hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
両生類をモデルとした視床部下垂体系形成の実験形態学的研究

下垂体解離細胞を用いて、それを2枚のイモビロン膜にはさみ培養後、膜にトラップされたホルモンを免疫組織学的にしらべた結果、プロラクチン細胞はプロラクチンとα-サブユニット様物質の両者を放出しているものがあることがわかった。またウエスタンブロット法により培養下垂体はフリーのα-サブユニットを比較的大量に放出していることがわかった。昨年度α-サブユニットがプロラクチン放出を促進していることを観察しているので、α-サブユニットはパラクライン的な作用のしかたをしていることが今回の研究で示唆された。2分裂前のヒキガエル受精卵に螢光物質を注入し、それを発生させて標識移植片として利用する方法を検討した。卵膜除去、微量注入法を工夫した結果少くとも外魚思期までは全身に螢光を発する動物が得られ、利用の見通しが立った。
日本の長期停滞の要因分析:実体経済と名目・実質金利の関係

本研究の目的は、日本においての名目金利と物価と実体経済の関係性を実証的に明らかにした上で、90年代の不況の原因について、研究することである。Nakaota(2005)によって、日本において名目金利と経済活動が関係性を持つことが確認でき、加えて、名目金利と経済活動の関係性が90年代前半に、構造変化をおこしていることもわかった。しかし、使用した金利データが名目金利であるため、名目金利の構成要素である事前実質金利と期待インフレーションが、どのように実体経済と関係を持っていて、どのような変化をおこしているのかについては、Nakaota(2005)の研究ではわからない。90年代の不況の要因について考察するためには、事前実質金利と期待インフレーションと実体経済の関係について詳しく調べる必要がある。日本における事前実質金利、期待インフレーション、実体経済の間の関係性について分析する前の段階の研究として、インフレ連動債のデータ蓄積に日本より優れているアメリカのデータを用いて、事前実質金利、期待インフレーション、実体経済の間の関係性について丹念に調べた。またこれらの関係が構造変化を起こしているかどうかを調べた所、この関係が構造変化を起こしていることを発見した。今後、この研究成果を元に、日本における研究を進めていく。事前実質金利、期待インフレーション、実体経済の間の関係性について分析するためには、各変数の時系列データ上の特性について調べ、その特性に合わせた分析が必要となる。そこで、各変数についての時系列上の特性について丹念に調べた。特に、事前実質金利・インフレーションが定常の確率過程に従うのか、unit rootを持つのか、それとも構造変化を伴う定常確率過程に従うのかについて、詳しく分析を行った。また、名目金利から事前実質金利とインフレ期待を推定するために、構造変化の可能性を考慮し、調べたデータの特性を十分とらえることが可能な推定モデルの構築を行った。現在推定作業を行っているところである。この推定作業が終わり次第、結果をもとに解釈をおこなう。今後、さらなるモデルの拡張をおこなっていく。
Spastinの機能解析と治療戦略

AAA-ATPaseであるspastinは微小管を切断する機能を有する。我々は抗spastin抗体を作製して局在解析を行なったところ、spastinタンパクは核内および細胞質にユビキタスに発現を認めるが、特に分裂細胞では細胞分裂時の紡、体、微小管および細胞間橋に、神経系細胞では神経突起の先端に強く発現することを見いだした。spastinに特異的なsiRNAを用いたknockdownにより、細胞質分裂や核形態の異常が認められ、spastinは微小管切断タンパクとして細胞分裂に重要な蛋白であることが示された。また、神経系の細胞では、異常伸長した細く長い突起や突起に腫脹が見られたことから、微小管切断タンパクであるspastinの減少により、神経突起先端における微小管の切断と伸長のバランスが崩れ、異常伸長が起こることが示唆された。この知見に基づいて、神経芽細胞腫IMR32細胞にspastin特異的なsiRNA(1nM)を導入し、神経突起の異常伸長をレスキューする化合物について、スクリーニングする系を作成した。これまで、微小管重合関連の化合物、アルキルフェノール系化合物について検討した。中でもビンブラスチンは5-10nMで突起の異常伸長を軽減したが、同時に細胞死も誘導した。次に、ユビキタスに発現するspastinがどのようにして切断を制御しているのかを検討する目的で、DNA chipによる解析を行なった。spastin遺伝子の減少に伴って減少する遺伝子の中には、興味深いことに同じ痙性対麻痺に属するSPG7の原因遺伝子が存在した。さらにpick upした遺伝子の中に、アポトーシスと神経突起の形成に関与するタンパクが、抗体を用いた解析により内在spastinと神経起の先端で共局在し、抗spastin抗体を用いた免疫共沈降により複合体を形成していることが示された。今後このようなspastinを中心としたタンパクネットワークを解析することにより、SPG4をはじめとする痙性対麻痺の治療法の開発に結びつけることが可能になると考えられた。本年度は、まず、spastinのlong formとshort formを認識する抗体を用いて、spastinの局在について解析した。その結果、longformは分裂期の紡錘体微小管に、short formは細胞質分裂時の細胞間橋に局在して、微小管の切断に関与することを見い出した。次に、knock-down率の異なる合成siRNAを用いて、spastinの発現量が細胞に及ぼす影響について、分裂系細胞(HeLa細胞)と神経系細胞(IMR32とSHSY5Y細胞)を用いて解析した。HeLa細胞では、spastinのsiRNA導入により、細胞周期がGO/Glで停止している細胞が多く認められ、細胞死が観察された。神経系の細胞においてknock-down効率の低いsiRNAを導入した細胞では、微小管が束になった太い突起が認められたが、さらにspastinを減少させると突起先端部で成長円錐の形成が不十分な細胞と太さが一定ではない異常伸長した突起の形成も観察された。突起形成に影響する化合物のスクリーニング系については、knock-down効率が中程度のsiRNA配列を選択し、その濃度は細胞死への影響が少なく、突起形成の異常が認められる1nMとした。この系を用いて、まず、微小管関連物質であるビンプラスチンの評価を行った。

HeLaおよびSHSY5Y細胞においてspastinのsiRNA導入後にビンブラスチンを添加し、形態の異常と突起の伸長を観察したところ、5nM-10nMの濃度では突起の異常伸長を軽減したが、細胞死も誘導された。今後、さらに突起形成に特異的に関与する化合物を探索する予定である。加えて、DNAchipを用いた解析によりspastin遺伝子の減少に伴い減少する遺伝子群から、神経突起形成に関与する遺伝子を解析した。その結果、この蛋白は、内在spastinと神経突起の先端で共局在したが、spastinのknock-downによって突起先端部への集積は阻害された。今後、spastin関連蛋白や微小管との関連を検討することにより、SPG4の病態解明と軸索再生への手がかりが得られると思われる。今年度は、1)突起形成に影響する物質のスクリーニング、2)突起の伸長に関与する蛋白とspastinとの相互作用についての解析を行なった。1)スクリーングの化合物として微小管重合阻害剤およびアルキルフェノール系化合物を用いた。IMR32にspastinのsiRNAを導入し、脆弱な突起を過形成するspastinの発現低下細胞を用いて、突起の異常伸長ならびに突起の脆弱性を軽減させる花合物をスクリーニングしたところ、ビンブラスチンおよびポリフェノールの一種であるプルプロガリンは突起の異常伸長を軽減したが細胞死も誘導した。2)DNAチップにより解析したspastin関連遺伝子群の中から、突起の形成と微小管の安定性に関与し、アポトーシスにも関与する遺伝子が、spastinの減少に伴い減少することを見いだした。さらに抗体を用いた解析により、このタンパクは内在のspastinと神経突起の先端で共局在すること、spastin抗体を用いた免疫共沈降によりこのタンパクが共沈降してくることが判明した。このタンパクは細胞内、特に神経突起の先端部分でspastinと複合体を形成し、突起の伸長に関与していることが強く示唆された。さらに,DNAチップによる解析ではspastin遺伝子の減少に伴ってSPG7の原因遺伝子であるparapleginが減少していることが判明した。Parapleginはspastinと同様にAAAファミリータンパクであり、ミトコンドリアに局在するメタロプロテアーゼであるが、最近、spastinとpalapleginとの相互作用が報告されている。これらのことから、spastinと関連タンパク間のネットワークの解明は、軸索の伸長と維持の機序、さらにはSPG4をはじめとする痙性対麻痺の治療法の開発に結びつく可能性が考えられた。
視覚の周辺視野感度の計測と定量化

私たちが物を詳細に見るときには,中心視野を使う。しかし,外界を広く見るときには周辺視野が重要になってくる.周辺視野は中心視野に比べて,視覚の時空間感度特性が異なっているので,大視野ディスプレイなどで臨場感のある画像を有効に呈示するには周辺視野特性を十分に考慮する必要がある。本研究では心理物理学的方法により,1.眼球運動中における視空間定位と視野変位感度,2.時間的コントラスト感度,3.カテゴリカル色知覚,4.臨場感の指標となる視覚誘導自己運動感覚(ベクション)を指標として,周辺視野の感度を計測し,その定量化を図った.得られた研究成果をまとめると以下の通りである.1.眼球運動に同期して周辺視の感度を測定できる大視野呈示装置を開発し,跳躍眼球運動(サッカード)と追従眼球運動中の周辺視野における空間定位および特徴,変位弁別感度測定を行った。その結果,跳躍眼球運動直前において周辺視野にある目標物体はより詳細に弁別されること,跳躍眼球運動時には視空間の圧縮が生起するが追従眼球運動時には生起しないこと,周辺視野を含んだ大視野の変位感度は低下することを示し,眼球運動時の周辺視野での時空間特性を定量化した.2.MFスケーリングにより刺激のサイズと網膜照度をシステマティックに変えて耳側周辺網膜30,40度での時間的コントラスト感度関数を精密に測定し,周辺視野での時間特性を定量化した.3.全視野半球ドーム状の視野計により周辺視野でのカテゴリカル色知覚を広範囲の明るさレベルで測定し,周辺視野では色の見えは連続的には変化するものの,カテゴリカル的には一定であるという特性を明らかにした.4.周辺視野が観察者に与える臨場感を調べるために,刺激視野サイズと視覚誘導自己運動感覚(ベクション)強度の関係を調べた.刺激視野サイズは視角80度までは臨場感に強い影響を与えるが,それ以上大きくしても効果の少ないこと,ベクション強度は重心動揺とも強い相関にあることを示し,臨場感の定量化を行った.私たちが物を詳細に見るときには,中心視野を使う。しかし,外界を広く大きく見るときには周辺視野が重要になってくる。周辺視野では,中心視野に比べて視覚の時空間感度特性が異なっているので,大視野ディスプレイなどで臨場感のある画像を有効に呈示するには周辺視野特性を十分に考慮する必要がある。そこで,本年度は以下の項目について周辺視野特性を測定した。1.眼球運動を行いながら周辺視の感度を測定できる装置により,跳躍眼球運動と追従眼球運動中の周辺視野における空間定位および特徴,変位弁別感度測定を行った。その結果,跳躍眼球運動直前において,跳躍眼球運動と同方向側の視野で特徴弁別課題の正答率が反対方向側の視野よりも向上し,視覚系は跳躍眼球運動の目標点にある物体の特徴をより詳細に弁別できる特性を持つことがわかった。また,跳躍眼球運動直前から直後にかけて,眼球運動の目標点付近に向かう定位のずれが起こること,つまり視空間の圧縮が生起すること,さらに,追従眼球運動時には,跳躍眼球運動時と違って眼球運動の目標点付近に定位がずれないことがわかった。追従眼球運動時とサッケード時では周辺視野での空間定位の特性が異なることを明らかにした.2.全視野を覆う半球ドーム状の視野計により周辺視野でのカテゴリカル色知覚を測定した。

その結果,周辺視野では色の見えは連続的には変化するものの,カテゴリカル的にはホほとんど変化しないことが分かり,周辺視野での色の見えに対する感度特性が明らかとなった。3.大視野での視覚刺激呈示を実現するため,実時間で生成した画像を投影用魚眼レンズ付きの液晶プロジェクタによってドーム型スクリーンに投影する装置を作製した。魚眼レンズは画像をドームの半球全体に投影でき,観察者は180度の周辺視野を得ることができた。被験者の眼球位置を計測し,実時間で視覚刺激が眼球の位置に同期して呈示できた。私達は通常,中心視野を使って物を詳細に見るため,中心視野の特性がよく調べられている.しかし,外界を広く大きく見るときには周辺視野を用いている.したがって,大画面ディスプレイなどで臨場感のある映像を呈示するためには,周辺視野の働きを十分に考慮する必要がある.本研究では,周辺視野が観察者に与える臨場感の定量化を目的とし,刺激視野の大きさと視覚誘導自己運動感覚(ベクション)の関係を調べた.被験者からの応答はベクションの主観的強度評価,刺激呈示開始がらベクション生起までの潜時,重心動揺計による被験者の重心位置の変化とし,3人の被験者を用いた.以下の点が明らかとなった.1.ベクションの強度評価は刺激視野サイズが視角80度までは視野サイズにほぼ比例して増大し,その後はほぼ一定となる.2.潜時は刺激視野サイズの増加とともにベクション強度評価と反比例して減少する.3.ベクション時の重心位置の変化は刺激視野サイズの増加とともに,平均位置のシフト量,動揺の標準偏差および動揺の軌跡長がベクション強度評価と良い一致をみた.4.ただし,ベクション時の重心位置の変化が極めて小さい被験者もいた.5.被験者の内観報告より,視野サイズ80度付近で,自己と周囲の環境が共に運動するという運動知覚から自己のみの運動知覚へと切り替わることがわかった.本研究により,ベクション強度は安定して測定でき,また重心動揺とも良い相関にあることがわかり,臨場感の定量化に適当な指標となることが明らかとなった.また,刺激視野は視角80度のサイズまでは臨場感に強い影響を与えるが,それ以上大きくしてもあまり効果のないことがわかった.今後は被験者の数を増して,本研究結果の一般化および個人差の定量化を図る必要がある.
コンパクトシティの形成がもたらす財政への効果

本研究の目的は地方における「コンパクトシティ」の形成が財政状況にどのような影響を与えるかを実証分析で示すことである。分析に用いるデータの選択には地方公共団体や市民団体からの聞き取り調査の結果を反映させた。実証分析を2種類行い、まず都道府県データを用いてDID人口比率に関して新設道路事業費と道路維持費を統計的に有意に減らす可能性を示した。また都市データを用いて市街地への居住者増加や商店街での小売業者売場面積の増加等の行政支出への統計的な効果は確認できず、都市内街路割合や都市内の都市計画数は行政支出を増すことを示した。分析を通して、先行研究において行政支出の削減につながると語られることの多い「コンパクトシティ」の形成効果に対して、結果があるとは限らないことを示せた。本研究は地方における「コンパクトシティ」の形成が財政状況にどのような影響を与えるのかについて実証分析で示すことを目的にしている。以上を踏まえ平成21年度には2つの研究を行った。一つは実証分析である。特に本年度は都道府県の道路事業費に着目し、これを新設道路事業費と既設道路維持費に分けた上で費用関数を推定した。いずれも地域の環境変数の一つとしてDID(人口集中地区)人口比率を用いている。なおこの設定はコンパクトシティの形成の度合いを示す変数として想定している。結果として、いずれのモデルにおいてもDID人口比率が有意水準10%以内で有意に事業費を減らす可能性があることを示せた。もう一つの研究は、更なる実証研究で適切な変数選択を行うための助言を伺う聞き取り調査である。本年度には似たような公共交通体系を持つ隣接都市として富山市と高岡市、この両市のある富山県、政令市として仙台市、市民団体がまちづくりの提言を積極的に行っている盛岡市、更にコンパクトシティの成功都市として取り上げられる青森市に伺った。これらの都市では都市整備担当者がコンパクトシティの形成について財政負担への軽減効果があるものと考えており、都市整備のキーワードに掲げている。調査では、DID人口比率が高いほどコンパクトシティの形成が進んでいると解釈することの妥当性を認めていただくとともに、他の変数も考慮すべきであるとの助言をいただいた。例えば、コンパクトシティの形成度合いとして中心市街地までの一定の移動時間圏内の人口も考慮することや、環境変数として歴史的経緯に関連する条件(高岡市には歴史的建造物が多く簡単に新たな都市整備ができない等)、土地の利用制限の有無、気候等を考慮する必要性を教えていただいた。またいずれの担当者からも存在しているデータであれば必要ならば頂けるという約束をしていただけた。以上の結果は、平成22年度の研究へ繋がるものである。以上を踏まえ、平成22年度ではこれまでの文献調査、ならびに昨年度行った実証研究と聞き取り調査を基に、都市部における政策目標の一つである行政費用の削減に対する手段としてのコンパクトシティの形成からの影響を明らかにした。特に、コンパクトシティ形成の定義は先行研究や政策担当者により異なっている。複数の先行研究で共通に扱っている定義のほか、政策担当者が考慮している定義も含め、全8種類の定義に対応する代理変数を用いて分析を行った。本研究は、政策を実行する目標は一つであるものの、政策手段が複数あることで不明確になっている各政策の効果を明確にするという意味を持つ。分析結果として、まず市街地への居住者の増加や商店街での小売業者の増加(売場面積の増加)は先行研究では行政費用減少効果を期待していたものの、統計的に効果を確認できなかった。また、景観・風致・歴史関係地区の都市面積に対する割合(費用増の効果を想定)と都市内の年齢構成のばらつき度合い(費用減の効果を想定)も効果を確認できなかった。これらの結果は、単に市街地人口や商業施設の増加政策を採用し、行政費用削減効果を期待することの意味を問い直している。なお、聞き取り調査を基に近年のまちづくりに関して一体的な整備ができないことから費用を増す恐れもあるとして採用した都市内にある都市計画数に関しては想定通りの結果が得られた。また、都市内街路割合も行政費用を増やすという結果になった。そして、本年度は福井県、和歌山県、田辺市、岡山市、津山市、萩市の行政担当者や都市交通の整備を推進する市民団体から本研究に関する聞き取り(もしくはメイルでの)調査を行った。変数選択の参考意見になったほか、更なるデータの精査に関する助言も得られた。
ケイ線石のFe固溶度による地質温度計・酸素分圧計

超高温変成作用の温度圧力条件での相平衡再現実験からケイ線石へのFe固溶量を調べている過程で,平成29年度に,9キロバール,1050 °Cでケイ線石+Fe2O3およびケイ線石+Fe3O4からFeAlO3相が晶出していることを見出したので,平成30年度は,反応性を促進させる目的で1ミクロン以下に粉砕した出発物質を用いた実験を試みた.しかしながら,得られた実験生成物は結晶成長が悪く,粒径1ミクロン程度までにしか成長していなかった.それ故,極細微粒出発物質を用いた再現実験を実施することは断念した.これまで実施してきたケイ線石とFe酸化物を用いた再現実験で得られた生成物を詳細に再検討した.その結果,含水条件のもとで,部分溶融した生成物には,Fe酸化物が消滅してFeAlO3相が結晶化していたことが判明した.部分溶融を経ていない生成物には,FeAlO3相は結晶化しておらず,Fe酸化物+ケイ線石+コランダムが再結晶化していた.Fe2O3と共存するケイ線石中のFe固溶量がFe3O4と共存する場合よりも大きいことが明らかになった.このことに加えて,FeAlO3相と共存するケイ線石中のFe固溶量も調べることにした.そのためにFeAlO3相を大気中で合成することを試みた.これらの研究成果は,日本鉱物科学会2018年総会,The Ninth Symposium on Polar Science,第95回西日本東南極研究セミナー,第18回日本地質学会四国支部総会,変成岩などシンポジウム2019で公表した.また,FeAlO3相が結晶化した高温高圧再現実験について,現在投稿準備中である.反応性を促進させる目的で極細微粒出発物質を用いた再現実験を試みたが,これは断念した.これまでのケイ線石へのFe固溶量を調べる実験的研究の過程で,FeAlO3相を超高温変成作用の温度圧力条件で見出したので,Fe2O3,Fe3O4,FeAlO3相と共存するケイ線石へのFe固溶量を精密に決定するためにFeAlO3相の合成を試みるとともに,FeAlO3相が存在可能な温度圧力範囲を特定するために,含水条件のもとでケイ線石とFe酸化物を用いた高温高圧再現実験を開始した.Fe2O3,Fe3O4,FeAlO3相と共存するケイ線石へのFe固溶量を精密に決定するとともに,FeAlO3相の存在可能温度圧力範囲を特定する高温高圧再現実験を行う.平成30年度の研究でFeAlO3相が,FeおよびAlに富み,一部溶融した形跡のある岩石に存在しうることが判明しているので,天然界で未発見物質であるFeAlO3を,超高温変成作用を被った変鉄岩から見出す事を今後の研究推進方策の一つに加える.当該年度は出発物質の合成とその予察的実験を実施し,イルメナイトールチルーケイ線石間のFe-Ti分配平衡の熱力学モデル構築を試みた.成果を以下に示す.当初計画に記したように,Fe3+を含まない均質なイルメナイト+ケイ線石+TiO2混合物を大気圧下で酸素分圧を変化させた再結晶実験や超高温変成作用条件での高温高圧実験を行い,得られた生成物の化学組成を求めている.また,イルメナイトールチルーケイ線石間のFe-Ti分配平衡の熱力学モデル構築も進めている.しかしながら,磁鉄鉱ーウスタイトバッファーよりも高い酸素分圧条件では白金中のFe含有量が愛媛大学と山口大学のX線マイクロプローブ分析の検出限界以下であったので,白金のFe含有量と酸素分圧校正曲線の作成は中止した.当初計画を実施する過程で,ケイ線石+Fe2O3,ケイ線石+Fe3O4から超高温変成作用条件で不安定とされるFeAlO3を見いだしたので,今後は,白金のFe含有量と酸素分圧校正曲線の作成に代わってFeAlO3の安定条件決定を研究計画に加える.超高温変成作用の温度圧力条件での相平衡再現実験からケイ線石へのFe固溶量を調べている過程で,平成29年度に,9キロバール,1050 °Cでケイ線石+Fe2O3およびケイ線石+Fe3O4からFeAlO3相が晶出していることを見出したので,平成30年度は,反応性を促進させる目的で1ミクロン以下に粉砕した出発物質を用いた実験を試みた.しかしながら,得られた実験生成物は結晶成長が悪く,粒径1ミクロン程度までにしか成長していなかった.それ故,極細微粒出発物質を用いた再現実験を実施することは断念した.これまで実施してきたケイ線石とFe酸化物を用いた再現実験で得られた生成物を詳細に再検討した.その結果,含水条件のもとで,部分溶融した生成物には,Fe酸化物が消滅してFeAlO3相が結晶化していたことが判明した.部分溶融を経ていない生成物には,FeAlO3相は結晶化しておらず,Fe酸化物+ケイ線石+コランダムが再結晶化していた.Fe2O3と共存するケイ線石中のFe固溶量がFe3O4と共存する場合よりも大きいことが明らかになった.このことに加えて,FeAlO3相と共存するケイ線石中のFe固溶量も調べることにした.そのためにFeAlO3相を大気中で合成することを試みた.これらの研究成果は,日本鉱物科学会2018年総会,The Ninth Symposium on Polar Science,第95回西日本東南極研究セミナー,第18回日本地質学会四国支部総会,変成岩などシンポジウム2019で公表した.また,FeAlO3相が結晶化した高温高圧再現実験について,現在投稿準備中である.

反応性を促進させる目的で極細微粒出発物質を用いた再現実験を試みたが,これは断念した.これまでのケイ線石へのFe固溶量を調べる実験的研究の過程で,FeAlO3相を超高温変成作用の温度圧力条件で見出したので,Fe2O3,Fe3O4,FeAlO3相と共存するケイ線石へのFe固溶量を精密に決定するためにFeAlO3相の合成を試みるとともに,FeAlO3相が存在可能な温度圧力範囲を特定するために,含水条件のもとでケイ線石とFe酸化物を用いた高温高圧再現実験を開始した.平成29年度で調整した出発物質を用いてイルメナイトールチルーケイ線石の相平衡再現実験やFe-Ti分配平衡の熱力学的モデル構築を進めるとともに,FeAlO3の安定領域決定を研究計画に加える.FeAlO3の安定化には,メルトや気相(H2O)の共存が大きく関わっていると考えられるので,イルメナイト+ルチル+ケイ線石,ケイ線石+Fe2O3,ケイ線石+Fe3O4に呼気で湿らせた程度の少量のH2Oを加えた高温高圧実験を進める.得られるメルトはFe2O3成分を多量に含み,不混和メルトの可能性がある(Kawasaki 2018,準備中)ので,この不混和メルトの性質も併せて研究したい.Fe2O3,Fe3O4,FeAlO3相と共存するケイ線石へのFe固溶量を精密に決定するとともに,FeAlO3相の存在可能温度圧力範囲を特定する高温高圧再現実験を行う.平成30年度の研究でFeAlO3相が,FeおよびAlに富み,一部溶融した形跡のある岩石に存在しうることが判明しているので,天然界で未発見物質であるFeAlO3を,超高温変成作用を被った変鉄岩から見出す事を今後の研究推進方策の一つに加える.物品購入の際の端数294円が次年度使用額となったので,これを合わせて平成30年度の研究で使用する.物品等の効率的な執行に努めた結果,残額が生じたが,次年度も引き続き,物品費などに使用する.
膵分泌性トリプシンインヒビター抗体を用いた膵癌に対する分子標的治療の開発

マウスミエローマSp2/OAg-14細胞と免疫マウスの脾臓細胞をPEG溶液内で融合、培地交換を行い2週間後に抗体産生の有無を確認し抗体の産生を試行錯誤したが、ハイブリドーマ作成に難渋したため、メスBalb/Cマウスに抗原(PSTI)を8週間に8回腹腔内に投与し、感作させた既存のPSTIモノクローナル抗体を用いて実験を行った。単回の投与では膵炎を惹起させ投与量により重症度が変化するだけだったSPINKの新たな機能としてオートファジー制御を介して膵癌の発育促進に関与している可能性のもと研究を進めたが、ヒトPSTIモノクローナル抗体として単回投与では一過性のオートファジーの機能亢進を認めるのみだった1.ヒトPSTIモノクローナル抗体の新規作成マウスに対する抗原感作メスBalb/Cマウスに抗原(PSTI)を8週間に8回腹腔内に投与し、感作させた。ELISAにて力価を測定し、2系統の感作されたマウスを樹立した。2.細胞融合マウスミエローマSp2/OAg-14細胞と免疫マウスの脾臓細胞をPEG溶液内で融合し、培地交換を行い2週間後に抗体産生の有無を確認したが、抗体の産生にまでは至っていない。同実験を再度試行中である。ハイブリドーマ作成を急いでいるところである。3.ヌードマウスにヒト膵癌細胞を移植したモデルを用いての抗腫瘍効果の確認ヌードマウスにPANC-1およびMiaPaCa2を移植した膵癌モデルマウスを作製した。十分な腫瘍径を保ち、今後の観察研究も可能と判断した。既存のPSTIモノクローナル抗体をマウスに投与した時の毒性を、特に急性膵炎が惹起されないかどうかの確認を行った。予想通り、急性膵炎が惹起され致死的な状態となるため、モノクローナル抗体の投与指摘量を検討中である。1.細胞融合:マウスミエローマSp2/OAg-14細胞と免疫マウスの脾臓細胞をPEG溶液内で融合し、培地交換を行い2週間後に抗体産生の有無を確認し、抗体の産生を試行錯誤している。しかし、細胞融合の実験系が当教室では確立された方法がなく、ハイブリドーマ作成に難渋している。そのため、メスBalb/Cマウスに抗原(PSTI)を8週間に8回腹腔内に投与し、感作させた既存のPSTIモノクローナル抗体を用いて実験を進めていくこととした。2.PSTIモノクローナル抗体投与時の抗腫瘍効果の確認:ヒトPSTIモノクローナル抗体をマウスに投与すると、高率に膵炎を惹起させるため、正常細胞における耐用量と癌細胞における指摘投与量の検討が必要である。特に癌細胞におけるPSTIモノクローナル抗体の感受性は重要であるため、十分な検討が必要である。ヒトPSTIモノクローナル抗体として単回の投与では膵炎を惹起させることは投与量により重症度が変化するだけであった。そこで、パラメーターとして投与頻度および投与期間を新たに設定し、引き続き抗腫瘍効果の確認をすることとした。3. PSTIとオートファジーの相互作用の確認:オートファジーと膵癌、SPINKとオートファジーの関係についてはそれぞれの関係につき報告している文献がある。そこで、SPINKの新たな機能として、オートファジー制御を介して膵癌の発育促進に関与している可能性のもとさらなる研究を進めている。しかし、ヒトPSTIモノクローナル抗体として単回の投与では一過性のオートファジーの機能亢進を認めるのみであった。単回の投与では膵炎を惹起させ投与量により重症度が変化するだけだったSPINKの新たな機能としてオートファジー制御を介して膵癌の発育促進に関与している可能性のもと研究を進めたが、ヒトPSTIモノクローナル抗体として単回投与では一過性のオートファジーの機能亢進を認めるのみだった【1.膵癌培養細胞株とPSTIモノクローナル抗体との親和性の確認】既存のPSTIモノクローナル抗体を標識し、膵癌細胞株PANC-1およびMiaPaCa2について、親和性を免疫染色にて確認した。いずれの細胞株も同等に良好な親和性を示した。【2.PSTIモノクローナル抗体投与時の抗腫瘍効果の確認】上記の既存のPSTIを、膵癌細胞株PANC-1およびMiaPaCa2の培養液中に投与して、細胞増殖に与える影響をクリスタルバイオレットアッセイにて検討した。現在、指摘濃度の設定を行なっている。【3.ヌードマウスにヒト膵癌細胞を移植したモデルを用いての抗腫瘍効果の確認】ヌードマウスにPANC-1およびMiaPaCa2を移植した膵癌モデルマウスの作成中である。また既存のPSTIモノクローナル抗体をマウスに投与した時の毒性を、特に急性膵炎が惹起されないかどうかに注目しつつ観察している。【4.正常膵組織とのPSTIモノクローナル抗体との親和性の確認】既存のPSTIモノクローナル抗体を用いて、ヒト非癌部膵組織およびマウス膵組織の免疫染色を行なっている。

ヒトPSTIモノクローナル抗体マウスは樹立できたが、細胞融合の実験系が当教室では確立された方法がなく、再度同実験を再考することとしている。また、細胞融合困難な場合は既存のPSTIモノクローナル抗体を用いて実験を進めていくこととする。また、ヒトPSTIモノクローナル抗体をマウスに投与すると、膵炎を惹起させるため、正常細胞における耐用量と癌細胞における指摘投与量の検討が必要である。既存のPSTIモノクローナル抗体と、膵癌細胞株との親和性が確認できた。これは、これまでの仮説に沿うものである。つまり大腸癌における抗EGFR抗体と同様の効果が規定できる可能性が認められた。今後は抗腫瘍効果、つまり細胞増殖抑制のために必要な濃度設定等行う。ヒト膵癌モデルマウスの樹立はほぼ可能であった。現在、野生型マウスにPSTIモノクローナル抗体を投与した時の毒性の観察を行なっているが、急性膵炎の発症はない。正常膵組織との親和性も認められるが、同一患者においては正常膵組織より癌組織により強い親和性があるようである。これは急性膵炎を起こさないレベルで、かつ癌組織に十分な濃度でモノクローナル抗体を暴露させることができる可能性を示している。1.ハイブリドーマの作成免疫マウスの脾臓細胞とマウスミエローマ細胞とをPEG溶液内で融合し、ハイブリドーマを樹立させる。同ハイブリドーマをクローニングし、ピックアップを繰り返してモノクローナル性とする。2.PSTIモノクローナル抗体投与時の抗腫瘍効果の確認ヒトPSTIモノクローナル抗体をマウスに投与すると、高率に膵炎を惹起させるため、正常細胞における耐用量と癌細胞における指摘投与量の検討が必要である。特に癌細胞におけるPSTIモノクローナル抗体の感受性は重要であるため、十分な検討が必要である。【既存PSTIモノクローナル抗体を用いての抗腫瘍効果の確認】(1.)膵癌培養細胞株とPSTIモノクローナル抗体との親和性の確認。細胞株数を増やし、普遍的に膵癌に対して親和性を示すのかどうかの確認が必要である。(2.)PSTIモノクローナル抗体投与時の抗腫瘍効果の確認。抗腫瘍効果を示す指摘濃度を設定し、vivoでの実験での基礎データとする。(3.)ヌードマウスにヒト膵癌細胞を移植したモデルを用いての抗腫瘍効果の確認。急性膵炎を起こさない濃度のモノクローナル抗体を投与した時の抗腫瘍効果の有無を確認する。(4.)正常膵組織とのPSTIモノクローナル抗体との親和性の確認。症例サンプルを増やし、同一患者内での正常膵と癌組織の親和性の比較を行う。【ヒトPSTIモノクローナル抗体の新規作成】現在のところ既存のモノクローナル抗体のあきらかな抗腫瘍効果は確認できていない。そこで、あらたな抗PSTIモノクローナル抗体の作成を開始する。該当なし実験試薬および機器、実験動物(ヌードマウス)、動物飼育代等の実験に必要物品の購入費が必要である。
他者融解による病態の解明とMRIを用いた可視化技術の開発

マクロファージや好中球によるリソソーム酵素の放出は他者融解と呼ばれているが、未だにどのような生理現象や病態発症に関与するのかは分かっていない。私達はこの過程を制御する候補分子を同定し、実際にこの分子が他者融解を促進することを見出した。次に、この分子の欠損マウスに心血管炎症を誘発する刺激を与えたところ、野生型マウスに比べ心血管炎症の発症が軽減していることが明らかとなった。更に私達は、生体内で実際にどのようなリソソーム酵素が放出され、臓器・組織障害を引き起こしているのかをMRIを用いて明らかにするため、19Fナノ粒子とガドリニウム錯体を用いた新規スマートプローブを開発した。マクロファージや好中球などによるリソソーム酵素の放出は他者融解と呼ばれ、腫瘍細胞や細菌を融解して死滅させる生体防御機構の一つとして古くから報告されている。一方、リソソーム酵素の放出が過剰になると、周囲の健常細胞を融解・死滅させ、様々な病態を引き起こす。そこで本研究では、他者融解がどのような病態の発症に関与するか組織学的に解析するとともに、MRIを用いて他者融解を生体内で可視化する技術(特異的プローブ)の開発を目指す。リソソームの中には様々な加水分解酵素が含まれており、中でもプロテアーゼはカテプシンだけでも15種類以上存在する。よって、生体内で実際にどの種類の酵素が放出され、心血管炎系傷害を引き起こしているのかは、ほとんど明らかになっていない。そこで私達は、生体内で放出されたプロテアーゼをMRIで可視化する技術の開発を行った。19Fナノ粒子(FLAME)は、高感度なMRIプローブであるが、ガドリニウム(Gd)錯体で周囲を覆うとMRIで検出することができなくなる。そこで、19Fナノ粒子とGd錯体とをプロテアーゼの認識配列を含んだペプチドで繋ぎ、19Fナノ粒子をGd錯体で覆い隠した新規プローブを開発した。マクロファージ・好中球から放出されたプロテアーゼが存在する場合、その酵素の認識配列を含むペプチドが切断されGd錯体が19Fナノ粒子から解離することにより、MRIで19Fのシグナルが検出可能となる。このプローブは酵素認識配列を変えるだけで容易に各種プロテアーゼに対応可能である為、心血管系傷害において、どの酵素がいつどこで放出されるのかを明らかにすることが可能となる。アミノカプロン酸(Acp)をリンカーとして、Gd錯体・カテプシンKの酵素認識配列ペプチド(HPGGPQ)・19Fナノ粒子の三者を結合させたプローブ(FLAME-(Gd-Acp))を作製した。このプローブをカテプシンKと反応させMRIで検出を試みると19Fシグナルの強い上昇が確認できたが、カテプシンSの作用によっても同様に上昇してしまい、特異性に改善の余地があることが明らかとなった。活性化したマクロファージや好中球は様々な状況で、リソソーム酵素を放出することが知られている。最近私達は、この過程を担う候補分子を同定した。私達はこの分子が細胞膜とリソソーム膜に局在しており、カルシウム刺激で両者の膜リン脂質ホスファチジルセリンと互いに結合することによって、リソソームと細胞膜の融合を促進することを見出した。そこで私達は、この分子のKOマウスを作製し、実際にこのマウス由来のマクロファージや好中球でリソソーム酵素の放出が障害されていることを確認した。次に、KOマウスに心血管炎症を誘発する刺激を与え、野生型マウスと比較することにより、マクロファージや好中球によるリソソーム酵素の放出が病態発症に及ぼす影響を調べることにした。すると、野生型マウスでは、動脈瘤が効率よく引き起こされるのに対し、KOマウスでは、動脈瘤の発症頻度が顕著に減少していることが明らかになった。一方、生体内におけるリソソーム酵素の放出を可視化する為、MRIの強いプローブである19Fナノ粒子を用いた。19Fナノ粒子はガドリニウム錯体で周囲を覆うと、シグナルが打ち消される。そこで、ガドリニウム錯体と19Fナノ粒子を、リソソーム酵素の認識配列を含んだペプチドでつないだプローブを作製した。このプローブは、リソソーム酵素により、このペプチドが切断されると、ガドリニウム錯体が外れ、MRIで検出可能になる。実際に、カテプシンKの認識配列を含んだプローブを作製してみたところ、このプローブは通常状態でMRIで検出されないが、カテプシンKを作用させると、強く検出されるようになることが明らかとなった。今後、生体内での応用が期待される。今後はこのプローブに改良を加えて、カテプシンKに対する特異性を向上させたプローブを開発する。

すなわち、1)リンカー部位にAcpより長いジエチレングリコール(Deg)やDeg2などを用いる、2)酵素認識配列を複数タンデムに導入したペプチドを用いるなどの改良を加えることで、カテプシンKに対する酵素反応性を上昇させたプローブを作製し、その感度と特異性をMRIで検討することにより、MRIプローブの最適化を図る。免疫学2年間の基金である為、無理に年度内で消化せず、若干の金額を次年度に繰り越した。試薬の購入にあてる。
咀嚼時の頭部の動きと頚部の筋活動に与える咬合接触状態の影響について

良好な咬合を有する成人男性9名(25歳30歳)を被験者とし、咀嚼時の上顎中切歯点および下顎中切歯点の動きを、3次元動画像解析システム(MAS-TD V2.00、ケイオ-電子工業株式会社、大阪)を用いて測定した。それぞれの標的の動きの測定は、2台のCCDカメラによって画像として取り込み、その標的の3次元座標を求めた。被験食品はハードガム(グリコ社製、大阪)を用い、被験動作としては、咀嚼側を指定した片側臼歯部咀嚼を行わせた。データの解析については、空間座標値および時間軸の正規化を行うことにより、被験者間の比較および平均を可能とした。研究成果としては、垂直成分について、全被験者において、開口に伴い、上顎は上方に移動し、閉口に伴い、上顎は下方に移動した。また、上顎中切歯点が最上方位を示す時刻と下顎中切歯点が最下方位を示す時刻との間に相関関係が認められた。また、水平成分については、下顎が咀嚼側へ移動するのに伴い、上顎は非咀嚼側へ移動し、下顎が非咀嚼側に移動するのに伴い、上顎は咀嚼側へ移動した。このように、咀嚼時に、上顎と下顎の動きは時間的、空間的に相互に関連していることが示唆された。従来の下顎運動記録装置では、上顎を基準とした下顎の空間座標値を測定していたが、咀嚼運動時、下顎だけでなく、頭部(上顎部)をも動かして咬断、臼磨を行うため、本研究では、上顎を固定せず上顎および下顎の運動を同時記録し、解析した。これまで咀嚼時の頭部の動きに関する定性的、定量的な報告は認められない。そこで、本研究結果は、咀嚼時の上顎部(頭部)の動きについての標準的な情報を与えるとともに、今後矯正歯科治療が必要な著しい不正咬合者のデータとの比較を行うことにより、頭部の動きについての異常なパターンを解析することが可能となり、不定愁訴の原因を見つける上で有用であると考えられた。
細胞癌化におけるG蛋白質Rap1の役割に関する研究

Rap1はRasファミリーのG蛋白質の一つであるが、RASによる細胞癌化を抑制するというユニークな活性をもつ。我々はこれまでRap1のグアニンヌクレオチド交換因子のC3Gの活性調節機序に関して検討してきた。今回の研究課題で、我々はアダプター蛋白質Crk存在下でC3Gの504番目のチロシンがリン酸化をうけており、またその交換活性が同時に上昇していることをみいだした。そしてそのチロシンをフェニルアラニンに置換した変異体ではCrk依存性の活性上昇がみられなかった。さらにCrk,Srcをトランスフェクションした3Y1細胞ではC3Gがチロシンリン酸化しているが、Rasをトランスフェクションしてもチロシンリン酸化は認められないことも発現した。C3Gのアミノ末端を順次欠損させた変異体では次第に交換活性が上昇していること、すなわちC3Gのアミノ末端は活性を陰性に調節していることもみいだした。C3Gは低分子量G蛋白質Rap1のグアニンヌクレオチド交換因子であり、アダプター蛋白質CrkのSH3ドメインと結合する。これまでに我々は細胞内で、Crkを発現させると、C3GのRap1のグアニンヌクレオチド交換活性が著明に上昇することを見出し,報告した。インビトロでCrk、C3Gを混合しても交換活性は上昇しないことから、これはC3Gが細胞内でなんらかの修飾をうけている可能性を示唆していた。今回の研究課題で我々はC3Gが細胞内でチロシンリン酸化を受けていること、このチロシンリン酸化部位をフェニルアラニンに置換することにより、Crk依存性のC3Gの交換活性の上昇が認められなくなることを見出した。さらにCrk、Srcをトランスフェクションした3Y1細胞ではC3Gがリン酸化しているが、Rasをトランスフェクションしてもリン酸化は認められないことも発見した。またC3Gのアミノ末端を順次欠損させた変異体では次第に交換活性が上昇してくること、すなわちC3Gのアミノ末端は括性を陰性に調節していることも判明した(以上投稿中)。他の研究計画の状況に関して述べる。白血病細胞におけるRap1の変異を検出する計画は、患者白血病細胞の凍結保存検体からRNAを抽出してRT-PCRをかけても、Rap1が増幅されず苦慮している。凍結していない、正常人の血液のRT-PCRではRap1の増幅が認められることから、この現象は凍結によるRNAの分解が一因と推察される。今後条件設定を検討していきたい。RaplはRasファミリーのG蛋白質のひとつであるが,Rasによる細胞癌化を抑制するというユニークな活性をもつ.我々はこれまでRaplのグアニンヌクレオチド交換因子のC3Gの活性調節機序に関して検討してきた。さらにCrk,Srcをトランスフェクションした3Y1細胞ではC3Gがチロシンリン酸化しているが、Rasをトランスフェクションしてもチロシンリン酸化は認められないことも発見した。
最適化・均衡問題に対する効率的アルゴリズムの構築と複合化に関する研究

変分不等式問題と相補性問題は,交通工学,構造力学,オペレーションズ・リサーチなどの工学諸分野だけでなく経済学等の社会科学においても頻繁に現れるさまざまな均衡問題を定式化する際に非常に有用な概念を提供する基本的な問題である.本研究においては,変分不等式・相補性問題のような均衡問題を最適化問題の枠組のもとに再構成するという,最近この分野で大きな注目を集めているアプローチに重点をおき,以下のような成果を得た.(1)変分不等式問題や相補性問題を最適化の枠組のもとに再構成する新しい方法を開発した.さらに,降下法やニュートン法等の反復法に基づく手法を拡張・複合化したアルゴリズムを構成し,その理論的性質を調べるとともに,計算機実験を通してその効率化を行った.(2)変分不等式問題や相補性問題に対して,作用素分割法や多重分割法などとの複合化による分解法および並列アルゴリズムの開発を行った.(3)実際の応用上非常に重要であるが,これまでほとんど体系的な研究が行なわれていなかった均衡条件を含む最適化問題に対する研究を行い,いくつかの新しい理論的結果を得るとともに,最適解を計算するための新しいアルゴリズムの開発を行った.変分不等式問題と相補性問題は,交通工学,構造力学,オペレーションズ・リサーチなどの工学諸分野だけでなく経済学等の社会科学においても頻繁に現れるさまざまな均衡問題を定式化する際に非常に有用な概念を提供する基本的な問題である.本研究においては,変分不等式・相補性問題のような均衡問題を最適化問題の枠組のもとに再構成するという,最近この分野で大きな注目を集めているアプローチに重点をおき,以下のような成果を得た.(1)変分不等式問題や相補性問題を最適化の枠組のもとに再構成する新しい方法を開発した.さらに,降下法やニュートン法等の反復法に基づく手法を拡張・複合化したアルゴリズムを構成し,その理論的性質を調べるとともに,計算機実験を通してその効率化を行った.(2)変分不等式問題や相補性問題に対して,作用素分割法や多重分割法などとの複合化による分解法および並列アルゴリズムの開発を行った.(3)実際の応用上非常に重要であるが,これまでほとんど体系的な研究が行なわれていなかった均衡条件を含む最適化問題に対する研究を行い,いくつかの新しい理論的結果を得るとともに,最適解を計算するための新しいアルゴリズムの開発を行った.変分不等式問題およびそのサブクラスである相補性問題は,交通工学,構造力学,オペレーションズ・リサーチなどの工学諸分野だけでなく経済学等の社会科学においても頻繁に現れるさまざまな均衡問題を定式化する際に非常に有用な概念を提供する基本的な問題である.本研究においては,変分不等式・相補性問題のような均衡問題を最適化問題の枠組のもとに再構成するという,最近この分野で大きな注目を集めているアプローチに重点をおき,これまでに以下のような成果を得た.(1)変分不等式問題や相補性問題を最適化の枠組のもとに再構成する新しい方法を開発した.さらに,得られた最適化問題に対して,降下法やニュートン法のような従来の反復法に基づく手法を拡張・複合化したアルゴリズムを構成し,その理論的性質を調べるとともに,計算機実験を通してその効率化を行った.(2)変分不等式問題や相補性問題に対して,作用素分割法や多重分割法などとの複合化による分解法および並列アルゴリズムの開発を行った.(3)実際の応用上非常に重要であるが,これまでほとんど体系的な研究が行われていなかった均衡条件を含む最適化問題に対する手法の開発を行った.変分不等式問題およびそのサブクラスである相補性問題は,交通工学,構造力学,オペレーションズ・リサーチなどの工学諸分野だけでなく経済学等の社会科学においても頻繁に現れるさまざまな均衡問題を定式化する際に非常に有用な概念を提供する基本的な問題である.本研究においては,変分不等式・相補性問題のような均衡問題を最適化問題の枠組のもとに再構成するという,最近この分野で大きな注目を集めているアプローチに重点をおき,以下のような成果を得た.(1)変分不等式問題や相補性問題を最適化の枠組のもとに再構成する新しい方法を開発した.さらに,降下法やニュートン法等の反復法に基づく手法を拡張・複合化したアルゴリズムを構成し,その理論的性質を調べるとともに,計算機実験を通してその効率化を行った.(2)変分不等式問題や相補性問題に対して,作用素分割法や多重分割法などとの複合化による分解法および並列アルゴリズムの開発を行った.(3)実際の応用上非常に重要であるが,これまでほとんど体系的な研究が行なわれていなかった均衡条件を含む最適化問題に対する研究を行い,いくつかの新しい理論的結果を得るとともに,最適解を計算するための新しいアルゴリズムの開発を行った.
スパイラルCT画像診断を応用した年齢別日本人下顎骨緻密質の骨塩精密定量測定

本研究はスパイラルCTと、下顎骨緻密骨の骨塩量を絶対参照となる標準試料を用い、年代別の日本人下顎骨の骨密度の統計的な精密定量値を算出することにある。日本人下顎骨緻密質の骨塩データを蓄積するためには、標準試料の十分な強度および精度が必要と考えられ、HA-C標準試料を複数個作製し、製品の試験測定を行い精度の検定を行った。その後、鶴見大学歯学部付属病院外来受診患者様の同意を得て下顎骨のCT撮影を行った。その後、得られた三次元画像からオトガイ孔前後の緻密骨のCT値を求め、標準試料の回帰直線から内相法で骨塩量を定量した。それらの下顎骨骨密度データをワークステーションにデータ転送し、年代別の男女、緻密骨と海綿骨の骨密度の平均、標準偏差を求めた。データは女性84名、男性71名、合計155名であった。10歳代のデータも得られたが、男女比の関係から調査対象からは除外した。この結果、以下のような成果および下顎骨の年代別データを総括することができた。1.日本人下顎骨の骨密度は、♀1.321±0.131mg/mm3、♂1.421±0.107mg/mm3であった。2.下顎骨緻密質の年代別データでは、男性では30代、40代、50代とほとんど有意な変化は認められなかったが、女性では40代から50代に骨密度のピークを迎え、以後ゆるやかな減少傾向が認められた。3.下顎骨海綿質の年代別データでは、男性では30代に骨密度のピークを迎え以後緩やかに減少したが、女性では40代に骨密度のピークを迎え50代で大幅な減少傾向を示し、さらに60代では急激な減少傾向が観察された。4.女性では従来の閉経時期に関する報告と下顎骨海綿質骨密度の急激減少の間には高い相関関係があると考えられた。従来の研究により骨塩定量誤差5%の成績が得られているが、日本人下顎骨緻密質の骨塩データを蓄積するためには、標準試料の十分な強度および精度が必要と考えられ、このため本年度はHA-C標準試料を複数個作製し、製品の試験測定を行い精度の検定を行った。方法としてハイドロキシアパタイト(Ca10(PO_4)_6(OH)_2,HA)と炭素(純度99.99%)をハイドロキシアパタイト含量の異なる5種類(100%,80%,60%,40%,20%)で混和し、混和物を金型に装填し、600kg/mm^3の圧力で減圧チャンバー内でプレスする。これを無機塩量(HA mg/mm^3)の定量の基となる標準試料として、CT値とHA mg/mm^3との間で相関係数を求めた。その結果、おおむねr=0.99以上が得られたが、一部の試料ではr=0.950.98を示す試料もあった。これらは真空不足と加圧不足が主な原因と考えられたが、なおそれらの成型に要する時間も重要な要素と考えられた。また、長期間反復使用するためには標準試料をCT値に影響を及ぼさない材料でコーティングすることも必要と考えられ、複数の材料でコーティングを試みた。現況ではアクリル樹脂がもっとも強度は高いもののCT値が水よりもやや高く、さらに厚さが薄く強度の得られる材料を模索中である。

現在、上記HA-C標準試料をCT装置頭部固定金具付近に設置して、本学来院患者様の中でCT撮影が必要と診断された方々の撮影に関し、本学倫理委員会に本研究計画の全貌を報告し、人権及び利益の保護の取扱いについてその許諾を得る手続き中である。平成17年度は、平成16年度に作製し、精度の検定を行ったHA-C標準試料を用いて鶴見大学歯学部付属病院外来受診患者様の同意を得て下顎骨のCT撮影を行った。その後、得られた三次元画像からオトガイ孔前後の緻密骨のCT値を求め、標準試料の回帰直線から内相法で骨塩量を定量した。それらの下顎骨骨密度データをワークステーションにデータ転送し、年代別の男女、緻密骨と海綿骨の骨密度の平均、標準偏差を求めた。本年度のデータは女性84名、男性71名、合計155名であった。10歳代のデータも得られたが、本年度の調査対象からは除外した。本年度の結果は以下のようである。(単位HA mg/mm^3)女性60歳代19名緻密骨1.196±0.123海綿骨0.140±0.07550歳代24名緻密骨1.339±0.118海綿骨0.197±0.10540歳代14名緻密骨1.323±0.128海綿骨0.373±0.12730歳代16名緻密骨1.415±0.126海綿骨0.413±0.10920歳代11名緻密骨1.332±0.157海綿骨0.066±0.081男性60歳代13名緻密骨1.344±0.106海綿骨0.292±0.09250歳代13名緻密骨1.430±0.099海綿骨0.319±0.11640歳代11名緻密骨1.449±0.104海綿骨0.397±0.11530歳代18名緻密骨1.479±0.110海綿骨0.257±0.11420歳代16名緻密骨1.405±0.119海綿骨0.121±0.081このような現況で得られる日本人下顎骨のデータの蓄積は、骨粗鬆症をはじめとするさまざまな骨疾患の病態の解明と、日本人固有の骨質の現状の把握に寄与することが期待される。日本人下顎骨骨密度の測定結果は、最終的に収集可能であったデータとして女性104名、男性94名、合計198名であった。この結果、以下のような成果および下顎骨の年代別データを総括することができた。1.下顎骨骨密度測定に用いたHA-C標準試料は、最高値が2.14g/cm^3を示し、r=0.999と高い相関係数を示すとともに下顎骨緻密質で示した最高値を十分に包括した。2.下顎骨緻密質の年代別データでは、男性では30代、40代、50代とほとんど有意な変化は認められなかったが、女性では40代から50代に骨密度のピークを迎え、以後ゆるやかな減少傾向が認められた。3.下顎骨海綿質の年代別データでは、男性では30代に骨密度のピークを迎え以後緩やかに減少したが、女性では40代に骨密度のピークを迎え50代で大幅な減少傾向を示し、さらに60代では急激な減少傾向が観察された。4.女性では従来の閉経時期に関する報告と下顎骨海綿質骨密度の急激減少の間には高い相関関係があると考えられた。また、解剖実習献体14体についてもCT撮影を行い下顎骨骨密度について検討を行った。測定した献体はすべて無歯顎のであり、下顎骨の緻密質のみならず、歯槽頂(前歯部、小臼歯部、大臼歯部)部や下顎頭についても測定した。個体数としては検査数が少ないものの、それらの測定結果は下顎骨インプラント術や顎関節疾患における骨密度の重要な指標となることが期待された。さらに本研究に付随する成果として、マイクロCTによる骨密度の精密定量測定法についても確立することができた。