hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抗癌剤耐性誘導のメカニズム解明とエピゲノム変化をターゲットとした治療法の構築

膵癌や胆道癌といった極めて予後の不良な癌腫に対しては、手術のみならず放射線治療や化学療法等を組み合わせる「集学的治療」が行われている。しかし治療行為そのものが癌細胞にエピジェネティックな変化を誘導し、むしろ治療耐性を誘発する危険性が報告されはじめている。治療行為によるエピジェネティックな変化の誘導機構の解明と、治療耐性克服のための新規治療法の構築を目的として本研究は遂行している。当研究室で樹立した抗癌剤耐性/放射線耐性細胞株や、抗癌治療後に切除した臨床検体を使用し、第一ステップとしてまずメカニズムを解明し、第二ステップとして既存のエピゲノム治療薬と化学療法剤による至適な組み合わせを見いだす(ドラッグ・リポジショニング)ことにより、臨床応用の実現性の高い治療法の構築を目指す。膵癌細胞株に比較的短期の抗癌治療(抗癌剤、放射線照射)を行った細胞を用いて、遺伝子発現解析、蛋白発現解析を行った。その結果、癌細胞に放射線照射を行った場合には、膵癌の癌幹細胞マーカーであるc-Metの発現が短時間に上昇することを明らかにできた。c-metの発現はmRNAレベルおよび蛋白レベルでも確認が可能であった。また、逆にc-metを強制発現した細胞株を樹立して抗癌治療を行った場合には、細胞周期やアポトーシスの割合に変化が見られることが再現性をもって確認できた。これらの結果を総合すれば、癌組織に抗癌治療を行うことにより抗癌治療耐性が「誘導」される可能性が示唆された。当科にて根治切除術を施行した膵癌症例の切除標本を用いて、c-Metの発現を調べ、予後との関連を検討した。術前CRT施行群に有意にc-Met高発現症例を多く認め、全生存期間の中央値はc-Met高発現群で不良であり、c-Met高発現は有意な予後不良因子であった。多変量解析でもc-Met発現は唯一の独立予後因子であった。放射線を反復照射することによって樹立した放射線耐性株にてc-Metは有意な発現上昇を認め、また放射線単回曝露では6時間後にc-Metの遺伝子発現は有意に増加していた。本年度に得られた新たな結果として、(1)放射線照射後にc-Met高発現分画は一過性に増加することがFACSにて確認され、(2)放射線照射後の膵癌細胞株をc-Met高発現分画と低発現分画にソーティングを行い解析したところ、c-Met高発現分画では低発現分画と比較して有意に浸潤能が増強することが確認され、さらに(3)ソーティング後に再度放射線照射を行ったところ、c-Met高発現分画でのアポトーシスの低下が認められたことなどが挙げられる。これらの結果は、c-metが放射線耐性に極めてダイレクトに関係していることを示しているのみならず、直接的な原因である可能性を強く示唆するものである。しかも細胞生存にc-metが深く関与するのみならず、浸潤能への影響も強いことが明らかにできたことは大きい。抗癌治療による癌最奥の「性格の変化」は以前より提唱されているが、それを単一の遺伝子でダイレクトに証明したという意味では、今年度の成果は大きいものと判断した。これまでの研究にて、膵癌細胞株への放射線照射により、細胞増殖自体は著明に抑制されるものの一部の細胞では照射後の遊走能・浸潤能が亢進することが確認された。放射線照射後に膵癌細胞のc-Met発現の亢進が認められており、c-Met高発現膵癌細胞では、その浸潤能の亢進と放射線に対する抵抗性が示された。このことから、膵癌が放射線照射に対してc-Met発現惹起を介して治療抵抗性に関与している可能性が示された。これまでの研究により、膵癌の癌幹細胞マーカーとして認識されているc-metが細胞生存や細胞の浸潤度にも関わり、ひいては癌組織そのものの挙動に関係する可能性のメカニズムを示せたと考えており、今後は臨床検体でのその評価、さらには臨床上の応用方法(阻害剤の使用など)を検討したいと考えている。c-met阻害剤は既に臨床応用されており、いわゆるドラッグ・リポジショニングという概念である。本研究では、最終ステップとして抗癌剤とエピゲノム治療薬併用の臨床試験を計画している。骨髄異形成症候群に対して近年本邦で保険収載されたアザシチジンや、FDAで既に認可されているデシタビンも併用薬の候補として有力である。またヒストン脱アセチル化酵素阻害薬のボリノスタットは皮膚T細胞性リンパ腫の治療に既に用いられており、ロミデプシンも他臓器癌に対してFDAにて既に承認されており、併用薬の候補として有力である。今後当科において第I相(安全性)試験として開始できるよう、倫理審査に向けた書類の準備などを行う予定である。極めて予後の不良な膵癌や胆道癌は、手術単独では根治が難しく、放射線治療や化学療法等を組み合わせる「集学的治療」が行われているが、治療行為そのものが癌細胞にエピジェネティックな変化を誘導し、むしろ治療耐性を誘発する危険性が報告されはじめている。本研究では、治療行為によるエピジェネティックな変化の誘導機構の解明と、治療耐性克服のための新規治療法の構築を目的とする。当研究室では抗癌治療後に切除した臨床検体や樹立済みの抗癌剤耐性/放射線耐性細胞株が使用可能である強みを活かし、第一ステップとしてまずメカニズムを解明し、第二ステップとして既存のエピゲノム治療薬と化学療法剤による至適な組み合わせを見いだす(ドラッグ・リポジショニング)ことにより、臨床応用の実現性の高い治療法の構築を目指す。

我々は膵癌細胞株にGemcitabineを反復投与することにより、耐性膵癌株(BxPC3、MiaPaCa2、PSN1細胞由来)の樹立に成功しており、これら耐性株と親株を用いてmRNAおよびmicroRNAの発現変化を検討し報告している。また最近新たに放射線治療耐性株も樹立した。そこでまずは、これらの耐性株や感受性株に比較的短期の抗癌治療(抗癌剤、放射線照射)を行った細胞を用いて、エピゲノムの変化を検討した。その結果、癌細胞に放射線照射を行った場合には、膵癌の癌幹細胞マーカーであるc-Metの発現が短時間に上昇することを明らかにできた。c-metの発現はmRNAレベルおよび蛋白レベルでも確認が可能であった。これまでは、癌組織に抗癌治療を行うことにより治療前から抗癌治療耐性を持つ細胞が「残存」することが想定されていたが、本研究で抗癌治療耐性が「誘導」される可能性が示唆されたことは極めて重要な新知見となった。当科にて根治切除術を施行した膵癌症例の切除標本を用いて、c-Metの発現を調べ、予後との関連を検討した。これらの症例は術前化学放射線(CRT)療法を施行した症例も含まれているため、術前治療とc-Met発現との関係性も検討した。術前CRT施行群に有意にc-Met高発現症例を多く認め、全生存期間の中央値はc-Met高発現群で不良であり、c-Met高発現は有意な予後不良因子であった。多変量解析でもc-Met発現は唯一の独立予後因子であった。放射線を反復照射することによって樹立した放射線耐性株にてc-Metは有意な発現上昇を認め、また放射線単回曝露では6時間後にc-Metの遺伝子発現は有意に増加していた。2種類の放射線耐性膵癌細胞株を用いてmicroRNAの網羅的解析を行い、エピゲノムの変化を検討したところ、2種類で共通して変化したmiRは40候補であった。そのうちc-Met発現に関与するmiRNAとしてmiR-181b-5pの関与が想定された。miR-181b-5pの下流に存在し発現制御を受けている遺伝子は数百種類あり、今後はそのうちでc-Metに関連性の深いものを検討する予定である。膵癌や胆道癌といった極めて予後の不良な癌腫に対しては、手術のみならず放射線治療や化学療法等を組み合わせる「集学的治療」が行われている。しかし治療行為そのものが癌細胞にエピジェネティックな変化を誘導し、むしろ治療耐性を誘発する危険性が報告されはじめている。治療行為によるエピジェネティックな変化の誘導機構の解明と、治療耐性克服のための新規治療法の構築を目的として本研究は遂行している。当研究室で樹立した抗癌剤耐性/放射線耐性細胞株や、抗癌治療後に切除した臨床検体を使用し、第一ステップとしてまずメカニズムを解明し、第二ステップとして既存のエピゲノム治療薬と化学療法剤による至適な組み合わせを見いだす(ドラッグ・リポジショニング)ことにより、臨床応用の実現性の高い治療法の構築を目指す。膵癌細胞株に比較的短期の抗癌治療(抗癌剤、放射線照射)を行った細胞を用いて、遺伝子発現解析、蛋白発現解析を行った。
都市圏の生産緑地のもつ環境改善機能評価方法の確立

生産緑地のもつ都市環境の改善機能を定量的に評価・予測する方法を検討し、以下の結果を得た。1.札幌市をケーススタディとして、都市のCO_2濃度上昇およびCO_2放出量の評価方法を検討した。札幌市内の9月12月のCO_2濃度日平均値は約380400ppmであり、大阪府堺市での1979年の値と比較して約30ppm増大している。9月の日平均値の田園地区と都心部との差は22ppmにもおよんでいた。昼間においては都心部は田園地区よりも30ppm以上も高かった。このように、緑地のもつ都市のCO_2濃度上昇緩和機能が大きいことが示された。都心部では、1500mの大気上空までも、CO_2濃度が34ppm高まっていることがわかった。1989年11月3日の昼間の都心でのCO_2放出速度の平均値は3.65.8gCO_2・m^<-2>・h^<-1>と評価され、相当な量のCO_2が、昼・夜とも、都心部から放出されていることがわかった。2.昨年度に開発したモデル式を用い、都道府県別および日本全国のCO_2吸収能、SO_2およびNO_2浄化量を算出・図化した。日本全体では、化石燃料の燃焼によるCO_2総排出量の約50%が、緑地の純生産によって吸収されると見積られた。SO_2ガス吸収量については、最高は奈良県の22.6、最低は島根県の4.1KgSO_2/ha/yであった。日本全体ではSO_2は416kt、NO_2は328ktが緑地によって吸収され、浄化されると見積られた。3.2.と同様に、東京都の1980年と1985年の単位面積当りSO_2・NO_2浄化量、人口百人当りSO_2・NO_2浄化量量等を算出・図化した。都心とその隣接部での人口増、すなわち生産緑地の減少、による急激な吸収量低下が認められた。
一般化アラインメントに基づく情報高分子の機能と構造の予測

ゲノム塩基配列と複数の相同なアミノ酸配列との間の比較に基づき、真核生物の遺伝子構造(エクソン-イントロンの配置)を正確に推定する方法を開発した。塩基配列及び仮想的に翻訳されたアミノ酸配列を同時に、効率よく符号化する特殊なコード(Tron code)を考案し、アルゴリズムの簡素化と効率化を図った。公開された線虫C.elegansゲノム配列中に約70のチトクロームP450遺伝子を同定し、それらの翻訳領域を新しく開発した方法を用いて予測した。予測の精度は翻訳配列同士のマルチプルアラインメント、およびイントロン挿入位置の保存性に基づいて検証した。この結果を公開されたデータベースに記載された予測翻訳領域と照合したところ、約10%の境界、約20%のエクソン、約半数の遺伝子について何らかの食い違いが見られた。ほとんどの場合、データベースの記載の側に誤りがあるものと考えられ、従来の予測法の限界を示している。何れの遺伝子も複数(4-10)のエクソンから成り、イントロン挿入位置は遺伝子間できわめて多様性に富んでいた。その際、挿入位置の一致する程度と翻訳領域のアミノ酸配列の類似度との間には明瞭な相関関係が認められた。この回帰直線の傾きから、イントロンの獲得・欠落はアミノ酸置換のおよそ1/90の速さ(1.4*10^<-11> events/year/codon)で起きたことが推定された。イントロンの獲得・欠落の進化速度のおそらく初めての推定値であると思われる。これらの結果は、真核生物核遺伝子に存在するイントロンが比較的新しく生じたことを示唆しており、イントロンの起源に関する論争に新たな光を投げかけるものとなった。
難培養性微生物の覚醒シグナルに応答する遺伝子の解明

これまで,難培養性微生物である亜硝酸酸化細菌Nitrospiraの増殖メカニズムを調べてきた。その結果, Nitrospiraには栄養源となる亜硝酸があっても増殖をしない状態があることが分かった。この増殖しない状態のNitrospiraに自身の培養上清を添加したところ,増殖が見られた。これを「休眠状態からの覚醒」と定義する。本研究では,休眠状態のNitrospiraが自身の培養上清(覚醒シグナル)を感知する機構を明らかにする。休眠状態,覚醒状態,増殖状態の3状態の遺伝子発現の違いをRNA-seqによって網羅的に解析することにより,シグナル感知機構を解明する。
嗅球糸球体近傍ニューロン群の体系的解析:2タイプの傍糸球体細胞を中心として

嗅覚一次中枢嗅球の糸球体は機能的ユニットと考えられ、嗅覚情報処理において極めて重要であると考えられている。本研究では以下の3点を明らかとした。(1)我々が提唱しているtype 1 PGcell、type 2 PG cellにおける軸索の有無の検討を軸索初節部のマーカーであるankyrinG、Naチャネル、βIV-spectrinの局在により検討した。その結果、糸球体近傍におけるニューロン群tyrosine hydroxylase(TH)、calbindin, calretinin, NOS陽性ニューロンで軸索初節部が認められたのは大型のTH陽性ニューロン、明らかにtufted cellと考えられる大型のNOS陽性ニューロン及び従来short-axon cellsと呼ばれてきた大型のPV, calbindin陽性ニューロンであった。所謂PG cellsと考えられるニューロンの大部分では軸索初節部が認められなかった。このことは、granule cellsとの違いとされてきたPG cellsの特徴である軸索の存在が必ずしも当てはまらないことを示唆していた。(2)糸球体近傍TH陽性GABAニューロンの発生時期、成体でのニューロン新生をBrdUを胎生期(E13、E17)、新生時期(P3)、成体(P4w, 8w)の様々な時期に投与して検討した。胎生期、新生時期にBrdU投与したグループでは小型TH陽性ニューロンと大型TH陽性ニューロンが標識され、細胞体のサイズの分布は正規分布せず、2つの正規分布を合成することで説明出来た。P4w及びP8wにBrdU投与したグループでは小型TH陽性ニューロンのみの標識であり、細胞体のサイズの分布は正規分布した。これらのことから、成体で新生しているTH陽性ニューロンは小型のものであり、嗅球糸球体間結合を担う大型TH陽性ニューロンはこのグループとは異なると考えられる結論を得た。(3)無軸索ニューロンである外網状層PV陽性ニューロンの樹状突起にankyrinGがパッチ状に集積し、まさにその部位にNaチャネルやβIV-spectrinが局在していた。また、電子顕微鏡によりこのEPLのPV陽性ニューロンの樹状突起のパッチ状の特殊な部位は軸索初節部及びランビエ絞輪に特異的とされている形質膜の裏打ち構造membrane undercoatingを有していることが明らかとなった。従って、この樹状突起の特殊な部位は分子構成的にも微細構造的にも軸索初節部及びランビエ絞輪に類似しており、スパイク発生部位"hot spots"である可能性が示唆された。1)軸索初節部及びランビエ絞輪はスパイク発生部位と考えられ、NaチャネルやankyrinG, βIV-spectrin等の細胞骨格・裏打ち蛋白が集積している。このβIV-spectrinの発現を調べたところ、一部の大型のTH陽性type1PGcellに軸索が確認でき、またNOS陽性PGcellの樹状突起に軸索初節部及びランビエ絞輪様hot spotを発見した。

他の形質を示すtype 1 PG cell、type 2 PG cellにはその存在は確認できなかったので、非常に少ないまたはないと結論した。2)TH陽性type1PGcellについてBrdUを腹腔内投与し、生後8週令で固定しニューロンの発生時期による細胞体の大きさについて検討した。胎生13日、17日、生後3日、4週で発生したニューロンの比較から、胎生期に大型で糸球体間の連絡を行っているTH陽性ニューロンが発生することが確認できた。3)糸球体層の観察過程で、マウスの糸球体層、嗅神経層には自家蛍光を発する脂溶性物質が非常に多く分布していることを発見した。ラットには見られないこれらの脂溶性物質は、嗅球の腹側に偏在することが判明した。嗅覚の一次中枢嗅球の構造的基盤を解明を目的として昨年度に引き続きtype 1 PG cellの1グループであるtyrosine hydroxylase(TH)陽性ニューロンを解析した。逆行性トレーサーFluorogold(FG)を用いた実験結果から、長い糸球体間結合を担っているニューロンは主に糸球体層に存在する大型のTH陽性GABAニューロン、おそらく特殊なPG cellsであることが判明していた。今回は、順行性かつ逆行性トレーサーcholera toxin B(CTB)と、順行性トレーサーPHALを用いて実験を進めた。CTBをごく少量、糸球体層に注入した場合、かなり離れた部位の糸球体近傍大型TH陽性ニューロンの細胞体が逆行性に標識された。トレーサーは細胞体の核周辺部に集積し、標識された細胞体の樹状突起はCTB陰性であった。糸球体内にはそれに代わり注入部位から順行性に標識されたCTB陽性の線維及びpuncta様の構造が確認できた。PHALでも同様であった。糸球体近傍TH陽性GABAニューロンは成体でもSVZでニューロン新生し、RMSにより嗅球糸球体層に組み込まれるとされているので、BrdU投与(胎生期(E13, E17)、新生児期(P3)、juvenile(4w),成体(8w))し、生後8wまたは12, 16wに固定し、細胞体サイズの計測を行った。E13にBrdU投与したグループでは小型TH陽性ニューロンとかなり多数の大型TH陽性ニューロンが標識され、大型TH陽性ニューロンの標識の比率はE17, P3ではかなり減り、P4w及びP8wにBrdU投与したグループでは小型TH陽性ニューロンのみの標識であった。これらのことから、成体で新生しているTH陽性ニューロンは小型のものであり、嗅球糸球体間結合を担う大型TH陽性ニューロンはこのグループとは異なると考えられる結論を得た。今年度は、(1)(2)に引き続き、特に(3)を中心とする解析を行い、所見を総合して新たな神経回路を提唱するに至った。(1)申請者らが提唱しているtype1傍糸球体細胞(PG cell)、type 2 PG cellについて軸索の有無・広がり・ターゲットの点で差異の検討。(2)type 1 PG cellの1グループとしたtyrosine hydroxylase(TH)
海産魚の希釈海水を用いた陸上養殖の可能性を探る

海産魚の陸上養殖は水質管理の容易さや環境への負荷が低減できることなどから、さまざまなビシネスチャンスを創生することにつながる。しかしその学術的なバックボーンは極めて希薄なのが現状である。本研究の結果、硬骨魚類が体表上皮での水・イオンの透過を最小限に抑える上で細胞接着が重要であることが判明した。本研究の成果は、細胞接着を人為的に調節することで、低塩分水を用いた海産魚の陸上養殖の可能性を示唆する。硬骨魚類が様々な塩分環境に適応する上で、体液の浸透圧を能動的に調節することは必要不可欠であるが、体表を介した水やイオンの受動的な透過を最小限に抑えることも重要だと考えられる。これまでの知見において、硬骨魚類が体表上皮における透過性を抑える上で環境水中のカルシウムイオンが重要な働きをすることが示唆されている。そこで本研究では、ティラピア(Oreochromis mossambicus)の鰓をモデルとして用い、硬骨魚類の体表上皮における水やイオンの透過性について環境水中のカルシウムイオンの影響に着目して検証した。ティラピアの鰓を脱イオン水、0.1 mM、0.5 mMの塩化カルシウム水溶液に浸漬し、鰓上皮を通じた水の流入量を鰓の重量変化として捉えることで、環境水中のカルシウム濃度と鰓上皮の透過性の関連を調べた。次に、銀染色を用いて鰓から漏出してくる塩化物イオンを検出することにより、鰓上皮のどの部分で透過が起こっているのかを調べた。さらに、上皮性組織に存在すると考えられる細胞接着因子のうちで、カルシウム依存的に結合を形成するE-カドヘリンのホモログをティラピアにおいて同定した。そして、ヒトのE-カドヘリンに対する抗体を用いて免疫染色を行い、ティラピアの鰓におけるE-カドヘリンの局在を調べた。なお、ティラピアにおける抗体の特異性はWestern blottingにより確認した。鰓の水透過性測定実験では、脱イオン水中にカルシウムを加えることで、鰓上皮を通した水の流入が抑えられた。また、銀染色を用いた鰓上皮の観察では、上皮細胞の境界において銀の沈着が観察された。このことから、上皮細胞の細胞間隙を通って塩化物イオンが流出していると考えられる。さらに免疫染色の結果から、細胞接着部位にE-カドヘリンが局在している染色像が得られた。以上の結果から、E-カドヘリンが体表上皮における水やイオンの透過性を抑える上で重要であることが示唆される。硬骨魚類が様々な塩分環境に適応する上で、体液の浸透圧を能動的に調節することは必要不可欠であるが、体表を介した水やイオンの受動的な透過を最小限に抑えることも重要である。硬骨魚類が体表上皮における透過性を抑える上で環境水中のCa^<2+>が重要な働きをすることが示唆されている。そこで本研究では、ティラピアの鰓をモデルとして用い、硬骨魚類の体表上皮における水やイオンの透過性について環境水中のCa^<2+>の影響に着目して検証した。淡水飼育ティラピアを人工淡水(Ca^<2+>濃度:約1mM)とCa^<2+>欠乏淡水(Ca^<2+>濃度:約0.05mM)に移行した。同時に、NaClを用いて環境水の浸透圧を体液と等張にすることで、浸透圧ストレスを軽減した群(isotonic+Ca群、isotonic-Ca群)を用意し、計4群で移行実験を行った。移行1週間後に血液浸透圧およびイオン組成、鰓の構造、浸透圧調節の駆動力であるNa^+/K^+-ATPase活性を調べた。その結果、いずれの群でも血液浸透圧、Na^+、Cl^-、Ca^<2+>濃度は一定に保たれていたが、isotonic-Ca群でK+濃度が減少、Na^+/K^+-ATPase活性が増加するという顕著な変化が見られた。また、Ca^<2+>環境の変化による鰓表面の形態変化を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、人工淡水群ではCa^<2+>の有無にかかわらず大きな変化は認められなかった。一方、等張群ではisotonic+Ca群と比較してisotonic-Ca群で、塩類細胞の開口部が拡張し、密度も増加していた。これらの結果から、淡水のような低イオン環境では低浸透圧適応機構が活性化されており、環境水Ca^<2+>欠乏によって上皮における透過性が上昇しても、これに容易に対処できることが考えられる。それに対し、等浸透圧環境下では、Ca^<2+>の欠乏によって顕著な塩類細胞の機能亢進と考えられる現象が観察された。この原因としては、ティラピアの浸透圧調節機構の方向性は体内、体外の浸透圧差によって決定されるのに対し、浸透圧調節の強度自体は体液のイオン濃度の変化によって決定されている可能性が考えられる。以上の研究から、環境水中のCa^<2+>が体表上皮のE-

カドヘリンを中心とする細胞接着に必須であり(平成20年度結果)、硬骨魚類が体表上皮での水・イオンの透過を最小限に抑える上でこの細胞接着が重要であることが判明した。
不全心筋に対するセマフォリン3Aによる心筋再生療法

本研究ではイソプロテレノール(ISP)負荷不全心筋モデルマウスに胎生蛋白制御因子セマフォリン3A(Sema3A)を投与することで、不整脈や心不全の抑制を図るという方法論を検証し、心筋の電気的・構造的・機能的リモデリングに対する根本的で新たな治療概念を確立することを目的としている。これまでにISP負荷モデルに投与する適切なセマフォリン3A(Sema3A)の量を検討した上で、control群・ISP負荷群(不全心筋モデル)・ISP+Sema3A群(不全心筋治療群)の3群で電気生理学検査ならびに心エコー図を施行し、Sema3Aでの治療効果を検証した。電気生理学検査ではISP群で延長した単相性活動電位持続時間20%回復時間(MAPD20)がISP+Sema3A群で改善した。心エコー図ではISP群で低下した左室内径短縮率(%FS)がISP+Sema3A群で回復することを証明した。よって、ISP負荷不全心筋モデルにおいて、Sema3Aが不全心筋に対して電気的・機能的なリバースリモデリング効果を発揮することが示唆された。電気的・機能的変化の機序の解明のため、本年度は心筋イオンチャネル関連因子やカルシウムハンドリング関連因子についてmRNAの発現を定量的リアルタイムRT-PCRを用いて評価した。一部のカリウムチャネル関連因子およびカルシウムハンドリング関連因子においてISP負荷群での発現低下とISP+Sema3A群での回復が示唆され、電気的・機能的変化を裏付ける機序として妥当であると考えられた。また、mRNA発現の変化が示唆された項目につきWestern blotにより蛋白発現を確認することとし、現在内在性コントロールを用いた試験実験を施行中である。研究計画に従い、今年度は心筋イオンチャネル関連因子ならびにカルシウムハンドリング関連因子について計画した全項目のmRNA発現の定量評価を完了することができた。また、mRNA発現の結果を解析し、次の段階として計画していたWestern blotによる蛋白発現の評価を行う項目を決定した。さらに、内在性コントロールを用いてWestern blotの実験系が機能することを確認したが、当初使用を予定していた抗体は試験実験の段階で発現が十分ではなかったため、抗体を変更して試験実験を継続している。また、前年度からの持越し課題であるHE染色とマッソントリクローム染色の定量評価が可能な標本の作製については、来年度以降に施行する交感神経の免疫染色を施行する際に合わせて定量可能な標本の切り出しを行い、再評価する予定である。今年度に施行できた実験項目を総合的に検討すると、本研究はおおむね計画通りに進展していると考える。今年度に確認できたmRNA発現の結果をもとに、来年度はWestern blotでの蛋白発現の評価を継続する予定である。現在、試験実験にて内在性コントロールとして使用する抗体を検討している段階であるが、今後は評価対象であるカリウムチャネル関連因子、カルシウムハンドリング関連因子ならびにSema3Aの各項目について実験を進めていく予定である。また、組織学的評価では交感神経の免疫染色を開始する。その過程で前年度に定量可能な標本を得ることができなかったHE染色やマッソントリクローム染色の標本も再度切り出して評価することを予定している。さらに、蛋白発現の評価ならびに組織学的評価の結果をこれまでの研究成果と合わせて整理し、今後の学会発表や論文発表に向けた準備や追加実験が必要な項目についての検討も行っていく予定である。本実験に用いるイソプロテレノール(ISP)負荷不全心筋モデルは、研究計画申請前の予備実験の結果より投与するISPの量をあらかじめ決定していた。本年度はこのISP負荷モデルに投与する適切なセマフォリン3A(Sema3A)の量を検討した上で、control群・ISP群負荷群(不全心筋モデル)・ISP+Sema3A群(不全心筋治療群)の3群で電気生理学検査ならびに心エコー図を施行し、Sema3Aでの治療効果を検証した。組織学的評価のためHE染色を施行したが、本年度に得られた標本は定量的な評価には不向きと考えられ、今後交感神経の免疫染色を施行する際に定量可能な切片を改めて切り出して再度検討することとした。また、血中カテコラミン濃度の測定については計画時の測定方法で必要とされた血液量が実際には採取できず中断しているが、微量検体で測定可能な試薬の存在が確認できたため、来年度以降の測定を検討している。一方、来年度に測定を計画していたmRNAの定量やWestern blot法による蛋白発現の検討に用いる検体は、今年度中に採取して測定用の検体を作製することができた。研究計画に従い、今年度は適切なSema3Aの投与量を検討し、control群・ISP群・ISP+Sema3A群の3群で電気生理学的検査・心エコー図を施行することができた。

電気生理学検査・心エコー図にて、ISP群での電気的・機能的リモデリングとSema3Aの投与による治療効果を検証することができた。組織学的評価のためHE染色を施行したが、本年度に得られた心筋組織標本は切片が不揃いで定量的な評価には不向きであった。限られた心筋検体の中で検体量を確保するため、今後計画している交感神経の免疫染色を施行する際に、HE染色やマッソントリクローム染色で定量可能な標本を改めて切り出すこととし、組織学的評価は来年度以降に再度検討することとした。また、血中カテコラミン濃度の測定については、研究計画調書作成時の測定方法で必要とされた血液量を実際には採取することができなかった。代替方法として、微量の血液検体で測定可能な試薬の存在が確認できたため、来年度以降の測定を検討している。一方、来年度に計画していたmRNAの定量や蛋白発現の検討に使用する検体は、本年度中に前倒しして採取し、測定用の検体を作製することができた。以上を総合的に検討すると、本研究はおおむね計画通りに進展していると考える。本研究ではイソプロテレノール(ISP)負荷不全心筋モデルマウスに胎生蛋白制御因子セマフォリン3A(Sema3A)を投与することで、不整脈や心不全の抑制を図るという方法論を検証し、心筋の電気的・構造的・機能的リモデリングに対する根本的で新たな治療概念を確立することを目的としている。これまでにISP負荷モデルに投与する適切なセマフォリン3A(Sema3A)の量を検討した上で、control群・ISP負荷群(不全心筋モデル)・ISP+Sema3A群(不全心筋治療群)の3群で電気生理学検査ならびに心エコー図を施行し、Sema3Aでの治療効果を検証した。電気生理学検査ではISP群で延長した単相性活動電位持続時間20%回復時間(MAPD20)がISP+Sema3A群で改善した。心エコー図ではISP群で低下した左室内径短縮率(%FS)がISP+Sema3A群で回復することを証明した。よって、ISP負荷不全心筋モデルにおいて、Sema3Aが不全心筋に対して電気的・機能的なリバースリモデリング効果を発揮することが示唆された。電気的・機能的変化の機序の解明のため、本年度は心筋イオンチャネル関連因子やカルシウムハンドリング関連因子についてmRNAの発現を定量的リアルタイムRT-PCRを用いて評価した。一部のカリウムチャネル関連因子およびカルシウムハンドリング関連因子においてISP負荷群での発現低下とISP+Sema3A群での回復が示唆され、電気的・機能的変化を裏付ける機序として妥当であると考えられた。また、mRNA発現の変化が示唆された項目につきWestern blotにより蛋白発現を確認することとし、現在内在性コントロールを用いた試験実験を施行中である。研究計画に従い、今年度は心筋イオンチャネル関連因子ならびにカルシウムハンドリング関連因子について計画した全項目のmRNA発現の定量評価を完了することができた。また、mRNA発現の結果を解析し、次の段階として計画していたWestern blotによる蛋白発現の評価を行う項目を決定した。
顎口腔系の機能異常が頚椎姿勢に及ぼす影響

本年度は先ず顎機能正常者群のパラメーターの調査ならびに顎機能異常者群のパラメーターとの比較を行うことを目的とし、側貌規格断層エックス線写真撮影を行った。すなわち、予備実験的に顎機能正常者5名を選択し、1名につき咬頭嵌合位、下顎安静位、10mm開口時、20mm開口時、30mm開口時、40mm開口時、最大開口時の計7枚の側貌規格断層エックス線写真の撮影を行い、事前に設定した各種頭蓋パラメーターおよび各頚椎(C1C7)パラメーターと基準線との角度や距離を計測した。同時に各頚椎の形態、配列(湾曲度)、頚椎間距離、歯突起の偏位や骨棘の有無を調査し、上述のパラメーターの正常域を算出した。顎機能正常者群では順次開口させるに従って、頭蓋部の角度(SN平面を代表とする)はいったん小さくなり,さらに開口が進むと角度は大きくなる傾向が見られた。これに対して、各頚椎は開口するに従って、角度が小さくなる傾向が見られた。C1C7神経の支配領域の随伴症状(頭痛、肩こり、耳鳴りなど)を有する顎機能異常者5名を選択肢、随伴症状の有無、程度をアンケートにて調査した。この5名に対して顎機能正常者群同様、1名につき咬頭嵌合位、下顎安静位、10mm開口時、20mm開口時、30mm開口時、40mm開口時、最大開口時の計7枚の側貌規格断層エックス線写真の撮影を行った。さらに顎機能正常者群にも随伴症状の有無、程度を顎機能異常者同様アンケートにて調査した。顎機能正常者群と比較して、顎機能異常者群の頭蓋部の角度(顎機能正常者群同様SN平面を代表とした)は開口させていっても、小さくなることなく増加傾向を示した。これに対して各頚椎は顎機能正常者群同様、開口させるにつれて角度が小さくなる傾向が見られたが、角度は顎機能正常者群の方が小さかった。
環境音を考慮したサイン音のデザインプロセスの構築と標準化への研究

環境音の周波数成分を物理尺度として、ノイズ成分として知覚される環境音の音高の尺度を心理尺度として極限法により実験を行った結果、両者に線形性があることが示唆された。これをもとに、サイン音のピッチ設定を、環境音から決定することにし、一対比較法によって評価を行った結果、環境音との調和が示唆された。次に、先の研究結果で得られた環境音からピッチ抽出する関数をProcessingに実装し、RaspberryPiを利用してマイク入力からリアルタイムに環境音に調和するサイン音の生成を行った。この実機を国内外の研究会でデモ発表を行い、国際的な視点からの標準化について検討した。本年度は暗騒音の発生モデルから音響特性を分析し、サイン音のパラメタの最適化を行った。この予想モデルから生成される環境音予想モデルを音響解析し、周波数特性から共鳴周波数、スペクトルセントロイド、周波数成分の時間包絡などの情報から、目的とするサイン音の状況に応じて、基本周波数(f0)、周波数成分、時間包絡などのパラメタを決定する。公共空間で使用されるサイン音は多くあるが、この研究では、危険性についてプライオリティを付け、命に関わる危険度から一般的な注意喚起までを5段階程度に分け、それぞれの危険度に応じて、最適なサイン音をパラメタを変えて数種類作成した。また暗騒音予想モデルを考慮に入れてデザインされた上記のサイン音について、評価実験を行った。実験方法は、暗騒音のない状態と、暗騒音予想モデル下での状態の両方について、一対比較法などによる官能評価を行い、各危険度に最適な音の順位付けを行う。この順位結果とサイン音生成時のパラメタとの関係について検討を行い、サイン音の高さや成分、長さなどについて、有効な指標を抽出する。また、暗騒音とサイン音について、メル尺度やラウドネスなどの心理尺度との検討も行い、暗騒音のスペクトルセントロイド周波数からピッチへの心理尺度の線形モデルを構築した。またこの線形モデルを利用して、暗騒音を自動的に分析し、最適なピッチでサイン音を自動再生できるデバイスの開発も行った。小型コンピュータRaspberryPiを利用して、マイクロフォンから入力された環境音の信号を、解析し、リアルタイムに環境音に調和するピッチでサイン音を再生させることに成功した。平成24年度は環境音からスペクトル重心周波数を決定するプログラムの開発と評価を行った。環境音の周波数成分を物理尺度にして、ノイズ成分としての知覚される環境音の音の高さの尺度を心理尺度として、その関係について極限法によって実験を行った。その結果、物理尺度としてのスペクトル重心周波数とピッチの関係に線形性があることが示唆された。線形性をもとに、環境音のスペクトル重心周波数からピッチを演算させるプログラムを作り、実際の環境音に演算されたピッチによるサイン音を合成し、一対比較法によって評価を行った結果、スペクトル重心から演算されたピッチによるサイン音のほうが、「環境音に調和している」という評価において得点が高いことが示唆された。このことより、環境音に音楽的に調和するサイン音の基本周波数は、環境音のピッチから決定することが調和性に富むという仮説を実証する結果を得ることができた。スペクトル重心周波数からピッチを抽出する線形式をもとに、環境音から自動的にサイン音の周波数、音量、倍音成分を決定するシステムの構築を行った。また、Arduinoに人感センサ、マイク、照度センサを取り付け、先のシステムをハードウェアとして開発した。これにより、随時変化する屋外環境において、不快感のない音楽的にも調和したサイン音を報知することが可能になった。平成27年度はサウンドデザインの国際標準化に向けての研究を中心に行った。この研究で行った、サイン音の自動生成システムに関して、国内外の研究者からの意見を聴取するとともに、国際会議等でデモ発表を行い、システムの効果や改善点などの意見を収集した。また、このシステムの制作だけでなく、応用に関して、国際的な視野から検討を行った。その結果、国際標準化においては、現在の国際的なマーケティングとの状況も加味する必要があるため、サウンドデザインのマーケティングやブランディングに関する調査も行った。具体的には、大阪で開催された経営者のシンポジウムにおいて、研究成果を発表し、マーケティングにおけるサウンドデザインの必要性について発表を行った。また、岐阜大垣市で開催された、テクノロジーと音楽のシンポジウムPOSTにおいて、研究成果を発表し、マーケットにおける音のデザインの必要性について議論を行った。これらの結果をまとめ、日本音響学会春季研究発表会では、音のデザインのスペシャルセッションにおいて、音商標をテーマとした企画を立ち上げ、サウンドデザインとマーケティングについて、本年度の研究報告を行い、グローバルな議論を行った。開発した音楽的に調和するサイン音の報知システムに対する評価実験が遅れている。この評価実験に関しては、ユニバーサルデザインを目的としているため、国外での評価実験も研究計画に入れている。しかしながら、フランスを中心に、ヨーロッパでのテロ事件の影響で、国外での評価実験が困難になってしまった。

それにより、当初の研究計画より半年程度の遅れを生じている。音のデザイン,音楽情報処理本年度は評価実験を中心に研究を進める。国内の公共空間をはじめ、国外での実験も行う。ノンパラメトリックベイズに基づくBSS手法による環境音の自動弁別を予定していたが、現在のところ、リアルタイム性に乏しいため、スペクトルセントロイド周波数を算出することにより、環境音の調和するシステムに移行している。BSS手法も同時に検討中であるが、研究目的に沿ったものにするためには、アルゴリズムの最適が必要と考え、その部分は達成していない。しかしながら、先の方法によりサイン音の評価実験を行った結果、研究目的に適合するモデルが完成してきたので、概ね順調に進展していると考える。環境音をシグナルとして知覚する際、音楽的な要素が重要であることが示唆された点において、研究1年目の目的は達成している。また、並行して進めている環境音に調和するサイン音生成のデバイスに関しても、組込デバイスの開発が進んでいる。開発した音楽的に調和するサイン音の報知システムに対する評価実験が遅れている。この評価実験に関しては、ユニバーサルデザインを目的としているため、国外での評価実験も研究計画に入れている。しかしながら、フランスを中心に、ヨーロッパでのテロ事件の影響で、国外での評価実験が困難になってしまった。これまでの研究結果に基づき、暗騒音下で使用される公共空間のサイン音についてのデザインプロセスについての検討を行う。特に、サイン音のパラメタ決定と、作成されたサイン音の評価方法について言及し、サイン音のデザイン手法を評価まで含めたプロセスとしてガイドライン化を計る。さらに、このガイドラインの標準化を目標としているため、日本人だけでなく、外国人にも評価実験に参加してもらい、国際的な標準化を狙う。このまま研究計画書通り進める。25年度は研究方法に記載した、ベイズモデルによって、環境音の生成モデルを解析し、予想モデルの構築へと進めて行く。予定期間中に達成できなかった評価実験を行うが、これに関わり、実験用デバイス等の物品費、実験を行う際の被験者等への謝金、および、研究成果を発表するための費用等を使用する。補助事業期間延長承認:平成27年3月20日国際会議への出席を見越していたが、本務校業務と重なり、キャンセルした。国際会議への発表を予定している。環境音に適応するサイン音生成のためのデバイスを開発する。研究費の使用に関しては、組込デバイスの開発に関わるソフトウエアコーディングの人件費やデバイス開発のための実験機器の購入、研究成果発表のための旅費等に使用する。
役割理論におけるポライトネス

社会心理学における役割理論のひとつであるSymbolic Interactionism (SI)(シンボリック相互作用理論)を適用して、この理論のidentityとroleというコンセプトがどこまでポライトネスを分析ができるかということが本研究の主旨であった。その結果多くのポライトネスの言語現象がこの理論で分析できることが分かった。今まで敬語のレベルの変化、挨拶の決まり文句、などを分析してきた。つまり、多くの言語現象は、話者の取るスタンス(identity)によって、そのパフォーマンスであるroleの具現事象のひとつとしてとらえることができると検証することができた。当該年度では、データ収集が終了し、その分析を行うことになっていた。さらに、ポライトネスおよび「役割理論」についての参考文献を出来る限り閲読することになっていた。「役割理論」については、役割のコンセプトが言語現象に適合するようにこの理論の拡張を図り、役割の種類を社会的なものと心理的なものに分け、オリジナルな仮説を立てた。データからは、従来のポライトネスの現象もいくつか引き出したが、ポライトネスに限らず、興味深い現象も見られたのでそれについても研究を深めることにした。その結果当該年度では次のようなことが研究成果として得られた。3.現在執筆の論文は上記のspeech level shiftsについて。さらにjoint constructionという対話者二人がひとつの発話を作る現象が、日本語に特殊な面を持つのでそれについて海外協力者とともに2本執筆することになった。さらに役割理論をポライトネスを研究している言語学者に知ってもらうためにポライトネスの国際学会で2本発表することに決定し、これも近い将来執筆しジャーナルに提出する。25年度は、データの処理、分析がほぼ終わった後(23月ごろ)海外協力者とともに共同発表を2本、ロンドン大学主催のTeaching & Learning (Im)Politenessというテーマの学会で発表を行った(7月8ー10日)。また、この学会日時の前後2日間、執筆する論文について詳細にわたって相談をした。1本は代表者がfirst authorであり、もう1本は協力者がfirst authorとして執筆することに同意をし、論文の構成及び論点についてお互いが了承するまで話し合い、決定をした。しかしながら、その後海外協力者の家庭事情により、8月末から1月中旬まで、共同研究ができなくなり、協力者が復帰するまでの間は、データの見直し(将来の単著についての考察)および代表者が請け負う論文の項目について執筆し始めた。その後、協力者が復帰して、3月末までに二人で2本論文を仕上げ、それぞれDiscourse ProcessesとText & TalkというInternational Journalsに提出した。現在はその結果待ちである。海外協力者が復帰するまでの4か月間、代表者は会話データから別のテーマを考慮し、それについて参考文献にあたり、現在執筆中である。また平成26年7月のPolitenessについての学会でそれを発表する予定である。また、9月初めには招へい講演をブカレストで行う予定である。23年度は次の研究計画を立てた。1.データ収集、2.「役割理論」に関する参考文献を読み、ポライトネスへの応用を理論的に考察、3.海外研究協力者とデータ分析の打ち合わせ、および将来に向けての方向付けを行う。1.に関しては、さまざまなデータ(テレビの録画、インタビューの録音、ネット掲載の会話のコーパス)を収集し、それを書き起こした。また、そのデータからポライトネスストラテジー、敬語表現を拾い、どのような「役割」がどのようなストラテジーを取るのかを考察した。この分析は進行中である。2.に関しては役割理論、特にSymbolic Interactionismの理論(SI)について、文献を読んでいる。社会心理学の理論を語用論のポライトネスに応用するのは、前例がないため、SIの理論がどこまで日本語のポライトネス現象に応用できるのかまだ未知の状況であるが、SI理論の応用能力は高いと思われる。3.に関しては、3月初にオーストラリアを訪れ、長時間に渡って、海外研究協力者と、データの分析および将来に向かっての展望を話し合った。さらに協力者のほうでも日本語コーパスにアクセスし、取得してくれていたので、それもデータに加えることにした。分析がかなり進んだので、2012年度中に学会で最初のデータ分析結果を発表することにした。データはさらに分析する必要があるが、これまで日本語に特徴的なストラテジーとして、「繰り返しの対話」や「一つのまとまりの発話を数人で形成する会話」というのがデータに多くみられた。まずこの2点について仮説まで構築することに海外協力者からも賛同を得た。これらの2つは言語学的に分析はなされてきたが、「役割理論」に照らし合わせて分析するのは、当研究が初めてであると思われる。2014年度は主に論文執筆と学会発表の年となった。昨年度までにインタビュー、ドラマ・映画などのスクリプトの会話データを分析し、日本語の語用論的現象を抜出し、また、本研究の中核となるシンボリック相互作用役割理論を適用し、さらに言語学分析に必要と思われる拡張的要素を創出し、それらを日本語の現象に適用した。

例として、インタビューデータにおける会話分析をすることにより、二人の会話がひとつの発話を作るという従来のjoint utteranceを超えて、従来の文法では分析できない特殊な二文融合の協同発話という現象が見られた。これを共著として2本論文を執筆した。またこのデータおよび映画やドラマのスクリプトに現れるスピーチレベルのシフト(丁寧体から普通体、またその逆)を分析し、心理的に表れる「役割」をdissociative roleと名付け、それを中心にスピーチレベルシフト現象を説明した。これは従来の研究とは異なる視点でこの現象を分析したのであるが、これも論文に仕上げ、投稿した(学会発表は2013年度に行っている)。また、インターネットで得られるコーパスもデータとして利用することで、多様な場面の会話データが得られ、そこから日本語の感謝表現である「ありがとう」「すみません」の使用領域、制約、条件を発見し、従来の研究とは異なる研究結果が得られた。これに関する論文はすでに出版されているが、もう1本も確定している。2015年度7月には国際会議でパネルの発起人となり(昨年度受け入れられた)8人でポライトネスの最近の動向を批判しながら、これからはポライトネスはどのように研究されるべきかという点についてディスカッションを行う。このパネルの司会を務めるとともに自らも役割理論の適用適切性について発表する。語用論データ分析はほぼ終わっている。またこれからどんな論文を執筆するのかも決定しているが、執筆が少し手間取っている。その理由は「役割理論」における「役割」の種類を拡張し言語現象に適合するように何度も考え直し、それについて海外研究協力者とも話し合いをメールやウエッブカメラで行ったので、それに時間を費やしたからである。しかし、その後は順調に研究は進んでおり、これからは執筆と学会での発表となる。やや遅れているとしたのは、海外協力者との連絡が4か月途絶え、その間共著論文が進まなかったからである。論文は3本を目指していたが、2本提出となった。3本目は今考慮中で、執筆には26年度の10月ごろまでかかると見込んでいる。ただし、これはあくまで申請書に記載した目的の達成度という観点から判断した評価である。連絡が途絶えていた間、代表者は別の論文を単著で考慮し、それに関するデータ分析および参考図書の閲読、論文の構成まで考え、現在執筆にとりかかっている。これは申請書には記載されていない。はじめの計画どおりにほぼ達成したと思われるが、データの量が最初に考えていたよりも増え、まだその処理の途中であることが少し心残りであるが、2年目もデータ処理を項目として掲げているので、間に合うと思われる。
人工歯根の応用による顎顔面再建法の研究

「人工歯根の応用による顎顔面再建法の研究」により,下記のような研究実績が得られた。1)骨移植を含めた人工歯根の臨床応用:人工歯根を応用した骨移植を伴う顎顔面再建への応用について臨床的検討を行った。これにより従来の補綴前外科手術では得られなかった機能的および審美的に著明な改善が得られることが判った。これらの結果は日本口腔外科学会(弘前),アジア顎顔面口腔外科学会(台北,台湾)において報告,論文投稿を行った。2)イオン注入による新生体材料の開発:コンピュター支援よる表面解析法,イオン注入による表面改質の基礎研究を行った。イオン注入法により物理化学的に安定した薄膜が再現性を持って作成されることが明らかになった。これらの結果は日本機械学会(東京),日本バイオマテリアル学会(東京),イオンビームに関する国際シンポジウム(サンヂエゴ,USA),FDI Congress(イエテボリ,Sweden)で報告および論文投稿を行った。3)振動工学理論による人工歯根・骨系の動特性の解析:人工歯根・骨系の動特性の解析に,歯槽骨および歯根膜を圧縮および剪断のばねおよびダンバとして,ばねは歯根膜,歯槽骨の圧縮限界を考慮した非線形関数とする力学モデルを作製した。これらは,理論計算値と実験のよい一致を得え,これの応用により天然歯,人工歯根を連結したときの動的荷重の配分特性も明らかにした。これらにより人工歯根と天然歯根の動特性の相違点,人工歯根のデザインにおける問題点が明らかになった。これらの結果は日本機械学会(東京),日本口腔診断学会(岡山),FDICongress(イエテボリ,Sweden)で報告を行い,論文投稿を行った。4)多層断層X線CTによる三次元像およびCAD/CAMの応用:これらの応用により人工歯根による機能的審美的に優れる顎顔面再建の手術シミュレーション,再建後の形態予測を行い,論文投稿を行った。人工歯根の応用による顎顔面再建法の研究により,具体的に下記のような研究実績が得られた。1.骨移植を含めた人工歯根の臨床応用:人工歯根による顎顔面再建への応用を行い,骨移植を含めた約400症例につき臨床的検討を行った。これらの結果は日本口腔外科学会,アメリカ顎顔面口腔外科学会,日本歯周病学会,整形災害外科などに発表,投稿を行った。これらの総括は1993年3月のアジア顎顔面口腔外科学会(台北)にて報告を行う。またX線CT,MRを用いた三次元像による手術シュミレーションに関する研究も継続している。2.イオン注入による新生体材料の開発:コンピュター支援よる表面解析法,イオン注入による表面改質の基礎研究を行い,これらの結果は日本機械学会,日本バイオマテリアル学会へ発表,投稿した。現在,臨床応用を目的として研究を継続しており,1993年4月にはイオンビームに関する国際シンポジウム(サンジディエゴ)での論文掲載が決定している。3.振動工学理論による人工歯根・骨系の動特性の解析:人工歯根・骨系の動特性の解析に,歯槽骨および歯根膜を圧縮および剪断のばねおよびダンバとして,ばねは歯根膜,歯槽骨の圧縮限界を考慮した非線形関数とする力学モデルを作製した。さらに静的咬合力,衝撃力を加えたときの過渡応答を模型実験,生体実験により測定し,ばね定数や減衰系数を同定した。結果,理論計算値と実験のよい一致を得るモデルが完成した。さらにモデルを利用して天然歯,人工歯根を連結したときの動的荷重の配分特性も明らかにした。これらの結果は1993年5月日本口腔診断学会(岡山),FDI Congress(イエテボリ)で発表予定である。

「人工歯根の応用による顎顔面再建法の研究」により,下記のような研究実績が得られた。1)骨移植を含めた人工歯根の臨床応用:人工歯根を応用した骨移植を伴う顎顔面再建への応用について臨床的検討を行った。これにより従来の補綴前外科手術では得られなかった機能的および審美的に著明な改善が得られることが判った。これらの結果は日本口腔外科学会(弘前),アジア顎顔面口腔外科学会(台北,台湾)において報告,論文投稿を行った。2)イオン注入による新生体材料の開発:コンピュター支援よる表面解析法,イオン注入による表面改質の基磯研究を行った。イオン注入法により物理化学的に安定した薄膜が再現性を持って作成されることが明らかになった。これらの結果は日本機械学会(東京),日本バイオマテリアル学会(東京),イオンビームに関する国際シンポジウム(サンヂエゴ,USA),FDI Congress(イエテボリ,Sweden)で報告および論文投稿を行った。3)振動工学理論による人工歯根・骨系の動特性の解析:人工歯根・骨系の動特性の解析に,歯槽骨および歯根膜を圧縮および剪断のばねおよびダンバとして,ばねは歯根膜,歯槽骨の圧縮限界を考慮した非線形関数とする力学モデルを作製した。これらは,理論計算値と実験のよい一致を得え,これの応用により天然歯,人工歯根を連結したときの動的荷重の配分特性も明らかにした。これらにより人工歯根と天然歯根の動特性の相違点,人工歯根のデザインにおける問題点が明らかになった。これらの結果は日本機械学会(東京),日本口腔診断学会(岡山),FDI Congress(イエテボリ,Sweden)で報告を行い,論文投稿を行った。4)多層断層X線CTによる三次元像およびCAD/CAMの応用:これらの応用により人工歯根による機能的審美的に優れる顎顔面再建の手術シミュレーション,再建後の形態予測を行い,論文投稿を行った。なお本研究は現在も継続している。