hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非虚血性心不全における冠微小循環障害のメカニズム解明と治療戦略開発

本研究の目的は、1非虚血性心不全症例の冠血行動態をCombowireにて評価し、冠微小循環障害(MVD)の存在を診断・分類する事、2基礎心疾患毎のMVDの血行動態破綻メカニズムの違いをカテゴライズし、基礎心疾患とMVD存在・病態の関連を明らかにする事、3MVD治療戦略開発に向け、各種薬剤や心内植込みデバイスのMVD改善効果判定を行い、基礎心疾患別の至適なMVD治療法を明らかにする事である。平成30年度は、研究計画に則り、1対象患者のエントリーを行い、最大充血下冠微小血管抵抗(HMR)/冠血流予備能(CFVR)算出および各種採血サンプリングを施行した。血液サンプルは大動脈基部と冠静脈洞から同時に採取した。2MVD病態分類のカテゴライズと相関する臨床背景の検索を行い、冠循環の急性虚血に伴い、心筋におけるケトン体利用率が低下することをヒトの心臓で確認した(詳細下記)。3心内膜下心筋生検組織のサンプリングおよび病理学的評価も行った。"心筋が虚血状態になるとケトン体利用率が低下する!"ケトン体はブドウ糖や脂肪酸とともに、エネルギー源として利用される代謝産物で、特に飢餓状態における代替エネルギー源であることが知られているが、心臓における具体的な利用率や病態での変化は分かっていなかった。そこで、心臓カテーテル検査を行なった患者を対象に、冠循環の入り口(大動脈基部)と出口(冠静脈洞)から採取した血液サンプルを解析して、ケトン体が心臓でどの程度取り込まれているかを調べた。解析の結果、通常状態において冠循環を血液が通過する間に、およそ35%のケトン体が消費されることが確認された。また、心筋虚血状態においては、ケトン体の利用率が著しく低下することを確認した。この変化は、わずか数分の間で生じるダイナミックな変化であり、心臓が絶えず動きながらも、エネルギー源を速やかに切り替えていることが示された。上記"研究実績の概要"の通り、患者登録を得ることができ、計画通りの血行動態評価が行われた。また、心内膜心筋生検も数多くの症例で施行され、更なる解析の準備が概ね予定通り進行している。更にpreliminary dataではあるが、虚血の確認として施行している大動脈ー冠静脈洞血液サンプリングデータから、冠循環の急性虚血に伴い、心筋におけるケトン体利用率が低下することをヒトの心臓で見出し、アメリカ心臓病学会誌のJACC誌に報告するなど成果も出ているため。これまでの研究進捗に準じて、研究計画書に則り下記の推進方策を取る予定である。(1)非虚血性心不全に対する通常治療および新規治療戦略の実施:本研究では、1既存の標準的心不全薬物治療群を対照群にして、2新規心不全薬物治療群(ARNI:アンジオテンシン受容体-ネプリライシン阻害薬)と、3心臓再同期療法を含めた新規心不全デバイス治療群に割付け、前向きに患者予後をフォローする。しかし、ARNIの上市が今年度後半あるいは来年度にずれ込むようであれば、患者群2の登録が遅れる可能性がある。(2)フォローアップ症例におけるMVD改善・増悪の予後規定因子の探索:フォローアップ時のMVD再評価データと初回検査時のMVDデータを比較し、各々の臨床背景因子や処方薬、治療方法などを従属因子とし単変量・多変量解析を行うことで、非虚血性心不全患者におけるMVD改善・増悪の予後規定因子の探索を行う。

また、心内膜心筋生検も数多くの症例で施行され、更なる解析の準備が概ね予定通り進行している。更にpreliminary dataではあるが、虚血の確認として施行している大動脈ー冠静脈洞血液サンプリングデータから、冠循環の急性虚血に伴い、心筋におけるケトン体利用率が低下することをヒトの心臓で見出し、アメリカ心臓病学会誌のJACC誌に報告するなど成果も出ているため。これまでの研究進捗に準じて、研究計画書に則り下記の推進方策を取る予定である。(1)非虚血性心不全に対する通常治療および新規治療戦略の実施:本研究では、1既存の標準的心不全薬物治療群を対照群にして、2新規心不全薬物治療群(ARNI:アンジオテンシン受容体-ネプリライシン阻害薬)と、3心臓再同期療法を含めた新規心不全デバイス治療群に割付け、前向きに患者予後をフォローする。しかし、ARNIの上市が今年度後半あるいは来年度にずれ込むようであれば、患者群2の登録が遅れる可能性がある。(2)フォローアップ症例におけるMVD改善・増悪の予後規定因子の探索:フォローアップ時のMVD再評価データと初回検査時のMVDデータを比較し、各々の臨床背景因子や処方薬、治療方法などを従属因子とし単変量・多変量解析を行うことで、非虚血性心不全患者におけるMVD改善・増悪の予後規定因子の探索を行う。
ベシクル内複数種コロイド粒子の秩序化と膜変形の協同

本研究では、細胞内で内包物が密に存在することで生じる“こみあい効果"に着目し、コロイド粒子を内包した袋状脂質2分子膜(ベシクル)の挙動について研究を進めた。油中水滴遠心沈降法を用いて、様々な物質を内包したベシクルの調製法を確立し、実験的にベシクル内部粒子の秩序化と膜変形の協同現象や異なる内部粒子間の自発的な秩序形成を見出した。モデルをたてて実験結果と比較することで、これらの機構に対する内部粒子の浸透圧平衡や粒子と膜間のこみあい効果の寄与を検証した。本研究では、異なる種類のコロイド粒子を様々な比率で内包するベシクルを作成し、内部粒子の自発的な秩序形成と、粒子と相互作用する柔らかい膜の変形挙動を同時に観測できる系を構築し、解析することを目的としている。異なる種の粒子間、および粒子と膜の間に生じるこみあい効果(排除体積効果)に起因する、多彩な細胞膜変形の再現が可能な人工細胞モデルの構築を試みる。平成27年度は、内部粒子の自発的な秩序形成の観察と、秩序形成を示すベシクルと同組成のベシクルに対する膜変形の誘起を行った。直径がマイクロ及びサブマイクロメートルのポリスチレンビーズを、DOPCからなるベシクルに内包するために、油中水滴遠心沈降法を用いて調製を行った。調製後に数時間以上静置することで、特定の大きさの2種の粒子を内包したベシクルにおいて、自発的な秩序形成が観察された。次に、この粒子内包型ベシクルに高張液添加という物理的刺激と膜分子添加という化学的刺激の2種類の摂動を与え、膜変形の誘起を試みた。両者の刺激について、濃度など添加条件の最適化を試み、化学的刺激による膜変形の誘起に成功した。その過程で、内部粒子の密度とベシクル変形過程が相関しているという予備的な実験データを得た。内部粒子の秩序形成と膜変形のこれらの結果を組み合わせることで、本研究の目的である内包物の秩序形成とベシクル膜変形が共に生じ、協同する系の構築が期待できる。また、関連する研究成果として、単種のコロイド粒子をベシクルに閉じ込めた系において、内部粒子の秩序形成と膜変形の協同現象を実験的に見出し、排除体積効果から考察した結果を論文(PloS ONE誌)にて報告した。内包物の秩序形成とベシクル膜変形が協同する系の構築に向けて、上記のように特定の条件で粒子をベシクルに閉じ込めた場合に自発的な秩序形成が生じ、膜変形を誘起した際に膜変形と内部粒子の密度が相関するという重要な知見が得られた。実験手法においても、サイズの異なる種々の粒子を内包したベシクルの調整手法、膜変形を誘起する手法ともに確立した。これらの知見と手法を用いて、平成28年度には粒子偏在下において膜変形を誘起し、蛍光顕微鏡観察により、内部粒子の挙動と膜変形を同時に追跡することで、本研究の目的が達成可能と見込まれる。以上のことを踏まえると、本研究はおおむね順調に推移している。加えて、特定の大きさの2種の粒子を内包したベシクルにおいて得られた秩序形成は、従来報告されていない現象であった。この現象に関しても、各種粒子の配置を蛍光強度分布から解析し、粒子集団のふるまいを統計物理学に基づき考察することで、ベシクルという内部粒子にとって狭い閉空間内における秩序形成のメカニズムの解明が期待される。細胞には生体高分子や細胞小器官などが高密に内包されており、それらのこみあい効果が内包物の秩序形成や細胞膜の変形などに関与していることが明らかになりつつある。こみあい効果の一つとして、エントロピックな引力を生じる「排除体積効果」がある。本研究は、大きさの異なる複数種のコロイド粒子を様々な体積分率で内包した袋状脂質2分子膜(ベシクル)を用いて、内部粒子の秩序形成及び膜変形を観測、解析し、それらの協同現象の機構を明らかにすることを目的とする。本系は、内包物を有するベシクルを調製することに利点のある油中水滴遠心沈降法を用いて調製した。本年度は、ナノメートルサイズの蛍光分子、サブマイクロメートル、マイクロメートルサイズのポリスチレンビーズを内包したベシクルを同一のプロトコルで作成することに成功した。これを論文(J Vis Exp誌)に報告した。内部粒子の秩序形成として、平成27年度に、大きさの異なる2種の粒子を内包したベシクルにおいて、より小さな粒子が膜近傍に自発的に偏在する現象を見出した。本年度は、この現象に対するエントロピックな効果を検証するため、小粒子偏在相と大・小粒子分散相の2相が平衡状態にあるとする浸透圧平衡モデルをたてた。蛍光顕微鏡像から、大・小粒子の配置及び分布を定量的に解析し、浸透圧平衡となる条件を算出、モデルと比較した。得られた結果について物理学会や生物物理学会で学会発表し議論を重ねた。この2種粒子内包型ベシクルに膜分子前駆体を添加し、膜変形を誘起した。大粒子のみ及び小粒子のみを内包したベシクルについても同様に膜変形を誘起し、これらの変形を比較した。内部粒子の体積分率や種数に依存して、頻出する膜変形が異なり、内包物の状態と膜変形の協同を強く示唆する結果を得た。油中水滴

遠心沈降法を用いて、様々な物質を内包したベシクルの調製法を確立し、実験的にベシクル内部粒子の秩序化と膜変形の協同現象や異なる内部粒子間の自発的な秩序形成を見出した。モデルをたてて実験結果と比較することで、これらの機構に対する内部粒子の浸透圧平衡や粒子と膜間のこみあい効果の寄与を検証した。今後は、1)内部粒子の秩序形成メカニズムの解明2)内部粒子密度と膜変形の相間関係の解明3)内部粒子の秩序形成と膜変形の協同現象の発現を目指す。1)については、現在までの進歩状況で述べた解析と考察を行う。2)については、内部粒子の総密度、サイズの小さな粒子の密度、サイズの大きな粒子の密度と複数のパラメーターがある。まずは、個数が少なくとも総密度に対してより影響を及ぼすサイズの大きな粒子を様々な密度で内包したベシクルの調製及び膜分子添加による膜変形の観察を進める。密度パラメーターを変化させることで、内部粒子密度と膜変形の相間を実験的に明らかにする。3)については、既に得られた秩序形成を示す組成でベシクルを調整し、数時間静置した後に膜分子を添加することで、内部粒子の秩序形成と膜変形の協同現象を発現させる。なお、1),2),3)は並行して進めることが可能であり、時間的な損失を押さえて研究を進めることができると見込まれる。28年度が最終年度であるため、記入しない。ソフトマターの物理28年度が最終年度であるため、記入しない。
ハングル機械化の始終‐欧米における「韓国国家文字プロジェクト」の調査研究‐

韓国では,19世紀末の西洋の新式活版印刷術と新式活字が導入された。これを契機として,20世紀初期に韓国の新式活版印刷の新しい時代が到来し,韓国政府による機械化が開始され,20世紀末まで続いた。しかし,その時期のインタータイプの開発を含むメルゲンターラーライノタイプとモノタイプ社の多くのプロジェクトデータが紛失または散逸してしまっていた。本研究では,欧米において「韓国国家文字プロジェクト」の調査を行い,ハングル活字の生産と組版を自動化するハングル機械化の始終を明確にした。すなわち,ハングル自動鋳造植字機の歴史,技術,開発と伴うハングル書体の開発実状において不足している情報の全貌を明らかにした。平成25年度は、「韓国国家文字プロジェクト」の欧米における縦組横組兼用の韓国語の活字開発状況などを明確にすることを目標とした。そのために、19世紀末からの欧米における「活字父型彫刻」「活字母型彫刻」のうち韓国語活字で出版された印刷資料の発掘を行った。その結果、イギリスの英国聖書公会(B&FBS)のプロテスタント教会において韓国新約聖書、旧約聖書や教理書の刊行に使用された韓国語活字について年代別、字形の特徴、大きさ別で分類し、1880年代純ハングル版10冊(3号活字)、国漢文版8冊(5号活字)、1890年から1935年までの混用文聖書40冊(2号、3号、4号、5号、6号活字)を検証・整理できた。また、ブランス外国宣教会(MFC)のカトリック教会において、教理書を刊行年別、活字種類と大きさで分類し、1860年代の木活字版15冊(連綿体活字)、1880年代合金活字版、10冊(3号、5号活字)、1890年代合金活字版、約40冊(1号、2号、3号、4号、5号、6号活字)、1910年代新聞用合金活字版、(7ポイント、9ポイント活字)を整理することができた。このように平成25年度は、当初予定以上の成果を挙げることができた。平成24年度は、19世紀から日本、韓国における楷書体の韓国語活字開発に関して出版された印刷資料の発掘を行った。その結果、1879年に韓国語3号活字(5.56ミリ)が東京築地活版製造所で開発され、1881年に日本から満州「文光書院」に送られたという事実が明らかとなった。以降、『ルカによる福音書』(1882)、最初の純韓国語の『新約聖書』(1887)の刊行などにこの活字は使用された。また、日本人のための韓国語学習書などの刊行にも使用された。また日本において、1884年に東京築地活版製造所にて韓国人のイ・シュジョンの原図と日本人の竹口正太郎の母型彫刻によって最初の韓国語4号活字(4.81ミリ)が開発されたことも明らかになった。以降、この活字が韓国へ伝播し、韓国語、漢字交じり文を採用した『漢成旬報』(1886)の発刊に使用された。この4号活字は、日本においてルミス牧師の主導による『マタイによる福音書』(1885)などの福音書の刊行や、日本人の韓国語学習のための初めての多言語『明治字典』(1886)の刊行などに使用された。これは後に韓国へ伝播し、純韓国語『独立新聞』(1897)や『毎日新報』(1898)などの新聞の発刊や、民営印刷所に広く普及した。さらに1906年、江川活版製造所の韓国支店が6号活字(2.8ミリ)を開発し、『萬歳報』という新聞のルビに使用された。1908年、秀英社で開発された韓国語2号活字(7.2ミリ)、4号活字(4.81ミリ)は、韓国で「新文館」という印刷所設立の際に機材と一緒に導入された。また印刷技術者の中谷茉歩と矢崎真理を招聘し、韓国最初の雑誌『少年』(1908)などの創刊に関わった。これは、日韓両国においての新たな発見である。またこの研究の基礎調査の間に、楷書体の韓国活字の資料が、日本の活字見本帳から多数発見されたことは、大きな収穫である。欧米における「韓国国家文字プロジェクト」で開発されたライノタイプとモノタイプ等の組版システムとその印刷活字資料の分析により5つの時代に分類した。1.インタータイプ(米国、1914)、2.ライノタイプ(米国、1960年代)、3.モノタイプ(イギリス、1970年代)、4.写真自働写真植字機(米国、1980年代)、5.CTS電算自働植字機(日本、1990年代)である。

また、イギリスのモノタイプ社の調査では、ハングル書体の11ポイントの開発において韓国政府との連絡に使用された英文手紙85通、ハングル原図を267個発見し、8パターンに分類、整理し、原図のデータをデジタル化した。そして、そのデータを用い、各活字の字形について比較分析し、字形の特徴を明らかにした。分析結果により、「韓国国家文字プロジェクト」での活字印刷資料より、日本と韓国で使われているハングル活字書体の字形は同一であるが、欧米で開発された字形は、大きく違うことを明らかにできた。また、ハングル活字の測定によりアメリカのインタータイプ社は11ポイント、14ポイント、ライノタイプ社は12ポイント、イギリスのモノタイプ社は11ポイントが開発されたことを明らかにした。以上のようにハングル機械化による表記環境は,タイプライターからコンピューターへと移り変わるが,文字の自動変換技術による印字方式や出力方式の発達による文字デザインの制約から解放されるにも関わらずハングル機械化がもたらしたハングル形態要素を最小単位で構成する「ユニット方式」の概念は、現代ハングル文字デザインに影響を与え続けていることを明らかにした。近代韓国活字印刷史本研究の基礎調査の間に、韓国語タイポグラフィ研究にとって基礎文献となる韓国活字の資料が、日本の活字見本帳から多数発見できたことは、大きな成果である。また、イギリス調査においても韓国語で印刷された聖書を多数発見したことは、期待以上の収穫である。特に満州朝鮮カトリック教区の1881年長崎へ移転による朝鮮教区印刷所の設立とその背景や印刷出版活動、活字開発などについて整理できたことは、日本、韓国近代活字印刷史においても大きな成果といえる。これらのことから上記のとおり達成度を評価した。平成24年度は、「韓国国家文字プロジェクト」の縦組横組兼用のハングル・漢字組版機の活字開発状況などを明らかにすつことが目的であった。そこで日本と韓国、米国において各研究協力者とともに、文字生成システムの開発に伴って変化してきた書体における形態形成の経緯の調査と検証を行った。その結果、1900年代に日本人彫刻師が母型を作り、韓国語活字を開発した活版所を明らかにした。また、東京築地活版製造所において1879年、3号活字(5.56ミリ)、1884年、4号活字(4.81ミリ)、1892年、6号活字(2.8ミリ)、1894年、1号活字(10.22ミリ)、1903年、2号活字(7.35ミリ)、5号活字(3.68ミリ)、が開発されたことを明らかにした。さらに、横浜活版所(現東京印刷株式会社)において1879年、5号活字(3.7ミリ)が開発され、韓国最初多言語『韓仏事典』(1880)の刊行に使用されたことも明らかにした。秀英舎(現大日本印刷)は、1902年、5号活字(3.64ミリ)、1908年、2号活字(7.3ミリ)を開発し、韓国において「新文館」という印刷会社の設立の際に輸入された。青山進行堂活版製造社は1909年、2号活字(7.35ミリ)を開発した。特に江川活版製造社は1907年、2号活字(7.34ミリ)、4号活字(4.82ミリ)、6号活字(2.8ミリ)を開発し、韓国に支店を出店した。この活字は、「韓国龍山印刷局」の規格標準化後に初めて製造された事実は新発見である。また韓国龍山印刷局は、印刷機械販売を江川活版製造社に委託する公告を『大韓毎日申報』(1908.6)の広告に掲載したことが分った。これらは、日韓印刷活字史において未解明となってきた韓国語活字開発の真相である。特に各日本活字見本帳の中に紹介された韓国語活字(楷書体)資料の調査によって多数発見できたことは、予想以上の成果である。1915年、サンプランシスコでイ・デヴィによりハングル活字が一行ずつ鋳造できるインタータイプ(Intertype)
分化遺伝子選択における時空間制御機構の解明

遺伝子群全体の制御の引き金となる"遺伝子座近接現象(ジーンクラスタリング)"に特化して、骨格筋分化の各段階での遺伝子座近接現象の解明を試みた。まず、3C-seq法を改変し更に広範なゲノム領域の解析なロングリード型の変法を開発した。更に、高解像度での解析のために、筋クレアチンキナーゼ、デスミン、ミオシン重鎖等の複数の骨格筋遺伝子マーカーのプロモーター領域に着目して4C-seq解析を行った。これは3C解析の解像度が組み合わせ問題により1M-10Mbpに制限されることが計算科学的手法で明らかとなったことに基づく。4C-seqの解析の際にはロングリード型3C-seqのライブラリー作成法をそのまま踏襲した。これらにより前年度に引き続き遺伝子座の空間的近接の時間軸、空間軸の両面から解析を行った。その結果、前駆細胞が、細胞分裂を繰り返す未分化段階で、既に骨格筋遺伝子座が集積していること、また集積した遺伝子座の発現が一過的に抑制されることを明らかにした。この集積領域には既に明らかとなっていたBrg1をはじめとする従来、遺伝子の発現転写活性化に関わるクロマチンリモデリング因子以外にも、Chd2、H3.3等の複数の分子の集積が明らかとなった。抑制型と活性型分子が同時に遺伝子の制御領域にリクルートされる現象は、未分化状態で一過的に起こっており分化後期ではこれら抑制性複合体のリクルートメントの消失と共に遺伝子集積も検出されない。一方で、この集積現象では、MyoDを線維芽細胞に強制発現させる分化誘導では、骨格筋組織形成同様に観察されるのに対して、分化が急激に起こる惹起されるMyogenin/Mef2D1bの強制発現による分化誘導系では、遺伝子集積現象の蓄積は確認されなかった。以上より、細胞分化での一過的な遺伝子発現抑制は、空間的な遺伝子座の再配置により抑制的な制御を受けてることが明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本法を用いて遺伝子座の空間的近接の時間軸、空間軸の両面から解析を行った。この集積領域にはBrg1をはじめとする従来、遺伝子の発現転写活性化に関わるクロマチンリモデリング因子と共に、ヒストン脱アセチル酵素をはじめとする遺伝子発現に抑制的に機能する分子群が同時にリクルートされていることを見出した。一方で、この集積現象では、MyoDを線維芽細胞に強制発現さぜる分化誘導では、骨格筋組織形成同様に観察されるのに対して、分化が急激に起こる惹起されるMyogenin/Mef2D1bの強制発現による分化誘導系では、遺伝子集積現象の蓄積は確認されなかった。従って、遺伝子集積現象は、一過的な遺伝子発現抑制効果に伴い形成されることが明らかとなった。以上より、細胞分化での一過的な遺伝子発現抑制は、空間的な遺伝子座の再配置により抑制的な制御を受けており、細胞分化時に秩序だった遺伝子発現の誘導を行う上で重要な役割を果たしていることが示唆された。

24年度が最終年度であるため、記入しない。分化遺伝子選択にかかわる制御機構としてジーンクラスタリングを明らかにし、さらにその制御メカニズムまでの解析に到達し、さらに関与因子としてBrg1をはじめとする分子の同定を達成した。当初予定を大幅に上回る解析を進めている。マウス胚のような微量解析を可能では、解析が今後遅れる可能性があるため、さらなる技術開発を同時に進めている。
ナノ構造制御によるカーボンナノチューブの熱電物性研究

本研究を通して、単層カーボンナノチューブフィルム試料の熱電性能向上のための指針について重要な知見を得ることができた。特に、フィルム試料のゼーベック係数や熱伝導率に比べ、電気抵抗率が顕著な試料依存性を示すことから、電気抵抗率の低減が高い熱電性能実現に有効な手法と考えられる。また、本研究を通じて培われた試料精製技術を用いることによって、単層カーボンナノチューブの磁性、電子状態に関する基礎的な知見も明らかにすることができた。本研究では、我々が発見した半導体型単層カーボンナノチューブ(SWCNT)薄膜試料のBi2Te3系に匹敵する大きなゼーベック係数の起源を解明しさらなる向上につなげること、およびSWCNT薄膜の熱電物性の向上を目的としている。今年度は、以下の研究を行った。この他にも、SWCNT薄膜試料の熱拡散率測定実験も進めている。(1)SWCNT薄膜試料の水雰囲気効果と熱電物性の直径依存性SWCNT薄膜試料の平均直径とキャリア数を変えて、ゼーベック係数と電気抵抗率を測定した。その過程で薄膜試料が水雰囲気下でホールドープ効果をもつことを見出した。非平衡グリーン関数に基づいた理論計算との比較から、出力因子(Power factor)の最大値が半導体型SWCNTのエンリッチで3倍程度向上できること、直径には依存しないことがわかった。また、出力因子の向上には、電気伝導率の向上が重要であることがわかった。(2)多重価電子バンドと高濃度ドーピングを利用した出力因子の向上SWCNT薄膜試料に対して硝酸を用いた高濃度ホールドーピングを行ったのち、真空中でのアニールにより段階的に脱ドープを行い、ゼーベック係数と電気抵抗率測定を行った。その結果、出力因子にいくつかのピークが現れることが明らかになった。理論計算と比較を行うことによって、これらのピークはSWCNTの一次元性に由来した価電子バンドが重なる位置にキャリア数がちょうど調節されて生じると理解できることがわかった。このことは、ゲスト分子の導入などによってバンドの重なりを作りキャリア数を制御できれば、出力因子の向上につながることを示す結果である。熱電変換性能向上へ向けた第一歩として、出力因子増加のための方針を提示することができ論文としてまとめることができた。今後は他の方針の探索とともに、出力因子を維持しつつ熱伝導率を抑制するための方法を検討する。本研究では、単層カーボンナノチューブ(SWCNT)薄膜試料のBi2Te3系に匹敵する大きなゼーベック係数の起源の解明と熱電性能のさらなる向上を目的としている。平成28年度は、ホールドープ効果をもつ硝酸の熱伝導率への影響や、配向性と熱電物性の関係、接合界面の影響を調べるために実験・計算シミュレーションを行った。それと並行して、前年度から引き続き行ってきた硝酸を用いた高濃度ホールドーピングの出力因子に対する影響をゼーベック係数と電気抵抗率測定から詳細に調べる研究を遂行し、SWCNTの一次元性を反映した価電子バンドに起因したピークが出力因子に複数現れることを明らかにした。通常、半導体型SWCNT薄膜を作製するためには多くのコストがかかってしまうが、この結果は、そのコストをかけずに未分離のSWCNT薄膜試料でもキャリアドープを適切に行えば半導体型に匹敵する出力因子を示すことを意味しており意義深い。この結果をまとめた論文をAppl. Phys. Express誌に発表した。また、SWCNTがバンドル(束)構造をとることによって電子相関が変調を受け、特に金属型SWCNTのみからなる試料の場合に電子相関が顕著に変化することをNMR測定から明らかにした。この結果は、SWCNTのデバイス応用の際の基礎的な知見となる。この結果をまとめた論文をPhys. Rev. B誌で発表し、Editors' Suggestionに選ばれる高い評価を受けた。SWCNTフィルムの熱電物性に対する配向性の影響や接合界面の影響、熱伝導率の研究に関しても順調に進んでいる。本研究では単層カーボンナノチューブ(SWCNT)フィルムの熱電物性の向上を目的とする。初めにこれまでの成果の概要を以下に列挙する。(1)SWCNTフィルムの平均直径とキャリア数を変えて、ゼーベック係数と電気抵抗率を測定した。その過程で水雰囲気がホールドープ効果をもつことを見出した。理論計算との比較から、出力因子の最大値が半導体型SWCNTのエンリッチで約3倍向上できること、直径には依存しないことがわかった。(2)硝酸による高濃度ホールドーピングの出力因子に対する影響をゼーベック係数と電気抵抗率測定から調べ、SWCNTの一次元バンドに起因した複数のピークが出力因子に現れることを明らかにした。この結果は、未分離のSWCNTフィルムでも適切なキャリアドープで半導体型に匹敵する出力因子を示すことを意味しており意義深い。最終年度は、様々な合成方法で作成されたSWCNTフィルムのゼーベック係数、電気抵抗率、熱拡散(伝導)率について系統的に調べた。電気抵抗率が試料によって大きく変化するのに対して、ゼーベック係数の最大値が50-80μV/Kで一定であることが分かった。また、出力因子が電気抵抗率に反比例する傾向を明らかにした。フィルムの電気抵抗率はSWCNTの長さや配向により制御できるので、より抵抗率の低いフィルムを作ることで、さらに大きな出力因子の実現が期待できることを意味する意義深い結果である。一方、熱拡散率に関して、電気抵抗率がホールドープで顕著に変化するのに対し、熱拡散率はほぼ一定値となり熱伝導への伝導キャリアーの寄与が極めて小さいことを確認した。

また、電気抵抗率が小さい試料ほどZTが上昇する傾向を持ち、半導体型試料でも同様な傾向を仮定すると、電気抵抗率の小さな半導体型フィルムによりZT1の実現が期待できる。この結果を日本物理学会シンポジウムで発表を行い、現在論文投稿準備中である。本研究を通して、単層カーボンナノチューブフィルム試料の熱電性能向上のための指針について重要な知見を得ることができた。特に、フィルム試料のゼーベック係数や熱伝導率に比べ、電気抵抗率が顕著な試料依存性を示すことから、電気抵抗率の低減が高い熱電性能実現に有効な手法と考えられる。また、本研究を通じて培われた試料精製技術を用いることによって、単層カーボンナノチューブの磁性、電子状態に関する基礎的な知見も明らかにすることができた。本研究課題は全体として順調に進んでいる。現時点で研究計画の変更や遂行する上での課題はないが、問題が生じれば早急に対処する。現時点で研究計画の変更や遂行する上での課題はないが、問題が生じれば早急に対処する物性実験以下の3点が次年度使用が生じた理由である:(1)キャリアドープする際にSWCNT試料を硝酸に浸して行うことを計画していたため、酸による劣化を考慮してSWCNT原料等の使用量を見積もっていた。しかし、水雰囲気にすることでSWCNTに可逆的にキャリアドープを行えることを研究遂行中に見出したため試料の劣化を考慮しなくてよくなり原料量を抑制できた、(2)SWCNT薄膜資料の不均一性を調べるために熱拡散率分布測定の経費を計上した、(3)装置トラブルによる修繕費用を計上した。ホールドープする際にSWCNT試料を硝酸に浸して行うことを計画していたため、酸による劣化を考慮してSWCNT原料等の使用量を見積もっていたが、水雰囲気にすることで可逆的にキャリアドープを行えることがわかり原料購入量を抑制できたため。また、共同研究者より別種のSWCNT試料の提供があったことも原料購入費を抑制できた理由である。熱伝導率測定の依頼のために費用を計上する予定である。熱伝導率測定(特に真空雰囲気下)の依頼のために費用を計上する予定である。
染色体欠失モデルマウス作出のための基礎的研究

本研究は、(1)CCGトリプレットリピートの伸長が染色体を脆弱化し、さらに世代を重ねることでその部分が破壊・欠失するという仮説の証明を試みると共に、染色体欠失モデルの開発を目的として、CCGトリプレットピートを導入したトランスジェニックマウスを作成する、(2)同時に、マウスのゲノムにあるCCGトリプレットリピートを検索し、ホモログを同定する、(3)標的遺伝子組み換えによって、ホモログのCCGトリプレットリピートを長いものと置き換え、染色体の脆弱性との関係を明らかにする、(4)これらのマウスを系統化したのち、交配実験を行い世代を重ねることでその染色体部位の破壊・欠失が生じるか否か観察する、を目的として遂行された。当初計画した750繰り返しのCCGトリプレットリピートを含む遺伝子は、大腸菌中での安定性が悪く、また、クローニング自身が困難であることが他の研究グループからも報告されており、我々の場合も、純粋にCCGのみからなる安定なトリプレットリピートとしては100繰り返し以上のものが得られなかった。異なる長さのCCGトリプレットリピートDNA断片(100繰り返し、および60繰り返し、30繰り返し)を高GC含有領域の下流の非翻訳領域に挿入し、LacZ遺伝子の全身高発現ベクター(サイトメガロウィネスエンハンサー、βアクチンプロモータ)を作製し、遺伝子導入マウスを作成・系統化した。現在のところ、導入遺伝子中のトリプレットリピートの伸長や染色体部位の破壊・欠失も見られず、用いたリピートの長さが不十分であった可能性が示唆された。マウスのCCGトリプレットリピートを検索・クローニングしたところ、ポリAけつごうタンパクII遺伝子であった。マイクロサテライトマーカーを用いてマッピングを行い、この遺伝子が14番染色体の20番地、CTLA1の付傍に位置することが判った。しかし、この遺伝子の塩基配列から、CGGトリプレットリピートが翻訳領域の5'末端側に位置することが判明し、標的遺伝子組み換えによって伸長したものに置き換える実験には不適当と考えられため、他の遺伝子を検索している。本研究は、(1)CCGトリプレットリピートの伸長が染色体を脆弱化し、さらに世代を重ねることでその部分が破壊・欠失するという仮説の証明を試みると共に、染色体欠失モデルの開発を目的として、CCGトリプレットピートを導入したトランスジェニックマウスを作成する、(2)同時に、マウスのゲノムにあるCCGトリプレットリピートを検索し、ヒトのホモロブを同定する、(3)標的遺伝子組み換えによって、マウスのホモログのCCGトリプレットリピートを長いものと置き換え、染色体の脆弱性との関係を明らかにする、(4)これらのマウスを系統化したのち、交配実験を行い世代を重ねることでその染色体部位の破壊・欠失が生じるか否か観察する、を目的として遂行されている。平成8年度は、脆弱X症候群あるいはFRA11Bと呼ばれる脆弱領域のCCGトリプレットリピートの長さのことなるDNA断片(100繰り返し、11繰り返し)をマイクロインジェクション法にて導入し,トランスジェニッスマウスを作成・系統化中である。当初予定した750繰り返しのCCGトリプレットリピートを含む導入遺伝子は、大腸菌中での安定性が悪く、また、クローニング自身が困難であることが他の研究グループからも報告されたため、200-300繰り返しを持つ導入遺伝子に計画を変更し、現在構築中である。作成されたマウスには、現時点では異常は観察されていない。

系統化後、導入位置をマイクロサテライトマーカーを用いて同定する予定である。また、いくつかの近交系マウスや亜種のマウスのCCGトリプレットリピートを検索し、その位置をマイクロサテライトマーカーを用いて同定し、その周辺の塩基配列を含め塩基配列を決定中である。平成9年度も、以上の実験を継続すると共に、検索されたマウスの内在性CCGトリプレットリピートを標的遺伝子組み換えによって伸長したものに置き換えた動物を作成する予定である。本研究は、(1)CCGトリプレットリピートの伸長が染色体を脆弱化し、さらに世代を重ねることでその部分が破壊・欠失するという仮説の証明を試みると共に、染色体欠失モデルの開発を目的として、CCGトリプレットピートを導入したトランスジェニックマウスを作成する、(2)同時に、マウスのゲノムにあるCCGトリプレットリピートを検索し、ホモログを同定する、(3)標的遺伝子組み換えによって、ホモログのCCGトリプレットリピートを長いものと置き換え、染色体の脆弱性との関係を明らかにする、(4)これらのマウスを系統化したのち、交配実験を行い世代を重ねることでその染色体部位の破壊・欠失が生じるか否か観察する、を目的として遂行された。当初計画した750繰り返しのCCGトリプレットリピートを含む遺伝子は、大腸菌中での安定性が悪く、また、クローニング自身が困難であることが他の研究グループからも報告されており、我々の場合も、純粋にCCGのみからなる安定なトリプレットリピートとしては100繰り返し以上のものが得られなかった。異なる長さのCCGトリプレットリピートDNA断片(100繰り返し、および60繰り返し、30繰り返し)を高GC含有領域の下流の非翻訳領域に挿入し、LacZ遺伝子の全身高発現ベクター(サイトメガロウィルスエンハンサー、βアクチンプロモータ)を作製し、遺伝子導入マウスを作成・系統化した。現在のところ、導入遺伝子中のトリプレットリピートの長さに関わらず初代、および2-3世代目のマウスに異常は観察されていない。また、トリプレットリピートの伸長や染色体部位の破壊・欠失も見られず、用いたリピートの長さが不十分であった可能性が示唆された。マウスのCCGトリプレットリピートを検索・クローニングしたところ、ポリA結合タンパクII遺伝子であった。マイクロサテライトマーカーを用いてマッピングを行い、この遺伝子が14番染色体の20番地、CTLA1の近傍に位置することが判った。しかし、この遺伝子の塩基配列から、CGGトリプレットリピートが翻訳領域の5'末端側に位置することが判明し、標的遺伝子組み換えによって伸長したものに置き換える実験には不適当と考えられため、他の遺伝子を検索している。
障害者の創作活動における芸術家の役割の検証

本研究は、障害者の創作現場への芸術家の関与の諸相を分析することを通じて、障害者の創作活動が芸術分野における実践として評価される過程で芸術家が果たす役割を明らかにすることを目指すものだ。今年度の研究の最大の成果として、フランスで障害のある芸術家の作品の発表や販売を促進するために設立された非営利団体エガールのディレクターであるマリー・ジロー氏と共同研究を行ったことが挙げられる。エガールは、パリ近郊クレイエ=スイイの大規模な障害者支援施設の代表者であるルナデット・グロジョー氏が2010年に設立したものだ。研究代表者は、エガールに所属する芸術家を紹介する日本での展覧会の企画に関わり、その実現の過程でジロー氏、グロジョー氏と頻繁に意見交換を行った。エガールでは、支援する芸術家の決定にあたり、学芸員、美術評論家など芸術分野の専門家による審査委員会を設置し、その合議によって採択の可否を決定する。エガールを設立したのは障害者福祉に関わる団体であり、芸術家の活動を支援するための金銭的基盤も主に障害者支援の補助金や寄付金によるものである。しかし、作品の評価は美術の専門家に委ね、支援する作家の活動の場としても福祉界ではなく美術業界を重視している。そのため、エガールとしてのグループ展よりも、作家の個展の開催に意義があると考えている。このことは、「アール・ブリュット」などの名前のもとにグループ展で障害のある芸術家を紹介することが主流となっている日本の状況とは好対照である。今後は、この知見を他の事例を検証する際の参照軸としていくことができるだろう。その他、ベルギーでマンガとアール・ブリュットの関係を研究するErwin Dejasse氏との共同研究にも着手した。国内では社会福祉法人椎の木会落穂寮、社会福祉法人なかよし福祉会第二栗東なかよし作業所、NPO法人ポパイなどについて調査・研究を行った。前年度に完了予定だった別の研究課題の研究期間延長を行ったため、本年度はそちらの課題の完成に力を注いだ。そのため、本研究課題の進捗に遅れが生じることとなった。しかしながら、当初予定していた研究成果公開のためのウェブサイトの構築は、次年度前半には完成する予定であり、その後は予定通りに研究を遂行できるものと考えている。着手したErwin Dejasse氏との共同研究を進展させ、Dejasse氏が以前に勤めていたベルギーを代表する障害者のアトリエ「La "S" grand atelier」の現地調査を行う。「La "S"」は、様々な分野の前衛的な芸術家と障害のある芸術家の共同制作を行うことに特色があり、欧米の「アウトサイダー・アート/アール・ブリュット」の枠組みを超えた活動として異彩を放っている。障害者の芸術活動における芸術家の役割を考察するうえで、「La "S"」の活動は大きな示唆を与えてくれるだろう。国内では、障害のある芸術家と共同制作を行ったことのある芸術家や、そのような活動を支援する団体等への聞き取り調査を進める。

「La "S"」は、様々な分野の前衛的な芸術家と障害のある芸術家の共同制作を行うことに特色があり、欧米の「アウトサイダー・アート/アール・ブリュット」の枠組みを超えた活動として異彩を放っている。障害者の芸術活動における芸術家の役割を考察するうえで、「La "S"」の活動は大きな示唆を与えてくれるだろう。国内では、障害のある芸術家と共同制作を行ったことのある芸術家や、そのような活動を支援する団体等への聞き取り調査を進める。研究計画に遅れが生じたため、研究成果公開のためのウェブサイトの構築を次年度に繰り越したことにより、次年度使用額が生じた。現在、ウェブサイトの構築は順調に進んでおり、繰越金は早期に執行する予定である。次年度交付金については、当初の研究計画通りに執行を進める予定である。
環境変動と消えゆく在来知

今年度は、現地での植生調査を中心に研究をおこなった。調査地(マハレ山塊国立公園、タンザニア連合共和国)では、温暖化の影響が気象資料から認められている。前年度に2016年までの資料をもとに予備分析をおこなっており、来年度には新たに収集された資料をもとに、さらなる分析をおこなう。これにより、前年度の分析では不明瞭だった20152016年のENSOの影響について、より確実な分析が可能となる。気候変動と植生遷移の双方の影響をうけている調査地の植生についても、追跡調査をおこなっている。植生の長期的変化を明らかにするため、三度目となる植生調査を開始し、面積にして全体の約20%を終了することができた。また電子化作業もほぼ終えた。今回調査したエリアは、特に植物が密生しており、作業に多くの時間を要した。これ以降は、植物密度が多少低くなるため、時間短縮が見込まれる。この一帯を居住地としていた人びとは、精緻な植物分類体系をもっている。しかし、国立公園化と学校教育の浸透に伴い、こうした在来知は失われつつある。彼らが将来的にこうした知を利用できるようにするため、さらには、環境変動のなかで植物自体が失われていく現状に鑑みて、現地植物名や該当植物の情報についての資料収集は急務である。次年度は作成中の現地植物名をリスト化した印刷媒体を持込み、地域住民の助力を得てさらなる精確を期す予定である。図鑑作成に必須の植物写真の収集や、植物についての情報収集も継続中である。当初の計画では植生調査は来年度から開始する予定であったが、予備調査の過程で、調査トランゼクトの変動(自然的・人為的)の影響が予想以上に大きく、従って調査に時間を要すると判断したため、一年前倒しで着手した。そのかわり、植物知識についての調査に十分な時間が取れなかったが、来年度以降に巻き返しをはかる予定である。気象および植物季節動態につい手の資料は引き続き電子化作業を進める。植生調査については、植物の生存状況やトランゼクトの撹乱程度などに調査時間が依存する。しかし、これには実際に調査をしないと調査にかかる時間を予測できないが、とにかくできるだけ早く進めたい。また、調査にかかる時間は、作業内容を熟知した調査アシスタントの数にも依存するので、十分な人数を確保できるよう善処する。今年度は、これまでに収集された気象と植物季節動態にかかわる一次資料の電子化を中心におこなった。2016年までの資料の電子化作業を終え、雨量の予備分析をおこなった。その結果、既に30年分の資料から確認されている、降雨量の減少傾向が認められた。調査地では、記録のある1984年以来エルニーニョ・南方振動(ENSO)の影響が認められたのは、唯一世界的に大きな影響を及ぼした19971998年のイベントである。20152016年のENSOは、19971998年ほどではないが大きなインパクトがあったとされているが、はっきりとした傾向は見られなかった。さらなる資料の分析によって確認する必要がある。これにより、雨量の減少傾向についても再検討の必要がある。現地植物名の表記方法については、地域住民にとって馴染みのある形式にほぼ修正し終わった。次年度はリスト化した印刷媒体を持込み、地域住民の助力を得てさらなる精確を期す予定である。気候変動と植生遷移の双方の影響をうけている調査地の植生についても追跡調査をおこなっている。三度目となる植生の長期的変化を明らかにするための調査準備として、既同定個体の生存状況の確認と、探索効率あげるための詳細なマッピング作業をおこなった。次年度以降本格的な第三回植生調査を開始する。今年度予定していた、気象データの電子化、植生の長期的変動のモニタリング(既同定個体の生存状況の確認とマッピング)、植物リストの編纂にかかわる情報収集とデータベース上での修正、については予定通り作業を進められた。ただし、植物季節動態についての一次資料の電子化作業に若干の遅れがある。毎月一回おこなっている植物季節動態にかかわるモニタリング資料の電子化は、2014年1月分から進めているが、膨大な資料のため2015年5月分までしか終わっていない。この点については、次年度よりアルバイト要員を確保できたので、迅速に進むと予想される。

植生の長期的変化を明らかにするため、三度目となる植生調査を開始し、面積にして全体の約20%を終了することができた。また電子化作業もほぼ終えた。今回調査したエリアは、特に植物が密生しており、作業に多くの時間を要した。これ以降は、植物密度が多少低くなるため、時間短縮が見込まれる。この一帯を居住地としていた人びとは、精緻な植物分類体系をもっている。しかし、国立公園化と学校教育の浸透に伴い、こうした在来知は失われつつある。彼らが将来的にこうした知を利用できるようにするため、さらには、環境変動のなかで植物自体が失われていく現状に鑑みて、現地植物名や該当植物の情報についての資料収集は急務である。次年度は作成中の現地植物名をリスト化した印刷媒体を持込み、地域住民の助力を得てさらなる精確を期す予定である。図鑑作成に必須の植物写真の収集や、植物についての情報収集も継続中である。当初の計画では植生調査は来年度から開始する予定であったが、予備調査の過程で、調査トランゼクトの変動(自然的・人為的)の影響が予想以上に大きく、従って調査に時間を要すると判断したため、一年前倒しで着手した。そのかわり、植物知識についての調査に十分な時間が取れなかったが、来年度以降に巻き返しをはかる予定である。次年度は、手つかずの一次資料(気象、植物季節動態)の電子化を、アルバイト要員を最大限活用して進める。また、植生変化にかかわる資料についての、データベース化を進める。平行して、植物季節動態の長期的変動を把握するための、データ解析のプログラミングをおこなう。植物についての情報(現地名、異名、植物本体の詳細情報、画像情報)収集を、引き続き現地でおこなう。来年度以降、植生の再調査・電子化・分析をおこなうとともに、過去二回の植生調査の結果と比較し、長期的変動について把握する。気象および植物季節動態についても、その長期的変動を明らかにし、公表する。さらに、植物について収集できた資料をもとに、植物リストと植物図鑑を出版する。気象および植物季節動態につい手の資料は引き続き電子化作業を進める。植生調査については、植物の生存状況やトランゼクトの撹乱程度などに調査時間が依存する。しかし、これには実際に調査をしないと調査にかかる時間を予測できないが、とにかくできるだけ早く進めたい。また、調査にかかる時間は、作業内容を熟知した調査アシスタントの数にも依存するので、十分な人数を確保できるよう善処する。次年度使用が生じたのは、資料の電子化をお願いできるアルバイト要員を確保出来なかったこと、現地調査にかかわる費用や設備備品費の購入を翌年度以降の使用に回したこと、が理由である。来年度については、植物季節動態モニタリング用記入シートの現地への郵送、調査許可取得にかかわる費用、現地調査費、消耗品費にあてる計画である。また、今年度は困難だった、環境モニタリングの一次資料の電子化作業を手伝ってもらうアルバイト要員として、二名を確保出来たのでその謝金にもあてる。
口腔内組織をソースとした歯槽骨再生用幹細胞の探索

本研究は顎の骨を再生させるために必要な細胞を患者自身から探索する研究である。骨を再生させるために必要な細胞は通常骨髄から採取されるが、採取時に強い痛みを伴うために、抜いて不要となった歯の神経や余分な歯肉から簡単に骨になる細胞を本研究では探索した。その結果、歯の神経の細胞や歯肉の細胞からもCD166タンパクを多く発現する細胞には強く骨になる性質があることが判明した。これらの細胞は安全に骨の再生医療に用いることが期待される。本年度は骨へ分化しうる細胞を、最も侵襲の少ない方法で口腔内から採取する方法を検討するため、歯肉、骨膜、歯髄、骨の4種類の組織から細胞を採取し、以下の通りの実験を実施した。(1)各種組織からの効率的な細胞採取法の検討ラットの口腔内口蓋部位から歯肉、下顎骨から骨膜、犬歯相当の歯牙から歯髄、そして下顎骨骨体部から骨組織を採取し、ディスパーゼ、コラゲナーゼによる酵素分散後に接着して増殖させる方法および、分散できずに残った組織から細胞を増殖させる2種類の方法で細胞を得た(骨はコラゲナーゼによるoutgrowth法のみ)。その結果、翌日の段階では骨:骨片からのoutgrowthはほとんどなかった。骨膜:spindleな細胞が散見され、残った組織からはoutgrowth細胞は認められなかった。歯髄:多くのコロニー状細胞が見られ、血球様の小さい細胞も多かった。残った組織からもコロニー状にみられるが、上皮様のコロニーも多かった。歯肉:コロニー状にもspindleにも細胞が有り、上皮様の集団もあった。残った組織からもコロニー状に細胞がみられるが、上皮様のコロニーも多かった。(2)各種組織由来細胞の増殖と骨、脂肪分化試験上記方法にて採取された細胞集団のうち、最も短期間に多くの細胞が得られた組織は骨膜と歯肉であった。脂肪分化能は骨膜>歯肉=歯髄>骨由来細胞の順に高く、骨分化能は骨と歯髄にあるが骨膜と歯肉由来細胞には認められなかった。このようなデータの結果を踏まえ、来年度は骨と歯髄中に存在するヘテロな細胞集団を、表面抗原の相違により分取し、特に骨分化の高い細胞集団に共通した表面抗原マーカーを探索していきたい。今年度は口腔内組織に存在する歯槽骨再生用細胞を分取するために以下の研究を行なった。(1)ヒト歯髄中に存在するヘテロな細胞集団を、表面抗原の相違により分取し、特に骨分化の高い細胞集団に共通した表面抗原マーカーを探索した。そこでCD73,74,106,146,166,271,STRO-1の7種類の表面抗原についてその発現陽性率をFACSを用いて解析した。その結果CD166以外の6つの抗原の発現率は著しく低かったが、CD166陽性率は約20%認められた。そこで、次にCD73を除く上記表面抗原にて細胞をマーキングし、陽性細胞をMACSシステムの磁気ビーズシステムにより分取を試みた。分取した細胞の骨分化能をアリザリンレッド染色法により検討したところ、CD166とCD271陽性細胞群は特に骨分化能が高いことが判明した。(2)ラット口腔内の歯髄、骨、骨膜、歯肉の4組織から効率よく細胞を採取する方法を検討した。その結果、トリプシンやコラゲナーゼ等の酵素による分散よりも、アウトグロース法による培養のほうが、確実に細胞を採取できることが分かった。採取できる細胞数としては歯肉、歯髄、骨、骨膜の順に多いが、骨と骨膜からの細胞は最初の接着数が著しく低かった。そのため、歯槽骨再生用細胞のソースとしては歯肉か歯髄が適していることが判明した。このようなデータの結果を踏まえ最終年度となる来年度は、各組織から採取した細胞の骨分化能についてさらなる検討を進めたい。今年度は主にヒト歯肉と歯髄組織に存在する歯槽骨再生用細胞を分取するために以下の研究を行った。(1)インプラントの二次手術時に不要となり、患者の同意を得て得られたヒト歯肉から、酵素分散法とアウトグロース法のどちらから多くの細胞を得られるかを検討した。様々な酵素を検討した結果、Type Iコラゲナーゼとディスパーゼによる組織分散法にて最も多くの接着細胞が得られることが判明した。(2)ヒト歯肉と歯髄組織から増殖した細胞をCD146,166,271,Stro-1を指標としてEACSによる陽性率を検討した。その結果、歯髄細胞では陽性率の高い順にCD166>271>146=Stro-1であり、歯肉細胞ではCD166>146>271=Stro-1であった。(3)次いでヒト歯肉と歯髄細胞中に存在するヘテロな細胞集団を、表面抗原の相違によりMACSシステムの磁気ビーズシステムにより分取を試みた。

そして分取した陽性細胞と非陽性細胞をそれぞれ骨分化誘導培地にて培養し、アルカリフォスファターゼ活性とアリザリンレッド染色を経時的に行った。その結果、歯髄細胞においては、CD166とCD271陽性細胞群が非陽性細胞郡に比べて明らかに高いアルカリフォスファターゼ活性を示し、アリザリンレッド染色性も高かった。一方歯肉細胞においては、CD166陽性細胞群が明らかに高いアルカリフォスファターゼ活性を示し、アリザリンレッド染色にも濃染した。他の抗体で分取した細胞群では顕著に高いアルカリフォスファターゼ活性は認められなかった。以上の結果から、口腔内組織から歯槽骨再生能を持つ細胞を分取するために、CD166が有効であるということが判明した。
特殊教育における教育機器・システムの活用のための指導書の作成

本研究の第1年度には、各役割分担の項目について、特殊教育における教育機器・システムの使用効果の評価の実験を行ない、第2年度には、それらの結果を整理して、活用方法あるいはそのための教材の選択方法などについて、指導書の原稿を作成する作業に取りかかった。本年度(第3年度)は、これらの原稿の再検討の結果にもとずいて、原稿を修正する作業を、研究代表者・分担者が協同して検討しながら行なった。この指導書は、感覚・知能障害児の教育において、感覚の強化・代行のために聴覚・視覚・触覚を通して言語情報を伝達する教育機器・システムを、教育の現場で教師が確実に活用できるようにすることを目的としており、関連の文献表も収録してあって、関係者に配布するために現在印刷中である。なお、各役割分担について取り上げた項目は下記の通りである。テレビ式拡大読書器のための残存視力特性に適合した文字の提示方法、オプタコンによる文字の触読のための最適な字体の選択方法。ビデオ教材のための有効な字幕挿入の方法、文字教材の作成のための学習段階に対応した漢字の導入規則,発言指導のための音声の音響的・調音的特微の視覚の表示の活用方法,残存聴能特性に対応した音楽教材の曲目・演奏の選択基準、残存聴能特性を最大限に活用するための個人用補聴器の選択・調整・保守の手順、小・中・高等学校における集団補聴装置の各種の授業への活用のためのカリキュラム。タクチュアルヴォコ-ダによる音声の触覚表示と読唇との伴用のためのビデオ教材の作成方法、音声の視覚・触覚表示による多感覚の同時利用の効果の評価方法。就学前の言語指導のための聴覚・視覚・触覚の活用方法、感覚補助のためのマイクロコンピュ-タの活用の手引。視覚障害児の文字指導,聴覚障害児の文字指導,聴覚障害児の音楽指導,聴覚障害児の残存聴能の活用,聴覚障害児の視覚・触覚の利用,重複障害児の言語指導の6つの役割分担の夫々に含まれる各項目について、特殊教育における教育機器・システムの使用効果の評価実験の結果を整理して、それらの活用方法,あるいはそのための教材の選択方法などの、指導書の原稿を作成する作業に取りかかった。また、読唇を併用した音声聴取能力の検査・訓練のための教材として、音声・口形を録音・録画したビデオテープの作成についても検討した。これらの研究経過に関連した成果は、9月の日本教育工学学会の第2回大会,10月の日本特殊教育学会の第24回大会,昭和62年1月の電子通信学会の教育技術研究会,2月の日本音響学会の音声研究会・聴覚研究会などで遂次発表されてきた。とくに、昭和61年8月に筑波大学で開催された日本科学教育学会の第10回年会では、本総合研究の前提となる特殊教育における教育機器・システムの活用の可能性について、各役割分担の項目の研究者が相互に問題点を整理して再確認することと、あわせて、普通教育において教育機器・システムの活用の研究にたずさわっている研究者にも、特殊教育の教育現場での現状を理解してもらう機会を設けることを目的として、本総合研究と関連して提案された一般シンポジウム『特殊教育における教育機器・システムの活用』が取りあげられ、以下のような材料を提供して、潜在する共通の問題点を討論した。志村洋:弱視児の読書とその補助機器の活用,小田浩一:盲教育における電子機器の活用,大沼直紀:難聴児の音声聴取のための補聴器の評価」,福田友美子:発声発語障害の評価と訓練,高橋信雄:聴能訓練・言語指導におけるマイクロコンピュータの利用,渡辺亮:言語情報伝達のための多種感覚の利用方式。