hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
デングウイルス感染マウスモデル系の作成

デングウイルス感染症重症化機序は明らかではなく、効果的な治療法・予防法はない。本研究では病態機序の解明のため、マウス増殖性キメラデングウイルスを作成し、マウスへ接種し、重症化患者に観察される血漿漏出、血小板減少症、抗体依存性感染増強の観察に成功した。このモデルでは感染により惹起される腫瘍壊死因子(TNF-alpha)の過剰発現が原因で重症化していた。また血小板減少に関連する強い骨髄抑制効果が観察された。このモデル系は抗デングウイルス抗体の治療効果及び副反応などの治療薬剤候補の効果を判定できる系であることが判明し、今後、重症化の病態機序解明や治療法の開発に有用なモデル系となると考えられる。本研究では、デングウイルス感染のマウスモデルを開発することを目標としている。これまで1型、2型及び4型デングウイルスprM-Eを含むデングウイルス/日本脳炎キメラマウスの作成に成功し、マウスでの感染性を確認した。現在のところキメラウイルスは野生型マウスには致死性を示していないが、IFNレセプター(R) KOマウスに対して、致死性の感染を示した。標的は単球/マクロファージであり、樹状細胞も含まれ、ヒトでの感染における標的細胞と同様であることを確認する重要な知見と考えられる。興味深いことに骨髄で盛んにウイルスが増殖し、造血系の異常が起こっていることを確認している。デングウイルス感染患者では、強い骨髄抑制が起こるが、その原因は不明である。本実験の観察結果がこの機序解明のためのなんらかの手がかりになると考えられる。キメラウイルスは脾臓、胸腺、骨髄を中心に増殖し、末期には肺で盛んに増殖していた。脳でも死亡直前には増殖していたが、ウイルス量は他臓器を比較してかなり低かった。デングウイルス感染は、1回目感染とは異なる型のウイルスに2回目以降に感染した場合に重症化すると考えられている。これは一回目感染により産生された抗デングウイルス抗体とウイルスとの免疫複合体が、Fcレセプターを介して単球/マクロファージに感染することでウイルス産生上昇し、重症化するためであると考えられている。この現象は抗体医薬やワクチン開発の鍵と考えられている。我々の系を用いて、抗デングウイルス抗体導入条件の違いにより、相反する2つの現象、致死性が高まる現象と防御する現象を観察している。デングウイルス感染者由来ヒト型モノクローナル抗体を用いて、治療効果の判定を始めた。総合的に考えて、ウイルス感染を追跡できる系が確立され、また抗体医薬品及びワクチン開発に有効な系であることが確認できた。デングウイルス感染症は、血小板減少と血漿漏出を特徴とする、最も重要な蚊媒介性ウイルス疾患である。本研究では、病原機序の解明及び治療薬評価系の確立のため、デングウイルス感染のマウスモデルを開発することを目標としている。デングウイルスはマウスでは増殖できないため、同じフラビウイルス科に属し、マウスに致死性感染を起こす日本脳炎ウイルス遺伝子とデングウイルス遺伝子を置き換えたキメラウイルスを作成してきた。このウイルスは、マウスでの増殖性が高く、致死的感染を起こした。ヒトでの感染症例と比較するためマウスでの病態解析を進めた。キメラウイルスの標的は単球/マクロファージおよび樹状細胞であり、ヒトでの感染における標的細胞と同様であった。また、低病原性キメラウイルスを作成することに成功し、このウイルスを用いた比較解析により、腫瘍壊死因子(TNF-a)が死に強く関与していることが明らかになった。血小板減少を観察し、これは骨髄での巨核球造成の阻害によることが判明した。この原因はまだ解明されていないが、骨髄には顆粒球の浸潤があり、ウイルス感染により異常活性化した免疫細胞により巨核球などの造血細胞に障害が引き起こされた可能性が考えられた。これらの観察は、ヒトの病態を似ていて、モデルとして有用であると考えられた。新規モデル系応用の可能性について検討するため、抗デングウイルス抗体による防御・治療効果試験した結果、興味深いことに感染後一日目に投与した場合が最も効果的な防御効果を示した。またこの感染症に特徴的である抗体依存性感染増強効果について調べた結果、マウスでは臓器特異的にウイルス産生増強が認められ、これまで全く検討されていなかった現象を観察した。抗デングウイルス抗体導入条件の違いにより、相反する2つの現象、致死性が高まる現象と防御する現象を観察したことは、評価系としての有効性を期待できる結果であった。これまで2型及び4型デングウイルスprM-Eを含むデングウイルス/日本脳炎キメラマウスの作成に成功した。

デングウイルスはマウス細胞ではType I IFNによって増殖を抑制される一方、キメラウイルスは数日間にわたる高いウイルス産生を確認した。マウス由来の初代細胞でもキメラウイルスは高い増殖性を示し、FACS解析から単球・マクロファージが標的細胞であることを確認した。ヒト感染における標的細胞も単球・マクロファージが中心と考えられており、マウスでも同様の細胞を標的にすることを確認する重要な知見と考えられる。しかし、キメラウイルスは野生型マウスでは、現在のところ致死性を示していない。この点は各種KOマウスとの併用により原因を究明する。よりウイルスが増殖しやすいマウスを作成するため、IFN-a/b/gレセプターKOマウスを作成した。今後ウイルス増殖性の確認を行っていく。さらにデングウイルス感染において重要と考えられる、抑制性FcレセプターKOマウス及び欠損マウスを導入し、繁殖中である。日本脳炎ウイルス由来非構造タンパク質NS5は、マウス細胞においてデングウイルス産生を増強することをこれまで確認している。デングウイルスNS5と日本脳炎ウイルスNS5を用い、組換えキメラNS5タンパク質発現プラスミドを用い、日本脳炎ウイルスNS5 N末端が重要であることを確認した。さらに日本脳炎ウイルスNS5と結合する宿主因子の探索を行うため免疫沈降を行い、いくつかの宿主因子との相互作用を確認した。今後、機能的な意義について確認を行う。加えて興味深い観察は、長い経代を経たウイルス実験室株と臨床分離ウイルス株ではマウス細胞におけるIFN誘導能に違いがあったことである。キメラウイルスを用いて解析中である。デングウイルスの重症化には宿主因子が直接に関わると予想されているため、病原機序の解明は動物モデルなしには実現しない。重症化に顕著な症状は血小板減少症と血漿漏出である。またデングウイルス感染症に特徴的なのは、4つあるウイルス血清型のうち、2回目に1回目とは違う型のウイルスに感染すると重症化しやすいという現象である。これは中和能のない抗デングウイルス抗体が産生され、それにより2回目に標的細胞が感染しやすくためではないかと考えられている(ADE現象)。申請者は現在までにノックアウトマウスと数種類のウイルスを用いた主に2つに分類される致死的感染モデルの作成に成功した。1)デングウイルスと日本脳炎ウイルスのキメラウイルスとノックアウト(KO)マウスとを組み合わせた系。2)また数々の臨床株を試験した中から非常に激しく血漿漏出するモデル系の作成に成功した。最近の臨床分離株では初めての報告になる。1)の系では、血漿漏出に加え、末梢血での血小板減少症、骨髄での巨核球と赤芽球島の消失が観察された。またこの系では、適量の抗デングウイルス抗体をマウスに導入することにより、ADE現象が観察された。ADE条件では、肝臓でのウイルス産生が上昇していた。2)の系では、重篤な下痢症と肝臓での激しい血漿漏出を伴った。1)と2)共に共通して観察されたのは、重篤化した末期には腫瘍壊死因子(TNF-α)が上昇していたことと、抗TNF-α中和抗体の投与により症状が軽減されたことであり、TNF-αが重症化の重要な因子であることは明らかである。
コンプトンカメラによる植物体内の複数物質同時イメージング技術の開発

植物体内において同一環境下・同一個体内において競合する複数の元素動態を同時にイメージングするには新たなイメージング技術の開発を目的とした。コンプトンカメラによって、エネルギー分解能を併せ持つイメージング装置が実現し、ガンマ線源であるトレーサ核種の弁別が可能となった。作物の生産を阻害する環境ストレスの1つであるナトリウムと、微量必須元素であるマンガンのトレーサを用いて実証実験を行った。水耕栽培イネに、Na-22およびMn-54を同時に経根吸収させ、イネの地上部を連続撮像した結果、両元素とも茎基部への強い集積を示したが、地上部の葉への移行性に差違が認めれ、本技術の植物研究への有用性を示した。これまで行われてきたコンプトンカメラ開発において、植物栄養動態研究を実施することを念頭に置いた改良を実施した。「植物が生きたまま」での非侵襲的イメージングを実現する上で、環境条件を制御できる植物育成庫内での実験は避けられないと考え、コンプトンカメラの小型化と検出器周りの温度(湿度)管理が可能なカメラハウジングを開発した。ハウジング外気が30°C前後でかつ高湿度であってもハウジング内は-15°C-25°Cを保つ冷却機構を採用し、冷却時および非駆動時に結露が発生しないことを目的とした。また、コンプトンカメラの各検出器および電子回路といった電子部品は振動に脆弱であるため、通常の冷凍機から生じる機械振動および電子ノイズからの影響がないことも必要となる。そのため、断熱性に優れた新素材、乾燥空気発生システム、冷却装置と低温循環水槽をまとめたコンプトンカメラ用冷却システムを製作した。冷却システムを用いて検出器周りの環境をマイナス20°C、湿度約10%に保持した状態で性能評価試験を開始した。特に生体を対象としたトレーサ実験の場合、画像データ上の放射線量の線形性が重要である。半減期約2時間の18F標識放射性物質を長時間撮像し、高線量から低線量のもと計数率を測定した。測定データは、GEANT4ツールキットを用いたモンテカルロシミュレーションでも検証を行っている。シリコンおよびテルル化カドミウム半導体検出器を基盤としたコンプトンカメラで植物イメージング実験を実施するため、前年度の冷却システムの導入によって実現した温度管理下において、カメラ自身のRIイメージング性能の評価を行った。具体的にはカメラ正面300mm x 300mm 300mmのエリアの感度、空間分解能、エネルギー分解能の分布を評価した。様々なエネルギー領域のガンマ線を放出するポイント線源を用いた評価試験の結果をもとに、撮像プロトコル、撮像対象のサイズといった、実際に植物体を用いた実験計画の立案に反映させていく予定である。植物の多様な代謝、生理機能や環境適応のシステム的理解を目的とした実験を実施するには、「植物が生きたまま」での非侵襲的イメージングを実現しなければならない。そのため、環境条件を制御でき外部から撮像できるような、小型の植物育成庫を導入した。さらに来年度も引き続き、制御・処理電子回路に専用のアナログ集積回路による制御を検討しさらなる撮像能の向上を試みた。低エネルギー領域でのしきい値を精密に調整することで、100200keV領域の感度が向上した。コアテクノロジーであるシリコンおよびテルル化カドミウム半導体放射線検出器部に変更点はないが、植物研究用に新たに設計した筐体デザインや撮像対象の視野内への設置、トレーサ投与量の最適化するため、GEANT4ツールキットを用いたモンテカルロシミュレーションを実行し、亜鉛、511keV放出核種、セシウムといった植物実験候補となるトレーサの投与量等を見積もることができた。放射性同位元素をトレーサとして植物に投与し、その後の濃度分布を画像化するイメージング手法は、植物中の栄養素や汚染物質等の動態を明らかにし、植物研究に新たな知見を与えるものだが、これら既存の方法で可視化できる元素は一度に1種類に限られている。同一環境下・同一個体内において競合する複数の元素動態を同時にイメージングするには新たなイメージング技術の開発が必要となる。そこで、原子力機構では、JAXAで宇宙ガンマ線の観測技術として開発されたSi/CdTeコンプトンカメラを基盤として、コンプトンカメラの植物研究への応用技術の開発を進めてきた。コンプトンカメラとは、RIイメージング装置において必須となる空間分解能に加え、エネルギー分解能を併せ持つイメージング装置であり、ガンマ線源であるトレーサ核種の弁別が可能となる。植物研究への有用性を示すため、作物の生産を阻害する環境ストレスの1つであるナトリウム(Na-22: 511 keV)と、微量必須元素であるマンガン(Mn-54: 835 keV)の二核種のトレーサを用いて実証実験を行った。

播種後約6週間の水耕栽培イネに、Na-22およびMn-54を水溶液から同時に経根吸収させ、イネの地上部を1週間連続撮像した。その結果、両元素とも茎基部への強い集積を示したが、地上部の葉への移行性に差違が認められた。さらに、第3展開葉が開いた水耕栽培ダイズを用いて同様のイメージングを実施したところ、二つの異なる元素動態の撮像に成功している。これらの実験により、本手法が植物体内の複数元素の同時イメージングに有用であることが示されたと言える。植物中複数物質の同時イメージング実験を実施した。実験の実施に向け、まず撮像環境(撮像対象植物の生理状態を担保できる光環境、温度環境をコントロールできる機器、撮像中の支持、RI投与といった操作が可能な水耕液容器の製作等)の整備を行った。また、これまでに明らかになったコンプトンカメラの性能に応じた線源の選択と投与量の最適化を行った。さらに、コンプトンカメラ特有の感度分布を補正するため、半導体検出器が持つ断面積を厳密に計算するアルゴリズムを、従来の画像再構成法である最尤推定期待値最大化再構成法に組み込んだ。本手法が、植物イメージング実験を模擬した視野内で、十分な感度補正が行えるかを、植物を模した線状の線源を作成し(ラインファントム)、これを撮像することで評価した。イメージング実験における撮像対象植物はイネとし、視野にはその基部周辺を設置した。使用した非密封線源はNa-22(511 keV)溶液とMn-54(835 keV)溶液で、それぞれ約数MBqを同時に水耕液中に投与した。投与後3日後の画像では、両核種共に水耕液中から植物体内へと吸収され、根を経て基部に到達していることを示す、基部に強い集積が見られる画像データが得られた。同時に撮像できた2画像を比較したところ、マンガンは基部にとどまっているのに対して、ナトリウムは基部から先の葉への転流が見られた。このように体内動態の異なる元素を同時に撮像できることが示され、コンプトンカメラによる複数核種同時撮像の意義を示すことができた。装置の整備はほとんど終了し、今後実際にトレーサを用いた植物実験を実施していく環境が整いつつあるため。25年度が最終年度であるため、記入しない。すでに、コンプトンカメラを用いた植物中の複数核種同時イメージング実験(イネに同時に投与したMnとNaの動態をそれぞれ撮像)が成功しているため、当初の計画以上に進展していると言える。本研究課題の第一の目的である「植物体内の複数物質同時イメージング」はすでに達成できており、さらなる供試植物の生理機能の画像解析技術への展開をはかる予定である。実際に植物実験を実施する予定である。トレーサは亜鉛溶液、511keV放出核種溶液が有力であり、社会情勢を踏まえCs-137溶液も候補として挙げられる。昨年の評価試験の結果、各性能値が得られたが、測定条件によってそれらが変動するなどイメージング装置としての不安定な面が見られ、注意が必要である。標準線源を用いたチェックを必ず実施するなどの対応を考えている。今後は投与したRIトレーサ分布の経時的な変化を撮像できるような撮像技術の高度化を行い、植物生理機能を定量解析できる動画像の取得を目指す。
重力変動(重力負荷、擬似微小重力)の破骨細胞の形成、活性化におよぼす影響

宇宙の微小重力環境では骨破壊が進行する。この原因の一端は、骨形成を担当する骨芽細胞の機能の低下によることが知られている。しかし、骨破壊を担当する破骨細胞に対する重力変動の影響は明らかでない。本研究では、破骨細胞の形成、活性化に対する重力変動(重力負荷、擬似微小重力)の影響について検討し、1、重力負荷は、重力の大きさ、負荷時間の長短など種々の条件を変えても、マウス骨髄細胞の培養において、活性型ビタミンD_3、副甲状腺ホルモン、プロスタグランジンによって誘起される破骨細胞形成には、全く影響を与えなかった。2、骨髄細胞のなかには、破骨細胞に分化する細胞だけでなく、その他の雑多な細胞が混在している。そのため、重力変動の破骨細胞形成に対する直接作用を検討するために、RANKL刺激により破骨細胞誘導を引き起こす株化細胞(RAW276.4)に対する作用を検討した。しかし、重力負荷はこの系においても破骨細胞誘導には影響を与えなかった。3、クリノスタット回転培養装置により創造される擬似微小重力環境も、マウス骨髄細胞の培養ならびにRAW276.4細胞の培養における破骨細胞形成に影響を与えなかった。4、重力負荷は、ラット胎児長管骨を用いた骨吸収系において、骨吸収活性に影響を与えなかった。などが明らかとなった。すなわち、重力変動(重力負荷、擬似微小重力)は破骨細胞の形成ならびに活性化になんら影響を与えないことが示された。本研究では、破骨細胞が、骨芽細胞とともに宇宙での骨破壊に重要な役割を果たすものと予想し、それを証明しようとした。しかし、その予想とは異なり、宇宙での骨破壊には骨芽細胞の機能低下が重要な役割を果たし、破骨細胞の貢献はないことが示唆された。宇宙の微小重力環境では、骨組織が破壊される。一つの原因は、骨を作る骨芽細胞の機能の減少によると考えられている。しかし、骨組織の恒常性は、骨芽細胞と骨を壊す破骨細胞とのバランスの上に維持されている。したがって、破骨細胞も重力変動により影響を受け、骨破壊に関与している可能性が考えられる。本研究では、破骨細胞の形成、活性化に対する重力変動の影響について検討した。1,重力負荷による破骨細胞形成に対する影響:マウス骨髄細胞の培養を行い、破骨細胞形成に対する重力の影響を検討した。培養の初日に重力を負荷したところ、破骨細胞の形成が抑制されるであろうとの予測に反し、活性型ビタミンD_3(1α,25-(OH)_2D_3)、副甲状腺ホルモン、プロスタグランジンによる破骨細胞形成は何ら影響を受けなかった。また、重力を培養後半に負荷しても結果は変わらなかった。この結果は、重力負荷は培養初期の未分化間葉系細胞から前破骨細胞への分化、培養後期の破骨細胞前駆細胞の破骨細胞への融合のどちらにも影響を与えないことを示している。また、重力の大きさを変えても、作用時間を増加させても、破骨細胞の形成には影響を与えないことが明らかとなった。2,擬似微小重力(クリノスタット回転培養)の破骨細胞形成への影響:擬似微小重力環境のマウス骨髄細胞の培養でも、破骨細胞形成が促進されるだろうとの予測に反し、1α,25-(OH)_2D_3による破骨細胞形成は何ら影響を受けなかった。これらの事実は、研究担当者の予想に反し、破骨細胞形成には重力変動(重力負荷、擬似微小重力暴露)は何ら影響を与えないことを示している。今後は、いったん形成された破骨細胞の活性化に重力変動がどのような影響を与えるかに焦点を絞り検討する。宇宙の微小重力環境では骨組織が破壊される。

この原因の一端は、骨形成を担当する骨芽細胞の機能の低下にあると言われている。しかし、骨破壊を担当する破骨細胞に対する重力変動の影響は明らかでなく、本研究で追求してきた。なお、擬似微小重力環境はクリノスタット回転培養により創造した。16年度は、重力変動(重力負荷、擬似微小重力)が、マウス骨髄細胞の培養において、活性型ビタミンD_3(1α、25(OH)_2D_3)による破骨細胞の形成に影響を与えないことを示した。17年度は、第一に、重力変動が、1α、25(OH)_2D_3以外の骨吸収促進物質(副甲状腺ホルモン、プロスタグランジン)による破骨細胞形成にどのような影響を与えるか、第二に、多くの細胞が混在する骨髄細胞とは異なり、RANKL刺激により破骨細胞へ変化する株化細胞(RAW276.4)を用いて、重力変動の破骨細胞形成に対する直接作用を調べる、第三に、ラット長管骨の培養による骨吸収系において、重力変動が、破骨細胞の活性にどのような影響をもたらすか、などを検討し、以下のことを明らかにした。1、マウス骨髄細胞の培養において、重力変動(重力負荷、擬似微小重力)は、1α、25(OH)_2D_3の場合と同様に、副甲状腺ホルモン、プロスタグランジンによる破骨細胞形成に影響を与えなかった。2、RANKL刺激によるRAW276.4細胞からの破骨細胞形成も、重力変動(重力負荷、擬似微小重力)によって影響を受けなかった。3、重力負荷は骨吸収活性に優位差のある変化を与えなかった。すなわち、重力変動(重力負荷、擬似微小重力)は、種々の刺激による破骨細胞の形成に全く影響を与えないこと、さらには、破骨細胞の活性化にも影響を与えないことを明らかにし、宇宙空間での骨破壊には破骨細胞の貢献は少ないことを示唆することとなった。
里親・里子・実親の権利義務関係に関する研究

従来わが国では、里親・里子・実親の権利義務関係は、不明確なままにされてきた。わが国と同様、子どもの権利や福祉に関して、民法と児童福祉法という別系統の二つの法律で対応しようとしてきたドイツでも1979年の改正民法に至るまでは事情はきわめて似ていた。そこで、上記三者に加えて国家社会の権利義務関係について、ドイツ民法と児童福祉法を比較法の対象として分析・検討を加えたのが本研究である。その結果明らかになったのは、この問題について特に重要なのは、子どもの生活環境の安定が第一義であり、そのための法規整が必要であるということである。これは、子どもの安定を法的に確保するためには、従来の過失責任主義に立つ、民法の親権制限制度について、根本的な考え方の転換を迫ることを意味する。すなわち、親の故意過失なき場合でも、子どもの福祉に反する場合には、親権制限に向けた法規整がなされねばならないということである。
同一ポリタイプ4H-AlN/4H-SiCへテロ界面の電子デバイス応用に関する研究

4H-AlN/4H-SiC(11-20)へテロ界面物性の解明を目的として,ヘテロジャンクション電界効果トランジスタ(HFET)およびヘテロジャンクションを有するホール効果測定素子の作製を行った.SiCエピタキシャル成長やイオン注入など, SiCに関するプロセスは問題なく進めることができたが, AlNのエピタキシャル成長およびその後のプロセスにおいて課題が残り,最終的にデバイスを完成させることができなかった.今後,これらの課題を解決し,デバイスを完成させるとともに,デバイスの電気的特性評価を行うことで,界面物性の解明することを引き続き目指す.4H-AlN/4H-SiC(11-20)へテロ界面物性の解明を目的として,ヘテロジャンクション電界効果トランジスタ(HFET)およびヘテロジャンクションを有するホール効果測定素子の作製を行った.SiCエピタキシャル成長やイオン注入など, SiCに関するプロセスは問題なく進めることができたが, AlNのエピタキシャル成長およびその後のプロセスにおいて課題が残り,最終的にデバイスを完成させることができなかった.今後,これらの課題を解決し,デバイスを完成させるとともに,デバイスの電気的特性評価を行うことで,界面物性の解明することを引き続き目指す.現代社会の発展に伴い,情報通信量は飛躍的に増加しており,情報通信を担う半導体デバイスは高速・大容量・低損失であることが求められている.これを実現する半導体デバイスすなわち次世代高周波パワーデバイスを実現する材料として,ワイドギャップ半導体であるシリコンカーバイド(SiC)や窒化ガリウム(GaN),窒化アルミニウム(AlN)が着目されている.高周波用途パワーデバイスとしては,AlNとGaNを用いたAlGaN/GaNヘテロ接合によるヘテロ接合電界効果トランジスタ(HFET)が有望視されているが,我々は,SiCとAlNのヘテロ接合をデバイスに利用し,SiCを高周波用途に用いることを考えた.AlNとSiCは,ともに六方晶であり積層順序を除いて構造が類似している,格子定数差も約1%と比較的小さい,などの特長を有することから,SiCはAlN成長用基板として用いられる.これまでの研究で,通常用いられる(0001)面ではなく,900傾いた(11-20)無極性面上にAlNを分子線エピタキシー成長することで,AlNの積層順序が4H-SiC基板と同一になる,同一ポリタイプ成長を見出し,成長した4H-AlNの高品質化を実現してきた.この高品質4H-AlN/4H-SiC界面は,欠陥密度が極めて小さく,ヘテロ接合デバイスへの応用が期待できる.本研究では,デバイス応用に向けて,4H-AlN/4H-Si界面物性の評価を行うことを目的として研究を行った.4HAlN/4H-SiC界面物性評価を行うデバイスとして,ホール素子を検討し,作製プロセスの検討を行った.具体的には,AlN/SiC界面へのコンタクトおよび4H-AlNの高抵抗化などである.良好なコンタクトを形成するため,金属の種類や,金属およびAlNの膜厚,アロイ温度などの条件を最適化する必要があり,現在検討中である.また,4H-AlNは,欠陥が低減されているものの,なお積層欠陥が含まれており,デバイス動作に影響すると予測される.デバイス作製に先立ち,これらの欠陥構造評価を行ったところ,通常のウルッ鉱構造AlNで見られる構造とは異なっているととが分かった.現代社会の発展に伴い,情報通信量は飛躍的に増加しており,情報通信を担う半導体デバイスは高速・大容量・低損失であることが求められている.これを実現する半導体デバイスすなわち次世代高周波パワーデバイスを実現する材料として,ワイドギャップ半導体であるシリコンカーバイド(SiC)や窒化ガリウム(GaN),窒化アルミニウム(AlN)が着目されている.高周波用途パワーデバイスとしては,AlNとGaNを用いたAlGaN/GaNヘテロ接合によるヘテロ接合電界効果トランジスタ(HFET)が有望視されているが,我々は,SiCとAlNのヘテロ接合をデバイスに利用し,SiCを高周波用途に用いることを考えた.AlNとSiCは,ともに六方晶であり積層順序を除いて構造が類似している,格子定数差も約1%と比較的小さい,などの特長を有することから,SiCはAlN成長用基板として用いられる.これまでの研究で,通常用いられる(0001)面ではなく,90゚傾いた(11-20)無極性面上にAlNを分子線エピタキシー成長することで,AlNの積層順序が4H-SiC基板と同一になる,同一ポリタイプ成長を見出し,成長した4H-AlNの高品質化を実現してきた.この高品質4H-AlN/4H-SiC界面は,欠陥密度が極めて小さく,ヘテロ接合デバイスへの応用が期待できる.本研究では,デバイス応用に向けて,4H-AlN/4H-SiC界面物性の評価を行うことを目的として研究を行った.4H-AlN/4H-SiC界面物性評価を行うデバイスとして,ホール素子の作製プロセスの検討を行い,実際に作製を行った.実際に作製したホール素子について低温で測定を行う予定であり,これによって,4H-AlN/4H-SiC界面近傍のSiCにおける二次元電子ガスの存在を示すごとができる.また,4H-AlN/4H-SiC界面を利用したデバイスである,金属絶縁膜半導体電界効果トランジスタ(MISFET)の作製を行った.これまでデバイスの動作割合(歩留まり)に問題があったが,プロセスの再検討を行うことで,歩留まりを改善することができた.今後,ホール効果測定より得られる界面物性に関する知見をもとに,4H-AlN/4H-SiC MISFETの性能向上を目指していく.
アミロイド形成タンパク質の多量体化・チャネル形成・神経毒性発現に及ぼす金属の影響

脳内金属のホメオスタシス異常がアルツハイマー病(AD)、脳血管性認知症(VD)、プリオン病(クロイツフェルト・ヤコブ病、牛海綿状脳症(BSE)など)、レビー小体形認知症(DLB)などの神経疾患の発症に関与していることが判明してきている。AD、プリオン病、DLBでは疾患関連タンパク質(それぞれβアミロイドタンパク質(AβP)、プリオンタンパク質(PrPC)、αシヌクレイン(α-Syn))の異常蓄積と神経毒性とが発症の要因と考えられており、これらのタンパク質(アミロイド形成タンパク質)は金属によって多量体化する。本年度は、アルツハイマー病βアミロイドタンパク質、プリオンタンパク質等のアミロイド形成タンパクについて、その多量体化を解析するためのゲルろ過HPLCシステムの構築を行った。種々の分子量対応のゲルろ過カラムを使い分けることによって、多量体化したアミロイドを定量的に分画するための基礎検討を行い、カラム条件や溶離液の検討を行った。その結果を基に、プリオンタンパク質フラグメントペプチドであるPrP106-126をモデル物質として、種々の金属の共存による多量体形成能を比較した結果、Al、Zn、Mn、Cuそれぞれで主として形成される多量体の分子量が大きく異なっていることが判明した。さらに、多量体化抑制物質であるカルノシンの共存による影響についても検討するとともにそのアナログ(homocarnosine等)のペプチド合成を行うことによって、その定量分析の基礎検討を行った。さらに、これまでの研究結果と関連した亜鉛の神経毒性メカニズムについても引き続き検討を行った。川原の担当部分においては当初の計画通り順調に進捗している。他の部分についても基礎検討を行っている。今後は、分画した多量体を培養神経細胞(ラット海場初代培養神経細胞、GT1-7細胞等)に投与し、アポトーシスを観察すると共に、小胞体ストレス遺伝子など細胞死関連遺伝子の発現を比較検討する。現在Caイメージングを用いる検討も行っている。さらに、毒性阻害物質の探索として、既にカルノシンが抗クロスリンク作用を持ち、PrP106-126の多量体化及び毒性に影響することを見出しており(Kawahara, Metallomics (2011))、他の合成ペプチドや膜の荷電・流動性に影響する因子を対象として、多量体化およびチャネル形成能、神経細胞死の過程における阻害物質のスクリーニングを行う。この結果から候補物質が明らかになれば、毒性試験等によって疾患の予防治療薬を開発することが可能となる(Q3)。本来、この年度に海外学会発表の予定であったが、川原が学会(新アミノ酸分析研究会)を主宰するなどのため予定が変更となり出張できなかったため。
慢性根尖性歯周炎に起因した口腔顔面領域における疼痛異常の神経機構解明

ラット臼歯CFA投与によって歯髄炎から根尖性歯周炎が誘導される過程で、CFA投与後1日から3日において顔面領域の機械および熱刺激に対する逃避閾値の有意な低下が認められたことから、この時期には同領域に異所性のmechanicalallodyniaおよびhyperalgesiaが発症した可能性があると考えられた。一方、根尖部骨欠損が顕著であった時期、すなわち歯髄腔内CFAポイント刺入後6週では、顔面領域に異所性のhyperalgesiaが引き起こされた可能性があると考えられた。以上より、歯髄炎から根尖性歯周炎が誘導される過程では異所性疼痛発症には異なる中枢処理機構が存在していると考えられた。平成23年度に得られた結果を踏まえ、平成24年度は以下の研究計画にて申請を行い良好な研究結果を得た。1、MEK阻害薬、グリア細胞阻害薬あるいは抗炎症性サイトカイン投与の効果上記阻害薬を用いたところMEK阻害薬の使用時においてとくに、平成23年度の研究遂行により確認された歯髄炎あるいは慢性根尖性歯周炎発症時に発現する異所性の疼痛異常の回復が認められた。2、各種阻害薬投与後の三叉神経脊髄路核での侵害受容に対する活動性変化平成23年度の研究計画にて確認された神経細胞体におけるpERK陽性細胞およびc-fosの発現は、各種阻害薬によってどのようなタンパク合成変化が起こるかを検索した。MEK阻害薬の髄腔内投与を行った群においては、コントロール群と比較して有意なpERK陽性細胞数の発現減少が確認された。上記1および2で得られた結果は申請書に記した仮説に基づいており、上記歯内関連疾患発症時に認められる異所性疼痛異常発現には、MAP kinaseの一つであるpERKが強く関連していることが考えられる。これら一連の研究および臨床活動から、平成23年度および24年度において国内学術論文2本および海外学術論文2本、計4本の研究業績を報告することができた。今後はこれまでに得られた研究成果をもとに、さらなる研究計画を遂行し、日常の歯科臨床の場でしばしば歯科医を悩ませ、また「誤診」「誤治療」の原因となる可能性の強い「異所性疼痛発症機構」について解明を続ける。1、ラット臼歯根尖性歯周炎モデルの作製:CTにて断層撮影を行い、根尖性歯周炎の拡大を経時的および三次元的に観察したところ、刺激後6週で根尖性歯周炎がピークに達していることが確認できた。また、その骨欠損量を画像解析により測定したところ、刺激後6週でCFA群はVeh群と比較して有意な骨欠損量が認められ、またその大きさはピークに達していることが確認された。2、化学刺激により誘発される筋放電(EMG)の記録:同側咬筋へのカプサイシン投与により誘発される顎二腹筋活動は、CFA投与後3日および6週においてVehicle群と比較して有意な増加が認められた。その筋放電量の経時的変化は、歯髄炎から根尖性歯周炎が誘導される過程であるCFAポイント刺入後3日では約1分間程度であるが、CFAポイント刺入後6週では約5分間の持続が認められた。3、熱あるいは機械刺激による逃避行動閾値の測定:機械刺激に対する逃避閾値はCFA投与後1日から3日で、CFA群の方がVehicle群よりも有意な低下を示していたが、CFA投与後7日目においては両群ともほぼ同程度の値まで回復した。温熱刺激に対する逃避閾値は、CFA投与後3日からCFA群の方がVehicle群よりも有意な低下を示した。4、三叉神経脊髄路核での細胞内物質合成変化の検索:CFA群において、同側咬筋へのカプサイシン投与により、延髄後角に多数のpERKおよびFos陽性細胞が誘導された。また同部位には多くのGlia細胞、とくにAstrocyteの活性が認められた。5、MEK阻害薬投与の効果:上記2)で確認される口腔顔面領域の痛覚感作は、その筋放電量において、髄腔内投与されたMEK阻害薬によって、有意な減少が認められた。以上より、ラット歯髄CFA投与後における異所性疼痛発症は、歯髄炎期と根尖性歯周炎期において異なる神経機構が関与している可能性が考えられた。平成23年度に予定していた研究計画はすべて終了できた上に、さらに24年度に計画していた阻害薬投与の実験まで進行できたことは当初の計画以上に進んでいると言っても過言ではないと考えられる。理由として綿密な研究計画立案および過去の文献等で十分に構築された仮説に基づいて研究が遂行できたためと考えられる。1、MEK阻害薬,グリア細胞阻害薬あるいは抗炎症性サイトカイン投与の効果前述で確認された口腔顔面領域の痛覚

感作は、その筋放電量あるいは逃避行動閾値において、P10ポリエチレンチューブによって髄腔内投与された各種阻害薬によって、いかなる変化を受けるか検索する。尚、この実験の一部はすでに23年度に遂行されている。2、各種阻害薬投与後の三叉神経脊髄路核での侵害受容に対する活動性変化平成23年度の研究計画4、にて確認された神経細胞体におけるpERK陽性細胞およびc-fosの発現は、各種阻害薬によってどのようなタンパク合成変化が起こるかを検索する。1、上記実験計画で非常に多数の実験動物を使用する。SD系ラットは単体で約2,5003,000円であり、本研究において年間約250匹前後使用する予定である。2、免疫組織化学的手法には高額な薬品(抗体等)を使用する。1種類が約10万円前後であり、二重染色等で共発現等の検索をするので、数種類分の金額が必要である。また、各種阻害薬、試薬等を購入する予定である。3、動物モデル作製やその他の実験操作に専門的な高価な実験器具(マイクロスコープ用器材、電気生理学的測定用機材、ダイヤモンドバー、ラウンドバー等)を使用する。4、上記1および2で得られたデータは非常に容量が大きく、とくに電気生理学的手法においては実験に用いる専用のデスクトップ型パソコンが必要である。また、そのデータのバックアップのために外付けのハードディスク等が必要である。5、本研究の多角的、客観的評価および研究討論のため、国内外にて成果発表を行う。年間に1回ずつ行う予定である。上記15を実現するために計画的に研究費を使用する予定である。尚、昨年度から77,706円を次年度使用額として繰り越す事となったが、この額が生じた理由として、昨年の実験計画が当初の計画以上に進展し、予定より少ない実験動物で成果が出たためと考えられる。現在までの達成度から考えると平成24年度もさらなる予定以上の研究の進展が予測されるので、この額は、とくに実験動物を含めた消耗品等に加えて使用予定である。
若年性遺伝性高血圧におけるインスリン抵抗性関連遺伝子の追究-不死化リンパ芽球を用いた細胞レベルのインスリン抵抗性-

<背景と目的>高血圧症に合併するインスリン抵抗性は血圧上昇に寄与するだけでなく、心血管系合併症を惹起する重要な要因となっている。従来、高血圧に合併するインスリン抵抗性は、骨格筋への血流低下、肥満の影響、交感神経活性の亢進によりもたらされるという仮説が支持されてきた。本研究においては不死化リンパ芽球を用いてインスリンによる糖の取り込み能を検討することにより、若年性遺伝性高血圧に細胞レベルでのインスリン抵抗性が遺伝的に併存することを示すことを目的とした。<検討結果>遺伝子解析と培養細胞機能解析についてのインフォームドコンセントが得られた20歳-30歳の147名の若年男性を遺伝子解析の対象とした。この中で、本態性高血圧の家族歴が濃厚な若年血圧高値群8名(収縮期血圧130または拡張期血圧85mmHg以上)を細胞機能解析の対象として、高血圧・心血管系疾患の家族歴を有さない同年齢の血圧低値群7名(収縮期血圧110かつ拡張期血圧70mmHg以下)をコントロールとして選択した。血圧高値群は、血圧低値群および母集団と比較してBody mass index、空腹時血糖値、インスリン値および総コレステロール、中性脂肪、LDLコレステロールのすべてが有意に高値を示した。従って、若年性遺伝性高血圧には、肥満を背景とした個体レベルのインスリン抵抗性があることが明らかとなった。更に、血圧高値群の培養不死化リンパ芽球におけるインスリンによる糖の取り込み能は低下していた。<考案>少数例でのPilot Studyで若年遺伝性高血圧症に合併するインスリン抵抗性は、細胞における糖の取りこみ能の低下に起因する遺伝的な事象であることが明らかになった。今後は十分な症例で細胞レベルでのインスリン抵抗性が確認できるかを検討する必要がある。更に、インスリン抵抗性関連候補遺伝子について、新たなSNPを見出し関連解析を行う計画とする。
アスベスト代替えに伴う膨張黒鉛の需要増大に伴う対応と環境に優しい製造技術の開発

これまで膨張黒鉛製造に使用されていなかった粒径が50及び30μmの試料においては,電気化学処理時の印加チャージ量を増加させることにより,全ての粒子を膨張させることが可能となった.また,3μmの微粒子黒鉛においては,黒鉛をシート状に成形することで,シート表面で膨張化が認められ,膨張化に至ることが明らかとなった.真空ラインを用いた合成によってアンモニアの三元系黒鉛層間化合物合成を可能とした.この手法により,平均粒径15μmの天然黒鉛フレークで黒鉛層間化合物形成が認められ,これを急速加熱処理することで膨張化に至った黒鉛粒子が認められた.この時,合成のために凝縮したアンモニアの回収については,過剰に用いた分は,100%可能とした.これまで膨張黒鉛製造に使用されていなかった粒径が50及び30μmの試料においては,電気化学処理時の印加チャージ量を増加させることにより,全ての粒子を膨張させることが可能となった.また,3μmの微粒子黒鉛においては,黒鉛をシート状に成形することで,シート表面で膨張化が認められ,膨張化に至ることが明らかとなった.真空ラインを用いた合成によってアンモニアの三元系黒鉛層間化合物合成を可能とした.この手法により,平均粒径15μmの天然黒鉛フレークで黒鉛層間化合物形成が認められ,これを急速加熱処理することで膨張化に至った黒鉛粒子が認められた.この時,合成のために凝縮したアンモニアの回収については,過剰に用いた分は,100%可能とした.アスベストの人体への有害性が発覚し,それに変わる代替品が議論されてきた.その中で,膨張黒鉛は,耐薬品性,圧縮性,安全性,コスト等からから建材,石綿パッキン,シールおよびパッキン材として極めて重要な位置づけになっていることが報告されている.従って,今後,その需要は増し,膨張黒鉛の生産量も大幅に増加していくものと考える.これまで50μm以下の粒径の黒鉛フレークは膨張化が難しいとされており,使用されず,破棄されていた.しかしながら,需要増加に対応させるため,50μm以下の微粒子黒鉛の膨張化に対応する必要がある.平成19年度は,50μm以下の天然黒鉛微粒子の膨張化の可能性を検討した.その結果,硫酸,硝酸を使用する化学溶液法による黒鉛層間化合物の合成と,それからの膨張化は困難であるものの,微粒子黒鉛を陽極に固定し,硝酸電解質中で陽極酸化を試みたところ,酸化黒鉛が合成され,それを1000°Cにて急速加熱することにより,15μm,あるいは10μmの微粒子黒鉛からの膨張黒鉛の作製に成功した.3μmの微粒子でも,電気化学処理,すなわち陽極酸化時の電流密度を上げ,さらにチャージ量を多くすることにより,熱処理膨張化には至るが,微粒子全てを均一に膨張化させるためには,粒子それぞれを完全に酸化する必要があり,電気化学処理手法の工夫が必要であること明らかになった.この他,数μmサイズの微小炭素繊維の三元系層間化合物[K-THF(Tetrahydrofuran)-CF(Carbon Fibers), Na-DMF(Dimethylformamide)-CF, Li-DMF-CF]の合成に成功し,それの熱処理による膨張化に成功した.黒鉛フレークへの適用に繋がる.アスベストの代替品として,膨張黒鉛の耐薬品性,圧縮性,安全性,コスト等の優れた特性の利用が期待されている.今後の需要の増大を見越し,50μm以下の粒径の黒鉛フレークの膨張化に対応する必要がある.平成19年度に50μm以下の天然黒鉛微粒子の膨張化を,硝酸電解質中での陽極酸化にて酸化黒鉛を合成し,それを1000°Cにて急速加熱することにより,15μm,あるいは10μmの微粒子黒鉛からの膨張黒鉛の作製に成功した.平成20年度には,「K-N2-グラファイト及びNa-N2-グラファイト三元系化合物を用いたリサイクル性のある膨張化技術(N:窒素)」として膨張黒鉛製造のための環境に優しい新しいインターカレートの開発を試みた,シュレンクラインを用いた真空系での合成により,ガラス製反応管の中に金属ナトリウムとグラファイトをセットして真空排気した後,反応管を194Kに保持し,アンモニア蒸気を導入・凝縮させた状態で反応させ,数時間放置した後,2日ほどかけてゆっくりと室温に戻して過剰のアンモニアを除去する手法により,15μmの黒鉛フレークでの膨張化に成功した.また,この真空系にて,使用したアンモニアの回収を試みたところ,真空系に蒸発してしまうロスを除いて,90%以上の回収が可能となり,環境に優しい技術の開発に成功した.アスベストの代替品として,膨張黒鉛の耐薬品性,圧縮性,安全性,コスト等の優れた特性の利用が期待されている.今後の需要の増大を見越し,50μm以下の粒径の黒鉛フレークの膨張化に対応する必要がある.平成19年度に50μm以下の天然黒鉛微粒子の膨張化を,硝酸電解質中での陽極酸化にて酸化黒鉛を合成し,それを1000°Cにて急速加熱することにより,15μm,あるいは10μmの微粒子黒鉛からの膨張黒鉛の作製に成功した.

平成20年度には,「K-N2-グラファイト及びNa-N2-グラファイト三元系化合物を用いたリサイクル性のある膨張化技術(N:窒素)」として膨張黒鉛製造のための環境に優しい新しいインターカレートの開発を試みた.シュレンクラインを用いた真空系での合成により,ガラス製反応管の中に金属ナトリウムとグラファイトをセットして真空排気した後,反応管を194Kに保持し,アンモニア蒸気を導入・凝縮させた状態で反応させ,数時間放置した後,2日ほどかけてゆっくりと室温に戻して過剰のアンモニアを除去する手法により,15μmの黒鉛フレークでの膨張化に成功した.また,この真空系にて,使用したアンモニアの回収を試みたところ,三元系層間化合物を使合成する際に使用したアンモニアの回収が可能であることも明らかにした.特に三元系層間化合物を合成した際に使用した過剰のアンモニアについては100%回収することが可能になった.しかしながら,膨張の際に蒸気として排出されるアンモニアガスの回収については,冷却トラップを使用して回収をおこなっても100%の回収には至らず,90%程度である.回収率の向上を図るためには,冷却トラップの改善で回収率の向上を図る必要があると考えられた.
義歯床下粘膜の疼痛閾値に関する研究

義歯装着後に起こる疼痛の発生は義歯の適合,および咬合に起因する場合が多い.しかし,疼痛の診査法は手指による触診以外にないのが現状であり,疼痛部位を診断し,疼痛閾値を定量化する客観的方法が必要である.そこで顎堤粘膜の疼痛閾値を定量的に測定可能な装置を開発し,繰り返し測定による変動,経日的変動,加圧部位および術者の相違による変化について比較検討した.疼痛閾値の繰り返し測定による変動,経日的変動の被験者は,健常有歯顎者で口蓋粘膜の解剖学的形態が正常であると判定した男性5名,女性5名を選択し,測定部位は切歯乳頭部,口蓋中央部の2部位に設定した.部位及び術者別の疼痛閾値については,男性3名,女性2名を選択し,測定部位は切歯乳頭部,口蓋の前方中央部,前方側方部,中央部,中央側方部,後方中央部,後方側方部の計10部位に設定した.その結果,下記の知見を得た.1.繰り返し測定による変動,経日的変動は口蓋中央部に骨の膨隆が認められた2名の被験者を除き,小さく,安定していた.2.疼痛閾値は個人差および部位による差が大きく,部位別の測定値を正常値として絶対化することはできない.3.疼痛閾値は後方部より前方部,側方部より中央部のほうが大きな値を示した.4.測定者間における測定値の変動は口蓋中央部を除き変動が小さく,部位別の疼痛閾値の変動も測定者にかかわらず同様な傾向を示した.5.顎堤粘膜疼痛閾値計は,局所的な義歯のあたりの診査だけでなく,病態の相違をより明確に鑑別診断できる可能性がある.義歯装着後に起こる疼痛の発生は義歯の適合,および咬合に起因する場合が多い.しかし,疼痛の診査法は手指による触診以外にないのが現状であり,疼痛部位を診断し,疼痛閾値を定量化する客観的方法が必要である.そこで顎堤粘膜の疼痛閾値を定量的に測定可能な装置を開発し,繰り返し測定による変動,経日的変動,加圧部位および術者の相違による変化について比較検討した.疼痛閾値の繰り返し測定による変動,経日的変動の被験者は,健常有歯顎者で口蓋粘膜の解剖学的形態が正常であると判定した男性5名,女性5名を選択し,測定部位は切歯乳頭部,口蓋中央部の2部位に設定した.部位及び術者別の疼痛閾値については,男性3名,女性2名を選択し,測定部位は切歯乳頭部,口蓋の前方中央部,前方側方部,中央部,中央側方部,後方中央部,後方側方部の計10部位に設定した.その結果,下記の知見を得た.1.繰り返し測定による変動,経日的変動は口蓋中央部に骨の膨隆が認められた2名の被験者を除き,小さく,安定していた.2.疼痛閾値は個人差および部位による差が大きく,部位別の測定値を正常値として絶対化することはできない.3.疼痛閾値は後方部より前方部,側方部より中央部のほうが大きな値を示した.4.測定者間における測定値の変動は口蓋中央部を除き変動が小さく,部位別の疼痛閾値の変動も測定者にかかわらず同様な傾向を示した.5.顎堤粘膜疼痛閾値計は,局所的な義歯のあたりの診査だけでなく,病態の相違をより明確に鑑別診断できる可能性がある.義歯装着後に起こる疼痛の診査法は手指による触診以外にないのが現状である.そこで顎堤粘膜疼痛閾値計を開発し,繰り返し測定による変動,経目的変動,加圧部位および術者の相違による変化について比較検討した.顎堤粘膜疼痛閾値計は顎堤粘膜に限局された部位に荷重を加え,疼痛が発生したときの負担圧を圧力センサーを利用し,測定しようとするものである.疼痛閾値の繰り返し測定による変動,経日的変動の被験者は,健常有歯顎者で口蓋粘膜の解剖学的形態が正常であると判定した男性5名,女性5名で,測定部位は切歯乳頭部,口蓋中央部の2部位に設定した.部位および術者別の疼痛閾値の測定については,男性3名,女性2名を選択し,測定部位は切歯乳頭部,口蓋の前方中央部,前方側方部,中央部,中央側方部,後方中央部,後方側方部の計10部位に設定した.その結果,下記の知見を得た.1.繰り返し測定による変動,経日的変動は口蓋中央部に骨の膨隆が認められた2名の被験者を除き,小さく安定していた.2.疼痛閾値は後方部より前方部,側方部より中央部のほうが大きな値を示した.3.疼痛閾値は個人差および部位による差が大きく,部位別の測定閾値を正常値として絶対化することはできなかった.4.測定者間における測定値の変動は口蓋中央部を除き小さく,部位別の疼痛閾値の変動も測定者にかかわらず小さかった.顎堤が高度に吸収し,粘膜が菲薄化した無歯顎難症例に対し,軟質裏装材の使用は選択肢の一つである.現在,多くの軟質裏装材が市販されているが,材質や使用期間が異なり,各軟質裏装材に対する適応症は明確ではない.

そこで疼痛閾値の異なる全部床義歯装着者に対し,特性の異なる軟質裏装材および硬質裏装材を貼付した義歯を使用させ,各裏装材が義歯機能と使用感に及ぼす影響について検討した.被験者は上下顎無歯顎患者6名とし,顎堤粘膜疼痛閾値計を使用して,下顎顎堤の疼痛閾値の計測を行い,疼痛閾値の高いグループと低いグループに分類した.使用した軟質裏装材はCOE-SOFT,SR-100,デンチャーリライニングミディアム,硬質裏装材はリベロンLCを使用し,筋電図の測定と使用感の調査を行った.疼痛閾値の低い患者は,軟質裏装材を使用することにより義歯機能が向上し,患者の高い満足を得ることが示された.逆に疼痛閾値の高い患者では軟質,硬質裏装材ともに高い満足が示されたが,軟質裏装材の貼付により,義歯機能が低下する傾向が認められた.このことから疼痛閾値の高低により,適切な軟質裏装材を選択できる可能性が示唆された.
新規抗HIV剤の開発と薬剤耐性のメカニズムの解析

申請者らが見い出した、non-peptideのプロテアーゼ阻害剤(UIC-94003)は、既存のプロテアーゼ阻害剤より10-100倍抗HIV効果が高く、毒性も低い。MT-2 ce11sを用いたMTT assayで検討すると、ritonavirやindinavirといった現在臨床で使用されているプロテアーゼ阻害剤のIC_<50>(50%ウイルス抑制濃度)が、0.02-0.05μMであるのに対して、このUIC-94003のIC_<50>は0.0004μMであり、約100分の1の濃度でウイルスを抑制することが分かった。この新規のプロテアーゼ阻害剤が、申請者らが患者から分離してきた多剤耐性HIV-1(ほぼ全種類の現在使用可能な抗HIV薬に対して耐性となっている臨床分離株)にも有効であることを確認した。また、同時にin vitroでMT-2 ce11sにwild typeのウイルスを感染させ、その培養上清中に加えたUIC-94003の濃度を徐々に上げていき、UIC-94003耐性ウイルスを誘導することにより、この薬剤の耐性変異プロフィールを検索したところ、基本構造の似ているamprenavirに比べ耐性獲得に要する時間が2倍以上必要であった。また、今まで一度も報告されたことのなかった、プロテアーゼの28番目のアラニンがセリンに置き換わっていることも分かった(Yoshimura K.,Kato R.,Maeda K.,Mitsuya H.:J virol.76:1349-1358,2002)。UIC-94003は、多剤耐性ウイルスに対してもwild typeと同等の抗ウイルス活性を示していることから、既存の薬剤に対し耐性を獲得したウイルスにも有効である可能性が高く、また低濃度で著しい抗ウイルス効果を示すことから、今後の臨床応用に向けて有利な特徴を多く有していると言える。現在、ベルギーのTibotec社が臨床開発を進行させている。このUIC-94003の誘導体で、より経口吸収に優れたものが合成されており(TMC-114)、現在in vivo安全性試験(Phase I)が行われている。MT-2cellsを用いたMTT assayで抗ウイルス効果を測定すると、ritonavirやindinavirといった現在臨床で使用されているプロテアーゼ阻害剤のIC_<50>(50%ウイルス抑制濃度)が、0.02-0.05μMであるのに対して、このUIC-94003のIC_<50>は0.0004μMであり、約100分の1の濃度でウイルスを抑制することが分かった。また、同時にin vitroでMT-2cellsにwild typeのウイルスを感染させ、その培養上清中に加えたUIC-94003の濃度を徐々に上げていき、UIC-94003耐性ウイルスを誘導することにより、この薬剤の耐性変異プロフィールを検索したところ、基本構造の似ているamprenavirに比べ耐性獲得に要する時間が2倍以上必要であった。また、今まで一度も報告されたことのなかった、プロテアーゼの28番目のアラニンがセリンに置き換わっていることも分かった(Yoshimura K.,Kato R.,Maeda K.,Mitsuya H.:現在投稿中)。今後より詳細に、薬剤耐性のメカニズムと薬剤の構造の関係を調べることにより、新しいプロテアーゼ阻害剤開発の方向性を示すことができるのではないかと考える。

また、今まで一度も報告されたことのなかった、プロテアーゼの28番目のアラニンがセリンに置き換わっていることも分かった(Yoshimura K.,Kato R.,Maeda K.,Mitsuya H.:J virol.76:1349-1358,2002)。UIC-94003は、多剤耐性ウイルスに対してもwild typeと同等の抗ウイルス活性を示していることから、既存の薬剤に対し耐性を獲得したウイルスにも有効である可能性が高く、また低濃度で著しい抗ウイルス効果を示すことから、今後の臨床応用に向けて有利な特徴を多く有していると言える。現在、ベルギーのTibotec社が臨床開発を進行させている。このUIC-94003の誘導体で、より経口吸収に優れたものが合成されており(TMC-114)、現在in vivo安全性試験(Phase I)が行われている。