hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
震源・地盤・構造物の総合系の3次元地震応答解析に関する研究

この研究は、震源、伝播経路地盤、建物近傍の表層地盤、上部構造系を一つの総合系と考えた場合の部分特性と見なし、これらの部分特性の評価の上に立ち、構造物の耐震設計を行う問題に対して、地盤振動、地震動作成の検討を行っている。このような観点からの耐震設計を目指すには、大きく分けて、震源から敷地地盤までの地盤震動および地震波動生成に関する問題を工学的観点から明確にする必要がある。この研究では、地盤震動の問題では、点震源の震源から伝播して来る波動の不整形地盤内での伝播特性の物理法則を明確にし、この結果を設計用地震動作成に反映することを試みている。又、強震時に表層地盤は非線形状態に入る現象を、非線形波動伝播特性問題として捉え、実験で示される履歴特性を持つ多層-次元地盤モデルを想定し、地盤の卓越周期の長周期への移動、地震動レベルの低下を明確に定量的に評価した。一方、地震波動生成については、工学的立場から、設計の対象となる大きな断層面を想定し、断層面上で破壊の起こる場所から観測点までに到達する波動生成について地盤モデル、震源モデルのパラメータを変動させて詳細に検討を行い、地震動特性の構成に共通となる法則を示した。この法則に基づいて、千葉県東方沖地震(1987)、兵庫県南部地震(1995)のシミュレーションを行った。このシミュレーションでは一つの震源モデルを一つの観測記録の一成分のみから規定し、この一つの震源モデルと、余震観測、地盤調査によって推定された地盤モデルのグリーン関数から作成した地震動が観測地震動を良く再現出来ることを確認している。この成果を利用すれば、震源・地盤・構造物を総合系と見なしたより合理的な耐震設計の実現を可能にすると考えられる。この研究は、震源過程、伝播経路地盤、建物近傍の表層地盤、上部構造部系を一つの総合系と見なしたときの地震応答をもとに合理的耐震設計を行うことを目指して、震源から伝播して来る地震波を受ける3次元埋め込み弾性円筒基礎の地震応答の厳密解を波動伝播理論を用いて作ることを目的としてきた。しかし、この解は結果として3次元連立積分方程式を解く必要があることが分かった。この積分方程式を解くためには、円柱座標系から球座標系へと波動場を変換する方法を用いることが一つの有効な方法と分かった。しかし、この方法でも球形を半球形にするという応用力学上の困難な問題を解決することが重要であることが判明した。このため、この研究は半球形の埋設物が半無限体の中にあるモデルを想定し、より現実的な震源である点震源からの震波動を受ける場合の埋設物の応答評価を行った。その結果、近地点より発生する地震波に対して埋設物ではP波、SV波がそれらのlater arrivelsとよく波動の干渉を示すこと、遠地点からの地震波に対してはそのような現象が発生し難いことが示された。また、震源からの地震波動は埋設物に対してほぼ垂直に入射し、埋設物で一度反射した波動が埋設物内を伝播し、端部でより伝播速度が遅い表面波に交換されるという、埋設物の地震応答及び不整形地盤での波動伝播の評価に対して重要な研究成果を示すことが出来た。

この研究では、地盤震動の問題では、点震源の震源から伝播して来る波動の不整形地盤内での伝播特性の原理法則を明確にし、この結果を設計用地震動作成に反映することを試みている。又、強震時に表層地盤は非線形状態に入る現象を、非線形波動伝播特性問題として捉え、実験で示される履歴特性を持つ多層一次元地盤モデルを想定し、地盤の卓越周期の長周期への移動、地震動レベルの低下を明確に定量的に評価した。一方、地震波動生成については、工学的立場から、設計の対象となる大きな断層面を想定し、断層面上で破壊の起こる場所から観測点までに到達する波動生成について地盤モデル、震源モデルのパラメータを変動させて詳細に検討を行い、地震動特性の構成に共通となる法則を示した。この法則に基づいて、千葉県東方沖地震(1987)、兵庫県南部地震(1995)のシミュレーションを行った。このシミュレーションでは一つの震源モデルを一つの観測記録の一成分のみから規定し、この一つの震源モデルと、余震観測、地盤調査によって推定された地盤モデルのグリーン関数から作成した地震動が観測地震動を良く再現出来ることを確認している。この成果を利用すれば、震源・地盤・構造物を総合系と見なしたより合理的な耐震設計の実現を可能にすると考えられる。
一流スポーツ選手の社会的責任としての社会貢献活動についての研究

平成31年1月23日2月2日迄、米国ハワイ大学アスレチックデパートメントの7種目のヘッドコーチ達に社会貢献活動についてインタビュー調査を行った。今回の調査には、前イントロムラルスポーツのデイレクター、Dr Loyd Hisakash氏のサポートがあった。彼のサポートが無ければ、今回のインタビュー調査は実現出来なかったと思われ心より感謝申し上げる次第である。ヘッドコーチの氏名は下記の方々である。前回までの調査結果と違い、従来の子供達への指導から社会的弱者である老人や障害者へと対象が変わり、訪問や触れ合いで激励や励ましといった精神面への配慮や行動が大きな特徴であることが分かった。中でもハワイ大学で最も人気が高いバスケットボール、アメリカンフットボール、野球部の選手達は、身長も高く、絶えずテレビや新聞等のマスメディアにも取り上げられている。彼等との触れ合いは、多くの弱者である人々に多大な勇気や感動を与えている。この様な活動はハワイ大学周辺の地域社会では、正にスポーツを通じての社会貢献活動であると評価されている。・Baseball MIKE TRAPASSO・Basketball ERAN GANOT・Fooftall NICK ROLOVICH・Volleyball CHARLIE WADE・Gole RONNMIYASHIRO・Swimming DAN SCHEMMEL・Cheerleading MIKE KEOLAOKALANI BAKER海外の韓国、タイの調査と国内のプロスポーツチーム、大学での調査の目途がたった為。研究分担者の西脇教授と夏季休暇中にインタビュー調査を終え、11月中旬を目安に本調査研究の結論をまとめる計画である。平成29年8月1ー10日に中国山東大学で山東省優秀スポーツ選手10人(男性6人、女性4人)に社会貢献活動についてのインタビュー。日本では競技普及活動が中心だが、中国では老人ホーム訪問など一般人との交流に力を入れている。12月8日に国士舘大学町田キャンパスの関根明伸教授に大学としての社会貢献活動についてインタビュー12月9ー10日に筑波大学で身体運動文化学会に参加。情報交換と情報収集、及び今後の研究活動の方向性を検討した。12月13ー17日に台湾師範大学で同大学スポーツレジャー研究所の湯添進教授、台湾テコンドー代表チーム監督の李佳融教授、元台湾プロ野球選手の蔡栄宗氏、黄輝栄氏、元台湾バスケットボール代表コーチの石名宗教授にインタビューを行った。台湾でも主にオフシーズンには子供たちへの指導や教室、高齢者へおの生涯スポーツ普及、障がい者施設の訪問など、社会的弱者のための様々な取組を行っていた。当初の計画に比べ国内のプロスポーツチームや大学での調査がまだ不十分。特に東北地区と中部地区には出向く機会を取れなかった。今年度は研究計画に従い、国内のプロスポーツチームや大学などでの調査、インタビューに力を入れ、海外との比較を行っていきたい。研究進捗状況で言及したように、これまで国内のプロスポーツチームや大学での調査がまだ不十分なので、こちらに力を入れていく。次年度使用額286730円が、生じた理由は国内、国外でのインタビュー調査を計画していたが、先方の都合でキャンセルに遭遇したため使用できなかったことがその理由である。本年度は、キャンセルに遭遇した案件について再度インタビュー調査を計画している。
再造林放棄地における先駆性樹種の成長特性に関する研究

人工林を伐採した跡地に再び造林が行われない再造林放棄地が拡がる傾向にあり、森林における資源の減少、水土保全機能の低下など懸念され深刻な問題が生じている。そこで、再造林放棄地の植生回復を把握することを目的とした研究を重ねてきた。再造林放棄地が集中する要因として、ニホンジカの被害地との関連姓が高いことを明らかにしている。各地でシカ被害が報じられているのが現状で、林業においては植栽された苗木が食害に遭い枯死に至ること、植林後に放棄されるパターンもあり、再造林放棄地の増加に拍車を掛けている。本研究の課題である、先駆性樹種における成長特性について明らかにするため調査を行なった。樹種毎の成長量についてカラスザンショウが優れ、立地条件や生育環境への適応についてはアカメガシワ、ヌルデ、タラノキが良好であった。生存競争と空間分布による種構成と個体数の関係では、近接する広葉樹林からの距離が影響し、シカ被害地では刺を持つ樹種が多く生存していた。植生回復は、伐採前の林分(前生樹)の状態によって異なった。スギ・ヒノキは適地適木として選ばれ植林され数回の間伐を経て皆伐に至る、この過程において林分や単木の成長が左右され、間伐遅れ林分では林床が暗く下層植生が乏しく、下層植生の有無は皆伐後において植生回復(再生)に影響を及ぼし、下層植生が無い場合は萌芽由来による再生は見込めない。そこで、再生樹種として重要な役割を果たすのが埋土種子であり、地中において休眠していた種子が土壌の撹乱により、温度や光環境の変化に反応し発芽し定着する。これが先駆性樹種の特長であり、表面浸食等を防ぐ機能を持っていることが示唆された。
司法制度改革における憲法学の視点

平成9年には「行政改革会議最終報告」が公表された。そこでは、官庁主導の事前規制体質から決別して、市民社会における諸個人の自由な営為を原則とする「事後規制」への政策転換が提言された。誰もが、公正で、透明な事後的救済手段に訴えうる社会へと、わが国は向かおうとしている。公正かつ透明で、誰もがアクセスしうる救済手段とは、司法的解決を指す。行政改革会議のやり残した課題は、司法制度改革審議会へと引き継がれることとなった。司法制度改革は、日本の社会全体に「法の支配」を浸透させるための改革である。平成13年の司法制度改革審議会意見書が「専門職大学院としての法科大学院」構想を公表したのも、それが「法の支配」実現のための必須の装置だと考えたからである。本研究は、司法制度改革の方向性が定まりつつある今、《司法作用は、国家による公共財の提供である》という命題を論証するにあたって、「法の支配」の意味を真剣に受け止め、それが特権の排除、さらには自由の保障と関連していることにふれる。特権の排除という観点からすれば、法曹養成を国家独占によってなさしめ、法律相談業務を弁護士に独占させている現行法制度に憲法上の疑義がいだかれてしかるべきである。司法制度改革革審議会最終意見では、国民に開かれた裁判制度を実現するために、「裁判員制」が提言された。陪審でもなく、参審制でもない、この新種があえて選択された背景には、陪審法制定にあたって交わされた憲法論議がある。司法制度改革は、司法の世界に、分業・分権の体制を持ち込む目論見であると私は診断している。分業と分権は、ある意味で市民社会の基礎である。また、それは、国家の正当な役割は何であるか、という憲法学の究極の課題をも考えさせずにはおかない。本研究は、私の永く探求してきた「国家と市民社会」の関係を、司法へと焦点を絞って再考する意味を持っている。本研究の平成12年度における進め方は、以下の通りであった。(1)「司法制度改革審議会」中間報告(平成12年11月)の分析、(2)全国の法学部の「法科大学院」構想報告書を入手したうえでの比較対照、(3)日弁連、地域の弁護士会、その他の研究グループによる「司法制度改革」案の入手分析、(4)アメリカにおけるロー・スクール協会の認可基準、主要ロー・スクールのカリキュラム等の情報収集、(5)全米法曹協会のガイドライン、各種報告書の入手分析、(6)アメリカの司法試験、その他の資格試験の実態に関する情報の入手、(7)陪審制に関する研究文献の入手。上にふれた(7)を除いて、平成12年度の研究の焦点は、法曹養成の日米比較におかれた。なかでも、私(阪本)の最大の関心事は、(ア)司法試験受験資格を「法科大学院」修了者に限定することの合憲性、(イ)弁護士業を法曹に限定することの合憲性、(ウ)弁護士会を強制設立とすることの合憲性にある。この憲法問題を考えるにあたっては、経済的自由規制における「積極目的規制/消極目的規制」という枠組みに代えて、「経済的規制/社会的規制」という分析枠が有益ではないか、と考えられる。上にふれた(ア)(ウ)は、はたして社会的規制であるのか、社会的規制とは何を言うのか、社会的規制であれば、その合憲性を判定するには、いかなる基準によることになるのか等々、目下、思考中である。

「司法」と「法曹」は、「法の支配」を実現するための社会的装置である。「法の支配」の観点からすれば、法曹界または法科大学院を「経済的規制」のもとにおくことが、はたして平仄の合うことなのだろうか。本研究は、「法の支配」の再定義をも射程としている。本研究は、次のような思考順によって展開される。I.司法制度改革審議会報告書が指摘したように、「司法制度改革」の最大の眼目は、「法の支配」を日本社会に根付かせることにある。ところが、論者によって「法の支配」の意味するところは、多様である。II.正確かつ厳密な意味での「法の支配」とは、(1)人の主観的属性を捨象する、一般的・普遍的ルールを議会が定立し、(2)行政機関がそれを誠実に執行し、(3)それらについて疑義があれば、裁判所が公正な観点に立って裁定すること、を指す。III.この意味での「法の支配」とは、別の観点に立っていえば、(a)個別法の定立を許さないこと、(b)行政機関に恣意的な裁量を許さないこと、なかでも、事前の行政規制に警戒的であるべきこと、(c)行政機関優位の法理論体系に警戒的であるべきこと等を意味している。IV.上記(a)の論点が、「法治主義/法の支配」の違いである。V.上記(b)(c)の論点が、「事前規制/事後規制」の司法審査基準につながっている。VI.さらに、これらのすべての論点は、現行の行政事件訴訟法再検討を迫っている。以上のような考察対象の背景には、「国家/市民社会」または「公法/私法」の二元論をどう評価するか、という根元的な課題が流れている。この考察にあたっては、自由経済市場における人間の自由な交易活動が人類に何をもたらしたか、という歴史的・哲学的な解をも求めなければならない。
炭素ーリン結合の新しい不斉合成の開発と含リン生理活性化合物の合成

近年、α位にテロ原子団をもつホスホン酸誘導体は特異な生理活性を示すことから興味がもたれその合成は構造活性相関の面から活発に研究されている。私は、まずα-ヒドロキシホスホン酸およびα-アミノホスホン酸の新しい不斉合成を検討した。α,β-不飽和ホスホン酸エステルの不斉ジヒドロキル化反応を検討し、高いエナンチオ選択性でα,β-ジヒドロキシホスホン酸を得た。シリルTBDS-C1でシリル化したところβ位の水酸基が位置選択的にシリル化させることが判明した。α位の遊離の水酸基を常法に従いアミノ基に変換し、β-ヒドロキシ-α-アミノホスホン酸誘導体を高収率かつ高エナンチオ選択的に得た(Synlett,1995,847-849に掲載)。ホスホノメチルアリルエーテルの[2,3]-Wittig反応によりα-ヒドロキシ-γ,δ-不飽和ホスホン酸誘導体を立体選択的に合成した。本反応は従来合成が困難であったα,γ,δ-置換ホスホン酸類の新しい立体選択的合成法を確立したもので付加価値の高い反応である(Synlett,1995,1035-1036に掲載)。α,β-不飽和ホスホン酸の二重結合をラジカルアクセプターとして活性し、分子内ラジカル環化反応により2-デオキシリボ-ズ-3-ホスホン酸誘導体を合成した。さらにチミヂンを付けヌクレオチドとした。本化合物はDNAの糖鎖部分の修飾に有効な示唆を与える化合物で今後アンチセンス分子の創製に利用できると考えている(Synlett,1995,1280,1282に掲載)。一方で、私はグルタミン酸受容体のサブタイプの一つであるNMDA受容体拮抗剤の合成を目的に既存のω-ホスホノ-α-アミノ酸の最安定分子構造を分子力場計算で求め、それらの結果に基づいてNMDA受容体拮抗剤を分子設計し、ω-ホスホノ-α-アミノ酸の不斉合成をおこなった(Tetrahderon: Asymmeteryに掲載)。
制限ナノ空間における量子・分子流動ダイナミクスの学理構築

本研究では,制限ナノ空間における流動現象を量子・分子流動ダイナミクスとして統一的に捉え,次の3テーマより有機的統合知を得た.(i)DNA分子の詳細情報を抽出する技術について検討を行い,ナノ流路を用いて界面動電現象を好適に利用し,生体高分子の自発伸長や分離を可能とした.(ii)ナノポアを介した濃度差や電気浸透流に従って生じる物質輸送現象の電気計測に成功し,一分子解析技術の発展に貢献した.また,細胞や細胞内小器官における情報伝達機構解明に資する基盤プラットフォームを構築した.(iii)反応ダイナミクスに関して量子力学的アプローチによる理論予測に成功し,ナノスケールのイオン輸送に関する新知見を得た.本研究では,制限ナノ空間における流動現象を量子・分子流動ダイナミクスとして統一的に捉え,次の3テーマより有機的統合知を得た.(i)DNA分子の詳細情報を抽出する技術について検討を行い,ナノ流路を用いて界面動電現象を好適に利用し,生体高分子の自発伸長や分離を可能とした.(ii)ナノポアを介した濃度差や電気浸透流に従って生じる物質輸送現象の電気計測に成功し,一分子解析技術の発展に貢献した.また,細胞や細胞内小器官における情報伝達機構解明に資する基盤プラットフォームを構築した.(iii)反応ダイナミクスに関して量子力学的アプローチによる理論予測に成功し,ナノスケールのイオン輸送に関する新知見を得た.本研究では,制限ナノ空間(ナノスケール構造および界面により拘束された流動空間)における溶媒および溶質分子の高次構造,流動性および電気特性の高速・高精度解析を目指し,量子・分子流動ダイナミクスに基づく新しい数理体系の構築とその応用技術を探索する.系に異種界面を包含し,バルクとは異なる分子流動場を制限ナノ空間として統一的に捉え,境界条件や拘束条件下で発現する新奇な物理・化学・生命現象を見出すとともに、これらの理論並びに実験の両面からの解明を目指す.バイオナノテクノロジー,生命機能および環境保全分野における先端的応用技術に関連して,それぞれ,ナノ孔による電気的なDNAシーケンシングや分子トモグラフィー技術開発,生体膜におけるイオンチャネル内の分子流動あるいは燃料電池内異種界面におけるプロトン輸送等の解明が期待される,制限ナノ空間を用いた単一分子解析技術と分子流体科学を深化融合する本研究は,生命機能研究や非平衡統計力学の新機軸を展開し,先端機械の開発による直接的な社会貢献に繋がる初年度はマルチスケール・マルチフィジックス理論モデルの構築,その検証用の制限ナノ空間製作と計測原理の探求を重視した.特に,分子流の先端計測につながる非接触電気計測,すなわち,多数の微細電極と特殊構造を有するマイクロ・ナノ流路の製作技術確立に挑戦した.従来の微細加工技術だけでなく,最先端のNEMS/MEMS技術を導入し,電子線描画装置と自作ナノインプリンタの併用による新たな基盤技術やノウハウを蓄積している.具体的な研究課題として,蛍光-分子計測や粗視化モデルの開発,Brownian Dynamicsや量子化学解析と流体科学との融合理論開発を進めた.その結果,主に,バイオナノテクノロジー,人工臓器および次世代電池の数理解析・設計手法を流体科学の視点から構築し,国際雑誌や専門会議で公表することができた本研究では,制限ナノ空間における溶媒および溶質分子の高次構造,流動性および電気特性の高速・高精度解析を目指し,量子・分子流動ダイナミクスに基づく新しい数理体系の構築とその応用技術を探索する.系に異種界面を包含し,バルクとは異なる分子流動場を制限ナノ空間として統一的に捉え,境界条件や拘束条件下で発現する新奇な物理・化学・生命現象を見出すとともに,これらの理論並びに実験の両面からの解明を目指す.バイオチノテクノロジー,生命機能および環境保全分野における先端的応用技術に関連してナノ孔によるDNAシーケンシングや分子トモグラフィー技術開発,生体膜におけるイオンチャネル内の分子流動あるいは燃料電池内異種界面におけるプロトン輸送等の解明が期待される.平成23年度は,実施計画に挙げたように,最先端のMEMS/NEMS技術を導入することでDNAの持続長と同程度の長さスケールを持つ流路の作製を可能とし,それを用いてλDNAの流動を可視化観察に成功した.制限ナノ空間においてλDNAの電気移動度に明確な差が現れ,バルクとは異なる流動特性が明らかにされた.本課題は,当初の目的を達成し,その成果は米国機械学会誌亀(ASME J.Fluids Eng.)に掲載された.もう一つの課題として,イオン交換膜を介したプロトン流動の計測とその制御を試みた.イオン交換膜に蒸着された外部銀電極により,プロトン流動を能動制御することにより,過電圧が抑制されることが示された.この物理現象に関して理論モデルを用いて説明を行った.また,固体高分子膜の分子構造がプロトン伝導に影響を及ぼすことから,膜構造を評価するための解析手法を考案した.この成果は,米国物理学会誌(Phys.Rev.E)に掲載され,さらに国際会議および国内専門学会にて発表を行った,その他,次年度の目標を運成するための基礎実験ならびに理論構築を行った.本研究は,制限ナノ空間における溶媒および溶質分子の高次構造,流動性および電気特性の高速・高精度解析を目指し,量子分子流動ダイナミクスに基づく新しい数理体系の構築とその応用技術を探索することを目的としている.平成24度までに,制限ナノ空間における分子や微粒子の電気計測および可視化観察を行うための実験環境を整えてきており,具体的な計測結果が得られるようになった.一方で,理論的枠組みについても,分子流体力学の観点から独自の数理モデルを展開し,実測データとの比較を行う準備を進めてきた.

平成25年度は,さらに,電解質溶液中の電場とイオンの濃度場およびそこでの荷電粒子や分子の振る舞いについて調べ,現象の時間空間スケールについて議論することを可能とした.電極に電圧を印加した直後に溶液中には一様電場が印加されるが,それを遮蔽するようにイオンが流動し始める.この事実は,これまでにも知られていることであるが,ナノメートルスケールからミリメートルスケールで見られる現象を同一の理論モデルで扱えることを示した.溶液中における電解質イオンの振る舞いに加え,そのような場を泳動するDNA分子の運動についても考察した.流路中にナノワイヤーのような障害物を配置することにより,そこを通過するDNAは抵抗を受けて速度が低下するとともに,その凝集構造が伸長することを蛍光観察により示した.このことについて,分子動力学シミュレーションによる解析においても同様の傾向が示された.電気泳動する長鎖高分子の速度制御に関して,ナノ構造の障害物や壁面との摩擦または電気浸透流による逆向きの溶媒の流れを利用することが提案されているが,このような未知の分野に関してもこれまでの成果に基づき引き続き研究を進める予定である.本研究は,制限ナノ空間における溶媒および溶質分子の高次構造,流動性および電気特性の高速・高精度解析を目指し,量子分子流動ダイナミクスに基づく新しい数理体系の構築とその応用技術を探索することを目的としている.平成24年度は,電解質溶液中の分子流動現象に着目し,その可視化観察と電気計測を実現した.水溶液中に外部電場または圧力勾配を印加することにより,蛍光染色したDNA単分子の流動現象を可視化することに成功した.そのような流動現象を解析するため,電場存在下におけるDNA断片の流動シミュレーションを可能とした.さらには,独自に開発した粗視化モデルによるパターン形成シミュレーションを実現し,グラファイト基板表面に見られるDNAの自己集合化構造について,フラクタル次元解析を用いることで実験と理論の一致を示した.これらの結果から,ナノメートルスケールの狭小流路において,イオンの電気泳動と壁面近傍の電気浸透流の影響が顕著になり複雑な流動場が形成されていることが実験と理論の双方で確かめられた.一方,マイクロメートルサイズの流路においても局所的に電気的中性条件の破れた場を形成させ,イオンの流動現象を可視化することに成功した.このような現象に対して,実験系を再現する初期条件・境界条件の下で,Nernst-Planck方程式とPoisson方程式をセルフコンシステントに解くことにより,複雑な流動場におけるイオン輸送を明らかにすることが可能となることを示した.本年度の研究成果は,査読付き原著論文5件,国際会議発表5件,国内会議発表12件および特許出願3件として発表された.本研究は,制限ナノ空間における溶媒および溶質分子の高次構造,流動性および電気特性の高速・高精度解析を目指し,量子分子流動ダイナミクスに基づく新しい数理体系の構築とその応用技術を探索することを目的としている.
歯髄幹細胞を応用した傾斜機能型ナノハイブリッドインプラントの新治療戦略の構築

傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)の表面性状の効果がラット由来歯髄幹細胞(rDPSCs)へ与える影響を検討すべく、平成30年度の研究においては、雄性SDラット頭蓋骨へのrDPSCs移植による骨組織再生モデルの構築を行った。本プロジェクトは、我が国の超高齢社会における適切な口腔インプラント臨床の指針、新たな口腔インプラント臨床への戦略的治療法の基盤形成確立の一助を目指している。即ち、本研究では、口腔インプラント埋入と同時にDPSCs移植を併用した細胞移植による新しい治療法の構築を目的としている。これまでの研究結果から、細胞移植に際してはDPSCsが留置できるような足場材の工夫が必要であった。そこで、ラットの切歯歯髄組織よりrDPSCsを分離培養後に、頭蓋骨へ形成した骨欠損部へ足場材(β-TCP顆粒、HA顆粒、Collagen)を併用してrDPSCsを移植した。rDPSCs移植4週後にmicrofocus X線CTを用いて骨欠損部における新生骨の評価を行った結果、DPSCsとCollagenを共に移植した群においては、骨欠損の辺縁部と中心部に新生骨の形成を確認することができた。また、SA処理cpTi (AO処理cpTiへ水熱処理を施した純チタン)上におけるReal-time PCR(RT-PCR)法による骨形成関連遺伝子発現解析からは、未処理の純チタ(cpTi)と陽極酸化処理を施した純チタン(AO処理cpTi)に比較して、遺伝子発現が有意に高い値を示すことが確認された。DPSCs動態を組織形態学的・分子生物学的レベルで解析した研究結果より、傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)が有する表面性状(表面形状と物理化学的な表面性状)は、足場材料と組み合わせた歯髄幹細胞の骨形成促進に有用である可能性が示された。申請者らは、口腔インプラント臨床(SA処理cpTiインプラント)への新しい戦略的治療法の基盤形成確立を目的として、平成29年度には培養モデル構築を確立し、SA処理cpTi上での細胞増殖・分化能の解析を実施した。そして、その結果を基盤として、平成30年度には歯髄幹細胞と足場材の組み合わせを工夫したラット上顎骨の骨欠損部へ移植する細胞移植モデル構築を確立した。この結果、傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)が有する表面性状(表面形状と物理化学的な表面性状)は、足場材と組み合わせた歯髄幹細胞の骨形成促進に有用である可能性が示された。平成30年度に取得した結果は、平成29年度に得られた培養モデル構築データを支持するものであり、最終年度である平成31年度への計画に着手できる準備が得られている。ラット由来歯髄幹細胞(rDPSCs)を用いて以下の研究を行う予定で既に一部は進行している。SA処理cpTiの研究試料製作の継続、SA処理cpTi表面上でのrDPSCsからの骨形成関連遺伝子と細胞内シグナル伝達に関与するの発現マーカーの追加と分析、タンパク質レベルでの検証を継続して実施していく予定である。さらに、平成30年度の骨欠損部へ移植する細胞移植モデル構築を基盤研究として継続していき、口腔インプラント/骨組織界面における傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)の臨床応用へ向けた基盤形成と検証を実施していく予定である。我々は、口腔インプラント治療への臨床応用を目指して、純チタン(cpTi)表面へ陽極酸化と水熱処理を行うことで、傾斜機能とナノハイブリッド化を施した傾斜機能型ナノハイブリッド(SA処理)インプラントを開発し、in vitro実験モデルにて有用性を報告してきた。本研究課題では、インプラント埋入と同時にヒト歯髄幹細胞移植を併用した戦略的治療法の基盤形成確立を目指した細胞移植実験モデルを構築し、傾斜機能型ナノハイブリッドチタン(SA処理cpTi)インプラントの臨床への実用化に向けた検討を行うことを目的としている。平成28年度の申請期間内では、ラットの歯髄幹細胞移植、SA処理cpTi埋入実験に先立ち、至適歯髄幹細胞数決定に関する実験を実施した。ラットの歯髄組織より歯髄幹細胞の分離培養を行った。歯髄組織をトリプシンコラゲナーゼにより酵素処理を行い、培養ディッシュ上に播種し培養、継代後にフローサイトメトリーにより、表面抗原解析を行った。この結果、細胞表面抗原であるCD29、CD49d、CD90はpositive、CD34とCD45はnegativeのデータを取得すことができた。また、表面抗原解析と同時に脂肪分化誘導培地と骨分化誘導培地を用いて、脂肪細胞と骨芽細胞への分化誘導を行った。この結果、Oil red O染色、FABP-4免疫染色、ALP染色、Osteocalcin免疫染色を行うことにより、各染色における陽性細胞が存在していることが明らかとなり、ラットより抽出した細胞の多分化能を確認することができた。申請者らは、SA処理cpTiインプラントの臨床への実用化に向けた検討をこれまでに骨髄由来間葉系幹細胞をはじめとする種々の細胞を用いて、細胞分化能を遺伝子発現を指標とした分子細胞レベルで解析してきた。これにより、骨髄由来間葉系幹細胞の遊走能と分化能が有意に高いことが明らとなり、SA処理cpTiインプラント表面周囲の様々な微小環境による骨髄由来間葉系幹細胞の増殖・分化制御機構を解明する一端を明らかにしてきた。平成28年度の研究成果では、これまでの研究成果を基盤することにより、ラット歯髄幹細胞の分離培養に成功した。この結果より、SA処理cpTiインプラント

材料上でのラット歯髄幹細胞のin vitro実験モデルを構築する準備が整い、さらには現在、SAcpTiインプラント材料を製作する準備に取り掛かっている。平成29年度の研究においては、傾斜機能型ナノハイブリッドインプラントの表面性状の効果がラット由来歯髄幹細胞(rDPSCs)へ与える影響を検討すべく、研究試料上におけるrDPSCsの増殖・分化に関する検討を行った。研究試料としては、未処理の純チタ(cpTi)、陽極酸化処理を施した純チタン(AO処理cpTi)、AO処理cpTiへ水熱処理を施した純チタン(傾斜機能型ナノハイブリッド; SA処理cpTi)用いた。rDPSCsは、6週齢雄性SDラットの上顎中切歯より歯髄組織を採取後、トリプシンコラゲナーゼを用いた酵素処理によって分離・培養を行い各試料上にて培養し、細胞増殖活性測定と走査型電子顕微鏡(SEM)による細胞形態分析、Real-time PCR(RT-PCR)法による骨形成関連遺伝子発現解析を行った。細胞増殖活性は、各研究試料間においては有意な差は認められなかった。一方、SEM分析では、cpTiとAO処理cpTiに比較してSA処理cpTi上ではrDPSCsの細胞突起が陽極酸化被膜とハイドロキシアパタイト結晶へ密接に接着した所見が確認された。RT-PCR分析では、cpTiとAO処理cpTiに比較してSA処理cpTi上におけるオステオポンチン(OP)とオステオカルシン(OC)発現がともに有意に高い値を示した。我々は、傾斜機能型ナノハイブリッド(SA処理cpTi)の表面性状(表面形状と物理化学的な表面性状)が細胞外マトリックスタンパクを介して細胞膜貫通細胞接着レセプターであるインテグリンを活性化させ、細胞内シグナル伝達系に作用することで細胞分化調節機構が活性化され、細胞接着機構と遺伝子発現に影響を与えたものと推察している。現時点までのプロジェクト研究結果から、SA処理法はrDPSCsの骨関連遺伝子発現を促進させることが確認された。申請者らは、SA処理cpTiインプラントの臨床への実用化に向けた検討を目的として、前年度にはフローサイトメトリーによるラット由来歯髄幹細胞(rDPSCs)の表面抗原解析、骨芽細胞への分化誘導解析の結果より、rDPSCsの多分化能を確認し培養が確実となった。この結果より、平成29年度においてはSA処理cpTi上での細胞増殖・分化能を解析することを目的として、SA処理cpTi上でのrDPSCsの培養モデル構築が確立され、本研究報告に示す結果を得ることが可能となった。平成29年度に取得した結果は、平成28年度で得られた研究データを支持するものであり、次年度への計画に着手できる準備が得られている。傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)の表面性状の効果がラット由来歯髄幹細胞(rDPSCs)へ与える影響を検討すべく、平成30年度の研究においては、雄性SDラット頭蓋骨へのrDPSCs移植による骨組織再生モデルの構築を行った。本プロジェクトは、我が国の超高齢社会における適切な口腔インプラント臨床の指針、新たな口腔インプラント臨床への戦略的治療法の基盤形成確立の一助を目指している。即ち、本研究では、口腔インプラント埋入と同時にDPSCs移植を併用した細胞移植による新しい治療法の構築を目的としている。
ＲNＡ検出プローブを用いた新しい歯根膜幹細胞の単離方法の確立に関する研究

本研究の目的は、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAを探索し、RNA検出プローブを用いて効率的にヒト歯根膜幹細胞を生細胞のまま同定・単離する方法を確立することである。本研究の結果、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAの一つとしてLRIG1を同定した。LRIG1のRNA検出プローブを用いてLRIG1陽性ヒト歯根膜細胞とLRIG1陰性ヒト歯根膜細胞を比較した結果、LRIG1陽性ヒト歯根膜細胞のほうが細胞増殖能が高く、in vitroにおける脂肪細胞および骨芽細胞分化能も高かった。このことから、LRIG1はヒト歯根膜幹細胞の同定に有用であることが示唆された。この研究目的を達成するために、平成27年度の研究計画では「1.ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現するRNAの網羅的解析」と「2. RNA検出プローブの作成と、単離したヒト歯根膜幹細胞の幹細胞特性の検討」について検討する予定にしていた。このうち研究計画1については、マイクロアレイおよびRT-PCRによるRNA発現解析を行う必要があるため、研究計画調書に記載した通り「SP細胞(幹細胞)とNon-SP細胞(成熟細胞)」「SSEA-4陽性細胞(幹細胞)とSSEA-4陰性細胞(成熟細胞)」「脂肪細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と脂肪細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」「骨芽細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と骨芽細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」「軟骨細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と軟骨細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」の組み合わせの細胞を作成し、それぞれからRNAの回収を行った。現在、これらのRNA標本のマイクロアレイおよびRT-PCR解析を行い、幹細胞集団に特異的に発現しているRNAのスクリーニングを進めているところである。研究計画2については研究計画1の結果を踏まえて行う必要があるので、研究計画1の結果が出た後に、速やかに開始する予定である。本研究では、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAを探索し、その結果をもとにヒト歯根膜幹細胞を同定・単離する最適なRNA検出プローブを作成することを目的としている。従って、研究計画の最初のRNA標本の準備は本研究の中で最も重要な段階である。平成27年度の研究ではこのRNA標本の準備を順調に整えることができ、マイクロアレイおよびRT-PCR解析へ進めることができたので、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。平成28年度の実験では、平成27年度の実験においてヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現するRNAを同定するために「SP細胞(幹細胞)とNon-SP細胞(成熟細胞)」「SSEA-4陽性細胞(幹細胞)とSSEA-4陰性細胞(成熟細胞)」「脂肪細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と脂肪細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」「骨芽細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と骨芽細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」「軟骨細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と軟骨細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」の組み合わせの細胞を作成したので、それぞれからRNAを回収してマイクロアレイおよびRT-PCRによるRNA発現解析を行った。その結果、マイクロアレイおよびRT-PCRの何れにおいてもそれぞれの実験群で共通して未分化細胞集団に強く発現し、成熟細胞集団に発現していないRNAを検出することができた。これらのRNAの中から特に発現の強い上位30個のRNAを同定し、これらを幹細胞集団に特異的に発現しているRNAの候補とした。次に、これらのRNAの発現を生細胞で検出するためのRNA検出プローブを作成し、以後の実験に使用することとした。また、これらのRNA検出プローブを用いてそれぞれのRNA発現とSP領域、テロメア長および細胞増殖能との関連性を調べた。平成27年度と平成28年度の研究により、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAの候補をマイクロアレイおよびRT-PCRの結果より同定し、これらのRNAに対する検出プローブを作成することができた。また、研究計画調書に記載していた平成28年度以降の研究計画のうち、それぞれのRNA発現とSP領域、テロメア長および細胞増殖能との関連性を調べるところまで研究を進めることができているため、本研究の進捗状況としてはおおむね順調に進展していると考えられる。

平成27年度および平成28年度の実験では、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現するRNAを同定するために「SP細胞(幹細胞)とNon-SP細胞(成熟細胞)」「SSEA-4陽性細胞(幹細胞)とSSEA-4陰性細胞(成熟細胞)」「脂肪細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と脂肪細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」「骨芽細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と骨芽細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」「軟骨細胞分化誘導前の細胞(幹細胞)と軟骨細胞分化誘導後の細胞(成熟細胞)」の組み合わせの細胞を作成したので、それぞれからRNAを回収してマイクロアレイおよびRT-PCRによるRNA発現解析を行った。その結果、マイクロアレイおよびRT-PCRの何れにおいてもそれぞれの実験群で共通して未分化細胞集団に強く発現し、成熟細胞集団に発現していないRNAを検出することができた。これらのRNAの中から特にLRIG1をヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAの候補とした。LRIG1のRNA検出プローブを用いてLRIG1陽性ヒト歯根膜細胞とLRIG1陰性ヒト歯根膜細胞を比較した結果、LRIG1陽性ヒト歯根膜細胞のほうが細胞増殖能が高く、in vitroにおける脂肪細胞および骨芽細胞分化能も高かった。このことから、LRIG1はヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現するRNAであることが示唆された。本研究の目的は、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAを探索し、RNA検出プローブを用いて効率的にヒト歯根膜幹細胞を生細胞のまま同定・単離する方法を確立することである。本研究の結果、ヒト歯根膜幹細胞に特異的に発現しているRNAの一つとしてLRIG1を同定した。このことから、LRIG1はヒト歯根膜幹細胞の同定に有用であることが示唆された。平成28年度では、平成27年度に引き続き研究計画1にあるRNA標本のマイクロアレイおよびRT-PCR解析を行い、幹細胞集団に特異的に発現しているRNAのスクリーニングを行う。これらのスクリーニングが完了次第、速やかに研究計画2で予定しているRNA検出プローブを作成する。平成29年度には、これまでの研究で作成したRNA検出プローブを用いてそれぞれのRNAを発現しているヒト歯根膜細胞を単離し、in vitroおよびin vivoにおける分化能を検討する予定である。矯正歯科平成27年度では当初の研究計画で予定していたRNA検出プローブの作成を行わなかったため、次年度使用額が生じた。また、当初予定していたよりも旅費・人件費・謝金の費用が少なかったことも、次年度使用額が生じた理由である。物品・旅費・その他の経費で概ね予定通りの額を使用したが、端数として391円が残ったために次年度使用額生じた。平成28年度では、平成27年度に行うことのできなかったRNA検出プローブの作成のために次年度使用額を使用する予定である。平成29年度の物品・旅費・その他の経費の何れかの経費に併せて次年度使用額を使用する予定である。
IT野にある顔認識ニューロンの個体識別ダイナミクスと同じ反応をする連想記憶モデル

IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し、その認知過程では、まずサルかヒトかの大まかな認識が行われ、次に、個体識別が行われている可能性を示唆した生理学的知見が近年報告されている。本研究では、連想記憶モデルでこの想起ダイナミクスが再現できるのではないかと考え、モデルの性質の調査や様々な改良を行った。これまでの所、サルが学習した顔の特徴を取り入れた記憶パターンを作成し、これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性の確認を終了した。同一グループ(サル類またはヒト類)に属する顔刺激は互いに似ているため、脳内表現においても相関が強いものと考えられる。そこで、この視覚刺激の相関の大小関係を取り入れるために、連想記憶モデルに学習させる記憶パターン同士にも相関の大小関係を取り入れてグループ化した。これを学習させた連想記憶モデルで、想起の安定性を調べた結果、記憶パターンが安定であることは勿論だが、同一グループに属する記憶パターン全てを混合した状態(混合状態)も安定となることが確認された。加えて、同一グループに属する記憶パターンの相関が強くなるほど、記憶パターンを混合して作られる混合状態の安定性もより強くなり、想起能力が高くなることが分かった。記憶パターンは個体識別情報であり、混合状態はどのグループに属する記憶パターンが提示されているかを知る、いわば、大まかな認識情報と言える。次に,こうした安定状態への想起ダイナミクスを解析し、記憶パターンと混合状態が、どのような順番で現れるかを調べ、この順番が、サルのIT野で見られる知見に類似していることが分かった。また、記憶パターンに雑音を乗せた計算機実験を行い、その際の想起ダイナミクスについて調べた。その結果、雑音が多いと、記憶パターンではなく、混合状態が想起されることが分かった。この結果を受けて、脳のメカニズムを解明するための新たな実験パラダイムを提案した。IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し,これは次のような挙動をすることが生理学者によって発見された.まずサルに,複数のヒトやサルの顔を学習させる.続いて,このサルに既に学習したAさんの顔を見せる.すると最初に,ヒトをコードしている全ニューロンが発火し,その後,Aさんの顔をコードしているニューロンだけが発火を持続し,それ以外は発火しなくなる.このとき,サルをコードしているニューロンの発火は殆ど見られない.っまり,まず物体の大まかな認識(ヒトかサルかのグループ認識)が行われ,続いて,それが誰なのかという詳細な認識が時間を追って行われるということが分かってきたのである.本研究者は,この想起ダイナミクスが連想記憶モデルを用いて説明できるのではないかと考えた.そこで,サルが学習した顔の特徴を取り入れた学習パターンを作成し,これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性を統計力学によって解析した.顔の特徴を取り入れるために,同一グルーブに属する顔パターンは互いに似ているため相関が強いもの仮定し,学習パターン同士にも相関の違い取り入れてグループ化したものを作成した.これを学習させた連想記憶モデルで,想起完了後の平衡状態を調べた結果,学習パターンが想起できることは勿論であるが,同一グループの学習パターン全てをOR処理した混合状態も安定に想起できることを確認した.この混合状態は,生理学実験で観測されている大まかな認識を行っている過程の発火状態と類似している.次に,相関のある記憶パターンのいくつかで生成したOR混合状態の安定性についても調べた.その結果,相関のある記憶パターン全てを混合した混合状態は安定であるが,1つでも記憶パターンが抜けると,それらで生成したOR混合状態は不安定になることが分かった.つまり,かならず相関のある記憶パターン(同一分類の物体を表している記憶パターン)同士はすべてが混ざり合って1つの混合状態を形成しやすいことが分かった.以上より,混合状態は大まかな分類を表現している概念情報であると考えられる.次年度以降は,ダイナミクスについて詳しく調べる.IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し,これは次のような挙動をすることが生理学者によって発見された。まずサルに,複数のヒトやサルの顔を学習させる。続いて,このサルに既に学習したAさんの顔を見せる。すると最初に,ヒトをコードしている全ニューロンが発火し,その後,Aさんの顔をコードしているニューロンだけが発火を持続し,それ以外は発火しなくなる。このとき,サルをコードしているニューロンの発火は殆ど見られない。つまり,まず物体の大まかな認識(ヒトかサルかのグループ認識)が行われ,続いて,それが誰なのかという詳細な認識が時間を追って行われるということが分かってきたのである。本研究者は,この想起ダイナミクスが連想記憶モデルを用いて説明できるのではないかと考えた。14年度には,サルが学習した顔の特徴を取り入れた学習パターンを作成し,これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性を統計力学によって解析した。本年度は,ダイナミクスについて調べた。その結果,記憶パターンそのものを見せた場合は,それ自体が連想記憶モデルの平衡解であるため状態変化は起きないが,記憶パターンに雑音を入れた状態から想起を開始した場合は,一度,同類の記憶パターン群のOR混合状態(生理学実験でいうところの全ニューロンの発火に相当な状態)に近づき,その後,記憶パターンに収束することが分かった。雑音の量が多いほど,OR混合状態への近づき方は大きいことも分かった。また,雑音の量がある境界値を越すと,記憶パターンへは収束せず,完全なOR混合状態に入ることが分かった。

この性質に基づき,これまでの生理学的研究の方法にメスを入れ,連想記憶モデルと類似の構造がIT野に存在するか調べるための新たな生理学実験法を提案した。本研究を通して,IT野と同じダイナミクスが得られたが,連想記憶モデルをこれ以外の方法で改良した場合でも,同じダイナミクスが出る可能性が考えられる。次年度は,本年度以外のモデルのダイナミクスも調べることで,生理学と類似のダイナミクスが現れる本質のメカニズムが何なのかについて,詳細に調べる計画である。IT野にはヒトやサルの顔認識ニューロンが存在し、その認知過程では、まずサルかヒトかの大まかな認識が行われ、次に、個体識別が行われている可能性を示唆した生理学的知見が近年報告されている。本研究では、連想記憶モデルでこの想起ダイナミクスが再現できるのではないかと考え、モデルの性質の調査や様々な改良を行った。これまでの所、サルが学習した顔の特徴を取り入れた記憶パターンを作成し、これを連想記憶モデルに学習させて想起安定性の確認を終了した。同一グループ(サル類またはヒト類)に属する顔刺激は互いに似ているため、脳内表現においても相関が強いものと考えられる。そこで、この視覚刺激の相関の大小関係を取り入れるために、連想記憶モデルに学習させる記憶パターン同士にも相関の大小関係を取り入れてグループ化した。これを学習させた連想記憶モデルで、想起の安定性を調べた結果、記憶パターンが安定であることは勿論だが、同一グループに属する記憶パターン全てを混合した状態(混合状態)も安定となることが確認された。加えて、同一グループに属する記憶パターンの相関が強くなるほど、記憶パターンを混合して作られる混合状態の安定性もより強くなり、想起能力が高くなることが分かった。記憶パターンは個体識別情報であり、混合状態はどのグループに属する記憶パターンが提示されているかを知る、いわば、大まかな認識情報と言える。次に,こうした安定状態への想起ダイナミクスを解析し、記憶パターンと混合状態が、どのような順番で現れるかを調べ、この順番が、サルのIT野で見られる知見に類似していることが分かった。また、記憶パターンに雑音を乗せた計算機実験を行い、その際の想起ダイナミクスについて調べた。その結果、雑音が多いと、記憶パターンではなく、混合状態が想起されることが分かった。この結果を受けて、脳のメカニズムを解明するための新たな実験パラダイムを提案した。
一酸化窒素のアレルギー性炎症への関与

1.ヒト好塩基球、ヒト肺マスト細胞(HLMC)、ラット腹腔マスト細胞(RPMC)のメデイエーター遊離に及ぼす一酸化窒素(NO)の効果の検討(1)Sodium Nitropuruside(SNP)は抗IgEによる好塩基球、RPMからのヒスタミン遊離を抑制せず、A23187によるヒスタミン遊離を抑制した。(2)SNPはA23187刺激によるHLMCからのヒスタミン遊離を抑制せず、抗IgE刺激によるヒスタミン遊離を抑制した。抗IgE刺激によるLTC4遊離もSNPにより抑制された。(3)RPMCにおいてはNOS阻害薬L-NMMAの30分の前処置によりA23187によるヒスタミン遊離は増強した。2.NOによるRPMC,好塩基球、HLMC活性化抑制がいかなるメカニズムで起こっているかの検討(1)ヒト好塩基球、RPMCのA23187刺激前にSNPを反応系より除去した場合でもSNPによるヒスタミン遊離抑制作用は消失しなかった。(2)SNP抑制作用が認められなかった抗IgE刺激によるRPMC、好塩基球の活性化、A23187刺激によるHLMCの活性化に対してSNPが全く働かないかどうかを検討するため、SNPの細胞内利用を高めるとされるNacetylcystein(NAC)をSNPの前処置時間だけ一緒に反応させたところ、SNPの抑制作用が出現した。(3)SNPの抑制作用はマスト細胞・好塩基球への直接作用か、他細胞を介する間接作用かどうか検討したが、精製好塩基球、精製RPMCではSNPのヒスタミン遊離抑制作用は低下した。しかし、NACを加えることで抑制作用は回復した。以上より、NOはNACと共存させることにより、精製マスト細胞、好塩基球からのメデイエーター遊離を抑制し、その抑制効果は両細胞に対する直接作用であると考えられた。
シスチン含有ペプチドの高効率的合成法の開発研究

私は、以下に記述するように、新しいシスチン含有ペプチドの高効率的合成法を開発し、これを用いて抗HIV活性ペプチドの誘導体を数種類合成し、構造活性相関研究を行った。最近、アミノ酸数十残基のペプチドの化学合成には、固相担体(樹脂)上で保護ペプチド鎖を構築する固相合成法が用いられることが多い。シスチン含有ペプチドの化学合成においては、脱保護(保護ペプチド鎖構築後のペプチドの樹脂からの切断と各アミノ酸側鎖の保護基の除去)とジスルフィド結合形成が、合成の正否を握る重要なステップである。一般的には、酸により保護ペプチドを脱保護し、その後、水系溶媒中での空気酸化によりジスルフィド結合形成する方法がとられており、脱保護とジスルフィド結合形成はそれぞれ別々に行っている。私は、トリフルオロ酢酸中のスルホキシド(DMSO)-シリル化合物(TMSCI)によりこの二つのステップを同時に行えることを見い出した。2.最近、タキプレシン及びポリフェムシンから誘導したT22が天然品の約1000倍の抗HIV活性を有することを見い出した。そこで、このT22の誘導体T131をモデルペプチドとしてTMSCI-DMSO/TFA系を用いて合成しその有用性を確認した。3.本合成法を用いてT22の種々の誘導体ペプチドを合成し、構造活性相関研究を行い、T22の活性発現部位を明らかにした。4.本法はアミノ酸置換誘導体等の非天然型ペプチドの合成にも応用可能であることを確認し、ジスルフィド結合を有するペプチドの構造活性相関研究に試料を提供する有用な方法であることがわかった。