hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セメント質と歯根膜をともなったハイブリッド型人工歯根の開発

従来不可能とされてきた歯根膜の再生を、我々は本年度においてBMP(骨形成タンパク質)と独自に開発したコラーゲン線維膜(FCMと略)を一定の原則に従って複合させてサルに投与することで、世界で2番目に成功することができた。[方法]BMPはウシの中足骨からグアニジン抽出後、ヒドロキシアパタイト、ヘパリン、セファクリルS-300カラムを用いることですべての種類の活性BMPを含むBMPカクテルを調整した。これをFCMに含浸した膜(BMP/FCM)と共に含浸しない膜(FCM)を用いて多層構造膜をつくった。これをサルの臼歯の頬側歯間歯槽骨につくった水平骨欠損部に埋植した。[結果]埋植御3ヶ月後、(1)FCMのみ投与群、(2)FCMとBMPを複合したものの(BMP+FCM)、(3)FCM/BMPとFCMを重ねあわせFCMを象牙質に接して埋植したもの(FCM/BMP-FCM)を形態学的に比較した。その結果、驚くべきことにはこの水平欠損部においてFCM/BMP-FCM投与群では、歯根膜とセメント質が全面的に再生されたことである。BMP-FCM群では骨が形成させたが象牙質と融合しており、FCMでは骨の形成は殆どみられなかった。[解釈と今後の展望]以上の結果は、BMPとFCMの細胞工学的応用により歯根膜の再建が可能であることを明確に示すものである。次年度においては、これを部分歯根膜欠損の再植歯、ならびに、ヒドロキシアパタイト焼結体からなる人工歯根の表面で行ない、初期の目標を追求する。【研究目的】現在、歯を喪失した場合の修復法の一つに骨癒着型の人工歯根が広く用いられているが、このシステムは必須の緩衝装置である歯根膜を欠くため早晩、歯槽骨を損傷し、多くは数年で脱落あるいは機能不調に陥る。この点を改善するため自然の歯根膜とセメント質を再生する原理と技術を確立し、さらに歯根膜とセメント質付きの人工歯根を創製する。【方法】我々は昨年度までに骨形成サイトカインである骨形成蛋白質(BMP)の抽出方法を確立し、強力な活性BMP(BMPカクテル)を大量に準備した。次に我々が開発検討した8種類以上の細胞支持体のなかでコラーゲン線維膜とBMPと組み合わせた複合体を組織工学的素材として用いた。ビ-グル犬の歯を抜去し、再植する時に歯根膜を、ベルト状(Belt type pefect)と、根尖側2分の1(Apical-half type defect)という2種の規格にしたがって部分削除し、その欠損部にBMP複合コラーゲン線維膜を巻き付けて再植し、経時的に定量的に観察した。削除しない再植例(正常再値例)と削除したがBMPを投与しない例と、2種類の対照をおいた。【結果と今後の展望】6週目のapical half型組織学的所見では、残存部と欠損部の境界から有細胞セメント質と歯根膜が再生するのが確認された。しかし、根尖部に近づくにしたがって歯根膜形成よりも骨癒着(Ankylosis)が多くなった。これに対しbelt-typeでは良好な歯根膜とセメント質の再生がみられた。新生セメント質は、切削された象牙質の表面に僅かに露出したコラーゲン線維を足場にして、先ず線維性の層状組織をつくり、次第に石灰化してセメント質を作る。この線維性組織層中のコラーゲン線維が、連続して層外に延び出し、大略、垂直性に走行し歯槽骨にまで達している。今後担体としてのコラーゲン線維膜の幾何学的溝造を改善することによりさらに広範囲の歯根膜とセメント質が再生できる見込みである。
核酸の光機能化に基づく新規バイオセンサーの開発と細胞分析基板技術への応用

標的分子と相互作用することで蛍光や吸光スペクトルが大きく変化するアプタマーが多数提案されている。最も一般的なものは,核酸の両末端に蛍光団と消光団を結合させたFRET型のアプタマーで,分子の検出のみならず遺伝子診断などにも利用されている。しかしながら,同現象を細胞内などで利用する場合,生体内に存在する多くの生体成分が蛍光団や消光分子に与える影響を排除することは困難であり,アプタマーのさらなる高性能化を図るためには,FRETとは全く異なる応答原理を核酸に付与する必要がある。本研究では,脱塩基部位を有する二本鎖DNAに蛍光応答能を付与させることで新規バイオセンサーの構築を提案している。本年度は,脱塩基部位を有する二本鎖DNAと水素結合性小分子とのモデル系を構築し,脱塩基部位における分子間相互作用の解析を行った。計算化学と^1H NMR,^<15>N NMR測定法を併用することで,水素結合性小分子の興味深い水素結合様式を明らかとした。すなわち,脱塩基部位でシトシン(C)と選択的に結合するナフチリジン誘導体(AMND)の結合様式は,1位の窒素上にプロトンが付加したAMNDH^+が三本の水素結合を介してCと結合するというユニークな結合様式であることが明らかとなった。また,生体小分子であるリボフラビンと結合するアプタマーを開発した。本研究で開発したアプタマーは,DNA二重鎖の配列中央に脱塩基部位を形成させたシンプルな構造で,脱塩基部位の向側にピリミジン塩基(C,T)を配置した場合にのみリボフラビンと強力に結合する。NMR測定の結果などから,リボフラビンは二点の水素結合を介してアプタマーと相互作用し,結合定数は天然のアプタマーとほぼ同程度であることが明らかとなった。本年度の成果は,次年度以降に計画しているアプタマーへの蛍光応答能導入の際に重要な知見となる。
筋肉障害発症・進展におけるGFXの役割とその治療に向けた基盤構築

【背景】当グループは、障害細胞由来成長因子(GFX)が血管平滑筋細胞増殖および損傷に応答した新生内膜形成を調節することを報告した。ここでは、GFXが骨格筋傷害モデルマウスにおいて骨格筋再生にどのように関与するかを検討した。【方法・結果】Cardiotoxinをマウスの下肢筋に注射し、モデルマウスを作成。まず障害筋肉でGFXが増加することを確認した。GFX中和抗体投与群ではコントロール群と比較し、組織学的・生化学的に骨格筋再生において負の関与を示した。マウス組換えGFX投与群では相反する結果を確認した。【結論】以上より、GFXは筋肉疾患治療のための新しい標的であると考えられる。骨格筋では加齢、廃用、脱神経など様々な要因で障害が起こるとされている。障害後の骨格筋細胞のアポトーシスや筋衛星細胞の再生不全は、サルコペニアの発症・進展の要因の一つであると知られている。申請者グループは、血管障害による血管平滑筋細胞アポトーシスと増殖に関連するGFX(growth factor-x)を発見した。このGFXが障害後の組織修復(再生)に大きく関与していることも考察した。そこで、申請者は、GFX障害後の骨格筋再生およびリモデリング及び再生への関与を提唱した。研究代表者は、野生型マウス(9週齢,雄,C57BL/6J)の片側下肢骨格筋に心臓毒(Cardiotoxin(CTX), 1.3mmol/kg・d)を投与する方法で、骨格筋障害(アポトーシス)モデルを作成した。その後、トレッドミル運動能力テストで垂直方向への仕事量を測定し、小動物握力測定装置にて四肢握力測定を行った。結果、障害後3と7日目において仕事量と四肢握力低下が認められた。次にCTX投与後、経時的に骨格筋組織を採集し、定量PCRを用いてGFXの発現変化を検討した。結果、生食投与群と比較し、CTX投与群において一日目で13倍、三日目で30倍とGFX発現を認めた。GFX中和抗体投与にて、障害骨格筋間質の線維化の面積の増加と骨格筋幹細胞(CD34/integrinα7)数の著しい低下が認められた。この結果から、骨格筋のリモデリングと再生においてGFXが大きく関与している可能性が考えられた。研究代表者は、実験計画書の通りに研究を進め、初年度の計画通り成果を収めた。1)野生型マウス(9週齢,雄,C57BL/6J)の片側下肢骨格筋に心臓毒(Cardiotoxin(CTX), 1.3mmol/kg・d)を投与する方法で、骨格筋障害(アポトーシス)モデルを作成した。CTX投与に関しては40μM/100μl群と20μM/200μl群の2群を作成し、HE染色を用いてそれぞれの筋障害度を比較した。結果、20μM/200μl群にて筋障害が安定して生じることが判明し、その後の実験ではCTX濃度・投与量としては20μMを用いた。2)生化学検討と組織学検討によりCTXの骨格筋内投与は骨格筋障害とリモデリング発症することが明らかになった。3)トレッドミル運動能力テストにおいて走行速度、走行時間、傾斜角度より垂直方向への仕事量を測定し、小動物握力測定装置にて四肢握力測定を行った。結果、CTXの骨格筋内投与による骨格筋機能障害が明らかになった。4)生食投与群と比較し、障害骨格筋における一日目で13倍、三日目で30倍とGFX発現を認めた。5)GFX中和抗体投与による障害骨格筋間質の線維化の面積の増加と骨格筋幹細胞(CD34/integrinα7)数の著しい低下が認められた。6)生食投与群に比較して、GFX中和抗体投与ではCTX投与3日目に定量PCRおいて、骨格筋分化・増殖の指標であるPax7,MyoD,cyclinB1が低値であることが判明した。また、Western Blotting法ではGFX中和抗体投与群においてAKT,GSKのリン酸化の誘導抑制が確認された。特許申請を検討中で、現段階では、結果を公表することを控える。申請が終わったら、研究成果を即時に開示することを決めている。我々は血管壁に障害(アポトーシス)を誘導した際に、アポトーシス誘導細胞で強発現し、放出されるparacrine増殖因子(GFX)を見出し、GFXが障害後の組織修復(再生)に重要な役割を果たしていることを明らかにした。当該研究の目的は我々が見出したGFXの骨格筋障害後の筋再生への役割を明らかにすることである。骨格筋では加齢、廃用、脱神経など様々な障害によりアポトーシスが誘導されることが知られる。老化などによりその再生能が低下すると、修復遅延、さらにはサルコペニアの要因となり得る。そこで我々はGFXが骨格筋での組織修復に関与し、今後サルコペニアなどへの臨床応用につなげ得るチャレンジングな課題を検討することとした。マウス(C57BL/6)四肢骨格筋に障害(アポトーシス)を誘導後、血管と同様にGFXが誘導され、組織再生に関連しているかどうかを明らかにし、さらにGFXのシグナル経路を解明することを計画した。結果、GFX中和抗体投与群において障害後筋肉再生の遅延を示す結果が、組み換えGFX投与群ではそれに相反する結果が得られた。それらの結果より、我々がこの研究を開始する動機となった仮説、GFXは障害後の筋肉再生に明らかに関与していることを証明することができた。

今回の実験結果は今後の骨格筋再生において大変価値あるものになりうると考えられる。【背景】当グループは、障害細胞由来成長因子(GFX)が血管平滑筋細胞増殖および損傷に応答した新生内膜形成を調節することを報告した。ここでは、GFXが骨格筋傷害モデルマウスにおいて骨格筋再生にどのように関与するかを検討した。【方法・結果】Cardiotoxinをマウスの下肢筋に注射し、モデルマウスを作成。まず障害筋肉でGFXが増加することを確認した。GFX中和抗体投与群ではコントロール群と比較し、組織学的・生化学的に骨格筋再生において負の関与を示した。マウス組換えGFX投与群では相反する結果を確認した。【結論】以上より、GFXは筋肉疾患治療のための新しい標的であると考えられる。新規増殖因子(GFX)の組み換え蛋白質を用い、骨格筋再生修復に対する効果とその機序を解明する。組み換え蛋白質(rhGFX-200μg/kg: 5回)をCTX投与日から隔日に皮下投与し、骨格筋細胞再生修復への効果を、下記にて評価する(n=6×2群)。1)組織化学的解析および形態学的解析2)H・E染色、Masson-Trichrome染色;障害骨格筋間質の線維化の面積の定量評価、蛍光染色(デスミンとラミニン);CD68・CD45の炎症細胞の浸潤を定量評価、PCNA染色;骨格筋における増殖細胞の定量評価、TUNEL染色とPax7の二重蛍光染色法を用いて骨格筋衛星細胞アポトーシスの定量評価、Integrin-α7/CD34による骨格筋幹細胞のホーミングや再生の定量評価を行う。3)PCR法:骨格筋の蛋白分解に関わるカテプシンファミリー(K、S、B、L)、MMP2、MMP9、TIMP1、TIMP2、骨格筋分化・増殖に関わるPax7、MyoD、cyclinB1を測定する。4)Western Blotting法:Akt、ERK-1/2、mTOR、Fox0-1、Fox-3のリン酸化、IRS1、Bcl-XL、caspase-8、caspase-9の発現を測定する。5)FACSで骨髄と血中の骨格筋幹細胞解析を行う。老年医学
ダエン管を利用したバブル発生エアレーターによる地場農水産業への活用

・研究目的バブル発生装置の性能試験とプランター栽培の野菜およびスッポン養殖に効果があるかを検証する。・研究方法1.1000L槽でバブルの発生状況と溶存酸素飽和係数をリアルタイム測定し飽和時間と減少状況を確認2.ビニールハウス長を想定した飽和係数測定とミニトマト・イチゴによる生育比較試験3.活魚料理店の生け簀内現状把握とスッポン養殖槽の飽和係数測定とスッポン成育状況の比較試験・研究成果1.水道水1000L中で稼働した結果、飽和係数50%85%までに約30分、引き続き1時間稼働した場合90%程度まで上昇したが飽和状態には至らなかった。停止後数日間は、70%以上の値であった。2.60L水槽で飽和状態からホース長50m先の飽和係数は、80%程度でハウス栽培等に活用が可能である。ミニトマトは、各3本計6本植え約半年間、成長観察した結果、各100個程収穫(合計583個)水の違いによる差は見られなかった。イチゴは、各2本植え成長観察した結果大きな違いがあり、実用向きである。水道水の苗は、親株2本、子株2本に成長し37個結実、バブル水の苗は、親株2本、子株5本、孫株5本に成長し111個結実した。3.活魚料理店3店舗の生け簀内飽和係数は、70%80%であった。スッポン養殖槽ではインターバル3時間装置稼働30分、飽和係数60%の水槽で成育確認中である。最終成果については、高専紀要に投稿予定・研究目的バブル発生装置の性能試験とプランター栽培の野菜およびスッポン養殖に効果があるかを検証する。最終成果については、高専紀要に投稿予定
社会保険給付と損害賠償の調整における社会保険者の求償権の意義とその限界

社会保険給付と損害賠償との調整にあたっては,被害者・加害者間の示談とともに,社会保険者の求償権が重要な役割をはたすことになる.本研究は,西ドイツの社会保険における求償権の理論的展開をフォローするとともに,求償権が実務上どのように行使されているかについての調査研究を行うことを目的とするものであったが,以上の問題意識に立って,次の研究を行った.1.西ドイツの社会保険(労災保険を含む)における求償権の法理論的検討について西ドイツでは,従来,第三者災害に関する社会保険給付と損害賠償との調整は,ライヒ保険法(RVO)1542条で規制されていたが, 1983年7月1日以降の災害については,社会法典(SGB)10編116条以下によって規制されることになった.新立法は,従来の社会裁判所の判例を明文化するものであるが,従来から学説上批判のあった社会保険者の求償権に関する配分優先権を否定するなど新しく規制された部分も含んでいる.この点は,わが国の同種の問題を考えるうえでも示唆するところが大きかった.2.わが国の求償権をめぐる裁判例と実務上の取扱い下級審では,一部に,当事者の示談によっても保険者の求償権は否定されないとするものがみられたが,最高裁はこの点を否定している.わが国の社会保険の実務では,立法上,求償権保護の明確な規定がないこともあって, (1)損害賠償の支払いを優先させる,(2)求償権行使の期間を, (とくに年金給付については),一定期間に限る,などの取扱いを行っている.これが妥当かどうかは,社会保険・労災保険の年金給付をどう評価するかととも関連する難しい問題であるが,立法論的にはなお検討を必要とする問題である.実際の具体例にあたって追跡調査もしてみたかったが,これについては,又の機会に行いたいと思っている.社会保険給付と損害賠償との調整にあたっては,被害者・加害者間の示談とともに,社会保険者の求償権が重要な役割をはたすことになる.本研究は,西ドイツの社会保険における求償権の理論的展開をフォローするとともに,求償権が実務上どのように行使されているかについての調査研究を行うことを目的とするものであったが,以上の問題意識に立って,次の研究を行った.1.西ドイツの社会保険(労災保険を含む)における求償権の法理論的検討について西ドイツでは,従来,第三者災害に関する社会保険給付と損害賠償との調整は,ライヒ保険法(RVO)1542条で規制されていたが, 1983年7月1日以降の災害については,社会法典(SGB)10編116条以下によって規制されることになった.新立法は,従来の社会裁判所の判例を明文化するものであるが,従来から学説上批判のあった社会保険者の求償権に関する配分優先権を否定するなど新しく規制された部分も含んでいる.この点は,わが国の同種の問題を考えるうえでも示唆するところが大きかった.2.わが国の求償権をめぐる裁判例と実務上の取扱い下級審では,一部に,当事者の示談によっても保険者の求償権は否定されないとするものがみられたが,最高裁はこの点を否定している.わが国の社会保険の実務では,立法上,求償権保護の明確な規定がないこともあって, (1)損害賠償の支払いを優先させる,(2)求償権行使の期間を, (とくに年金給付については),一定期間に限る,などの取扱いを行っている.これが妥当かどうかは,社会保険・労災保険の年金給付をどう評価するかととも関連する難しい問題であるが,立法論的にはなお検討を必要とする問題である.実際の具体例にあたって追跡調査もしてみたかったが,これについては,又の機会に行いたいと思っている.
磁場,及び電場に反応する機能性流体のマイロマシーンへの応用とその動特性の解明

マイクロマシーンへの実用化に向けて,磁場,及び電場に機能性流体を反応させることにより,従来にはみられない簡易でしかも効率の高いデバイスの実現を目的として,磁性流体ダンパや電気粘性流体(ERF)のブレーキングデバイスの試作を行い,その動特性の理論的予測を行った.すなわち,これまで申請者により得られた磁場,及び電場下での機能性流体の流動特性における理論結果を適用することにより,この応用機器の動特性の理論的予測を試みた.すなわち,磁性流体に磁場を印加することにより,アクチュエータとしての働きも併せ持つ磁性流体ダンパの装置は,外部からの振動に対して制振され元の位置に保持され得る.また,この磁性流体ダンパの装置は,ERFに電場を印加することにより,回転体の運動を制御する装置であるブレーキングデバイスと同様に,小型化することにより効率が大きくなるので,マイクロマシーンに適する.これらの装置の動特性について測定を行った.また,これに対して,これらの装置について,申請者がこれまで提唱してきた準ミクロ的な構造を取り入れた理論を展開することにより,このマイクロマシーンの動特性に対して,理論的予測を行った.これらの理論結果と実験結果とを比較検討した結果,粒子が一様に分散していると仮定した場合には,定性的傾向のみ一致するが,凝集していると仮定した場合には,定量的にも一致することがわかった.また,後者の仮定を適用することにより,実験式を作成して理論的予測が可能となった.マイクロマシーンへの実用化に向けて,磁場,及び電場に機能性流体を反応させることにより,従来にはみられない簡易でしかも効率の高いデバイスの実現を目的として,磁性流体ダンパや電気粘性流体(ERF)のブレーキングデバイスの試作を行い,その動特性の理論的予測を行った.すなわち,これまで申請者により得られた磁場,及び電場下での機能性流体の流動特性における理論結果を適用することにより,この応用機器の動特性の理論的予測を試みた.すなわち,磁性流体に磁場を印加することにより,アクチュエータとしての働きも併せ持つ磁性流体ダンパの装置は,外部からの振動に対して制振され元の位置に保持され得る.また,この磁性流体ダンパの装置は,ERFに電場を印加することにより,回転体の運動を制御する装置であるブレーキングデバイスと同様に,小型化することにより効率が大きくなるので,マイクロマシーンに適する.これらの装置の動特性について測定を行った.また,これに対して,これらの装置について,申請者がこれまで提唱してきた準ミクロ的な構造を取り入れた理論を展開することにより,このマイクロマシーンの動特性に対して,理論的予測を行った.これらの理論結果と実験結果とを比較検討した結果,粒子が一様に分散していると仮定した場合には,定性的傾向のみ一致するが,凝集していると仮定した場合には,定量的にも一致することがわかった.また,後者の仮定を適用することにより,実験式を作成して理論的予測が可能となった.
神経伝達物質受容体・イオンチャネルによる電位変化を伴う力学的負荷感知機構の解明

高齢化社会に伴う骨疾患の増加により、その疾患の治療対策が必要となってきている。この原因を明らかにして、骨疾患治療を推進するために、われわれの研究経験を基にして骨代謝における膜電位・イオンチャネルの役割を検討してきた。本研究では、受容体・イオンチャネルを介した細胞情報伝達を検討するために、光作動性イオンチャネルを用いて細胞機能を調べた。具体的には、光作動性イオンチャネル・ポンプの遺伝子導入を用いて、骨芽細胞・破骨細胞での膜電位の役割を検討するとともに、研究進行に伴う興味深い結果を基にして、骨代謝に関与する新規分子の同定をおこなった。その結果、細胞膜電位による細胞機能調節および新規骨代謝関連イオンチャネルによる破骨細胞機能制御が明らかとなった。高齢化社会をむかえて、骨粗鬆症に代表される老化に伴う骨疾患数は増えつづけており、この治療・予防に力学刺激の強い運動(レジスタンス運動)は有用と報告されている。私と共同研究者は脳における主要な興奮性伝達物質であるグルタミン酸の力学的刺激伝達機構における役割とイオンチャネルの一種でペースメーカーチャネルと呼ばれるHCNの骨代謝機構における役割を明らかにしてきた。これらの結果は、骨の細胞間で脳神経と類似した情報伝達の存在を示唆している。そこで、脳内神経伝達物質受容体・イオンチャネルを介した電位変化を伴う力学的刺激による骨代謝機構の解明を目指す。In vivoでの解析のため、頭頂骨部に焦点をあてて、頭頂骨を切り取った部分に、マトリゲルとともに光作動性イオンチャネルを導入した細胞を埋め込み、定着させることに成功した。現在、この細胞を埋め込んだマウスにたいして、光照射をおこない、骨量のコントロールをおこなうことを試みている。膜電位作動性分子の破骨細胞の機能的スクリーニングをおこない、その結果、ライソソームにある膜電位感受性イオンチャネルのカルシウム透過性チャネルTPC2を同定した。破骨細胞の分化過程において、細胞内カルシウム濃度の変動が深くかかわっているが、TPC2はこの細胞内カルシウム変動を制御しており、破骨細胞分化をコントロールしていることを報告した(発表論文2)。また、力学的負荷・膜電位変動時における骨芽細胞の細胞内カルシウム変動にイオンチャネルTRPV4の関与を見出した(発表論文1)。特に、今年度は、骨を壊す破骨細胞に着目して、研究をすすめた。イオンチャネルを介した骨代謝における情報伝達機構を明らかにするため、破骨細胞機能に関与する新たなイオンチャネルの探索をおこなった。その結果、ライソソームに存在するカルシウムチャネルを新たな標的分子として同定して、その破骨細胞分化におよぼす影響を検討した。このカルシウムチャネルは、他の細胞組織と比較して、破骨細胞に豊富に存在しており、破骨細胞分化に伴って、発現量が高くなることが明らかになった。このカルシウムチャネルを前破骨細胞にて、遺伝子ノックダウンしたところ、破骨細胞分化が大きく阻害された。これは、破骨細胞分化に深く関与するNFATc1の核内移行を阻害することで引き起こされていた。そこで、破骨細胞分化時における細胞内カルシウム変動に、このイオンチャネルが影響を及ぼすかどうか検討したところ、このカルシウムチャネルはライソソームからのカルシウムイオン放出に関与しており、破骨細胞分化時におけるカルシウムオスシレーションを制御することがわかった。さらに、このカルシウム放出は、細胞内小胞体からのカルシウムイオンの多量放出を促すトリガーとして働くことを確認した。膜電位・イオンチャネルの役割について検討をすすめているが、過分極によって活性化されるイオンチャネルのひとつHCN (Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide modulated channel)の役割については、順調に研究が進展している。また、膜電位を自由に制御するための方法を同時に開発しているが、これについても、予備実験段階で成功した。さらに、骨代謝に関与するイオンチャネルの新規同定として、ライソソームにあるカルシウムチャネルを同定することに成功した。新たに、破骨細胞分化を調節するリソソームにあるカルシウムチャネルを同定することに成功した。これをさらに検討するために、検討項目「細胞内小胞器官におけるイオンチャネルの役割」を加えて、研究の幅を広げる。また、従来、着目しているイオンチャネルの役割、さらに膜電位の調節技術も推進していく。新たに同定したカルシウムチャネルの役割の検討、細胞膜上電依存性イオンチャネルの役割、膜電位の調節技術の3点を中心として、研究費を使用する。大型研究機器は導入済みであるので、試薬・培養器具および動物実験試料を主な使途とする。
CXCL14とそのレセプターを介した脂肪組織マクロファージの制御

CXCL14-KOマウスでは、肥満で誘導される脂肪組織の慢性炎症が緩和される。本研究では、CXCL14の作用を解明することにより、その炎症惹起の仕組みを解明することを目標とする。本研究では、CXCL14がTLR9リガンドであるCpG DNAと特異的に結合し、共役因子として働いていることを明らかとした。CXCL14/CpG DNA複合体は樹状細胞やマクロファージへ効率的に取り込まれ、Th1型の炎症性サイトカインの産生を非常に強く増強した。これらの結果は、CXCL14が、新しい形での自然免疫系活性化を担っていることを示している。CXCL14ノックアウトマウスでは、肥満で誘導される脂肪組織の慢性炎症と全身のインスリン抵抗性が緩和される。そのシグナル経路は未解明であったが、CXCL14がケモカインレセプターの一つCXCR4に結合し、CXCR4アンタゴニストとして働くことを初めて見いだした。本研究では、CXCL14のCXCR4への作用を詳細に解明することにより、インスリン抵抗性を増悪する慢性炎症反応の進展の仕組みを解明することを目標とする。本年度はCXCL14のCXCR4アンタゴニストとしての効果の生化学的な解析をすすめた。CXCL14は、CXCR4に結合し、CXCR4の細胞表面から細胞内へのinternalizationを誘導することにより、CXCL12活性を阻害する事を明らかにした。また、CXCL14のC末端部分がCXCR4結合に必須であり、C末端部分をダイマー化した合成ペプチドが、CXCL14と同様のCXCR4阻害活性を示し、新しいタイプのCXCR4アンタゴニストである事を明らかにした。これらの結果を2報の論文にまとめ、発表した。CXCL14ノックアウトマウスの解析では、脂肪組織を用いたRT-PCRにより、炎症性マクロファージと拮抗して抗炎症性作用を示すM2マクロファージのマーカー(CD206)が上昇している事が明らかとなり、現在は高脂肪食により肥満を誘導したCXCL14ノックアウトマウスで、このようなM2マクロファージマーカーの上昇が見られるかどうかについて検討を行っている。CXCL14ノックアウトマウスでは肥満で誘導される肥満組織の慢性炎症と、全身のインスリン抵抗性が緩和される。そのシグナル経路は未解明であったが、CXCL14がCXCL12のレセプターであるCXCR4に結合し、そのシグナルを阻害することを昨年発表した(Tanegashima et al., 2013a, b)。今年度はこの発見がどのようにin vivoでの機能と結びつくかについて研究した。まず、前年度より行っているM2マクロファージのマーカー発現解析では、FACSを用いた解析を行った。CXCL14ノックアウトマウスにおいて、M2マクロファージマーカーであるCD206を用いた解析では、M2マクロファージの割合に有意な差は見られなかった。今後は、M2マクロファージの抗炎症性作用に関連するサイトカイン等の他のマーカーについても検討する。また、今年度はCXCL14を過剰に発現する実験系を構築するため、CXCL14を抗体のFcドメインと融合(CXCL14-Fc)させ、安定型のCXCL14を作出することを試みた。これまでCXCL14タンパクを投与する実験を行ったが、血中半減期が短く、濃度を高めることが難しかった。CHO細胞で発現させたCXCL14-Fcは体内安定性も高く、投与実験が可能であることが示唆された。現在CXCL14-Fcについては投与可能なスケールまで精製を行っている。本年度は、CXCL14と炎症との関連について、自然免疫系を活性化するToll-likeレセプター(TLR)の関与を調べた。すると、あるTLRリガンドとCXCL14の共処理で、炎症性サイトカインが非常に強く誘導される事が明らかとなった。これらの発現誘導はマクロファージおよび樹状細胞において見られた。このメカニズムを探るため、このTLRリガンドを蛍光標識した物質の樹状細胞内への取り込みを観察したところ、CXCL14との共処理により、TLRリガンドの細胞内への取り込みが促進されていることがわかった。これらの結果は、TLRリガンドの細胞内への取り込みというこれまで知られていなかった新しいメカニズムでCXCL14が炎症反応を制御している事を示唆している。このメカニズムについて、CXCL14とTLRリガンドの直接の結合があるかどうかを調べるため、CXCL14-biotin選択的修飾タンパク(徳島大学との共同研究により合成: Tsuji, Tanegashima et al., 2015)とTLRリガンドのin vitroでの結合実験を行った。すると、これらの分子は、10-50nMという高親和性で結合することが明らかとなった。また、この結合はヘパリンにより阻害されることから、CXCL14のヘパリン結合サイトが関与する事が示唆された。さらにこのTLRリガンドのin vivo投与実験では、本来投与後に上昇する炎症性サイトカインIL12p40が、CXCL14KOマウスで上昇しないことが明らかとなった。これらの結果から、CXCL14はTLRリガンドと複合体を形成し、この複合体がマクロファージや樹状細胞などの免疫細胞に取り込まれる事により、TLRシグナルを活性化して炎症反応を惹起する事が明らかとなった。

本研究では、CXCL14の作用を解明することにより、その炎症惹起の仕組みを解明することを目標とする。本研究では、CXCL14がTLR9リガンドであるCpG DNAと特異的に結合し、共役因子として働いていることを明らかとした。CXCL14/CpG DNA複合体は樹状細胞やマクロファージへ効率的に取り込まれ、Th1型の炎症性サイトカインの産生を非常に強く増強した。これらの結果は、CXCL14が、新しい形での自然免疫系活性化を担っていることを示している。CXCL14の血球細胞への作用についての解析が進みつつある。分子生物学今後もマクロファージだけでなく、他の血球細胞への作用も含め検討していく未解明であったCXCL14シグナル経路を生化学的に解析した事で、今後の研究の基盤となるCXCL14の作用機序が解明された。また、これらの成果をまとめ論文発表することができた。物品購入時の端数のため今後はCXCL14/CXCR4シグナル経路のin vivoでの役割を解明するため、現在確立しているCXCR4ノックアウトライン等を活用し、研究を進める。次年度の物品費に組み入れる当初予定の消耗品購入時に端数が生じたため、次年度に繰り越す。次年度の消耗品購入費と合わせて使用する。
酸化還元誘起結合異性錯体の設計、合成、および分子間光電子移動反応

ベンゾトリアゾール(Hbt)は配位可能な窒素原子を二つ有する両座配位子である.過去に酸化還元誘起結合異性を示すルテニウム錯体が合成されていて,Ru^<II>の状態ではHbtが2位の窒素(N(2))で中心金属イオンに配位しているが,中心金属イオンを酸化してRu^<III>の状態にするとHbtが3位の窒素(N(3))で配位することが知られている.そこで,Hbtを両座配位子とし,補助配位子として光受容性配位子である2,2':6',2''-terpyridine (tpy)や2,2'-bipyridine誘導体を有するルテニウム錯体[Ru^<II>(Hbt) L (tpy)](CF_3SO_3)_2(Lは4,4'位をH,Me,OMe,tBu,Phで置換された2,2'-bipyridine誘導体)を合成し,溶液内酸化還元挙動をサイクリックボルタンメトリー測定により検討を行った.しかしながら酸化還元誘起結合異性に由来するようなピークを観測することはできず酸化還元誘起結合異性挙動が見られなかった.そこで,代替化合物として過去に我々が報告している酸化還元誘起結合異性を示す錯体[Ru(NH_3)_5(mi-S)]^<n+>(mi=2-methylisothiazol-3(2H)-One ; n=3 or 2),光増感剤ルテニウム錯体[Ru^<II>(bpy)_3]Cl_2,そしてmethylviologen (MV)を用い,三元系分子間光電子移動反応による酸化還元結合異性を誘起するシステムの構築を目指した.その過程でRu^<II>の状態miが硫黄で,Ru^<III>では酸素で配位した錯体をそれぞれ合成単離し,単結晶X線構造解析によって構造を決定した。このように酸化還元結合異性体の単離例は極めて少なく,これは予期せぬ大きな成果であった.ベンゾトリアゾール(Hbt)は配位可能な窒素原子を二つ有する両座配位子である.過去に酸化還元誘起結合異性を示すルテニウム錯体が合成されていて,Ru^<II>の状態ではHbtが2位の窒素(N(2))で中心金属イオンに配位しているが,中心金属イオンを酸化してRu^<III>の状態にするとHbtが3位の窒素(N(3))で配位することが知られている.そこで,Hbtを両座配位子とし,補助配位子として光受容性配位子である2,2':6',2"-terpyridine(tpy)や2,2'-bipyridine誘導体を有するルテニウム錯体[Ru^<II>(Hbt)L(tpy)](CF_3SO_3)_2(Lは4,4'位をH(1),Me(2),OMe(3),tBu(4),Ph(5)で置換された2,2'-bipyridine誘導体)を合成し,溶液内酸化還元誘起結合異性を示すかどうかの検討を行った.すべての目的化合物の合成に成功し,化合物1と4においては単結晶X線構造解析により配位構造を明らかにした.その結果,化合物1と4においてはHbtがN(3)でRu^<II>イオンに配位していることが明らかとなった.化合物1-5において紫外可視吸収スペクトルを測定したところ,吸収極大波長に差が見られなかったので,これらの化合物においてはHbtがN(3)で配位していると考えられる.化合物1のサイクリックボルタンメトリーを炭酸プロピレン中で測定したところ,酸化還元誘起結合異性に由来するようなピークを観測することはできなかった.これはRu^<II>の状態にもかかわらずHbtがN(3)で配位しているためにRu^<III>になっても結合異性化が誘起されないためと考えられる.ベンゾトリアゾール(Hbt)は配位可能な窒素原子を二つ有する両座配位子である.過去に酸化還元誘起結合異性を示すルテニウム錯体が合成されていて,Ru^<II>の状態ではHbtが2位の窒素(N(2))で中心金属イオンに配位しているが,中心金属イオンを酸化してRu^<III>の状態にするとHbtが3位の窒素(N(3))で配位することが知られている.そこで,Hbtを両座配位子とし,補助配位子として光受容性配位子である2,2':6',2''-terpyridine (tpy)や2,2'-bipyridine誘導体を有するルテニウム錯体[Ru^<II>(Hbt) L (tpy)](CF_3SO_3)_2(Lは4,4'位をH,Me,OMe,tBu,Phで置換された2,2'-bipyridine誘導体)を合成し,溶液内酸化還元挙動をサイクリックボルタンメトリー測定により検討を行った.しかしながら酸化還元誘起結合異性に由来するようなピークを観測することはできず酸化還元誘起結合異性挙動が見られなかった.

そこで,代替化合物として過去に我々が報告している酸化還元誘起結合異性を示す錯体[Ru(NH_3)_5(mi-S)]^<n+>(mi=2-methylisothiazol-3(2H)-One ; n=3 or 2),光増感剤ルテニウム錯体[Ru^<II>(bpy)_3]Cl_2,そしてmethylviologen (MV)を用い,三元系分子間光電子移動反応による酸化還元結合異性を誘起するシステムの構築を目指した.その過程でRu^<II>の状態miが硫黄で,Ru^<III>では酸素で配位した錯体をそれぞれ合成単離し,単結晶X線構造解析によって構造を決定した。このように酸化還元結合異性体の単離例は極めて少なく,これは予期せぬ大きな成果であった.
軟骨誘導をほどこした間葉系幹細胞集塊による新規歯周組織再生療法開発

当研究室では、間葉系幹細胞(MSCs)と細胞自身が産生する細胞外基質(ECM)を用いて間葉系幹細胞集塊Clumps of MSCs/ECM complex (C-MSC)を樹立した。C-MSCはビーグル犬根分岐部III級欠損モデルにおいて効果的な歯周組織再生を促進する。しかし、実際の臨床で遭遇する、より重篤な歯周組織破壊に対しては確実な歯周組織再生が得られるかは不明である。一方、軟骨誘導を経たMSCsの移植が強い骨形成能を発揮することが近年明らかになりつつある。そこで、本研究では、C-MSCに軟骨誘導を施し、これを大規模歯周組織欠損に移植することで、歯周組織再生を達成する新規細胞治療法を樹立することを目的とし以下の実験を行った。まず、骨再生に最適な軟骨分化C-MSCの誘導条件の検討をするために、軟骨分化培地にて5、10、15日間培養し、その分化程度を基質の産生量等で評価し、5日間培養したものを移植することとした。移植には軟骨分化培地にて5日間培養した軟骨分化誘導C-MSC、通常培地で5日間培養したC-MSC、対照群として非移植群を設けた。移植後8週でサクリファイスを行い、組織を観察し、歯周組織再生の評価を行った。移植後8週では非移植群において底部からわずかな組織再生は見られたが、根分岐部直下には上皮が侵入し、歯周組織の再生は見られなかった。一方、軟骨分化誘導C-MSCおよび通常の培地で培養したC-MSCでは歯周組織の再生を認めた。組織再生量は軟骨分化誘導C-MSCにおいて通常の培地で培養したC-MSCよりも多い傾向が見られた。本研究により、軟骨内骨化の様式による骨再生能を発揮する軟骨分化C-MSCの作成が可能であることが示唆された。さらに、その軟骨分化C-MSCの移植が、ビーグル犬根分岐部III級欠損モデルに対して効果的な組織再生を促進することが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者の研究室では、間葉系幹細胞(MSCs)と細胞自身が産生する細胞外基質(ECM)を用いて間葉系幹細胞集塊Clumps of MSCs/ECM complex (C-MSC)を樹立した。C-MSCは三次元的な細胞集塊であるため、人工足場材料を必要とせずに欠損部に移植可能で、ビーグル犬根分岐部III級欠損モデルにおいて効果的な歯周組織再生を促進する。しかしながら、より重篤なクリティカルモデルであるビーグル犬1壁性歯周組織欠損モデルにおいては、C-MSC、石灰化C-MSCいずれの移植も、十分な骨再生効果が得られず、軟組織である歯肉組織形成のみにとどまった。一方、軟骨誘導を経たMSCsの移植が極めて強い骨形成能を発揮することが近年明らかになりつつある。水平性大規模歯周組織欠損に対して、軟骨誘導を施されたC-MSC(軟骨分化C-MSC)の移植が軟骨内骨化の様式を経て、歯肉組織の侵入を防ぎながら効果的な骨再生を促進できると仮説をたて、移植先で軟骨内骨化を生じる軟骨分化C-MSCの誘導法を確立することおよび軟骨分化C-MSCの骨再生能および歯周組織再生能を明らかにすることを目標とした。まず、骨再生に最適な軟骨分化C-MSCの誘導条件の検討を行うこととし、軟骨分化マーカー遺伝子Sox9, Aggrecan, Type II col mRNA発現の変化をqPCRで定量し、軟骨基質の産生パターンをHE染色、サフラニンO染色、トルイジンブルー染色、およびType II colの免疫染色によって観察した。分化誘導5日のC-MSCでは、各種染色で明らかな軟骨基質の産生は見られなかったが、軟骨関連遺伝子の発現をみとめた。さらに、軟骨分化誘導を5日間行ったC-MSCをビーグル犬根分岐部III級欠損モデルに移植したところ、良好な歯周組織再生を認めた。予備的検討として、C-MSCを軟骨誘導培地で14日間培養するとトルイジンブルーに濃染することを見出している。したがって、C-MSCを軟骨誘導培地で培養することで、経時的に成熟した軟骨基質と軟骨細胞に変化していくと期待できる。ただし、本申請書が提唱する軟骨内骨化を経る骨再生には、軟骨基質の吸収、血管の侵入、MSCから分化した骨芽細胞による骨形成が必須である。つまり、完全な軟骨の状態より、未分化なMSCを含んだ状態のほうが望ましいと考えられた。

さらに、軟骨分化誘導を行ったC-MSCの歯周組織再生能を確認するために、確立されただ歯周組織欠損モデルであるビーグル犬根分岐部III級欠損モデルに軟骨分化誘導を5日間行ったC-MSCおよび分化誘導をしていない培養5日目のC-MSCを移植し、歯周組織再生能を比較したところ、軟骨分化誘導を5日間行ったC-MSCは分化誘導をしていない培養5日目のC-MSCより多くの歯周組織再生を認めた。当研究室では、間葉系幹細胞(MSCs)と細胞自身が産生する細胞外基質(ECM)を用いて間葉系幹細胞集塊Clumps of MSCs/ECM complex (C-MSC)を樹立した。C-MSCはビーグル犬根分岐部III級欠損モデルにおいて効果的な歯周組織再生を促進する。しかし、実際の臨床で遭遇する、より重篤な歯周組織破壊に対しては確実な歯周組織再生が得られるかは不明である。一方、軟骨誘導を経たMSCsの移植が強い骨形成能を発揮することが近年明らかになりつつある。そこで、本研究では、C-MSCに軟骨誘導を施し、これを大規模歯周組織欠損に移植することで、歯周組織再生を達成する新規細胞治療法を樹立することを目的とし以下の実験を行った。まず、骨再生に最適な軟骨分化C-MSCの誘導条件の検討をするために、軟骨分化培地にて5、10、15日間培養し、その分化程度を基質の産生量等で評価し、5日間培養したものを移植することとした。移植には軟骨分化培地にて5日間培養した軟骨分化誘導C-MSC、通常培地で5日間培養したC-MSC、対照群として非移植群を設けた。移植後8週でサクリファイスを行い、組織を観察し、歯周組織再生の評価を行った。移植後8週では非移植群において底部からわずかな組織再生は見られたが、根分岐部直下には上皮が侵入し、歯周組織の再生は見られなかった。一方、軟骨分化誘導C-MSCおよび通常の培地で培養したC-MSCでは歯周組織の再生を認めた。組織再生量は軟骨分化誘導C-MSCにおいて通常の培地で培養したC-MSCよりも多い傾向が見られた。本研究により、軟骨内骨化の様式による骨再生能を発揮する軟骨分化C-MSCの作成が可能であることが示唆された。さらに、その軟骨分化C-MSCの移植が、ビーグル犬根分岐部III級欠損モデルに対して効果的な組織再生を促進することが示唆された。これまでの実験で得られた、高い骨形成能を発揮する軟骨分化C-MSCの歯周組織再生効果を検討するために、大規模歯周組織欠損モデルである、ビーグル犬1壁性歯周組織欠損モデルを利用する。すなわち、ビーグル犬の第1、第2、第4小臼歯を抜歯し、8週間後に抜歯窩が治癒したことを確認する。その後、第3小臼歯の近遠心それぞれに高さ4mm、幅4mmの頬舌側におよぶ1壁性の骨欠損を作製し、アルジネート印象材を填入することで炎症を惹起させる。1週間後、アルジネート印象材および不良肉芽を除去し、欠損部を郭清。上記検討で得られた培養条件でビーグル犬骨髄由来の軟骨分化C-MSCを作成し、この欠損部に移植する。4, 8, 12週間後にその歯周組織再生効果を以下の項目で評価する。a)マイクロCTを用いた歯槽骨再生量の定量b) HE染色による組織学的観察c)アザン染色による機能的な歯周靭帯の再生の有無の観察d)その再生過程における基質の変化について、サフラニンO染色およびType II col, Type I colの免疫染色による観察。
レーザー低温プロセッシングによるβ-鉄シリサイドのフレキシブル光素子作製

フレキシブル素子は軽量・可撓性を兼ね備えるため次世代素子としての実用化が急務となっている。一方、β-鉄シリサイドは、地殻資源量が豊富で無毒性の元素からなる半導体であり、環境低負荷型の1.5μm帯近赤外発光材料として開発初期段階にある。そこで本研究では、レーザーアブレーション生成微小液滴を活用した独自のレーザー低温プロセッシングを駆使して、β-鉄シリサイドフレキシブル光素子の開発を目指し、ポリマー基板へのβ-鉄シリサイドの集積化を検討した。前年度開発したレーザー転写技術において、レーザー照射条件の最適化とポリマー基板表面の清浄化等による高度化を図り、ポリジメチルシロキサン(PDMS)ポリマー基板上への鉄シリサイドマイクロドットアレイの室温作製に成功した。本レーザー転写法では、透明板上に成膜したアモルファスの鉄シリサイド原料膜の後方(透明板側)から、マスク縮小露光系を用いて5ミクロングリッド微細パターンを有するナノ秒紫外レーザーパルスを結像させる。すると原料膜の透明板界面近傍でアブレーションが起こり、一部溶融している残りの膜部位を押し上げる圧力が生じる結果、鉄シリサイド微小液滴が放出されると考えられる。本手法を用いると、微小液滴からのβ結晶相の析出が期待でき、さらに微小液滴を精密にサイズ・位置制御してパターニングすることが可能である。よって本手法の特徴は、(1)均質な鉄シリサイドマイクロドットが得られること、(2)ドットの堆積位置が精密に制御できること、(3)約1万個のドットを一括転写できること、(4)シングルショット転写のため低フォトンコストであることが挙げられる。また、本手法で石英ガラス基板上に転写作製した鉄シリサイドドットの顕微ラマン分光分析からβ結晶相析出を確認しており、フレキシブル素子作製の要素技術となるβ-鉄シリサイドのポリマー基板上への低温作製を実証できた。そこで本研究では、レーザーアブレーション生成微小液滴を活用した独自のレーザー低温プロセッシングを駆使して、β-鉄シリサイドフレキシブル光素子の開発を目指す。本年度は、ポリマー基板上へのβ-鉄シリサイドの低温作製を検討し、PET基板上へβ-鉄シリサイド微結晶を室温析出できることを実証した。具体的には、真空容器中に設置した鉄シリサイド焼結体ターゲット表面にナノ秒KrFエキシマレーザー光を集光し、レーザーアブレーションを行った。生成したアブレーションプルームをPET基板に照射し、マイクロメートルサイズのドロップレットを室温堆積させた。得られたドロップレットの形状と結晶性をレーザー共焦点顕微鏡観察および顕微ラマン分光分析により調べた結果、ドロップレットは半球状構造を有し、その一部からβ相に帰属されるラマンピークを確認することが出来た。以上のように、レーザーアブレーション生成微小液滴を利用することでポリマー基板上へもβ結晶相を析出できることが明らかとなったが、ドロップレットのサイズ・堆積位置制御が難しいことが、デバイス化の阻害要因となってきた。そこで、新たにレーザー誘起前方転写法を導入し、鉄シリサイド微小液滴のパターニングを試みた。その結果、直径3.5μm、高さ1.3μmとサイズ均一化された鉄シリサイド半球をシリコン基板上にパターニングすることに成功し、今後、ポリマー基板への適用を目指す。また、優れた1.5μm帯発光性能を達成するためのβ-鉄シリサイド結晶の高品位化を目指し、パルスレーザーアニーリングシステムの構築を行った。
ブラックホール-中性子星連星における一般相対論的準平衡解の数値的研究

ブラックホールと中性子星で構成された連星系は、ブラックホールと中性子星が互いの周りを回る軌道運動を行なうことで重力波を放出し、定常状態を保つことができない。しかし、重力波放出による軌道収縮時間が軌道周期よりもずっと長く、準平衡とみなせる状態が存在する。本研究では、その様な一般相対論的準平衡解を求めるための数値計算コードを開発した。特に、ブラックホール-中性子星連星内でブラックホールの高速自転を実現する手法を開発した。本研究では、時空メトリックの全ての成分を取り入れた上で、高速で自転するブラックホールを含んだ、ブラックホール-中性子星連星の準平衡解を構成することを目指している。そして最終目標として、連星間距離が離れているところから中性子星がブラックホールによって大きく潮汐変形され、質量放出を開始する直前までの物理過程を調べることを掲げている。そのためにはまず定式化を行うことが必要であるが、この部分は今年度の研究で完了した。引き続き、本研究で最も難しい部分の一つである、ブラックホール時空の解法に取り組んだ。最終的には連星系内でブラックホール時空を解く必要があるが、ブラックホールが係わる部分の定式化が正しく行われているか、その部分を正しく解くことができるか、そして、高速で自転させることができるかを調べるため、まずは孤立したブラックホールについての研究を行った。ブラックホールの特異点の扱いについては、数値計算領域から除外するために、ブラックホールを見かけの地平線のすぐ内側で球状にくり貫き、そこに境界条件を課して解くという方法を採用した。最も興味がある物理量の一つである自転角運動量については、ブラックホールが持つことのできる最大値付近まで増加させることができた。このことから、高速で自転するブラックホールを含む連星系を構成することが可能であると期待される。現在、その連星系の準平衡解を求めるため、中性子星に係わる部分を組み込んだ数値計算コードを開発中である。本研究では、時空メトリックの全ての習成分を取り入れた上で、高速で自転するブラックホールを含んだ、ブラックホール-中性子星連星の準平衡解を構成することを目指している。昨年度、この研究課題を遂行するのに必要な定式化が完了し、更に孤立した高速で自転するブラックホールを数値的に解くことができるようになった。本年度は、引き続き数値計算コード開発に力を注いだ。まず最初に行なったのは、ブラックホール-中性子星連星のもう一方の星である中性子星に関する部分のコード作成である。孤立した中性子星を十分な精度で問題なく解くことができることを確認した後、最終的な、ブラックホール-中性子星連星の準平衡解を得るための数値計算コード開発を目指した。現在までに、開発が終わったブラックホールに関する部分と中性子星に関する部分を合わせた、連星系を求める数値計算コードがほぼ完成し、テスト計算を開始する段階になっている。今の時点では本研究の最終目標には達していないが、時空メトリックの空間成分のうち、今までのブラックホール-中性子星連星の一般相対論的準平衡解の研究では考慮されていなかった成分を全て取り入れ、更にブラックホールの高速自転を実現する手法を開発することに成功した。今後、テスト計算で問題が発生しないことが確認されたら、最終的な数値計算を行なってデータを取得することにしている。その結果は、平成24年度中には発表するつもりである。