH2に変換した.COとH2の一部はスピリットバルブを用いて連続導入式質量分析計に導入され,質量数[28],[29],[30]を検出し,酸素同位体比を求めた.本一連の実験で,研究計画時には予期できなかった問題・課題が明らかになった.(1)熱分解性生物の熱分解効率が熱分解カラムに導入する量によって大きく変動する点,(2)熱分解性生物の熱分解で生成される水素による質量分析計イオンソースでのCOの酸素同位体効果への影響である.(1)に関しては,熱分解カラムの温度を1200°C程度(1050°Cで実験,現在,マイクロ高温炉の作成を行なっている)まで引き上げれば95%程度まで熱分解性生物がCOに熱分解されることが明確になった.(2)に関しては,質量分析計に導入する前にTiスポンジカラム(設定温度350°C)を通すことでH2を除去できると考え,現在,水素除去率の向上に関する基礎実験を行なっている.現段階では,数パーミル以下の酸素同位体比の不均質の検出するためには更なる装置の改良が必要であるが,天然セルロース分子には酸素の同位体比に関して不均質があることが,本研究で新たに開発した装置を使うことで明らかになった.新たな気候変動情報を解読する方法の確立を目指して,熱分解ガスクロマトグラフィー・熱分解同位体比分析法(PyGC/PyIRMS)による高分子化合物の熱分解成分の酸素同位体比の測定法を確立し,樹木年輪試料から抽出されるセルロース(グルコース)の分子内酸素同位体比の不均質を明らかにすることに取り組んだ.Agilent7890ガスクロマトグラフにフロンティア・ラボ社製PY-2020Dを組合したシステムを使い,セルロースの熱分解生成物の分子の種類や熱分解効率について検討を行なった.また,熱分解生成物はガスクロマトグラフの分離後,各成分の存在割合を求めるために一部をFID検出器に導き,大半はニッケル製の高温熱分解カラムに連続的に導入し,各成分をCOとH2に変換した.COとH2の一部はスピリットバルブを用いて連続導入式質量分析計に導入され,質量数[28],[29],[30]を検出し,酸素同位体比を求めた.本一連の実験で,研究計画時には予期できなかった問題・課題が明らかになった.(1)熱分解性生物の熱分解効率が熱分解カラムに導入する量によって大きく変動する点,(2)熱分解性生物の熱分解で生成される水素による質量分析計イオンソースでのCOの酸素同位体効果への影響である.(1)に関しては,熱分解カラムの温度を1200°C程度(1050°Cで実験,現在,マイクロ高温炉の作成を行なっている)まで引き上げれば95%程度まで熱分解性生物がCOに熱分解されることが明確になった.(2)に関しては,質量分析計に導入する前にTiスポンジカラム(設定温度350°C)を通すことでH2を除去できると考え,現在,水素除去率の向上に関する基礎実験を行なっている.現段階では,数パーミル以下の酸素同位体比の不均質の検出するためには更なる装置の改良が必要であるが,天然セルロース分子には酸素の同位体比に関して不均質があることが,本研究で新たに開発した装置を使うことで明らかになった.
北極ヘイズが氷雲粒子濃度に与える影響に関するライダーとレーダによる観測研究

準備期間を経て、平成26年3月にスバースバル、ニーオルスン、国立環境研究所北極基地にライダー観測を設置し、エアロゾルと雲の高度分布の連続観測を開始した。ライダー装置は、観測開始後研究期間の終了まで、ほとんど問題なく測定を継続しており、エアロゾルと雲の高度分布の連続的な観測結果を三年を越す期間与えている。北極ヘイズは冬季に高濃度で存在する北極のエアロゾルであるが、我々の観測では、北極エアロゾルがもっとも高濃度になるのは春から夏にかけてであることが明らかになった。この傾向は氷雲が生成する高度5km以上の上部対流圏と特に顕著で、8-10kmの高度区間では八月に極大が現れる。平成25年度はまず現地に設置するライダーの整備と連続観測には不可欠の観測用窓の制作にあたった。その後年度末の3月末に現地への輸送、設置を完了し3月中旬に観測を開始した。ライダーの整備は名古屋大学環境学研究科建物内の実験室にてライダーを組み立て、光学系ほかの調整を行い、観測に最適な設定を施した。観測用窓に関しては、無反射コーティングガラス窓材を調達し、ガラスを固定する窓枠を設計・制作した。窓枠の設計にあたっては、現地の高緯度による低温および降雪を考慮し、30度の傾斜や断熱処理を施した。ライダー観測はほぼ予想通りで順調であったが、観測開始直後から降雪時に観測用窓に雪が付着することが多いことが判明した。付着した雪は数時間で室内からの熱で溶けて消失するが、さらなる速やかな除去が現在課題となっている。分担者間の連携に関しては、まず5月22日に本研究のキックオフミーティングを行い、本研究の目的や実施計画の詳細な情報を共有するとともに、各自の研究内容についての相互理解を計った。その後、それぞれの参加者間で随時連絡をとりながら研究をすすめた。前昨年度末平成26年3月に、ノルウェー、スヴァールバル、ニーオルスンにライダーを設置し、エアロゾルと雲の連続観測を開始した。当初技術的問題として、極域の低温環境下での連続観測に必須である外気と観測室の間を遮断するため、観測窓に設置した無反射コートを施したガラス板の内側に着く霜と外側に積もる雪をどう取り除くかが問題となった。すなわちガラス板を水滴もしくは氷の付着からいかにして防ぐかが、単純ではあるが重要な問題であった。試行錯誤の結果、これについては、ライダー機器の熱排気をダクトを用いてガラス板内側まで導いてやり、常時、ガラスの温度を暖房された室温程度に保ことで解決した。ライダー装置はレーザの消耗部品であるフラッシュランプとイオン交換樹脂および脱イオン冷却水を定期的(約三ヶ月に一回。5月、7月、10月、12月、3月。)交換することで、故障等が生じることなく現時点で約1年、問題なく動作している。10月には、ライダー受信部には低高度のビームオーバーラップを確実にするため、光電子増倍管の前に集光レンズを挿入した。この改造で測定下限高度が1kmから0.5kmと低下し、より低高度までの測定が可能となった。また3月には、受信信号処理のため高分解能(16bit)トランジェントレコーダを導入し、データの高精度化を計った。フラッシュランプの交換などの定期的な保守には作業に応じて一人もしくは二人が現地に出向き実施した。ライダー観測ではNd:YAGレーザーの二波長、532nmと1064nmで後方散乱係数と532nmでの偏光解消度が1分および15mの時間、高度分解能で求まり、これまでに約1年間のデータが連続的に得られた。今後得られたデータの詳細な解析、および隣接する雲レーダの観測と比較・解析して、エアロゾルと雲の微物理的な特徴を求めて行く予定である。平成27年度は前年度から引き続き、Nd:YAG二波長偏光ライダーを用いた対流圏エアロゾルと95GHz雲レーダーを用いた雲の連続観測を実施した。観測は極めて順調で、装置の不具合等はほとんど発生しなかった。2014年3月の観測開始から2015年11月までの観測結果を解析したところ、自由対流圏のエアロゾルの後方散乱係数(濃度)は2014年5,6月に極大を示し、先行研究の5月極大からほぼ一致か一ヶ月遅れている。2015年については7,8月に極大となっていて、前年に比べて一ヶ月、先行研究に比べて二、三ヶ月遅くなっている。一方、偏光解消度(非球形性)については2014年2015年ともに7、8月に極小をとっている、が秋にも極大があり半年周期を示しているようにも見える。波長比(粒径)については、2014年は6月に極小、2015年は1月と8月に極小で、これも濃度と同様に一年周期とは異なった変化を示している。我々の観測結果で注目すべき点は、多くの先行研究(地表での観測)で例外なく明瞭に確認されている「北極エアロゾル濃度の(北極へイズによる)春季(五月)極大」が、我々が測定した自由対流圏高度では、一年目は若干遅く、二回目の春には確認できなかったことである。この結果は、北極へイズが高度数百メートル以下の、大気境界層内を中心とした現象、であるため、高度六百メートル以上の観測結果には明確な春季極大として現れなかった、と説明し得る。

しかしこのことは同時に、北極の卓越したエアロゾル成分である北極へイズが、高度数百メートル以上の上空での雲生成を左右している、とは必ずしも言えないことを示唆している。準備期間を経て、平成26年3月にスバースバル、ニーオルスン、国立環境研究所北極基地にライダー観測を設置し、エアロゾルと雲の高度分布の連続観測を開始した。ライダー装置は、観測開始後研究期間の終了まで、ほとんど問題なく測定を継続しており、エアロゾルと雲の高度分布の連続的な観測結果を三年を越す期間与えている。北極ヘイズは冬季に高濃度で存在する北極のエアロゾルであるが、我々の観測では、北極エアロゾルがもっとも高濃度になるのは春から夏にかけてであることが明らかになった。この傾向は氷雲が生成する高度5km以上の上部対流圏と特に顕著で、8-10kmの高度区間では八月に極大が現れる。当初計画では、H25年度はライダー設置、H26年度の春から夏にかけての観測を予定していたが、当初計画していなかった秋と冬の観測も実施に成功した。これは観測窓の透明度の維持が極めてうまく行えたことによる。当初の計画を超えた観測が実施できた、ということから「当初の計画以上に進展している」を選択した。27年度が最終年度であるため、記入しない。大気科学当初の計画の範囲を超えて、順調に研究がすすめられていることから、今年度も昨年度に引き続き観測を続行する。また計画に従い、取得したデータの解析を本格的に開始する予定である。また、雲レーダーのデータとの比較も開始する予定である。ライダー整備から設置、観測開始までほとんど計画通りにすすめることができたため。なお観測窓への雪の付着は現地観測を開始して初めて明らかになったが、観測全体に与える影響は限定的である。本年3月に開始した観測を続行し、装置の状況により、もしライダー観測の続行が可能と判断できれば当初計画していた3月から6月の間の観測期間の延長、もしくは次期観測開始を前倒しを行いたい。これは観測を開始した3月中旬時点ですでに北極ヘイズが現れており、北極ヘイズが予想外に早い時期から存在していたため、観測期間を前後により長い期間ヘイズの変化を見たいためである。
網膜・杆体-錐体干渉現象の電気生理学的検討

網膜におけるドーパミン(DA)の存在が指摘されながら,その意義についてはほとんど未知のままである.本研究では脊椎動物網膜内におけるドーパミン(DA)の暗所視および明所視網膜機能における役割を検討する目的で,DAが網膜電図(ERG)におよぼす影響を調べた.まずウサギin-vivoERGにおいてDAがscotopic b波を減弱させ,その頂点潜時を短縮させるが,OPを増大させることを見出した.D_1およびD_2拮抗剤であるハロペリドール(HAL)はphotopic b波およびOPを減弱させることも見出した.これらの知見によりDAは暗所視機能を抑制し,杆体-錐体抑制現象の解除を介した明所視機能促進を媒介することが判明した.さらにウサギin-vivo30HzフリッカーERGにおいてDAは暗順応終了直後の振幅を増大させ,それに続く明順応経過中の振幅増大(漸増現象)を減弱させることも見出し,DAが暗所視系から明所視系への抑制の解除に関与すると推論された.さらに上記の漸増現象におよぼすDA拮抗剤の影響を検討し,漸増現象の発現にはDA作動性神経細胞が関与し,しかもD_2よりもD_1受容体を介する機構が主であると推論された.DAとSCH23390(D_1受容体拮抗剤)の同時投与ではOPの増大は見られなかったが,DAとスルピリド(D_2受容体拮抗剤)の同時投与では,DA単独投与の時と同様にOPは増大した.この結果より,OPの発生にはDAが関与しており,D_2受容体よりもD_1受容体を介した機序であることが示唆された.DA取り込み阻害剤であるノミフェンシン(NF)は100μMにおいてscotopic b波の減弱およびOPの増大というDA類似の効果を持つことが示された.DA1μMおよびNF30μMのいずれか一方のみではERGはほとんど変化しないことも見出しているが,DA1μMとNF30μMの同時投与はscotopicb波の減弱,OPの増大という相加的な作用を持つことが示された.これらの所見より,内因性DA放出量はERGを変化させうるに十分であることが判明した.網膜におけるドーパミン(DA)の存在が指摘されながら,その意義についてはほとんど未知のままである.本研究では脊椎動物網膜内におけるドーパミン(DA)の暗所視および明所視網膜機能における役割を検討する目的で,DAが網膜電図(ERG)におよぼす影響を調べた.まずウサギin-vivoERGにおいてDAがscotopic b波を減弱させ,その頂点潜時を短縮させるが,OPを増大させることを見出した.D_1およびD_2拮抗剤であるハロペリドール(HAL)はphotopic b波およびOPを減弱させることも見出した.これらの知見によりDAは暗所視機能を抑制し,杆体-錐体抑制現象の解除を介した明所視機能促進を媒介することが判明した.さらにウサギin-vivo30HzフリッカーERGにおいてDAは暗順応終了直後の振幅を増大させ,それに続く明順応経過中の振幅増大(漸増現象)を減弱させることも見出し,DAが暗所視系から明所視系への抑制の解除に関与すると推論された.さらに上記の漸増現象におよぼすDA拮抗剤の影響を検討し,漸増現象の発現にはDA作動性神経細胞が関与し,しかもD_2よりもD_1受容体を介する機構が主であると推論された.DAとSCH23390(D_1受容体拮抗剤)の同時投与ではOPの増大は見られなかったが,DAとスルピリド(D_2受容体拮抗剤)の同時投与では,DA単独投与の時と同様にOPは増大した.この結果より,OPの発生にはDAが関与しており,D_2受容体よりもD_1受容体を介した機序であることが示唆された.DA取り込み阻害剤であるノミフェンシン(NF)は100μMにおいてscotopic b波の減弱およびOPの増大というDA類似の効果を持つことが示された.DA1μMおよびNF30μMのいずれか一方のみではERGはほとんど変化しないことも見出しているが,DA1μMとNF30μMの同時投与はscotopicb波の減弱,OPの増大という相加的な作用を持つことが示された.これらの所見より,内因性DA放出量はERGを変化させうるに十分であることが判明した.我々は平成4年度までに脊椎動物網膜内におけるドーパミン(DA)の暗所視および明所視網膜機能における役割を検討する目的で、DAのカエルおよびウサギの網膜電図(ERG)におよぼす影響を調べた。まずカエル摘出眼杯においてDAがERGの暗所視成分と考えられるb波後半部を減弱させ、明所視成分を反映すると考えられる律動様小波(OP)、d波およびoff小波を増大させることを見出した。次いでウサギin-vivo ERGにおいてDAがscotopic b波を減弱させ、その頂点潜時を短縮させるが、OPを増大させることを見出した。D_1およびD_2拮抗剤であるハロペリドール(HAL)はphotopic b波およびOPを減弱させることも見出した。これらの知見によりDAは暗所視機能を抑制し、杆体-錐体抑制現象の解除を介した明所視機能促進を媒介する可能性が示唆された。

さらにウサギin-vivo30HzフリッカーERGにおいてDAは暗順応終了直後の振幅を増大させ、それに続く明順応経過中の振幅増大(漸増現象)を減弱させることも見出した。漸増現象は暗順応下で暗所視系から明所視系に対し作用していた抑制を明順応あるいはそれに準ずる反復光刺激が解除することにより生ずると考えられるので、DAが暗所視系から明所視系への抑制の解除に関与すると推論された。平成5年度では30HzフリッカーERGの漸増現象におよぼすDA拮抗剤の影響を検討した。選択的D_2拮抗剤であるスルピリドは漸増現象の程度を抑制し、HALはそれを軽度に抑制したが、選択的D_1拮抗剤であるSCH-23390およびフルフェナジンはそれを増強した。漸増現象の発現にはDA作働性神経細胞が関与し、しかもD2よりもD_1受容体を介する機構が主であると推論された。さらにDA取り込み阻害剤であるノミフェンシンがウサギin vivo ERGにおいてOP増強効果を有することを見出した(未発表)。我々は平成5年度までに、脊椎動物網膜内におけるドーパミン(DA)の暗所視および明所視網膜機能における役割を検討することを目的として、DAのウサギin-vivo網膜電図(ERG)におよぼす影響を調べた。その結果DAはscotopicb波を減弱させ、その頂点潜時を短縮させ、律動様小波(OP)を増大させることを見出した。またD_1およびD_2受容体の拮抗剤であるハロペリドールはphotopic b波およびOPを減弱させることを見出した。これらの知見より、DAは暗所視機能を抑制し、杆体-錐体抑制現象の解除を介した明所視機能促進を媒介する可能性が示唆された。平成6年度は、上記の結果をふまえこれらの作用に関与する受容体の同定をすべく実験を行った。その結果、DAとSCH23390D_1受容体拮抗剤の同時投与ではOPの増大は見られなかったが、DAとスルピリドD_2受容体拮抗剤の同時投与では、DA単独投与の時と同様にOPは増大した。この結果より、OPの発生にはDAが関与しており、D_2受容体よりもD_1受容体を介した機序であることが示唆された。一方、DA取り込み阻害剤であるノミフェンシン(NF)のウサギin-vivoERGにおよぼす影響についても調べた。NFは100μMにおいてscotopicb波の減衰およびOPの増大というDA類似の効果を持つことが示された。DA1μMおよびNF30μMのいずれか一方のみではERGをほとんど変化しないことを我々は既に見出しているが、DA1μMとNF30μMの同時投与はscotopic b波の減弱、OPの増大という相加的な作用を持つことが示された。これらより、内因性DA放出量はERGを変化させうるに十分であることが示唆され、同時にDAの網膜内における代謝回転が迅速であるというこれまでの推測が裏付けられた。
オピエートレセプターの関与するトランスメンブレンコントロールの解析

オピエートレセプターの精製のために、まずエンケファリンを結合させたアフィニティー樹脂(Tyr-D-Ala-Gly-Phe-Leu-AH-Sepharose)を調製した。レセプターの精製には、牛大脳皮質の膜画分を用いた。これを2%ジキトニンで可溶化後、アフィニティー樹脂とともにインキュベートし、強く結合する蛋白質のみを集めた。この樹脂を高濃度のペプチドとともにインキュベートすることにより、はずれてきた蛋白質をエンケファリン結合蛋白質として濃縮した。これをゲルろ過してペプチドを除き、最終標品とした。約30mgの膜画分の蛋白質から、23pmolの結合蛋白質が得られた。精製の最終倍率は約5万倍、収率は約1%であった。この標品の12%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動の結果、68kDaの主要バンドとともに、55kDaと130kDa付近に薄いバンドが観測された。これらのバンドに相当する蛋白質のうち、どれがオピエート結合蛋白質かどうか確かめるために、[【^(125)I】]β-エンドルフィンを用い、2価性のsuccinimide誘導体のBSOCOESでクロスリンクの実験を行なった。それを電気泳動後、オートラジオグラフィーした結果、68kDaの蛋白質のみが目的のオピエート結合蛋白質であることが確認できた。これまで、精製したオピエート結合蛋白質は不安定であることが知られていたが、20%グリセロールの添加により安定に、保存できることが示された(-80°Cで15日間ほとんど失活せずに保存できる)。精製したエンケファリン結合蛋白質が、レセプターであることを明らかにするために、GTP結合制御蛋白質(【G_I】)とともに脂質二重膜に再構成し、エンケファリンの結合親和性を、GTPrSの有無のもとで調べた。その結果、GTPrsでGoを活性化すると、エンケファリンの結合親和性が減少した。これは、このエンケファリン結合蛋白質が真のレセプターであることを示す。
ネズミイルカの鳴音の多様性とその機能

飼育下におけるネズミイルカの鳴音の収録B & K社製水中マイク8103型および他の研究経費にて開発したマイクアンプ試作器を用いて,サンプリング1MHz,量子化ビット数16bitにてネズミイルカ鳴音を収録する手法を確立し,2005年3月2日に小樽水族館にてネズミイルカ鳴音の収音を行った。ネズミイルカの鳴音の多様性について上記の鳴音および,2004年4月に臼尻水産実験所屋外水槽,2004年8月20日9月3日に小樽水族館にて収録した鳴音について,LPC分析を用いてクリック音のピーク周波数抽出を行い,その時系列変化を解析した。その結果,1クリックの間に鳴音の周波数に変化が見られた。コウモリと同様の周波数変調された音をエコロケーションに使用している可能性が示唆された。ネズミイルカの鳴音のクリックインターバルと行動の関係2005年4月に臼尻水産実験所屋外水槽にて,給餌時の鳴音を収録した。同時に行動をビデオカメラにて収録し,目標物へのアプローチ行動と鳴音についての関係を調べた。その結果,クリックインターバルは2msおよび5msにピークを持った。これはエコロケーションで4mおよび1.5mに認識の照準をおいていることに相当する。ビデオ映像の解析より餌が提示されているときは餌の4m手前にて遊泳周回行動が変化していた。このことより,クリックによる認識が行動に影響を与えていることが強く示唆された。・飼育下におけるネズミイルカの鳴音の収録2004年8月20日9月3日まで,小樽水族館において,ネズミイルカの鳴音収録を行った。収録には,B&K社製水中マイク8103型,Avisoft社製A/Dコンバータモデル116を使用し,サンプリング周波数500kHz,量子化ビット数16bitにて収録した。収録した音声はwavファイルに保存し,分析に供した。・ネズミイルカの鳴音の多様性について上記の鳴音および,2004年4月に臼尻水産実験所屋外水槽にて収録してあった鳴音について,LPC分析を用いてクリック音のピーク周波数抽出を行い,その時系列変化を解析した。
ラダラン脂質の高歪み骨格を構築する生合成マシナリーの構造基盤の解明

フィトエン不飽和化酵素の発現ベクターを昨年度作成し、発現に用いる大腸菌株のスクリーニングを行い一部不溶性画分に発現が見られたが、可溶性画分への発現がほとんど見られなかった。そこで発現タンパク質の可溶性を向上させるためマルトース結合タンパク質(MBP)またはユビキチン様タンパク質(SUMO)を融合させた酵素として発現条件の検討を行ったが、いずれの場合も可溶性酵素として発現させることができなかった。ラジカルSAM酵素については、補因子を含まないアポ型の高純度精製条件を確立し、ホロ型酵素の結晶化スクリーニングを行い複数の条件で単結晶を得ることができた。このホロ型酵素の単結晶から最高分解能3.3オングストロームの回折を確認することができた。また、鉄-硫黄クラスターの再構成を行い紫外可視吸収スペクトルから、鉄-硫黄クラスターを確認することができた。さらにこの試料のEPRスペクトルを測定し、鉄-硫黄クラスターの再構成で起こりうる3Fe4S型ではなく、4Fe4S型の鉄-硫黄クラスターが再構成されたことを確認した。アナモックス菌は極めて増殖が遅く、ラダラン脂質の生合成を阻害すると期待される化合物は高価なものが多い。そこで並行して条件検討を検討するため、アナモックス菌を培養する小型リアクターを3基作成した。フィトエン不飽和化酵素の阻害剤を添加して1か月ほどアナモックス菌を培養し、総脂質を分析したところ、阻害剤を加えない条件で培養したアナモックス菌の総脂質には見られない化合物が複数検出された。ラダラン脂質生合成の鍵酵素と推定されているラジカルSAM酵素の結晶化に成功している。また、この酵素の鉄-硫黄クラスターを再構成しホロ型酵素を調製する方法も確立しているため、今後のホロ型酵素の結晶構造解析に大いに期待が持てる。さらに、当初の研究計画通り阻害剤を添加したアナモックス菌の培養にも着手しており、中間体の同定が期待されるデータが得られつつある。フィトエン不飽和化酵素の大腸菌を用いた発現では、不溶性画分にのみ発現している。K. stuttgartiensis由来のフィトエン不飽和化酵素を大量に可溶性酵素として発現させた実績があるベクターを用いて大量発現条件を確立する必要がある。ラジカルSAM酵素のアポ型の結晶が得られているが、高分解能の回折を得るためにはホロ型酵素の結晶化が必須であるので、嫌気条件での鉄-硫黄クラスターの再構成と高純度精製の手法の確立が求められる。今年度作成したアナモックス菌の培養を行う小型リアクターでは、菌の流出を防ぐために設置したフィルターの目詰まりが顕著であり、増殖速度を高めることが難しい。これを解決するため、大型のフィルターで排出液を濾過するリアクターの作成が必要である。
心ペースメーカー電位で活性化される新たな持続性内向き電流の解析

我々は心ペースメーカー電位で活性化される新たな持続性内向き電流を記録したが、この電流はNaチャネルと異なりTTXではブロックされないが、いわゆるCa拮抗薬で抑制される。しかし、CaでなくNaで運ばれる電流であることから、これが今までに報告のない新たなイオンチャネルによることが示唆された。そこで、モルモット心洞房結節から自働性を示す細胞を単離し、cell-attached patch記録を行った。電流はNaイオンによって運ばれると考えられるので、ピペットには150mMNa溶液を用いた。脱分極によって数ミリ秒で活性化し、続いて不活性化するNaチャネル電流、それに、外液の二価イオンを完全に除去した際に見られるL型CaチャネルのNa電流が確認された。これらに加えて、明らかに開時間の長いチャネル電流を記録することが出来た。このチャネルは、ほぼ15pSの単一チャネルコンダクタンスを示し、-70mV以上の脱分極によって活性化し、脱分離中殆ど不活性化を示さず、ニカルジピンでブロックされた。これらの性質は、細胞全膜電流記録で記録された持続性内向き電流の性質と良く一致している。自働性を示す細胞の数が極端に少ないことと、おそらくチャネルの分布密度が少ないため、チャネルの記録は極めて困難であるが、チャネルの開閉動態を決定して論文をまとめる予定である。これらの実験と平行して、持続性内向き電流についての全細胞電流記録では、この電流がNaイオンによって運ばれること、および、モルモットのペースメーカー細胞にも存在することをPflugers Archivに論文として報告した。、我々は心ペースメーカー電位で活性化される新たな持続性内向き電流を記録したが、この電流はNaチャネルと異なりTTXではブロックされないが、いわゆるCa拮抗薬で抑制される。、細胞全膜電流の記録から、心ペースメーカー電位で活性化される新たな持続性内向き電流が記録されている。この電流はNaチャネルと異なりTTXではブロックされないが、いわゆるCa拮抗薬で抑制される。そこで、これを確かめる目的で本研究計画を立てた。最終的には、チャネル蛋白のクローニングを試みるが、その前提として、単一チャネルレベルでチャネルを特定することを目指した。モルモット心洞結節から自働性を示す細胞を単離し、cell-attached patch記録を行った。このチャネルは、ほぼ15pSの単一チャネルコンダクタンスを示し、-70mV以上の脱分極によって活性化し、脱分極中殆ど不活性化を示さず、ニカルジピンでブロックされた。さらに、ラットの細胞にもこの電流が存在することを見つけている。
腎臓におけるP-糖蛋白質の役割

aldosteroneとNHE活性亢進の調節機序を解明するため,ratの培養血管平滑筋細胞(VSMC)を準備し,pH感受性色素を用いて細胞内pH(pH_i)を測定した.NHE活性は塩化アンモニウム(NH_4Cl)付加と細胞外Na^+除去後の酸負荷から,細胞外Na^+を元に戻したときのpH_iの回復速度と細胞内緩衝力(β)の積で求められるプロトンの細胞内から細胞外への排泄量(J_H)で評価した.溶液はすべてCO_2/HCO_3^--free溶液を用いた.我々のグループは,ratの培養VSMCにaldosterone(10^<-6>M)を添加すると,3時間後からNHE活性が亢進し24時間まで持続すること,3時間後の作用は核を介さない非genome作用,24時間後の作用は核を介するゲノム作用であることを証明していた.今回,さらに,細胞外Na^+濃度を変化させNa^+依存性pH_i回復からの酸排泄量を指標とするNHE活性から,Lineweaber-Burk plotの解析をすると,K_mが変化せずV_<max>が増加することから,aldosferone投与3時間後,24時間後のNHE活性亢進は細胞膜上のNHEの数が増加すること,aldosterone投与3時間後の非genome作用によるNHE活性亢進はmineralocorticoid受容体の選択的拮抗薬であるeplerenoeneで抑制されないが,24時間のgenome作用は抑制されること,を証明した.また,spironolactoneよりeplerenoneがより低濃度でNHE活性を抑制することも証明した.aldosteroneとNHE活性亢進の調節機序を解明するため,ratの培養血管平滑筋細胞(VSMC)を準備し,pH感受性色素を用いて細胞内pH(pH_i)を測定した.NHE活性は塩化アンモニウム(NH_4Cl)付加と細胞外Na^+除去後の酸負荷から,細胞外Na^+を元に戻したときのpH_iの回復速度と細胞内緩衝力(β)の積で求められるプロトンの細胞内から細胞外への排泄量(J_H)で評価した.溶液はすべてCO_2/HCO_3^--free溶液を用いた.我々のグループは,ratの培養VSMCにaldosterone(10^<-6>M)を添加すると,3時間後からNHE活性が亢進し24時間まで持続すること,3時間後の作用は核を介さない非genome作用,24時間後の作用は核を介するゲノム作用であることを証明していた.今回,さらに,細胞外Na^+濃度を変化させNa^+依存性pH_i回復からの酸排泄量を指標とするNHE活性から,Lineweaber-Burk plotの解析をすると,K_mが変化せずV_<max>が増加することから,aldosferone投与3時間後,24時間後のNHE活性亢進は細胞膜上のNHEの数が増加すること,aldosterone投与3時間後の非genome作用によるNHE活性亢進はmineralocorticoid受容体の選択的拮抗薬であるeplerenoeneで抑制されないが,24時間のgenome作用は抑制されること,を証明した.また,spironolactoneよりeplerenoneがより低濃度でNHE活性を抑制することも証明した.我々は,AldをVSMCに3時間,24時間投与すると,いずれもNHE活性が増加すること,3時間の作用は核を介さない作用,24時間の作用は核を介する作用であることを報告した(Kidney Int56:1400,1999).今回は,Ald投与3時間,24時間後のNHE亢進の機序を解明した.細胞内pH(pH_i)はBCECF-AMを用いて,NHE活性はNH_4Cl負荷と細胞外Na除去による細胞内酸性化後のNa依存性pH_iの回復速度と内因性緩衝力との積(J_H)によって求め,pH_iとJ_Hとの関係をAld投与の有無で調べた.Ald投与の有無に関わらず,pH_iとJ_Hとは負の相関がみられ,pH_iが増加するとJ_Hは低下した.また,Ald投与3時間,24時間後のJ_Hは,いずれもpH_iが6.106.80と広い範囲でコントロールのそれよりも増加し,かつ0.050.3pHアルカリ側にシフトした.最大J_Hも,コントロールに比べ有意の増加を示した.Ald投与3時間,24時間後のNHE亢進作用は、いずれも最大J_Hの増加と,NHEに対するpH_i感受性のアルカリ側へのシフトによることが明らかになった.さらに,細胞外Na^+濃度を段階的に変化させたときの最大反応速度(Vmax)はAld投与3時間,24時間後いずれも増加したが,Michaelis定数(Km)は変化しなかったことから,H^+親和性は変化せず,膜に存在するNHE輸送体の数が増加することが示唆された.NHEは細胞増殖・分化、動脈硬化、および臓器の線維化に関与することが知られている。これまでにAIIの急性投与によってNHE活性が亢進することが報告されているが、慢性投与によるNHEへの効果は十分に解析されていない。そこで、平成16年度はアンジオテンシンII(AII)慢性投与による血管平滑筋細胞(VSMC)のNa/H交換輸送体(NHE)活性の調節機序について検討した。

AII(10^<-7>M)をVSMCに投与すると、3時間後からNHE活性の有意な増加がみられ、12時間後をピークに24時間後まで持続した。転写阻害薬のactinomycin D、蛋白合成阻害薬のcyclohheximide、ミネラロコルチコイド受容体(MR)拮抗薬のeplerenoneはいずれもAII投与24時間後のNHE活性亢進作用を抑制したが、3時間後のNHE活性亢進作用は影響しなかった。一方、グルココルチコイド受容体(GR)拮抗薬のRU38486は、AII投与3時間後のNHE活性亢進作用を抑制したが、24時間後のNHE活性亢進作用には不変であった。また、AII投与3時間および24時間後のNHE亢進作用はいずれもAII type1(AT_I)受容体拮抗薬であるOlmesaltan medoxomilによって抑制されたが、AII type 2受容体拮抗薬のPD123,319では不変であった。以上の結果より、1)AIIの慢性投与でNHE活性の亢進が起こる、2)AII投与3時間後のNHE活性亢進は、AT_I受容体とRU感受性経路を介しているのに対し、AII投与24時間後のNHE活性亢進は、AT_I受容体とeplerenone感受性(MR)経路を介している、ことが明らかになった。また,尿素による高浸透圧刺激によってもKOでのNHE活性の亢進がおこることがわかった.Mannitolによる高浸透圧刺激の場合と同様、PKC活性の亢進を介しているが、tyrosine kinaseの阻害薬であるgenisteinを添加しておくと、NHE活性の亢進が抑制されることからtyrosine kinase感受性経路も介していることを証明した.
根尖性および辺縁性歯周炎治療におけるビスフォスフオネートの応用に関する研究

本研究ではYM175の根尖病変および歯周病変に対する治療効果をラット実験モデルを用いて検討した。ラット根尖病変モデルにおけるYM175効果では、YM175 500ulを3日間隔で口腔内に予防投与後、実験的に根尖病変を誘導し、さらにYM175を2および4週間投与した結果、YM175投与群は非投与群に比較して顕著な骨密度増加と根尖病変進展抑制が認められた。P. gingivalis接種による歯周炎モデルを作製してYM175の歯周病変に対する治癒効果は、ラット♀35匹にP. gingivalis混合液接種してラット歯周炎を誘発後、YM175 500ulを3日間隔で口腔内に投与し、投与期間は、2週、4週および8週間としてYM175の歯周病変に対する効果を検討した。YM175投与2週間群および4週間群では歯根膜腔幅径および歯根膜腔面積共に対照群と比較して有為な変化は認められなかったが、YM175投与8週間群で歯根膜腔幅径と歯根膜腔面積共に有為な減少が認められた。病理組織学的検索結果では、YM175投与8週間群において歯周ポケット内縁上皮直下の歯槽骨吸収に抑制傾向が認められた。以上の結果からYM175の口腔内投与は実験的根尖病変の進行抑制およびP. gingivalis接種により成立した初期歯周病変の治癒促進作用を有することが明らかにされた。本研究に使用したYM175(山之内製薬)の根尖病変および歯周病変に対する治療効果は顕著であり、本薬剤の歯科疾患に対する治療薬としての応用が期待される結果が得られた。本研究ではBisphosphonate(YM175)を根尖性歯周炎および辺緑性歯周炎の治療に応用することを目的とし、投与薬剤ベクターの開発と投与方法および投与期間の決定を試みた。Bisphosphonateを投与する際に薬剤徐放効果を満たすベクターとしてcarboxymethylcelluloseを選択し、破骨細胞の形成抑制作用を検討した。実験にはストローマ細胞と骨髄細胞の破骨細胞誘導実験系を使用し、10-6M YM175を0,2,5および10% carboxymethylcelluloseを含有した混合液を添加した。その結果,いずれのcarboxymethylcellulose混合液濃度においても、carboxymethylcellulose非含有10-6M YM175と同程度の破骨細胞形成抑制作用および骨吸収抑制作用を示した。また、10-6M YM175を同実験系に0-3day、0-6dayおよび0-9dayの投与期間で破骨細胞形成抑制作用および骨吸収抑制作用を検討した結果、0-3dayのYM175投与はcarboxymethylcelluloseの有無に関わらず0-6dayおよび0-9dayのYM175投与における作用と比較して有為な変化は認められなかった。すなわち、YM175はハイドロキシアパタイトへの親和性が強いため薬剤徐放効果による破骨細胞活性抑制は必要がないと示唆された。以上の結果から、根尖性歯周炎の根管内治療薬および辺緑性歯周炎の歯周ポケット内洗浄薬として治療に応用する際には、薬剤徐放効果を満たすベクターとしてcarboxymethylcelluloseは必要ではないと示された。しかしながら、口腔内含嗽として応用する際には、口腔粘膜への付着時間はcarboxymethylcellulose混合液の使用が効果的であると示唆された。本研究ではYM175の根尖病変および歯周病変に対する治癒効果をラット実験モデルを用いて検討した結果、YM175の骨密度増加作用により両病変ともに歯槽骨吸収に抑制傾向が認められたことから臨床において治療および予防効果が期待された。

ラット根尖病変モデルにおけるYM175効果:YM175(2mg/kgのYM175(in PBS+5%carboxymethylcellulose)500ulを3日間隔で3週間)を口腔内に予防投与した後、ラット下顎第一臼歯を実験的に露髄させ根尖病変を誘導させ、さらにYM175を2および4週間投与した結果、YM175投与群はYM175非投与群(対照群)共に比較して顕著な骨密度増加が認められ根尖病変の進展は有為に減少した。病理組織学的検索結果では、YM175投与群および対照群共に炎症性細胞浸潤に顕著な変化は認められなかったが、YM175の口腔内投与は根尖病変の進行を抑制させることが明らかになった。ラット歯周炎モデルにおけるYM175効果:P.gingivalis接種による歯周炎モデルを作製してYM175の歯周病変に対する治癒効果をマイクロフォーカス管によるX線撮影と画像解析装置による解析を行った結果、YM175投与2週間群および4週間群では歯根膜腔幅径および歯根膜腔面積共に対照群と比較して有為な変化は認められなかったが、YM175投与8週間群で歯根膜腔幅径と歯根膜腔面積共に有為な減少が認められた。病理組織学的検索結果では、YM175投与群および対照群共に炎症性細胞浸潤に顕著な変化は認められなかったが、YM175投与8週間群において歯周ポケット内縁上皮直下の歯槽骨吸収に抑制傾向が認められた。