hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内情報伝達系からみた神経細胞虚血耐性獲得メカニズムの解明

動物モデルにおいて、非致死的な虚血負荷をあらかじめ与えておくと、引き続いて受ける致死的虚血に対して神経細胞障害が軽減される現象は虚血耐性として古くから知られているが、同様の現象はヒトの脳虚血でも認められることが最近報告されてきた。この現象が利用できれば、虚血に脆弱な脳組織を抵抗性なものに変化させることが可能となる。動物実験では、非常に高率に耐性獲得が再現できるのだが、現在のところ、そのメカニズムは十分に解明されてはいない。我々は、砂ネズミ一過性脳虚血モデルを用いて、細胞内情報伝達経路の解析を行なうことでこのメカニズムに迫ることを試みた。まず神経細胞のアポトーシスを抑制すると報告されている蛋白質リン酸化酵素Aktの活性化反応を致死的虚血と非致死的虚血(耐性獲得期)の両者で比較し、非致死的虚血後に持続性に活性化されることを明らかにした。またAktを活性化する薬剤を投与して、虚血に抵抗性となることを確認した。Aktを抑制する薬剤wortmanninを脳室内に投与すると、このAktの活性化は完全に抑制され、同時に耐性の獲得は起こらなかった。次に耐性獲得期において、Aktのターゲットの一つであるCREBの活性化反応を調べた。非致死的虚血後にCREBのリン酸化とDNA結合活性は一過性に上昇した。CREBとDNAの結合を特異的に抑制するCRE-decoyを脳室内に投与しておくと、耐性獲得は有意に阻害された。以上の結果より、Akt signalingとCREB活性化が脳虚血耐性の獲得に関与していることが明らかとなった。しかしながらこの効果も完全に耐性の獲得を説明できるものではなく、より鍵になる分子の検索を続ける必要があり、今後の検討課題としている。1)虚血耐性獲得におけるAkt活性化の役割砂ネズミ一過性前脳虚血モデルを用いて、海馬領域における虚血耐性獲得期間におけるアポトーシス抑制タンパクAktの活性化を検討した。虚血耐性を誘導する2分虚血後より、ゆるやかにAktは活性化された。Akt活性化を抑制するwortmanninを脳室内に投与すると、2分虚血後のAkt活性化は認められず、その後の虚血耐性現象は部分的に抑制された。2)虚血耐性獲得におけるCREBリン酸化機構の解明次にAktのターゲットとしても報告されている、転写因子CREBの虚血耐性獲得に関する役割につき検討した。砂ネズミ一過性前脳虚血モデルを用いて、海馬領域におけるCREBのリン酸化反応の時系列を検討した。2分虚血後、6時間から12時間にかけてリン酸化反応の亢進が認められた。また、虚血後に採取した海馬を細胞質、核成分に分画してリン酸化反応の時系列を検討したところ、CREBのリン酸化は、核成分において著明に増大した。3)CREBリン酸化反応亢進が虚血耐性にどのように関与しているか調べる目的で、CREBとDNAの結合を阻害するCRE-decoyを作成した。培養細胞を用いてこのCRE-decoyの細胞内移行性を確認し導入後の細胞死を観察したところ、血清の存在下で有意に細胞死が誘導できることが明らかとなった。現在このCRE-decoyを動物モデルに投与して、虚血耐性獲得が抑制できるか検討中である。今後はCREBリン酸化により誘導される分子の検索と、その生理作用についてさらに検討する予定である。断端を蛍光ラベルしたものと、シゴキシゲニンラベルした2種類のCRE-decoyを作成し、砂ネズミの脳室内に定位的に注入した。24時間後、灌流固定を行い組織学的に調べたところ、CRE-decoyは脳室壁と両側の海馬に拡散していた。2)CRE-decoyによるCREB-DNA結合活性抑制効果の確認

砂ネズミに2分虚血を施すと、6時間から12時間でCREBのリン酸化反応が上昇することを昨年確認しているので、2分虚血後12時間の海馬より核抽出液を作成し、CREオリゴプローブとの結合性をゲルシフト法にて調べた。CREBの抗体を用いたスーパーシフトの検出より、海馬におけるCREBのDNA結合活性が確認された。次に2分虚血の24時間前にCRE-decoyを脳室内に投与し、同様に2分虚血後12時間の海馬の核抽出液を調べたところ、CREBのDNA結合活性は30%に低下した。上記の方法でCRE-decoy投与群と非投与群での虚血耐性獲得現象を比較した。2分虚血後3日目に5分虚血を施した後、7日目に海馬の組織標本を作製した。CRE-decoy非投与群では、海馬CA1の錐体細胞は約80%が生存していたが、CRE-decoy投与群では25%と有意に低下していた。CRE-decoy投与群において2分虚血のみ行い10日後、海馬CA1を観察したが、明らかな細胞障害性は認められなかった。この結果よりCRE-decoyは2分虚血後のCREBを介する情報伝達経路を阻害することにより致死的虚血に対する神経細胞の防御機構を抑制したことが考えられた。今後はCREBの標的遺伝子の検索を続けていく予定である。
核DNA損傷度測定による肝切除における血流不良域の評価と処置法

肝切除に際して生ずる血流不良域の処置法を明らかにすべく以下の実験を行った。【実験I】30%肝切除群(C群)、30%肝切除に左内側葉の門脈遮断を加えたP群、30%肝切除に同領域の門脈+肝動脈遮断を加えたT群の3群を作成し、血流不良域と無処置域各々について比較した.DNA損傷度の検索には、DNAの単鎖部分とのみ反応し、apoptosisを認識する抗single-stranded DNA IgG(抗s-sDNA)抗体を用い、肝再生の指標にはBrdU免疫組織染色を用いた.(1)肝肉眼所見と肝重量の変化:(血流不良域)P群では、術直後から急激に萎縮し、術後28日目には18%になった.T群では、術直後には壊死による腫脹を認めたが、次第に吸収され28日目には33%になった.(無処置域)肝重量はP群、T群ともに急激に増大し、14日目には300%に達した.(2)血流不良域のDNA損傷度(抗s-sDNA抗体標識率):C群残存肝では0.01%未満であった.P群では、術直後0.15%、術後7日に0.30%に増加した.T群では、術直後に0.15%に増加したが、その後は0.01%未満に低下した.(3)無処置域のBrdU標識率:P群、T群ともに術翌日に各9.2%、12.8%に増加後、次第に減少し術後7日には0.2%になった.【実験II】上記3群において、肝切除48時間後に非致死量のエンドトキシン(LPS1mg/kg)を静注し、負荷に対する個体の抵抗性(生存率)、肝障害の程度を検索した.C群では、全例が生存し、LPS投与6時間後の血清GOT値は平均408U/Iであった.P群でも、全例が生存し、GOTはC群と同様であった.一方、T群では死亡率33%で、LPS投与6時間後の血清GOT値は平均2337U/Iと著明に上昇し、肝血流量はLPS非投与群と比較して、血流不良域、無処置域ともに50%に低下していた.【結論】肝切除に際し生ずる血流不良域は、門脈血流のみの血流不良であれば処置を要しない.一方、門脈+肝動脈血流の遮断は、肝再生は促すものの、LPS負荷に対する抵抗性の減弱を生ずるため、残存させることは避けるべきである.肝切除に際して生ずる血流不良域の処置法を明らかにすべく以下の実験を行った。【実験I】30%肝切除群(C群)、30%肝切除に左内側葉の門脈遮断を加えたP群、30%肝切除に同領域の門脈+肝動脈遮断を加えたT群の3群を作成し、血流不良域と無処置域各々について比較した.DNA損傷度の検索には、DNAの単鎖部分とのみ反応し、apoptosisを認識する抗single-stranded DNA IgG(抗s-sDNA)抗体を用い、肝再生の指標にはBrdU免疫組織染色を用いた.(1)肝肉眼所見と肝重量の変化:(血流不良域)P群では、術直後から急激に萎縮し、術後28日目には18%になった.T群では、術直後には壊死による腫脹を認めたが、次第に吸収され28日目には33%になった.(無処置域)肝重量はP群、T群ともに急激に増大し、14日目には300%に達した.(2)血流不良域のDNA損傷度(抗s-sDNA抗体標識率):C群残存肝では0.01%未満であった.P群では、術直後0.15%、術後7日に0.30%に増加した.T群では、術直後に0.15%に増加したが、その後は0.01%未満に低下した.(3)無処置域のBrdU標識率:P群、T群ともに術翌日に各9.2%、12.8%に増加後、次第に減少し術後7日には0.2%になった.【実験II】上記3群において、肝切除48時間後に非致死量のエンドトキシン(LPS1mg/kg)を静注し、負荷に対する個体の抵抗性(生存率)、肝障害の程度を検索した.C群では、全例が生存し、LPS投与6時間後の血清GOT値は平均408U/Iであった.P群でも、全例が生存し、GOTはC群と同様であった.一方、T群では死亡率33%で、LPS投与6時間後の血清GOT値は平均2337U/Iと著明に上昇し、肝血流量はLPS非投与群と比較して、血流不良域、無処置域ともに50%に低下していた.【結論】肝切除に際し生ずる血流不良域は、門脈血流のみの血流不良であれば処置を要しない.一方、門脈+肝動脈血流の遮断は、肝再生は促すものの、LPS負荷に対する抵抗性の減弱を生ずるため、残存させることは避けるべきである.
カーボンナノチューブと低温プラズマの融合による新規治療法の開発

カーボンナノチューブと低温プラズマを融合させた治療法の開発のため基盤データを取得した。多層カーボンナノチューブが特異的に吸着するタンパク質を網羅的に同定し、ヘモグロビン、ヒストン、トランスフェリンを得た。低温プラズマの作用は、鉄を付加した処理で感受性が増加し、鉄除去性キレート剤の処理により感受性が減少することが判明し、細胞内鉄濃度が低温プラズマへの細胞の感受性を決定する因子であることを見いだした。その過程でエンドサイトーシス活発化とオートファジーの関与ならびに細胞内の触媒性Fe(II)が増加することがわかり、中皮腫細胞では低温プラズマ処理はフェロトーシスを起こすことを明らかにした。本研究では、カーボンナノチューブと低温プラズマを融合させた新規治療法の開発を目的として、今年度は培養細胞レベルの実験を施行した。Met5A中皮細胞株の可溶化物を使用して、中皮腫発がん性の証明された多層カーボンナノチューブ(NT50)と発がん性のないことが証明された多層カーボンナノチューブ(NTtngl)がそれぞれ特異的に吸着するタンパク質をマススペクトメトリーにより網羅的に同定した。2種類のカーボンナノチューブに特異的に吸着するタンパク質を多数同定できたが、両者に共通するタンパク質としてヘモグロビン、ヒストン、トランスフェリンが得られた。このうち、ヘモグロビンとヒストンはアスベスト繊維に特異的に吸着するタンパク質としてすでに知られていた。Met5A中皮細胞のカーボンナノチューブ取り込みの解析においてはNT50のみが効率的に取り込まれ、しかもヘモグロビンあるいはトランスフェリンで前処理をした繊維が有意に多く取り込まれ、同時に細胞内の触媒性2価鉄量も有意に増加した。この現象は、コメットアッセイによるDNA傷害と比例関係を示した。低温プラズマ照射に関しては、線維芽細胞と悪性中皮腫細胞を比較すると抗がん剤シスプラチンへの感受性に有意差はないにもかかわらず、低温プラズマへの感受性は悪性中皮種細胞において有意に高いことが判明した。低温プラズマの作用は、クエン酸アンモニア鉄を付加した処理で感受性が増加し、鉄除去性キレート剤デスフェラールの処理により感受性が減少することが判明し、細胞内の鉄が低温プラズマへの細胞の感受性を決定する重要因子であることが明らかとなった。そして、低温プラズマにより細胞死に至る過程で、オートファジーが関与していることが判明した。カーボンナノチューブに関しては、特異的吸着タンパク質の同定を行うことができ、また、低温プラズマに関してはその作用機構として細胞内の触媒性2価鉄が重要な因子であり、中途でオートファジーが関与することがわかるなど、当初の計画以上に進展している。本研究では、カーボンナノチューブと低温プラズマを融合させた新規治療法の開発を目的として実験を施行した。線維芽細胞と悪性中皮腫細胞を比較すると抗がん剤シスプラチンへの感受性に有意差はないにもかかわらず、低温プラズマ照射への感受性は悪性中皮種細胞において有意に高いことが判明した。低温プラズマの作用は、クエン酸アンモニア鉄処理で感受性が増加し、鉄除去性キレート剤デスフェラールの処理により感受性が減少した。従って、細胞内鉄濃度が低温プラズマへの細胞の感受性を決定する重要因子であり、細胞死に脂質過酸化を伴うことからフェロトーシスであることが判明した。低温プラズマ照射に伴いIRP1/2やトランスフェリン受容体タンパク質の有意な減少を認め、フェリチンタンパク質の有意な増加を認めたため、細胞内の触媒性Fe(II)が増加していると考えられた。その機構解明のため電子顕微鏡による解析を行うと、細胞死に至る過程で、エンドサイトーシスの活性化とオートファジーの関与が明らかとなった。同時にLAMP1の増加も認めたため、ライソゾーム形成あるいはフェリチノファジーの関与が示唆された。さらに、in vitroの実験でフェリチンに低温プラズマを照射すると、フェリチン殻の破壊と同時に保管されていたFe(III)がFe(II)に還元されリリースされることも明らかになった。次に、カーボンナノチューブが中皮細胞に作用するときに分泌されるタンパク質を網羅的に同定した。興味あるものとしてCSF-1が同定された。このタンパク質はカーボンナノチューブの曝露でマクロファージ細胞からも分泌され、そのM2分化を誘導することが判明した。これらの結果から、低温プラズマもカーボンナノチューブもその細胞傷害性には細胞内の鉄が主要な決定因子となっており、少なくとも中皮腫細胞においてはフェロトーシスを起こすことが明らかとなった。研究は当初の予定通りに進行している。平成29年度は、細胞株に対してカーボンナノチューブと低温プラズマを同時に負荷する実験を施行する。また、動物モデルによる実験を行う。実験病理学
対称空間の部分多様体の幾何と調和写像論の新展開

本研究課題では,対称空間の部分多様体の幾何学および調和写像論を,幾何学的変分問題,可積分系理論,リー理論,シンプレクティック幾何,の観点から(1)調和写像と可積分系,(2)特殊等質部分多様体,(3)エルミート対称空間のラグランジュ部分多様体,(4)有限及び無限次元等径部分多様体,で研究進展した。とくに,標準球面の等径超曲面のガウス像として得られる複素2次曲面に埋め込まれた閉極小ラグランジュ部分多様体に関する今までの成果を踏まえて,3つの場合を除いて,等径超曲面のガウス像は,ハミルトンnon-displaceableという結果が得られ出版した(入江博,Hui Ma,宮岡礼子との共同研究)。本研究課題初年度の今年度は,等径超曲面論に関わるラグランジュ部分多様体の研究や可積分系から観点からの対称空間への調和写像とそのモジュライ空間の研究を推進する一方,研究集会等での研究報告や国内外関連研究者との検討・情報収集等を積極的に行った。等径超曲面のガウス像として得られる複素2次超曲面のコンパクト極小(ゆえに単調)ラグランジュ部分多様体に関する興味深い問題は幾つもあり,中国・清華大Hui Ma教授との共同研究は継続している。そのハミルトン安定性問題は,等径超曲面が等質な場合は共著論文PartIIがTohoku Math.J.2015に出版され完全解決したが,非等質な場合は目下の問題である。連携研究者・入江博,Hui Ma,東北大・宮岡礼子教授との共同研究として前研究課題の終盤に始まった等径超曲面のガウス像のHamiltonian non-displaceabilityの研究を推進するため,RIMS共同研究(2015年7月)「等径超曲面のガウス像のフレアーコホモロジー」を実施,共著論文を執筆し数学専門雑誌に投稿した。すべての非等質な場合を含むほとんどの場合にHamiltonian non-displaceableであることが分かった。研究成果は福岡大学微分幾何研究会などで講演している。京大RIMS(小野薫教授)滞在中のHong Van Le教授(チェコ・IMAS)にはOCAMIに招き部分多様体の特殊幾何に関して最新の研究の講演をお願いし研究交流をもった。連携研究者・梶ヶ谷とは,非コンパクト型エルミート対称空間内の等質ラグランジュ部分多様体の構成・分類問題について議論・情報交換が出来,広島大研究員・橋永貴弘を招聘して梶ヶ谷は活発に検討,成果を挙げている。また,研究協力者・橋本要(OCAMI特任助教)は,本研究課題に関する積極的な研究交流,情報収集等を行った。また,研究協力者・奥原沙季(数学研究所員)は,tt*戸田方程式など調和写像の可積分系的側面に関する検討・情報収集で研究課題に協力している。本研究課題2年度の今年度は,等径超曲面論に関わるラグランジュ部分多様体,無限次元等径部分多様体,可積分系からの対称空間への調和写像などの研究を推進する一方,研究集会等での研究報告や国内外関連研究者との検討・情報収集,研究交流等を積極的に行った。等径超曲面のガウス像として得られる複素2次超曲面のコンパクト極小(ゆえに単調)ラグランジュ部分多様体に関する研究は,中国・清華大学Hui Ma教授との共同研究は継続している。そのガウス像のハミルトン安定性問題の非等質な場合の研究のために,クリフォード系から構成されるOT-FKM型等径超曲面の理論の検討を行っており,連携研究者・入江博らが組織する水戸幾何研究会ではレクチャーを行っている。入江,Hui Ma,東北大・宮岡礼子教授との共同研究の等径超曲面のガウス像のHamiltonian non-displaceabilityの研究成果を収めた共著論文は,Bulletin of the London Mathematical Societyから出版された。この結果により,すべての非等質な場合を含むほとんどの場合にHamiltonian non-displaceableであることが分かった。そのFloerホモロジーの研究など取り組んでいる。関連研究者の理科大・小池直之教授とは,ヒルベルト空間内の無限次元等径部分多様体およびコンパクト型対称空間上のHermann作用の軌道の幾何に関して積極的に議論を行った。小池の先行研究に示唆を受けて,大仁田は大学院学生・吉田稔(大阪市立大学M2)との共同研究においてコンパクト型対称空間上Hermann作用の良い性質もった軌道および極小軌道の分類に関する新しい結果を与えた。今年度も韓国・慶北国立大学Young Jin Suh教授研究グループとの共催国際ワークショップを継続して開催,本研究課題を推進した。Hui Ma,宮岡礼子,入江博との共同研究の結果「等径超曲面のガウス像は,複素2次超曲面のラグランジュ部分多様体として,殆ど全ての場合(相異なる主曲率の個数g=3,4,6で一つ主曲率の重複度が1の場合を除く)にHamiltonian non-displaceableである」は,国際共著論文H.Iriyeh, H.Ma, R.Miyaoka and Y.Ohnita, Hamiltonian non-displaceability of Gauss images of isoparametric hypersurfaces, Bulletin of the London Mathematical Society 48 (2016) 802-812に出版された。現在,残された場合のHamiltonian non-displaceability問題や等径超曲面のガウス像のFloerホモロジーに取り組んでいる。また,大仁田は院生・吉田との共同研究において小池の与えた条件を満たすコンパクト対称空間上のHermann作用の(全測地的でない)軌道および極小軌道をほぼ完全に決定するという成果を挙げている。

小池の与えた条件を満たす軌道は誘導不変計量が正規等質なるなどの内的にも外的にも良い性質もつリーマン等質部分多様体で,今後の研究に示唆的である。本研究課題に関するYoung Jin Suh教授,J.Berndt教授,F.Podesta教授(イタリア・フィレンツェ大学)らの研究グループとの研究連絡・研究交流も推進されている。お茶の水女子大学での国際研究集会に参加、J.Wood教授,M.Svensson教授と研究交流し,無限次元グラスマン模型による有限ユニトン数の調和写像に関する新たな研究の進展を知ることができたのは大変有益で,調和写像と可積分系の理論の本研究課題を鼓舞するものである。最終年度である今年度は,本研究課題で得られている一連の研究成果や今後の研究の展望等について積極的に研究発表・サーベイ講演を行った。標準球面内の等径超曲面のガウス像として得られる複素2次超曲面に埋め込まれたコンパクト極小ラグランジュ部分多様体のフレアーホモロジーおよび一連の研究の報告のために,早稲田大学での国際研究集会(2017年12月)でサーベイ講演(東北大学・宮岡礼子と共同)を行った。また,コンパクト対称空間上のHermann作用のもとで小池直之(東京理科大学)の条件を満たす極小軌道の分類問題に対して大仁田は前年度吉田稔との共同研究で得られた結果を深めるべく,連携研究者・酒井高司(首都大学東京)と研究協力者・小池直之と議論や情報交換を積極的に行った。とくに,Hermann作用のもつ変分完備性や超極性,有限次元及び無限次元超極的作用,有限次元および無限次元等径部分多様体の理論等について基本的な理論から検討した。吉田との共同研究成果は,国内外の研究集会で研究発表を行い,関連研究者らとの情報交換,とくに井川治(京都繊維工業大学)からHermann作用の代数的分類に関して有益な専門的知識を得た。大仁田の2009年の論文に基づいた閉等質極小ルジャンドレ部分多様体の構成・変形に関するJong Taek Cho(韓国・全南大学),橋本要(大阪市立大学数学研究所)との共同研究が新たに始まった。研究分担者・加藤信と橋本による特異点をもつ曲面の研究が進展している。大仁田は,Martin Guest(早稲田大学)とループ群・無限次元グラスマン模型の枠組みを活用したユニタリ群へのSU(2)同変な調和写像の分類問題の共同研究を進め,2018年3月の大阪市立大学での国際研究集会で,リーマン面から対称空間への調和写像の対称性とモジュライ空間の研究に関するサーベイ講演を行い,その結果も中間報告している。本研究課題では,対称空間の部分多様体の幾何学および調和写像論を,幾何学的変分問題,可積分系理論,リー理論,シンプレクティック幾何,の観点から(1)調和写像と可積分系,(2)特殊等質部分多様体,(3)エルミート対称空間のラグランジュ部分多様体,(4)有限及び無限次元等径部分多様体,で研究進展した。
複雑形状を有する建築構造物の設計用風荷重予測システムの開発研究

建築構造物の耐風設計を合理的に進める上で、作用する風力を評価するために流体計算技術が注目されている。実際の建築構造物の建設状況をみると、形状は複雑で、都市部では他の構造物に囲まれて周囲の影響を受ける。構造物などの非流線形物体に作用する空気力は、形状の微妙な変化によって大きく影響を受けるため、その評価は慎重に行わなければならない。風洞実験の手間を考えれば、数値解析の活用は大いに期待される。本研究では、流体計算技術の現状を踏まえた場合、ある程度複雑な形状あるいは周辺の状況に対してもその都度計算して求めることも合理性が欠く訳ではないと考え、実際の建築構造物を対象として流体計算により設計用風荷重を予測するシステムを構築することをめざした。本研究より得られた成果は、以下の通りである。平成11年度1.大気境界層乱流シミュレーションと建築物への接近流の作成大気境界層を模擬した乱流シミュレーションを行い、風の流れの変動特性を明らかにし、建築構造物に作用する風のシミュレーションを行う際の乱流流入時系列データを作成した。2.地表面粗度に関する境界条件のモデル化とその影響を受けた風の解析人工的構造物で構成される地表の状態を数値解析の境界条件として取り込むためにシミュレーションを実施し、モデル化を行うためのデータを取得した。3.一様流中の2次元複雑断面に作用する風圧力比較的複雑な断面形状を有する柱状体まわりの流れの剥離特性および風圧力特性を数値解析により明らかにした。平成12年度1.建築構造物に作用する風圧力および応答の実験データ収集建築構造物の形状が変化した時、平均風圧および変動風圧力特性について実験データに基づき吟味し、また不安定振動の発生機構を整理した。2.都市部の建築構造物まわりの流れと風圧力のシミュレーション都市部を想定した地面上に実構造物モデルを設置し、コンピュータシミュレーションを実施した。シミュレーションモデルの一連のシステムの有効性を吟味し、その適用限界も明らかにした。3.建築構造物の設計用風荷重の予測変動風力に関する計算結果に基づき、実用的な観点から風荷重に関する各種データを吟味した。建築構造物の耐風設計を合理的に進める上で、作用する風力を評価するために流体計算技術が注目され、角柱、円柱などの単純な形状の構造物に限れば作用する風力について精度検証が行なわれている。しかしながら、実際の建築構造物の建設状況をみると、形状はもっと複雑で他の構造物あるいは様々な植生に囲まれている。本研究では、こうした複雑な形状あるいは周辺の状況に対してもその都度計算して風力を求めることが合理性を欠く訳ではないと考え、実際の建築構造物を対象として流体計算により設計用風荷重を予測するシステムを構築することを目的とする。以下に本年度得られた成果を示す。1.大気境界層乱流シミュレーションと建築物への接近流の作成大気境界層を模擬した乱流シミュレーションを行い、風の流れの変動特性に関して乱れの強さ、スペクトル性状を明らかにした。建築構造物に作用する風のシミュレーションを行う際の乱流流入としての、乱流境界層の時系列データを作成した。2.地表面粗度に関する境界条件のモデル化とその影響を受けた風の解析植生あるいは人工的構造物で構成される地表の状態を数値解析の境界条件として取り込むためにシミュレーションを実施し、複雑に変化する非一様なせん断応力をグローバルな境界値に置き換えるモデル化を行うためのデータを取得した。

3.一様流中の2次元複雑断面に作用する風圧力二次元モデルを対象に、比較的複雑な断面形状を有する柱状体まわりの流れの剥離特性が複雑で周期的に発生する渦のスケールが大小様々となる状況での風圧力特性を検討した。建築構造物の耐風設計を合理的に進める上で、作用する風力を評価するために流体計算技術が注目されている。実際の建築構造物の建設状況をみると、形状は複雑で、都市部では他の構造物に囲まれて周囲の影響を受ける。構造物に作用する空気力は、形状の微妙な変化によって大きく影響を受けるため、その評価は慎重に行わなければならない。本研究では、流体計算技術の現状を踏まえた場合、ある程度複雑な形状あるいは周辺の状況に対してもその都度計算して求めることも、風洞実験の手間を考えれば、合理性が欠く訳ではないと考え、実際の建築構造物を対象として流体計算により設計用風荷重を予測するシステムを構築することをめざした。本年度得られた研究成果は、以下の通りである。1.建築構造物に作用する風圧力および応答の実験データ収集建築構造物に作用する風圧力および応答に関する実験データを取得した。構造物の形状が変化した時の平均風圧および変動風圧力特性について、特に局所的な変化について吟味し、また応答については不安定振動の発生機構も含めて整理した。2.実構造物用の流れのシミュレージョンモデルの構築建築構造物モデルを対象に乱流が作用する場合を想定したより高度なシミュレーションモデルを構築した。乱流流入となることから、ダイナミックSGSモデルを用いたLESを行うための剥離乱流用プログラムを作成した。3.都市部の建築構造物まわりの流れと風圧力のシミュレーション都市部を想定した地面上に実構造物モデルを設置し、コンピュータシミュレーションを実施した。シミュレーションモデルの有効性を吟味し、その適用限界も明らかにした。4.建築構造物の設計用風荷重の予測変動風力に関する計算結果に基づき、実用的な観点から風荷重に関する各種データを吟味した。特に、接近する風の乱流特性、建築構造物の形状などから分類し、それぞれの影響を整理した。
大腸陰窩に局在するNOX1の新しい役割の解明と炎症性腸疾患治療への応用

抗NOX1モノクローナル抗体の開発に取り組み、NOX1遺伝子欠損マウスを陰性対照としたスクリーニングによって、特異性と力価に優れた2種のクローン(26B1, 31C1)を得た。本抗体を用いた免疫組織学的解析により、NOX1はKi-67陽性の腸管上皮細胞に局在し、WGA陽性ムチンを含有する杯細胞には発現しないことを見出した。この新たな知見は、ごく最近報告されたNOX1欠損マウスで大腸粘膜修復が遅延することと関連する可能性がある。さらに、開発した抗体は中和抗体活性を有すること、および免疫沈降に使用可能であることを見出した。スーパーオキシド産生酵素NADPHoxidaseは、タンパク質や脂質の酸化的修飾によって細胞機能に影響を与える酵素複合体である。NADPHoxidaseの触媒サブユニットであるNOXは膜タンパク質であり、このうちNOX1は正常大腸組織に高発現する。しかしながら、特異的抗体の開発が遅れていることからNOX1の大腸における局在は明らかでない。本研究ではまず、NOX1の組織学的局在および細胞内局在を詳細に明らかにする目的で、抗NOX1モノクローナル抗体の開発に取り組んだ。マウスNOX1の細胞外ドメインに相当するポリペプチドを抗原とし、ラットに免疫後、得られた脾臓細胞からハイブリドーマを作製した。複数のハイブリドーマクローンについて、NOX1遺伝子欠損マウスを陰性対照としたスクリーニングを行い、9つの陽性クローンを同定した。開発した抗体は感度および特異性に優れており、ウェスタンブロット法によって大腸組織のみならず、よりNOX1発現の低い小腸、脾臓、肺組織の膜画分から初めてNOX1を検出できた。本モノクローナル抗体を用いた免疫染色によって、大腸陰窩アピカル膜(内腔側膜)上におけるNOX1局在を認めた。ごく最近、デキストラン硫酸ナトリウム摂水による大腸炎モデルにおけるNOX1の大腸粘膜修復促進作用が報告されたが、NOX1を発現する細胞については現在までに特定されていない。今後、本モノクローナル抗体を用いて、細胞増殖マーカーおよび胚細胞マーカーとの共染色を行い、NOX1発現細胞の同定を行う必要がある。これによって、NOX1による大腸粘膜修復作用のメカニズムについて詳細に解析していく予定である。昨年度に得られた抗NOX1モノクローナル抗体を産生する9つのハイブリドーマから、特異性と力価に優れた2種のクローン(26B1, 31C1)を選抜し、限界希釈法によるスクリーニングを行い、それぞれの最終精製IgGを得た。本抗体を用いた免疫組織学的解析により、NOX1は大腸陰窩底部の上皮細胞に局在し、WGA陽性ムチンを含有する杯細胞には発現しないことを見出した。さらにNOX1はKi-67陽性細胞と共存することも見出した。このことから、NOX1は未分化型で増殖性の高い腸管上皮細胞に局在することが明らかとなり、これらの細胞において細胞増殖を制御する可能性が推測された。この知見は、先に報告されたNOX1欠損マウスで大腸粘膜修復が遅延することと関連する可能性がある(J Clin Invest. 123(1):443-54, 2013)。また一方で、NOX1は杯細胞に局在しないことから、単一細胞においてムチンの遊離に直接的に関与しないことも示唆された。これらの知見に加え、開発した抗体のうち26B1はNOX1強制発現細胞における活性酸素産生を抑制し、中和抗体として機能することを見出した。さらにこの抗体を用いた免疫沈降により、これまで不可能であった大腸組織ライセートからのNOX1精製に成功した。今後、生体組織内でNOX1と相互作用する未知タンパクの同定に繋げる予定である。炎症性腸疾患におけるNOX1の機能解析については海外研究グループに先行されたものの、抗NOX1モノクローナル抗体の開発により新しい独創的な知見が得られた。薬理学当初予定した抗NOX1モノクローナル抗体の開発は順調に進んでいる。開発中の抗体は、既存の抗NOX1ポリクローナル抗体の感度および特異性を上回るものであり、これまで不可能であった小腸、脾臓、肺組織からNOX1を検出できたことは重要な成果である。本モノクローナル抗体を用いた免疫電顕による細胞内局在についても検討する予定であり、これまで特異的抗体の開発が遅れていることから不明であったNOX1局在について詳細な手掛かりが得られると期待される。一方、本研究の課題とした大腸粘膜修復作用に対するNOX1の機能的な解析については、昨年に海外研究グループより、大腸特異的NOX1遺伝子欠損マウスを用いて、デキストラン硫酸ナトリウム摂水による大腸炎モデルにおけるNOX1の大腸粘膜修復促進作用が報告された(J Clin Invest. 123(1):443-

54, 2013)。本論文では、NOX1が大腸上皮細胞の細胞移動を促進することによって修復を促進することを証明している。一方で、胚細胞におけるムチンの遊離にNADPHoxidase由来の活性酸素種が重要であるとの知見も報告された(EMBO J. 32(24):3130-44, 2013)。しかしながら両論文において、組織内におけるNOX1発現細胞の特定はなされていない。正常大腸におけるNOX1発現細胞の特性を明らかにし、NOX1による大腸粘膜修復作用のメカニズムについて詳細に解析していく必要がある。本研究に関連する先行研究成果を受けて、重複する研究計画を変更し、以下のように研究を実施する。1. 1年目に得られた抗NOX1モノクローナル抗体を用いて、大腸におけるNOX1発現細胞を同定する。上皮細胞マーカー、杯細胞マーカー、細胞増殖マーカーを用いて共染色し、NOX1発現細胞の性質を明らかにする。さらに、免疫電顕に取り組み、未だ未解明であるNOX1の細胞内局在を詳細に明らかにする。2.大腸粘膜の保護分子であるムチン遊離について、NADPH oxidaseの関与が先行研究により報告されているが、NOX1遺伝子欠損マウスを用いた機能的解析は行われていない。マウス腸管ex vivo灌流系を用いて、野生型およびNOX1遺伝子欠損マウスの灌流液中ムコ多糖分泌を定量し、比較解析する。3. 2.についてNOX1欠損の影響が認められた場合、膜を介した溶液の電位差を測定し(短絡電流法)、ムチンの遊離に重要となる電解質輸送を評価する。各種チャネルやトランスポーターに対する阻害剤を用いることでNOX1が関わる電解質輸送を明らかにする。
「出来事」を自然に処理する能力をもつ論理体系の構築とその哲学的応用

本研究は、出来事に関する国内外の研究の状況や結果を詳細に検討し、出来事を自然に表現し処理する論理言語体系として具体的に展開、構築した。また、構築された論理言語体系をもとに、出来事に関する推論体系の研究に対して本質的拡充となる、因果的命題を含む推論の分析をさらに進めた。また、本研究の主たる成果は次の通りである。1標準的論理計算体系を拡張して「出来事」を扱える体系を構築した。この体系では「出来事」が自然に扱えるという点で、従来の論理体系よりも勝っていると主張できる。2構築された体系で特徴的な点は、それが通常はGoedel numberなどの数論等の外的deviceを必要としないように、「命題の名前」が構成できることである。それにより、真理述語が論理内部で定義できることが示された。3こうして構築された体系では「命題」に「単称命題」と「一般命題」が区別できることが示された。これにより「命題の内容と形式の1-1対応に関する問題」を解決するための一般的方法が確立された。本年度は、出来事を自然に処理する論理体系の研究の基本調査を広く行い、主に1960年代以降の出来事に関する研究の状況や結果を調査し、考察を進めた。また、それと平行して、これまでのところ限定的ではあったが成果の上がっている、本職らの出来事に関する推論体系の研究に対して、本質的拡充となる因果関係を含む推論構造の研究を行った。藁谷は、主として、出来事を自然に表現し処理する論理的機構の技術的研究を行った。その際、論理学の他の分野、及び論理学の成果を積極的に取入れている他の諸分野との関係を常に意識しつつ、論理体系の構築を行った。鈴木は、主として、目標とする論理的体系の構築のために、その直観的な支えとなっている日常言語に見られる推論の分析を行った。その際、出来事に関する日常的直観と、技術的成果を相互に比較検討し、論理言語体系に健全さが保たれているかどうかをチェックした。そうした研究の結果、出来事文同士の階層関係を明確にすることの重要性が明らかになり、より表現能力の高い論理体系構築のためには、さらに精密な階層の分析が必要であるとの確認を得た。共同では、週2回の研究会を定期的に開催し、構築を進めている論理言語体系から導出される結果に関して討論を行い、導出結果の哲学的分析を行った。さらに、その成果をもとに、出来事の存在論的・認識論的位置付けに関する考察を進めた。また、大阪大学の中山康男教授、及び柏端達也助手などと研究会を開催し、今後の研究を進める上での貴重な指針を得た。以上のように、藁谷・鈴木の共同研究は、当初の予定通り行われ、調査研究・学外との交流もほぼ計画通り進行している。本年度は、出来事に関する国内外の研究の状況や結果をさらに詳細に検討し、出来事を自然に表現し処理する論理言語体系を具体的に展開、構築した。藁谷は、主として出来事を自然に表現し処理する論理的機構の技術的研究を行った。その際、論理学の他の分野または論理学の成果を積極的に取り入れている諸分野との関係を常に意識しつつ、論理体系の構築を行った。鈴木は、出来事を自然に表現する論理言語体系の構築にあたって、主としてその直観的な支えとなっている日常言語に見られる推論の分析を具体的に行った。また、出来事に関する日常的直観と技術的成果を相互に比較検討し、論理言語体系に健全さが保たれているかどうかをチェックした。そうした研究の結果、出来事文同士の階層関係を明確にすることの重要性が明らかになったため、出来事文の階層の分析をさらに精密に行い、より表現能力の高い論理体系の構築を進めた。共同では、研究会を定期的に開催し、構築される論理言語体系から導出される結果に関する討議を行い、それらを哲学的に分析した。さらに、その成果をもとに、出来事の存在論的・認識論的位置づけに関する考察を進めた。以上のように、藁谷・鈴木の共同研究は、当初の予定通り行われ、調査研究及び学外との交流も、ほぼ計画通り進行している。

また、それと平行して、これまでのところ限定的ではあったが成果の上がっている、本職らの出来事に関する推論体系の研究に対して、本質的拡充となる因果関係を含む推論構造の研究を行った。藁谷は、主として、出来事を自然に表現し処理する論理的機構の技術的研究を行った。その際、論理学の他の分野、及び論理学の成果を積極的に取入れている他の諸分野との関係を常に意識しつつ、論理体系の構築を行った。鈴木は、主として、目標とする論理的言語体系の構築のために、その直観的な支えとなっている日常言語に見られる推論の分析を行った。その際、出来事に関する日常的直観と、技術的成果を相互に比較検討し、論理言語体系に健全さが保たれているかどうかをチェックした。そうした研究の結果、出来事文同士の階層関係を明確にすることの重要性が明らかになり、より表現能力の高い論理体系構築のためには、さらに精密な階層の分析が必要であるとの認識を得た。共同では、週2回の研究会を定期的に開催し、構築を進めている論理言語体系から導出される結果に関して討論を行い、導出結果の哲学的分析を行った。さらに、その成果をもとに、出来事の存在論的・認識論的位置付けに関する考察を進めた。また、大阪大学の中山康男教授、及び柏端達也助手などと研究会を開催し、今後の研究を進める上での貴重な指針を得た。以上のように、藁谷・鈴木の共同研究は、当初の予定通り行われ、調査研究・学外との交流もほぼ計画通り進行している。
筋緊張性ジストロフィー症における細胞周期異常に関する研究

筋緊張性ジストロフィー症の責任遺伝子であるDMPK(myotonic dystrophy protein kinase)はprotein kinaseのdomainをもち、その対象となる基質のひとつとして、myosin phosphatase large subunit(MYPT1)がある。MYPT1は、細胞骨格にかかわるmyosinの脱燐酸化に関与して細胞の移動等に関係している。筋緊張性ジストロフィーは、様々な全身性症状を呈する疾患であるが、細胞を使用した実験系では、より長いCTG repeat expansionをともなうcell lineがより早く細胞死にむかうなどcell cycleの異常も関与している可能性がある。臨床的裏付けとしては、糖尿病の合併、性腺機能低下、若禿、心伝導路障害、白内障など加齢と関係する臨床症状を呈する。異常の知見より、筋緊張性ジストロフィー症の責任遺伝子であるDMPKはそのCTG repeatの延長により、loss of functionの状態になり、相互作用を有する蛋白(MYPT1、その他、細胞周期に関与するcycline dependent kinase等の蛋白)の機能にも影響を及ぼしている可能性を我々は推測している。本研究期間中にDMPK蛋白に結合するubiquilin-1という新たな蛋白をyeast two-hybrid法にて見いだした。この蛋白が、1)DMPKの燐酸化を促進すること、2)DMPK蛋白の半減期を延長させること、3)細胞内で共存し、ubiquilin-1蛋白がDMPK蛋白の局在化に関与している可能性を発見した。このubiquilin-1自身は、そのdomain相同性のサーチから、DSK-2,hPLIC-1,XDRP1などの細胞周期の制御に深く関わっている蛋白と高い相同性をもつ事が判明し、細胞周期制御に関わっている事が示唆された。次にubiquilin-1をbait proteinとしてさらにbrain cDNA libraryをスクリーニングおこなった。しかし、非特異的蛋白との結合が多く、あらたなbinding proteinを確認する事はできなかった。protein protein interaction assayでは、十分なスクリーニングをおこなったにも関わらず細胞周期に関わる蛋白複合体の同定をつきとめることはできなかった。Ubiquilin-1はその相同性から蛋白の周期、シャペロン作用と密接に関わっている事が推測される。したがって、DM患者由来のlymphoblast cell lineをCTG repeat instabilityのmodelとして用いて、各々異なるrepeat数の細胞株にubiquilin-1をトランスフェクションして、細胞周期に関わるp21、cycline dependant kinase, Erk1などの蛋白の発現をwestern blot等で確認を行っていく必要がある。MYRT1は、細胞骨格にかかわるmyosinの脱燐酸化に関与して細胞の移動等に関係している。また、我々はDMPK蛋白に結合するubiquilin-1という新たな蛋白を見いだし、DMPKの燐酸化を促進することを発見した。このubiquilin-1自身は、そのdomain相同性のサーチから、様々な蛋白の活性亢進、分解の調節、cell cycleに関与する蛋白に結合などに関わっている可能性が示唆されている。

筋緊張性ジストロフィーは、様々な全身性症状を呈する疾患であるが、細胞を使用した実験系では、より長いCTG repeat expansionをとなうcell lineがより早く細胞死にむかうなどcell cycleの異常も関与している可能性がある。我々はDMPKと結合するubiquilin-1が、cell cycleに関係する蛋白の機能異常に影響していると仮説した。平成14年度にUbiqulin-1をbait proteinとしてbrain cDNA libraryをスクリーニングして、ubiqulin-1と結合する蛋白を検出することを目的とした。計5回、約100万個のlibraryをスクリーニングおこない、計125個のcloneを検出した。制限酵素多型によるパターンから約20種類のcloneに分類された。ひとつずつを再度yeastにcotransformし、mating assayもおこない、false positiveの除外をおこなった。現在それらcloneの塩基配列を決定中である。
難聴遺伝子GJB2と6変異による難聴発症機序の解析

非症候群性難聴の原因遺伝子として最も高頻度に変異がみられるGJB2(ギャップジャンクションβ2)について、われわれの382家系の研究成果によって、GJB2による難聴は言語習得前難聴の18.6%、先天性難聴の28%、常染色体劣性遺伝形式の非症候群性難聴の26.1%を占めることが判明した。遺伝子型では、235delCが52.6%と約半数を占め、G45E、Y136X、V37I、R143Wなどが確認された。表現型-遺伝型の関係では、235delCのホモ接合では高度重度難聴を呈すること、非短縮型変異の組み合わせでは中等度難聴を示すことを明らかにした。一方、家族性難聴もしくは原因不明の両側性感音難聴を示したヘテロ接合のGJB2変異者には、GJB2とGJB6を含む欠失によるDFNB1複合遺伝子座の変異は検出できなかった。従って、日本人においては本変異は少ないものと考えられた。日本人において、ヘテロ接合のGJB2変異とGJB6の欠失(Δ(GJB6-D13S1830)またはΔ(GJB6-D13S1854)による複合遺伝子座の異常による難聴の有無、頻度について検討する。非症候群性難聴の原因遺伝子として最も高頻度に変異がみられるものはGJB2(ギャップジャンクションβ2)であり、欧米では孤発性の先天性高度難聴の約3分の1、劣性遺伝の高度感音難聴症例の約半数の原因遺伝子とされている。われわれのこれまでの研究成果でも268家系の非症候群性劣性遺伝難聴のうち26家系(9.7%)にGJB2変異が認められた。GJB2はイオンチャネルを構成するコネキシンタンパクの1つであるコネキシン26をコードする遺伝子である。コネキシンは6つ集合して1つのコネクソンを形成し細胞間結合のギャップ結合タンパクとして細胞膜に存在している。一方、GJB6はコネキシン30をコードしており成熟した内耳ではコネキシン26と30が多く存在していることが報告されている。コネキシン26と30はヘテロメリックなコネクソンを形成し、チャネルもさまざまな組み合わせで形成される。GJB2とGJB6を含む欠失によるDFNB1複合遺伝子座の変異の検出を目的として、当施設において、家族性難聴もしくは原因不明の両側性感音難聴を示し、研究協力が得られる約600症例から血液を採取しDNAを採取した。GJB2の翻訳領域における変異の有無を直接シーケンス法により検索したところ、数十例にヘテロ接合のGJB2変異者が同定された。現在、GJB2の非翻訳領域に一塩基置換や欠失がないことを直接シーケンス法により確認している。その後、Δ(GJB6-D13S1854)を検出する適当な3つのプライマーを用い、欠失がみられるかどうかを明らかにする予定である。われわれのこれまでの研究成果でも382家系の非症候群性劣性遺伝難聴のうち53家系(13.9%)にGJB2変異が認められた。GJB2とGJB6を含む欠失によるDFNB1複合遺伝子座の変異の検出を目的として、当施設において、家族性難聴もしくは原因不明の両側性感音難聴を示し、研究協力が得られる約650症例から血液を採取しDNAを採取した。

その後、△(GJB6-D13S1854)を検出する適当な3つのプライマーを用い、欠失がみられるかどうかを明らかにする予定である非症候群性難聴の原因遺伝子として最も高頻度に変異がみられるGJB2(ギャップジャンクションβ2)について、われわれの300家系以上の研究成果によって、日本人における遺伝子型の頻度、および表現型-遺伝型の関係を明らかにした。GJB2はイオンチャネルを構成するコネキシンタンパクの1つであるコネキシン26をコードする遺伝子である。コネキシンは6つ集合して1つのコネクソンを形成し細胞間結合のギャップ結合タンパクとして細胞膜に存在している。一方、GJB6はコネキシン30をコードしており成熟した内耳ではコネキシン26と30が多く存在していることが報告されている。コネキシン26と30はヘテロメリックなコネクソンを形成し、チャネルもさまざまな組み合わせで形成される。GJB2とGJB6を含む欠失によるDFNB1複合遺伝子座の変異の検出を目的として、当施設において、家族性難聴もしくは原因不明の両側性感音難聴を示し、研究協力が得られる約650症例から血液を採取しDNAを採取した。GJB2の翻訳領域における変異の有無を直接シーケンス法により検索したところ、数十例にヘテロ接合のGJB2変異者が同定された。現在、GJB2の非翻訳領域に一塩基置換や欠失がないことを直接シーケンス法により確認している。現在のところ、Δ(GJB6-D13S1854)を検出する3つのプライマーを用い、欠失がみられるかどうか検討しているが、いまだ発見に至っていない。非症候群性難聴の原因遺伝子として最も高頻度に変異がみられるGJB2(ギャップジャンクションβ2)について、われわれの382家系の研究成果によって、日本人における遺伝子型の頻度、および表現型-遺伝型の関係を明らかにした。症例の内訳は、性別が女性235例、男性147例で年齢は0-84歳で、平均が40.22±18.83歳であった。その結果、GJB2による難聴は言語習得前難聴の18.6%、先天性難聴の28%、常染色体劣性遺伝形式の非症候群性難聴の26.1%を占めることが判明した。遺伝子型では、235delCが52.6%と約半数を占め、G45E、Y136X、V37I、R143Wなどが確認された。表現型-遺伝型の関係では、235delCのホモ接合では高度重度難聴を呈すること、非短縮型変異め組み合わせでは中等度難聴を示すことを明らかにした。また、聴力型は遺伝型と無関係であった。一方、GJB6はコネキシン30をコードしており成熟した内耳ではコネキシシ26と30が多く存在していることが報告されている。われわれは、家族性難聴もしくは原因不明の両側性感音難聴を示し、研究協力が得られる約650症例から採取したDNAのGJB2の翻訳領域における変異の有無を直接シーケンス法により検索し、数十例にヘテロ接合のGJB2変異者を確認している。たが、GJB2とGJB6を含む欠失によるDFNB1複合遺伝子座の変異は検出できなかった。従って、日本人においては本変異は少ないものと考えられた。
明治のお雇い建築家エンデ&ベックマンに関する研究

著者は、次に三つの目的をもって表記の研究課題に取り組んだ。(1)ドイツ人建築家エンデ&ベックマンの現存建築を徹底調査する。(2)彼らの遺作である日本の法務省旧本館に用いられた構法を、当時のドイツの建築技術との比較において位置付ける。(3)旧司法省庁舎の未公開図面の分析を行う。まず、現存建築については、旧東ベルリンにベックマンの自邸、ポツダムのノイバーベルスベルクにベックマンの別邸と付属屋の計3件を新たに確認することができた。このうち別邸と付属屋は、彼らが手掛けた大規模な住宅地開発を関係するものであった。法務省旧本館には碇聨(ていれん)鉄構法という明治時代特有の構法が用いられていた。これは、地震国日本において、同時のドイツ人にとって容易に選択できるインターナショナルな耐震構法であったこと、ベックマンはJ.ミルンによって指導された日本の地震観測のデータを参考に同構法を採用した可能性があることを明らかにした。以上の成果は、日本建築学会において「ドイツにおけるエンデ&ベックマンの建築遺構について」ならびに「法務省旧本館に用いられた碇聨(ていれん)鉄構法について」と題して発表した。なお、旧本館にはヴォ-ルれんが造と呼ばれる構法で床がつくられていたが、これについては平成8年度の日本建築学会大会で発表する予定である。最後の未公開図面については、旧司法省庁舎に関する計画段階ならびに実施図面の計51点の図面を神戸芸術工科大学坂本研究室で検分することができた。所蔵先の神戸市立博物館が大震災のため閉鎖され、それ以後の詳細な分析に至らなかったが、全図面のおおよその成立年代を特定することはできた。同図面の分析は、本年継続して完了させたい。
下顎運動と咀嚼筋血流量との関連が小児の咀嚼機能の発達に及ぼす影響に関する研究

乳歯列期小児と成人の前方滑走運動中の下顎歯列および顎関節顆頭部3次元動態について、乳歯列期では成人より切歯点および顆頭点の矢状面投影角度が有意に小さく、下方への動きが少ない運動をしており、前方滑走に伴う下顎の回転要素が大きいことが明らかとなった。また、混合歯列期初期の小児の開口運動における顎関節顆頭の動態の解析から、成人のように運動初期は主として顆頭の回転が起りその後に滑走が始まるのではなく、開口初期から顆頭の回転と滑走がほぼ同じ割合で認められた。さらに、顆頭部において、前方および側方滑走運動と開閉口運動によって囲まれる面積が最小となる運動点を検出し、その面積を乳歯列期、混合歯列期、永久歯列期で比較したところ、乳歯列期小児は、運動距離が小さいにもかかわらず、顆頭運動点の面積は成人よりも大きく、混合歯列期小児は両者の中間であった。これらより、小児の顎関節は可動性に富んでおり成長が進むにつれて顆頭はしだいに一定の運動軌跡をとるようになることが推察された。次に、成長過程にある小児の開閉口運動について、コンピュータシミュレーション使った生体工学的研究を行なった。即ち、工学的2次元シミュレーションソフトウェアーを応用して、セファロX線写真から得られた座標データに基づいた顎顔面構造上に、下顎を動かす咀嚼筋群と運動を制限する関節靭帯とを再構築した。さらに、同じ小児被験者から得られた下顎切歯点と顆頭の運動経路、運動速度をこのモデル上で再現するために、咀嚼筋群の活動パターンを既知の成人データを参考にして小児モデルに適用し、小児では測定不可能であった咀嚼筋群の受動的張力曲線の推定値を導くことができた。また、下顎位の変化が口腔内における舌の機能空間に及ぼす影響を調査するために、機能的顎矯正装置であるバイオネーターを使用して、過蓋咬合を伴う下顎後退咬合を改善し、治療前後の固有口腔容積の増加を正常咬合小児の自然成長による固有口腔容積変化と比較したところ、正常咬合児の増加率は5%程度であったのに対し、バイオネーター治療児では20%の増加が認められ、下顎位の改善に伴う舌の機能空間の増加が、舌の位置異常や口呼吸の改善にも有用であることが推察された。咀嚼筋血流量測定においては、新規購入した小型レーザー血流計を当教室所有の下顎運動、咀嚼筋筋電図記録システムに接続して、同時測定可能な新システムを開発した。また、乳臼歯の咬耗面である咬合小面の下顎側方滑走運動中の対咬関係を調査するために、下顎運動測定システムと3次元レーザー形状測定装置を組み合わせた高精度な解析システムを構築し、混合歯列期初期の被験者を測定したところ、作業側上下第二乳臼歯の機能咬頭上の咬合小面の3次元形態は、以前より、我々が行なっていた下顎運動と咬合小面の個別の分析から両者の運動方向の類似性が推測されていたが、今回、両者に強い関連性があることを実証することができた。