hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウスおよびヒト表皮におけるWnt遺伝子の発現、その機能について

我々は、すでにマウス表皮よりproto-oncogeneの1つであるWnt遺伝子ファミリーであるWnt-4遺伝子とWnt-10b遺伝子の2つの遺伝子をクローニングしている。今回は、これら遺伝子、とくに発現量の多いWnt-4遺伝子の機能解析を中心に研究を進めた。われわれは、McMahon博士のグループよりWnt-4遺伝子+/-ヘテロマウスを供与してもらい、Wnt-4遺伝子-/-ノックアウトマウスの作製をまずおこなった。このWnt-4遺伝子-/-ノックアウトマウスは、腎臓の形成不全のために、生後約24時間で死亡してしまう。そのため、我々は、誕生したマウスの皮膚を組織および蛍光抗体染色や電子顕微鏡検査に使用するとともに、ヌードマウスに植皮し、Wnt-4遺伝子-/-ノックアウトマウス皮膚の分化について経時的に観察した。ノックアウトマウスの皮膚の検討では、真皮成分の増生とくにタイプ1コラーゲンの増加(蛍光抗体染色にて)を認め、電子顕微鏡検査でもコラーゲンフィブリルが増加している所見を認めた。しかし、植皮した皮膚の観察においては、とくにノックアウトマウスで異常所見は認めなかった。このように、マウス表皮のwnt-4遺伝子は、直接または、間接的に真皮成分の調節に関与しているのではないかということが明らかとなった。我々は、C57/BL6マウスの耳介皮膚よりトリプシンを用いて表皮と真皮を分離、その後表皮細胞のcell suspensionを作製し、さらにRNAZolBにてtotal RNAを抽出、Wnt degenerateプライマーを用いRT-PCRを施行し、PCR産物をクローニングベクター(PbluescriptII)に組み込み、ダイデオキシ法シーケンシングを施行した。その結果、表皮より2種類のWnt遺伝子、Wnt-4とWnt-12をクローニングすることができた。クローニングしたWnt4そして12遺伝子に対して、さらに特異的プライマーを作製し、その発現をRT-PCRで確認したところ、明らかにその発現を認めた。また、mRNAレベルでの発現を確定するために、Wnt-4およびWnt-12の特異的プライマーを用いRNase protection assayを施行したところ、確実に両遺伝子の表皮での発現を確認した。次に、我々は、Wnt-4遺伝子に注目し、Wnt-4遺伝子の表皮における主たる発現細胞を同定するために、keratinocytes,melanocytesおよび線維芽細胞よりRNAを抽出し、同様にRNase protection assayを施行したところ、keratinocytesとmelanocytesにおいては、Wnt-4遺伝子の発現を認めたが、線維芽細胞においては、その発現を認めなかった。つまり、皮膚におけるWnt-4遺伝子の発現は、表皮特異的であった。また、in vitroにおいてkeratinocytesのWnt-4遺伝子の発現調節について、Ca^<2+>濃度、各種growth factors(KGF,EGF and HGF)を用いて検討した。その結果、Ca^<2+>濃度の違いにおいては、その発現は、変化が認められなかったが、growthfactorと培養したところWnt-4の発現は、明らかに減弱傾向を示した。
古典、半古典力学理論による動的な遷移過程の研究

古典的な状態遷移過程として金属クラスターの状態間遷移、特に2種金属クラスターの混入過程を研究し、一方半古典論と量子論を用いて純粋な量子状態間遷移である多次元系の障壁トンネル効果の簡単なモデルによる研究を実施した。<クラスターの状態間遷移と混入過程の研究>金属クラスター系で見られる、高速混入現象を支配する機構の論理的解明をおこなうため、Morse-potential modelやEmbedded-atomic potentialで古典的に金属クラスターのモデリングを行い、長時間のsimulationを組織的に行っている。本年度はダイナミクスを撹乱することなく、混入に伴う温度変化をコントロールできるアルゴリズムを完成し、その温度依存性、生成熱依存性、構造比依存性などが初めて精密に計算できるようになった。このアルゴリズムの結果とLangevin-simulationなどの伝統的な手法の結果と比較しつつその機構の解明に当たっている。その結果,クラスター特有の表面での高速拡散過程が体積的拡散過程を律速していることが判明しつつある。<多次元障壁トンネル遷移の研究>2-3Dの障壁トンネル効果の詳細な研究を行うために非常に高精度で、散乱固有状態を計算するアルゴリズムを開発したが、それを用いて、まずもっとも単純な2Dトンネル錯乱過程を詳細に研究した。その結果、自由度間の結合の増大とともにトンネル固有状態に著しい変化が見いだされることを確認した。この結果は予備的研究として行われた時間周期摂動系でみられる著しい干渉効果に対応することが明らかになった。この効果を半古典力学理論によって解明することを試み、その結果、弱摂動極限では1本しかなかった。トンネル経路が摂動強度の増大とともに複数本に増大し経路間の干渉効果が特徴的なトンネル波動関数の形態変化をもたらすことが明らかになった。カオス理論を複素領域に拡張してこのような現象の理論的解明を行っている。
表皮細胞の恒常性を保つ生理機構と、その破綻による表皮水疱症病態の解明

表皮水疱症とは、先天的に皮膚が脆弱で、生後早期から、わずかな外力で全身に水疱、びらんの形成が起こる遺伝性疾患である。重症化すると日常生活が著しく制限され、致死となることもあるが、未だに対症療法しかない難病である。表皮水疱症の多くは、皮膚細胞を形作る構造タンパク質の異常によって起きるが、最近、それとは全く別のタイプで、皮膚細胞内の内部環境を保つ分子の異常によるものがあることが判明した。本研究では、この分子の機能を解明して、皮膚細胞を正常に保つ仕組みと、その破綻によって起こる表皮水疱症の病態を明らかにする。
マイクロＲＮＡ―２１を用いた新たな脳梗塞治療薬の開発

マウスの一過性中大脳動脈閉塞(tMCAO)モデルで、120分のtMCAO脳ではコントロール脳に比較して1.28±0.004倍にmiR-21の発現が上昇しており、アポトーシスに対する抵抗性が増す可能性が示唆された。また、tMCAO脳では、コントロール脳に比べ、citrate, GABA, Grycerol, Glysineなどのアミノ酸やその他代謝物が有意に増加し、Glutamate, Ribrose-5P, Fructose-6P, Pyrvate, Glucoseが有意に低下しており、pentose phosphate pathway (PPP)経路が活性化していることが明らかとなった。マイクロRNA-21(miR-21)は様々な癌細胞で発現が亢進しており、細胞の生存維持作用を有する。miR-21は虚血時の神経細胞でも発現が上昇している事が報告されているため、miR-21の生存維持作用が脳虚血時の神経細胞死を抑制し、脳梗塞の治療薬になるのではないかと考え、研究を計画した。まず、ラット一過性中大脳動脈閉塞(tMCAO)モデルの作製のため、マウスを麻酔させた後、一側の頚動脈よりintraluminal suture methodにて一過性の中大脳動脈閉塞(tMCAO)モデルを作製した。閉塞時間は30分、1時間、2時間の群に分け、中大脳動脈の血流をFiber optic probeを用いてモニターし、MCAO後、経時的にラット脳を取り出し、正中で切り離し、MCAO側と反対側の脳を別々に採取して、正常脳と梗塞脳でのRNAを抽出した。それぞれでmiR-21の発現について解析したところ、梗塞側で軽度上昇していることを認めた。今後、再現性があるかを確認し、miR-21のトランスジェニックマウスの作製を試み、同様の解析を行い、梗塞の治療薬の可能性を検討する予定である。microRNA-21(miR-21)は様々ながんで発現が亢進しており、癌細胞の生存維持、アポトーシスの抑制に関与しており、虚血時の神経細胞でも発現が上昇していることが報告されているため、miR-21の生存維持作用が脳虚血時の脳保護に働き、脳梗塞の治療薬になるのではないかと考え、計画を立案した。今後は、miR-21を導入した細胞、トランスジェニックマウスを作製し、虚血時の耐性について解析する予定である。MCAOラットモデルの作製はでき、安定して一過性脳虚血モデルは作製可能となり、マイクロRNA発現解析まで進むことが出来た。しかし、miR-21の導入およびトランスジェニックマウスの作製はまだできていないため、やや遅れていると判断した。microRNA-21(miR-21)は様々な癌で発現が亢進しており、癌細胞の生存維持、アポトーシスの抑制に関与している。そこで、miR-21の生存維持作用が脳虚血時の脳保護に働き、脳梗塞の治療薬になるのではないかと考え、計画を立案した。マウスを麻酔させた後、一側の頸動脈よりinterluminalsuture法で一過性の中大脳動脈の閉塞(MCAO)を起こし、その後ラットの脳を摘出し、正中で離断。正常脳と閉塞(MCAO)脳のそれぞれを採取した。閉塞時間は30分、2時間との2つのタイムポイントを設けた。その後、RNAを抽出して、reverse transcriptを行い、real-time PCRにてmiR-21の発現を解析した。30分閉塞ではコントロールに比べてMCAO脳ではmiR-21の発現は有意な差を認めなかった(正常脳1.00に対してMCAO脳0.99±0.019倍)が、120分のMCAO脳ではコントロール1.00に比較して1.28±0.004倍にmiR-21の発現が増加していた。同様の脳を用いて、メタボローム解析を行うと、MCAO2時間後の脳ではGABA, Alanine, Ethanolamine, Glycerol, Citrate, Uracilの濃度が上昇し、逆にGlutamate、Aspartate、Glucoseの量が低下していた。miR-21の導入を試みたが、十分な導入は認められず、miR-21 inhibitorを培養細胞に導入し、アポトーシス等を解析しtたところ、miR-21でアポトーシスが誘導された。マウスに対して、中大脳動脈の一過性閉塞モデルを作成する技術はほぼ確立した。MCAOのマウスモデルを用いた梗塞脳でのマイクロRNA解析も特に問題なく出来、おおむね順調に進展していると考えられる。今後は、miR-21のトランスジェニックマウスの作製を試みる予定である。トランスジェニックマウスモデル作製が困難であれば、現在のMCAOマウス、ラットモデルに対して脳梗塞部にmiR-21のmimicあるいはinhibitorを注入して、脳保護作用を検討する予定である。脳梗塞miR-21のトランスジェニックマウスの作製を試みる予定である。

また、マウスモデルの作製が困難であれば、現在のマウスモデルに対して、脳梗塞部にmiR-21 mimicあるいはinhibitorを注入して梗塞範囲の変化を検討する予定である。納品が遅れたため、次年度使用額が生じました。消耗品の納品が遅れたために、生じました。プラスチック製品などの消耗品に使用する予定です。使用計画に変更はありません。
設計信頼度レベルの設定法の開発

建築構造物に付与すべき信頼度レベルを数理的アプローチが可能な経済的要因から決定する信頼度レベル設定法の開発を試みた。建築物は設計、建設、運営の様々な局面で相互に関連しつつもそれぞれに特徴的なコストをもつ。信頼度レベルを決定する上では建築物が損傷を受けたときに発生するコストの取り扱いとくに重要になる。本研究では、建築物に係るコストを、1)初期建建設コスト,2)損傷修復コスト,3)損害コスト,4)波及コストの4種類に類別し、これらの総和の期待値である全期待コストの最小化から設計信頼度レベルを決定する手法を定式化した。本解析モデルでは、初期建設コストは設計耐力(抵抗力)の期待値に比例し、損傷修復コストは耐力の期待値と損傷率との積に比例するものとした。これに対して、二次的コストとも言うべき損害コストおよび波及コストは設計耐力の期待値とは陽には無関係で損傷率の関数となるモデルを仮定した。入力である荷重モデルは、地震荷重を想定したPoissonインパルス過程荷重モデルを採用し、建物使用期間10年、50年、100年の3期間について、期待コストを最小化する設計信頼度レベルを導くアルゴリズムを確立するとともに、最適な解における各コストの比率なども明らかにして設計における参考資料を提示した。建築物の損傷の取り扱いについては、初通過問題としての解析結果とともに建物使用期間内に2回以上の損傷を受けその度に損傷修復コスト,損害コスト,波及コストを生じるモデルによる解析も行っている。
16〜18世紀イエズス会現地報告文書にみる「普遍主義と地域特性」競合の国際比較

膨大な蓄積量をもつイエズス会現地報告文書は、様々な地域における情報を提供する資料であり、現地報告の第一次史料である。アジア、南北アメリカ、北アフリカなどの各地で、ヨーロッパ人が国境を越え、文化領域を越えて遭遇した体験の記録であり現地報告書としての第一級史料である。二年目にあたる平成18年は、前年度のテーマを更に継続・発展させるため、より規模の大きな学術会議の開催を準備した。西暦2006年は、拡大研究会を、日本学術振興会による科研費助成による大規模な学術会議(Xavier International Academic Forum : Conference)とし、2006年12月10・11日の両日、上智大学において内外の研究者の広汎な交流の場を提供した。昨年度拡大研究会の約倍以上(延200人)の参加者を迎え、盛会のうちに交流を実現した。また、四回にわたる月例会を開催し、若手研究者の研究発表の場をもうけた。イエズス会現地報告文書を用いて16世紀から18世紀の世界各地の地域史研究に従事している国際研究者交流およびネットワークづくりと、従来、わが国における歴史研究区分(日本史・東洋史・西洋史)では主題化されにくかった文化交流史を、超領域比較研究の枠組みで再検討するための研究プロジェクト。発足当初は、基幹研究(個人)をもとにした部会(年三回)と一回の拡大研究会(関連専門研究者招聘)を軸に、研究遂行を計画した。平成17年度の実績としては、各部会として、5月にラテン・アメリカ部会(斎藤晃、武田和久)、7月に日本・中国部会(岡本さえ、アントニ・ウセレル、ジャン・クロード=オロリッシュ、川村信三)、10月にはインド・エチオピア部会(シリル・ヴェリヤト、アウグスティン・サリ、石川博樹)の各部会を開催した。また、12月17日と18日の二日にわたり、内外の研究者延べ100名を集め、国際学術会議(Sophia University International Colloquium 2005)を開催した。テーマはIntegration and Division between `Universalism and Localism' in Jesuit Mission Reports and Histories, 16^<th> to 18^<th> Centuryであり、三つのセッションで、ヨーロッパ宣教師(イエズス会)が世界各地にもちこんだ「普遍主義」の考え方と、それを迎える地域の反応がいかなるものであったかのケース・スタディを公表した。実施内容は17年度末の報告書(3月末)に掲載予定である。平成17年度にひきつづき18年度においては、部会を充実させるとともに、平成18年12月9日・10日に、前年度よりさらに拡大した国際学会開催に向け、内外研究者との連絡等準備を続けている。各地特性の分析とその比較・統合は、グローバル・ヒストリーのあらたな視点を提唱しようとしている本研究グループの18年度における重要な課題である。研究代表および、研究分担者は、各部会の充実のため、さらに新たな諸資料および情報収集と、各地の研究所との協力体制を確立するため、インド(ゴアイエズス会歴史研究所・コンカニ語研究所)、タイ(バンコク・チュラロンコン大学)、イタリア(ローマ・イエズス会歴史研究所および古文書館)、パリ(国立図書館、イエズス会文書館)、アメリカ合衆国(ブラウン大学等)およびわが国においては長崎関係資料館への調査を実施した。さらに、イエズス会日本文書の中の、『日本年報』(フォリオ版6000枚以上)の一部を電子校訂版(デモ版)として作成するためのプロジェクトを準備している。平成18年は、前年度のテーマを更に継続・発展させるため、より規模の大きな学術会議の開催を準備した。日本学術振興会による科研費助成による学術会議(Xavier International Academic Forum : Conrefence)と位置づけ、内外の研究者の広汎な交流の場を提供することとした。第二年目には、従来の歴史学区分で扱えない「超領域交流」を主題化することが目的であった本研究会にとって画期的な進展がみられた。それは「接続された歴史」(connected histories)という概念を用いて、ヨーロッパからインドにわたる広範囲を視野にいれているサンジャイ・スブラマニヤム(Sanjay Subrahmanyam米カリフォルニア大学ロサンゼルス校教授、同インド研究所所長、オックスフォード大学インド史講座兼任)の存在を知り得たことである。スブラマニヤム教授は、フランス社会科学高等研究学院(EHESS)在職中、同僚のセルジュ・グルジャンスキ(Serge Grujinski同研究所所長)と連携し、ヨーロッパ文化と現地文化の接触状況を、単に一方向的な流れの交流ではなく、双方向的な流れの接続であるとするグローバル・ヒストリーの新しいあり方を提唱した人物である。

そこでは、文化的混淆(Cultural Hybridyzation)などの概念も導入し、一国家、一民族を限定してあつかうことのできない複雑な交流の歴史にあらたな光があてられている。研究機構外部からの国外参加者としては、イエズス会の基本精神解釈について、現代における第一人者と目されているオックスフォード大学キャンピオン・ホールのフィリップ・エンディーン(Philip Endean)、中国科学院科学史研究所研究員で中国とヨーロッパの科学的交流の歴史を専門とする韓〓(Han Qi)、インドにおけるイスラム教とキリスト教の交流史関係の第一人者であるポール・ジャヤクソン(Paul Jackson)、ゴア言語学研究所のプラタプ・ナイク(Pratap Naik)を招聘した。昨年の拡大研究集会と相違は、発表の形式を地域別の区別ではなく、テーマ別に組織したことである(第一セッション:宗教間対話第二セッション:イエズス会宣教師の言語政策、第三セッション:イエズス会宣教師によって実現したヨーロッパ文化と現地文化の邂逅)。
Stretch Activated Channelに関する定量的研究

近年広汎な細胞で,膜張力によって活性化されるStretchーActivated(SA)Channelが見出されている。その生理的意義は確立されていないが,細胞容積や細胞分裂の調節に関わる極めて重要なチャネルであることが示唆されている。このチャネルの活性化機構を知るには膜張力を測定しなければならないが,未だその成功例はない。ラプラスの法則によれば,膜張力は圧力と膜の曲率によって与えられる。本研究の目的は,我々が最近開発したマルチ計測顕微鏡を駆使して,電極内圧,パッチ膜曲率,単一SAチャネル電流,パッチ膜容量を同時測定し,定量的刺激一応答関係を求め,SAチォネル活性化のメカニズムを探ることにある。計画は順調に推移し、以下に述べるような知見が得られた。1,倒立顕微鏡を改造し,ビデオマイクロスコピィを用いることにより最高15nm/画素の倍率でパッチ膜の鮮明な像を得ることができた。2,電極内に陰圧をかけるとパッチ膜は圧力に応じて変形し,その曲率は圧依存的に減小した。3,パッチ膜の張力と面積の関係はほぼフックの法則に従うことが証明され,典型的なパッチ膜の弾性係数は約50dyn/cm^2と求められた。4,SAチャネルの活動度(開確率)は圧力ではなく膜張力に依存することが証明された。5,パッチ膜容量と画像の同時測定により,膜伸展中に脂質2層膜の厚さは変化しないことが分かった。このことからSAチャネルへの張力は脂質層ではなく,チャネル蛋白間をつなぐ細胞骨格系を介して伝えられることが強く示唆された。本研究の目的は,申請者が開発中の画像-電気信号同時計測システムを用いて,今まで不可能であったStretch Activated Channel(伸張感受性イオンチャネル)の定量的刺激(膜張力)-応答(チャネル活動度)関係を解析することである。本年度は同時計測システムがほぼ完成し,世界で始めてSAチャネルの定量的な刺激-応答特性を得ることができた。(1)ビデオマイクロスコピィ:市販の倒立顕微鏡の光学系を改造し,微分干渉光学系(DIC)のもとでビデオを組み合わせることにより,14インチテレビモニタ-上で最終倍率数万倍の鮮明なパッチ膜画像を得ることができた。(2)圧力による膜曲率の変化:ピペット内圧を変化させると,パッチ膜の曲率が大きく変化することが判明し,従来仮定されていた膜曲率一定の概念が誤りであることが分かった。(3)パッチ膜張力の測定:画像から求めた膜曲率とピペト内圧の値からLaplaceの法則により始めてパッチ膜にかかる張力が決められた。膜張力の感度は約3.3dyn/e-fold(圧力)であり,膜の粘性係数は約50dyn/cmと推定された。(4)SAチャネルの刺激-応答特性:従来は膜張力が測定できなかったために,SAチャネルを活性化する刺激が圧力なのか,張力なのかがわからなかった。今回,様々なサイズのパッチ膜において,SAチャネルの活動度を,それぞれ圧力と張力に対しプロットした結果,前者から得られる感度はパッチ毎にばらつくのに対して,後者のプロットは,パッチ膜によらず一定の値を示すことがわかり,SAチャネルが圧力ではなく,膜張力により活性化されることが強く示唆された。本研究の目的は,申請者が開発中の画像ー電気信号同時計測システムを用いて,今まで不可能であったStretch Activated Channelの定量的刺激応答特性を得るとともに,膜容量の測定を通してこのChannelの活性化機構に関する分子メカニズムに迫ることである。本年度は同時計測システムのハ-ドウェアとソフトウェアがほぼ完成すると共に,膜伸展に伴なう膜容量の変化を測定することに成功した。1,ハ-ドウェア:レ-

ザ光学用のスライダと高精度直流モ-タを用い,パルス巾およびパルス高サ-ボコントロ-ルを組合わせることにより,0.1μm以下の制御精度,0.2μm15の分の安定性を有するリモ-トマニピュレ-タを製作した。また画像記録テ-プ上に書き込まれたタイムコ-ド(SIMPLE CODE)を位相ロック回路を用いてシリアルに読み出すデコ-ダを製作した。2,ソフトウェア:デコ-ダからのタイムコ-ドをもとに任意のフレ-ムから任意の問隔で画像を拡張RAM上に取り込むプログラムを完成した。また電気信号収集プログラムを改良して,タイムコ-ドをモニタすることにより,電気信号と画像の周期がとれるようにした。さらに取り込んだ画像に適当なウィンドウをかけて,原画像を1/10程度に圧縮し,以後の処理速度を格段に向上させた。3,膜容量測定:位相ロックインアンプを10KHzの正弦波で駆動することにより,機械刺激による膜伸展中の膜容量変化を測定した。この結果より,脂質2層膜は張力発生にあまり寄与せず,むしろ膜の裏打ち細胞骨格系がチャネルへ張力を伝えていることが示唆された。
快適なWeb検索のための検索用語の獲得支援に関する研究

現在の検索エンジンはその性能が非常によくなってきており、適切な検索用語(キーワード)さえ与えてやればおおむね期待通りの検索結果が得られる.しかし一方、多くのユーザ、特に子どもや高齢者、外国人などにとって検索対象を表す適切な検索用語(特に専門用語など)を見つけることは往々にしてそう簡単ではない.提案研究は、このような障壁を取り払うことを目的とし、ITや医療など様々な分野において、これらの分野の関連語・周辺語またはそれらの語から構成される文を手掛かりに適切な検索用語(この場合「システム復元」)を高精度に予測する検索支援システムを、深層学習手法や最新の情報検索技術などを用いて開発した。Web検索において検索用語がわからないことに不満を感じる人は57.6%に上る。提案研究はこのような不満を軽減し、快適な検索ができるように検索用語をその説明文または関連語・周辺語を用いて獲得する手法の研究開発を目的としている。初年度では、研究実施計画に沿って研究を進め、以下のような成果が得られた。まず、提案研究関連の要素技術の研究を進める一方、提案研究に関する関連研究及び技術に対する各種のサーベイを行った。その結果、自然言語処理の検索技術を用いた辞書逆引き的に検索用語を取得する汎用的な手法を研究開発するよりも、機械学習の技術を駆使して分野限定の高性能検索用語予測システムを目指したほうが学術的にも実用的にも望ましい結論に至った。一方、近年、機械学習の新手法としてDeep Learning(深層学習)がパターン認識をはじめ各分野のコンペティションで優勝し、Big Dataと肩を並べるほど話題になっているにもかかわらず日本語に関しては自然言語処理の分野ではほとんどまだ使われていないのが現状でありこの分野での実力が未知数である。このような背景の下でDeep Learningを用いた日本語単語の多義性解消と関連語・周辺語からの検索用語の予測に関する研究を精力的に行い、まだ小規模ではあるが、コンピュータ用語について、その関連語・周辺語から高い精度で予測する手法の開発に成功した。また、SVMなどこれまで言語処理の分野で重宝されてきた機械学習手法との比較実験を通じて深層学習の言語処理分野における有効性も確認できた。さらに、検索用語の予測精度の向上に不可欠な学習データの自動獲得についても実用的な知見が得られた。上記研究成果は学術雑誌論文(関連要素技術)1編と今年3月に行われた言語処理の全国大会で2編の論文(検索語予測)として発表したほか、難関国際会議と学術雑誌への論文投稿準備を進めている。初年度では深層学習(Deep Learning)の一種であるDBNを用いた検索用語の予測手法を提案し、小規模な実験では従来の機械学習手法より有効であることを確認した。今年度では、DBNに加えSdAを用いた深層学習も実現し、実験規模を10倍に拡大して、提案手法の有効性を確認した。また、深層学習を用いた提案手法では、自動で収集したノイズの多い教師なしデータを用いても検索用語の予測精度が向上することが確認でき、有効な学習データの自動獲得についての知見が得られた。さらに、汎化能力を高めるためにDropoutなどの正則化を加えた実験も行い提案手法のほうが従来手法より優位であることを確認した。提案研究関連の要素技術の研究として、深層学習の一種であるword2vecをを用いたIT用語の意味ベクトルの獲得に関する研究も行った。教師なしの学習データとして大量な文章(または文)を用いる代わりに大規模なNグラムデータを用いることを提案し、その有効性を確認した。また、「見出し語とその説明」という構造が含まれない文書(非構造化文書)からの用語獲得の研究にも取り組んだ。具体的には、クエリと最も近い文書中の一部(パッセージ)を精度よく検索し、そのパッセージに含まれる語を用語候補とする方法に取り組んだ。非構造化文書の一例として音声ドキュメントを採用し、パッセージ検索に基づく擬似適合性フィードバックにおける関連語抽出技術を用語検索に応用して、その可能性を検討した。上記研究成果は国際会議論文2編と国内会議論文3編を発表したほか、学術雑誌への論文投稿も行った。前年度までは深層学習を用いた検索用語の予測手法を提案し、従来の機械学習との比較実験によりその有効性を確認した。今年度では、用語の説明文または関連語・周辺語からのベクトル変換に改良を加えることにより、「USBメモリ」のような複数の用語からなる複合語的な検索用語も扱えるように、より柔軟な予測を実現できた。また、提案手法は検索用語の予測に数多くの関連語・周辺語を必要とするのではなく、2,3個の関連語・周辺語さえあればある程度精度の高い用語予測ができるという、現実的な支援ができることも確認した。さらに、有意差検定を導入し、提案手法の有効性を検証した。また、本研究の拡張として、引き続き、「見出し語とその説明」という構造が含まれない文書(非構造化文書)からの用語獲得の研究を推進した。クエリと最も近い文書中の一部(パッセージ)を検索し、そのパッセージに含まれる語を用語候補とし、それらの絞り込み、および用語候補らしさのスコアをより適切なものに補正する手法を提案した。

さらに、本研究の要素技術として、検索用語の説明文を解析するために必要な辞書を拡充することに利用できる手法を開発した。また、本研究の応用として、教えて!gooの利用者支援として、質問者が書いた質問文章に関するカテゴリの自動推定の研究を行い、良好な結果が得られた。上記研究成果は学術雑誌論文2編、国際会議発表1件、国内会議論文2編で発表した。また、すでに確定した国内会議論文1編を発表する予定のほか、国内会議と国際会議と学術雑誌への論文投稿を準備中である。本研究に携わる一定数の大学院生を確保でき、参加者全員が意欲的に研究に取り組んできたため、おおむね計画通りに本研究を進展させることができた。Web検索において検索用語がわからないことに不満を感じる人は57.6%に上る。提案研究はこのような不満を軽減し、快適な検索ができるように検索用語をその説明文または関連語・周辺語を用いて獲得する手法の研究開発を目的としている。前年度までは深層学習を用いた検索用語の予測手法を提案た。深層学習としてDBNに加えSdAを用いた。汎化能力を高めるためにDropoutなどの正則化を導入した。「USBメモリ」のような複数の用語からなる複合語的な検索用語も扱えるように、より柔軟な予測を実現できた。また、提案手法は検索用語の予測に数多くの関連語・周辺語を必要とするのではなく、2,3個の関連語・周辺語さえあればある程度精度の高い用語予測ができるという、現実的な支援ができることも確認した。今年度では、精度の高い(しかし人手収集が必要つまりコストの高い)ラベル付き学習データに加え、ノイズの多い、Webから自動収集した大規模なラベルなしデータを用いることにより深層学習の用語予測精度をさらに向上させ、提案手法をより実用的なものにした。また、深層学習の構造と予測精度の関連性を、本課題の用語予測のみならず本課題の応用研究として進めているQAサイトの質問文のカテゴリ推定においても、系統的に解析を進め今後の研究に役立つ知見が得られた。また、本研究の拡張として、引き続き、「見出し語とその説明」という構造が含まれない文書(非構造化文書)からの用語獲得の研究を推進した。クエリと最も近い文書中の一部(パッセージ)を検索し、そのパッセージに含まれる語を用語候補とする方法を研究した。さらに、出力された用語候補の絞り込み、および、用語候補らしさのスコアをより適切なものに補正する手法の研究、クエリの有効利用にも取り組んだ。上記研究成果は学術雑誌論文1編、国際会議論文1編、国内会議論文4編で発表した。現在の検索エンジンはその性能が非常によくなってきており、適切な検索用語(キーワード)さえ与えてやればおおむね期待通りの検索結果が得られる.
ラット耳下腺腺房細胞における末梢型ベンゾジアゼピン受容体の機能に関する解析-ミトコンドリアからのカルシウムイオン遊離におよぼす影響-

これまでに本研究室において、耳下腺腺房細胞に中枢型と末梢型両ベンゾジアゼピン受容体が存在し水分泌を抑制すること、この抑制が細胞内のCl^-貯留に起因することを明確にした。細胞内へのCl^-貯留は基底膜側からのCl^-流入促進と管腔側からのCl^-流出抑制により引き起こされ、Cl^-流入の一経路としてNa^+/K^+/2Cl^-共役輸送系の関与が証明された。H13年度はこの経路を明らかにするために、基底膜からのCa^<2+>流入の関与について検索を行った。45Ca^<2+>の取り込み実験を行った結果、中枢型と末梢型両ベンゾジアゼピン受容体アコニストのジアゼパムおよび、末梢型ベンゾジアゼピン受容体アコニストのRo5-4864は適用直後1分以内では細胞内へのCa^<2+>流入を増加させたが、それ以降の取り込みには影響を及ぼさなかった。また、カルバコール刺激時のCa^<2+>流入をジアゼパムは抑制した。ベンゾジアゼピン類による基底膜付近の局所的なCa^<2+>濃度の上昇がCa^<2+>依存性K^+チャネルを介したNa^+/K^+/2Cl^-共役輸送系に関与していることを示した。本年度はFura2を用いた細胞内Ca^<2+>濃度変化の蛍光画像解析を行った。ベンゾジアゼピン類はカルバコール刺激時の細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を抑制したがその一方、単独で適用したときは大きな変化が認められなかった。これらの結果から、ベンゾジアゼピン類はムスカリン刺激時には細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を抑制するが、単独で適用したとき微量ではあるが細胞内へのCa^<2+>流入を促進することが示された。また、この流入は細胞全体のCa^<2+>濃度の上昇はせず、基底膜付近で起こる局所的なCa^<2+>濃度の上昇に関与していることが示唆された。これまでに本研究室において、耳下腺腺房細胞に中枢型と末梢型両ベンゾジアゼピン受容体が存在し水分泌を抑制すること、この抑制が細胞内のCl-貯留に起因することを明確にした。細胞内へのCl-貯留は基底膜側からのCl-流入促進と管腔側からのCl-流出抑制により引き起こされ、Cl-流入の一経路としてNa^+/K^+/2Cl-共役輸送系の関与が証明された。Na^+/K^+/2Cl-共役輸送系の活性化はCa^<2+>依存性K^+チャネルを介しているが、必要な細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が何に由来するか明らかにされていない。本研究ではこの経路を明らかにするために、基底膜からのCa^<2+>流入、および、ミトコンドリアからのCa^<2+>遊離の関与について検索を行った。コラゲナーゼ、ヒアルロニダーゼで処理しHBSS-Hに浮遊させた耳下腺腺房を用い細胞内への^<45>Ca^<2+>の取り込み実験、およびFura2を用いた細胞内Ca^<2+>濃度変化の蛍光画像解析を行った。^<45>Ca^<2+>の取り込み実験において、中枢型と末梢型両ベンゾジアゼピン受容体アゴニストのジアゼパムおよび、末梢型ベンゾジアゼピン受容体アゴニストのRo5-4864は適用直後1分以内では細胞内へのCa^<2+>流入を増加させたが、それ以降の取り込みには影響を及ぼさなかった。一方、蛍光画像解析において、ジアゼパムにより細胞内Ca^<2+>濃度の大きな変化は認められなかった。これらの結果から、ベンゾジアゼピン類は微量ではあるが細胞内へのCa^<2+>流入を促進することが示された。残りの研究期間でミトコンドリアからのCa^<2+>遊離について検討する必要がある。また、カルバコール刺激時のCa^

<2+>流入をジアゼパムは抑制した。ベンゾジアゼピン類による基底膜付近の局所的なCa^<2+>濃度の上昇がCa^<2+>依存性K^+チャネルを介したNa^+/K^+/2Cl^-共役輸送系に関与していることを示した。本年度はFura2を用いた細胞内Ca^<2+>濃度変化の蛍光画像解析を行った。ベンゾジアゼピン類はカルバコール刺激時の細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を抑制したがその一方、単独で適用したときは大きな変化が認められなかった。これらの結果から、ベンゾジアゼピン類はムスカリン刺激時には細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を抑制するが、単独で適用したとき微量ではあるが細胞内へのCa^<2+>流入を促進することが示された。また、この流入は細胞全体のCa^<2+>濃度の上昇はせず、基底膜付近で起こる局所的なCa^<2+>濃度の上昇に関与していることが示唆された。
開殻電子状態を有する金属錯体を用いた１分子トランジスタの理論設計

本研究では『開殻電子状態を有する錯体に着目し、スピン状態などにより電気伝導度が大きく異なるような分子を理論設計する』ことを目的とする。その達成のために、実在する錯体のスピン多重度などを変えた時の伝導性の変化を、量子化学計算により分子軌道レベルで解明することにより、1分子トランジスタとして機能する錯体の設計指針を構築する。そして用いるべき配位子や置換基、金属イオン種を精査し、1分子トランジスタを理論設計する。対象系としては拡張金属原子鎖(EMACs)、ならびにダブルデッカー型フタロシアニンーランタノイド(III)錯体とする。
ゼオライト細孔内空間における金属カルボンルの光化学

Y型ゼオライトのNa交換体の細孔中にMo(CO)_6をトラップし、真空排気時及びガス雰囲気下においての金属カルボニルの光照射による挙動をFT-IRを用いた通常の赤外分光法により観測した。既に報告のある同様の系での熱分解の場合と低温でのMatrix中のMo(CO)_6の光分解の結果などと比較し、この光分解過程における中間体についての同定を行った。(1)真空排気時の光照射によりNaYゼオライト細孔内のMo(CO)_6な可逆の分解を起こし、Mo(CO)x(X=4,5)の中間体を経てMo(CO)_3へと分解することを明らかにした。(2)CO及びN_2ガス雰囲気化においては、Mo(CO)_4まで分解し、これ以上の分解は起こらないことを明らかにした。2.差周波発生法を用いた波長可変赤外パルスの発生BBO(b-BaB_2O_4)をYAGレーザーの二倍波532nmで励起した光パラメトリック発生により近赤外パルス光(7000-8000cm^<-1>)を発生させた。この近赤外パルス光とYAGレーザーの基本波との差周波混合を非線形光学結晶AgGaS_2を用いて行うことにより波長可変の赤外パルス光を発生させる予定である。
中山間地域のソーシヤル・キヤピタルの蓄積・革新の研究-震災・地域づくりを勘案して

新潟県の北部に位置する高根集落(村上市、2008年の合併までは朝日村)と、逆に西部に位置する桑取川流域(上越市)である。具体的な集落の分析を通じて、結束型、橋渡し型、連結型というソーシャル・キャピタルの基本概念や、コミュニティとアソシエーションという組織のありかたの基本概念を深化させる手がかりを提供した。研究初年度として、集落・地区において相互的な信頼関係や誇りを築き、集落を維持・展開させている顕著な例である、新潟県内の次の3ヵ所で予備調査を実施した。村上市(旧朝日村)高根集落、上越市安塚区(旧安塚町)、同市桑取谷である。選定理由は、高根は生産森林組合やコミュニティ・ビジネスなど集落を基礎とする事業で経済的に成功していること、安塚は旧町時代に大規模開発を行ない合併時には全戸参加型地域運営NPOを設立していること、桑取谷は地勢上まとまりのある地域で集落をまたがってNPOが集落支援を行ない伝統的な暮らしの価値を見直していることである。各々、市・中間支援組織・事業主体・集落の4者に対して、当該集落の歴史、構成、運営、生業、対外関係などについて、聞取りを行なうとともに、基礎的な文献を収集した。その結果、3集落に共通の要素として明らかになったことは、・)集落・地区を基礎とした事業を実施していること、・)事業主体は集落・地区を基礎とした団体であるが集落組織とは別個であること、・)事業主体を集落組織が支援するとともに、集落組織は事業主体から影響を受けていることである。以上の作業を複数の専攻をもつ研究者で行なったことで、中山間地域でソーシャル・キャピタルが具体的にどのように現われるのか、その指標となりうる物は何かを想定することができた。さらに、調査対象地域ごとに、ソーシャル・キャピタルの指標の蓄積の経緯を把握するための基礎資料を収集した。本研究は、中山間地域の様々なありようを、地域社会がもつ信頼感に焦点を当てて調査した。より具体的には、信頼感が生まれる素地、増してゆく過程、大きな展開を遂げる契機に注目したものである。取り上げる対象は主として二つの地区であり、新潟県の北部に位置する高根集落(村上市、2008年の合併までは朝日村)と、逆に西部に位置する桑取川流域(上越市)である。具体的な集落の分析を通じて、結束型、橋渡し型、連結型というソーシャル・キャピタルの基本概念や、コミュニティとアソシエーションという組織のありかたの基本概念を深化させる手がかりを提供できた。ソーシャル・キャピタルは既に世界的な調査研究の対象となっている。一方、「中山間地域」というテーマも決して日本だけの問題ではない。アジアを中心とした稲作系の農林業を営む山あいの地域にも共通の課題を抱えるし、おそらく欧米の条件不利地域とは異なる新たな問題提起と課題解決が見いだすことが、今後の展開と課題である。本研究の成果については、研究者個々のものの他に、財団法人日本地域開発センターにより、『地域開発』550号(2010年7月)上で、特集「中山間地域とソーシャル・キャピタル」として、本研究の成果を発表する機会をえた。新潟県の高根地区、桑取川流域での結束型ソーシャル・キャピタルの状況について概ね把握することができている。
マラリア感染防御におけるT細胞およびNK細胞の役割についての研究

本研究はマラリア感染に対する免疫防御におけるT細胞およびNK細胞の果たす役割について解析を試みたものである。あらかじめ少量のPlasmodium chabaudi感染赤血球をC57BL/6マウスに投与することによりマラリア感染させると、再度の大量のP.chabaudi感染赤血球による再感染に対し強い抵抗性が付与される。またあらかじめP.chabaudi感染赤血球を免疫することにより感染抵抗性を獲得したマウスの脾細胞を細胞移入することによりこの再感染抵抗性をnaiveマウスに付与する事が出来る。この再感染抵抗性を担う細胞を細胞移入実験により確かめた。T細胞はもちろんマクロフアージを含むガラス付着細胞群、そしてNK細胞がそれぞれ単独でも再感染抵抗性を担っていることを示した。T細胞に関してはCD4およびCD8T細胞がそれぞれ再感染抵抗性を担うことを示した。一方gammadeltaT細胞の感染防御能を解析するため、抗gammadeltaT細胞レセプター抗体を生体に投与したが、感染抵抗性の低下は認められなかったことから、gammadeltaT細胞赤血球ステージマラリア感染防御には大きな役割は果していないと考えられた。NK細胞の移入により再感染防御が付与され、またC57BL/6マウス生体に抗NK1.1抗体を投与することにより、NK細胞を除去したマウスにP.chabaudiを感染させると、末梢血中での原虫の増殖は早まることが判明した。しかし、後期には原虫は除去されるので、NK細胞は特に感染初期の防御に重要な役割を果たしていることが判明した。しかしNK細胞のマラリア感染赤血球に対する直接の障害作用は認められなかった。以上より、マラリア原虫の赤血球感染ステージでの感染防御はT細胞、マクロフアージ、NK細胞が関与していると考えられるが、特にNK細胞は感染初期に作用するものと思われる。
女子運動選手の疲労骨折と骨密度・女性ホルモンとの関連

大学女子水球部員12名および女子バレ-ボ-ル部員31名について月経状態と骨塩濃度および女性ホルモンとの関系を調べた。月経状態は半年から1年以上経時的に計則した基磯体温により判定した。骨塩濃度は、DEXA法(Luna社製のDPXおよびHologic社製QDR1000を使用)により全身骨塩濃度および腰椎骨塩濃度を計測し、非運動コントロ-ル群との比較および運動群を月経正常群と異常群に分けて両者間での比較を行った。女性ホルモンとしてはFSH、LHおよびエストラジオ-ル(E_2)を計則し、月経状態および骨塩量との相関をみた。骨塩濃度は水球選手、バレ-ボ-ル選手ともにコントロ-ル群と比較して有意に全身骨塩濃度および腰椎骨塩濃度とも高値を示した。選手間で月経正常群と異常群を比較すると水球選手においては全身骨塩濃度、腰椎骨塩濃度とも正常群が異常群より有意に高かったが、バレ-ボ-ル選手においては腰椎骨塩濃度のみ有意差が得られた。FSH、LHおよびE_2値はいずれも正常範囲内にあったが、月経異常群は月経正常群と比較して有意にE_2値が低い傾向にあった。また水球選手においては全身骨塩濃度、腰椎骨塩濃度ともE_2値との間に高い正の相関を示した。以上の結果より女子運動選手においては月経異常状態が持続すると骨塩濃度が減少する傾向がみられ、これが疲労骨折の1つの要因にもなりうるものと考えられる。大学女子水泳部員12名、女子ハンドボ-ル部員10名を対象とし、その月経状態を基礎体温より判定するとともの女性ホルモンの定量を行った。又骨塩量の定量をMicrodensitometry法(MD法)、Single Photon absorptiometry法(SPA法)、Dual energy X-ray absorptiometry法(DEXA法)で行った。MD法、SPA法による骨密度の測定結果ではハンドボ-ル群2.68mmAl、0.708g/cm^2、水泳群2.66mmAl、0.724g/cm^2で両群間に差はなかった。DEXA法による骨塩濃度は全身骨塩濃度で水泳群1.194g/cm^2に対してハンドボ-ル群1.199g/cm^2と5%以下の危険率で有意差があった。また水泳群を月経異常と健常群に分けるとDEXA法で健常群1.194g/cm^2に対して異常群1.077g/cm^2と1%以下の危険率で有意に低値を示した。月経健常群と異常群では女性ホルモンのうちFSH、LHは有意差がなかったが、エストラジオ-ル(E_2)値は健常群122.13pg/mlに対し異常群は59.98pg/mlと有意な低値を示した。また、血清エストラジオ-ル(E_2)値と骨塩濃度の相関をみたところ、全身骨塩濃度で0.67と1%以下の危険率で有意な相関が認められた。上の研究結果より女子運動選手においては骨塩量と女性ホルモン、月経異常には一定の相関が見られるものと思われた。女子バレ-ボ-ル選手での月経異常と骨塩量および女性ホルモンの関係を調べるため関東大学バレ-ボ-ル1部リ-グ所属の女子選手31名に対して6ヵ月間の基礎体温を計測しその月経状態を把握した。またHologic社製QDRー1000Wを用い全身骨塩濃度・腰椎骨塩濃度の計測を行うと同時に月経初日から起算して8日目に採血を行い,エストラジオ-ル(E_2),血清卵胞刺激ホルモン(FSH),血清黄体形成ホルモン(LH)の定量計測を行った。またコントロ-ル群として月経正常な一般女子学生10名を選び骨塩濃度計測を行った。

その結果バレ-ボ-ル選手の全身骨塩濃度は1.153g/cm^2でありコントロ-ル群の1.077g/cm^2より有意に高かった。またバレ-ボ-ル選手の月経正常群は腰椎骨塩濃度が1.230g/cm^2と異常群の1.121g/cm^2より有意に高かったが,全身骨塩濃度では月経群間による差はなかった。ホルモン定量の結果ではFSH,LHでは月経正常群と異常群の間に差が無かったが,E_2では月経正常群72.97pg/mlに対して月経異常群46.34pg/mlと月経正常群が有意に高かった。しかし骨塩濃度とE_2量との間には,なんらの相関もみられなかった。以上の結果より女子バレ-ボ-ル選手による月経異常は,骨塩濃度の減少を引き起こしていると同時に,正常範囲ではあるがE_2の低下もみられた。従来の報告ではスポ-ツによる続発性無月経は何らの後遺症をも残さないとされているが,今後は骨塩濃度の減少を含め,女性ホルモンと骨塩濃度の関係をよく注意深く検討する必要があると思われる。
全身性エリテマトーデス(SLE)患者末梢血T細胞における情報伝達機構の解析

SLEは全身性自己免疫疾患の典型であり、その病態形成にはB細胞による自己抗体産生とT細胞による免疫調節の異常が関与している。一方、CD28分子はアクセサリー分子の一つで、T細胞の活性化の中心的な役割を果たす。最近このCD28分子を欠いた自己反応性を有したCD4+CD28-T細胞がアナジーに陥らないことが報告され、自己免疫疾患での関与が示唆されている。我々はSLE患者におけるCD4+CD28-T細胞の増加を見いだし、その病態における役割を解析した。正常者ではCD4+CD28-T細胞は3.2%に対し、SLE患者では11.8%と増加しており、その細胞表面抗原はHLA-DR陽性,IL-2 receptor陰性,VLAβbright+、LFA-1αbright+で後期活性化抗原を有していた。フローサイトメトリーによる解析からSLE患者のTCRの使用にはCD4+CD28+T細胞で偏りが認められなかったのに対し、CD4+CD28-T細胞でTCRの使用に明かな偏りがあることがわかり、TCRのPCR-SSCPによる解析を行った。その結果、CD4+CD28-T細胞がオリゴクロナリティーを有した細胞群であることが明らかになった。また活動期SLE患者では非刺激状態でCD4+CD28+T細胞に比べ、CD4+CD28-T細胞のチロシンリン酸化の亢進を認め、これらの結果からSLE患者のCD4+CD28-T細胞はin vivoで何らかの抗原刺激を受け、拡大した細胞群であると考えられた。さらに我々はSLE患者末梢血から自己反応性のCD4+CD28+T細胞クローンおよびCD4+CD28-T細胞クローンを樹立した。最近CD28-T細胞にcostimulatory signalを送る分子も報告され、今後このクローンを用いてさらに情報伝達機構の解析を進める予定である。
電極酸化により生成する硝酸ラジカルを用いた炭素電極表面の構造規制

硝酸イオン(NO3-)の電極酸化により生成する硝酸ラジカル(NO3・)を用いて、グラファイト電極や、炭素繊維電極の表面酸化を行うことにより炭素電極表面上に高効率で酸素官能基および、窒素官能基を導入できることを見出した。この方法は、ピッチ系炭素繊維、PAN系炭素繊維、およよび、グラファイト等に広範に適用可能であることが明らかになった。また、電極の極性を変換することにより、炭素繊維電極の表面にアミノ基を導入することにも成功した。この方法は、炭素繊維電極の表面改質、特に、親水性炭素繊維電極の有効な作成法として極めて有効であり、酸化処理した電極は高い親水性を示した。さらに、これらの官能基の反応性を利用して、炭素繊維電極の表面を化学的に修飾することも可能であることが明らかになった。これらの修飾電極は、反応性に大きな違いがあり、たとえば、水酸基で修飾した電極を用いてベンゾフェノンの還元カップリングを行った結果、生成物のd,l体の比率が未修飾の電極を用いた場合の約倍になり、電極表面の水酸基の効果が顕著に現れることを見出した。また、水酸基を立体的に嵩高いエステル基で修飾すると、カップリング生成物の比率が顕著に減少し、単純還元体であるアルコールの比率が増加することが明らかになった。
供給源が異なる間葉幹細胞の特性解析とその軟骨再生への応用

間葉幹細胞は優れた増殖能と多分化能を有し、再生医療の細胞源として魅力がある。軟骨再生医療を成功させるためには、軟骨分化能の高い間葉幹細胞を用意することが重要である。成人の各種間葉系組織から間葉幹細胞を分離し、その増殖能や多分化能、特に軟骨分化能がどの組織由来のものが最も優れているか、また軟骨組織をin vitroで作製する方法を検討した。#1海綿骨由来と骨髄液由来の間葉幹細胞の比較膝手術の際に、脛骨から骨生検針を用いて海綿骨約100mg及び骨髄液2mlを採取させていただき、14日間培養後、接着細胞を比較した。得られた有核細胞数は海綿骨及び骨髄液由来のもので同等であったが、コロニー形成率は海綿骨由来のものが100倍高かった。増殖能、遺伝子発現、表面抗原、骨・軟骨・脂肪分化能に関しては同一ドナー間で差を認めなかった。海綿骨からは16人の全てのドナーの方から14日間で100万細胞以上採取できた。#2骨髄液、滑膜、骨膜、脂肪、筋肉由来の間葉幹細胞の比較膝手術の際に、骨髄液、滑膜、骨膜、脂肪、筋肉を採取させていただき、間葉幹細胞を採取し、比較した。滑膜、骨髄液、骨膜由来のものは10回以上継代しても増殖能が維持された。in vitroで比較すると、滑膜由来のものが最も軟骨分化能が高かった。#3滑膜由来間葉幹細胞の至適in vitro軟骨分化条件滑膜由来間葉幹細胞の至適in vitro軟骨分化条件を検討した。軟骨分化に促進的に作用することが予測される7種類のサイトカインを3つまで組み合わせて解析すると、BMP2、TGF-beta、デキサメサゾンの組み合わせで最大の軟骨塊が得られた。#4滑膜由来間葉細胞とコラーゲンゲルの複合体を用いたin vitro軟骨分化滑膜由来間葉幹細胞を用いても、スキャホールド無しではin vitroで作製する軟骨組織の大きさには限界がある。そこでコラーゲンゲルとの複合体を用いて軟骨組織を作製する手技を検討した。10^8/mlの細胞密度でBMP2、TGF-beta、デキサメサゾンの組み合わせでカルチャーインサートを型として用いると、直径7mmのディスク状の軟骨組織の作成がin vitroで可能となった。近年、間葉幹細胞は骨髄液以外の種々の組織にも存在することが報告されるようになつた。しかし、各細胞の増殖・分化能を含めた特性が明らかでなく、再生医療を成功させるうえでどの組織由来の細胞を用いるべきか明らかにされていない。我々は、5種類の間葉系組織の細胞を採取し、その特性を比較検討した。膝靱帯再建術時にインフォームドコンセントの下に骨髄液、滑膜、骨膜、骨格筋、皮下脂肪を採取した(n=8)。初代培養時、骨髄液は他の4組織よりも有意にコロニー形成率が低いが、1コロニー当たりの細胞数が多かった。