hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グリコサミノグリカン糖鎖リモデリングによる高効率な視神経再生治療の開発

ヘパラン硫酸は、さまざまな生理活性物質と結合能を有するグリコサミノグリカンの一つであり、そのヘパラン硫酸を合成する最も重要な酵素の一つであるEXT1を網膜組織特異的に欠損させたコンディショナルノックアウトマウスを作成し、その解析をおこなった。Cre-loxPシステムを用い、Creトランスジェニックマウスには、DKK3 promoter-driven Creマウスを用いて、胎生期の早期からEXT1を網膜組織特異的にノックアウトさせた。そのマウスの網膜では、視神経乳頭の低形成がみられ、視神経の軸索は、網膜を縦断し、網膜視細胞のさらに外側に誤った投射を示していた。Brn3bやTuj1などの網膜神経節細胞のマーカーとなる蛋白の抗体で、その網膜の免疫染色をおこなったところ、網膜神経節細胞の配列は、網膜の内層にとどまっており、また、視細胞のマーカーとなるOtx2に対する抗体で免疫染色をおこなうと、視細胞の配列も網膜外層にとどまっていることが判り、網膜の層構造形成が障害されたために、網膜神経節細胞の軸索投射が乱れたわけではないことが示唆された。したがって、視神経乳頭の形成には、ヘパラン硫酸が必要であることが本研究から判明し、以前に我々は視交叉形成におけるヘパラン硫酸の必要性も報告しており、正常な視神経の投射メカニズムはヘパラン硫酸の発現と密接な関係があることが明らかとなった。緑内障性視神経障害や虚血性視神経症、外傷性脊髄損傷、アルツハイマー病などの中枢神経組織の変性障害に対する再生治療を実現させるためには、障害を受けた神経細胞の軸索再生や新たに移植された神経幹細胞からの神経軸索の投射をいかに効率よく実現させるかが今後の大きな課題となってくる。最近の我々の研究グループにおいて、神経細胞の生理活性物質による刺激応答が、細胞表面や細胞外基質に発現するグリコサミノグリカン糖鎖によって大きく異なっていることがあきらかとなったため、グリコサミノグリカン糖鎖の発現を制御することで視神経の軸索再生の効率を引き上げることを目的に本研究をおこなった。ヘパラン硫酸は、さまざまな生理活性物質と結合能を有するグリコサミノグリカンの一つであり、そのヘパラン硫酸を合成する最も重要な酵素の一つであるEXT1を視神経の軸索投射時期特異的にコンディショナルにノックアウトさせ、そのマウスの表現型を解析した。網膜神経節細胞から投射した軸索は、網膜内で視神経乳頭へ向かって投射する機構が障害され、視神経乳頭低形成を生じた。また、興味深いことに、視神経乳頭まで一部達した軸索は、視神経鞘内を走行せず、視神経鞘外を異常な走行を示していた。このように多彩な視神経軸索投射異常がみられたことから、複数のガイダンス分子がヘパラン硫酸と結合することによって、ヘパラン硫酸依存性に作用調節されている可能性が考えられ、その分子メカニズムの解明を今後予定している。
低温サウナによる慢性腎疾患の進行抑制効果

マウス(C57BL/6)を用いて5/6腎摘除モデルを作成し、サウナ治療群、非治療群に分け、同様に偽手術を施したマウスをサウナ治療群と非治療群に分け、4群(各n=5)で実験を行った。低温サウナ治療には電熱式自然対流温熱装置を用い、41°C、15分間の加温、その後32°C、20分間の保温を12週間連日実施した。その結果12週間のサウナ治療群では、統計学的有意差は認めないもののクレアチニンクリアランスに低下傾向がみられた。また、体重、水分摂取量、24時間尿量、血清ナトリウムなどの電解質に差はなく、本サウナ設定において有害事象はなかった。eNOS mRNAの発現量は、サウナ治療群で有意な増加を認めた(p<0.05) (J Jpn Soc Balneol Climatol Phys Med. 2015;78(2):118-129)尚、本論文は日本温泉気候物理医学会平成28年度最優秀論文賞を受賞した。さらにストレインを変更し129x1マウスで介入期間を4週間で検討したところ、低温サウナ群では血圧効果、腎機能障害軽減が確認され、さらに血圧降下の影響取り去るために血圧を揃えた群で検討を行ったところ組織学的に近位尿細管障害が軽減し、腎組織のアポトーシス減少、酸化ストレス減少が確認された。メカニズムとして温熱刺激がフリーラジカルの産生を増加させる一方で消去系も同時に賦活され、p38-MAPK-Akt細胞内シグナル伝達によりHSP27のアップレギュレイトが重要な鍵となっていることが推察された。(Am J Physiol Renal Physiol. 2016Mar30[Epub ahead of print])尚、本論文はAmerican Physiological SocietyによりAJPRPのselected articleとして認定された。研究の進捗としてはゆっくりではあるが、昨年度から本年度にかけて国内学会誌と海外学会誌の2本の論文を発表しており、概ね順調に進展していると判断できる。どちらの論文も最優秀論文賞とselected articleと高い評価を得ており、今後の発展性が確信できた。我々は5/6腎摘除(Nx)マウスを用いて、全身へのマイルドな温熱刺激の反復(repeated mild thermal stimulation, MTS)がNxによる血清クレアチニン上昇やアルブミン尿増加を軽減し、作用機序のひとつに熱ショックタンパク質27のリン酸化亢進を伴うアポトーシスの抑制、酸化ストレスの軽減が寄与することを明らかにしてきた。今年度はNxによって誘導される炎症性サイトカインに対するMTSの効果について検討した。MTSはNxによる血清クレアチニン上昇、アルブミン尿増を有意に軽減した(P < 0.01-0.001)。NxによりTNF、およびIL-6 mRNAの有意な発現増加(P < 0.05-0.001)が観察されたのに対し、MTSによりTNFの有意な軽減が認められた(P < 0.01)。一方、IL -10 mRNAにおいては、Nx+MTS群で有意な増加が認められた(P < 0.01)。IL -1βやMCP1mRNA発現に対するNxやMTSの影響は認められなかった。MTSは腎組織でのTNF発現を軽減させる可能性が示唆された。Nx+MTS群での抗炎症性サイトカインとして認知されているIL -10の増加がTNFの発現抑制に寄与したと考えられる。我々は、これまでの研究で得た温熱が腎に及ぼす循環動態の変化に関するデータ(腎血漿流量は約50%増加する一方で糸球体濾過量は変わらない)から、温熱刺激が輸出入細動脈の両方に血管拡張を生じさせると推察した。ここを着想起点とし、温熱反復刺激が腎糸球体の血管内皮機能を改善し、腎障害の進展を抑制するとの仮説を立て、マウスを用い5/6腎摘除でCKDモデルを作成し、深部体温を約1°C上昇させ約30分程度維持する加温を12週間反復したところ、腎組織でのeNOS (血管内皮型NO合成酵素)mRNAの発現増(p<0.05)を認め、輸出入細動脈の温熱性拡張による糸球体への圧ストレス軽減が示唆された。さらに腎容積の減少に伴う急性腎障害からCKDへの初期段階で温熱曝露の影響を確認するために、介入期間を12週から4週へ短縮したところ、初期段階でも温熱曝露で有意な血清クレアチニン値、尿中アルブミン量の増悪抑制が確認できた。残存腎摘出後の病理組織像では、予想と異なり糸球体以上に温熱介入により、尿細管障害が軽減された。また尿細管障害マーカーのひとつである尿中NGALも半減していた。急性腎障害からCKDへの進展過程には、近位尿細管障害が間質の線維化や糸球体硬化の引き金になっていること示唆されており、潜在的な腎障害に対して、早期に温熱曝露を介入させることで治療的意義が得られる可能性が示唆された。さらに温熱曝露はTUNEL陽性細胞数、cleaved caspase 3およびROS産生を有意に抑制しており、アポトーシスおよび酸化ストレスの抑制を認めた。また細胞内シグナル伝達としてp38 MAPK、Aktの活性化と、それに続くHsp27のリン酸化亢進が重要な役割を演じている可能性が示唆された。温熱介入により、腎不全進行に明らかな違いが確認できたので、今後もそのメカニズム解明に関する基礎研究を継続する必要がある。

熱は化学物質以上に体内で様々な系を活性化する可能性が考えられるので、網羅的な解析が必要と考えられる。基礎研究と同時に、ヒトでの臨床応用を念頭に置いて治験へ向けた準備を行う計画である。全身温熱が慢性腎臓病モデルで、蛋白尿を減じクレアチニン上昇を抑制するというプライマリーな結果に引き続き、炎症性サイトカインの抑制が示唆されることもわかってきた。今後は、温熱受容体であるTRPチャネルを介した細胞内分子メカニズムの解明が新たな課題となる。リハビリテーション医学物品購入に伴い、わずかながら残金が発生したため。昨年度は熊本地震のために約半年に渡り研究室が使用できない状況だったため次年度使用額が生じた。今年度、試薬等消耗品費ですぐに使用する予定。研究室の再建は既に完了しており、稼働している状況である。今後さらに研究を加速し、全身温熱の反復が温熱受容体を介して細胞内へどのようなステップでシグナル伝達が行われるのか、分子メカニズム解明を急ぎたい。そのため、引き続き細胞内のmRNAおよび蛋白の動きを追っていく予定である。
サルと自閉症児を対象とした援助行動の生物的・進化的要因解明に関する実験的研究

H28年度に予備的に行った研究では、マーモセットは他個体へ援助せず、むしろ援助と拮抗する不公平忌避を示すことが示唆された。そこでH29年度は、マーモセットは他個体が自身よりも価値の高い餌を受け取るときに、課題の遂行を拒否する不公平忌避を示すかを検討した。コモン・マーモセットを用いた我々のこれまでの研究において、マーモセットが第三者であるヒト演者のやり取りが互恵的かそうでないかに敏感であり、独占的なヒト演者を避けることが示された(Kawai et al. 2014)。一方で、胎生期にバルプロ酸(VPA)に曝露した自閉症モデル・マーモセット(VPA群)は、互恵条件でも非互恵条件でも、ヒト演者からのエサの受け取りに差を示さないことを明らかにした(Yasue et al., 2015)。これらのことから、マーモセットには、基本となる不公平忌避の性質があることが示唆される。先行研究ではこれまではマーモセットの不公平忌避は示さないか限定的で、メスには見られないとされてきた。しかし、実験を実施したところ、バルプロ酸非投与(UE)群とVPA群ともにパートナーと公平な報酬では90%以上の課題成遂行率を示したが、不公平な報酬時には、UE群はオス・メスとも有意に課題遂行率を下げ、不公平忌避を示したが、VPA群は遂行率を下げなかった。このことから、胎生期バルプロ酸曝露は、援助とは逆の不公平忌避に大きな影響を与えることが示された。社会性の低い霊長類で第三者互恵性認識実験を行ったところ、その種では互恵性・非互恵性の交渉を区別しなかった。また、香田は「また社会類型が他者とのコミュニケーションや認知に進化的な影響力が存在したという仮説にもとづき様々な行動について随時研究を展開し成果を得た。援助の基盤にある他者行動の認識が種によって異なることを示した。この成果は、霊長類の社会認識について一定の知見を与える。しかし、自閉症モデル動物については、予備的に生理食塩水をもちいて鼻腔に投与する試みを行ったが、オキシトシンの投与は行えていない。H31年度にオキシトシンを投与することで、VPA個体が第三者互恵・非互恵認識や不公平忌避を示すようになるかを調べる予定である。自閉症モデル・マーモセットがさまざまな社会認知において障害を閉めることを、これまで示してきた。それ以外に自閉症のバイオマーカーとなる指標があるかを探索する。具体的には24時間連続で活動量を測定し、日内変動を調べる予定である。また、向社会行動を促進するオキシトシンなどを投与することで援助行動が示されるかを予備的に検討する。そのために、ホルモンの測定などを実施する。本研究では、ヒトの協力社会の原動力である援助の生物的・進化的要因を解明するために、1)社会性が高いマーモセットと低いニホンザルの比較(進化的要因)、2)通常と自閉症マーモセットの比較(遺伝子異常など生物要因)、3)自閉症児の援助傾向と個人差の研究(社会性と援助の関係)を実験的に調べる。H28年度は、マーモセットが、他個体を援助するかどうかを検討し、自閉症児の実験の設定を行った。マーモセットでは、自身には報酬が得られないにもかかわらず、血縁のない他個体にまで餌をとる援助行動を示したBurkhart et al.(2007)の手続きを踏襲して、マーモセットで同様の検討を行った。隣り合わせのケージにいるサルのどちらか一方が、2種類の配分でエサがおかれた2つの板のうちどちらかを引ける状況にした。先行研究ではマーモセットが援助することが示されており、通常のマーモセットでは他個体への援助が示されると予想されるが、自閉症モデルであるバルプロ酸投与マーモセットが援助行動を示さないと予想された。このことを検討するために、母体へパルプロ酸投与し、自閉症モデル動物の作出を試した。妊娠期間は135日であるが、数個体の仔を得た。ただし、このような実験を実施するためには時間を要する。すでに生体になっている自閉症モデル個体1頭と非投与マーモセットで予備的に検討したところ、先行研究とは異なり、他個体への援助を行ったが、それでも自身にだけ餌が得られる条件のほうを好んでとった。また、むしろ自閉症モデル個体のほうが、援助行動が多かった。この結果は、むしろ自身が価値の低い餌を得ることを好まないとの「不公正忌避」を反映していると考えられる。従来の研究では、少なくともメスのマーモセットは不公平性忌避を示さないとされてきた。そのため、H29年度はまずは不公平忌避がマーモセットの雌雄で生じるかを検討する。予備的な実験を行い、通常のマーモセットおよび自閉症モデルマーモセットが援助を行うかをテストすることができ、この先の研究の目処がたったため。H28年度に予備的に行った研究では、マーモセットは他個体へ援助せず、むしろ援助と拮抗する不公平忌避を示すことがするかが示唆された。

コモン・マーモセットを用いた我々のこれまでの研究において、マーモセットが第三者であるヒト演者のやり取りが互恵的かそうでないかに敏感であり、独占的なヒト演者を避けることが示された(Kawai et al. 2014)。一方で、胎生期にバルプロ酸(VPA)に曝露したマーモセット(VPA群)は、互恵条件でも非互恵条件でも、ヒト演者からのエサの受け取りに差を示さないことを明らかにした(Yasue et al., 2015)。これによって、マーモセットには、基本となる不公平忌避の性質があることが示唆されたが、先行研究ではこれまではマーモセットの不公平忌避は示さないか限定的で、メスには見られないとされてきた。その結果、公平な報酬の時では、メスを含むUE群・VPA群ともに90%以上の課題成遂行率を示した。それに対して、不公平な報酬の時では、UE群はオス・メスとも有意に課題遂行率を下げた。VPA群は遂行率を下げなかった。このことからマーモセットは、メス個体においても不公平忌避を示し、VPA群は不公平忌避を示さないことが明らかになり、胎生期バルプロ酸曝露は、個体の社会行動のベースとなる不公平忌避という性質に大きな影響を与えることが示された。ただし、不公平忌避を示したUE群に対して、パートナーがいないケージの前に価値の高い報酬が置かれる条件で実験したところ、不公平条件と同じ程度の遂行を示した。すなわち、「パートナーが価値の高い報酬を得る」ことが遂行の停止に関連している、まさに社会的な動機づけに基づいた行動であることをあきらかにした。不公平忌避の実験を行い、通常のマーモセットは不公平忌避を示すが、自閉症モデルマーモセットは不公平忌避を示さないことを示した。このことが援助と拮抗することを示唆し、その成果を海外の論文として発表した。H28年度に予備的に行った研究では、マーモセットは他個体へ援助せず、むしろ援助と拮抗する不公平忌避を示すことが示唆された。そこでH29年度は、マーモセットは他個体が自身よりも価値の高い餌を受け取るときに、課題の遂行を拒否する不公平忌避を示すかを検討した。一方で、胎生期にバルプロ酸(VPA)に曝露した自閉症モデル・マーモセット(VPA群)は、互恵条件でも非互恵条件でも、ヒト演者からのエサの受け取りに差を示さないことを明らかにした(Yasue et al., 2015)。これらのことから、マーモセットには、基本となる不公平忌避の性質があることが示唆される。先行研究ではこれまではマーモセットの不公平忌避は示さないか限定的で、メスには見られないとされてきた。しかし、実験を実施したところ、バルプロ酸非投与(UE)群とVPA群ともにパートナーと公平な報酬では90%以上の課題成遂行率を示したが、不公平な報酬時には、UE群はオス・メスとも有意に課題遂行率を下げ、不公平忌避を示したが、VPA群は遂行率を下げなかった。このことから、胎生期バルプロ酸曝露は、援助とは逆の不公平忌避に大きな影響を与えることが示された。社会性の低い霊長類で第三者互恵性認識実験を行ったところ、その種では互恵性・非互恵性の交渉を区別しなかった。また、香田は「また社会類型が他者とのコミュニケーションや認知に進化的な影響力が存在したという仮説にもとづき様々な行動について随時研究を展開し成果を得た。援助の基盤にある他者行動の認識が種によって異なることを示した。この成果は、霊長類の社会認識について一定の知見を与える。
胸膜腫瘍前癌病変および胸膜悪性中皮腫におけるNF2遺伝子の突然変異解析

(目的)ヒト悪性中皮腫の遺伝子解析により,NF2遺伝子の突然変異が見られることがわかってきている。NF2遺伝子による胸膜中皮腫遺伝子治療モデルを確立するために,悪性胸膜中皮腫手術例で腫瘍と腫瘍隣接胸膜のDNAを抽出してNF2遺伝子の突然変異解析を行った。また悪性胸膜中皮腫および肺癌癌性胸膜炎症例において免疫組織化学的にKi-67,p53,NF2遺伝子の発現を検索し,肺癌症例では病理組織学的所見,臨床予後とを対比,検討し予後因子としての有用性につき検討した。(対象と方法)対象症例は胸膜中皮腫切除例3例と腫瘍隣接胸膜2例および肺癌癌性胸膜炎切除例65例である。フエノール・クロロホルム法によりDNAを抽出し,PCR-SSCP法により遺伝子の突然変異をスクリーニングした。また抗NF2抗体(C-18,-19),抗Ki-67抗体(MIB-1),抗p53抗体(DO-7)による免疫組織学的検索を行った。(結果および結語)設定したPrimerでバンドが検出できたexon3,exon4,exon7,exon13,exon16の各exonについて行ったSSCPでは3例の胸膜中皮腫及び胸膜には,明確に確認できるNF2遺伝子の変異は見出されなかった。また抗NF2抗体による免疫染色の結果も同様であった。胸膜中皮腫は3例中2例でp53陰性,Ki-67標識率は10%以下であった。肺癌症例の検討では,Ki-67標識率は独立した有意の術後予後因子であり,臨床予後を良く反映することが判明した。以上より胸膜中皮腫症例をさらに集積することによりNF2遺伝子の突然変異の検索およびKi-67標識率との相関につき検索する予定である。千葉大学および関連諸施設において摘出された悪性胸膜中皮腫および隣接する非腫瘍性胸膜を採取して、フェノール・クロロホルム法によりDNAを抽出した。現在までに3例の臨床材料を集めることができた。NF2遺伝子増幅のためのPCR primerはカナダMcGII大学Roul eau等のグループの発表に基づき合成した。(2)H-E染色における組織像観察、フローサイトメトリーによるaneupleudy pattern解析、抗Ki-67抗体抗PCNA抗体による免疫染色(ABC法)を行い、突然変異の有無や突然変異のパターンとの相関を解析する。Ki-67はDAKO社の精製抗体(M0722),抗PCNA抗体はDAKO(M0879)を購入した。(3)千葉大学肺外科及び関連病院における過去の症例の予後と突然変異解析の結果に統計処理を加え、相関を調べる。現在対象患者の予後についてはデータを蓄積中である。(4)新たな悪性胸膜中皮腫症例に関しては継代培養を行い細胞株の樹立をめざすとともに非癌部胸膜の採取を胸腔下あるいは開胸時直視下に施行しPCR-SSCP法によりNF2遺伝子の突然変異解析を実行する。非癌部胸膜が採取できたのは2例である。継代培養に成功した症例は現在までのところない。(目的)ヒト悪性中皮腫の遺伝子解析により、NF2遺伝子の突然変異がみられることがわかってきている。NF2遺伝子による胸膜中皮腫遺伝子治療モデルを確立するために、悪性胸膜中皮腫手術例で腫瘍と腫瘍隣接胸膜のDNAを抽出してNF2遺伝子の突然変異解析を行った。また悪性胸膜中皮腫および肺癌癌性胸膜炎症例において免疫組織

科学的にKi-67,p53,NF2遺伝子の発現を検索し,肺癌症例では病理組織学的所見,臨床予後とを対比,検討し予後因子としての有用性につき検討した。(対象と方法)対象病例は胸膜中皮腫切除例3例と腫瘍隣接胸膜2例および肺癌癌性胸膜炎切除例65例である。フエノール・クロロホルム法によりDNAを抽出し,PCR-SSCP法により遺伝しの突然変異をスクリーニングした。また抗NF2抗体(C-18,A-19),抗Ki-67抗体(MIB-1),抗p53抗体(DO-7)による免疫組織学的検索を行った。(結果及び結語)設定したPrimerでバンドが検出できたexon3,exon4,exon7,exon13,exon16の各exonについて行ったSSCPでは3例の胸膜中皮腫及び胸膜には,明確に確認できるNF2遺伝子の変異は見出されなかった。また抗NF2抗体による免疫染色の結果も同様であった。胸膜中皮腫は3例中2例でp53陰性,Ki-67標識率は10%以下であった。肺癌症例の検討では,Ki-67標識率は独立した有意の術後予後因子であり,臨床予後を良く反映することが判明した。以上より胸膜中皮腫症例をさらに集積することによりNF2遺伝子の突然変異の検索およびKi-67標識率との相関につき検索する予定である。
脳機能ネットワークにおける分離・統合状態間スイッチングの生成機構の解明

安静時におけるヒト脳機能ネットワークの状態変化,特にネットワーク内における脳領野の分離・統合状態間スイッチングの生成メカニズムを明らかにすることを目標とする.本目標の達成のため,分離・統合状態間スイッチングの背後にある脳活動の時空間パターンを特徴づけること,および,安静時脳活動のシミュレーション実験系を介して,分離・統合状態間スイッチングの生成に寄与する要素を探索することに取り組む.安静時におけるヒト脳機能ネットワークの状態変化,特にネットワーク内における脳領野の分離・統合状態間スイッチングの生成メカニズムを明らかにすることを目標とする.本目標の達成のため,分離・統合状態間スイッチングの背後にある脳活動の時空間パターンを特徴づけること,および,安静時脳活動のシミュレーション実験系を介して,分離・統合状態間スイッチングの生成に寄与する要素を探索することに取り組む.
汎関数解析とFeynman経路積分の数学理論

1.研究代表者は、研究協力者熊ノ郷直人氏と共に下記の研究を行なった。(1)ファインマン経路積分の半古典近似の第2項の計算(2)相空間でのファインマン経路積分の研究2.分担者谷島は、m次元空間でのシュレーディンガー方程式の解の時間無限大での漸近挙動に関連して、シュレーディンガー作用素が連続スペクトルの下端に特異性を持つとき,(1)m=3の場合に解の時間無限大での漸近展開をルベーグ空間において与えた;(2)散乱理論の波動作用素がm/2とm/m-2のあいだに指数をもつルベーグ空間あるいはソボレフ空間において連続であることをm=3,5,6,.の場合に一般に,m=4の場合には特異特異性に関する付加条件の下で証明した。3。分担者川崎は、ゲージ理論の位相幾何学的研究を行なった。4.分担者水谷は4階非線形2点境界値問題に対する解の精度保証を研究した。その結果、「中尾の方法」と呼ばれるアルゴリズムを用いて、解の存在範囲を確定した。また数値計算では、精度保証に成功した例では、解の存在範囲が非常に狭く限定され、良い精度が得られた。5.分担者渡辺は、消散項を持つ波動方程式,シュレディンガー方程式のスペクトルと解の時間減衰の研究を行なった。6.分担者下村は、非線型シュレディンガー方程式を中心とした非線型分散型偏微分方程式の初期値問題と解の漸近的性質を研究し成果を得た.1.研究代表者は、研究協力者熊ノ郷直人氏と共に下記の研究を行なった。3。6.分担者下村は、非線型シュレディンガー方程式を中心とした非線型分散型偏微分方程式の初期値問題と解の漸近的性質を研究し成果を得た.1.研究代表者は、Feynman経路積分の準古典近似の第2項の形を決めた。2005年6月プラハで開催された国際会議path integral 2005で、招待講演をした。2005年10月にザンクトペテルブルグの物理数学研究所で研究成果を講演した。また、同研究所のPlamenevsky教授の学習院大滞在を援助し研究連絡をした。2.分担者谷島は、シュレーディンガー作用素の波動作用素のL^p空間やソボレフ空間における有界性をとくにシュレーディンガー作用素が連続スペクトルの下端に特異性を持つ場合に研究し、空間の次元がm【greater than or equal】3のとき波動作用素がm/2とその双対指数のあいだのpに対してL^p有界であることを示した。ロシアとの2国間共同研究協力のリーダーを勤め、2005年10月ザンクトペテルブルグ物理数学研究所を本研究代表者等と共に訪問し講演をした。3.分担者水谷は、退化放物型方程式の有限要素近似を考え、区分的1次の試行関数を用い、順序保存とL^1縮小の2つの性質をもつ半離散近似を提案した。そのスキームのL^1およびL^∞における安定性、および、適当な仮定のもとで、近似解が真の解へL^1収束することを示し、数値計算を行い理論的な結果の有効性を確かめた。4.分担者渡辺は、(第三回非線形偏微分方程式研究集会(富山・氷見2006.3.9)において、"消散項を持つ作用素のスペクトルと散乱問題"の講演を行った。5.分担者下村は、非線型Schrodinger方程式の解の漸近挙動に関して,時刻無限大で非線型性の寄与が無視出来るか否かの境目に相当する様な或る非線型項について研究し,この方程式の漸近自由解の非存在性についての成果を得た.又,瀬片純市氏との共同研究で,消散型非線型項を持つ4階Schrodigner型方程式の解の漸近形を求めた.1.研究代表者は、大次元での振動積分の停留位相法の剰余項評価を精密にすることに成功したので、研究協力者熊ノ郷直人工学院大学助教授と共にそれを使ってFeynman経路積分の準古典近似の第2項を表す公式を得て発表した。

2005年10月にザンクトペテルブルグの物理数学研究所(Euler International Mathematical Institute)で研究成果を講演したが、2006年には同研究所のPlamenevsky教授の学習院大滞在を援助し研究連絡をした。2.分担者谷島は、シュレーディンガー作用素が連続スペクトルの下端にレゾナンスあるいは固有値を持つ場合に、(a)対応する時間依存シュレーディンガー方程式の分散型評価をえた。(b)散乱理論の波動作用素のルベーグ空間・ソボレフ空間においての連続性を証明した。また、ロシアとの2国間共同研究協力の日本側リーダーを勤め、ザンクトペテルブルグ物理数学研究所のメンバーの日本訪問を企画実現し、研究連絡を行なった。3.分担者水谷は、退化放物型方程式の有限要素近似を考え、区分的1次の試行関数を用い、順序保存とL^1縮小の2つの性質をもつ半離散近似を提案した。そのスキームのL^1およびL^∞における安定性、および、適当な仮定のもとで、近似解が真の解へL^1収束することを示し、数値計算を行い理論的な結果の有効性を確かめた。4.分担者渡辺は、(第三回非線形偏微分方程式研究集会(富山・氷見2006.3.9)において、"消散項を持つ作用素のスペクトルと散乱問題"の講演を行った。5.分担者下村は、非線型シュレディンガー方程式を中心とした非線型分散型偏微分方程式の解の長時間挙動について,非線型相互作用の影響が無視出来ない場合に関して研究し,成果を得た.1.研究代表者は、研究協力者熊ノ郷直人氏と共に下記の研究を行なった。(1)ファインマン経路積分の半古典近似の第2項の計算(2)相空間でのファインマン経路積分の研究2.分担者谷島は、m次元空間でのシュレーディンガー方程式の解の時間無限大での漸近挙動に関連して、シュレーディンガー作用素が連続スペクトルの下端に特異性を持つとき、(1)m=3の場合に解の時間無限大での漸近展開をルベーグ空間において与えた;(2)散乱理論の波動作用素がm/2とm/m-2のあいだに指数をもつルベーグ空間あるいはソボレフ空間において連続であることをm=3,5,6,.の場合に一般に、m=4の場合には特異特異性に関する付加条件の下で証明した。3.分担者川崎は、ゲージ理論の位相幾何学的研究を行なった。4.分担者水谷は4階非線形2点境界値問題に対する解の精度保証を研究した。その結果、「中尾の方法」と呼ばれるアルゴリズムを用いて、解の存在範囲を確定した。また数値計算では、精度保証に成功した例では、解の存在範囲が非常に狭く限定され、良い精度が得られた。5.分担者渡辺は、消散項を持つ波動方程式,シュレディンガー方程式のスペクトルと解の時間減衰の研究を行なった。6.分担者下村は、非線型シュレディンガー方程式を中心とした非線型分散型偏微分方程式の初期値問題と解の漸近的性質を研究し成果を得た.
教員の転任が職能成長と学校経営に及ぼす影響に関する実証的研究

1文献による基礎的研究から得られた成果教員の職能成長の契機に関する先行諸研究を検討した結果、(1)教員が職業人として大きな成長を遂げるのは、入職後の教育経験を通じてであること、(2)したがって、人事行政をつうじて決定される教員の勤務校は、当該教員の職能成長環境としての意味をもっていることが判明したが、(3)教員も学校も同一的な存在ではありえないので、教員の勤務校が教員の職能成長環境としてもつ意味の度合いは、教員の特性と勤務校の特性によって左右されるのではないか、との仮説を析出できた。2転任人事が学校と異動教員に及ぼす効果に関する質問紙調査の結果概要都道府県教育委員会の人事担当者は、転任人事の効果を学校の活性化と教員の職能成長の両面について肯定するが、異動教員の職能成長に及ぼす効果を肯定する教員と校長は半数にとどまっている。3教員を対象とする職能成長契機に関する調査結果の概要教員の自己特性・勤務校特性・職能成長契機の相関程度を、教員自身の回顧(自分史)を素材として究明するために、教員に記入・記述してもらい、さらに調査の内容や方法の改善に向けて面接調査を実施した結果、(1)力量の変化を教員自身が明確に回顧できる項目を精選して例示すること、(2)例示項目が多義的に解釈されないように意味内容を限定することを通じて、(3)上記の仮説を的確に検証でき、かつ現職教員が短時間でしかも回答し易い調査票の開発を継続して行う必要があることが明確になった。
ヒト皮下脂肪組織からの新規分化誘導法による血小板産生

ヒトあるいはマウス皮下脂肪組織、脂肪前駆細胞は、造血幹細胞からの血小板産生用の培地を培養に用いると血小板を再現性よく、大量に産生する。これら細胞から得られた血小板と造血幹細胞から得られた血小板、末梢血小板の機能を詳細に比較した結果、皮下脂肪組織あるいは脂肪前駆細胞から得られた血小板は造血幹細胞から得られた血小板より、血小板機能は亢進していることを見いだした。末梢血小板との比較では、採血後2時間の血小板の方が高い血小板機能を示したが、採血後6-7時間の血小板の方が低い血小板機能を示した。本研究では、申請者が世界ではじめて開発した「試験管内で、少量のヒト皮下脂肪組織から大量に血小板を得られる細胞培養システム」により産生される血小板の詳細なcharacterizationを行い、本システムの基礎研究・臨床応用への有用性を検討する。具体的には、皮下脂肪組織から得る血小板、血小板産生の幹細胞として従来用いられている造血幹細胞から得る血小板、そして末梢血中の血小板のそれぞれに対してcharacterizationを詳細に行い、対象サンプルの相違を解析する。研究計画初年度の本年度は(a)ヒト皮下脂肪から分化誘導にて得た巨核球と血小板、(b)ヒト骨髄CD34陽性細胞から分化誘導により得た巨核球と血小板、(c)ヒト血小板を解析対象とした検討を主に行った。上記(a)-(c)を対象にマイクロアレイを用いた遺伝子発現の網羅的解析を行った。その結果、脂肪組織からの巨核球・血小板はヒト骨髄CD34陽性細胞からの巨核球・血小板が有する細胞特異的な因子を発現していた。他に電子顕微鏡による微細構造の観察、免疫電顕、ギムザ染色、フローサイトメトリー法によるDNA ploidyの検討、血小板特異的表面マーカーの検討、機能検討として固相fibrinogenにTRAP(トロンビン受容体の刺激剤)にて巨核球を反応させ免疫染色(CD41、ファロイジンに対する抗体を使用)を行った。機能検討として、血小板機能惹起剤で刺激した際のfibrinogenとの結合能を解析した。それらの結果、ヒト皮下脂肪から分化誘導にて得た血小板はヒト骨髄CD34陽性細胞から得た血小板と同様、細胞デブリスを含むがcharacterizationに大きな差異は認められなかった。末梢の血小板との比較では、細胞の大きさに差異が認められた(末梢血小板の方が小さい)。また来年度の予備検討として行った実験では、マウスの皮下脂肪組織よりin vitro分化誘導にて巨核球・血小板を得ることが出来た。以上、本研究は研究実地計画に沿い順調に進みデータを蓄積していると考えている。具体的には、皮下脂肪組織から得る血小板、造血幹細胞から得る血小板、そして末梢血中の血小板のそれぞれに対して機能検討をはじめとするcharacterizationを詳細に行い、対象サンプルの相違を解析する。CD34陽性細胞、ES細胞、iPS細胞は試験管内で血小板産生を行うためのstarting materialとして長所と短所を有している。申請者はこれら3つの長所を有し、短所を持たない皮下脂肪組織をstarting materialとして着目した。その皮下脂肪組織から得られた血小板のcharacterization、特に血小板機能調節の要である血小板活性化に着目した検討を実施し、試験管内で得た血小板と末梢血中の血小板の相違を明らかにする。本年度の解析対象サンプルは(a)ヒト皮下脂肪から分化誘導にて得た巨核球と血小板、(b)ヒト骨髄CD34陽性細胞から分化誘導により得た巨核球と血小板、(c)ヒト血小板、に加え(d)マウスからの皮下脂肪組織から分化誘導にて得た巨核球と血小板、(e)マウス骨髄造血幹細胞から分化誘導により得た巨核球と血小板、(f)マウス血小板、である。マウスからのサンプルを解析することにより、同一個体での骨髄、脂肪組織それぞれから得た巨核球や血小板の比較が可能となった。in vitroにおける巨核球や血小板のcharacterizationのデータは集積でき、脂肪由来血小板は機能が高いことを認めた。次年度のin vivo検討の為にマウスへの巨核球輸血の手技を習得し、pilot studyを行い検討条件の確定を行った。

本研究では、申請者が開発した「少量のヒト皮下脂肪組織から大量に血小板を得られる培養システム」により産生される血小板の詳細なcharacterization、特に血小板機能調節の要である血小板活性化に着目した検討を実施し、試験管内で得た血小板と末梢血中の血小板の相違を明らかにし、本システムの基礎研究・臨床応用、特に血小板輸血製剤への有用性を検討した。in vitro血小板産生のstarting materialとして、ヒト皮下脂肪組織、ヒト造血.幹細胞、マウス脂肪前駆細胞株、マウス皮下脂肪組織を用い、それぞれから得られた血小板とヒト血小板あるいはマウス血小板のcharacterizationを行った。血小板のcharacterizationとして、電子顕微鏡による微細構造の観察、フローサイトメトリー法による血小板特異的表面マーカー(CD41、CD42a、CD42b)の検討、機能検討として、4種の血小板機能惹起剤(エピネフリン、ADP、コラーゲン、リストセチン)それぞれで刺激した際の血小板活性化マーカーのP-selectin血小板膜発現、fibrinogenとの結合能、そして活性化血小板に反応する抗体PAC-1との反応性の解析を行った。固相fibrinogenに上記4種の惹起剤とTRAPそれぞれで刺激した場合の血小板を反応させ、上記同様に免疫染色を行った。これら検討の結果、脂肪組織からin vitro分化誘導にて得られた血小板は造血.幹細胞から得られるものに比し、高い血小板機能を有する事を認めた。また、採血後2時間での血小板サンプルとの比較では、採血された血小板の方が高い血小板機能を示したが、採血後6-7時間の血小板との比較では、脂肪組織からin vitro分化誘導にて得られた血小板の方が高い機能を有する事を認めた。本研究結果は、ヒト皮下脂肪組織からin vitro分化誘導にて得られた血小板は血小板輸血に有用な可能性を示した。
酸化ストレスなどの病態シグナルにおける糖鎖変化とその生理的意義の解明

今年度は、血漿中の可溶型ST6Gal Iを検出するためのサンドイッチELISAシステムを確立し、マウス、ラット、ヒト血漿サンプル5マイクロリットル程度で定量可能であることを明らかにした。このサンドイッチELISAを用いて作成した肝小葉zone1またはzone3の傷害ラットモデルの解析を行った。アリルアルコール投与によってzone1に傷害を起こしたラットの場合、通常の肝炎マーカーが増加しないにもかかわらず血漿中のST6Gal I量の有意な増加を認めた。尚、このzone1傷害ラットにおいては血漿中のα2マクログロブリンやハプトグロビンが増加していた。このため、肝臓に急性期反応が生じ、肝臓内のST6Gal I mRNAが増加したことが分子的背景であると考えられた。次にプロモベンゼン投与によってzone3に傷害を起こしたラットについても解析を行った。この場合は薬剤投与24時間後に肝炎マーカーであるASTおよびALTは増加した。興味深いことに薬剤投与8時間後とかなり早い時間に血漿中のST6Gal Iが増加していた。Zone3傷害ラットの肝臓におけるST6Gal IおよびBACE1発現の増加は見られなかったものの、プロモベンゼンの作用機構から酸化ストレスがST6GalI分泌増加の引き金となっていることが予想された。以上の結果は、血漿中のST6GalIは肝疾患バイオマーカーとしての有用性を示唆するものである。本研究者らは、以前にBACE1プロテアーゼがシアル酸転移酵素を切断し分泌されることを培養細胞系およびin vitroの実験系で見いだした。今年度は、BACE1ノックアウトマウスの解析を行った。そして、野生型マウスと異なり、ノックアウトマウスの血漿中の可溶型ST6Gal Iが約3分の1程度に減少していることを明らかにした(J.Biol.Chem (2005)280,8589-8595)。また、肝炎モデルLECラットにおいては、肝炎発症に先駆けてBACE1発現が増加し、血漿中の可溶型ST6Gal I量が増加していることも明らかにした。BACE1発現の増加する時期においてLECラットの肝臓は銅の蓄積による酸化ストレスにさらされている。従って、酸化ストレスがBACE1増加の引き金になったことが考えられた。さらに、発現の増加したBACE1がST6Gal Iを切断することで、ST6Gal I産物であるSNAエピトープ量に特異的な変化が起きることも分かった。(論文準備中)。また、血液などの体液中の可溶型ST6Gal Iを定量するためのサンドイッチELISAを確立し、化学物質によって肝炎を惹起させたラットの血漿サンプルを測定している段階である。また、体液中のSNAエピトープ量を定量的に解析する方法を確立した。このSNAエピトープアッセイは、ST6Gal I KOの血漿サンプルには、ほとんど反応性を示さないことから、SNAエピトープを特異的に検出することが分かった。
遠心力場波浪実験システムの開発

遠心力場において供用しうる進行波造波水槽を開発するとともに、進行波載荷に対する砂質トレンチ地盤の間隙圧応答を詳しく調べた。さらに、本研究課題に深く係わる一連の解析コードを開発、整備している。固定床における造波実験:進行波造波水槽の造波特性を調べるために、消波機構の構造条件および波浪条件を変化させて、波浪の反射率(反射波の圧力振幅/入射波の圧力振幅)を計測した。本実験ではスリット開度を0.30.5、遊水室長を510ca、液深を59cm、造波板の振動数を511.5Hz、造波板の公称振幅を13cmに設定し、トレンチ部をアルミ板で覆った状態で造波した。実験時の遠心加速度は重力加速度の50倍である。異なる2地点における計測水圧変動を合田の方法により解析し、反射率を求めた。結論的にはスリット開度が0.3の場合に消波効率が全般的に高いことが判明した。この条件のもとにおける反射率の最小値は、遊水室長と波長の比が0.150.25のもとで0.15程度であり、所期の目的を達成している。また、造波板の有効振幅と海底地盤表面の圧力振幅の関係を系統的に把握するとともに、その関係が古典造波理論に概ね適合することを確かめている。また、造波板近傍の減衰型重複波の存在についても理論的に検討し、実質的に影響のないことを確かめている。砂質地盤の進行波応答実験:以上の成果のもとに、進行波載荷に対する砂質地盤の応答特性を系統的に調べることが可能となった。海底地盤表面に生起される繰返しせん断応力レベルが0.09程度でも地盤内には残留間隙圧の蓄積が生じることを確認している。本造波システムでは繰返しせん断応力レベルにして0.15程度までの負荷が可能であり、今後引き続いて波浪による地盤の液状化機構、ならびに波浪-海底地盤の相互干渉の動力学過程を調べていく予定である。これに必要な土の繰返し塑性モデルについても開発を勧め、一部は公表している。本研究では、実験スペース上制約の強いビーム型遠心力載荷装置で使用しうる進行波造波システムの開発を試みている。このために、水路長48cm、幅10cmのフラップ型造波水槽の水路端に直立スリット壁式消波装置を配備した。これらの諸元は、50g遠心加速度場において水路長24m,水路幅5mに相当する。水路には長さ20cm、深さ10cmのトレンチを設けており、50g場において5m層厚の地盤を作成しうる。消波装置の有効性を確認するために、遠心加速度を30gと50gに設定し、液深や波浪周期などの波浪条件、およびスリット幅や遊水室長などの消波装置の構造条件を変化させて造波実験を行い、波浪の反射率を測定した。流体としては、水、および地盤の波浪応答実験での粘性スケーリングの導入を考慮して、粘性50cStのシリコンオイルを用いている。実験の結果、反射率が波長に対する遊水室長の比に強く依存することがわかった。また最小反射率0.14を得、ほぼ進行波的な波浪が造波できた。谷本らによって提案されたスリット式消波機構の消波効率の算定式と、本実験で計測した反射率

遊水室長/波長関係を比較したところ、両者の間に概ね良い対応が得られた。さらに、本研究で開発した進行波実験システムを用いて、水平トレンチ地盤の進行波載荷実験を行い、残留間隙圧の蓄積による不安定化現象を観測した。今後の課題としては、実地盤の堆積過程を考慮した、ボイリング再堆積法による地盤の作成手法を開発すること、波浪条件や消波機構の構造条件を系統的に変化させて各因子の消波効率への影響形態をより詳細に調べること、重複波応答との対比を軸に進行波による海底地盤の波浪応答特性を明らかにすること、などが挙げられる。遠心力場において供用しうる進行波造波水槽を開発するとともに、進行波載荷に対する砂質トレンチ地盤の間隙圧応答を詳しく調べた。さらに、本研究課題に深く関わる一連の解析コードを開発、整備している。固定床における造波実験:進行波造波水槽の造波特性を調べるために、消波機構の構造条件および波浪条件を変化させて、波浪の反射率(反射波の圧力振幅/入射波の圧力振幅)を計測した。本実験ではスリット開度を0.30.5、遊水室長を610cm、液深を59cm、造波板の振動数を511.5Hz、造波板の公称振幅を13cmに設定し、トレンチ部をアルミ板で覆った状態で造波した。実験時の遠心加速度は重力加速度の50倍である。異なる2地点における計測水圧変動を合田の方法により解析し、反射率を求めた。結論的にはスリット開度が0.3の場合に消波効率が全般的に高いことが判明した。この条件のもとにおける反射率の最小値は、遊水室長と波長の比が0.150.25のもとで0.15程度であり、所期の目的を達成している。また、造波板の有効振幅と海底地盤表面の圧力振幅の関係を系統的に把握するとともに、その関係が古典造波理論に概ね適合することを確かめている。また、造波板近傍の減衰型重複波の存在についても理論的に検討し、実質的に影響のないことを確かめている。砂質地盤の進行波応答実験:以上の成果のもとに、進行波載荷に対する砂質地盤の応答特性を系統的に調べることが可能となった。海底地盤表面に生起される繰返しせん断応力レベルが0.09程度でも地盤内には残留間隙圧の蓄積が生じることを確認している。本造波システムでは繰返しせん断応力レベルにして0.15程度までの負荷が可能であり、今後引き続いて波浪による地盤の液状化機構、ならびに波浪-海底地盤の相互干渉の動力学過程を調べていく予定である。これに必要な土の繰返し塑性モデルについても開発を進め、一部は公表している。
アルゴリズムのデータベース化とそれを用いたソフトウェア設計手法の研究

よく知られたアルゴリズムを知識ベースに蓄え、組合せ的問題(グラフ理論、ネットワークフロー理論、回路網理論など)の新しいアルゴリズムを考案する助けとなるような手法を開発することを最終の目的として研究を進めた。本年度の成果は次の通りである。1.複数のデータを大小関係にしたがって1列に並べかえる問題(ソートあるいは整列)が線形計画問題として記述できることを証明した。データ数がnのとき、この線形計画問題の変数の個数はn^2、制約条件式の数は2n(別に、変数が非負であるという式がn^2)である。2.典型的なNP完全問題である理論式充足可能性判定問題が双線形計画問題として記述できることを証明した。論理式中の変数の個数がn、論理式の長さ(論理記号や括弧も含めて)がmのとき、この双線形計画問題の変数と制約条件式の数はnとmの1次式で表わされる。3.グラフの同型性を判定する問題が双線形計画問題として記述できることを証明した。グラフの点の個数がnのとき、この双葉形計画問題の変数の個数はn^2、制約条件式の数は2n(別に、変数が非負であるという式がn^2)である。4.線形計画問題の可能解の存在領域や最適解を可視化して研究に役立てるソフトウェアツールを作った。5.アルゴリズムの実行過程を可視化して研究に役立てるソフトウェアツールを作った。6.アルゴリズムベースの研究のため、アルゴリズムの記録方法の一般的形式について検討した。
周産期の家族機能と産後うつの関連の検討

本研究の目的は、妊娠各期(妊娠初期、妊娠中期、妊娠後期)における家族機能とメンタルヘルスの関連を明らかにすることである。妊婦450名に自記式調査用紙を配布し、395名から得た結果、妊婦の抑うつ及び不安には家族機能の情緒的側面が関連していることが傍証された。平成19年度は、文献の再検討と、これまでの基礎研究の再検討をおこなった。基礎研究の再検討の結果、産後1カ月時に家族関係で支障を感じている褥婦は産後うつ病の割合が高く、これまでの先行研究を指示する結果が得られた。また、記述内容を、育児不安の記述内容を分析すると、産後3日においては、『初めてなのですべてが不安』『わからないことだらけ』などの漠然とした内容が多く、産後1か月においては、『一人でやっていけるか不安』『自分の体がもつか不安』など里帰りを終え自宅に戻り、家族からの支援がなくなることに起因する不安を認めた。また、家族機能尺度をFADの使用を考えていたが、FADは家族機能の変化を測定することは可能であるが、これまでの先行研究から家族機能不全の有無を判断するまでには至らないことが推測された。そこで、調査尺度に以前に使用したFASを加えることを検討した。このような経過から、調査用紙にFAS尺度の追加、対象者が自由記載できる記述欄を設け、家族機能の変化が詳しくわかるような調査用紙に修正をおこなった。所属機関の倫理委員会の審査、研究依頼施設の倫理審査を経た後、平成20年3月から妊娠初期の調査用紙の配布を開始した。現在、調査用紙の配布と回収を実施しているところであり、まだデータ収集段階である。次年度は、収集したデータを分析する予定である。その結果、395名(87.7%)から回答を得た。産科歴による比較を行った。初産婦と経産婦と比較したところ、(1)初産婦は経産婦よりも不安が高い、(2)初産婦は経産婦よりも家族機能が良好であると認識していた。さらに家族機能を詳しく分析すると、初産婦は経産婦よりもFADの情緒的反応、全般的機能の2つの下位尺度において家族機能が良好であると認識していたが、行動統制は初産婦は経産婦に比べ、家族機能が低いと認識していた。次に、メンタルタルヘルス(不安・抑うつ)と家族機能の関連を検討した。メンタルヘルスは、HAD-A(不安)11点以上をDefinite cases、10点未満をNon-casesとした。Definite casesはNon-casesよりも、情緒的関与が低いと認識していた。次に、HAD-D(抑うつ)11点以上のDefinite casesと10点未満のNon-casesを比較したところ、Definite casesはNon-casesよりも、情緒的反応、情緒的関与、行動統制、全般的機能が低いと認識していた。これらのことから、初産婦は経産婦に比べ家族機能は良好と認識しているものの、不安が高いことが明らかになった。妊婦の抑うつ及び不安には家族機能の情緒的側面が関連していることが傍証された。
咀嚼能力(咀嚼能率)の新しい評価方法について

従来より咀嚼能力の評価については多くの研究がなされできたが、簡便で再現性に優れた測定方法はない。そこで、本研究は、個人の咀嚼能力を評価する新しい分析法を開発することを目的として着手した。本研究は以下の順序で遂行した。1)咀嚼に費やされた運動エネルギーと対応した測定試料を検討した結果、ATP-Gが最も優れた試料であることがわかった。但し、本分析は、ATP-G50gを50回咀嚼させ、流出するATP量を分光光度計により測定しなければならない。そこで、次に新しい分析法を開発した。2)新しい評価方法は、ガムの変色を利用したもので、咀嚼に比例してガムの色が赤くなることが確認された。色の測定は、色彩色度計によってa^*で表現され、加えられたエネルギーについてはATP法より間接的に計測した。そこで、正常咬合者(男子18名)と不正咬合者(女子11名)に用いて計測したところ、正常咬合者群のa^*は平均47,02,不正者咬合群では34.24で、両群に5%有意水準で差がみられた。これらのことから、ガム法が優れた咀嚼能力測定法であると言えるが、大まかに分けたカラーテストを指標にすれば、もっと容易に測定できると思われる。従来,咀嚼能力の測定法については多くの研究が行なわれてきたが,簡便で再現性のある測定法が望まれている.近年,増田らはATP顆粒剤を用いた吸光度法を開発したが,従来の篩分法などに比較して簡便性に優れている.しかし,咀嚼能力を吸光度(abs)で表示するにとどまっている.そこで,咀嚼能力のエネルギー表示,ならびにその定量化を目的として,スタンプミルを用い,既知のエネルギーと吸光度との関係を検討し,新しい咀嚼能力の表示法を開発した.(1)ATPーG顆粒が粉砕機(吉田製作所スタンプミル改良型)による既知のエネルギー(落下高度2.0cm,落下重量6.0kg)下においては,落下回数とATPーG顆粒の破壊度が比例関係にあることがわかり,次の方程式が導き出された.y=0.22×+0.076(Y:ATPーGの粉砕後の吸光度X:スタンプミル落下回数)上記条件においては1回落下当りの粉砕エネルギーは約1.18Jであり, 50回落下時の総エネルギー量は,約58.8Jとなった.(2)上記方程式において,被検者の50回咀嚼時の吸光度からスタンプミルによる落下回数を求め,この値に1.18を乗ずれば,被検者の咀嚼能力をエネルギー表示できる.(3)吸光度1.17を基準値とし,咀嚼効率=1と定めれば,吸光度から被検者の咀嚼能力を算出できる.現在は,簡便化を目的とし,チューインガムの変色を利用した人工試料を開発中で,変色の程度と咀嚼エネルギーとの相関を検討している.前年度の研究においてATP-G法は咀嚼エネルギーに対応した優れた方法であることを報告したが、1回の測定において蒸留水2lにて希釈したり、流出するATP量の測定に分光光度計が必要など、外来診療室での応用には改良すべき点がある。そこで、本研究においては、測定に特別な器具、器械を必要としない、できれば視覚的に評価できるものを開発しようと試みた。本法は、塩酸基反応による発色するフロキシンをガムに組み込んだ比色定量法で、色度(a^※)の測定には色彩色度計を用いた。以下は、ガムの基本的性質ならびに実際の臨床応用の結果を示す。1.咀嚼回数と色度(a^※)との関係1)咀嚼回数の増加に伴って、a^※は増加したが、50回を越えるとプラトーになった。

2)ガム3g、50回咀嚼の場合、個体間変動と個体内変動の比が最大となった。2.咀嚼エネルギーと色度(a^※)との関係咀嚼エネルギーを直接測定することが不可能なため、ATP-G法と対比して検討したところ、両者には0.67の相関係数が認められ、エネルギーとの対応を確認した。3.正常咬合者(男子18名)と不正咬合者(女子10名)の比較正常咬合者ならびに不正咬合者について、ガム法とATP-G法による咀嚼能力測定を行い、咬合接触面積、咀嚼リズム、咀嚼運動経路を合わせて検討した。その結果、両群において5%有意水準で差が認められた。