hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不完全観測下でのＣｏｘ型計数過程モデルにおける３タイプ尤度推測の統合と用途開発

本研究は,臨床医学などにおいて,ある疾患にかかった患者の治療法や予後因子の影響を統計的に評価するためのデータ解析のツールとしてよく利用されるCox回帰モデルのさらなる有意義な適用と展開を意図して,いくつかの様式の不完全データを伴う場合において未解決である統計的推測の理論と方法の研究を行った.この統計推測において生じる3タイプの部分尤度の性質と役割,およびこれらの3タイプ尤度の相互関係を,理論とその応用の観点で明らかにするための研究を行った.平成24年度に実施した研究の成果は,主として,以下のように纏められる:(1)不完全観測を伴う状況下でのCox型計数過程モデルにおいて生じる2タイプの部分尤度セミパラメトリック・プロフィール尤度(SPL)と周辺部分尤度(MPL)を結びつけるものを研究した.このときの核となる成果として,ハザード関数上の無限次元積分に対する,Laplace原理の精緻化を行い,Laplace一次近似を用いて,MPLからの推定量がSPLからの推定量に一致するということを導き,さらに,このLaplace近似によって,漸近正規性の結果についても,MPLとSPLの推定量が互いに同等であるという結果を導いた.そして,この理論を生存時間解析で有用なCox型治癒混合モデルに適用した.(2)前年度からの研究,具体的には,2タイプの部分尤度SPLと疑似部分尤度(PPL)を結びつけるものとして核である,スコア関数の前進と後退からなるマルチンゲール分解の定式化についての研究を,研究論文の形で公表した.(3)地域がん登録資料に対する相対生存率の統計解析のために,セミパラメトリック接近法の精緻化と,樹木構造接近法を開発した.現在,学会発表を準備し,論文投稿の準備を進めている.(4)多変量生存時間データに対して,多変量の相関構造を与えるコピュラ・モデルの特徴を整理し,多変量ログランク検定統計量の漸近性質を研究した.これらの基礎研究を,二つの主要評価項目が生存時間データの場合の臨床研究の研究デザインについて応用し,研究論文の形で公表した.治癒混合モデル,2重中途打ち切りデータ,相対生存時間Coxモデルに関する統計的推測をとりあげて,3タイプ部分尤度を統合するための数理的基盤整備の研究を実施した.2重中途打ち切りデータのノンパラメトリック最尤推定量の分散公式の研究の結果を発展させて,2重中途打ち切りデータのマルチンゲール接近法を定式化し,疑似部分尤度と周辺プロフィール尤度を結びつける鍵となる,前進と後退のマルチンゲール接近法を定式化し,ノンパラメトリック最尤推定量の漸近分布が前進と後退のGaussianマルチンゲールの重ね合わせ和になることを明らかにした.周辺部分尤度と周辺プロフィール尤度を結びつける鍵となる,ハザード関数上の高次元Laplace原理を確立するための基礎研究として,周辺部分尤度の漸近収束を保証するための${0,1}^n$上の部分和過程理論の研究を行い,さらに,Laplace近似の残余項の評価計算とその理論研究を行い,それぞれ,有意義な結果を得ることができた.本研究は,臨床医学などにおいて,ある疾患にかかった患者の治療法や予後因子の影響を統計的に評価するためのデータ解析のツールとしてよく利用されるCox回帰モデルのさらなる有意義な適用と展開を意図して,いくつかの様式の不完全データを伴う場合において未解決である統計的推測の理論と方法の研究を行った.この統計推測において生じる3タイプの部分尤度の性質と役割,およびこれらの3タイプ尤度の相互関係を,理論とその応用の観点で明らかにするための研究を行った.平成23年度は,主として,本研究を遂行する上で核となる結果もしくは予想を確固たるものにするため,(1)セミパラメトリック・プロフィール尤度(SPL)と周辺部分尤度(MPL)を結びつけるものとして核となるハザード関数上の無限次元積分に対する,Laplace原理の精緻化,および(2)SPLと疑似部分尤度(PPLと略す)を結びつけるものとして核となる,スコア関数の前進と後退からなるマルチンゲール分解の定式化についての基礎研究を進めた.とくに,基礎研究(2)については研究論文として纏め上げることができた.また,本研究を有意義に遂行するため,研究全体を通して,次のような具体的な現象を扱うCox型計数過程モデル(a) Cox型治癒混合モデル,(b) 2重中途打ち切りデータ,(c)欠測共変量をもつCoxモデルをとりあげて,新しく開発される理論・方法と,既存のものとの関連を精査しながら実施した.さらに,セミパラメトリック・プロフィール尤度からの推定量の分散推定量の定式化や数値計算を得るために,高次元の3重対角行列に関する新しい逆行列公式を提案し研究論文として纏めた.採択当初からの計画に照らし合わせると,研究の進行状況そのものは,おおむね順調に進んでいる.ただし,それらの成果を公表するための研究論文の執筆状況はやや遅れている.研究論文の公表化は,若干遅れがみられ,当初の計画以上に進展しているとはいえないが,研究内容自体は,過去の研究結果に基づいて,そこでの多数の失敗の経験を生かして得られた当初の着想に基づいて,順調に適宜解決され,進展している状況であるため.今後の研究の推進方策は以下のように考えている:(1)2タイプの部分尤度,セミパラメトリック・プロフィール尤度と周辺部分尤度を結びつける研究の成果を,研究論文としてまとめ,公表する.

(2)前年度までに得られた別の2タイプの部分尤度,セミパラメトリック・プロフィール尤度と疑似部分尤度を結びつける研究をさらに深め,充実させる.(3)地域がん登録資料に対する相対生存率の統計解析のために,セミパラメトリック接近法の精緻化と,樹木構造接近法の研究の成果を研究論文としてまとめ,公表する.平成23年度までの研究で明らかにされた,3タイプ尤度の関係に基づいて,統計的推測の方法の統合とデータ解析への用途開発を行っていく.また,これまでに得られた一つの成果として,周辺部分尤度(MPL)からの推定量がセミパラメトリック・プロフィール尤度(SPL)からの推定量と互いに同等な漸近分布をもつという結果を研究論文として纏め上げる.基礎研究(1)-(2)とMPLのモンテカルロ近似を通じて明らかになってきた3タイプ尤度の長所を活用して,点推定と区間推定,変数選択を実施するための安定した計算手法の開発,もしくは計算の高速化を行い,現実的なデータ解析の使用に耐えられるような安定した計算技法の研究開発を行う.地域がん登録資料に対して,モデル(a)のセミパラメトリック接近法や樹木構造接近法を開発する.・研究成果を国際会議の場で発表するための準備と,渡航料のため,40万程度の海外出張旅費を計上している.・研究成果を研究論文として公表するための準備にかかる物品費や人件費,文献複写料など消耗品のために,総計40万程度を計上している.・国内での研究協力者との打ち合わせなどに,3040万程度の国内出張旅費を計上している.研究内容は,広範囲にわたる数理科学分野に関係するため,重要な図書や,図書館等で閲覧できない文献を本研究経費により整備しておく.また,本研究経費において,研究成果を論文として纏める際に予想される英文校正や専門知識提供にかかる費用を計上する.本研究に関連する研究者達との交流を行い,効果的に研究を進めるために,年1回程度の海外出張と,年数回程度の国内出張を計画している.
赤痢菌の上皮細胞侵入初期過程の分子機構

粘膜上皮細胞への赤痢菌の侵入と拡散は、本菌のIpaBCDとVirGにより各々行われる。Ipa蛋白の菌体表層への分泌は大プラスミドのコードするMxi-Spa type III蛋白分泌装置により行われが、菌が細胞侵入性を発揮するためにはさらに菌体からIpa蛋白が遊離する必要があることを明らかにした。このIpa蛋白の遊離は、赤痢菌を極性化した上皮細胞の側底面側と接触させると促進されること、さらに赤痢菌を細胞外マトリックスと接触させても同様にIpa蛋白の遊離が引き起されることを見い出し、これが赤痢菌が上皮細胞の側底面から侵入する原因の一つと考えられた。菌体から遊離したIpa蛋白がインテグリン(α5β1インテグリン)とin vitroおよびin vivoの条件下で結合し、その結合が赤痢菌の上皮細胞侵入に必要であること、また赤痢菌の上皮細胞侵入に際しては、菌の付着部位にインテグリンの集積とアクチン重合が誘導され、さらにその部位にビンキュリン、α-アクチニン、テーリン等の細胞接着斑構成蛋白が極在化することを認めた。また赤痢菌の感染に伴い上皮細胞内のpp125^<FAK>やパキシリンのチロシンリン酸化が特異的に誘導されることを見い出した。これらの結果から、赤痢菌のIpa蛋白は上皮細胞上のインテグリンを受容体として結合し、細接着斑の機能亢進により誘導されるアクチン系細胞骨格蛋白の再構築を利用して細胞内へ侵入することが強く示唆された。インテグリンの集合とそれに伴う細胞接着斑の形成は、低分子量GTP結合蛋白のひとつであるrhoに依存していることが知られている。赤痢菌の細胞侵入もrhoの活性に強く依存していることを種々の方法で示し、その細胞侵入に要な細胞骨格蛋白の再建築がrhoに支配されるシグナルに制御されていることを示唆した。赤痢菌の細胞侵入初期過程の分子メカニズムを理解する目的で、本菌の分泌するIpaB,IpaC,IpaD蛋白の細胞侵入に於ける菌体表層上の動態、およびエンドサイトーシス誘発に至るIpa蛋白と上皮細胞表層の相互作用を解析した。具体的には、Ipa蛋白の菌体からの遊離を司るSpa因子の機能解析と、上皮細胞側のIpa蛋白の菌体遊離促進化因子の探索、及び遊離Ipa蛋白に対する宿主細胞レセプターの同定を実施し以下の知見を得た。(1)Ipaの菌体からの遊離にはSpa蛋白の一つ、Spa32が関与していた。(2)Spa32は分子内にジスルフィド結合を一つ有し、その湾曲構造はSpa32の外膜発現およびIpaの細胞表層から外液への遊離に必須であった。(3)Ipaの遊離は赤痢菌と上皮細胞の接触により著しく促進された。(4)極性化した上皮細胞へ赤痢菌を接触させると、頂端側に比べ基底膜側からの細胞侵入能は数百倍高く、遊離Ipa蛋白量もそれに比例した。(5)赤痢菌を細胞外マトリックス(フィブロネクチン、ラミニン、コラーゲンタイプIV)に接触させると、Ipa蛋白が遊離した。(6)遊離Ipa蛋白は、IpaB,IpaC,IpaDからなる複合体を形成した。(7)Ipa複合体は人α5β1インテグリンと特異的結合性を示した。(8)Ipaとインテグリンの結合は、赤痢菌の細胞侵入を促進した。(9)Ipaとα5β

1インテグリンの結合は、水溶性フィブロネクチンの添加では阻害されず、組織型フィブロネクチンにより著しく阻害された。以上の知見は、赤痢菌の上皮細胞への侵入はSpa32により菌から遊離したIpa蛋白複合体と宿主細胞のα5β1インテグリンの結合が重要であることを強く示唆している。粘膜上皮細胞への赤痢菌の侵入と拡散は、本菌のIpaBCDとVirG蛋白により各々行われる。Ipa蛋白の菌体表層への分泌は大プラスミドのコードするMxi-Spa typc III蛋白分泌装置により行われるが、菌が細胞侵入性を発揮するためにはさらに菌体からIpa蛋白が遊離する必要があることを明らかにした。このIpa蛋白の遊離は、赤痢菌を極性化した上皮細胞の側底面側と接触させると促進されること、さらに赤痢菌を細胞外マトリックスと接触させても同様にIpa蛋白の遊離が引き起こされることを見い出し、これが赤痢菌が上皮細胞の側底面から侵入する原因の一つと考えられた。菌体から遊離したIpa蛋白がインテグリン(α5β1インテグリン)とin vitroおよびin vivoの条件下で結合し、その結合が赤痢菌の上皮細胞侵入に必要であること、また赤痢菌の上皮細胞侵入に際しては、菌の付着部位にインテグリンの集積とアクチン重合が誘導され、さらにその部位にビンキュリン、α-アクチニン、テーリン等の細胞接着斑構成蛋白が極在化することを認めた。また赤痢菌の感染に伴い上皮細胞内のpp125^<FAK>やパキシリンのチロシンリン酸化が特異的に誘導されることを見い出した。これらの結果から、赤痢菌のIpa蛋白は上皮細胞上のインテグリンを受容体として結合し、細接着斑の機能亢進により誘導されるアクチン系細胞骨格蛋白の再構築を利用して細胞内へ侵入することが強く示唆された。インテグリンの集合とそれに伴う細胞接着斑の形成は、低分子量GTP結合蛋白のひとつであるrhoに依存していることが知られている。赤痢菌の細胞侵入もrhoの活性に強く依存していることを種々の方法で示し、その細胞侵入に要な細胞骨格蛋白の再構築がrhoに支配されるシグナルに制御されていることを示唆した。
肺塞栓症の病態である白血球・血小板凝集反応のRNA干渉法を用いたメカニズム解明

(研究計画)人工膝関節手術患者を対象に、肺梗塞の誘因となる白血球血小板凝集反応を主に周術期の炎症系マーカーの変動を測定し、これらの上昇と術後の肺血流シンチの結果との相関関係を調べ、D-dimerに変わる肺梗塞の病態重症度の新しい定量的指標を検討する事が一つの目的であった。Vitroの実験では白血球と血小板の相互作用を惹起する単球上の表面抗原等をRNA干渉法にてノックダウンする事により白血球血小板凝集抑制反応を観察する事によりメカニズムを解明する事も目的の一つとしていた。(研究経過及び成果)研究成果として周術期において、ターニケット使用患者では非使用患者に比べ、CD14^+CD41^+細胞(Monocyte-Platelet Conjugate)、CD14^+CD62P^+細胞、血漿CD40L濃度、血漿Tissue Factor濃度が増加した。また、ターニケット使用患者でImpedance Aggregometerを用いた実験で血液凝固能が亢進し、術当日の肺血流シンチで有意に欠損像を示す確率が高かった。さらに血中CD14^+CD41^+細胞レベルと肺血流シンチの欠損発生率に正の相関関係がある事からLeukocyte-Platelet Conjugateの発生が肺梗塞発症の重要なメカニズムであることが示唆された。これらの結果は国内及び国際学会にて発表予定である。また、Vitroの実験系に於いて単球と血小板の相互作用を調べるため、エレクトロポレーション法を用いて、siRNAをTHP-1細胞(単球系培養細胞)に遺伝子導入することにより、PSGL-1(CD162)をノックダウンし、血小板との相互作用による凝集反応が抑制されることを確認した。
斜張橋ケーブルの空力振動の発生機構解明および制振対策の開発

本研究では,斜張橋ケーブルのとくに降雨を伴わない強風時に発生する振動(雨無し振動と呼ぶ)に注目し,以下の各項目について考究した。1.ケーブル姿勢と振動方向の影響ケーブルの空間的な姿勢はケーブルを水平面に投影したときの風向とケーブル軸のなす角度(水平偏角β),およびケーブルを含む鉛直面に投影したときのケーブル軸の傾き(仰角α)で表される。ケーブルの振動にはこれらの角度の他に振動方向がさらに影響する。ケーブル姿勢と振動方向を風洞内で様々に変化させ,各々の状態で振動応答を計測した結果,振動方向がケーブル周上のstagnation pointとケーブル中心を結ぶ線に直角な方向であるとき最も振動が生じやすいこと,およびケーブル姿勢の影響はβ^*=arcsin(cosα・sinβ)で代表されることが確認された。2.軸平行突起付きケーブルの応答特性軸平行突起を設けたケーブルで,特にScruton数が小さい場合には,ある限られた風速域でのみ振動が発生する特性(風速限定型)を示した。同一姿勢における突起を設けないケーブルの応答との比較により,軸平行突起はスパン方向の渦放出の非一様性(3次元性)が強められ,風速限定型の空力振動応答特性が顕在化することが見出された。また,ローリングモードの振動自由度の有無による応答への影響についても検討がなされ,突起付きケーブルではローリングモードが発生し得ることが明かとなった。。3.乱れの影響乱流中の軸平行突起付きケーブルの振動特性を検討するため,静止時および強制振動時のケーブル模型表面の非定常圧力を計測し,カルマン渦および風速限定型振動に対応する周波数成分のパワーを一様流,乱流中で比較した。その結果,乱流中ではカルマン渦のパワーが低下する反面,カルマン渦の間欠的な放出を特徴づけるより低周波数のパワーが逆に増加し,乱流中で渦放出の3次元性が強められる可能性が指摘された。。
フタバガキ科の系統地理学的研究と産地識別のための塩基配列データベースの構築

東南アジアの広域に分布するShorea leprosulaとS.parvifoliaを対象に分布域広域から集団材料を採取し、S.leprosulaではマレー半島、ボルネオ島,スマトラ島、ジャワ島で28集団を収集し、合計で920個体を採取した。S.parvifoliaは同様に4地域で13集団(個体数404個体)を収集した。遺伝解析用のマーカーとしてEST-SSRマーカーを40遺伝子座で開発した。また葉緑体DNA多型のスクリーニングでは17領域を探索して、S.leprosulaでは5領域(trnD-trnT、petB intron、petL-psbE、psbJ-petA、rps16-trnK)で多型がみられ、S.parvifoliaでは4領域(petL-psbE、psbJ-petA、rpl32-trnL、trnQ-rps16)で多型が見られた。22集団のS.leprosulaを34遺伝子座のEST-SSRで解析した結果、遺伝子分化係数はFst=0.0671でボルネオ島の集団とそれ以外が明瞭に分化していた。また葉緑体DNA多型の解析結果は21のハプロタイプが検出され、Fst=0.5851で、遺伝的分化大きく、核DNA同様にボルネオ島の集団とそれ以外が明瞭に分化していた。またボルネオ島の中でも特に東南部は遺伝的多様性が高い傾向が見られた。葉緑体DNAの多型性の結果から、ボルネオ島南部、北部、スマトラ北部などの大きな地域ではDNAによる地域識別が可能であることが示されたが、集団レベルでの識別は難しいとこが明らかとなった。本研究では東南アジア地域で優占している樹種で生態的にも林業的にも重要であるフタバガキ科の数種を対象として、東南アジア各国と協力しDNAレベルでの大規模な系統地理学的研究を行なう。それぞれの地域の保有する遺伝的な特徴を明らかにし、最終的には材の産地識別のためのDNAデータベースの構築を行うことを目的とする。情報量の多いDNAマーカー作成のためにShorea leprosulaの実生及び内樹皮からRNAを抽出し生成後、cDNAライブラリーの構築を行なった。このライブラリーのcDNAクローンの約3000について塩基配列の読み取りを行なった。このうちunigeneは約1800クローンあった。このDNAの塩基配列の情報をもとに、これらの遺伝子をPCR増幅できるPCRプライマーのデザインを行ない、384組のPVRプライマーを合成した。PCR増幅を確認するためにS.leprosulaのDNAで増幅を確認したところ、8割以上でシングルフラグメントが増幅された。S.leprosulaの集団サンプルを収集するために、インドネシアのカリマンタン島のナガピノの上流にあたる森林でPT Sari Bumi会社が伐採を行なっている森林に設定された3カ所のS.leprosulaの次代検定林を訪れ材料の収集を行なった。それらはBukit Baka産で31家系、Bukit Baka産で55家系、Gunung Bunga産のShorea leprosulaの55家系の材料で作成された次代検定林であった。それぞれの家系から1個体ずつを採取した。そのため採取した集団は2集団となる。またここではBukit Baka産のS, parvifoliaも43個体収集することができた。これらの材料はDNA抽出を行なうためシリカゲルで乾燥させ日本に持ち帰った。また帰国後、全てのサンプルについてDNA抽出を行なった。インドネシアの西カリマンタンのITCI社が保有するShorea leprosulaの検定林から材料の収集を行った。この試験地では産地のことなる5集団(Berau、Sentawar、Musrs Teweh(MTW)、Barabai、PT. ITCIKU)合計183個体から葉を採取した。またPTBarikupapan社の管理する検定林でもS.leprosulaの1産地(Keturunan)の集団57個体を採取した。

これらの材料はシリカゲルと同封し乾燥させて、日本に持ち帰った。中央カリマンタンでは林業会社のLitbang Spt PTが管理しているShorea leprosulaの産地試験林の50個体から材料を収集した。昨年度、今年度収集した材料は収集した中央カリマンタンの2集団のS.leprosulaの材料とあわせて、DNA抽出を行った。またマレー半島では5集団(Sungai Udang、Sungai Menyala、Bukit Perak、Pasir Raja、Labis)からそれぞれ20個体で合計100個体を採取しDNAをマレーシア森林研究所で抽出し日本に持ち帰った。またESTベースのDNAマーカーについてはこのマーカーの多型のスクリーニングのためのパネルDNAをShorea leprosulaとS.parvifoliaでそれぞれ12個体づつ準備し多型のスクリーニングを開始した。Shorea leprosulaのESTベースのDNAマーカーは40遺伝子座が開発できた。一方、葉緑体DNA多型のスクリーニングでは17領域を探索して、S.leprosulaでは5領域(trnD-trnT、petB intron、petL-psbE、psbJ-petA、rps16-trnK)で多型がみられ、S.parvifoliaでは4領域(petL-psbE、psbJ-petA、rpl32-trnL、trnQ-rps16)で多型が見られた。これらを用いて集団の解析を予備的に行ったところ、2種ともにマレー半島とボルネオ島の集団間では大きな遺伝的な分化が見られた。S.leprosulaでは地理的な位置と遺伝的な位置に関係が見られた。またS.parvifoliaでは、S.leprosulaほど明瞭な地理的な勾配は見られなかった。これまでにS.leprosulaではマレー半島、ボルネオ島,スマトラ島、ジャワ島で28集団を収集した。S.parvifoliaは同様に4地域で13集団を収集した。これらをこれまでに開発した葉緑体DNA多型及びEST-SSRマーカーで解析を開始した。東南アジアの広域に分布するShorea leprosulaとS.parvifoliaを対象に分布域広域から集団材料を採取し、S.leprosulaではマレー半島、ボルネオ島,スマトラ島、ジャワ島で28集団を収集し、合計で920個体を採取した。S.parvifoliaは同様に4地域で13集団(個体数404個体)を収集した。遺伝解析用のマーカーとしてEST-SSRマーカーを40遺伝子座で開発した。また葉緑体DNA多型のスクリーニングでは17領域を探索して、S.leprosulaでは5領域(trnD-trnT、petB intron、petL-psbE、psbJ-petA、rps16-trnK)で多型がみられ、S.parvifoliaでは4領域(petL-psbE、psbJ-petA、rpl32-trnL、trnQ-rps16)で多型が見られた。22集団のS.leprosulaを34遺伝子座のEST-SSRで解析した結果、遺伝子分化係数はFst=0.0671でボルネオ島の集団とそれ以外が明瞭に分化していた。
前脳血流慢性低灌流負荷による学習記憶障害に及ぼす心理的要因と脳内神経伝達機構

1.脳内モノアミン神経系の変化:前脳血流慢性低灌流負荷3・6・12週後の脳内各部位における,モノアミン及びその主要代謝産物7種の組織内含量をHPLC-ECDシステムを用いて測定した.その結果,低灌流負荷3週後の線条体において、dopamine含量が偽手術群に比べて有意に上昇し,線条体dopamine系代謝回転と前頭皮質serotonin系代謝回転が各々有意に低下した.いずれの変化も6週以降では有意な差は認められなかった.2.知的機能に対する影響:ライトのon/offを手がかり刺激とするオペラント型弁別学習課題(mult VI EXTスケジュール)を用いて,負荷3週後の時点から本訓練を開始し,30日間継続した.正反応数/総反応数(弁別率)は,偽手術群が80.2(]ST.+-。[)2.8%に達したのに対し,低灌流群では68.0(]ST.+-。[)3.2%に止まった.一方,反応率(単位時間当りの総反応数)では有意差が認められず,弁別率の差は学習機能に主に依存していることが示唆された.3.心理的要因の行動科学:痴呆に及ぼす心理的要因のうち,意欲に着目し,報酬刺激の強化値を測定する行動系として標準的に使用されるPR強化スケジュールをベースとした評価系の確立を目指した.報酬による行動の強化に重要とされる側坐核を6-OHDAにより両側性に破壊することで,評価系の有用性を確認した.その結果,実験期間中の体重制限を自由摂取時の95%にすると,対象であるsaline注入ラットとの間で有意な差が認められた.したがって,本研究で確立した評価系は意欲を検討し得ることが示された.4.進行性神経細胞死の確認:抗GFAP抗体による免疫組織化学を行なったところ,低灌流負荷3週後の時点で偽手術群に比べ、低灌流群では線条体外側部を中心にGFAP陽性細胞が多く認められ,細胞傷害が示唆された.6・12週後ともに同様な所見が得られたが,進行性かどうかについては確認できなかった.1.脳内モノアミン神経系の変化:前脳血流慢性低灌流負荷3・6・12週後の脳内各部位における,モノアミン及びその主要代謝産物7種の組織内含量をHPLC-ECDシステムを用いて測定した.その結果,低灌流負荷3週後の線条体において、dopamine含量が偽手術群に比べて有意に上昇し,線条体dopamine系代謝回転と前頭皮質serotonin系代謝回転が各々有意に低下した.いずれの変化も6週以降では有意な差は認められなかった.2.知的機能に対する影響:ライトのon/offを手がかり刺激とするオペラント型弁別学習課題(mult VI EXTスケジュール)を用いて,負荷3週後の時点から本訓練を開始し,30日間継続した.正反応数/総反応数(弁別率)は,偽手術群が80.2(]ST.+-。[)3.2%に止まった.一方,反応率(単位時間当りの総反応数)では有意差が認められず,弁別率の差は学習機能に主に依存していることが示唆された.3.心理的要因の行動科学:痴呆に及ぼす心理的要因のうち,意欲に着目し,報酬刺激の強化値を測定する行動系として標準的に使用されるPR強化スケジュールをベースとした評価系の確立を目指した.報酬による行動の強化に重要とされる側坐核を6-OHDAにより両側性に破壊することで,評価系の有用性を確認した.その結果,実験期間中の体重制限を自由摂取時の95%にすると,対象であるsaline注入ラットとの間で有意な差が認められた.したがって,本研究で確立した評価系は意欲を検討し得ることが示された.4.進行性神経細胞死の確認:抗GFAP抗体による免疫組織化学を行なったところ,低灌流負荷3週後の時点で偽手術群に比べ、低灌流群では線条体外側部を中心にGFAP陽性細胞が多く認められ,細胞傷害が示唆された.6・12週後ともに同様な所見が得られたが,進行性かどうかについては確認できなかった.
ATPを分解しないミオシンの機能と存在意義の解明

褐藻類マコンブのプロトプラスト細胞に見出されたタンパク質であるSjMLPの一次構造は、他種ミオシンと高い相同性を示すが、コンバーター領域以後が欠損している特徴をもつ。SjMLPは、ATPの有無に関わらずアクチンと結合したが、ATPが存在する場合にはアクチンを束化した。また、SjMLPはプロトプラストに特異的に発現し、プロトプラスト化処理前の藻体には、SjMLPのC末端部が伸長した典型的なミオシン構造をもつタンパク質が発現することが示唆された。自然界でマコンブが生息する環境は、種々の要因により浸透圧が変動するが、SjMLPは細胞強度を高めて、そのような変化に適応するために存在すると考えられた。本研究の目的は、褐藻類マコンブに見出された特異な構造をもつミオシン様タンパク質LjM004の構造機能連関および褐藻類における分布を調べることにより、同タンパク質の生理学的意義を解明するものである。大腸菌を用いて組換えLjM004(rLjM004)を生産し、F-アクチンおよびATP存在下における挙動を調べた結果、LjM004はATPの有無に関わらずF-アクチンと結合することを共沈法により明らかにした。また、rLjM004をガラス板上に固定化し、蛍光アクチンを用いて顕微鏡下での観察を行った。ATPが存在しない場合にはアクチンは個々の線維状態を維持したままrLjM004に結合した。そこにATPを加えても一部のアクチンは解離したが、大部分のアクチンはATP添加前と変化が無かった。一方、ATPとF-アクチンを同時に加えた場合にはアクチンが束化する様子が観察された。さらにアクチンの束化は、外部からrLjM004を加えることにより促進されることが分かった。rLjM004によるアクチンの束化の至適塩濃度は、50-150 mM NaClであり、300 mM以上の塩濃度下では束化は全く観察されなかった。LjM004に存在するユニークな領域であるC末端の23アミノ酸を切断した変異体についても上記と同様の方法で発現し、その機能を調べた。その結果、同変異体はF-アクチンに結合能をもつものの束化能を示さなかったことから、C末端部の同領域がアクチンの束化に必須であることが分かった。また、rLjM004の分子形状について電子顕微鏡を用いて調べた。rLjM004は単量体として存在し、顕微鏡下では球状のタンパク質として観察された。以上の結果から、LjM004は少なくとも2箇所のアクチン結合部位をもつと予測され、これらはATP依存的および非依存的にそれぞれアクチンと結合するものと考えられた。大型褐藻類マコンブのプロトプラスト細胞由来cDNAライブラリーから既知のミオシンモータードメインと類似したタンパク質(SjMLP)をコードする遺伝子を見出した。SjMLPはATP分解やアクチン結合に関わると考えられる領域をもっていたが、レバーアーム、軽鎖結合、尾部領域はもっておらず単量体と考えられた。大腸菌により組換えSjMLPを発現、精製し、Mg-ATPase活性、アクチン結合能について調べた結果、SjMLP1分子あたり最大で約0.7個のATPを分解すること、F-アクチンとATPの存在によらず結合することが分かった。また、顕微鏡下で蛍光ラベルしたF-アクチンの挙動を観察したところ、SjMLPとATPの存在下ではF-アクチンが束化する様子がみられた。プロトプラスト処理前の細胞におけるSjMLPの発現について調べるためにマコンブ胞子体葉状部からmRNAを抽出を試みたが、常法では高品質なものが得られなかった。そのため、我々が先に見出した最高クラスの分解活性をもつHULKアルギン酸分解酵素を用いたRNA抽出法を確立した。本法で得られたRNAは次世代シーケンサーに供することできる品質であったことからトランスクリプトーム解析を行った。その結果、SjMLPとN末端612アミノ酸は完全に一致するもののC末端部に400アミノ酸以上の伸長した配列をもつタンパク質(SjMLP-Long)の存在が示唆された。次いで、プロトプラスト細胞由来および胞子体由来のcDNAを鋳型としてSjMLPとSjMLP-Longの各遺伝子を増幅した結果、プロトプラスト細胞からは両者が増幅されたが、プロトプラスト処理前にはSjMLP-Longの遺伝子のみが増幅された。以上の結果から、SjMLPはATP依存的にアクチン束化を促進するタンパク質であり、浸透圧ストレスなどに応じて発現が制御されていると推定された。褐藻類マコンブに見出されたユニークなタンパク質SjMLPの生化学的性質の評価については概ね順調に研究は進展している。一方、SjMLPの機能領域を解析するために、大腸菌発現系により変異体を作成して解析を試みたが、いくつかの変異体では不溶化したため組換えタンパク質を得ることができなかった。そのため、この点についてはやや遅れているが、発現ホストとなる細胞を昆虫細胞に変更し、現在発現系の構築を進めている。また、研究の進展に伴って、当初予期していない結果も得られた。すなわち、本タンパク質は恒常的に発現しているものと推定していたが、この仮説に反してプロトプラスト処理前の細胞中にはSjMLPをコードする遺伝子を検出することができなかった。

しかしながら、当初予定していなかったトランスクリプトーム解析を行うことで、SjMLPの一部と同一の配列をもつSjMLP-Longをコードする遺伝子が見出され、この疑問については解決となる糸口を捉えることができた。本研究の目的は、大型褐藻類であるマコンブのプロトプラスト由来cDNAからクローニングされた遺伝子がコードする新奇のミオシン様タンパク質(以後、SjMLPと称する)の機能を解明し、生理学的意義を明らかにすることである。SjMLPは、634個のアミノ酸配列から構成されており、他種ミオシンのモータードメインと高い相同性を示す。しかしながら、ATPおよびアクチン結合部位と予測される配列はみられるもののコンバータードメイン、軽鎖結合部位、尾部領域に相当する配列は存在しない特徴をもつ。大腸菌により生産された組換えSjMLPは、ATPの有無に関わらずF-アクチンと結合能を示した。また、F-アクチン存在下では、1 molあたり最大約0.7 molのATPを分解した。蛍光標識したF-アクチンの挙動に及ぼすSjMLPの影響を調べた結果、ATPの存在下でF-アクチンの束化を促進した。次に、プロトプラスト化されていない、すなわち天然から採取した状態のマコンブ胞子体から効率的に核酸を抽出する方法を確立した。本法は、褐藻分解細菌として単離されたフラボバクテリウムUMI-01株から発見されたアルギン酸分解酵素を用いるものであり、これにより短時間で核酸抽出を行い、高品質なものを得ることが可能となった。そこで、胞子体またはプロトプラスト由来の各mRNAからcDNAを合成し、RT-PCRおよび次世代シーケンサーにより解析した結果、胞子体ではSjMLPよりもC末端部が伸長し、典型的なミオシンの構造をもつタンパク質の発現だけが示唆された。一方、プロトプラストでは両方のタンパク質が発現していることが分かった。以上の結果から、SjMLPは高浸透圧条件下で特異的に発現する可能性が示唆され、アクチンの束化を促進することで細胞の形態維持に関わる役割をもつと考えられた。褐藻類マコンブのプロトプラスト細胞に見出されたタンパク質であるSjMLPの一次構造は、他種ミオシンと高い相同性を示すが、コンバーター領域以後が欠損している特徴をもつ。SjMLPは、ATPの有無に関わらずアクチンと結合したが、ATPが存在する場合にはアクチンを束化した。また、SjMLPはプロトプラストに特異的に発現し、プロトプラスト化処理前の藻体には、SjMLPのC末端部が伸長した典型的なミオシン構造をもつタンパク質が発現することが示唆された。自然界でマコンブが生息する環境は、種々の要因により浸透圧が変動するが、SjMLPは細胞強度を高めて、そのような変化に適応するために存在すると考えられた。本年度は概ね研究計画を遂行できたが、本研究を進める中でいくつかの問題点が生じ、一部の予定していた実験については検討できなかった。ひとつはLjM004のATP分解能に関する実験が完了しなかった点である。本タンパク質はATP分解能をもたない、あるいはほとんど示さないことから、その性状を詳細に調べるには多くの組換えタンパク質を必要とするが、構築したタンパク質発現系によって得られる組換えタンパク質量が少なく困難であった。また、変異体タンパク質を用いた実験では、N末端の65アミノ酸を切断した変異体が可溶性タンパク質として発現できなかったため、LjM004のN末端部分の機能を解明することができなかった。
締固めまさ土の力学的性質に関する研究

フィルダムの築堤材料として用いられているまさ土について、各種物理試験、締固め試験および圧密排水三軸圧縮試験を行い、締固めエネルギーと締固め含水比がまさ土の力学的性質におよぼす影響について実験的に検討した。三軸圧縮試験に用いた供試体は、締固め含水比一定で締固めエネルギーが異なるもの、締固め度が標準締固め試験の最大乾燥密度の95%であり締固め含水比が異なるもの、の2シリーズである。得られた主な成果は次のとおりである。1.締固め含水比一定の場合、締固めエネルギーの増加に対して、変形係数と最大主応力差は増加し、破壊時の軸ひずみは減少する。粘着力と内部摩擦角は締固めエネルギーの増加とともに増大する。締固めエネルギーが大きい供試体ほど、剪断初期のヤング係数は拘束圧力に依存する。密度一定の場合、最適含水比から離れるほど応力-ひずみ関係に明瞭なピークが見られない。含水比が高い供試体ほど剪断時の体積ひずみが大きい。粘着力は最適含水比で最大値をとり、これから離れるほど減少する。内部摩擦角は最も乾燥した試料で最大値をとり、それより湿潤側の試料では最大値より若干低い値で、ほぼ一定値をとる。最適含水比に近い供試体ほど、剪断初期のヤング係数は大きくなる。また、このヤング係数の応力依存性は最適含水比の乾燥側で顕著である。
放射線性多発う蝕の発生機序の解明と予防法に関する多施設共同ランダム化比較試験

頭頸がんに対する放射線治療(RT)の重篤な晩期有害事象の一つに放射線性顎骨壊死(ORN)がある。照射方法の進歩とともにORNの発症頻度は近年では低くなってきたが、依然として1020%程度の患者に発症し、患者のQOLを低下させる大きな原因となっている。実際にRT前と1年後、2年後のパノラマX線写真を比較したところ、急速にう蝕が進行する患者が少なからず存在することを確認した。う蝕多発者では唾液腺だけではなく歯に対する照射線量が60Gy以上と多かったが、口腔衛生状態はう蝕が発生しなかった患者と差はなく、さらに上顎あるいは下顎のみに照射された患者では照射された顎にのみう蝕が多発することや、片側の照射例では照射された側にのみう蝕が多発することが明らかとなった。本研究は、1)RT後の多発う蝕の実態を多施設共同後ろ向き観察研究で明らかにすること、2)RT後に歯を含む歯槽部が切除された患者の切除検体を用いてRTによる歯の直接障害の有無や程度について調べること、および3)トレー法によるフッ化物局所応用によりRT後のう蝕多発が予防できるかどうかを多施設共同ランダム化比較試験により検証することを目的とするものである。そこでまずは後ろ向きに調査した。その後ろ向き研究では、口腔がん手術単独例では2年後のう蝕増加数は0.6歯であったのに対して、RT患者では4.9歯と有意に多かった。放射線性う蝕の特徴としては、1歯頸部からの発生が多い、2疼痛などの自覚症状に乏しい、3歯頸部から歯が破折して初めて発見されることも少なくない,4歯の黒変,あるいは歯冠歯質の軟化がみられることもある、5歯質の欠損がない、あるいはC2までの状態で歯根膜腔の拡大や根尖病巣を認めるというものであった。そこで実際に頭頸部がんRT患者10例を1年間観察したところ新たなう蝕の発生はみられなかった。予備的研究が終了し、トレー法によるフッ化物局所応用のう蝕抑制効果に関する多施設共同研究の準備中である。特定臨床研究として研究代表施設の特定臨床研究倫理委員会に申請後、トレー法によるフッ化物局所応用のう蝕抑制効果に関する研究を開始する予定である。研究分担者の兒島らは、先行研究として6大学病院による多施設共同後ろ向き観察研究においてORN発症のリスク因子を調べた。実際にORNを発症した30例を検討すると、RT前には健全歯であったのがRT後に急速に進展するう蝕を生じ、そこからORNを発症したものが最も多いという結果が得られた。このことから、ORNを予防するためには、根尖病巣を有する歯や予後不良が予測される歯をRT前に抜歯することとならんで、RT後に急速に発症するう蝕を予防することが重要であることが示唆された。予備研究での症例登録が若干遅れ、症例数の設定に時間を要した。そのため他の協力施設での症例登録が遅れた。

その後ろ向き研究では、口腔がん手術単独例では2年後のう蝕増加数は0.6歯であったのに対して、RT患者では4.9歯と有意に多かった。放射線性う蝕の特徴としては、1歯頸部からの発生が多い、2疼痛などの自覚症状に乏しい、3歯頸部から歯が破折して初めて発見されることも少なくない,4歯の黒変,あるいは歯冠歯質の軟化がみられることもある、5歯質の欠損がない、あるいはC2までの状態で歯根膜腔の拡大や根尖病巣を認めるというものであった。そこで実際に頭頸部がんRT患者10例を1年間観察したところ新たなう蝕の発生はみられなかった。予備的研究が終了し、トレー法によるフッ化物局所応用のう蝕抑制効果に関する多施設共同研究の準備中である。協力6施設での症例登録を開始し、介入研究を実施していく予定である。特定臨床研究として研究代表施設の特定臨床研究倫理委員会に申請後、トレー法によるフッ化物局所応用のう蝕抑制効果に関する研究を開始する予定である。経費削減に努めた結果、残額が生じた。物品費の一部として使用する予定である。腫瘍の再発やORNのために歯を含む顎骨が切除された患者の歯が採取できず、当初予定していた硬組織障害の検討が行えなかったため解析標本の作製や試料作製材料や溶出試験用試薬の購入を見送ったため。次年度に解析標本の作製や試料作製および溶出試験の物品に使用予定である。
セントロメア機能における特殊DNA高次構造とCENP-Cの役割

セントロメアは染色体分配に本質的な役割を行うDNA-タンパク質の複合体である。高等脊椎動物のセントロメアの機能を実現している構造の実体については、未知に残された課題が多くある。今年度は進化的に配列が保存されたセントロメアタンパク質であるCENP-Cに注目し、その機能解明を試みた。ニワトリB細胞由来のDT40細胞は、哺乳類細胞に比べて、数十から数百倍の頻度で相同組換えを起こすことが知られている。その特徴を利用しDT40細胞を用いて、CENP-Cの条件ノックアウト株を作製した。またテトラサイクリンのシステムを用いて、CENP-Cの条件的大量発現株も作製した。これらの株の表現型を詳細に解析した結果、CENP-Cは細胞分裂中期から後期の移行に必須であり、染色体凝縮に関与していることが示唆された。また、CENP-Cは機能的セントロメアの形成のために必須であるが、CENP-C単独で容易にセントロメア形成を誘導しないという結果が得られた。さらに、CENP-Cの酵母ホモログであるMif2の温度感受性変異を指標にして、各種変異を導入した変異CENP-CをDT40細胞に導入した。この方法によって、現在まで4種類のCENP-C温度感受性変異細胞株を単離できた。この株の表現型の詳細な解析と、これらの変異を抑圧する遺伝子のスクーリングが進行中である。
非破壊「誘電」モニタリング法の開発

従来の生体標本を用いた組織診断には、主として形態学的アプローチが用いられているが、このような手法の場合、どうしても組織採取という侵襲を生体に加えなければならない。また、組織診断には時間を要し、繰り返し行うことの難しさなどの欠点がある。誘電スペクトル解析は、組織に微弱な交流電流を流し、周波数-電流-電圧関係を測定するというものであるため、この方法により非破壊的で実時間評価の可能な組織性状診断法となり得る。腹腔鏡下での肝組織診断への応用を想定し、生体位の肝臓を用いた実験を行った。動物の呼吸に伴う組織の動きに追随できる「位置サーボ追従型同軸プローブ」を自作し、温度コントロール(組織温)に注意して誘電測定すると、極めて再現性の良い誘電分散-誘電率が周波数により変わる現象-が得られた。さらに、組織構築を反映した誘電体モデルを考案し、理論解析から"生きている肝細胞"の電気的特性量の算出に成功し、理論的には、肝組織の線維化、浮腫等が充分診断可能であることを報告した。本年度は、ラット大脳皮質下に微小針型プローブを挿入し、一過性の頸動脈閉塞による脳虚血が、脳組織の誘電分散にどのような影響を与えるかを評価した。一過性の脳虚血により、誘電減衰度や導電率が変化することをあきらかにした。以上のようなことから、生体臓器の細胞活性に対する非破壊「誘電」モニタリング法の開発は可能であると結論づけた。さらに、このような生体組織の誘電スペクトルの特徴が、組織構築におけるフラクタル性に起因する可能性を示した。
ファッション・デザインに関する産業財産権の法と経済分析

「ファッションロー」はファッションやファッション産業に関わる法領域を総称した概念である。社会の成熟化とともに各産業でファッション・デザイン面の重要性が強く意識される一方で、技術的には模倣(コピー)がますます容易になっている問題もある。このような中で、法の現状はどのように評価できるのか、また望ましい法のあり方はどのようなものかを議論する。「法と経済学」分野の研究を行ってきた研究者の共同作業により、ファッションの進化と産業財産権の関係、産業財産権保全に権利者自身の多額な費用が必要であることから生じる諸問題、そしてその下での望ましい法制度などを、法的実行可能性も検討しつつ明らかにする。
細胞膜のゆがみは あて材形成の引き金となりうるか

木材の効率的な利用を考えた場合、問題となるのがあて材の存在である。あて材は樹幹が傾斜した状態で肥大成長したときに形成される組織で、そこでは特異な成長応力が発生しており、玉切りや製材時に割れや狂いの原因となって利用歩留まりを著しく低下させている。そこで本研究では、針葉樹あて材の形成機構を遺伝子発現の観点から明らかにすることを目的とした。特に、環境からの機械的な刺激を感知して、細胞内のカルシウムイオン濃度を変化させると考えられているメカノセンシティブチャネルに着目して遺伝子発現量を調べた。その結果、樹幹に傾斜や曲げの刺激を与えることで、樹幹内の発現量分布が変化することが分かった。当研究室ではこれまでに、ヒノキあて材と正常材における遺伝子発現を次世代シーケンサーによって比較し、細胞膜の伸びを感知するメカノセンシティブチャネルの遺伝子発現量があて材で増加していることを明らかにしてきた。本研究では、あて材形成の引き金となるのは、樹幹の傾斜や曲げがもたらす細胞膜のゆがみではないかと考え、以下の二つの実験を行った。まず、「膜が伸びた細胞内にはメカノセンシティブチャネルによってカルシウムイオンが流入し、たとえ樹幹が鉛直であっても、傾斜時に見られるようなあて材特異遺伝子の発現が促されているのではないか」という仮説を検証するために、ヒノキの苗木を鉛直に生育し、細胞体積が大きくなる夜間(午前2, 3, 4, 5時)と小さくなる昼間(午後2, 3, 4, 5時)の分化中木部における遺伝子発現量を比較した。定量PCRの結果、メカノセンシティブチャネルの発現量は昼夜でほとんど差が見られず、昼夜の膨圧変動によって細胞膜が伸び縮みしても、24時間というスパンでは発現量が変動しないことが分かった。続いて、どのようなタイムスパンでなら、また、どのような刺激によってなら、メカノセンシティブチャネルの発現量が変動するのかを調べるために、傾斜刺激を1, 2,3, 4週間与えた苗木と、曲げ刺激を1, 2, 3, 4週間与えた苗木を準備し、各試料での遺伝子発現量を比較した。定量PCRの結果、傾斜2週目以降は、樹幹の傾斜下側でメカノセンシティブチャネルの発現量が増加することや、曲げ3週目以降は、樹幹の曲げ外側での発現量が減少することが分かった。本研究の結果から、傾斜や曲げの刺激を受けた樹幹では、樹幹の上・下側や内・外側におけるメカノセンシティブチャネルの発現量が非対称となり、それに伴って細胞内へのカルシウムイオンの取り込みも変わるために、あて材形成が引き起こされる可能性が示唆された。木質分子生物学
部分床義歯維持歯の変位様相に関する研究. -歯周組織の状態よりみて-

本研究は擬似歯槽骨に変化を与えたシミュレーション模型を用い,当講座が義歯の支持と維持歯の保全に対して有用な機能をもつと考えている一側が維持腕,他側が拮抗腕のコンビネーション鉤とエーカース鉤を用いた2種の義歯が維持歯および義歯の挙動に対してどのような影響があるか比較検討した.実験模型は7667欠損症例を想定したもので55の歯冠形態は2種維持装置に対応するものを用いた.また,55の咬合面中央部には金属四角柱を歯軸と一致させ植立し,測定桿とし,歯頚部から17mm上方部の変位を測定した.歯槽骨縁は歯頚部より約3mm下方とした.実験義歯はリンガルプレート形態の鋳造床(クラスプは除く)で55部にエーカース鉤(以下A鉤),コンビネーション鉤(以下C鉤)を設置した2種義歯を用いた.荷重は右側床の第一大臼歯歯槽頂相当部(以下中央部)とその頬舌側にそれぞれ2mmの部位(以下頬側部,舌側部)にそれぞれ最大5Kgまでの垂直荷重を加え,維持歯と義歯床の水平的変位を測定した.その結果、1,5Kg荷重時の荷重側維持歯は中央部ではA鉤は0.10mm,C鉤は0.09mm変位した.頬側部ではA鉤は0.14mm,C鉤は0.09mm,舌側部ではA鉤は0.17mm,C鉤は0.05mm変位した.このことはC鉤がA鉤に比べ維持歯の水平的変位量が小さい.2,5Kg荷重時の荷重側義歯床は中央部ではA鉤は0.29mm,C鉤は0.15mm変位した.頬側部ではA鉤は0.31mm,C鉤は0.17mm,舌側部ではA鉤は0.28mm,C鉤は0.11mmの変位を示し,各条件とも維持歯と同様にC鉤がA鉤に比べ義歯床の水平的変位量が小さい.以上の測定よりコンビネーション鉤は有用であることが示された.本研究は擬似歯槽骨に変化を与えたシミュレーション模型を用い,当講座が義歯の支持と維持歯の保全に対して有用な機能をもつと考えている一側が維持腕,他側が拮抗腕のコンビネーション鉤とエーカース鉤を用いた2種の義歯が維持歯および義歯の挙動に対してどのような影響があるか比較検討した.実験模型は7667欠損症例を想定したもので55の歯冠形態は2種維持装置に対応するものを用いた.また,55の咬合面中央部には金属四角柱を歯軸と一致させ植立し,測定桿とし,歯頚部から17mm上方部の変位を測定した.歯槽骨縁は歯頚部より約3mm下方とした.実験義歯はリンガルプレート形態の鋳造床(クラスプは除く)で55部にエーカース鉤(以下A鉤),コンビネーション鉤(以下C鉤)を設置した2種義歯を用いた.荷重は右側床の第一大臼歯歯槽頂相当部(以下中央部)とその頬舌側にそれぞれ2mmの部位(以下頬側部,舌側部)にそれぞれ最大5Kgまでの垂直荷重を加え,維持歯と義歯床の水平的変位を測定した.その結果、1,5Kg荷重時の荷重側維持歯は中央部ではA鉤は0.10mm,C鉤は0.09mm変位した.頬側部ではA鉤は0.14mm,C鉤は0.09mm,舌側部ではA鉤は0.17mm,C鉤は0.05mm変位した.このことはC鉤がA鉤に比べ維持歯の水平的変位量が小さい.2,5Kg荷重時の荷重側義歯床は中央部ではA鉤は0.29mm,C鉤は0.15mm変位した.頬側部ではA鉤は0.31mm,C鉤は0.17mm,舌側部ではA鉤は0.28mm,C鉤は0.11mmの変位を示し,各条件とも維持歯と同様にC鉤がA鉤に比べ義歯床の水平的変位量が小さい.以上の測定よりコンビネーション鉤は有用であることが示された.
超精密三結晶トポグラフィック・カメラの開発研究

本研究では、考え得る全ての光学配置に対応可能な超精密三結晶トポグラフィック・カメラを開発し、しかもX線研究者ではなくとも容易に調整可能な状態に制御系を整備してシステム化された装置として実用に供することを、第一の目的とし、また三結晶トポグラフィでの像形成に関する理論的な枠組を明確にし、結晶の不完全性に関わるどのような情報が抽出できるかを検討することが第二の目的であった。装置開発に関しては、初年度に、カメラの中心部分をなす精密2軸共軸ゴニオメ-タを開発・製作し、試料ーアナライザ結晶の距離を短くして三結晶トポグラフの空間的分解能を向上させる見通しを得た。また、コリメ-タ結晶を二結晶化することによって、様々な光学配置が精密2軸共軸ゴニオメ-タの狭い範囲での平行移動のみによって可能になることを示し、この方式によってトポグラフィック・カメラを概成させた。これと並行して、計測制御系の開発を行い、パ-ソナルコンピュ-タをベ-スとした制御系を製作した。制御プログラムはC言語で記述されたI/Oドライバ-をFORTRANで記述されたフロ-制御から呼ぶ方式をとり、精密X線回折実験に必要な調整用、ピ-クサ-チ、デ-タ処理、角度安定化の各プログラム等が整備され、全体として初心者でもマニュアルを読めば使いこなせるレベルに達した。第2年度には、装置の性能試験を兼ねて三結晶トポグラフィの人工多層膜の完全性研究への応用を検討し、また実際に実験を行って、非対称アナライザ結晶を用いることによって空間的な非一様性を十分な空間的分解能で捉え得ることを示した。また、理論計算と実験デ-タの比較を行うために、スキャナ-によって実験デ-タをデジタイズし理論値と比較するシステムを作成した。像形成に関しては、アナライザで動力学的回折をマスクすることによって運動学的回折像のみが捉えられることを明らかにした。本年度、超精密三結晶トポグラフィック・カメラ本体及び制御装置が概成した。試料結晶及びアナライザ結晶調整用ゴニオメ-タとして、二つの精密回転軸が共軸で、各々が1/400秒の回転精度を持つ精密ディフラクトメ-タを開発した。この回転精度の試験を光学的な方法で行い良好な結果を得た。また、実際にX線二結晶配置を構成し、回折強度曲線の測定を行い、設計仕様を満足していることを確認した。共軸としたために、試料結晶とアナライザ結晶との距離を、独立な2つの回転軸を使う場合に比べて小さくすることが可能になった。この結果、トポグラフの空間的な分解能の向上が期待される。この精密ディフラクトメ-タの回転軸を入射X線ビ-ム位置に合わせ込むための昇降装置を作製し、実験室X線源、シンクロトロン放射光等異なる線源を用いた場合に対応できるようにした。この昇降装置と本体を組み合せた動作試験をフォトンファクトリィに於て行い、良好な結果を得た。計測制御系に関しては、必要なハ-ドウェアの整備が終了するとともに、ソフトウェアの整備を行った。ハ-ドウェアとしては、パ-ソナルコンピュ-タによって、8台のステッピングモ-タの駆動とNIM規格のX線計数回路を制御する方式をとった。制御用プログラムは、C言語で記述されたI/Oドライバサブル-チンを、FORTRANで記述されたメインル-チンから呼ぶ方式をとり、精密X線回折実験に必要な調整用プログラム、回折強度曲線測定用プログラム、ピ-クサ-チプログラム、デ-タ処理プログラム、角度安定化プログラム等が整備された。

カメラ、制御装置の双方が完成した後に、総合動作試験を行い、主として操作性に関するいくつかの問題点を洗いだし、改良の準備を行っているが、現状でも当初の目的のほとんどは達成される見通しがたった。本年度は、前年度に行われた総合的動作試験の結果を踏まえて、ハ-ドウェア、ソフトウェアの必要な改造を行い、超精密三結晶トポグラフィック・カメラを単体として完成させた。また調整用治具、スリット等の光学部品の整備を行い、環境温度制御及び放射線防御のための遮蔽囲いを製作した。これによって、実験室環境でもル-チン的なデ-タ収集が可能なシステムとなった。入射X線束の超精密化のための二結晶調整機構を開発し、三結晶カメラの第一ゴニオメ-タ上で二結晶光学素子の調整を可能とした。また、このような二結晶コリメ-タを用いることによって、試料及びアナライザ結晶が搭載される第二ゴニオメ-タの位置調整が極めて小範囲の平行移動によって行い得るようになり、全体としての位置決め精度が大幅に向上した。三結晶トポグラフの像形成理論を検討し、動力学的回折をマスクすることによって運動学的回折像のみが捉えられることを明らかにするとともに、理論計算と実験デ-タの比較を行うために、スキャナ-によって実験デ-タをデジタイズし理論値と比較するシステムを作成した。この上で光学系の自動調整及びデ-タ収集の自動化のためのソフトウェア開発を行い、装置全体を実用機として完成させた。装置の性能試験を兼ねて三結晶トポグラフィの人工多層膜の完全性研究への応用を検討し、また実際に実験を行って、非対称アナライザ結晶を用いて多層膜からの回折X線を拡大することによって、空間的な非一様性を十分な空間的分解能で捉え得ることを示した。