hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複雑系としてのヒトの性行動と性感染症流行の数理的解析

前年度のシミュレーション環境の整備・実施ならびに流行データの分析に引き続き、モデルの改良とシミュレーションの実施、性・年齢別データの分析とそのシミュレーション結果との整合性の検討等を行なった。前年度は、男女別・都道府県別の性感染症の流行データによる地域相関分析かち、複雑な要因の関与が示唆され、また、活発度の違いを考慮したペア形成モデルのシミュレーションから、活発度の違いを適切に考慮したモデルの重要性が示唆された。本年度は、日本人の性感染症の罹患状況や性行動の実態調査結果が、数理モデルによる予測と一致するかを検討した。全国8道県で調査された9種類の性感染症の性年齢階級別罹患率を統計的に解析し、性・年齢・疾病の種類による罹患パターンの特徴を抽出した。これと性行動の調査から得られた男女間の年齢毎のカップル構成率を仮定して、性感染症の性・年齢別のコンパートメントモデルから得られる平衡状態での年齢毎の罹患率パターンを比較した。その結果、パラメターを選択し、かなりよい一致が得られることがわかった。また、個人ベースモデルによる分析も実施した。また、稲葉は、年齢構造をもつ人口におけるエイズ流行の数理モデルの定式化と数理的な解析をおこなうとともに、これまでの数理人口学的研究をまとめた著書「数理人口学」を刊行した。研究を通して、性行動と性感染症をめぐる複雑性の問題は奥深く、まだまだ分析すべき課題が残っていることがわかった。特に、人間社会の状況と性感染症の病原体の進化の関連性(性行動の活発化や抗生物質の使用を想定)など、今後も解析を進めたい。本研究の目的は、次の4点を明らかにすることである。すなわち、1)人間社会における性行動の形態が、その集団における性感染症の時間的・空間的流行様式にどのように影響を与えているか、2)社会状況の変化により、どの程度の流行状況の変化が予測されるか、3)分析のために採用する数理モデルの複雑さの違いによって、分析結果がどのような特徴を持つか、4)人間社会の状況が性感染症の病原体の進化にどのような影響をもたらしているか、である。本年度は、研究計画に従い、シミュレーションの環境整備、モデルの作成とシミュレーションの実施を中心に行なった。環境整備では、ワークステーションを設置し、パソコンを接続、シミュレーションが実施できる環境を整えた。また、HIVも含めて性感染症の流行データを収集し、流行の特徴を分析した。さらに、ペア形成モデルにおいて、男性の性行動の活発さに違いがあるモデルを作成し、それが流行にどのような影響を与えるかを分析した。男女別・都道府県別の性感染症の流行データで各性感染症間の相関をみると、いくつかの性感染症で高い相関を示したが、そうでない性感染症もみられた。また、社会経済要因との関連をみた分析でも明確な要因を確定できず、複雑な要因の関与が示唆された。また、活発度の違いを考慮したペア形成モデルのシミュレーションでは、活発なグループでの急速な流行拡大と低いレベルでの有病率の飽和がみられた。日本人の性行動の詳細な実態調査結果も発表されているので、今後は、さらに詳細なシミュレーションを実施・分析し、所期の課題を達成したい。前年度は、男女別・都道府県別の性感染症の流行データによる地域相関分析から、複雑な要因の関与が示唆され、また、活発度の違いを考慮したペア形成モデルのシミュレーションから、活発度の違いを適切に考慮したモデルの重要性が示唆された。

これと、性行動の調査から得られた男女間の年齢毎のカップル構成率を仮定して、性感染症の性・年齢別のコンパートメントモデルから得られる平衡状態での年齢毎の罹患率パターンを比較した。その結果、パラメターを選択し、かなりよい一致が得られることがわかった。また、個人ベースモデルによる分析も実施した。また、稲葉は、年齢構造をもつ人口におけるエイズ流行の数理モデルの定式化と数理的な解析をおこなうとともに、これまでの数理人口学的研究をまとめた著書「数理人口学」を刊行した。研究を通して、性行動と性感染症をめぐる複雑性の問題は奥深く、まだまだ分析すべき課題が残っていることがわかった。特に、人間社会の状況と性感染症の病原体の進化の関連性(性行動の活発化や抗生物質の使用を想定)など、今後も解析を進めたい。
カリウム欠乏の感知・応答に関わる植物シグナル伝達因子の解明

FOX hunting system(Full-length cDNA over-eXpressor gene)アグロバクテリウムライブラリ(植物選抜マーカーハイグロマイシン耐性遺伝子)をあらかじめ作製していたAtHAK5promoter::luciferase(HAK5pro::LCU)株に導入した。作製したFOX形質転換植物体をハイグロマイシン培地に移し、およそ1X10^4の遺伝子組換植物体を選抜した。HAK5pro::LUCは通常カリウム欠乏条件下で発現するため、FOX遺伝子がAtHAK5プロモーターを活性させているのであれば、ルシフェラーゼ活性は栄養素が豊富な培地上でも検出されるはずである。したがって、形質転換植物体を選抜後、FOX導入HAK5pro::LUCを栄養素が豊富なメディアに直接移し、ルシフェラーゼ活性検出のため、ルシフェリンをスプレーした。栄養豊富条件下でルシフェラーゼ活性を示した150以上の候補遺伝子組み換え植物体を選択し、次世代育成のために土に移した。育成した次世代の遺伝子組み換え植物体の中から、現時点で20以上の植物体においてルシフェラーゼ活性の増加を確認している。ポジショナルエフェクトによるルシフェラーゼ活性を考慮して、内生AtHAK5遺伝子の発現確認のため、リアルタイム定量PCRシステムを使用したテストを実行した。その結果、内生AtHAK5遺伝子を2倍以上発現する候補遺伝子組み換え植物体を6系統確認した。この6つの候補遺伝子組み換え植物体の中から4つの過剰発現遺伝子をクローニングし、それらがtopoisomerase, plasma membrane protein, Glycine rich protein, and vesicle-associated v-SNAREproteinの4つのタンパクをコードしている遺伝子であることを同定した。
禅宗寺院文書の古文書学的研究-宗教史と史料論のはざま-

古文書学的な調査が相対的に遅れていた禅宗寺院文書について、寺院の歴史という観点からの古文書学研究と、古文書料紙の自然科学的研究の二つの要素をもって研究をすすめた。報告書は、第一部を大徳寺・鹿王院等の禅院の歴史、第二部を大徳寺文書を中心とした古文書学的研究、第三部を古文書料紙の物理的研究としてまとめた。また、本年開催の国際シンポジウム「禅宗史研究の諸課題と古文書」では、欧米の代表的な禅宗史研究者2名を交えた有益な議論を組織することができた。これらを通じ、当初の目的であった室町期国家の禅宗国家というべき様相の解明について、充実した研究を実現しえた。また、大徳寺の開山宗法妙超・一世徹翁義亨についても必要な研究をおさめることができた。かかるプランを構想できたのは、京都大徳寺の御理解によって文書原本を史料編纂所に借用し、詳細な調査が可能となったためである。大徳寺文書は、中世の禅宗寺院文書の中でも量質ともに一級のものであり、本調査をも条件として、本年3月に重要文化財に指定されたことも報告しておきたい。その調査の成果が、同文書の全詳細目録(報告書付録、590頁)であり、紙質調査を含む詳細な原本調査カードである。また、調査に際し、東京大学農学部磯貝明教授・江前敏晴助教授の協力をえて、200枚をこえる透過光画像を素材としてフーリエ変換画像解析による簀目本数計算を行ったこと、繊維顕微鏡画像を採取し澱粉など不純物の定量分析の方法を検討できたこと、それらにもとづく料紙分類論を展開できたことなども特筆したい。詳細は報告書を参照願いたいが、上記目録不掲載の情報についてもデータベースの形式で記録を残したので、可及的速やかに学界に提供するようにしたいと考えている(なお、当初の予定通り、『鹿王院文書』、『蔭涼軒日録』(2冊分)のフルテキストデータベースを作成したことも附言する)。研究発表の項目にまとめられているように、本年度の研究においては、鎌倉・室町幕府と等持院・景愛寺・高野山金剛三昧院などの諸禅宗寺院との密接な関係、そこにおける都市的な葬送や納骨の位置、(上記寺院以外に、大徳寺・円覚寺など)、さらに室町幕府の財政機構と密接な連関をもつ禅僧の徴税能力なるものの実態など、鎌倉・室町幕府の「禅宗国家」的な都市的特徴を、多様な側面から再検討することに成功した。これらの研究の中で、禅宗寺院古文書あるいは禅籍・清規などの史料論的研究も進展している。また、大徳寺文書の大量借用にともなう文書原本の紙質調査と紙質研究については、大徳寺の御理解をえて無事、文書を借用し、大量の中世文書を原本にもとづいて調査するという稀有の条件を最大限に利用するために、従来の研究を中心的に担っていた科研グループ(平成6年度補助金「古文書原本にみる材質の地域的特質・時代的変遷に関する基礎的研究」、代表、富田正弘富山大学教授)の意見をいただく機会をえて、現在の段階でもっとも妥当と考えられる料紙調査カードを作成した。また高知県立紙産業技術センターにおいて自然科学的な料紙分析の視点とのすりあわせを行い、あわせて、基礎知識をえるための研修を行った。これによって、文書の法量・重量・繊維組成・簀目・密度・折りその他についての情報も集積し、中世の最上級の料紙としての「引合」を王家・親王

家関係の文書に確認し、檀紙・強杉原についても同じく相当数を確認した。また、『大日本古文書大徳寺文書』(4冊)、『鹿王院文書』の入力を終了し、これによって、禅宗寺院文書のフルテキスト入力による新たな研究の可能性をひらいた。禅宗寺院文書の古文書学的研究と都市に拠点をおいた「禅宗国家」論の研究を進展させるという当初の研究目的は、順調に進展している。本年度の研究は、禅宗寺院文書の古文書学研究の基礎となる文書料紙論に集中した。その大枠は下記のようになる。(1)料紙分類の基礎情報必須項目の確定と視認技法の開発(料紙法量・重量・厚さ・密度、費目・糸目などの漉痕、填料米糊の有無視認、非繊維物質の相対量など)。(2)上記諸項目の調査によって、最上紙としての檀紙の紙質分類を行い、澱粉の有無による料紙分類の有効性を非澱粉系の「引合」の範囲の拡充、澱粉系の「杉原(奉書紙)」の抽出を軸としてを確認した。(3)文書様式と文書料紙の対応論を、たとえば、後期室町幕府における御内書への引合使用と典型行政文書としての奉行人奉書への杉原奉書紙(白麻、澱粉、0.2ミリ厚)使用、また禅宗寺院における引合(中)(しぼ)などの疏・定文などへの特徴的使用などを発見した。これらは中世文書の緻密な原本観察によってはじめて可能となったものであり、その意味は大きいと考えている。この結論をまとめ、料紙調査の調書とデータベースシステムを確定する作業は来年度の整理にむけて予定通り進展している。なお、来年度に予定している『蔭涼軒日録』のデータベース入力について、戦後改版における校訂者の著作権継承者の承諾書をいただき、版権者(臨川書店)の基本的了解もえたことを附言する。なお、上記の予定された研究計画と同時に、禅宗史と古文書学に関する理論から文化史にいたる様々な研究の試みが行われたことも特筆したい。本年度(最終年度)は大徳寺文書の原本調査の完遂と原本返却を第一の課題とし、大徳寺文書の全詳細目録(報告書付録、590頁)を完成し、紙質調査におよぶ詳細な原本調査カードの作成を終了した。さらに東京大学農学部江前敏晴助教授の協力をえて、200枚をこえる透過光画像を素材としてフーリエ変換画像解析による簀目本数計算を行ったこと、繊維顕微鏡画像を採敢し澱粉など不純物の定量分析の方法を検討できたこと、それらにもとづく料紙分類論を展開できたことなどは特筆したい。また、大徳寺の重宝蔵保管文書についても、大徳寺に出張し未撮影のままになっていた軸物・頂相・冊子をふくむ諸文書を調査・撮影し、さらに必要なものについては赤外線画像などを撮影した。その際、透過光画像によって軸装文書の裏打ち面の情報を読みとったことも収穫であった。本年3月に大徳寺文書が重要文化財に指定されたことも報告しておきたい。本科研の一つの目的であった古文書学的・料紙論的成果については、報告書で要点を報告したが、上記目録不掲載の情報についてもデータベースの形式で記録を残したので、可及的速やかに学界に提供するようにしたいと考えている(なお、当初の予定通り、『鹿王院文書』、『蔭涼軒日録』(三冊分)のフルテキストデータベースを作成したことも附言する)。次に、国際シンポジウム「禅宗史研究の諸課題と古文書」では欧米の代表的な禅宗史研究者(お二人)をまじえた有益な議論を組織することができた。その内容については報告書を参照されたいが、禅宗史研究という点で、本科研の当初の目的であった室町期国家の禅宗国家というべき様相についても、充実した報告をえることができた。
神経変性疾患の危険因子としてのミトコンドリア遺伝子変異の解明と変異蓄積機序

目的:体細胞におけるミトコンドリア遺伝子点変異蓄積とその病態への関与を明らかにするために、ミトコンドリア脳筋症患者の骨格筋およびパーキンソン病患者の脳組織のミトコンドリアDNA(mtDNA)をクローン化し、クローン間の塩基配列の多様性を検討した。方法:ミトコンドリア脳筋症患者(24歳、女性、3243A→G塩基転位を伴う)の骨格筋からDNAを抽出し、Taq DNA polymeraseを用いてmtDNA断片(347bp)を増幅した。これをTA cloning vectorに挿入し、60クローンを単離し、その塩基配列をシークエンス反応ロボットおよび蛍光DNAシークエンサーを用いて決定した。同様に、コントロール(30歳、女性)の骨格筋および正常胎盤からmtDNA断片を増幅し、それぞれ60クローンの塩基配列を決定した。結果:ミトコンドリア脳筋症患者の骨格筋では、60クローン中10個のクローンに点変異が検出された。3種のアミノ酸置換を伴わない変異が7個のクローンに観察された。さらに、アミノ酸置換(C→T:Ala→Val)を伴う変異が1個のクローンに観察されたたのみならず、終止コドンを生じる変異(T→G:Tyr→Stop)が2個のクローンにおいて検出された。コントロールの骨格筋では塩基置換は分析した60クローンには検出されなかった。正常胎盤ではアミノ酸置換を伴う変異(A→G:Thr→Ala)が60クローン中2個のクローンに観察された。ミトコンドリア脳筋症における変異の頻度(10個/60クローン)は、コントロール骨格筋(0/60,p<0.001)および正常胎盤(2/60,p<0.05)における頻度よりも統計学的に優位に高かった。考察:ミトコンドリア脳筋症における変異の頻度(10個/20,820 bp)によれば、16,569 bpのmtDNAは平均8個の変異を含む。そのうち3分の1がミトコンドリア機能に影響を及ぼす変異であると仮定すると、それぞれのmtDNA分子は2-3個の有害な変異を有すると推定された。同様の手法を用いてパーキンソン病患者3例(180クローン)とコントロール5例(100クローン)の線条体のmtDNAについて塩基配列を解析中である。
水疱性類天疱瘡(BP)抗原の発現機構-cDNAクロ-ニングとin situハイブリダイゼイション-

目的:水疱性類天疱瘡(BP)抗原については、その分子サイズ、組織局在についての報告がみられるものの、その分子構造については、殆ど情報がない。又分子サイズについても一種類という説と複数存在するという説があり議論の一致をみていない。今回ヒト表皮抽出物より得られる二つの分子サイズの異なるBP抗原について、我々が最近開発した微量分析法によりペプチド解析をおこない、その異同を検討したので報告する。方法および結果:ヒト皮膚を56°C1-2分間熱処理し、表皮成分をえて、それを各種蛋白分解酵素阻害剤を含む4%SDS 8M尿素溶液にて抽出し、その遠心後上清を電気泳動後ウエスタンブロットし、BP患者血清と反応させた。15例の患者血清中、6例は主として240Kと、5例は主として108Kと、4例は両者と反応した^<1)>。この240Kおよび180Kのアミノ酸組成は類似性が認められたが、トリプシンまたはV8プロテア-ゼを用いたペプチドマップでは共通のペプチド以外に各々特有のペプチドも検出された。以上の結果は少なくとも二つの異なったBP抗原分子が存在することを示しており、かつ上記のBP患者血清とBP抗原との反応の多様性を矛盾なく説明し得る。今後は240Kおよび180Kの抗原決定基の同定を急ぐ予定である。これは180KのBP抗原分子に関する蛋白質レベルでの世界で初めての報告である。
制御手術理論の研究

1.かなり一般な制御写像に対してイプシロン制御L群の安定性を証明することができた。これにより、イプシロン制御手術群の色々な性質を調べることや制御L群を制御手術障害類群とみなすことが非常に容易になった。なお、この仕事はE. Pedersen氏と共同して行われた。2.イプシロン制御L群の安定性を用いて、制御L群とホモロジーとの比較を行った。具体的には、制御L群に関してホモロジーにおけるマイヤー・ビートリス列や切除同型の類似が成り立つことなどを示し、さらに、ホモロジーと異なる点も明らかにすることができた。これはA. Ranicki氏との共同の仕事である。3.Pedersen-Quinn-Ranickiらによる制御手術完全列を利用して、ある種の4次元多様体に関する古典的手術列が法構造集合において完全であることを証明した。4.境界を持つ多様体の上の接ベクトル場Vが孤立した特異点のみを持ち、さらにVが誘導する境界の接ベクトル場も孤立した特異点のみを持つ場合、古典的なポアンカレ・ホップの定理やそのMorseによる拡張と類似の関係式が指数やオイラー標数に関して成り立つことを示した。これは構宏章氏との共同研究である。局所基本群が自明な場合の制御手術完全列がPedersen-Quinn-RanickiやFerryらによって与えられているが、我々が昨年度Pedersenと共同で証明した、制御手術障害類群のかなり一般的な場合における安定性を用いれば、同じ条件下で、制御手術完全列が得られる可能性が高い。今年度我々は、まず、CW複体に関する制御ホモトピー理論をきちんと作り上げるところから出発した。具体的には、幾何的連結性の議論が幾何学的制御のある場合にも同様にできることの証明ができた。これはQuinnが写像のエンドに関する論文で用いた議論を、幾何可群のひも付き準同型写像を用いて書き直すことにより得られた。ここまでの部分はプレプリントとしてまとめた。次の課題は制御π-π定理の証明であるが、これに関してはFerryの議論を参考にして、その一般化を試みる予定である。同時に我々は、この制御手術完全列が得られた際の応用としてどのようなことができるか検討を行った。第一に、4次元の場合の手術完全列が、Freedman-Quinnの意味で「よい」局所基本群の場合に証明できれば、Hegenbarth-Repovsの方法を用いて、ある種の4次元位相多様体に対して手術の基本定理が成り立つことが証明可能であることがわかった.第二に、整数係数のNovikov予想に関して、以前より詳しい情報が得られそうであることがわかった。本年度は、主に、局所基本群が自明な場合の4次元制御手術完全列の応用に関して研究を行った。HegenbarthとRepovsは、トーラス結び目Kの外部E(K)と2次元円板Dの直積のつくる5次元多様体の境界として与えられる4次元多様体M(K)について、位相カテゴリーにおける手術列S(M(K))→[M(K),G/TOP]→L_4(π)が完全であることを制御手術完全列を使って証明した。我々は、この結果を、Kが双曲結び目の場合にも証明することができた。基本的な方針は彼らと同じであり、E(K)の良い脊柱Xを構成して、UV^1写像M(K)→Xを作ることにより証明した。そのアイデアは結び目の補空間を理想四面体または理想胞体に分割し、その相対脊柱をXとして用いることである。我々の構成はトーラス結び目の場合にも彼らとは異なる脊柱の構成を与えることも観察した。おそらく一般の結び目Kに対しても同様な分割が存在するものと期待されるので、研究中である。山崎は前年度執筆した制御手術群の安定性に関する論文に関してJ.Davis氏から多くのコメントを貰うことができ、それに従って証明の改良を行った。また局所基本群が非自明ではあるがよい性質をもつ場合の制御手術列の完全性について、数理解析研究所における研究集会で議論を行った。Chang, Ferry, Yuらはよい漸近次元成長度をもつ群の有界ノビコフ予想に関する結果を発表した。彼らは山崎とRanickiによる制御手術群のマイヤービートリス完全列に関する結果を用いている。西沢と土屋は彼らの論文の検討を行った。漸近次元成長度に関する条件の緩和を目指したい。

昨年度、双曲結び目Kの外部E(K)と2次元円板Dの直積の作る5次元多様体の境界として得られる4次元多様体M(K)について、位相カテゴリーにおける手術列S(M(K))→[M(K),G/TOP]→L_4(π)が完全であることを証明したが、これを拡張して、次の結果を得た:「定理:Xを境界のある3次元多様体で、アセンブリ写像A:H_4(X;L)→L_4(π_1(X))が単射であるとする。Xと2次元円板の直積の境界をMとする。このとき位相カテゴリーにおけるMの手術列は法不変量の項において完全である。さらに、Xの任意のCW脊柱Bに対してMからのUV1写像p:M→Bが存在し、任意のε>0に対し、次が成り立つ:位相的法写像(f,b):N→Mの手術障害類が消えるならば、(f,b)を手術して、ε制御ホモトピー同値写像に変えることができる。」X=E(K)が昨年度の結果であり、任意の結び目・および非分離絡み目Kに対してE(K)が上の定理の条件を満たすことがわかる。そのほかの応用例もある。それとは別途に、ラニツキのポアンカレ2次複体に関するアセンブリについて研究を行った。研究代表者が過去に発表したアセンブリの議論は制御L群とホモロジーを関連づける重要な役割を果たすが、その中に不十分な点が発見された。アセンブリに関しては、私の議論の他に、ラニツキやヴァイスによるものなどいくつかあるが、どの議論も細かいチェックがなされているとは言い難い点がある。現在、ハンドル分解を用いた帰納的な議論によるアセンブリの構成を検討中であり、来年度、引き続き検討を続ける。山崎は、制御手術完全列を作るために最も重要な道具であるアセンブリ写像について研究を行った。「アセンブリ」とはPL三角形分割をもつ多様体の各単体上に、その単体と同様な構造を持つポアンカレ2次複体が定まっているときに、それらを貼り合わせることにより、その多様体上の、小さな制御をもつポアンカレ2次複体を作る操作をいう。貼り合わせは、一気に行うことができない。また、単純にひとつひとつ貼り合わせていったのでは、途中でポアンカレという条件がみたされなくなってしまう可能性がある。現在試している方法は、PLな分割に対応するハンドル分解を考え、各ハンドルごとに貼り合わせを行い、それらを低い次元のハンドルから順に貼り合わせるというものである。各ハンドルで貼り合わせるときは、ある種の帰納法を用いる。この帰納法は考えている多様体の次元が低い場合はうまくいくことがわかった。しかし、現在、一般次元での構成は、記述が煩雑になってきて、まだ成功していない。西沢・土屋は、すでに知られている、局所基本群が自明な制御写像をもつ4次元多様体に関する制御手術完全列を利用して位相カテゴリーの古典的手術列の、法構造集合における完全性を示そうというプロジェクトを昨年度から継続して研究を行った。また、山崎は多様体の構造との関連で、多様体上の連続ベクトル場の指数に関する研究も、学生と共同で行った。
SSPEウイルス遺伝子変異の分子機構

SSPE剖検例の大脳及びリンパ節組織においてSSPEウィルス遺伝子の6種類のウィルス構成蛋白遺伝子を解析した。麻疹ウイルス野性株と比較すると、大脳とリンパ節由来のウイルスに共通の多数の塩基変異が認められた。リンパ節由来のウイルスにはさらに多数の塩基変異が加わっており、患者組織中で塩基変異が増加することが確認された。これらの塩基変異は大多数がTransition変異であり、とくにTからCへの塩基置換が多かった。同様に高度の遺伝子変異を示す免疫グロブリン遺伝子可変領域と比較した結果、こうした選択的なTransition変異はSSPEウイルスにのみ見られる特徴であることが示された。また、塩基変異によるアミノ酸置換がSSPEとリンパ腫細胞の免疫グロブリン遺伝子のいずれでも高率であった。免疫グロブリン可変領域遺伝子には塩基置換によってアミノ酸置換を起こしやすいコドンが集積しているが、麻疹ウイルス全長にそうした部位は認められなかった。すなわち、塩基置換による高率のアミノ酸置換は、ウイルス自体の特徴的な配列によるものではなく他の要因によると考えられた。さらに、SSPE患者組織においてRT-PCR法を用いて染色体異常の検索を行った。結果はSSPE患者においては転座などの染色体異常は検索の範囲内では認められず、SSPE患者と健常者に何らかの差異があるとすれば、それは遺伝子発現あるいは蛋白発現レベルの差であろうと推定された。そこで、cDNA subtraction法を用いてSSPE組織中に特異的に発現する遺伝子と逆に正常組織中には発現するがSSPE組織では発現しない遺伝子の単離を試みた。結果としては、SSPE組織と正常組織において特異的な発現を示す遺伝子は検出されなかった。真に遺伝子発現に差がないのか、転写量の少ないmRNAが上記の方法では検出し得なかったのか、今後の検討課題と考えられた。亜急性硬化性全脳炎Subacute sclerosing panencephalitis(SSPE)は、SSPEウイルスの持続感染による予後不良の脳炎である。SSPEウイルスは麻疹ウイルスが何らかの原因で変異したものと考えられているが、その変異の原因は不明のままである。我々はSSPE剖検例の大脳及び頚部リンパ節組織中のウイルスM遺伝子を解析した結果、大脳及びリンパ節由来のウイルス遺伝子には共通した多数の塩基変異が存在し、さらにリンパ節由来のウイルス遺伝子には、より多数の塩基変異が追加されていることを見いだした。このことから、SSPEウイルスの塩基変異が患者組織内で増加しつつあることが示唆された。以上の所見に基づいて、本研究ではSSPE患者組織、特にリンパ系組織におけるウイルス変異の増加の原因を知ることを目的とした。初年度は、ウイルス変異の実体をより詳細に把握するために、M遺伝子以外のNP,P,F,H,L各遺伝子の全長を解析した。既知の麻疹ウイルスの塩基配列を参考にして各遺伝子に対するPCR-primerを設定し、RT-PCR法を行い、塩基配列を解析した(塩基配列解析装置)。その結果、いずれの遺伝子においても、大脳及び頚部リンパ節組織中のウイルス遺伝子には共通の塩基変異が多数存在し、リンパ節由来のウイルス遺伝子には塩基変異の増加が認められた。これは、すでに我々が報告したM遺伝子の結果と同様であり、患者組織中で塩基変異が増加しつつあることが再確認された。また、上記の検索と同時に、SSPE患者以外のヒト組織中における麻疹ウイルス持続感染の有無を探る目的で、正常大脳およびリンパ系組織あるいは他の諸臓器を検索した。正常諸臓器よりRNAを抽出し、同様にRT-PCR法を行った。得られたPCR産物はクローニングを行い、現在塩基配列解析中である。以上の研究過程で、SSPE剖検例および正常の大脳及びリンパ節組織からのRNA抽出は完了し、次年度以降に計画しているDifferential screening法を用いたSSPE組織中に特異的に発現する遺伝子と、逆に正常組織中には発現するがSSPE組織では発現しない遺伝子の単離・解析の準備は整った。

真に遺伝子発現に差がないのか、転写量の少ないmRNAが上記の方法では検出し得なかったのか、今後の検討課題と考えられた。亜急性硬化性全脳炎Subacute sclerosing panencephalitis(SSPE)は、SSPEウイルスの持続感染による予後不良の脳炎である。SSPEウイルスは麻疹ウイルスが何らかの原因で変異したものと考えられているが、その変異の原因は不明のままである。我々はSSPE剖検例の大脳及び頚部リンパ節組織中のウイルスM遺伝子を解析した結果、大脳及びリンパ節由来のウイルス遺伝子には共通した多数の塩基変異が存在し、さらにリンパ節由来のウイルス遺伝子には、より多数の塩基変異が追加されていることを見いだした。このことから、SSPEウイルスの塩基変異が患者組織内で増加しつつあることが示唆された。以上の所見に基づいて、本研究ではSSPE患者組織、特にリンパ系組織におけるウイルス変異の増加の原因を知ることを目的とした。初年度および次年度は、ウイルス変異の実体をより詳細に把握するために、M遺伝子以外のNP,P,F,H,L各遺伝子の全長を検索し、ウイルスにおける塩基変異がM遺伝子に固有の変化か、あるいはSSPEウイルス全体の変化か、を検討した。既知の麻疹ウイルスの塩基配列を参考にして各遺伝子に対するPCR-primerを設定し、PT-PCR法を行い、塩基配列を決定したところ、いずれの遺伝子においても、大脳および頚部リンパ節組織中のウイルス遺伝子には共通の塩基変異が多数存在し、リンパ節由来のウイルス遺伝子には塩基変異の増加が認められた。これは、すでに我々が報告したM遺伝子の結果と同様であり、患者組織中で塩基変異がSSPEウイルス全長において増加しつつあることが確認された。また、上記の検索と同時に、SSPE患者以外のヒト組織中における麻疹ウイルス持続感染の有無を探る目的で、正常大脳およびリンパ系組織あるいは他の諸臓器を検索した。以上の研究過程で、SSPE剖検例および正常の大脳及びリンパ節組織からのRNA抽出は完了し、Differential screening法を用いたSSPE組織中に特異的に発現する遺伝子と、逆に正常組織中に発現するがSSPE組織では発現しない遺伝子の単離・解析の実験を開始した。RT-PCR法によりSSPE剖検例の大脳及びリンパ節組織でSSPEウイルス遺伝子を検出した。6種類のウイルス構成蛋白遺伝子の塩基配列を麻疹ウイルス野性株の塩基配列と比較すると、多数の塩基変異が認められた。その塩基変異の多くは大脳とリンパ節由来のウイルスに共通に見られたが、リンパ節由来のウイルスにはさらに多数の塩基変異が加わっており、患者組織中で塩基変異が増加しつつあることが確認された。これらの塩基変異は6種類の遺伝子のいずれにおいても80%以上がTransition変異であり、とくにTからCへの塩基置換が多かった。また、塩基変異によるアミノ酸置換が高率であった。
薄暗い視覚環境下での姿勢調節機構の低下の解析と臨床評価指標の開発

薄暗い視覚環境下では、明所と比較して姿勢調節機構が低下しており、むしろ閉眼時よりも姿勢調節の緻密さが低下していた。また、視認性が低下しているにもかかわらず、明所と類似した歩行戦略を選択していることが明らかとなった。本研究から、薄暗い環境では姿勢調節にかかわる情報処理過程が複雑であるために機能不全が顕在化しやすく、これらの点から臨床評価指標を開発することの妥当性が示唆された。薄暗い視覚環境下での姿勢調節機構を明らかにすることを目的に、次の研究を実施した。健常人を対象に5000 lxまでの照度の異なる視覚環境下で、静的姿勢保持ならびに段差の昇降を行った。その結果、5 lx以下の暗所ならびに遮眼では姿勢調節の緻密さを示す単位面積軌跡長は有意に低下していた。また、0 lxの開眼では暗所遮眼に比べて調節機構が有意に低下していた。さらに、徐々に照度を下げていった際には、1 lxでの姿勢が最も不安定で0 lxではむしろ安定した。段差昇降では、1 lxでの降段動作で姿勢の安定性が最も低下していた。平地歩行において、視覚環境が歩行に及ぼす影響を検討した。その結果、薄暗い視覚環境(1-30 lx)では、明所(通常の照度下)に比べて歩行速度が有意に低下していた。また、障害物がある場合には、明所および薄暗い視覚環境下では直前の1歩を増加することで障害物を跨いだが、暗所では数歩前から歩幅を減少させて調節していた。これらの結果から、薄暗い視覚環境下では、視認性が低下しているにもかかわらず、明所下と同様の歩行戦略を選択しているために躓きや転倒のリスクが高まる可能性が示唆された。また、ステッピングモーターを用いて頭部回旋による前庭刺激を与えたところ、若年者では自動運動では適応が十分になされ、他動的な刺激は外乱刺激となって姿勢の安定性を低下させていた。他方、高齢者では、自動運動が大きな内乱刺激となって姿勢の安定性を低下させることが明らかとなった。以上のことから、薄暗い視覚環境下では視覚からの認知が低下するにもかかわらず、それに対応した制御がなされていないために、むしろ暗所や遮眼条件よりも不安定な姿勢となり得ることが定量的に明らかとなった。ここで得られた個体・環境要因を臨床評価指標に組み入れることで、転倒のリスクの把握や予防に益する可能性が示唆された。薄暗い視覚環境下での姿勢調節機構を明らかにすることを目的として、次の2つの研究を実施した。第一に、照度の異なる500lx,50lx,5lx,1lx,0lx並びに遮眼において、静的立位保持並びに段差昇降を行い姿勢制御の緻密さを示す足圧中心点の単位面積軌跡長を比較した。その結果、暗所(5lx以下の照度)ならびに遮眼では、明所(500lx,50lx)と比較して姿勢調節の微細さが有意に低下していた。とくに、0lx開眼では暗所遮眼に比べて有意な調節機構の低下が明らかとなった。次に、照度を変化させた際の順応を分析したところ、徐々に暗くした場合には1lxで単位面積軌跡長が最小(姿勢調節の微細さが損なわれた状態)となり、むしろ0lxで回復した。一方、徐々に明るくしていった場合には特定の変化はみられなかった。また、段差の昇降では、降段動作において1lxで姿勢調節機構が最も低下した。第二に、ステッピングモータによって頭部回旋による前庭刺激を他動的に与えた際の姿勢調節機構について分析した。その結果、若年者では他動的な刺激が外乱となっていたが、高齢者では自動的な回旋運動が内乱刺激となり姿勢調節機構が破綻することが明らかになった。また、前庭刺激の影響は高齢者では少なくとも30秒間は残存していることが明らかとなった。これらの結果から、薄暗い環境下では、とくに、徐々に暗所となるような環境では不確実な視覚情報処理が継続されることで、むしろ遮眼よりも不安定な姿勢となることは、日常生活における薄暗い廊下への移動などでの転倒事故の要因となるえる可能性が示唆された。また、頭部回旋による前庭刺激においては、高齢者が振り向き動作などの自動的な運動で姿勢調節機構の低下が顕著であり、これに照度環境が加味されることでさらに不安定な姿勢となり得る可能性が推測できた。これまで、薄暗い環境下における立位姿勢機構を詳細に検討し、暗所開眼(5lx,1lx,0x)では明所開眼(500lx,50lx)と比較して姿勢調節の微細さ(単位面積軌跡長)が損なわれていることを明らかにした。このことは、本研究課題のリサーチクエスチョンに対する根幹的な回答といえる成果である。とくに、徐々に暗くなる環境においては視覚情報が適切に処理されないことが示された。また、昇段時に比べて降段動作では照度環境が姿勢調節に与える影響が大きいことが明らかになった。

これらの結果は、日常生活におけるバランスならびに転倒の危険となりえる要因として、臨床実践における評価指標を作成する際に具体的な示唆を与えるものである。また、頭部回旋による前庭刺激が姿勢調節に与える影響については、高齢者と若年者とでは反応が異なることが明らかとなった。高齢者で自動的な頭部回旋が大きな内乱刺激になることは、自動的な振り向き動作やバランス練習をすることが感覚ー運動連関の再教育に有用であることを示唆し、今後さらに照度環境を加味する解析を行う上での重要な基礎資料となる。以上のことから、現在までに本研究課題は順調に進展し、おおむね期待された分析と成果が得られている。さらに、傍証的な研究の追加と継続ならびに有病者に対する研究を実施することで、一層の成果が期待できる。同時に、安全かつ効果的な理学療法介入を実施するうえでの基礎的な資料と、今後の研究を進展するための基礎データの取得と安全かつ実用的な実験プロトコールを確立できた。今後は、薄暗い環境が姿勢調節機構に及ぼす影響について、静的な立位保持や支持基底面を移動しない頭部回旋に加えて、動的な歩行において明らかにしていく。具体的には、歩行の時間空間的因子を連続的に計測し、恒常性と安定性について検証していく。特に、平地歩行と障害物を置いた際の跨ぎ動作を行う課題に対して、予測的な姿勢調節と反応的な姿勢調節について照度の影響を検証する。これについては、すでに予備的な実験は終了し、実際の研究を実施するための準備がおおむね整っている。頭部回旋による前庭刺激では照度の変化ならびに遮眼による影響を明らかにするとともに、日常生活に類似した振り向き動作について予測的姿勢調整(anticipatory postural adjustment)と動作反応について詳細な解析を進めていく。上記の課題について、足底感覚の冷却や振動刺激を与えることで体性感覚への外乱刺激を与えた際の影響についても相互に検証していく。また、有意味な安全性の高い検査を抽出して有病者における反応を定量的に分析し、臨床的なバランス評価指標の作成とさまざまな動作・活動と比較する。歩行を計測する際に必要な時間空間的な因子を計測できる小型機器、広い範囲の照度環境を調節するための消耗品に加え、研究補助者・協力者等への謝金、最先端の知見の情報収集並びに成果を発表するための外国・国内旅費、そのほかに必要な用具等について研究費を用いる予定でいる。
反射型カラー液晶ディスプレイの高画質化・超省電力化に関する基礎的研究

本研究は、TFT駆動のTN系反射型LCDの低消費電力化に関する基礎的研究を行い、「高画質で超省電力の反射型カラーLCDの開発に必要な要素技術を確立する」ことを目的として行ったものである。具体的には、省電力化の決め手の一つは、TFT駆動の信号オン電圧を低下することによりその二乗に比例するパネルの消費電力を低減することであると考え、下記のTN系反射型LCDの表示特性とオン電圧の関係をシミュレーションで詳細に調べた。(3)位相差板2枚補償・単偏光板式反射型TN-LCD(4)位相差板1枚補償・単偏光板式反射型TN-LCD(位相差板の複屈折率Δnの波長分散を最適化した場合)その結果、(1)のDTN-LCD、(2)のMDTN-LCDおよび(3)のTN-LCDでは、現在実用(市販)されている代表的な位相差板を用いた場合でも、また、現状では複屈折率Δnの波長分散の大きい液晶高分子フイルムを用いざるを得ない(2)のMFDTN-LCDと最も簡単な構成である(4)のTN-LCDでは、現在実用(市販)されている位相差板の代わりに、複屈折率Δnの波長分散を最適化した位相差板を用いることにより、現状の代表的な液晶を用いた場合でも高画質を保ちながらオン電圧を約2Vまで低下できること、したがってパネルの消費電力を現状のオン電圧3.2VのTFTLCDに較べ1/21/3に低減できることを明らかにした。また、これらの反射型LCDでは、現状より閾値電圧の低い液晶が開発されれば高画質を保ちながら更なる省電力化が可能であること、およびそのメカニズムを明らかにした。平成14年度の研究実績は次のとおりである。1.単偏光板式反射型LCDの中で最も単純な構造である位相差板1枚補償式では、TFT駆動の信号オン電圧を約2Vまで低くすると分光反射率の波長依存性が大きくなるという問題がある。今回、最近位相板の複屈折率Δnの波長分散を自由に制御できる技術が報告されたことを背景に、再検討したところ、位相板の複屈折率Δnの波長分散を最適化すると、オン電圧2Vでも単偏光板式の極限の表示性能に近いNBモードの無彩色表示が得られること、したがって現状のオン電圧3.2VのTFT駆動に比べ、パネルの消費電力を1/21/3に低減できること、および最適な位相板の複屈折率Δnの波長分散は、現在実用されている位相差板のそれとは異なり、短波長で小さく長波長で大きくなる特性であることを明らかにした。2.現在実用されている位相差板2枚補償・単偏光板式反射型TN-LCDでは、現在実用されている位相差板を用いた場合でも、オン電圧2Vで単偏光板式の極限の表示性能に近い、NBモードとNWモードの無彩色表示が得られること、したがって現状のオン電圧3.2VのTFT駆動に比べパネルの消費電力を1/21/3に低減できることを明らかにした。3.単偏光板式反射型DTN-LCDの低オン電圧こおける表示特性と液晶材料パラメータの関係を調べ閾値電圧V_<th>が現状より低い材料、すなわち弾性定数K_<11>が小さく誘電率異方性Δεの大きい材料が開発されれば、高画質を保ちながらオン電圧を2Vより更に低下できること、およびそのメカニズムを明らかにした。平成15年度の研究実績は次のとおりである。1.単偏光板式反射型LCDの中で最も単純な構造の一つである1/4波長板補償のTN-LCDでは、TFT駆動の信号オン電圧を約3Vまで低くするとコントラスト比が低下するとともに分光反射率の波長依存性も大きくなるという問題がある。

最近位相板の分散(複屈折率Δnの波長分散)を自由に制御できる技術が報告されたことを背景に、1/4波長板を位相差板に置き換えて再検討したところ、位相板の分散を含めてセル条件を最適化すると、オン電圧2Vでも単偏光板式の極限の表示性能に近いNWモードの無彩色表示が得られること、したがって現状のオン電圧3.2VのTFT駆動に比べてパネルの消費電力を1/21/3に低減できること、また、液晶の分散はNBモードの場合と同様に小さいほうが望ましいことなどを明らかにした。2.単偏光板式反射型DTN-LCDではオン電圧を2Vにしても単偏光板式の極限の表示性能に近い無彩色表示が得られるが、液晶の分散が大きくなると表示品位が低下することから、上記構成を軽くする薄くするために補償セルを現状の分散の大きい液晶高分子フイルムで置き換えたF(Film)DTN-LCDを使用することは難しいという問題があった。今回、構造をM (Modified) DTN-LCDとしかつ位相差板の分散を最適化することで、現状の分散の大きい液晶高分子フイルムを用いたMFDTN-LCDでも、オン電圧2Vで単偏光板式の極限の表示性能に近いNBモードとNWモードの無彩色表示が得られることを明らかにした。3.昨年度報告したDTN-LCDに限らず、これまで検討してきた単偏光板式反射型TN系LCDでは、閾値電圧V_<th>が現状より低い材料が開発されれば、高画質を保ちながらオン電圧を2Vより更に低下できること、およびそのメカニズムを明らかにした。
資本性金融商品の実態調査・分析に基づく貸方区分の再定義に関する研究

資本の性質を持つ金融商品において金融負債と資本をどのように峻別するかについての問題意識に基づき,以下の観点より研究を行った。1.ストック・オプションの権利確定後の会計処理の再検討2.特定譲渡制限付き株式の会計処理3.権利確定条件付き有償新株予約権の会計処理等。金融負債と資本の区別には,金融商品としての持つ特性の実態をより反映すべきとの考えに至り,IASBにおける資本の特徴を有する金融商品プロジェクト等での議論を踏まえ,多様化する株式報酬制度に関して,体系的かつ整合的な会計基準が設定されるための研究を引き続き行う。平成27年度は,資本性金融商品に関する先行研究,会社法,会計基準等の資料収集をした。そして,ストック・オプション,株式報酬型ストック・オプション,種類株式に関して研究者との意見交換を行い研究を進め,一部の内容については学会,研究会報告を行った。成果については論文にまとめ公表をした。具体的には,おもに以下の3つの観点に拠り研究を進めた。1.ストック・オプションに関しては,先行研究,資料収集を進める中で,子会社の役員等へのストック・オプション付与において会計基準上と会社法上の扱いに相違が生じていることの重要性を認識した。そして,会社法上の論点,会計基準上での問題点について整理を行い,それらを踏まえ,特に役務提供とそれに伴い付与されるストック・オプションとの対価性の観点より,ストック・オプションの会計基準についての考察を行った。この研究成果は論文にまとめ公表をした。2.資本性金融商品としての特性を持つ株式報酬型ストック・オプションについても研究を進めた。この研究を進めるなかで,株式報酬型ストック・オプションのみならず通常のストック・オプションについても,権利確定前後で金融商品としての性質が変化することに着目をすることになった。そして,現行の会計処理について再検討を行い,2015年9月の学会で報告をした。3.種類株式についても研究を進めた。種類株式の会社法及び上場基準での扱いについて整理を行った。さらに,上場企業における種類株式の発行事例の調査を行った。いわゆるアベノミクスの日本再興戦略に盛り込まれた「伊藤レポート」では,8%以上のROEにすることが求められているが,ROE算出上の分母の定義が日本基準と国際基準等と相違しており,負債・資本の区分変更に伴うROEへの影響について考察を行った。この研究成果を2015年5月の研究会で報告をし,意見交換を踏まえ論文にまとめ公表をした。当初研究成果の一部を学会,研究会で報告し,論文にまとめ公表をした。平成28年度は前年度に引き続き,資本性金融商品に関する先行研究,会社法,会計基準等の資料収集を行った。そして,ストック・オプション,株式報酬型ストック・オプション,権利確定条件付き有償新株予約権,特定譲渡制限付き株式に関して研究者との意見交換を行い研究を進め,一部内容については,学会,研究会にて報告を行った。具体的には次の観点に拠り研究を進めた。1.株式報酬型ストック・オプションについては,権利確定前後で金融商品としての性質が変化することに着目をし,通常型のストック・オプションを含め現行の会計処理について再検討を行った。そして,その内容について,論文にまとめ専門誌において公表をした。2.権利確定条件付き有償新株予約権については,会計上の取扱いが明確ではないため,企業会計基準員会においていくつかの論点が挙げられ,継続して審議がされている。本研究では権利確定条件付き有償新株予約権の報酬性,労働サービスとの対価性,等価性の観点より,最近の導入事例の状況も踏まえ考察を行い学会に報告をした。3.ストック・オプション制度に関する関連法制成立の経緯について研究を行い,特にストック・オプション制度導入前の自己株式取得規制緩和の流れについてまとめ研究会において報告をした。4.特定譲渡制限付き株式に関して,会社法,税法上の扱いについて整理を行うとともに先行研究を集めたうえで会計処理について検討を行った。そして,論文作成の準備にかかり学会発表に向けて研究を行った。研究成果の一部を学会,研究会で報告をし,論文にまとめ公表した。前年度に引き続き,資本性金融商品に関する研究,会社法,会計基準等の資料収集を行った。そして,特に権利確定条件付き有償新株予約権,特定譲渡制限付き株式に関して研究者との意見交換を行い研究を進め,一部内容については,学会,研究会にて報告を行った。1.権利確定条件付き有償新株予約権については,会計上の取扱いが明確ではないため,企業会計基準員会においていくつかの論点が挙げられ,継続して審議がされてきた。その後,平成30年1月に実務対応報告第36号「従業員等に対して権利確定条件付き有償新株予約権を付与する取引に関する取扱い」が公表され,会計処理が定められた。本研究では,平成26年7月の審議開始から平成29年5月に公開草案が公表されるまでの企業会計基準委員会,基準諮問会議,実務対応委員会における討議の経過及び内容について仔細に検討をおこなった。2.上記,公開草案におよびその公開草案に対して募集されたコメントについて考察を行った。そして,上記1.とともに研究会にて報告ののち,論文作成を行った。3.特定譲渡制限付き株式に関して,前年度までに行った研究をもとに学会発表を行い,今後の論文作成に向けて準備にとりかかった。

金融負債と資本の区別には,金融商品としての持つ特性の実態をより反映すべきとの考えに至り,IASBにおける資本の特徴を有する金融商品プロジェクト等での議論を踏まえ,多様化する株式報酬制度に関して,体系的かつ整合的な会計基準が設定されるための研究を引き続き行う。国内の研究会,学会で研究成果を発表することを通じて論文の完成度を上げ,国際的な学会で報告を行う。さらに,海外学術雑誌における研究成果の発表を目指す。継続して研究会,学会で研究成果を発表することを通して論文の完成度を上げ,学術雑誌で研究成果を発表をする。財務会計平成27年度は,研究を行うにあたり,おもに国内の資料取集を中心に行った。これら資料は無料の公開データにて,経費を抑えることができた。平成28年度は,研究を推進するにあたって,主に資料収集や先行研究の読み込みを行った。また,研究集会,学会参加では国内を中心に活動をした。これらの要因により,資料取集や国際学会参加に伴う経費を抑制することができた。平成28年度以降は,おもに以下の研究で前年度までに使用しなかった経費の発生を見込んでいる。1)未公開企業のデータ収集を予定しており,データの収集及び整理に伴う経費。2)一部の研究内容について,海外の研究集会への投稿,参加を計画をしており,それに伴う経費。平成29年度は,これまでの研究で使用しなかった以下の経費の発生を見込んでいる。1)海外の研究集会への参加,2)広範なデータ収集およびその整理,3)比較的高価な歴史的な書籍や学際的書籍の購入。
レーザーによる歯の移動時の歯周組織誘導能の探索と臨床応用

低出力レーザー照射は、ヒト由来歯周組織構成細胞および歯髄細胞の増殖能を亢進し、その細胞内経路としてATPの産生が証明された。また、骨分化誘導を開始したヒトセメント芽細胞において、低出力レーザー照射は骨分化マーカーの遺伝子発現および石灰化度を亢進することが明らかとなった。さらに、in vivo系実験の検討により、低出力レーザー照射により人為的な歯の移動が促進された。以上より、低出力レーザー照射は、歯周組織構成細胞の増殖能および石灰化能を亢進させることで、歯周組織の再生へ誘導することが示唆され、人為的な歯の移動を促進することが示された。平成25年度は、歯周組織構成細胞を用いたin vitro実験系により、増殖能および基質産生能に対する半導体レーザーの影響について検討を行った。MTS法およびELISA BrdU法を用いた培養細胞における細胞増殖能の検討により、半導体レーザーの低出力照射は、歯周組織構成細胞の一つであるヒト由来歯髄細胞の細胞増殖能を有意に増加させた。また、ATP determination Kitを用いてATP産生の変化についても検証した。半導体レーザーの低出力照射は、ヒト由来歯髄細胞のATP産生量を有意に増加させた。そして、細胞の基質代謝能に対するレーザー照射の影響についての検討では、まず、骨代謝マーカー(アルカリフォスファターゼ(ALP)、I型コラーゲン(COLL-1)、デンチンシアロプロテイン(DSPP) )の発現レベルについて現有の定量PCR (Light cycler 350S)を用いた遺伝子解析およびWestern blot解析を行った。半導体レーザーの低出力照射は、ヒト由来歯髄細胞のALP、COLL-1およびDSPPの遺伝子発現を有意に亢進させた。また、定量Western blot解析による検証では、半導体レーザーの低出力照射により、ALP、COLL-1およびDSPPのタンパク質の発現を亢進させた。そして、アルカリフォスファターゼ活性および培養液中のCaレベルを定量評価した。半導体レーザーの低出力照射により、ALP活性および培養液中のCa量のレベルも有意に増加した。さらに、アリザリンレッド染色法を用いた石灰化能の検討では、半導体レーザーの低出力照射は、ヒト由来歯髄細胞の石灰化能を亢進させた。以上の結果を踏まえ、平成26年度ではin vitro実験系を継続するとともに、動物を用いた検討を行う予定である。また、骨分化誘導を開始した歯周組織構成細胞および歯髄細胞において、低出力レーザー照射は骨分化マーカーの遺伝子発現および石灰化度を亢進することが明らかとなった。小児・矯正平成25年度は、歯周組織構成細胞を用いたin vitro実験系により、増殖能および基質産生能に対する半導体レーザーの影響について検討を行い、半導体レーザー照射は、培養ヒト由来歯髄細胞の増殖能および基質産生能を亢進させる事を明らかにした。これによりレーザー照射の最適な設定条件が確定したものと考えられるため、おおむね順調に進展しているものと思われる。平成25年度は、歯周組織構成細胞を用いたin vitro実験系により、増殖能および基質産生能に対する半導体レーザーの影響について検討を行い、半導体レーザー照射は、培養ヒト由来歯髄細胞の増殖能および基質産生能を亢進させる事を明らかにした。これによりレーザー照射の最適な設定条件が確定したものと考えられる。以上の結果を踏まえ、in vitro系の研究を継続するとともに、動物実験によるin vivo系の検証を行う予定である。
部分床義歯装着時の残存歯列のモード解析

本研究では、まず、成人健常者(教室大学院生、研究協力者)を対象に、計測中の呼吸等による頭部の動きに対処するための頭部固定法、ならびに、レーザ出力端子の固定法について検討・調整し、頭部に出力端子を直接連結固定せずに呼吸等による頭部の動きに十分対処できることを確認した。ついで、被験歯への侵襲を可及的に防止するため医療用レーザ出力レベル範囲で測定を可能とする必要があり、加振ハンマーによる加振部位の特定・調整、加振方向・加振力の規制・調整、また、被験歯個々にレーザ反射用テープの貼付方法の検討・調整、ならびに、レーザ入射角の検討・調整をそれぞれ行った。その結果、計測応答感度を高め安定した伝達関数を得ることができ、十分計測可能であることを確認した。対象被験者には、典型的な部分床義歯適用患者のうち、義歯装着による歯列の振動特性がより大きく変化すると思われる上顎半側欠損患者を選択し、成人健常者を対象に確認された方法に準拠して、まず、残存歯列自体の計測を実施し、十分な計測結果を得た。そこで、それぞれの症例に対して(1)白金加金、(2)コバルトクローム、(3)チタンの3種類の金属を対象に、実際の臨床において実施される代表的設計を、メタルフレーム部は3種類の金属間で可及的に近似させ、レジン部(床部、栓塞部)は可及的に同一として、決定し、被験者ごとに3種金属床顎義歯(オブチュレータ)を製作し、これら3種のオブチュレータを装着した状態での残存歯列の計測を、同様の方法で実施し、残存歯列自体ならびに3種のオブチュレータを装着した状態での残存歯列の4種状態間での振動特性を比較検討し、チタンによるオブチュレータが残存歯列の長期保存に最も有効であることが明らかとなった。今年度は、まず、成人健常者(教室大学院生、研究協力者)を対象に、計測中の呼吸等による頭部の動きに対処するための頭部固定法、ならびに、レーザ出力端子の固定法について検討・調整し、頭部に出力端子を直接連結固定せずに呼吸等による頭部の動きに十分対処できることを確認した。そこで、それぞれの症例に対して(1)白金加金、(2)コバルトクローム、(3)チタンの3種類の金属を対象に、実際の臨床において実施される代表的設計を、メタルフレーム部は3種類の金属間で可及的に近似させ、レジン部(床部、栓塞部)は可及的に同一として、決定し、被験者ごとに3種金属床顎義歯(オブチュレータ)を製作した。これら3種のオブチュレータを装着した状態での残存歯列の計測を、同様の方法で実施し、十分な計測結果を得、残存歯列自体ならびに3種のオブチュレータを装着した状態での残存歯列の4種状態間での比較検討が可能となった。次年度は、計測方法のさらなる検証と計測症例数の増加を図る予定である。