hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
極低消費電力プロセッサ生成手法

高齢化社会を迎えるにあたって,無拘束・低侵襲で生体の情報をセンシングする様々な小型検査機器の開発が進められている.小型検査機器に搭載できるバッテリの容量が限られているため,検査機器に搭載されるプロセッサには今まで以上に低消費電力化が求められている.そこで,本研究では高い抽象度のプロセッサ仕様記述から,消費電力が極めて少ないプロセッサ・アーキテクチャを生成する手法を提案する.平成24年度ではプロセッサ仕様記述(ADL)からプロセッサのHDL記述から,クロック・ゲーティングやオペランド・アイソレーションなどの低消費電力化技術を適用した極低消費電力プロセッサのハードウェア記述(HDL)を自動的に生成する手法を実現するためにプロセッサ付様記述側)Dからオペランド・アイソレーションの条件,プロセッサ仕様記述(ADL)からクロック・ゲーティングの条件がどのように関連するかについて検討した検討を行った結果レジスタと演算器の接続関係を基に,レジスタに接続されている演算器をペランド・アイソレーションする条件の和をとることで,そのレジスタをオクロック・ゲーティングする条件とすることができることがわかった例えばレジスタBの出力が寅算器へと演算器Bが接続されているとする.この場合,レジスタBのクロックをゲーティングできる条件は演算器Aと演算器Bの入力を固定する回路の制御信号(ペランド・アイソレーシの条件)の和となる.したがって,レジスタをクロック・ゲーティングする条件をプロセッサ仕様記述(ADL)から直接求めるのではなく,ロセッサ付様記述ODDから演算器をオペランド・アイソレーションする条件を求めてから,レジスタをクロック・ゲーティングする条件を求めることが有望であることがわかった高齢化社会を迎えるにあたって,無拘束・低侵襲で生体の情報をセンシングする様々な小型検査機器の開発が進められている.小型検査機器に搭載できるバッテリの容量が限られているため,検査機器に搭載されるプロセッサには今まで以上に低消費電力化が求められている.そこで,本研究では高い抽象度のプロセッサ仕様記述から,消費電力が極めて少ないプロセッサ・アーキテクチャを生成する手法を提案する.平成24年度ではプロセッサ仕様記述(ADL)からプロセッサのHDL記述から,クロック・ゲーティングやオペランド・アイソレーションなどの低消費電力化技術を適用した極低消費電力プロセッサのハードウェア記述(HDL)を自動的に生成する手法を実現するためにプロセッサ付様記述側)Dからオペランド・アイソレーションの条件,プロセッサ仕様記述(ADL)からクロック・ゲーティングの条件がどのように関連するかについて検討した検討を行った結果レジスタと演算器の接続関係を基に,レジスタに接続されている演算器をペランド・アイソレーションする条件の和をとることで,そのレジスタをオクロック・ゲーティングする条件とすることができることがわかった例えばレジスタBの出力が寅算器へと演算器Bが接続されているとする.この場合,レジスタBのクロックをゲーティングできる条件は演算器Aと演算器Bの入力を固定する回路の制御信号(ペランド・アイソレーシの条件)の和となる.したがって,レジスタをクロック・ゲーティングする条件をプロセッサ仕様記述(ADL)から直接求めるのではなく,ロセッサ付様記述ODDから演算器をオペランド・アイソレーションする条件を求めてから,レジスタをクロック・ゲーティングする条件を求めることが有望であることがわかった
マウス免疫系におけるストレスシグナル分子SEK1の機能解析

MAPキナーゼファミリーの一つであるSAPK/JNK系は、DNA損傷、紫外線照射、熱ショック、虚血、炎症性サイトカインなどの様々なストレス刺激によって活性化されることから、発がんやストレス応答、アポトーシスに関与する主要な細胞内情報伝達経路を構成すると考えられている。私どもはこれまでに、SAPK/JNKの活性化を直接制御するキナーゼ,SEK1(JNKK1/MKK4)の遺伝子破壊実験を行い、新規SAPK/JNK活性化因子SEK2/MKK7の単離・同定や、SAPK/JNK系がT細胞の活性化や生存維持、またマウスの個体発生における器官形成にも深く関与することを明らかにしてきた。本研究では、SAPK/JNK系の免疫応答及びマウス発生についてさらなる解析を行い、以下の知見を得た。1.in vitroで抗CD3抗体とIL-2で末梢T細胞を活性化し、再度抗CD3抗体で刺激すると、このT細胞はアポトーシスを引き起こす。SEK1を欠損するT細胞は野生型と比べてアポトーシスの亢進が観察された。興味深いことに、抗CD3抗体で誘導される抗アポトーシス分子であるBcl-X_Lの発現がSEK1欠損T細胞では低下しており、SEK1が生存シグナルを伝達している可能性が示唆された。2.SEK1欠損T,B細胞を有するキメラマウスの解析から、ウイルスに対する個体全体の免疫系は、SEK1欠損によってほとんど影響を受けないこと、この原因としてSEK2/MKK7による相補機能が示唆された。3.ノックアウトマウスの解析から、SEK1欠損マウスは肝臓形成不全により、胎生期12.5日で致死になることが明らかになった。肝実質細胞の増殖・分化の低下とその後のアポトーシスの抗進が観察され、これが肝臓の形成不全の原因であることが示唆された。
薄膜系におけるインプランテーションによる化学反応促進機構の検証

インプランテーションによる化学反応を系統的に研究し、従来イオンインプランテーションがホットアトム化学反応のシミュレーションとして有意義であるという常識をくつがえす新規な結果が得られ、それを確認することができた、また核反応反跳インプランテーションはイオン・インプランテーションよりも照射線量が少なく、局部的なダメージが軽微であるため、詳しい反応機構を研究するには核反応反跳インプランテーションによる方が有利であることも明らかにした。本研究ではβジケント金属錯体におけるインプランテーション反応の反応機構を中心としてつぎのような結果が得られた。1)インプランテーションの化学反応は低エネルギー側ではホットアトムの反応と類似しているが、高エネルギー側ではホットアトムの反応とは非常に異なる反応様式を示す。すなわちインプランテーション反応ーとくに置換反応収率はエネルギーの増加とともに、2段階的に増加する。2)高エネルギー側のインプランテーション反応機構は「衝突カスケード模型」によって説明され、収率はエネルギーに対して変曲点のある曲線となる。この曲線は核阻止能、反応効率、距離減表項等を考慮して積分することによって定式化され、理論値が実験値をよく説明することがわかった。3)衝突カスケードによる高圧・高温パルスがインプラント原子に作用するという仮説の妥当性を験証し、それが衝撃波作用と似た様相を示していることを記述できた。なおβジケトン錯体以外ではメタロセンについて研究し、反応促進が認められること、促進の程度は軽微であること、それが分子の構造効果として説明されることを論じた。インプランテ-ション反応は高エネルギ-粒子の化学反応という意味でホットアトム化学反応に類似していると思われていた。ところが事実はこれと相違し,インプランテ-ション反応の収率は通常のホットアトム反応のそれに比較して1ケタ以上大きく,またその収率飽和エネルギ-はホットアトム反応に比べて3ケタ近く大きい。本研究では薄膜法を利用してこの原因を追求し,さらに驚くべき結果を得た。パラジウム薄膜をライナックのγ線で照射し,(γ,p)反応によづて^<105>Rhを作り,これをRh(acac)_3中に反跳インプランテ-ションする。同時にロジウム錯体中では^<103>Rh(γ,n)^<102>Rh反応が起り,生成した反跳^<102>RhはRh(acac)_3薄膜中でホットアトム反応を起す。インプランテ-ション反応による反跳置換生成物は^<105>Rh標識Rh(acac)_3であり,ホットアトム反応による生成物は^<102>Rh標識Rh(acac)_3である。両者の収率はほとんど同じと思われたのにかかわらず,実際は^<105>Rh標識化合物の収率68%, ^<102>Rh標識化合物のそれはわずか0.7%程度にとどまった。すなわちインプランテ-ション反応の収率はホットアトム反応の収率に比べて圧倒的に大きいということが,同一照射条件の試料で紛れもなく立証された。さらに上記の実験系でパラジウム薄膜の厚さをコントロ-ルして,反跳インプランテ-ションのエネルギ-を変化させたところ,驚いたことにある厚さになると収率が急激に上昇し始めることがわかった。この収率ーエネルギ-曲線は変曲点を持っている。これも本研究ではじめて明らかになった事実である。現在この説明をつけるために反応モデルを構築中である。なおメタロセンの系についての結果も現在整理中である。インプランテーションによる化学反応を系統的に研究し、従来イオンインプランテーションがホットアトム化学反応のシミュレーションとして有意義であるという常識をくつがえす新規な結果が得られ、それを確認することができた。また核反応反跳インプランテーションはイオン・インプランテーションよりも照射線量が少なく、局部的なダメージが軽微であるため、詳しい反応機構を研究するには核反応反跳インプランテーションによる方が有利であることも明らかにした。本研究ではβジケトン金属錯体におけるインプランテーション反応の反応機構を中心としてつぎのような成果が得られた。

1)インプランテーションの化学反応は低エネルギー側ではホットアトムの反応と類似しているが、高エネルギー側ではホットアトムの反応とは非常に異なる反応様式を示す。すなわちインプランテーション反応ーとくに置換反応収率はエネルギーの増加とともに、2段階的に増加する。2)高エネルギー側のインプランテーション反応機構は「衝突カスケード模型」によって説明され、収率はエネルギーに対して変曲点のある曲線となる。この曲線は核阻止能、反応効率、距離減衰項等を考慮して積分することによって定式化され、理論値が実験値をよく説明することがわかった。3)衝突カスケードによる高圧・高温パルスがインプラント原子に作用するという仮説の妥当性を験証し、それが衝撃波作用と似た様相を示していることを記述できた。なおβジケトン錯体以外ではメタロセンについて研究し、反応促進が認められること、促進の程度は軽微であること、それが分子の構造効果として説明されることを論じた。
テレスコピング・カーボンナノチューブを用いたナノアクチュエータに関する研究

現在,ボトムアップ的に作製された自己組織化・超分子によるナノ構造物とトップダウン的に作製された微細加工技術によるナノ構造物を一体化することで新たなナノデバイス(Nano Electro Mechanical System,NEMS)の創製が期待されている.本研究では,透過型電子顕微鏡内においてナノマニピュレーションシステムに加熱現象により物理・化学反応を有効利用することで微細加工・組立技術を実現した新規ナノアセンブリシステムを構築する.本システムにより,透過型電子顕微鏡下でのその場操作により,任意の箇所の多層カーボンナノチューブの外層の一部を除去加工したテレスコピング・カーボンナノチューブを作製した.これにより,この内層コアを駆動させた新しいリニア・ナノアクチュエータの可能性を検証するための基礎研究を行った.現在,ボトムアップ的に作製された自己組織化・超分子によるナノ構造物とトップダウン的に作製された微細加工技術によるナノ構造物を一体化することで新たなナノデバイス(Nano Electro Mechanical System,NEMS)の創製が期待されている.本研究では,透過型電子顕微鏡内においてナノマニピュレーションシステムに加熱現象により物理・化学反応を有効利用することで微細加工・組立技術を実現した新規ナノアセンブリシステムを構築する.本システムにより,透過型電子顕微鏡下でのその場操作により,任意の箇所の多層カーボンナノチューブの外層の一部を除去加工したテレスコピング・カーボンナノチューブを作製した.これにより,この内層コアを駆動させた新しいリニア・ナノアクチュエータの可能性を検証するための基礎研究を行った.本研究では,これまで構築してきたハイブリッド・マニピュレーションシステムに加熱機構を組み込み,機械的な操作に加え,物理・化学反応を促進させたナノ加工法を新たに確立する.これまで構築してきたハイブリッド・ナノマニピュレーションシステムを基に,CCDカメラによりほぼ実時間で観察可能なJEM-2100内の透過型電子顕微鏡用ナノマニピュレータを構築した.ナノマニピュレータの動作確認とハイブリッド・ナノマニピュレーションシステムへの組み込みを行った.以上により,走査型電子顕微鏡内での多自由度ナノマニピュレータを用いて,単一の多層カーボンナノチューブをピックアップし,透過型電子顕微鏡内でほぼ実時間・高分解能観察環境下において,ナノマニピュレーションを応用したその場実験環境を構築した.本研究では,カーボンナノチューブと電極間に生じる接触抵抗を利用して,数V程度の低電圧においてカーボンナノチューブの先端部分を局所的に加熱し,一部の外層を除去加工するナノ加工手法について検討した.本手法を用いて,多層カーボンナノチューブの先端部のみを除去加工したテレスコピング・ナノチューブを作製した.そして,テレスコピング・ナノチューブの内層コアを透過型電子顕微鏡での観察環境下においてナノマニピュレータにより駆動させ,引張り動作と押込み動作を繰り返した際の電気抵抗値変化について計測した.以上により,内層・外層間の電気抵抗値変化に基づいた内層コアの位置センシング等のナノデバイス応用の可能性を見出すことが出来た.(638字)本研究では,多層カーボンナノチューブから作製したテレスコピング・カーボンナノチューブナノチューブを用いたナノアクチュエータの実現に向け,これまで構築してきたハイブリッド・マニピュレーションシステムに加熱機構を組み込み,機械的な操作に加え,物理・化学反応を促進させたナノ加工法を新たに確立することを目的とした.本年度は,テレスコピング・カーボンナノチューブの駆動について検討した.昨年度に提案した,多層カーボンナノチューブを電極に接触させ,接触抵抗を利用して局所的に加熱することで,低電圧でナノチューブの外層を局所的に除去加工する手法を用いた.走査型・透過型電子顕微鏡内でのナノマニピュレーションシステムを統合化したハイブリッド型ナノマニピュレーションシステムにより,走査型電子顕微鏡内でピックアップした単一の多層カーボンナノチューブを透過型電子顕微鏡内に設置し,高分解能観察環境下でテレスコピング・カーボンナノチューブをその場作製した.作製したテレスコピング・カーボンナノチューブの内層コアのみをナノマニピュレータにより駆動させ,引き出し・押し込み動作を高分解能観察した.この結果,内層コアの引き出し距離が長くなった場合,押し込み動作の際にスムーズ(連続的)ではなく,ステップ的に押込まれる様子を確認した.このような現象はこれまで確認されておらず,今後,このようなステッピングモーションを利用することにより,高精度な位置決めを行うテレスコピング・カーボンナノチューブを利用したナノアクチュエータの実現が期待される.
網羅的スクリーニングによる生殖細胞の性決定に関わる遺伝子群の同定

本研究では生殖細胞の性に重要な遺伝子群を効率的に同定するために、CRISPR/Cas9による網羅的スクリーニング系の確立を目指す。メダカの遺伝子は2万以上あり、それら全てを含むgRNA(ターゲット遺伝子にDNA切断酵素Cas9をリクルートするためのRNA)ライブラリーを一つの研究室で作製することは現実的でない。そこで研究室レベルでCRISPR/Cas9によるスクリーニング系を確立するために、(1)候補遺伝子の絞り込み、(2)効率的なgRNAの合成法、(3)候補遺伝子の効率的な機能解析法の3点について効果的な方法を計画した。(1)については生殖細胞の性決定に重要な分化段階の生殖細胞を精巣及び卵巣からセルソーターにより分取し、RNAseq用ライブラリーの作製、次世代シーケンサーによるシーケンス反応まで行った。現在、発現差解析を進めている。(2)についてはPCR反応のみで、gRNA合成のためのT7プロモーターを含んだDNAテンプレートを作製する方法を開発した。(3)Cas9のmRNAを生殖細胞により効率的に局在させるためにCas9の終止コドン直後にnanos3 3'UTRを挿入したCas9-nos3 3'UTRを作製した。foxl3(生殖細胞の性決定遺伝子)をターゲットとしたgRNAと共に受精卵にインジェクションしたところ、受精後2週間後において80%の個体でFOXL3タンパク質の発現がなくなり、精子形成が確認できた。つまりCas9-nos3 3'UTRを用いることで、生殖細胞における機能解析が効率的に行えることが明らかとなった。またin vivoスクリーニングのために、精子形成が進行するとmCherry2が光るトランスジェニックメダカを作出した。当初の予定では、30年度に候補遺伝子を絞り込み、gRNAのライブラリー作製を行うところまで進めたかったが、セルソーターによる細胞分取後に抽出したRNAの品質が悪く、細胞分取実験を数回行ったため、RNAseq解析が遅れた。今後、オスとメスの生殖細胞のRNAseqによる発現差解析を進めることで、生殖細胞の性決定に重要な候補遺伝子を同定し、sgRNAライブラリーの作製を行う予定である。sgRNAは一つの遺伝子に対して3つ作製する。またin vivoスクリーニングができるように卵形成が進行すると緑色蛍光で光るfigla-EGFP,精子形成が進行すると赤色蛍光で光るshippo1b-mCherry2を交配する。作出したトランスジェニックメダカにgRNAとCas9-nos3 3'UTRをインジェクションし、配偶子形成が進行する孵化後1週間目に蛍光を観察し、オスで卵形成が、あるいは、メスで精子形成が見られるか観察を行う。RNAseqの解析が遅れたため、gRNAのライブラリー作製が未完成となった。来年度予算は繰越し金と合わせて、ライブライリーの作製、及び、メダカ胚へのインジェクションによるスクリーニングに当てる。
スーパーヴァイザー養成のためのメタ・スーパーヴィジョンに関する研究

以下の組み合わせでメタ・スーパーヴィジョンの実践とそのプロセスおよび効果の分析、検討を進めている。スーパーヴァイジー(Svee)4名:20歳代の臨床心理士もしくは大学院生、スーパーヴァイザー(Svor)4名:30歳代から40歳代でSvorの経験が初めてかもしくは少ない臨床心理士。これらに対してメタSVor(50歳代の臨床心理士でSVor経験20年以上、メタSvor経験5年以上)1名。スーパーヴィジョンの対象となった事例は、医療機関や大学の心理相談室、公的機関の従業員相談室等の事例であった。すべての事例と組み合わせに関して、まずメタSV無しのSV数回をおこない、カウンセラー自己効力感測定の後に、2,3回のSVごとにメタSVの実施を3回繰り返す。そして再びカウンセラー自己効力感測定と振り返り用紙の記入を求めた。また、すべてのセッションを録画・録音し、さらに毎回のSVとメタSV終了直後にSV満足度尺度、SV作業同盟質問紙を実施した。結果としては、まずSVを受けたSVeeからは、以下に代表される振り返りが得られた。「SVorが私の考えを理解しようと寄り添ってくれるようになった」「メタSV以前は、SVorの見立てや方針に沿わなくてはいけない、そしてSVorの求める正解があって、それを理解しなければいけないような気がしていたが、メタSV開始後はそれらの気持ちが薄れて自由に考え、それを自由に伝えられるようになった。」「メタSV以前は、約束しているから行くという受動的な面もあったが、最近は意識的に考えたとことをもっていくようになりVorの意見を聞きたいと思うことが増えた。」。また、メタSVを受けたSVorからは「SVee理解の深まり」「SVeeに応じた介入」「介入スキルの増加」「自身の臨床の非言語的な部分の振り返り」等に大きな効果があったと報告された。長期間にわたる実践研究であるため、実施数が限られているのは、計画通りである。すでに貴重な知見が得られているため、おおむね順調に進展しているといえる。今後は、ここまでに得られた量的・質的データにさらに新たなものを加え、サンプル数を可能な限り増やした形で分析検討し、実践モデルとして定式化していきたい。それと同時に学会発表や論文発表の形で、成果を内外に公表する作業を進めていきたい。また、その際にMcNeill&StoltenbergのIDMモデル(2010)におけるヴァイジー、ヴァイザーの発達モデルとの比較検討など、できるだけ利用可能性の高い形でのモデル化を試み、次のより大規模な効果研究に備えたい。スーパーヴィジョンやメタスーパーヴィジョンに関する文献や先行研究を整理し、それをまもなく行われる初めての心理職の国家試験である「公認心理師」資格試験のための「公認心理士必携テキスト」の中に丁寧に紹介した。さらに感情体験を深めるタイプの心理療法の代表であるAEDP(加速化体験力動療法)に関する個人スーパーヴィジョン、グループスーパーヴィジョン実践体験を重ねた。それはら新しいタイプのスーパーヴィジョンとそのメタ・スーパーヴィジョンの可能性を探ることにつながり、すでに行われている我が国の一般的なスーパーヴィジョンをより良いものにするための大きな示唆となった。上記の体験から得たものは、日本心理臨床学会第36回大会でもライプ・スーパーヴィジョンを含む口頭発表として結実した。また、それらと並行して実際のメタ・スーパーヴィジョンを2組のヴァイザー・ヴァイジーと継続的に実施し、かなりの効果を実感しているところである。客観的な効果に関しては、質問紙と自由記述アンケートを実施しながら、その効果を分析しているところである。現在までに得られている実感としては、メタ・スーパーヴィジョンは単にスーパーヴィジョンのための研修にとどまらず、ヴァイザーである心理士の訓練の最終仕上げ段階に相当するということである。そして、それははからずも教育分析(訓練分析・教育カウンセリング)のテーマを引き継ぎつつ、より実践的に取り組む形になっている。理論研究、実践研究ともに順調に進んでいるため。」

「メタSV以前は、約束しているから行くという受動的な面もあったが、最近は意識的に考えたとことをもっていくようになりVorの意見を聞きたいと思うことが増えた。」。また、メタSVを受けたSVorからは「SVee理解の深まり」「SVeeに応じた介入」「介入スキルの増加」「自身の臨床の非言語的な部分の振り返り」等に大きな効果があったと報告された。長期間にわたる実践研究であるため、実施数が限られているのは、計画通りである。すでに貴重な知見が得られているため、おおむね順調に進展しているといえる。今後さらに実践例を増やして、定量的データと定性的(質的)データを増やすことで、そこから得られる知見の一般性を高めたい。また、現在までに得られている実感としては、メタ・スーパーヴィジョンは単にスーパーヴィジョンのための研修にとどまらず、ヴァイザーである心理士の訓練の最終仕上げ段階に相当するということである。そして、それははからずも教育分析(訓練分析・教育カウンセリング)のテーマを引き継ぎつつ、より実践的に取り組む形になっている。そのため、これらを十分に意識し、「心理士の成長発達」や「心理士の職業的ライフサイクル」という、長期的な視点を持ったメタ・スーパーヴィジョンの実践を重ねていくとで、より質の高い実践研究として進めていくことができる可能性があるとともに、その必要性がある。今後は、ここまでに得られた量的・質的データにさらに新たなものを加え、サンプル数を可能な限り増やした形で分析検討し、実践モデルとして定式化していきたい。それと同時に学会発表や論文発表の形で、成果を内外に公表する作業を進めていきたい。また、その際にMcNeill&StoltenbergのIDMモデル(2010)におけるヴァイジー、ヴァイザーの発達モデルとの比較検討など、できるだけ利用可能性の高い形でのモデル化を試み、次のより大規模な効果研究に備えたい。研究初年度であり、国際学会において発表すべき成果がなかったので、交際学会参加を見送ったため。この2年間、データ保存・分析のためのコンピューターその他物品が、以前からあったものが使えたため、その購入費として予定していた分、節約できた。しかし、次年度は購入する必要が生じる。
水溶性、標的指向性、薬物放出調節機能がプログラムされたドラッグキャリアの構築

本研究課題では、比表面積が大きく、毒性のないナノダイヤモンド(ND)をキャリアとするドラッグデリバリーシステム(DDS)の構築を目指して検討を行っている。具体的には、有機合成化学的手法を用い、ND表面上を親水性基で密に被覆することにより水溶性を付与し、さらに、標的指向部位、抗ガン剤を担持する。合成したNDを基体とするドラッグキャリアは、がん細胞、担がんマウスを用いて、その薬物動態を評価する。合成したNDを基体とするドラッグキャリアは、がん細胞、担がんマウスを用いて、その薬物動態を評価する予定である。今後、水溶性、標的指向性、そして蛍光発光能を有するNDを合成し、まず、担ガンマウスを用いた光によるイメージングを行い、合成した多機能化NDが、標的に集積するかどうかを見ていく予定である。その後、同様の有機合成化学的手法により薬物をND表面に担持し、DDSとしての機能を見極めていく予定である。
キラルな活性カチオン種を利用する不斉合成反応の開発研究

キラルなカチオン反応種を利用する不斉合成反応の開発研究を目的として、1)Pummerer型反応および、2)C_2対称光学活性ジオールを利用する反応について研究を行い、以下の効果を得た。1)我々は既に、O-シリルケテンアセタール(1a,SiR_3=Si^tBuMe_2)とキラルスルホキシド2とを、極めて高い不斉収率で不斉Pummerer反応をさせることに成功している。一方、2を1b(SiR_3=SiMe_3)と反応させると、Pummerer生成物では無く、チオニウチオニウムイオンにエノラートアニオンが付加した成績体が選択的に得られることも既に見出している。今回種々のシリルケテンアセタールを用いて検討し、反応コースの決定にシリル基の崇高さが重要であることを明らかにした。また、光学活性なビニルスルホキシドと1aとの反応を行い、この場合、まずスルホキシドのシリル化に引き続き、エノラートアニオンの1,4-付加、ついで立体選択的に転移が起こり、高エナンチオ選択的に付加型不斉Pummerer反応成績体が得られることを見出した。2)光学活性ヒドロベンゾイン由来のγ,δ-不飽和アセタールオレフィンとヨードニウムイオンをアルコール共存下に反応させると、まずヨードニウムイオンがオレフィンと反応し、生じたカルボカチオンに分子内アセタールの酸素原子が求核攻撃し、ついでオキソニウムイオン中間体にアルコールが付加して、8員環アセタール(3)が高ジアステレオ選択的に得られた。3のヨウ素を種々の求核種で置換し、ついでGrignard試薬と反応させ、アルコシキ基を立体選択的にアルキル基へと変換することに成功した。ついでエチレンジオキシ基を還元除去することにより、光学活性1,4-ジオールへと変換でき、新規な光学活性1,4-ジオール類構築法の開発に成功した。
安定交換子長を用いた結び目，　及び絡み目の研究

前年度、研究で進展のあったゴールドマンリー代数に関する研究の続きを行った。今年度は安定交換子長に関する研究に進展がなかった。以下では、もう一つ研究対象としてあげていた、ゴールドマンリー代数に関する研究の進展に関して記述する。まず、境界に有限個の点を持つ曲面(以下では点付き境界を持つ曲面という)に対して、ゴールドマンリー代数の拡張となるポアソン代数を定義した。このポアソン括弧積は向き付けられた点付き境界上の閉曲線や端点を点に持つ曲線の正則ホモトピー類に対して定義される。さらに、Turaev余リー代数の拡張となる余ポアソン代数も定義した。この新たに定義したポアソン代数の括弧積は、点付き境界を持つ円板に対してLabourieにより定義されたswapping括弧積を呼ばれるものの一般の曲面への拡張になっている。次に、点付き境界を持つ曲面上の向きを持たない曲線に関してもポアソン括弧積を定義した。このポアソン代数を曲面上の絡み目に対して定義されるスケイン関係式に対応する関係式で割ることで得られる、商ポアソン代数の量子化を考えた。この量子化はRogerとYangによる点付き曲面のゴールドマンリー代数の量子化を参考にして構成した。このポアソン代数の量子化はMullerにより定義された、点付き境界を持つ曲面のスケイン代数と一致していることがわかった。さらにMullerにより、点付き境界を持つ曲面のスケイン代数のある局所化は、その曲面の三角形分割から得られる量子クラスター代数とある条件のもとで一致することがわかっている。今回の研究で、クラスター代数とゴールドマンリー代数が量子化を通して関係することがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題にある安定交換子長について、研究集会に参加し他の研究者の安定交換子長の研究に対する動機や意味付けを知った。安定交換子長の研究はD.Calegariが中心的に研究を行なっている。彼の話を聞くことで、その動機が三次元多様体の最も重要な問題であったバーチャルハーケン予想と深く関係しているであろう事がわかった。現在、この予想は別の手法により解決されている。結び目や安定交換子長に関係のある研究者の話を聴き、研究課題にある結び目の不変量と明白な関係のある該当研究は無いであろうということもわかった。また、安定交換子長をノルムとして扱う研究はいくつか存在するが、結び目不変量として扱う研究は無く重要な研究であると思われる。しかし、関連する研究が少ない事や不変量の計算に必要な擬準同型写像の構成が難しく研究自体の具体的進展はまだない。しかし、組み紐群に入る順序を用いることにより構成された擬準同型写像が計算出来そうなので、その擬準同型写像をうまく利用して計算を進めることが今後の研究のひとつの指針となると考えている。もう一つの曲面の写像類群の擬準同型写像の研究は近年N.Monden、M.Satoらによって擬準同型写像の構成が行われた。この研究により安定交換子長の曲面の種数に依存する明示的な評価式も得られ、写像類群の元で安定交換子長の値が求まる例も見つかっている。写像類群の安定交換子長の研究についてはさらに良い他の手法を考えることが出来ていない。この研究を行う中で研究課題とは異なるが、超楕円的写像類群の超楕円的Goldman Lie代数を用いた研究が進められそうだという感触を得たので、こちらの研究も並行して進めていく予定である。また、それに関係して超楕円的トレリ群に関係する研究集会で発表を行い、写像類群に関係する研究者と有意義な議論を行った。本研究では、結び目と写像類群という二つの数学的対象に焦点を置いている。まず、結び目に関しては結び目群の安定交換子長を使った不変量の性質を明らかにすることを目標としている。写像類群に対してはGoldman-Turaevリー双代数を用いたJohnson準同型写像を通した研究に焦点を置いている。平成25年度の前者に関しては、研究手法、計算手法に新たな進展を見いだせずにいる。後者に関しては、平成24年度までの研究でGoldman-Turaevリー双代数の2-orbifoldへの拡張を行っていた。これに関してはリー代数としての拡張を行えることは分かっていたが、余括弧積の拡張はできていなかった、今年度においては同様の拡張を行ったChas-Gadgilの双曲的2-orbifoldへの拡張と同値なものであることが分かった。しかし、本研究における定義のほうがより広い拡張になっている。さらに、リー代数であることのより簡潔な証明を与えている。また、2-orbifoldの型も楕円的な特異点のみではなく、今までより広い特異集合をもつ2-orbifoldに関しても定義できることがわかった。特異点が楕円的なものだけの場合では、楕円的な元とそれ以外の元でリー代数の直和分解が行える。このリー代数を楕円的な元で割った空間に関しては余括弧積も拡張できることが期待される。これらの研究は写像類群におけるJohnson準同型写像の研究と非常に密接に関わっている。特に、Johnson準同型と被覆空間の関係を明らかにする観点において必要不可欠な研究である。

まず、境界に有限個の点を持つ曲面(以下では点付き境界を持つ曲面という)に対して、ゴールドマンリー代数の拡張となるポアソン代数を定義した。このポアソン括弧積は向き付けられた点付き境界上の閉曲線や端点を点に持つ曲線の正則ホモトピー類に対して定義される。さらに、Turaev余リー代数の拡張となる余ポアソン代数も定義した。この新たに定義したポアソン代数の括弧積は、点付き境界を持つ円板に対してLabourieにより定義されたswapping括弧積を呼ばれるものの一般の曲面への拡張になっている。次に、点付き境界を持つ曲面上の向きを持たない曲線に関してもポアソン括弧積を定義した。このポアソン代数を曲面上の絡み目に対して定義されるスケイン関係式に対応する関係式で割ることで得られる、商ポアソン代数の量子化を考えた。この量子化はRogerとYangによる点付き曲面のゴールドマンリー代数の量子化を参考にして構成した。このポアソン代数の量子化はMullerにより定義された、点付き境界を持つ曲面のスケイン代数と一致していることがわかった。さらにMullerにより、点付き境界を持つ曲面のスケイン代数のある局所化は、その曲面の三角形分割から得られる量子クラスター代数とある条件のもとで一致することがわかっている。今回の研究で、クラスター代数とゴールドマンリー代数が量子化を通して関係することがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題に関連する分野が自身の専門分野から当初想定していた以上に離れていた。そのため、研究遂行に必要な知識修得に時間が掛かっているため。目標の一つとしていた結び目の安定交換子長に関しての研究は研究手法、計算手法の進展がなくほとんど成果が得られていない。しかし、写像類群の研究にでは2-orbifoldのGoldman-Turaevリー双代数に関して新たな進展やほかの研究との関係性の確認が取れた。本研究課題について、研究遂行に必要な知識が当初想定していた以上に多いことがわかった。そのため、知識の習得を中心に専門家の意見を積極的に聞いて研究を進めていく予定である。また、本研究の複線として考えていた写像類群の研究において、研究を進めている過程でリー双代数を通した写像類群の研究で成果を出すことが出来ると判断した。今後はこちらの研究にも重点を置いていく予定である。まず、Goldman-Turaevリー双代数をリー代数ではなくリー双代数の構造まで2-orbifoldに拡張できるか確認をする。さらに、被覆空間とJohnson準同型に関してこれらの代数を用いて研究を進める。まずは超楕円的写像類群に関して研究を進める予定である。さらにAndersen-Mattes-Reshetikhin代数を用いてGoldman-Turaevリー双代数と写像類群の関係と同様の関係が見いだせるか検証していく。
MYH9異常症の分子病態解明

MYH9異常症は常染色体優性遺伝形式を示す先天性血小板異常症で、巨大血小板、血小板減少、顆粒球封入体を呈する。野生型およびMYH9異常症患者で同定されたエクソン40の一塩基欠失変異を含む全長MYH9cDNAを強制発現させたCOS7細胞では、MYH9変異の有無に関わらずNMMHC-IIA蛋白は異常凝集を形成せず正常な線維状局在を示した。NMMHC-IIA発現COS7細胞はMYH9変異の有無に関わらずラメリポディアの伸展抑制、接着斑形成の増加が見られ、機能的NMMHC-IIA発現が示唆された。【目的】我々は、May-Hegglin異常に代表される白血球封入体を伴う巨大血小板性血小板減少症の原因遺伝子MYH9を同定し、MYH9異常が引き起こす一連の疾患群としてMYH9異常症を提唱した。本疾患群に特徴的な白血球封入体は、ドミナントネガティブ効果によるNMMHC-IIA蛋白の異常集積が原因であると考えられているが、封入体が認められない血小板ではハプロ不全が示唆されている。本年度では、異常NMMHC-IIAのみを特異的に認識する抗体を用い、強制発現細胞における異常NMMHC-IIAの発現とその局在を解析した。【方法】野生型および5818delG変異を有するMYH9発現ベクターを作成し、MYH9を発現するCHO細胞およびMYH9を発現しないCOS-7細胞を用いた強制発現実験を行った。MYH9 5818delG変異により新たに生じるC末端側の6アミノ酸配列(MAPTKR)に対するNT629抗体を作成し、市販の抗NMMHC-IIA抗体と共に二重免疫蛍光染色を行ない、NMMHC-IIA局在を評価した。【結果】CHO細胞に野生型MYH9発現ベクターを導入すると、細胞質全体にびまん性NMMHC-IIAが染色された。5818delG発現ベクターを導入すると、ヒトMYH9異常症白血球に見られる封入体に類似した異常NMMHC-IIA凝集が観察された。内因性MYH9発現の無いCOS-7細胞にMYH9導入すると、5818delG変異導入細胞ではNMMHC-IIAの凝集が観察された。【結論】培養細胞を用いた発現実験で、異常NMMHC-IIA凝集が観察された。今後、血液細胞株での発現実験系を確立し、血液細胞別に存在する異常NMMHC-IIA発現機序を明らかにする予定である。昨年度に引き続き、強制発現細胞における異常NMMHC-IIAの局在を解析した。【方法】内因性にMYH9を発現するCHO細胞およびMYH9を発現しないCOS-7細胞を用いて強制発現を行い、MYH9 5818de1G変異により新たに生じるC末端側の6アミノ酸配列を認識するNT629抗体と、野生型のC末端側を認識するPRB440P抗体を用いて二重免疫蛍光染色を行なった。【結果】CHO、COS-7共に、野生型MYH9を発現させると、NMMHC-IIAはミオシン繊維として存在した。変異型MYH9を発現させると、ヒトMYH9異常症白血球に見られる封入体に類似した異常NMMHC-IIA凝集が観察された。【方法】

内因性にMYH9を発現しないCOS-7細胞を用いて強制発現を行い、MYH9 5818delG変異により新たに生じるC末端側の6アミノ酸配列を認識するNT629抗体と、野生型のC末端側を認識するPRB440P抗体を用いて二重免疫蛍光染色を行なった。また、細胞接着能へのNMMHC-IIA発現の影響を解析するために接着斑数および細胞面積を計測した。【結果】5779delC NMMHC-IIAは凝集することなく、野生型と同楼な線維状局在を示した。細胞接着への影響を接着斑数と細胞面積を計測することにより評価したところ、NMMHC-IIA発現COS-7細胞はMYH9変異に関係なくラメリポディアの伸展抑制、接着斑形成の増加が見られた。【結論】ミオシンフィラメントの形成にはミオシン重鎖尾部での二両体形成が必要である。フレームシフトによる異常NMMHC-IIAには、coiled-coil領域およびassembly competent domainは保たれていることから、フィラメント形成阻害が低い可能性が考えられた。
ディアスポラの言語の哲学的探究

本年度は,言語の越境的な自己形成のダイナミズムを,現代の「グローバル化」した世界に生きる私たちが,自分とは共約不可能な他者とのあいだに回路を開き,そのような他者と応えあう可能性を照射するものとして提示しようと試みる研究に取り組もうと、越境的な創作活動を続ける芸術家が自作を紹介する場に参加したり,越境的な文学に関する文献を渉猟したりしたが,発表できたのは,おもにベンヤミンの言語哲学が私たちの「応答可能性」を示唆していることを提示する論考と,ベンヤミンをはじめとするディアスポラの思想家の「メシア的」とも言うべき歴史哲学の現代的意義を提示する論考であった。芸術的表現も視野に入れながら,「ディアスポラの言語」の表現の可能性をできるだけ早い時期に論じたいと思うが,歴史哲学にあらためて取り組んだことで,それと言語哲学の連関を考えるという新たな課題も浮上してきた。まず10月には,ベンヤミンの言語哲学が,ハーマンやフンボルトの伝統から出発しながら,言語そのもののもつ共約不可能な他者に応答する力を取り出すどともに,その力をそれぞれの言語が越境的に発揮するような言語的実践の可能性を示していることを明らかにする論文「応答する力へ-ベンヤミンの言語哲学の射程」を論文集『思索の道標をもとめて』の一章として公刊した。11月には,メシアの概念をめぐるベンヤミンとデリダの思想を接続させ,両者の現代的意義を提示する研究発表「メシアニズムなきメシア的なものの系譜」を行なった。2月には,ベンヤミンとハイデガーの歴史論を対照させ,ベンヤミンの歴史論が,過去の記憶との関係においで自己自身を見つめなおし、他者と新たな関係を築く余地を開く可能性を示唆していることを明らかにする論文「出来事から歴史へ」を公刊した。3月には,ベンヤミンの生涯を描くとともに,その言語哲学,美学,歴史哲学を紹介する論考を,哲学通史の一章として公刊した。本年度は、ベンヤミンの言語哲学を手がかりに、越境的ないし複数言語的に自分が他者へ向けて語る言葉を見いだしてゆくような言語活動の可能性を、言語それ自体のポテンシャルとして哲学的に解明し、そこに共約不可能な他者に応答してゆく私たちの可能性があることを示すことに向けて、ベンヤミンの言語哲学の独自性を見定める研究に取り組んだ。9月末にはその中間的な成果を、デリダの言語論と関係づけながら発表する機会を得た(9月30日に京大会館で開催された、ドイツ観念論研究会と実存思想協会の合同研究会シンポジウムにて)。「言語のディアスポラを生きる」と題したこの発表においては、ベンヤミンとデリダがディアスポラのユダヤ人として、みずからの言語をその可能性へ向けてどのように問いなおしたかを主題化し、両者の議論が、他の言語に呼応し、他者とのあいだを開きながら、「母語」を越えつつみずからの言語を生成させてゆく、言語のディアスポラ的とも形容すべき運動を、私たち自身が生きる可能性を示唆していることを際立たせた。その原稿は、来年度中に公刊する予定である。また10月には、ベンヤミンに関する国際学会に合わせてベルリンへ旅行し、おもにベルリンの国立図書館を用いて、文献を調査した。そこではとくにベンヤミンの言語哲学の背景となる思想につながる文献を閲覧できた。国際学会においては、国際的に著名な研究者や若手の研究者の報告から多くの刺激を受けた。11月には、ベンヤミンの『ドイツ悲劇の根源』のアレゴリー論に内在する言語哲学のアクチュアリティを探る論文「言語の解体と再生」を公刊した(広島市立大学国際学部『広島国際研究』第12巻)。この論文においては、『ドイツ悲劇の根源』のアレゴリー論が、情報伝達のための記号と化した言語に、他の言語に応え、他者とのあいだを開く力を取り戻させるために、記号の物質性を積極的に生かそうとしている点を際立たせた。

2月には,ベンヤミンとハイデガーの歴史論を対照させ,ベンヤミンの歴史論が,過去の記憶との関係においで自己自身を見つめなおし、他者と新たな関係を築く余地を開く可能性を示唆していることを明らかにする論文「出来事から歴史へ」を公刊した。3月には,ベンヤミンの生涯を描くとともに,その言語哲学,美学,歴史哲学を紹介する論考を,哲学通史の一章として公刊した。
マルチスケール材料シミュレーションによるナノ構造高周波セラミックスの電磁特性設計

本研究では、研究代表者・分担者のこれまでの研究成果を活用・発展させ、超高速・大容量通信デバイスに用いられるナノ構造化高周波材料の基礎物性値高精度予測シミュレーション手法を開発し、高周波デバイス用ナノ構造セラミック・半導体材料の電子状態・磁気特性へ与える欠陥・粒界・不純物の効果の解明へ適用した。研究期間内に開発した研究手法ならびに適用研究は以下の通りであった:1.タイトバインディング近似に基づく時間依存シュレディンガー方程式の数値解法による電子輸送係数計算法を開発し、Siナノワイヤにおけるバリスティック伝導やそのワイヤ径依存性を求めた;2.Si結晶・粒界における不純物水素の拡散過程をハイブリッド量子/古典分子動力学法により解析し、これまで不明であった1000K付近での活性化エネルギーの変化が、欠陥・粒界構造の安定性に起因している可能性を見出した。3.ダイヤモンド中の強磁性不純物関連欠陥の電子構造と磁気特性解析により、格子間位置にNi不純物が挿入される場合に残留磁化が局所的に発生する可能性を見出した。また、ダイヤモンド結晶中ならびに点欠陥・転位中の水素原子拡散過程・活性化エネルギーを定量的に解析した。4.古典写像法による低次元電子系の相関構造とスピン分極率の評価を行い、ナノ構造半導体ヘテロ界面への適用検討を行った。5.並列分子動力学法により、クーロン微結晶系の安定構造と熱的安定性の解析、ならびにスペクトル解析・分子動力学解析を行い、融解現象との対応関係を解析した。6.新規高周波デバイスへの応用が期待されるメタマテリアルの電磁応答特性に関する時間領域差分法を高度化・並列化し、金属・絶縁体多層構造におけるスパーレンズ効果の発現のシミュレーションに成功した;これらの成果は多数の国内学会、ならびに内外からの4つの招待講演において発表した。本本研究では、研究代表者・分担者がこれまで実施してきた研究の成果をさらに活用・発展させることにより、超高速・大容量通信デバイスに用いられるナノ構造化高周波材料の基礎物性値高精度予測シミュレーション手法を開発し、CやSiCなどの高周波デバイス用セラミック材料のナノ構造の電子状態・磁気特性などの欠陥・粒界・不純物効果の解明を目指している。本年度は基盤技術の整備を中心に、下記の成果が得られた:1.タイトバインディング近似に基づく時間依存シュレディンガー方程式の数値解怯による電子輸送係数計算法を開発し、Siナノワイヤにおけるバリスティック伝導やそのワイヤ径依存性を求めた;2.Si結晶・粒界における不純物水素の拡散過程をハイブリッド量子/古典分子動力学法により解析し、これまで不明であった1000K付近での活性化エネルギーの変化が、欠陥・粒界構造の安定性に起因している可能性を見出した;3.ダイヤモンド中の強磁性不純物関連欠陥の電子構造と磁気特性解析により、格子間位置にNi不純物が挿入される場合に残留磁化が局所的に発生する可能性を見出した;4.古典写像法による低次元電子系の相関構造とスピン分極率の評価を行った;5.並列分子動力学法により、クーロン微結晶系の安定構造と熱的安定性の解析を行った;6.SiCなどのセラミックス多結晶中のピエゾ効果に関する物性実験の準備を開始した;これらの成果の一部は、国内外の学会で発表し、1と5は論文発表済み、2、3、4については現在論文投稿中である。また、インド・チェンナイで開催された国際会議ICCES2005のシンポジウムにおいて、上記成果の一部に関する招待講演を行った。本研究では、研究代表者・分担者のこれまでの研究成果を活用・発展させ、超高速・大容量通信デバイスに用いられるナノ構造化高周波材料の基礎物性値高精度予測シミュレーション手法を開発し、高周波デバイス用ナノ構造セラミック・半導体材料の電子状態

・磁気特性へ与える欠陥・粒界・不純物の効果の解明へ適用する。本年度は基盤技術の更なる整備ならびに具体的問題への適用を行い、下記の成果が得られた:1.既に開発済みのハイブリッド量子/古典分子動力学法およびO(N)タイトバインディング法を高度化し、国内他研究機関をつないだグリッド計算、ならびにNASA Ames研究所の超並列コンピュータ上でのベンチマークテストを実施し、その有効性の検証に成功した;2.Si結晶中の点欠陥・転位・粒界における不純物水素の偏析エネルギーならびに拡散の活性化エネルギーをハイブリッド量子/古典分子動力学法により定量的に評価した;3.大規模タイトバインディング分子動力学計算により、ダイヤモンド結晶中の点欠陥・転位・粒界中の強磁性不純物の電子構造・磁気特性、偏析・活性化エネルギーを定量的に解析した;4.古典写像法による2次元電子系の相関構造とスピン分極率の評価を行い、多層半導体ヘテロ界面への適用検討を開始した;5.クーロン微結晶系の振動特性に対するスペクトル解析・分子動力学解析を行った;6.新規高周波デバイスへの応用が期待されるメタマテリアルの電磁応答特性に関する時間領域差分法解析を開始した;本研究では、研究代表者・分担者のこれまでの研究成果を活用・発展させ、超高速・大容量通信デバイスに用いられるナノ構造化高周波材料の基礎物性値高精度予測シミュレーション手法を開発し、高周波デバイス用ナノ構造セラミック・半導体材料の電子状態・磁気特性へ与える欠陥・粒界・不純物の効果の解明へ適用する。最終年度となる本年度は、昨年度までに開発した研究手法を本格的に活用し、本予算で導入した計算資源を活用して、以下の適用研究を行った:1.ハイブリッド量子/古典分子動力学法によるSi結晶中の点欠陥・転位・粒界における不純物水素の偏析エネルギーならびに拡散の活性化エネルギーの定量的評価を引き続き行った;2.大規模タイトバインディング分子動力学計算により、ダイヤモンド結晶中ならびに点欠陥・転位中の水素原子拡散過程・活性化エネルギーを定量的に解析した;4.古典写像法による有限2次元電子系の相関構造とスピン分極率の評価を行い、ナノ構造半導体ヘテロ界面への適用検討を行った;5.クーロン微結晶系の振動特性に対するスペクトル解析・分子動力学解析を行い、融解現象との対応関係を解析した;6.新規高周波デバイスへの応用が期待されるメタマテリアルの電磁応答特性に関する時間領域差分法を高度化・並列化し、金属・絶縁体多層構造におけるスパーレンズ効果の発現のシミュレーションに成功した;
乳歯歯髄由来幹細胞による未分化維持機構の同定

間葉系幹細胞から骨芽細胞および骨細胞への分化において、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化は極めて重要であることが報告されている。本研究において、培養系における乳歯歯髄幹細胞の継代は、継代を重ねるごとに、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化の低下を引き起こしていたが、継代を重ねた乳歯歯髄幹細胞に対して造血幹細胞との共存培養を行うことで、継代に伴うWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化の低下は軽減されることが判明した。また、マウスを用いたin vivoでの骨組織分化誘導実験においても、造血幹細胞を作用させることで骨組織の再生量が増加していることから、造血幹細胞を介したWnt/β-カテニンシグナル伝達経路は、乳歯歯髄幹細胞における可塑性に関与していることが示唆されていた。そこで、最終年度の研究では、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化における造血幹細胞と乳歯歯髄幹細胞との作用機序について検索を行った。造血幹細胞のconditioned mediumを用いた条件下では、乳歯歯髄幹細胞におけるWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化は低下したままであったため、乳歯歯髄幹細胞と造血幹細胞とのcell to cellの直接接触が、乳歯歯髄幹細胞における可塑性の回復には重要であることが判明した。そこで、乳歯歯髄幹細胞と造血幹細胞間の細胞接着に関与している受容体について検索したところ、ある受容体の中和抗体を作用させた場合、乳歯歯髄幹細胞における可塑性の回復は確認されなかった。以上の結果から、受容体を介したWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化によって、乳歯歯髄幹細胞の可塑性を回復させることが可能であることが示唆された。幹細胞による組織再生については、目的の細胞に分化可能な幹細胞、足場として担体、細胞の増殖因子の3要素が重要であることが知られている。この3要素の中でも特に質的および量的に適切な幹細胞を使用することが再生医療の成功の鍵を握っている。しかし、継代によって分化能力が劣った幹細胞に対して継代前の状態の幹細胞に戻すことが可能であれば、質の良い幹細胞を大量に供給することが可能となる。そこで、乳歯歯髄由来間葉系幹細胞における継代の影響について検討したところ、継代を重ねる度に骨芽細胞への分化能が低下することが判明した。しかし、マウスを用いた移植実験において、継代を重ねた乳歯歯髄由来間葉系幹細胞と共に造血幹細胞を同時に移植することによって、乳歯歯髄由来間葉系幹細胞における骨芽細胞への分化能が回復することが判明した。そこで、乳歯歯髄由来間葉系幹細胞における分化能に対する可塑性について検討を行った。乳歯歯髄由来間葉系幹細胞における分化能の可塑性は造血幹細胞によって起こすことが可能であることが示されたことから、造血幹細胞を用いないで幹細胞における分化能の可塑性を再現することを試みた。そこで、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を活性化することで再現できるか検証を行った。その結果、継代を重ねた乳歯歯髄由来間葉系幹細胞に対して、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を活性化することで、骨芽細胞への分化能が回復することが判明した。当初の研究計画に沿って順調に研究が進んでいる。さらに、研究計画書作成時と比較して新しい知見が得られており、平成28年度の実験を継続することでさらなる成果を上げられる可能性があると考えている。再生医療における組織再生を実施する上で、必要な幹細胞は、遺伝子導入によって得ることが可能なiPS細胞を別として、多くの場合は生体内の各組織中に存在している体性幹細胞を採取することによって初代培養株を樹立し、さらに継代を重ねて増殖した継代細胞を用いることになる。しかしながら、継代を重ねるごとに幹細胞としての分化能力が劣化することが知られている。本研究では、乳歯歯髄幹細胞における継代の影響について検討を行った。培養系における実験において乳歯歯髄幹細胞においても、継代を重ねるたびに骨芽細胞の分化マーカーとされるRunx2、Osterix、Msx2、Dlx5、Twist、AP-1などの転写因子の発現が低下することが判明した。さらに、乳歯歯髄幹細胞の移植実験(免疫不全マウスの頭頂部に人為的に作成した骨欠損部位を作成し、乳歯歯髄幹細胞を移植した)において、継代を重ねることによって骨芽細胞の分化マーカーの発現が低下した乳歯歯髄幹細胞においもても、造血幹細胞と共に骨欠損部位に移植することで骨組織が再生することが判明した。つまり、乳歯歯髄幹細胞における分化能の可塑性は造血幹細胞によって起こすことが可能であることが示されたことから、この可塑性についてWnt/β-カテニンにおけるシグナル伝達経路が関与しているかについて検討を行った。その結果、継代を重ねた乳歯歯髄幹細胞に対して造血幹細胞を作用させることで、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路が活性化していることが判明した。Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を活性化によって引き起こされた分化能の可塑性が、造血幹細胞を作用させた場合においても引き起こされていた。