hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低分子量G蛋白質Rasを介するシグナル伝達機構とその病態

AキナーゼはRafを直接リン酸化して、Rasとの結合性能を抑制し、その結果RasからRafへのシグナル伝達系を阻害することが知られている。RalGDSもRafと同様にAキナーゼによりリン酸化されたが、RalGDSのリン酸化はRalGDSのRas結合活性に影響しなかった。さらに、Aキナーゼの活性はEGF依存性のRafの活性を抑制したが、RasとRalGDSの結合には影響しなかった。以上の結果から、Rasの細胞内シグナル伝達機構はRafを介する経路とRalGDSを介する経路が存在することが決定的になった。また、RasからRafとRalGDSに伝達されるシグナルはAキナーゼにより選択的に制御されていると考えられる。私共はRalGDSのC末端側にRasと結合する部位(RID)が存在することをすでに明らかにしている。活性型RasでトランスフォームしたNIH3T3細胞にRIDを導入すると、低濃度血清中での増殖能や寒天培地中での増殖能が抑制された。しかし、活性型RafでトランスフォームしたNIH3T3細胞にRIDを導入しても、変化は認められなかった。これらの結果はRalGDSが細胞内でRIDを介してRasと結合し、そのシグナルを伝達することを示すものである。さらに、RIDはRasの機能阻害剤として、シグナル伝達機構の解析やがん治療薬の開発へ応用できる可能性があると考えられる。以上、本年度の研究は予定通り進行していると判断しているが、来年度もさらに詳細な検討を続けて、Rasを介するシグナル伝達機構を明らかにし、その異常による病態を解析したいと考えている。低分子量G蛋白質Rasは複数の標的蛋白質を介して、種々の細胞機能を制御することが明らかになりつつある。私共はRalGDSがRasの標的蛋白質であることを見い出しているが、RalGDSを介するRasのシグナル伝達機構を解析し、本年度の研究により以下の諸点を明らかにした。RasはC末端側が脂質による翻訳後修飾を受けており、この修飾がRasの細胞膜への局在や機能発現に重要であることが知られている。そこで、Rasの活性化によって引き起こされるRalGDSの細胞内局在の変化を解析した。RalGDSはCOS細胞内では細胞質画分に存在しており、膜画分には認められなかった。しかし、RalGDSをRasと共に発現させるとその半分が膜画分に認められた。これらの結果は細胞膜に存在するRasがRalGDSを細胞質から細胞膜へトランスロケ-トさせることを示している。Rasの標的蛋白質結合部位の変異体を用いて、RalGDSを介するシグナル伝達系がRafとは異なることが明らかになった。さらに、RalGDSはRafと相乗的に作用してc-fos遺伝子の発現を促進した。私共はRas結合蛋白質としてRGLを見い出している。RGLはRalGDSと69%の相同性を有することからファミリーを形成すると考えられる。そこで、RGLの性状をRalGDSと比較検討したところ、RalGDSと同様の性状を有していた。これらの結果から、RalGDSを介するシグナル伝達系はRafのそれと共にRasの機能発現に重要であり、また、本シグナル伝達系を構成する分子が細胞膜上に集合することにより、シグナルが効率的に伝わることが明らかになった。以上、本年度の研究は予定通り進行したと判断しているが、今後は膜画分に存在するRalGDSの活性化因子の有無やRalGDSとRalによる遺伝子発現および細胞増殖の制御機構を明らかにすることにより、RalGDSを介するRasの新しい細胞内シグナル伝達機構の生理的意義の全貌を解明したい。
RNA核外輸送の多様性と制御機構

tRNA、U snRNA、mRNA、rRNAなど異なる種類のRNAは異なる種類の輸送因子群によって、すなわち異なる輸送経路によって核外輸送される。RNAの核外輸送経路がそのRNAの細胞質における機能に影響することを示す多くの証拠が蓄積してきていて、RNA核外輸送経路の選択が生物学的に重要であることを示している。このことは細胞の核外輸送機構が異なるRNAを識別できること、つまり、それぞれの種類のRNAはそれぞれの核外輸送経路を規定する特徴(IDエレメント)を持っていることを示している。我々は主にmRNAに焦点を絞り、mRNA核外輸送の際に使用されるIDエレメントを系統的に探索した結果、イントロン、RNAの長さ、ポリA配列の3つのIDエレメントを同定した。この結果は、RNA核外輸送機構のみならず遺伝子発現機構の理解に大きく貢献するものである。一般に、イントロンが除かれる前のRNA(mRNA前駆体)はスプライシングが終わるまで核の中に留められていて細胞質に現れることはない。これは、間違ったタンパク質の情報を細胞質に伝えないというRNAの品質管理機構のひとつである。この機構は重要であるにもかかわらずほとんど明らかになっていない。我々は、このmRNA前駆体の核内係留にエキソン内の特定の塩基配列(exonic splicing enhancer、ESE)が関与することを発見し、謎の多いこの機構の解明の端緒を開いた。本研究では、「RNA情報発現系の時空間ネットワーク」の基盤となるRNAの核から細胞質への動きを、核外輸送因子群による「RNAの身分証明」過程という概念で捉え、その様々な制御機構を明らかにすることを目指している。(1)今回、mRNA型のイントロンを別種のRNAであるUsnRNAに挿入すると、UsnRNAの核外輸送経路がmRNAのそれに切り替わる事を、複数の判断基準を調べることにより完全に証明した。この事は、イントロンがmRNAの核外輸送における身分証明書的特徴として機能していることを意味しており、mRNAの身分証明過程の重要な一端が明らかになった。この結果は、Molecular Cell誌に論文発表した。今後、イントロンに依存しないようなmRNAの身分証明書的特徴を検索して行く計画である。(2)32Pで標識したtRNA連結型のリボザイムをT7プロモーターを用いて調製し、それらをアフリカツメガエルの卵母細胞核に微量注入して、5'および3'側に余分な配列を持つtRNA連結型リボザイムが核から細胞質に輸送されるかどうかを調べたところ、余分な配列を持つtRNA連結型リボザイムは細胞質に輸送されなかった。しかし、これらの余分な配列を持つリボザイムはtRNA核外輸送因子Xpo-tと特異的に結合することが、pull downおよびウエスタンブロット実験により確かめられた。以上の結果は、核外輸送におけるtRNAのIDの認定が、Xpo-tとの結合だけで規定される訳ではない事を示唆している。平成14年度は、mRNA型のイントロンを別種のRNAであるUsnRNAに挿入するとUsnRNAの核外輸送経路がmRNAのそれに切り替わる事を証明した。この事はイントロンがmRNAの核外輸送における身分証明書的特徴として機能していることを意味しており、mRNAの身分証明過程の重要な一端が明らかになった。しかしながらイントロンがmRNAの唯一の身分証明書的特徴とは考えられない。元々イントロンを持たないmRNAも多く存在するからである。そこで平成15年度はイントロンに依存しないようなmRNAの身分証明書的特徴を検索した。mRNAはUsnRNAに比べて長大であるという特徴がある。そこで、U snRNAに約300塩基長のcDNA断片を挿入したところ、長くなったRNAは挿入cDNA断片の塩基配列にかかわらず、U snRNAとしてではなくmRNAの経路で核外へ輸送されることが分かった。

次にU snRNAがmRNAとなるためにはどの程度の長さの挿入が必要かmRNA由来の様々な配列を挿入し調べたところ、挿入配列が長くなるに従いU snRNAではなくmRNA型の輸送機構に徐々に変化し、挿入配列が300塩基長を越えた場合には、ほぼmRNAとして振る舞うという結果を得た。これらの結果から、RNAの長さがRNAの身分証明過程における重要な要素である事が強く示唆された。本研究では、「RNA情報発現系の時空間ネットワーク」の基盤となるRNAの核から細胞質への動きを、核外輸送因子群による「RNAの身分証明」過程という概念で捉え、その様々な制御機構を明らかにすることを目指している。平成15年度から継続して、イントロンに依存しないようなmRNAの身分証明書的特徴を検索してきた。U snRNAに様々な長さの断片を挿入し長大化させたところ、約300塩基長以上の断片を挿入されたU snRNAは挿入断片の塩基配列にかかわらず、mRNAの経路で核外へ輸送されることが分かった。挿入配列が短くなるに従いU snRNA型の輸送機構に徐々に戻り、挿入配列が約100塩基長以下の場合には、ほぼU snRNAとして振る舞うという結果を得た。逆に、イントロンを持たないmRNAを欠失により100塩基長程度以下の長さに短小化すると、短くなったmRNAは、U snRNAの経路で核外へ輸送されることが分かった。300塩基程度以上の長さがあればmRNAのままであるが、200塩基程度であれば中間の表現系を示す事も確認した。さらに、RNAの長さに応じて、核の中でRNAに結合する因子が変化することを、免疫沈降法やin vivo UVクロスリンク法を用いて明らかにした。これらの結果から、RNAの長さがRNAの身分証明過程における重要な要素である事が示された。さらに、以上の結果は、細胞の中の何らかのたんぱく質因子が、核外輸送の際にRNAの長さを関知している事を示唆していたので、その候補因子の同定を試みた結果、SRタンパク質と呼ばれる一群の核内RBA結合性タンパク質が、核の中で長いRNAに優先的に結合し、そのRNAの核外輸送を司ることを明らかにした。「イントロンの存在」と「比較的2次構造の取りにくい300塩基長以上のRNA領域の存在」の2つの特徴が、mRNAのIDエレメントとして機能する事を、平成16年度までに明らかにしてきた。平成17年度は、これら以外のmRNAのIDエレメントを同定する事を目指した。その一環として、スプライシング活性の弱いイントロンのスプライシングを増強する、エキソン内のプリン配列に富む配列である、エキソン内スプライシングエンハンサー配列(Purine-rich Exonic Splicing Enhancer以下ESE)が、mRNAのIDとして機能するのではないかと着想し、アフリカツメガエル卵母細胞へのRNAの微量注入系を用いて実験を行った。
１７ｑ２５．１領域の全転写産物解析による食道癌原因遺伝子の同定

食道扁平上皮癌の原因遺伝子は、非常にまれな家族性食道癌(Tylosis)家系および非遺伝性の通常の散発性食道癌の研究から17番染色体長腕(17q25.1)に存在することが示唆されている。本研究では同領域内に存在する遺伝子の網羅的発現解析から原因遺伝子の同定を試みた。食道癌組織で有意な発現低下が見られたST6GALNAC1遺伝子の検討では、遺伝子変異、染色体欠失、高メチル化が高頻度に認められた。ST6GALNAC1遺伝子の不活化が食道癌発生に関与していることを明らかにした。次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析(RNA-seq解析)から17番染色体長腕(17q25)領域に食道癌で有意に発現低下する2つの遺伝子EVPL, ST6GALNAC1があげられ90症例のqRT-PCRによる検証でも両者が癌部で発現低下していることを明らかにした。EVPLの変異解析は過去に検討しており、今回TOC locusにより近いST6GALNAC1について変異解析を施行した。46例の食道癌genome DNAのSanger sequenceにより14例で変異を認めた。ST6GALNAC1領域上にはD17S2238, D17S2243, D17S2245の3つのmicrosatellite markerが存在する。これらを用いたPCR-microsatellite解析では約60%の症例でLOHが確認された。前述のST6GALNAC1変異はアミノ酸変化を伴うミスセンス変異やdeletionであるにもかかわらず、多くが同一症例の周囲食道粘膜でも確認された。ST6GALNAC1には変異以外の機序で発現抑制が起こっている可能性を考え、同遺伝子のメチル化状態も検索した。ER, PgR陽性乳癌ではST6GALNAC1の転写開始点2bp上流に存在するGC配列のメチル化により同遺伝子の有意な発現低下が認められる(Hum Mol Genet, 2010)。食道癌培養細胞4株(TE1, TE8, TE9, KYSE150)を用い5-Aza-dC処理によるST6GALNAC1発現変化を検討では、いずれの細胞でも発現の回復が認められた。食道癌におけるST6GALNAC1の不活化は変異・欠失・メチル化が関与している可能性を明らかにした。6例のmissense変異も見られたが、腫瘍特異的な変異ではなかった。ST6GALNAC1の転写開始点2bp上流に存在するGC配列のメチル化により同遺伝子の有意な発現低下が次期起こされていることが予想された。1.食道癌組織における遺伝子発現解析食道扁平上皮癌症例3例の癌部、正常部よりtotal RNAを抽出し、Whole transcriptome解析を施行した。家族性食道癌・散発性食道癌の双方の解析から食道癌原因遺伝子の存在が示唆されている500 kb領域(Tylosis Oesophageal Cancer [TOC] locus)を含めた1500Kb領域の発現検索から、癌部で有意な発現低下を示す2つの遺伝子Envoplakin (EVPL)、ST6GALNAC1を見出した。90例の食道癌症例におけるreal time PCRによる検証実験でも両遺伝子の癌部での有意な発現低下が確認された(ST6GALNAC1: p<0.0001, EVPL: p=0.0023)。

TOC locusにおける食道癌原因候補遺伝子として過去に報告されているcytoglobin (CYGB)では、次世代シークエンサーによる解析でもqRT-PCRによる解析でも、正常食道粘膜と癌組織による発現差は認められなかった。2.候補遺伝子の解析EVPL遺伝子の変異解析は過去に施行し1/20 (5%)にミスセンス変異が生じていたことを報告している(Iwaya T et al, Oncol Rep 2005)。今回、ST6GALNAC1について詳細な解析を進めた。46例の食道癌症例につき、ST6GALNAC1の全codingregionのSangersequenceから、14例の変異を確認した。内訳はExon 2における6例のミスセンス変異、1例のサイレント変異、Exon 3, 4境界のintron3部位に6例の1bpのdeletionを認めた。しかし、周囲食道粘膜にも見られるものもありpolymorphismの可能性も示唆された。現在、LOH解析・メチル化解析・細胞機能解析を進めている。網羅的遺伝子発現解析から食道癌原因遺伝子の候補としてST6GALNAC1を同定し、Sanger sequenceから食道癌症例でST6GALNAC1のcoding領域に高頻度にアミノ酸変化を伴う変異が生じていることを明らかにした点はほぼ計画どおりである。しかし、これらの変異が周囲正常食道粘膜でも認められ腫瘍特異的ではなかったことから、変異以外の不活化機序としてメチル化検索を施行中であり、これは順調に進行中である。当初の予定にはなかったが、現在食道癌症例における次世代シークエンサーによる網羅的変異解析(Exome解析)も平行して施行中であり、これは17q25.1上の遺伝子群の腫瘍特異的変異も明らかにすることができると思われる。これまで連鎖解析や遺伝子欠失領域の検索あるいは遺伝子発現解析から候補遺伝子を絞り込んだ後に、変異解析・機能解析を施行してきたが、Exome解析ではhypothesis freeに原因遺伝子を同定できる可能性がある。次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析から食道癌で有意に発現低下する2つの遺伝子EVPL, ST6GALNAC1があげられ90症例のqRT-PCRによる検証でも両者が癌部で発現低下していることを明らかにした。EVPLの変異解析は過去に検討しており、今回TOC locusにより近いST6GALNAC1について変異解析を施行した。46例の食道癌genome DNAのSanger sequenceにより14例で変異が確認された。候補遺伝子の発見・変異解析については順調に進行してきたものと考えられる。また、10種の食道癌細胞株ではTE9, TE10, TE15食道癌細胞のST6GALNAC1発現が比較的高く、これらの細胞株を用いsiRNAによるST6GALNAC1のknock downを施行した。いずれの細胞でもST6GALNAC1 knockdown細胞でcontrolに比し72-96hrでの増殖能の増加傾向が見られた。同遺伝子が予想どおり癌抑制遺伝子として機能している可能性が示唆される。前述のST6GALNAC1変異はアミノ酸変化を伴うミスセンス変異やdeletionであるにもかかわらず、多くが同一症例の周囲食道粘膜でも確認された。ST6GALNAC
修正線形化逆散乱解析法による音速と減衰の組織定量CTの実現

後方伝搬リトフ近似を基本とした修正線形化逆散乱解析法により,音速と減衰の組織定量CT画像の実現を図った。本研究目的を実現する際の第1の問題は,生体軟組織における減衰コントラスト(1.4%)は弱散乱近似の条件を満足する程度に値が小さいのに対して、音速コントラスト(±10%程度)は後方伝搬リトフ近似の近似可能な範囲を越えてしまう。その弱散乱近似誤差による画像劣化は減衰画像にクロストークして現れる性質があり,音速画像に比べて減衰画像が精度よく再現できない問題を生じる。第2の問題は,生体組織からの散乱波は,非常に小さな減衰信号成分が,大きな音速信号成分に重畳する状況にあるため,減衰信号成分は測定雑音(エッジ波の混入など)に埋もれてしまい,このことによっても減衰画像の再現が困難になることである。(1)修正線形化近似法の導入:上記の第1の問題に対処するための方法として,減衰画像から弱散乱近似誤差成分を取り除くための,順散乱と逆散乱の計算を繰り返えす修正線形化近似法を考案しその評価試験を行った。その結果,生体組織で要求される近弱散乱領域(10%の音速コントラスト変動)において,音速と減衰の両画像を精度良く再現することが可能になった。(2)円弧上データ観測法の導入:従来の直線上観測に代わって,円弧上で透過散乱波を観測することによって,(1)アレイ固定配置が可能(機械的回転走査が不要),(2)観測データ点数の削減(データ収集時間の高速化),(3)音源からのエッジ波の混入回避(測定精度向上),(4)雑音の混入に強い,さらに平滑化フィルタによる雑音除去が可能,の利点が生まれる。その円弧上観測の半径と角度を最適値に設定することにより,上記の第2の問題点がかなり解消され,S/N比の悪い実環境下での観測データを用いた場合でも,音速画像同様に良好な減衰画像が再現可能になることを検証した。後方伝搬リトフ近似を土台とした修正線形化逆散乱解析法により,音速と減衰の組織定量CT画像の実現を図った。そのための以下の項目について,数値シミュレーションと評価実験の双方から検討を進めた。(1)修正線形化近似法の導入:生体軟組織における減衰コントラスト(1.4%)は弱散乱近似の条件を満足する程度に値が小さいのに対して,音速コントラスト(±10%程度)は後方伝搬リトフ近似の近似可能な範囲を越えてしまう。その弱散乱近似誤差による画像劣化は減衰画像にクロストークして現れる性質があり,音速コントラストが大きい物体については,減衰画像が精度よく再現できない問題を抱えていた。この問題に対して,逆散乱計算によって求めた最初の初期画像に続いて,順散乱と逆散乱の計算を繰り返えす修正線形化近似法を新たに考案した。これによって,生体組織で要求される近弱散乱領域(10%の音速コントラスト変動)において,音速と減衰の両画像を精度良く再現することを可能にした。(2)3次元の画像再構成(3次元逆散乱問題):実際の散乱現象は3次元であるため,3次元の画像再構成が不可欠であるが,このためにデータ収集量が増大することや観測範囲が制限される問題に対処することが要求される。これに対して,本研究代表者は,物体の3次元的な全周囲の観測に代わって,垂直輸回りのデータ収集だけで実現可能な準3次元画像再構成法を以前に提案していた。胸部診断を想定した垂直方向のデータ収集範囲が制限される場合について,本手法の音速定量画像性能を実験的に検証した。

本研究目的を実現する際の第1の問題は,生体軟組織における減衰コントラスト(1.4%)は弱散乱近似の条件を満足する程度に値が小さいのに対して,音速コントラスト(±10%程度)は後方伝搬リトフ近似の近似可能な範囲を越えてしまう。その弱散乱近似誤差による画像劣化は減衰画像にクロストークして現れる性質があり,音速画像に比べて減衰画像が精度よく再現できない問題を生じる。第2の問題は,生体組織からの散乱波は,非常に小さな減衰信号成分が,大きな音速信号成分に重畳する状況にあるため,減衰信号成分は測定雑音(エッジ波の混入など)に埋もれてしまい,このことによっても減衰画像の再現が困難になることである。(1)修正線形化近似法の導入:上記の第1の問題に対処するための方法として,減衰画像から弱散乱近似誤差成分を取り除くための,順散乱と逆散乱の計算を繰り返えす修正線形化近似法を考案しその評価試験を行った。その結果,生体組織で要求される近弱散乱領域(10%の音速コントラスト変動)において,音速と減衰の両画像を精度良く再現することが可能になった。(2)円弧上データ観測法の導入:従来の直線上観測に代わって,円弧上で透過散乱波を観測することによって,(1)アレイ固定配置が可能(機械的回転走査が不要),(2)観測データ点数の削減(データ収集時間の高速化),(3)音源からのエッジ波の混入回避(測定精度向上),(4)雑音の混入に強い,さらに平滑化フィルタによる雑音除去が可能,の利点が生まれる。その円弧上観測の半径と角度を最適値に設定することにより,上記の第2の問題点がかなり解消され,S/N比の悪い実環境下での観測データを用いた場合でも,音速画像同様に良好な減衰画像が再現可能になることを検証した。
里山環境評価にナラタマバチ族(膜翅目・タマバチ科)を利用するための基礎的研究

虫こぶ形成昆虫として知られる日本産のナラタマバチ族(膜翅目:タマバチ科)について、昨年度までに既知種の分類の見直しおよび未記載種の記載によって分類体系の基礎を確立した。これを軸に、国内各地での野外調査や得られた成虫を用いた野外飼育実験によって、各種の分布や生態についての情報を蓄積した。ナラタマバチ族は同種でも形態的特徴が異なる両性世代と単性世代をもっており、本族の分類を混乱させる要因となっている。飼育実験ではこれまで両性世代のみしか知られていなかったCycloneuro-terus属の単性世代成虫を初めて確認するに至っている(日本昆虫学会第73回大会、平成25年度日本昆虫学会九州支部大会にて口頭発表)。多くの種で両性世代と単性世代の対応付けがなされたことで、本族の種のより正確な分類や同定が可能になった。また、得られた成虫や幼虫、162サンプルからDNAの抽出し、ミトコンドリアDNAのCOI領域、cytb領域および核DNAの28SrRNA領域について、塩基配列の解析を進めた。これにより蓄積されたDNA情報は、これまで形態に関する専門的な知識を要したタマバチの種の同定や、厳密な飼育実験を要したタマバチの両性世代と単性世代の結び付けを行うための、新たな情報源として利用されることが期待できる。本研究は、日本国内のナラタマバチ族を明らかにするとともに、国内のタマバチ相との比較対象として重要なアジアの他の地域のタマバチの記載や(アメリカ昆虫学会誌107巻2号にて共著発表)、同じタマバチ科でありキイチゴ類に虫こぶを形成するクサタマバチ族1種の記載(アメリカ昆虫学会誌第106巻3号にて共著発表)、同じくタマバチ科で基本的に虫こぶを形成しないとされてきたヤドカリタマバチ族において発見された、虫こぶ形成を行う種の分子系統学的位置の推定(第58回日本応用動物昆虫学会大会にて口頭発表)等、タマバチ科全体を視野に入れた研究へも発展した。既知種の分類の見直しや未記載種の記載による分類体系の基礎の確立、野外採集や飼育実験による分布や生態情報の蓄積、塩基配列の解析によるDNA情報の蓄積がなされたことで、研究の目的はほぼ達成され、ナラタマバチ族の環境評価指標としての利用は大きく前進した。加えて、ヤドカリタマバチ族のようなナラタマパチ族との関わりが深いグループやアジアのタマバチ相も含めた研究へと発展していることから、おおむね順調であったと評価する。本研究によって既知種の見直しがなされ、多くの未記載種が明らかとなったが、ナラタマバチ族はまだまだ調査次第で多くの未記載種が発見される可能性が高いと考えられる。本研究で確立した分類体系の基礎を軸に、さらなる野外調査等によって、国内のタマバチ相の実態の把握に取り組む必要があると考えられる。また、ナラタマバチ族を環境評価指標として用いるうえで、実際の利用を想定した調査方法を確立するために、野外データの蓄積、解析方法の検討を行う必要がある必要がある。里山のような二次的自然環境における生物多様性の保全に注目が集まる中、その環境を評価する手法が必要とされている。ナラタマバチ族のタマバチは虫こぶを調べることによって定量的な調査が容易である等の利点から里山の環境評価指標として非常に適していると考えられる。しかしながら、本族のタマバチは基礎的な分類体系が確立されていないために普通種の同定すら困難な状態にあった。そこで本研究は、日本産ナラタマバチ族の既知種の分類学的整理、未記載種の記載、分子系統学的解析によって、その分類体系の確立に取り組んでいる。研究初年度は、タイプ標本および原記載に基づく既知種の分類学的整理、ならびに未記載種の探索と記載を重点的に実施した。また、国内各所で虫こぶの採集をおこない、分布の記録や未知の虫こぶの探索に取り組んだ。並行して、分子系統学的解析に向けて、ナラタマバチ族各種のDNAを抽出した。論文の実績としては、常緑性のアカガシ亜属を寄主とするCycloneuroterus属の3種(C.akagashiphilus、C.arakashlphagus、C.hisashii)およびPryocosmus属の2種(D.sakureiensis、D.sefuriensis)の新種記載をおこない、アカガシ亜属を寄主とするナラタマバチ族の潜在的多様性について報告した。学会発表の実績としては、韓国で開催された国際学会において、上記の2種も含め、これまでに報告したアカガシ亜属を寄主とするナラタマバチ族に関して、また国内の学会大会において、クヌギを寄主とするナラタマバチ族について形態や分類の新知見に関して講演をおこなった(学会発表3件、うち国際学会における招待講演1件)。ナラタマバチ族は日本から49種1亜種1地理的品種が記録されていたが、タイプ標本および原記載の精査による新参異名の確認、野外調査による未記載種の探索といった、これまでの一連の成果により、少なくとも10属35種が日本産ナラタマバチ族として認められた。

飼育実験ではこれまで両性世代のみしか知られていなかったCycloneuro-terus属の単性世代成虫を初めて確認するに至っている(日本昆虫学会第73回大会、平成25年度日本昆虫学会九州支部大会にて口頭発表)。多くの種で両性世代と単性世代の対応付けがなされたことで、本族の種のより正確な分類や同定が可能になった。また、得られた成虫や幼虫、162サンプルからDNAの抽出し、ミトコンドリアDNAのCOI領域、cytb領域および核DNAの28SrRNA領域について、塩基配列の解析を進めた。これにより蓄積されたDNA情報は、これまで形態に関する専門的な知識を要したタマバチの種の同定や、厳密な飼育実験を要したタマバチの両性世代と単性世代の結び付けを行うための、新たな情報源として利用されることが期待できる。本研究は、日本国内のナラタマバチ族を明らかにするとともに、国内のタマバチ相との比較対象として重要なアジアの他の地域のタマバチの記載や(アメリカ昆虫学会誌107巻2号にて共著発表)、同じタマバチ科でありキイチゴ類に虫こぶを形成するクサタマバチ族1種の記載(アメリカ昆虫学会誌第106巻3号にて共著発表)、同じくタマバチ科で基本的に虫こぶを形成しないとされてきたヤドカリタマバチ族において発見された、虫こぶ形成を行う種の分子系統学的位置の推定(第58回日本応用動物昆虫学会大会にて口頭発表)等、タマバチ科全体を視野に入れた研究へも発展した。既知種の分類の整理については、既知種全種の現存するタイプ標本と原記載の比較・観祭はすでに実施しており、形態の再記載等も完了している。また未記載種の記載に関しては一部は既に学術雑誌に発表済みであり、これまでに見出した他の未記載種もほぼ投稿を控えるのみとなっている。分子系統学的解析については、解析が一部の種を用いておこなったものに留まっているためやや遅れ気味ではあるが、随時サンプルの入手、DNAの抽出は進めていることから、おおむね順調に進展しているといえる。里山環境の評価指標に用いる種の選定も本調査に向けて、予備調査を実施済みとしている。既知種の分類の見直しや未記載種の記載による分類体系の基礎の確立、野外採集や飼育実験による分布や生態情報の蓄積、塩基配列の解析によるDNA情報の蓄積がなされたことで、研究の目的はほぼ達成され、ナラタマバチ族の環境評価指標としての利用は大きく前進した。加えて、ヤドカリタマバチ族のようなナラタマパチ族との関わりが深いグループやアジアのタマバチ相も含めた研究へと発展していることから、おおむね順調であったと評価する。既知種の分類の整理および未記載種の記載の成果は、順を追って学術雑誌に発表する。またこれまでの研究によって、形態をもとに構築された基礎的な分類体系を基礎に、分子系統学的解析を進めていく。具体的には核DNAの28S領域、ミトコンドリアDNAのCOI領域、cytb領域を用いて、日本産ナラタマバチ族各種と旧北区で既に明らかにされているナラタマバチ族のDNA情報を基に系統樹を作成し、形態と分子の両面から種間、属間の系統関係を考察する。またDNAバーコーディングによるナラタマバチ族の種の同定手法の確立をおこなう。本研究によって既知種の見直しがなされ、多くの未記載種が明らかとなったが、ナラタマバチ族はまだまだ調査次第で多くの未記載種が発見される可能性が高いと考えられる。
現代日本における新宗教と社会のコンフリクトに関する社会学的研究

いわゆる「カルト」問題に代表される現代日本における(新)宗教と社会のコンフリクトの高まりやその背景について、近代日本における新宗教と社会の関係の歴史というより広い文脈のなかでその特徴を捉えようと試みた。その方法としては、これまで社会問題化した宗教についてそれぞれどのような点が問題視されたのか、いわばコンフリクトの内容を抽出し、それらの主要なパターンについて現代とそれ以前を比較するというやり方をとった。その結果、近代以降の新宗教と社会のコンフリクトのパターンにおいてある程度時代ごとの特徴(持続と変化)がみられることがわかった。幕末・維新期に台頭した新宗教については、信仰治療に代表される呪術性、信者の多額の献金、性的ないかがわしさといった疑惑がとくに問題とされた。その後大正期になると、それらに加えて社会変革を訴える政治的主張や行動が問題視されるようになる。これらに対して、近年の「カルト」問題では、これまでのパターンをある程度引継ぎながらも、家族員をめぐる家族と教団の争奪、教団による信者の精神操作のありかた、教団内での信者の生活のありかた(酷使や人権抑圧)などが新たにクローズアップされてきたことがわかった。そしてこうした変化の背景を、新宗教の側の性格変化(若者をターゲットとしたリクルート戦略、外社会に対する教団の閉隔性の高さ、教団における強い家父長的権威主義など)および社会の規範意識の変化(人権概念の拡大、反カルト運動の組織化、欧米の「カルト」問題の影響など)と開連づけて検討した。現代日本におけるいわゆる「カルト」問題がどのような時代的特質を有するのかを比較的な視角から考察するために、近代以降の日本における新宗教と社会のコンフリクトのパターンについて概観した。日本におけるこれまでの社会の側からの新宗教批判には、繰り返し現れる主要なパターンが幾つか見いだされる。教団が行った独自の治病行為に関わるトラブル、教団の献金や集金のシステムへの疑念、教団の政治(的問題)への関与に対する恐れ、指導者の個人的スキャンダルなどから生じるその人格への疑惑などである。こうしたコンフリクトのパターンは現代のいわゆる「カルト」をめぐる争点においてもしばしばみられる。その意味で今日の「カルト」問題も必ずしも全く新しい社会現象というわけではない。しかし、今日の「カルト」問題ではこれまであまり取り上げられてこなかった争点が幾つかクローズアップされてきている。例えば、若者や子供をめぐる家族と教団の争奪戦、「マインドコントロール」論に見られるような教団の布教、教化法をめぐる議論、教団や信者の受け入れをめぐる地域社会との対立などは、これまであまり表面化してこなかった新しいパターンのコンフリクトであると思われる。こうした新しいコンフリクトがクローズアップされてきた背景として、まず欧米における「カルト」論議の高まりとその影響が考えられる。「カルト」も「マインドコントロール」も、欧米の「カルト」論議において提起された概念である。しかしそれだけでなく、そこには日本における新宗教のあり方の変化や日本社会のあり方の変化が何らかのかたちで投影されていると考えられる。それがどのような変化なのか、引き続き代表的なコンフリクトの事例の分析を通して明らかにしてゆく。
Pim-1がん遺伝子の口腔扁平上皮がんにおける役割の解明と治療への応用

がん細胞は自律性増殖することを特徴の一つとし、その結果がん組織は低酸素状態に陥っていることが多い。低酸素状態での細胞の恒常性を維持する転写因子としてHypoxia Inducible Factor (HIF)が同定された。Pim-1がん遺伝子は血球系に多く発現し、細胞のがん化と関連しているという報告があるが、口腔がんを初めとした固形がんでの報告はない。我々はHIF1αの下流でPim-1が活性化されることをDNAマイクロアレイで明らかにした。そこで、口腔扁平上皮がんでのPim-1の発現について、細胞生物学的ならびに臨床病理学的に検討を行った。5つの口腔扁平上皮がん由来細胞株からタンパクを抽出し、Western blotでPim-1の発現について検索した。その結果、発現量に差異はあるものの、全ての細胞株でPim-1発現の亢進が認められた。北海道大学病院を受診し、舌扁平上皮がんと診断された症例の中でT1およびT2の39症例を対象とし、HIF-1α、Pim-1と増殖因子マーカーであるMIB-1に対する免疫染色を行い、臨床病理的検討を行った。舌扁平上皮がん39症例中17例にPim-1の発現が認められた。陽性症例では腫瘍細胞の核に一致して陽性所見が認められた。HIF-1α陽性12例中9例はPim-1陽性、HIF-1α陰性27例中19例はPim-1陰性でHIF-1αとPim-1の発現症例は有意の相関を示していた。細胞増殖因子マーカーMIB-1の発現充進は39例中14例に認められた。Pim-1発現との関連では、Pim-1陽性群17例中10例、陰性群22例中4例がMIB-1(+)症例で、Pim-1陽性群において明らかに高い傾向を示し、有意な差が認められた。今回、口腔扁平上皮がんにおけるHIF1αと血液細胞のがん化に関連していることが示されているPim-1の発現を検索し、臨床病理学的に検討を加えた。北海道大学歯学部口腔外科を受診し、病理組織学的に舌扁平上皮がんと診断された症例の中でT1およびT2の39症例を本研究の対象とした。10%中性ホルマリン固定・パラフィン包埋した標本を用い、HIF-1α、Pim-1と増殖因子マーカーであるMIB-1に対する免疫染色を行い、HIF-1α、Pim-1の免疫染色結果より陽性・陰性症例に分類した。G0期以外で発現する細胞増殖活性マーカーであるMIB-1は腫瘍細胞500個あたりのMIB-1陽性細胞数を計測し、20%以下のものを増殖活性が低いMIB-1(-)症例、21%以上のものを増殖活性が高いMIB-1(+)症例と分類した。HIF-1α陽性12症例中9例はPim-1陽性、HIF-1α陰性27例中19例はPim-1陰性でHIF-1αとPim-1の発現症例は有意の相関を示していた。細胞増殖因子

マーカーMIB-1の発現亢進は39例中14例認められた。Pim-1発現との関連では、Pim-1陽性群17例中10例、陰性群22例中4例がMIB-1(+)症例で、Pim-1陽性群において明らかに高い傾向を示し、有意な差が認められた。がん細胞は自律性増殖することを特徴の一つとし、その結果がん組織は低酸素状態に陥っていることが多い。低酸素状態での細胞の恒常性を維持する転写因子としてHypoxia Inducible Factor(HIF)が同定された。Pim-1がん遺伝子は血球系に多く発現し、細胞のがん化と関連しているという報告があるが、口腔がんを初めとした固形がんでの報告はない。我々はHIF1αの下流でPim-1が活性化されることをDNAマイクロアレイで明らかにした。そこで、口腔扁平上皮がんでのPim-1の発現について、細胞生物学的ならびに臨床病理学的に検討を行った。5つの口腔扁平上皮がん由来細胞株からタンパクを抽出し、Western blotでPim-1の発現について検索した。その結果、発現量に差異はあるものの、全ての細胞株でPim-1発現の亢進が認められた。北海道大学病院を受診し、舌扁平上皮がんと診断された症例の中でT1およびT2の39症例を対象とし、HIF-1α、Pim-1と増殖因子マーカーであるMIB-1に対する免疫染色を行い、臨床病理的検討を行った。舌扁平上皮がん39症例中17例にPim-1の発現が認められた。陽性症例では腫瘍細胞の核に一致して陽性所見が認められた。HIF-1α陽性12例中9例はPim-1陽性、HIF-1α陰性27例中19例はPim-1陰性でHIF-1αとPim-1の発現症例は有意の相関を示していた。細胞増殖因子マーカーMIB-1の発現亢進は39例中14例に認められた。
森林・湖沼複合地域におけるエネルギート物質のフラックスの評価

1995年5月および6-7月の2回、計約3週間にわたりスウェーデンにおいて行われた国際協同観測に参加し、研究に必要なデータを取待した.一方、独立に得られたデータセットを利用し広域エネルギーと物質のフラックスを評価するのに必要な地表パラメーターを決定する方法の検討を行った.2つの結果をまとめて森林・湖沼地域のフラックスが求められる予定である.1995年5月および6-7月の2回、計約3週間にわたりスウェーデンにおいて行われた国際協同観測に参加し、研究に必要なデータを取待した.一方、独立に得られたデータセットを利用し広域エネルギーと物質のフラックスを評価するのに必要な地表パラメーターを決定する方法の検討を行った.2つの結果をまとめて森林・湖沼地域のフラックスが求められる予定である.
膵腫瘍における細胞間接着分子Nectinの発現と機能の解析

【研究の概要】本研究の目的は細胞間接着分子であるNectinについて正常膵組織、膵腫瘍での発現や機能を解明することである。特に1)膵癌細胞における各Nectinsubtypeの発現の解明、2)膵癌細胞におけるNectin発現と浸潤能との関連の解明、3)膵癌細胞のNectin発現と血清Nectin濃度との関連の解明を主眼とする。膵癌におけるNectinの発現と機能の解明により、Nectin遺伝子抑制RNAi療法またはNectin遺伝子導入療法などの新たな治療法の開発や、血清Nectin濃度を利用した膵癌腫瘍マーカーの開発などの臨床応用へと展開するための研究基盤を確立すること目指すことである。【平成22年度の研究実績】2000年から2005年までの5年間に東海大学医学部付属病院で切除された浸潤性膵管癌53例を対象とし、各Nectin subtype(-1,-2,-3,-4)の免疫組織化学を施行しその陽性細胞率と臨床病理学的事項との関連を検討した。各症例における各Nectinsubtypeの陽性細胞率をスコアリングした。浸潤性膵管癌ではNectin-1,Nectin-3の陽性細胞率が高かったが、Nectin-2,Nectin-4の陽性細胞率が低かった。臨床病理学的検討では、Nectin-1の陽性細胞率が高い症例では腫瘍径が小さい傾向があった。T因子(局所進展度)に関してはNectin-3陽性細胞率が高い症例では局所進展度が低かった。N因子(リンパ節転移)に関してはNectin-2およびNectin-4の陽性細胞率が高い症例ではリンパ節転移が少なかった。予後に関してはNectin-3陽性細胞率が高い症例は予後良好であった。今後はヒト膵癌細胞株を使用したNectinの発現とcell invasion assayを用いたNectin発現と細胞浸潤能との関連を検討する予定である。また、浸潤性膵管癌のみならず膵内分泌腫瘍など他の組織型での発現についても現在検討中である。膵癌におけるNectinの発現と機能の解明により、Nectinに関連した新たな治療法や診断方法の開発などの臨床応用へと展開が期待される。
国有企業を基軸とする中国の権威主義体制と国家資本主義の政治学的実証研究

平成30年度は、本研究活動の最終年度として、学術論文の発表や学会報告を行ったほか、これらを補足するための海外調査も行った。平成30年度の研究実績の概要は、以下のとおり。1.日本国内では、関連する研究業績と文献資料の収集を引き続き実施した。成果発表の面では、日本語の学術論文を発表し、学会・ワークショップでの報告を、日本と中国で複数回行った。著書についても、共著書(うち1章分の執筆を担当)が刊行された。執筆担当の章では、中国習近平政権の政治構想・リーダーシップ、指導部人事の特徴、国有企業改革を含む社会経済改革の必要性などについて、総合的に論じた。2.海外調査では、昨年度と同じく、中国とロシアのほか、一部の中・東欧諸国でも面談調査を実施した。複数の研究者と実務者に対し、本研究に関連する意見聴取・交換を行った。とくに、中国政府が近年精力的に推進している広域経済圏構想「一帯一路(The Belt and Road Initiative)」について、当地での具体的なプロジェクトの進捗状況、国有企業を含む中国の官民の活動などについて、聴き取りを行った。同プロジェクトに対する関連諸国・地域での状況について、多くの知見を得た。3.研究成果の対外発信として、学術論文と著書の発表、学会のほか、各種ワークショップやシンポジウムへの参加、日本と海外の新聞社へのコメント発表を行った。また、所属大学をはじめ、その他、日本の官民団体が主催する一般聴衆向けの講演などにも、講師やパネリストとして積極的に参加した。研究初年度にあたる平成27年度は、中国の国有企業に関する国内外の資料収集、とくに中国共産党と中国政府、国有企業の制度的関係を中心に、調査・研究を行った。1.日本国内では、関連する先行業績はもちろん、党と政府の主要な指導者の発言・演説集や回顧録、中央国有企業の監督機関である国務院の国有資産管理監督委員会と複数の有力な国有企業の出版物(経済統計、経営陣の寄稿した文章など)など、日本国内で入手可能な各種資料を収集した。そのほか、中国共産党の組織体制、規律検査制度、イデオロギー工作、中国の政治・経済史、国際政治経済に関する二次文献を収集した。2.海外資料調査としては、約2週間の日程で台湾での資料調査を行った。国立政治大学(台北市)を中心に、関係機関での文献資料の収集、研究者へのヒアリング調査、意見交換などを行った。文献資料の面では、国内調査と同様のテーマについて、日本では入手困難な各種資料を入手することができた。これらの作業により、1990年代から2000年代における中国の国内・対外政策に関する政策決定、国有企業改革の歴史と近年の改革動向、複数の国有企業の経営状況について知見を得た。以上の資料調査とそれらの初歩的分析を通じて、台湾での関連する研究成果と研究動向を基本的に把握することができた。同時に、上記の国有資産管理監督委員会をはじめ、中国の国有企業と党・政府の制度的関係について、これまで十分に明らかにされてこなかった新たな事実を知ることができた。おおむね予定したとおり、資料の収集・分析を進め、その成果の一部を共著書や研究論文、研究コラムとして発表することができた。研究2年目にあたる平成28年度は、前年度からの継続・発展の課題として、中国共産党の党内法規と権力状況を中心に、共産党、政府、企業の制度的関係に関する調査研究を行った。平成28年度の研究活動の概要は、以下のとおり。1.日本国内では、先行業績と関連資料の収集を、昨年度に引き続き実施した。党と政府の主要な指導者の演説集や回顧録なども積極的に集めた。この方面では、多くの成果があった。ほかにも、数はさほど多くないが、大型国有企業の経営陣の発言録、近年の国有企業改革の報告書(主な論点は、反腐敗・汚職取締り)も入手した。現在、これらの分析作業を進めている。2.海外調査としては、台湾台北市での資料調査と中国北京市でのヒアリング調査を行った。台北では、国立政治大学や国立師範大学などで、文献資料の収集に努めた。北京では、国際会議への出席に合わせて、中国、米国、ロシア、イギリス、スウェーデンの各国研究者、共産党・政府の実務者、中国人メディア関係者に対し、ヒアリングと意見交換を行った。中国の政治経済の動向、および、改革措置(とくに国有企業関連)について、多くの情報や知見を得ることができた。3.上記2に関連して、研究成果の海外発信として、北京市での国際会議でのパネリスト報告、および、それを下敷きにした中国語論文を執筆し、台湾の雑誌に発表した。4.なお、本研究に関連して、中国共産党の指導者の政治認識とリーダーシップの研究も並行して進めており、両研究の相互補完的効果を期待できると思われる。おおむね予定したとおり、資料の収集・分析を進め、その成果の一部を共著書、研究論文、研究コラム、講演などで発表することができた。平成29年度も、これまでの継続作業として、共産党、政府、国有企業、その他関係機関の制度的関係に関する資料収集と調査研究を行った。また、同年度内に開かれた中国共産党第19回党大会について、政治制度に関する党規約の修正内容やリーダーシップの権力分析などについても、部分的成果を発表した。平成29年度の研究活動の概要は、以下のとおり。党と政府の主要な指導者の発言録、国有企業関連の研究論文、各種報告書などを中心に、日本語・中国語・英語資料を収集した。同じく、中国の指導者の政治認識とリーダーシップの研究も進めている。

2.海外調査としては、中国とロシアへの出張を行った。それぞれ、複数の中国人・ロシア人研究者、現地在勤の日本人実務関係者(例:外交官、報道関係者)に対し、本研究に関連するインタビュー調査、意見交換を行った。同時に、文献資料の収集にも努めた。ロシアでは、中国の政治経済動向のほか、中国政府が主導し、中国の国有企業が多数参加している広域経済圏構想「一帯一路」プロジェクトについても、聴き取りを行った。同プロジェクトに対するロシア、中央アジアでの反応について知見を得た。3.研究成果の対外発信として、複数の学術論文と資料紹介の公刊のほか、学会発表、各種ワークショップとシンポジウムへの参加、新聞・ラジオ等のメディア出演、一般聴衆向けの講演などに積極的に参加した。おおむね予定したとおり、資料の収集・分析を進めている。その成果の一部は、研究論文や資料紹介の公刊、学会発表、新聞・ラジオなどのメディア出演、各種ワークショップやシンポジウム、一般聴衆向けの講演などで発表することができた。平成30年度は、本研究活動の最終年度として、学術論文の発表や学会報告を行ったほか、これらを補足するための海外調査も行った。平成30年度の研究実績の概要は、以下のとおり。1.日本国内では、関連する研究業績と文献資料の収集を引き続き実施した。成果発表の面では、日本語の学術論文を発表し、学会・ワークショップでの報告を、日本と中国で複数回行った。著書についても、共著書(うち1章分の執筆を担当)が刊行された。執筆担当の章では、中国習近平政権の政治構想・リーダーシップ、指導部人事の特徴、国有企業改革を含む社会経済改革の必要性などについて、総合的に論じた。2.海外調査では、昨年度と同じく、中国とロシアのほか、一部の中・東欧諸国でも面談調査を実施した。複数の研究者と実務者に対し、本研究に関連する意見聴取・交換を行った。とくに、中国政府が近年精力的に推進している広域経済圏構想「一帯一路(The Belt and Road Initiative)」について、当地での具体的なプロジェクトの進捗状況、国有企業を含む中国の官民の活動などについて、聴き取りを行った。同プロジェクトに対する関連諸国・地域での状況について、多くの知見を得た。3.研究成果の対外発信として、学術論文と著書の発表、学会のほか、各種ワークショップやシンポジウムへの参加、日本と海外の新聞社へのコメント発表を行った。また、所属大学をはじめ、その他、日本の官民団体が主催する一般聴衆向けの講演などにも、講師やパネリストとして積極的に参加した。収集した資料のさらなる分析を進めるとともに、次年度も引き続き、中国、台湾、米国などで資料調査を行う予定である。また、先行研究の総合的なレビューと国有資産監督管理委員会などに関する研究論文を執筆、発表する。
必須微量元素を表面にコーティングしたチタンインプラントを用いた神経線維誘導

この研究はチタンインプラントに感覚機能をもたせるための基礎研究である.当初培養紳胞を用いて、チタン表面の微量元素の影響を検索する計画で実験を進めたが、チタン表面に元素をコーティングする技術が確立できなかった。それにかえて、構造力学的基礎検討を行って、感覚に必要な神経線維の存在要件を検討した。1.細胞培養:ラット副腎髄質褐色細胞種由来のPC12細胞を用いて、培養実験を行った.金(Au)を用いて、培養用Dishをコーティングし、培養した結果、Auでは細胞は生育できないことがわかった.2.必須微量元素蒸着法:当該金属をイオンスパッタリング法などを用いて元素添加を試みたがこの実験に用いる試料には適当でないことが分かった.3.力学的構造解析:有限要素法を用いて,力学特性のモデル化をおこなった.その結果,大きな変位を示す部位がインプラント体から離れた部位にあることがわかった.このことは,力感覚器官がインプラントに密着していないほうが効率的であることを示している.総エネルギー密度でもインプラント最下点の位置より2.5-5mm下に最大値があることがわかった.4.構造的要請:神経細胞が受容器において力を検出するには,力による変形が必要である.この研究の結果から,感覚受容器はインプラントに接触した部位ではなく,少し離れた皮質骨と海綿骨の境界近くに存在したほうが,力の検出能力が高くなる事が分かった.インプラントが骨と密に融合したいわゆるオッセオインテグレートの状態では,インプラントと骨の間に感覚器官が存在しても,ほとんど変位が無いため,力の検出能力は低くなることがわかった.従って,神経線維を誘導するなら骨の中の皮質骨と海綿骨の境界付近に誘導すべきであることが分かった.この研究はチタンインプラントに感覚機能をもたせるための基礎研究である.当初培養紳胞を用いて、チタン表面の微量元素の影響を検索する計画で実験を進めたが、チタン表面に元素をコーティングする技術が確立できなかった。1.細胞培養:ラット副腎髄質褐色細胞種由来のPC12細胞を用いて、培養実験を行った.金(Au)を用いて、培養用Dishをコーティングし、培養した結果、Auでは細胞は生育できないことがわかった.2.必須微量元素蒸着法:当該金属をイオンスパッタリング法などを用いて元素添加を試みたがこの実験に用いる試料には適当でないことが分かった.3.力学的構造解析:有限要素法を用いて,力学特性のモデル化をおこなった.その結果,大きな変位を示す部位がインプラント体から離れた部位にあることがわかった.このことは,力感覚器官がインプラントに密着していないほうが効率的であることを示している.総エネルギー密度でもインプラント最下点の位置より2.5-5mm下に最大値があることがわかった.4.構造的要請:神経細胞が受容器において力を検出するには,力による変形が必要である.この研究の結果から,感覚受容器はインプラントに接触した部位ではなく,少し離れた皮質骨と海綿骨の境界近くに存在したほうが,力の検出能力が高くなる事が分かった.インプラントが骨と密に融合したいわゆるオッセオインテグレートの状態では,インプラントと骨の間に感覚器官が存在しても,ほとんど変位が無いため,力の検出能力は低くなることがわかった.従って,神経線維を誘導するなら骨の中の皮質骨と海綿骨の境界付近に誘導すべきであることが分かった.神経細胞の生育に有効な必須微量元素の確立培養株として確立されているラット副腎髄質褐色細胞種由来のPC12細胞を用いて、培養実験を立ち上げた。そして、PC12細胞の増殖性、細胞分化に関して以下の成果を得た。(1)細胞の増殖性:基本培地DMEMに10%胎児ウシ血清、5%ウマ血清を加えた培養液で、5%CO2、湿度95%のインキュベーター中で培養したPC12細胞を用いた。細胞数を、継代毎に血球計算版にて計測し、通常の状態におけるPC12細胞の増殖に関する基本データを得た。(2)細胞の分化:PC12細胞は、神経成長因子(NGF)を添加することによって、神経様突起を伸長させ、交感神経様細胞へと分化することが知られている。今回、NGFの濃度の違いによる突起伸長率を調べ、培養液に対して50nM/mlの濃度で突起の伸長が明確に認められた。そして、この濃度を本実験の対照とすることした。また、NGFを添加して培養したPC12細胞と、添加しないで培養したPC12細胞とで、免疫染色を行った。抗体には神経特異抗体として知られているPGP9.5を用いた。その結果、NGFを添加したPC12細胞の方が抗体に染まる細胞が多く、特に伸長させた突起に染色が強かった。従って、NGF添加後にPC12細胞は、神経細胞の特性を有する細胞へと分化していくことが確認された。(3)コーティング材:コーティングする装置の基本原理は、走査電顕用試料を作成する際に用いるコーティング装置と同じであることから、その際よく使われる金属である金(Au)を用いて、培養用Dishをコーティングし、PC12細胞を同条件で培養した。その結果、Auでは細胞は生育できないことがわかった。1.神経細胞の生育条件培養株として確立されているラット副腎