hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高年初産婦の疲労感とうつ状態にフォーカスした産後ケアプログラムの開発

本研究は、産褥早期から産後1か月までの高年初産婦の産後の疲労感とうつ状態の関連に焦点をあて、産後ケアプログラムを開発することを目指している。調査の結果、産後の疲労感とうつ状態との間には強い相関が認められ、産後の疲労感を経過観察することは、産後のうつ状態を予測する評価指標として有効であることが示唆された。また、高年初産婦は、夫や家族などの周囲に助けを求めることが苦手であるという特性が産後の疲労感に影響を及ぼしていることが明らかになったため、母親自身が産後の疲労感を客観的に測定し、自分の心と身体の状態を把握してセルフケアできるようにするためのツールとして「リチェックシート」を開発した。出産後はホルモンの急激な変化に伴い、産後うつ病などの精神疾患を発症しやすく、産後1週間の時点で約50%の母親がうつ状態を自覚しているといわれている。特に、高年初産婦は不妊治療を経験している割合が高く、治療中にうつ状態に陥った女性は産後にもうつ状態になりやすいことが報告されている。本研究は、産褥早期から産後1か月までの高年初産婦の産後の疲労感とうつ状態の関連を検討することを目的とし、調査を実施した。2014年度は、出産後にEPDSで高値を示す高年初産婦を抽出し、産後1か月までの産後の疲労感および睡眠の実態、育児の状況、母親の心理的変化を継続して調査した。調査を開始するにあたり、産褥早期は心理的に不安定な時期であること、心身のストレスが高い母親を迎え入れる家族への心理を考慮し、研究対象者のリクルート方法などの倫理的課題について十分に検討を行った。また、有識者および妊産褥婦を有する家族らの意見も踏まえて、調査を開始した。調査方法は、出産施設を退院してから1週間後と産後1か月健診時の2時点で、自記式質問紙調査(産後の疲労感:「産後の疲労感」尺度、不安の状態:STAI、うつ状態: Edinburgh Postpartum Depression Scale;EPDS)と面接調査を行い、産後の疲労感や育児の状況等について実態を調査した。また、母親の睡眠状態を把握するためにアクティグラフを用いて、産後1か月まで連続して測定した。2014年度に実施した「高年初産婦の産後の疲労感調査」は、研究対象者数が目標に達していないため、現在も引き続き調査を続行している。本研究の目的は、出産後から産後1か月までの高年初産婦の産後の疲労感とうつ状態の関連を明らかにすることである。出産後、母児同室を実施した高年初産婦に質問紙調査(「産後の疲労感」尺度、EPDS、STAI)の研究協力を依頼し、105名から研究協力が得られた。この内10名から継続調査の同意が得られ、産後1か月までの産後の疲労感、睡眠状態、育児の状況、母親の心理的変化を調査した。質問紙調査とインタビューは、退院後1週間と産後1か月で実施した。高年初産婦の退院後から産後1か月までの睡眠状態を把握するために、アクティグラフを用いて睡眠状態を連続測定した。10名の継続事例の産後の疲労感得点とEPDS得点は、出産後の入院中が最も高く、その後、退院後1週間、産後1か月の順で減少した。産後の疲労感得点は、入院と産後1か月の間に有意差が認められ、EPDS得点は入院中と退院後1週間の間、入院中と産後1か月の間に有意差が認められた。産後の疲労感得点とEPDS得点は、すべての時期で強い相関があり、産後のうつ状態を予測する評価指標として、産後の疲労感の経過を観察することの有効性が示唆された。睡眠状態については、退院後から産後1か月までの総睡眠時間は399.0分/日であった。睡眠中の動きを測定する活動指数(Activity Index)が高値の母親は、産後の疲労感得点およびEPDS得点が高値の傾向がみられた。継続事例の対象者は、10名中9名が自宅で産後の生活を送り、実母や義母などから日常生活の支援を受けていた。対象者は、児の夜泣きなどの育児に関連したことで、夫や実母などの支援者にストレスを感じており、対象者の産後の疲労感やうつ状態に影響していることが推察された。今後は、対象者の「行動」と「認知」の分析を新たに加え、高年初産婦の認知モデルの観点から検討していく予定である。昨年度から実施していた調査は、産後1か月までの継続調査への協力者を確保するのにやや時間を要し、平成26年9月まで延長したが、予定通りデータ分析まで終了した。10名の継続事例の概要は、平均年齢39.6±2.5歳、不妊治療後の妊娠6名(60.0%)、合併症妊娠4名であった。産後の疲労感得点は、入院中が101.7±17.3点と最も高く、時間の経過と共に減少し、入院と産後1か月の間には有意差が認められた。EPDS 9点以上の割合は、入院中80%、退院後1週間40%、産後1か月20%で、入院中と退院後1週間の間、入院中と産後1か月の間に有意差が認められ、母児同室開始時は、精神的ストレスが高いことが明らかになった。また、退院後から産後1か月までの一日の睡眠中の活動指数が高値の母親は、産後の疲労感得点およびEPDS得点が高値の傾向がみられた。

産後の疲労感得点とEPDS得点と間には、3時点(入院時、退院後1週間、産後1か月)で強い相関が認められ(r=0.79-0.86)、産後のうつ状態の予測する指標として、「産後の疲労感」尺度の活用の有用性が示唆された。継続事例の対象者は、10名中9名が自宅で産後の生活を送り、実母や義母を自宅に呼んで日常生活の支援を受けていた。対象者は、児の夜泣きが働いている夫に迷惑をかけてしまうと<夫への気兼ね>を感じており、実母や両親らの支援に対して「うるさい」と否定的な感情を抱いていた。この様な育児を介した実母や義母などの支援者とのかかわりが、対象者の産後の疲労感やうつ状態と関連していることが推察された。当初予定していた「高年初産婦の産後ケアガイドライン」の作成に当たっては、高年初産婦の産後の生活とソーシャルサポートの実態を把握する必要があるため、「行動」と「認知」の視点から分析を行い、高年初産婦の認知モデルの観点から検討する必要がある。昨年度の調査結果を踏まえ、今年度は母親の育児に対する「認知」と「行動」の観点から分析を行った。母親らが最も対応が困難な育児は、「児の夜泣き」であった。この現象について認知モデルを用いて分析した結果、「児が泣く=周りに迷惑になる」という自動思考が生じていた。様々な対処をしても児が泣き止まない時には、「私は母親失格だ...」といった媒介信念が作用し、育児全般に否定的な自動思考が想起されやすくなることが推察された。「産後の疲労感」尺度合計点とEPDS得点が高い母親(疲労感が強く抑うつ状態の母親)は、その人特有の媒介信念を有していた。また、本調査の対象者である高年初産婦は、実父母の高齢化により出産後のソーシャルサポートが乏しい事例が多かった。特に、情緒的サポートが弱い事例では、周囲に助けを求めることができないという特徴がみられ、育児や生活全般を自分が取り仕切る傾向がみられた。この母親らは、疲労の原因は、夜間の授乳や夜泣きによる睡眠不足であると認識しており、否定的な自動思考や不安などの心理的な要因が疲労感を増強させているとは考えていなかった。そこで、母親自身が産後の疲労感を客観的に測定し、自分の心と身体の状態を把握するために、「産後の疲労感」尺度を基盤とした「リチェックシート」を作成した。作成にあたっては、育児期の母親の負担にならないように、文字の大きさや回答しやすさ等について専門家と時間をかけて検討し、疲労の要因別の対処方法を加えてセルフケアにつなげることを目指した。今後は、リチェックシートによる母親のセルフモニタリングやセルフケアの実態を評価し、効果や課題を検討する予定である。平成2627年度は、出産後から産後1か月までの高年初産婦の産後の疲労感と抑うつ状態の関連を明らかにするために、調査を実施した。この調査は、出産後、出産施設退院後1週間、産後1か月の3時点で、質問紙調査(「産後の疲労感」尺度、EPDS、STAI)、アクティグラフを用いた睡眠状態の観察、インタビューを実施した。継続調査に同意が得られた10名の「産後の疲労感」尺度合計点は、出産後の母児同室中が最も高く、時間の経過とともに軽減し、産後1か月の尺度得点が有意に減少していた。尺度合計点とEPDS得点は、有意な強い正の相関がみられ、抑うつ状態が軽減するか持続するかの分岐点は、産後2週間前後であった。これは、産後うつ病の発症時期と一致しており、産後うつ病を早期発見する上で重要な時期であることから、出産直後から産後の疲労感の推移を観察することにより、産後うつ病のリスクを有する母親のフォローアップに活用できる可能性が考えられた。
体性多能性幹細胞（Muse細胞）による虚血・再灌流性肺傷害の治療

ラット肺虚血・再灌流障害モデルを用いて、多能性幹細胞であるMuse細胞が、急性期・慢性期に肺保護効果を発揮するかどうかを検討する事を本研究の目的とした。Muse細胞には、抗炎症性物質などの液性因子分泌による効果、さらに肺血管内皮細胞や肺胞上皮細胞などへの分化という二つの側面からの効果を期待した。まず、ラット左肺の肺門クリッピングモデルを作成し、左肺に2時間の虚血を加える事により、再灌流後に顕著な肺水腫が生じ、正常群と比較して対側肺動脈遮断時の動脈血酸素分圧ならびに左肺門遮断時の動的肺コンプライアンスが有意に低下する事を確認した。組織学的にも、虚血・再灌流後には顕著な肺水腫の所見が見られた。実験群として、Muse細胞投与群(再灌流直後に肺動脈から注入)、Mesenchymal stem cell (MSC)投与群(同様に注入)、PBS投与群(同様に注入)の3群を作成し、再灌流後3日目、5日目に右肺動脈遮断後の動脈血酸素分圧、右肺門遮断後の左肺動的コンプライアンス、病理組織像を検討した。Muse細胞投与群では、3日目、5日目ともに、動脈血酸素分圧、左肺動的コンプランスが、他の2群と比較して有意に良好な値であった。また、Muse細胞投与群では、MSC投与群に比べ、単位体積あたり、より多くの注入細胞が左肺に集積していた。これらの機序を検索するために、左肺における抗炎症性物質、すなわちPGE2、IL-10などの発現量をWestern blotting法で検索したところ、Muse群では他の2群に比べ、有意にそれらの発現量が多かった。虚血・再灌流性肺傷害に対する、Muse細胞の急性期の効果についてデータの集積がで進んでいる。虚血再灌流性肺傷害は肺移植後急性期の重大な合併症であり、本合併症に対する新たな治療法の開発は肺移植の成績向上に不可欠である。本研究では、新規多能性幹細胞であるMulti-lineage differentiating Stress Enduring cell (Muse細胞)のもつ抗炎症作用や組織修復作用に着目し、Muse細胞の投与が虚血再灌流性肺傷害の改善に寄与するかどうかをラット左肺虚血・再灌流モデルを用いて検討した。本研究の結果から、Muse細胞を投与することによって間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell: MSC)を上回る肺コンプライアンス・動脈血酸素分圧の改善ならびに病理学的スコア(浮腫、肺胞出血、毛細管うっ血、好中球浸潤)の改善が得られることが示された。さらに、Muse細胞投与群においては、コントロール群ならびにMSC投与群と比較し、I型およびII型肺胞上皮細胞の増殖能がより高く、アポトーシス細胞の数がより少ない事が明らかになった。さらに、傷害肺のWestern blotting法による検索では、Muse細胞投与群においてKGF、IL-6, Bcl-2、Aktなどの細胞増殖・抗アポトーシスに関連する蛋白の発現が他の群と比較しより高度である事が明らかになった。今後は、Muse細胞の効果を病理学的に検討するとともに、肺保護効果の機序につき検討していく予定である。また、慢性期に肺障害を軽減するかどうかについても検討していきたい。呼吸器外科学予算は、ほぼ全額を支出し、端数にあたる1001円のみ次年度へ繰り越す事となった。物品費などに充当する。
機器保修の訓練環境のためのPCクラスタを用いた剛体シミュレーションの並列化

本研究では、まず、機器保修の訓練環境を実現する際に必要なPhysically-baseの手法に基づく剛体挙動シミュレーションを単体の計算機上へ実装した。その後、剛体挙動シミュレーションの処理の一部を、PCクラスタ上で分散して処理する手法を開発し、現時点で容易に入手可能な計算機環境を用いたリアルタイムシミュレーションの実現の可能性を検討した。その後、PCクラスタ上への分散アルゴリズムの改良、予測処理機能の開発を行い、PC単体を用いてシミュレーションを行う場合に比べて、2台の場合は約65%、4台の場合は約140%の高速化が可能であることを示した。具体的には、剛体挙動シミュレーションの処理の内、どの処理にどの程度の計算量が生じるのかを調べるため、単体の計算機上で剛体挙動シミュレーションを実行できる環境を開発し、剛体挙動シミュレーションの各処理の負荷を計測する実験を行った。実験の結果、ポリゴンレベルでの厳密な衝突判定と衝突時の接点間に働く力の算出の負荷が高いことを確認した。次に、剛体挙動シミュレーションの処理を効率的に切り分ける方法や切り分けた処理を計算機に動的に割り当てる方法、計算機間の通信プロトコル等を開発した。そして、PCクラスタ環境上に剛体挙動シミュレーションを実行するシステムを開発した。その後、同一の仮想空間の剛体挙動シミュレーションのシミュレーション速度を各環境で比較し、剛体挙動のリアルタイムシミュレーションの実現可能性を検討した。その結果、一般に容易に入手可能なハードウエアを用いて高速化が可能であること、複雑大規模な仮想空間ほど分散・並列化に適していることを確認した。さらに、タスクの負荷の大きさが不均等な場合でも効率的に負荷分散が行えるアルゴリズム及び、計算負荷が小さい時に将来実行する必要があるタスクを予測して実行する予測処理機能の開発を行い、同じハードウエアでもより効率的に並列化を行える手法を実現した。本研究では、まず、機器保修の訓練環境を実現する際に必要なPhysically-baseの手法に基づく剛体挙動シミュレーションの実行環境を単体の計算機上へ実装した。具体的には、剛体挙動シミュレーションの処理のうち、どの処理にどの程度の計算量が生じるのかを調べるため、単体の計算機上で剛体挙動シミュレーションを実行できる環境を開発し、剛体挙動シミュレーションの各処理の負荷を計測する実験を行った。実験の結果、ポリゴンレベルで行う厳密な衝突判定と衝突時の接点間に働く力の算出の計算負荷が高いことを確認した。その後、同一の仮想空間の剛体挙動シミュレーションを単一の計算機環境で実現する場合とPCクラスタ環境で実現する場合のシミュレーション速度を比較し、剛体挙動のリアルタイムシミュレーションの実現可能性を検討した。その結果、50個のナットとボルトが存在する仮想空間のシミュレーションでは、単体の計算機で実行する場合と比べて、ノードマシンの台数が2台の場合は約55%、4台の場合は約127%の高速化が実現できることを確認した。また、複雑大規模な仮想空間ほど分散・並列化に適していることを確認した。今後は処理予測機能を含めた負荷分散アルゴリズムの改良と、ノードマシンの台数をさらに増やした環境での剛体挙動シミュレーションの並列実行環境の開発を進めていく予定である。
腫瘍環境下の内皮細胞におけるＮＦＡＴｃによる転写活性化機構

腫瘍環境下の内皮細胞におけるNFATcを介した転写活性化機構を明らかにすることを目的とし、DNAマイクロアレイ、ChIP-seqによる標的遺伝子の網羅的探索、NFATc結合配列を組み込んだlacZ発現トランスジェニックマウスの作成、解析を行った。NFATcが転写を直接誘導する標的遺伝子として、ケモカイン受容体CXCR7、RhoGTPaseRND1が同定され、VEGFを介した血管新生調節において重要な役割を果たすことが明らかになった。また、in vivoにおける種々の血管内皮細胞で、NFATを介したプロモータ活性は炎症刺激にて上昇することが認められた。腫瘍環境下の内皮細胞におけるNFATcによる転写活性化機構を明らかにすることを目的として、本年度は1NFATc結合配列を組み込んだLacZ発現トランスジェニックマウスの作成・解析、2質量分析装置を用いたNFATcタンパク質複合体解析を行った。1NFATc結合配列(EGR3プロモーター)を組み込んだLacZ発現トランスジェニックマウスの解析では、前年度に血管内皮特異な活性が確認されていたことから、本年度は癌・浸潤部に見られる炎症を想定し、リポ多糖を全身性に投与したマウスにおいて活性を検討した。その結果、腹腔投与後24時間で、脳、心臓、横隔膜で活性の有意な上昇が観察された。現在、B16F10細胞を用いた固形腫瘍内血管、癌細胞転移先の微小環境における解析を進め、同様の活性の上昇が見られるかを検討している。2NFATc抗体を用いたプロテオミクスでは複合体構成タンパク質の同定まで至らなかった。本研究ではタンパク質を網羅的に同定することを目的としていたことから、免疫沈降産物全てを質量分析装置で解析するために、NFATc抗体と磁性ビーズを共有結合する手法を採用していた。しかしながら、NFATc抗体と磁性ビーズを結合させる作業によって抗体の親和性が著しく低下し、クロスリンカーの変更でも改善がみられなかったことが大きな障壁となった。この代替案としてFLAG融合NFATc発現コンストラクトを作製し、抗FLAG M2抗体により免疫沈降を行っており解析を進めている。また、yeast two hybridシステムによる相互作用するタンパク質の同定も進めており、NFATc全長、N末端側(トランス活性化領域)から300アミノ酸残基ごとをクローニングしたコンストラクトを作製し、血管の多い臓器として肺由来cDNAライブラリーを用いたスクリーニングを行っている。腫瘍環境下の内皮細胞におけるNFATcによる転写活性化機構を明らかにすることを目的とし、本年度は1ChIP-seqによる標的遺伝子の網羅的探索、2NFATc配列を含むEgr-3プロモータ依存lacZ発現マウスを用いた個体レベルでの発現解析を行った。臍帯静脈内皮細胞HUVECを用いてNFATc抗体を用いたChIP-seqを行い、VEGF刺激後1時間で4,119箇所の結合領域を同定した。ChIP-seqから得られたデータをインフォマティックス解析したところ、1) GGAAA配列にNFATcが結合すること、2) NFATc結合領域周囲にC/EBP、CREB結合配列が存在すること、3) NFATcはH3K4me3ヒストンマークと共局在していることを新たに見出した。NFATc標的遺伝子の絞り込みではChIP-seqとマイクロアレイデータを組み合わせて20遺伝子を抽出し、そのなかでCXCR7、RND1に着目して発現・機能解析を行った。プロモータ解析では、CXCR7遺伝子5'-flanking領域(-439/+89)をクローニングしてレポータアッセイを行い、この領域に存在する3か所のNFATc結合配列が誘導に必須であることを見出した。また、内皮機能解析においてVEGF-NFATcシグナルにより誘導されたCXCR7は、特異的リガンドであるSDF-1を介した細胞遊走、血管新生を増強することを明らかにした。さらに、もう一つの標的遺伝子であるRhoGTPaseRND1について機能解析を行い、RhoAを介した内皮バリア機能制御に関わることを明らかにした。Egr-3プロモータ依存lacZ発現マウスの胎生期においてE10.5以前にプロモータ活性がほぼ見られず、E15以降の血管においてシグナルが確認された。成体においても同様に血管で強い活性が見られ、特に脳、心臓、皮膚において顕著であった。本年度に予定していた「HUVECを用いたChIP-seq法によるNFATc結合領域の網羅的探索」、「マイクロアレイによるNFATcを介した発現解析」、及び「これらデータを組み合わせたNFATc新規標的遺伝子の探索」について、順調に終えることができた。NFATc標的遺伝子については20遺伝子を同定し、うちケモカイン受容体CXCR7、RhoGTPaseであるRND1について解析を行った。CXCR7についてはSDF-1、VEGF共刺激下の細胞遊走に関わること、RND1についてはRhoAを介した細胞バリア機能に寄与していることを明らかにした。

以上は、VEGF-NFATcシグナリングが内皮機能において中心的役割を果たすことを示唆しており、新たな創薬ターゲットを見出していく上での重要な成果である。「NFATc結合配列を含むEgr-3プロモータ依存lacZ発現マウス」については各種組織でのプロモータ活性を確認でき、当初の予定を遂行することができた。生理的条件において、胎生から成体までの経時的変化を捉え、Egr-3の発現が空間的、時間的にダイナミックに調節されていることが明らかになった。今後の課題として、NFATc活性化と疾患との関わりを明確にしていくため、病的環境下でEgr-3プロモータ活性がどのように変化するかを各種組織で詳細に解析することが挙げられる。NFATc抗体を用いたプロテオミクスについて、予備的検討として内在性タンパクの免疫沈降を行い、ウェスタンブロッティングによる検出に成功した。一方、タンパク質の収量の問題により質量分析装置を用いたタンパク質複合体解析、リン酸化修飾解析には至らなかった。今後は現状を打開すべく、スケールアップして内在性タンパクの検出を行う一方、現在使用している抗体に依存しない実験系でバックアップとして検討を進めていく必要が出てきた。NFATc結合配列を組み込んだlacZ発現トランスジェニックマウスについては各種組織における血管で活性が確認できたことから、病的環境下(炎症刺激や固形腫瘍モデル)で活性の検討を行う予定である。NFATc抗体を用いたプロテオミクスについては予備実験にて内在性タンパクの免疫沈降に成功していたが、タンパク質の収量の問題により質量分析装置による複合体同定には至らなかった。次年度は、1)タンパク質の量をスケールアップし内在性タンパク質のプロテオミクス解析を行うこと、2) FLAG融合NFATc発現系を立ち上げ、強制発現タンパクを用いたプロテオミクス解析を行うこと、3) yeast two hybridシステムによりNFATcと相互作用するタンパク質を絞り込むこと、を並行して進めていく。相対的に進捗度が低いNFATcのプロテオミクスについて注力していきたい。質量分析装置によるプロテオミクスにおいては、免疫沈降条件をさらにブラッシュアップしていくことが必要である。また、当初の計画では免疫沈降に使用する抗体の性質に依存する部分が大きいため、代替案としてFLAG融合NFATc強制発現系を確立し、FLAG M2抗体にて複合体要素を絞り込む作業を行う。さらに、yeast two hybridシステムを立ちあげ、NFATcを含むタンパク質複合体の構成要素を検討していく。以上のアッセイを立ち上げるため、前年度からの繰越金を活用し改善を図っていく。
甲殻類の個体発生における心臓とその調節機構の発達に関する生理学的研究

本研究の目的は,甲殻類における神経原性心臓の心臓ペースメーカーとその神経性液性調節機構の,個体発生ならびに系統発生における発達の過程を明らかにすることである。研究は主として組織学的ならびに電気生理学的方法を用いて行った。主な研究成果は以下の通りである。1)等脚類フナムシの飼育方法を確立し,フナムシ発生段階における心臓の形成過程を記載した。その結果を基に,フナムシの心臓ペースメーカーが幼体発生の過程で心筋から心臓神経節に転移し,心臓拍動が筋原性から神経原性に転換することを明らかにした。さらに生体における神経原性心臓拍動機構が,これまで主として十脚類の研究から知られていた神経原性心臓拍動機構とは異なることを明らかにした。2)フナムシの中枢神経系において一対の心臓抑制性および2対の心臓促進性の神経細胞を同定し,それらが心臓神経筋および心筋の両者を支配することを,形態学的および生理学的に明らかにした。さらに発生過程における心臓ペースメーカーの転移に伴う,神経調節機構の変化の過程を明らかにした。3)発生過程における心臓ペースメーカーの転移に伴う,液性因子とくに生体アミン類の心臓調節機構の変化の過程を明らかにした。4)原始的な甲殻類である鰓脚類のカブトエビの心臓には心臓神経筋は認められず,心臓拍動は生体においても筋原性である事を明らかにし,甲殻類における神経原性心臓の存在を初めて明確に示した。以上の成果について5編の論文を専門誌に投稿し,掲載された。さらにそのほかの成果についての論文を,研究分担者と準備中である。主として十脚類を用いた研究から、甲殻類の心臓は心臓内にある少数のニューロンからなる心臓神経節が拍動のペースメーカーとなる、神経原性心臓であることが知られている。しかしながら等脚類のフナムシの心臓ペースメーカー機構の個体発生過程における変化を調べた結果、心臓拍動が筋原性から神経原性に転換するする事が判明した。胚期および幼体初期の心臓は心筋の自発活動で拍動する筋原性であるが、幼体中期から心臓神経節が自発活動を開始し、神経筋伝達を介して心筋の活動をより早い神経節の活動に引き込むことによって心臓拍動のペースメーカーとなる。これはこれまで甲殻類で知られている神経原性とは異なったタイプの神経原性心臓といえる。このフナムシの発生過程における心臓ペースメーカーの転移にともなって、神経性や体液性の心臓調節機構がどのように変化するのかを調べた。初年度は、主として神経性調節機構の研究を行い、中枢神経系から1対の抑制性神経と2対の促進性神経が心臓を支配しているが、それらはいずれも心臓神経節および心筋の両者にシナプスして、心臓拍動を調節していることが判った。さらに中枢神経系内おいてそれらのニューロンを同定し、抑制神経伝樽物質がGABAであること、抑制神経が成長に伴って心筋から心臓神経節を支配していくことを明らかにした。また促進神経の伝達物質および促進神経調節の発生過程における変化について研究を進めている。これまでの成果を2つの論文にまとめて、専門誌に投稿中である。しかしながら等脚類のフナムシの心臓ペースメーカー機構の個体発生過程における変化を調べた結果、心臓拍動が筋原性から神経原性に転換する事が判明した。これはこれまで甲穀類で知られている神経原性とは異なったタイプの神経原性心臓といえる。

このフナムシの発生過程における心臓ペースメーカーの転移にともなって、神経性や体液性の心臓調節機構がどのように変化するのかを調べた。その結果、中枢神経系において1対の心臓抑制性ニューロンと2対の心臓促進性ニューロン、並びにそれらの心臓への経路を同定した。さらにそれらの心臓調節ニューロンのいずれもが心臓神経節および心筋の両者にシナプスして、心臓拍動を調節していること、またそれらのニューロンが成長に伴って心筋から心臓神経節を支配していくことを明らかにした。それらの成果を5つの論文にまとめて、専門誌に投稿し、掲載された。また心臓節の液性調節の因子と考えられるいくつかの生体アミン類について調べ、その作用が発生過程の心臓ペースメーカーの転移に伴って変化することを見出した。これらの結果についての論文を研究分担者と準備中である。
ウェブアーカイブを利用したシェイクスピア上演研究・教育プログラムの構築と普及

本研究は、先行研究で構築したウェブ・アーカイブA|S|I|A (Asian Shakespeare Intercultural Archive)収蔵のシェイクスピア上演映像、データ、資料等のコンテンツを活用した比較演劇研究と新たな教育プログラムの普及を目指すと同時に、アジア諸国や欧米研究者たちとの協力により、シェイクスピア上演比較分野における研究・教育のネットワーク作りを進め、アジアから国際的に発信するものである。当該年度は、昨年度に引き続きA|S|I|Aのデータ作成・修正作業を継続的に行った。さらに、コンテンツの充実を図るため国内外でシェイクスピア上演状況調査を行って、新たな上演映像や資料等を取得した。また、A|S|I|Aを含むICTを活用した比較演劇教育の実現に向けて、2018年7月にバーミンガム大学シェイクスピア研究所で開催されたInternational Shakespeare Conferenceにおいて、海外協力研究者のシンガポール国立大学リーラン・ヨン准教授、韓国順天大学校のヒョンウー・リー教授、バーミンガム大学シェイクスピア研究所長マイケル・ドブソン教授と打ち合わせを行い、A|S|I|Aを利用したオンラインコースの中心的な教材となる「A|S|I|Aマルチメディア・エディション」の骨子について決定した。2021年シンガポールで開催予定の国際学会World ShakespeareCongressでは本研究に関わる研究報告を予定しており、A|S|I|A構築過程で広がった国際的な研究者ネットワークを生かして研究の妥当性を検証し、準備を進めた。本研究は、先行研究で構築したウェブ・アーカイブA|S|I|A(Asian Shakespeare Intercultural Archive)収蔵のシェイクスピア上演映像、データ、資料等のコンテンツを活用した比較演劇研究と新たな教育プログラムの普及を目指すものである。また、アジア諸国や欧米の研究者たちとの協力により、シェイクスピア比較上演論分野における研究・教育のネットワーキング作りを進め、アジアからの国際的な発信を続けている。研究初年度の平成28年度は、ウェブ・アーカイブA|S|I|Aのデータ見直し作業を終了した。A|S|I|Aは2010年の公開当初の古いデータの見直しが急務となっていたが、上演作品に関するデータの修正や補足などを行った上で、利用者からのフィードバック等を参考にデータ全体の見直しを行い、コンテンツの充実を図った。また、データ修正以外にも、インターフェイスの変更に加え、検索したデータをリスト化して保存できる機能や、分析データを円グラフで視覚化して比較検討できる機能などを新たに追加した。ウェブ・アーカイブA|S|I|Aを利用した教育プログラム構築準備としては、28年8月に英国で開催されたShakespeare World Congressの際に、新たにA|S|I|Aチームに加わったマイケル・ドブソン教授(英国バーミンガム大学シェイクスピア研究所長)、先行研究期間中からの海外共同研究者であるリーラン・ヨン准教授(シンガポール国立大学)、ヒョンウー・リー教授(韓国順天郷大学)とA|S|I|Aを利用した多国間遠隔授業の実施及び、英国バーミンガム大学シェイクスピア研究所におけるA|S|I|Aを利用した大学院生対象の比較演劇教育プログラムの構築準備について、検討した。当初の計画通りウェブ・アーカイブA|S|I|Aのコンテンツの見直しと新たな機能の追加作業を行うことができた。また、複数の学会で研究発表を行ったほか、各国の研究者と本アーカイブの教育的利用について検討し、その実現に向けて具体的な計画を作成できた。本研究は、先行研究で構築したウェブ・アーカイブA|S|I|A (Asian Shakespeare Intercultural Archive)収蔵のシェイクスピア上演映像、データ、資料等のコンテンツを活用した比較演劇研究と新たな教育プログラムの普及を目指している。また、アジア諸国や欧米研究者たちとの協力により、シェイクスピア上演比較分野における研究・教育のネットワーク作りを進め、アジアから国際的に発信していく。当該年度は、昨年度に引き続き、ウェブ・アーカイブA|S|I|Aのデータ見直し作業を継続的に行うと同時に、昨年度新たに追加したデータ分析機能等の検証と改良、およびインターフェイス全体の修正を行ったほか、コンテンツの充実を図るため、新たな上演映像や資料等を取得した。また、ウェブ・アーカイブA|S|I|Aを含むICTを活用した比較演劇研究・教育の成果と可能性について、国内の学会で発表を行った。さらに、バーミンガム大学シェイクスピア研究所とシンガポール国立大学が計画中のウェブ・アーカイブA|S|I|Aを利用したオンラインコースの準備作業を進めた。2021年シンガポールで開催予定の国際学会World ShakespeareCongressではウェブ・アーカイブA|S|I|Aと連動させた企画を予定しており、A|S|I|A構築により広がった国際的な研究者ネットワークを生かして準備を開始した。当初の計画通り、データの見直しと新たな機能の検証を行い、デジタルアーカイブを利用した研究の成果について学会で報告を行った。また、若手研究者にデータ作成の分担を依頼することで、データ作成作業を効率的に進められるようになった。各国の研究者と本アーカイブの教育的利用について検討を進めたほか、国際的な研究者ネットワークをさらに広げて、2021年の国際学会に向けて、デジタルアーカイブを利用した研究・教育の成果を示す企画の検討を開始した。

また、A|S|I|Aを含むICTを活用した比較演劇教育の実現に向けて、2018年7月にバーミンガム大学シェイクスピア研究所で開催されたInternational Shakespeare Conferenceにおいて、海外協力研究者のシンガポール国立大学リーラン・ヨン准教授、韓国順天大学校のヒョンウー・リー教授、バーミンガム大学シェイクスピア研究所長マイケル・ドブソン教授と打ち合わせを行い、A|S|I|Aを利用したオンラインコースの中心的な教材となる「A|S|I|Aマルチメディア・エディション」の骨子について決定した。2021年シンガポールで開催予定の国際学会World ShakespeareCongressでは本研究に関わる研究報告を予定しており、A|S|I|A構築過程で広がった国際的な研究者ネットワークを生かして研究の妥当性を検証し、準備を進めた。平成29年9月に京都で開催されるJADH(The Japanese Association for Digital Humanities)の学会"Creating Data through Collaboration"において、国際的なチームによるデジタルアーカイブデータ作成の有効性について、A|S|I|Aチームの一員として共同発表するほか、10月に大阪で開催される日本シェイクスピ学会パネル・セッション「シェイクスピア研究におけるデジタル・ヒューマニティーズの成果と可能性」において、本研究の成果を報告する。また、学会参加のため9月に海外共同研究者が来日した際に打ち合わせを行い、アーカイブの教育的利用について計画をさらに進める。昨今上演作品のデータ作成に費やす時間を捻出しにくい状況が続いており、比較上演研究に関心を持つ若手研究者等に作業の分担を依頼する必要がある。2018年7月に英国で開催されるInternational Shakespeare Conferenceにおいて、各国の研究者とデジタルアーカイブ利用の研究・教育の可能性について意見交換を行う。また、ウェブ・アーカイブA|S|I|Aの利用拡大を目指し、テーマごとに収蔵映像作品をグループ化して解説する「online edition」作成の検討を開始する。2017年23月に実施した英国への演劇上演状況調査が、大学での業務のため当初の予定より短期間となり、未使用額が生じた。理由)データ作成作業にあたる若手研究者の探索が難航して作業開始が遅れたため、謝金分を次年度に繰り越すこととなった。使用計画)次年度の謝金に充当する。国内での演劇上演状況調査に充当する。
公共施設における協働的ダウンサイジング手法の研究開発

全国の老朽化した公共施設の更新や公共サービスの拠点づくりを推進するため、公共施設に必要な機能や用途を的確に把握し、長期的な時間軸から見た施設整備計画が求められている。そこで本研究では、自治体・住民・議会が共施設の維持管理情報を共有し将来的に必要な施設管理体制を実現する自治体・公共施設の協働的ダウンサイジングを実現する手法を開発した。その結果、ダウンサイジング手法については方向性及び成果を確認するとともに、その手法を支える情報システムに必要な構成要素と準備態勢を確立した。また住民ワークショップなどを通して実現に結び付ける仕組みなどについても可能性を確認した。本年度は、財政負担の縮減と適切な公共施設管理を継続的に実施する仕組みの構築を目指し、住民参加を前提とした劣化報告システム(以後「劣化報告システム」)を検証する。現在活用されている簡易点検表や現存率調査表を基に、営繕部局の担当職員だけでなく住民や一般職員でも公共施設の劣化調査に参加・報告できるよう、劣化状態を現場で直接タブレットやスマートフォンに入力し、インターネットを通して自動的にサーバに情報を集積し簡易的な劣化診断を行う手軽・明快・簡潔な劣化報告システムの検討を行った。検討項目は主に次の3点である。(1)劣化報告システムの開発に当たって、まず劣化程度の評価手法の検討を行った。専門的な知識の無い住民が劣化の度合を判断することは難しいため、厳密な分類は困難だが住民に分かりやすい表現による4評価とした。(2)土木インフラの分野では、千葉市の「ちばレポ」など、市内で発見した様々な不具合を、情報通信技術を使って住民が自治体にレポートし、住民と自治体、住民と住民の間でそれらの課題を共有することで合理的、効率的に解決することを目指す仕組みが既に構築されている。そこで劣化報告システムについては、千葉レポを参考にして施設管理フローの中で活用できる劣化報告システムを検討した。(3)劣化診断に求められる点検箇所(部位)については、「官庁建物調査」を参考に、専門家でなくても分かりやすい部位に置き換え、基礎、内壁、外壁、屋根や天井、水回り、その他の6項目とした。また劣化状態の点検個所については、佐倉市や横浜市の取り組みを参考に、漏水、腐食、ひび割れ・破損、変形、ゆるみ・がたつき、その他の6項目とした。劣化報告システムのイメージは、これまで公共施設管理の研究に携わる中である程度固まっていたこと、また簡易システム構築については大学内のシステム系学科の先生の協力を得ることができたため、予定よりも早くシステムの方向性が明らかになった。本年度は、(1)自治体・住民の協働を促す仕組みの検討(2)追加協力自治体・住民の探求とWS(ワークショップ)の準備(3)実データによる施設管理DB(データベース)・収集ツールの検討(4)施設管理DBの利用・活用を促す4ツール(<入力ツール><管理ツール><評価ツール><出力ツール>)の開発の4テーマを中心に研究を行った。(1)については、多くの自治体で公開している施設白書や公共施設等総合管理計画、施設カルテなどで示されている項目・内容について検討を行い、従来の自治体から一方的な情報提供ではなく住民が日常的に活用できるための指標や評価等として何が必要か検討を行い、その内容を平成29年度に実施を予定している市民WS等で住民に示す資料作成を行っている。また前橋市においては、前橋工科大学の学生や地元中学生とともに劣化診断WSを行い、公共施設管理における若い世代の参加可能性や協働体制について検証を行った。(2)については、平成29年度に市民WSを実施する準備として、他大学とのWSを開催し、複数自治体において対象地域の選定から説明資料までを作成・検証した。なおいくつかの自治体で住民WSもしくは職員WSの準備を始めている。(3)については、従来から研究を行ってきた公共施設の評価手法や中長期保全計画の作成手法がほぼ確立したため、エクセルベースではあるが複数の自治体で公共施設DBを構築し、さらに施設評価や中長期保全計画の活用手法についても検証を行った。(4)についても簡易的ではあるが、<入力ツール><管理ツール><評価ツール><出力ツール>を構築した。なお<入力ツール>については他ツールと切り離し、現場でもインターネットを介して入力・収集可能な情報収集システムとして、前橋でのWSや様々なアンケートにおいて活用・検証を行った。研究実績の概要でも示しているとおり、本年度の主要4テーマについては、ほぼ予定通りの成果を挙げることができた。ただし予定よりも協力自治体が少ないため、今後は他研究との連携も含め最終年度の成果に繋げたい。全国の自治体にとって、土木インフラ含む老朽化した公共施設の更新は、事故の発生や財政破綻に直結する課題として喫緊の課題となっている。また広域災害等にも対応できる公共サービスの拠点づくりを推進するため、公共施設に求めれている機能や用途を的確に把握し、中長期的な時間軸で施設管理を進める施設整備計画が求められている。そこで本研究では、自治体・住民・議会、さらに従来の自治体における縦割りの枠を越えて公共施設の維持管理情報を共有し、将来的に必要な施設管理体制を実現するオープン型施設管理システムと、そのシステムを施設整備の実施計画策定にまで繋げる自治体・公共施設の協働的ダウンサイジング手法を開発する。前者については、ほぼ全ての地方自治体で作成された公共施設等総合じ管理計画とほぼ同レベルの情報提供を行うため、財務・品質・供給面から自治体全体及び施設カルテとして公開すべき項目や出力方法について検討を行い、その収集方法についても明確にした。

一方後者については、管理者や専門業者でない一般的な住民であっても施設に関する劣化の状態を報告する仕組みや項目について様々なワークショップを通して検証するとともに、前者の出力結果を活用した公共施設の再整備計画策定案を検討する住民ワークショップを実施し、その効果を確認した。これらの成果により、自治体職員と住民が共に自治体の状況や地域の実態を把握し、公共施設の再整備計画案を協働作成するなかで自治体の将来を考察する具体的な仕組みと公共施設の総量をダウンサイジングする一連の手法の実現性が明確になった。なお平成28年度JST/RISTEX「持続可能な多世代共創社会のデザイン」研究開発領域採用研究「地域を持続可能にする公共資産経営の支援体制の構築」(研究代表:堤洋樹)において本研究の成果を引き継ぎ、システムの社会実装を目指す。全国の老朽化した公共施設の更新や公共サービスの拠点づくりを推進するため、公共施設に必要な機能や用途を的確に把握し、長期的な時間軸から見た施設整備計画が求められている。そこで本研究では、自治体・住民・議会が共施設の維持管理情報を共有し将来的に必要な施設管理体制を実現する自治体・公共施設の協働的ダウンサイジングを実現する手法を開発した。その結果、ダウンサイジング手法については方向性及び成果を確認するとともに、その手法を支える情報システムに必要な構成要素と準備態勢を確立した。また住民ワークショップなどを通して実現に結び付ける仕組みなどについても可能性を確認した。自治体・住民・議会、さらに従来の自治体における縦割りの枠を越えて公共施設の維持管理情報を共有し、将来的に必要な施設管理体制を実現するオープン型施設管理システムと、そのシステムを施設整備の実施計画策定にまで繋げる自治体・公共施設の協働的ダウンサイジング手法を開発するため、来年度は以下の内容について検証を行う。(1)オープン型施設管理システムの構築を目指し、劣化診断システムの改良と施設・インフラの連携(同システムの活用を前提)に求められる課題を解決する。(2)協働的な活動を実現するため、改良した劣化報告システムを用いた住民ワークショップを行うとともに、自治体の担当者へヒアリング等を行い、ワークショップの報告を公共施設の維持保全の実務に活用する方法(仕組み)を構築する。本研究の主題である公共施設における協働的ダウンサイジング手法については、ある程度の方向性が見えたが、実際に公共施設のダウンサイジングを実現にまで結び付けるには、関係部署の関係や政治的な判断など多くの障壁があり、現実的には難しい。今後は従来の施設管理の範囲を超えた様々な角度から、公共施設のダウンサイジングを実現する手法の検討・検証に力を入れたい。建築社会システム
貝殻全体の成長と部分の成長パターンとの関係から見た貝殻の形態的多様性と進化

貝殻の殻口の形状と拡大率および巻き軸の方向で殻形態を表すモデルを用いて,様々な種類の二枚貝と笠貝について,そのモデル変量と殻口縁に沿った成長勾配パターンを実際の標本から見積もった.その結果,殻の膨らみや殻口の形状は成長とともに変わりやすい反面,成長勾配パターンは成長を通じて比較的一定に保たれることがわかった.また,成長に伴う殻の膨らみの増加は殻口の後腹縁の伸張を伴う傾向にあり,その傾向は前後非対称の輪郭を持つもので特に顕著であった.そこで,理論形態モデルを用いて,殻口の輪郭や殻の巻き方の違いによって成長勾配パターンがどのように異なるのかをシミュレートした.その結果,前後非対称の殻口を持つ場合,膨らみの増加によって最大成長点がより前方へと移動し,その影響は,殻の巻き軸が縫合面内で前方に沈下している場合ほど少なく,また殻口の後腹縁の伸張によって相殺されることがわかった.一方,殻の巻き軸が反対側の殻に向かって沈下する場合には,最大成長軸が湾曲して殻頂が前方に向く"prosogyrous"な殻形態を呈するが,このような巻き軸方向の沈下は,最大成長点の位置には影響せず,むしろ最大成長点近傍の成長率増加を帰結する.以上の結果から,外套膜に沿った成長勾配パターンを保ったまま成長を続けた場合,成長に伴う殻の膨らみの増加が後腹縁の伸張と不可避的に連動してしまう場合があることがわかった.前後対称の殻形態を持つものや,最大成長軸が後方に位置する成長勾配パターンを持つものでは,このような制約はそれほど深刻ではないはずなので,より自由に様々な形態を派生しうると考えられる.また,殻の開閉や堆積物への潜入の際に機能的とされる"prosogyrous"な殻形態は,成長勾配の基本的なパターンを変更することなく,殻の成長率を全体的に増加させるだけで実現できることが明らかとなった.二枚貝のうち,アサリやハマグリなどのマルスダレガイ類には,成長とともに殻の輪郭が著しく変わるものがある。このような二枚貝について,殻の成長縁に沿った部位毎の相対的な成長量パターンを調べたところ,基本的なパターンは成長を通じてほぼ一定であることが明らかになった。また,殻成長のコンピューターシミュレーションから,同じ成長量パターンのもとでも異なる殻形態を作ることが可能であることがわかった。また,シミュレーションから,殻の輪郭と殻の巻き方との間にある一定の束縛関係が理論的に想定されたので,実際の計測によって検証した結果,その関係を確かめることができた。また,ある決まった成長量パターンの下で形成可能な殻形態のスペクトルが,殻の輪郭や成長量パターン自体によってもかなり異なることを示した。たとえば,円に近い輪郭を持つ二枚貝では,成長量パターンを変えずに殻の膨らみを増すことは容易だが,ハマグリのような三角形の貝では,成長量パターンを変えずに殻の膨らみを増すためには,殻の後部を伸ばす必要があることが明らかとなった。この結果は,実際のハマグリが成長とともに横長になる理由を説明する。こうした関係は,成長にともなう形態の変化に限らず,形態の進化をも同様に制約すると考えられる。また,マルスダレガイ類には殻の巻き軸の前方への沈下が広く見られるが,こうした特徴は,成長量パターンの変更なしに殻の巻き方の変化を容易にする効果を持つことがわかった。Ubukata (2000,2001)などの結果とあわせて考えると,巻き軸のプランジは筒淡靭帯という新たな靭帯の進化によって可能となり,堆積物に潜るのに好都合な形と,殻形態の高い変異性(可塑性)とを同時に提供し,マルスダレガイ類の繁栄と多様化に重要な役割を果たしたのではないかと考えられる。貝殻の殻口の形状と拡大率および巻き軸の方向で殻形態を表すモデルを用いて,様々な種類の二枚貝と笠貝について,そのモデル変量と殻口縁に沿った成長勾配パターンを実際の標本から見積もった.その結果,殻の膨らみや殻口の形状は成長とともに変わりやすい反面,成長勾配パターンは成長を通じて比較的一定に保たれることがわかった.また,成長に伴う殻の膨らみの増加は殻口の後腹縁の伸張を伴う傾向にあり,その傾向は前後非対称の輪郭を持つもので特に顕著であった.そこで,理論形態モデルを用いて,殻口の輪郭や殻の巻き方の違いによって成長勾配パターンがどのように異なるのかをシミュレートした.その結果,前後非対称の殻口を持つ場合,膨らみの増加によって最大成長点がより前方へと移動し,その影響は,殻の巻き軸が縫合面内で前方に沈下している場合ほど少なく,また殻口の後腹縁の伸張によって相殺されることがわかった.一方,殻の巻き軸が反対側の殻に向かって沈下する場合には,最大成長軸が湾曲して殻頂が前方に向く"prosogyrous"な殻形態を呈するが,このような巻き軸方向の沈下は,最大成長点の位置には影響せず,むしろ最大成長点近傍の成長率増加を帰結する.以上の結果から,外套膜に沿った成長勾配パターンを保ったまま成長を続けた場合,成長に伴う殻の膨らみの増加が後腹縁の伸張と不可避的に連動してしまう場合があることがわかった.前後対称の殻形態を持つものや,最大成長軸が後方に位置する成長勾配パターンを持つものでは,このような制約はそれほど深刻ではないはずなので,より自由に様々な形態を派生しうると考えられる.また,殻の開閉や堆積物への潜入の際に機能的とされる

"prosogyrous"な殻形態は,成長勾配の基本的なパターンを変更することなく,殻の成長率を全体的に増加させるだけで実現できることが明らかとなった.
ビスホスホネート服用患者へのインプラント手術で発症する顎骨特異的壊死のメカニズム

ビスホスホネート服用による生じる顎骨壊死の発生メカニズムとして、ビスホスホネート服用後に顎骨を構成するコラーゲンに他骨に比べて特異的な変化が生じている可能性が考えられる。本研究では大腿骨のコラーゲンと比較して、顎骨のコラーゲンに特異的変化が生じているかを見出そうとしたが、明確な変化を認めることはできなかった。歯牙欠損を有する患者へのインプラント治療法は,現在最も予知性の高い歯科補綴治療法の一つである。近年,ビスホスホネート服用中(特に,静脈内投与中)の患者に対するインプラント治療を含む歯科治療により,顎骨壊死が発生する症例が次々に報告され,bisphosphonate-related osteonecrosis of the jawsという特別なカテゴリーが設定され,その対策が米国をはじめ欧州、豪州で緊急報告されている。研究代表者は,"下顎骨は他骨に比べ,ビスホスホネート服用中に分子間架橋の異常な骨コラヘゲンが蓄積するため骨質が劣化し,その事ガインプラント治療時の顎骨特異的壊死の一要因にとなる"と仮説を立てた。この仮説を検証するために,ビスホスホネート服用後に下顎骨と大腿骨に同時にインプラント埋入を行い,下顎骨のみに壊死が起こるかを検証することをH19年度の研究の目的とした。実験動物としてラットを用い,ビスホスホネートは最も顎骨壊死の発症頻度が高いとされるzometa^[○!R](zoledronate:ノバルティスファーマ社)を用いる。ビスホスホネート服用後6-8週後に下顎骨または大腿骨にインプラント埋入を行う。1-2週間後に埋入部位を開放し,骨壊死を起こしたラット数の比較を行う。予備実験としてビスホスホネートの投与量,インプラント埋入までの日数,そして埋入後の埋入部位開放までの日数の検証を行う。現在,ビスホスホネートの投与量,インプラント埋入までの日数を検証している準備段階であり,研究実績としてはあがっていない。歯牙欠損を有する患者へのインプラント治療法は、現在最も予知性の高い歯科補綴治療法の一つである。近年、ビスホスホネート服用中(特に、静脈内投与中)の患者に対するインプラント治療を含む歯科治療により、顎骨壊死が発生する症例が次々に報告され、bisphosphonate-related osteonecrosis of the jawsという特別なカテゴリーが設定され、その対策が米国をはじめ欧州・豪州で緊急報告されている。研究代表者は、“下顎骨は他骨に比べ、ビスホスホネート服用中に分子間架橋の異常な骨コラーゲンが蓄積するため骨質が劣化し、その事がインプラント治療時の顎骨特異的壊死の一要因にとなる"と仮説を立てた。この仮説を検証するために、ビスホスホネート服用後に下顎骨と大腿骨に同時にインプラント埋入を行い、下顎骨のみに壊死が起こるかを検証することを研究の目的1とした。また、ビスホスホネート服用・非服用時の下顎骨および大腿骨において、コラーゲンの分子間架橋を分析することにより、その骨質を比較することを目的2とした。最も顎骨壊死の発症頻度の高いとされるzoledronateを用いて、ラットの腹膜内に6週間投与したが、インプラント埋入と顎骨壊死の発症を検証するところまでは実験が至らなかった。Zoledronate投与群と非投与群においては、肉眼的所見としての顕著な身体的特徴の変化、採取骨の性状の変化は認められなかった。コラーゲン架橋構造に関連し、その種類を決定する重要な因子として、骨コラーゲン中のリシン残基の水酸化の変化がある。現在、zoledronate投与群と非投与群の、下顎骨と大腿骨のコラーゲンリシン残基の水酸化の程度を比較検討中である。