hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸上皮代謝回転におけるMT-SP1の役割解明とその活性化を制御する食品成分の探索

膜結合性セリンプロテアーゼMT-SP1が小腸上皮由来のIEC-6細胞の剥離とアポトーシスを起こすことを明らかにした。またリコンビナント型偽前駆体MT-SP1がプロテアーゼ活性を有し、145 mM NaCl存在下で活性が消失することを明らかにした。膜結合性セリンプロテアーゼ(membrane-type serine protease 1,以下MT-SP 1)は腸管などの管腔表面を構成する単層上皮細胞に発現する酵素である。単層上皮細胞は細胞外マトリックスで構成される基底膜を足場として接着しているが、我々はMT-SP 1が基底膜構成成分を分解する活性があることをみいだしてきている。MT-SP1はこのような活性があることからmatriptaseとも呼ばれている。本研究ではMT-SP 1 (MT-SP 1による基底膜の分解)の単層上皮細胞(特に腸管細胞)の代謝回転における役割を明らかにすることを第一の目的とする。さらにMT-SP 1の活性化機構についての知見を拡充するとともに、本酵素の活性化を制御する食品成分の探索を行う。平成21年度において酵母Pichia pastorisを用いて生産した活性型のリコンビナントのMT-SP1(rMT-SP1)が小腸上皮のモデルであるIEC-6細胞の剥離を引き起こすことを明らかにした。このことから本酵素は腸管において上皮細胞の脱落に寄与していることが示唆された。また、rMT-SP1によるIEC-6細胞の剥離は何らかの亜鉛プロテアーゼによって仲介されることも明らかにした。これまでにMT-SP1の活性化は前駆体酵素間の相互作用により行われることが考えられてきた。平成21年度、我々は動物細胞で生産した一本鎖のrMT-SP1 (MT-SP1 pseudozymogen)がプロテアーゼ活性を有することを明らかにした。このことからMT-SP1の活性化には前駆体酵素の活性が必須であることが示唆された。膜結合性セリンプロテアーゼ(membrane-type serine protease1,以下MT-SP1)は腸管などの管腔表面を構成する単層上皮細胞に発現する酵素である。単層上皮細胞は細胞外マトリックスで構成される基底膜を足場として接着しているが、我々はMT-SP1が基底膜構成成分を分解する活性があることをみいだしてきている。本研究ではMT-SP1(MT-SP1による基底膜の分解)の単層上皮細胞(特に腸管細胞)の代謝回転(増殖、分化、死滅)における役割を明らかにすることを第一の目的とする。さらにMT-SP1の活性化機構についての知見を拡充するとともに、本酵素の活性化を制御する食品成分の探索を行う.平成21、22年度において正常な腸管細胞のモデル細胞として確立されているIEC-6細胞を用い、その細胞に対するリコンビナントMT-SP1(以下rMT-SP1)の作用を解析した。結果、rMT-SP1がIEC-6細胞の剥離とアポトーシスを引き起こすことを明らかにした。またrMT-SP1によるIEC-6細胞の剥離が一部マトリックスプロテアーゼ2によって仲介されることを明らかにした。また腎尿細管上皮細胞のモデル細胞であるMadin-Darby canine kidney cellsに対してもrMT-SP1が剥離とアポトーシスを起こすことを明らかにした。さらに、一本鎖のMT-SP1(MT-SP1チモーゲン)にinherent activityがあること、MT-SP1チモーゲン活性が塩化ナトリウム存在下で阻害されることを明らかにした。単層上皮細胞は細胞外マトリックスで構成される基底膜を足場として接着しているが、我々はMT-SP1が基底膜成分を分解する活性があることをみいだしてきている。本研究ではMT-SP1(MT-SP1による基底膜の分解)の単層上皮細胞(特に腸管細胞)の代謝回転における役割を明らかにすることを第一の目的とした。さらにMT-SP1の活性化機構についての知見を拡充するとともに、本酵素の活性化を制御する食品成分の探索を行うことも目的とした。本研究において酵母Pichia pastorisを用いて生産した活性型のリコンビナントのMT-SP1(rMT-SP1)が小腸上皮のモデルであるIEC-6細胞の剥離とアポトーシスを引き起こすことを明らかにした。このことから本酵素は腸管上皮の代謝回転において細胞脱落に寄与していることが示唆された。また、rMT-SP1によるIEC-6細胞の剥離は亜鉛プロテアーゼによって仲介されることも明らかにした。我々は動物細胞で生産した一本鎖のrMT-SP1(MT-SP1 pseudozymogen)がプロテアーゼ活性を有することを明らかにした。また、MT-SP1 pseudozymogenは145mM
現代沖縄の出生力と国際結婚の諸相-多良間村にみる家族と移住女性の再生産戦略-

本研究は、沖縄の出生力変動と国際結婚との関係性、すなわち変容する家族の再生産の諸相をジェンダーの視点から探究するために、高い出生水準を示す宮古郡多良間村をフィールドに、人口・出生動向の変化と沖縄男性の結婚難、それに伴う商業化された国際結婚の増加、沖縄男性と結婚したアジア移住女性をとりまく社会状況を考察した。現地男性と国際結婚したベトナム人・フィリピン人移住女性11名の聞取り調査からは、本人及び夫の社会的属性や生活状況、商業的斡旋を介した多良間への移住、出国時の前借金の存在等、婚姻過程で移住女性が自律性を奪われる回路が明らかとなった。一方で、移住女性に対する行政の実態把握や支援の取組、民間での社会的支援はほぼ皆無となっている。本研究の目的は、「多子社会」・沖縄で増加する国際結婚と変容する家族の再生産の諸相を解明し、そのジェンダー的含意を探究することである。目的達成のために、今年度は、沖縄の中でも特に高出生力を示す宮古島市と多良間村の(1)人口・結婚・出生動向、社会経済構造及び家族規範の把握、(2)沖縄男性とアジア移住女性との国際結婚の動向と移住女性をとりまく社会状況の理解を試みた。具体的には、第一に、沖縄県立図書館宮古分館で宮古島の人口と家族、国際結婚に関する統計・文献資料を収集した。第二に、宮古島市役所企画政策部で『統計みやこじま』と『宮古の子・育成プラン』の収集、関連統計資料の確認、今後の調査協力依頼を行った。第三に、宮古福祉保健所で宮古島市と多良間村における母子保健と人口関連資料『宮古福祉保健所概要』を収集し、地域保健班長と保健師から宮古島の国際結婚と国際児の生活状況情報を収集した。今年度得られた主な知見は以下の通りである。宮古島では離婚率と未婚率が高く、3040代男性で高水準かつ上昇傾向にある。2040代の生産年齢人口が少なく、30代から60代前半まで男性人口が女性を上回り、男性の「結婚難」が潜在化している。外国籍の女性配偶者は約170名いる。国籍別ではフィリピン人女性が最多であるが近年は減少傾向にあり、ベトナム人女性が増加している。ベトナム人女性は斡旋業者を介して沖縄男性と結婚し、高齢化が顕著な城辺地区や多良間村に集住している。なお、宮古島市の相対的に高い出生率(TFR1.95前後)は、外国籍の女性配偶者数が増加し始めた2006年頃から上昇傾向にある。これらの知見から、現代沖縄の家族と出生力研究において方法論的ナショナリズムを相対化し、再生産領域のグローバル化とそこで展開する家族再生産の政治をジェンダーとエスニシティの視点から分析することの重要性を確認した。本研究の目的は、多子社会・沖縄の国際結婚と家族の再生産の諸相を解明し、そのジェンダー的含意を探究することである。今年度は前年調査を継続しつつ、宮古島で(1)沖縄男性と国際結婚したアジア移住女性の社会状況把握、(2)移住女性の結婚・出産・家族の再生産をめぐる意識・行動の聞取り調査を開始した。具体的にはまず、宮古島市役所市民生活課で外国籍人口の最新統計を収集した。次に、移住女性の社会状況について、行政(市役所児童家庭課、働く女性の家、保健センター等)と民間団体(婦人連合会、診療所、教会等)、個人(新聞記者、日本語教員、母推、保健師等)にヒアリングした。最後に、沖縄男性と結婚したフィリピンとベトナム女性各1名に聞取り調査を行った。今年度の主な知見は以下の通りである。宮古島の外国籍女性配偶者の多くはアジア出身で、フィリピンが最多、ベトナムが一定数を保持している。前者は市街地と下地、後者は城辺と多良間村に集住する。フィリピン人とベトナム人とでは国際結婚の経緯や宮古島での生活状況は異なる。フィリピン人は宮古島居住歴が長く結婚経緯も多様であり、比較的年長で社会的ネットワークがある。一方、ベトナム人は斡旋業者を介して国際結婚し、若年層が多く社会的ネットワークもない。両者共に家庭・社会生活上の問題に直面しているが、「宮古の花嫁、宮古の子ども」という言説に包摂され、移住女性への行政の状況把握や取組、民間の社会的支援はほぼ皆無である。今年度までの研究成果をまとめた論文は現在執筆中、韓国の少子化・国際結婚・多文化家族をめぐる法制度、及び台湾の男児優勢な出生力と国際結婚に関する関連論文を発表した。次年度は、宮古島の国際結婚と移住女性の社会状況、沖縄で鬩ぎ合う家族と移住女性の再生産戦略をジェンダーの視点から考察すべく、フィリピンとベトナム女性配偶者を対象に体系的な聞取り調査(調査票調査含)を実施する。

本研究の目的は、沖縄における家族再生産の最新局面として国際結婚の様相を捉え、そのジェンダー的含意を探究することである。今年度は前年調査を継続しつつ、主に多良間村で(1)沖縄男性と国際結婚したアジア移住女性の社会状況把握、(2)移住女性の結婚・出産の意識・行動の聞取り調査を実施した。具体的には、多良間村で村役場担当部署のヒアリングとアジア移住女性の聞取り調査を行い、4種の統計・文書・口述資料-(1)人口統計(人口構造と婚姻・出生動向)、(2)アジア移住女性との国際結婚の動向(国籍別の移住女性数や世帯数の時系列的データ)、(3)国際結婚したアジア移住女性の社会的位置づけ(女性や子どもへの社会的支援)、(4)多良間村のフィリピン人女性9名とベトナム人女性2名の聞取り内容(女性と夫の社会的属性、結婚の経緯等)-を収集した。これにより、多良間村のアジア移住女性と現地男性との結婚、彼女たちの社会・家庭での位置づけ、商業化された国際結婚のジェンダー化された過程を把握した。具体的には、多良間におけるアジア移住女性との家族形成の歴史とともに、数としてはフィリピンが多く、ベトナムも一定数いることがわかった。フィリピン人は、多良間居住歴が長く結婚経緯も相対的に多様であり、アルバイトやパート就労などを通じてフィリピン人同士の社会的ネットワークを形成している。他方、ベトナム人は全て斡旋業者を介した結婚であり、若年層でネットワークもほとんどない。両者とも宮古島市の状況と比すると、相対的に貧しく、家庭内及び社会生活上の困難・問題に直面している。しかし、行政の状況把握や支援、他の社会的支援はほぼ皆無である。今年度までの研究成果として、彼女たちと夫の社会的属性や生活状況、商業的斡旋を介した多良間入り、出国時の前借金の存在等、婚姻過程で移住女性が自律性を奪われる回路を分析中した論文を現在執筆中である。
２重コルゲート遅波構造を用いた広帯域パルス表面波発振器の研究

2重コルゲート遅波構造を用いた広帯域パルス表面波発振器の研究を行った。20-40GHz帯のコルゲート表面波の分散特性を数値解析と実験により調べた。2重コルゲート遅波構造を励起するための100kV以下の弱い相対論的電子ビームは熱陰極ではなく,ディスク型冷陰極を用いて生成した。大強度表面波励起により2割程度の広帯域動作を実現した。また数値解析により2重コルゲートの高次モードによる高周波化の可能性を調べ,実験により比較的大強度の高次モード動作が確認された。さらに表面波の周波数を170GHz帯まで拡張して大強度励起を実証した。大強度表面波励起をテラヘルツ帯へ展開する上で重要な研究成果である。100kV以下の弱い相対論的エネルギーの電子ビームを用いて,広帯域において周波数が可変な大電力遅波マイクロ波・ミリ波電磁波源である広帯域パルス表面波発振器の研究を目的とする。遅波電磁波源の周波数をミリ波帯まで上げるため,周期的コルゲートの表面波の使用と2重コルゲート構造の共振器を提案している。本年度は,2重コルゲートによる遅波共振器の分散特性および周波数制御とモード制御にについて調べた。2重コルゲート構造としてオーバーサイズ同軸円筒遅波導波管を用いその分散特性および遅波不安定性を数値解析した。内外導体の表面波の分散特性と表面波相互の影響について明らかにし,内外導体のパラメータを変え,表面波および高次モードの分散特性を制御する可能性について検討した。また,円環状電子ビームによる表面波励起や高次モード励起につて数値計算により調べた。外部制御信号による繰り返し運転が可能な小型パルスパワー電源を用いた高繰り返し安定化パルス・システムを整備し,我々の提案しているディスク型冷陰極を用いた電子ビーム源へ応用するための基礎データを収集した。また,ディスク型冷陰極の動作特性を調べ,陰極電圧-電流特性を測定した。さらに,陰極の雰囲気ガスの効果を調べるためガスモニタを設置した真空系を準備した。ディスク型冷陰極を用いて得られた電子ビームにより,100kV以下の弱い相対論的エネルギー領域で動作するパルス表面波発振器の実験を行った。表面波動作に加え高次モードでの発振動作が可能であることを明らかにした。実験ではKバンドにおいて表面波による後進波発振器実験を行い,Kバンドより高い高次モードによる動作を調べるため,U,E,F,D,G,Y,Hの各バンドの導波管測定系を準備し測定を行った。表面波の4倍程度の約100GHzまでの周波数帯域において,高次モードによる放射が確認された。100kV以下の弱い相対論的エネルギーの電子ビームを用いて,広帯域で周波数制御が可能な大電力遅波マイクロ波・ミリ波電磁波源である広帯域パルス表面波発振器の研究を目的とする。周期的コルゲートの表面波を利用し,コルゲートのパラメータにより表面波の分散特性(位相速度,群速度,アッパーカットオフ周波数)を制御する。本研究は,さらに2重コルゲート遅波構造を用いた広帯域動作について調べた。本年度の実績につて以下にまとめる。(1)電子ビーム発生では,冷陰極により15kV程度の低電圧でもビーム電流40A程度が得られた。100kV程度から10kVに近い幅広い電圧領域において,ディスク型冷陰極が広帯域パルス表面波発振器へ応用できることを示した。(2)ビームエネルギーによる表面波発振器の連続的な周波数制御では,K-bandにおいて,数10kWレベルで,22-26GHzの制御が可能であった。Qバンドまでの連続制御は無理であったが,表面波アッパーカットオフの2割程度の周波数範囲で制御可能であることが示された。2重コルゲートの場合,ビームエネルギーによる周波数制御範囲はほぼ同じであったが,低いエネルギーでも比較的高い出力を維持できることが示された。また,ビーム径による周波数制御が可能となる。(3)表面波励起に対するプラズマ効果を調べたが,表面波励起効率の改善などの効果は確認されなかった。体積波によるX-band後進波発振器では,プラズマによる発振効率の改善が見られ,さらに数値解析でもプラズマ効果は確認されている。今後,プラズマ生成法を含め,さらなる研究が必要である。(4)本研究では高次モード動作の重要性も明らかしてきたが,2重コルゲートの応用によりK-band表面波の2倍高調波帯での放射を増加させることに成功した。表面波高調波による大強度・広帯域テラヘルツ源の可能性を示す大変重要な成果と言える。

100kV以下の弱い相対論的エネルギーの電子ビームを用いて,広帯域において周波数制御が可能な大電力遅波マイクロ波・ミリ波電磁波源である広帯域パルス表面波発振器の研究を目的とする。ミリ波帯周期的コルゲートの表面波の利用と2重コルゲート構造の共振器を提案している。本年度の具体的内容を以下にまとめる。(1)冷陰極を用いたパルス電子ビーム発生実験では,我々の提案しているディスク型冷陰極について電子ビームの発生条件を調べ,電圧-電流特性を明らかにした。また,外部制御信号による繰り返し運転が可能な小型パルスパワー・システムを整備し,ディスク型冷陰極を用いた電子ビーム源へ応用した。ビーム形状の評価には至らなかったが,これまでの電圧に比べて低い30 kV以下の領域において冷陰極による電子ビーム発生を確認した。(2)表面波動作と高次モード動作によるミリ波励起実験では,パルス電子ビームを用いて100kV以下の弱い相対論的エネルギー領域において表面波と高次モードの励起実験を行った。表面波と高次モードの2つの発振動作によるミリ波を区別して測定し,それぞれの動作特性を実験的に明らかにした。20GHz帯からUバンド(40-60GHz)での表面波およびFバンド(90-140GHz)を含む高い周波数帯においてマイクロ波・ミリ波測定を行い,高次モード動作も含めた広帯域パルス表面波発振器動作について調べた。(3)2重コルゲート遅波構造の電磁波モード解析と設計・製作においては,まず2つの表面波の相互作用および同軸構造内の高次モードを含めて電磁波モードの解析を進めた。2重コルゲートにおける表面波動作と高次モード動作の周波数帯域を調べ,実験データとも比較検討しつつ,40GHz帯の2重コルゲート遅波構造を設計し製作した。研究の目的の中で,平成23年度分として計画していた高繰り返し安定化パルス・システム,冷陰極を用いた電子ビーム発生,弱い相対論的パルス表面波発振器実験および2重コルゲート遅波構造の電磁場特性と遅波相互作用の解析が予定通り終了したことにより,おおむね順調に進展しているといえる。25年度が最終年度であるため、記入しない。40-100kVにおける円環およびシート状で均一なビームの生成に成功し,さらに30 kVと比較的低い電圧領域においてビームの発生が確認されている。また表面波動作と高次モード動作によるミリ波励起実験および2重コルゲート遅波構造の電磁波モード解析と設計・製作は,ほぼ計画通り終了していることにより,おおむね順調に進展しているといえる。研究成果は国際会議で発表している。さらに学術雑誌へも投稿しており, Fusion Science and Technologyの2編とIEEE Transactions on PlasmaScienceの2編が受理されている。研究目的を達成するため平成24年度は,前年度に引き続き高繰り返し安定化パルス・システム,冷陰極を用いた電子ビーム発生,弱い相対論的パルス表面波発振器実験および2重コルゲート遅波構造の電磁場特性と遅波相互作用の解析を行うと同時に高次モード励起の条件を明らかにしていく。さらに数値解析および実験結果を踏まえて,新たに2重コルゲート遅波構造を設計し製作する予定である。30 kV領域の高繰り返しビーム発生実験においては,電流密度の上昇が望まれる。
低接着幹細胞における分化促進メカニズムとその普遍性の解明

足場材料の表面に施したナノ周期構造が間葉系幹細胞の接着形態に影響を与え、骨分化を促進することを明らかにし、周期構造を変化させることで「初期細胞接着面積が小さい程、骨分化能が高い」という逆相関の関係を見出した。一般的に細胞接着が弱い場合、細胞状態が悪い、足場材料が不適といったマイナス評価を受けるが、当該現象はこれまでの常識とは異なるものであるため、その普遍性やメカニズム解明が求められた。本研究では、1当該現象が幹細胞全般に当てはまる普遍的な現象であるかを明らかにし、細胞の接着・脱着に要する細胞内エネルギー代謝と分化能との関連性に着目し、2低接着細胞における分化促進メカニズムを明らかにする。
腫瘍への選択的迅速集積と長期滞留を実現する代謝制御型ホウ素送達システムの開発

本年度では、ボロノフェニルアラニンのボロン酸と結合することのできるポリオール構造を有する、様々な物性を持つ高分子を合成し、その高分子とボロノフェニルアラニンから構成されるポリマーコンジュゲートによる腫瘍へのホウ素デリバリーについて研究を行った。特に、高分子コンジュゲートの電荷に着目して研究を進めた。その結果、中性の高分子コンジュゲートについては非常に効率よく腫瘍にホウ素を送達し、血中や正常組織からも速やかに排出された。ポリアニオン系のポリマーコンジュゲートは、腫瘍にホウ素を送達しつつも、分子量が高い場合、血中に滞留しやすいために、最終的な腫瘍と血液中のホウ素濃度比が低下する傾向が見られた。一方、適切に分子量を調節したポリカチオン系の高分子コンジュゲートについては速やかに腎排泄を受けるため、腫瘍へ迅速に集積しながらも血液中からは即座に消失し、高い腫瘍/血液ホウ素濃度比が得られた。以上の結果から、高分子コンジュゲートの電荷がホウ素の体内動態をコントロールするのに重要なパラメータであることが示唆された。また、中性高分子コンジュゲート、カチオン系高分子コンジュゲートについて、皮下腫瘍モデルにおける腫瘍集積・腫瘍滞留性は従来のホウ素薬物よりも飛躍的に優れており、本研究の目指す代謝制御のコンセプトをサポートする結果であった。さらに、中性子捕捉療法の治療効果を検討した結果においても、従来のホウ素薬物よりも極めて優れた効果を示すことが分かった。これらの高分子コンジュゲートは臨床的にも有用であると考えられる。当初の計画通り、高分子の合成を行い、高分子の物性がどのようにホウ素の体内動態に影響するかを明らかにすることに成功している。高分子コンジュゲートの電荷の影響を検討することが出来たので、今後は、ボロン酸とポリオールの結合力がいかに細胞との相互作用や体内動態に影響するかを詳細に検討する。特に、アミノ酸トランスポーターとの相互作用について明らかにしたいと考えている。当初計画していた高分子の合成ルートよりも、安価かつ容易に目的物質を合成する新たな方法を見出し、合成実験にかかるコストが大幅に削減された。また、細胞実験と動物実験を迅速に行えるよう各ステップを改善した結果、目的を達成するのに必要な実験のランニングコストを節約することができた。これらの理由により未使用額が生じた。今年度の研究により、細胞実験・動物実験の効率化が行えたため、翌年度は本資金を活用して生体活性評価の規模を拡大したいと考えている。
形態と動力学の特性を利用した二足ロボットの歩行・走行制御方法

1.フーリエ基底アルゴリズムを用いた入力コスト最小歩行フーリエ基底アルゴリズム(FBA)を用い、上体を有する歩行ロボットにおいて入力トルクの二乗積分値が最小となるような最適化問題を解くことで、エネルギー効率のよい歩行を達成する制御入力の探索を行った。2.ばねを有する三次元受動歩行ロボットこれまでの受動歩行ロボットのほとんどは足の形状が円弧形のものであり足首関節が固定されている。一方、本研究では平らな足を有するロボットの足首にロボットの左右方向(ロール方向)と進行方向(ピッチ方向)に自由度を持たせ、ばねを付加した三次元受動歩行ロボットを製作した。平らな足とばね効果により十分な接地力を得るとともにロール方向・ピッチ方向の安定性を確保することが可能となることを歩行実験により示した。3.受動要素を利用した三次元平地歩行ロボット三次元受動歩行で得られた知見を基に平地歩行ロボットの研究を行った。平地での歩行を行うために蹴り出しを利用した歩行方法を検討した。この方法は以下の特徴を有する。・制御入力は蹴り出しのための足首トルクのみであり歩行中にばねにエネルギーを蓄積し短時間に開放する方法とする・平らな足裏形状と足首関節にばねを有する・足首関節は自由回転を行った後、ある一定の角度で可動範囲が制限される有効性を検討するために、まず、二次元平面に制限された歩行モデル構築し、数値計算により有効性を確認した。そして、板ばねを利用した蹴り出し機構を考案し、歩行ロボットを製作した。本年度は,上体を利用した受動規範による平地歩行方法における遊脚制御の有効性の検証,受動要素を用いたより効率の良い歩行の提案,および実機での実現に向けての検討を行った.1.遊脚制御の有効性の検証受動歩行の知見から得られた歩行原理を規範とし,上体を積極的に歩行に利用することで自然で高効率な歩行が達成される.ただし,上体制御だけでは遊脚が地面と衝突する前にロボットが転倒してしまう.遊脚制御を付加することで広範囲の速度において安定した歩行が可能となる.遊脚制御を適切に加えることでより安定した歩行が可能となることを示すために,遊脚が地面と衝突した直後のロボットの状態量を変化させ,転倒せずに安定した歩行が可能である範囲を探索した.遊脚制御パラメータを適切に与えることで安定範囲が拡大することが確認された.2.受動要素を用いたより効率の良い歩行の実現受動要素を適切に利用することでモータのみを用いた場合に比べて消費エネルギーが小さくなる可能性がある.そこで,よりエネルギー効率のよい歩行を達成するために,脚間にばねを配置した歩行モデルの検証を行った.適切にパラメータを設定することで,特に歩行速度が小さい領域において,大幅なエネルギー効率の改善が達成されることを示した.3.実機設計タイミングベルトとプーリを用いることでモータを上体部に設置し,脚部の質量を小さくした.シミュレーションにより歩行に必要なトルクと適切なロボットの物理パラメータを求めた.これにより,従来良く用いられているギア比の大きな減速器ではなく,低減速比のアクチュエータを用いたロボットのダイナミクスを活かすことができる実機ロボットを製作した.1.フーリエ基底アルゴリズムを用いた入力コスト最小歩行フーリエ基底アルゴリズム(FBA)を用い、上体を有する歩行ロボットにおいて入力トルクの二乗積分値が最小となるような最適化問題を解くことで、エネルギー効率のよい歩行を達成する制御入力の探索を行った。
光による核内シグナル制御法の開発と記憶を人為的に書き込む操作への応用

光は幅広く生物学的な実験に広く使われている。特に神経科学領域では光により神経活動を制御する光遺伝学という学術分野になっている。光の特性を考えるに、光による細胞の制御の応用は広い。しかし光を使って遺伝子発現を制御する技術は未だ不十分である。もし光依存的な遺伝子発現制御が可能となれば、様々な応用が考えられるが、汎用性のある方法は未だ見当たらない。そこで本研究では、光依存的な遺伝子発現制御法の技術開発を行う。光遺伝学の成果の一つに光刺激によって記憶を呼び起こせるようになったことが挙げられる。ところが、記憶を書き込む方法論はまだ存在しない。これにあたり2つのヒントとなる報告がある:(1)活性化型の転写因子CREBやその上流キナーゼCaMKIVを過剰発現させるとシナプス機能が亢進すること、(2)CREBを強制発現させた神経細胞に記憶が書き込まれることである。これらの結果を合わせると、動物個体の学習時に任意の神経細胞でCREBを活性化させれば、その記憶は任意の細胞に書き込まれ、その細胞を活性化させれば記憶を呼び起こすことができるはずである。そこで本研究では光による人為的な記憶の書き込みと読み込みを可能にする方法論の確立を目的とする。このアイディアを実現するために次の研究計画に従って研究を進める。研究計画1光活性化核内移行シグナルモジュールの作成遺伝子発現調節が核で起こる事を利用して、まず、共通部分として光活性化核移行シグナル(PA-NLS)の作製に成功した。研究計画2光活性化核機能タンパク質の作成と機能解析光活性化CREBは、高い発現量だと転写活性が強く影響を受けることがわかった。研究計画3光活性化核機能タンパク質の神経細胞での利用まだ試せていない。研究計画4光活性化型CREBによる記憶の書き込みと呼び出しウイルス発現系の構築を行い、ウイルスの産生まで確立した。研究計画1光活性化核内移行シグナルモジュールの作成遺伝子発現調節が核で起こる事を利用して、まず、共通部分として光活性化核移行シグナル(PA-NLS)を作製する。PA-NLSの作製は成功した。CREBを連結させても、核移行や細胞質とのシャトリング出来ることを確認できた。研究計画2光活性化核機能タンパク質の作成と機能解析我々は既にPA-NLSを得ているため、転写因子CREBだけでなく、その他の転写因子、CREBを活性化するキナーゼであるCaMKIVやCreリコンビナーゼなどの様々な核タンパク質でも機能する筈である。そのため、これらのタンパク質とPA-NLSとの融合タンパク質を作成する。その上で、それぞれのタンパク質の機能を解析していく。転写因子CREBについては、細胞質と核との間のシャトリングは光依存的に行える事を確認んした。転写活性がベーサルに高い問題があり、発現量や細胞膜やゴルジ体からの放出などを試みたが、発現量を抑えるのが良いと思われた。研究計画3光活性化核機能タンパク質の神経細胞での利用作成された光活性化核機能タンパク質が神経細胞で実際に機能するかをテストする。この目的のために、光活性化タンパク質が海馬神経細胞でシナプス可塑性の一つである長期増強現象(LTP)を増強し得るか試験する。これは来年度に行う。研究計画4光活性化型CREBによる記憶の書き込みと呼び出し光活性化型CREB(PA-CREB)による記憶の書き込み、想起の制御を試みる。恐怖文脈条件付けによる学習記憶がPA-CREBを発現する神経細胞への光刺激依存的に書き込まれ、同時に発現させたチャネルロドプシンの光による活性化で、記憶を想起するか行動変化によって検討する。ウイルスベクターの作製と発現誘導法のを行なっている。研究計画1光活性化核内移行シグナルモジュールの作成これは終了した。CREBについては発現量の調節で行うこととし、CaMKIVも細胞質での余計な活性化が問題となっているので、改良を加える。これは来年度に行う。ウイルスベクターの作製と発現誘導法の検討を行なっている。

もし光依存的な遺伝子発現制御が可能となれば、様々な応用が考えられるが、汎用性のある方法は未だ見当たらない。そこで本研究では、光依存的な遺伝子発現制御法の技術開発を行う。光遺伝学の成果の一つに光刺激によって記憶を呼び起こせるようになったことが挙げられる。ところが、記憶を書き込む方法論はまだ存在しない。これにあたり2つのヒントとなる報告がある:(1)活性化型の転写因子CREBやその上流キナーゼCaMKIVを過剰発現させるとシナプス機能が亢進すること、(2)CREBを強制発現させた神経細胞に記憶が書き込まれることである。これらの結果を合わせると、動物個体の学習時に任意の神経細胞でCREBを活性化させれば、その記憶は任意の細胞に書き込まれ、その細胞を活性化させれば記憶を呼び起こすことができるはずである。そこで本研究では光による人為的な記憶の書き込みと読み込みを可能にする方法論の確立を目的とする。このアイディアを実現するために次の研究計画に従って研究を進める。研究計画1光活性化核内移行シグナルモジュールの作成遺伝子発現調節が核で起こる事を利用して、まず、共通部分として光活性化核移行シグナル(PA-NLS)の作製に成功した。研究計画2光活性化核機能タンパク質の作成と機能解析光活性化CREBは、高い発現量だと転写活性が強く影響を受けることがわかった。研究計画3光活性化核機能タンパク質の神経細胞での利用まだ試せていない。研究計画4光活性化型CREBによる記憶の書き込みと呼び出しウイルス発現系の構築を行い、ウイルスの産生まで確立した。研究計画1光活性化核内移行シグナルモジュールの作成遺伝子発現調節が核で起こる事を利用して、まず、共通部分として光活性化核移行シグナル(PA-NLS)を作製する。PA-NLSの作製は成功した。CREBを連結させても、核移行や細胞質とのシャトリング出来ることを確認できた。研究計画2光活性化核機能タンパク質の作成と機能解析我々は既にPA-NLSを得ているため、転写因子CREBだけでなく、その他の転写因子、CREBを活性化するキナーゼであるCaMKIVやCreリコンビナーゼなどの様々な核タンパク質でも機能する筈である。そのため、これらのタンパク質とPA-NLSとの融合タンパク質を作成する。その上で、それぞれのタンパク質の機能を解析していく。転写因子CREBについては、細胞質と核との間のシャトリングは光依存的に行える事を確認んした。転写活性がベーサルに高い問題があり、発現量や細胞膜やゴルジ体からの放出などを試みたが、発現量を抑えるのが良いと思われた。研究計画3光活性化核機能タンパク質の神経細胞での利用作成された光活性化核機能タンパク質が神経細胞で実際に機能するかをテストする。
RBタンパク質の部位特異的リン酸化を介した標的遺伝子選択的制御機構

癌細胞の無限増殖能は細胞周期制御機構の破錠によるところが大きい。特に癌抑制遺伝子産物であるRBタンパク質とp53が中心となるRB経路およびp53経路の異常がほとんどの細胞癌化に寄与するといっても過言でない。しかしながらRB経路に関しては依然として不明の部分が多い。RBタンパク質はE2Fをはじめ、多くの転写因子や分化調節因子と結合し、それらの標的遺伝子の発現を制御していると考えられている。RBタンパク質は基本的に正常細胞分裂だけでなく分化時や老化においても多くの遺伝子を緻密にかつ個別に制御しているがその分子機構は全く不明である。申請者はこれまでRBタンパク質のサイクリン依存性キナーゼ(CDK)によるリン酸化の研究を行ってきた。RBタンパク質には11カ所のリン酸化部位があるが、CDK分子種によりリン酸化される部位が異なることを我々は見出している。また、神経および血液細胞の分化誘導時にCDK活性が変動し、そのCDK分子種に対応したRBタンパク質の部位特異的リン酸化が起こり、分化が進行することも発見した。これら発見に基づき、申請者はRBタンパク質の部位特異的リン酸化による転写因子制御機構に関する仮説を提唱する。つまり、「RBタンパク質上の結合領域は転写因子によって様々で、両者の結合はそれに隣接するRBタンパク質上の部位特異的リン酸化によって制御される」という仮説である。本研究はこれを実験的に証明することにより、RBタンパク質の転写制御機構の全容を解明しようとするものである。平成13年度はRBの多数の変異体の作成をRB依存的転写系など基本的実験条件の整備に成功した。今後はこれらのシステムと既に調製済みのリン酸化抗体、各種サイクリン-CDKを駆使し、部位特異的リン酸化による選択的遺伝子発現制御機構の解明にせまる。これまでRB遺伝子の点突然変異、欠失および転写領域のメチル化による発現抑制が報告されてきた。一方、我々はRBタンパク質の分解亢進による新たな細胞癌化経路の存在を示唆するデータを得た。まず、in vitroのユビキチン化によりRBタンパク質のユビキチンリガーゼの候補を見つけた。このRBUbLase1は細胞にトランスフェクトするとRBタンパク質のユビキチン化が促進して、RBタンパク質の分解速度も亢進することを見いだした。今後はこのRBUbLase1の機能解析をさらに詳細に行い、細胞癌化における機能を検討する。またその分解のシグナルとしてRBタンパク質の部位特異的リン酸化が考えられ、その関与について検証する。
東北日本弧,新生代火成岩類の化学組成の時空分布と成因的考察

東北日本孤の新生代(6000万年前現在)に活動した火成の化学的特徴とその成因を考察するため、採集した岩石約2000個の主成分元素を蛍光X線分析装置により、600個の徴量成分元素を光量子放射化分析法により定量した。その結果次のような新知見を得ることができた。同じ地域においても、第四紀と中新世に噴出した火山岩の間には化学的な相異が認められ、前者は典型的な島孤型の、後者は陸孤型の性質を示す。これは火山活動期の地質構造区の相異を意味し、日本海の開口、形成期と合致する。東北本州孤に広く分布する火山は太平洋側から大陸側へ、地質学的、岩石学的および地球化学的特徴から千火山帯に細分される。火山フロントに沿って最も火山活動は顕著であるが、これらの火山群にはソレアイトとカルク・アルカリの両系列の岩石が噴出している。両者の間には化学組成と安定同位体比の違いが認められ、それぞれの本源マグマは上部マントルの異なった深さにおいて、あるいは同じ組成のかんらん岩の異なった物理系件下の部分融解によって生成したと考えられる。ソレアイト系列玄武岩-デイサイトとカルク・アルカリ系列安山岩-デイサイトの規格化インコンパティブル元素パターンはそれぞれお互いに異なっている。従ってソレアイト質玄武岩とその分化物であるデイサイトとのマグマ混合によってカルク・アルカリ安山岩が生成することは極めて困難である。島孤を横切るとき、アルカリやインコンパティブル元素は水平化することはよく知られているが、それらのみならずその他の主成分や徴量成分元素も変化することが認められる。東北本州弧第四気火山の共存するソレアイト系列とカルクアルカリ系列岩では、両者は明らかに異なる組成変化経路あるいは同位体組成を有しており、それぞれ異なる初生マグマを考える必要がある。又、両者のインコンパティブル元素規格化パターンは一般に異なっており、カルクアルカリ系列岩をソレアイト系列岩の端成分の単純な混合により形成することは、困難なことが多い。八幡平火山において両岩系のトレンドを比較した結果、Ni,Cr以外にもRb,Zr,Nbなどでソレアイト岩系(main tholeiite series)とカルクアルカリ岩系で、トレンドに差があること、subordinate tholeiite seriesはカルクアルカリ岩系のトレンドのほぼ延長上にプロットされることが確認された。いくつかの火山フロント沿いの火山において、共存するカルクアルカリ岩系とソレアイト岩系の火山岩組成を同一【SiO_2】%で比較したところ、カルクアルカリ岩系の岩石には、Mgo,Ni,Cr,Co,Rb,Cs,Zr,Nb,Ceが多く、一方、ソレアイト系列の岩石には、【Tio_2】,Sr,【Na_2O】,【P_2O_5】,Sc,Yが多かった。次に、カルクアルカリ岩組成の空間的分布を検討した。その結果、カルクアルカリ岩について、明暸で単調なLateral variationが認められる地域が、ある程度限られていることが明らかになってきた。カルクアルカリ岩組成のLateral variationが最も顕著である八幡平-森吉-寒凡火山列について【SiO_2】で規格化した元素組成を比較したところ、P,Rb,La,Ce,Sr,Ba,CsとThは火山フロントからの距離とともに顕著に増加している。Eu,Sm,K,Tb,U,Hf,Y,Zr,Yb,LuそしてNbも火山フロントからの距離とともに増加はするが、前者ほど顕著ではない。そして、Cr,Fe,Sc,Ni,Co,MgそしてCaといったコンパティブル元素も火山フロントからの距離とともに減少している。
応力腐食割れ進展における熱活性化素過程の動力学解析

軽水炉構造材における応力腐食割れ(SCC)の熱活性化素過程を解明のため、SCCの定常的な進展速度を評価し、見かけの活性化エネルギーの評価を実施した。それぞれ異なった熱活性化律速を持つ複数の素過程が同時にSCCの進展に影響を及ぼしているという考えに基づき、観測された見かけの活性化エネルギーを解析した。オーステナイト系合金および溶接金属における複数の温度依存型き裂進展挙動を分類した。き裂進展速度の見かけの活性化エネルギーについて、異なった定義および測定方法を検討した。模擬PWR環境中におけるNi基合金および溶接金属におけるSCC進展は、熱活性化過程に従い、活性化エネルギーは比較的高い値であり、通常の酸化と比較して妥当な値であった。高温酸素富化純水中での鋭敏化ステンレス鋼については、温度に関し単調増加または、ピークを持つ温度依存性が得られており、水に含まれる化学物質、とくに不純物濃度および試験条件に依存することが示された。加工硬化した低炭素ステンレス鋼における純水中でのSCC進展速度は200288Cの温度域で単調増加する。よって、SCC進展速度は熱活性化素過程に支配されていると考えられた。見かけの活性化エネルギーは温度域により異なった。また、温度変化後のき裂進展量の変化に時間差が認められた。288Cから200Cに温度を下げた場合、き裂進展速度は最初、経時的に減少し、その後、一定になった。一方、200Cから250Cに温度を上昇した場合、き裂進展速度は最初、250Cにおける値を保持し、その後、増加した。このため、熱活性化素過程に及ぼす材料の機械的性質と環境因子の影響について検討した。また、荷重を負荷した状態での温度と材料強度が見かけの活性化エネルギーに及ぼす影響を、き裂先端の酸化速度論における多重化した素過程に及ぼす温度の影響を考慮することにより解明する。軽水炉構造材におけるSCCの熱活性化素過程の解明のため、同模擬環境中において応力腐食割れ(SCC)進展試験を実施した。試験は長いき裂進展量に基づき評価することで高精度な進展速度評価を可能にした。き裂進展には過渡応答領域と定常域が観察されたが、そのうちの定常的な進展速度について、見かけの活性化エネルギーの評価を実施した。模擬軽水炉環境中でのオーステナイト系合金および溶接金属における複数の温度依存型き裂進展挙動を分類した。高温酸素富化純水中での鋭敏化304ステンレス鋼については、温度に関し単調増加または、ピークを持つ温度依存性が得られており、水に含まれる化学物質、とくに不純物濃度および試験条件に依存することが示された。冷間圧延を施した316Lステンレス鋼の高温酸素富化純水中の定常き裂進展速度は温度に伴い増加し、活性化エネルギーは温度および負荷荷重条件に伴い変化する可能性が示唆された。今後は高温水中でのオーステナイト系合金のSCCにおける熱活性化素過程を変形/酸化機構に基づいた解析を進める。加工硬化した低炭素ステンレス鋼における純水中での応力腐食割れ(SCC)進展速度は200288°Cの温度域で単調増加する。

よって、SCC進展速度は熱活性化素過程に支配されていると考えられた。見かけの活性化エネルギーは温度域により異なり、き裂先端酸化動力学における多重化した素過程の温度依存性との関連性が示された。全ての試験片に関して、予き裂導入後のSCC進展試験において、き裂進展量が非線形に増加する期間が認められた。また、温度変化後のき裂進展量の変化に時間差が認められた。288°Cから200°Cに温度を下げた場合、き裂進展速度は最初、経時的に減少し、その後、一定になった。一方、200°Cから250°Cに温度を上昇した場合、き裂進展速度は最初、250°Cにおける値を保持し、その後、増加した。これらき裂進展速度が変化するまでの時間差はき裂先端近傍の水環境の変化、界面酸化皮膜の成長過程、およびき裂進展速度とき裂先端水化学との相互作用を評価した。このため、熱活性化素過程に及ぼす材料の機械的性質と環境因子の影響について検討し、また、荷重を負荷した状態での温度と材料強度が見かけの活性化エネルギーに及ぼす影響を、き裂先端の酸化速度論における多重化した素過程に及ぼす温度の影響を考慮することにより解明した。
非線形発展方程式とその偏微分方程式を含む非線形問題への応用

本研究では、微分方程式を含む種々の非線形問題を発展方程式論の立場から取扱い、これによって開発された方法や得られた知見を非線形発展方程式に対する理論的成果として体系化し、これらを近年重要な研究課題となっている非線形問題に応用し、目標とする成果を拳げた。1.非線形発展作用素の研究.バナッハ空間における非線形半群や発展作用素の一般的なクラスを導入し、これらの発展作用素の生成理論や近似理論を構築することを試み、応用可能性のある新しい結果を得た。2.半線形発展方程式の研究.半線形方程式の一般化された意味での解を与える非線形発展作用素の半線形生成作用素による特徴付けを接触条件や値域条件の形で与え、準消散作用素の枠組で最良の結果を得た。3.非線形発展系の研究.非線形発展作用素の生成と近似に関する理論を、最近提起された典型的な非線形発展系に対して様々な束縄条件の下で適用することにより、解の存在や構造に関し興味ある結果を得た。4.準線形偏微方程式の定性的研究.上級・下級関数法やねらい打ち法を有効に活用して解の振動性や漸近行動等詳しい解析を行った。楕円型方程式を調和解析の立場から取り扱い、着実に成果を拳げている。5.非線形現象の数学的研究.化学反応、結晶成長、燃焼問題、神経モデル、液膜流など自然界に見られる現象の数学モデルについて研究を進め、数値実験を含めて詳しい解析を行った。これらの問題に対する定性的理論の構築と自然現象の数学的解明を目指して多くの知見を得た。非線形発展方程式は、常・偏微分方程式を含む様々な非線形問題の研究と相まって現在盛んに研究されている。本研究の遂行のためには迅速かつ活発な研究連絡や資料収集が必要であったが、本補助金により上述のように多くの成果を拳げることができた。これらの成果は、今後国内外の研究集会で発表され、研究論文や著書の形で公表される予定である。
Fetal tracheal occlusion された肺は、正常に成長するか?

妊娠19日目のSprague-Dawley ratにエーテル麻酔を施行し、開腹した。顕微鏡下に胎児の気管を結紮した後、母体の腹部を閉鎖した。妊娠22日目にふたたび母体を麻酔し、帝王切開にて胎児を出産させた。出産時に顕微鏡下で気管結紮糸を切断し気道閉塞を解除させた。この動物モデルにおける胎児手術後の生存率と、手術成功率:合計70のラット胎児に手術を施行した。うち38頭のラット胎児は、術中に気管の損傷、多量の出血、胎盤薄離、子宮収縮による流産のため、手術を終了することなく、術中中絶した。残り32頭のラット胎児のうち、18頭は出産時に子宮内ですでに死亡しているのが発見された。14頭のラットが出産時に生存していた(術後生存率44%)。14頭の生存ラットのうち、6頭は気管結紮が不完全であった(中絶、死産症例を除く手術成功率25%)。気管結紮が完全であった8頭のうち、5頭は出生直後の気管結紮糸を切断時に気管を損傷、あるいは頸部の血管を損傷したことにより死亡した。2頭は気管結紮糸切断直後に原因不明の呼吸困難およびチアノーゼになり、間もなく死亡した。1頭のみが気管結紮糸切断後もoxygen chamber内で生息しており、生後12時間で肺を検体として採取した(検体採取可能率1.4%)。現在検体数を増やしているところである。検体処理とデータ採取の状況:現在生後0日として採取された1検体は固定後、total lung volumeを測定した(425.98μl)。現在検体のcoronal section標本を作成中である。
PDZタンパクを介するシグナル伝達のクロストークと発癌

アクチビンを含むTGF-βファミリーの因子は増殖抑制因子として位置付けられる。最近、その受容体や細胞内シグナル伝達分子群Smadの変異が、膵臓癌、大腸癌などで見いだされ、そのシグナル伝達系の異常と細胞の癌化の関連が注目されている。アクチビンのシグナル伝達系の解析を通して未知の癌化機構の解明を目的としているが、今回は下記の成果を得ることができた。アクチビン受容体細胞内領域と相互作用する分子群ARIPによるアクチビンのシグナル伝達調節機構を検討した。ARIP1は癌抑制遺伝子PTENとも結合し、Akt経路を阻害した。またARIP2はアクチビン受容体のエンドサイトーシスを促進した。ARIP分子群は膜近傍において様々なシグナル伝達分子の離合集積を抑制しており、新しい癌化機構の解明へとつながる可能性を示した。さらに、ある種のB細胞のアクチビンによるアポトーシスシグナルがDok-1上を通過することを明らかにた。ARIP1は新しいタイプの癌抑制遺伝子として捉えることもできる。癌化機構の新しいメカニズム解明への手がかりとしたい。一方、ARIP2には各種バリアントが存在し、膜蛋白質の動態を制御する因子として機能する新しいタイプのPDZ蛋白質として注目したい。さらに、Dok-1がアクチビンシグナル伝達分子のアダプター蛋白として働いていることはSer/Thrキナーゼ系シグナルとTyrキナーゼ系シグナルとが細胞膜直下でクロストークしていることを示しており、新しい機構の発見としてこれからの展開を期待したい。
破骨細胞を介した変形性顎関節症の病態機構の解明

顎関節症で退行変性が生じる一因として破骨細胞の分化・成熟を抑制する破骨細胞形成抑制因子(Osteoprotegerin; OPG)が不足している可能性を報告したが(Oral Surg Oral Med Oral Pathol,2003)、今研究では促進因子である破骨細胞分化因子(receptor activator of NF-κB ligand; PANKL)の滑膜組織中での発現と退行変性との関連について調べた。対象・方法は手術適応の顎関節症IIIb型30関節・IV型20関節に対して全麻下で上関節腔の診断的鏡視により軟骨の退行変性、滑膜炎の程度を各10点法による定量的評価を行った。続いて滑膜組織を採取し、4%PFAで固定後、パラフィン切片を作製した。抗ヒトPANKL抗体を用いABC法による免疫染色を行い、組織中のPANKLの局在とその陽性率を算定し、鏡視所見と比較検討した。結果はPANKLの局在と平均陽性率は滑膜細胞で64%(297)、血管内皮細胞で74%(898)、線維芽細胞で63%(597)であったが、いずれも鏡視所見(軟骨の退行変性:平均3(010)、滑膜炎:平均5(29))との間に相関を認めなかった。結論として滑膜組織におけるPANKLの発現は破骨細胞の分化・成熟の供給源となる可能性を示唆する一方で、退行変性はOPGの発現に左右されるのではないかと考えられた。またOPG/PANKLのみならず、顎関節滑液・滑膜に様々な化学伝達物質を検出し、これらが複雑に絡み合って病態を形成していることが判明した。破骨細胞を介した変形性顎関節症の病態機構賭して以下の点が明らかとなった。(1)顎関節症滑膜組織中の血管・滑膜・線維芽細胞中に免疫組織学的染色にて蛋白レベルで破骨細胞形成促進因子(RANKL)の発現を確認した。その発現の分布は臨床症状と関連している可能性があり、破骨細胞形成抑制因子(OPG)との相関を認め、両者のバランスで病態形成がなされていることが示唆された。(2)破骨細胞形成に関わる因子としての顎関節症滑液中の可溶型サイトカインレセプター(sTNFR-I、sTNFR-II、IL-6sR、IL-1sRII)の特徴を明らかにした。すなわち、そのリガンドであるサイトカインより高濃度(80-2,000倍)で検出率も高く(84-98%)、とくにTNF-sTNFR間に相関関係があった。MR画像におけるjoint effusion像(JE)との比較では1.JE(-)に比し、JE(+)においてsTNFR-I濃度(160vs322pg/ml)が上昇していた(p<0.05)。2.JEのgradeとsTNFR-I・-II濃度との間に正の相関を見た(p<0.005)。予後因子との関連ではアルスロセンテーシス奏効群に比し、非奏効群においてsTNFR-I(163vs315pg/ml)、sTNFR-II(66vs126pg/ml)濃度が上昇していた(p<0.05)。これまでJEの発現が滑膜炎を反映し、IL-6・TNF-αなど炎症性サイトカインが増加していることを報告してきたが、今回の結果から、JEの発現につれてサイトカイン抑制因子であるsTNFRsなども増加し,サイトカインとのバランスを保ちながらJEの発現や破骨細胞の形成・抑制に関与するとともに、レセプターの消長が予後にも影響する事を見いだした。本年度以下の研究成果を得た。・手術適応の顎関節症50関節において破骨細胞分化因子・抑制因子の発現を検討した。破骨細胞分化因子・抑制因子の局在は滑膜細胞(60-70%)、血管内皮細胞(70-%)、線維芽細胞(60-70%)であった。破骨細胞分化因子は軟骨の退行変性との間に相関を認めなかったが抑制因子とは負の相関があった。滑膜組織における破骨細胞分化因子の発現は破骨細胞の分化・成熟の供給源となる可能性を示唆する一方で、退行変性は抑制因子の発現に左右されるのではないかと考えられた。

結果はPANKLの局在と平均陽性率は滑膜細胞で64%(297)、血管内皮細胞で74%(898)、線維芽細胞で63%(597)であったが、いずれも鏡視所見(軟骨の退行変性:平均3(010)、滑膜炎:平均5(29))との間に相関を認めなかった。結論として滑膜組織におけるPANKLの発現は破骨細胞の分化・成熟の供給源となる可能性を示唆する一方で、退行変性はOPGの発現に左右されるのではないかと考えられた。またOPG/PANKLのみならず、顎関節滑液・滑膜に様々な化学伝達物質を検出し、これらが複雑に絡み合って病態を形成していることが判明した。