hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ピッカリングエマルションを利用したナノセルロースのヤヌス型表面分子設計

水中カウンターコリジョン法により調製されるナノセルロース(ACC-ナノセルロース)の乳化特性についての基礎的検討を行い、知見を深めた。ACC-ナノセルロース分散水を任意の有機溶媒と混合撹拌することによって、容易に乳化し、O/Wエマルションが得られた。他の化学的手法や物理的手法によって調製されるナノセルロースにおいても乳化作用が報告されているが、それらのナノセルロースのケースと比較して、より軽微な撹拌処理によって乳化を示した。これらの結果は、優れたACC-ナノセルロースの両親媒特性を示している。推定されているACC法による結晶セルロースの微細化メカニズムから、得られるACC-ナノセルロース表面は一般のナノセルロースと比較して疎水性が高いことが示唆されているが、本研究の結果は、この推定を支持するものであった。ついで、ACC-ナノセルロースの表面特性解析として、界面活性剤の吸着性をプローブとした定量的な評価を試みた。ACC-ナノセルロース表面に吸着した界面活性剤のアルキル鎖間のファンデルワールス力を算出してその吸着密度を検討したところ、ACC-ナノセルロースの出発原料によって異なる結果が得られた。すなわち、微結晶セルロース由来の方がバクテリアセルロース由来よりも界面活性剤が密に吸着していることが示唆された。したがって、微結晶セルロース由来のACC-ナノセルロースはバクテリアセルロース由来よりも表面反応性が高いことが推察された。ACC法は原料セルロース繊維に応じて異なる反応特性を示すナノセルロースを調製する可能性を有することが示唆された。H30年度は、ACC-ナノセルロースの表面設計の足場となるエマルション界面形成能について詳細に検討し、他のナノセルロースとの比較において、ACC-ナノセルロースが低エネルギー処理によって多くの油層を含む安定なエマルション層の形成をうながすことを明らかとした。また、ACC-ナノセルロース表面特性の詳細な解析として、低分子プローブを用いた定量的な評価を行ったところ、親水性表面の反応性が原料種によって異なることが見出された。当研究室において、染料吸着量からACC-ナノセルロース表面の親水・疎水面の面積比を定量する検討を行っており、それらの傾向は一致していた。乳化特性に関して、乳化に必要なエネルギーの定量的な評価、エマルションの安定性(計時変化、刺激応答性)についてさらに検討する。ついで、より疎水性の高いナノセルロースの設計を試みる。具体的には、ACC-ナノセルロースを用いてW/Oエマルションやダブルエマルションの形成が可能かどうかについて検討する。水系の軽微な改質プロセスとして、両親媒性高分子の吸着による疎水化、アルカリ処理等による表面の結晶変態を施し、乳化特性を検証する。界面集積を活かした新規材料設計を試みる。水/油界面にACC-ナノセルロースが集積されることにより形成される高次構造体に着目した構造解析を行う。水/油界面に単層吸着されるACC-ナノセルロース濃度を見出し、Langmuir-Blodgett法やLangmuir-Schaefer法を駆使して、ナノセルロース単層膜の調製を試みる。さらには、乳化界面反応によるナノ領域選択的な化学修飾を試みる。エマルション形成時に水層あるいは油層のみで進行する誘導体化反応を施し、新規ビルディングブロックの創製を図る。

具体的には、ACC-ナノセルロースを用いてW/Oエマルションやダブルエマルションの形成が可能かどうかについて検討する。水系の軽微な改質プロセスとして、両親媒性高分子の吸着による疎水化、アルカリ処理等による表面の結晶変態を施し、乳化特性を検証する。界面集積を活かした新規材料設計を試みる。水/油界面にACC-ナノセルロースが集積されることにより形成される高次構造体に着目した構造解析を行う。水/油界面に単層吸着されるACC-ナノセルロース濃度を見出し、Langmuir-Blodgett法やLangmuir-Schaefer法を駆使して、ナノセルロース単層膜の調製を試みる。さらには、乳化界面反応によるナノ領域選択的な化学修飾を試みる。エマルション形成時に水層あるいは油層のみで進行する誘導体化反応を施し、新規ビルディングブロックの創製を図る。
戦前期における文化財認識と保護主体に関する研究

平成17年度の研究活動の計画は、研究の最終年度にあたることから平成14年度から4年間にわたる研究成果を報告書として作成することである。研究の充実をはかるため、報告書を作成する前に東京都および神奈川県で補充的な調査を実施した後、報告書の作成にとりかかった。また、平成15年に横浜市在住の石田武雄氏から提供を受けた、昭和7年から始まる「史蹟名勝天然紀念物保存協会神奈川県支部史蹟めぐり」に関する資料、史蹟名勝天然紀念物保存協会が刊行した機関誌や史蹟関係の絵葉書などの整理も併せて実施した。研究成果は、報告書『戦前期における文化財認識と保護主体に関する研究』(A4判、196頁)としてまとめた。報告書は第1部研究活動の概要、第2部研究論文、第3部調査資料という構成である。研究代表者が執筆した論文は「戦前期における文化財認識と保護主体に関する研究-道府県の史蹟名勝天然紀念物保存組織を中心に-」と題し、史蹟名勝天然紀念物が文化財としてどのような保存調査がなされたのかについて、道府県の調査会組織の活動を中心に解明したものである。第3部では、研究活動に際して作製した関係文献目録、調査撮影した文書資料目録、重要な資料の翻刻を収録した。また、上述の石田氏の資料の一部を写真図版で収録した。平成14年度は、都道府県の自治体史などから課題に関するデータ項目を抽出し、その上で現地調査することを計画した。この結果、群馬、東京、神奈川、奈良の各都県分については、戦前期に刊行された郷土史誌の書誌データを収集することができた。なかでも奈良県については奈良県立図書館で奈良県庁文書などの資料を実地調査することができた。この結果奈良県について以下のような新たな知見を得ることができた。奈良県は、古代からの寺院や遺跡が多数存在し、多くの貴重な文化財が伝えられている地域であることから、明治維新以降もっとも早い段階から文化財の保護活動が進められた地域のひとつである。その保護活動の対象は専ら「名品主義」と呼ばれるような古社寺及び皇室縁の文化財であった。明治末から大正期にかけて史蹟名勝天然記念物を文化財に含めて保存しようという動きが見られていった。このような文化財の範囲の拡張に貢献した主体は、国や県・市町村の行政官が中心であったが、地域の教育者や郷土史家の役割もみられた。さらに住民に対する文化財保護意識の普及啓発のために、東京から学者や専門家を招聘して講演会や文化催事を実施しており、その役割は高かった。また奈良県では古社寺を中心とした特別保護建造物なども多数存在し、その修復保存に関しても先駆的な役割を果たしていた。平成15年度においては、昨年に引き続き都道府県の自治体史などから課題に関するデータ項目を抽出し、その上で現地調査を計画した。この結果、京都府、愛知県、新潟県の各県分については、戦前記に刊行された郷土史誌の書誌データを収集することができた。京都府では、京都府立総合資料館所蔵の京都府庁文書(重要文化財)を閲覧し、大正中期から行政による保護政策が予算化されていたこと、また多数の民間文化財保護団体の活動の実態を知ることができた。愛知県では、愛知県公文書館及び名古屋市市政資料館にて愛知県及び名古屋市の文化財保護に関する行政文書を閲覧・収集した。戦前期の愛知県庁文書の多くが県外にあり、重要な資料がなかったが、愛知県内の郡役所文書中に関係書類が見いだされた。名古屋市においては国宝名古屋城を中心とする文化財保護の実態を知ることができた。新潟県では新潟県立文書が所蔵する県庁文書を閲覧し、昭和初年から実施される県内各地の文化財保護策と、その実施にあたっては県内郡ごとに(旧制)中学校教員を組織化していたことを把握した。これらの調査により、戦前期の文化財保護政策の担い手である行政側の組織と、地域で組織化される文化財保護団体の両側面から、戦前期における文化財保護に対する視点について検討することの必要性を再認識した。平成16年度においては、前年に引き続き都道府県の自治体史などから課題に関するデータ項目を抽出し、その上で現地調査を計画した。

この結果、群馬県、栃木県、茨城県、福島県、長野県の各県分については、戦前記に刊行された郷土史誌の書誌データを収集すると同時に、各県の行政文書から関係文書を撮影・筆写により収集した。群馬県では、群馬県立文書館所蔵の史蹟名勝天然記念物関係の行政文書を撮影した。また同県立図書館において関連図書を複写収集した。栃木県では、栃木県立文書館にて戦前期の栃木県行政文書7冊を閲覧した。同文書館の行政文書は原課から管理委託されているため、閲覧に際しては制約があり、複写も原課の承認が必要であったため、必要箇所を筆写した。なお、昭和11年3月31日に栃木県庁が失火で焼失したため、それ以前の行政文書はほとんど残存していない。また、栃木県立図書館にて郷土誌関係の文献を複写収集した。茨城県では、茨城県歴史館所蔵の郷土資料及家文書を閲覧し、必要個所を複写収集した。行政文書中には関係資料の該当はなかった。茨城県立図書館では茨城県の史蹟名勝天然記念物調査保存に関与した教員等の履歴や文献を調査収集した。福島県では、福島県歴史資料館にて福島県庁文書及び福島県神社庁寄託文書の中から史蹟名勝天然記念物関係の文書を閲覧し、必要箇所を複写収集した。また、福島県立図書館にて関連文献を複写収集した。長野県では、長野県立歴史館所蔵の史蹟名勝天然記念物関係の行政文書を撮影した。これらの調査により、関東における戦前期の文化財保護政策の担い手である行政側の役割と、地域で組織化される文化財保護団体の役割について知見を得ることができた。とりわけ地元の教員の果たした役割についてさらに分析する必要が生じた。次年度においては、これらの成果を報告書としてとりまとめる。平成17年度の研究活動の計画は、研究の最終年度にあたることから平成14年度から4年間にわたる研究成果を報告書として作成することである。研究の充実をはかるため、報告書を作成する前に東京都および神奈川県で補充的な調査を実施した後、報告書の作成にとりかかった。また、平成15年に横浜市在住の石田武雄氏から提供を受けた、昭和7年から始まる「史蹟名勝天然紀念物保存協会神奈川県支部史蹟めぐり」に関する資料、史蹟名勝天然紀念物保存協会が刊行した機関誌や史蹟関係の絵葉書などの整理も併せて実施した。研究成果は、報告書『戦前期における文化財認識と保護主体に関する研究』(A4判、196頁)としてまとめた。報告書は第1部研究活動の概要、第2部研究論文、第3部調査資料という構成である。研究代表者が執筆した論文は「戦前期における文化財認識と保護主体に関する研究-道府県の史蹟名勝天然紀念物保存組織を中心に-」と題し、史蹟名勝天然紀念物が文化財としてどのような保存調査がなされたのかについて、道府県の調査会組織の活動を中心に解明したものである。第3部では、研究活動に際して作製した関係文献目録、調査撮影した文書資料目録、重要な資料の翻刻を収録した。また、上述の石田氏の資料の一部を写真図版で収録した。
振動分光法による分子配向性ハイブリッド骨細胞スキャホールドの非破壊生体活性評価

骨細胞セルスキャホールド(BS)として,ナノ粒子炭酸アパタイトとコラーゲン、ゼラチン、セルロース誘導体などの有機・無機複合体は分子配向性持った医療用材料を創生し、これらの高機能生体活性を持つ医療材料の機能を非破壊・非接触で評価するためにテラヘルツ(THz),ラマン・近赤外(NIR)スペクトルなどにより測定して解析する.また,この材料を基盤として骨形成薬剤含有BSを創生された。そのBSの細胞活性が,骨幾何学構造に依存するかどうかを非破壊・非接触なTHzやNIRにより測定し、多変量解析された。骨芽細胞中のBMP-2発現を促進させ骨形成を促進するシンバスタチン(SV)」を徐放化させるために、球形のSV含有ゼラチン・ハイドロキシアパタイト(HA)顆粒を作製し,サンゴ由来の炭酸HAの類似化合物とした。造粒工程中にSVを加えてた。Ca3(PO4)2とCaHPO4を1:1(mol)混合物に豚皮膚ゼラチン,SVを混合し、リン酸水溶液(PBS)を練合し湿式押し出し、マルメライザーで球形にした.SVのPBS中でIn-vitro溶出試験は37°Cで行ない、UVで吸光度を測定した.得られたサンプルはXRDでHAであることを確認した.溶出試験でSVが徐放化されていることが確認された.7日目で約30%のSVが溶出した.本実験により球形のSV含有HAからSVが徐放化されていることが分かった.一方、亜鉛(Zn)は生体内外における必須微量元素であり,細胞の増殖・分化など促進する。我々は,これまでにリン酸カルシウム(CP)を亜鉛徐放性担体として適用した。また、神経組織を再生する新しい人工神経導管を亜鉛徐放性担体としての亜鉛含有CP,(Zn-CP)をゼラチンの複合化させた膜材料から神経細胞再生チューブを作製した。出発物質はCaHPO4 ,CaO , ZnO .Znから遊星型ボールミルで湿式メカノケミカル合成し、Zn徐放性CaP粉末を得た.豚皮由来のゼラチン水溶液に粉末粒子径の異なるZn-CP粉末を加え,Zn-CaP懸濁液を調製し,チューブ状に成形・乾燥後,150°C熱処理により重合させ人工神経導管を作製した.SEM/EDSによりZn-CPの粒子径にCa, P,Znが均一に分散していることが確認できた. Zn-CPのZnの含有率の違いによってZnの放出量が制御できることが示された.PBS中での溶出試験よりZn-HAPのZnの含有率と粒子径の違いによりZnの放出制御が可能であった.薬剤含有人工骨や有機・無機複合化人工神経管は調製し、薬剤放出試験は実施できたが、細胞培養試験と動物への埋め込み試験が実施が遅れたため。現在、細胞培養試験と動物試験を実施中である。薬物徐放が可能なポリ乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA)をキャリアとして、骨形成効果を有するシンバスタチン(SMV)を封入したPLGAマイクロ粒子(MSPs)を調製した。骨親和性を有する炭酸含有アパタイトにMSPを充填したMSPs/CAPを開発した。また、比較対照として、直接SMVをCAPに含有したSMV/CAPを調製し、各複合体のin vitro及びin vivoにおける骨形成能を評価した。まず、O/Wエマルション法を用いて、MSPsを調製した。CAPは、アパタイトセメントにNa2CO3を用いて、練合後24時間100%湿度下で自己硬化させ調製した。このCAP中に、SMV及びMSPsを充填し、それぞれSMV/CAP及びMSPs/CAPを作製した。物性評価はX線回折法及びFT-IR法を用いて行った。また、疑似体液(SBF)中での溶出試験を行い、SMVの溶出メカニズムを解明するため、各複合体の溶出モデル解析を行った。さらに、マウス由来骨芽細胞様細胞を用いて、各複合体の細胞増殖能及び分化能の評価を行った。そして、ラットの卵巣摘出した骨粗鬆症モデルを作製後、頭蓋冠欠損部位での各複合体の新生骨形成効果を調べた。MSPsはSBF中で約1か月間SMVを放出した。MSPs/CAPは、MSPsと比較して有意に初期バースト効果が抑制され、SMVの0次放出を示した。一方、SMV/CAPは約2週間でSMVを放出した。MC3T3-E1細胞試験では、CAP存在下で有意に増殖することが示唆された。一方で、MSPs/CAPが有意に分化促進しており、SMV徐放能が細胞分化能に寄与していることが示唆された。以上から、MSPs/CAPは、元来の骨セメントの骨結合誘導能に加えて、骨形成効果を有するSMVを徐放することで、骨再生に有利な環境を作り出していることが示唆された。以下の原著論文2報と学会報告5報を研究報告したことから、概ね計画とおりである。

学会発表、1.T. Terukina,他3名, AAPS, 2016年11月13日,Denver, Colorado、2.照喜名孝之,他4名,バイオマテリアル学会,2016年11月22日,福岡、3.Hanae Saito,他4名, Asian NIR symposium, 2016年12月1-2日,鹿児島、4.照喜名孝之,他4名,第7回バイオインテグレーション学会、2017年3月10日、仙台、5.齊藤花江,他4名,日本薬学会第137年会,2017年3月24-27日,仙台。骨再生足場材料への応用を目指した低温焼結PLGAマイクロスフェアの開発近年、骨の自己再生能力を活かして欠損部の骨を再建する骨欠損部充填材料が開発されている。骨は破骨細胞と骨芽細胞のカップリングによるリモデリングの過程において、Ca2+を供給すると骨芽細胞の増殖が刺激されて、増殖・分化を促進する。Ca2+供給源であるナノアモルファスハイドロキシアパタイト(nano-HAP)と、骨形成促進効果を有するSimvastatin(SIM)をポリ乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA)に封入したnano-HAP・SIM封入PLGAマイクロスフェア(nano-HAP/SIM/PLGAMs)を調製し、低温焼結した足場材料の有用性を、in vitroにおいて評価した。まず、HAPはCa(OH)2とH3PO4を出発原料として湿式法にて調製した。調製後、nano-HAPの物性評価を行った。nano-HAP/SIM/PLGAMsをW/O/Wエマルション法により調製・評価後、in vitroにおけるSIMの溶出挙動を評価した。骨欠損部での病態応答性を評価するために、正常状態及び骨吸収環境のモデルとして、それぞれ疑似体液(SBF)及び酢酸バッファー(AB)中でのSIMの溶出挙動を評価した。X線結晶回折の結果から、nano-HAP及びSIMはPLGAマイクロスフェア中に封入されていることが示唆された。次に、焼結したnano-HAP/SIM/PLGAMsをSBF中で溶出試験を行った結果、徐放性を示した一方、AB中では速放性を示したことから、病態応答性マテリアルであることが示唆された。以上の結果より、焼結したnano-HAP/SIM/PLGAMsは、骨リモデリングに調和可能な有機・無機ハイブリッドの骨再生足場材料として応用可能な材料であると期待される。骨細胞セルスキャホールド(BS)として,ナノ粒子炭酸アパタイトとコラーゲン、ゼラチン、セルロース誘導体などの有機・無機複合体は分子配向性持った医療用材料を創生し、これらの高機能生体活性を持つ医療材料の機能を非破壊・非接触で評価するためにテラヘルツ(THz),ラマン・近赤外(NIR)スペクトルなどにより測定して解析する.また,この材料を基盤として骨形成薬剤含有BSを創生された。そのBSの細胞活性が,骨幾何学構造に依存するかどうかを非破壊・非接触なTHzやNIRにより測定し、多変量解析された。異なる薬剤を含有する薬剤含有人工骨や有機・無機複合化人工神経管は調製し、さらなる薬剤放出試験と細胞培養試験より薬剤放出量の適正化を計り、骨再生への薬効の最大化をもとめ処方の最適化を計る。また、最適処方に関して、動物への埋め込み試験により骨組織の再生を試す。本年度以下の研究を推進する。骨再生足場材料への応用を目指した低温焼結PLGAマイクロスフェア(MS)の開発Ca2+供給源であるナノアモルファスハイドロキシアパタイト(nano-HAP)と、骨形成促進効果を有するSimvastatin(SIM)をポリ乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA)に封入したnano-HAP・SIM封入PLGAMS(nano-HAP/SIM/PLGAMs)を調製し、低温焼結した足場材料の有用性を、in vitroにおいて評価する。細胞送達キャリアとしての多機能性アルギン酸(AL)ビーズの開発我々は、骨欠損部において骨芽細胞を生体内で安定に長期間機能することが可能な細胞送達キャリアの粒子設計を行った。
アゲハチョウ科３種の産卵刺激物質受容メカニズムの解明

アゲハチョウ科の雌成虫はふ節の味感覚子で産卵刺激物質(味物質)を受容、識別し厳密な寄主選択を行う。寄主植物葉に含まれる産卵刺激物質は同定されているが、複数の物質が混合して初めて産卵刺激活性を持ち、その受容メカニズムは謎である。申請者は、アゲハチョウ科3種の化学情報受容メカニズムを解明するため、電気生理学的手法による雌成虫ふ節感覚子の産卵刺激物質受容機構の解明を目指してきた。本研究成果によって、アゲハチョウ科3種は、産卵刺激物質の受容の特化した3種類の味細胞(神経細胞)を持ち、それらの味細胞の同時的発火(興奮)により産卵行動を制御するといった共通の制御機構を持つ可能性が示唆された。申請者はすでに、ナミアゲハふ節感覚子の産卵刺激物質に対する電気生理学的応答を調べ、感覚子内の3種類の味細胞が産卵刺激物質に特異的に応答し、それらの味細胞が同時に興奮することが産卵行動誘発に必要であることを解明した(Ryuda et al. 2013)。本申請では、他の2種のアゲハ(クロアゲハ・シロオビアゲハ)のふ節感覚子の産卵刺激物質への応答を調べ、アゲハチョウ科3種の寄主選択機構の共通性もしくは多様性を明らかにし、寄主選択機構による種分化の過程を考察することを試みた。該当年度の研究成果として、2種のアゲハ(クロ・シロオビ)の産卵刺激物質受容機構を解明するため電気生理学的解析を行った結果、2種のアゲハともに、電気生理学的応答を示す産卵刺激物質、味物質として認識されていない産卵刺激物質が存在することがわかった。応答が確認できた産卵刺激物質のスパイク解析により、2種のアゲハ(クロ・シロオビ)ともに産卵刺激物質に応答するふ節感覚子内の味細胞数は3つである可能性を示す結果を得た。本研究成果によって、アゲハチョウ科3種は、産卵刺激物質の受容の特化した3種類の味細胞(神経細胞)を持ち、それらの味細胞の同時的発火(興奮)により産卵行動を制御するといった共通の制御機構を持つ事が示唆される。また、本研究成果は、これまで昆虫の味覚研究では見つかっていない新規の味覚を介した行動調節メカニズムを提示している。アゲハチョウ科3種の電気生理学的解析により、ふ節感覚子内部の3種類の味細胞が産卵刺激物質を受容し、その3種類の味

細胞が同時に発火(興奮)することが産卵行動誘発に必要であることを示唆する結果を得た。よって、電気生理実験によるふ節感覚子機能解析および産卵メカニズムの再構築に関しては、現在までの達成度は高いと言える。しかし、クロ・シロオビアゲハの産卵刺激物質以外の味化合物(水、糖、塩、苦味物質)に対する電気生理学的応答を取得できていない。また、クロアゲハ、シロオビアゲハの電気生理学的応答および産卵行動実験の解析は、ナミアゲハで取得したものより完成度が低く、試行数を増やす必要がある。また、得られたサンプルを電気生理実験に使用したため、ふ節感覚子の形態分類に関してはほぼ未達成である。ナミアゲハのふ節感覚子内部の3つの味細胞が産卵刺激物質に特異的に応答することは概要で述べたが、その3細胞と異なる細胞の機能解析を行った結果、一般的な苦味物質(カフェインなど)に応答する1種類の味細胞が存在した。さらに、ほぼ100%の産卵行動を誘発するミカン葉抽出溶液に苦味物質を加えると産卵行動が抑制されることがわかった。これらの結果により、ふ節感覚子内の4つの味細胞のうち、3つの味細胞からのシグナルは産卵促進へ、残り1つの味細胞からのシグナルは産卵抑制に作用し、産卵行動を調節していることが示唆された。研究計画に記載していない研究であるが、アゲハチョウ科昆虫の味覚による産卵行動調節機構を解明する上で重要な研究成果であると言える。ナミアゲハのOBP・CSPの機能推定に関わる実験は、一部のOBP・CSPのdsRNAを作製し、注射によって目的遺伝子の発現を抑制させた。OBP・CSPのdsRNA注射個体を用いた電気生理実験、産卵・摂食実験などのin vivo系のアッセイを行ったが成果は得られていない。アゲハチョウ科2種(クロアゲハ、シロオビアゲハ)の電気生理学的解析および産卵行動実験を引き続き行い、初年度に得た研究成果を補足していく。さらに、採集が容易であるアゲハ2種(ジャコウアゲハ、ナガサキアゲハ)電気生理学実験、産卵行動実験を行う。ナガサキアゲハの産卵刺激物質は同定されていないが、昨年度の予備実験により、ナガサキアゲハがナミ・クロ・シロオビアゲハの産卵刺激物質に応答し、さらにそれらのうち数種類の化合物の混合液によってナガサキアゲハの産卵行動が誘発されることを確認している。よって、申請時の目標した3種に上記2種を加えた合計5種のアゲハチョウ科昆虫における産卵刺激物質受容機構の解明を目指し、寄主選択機構による種分化の過程を考察する予定である。また、「現在までの達成度」欄で述べたように、ナミアゲハふ節感覚子において苦味物質を受容する味細胞が存在し、苦味物質によってナミアゲハの産卵行動が阻害されることを明らかにした。本研究成果はアゲハチョウ科昆虫の味覚による産卵行動調節機構を解明する上で重要であると判断したため、研究計画を一部変更し、様々な苦味物質の電気生理学的応答および産卵行動実験によって苦味物質受容による産卵阻害効果について詳細な実験を行う。本年度(平成25年度)から、申請者はJT生命誌研究館から佐賀大学の総合分析実験センターに異動した。佐賀大学には電気生理関連の機器は設置されていないため、電気生理実験は共同研究者である九州大学理学部、谷村禎一准教授が所有する電気生理機器を使用する。実験に使用する昆虫(シロオビアゲハを除く)は佐賀県および福岡県にて採集する。
汚染環境中に存在するフタル酸化合物分解微生物の解析とその汚染環境浄化技術の創成

嫌気性フタル酸化合物分解微生物は、台湾台南市内の、家庭ゴミを直接埋立てている廃棄物埋立地土壌(深さ1、3m付近の土壌)、PTA(purified tere-phathalate)製造工場からの高濃度フタル酸含有廃水を処理する嫌気性反応槽汚泥、有機性産業廃水を処理する中温(35°C)、及び高温(55°C)嫌気性反応槽汚泥から培養した。嫌気性汚泥を採取したPTA製造工場からは、テレフタル酸が700mg/l、安息香酸が400mg/l、パラトルイル酸が700mg/l含まれた高濃度の廃水が排出されていた。一方、食品加工工場などからの一般的な産業廃水を処理する嫌気性反応槽は、フタル酸に比較的暴露されていない汚泥である。はじめに、それらのサンプルを植種源として、人工培地に5mMのortho-、iso-、tere-フタル酸を別々に添加した系で集積培養を行った。廃棄物埋立地土壌を植種源とした培養では、深さ1mのサンプルからそれぞれのフタル酸で微生物の増殖が確認された。しかし、これらの嫌気性微生物はその増殖が確認されるのに1ヶ月以上を要する極めて増殖速度が遅い微生物群であった。これら系内のフタル酸分解微生物の分離を様々な手法を用いて試みたが、通常の方法ではそれらを分離することはできなかった。これらに関しては、現在その分離の試みを継続中である。PTA廃水処理汚泥を植種源とした培養では、それぞれのフタル酸で微生物の増殖が確認された。廃棄物埋立地土壌でのケースと同様、全ての系でフタル酸分解に伴いメタンの生成が見られたことから、おそらくこれらの系でもフタル酸分解微生物とメタン生成古細菌との共生系が構築されていると推察された。しかしこれらの顕微鏡観察では、廃棄物埋立地から集積されたものと形態的に異なる微生物が多く観察された。これらの微生物は増殖速度も極めて遅い上、他の微生物との共生で生育しており、その分離は現在までのところ成功していない。
口腔癌リンパ節転移での腫瘍細胞・リンパ管の相互作用機序とその抑制へのアプローチ

口腔扁平上皮癌(OSSC)は多様性であり、癌幹細胞とそれ以外の分化傾向を呈する細胞群から構成されていることが知られている。これらの細胞群の中で、癌幹細胞は自己複製能および多分化増殖能を有し、再発および転移などの腫瘍としての悪性度に関与することが報告されている。したがって、口腔扁平上皮癌のリンパ節転移機構の解明においても、癌幹細胞の動態を把握する必要がある。そこで、本年度は口腔扁平上皮癌における癌幹細胞の動態を、近年癌幹細胞のマーカーとして注目されているALDH (aldehyde dehydrogenase)を用いて、臨床病理学的ならびに培養細胞を用いたin vitro実験により検討した。ALDH1抗体を用いた組織標本での免疫組織化学的検索では、染色性からOSCCはALDH1 high群とALDH1 low群に分けることができた。臨床病理学的検索により、ALDH1 high群は再発に相関性があることが明らかとなった。この結果は、ALDH1陽性OSCC細胞は、治療抵抗性に関与することが示唆された。そこで、OSCC細胞を用いて、抗がん剤であるシスプラチン刺激(Cis)に対するOSCC細胞の動態を検索した。その結果、Cis抵抗性OSCC細胞群では、ALDH1陽性率が増加することが明らかとなった。さらに、これらの細胞では、invasion assayから浸潤能の亢進およびcancer sphere formation assayからsphere形成能の亢進が確認された。これらの結果は、ALDH1発現を示すOSCC細胞は、癌幹細胞としての性状を保持していることが示唆された。すなわち、OSCCにおいても癌幹細胞が治療抵抗性に関与し、再発および転移に関与する可能性が推測された。H24年度は、ヒト癌細胞からのスフェロイド培養の確立を試みた。使用したヒトがん細胞は、肝癌細胞(HepG2)、口腔扁平上皮癌細胞(HSC-2, HSC-3, HSC-4, Ca9-22)を用いた。96-wellのLow-binding plateを用いて、スフェロイド形成を行った。培養4日目でスフェロイド体の容積が極限となることが確認された。4日目以降は、スフェロイド体容積の増加は認められなかった。また、播種する細胞数を1,10,100,1000および10000個として培養をすると、播種細胞数に依存してスフェロイド体容積の増加傾向がみられた。しかしながら、10000細胞数からのスフェロイドは、球形とはならずブドウの房状あるいは数個のスフェロイド体の形成を認める傾向にあった。また、110細胞数では、細胞増殖はみられたがスフェロイド形成率は20%以下であり、100および1000細胞数の100%と比較すると形成率の低下を認めた。低細胞数からのスフェロイド形成率の低下は、播種した細胞内に癌幹細胞の含有の有無に影響されると考えられた。そこで、癌幹細胞のマーカーとして知られているaldehyde dehydrogenase (ALDH)の発現およびスフェロイド形成への影響を検討した。ALDEFLUOR assay法により癌スフェロイドにおいても、構成細胞群の約15%にALDH活性を示した。平板培養においても、発現率は1020%であり、ほぼ同様の発現率であった。しかしながら、real-time PCR法によるALDH mRNA発現は、癌スフェロイドの方が、平板培養群よりも有意に上昇していた。さらに、ALDH活性阻害剤であるDEAB投与によるスフェロイド培養において、スフェロイド形成能は低下した。以上の結果から、癌スフェロイドの形成は癌幹細胞の関与が推測された。

H24年度は、口腔扁平上皮癌によるスフェロイド形成を確立することはできた。しかしながら、リンパ管内皮細胞との共培養によるスフェロイド形成に関する検索が遅れているため。リンパ管内皮細胞の培養法を確立させ、扁平上皮癌との共培養を行う。また、H24年度に得られた結果から、単離した癌幹細胞とリンパ管内皮細胞との共培養を行い、癌関連リンパ管新生・増生を検討する。H24年度結果から、癌スフェロイド形成に癌幹細胞の関与が明らかとなった。それに伴い、癌幹細胞の単離による実験系の構築が必要となったため。
(u,λ)-型半正則相対差集合の研究

A. Blokhuis等によりλ=1のときアーベル群における半正則相対差集合はある素数pに対してp群となることが示された.この研究ではアーベル群Gがλ=2の半正則相対差集合をもてば,特殊な例外は別として, Gが2-群になることを示した.また, Zp×Zp×Zpにおける既知の半正則相対差集合を関数を利用して特長づけた.さらに半正則相対差集合に関係する一般アダマール行列を群環を利用して一般化して,それを用いてspreadに関係する新しい一般アダマール行列を構成した.A. Blokhuis等によりλ=1のときアーベル群における半正則相対差集合はある素数pに対してp群となることが示された.この研究ではアーベル群Gがλ=2の半正則相対差集合をもてば,特殊な例外は別として, Gが2-群になることを示した.また, Zp×Zp×Zpにおける既知の半正則相対差集合を関数を利用して特長づけた.さらに半正則相対差集合に関係する一般アダマール行列を群環を利用して一般化して,それを用いてspreadに関係する新しい一般アダマール行列を構成した.可換(uλ, u, uλ, uλ)-半正則相対差集合(以下(u, λ)-型相対差集合と略す)はu, λが素数羃でないものが知られている.Blokhuis-Jungnickel-Schmidtにより2002年に可換(n, 1)-型相対差集合パラメタnは素数羃であることが示された.これは(n, 1)-型相対差集合が有限射影平面に対応するためである.その意味で(n, 2)-型差集合もまたnが素数(この場合は2)羃であると考えられていた.これに関して次の結果を得た.定理.可換な(n, 2)-型差集合が存在すれば次の(i)(ii)を除いてnは2羃である.さらに,半正則相対差集合は一般アダマール行列GH(u, λ)と密接な関係にあるが,これを一般化してt次のGH(s, u, λ)行列M=(D_<ij>), t=uλ/sを定義してそれにより次のように非対称の場合を含めてtransversal designの構成に利用できることを示した.(u,λ)-型半正則相対差集合の群の条件を緩和したものが一般アダマール行列であり,一般アダマール行列にはしばしばよい半正則相対差集合が対応する.この一般アダマール行列を群Gの群環の視点からその一般化ととて群Gのs-部分集合を群環Z[G]の元とみてそこに成分にもつt次の変形一般アダマール行列GH(s,u,λ)を定義した.これを用いて対称,非対称を含めて様々なtransversal designを得ることができることを示した.定理.群G上のt次変形GH(s,u,λ)行列(t=uλ/s)からGが点及びblock集合上半正則に作用し,点軌道はすべて点クラスの和集合となるようなtransversaldesign TDλ(uλ,u)を得る.逆にこのような自己同型から変形GH(s,u,λ)行列が得られるさらにこの結果を用いて有限幾何におけるspreadを利用することによりtransversal design TDλ(uλ,u)を得ることを示し,対応するtransversaldesignが既知のclass regularな自己同型群を持つ対称なtransversaldesignとは性質が異なることを示した.すなわち,それは対称なtransversal designであるにもかかわらずclass regularな自己同型群を持たないtransversal designの無限系列であることを証明した.このような無限系列の例はこれまで知られていなかった定理.位数qの任意のspreadから得られる変形GH(q,q,q)行列は特別な場合を除けば全てclass regularでない対称なtransversaldesignを与える群Zp^2×Zpにおける(p,p)-型半正則相対差集合(以下(p,p)-RDSとも表す)は1995年にMa-Pottにより完全分類されたが群がZp×Zp×Zpの場合は未解決として残っている.23年度の成果としてははこの(p,p)-型RDSで既知のもの(hyperplane型とproduct型)を特徴付ける結果を得た.すなわち,既知の(p,p)-型RDSDはZpからZpへの関数r(x),s(x)を用いてZp×Zp×ZpでD={(x,y,ay^2+r(x)y+s(x)):x,y∈Zp}の形に表されるが,逆にこの形であればr(x),s(x)が特別な形となり,既知のものに限ることを次で示した.もう1つの研究成果はRDSによる一般アダマール行列の構成である.(u,λ)-型RDSが存在すれば一般アダマール行列GH(u,λ)が存在するので一般アダマール行列は(u,λ)-型RDSの研究に深く関係している.Nを群,Uをその正規部分群とするときNの元を成分にもつuλ次正方行列H=(hij)がQGH(u,λ)行列であることを総和Σ1≦m≦uλ(him)(hjm)

^(-1)がi≠jならばN/Uの剰余類達の和集合で表されることであるとしてQGH行列(擬一般アダマール行列)を導入した.これに関してRDSとの関連で次の結果を得た.定理.Gを位数u^2μの群,Uを位数uの正規部分群とする.H=(hij)をG/Uに関するQGH(u,λ)行列で,D1,..Dk(k=uλ)をGにおけるUに関する(u,μ)-型半正則相対差集合とするとこれにより変形一般アダマール行列GH(uμ,u,uλμ)が構成できる.
シロッコファンの羽根車内の流れの性能に及ぼす影響

羽根形状が9種類に異なる羽根車を同一のケーシング内で回転させ、性能試験を行い、そのうち性能の良好であった4種類の羽根車について羽根車出口における三次元非定常速度分布の測定を行い、シロッコファンの性能に及ぼす羽根形状の影響を考察した。9種類の羽根車は内径ほぼ130φ、外径ほぼ160φで、羽根幅ほぼ46mmである。羽根入口角速度三角形から考えて無衝突流入と考えられる入口角β_1=1015°程度では効率は良いが大きな流量は得られない。入口角β_1については7590°程度が効率及び得られる風量、風圧から考えて最も適当である。流出角β_2については150160°程度の場合に効率も良く、また大きな風圧と風量が得られる。出口速度分布の測定結果より流れは翼負圧面側前縁においてはく離し、後縁で再付着するために翼に沿って流出する。設計が適当である場合には翼中央部の流れは腹面側で速く、背面側で遅くなる。偏差角(羽根出口角と羽根に対する相対流出角の差)を調べると、設計が適当な場合にはほぼ零となるが、羽根の厚さが大きい場合には翼間通路における後流の占める割合が大きくなる。流出角β_2が160°を越えると流れはせん回を起こす。また、シロッコファンでは急な流れの曲がりのために入口側にうず領域が生じるが、この領域の大きさが羽根の傾きによって異なることもわかった。羽根の入口、出口角を関係づけるものとして羽根傾斜角θ(羽根の入口と出口を結ぶ弦線が入口を通る半径線となす角)と入口角β_1の比(θ/β_1)が考えられ、θ/β_1=0.35のとき効率、最大風圧、最大風量が最も大きくなる。以上から、シロッコファンの羽根形状として入口角β_1=7590°、(θ/β_1)=0.35、出口角β_2=150160°程度が良く、また、羽根厚さは強度が許す限り薄いものが良いことがわかった。現有の小形のシロッコファン(300rpmにおいて風量6m^2/min,圧力500Pa)のケーシング(幅80mm)を使用し、4種の羽根車を使用して性能試験を行った。結果、次のことが明らかになった。羽根の有効幅:羽根の入口および出口角について大差のない、A,B両羽根車の性能の比較を行うと流量、風圧ともBの場合の方が大きくなっている。また、羽根車Aの出口付近における流速の測定は結果から流出速度は羽根車の両端部付近において小さく中央部付近において大きい、一方、Bの場合にはほぼ一様であることがわかった。このことから羽根車Aでは羽根幅が有効幅に利用されていない。すなわち、ケーシングに対して有効な羽根幅があり、ケーシング幅の65%程度の、幅が小さいBのようなものが流れにとって有効であることがわかった。羽根入口角:性能の良好なBのものに羽根幅を統一し、羽根入口角を速度三角形から考える方向(1630°)にとった羽根車二個(C,D)の製作し、性能試験を行ったところ流量、風圧ともに羽根車Bのものを下回るという結果を得た。このことは羽根車入口付近に羽根とともに旋回する流れが生じているものと考えられる。羽根入口角はこのことを考慮してBと同じ90°程度が適当であることがわかった。

羽根入口角:羽根車A,Bに付いて羽根出口付近における流速の三次元分布の計測を行った。その結果、設計流量付近でも羽根幅中央付近において流出角は偏差値20°程度になるが羽根両端部付近では偏差値120°程度なることがわかった。すなわち、シロッコファンの羽根出口角は前向き羽根になっているが流れはその方向から120°程度間違った方向に流出している。以上のことを総合して本年度の研究としては羽根車50mm、入口角β1=90°、出口角β2=4050°程度のものを製作し、性能試験、次に入口および出口の三次元流速分布の計測を行う予定である。昨年に引き続き同一ケーシング,同一内外径で,主として羽根の入口および出口角の異なる7種の羽根車(A-G)による性能の比較,および羽根出口付近における流速の測定結果を使った速度三角形を描くことによる羽根車流出流れの推定を行った.風圧,効率一風量の関係から最も適当と考えられたのは入口角約90゚,出口角165゚の羽根車Bで次が入口角約90゚,出口角135゚の羽根車Fである.速度三角形の考察からもこのことが裏付けられた.羽根車C,Dでは入口角を径方向流入と考え,速度三角形から考えられる方向に合わせたが、流入量が少なかった.ファンへの流入方向は径方向ではなく,旋回方向を向いていることがわかった.これが入口案内羽根による速度転向によるものかどうか今後調べる必要がある.いずれにしても入口角β1=90°程度がこのケーシングに適当である.また,羽根車の幅はケーシングの幅71mmに対し65 mmの羽根車Aよりも50mm程度のケーシングに対し少しすき間がある方が流れがスムースになっている.出口角については160゚付近が最も良い.今回の研究から明らかになったことの他の一つに傾斜角がある.これは羽根円弧の入口と出口を結ぶ弦の半径方向線とのなす角である.縦軸に全圧ψ_t,および静圧係数ψ_8および反動度Rを、また、横軸に翼傾斜角θをとって図に表わすと翼傾斜角30゚付近が最も望ましい傾斜角であることがわかった.羽根車出口の速度三角形およびその軸方向分布を調べたが,この程度の羽根車ではほぼ設計風量の運転状態において羽根に対する相対流出角はの軸方向にほぼ一様に負の偏差角で流出していることになる.本年の速度測定は羽根出口一箇所で速度の測定を行ったが,次年度には羽根出口周方向における速度分布測定から周方向における相対流出角の分布を求め,これを使って最も適当な羽根車の設計法を確立したい.羽根形状が9種類に異なる羽根車を同一のケーシング内で回転させ、性能試験を行い、そのうち性能の良好であった4種類の羽根車について羽根車出口における三次元非定常速度分布の測定を行い、シロッコファンの性能に及ぼす羽根形状の影響を考案した。9種類の羽根車は内径ほぼ130φ、外径ほぼ160φで、羽根幅ほぼ46mmである。羽根入口角速度三角形から考えて無衝突流入と考えられる入口角β_1=10-15°程度では効率は良いが大きな流量は得られない。入口角β_1については75-90°程度が効率及び得られる風量、風圧から考えて最も適当である,流出角β_2については150-160°程度の場合に効率も良く、また大きな風圧と風量が得られる。出口速度分布の測定結果より流れは翼負圧面側前縁においてはく離し、後縁で再付着するために翼に沿って流出する。設計が適当である場合には翼中央部の流れは腹面側で速く、背面側で遅くなる。偏差角(羽根出口角と羽根に対する相対流出角の差)を調べると、設計が適当な場合にはほぼ零となるが、羽根の厚さが大きい場合には翼間通路における後流の占める割合が大きくなる。流出角β_2が160°を越えると流れはせん回を起こす。
新規リソソーム指向性トラフィック制御化合物の探索と治療法開発への応用

リソソーム性β-Hexsosaminidase(Hex)Aの遺伝的欠損に基く脳内GM2ガングリオシド(GM2)蓄積症における細胞内トラフィック異常の解明と細胞外からの組換えHexのリソソームへの輸送促進技術の開発研究を実施した。また世界に先駆けて患者体細胞からのiPS細胞の樹立と神経細胞への分化誘導、蓄積GM2分解に基く組換えHexの補充効果の評価に成功した。さらに人工蛍光基質Rhodol β-GlcNAcや酸性pH活性化蛍光プローブRh-PMを用い、疾患モデル細胞及びマウス脳内に補充された組換えHexのin vivoイメージング法を確立した。リソソーム性β-ヘキソサミニダーゼA(HexA, αβヘテロ二量体)の遺伝的欠損により、GM2ガングリオシド(GM2)の脳内過剰蓄積を伴うTay-Sachs病(TSD)とSandhoff病(SD)モデル系を用い、リソソーム酵素のトラフィック異常と細胞外から補充した組換えHexのリソソームへの輸送促進技術の開発と評価を目的として研究を進めた。H25年度は、GM2分解能とプロテアーゼ耐性を示す改良型HexB(ββホモ二量体)を高発現するCHO細胞株を樹立し、その培養上清からPhos-tagカラムを用いるマンノース-6-リン酸(M6P)含有糖鎖付加型酵素の精製法を確立した。また研究協力者の浦野・浅沼らが開発した酸性pH活性化プローブ(RhPM)と組換えHexとのコンジュゲートを作製し、患者由来線維芽細胞内への取り込みとリソソームへの輸送のイメージングに成功した。またカチオン非依存及び依存性M6Pレセプター(CI-及びCD-M6PR)を各々分泌するメタノール資化性酵母株の樹立と各ペプチド抗体の作製に成功し、両M6PRの細胞内局在性解析を可能にした。一方、HexA及びHexBの同時欠損を伴うSDマウスでは、発症後期に骨髄由来細胞が脳内に浸潤して神経炎症を惹起し、神経症状を悪化させると考えられている。本研究では、SDマウス骨髄由来単球系細胞を樹立し、野生型に比べ、同マウスの脳内で発現亢進するMacrophage inflammatory protein 1-α(Mip-1α)に対する感受性(そのレセプターCCR1の発現増大)、アクチン重合関連タンパク発現と浸潤能の増大、またPI3 kinase介在性シグナリングの関与を解明した。さらに組換えHexB補充により、蓄積GM2の減少とPI3K及びアクチン重合関連タンパクの発現等の正常化が示され、GM2の蓄積とPI3Kシグナリング経路の活性化との相関が示唆された。リソソーム酵素の遺伝的欠損に基き、基質の過剰蓄積と中枢神経症状を伴うリソソーム病のうち、β-ヘキソサニミンダーゼ(Hex)Aの欠損症で、脳内GM2ガングリオシド(GM2)の蓄積症であるTay-Sachs病とSandhoff病のモデル(患者iPS細胞由来培養神経系細胞と疾患マウス)を対象とし、神経系細胞におけるリソソーム酵素のトラフィック異常の解明と細胞外リソソーム酵素のリソソーム内への輸送を促進する技術開発を目的として研究を進めた。今年度は、Tay-Sachs病患者皮膚線維芽細胞に対し、センダイウイルスベクターを用いて4種の山中ファクター(初期化遺伝子)を導入し、未分化性と多分化能をもつiPS細胞の樹立と同iPS細胞から神経前駆細胞および神経幹細胞を分化誘導する培養条件を確立し、従来困難であった患者由来神経系細胞の病態と当該リソソーム酵素のトラフィック異常を解析するための新規システムを構築した。また細胞外から補充した組換えHexの細胞内取り込みを解析するためのプローブとして、研究協力者の浦野らが開発した人工蛍光基質Rhodol β-GlcNAcを用い、Sandhoff病モデルマウス由来のアストロサイトに取り込まれた組換えHexのin vivoイメージングに成功した。さらに組換えHexに付加されるマンノース-6-リン酸残基(M6P)を認識して結合する、カチオン非依存性M6Pレセプタードメイン9(Hisタグ付き)(CI-M6PR Dom9-His)とカチオン依存性CD-M6PRを高発現するメタノール資化酵母株を樹立し、組換えHexの精製やCI-M6PRやCD-M6PRの細胞内動態を解析するための抗体作製用タンパクとして精製を行った。本研究で目的としている、遺伝的酵素欠損に基き脳内基質の過剰蓄積と中枢神経症状を伴うリソソーム病の代表例であるTay-Sachs病とSandhoff病の神経系細胞におけるHexのトラフィック異常の解明と細胞外からの補充技術の開発にとって、世界に先駆けてTay-Sachs病患者iPS細胞株を樹立するとともに、同iPS細胞から神経系細胞を分化誘導する培養条件を確立した。これにより従来倫理的にも研究用生検検体としての入手が困難であった患者

由来神経系細胞を研究室レベルで作製することができ、神経炎症および神経変性を伴うリソソーム病の発症機構と当該リソソーム酵素のトラフィック異常との相関を解析するための新規システムを構築できた。また細胞外から補充される組換え酵素の細胞内動態やそのトラフィキングに関わるM6Pレセプター(CD-M6PRやCI-M6PR)を解析するためのツールとして、Hex活性のin vivoイメージング用の人工蛍光基質やHisタグ付き組換えCD-M6PRやCI-M6PR domain9を作製できたため。1) H24年度、中枢神経症状を発症するTay-Sachs病患者iPS細胞株を樹立し、同iPS細胞から神経系細胞を分化誘導する培養条件を確立できたため、H25年度はTay-Sachs病患者iPS細胞から神経幹細胞株を樹立し、さらに成熟神経細胞やアストロサイトを誘導する条件を確立し、CD-M6PRやCI-M6PRに対して作製した抗体を用い、これらの細胞内トラフィキングを健常者iPS細胞由来の神経系細胞と比較検討し、疾患特異的な病態を解明する。2)研究協力者が開発した酸性pH活性化蛍光プローブと組換えHexとのコンジュゲートを作製し、細胞外から投与した際に、細胞内の酸性コンパートメント(後期エンドソームやリソソーム)へのデリバリーのイメージングシステムを構築し、健常者およびTay-Sachs病患者iPS細胞または野生型およびSandhoff病モデルマウス由来神経系細胞における動態を比較検討する。さらに化合物ライブラリーから、細胞外リソソーム酵素のリソソーム内への輸送を促進する化合物のスクリーニングを行う。H25年度の研究は、研究代表者の伊藤・研究室の助教・大学院生及び学部生合わせて5名程度で実施する。Tay-Sachs病患者由来iPS細胞の培養維持・凍結保存、iPS細胞からの神経幹細胞株の樹立、維持および凍結保存、または成熟神経細胞およびアストロサイトへの分化誘導培養などの細胞生物学的実験のために必要な培養用培地、増殖因子および器具、また分化マーカー遺伝子の発現解析に必要な遺伝子工学用試薬、分化抗原を検出する免疫化学用試薬を購入するための消耗品として研究費を使用する。次年度への繰越額については3月中に納品され4月までに払い済みである。
初期成年期及び成年期の歯の喪失に影響を与える要因の解析と歯科保健プログラムの構築

初期成年期における齲蝕有病状況は,幼少期にフッ化物洗口プログラム経験のある人の方が青年期において齲蝕は少なかった。よって,フッ化物洗口プログラムは公衆衛生的な応用として有効であることが示された。また,成年期では,歯槽骨吸収量が心血管イベントリスク関連の検査項目のうちメタボリックシンドローム関連の指標値と関連することが示された。また,歯槽骨吸収が中等度以上であると,メタボリックシンドローム関連の指標値の経年的悪化が顕著である可能性が示唆された。さらに,知的障害者の口腔内状況の調査では,喪失歯所有者率が健常者に比べて高く,歯の喪失を予防するためには,歯科的管理が重要であることが示唆された。初期成年期(1825歳)および成年期(2560歳)の年代における歯の喪失リスクに関する要因分析、および歯科疾患予防プログラムの検討を行うため、初期成年期として「大学新入生歯科健診」の歯科保健データ、および妊産婦期歯科健診において夫婦共に歯科健診を実施している「ペア健診」の歯科保健データを用いて分析を行うことで、この年代における歯科疾患リスクに関する要因分析を行い、介入可能な要因を特定することを目的としている。平成26年度の研究実施計画として、初期成年期における歯科疾患リスクの要因分析を行うために、「大学新入生歯科健診」において、歯科健診と質問紙調査を行った。大学新入生歯科健診では、新入生約3000人を対象に、全員に歯科健診を行っている。ランダムに選んだ対象者の中から、同意を得られた154名に対して、最新のWHO成人歯科健診フォームを使用し、歯面単位でのDMFの健診を行った。また、質問紙法により、現在の歯科保健行動についてや、過去のフッ化物洗口経験について調査を行った。1820歳の年代でも、幼稚園(保育園)中学校までの間にフッ化物洗口を過去に経験したことのある群では、1度もフッ化物洗口を経験したことがない群よりもう蝕罹患率が低かった。その差は統計学的に有意であった。また、歯面単位でみると、フッ化物洗口経験群では、フッ化物洗口未経験群よりも各歯面単位ですべて有意にう蝕罹患率が低かったが、咬合面う蝕(減少率37.2%)より歯間隣接面う蝕(減少率76.0%)でより有意に低かった。これらのことより、う蝕が減少してきている世代であっても、フッ化物洗口経験が有効なう蝕予防手段であることを示唆している。今後、成年期の調査として、妊産婦期歯科健診を予定していたが、成人健診センターにおける歯科疾患情報と全身疾患情報とを得られる予定であるため、そちらで解析を進めていく予定である。初期成年期(1825歳)および成年期(2560歳)における歯の喪失リスクに関する要因分析、および歯科疾患予防プログラムの検討を行うため、初期成年期として「大学新入生歯科健診」の歯科保健データの解析を行い、成年期として成人健診センターにおける歯科疾患情報と全身疾患情報のデータ解析を行うことで、この年代における歯科疾患リスクに関する要因分析を行い、介入可能な要因を特定することを目的としている。平成27年度の研究実績として、昨年度からの継続で初期成年期における歯科疾患リスクの要因分析を行うために、「大学新入生歯科健診」において、平成27年度の新潟大学新入生3,292人の歯科健診受診予定者からランダムに研究の対象を抽出し,そのなかで同意を得られた441人(平均年齢18.9±1.4歳)を診査の対象者とした。幼少期にフッ化物洗口プログラム(以下,FMR-P)を経験した群(n=165,齲蝕有病率49.7%,平均DMFS=3.07,SD:5.65)は,対照群(n=275,齲蝕有病率64.4%,平均DMFS=4.51,SD:6.82)と比較し一人平均DMFSが低く,その差は統計的に有意であった(t=2.414,P=0.015)。また,部位別のDMFSでは,隣接面DMFS(差:42.9%),および咬合面DMFS(差:28.3%)ともにFMR-P群において統計的に有意に低い値がみられた。これらのことより、幼少期にFMR-P経験のある人の方が青年期において齲蝕は少なかった。よって,現在もなおFMR-Pは公衆衛生的な応用として有効であることを示唆している。また、成年期の調査として、成人健診センターより、歯科疾患情報と全身疾患情報を入手し、現在解析中である。なお、成年期における喪失歯のリスクを調べるためにさらに知的障害者施設における歯の喪失歯の要因分析を行い、現在論文投稿中である。平成27年度は、昨年度に引き続き「大学生新入生健診」を実施し、対象者の数も昨年度と併せると500名を超え、リスクに関する要因分析についても、より詳細な結果が得られた。今後、学会発表および論文投稿を予定している。成年期における解析として、当初の予定ではなかった知的障害者施設における歯科健診データを得たため、喪失歯に関する解析を行うことが出来た。現在、論文投稿中である。昨年度は今後の予定として、成人健診センターにおける歯科疾患情報と全身疾患情報を入手する予定としていた。その結果、本年度中に、3000名を超える健診データを入手し、現在解析中である。