hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血中脂質メディエーター発現パターンから評価する心不全と心臓リハビリテーション

超高齢化社会を迎える我が国では心不全治療法として心臓リハビリテーションが脚光を浴びており、2017年に改訂された日本循環器学会の急性・慢性心不全診療ガイドラインでも包括的外来心臓リハビリテーションが推奨されている。我々は、心臓リハビリテーションの効果の一つと考えられている抗炎症作用に着目し、血中の炎症惹起性・収束性脂質メディエーターとの関連を検討している。心臓リハビリテーションを外来にて継続している心不全患者に対して、心肺運動負荷試験(CPX)による嫌気性代謝閾値(AT)や最高酸素摂取量(peak VO2)などのパラメーターの測定に加えて、継時的な血中脂質メディエーター発現パターンの変化(リハビリテーション前後の発現の比較)およびSF-36による健康関連QOLの測定を行っている。検討時期は、心臓リハビリテーション開始時(0ヶ月)、開始後1ヶ月、3ヶ月、5ヶ月後としており、エントリーされた患者は86名で、背景は心不全および虚血性心疾患が主となっている。そのうち10名がリハビリ通院が困難、転居、死亡などの理由で本研究から離脱となっている。現在、脂質メディエーターの再測定の影響で、データ解析に時間がかかっているが、0ヶ月と5ヶ月後とで発現パターンが異なる脂質メディエーターが複数見つかっており、運動耐容能や健康関連QOLデータとともに、それぞれの関係性について検討を行っている。それにより、脂質メディエーターの観点から心臓リハビリテーションのもつ効果を明らかにしていく予定である。神戸大学質量分析センターに測定を依頼している血中脂質メディエーターのデータに不具合が生じたため(大きな測定誤差が生じた)、再測定を行なった。大量のサンプルをまとめて再測定することとなったため、時間がかかり、研究に遅れを生じている。患者エントリーも終了し、脂質メディエーター再測定も終わったため、データ解析を行っている。CPXデータだけではなく、採血データ、筋力測定データ、SF-36による健康関連QOLに関しても解析中である。脂質メディエーターと各種データとの関連を明らかにし、新たな心臓リハビリテーションの指標を探索する。日常生活動作(ADL)や生活の質(QOL)を重視した心不全治療法として心臓リハビリテーションが脚光を浴びている。心臓リハビリテーションの効果の一つとして抗炎症作用が考えられており、我々は血中の炎症惹起性・収束性脂質メディエーターとの関連に注目している。心不全に特異的な(重症度と相関する)血中炎症惹起性・収束性脂質メディエーターに関しては、現在心不全患者および比較対象である健常人のエントリーを行っている。心臓リハビリテーションによる血中脂質メディエーター発現パターンの変化(運動前後の発現の比較)に関しては、まず健常人から検討を開始した。健常人に心肺運動負荷試験(CPX)を行い嫌気性代謝閾値(AT)・最高酸素摂取量(peak VO2)を測定し、運動強度による血中脂質メディエーター発現パターンの違いに関して検討を行った。健常人では、運動強度により異なった脂質メディエーター発現パターンを示すことが示された。また、レジスタンス運動でも同様に運動強度により異なった反応を示すことがわかった。心不全患者では、心臓リハビリテーション開始時(0ヶ月)、開始後1ヶ月、3ヶ月、5ヶ月後に血中脂質メディエーター発現パターンの変化を検討している。現在患者エントリー中であるが、現時点で0ヶ月と3ヶ月で発現パターンが有意に変化する炎症惹起性脂質メディエーターが同定できており、引き続きエントリーを行い、長期的な変化・他の炎症マーカー・心機能との比較を行っている。脂質メディエーター測定に時間がかかっているが、患者エントリーは比較的順調に行われており、おおむね順調に進行していると考えられる。超高齢化社会を迎える我が国では心不全治療法として心臓リハビリテーションが脚光を浴びている。心不全に特徴的な血中炎症惹起性・収束性脂質メディエーターに関しては、心不全患者および比較対象である健常人のエントリーを行い検討を行っている。心臓リハビリテーションによる血中脂質メディエーター発現パターンの変化(リハビリテーション前後の発現の比較)に関しては、昨年行った健常人だけではなく、心不全患者でも検討を開始している。心不全患者に心肺運動負荷試験(CPX)を行い嫌気性代謝閾値(AT)や最高酸素摂取量(peak VO2)を測定することで、適切な運動処方を行い、心臓リハビリテーション前後の血中脂質メディエーター発現パターンの検討を行っている。検討時期は、心臓リハビリテーション開始時(0ヶ月)、開始後1ヶ月、3ヶ月、5ヶ月後とした。現時点で、エントリーされた患者は78名で、背景は心不全および虚血性心疾患が主となっている。現在、患者エントリーに加えて、各種検査および脂質メディエーターのデータ解析中であるが、0ヶ月と3ヶ月で発現パターンが有意に変化する炎症惹起性脂質メディエーターが同定できており、長期的な変化・他の炎症マーカー・心機能との比較を行っている。患者エントリーは順調に進んでいるが、脂質メディエーター解析に時間がかかっている。

心臓リハビリテーションを外来にて継続している心不全患者に対して、心肺運動負荷試験(CPX)による嫌気性代謝閾値(AT)や最高酸素摂取量(peak VO2)などのパラメーターの測定に加えて、継時的な血中脂質メディエーター発現パターンの変化(リハビリテーション前後の発現の比較)およびSF-36による健康関連QOLの測定を行っている。検討時期は、心臓リハビリテーション開始時(0ヶ月)、開始後1ヶ月、3ヶ月、5ヶ月後としており、エントリーされた患者は86名で、背景は心不全および虚血性心疾患が主となっている。そのうち10名がリハビリ通院が困難、転居、死亡などの理由で本研究から離脱となっている。現在、脂質メディエーターの再測定の影響で、データ解析に時間がかかっているが、0ヶ月と5ヶ月後とで発現パターンが異なる脂質メディエーターが複数見つかっており、運動耐容能や健康関連QOLデータとともに、それぞれの関係性について検討を行っている。それにより、脂質メディエーターの観点から心臓リハビリテーションのもつ効果を明らかにしていく予定である。神戸大学質量分析センターに測定を依頼している血中脂質メディエーターのデータに不具合が生じたため(大きな測定誤差が生じた)、再測定を行なった。大量のサンプルをまとめて再測定することとなったため、時間がかかり、研究に遅れを生じている。1:心不全特異的血中脂質メディエーター発現パターンの検討に関して。心不全患者だけではなく、健常人のエントリーを増やしていく。2:心臓リハビリテーションによる心機能改善効果・炎症抑制効果と血中脂質メディエーター発現パターンの関係の検討に関して。引き続き心不全患者のエントリーと並行し、長期的な血中脂質メディエーター発現パターンの変化、他の炎症マーカー・心機能との比較を行っていく。予後に関しても検討を行っていく。患者エントリー数は確保できたため、引き続きエントリー患者のサンプル解析およびデータ解析を行う。心臓リハビリテーション開始後5ヶ月を経過した患者も増加しており、予後(心不全再入院や心血管イベント)との相関も検討中である。また、CPXデータと脂質メディエーターデータとの関連に関しても検討を行っている。患者エントリーも終了し、脂質メディエーター再測定も終わったため、データ解析を行っている。CPXデータだけではなく、採血データ、筋力測定データ、SF-36による健康関連QOLに関しても解析中である。脂質メディエーターと各種データとの関連を明らかにし、新たな心臓リハビリテーションの指標を探索する。血中脂質メディエーターの解析を神戸大学医学部質量分析総合センターに外注しているが、ある程度サンプル数が蓄積してから同施設に送付している。そのため平成28年度のサンプル解析依頼が年度末近くとなり、全サンプルの解析終了予定が次年度(平成29年度)となった。それに合わせて、支払いも次年度となったため次年度使用額が生じた。(理由)血中脂質メディエーターの解析を神戸大学医学部質量分析総合センターに外注している。
MRIを用いた匂いやフェロモンに応答する嗅神経ネットワークの時空間解析

多くの動物は、種の保存や生命の危機回避において、嗅覚を通じて外界から様々な情報を得ている。フェロモンや匂い物質といった化学物質がその情報の担い手であり、情動や行動、生理的変化を引き起こす。研究代表者らは、連携研究者との共同研究のもと、メスマウスの性行動を誘発するペプチド性フェロモンESP1について、物質同定、受容体、性行動に至る一連の構造機能解析を展開してきた。本研究は、これらの知見を発展させ、性行動を誘引するフェロモンや匂い物質に応答する嗅神経ネットワークにおいて、活性化する脳領域、および、その機能的なつながりをMRIにより可視化することを目的とする。安静時機能的MRI(rsfMRI: resting state functional MRI)においては、刺激やタスクに応じた一過性の脳活動を計測する通常の機能的MRI(fMRI)と比較して、生体の生理状態をより長期間安定に維持した撮像が要求される。動物の体温維持のため、MRIボア内における動物の固定ベッド周辺の保温環境の改善を行った。さらに、コンピュータ制御の嗅覚刺激装置を導入し、撮像に対する嗅覚刺激のタイミングと暴露時間の検討を進めた。rsfMRIの基盤となる撮像・解析条件の検討を進めることができた。しかしながら、マウスの嗅覚刺激下における嗅神経ネットワークを捉えるまでは至っていない。本年度に確立したrsfMRIの撮像・解析条件を最適化し、嗅覚刺激無し、および、複数種の嗅覚刺激有りの条件下における嗅神経ネットワークを捉えて比較し、物質ごとの相違点・類似点を比較する。そのため、ラジオ波の連続照射による傾斜磁場コイルの温度上昇に起因するMR信号変化が顕著に生じないように、撮像パラメータの最適化を行った。また、撮像対象であるマウスの麻酔条件について、近年、rsfMRIへの適用が増加してきたメデトミジンを用いて、弱い鎮静条件下における検討を行った。さらに、匂い物質イソアミルアセテートを用いて、撮像に対する嗅覚刺激のタイミングと暴露時間の検討を行った。しかしながら、マウスの無刺激下における嗅神経ネットワークを捉えるまでは至っていない。本年度に確立したrsfMRIの撮像・解析条件を最適化し、マウスの無刺激下における嗅神経ネットワークを捉える。その後、性特異的フェロモンおよび匂い物質を調製・準備し、これらによる刺激後の嗅神経ネットワークの変化を捉えて、物質ごとの相違点・類似点を比較する。(理由)本年度は、撮像・解析条件の検討に集中したため、多種・多量の試料を必要とせず、高額な消耗品の使用が抑えられたことが、主たる原因である。次年度以降に、各種検討のための試料調製に使用予定である。(使用計画)1.設備品費:購入予定はない。試料調製、MRI測定・解析等、研究に必要な施設・設備は、研究代表者あるいは連携研究者の所属研究機関内に全て備わっている。2.消耗品費:実験動物(マウス)の他、匂い物質・フェロモン・麻酔の試薬、ペプチド性フェロモン調製のための培養・精製試薬、プラスチック器具などを計上する。

3.旅費:国内学会および国際学会において研究成果発表を行う。東京大学において研究打ち合せを行う。4.謝金:英文の校閲費を計上する。なお、各費目において、90%を超えるものはない。(理由)前年度、撮像・解析条件の検討に集中したため、多種・多量の試料を必要とせず、高額な消耗品の使用が抑えられたことが、主たる原因である。次年度以降に、各種検討のための試料調製に使用予定である。(使用計画)1.設備品費:購入予定はない。試料調製、MRI測定・解析等、研究に必要な施設・設備は、研究代表者あるいは連携研究者の所属研究機関内に全て備わっている。2.消耗品費:実験動物(マウス)の他、匂い物質・フェロモン・麻酔の試薬、ペプチド性フェロモン調製のための培養・精製試薬、プラスチック器具などを計上する。
声門上の喉頭機能解明のための基礎的研究

声門上の喉頭機能解明のため、最初にイヌ喉頭から連続切片を作成し、組織標本の画像をコンピュータへとりこみ画像データを完成させた。喉頭の組織標本より、声帯の層構造を詳細に検討し、cover, body,軟骨の形態を把握した。さらに、画像データから、イヌ喉頭の3D画像をCADを用いて再構成し、喉頭の構造の理解を深めた。3D画像より、喉頭を固定し、組織標本を作製する過程において、標本に大きなひずみが生ずることが明らかとなり、その様子を視覚的に表現することに成功した。次に、実際のイヌの喉頭を観察する方法を検討した。経鼻ファイバー接眼部に3CCDカメラを装着して、さらに携帯用のビデオカメラに接続し、記録可能な設備を整えた。ビーグル犬3歳オスを用いて、まず、プロポフォールを静脈注射し十分鎮静し、経口挿管した。静脈麻酔と笑気、セボフルレンのガス麻酔と併用にし、一旦人工呼吸器管理とした。麻酔を深くし、Ventilatorによる人工呼吸が安定したところで、犬の鼻腔より径3.5mmの軟性ファイバーを挿入し、喉頭の位置を確認した。喉頭所見を詳細に得るために、麻酔を浅くし、自発呼吸が安定したところで、抜管した。抜管すると喉頭内でのワーキングスペースが広くなり、先に挿入した喉頭ファイバーで声帯を中心に撮影した。イヌ喉頭はヒトと比較して披裂部が非常に大きく、声門閉鎖のために有利な構造であることが判明した。更に、ヒトでの声門上の喉頭機能の解析目的に、発声時のハイスピード撮影を行い、声帯振動の様式を検討している。実際に声門上が音源となっている発声状態をハイスピード撮影し、音源が披裂部や仮声帯にあるケースを認めた。臨床上において、声門上に音源を持つ症例にコラーゲン声帯内異物挿入術を施行し、音声の改善の一助となっているが、治療の前後での臨床検査所見を検討し、高速度デジタル撮影法を用いて声帯振動の変化や音源の位置を把握することで、声門上の機能を考察し、現在Auril Nasal Larynx誌、Annalus ot Otolaryngologyへ投稿中である。イヌ喉頭から連続切片を作成し、組織標本の画像をコンピュータへとりこみ画像データを完成させた。実際のイヌの喉頭を観察する方法を検討した。イヌ喉頭はヒトと比較して披裂部が非常に大きく、声門閉鎖のために有利な構造となっていた。現在、イヌ喉頭ファイバー画像を解析中である。ヒトでの声門上の喉頭機能の解析目的に、発声時のハイスピード撮影を行い、声帯振動の様式を検討している。臨床上において、声門上に音源を持つ症例にコラーゲン声帯内異物挿入術を施行し、音声の改善の一助となっているが、治療の前後での臨床検査所見を検討し、声帯振動の変化を把握することで、声門上の機能を考察している。臨床例にも応用している。

抜管すると喉頭内でのワーキングスペースが広くなり、先に挿入した喉頭ファイバーで声帯を中心に撮影した。イヌ喉頭はヒトと比較して披裂部が非常に大きく、声門閉鎖のために有利な構造であることが判明した。更に、ヒトでの声門上の喉頭機能の解析目的に、発声時のハイスピード撮影を行い、声帯振動の様式を検討している。実際に声門上が音源となっている発声状態をハイスピード撮影し、音源が披裂部や仮声帯にあるケースを認めた。臨床上において、声門上に音源を持つ症例にコラーゲン声帯内異物挿入術を施行し、音声の改善の一助となっているが、治療の前後での臨床検査所見を検討し、高速度デジタル撮影法を用いて声帯振動の変化や音源の位置を把握することで、声門上の機能を考察し、現在Auril Nasal Larynx誌、Annalus ot Otolaryngologyへ投稿中である。
大腸癌化学療法における経口フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤の適正使用に関する研究

進行・再発大腸癌の標準的癌化学療法であるFOLFIRI療法に含まれる5-FUの適切な投与について、薬物動態学的解析を介して検討した。その結果、経口投与製剤であるUFTを用いた場合、本邦におけるFOLFIRI療法の治療成績と比較して有害事象発現の観点からは同等であること、5-FU血漿中濃度は維持可能であること、さらには5-FUの急速静脈内投与の併用が不可欠であること、について明らかにすることができた。本研究の全体構想は、大腸癌化学療法において経口フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤を使用することにより、患者のQuality of Life(QOL)を改善することである。本邦では、経口フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤としてUFTやTS-1などが開発されているものの、これらを用いた大腸癌化学療法レジメンは確立されていない。そこで本研究では、大腸癌標準的化学療法であるFOLFIRI療法(CPT-11+5-FU急速静注+5-FU持続静注/LV)に焦点を絞り、本療法における5-FU持続静注/LVをUFT/LVの反復経口投与に置き換えることができるのか否か、また5-FU急速静注の必要性について、5-FUの体内動態の解析を介して明らかにすることを最終目的としている。そこで本年度は、5-FU持続静注/LVをUFT/LV反復経口投与に置き換えた場合の臨床評価、ならびにUFTと5-FU血中動態を解析し、比較検討することとした。文書による同意が得られた進行・再発大腸癌患者10名を対象とし、FOLFIRI療法施行時とFOLFIRI療法中の5-FU持続静注/LVをUFT/LV反復経口に置き換えた場合の有害事象について検討した。その結果、グレード3の好中球減少が1例、グレード3のヘモグロビン減少が1例認められたもののいずれも治療可能であり、コース途中で有害事象により中止となった症例は認めなかった。また、本邦におけるFOLFIRI療法の治療成績と比較して同等であることも示された。これらの結果は、UFT/LV反復経口投与への置き換えに関する安全面に問題を生じないこと示しているものと考えられる。一方、5-FU血漿中濃度について検討したところ、UFT/LV反復経口投与により、5-FU血漿中濃度が良好に維持できることについて、確認することができた。以上、本研究結果は、5-FU持続静注/LVからUFT/LV反復経口投与への置き換えが、大腸癌化学療法施行患者のQOLを高める上で有用な選択肢の一つになりうる可能性を示唆しているものと考えられる。前年度、文書による同意が得られた進行・再発大腸癌患者10名を対象として、FOLFIRI療法中の5-FU持続静注/LVからUFT/LV反復経口投与に置き換えた場合の臨床評価を実施した。その結果、5-FU持続静注/LVからUFT/LV反復経口投与への置き換えは、有効性ならびに安全性において同等であることを明らかにし、大腸癌化学療法施行患者のQOLを高める上で有用な選択肢の一つとなる可能性が示唆された。一方、大腸癌化学療法における標準的プロトコールの多くは、5-FUの急速静注と、引き続いて行われる12日間にわたる5-FU持続静注を中心として構築されている。5-FUの急速静注については、有用性の検証のみならず安全性についてもさらに不安が残るなど、その必要性が明らかにされていないのが現状である。したがって、進行・再発大腸癌患者の化学療法における5-FU急速静注の必要性を明らかにした上で省略することができれば、大腸癌化学療法施行患者のQOLを高める上で非常に有益である。そこで今年度は、5-FU急速静注の省略が可能か否かを明らかにする目的で、前年度に採取した患者試料ならびにデータから得られるUFT血漿中濃度推移をもとに5-FU急速静注の必要性を検討した。前年度と同様に文書にて同意が得られている進行・再発大腸癌患者10名に対して「CPT-11+5-FU急速静注+UFT/LV療法」あるいは「CPT-11+UFT/LV療法」をクロスオーバーにて施行し、5-FU、テガフールならびにウラシルの血漿中濃度をHPLCにて測定した。得られた血漿中濃度を解析した結果、定常状態において5-FU血漿中濃度に対する5-FU急速静注の影響が大きいことを明らかにすることができた。このことは、治療上有効な5-FU血漿中濃度を確保するためには、UFT/LV反復経口投与のみでは不十分である可能性を示唆しているものと考えられる。したがって、5-FU持続静注からUFT経口投与への切り替えは可能であるものの、5-FU急速静注は省略できないことを薬物動態学的視点から明らかにすることができた。大腸癌化学療法における標準的プロトコールの多くは、5-FUの急速静注と、引き続いて行われる2日間にわたる5-FU持続静注を中心として構築されている。

したがって、進行・再発大腸癌患者の化学療法における5-FU急速静注の必要性を明らかにした上で省略することができれば、大腸癌化学療法施行患者のQOLを高める上で非常に有益である。前年度は、5-FU急速静注の省略が可能か否かを明らかにする目的で、一昨年度に採取した患者試料ならびにデータから得られるUFT血漿中濃度推移をもとに5-FU急速静注の必要性について検討した。その結果、定常状態では5-FU血漿中濃度に対して5-FU急速静注の影響は大きいことを証明し、治療上有効な5-FU血漿中濃度を確保するためには、UFT/LV反復経口投与のみでは不十分である可能性が示唆された。したがって、5-FU持続静注からUFT経口投与への切り替えは可能であるものの、5-FU急速静注は省略できないことを薬物動態学的視点から明らかにすることができた。そこで、今年度は、uracilならびにtegafur血漿中濃度の変動についても検討を加えた。その結果、5-FU急速静注の有無による有意な差は認められなかった。したがって、uracilならびにtegafur血漿中濃度推移に対して5-FU急速静注の有無が影響を与えない可能性が示唆された。
ヒトとロボットの原初的コミュニケーションに関する発達認知神経科学的研究

本研究は、認知科学とロボティクス双方の研究領域に共通する課題として、原初的コミュニケーションにおける「円滑さ・自然さ」をとりあげ、これを計測・分析するための実験的枠組みと指標を構築することを目的とした。実施した主な研究項目は、母子間相互作用場面における母子双方の同時脳活動計測実験環境の構築と脳活動計測実験(1)及びヒトーロボットーアンドロイドロボットを刺激としたEEG脳活動計測実験(2)である。(1)に関しては、コミュニケーションの時間的側面に焦点をあてて、テレビモニターを介した母子間相互作用場面において映像遅延装置を用いて不自然なコミュニケーション環境を実験的に作り出し、遅延のないライブ条件と行動レベル・脳活動レベルでの比較を行った。これまでの分析の結果、遅延条件では乳児の下頭頂葉周辺におけるガンマ帯の活動が増大していることが発見された。(2)に関しては、「見た目」の影響に焦点をあて、ヒトとロボットとアンドロイドロボットが同じ動作をしている刺激に対するmu波減衰を指標としたEEG実験を行い、ヒトではmu波減衰が生起するが、ロボットとアンドロイドでは生じにくいことを明らかにした。この他、社会的参照行動を題材に視線計測実験実施し、表情認知と視線追従の関連性についても明らかにした。本研究で取りあげている3つの具体的研究項目:【研究項目1】事象関連電位(ERP)を用いたロボット(人工物)とヒトの発達的認識過程の研究【研究項目2】人型ロボットやCGをアバターとした母子間相互作用場面におけるNIRS脳活動計測【研究項目3】「ヒト」・「ロボット」・「対象物」の3項関係に基づく相互作用の研究において、平成18年度は、【研究項目1】および【研究項目2】について実験環境の構築と成人を対象としたEEG・NIRS脳活動計測を中心に研究を実施した。【研究項目1】では、ヒトと人工物(ロボット)の外見的な違いが脳内でどのように反映されているのかを検討するため、ヒトCG刺激とヒューマノイド型ロボットCG刺激を用いたERP実験を行った。実験の結果、ヒト刺激ではERPのN170成分に倒立効果が見られたものの、ヒューマノイドロボットのCG刺激では、倒立効果は見られなかった。この結果は、少なくとも成人では、比較的早期の脳内処理過程でエージェントの外見的違いが処理されていることを示唆している。今後は、乳児でもこうした違いが見られるかどうかを同様の実験刺激を用いることで明らかにしていく。【研究項目2】に関しては、実験環境構築・実験デザインの確立のための予備的実験として、アンドロイドロボットをアバターとしてコミュニケーションを行う前後での、アバターの操作者の脳活動をNIRSを用いて計測した。被験者数が十分でないため詳細な議論はできないが、コミュニケーションにおけるの前後で前頭前野の脳活動が変化することが示唆されている。今後は、被験者数を増やすとともに、他の脳部位に関しても詳細に検討する。また、乳児実験に関しては、母子間相互作用場面における2個体同時EEG計測を行い、実験テザインにおける問題点を整理した。技術的な側面として、母側のモーションアーチファクトをどうキャンセルするかが今後の課題である。平成19年度は、麻疹が大学構内で流行したため、一時的に若年齢の乳児実験を中断せざるおえない状況になった、一方で、高月齢の乳幼児と成人に関する研究を行い、興味深い知見を得ることができた。まず、原初的コミュニケーションにおいて特徴的な「社会的参照行動」に関して、視線計測装置を用いた実験を行い、10ヶ月乳児と13ヶ月乳児の参照行動に違いを発見した。ポジティブな表情(ポジティブ条件)とネガティブな表情(ネガティブ条件)で新奇な対象に注視しながら発話している映像を刺激として、10ヶ月児と13ヶ月児を比較した結果、情報提示中注視行動は、両月齢共に、他者の表情を最も注視していたが、13ヶ月児においてのみ、否定的(恐れ)な映像情報が与えられている際、そのターゲットに対する注視時間が短くなるという結果が得られた。この結果を踏まえ、発達的変化をさらに詳細に分析するため、EEGを用いた実験に着手している。これまで20名を超える7ヶ月児からデータを取得している。また,成人に関しては、ATRで開発されたアンドロイドロボット(Geminoid)実機を用いて、アンドロイドを遠隔操作している成人の脳活動を計測する実験に着手した。

この実験では、操作時間の増加にしたがって、アンドロイドに自己身体が投影されるかどうかを頭頂部、前頭部を中心に活動計測を行って検討している。これまでのところ、視覚的なフィードバックの違いによって頭頂部の活動に変化が見られている。今後も継続して実験を行っていく。本研究は、認知科学とロボティクス双方の研究領域に共通する課題として、原初的コミュニケーションにおける「円滑さ・自然さ」をとりあげ、これを計測ための指標を発見するとともに、母子間相互作用研究のための新たな実験環境を構築することを目的とした。実施した主な研究項目は、母子間相互作用場面における母子双方の同時脳活動計測実験環境の構築と脳活動計測実験(1)及びヒトーロボットーアンドロイドロボットを刺激としたEEG脳活動計測実験(2)である。(1)に関しては、コミュニケーションの時間的側面に焦点をあてて、テレビモニターを介した母子間相互作用場面において映像遅延装置を用いて不自然なコミュニケーション環境を実験的に作り出し、遅延のないライブ条件と行動レベル・脳活動レベルでの比較を行った。これまでの分析の結果、遅延条件では乳児の下頭頂葉周辺におけるガンマ帯の活動が増大していることが発見されている。(2)に関しては、「見た目」の影響に焦点をあて、ヒトとロボットとアンドロイドロボットが同じ動作をしている刺激に対するmu波減衰を指標としたEEG実験を行い、ヒトではmu波減衰が生起するが、ロボットとアンドロイドでは生じないことを明らかにした。この他、社会的参照行動を題材に視線計測実験実施し、表情認知と視線追従の関連性についても明らかにした。
ナノチップカロリメトリによる高分子ナノ材料のガラス転移機構の解明

1.ナノサイズの高分子シェルのガラス転移をしらべるための試料として、シリカ微粒子をコア、さまざまな高分子材料をシェルとするコアシェル粒子を独自の懸濁重合法により合成した。ポリスチレン、ポリ4メチルスチレン、ポリ4クロルスチレン、ポリ4メトキシスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ヒドロキシエチルについてコアシェル粒子を得ることができた。また、ポリメタクリル酸メチルについては吸着法によりシェル厚さが数nmの試料を合成できた。これらのガラス転移温度は厚さの減少とともに増大する傾向がみられ、シリカ界面での強い相互作用が示唆された。2.協同運動領域(CRR)サイズの温度依存性を予測するための新しいモデルとして、surface controlled CRR(SCC)モデルを考案した。このモデルにより高分子のCRRは多くの場合、non-compactな形状をとることがわかった。さらにこのモデルを拡張することにより、超薄膜、コアシェル微粒子、中空シェル、繊維、中空繊維などのさまざまな形状の高分子ナノ材料についての緩和時間の温度依存性、ガラス転移温度、フラジリティ、協同運動性を予測することができた。これらの結果の一部は実験結果とのよい一致を示した。3.高分子超薄膜のガラス転移ダイナミックスをナノチップカロリメトリ、接触角測定法、および金属原子表面拡散法によりしらべた。ナノチップカロリメトリでは、高分子超薄膜のフラジリティがバルクのそれより小さくなること、およびCRRサイズの温度依存性が膜厚依存性をもつことが明らかになった。一方、後者の2つの手法は特に表面・界面に特有のガラス転移挙動を観測するのに有効であることが明らかになった。さらに、モンテカルロシミュレーションによりガラス転移の前後で金属原子の表面拡散の活性化エネルギーの分布が大きく変化することが示された。ポリスチレン、およびパラ位に置換基を有するポリスチレン誘導体高分子のスピンコート薄膜について、ナノチップカロリメトリ法により、ガラス転移を特徴づけるパラメタの測定を行った。変調周波数依存性から得られたフラジリティの値はバルク試料について従来のDSC測定で得られた結果よりも低くなる傾向が見られた。今後、この原因についてさらに検討することとした。一方、動的特性長についてはバルク試料との明らかに有意な差はみられなかった。また、置換基のかさ高さの増大とともにフラジリティが減少する傾向がみられ、バルク試料とよく似た傾向が示された。ポリスチレン誘導体高分子、およびポリメタクリル酸エステル系高分子について得られたフラジリティと動的特性長との関係から、最近提案されたcooperative string modelに基づいて解析を行ったところ、ほとんどの高分子では協同運動領域内のセグメント数は動的特性長のほぼ2乗でスケールされることがわかった。一方、ポリフェニルメタクリレートについては1.3乗となり、セグメント間の相互作用の異方性がとくに高いことが示唆された。ポリスチレンと非溶媒液体(イオン液体、ポリエチレングリコールなど)との界面での界面エネルギーの温度依存性を測定したところ、液体の種類によって界面での易動度が異なることが示唆される結果が得られた。高分子ナノシェルのガラス転移ダイナミックスの検討を行うための試料の合成を行った。コアとなる無機材料として粒径約900 nmの酸化チタン前駆体ゲル微粒子を合成した。これの表面にポリスチレン、およびポリメタクリル酸メチルの薄層シェルを懸濁重合法により形成させた。高分子シェルの厚さを均一に制御するにはさらなる合成条件の検討が必要であることがわかった。高分子ナノシェルの合成については、酸化チタンコア粒子の合成が予想よりも手間取ったため、予定よりもやや遅れているが、その一方で、フラジリティと動的特性長との相関の解析について、予定していなかった新たな知見が得られた。以上を総合すると、進捗状況はほぼ順調であると判断できる。粒径分布の小さいシリカ微粒子をコアとして、ポリスチレン(PS)、およびポリメタクリル酸メチル(PMMA)のナノシェルの合成を行った。さまざまな合成条件を検討した結果、PMMAについてはきわめて均一な100 nm以下の膜厚を有するナノシェルを得ることができた。DSCにより熱分析を行ったところ、バルクよりも高いガラス転移温度Tgが観測された。これはコアシェル界面での相互作用を反映したものと考えられる。スピンコート法で作成した高分子超薄膜のガラス転移ダイナミックスをチップカロリメトリにより調べた。その結果、PSについては協同運動領域(CRR)サイズの温度依存性が膜厚依存性をもつことが明らかになった。また、新しい計測器の導入により、チップカロリメトリの測定技術を向上させることができた。高分子界面のダイナミックスを評価する別の手法として、金属原子の二次元拡散法、および接触角法について実験を行ったところ、いずれの手法でも表面/界面のガラス転移を明確にとらえることができた。また、ポリL乳酸について非溶媒中への沈殿形成過程で起こる迅速な結晶化においても、高分子界面のダイナミックスが大きな役割を演じることが明らかになった。CRRサイズの温度依存性を予測するための新しいモデルとして、surface controlled CRR(SCC)モデルを考案した。このモデルをこれまでに得られたバルク試料のデータに適用したところ、多くの高分子においてCRRが球形よりも高い比表面積を有する形状を取ることがわかった。このモデルによりフラジリティとTgにおける協同運動性との相関が生じるメカニズムを説明できることを示した。さらに、SCCモデルを超薄膜やナノカプセルのチップカロリメトリのデータに適用して、そのメカニズムを解析できる目途が立った。

当初の計画では、多数の種類の高分子についてナノカプセルを合成する予定であったが、均一なシェル層を得ることが予想外に困難であり、今のところはまだ2種類の試料にとどまっている。一方で、ガラス転移ダイナミックスについての新しいモデル(surface controlled CRRモデル)を提案することができた。このモデルにより今後ナノシェルや超薄膜について、ガラス転移メカニズムを解明できる可能性が出てきた点は予想以上の進展といえる。以上を総合すると、進捗状況はほぼ順調であると判断される。1.ナノサイズの高分子シェルのガラス転移をしらべるための試料として、シリカ微粒子をコア、さまざまな高分子材料をシェルとするコアシェル粒子を独自の懸濁重合法により合成した。ポリスチレン、ポリ4メチルスチレン、ポリ4クロルスチレン、ポリ4メトキシスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ヒドロキシエチルについてコアシェル粒子を得ることができた。また、ポリメタクリル酸メチルについては吸着法によりシェル厚さが数nmの試料を合成できた。これらのガラス転移温度は厚さの減少とともに増大する傾向がみられ、シリカ界面での強い相互作用が示唆された。2.協同運動領域(CRR)サイズの温度依存性を予測するための新しいモデルとして、surface controlled CRR(SCC)モデルを考案した。このモデルにより高分子のCRRは多くの場合、non-compactな形状をとることがわかった。さらにこのモデルを拡張することにより、超薄膜、コアシェル微粒子、中空シェル、繊維、中空繊維などのさまざまな形状の高分子ナノ材料についての緩和時間の温度依存性、ガラス転移温度、フラジリティ、協同運動性を予測することができた。これらの結果の一部は実験結果とのよい一致を示した。3.高分子超薄膜のガラス転移ダイナミックスをナノチップカロリメトリ、接触角測定法、および金属原子表面拡散法によりしらべた。ナノチップカロリメトリでは、高分子超薄膜のフラジリティがバルクのそれより小さくなること、およびCRRサイズの温度依存性が膜厚依存性をもつことが明らかになった。一方、後者の2つの手法は特に表面・界面に特有のガラス転移挙動を観測するのに有効であることが明らかになった。さらに、モンテカルロシミュレーションによりガラス転移の前後で金属原子の表面拡散の活性化エネルギーの分布が大きく変化することが示された。まず、これまでの実験を継続しながらポリスチレン誘導体高分子の薄膜について、バルク試料で得られたようなフラジリティと動的特性長との相関がみられるかどうかを検討する。このような相関関係の膜厚依存性についても実験的に明らかにする。また、薄膜表面に非溶媒液体を塗布した状態で、ナノチップカロリメトリの測定を行い、上記の相関への界面効果を実験的に解明する。
急速加熱法を応用した金属内包型ウッドナノカプセルの創製

本課題では、金属内包型ウッドナノカプセルの創製のため、木質炭素化物の高結晶化を目的とし、「急速加熱法および触媒黒鉛化の相互作用を利用した木質炭素化物の炭素構造の高結晶化」と「木材組織と木質炭素化物の炭素構造との関係」の2つをテーマとして研究を遂行した。炭素構造の高結晶化については、高結晶化が見込まれる急速加熱法および、結晶構造形成の触媒となるFe, Ni, Coの添加を併用することで、その相互作用による高結晶化について検討した。触媒を少量添加した場合、急速加熱法では、通常の低速加熱法に比べ、急速熱分解法の方が10分の1程度の添加量で同等の触媒効果が得られることが示された。しかし、触媒を多量に投入すると、急速加熱法と通常の低速加熱法との炭素構造の違いは見られなくなった。これは、主反応であるラジカル反応が抑制されたことが原因と考えられる。今後、ラジカル反応を促進させる別の触媒等の検討が必要である事が確認された。木材は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの三つの構成成分からなる。それらは細胞壁内において不均一な分子構造および分布をもち、木質炭素化物の炭素構造の形成に大きな影響を及ぼすと考えられる。木質炭素化物は、7001800°Cの加熱温度域で著しく発達するものの、細胞壁内部において炭素六角網面は均一に配向していた。その一方で、細胞壁の内表面の表層部においては、高配向性積層構造が形成していた。これは、加熱処理中に発生した炭素低分子熱分解物が細胞壁の内表面の表層部に蒸着することによって形成したと考えられる。このことから、急速加熱法をさらに高温度域で応用することで、木質炭素化物の炭素構造をより高結晶化できると考えられる。ウッドナノカプセルは、結晶化した炭素構造体とそれらを連結する不均一構造によって形成している。そこで、本年度は、「炭素構造の高結晶化」と「結晶間の不均一構造の形成」の2つをテーマとして研究を遂行した。炭素構造の高結晶化については、高結晶化が見込まれる急速熱分解法に着目した。原料、加熱温度、雰囲気条件等のパラメーターが急速熱分解試料の炭素構造に及ぼす影響を明らかにした。また、結晶構造形成の触媒となる鉄を添加することで、通常の低速熱分解法に比べ、急速熱分解法の方が10分の1程度の添加量で同等の触媒効果が得られることが示された。本年度の研究成果は、雑誌論文にまとめ、『Microstructure of Carbonized Wood Material Prepared by Flash Heating under Fe Catalysis」としてCarbonに投稿する予定である。結晶間の不均一構造の形成においては、10001800°Cの高温熱処理した木質炭素化物を顕微ラマン分光法、X線光電子分光法および透過型電子顕微鏡で分析および観察を行った結果、12001400°Cの間で炭素構造が著しく発達することが明らかになった。1600°C以上の熱処理温度域では、木質炭素化物の細胞壁の表層部の炭素構造は、細胞壁の断面部と比べて発達することが観察された。木質炭素化物の分類される難黒鉛化性炭素は、高温熱処理過程において不均一黒鉛化と呼ばれる不均一な炭素構造の形成過程を示すとされる。本研究で得られた細胞壁の表層と断面部の炭素構造の差異に関する知見は、難黒鉛化性炭素の不均一黒鉛化の形成過程と密接に関係した重要な知見であると考えられる。これらの結果は、「Structural analysis of woodcarbonizedat high heat treatment temperatures.」として炭素学会誌に投稿準備中である。

本年度は、金属内包型ウッドナノカプセルの創製のため、木質炭素化物の高結晶化を目的とし、「急速加熱法および触媒黒鉛化の相互作用を利用した木質炭化物の炭素構造の高結晶化」と「木材組織と木質炭素化物の炭素構造との関係」の2つのテーマとして研究を遂行した。炭素構造の高結晶化については、高結晶化が見込まれる急速過熱法および、結晶構造形成の触媒となるFe、Ni、Coの添加を併用することで、その相互作用による高結晶化について検討した。触媒を少量添加した場合、急速加熱法では、通常の低速加熱法に比べ、急速熱分解法の方が10分の1程度の添加量で同等の触媒効果が得られることが示された。しかし、触媒を多量に投入すると、急速加熱法と通常の低速加熱法との炭化構造の違いは見られなくなった。これは、主反応であるラジカル反応が抑制されたことが原因と考えられる。今後、ラジカル反応を促進させる別の触媒等の検討が必要であることが確認された。木材は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの三つの構成成分からなる。それらは細胞壁内において不均一な分子構造および分布をもち、木質炭素化物の炭素構造の形成に大きな影響を及ぼすと考えられている。木質炭素化物は、7001800°Cの加熱温度域で著しく発達するものの、細胞壁内部において炭素六角網面は均一に配向していた。その一方で細胞壁の内表面の表層部においては、高配向性積層構造が形成していた。これは、加熱処理中に発生した炭素低分子熱分解物が細胞壁の内表面の表層部に蒸着することによって形成したと考えられる。このことから、急速加熱法をさらに高温度域で応用することで、木質炭素化物の炭素構造をより高結晶化できると考えられる。
5軸工作機械の加工時の熱状態に適応した「自己最適化」の方法論

工作機械の運動精度は,熱変形や経年変化の影響を強く受ける.本研究の目的は,工作機械が自ら,自分自身の精度を測定し,それを最適に補正する,工作機械の「自己最適化」の手法を具体化することである.特に実際の加工では,主軸モータなどの発熱などが原因で,機械の精度を評価するときと,実際の加工では熱状態が異なる.本研究では,実際の加工に使用する工具を主軸に付けた状態で,実際の加工と同じ条件で主軸を回転し,実際の加工と同じ熱状態において,5軸工作機械の「自己最適化」を行うシステムを構築した.加工現場に広く普及している非接触式の工具測定システムを,この目的に流用する,実用的な測定システムを構築した.5軸工作機械は,熱変形や経年変化が5軸運動に支配的な影響を及ぼす場合が多い.そのため,従来のように,機械設計と組み立て調整の技術を磨くだけでは,長い期間にわたって加工精度を維持することは難しいと考えた.本研究の目的は,工作機械が自ら,自分自身の精度を測定し,それを最適に補正するという,工作機械の「自己最適化」の手法を具体化することである.特に実際の加工では,主軸モータや送り系モータなどの発熱,クーラントによる冷却などが原因で,誤差を測定するときと,実際の加工では熱状態が大きく異なる場合が少なくない問題に着目した.本研究では,実際の加工に使用する工具を主軸に付けた状態で,実際の加工と同じ条件で主軸を回転し,実際の加工と同様の熱状態において,5軸工作機械の「自己最適化」を行うシステムを構築することを目的とする.本年度は,実際の加工に使用する工具を主軸に付け,実際の加工と同じ条件で主軸を回転した状態で,工具とテーブル間の相対変位を測定し,この測定結果から,5軸工作機械の旋回軸の幾何誤差を定量的に診断するアルゴリズムを構築した.回転工具の変位を測定するために,非接触式の工具測定システムを使うことを考案した.非接触式の工具測定システムは,工具長や工具径を測定する装置として加工現場に広く普及しており,それを機械の「自己最適化」に流用する.特殊な測定器を導入することなく,ソフトウェアの導入だけで,「自己最適化」手法が実行できる.この点も,提案法の実用性が高いと考える理由の一つである.本年度は,市販のマシニングセンタを用いて,構築した「自己最適化」手法を適用し,幾何誤差の診断を行う実験を行った.その結果,実際の加工と同じ条件で主軸を回転した状態で,工作機械の旋回軸の幾何誤差が正確に評価できることが分かった.旋回軸の幾何誤差は5軸加工の誤差の支配的要因となる場合が多い.本年度は,構築した「自己最適化」手法を適用し,市販のマシニングセンタを用いて,5軸工作機械の幾何誤差の診断を行う実験を行った.その結果,実際の加工と同じ条件で主軸を回転した状態で,工作機械の旋回軸の幾何誤差が正確に評価できることが分かった.基準球とタッチプローブを用いて,主軸を回転しない状態で5軸工作機械の幾何誤差の診断を行う手法は,一部の5軸工作機械では実用化されている.この方法との比較を実験により行った.その結果,この方法では主軸の発熱に伴う工作機械の精度の変化を評価することができず,提案法は加工と同じ熱状態で誤差測定できることを示すことができた.本研究で使用した工具測定システムは本来,工具長や工具径の測定に用いられる.提案法では,その測定システムを工具とテーブル間の相対変位の測定に用いる.本年度は,この測定の不確かさを実験的に評価した.その結果,工具の形状や加工液の影響を受ける場合はあるものの,工作機械の誤差と比べて,測定の不確かさは十分小さいことを示した.本研究で提案する「自己最適化」手法のアルゴリズムの構築は完了し,その有用性を基本的な実験で示すことができたと考える.工作機械の運動精度は,熱変形や経年変化の影響を強く受ける.そのため,機械設計と組み立て調整の技術を磨くだけでは,長い期間にわたって加工精度を維持することは難しいと考える.本研究の目的は,工作機械が自ら,自分自身の精度を測定し,それを最適に補正するという,工作機械の「自己最適化」の手法を具体化することである.特に実際の加工では,主軸モータや送り系モータなどの発熱,クーラントによる冷却などが原因で,誤差を測定するときと,実際の加工では熱状態が大きく異なる場合が少なくない問題に着目した.本研究では,実際の加工に使用する工具を主軸に付けた状態で,実際の加工と同じ条件で主軸を回転し,実際の加工と同様の熱状態において,5軸工作機械の「自己最適化」を行うシステムを構築することを目的とする.この研究課題において,実際の加工に使用する工具を主軸に付け,実際の加工と同じ条件で主軸を回転した状態で,工具とテーブル間の相対変位を測定するために,非接触式の工具測定システムを使うことを考案した.非接触式の工具測定システムは,工具長や工具径を測定する装置として加工現場に広く普及しており,それを機械の「自己最適化」に流用する.本年度は,市販の5軸マシニングセンタに提案した手法を適用し,幾何誤差の診断を行う試験を行った.また,主軸を停止した状態で誤差キャリブレーションを行う従来法の代表例として,R-test測定を実施した.両者を比較するために,加工試験を実施した.その結果,加工物の形状誤差の原因である5軸加工機の幾何誤差を,提案法によって正確に評価できていることが分かった.R-

test測定では,主軸の回転に伴う熱変形の影響を評価できないため,実際の加工物の形状誤差とは差が大きかった.また,提案法を用いて同定された幾何誤差を数値的に補正し,加工試験を行ったところ,加工物の形状誤差は大きく低減された.本年度は,市販の5軸マシニングセンタに提案した手法を適用し,幾何誤差の診断を行う試験を行った.また,主軸を停止した状態で誤差キャリブレーションを行う従来法の代表例として,R-test測定を実施した.両者を比較するために,加工試験を実施した.その結果,加工物の形状誤差の原因である5軸加工機の幾何誤差を,提案法によって正確に評価できていることが分かった.R-test測定では,主軸の回転に伴う熱変形の影響を評価できないため,実際の加工物の形状誤差とは差が大きかった.また,提案法を用いて同定された幾何誤差を数値的に補正し,加工試験を行ったところ,加工物の形状誤差は大きく低減された.本研究で提案する「自己最適化」手法のアルゴリズムの構築は完了し,その有用性を加工試験で示すことができたと考える.工作機械の運動精度は,熱変形や経年変化の影響を強く受ける.そのため,機械設計と組み立て調整の技術を磨くだけでは,長い期間にわたって加工精度を維持することは難しいと考える.本研究の目的は,工作機械が自ら,自分自身の精度を測定し,それを最適に補正するという,工作機械の「自己最適化」の手法を具体化することである.特に実際の加工では,主軸モータや送り系モータなどの発熱,クーラントによる冷却などが原因で,誤差を測定するときと,実際の加工では熱状態が大きく異なる場合が少なくない問題に着目した.本研究では,実際の加工に使用する工具を主軸に付けた状態で,実際の加工と同じ条件で主軸を回転し,実際の加工と同様の熱状態において,5軸工作機械の「自己最適化」を行うシステムを構築することを目的とする.この研究課題において,実際の加工に使用する工具を主軸に付け,実際の加工と同じ条件で主軸を回転した状態で,工具とテーブル間の相対変位を測定するために,非接触式の工具測定システムを使うことを考案した.非接触式の工具測定システムは,工具長や工具径を測定する装置として加工現場に広く普及しており,それを機械の「自己最適化」に流用する.本年度は,実際に加工試験を行い,加工物の形状精度から工作機械の幾何誤差を推定することで,提案法との比較を行った.また,提案法を使って工作機械の幾何誤差を数値的に補正する試験を行った.その結果,提案法によって,実際の加工時における工作機械の幾何誤差を非常に高い精度で推定できること,補正によってその影響を非常に高い精度で低減できることを,実験によって示した.また,提案法の測定不確かさの解析を行った.工作機械の運動精度は,熱変形や経年変化の影響を強く受ける.本研究の目的は,工作機械が自ら,自分自身の精度を測定し,それを最適に補正する,工作機械の「自己最適化」の手法を具体化することである.特に実際の加工では,主軸モータなどの発熱などが原因で,機械の精度を評価するときと,実際の加工では熱状態が異なる.本研究では,実際の加工に使用する工具を主軸に付けた状態で,実際の加工と同じ条件で主軸を回転し,実際の加工と同じ熱状態において,5軸工作機械の「自己最適化」を行うシステムを構築した.加工現場に広く普及している非接触式の工具測定システムを,この目的に流用する,実用的な測定システムを構築した.本研究で提案する「自己最適化」手法のアルゴリズムの構築は,初年度で基本的な部分は完了したと考える.そのため,実際の機械加工における有用性を示す実験に今後は主眼を置く.
アルカリホスファターゼ機能発見における分子機構

アルカリホスファターゼ(ALP)活性測定というタンパクレベルで調べられてきた、さまざまな誘導現象を遺伝子発現レベルで捕らえて研究を進めてきた。すなわち、In vitroにおいては、ヒト歯根膜、歯髄、歯肉などの培養細胞におけるALP遺伝子発現について骨型、肝型の識別と制御機構の解明を行い、論文にまとめた(Calcif. Tissue. Int. 64 : 160-162, 1999)。さらにヒトの歯根膜細胞、歯髄細胞で、レチノイン酸による誘導におけるALP遺伝子発現についても論文に発表した(J.Periodon. Res. 33 : 428-433, 1998 ; Arch. Oral Biol. 44 : 861-869, 1999)。また、培養骨髄細胞を用いて低リン酸培地による誘導現象についても報告した(BBRC265 : 24-28, 1999)。In vivoにおいては、動物実験により、骨粗鬆症モデルラットなどを用いて、生体内ALPの動態の変化を酵素活性だけでなく、遺伝子発現レベルで明らかにするため、実験を継続中である。さらに生理機能解明のため、正常あるいは異常ALP遺伝子を挿入した発現ベクターを作製し、細胞に強発現させて、その分子機構についての詳しい分析を試みている。ALPの遺伝子疾患である低ホスファターゼ症(HOPS)について、PCR-SSCP法により遺伝子診断を行い(Hum. Mutat. Sup : S263-S267, 1998 ; J.Peridontol 70 : 688-691, 1999)、特に日本人に多くみつかっている1735番目の塩基のチミン欠失の異常について、詳しい分析を行い、海外にて研究発表(Bone 23 : S465, 1998)、論文にまとめた(J.Bone Mineral.Res.13 : 1827-1834, 1998)。さらにその他のALP遺伝子異常についても、臨床との関係から詳しい分析を試みているところである。アルカリホスファターゼ(ALP)活性測定というタンパクレベルで調べられてきた、さまざまな誘導現象を遺伝子発現レベルで捕らえて研究を進めてきている。すなわち、In vitroにおいては、ヒト歯根膜細胞、歯髄細胞、歯肉細胞などの培養細胞におけるALP遺伝子発現について骨型、肝型の識別と制御機構の解明を行い、論文にまとめた(Calcif.Tissue,Int.1999 in press)。さらにヒト歯根膜細胞で、レチノイン酸による誘導におけるALP遺伝子発現についても骨型、肝型の識別と制御機構の解明を試み、論文に発表した(J.Periodon.Res.33:428-433,1998)。また、In vivoにおいては、動物実験により、骨粗鬆症ラット、糖尿病ラットを用いて、生体内ALPの動態の変化(血中、骨、肝、腎、小腸等)を酵素活性だけでなく、RT-PCR法により遺伝子発現レベルで明らかにするため、実験を継続中である。さらに生理機能解明のため、正常あるいは異常ALP遺伝子を挿入した発現ベクターを作製し、細胞に強発現させて、その分子機構についての詳しい分析を行を試みている。ALPの遺伝子疾患である低ホスファターゼ症について、特に日本人に多くみつかっている、1735番目の塩基のチミン欠失の異常について、詳しい分析を行い、海外にて研究発表(Bone 23:S465,1998)、さらに論文にまとめた(J.Bone Mineral Res.13:1827-1834,1998)。

現在、低ホスファターゼ症患者で見つかった、その他のいくつかの異常ALP遺伝子についても、臨床との関係から、詳しい分析を試みているところである。アルカリホスファターゼ(ALP)活性測定というタンパクレベルで調べられてきた、さまざまな誘導現象を遺伝子発現レベルで捕らえて研究を進めてきた。すなわち、in vitroにおいては、ヒト歯根膜細胞、歯髄細胞、歯肉細胞などの培養細胞におけるALP遺伝子発現について骨型、肝型の識別と制御機構の解明を行い、論文にまとめた(Calcif.Tissue.Int.64:160-162、1999)。さらにヒトの歯根膜細胞、歯髄細胞で、レチノイン酸による誘導におけるALP遺伝子発現についても骨型、肝型の識別と制御機構の解明を試み、論文に発表した(J.Periodon.Res.33:428-433.1998; Arch.Oral Biol.44:861-869,1999)。また、in vivoにおいては、動物実験により、骨粗鬆症モデルラット、糖尿病ラットを用いて、生体内ALPの動態の変化(血中、骨、肝、腎、小腸等)を酵素活性だけでなく、RT-PCR法により遺伝子発現レベルで明らかにするため、実験を継続中である。さらに生理機能解明のため、正常あるいは異常ALP遺伝子を挿入した発現ベクターを作製し、細胞に強発現させて、その分子機構についての詳しい分析を試みている。ALPの遺伝子疾患である低ホスファターゼ症(HOPS)について、特に日本人に多くみつかっている1735番目の塩基のチミン欠失の異常について、詳しい分析を行い、海外にて研究発表(Bone23:S465,1998)、さらに論文にまとめた(J.Bone Mineral.Res.13:1827-1834,1998)。さらに歯周疾患を有するHOPS患者についても報告を行い(J.Peridontol.70:688-691,1999)、その他のALP遺伝子異常についても、臨床との関係から詳しい分析を試みているところである。