hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NKT細胞の活性化によりドナー T 細胞を制御する新しい免疫寛容誘導法の確率

我々はこれまでの研究で、骨髄移植時にNKT細胞を適切に活性化させることで、低侵襲な前処置でもドナー骨髄が生着するマウス臓器移植モデルの作成に成功した(混合血キメラ誘導による移植免疫寛容の成立)。一方で、骨髄移植時にNKT細胞を活性化することで、移植片対宿主病が予防可能であることが報告されている。しかし、臨床的には、得られる造血幹細胞数には限りがあること、混合血キメラよりも完全キメラの方が安定してキメラを維持できることから、本研究では、より少ない骨髄細胞数でも完全キメラを誘導できるようにプロトコールを改良することを目的とした。昨年度は、骨髄生着促進作用を持つドナー成熟T細胞を移入する事で、少量の骨髄細胞の投与でも、完全キメラを誘導できるような新たなプロトコールを確立した。これらの研究成果をまとめて論文化した。今年度は、ドナーT細胞移入により、更に前処置を軽減しても、安定した移植免疫寛容を誘導できるようなプロトコールの研究を試みた。前処置の軽減として、ドナーT細胞移入を行うことで、従来法の放射線照射量を減じることができるかどうか評価した。結果は、3Gy以下の放射線照射量では、種々の条件下でも、キメラを誘導することが出来なかった。次に、抗CD40リガンド抗体ではなく、ドナーT細胞移入と既存の免疫抑制剤を用いることで、キメラが誘導できるかどうか評価した。結果は、NKT細胞を活性化することによるアドオン効果は認められず、長期的にキメラを維持することはできなかった。我々はこれまでの研究で、骨髄移植時にNKT細胞を適切に活性化させることで、低侵襲な前処置でもドナー骨髄が生着するマウス臓器移植モデルの作成に成功している(混合血キメラ誘導による移植免疫寛容の成立)。更に、骨髄移植時にNKT細胞を活性化することで、移植片対宿主病が予防可能であることを報告した。しかし、臨床的には得られる造血幹細胞数には限りがあること、混合血キメラは不安定であり完全キメラの誘導が推奨されることから、より少ない骨髄細胞数でも完全キメラを誘導できるように改良する必要がある。そこで今回、骨髄生着促進作用を持つドナー成熟T細胞を移入する事で、臨床応用に即した量の骨髄細胞数でも、安定した移植免疫寛容を誘導できるようなプロトコールを樹立することを目的とした。非骨髄破壊的放射線照射後のレシピエントマウスに、ドナーマウスより採取した骨髄細胞を移植し、NKT細胞を活性化するliposomal α-galactosylceramide(lipo-aGC)と抗CD40L抗体を投与する。この条件ではドナー骨髄細胞は生着しないが、ここにドナーマウスの脾細胞から採取したT細胞を移入することで、ドナー細胞が生着し、完全キメラが誘導できるかどうかを評価する。次に、得られたキメラマウスが、移植片対宿主病を発症するかどうかを観察する。更に、ドナー移入T細胞をGFPマウスから得ることで標識し、移入T細胞の動態解析を行う。また、移入ドナーT細胞がレシピエント免疫細胞に与える影響を評価する。非骨髄破壊的放射線照射後のレシピエントマウスに、ドナーマウスより採取した骨髄細胞を移植し、liposomal α-galactosylceramide(lipo-aGC)と抗CD40L抗体を投与する。この条件ではドナー骨髄細胞は生着しないが、ここにドナーマウスの脾細胞から採取したT細胞を移入すると、ドナー細胞が生着した。このように、ドナー成熟T細胞移入により骨髄生着が促進する実験モデルを確立した。得られたキメラマウスには、臨床的・組織学的に移植片対宿主病の所見を認めなかった。次に、GFPマウスのT細胞を移入することで、移入T細胞の動態解析を行った。キメラマウスの移入T細胞は、初期には全身の各臓器に生着するが、徐々に減少した。移入T細胞の表面抗原をflow cytometoryで解析し、移入T細胞がVeto作用を有する可能性が示唆された。レシピエントマウスにmap kinase (MEK)/extracellular signal regulated kinase (ERK) inhibitorを投与すると、キメラ誘導されないことから、移入ドナーT細胞は、MEK/ERK signalingを介してVeto作用を発揮している可能性が示唆された。

次に、抗CD40リガンド抗体ではなく、ドナーT細胞移入と既存の免疫抑制剤を用いることで、キメラが誘導できるかどうか評価した。結果は、NKT細胞を活性化することによるアドオン効果は認められず、長期的にキメラを維持することはできなかった。ドナー成熟T細胞移入により、更に前処置を軽減しても、安定した移植免疫寛容を誘導できるようなプロトコールの考案を試みる。
不安定電子ビーム系における非分散性非線形構造の発生

非線形分散系における高周波モードの非線形構造については、zakharovによる研究以来、多くの研究が行なわれている。これに対して、ビーム波のように分散性が少ない不安定な波の非線形構造に関する研究は始まったばかりである。本研究では、電子ビーム波の振舞いを観測して、不安定波動の非分散性非線形構造の形成過程における特徴を明らかにした。以下に、主な研究結果を報告する。(1)山際らは、電子ビーム・プラズマ系において、微小な摂動から成長した電子ビーム波が、ビームの走行路に沿って線形的に成長し、更に発展して非線形的に飽和する過程を観測した。この実験から、波動の包絡の空間的な構造が、線形成長率k_iに依存した特徴的な式k_isech[k_i(z-z_o)]で表現できる孤立波構造を形成することを発見した。(2)田中は、電子二流体不安定性の非線形構造の形成に関して数値計算を行い、非線形の時空構造が線形不安定性と非線形性による抑制効果との競合により形成し得ること確認した。この計算結果は、実験事実と符号する。一般に知られている非線形性と分散性がバランスして安定な包絡ソリトンを形成する場合(Zakharov理論)と異なるところである。(3)まとめると、分散性が弱い電子ビーム波は、はじめ線形的に成長した後、非線形的に飽和し、線形成長率k_iで記述される非線形構造を形成する。既ち、通常のソリトンでは、ソリトンの分散を満たせば任意の振幅のものが許されるが、不安定系の場合には、プラズマの性質によって一義的に決まる構造が形成される。この意味で、本研究で発見した孤立波構造は、非線形不安定系の基本励起としての役割を担っているのではないかと考えられる。
エクソーム解析で疾患原因不明の患者に対する新手法による原因解明の試み

本研究ではエクソームシーケンス、染色体検査、CGHマイクロアレイ解析でも疾患原因変異がわからない先天性疾患症例を対象に、イントロン重要配列上の変異、トランスポゾン挿入変異の探索を行っている。イントロン重要配列としてはイントロンで疾患を引き起こす可能性のある重要配列として近年注目されたultraconserved elements (UCEs)、topology associating domain(TAD)境界領域等に注目し解析を行っている。今年度はCGHアレイデータを用いたイントロン重要配列(UCEs)を含むCopy Number Variation(CNV)探索を行った。本研究グループではこれまで約1400症例のCGHマイクロアレイ解析を行っているが、そのうち87症例に臨床的意義不明のCNVが検出されている。これらは非常にまれなCNVではあるがその領域やCNVに含まれる遺伝子では患者の臨床情報との関連性がわからなかったCNVである。Bejerano G etal.の論文で報告された481個のUCEsが、この臨床的意義不明とされたCNVに含まれるかどうか解析を行った。結果、6つの臨床的意義不明CNV領域にUCEsが含まれていることが分かり、現在詳細を解析中である。TAD境界領域についても同様に検索を進めている。トランスポゾン挿入変異の探索はパネルエクソーム解析を行った271症例のデータを対象に行った。結果、検出された挿入トランスポゾンのほとんどは多型であったが、10症例においてまれなトランスポゾン挿入変異が見つかった。それらはイントロンもしくは劣性遺伝形式をとる遺伝子内の挿入等であり患者の症状に直接関連する変異ではなかったが、トランスポゾン挿入は上述のように順調に検出されている。引き続き新たな症例を対象に解析を進める予定である。初年度に予定していた既存のCGHアレイデータを用いたイントロン重要配列を含むCopy Number Variation(CNV)探索は順調に進んでいる。現在UCEsが含まれていた臨床的意義不明の6つのCNVについて詳細に解析中である。エクソームデータを用いたトランスポゾン挿入部位の探索も予定通り進んでおり、今後新たな症例を対象にさらに解析を進めていく予定である。引き続き、既存のCGHマイクロアレイを用いたイントロン重要配列上の変異、パネルエクソームデータを用いたトランスポゾン挿入変異の探索を行っていく予定である。また今後いくつかの症例については新たに全ゲノムシーケンス(もしくはUCEs、TAD境界領域ターゲットパネルシーケンス)等を施行し、患者の症状と関連するイントロン重要配列上の変異を検索していく予定である。変異が見つかった場合、その病態、変異に適した手法の実験(例:患者細胞を使用したタンパク発現確認等)を行い発症メカニズムの解明を試みる。学会旅費等が想定よりも低く抑えられたため。次年度の研究のための消耗品費等に使用する。
成熟型切断と分泌型産生による接着分子SgIGSF/TSLC1の機能制御

SgIGSF(spermatogenic immunoglobulin superfamily)/TSLC1(tumor suppressor in lung cancer-1)は、免疫グロブリン・スーパーファミリーに属する細胞膜1回貫通型の接着分子で、様々な細胞に発現しており、精子形成やシナプス形成など種々の機能を有するが、本分子の機能制御の仕組みについてはよくわかっていない。本研究課題では、SgIGSF/TSLC1の発現制御機構として転写調節(splicingによる分泌型分子の産生)と転写後調節(sheddingによる細胞外ドメイン断片の産生)が存在することを明らかにした。加えて、分泌型分子は細胞外に放出された後、神経突起上に発現する膜貫通型分子とtrans-ホモフィリックに結合することにより、神経突起の伸長方向の制御に関わることがわかった。[緒言]SgIGSF/TSLC1は、細胞外ドメインに3ケのIgループを有する分子量約100kDaの接着分子で、スプライシングバリアントとして分子量55kDaの分泌型アイソフォームが存在する。NIH3T3細胞は内在性にSgIGSF/TSLC1を発現していないが、SgIGSF/TSLC1の全長cDNAを遺伝子導入しSgIGSF/TSLC1のC末抗体でウエスタンブロットすると、100kDaの他に35kDaと15kDaにバンドが検出される。本研究ではこのバンドの由来を検討した。[結果](1)35kDaと15kDaのバンドはN末認識抗体では検出されなかった。(2)SgIGSF/TSLC1全長cDNAを遺伝子導入したNIH3T3細胞の無血清培養上清をN末認識抗体でウエスタンブロットすると75kDaと60kDaにバンド検出した。(3)この75kDa分子はN型原びO型糖鎖切断酵素処理によって、それぞれ65、55kDaまで分子量が減少した。(4)一方、60kDaのバンドはN型糖鎖切断酵素処理で50kDaに移動したが、O型糖鎖切断酵素処理では移動しなかった。この結果は分泌型アイソフォームの場合と同じであった。[結語]SgIGSF/TSLC1は細胞外領域の傍膜貫通領域に13個スレオニンが連続する部分があり、この部位で高度にO型糖鎖修飾を受けていると考えられている。今回の結果から、SgIGSF/TSLC1はスレオニン繰り返し配列のすぐN末側とC末側の2か所でsheddingを受けていると考えられた。Sheddingの結果細胞外に放出されるN末側断片は2種類あり、両者はO型糖鎖修飾の有無の点で構造的に異なり、小さい方の分子は分泌型アイソフォームとほぼ相同の構造を有すると考えられた。[緒言]SgIGSF(spermatogenic immunoglobulin superfamily)/TSLC1(tumor suppressor in lung cancer-1)は、免疫グロブリン・スーパーファミリーに属する細胞膜1回貫通型の接着分子である。本分子は、精子形成に必須で、神経シナプス形成誘導能や肺癌抑制機能を有する。一方、マスト細胞の接着分子でもあり、線維芽細胞や神経との接着を媒介することでマスト細胞の生存や活性化に寄与する。このようにSgIGSF/TSLC1は多機能性接着分子であるが、その分子機序は全く不明であった。[目的]本研究課題ではSgIGSF/TSLC1の多機能性の分子的背景として本分子の蛋白レベル及び転写レベルでの修飾に注目して以下の解析を行った。(1)SgIGSF/TSLC1成熟型分子が細胞外領域において酵素的切断(shedding)を受けており、その結果細胞外断片が細胞外に放出されているかどうか、(2)sheddingによって放出される細胞外断片とよく似た構造を有すると考えられるスプライシング・アイソフォーム分泌型分子が成熟型分子によって媒介される細胞接着にどのような作用を有するのか。[結果](1)SgIGSF/TSLC1は細胞外領域の傍膜貫通領域に13個スレオニンが連続する部分があり、この部位で高度にO型糖鎖修飾を受けていると考えられている。SgIGSF/TSLC1はこのスレオニン繰り返し配列のすぐN末側とC末側の2か所でsheddingを受けていることが判明した。sheddingの結果細胞外に放出される細胞外断片は2種類あり、両者はO型糖鎖修飾の有無の点で構造的に異なり、小さい方の分子は分泌型アイソフォームとほぼ相同の構造を有すると考えられた。(2)マウス上頸神経節細胞をI型コラーゲン内で神経成長因子の存在下に培養すると、神経突起は移植部位を中心に放射状に伸長した。培養開始後2日目にSgIGSF/TSLC1

分泌型分子を恒常的に分泌するトランスフェクタントとその元の細胞を神経の近傍で対称的な位置に移植した所、6日目には神経突起の伸長がトランスフェクタントの方向へ曲がっているのが観察された。この3次元培養系を免疫組織化学的に検討すると、SgIGSF/TSLC1分泌型分子はトランスフェクタントの周囲に濃度勾配を成して分布し、その一部は神経突起表面に発現するSgIGSF/TSLC1膜貫通型分子と結合していた。以上の結果より、SgIGSF/TSLC1分泌型分子は神経突起細胞膜に発現するSgIGSF/TSLC1膜貫通型分子と結合することで神経突起伸長に対するアトラクティブなガイダンス能を持つものと考えられた。
授業後の5分間で視聴可能な、学習者中心の視点を取り入れた授業ふり返り支援システム

本研究では、撮影中の映像にリアルタイムで学習者や観察者が「面白い」「後でチェック」などのマークをつけ、授業後に振り返り可能なシステムを提案するとともに、システムを有効に活用する教育方法を開発した。特に将来教員を目指す学生に対して、効率的・効果的な教育改善が可能となることを示した。また、大人数講義における教員-学生間コミュニケーションを促進することを示した。さらに、システムの使用により学習者の宣言的知識の記憶保持が改善されること、そして、一般的なコミュニケーション力育成に使用可能であることも示した。平成19年度の研究成果として、論文誌2件(一本は投稿中)、国際会議発表2件、学術講演会1件、特許申請1件があった。また、eラーニング学会の論文奨励賞を受賞した。研究成果の具体的な内容としては以下が挙げられる。・大学院学生のためのティーチング向上を目的とした授業実践の中で、本研究で提案したシステムが、効率的・効果的に授業能力を向上させるのに貢献できることを示した。例えば本システムは30分の模擬授業に対して3,4分で授業映像を用いた授業の振り返りを可能にし、システムの使用によって学生の学習は阻害されなかった。また、本システムを大学教員新任研修に使う方法も併せて示した。・本研究で提案したシステムを用いることで、学習者の記憶が高進することが示された。具体的には、学習者自身が「興味深い」と感じた点において、リモコンを用いてフィードバックを送ったグループは、送らなかったグループに対して、授業終了3ヶ月後のテストで、有意に高いスコアを記録することがわかった。・本研究で提案するシステムは、復習やeラーニングに対して効果的・効率的な授業映像コンテンツの作成が可能であることを示し、また、大人数講義における授業内コミュニケーションを促進する効果があることを示した。これらの成果から導き出される本研究の意義は以下の2点である。本研究は特に新任教員やティーチングアシスタントに対して、効率的・効果的な教育改善の方法提供する。また、大人数講義における教員-学生間コミュニケーションや学生間コミュニケーションを促進すること、使いやすい復習教材を作成可能なことから、特に大人数講義や遠隔講義で、学習者と教員を支援することが可能となる。平成20年度の研究成果として、論文誌5件、国際会議発表2件、国内会議発表6件があった。主要な研究成果の具体的な内容としては以下が挙げられる。・大学院学生のためのティーチング向上を目的とした授業実践の中で、本研究で提案したシステムを教育プログラムと共に使用することにより、効率的・効果的に授業能力を向上させるのに貢献できることを示した。例えは本システムは30分の模擬授業に対して3, 4分で授業映像を用いた授業の振り返りを可能にし、システムの使用によって学生の学習は阻害されなかった。特に、宣言的知識の学習に効果があることがわかった。他にも、コミュニケーション力育成のために汎用的に使用可能であることが示唆された。これらの成果から導き出される本研究の意義は以下の3点である。本研究は、効率的・効果的な教育改善の方法を提供する。また、大人数講義における教員-学生間コミュニケーションや学生間コミュニケーションを促進する。さらに、プレゼンテーションを始めとした一般的なコミュニケーション力育成に効果的に利用可能である。平成21年度の研究成果として、論文誌3件、国際会議発表3件、国内会議発表8件があった。・大学院学生のためのプレゼンテーション能力向上を目的とした授業実践の中で、本研究で提案したシステムを教育プログラムと共に使用することにより、効率的・効果的に発表能力を向上させるのに貢献できることを示した。・本研究で提案したシステムは、授業改善だけではなく一般的なコミュニケーション能力をはじめ、観察・判断力向上の支援や効率的なeラーニング教材の作成など、広い応用可能性があることを示した。具体的には、集団心理療法における大学院生向けの観察力育成への応用、大学学部学生のためのプレゼンテーショントレーニング、同じく学部学生のためのディスカッションにおける「空気を読む」能力の育成への応用を示した。・本研究で提案したシステムを用いて講義を行なった。その結果、システム不使用の場合と比較して、複数の実験条件下で常に、宣言的知識に関して、その記憶試験の結果が有意に高いことを示した。ただし、そのシステムは適切な教育プログラムとともに使用される必要がある。

本システムを講義で利用することにより、学習者の宣言的知識の記憶保持が改善される。本システムは、一般的なコミュニケーション力・観察力・判断力育成に効果的に利用可能である。
日本における木彫像の樹種と用材観に関する調査研究

これまで樹種分析を行っていなかった8・9世紀の一木彫像と10・11世紀に関東・東北地方を中心とする地域で造立された鉈彫像について樹種分析及び考察を行い、その成果を論文として公表した。神像彫刻については各地で調査を実施し、これまで蓄積してきた分も含めて約130体分の樹種のデータを得た。そのデータを分析した結果、畿内を含む東の地域と西の地域とでは用材選択のあり方に異なる傾向を見出すことができた。この研究成果は近く論文として公表する予定である。一部の神像について、実験的に放射性炭素年代測定を実施したが、使用された木の伐採年代と制作年代にずれのある興味深い例が見出された。こうしたデータを蓄積することにより、用材の伐採時期と像の制作時期との関係が明らかになる可能性があり、年輪年代の調査とともに用材観の研究に有効な新たな視点となることも認識した。本研究は、木彫像に用いられる樹種を科学的に分析し同定する作業をおこない、その成果を踏まえながら、樹種選択のあり方を究明しつつ、「用材観」という従来ほとんど議論されてこなかった視点から日本彫刻史を再検討することを目的としている。8・9世紀の主要な木彫像の用材がカヤであることがこれまでの本研究によって科学的に判明し、従来ヒノキ中心に把握されていた用材観に対して問題提起を行なうことができた。その作業を継続するとともに、仏教彫刻のほか神像彫刻や、中国の木彫像にも調査の範囲を広げる。平成19年度は、仏教彫刻のほか、神像彫刻や中国の木彫像の調査、樹種同定を実施した。調査の際には作品の彫刻史的な調書の作成、写真撮影、樹種同定のためのサンプルの採取を実施した。調書、写真は研究に容易に用いられるように整理をした。サンプルは、森林総合研究所において分析し樹種の同定をした。なお、採取は、所蔵者・保管者の許可を得たものに限った。以上の作品調査のほか、神像及び中国の木彫像、1011世紀の木彫像に関連する従来の研究書や研究論文を外国の文献も視野に入れながら収集し、研究史を十分に把握するようにつとめた。また、対象となる木彫像の樹種や用材観に関する文献史料を渉猟し、用材に関する認識がどのようなものであったかという観点から検討を加えた。年度末ではあったが携帯可能な高倍率デジタル顕微鏡を導入した。これにおってサンプルの採取ができない場合の樹種同定がある程度可能になるが、そのためのテストデータの収集等を行った。平成20年度は、仏教彫刻のほか、神像彫刻や仏教彫刻の調査、樹種同定を実施した。また、対象となる木

彫像の樹種や用材観に関する文献史料を渉猟し、用材に関する認識がどのようなものであったかという観点から検討を加えた。本研究は、木彫像に用いられる樹種を科学的に分析し同定する作業をおこない、その成果を踏まえながら、樹種選択のあり方を究明しつつ、「用材観」という従来ほとんど議論されてこなかった視点から日本彫刻史を再検討することを目的としている。8・9世紀の主要な木彫像の用材がカヤであることがこれまでの本研究によって科学的に判明し、従来ヒノキ中心に把握されていた用材観に対して問題提起を行なうことができた。その作業を継続するとともに、仏教彫刻のほか神像彫刻や、中国の木彫像にも調査の範囲を広げる。平成21年度は、仏教彫刻のほか、神像彫刻や仏教彫刻の調査、樹種同定を実施した。調査の際には作品の彫刻史的な調書の作成、写真撮影、樹種同定のためのサンプルの採取を実施した。調書、写真は研究に容易に用いられるように整理をした。サンプルは、森林総合研究所において分析し樹種の同定をした。なお、採取は、所蔵者・保管者の許可を得たものに限った。最終年度に当たり、データの整理及び検討を行うとともに、これまで十分に調査を実施してこなかった中国や黄檗宗の木彫像についても調を行った。中国の木彫像については、東京国立博物館保管の3体(観音像2体、羅漢像1体)を調対象とした。唐時代に遡る可能性がある観音像は、カキノキ属、宋時代以降の他の2体は、観音像まキリ属、羅漢像はトチノキ属と判明した。黄檗宗の木彫像については、九州国立物館における特別展「黄檗」の出品作品について調査を実施した。いずれも中国・清時代ないし江戸時代の作品であるが、その多くが中国から渡来した仏師の作品であり、用材選択のあり方を探る上"、興味深い事例である。樹種分析は、現在実施している。その他、埼玉県毛呂山町所在の桂木寺来の木彫像7体についても調査を行った。その内、10世紀に遡る古様な2体の像については樹種がカヤと判明したが、それよりもやや下る11世紀と見られる千手観音像についてはヒノキ科に同定された。10世紀から11世紀にかけてカヤからさらにヒノキへと用材観が変化する可能性を秘めた事として興味が持たれる。また、今年度は、非破壊による新たな種識別方法として、近赤外線を用いた分析法を試みた。研究分担者の安部は、木材標本を用いて分方法を検討したところ、質感の類似したヒノキとカヤ、ヒノキとサワラについては、近赤外分光分析法によって樹種が判別することを突きとめた。それを受けて今回、中国木彫像と桂木寺の諸像についてこの方法を用いて調査を行った。今後、さらなるデータの蓄積が必要であるが、非破壊による新たな樹種識別方法として期待される。
HIV遺伝子発現調節蛋白質の分子細胞生物学的研究と阻害剤の探求

私たちはHIV転写制御因子、Tatの細胞内選別輸送とその制御機構およびそれに関与する細胞質因子の同定を含めた分子レベルでの解明を目的として、Tat依存的gpt(guanine phosphoribosyl transferase)遺伝子の発現、すなわち6-チオグアニン感受性を表現型としたヒトT細胞CEM由来細胞株を分離した。Ro-24-7429をはじめ、Tatアンタゴニスト候補物質を用いてこの細胞株の表現型の変化(6-チオグアニン感受性から耐性への変換)を調べたが、現在のところ、顕著な感受性変化への効果は見出されていない。さらに現在、Tat核輸送シグナルを有する合成ペプチドなど他のTatアンタゴニストと報告されている物質についてその阻害効果、すなわち細胞株の有用性を検討している。
9族金属錯体を用いる酸化剤不要のアルコール酸化触媒系の開発と合成化学的応用

機能性配位子(ドロキシピリジン類、アミノピリジン類、フェニルピリジン類)有する9金属錯体触媒を用い、酸化剤を必要としないアルコールの酸化触媒系を開発した。各種第二級アルコールの脱水素的酸化反応により対応するケトンを、各種第一級アルコールの脱水素的酸化反応により対応するアルデヒドを、それぞれ良好な収率で得た。本触媒系は、現在知られているアルコールの脱水素的酸化触媒系の中で最も高い活性を示すものである。本研究者は、Cp*(ペンタメチルシクロペンタジエニル)を配位子として有する9族金属(イリジウム・ロジウム)触媒の化学に注目し、研究に取り組んできた。この中で、アルコール分子の関わる水素移動型反応において、[Cp*IrCl_2]_2ならびに[Cp*RhCl_2]_2が極めて高い触媒活性を示すことを見出し、これらを触媒として活用する様々な有機合成触媒系を開発してきた。本研究課題では、新たに機能性配位子をこれらの錯体に導入し、酸化剤を必要としないアルコール酸化触媒系、すなわち脱水素型酸化触媒系の開発に取り組んだ。本年度は、最初に高活性な触媒分子の合成について検討し、続いてこれらを用いた第二級アルコールの脱水素型酸化反応により、ケトンを生成する触媒反応として発展させることを試みた。まず、[Cp*IrCl_2]_2と2-ヒドロキシピリジンとの反応により、新規錯体Cp*Ir(Py-2-OH)Cl_2を合成し、その構造を単結晶X線解析により明らかにした。同錯体を1-フェニルエタノールの脱水素型酸化反応の触媒として用いることにより、アセトフェノンが良好な収率と高い触媒回転数をもって得られることを見出した。他の第二級アルコールの脱水素型酸化反応についても検討し、各種芳香族ならびに脂肪族アルコールの酸化が良好に進行することを明らかにした。さらに、本触媒反応の機構についても調査し、重要な触媒中間体Cp*Ir(2-pyridonate)Clの単離と構造決定に成功した。このことから、本触媒反応は、反応中に生成するCp*イリジウムヒドリド種が2-ヒドロキシピリジン配位子の酸性ヒドロキシ基の作用によって脱水素する過程を鍵段階として進行することを明らかにした。この中で、アルコール分子の関わる水素移動型反応において、[Cp*lrCl_2]_2ならびに[Cp*RhCl_2]_2が極めて高い触媒活性を示すことを見出し、これらを触媒として活用する様々な有機合成触媒系を開発してきた。本研究課題では、新たに機能性配位子をこれらの錯体に導入し、酸化剤を必要としないアルコール酸化触媒系、すなわち脱水素的酸化触媒系の開発に取り組んでいる。19年度までに、Cp*イリジウム錯体に2-ヒドロキシピリジンを配位子として導入することによって、第二級アルコールの脱水素的酸化反応の高活性な触媒が得られることを明らかにしてきた。本年度は、さらに高活性な触媒分子を探索することを目的とし、配位子として新たに2-ヒドロキシ-5-トリフルオロメチルピリジン、2-ヒドロキシ-6-フェニルピリジン、2-(トリフルオロアセチルアミノ)ピリジン等を配位子として用い、新規9族金属錯体の合成、構造決定と触媒活性の調査を行った。これらのうち、2-ヒドロキシ-5-トリフルオロメチルピリジン及び2-ヒドロキシ-6-フェニルピリジンを配位子として有するCp*イリジウム錯体は,第二級アルコールの脱水素的酸化反応に極めて高い触媒活性を示すことが明らかとなり、p-キシレン還流下での触媒回転数は1, 000以上に達した。次年度以降は、第一級アルコールの酸化反応における触媒活性の調査へと研究展開する予定である。本研究者は、Cp^*(ペンタメチルシクロペンタジエニル)を配位子として有する9族金属錯体触媒の化学に注目し、研究に取り組んできた。その中で、アルコール分子の関わる水素移動型反応において、[Cp^*IrCl_2]_2ならびに[Cp^*RhCl_2]_2が極めて高い触媒活性を示すことを見出し、これらを触媒として活用するさまざまな有機合成触媒系を開発してきた。本研究課題では、新たに機能性配位子をこれらの9族金属錯体触媒に導入し、酸化剤を必要としないアルコール酸化触媒系、すなわち脱水素的酸化触媒系の開発に取り組んでいる。20年度までに、Cp^*イリジウム錯体に2-ヒドロキシピリジン、2-ヒドロキシ-5-トリフルオロメチルピリジン、2-ヒドロキシ-6-フェニルピリジン等の機能性配位子を導入した錯体触媒の合成を行い、第二級アルコールの脱水素的酸化反応においてこれらの錯体触媒が高い活性を示すことを見出してきた。本年度は、第一級アルコールの脱水素的酸化反応によってアルデヒドを得る触媒系の開発に焦点を絞り、2-ヒドロキシ-6-フェニルピリジン配位子を導入したCp^*イリジウム錯体触媒を用いて調査した。

最適反応条件の探索の結果、本錯体触媒(2.0mol%)をナトリウムメトキシド等の塩基(5.0mol%)と組み合わせて用いることにより、ベンジルアルコールの脱水素的酸化反応がトルエン還流下で良好に進行し、ベンズアルデヒドが収率90%で得られることを見出した。第一級アルコールの適用範囲についても調査し、各種官能基を有するベンジルアルコール類や脂肪族アルコールの反応においても、本触媒系により対応するアルデヒドが中程度から極めて高い収率で得られることを明らかにした。本触媒系は酸化剤を必要としないで第一級アルコールの脱水素的酸化反応を高効率的に達成した最初の例である。
パフォーマンス向上のための行動経済学的アプローチ：運動方略最適化のための条件解明

これまでの研究において、ヒトの運動意思決定特性を検討し、高得点と無得点が隣接する運動課題においては、失敗確率が増大し報酬期待値が低下してしまうにも関わらず高得点を狙うリスク追求的な方略を取ることを明らかにしてきた(Ota et al., Frontiersin Computational Neuroscience, 2015)。本年度においては、繰り返し練習をすることで、この傾向が改善され報酬期待値が最大となるリスク中立的な方略を獲得できるかを検討した。実験参加者は上記の運動課題を9日間継続して実施し、各ブロックにおいて期待報酬を最大化することを求められた。実験の結果、1日目にリスク追求的な方略を取る参加者は9日目にもリスク追求的な方略取り、1日目にリスク回避的方略を取る参加者は、9日目にも同様にリスク回避的方略を取ることが明らかになった。この結果は繰り返しの練習においても、リスクに関わる運動方略の学習は進行されにくいことを示唆している。本研究の成果は、Scientific Reports誌に掲載された。次にリスク中立的な方略の学習が困難である原因として、毎回の運動結果を観察し自分の運動がどのくらいばらつくのかという運動誤差の認識が正確に行えないという仮説を検証した。実験にはペンタブレットを利用した腕の素早い伸展課題を用いた。各ブロック終了後に全試行の運動結果を実験参加者にフィードバックし、リスク中立的な方略が獲得できるかを検証ところ、運動誤差分布のフィードバックが与えられても、個人の好むリスク選択方略は維持される傾向が確認された。この結果は少なくても、運動誤差認識の不正確さだけが、運動方略の最適化を阻む要因ではない可能性を示唆している。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、行動経済学的なアプローチを用いて、リスク下の運動方略の非合理性を解明することを目的とした。実験参加者は、リスク下の一致タイミング課題を行った。この課題では、反応時間が参照時間(2300 ms)に近づくほど利得(最大100点)が向上し、参照時間を過ぎると0点となる非対称な利得関数を持つ。ベイズ決定理論により、参加者の反応分散を基に、最大期待利得が得られる最適平均反応時間を算出したところ、実際の平均反応時間と解離していることが明らかとなった。すなわち、参加者はリスク志向的な方略を採用していた。また、この方略は、非対称な利得関数を左右反転させても認められた。これらの結果は、期待利得の最大化を図る運動方略を採用できないことを示している。次に、この非合理な方略の神経生理学的な要因の解明に挑んだ。衝動性の抑制を管理する右側の背外側部前頭前皮質に経頭蓋直流刺激を行った。右側に皮質興奮性を高める陽極刺激、左側に低下させる陰極刺激を、2000mAで20分間行ったところ、ベースラインに比べ、平均反応時間が減少し(リスクを避ける方へ反応時間が早まり)、リスク志向性が低下した。また、この減少度は、偽刺激条件の減少度とも有意に差があることが明らかとなった。さらに、統制実験により、リスクのない状況では、平均反応時間に変化が見られないことも確認した。これらの結果は、右側の背外側部前頭前皮質の興奮性水準がリスク志向的な運動方略の一因であることを示唆する。論文が1本採択され、予定していた実験も終了した。以上のことから、おおむね順調に進展していると言える。今後は、課題条件を操作することにより、非合理な運動方略の心理学的な要因を明らかにしてく予定である。
膵β細胞自己増殖のメカニズム解明に基づいた糖尿病治療の開発

これまで、準必須アミノ酸であるアルギニンが膵β細胞のインスリン分泌を促すとともに、膵β細胞内に取り込まれたアルギニンと結合する細胞質内因子が、β細胞自身の増殖を促すことを発見した。このアルギニン結合因子として同定されたのがATIS1およびβCGF1, 2, 3であるが、まだ詳細な機能はよくわかっていない。本研究ではマウス膵β細胞株抽出液中から細胞膜に発現するβCGFs受容体候補(βCGFR)が同定されたため、βCGFおよびβCGFR自身の活性化ドメインやそのシグナル制御機構に関して詳細に解析を行った。まずβCGFRを強制発現させた膵β細胞株を作製し細胞増殖アッセイにより増殖効率の上昇を確認することができた。次に、βCGFRのATIS1標的ドメインを予測し、それを基に作成したドメイン変異体を発現させたところ、βCGFRとの結合に関与することが分かった。またインフォマティクスの手法によりβCGFRによる増殖活性化関連遺伝子からβ細胞増殖シグナル経路候補を抽出することができた。糖尿病研究業界においてもまだ認知の低いATIS1やβCGFについて新たな知見を提供することは、当該研究分野の視野を広げ、まだ未開拓な研究を展開させ得るという点で重要である。また、βCGFの発現・機能あるいはβCGFRシグナルを調節する物質をスクリーニングするなど、応用面での利用が期待できる。一方で、現在ATIS1の新規タンパク質相互作用ドメインが同定されたため、これを考慮し、バキュロウイルス-昆虫細胞発現系やヒト株化細胞発現系を利用した組換えタンパク質精製方法を検討している。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
小脳-橋-延髄標本を用いた発達小脳における機能的神経回路発現の解析

下オリーブ核から小脳への投射様式や平行線維の発達過程を蛍光トレーサーや免疫組織化学法を用いて調べた結果、P5-P7の生後1週の小脳においてLTDが発現する場所には苔状線維から入力を受けた平行線維と下オリーブ核の両方から入力を受けているプルキンエ細胞が存在し、機能的神経回路を作り始めていることが分かった。また、呼吸性活動をトリガーとして光学的測定法を行なった結果より、同じ呼吸相の活動が登上線維からと平行線維から小脳へ向かっていることが示唆された。これは、呼吸性活動が小脳神経回路の発達・形成に関与する可能性を示唆する。呼吸性活動は、発達初期に、小脳神経回路の活動依存的シナプス形成に深く関わっていると考えられた。小脳-橋-延髄標本(小脳ブロック標本)に電位感受性色素を浸潤させて光学的測定法を行った。片葉・傍片葉へ投射する下オリーブと、それに交わる平行線維の組み合わせ刺激では、両方の刺激が重なり合っているところの小脳の側端部では、光学反応が長時間抑圧(LTD)され、両方の刺激が重なり合っていないところでは、反応は抑制されないことも確認できた。さらに下オリーブ核から小脳への投射様式や平行線維の発達過程を蛍光トレーサーや免疫組織化学法を用いて調べた。その結果、片葉・傍片葉部では、下オリーブ核から小脳への投射はP5-P7において多重支配から単一支配へ移行している状態であった。平行線維に関しては、P5でプルキンエ細胞とシナプスを作り始め、顆粒細胞は内顆粒層へ移動し始めていた。P7P8では、プルキンエ細胞の樹状突起が伸びて平行線維と多くのシナプスを作っており、顆粒細胞は苔状線維とシナプスを形成し始めていることが分かった。P5P7の生後1週の小脳においてLTDが発現する場所には苔状線維から入力を受けた平行線維と下オリーブ核の両方から入力を受けているプルキンエ細胞が存在し、機能的神経回路を作り始めていることが分かった。一方、小脳の機能発達において、自律神経系の1つである呼吸に注目した。呼吸は、随意呼吸と不随意呼吸とがあり、高次脳の支配により不随意呼吸から随意呼吸に切り替わることが出来る。小脳がそのような機能に関与しているかもしれない。小脳ブロック標本で呼吸活動をモニターしながら光学的サイクルトリガーヒストグラム法により50回加算平均すると、呼吸関連部位が時間的・空間的に見えてくる。延髄の呼吸関連の場所だけでなく、小脳の外側部や虫部にシグナルが捕らえられた。これらの結果より、呼吸活動が小脳の発達に関与する可能性があるのではないかと推察した。小脳-橋-延髄-脊髄標本(小脳ブロック標本)に電位感受性色素を浸潤させて、下オリーブ核のニューロンの発火パターンを指標に光学的測定法を行った。最初に発達初期からリズムを作り、発火相を作る呼吸性ニューロンに注目し、小脳の機能発達において、自律神経系の1つである呼吸が神経回路形成に関わるのか検討した。小脳ブロック標本で呼吸活動をモニターしながら光学的サイクルトリガーヒストグラム法により50回加算平均すると、呼吸性ニューロンのマッピングが出来る。呼吸性活動が時間的・空間的に見えてくるのである。そうすると、延髄の呼吸関連の場所だけでなく、小脳の外側部や虫部にシグナルが捕らえられた。それも、発達初期においては、登上線維の走行の仕方に良く似たコンパートメント状に呼吸性ニューロン活動が観察された。また、その呼吸性活動は下オリーブ核、傍結合腕核(Nucpeus Parabrachialis)に存在し、パッチクランプ法を用いた結果より、Post-Inspiratoryneuronが記録された。それと同様のPost-Inspiratory活動が小脳にも観察された。これらの結果より、同相の活動が登上線維からと平行線維から小脳へ向かっていることになる。これにより呼吸活動が小脳神経回路の発達・形成に関与する可能性があるのではないかと推察した。呼吸は、発達初期に、小脳神経回路の活動依存的シナプス形成に深く関わっていると考えられた。発達過程において、活動依存的なシナプス形成に発達初期からリズムを作り、発火相を作る呼吸性ニューロンは重要な貢献をしているのではないかと考えた。そこで、小脳の機能発達において呼吸性活動が神経回路形成に関わるのかどうか検討した。小脳ブロック標本で呼吸活動をモニターしながら光学的サイクルトリガーヒストグラム法により30-50回加算平均すると、呼吸性ニューロンマッピングが出来て、呼吸性活動が時間的・空間的に小脳-橋-延髄-脊髄に見えてくるのである。

光学的呼吸性活動が延髄の呼吸関連の場所だけでなく、小脳の外側部や虫部にシグナルが捕らえられた。発達初期においては、登上線維の走行の仕方に良く似たコンパートメント状に呼吸性ニューロン活動が観察された。また、その呼吸性活動は下オリーブ核、橋傍腕結合核(Nucleus Parabrachialis:NPB)に存在し、パッチクランプ法を用いた結果より、Post-Inspiratory neuronが記録された。それと同様の活動が小脳にも観察された。さらに、迷走神経からは、肺伸展受容器からの呼吸性活動が求心性に入力し、NPBを経て平行線維に到達する。呼吸性活動が登上線維からと平行線維から小脳へ向かっていることになる。この結果より、呼吸性活動が小脳神経回路の発達・形成に関与する可能性があると推察した。呼吸性活動は、発達初期に小脳神経回路の活動依存的シナプス形成に深く関わると考えられる。
グラファイトーアルカリ金属層間化合物の水素吸収

アルカリ金属-グラファイト層間化合物CnM(M=K,Rb,Cs;n=8,24)は,グラファイト層間にアルカリ金属原子の挿入された構造を持つ金属性化合物である.この様なアルカリ金属-グラファイト層間化合物は水素の化学吸着及び物理吸着活性を示し,グラファイト層間に水素を吸蔵することが知られている.化学吸着系においては,原子状に解離した水素がグラファイト層間に安定化され, PdHx等の遷移金属水素化物と類似の系を形成し,一方,物理吸着系では,水素分子が層間に凝縮した二次元凝縮状態を形成し,ゼオライト等のモレキュラー・シーブのガス吸収状態に対比される.我々は本研究において,主として化学吸着系を中心にして,これらの水素化物の電子状態,構造,吸蔵水素の層間での動的・静的挙動を固体物性の手段を用いて調べてきた.本研究の中から,この様なグラファイト・アルカリ金属-水素三元系層間化合物の特異な電子状態,構造等が明らかにされつつある.即ち, PaHx等の遷移金属水素化物は水素原子と金属原子が合金系を形成し,水素原子は非局在化した電子状態を持つ.一方, KHのアルカリ金属水素化物はK^+H^-の様に局在化した電子状態を持つイオン的絶縁体である.金属性を持つアルカリ金属-グラファイト層間化合物中に化学吸着により安定化された水素の持つ電子状態は,これら二つの水素化物の中間にあり,比較的弱い伝導電子との相互作用の中で特異な電子状態を持つことが明らかになった.本研究においては,この様な水素の吸収により得られるカリウムー水素-グラファイト三元系層間化合物の電気伝導度,熱電能,プロトンーNMR,ESR及びC軸熱膨張についての研究成果を報告し,上述の様に,これらの物質の特異な電子状態,構造を明らかにする.アルカリ金属-グラファイト層間化合物CnM(M=K,Rb,Cs;n=8,24)は,グラファイト層間にアルカリ金属原子の挿入された構造を持つ金属性化合物である.この様なアルカリ金属-グラファイト層間化合物は水素の化学吸着及び物理吸着活性を示し,グラファイト層間に水素を吸蔵することが知られている.化学吸着系においては,原子状に解離した水素がグラファイト層間に安定化され, PdHx等の遷移金属水素化物と類似の系を形成し,一方,物理吸着系では,水素分子が層間に凝縮した二次元凝縮状態を形成し,ゼオライト等のモレキュラー・シーブのガス吸収状態に対比される.我々は本研究において,主として化学吸着系を中心にして,これらの水素化物の電子状態,構造,吸蔵水素の層間での動的・静的挙動を固体物性の手段を用いて調べてきた.本研究の中から,この様なグラファイト・アルカリ金属-水素三元系層間化合物の特異な電子状態,構造等が明らかにされつつある.即ち, PaHx等の遷移金属水素化物は水素原子と金属原子が合金系を形成し,水素原子は非局在化した電子状態を持つ.一方, KHのアルカリ金属水素化物はK^+H^-の様に局在化した電子状態を持つイオン的絶縁体である.金属性を持つアルカリ金属-グラファイト層間化合物中に化学吸着により安定化された水素の持つ電子状態は,これら二つの水素化物の中間にあり,比較的弱い伝導電子との相互作用の中で特異な電子状態を持つことが明らかになった.本研究においては,この様な水素の吸収により得られるカリウムー水素-グラファイト三元系層間化合物の電気伝導度,熱電能,プロトンーNMR,ESR及びC軸熱膨張についての研究成果を報告し,上述の様に,これらの物質の特異な電子状態,構造を明らかにする.化学吸着系第1及び2ステージ化合物【C_4】KHx(n=1,2)の電気伝導度、熱電能ESR,プロトンNMRについての実験を行った。【C_4】KHxの電気伝導は面内、面間ともに金属伝導を示し、異方性は【(ρ)_H】/【(ρ)_(12.5×【10^3】である。この異方性の値はド)】ナー型(10【10^2】)、あるいはアクセプター型(【10^4】【10^G】)グラファイト層間化合物の中間の値を示し、特異な電子状態を反映している。この異方性の値より全電子状態密度に対する水素原子での局所状態密度の比は【N_H】(【E_F】)/N(【E_F】)【10^(-2)】と見積られ、インターカラント中に存在するイオン格子【K^+】【H^-】の水素原子にわずかの伝導キャリアーが存在することを示唆する。熱電能はフォノンドラッグ項により説明される挙動を持ち、高温側の大きなフォノンドラッグ、低温に存在する小さなフォノンドラッグから、大きな電子フェルミ面(【k(^e-F)】【10^7】【cm^(-1)】)と小さなホールフェミニ面(【K(^h-F)】【10^5】【cm^(-1)】)が共存することが明らかになった。又、プロトンNMRの測定からスピン格子緩和時間には小さなコリンハ項【√!T_1T】=1.7×【10^(-2)】【S^(-1/2)】

【K^(-1/2)】の存在が観測され水素上のわずかなキャリアの存在が裏付けられた。以上の結果を総合するとドナーであるKより電子はC,H原子に移動して【K^+】となり、大きな電子フェルミ面はグラファイト【π^*】バンドに移った電子により作られる。又、水素は強い電子親和力を持ち、ISバンドがほぼ満たされ【H^-】となるが、厳密にはC原子上にある伝導電子のスクリーニング効果により若干のホールの存在する【H^(-8)】(8(【<!】)1)の状態となり、小さなホールバンドを形成する。金属水素化物には局在性の強い電子状態を持つアルカリ金属水素化物(【K^+】【H^-】)の様なイオン的絶縁体と非局在的な合金状態を持つ遷移金属水素化物(PdHx)が両極端として存在するが、我々の系はこの中間に位置する特異な電子状態を持つことが明らかになった。ESRの測定結果からは伝導電子スピンと局在電子スピンが共存することが示唆され、インターカラント【K^+】【H^-】のイオン的性格が裏付けられた。
痴呆高齢者のトイレの間違えに関する認知心理学的接近

痴呆高齢者の中には暗いすみの壁に方便したり,洗面台に座って大便をしたりしまう者が存在する。これは,中枢性の異常や泌尿器そのものの異常による失禁とは性質が異なり,いわゆる「勘違い」による現象である。現在のところ,この問題のメカニズムや対処法について科学的に検討した報告はみあたらない。そのため,医療・福祉の現場では,経験的な方法や口コミ情報に頼っている。平成12年度では、老人病院外来でアルツハイマー型痴呆と診断された高齢者1名についてフォローアップし、どのような間違いが起こり、家族はどのような点で失敗しているのか分析を行った。さらに、認知心理学的な視点から、対処法を考え、その効果をみた。対象は、70歳の男性であった。6年ほど前から物忘れが起こるようになり、現在、長谷川式簡易評価スケールで0点、Mini-Mental State Examination(MMSE)で3点(復唱のみが正解。物の名称も答えられない状態)であった。特に見当識面で非常に重篤な問題を呈しており、スリッパをテーブルにおいたり、植木を家の中に入れてしまったりと、行動のフレーム自体が崩壊しているような状態であった。トイレについては、特に夜間に、隣の場所である洗面台やお風呂と間違い、用を足そうとしてしまう状況であった。家族の対処法を尋ねると、トイレの明かりをつけ、オリエンテーションをつけようとしていたが、一向に問題が改善しない状況にあった。これはトイレの明かり自体を誰かが「入っている」と知覚したのだと考え、逆に周囲の洗面所、風呂場の明かりをつけ、トイレの明かりを消す方法を提言した。その結果、トイレの場所の誤りは改善した。これらの誤認識についてアフォーダンス理論と関連させ、考察を行った。痴呆高齢者の中には暗いすみの壁に方便したり,洗面台に座って大便をしたりしてしまう者が存在する。そのため,医療・福祉の現場では,「よく放尿するところに鳥居を描くとよい」など,経験的な方法や口コミ情報に頼っているようである。そこで,今年度の研究ではまず,老人保健施設等の職員に対して痴呆高齢者のトイレの間違いにはどのようなものがあり,どのように困っているのか,どのような対応を行っているのか詳しく実態調査を行うこととした。本年度は,関東地域の一部地域の老人保健施設に限り,予備調査を行ったところ,トイレに限らず,施設内の場所等の間違えは日常的に存在し,その対応等に困惑していることを把握するに至った。それらの対処については,具体的な資料や研究をもとに行っている施設は少なく,施設員で話し合い,例えば,場所の表示を大きくする,目印をつけるなどの試行錯誤的な環境的な試みを行っているが,有効と感じるものは存在していない。そのため,できるかぎりスタッフが見回ることや付き添いをするなどの介助的なアプローチがとられているのが現状であった。今後はより広い地域で本調査を実施する予定であり,それらの結果をあわせて老年行動科学学会,老年精神医学会等で発表を行う予定である。また,今回,調査を実施した施設に依頼し,実際の認知環境的な対処法を試行するつもりである。
ヒト声帯黄斑と声帯星型細胞の機能、細胞外マトリックス産生の調節機能の解明

本研究により発声(声帯振動)による張力は、ヒト声帯の前・後黄斑内のヒト声帯星型細胞を刺激して細胞外マトリックスを産生・維持し、ヒト固有の声帯の層構造を維持するための調節因子の一つであると考えられた。機械的刺激を受けたヒト声帯星型細胞のメカノレセプターが刺激され、細胞内にそのシグナルが伝達されることにより細胞活動に影響を与えると考えられた。ヒト声帯星型細胞は肝臓外星細胞であり、Diffuse Stellate Cell Systemの一員であり、ヒト声帯の新しい範疇の細胞と考えられた。またヒト声帯の黄斑は声帯星型細胞のニッチである可能性が示唆された。1)ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞の継代培養ヒト声帯黄斑の機能と黄斑内に密に分布するヒト声帯星型細胞の機能を研究するために、ヒト声帯星型細胞の継代培養を行った。継代培養されたヒト声帯星型細胞を用いてin vitroで機能形態学的に研究した。継代培養されたヒト声帯星型細胞は通常の線維芽細胞と形態学的に異なっており、ヒト声帯星型細胞は、通常の線維芽細胞とは異なった範疇の細胞であることが示唆された。2)ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞が細胞外マトリックスを産生するための調節因子の解明Mechanotransductionの観点から、ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞はどのような環境下で細胞外マトリックスを産生するのか、線維芽細胞との機能の差も含めて研究した。生来発声していない、すなわち発声(声帯振動)により声帯黄斑と黄斑内のヒト声帯星型細胞に張力が加わっていない声帯の粘膜固有層、黄斑、声帯星型細胞、線維芽細胞などの微細構造を研究した。また生来発声していない声帯内のヒト声帯星型細胞と線維芽細胞の膜レセプターの発現と細胞外マトリックスの産生との関運を、ヒアルロン酸に関して研究した。その結果、生来発声していない声帯内の間質細胞、特にヒト声帯星型糊包では膜レセプターの発現と細胞外マトリックスの産生が低下しており、ヒト固有の声帯の構造をとっていなかった。発声(声帯振動)は、ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞が細胞外マトリックスを産生するための調節因子の一つであると考えられた。ヒト声帯では生後の発声(声帯振動)により声帯黄斑と黄斑内のヒト声帯星型細胞に張力が加わり、ヒト声帯星型細胞を活性化し、ヒト固有の声帯粘膜の層構造を構築し、ヒト声帯粘膜の成長・発達に関与しているという我々の仮説が再度支持された。ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞が細胞外マトリックスを産生するための調節因子の解明の一環として、Mechanotransductionの観点から、ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞はどのような環境下で細胞外マトリックスを産生するのか、線維芽細胞との機能の差も含めて研究した。生来発声していない小児の声帯、すなわち発声(声帯振動)により声帯黄斑と黄斑内のヒト声帯星型細胞に張力が加わっていない小児の声帯の微細構造を研究した。その結果、生来発声していない小児の声帯内の間質細胞、特にヒト声帯星型細胞では細胞外マトリックスの産生が低下しており、声帯粘膜固有層はヒト固有の声帯の層構造をとっていなかった。ヒト声帯では生後の発声(声帯振動)により声帯黄斑と黄斑内のヒト声帯星型細胞に張力が加わり、ヒト声帯星型細胞を活性化し、ヒト固有の声帯粘膜の層構造を構築し、ヒト声帯粘膜の成長・発達に関与していると考えられた。長期間発声していない成人声帯、すなわち発声(声帯振動)により声帯黄斑と黄斑内のヒト声帯星型細胞に長期間張力が加わっていない成人の声帯の微細構造を研究した。その結果、長期間発声していない成人の声帯内の間質細胞、特にヒト声帯星型細胞では細胞外マトリックスの産生が低下しており、声帯粘膜はヒト固有の声帯の層構造をとっていなかった。ヒト成人の声帯では、発声(声帯振動)により声帯黄斑と黄斑内のヒト声帯星型細胞に張力が加わり、ヒト声帯星型細胞を活性化し、ヒト固有の声帯粘膜の層構造の維持に関与していると考えられた。

機械的刺激を受けたヒト声帯星型細胞のメカノレセプターが刺激され、細胞内にそのシグナルが伝達されることにより細胞活動に影響を与えると考えられた。ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞が細胞外マトリックスを産生するための調節因子の解明の一環として、Mechanotransductionの観点から、ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞はどのような環境下で細胞外マトリックスを産生するのか、線維芽細胞との機能の差も含めて研究した。その結果、発声(声帯振動)は、ヒト声帯黄斑内のヒト声帯星型細胞が細胞外マトリックスを産生するための調節因子の一つであると考えられた。その結果、ヒト声帯星細胞の細胞質の中間径フィラメントには、神経細胞、筋細胞に伴う蛋白質が同定でき、肝臓星細胞と同じ染色態度であった。またヒト声帯星型細胞は分化が低い細胞である事が明らかになった。ヒト声帯星細胞は、肝臓外星細胞であり、Diffuse Stellate Cell Systemの一員であると考えられ、組織幹細胞(Somatic Stem Cell)との関連性が示唆された。またヒト声帯の黄斑は声帯星細胞のニッチである可能性が示唆された。