hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイオキシン類による野生鳥類の汚染とその影響評価

本研究では、ダイオキシン類による野生鳥類の汚染実態を解明するとともに、その影響を肝チトクロームP450(CYP)系に着目して検証した。これまでカワウやトビについてダイオキシン類の汚染実態を明らかにするとともに、カワウでCYP1A分子種の誘導を示唆した。さらに誘導されたCYP1Aは、発現量依存的なダイオキシン類の代謝や肝集積に関与していることも示唆した。今年度は、まず分子系統学的なアプローチでカワウCYP1Aの分子的特徴の解析を試みた。カワウCYP1A4とCYP1A5の推定アミノ酸配列の相同性(82%)は、鳥類CYP1A4同士、あるいはCYP1A5同士の相同性(ともに78%)よりも高い値を示した。これは、鳥類CYP1A分子種で部分的な遺伝子変換が起きているためと推察された。そこで、遺伝子変換の起きていない領域でCYP1A系統樹を作成したところ、鳥類CYP1A5と哺乳類CYP1A2は同じクラスターに属したことから、少なくともそれらは共通の祖先遺伝子から進化したものと考えられた。従って、哺乳類でCYP1A2が特異的にダイオキシン類の肝集積に関与することを考慮すると、カワウのCYP1A5は哺乳類CYP1A2同様に肝集積に関与していると推察された。一方、CYP1A4とCYP1A5の間で鳥類固有の遺伝子変換が起きていることを考慮すると、CYP1A4も肝集積に関与している可能性が考えられる。このように、ダイオキシン類の肝集積に関わるCYP1Aの分子種特異性は鳥類と哺乳類で異なる可能性が示唆された。また、カワウについて4種類のCYP2cDNAの全長クローニングに成功し、それらのmRNA発現量とダイオキシン類等有機塩素化合物濃度の関係を解析したところ、有意な相関関係は認められなかった。この結果は、それら環境汚染物質が本研究で同定したCYP2分子種の誘導能をもたないか、あるいはその蓄積レベルがCYP2分子種を誘導するレベルに達していないことが要因と考えられた。以上の研究成果から、野生鳥類におけるCYP分子種別の機能解析に特化した研究の進展が今後不可欠であると結論された。本研究では、社会的・学術的に関心の高いダイオキシン類による野生鳥類の汚染実態と体内動態を解明するとともに、その影響を肝チトクロームP450(CYP)系に着目して検証した。まず水棲のカワウや陸棲のトビを指標生物とした調査を実施し、極めて高濃度のダイオキシン類がこれら鳥種に蓄積していることを明らかにした。またダイオキシン類各同族体の肝臓-胸筋間の分配は、生物種や成長段階、組織、蓄積レベルといった要因に依存して変動することを解明した。さらにカワウではダイオキシン類蓄積濃度(TEQ値)の上昇に伴う肝CYP1A様タンパク発現量の増加が認められ、現実の環境中ダイオキシン類汚染レベルでCYP発現レベルが変化していることを示唆した。このようなTEQ値の上昇に伴う肝CYP1A様タンパク発現量の増加は、多くのダイオキシン類同族体で認められたが、一部の低塩素化同族体ではそれらの間に有意な正の相関関係は得られず、誘導されたCYP1A様分子種によって選択的に代謝されていることが推察された。興味深いことに、特定のダイオキシン類同族体は、肝臓中のTEQ値依存的に肝臓/胸筋濃度比が増加する傾向、すなわち肝集積する傾向を示した。ダイオキシン類が蓄積濃度依存的に肝集積するメカニズムを明らかにするためにCYP1A様タンパク発現量と肝臓/胸筋濃度比の関係を解析したところ、多くの同族体について肝CYP1A様タンパク発現量の高い個体ほど、肝臓に集積しやすい傾向が有意に認められた。以上の結果は、野生鳥類が高濃度のダイオキシン類に曝露され、それによるCYPの誘導や誘導されたCYPによる特定のダイオキシン類同族体の肝集積が起きていることを示唆している。したがって、これら鳥種を対象としたCYP分子種別のmRNA発現量解析、およびそれらのin-vitro発現タンパクと各同族体の相互作用解析を行うことにより、肝集積の種差・同族体差を明らかにする研究が不可欠であると結論された。本研究では、野生鳥類のダイオキシン類汚染によるチトクロームP450(CYP)発現系への影響、およびCYP発現がダイオキシン類の体内動態に及ぼす影響について調査した。昨年度までの研究で、水棲のカワウや陸棲のトビについてダイオキシン類の汚染実態を明らかにするとともに、抗ラットCYP1A1ポリクローナル抗体を用いた免疫学的手法により、カワウでダイオキシン類による肝CYP1A様タンパクの誘導を示唆した。しかしながら、この抗体の交差性の問題から、CYP1Aの分子種特異的な発現に関する情報は得られなかった。そこで今年度は、CYP1Aの誘導が認められたカワウを対象に、CYP1A cDNAsをクローニングし、その推定アミノ酸配列の特徴を解析するとともに、各CYP1A mRNA発現量とダイオキシン類蓄積量(TEQs)の関係を調査した。カワウの肝臓から、CYP1A4・1A5 cDNAの全長クローニングに成功した。系統学的解析の結果、鳥類CYP1A4・1A5は、ともに哺乳類のCYP1A1・1A2や魚類のCYP1Aとは異なるクレードに属していた。

また、カワウの肝臓中TEQsとCYP1A4・1A5 mRNA発現量の関係を解析したところ、両分子種ともに総TEQsおよび多くのダイオキシン類同族・異性体のTEQと有意な正の相関関係を示した。しかしながら、2,3,7,8-T_4CDFやPCB77のような低塩素化体は、CYP1A4・1A5 mRNA発現量との間で有意な相関関係を示さなかった。CYP1A4・1A5 mRNA発現量と各同族・異性体の肝臓/筋肉濃度比の関係を解析したところ、多くの同族・異性体で有意な正の相関関係が認められた。また、いずれの解析についても、相関係数はCYP1A4 mRNAよりCYP1A5 mRNAで高い値を示した。以上の結果から、カワウの肝CYP1A4・1A5両分子種はダイオキシン類によって転写レベルで誘導されていること、およびそれらはダイオキシン類の代謝や肝集積に関与していることが示唆された。したがって、カワウを対象にCYP1A4・1A5のタンパク質をin-vitroで発現させ、各同族体との相互作用解析を行うことにより、CYP1A分子種別の代謝・肝集積能を評価する研究が不可欠であると結論された。本研究では、ダイオキシン類による野生鳥類の汚染実態を解明するとともに、その影響を肝チトクロームP450(CYP)系に着目して検証した。これまでカワウやトビについてダイオキシン類の汚染実態を明らかにするとともに、カワウでCYP1A分子種の誘導を示唆した。さらに誘導されたCYP1Aは、発現量依存的なダイオキシン類の代謝や肝集積に関与していることも示唆した。今年度は、まず分子系統学的なアプローチでカワウCYP1Aの分子的特徴の解析を試みた。カワウCYP1A4とCYP1A5の推定アミノ酸配列の相同性(82%)は、鳥類CYP1A4同士、あるいはCYP1A5同士の相同性(ともに78%)よりも高い値を示した。これは、鳥類CYP1A分子種で部分的な遺伝子変換が起きているためと推察された。そこで、遺伝子変換の起きていない領域でCYP1A系統樹を作成したところ、鳥類CYP1A5と哺乳類CYP1A2は同じクラスターに属したことから、少なくともそれらは共通の祖先遺伝子から進化したものと考えられた。従って、哺乳類でCYP1A2が特異的にダイオキシン類の肝集積に関与することを考慮すると、カワウのCYP1A5は哺乳類CYP1A2同様に肝集積に関与していると推察された。一方、CYP1A4とCYP1A5の間で鳥類固有の遺伝子変換が起きていることを考慮すると、CYP1A4も肝集積に関与している可能性が考えられる。このように、ダイオキシン類の肝集積に関わるCYP1Aの分子種特異性は鳥類と哺乳類で異なる可能性が示唆された。また、カワウについて4種類のCYP2cDNAの全長クローニングに成功し、それらのmRNA発現量とダイオキシン類等有機塩素化合物濃度の関係を解析したところ、有意な相関関係は認められなかった。この結果は、それら環境汚染物質が本研究で同定したCYP2分子種の誘導能をもたないか、あるいはその蓄積レベルがCYP2分子種を誘導するレベルに達していないことが要因と考えられた。以上の研究成果から、野生鳥類におけるCYP分子種別の機能解析に特化した研究の進展が今後不可欠であると結論された。
高齢者の生活の質を低下させる筋骨格系退行変化の危険因子分析

本研究の目的は、脊柱の変形などの退行変化と、高齢者の日常生活動作(ADL)、および生活の質(QOL)の関連を調べることである。腰背部の痛みなどを訴え、整形外科を受診した高齢者418名を対象として各質問票調査を行い、脊椎X線などで脊柱の変形を評価し、これらの関連を調べた。胸椎後弯増強、腰椎前弯減少などの脊柱の弯曲異常は様々なADL, QOLの低下にも関連していることが明らかになった。本研究の目的は、高齢者のADL、QOLの低下に影響を与える筋骨格退行性変化因子の重み付けや、関連性をcross-sectionalに解析し、包括的に筋骨格退行性変化の危険因子を解明することである。本年度(平成18年度)は研究の立ち上げを中心に下記の研究を実施した。1)質問票2)脊柱椎間計測装置脊柱アライメントが非侵襲的に測定可能なレイアンドカンパニー社が開発した脊柱椎間計測装置、スパナルマウスを購入し、現在被験者での基礎データ収集を行っている。3)データ収集腰背部や下肢の疼痛や機能障害を訴え、産業医科大学病院整形外科を受診した患者のうち、50歳以上で、本研究の主旨を説明しインフォームドコンセントが得られた患者を本研究対象として8名エントリーし、理学所見、医療面接による職業歴、喫煙歴ならびにアルコール摂取歴を聴取し、胸腰椎X線撮影、骨密度測定、尿中のType I collagen cross-linked N-telopeptide(NTx)測定のデータ収集を行った。本研究の目的は,高齢者のADL,QOLの低下に影響を与える筋骨格退行性変化因子の重み付けや,関連性をcross-sectionalに解析し,包括的に筋骨格退行性変化の危険因子を解明することである。本年度(平成19年度)は下記の如く,初年度(平成18年度)に引き続き下記のデータ収集を行なった。腰背部や下肢の痙痛や機能障害を訴え,産業医科大学病院整形外科を受診した患者のうち,50歳以上で,本研究の主旨を説明しインフォームドコンセントが得ら流た患者を研究対象として,理学所見,医療面接による職業歴,喫煙歴ならびにアルコール摂取歴を聴取し,胸腰椎X線撮影,骨密度測定,尿中のType I collagen cross-linked N-telopeptide(NTx)測定,スパナルマウスによる脊柱アライメント計測のデータ収集を行った。本年度(平成20年度)は下記の如く、平成19年度に引き続き下記のデータ収集を行なった。腰背部や下肢の疼痛や機能障害を訴え、産業医科大学病院整形外科を受診した患者のうち、50歳以上で、本研究の主旨を説明しインフォームドコンセントが得られた患者418名を平成18年度から20年度にエントリーし、解析可能な406名(男性205名、女性201名、平均年齢67.6 18.5才)を対象とした。理学所見、胸腰椎X線撮影、スパナルマウスによる脊柱アライメント計測のデータ収集を行った。初年度に開発したパソコン画面上でタッチパネル自動入力可能なソフトウェアを用いて、QOL調査票である腰背部痛VAS、Short Form 36(SF36)、Roland-Morris質問票、EuroQoL questionnaire (EQ-5D)、日本整形外科学会腰痛評価質問票(JOABPEQ)の各質問票調査を行い、腰椎、胸椎X線および脊柱アライメント計測器で脊柱のアライメントを評価し、脊柱弯曲異常と腰下肢痛およびADL,QOLとの関連の有無を解析した。解析の結果、胸椎後弯増強、腰椎前弯減少、腰仙角の減少、胸腰椎にわたる弯曲の増強、変性すべりや変性側弯などの脊柱の弯曲異常は疼痛や下肢痛のみならず、様々なADL,QOLの低下にも関連していることが明らかになった。
インフルエンザウイルスによる宿主蛋白質合成シャットオフ機構の解析

本年度の当初の目的はインフルエンザウイルス感染に伴うmRNAの構造変化を調べ、蛋白質合成に与える影響を調べることであった。研究計画調書に記載通り、培養細胞を用いて実験系を確立しmRNAを解析したが、動物細胞由来の実験系ではポリAの構造変化を追うことが難しく、また関与するウイルス蛋白質および宿主側因子を同定する実験は既存の技術では困難であることが明かとなった。そこで、この実験系を一歩進め、生化学的、遺伝学的両側面からの解析を可能とするために、酵母実験系の導入を計った。具体的には、ウイルス蛋白質と既存の宿主因子を酵母で発現し、インフルエンザウイルスの複製、転写、翻訳過程を酵母細胞で再現するための実験を行なった。本年度の成果は以下の通りである。1酵母のmRNAはインフルエンザウイルス転写のプライマーとなりえないキャップ-0構造である。そこで、酵母細胞内で2′-O-メチルトランスフェラーゼを発現することにより酵母mRNAを動物細胞型のキャップ-1構造に転換することを試み、これに成功した。さらに、この転換がなされたときのみmRNAがインフルエンザウイルスの転写プライマーとなることを試験管内系で示した。2鋳型RNAを酵母に導入する系をエレクトロポレーション法などにより確立した。3複製、転写に関与する4つのウイルス蛋白質を酵母細胞内で発現した。細胞あたり10から100分子程度の発現が認められた。上記の実験系を組み合わせてウイルス蛋白質、宿主因子、鋳型RNAを同時に発現することにより、ウイルス複製過程を酵母で再現するための実験系を樹立する素地はできたと考える。
政策ツールとしての環境教育・食教育プログラムの開発・実証・普及

本研究では、地域政策の重要な課題である、環境・食教育に着目し、これらの「スタンダード(標準)」になるような教育プログラムを提案することを目的に掲げ、取り組んだ。その結果、食育、省エネ授業のプログラムを作成し、長崎県佐世保市、愛媛県今治市などにおいて全市的に授業が実施された。また、義務教育期において、行政の希望するレベルの、環境教育、食教育がほとんど実施されていないことを、教科書、指導書の分析で明らかにした。自治体の政策ニーズと関連のある課題(例えば、ゴミ分別、温暖化対策、生活習慣病対策など)を、義務教育のカリキュラムとして提供することで、自治体はそのカリキュラムおよび授業に対して、財政的および様々な支援をすることが可能になった。一方、学校においても、行政の支援を受けて具体的な課題に取り組むことが可能になり、授業の内容が充実することが明らかになった。ただし、学校で実施するには、政策的配慮(人員の配置、予算の増加など)が必要であり、そのためにも、効果的なカリキュラムの策定、効果の測定が必要であることも、明らかになった。本研究によって、義務教育において現代社会の抱える課題に十分な対応がとられていないこと、それゆえ、行政は啓発事業として義務教育期における授業を位置づけ、予算化し支援する必要性があることが明白になった。●佐世保市(小佐々町)において、省エネ授業(小学校)、EMSの構築(中学校)に関する実証授業をおこなった。●福岡県瀬高町清水小学校において、食農教育を実証し、その効果を測定した。●福岡県椎田町(合併して築上町)において、循環授業を実施した。また、循環型社会の啓発事業として、その手法および成果について事業評価をおこなった。健康、地域農業の理解、温暖化対策に関する授業を各地で実施し、その事業評価をおこなった。その結果、期待された効果があることが、判明した。また、これら学校で実施した授業は、新しい授業の方法としてカリキュラム(指導案、密案)として残した。長崎県佐世保市(小佐々町)において、EMSの構築(中学校)に関する実証授業をおこなった。こうした実績をもとに、佐世保市環境部では、市内のすべての中学校でのEMSの導入の検討を開始した。福岡県大木町において、生ゴミ循環利用を促進するための、カリキュラム案を作成した。大木町においては、生ゴミと屎尿の循環利用がはじまったが、市民の意識を高めるために、このカリキュラムが、2007年度より、実証されることになった。自治体の政策ニーズと関連のある課題を、義務教育のカリキュラムとして提供することで、自治体はそのカリキュラムおよび授業に対して、財政的および様々な支援が可能になった。また、学校においても、より具体的な課題に取り組むことが可能になり、授業の内容が充実している。そのほか、健康について長崎県佐世保市で、温暖化対策に関する授業を福岡県大木町で実施し、その事業評価をおこなった。長崎県佐世保市において、食育ワークブックの編纂作業にあたった。こうした実績をもとに、佐世保市では、市内のすべての小学校での食育カリキュラムの導入の検討を開始した。また、義務教育期において、生活習慣病対策がほとんど実施されていないことを、教科書、指導書の分析で明らかにした。次に、福岡県大木町において、生ゴミ循環利用を促進するための、カリキュラム案を作成、実施した。大木町においては、生ゴミと屎尿の循環利用がはじまったが、市民の意識を高めるために、このカリキュラムが、実証された。4年生の社会科を活用したこのカリキュラムは、現在の環境政策のニーズを、教育現場で実践するものとして、高く評価された。自治体の政策ニーズと関連のある課題(廃棄物、温暖化対策、生活習慣病対策など)を、義務教育のカリキュラムとして提供することで、自治体はそのカリキュラムおよび授業に対して、財政的および様々な支援が可能になった。また、学校においても、より具体的な課題に取り組むことが可能になり、授業の内容が充実することもわかってきた。
不斉記憶型反応を用いる新規アミノ酸とアミノ酸由来天然物の合成

天然型アミノ酸誘導体から発生するC-N軸上にキラリティーを持つエノラート中間体を活用した分子内及び分子間共役付加反応の開発を行った。分子内共役付加反応では多置換β-ラクタム類の合成とそれを用いたアスパラギン酸-グルタミン酸ハイブリッド型アミノ酸誘導体を創製した。一方,分子間共役付加反応を活用し生理活性天然物マンザシジンAの全合成を達成した。1)アスパラギン酸ーグルタミン酸ハイブリッド型アミノ酸の合成。前年までに,フェニルアラニン,バリン,トリプトファン誘導体から不斉記憶型分子内共役付加反応を用いてβーラクタムを合成し,その開環反応を行うことで,上記3種類のアミノ酸からアスパラギン酸ーグルタミン酸ハイブリッド型アミノ酸誘導体の合成に成功した。今回,側鎖に水酸基やチオール基を有し,それを足がかりとして種々の誘導体合成が可能であるセリン,スレオニン,システインに対して反応を検討した。これら3種のアミノ酸をエステル化,N-PMB化,N-アシル化を順次行い,4-exo-trig型環化の基質を合成した。これに対し,アセトニトリル中ヘキサフルオロイソプロパノール存在下,塩基炭酸セシウムで処理することで分子内不斉記憶型共役付加反応が進行し,いずれの基質も90% ee以上の高い光学純度でアスパラギン酸ーグルタミン酸ハイブリッド型アミノ酸が分子内保護されたβーラクタムとして得られた。2)不斉記憶型分子間共役付加反応の開発。アラニン誘導体とデヒドロアラニン誘導体の分子間不斉記憶型共役付加反応により,マンザシジンAの全合成を達成していた。そこで,今年度は,本反応の適応限界と非天然型マンザシジンCの全合成を行うべく研究を展開した。その結果,本反応はアラニン誘導体以外にフェニルアラニン誘導体,バリン誘導体,ロイシン誘導体,メチオニン誘導体を用いても良好に進行することが分かった。また,アラニン誘導体とデヒドロアラニン誘導体の分子間共役付加で得られた2種のジアステレオマーの一方を用いて13工程で非天然型マンザシジンCの全合成も達成した。1)アスパラギン酸ーグルタミン酸ハイブリッド型新規アミノ酸の合成。フェニルアラニンベンジルエステル,バリンエチルエステル,トリプトファンエチルエステルからN-PMB化,N-アシル化によって合成した環化前駆体を炭酸セシウム/エタノールまたはアセトニトリル中フェノール存在下炭酸セシウムを用いる条件で不斉記憶型反応に付し連続三置換ー四置換不斉炭素を持つβーラクタムを高エナンチオ選択的に合成した。フェニルアラニン誘導体のβーラクタム誘導体に対し,酸化的にN-PMB基を脱保護後N-Boc化を行いイミドとした。この段階でジアステレオマーを分離後水酸化リチウムと過酸化水素水を用いてβーラクタム環の開環を行った。現在本化合物から脱Boc化,脱ベンジル化,tert-ブチルエステルの除去によりアミノ酸への変換を検討中である。2)マンザシジンAの全合成を指向した不斉記憶型分子間共役付加反応の開発。アラニンベンジルエステルよりN-Boc化,N-MOM化によって合成した基質とセリンより合成したデヒドロアラニン誘導体との不斉記憶型共役付加反応の条件検討を行った。アラニン誘導体から生成するC-N軸性不斉エノラートのラセミ化半減期は-78°Cでも1時間と短いため,生成したキラルエノラートとマイケル受容体との反応速度を向上させる目的でアラニン誘導体とデヒドロアラニン誘導体存在下に強塩基を加える方法で実験を行った。その結果,塩基にカリウムヘキサメチルジシラジドを用いDMF/THF (1/1)中,-78 °Cで反応を行うことで目的のカップリング成績体が30/70のジアステレオマー混合物としてほぼ定量的に得られた。ジアステレオマーを分離後それぞれの光学純度を測定したところいずれも97% eeであった。本研究では,不斉記憶型反応を用いた新規アミノ酸生理活性物質の創製とアミノ酸及びその代謝産物由来の生理活性天然物の全合成を目的としている。現在,弱塩基炭酸セシウムとプロトン性添加剤を用いるマイルドな不斉記憶型分子内共役付加反応による連続三置換ー四置換炭素含有βーラクタムの合成法を確立しフェニルアラニン,バリン,トリプトファン,セリンから種々のβーラクタム類を合成した。このうちフェニルアラニンから誘導したβーラクタムを用いて条件検討を行ったところβーラクタム環の開環法を見いだした。本化合物からアミノ酸への誘導はエステル部分の除去のみで現在条件検討を継続中である。また、不斉誘導が困難と考えられた不斉記憶型共役付加反応の開発に取り組んだ。その結果、マイケル受容体と実験方法を詳細に検討することで所望のカップリング体が高い光学純度で得られることを見いだした。本反応を利用することでブロモピロールアルカロイドであるマンザシジンAの全合成も達成した。以上の結果から本研究の目的はおおむね順調に進行していると考える。

本研究ではエステル部分の脱保護(加水分解)が未解決である。加水分解後に得られるアミノ酸は精製が困難であると予想される。そこですべてのエステルをベンジルエステルへ変換後水素添加処理により脱ベンジルエステルを行うルートでのアミノ酸への変換を試みる。本ルートは濾過後濃縮するだけでアミノ酸が得られる。また,他の天然型αーアミノ酸を出発原料としアスパラギン酸ーグルタミン酸ハイブリッド型アミノ酸を合成する。2)不斉記憶型分子間共役付加反応の展開とマンザシジンA誘導体の合成。アラニン誘導体とデヒドロアラニン誘導体間の不斉記憶型分子間共役付加反応の条件を用いて,種々のアミノ酸誘導体をマイケル供与体とする反応を検討し本反応の基質一般性を見極める。また,本反応を鍵とするマンザシジンAの全合成ルートを活用し,マンザシジンAの類縁体合成を行い本反応の有用性を見極める。3)フリンデロール類の全合成研究。トリプタミンを出発原料とし不斉記憶型反応を用いるフリンデロール類の全合成を検討する。本研究では天然型アミノ酸や種々の強塩基,溶媒を用いる。そこで次年度の研究費はこれら試薬のような消耗品に用いる。また,光学純度の決定に用いるHPLC用のキラルカラムの購入にも使用する。さらに本研究を通じて得られた結果を学会等で公開すべく旅費としても使用する。
多次元輻射磁気流体シミュレーションによる超巨大ブラックホールの形成過程の研究

空間2次元の大局的輻射磁気流体シミュレーションコードを新たに開発し、ブラックホール周囲のガス円盤およびジェットを調べた。ブラックホールへのガス降着率の大きさに応じ、ガス円盤が三種の全く異なる構造を示すことを、一つの数値コードで実証することに成功した。これは世界初の成果である。円盤からは多様なジェットが噴出するが、特に輻射圧で加速されローレンツ力で絞るという新型ジェットを発見したことは重要である。ブラックホールが成長するメカニズムはガス降着である。したがって、超巨大ブラックホール形成の問題を解決するには、ブラックホール周囲のガス降着・噴出流の研究が必要不可欠である。そのため、輻射磁気流体力学の数値計算法を開発・改良し、大型並列計算機を用いて実行した。研究の第一歩として、ここでは2次元軸対称、赤道面対称を仮定し、輻射輸送はFlux-limited diffusion近似を採用して解いた。この研究は、ブラックホール周辺をターゲットとした世界初の大局的輻射磁気流体シミュレーションである。計算の結果、輻射圧優勢な分厚い大光度円盤、輻射冷却が有効に働く低温で薄い円盤、輻射冷却の効かない高温低密度円盤を再現した。従来の研究ではそれぞれの円盤を別々のモデルで説明していたが、本研究は一つの数値計算コードで三つの状態を再現することに成功したものであり、統一モデルの重要なステップである。また、いずれの円盤においても、ヘリカル磁場を伴うアウトフローが発生することを発見した。これは、活動銀河中心核やブラックホール連星の観測をうまく説明するものである。特に、輻射冷却の効く低温円盤からはアウトフローが発生しないというのが従来の理論モデルの預言であったが、これを覆す結果が得られた。しかも、この結果は最近のブラックホール連星のX線観測の結果と合致する。また、角運動量輸送の有力なメカニズムである磁気トルクが圧力とどういう関係になっているかも重要な研究である。従来のモデルでは、物理的根拠がないのも関わらず、圧力に比例するというモデルが広く採用されてきたからである。シミュレーションの結果を詳しく解析した結果、磁場がおよそ圧力に比例していることがわかった。この結果は、過去の理論研究に物理的根拠を与えるという重大な意味を持っている。ブラックホールが成長するメカニズム、および巨大ブラックホールと母銀河の相関を解決するには、ブラックホール周囲のガス降着・噴出流の研究が必要不可欠である。そのため、ブラックホール周囲のガス円盤およびそれに付随するジェットをターゲットとした世界初の大局的輻射磁気流体シミュレーションを実行した。これにより、観測的に予想されている三種の降着モードを全て再現することに成功した。いずれのモードでも、ヘリカル磁場を伴うアウトフローが発生することを発見した。円盤とジェットを分離したり、もしくは磁場と輻射を正しく解いていない従来の研究を根底から見直す結果となった。シミュレーションの結果に基づき、従来のモデルを修正した新モデルを提唱している。また、質量降着率が極めて大きな状況において、観測される輻射スペクトルがどのように変化するかを調べた。輻射加速ジェット中でのコンプトン散乱が効果的になり、高エネルギーまで伸びたX線スペクトルが観測されることを予言した。これは、未だ発見されていないスペクトル状態が存在することを示唆するものである。また、謎とされている超光度X線源の正体に迫り、且つ、今後発見されるであろう急速成長するブラックホールのスペクトルを事前に予言するものでもある。ブラックホールの物理および成長シナリオの解明に重大な意義がある。巨大ブラックホールの成長プロセスを解明するには、ブラックホール周辺での物理、即ち、ガス降着とジェットの噴出をきちんと調べる必要がある。そのためには重力や流体だけでなく、磁場は輻射輸送の効果も同時に解く必要がある。昨年度に開発した輻射磁気流体コードを利用し、本年度はより詳細なガス円盤とジェットの構造について調べた。その結果、質量降着率の小さな状況では磁気圧で加速されたジェットが、そして、質量降着率の大きな状況では輻射圧で加速されたジェットが噴出することが分かった。どちらのジェットもローレンツ力で収束される傾向にあることが分かった。特に、輻射で加速されつつローレンツ力で絞られるジェットは、これまでにない新たなジェットモデルであり、SS433をはじめ、大量のガスを噴出する強力なジェットを解明できる可能性がある。この新モデルは新聞や科学雑誌にも掲載された。また、質量降着率が中程度の時に形成される幾何学的に薄い円盤からは円盤風が発生することが分かった。これは従来のモデルでは予言できておらず、多次元計算で初めて明らかになった成果である。さらに、輻射磁気流体コードで使用しているFLD近似(輻射輸送を一種の拡散近似で扱う)がどの程度正しいのかを定量的に評価した。世界中で使われているFLD近似を定量的に評価したのは初めてであり、今後の研究を発展させる上で非常に重要な礎となるものである。また、研究をさらに発展させるため、相対論効果を取り入れたコードの開発も行った。
ＮＫＧ２ＤシステムによるｕＮＫ細胞制御と胎盤形成の検討

胎盤において認められるNKG2Dリガンド発現の意義を解析するため、NKG2D阻害抗体投与モデルとNKG2D欠損マウスを用いて胎盤形成の組織学的評価、遺伝子発現、サイトカイン発現の検討を施行している。これらのマウスでは一貫して、妊娠初期から中期にかけての胎盤サイズが小さく、後期胎盤において胎盤の構築に不整が認められた。しかしながら、妊娠末期において胎児サイズに著変は見られなかった。組織学的な解析を進めることにより、トロホブラストの子宮脱落膜血管壁への浸潤が誘導され、血管リモデリングが顕著であることが明らかになった。これによって、胎盤サイズ(血管床)の減少にも関わらず、胎児発育が代償されているものと考えられた。また、胎盤における炎症性サイトカインの発現に変動がみられたことから、NKG2Dシステムの胎盤形成への関与のメカニズムの一端が、in vivoレベルで明らかになりつつある。本研究課題の主題である、NKG2DリガンドをツールとしてuNK細胞を調節し、胎盤形成に介入することを目的として、トロホブラスト細胞株への同遺伝子の導入と共に、可溶型NKG2Dリガンドの分離生成の準備を行っている。また、次年度以降のin vitro実験系での確認に繋げるため、BALB/c背景のNKG2D欠損マウスの作製が必要となってくる。これに用いるために、NKG2D欠損マウスのBALB/cマウスとのバッククロスによる系統樹立を開始している。今回の解析の主手段として用いるNKG2D欠損マウスの飼育動物実験施設において、感染事象発生があり、その余波を受けて、感染拡大予防のため全頭殺処分が行われた。このため、実験に必要な動物モデルの作成に必要な個体数を得るため、再度コロニーを形成するのに時間を要している。実験動物確保に時間を要している現状があるものの、当初の研究予定であるin vitroでの実験系を優先的に施行することによって、本課題1年目に得られた研究成果を発展させていく方針である。具体的には、NKG2Dシステムを介したサイトカイン産生調節によってトロホブラストの浸潤と血管のリモデリングが影響を受けると考えられることから、この調節メカニズムを詳細に検討する。さらに、in vivoでの研究系が再度軌道に乗った段階で、NKG2Dシステムへの介入により、胎盤形成を調整できる可能性について検討を進めていく予定である。次年度の実験遂行に必要な物品費の一部としてあてる予定である。特に、実験動物飼育費用について、最終的な年度末の請求額が予定額より若干下回ったため、差額が生じた。
東北地方の請負コミュニティに関する経営学的研究

本研究は、東北地方にある請負コミュニティに対する複数のフィールド調査をもとに、それらにおいて事業活動を担う人的資源がどのように育成・活用されているか、また、ビジネス・イノベーションの源泉となる知識がどのように蓄積・創造されているかを経営学的視点から明らかにした。本研究は東北地方の経済経営における「請負」という取引行為に着目し、そこにおける経営資源の蓄積と発展についてのフィールド調査研究によって、独自の貢献をめざした。当該研究の目的は、東北地方にある請負コミュニティに対する複数のフィールド調査をもとに、それらにおいて事業活動を担う人的資源がどのように育成・活用されているか、また、ビジネス・イノベーションの源泉となる知識がどのように蓄積・創造されているかを経営学的視点から明らかにすることにある。このため、平成22年度は以下のような内容で研究を進めた。第1に、人的資源管理論、キャリア論、イノベーション論、組織間関係論、組織学習論、ナレッジ・マネジメントといった領域における理論的枠組みを、各フィールドの分析に適用するため、各領域の文献研究を進め、分析枠組みを、より精緻化することを目指した。各領域の理論的な枠組みを構築することはもちろんであるが、研究代表者および分担者間の問題意識のすり合わせを行うことも重視した。第2に、全国の建設事業者にたいして広範に、経営者の人的ネットワーク、組織文化、請負専門職コミュニティの文化、等を中心とした総合的な質問票調査を実施した。第3に、製薬業に対しては、人材のアウトソーシングを派遣から請負に変えた工場現場における、委託側、受託側組織の従業員それぞれに広範なインタビュー調査をおこない、このような変化にあたって双方の従業員の認知面や行動面での変化のプロセス、変化の阻害要因、全体でのパフォーマンスにつながる要因などについて、インタビュー調査を実施した。以上の準備作業的な研究を通じて、次年度以降の発表につなげる予定である。このため、平成23年度は人的資源管理および知識のマネジメントとイノベーションなどについての理論面にかかわる文献を渉猟し、また東北地方の酒造業・建設業・製薬業にたいする仮説探索的な調査をおこなうことを計画していた。23年度の当該研究の遂行にあたっては、東日本大震災の影響が少なからずあった。複数のフィールド調査計画のうち、いくつかは当初の規模での実施が極めて困難となった。他方で、当初の予定以上の規模と深さで調査が実施できた対象もあった。そこでは、調査時点での東北地方にある請負コミュニティにおける、欠くことのできない現実的な背景として、この震災がどのようなことをもたらしたかを含めて、貴重なデータが収集できた。23年度は、上野山と櫻田による、請負コミュニティ・自然災害とキャリアを議論のトピックとし、製薬業を主たる調査対象とした研究成果(題目:Disaster and reconstruction of individual career perception : Theoretical exploration and a pilot case study in Fukushima)を、European Group for Organizational Studiesの年次大会(平成24年7月開催)に、ショートペーパーで応募提出し、査読のうえ、本報告書執筆時点で発表が内定している。当該研究の目的は、東北地方にある請負コミュニティに対する複数のフィールド調査をもとに、それらにおいて事業活動を担う人的資源がどのように育成・活用されているか、また、ビジネス・イノベーションの源泉となる知識がどのように蓄積・創造されているかを経営学的視点から明らかにすることにあった。当該研究は東北地方の経済経営における「請負」という取引行為に着目し、そこにおける経営資源の蓄積と発展についてのフィールド調査研究によって、独自の貢献をめざした。東日本大震災の影響で、23年度予定の調査規模が限定されたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。2223年度収集できた調査データを再度見直し、追加的調査の絞込みを行う。一定規模の成果発表に必要なデータは有していると判断できるため、プレゼンテーションとパブリケーションのための諸活動は予定通り遂行する。
放射光単色X線による蛍光ガラス線量計のエネルギー依存性の検討

個人放射線被曝線量測定器の一つとして蛍光ガラス線量計(GD)が使用されている。放射線線量計の校正には放射線エネルギーと放射線の線量が明確な放射線照射場が必要である。しかし、単色X線を得る方法がなかったので通常のX線発生装置からの連続X線の実効エネルギーが使用されてきた。この度、筑波(KEK)や播磨(Spring-8)の放射光施設の単色X線を使用する機会を得た。そこで、この放射光単色X線が放射線場として放射線測定に利用できるかどうか検討した。そのために、ゲルマニウム半導体検出器を用いてX線スペクトルを確認し、シャローチェンバーとアルミニウム吸収板を用いて求めたX線質量吸収係数から、X線エネルギーを算出して、放射光X線に混在しやすい高調波の影響調査を行うと共に、蛍光ガラス線量計(GD-403)がこの放射光単色X線を正確に測定できるか検討した。その結果、放射光単色X線は、均等度の良いエネルギーの放射線であることが確認でき、高調波の影響はなかった。シャローチェンバーによる線量の測定は、放射線の照射野が測定器より小さかったため十分検討できなかった。蛍光ガラス線量計(GD)を放射線照射野の中をスキャンして測定した結果、一種のみの単色エネルギー(15keV)に対しては良好な応答性が得られたが、異なったエネルギーの放射線(30keV)を加えて複合照射をした場合には適切な結果は得られなかった。(1)低エネルギーX線装置を用い,特にエネルギーの低い乳房撮影領域のX線に対する蛍光ガラス線量計(GD)のエネルギー依存性を測定した(H11.8.12.1.)。結果は現在整理中。(2)放射光単色X線照射の可能な施設(播磨SPring一8や筑波高エネルギー研等)に依頼し、GD、フィルムバッジ等の放射線測定(器具)装置等を用いて特に低エネルギー特性について実験し,連続X線の場合と比較調査した(H11.3.12.3.)。結果は現在整理中。(3)エネルギーの異なる単色X線がGDやフィルムバッジに混合照射された場合の測定値の算出方法について検討した。(4)現在までに得られた結果は、日・韓合同医学物理学会(第2回:H11.11.57.千葉商工会議所ビル)で発表した。(6)発表印刷物筑波の高エネルギー加速研究機構(KEK)や播磨の高輝度光科学研究センター(Spring-8)放射光の単色X線が放射線場として利用できるかを検討する目的でゲルマニウム半導体検出器によるX線すぺくとるを測定したり、シャローチェンバーとアルミニウム吸収板にとるX線質量吸収係数から、X線エネルギーを算出し、高調波の影響調査を行うと共に、蛍光ガラス線量計(GD-403)が放射光単色X線を正確に測定できるが検討した。蛍光ガラス線量計の素子については、TLDと同様の形をした新しいタイプの試作蛍光ガラス素子(GD-301)のエネルギー特性について測定した。その結果、放射光単色X線は、均等度の良いエネルギーの単色放射線源であることが確認できた。線量については、放射線の照射野が測定器より小さかったため十分検討できなかった。実験結果は下記にて発表した。(1)田宮正、田伏勝義、下郷智弘、小山修司、他「蛍光ガラス線量計による線量当量と光子エネルギーの関係の検討」医学物理、Vol.20、Suppl.2、2000.4、P33.(2)田宮正、田伏勝義、小山修司、成田憲彦、他「個人被ばく線量測定用蛍光ガラス線量計の放射光単色X線混合照射に対する特性について」医学物理、Vol.20、Suppl.4、2000.9 P.156159.(4)田宮正、田伏勝義、小山修司、成田憲彦、他「蛍光ガラス線量計(GD-403)のX線線量指示値についての検討」日本放射線技術学会中部部会誌、発表予定
開放感の評定に基づく知覚空間の構造に関する研究

本研究の目的は、人が感じる開放感と物理的な空間構成との関係をモデル化することにより、知覚空間(身体の周囲に意識されている空間)の構造を調べることである。実験1では、屋外の複数の場所において、被験者に開放感を評定していただいた。実験2では、簡易なバーチャルリアリティ装置を用いて、同様の評定を行った。さらに、3Dレーザースキャナーを用いて各場所の空間構成を計測した。以上のデータを分析した結果、知覚空間が垂直方向よりも水平方向に広がっていること、また、上方向よりも下方向に広がっていることが分かった。このように非等質的な構造は、知覚空間が日常的な移動の様式を反映していることを示唆している。平成26年度は、当初の計画通りに実空間実験(実験1)および空間計測を行った。始めに、大学キャンパス内の屋外空間において、空間構成が多様に異なる42カ所を選定した。被験者には、それぞれの場所において、環境から感じる開放感を評定してもらった。開放感を「周囲に感じる空間の大きさ」と定義した上で、難しく考えず直感的に評定するように教示を与えた。30名の学生および研究員に参加してもらい、一度に14名の被験者で実験を行った。さらに、実験に用いた各場所において、3Dレーザースキャナーによる空間計測を実施した。視線の高さから周囲の環境までの距離をレーザー計測し、空間構成を点群データとして記録した。この計測作業については、専門の測量業者に依頼した。また、同じ地点から写真撮影を行い、周囲の環境を複数の画像として記録した。それらの画像は、次年度のバーチャルリアリティ実験(実験2)で使用する予定である。評定実験および空間計測で得られたデータの分析では、開放感と物理的空間との対応関係をモデル化することにより、知覚空間の構造について調べた。まずは、James Gibsonによる生態学的知覚論からヒントを得て、行動の可能性(アフォーダンス)の観点から空間構成を定量化した。具体的には、周囲の環境を、歩行可能な面(path)と不可能な面(barrier)に分類し、それぞれが占める割合(立体角)を算出した。それらを説明変数として回帰分析を行った結果、開放感を説明する有効なモデルが得られた。この結果は、我々が日常的に行っている知覚を記述しているという点において、空間知覚という研究領域に新たな知見を与えると期待される。なお、実験1の最終的な目的は、知覚空間の構造(異方性や非等質性という歪み)を明らかにすることであった。その点に関しては、まだ分析を続けている状況である。平成26年度には、実空間実験(実験1)に加え、空間計測および写真撮影をおこなった。始めに、大学キャンパス内の屋外空間において、空間構成が多様な42カ所を選定した。被験者には、それぞれの場所で開放感を評定していただいた。また、3Dレーザースキャナーにより周囲の環境までの距離を計測し、空間構成を点群データとして記録した。さらに、周囲の環境を写真撮影し、それらを加工して全方向のパノラマ画像を作成した。実験1の分析では、開放感と物理的空間との対応関係をモデル化することにより、知覚空間の構造を調べた。物理的空間については、“空間量"として周囲の環境までの平均距離を算出した。その際、Gilinsky (1951)により提案された知覚距離の式を応用し、視点から遠ざかるにつれて距離が圧縮されるように表現した。さらに、その圧縮の度合いをパラーメーターとして方向ごとに変化させ、開放感と最も良く対応する値を推定した。その結果、知覚空間は垂直方向よりも水平方向に広がり、また、上方向よりも下方向に広がるという、非等質的な構造が明らかになった。さらに平成27年度には、簡易なバーチャルリアリティ装置を用いて、同様の実験(実験2)をおこなった。被験者には、PC画面上で上述のパノラマ画像を提示し、開放感を評定していただいた。そして、実験1と同様の分析をおこない、VRを通して知覚された空間の構造について調べた。その結果、実空間と類似した非等質的な構造をもつが、実空間よりも全体的に圧縮の度合いが強い(広がる範囲が小さい)ことが分かった。以上のように、本研究課題では日常環境における開放感について調べ、物理的空間と知覚空間の対応関係をモデル化した。得られた成果は基礎的な知見であるが、例えば設計図面から完成後の様子を予測したり、それをVR技術で正確に提示したりするなど、環境デザインの支援にも応用可能である。前述のように、平成26年度に計画していた分析は、まだ最終的な目標には達していない。しかし、次年度に予定しているバーチャルリアリティ実験(VR実験、実験2)に関しては、予定より早く準備を開始している。既に、実験場所で撮影した写真の加工を完了し、全ての環境のパノラマ画像を作成してある。

また現在は、実験に用いるVR装置を作製するため、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)などの機器の選定を進めている。環境心理学今後は、実験1のデータの分析を進めることと並行して、当初の計画の通り、実験2を実施する予定である。さらに、実験1と実験2で得られたデータを合わせて分析することにより、環境デザインの支援ツールの開発を目指したいと考えている。現段階の課題としては、購入を予定していたHMDでは十分な没入感が得られないという点が挙げられる。この問題については、より視野角の広いHMDに変更したり、操作のインターフェースを工夫したりするなど、適切な対応策を検討している。平成26年度には、3D点群処理ソフトウェアを購入する計画であったが、予定を変更し、処理プログラムを自作してデータ分析を行った。一方で、以前の関連研究で得られたデータを分析し、国際学会に参加して成果を報告した。この発表により、知覚空間の構造を調べるという本研究の目的と位置づけを、より明確にすることができた。そのような計画変更の結果として、約9万円を次年度使用額として繰り越すこととなった。次年度に繰り越した分の助成金は、研究成果の発表のための経費に充てる予定である。当初の計画にあった国際学会の発表に加え、国内の学会においても成果を発表する予定であり、既に申し込みを済ませている。それ以外の助成金については、当初の計画の通り、VR装置の作製(ノートPCやHMDの購入)、実験2の実施(被験者謝金の支払い)、設計支援ツールの開発(ソフトウェアの購入)、研究成果の発表(国際学会への参加、論文の作成)のために使用する予定である。
ヒト歩行の情報構造に基づく障害歩行の解析と診断

近年、脳血管系疾患の多発や高齢人口の増加により、運動障がい者(以下障がい者)の数は増える一方である。在院及び在宅での機能回復訓練や日常生活活動中の障がい者に対し、モニタリングすることが重要である。特に在宅モニタリングには、安全確認のための観察のみならず、行動認識、運動機能の分析・評価も必要である。本研究は、障がい者に身体的負担をかけない、且つ安価な在宅モニタリングを目指し、障がい者の追従や連続計測、日常生活動作の識別、さらに、運動障害の診断や運動機能の評価で役に立つ分析機能を有する自律移動ロボットシステムを研究開発する。本研究で得られた成果は以下のように纏めることができる。1)より安定な識別・分析用センサ情報を獲得するためのロボット制御器を構築した;2)より正確にセンサ情報から障がい者の運動情報を解析するための補償アルゴリズムを提案した;3)不確実性を有する連続観測データから日常生活動作を識別するために、隠れマルコフモデルに基づく識別法を提案した;4)運動の諸機能要素と運動間の関係を明確にするために、ベイジアンネットワークを用いた因果推論法の提案を行った。一連の実験によって、提案手法の有効性を検証し、さらに、それらの手法を統合して構築したロボットシステムの機能確認を行った。これらの成果により、自律移動ロボットによる在宅モニタリングシステムの実現可能性が示された。本年度の研究目的はヒトの下肢機能を計測し、計測データにベイジアンネットワーク(BN)を適用することによって、健常者と障害者の下肢機能の情報構造を抽出して、下肢機能の情報構造を用いて、障害者の下肢機能を理解、解析することである。この目的を達成するために、提案された計画は以下の3つの項からなる。1.ヒトの下肢機能の計測2.実際のアプリケーションへ現在の方法論を適用するための、関節角度と下肢動作追跡の探索ヒト歩行動作の識別と分析にベイジアンネットワーク構造を適用することができた。患者の運動機能や在宅トレーニング療法プロセスを密接に監視し、評価や緊急時に医療関係者を自動的に呼び出す機能を持つ自律移動在宅医療ロボットを開発している。3.異なる被験者や歩行スタイルのパターンの動作識別在宅医療システムにおいて、ヒト動作のモニタリングと識別は非常に注目を集めている。本研究は下肢関節角度と体幹の角度に隠れマルコフモデル(Hidden Markov Modele: HHM)を適用することによって、深度カメラの情報のみを用いて、ヒト歩行動作の識別に成功した。研究は計画通りに進んでいる。1)下肢筋活動、関節の動作に関する動的ベイジアンネットワークモデルを構成2)障害歩行の診断に適したグラフ表現3)障害歩行の診断と治療方針の決定のためのデータベースの構築
チタン親和性を有する間葉系幹細胞の開発と歯科インプラント治療への応用

歯科インプラント体は、顎骨に植立していると同時に、口腔粘膜を貫通し、口腔内に露出している。この特殊性から、貫通部であるインプラント-上皮界面は、口腔内常在菌の侵襲に曝露されやすく、インプラント周囲炎の発症起点になると考えられている。したがって現在のインプラント治療において、骨-インプラント体間のオッセオインテグレーションの獲得はもちろん、上皮-インプラント体間の強固な生物学的封鎖を間葉系幹細胞の特殊な能力を用いて獲得、維持するものである。本研究は歯科インプラントの口腔内での長期維持のため、インプラント周囲における上皮封鎖性の効率的な獲得と向上を目指す。ただしその方法は従来のような生体親和性の高い材料の開発ではなく、インプラント周囲組織から「正常」かつ「チタン親和性」の高い組織を誘導することにある。すなわち通常は異物として認識されうるチタン製インプラントを「微小環境(Niche)」として初期培養環境におくことで、幹細胞にインプラント自体を生体の一部と認識させようとするものである。具体的には当該年度において、in vitroにてチタンをNicheとしそこで教育された間葉系幹細胞(MSC)を作製。このMSCは計画通り、MSCを用いた細胞治療に関わる種々の技術と大量のデータを有している南カリフォルニア大学Dr. Shi研究室と連携をはかり、手技に準じることが出来た。さらにin vivoでインプラント周囲での組織安定性を図ろうとするものである。そのため3種類のヒト歯肉を採取しチタン上でMSCを選択的に培養、それをラット口腔内へのインプラント埋入時または埋入後に添加するものであった。本実験は現在執行中であり、試料の作製などを行っている。今後は実験の最終段階としてはインプラント周囲における軟組織および硬組織の慢性炎症の消失と、動物実験でも6割以上生じるインプラント周囲上皮深部増殖の抑制を組織形態的かつ生化学的に評価することにある。本研究は歯科インプラントの口腔内での長期維持のため、インプラント周囲における上皮封鎖性の効率的な獲得と向上を目指すものであった。このような「Niche」を幹とした概念は間葉系幹細胞(MSC)を用いてのみ応用可能である。そこで本研究は発想としての独創性だけで手技的には簡易であり、歯科だけでなく人工物を使用するすべての医療、さらには幹細胞を用いた細胞治療全般にも応用可能な技術と考えられるため,将来的には幅広い分野への貢献を期待できるものとなった。補綴学一般研究テーマとしての最終目標は臨床応用であるが、本研究では動物実験までを到達点とする。「チタン上Niche」で教育されたMSCを、インプラントモデルラットに注入し、インプラント周囲の組織変化を長期間観察・評価については、すでに2014年PLoS oneにて掲載されている。また使用するMSCは臨床を想定し歯周治療の終了したインプラント患者の歯肉から採取するものであるが既に倫理審査も通過しており、実験を進めるだけとなっている。この結果をもって大動物、臨床への基礎データとする。本研究のタイムコースはわずかに2年である。研究体制としても、実験計画立案から研究遂行時の方向性を研究代表者の責任下で行い、また研究手技や具体的な指示は鮎川講師、また実験遂行は熱田助教で行っている。また南カリフォルニア大学のMSC研究の第一人者であるSongtao Shi教授を連携研究者に近い立場とし助言をもらっており、研究は順調に進んでいる。今後はこのノウハウを応用し、「ヒトMSC」の投与を目指すものとする。注入用MSCの作製とその効果の検討についてはかなり難易度が高いものの、共同研究者はインプラント周囲上皮および幹細胞研究を長年続けているため、以下の実験に関し多少の試行錯誤は必要だが技術的には実現可能と考える具体的にはインプラント埋入ラットへのMSC投与することから開始する。すなわちMSCの投与方法として局所投与と全身投与の検討である。さらに追加実験として「チタン周囲Niche」に適したMSCとして長幹骨骨髄、粘膜だけでなく顎骨骨髄、歯肉や膵臓などからも採取し評価する必要がある。各MSCでその働きが異なるからであり最適なものを検索する。投与する細胞濃度や投与回数などの条件にも検索が必要であろう。