hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
独自開発麻疹ウイルスベクターを用いて樹立したナイーブ型iPS細胞の分化機構の解明

我々は安全性に優れた遺伝子非挿入型麻疹ウイルスベクターを用いたiPS細胞樹立法を独自に開発してきたが、得られるiPSコロニーにはnaive様のdome状とprimed様の平坦なiPSコロニーの両方が存在していた。本研究では両タイプのiPS細胞を比較し、タイプ間の移行過程における分子機構、特にDNAメチル化について詳細な解析を行った。その結果naive様iPS細胞ではエピブラスト幹細胞特異的関連因子群の発現量が増加しており、CpGメチル化の低下も認められた。本研究において明らかにされたiPS細胞のタイプ間の移行に重要な遺伝子発現の調節機構は再生医療開発において極めて重要な知見であると考えられる。従来樹立されたヒト人工多能性幹(iPS)細胞は制限分化能・増殖能を持つprime型及びマウスES/iPS細胞が着床前期である基底状態の細胞と似たより安定で高い分化能・増殖能をもつnaive様に分類されております。しかし、ヒト多能性幹細胞においては、マウスnaive様の性質を評価するようにジャームライントランスミッションよりキメラ形成能の検討が倫理的に厳しいと考えられて、最適な多能性細胞の分化能の分子レベルで評価方法を確立ことが目的として研究遂行する。本研究室ではこれまでに、安全性に優れる自己開発・遺伝子非挿入型麻疹ウイルスベクラー(MVV)を用いたiPS細胞樹立法を開発し、その過程でMVVによりnaive様iPS細胞とprime型iPS細胞が両方誘導されることを見出した。まず、作製されたiPS細胞の多能性と自己複製能について検討したところ、免疫染色法を用いて表面マーカーであるSSEA4の発現が同じですが、一方、TRA1-60及びTRA1-81多能性表面マーカーの発現は違いことが分かりました。次に、マイクロアレイの解析より、報告されたnaive様多能性細胞で高発現分子であるDNMT3L、SOCS3、KLF5などの発現量において、naive様iPS細胞の発現量は高いことが維持しておりました。また、Taqman PCRより、上記の結果の再現性が確認できました。現在、誘導できたMV-iPS細胞はナイーブ性質の機能評価を実施しており、私たちはnaive様iPS細胞とprime型iPS細胞はin vitroで三胚葉への分化能を持っていることが確認できました。研究目的にて提示したnaive様iPS細胞とprimed型iPS細胞の性質の評価方法の確立について、表面マーカーの発現大きい違い点が確認できました。また、分子レベルで理解するために、マイクロアレイの結果より、DNMT3L、SOCS3、KLF5の発現特異性変化が同定できました。初年度の計画より想定していた以上の成果を得たこのため順調に進展していると判断した。ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)は再生医療の細胞ソースとしての応用が期待されているが、細胞株間において遺伝子発現不均一性及び分化能に差があり、臨床に利用する際はこの不均一性の問題により応用が困難である。そこで、ヒトiPS細胞を誘導する際に、多分化能に優れ均一性もある程度期待できるnaive型iPS細胞に直接誘導し維持する方法を確立することが重要である。当研究室では、安全性に優れた遺伝子非挿入型麻疹ウイルスベクター(MVV)を用いたiPS細胞樹立法を独自に開発した(特許申請済み、論文投稿中)。これまでの我々の研究により、MVVによって導入したリプログラミング因子の持続発現によりnaive様iPS細胞(麻疹ウイルス(MV)強陽性、ドーム型形態)が誘導されることを発見した。また、naive様iPS細胞株の培養を継続することによってprime様iPS細胞株(MV陰性、扁平型形態)が誘導され、このprime様iPS細胞株は高メチル化状態であることが明らかとなった。平成28年度は特定的な化合物等が存在する培養条件下におけるマイクロアレイ解析より、ヒトnaive/prime様iPS細胞の間の異なる遺伝子発現パターンを明らかにした。平成29年度は化合物等の影響を除去するため、培養条件非依存性のnaive様iPS細胞及びprime様iPS細胞並びに移行段階のiPS細胞(MV弱陽性、扁平形態)の各ステージにおけるマイクロアレイ等の網羅的遺伝子解析を実施した。その結果、naiveおよびprime様iPS細胞における発現変動分子を同定することに成功した。本研究によりMVVによるリプログラミング誘導因子発現量の違いによるリプログラミング分子機構のみならずnaiveからprime様形態にシフトする過程における制御遺伝子群が明らかとなり、本結果は将来的に再生医療の発展に寄与し得るものと考えられる。naive様iPS細胞とprimed型iPS細胞の分化能を評価する新規の指標について更なる検討実験を引き継ぎ行う。次に、in vitroでnaive様iPS細胞とprimed型iPS細胞を用いて3次元分化誘導培養条件の検討と構造形成能の確認する。また、naive様iPS細胞と型マウスin vivoでの生着・機能の評価する実験を行う予定です。
神経分化・発達と神経活動との関連についての新しいアプローチによる研究

本研究は、生体内で電位を感受できるシステムを構築し、その電位とそこでの生物学的現象の関連を探ることを目的としている。最終的な結果をうる段階にはいまだ至っていないが、現在まで以下のような流れで実験を行ってきた。まず電位を感受できるシステムを構築するため、センサー分子に相当するvoltage-sensitive potassium channel-GFP遺伝子を取得した。次に、この遺伝子を目的の組織にて特異的に発現させるため、組織特的発現を担うとされる幾つかのプロモーターの性質を検討した。神経上皮特異的に発現するとされるnestinプロモーター、神経細胞全般に強い発現を示すとされるCAGGSプロモーターについて、その発現強度、特性を検討した。又、nestinプロモーターについては、そのmRNAの発現をin situ hybridization法にて、特にその発現様式が従来の報告と同じであるかについて検討した。その結果、培養細胞レベルではいずれも発現強度は充分であったが、nestin mRNA発現細胞の一部は神経上皮以外にも観察された。さらに、ニューロテンシンが個体発生期の海馬の出力(脳弓)を担う細胞群に一過性に発現する事実を用いて、脳内に一過性に発現し、軸索の消退がおこる系にてどのような活動電位の変化が起きているのかを検討するため、マウスのニューロテンシンプロモーターの取得を試みた。ラットにおいては、上流域の一部は取得できたものの、マウスにおいては残念ながら取得できなかった。現在、得られたラットの配列にて一過性の発現が実現できるか否かを検討する準備を行っている。同時に神経分化そのものの分子的背景を検討するため、我々が新たに同定した神経上皮特異的発現遺伝子neurepinの解析を行った。マウスにおいてその全長遺伝子を取得するとともに、遺伝子の前半部分を欠損させたマウスを作成した。本年度は研究期間の初年度にあたり、平成12年度に向け幾つかの実験の準備並びに予備的実験を行った。(1)蛋白質型の膜電位感受性色素の作製voltage-sensitive potassium channel-GFP遺伝子を取得した。プロモーターとしては神経上皮特異的nestinプロモーター、CAGGSプロモーターについて、その発現強度、特性を培養細胞にて検定した。さらに、ニューロテンシンが個体発生期の海馬の出力(脳弓)を担う細胞群に一過性に発現する事実を用いて、脳内に一過性に発現し、軸索の消退がおこる系にてどのような活動電位の変化が起きているのかを検討するため、マウスのニューロテンシンのプロモーターの取得を試みた。本実験は現在も続行中である。(3)膜電位感受性色素検出システムの構築膜電位感受性色素の検出システムは本学にはなく、既設のカルシウム濃度測定装置の改変により対応を試みる予定であったが、この度、FRET(fluorescence resonance energy transfer)システムの導入の見通しが立ち、このシステムにて膜電位感受性色素検出システムを構築する予定である。なお、本システムによりFRET原理を用いたイメージングが可能となることが期待され、本研究においても、FRETを視野に入れ、新たなる膜電位感受性色素の検索も含め、今後実験内容を検討したいと考えている。
離散的経済モデルの理論的および実証的研究

本研究は理論的側面と実証的側面の両面から成っている。理論的側面については、第一に分割不可能財を伴ったone-sided modelにおいて情報の非対称性が存在する場合の競争的均衡の性質等を調べた。この研究では均衡の具体的特徴付けを行うことによって無限分割可能財のみから成る経済では存在し得ないような均衡が存在することなどが示された。第二にassignment problemにおいて「整合性」を含むいくつかの公理を用いてこの問題のコアを特徴付けた。この結果はある種の分割不可能財と貨幣を伴った一般均衡モデルにおける競争均衡の公理的特徴付けを同時に与えている。第三にマッチングモデルにおいて選好に外部性が伴っている場合に「安定性」の概念を適切に定義した上で、安定なマッチングの集合の諸性質を調べた。とりわけ、外部性がある場合、安定なマッチングは必ずしもパレート最適ではないが、少なくとも一つパレート最適かつ安定なマッチングが存在することが示された。第四に、分割不可能財と貨幣を伴ったone-sided modelにおいて価格が硬直的な場合に、「戦略的操作不可能性」、「パレート最適性」、「匿名性」を満たす資源配分メカニズムの設計可能性について考察し、これらの3条件を満たす資源配分メカニズムはただ一つしか存在しないこと示した。第五に、外部性のあるマッチング問題で、片側だけに外部性がある場合の安定なマッチングの性質を調べた。次に実証的側面についてはマッチング問題のケーススタディの一環として大学の付属高校から大学への進学者を配分・決定するメカニズムについて実際のケースに基づく研究を行った。平成6年度には理論的研究を開始すると同時に実証研究等のためのコンピュータ利用環境の整備などを行なった。具体的には、理論的研究に関しては、以前から続けてきたアサインメント・ゲームのコア(これは、ある種の分割不可能財と貨幣を伴なった離散的競争均衡モデルの競争均衡配分の集合に一致する)の「整合性」等の公理による特徴付けの研究に関して、論文の表現形態等を改善するなどしてこの研究を完成させた。(この論文は、「11.研究発表」欄に記載の通り、学術雑誌への掲載可能の返事をすでに当該雑誌編集長より受け取っている。)また、両面マッチングモデルの一般化に関する理論的研究を開始し、外部性を伴なった場合の安定性の定義および安定な配分の存在に関してある程度肯定的な結論を得た。さらに、同モデルにおいて、パレート最適で安定な配分が必ず存在することも示した。さらに、「整合性」公理のさまざまな経済モデルの有効性について内外の諸研究に関する情報を収集した。このように、理論研究については、平成7年度以降の理論研究の基礎作業を行なうという当初の目的はほぼ達成された、外部性を伴なった両面マッチング問題に関しては解の存在等に関してかなり一般性のある定理が証明され、単なる理論的研究の準備作業以上の成果が得られたものと思う。また、実証研究の準備作業についても予定通りの進展がなされた。本研究課題の理論的部分に関しては、平成6年度には以前から続けてきたアサインメント・ゲームのコアの「整合性」等の公理による特徴付けの研究に関して、論文の表現形態等を改善するなどしてこの研究を完成させ、この論文は平成7年に「11.研究発表」欄に記載の通り、学術雑誌に発表された。また、平成7年度には前年に引き続いて両面マッチングモデルの一般化に関する理論的研究を行い、外部性を伴なった場合のマッチングモデルについて論文を完成させ、この論文は「11.研究発表」欄に記載の通り学術雑誌への搭載が予定されている。さらに、両面マッチングモデルにおいて、ただ一方の側のプレイヤーの選好だけに外部性が存在する場合の解の性質等の研究に着手した。また、離散的経済モデルの1つのケースとして、分割不可能財と無限分割可能な貨幣から成る競争経済において、情報の非対称性が存在する場合の均衡の諸性質について研究し、論文にまとめた。さらに、研究の実証的側面については資料や情報等の収集や把握に努めると同時に、マッチングの構造を持った具体的制度を評価するための諸基準や諸公理の整理と研究に努めた。

このように、研究の理論的側面および実証的側面のいずれにおいても平成8年度の研究につなぐために十分な成果が得られたものと思われる。本年度は本研究の最終年度である。本研究課題の理論的側面については本年度は離散的構造を持った経済モデルの性質をさらに深く究明するための研究を行った。まず、single-peaked preferenceと財の分割不可能性を持った経済の族において、ランダム化された資源配分が可能な場合に、戦略的操作不可能性、パレート最適性および匿名性を満たす資源配分メカニズムがただ一つだけ存在することを明らかにした。この証明は財の分割不可能性という問題の離散的構造に強く依存した構成的なものである。またここで得られた定理は、硬直価格制下の資源配分問題などに直ちに応用できる。この他の理論的成果としては前年度得られた外部性を伴ったマッチング問題の研究をさらに発展させ、片側だけに外部性がある場合のマッチング問題について安定的な配分の諸性質などを明らかにした。とりわけ、外部性を伴ったマッチング問題で安定な配分の存在を証明するために用いられる修正ゲ-ル=シャプレイ・アルゴリズムが片側外部性の場合には単に存在証明のための道具としてだけでなく、パレート最適な配分の存在を示すためにも有効であること、さらに両側外部性の場合と異なり片側外部性の場合には戦略的操作不可能性の成立可能性についてはむしろ外部性がない場合と親近感のある結論が得られることなどが示された。次に実証的研究については、マッチング問題のケーススタディの一環として大学の付属高校から大学への進学者を配分・決定するメカニズムについて実際のケースに基づく研究を行っている。
確率的摂動項を持つ非線形分散型方程式の解析

確率的外力項(stochastic forcing term)を持つKorteweg-de Vries方程式は,雑音のかかったプラズマ中を通過するイオン音波ソリトンを記述するなど,様々な分野で数理物理的モデル方程式として用いられている重要な方程式である.昨年度は周期境界条件の下で,Besov型のBourgain空間を用いて,時間変数に対してはホワイトノイズであり,空間変数に関してはホワイトノイズにかなり近い確率項を持つ場合の初期値問題を考え,解の一意存在を証明した.しかし,扱える確率摂動項とホワイトノイズの間には,必ずしも小さいとは言えないギャップがあった.今年度は,Besov型のBourgain空間の定義において,2進分解の取り方を変更することにより,新しい不等式を証明することに成功した.この不等式は,通常よく使われている2進分解から定義されるBesov型Bourgain空間では成立しないと思われ,調和解析的にも興味深いものである.今回この不等式を用い,時間変数についてはホワイトであり,空間変数についてはホワイトにいくらでも近い確率摂動項に対し,初期値問題の強い解の一意存在定理を証明した.時間変数と空間変数の両方についてホワイトである確率項を扱うことは,依然未解決問題であり今後の課題であろう.しかし,コンピュータによる数値シミュレーションは普通強い解を計算することから,ホワイトノイズにいくらでも近いノイズに対し,強い解を扱うことが可能な数学的定理を証明できたことは,数値シミュレーションを理論的に補強する際に応用できるのではないかと期待される.確率的外力項(stochastic forcing term)を持つKorteweg-de Vries方程式は,流体力学やプラズマ物理に現れるモデル方程式として,物理や工学の研究者によって数値シミュレーションが盛んに行われている.しかし,偏微分方程式論の立場からこの問題を見ると,確率的外力項は強い特異性を持った摂動項として働く.このため,確率的外力項を持つKorteweg-de Vries方程式の初期値問題を解くことは,数学的に見ても非常に興味深い問題である.実数直線全体でKdV方程式を考える場合は,Katoの平滑化作用(Kato's smoothing effect)により,確率項から現れる特異性を処理することができる.(これは,de Bouard, Debussche and Tsutsumiによってなされた.)一方,周期境界条件で考えた場合は,このような平滑化作用は期待できないので,新たな理論が必要である.特に,多くの数値シミュレーションは,周期境界条件のもとで行われているので,離散化する前の元の問題が本当に解を持つのかどうかを理論的に証明することは,現在行われている数値シミュレーションを理論的に補強することにもなる.物理や工学の立場からもっとも興味があるノイズはホワイトノイズであり,これはブラウン運動を微分したものに相当する.今回は,このホワイトノイズを確率的外力項として持つKdV方程式の初期値問題を解くことを目標とした.このような特異な摂動を扱う場合は,解の属する関数空間を広く取る必要がある.そのためには,Bourgainによって開発されたフーリエ制限法が有効であると予想される.しかし,フーリエ制限法を適用するためには,外力項が時間変数に関してある程度滑らかでなければならない.今回は,ブラウン運動の各軌道がどの程度の滑らかさを持つか,特にどのような関数空間に属するかを調べた.具体的には,ブラウン運動の各軌道は,ある種のBesov空間に属することを,確率論と調和解析の手法を用いて証明した,これを用いて,KdV方程式を解くことは,次年度以降の研究課題である.Korteweg-de Vries方程式は,流体力学やプラズマ物理に現れるモデル方程式として,古くから研究がなされている.近年,より現実的な現象を記述するモデルとして,確率的外力項(stocha-stic forcing term)を持つKorteweg-de Vries方程式の数理物理的研究が注目を浴びるようになった.このような問題に対し従来は,実数直線上の空間的に局在化した解について研究が行われてきた.この場合,Katoの平滑化作用(Kato's smoothing effect)により,確率項から生じる特異性を処理することが可能となる.しかし,周期境界条件を課した場合は,Katoの平滑化作用は期待できず,新たな研究方法が必要となる.昨年度は,ブラウン運動の軌道の滑らかさを,Besov空間を用いて調べた.物理や工学の立場からもっとも興味があるノイズはホワイトノイズであり,これはブラウン運動を空間変数と時間変数に関して微分したものに相当する.今年度は昨年度の研究成果をふまえ,時間的にはホワイトであり,空間的にはホワイトに非常に近いノイズを外力項として持つKorteweg-de Vries方程式の初期値問題を,周期境界条件の下で研究した.今回は,Bouragainによるフーリエ制限法を用いたが,この方法を用いて解析を行うためには,外力項が時間変数に関しある程度の正則性を持つ必要がある.そのため,従来知られているフーリエ制限法を,この問題に直接適用することはできない.

そこで,Besov型Bourgain空間を用いることによりこの困難を克服し,個別解の一意存在を証明することに成功した.確率微分方程式に対する解の一意存在定理の研究は,多くの数値シミュレーションが周期境界条件の下で行われていることを考慮すると,数値シミュレーションを理論的に補強することにつながるものと思われる.確率的外力項(stochastic forcing term)を持つKorteweg-de Vries方程式は,雑音のかかったプラズマ中を通過するイオン音波ソリトンを記述するなど,様々な分野で数理物理的モデル方程式として用いられている重要な方程式である.昨年度は周期境界条件の下で,Besov型のBourgain空間を用いて,時間変数に対してはホワイトノイズであり,空間変数に関してはホワイトノイズにかなり近い確率項を持つ場合の初期値問題を考え,解の一意存在を証明した.しかし,扱える確率摂動項とホワイトノイズの間には,必ずしも小さいとは言えないギャップがあった.今年度は,Besov型のBourgain空間の定義において,2進分解の取り方を変更することにより,新しい不等式を証明することに成功した.この不等式は,通常よく使われている2進分解から定義されるBesov型Bourgain空間では成立しないと思われ,調和解析的にも興味深いものである.今回この不等式を用い,時間変数についてはホワイトであり,空間変数についてはホワイトにいくらでも近い確率摂動項に対し,初期値問題の強い解の一意存在定理を証明した.時間変数と空間変数の両方についてホワイトである確率項を扱うことは,依然未解決問題であり今後の課題であろう.しかし,コンピュータによる数値シミュレーションは普通強い解を計算することから,ホワイトノイズにいくらでも近いノイズに対し,強い解を扱うことが可能な数学的定理を証明できたことは,数値シミュレーションを理論的に補強する際に応用できるのではないかと期待される.
シーリングファンの簡易設計手法に関する研究

本研究では,人工気候室において夏季の被験者実験を行い,気流曝露下での皮膚温及び心理量の時間変化を測定した。サーマルマネキン実験により対流熱伝達率を測定し,人体モデルを用いて気流暴露時の温冷感予測を行った。また,実際の執務室において,冷暖房時の温度・気流分布,消費電力測定を行い,在室者アンケートにより主観評価を得た。さらに,等温場において室容積とシーリングファンの回転数を変化させたCFD解析を行い,非等温場においてエアコンとシーリングファンの位置関係が気流・温度分布に与える影響について検討を行った。最終的には,得られた消費電力及びSET*低減効果から,シーリングファンの選定チャートを作成した。本研究では、エアコンとシーリングファン(以下、CFとする)を併用した空調手法の確立を目的として、まず、既往のCF気流のモデルを用いてオフィスインテリア空間を想定した定常解析を行い、冷房時にCFの設置位置が空間に形成される気流及び温度分布に与える影響について検討を行った。また、得られた結果から温熱環境評価指標である標準新有効温度SET*(2 node model)及びドラフト評価指標であるドラフト温度EDTを算出し、CFが温熱環境に及ぼす影響についても検討を行った。エアコン1台の冷房負荷を想定したCFD結果から、CFを用いた場合、風速が上昇し、SET*が低下することが示された。次に、夏季を想定した被験者実験を行い、CF気流に長時間曝露された際の心理量・皮膚温の時間変化について考察した。上半身の部位の心理量が全身の心理量を決定する大きな要因であることがわかった。また、CFによる気流感が温冷感に影響を及ぼしており、CFの使用によりCF直下から1.1mの空間内では約2°Cの室温上昇を補う効果が得られた。また、被験者実験により測定された皮膚温データを入力条件としたサーマルマネキン実験を行い、CF気流曝露下での人体各部位対流熱伝達率を測定し、人体を16部位に分割した65分割体温調節モデル(65MN)に適用することにより、不均一な環境や非定常状態を評価できる65MN SET*を計算し、2 node SET*との比較も行った。各人体モデルについて、被験者実験による皮膚温測定結果と概ね一致し、検討した条件においては、被験者評価がよく一致することを確認した。さらに、商用ソフトウェアを用いた空調シミュレーションとCFDとの連成解析手法について、1時点での定常計算を行い、空調シミュレーション単体の解析結果と連成解析結果の比較を行うことで、連成解析手法の計算負荷及び解析精度について基礎的な検討を行った。本研究では、これまで、気流感を活用して設定温度を緩和し快適性と省エネ性を両立することを目的として、オフィスビルにおけるシーリングファン(以下CFとする)の効果について、シミュレーションや実験室実験により確認し有用性を検証した。しかし、実際の執務空間に対してマクロな視点でCFの効果を検証した既往研究の事例はあるが、個々の座席での温熱環境や主観評価において検討した事例はないため、新たに、約100m2の執務室にCFを設置し、夏期(冷房時)・中間期(冷房/非空調時)・冬期(暖房時)の室内温度分布や座席での風向・風速分布及び主観評価と消費電力について測定・調査を行った。夏期では、CF直下の座席では頭や肩など高い位置の風速が大きく、付近の座席ではCFの気流が机に沿って拡散するため机上面での風速が大きい結果となった。執務者の主観評価では、CFを回した条件では、28°C/CF停止条件に対して、全身温冷感や温熱快適性について評価の改善が見られたものの、26°C/CF停止条件ほど温冷感が低い評価や快適性の高い評価は得られなかった。座席ごとのSET*についても、28°C/CF弱条件では、1座席を除き、SET*の低下が見られ、平均値としては、28°C/CF停止条件と比べて1.5°C程度SET*の低下が見られた。また、中間期では、CFとエアコンや窓開けを比較した結果、CFを導入することにより、エアコンを稼働する場合に比べ少ない電力で手軽に室内環境調節を行うことが可能であり、窓を開けた場合よりも顕著な温熱感・快適感の向上が望めるという結論を得た。また、冬期についてはしCFによる上下温度分布の改善について検討を行ったが、上下温度分布は改善されるものの、座席や人によってはCFを稼働した際に気流に対する不快感を生じるためCFの設置位置に注意を払わなければならないという結論を得た。本研究では、温熱環境改善効果及び気流感を利用して設定温度を緩和することによる省エネルギー効果が期待できるシーリングファン(以降、CFと記す)とエアコンを併用した空調手法を提案している。実際の執務室において夏期及び冬期における座席位置での風向風速分布と温度分布の測定及び在室者による主観評価を行った。

また、消費電力量測定も行った。夏期では、CFにより全身温冷感・熱的快適感の改善が見られた。冬期では、CFにより上下温度分布の緩和が見られた。しかし、座席によっては風速の増加による気流の不快感が生じる危険性が確認された。また、実測値から算出したSET*とエアコン及びCFの消費電力との関係から、CFの有効性について考察した。最終的に、SET*と試算した消費電力からCF選定図を作成し、気流感空調の設計手法を提案した。さらに、CFを用いた空調設計の設計資料に資するデータの蓄積を目的として、エアコン1台に対して周囲にCFを2台もしくは4台設置した場合に、CFの配置や冷暖房条件など種々の条件でCFD解析を行い、室内の気流分布、温湿度分布、SET*分布について考察を行った。また、CFのみを設置した場合のCF周辺気流について詳細なCFD解析を行い、気流性状の把握を行った。予備検討により、CF1台の周辺空間を解析対象空間とすることの妥当性や天井高がCF気流に及ぼす影響について把握した。今後は、予備検討を踏まえ、室の大きさとCFの風量を変化させたCFD解析を行い、居住域に形成される風速分布と上下方向の循環風量について整理を行っていく予定である。建築環境工学当初予定していた、シーリングファンとエアコン、シーリングファン同士の気流の干渉、壁の影響については、解析の収束性が悪く、計算時間が当初の想定以上に時間がかかってしまい、十分な条件数を検討できていない。また、当初の予定では文献調査程度と考えていた「室内分布系における温熱環境評価手法についての検討」について、既往の研究では測定条件がシーリングファン気流を想定したものがなかったため、被験者およびサーマルマネキンを使った実験を新たに行い、既往の研究との比較を行った。そのため、温熱評価についての研究に時間的にウェイトを置いたため、他の検討についての十分な時間がかけられなかったため、全体としては多少遅れる結果となった。平成25年度については、平成26年度に予定していた「実測による評価手法の検証」の測定ができる物件があったため、前倒しして実施した。本実測はシーリングファンの年間利用を検討するものであり、夏期・中間期・冬期における測定を実在建物で行い、一定の成果が得られた。平成25年度については、平成26年度に予定していた「実測による評価手法の検証」の測定ができる物件があるため、前倒しして実施したい。また、同じく平成26年度に実施予定としていた「シーリングファンの簡易設計手法の提案」についても現時点で得られた結果から、第一段階の設計手法を構築し、次年度以降にバージョンアップを試みる。CFD解析については、平成24年度に実施したが、計算時間がある程度かかるため、他の検討項目と並行して研究を進めるようにし、平成25年度平成26年度にかけて実施する。これにより、CFDに時間をかけて検討ができる。また、計算能力の高いPCを導入することで時間の短縮を試みる。シーリングファンを設置した気流分布や温度分布の大きな室空間における室内熱環境予測と空調の消費エネルギー予測の両方が可能なエネルギーシミュレーションとCFD解析の連成手法の検討を行う。CFDには、ANSYS FLUENTを用い、エネルギーシミュレーションにはTRNSYS16を用いる。
PEG修飾フラーレンと収束超音波併用による尿路悪性腫瘍に対する音響化学療法の確立

ポリエチレングリコール(PEG)にて化学修飾することによって水溶性PEG-フラーレン結合体を作製した。ヒト前立腺癌細胞株PC-3において、培養液内にPEG修飾フラーレンの存在あるいは非存在下で収束超音波(HIFU)照射を行い、MTSアッセイを行ったところ、併用治療においては有意な増殖抑制効果が認められた。PEG修飾フラーレンの体内動態の検討では、ラベル化フラーレンの安定性に問題があることが判明し、フラーレンの腫瘍内選択的集積に関する実験結果の再現性が確認できていない。鶏肉を用いた実験ではPEG修飾フラーレン局所注入、HIFU併用による変性効果の増強が認められたが、PC-3皮下腫瘍モデルにおける検討では両者併用による腫瘍増殖抑制効果を認めなかった。まず、ポリエチレングリコール(PEG)にて化学修飾することによってPEG-フラーレン結合体を作製した。期待通りにPEG修飾反応の進行とともにフラーレンは水可溶化した。マウス腎癌細胞株Rencaおよびヒト前立腺癌細胞株PC-3に対するin vitroにおける水溶性PEG-フラーレン結合体の抗がん活性をMTSアッセイにて調べたところ、結合体の存在下、収束超音波照射によってがん細胞の増殖が抑制された。なお、超音波照射を行わない場合には、水溶性PEG-フラーレン結合体はがん細胞の増殖抑制効果を示さず、結合体自身には抗がん活性がないことがわかった。続いて、Balb-cヌードマウスの皮下にPC-3を移植することによって担がんマウスを作製した。担がんマウスの腫瘍へ水溶性PEG-フラーレン結合体を直接皮下投与した後、癌組織を様々なエネルギーで超音波照射したところ、in vivoにおけるがん細胞の増殖は抑制された。低エネルギーでの超音波照射のみあるいは結合体の投与のみでは抗腫瘍効果は得られなかった。分子量の異なるPEGによるフラーレンの化学修飾を種々の反応条件で行った。いずれの結合体も超音波照射によって癌細胞のin vitro増殖抑制効果を示した。水溶性PEG-フラーレン結合体のin vivo抗腫瘍効果は、通常超音波照射時間および通常超音波照射エネルギーの増加とともに増強した。これらの抗がん作用は結合体の種類に関係なく、同程度であった。なお、担がんマウスの尾静脈内へ水溶性PEG-フラーレン結合体を投与し、体内での集積状態を検討しようと試みたが、PEGに蛍光物質を修飾する段階で技術的な問題があり、集積実験に関する結果は現時点では得られていない。現在、PEG-フラーレン結合体の体内動態をモニタリングするための代替案を検討している段階である。平成23年度の研究の主実験として、蛍光PEG修飾フラーレンの作製および体内での集積状態を検討することを目標に定めた。蛍光PEG修飾フラーレンに関しては、蛍光物質とPEGフラーレンとの反応時間を調整することにより、比較的安定した試薬作製が可能になったので、蛍光物質とPEGフラーレンの濃度反応比を4:1の割合で反応させ化合物を用いて、PC-3同所性前立腺癌モデルの尾静脈に投与したところ、移植癌領域への効率的な集積が確認できた。この段階で、研究代表者の転勤があり、平成23年9月より、主たる実験室を愛知医科大学動物実験施設に移し、旧勤務地と同様の条件で試薬を調整し、C4-2同所性前立腺癌モデルを用いて行ったところ、組織内での試薬の安定性が得られず、再現性を家訓するために、PC-3同所性前立腺癌モデルを用いた実験を再度新任地で施行したが、旧勤務地で得られた結果の再現性が得られなかった。このため蛍光標識PEGフラーレンの安定性に関与する試薬調整の段階で、旧勤務地と新任地での方法に何らかの相違があるのではないかと考え、試薬調整に関与した関係者との話し合いを何度か行っているが、現時点では原因が判明していない状況である。現在、1年目で使用した放射線ヨウ素ラベル化PEGフラーレンの作製も並行して行い、代替案を検討している段階である。Renca肺転移モデルを用いたPEGフラーレンとHIFU併用による抗腫瘍効果の検討に関しては、上記の実験の遅れの問題もあり、現時点では肺転移モデル作製の再現性チェックにとどまっているが、この過程に関しては問題がなく、体内集積性実験の問題が解決され次第、並行して実験を進める方針である。平成24年度の研究の主実験として、蛍光PEG修飾フラーレンの作製および体内での集積状態を再検討することを目標に定めた。蛍光PEG修飾フラーレンに関しては、蛍光物質とPEGフラーレンの濃度反応比を4:1の割合で反応させ化合物を用いて、PC-3同所性前立腺癌モデルの尾静脈に投与したところ、移植癌領域への効率的な集積が確認できた。

一方、C4-2同所性前立腺癌モデルを用いて行ったところ、組織内での試薬の安定性が得られず、再現性を確認するために、PC-3同所性前立腺癌モデルを用いた実験を再度新任地で施行したが、旧勤務地で得られた結果の再現性が得られなかった。以上の問題点に関しては、1年以上前から関係者と協議したうえで、解決策を模索しているが未だ解決策が得られない状況である。したがって、In vivoでの実験に関する検討については当面は先送りすることに決定し、市販の鶏肉にPEGフラーレンを局所注入し、収束超音波を照射した際のキャビテーション効果を検討する実験を行った。超音波の発生源として,アクリル水槽に固定された開口径80 mm,焦点距離80 mmの凹面型PZTトランスデューサーを用いた.PZT素子は共振周波数550 kHzのものを用意した.その結果、PEGフラーレン局所注射した鶏肉部分においては、HIFUによる凝固壊死効果がより増強されることが示された。一方で、Renca肺転移モデルを用いたPEGフラーレンとHIFU併用による抗腫瘍効果の検討に関しては、上記の実験の遅れの問題もあり、現時点では肺転移モデル作製の再現性チェックにとどまっているが、この過程に関しては問題がなく、体内集積性実験の問題が解決され次第、並行して実験を進める方針である。昨年秋に研究代表者の所属が防衛医科大学校から愛知医科大学に変更となり、実験設備の再立ち上げに時間を要したことで、大幅に研究の進行が遅れている。また、担がんマウスの尾静脈内へ蛍光標識PEGを投与し、マウス体内への集積を検討する集積実験に関する再現性が新任地では得られていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。前任地で動物実験を行った実験助手にも新任地に来訪してもらい、試薬の調整および投与方法についての再確認を行ったうえで、体内動態実験を再度行う。蛍光標識PEGフラーレンの安定性に問題がある場合に備え、放射線ヨウ素ラベル化PEGフラーレンの作製も並行して行い、投与後経時的に種々の臓器、排泄物、および癌組織を回収し、各臓器の放射活性を測定する。良好な結果が得られれば、C4-2ないしはPC-3同所性前立腺癌モデルを用いたPEGフラーレンとHIFU併用による抗腫瘍効果の検討:ネンブタール麻酔下にてヌードマウスの前立腺に前立腺癌細胞を注入し、約60-80%の癌生着率で同所性前立腺癌研究モデルが確立できる。同所性腫瘍モデルを用いて無治療群、PEGフラーレン単独治療群、HIFU単独治療群、PEGフラーレンとHIFU併用治療群に分類する。PEGフラーレンは経尾静脈投与する。30日目にマウスを安楽死させ、前立腺腫瘍を摘出する。また転移の有無(特にリンパ節)もあわせて検討する。
公共工事の代金支払いシステムに関する研究

我が国の公共工事の代金支払い方式は、工事開始時に前払金40%竣工時に残金60%一括払いが、過去50年間以上の慣行である。工事進捗に伴う品質・工程管理とコスト管理とが機動的に連動できない"どんぶり勘定"であり、建設業界に、借金の証文である約束手形が蔓延している。建設産業の近代化を見据えて、国際標準の毎月出来高部分払い方式へと変更するための課題、および具体的方策を、欧州およびアジア諸国との国際比較研究によって明らかとした。本研究の成果は、国土交通省の公共工事に関する制度設計(発注者の受取検査・支払い)の見直し・変更の原動力の一つとなっている。現在の我が国の公共工事の代金支払い方式、すなわち前払金および残金工事竣工時一括払いの慣行は、欧米諸国およびアジア諸国と著しく異なっているという観察事実に基づき、契約マネジメントシステムの根幹である工事代金支払いに関する「制度」「運用」「商慣習・社会慣習」の現状と歴史的経緯について、研究代表者および研究分担者が個別に、スイス、オーストリア、中国(上海・香港)、台湾、ベトナム、タイにおいて訪問聞き取り調査を実施した。その結果、いずれの国においても、前払金および残金工事竣工時一括払いを実践している公共発注者は皆無であり、前払金なしの進行支払い(出来高部分払い)方式であることが分かった。訪問国の建設工事請負契約は、工事項目、仕様、工事数量と単価を入札契約書類に明示した単価総価(総価単価)契約が殆どであり、我が国の公共工事が総価契約であることに対して著しい違和感を持たれた。進行支払い方式して採用してきた理由として、公共発注者と元請受注者、および元請受注者と下請けの専門工事業者や資機材供給業者等との関係の透明性および双務性が確保できること、および公共工事の品質保証が、受注者の品質管理・発注者の受入検査を組み合わせることによって的確に実現できること等が明らかとなり、代金支払い方式の総合的な全体像の理解と認識を研究分担者等で共有することができた。平成18年度の研究成果を公表すると共に、我が国の公共工事の代金支払い方法を進行支払い(出来高部分払い)方式に変更する政策提言を続けた結果、国土交通省直轄事業の建設生産システムにおいて、発注者の受取検査を充実し支払い制度を見直して、施工プロセスを通じた新たな検査制度を導入するという制度設計を目指すこととなった。我が国の公共工事の契約システムにおける代金支払い方式を,国際標準の出来高部分払い方式(ProgressPayments)へ変更するために解決すべき問題点と具体的方法を明らかとするための調査研究を行った。2007年9月に,スイス連邦共和国およびドイツ連邦共和国において公共工事に携わる公共発注者(3企業体),民間の建設会社(1社)およびスイス連邦工科大学,建設計画,施工研究科への訪問聞き取り調査を実施した。公共工事の設計,施工に関する代金支払い方式(契約制度)を質問事項の中核とし,総合評価方式による入札制度およびダンピングへの対応等について調査した。その結果,(1)スイスおよびドイツの公共工事は,前払金なしの出来高部分払い(進行支払い)方式であり,通常は1カ月間隔であること(2)前払金4割竣工時完成払金6割という日本の代金支払い方法は,資金調達の金融コストが割高となること,中小企業に不公平なやり方であること,建設会社の品質管理のインセンティブが低くなること等の理由で,よくない方法であると評価したこと(3)出来高部分払いの前提となる検査業務に携わる要員が公共発注者側に不足した場合は,民間企業から的確な技術者(エンジニア)を調達すること(4)民間企業から調達して検査業務を担当させる技術者の,中立性,公平性,公正性等について信頼していること,等が分かった。我が国の公共工事の契約システムの根幹である代金支払い方法を、国際標準の毎月出来高部分払いと変更するため、解決すべき課題と具体的方法を、欧州諸国との国際比較研究によって明らかにした。2009年2月に、スイス連邦共和国およびドイツ連邦共和国の、公共発注者、民間建設会社、スイス連邦国家大学等への訪問聞き取り調査、およびスイス公共工事の実際の入札書類一式等の有益な資料収集した。その結果と過去2年間で得られた知見と研究成果から、以下のことがいえると考えられる。(1)公共工事で毎月出来高部分払いを実践するためには、検査、検収、査定(設計変更)、精算・支払いという受入検査システム(監督ではない)を、公共発注者が日常的に保有する必要がある。万国共通の公務員定員削減の趨勢にあって、公共技術者と協働する民間技術者の雇用が必要不可欠となるが、我が国の建設界に現存する両者の相互不信頼関係が障害となっていることが分かった。(2)公共工事で毎月出来高部分払いを実践するためには、工事開始前に、工事項目、数量、単価、工程等の工事内容が、建設現場の施工条件を考慮して十分に把握されている必要がある。

我が国の公共工事で、予算執行を重視して慣例化してきた概算発注は中止すべきである。加算方式の総合評価方式、および単価総価契約(総価契約・単価合意方式は中央政府で試行開始)を組み合わせる入札システムを導入することによって、毎月出来高部分払いが円滑に実現できると考えられる。ドイツ語の収集資料の翻訳と分析に時間を要したために、平成20年度内に研究実績を報告できなかったことを心より御詫び申し上げる次第である。
理数科好きにする知識創造・再生産型の授業を設計する能力向上のための基礎研究

1.授業設計過程のISM分析授業設計の手がかりについては、すでに(1)教科書の指導書,(2)授業の構成,(3)反応・応答,(4)(教師の)働きかけ,(5)板書,(6)指導教官・同僚の授業,(7)レディネス,(8)具体例の活用,(9)教材研究,(10)教科書,(11)先行実践の指導案,(12)学習活動(13)シミュレーションの因子を抽出したが、これらの手がかりをどのような順序で授業設計をするか-対比較法による質問紙法で教師と教育実習生の思考過程を調査した.これらの調査結果を,ISM法により分析し手がかりをどのような順序で使って授業設計するか図に表した,2.授業設計過程における教師と実習生の比較分析教師の授業設計の思考過程をアンケート調査により分析・検討した,教師は教職経験に応じて多くの手がかりを活用し,授業設計手がかり因子のほぼすべてを用いる豊かな授業づくりを行うようになること、教育実習生にはこの活動が乏しいことが明らかにされただけでなく、教育実習生はどの手がかりを使っても最終的にシミュレーションに収束するかたちで授業設計を行うが,教師が授業設計するときには必ずしもシミュレーションで終えなくても多様な設計の終わり方があることが明らかになった.3.教師による子どもの認知過程の共有教師が授業設計をするときに子どもが教材を理解する認知過程を共有することが有効であることを示した.授業設計は、「情報収集,教材の表象(具体化),授業過程の構成・検討」の3つの階層にわたる活動である.教師は「教材研究→学習活動→働きかけ→反応・応答」の流れで教材の表象を図り,働きかけ・授業過程を構成する仮説生成を行う.そこで,「教材研究,働きかけ,授業過程の構成」に関連して子どもの教材を理解する認知過程を共有するための教師への情報の支援が求められる.1.授業設計過程のデータ収集教師と教育実習生の授業設計段階における思考の要素の関連をアンケートによる調査により比較分析をして,13の思考要素の順序性や重要性と要素間の影響度を明らかにし,教材研究,生徒の実態把握,授業設計などの計画段階において必要とする資料と,どのように教授-学習場面におけるコミュニケーション過程を設計するかを明らかにするために、今年度は、教育実習を終了した実習生と教師に13の思考要素に影響を及ぼす先行の思考要素について一対比較法によるアンケート調査をおこない,ISM法による分析の準備をした.2.授業設計過程の比較分析教師の授業設計の思考過程をアンケート調査により分析・検討した.教師は教職経験に応じて多くの手がかりを活用し,授業設計手がかり因子のほぼすべてを用いる豊かな授業づくりを行うようになり、学生,新任教師にはこの活動が乏しいことが明らかにされた3.システムの設計と利用法の開発それぞれの思考の段階で教師が必要とする資料を分析し,どこまでの資料を収集してシステムに登録するかを検討した.また、資料を公開する範囲を検討し、システムの運用計画を検討した.既に作成されている光ファイリング装置に登録された学習指導案のデータベースと中型電算機に登録されたテスト項目のデータベースをシステムに移植するが、これらの資料の利用法について検討した.1.授業設計過程のデータ収集教師と教育実習生の授業設計段階における思考の要素の関連をアンケートによる調査により比較分析をして,13の思考要素の順序性や重要性と要素間の影響度を明らかにし,教材研究,生徒の実態把握,授業設計などの計画段階において必要とする資料と,どのように教授-学習場面におけるコミュニケーション過程を設計するかを明らかにするために、今年度は、教育実習を終了した実習生と教師に13の思考要素に影響を及ぼす先行の思考要素について一対比較法によるアンケート調査をおこない,ISM法による分析の準備をした.2.授業設計過程の比較分析教師の授業設計の思考過程をアンケート調査により分析・検討した.教師は教職経験に応じて多くの手がかりを活用し,授業設計手がかり因子のほぼすべてを用いる豊かな授業づくりを行うようになり、学生,新任教師にはこの活動が乏しいことが明らかにされた3.システムの設計と利用法の開発それぞれの思考の段階で教師が必要とする資料を分析し,どこまでの資料を収集してシステムに登録するかを検討した.また、資料を公開する範囲を検討し、システムの運用計画を検討した.既に作成されている光ファイリング装置に登録された学習指導案のデータベースと中型電算機に登録されたテスト項目のデータベースをシステムに移植するが、これらの資料の利用法について検討した.4.学力の分析PISAなどの学力検査のテスト項目を分析し,科学的な思考を支える能力の分析の仕方について検討を始めた.科学的な思考力として,理論的な展開を進める演繹的な思考力や様々なアイデアを生み出す拡散的な思考力,課題解決的な特殊的思考力の他に事実やデータに基づいて推論を進める帰納的な思考力が想定されるが,どのような項目によりこれらの思考力が測定できるか検討を始めた.1.授業設計過程のISM分析授業設計の手がかりについては、すでに(1)教科書の指導書,(2)授業の構成,(3)反応・応答,(4)(教師の)働きかけ,(5)板書,(6)指導教官・同僚の授業,(7)レディネス,(8)具体例の活用,(9)教材研究,(10)教科書,(11)先行実践の指導案,(12)学習活動

(13)シミュレーションの因子を抽出したが、これらの手がかりをどのような順序で授業設計をするか-対比較法による質問紙法で教師と教育実習生の思考過程を調査した.これらの調査結果を,ISM法により分析し手がかりをどのような順序で使って授業設計するか図に表した,2.授業設計過程における教師と実習生の比較分析教師の授業設計の思考過程をアンケート調査により分析・検討した,教師は教職経験に応じて多くの手がかりを活用し,授業設計手がかり因子のほぼすべてを用いる豊かな授業づくりを行うようになること、教育実習生にはこの活動が乏しいことが明らかにされただけでなく、教育実習生はどの手がかりを使っても最終的にシミュレーションに収束するかたちで授業設計を行うが,教師が授業設計するときには必ずしもシミュレーションで終えなくても多様な設計の終わり方があることが明らかになった.3.教師による子どもの認知過程の共有教師が授業設計をするときに子どもが教材を理解する認知過程を共有することが有効であることを示した.授業設計は、「情報収集,教材の表象(具体化),授業過程の構成・検討」の3つの階層にわたる活動である.教師は「教材研究→学習活動→働きかけ→反応・応答」の流れで教材の表象を図り,働きかけ・授業過程を構成する仮説生成を行う.そこで,「教材研究,働きかけ,授業過程の構成」に関連して子どもの教材を理解する認知過程を共有するための教師への情報の支援が求められる.
動物種比較によるミュータンスレンサ球菌のヒト口腔定着因子の解明

う蝕細菌ミュータンスレンサ球菌のヒト口腔定着因子について、ヒトを含む動物間比較によって解析した。人工口腔装置による検討で、チンパンジー由来S. troglodytaeとS. dentirousettiはスクロース存在下でヒト由来S. mutans、S. sobrinus同様、エナメル歯片上にバイオフィルムを形成し、バイオフィルム直下のpHを低下させ、エナメル歯片を脱灰した。両菌のグルカン合成酵素(GTF)遺伝子の系統解析の結果、S. troglodytaeとS. dentirousettiは、それぞれS. mutans、S. sobrinusと類似した定着因子のGTFを有することがわかった。研究実施計画に沿って、今年度は主にミュータンスレンサ球菌の収集と各ミュータンスレンサ球菌のバイオフィルム形成能の評価を行った。ヒトに最も近いチンパンジーでもミュータンスレンサ球菌の菌種は異なっていた。チンパンジーではヒトで検出されるStreptococcus mutansの代わりにこれに近い菌種のStreptococcus troglodytaeが新種ミュータンスレンサ球菌として分離されているが、今回、別個体からもS. troglodytaeが3菌種分離され、また、ヒトStreptococcus sobrinusに近いミュータンスレンサ球菌種としてStreptococcus dentirousettiが1菌種分離された。これらのチンパンジー由来のミュータンスレンサ球菌やヒト由来S. mutans 3菌種とS. sobrinus 3菌種、さらにニホンザル由来のミュータンスレンサ球菌であるStreptococcus macacae1菌種についてin vitroにおけるバイオフィルム形成能の比較を、1%スクロース含有TS培地におけるバイオフィルム形成システムを用いて行った。付着能を4段階のグレードに分けて判定した結果、今回用いた3種霊長類の13菌種ミュータンスレンサ球菌は、いずれもグレード4の強い付着能を示し、動物種、菌種間で違いは見られなかった。チンパンジーからの唾液の収集のため、京都大学霊長類研究所と打ち合わせを行い、唾液採取方法の手順を確認した。平成26年度研究計画に沿って、本年度はヒト由来ミュータンスレンサ球菌、チンパンジー由来ミュータンスレンサ球菌等を用いて、プラスッチック壁(96-wellプレート)への初期付着を検討した。ヒト唾液によるプラスチック壁面の前処理により唾液成分を予め付着させて獲得皮膜様の膜を形成させたwellとその対照として滅菌水のみで処理したwellを準備した。そこに0.1%スクロース含有TS培地、ヒト由来ミュータンスレンサ球菌のStreptococcus mutans ATCC 25175、S. mutans GS5、S. mutans LM7、S. mutans UA159、Streptococcus sobrinusATCC 33478、S. sobrinus 6715、チンパンジー由来ミュータンスレンサ球菌のStreptococcus troglodytaeTKU31、Streptococcus dentirousettiTKU32あるいはコオモリ由来Streptococcus dentirousetiiJCM14596菌体懸濁液を加えて培養し、付着画分、非付着画分のバイオフィルム量を測定した。その結果、唾液前処理により付着量が増加したのはS. sobrinus 6715であったが、他の細菌は唾液前処理による付着量の増加は認められなかった。S. sobrinus 6715の付着量増加が唾液成分と関連しているのかを現在解析中である。また、培養条件についても検討中である。人工口腔装置を用いて、ヒト由来ミュータンスレンサ球菌のS. mutansとチンパンジー由来ミュータンスレンサ球菌のS. troglodytae, S. dentirousettiによるエナメル質表面へのバイオフィルム形成、バイオフィルム直下pH、エナメル質脱灰度を調べた。S. mutansおよびS. dentirousettiの場合、人工口腔装置稼働4時間でバイオフィルム下pHが低下し始め、16時間後にそれぞれpH4.1および4.4に低下した。S. troglodytaeの場合はやや遅れて12時間後にpHが下がり始め、24時間後にpH4.6まで低下した。いずれの場合も明らかなエナメル質脱灰が認められ、う蝕原性を有することが示唆された。今年度は、人工口腔装置で昨年観察されたStreptococcus troglodytaeの性状確認のために再度エナメル質表面へのバイオフィルム形成、バイオフィルム直下pH、エナメル質脱灰度を、ヒト由来ミュータンスレンサ球菌のStreptococcus sobrinusと比較しつつ人工口腔装置を用いて調べた。その結果、S. troglodytaeによるエナメル歯片上へのバイオフィルム形成はS. sobrinusに比べて大幅に遅れた。バイオフィルム直下のpHが5.5に達するまでの時間は、S. sobrinusで装置稼働9時間後であったのに対してS. troglodytaeでは30時間後であった。スクロース存在下でのS. troglodytaeの人工口腔装置におけるエナメル歯片へのバイオフィルム形成能が他のミュータンスレンサ球菌よりも弱い理由は不明であるが、ミュータンスレンサ球菌のバイオフィルム形成に関与することが知られているグルコシルトランスフェラーゼ(GTF)に何らかの違いがあるかを調べるためにGTF遺伝子の系統樹解析を行った。その結果、S. troglodytaeのGTF遺伝子はヒト由来のS. mutansと類似していることがわかった。