hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん等におけるシグナル異常活性化に関わるmiRNAとエピジェネティック因子の研究

本研究では、新たな機能的miRNAのスクリーニング法として、RISC-capture法を確立した。これにより悪性リンパ腫細胞においてmiRNAの機能が異常に低下していること、その結果本来抑制されるべきBCR経路などのシグナル伝達経路の脱制御が起こり、慢性的な活性化を引き起こすメカニズムが明らかになった。さらにmiRNA発現異常メカニズムとしてエピジェネティック異常を同定し、腫瘍化過程におけるエピゲノム異常の重要性を示した。さらに腫瘍化における遺伝子翻訳異常の重要性も明らかにし、これらに対する阻害剤が次世代創薬につながることを示した。まず機能的miRNAの新たなスクリーニング法として、RISC-capture法を確立した。これにより、細胞内に存在するmiRNA及び標的となるmRNAを同時に定量することが可能になった。実際に正常B、Tリンパ球、及び各種リンパ腫細胞株、さらに実際のリンパ腫凍結サンプルに対してRISC-capture法を実施し、リンパ腫において様々なmiRNAが機能異常となっていることを明らかにした。また同時にRISCに取り込まれた(=miRNAの標的となる)mRNAを定量したところ、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)において、BCRの下流のシグナル伝達経路においてシグナルを増幅させる因子群のmRNAが異常に取り込まれていることを明らかにした。そこで実際のmiRNAの機能を検討するためにRISC構成因子を正常B細胞においてノックダウンしたところ、BCR経路が活性化し、B細胞の増殖が促進された。以上のデータはmiRNA群がBCR経路に対して抑制的に働くことを意味しており、B細胞リンパ腫に対する新たな治療方策として、miRNAの機能をまとめて調節する意義が示された。さらにmiRNAによって翻訳依存的に抑制される遺伝子を検討できるRibosome profiling法を開発した。これによりmiRNAによって翻訳抑制された遺伝子を定量的に評価することが可能になった。そこで私がこれまでに明らかにしたmiRNA異常の意義を検討するために、これらのmiRNA(-200c,-203,-31)をリンパ腫細胞株に導入し、Ribosome profiling法によってBCRシグナル因子を評価したところ、BCR因子の多くがmiRNAによって制御されることがわかった。シグナル経路を整理し、且つ実験的に検証した結果、miR-200c,-203,-31はNF-kB、Ras-MAPK、PI3K-Aktシグナル経路に対して抑制的に働くことがわかった。つまりリンパ腫細胞におけるmiRNAの発現低下がBCRシグナルの慢性的な活性化を促すと考えられる。さらに、これらのmiRNA群がEZH2依存的なエピジェネティック異常によって抑制されることも明らかにした。H27年度は、本研究の骨幹となるRISC-capture法及びRibosome profiling法の確立に成功した。これらはmiRNA研究、シグナル伝達研究、遺伝子翻訳研究において画期的な技法であり、非常に汎用性があると考えられる。さらに、これらを駆使して、実際のB細胞におけるmiRNA制御の重要性、リンパ腫細胞におけるmiRNAの機能異常、標的遺伝子群の同定、シグナル伝達経路に対する影響を明らかにできた。またmiRNAが遺伝子翻訳に極めて重要な機能を持つことも改めて示すことができた。これらの成果は従来のmRNAの定量を基軸とした標的スクリーニングでは明らかにできない現象であり、miRNAの重要性が新ためて示されたと言える。これらの成果はScientific Reports (IF:5.578)に発表し、また米国血液学会などでも発表した。本年度はさらに、miRNAによるシグナル伝達経路のクロストークの制御メカニズム、miRNAの制御メカニズムの同定、上流のエピジェネティック因子の新たな機能についても計画を前倒しにして実施した。従って計画研究は順調に進んでいると考える。平成27年度までに明らかにしたmiRNA群発現減少の分子メカニズムを検討した結果、リンパ腫細胞におけるポリコーム群依存的なエピジェネティックな異常が原因であることがわかった。ポリコーム群はmiRNAの発現を全体的に負に制御し、その結果多くのmiRNA標的遺伝子の慢性的な過剰発現を引き起こしていることを明らかにした。成人T細胞白血病(ATL)においてはポリコーム群により少なくとも60種以上のmiRNAの発現が著しく低下しており、ATL細胞における遺伝子発現ネットワークの全体的な異常に対するmiRNAの重要性が強く示唆された。HTLV-1感染細胞で発現するTax遺伝子は、宿主ポリコーム複合体の構成因子の発現レベルを変化させ、また直接相互作用することで宿主エピゲノムパターンを変化させることを明らかにした。Taxによって誘導されるエピジェネティックな発現異常は、感染初期、及び無症候性キャリアの感染細胞ですでに成立しており、またHTLV-1感染細胞の不死化に必要であったことから、Taxによるエピジェネティックな異常がHTLV感染症において非常に重要なイベントであることが示された。またポリコーム群について詳細な検討を行い、リンパ腫細胞におけるEZH1及びEZH2の重要性を明らかにした(Blood, 2016; 58th ASH)。EZH1及びEZH2を同時に欠損させることにより、ATL細胞や他の悪性リンパ腫細胞に対して合成致死を誘導できることを明らかにした。miRNAの機能的な役割の検討については、前年度までに開発したribosome profiling法にマイクロアレイ技術を合わせて、全遺伝子の翻訳レベルを検討する新たな実験手法を確立した。患者由来リンパ腫細胞の全遺伝子の翻訳レベルを定量したところ、正常細胞と比べて非常に多くの遺伝子の翻訳が異常に活性化しており、その原因としてmiRNAの発現低下に加え、翻訳制御因子群の機能異常の同定にも成功した。前年度までの研究成果をさらに発展させ、miRNA

発現異常の原因と下流に与える生物学的意義を実験的に証明することに成功した。遺伝子発現、miRNA発現、エピジェネティックパターンを、それぞれに最適な網羅的技術を駆使して明らかにすることで、それらの重要性と分子標的候補を複数同定することにも成功した。申請時の研究計画をほぼカバーし、さらに遺伝子翻訳異常の実態を明らかにすることに前倒しで成功した。研究成果は米国血液学会を始めとする国内外の学会で発表し、複数の賞にも選出されている。また米国血液学会誌Bloodにもアクセプトされた。従って計画研究は順調に進んでいると考える。本研究では、機能的miRNAの新たなスクリーニング法として、RISC-capture法を確立した。これにより、細胞内に存在するmiRNA及び標的となるmRNAを同時に定量することが可能になった。この手法により、リンパ腫において様々なmiRNAの機能異常が慢性的なシグナル伝達経路の活性化を引き起こしていることを明らかにした。またmiRNA群発現減少の分子メカニズムとして、ポリコーム群依存的なエピジェネティックな異常を同定した。ポリコーム群はmiRNAの発現を全体的に負に制御し、その結果多くのmiRNA標的遺伝子の慢性的な過剰発現を引き起こしていることを明らかにした。最終年度ではmiRNAの発現異常に関わるエピジェネティック因子に対する阻害剤の評価を行った。EZH1とEZH2の両者を阻害すると、リンパ腫細胞特異的に抑制されたmiRNAの発現を回復させ、標的遺伝子群の発現を抑制することで慢性的に活性化したシグナル伝達経路を不活性化できることを明らかにした。本研究の成果から、Bufferとして存在するmiRNAの存在量を調整することで、最適なシグナル伝達活性化状態を維持できることが示された。一方で、腫瘍細胞で減少したmiRNAによって脱制御された遺伝子は転写レベルだけでなく、翻訳レベルで発現上昇することがわかった。遺伝子翻訳制御は転写制御と独立したシステムで構成されており、腫瘍細胞ではエピゲノム異常を契機に、転写、翻訳の各段階で異常な発現パターンを取ることがわかった。成人T細胞白血病(ATL)をモデルに、翻訳異常の実態をribosome profilingで検討した結果、細胞増殖や炎症反応など非常に多くの遺伝子の過剰発現を引き起こしていることを明らかにした。また翻訳異常の原因としてmiRNAの発現低下だけでなく、翻訳開始複合体構成因子の異常を明らかにし、特にeIF4F複合体因子に対する阻害剤は翻訳レベルを低下させ、リンパ腫細胞特異的に増殖を抑制することがわかった。本研究では、新たな機能的miRNAのスクリーニング法として、RISC-capture法を確立した。
VR空間と完全に時刻同期可能な脳波計測システムの研究開発

本研究の目的は,VR空間と完全に時刻同期できる脳波計測システムを開発し,ユーザが高いモチベーションでVRコンテンツを体験中の注意やエラー,恐怖といった脳活動に関する事象関連電位を解析することである.VR空間の活用は,ユーザをコンテンツに対して夢中にさせることができる.こうしたヒトが自ら積極的にコンテンツに対して高いモチベーションを抱いた状態こそ,ヒトの本質的なリアルな行動状態であり,我々が解き明かすべき脳活動である.本研究の目的は,VR空間と完全に時刻同期できる脳波計測システムを開発し,ユーザが高いモチベーションでVRコンテンツを体験中の注意やエラー,恐怖といった脳活動に関する事象関連電位を解析することである.VR空間の活用は,ユーザをコンテンツに対して夢中にさせることができる.こうしたヒトが自ら積極的にコンテンツに対して高いモチベーションを抱いた状態こそ,ヒトの本質的なリアルな行動状態であり,我々が解き明かすべき脳活動である.
口臭原因物質産生に関わる遺伝子の解析と口臭抑制剤の開発

現在、口臭と歯周病との関連性に関する研究が盛んになってきており、歯肉縁下プラーク中の歯周病関連細菌が口臭の原因物質を産生することが明らかとなっている。しかしながら、どのような菌がどのような反応経路で口臭原因物質を合成するかに関してはまだ不明な部分が多く、また、どのような遺伝子が関与しているかということについてはほとんど報告がないのが現状である。本研究では、口腔内細菌、特に歯周病と関連のある細菌に着目し、揮発性硫化物を産生する能力や、それにかかわる酵素や遺伝子について解析した。Fusobacterium nucleatumが高い硫化水素・メチルメルカプタン産生能を有することから、これらの揮発性硫化物産生に関わる酵素と遺伝子を単離し、その性質を解析した。メチルメルカプタン産生能が3-chrolo-DL-alanine耐性能ど関連があることを見出し、それを指標として遺伝子を得ることができた。一方、システインから硫化水素を産生する酵素は、極めて低いシステイン濃度で酵素反応が進み硫化水素を発生させることがわかり、口腔内での硫化水素産生に関わっていることが示唆された。歯周病細菌の一つであるTreponemadenticollaのメチオニン分解酵素の遺伝子をクローン化し、酵素活性を解析した。以前報告したPorphyromonas gingivalisの酵素よりも低濃度の基質に対しても高い酵素活性を示し、口腔内でのメチルメルカプタン産生において大きな役割を果たしている可能性が示唆された。これら、P.gingivalis、F.nucleatum、T.denticolaのメチオニン分解酵素は、メチオニンのフッ化物誘導体であるトリフルオロメチオニンによって強く活性が阻害されることがわかった。このことは、将来この物質を口臭抑制剤の一つとして用いることができることを示唆している。以上のように、本研究は二年間に充分な成果をあげたと云えよう。今後は、これらの酵素の性質をさらに詳しく解析するとともに、ここで見出されたメチオニン分解酵素阻害剤の応用開発を行なうことで、さらなる発展が期待できる。本研究では、歯周病細菌のメチオニン分解酵素およびシステイン分解酵素の性質を詳しく解析し、歯肉縁下プラーク中の歯周病関連細菌が口臭の原因物質をどのように産生するかを明らかにすることを第一の目標とした。Fusobacterium nucleatumのメチオニン分解酵素を、同菌より電気泳動的に単一に単一に精製した。同時に、F. nucleatum染色体DNAからクローンライブラリを作製し、3-chloro-DL-alanine耐性形質転換株を選ぶことで、メチオニン分解酵素遺伝子のクローン化に成功した。その塩基配列より推定したアミノ酸配列は、同菌より精製した酵素のN末端アミノ酸配列と一致した。本酵素はL-メチオニンを分解しメチルメルカプタンを産生する反応を触媒することが明らかとなり、この酵素がF. nucleatumのメチルメルカプタン産生能を担っていることが示唆された。この成果は、論文として投稿中である。また、同菌よりL-システインから硫化水素を産生する酵素L-cysteine desulfhydraseも電気泳動的に単一に精製した。L-cysteine desulfhydraseを用いて、F. nucleatumのL-cysteine desulfhydrase遺伝子をクローン化することに成功した。その塩基配列より推定したアミノ酸配列は、同菌より精製した酷素のN末端アミノ酸配列と一致した。この酵素についてもその性質を解析し、投稿準備を進めている。一方、P. gingivalisの硫化水素産生能を担う酵素の単離を試みたが、その活性のほとんどは既にクローン化が終了しているメチオニン分解酵素によるものであることが明らかとなった。このことは、P. gingivalisのメチオニン分解酵素が同菌の硫化水素にも大きく寄与していることを示唆していた。今後は、さらに多くの口腔内細菌の口臭原因物質の産生にかかわる酵素と遺伝子の解析を進める計画である。

このことは、将来この物質を口臭抑制剤の一つとして用いることができることを示唆している。以上のように、本研究は二年間に充分な成果をあげたと云えよう。今後は、これらの酵素の性質をさらに詳しく解析するとともに、ここで見出されたメチオニン分解酵素阻害剤の応用開発を行なうことで、さらなる発展が期待できる。
短寿命核ビームの科学-総括班-

本研究は、平成5-8年度に実施された重点領域研究「短寿命核ビームの科学」の研究成果をとりまとめることを目的としたので、下記の作業過程を経てこれを実施し、約3500ページの研究成果報告書として出版・公表した。また、この作業においてこれまでの成果を集中的に検討し直し、それらを通じて関連科学の将来の研究指針を明確にし得たのも重要な成果である。これにより、上記重点領域研究により得られた、新しい多くの知見の現在及び将来的位置付けが明瞭になった。例えば、中性子過剰核研究の意義(元素合成過程におけるR-過程との関わり等)、中性子ハロ-核と天体における中性子捕獲率、不安定性に伴う多自由度量子系の力学理論、中性子過剰核ビームによる真の超重元素合成法、短寿命核による天体核反応と新星、超新星爆発機構と誕生時中性子性、短寿命核ビームによる新しい物質科学の研究方法とその将来的展望(例えば、インビームメスバウアー効果)等があげられる。研究成果の取りまとめ法等上記の重点領域研究においては、主要研究項目として、A01:極端状況下の原子核の構造と相互作用(原子核物理学)、A02:元素の起源と宇宙の進化(天体核物理学)、A03:高速放射性イオンによる物質科学の研究、X00:短寿命ビームの科学「総括班」が設定されていた。A01-A03は専門的には異なる分野であるため、その調整に常に留意しつつ、以下の作業を行った。(1)学会、研究会等の折に研究代表者及び分担者かるなる会議を開催し、成果の取りまとめの方針を作成するとともに、検討すべき重要問題点を洗い出した。(2)それに基づいて各研究班において、研究成果をレビューし、問題点や今後の研究方向等の検討を深めた後、成果報告の執筆者を決め、計画研究及び公募研究の全論文のリスト及び別刷等の集約をはかった。(3)まとめられた研究成果は、事務局及び研究分担者会議等によってさらに検討を加え、編集・印刷した。[4]印刷された研究成果報告書を、全ての研究代表者・分担者及び関連する研究者に配布した。総括班研究の主な目的は、本重点領域研究の評価、調整、普及にある。平成5年度は初年度に当たるため、実験及び理論研究者間、多岐にわたる研究分野間の密接な交流を図ることを重視して、下記のような活動を行なった。(1)総括班会議平成5年7月と12月に開催し、研究状況と来年度の目標について検討した。(2)研究会ア)「短寿命核ビームの科学'93」を平成5年12月16-18日の三日間開催した。出席者は約180名である。主なトピックス:(i)^<11>Liの謎、(ii)中性子過剰核、(iii)特別講演、(iv)クーロン分解反応と^<12>C(α,γ)^<16>O反応、(v)中性子星と状態方程式、(vi)新星、超新星と元素合成、(vii)短寿命核ビーム生成及び関連技術、(viii)短寿命核ビームを用いた物質科学、(ix)物質科学の新プローブ、(x)核分光、(xi)不安定核の核反応。研究会報告を発行する予定である。イ)天体核物理、宇宙物理のワークショップを平成5年9月に開催した。出席者は外国人を含めて約50名であった。プロシーディングスを発行予定である。(3)公開シンポジウム「原子核が開く極限の世界'94」と題するシンポジウムを平成6年2月に開催した。出席者は一般市民、高校生、大学生らで約160名であった。極めて好評で、来年度における継続を望まれている。主な講演題目を以下に記す:原子核が解き明かす宇宙の謎、原子核の不思議な振る舞い、超重元素は存在するか-宇宙と実験室における探索-、原子核センサーでみるミクロの世界。(4)ニュースレターの発行関連の深い分野の研究者に本重点領域研究の研究課題や進展状況等の周知をはかるため発行した。本研究の主な目的は、重点領域研究「短寿命核ビームの科学」の評価、調整、普及にある。平成6年度は4年次計画の2年次に当たるため、各研究班の研究状況を調査・評価し、研究会等を開催してその円滑な進展を促進することを重視して、下記のような活動を行なった。(1)総括班会議平成6年9月と平成7年1月に開催し、研究状況の評価・調整をはかるとともに、これまでの研究成果をまとめた。また、来年度の研究目標について検討した。(2)研究会ア)「短寿命核ビームの科学`94」を平成7年1月7-11日の五日間、東大原子核研究所において、以下の主題で開催した:(i)総括班活動報告-研究状況・成果報告と総括-、(ii)短寿命核ビームの生成及び関連技術、(iii)短寿命核ビームによる物質科学の研究、(iv)天体核物理学-超新星、誕生時中性子星、元素合成、状態方程式等-、(v)不安定核(特に中性子過剰核)の構造と反応。出席者は約180名であった。イ)天体核物理学の冬の学校を平成7年2月に開催した。出席者は講師、学生等約40名であった。(3)公開シンポジウム「原子核が開く極限の世界`95」と題するシンポジウムを平成7年2月に開催した。

これは、昨年度同時期に開催し好評を得たものの継続で、本年度も、本重点領域研究に密接に関わる4つのテーマを原子核物理、宇宙物理、物質科学から選び、講演と自由討論を行った。出席者は一般市民、高校生、大学生らで約200名であった。(4)ニュースレターの発行本重点領域研究の研究課題や進展状況等の周知をはかるため、4度にわたり発行した。本研究の主な目的は、重点領域研究「短寿命核ビームの科学」の評価、調整、普及にある。各研究班の研究状況を調査・評価し、研究会等を開催してその円滑な進展を促進することを重視して、下記のような活動を行なった。(1)総括班会議平成7年10月と平成8年1月に開催し、研究状況の評価・調整をはかるとともに、これでの研究成果をまとめた。また、来年度の研究目標について検討した。(2)研究会ア)「短寿命核ビームの科学′95」を平成8年1月6-10日の4日間、東大原子核研究所において、以下の主題で開催した:(i)総括班活動報告-研究状況・成果報告と総括一、(ii)極端状況下の原子核の構造と相互作用、(iii)元素の起源と宇宙の進化、(iv)短寿命核ビーム関連技術、(v)短寿命核ビームによる物質科学の研究。出席者は約200名であった。研究会報告を発行予定である。イ)天体核物理学に関するシンポジウムを平成8年1月に開催した。出席者は講師、学生等約50名であった。成果報告書を準備中である。ウ)原子核物理学(中性子過剰核等の構造)に関するワークショップを平成8年2月に開催。(3)公開シンポジウム「原子核が開く極限の世界'95」と題するシンポジウムを、東京(野口英世記念会館)で平成7年2月に開催した。これは、過去2年間、同時期に開催し好評を得たものの継続で、本年度も、本重点領域研究に密接に関わる3つのテーマを原子核物理、宇宙物理、物質科学から選び、講演と自由討論を行った。出席者は専門家、一般市民、高校生、大学生らで約200名であった。(4)ニュースレターの発行本重点領域研究の研究課題や進展状況等の周知をはかるため、3度にわたり発行した。また、本年度は最終年度に当たるため、来年度の成果の取りまとめの仕方を決定した。(1)総括班会議平成8年10月と平成9年1月に開催し、研究状況の評価・調整をはかるとともに、これまでの研究成果をまとめ、今後の問題等の整理を行った。(2)研究会ア)「短寿命核ビームの科学'96」を平成9年1月10-13日の4日間、東大原子核研究所において、以下の主題で開催した:(i)総括班活動報告-研究状況・成果報告と総括-、(ii)極端状況下の原子核の構造と相互作用、(iii)元素の起源と宇宙の進化、(iv)短寿命核ビーム関連技術、(v)短寿命核ビームによる物質科学の研究。研究会報告発行の準備中である。イ)天体核物理学及び原子核物理学(中性子過剰核等の構造)に関するワークショップを延べ5回開催した。出席者は講師、学生等を含め延べ約60名であった。(3)公開シンポジウム
創薬ターゲット蛋白質のスルホベタインによる安定化

創薬において蛋白質の安定化は重要である.蛋白質を安定化する化合物としてスルホベタイン類がある.スルホベタインがタンパク質を安定化するメカニズムを解析するために,タンパク質のダイナミクスに及ぼす効果を解析した.その結果,NDSB-195がユビキチンのβ4-α2 loopのダイナミクスを促進すること,NDSB-256がプロリンのcis-trans異性化を促進する事を見いだした.抗体とGPCRの安定化は創薬の更なる発展に必須である.申請者はスルホベタインが両者を安定化する予備的知見を得ていたので,安定化効果を詳細に解析し適用範囲と限界を見極めることを本研究全体の目的とした.H25年度に予定していた課題は,(1)抗体の安定化,(2) nociceptin receptorの安定化,(3) Gq/m3の共結晶,(4)メカニズム解析,の4つである.(1)抗体の安定化については,抗体医薬の輸送・投与などの各種過程で重大な問題の1つとなっている撹拌刺激による凝集体の形成を再現性良く促進・検出する系を確立した.また,シリコンオイルが抗体の凝集体の形成を促進する事も確認できた.更に,タンパク質はシアーストレスだけでは変性せず,界面吸着があるとシアーストレスが変性を促進することが知られている.タンパク質を安定化するスルホベタインは抗体の吸着を防止する事が明らかになった.(2) NDSBがm2-receptorとμ-opioid receptorとを安定化することを見出していたが,従来の結果は膜画分のreceptorについて得られたものだった.実用に近い可溶化状態での安定化について調べたところ,界面活性化剤で可溶化した状態でもNDSBは2つのレセプターを強力に安定化できることを明らかにした.(3) Giαとm4-receptor部分ペプチドとの複合体の作成に苦労していたが,Giαとm4-receptor部分ペプチドの両者ともキャリア・タンパク質との融合体とすることで,グアニンヌクレオチドが解離した生理的な複合体が得られることがわかった.また,m4-receptor部分ペプチドの中でGiαとの相互作用に重要であると考えられている残基を他のアミノ酸に置換すると,複合体が形成されないこともわかった.(4)スルホベタインはタンパク質を安定化するだけでなく,タンパク質のリフォールディングも促進する.NDSBはタンパク質の運動性を変化させるが,その効果がリフォールディング促進に寄与していることがわかった.抗体とGPCRの安定化は創薬の更なる発展に必須である.申請者はスルホベタインが両者を安定化する予備的知見を得ていたので,安定化効果を詳細に解析し適用範囲と限界を見極める事を本研究全体の目的とした.(1)抗体の安定化については,低濃度の凝集体を検出できる蛍光プローブの化学合成に,予想以上に時間はかかったが成功した.スルホベタインによる抗体の凝集防止は,このプローブを用いて今後確認する予定である.(2) μ-opioid receptorはNDSB-256によって強力に安定化される事が予想通り確認された.系統的にかなり異なるm2-receptorとμ-opioid receptorとが,ともにNDSB-256によって安定化された事から,NDSB-256はGPCRの安定化に一般的に有用である事が期待される.(3) Giαとm4-receptor部分ペプチドとの共結晶の結晶化にはまだ成功していないが,13C/15Nラベルしたm4-receptor部分ペプチドのNMRシグナルがGiαの添加によって変化する事がわかった.この測定は重水素化した凝集防止剤COSの存在下で初めて可能になった.また,相互作用について更に多くの情報をNMRで得るためにはm4-receptor部分ペプチドとGiαとの相互作用を弱める必要のある事がわかった.(4)スルホベタインがタンパク質を安定化するメカニズムについて解析するために,種々のタンパク質の熱変性に及ぼす効果を他の各種オスモライトと比較した.SYPRO OrangeとqPCR装置を用いて網羅的に解析したところ,NDSB-195はグリセロールやソルビトールとは安定化傾向が明確に異なる事,同じポリオールに分類されるグリセロールとキシリトールでも安定化効果が異なる事がわかった.この事はオスモライトの安定化メカニズムにはバラエティがある事を示唆している.抗体とGPCRの安定化は創薬の更なる発展に必須である.申請者はスルホベタインが両者を安定化する予備的知見を得ていたので,安定化効果を詳細に解析し適用範囲と限界を見極めることを本研究全体の目的とした.H26年度に予定していた課題は,(1)抗体の安定化,(2) GPCRの安定化,(3) Gq/m3の共結晶,(4)メカニズム解析,の4つである.(1)撹拌刺激による抗体の凝集体の形成とシリコンオイルによる促進を再現性良く促進・検出する系を前年度に作成していた.今回,新たな凝集体形成反応を試みたが,その方法でも同様の結果が得られた.また,抗体はシリコンオイルの表面に吸着した状態で凝集している可能性が示唆された.(2) NDSBがm2-receptorを安定化することを見出していたが,従来の結果は膜画分のreceptorについて得られたものだった.今回,精製や結晶化に必要な可溶化状態での安定化について調べた.

界面活性化剤で可溶化すると,m2-receptorは速やかに失活するが,NDSBは可溶化状態のm2-receptorも強力に安定化できることを明らかにした.(3)今年度はGq/m3の共結晶の作成を予定していたが,Gi/m4の共結晶が得られていない状況では困難であると判断し,Gi/m4複合体形成に重要な残基の同定を試みた.従来,VTIFmotifが特異性に重要であると考えられていたが,特にIF(IleとPhe)が重要であることが確認された.またVTの2残基N末端側のArgも重要であることが明らかとなった.(4) Xaa-Pro結合のcis-trans異性化はタンパク質フォールディングの律速段階の1つであり,異性化を促進する化合物はフォールディングを促進する可能性が高い.Gly-Proジペプチドを用いて,cis-trans異性化速度をNMRで効率的に定量する系を作成した.その結果,NDSB-256はcis-trans異性化を濃度依存的に促進する事が明らかとなった.この異性化促進効果がNDSB-256のリフォールディング促進活性に寄与している可能性がある.抗体とGPCRの安定化は創薬の更なる発展に必須である.申請者はスルホベタインが両者を安定化する予備的知見を得ていたので,安定化効果を詳細に解析し適用範囲と限界を見極めることを本研究全体の目的とした.H27年度に予定していた課題は,(1)抗体の安定化,(2) GPCRの安定化,(3) G1/m4の共結晶,(4)メカニズム解析,の4つである.(1)抗体の攪拌刺激による凝集はシリコンオイルで加速されることを種々の方法で確認した.一方,スルホベタインはその凝集の防止には有効ではなかった.(2) m2-receptorの安定化についてNDSB類の構造活性相関を解析した.その結果,安定化能と密接に関連する構造上の特徴を見いだした.それを基に新規なNDSBを合成したところ,従来のNDSBよりもはるかに強い安定化能を示した.一方,TMAOなどの古典的な安定化剤は効果が弱いことを見いだした.(3) Gαi1の1つの変異体はm4受容体部分ペプチドと強く結合するものの,活性化されないことを見いだした.この複合体は凝集する傾向が弱いので,結晶化に適したサンプルであると考えられる.現在,結晶化条件を詰めている.(4) NBDS-195はユビキチンを安定化するが,天然状態でのconformer変換は促進する事をNMRの緩和測定で見いだした.この機能はNDSBが有するリフォールディング促進能に密接に関連していると考えられる.創薬において蛋白質の安定化は重要である.蛋白質を安定化する化合物としてスルホベタイン類がある.スルホベタインがタンパク質を安定化するメカニズムを解析するために,タンパク質のダイナミクスに及ぼす効果を解析した.その結果,NDSB-195がユビキチンのβ4-α2 loopのダイナミクスを促進すること,NDSB-256がプロリンのcis-trans異性化を促進する事を見いだした.(1)抗体の安定化:凝集防止について研究する際のボトルネックは凝集体を効率良く・再現性良く作成する方法がないことであった.我々は1時間以内という短時間で効率良く,かつ,再現性良く凝集体を形成させることに成功し,危険性が懸念されていたシリコンオイルが凝集を促進する事も確認した.
ジェネティックエビデンスに基づいたNF-κB阻害によるBMP誘導性骨形成の促進

我々は、NF-κBの非古典的経路の活性化に重要なNF-κB inducing kinase (Nik)遺伝子に機能欠失型変異を有する自然発症型免疫不全マウスalymphoplasia(aly/aly)マウスが破骨細胞形成の障害による大理石骨病を呈することを報告したが、野生型マウスと比較して骨形成速度、石灰化速度や骨芽細胞数などの骨形成のパラメーターも亢進していることがわかった。そこで、aly/alyマウス由来の骨芽細胞を用いて骨芽細胞分化におけるNF-κBの非古典的経路の役割について検討した。aly/alyマウス由来の骨芽細胞では、野生型マウス由来骨芽細胞と比較して、βグリセロリン酸とアスコルビン酸刺激によるアルカリホスファターゼ(ALP)活性の誘導や石灰化結節の形成が亢進した。さらにBMP2刺激によるALPの上昇、オステオカルシン、Id1、OsterixやRunx2などの骨芽細胞の分化マーカーのmRNAの発現およびSmad1/5/8のリン酸化も亢進していた。さらに野生型およびaly/alyマウスの背部筋膜下にBMP2(4μg)を移植すると野生型と比較してaly/alyマウスでは、骨密度の高い海綿骨が充実した異所性骨が形成された。NF-κB2のp100からp52へのプロセシングの起きないp100ΔGRRをNF-κB2欠損マウス由来の骨芽細胞に遺伝子導入するとBMP2によるALP活性とSmad1/5/8のリン酸化が亢進した。一方、p100が存在せずp52だけが存在するp100欠損マウス由来の骨芽細胞は野生型マウス由来の骨芽細胞と比較してBMP2によるALP活性とSmad1/5/8のリン酸化が減弱した。また、p100とp52をBMPの受容体であるALK2と共発現させると両者ともALK2と会合したが、p52はALK2タンパク質の発現を減弱させ、p100は逆に増強した。これらの結果より、NF-κBの非古典的経路のp100からp52へのプロセシングはBMPの活性を調節することで骨芽細胞分化と骨形成を負に制御することが明らかとなった。【目的】歯周病などの骨欠損に対する咬合再建では、速やかな質の高い骨誘導が求められる。強力な骨誘導因子であるBMPは、臨床応用が有望視されているが、今のところ期待通りの結果は得られていない。これまで我々は、炎症時に産生されるTNFαがBMPの効果を抑制すること、さらに、この抑制効果はTNFαのシグナルの伝達分子であるNF-κBを選択的に阻害することで解除されることを報告した。今回我々は、BMPシグナルとNF-κBシグナルのクロストークを解明し、骨吸収の抑制効果と骨再生の促進効果を同時に発揮できる画期的な創薬の開発を目指す。【方法】野生型およびaly/alyマウスにBMP

2含有コラーゲンペレットを移植し、形成される骨の組織学的および生化学的解析をおこない形成された骨の成熟度や骨質を比較する。また野生型およびaly/alyマウス由来の骨芽細胞をBMP2で処理し、BMPシグナルと非古典的NF-κB活性化経路のクロストークを検討する。さらに、NIKの野生型およびaly変異部位と相互作用する分子を同定し、この相互作用部位をモチーフとしたペプチドを合成し、骨形成への効果を細胞レベル個体レベルで検討する。【結果】野生型マウスと比較してaly/alyマウスにBMP2含有コラーゲンペレットを移植すると骨密度の高い大きな異所性骨が形成された。またaly/alyマウス由来の骨芽細胞では野生型由来の骨芽細胞と比較してアルカリホスファターゼ活性および成熟骨芽細胞の分化マーカーであるオステオカルシンの発現が上昇した。我々はこれまでにNF-κBの非古典的経路に重要なp100からp52へのプロセシングに関わるNIK(NF-κB inducing kinase)遺伝子に機能欠損型の点変異を有するaly/alyマウスでは骨吸収の低下と骨形成の亢進を伴う大理石骨病を呈することを報告した。そこで本研究ではaly/alyマウス由来の初代骨芽細胞を用いてNF-κBの非古典的経路による骨芽細胞分化における役割について検討した。aly/alyマウスおよび野生型マウス由来骨芽細胞をβグリセロリン酸およびアスコルビン酸で刺激すると、aly/alyマウス由来の骨芽細胞ではアルカリフォスファターゼ(ALP)活性および石化化が亢進した。同様にBMP-2で刺激すると、aly/alyマウス由来の骨芽細胞でALP活性およびSmad1/5/8のリン酸化が亢進した。aly/alyマウスおよび野生型マウス背部筋膜下にBMP-2含有コラーゲンペレットを埋入するとaly/alyマウスでは野生型マウスと比較して海綿骨の充実した異所性骨が誘導され、その骨密度も高かった。次に、プロセシングの起きないp100ΔGRRをNfkb2欠損マウス由来の骨芽細胞に遺伝子導入すると、ALP活性およびSmad1/5/8のリン酸化が亢進したが、p52を遺伝子導入すると、どちらも抑制された。また、p52だけが存在するp100欠損マウス由来の骨芽細胞ではp52を遺伝子導入した場合と同様に、ALP活性およびSmad1/5/8のリン酸化が抑制された。p100ΔGRRをBMP受容体ALK2と共発現するとALK2の発現が上昇し、p52をALK2と共発現するとALK2の発現が減少した。以上の結果より、NF-κBの非古典的経路がBMP受容体の発現量を調節することにより骨形成を制御することが示唆された。NF-κB inducing kinase (NIK)の機能欠失型の点変異によって、NF-κB2のp100からp52へのプロセシングが阻害されるaly/alyマウスでは、骨吸収の抑制と骨形成の亢進が認められる。しかし、この骨量増加がp100のプロセシングの阻害、またはNIKが別の下流分子の機能を抑制することに起因するのか、不明である。そこで、aly/alyマウスとp100とp52を共に欠損するNF-κB2欠損(NF-κB2-/-)マウスを交配(aly/aly/NF-κB2-/-)し、骨の表現型を解析し、細胞レベルで検討した。6週齢雄の野生型、aly/alyおよびaly/aly/NF-κB2-/-マウスの骨形態計測を行ったところ、aly/aly/NF-κB2-/-マウスではaly/alyマウスで認められた骨量の増加は見られなかった。
後根神経節にある冷受容ニューロンの温度受容機構

エイドリアン(1928)以来,感覚器は刺激を求心性インパルスの発生頻度(暗号)に変換するトランスジューサと言われてきた。刺激を暗号で伝達するには,刺激,暗号,感覚の間に1対1の対応が必要である。しかし,皮膚温の階段状の低下に対して冷受容器の発するインパルス頻度は,閾以下でのみ活動する閾応答,頻度が動的に低下する順応,飽和現象を示し,温度と頻度に1対1の対応がない。そこで,冷受容器をトランスジューサだとは捉えにくい。これに対し,温・冷受容器は,温度が閾よりどの程度高いか低いかを判断する比較器だと代表者は提案している。だが、その実体は分かっていなかった。この研究では、感覚線維の細胞体がある後根神経節(DRG)より培養した冷細胞のイオン機構・分子機構を解析し、温度比較器の実体を解明することを目指す。ここでは、DRGを分散培養した細胞の性質をCaイメージング法で同定し,冷受容細胞からパッチクランプ記録した。ホールセル電流固定下,閾以下の冷却は,脱分極性の受容器電位を発生しインパルスをバースト状に引き起こした。ホールセル電位固定(-60mV)下,冷却は内向き電流を誘発した。その電流-電圧曲線から,冷却は非選択的陽イオンチャンネルを活性化すると示唆された。細胞体から膜片を切離したout-side out patch法では,冷却で活性化する単一陽イオンチャンネル電流が記録できた。これは,チャンネルが温度に直接的に反応することを示唆する。また,温度を閾以下に低下した時,静止相から活動相への相転移が起こり,その後開閉活動がランダムに生じた。そこで,チャンネルの相転移が温度比較の動作原理であると同定した。このチャンネルは冷却とメントールに応答することから,クローニングされた冷・メントール受容体(CMR1)と同一分子であると示唆された。皮膚温の変化に反応してインパルスを出す温・冷細胞は,温度センサーでなく,温度調節器(サーモスタット)と代表者は提案している。だが、その実体は分かっていない。この研究では、感覚線維の細胞体がある後根神経節(DRG)より培養した冷細胞のイオン機構・分子機構を解析し、温度調節器の実体を解明する。12年度:DRGの冷受容細胞からパッチクランプ記録した。ホールセル電流固定下,閾以下の冷却は,脱分極(受容器電位)とバースト状のインパルスを引き起こした。細胞から切離したout-side out patch法では,冷却で活性化する単一陽イオンチャンネル電流が記録できた。これは,温度が直接的にチャンネルを活性化することを示唆する。すなわち、冷却で開口するカチオンチャンネルが、温度調節器の実体だと同定した(投稿中)。哺乳類の視床下部,延髄,脊髄の温度を局所的に変化させると,変化を妨げる向きの体温調節反応が生じる。そこで,多数のサーモスタットが深部体温を調節すると考えられる。それらの場所にある温細胞と冷細胞は温度のセンサーと説明されてきた。そしてセンサーからの信号を受けて体温調節反応を引き起こすサーモスタットが仮定された。しかし,サーモスタットの同定に失敗した。これに対し,温細胞は芯温を暑さから守るサーモスタット,冷細胞は芯温を寒さから守るサーモスタットだと私たちは提案する。

また,皮膚の温・冷線維は,皮膚温を暑さ,寒さから守るサーモスタットと考えられる。しかし,サーモスタットの動作機構は明らかでなかった。この研究では,皮膚冷受容器の温度受容機構を解析した。感覚神経の細胞体があるラット後根神経節(DRG)を摘出し,初代分散培養したニューロンを作った。ニューロンにCa蛍光指示薬fura-2を負荷し,冷却で細胞内Caイオン濃度が上昇する細胞を冷受容器細胞と同定した。この細胞からパッチクランプ記録し,イオン機構を探った。ホールセル電流固定法では,冷却は静止電位からの脱分極を誘発し,インパルスを発生した。この脱分極は,冷受容体が誘発した受容器電位と考えられる。次に,受容器電位のイオン機構を解析した。ホールセル電位固定下(-60mV)では,メントールは内向き電流を誘発した。その電流-電圧曲線から,冷却が非選択的カチオンコンダクタンスを活性化すると示唆された。次に,冷細胞から切離した膜片から単一チャンネル電流を記録した。温度が閾以下に下がったとき,チャンネルは静止相から活動相に相転移した。このことから,冷受容器は陽イオンチャンネルであり,そのチャンネルがサーモスタットの最小単位だと分かった。相転移がサーモスタットの動作機構と考えられる。エイドリアン(1928)以来,感覚器は刺激を求心性インパルスの発生頻度(暗号)に変換するトランスジューサと言われてきた。刺激を暗号で伝達するには,刺激,暗号,感覚の間に1対1の対応が必要である。しかし,皮膚温の階段状の低下に対して冷受容器の発するインパルス頻度は,閾以下でのみ活動する閾応答,頻度が動的に低下する順応,飽和現象を示し,温度と頻度に1対1の対応がない。そこで,冷受容器をトランスジューサだとは捉えにくい。これに対し,温・冷受容器は,温度が閾よりどの程度高いか低いかを判断する比較器だと代表者は提案している。だが、その実体は分かっていなかった。この研究では、感覚線維の細胞体がある後根神経節(DRG)より培養した冷細胞のイオン機構・分子機構を解析し、温度比較器の実体を解明することを目指す。ここでは,DRGを分散培養した細胞の性質をCaイメージング法で同定し,冷受容細胞からパッチクランプ記録した。ホールセル電流固定下,閾以下の冷却は,脱分極性の受容器電位を発生しインパルスをバースト状に引き起こした。ホールセル電位固定(-60mV)下,冷却は内向き電流を誘発した。その電流-電圧曲線から,冷却は非選択的陽イオンチャンネルを活性化すると示唆された。細胞体から膜片を切離したout-side out patch法では,冷却で活性化する単一陽イオンチャンネル電流が記録できた。これは,チャンネルが温度に直接的に反応することを示唆する。また,温度を閾以下に低下した時,静止相から活動相への相転移が起こり,その後開閉活動がランダムに生じた。そこで,チャンネルの相転移が温度比較の動作原理であると同定した。このチャンネルは冷却とメントールに応答することから,クローニングされた冷・メントール受容体(CMR1)と同一分子であると示唆された。
原始ブラックホールのホーキング輻射で生成される宇宙線反陽子の探索

本研究の目的は,気球搭載測定器を用いて大気上部での宇宙線反陽子のエネルギースペクトルを測定し,原始ブラックホールのホーキング輻射で生成される反陽子を探索することである。このためにはホーキング輻射に特徴的な1GeV以下の低エネルギー反陽子を検出することのできる測定器の製作と統計精度向上のための長時間飛行が可能な南極周回気球観測を成功させることが鍵である。本研究では,気球観測用BESS-Polar測定器に搭載する飛行時間測定器(TOF),middle-TOF検出器,信号処理エレクトロニクスの製作を行った。TOF測定器は反陽子と電子などの軽い粒子を識別するために用いられ,その時間分解能が識別可能エネルギー領域を決定する。middle-TOFは飛跡検出器とクライオスタットの隙間に新たに設置された検出器で,超伝導コイルを通過しないような低いエネルギーの反陽子をトリガーするために用いられる。これらの検出器を搭載したBESS-Polar測定器を平成16年度12月に南極のマクマード基地から打ち上げ,8.5日の長時間気球観測を行った。このデータを基に陽子と反陽子とエネルギースペクトルを測定した。0.1GeVから1.28GeVの範囲で432例の反陽子を観測したが,これまでのBESS実験の1回の気球観測で得られた反陽子の4倍に達する。またこれまで検出できなかった0.2GeV以下の低エネルギー反陽子の観測に初めて成功した。エネルギースペクトルは2次起源反陽子モデルを合っておりホーキング輻射の兆候は観測されなかった。本研究の課題を達成するためには,BESS-Polar測定器を用いた,より低いエネルギーの反陽子の観測と長時間観測の2点が重要であり,本年度はこのような観測に不可欠の以下の2項目について開発を行った:超伝導ソレノイドの内側に設置される中間TOFカウンタは低エネルギー反陽子の検出に不可欠であり,データ集システムは大量のデータ処理,記録に不可欠である。(1)中間TOFカウンターの開発と製作光信号の読み出しに用いるマルチアノード光電子増倍管の性能評価試験を行い,量子効率,増幅率,光電面の一様性ともに十分な性能を有することを確認した。シンチレータファイバーとクリアファイバーで作られたライトガイドを組み合わせて中間TOFカウンターを製作し,ビーム試験,宇宙線試験を行い,必要な時間分解能が得られることを確認した。最後にこれらをBESS-Polar測定器に組み込んで調整を進めている。(2)データ収集システムの開発チェンバーの信号読み出しに用いるFADCシステム,FADCやTOFカウンタ等の信号を読み出すためのフロントエンドエレクトロニクスからデータ処理用CPUへ信号送るUSB2.0規格に基づいたデータ転送システムを開発し,調整を進めている。また,大量のデータを記録するハードディスクの衝撃吸収機構を開発し,耐衝撃性能を試験し,問題のないことを確認した。本研究の課題-原始ブラックホールのホーキング輻射によって生成される反陽子の探索-を達成するためには,BESS-Polar測定器を用いた,より低いエネルギーの反陽子の観測と長時間観測の2点が本質的に重要である。本年度は長時間観測を実現する南極周回気球観測に向けた準備と気球観測を行った。前年度までに本研究で開発したMiddle-TOFカウンタとデータ収集システムをBESS-Polar測定器本体に組み込み,超伝導ソレノイド,中央飛跡検出器,飛行時間測定器,太陽パネルシステム等とともに総合試験を行った。またデータ収集用ソフトウェアの開発を行った。飛跡検出器用信号処理電子回路の修正やノイズの多い光電子増倍管の交換等,地上での総合試験,宇宙線データ収集によって判明したいくつかの問題点を解決した。(2)南極周回気球観測測定器は2004年11月に南極に到着し,現地での最終試験の後12月13目に南極マクマード基地からNASAの大型気球を使ってBESS-Polar測定器を打ち上げた。

測定器はほぼ予定通りに南極の極点を中心とする周回経路を通り,8日余りの観測の後に気球が切り離され,測定器は無事回収された。本研究で開発したMiddle-TOFカウンタとデータ収集システムは順調に動作し,低エネルギー反陽子のデータ収集に貢献した。この間,上空で約10億例の宇宙線を捉え,現在解析を進めている。本研究の課題-原始ブラックホールのホーキング幅射によって生成される反陽子の探索-を達成するためには,BESS-Polar測定器を用いた,より低いエネルギーの反陽子の観測と長時間観測の2点が本質的に重要である。本年度は昨年度に実施した長時間観測のデータ解析と解析に必要となる検出器の性能評価を行った。(1)南極で収集したデータの解析昨年度に実施した南極周回気球観測で収集したデータを解析した。本研究で製作し,気球観測装置(BESS-Polar測定器)に搭載した中間TOFカウンタについては,所期の性能が得られていることが確認された。しかし,低エネルギー反陽子の識別に重要な役割を果たす主TOFカウンタについては,プラスチックシンチレーションカウンタの信号読み出しに用いた光電子増倍管の一部に予想以上のノイズが見られた。ノイズはTOFカウンタの時間分解能を劣化させるため,データ解析と並行してノイズの原因を特定すべく性能評価試験を行った(次項)。今年度の解析では,本格的な物理解析に必要となる予備解析に集中し,飛跡検出器の位置分解能や飛行時間測定器の時間分解能を評価するなどのキャリブレーションや環境モニターデータの解析を主に行った。(2)測定器の性能評価試験事前の性能評価試験においては,全数の光電子増倍管について真空試験を行い,正常であることを確認したが,真空低温試験は行っていなかった。観測装置に搭載した温度モニターの解析により,光電子増倍管が気球観測中に予想を下回る低温に晒されたことが確認されたため,マイナス25度までの真空低温試験を行った。その結果,光電子増倍管のブリーダ部分で放電が起きることが一部の光電子増倍管で再現された。本研究の課題-原始ブラックホールのホーキング輻射によって生成される反陽子の探索-を達成するためには,超伝導スペクトロメータによる粒子識別装置(BESS-Polar測定器)を用いた,より低いエネルギーの反陽子の観測と長時間観測の2点が本質的に重要である。本年度は平成16年度に行われた第一回南極周回気球フライトのデータ解析及び、平成19年度に予定されている太陽活動極小期における第二回南極周回気球フライトに向けた測定器改良、実験準備を進めた。第二回フライトに向けた各測定器の改良は下記の通りである。(1)TOF PMT:第一回フライトで発生した低温低圧下で放電問題の対策のため、新たに気密容器デザインの最適化とアッセンブリを行った。恒温槽と圧力容器を用いた低温低圧下での長時間試験を行い、全数について容器気密性能及びPMT性能を試験し、本実験用PMTの選別を行った。(2)エアロジェルチェレンコフカウンター:Geant4シミュレーションによる構造体の最適化、大型エアロジェルの再作成とアッセンブリを行い、第一回フライトからの性能向上を行った。(3)Middle-
義歯支持能力評価システムを用いた患者評価

本研究では義歯支持粘膜の性状の客観的指標である厚さと弾性率および疼痛閾値との関連性を調査した.計測は当教室で開発した粘膜の厚さと荷重量を同時測定する装置を用い,被験者は有歯顎者17名に対し,計測を行った.測定部位は口蓋粘膜の正中部,側方部,中間部の3点とした.口蓋粘膜の「厚さ」と,「弾性率」を粘膜性状のパラメータとし,疼痛発生時点での「圧力」,「沈下量」,「圧縮率」を疼痛閾値のパラメータとした.今回得られた結果から正中部と中間部において厚さからは疼痛閾値の指標である沈下量が推定されるため,疼痛を生じやすい部位におけるリリーフ量などの指標になると考えられる.良質な有床義歯補綴治療を提供するためには適正な術式の選択が必須であり,義歯支持組織の的確な診断を行うことが極めて重要である.しかし,粘膜組織の義歯支持能力は各個人,各部位により異なるため,有床義歯補綴治療の診断に際しては客観的分析が重要と考えられ多くの研究がなされてきた.現在,有床義歯補綴治療の診断基準である日本補綴歯科学会で推奨されている症型分類では,無歯顎の欠損部顎堤形態(高さ・断面形態)・粘膜性状(硬さ・厚み)について難易度判定を行っている.無歯顎欠損部顎堤形態においては当教室の一連の研究で定量的評価が可能となった。赤坂らは複数の歯科医師によって100組の研究用模型を主観的評価と模型計測による客観的評価から基準値を決定し,補綴学会の症型分類の診断基準として採用されている.石原らにより顎堤の高さと断面形態の基準値から顎堤診断用スケールの開発を行った.一方,粘膜性状(硬さ・厚み)については当教室で一連の研究が進行中である。粘膜の「硬さ」と「厚さ」に関しては定量的評価法を確立し,その相互関係について明らかにしてきた.また,粘膜の粘弾性的性質を解析するため,超音波厚さ計にひずみゲージを応用し,義歯支持粘膜の厚さと測定荷重量を同時測定する手法を確立した.一方で,義歯装着者にとって疼痛は最も重要な不快症状であり,有床義歯の機能や治療結果に直結する.そのため,この測定荷重量を臨床的な義歯支持粘膜の負担能力に大きく影響する疼痛閾値と関連付けることで,義歯支持粘膜の物理的性状と疼痛の関係を評価することは重要であると考えた.そこで,義歯支持粘膜の性状の客観的指標である厚さと弾性率および疼痛閾値との関連性を明らかにすることを目的とし,有歯顎者の口蓋粘膜について測定を行った.良質な有床義歯補綴治療を提供するためには適正な術式の選択が必須であり,義歯支持組織の的確な診断を行うことが極めて重要である.しかし,粘膜組織の義歯支持能力は各個人,各部位により異なるため,有床義歯補綴治療の診断に際しては客観的分析が重要と考えられ多くの研究がなされてきた.現在,有床義歯補綴治療の診断基準である日本補綴歯科学会で推奨されている症型分類では,無歯顎の欠損部顎堤形態(高さ・断面形態)・粘膜性状(硬さ・厚み)について難易度判定を行っている.無歯顎欠損部顎堤形態においては当教室の一連の研究で定量的評価が可能となった。粘膜の「硬さ」と「厚さ」に関しては定量的評価法を確立し,その相互関係について明らかにしてきた.また,粘膜の粘弾性的性質を解析するため,超音波厚さ計にひずみゲージを応用し,義歯支持粘膜の厚さと測定荷重量を同時測定する手法を確立した.一方で,義歯装着者にとって疼痛は最も重要な不快症状であり,有床義歯の機能や治療結果に直結する.そのため,この測定荷重量を臨床的な義歯支持粘膜の負担能力に大きく影響する疼痛閾値と関連付けることで,義歯支持粘膜の物理的性状と疼痛の関係を評価することは重要であると考えた.そこで,義歯支持粘膜の性状の客観的指標である厚さと弾性率および疼痛閾値との関連性を明らかにすることを目的とし,有歯顎者の口蓋粘膜について測定を行った.本研究では義歯支持粘膜の性状の客観的指標である厚さと弾性率および疼痛閾値との関連性を調査した.計測は当教室で開発した粘膜の厚さと荷重量を同時測定する装置を用い,被験者は有歯顎者17名に対し,計測を行った.測定部位は口蓋粘膜の正中部,側方部,中間部の3点とした.口蓋粘膜の「厚さ」と,「弾性率」を粘膜性状のパラメータとし,疼痛発生時点での「圧力」,「沈下量」,「圧縮率」を疼痛閾値のパラメータとした.