hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖尿病性腎症の発症に関わるマイクロＲＮＡの同定とその機能解析

マイクロRNA(miR)はノンコーディングRNAであり、自身と塩基配列相補性を示すメッセンジャーRNAの分解を導くか、タンパクへの翻訳を阻害することで、標的遺伝子の発現を抑制する。糖尿病性腎症への感受性の異なる2種類のAkita糖尿病マウスモデル、腎症抵抗性C57BL/6-Akita、腎症感受性KK/Ta-Akitaの腎および単離した糸球体からRNAを抽出し、両マウスで発現に違いがみられるmiRをマイクロアレイおよびRT-PCRで解析した。C57BL/6-AkitaとKK/Ta-Akitaの腎および糸球体で発現レベルが異なる数個のmiR群が同定され、糖尿病性腎症の発症進展への関与が示唆された。マイクロRNA (miRNA)は、1825塩基長の小さな一本鎖RNAであり、それ自身はタンパク質をコードしないノンコーディングRNAである。miRNAの標的はmiRNA自身と塩基配列相補性を示すmessenger RNA (mRNA)であり、その分解を導くか、またはタンパクへの翻訳を阻害することにより、標的遺伝子の発現を抑制するように働いているものと考えられている。糖尿病性腎症(以下、腎症)の病態におけるmiRNAの役割について解明するため、我々は、腎症への感受性の異なる2種類のAkita糖尿病マウスC57BL/6-AkitaとKK/Ta-Akitaの腎糸球体RNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、腎症抵抗性C57BL/6-Akitaに比して、進行性腎症をきたすKK/Ta-AkitaでmiR-302b、miR-376b、miR-669b、miR-669k、miR-290、miR-302c、miR-377、miR-465cのmiRNA群の発現増加を明らかにした。この結果に基づき、まず、miR-302、miR-669それぞれのmiRNAプラスミドを用いて、腎症抵抗性C57BL/6-AkitaにこれらのmiRNAを過剰発現させ、その後の腎病変の変化を観察したが、アルブミン尿の著明な増加や腎糸球体結節性病変の形成など、有意な腎症の進行は認められず、C57BL/6-Akitaの腎症感受性を高めることはできなかった。引き続き、KK/Ta-Akitaで発現増加が観察された残りのmiRNAについても、腎症抵抗性C57BL/6-Akitaに過剰発現させ、その機能解析を行っていく予定である。糖尿病性腎症(以下、腎症)の病態におけるmiRNAの役割について解明するため、我々は腎症への感受性の異なる2種類のAkita糖尿病マウスC57BL/6-AkitaとKK/Ta-Akitaの腎糸球体RNAを用いてマイクロアレイ解析を行った。腎症抵抗性C57BL/6-Akitaに比して、進行性腎症を発症するKK/Ta-Akitaで発現増加がみられた数個のmiRNA群に関する過剰発現実験を腎症抵抗性C57BL/6-Akitaに試みたが、有意な腎病変の変化は観察されなかった。このため、上記2種類のAkita糖尿病マウスからの腎糸球体RNAを用いたマイクロアレイ解析を再試行し、miRNAの発現増加に加えて発現減少の違いを示す詳細なmiRNA発現プロファイルを作製した。2種類のAkita糖尿病マウス間でかなりのmiRNAの発現パターンの違いが観察され、このプロファイルに基づいて、引き続きmiRNAの機能解析を行っていく予定である。糖尿病性腎症(以下、腎症)の病態におけるmiRNAの役割について解明するため、我々は始めに腎症への感受性の異なる2種類のAkita糖尿病マウスC57BL/6-AkitaとKK/Ta-Akitaの腎から糸球体を単離し、抽出したRNAを用いてマイクロアレイ解析を行った。

これら2種類のAkita糖尿病マウスはともに4週齢頃より400600mg/dlの高血糖状態となるが、C57BL/6-Akitaは腎症の発症に比較的抵抗性を示す一方で、KK/Ta-Akitaは進行性の腎症を発症する。我々はすでにこの腎症への感受性の違いの原因の一つがSuperoxide dismutase(SOD)を中心とした抗酸化的防御機構にあり、KK/Ta-Akitaの腎ではSODの働きが著しく低下して酸化ストレスが増大していることを報告している(JASN 209)。マイクロアレイ解析の結果、miR-302b、miR-376b、miR-669b、miR-669k、miR-290、miR-302c、miR-377、miR-465cのmiRNA群の発現増加がKK/Ta-Akitaの腎で観察された。これらのmiRNA群がSODを標的としていることを間接的に示す報告が最近なされており、合わせて考えると今回明らかにしたこれらのmiRNA群の発現増加は腎でのSODの発現を抑制することで酸化ストレスを増大させ、腎障害を進めている可能性がある。当初の予定通り、糖尿病性腎症(以下、腎症)への感受性の異なる2種類のAkita糖尿病マウスC57BL/6-AkitaとKK/Ta-Akitaの腎から単離した糸球体のRNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、両者で発現に違いのみられるmiRNAの同定はすでに終了している。マイクロアレイ解析の結果に基づいて、腎症の発症進展に関与すると思われるいくつかのmiRNAのうち、2つのmiRNA群について解析を行ったが、腎症との関与を明確に示すデータは得られなかった。引き続き、腎症との関与の可能性がある残りのmiRNA群について、機能解析を行っていく予定である。当初の予定通り、糖尿病性腎症(以下、腎症)への感受性の異なる2種類のAkita糖尿病マウスC57BL/6-AkitaとKK/Ta-Akitaの腎から単離した糸球体のRNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、両者で発現に違いのみられるmiRNAを同定するところまでは順調に終了した。今後はこれらのmiRNAの機能解析を行っていく予定である。さらに、マイクロアレイ解析の結果に基づいて、腎症の発症進展に関与すると思われるいくつかのmiRNAのうち、2つのmiRNA群についてはすでに機能解析が終了した。今後も引き続き、腎症との関与の可能性がある残りのmiRNA群について、機能解析を行っていく予定である。この研究を推進するためには、マウスの購入および維持管理のための費用、遺伝子導入に用いる試薬購入の費用など研究費が必要であり、次年度使用額が生じるに至った。
局所脳破壊で獲得される虚血抵抗性の分子生物学的解析

Deep prepiriform cortex (DPC)破壊後には海馬と大脳皮質でグルタミン酸トランスポーターであるGLT-1、カルシウム非透過型グルタミン酸受容体サブユニットであるGluR2、アポトーシス抑制因子であるbcl-2の遺伝子・蛋白が発現することから、これら領域ではDPC破壊後にグルタミン酸の再取り込みが促進され、細胞内へのカルシウム流入が低下し、さらにアポトーシスが防止され、DPC破壊後の脳は虚血に対して抵抗性を持つことが予想された。これを調べるために前脳虚血モデルでの海馬と局所脳虚血モデルでの大脳皮質における遺伝子・蛋白発現について検索した。その結果、GLT-1についてはDPC非破壊群では遺伝子・蛋白発現ともに虚血後低下し24時間目以降横ばいであったが、DPC破壊群では24時間目をピークにして増加した。GluR2については非破壊群でともに低下し8時間目以降横ばいを示したが、DPC破壊群では遺伝子発現は8時間目に、蛋白発現は24時間目をピークにして増加した。bcl-2については非破壊群では低下し8時間目以降横ばいであったが、DPC破壊群では8時間目をピークにして増加した。また、虚血後7日目にDPC破壊群で有意に前脳虚血モデルでは海馬残存細胞数が多く、局所脳虚血モデルでは大脳皮質脳梗塞が縮小していた。以上の結果から、DPC非破壊群では、虚血負荷後に虚血性神経障害に対して保護的に作用すると考えられるGLT-1、GluR2、bcl-2の遺伝子・蛋白発現が低下するが、DPC破壊群では虚血負荷後にこれらがいずれも、DPC破壊後の発現量より低いレベルではあるが、増加傾向を示すことが明らかとなった。さらに、実際の神経傷害の程度もDPC破壊群で軽減されたことより、DPC破壊が種々の遺伝子・蛋白発現に変化を惹起し、これが虚血性神経傷害の程度に影響を及ぼすことが明らかとなった。(1)グルタミン酸トランスポーター(GLAST,GLT-1,EAAC-1)については、8時間目にGLT-1が海馬と大脳皮質に発現し始め、48時間目にピークを認めたが、GLASTとEAAC-1は発現しなかった。(2)グルタミン酸受容体サブユニット(GluR2)については、8時間目に海馬と特に大脳皮質に発現し始め、24時間目にピークを示した。(3)アポトーシス関連因子(bcl-2,bax)については、8時間目にbcl-2が海馬で発現し始め、24時間目にピークを示したが、baxの発現は認めなかった。(1)グルタミン酸トランスポーターについては蛋白発現の認められたGLT-1においてのみ検討した結果、4時間目から海馬と大脳皮質に発現し始め、824時間目にピークを示した。(2)グルタミン酸受容体サブユニット(GluR2)については、4時間目に海馬と特に大脳皮質に発現し始め、24時間目にピークを示した。(3)アポトーシス関連因子については蛋白発現の認められたbcl-2においてのみ検討した結果、4時間目から海馬に発現し始め、824時間目にピークを示した。3、以上のことから、deep prepiriform cortex破壊後にはGLT-1が発現することによりグルタミン酸の再取り込みが促進され、GluR2が発現することにより細胞内へのカルシウム流入が低下し、さらにbcl-2が発現することでアポトーシスが防止され、結果としてdeep prepiriform cortex破壊後の脳は虚血に対して抵抗性を持つことが予想される。

次年度は実際の虚血脳での保護効果につき検討する。4血管閉塞による前脳虚血モデルでの海馬と中大脳動脈閉塞による局所脳虚血モデルでの大脳皮質における遺伝子・蛋白発現について検索した。(1)グルタミン酸トランスポーター(GLT-1)についてはDeep prepiriform cortex(DPC)非破壊群では遺伝子発現、蛋白発現ともに虚血後低下し24時間目以降横ばいであったが、DPC破壊群では遺伝子発現、蛋白発現ともに24時間目をピークにして増加した。(2)グルタミン酸受容体サブユニット(Glu R2)については非破壊群で遺伝子発現、蛋白発現ともに低下し8時間目以降横ばいを示したが、DPC破壊群では遺伝子発現は8時間目に、蛋白発現は24時間目をピークにして増加した。(3)アポトーシス関連因子(bcl-2)については非破壊群で遺伝子発現、蛋白発現ともに低下し8時間目以降横ばいであったが、DPC破壊群では遺伝子発現、蛋白発現ともに8時間目をピークにして増加した。(4)虚血後7日目にDPC破壊群で有意に前脳虚血モデルでは海馬残存細胞数が多く、局所脳虚血モデルでは大脳皮質脳梗塞が縮小していた。以上の結果から、DPC非破壊群では、虚血負荷後に虚血性神経障害に対して保護的に作用すると考えられるグルタミン酸トランスポーター(GLT-1)、グルタミン酸受容体サブユニット(Glu R2)、アポトーシス関連因子(bcl-2)の遺伝子・蛋白発現が低下するが、DPC破壊群では虚血負荷後にこれらがいずれも、DPC破壊後の発現量より低いレベルではあるが、増加傾向を示すことが明らかとなった。さらに、実際の神経傷害の程度もDPC破壊群で軽減されたことより、DPC破壊が種々の遺伝子・蛋白発現に変化を惹起し、これが虚血性神経傷害の程度に影響を及ぼすことが明らかとなった。
X線可視化計測と超並列数値流体計算の融合による鳥呼吸器内流体制御機構の統合的解析

本研究では、X線による可視化と数値流体計算により、実際の鳥呼吸器内の流れを調べ、その流体制御機構を解明することを目標として研究を行ってきた.研究成果として、鳥気管支の第一分岐部上流側において狭窄している部位があり、そこを吸入空気が通過することで慣性力が増加し、後気嚢に導かれることがわかった.これにより、主気管支から分枝する気管支には空気が入らず、流体の主方向が決定されることがわかった.また、気嚢の厚さが変化することで胸腔内圧の変化と気嚢の変形が同調せず,呼吸器内の流体制御がうまくいかなくなることも判明した.鳥類は,哺乳類とは異なる肺構造を有し,高効率な呼吸を可能としている.本研究では鳥類の呼吸器内における流体制御機構の解明に挑む.具体的には,CTを用い鳥の気管支樹の構造を詳細に計測し,超並列数値流体計算により鳥呼吸器内の流れを調べる.また,実際の鳥に対してX線透過可視化を用い,安静と運動条件下での分岐部での流れ方向や気嚢の挙動の違いを明らかにする.さらに,ウズラやダチョウなど行動様態の異なる鳥について呼吸器内流れを調べ,行動様態による呼吸システムの違いについて評価する.以上により,鳥類の呼吸器内における流体制御機構に学ぶ高効率物質輸送・交換機構の構築を目指すとともに,力学的な知見を生物分類学もたらす初年度に予定していた鳥呼吸器内気管支形状はCTにより撮影が完了した。また、気嚢の変形挙動を示す力学モデルの構築もできた。さらに、集中定数回路による鳥呼吸器表現およびGPUによる流体計算用プログラムも完成した。鳥の呼吸器内では,分岐部分において構造的な弁無しに,空気が特定の方向にのみ流れる.この機構として吸入空力弁がある.吸入空力弁は,一次気管支分岐上流にある狭窄によって,吸入された空気が加速され,慣性力によって流れの剥離が生じ,主気管支から分岐する気道には流れず,主気管支に特異的に誘導されるというものである.しかしながら,流入した空気の内,どの程度が主気管支側に誘導されるのかということについて定量的なデータはなく,吸入空力弁の効果は不明である.そこで,本年度はウズラを題材として,昨年度構築した鳥呼吸器内気流のマルチスケールモデルを用いて吸入空力弁効果の定量化を行った.狭窄の比率を狭窄率とすれば,安楽死させた状態の狭窄率は22%であった.この狭窄率を0, 30, 50, 70, 90%にそれぞれ変化させ,解析を行った.分岐部分において主気管支方向に誘導された気流の割合は順に,0.45, 0.46, 0.49, 0.54, 0.59, 0.80であった.このことから,一次気管支分岐上流にある狭窄の比率が増加することにより,吸入空力弁効果は指数関数的に増加することがわかった.このことは,狭窄率が多少増加するだけで,流量分配率が大きく変化することを示している.また,一呼吸周期中において,側気管支部が一方向流れになっている割合は,順に,0.64, 0.64, 0.76, 0.98, 0.99, 0.99であった.この結果から,狭窄率が増加すると,おおよそ一方向流れになることがわかった.気管支周囲の平滑筋により狭窄率は10%程度変化することが知られている.これに鑑みれば,運動中などの酸素欠乏状態では,狭窄率を変化させることでより効率的に主気管支側へと吸入した空気を輸送することで,側気管支部にて一方向流れを形成し,効率よくガス交換を行っているのではないかと推察される.2年目までに予定していた鳥呼吸器内流れのX線可視化および鳥呼吸器内流れのボクセル型GPU数値流体解析までは終了した。現時点で行えなかったのは、気嚢動的変形挙動のX線可視化であり、これは実験上、試みたが、解像度等の限界から困難であったためである。H28年度は、鳥呼吸器内気流のシミュレーションを実際の鳥の体腔圧力変動を入れた非定常流計算を行った。しかしながら、この場合、計算結果は質量保存則が満たされず、物理学的におかしい結果であった。その要因を検討したところ、使用している計算手法である格子ボルツマン法において流体の圧力伝播がうまく解けていないためであることが推定された。陽解法である本手法において、本問題を解決するためには、計算時間の刻み幅を小さくすることが最も簡便な解決方法であると判断した。これを達成するためには、計算コードを更に高速化しなければ、現実的な計算時間内で計算が終了しないことがわかった。そこで、MPIを用いて、GPUを並列化することで高速化が図れると考え、計算コードのMPI化を現在進めているところである。一方、鳥の気嚢のモデルと数値流体計算コードとのカップリングは完成した。しかしながら、上記した圧力伝播の問題があり、気嚢が生理学的に妥当は変形挙動を示していなかった。これについては計算コードの高速化問題が解決されれば、自動的に解決されると思われる。また、動物実験としてウズラの主気管枝および気嚢内の圧力の計測を行った。ウズラに麻酔を投与し、圧力センサを対象箇所に刺入した。それぞれの箇所において計測データは呼吸に伴う変動の様相を呈したものの、主周波数が一定しておらず、計測に不備があるのではないかと推察された。そのため、現在、再計測を試みている。当初予定していた鳥呼吸器内気流の数値

流体計算コードはおおよそ完成したが、気嚢のモデルとのカップリングにより計算が一部発散することが判明した。解決のためには、計算時間ステップを小さくする必要があり、計算コードを更に高速化する必要がある。そこで、研究期間の一部計算コードの高速化に充当する必要があり、その結果として当初計画よりも多少遅れることとなった。鳥類は,人間とは全く異なった呼吸器構造を有し,高い換気能力を有している.鳥の呼吸器内部では、往復流と一方向流が同時に存在している。これを成立させるため、鳥呼吸器内では流体制御が行われているが、そのメカニズムは明確ではない。そこで、本研究では、これまでに数値流体計算により、実際の鳥呼吸器内の流れを可視化し、解析することを試みてきた。2016年度までにGPUを用いて計算を行ってきたが、GPUを単独で用いる条件で,一次気管支と前後気嚢の圧力差を数十Paに設定して計算を行うと,実効的な時間内で行うことが出来なかった。そこで、2017年度はGPUとMPIと組み合わせたGPGPU/MPI計算手法を確立した.MPI並列数8のGPGPU/MPI計算と,MPI並列無しのGPGPU計算を比較すると,計算時間を87%削減出来たことがわかった.この手法を用いた1周期当たりの計算時間は35時間であり,現実的な実行時間にて行うことに成功した.気嚢の挙動を力学モデルに落とし込むことで,推定した生理的圧力条件下で呼吸器内気流解析を行った.この結果,生理学的圧力条件下で鳥呼吸器内の空気流を2呼吸周期分計算することができた。しかしながら、口から流入した空気は、後気嚢側ではなく、前気嚢側に流れ込んでしまい、生理学的に妥当とされる流れが認められなった。その1つの理由として、計算負荷を軽減するために行った粗視化により、側気管支部分において流路が狭まってしまい、流動抵抗が増加したため、空気が流れ込みにくくなったことが挙げられる。現時点で側気管支では生理学的に妥当とされる気流パターンは認められなかったが,今後種々の計算条件を試すことが出来る鳥呼吸器内気流解析のための基盤技術が完成した。本研究では、X線による可視化と数値流体計算により、実際の鳥呼吸器内の流れを調べ、その流体制御機構を解明することを目標として研究を行ってきた.研究成果として、鳥気管支の第一分岐部上流側において狭窄している部位があり、そこを吸入空気が通過することで慣性力が増加し、後気嚢に導かれることがわかった.これにより、主気管支から分枝する気管支には空気が入らず、流体の主方向が決定されることがわかった.また、気嚢の厚さが変化することで胸腔内圧の変化と気嚢の変形が同調せず,呼吸器内の流体制御がうまくいかなくなることも判明した.作製したGPU計算コードを用いて鳥呼吸器内気流について計算する。昨年度は、鳥呼吸器の多次元モデルを作製し、吸入空力弁効果の定量化に成功した。本年度はその手法を用いて、ウズラの個体間誤差を調べるとともに、ニワトリ等との種における差について調べる。現在、計算コードを複数のGPGPUを用いた並列計算に対応できるよう修正中である。これが完成すれば、鳥呼吸気実形状内の気流を実際に計算する目処が立つ。現在、MPI化は一部を除いておおよそ完成しているので、残りについて対応する。また、完成した計算コードを用いて鳥の肺実形状モデルにおける気流のシミュレーションを行うことにより、鳥呼吸器内の気流制御機構の解明を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。生体医工学予定していた鳥呼吸器の可視化実験を行うことができず、一部の実験を来年度にまわしたため。
確率非線形分散型方程式に対する解の存在と漸近挙動の解析

平成18年度は,非線形分散型方程式であるKorteweg-de Vries方程式に,時間空間ノイズを乗法的に付加した揚合,解の時間無限大での漸近挙動がどのように変化するかを研究した.昨年度は時間ホワイトノイズを乗法的に付加した場合について研究したが,今年度はより物理的に自然な設定である時空間ノイズを考えた.時空間ノイズを付加した場合,まずその特異性により解の存在が問題となるが,今回は解の時間無限大での漸近挙動を解析することに焦点を絞るため,時間変数に関してはホワイトであるが空間変数に関しては正則である時空間ノイズを扱った.(空間変数に関して正則とは,空間変数のフーリエ成分が高周波帯で速く減衰するノイズのことである.)空間変数に関し正則なノイズに対しては,無限次元空間においても伊藤積分が数学的に厳密に定式化できるため,確率微分方程式の可解性に関しては扱いが容易となる.しかし,たとえ空間変数について正則であっても,すべてのフーリエ成分を含んでいるため,その解析は複雑である.このような乗法性ノイズを付加した場合に,ほとんどすべての個別解が時間無限大でゼロに収束する十分条件を,ノイズの共分散作用素に関する条件として与えた.この条件は,Caraballo, Liu and Mao(2003)が乗法性時間ノイズを付加した確率非線形放物型方程式に対して与えた条件の,時空間ノイズへの一般化となっている.このような現象は「ノイズによる安定化」(Stabilization by Noise)と呼ばれ,常微分方程式や放物型方程式では古くから知られていた.(たとえば,Has'minskii, Stochastic Stability of Differential Equations(1980)において指摘されている.)しかし,Korteweg-de Vries方程式のような保存系に対しては,このような結果はほとんど無かったと思われる.時空間ホワイトノイズのような空間変数に関して正則でない時空間ノイズは,今回の研究では扱うことができなかった.これは,今後の重要な課題であろう.雑音のかかったプラズマ中を通過するイオン音波ソリトンを記述するなど,様々な分野で数理物理学的モデル方程式として,確率的外力項(stochastic forcing term)を持つKorteweg-de Vries方程式は重要な役割を果たしている.Korteweg-de Vries方程式が完全可積分系であることはよく知られており,その研究には代数的方法と呼ばれる逆散乱法が有効であった.しかし,一般に外力項を持つ場合には,逆散乱法を適用することができない.そこで,関数解析的および調和解析的研究方法の開発が必要となる.今年度は,周期境界条件の下で,ベゾフ型のブルガン空間の定義において,2進分解の取り方を変更することにより,確率Korteweg-de Vries方程式の可解性と密接に関連した評価式の研究を行った。偏微分方程式においては,確率的外力項は特異性の強い摂動として現れる.そのため,弱い関数空間で解を構成することが必要となり,様々な困難を引き起こす.今回は特に,弱い関数空間における,非線形相互作用と確率項の関係を解析した.時間変数と空間変数の両方についてホワイトである確率項を扱うことは,現段階では未解決問題であり今後の課題である.しかし,関数解析的手法は方程式が少し変化しても適用できるなど応用範囲が広いので,他の確率非線形分散型方程式の研究にも役立つものと思われる.また,コンピュータによる数値シミュレーションにおいても,確率項は強い特異性を持った項として現れるため,確率項が非線形相互作用に与える影響を解析することは,数値シミュレーションを理論的に補強する際に応用できるのではないかと期待される.今年度は,非線形分散型方程式であるKorteweg-de Vries方程式に,時間ホワイトノイズを乗法的に付加すると,解の時間無限大での漸近挙動がどのように変化するかを研究した.非線形放物型方程式に対しては,時間ホワイトノイズ(すなわち,空間変数によらないホワイトノイズ)を乗法的に付け加えると,ゼロ解が安定化する現象は,2001年にCaraballo, Liu and Maoによって研究された.(常微分方程式に対しては,1978年にHaussmanによる関連した研究がある.)今回は,時間ホワイトノイズを乗法的に付加すると,解の空間変数に関する二乗積分ノルムが,ある意味で時間減衰することを証明した.非線形分散型方程式に対しては,従来加法性ノイズによる安定化現象に関する研究は多数行われてきたが,今回のように乗法性ホワイトノイズを付加し,ゼロ解の安定化現象を解析した結果はほとんど無かったと思われる.Caraballo, Liu and Maoの論文において用いられたリヤプノフ汎関数をKdV方程式に適用できるよう修正し,指数マルチンゲールに関するDoobの不等式を用いるのが証明のポイントである.また,この証明法は,修正KdV方程式のような非線形項を一般化したKdV方程式に対しても適用可能であるとともに,ソリトン解などの特別な解だけでなく一般解に対しても時間減衰を示した点が重要である.今回は時間ホワイトノイズを扱ったが,時空間ホワイトノイズを乗法的に付加した場合の研究,及び乗法性ノイズと加法性ノイズの解に与える影響の相違についての研究は今後の課題であろう.平成18年度は,非線形分散型方程式であるKorteweg-de Vries方程式に,時間空間ノイズを乗法的に付加した揚合,解の時間無限大での漸近挙動がどのように変化するかを研究した.昨年度は時間ホワイトノイズを乗法的に付加した場合について研究したが,今年度はより物理的に自然な設定である時空間ノイズを考えた.時空間ノイズを付加した場合,まずその特異性により解の存在が問題となるが,今回は解の時間無限大での漸近挙動を解析することに焦点を絞るため,時間変数に関してはホワイトであるが空間変数に関しては正則である時空間ノイズを扱った.

(空間変数に関して正則とは,空間変数のフーリエ成分が高周波帯で速く減衰するノイズのことである.)空間変数に関し正則なノイズに対しては,無限次元空間においても伊藤積分が数学的に厳密に定式化できるため,確率微分方程式の可解性に関しては扱いが容易となる.しかし,たとえ空間変数について正則であっても,すべてのフーリエ成分を含んでいるため,その解析は複雑である.このような乗法性ノイズを付加した場合に,ほとんどすべての個別解が時間無限大でゼロに収束する十分条件を,ノイズの共分散作用素に関する条件として与えた.この条件は,Caraballo, Liu and Mao(2003)が乗法性時間ノイズを付加した確率非線形放物型方程式に対して与えた条件の,時空間ノイズへの一般化となっている.このような現象は「ノイズによる安定化」(Stabilization by Noise)と呼ばれ,常微分方程式や放物型方程式では古くから知られていた.(たとえば,Has'minskii, Stochastic Stability of Differential Equations(1980)において指摘されている.)しかし,Korteweg-de Vries方程式のような保存系に対しては,このような結果はほとんど無かったと思われる.時空間ホワイトノイズのような空間変数に関して正則でない時空間ノイズは,今回の研究では扱うことができなかった.これは,今後の重要な課題であろう.
肺癌・分子標的治療薬イレッサによる急性肺障害の検討

EGF受容体チロシンキナーゼ阻害剤であるイレッサ(ZD1839)は肺癌における分子標的治療薬として使用されているが、その副作用として急性肺障害・間質性肺炎の発症があり、この急性肺障害の発症機序の解明や危険因子を同定することは我々呼吸器・臨床医にとって急務である。我々は昨年までに、AKR/J系マウスにイレッサを投与しneutrophilの集積が肺胞壁のcapillary内に起きていることを確認した。Macrophageの集積はneutrophilに比べて顕著ではなかった。また老化促進マウス(senescence-accelerated mouse, SAM)にもイレッサを投与しその肺組織に及ぼす影響も検討した。SAMの元々のストレインはAKR/Jマウスであるにもかかわらず、SAMPlはイレッサ投与によってもAKR/Jマウスと比較してneutrophilの集積はみられなかった。今年度はマウス・ストレイン間のイレッサ感受性の違いを検討する為に、AKR/Jマウス、C57BL6マウス、NZWマウスにイレッサを投与して検討した。当初はマウス・ストレイン間でイレッサ感受性に違いのあることを予想していたが、今のところ3ストレイン間で炎症性細胞の浸潤などに大きな違いは認められていない。また肺組織での発現解析においても現在のところ、大きな違いは同定できていない。しかしまだマウスの実験匹数やイレッサの条件検討などが充分ではなく、今後はさらに検討を重ねる予定である。これら疾患モデルにおける遺伝子発現プロファイルの違いやgenetic variationを検討することは、今後イレッサ急性肺障害の危険因子・予測因子の解明の糸口につながる可能性があると思われる。EGF受容体チロシンキナーゼ阻害剤であるイレッサ(ZD1839)は肺癌における新規の分子標的治療薬として登場したが予期されなかった急性肺障害・間質性肺炎が発症し、この急性肺障害の発症機序の解明や危険因子を同定することは我々呼吸器・臨床医にとって急務である。現在までにイレッサ単独投与でマウスに肺障害を起こすという報告はないが、我々は本研究においてAKR/J系マウスにイレッサを投与し、著明なneutrophilの集積が肺胞壁のcapillary内に起きていることを確認した。イレッサ60mg/kg/day投与では3,7,21日間で経時的にneutrophilの集積が亢進し、またこれらはイレッサ80mg/kg/day投与でさらに亢進した。また我々はイレッサの急性肺障害が臨床的に高齢者や既存の肺疾患を有する者に多いことに着目し、老化促進マウス(senescence-accelerated mouse, SAM)にもイレッサを投与し、その肺組織に及ぼす影響も検討した。SAMの元々のストレインはAKR/Jマウスであるにもかかわらず、SAMP1はイレッサ投与によってもAKR/Jマウスと比較してneutrophilの集積はみられなかった。この結果は当初の予測とは逆の結果であったが、AKR/Jストレイン由来であるSAMP1とAKR/Jマウスのイレッサに対する感受性の違いは非常に興味深いものと考える。これらマウス・ストレイン間の肺組織での遺伝子発現プロファイルの違いやgenetic variationを検討することは、イレッサ急性肺障害の危険因子・予測因子の解明の糸口につながる可能性があると思われる。
ユビキタスコンピューティング環境におけるユーザ情報匿名化手法の研究

年齢,性別,病歴,位置情報等,個人に関連する情報を活用するビジネスが拡大している.データ連携によって新たな知識創出が期待されるが,プライバシの問題が懸念される.情報の有用性をできるだけ損なわずに匿名化を行う研究が,病院等の閉じた環境で管理されている少数の正確な項目から成るデータベースに対しては,国内外で盛んに行われている.今後はユビキタスコンピューティングの進展により,1.多数の個人属性を含むデータベースの収集と共有,2.誤差を含む個人属性値の収集と共有,3.個人所有の端末が観測した個人属性値の収集と共有,が行われるようになると考えられ,この収集と共有を可能にする技術を提案する.年齢や性別等のユーザ属性と,病歴やクレジットカード利用履歴等の情報を事業者間で共有することで,新しい知見の獲得や新サービスの創出につなげることが期待されている.このとき,プライバシを保護するため個人を特定できるユーザ属性を匿名化しておく必要があるが,既存の匿名化手法は,ユビキタスコンピューティングの進展による環境変化を考慮していないため,不十分な匿名化後のデータからユーザが特定されるリスクをはらんでいる.本研究では,ユーザ属性項目の増加,誤差を含む項目の増加,サーバへの攻撃の多様化や攻撃者の事前知識の多様化に対応し,このような環境下でもユーザを特定されない匿名化を実現することを目指している.ユーザ属性の誤差について定量化を行い,新しい評価指標を定義した.次に,誤差のあるユーザ属性を匿名化することによってプライバシ漏洩リスクがどの程度変動するかを導出した.これを基に,ユーザ属性における誤差の程度を取得できる環境下において,利用者があらかじめ設定したプライバシ漏洩リスクを満たす匿名化アルゴリズムを構築した.ユーザ属性を取得するための無線センサネットワークにおいて,ユーザ属性を不正に取得する脅威として,悪意のあるセンサノードの存在が考えられる.従来はセンサの位置が変動した場合,悪意のあるセンサノードを検知することが難しかった.確率モデルを構築し,センサの位置が変動した場合に従来は20%程度の精度であったものが,提案手法を用いることによって65%程度の精度で悪意のあるセンサノードを検知することができた.プライバシを保護して安全にクラウドコンピューティング環境上にデータを保存する仕組みがあるが,検索等の処理の利便性と安全性の高いトレードオフが十分に取れていないという課題がある.793万ドキュメントを利用したシミュレーション評価により,安全性を損なわずに検索性能を向上できることを示した.また新しくセンシティブQIDを定義し,これを取り扱うことのできる新しいプライバシ指標である(l1, ..., lq)-多様性を提案した.また,(l1, ..., lq)-多様性を実現し,かつ,匿名化されたデータから有用な分析を行うための,匿名化アルゴリズム及び再構築アルゴリズムを提案する.実データを用いた実験により,提案手法が既存手法よりも有用性の高い匿名化を行えることを示した.研究目標としている4つの成果のうち,これまで3つの成果を達成できており,次年度の研究を開始するための準備も完了している.また,クラウドコンピューティング環境上に保存された暗号化されたデータを高速に検索するアルゴリズム開発は当初の予定に無かったが,研究を進めていく中で重要なテーマの1つとして取り組むことができた.年齢,性別,病歴,位置情報,周辺の音声等,個人に関連する情報(以下,「個人属性」と記す)を活用するビジネスが拡大している.現在は,自組織で収集した個人属性を自組織のサービス提供に利用するに留まっているが,自組織で保有する個人属性のみではデータ分析に限界がある.今後は,より詳細な分析を行うために,複数組織が持つ多種多様な個人属性を統合して分析を行い,その分析結果から新たなサービスを創出することが期待される.さらにユビキタスコンピューティングの進展により,個人所有のスマートフォン等で周囲の環境データをセンシングし,その値を収集する,クラウドセンシングの活用が広まっている.しかし,クラウドセンシングを行うためには,各個人のプライバシに配慮する必要がある.より多くの個人に参加してもらうために,個人属性を収集後ではなく,個人所有の端末において匿名化し,匿名化後の個人属性を収集する技術が必要である.個人属性を匿名化しながら収集することは,1レコードから構成される多数のデータベースをそれぞれ独立に匿名化して共有することと等しい.多数のレコードからなるデータベースを,その統計的性質をできるだけ失わないように匿名化する場合と比べて,有用性の大幅な低下を招いてしまう.各個人属性を独立に匿名化を行う場合においても,有用性の低下を低減することのできる,匿名化アルゴリズムを提案した.プライバシ保護指標としては,現在最も盛んに研究されているε-差分プライバシを採用している.年齢,性別,病歴,位置情報等,個人に関連する情報を活用するビジネスが拡大している.データ連携によって新たな知識創出が期待されるが,プライバシの問題が懸念される.情報の有用性をできるだけ損なわずに匿名化を行う研究が,病院等の閉じた環境で管理されている少数の正確な項目から成るデータベースに対しては,国内外で盛んに行われている.

今後はユビキタスコンピューティングの進展により,1.多数の個人属性を含むデータベースの収集と共有,2.誤差を含む個人属性値の収集と共有,3.個人所有の端末が観測した個人属性値の収集と共有,が行われるようになると考えられ,この収集と共有を可能にする技術を提案する.当初計画通りに研究が進んでおり,論文誌及び国際会議への採択もなされていることから,おおむね順調に進展していると判断される.提案している(l1, ..., lq)-多様性という指標及びそれを実現するアルゴリズムの拡張として,差分プライバシへの対応を考えている.また,深層学習を用いたデータマイニングへの適応をベースに研究を進めていくことを考えている.プライバシ保護ユーザ属性数が多い場合においても,匿名化後のデータの有効性を従来よりも落とすことのない匿名化アルゴリズムを提案する.そのために,ベースとなるアルゴリズムを利用することによって,プライバシ保護指標にどのような影響を与えるかを分析する.その結果からアルゴリズムの改良を行うとともに,実データを利用した評価を行う.書籍購入費が当初予定よりも少なかったため.書籍購入にあてる.
農地における「環境フラックス」総合測定評価システムの開発に関する研究

農地を取り巻く環境を形成する重要な物理・化学量のフラックス(「環境フラックス」)の評価は、持続的な農業生産システムの構築や地域環境保全上の重要な基礎である。本研究では、このような環境フラックスを、総合的に精度良く測定するシステムを開発し、それを応用して、土壌中のこれらのダイナミクスや、農地環境への影響を定量的に評価する手法を確立することを目的とした。その成果は、大きく以下の3つに分けられる。1.土壌中の熱・水環境:土壌中の熱・水分移動に関する観測を室内レベルから圃場レベルまで、個々に取り上げ整理した。この中では、熱や水分のフラックスが実験やシミュレーションを通じて評価され、両フラックスに影響の大きい物理量が検討された。また、TDRを利用した凍結・融解深に関する新たな測定法を開発し、現場においてその実用性を確認した。特に、融解過程における有用性が示された。2.農地の気象環境:蒸発散量の測定・評価に関する実験・観測を行った。野外では、ブロッコリ畑圃場を対象に、各種気象因子を短時間間隔で高精度に測定することにより、熱収支ボ-エン比法を用いて蒸発散量の特性を抽出した。また、この結果をもとに、生育状況に応じた作物係数を整理した。室内実験では、AE(Acoustic Emission)の検出を原理とした蒸散量のみを計測する新たな方法を提示し、木本植物で良好な結果が得られたことを示した。3.流域の水分・水質環境:畑圃場を主とした農地およびこれに隣接する山林流域からの洪水流出特性・流出成分の違いなど、量的フラックスの検討を行った。その後、降雨や流出水の水質分析結果を通じて、流出負荷量・流域物質収支などの質的フラックスに関する検討も行った。また、それぞれ流出モデル、水質モデルを構築し、両モデルによって分離された流出成分の比較を行い、モデル間の相互検定も行うことができた。本研究は,環境を形成する重要な物理量あるいはそのフラックスを精度よく測定するシステムの開発や応用を目的とし,主な対象として農林地を考えている.今年度は特に,(1)畑地における土壌凍結深の計測技術の確立,(2)流域蒸発散量の微気象的測定,(3)木本植物の蒸散量の測定を個別に展開した.その概要は以下の通りである.1.土壌凍結深計測:寒冷地の耕作,構造物の建設などに関与する重要な環境物理量の1つである土壌凍結深を,精度よく測定するための新たな方法を検討した.測定原理にはTDR(Time Domain Reflectometry)法を採用し,畑地土壌を対象として,同法による測定結果を熱電対温度法,メチレンブルー凍結深計による結果と比較した.その結果,TDRは凍結・融解両過程において,実用上十分な精度で凍結・融解深の計測に利用できること,また,融解過程においては,温度法による凍結・融解深の測定は著しく困難になる場合があることがわかった.2.流域蒸発散量測定:土壌水分,気温,太陽エネルギなどの複合した結果を示す環境物理量である蒸発散量を,微気象因子(温度,湿度,純放射量,風速など)を実測し熱収支法により求めた.現場は互いに隣接する山林と造成農地流域であり,測定の結果,早天が続いた場合には山林での蒸発散量が造成農地でのそれより1mm/d程度大きくなることがわかった.この事実は,流域からの低水流出に重要な意味を持つ.3.蒸散量測定:従来の蒸発散量から蒸散量という環境物理量を特定するために,これを直接測定する方法の開発を試みた.測定原理は,AE(Acoustic Emission)の抽出を基本とした.すなわち,木本植物を対象として,植物体内で発生するAEが蒸散量と関係することを想定し,AE数から蒸散量へ変換する可能性を検討した.その結果,特定の周波数帯に限定すれば,比較的精度よく蒸散量が得られることが示唆された.農地を取り巻く環境を形成する重要な物理・化学量のフラックス(「環境フラックス」)の評価は、持続的な農業生産システムの構築や地域環境保全上の重要な基礎である。

3.流域の水分・水質環境:畑圃場を主とした農地およびこれに隣接する山林流域からの洪水流出特性・流出成分の違いなど、量的フラックスの検討を行った。その後、降雨や流出水の水質分析結果を通じて、流出負荷量・流域物質収支などの質的フラックスに関する検討も行った。また、それぞれ流出モデル、水質モデルを構築し、両モデルによって分離された流出成分の比較を行い、モデル間の相互検定も行うことができた。本年度は,昨年度に引き続き(1)AE(Acoustic Emission)による蒸散量計測の検討を進めると共に,(2)水質・水量測定結果に基づいた負荷量の推定,(3)室内及び野外における熱・水分移動の解析を個別に展開した.それぞれの概要は以下の通りである.(1)蒸散量計測:針葉樹・広葉樹を供試木として,土壌の関係に反う蒸散量とAEの関係の変化を計測した.土壌が湿潤な間は,両供試木ともAE数と蒸散量に一次回帰的な関係が成立したが,土壌水分が初期しおれ点あるいは毛管連絡切断含水量を下回ると,キャビテーションによるAEの頻発によって先の両者の関係が著しく損なわれることがわかった.逆に見れば,AEの計測は植物の潅漑適期を判断する有効手段にもなり得る可能性を示した.(2)負荷量の推定:造成農地における水質および流出量の計測結果から,水質により流出成分を分離する方法を提案し,タンクモデルによる分離結果と比較した.同時に,流出負荷量についても検討を行った.すなわち,水質情報と水量情報それぞれを独立に扱った解析法を結びつけることにより,従来のLQ式法にみられた高水時の負荷量の過大評価を改善することができた.(3)熱・水分移動解析:室内及び野外に設置した土壌カラム中の水分量,温度,熱フラックスなどを自動計測し,FEMを用いて各種フラックスの変化を解析した.室内実験からは,土壌中に低水分量域が存在しても,熱伝導率の低下を補うような水蒸気フラックスの主成分はそれぞれ液状水移動,熱伝導によることがわかった.また,土壌の含水率の減水量によって,別途測定した蒸発散量が比較的よく説明できることが確認された.本年度は、1.土壌中の熱・水環境、2.農地の気象環境、3.流域の水文・水質環境に関する基礎的な計測および解析を継続するとともに、これまでの研究の取りまとめを行った。それぞれの概要は以下の通りである。1.土壌中の熱・水環境:室内及び野外に設置した土壌カラム中の水分量(圧力水頭、含水率)、温度、熱フラックスなどの計測結果をもとに、昨年度までに開発した熱・水同時移動モデルによる感度解析を行った。特に野外観測の結果から、地温、圧力水頭とも地表面に近いほど、地表面での境界条件に大きく左右されるが、深さ25cm以深ではこうした境界条件の影響は著しく小さくなることが確認された。2.農地の気象環境:昨年度と同様に、針葉樹(コノテヒバ)・広葉樹(キンカン)を供試木として、土壌の乾燥に伴う蒸散量とAE(Acoustic Emission)の関係の変化を計測した。今回は、AEの検知周波数帯を調整することにより、昨年度よりも精度よくAE数から蒸散量を推定できることが示唆された。また、ブロッコリ畑において観測した高度別気温・温度、純放射量、風速などの各種気象因子から、熱収支ボ-エン比法により蒸発散量を求め、その結果をもとに作物係数を整理した。3.流域の水文・水質環境:造成農地における水質及び流出量の計測結果から、昨年度同様、水質(Multivariate法)およびLST-IIにより流出成分を分離する方法を検討した。
チタン合金の陶材焼付前装冠への応用に関する研究

チタンは生体親和性,耐食性,軽量,高強度,低熱伝導率,安価であるなど多くの利点を有し,歯科材料として今後大きな期待が寄せられている金属材料である.しかし高融点,高温での酸素,不純物との高反応性などから鋳造が難しく,解決すべき問題点もある.この解決策として,チタンの合金化による融点降下,反応硬化層の抑制が考えられ,申請者らは各種チタン二元合金について,硬さ,耐食性,展延性等を調べ,元素の種類とその組成によっては,歯科に応用できる可能性があることを明らかにしてきた.一方,これらのチタン合金を歯科に応用するためには,審美的な観点から,これらが陶材焼付前装冠に応用できることが必須である.本研究課題に関しては,平成13年度14年度科学研究費補助金による研究により,陶材焼付前装冠用合金としての要件である陶材との焼付強度と熱膨張係数をISO9693規格に従って測定した.今回の科学研究費では,主に金-チタン合金に関し,焼付強度,前装冠としての適合性などを検討し,陶材焼付前装冠への応用の可能性を調べた.その結果,以下のことが明らかとなった.1.金1.6wt%チタン合金は,ISOで規定された25MPa以上の焼付け強度を示し,対照として検討した純チタン,従来型陶材焼付用金合金と差が認められなかった.2.ISO規格による金1.6wt%チタン合金の熱膨張係数は14.4×10^<-6>/°Cで,従来型陶材焼付用金合金各合金(14.1×10^<-6>/°C)とほぼ同じであった.3.金1.6wt%チタン合金の臨床形態による適合精度を検討した結果,その適合精度は従来型焼付用金合金と同じく良好な適合状態を示した.また,支台辺縁部の彎曲の影響も従来型焼付用金合金の場合と同じであった.今後は,チタン成分の多いチタン合金,鋳造によらないチタンおよびチタン合金(CAD/CAMによるもの)について,さらに研究を進め,チタン合金の臨床応用を進めていきたい.チタンは生体親和性,耐食性,軽量,高強度,低熱伝導率,安価であるなど多くの利点を有し,歯科材料として今後大きな期待が寄せられている金属材料である.しかし高融点,高温での酸素,不純物との高反応性などから鋳造が難しく,解決すべき問題点もある.この解決策として,チタンの合金化による融点降下,反応硬化層の抑制が考えられ,申請者らは各種チタン二元合金について,硬さ,耐食性,展延性等を調べ,元素の種類とその組成によっては,歯科に応用できる可能性があることを明らかにしてきた.一方,これらのチタン合金を歯科に応用するためには,審美的な観点から,これらが陶材焼付前装冠に応用できることが必須である.本研究課題に関しては,平成13年度14年度科学研究費補助金による研究により,陶材焼付前装冠用合金としての要件である陶材との焼付強度と熱膨張係数をISO9693規格に従って測定した.今回の科学研究費では,主に金-チタン合金に関し,焼付強度,前装冠としての適合性などを検討し,陶材焼付前装冠への応用の可能性を調べた.その結果,以下のことが明らかとなった.1.金1.6wt%チタン合金は,ISOで規定された25MPa以上の焼付け強度を示し,対照として検討した純チタン,従来型陶材焼付用金合金と差が認められなかった.2.ISO規格による金1.6wt%チタン合金の熱膨張係数は14.4×10^<-6>/°Cで,従来型陶材焼付用金合金各合金(14.1×10^<-6>/°C)とほぼ同じであった.3.金1.6wt%チタン合金の臨床形態による適合精度を検討した結果,その適合精度は従来型焼付用金合金と同じく良好な適合状態を示した.また,支台辺縁部の彎曲の影響も従来型焼付用金合金の場合と同じであった.今後は,チタン成分の多いチタン合金,鋳造によらないチタンおよびチタン合金(CAD/CAMによるもの)について,さらに研究を進め,チタン合金の臨床応用を進めていきたい.申請者らはこれまで,試作チタン二元合金とチタン専用陶材の陶材焼付強度および,それぞれの昇温・冷却時における熱膨張収縮を測定、陶材焼付用合金としての適性を分析検討してきた.その結果から試作合金の中にはチタン専用陶材との熱膨張収縮の適性が不十分で,陶材焼成後の変形の原因となっていることを明らかにしてきた.また,チタン合金の引っ張り強度,伸び,切削性などの理工学的性質に関する共同研究者らの研究結果を併せ総合判断すると,チタン二元合金の合金要素として金,銀,銅が陶材焼付け用合金としての可能性が大きいことが判明してきた.そこで,チタンと金,銀,銅それぞれの二元合金に絞って本研究を進めることにし,また,これまで研究を続けてきたチタン用陶材(Noritake super TAITAN)が製造中止となったため,今後の研究は陶材としてVITA TITAN Porcelainを用いることにした.本年度は,VITA TITAN Porcelainのオペーク,デンチン,エナメルの各陶材について,ISO9693規格に準じた方法で,昇温・冷却時における熱膨張収縮曲線を測定,分析し,ガラス転移点(Tg),ディラトメトリック軟化点(Tm),熱膨張収縮の各係数(TEC, TSC)などの基本的データを求めた.

その結果,VITA TITAN Porcelainのデンチン,エナメル陶材のTgは565575°C,Tmは650665°C,TECは8.18.2×10^<-6>/°C,TSCは8.48.5×10^<-6>/°Cであった.これまでの本研究の結果によるTECは,純チタン(CP)が9.5×10^<-6>/°C,Ti-5or10wt%Cuは9.8×10^<-6>/°C,Ti-10wt%Agは10.0×10^<-6>/°Cであったことから.TECに関してみると本陶材は以前の陶材(Noritake super TAITAN;7.17.3×10^<-6>/°C)より値が大きく,純チタンおよびチタン合金により近似しており,チタン合金用陶材として十分な熱膨張係数を持つことが示された.申請者らのこれまでの研究結果から,Au,Ag,Cuを添加元素とする試作二元チタン合金が,耐食性,機械的性質,機械加工性に優れていることが判明した。本年度はこれらの試作二元チタン合金のうちTi-20wt%Au, Ti-05wt% Cuについて,ISO9396規格に準じた熱膨張収縮測定試験を行った。その結果,50°Cから500°Cまでの熱膨張係数はTi-20wt% Auが約10.1(×10^<-6>/°C),Ti-05wt% Cuが約10.2(×10^<-6>/°C)と純チタンの約9.2(×10^<-6>/°C)と比べ約10%程度大きいことが判明した。一方,これらに応用可能と考えられるチタン用陶材(VITAチタンポーセレン)は,昨年度までの研究で約8.2(×10^<-6>/°C)であったことから,試作合金の熱膨張係数は本陶材より約20%程度大きいことになり,焼付用合金としてはやや大きすぎることが判明した。一方,これまで検討してきたTi-15wt% PdとTi-20wt% Pdにみられたような冷却時における変態によると思われる変曲点はみられず焼成後の変形の可能性は少ないことも判明した。次に,これらの試作二元合金とVITAチタンポーセレンとの焼付強度試験もISO9396規格に準じて行った。しかしその結果はいずれもISO9693規格の基準値である25MPa以下の値であり,十分な焼付け強度が得られなかった。VITAチタンポーセレンは純チタン用陶材であるが,純チタンに対する焼付け強度も26MPaと基準値に近い値であり十分とはいえなかったことから,熱膨張係数の違いばかりでなく,本陶材のボンディングエージェントの応用方法に問題があるように思われた。今後,これらの原因を詳細に究明し,さらに強度試験を継続していく予定である。申請者らはこれまで、Au, Ag, Cuを添加元素とした試作チタン二元合金について,その熱膨張収縮と市販チタン用陶材との陶材焼付強度の測定を行ってきた.また,チタン用ではなく,一般の焼付陶材が応用可能と考えられる,チタン含有量を減らしたAu-1.6wt%Ti合金についても,熱膨張収縮,焼付強度,臨床形態での破壊強度,適合精度等について検討を加えてきており,本合金による陶材焼付前装冠は従来型の金合金による陶材焼付システムと全く遜色ない結果が得られ,本合金の臨床的価値を明らかにしてきた.本年度は,チタン専用陶材の成分調整により,試作チタン合金との熱膨張係数調整を行う予定であったが,本市販陶材が発売中止になったため,新たな市販チタン用陶材を入手し,チタンとの焼付強度試験を改めて行うこととした.しかし新陶材は焼付強度が安定して得られず,試行錯誤の結果,ボンディング材塗布方法の違いが大きく焼付強度に影響することがわかったが,本検討に時間がかかり,当初予定の研究は十分には遂行できなかった.