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ミトコンドリアダイナミクスとオートファジーを標的としたサルコペニアの新規治療法

加齢に伴う骨格筋筋減少症(サルコペニア)を評価するために、若年(3ヶ月齢)と中年(12ヶ月齢)、老年(24ヶ月齢)の骨格筋について検討を行った。若年に比較すると、中年と老年では筋力が低下していた。次に、若年・中年・老年マウスの骨格筋(腓腹筋)重量を検討した。加齢により筋肉量は減少傾向を認めたものの、有意な差を認めなかった。これまでの報告で、動脈硬化組織において、代謝ストレスがミトコンドリア機能障害を起こすことが報告されている。したがって、加齢による変化だけでなく、代謝ストレスを合併したモデルを観察することが、高齢モデルにおける骨格筋の変化に有用であると考え、高コレステロール血症を呈するApoEノックアウトマウスを用いた。通常の高齢マウスモデルと比較すると、高齢ApoEノックアウトマウスにおいて、骨格筋力は低下しており、また筋肉量も減少していることを認めた。骨格筋を免疫組織学的評価を行ったところ、骨格筋に終末糖化産物(AGEs)が沈着していた。AGEsは老化により、骨格筋への沈着が増加していたが、代謝ストレスモデルにおいては、通常の老化マウスに比較するとAGEsが、更に沈着を認めた。ミトコンドリアは、細胞環境に応じて別のミトコンドリアと融合すること(Fusion)や分離すること(Fission)で、その形態を変化させ、この機能はミトコンドリアダイナミクスと呼ばれている。老化に伴う骨格筋のミトコンドリア形態変化については、FusionとFusionのバランス不均衡は骨格筋の加齢性機能低下に関与することが疑われている。電子顕微鏡にてマウスの骨格筋のミトコンドリア形態を評価したところ、高齢ApoEノックアウトマウスの骨格筋ではFissionが増加していることが観察された。今後、このメカニズムについて検討していく予定である。1)若年(12週齢)と中年(12ヶ月齢)、老年(24ヶ月齢)の骨格筋について検討を行った。2)若年・中年・老年マウスの骨格筋(腓腹筋)重量を検討した。筋重量に変化がないものの、傾向は認めた。3)疾患マウスを用いたところ、上記の正常マウスに比較すると、より表現形の強い結果が得られた。このマウスにおけるミトコンドリア形態を観察することができ、今後、このメカニズムに関与する因子について解析することが必要と考えられた。加齢に伴うストレス(高コレステロール血症)を呈する高齢マウスについて、検討していく予定である。また細胞実験にても、同様のAGEsを骨格筋細胞(C2C12)に投与して、骨格筋分化やミトコンドリア機能について解析を行う予定である。骨格筋におけるミトコンドリアの加齢性変化を観察し、ミトコンドリアの機能障害および質管理に関与するオートファジーの機序について解明することにより、サルコペニアの改善ができるか検討するために、まず、筋減少症(サルコペニア)を評価するために、若年(12週齢)と中年(12ヶ月齢)、老年(24ヶ月齢)の骨格筋について検討を行った。筋重量に変化がないものの、傾向は認めたことから、今後各年齢におけるI型筋肉、II型筋肉の筋繊維の大きさについて解析を行う予定である。したがって、今後、ミトコンドリア形態の変化について、若年、中年、老年マウスの骨格筋における変化について観察を行う予定としている。ミトコンドリアダイナミクスのバランス不均衡とオートファジーの質管理低下は、機能が低下したミトコンドリアの蓄積をもたらし、酸化ストレスが増大し、骨格筋の加齢性変化の増加をもたらしているとの仮説を立て、加齢による骨格筋組織におけるミトコンドリアダイナミクス関連因子およびオートファジー関連因子について生化学的解析を行う予定としている。24ヶ月齢マウスでは、骨格筋重量に優位な差を認めなかったため、今後更に30週齢などに延長して実験を行うことを検討しており、マウスの確保に時間が必要である。

加齢により筋肉量は減少傾向を認めたものの、有意な差を認めなかった。これまでの報告で、動脈硬化組織において、代謝ストレスがミトコンドリア機能障害を起こすことが報告されている。したがって、加齢による変化だけでなく、代謝ストレスを合併したモデルを観察することが、高齢モデルにおける骨格筋の変化に有用であると考え、高コレステロール血症を呈するApoEノックアウトマウスを用いた。通常の高齢マウスモデルと比較すると、高齢ApoEノックアウトマウスにおいて、骨格筋力は低下しており、また筋肉量も減少していることを認めた。骨格筋を免疫組織学的評価を行ったところ、骨格筋に終末糖化産物(AGEs)が沈着していた。AGEsは老化により、骨格筋への沈着が増加していたが、代謝ストレスモデルにおいては、通常の老化マウスに比較するとAGEsが、更に沈着を認めた。ミトコンドリアは、細胞環境に応じて別のミトコンドリアと融合すること(Fusion)や分離すること(Fission)で、その形態を変化させ、この機能はミトコンドリアダイナミクスと呼ばれている。老化に伴う骨格筋のミトコンドリア形態変化については、FusionとFusionのバランス不均衡は骨格筋の加齢性機能低下に関与することが疑われている。電子顕微鏡にてマウスの骨格筋のミトコンドリア形態を評価したところ、高齢ApoEノックアウトマウスの骨格筋ではFissionが増加していることが観察された。今後、このメカニズムについて検討していく予定である。1)若年(12週齢)と中年(12ヶ月齢)、老年(24ヶ月齢)の骨格筋について検討を行った。若年に比較すると、中年と老年では筋力が低下していた。2)若年・中年・老年マウスの骨格筋(腓腹筋)重量を検討した。筋重量に変化がないものの、傾向は認めた。3)疾患マウスを用いたところ、上記の正常マウスに比較すると、より表現形の強い結果が得られた。このマウスにおけるミトコンドリア形態を観察することができ、今後、このメカニズムに関与する因子について解析することが必要と考えられた。今後は、加齢マウスについては、更に30週齢などに延長して実験を行うことを検討している。一方。加齢マウスだけでは成果を得ることに時間を要するため、加齢に伴うストレス(高血圧、アンジオテンシン負荷など)を加えた、疾患マウスについても解析することを検討している。加齢に伴うストレス(高コレステロール血症)を呈する高齢マウスについて、検討していく予定である。また細胞実験にても、同様のAGEsを骨格筋細胞(C2C12)に投与して、骨格筋分化やミトコンドリア機能について解析を行う予定である。物品費として請求していたが、実験の遅れもあり、本年度の物品購入においては、十分であった。しかし、本年度に実験が進む予定であることから、実験解析で物品購入を予定しており、使用予定である。
乳癌・大腸癌における癌抑制遺伝子の単離

大腸癌に関しては、数千に及ぶ大腸ポリ-プが発生し大腸癌が多発する家族性大腸ポリポ-シス症(FAP)の原因遺伝子であるAPC遺伝子の単離に成功した。この遺伝子は2843アミノ酸からなる蛋白をコ-ドしており、部分的にM3型アセチルコリンレセプタ-のG蛋白活性化ドメインと推測される部分との相同性があることから、シグナル伝達系に関与する癌抑制遺伝子であると考えられる。この遺伝子の遺伝的な変異はFAPを引き起こし、体細胞レベルでの変異は一般に見られる単発性の大腸のポリ-プや癌の発生に深く関与していることを明らかにした。これまでに53例のFAP患者の変異同定することができたがわずかに4例がアミノ酸の置換を引き起こす変異を有しているだけで、他の49例は小さなDNA断片の挿入・欠失によるフレイムシフトや終止コドンを生じる点変異によって蛋白の合成が中断する変異であった。20例の一般大腸癌についても変異を調べたがFAP患者と同様の変異を起こしていた。また、変異は特定の部位に集中しておらず、遺伝子全体に散在して起こっていた。家族性の場合にはこれで100%確実な発症前診断が可能となり、正常であれば、病気になるのではとの不安や頻回の検査から解放される。また、不幸にして病因遺伝子を受け継いだ人でも、リスクを知ることによって早期発見・治療が行え、患者を癌死から救うことにつながる。乳癌に関しても、第17染色体に位置する新しい癌抑制遺伝子を同定した。プロヒビチン遺伝子と呼ぶこの遺伝子は272アミノ酸をコ-ドし、C端側は増殖抑制因子と考えられているNF1遺伝子や酵母のIRA2遺伝子と類似している。23例の乳癌組織でこの遺伝子の体細胞変異を調べたところ、4例においてプロヒビチン蛋白の機能に重要な変化をきたすと思われる変異が認められたことから、プロヒビチン遺伝子は乳癌の発生に関与する癌抑制遺伝子であると示唆された。
熟練者のスキルを超越するアンサンブル逆強化学習の提案

アンサンブル学習の一種であるAdaboostアルゴリズムを逆強化学習に応用し,複数の報酬関数を統合するシステムを構築した。目的のタスクを達成可能な方策を持つエージェント(サブエキスパート)を複数利用することで,よりタスクの学習に適した報酬関数を獲得するアンサンブル逆強化学習を開発した。複数のサブエキスパートから推定した報酬関数の統合により,それぞれの報酬関数に含まれる不完全知覚の影響緩和を狙いとして適切な報酬配分へのが可能になった。不完全知覚状態を含む環境における実験を行い,アンサンブル逆強化学習によってよりタスクの学習に適した報酬関数を獲得できること確認し,本提案システムの有効性を示した。強化学習(Reinforcement Learning, RL)は学習主体であるエージェントが,タスク達成に結びつく報酬を用いて,自律的に行動を獲得する学習法である。一般に報酬は設計者の知識にもとづいて設定されるが,報酬に対する明確な知識がない場合,適切な報酬の設定は困難な問題となる。このような場合には,報酬の推定も学習機構に含む逆強化学習(Inverse Reinforcement Learning, IRL)が有効である。IRLでは,タスクを最適方策で達成可能なエキスパートエージェント(Expert Agent, EA)の存在を仮定している。そして,学習エージェント(Learning Agent, LA)は,EAの振る舞いを観測することで,EAが内部に持つ報酬関数を推定する。そして,推定結果にもとづいて強化学習を行い,EAと同等の振る舞いを獲得する。しかし,実問題においてはタスク達成可能なエージェントがEAであるとは限らない。観測可能なエージェントの振る舞いは,たとえタスクが達成可能であったとしても,冗長な行動や不合理な振る舞いをする場合がある。このように不完全な演示しかできないエージェントを,準エキスパートエージェント(semi-EA, sEA)と呼ぶ。一般にsEAは複数存在しうるが,複数のsEAからIRLを行う方法は明らかではない。本研究では,この課題を解決する手法として,IRLとメタ学習の一種である適応ブースティング(Adaptive boosting)を組み合わせたsEA集団からのアンサンブル逆強化学習を提案している。具体的には,複数のsEAから報酬関数を個別に推定し,これらの報酬関数に重みをつけて統合する。そして,統合された報酬関数を用いて,単独のsEAからのIRLより優れた行動の獲得をめざす。複数のサブエキスパートから推定した報酬関数の統合により,それぞれの報酬関数に含まれる不完全知覚の影響緩和を狙いとして適切な報酬配分へが可能になった。本提案システムの有効性を確認するために,不完全知覚状態を含む環境におけるシミュレーション実験を行い,アンサンブル逆強化学習によってよりタスクの学習に適した報酬関数を獲得できること確認し,本提案システムの有効性を示した。IRLでは報酬関数を推定するために見習う先となるエキスパートの存在を仮定する。しかし、タスクを成功できるエージェントが十分な性能でない場合は、たとえ報酬関数の推定が可能であったとしても冗長な行動や不合理な振る舞いをする場合がある。本研究ではこの課題を解決する手法として,IRLとメタ学習の一種である適応ブースティング(Adaptive boosting)を組み合わせたsEA集団からのアンサンブル逆強化学習を提案した。本研究の1年目では,複数のsEAから報酬関数を個別に推定し,これらの報酬関数に重みをつけて統合する報酬関数を用いて,単独のsEAからのIRLより優れた行動の獲得が可能であることを明らかにした。さらに2年目は、さらに実問題を意識した状態空間の自律的な獲得手法の確立と、これを用いたプラント制御問題への応用をはかった。前者では状態空間の類似性をオンラインで学習し、報酬関数の転移を行うことでsEAの見習い時間の短縮を実現した。後者では、プラント監視画面を状態空間として、オペレータの操作をeEAによって獲得する問題に取り組んだ。実験の結果、一般的な状態回帰制御に比べて学習時間の短縮と精度向上が得られることを明らかにした。ここまでに得られた結果により,逆強化学習におけるアンサンブルの効果が明らかになった。これは,個々のsEAから観測される特徴期待値の重み付き平均を用いて求めた報酬関数でも,論文で示した個々の報酬関数のアンサンブルと同様の性能が得られる可能性があることを示している。逆強化学習の出力である報酬関数をアンサンブルする考え方は,特徴期待値を用いない他の逆強化学習やそれらを混合させたアンサンブル学習時にも有効である。

これらの成果をうけて,次のステップとして報酬関数のアンサンブルに要する計算コストの評価に加え,EAの数と分布および獲得方法の検討,環境の規模・次元に対する計算効率の検討,POMDP環境における性能評価と性能限界の評価について検討を進め,アンサンブル逆強化学習の実用性について明らかにする。情報学
低濃度メチル水銀の胎児期曝露における神経症状誘発因子に関する研究

ラットを用いた実験系において、神経細胞死を生じさせない低濃度メチル水銀(5 ppm飲水投与)の胎児期曝露によって生じる神経症状(協調運動不全)の原因の一つが、小脳におけるeEF1A1の発現抑制を介した神経突起形成不全であることを明らかにした。また、ラット神経前駆細胞を用いた実験系において、低濃度メチル水銀(10 nM)が、GSK-3bの発現誘導を介して神経細胞の増殖を抑制することを明らかにした。本研究の目的は、これまで解明されていない低濃度メチル水銀の胎児期曝露における神経症状誘発因子を明らかにし、メチル水銀中毒の診断、予防および治療において有益な情報を得ることである。そのために低濃度メチル水銀(5 ppm飲水)の胎児期曝露によって神経病変(神経細胞死およびグリオーシス等の一般的な神経病変)を誘発せずに神経症状を呈する動物モデルを用いて、脳内の各種mRNAおよび蛋白質量の変動を解析し、低濃度メチル水銀曝露における神経症状誘発因子を明らかにする。本年度は、低濃度メチル水銀胎児期曝露における神経行動解析および組織化学解析を行った。出生後から成体期(出生後36日)の間、継時的な神経症状観察(立ち直り反射および断崖回避等の反射成熟指標)を行った結果、低濃度メチル水銀曝露(5 ppm飲水曝露)が、出生後11日から17日までの間のnegative geotaxis reflaxes (背地走性)行動獲得を遅延させることが明らかになった。また、成体期の神経行動解析において、協調運動不全が観察された。次に、神経病変解析を行った結果、低濃度メチル水銀の胎児期曝露によって授乳期から成体期の間に神経病変は観察されなかったが、成体期の小脳においてシナプス構成蛋白質(Synaptophysin)の発現低下が観察された。以上の結果は、低濃度メチル水銀曝露が脳神経系(特に小脳)の発達遅延による神経行動異常を引き起こしていることを示唆するものである。さらに、昨年までの培養神経細胞モデルを用いた研究結果について学会発表および論文発表を行った。メチル水銀は、神経細胞死を引き起こさない低用量であっても胎児期の神経形成に影響し、成熟した神経細胞の減少と神経構造の変化を引き起こしている可能性がある。しかしながら、その詳細な作用メカニズムについてはこれまで明らかではなかった。本年度は、胎児期の脳に存在し、神経細胞の元となる神経幹細胞に対する低濃度メチル水銀の作用を検討する目的で、ラット大脳皮質から調整した培養神経幹細胞に対するメチル水銀の作用について実験を行った。検討の結果、神経幹細胞の増殖は、神経細胞死を引き起こさない低用量のメチル水銀で抑制され、さらに、この神経幹細胞の増殖抑制作用は、メチル水銀がGSK-3βを発現誘導することによって細胞周期に関係するCyclin Eを分解することで生じていることが明らかになった。また、GSK-3β阻害薬であり臨床で使用されているリチウムが、メチル水銀による神経幹細胞の増殖抑制を防ぐことも明らかになった。以上の研究結果、および昨年まで行ってきた低濃度メチル水銀胎児期曝露による神経症状発現についての研究結果について、論文発表および学会発表を行った。本年度は、培養神経幹細胞を用いた検討によって神経幹細胞の増殖が神経細胞死を引き起こさない低用量のメチル水銀で抑制され、さらに、この神経幹細胞の増殖抑制作用はメチル水銀がGSK-3βを発現誘導することによって細胞周期に関係するCyclin Eを分解することで生じていることが明らかになった。また、ラットを用いた低用量メチル水銀胎児期曝露の神経突起形成およびシナプス蛋白発現におよぼす影響についても順調に研究が進んでいる。以上の結果から、本年度は一定の研究目標を達成できたと考える。(1)低濃度メチル水銀の胎児期曝露モデルを用いた神経症状誘発因子の探究ラットを用いて、神経細胞死を引き起こさない低濃度メチル水銀の胎児期曝露(母体への5 ppmメチル水銀水の飲水投与)が生後の小脳において神経突起伸展を抑制し、シナプス蛋白質の発現を減弱させることを明らかにした。さらに、これらの神経形成への影響は、神経発達に重要な役割を果たしているTrkA経路の活性化および伸展因子であるeEF1Aの発現を胎児期にメチル水銀が抑制することで生じていることが示唆された。以上の結果より、低濃度(5 ppm)メチル水銀の胎児期曝露は、神経細胞死を引き起こさないものの、TrkA経路の活性化およびeEF1Aの発現を抑制し、生後の神経突起伸展およびシナプス蛋白発現に影響すると考えられた。(2)発達段階の培養神経細胞を用いた神経症状誘発因子(神経形成抑制因子)の探究神経細胞の元となる神経前駆細胞を用いて解析した結果、神経前駆細胞の増殖が、神経細胞死を引き起こさない低用量のメチル水銀(10 nM)で抑制されることを明らかにした。さらに、この神経幹細胞の増殖抑制作用は、メチル水銀がGSK-3bを発現誘導し、細胞周期に関係するCyclin Eという蛋白質を分解することで生じていることも明らかになった。また、GSK-3bを阻害するリチウムがこのメチル水銀による神経幹細胞の増殖抑制を防ぐことがわかった。以上の結果は、低用量メチル水銀(10 nM)の胎児期における神経形成への影響が神経幹細胞の増殖を抑制した結果であり、このメチル水銀による増殖抑制作用がGSK-3bを阻害する薬によって予防可能であることを示すものである。ラットを用いた実験系において、神経細胞死を生じさせない低濃度

メチル水銀(5 ppm飲水投与)の胎児期曝露によって生じる神経症状(協調運動不全)の原因の一つが、小脳におけるeEF1A1の発現抑制を介した神経突起形成不全であることを明らかにした。また、ラット神経前駆細胞を用いた実験系において、低濃度メチル水銀(10 nM)が、GSK-3bの発現誘導を介して神経細胞の増殖を抑制することを明らかにした。本年度は、継時的な神経症状観察によって、低濃度メチル水銀の胎児期曝露がnegative geotaxis reflaxes (背地走性)行動獲得の遅延および成体期の協調運動不全を引き起こすことを明らかにした。さらにこれらの神経行動の責任病巣である小脳について組織化学解析を行った結果、神経病変は観察されなかったが、成体期の小脳においてシナプス構成蛋白質(Synaptophysin)の発現低下が観察された。以上の結果は、低濃度メチル水銀曝露が神経病変(神経細胞死およびグリオーシス等の一般的な神経病変)を誘発しなくても、脳神経系(特に小脳)の発達遅延による神経行動異常を引き起こしていることを示唆するものである。本年度の目標は、低濃度メチル水銀曝露による神経行動解析および組織化学解析であることから、本年度は一定の研究目標を達成できたと考える。現在までの検討によって、低濃度メチル水銀の胎児期曝露が脳神経系の発達障害によって神経行動異常を引き起こしていることが示唆されている。今後は神経突起の伸展およびシナプス形成に関与する因子(Elongation factors, Rho蛋白等)について解析することによって、低濃度メチル水銀による神経障害を引き起こすメカニズムを確定させる。神経毒性学現在までの検討によって、低濃度メチル水銀の胎児期曝露が、脳神経系(特に小脳)の発達遅延による神経行動異常を引き起こしていることを示唆するデータを得ている。今後は交付申請書の「研究計画」にあるように“低濃度メチル水銀胎児期曝露における遺伝子および蛋白質発現解析"によるシナプス形成因子(elongation factor, Rho等の神経突起形成およびシナプス形成に関与する因子)の解析によって、神経症状を誘発する因子について解析を行う。候補因子が推定できた後、培養神経細胞モデルにおいて発現ベクターおよびsiRNAを用いた解析を用いた“神経症状誘発を誘発する候補因子についての機能解析"を行う。候補因子の増減によってシナプス形成能等に影響が認められれば、その候補因子が低濃度メチル水銀の標的であることが明らかになる。本年度は、ほぼ計画通りに予算を消化できたが、物品の一部が予想より安価であったため、若干の次年度使用額(90,372円)が生じた。本年度はほぼ計画通りに予算を消化できたが、物品費の一部が予想より安価であったため、若干の次年度使用額(49,444円)が生じた。次年度使用額(90,372円)は、物品購入費に充てる。次年度使用額(49,444円)は、物品購入費に充てる。
米国における新しい教育スタンダード・評価の学校現場への定着過程の研究

本研究は、アメリカにおけるスタンダード中心(standard based)・成果主義(performance based)に基づく教育改革の推進をになう各自治体の教育行政当局や、改革の推進を支援する各地の州立大学の教育研究者、それに学校現場などに対するヒアリングや資料調査を通じて、オレゴン州における教育改革のもとで初等・中等学校の教職員・児童生徒(及び保護者)が受けた影響や、それに対する現場の反応はどのようであるか、教育改革の実情を明らかにしようとした。最終年度は、最終報告書『新しい学力観に基づくオレゴン州教育改革の成果と課題』の執筆・編集を行った。報告書の各章の内容は、下記の通りである。第1章スタンダードに基づく教育改革-全米およびオレゴン州における動向から-第2章オレゴン州における教育改革の展開・収束過程-理念の普及と学校現場の実態-第3章高大無試験接続をめぐる実情本研究は、アメリカにおけるスタンダード中心(standard based)・成果主義(performance based)に基づく教育改革の推進をになう各自治体の教育行政当局や、改革の推進を支援する各地の州立大学の教育研究者、それに学校現場などに対するヒアリングや資料調査を通じて、オレゴン州における教育改革のもとで初等・中等学校の教職員・児童生徒(及び保護者)が受けた影響や、それに対する現場の反応はどのようであるか、教育改革の実情を明らかにしようとした。第1章スタンダードに基づく教育改革-全米およびオレゴン州における動向から-第2章オレゴン州における教育改革の展開・収束過程-理念の普及と学校現場の実態-第3章高大無試験接続をめぐる実情本年度の目標は、アメリカにおける成果主義(performance based)の教育や、新しい学力観に基づく教育スタンダードやカリキュラムの改革および評価法の改革がどのように進んでいるかを、具体例に則して調査することであった。すなわちオレゴン州に観察地点を定め、教育改革のもとでの初等・中等学校の教職員・児童生徒(及び保護者)に対してどのような支援がなされたか、地域の様々なインフラ(人的・物的)がどのような効果を表しているかといった、改革の社会的相互過程を観察・記述した。次に、先の拠点観察記録の中から、日本の状況に照らして我が国の改革過程を考えるうえで参考になり、かつ比較することが適切であると思われる事象を抽出し、討論を深めた。本年度における主な訪問調査先は下記の通りである。・オレゴン州立高等学校における教育スタンダードと評価法の改革の現場における状況(橋本、河野、五島、松尾;2004年10月)・オレゴン州内の学区事務所における教育改革支援の情況(同)・オレゴン州内の野外活動施設を活用した総合的な学習についての調査(同)・日本国内の図書館調査とWEB調査(通年、全メンバーによる。)本年度の目標は、アメリカにおける成果主義(performance based)の教育や、新しい学力観に基づく教育改革の推進をになう各自治体の教育行政当局や、改革の推進を支援する各地の州立大学の教育研究者などの具体的状況を調査することであった。今年もオレゴン州に観察地点を定め、教育改革のもとでの初等・中等学校の教職員・児童生徒(及び保護者)に対してどのような支援がなされたか、地域の様々なインフラ(人的・物的)がどのような効果を表しているかといった、改革の社会的相互過程を観察・記述した。次に、最終報告書の執筆に向けた分担者各自の取り組みをおこない、例会で報告・検討を重ねて議論を深めた。また、インターネットの調査は欠かさず毎週実施し、地元新聞などで現地の動きをつぶさに追跡して現地情報を補ういっぽうで、現地訪問調査やメール調査・電話取材の効果を高めた。・オレゴン州公立学校における教育スタンダードと評価法の改革に対する行政的・専門的支援の状況・オレゴン州内の野外活動施設を活用した総合的な学習についての調査(以上、橋本、河野、五島、松尾;2005年10月)本年度の目標は、アメリカにおける成果主義(performance based)の教育や、新しい学力観に基づく教育改革の推進をになう各自治体の教育行政当局や、改革の推進を支援する各地の州立大学の教育研究者などにづいて、過年度に収集した情報や資料を総合化することが課題で、あった。昨年に引き続き、研究会を定期的に開催して分析を続けるいっぽうで、観察地点のオレゴン州における教育改革のもとでの初等・中等学校の教職員・児童生徒(及び保護者)に対してどのような支援がなされたか、またそれに対する現場の反応はどのようであるかの、現地補充調査をおこなった。インターネットの調査は欠かさず毎週実施し、地元新聞などで現地の動きをつぶさに追跡して現地情報を補ういっぽうで、現地訪問調査やメール調査・電話取材の効果を高めた。本年度は、最終報告書の執筆・編集・刊行が必須の課題であるため、分担者各自の取り組みをおこない、例会で報告・検討を重ねて議論を深めた。書かれた原稿は、英文の要約を付して、オレゴンの研究協力各機関・個人に見せて、意見を聴取した。年度末にかけて原稿を編集し、刊行にむけた取り組みを行った。報告書の各編の内容は、下記の通りである。第1章スタンダードに基づく教育改革-全米およびオレゴン州における動向から-第2章教育改革の展開過程-プロフィシエンシー理念をめぐる言説と現場の実態-第4章都市型公立大学の高大連携実践とその葛藤第5章教育改革プロセスにおける日本の教育への示
水素結合性高分子の流動場下偏光ATR赤外吸収測定による時分割分子配向評価

分子間水素結合するポリ酢酸ビニルとポリビニルアルコールの共重合体について、線形および非線形のレオロジー測定と、ずり流動場下での赤外分光測定を行った。応力成長曲線ではstress overshootに引き続きshear thinning挙動がみられた。この挙動は、流動場により水素結合が解離していることを示唆している。しかし、RHEO-ATR-FTIR装置を用いて流動場下での水素結合の形態を調べた結果、流動印加による顕著な構造変化は見られなかった。これらの結果より、shearthinning挙動が非常にわずかな架橋点の崩壊により起こっているか、もしくは、分子間から分子内への水素結合形態の変化が関係していることが示唆された。本研究の目的は、赤外吸収測定で化学種(化学結合の種類)を特定した上で、せん断流動下における分子の配向状態を(流動停止後の配向緩和も含め)調べることができる測定装置「RHEO-ATR-FTIR装置」を構築することと、分子間水素結合する高分子系の配向度および配向緩和のダイナミクスを、その装置を用いて明らかにすることにある。今年度は、RHEO-ATR-FTIR測定装置の一部分を構築し、そのテストを行った。具体的には、既存のFTIR装置に、温度変化ができるATR測定ステージ(バリアン社製の200°Cまで加熱が可能なもの)とポーラライザーを設置し、高分子の配向評価が可能であることを確認した。これにより、次年度にレオメーター部分を設置して装置を完成させるための準備は整った。その他に、分子間水素結合するポリ酢酸ビニルとポリビニルアルコールの共重合体P(VAc-VOH)について、水素結合の形態と流動領域におけるレオロジー挙動の関係を詳細に検討した。水素結合形態は、通常のFTIR装置を用い溶融状態において透過法により行った。その結果、形成される水素結合にはVOHの水酸基とVAcのカルボニル基間および水酸基同士間の2種類があり、後者がより強固な結合を形成することがわかった。さらに、P(VAc-VOH)のVOH含率を増加させることで、水酸基同士の結合数が増加し、より強固に分子間会合が形成されることが、溶融状態でのレオロジー挙動の詳しい解析から明らかとなった。また、VOH含率が60%試料では、貯蔵弾性率の周波数依存性に明確な平坦領域が観察され、水素結合による分子間会合が系全体に広がり、ネットワークが形成されることが示唆された。今後RHEO-ATR・FTIR測定を行うことで、P(VAc-VOH)系の構造とレオロジー特性に関して、より詳しい情報が得られるものと期待される。本研究の目的は、(1)赤外分光測定により化学種(化学結合の種類)を特定した上で、せん断流動下における分子の配向状態や水素結合状態を調べることができる測定装置「RHEO-ATR-FTIR装置」を構築することと、(2)分子間で水素結合する高分子系の流動場下での水素結合状態と配向度および緩和のダイナミクスを、その装置を用いて明らかにすることにある。今年度はポリ酢酸ビニルとポリビニルアルコールの共重合体P(VAc-VOH)について、分子間水素結合の状態と線形粘弾性および定常ずり流動下での非線形レオロジー特性との関係を詳細に検討した。水素結合形態の評価には、温度制御可能なATR-FTIR装置を用いた。その結果は以前に透過法で測定したスペクトルと一致し、形成される2種類の水素結合(VOHの水酸基とVAcのカルボニル基間および水酸基同士間)のうち、水酸基間水素結合が温度増加により解離する様子を定量的に評価できた。線形粘弾性測定から、P(VAc-VOH)のVOH含率を増加させることで、分子間会合体の形成が起こり、VOH含率f_<OH>が60%になると、水素結合による分子間会合が系全体に広がり、ネットワークが形成されることがわかった。この試料について、定常ずり流動下で発生する応力の時間依存性を測定したところ、ストレスオーバーシュートが現れ、その後、長時間側で定常値に達することがわかった。また、ずり速度の増加による定常値の減少(shear thinning挙動)がみられ、流動場により水素結合が解離し、ネットワーク構造の破壊が起こっていることが示された。今後RHEO-ATR-FTIR装置を完成させ、流動場下での赤外分光測定を行うことで、流動による水素結合の解離に関する情報が得られるものと期待できる。本研究の目的は、1.赤外分光測定により化学種(化学結合の種類)を特定した上で、せん断流動下における分子の配向状態や水素結合状態を調べることができる測定装置「RHEO-ATR-FTIR装置」を構築することと、2.分子間で水素結合する高分子系の流動場下での水素結合状態と配向度および緩和のダイナミクスを、その装置を用いて明らかにすることにある。

RHEO-ATR-FTIR装置は、既存のFTIRに温度変化ができるATR測定ステージとコーンプレート型レオメーターを組み合わせて構築した。若干コーン-プレート間のギャップ調整部に改善の余地が残っているが、定常ずり流動下での赤外スペクトルの測定は可能である。分子間水素結合によりレオロジー特性が系統的に変化するモデル系として、ポリ酢酸ビニルとポリビニルアルコールの共重合体P(VAc-VOH)(PVAcのけん化反応により合成)を用いた。この試料は、ビニルアルコールVOHの含率foHを増加させると分子間水素結合の割合が増え、foH=60%では水素結合による分子間会合が系全体に広がったネットワーク構造が形成されることがわかった。このfoH=60%の試料について、定常ずり流動下で発生する応力の時間依存性を測定したところ、ストレスオーバーシュートが起こり、その後、長時間側での定常値が、ずり速度の増加により減少するshear thinning挙動がみられた。このことから、流動場により水素結合が解離し.ネットワーク構造の破壊が起こっていることが示された。P(VAc-VOH)の溶融状態におけるFTIR測定から、形成される水素結合にはVOHの水酸基とVAcのカルボニル基間および水酸基同士間の2種類が存在し、特に後者が優勢にレオロジー特性を支配していることがわかった。RHEO-ATR-FTIR装置により、一定温度で流動場を与え、水素結合の形態がどのように変化するかを調べた結果、流動場印加による水素結合形態の顕著な変化は見られなかった。このことより、shear thinning挙動が非常にわずかな架橋点の崩壊により起こっていると結論付けた。
脳科学的・運動学的根拠のある利き手・非利き手別リハビリテーションプログラムの開発

脳科学的研究の結果、運動イメージは手の運動パフォーマンス向上に正の影響を与え、提示方法を工夫する事でより有効である可能性が示唆された。tDCSは手の運動パフォーマンス、運動イメージ能力向上に正の影響を与え、手の感覚障害の治療に応用できる可能性が示唆された。運動学的解析では利き手と非利き手では動作中の手掌アーチ運動に違いがあり、利き手では手全体の協調性に着目したリハビリテーションが、非利き手では母指を重点的にリハビリテーションの対象とする事が手の機能を改善するためには重要である事が示唆された。手指の中では環指PIP関節運動の改善を重点的に回復させる事で手の機能の改善が得られる可能性が示唆された。1.能動的および受動的な脳活性化が手指運動時の脳血流および運動パフォーマンスに与える影響を,利き手・非利き手で異なるのかを明らかにするために,右利き健常成人を対象に,手指単純運動による能動的な脳活性化と経頭蓋直流電気刺激(tDCS)による受動的な脳活性化をそれぞれ行い,運動課題中の大脳運動野の活動と運動パフォーマンスの変化を比較検討した。利き手では,受動的活性化により運動課題中の対側運動野の活動は増大傾向にあり,運動パフォーマンスは有意に向上した。tDCSによる対側運動野の活性化効果は個人差を認めた。非利き手では,能動的および受動的な脳活性化による運動課題中の対側運動野の活動および運動パフォーマンスに有意な変化は認められず,運動野の活性化を行わなかった対照条件(単純な動作の繰り返し)において運動パフォーマンスが有意に向上した。2.本研究で導入した三次元動作解析装置を使用し,異なる大きさの球体を把持する際の手のアーチ形成の推移と手関節運動,並びに手内筋の活動の関連について健常右利き成人20人を対象に調査した.物体を把持する際には運動初期に物体の大きさに合わせてアーチ形成がほぼ完了し,非利き手では有意に手関節背屈運動が誘発されること,そして把持直前に筋活動が最大となることが判明した.3.映像観察が運動パフォーマンスに与える影響を調査する目的で健常成人を対象にへら玉運動を行わせたところ,映像の再生速度は半分以下の遅いほうが,提示映像方向は一人称同側が有意にパフォーマンスの向上に寄与し,同側映像観察時にfNIRSで計測した大脳運動野の活動は更新する傾向を認めた.運動中の脳活動は同側映像観察後で有意に減少する傾向を認め,これは利き手での動作と非利き手での動作いずれでも同様の結果であった.当初の予定通り,利き手,非利き手別に手の運動に対して三次元動作解析と大脳活動に対する直接あるいは間接的介入を行いその効果を解析し,利き手と非利き手の違いを明らかにできた.加えて,脳活動に対するアプローチとして新たに映像観察を加え,有効な方法について検討できた.運動学的ならびに脳科学的に動作課題中の利き手と非利き手の差異を検討するために健常成人を対象に下記の研究を行った.1.異なる大きさ・重さの物体把持時の手掌のアーチ角度変化と手内在筋筋活動の関連について三次元動作解析並びに筋電図学的にその特徴を検討した.その結果,大きさに対しては母指アーチ角度の変化により対応し,重さに対しては母指球筋の筋活動の変化により物体把持に対応していることが判明した.2.日常生活動作中の利き手と非利き手の活動量の違いを加速度計を使用して検討しところ,両手動作でも利き手が有意に活動量が多く,主動作手を反対にした際には活動の種類により上腕,あるいは前腕,またはその両方の筋活動量に変化が出現し,活動の種類により代償のパターンが異なることが判明した.また,日常生活での利き手,非利き手の使用頻度の偏りが上肢の運動機能に与える影響を調査したところ,単純課題では使用頻度の偏りと上肢機能の左右差には正の相関を認めたが,巧緻性が要求される課題では相関がなく,手の使用頻度の偏りは単純動作でのみ上肢機能の左右差と関連していることが判明した.3.体性感覚野に対する経頭蓋直流電気刺激が手指感覚に与える影響を調査するために健常成人を対象に刺激前後で母指と小指の感覚を定量的に評価した.その結果,anodal刺激後にはcathodal刺激後より有意に知覚閾値は低下したが,sham刺激とは有意差を認めなかった.以上の結果より,利き手と非利き手の動作中の特徴を運動学的に抽出することができ,リハビリテーションにおいて利き手と非利き手では手技やゴール設定を変更する必要がある可能性が示唆された.また,経頭蓋直流電気刺激により手の感覚を修飾できる可能性があることが判明した.本年度は主に健常人を対象に経頭蓋直流電気刺激の影響調査と手の三次元動作解析を行い一部論文を作成し,国際雑誌に投稿しているが,採択に至っていない.また,経頭蓋直流電気刺激の影響に関する調査の一部及び運動イメージの影響調査に関して,いずれも順調に進行はしているが論文投稿できるまでデータが完成していない.そのためその応用である患者群を対象とした介入研究がスタートできていない.脳科学的アプローチ:1.体性感覚野に対するtDCSが手指感覚に与える影響を調査するために、健常成人を対象に刺激前後で母指と小指の感覚を定量的に評価した。tDCSのanodal刺激後にはcathodal刺激後より有意に知覚閾値は低下したが、sham刺激とは有意差を認めなかった。運動学的アプローチ:1.

異なる大きさの球体を把持する際の手のアーチ形成の推移と手関節運動,並びに手内筋の活動の関連について健常右利き成人を対象に調査した。物体を把持する際には非利き手では有意に手関節背屈運動が誘発されること、そして把持直前に筋活動が最大となることが判明した。2.利き手と非利き手の役割の違いを検討するために、日常生活動作中の利き手と非利き手の活動量の違いを加速度計を使用して検討した。また、日常生活での利き手、非利き手の使用頻度の偏りが上肢の運動機能に与える影響を調査した。両手動作でも利き手が有意に活動量が多く、主動作手を反対にした際には活動の種類により上腕、あるいは前腕、またはその両方の筋活動量に変化が出現し、活動の種類により代償のパターンが異なることが判明した。また、単純課題では使用頻度の偏りと上肢機能の左右差には正の相関を認めたが、巧緻性が要求される課題では相関がなく、手の使用頻度の偏りは単純動作でのみ上肢機能の左右差と関連していることが判明した。3.手指の関節の中でどの関節が最もリハビリテーションのターゲットとして重要かを明らかにするため、異なる把持動作中の動作解析を行い手指屈曲角度を比較した。多くの把持動作で関節可動域は中指、環指PIP関節が有意に大きく、また隣接関節屈曲と強い相関を認めた。また、環指PIP関節を固定すると他の関節の固定と比較し有意に握力が低下(40%減)し、把持動作に最も負の影響を与えることが判明した。脳科学的研究の結果、運動イメージは手の運動パフォーマンス向上に正の影響を与え、提示方法を工夫する事でより有効である可能性が示唆された。tDCSは手の運動パフォーマンス、運動イメージ能力向上に正の影響を与え、手の感覚障害の治療に応用できる可能性が示唆された。運動学的解析では利き手と非利き手では動作中の手掌アーチ運動に違いがあり、利き手では手全体の協調性に着目したリハビリテーションが、非利き手では母指を重点的にリハビリテーションの対象とする事が手の機能を改善するためには重要である事が示唆された。手指の中では環指PIP関節運動の改善を重点的に回復させる事で手の機能の改善が得られる可能性が示唆された。1.手の三次元動作解析については障害手をモデルとして利き手,非利き手別に解析を続行する.2. tDCSが手の知覚にどのような影響を与えるかを定量的に調査する.まずは有効な刺激部位の特定を行う予定である.3.映像観察については至適速度,至適方向が確認できたが,なぜ有効であるかが判明していないため,映像観察時の視線と大脳活動,パフォーマンスへの影響を調査する.また関節固定モデルに対しての映像観察の影響について調査する.健常成人を対象にした研究を終了し,患者群に対して介入研究を開始する.1.経頭蓋直流電気刺激の手指感覚に与える影響についてより有効な大脳刺激場所の特定と利き手と非利き手での影響の違い調査し,末梢神経障害患者に対する影響調査を行う.2.運動イメージのより有効な方法の検討を脳科学的評価から行う.3.手疾患患者の術前後,リハビリテーション後の評価を三次元動作解析で行い,手術とリハビリテーションの有効性を評価する.整形外科学当該年度の計画がおおかた達成したため、次年度の消耗品に充てる計画である。データの取得が未完成,論文投稿準備が進展していない部分があるため使用予定額が実使用額を下回った.計測機器使用上の消耗品および実験データ解析に伴う消耗品に充当する予定。データ取得に伴う消耗品と論文作成費用に充当する予定である.
4次元顎運動解析システムを用いたスクエアマンディブルの病態モデルの構築

重篤な開口制限を有するスクエアマンディブルに対して、4次元咀嚼筋解析システムを導入し、その病態、病因解明を目的とした研究を行った。本システムを18名のスクエアマンディブル患者に適応した。患者の最大開口時における各咀嚼筋の伸展率を比較検討したところ、患者の側頭筋の伸展障害が有意に低いことが判明した。また、解析結果に従った手術加療により、開口障害が全症例で改善された。以上より、本疾患の開口制限は側頭筋の伸展障害が主体をなすことが示唆された。本システムは,従来の画像検査と異なり,各咀嚼筋の動態を視覚的にかつ客観的に評価することが可能で,その解析結果の妥当性は,本症例の手術結果に反映されたものと考えられた。非関節性開口障害を呈する疾患の中に、咬筋が分厚く、顎角部が張り出した四角い顔貌を特徴としたスクエアマンディブル(SQM)がある。保存療法に難治性であり、その病態が明確でないことから、咬筋切除法、咬筋腱膜切除法、下顎角形成術、筋突起切除法など、咬筋あるいは、側頭筋に対する様々な術式が報告されており、治療法にコンセンサスが得られていないのが現状である。そこで今回,スクエア・シェイプド・マンディブル顔貌を呈する患者の咀嚼筋の病態モデルを構築し,さらには術前後のデーター解析から,その成因,病態についていわゆる医用工学の手法である四次元咀嚼筋解析システムを用いて解明することを目的とした。4次元咀嚼筋群解析システムとは、患者のCT画像データから3次元再構成した頭蓋-下顎骨モデルに、下顎運動データを統合することによりリアルタイムに駆動する4次元顎運動システムを構成する。このシステムに咀嚼筋モデレレを加え、正常者およびSQM患者の下顎運動と咀嚼筋の動態を四次元的に観察するものである。生体においては咀嚼筋の活動により下顎骨が動かされているが、このシステムでは逆に、下顎骨の運動に合わせ筋肉モデルが伸縮することで、その筋運動異常が描出される。これにより、開口障害の原因と考えられる咀嚼筋運動異常部位を抽出することで、明確な根拠に基づく手術選択が可能となる。当該年度は、健常者による本システムの構築と精度の確認が行われ、実際に、数名のスクエアマンディブル症例に適応することが可能であった。本システム結果に基づいた手術を適用することにより有用な結果が得ることが可能であった。今後、さらなる症例の蓄積とそのデーターの解析から、その成因、病態について解明を試みていく予定である。保存療法に難治性であり、様々な外科術式適用が報告されているが、治療法にコンセンサスが得られていないのが現状である。今回,スクエア・シェイプド・マンディブル顔貌を呈する患者の咀嚼筋の病態モデルを構築し,さらには術前後のデーター解析から,その成因,病態についていわゆる医用工学の手法である四次元咀嚼筋解析システムを用いて解明することを目的とした。昨年度は、健常者による本システムの構築と精度の確認が行われ、実際に、数名のスクエアマンディブル症例に適応することが可能であった。本年度は、さらに14症例に対し本システムの適用が可能であった。また、本システムの解析結果に基づいた効果的な手術が可能であり、その有効性が改めて再確認された。非関節性開口障害を呈する疾患であるスクエアマンディブル(咀嚼筋腱腱膜過形成症)は、咀嚼筋内の腱・腱膜過形成により開口障害を呈すると考えられているが、その病態、病因は不明で、治療方法にもコンセンサスが得られていないのが現状である。今回、本疾患に対して、いわゆる医用工学の手法である4次元咀嚼筋解析システムを用いて、その病態、病因の解明を試みてきた。本システムは、下顎運動と咀嚼筋の動態を四次元の仮想空間内で直接観察可能としたのものであり、最大開口時の各咀嚼筋の伸展状態を客観的に評価可能とした。

今回は、本システムを実際の患者に適用し、開口制限の原因となっている咀嚼筋同定を行い、それに従い行われた手術結果と比較検討することにより、病態の成因解明、治療方法確立を試みた。本システムの妥当性が健常者において確認された後、平成21年23年の間、あるいはそれ以前に採得したデーターが適応できた症例は18名であった。全ての患者において、本システム結果に基づいた手術を適用することにより有用な結果が得ることが可能であった。具体的には、本疾患の開口制限はその特徴的な顔貌から咬筋の伸展障害が原因と考えられているが、実際の患者の最大開口時における各咀嚼筋の伸展率を比較検討したところ、咬筋より側頭筋の伸展障害が有意に低いことが判明した。そして、この結果に従った手術加療(筋突起切除術のみ)により、重篤な開口制限が全症例で改善された。以上より、本疾患の開口制限は側頭筋の伸展障害が主体をなすことが示唆された。このシステムの導入によって,根拠に基づく手術計画の立案と,的確で効率的な手術を行うことが可能であった。本システムは,従来の画像検査と異なり,各咀嚼筋の動態を視覚的にかつ客観的に評価することが可能で,その解析結果の妥当性は,本症例の手術結果に反映されたものと考えられた。現在、本研究結果、成果について、各関連学会での報告は終了し、論文作成、投稿中である。
下顎骨浸潤を伴う口腔癌の臨床的・病理組織学的研究:切除範囲について

下顎歯肉扁平上皮癌の下顎骨浸潤には、病理組織学的にみて、基本的にinfiltrative patternとexpansive patternの2つの浸潤様式がある事が確認された。後者の浸潤様式をとる場合は、その病理組織学的特徴からみて、たとえ病理組織所見やX線所見で明らかな骨吸収が認められる場合でも、必ずしも下顎骨の離断切除や半側除切の必要はなく、辺縁切除により腫瘍の根治的切除の可能な症例が少なくないと考えられた。X線所見との比較においては、X線所見で平滑状吸収を示す症例の大部は病理組織学的にexpansive patternを示した。従って現時点では、これらの症例を下顎骨辺縁切除術の適応症とする事が妥当であろう。一方、X線所見で虫喰状吸収を示す症例においては、病理組織学的な浸潤様式は様々であった。シンチグラフィ-検査やX線所見の経時的変化と腫瘍の浸潤様式との関係をみても、偽陽性を示す症例が多く、今回検討した範囲では、臨床に応用しうる結果は得られなかった。口底扁平上皮癌においては、臨床的に腫瘍と下顎骨の間にわずかでも正常組織が存在する場合は、病理組織学的にも腫瘍の下顎骨や骨膜への浸潤は認められない事が確認された。一方、臨床的に腫瘍の歯肉浸潤や下顎骨癒着を示す症例では、X線所見で骨吸収が認められない場合でも、病理組織学的に腫瘍が下顎骨へ浸潤している事が多く、下顎骨の切除が必要な事が示された。ただしX線所見で明らかな骨吸収が認められないものでは、病理組織学的な腫瘍の浸潤範囲は比較的小範にとどまっており、大部分の症例では下顎骨辺縁切除により腫瘍の根治的な切除が可能であると考えられた。治療成績の検討においても、下顎骨離・半側切除術を行った群と下顎骨辺縁切除術を行った群との間に、生存率や腫瘍制御率に差はなく、適応を誤らないかぎり、下顎骨辺縁切除術は下顎歯肉扁平上皮癌や口底扁平上皮癌に有効な手術法であることが示された。下顎骨浸潤を伴う口腔癌の臨床的,病理組織学的研究として今回は切除範囲について検討した。今年度の研究目的は次の二項目であった。1)口腔癌の下顎骨浸潤機序の解明昭和46年より昭和60年の期間に北海道大学歯学部付属病院口腔外科で切除した手術材料を検索した。今回は下顎骨浸潤を疑い顎骨と共に切除した扁平上皮癌症例を対象とし、下顎歯肉扁平上皮癌46例、口底扁平上皮癌19例、頬粘膜扁平上皮癌8例を病理組織学的に検索した。固定した標本は脱灰後通法に従い標本を作製し、H・E染色を行い光学顕微鏡で検討した。扁平上皮癌の顎骨内浸潤様式としては骨組織を破壊しながら進行するか、もしくは骨組織中の血管腔等の空隙を進行していた。分化度が低く、深部への増殖・浸潤傾向が強い腫瘍ほど顎骨内へ浸潤性に増殖する傾向があった。骨吸収部には破骨細胞がみられ、腫瘍と骨吸収面の直接的な接触は明らかでなかった。2)適切な切除範囲を決定するための臨床的・X線学的指標の検討

同切除症例の臨床的性状及びX線像を検討した。X線像において骨吸収像の形態を大きくinvasive型とerosive型の二つの形態に分類した。吸収像としては、皿状,U字状,波状,嚢胞様があり、吸収像の辺縁不整あるいは不明瞭なものをinvasive型とし、吸収像の辺縁平滑なものをerosive型とした。X線像においてinvasive型の骨吸収像を示す症例では、病理組織学的に血管腔等の空隙に進行しやすいものや骨吸収面との間に間質の量が少ないものが多かった。下顎骨浸潤を伴う口腔癌の切除範囲を検討するため臨床的・病理組織学的研究を行っている.今年度は,病理組織学的な腫瘍と骨関係に着目し, X線上にみられる吸収像,試験切除標本にみられる腫瘍の分化度および増殖・浸潤様式との関連性について観察した.病理組織学的な腫瘍と骨の関係は,腫瘍が表在性に存在し腫瘍と骨面との間に多量の線維性組織が介在する表在型,腫瘍はほぼ一塊として増殖し吸収された骨面と腫瘍の間には一層の線維性組織が介在する境界明瞭型腫瘍が虫喰い状骨吸収を示す骨肉に浸潤性に増殖している境界天明瞭型の3型に分類した.X線上にみられる吸収像はerosiveーtypeとmothーeatenーtypeに,試験切除標本にみられる腫瘍の分化度はWHO分類に従い,腫瘍の増殖・浸潤様式は膨張性増殖を示すexpansiveーtypeと浸潤性増殖を示すinvasivetypeに分類した.・X線上の骨吸収像と腫瘍と骨の関係では, erosiveーtypeは境界明瞭型ないし表在型を示すものが多く, mothーeatenーtypeは境界不明瞭型が多かった.・腫瘍の分仕度と腫瘍と骨の関係では,低分化型のものは境界不明瞭型を示すものが多かった.腫瘍の増殖・浸潤様式と腫瘍と骨の関係では, expansiveな増殖を示すものは境界明瞭型ないし表在型を示すものが多く, invasiveな増殖を示すものでは境界明瞭型が多い傾向であった.今年度は本研究の最終年度として、適切な切除範囲を決定するための臨床的・X線学的指標の確立を目的とした。1.X線所見と摘出標本所見との比較では、X線像を骨吸収辺縁が境界明瞭なerosive型と虫喰い状を示すmoth-eaten型に分類すると、erosive型はX線上の骨吸収範囲と病理組織学的な腫瘍浸潤範囲が一致するものが多く、moth-eaten型は必ずしも一致していなかった。erossive型ではX線所見より腫瘍の浸潤範囲を予測することは可能であり、moth-eaten型で困難であった。2.試験切除標本と摘出標本所見との比較では、試験切除標本における腫瘍の分化度ならびに増殖浸潤様式は摘出標本深部の腫瘍と骨の関係に密接に関連していた。圧迫性の増殖浸潤様式を示す腫瘍は、腫瘍が表在性に存在し腫瘍と骨面の間には一層の線維性組織が介在する表在型や腫瘍がほぼ一塊として増殖し吸収された骨面の間には一層の線維性組織が介在する境界明瞭型が多く、一方、低分化型のもの、浸潤性の増殖浸潤様式を示すものは、腫瘍が虫喰い状骨吸収面をしめす骨内に浸潤性に増殖している境界不明瞭型が多くみられた。後者においては広範囲切除が必要であった。以上、X線所見および試験切除標本を詳細に検討することにより、多くの症例において腫瘍の浸潤範囲を予測することは可能であり、これらの所見は適切な切除範囲を決定するための重要な指標ととなりうると思われた。