hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会ニーズの変化に適応する大学院MOT教育カリキュラムの継続的改善手法の開発

技術経営(MOT)は,組織の競争優位を創造し維持することを可能にする学際的学問分野のひとつである.MOT分野の研究は様々なレベルで多岐に渡って行われており,全体像や潮流を把握するのは容易ではない.本研究では,MOTの代表的な国際学会IAMOTの予稿集の抄録に対してテキストマイニングを行い,出現する単語を調べることでMOTの研究潮流を把握した.その結果,特許に関連した研究とサービスに関連した研究が増加していた.このうちサービス関連の研究は産業界の先導のもとに生じたものであり,トップダウン的な傾向と考えられた.一方,特許関連の研究の増加は自然発生的で,ボトムアップ的な傾向と結論付けることができた.技術経営(MOT)分野の研究動向を調べるために,本研究では,MOTの国際会議の予稿集(proceedings)に掲載されている抄録(アブストラクト)をテキストマイニングすることで,MOT分野における世界的な研究動向の変化を発見することを考えた.テキストマイニングとは,定型化されていない文章の集まりを自然言語解析の手法を使って単語やフレーズに分割し,それらの出現頻度や相関関係を分析して有用な情報を抽出する手法である.MOTの国際学会はいくつかあるが,IAMOT(International Association for Management of Technology)はその代表的なものであり,1988年の第1回会議の後,隔年もしくは毎年,継続的に開催され,2014年5月には23回目の会議がアメリカのワシントンD.C.で開催され,出席者は世界中から約400人に上る(http://www.iamot.com/). IAMOTの予稿集の抄録にテキストマイニングを行い,出現する名詞を調べることでMOTの研究潮流の概略が把握できることは,我々の先行研究ですでに確認している.本年度の研究では,特にボトムアップ的な研究潮流に焦点を当て,テキストマイニングの解析対象を名詞に加えて動詞や形容詞など他の品詞にまで拡張することで,より詳細な研究潮流の変化を調べた.その結果,「特許(patent)」が特にMOTのボトムアップ的な研究潮流であることが判明した.特許関連のMOT研究が増加した理由としては,主にICT技術が進展し,データ処理能力が格段に向上したこと,また,特許解析ツールが充実してきたことなどが考えられる.技術経営(MOT)分野の研究動向を調べるために,本研究では,MOTの国際会議の予稿集(proceedings)に掲載されている抄録をテキストマイニングする.これにより,MOT分野における世界的な研究動向の変化を発見することを目指した.MOTの国際学会はいくつかあるが,IAMOTはその代表的なものであり,1988年の第1回会議の後,隔年もしくは毎年,継続的に開催され,2014年5月には23回目の会議がアメリカのワシントンD.C.で開催され,出席者は世界中から約400人に上る. IAMOTの予稿集の抄録にテキストマイニングを行い,出現する名詞を調べることでMOTの研究潮流の概略が把握できることは,我々の先行研究ですでに確認している.2014年度の研究では,特にボトムアップ的な研究潮流に焦点を当て,テキストマイニングの解析対象を名詞に加えて動詞や形容詞など他の品詞にまで拡張することで,より詳細な研究潮流の変化を調べた.その結果,「特許(patent)」が特にMOTのボトムアップ的な研究潮流であることが判明した.また,ボトムアップにこだわらなければ,「サービス」や「IoT (Internet of Things)」が現在注目されている研究潮流であることもわかった.IoTは,「モノのインターネット」と訳され,コンピュータなどの情報・通信機器だけでなく、世の中に存在する様々な物体(モノ)がインターネットに接続し相互に通信することにより、自動制御や遠隔計測などを可能にすることを指す.IoT自体も大きな研究テーマであるが,それに伴って必要不可欠となる情報セキュリティも大きなトピックスである.2015年度は,日本の中小企業の情報セキュリティにフォーカスし, MOTの視点から情報セキュリティのイノベーターとアーリーアダプターとの違いを探索した.当初の計画に従って予定通りに研究を進めており,大きなトラブル等の発生もなかった.技術経営(MOT)分野の研究動向を調べるに,本研究では,MOTの国際会議の予稿集に掲載されている抄録をテキストマイニングする.これにより,MOT分野における世界的な研究動向の変化を発見することを目指した.MOTの国際学会はいくつかあるが,IAMOTはその代表的なものである.IAMOTの予稿集の抄録にテキストマイニングを行い,出現する名詞を調べることでMOTの研究潮流の概略が把握できることは,我々の先行研究ですでに確認している.本研究では,まずボトムアップ的な研究潮流に焦点を当て,テキストマイニングの解析対象を名詞に加えて動詞や形容詞など他の品詞にまで拡張することで,より詳細な研究潮流の変化を調べた.その結果,「特許(patent)」が特にMOTのボトムアップ的な研究潮流であることが判明した.特許関連のMOT研究が増加した理由としては,主にICT技術が進展し,データ処理能力が格段に向上したこと,また,特許解析ツールが充実してきたことなどが考えられる.また,トップダウンから生じた潮流として,「サービス」や「IoT (Internet of Things)」が現在注目されている研究潮流であることもわかった.IoTは「モノのインターネット」と訳され,コンピュータなどの情報・通信機器だけでなく,世の中に存在する様々なデバイスがインターネットに接続し相互に通信することにより,自動制御や遠隔計測などを可能にすることを指す.IoT自体も大きな研究テーマであるが,それに伴って必要不可欠となる情報セキュリティも大きなトピックスである.

そこで,日本の中小企業の情報セキュリティに焦点を当て,MOTの視点から情報セキュリティのイノベーターとアーリーアダプターとの違いを探索する研究を実施した.技術経営(MOT)は,組織の競争優位を創造し維持することを可能にする学際的学問分野のひとつである.MOT分野の研究は様々なレベルで多岐に渡って行われており,全体像や潮流を把握するのは容易ではない.本研究では,MOTの代表的な国際学会IAMOTの予稿集の抄録に対してテキストマイニングを行い,出現する単語を調べることでMOTの研究潮流を把握した.その結果,特許に関連した研究とサービスに関連した研究が増加していた.このうちサービス関連の研究は産業界の先導のもとに生じたものであり,トップダウン的な傾向と考えられた.一方,特許関連の研究の増加は自然発生的で,ボトムアップ的な傾向と結論付けることができた.当初の計画に従って予定通りに研究を進めており,大きなトラブル等の発生もなかった.魅力あるMOTのカリキュラムを作成するにあたり,MOT研究の潮流を調べることは重要なので,この研究は継続していく.その一方,近年注目を集めているトピックスのひとつを取り上げ,実際にMOTの視点から分析し,新たな研究例としてケースを作成することも魅力あるカリキュラムにつながると考える.この例として,IoTに重要な意味を持つ情報セキュリティに着目した.具体的には,2009年に情報処理推進機構(IPA)が実施した「中小企業における情報セキュリティ対策の実施状況等調査」のデータに,ファジィ集合を用いた質的比較分析(fsQCA)とテキストマイニングを適用することで,中小企業の中で情報セキュリティ対策を十分行っている企業(イノベーター)とかなり実施しているが十分とはいえない企業(アーリーアダプター)との違いを研究する.テキストマイニングの際に用いるソフトウェアとしては,性能の良さからText Mining Studio(NTTデータ数理システム社,http://www.msi.co.jp/tmstudio/)を想定している.複合領域申請者が所属する山口大学MOTでは,修士2年の際に,各自が研究テーマを設定して1年間を通じて指導教員のもとで研究を行う(特定課題研究と呼ばれ,修士論文に相当する).そこで,その研究の抄録を使ってテキストマイニングをすることで本学における研究テーマの動向を調べることができる.ただし,IAMOTの抄録は英語で書かれているが,本学の特定課題研究は日本語で書かれているため,日本語用のテキストマイニングソフトウェアを使用する.日本語は英語などと比べて単語の境界判別の必要性があり,また文法ゆらぎが大きいため,形態素解析が困難であったが,近年では自然言語処理の発展により実用的な水準の分析が可能となっている.
損傷脊髄の再生におけるサイトカインと生物活性分子NOの機能に関する基礎的研究

若年雌ウイスターラット(3-5週令)を用いて,損傷脊髄モデルならびに損傷脊髄の神経再生モデルを作成した。手術顕微鏡下に下位胸椎レベルに椎弓切除を加えたのちに硬膜越しに片側脊髄を圧挫し脊髄損傷を作成した(損傷モデル)。自家末梢神経移植組織として約10mm長の坐骨神経を取り出し,損傷部の上位,下位の灰白質にそれぞれ移植神経の上端下端を挿入し,脊髄損傷部位の中枢側と末梢側を架橋する組織とした(再生モデル)。両群ともに手術翌日(1日),3日,1,2,3,5,8,13週までの時期にパラフォルムアルデヒドで経心的に灌流固定したのち移植片を含む脊髄を取り出し,免疫組織化学的手法により,bFGF,IL-1の発現と局在を経時的に免疫電顕を含め詳細に検討した。細胞の同定に抗GFAP(反応性アストログリア),抗ED1(マイクログリア,マクロファージ),UCHL1(T cell),L-26(B cel),抗MHC class II(抗原提示細胞),抗S-100(Schwann細胞),抗ニューロフィラメント(再生軸票)を用いた。再生早期からbFGFが損傷周囲と移植組織に強陽性に検出され,損傷周囲と移植神経組織内に抗ED1陽性のマクロファージが多数集積していた。損傷モデルを損傷後1-日から慢性期に到るまでの期間で,麻酔導入後速やかに未固定のまま脊髄を損傷部を含めて摘出し,損傷部,中枢端,末梢端をそれぞれ10mmづつ凍結保存したのち,NOS活性を組織定量した.損傷部脊髄はコントロールとした正常脊髄に比べ4倍の活性を示した。現在も実験は継続中であり,解析総括ののち学会発表ならびに論文発表をする予定である。
電子伝達機能をもつタンパク質/色素超分子複合体の構築

本研究は、距離と配向を制御したポルフィリン誘導体の選択的な電子伝達システムをLHタンパク質/脂質二分子膜系で作成し、生体エネルギー変換膜系で行われている効率の良いポルフィリン誘導体の電子伝達システムを人工的に作成することを目的とする。ここでは、LHタンパク質中でのポルフィリン誘導体の配列制御と組織化の検討を行った。はじめに、ポルフィリン誘導体としてメソポルフィリン誘導体モノマーの亜鉛錯体(ZnMPMME)およびそのダイマーを合成した。そして、オクチルグルコシド(OG)中でZnMPMME誘導体およびR.rubrum由来のLHタンパク質を用いてアンテナ色素複合体の再構成を行い、UV-Vis,CDおよび蛍光からその複合体の挙動について検討した。その結果、LHタンパク質/ZnMPMME複合体のUV-VisスペクトルではLHタンパク質の存在しない系と比較してSoret帯の長波長シフトおよびQ帯の吸収の増大が見られた。また、LHタンパク質/ZnMPMME複合体のCDシグナルはSoret帯に対応した位置でコットン効果を示した。このことから、ZnMPMMEのモノマーおよびダイマーはいずれもLHタンパク質中に取り込まれたLHタンパク質/ZnMPMME複合体が形成されると考えた。また、ZnMPMMEのダイマーの蛍光スペクトルではLHタンパク質の共存下で特に大きな消光が見られたことから、LHタンパク質によるZnMPMMEの会合の促進が認められた。これらのことにより、LHタンパク質を用いてZnMPMMEのようなポルフィリン誘導体と光合成細菌のアンテナ色素複合体と類似した性質をもつ超分子複合体を構築できることが示唆された。
生命の起源「がらくたワールド」仮説の実験的検証

従来の古典的な化学進化説では,小分子から少しずつ大きな分子が生成し,その後,機能が創出したと想定されてきた。本研究では,単純な分子の混合物に高エネルギー付与と急冷により微弱な化学機能をもつ多様な分子(がらくた分子)が一挙に生成し,その進化・選択により微弱な生命機能を有する分子群が生成するというシナリオ,「がらくたワールド説」の実験的検証を行う。一酸化炭素・アンモニアなどの模擬星間物質や模擬原始大気に粒子線を照射した時に生じた高分子態複雑分子(がらくた分子)の機能を調べ,それが種々の宇宙地球環境下で変成を受けた場合の機能の進化を調べる。
中井正一と『美・批評』『世界文化』『土曜日』－定量的、定性的手法による研究

中井正一は、1930-37年に同人誌『美・批評』と『世界文化』、新聞『土曜日』を主宰したとされる。本研究はこれらの媒体の共通性と異質性を、記事内容の分析を通じて捉えた。『世界文化』と『土曜日』はほぼ時期の重なる媒体であるが、後者に中井は肩入れする。マルクス主義者が多く欧米の紹介記事も多い『世界文化』に比して、『土曜日』はより中道的で中国関連の記事も多い。また『美・批評』の後継誌が『世界文化』であるものの、主題、広告について『美・批評』は『土曜日』に似た側面もある。『世界文化』に一見、距離をおく中井であるが、彼の代表作「委員会の論理」は同誌に載せたが、本研究はそのことの意味を探った。『世界文化』『土曜日』はいずれも中井正一の主宰した雑誌あるいは新聞であるが、彼の戦前の代表作「委員会の論理」が載った『世界文化』と、多くの号で中井が「巻頭言」を書いている『土曜日』とでは、表面上中井の関わり方に差がある。さらに『世界文化』の同人はマルクス主義者と自由主義者が入り交じっていたとされるが、『土曜日』は社会大衆党寄りで、広義国防を唱える記事が多い。また『世界文化』は下部構造決定論などの教条主義的なマルクス主義に依拠した論文も多い。概ね以上の点が2012年度以来の研究を通じて分かり、研究代表者は2014年3月に刊行された『東アジアの知識人第4巻』所収の「人民戦線の人々ー中井正一と仲間たち」に記した。その著書の執筆と合わせ、共同研究の作業として2013年度、広告までをも含めた両媒体の各記事をテーマや言及されている国、キーワード、スペースを入力することで上記図書に記された知見を定量的に示す準備作業を行った。なお以上に示した『土曜日』と『世界文化』の党派色の違いの背景も探る必要を感じた。そこで2013年度は中井の二人の「後見人」を絞り込み、その動きを探る作業を行っている。一人は『土曜日』発行を中井らに強く働きかけその手助けをし、戦後の中井の尾道での文化運動でも尽力した住谷悦治である。「後見人」のもう一人は『世界文化』同人の新村猛の父親、新村出である。新村は中井が戦中帝国学士院から資金援助を受ける際、また戦後、国立国会図書館副館長就任時に、それぞれ推薦状を書いている。今回、研究分担者安光が中井が新村に宛てた未公刊の書簡を発見した。これら『土曜日』に近い後見人『世界文化』に近い後見人、双方と中井との関係を示す新しい資料を合わせ見ることで、中井における『土曜日』と『世界文化』の位置づけの違いと共通性を、最終年次に、定量分析と合わせ、定性的にも探っていく準備を整えた。『世界文化』『土曜日』はいずれも中井正一の主宰した媒体であるが、中井がさほど書いていないが代表作「委員会の論理」を載せた『世界文化』と、「巻頭言」を半分以上の号で書いている『土曜日』では、注目する国と党派色に違いがある点を明らかにした。『世界文化』は欧米一辺倒であるのに対して『土曜日』は中国に注目し、欧米よりも近くのアジアに意識の向かわない知識人たちへの批判も見られる。また『世界文化』の同人はマルクス主義者と自由主義者が入り交じっていたとされるが、『土曜日』は社会大衆党寄りで、広義国防を唱える記事が多いことも発見した。以上の事柄を資料の綿密な読み込みから明らかにしたが、同時に、定量分析のプレ調査を行い、定量的に今後実証する見通しを得た。他方、両媒体の共通性として、ヘレン・ケラー女史など眼や耳の不自由な人の際立った能力への着目と、その延長上にある共通感覚論への志向が指摘できる。また『土曜日』ではソ連の社会関係を、中井の持論のミッテルの媒介に位置づけ、スターリンによる軍司令官への粛正に対してさえ肯定的な眼差しを投げかける。スターリンへの評価では『世界文化』以上の左傾新聞の側面もある『土曜日』ではあるが、ソ連やスターリンへの肯定的な見方が共通感覚論的な文脈で語られる点が分かった。また『世界文化』の編集後記において、中井の「委員会の論理」を載せるに当たり、紙幅の都合上削除して貰った旨の記述があることを発見した。『世界文化』『土曜日』共に中井の主宰した媒体であるとされつつ、『世界文化』は中井ら自由主義者とマルクス主義者の路線争いの中、中井はマルクス主義に近づいたとされるが、以上から中井の両媒体への意識の違いが分かった。これらは本研究期間全体の目標である、中井のミッテル概念を捉える際の鍵となる知見であるといえよう。

国立国会図書館初代副館長の中井正一は、1930-37年の期間に同人誌『美・批評』『世界文化』と隔週刊新聞『土曜日』を事実上主宰したとされる。本研究は中井と同人たちの活動の実態を捉え、これらの活動において同人と中井は相互に何を学んできたかを知ろうとした研究である。2014年3月に刊行された『講座東アジアの知識人』第4巻『戦争と向き合って』の「第2編第4章人民戦線の人々」において研究代表者後藤は、初年度、二年度の概ねの成果を示した。その概要は以下の通りである。『世界文化』と『土曜日』はいずれも中井正一の主宰した媒体であるが、京都大学の大学院生主体の『世界文化』と、読者の投稿で紙面を構成することを目指した『土曜日』とでは、後者の方に中井の記事は多い。またマルクス主義者と自由主義者とが入り交じったとされる『世界文化』に比して、『土曜日』は社会大衆党寄りで、広義国防論を唱える記事が多い。また『世界文化』は欧米の紹介が多いのに対して、『土曜日』は欧米とともに中国関連の記事が多い。2014年次は、定性的に得たこれらの知見をより深めていくため、定量分析を進めるとともに、同人の遺族3名へのインタビューを実施した。また全巻所蔵している図書館の稀な『美・批評』の複写を行い、それらの分析をした。その結果、『世界文化』『土曜日』の定量分析では、上記の定性分析の結果がほぼ裏付けられた。また、まだ定性的に分析しているのみであるが、『美・批評』の後継誌が『世界文化』であるものの、執筆陣の陣容、主題について双方の距離が大きく、むしろ『美・批評』と『土曜日』の方に親和性が高いことも分かった。さらに遺族へのインタビューを通じて同人の普段の口癖や生活様式など文献資料からは得られない情報を多く得た。これらを通じて自由主義者とされる中井がマルクス主義者や勤労大衆とどのように共闘したかの実態に迫ることができた。社会情報学、コミュニケーション思想史「研究の目的」に照らし、おおむね順調な成果が得られたと考える。「中井正一と『美・批評』『世界文化』『土曜日』ー定量的、定性的手法による研究」が研究課題である。これらのうち中井正一の事実上主宰した雑誌『世界文化』ならびに新聞『土曜日』の定性的分析を2012年度に行い、2013年度は昨年度定性分析した点を定量的に裏付けるために、アルバイトを雇い入力作業に努めた。最終年次に2013年度に入力したデータを集計し、『世界文化』の前身誌である『美・批評』の定性分析、さらに2013年度に得た新資料の分析並びに、関係者へのインタビューへと展開すれば、研究の目的は達成できる。【研究実績の概要】に書いた研究成果の中心部分については「『講座東アジアの知識人』全五巻、有志社」の第4巻『戦争と向き合ってー満州事変日本敗戦ー』の「第2編.社会主義の思想」「第4章人民戦線の人々」として研究代表者後藤が記し、2014年3月に刊行された。また共同分担者安光は、『世界文化』の有力同人新村猛の父親出の基礎的な研究をし、今後新村猛の観点からこれら研究課題に挙げた媒体を捉えるべく、準備作業をしていて、新村出記念財団にて中井の未公刊手書き資料を発見した。また我々の成果ではないが、2014年3月に『京都大学文書館研究紀要』に「中井正一関係資料」が掲載され、中井の原資料が入手可能な状況となった。研究分担者の京都大学の白井と同志社大学の岡部にこれらの資料の探索を後藤と共に行って貰い、さらに【研究実績の概要】に書いた、岡部の集めた住谷悦治関係の資料と合わせることで、研究は充分に展開される。
DOT1L阻害による多発性骨髄腫の新規治療法の開発

多発性骨髄腫は予後不良な疾患であり、新規治療薬の探索が必要である。ヒストンメチル化修飾の異常は様々ながんの発生や進展に関与するが、多発性骨髄腫における知見は十分ではない。応募者はヒストンメチル化酵素であるDOT1Lの阻害が、多発性骨髄腫のキーシグナルであるIRF4-MYCシグナルを抑制することで骨髄腫細胞の増殖を抑制することを明らかにした。本研究はDOT1L阻害剤の作用機序をさらに解明し、臨床応用につなげることを目指す。
ニワトリ聴覚伝導路における特徴抽出機構の電気生理学的及び分子生物学的解析

鳥類の蝸牛神経核である角状核と大細胞核は共に第8神経からのシナプスを受けているが、角状核では音の音圧に関する情報を抽出し、大細胞核では時間に関する情報を抽出すると言われている。この二つの核の機能分化に関与している分子を同定する目的で、cDNAサブトラクション法を行った。具体的には、それぞれの核をスライス標本より切り出し、そのtotalRNAを抽出し、それ鋳型にしてPCR法によってcDNAを増幅し、そのcDNAを用いて、ハイブリダイゼーションとPCRを組み合わせた方法を用いて、サブトラクションを行った。この方法の利点はpolyARNAがとれないような少しの試料より行えることである。そして、それぞれの核に発現しているcDNAを約100個シークエンスを行なったところ、それぞれ複数個同じ分子があり、そのうち2,3種類の分子がそれぞれの核に比較的特異的に存在していた。現在、その分子の全長をクローン化し、その機能解析を行いつつある。角状核大細胞核両方の核で、電流注入を行って膜電位を過分極の方向に振るとSAGが認められたことからIh電流が存在すると推察される。近年、そのcDNAがクローン化されたので、その一つをプローブとして心臓洞房結節より新たなcDNAクローン(HCN4)を単離した。HCN4は他のサブタイプに比べて極めてゆっくりとした活性化を示し、特にHCN1に比べ約40倍活性化速度が遅かった。HCN1とHCN4のキメラを作製し、活性化速度を変化させる部位を検索し、S6とCNBDとの間のループ領域とS1領域が活性化速度に重要であることを明らかにした。次に、鳥類のIhチャネルはクローン化されていない。現在、鳥類の脳のcDNAライブラリーを作製し、スクリーニングしつつある。鳥類のIhチャネルをクローン化した後、蝸牛神経核における詳しい分布を調べ、その生理学的役割を明らかにする予定である。鳥類の蝸牛神経核である角状核と大細胞核は共に第八神経からのシナプスを受けているが、角状核では音の音圧に関する情報を抽出し、大細胞核では時間に関する情報を抽出すると言われている。まずは、この二つの核に関して電気生理学的機能に深く関与していると考えられるカリウムチャネルの分子的分布の違いを比べた。関与が指摘されていたKv1と3のグループをクローン化するために、縮重プライマーを作製してPCRを行い両方の核より抽出したRNAをもとにクローン化したところKv1.1,1.4,1.2,1.6,3.2,3.3が単離出来た。次に、PCR産物を用いてサザンブロッティングを行ったところKv1.4が大細胞核に多く、Kv1.6が角状核に多く発現していた。パッチクランプ法を用いてカリウム電流成分を調べたところ、4-AP感受性の一過性のA電流と考えられる電流成分が角状核からは観察された。Kv1.4はA電流の構成要素の一つと考えられているので、PCRの結果と一致する。カルシウム電流について調べたところ、角状核からは2nA程度の大きなカルシウム電流が観察された。この電流はオメガコノトキシンで約5割オメガアガトキシンで約3割の電流が抑制されたことから、主にNタイプが発現しておりその他がP/Qタイプであろうと考えられる。近年、そのcDNAがクローン化されたので、その一つをプローブとして心臓洞房結節よりクローン化したところ、新たなcDNAクローン(HCN4)が単離出来た。その分布は、主に洞房結節に発現し、中枢神経系にも発現していた。その電気生理学的性質は、他のIhクローンに比べかなりゆっくりとした活性化速度を有していることを明らかにした。今後、蝸牛神経核のIhチャネルについて調べたい。

次に、鳥類のIhチャネルはクローン化されていない。現在、鳥類の脳のcDNAライブラリーを作製し、スクリーニングしつつある。鳥類のIhチャネルをクローン化した後、蝸牛神経核における詳しい分布を調べ、その生理学的役割を明らかにする予定である。
非細菌性慢性炎症を伴う前立腺肥大症におけるサイトカイン・ケモカインの包括的解析

慢性前立腺炎においては、MIC-1、MCP-1、TNF-α、IL-8をはじめとするいくつかの炎症性サイトカインおよびケモカインが変化していることが判明した。これらによって引き起こされる炎症によって前立腺組織の間質/腺比は増大するが、エビプロスタット&reg;によってその変化は抑制させることを突き止めた。本研究では、ホルモンによって誘導されるラット非細菌性前立腺炎(NBP)モデルを用いて、cDNA Microarrayによって炎症関連分子の網羅的解析を行い、さらにすでに尿中濃度上昇との関連がほぼ確定しているTNF-α、CCL2、CXCL1などを解析しサイトカイン・ケモカインネットワークの詳細を明らかにする予定である。さらに抗酸化作用を有する薬剤(エビプロスタット、cox2阻害薬等)の投与による組織中あるいは尿中の炎症関連分子の推移を観察しそれぞれの薬剤の作用機序を解析する。併せて画像解析法による組織学的な構築(間質/腺ratio)の評価等によって炎症の程度の組織学的な判定と臨床的なBPHとの関連を検討する。同時にサイトカイン、ケモカインの尿中濃度を測定することによって、それらの物質の作用機序を推定し、尿中マーカーとしの将来的な臨床応用の可能性を検討する。本研究では、ホルモンによって誘導されるラット非細菌性前立腺炎(NBP)モデルを用いて、cDNA Microarrayによって炎症関連分子の網羅的解析を行い、さらにすでに尿中濃度上昇との関連がほぼ確定しているTNF-α、CCL2、CXCL1などを解析しサイトケモカイン・ケモカインネットワークの詳細を明らかにする予定である。同時にサイトケモカイン、ケモカインの尿中濃度を測定することによって、それらの物質の作用機序を推定し、尿中マーカーとしての将来的な臨床応用の可能性を検討する。現在は様々な下部尿路症状のうち、非細菌性慢性前立腺炎が原因となるものを尿中のマーカーによって特定する研究を進めている。非侵襲的な尿中マーカーの実用化に向けて、いくつかのマーカーを臨床応用可能かどうか検討中である。それと並行して非細菌性慢性前立腺炎モデルを作成し、セルニルトンなどの植物製剤、COX阻害剤、プロスタグランジン製薬等の非ステロイド系抗炎症薬あるいはβカロチン、前立腺癌や肥大症予防効果が期待されているリコピン等の抗酸化薬など様々な薬剤でのサイトカイン、ケモカインの発現状況の変化を観察している。それと並行して非細菌性慢性前立腺炎モデルを作成し、セルニルトンなどの植物製剤、COX阻害剤、プロスタグランジン製剤等の非ステロイド系抗炎症薬あるいはβカロチン、前立腺癌や肥大症予防効果が期待されているリコピン等の抗酸化薬など様々な薬剤でのサイトカイン、ケモカインの発現状況の変化を観察している。前立腺肥大症に対する新規に市販された薬剤であるタダラフィルを用いた研究を計画している。ラット非細菌性前立腺炎モデルを用いて、タダラフィルの組織学的およびケモカイン・サイトカインレベルへの影響を検討する。それと同時に、可能ならばヒト前立腺生検組織を用いて、同様にタダラフィルの抗炎症効果を検証していく。泌尿器科学計画通り、臨床応用にむけて臨床材料を用いた研究を進めていく。少額ではありますので、次年度が初年度よりも予算が少ないこともあり、繰り越すことにしました。次年度において、研究消耗品などで使用いたします。
農用トラクタ・タイヤと土の接触問題の3次元数値シミュレーション

本研究では農用トラクタ・タイヤの接触力学の3次元数値シミュレーション手法を開発することを目的とし,タイヤの性能予測問題,ラグ形状問題に対する計算力学アプローチの可能性を探るものである.1.平成3年度:タイヤの断面形状を基に,3次元タイヤデータ作成プログラムを作成した.一方,データ入力者によっては断面情報の準備時に誤差が発生することが欠点であり,AI手法の援用など今後の改良が望まれる.タイヤの力学モデルについては,タイヤを非圧縮弾性体と仮定し,一般化たわみチャートデータに基づく2個の弾性係数推定型モデルを完成させた.これは線型補間からなる第一段階推定と反復形有限要素法による第二段階推定の二種類のステップより構成されている.2.平成4年度:土のモデルは基本的なMohr-Coulomb弾塑性とし,非関連流れ則のもと,初期歪法による弾塑性解析とした.ペナルティ法により,3次元特殊接触要素を用いた増分型仮想仕事式から定式化し,タイヤと土の両モデルを融合した.タイヤの一部に強制変位を与える点が特徴である.3.平成5年度:接触解析精度の確認として,理論解の求められる3次元Hertz接触を対象として,三角形特殊要素と四角形特殊要素を用いた場合を検討した.その結果,いづれも同様な傾向が得られ,問題の規模により適宜使い分けることが可能と判明した.なお,解析結果は接触面中央付近でやや大となる接触圧となり,接触解析手順の改良の必要性も明らかとなった.また,ペナルティ数に関しては,接触判断が適当でない場合計算不能に陥ることがあり,更に検討を要する.なお,接触面の摩擦力は考慮していない.また,3次元接触解析は,簡単なHertz問題でも計算時間を要し,弾性と仮定した土の上のタイヤの静的沈下問題ではスーパーコンピュータを用いなければ解けない事が判明した.土のモデルのパラメータの妥当性は時間の関係で実験的に検討できず,ラグの考慮は今後の課題である.本研究では農用トラクタ・タイヤの接触力学の3次元数値シミュレーション手法を開発することを目的とし,タイヤの性能予測問題,ラグ形状問題に対する計算力学アプローチの可能性を探るものである.1.平成3年度:タイヤの断面形状を基に,3次元タイヤデータ作成プログラムを作成した.一方,データ入力者によっては断面情報の準備時に誤差が発生することが欠点であり,AI手法の援用など今後の改良が望まれる.タイヤの力学モデルについては,タイヤを非圧縮弾性体と仮定し,一般化たわみチャートデータに基づく2個の弾性係数推定型モデルを完成させた.これは線型補間からなる第一段階推定と反復形有限要素法による第二段階推定の二種類のステップより構成されている.2.平成4年度:土のモデルは基本的なMohr-Coulomb弾塑性とし,非関連流れ則のもと,初期歪法による弾塑性解析とした.ペナルティ法により,3次元特殊接触要素を用いた増分型仮想仕事式から定式化し,タイヤと土の両モデルを融合した.タイヤの一部に強制変位を与える点が特徴である.3.平成5年度:接触解析精度の確認として,理論解の求められる3次元Hertz接触を対象として,三角形特殊要素と四角形特殊要素を用いた場合を検討した.その結果,いづれも同様な傾向が得られ,問題の規模により適宜使い分けることが可能と判明した.なお,解析結果は接触面中央付近でやや大となる接触圧となり,接触解析手順の改良の必要性も明らかとなった.また,ペナルティ数に関しては,接触判断が適当でない場合計算不能に陥ることがあり,更に検討を要する.なお,接触面の摩擦力は考慮していない.また,3次元接触解析は,簡単なHertz問題でも計算時間を要し,弾性と仮定した土の上のタイヤの静的沈下問題ではスーパーコンピュータを用いなければ解けない事が判明した.土のモデルのパラメータの妥当性は時間の関係で実験的に検討できず,ラグの考慮は今後の課題である.平成3年度においては,タイヤデ-タ作成プログラムと3次元タイヤモデルを作成した.その概要は,以下の通りである.なお,現在のところタイヤラグは無視している.【3次元タイヤデ-タ作成プログラム】タイヤの断面形状を基に,アイソパラメトリック変換を利用した3次元タイヤデ-タ作成プログラムを作成した.その特徴は,断面をいくつかの領域に粗分割した断面形状デ-タを用意するのみでデ-タの作成が可能な点である.また,後の有限要素計算の高速化の観点から,GPSアルゴリズムによるバンド幅低減ル-チンを取り入れている.これにより,4分の1モデルと2分の1モデルのタイヤ形状を効率よく作成することができる.一方,各領域の接続部分は接線情報を考慮していないため,デ-タ入力者によっては滑らかな接続とはならない場合も発生することが欠点であり,AI手法の援用など今後の改良が望まれる.【タイヤモデル】タイヤの力学モデルについては,タイヤを非圧縮弾性体と仮定し,一般化たわみチャ-ト(GDC)のデ-タに基づく弾性係数推定型モデルを完成させた.これは単純な線型補間からなる第一段階推定,及び反復形有限要素法による第二段階推定の二種類のステップより構成されている.ただし,今回のモデルではタイヤ空気圧の影響を直接には考慮していないため,GDCデ-タが空気圧に依存する場合,計算時間のかかるパラメ-タの推定を所要空気圧に対しても行なう必要がある.タイヤと剛路面との接触境界条件は,垂直静的載荷のみを対象とした現在のモデルではその影響が無視できると仮定した.

その結果,タイヤの静的垂直載荷に関して,2個の弾性係数モデルによりタイヤの特性を合理的に表現できることが判明した.またモデルの合理性及び計算時間短縮の観点から,有限変形の考慮,弾性係数の決定方法など更に改良すべき点が明らかとなった.平成4年度においては、土とタイヤの接触問題解析用プログラムの開発を目的として研究を行なった。以下に得られた成果をまとめる。【土のモデル】土の力学挙動を記述する力学モデルは、未だ各種土性に対して統一的なものはない。今回は、従来の適用事例の多い点から、基本的な弾塑性モデルとし、Mohr-Coulombの降状条件を仮定した。また、非関連流れ則を仮定し、比較的単純なアルゴリズムである粘塑性法に基づく初期歪み法により3次元弾塑性解析を行なうプログラムを完成した。なお、具体的な土の各種材料定数の決定方法に関しては、最終年度において検討することにした。【接触問題としての扱い方】すでにタイヤモデルと土のモデルを開発したが、タイヤと土の接触問題として解析するプログラムを以下の様に開発した。〔1〕接触部での変位の重合がないという拘束条件を緩和するため、解析の容易なペナルティ法を用いて接触条件を記述し、増分型仮想仕事式に導入した。〔2〕土側の表面四角形要素の部分三角形とタイヤ側の接近節点の4節点よりなる3次元特殊接触要素を考案し、この要素に対して接触条件を適用し、接触部の剛性マトリックスと接触力増分ベクトルを各種接触モードについて求めた。これらを元のプログラムに追加して増分型接触問題解析プログラムを完成した。なお、接触面にはCoulomb摩擦が作用するものとする。〔3〕土とタイヤを弾性体とした単純な例題により、その解析精度を確認した。【接触プログラムの特徴】開発したプログラムは、タイヤの一部に強制変位増分を与えるようになっている。現在は、静的沈下問題を対象としているが、将来タイヤが転がる様な動的問題においても若干の境界条件の変更で対応可能と考えられる。平成5年度においては,前年度に開発したタイヤと土の3次元有限要素接触解析プログラムの更なる精度向上を図るため以下の点から見直した.その概要は,以下の通りである.【接触解析精度】理論解の求められる3次元弾性体-弾性体接触問題であるHertz接触を対象として,既にプログラムに用いている接触特殊要素の他に,更なる精度向上が期待できる四角形特殊要素を用いた場合を検討した.その結果,いづれの要素でも同様な傾向が得られ,対象とする問題の規模により適宜使い分けることが可能と判明した.なお,Hertzの解と定性的挙動は一致するが,解析結果は接触面中央付近でやや大となる接触圧となり,接触解析手順の改良の必要性も明らかとなった.また,ペナルティ数は剛性行列の対角成分の最大値をもとに,大きさを決定する方法としたが,接触判断が適当でない場合,過大な接触圧となり計算不能に陥ることがあり,更に検討を要する.なお,今回の見直しでは摩擦力は考慮していない.【計算実行環境】3次元接触解析は,現在の大型計算機上で実行する場合,簡単なHertz問題でもCPU時間がかかり,弾性と仮定した土の上に置かれたタイヤの定性的沈下問題ではスーパーコンピュータを用いなければ解けない事が判明した.
キノコの交配型と菌根共生との関係

キノコの交配型と核相の違いが菌根共生の樹立に及ぼす影響を調べた。供試菌は4極性キノコのヒラタケから得た4種類の一核性菌糸とそれらから成る2種類の二核性菌糸を用いた。ランは無葉緑ランの一種タカツルランを用いた。各菌糸とタカツルラン種子との二者培養を行い、次のようなことが明らかになった。和合性のある一核性菌糸A1B1とA2B2との培養において、A1B1による種子の発芽率は44%で生長は中程度であったが、A2B2による発芽率は6%で極端に低くまた生長も悪かった。しかし、これらの菌糸から成る二核性菌糸A1B1×A2B2による発芽率は60%で、生長もA1B1によるものより格段に良かった。もう一組のA1B2とA2B1との培養においては、A1B2による発芽率は90%近くで生長も良好であったが、A2B1による発芽率は2%以下であった。しかも、これらの菌糸から成る二核性菌糸A1B2×A2B1により得られた結果はA1B2による結果より悪かった。以上の成果から次のようなことが示唆された。(1)A因子が発芽と生長を促進し、その能力はA1の方がA2よりはるかに高い。(2)B因子は発芽と生長を阻害し、その能力はB1のほうがB2よりはるかに高い。もしくは(2)B1因子のみが阻害的でB2因子はA因子の能力を助長する。(3)二核性菌糸A1B1×A2B2ではその構成核A1B1とA2B2は発芽と生長に対して促進的な相補作用を行うが、A1B2×A2B1では構成核A2B1はA1B2の効果を減ずる。また、交配型が同一の2種類の1核性菌糸との二者培養で、種子の発芽率は44%と67%で、しかも生長にも差があった。この差は核に起因することを示唆している。さらに、核組成は全く同じだが細胞質が異なる2種類の2核性菌糸との二者培養では発芽率は同じであったが生長に差があった。この結果は細胞質に起因することを示唆している。キノコの交配型の違いが植物との菌根共生の樹立に当たってどの様に反映されるかを調べた.キノコはヒラタケとエリンギを使用し,植物は無葉緑ランの一種タカツルランを使用した.始めに2つのキノコを培養し子実体を得た.2種のキノコは4極性であることが知られている.ヒラタケからは4種の1核性菌糸と2種の2核性菌糸を得たが,エリンギからは2種の1核性菌糸と1種の2核性菌糸のみをそれぞれ得た.次いで,タカツルラン種子と各菌糸との間で二者培養を行い,種子の発芽率,生育段階の分布などを調べた.各菌糸の木材腐朽能力も調べた.得られた結果は次の通りである.

1.ヒラタケとエリンギは共にタカツルラン種子との間に共生関係を樹立し,タカツルランの種子発芽を誘導し植物体まで生長を促した.しかし,タカツルラン種子はこの2つのキノコが存在しないと全く発芽しなかった.木材腐朽菌であるヒラタケとセリ科植物の病原菌であるエリンギが,草本植物との間に共生関係を樹立した報告例はなく,これら2種のキノコの新たな生物学的な機能が明らかになった.2.各菌糸と種子発芽との関係では,(1)ヒラタケでは4種の1核性菌糸間では1菌糸のみが劣り,他との間では有意差は無く,また2核菌糸間とでも有意差はなかった.(2)エリンギでは2核性菌糸が2種の1核性菌糸より明らかに優れていた.これらの結果は,(1)ヒラタケでは1核性菌糸の共生に対する劣性は2核性菌糸には発現されないが,(2)エリンギでは1核性菌糸が2種とも共生能力が劣っても,2核性菌糸になると双方相補って強化される性質があることを示唆し,今後継続的な研究が必要である.3.木材腐朽と共生との関係では,(1)ヒラタケでは相関は明らかでなかったが,(2)エリンギでは正の相関が見られた.同一種でも異なる遺伝子群を保有しているキノコは植物との菌共生の樹立にどのように影響するかを調べた。材料としたキノコはシイタケで植物は無葉緑ランの一種のタカツルランである。日本・東アジア地域とパプアニューギニア・東南アジア・オーストラリアとニュージーランドの3地域のシイタケはそれぞれ異なる遺伝子群を保有していると考えられている.本研究では(1)日本産(JPN)、パプアニューギニア産(PNG)、ニュージーランド産(NZ)の北から南まで地域的に異なる3系統のシイタケが,それぞれ温度に対してどのような生長特性を有するのか,(2)系統の違いはタカツルラン種子の共生発芽にどのように影響するかについて調査した.得られた結果は次の通りである。1.温度と菌糸生長:温度に対する系統間の違いを,菌糸生長に及ぼす温度との関係から評価を試みた。その結果、23-25°Cがそれぞれの菌株の菌糸生長にとって最適の生育温度であった.しかし、菌株間で特徴的なのは,25°C以下ではPNGとNZ菌株はJPN菌株より菌糸生長が良かった.さらにすべての菌株は30°Cで極端に生長が悪くなり,特にPNGは殆ど菌糸生長がないか有ってもごく僅かで,NZ菌株はまったく生長しなかった.ただし30°Cで培養していたPNG,NZ菌株を25°Cに移すと,再び菌糸は生長を始めた.また各菌株間の対峙培養の結果は,3地域の菌株の間には明確なバラージが形成された.2.タカツルラン種子の発芽:タカツルラン種子は米ぬか-オガクズ培地で4菌株全てとの共生培養で発芽したが,シイタケ菌を接種していない非共生培養では発芽しなかった.発芽率は,培養温度で比較すると30°Cの方が25°Cに比べ良好であった.しかし30°CではPNG,NZの2菌株との共生培養では種子は全く発芽しないか,発芽しても極端に低い発芽率であった.25°Cでは月を追うに従い発芽率が上昇したが,30°Cではその様な傾向は観察されなかった.結論として,異なった遺伝子群を持つと考えられている日本,パプアニューギニア,ニュージーランド産の3系統のシイタケ菌は,温度と菌糸生長の点でも異なった生長パターンを示した.また各菌株とタカツルラン種子と共生培養すると,すべての菌株が種子発芽を刺激し,菌毬が観察された.しかし,発芽率はシイタケの系統と培養温度によって異なった.キノコの交配型の違いが植物との菌根共生の樹立に当たり、どの様に反映されるかを、キノコはヒラタケを、植物は無葉緑ランの一種、タカツルランを使って詳細に調べた結果、以下に述べるような新しい知見を得ることが出来た。1.ヒラタケがタカツルランの種子発芽に及ぼす影響(1核性菌糸)交配型がA1B1,A2B2,A1B2,A2B1から誘起されたタカツルランの発芽率の程度はそれぞれ中、極低、高、極低となった。このことからA1因子は強い発芽促進機能、A2因子の発芽促進機能は無い/弱い、B1因子は発芽阻害、B2因子には発芽阻害能が無いことが示唆された。(2核性菌糸)、A1B1、A2B2ともにそれぞれが1核性菌糸の時には非常に低い発芽率からなるA1B1+A2
災害廃棄物の仮置き場における温度・ガス管理による火災発生防止

本研究では、岩手県のある自治体における現地調査結果に基づき、仮置場に堆積している災害廃棄物の温度・発生ガス成分の特性を明らかにした。温度が高い場所で二酸化炭素濃度が上昇していたことから、好気性微生物反応により温度上昇し、その後の化学的反応熱により急激に温度上昇し、火災に至っていると推定された。温度上昇シミュレーションにより、廃棄物層は断熱効果が高く、深い場所ほど気温変動の影響を受けにくいこと、廃棄物の積み上げ高さが大きくなると、断熱効果により内部温度が上昇することがわかった。また、火災の防止のためには、積み上げ高さを抑えること、廃棄物層を切り崩して放熱効果を高めることが有効であると推定された。本研究では、平成24年度に引き続き、岩手県内の仮置き場において、現場でポータブル埋立ガス測定器と温度測定器を用いて、発生ガス成分および内部温度について調査を行い、火災発生の要因について検討した。その結果、以下の3つの主な成果を得た。(1)災害発生当初堆積していた未分別の災害廃棄物の仮置き場はほぼ解消していたが、可燃ごみの分別後の50mm未満の細かい木くず及び土砂が相当量含まれたがれきは大量に堆積していた。堆積廃棄物中の温度及びガス成分については、温度が60°C程度まで上昇し、10%近い炭酸ガスの成分が検出され、好気性微生物反応は生じていることが推定された。一方、2011年から現在まで高温状態から発火に至るような事象は生じていない。これは、当該研究調査結果より、定期的に仮置き場の廃棄物の掘削・移動を行うことを提言した結果を現場で実行しており、一定の温度低減効果があったことが一因と考えられた。(2)当面の対策としてがれき仮置き場全体の温度低減が必要であった。そこで、約100m四方の仮置き場において、幅3m、奥行き5m程度の幅で廃棄物の掘削・移動を定期的に行った。その結果、掘削直後は内部温度が60°C程度まで上昇していたが、1日放置後には30°C程度まで低下することがわかった。(3)H24年度に引き続き、仮置き場の高さによる内部温度への影響を検討するため、有限要素法を用いたソフトウェアCOMSOLによる解析計算を行った。前年度からガス移動による熱移動現象を考慮した点でモデルの改善を行った。その結果、盛り立て高さが5m以上の場合には内部への蓄熱効果が高く、かつ頂点部に埋立ガスの流れが集中し、熱対流効果に伴い内部に空気が流入する可能性があることが示唆された。このため、現場を管理している被災自治体および民間の廃棄物処理処分業者に提言・助言を行い、平成26年3月の仮置き場解消まで支援を継続した。本研究では、岩手県内の仮置場において、現場でポータブル測定器を用いて、発生ガス成分および内部温度について調査を行い、火災発生の要因について検討した。(1)50mm未満の細かい木くず及び土砂が相当量含まれたがれきは、一定量の堆積を行うと、好気性微生物反応により温度が70°C程度まで上昇することが、現場での仮置き場廃棄物内部の温度及びガス成分(10%近い炭酸ガスの成分の検出)から確認できた。一方、その高温状態から発火に至るプロセスについては、文献調査により木くずの水和熱・微量に含まれる不飽和脂肪酸の酸化反応・灯油のような可燃性液体などの発火が推定されたが、現場における初期的な温度上昇は好気性微生物反応による温度上昇と推定された。特に内部温度上昇に影響を及ぼすのは盛り立て高さであり、高いがれき仮置き場ほど温度が上昇しやすいことが現場調査でわかったため、高さによる内部温度への影響を検討するため、有限要素法を用いたソフトウェアCOMSOLによる解析計算を行い、高さを10mから2.5mまで低くすると、20度以上内部温度の上昇を抑えることができることが確認できた。がれき仮置き場の管理において、50mm未満の細かい木くず及び土砂が相当量含まれ、盛り立て高さが5m以上の場合には温度及びガス成分の現場管理が非常に重要であることがわかったため、現場を管理している被災自治体および民間の廃棄物処理処分業者に提言・助言を行った。また、現場における温度及びガス成分の詳細な調査のための機器および人員が不足していることがわかったため、今後も継続的に支援を継続することとした。本研究では、岩手県内の仮置場において、現場でポータブル埋立ガス測定器と温度測定器を用いて、発生ガス成分および内部温度について調査を行い、火災発生の要因について検討した。

(1)災害発生当初堆積していた未分別の災害廃棄物の仮置場はほぼ解消していたが、可燃ごみの分別後の50mm未満の細かい木くず及び土砂が相当量含まれたがれきは大量に堆積していた。堆積廃棄物中の温度及びガス成分については、温度が60°C程度まで上昇し、10%近い炭酸ガスの成分が検出され、好気性微生物反応は生じていることが推定された。好気性微生物反応により高温状態が維持された結果、化学的酸化反応熱が生じることにより一酸化炭素発生を伴う高温発熱反応が進行し、火災にいたる可能性があることがわかった。(2)がれき仮置場の火災防止のための温度低減を目的として、約100m四方の仮置場において、幅3m、奥行き5m程度の幅で廃棄物の掘削・移動を定期的に行い、掘削直後は内部温度が60°C程度まで上昇していたが、1日放置後には30°C程度まで低下し、火災発生リスクを低減できる可能性があることがわかった。(3)仮置場の温度上昇メカニズム及び高さによる内部温度への影響を検討するため、有限要素法を用いたソフトウェアCOMSOLによる解析計算を行った。盛り立て高さが5m以上の場合には外部への放熱速度より内部への蓄熱速度が著しく大きくなり、内部温度が上昇することがわかった。さらに現場での定期的な掘削による温度低減効果をシミュレーションで再現できた。今後発生する可能性のある大規模災害時での災害廃棄物の仮置場の環境安全管理における適正な規模及びモニタリング手法について示した。廃棄物工学災害発生から2年以上が経過して、分別していない仮置場における火災に至るような高温現象の発生のリスクは減っていることが確認できたが、分別後の可燃ごみの堆積によるガス発生と温度上昇は継続していた。このことから、分別後も依然として火災発生のリスクがあることが確認できた。一方、環境省のガイドラインに示されているように仮置場の頂点付近の温度上昇が顕著であることが確認できた。このことは、数値シミュレーションにより、内部で発生した埋立ガスが熱対流により流出し、温度が周囲より上昇することが示唆された。また、このような熱対流に伴うガス流れによって、外部の空気が廃棄物層内に流入する煙突効果が起こる可能性があることも示唆された。当初予測していたような温度上昇が顕著に仮置き場において観測され、また内部から炭酸ガス、メタンガス、一酸化炭素のような反応が起こっている場合に生じる各種ガスが検出されたことから、依然として火災発生のリスクがあることが確認できた。特に、仮置き場の廃棄物の掘り起こしを行ったところ、炭化している廃棄物が見られ、火災にいたらないまでも高温になっていたことも確認できた。このことから、仮置き場の温度上昇から高温化と火災リスクの上昇が起こっているものと考えられた。一方、仮置き場の規模が小さいところほど温度上昇は顕著ではなく、環境省のガイドラインに従って廃棄物の積み上げ高さを最小限に抑えているところは温度上昇が小さいことも確認できた。このことは、数値シミュレーションにより、同じ規模の廃棄物を高さを変えて積み上げたモデルで温度上昇を試算したところ、高さが低い廃棄物での温度上昇が著しく小さくなることが確認できた。これらのことから、仮置き場の多くの場所で温度上昇の可能性はあるが、積み上げ高さによって上昇温度が異なり、高い場合に火災にいたるような高温化が起こることが推定された。
ヒトパピローマウイルスE2蛋白質の機能解析に基づく抗ウイルス剤開発の基礎的な検討

HPVのE2蛋白質はE6・E7遺伝子の発現を調節しているDNA結合蛋白質であることから、ウイルス発癌の機構を解析する上で極めて重要な蛋白質といえる。そこで、E2蛋白質に結合し、その転写機能を阻害するペプチドを単離することを試みた。最初にHPV16型のE2蛋白質に結合するファージクローンを単離した。そのクローンを解析したところトリプトファンを含むペプチド配列が含まれていることがわかった。そこで、このトリプトファンをアラニンに置換したのち、E2蛋白質との結合性を比較したところ、変異ペプチドでは、その結合能が低下した。さらに,単離されたペプチド配列に核移行シグナルを付加した合成ペプチドを作成し、E2遺伝子の転写活性に及ぼす影響についてルシフェラーゼアッセイ法にて検討したところ、転写活性の低下が認められた。以上のことから、単離されたペプチドはE2蛋白質に結合し、その転写活性を抑制することが判明した。一方、このペプチド配列をもとにした塩基配列を発現ベクターに組み込み、細胞内でペプチドを強制発現させ転写活性を測定したが、効率よく転写活性を抑制する配列はいまのところ、みいだせていない。この理由としては、細胞内で有効なペプチドが発現されていないことが予想される。ところで、E2蛋白質はウイルス複製にも関与していることから、E2蛋白質を用いたin vitroウイルス遺伝子複製能試験を確立した。その系を用い上記ペプチドを添加し、遺伝子複製が阻害されるか否かを検討したが、複製阻害が認められるペプチドはなかった。以上より、我々の見出したペプチドはウイルス転写を特異的に阻害することがわかった。HPV16型のE2蛋白質を大腸菌で発現させ蛋白質を精製した。このE2蛋白質をプレートに固相化し、任意のアミノ酸配列がファージのファイバー蛋白質に発現しているライブラリーを用いて、E2蛋白質に結合するファージクローンを単離した。その結果、トリプトファンを含むペプチド配列が単離された。一方、このペプチド配列をもとに塩基配列を発現ベクターに組み込み、細胞内でペプチドを発現させ、転写活性を測定したが、効率よく転写活性を抑制する配列はいまのところ、みいだせていない。以上のことからペプチドを効率よく導入することが現時点では重要と考えている。ところで、E2蛋白質はウイルス複製にも関与しているが、in vitroの実験系の確立が困難とされていた。最近Morgan等がウイルス複製能を測定できる系をあらたに開発した。そこで、Morganとの共同研究により、ウイルス複製能を測定できる系を当研究室にて確立することをめざしている。HPVのE2蛋白質はE1蛋白質との共同でウイルス遺伝子複製に作用していることが知られている。そこで、HPV16型の遺伝子複製開始地点とE1,E2蛋白質が結合する部位を含む遺伝子(P16oriM)とHPV16のE1およびE2発現ベクターを同時に細胞内にトランスフェクションすることにより、P16oriMが細胞内で増加することを検出する系を開発した。

次にこの系を用いて、我々が見出したE2蛋白質に結合するペプチドがウイルス複製能に対し阻害効果を認めるか否かを検討した。最初に、発現ベクターE1を5μg,E2を100ngと固定し、P16oriMの量を変化させ、E1,E2存在下ではP16oriM5μgがE1,E2の影響を受けてウイルス遺伝子が効率よく複製することがわかった。この条件下でE2蛋白質に結合するペプチドを添加して上記の実験を行なったが、ウイルス遺伝子の複製阻害が認められなかった。一方、我々の見出したE2蛋白質に結合するペプチドのアミノ酸配列をもとに塩基配列を逆翻訳し、その塩基配列を発現ベクターに組み込み、細胞内でペプチドを強制発現させE2蛋白質の転写活性阻害効果を解析したが、効率よくE2蛋白質の転写活性を抑制する塩基配列はいまのところ、みいだせていない。この理由としては、我々が作成した発現ベクターでは細胞内で有効なペプチドが実際には強制発現されていないことが予想された。以上より、我々の見出したペプチドはE2蛋白質に結合し、その転写活性を抑制するものの、ウイルス遺伝子複製能には影響を及ぼさないことがわかった。さらに、このペプチド配列を効率よく細胞内で強制発現する方法がないことから、ペプチドもしくはそのペプチド構造合成化合物を細胞内に導入する方法が重要であることがわかった。