hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小腸におけるコレステロール排出機構の解明

生体内コレステロールの排出機構の主となる肝-胆管-小腸軸とは別のTICEと呼ばれる小腸を介した循環からの直接的な排出機構が注目されている。本プロジェクトは我々が小腸吸収上皮細胞基底膜に局在を確認したSR-BI受容体のTICEでの役割を検討する事を目的としている。本研究期間に小腸特異的なSR-BI欠損モデル動物を交配により作成・比較できる複数の遺伝子改変マウスを確保するに至った。またマウスリポ蛋白質に対するratモノクローナル抗体の作成にも成功した。更にin vivoでの代謝測定に必要なマウス血漿プールを得た。今後これらを用いて小腸を介する血中LDLとHDLからのコレステロール排出を評価する。脂質異常症の中で高コレステロール血症は冠動脈を始めとする血管内皮細胞でのアテローム形成の主となる要因である。昨年のGordon Francisらの研究成果によりアテローム性動脈硬化病変は平滑筋細胞由来のマクロファージの泡沫化細胞が8割以上を占めることが明らかにされ、更に末期の泡沫化平滑筋由来マクロファージではABCA1の発現が十分でない為に細胞内のコレステロール排出が停滞し、アテローム病変が悪化する機構が示されている。一方で排出されたコレステロールはHDL粒子中に収められた後、HDL受容体(SRーBI)を高く発現している肝細胞並びにステロイド産生臓器に運搬され、代謝・排出される。近年の報告ではこのSR-BIはHDLだけでなくLDLや酸化LDLにも結合し、得に大動脈のSR-BIを欠いた実験動物においてプラークが消失する結果はそのリポタンパク質全体への関与を示すものである(未発表成果)。この受容体を介してリポタンパク質の細胞内への運搬だけでなく内皮細胞でのリポタンパク質の通過に関与する結果が推察されている。本研究課題では小腸における肝臓を介さない直接的なステロール排出機構(TICE)に注目し、小腸に発現するSR-BIの役割を検討するものである。内皮細胞等で観察されているリポタンパク質の動態と同様にSR-BIを介したHDL粒子の排出を検討するものである。昨年までに我々はSR-BIが小腸吸収上皮細胞の尖端だけでなく基底膜にも発現することを示している。今年度は野生型、ABCA1欠損マウス、LCAT欠損マウス並びにProbucol投与マウスにおいて小腸の尖端側への細胞の滑落について走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた測定条件の設定を行った。血中リポタンパク質由来のコレステロールのステロド産生臓器への取り込みが障害されているSRーBI欠損マウスの繁殖はプロブコールを用いることで改善されることが報告されている。LCAT欠損マウスやABCA1欠損マウスは血中リポタンパク質の消失によりステロイド産生臓器へのコレステロールの供給が枯渇し繁殖においてメンデルの法則で期待されるホモ型仔の個体数が確保されない。これをプロブコール投与によりHMGCoA還元酵素の上昇とビタミンKサイクルの律速酵素であるVKORC1が上昇することで改善しすることを明らかにした。野生型並びにこれら低HDL血症マウスを用いて小腸吸収上皮細胞の尖端側への細胞の脱落を測定した。2%PFA/2%Glutaraldehydeによる細胞固定後に小腸を開挟しOsmium固定した場合には微絨毛上で脱落直前の細胞が観察された。一方で小腸菅構造を開かずにOsmium固定した場合には食物や粘膜の影響で組織を十分に観察することができなかった。TEMでの観察ではLCAT欠損マウスやABCA1欠損マウスこれらのプロブコース投与マウスにおいて細胞内に空胞が多く観察され脂質の運搬・蓄積の変化が推察された。アテローム性動脈硬化は先進国における重大な死因の一つである。コレステロール合成阻害剤であるスタチンが冠動脈硬化疾患のリスクを3割減少させたが、依然として25%のavoidable deathを含む残存リスクが存在し、これを克服する必要があります。脂質異常症は喫煙と並んで心疾患のリスクであり、コレステロールの排出経路のさらなる理解とそれを標的とする治療薬の開発が望まれている。本研究課題は小腸におけるリポタンパク質コレステロール搬出経路を検討するものである。従来のリポタンパク質コレステロール排出は肝SR-BI受容体が機能して血漿中より胆汁へHDLコレステロールが排出されるものであるが、これに加えて我々は小腸吸収上皮細胞の基底膜にSR-BI受容体を組織蛍光免疫法により同定した。このSR-BI受容体の血中リポタンパク質代謝への寄与を小腸吸収上皮細胞のSR-BIを特異的に欠損させたマウスを作成し、リポタンパク質コレステロールの排出を検証する。血漿リポタンパク質の中でも血漿preβHDLへの小腸SR-BIの影響を検討する。このpreβHDL粒子の測定には二次元電気泳動による展開とその後のウエスタンブロッティングが用いられる。現在までに、野生型並びにHDL代謝に関与する遺伝子の欠損マウスを用いてpreβHDL量測定法の確立を進めている。また舌味蕾中の味細胞や十二指腸以下の複数の領域でのSR-BIの局在を検討している。更にSR-BIfloxマウスの凍結精子をUTsouthwestern medical centerより受理し、C57BL/6Nメスマウスへの人工授精により個体化に成功した。CAG-cre導入マウスは既に個体化が終了し交配の準備が整っている。SR-BIfloxマウス凍結精子を入手し、本実験動物研究教育センターにおける個体化が成功している。

全身のloxP部位を切断するCAG-Cre導入マウスも個体化が終了している。一方、予定していた小腸吸収上皮細胞特異的なCre導入マウスの手配がやや遅れている。小腸では肝臓と同じくapoA-Iが産生され、preβHDL新生反応が活発に行われる。リポタンパク質血漿からの逆の反応としてリポタンパク質代謝全体を把握するためにこの測定法を確立中である。アガロースゲル電気泳動のあとにプレキャストゲルを用いてnative電気泳動を行う。preβHDLは血漿の保存後のLCAT阻害剤の有無や凍結融解によって急速に形態変化を起こし、消失してしまうため安定した測定方法を模索中である。マウスのapoA-Iに対するラットモノクロール抗体を現在は51種類混合してpreβHDL検出に用いている(なお本研究室で単離精製したマウスapoA-Iを抗原として作成されたこれら抗体を用いたELISA PROキットが今年度Mabtech ABより販売開始された)。近代社会は飽食な環境に恵まれた半面、予防医学の知識が十分に啓蒙されていない地域では体内コレステロール排出機構の限界を超えた摂取により血管内のコレステロール結晶の蓄積・臓器の障害を始めアテローム性動脈硬化の増悪などが病態として表れてきた。過剰な穀物摂取に起因する慢性的な高血糖も血管障害を更に悪化させているがその根本的な治療法は未だ得られていない。本課題では小腸における新規のコレステロールの排出機構の存在に注目し、肝臓SR-BIの機能に類似した小腸SR-BIの機能について探索することを目的としている。昨年までにHDL受容体であるSR-BIのfloxマウスの凍結精子を入手し、今年度無事に個体化に成功し繁殖を行ってきた。SR-BIfloxマウスとCAG-Creマウスとの交配により全身のSR-BI欠損マウスの作成を試みてきたがステロイド産生臓器へのHDL輸送経路の遮断から仔の確保が困難であった。幸いにも一個体が無事に生育し、血液リポタンパク質プロファイルは全SR-BI欠損マウスに一致し、血漿HDLの増加とその大型化が観察された。平成30年1月にはVillinプロモーター領域をCreの上流に持つVil-CreトランスジェニックマウスとAlbuminプロモーター領域を上流に有するAlb-Creトランスジェニックマウスが共同研究者のRemaley博士より提供をされた。本研究期間は終了となるがクリーンナップを経て年度明けに飼育室への搬入される予定である。今後これらのマウスを交配し、小腸特異的にSR-BIを欠損するマウス個体を確保し血中HDL-Cの新たな排出機構の検討を継続する。小腸上皮吸収細胞のアピカル側・そして肝実質細胞の胆管側発現するコレステロール排出に関与するABCG5/G8トランスポータは雌雄でその寄与の割合が逆転している。SR-BIでも同様に雌雄での差にも注目して検討を行いたい。生体内コレステロールの排出機構の主となる肝-胆管-小腸軸とは別のTICEと呼ばれる小腸を介した循環からの直接的な排出機構が注目されている。
BGP・TCPとの連携制御によるP2Pコンテンツ配信の最適化方式

P2Pトラヒックが急増してISP網設備を圧迫しているが、P2Pは物理網(ISP網)の状態を意識せずに動作するため、実際にはISP網リソースを不必要に占有していると考えられる。本研究では、ピア間で自律的にRTTやTCPウィンドーサイズ等のネットワーク状態を測定し、物理網的に近くにあり可用帯域の広い経路を持つピアを選択してダウンロードする制御により、ISP網設備の効率的利用とP2Pファイル取得時間の短縮を図る方式を提案し、その有効性をシミュレーションにより明らかにした。本研究は、P2Pトラヒックが物理網(ルータ網)に多大な負荷を印加している現状に対して、P2P通信が物理網トポロジーを意識し、物理網的に近傍にあるピアから所望ファイルを取得するように制御することにより、物理網の負荷を軽減し、P2Pのファイル所得時間を短縮する制御方式を提案・評価することを目的としている。2010年度では、シミュレーション評価のためのネットワークモデルを検討し、ピア選択の方法として、(1)ルータホップ数が少ない経路、(2)RTTが短い経路、(3)ウィンドーサイズが大きい(帯域が広い)経路、を選択する制御方式についてシミュレーション実験を行った。P2P網はBAモデル、ルータ網は拡張FTPモデルを用いた。評価の結果、方式(2)が、ルータ網リソースの消費が最も少ないことが判明した。方式(3)は、ウィンドーサイズ測定の負荷がルータ網リソースを多大に消費してしまう欠点があった。これらの結果をまとめて、国際会議(EMS2010}に投稿し、発表を行った。上記を受けて、ウィンドーサイズ測定負荷を軽減する方法を検討し、帯域測定にウィンドーサイズではなくパケットペアを用いる方法を検討し、現在、その効果をシミュレーション中である。さらに、実網での制御効果検証のために、グローバルなP2P実験網である'PlanetLab'に参加することとし、大学を通じて正式に加入し、機器設定を行った。P2Pトラピックが物理網(ISP網)に必要以上の負荷をかけている問題に対し、ピアがファイルをダウンロードする際に、物理網的に近いピアや経路状態が良いピアをダウンロード元に選択する方式について検討を進めた。22年度は、ピア間でプローブパケットを転送し、RTTで物理網的な近さを、TCPウィンドーサイズで利用可能帯域の大きさを推定する手法について、大規模網モデルによるシミュレーションで検討した。その結果、RTT方式は一定の効果を示したが、ウィンドーサイズ方式はピア選択には有効であるものの計測負荷が過大になって物理網を圧迫することが判明した。そこで、23年度は少ない計測負荷で利用可能帯域を推定する方式として、パケットペアによるアクティブ測定を用いる方式、およびウィンドーサイズの計測方法を改良して計測負荷を減らす方式について検討した。シミュレーション実験の結果、パケットペア方式は負荷レベルが高くなると推定誤差が増大したが、改良したウィンドーサイズ方式は有効な制御方式になることが判明した(ICUMT2011国際会議で報告)。さらに、物理網的な近さとして、経由するAS数が最小となるピアを選択する方式についても検討を行った。これには、BGPパス情報を利用することとしたが、エンド端末からはBGP情報を得ることができないため、筑波大学キャンパスネットワークのゲートウェイルータにパス情報を取得する機能を実装して実験を行った。その結果、BGPパス情報は有用であるものの、一部のISPはパス情報を縮退させており完全なパス情報が得られないケースが発生した。この問題は引き続き検討する。上記以外に、物理網リソースの利用効率を高める方式として、最短経路のほかに迂回経路を用いて負荷を分散させる方式についても検討し、UNET2012国際会議に採録された。本研究は、P2Pトラヒックが物理網(ISP網)リソースを圧迫している問題に対して、物理網的に近傍にあるピアあるいは経路上に十分な空き帯域があるピアから所望ファイルを取得するように制御することで、集中サーバを用いることなく、ネットワークの利用効率向上とP2Pのファイル取得時間短縮を図る制御方式を提案・評価するものである。22,23年度は、所望ファイルを保持する複数のピアに対して、要求ピアまでの経路状態を計測し、最も物理網リソースを消費しないピアからファイルを取得する方式を検討した。24年度は、ファイル所持ピアからの経路に十分な空き帯域がない場合に、迂回経路を自動的に探して負荷分散する方式を検討した。最短経路ルーチングでは周辺リンクに空き帯域があっても特定リンクに負荷が集中することが起こりうる。そこで、リレーノードを戦略的に設定し、そこを経由させることで負荷を分散させる方式を提案し、線形計画法より12桁少ない計算量でほぼ同等の効果が得られることを示した。また、P2P方式を用いたNetwork-Bootingについて、ディスクイメージをユーザ間で共有する方式を提案し、キャンパスネットワークにおける112クライアントで有効性を確認した。さらに、CDN (Content Delivery Network)におけるDNSのトラヒック解析を行い、最寄のサーバから情報を取得することによる網負荷軽減効果を確認した。

24年度には更に、22,23年度にシミュレーションで提案・評価してきた方式をPlanet-Labを用いて実網で検証すべく、提案方式を研究室内の機器群に実装し、正常動作を確認した。しかしPlanet-Labは、筑波大学学術情報メディアセンターから米国の窓口に正式な参加申請を行ったが、1年以上経っても参加に至らなかった。3年間の研究期間の2年目までに当初予定していた研究計画は一通り実行した。しかし、予期していなかった課題も出てきており、さらに詰める必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。ファイル取得候補ピアの経路の利用可能帯域を推定するに当って、計測精度と計測負荷量のトレードオフ関係を分析し、最適な計測・推定方法について更に検討を進める。また、提案した物理網を圧迫しない最適なピア選択方式について、シミュレーション実験だけでなく、PlanetLabを用いた実網実験での評価を試みる。このため、筑波大学学術情報メディアセンタと協力して環境整備を進める。完全なBGPパス情報が得られない問題に対しては、代替方式を検討する。
量子推測理論の数理統計学的基礎とその応用

次のような多岐のテーマについて研究を行った。(1)統計的モデルと統計量の関連を含めて。、モデルの性質を調べた上で、種々の統計量の挙動について興味ある成果を得た。(2)ファイナンスへの統計理論、時系列解析及びそれらの応用において、統計的方式が漸近的に有用であることが示された。(3)実験計画とその周辺分野において。組合わせ論的手技によって数理構造が解明されるとともに、実際問題への適用可能性を目指した研究成果も得た。(4)統計的逐次推測理論において。いくつかの逐次推定方式が提案され、その性質が詳しく調べられ、その漸近的有効性が示された。(5)バイオスタティスティクスの数理的基礎理論の構築が試みられ。統計的推測方式が一定の役割を果たすことが示された。特に、生物検定法。スコア検定等が有用であることが示された。(6)量子力学の非局在性と統計的推測の関連性が解明され、推測法が量子推定。量子検定においても有効であることが示された。特に具体的な物理現象の理論的基礎として重要な役割を果たすことも認識された。(7)統計的推測において。一致推定量の裾確率の下界について、従来のBahadur効率とは異なる観点から、1次、2次漸近効率が研究され、ノンパラメトリックまたはセミパラメトリックな検定を統一的に扱う数学的定式化がなされ、スペクトル密度行列の推定量に基づく新たな検定統計量が提案され、その漸近特性が導かれた(8)ノンパラメトリックな量子状態族の下での状態推定、量子状態の卒測、量子情報幾何、量子状態の識別問題において新しい興味ある研究成果が得られた。上記に関しては多くの研究集会を開催し、活発な討論、情報交換を行った。それらの成果については報告書を冊子体としてまとめた。特に、生物検定法。本年度は主として量子推測の数理統計学基礎とその応用について次の研究を行った.(i)統計的モデルと統計量について,パラメトリック,ノンパラメトリックを問わず,いろいろな観点からの理論的および計算機支援による研究成果を得た.特に確率分布,漸近分布,漸近展開への特性関数,積率母関数,スタイン法等の利用を含めた種々の方向から統計量の性質について考察した.(ii)ファイナンスへの統計理論,時季列解析及びそれらの応用について,特に金融工学における基礎過程である代表的な時季列(離散型・連続型)モデルの下でオプションの価格評価等のリスク評価を行い,統計的な推測と融合した研究成果を得た.また,MCMCやウェーブレットに関する研究,時季列の定帯性検定,単位根検定,共和分等に関する研究も行った.(iii)実験計画とその周辺における数理構造の解明とその応用について,特に統計学のみならず離散数学あるいは組合せ理論との関連を踏まえて,実験計画・デザイン理論の最適性,構成,解析に関する成果を得た.(iv)統計的逐次推測理論とその応用において,逐次推測方式の有効性,最適性について研究した.(v)バイオスタティスティクスの数理的基礎として,ゲノムデータ解析とサバイバルアナルシス等バイオスタティスティクスの役割とその数理科学的側面に関する研究を行った.特に多変量解析,ノンパラメトリック回帰,非線型回帰関連法,TDT,サバイバルアナルシス,コックスモデル,変換モデル,マルチンゲール残差分析,ブリッジングスタディ,経験分布過程ノンパラメトリック検定,多重比較に関する成果を得た.なお(i)(iv)については研究会の予稿の形で資料を作成した.本年度は主として量子推測の数理統計学的基礎とその応用について次の研究を行った.(i)量子力学の非局所性と統計性をテーマにして理論・実験の両面から研究.

特に量子推定,量子検定など量子力学の統計理論的基礎にかかわるものの他,量子コンタングルメント,非局所的相関,量子緩和,観測問題等,具体的な物理現象と理論に関して多くの成果を得た.(ii)数理統計学と計量心理学の関連トピックスとして,反復測定データの分析,線形・非線形混合モデル,因果推論,欠測データの分析,グラフィカルモデリング,構造方程式モデリング,独立成分分析,多次元尺度法,因子分析などの多変量解析をとり上げ,問題提起,サーベイ,種々の手法の提案等を行った.(iii)統計的推測に関する理論,方法論,応用の研究,特に高次元多変量2値データの判別における変数選択,多変量正規母集団分布の平均ベクトルの多重比較法,2つのポアソン母数に順序がある場合の線形関数の推定,正規時系列回帰モデルにおける近似尤度推定,L-統計量の漸近分布,アフィン変換不変モーメントと文字認識,2段階法による母平均ベクトルの信頼区間,正準判別分析における高次元漸近展開,異なる繰り返し数をもつ多変量混合線型モデルにおける予測問題等について多くの成果を得た.(iv)データ解析のための統計科学理論の研究.特に,制約条件付の線形モデルにおけるLiu推定量,ウェーブレット分解による非定常雑音の処理,ある形に配置された2値独立試行列における連の数の分布,殆ど一致の待ち時間分布,署名問題の統計解析,記録データに含まれる情報量,U統計量の凸結合のステューデント化に基づくエッジワース展開,ロジット回帰モデルによる倒産確率の推定,リスク細分型保険の純保険料推定のためのロバスト回帰分析,多項母集団の一様性検定統計量における近似,繰り返し測定データにおける多重比較、ある種の楕円母集団での分布と共分散行列の検定等について成果を得た.なお,(i)(iv)について研究会の予稿の形で資料を作成した.本年度は主として量子推測の数理統計学的基礎とその応用について次の研究を行った。(i)因子分析がC.Spearmanによって提唱されて100年になり,その間の著しい発展を踏まえて,非正規因子分析,構造方程式モデリング,独立成分分析,グラフィカルモデリングに関する研究を行った.たとえば,マトリックス法と因子分析との関係が調べられ,予備因子分析における非反復推定とその性質が求められ,非正規データのいくつかの型をもつ構造方程式モデルの最尤法による解析が行われた.(ii)統計的推定方式や検定方式などの開発とその構造および最適性などについて研究した.たとえば,平均ベクトルの比較のために保守的な多変量のTukey-Kramer型方式の開発を行い,局外母数が存在する場合に検定統計量のクラスの2次の漸近的性質を調べ,正方分割表における準対照モデルとブラッドテリーモデルからの隔たりを測る尺度を提案し,U統計量の分散推定量の高次の漸近比較を行い,LINEX損失関数のもとでの正規分布の平均の多段階推定法について研究した.(iii)統計学のみならず離散数学あるいは組合せ理論の一部としても確立している実験的計画法において,実験計画・デザイン理論の最適性,構成,解析に関する研究を行った.たとえば,釣り合い型不完備ブロック計画の加法的構造,2部グラフにおける自己補グラフの数え上げについて調べ,2因子及び3因子交互作用に対する検索可能計画を構成した.(iv)数理ファイナンス・リスクマネジメント,非線形モデリングと統計解析,統計的
脂肪特異的転写因子を介するTSH受容体発現とバセドウ病眼症の成因に関する研究

従来我々はラット、およびマウスの脂肪細胞およびそれらの培養細胞にTSH受容体(TSHR)が存在し、このことがバセドウ病眼症の病因としての後眼窩脂肪組織のTSHR発現のメカニズムを知る上で重要であることを報告してきた.1.3T3-L1培養脂肪細胞の分化に伴い、TSHRの発現が増強する.1:分化を阻害するサイトカインによりTSHRの発現は減少する.2:TSHを作成させると分化は阻害されTSHRの発現は減少する.2.3T3-L1培養脂肪細胞においてTSHRの発現はPPARγの発現により規定される.1:3T3-L1培養脂肪細胞でのTSHR発現に先だってPPARγのが発現する.2:PPARγの活性化剤を培養液中に添加するとTSHRの発現が増強する.3:PPSRγ2をアデノヴィルスを用いて強制大量発現させるとTSHRの発現が増大する.3.一方同じく3T3-L1培養脂肪細胞を用いたTSHR5'上流の研究では以下の成果を得た.1:プライマーエクステンションおよびnested PCRにて-89から-68までの間に数カ所の転写開始点を認めた.2:-146から-90に脂肪特異的、分化特異的発現を制御する部位が存在し、特に-146から-127のCRE likeの配列と-112から-106のEts融合部位が重要と考えられた.このことはdeletion mutantおよびfoot printの両実験において明らかとした.従来我々はラット、およびマウスの脂肪細胞およびそれらの培養細胞にTSH受容体(TSHR)が存在し、このことがバセドウ病眼症の病因としての後眼窩脂肪組織のTSHR発現のメカニズムを知る上で重要であることを報告してきた.1.3T3-L1培養脂肪細胞の分化に伴い、TSHRの発現が増強する.1:分化を阻害するサイトカインによりTSHRの発現は減少する.2:TSHを作成させると分化は阻害されTSHRの発現は減少する.2.3T3-L1培養脂肪細胞においてTSHRの発現はPPARγの発現により規定される.1:3T3-L1培養脂肪細胞でのTSHR発現に先だってPPARγのが発現する.2:PPARγの活性化剤を培養液中に添加するとTSHRの発現が増強する.3:PPSRγ2をアデノヴィルスを用いて強制大量発現させるとTSHRの発現が増大する.3.一方同じく3T3-L1培養脂肪細胞を用いたTSHR5'上流の研究では以下の成果を得た.1:プライマーエクステンションおよびnested PCRにて-89から-68までの間に数カ所の転写開始点を認めた.2:-146から-90に脂肪特異的、分化特異的発現を制御する部位が存在し、特に-146から-127のCRE likeの配列と-112から-106のEts融合部位が重要と考えられた.このことはdeletion mutantおよびfoot printの両実験において明らかとした.従来我々はラット、およびマウスの脂肪細胞およびそれらの培養細胞にTSH受容体(TSHR)が存在し、このことがバセドウ病眼症の病因としての後眼窩脂肪組織のTSHR発現のメカニズムを知る上で重要であることを報告してきた。平成10年度の研究成果は以下の通りである。1. 3T3-L1培養脂肪細胞においてTSHRの発現はPPARγの発現により規定される。1: 3T3-L1培養脂肪細胞でのTSHR発現に先だってPPARγのが発現する。2: PPARγの活性化剤を培養液中に添加するとTSHRの発現が増強する。3: PPARγの作用を増強するインスリンによりTSHRの発現は増強し、作用を抑制する各種サイトカインにより抑制される。4: PPARγ2をアデノヴィルスを用いて強制大量発現させるとTSHRの発現が増大する。2.一方同じく3T3-L1培養脂肪細胞を用いたTSHRの5'上流の研究で以下の成果を得た。1:プライマーエクステンションおよびnested PCRにて-89から-68までの間に数ヵ所の転写開始点を認めた。2:-146から-90に脂肪特異的、分化特異的発現を制御する部位が存在し、特に-146から-127のCRElikeの配列と-112から-106のEts結合部位が重要と考えられた。このことはdeletion mutantおよびfoot printの両実験において明らかとした。3: 2の配列を用いたEMSAにおいて、分化特異的に誘導される同部位へ結合する転写因子の存在が示唆された。従来我々は、3T3-L1培養脂肪を用いてTSHRの5'上流を研究し、-146から-90に脂肪特異的、分化特異的発現を制御する部位が存在し、特に-146から-127のCRE likeの配列と-112から-106のEts結合部位が重要と考えられた.前者は分化に伴い増加し、後者は分化に伴い減少する.このため両部の配列を用いて放射能でラベルし、プローベを作成した.これを用いて3T3-L1培養脂肪のcDNAライブラリーを得て、発現ベクターλgt11に挿入し、融合蛋白を得てサウスウエスタン法にて数個の陽性プラークを得た.現在これをクローニングした.これらのクローンを用いて、TSH存在化非存在下でのメッセンジャーRNA発現量の違い、及びvitro translationによる合成蛋白を用いて機能の検討を行う予定である.
浅水域における船舶の操縦性基準に関する研究

浅水域における操縦性基準を検討する上で有用な国内外の研究成果について調査を行い,調査結果に基づき,浅水域における操縦性基準策定に向けて,わが国において実施されるべき研究課題について検討を行った。まず,わが国における浅水域や狭水路における船舶の操縦性能を対象とした研究について見ると,船体に作用する流体力の理論的な推定方法の計算精度にはまだ改良の余地が多分に存在する。一方,浅水域における船舶の操縦運動シミュレーションに関しては,船尾形状の変化の影響を考慮したパラメータを用いた流体力微係数の近似式が提案されているが,実船への適用性の確認は行われていないため,今後は実船を対象とした推定精度の検証が望まれる。米国においては,SNAME(米国造船造機学会)内に設置されたパネルH-10(Ship Controllability)と呼ばれる委員会において,浅水域を低速航行する船舶の操縦運動を表現するための数学モデルの開発,浅水域を対象とした試験手法の確立,ならびに浅水域における操縦性基準の提案を主目的とするプロジェクトが開始されている。欧州においては,内陸部との物資の輸送に運河や水路を航行する船舶が広く利用されていることから,狭水路や浅水域における船舶の操縦性能把握の重要性が古くから認識されており,制限水域における操縦性能に関する研究が現在も継続して活発に行われている。上記の調査結果に基づいて検討を行った結果,浅水域における操縦性基準策定に向けて,今後わが国においては以下のような研究課題の遂行が必要であると考えられる。・浅水域において船体に作用する流体力の理論的推定法の確立・シミュレーション計算手法の確立・実船計測データの収集浅水域における操縦性基準を検討する上で有用な国内外の研究成果について調査を行い,調査結果に基づき,浅水域における操縦性基準策定に向けて,わが国において実施されるべき研究課題について検討を行った。・浅水域において船体に作用する流体力の理論的推定法の確立・シミュレーション計算手法の確立・実船計測データの収集
金属水酸化物を基盤とした高機能固体触媒開発および新反応開拓

本研究では、金属の溶存種制御、制御された溶存金属種からの固定化あるいは沈殿法などのバルクの構造制御、により構造の制御された金属水酸化物や金属酸化物触媒を創出し、それらを用いたグリーン有機合成反応系の開発および新反応開発を行うことを目的として研究を行ってきた。本年度は、上記のように調製して、高表面積あるいは特殊なトンネル構造をもつマンガン酸化物を触媒とするこれまでにない新しい触媒反応の開発に成功した。具体的には、2×2ホランダイト型マンガン酸化物(OMS-2)を触媒担体とした担持金触媒を調製した。金の粒子径は約4nmであり、均一なナノ粒子としてOMS-2上に担持する方法を開発した。このようにして調製した担持金触媒(Au/OMS-2)を用いると、これまでに実現できていなかった、酸素を酸化剤としたアルキンとシランの酸化クロスカップリング反応が効率よく進行することを見出した。様々なアルキンおよびシランに適用可能であり、対応するアルキニルシランが高収率で得られた。アセチレンさえも基質として用いることができるのは本系の特筆すべき点である。触媒の分離回収も容易であり、反応終了後回収したAu/OMS-2触媒は活性選択性を低下させることなく再使用が可能であった。また、本触媒を用いると、他の様々な酸化クロスカップリングが効率よく進行することも見出している。申請者は、担体上に高分散に坦持された金属水酸化物種が同一金属上に金属由来のルイス酸点と水酸基由来のブレンステッド塩基点を併せ持つことに着目し、酸・塩基の協奏効果を利用した高機能な不均一系触媒の開発を行ってきた。その過程で、活性点構造のみを抽出した錯体もまた高い触媒活性を示すはずであると考えた。これまでに、銅水酸化物坦持チタニア触媒では銅水酸化物種が担体上に適度な複核の状態で固定化されていることが示唆され、末端アルキンとアジド化合物との1,3-双極子付加環化反応に対して高い触媒活性を示すことが明らかとなっていた。ヒドロキソ架橋を有する二核の銅錯体[Cu(μ-OH)(tmen)]_2Cl_2は活性点モデルの錯体として適切であると思われ、実際に均一系触媒として末端アルキンとアジド化合物との1,3-双極子付加環化反応に対して用いると、反応は速やかに進行し対応するトリアゾールが高収率で得られた。さらに、アジド化合物の代わりにアゾメチンイミン類を用いても1,3-双極子付加環化反応が速やかに進行し、量論量のピラゾリジノン誘導体が位置選択的に得られた。活性点モデルの錯体が高い触媒活性を示したことから、坦持銅水酸化物触媒を用いて末端アルキンとアゾメチンイミンとの不均一系1,3-双極子付加環化反応の実現を試みた。種々の担体および反応条件の検討を行った結果、銅水酸化物坦持アルミナ触媒が高活性な固体触媒として機能することが明らかとなった。反応中に坦持された銅種の約3%が反応液中へと溶出していたが、触媒活性は全て担体上に固定化された銅水酸化物種由来であることが確認された。本触媒は不均一系触媒であるが故に回収および再利用が容易であり、また過去の固体触媒の報告例と比較して高い触媒活性(TOF=46h^<-1>)を示した。申請者は担体上に高分散に坦持された金属水酸化物種が同一金属上に金属由来のルイス酸点および水酸基由来のブレンステッド塩基点を併せ持つことに着目し、酸・塩基の協奏効果を利用した高機能な不均一系触媒の開発を行ってきた。これまでの研究からチタニア担持銅水酸化物触媒が末端アルキンの酸化的ホモカップリング反応に対して高い触媒活性を示し、対応するジイン誘導体が高収率で得られることが明らかとなっていた。今回詳細な反応機構について検討したところ、反応中に不活性な銅アセチリド種が生成することで触媒活性が低下しており活性種の再酸化を促進することで活性が向上することが示唆された。本研究では基質から分子状酸素への電子移動を促進するような中間体を導入することで問題の解決を図った。MnO_2/Mn_2O_3の酸化還元電位(1.04V)がCu^<2+>/Cu^+(e.g.,0.67V forCuO/Cu_2O,0.75V for Cu(OH)_2/Cu_2O)とO_2/H_2O(1.23V)の中間に位置することからマンガン酸化物が中間体として機能することが期待され、特に高表面積・電子伝導性を有し分子状酸素によって容易に再酸化されるOMS-2(Octahedrai molecular sieves)を用いて触媒調製を行った。調製したOMS-2担持銅水酸化物触媒を用いてフェニルアセチレンからの1,4-ジフェニル-1,3-ブタジイン合成を行ったところ、チタニア担持銅水酸化物触媒の15倍の触媒回転数(540h-1)を示し過去の固体触媒の報告例と比較して最も高い値であった。また、本触媒は種々の置換基を有する芳香族アルキンおよび脂肪族アルキンに適用可能であった。坦持された銅種の反応液中への溶出がないことから、本触媒は真に不均一系触媒として機能していた。

さらに、不均一系触媒であるが故に回収および再使用が容易であり、大きな活性の低下もなく13回の再使用が可能であった。本研究では、金属の溶存種制御、制御された溶存金属種からの固定化あるいは沈殿法などのバルクの構造制御、により構造の制御された金属水酸化物や金属酸化物触媒を創出し、それらを用いたグリーン有機合成反応系の開発および新反応開発を行うことを目的として研究を行ってきた。本年度は、上記のように調製して、高表面積あるいは特殊なトンネル構造をもつマンガン酸化物を触媒とするこれまでにない新しい触媒反応の開発に成功した。具体的には、2×2ホランダイト型マンガン酸化物(OMS-2)を触媒担体とした担持金触媒を調製した。金の粒子径は約4nmであり、均一なナノ粒子としてOMS-2上に担持する方法を開発した。このようにして調製した担持金触媒(Au/OMS-2)を用いると、これまでに実現できていなかった、酸素を酸化剤としたアルキンとシランの酸化クロスカップリング反応が効率よく進行することを見出した。様々なアルキンおよびシランに適用可能であり、対応するアルキニルシランが高収率で得られた。アセチレンさえも基質として用いることができるのは本系の特筆すべき点である。触媒の分離回収も容易であり、反応終了後回収したAu/OMS-2触媒は活性選択性を低下させることなく再使用が可能であった。また、本触媒を用いると、他の様々な酸化クロスカップリングが効率よく進行することも見出している。高分散に坦持された金属水酸化種が同一金属上に酸・塩基点を併せ持つことを利用した触媒反応系の開発を行った。反応機構の詳細を検討することでこれまでの担持金属水酸化物触媒が有する問題を明らかとし、その解決のために電子移動中間体を導入することで活性の大幅な向上を達成した。今回用いたOMS-2は電子移動中間体および担体として働くことが明らかとなっている。担体に機能を持たせた担持金属水酸化物触媒の調製は初めてであり、新たな触媒反応系の開発への応用が期待される。本研究では担体に機能を持たせたOMS-2担持銅水酸化物触媒の調製に成功した。そこで、金・ルテニウム・ロジウム・パラジウムのような種々の金属(水酸化物)種をOMS-2上に高分散に坦持することで新たな触媒反応系の開発を行う。さらに、触媒反応に対して機能を示すようなOMS-2以外の担体の検討および複数の金属種の協奏効果による新反応の開発についても研究を進める。
超高張力鋼板の通電型内加熱を用いた温・熱間プレス成形法の開発

自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれており,高張力鋼板の自動車部品への利用が急増している.高張力鋼板の強度が目覚ましく向上しており,1.5GPa級の超高張力鋼板も開発されるようになってきており,自動車産業を中心として注目されている.高特性な超高張力鋼板が開発されたが,それを製品に成形する技術が確立されていなく,大きな問題となっている.超高張力鋼板では成形荷重が大きくなって成形除荷時の弾性回復で戻るスプリングバックも大きくなり,形状凍結性が低い.本研究では,これらの問題点を解決するために,通電型内加熱を用いた新しい温・熱間プレス成形法を開発した.素板を通電してジュール発熱によって非常に急速に加熱して成形を行い,成形荷重およびスプリングバックが大幅に改善される.温・熱間プレス成形において,加熱温度,スケール抑制剤を変化させて曲げ成形を行い,スプリングバック,表面酸化などに及ぼす影響を調べた.また,熱間プレス成形において,金型による急冷であるダイクエンチについて調べた.円管を通電加熱して,熱間歯形プレス成形を行った.円管端部から給電して通電加熱し,その加熱特性性を有限要素シミュレーションと実験から評価した.銅箔を円管と電極の問に挟んで剛性を下げることによって片あたりを防止し,端部の接触面積を小さくして,均一な加熱を得ることができた.超高張力鋼板の温・熱間穴抜き加工を行い,加工温度が切り口面性状,加工荷重に及ぼす影響を調査した.超高張力鋼板を通電によって急速加熱し,加熱直後に穴抜き加工を行った.加熱温度が上昇すると,穴抜き荷重が大幅に低下するとともに,切り口面の性状も向上した.また,電極ピンをせん断領域に沿って配置して局部通電加熱を行うことによって,せん断領域のみを効率よく加熱することが可能になった.自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれており,高張力鋼板の自動車部品への利用が急増している.高張力鋼板の強度が目覚ましく向上しており,1.5GPa級の超高張力鋼板も開発されるようになってきており,自動車産業を中心として注目されている.高特性な超高張力鋼板が開発されたが,それを製品に成形する技術が確立されていなく,大きな問題となっている.超高張力鋼板では成形荷重が大きくなって成形除荷時の弾性回復で戻るスプリングバックも大きくなり,形状凍結性が低い.本研究では,これらの問題点を解決するために,通電型内加熱を用いた新しい温・熱間プレス成形法を開発した.素板を通電してジュール発熱によって非常に急速に加熱して成形を行い,成形荷重およびスプリングバックが大幅に改善される.温・熱間プレス成形において,加熱温度,スケール抑制剤を変化させて曲げ成形を行い,スプリングバック,表面酸化などに及ぼす影響を調べた.また,熱間プレス成形において,金型による急冷であるダイクエンチについて調べた.円管を通電加熱して,熱間歯形プレス成形を行った.円管端部から給電して通電加熱し,その加熱特性性を有限要素シミュレーションと実験から評価した.銅箔を円管と電極の問に挟んで剛性を下げることによって片あたりを防止し,端部の接触面積を小さくして,均一な加熱を得ることができた.超高張力鋼板の温・熱間穴抜き加工を行い,加工温度が切り口面性状,加工荷重に及ぼす影響を調査した.超高張力鋼板を通電によって急速加熱し,加熱直後に穴抜き加工を行った.加熱温度が上昇すると,穴抜き荷重が大幅に低下するとともに,切り口面の性状も向上した.また,電極ピンをせん断領域に沿って配置して局部通電加熱を行うことによって,せん断領域のみを効率よく加熱することが可能になった.自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれており,高張力鋼板の自動車部品への利用が急増している.高張力鋼板の強度が目覚ましく向上しており,Dual Phase鋼などによって1.5GPa級の超高張力鋼板も開発されるようになってきており,アルミ合金板よりも比強度が高く,自動車産業を中心として注目されている.高特性な超高張力鋼板が開発されたが,それを製品に成形する技術が確立されていなく,大きな問題となっている.超高張力鋼板では成形荷重が大きくなって成形除荷時の弾性回復で戻るスプリングバックも大きくなり,形状凍結性が低い.また,常温においては延性が低く,成形中に破断を生じる.本研究では,これらの問題点を解決するために,通電型内加熱を用いた新しい温・熱間プレス成形法を開発することを目的としている.これは素板を通電してジュール発熱によって非常に急速に加熱して成形を行うものであり,成形品の表面酸化が抑制される.温・熱間プレス成形において,加熱温度,潤滑剤を変化させて曲げ成形を行い,スプリングバック,表面酸化などに及ぼす影響を調べた.

また,スプリングバックの温度依存性のメカニズムに関して考察を行い,最適な加熱温度を求めた.熱間プレス成形において,金型による急冷であるダイクエンチについて調べた.加熱温度,型内保持時間を変化させて硬さおよび組織を測定した.通電加熱では,通常の電気炉加熱よりも低い温度で焼入れが起こって,強度が高くなることを発見した.熱間プレス成形おいて,酸化抑制機能を有したプレコート防錆剤を鋼板に塗布し,表面酸化であるスケール発生を抑制した.また,超高張力鋼板の熱間打抜き加工を行い,成形荷重を大幅に低下するとともに,打抜き面の性状も向上させた.自動車の燃費向上を目的として自動車の軽量化が望まれでおり,高張力鋼板の自動車部品への利用が急増している.高張力鋼板の強度が目覚ましく向上しており,Dual Phase鋼などによって1.5GPa級の超高張力鋼板も開発されるようになってきており,アルミ合金板よりも比強度が高く,自動車産業を中心として注目されている.高特性な超高張力鋼板が開発されたが,それを製品に成形する技術力が確立されていなく,大きな問題となっている.超高張力鋼板では成形荷重が大きくなって成形除荷時の弾性回復で戻るスプリングバックも大きくなり,形状凍結性が低い.また,常温においては延性が低く,成形中に破断を生じる.本研究では,これらの問題点を解決するために,通電型内加熱を用いた新しい温・無間プレス成形法を開発することを目的とした.素板を通電してジュール発熱によって非常に急速に加熱して成形を行い,成形荷重およびスプリングバックが大幅に改善される.円管を通電加熱して,無間歯形ブレス成形を行った.円管端部から給電して通電加熱し,その加熱特性性を有限要素シミュレーションと実験から評価した.釧路を円管と電極の間に挟んで剛性を下げることによって片あたりを防止し,端部の接触面積を小さくして,均一な加熱を得ることができた.超高張力鋼板の温・熱間穴抜き加工を行い,加工温度が切り口面性状,加工荷重に及ぼす影響を調査した.超高張力鋼板を通電によって急速加熱し,加熱直後に穴抜き加工を行った.加熱温度が上昇すると,穴抜き荷重が大幅に低下するとともに,切り口面の性状も向上した.また,電極ピンをせん断領域に沿って配置して局部通電加熱を行うことによって,せん断領域のみを効率よく加熱することが可能になった.
ライフサイクルマネージメントによる海岸堤防の維持管理システムの開発研究

まず、日本海に面する海岸堤防(新潟県能生海岸から親不知海岸までと福井県にある福井港海岸)の老朽化状況と前浜状況の現地調査を行なった。すなわち、海岸堤防のひび割れ幅、目地抜けの有無と目地割れ幅と前浜状況と消波ブロックの損傷度合いを調査した。その結果、(1)太平洋に面する海岸堤防と異なり、日本海に面する海岸堤防には、目地抜けと目地割れ幅が大きい、(2)堤防前面の消波ブロックの摩耗損傷が大きい、(3)日本海側の海岸堤防には、雑草繁茂が少ないことが特徴的に認められた。つぎに、1954年に構築され築後約50年経過した伊勢西南海岸の松名瀬にあるコンクリート三面張り海岸堤防の裏法面のコンクリート強度をシュミットハンマーで調べた。強度計測は凸凹している裏法面を対象とし、水平距離221mの範囲の340箇所である。なお、コアー抜き強度試験結果を利用して、シュミットハンマー値の補正を行なった。その結果、(1)コンクリート強度が18N/mm^2より低い14N/mm^2程度の場所が数箇所あり、老朽化による強度低下が明らかに認められた。しかし、20N/mm^2以上の高強度の場所もあり、強度の空間分布は複雑であること、(2)裏法面の天端部のコンクリート強度は裏法尻部のコンクリート強度より低いこと、(3)裏法面には孕みだし部が多くあり、構築当初の法面勾配1/1.5より緩くなり1/1.65となっている、(4)ひび割れ幅とコンクリート強度の相関をはっきり認められなかった。むしろ施工不良がコンクリート強度低下の支配要素になる場合が認められた。このため、今年度の研究目的の1つであった簡便な維持管理手法を提案できなかった。先ず、砥究代表者の岩田と分担者の許は、台風期の異常波浪の来襲頻度が高く、築後3048年経過した海岸堤防が多くある伊勢湾と三河湾沿岸特の海岸堤防の老朽度調査と維持管理状況の現状調査を行った。また、岩田は単独で冬季風浪の厳しい富山湾沿岸の海岸堤防の老朽度調査と維持管理状況の実態調査を行った。なお、現地調査では、海岸堤防の表法面、天端と裏法面のひび割れ状況や沈下による変状を目視観測により行い、天端上のひび割れ幅と長さについては、簡易測定器により計測した。それと同時に、海岸堤防の維持管理状況をその管理者から直接面談により聞き取り調査を行った。その結果、(1)海岸管理者は所管の海岸堤防を定期的に点検しているものの、それらを時系列維持管理データベースとしてほとんど残していない。(2)築堤式海岸堤防と擁壁海岸堤防では破堤に到る変状連鎖が異なるため、個別の取り扱いが必要である。(3)海岸堤防に繁茂する雑草が海岸堤防の老朽化を促進させる。(4)築堤式海岸堤防の背後域に水域がある場合は、表法面に比べ裏法面のひび割れが著しいことなどが判明した。そして、岩田はライフサイクルを通して維持管理費を安くするためのライフサイクルマネージネントによる海岸堤防の維持管理システムのあり方について提案を行った。また、許は海岸堤防の時系列維持管理用データシートの試作を行った。
内視鏡的細胞移植法による重症心不全予防の開発

具体的内容:(1)内視鏡的細胞移植術の実施可能性;内視鏡システムおよび胸骨ケント牽引鈎およびオリジナルのU字フックを作成・準備した。大動物はブタを用い全身麻酔下に、剣状突起下を縦切開し縦隔にアプローチしポートを留置した。右胸腔もしくは心窩部から内視鏡を挿入し、ビデオ補助下に心嚢を切開し術野を確保した。細胞の噴霧は既存のスプレーデバイスおよび飛散防止バルーンを用いて左心室前壁に噴霧することができた。(2)至適治療時期の検討;ヌードラットラットの左前下行枝を結紮し、心筋梗塞モデルとして用いた。心筋梗塞誘発後3日目、7日目、14日目、28日目に脂肪組織由来間葉系幹細胞移植を実施した。移植後は1日目、3日目、7日目、それ以降は毎週心エコーにて心機能を観察した。安楽死時に心臓標本を採取し、今後組織学的解析や遺伝子・タンパク解析の予定である。意義・重要性:(1)オリジナルのU字フックを作成したことで術野展開が非常に良好となり、手術の実施可能性を十分に確認することができた。近年虚血性心筋症に対する低侵襲バイパス手術もロボット補助下に完全内視鏡的に実施されるようになって来ており、その技術との併用も十分に可能と考えられる。(2)心筋梗塞後の治療介入時期が心機能の改善度に影響することがわかった。心臓標本の組織学的解析、遺伝子解析を行う予定である。また生命予後にたいする治療介入時期の影響を検証する必要があると考えている。研究課題は予定通りに進んでおり、現在大きな問題は無いと考えている。(1)2019年度は内視鏡的移植術を用い、虚血性心筋症モデル大動物に脂肪組織由来間葉系幹細胞移植し有効性の評価を行う。(2)心臓標本の解析を行い治療反応性の違いの原因を考察する。また治療後の生命予後を評価するために、治療後長期間動物を観察する。想定外の支出・雑費が少なかったため次年度使用額が生じた。動物実験に多く費用がかかることが予想されるので、物品費に充填して使用を考えている。
臨床応用可能な安全で機能的なヒトiPS細胞由来歯性間葉細胞の誘導技術の開発

歯の再生を実現するためには、良質で安全な細胞を十分量準備するための技術開発が必要である。これまで、サイトカインの添加や共培養系により、iPS細胞は歯性細胞へ分化することが報告され、iPS細胞が再生歯作製のための細胞シーズと成り得ることが示された。しかし将来の臨床応用を考えた場合、これらの方法には、他種細胞の混入、分化誘導効率、癌化、および分化した細胞のheterog eneity等の解決すべき問題が残されている。幹細胞から分化誘導を行う方法の一つである遺伝子導入法は、iPS細胞の分化誘導方法として、最も有効な手段の一つである。本研究課題では、安全性の高い歯の再生に用いる細胞シーズの獲得を目的として、将来的に臨床応用が可能な基盤技術の開発の開発を目的とした。本年度ではマウスおよびヒトiPS細胞のフィーダーフリー培養法を確立したうえで、さらに歯性間葉細胞の樹立をめざし、歯性間葉細胞の前駆細胞である神経堤様細胞を樹立した。樹立された神経堤様細胞は星状の細胞形態を呈し、iPS細胞と比較して、神経堤マーカー遺伝子であるPax3、Snai1、およびSnai2の発現亢進を認めた。また、神経堤マーカーであるp75 NTRの発現を免疫蛍光により解析した結果、発現が認められた。その後、歯性細胞樹立のために最適な培養環境条件を検討したうえで、歯の発生に重要な役割を有する遺伝子が組み込まれたウイルスベクターの遺伝子導入、および複数のリコンビナントプロテインの添加を行い、神経堤様細胞から歯性間葉細胞への効率的な分化を目指した。iPS細胞から歯性間葉細胞前駆細胞である神経堤様細胞の樹立が達成された一方で、歯性間葉細胞への効率的な分化を行うための条件検討に時間を要している。iPS細胞由来神経堤細胞を歯性間葉細胞へと分化させるために必須な因子を同定したうえで、天然の歯性間葉細胞のキャラクターにより近づけるための培養条件を確立する。その後、樹立されたiPS細胞由来歯性間葉細胞のキャラクタライゼーションおよび安全性の検証を行う。本研究課題では、安全性の高いヒトの歯の再生に用いる細胞シーズの獲得を目的として、将来的にヒトへの臨床応用が可能な基盤技術の開発を目的とした。本年度ではヒトiPS細胞のフィーダーフリー培養法を確立したうえで、さらに歯性間葉細胞の樹立をめざし、ヒトiPS細胞から歯性間葉細胞の前駆細胞である神経堤様細胞を樹立した。樹立されたヒトiPS細胞由来神経堤様細胞は、天然の神経堤細胞と類似した紡錘形の細胞形態を呈していた。また、ヒトiPS細胞由来神経堤様細胞からトータルRNAおよびタンパク質を精製し、それぞれリアルタイムPCRおよびWestern blotにより、神経堤細胞マーカーであるPax3およびp75の発現亢進と、幹細胞マーカーNanogおよびOct3/4の発現減弱を確認した。ヒトiPS細胞から歯性間葉細胞前駆細胞である神経堤細胞の樹立が達成され、歯性間葉細胞への誘導もほぼ計画通り進行している。

ヒトiPS細胞由来歯性間葉細胞樹立のために必要となる歯の発生に関わる因子の同定を進め、因子を発現させるためのウイルスベクターを作製する。ヒトiPS細胞由来神経堤細胞にウイルスベクターを導入し、免疫蛍光やFACSを用いて導入効率を評価し、効率的なヒトiPS細胞由来間葉細胞の樹立を図り、細胞のcharacterizationおよび安全性の検証を行う。iPS細胞由来神経堤細胞を歯性間葉細胞へと分化させるために必須な因子を同定したうえで、天然の歯性間葉細胞のキャラクターにより近づけるための培養条件を確立する。その後、樹立されたiPS細胞由来歯性間葉細胞のキャラクタライゼーションおよび安全性の検証を行う。当初想定していた実験方法ではヒトiPS細胞から神経堤細胞の樹立が効率的に達成されず、実験条件の検討を行う必要が生じた。当初想定していた実験方法では歯性間葉細胞への効率的に分化が進まず、実験条件の再検討を行う必要が生じた。