hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血中アディポサイトカイン値の危険因子に関する縦断研究‐異所性脂肪蓄積との関係

平成25年度は、既存の前向きコホート研究の追跡調査の進展にあわせて、追跡時の血中アディポネクチン・レプチンの測定を行うことであった。当初の計画通りに測定を行えた。その他のデータ整備も順調に進んでいる。平成26年度は、以下の課題を順次検討する予定である。課題1.登録時の体脂肪分布と追跡時のアディポサイトカイン値の関係を縦断的に検討する。課題1-1.登録時のCT撮影による腹部内臓脂肪・腹部皮下脂肪と追跡時の血中アディポネクチン・レプチン値との関係を縦断的に検討する。課題1-2.異所性脂肪蓄積として登録時のCT撮影による大腿部骨格筋の脂肪蓄積・肝臓内の脂肪蓄積と追跡時の血中アディポネクチン・レプチン値の関係を縦断的に検討する。上記の1-1と1-2に関しては、腹部内臓脂肪・腹部皮下脂肪、異所性脂肪蓄積として大腿部の筋肉内脂肪・肝臓内脂肪、これらのうち、どれが最も追跡時の血中アディポネクチン・レプチン値に関連するかを加えて検討する。課題2.運動習慣・喫煙習慣・飲酒習慣などの生活習慣と追跡時の血中アディポネクチン・レプチン値の関係を縦断的に検討する。課題3.上記の課題全てに関して、インスリン抵抗性の指標として、HOMA-IR・空腹時インスリン・空腹時C-ペプチドを加えて追跡時の血中アディポネクチン・レプチン値の関係を縦断的に検討する。今回、次年度使用額が生じた理由は、当初計上していたコンピューター関連ソフト、統計解析ソフト代を計上せずに、今回の研究の主目的であるアディポネクチン・レプチンの測定に計上した。その差額である。平成26年度の使用計画は、前述の研究計画に沿って行う。海外の国際学会の出張旅費として(海外350,000円×1人×1回)、CT画像での脂肪面積の計測ソフトSliceOmatic(Tomovision)の保守契約費(161,500円)、論文の校正費(50,000円)、論文掲載費(60,000円)である。
英語の高頻度ＰＯＳグラムおよびフレーズフレーム表現における韻律パターン認識の分析

本研究では、日本人英語学習者が句を形成する品詞連鎖を韻律的なパターンとして認知することができるかどうかを調査した。品詞連鎖を高頻度と低頻度の条件に分けて韻律パターンマッチング課題を行ったところ、上級と初級の英語学習者の間には品詞連鎖条件に関わらず正解率に差が見られなかった。英語母語話者との間には正解率に有意な差が見られ、品詞連鎖条件による違いも見られた。以上の結果から、品詞連鎖を韻律パターンとして認知できるかどうかはTOEICで測られるリスニング力とリーディング力に影響する要素ではないこと、言語習得において重要な要素とは言えないこと、母語話者との処理の仕方に違いがあること、が示唆された。平成24年度は、前年度に完成させたオンライン型音声認識テストを利用して英語母語話者と帰国子女学生に対してパイロットテストを実施し、得られた結果からテスト項目の精査と録音の取り直し及びプログラムの再修正を行った。本研究で開発したテストは、高頻度表現を形成する品詞の連なりが韻律的なパターンとして学習者の心的辞書に実在性を持つか否かを評価する目的を持っており、実験項目は1)NNS・NSともに高頻度の連なり、2)NSのみ高頻度の連なり、3)NNSのみ高頻度の連なり、4)NNS・NSともに低頻度の連なりの4種類に分類されている。研究の仮説としては、英語母語話者は3)と4)に比べて1)と2)の認識が高いと考えられる。英語母語話者1名に対してパイロットテストを行った結果、正答率は51%であった。しかしながら、研究仮説に反して条件による正答率の差はなく、チャンスレベルでしか表現を認識できていないという結果が得られた。そこで、考えられる問題点を排除するため、再度実験項目の作り直しと録音の取り直し、音声データの加工編集および実験プログラムの修正を行った。新しく作り直した音声言語認識テストを用いて英語母語話者4名と上級日本人英語学習者に対し再度パイロットテストを行った。パイロットテストの結果、全体的な正答率の平均は81%と上昇したが、条件による差は依然として見られなかった。今後、母語話者データを更に収集して項目別の分析を行い、正答率が低い項目および、音声再生回数が多く回答時間の長い項目については原因を検討した上で分析から除外することを検討する。平成25年度は、前年度に実験項目の作り直しと録音の取り直しによって新たに作成した音声言語認識テストを用いて再度実験を行った。本研究は、日本人英語学習者が句を形成する品詞連鎖を韻律的なパターンとして処理することができるかどうかを明らかにすることを目的としている。英語母語話者8名、上級英語学習者10名、初級英語学習者14名を対象に、品詞連鎖を高頻度と低頻度の条件に分けて韻律パターンマッチング課題を行ったところ、上級英語学習者と初級英語学習者の間には品詞連鎖条件に関わらず正解率に差が見られなかった。一方、英語母語話者との間には正解率に有意な差が見られたのみならず、品詞連鎖条件による違いが見られた。具体的には、母語話者は母語話者コーパスにおいてのみ高頻度であった品詞連鎖を最もよく認識したのに対し、学習者は学習者コーパスにおいてのみ高頻度であった品詞連鎖を最もよく認識した。しかしながら、母語話者コーパスと学習者コーパスの両方において共通して高頻度であった項目については、母語話者・学習者ともに認識率が低かった。このことから、高頻度連鎖は音韻的に競合する候補の数も増えるため認知が難しくなる可能性と、言語の連鎖が暗黙的に心的辞書に保持されるには高頻度であるだけではなく、音韻的に顕著である必要がある可能性が示唆された。以上の結果から、1品詞連鎖を韻律パターンとして処理できるかどうかは言語習得において重要な要素ではないこと、2TOEICで測られるリスニング力とリーディング力に影響する要素ではないこと、3母語話者との処理の仕方に違いがあること、が明らかとなった。本研究の目的は1)高頻度の品詞の連なりが韻律的なパターンとして学習者の心的辞書に実在性を持つか否かを評価する音声認識テストを完成させることと、2)テストにより収集されたデータを分析し、学習者の心的辞書における韻律表象の形成とリスニング能力との関連を明らかにすることである。当初の計画どおり平成23年度は1)の作業を行い、平成24年度からはデータ収集を開始する。音声認識テストの作成にあたり、第一にテスト項目の選定を行うため、英語学習者コーパス(NICE-NNS)と英語母語話者コーパス(NICE-NS)から5つの品詞の連なりを高頻度順に抽出した。NNS・NSともに高頻度の連なり、NNSのみ高頻度の連なり、NSのみ高頻度の連なり、NNS・NSともに低頻度の連なりの4種類に分類し、分類ごとに具体的な表現を12個ずつ用意した。

第二に、用意した合計48個の表現を英語母語話者の音声で録音し、録音したファイルをローパスフィルタで加工して音素情報を劣化させた。第三に、韻律のパターンマッチング課題を作成するため、テスト項目と同じ品詞の連なりから成る選択肢と異なる品詞の連なりから成る錯乱肢をコーパスに基づいて用意した。第四に、プログラム開発業者と打ち合わせを行い、韻律パターンマッチング課題48題をオンラインで受験できるシステムを開発した。このシステムではオンライン上で受験者の回答、音声再生回数、解答時間のログが確認できる。この度作成したテストの特徴は、音素情報を劣化させたテスト項目(例:as a way of life)と正解の選択肢(例:in a court of law)は品詞の並びは同じであるが、個々の語は異なるという点である。錯乱肢(例:a great deal of time)との違いを、個々の単語の違いではなく、品詞の連なりが持つ韻律の違いとして認識させるためである。平成24年度の研究計画では、パイロットテストを行って英語母語話者のパフォーマンスベースラインを確認した上で英語学習者に対して本実験を行い、収集したデータを解析する予定であった。当初の計画に従いパイロットテストを行った結果、重大なエラーが発見されテスト項目を見直すこととなったため、本実験は平成25年度に行うこととした。パイロットテストが研究仮説に反する結果となったのには次の理由が考えられる。テスト項目の表現を録音する際、表現を文中に埋め込んで読み上げたのではなく、表現のみを提示して読み上げたため自然な読みではなくなり、表現認識に必要な韻律情報が変化してしまったことである。具体的には冠詞や前置詞など弱形で発音される語も強形で発音され、表現の持つリズムとメロディの特徴が消滅していた。そこで48個の表現をそれぞれに含む文を作成し、英語母語話者に一文ずつ読み上げさせたものを録音し直した。その後、一文の中から表現部分の音声のみを切り出し、ファイルに個別に保存した。48個のファイルに対してローパスフィルタをかけ、実験項目を作成しなおした。実験項目の変更に伴いプログラムも修正しなおし、2回目のパイロットテストを実施した。本実験を始めるまえにもう少しパイロットテストの人数を増やし、項目別分析を行ってテスト項目の精査をしてから本実験を開始する予定である。平成23年度の研究計画では1)テスト項目の選定、2)音声の録音と加工、3)オンライン型音声認識テストの開発、4)パイロットテストおよびプログラムの修正、の4段階を設定し、平成24年度からデータ収集およびデータ解析を行う計画であった。当初の計画どおり、オンライン型音声認識テストの開発までは順調に進んだが、パイロットテストは平成23年度以内に行うことができず、平成24年度に行うことになった。計画がやや遅れている理由は主に二つある。第一に、学習者コーパスと母語話者コーパスから品詞の連なりを頻度順に抽出するまではテキスト処理が順調に行われたが、品詞の連なりに対応する具体的な表現を抽出するためのPerlスクリプトを書くのに時間を要したためである。テキスト処理に関しては最終的に早稲田大学大学院国際情報通信研究センターの研究員に専門的知識の提供を依頼し、解決した。
脊髄小脳変性症の早期画像診断のための疾患モデルマウス作出および解析

本研究では、脊髄小脳変性症モデルマウスを作出し、運動失調が出現するより早くに異常を検出する画像診断技術の開発を行うことを目的としている。本年度は、数種類の脊髄小脳変性症モデルマウスの作出を行った。1.小脳プルキンエ細胞特異的にリバーステトラサイクリントランスアクチベーター(rtTA)を発現するトランスジェニックマウスを作出した。このマウスは、プルキンエ細胞特異的にrtTAタンパク質を発現することを確認した。ドキシサイクリンとrtTA存在下で、変異した脊髄小脳変性症遺伝子を発現するトランスジェニックマウスの作出にはまだ成功していない。2.小脳プルキンエ細胞特異的L7プロモーターの制御下にプルキンエ細胞特異的に変異脊髄小脳変性症原因遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを作出した。このマウス(発達期から変異遺伝子を発現する)を解析した結果、以下のことが明らかになった。(1)著しい運動失調が観察された。(2)野生型に比べて小脳が小さかった。(3)本来1層であるべきプルキンエ細胞層の配列が大きく壊れ、樹状突起の発育も大きく障害されていた。(4)プルキンエ細胞内に、原因タンパク質を含む凝集塊を認めた。3.レンチウイルスベクターを用いて、脊髄小脳変性症モデルマウスを作出する目的で、小脳プルキンエ細胞への遺伝子導入法を開発した。小脳プルキンエ細胞に選択的に遺伝子導入する方法を確立し、レンチウイルスベクターの小脳内発現プロフィールについて明らかにした。
ポジショナルクローニングによる遺伝性対側性色素異常症原因遺伝子の解明

遺伝性対側性色素異常症Dyschromatosis Symmetrica Hereditaria.は、1910年に東北帝国大学医学部皮膚科の初代教授遠山郁三が初めて報告した優性遺伝性疾患である。本症においては手背、足背に粟粒大から米粒大の色素斑と白斑が混在する。本症患者の7割位は6歳までに発症し、残りの約3割の患者も成人までに発症する。色素細胞の異常が推定されるものの、その病因および病態は不明で、治療法もない。優性遺伝で浸透率100%であるため、患者家系の半分がこの色素異常で悩まされる。本症の3家系の人々(患者41人、健常人47人)の協力を得て採血し、それぞれのリンパ球から抽出した染色体DNAと343個のマイクロサテライトマーカーを用いて連鎖解析を行い、病因遺伝子の座を1q21に絞り込み、さらにハプロタイプ解析により1q21.3に絞り込んだ。そしてSNPを利用したハプロタイプ解析により、さらに500Kbまで候補領域を狭めた。この500Kb間には9個の遺伝子が存在し、この遺伝子全てについて患者遺伝子の変異検索を行い、その中の二重鎖RNA特異的アデノシン脱アミノ化酵素(DSRAD)遺伝子に変異を見つけた。つまり、家系1ではR474X、家系2ではL923P、家系3ではK952X、後から追加した家系4ではF1165Sに変異を認めた。それぞれの家系内患者では全て同じ変異があり、一方全ての家系内健常人と家系外ボランテア116人にはいずれの変異を全く認めなかったことから、DSRAD遺伝子変異が本症を発症させると断定した。本研究の目的は遺伝性対側性色素異常症(Dyschromatosis symmetrica hereditaria,以下DSHと略)の原因遺伝子をポジショナルクローニング法により解明することである。これまでに我々は3家系83人の患者家系の血液から抽出したDNAを用いて全染色体を対象に2点連鎖解析を行い、連鎖を示すマイクロサテライトマーカーを見つけた。その後、ゲノムプロジェグトのデータとの照会、新たなマーカーを追加した多点連鎖解析、ハプロタイプ解析などにより、候補領域を約800kbにまで狭めることに成功していた。遣伝性対側性色素異常症の病因遺伝子を解明すべく、3家系の患者41人、健常人47人の血液を用いて連鎖解析とハプロタイプ解析を行い、病因遺伝子の候補領域を1q21.3の500Kbまでに狭めた。Entrez Genom Map Viewによれば、この500Kbの遺伝子上にIL6R, NICE-5、二重鎖RNA特異的アデノシン脱アミノ化酵素(以下DSRADと略す),LOC126669,LOC126668,LOC343053,LOC303454,KCNN3の9つの遺伝子が存在する。15年度は、前述の500Kb間に存在する9個の遺伝子について、それぞれの家系の患者に共通する変異を持つ遣伝子の検索を行った。前述の3家系と4つめの家系(患者10人、健常人14人)についてまずsingle-strand conformationalpolymorphism analysis (SSCP)を行った。これはある一定の部位の遺伝子をPCRで増幅し、hybridizeして電気泳動で流すと、変異遺伝子とhybridizeした遺伝子は正常な遺伝子と異なった位置に泳動される。この検素を9つの遺伝子の全エクソン部分について行った結果、4家系の全ての患者において、DSRAD遺伝子に変異が認められた。4家系の全健常人と家系外の116人の健常人にはこれらの変異は全く認められなかった。

更に4家系患者のそれぞれのDSRAD遺伝子の遺伝子配列を決定したところ、家系1ではR474X、家系2ではL923P、家系3ではK952X、後から追加した家系4ではF1165Sに変異を認めた。これらの結果から、DSRAD遣伝子変異が本症を発症させると断定した。
重元素の同位体分別から読む地球表層環境の変遷

本研究では、原生代後期における海洋化学環境の変動を調べることを目的に、炭酸塩岩に含まれる重元素(酸化還元環境を反映する鉄・セリウムや結晶多形制御に重要なマグネシウム・カルシウム・ストロンチウム)の同位体分別から海洋化学環境の変動を読み取るための新たな研究手法の開発を進めている。本年度は、マグネシウム・カルシウム・ストロンチウムの高精度同位体分析法の開発と、同位体分別係数を求めるための炭酸塩鉱物沈澱実験法の改良を進めた。マグネシウム・カルシウム・ストロンチウムの同位体分析は、多重検出器型誘導結合ブラズマ質量分析計MC-ICP-MS(Nu Plasma)を用いた。脱溶媒試料導入法を適用すると2倍以上の感度向上が達成された。しかし、カルシウムに比べ濃度の低いマグネシウム・ストロンチウムについて、標準試料と分析試料におけるマトリックスマッチングが重要になることが明らかになった。マグネシウムについては、イオン交換分離を複数回行うことにより、マトリックスの影響を低減させた。ストロンチウムについては、マトリックスの影響を取り除くことができないため、現段階では脱溶媒試料導入法を用いないで分析を行うこととした。同位体分別係数を求めるための炭酸塩鉱物沈澱実験法について、本年度は、北野法とNaHCO3法の二つを用い、カルサイト・アラゴナイトの結晶形を作り分けるために必要なマグネシウム・ストロンチウムの濃度を調べた。今後は、今年度確立した手法を用いて、様々な条件下で沈澱を生成し、そこから得られる試料を分析していく予定である。本研究では、大型多細胞生物が出現した原生代末期に、海洋化学環境がどのように変動したのかを調べることを目的に、地球表層化学環境の変動を調べるための新たな研究手法として、炭酸塩鉱物における重元素の同位体分別に着目し、同位体分別係数を調べるための炭酸塩合成実験の確立と重元素高精度同位体分析法の開発を進めている。今年度は、同位体分別係数を調べるための炭酸塩合成実験法として、フリードリフト法を用いて炭酸塩鉱物の合成を試みた。母液中のマグネシウム・カルシウム・ストロンチウムの量比を制御し、同質多形の関係にあるカルサイトおよびアラゴナイトの合成法を確立した。この手法によって、結晶構造と同位体分別係数の相関性について調べることが可能となった。重元素高精度同位体分析法については、高機能イオン交換樹脂を用いて試料分離段階における同位体分別が問題にならない分離法の開発を進めた。また、多重検出器型誘導結合プラズマ質量分析計を用いた際に問題になる試料由来のマトリックス効果を低減するために、外部補正法の適用を試みた。今後は、確立した炭酸塩合成法を用いて同位体分別係数と温度・水素イオン濃度等の相関を調べるとともに、重元素の同位体分別の情報から地球表層化学環境の変動を読み取るために、天然炭酸塩試料の測定も進めていく。
ツメガエル幼生尾における免疫による再生能規定要因の解析と、成体の再生能の賦活化

平成22年度末までの研究では、再生能に依存して発現パターンの変化する遺伝子を同定することを目的に、不応期の免疫抑制剤(FK506)処理/非処理の個体群間で発現パターンの異なる遺伝子をDkmrential Display(DD)法により探索した。その結果、3種の候補遺伝子(#1,2,3)を得、これらについて定量的RT-PCR法により発現解析を行った。本年度は、これら遺伝子のさらなる発現解析および、遺伝子ノックダウン法による機能解析を行った。また、Xenopus tropivalisの利用に向け、まずはX.tropivalisにおける再生不応期の探索を行った。#1は、発生過程では不応期開始期に一過的な発現上昇を示し、不応期尾切断後では切断から10時間後に顕著な発現上昇を示すものの、この発現上昇はFK506処理により抑制された。したがって、#1は不応期選択的に発現し、尾切断端で増殖する再生芽細胞を攻撃する免疫関連因子であると考えた。モルフォリノアンチセンスォリゴ(MO)を2細胞期の胚に顕微注入することにより遺伝子ノックダウンを行ったところ、MO注入胚はそのほとんどが不応期に至るまでの胚発生過程で死亡した。このことは、#1が不応期には尾の再生に阻害的に機能する一方で、発生過程では生存・発生に必須な役割を担うことを示唆している。ツメガエルの尾再生過程でこのような働きをする遺伝子の発見はこれまでになく、再生生物学において薪規な知見となると考えられる。Xenopus tropivalisについて不応期の有無を検討したところ、再生能の程度が変化する傾向が見られた。再生能と免疫応答との関連を探るに当たり、実験生物としてのXenopus tropivalisの有用性は重要である。今後の研究に向け、重要な結果が得られたと考えている。尾や四肢の再生過程への寄与がこれまでに報告されていない遺伝子を新たに同定し、免疫関連因子であることを示唆することができた。同定した遺伝子の特性により、再生能への寄与を直接的に検証することが困難ではあるが、新規な機能を持つ遺伝子候補を得られた点で、大きな進展があったと考えている。同定した候補遺伝子の発現解析(in situ Hybridization法や免疫染色など)、機能解析(モルフォリノアンチセンスオリゴの顕微注入や細胞移植)を引き続き行う。Xenopus laevisは偽4倍体であり、遺伝子のノックダウンが困難であることが予想される。この点た関しては、2倍体であるXenopus tropivalisを用いることにより解決できると考えている。また、Xenopus tropivalisはXenopus laevisと比較して発生が早く、したがって免疫系の発達も早いと考えられることから、不応期の有無や程度が異なる可能性がある。この点を利用し、再生能の賦活化・喪失実験にも取り組みたい。免疫応答が再生能を規定するメカニズムを解明するにあたり、本年度は、ツメガエル幼生の不応期尾切断端で発現変動する遺伝子の網羅的探索と、得られた候補遺伝子の発現解析を行った。再生を阻害する免疫関連因子は再生能に依存して発現状態が変化すると考えられることから、Differential Display法(DD法)を用いて、再生能依存的に発現変動パターンが異なる遺伝子を網羅的に探索した。その結果、候補となる遺伝子3種(#13)が得られた。配列解析を行ったところ、これらはいずれも新規遺伝子であった。定量的RT-PCR法により、幼生発生過程の全身における発現量変化および不応期尾切断後の尾切断端における発現量変化を調べたところ、#1は発生過程では不応期開始期に一過的な発現上昇を示し、不応期尾切断後では切断から10時間後に顕著な発現上昇を示した。但し尾切断後の発現上昇はFK506処理により抑制された。#3は発生過程では不応期開始期に、不応期尾切断後では48時間FK506処理を行った際に発現上昇するというパターンを示した。#2は顕著な発現変動は示さなかった。以上の結果から、これらの遺伝子はそれぞれ、#1は再生不応期に現れる免疫細胞が発現する分子、#2は不応期の尾切断端で特異的に発現して免疫応答の標的となる分子、#3は、免疫応答の際に免疫細胞が発現するエフェクター因子などをコードするのではないかと推測している。免疫応答が再生能を規定するという観点に基づく研究はほとんど例がなく、そのメカニズムを支える因子についての知見は全くなかった。本研究によってその候補因子を同定することで、メカニズムの一端を明らかにできると考えている。現在、医療分野においても再生医療が着目されていることを鑑みるに、多様な観点から再生能の規定要因の解明に取り組むことは非常に重要であると考えられる。

したがって、#1は不応期選択的に発現し、尾切断端で増殖する再生芽細胞を攻撃する免疫関連因子であると考えた。モルフォリノアンチセンスォリゴ(MO)を2細胞期の胚に顕微注入することにより遺伝子ノックダウンを行ったところ、MO注入胚はそのほとんどが不応期に至るまでの胚発生過程で死亡した。このことは、#1が不応期には尾の再生に阻害的に機能する一方で、発生過程では生存・発生に必須な役割を担うことを示唆している。ツメガエルの尾再生過程でこのような働きをする遺伝子の発見はこれまでになく、再生生物学において薪規な知見となると考えられる。Xenopus tropivalisについて不応期の有無を検討したところ、再生能の程度が変化する傾向が見られた。再生能と免疫応答との関連を探るに当たり、実験生物としてのXenopus tropivalisの有用性は重要である。今後の研究に向け、重要な結果が得られたと考えている。尾や四肢の再生過程への寄与がこれまでに報告されていない遺伝子を新たに同定し、免疫関連因子であることを示唆することができた。同定した遺伝子の特性により、再生能への寄与を直接的に検証することが困難ではあるが、新規な機能を持つ遺伝子候補を得られた点で、大きな進展があったと考えている。同定した候補遺伝子の発現解析(in situ Hybridization法や免疫染色など)、機能解析(モルフォリノアンチセンスオリゴの顕微注入や細胞移植)を引き続き行う。Xenopus laevisは偽4倍体であり、遺伝子のノックダウンが困難であることが予想される。この点た関しては、2倍体であるXenopus tropivalisを用いることにより解決できると考えている。また、Xenopus tropivalisはXenopus laevisと比較して発生が早く、したがって免疫系の発達も早いと考えられることから、不応期の有無や程度が異なる可能性がある。この点を利用し、再生能の賦活化・喪失実験にも取り組みたい。
準ミリ波帯衛星電波の発電時の交差偏波識別度の変動に関する研究

本学衛星通信研究施設内のCS系実験局において、過去6年間にわたってほぼ連続的に秒単位で記録されたKa帯通信衛星CS-3ビ-コン波(19.45GHz)の交差偏波識別度(XPD)の測定データを用い、発雷時のXPDの急変現象について、局舎近辺の落雷位置との照合を行うとともに、その変動の大きさや変化の方向について検討を行った。その結果、約半数のXPDの急変に関して対地雷撃の記録と実際に秒単位で時間的な一致が見られ、雷撃位置は伝搬路に相当する南方を中心に距離412kmの範囲に主に分布することが分かった。さらに、交差偏波位相から推定される伝搬路上における雷雲内の氷晶主軸の平行傾き角の分布に注目し、詳しい解析を行った結果、氷晶は衛星側(南側)から見て時計回り方向に傾いている場合が多く、各対地雷撃による変化の直前には、さらに同じ方向に傾きが増す場合がほとんどであることがその著しい特徴として得られた。そして、これらの変化後と変化前の値の分布は、それぞれ"空気力学的"及び"静電界的"な力の作用により、ほぼ説明可能であることが分かった。今回の測定では従来の低仰角伝搬路の場合と異なり発雷後にXPD値が逆に上昇する事例も多く得られたが、この現象は放電路近辺の空中電界の影響による氷晶の配列の効果がむしろ純粋に現れていると解釈され、伝搬路が比較的短い高仰角測定の特徴であると言える。また従来から得られている急変時のXPD値の低下については、急変前に放電路近辺の氷晶が大きく傾いた結果、放電路以外におけるXPD劣化との間に生じる"相殺"が原因であることが、簡単な数値計算により示された。
革新的振動減衰装置の開発と自動車用ATへの応用

自動車業界では,燃費の向上のため,省気筒数化,低回転からのロックアップの傾向にあり,一方では,高出力化も進んでいる。エンジンは,爆発により強制的なねじり振動を生じ,これらの開発動向はいずれもねじり振動を増大させる要因となっている。本研究は,自動車のエンジンの爆発に起因したねじり振動により,新たな製品開発を阻害する問題について,これまでに例を見ない高い振動減衰能を有する機構を用いた遠心振子動吸振器および振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路の最適設計手法を確立することを目的としている。平成30年度は,遠心振子を用いた動吸振器の理論的最適化を図るため,パラメータの同定,プログラミングおよび基礎的な数値計算を開始した。その結果,サイクロイドやエピサイクロイド曲線と比較して,より振動を低減可能な軌道があることがわかった。その成果を,国内学会であるDynamics and Design Conference 2018および日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行った。また,ねじり振動低減を目的としたロックアップダンパの設計として,非線形性を有する場合の理論解析と基礎的な実験を行い,その成果を,リスボンで開催された国際会議Vibration Engineering and Technology of Machineryおよび日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行った。遠心振子動吸振器の実験装置に関しては,設計を完了した。高度な振動減衰を目指した新たなロックアップダンパ部の設計については,遺伝的アルゴリズムを用いたプログラミングが完了し,最適なトルク伝達要素のパラメータを選定することができた。また,基礎実験装置についても設計・製作を完了して,基礎実験を開始した。平成30年度は,(1)遠心振子動吸振器の理論的最適化,(2)最適軌道動吸振器および高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器の基礎実験装置の基本設計,(3)振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路のモデル化と理論解析,および(4)振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路に関する基礎実験という4テーマで研究を実施した。(1)に関しては,目標であったパラメータの同定,プログラミングおよび基礎的な数値計算を開始することができ,基礎的な数値計算も実施することができた。その成果は,国内学会であるDynamics and Design Conference 2018および日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行っている。(2)に関しては,目標であった最適軌道動吸振器に対する基礎実験装置の設計は完了したものの,高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器の設計については,設計段階で新たな機構を考慮する必要が生じたため,平成31年度に再設計を実施する予定である。(3)に関しては,目標であった遺伝的アルゴリズムを用いた最適化プログラムの作成を完了し,最適な伝達経路の検討を進めることができた。伝達経路間の非線形性も考慮する必要が生じたため,数値計算を実施し,その成果をリスボンで開催された国際会議Vibration Engineering and Technology of Machineryおよび日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行っている。(4)に関しては,目標であった基礎実験装置の設計・製作が完了し,基礎実験も開始することができた。基礎実験の過程で,設計変更をする必要が生じたため,平成31年度に新たな実験装置の製作を行う予定である。以上から,研究はおおむね順調に進展していると判断した。平成31年度は,振り子の軌道を最適化した遠心振子動吸振器および高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器について,理論および実験の両面から最適設計を検討する。また,振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路についても,平成30年度に実施した理論解析をもとに,実験装置の改良と実験および理論解析との比較検討を実施する。具体的には以下のように実施する。(1)遠心振子動吸振器の理論的最適化:平成30年度に完成した遠心振子動吸振器に関する数値計算プログラムを使用して,遠心振子動吸振器の最適な軌道を,遺伝的アルゴリズムを用いることにより,より詳細に検討を進め,円軌道,エピサイクロイド軌道等との比較検討を実施する。高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器についても,遺伝的アルゴリズムを援用して最適な設計仕様を検討する。(2)最適軌道動吸振器および高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器の基礎実験:平成30年度に設計を完了した最適軌道動吸振器について,実験装置の製作を完了し,回転軸系に動吸振器を取り付けた実験を開始する。また,高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器については,改良設計を実施した上,実験装置の製作を開始する。(3)振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路の検討:平成30年度に製作した基礎実験装置における不具合を解消するため,設計変更を行う。改良した実験装置を設計・製作し,実験を開始する.(4)ダンパにおける非線形性を考慮した理論解析:ダンパ部での最適設計を実施する過程で,実用化を目指すためには,ダンパ部の断片線形特性や様々な非線形特性を考慮した解析を実施する必要があるため,非線形性を考慮した解析モデルを新たに作成し,理論解析を開始する。

本研究は,自動車のエンジンの爆発に起因したねじり振動により,新たな製品開発を阻害する問題について,これまでに例を見ない高い振動減衰能を有する機構を用いた遠心振子動吸振器および振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路の最適設計手法を確立することを目的としている。平成30年度は,遠心振子を用いた動吸振器の理論的最適化を図るため,パラメータの同定,プログラミングおよび基礎的な数値計算を開始した。その結果,サイクロイドやエピサイクロイド曲線と比較して,より振動を低減可能な軌道があることがわかった。その成果を,国内学会であるDynamics and Design Conference 2018および日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行った。また,ねじり振動低減を目的としたロックアップダンパの設計として,非線形性を有する場合の理論解析と基礎的な実験を行い,その成果を,リスボンで開催された国際会議Vibration Engineering and Technology of Machineryおよび日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行った。遠心振子動吸振器の実験装置に関しては,設計を完了した。高度な振動減衰を目指した新たなロックアップダンパ部の設計については,遺伝的アルゴリズムを用いたプログラミングが完了し,最適なトルク伝達要素のパラメータを選定することができた。また,基礎実験装置についても設計・製作を完了して,基礎実験を開始した。平成30年度は,(1)遠心振子動吸振器の理論的最適化,(2)最適軌道動吸振器および高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器の基礎実験装置の基本設計,(3)振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路のモデル化と理論解析,および(4)振動減衰のための新たなロックアップダンパ部トルク伝達経路に関する基礎実験という4テーマで研究を実施した。(1)に関しては,目標であったパラメータの同定,プログラミングおよび基礎的な数値計算を開始することができ,基礎的な数値計算も実施することができた。その成果は,国内学会であるDynamics and Design Conference 2018および日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行っている。(2)に関しては,目標であった最適軌道動吸振器に対する基礎実験装置の設計は完了したものの,高い減衰能を有する機構を用いた動吸振器の設計については,設計段階で新たな機構を考慮する必要が生じたため,平成31年度に再設計を実施する予定である。(3)に関しては,目標であった遺伝的アルゴリズムを用いた最適化プログラムの作成を完了し,最適な伝達経路の検討を進めることができた。伝達経路間の非線形性も考慮する必要が生じたため,数値計算を実施し,その成果をリスボンで開催された国際会議Vibration Engineering and Technology of Machineryおよび日本機械学会九州支部北九州講演会で研究発表を行っている。
UPLC/MS/MSを用いた抗生剤投与設計の開拓

【目的】抗生剤には血中濃度測定を推奨とする薬剤があるが、全ての薬剤で測定は可能ではない。そこで、副作用として腎障害、血球減少があるガンシクロビル(GCV八血球減少、肝障害がある合剤のスルファメトキサソール/トリメトプリム(SMX/TMP)、レボフロキサシン(LVFX)、脳症があるセフェピム(CFPM)について測定が可能であるか検討した。【方法】期限切れのヒト血漿に溶解した試薬をUPLC/MS/MSで測定し、厚生労働省のバリデーション基準に適合するか確認した。【結果】GCVはPhreeで抽出しカラムはCORTECS^+を用いた。移動相は(0.04%アンモニア水+2.5nM酢酸アンモニウム):アセトニトリル=5:9590:10を用いた。501000ng/mLの6濃度で作成した検量線誤差は平均4.3%であり、100800ng/mLにおける4濃度で5回測定した真度誤差は0.2%3.0%、精度誤差は0.8%8.9%であった。SMX/TMPはNanosepで抽出しカラムはBEH C18を用いた。移動相は0.1%ギ酸:0.1%ギ酸ニトリル=35:6585:15を用いた。TMPを1001000ng/mLの6濃度で作成した検量線誤差は平均10.1%であり、SMXを1501000ng/mLの6濃度で作成した検量線誤差は平均3.9nであった。3001000ng/iLにおける4濃度で5回測定した真度誤差はTMPで1.513.5%、SMXで0.81.5%であり、精度誤差はTMPで0.57.9%、SMXで0.26.4%であった。GCV、SMX/TMを最高濃度で測定した後のブランクにはピークが観測されず、基準を満たす測定系を得た。LVFX、CFPMは検量線誤差が平均15%以内であったが、異なる測定単位における精度誤差が25%を超えたため、さらなる測定系の検討が必要であった。
レジン前装ジルコニア接着ブリッジの臨床応用に向けた新規臨床術式の構築

ジルコニア接着ブリッジの前装材料にコンポジットレジンを用いることで、1陶材を焼成する際のジルコニアフレーム(特に支台装置)の変形、2費用(高価である)の欠点を解決できるという仮定を立てた。具体的には、熱サイクルが不要なコンポジットレジンをジルコニアフレームに築盛(レジン前装ジルコニア接着ブリッジ)することに着想した。さらに、コンポジットレジンは安価であり、技工操作も比較的容易であり、レジン前装ジルコニア接着ブリッジは国民に提供しやすい補綴装置となりうる可能性を有している。
ゲーム理論の論理化とその計算機実験

経済学における動学的研究では、人がある法則をもつ体系内で行動するものとして扱う。しかし人は、体系から脱出して体系自体の観察結果を新しい知識として取り込むことができる。そのような状況の理論的考察のためにいわゆる帽子の色当てパズルを題材にして、次のことを考察した。(1)このパズルを記述できる理論的な言語の設定。(2)ゲームの仮定(プレーヤの初期知識集合)の設定。(3)「わからない」を表現する論理式の候補。(4)知識集合の拡張の妥当化。(5)推論の正当性の保証。(6)「分からない」と言いきれる理由。(7)誰でも正しい推論ができる理由。これら概念的な事象を数理論理学の研究対象にすることが、本研究の目的であった。とくに(6)と(7)が特徴的である。まず命題論理に知識作用素K(「事象Pを知っている」をK(P)と表す)を加え、古典命題論理にKに関するただ一つの推論(K->K) (任意の論理式F,G,Hについて"F and K(G) implies H"から"K(F)and K(G) implies K(H)"を導く)を加えた体系KLを設定した。KLにおいてカット除去定理が証明でき、その系として、ある条件下での知識作用素の除去、知識集合の分離、知識内部の三段論法、K(F)とFの体系内部での非同値性および外部での同値性、などがしたがう。これらの応用として、証明論的な手法により、上記課題の(1)-(6)を解決した。(7)のための自動証明プログラムも作成した。成果は、日本数学会、日本経済学会、台湾における7th Asian Logic Conference、神戸大学経営・経済学会、International Workshop on Emergent Worshopなどで講演した。現在Artificial Intelligence等に論文を投稿中である。さらに、本研究の背景である人間を要素とする複雑系および計算可能性の研究、本研究の目的に使用可能な論理体系NDKや構成的算術の証明論などの研究も進んだ。体系からの脱出に関する成果を京都産業大学経済経営学会Discussion Paper Series,No29に"Jumping ouffrom the System: its expression andimplication"として発表した。ゲーム理論の論理的扱いの典型的ケースとしていわゆる帽子の色当てゲームを題材にし、次のことを考察した。(1)このゲームを記述できる論理的な言語の設定。これら概念的な事象を数理論理学の研究対象にすることが、本研究の目的である。このために、命題論理に知識作用素K(「事象Pを知っている」をK(P)と表す)を加え、古典命題論理にKに関するただ一つの推論(K->K)(任意の論理式F,G,Hについて"F and K(G)implies H"から"K(F) and K(G) implies K(H)"を導く)を加えた体系KLを設定した。KLにおけるカット除去定理が証明でき、その系として知識作用素の除去、知識集合の分離、知識内部の三段論法、K(F)とFの体系内部での非同値性と外部での同値性、などがしたがう。これらの応用として、証明論的な手法により、課題の(1)-(6)を解決した。その成果を京都産業大学・経済経営学会・ディスカッション・ぺーパ(Inferences within Knowledge)として出版し、また京都大学数理解析研究所および筑波大学の研究集会などで発表した。1999年6月に台湾のThe 7th Asian Logic Conferenceでも発表予定である。ほかに本研究の背景である人間を要素とする複雑系の研究、将来応用する予定の体系NDK関連の論文、計算可能性に関する論文なども出版された。問題(7)および推論のプログラミングは今後の課題であり、定理の自動証明の理論を応用して解決する予定である。

KLにおいてカット除去定理が証明でき、その系として、ある条件下での知識作用素の除去、知識集合の分離、知識内部の三段論法、K(F)とFの体系内部での非同値性および外部での同値性、などがしたがう。これらの応用として、証明論的な手法により、上記課題の(1)-(6)を解決した。(7)のための自動証明プログラムも作成した。成果は、日本数学会、日本経済学会、台湾における7th Asian Logic Conference、神戸大学経営・経済学会、International Workshop on Emergent Worshopなどで講演した。現在Artificial Intelligence等に論文を投稿中である。さらに、本研究の背景である人間を要素とする複雑系および計算可能性の研究、本研究の目的に使用可能な論理体系NDKや構成的算術の証明論などの研究も進んだ。体系からの脱出に関する成果を京都産業大学経済経営学会Discussion Paper Series,No29に"Jumping ouffrom the System: its expression andimplication"として発表した。
カーボンナノチューブにおけるコヒーレント量子光制御

量子状態の観測及び制御は、今日の物性物理学において中心的な研究テーマの一つである。本研究では、単層カーボンナノチューブを対象としてその量子状態について励起子のデコヒーレンス(位相緩和)とそのメカニズム、および励起子の量子干渉(アハラノフボーム効果)などに、単一ナノチューブの分光測定を通して明らかにした。量子状態制御は、今日の物性物理学において中心的な研究テーマの一つである。これまで光励起状態の量子制御の研究は、固体では主に化合物半導体などの無機材料を舞台に行われてきた。最近の研究から、単層カーボンナノチューブは欠陥が少なく、かつフォノン散乱が抑制され、励起子コヒーレンスが長時間保持されており、量子効果を観測・制御するのに最適な系であることが明らかとなりつつある。そこで本研究では、有機材料であるナノチューブを舞台にフェムト秒パルス技術を利用して量子状態制御を試み、新たな機能性・物性の発現を目指して研究を行った。本年度は、量子制御の実験などに必要となる高品質単層カーボンナノチューブ作製を重点的に行った。アルコールを原材料とする化学気相成長(CVD)法の成長条件を最適化し、なおかつアルコール源をバブリングして多くの原料ガスを多く供給する方法を取ることで、これまでよりナノチューブの成長レートを高めることができた。その結果、高品質でなおかつ長さが5μm程度の架橋単層カーボンナノチューブの作製ができるようになった。これらのサンプルを用いて、量子制御に向けた第一歩である、励起子のコヒーレンス時間とデコヒーレンスのメカニズムについて研究を行った。コヒーレンス時間は、単一ナノチューブのスペクトル幅より知ることができるため、スペクトル幅のナノチューブ径(カイラリティ)依存性を詳細に調べた。その結果、コヒーレンス時間はナノチューブ径に依存して変化しその依存性などから、励起子と音響フォノンとの相互作用により、デコヒーレンスが生じることがわかった。物性物理学において量子状態制御は、中心的な研究テーマの一つである。そこで本研究では、カーボンナノチューブを舞台に量子状態制御を試み、新たな機能性・物性の発現を目指して研究を行った。本年度は、アハラノヲ・ボーム効果を利用したナノチューブの励起子ダイナミクスの解明に取り組んだ。筒状のナノチユーブの円筒方向と並行に磁場を印加し磁束を貫くと励起子波動関数の位相が変化し、数T程度の磁場でもアハラノブ・ボーム効果が起こり、ダーク励起子からの発光という形でそれを観測できることを明らかにした。発光強度の詳細な解析により、ブライト励起子とダーク励起子準位間では、励起子が非平衡に分布していることを明らかにした。このような励起子準位間の非平衡な分布を考慮することで、ナノチューブに特徴的な発光強度温度依存性がうまく説明できることがわかった。さらに、励起子準備位間のダイナミクスを明らかにするために、発光時間分解測定による時間領域での測定によって励起子ダイナミクスについて詳細に調べた。さらに、カーボンナノチューブの量子状態観測とその制御に向けて、15fsのチサンサファイアレーザーシステムの整備を行った。最近の研究から、単層カーボンナノチューブは欠陥が少なく、かつフォノン散乱などが抑制され、励起子コヒーレンスが長時間保持されており、量子効果を観測・制御するのに最適な系であることが明らかとなりつつある。本年度は、カーボンナノチューブにおける光励起状態の量子制御に向けて、スピン自由度を積極的に利用することを検討した。そのために、F_4TCNQなどのドーパント分子によりホールドープしたカーボンナノチューブの発光・吸収スペクトルを詳細に測定した。その結果、F_4TCNQを添加するとともに、最低励起子吸収よりも低エネルギー側に新たな吸収ピークが出現することを見出した。これらの実験結果ならびに理論計算との比較により、カーボンナノチューブにおいて室温かつカーボン材料で初めてとなる荷電励起子(トリオン)状態の発見に成功した。トリオンは、二個のホールと電子の束縛状態(もしくは二個の電子と正孔)であり、スピン自由度を有している。そのため、今後、これまで多くの半導体の系で行われていたスピン操作の測定を、室温で行うことができる可能性を示している。
意図的歯根切除と抗菌性薬剤が歯の再植後の歯髄・歯根膜治癒過程に及ぼす影響について

野生型マウスの歯の再植、GFPマウスをホストまたはドナーとする歯の他家移植を行い、歯根切除が再植歯の歯髄治癒パターンおよび移植歯のドナー・ホスト相互作用に及ぼす影響を検索した。その結果、意図的歯根切除が歯髄再生を促すこと、すなわち、歯の移植後にドナー細胞が象牙芽細胞に分化するとともに、ホスト由来細胞も移植歯の歯髄に侵入するが、歯根切除群では、血管進入およびその近傍の象牙芽細胞分化がより早期に起こる傾向が認められた。意図的歯根切除により、早期に血行が回復し、歯髄幹細胞の維持を図れば、骨組織形成や炎症性歯根吸収など異常な治癒経過に抑制的に働くことが考えられ、外傷歯の歯髄再生を促すことが示唆された。根尖の直径は、歯の再植/移植後の歯髄再生過程に重要な因子である。過去の研究では、根尖切除が再植歯の歯髄組織の血管新生を改善する手法として推奨されている。しかしながら、根尖孔の拡大が血管新生に有効に働き、その後の歯髄組織の治癒を良好にするかどうかは、大型動物を用いた実験で相反する結果が報告されている。本研究の目的は、歯の再植モデルを用いて、根尖孔の拡大の歯髄治癒過程に及ぼす効果を解析した。3週齢ICRマウスの上顎第1臼歯の抜去後、実験群では歯の再植前に歯根を半分に短くした。一方、対照群では抜去歯は歯槽窩にそのままに戻した。術後1、3、5、7、14日後に深麻酔科で動物をアルデヒド系固定液で灌流固定し、パラフィン切片を作製し、H&E染色、ネスチン及びKi67免疫組織化学、TUNEL評価、酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP)酵素組織化学を行った。実験群では、術後2週間後にネスチン陽性反応が現れ、多量の第3象牙質形成が観察された(100%)。対照群では、象牙質形成(40%)、象牙質・骨形成混在型(60%)など多様な治癒パターンを示した。細胞増殖活性については、術後3日と7日で、歯根部において、実験群が有意に高かった。また、術後3日と14日で、実験群で有意にアポトーシス細胞が少なかった。結論として、歯根切除は、再植歯の血管新生に有利な環境を提供することにより、再植後の歯髄再生を促進することが明らかになった。実験群では、術後3日でアポトーシスが消退して、その後活発な細胞増殖が続き、対照群よりも早く新たに分化した象牙芽細胞様細胞が観察された。歯周組織治癒については、両群間で差はなかった。GFPマウスをホストまたはドナーとして他家移植を行い、歯根切除が歯の移植後のドナー・ホスト相互作用に及ぼす影響を検索した。3週齢GFPマウス上顎第1臼歯の抜去後、実験群では歯の再植前に歯根を半分に短くした状態で野生型マウス抜歯窩へ移植した。一方、対照群では抜去歯は野生型マウス歯槽窩にそのまま移植した。さらに、野生型マウス上顎第一臼歯も抜去後、同様にGFPマウス抜歯窩へ移植した。術後1、3、5、7、14、28日後に深麻酔科で動物をアルデヒド系固定液で灌流固定し、脱灰後パラフィン切片を作製し、H&E染色、ネスチン及びGFP免疫組織化学を行った。GFPマウスはバックグランドがB6マウスであるが、ICRマウスに比し、実験群、対照群共に成功率が低くなった。歯の移植後には、ドナー細胞が象牙芽細胞に分化すると共に、ホスト由来細胞も移植歯歯髄に進入し、ドナー・ホスト相互作用が起こっていた。実験群および対照群では、術後2週間後にネスチン陽性反応が現れ、象牙質形成、象牙質・骨形成混在型など多様な治癒パターンを示した。ホスト・ドナー相互作用、細胞増殖活性、アポトーシス評価等統計解析は次年度に実施する。予定した実験計画通りに進行している。3週齢GFPマウス上顎第一臼歯の抜去後、実験群では歯の再植前に歯根を半分に短くした状態で野生型マウス抜歯窩へ移植した。術後1.3.5.7.14.28日後に深麻酔下にてアルデヒド固定液で潅流固定し、脱灰後パラフィン切片を作製し、HE染色、ネスチンおよびGFP免疫組織化学を行った。歯の移植後には、ドナー細胞が象牙芽細胞に分化するとともに、ホスト由来細胞も移植歯歯髄に侵入するが、歯根を切除した群では血管進入およびその近傍の象牙芽細胞分化がより早期におこる傾向が認められた。また、28日後では、象牙質形成、象牙質・骨混在型、骨形成および歯根吸収など多様な治癒パターンを示したが、歯根を切除した群では、象牙質が形成されつつ象牙芽細胞が残存し、歯髄腔は閉鎖せず保たれる傾向が認められた。歯の再植・移植後には、歯冠部幹細胞は消失し、歯根部幹細胞の増殖と遊走が起こり、歯髄が治癒すると考えられている。

また、歯髄幹細胞が消失すると骨様組織が形成されるが、他家移植では歯髄幹細胞が維持されたとしても、その後歯髄幹細胞がアポトーシスが起こし歯髄は閉塞すると考えられる。しかし、意図的に歯根切除を行うことで、早期に血行が回復し、歯冠部幹細胞の維持が図られれば、歯髄閉塞を免れる可能性が考えられた。研究代表者の右上腕骨骨折により、平成28年8月から約4ヶ月間、一部の実験の遂行に支障をきたし、解析に遅延を生じたため。GFPマウスをホストまたはドナーとして他家移植を行い、歯根切除が歯の移植後のドナー・ホスト相互作用に及ぼす影響を検索した。3週齢のGFPマウスまたは野生型マウス上顎第一臼歯の抜歯後、実験群では歯の再植前に歯根を1/21/3切除し野生型マウスまたはGFPマウス抜歯窩へ移植した。一方、対照群では抜去歯を野生型マウスまたはGFPマウス歯槽窩にそのまま移植した。術後1、3、5日、1、2、4、8週後に深麻酔下にてアルデヒド固定液で灌流固定し、脱灰後パラフィン切片を作成し、HE染色、ネスチンおよびGFP免疫組織化学を行った。歯の移植後には、ドナー細胞が象牙芽細胞に分化するとともに、ホスト由来細胞も移植歯歯髄に侵入するが、歯根切除群では、血管進入およびその近傍の象牙芽細胞分化がより早期に起こる傾向が認められた。また、4週後では、象牙質形成、象牙質・骨混在型、骨形成および歯根吸収など多様な治癒パターンを示した。術後8週では、実験群および対照群の双方において、象牙芽細胞を含む歯髄組織が維持され、歯髄腔は閉鎖しない傾向が認められ、ICRマウス他家移植で観察される歯冠歯髄の完全閉塞は認められなかった。歯の再植・移植後には歯冠部幹細胞が消失し、髄床底部および歯根部幹細胞の増殖と遊走がおこり、歯髄が治癒すると考えられている。また、歯髄幹細胞が消失すると骨様組織が形成されるが、早期の血行回復は歯髄治癒を促進し、歯髄内に象牙質形成を誘導する確率が上昇する。意図的歯根切除により、早期に血行が回復し、歯冠部幹細胞の維持を図れば、骨組織形成や炎症性歯根吸収など異常な治癒経過に抑制的に働くことが考えられた。今後は歯髄幹細胞の動態を検証するため、ドキシサイクリン投与ですべての細胞がGFP陽性を示すTetOP-H2B-GFPマウスを用いた歯の他家移植により、ラベル保持細胞の動態を解析する必要があると考える。野生型マウスの歯の再植、GFPマウスをホストまたはドナーとする歯の他家移植を行い、歯根切除が再植歯の歯髄治癒パターンおよび移植歯のドナー・ホスト相互作用に及ぼす影響を検索した。その結果、意図的歯根切除が歯髄再生を促すこと、すなわち、歯の移植後にドナー細胞が象牙芽細胞に分化するとともに、ホスト由来細胞も移植歯の歯髄に侵入するが、歯根切除群では、血管進入およびその近傍の象牙芽細胞分化がより早期に起こる傾向が認められた。意図的歯根切除により、早期に血行が回復し、歯髄幹細胞の維持を図れば、骨組織形成や炎症性歯根吸収など異常な治癒経過に抑制的に働くことが考えられ、外傷歯の歯髄再生を促すことが示唆された。予定した実験計画通りに進行している。(1)抗菌性薬剤(3Mix)を用いた外傷歯の歯髄再生療法の基盤研究3週齢マウス上顎第一臼歯を抜去し、抜去歯を生食に1時間浸した後に再植を行うと、象牙質形成を誘導できなかったのに対し、3Mix溶液(Metronidazole 0.2 mg+Ciprofloxacine 0.1 mg+Minocycline 0.1mg in DW 10 ml)に1時間浸した場合、歯髄内に効率良く象牙質形成を(2週間で)誘導することに成功した。しかしながら、歯根膜には為害作用があり、アンキローシスを惹起した。そこで、抜歯後に歯根を切除し、3Mixが効率よく歯髄に作用する環境をつくり、アンキローシスを惹起しない