hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨/血管新生誘導因子徐放化システムを組込んだインプラントによる迅速的周囲骨再生

本研究は,チタンインプラント埋入部周辺の骨組織再生を誘導するための基盤技術を確立することを目的に行われた。チタンインプラントに設けた内空に生理活性物質(b-FGF)を徐放するゼラチンスポンジ生体材料を組み込むことにより,埋入周囲における骨組織新生の誘導が可能であることが明らかとなった。また,骨組織再生を誘導する合成ペプチドおよび小分子化合物を特定し,これらの骨組織再生における役割を明らかにした。本研究課題は,チタンインプラント体に設けた内空に生理活性物質を含んだキャリアーを組込み,チタン表面に通じる細孔から骨・血管新生を誘導する生理活性物質を徐放することで,迅速的オッセオインテグレーションおよび埋入部周辺の骨再生を誘導する技術を確立することを目的としている。本年度は,徐放する生理活性物質として,b-FGFおよびSVVYGLR血管新生ペプチドを用いた検討を行った。ラットの大腿骨に埋入したインプラント体から10μgのb-FGFを酸性ゼラチン水和ゲルより徐放させた結果.3週間後のインプラント体周囲には著明な骨組織の新生が認めうれた。また,SVVYGLRペプチドの徐放は,大腿骨内の埋入では骨新生を促進するに至らなかったが,血流による影響を受けない頭蓋骨内でのコラーゲンスポンジからの徐放では骨新生を有意に促進した。現在,このペプチドの骨新生作用を解明するために,ペプチドが間葉系細胞および破骨細胞に及ぼす影響を試験管内にて検討している。現時点での結果から,SVVYGLRペプチドは間葉系細胞の付着・増殖能を促進し,破骨細胞の分化を抑制する作用を有することが明らかとなってきている。また,本年度の実験によってb-FGFの徐放を利用したインプラント体の有用性が証明されたため,次年度には,より多くのインプラント体周囲骨組織の再生を目指し,b-FGFの濃度検討,βTCP配合ゼラチンスポンジキャリアーの利用,b-FGFとペプチドの相乗効果の検討を行う予定である。本研究課題は,チタンインプラント体に設けた内空に生理活性物質を含んだキャリアーを組込み,チタン表面に通じる細孔から骨・血管新生を誘導する生理活性物質を徐放することで埋入部周辺の骨再生を誘導する技術を確立することを目的としている。今年度は,従来のゼラチン水和ゲルを用いたb-FGFの徐放を改良するために,京都大学再生医科学研究所の田畑泰彦教授の開発した新規βTCP配合ゼラチンスポンジキャリアーの利用を検討した。この新規キャリアーを用いてラットの大腿骨に埋入したインプラント体からb-FGFを徐放した結果,3週間後のインプラント体周囲には著明な骨組織の新生を認めた。また,生理活性物質を用いた間葉系幹細胞の骨分化誘導がDNAメチル化などに影響を及ぼしている可能性についても検討を行いその関与を示唆する所見が得られた。さらに,骨再生において分子量の大きいb-FGF蛋白の代わりとなる小分子生理活性物質として,昨年度までに有用性を示唆してきたSVVYGLR血管新生ペプチドに着目し,このペプチドが前駆骨芽細胞を含むヒト間葉系細胞に及ぼす影響を検討した。その結果,合成SVVYGLRペプチドは,間葉系細胞表面のインテグリンαVβ3を介して細胞付着・増殖能を促進する作用を有することが明らかとなった。このペプチドは間葉系幹細胞の骨芽細胞分化には影響は及ぼさなかったが,ヒト問葉系幹細胞の細胞接着・細胞増殖を促進する因子として骨組織再生に促進的に作用する可能性が高い。現在,このペプチドが破骨細胞の分化に抑制的に作用するデータが揃い始めており,in vivo動物実験での検証を併せて行う予定である。本研究は,チタンインプラント表面から骨・血管新生を誘導する生理活性物質を徐放することによって埋入部周辺の骨再生を誘導するための基盤技術を確立することを目的としている。平成20年度までは、純チタン円柱に内空を設け、そこに成長因子bFGFを含有したβTCP配合ゼラチンスポンジを填入することで,薬剤徐放システムを組込んだインプラント体を作製した。また、これをラット大腿骨に埋入したところ、インプラント体周囲および埋入方向に対して垂直的にも著明な骨組織の新生誘導を認め、このシステムの周囲骨再生への有効性が示唆された。ただし、bFGFなどの成長因子は分子量の大きな蛋白質であるため、実際の臨床応用を考えた場合には安全性や費用対効果の点で問題が残る。本年度は、b-FGFの代わりとなる小分子生理活性物質として、昨年度までに有用性を示唆してきたSVVYGLR血管新生ペプチドに着目し、このペプチドが骨芽細胞および破骨細胞に及ぼす影響を検討した。その結果、同ペプチドはαvβ3インテグリンを介して骨芽前駆細胞の接着・増殖能を促進する一方で破骨細胞の分化を抑制し、ラット生体内で骨組織再生を促進することが明らかとなった(Biomaterialに発表)。

また、同ペプチドを含有した水和ゲルをインプラント体に組込み,これをラット大腿骨に埋入したところ、インプラント体と骨界面には高い骨接触率(オッセオインテグレーション)を認めたが、周囲への骨新生作用は認めなかった。さらに、骨新生に作用する新規の小分子生理活性物質を探索するため、破骨前駆細胞のNFATレポーター株を作製し、小分子化合物のライブラリースクリーニングを行うた(J Oral Biosciに発表)。その結果、β-カルボリンアルカロイドの一種であるharmineが破骨細胞の分化に抑制的に作用する小分子化合物であることが明らかとなった。
新規両親媒性多糖誘導体の合成と機能

天然多糖類は、多くの不斉点を有するポリヒドロキシ化合物で、親水性と疎水性の両面を合わせもち、ヒドロゲルや液晶を形成するなど、種々の興味ある特性を有しており、機能性材料としての利用が活発に行なわれている。申請者は、水溶性の天然多糖であるプルランにコレステロール基等の疎水性基を導入した多糖誘導体が水溶性中において自己会合し、20-30nmの粒径を有する比較的単分散な高分子集合体微粒子を形成することを明らかにした。この集合体は、疎水性物質を強く取り込むと同時に、不斉の場を提供すること、さらに、種々の水溶性タンパク質と強く相互作用し、多糖集合体-タンパク質複合体を形成すること等、新しい機能性微粒子としての評価を行なってきた。本研究では、コレステロール置換プルランに機能性合成高分子として生体材料に幅広く利用されているポリエチレングリコール(PEG)を化学修飾したグラフト型新規両親媒性多糖誘導体を合成し、その溶液内挙動を検討した。分子量5.5万、100単糖あたりコレステロール基が2.1個置換された疎水化プルラン(CHP)を、p-ニトロクロロホルメートで活性化し、分子量1100のメトキシポリエチレングリコールアミンと反応させた。100単糖あたりPEG基が4.7、9.4および24.5個置換されたPEGグラフト化コレステロール置換プルラン(PEG-CHP)を得た。PEG-CHPはCHP同様ナノオーダーの高分子集合体微粒子を形成し、PEG相、多糖相およびコレステロールの会合した疎水性領域の3相からなる多相ナノ微粒子であることが明らかになった。
重複障害教育における行動観察教育プログラムの開発と効果検証に関する日韓共同研究

本研究の目的は、重複障害児(肢体不自由に知的障害を併せ有する子ども)を指導する教員に求められる専門性の1つである「行動観察力」を高めるためのプログラムを開発し、日韓の大学生を対象としてその効果を検証することであった。平成30年度では、平成29年度に得られたデータを多角的な観点から再分析を行うとともに、大学の授業の一部としても行動観察プログラムを適用した上、プログラムの効果を高めるため実践的な検討を行った。その結果、日韓の大学生(特別支援教育専攻)を対象とした実験から両国とも有意味な効果が認められた。本研究の成果については、その一部を韓国の著書「重度・重複障害学生の余暇活動のための教授・学習テキスト」(全5冊)、「The Parent's Guide to Support Adults with DisabilitiesVI: Physical Disability」などで紹介した。今後、日韓における重複障害児の指導および支援の充実を図るため、本研究で開発された行動観察プログラムを改善する学術的研究を継続的に推進するとともに、教員養成および臨床教育に関する授業(演習)として位置付けるための実践的努力にも力を入れたいと思う。本研究の成果については、学会発表と論文投稿はもちろん、書籍として日韓の教育現場へ提供したいと思う。本研究は、重複障害教育の質的向上を図るために、行動観察教育プログラム(行動観察上の効果的な視点及び方略を提示するガイドライン)の開発と効果検証に推進するものである。平成28年度では、特別支援教育を専攻している学生を対象とした日韓共同研究を実施し、重複障害児(肢体不自由に知的障害を併せ有する児童生徒)の心理アセスメントに用いる行動観察教育プログラムを開発した。プログラムは、科学研究費補助金(課題番号:26590140)の研究成果である行動観察マニュアルを基本として、計6回分の講義と演習で構成した。研究成果の一部は、日本、韓国、中国の国際会議において発表した。また、群馬大学においては、1st International Symposium on Asian Special Education: Current Status and Problems of Special Education in Japan and Korea(2016年6月29日)を開催し、日韓の特別支援教育に関する共通理解を高めるとともに、心理アセスメントにおける行動観察の重要性を再確認した。平成29年度には、行動観察プログラムの効果を検証するとともに、国内外の国際学会を中心に成果を発信(学会発表や論文投稿等)する予定である。また、研究成果は、大学における教員養成および臨床教育に関する授業(演習)として考案・提供したい。現在までの進捗状況は、概ね順調に展開していると考えている。本研究は、重複障害教育の質的向上を図るために、行動観察教育プログラム(行動観察上の効果的な視点及び方略を提示するガイドライン)の開発と効果検証を推進するものである。平成29年度では、日韓の大学生(特別支援教育専攻)を対象として、平成28年度に開発した行動観察教育プログラム(第一案)の効果検証を行った。その結果、行動観察教育プログラムの有効性は検証され、大学における教員養成および臨床教育に関する授業(演習)として考案・提供する可能性が明らかになった。今後の課題としては、行動観察教育プログラムの効果をより高めるために、プログラムの内容及び方法(特に,チームアプローチの検討、障害乳幼児教育への適用,重度・重複障害教育への適用など)の修正に関する研究が必要であることが挙げられた。本研究の成果は日韓の特別支援教育関連学会等で発表した。また、忠清南道教育庁(韓国)が刊行した「教師のための障害乳児指導・保育ガイドブック」(Teacher's Guide to Teaching Infants with Disabilities)には、行動観察プログラムの一部を紹介した。平成30年度には、本研究のデータ(実験と調査は完了済み)を多角的な観点で再分析し、プログラム効果を高めるための検討を行うとともに、その結果もこれまでと同様に国内外の関連学会で紹介(学会発表や論文投稿等)する予定である。なお、研究代表者の所属大学では行動観察プログラムを授業の一部として活用することも検討している。教育実習、国際交流、障害学生支援などに係る業務の多忙のため、本研究を計画のとおり終えることができなかった。しかし、本研究の推進自体に困難が生じる程度ではなく、本研究にかかわるデータの整理と分析、論文の執筆と投稿などが「やや遅れている」状況である。平成29年度は、日韓の大学生を対象として行動観察プログラムの効果を検証する。

研究成果は、積極的に学会発表や論文投稿するとともに、大学における教員養成および臨床教育に関する授業(演習)として提供したい。平成30年5月現在、日韓における実験と調査は完了済みであり、今年度はデータの整理と分析、論文の執筆と投稿などに集中する予定である。研究計画の変更事項は「研究期間の1年間の延長」のみであり、そのほかの変更事項は特にない。人件費・謝金の会計管理の関係上(平成28年度の交付額を超えないように管理するため)、小額であるが、未使用額が生じた。次年度使用額(80,026円)は研究成果の発表旅費で執行する予定である。次年度使用額は、人件費・謝金として執行する。
遺伝子導入ハエを用いたDREFの機能

個体を用いて、DREFの機能解析をするために、DREFを唾腺および複眼原基で異所的に発現する遺伝子導入ハエを樹立した。DREF遺伝子の機能発現を調節する因子の遺伝子を同定する目的で、以下の3つのスクリーニングを行い、遺伝子の単離、同定を進めた。(1)DREFタンパク質を複眼原基で発現させると、異所的なDNA複製とアポトーシスが誘導される結果として秩序だった複眼の形態形成は乱されて、rough eye phenotypeを示す遺伝子導入ハエとP-エレメントの挿入変異を持つハエを交配し、特定の遺伝子のコピー数を半減することで、このrough eye phenotypeを増強または、抑制する遺伝子を遺伝学的にスクリーニングした。第3染色体のP-エレメントの挿入変異体を約3000系統スクリーニングした結果、rough eye phenotypeを増強するもの9系統と抑制するもの8系統を得た。これらのDREFと遺伝学的に相互作用する遺伝子はP-エレメントレスキュー法により行い、rough eye phenotypeを増強する系統の1つが転写因子stonewallの変異体であることがわかった。rough eye phenotypeを抑制する系統の中には、DNA複製因子RF-Cと転写因子E2Fの変異体があり、RF-C遺伝子、E2F遺伝子ともに転写調節領域にDREFの結合配列が存在していた。E2F遺伝子の場合には、そのプロモーター活性が、DREFタンパク質を高発現するとE2F遺伝子のプロモーター内に存在するDRE配列に依存して上昇することから、E2F遺伝子の発現はDREFによる正の制御を受けていることを証明した。(2)酵母のtwo hybrid screeningによるDREF結合因子のスクリーニングにより、MLF(myeloid leukemia factor)のショウジョウバエホモログとdTAF230を単離した。(3)酵母のonehybrid screening法により、DRE配列に結合するDREF以外の因子をスクリーニングした結果、転写因子Cutが同定できた。さらに、抗DREF抗体を用いた免疫沈降実験によりTAF230やCBPがDREFと結合することも明らかにした。
幕末・明治初年の農業構造と地域社会－羽州村山郡における再検討－

幕末・明治初年の山形県村山地方における地域社会の変動及び統合過程を、幕府代官所及び山形県と地域社会の諸階層(大規模豪農、中小豪農、自作農、小作農、日雇雑業)の複雑な対抗と連携の過程として総合的に分析した。特に、著名な「世直し状況」論では注目されていなかった「大規模借地農」(大規模な小作経営)が層として存在していたことをあきらかにした。彼らは幕末期の広域的な小作争議を主導したとともに商品生産を組織し、明治期になると、彼らは組合村惣代ではなく、山形県に地域産業振興を献策した大規模な豪農とそれと連携する中小豪農を支持したため、彼ら豪農層による地域統合が全体として進展したことをあきらかにした。平成22年度は、「研究目的」に記した、明治6年に山形県村山地方で作成された「田畑立附米地主名前其外取調書上帳」「田畑立附米小作名前其外取調書上帳」(以下「地主書上帳」「小作書上帳」)の所在調査を東京・天童・尾花沢など各地で実施した。そこで新たに確認できた「地主書上帳」「小作書上帳」の分析・集計作業に取り組んだ。また、調査地の都合から、平成23年度以降の課題としている幕末・明治初年の村山郡の政治過程に関する史料調査もあわせて実施した。郡中惣代である同郡山家村山口三右衛門家文書や大地主の岡村柏倉九左衛門家・同惣右衛門家の文書などにつき、網羅的な撮影をおこなえた。これらの実施のために、東京都立川市の国文学研究資料館や山形県中山町・河北町などに数次に渡る調査を実行した。さらに、同郡農業における商品作物の広域市場関係に関する調査のために京都・秋田・陸前高田などの調査も実施できた。さらに、本研究課題採択以前にその存在を確認できていた同郡新町村高関の「大規模借地農」につき、地元の方との信頼関係形成に努め、幕末・明治初年に「大規模借地農」であった旧家数件を訪問できた。各当主に新町村の「地主書上帳」「小作書上帳」から判明した当該地域の農業構造・地主小作関係とそこにおける当該家の位置・意義につき解説し、家伝の聞き取りや史資料の撮影を一部につき実施できたことは大きな成果となった。備品関係では、予定していた統計処理のためのPC機材・関連備品を購入した。また、上記の諸調査のために旅費や謝金、撮影機材費の支出をほぼ予定通りおこなった。総じて、順調に平成22年度の課題を遂行することができた。平成23年度は、「研究目的」に記したように、前年度(平成22年度)に明治6年「田畑立附米地主名前其外取調書上帳」「田畑立附米小作名前其外取調書上帳」(以下「地主書上帳」「小作書上帳」)の所在を確認でき両帳面の統一的な分析ができた地域に関して、幕末・明治初年の階層構造・商品生産関係史料や「大規模借地農」の経営関係史料について調査を実施した。とくに「大規模借地農」であった山形県河北町谷地新町(旧羽州村山郡新町村)の旧家を前年度に引き続き訪問し、信頼関係づくりに励み、当該家の史料調査を進めた。その結果、米はもちろん畑作物(紅花・大小豆・菜種・煙草・荏油・桑など)の栽培規模が大きく、商品化されていたことが裏づけられた。こうした本研究の調査は対象が地主家ではなく小作人の家であることから信頼関係づくりに時間がかかり、いまだ調査事例数として十分ではないため、平成24年度も継続する予定である。また、商業的農業の市場的環境の研究を進めるために、全国紅花市場変動に関する調査も進めた。京都府立総合資料館所蔵の紅花問屋最上屋喜八家文書をマイクロ紙焼きで入手する作業や、宮城県柴田郡村田町の紅花商人大沼正七家文書の撮影調査などにより、羽州村山郡の豪農商による紅花商業の市場的な環境の解明を進めることができた。さらに、村山郡の農業精造を地主経営の側からも把握すべく、山形県東村山郡中山町の柏倉九左衛門家及び柏倉惣右衛門家の経営史料の調査をおこなった。村山郡の農業構造や地主経営の特徴を把握するための比較研究のために新潟県の巨大地主経営の史料調査もおこなうことができた。総じて、村山郡の農業構造・階層構造の特徴把握という平成23年度の目標は概ね達成することができた。交付申請書の実施計画に記したように、まず幕末・明治初年における羽州村山郡の大規模豪農ー中小豪農の政治経済力による地域運営の実態につき、豪農諸家の古文書調査を実施して検討をおこなった。

その結果、幕末・明治初年の幕府代官所や山形県は、組合村惣代というよりも実質的な政治経済力を身につけた大規模豪農ー中小豪農のグループを重視し、彼らを取締役・穀類融通役掛・農兵頭・強壮人頭取・勧農掛・地租改正掛に順次登用し、彼らのネットワークを基盤に幕政・県政を実施していくことを実証した。また、彼らは、紅花から生糸への転換をふまえて地域産業振興策を代官所や県に次々に献策し、本研究第2年度までにあきらかにした同郡の「大規模借地農」など商品生産の波頭に立っていた小作上層の支持をも取り付けながら、同郡の地域産業振興のイニシァチブを掌握していく政治過程をあきらかにした。同時に、彼らが病院・学校など公共事業へ献金し災害救助など社会事業に支出し、さらに明治前期中期の国会・県会・町村会の各段階の議員選挙における選挙工作において主導権を発揮し、全体として地域統合を果たしていく過程をあきらかにした。また、こうした過程を他地域と比較するために、新潟県蒲原地方及び山形県庄内地方の地主文書や宮城県柴田郡村田町及び山陰地方の紅花商人文書などの補足調査をおこない、村山郡の特徴を把握しようとした。一部につき、研究発表をおこなった。さらに、本年度は「近世・近代の地域社会と名望家」の共同研究にも参加し、依頼されて「豪農論・地域社会論の視角」という報告をおこなった。この報告により、本年度末に意図した、本研究をふまえながら研究史に対する問題提起をおこなうことを試みた。総じて、第4年度の所期の課題をほぼ達成した。交付申請書の実施計画に記したように、まず山形県西村山郡河北町高関の旧家の補足調査を実施し、「大規模借地農」の経営関係史料の調査及び聞き取りを実施した。同時に、大規模借地農に土地を貸していた大規模豪農の農業帳簿を調査し、「大規模借地農」の農業経営と労働力編成の実態についてあらたな知見を得た。その結果、「大規模借地農」は自己が大規模な小作経営を確かに実施したとともに、一部の借地は又小作に出し他の小作人の小経営をその基盤にしていたことも判明した。その上で、第3年度の研究課題とした村山郡の「地域運営体制」や民衆運動など政治過程に関する研究をおこなった。明治大学博物館所蔵の羽州村山郡古文書資料を調査し、慶応2年羽州村山世直し騒動や天保文久期の小作争議の関係史料を撮影し分析した。その結果、当該期の小作争議は、村を越えた地主小作関係を基盤にした「均し検見」を戦術とし「大規模借地農」など小作上層が主導し半プロ層も参加した運動であったことを実証的に解明できた。しかし、文久から慶応にかけて民衆運動の主流は半プロ層中心の世直し騒動へと転換していくことをあきらかにした。そうした転換の背景には、大規模豪農ー中規模豪農が結集した地主講=泰平講の活動や地域振興殖産策の展開などにより、畑作商品生産の中心的な担い手でもあった「大規模借地農」など小作上層が大規模豪農による地域統合に編成されていったことを解明しつつある。総じて、第3年度の所期の課題をほぼ達成した。「研究実績の概要」に、「本研究の調査は対象が地主家ではなく小作人の家であることから信頼関係づくりに時間がかかり、いまだ調査事例数として十分ではない」と記したことが理由である。25年度が最終年度であるため、記入しない。(理由)上記「研究実績の概要」に記した通りである。平成22年度に申請した当初の研究計画にしたがい研究を推進する予定である。変更や問題点は格別ない。
新たなBH4合成系に関与するヒトaldo-keto還元酵素について

SPR欠損症は、2001年にヒトで初めて報告されたが、この疾患は、従来のBH4欠損症に見られる尿中排泄各種プテリジン濃度および血中フェニルアラニンの高濃度が見られず、その値は健常者とほぼ同じであった.このことはSPR欠損のヒト体内でも、BH4合成が行われていることを強く示唆する結果である.そこで我々は、ヒトのアルド・ケト還元酵素(AKR1 family members)を用いて、PPH4からBH4合成を行うカルボニル還元酵素(CR)のヒトでの存在の有無を検討した結果、実験に用いたAKR1 family membersのうち、AKR1A1,LIB1,1C1,1C2と1C4はPPH_4の2つのカルボニル基のうち2'位を還元して1'-OX-PH_4を合成すること、中でも1B1は強い活性を持つことを明らかにした。また、AKR1C3は、1'位を還元して2'-OX-PH_4を合成する比較的強い活性を持っていた。更に、PPH4をAKR1B1であらかじめ還元した後、AKR1C3を加えると、BH4が合成されることを見いだした。この結果はヒトにもSPRを介さない新たなBH4合成系があることを示唆し、SPR欠損患者の血中フェニルアラニンの濃度が、健常者と変わらない理由が明らかになった。一方スイスのBlauは、SPR欠損患者が高フェニルアラニン血症を示さない理由として、CRにより生成された1'-OX-PH_4が非酵素的に酸化されてセピアプテリン(SP)が生成され、その後BH4が合成されるためであると主張した。そこで、我々は彼の仮説の正否を検討するため、現在知られているもっとも感度の高い測定法を用いて非酵素的なSPの生成の有無を検討した結果、1'-OX-PH_4から、SPへの非酵素的生成は起こらないとの結果を得た。このことから、SPR欠損症の患者にみられる特徴を示す原因は、我々の発見したBH4合成のサルベージ系によるものであることが強く示唆された。SPR欠損症は、2001年にヒトで初めて報告されたが、この疾患は、今まで報告されたBH4欠損症とは大変異なることが大きな特徴である。すなわち、従来のBH4欠損症に見られる特徴である、尿中排泄各種プテリジン濃度および血中フェニルアラニンの高濃度が見られず、その値は健常者とほぼ同じである。このことはSPR欠損のヒト体内でも、BH4合成が行われていることを強く示唆する結果である。そこで我々は、ヒトの各種アルド・ケト還元酵素(AKR1 family members)を用いて、BH4合成を行うカルボニル還元酵素のヒトでの存在の有無を検討した結果、AKR1B1,はPPH_4の6位の側鎖に存在する2つのカルボニル基のうち2位を還元して1'-OX-PH_4を合成すること、また、AKR1C3は、前者とは異なり、1'位を還元して2'-OX-PH_4を合成する比較的強い活性を持っていること。更に、PPH4をAKR1B1であらかじめ還元した後、AKR1C3を加えると、BH4が合成されることを、前年度までに明らかにした。

この結果は、ヒトにもSPRを介さない新たなBH4合成系があることを示唆し、SPR欠損症に見られる尿中排泄各種プテリジン濃度および血中フェニルアラニンの濃度が、健常者と変わらない理由を説明することが出来た。では、何故SPR欠損の患者は、AKR1B1,1C3によるBH4合成が行われているにもかかわらず、神経疾患や筋疾患を示すのか?この問題を明らかにするため、免疫組織化学的手法を用いることを計画し、本年度は、両酵素の抗体を作成することを試みた。その結果、非常に抗体価の高い両酵素に対する抗体が得られた。SPR欠損症は、2001年にヒトで初めて報告されたが、この疾患は、今まで報告されたBH4欠損症とは大変異なることが大きな特徴である。すなわち、従来のBH4欠損症に見られる特徴である、尿中排泄各種プテリジン濃度および血中フェニルアラニンの高濃度が見られず、その値は健常者とほぼ同じである。このことはSPR欠損のヒト体内でも、BH4合成が行われていることを強く示唆する結果である。そこで我々は、BH4合成を行うカルボニル還元酵素のヒトでの存在の有無を検討した結果、ヒトカルボニル還元酵素の内、AKR familyに属する、AKR1B1でPPH4をあらかじめ還元した後、別のAKR酵素であるAKR1C3を加えると、BH4が合成されることを、前前年度までに明らかにした。では、何故SPR欠損の患者は、AKR1B1,1C3によるBH4合成が行われているにもかかわらず、神経疾患や筋疾患を示すのか?この問題を明らかにするため、免疫組織化学的手法を用いることを計画し、前年度は、両酵素の抗体を作成することを試みた。そこで、本年度はヒトに対する免疫組織化学的手法を用いての実験を行う予備実験として、我々によって初めて明らかにされたカイコ脂肪体内に存在しBH4合成を行うCR I,CR IIと、ヒトAKR1B1,1C3との免疫的相同性を検討した。その結果、カイコ脂肪体中に存在しBH4合成に行うCR I,CR IIは、ヒトAKR1B1,1C3の両カルボニル還元酵素とは、遺伝子を異にする事が明らかとなった。
ミクロポア中に保持した電子伝達系による光励起電子のベクトル輸送とエネルギ-貯蔵

高効率かつ長寿命のエネルギ-変換システムの構築を目的として、研究を実施した。具体的には、Ru(bpy)^<2+>_3などの増感剤の光照射により生成した励起電子を、多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜のミクロポア内に保持したビオロ-ゲン誘導体(例えばオクタデシルメチルビオロ-ゲン:ODMV)などの電子伝導体を介して効率的に電荷分離することにより目標の達成を図った。昨年度は皮膜の片面に電極を配置することによる光電変換に成功しており、本年度は本システムを用いる光の化学エネルギ-への変換を目指して、小孔径皮膜作製干すの確立と、作製皮膜の隔膜としての特性評価、さらに隔膜を介する光励起電子のベクトル輸送による化学反応を実現した。1.小孔径陽極酸化アルミニウム多孔質皮膜の作製と隔膜特性の評価隔膜としての使用を目的に小孔径の皮膜作製技術の確立を図り、10%硫酸溶液中で5°C、バイアス電圧15Vの条件で作製することにより孔径12nmの皮膜を得た。所定の部分について20%硫酸-0.1MCuCl_2溶液で基板のアルミニウム、ついで4%リン酸溶液でバリア層を除去して隔膜とした。隔膜としての特性は増感剤であるRu(bpy)^<2+>_3の拡散挙動から評価した。拡散挙動は3.5×10^<-9>cm^2s^<-1>と非常に小さく隔膜として機能していることが確認された。上記の本法で作製した、電子伝達体(ODMV)をミクロポア中に保持した多孔質陽極酸化アルミニウム皮膜を隔膜とし二分したセルの一方に増感剤であるRu(bpy)^<2+>_3と電子供与体であるTEAを、他方に酸素飽和の水を入れ、光照射をすると酸素が還元され過酸化水素が生成した。膜内にODMVを含まない場合は還元はおこらず、光励起された電子がODMVを介してベクトル輸送されている事が確認され、本研究の基本的考え方が実証された。
摂食・嚥下機能障害回復過程での中枢における代償性変化に関する研究

嚥下機能は通常延髄における反射が主体をなすものの、各種の障害によりその機能が低下すると、その回復過程において随意的な嚥下訓練を行うことが肝要となる。よって随意的な嚥下運動の中枢制御機構を解明することは重要である。そこで、随意運動の中枢制御機構を検索するため、片側の単純な中指の伸展運動と両側性で多数の筋が協調する嚥下運動時の脳磁場計測を行った。研究方法:右利きの健康成人7名を被験者とした。計測は306チャンネル全頭型脳磁図計を用いた。脳磁場の加算はそれぞれ30回以上とし、加算の基準は運動関連筋の筋電積分波形の立ち上がりとした。データは運動開始前の2500msから開始後の500msまでを検証し、電流双極子モデルの適合度(GOF)が75%以上のものについて等価電流双極子の位置をMRI画像上に適合させた。研究の評価および考察:嚥下運動開始前の2000ms前後で帯状回、補足運動野のいずれかの活動が推定された。この後、2000msから1300msの間に左側の前頭回の活動が推定された。島の活動については時間的局在は認められず全時間帯で活動が推定された。しかし、中指の伸展運動では等価電流双極子の推定は行えなかった。研究の評価および考察:fMRIによる嚥下関連の大脳皮質活動部位の研究では、島、帯状回、前頭前野などに活動がみられたとの報告がある。fMRIはその性質上活動部位の時間経過を検索することはできないが、今回我々が得た結果はこれとほぼ同様の結果を示し、なお時間経過も検索されていることから有効なものと思われた。指の伸展運動に関して運動準備期の活動源推定が行えないことは、単純な運動のため、複雑な中枢制御が不要であるためとも考えられるが、計測方法の問題も否定できない。今後より随意性を要求される、指の巧緻運動などの計測を行う必要があると思われた。摂食・嚥下機能は、顎およびそれに付随する筋肉の動きを伴うため筋電位や動きが脳磁場計測の障害となる。そのため口腔・顎顔面の運動の中枢制御を脳磁計で測定するには何らかの工夫が必要になる。その一つとして運動関連脳磁場の中でも運動前の脳磁場に着目しこれを計測することを検討した。まず運動準備脳磁場計測のモデルを作成するため、もっとも単純な指の随意運動の準備脳磁場計測を行い、同様な手法を用いて嚥下運動準備脳磁場計測を行った。研究方法被検者は本研究内容を理解し、協力の得られた25歳から32歳までの右利きの男女5名(男性2名、女性3名)とした。これらに随意的な右手中指の伸展運動と随意的な嚥下運動を行ってもらい、この時の脳磁場を測定した。脳磁場の加算は今回開発した指圧センサーならびに喉頭挙上圧センサーからの信号と指伸筋ならびに顎二腹筋前腹の筋電図の各2種とした。加算回数は指の伸展運動は50回、嚥下運動は30回とした。解析は圧センサーの有用性と精度をはかるため、2種類の信号の違いを脳磁場ならびにその基準点の時間のゆれにより比較検討を行った。研究の評価および考察運動前の脳磁場変動を観察してみると、結果にばらつきがあるが、-1500ms程度からの穏やかな磁場変動の後、大きな磁場変動が現れる場合が多かった。これらは両側性に現れる場合もあり、随意運動誘発部位が両側性に存在する可能性を示唆するものと考えられた。また、筋放電と実際の動きのそれぞれを基準とした場合、両運動とも筋放電の方が電流双極子モデルの適合度(goodness of fit)は高値を示した。しかしながら十分な値ではなく、筋放電のノイズが影響していると思われた。今後もより詳細な検討を行っていく予定である。

研究の評価および考察:fMRIによる嚥下関連の大脳皮質活動部位の研究では、島、帯状回、前頭前野などに活動がみられたとの報告がある。fMRIはその性質上活動部位の時間経過を検索することはできないが、今回我々が得た結果はこれとほぼ同様の結果を示し、なお時間経過も検索されていることから有効なものと思われた。指の伸展運動に関して運動準備期の活動源推定が行えないことは、単純な運動のため、複雑な中枢制御が不要であるためとも考えられるが、計測方法の問題も否定できない。今後より随意性を要求される、指の巧緻運動などの計測を行う必要があると思われた。
エバネッセント局在フォトンを利用したナノ光造形法に関する基礎的研究

本申請研究は,原理的に光エネルギー局在特性を有しているエバネッセント光(局在フォトン)と生産性に優れ工業的価値の高い一括面露光型光造形法を融合することによって,200nm程度の最小硬化単位を有しつつ,mmスケールまでの造形物サイズを創成可能な,全く新しいナノ光造形法の確立を目的としたものである.(1)樹脂硬化・時間軸シミュレーション技術(2)露光エバネッセント光強度分布変調制御技術(3)規制露光面からの硬化樹脂剥離・極薄積層技術(4)樹脂硬化過程のインプロセス計測・フィードバック制御技術,から成る要素技術課題を達成し、新しいナノ構造創成技術の確立を目指しており,平成17年度は以下の具体的な研究成果を達成した・エバネッセント局在フォトンを利用したナノ光造形装置の設計・試作(高増潔担当)昨年度に得られた知見に基づき,エバネッセント光による一括露光型光造形装置を設計・試作し,極薄樹脂三次元積層造形特性について,実験的に検討を行う.試作装置は,開口数1.65の高NA対物レンズ,分解能10nmの樹脂引き上げピエゾユニット等から構成され,所望の仕様を満足することが確認された.・樹脂硬化過程のインプロセス観察機構の実現(高橋哲担当)エバネッセント生成用の高NA対物レンズに,樹脂硬化を引き起こさない長波長照明ユニットを組み込むことで,硬化樹脂に影響を与えず,樹脂硬化プロセスをリアルタイムで観察可能な光学系を構築した.これにより,露光エネルギーや硬化時間の最適化が実験的に行えることを確認した.・試作装置による三次元ナノ構造の創製検証実験(高橋哲担当)上述のナノ光造形装置を用いて,直径数10μm,段差500nm程度のマイクロステップの創製に成功した.このマイクロステップは,生産性の高い一括露光面光造形法において,世界最小のサイズである.また,本装置により,面内方向分解能は,150nmに達することが確認された.本申請研究は,原理的に光エネルギー局在特性を有しているエバネッセント光(局在フォトン)と生産性に優れ工業的価値の高い一括面露光型光造形法を融合することによって,200nm程度の最小硬化単位を有しつつ,mmスケールまでの造形物サイズを創成可能な,全く新しいナノ光造形法の確立を目的としたものである.交付希望期間内において(1)樹脂硬化・時間軸シミュレーション技術(2)露光エバネッセント光強度分布変調制御技術(3)規制露光面からの硬化樹脂剥離・極薄積層技術(4)樹脂硬化過程のインプロセス計測・フィードバック制御技術,から成る具体的な技術課題を達成し,新しいナノ構造創成技術の確立を目指しており,平成16年度は,以下の三大要素技術を確立した.●樹脂硬化・時間軸シミュレータの構築(高橋哲担当)MAXWELLの電磁場方程式に基づいたFDTDシミュレータを計算機内に構築し,電磁場計算を繰り返すことのより,時間軸による樹脂硬化過程を時間的に調査した.●露光エバネッセント光強度分布変調制御法の確立(高橋哲担当)エバネッセント光強度分布横方向分布の変調制御技術,および入射光臨界角制御によるエバネッセント光強度縦方向局在量の制御法を理論的に検討し,形状縦横分解能として,150nmの実現が可能であることが分かった.●極薄露光層への連続樹脂供給・硬化樹脂剥離技術の確立(高増潔担当)高屈折率プリズムを規制露光面に配置したエバネッセント樹脂露光光学系を構築し,サブミクロンの積層単位厚さ(厚さ200nm)を実現した.また,極薄露光層への連続樹脂供給技術,および規制露光面からの硬化樹脂剥離技術から成る,極薄硬化樹脂積層剥離を行い,5層からなる造形を実験的に実現した.本申請研究は,原理的に光エネルギー局在特性を有しているエバネッセント光(局在フォトン)と生産性に優れ工業的価値の高い一括面露光型光造形法を融合することによって,200nm程度の最小硬化単位を有しつつ,mmスケールまでの造形物サイズを創成可能な,全く新しいナノ光造形法の確立を目的としたものである.(1)樹脂硬化・時間軸シミュレーション技術(2)露光エバネッセント光強度分布変調制御技術(3)規制露光面からの硬化樹脂剥離・極薄積層技術(4)樹脂硬化過程のインプロセス計測・フィードバック制御技術,から成る要素技術課題を達成し、新しいナノ構造創成技術の確立を目指しており,平成17年度は以下の具体的な研究成果を達成した・エバネッセント局在フォトンを利用したナノ光造形装置の設計・試作(高増潔担当)昨年度に得られた知見に基づき,エバネッセント光による一括露光型光造形装置を設計・試作し,極薄樹脂三次元積層造形特性について,実験的に検討を行う.試作装置は,開口数1.65の高NA対物レンズ,分解能10nmの樹脂引き上げピエゾユニット等から構成され,所望の仕様を満足することが確認された.・樹脂硬化過程のインプロセス観察機構の実現(高橋哲担当)エバネッセント生成用の高NA対物レンズに,樹脂硬化を引き起こさない長波長照明ユニットを組み込むことで,硬化樹脂に影響を与えず,樹脂硬化プロセスをリアルタイムで観察可能な光学系を構築した.これにより,露光エネルギーや硬化時間の最適化が実験的に行えることを確認した.・試作装置による三次元ナノ構造の創製検証実験(高橋哲担当)上述のナノ光造形装置を用いて,直径数10μm,段差500nm程度のマイクロステップの創製に成功した.
単クロ-ン抗体を用いた悪性線維性組織球腫の臨床的および基礎的研究

前年度までの研究において発ガン剤9,10ーdimethy1ー1,2ーbenzanthraceneによるラット発生悪性線維性組織球腫(MFH)の組織発生起源に関しては、本腫瘍を構成する2種類の細胞(組織球様細胞及び線維芽細胞様細胞)のうち、線維芽細胞様細胞がその本体であることが強く示唆された。これはおもに形態学的観察および免疫組織化学的観察によって行われた。次いでMFH細胞を用いて単クロ-ン抗体を作成した。得られた単クロ-ン抗体は、一部上皮性細胞及び間葉系細胞と反応するほかは正常組織とは反応性を有さず、一方MFH細胞のうち線維芽細胞様細胞と反応性を有している。本抗体を用いて、腫瘍発生初期における細胞染色性について検討した。すなわち、9,10ーdimethy1ー1,2ーbenzanthraceneをラットに投与後、経時的に組織を切り出し本抗体で染色した。その結果腫瘍化がすすむにつれて、本抗体に対する陽性細胞が増加することが確認された。このことは線維芽細胞様細胞がMFHの腫瘍本体であることを強く示している。また本抗体は間葉系細胞とも反応性を示すことからMFHの組織発生起源は間葉系細胞であることも、同時に示唆するものと考えられる。以上のように単クロ-ン抗体を用いて検討においてもMFHの組織起源は未分化間葉系細胞であり、腫瘍構成細胞のうち線維芽細胞様細胞が腫瘍本体であろうとの結論を得た。前年度までの研究(形態学的観察および免疫組織化学的観察)にくわえ、単クロ-ン抗体を用いるという多方面からのアプロ-チによって、MFHの組織起源に関してはほぼ明らかになったものと考えられる。1.ラット膝関節内に発癌剤9、10-dimethyl-1、2-benzanthraceneを注入して発生した悪性線維性組織球腫(ラットMFH)を試験管内にて継代培養株として樹立した。さらに本株の単細胞クロ-ニングを行い、単クロ-ン株を樹立し、これらの細胞学的特徴について検討した。親株においては組織球様細胞と線維芽細胞様細胞の両者が主に存在していた。しかし単クロ-ン株ではいずれも線維芽細胞様細胞のみであった。また免疫組織化学的検索においても、親株の有している組織球様特徴を単クロ-ン株は有していなかった。さらに単クロ-ン株細胞をラットに戻し移植することにより、最初に発生したMFHと同様の組織を呈する腫瘍を発生させ得た。以上の事柄より、MFHにおいては線維芽細胞様細胞が本腫瘍の特徴であることが強く示唆された。2.次に上記の親株および単クロ-ン株の細胞蛋白成分を抗原として、モノクロナ-ル抗体の作製を試みた。親株を用いた方法により組織球様細胞にのみ特異的に反応するモノクロナ-ル抗体が得られた。これに関しては現在詳細に検討中であるが、MFHの組織発生の解析を行う上で有力な武器となる可能性が高い。また単クロ-ン株に対するモノクロナ-ル抗体の作製は数回試みているが、現在のところ特異性を有するものは得られていない。本実験に関しては今後も続行する予定である。3.既に臨床材料よりヒトMFHの培養株作製を数例試みているが、未だ継代株樹立には至っていない。発癌剤9,10ーdimethylー1,2ーbenzanthracenceによりラットに発生させた悪性線維性組織球腫を用いて、その組織発生起源を追求した。1.形態的にはMFHは、組織球様細胞と線維芽細胞様細胞の二種類より成り立っているが、単クロ-ン株の性状、免疫組織化学的検索さらに戻し移殖などの研究によって、MFHの本態は線維芽細胞様細胞であることが、ほぼ確認された。2.MFH細胞を用いてマウスに免疫することによって得られた、単クロ-ン抗体を作製した。数種の単クロ-ン抗体のなかで、MFHの組織球様細胞とは反応せず、線維芽細胞様細胞と極めて良く反応する単クロ-ン抗体が得られた。本抗体を用いて各種正常組織との反応性を検索すると、本抗体は一部上皮系細胞および間葉系細胞と反応した。一方、正常の組織球やマクロファ-ジ細胞との反応性は認められなかった。以上1,2の研究結果により、MFHの組織球様細胞と線維芽細胞様細胞は、形態のみならず細胞生化学的にも異なっており、未分化間葉系細胞と起源とした線維芽細胞様細胞が本腫瘍の本態であると結論づけられた。3.今回臨床材料よりヒトMFHの培養株樹立に成功し現在継代中である。今後本株を用いてヒトMFHについてもラットMFHと同様の手法を用いて腫瘍本態の解明を試みる予定である。

すなわち、9,10ーdimethy1ー1,2ーbenzanthraceneをラットに投与後、経時的に組織を切り出し本抗体で染色した。その結果腫瘍化がすすむにつれて、本抗体に対する陽性細胞が増加することが確認された。このことは線維芽細胞様細胞がMFHの腫瘍本体であることを強く示している。また本抗体は間葉系細胞とも反応性を示すことからMFHの組織発生起源は間葉系細胞であることも、同時に示唆するものと考えられる。以上のように単クロ-ン抗体を用いて検討においてもMFHの組織起源は未分化間葉系細胞であり、腫瘍構成細胞のうち線維芽細胞様細胞が腫瘍本体であろうとの結論を得た。前年度までの研究(形態学的観察および免疫組織化学的観察)にくわえ、単クロ-ン抗体を用いるという多方面からのアプロ-チによって、MFHの組織起源に関してはほぼ明らかになったものと考えられる。
氷蓄熱システムにおける多孔質固相の溶融現象に関する研究

本研究は,氷蓄熱システムにおいて生成される氷に焦点を絞り,この多孔質固相を試料として伝熱板に押し付けながら溶融させる接触溶融現象を実験的,解析的に検討を行うものである.平成11年度では,多孔質固相を伝熱面上で溶融させ,溶融量の測定を行った.粒子径が0.5mm以下のものから20mmのものまで7種類に分別した粒子を固めて試料とした.その結果,粒子径が4.0mm程度までにおいては,粒子径の増大に伴い溶融量は増大し,それ以降の粒子からなる試料では,粒子径の増加と共に溶融量は減少することがわかった.また,粒子が個々に接触溶融しているとしたモデルで解析を行い,直径が4.0mm以上の粒子から構成された試料では,溶融量の解析結果と実験結果は良い一致が見られた.平成12年度では,多孔質内を通過する溶融液体を考慮に入れた数値解析を行った.まずそのために,多孔質固相の透過率,毛管力を測定した.数値解析においては,溶けた液体が試料に浸透しながら試料全体で接触溶融が行っているとした計算モデルを提案し,計算を行った.その結果,粒子径が0.5mm以下の粒子から構成される試料の溶融量と良い一致を示した.以上の結果から,粒子径が小さい領域では,粒子径の増大に伴い,透過率の増加により溶けた液体が多孔体内部を通過して排出されやすく,液膜が薄くなるために溶融量が増加し,粒子径が大きい領域では,個々の接触溶融の形態に近づくため,粒子径の増加と共に溶融量が減少するものと思われる.また,粒子径が小さい場合には,本年度に提案した溶融モデルで,また粒子径が大きい場合には平成11年度に提案したモデルで現象を再現できることがわかった.しかし,中間的な大きさの粒子径からなる試料については,どちらのモデルとも良い一致が見られなかったことから,この領域においては,個々の粒子の接触溶融と試料全体での溶融との複合的な溶融現象になっているものと思われる.本研究は、氷蓄熱システムにおいて生成される氷に焦点を絞り、この多孔質固相を試料として伝熱版に押し付けながら溶融させる接触溶融現象を実験的、解析的に検討を行うものである。本年度は、円盤型伝熱面を有した実験装置を作成し、直径90mm、高さ90mmの多孔質固相を伝熱面で溶融させ、溶融量の測定を行った。多孔質固相は氷を小さく砕いたものを篩によって仕分け、それを固めたものを試料とした。粒子直径は、0.5mm以下のものから10mm20mmのものまで7種類に分別した。その結果、粒子径0.51.0mm、1.01.7mmにおいて、粒子径の増大に伴い溶融に当てられる熱流束は上昇する事がわかった。これは透過率の増加によって解けた液体が固相内部を通過し外部へ排出されやすくなり、試料下面の液膜厚さが薄くなっていくためと思われる。一方、粒子径2.84.0mm以降の粒子からなる試料においては、粒子径が大きくなると熱流束は小さくなることがわかった。これは粒子径が大きくなることにより、固相粒子と伝熱面との間の液膜厚さが増加するという接触溶融固有の現象によるのもであると思われる。そこで、固相が粒子径と同様の直径を有する円柱から構成されているものとし、円柱が個々に接触溶融しているものとして近似解析を行った。その結果、粒子径が5mm程度までの比較的小さい場合には、解析結果が実験結果より大きくなるのに対し、直径が5mm以上の粒子から構成された多孔体では、解析結果と実験結果は一致することがわかった。以上の結果から、現象をモデル化する場合、粒子径が比較的小さい場合には溶けた液体が固相内部に浸透し、固相外部へ排出する効果を考慮に入れる必要があると考えられ、平成12年度では、多孔質内を通過する溶融液体を考慮に入れた数値解析を行うために、多孔質固相の透過率、毛管力を測定し、それらを用いてモデル化を行う。本研究は,氷蓄熱システムにおいて生成される氷に焦点を絞り,この多孔質固相を試料として伝熱板に押し付けながら溶融させる接触溶融現象を実験的,解析的に検討を行うものである.平成11年度では,多孔質固相を伝熱面上で溶融させ,溶融量の測定を行った.粒子径が0.5mm以下のものから20mmのものまで7種類に分別した粒子を固めて試料とした.その結果,粒子径が4.0mm程度までにおいては,粒子径の増大に伴い溶融量は増大し,それ以降の粒子からなる試料では,粒子径の増加と共に溶融量は減少することがわかった.また,粒子が個々に接触溶融しているとしたモデルで解析を行い,直径が4.0mm以上の粒子から構成された試料では,溶融量の解析結果と実験結果は良い一致が見られた.平成12年度では,多孔質内を通過する溶融液体を考慮に入れた数値解析を行った.まずそのために,多孔質固相の透過率,毛管力を測定した.数値解析においては,溶けた液体が試料に浸透しながら試料全体で接触溶融が行っているとした計算モデルを提案し,計算を行った.

その結果,粒子径が0.5mm以下の粒子から構成される試料の溶融量と良い一致を示した.以上の結果から,粒子径が小さい領域では,粒子径の増大に伴い,透過率の増加により溶けた液体が多孔体内部を通過して排出されやすく,液膜が薄くなるために溶融量が増加し,粒子径が大きい領域では,個々の接触溶融の形態に近づくため,粒子径の増加と共に溶融量が減少するものと思われる.また,粒子径が小さい場合には,本年度に提案した溶融モデルで,また粒子径が大きい場合には平成11年度に提案したモデルで現象を再現できることがわかった.しかし,中間的な大きさの粒子径からなる試料については,どちらのモデルとも良い一致が見られなかったことから,この領域においては,個々の粒子の接触溶融と試料全体での溶融との複合的な溶融現象になっているものと思われる.
硬組織誘導能を有するムコ多糖含有リン酸カルシウム根管充填材の開発

リン酸カルシウムセメントのなかで、リン酸四カルシウムとリン酸水素カルシウム-二水和物との当モル混合物を選択し、これをコンドロイチン硫酸ナトリウムを含む緩衝液で練和する考えはきわめて独創的な試みであると考えている。リン酸四カルシウムとリン酸水素カルシウム-二水和物との、当モル混合物は固相の緩衝作用を有するので、このリン酸四カルシウムとリン酸水素カルシウム-二水和物との当モル混合物を緩衝液で練和することによって、硬化過程でそのpHを中性に近い値を維持できる。このことはこのセメントが、生体内で組織に刺激性を示すことなく硬化する極めて生体親和性に優れた性状を呈すると期待された。実験の結果、生体に炎症を引き起こすことなく、さらに、コンドロイチン硫酸を添加したリン酸カルシウムセメントでは硬組織形成を促進する傾向が認められた。根管内では応用した歯髄切断面直下の根管壁に硬組織が添加され、根管は閉鎖された。根尖孔外の歯槽骨欠損部はセメントの吸収に伴う歯槽骨の速やかな再生が認められた。この研究で評価したリン酸カルシウムセメントには低濃度のクエン酸を含む緩衝液を硬化液として用いていることから、リン酸カルシウム結晶粒子が相互に凝集して結合し、硬化したセメントはアパタイトを形成するがその結晶性が低いという特徴がある。すなわち、硬化過程でのセメント周囲に微細な結晶粒子が残存するために埋入した組織内では初期にマクロファージや多核巨細胞が観察されており、セメント硬化体表面性状を改良する必要があるかもしれない。その一方で、低結晶性のこのセメントは生体吸収性の材料であると言えることは事実であり、骨の再構成にとってこのセメントは有効であると考えられる。リン酸カルシウムは一般的に生体親和性に優れていると報告されている。しかし、練和直後のセメントはその粒子の径によっては、多形核白血球またはマクロファージを局所に誘導する。コンドロイチン硫酸ナトリウム含有リン酸四カルシウム・二カルシウム混合セメントも硬化までは、埋入したラット皮下組織内で著しい多核巨細胞の出現と少数のマクロファージの浸潤を観察している。硬化後にはセメント内深部にまで新生したコラーゲン線維や小血管が侵入していた。一方、コンドロイチン硫酸ナトリウムを含まないリン酸四カルシウム・二カルシウム混合セメントを皮下組織に埋入した対照群では、硬化後のセメント内部に増殖して侵入するコラーゲン線維や小血管を認めていない。ラット切歯内にリン酸カルシウムセメントを填入して、歯髄細胞の反応を検索する計画であったが、より活性が低いと思われる臼歯歯髄の反応の検索を先行させた。コンドロイチン硫酸ナトリウムの濃度を過去の処方と改変したリン酸四カルシウム・二カルシウム混合セメントをラット臼歯歯髄に応用した結果、応用直後を除いて歯髄細胞の失活は観察されず、いったん歯髄細胞が失活しても再生される可能性がうかがわれた。他の対照としたリン酸カルシウムセメントでは失活した歯髄細胞の存在する領域が実験期間の経過とともに大きくなり、歯髄死に至る傾向が認められた。現在、in vitroの実験では、ラット後肢両大腿骨から採取できる骨髄細胞数は初代培養後に810×10^6個とほぼ一定し計画的に実験を遂行できるようになった。下顎二切歯から得られる初代培養後の歯髄細胞数は1×10^5で、概ね一定したが、より多数の細胞を得るため、歯髄細胞採取法の改良を行っている。同時に、歯髄細胞と骨髄細胞を用いて、コンドロイチン硫酸ナトリウムをコーティングした多孔質リン酸カルシウムを担体とする硬組織形成実験を実施中である。