hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
短繊維強化プラスチックにおける成形プロセス・機械的特性の統一的評価技術の構築

本研究では,粒子法を利用した短繊維強化プラスチックの成形シミュレーションと,成形解析結果を利用した弾性率分布の予測手法を開発した。繊維を剛体または弾性体として扱い,流れ解析と弱連成させた。射出成形やプレス成形における繊維の流動や変形状態の解析結果を実験結果と比較して,本手法の妥当性を実証した。さらに,ランダム配向材のプレス成形後の弾性率分布を予測し,実験結果と定性的に一致する傾向を得た。本研究では,連続体を粒子の集合として表現し,その運動を解析するMPS (Moving Particle Semi-implicit)法を用い,繊維強化プラスチックの射出成形における流動シミュレーションを構築した。MPS法を利用することで,樹脂の流動は粒子の運動で表現される。また,強化繊維モデルとして複数の粒子を直線状に連結させ,それらを剛体として扱った。構築した解析を用い,T字分岐部におけるガラス繊維(長さ1mm)/ポリプロピレン複合材料の射出成形シミュレーションを実施し,繊維の流動を予測した。また,X線CTによってT字分岐部におけるガラス繊維/ポリプロピレン射出成形材の断層画像を取得し,画像処理によってガラス繊維を抽出した。それらの繊維の配向角と長さを観察し,配向角ごとに積算することで,ある領域における繊維配向の存在確率分布(例えば角度010゚に存在確率10%,1020゚に15%,...)を求めた。T字分岐部における解析結果での剛体繊維の配向を実験結果と同様に積算することで解析的に繊維配向の存在確率分布を求め,観察結果と比較することで,以下のことを明らかにした。(1)剛体繊維が壁面近傍での速度勾配(せん断)に起因して壁面と平行に配向すること,ならびに,流路中央部ではランダム配向になるメカニズムを明らかにした。コーナー部でも上と同様な繊維配向が見られた。(2)従来の成形解析では予測できなかった繊維の凝集を再現した。(3)分岐部における繊維配向の存在確率分布に関する解析結果は実験結果と一致し,本成形流動解析が妥当であることを示した。(4)流路中央部における解析結果の繊維配向角別の存在確率のバラツキは,比較対象となる繊維の数を増加させれば軽減可能である。本研究では,連続体を粒子の集合として表現し,その運動を解析するMPS(Moving Particle Semi-implicit)法を用い,繊維強化プラスチックの成形流動シミュレーションを構築した。強化繊維と樹脂を個別にモデル化することで,繊維の運動を追跡できる。特に,平成23年度には解析の不安定化の原因である圧力振動の抑制手法を導入し,非圧縮性流れの解析と弾性体の解析を連成させた解析を構築した。本解析を用い,繊維および樹脂を充てんさせた平板状の樹脂槽から樹脂をプレスし,リブを立てる様子を解析した。その結果,圧力振動が抑制されたことを確認するとともに,複数の繊維が変形しながらリブへ流入する様子を表現できた。次に,MPS法を利用した流動解析の精度を検証した。本解析で予測したポアズイユ流れの流速分布が理論とおおむね一致することを示した。また,樹脂流動の先端で観察されるファウンテンフローを本解析でも表現できることを示した。繊維の運動に関して,単純せん断流れにおける剛体繊維の配向角の経時変化がJefferyの解と一致することを確認した。以上により,樹脂の流動とそれに伴う繊維の運動を正しく予測できることを実証した。さらに,繊維強化プラスチックの成形プロセスを観察するために,プラスチック製の可視化金型および簡易樹脂押し出し装置を製作した。まず,本装置を用いてガラスクロスへの樹脂含浸におけるボイド生成を観察した。観察されたボイド率は文献に示されているキャピラリー数とボイド率の関係と一致した。また,粘度調整剤を混合した水溶液にガラス繊維を分散させ,金型へ射出する模擬実験を行った。観察された繊維配向の分布は,汎用ソフトウェアで予測される繊維配向分布と一致した。以上より,製作した装置が繊維強化プラスチックの成形を模擬できることを示した。平成24年度には,より現実に近い成形流動シミュレーションの開発に取り組んだ。まずガラス長繊維をリブへ押し込む可視化金型を製作した。ガラス繊維が粘性流体の流動とともに2つに折れ曲がるように変形しながら流動する様子を観察した。この繊維の挙動を,平成23年度までに開発した非圧縮性流れと弾性体の解析を連成させた粒子法で予測した。解析での粒子サイズと繊維の直径には大きな差が存在するため,繊維が流体から受ける抗力に注目した補正係数を弾性率に乗じることで,実験での繊維の挙動を再現した。さらに,複数の繊維が変形しながらリブへ流入する様子を表現でき,繊維含有率の増加につれて必要なプレス圧力が増加する現象を再現した。また,ガラスキャピラリーチューブを並べて繊維束断面に見立てた模擬RTM金型を製作し,繊維束内のマイクロボイドの形成プロセスを観察した。繊維束内よりも大きい速度で繊維束間を流動した樹脂が繊維束内に回り込み,繊維束内に気泡が捕捉されてボイドが形成された。

粒子法解析において,2つの粒子間にLennard-Jones型ポテンシャルを設定し,その勾配を外力として運動量保存則に加えることで,樹脂の表面張力と繊維/樹脂間の濡れ性をモデル化した。RTM成形解析を実施し,繊維束内のマイクロボイドの形成を予測した。繊維束の外側から樹脂が回り込むマイクロボイドの形成プロセスは観察結果と一致した。また,予測したボイド含有率は報告されている実験結果とおおむね一致した。さらに,成形後の繊維配向の情報を利用し,弾性率を予測する手法を構築した。粒子モデルでの繊維配向分布から配向分布関数を求め,これを配向テンソルに変換した。配向テンソルから成形材のスティフネステンソルを予測するモデルを適用し,弾性率を計算した。以上より,構築した成形シミュレーションを複合材成形模擬実験や文献と比較し,その妥当性を示した。おおむね当初の計画の通りに研究成果が得られている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の遂行にあたり,計画段階で想定していた流動解析(粒子モデル)では実際の成形における繊維間干渉などの現象を解析するには不十分であることがわかった。そこで,最終年度は,これまでに開発した手法を,実際の繊維強化プラスチックの成形を表現しうる解析へ改善することを主な目的とする。それに伴い,最終年度に粒子モデルを利用した成形材の機械的特性の評価を目指していたが,従来手法を援用した簡便な手法に機械的特性の予測方法を変更する。
組織における継続的なインセンティブ付与に関する理論的研究

第一に、繰り返しチーム生産モデルにおける最適インセンティブ契約の導出問題を分析した。とりわけ、チームのメンバーの努力水準が直接観測されず、しかも努力に関するシグナルである収入の情報量が小さく、いわゆるフォーク定理が成立しない状況を考えた。チームは、収入の分配方法を定めるシェアリングルールにコミットしてから、日々の生産活動をスタートさせる。このようなモデルにおいて、チームのメンバーの利得和を最大にするような均衡およびそれをサポートするシェアリングルールを特徴付けた。主要な結論は、最適シェアリングルールの形状が、チームのメンバーの割引因子に依存して明快に二分されることである。割引因子が小さい場合は、最も生産的なメンバーを剰余権者とする非対称的なシェアリングルールが最適となる。一方、割引因子が大きい場合の最適シェアリングルールは、全員にそれなりのシェアを与えるものとなる。含意として、生産的なメンバーのチームにおける役割が割引因子に大きく依存することが挙げられる。すなわち、もし割引因子が大きく上昇すれば、そのようなパートナーは剰余権者であることをやめて、チーム生産を育むべく自分のシェアを犠牲にするのである。第二に、観測費用のある繰り返しゲームのクラスにおいて、本研究においてこれまで示してきたフォーク定理を拡充する結果を得た。これまでのモデルが、期末に観測費用を払えばその期の行動のみが誤差なく観測できると仮定するのに対し、今回の研究では1回の観測行為で複数期の行動が同時に観測されるケースを分析した。追加的に観測される情報を有効に利用することで、1期間しか観測できないモデルにおけるフォーク定理と同様の定理を、より簡単な戦略構築のアイデアを用いて証明できることを示した。当初計画通り、「組織における情報構造デザイン問題の研究」を中心に研究を行った。主要な成果は以下の通りである。1.費用観測モデルの繰り返しゲームにおけるフォーク定理の彫琢費用観測モデルとは、プレーヤーが相手の過去の行動を正しく観測するには費用を払わなければならない状況を記述するモデルである。このモデルでは、通常の繰り返しゲームのモデルと異なり、費用を払って観測を行うインセンティブをプレーヤーに与えるという新たなインセンティブ問題が発生する。研究代表者自身の以前の研究により、このようなクラスの長期的関係のモデルにおいても協調の達成は可能であり、また通常のモデルと同様のフォーク定理的結論が得られることが示されている。今回はこの結論を、より一般的な観測のタイミングに拡張することができた。2.多層的長期的関係における協調の達成可能性について複数の長期的関係が組み合わさった構造の長期的関係モデルを構築し、効率的な結果が実現するための条件について考察した。いわゆる多層的関係的契約は、このモデルの範疇に入る。ただ今回はその副産物的なモデルを考え、産業組織論でよく問題になる多市場接触効果に関連して、1人の巨大なハブプレーヤー(コングロマリットあるいは全国区企業)と多数の小さなスポークプレーヤー(地元企業など)が各スポーク市場で競争するモデルを考えた。ハブプレーヤーのみが全ての市場の結果を観測できるという情報構造下で、結託を達成できる利得構造・割引の構造について分析した。通常のコングロマリット対コングロマリット型の多市場接触モデル同様、長期的関係が多層的なことによる結託促進効果が示された。この結論を、当初の問題意識である、組織における多層的な労使関係問題に結びつける作業も行っている。「組織における情報構造デザイン問題の研究」の一環として、プレーヤーが相手の過去の行動を観測するかどうかを選ぶことができる繰り返しゲームのモデルを構築して分析した。プレーヤーが場面によっては相手の行動をわざと見ないことで、かえって協調が促進されるというやや逆説的な結果が起こりうることを例示し、結果の一般化も行った。またこの結果を、組織におけるモニタリングの設計問題に応用するため、更に検討中である。加えて「動学的な不完備契約理論の構築」の準備的作業として、メンバーが長期的関係にあるチームにおけるインセンティブ問題を考察するために、2つのフレームワークについて研究した。第一に、プリンシパルがこのチームを雇うという複数エージェンシーの想定の下、いわゆるトーナメント型契約の一変種として、ターンオーバー型契約というものを考えた。これは、トーナメントと同様に一人だけボーナスをもらうのだが、ボーナスの獲得権利はそのメンバーが大きくしくじったときのみ、他のメンバーの中で最もパフォーマンスがよかった者に移動するという形態をとる。そして、ターンオーバー型契約でほぼ効率的な生産を達成できる条件を示した。この結果は、各エージェントのパフォーマンスについてプリンシパルが手にする情報が私的情報に留まるケース(主観評価)では、元々のトーナメントを含む他のインセンティブ契約形態に比べて特に有効である。第二に、プリンシパルのいないパートナーシップ生産を仮定し、インセンティブを最も効果的に与えるシェアリングルールを導出し、チームが長期的関係にないときの最適シェアリングルールと比較した。一方、割引因子が大きい場合の最適シェアリング

ルールは、全員にそれなりのシェアを与えるものとなる。含意として、生産的なメンバーのチームにおける役割が割引因子に大きく依存することが挙げられる。すなわち、もし割引因子が大きく上昇すれば、そのようなパートナーは剰余権者であることをやめて、チーム生産を育むべく自分のシェアを犠牲にするのである。第二に、観測費用のある繰り返しゲームのクラスにおいて、本研究においてこれまで示してきたフォーク定理を拡充する結果を得た。これまでのモデルが、期末に観測費用を払えばその期の行動のみが誤差なく観測できると仮定するのに対し、今回の研究では1回の観測行為で複数期の行動が同時に観測されるケースを分析した。追加的に観測される情報を有効に利用することで、1期間しか観測できないモデルにおけるフォーク定理と同様の定理を、より簡単な戦略構築のアイデアを用いて証明できることを示した。
腫瘍マクロファージと癌幹細胞に発現するTim-3を標的とした抗腫瘍治療法の開発

本申請研究は、難治性固形癌に対する多剤化学療法や分子標的治療の問題点である『腫瘍細胞の抗癌剤耐性能獲得と再発と転移促進』を解決すべく、腫瘍マクロファージ(Tumor-associated macrophages: TAMs)が『腫瘍細胞の幹細胞様特性獲得とそれに伴う発癌と転移活性促進』を誘導する分子機序の解明を行い、現在の臨床で実施されている難治性固形癌に対する治療効果の劇的な改善に向けた基礎的知見を得ることを目的とした。平成30年度において、Tim-3陽性TAMsがヒト腫瘍細胞に幹細胞様特性を誘導する分子機序を解明するため、ヒト腫瘍細胞株を移植し作製した腫瘍モデルマウスの腫瘍組織から採取したTim-3陽性およびTim-3陰性TAMsとヒト腫瘍細胞を共培養して、腫瘍細胞での幹細胞マーカー(CD133, CD44, EpCAM, ALDH1, Lgr-5, Sca-1, ABCG2)およびTim-3の発現について調べたところ、腫瘍細胞集団の約10%において、幹細胞マーカーおよびTim-3の発現が認められ、Tim-3と幹細胞マーカーを発現する腫瘍細胞を免疫不全マウス(NOD/Scidマウス)に皮下移植したところ、腫瘍形成能が高いことが明らかとなった。さらに、腫瘍細胞の幹細胞様特性を誘起するTAMs由来の責任因子の解析を行ったところ、いくつかの候補因子を検出することができ、これらの候補因子に対するsiRNAを導入したTAMsは、腫瘍細胞に対して、幹細胞様特性を誘起することが出来ないことが明らかとなった。平成31年度以降は、これらの責任因子の詳細な検討を行う予定である。本研究課題の遂行に当たり、平成30年度では、事前の準備および実験材料の調達が順調に進み、想定していた結果が得られたため。平成31年度以降は、本研究課題の研究計画にそって、平成31年度では、腫瘍細胞に幹細胞特性を誘起するTim-3陽性TAMs由来の責任分子の同定、マクロファージ特異的責任分子欠損マウスを用いた腫瘍形成と転移能の解析、Tim-3陽性腫瘍細胞の幹細胞特性と抗癌剤耐性能獲得機序の解析を行うとともに、平成32年度では、平成31年度の続きとTim-3中和抗体と抗癌剤の併用投与による抗腫瘍、抗転移効果の検証を行い、総括を行っていく予定である。平成30年度の本研究課題の進行状況が、想定したよりも順調に進行し、使用する経費も最小限での出費であったため、平成31年度以降、動物等での費用のかかる動物実験および細胞培養実験にあてることとした。
分子内原子価平均化に及ぼす固相内分子間相互作用の研究

シクロペンタジエニル環の置換基を非対称にした1′,1′′′ークロロヨ-ドビフェロセンや1′,1′′′ーグロモヨ-ドビフェロセニウムのI^ー_3塩では、いずれの温度においても平均原子価状態を示し、シンクロペンタジエニル環上のハロゲン置換の平均化状態への影響はほとんどなく、むしろフェロセニウム陽イオンと対陰イオンによる分子間の相互作用の方が重要であることを見いだした。1′,1′′′の位置をフエニル基で置換した場合には、エチル基やプロピル基で観測されたと同様な温度依存性を示し、従来から言われていた平均化におけるπーπ相互作用の重要性は否定された。一方、二核フェロセニウム錯体の対陰イオンとしてI^ー_3の代りにCuBr^ー_2,FeBr^ー_4,FeCl^ー_4,SnCl^<2ー>_6およびZnCl^<2ー>_4を対イオンとする錯体の合成法を開発し、これらの錯体のメスバウア-スペクトルを測定した。その結果メスバウア-スペクトルは、対陰イオンに依存して種々異なった温度依存性を示し、置換基の違いによる効果より二核フェロセニウム陽イオンと対陰イオンの分子間相互作用の方が重要であることが判明した。次に、新たに分成した二核フェロセニウム塩および段知の二核フェロセニウム塩のDSCによる測定を行なった結果、ビフェロセニウムのI^ー_3塩を除いてはいずれの場合も熱異常が観測されなかった。このことは、平均化現象が秩序ー無秩序の相転移によるIsingモデルで説明されていたことと矛盾し、平均化には必ずしも秩序ー無秩序転移が必要でないことを実証した。さらに、1′,1′′′ージプロピルビフェロセニウムのI_2Br^ーとBr_2I^ー塩の結晶構造は、対応するI^ー_3塩と同形であることが粉末X線回析より確認されたが、メスバウア-スペクトルは異なった温度依存性を示し、隣接した二核フェロセニウム陽イオン間の原子価状態(混在原子価状態と平均原子価状態)の分子間交換速度に違いがあることが示唆された。以上得られた結果について論文として発表する予定である。
アメリカ合衆国南部における高齢者の流入と居住地選択に関する研究

アメリカ合衆国南部への高齢者の流入はフロリダ州において顕著である,そこで,本研究では,高齢者のフロリダ州への移動パターンをオリジン・デステネーションから明らかにしたうえで,高齢者はどのようにして定住先を選択して住みつくのかという問題にアプローチした.フロリダ州西部に位置するリタイアメント・コミュニティ,サン・シティ・センターに居住する高齢者へのアンケート調査によると,定住の理由として,温暖な気候,次いでフロリダのライフ・スタイル,犯罪の少なさと安全性,生活費の安さ,親類への近さ,近隣の不動産価格,住宅との関係,周囲の風景,健康との関係,教会への近接性を挙げていた.また,同じサン・シティ・センターの住民のライフ・ヒストリーとフロリダ州への移住を聞いたところ,このリタイアメント・コミュニティの住民の多くは,合衆国北東部と中西部から1990年代に前住地の住宅を売却あるいは貸家にして気候の暖かいこの地に移住し,この地では定職がないが,主として年金と社会保障費,そして自己資金によって生活していることが分かった.また、フロリダ州に移住してくる人びとは,決して高額所得者ではなく,一般の給料生活者であったことも明らかになった.彼らは,サン・シティ・センターで自分自身の所得に応じた住宅を購入し,年金と社会保障によってレクリエーション活動を楽しみながら,生活をしている.彼らは,このコミュニティを取り巻くレクリエーション環境や医療施設に満足し,活動できる人びとは積極的に病人の世話,救急車の運転やコミュニティの防犯パトロールなどのボランティア活動を行っている.彼らは,この地で好きなレクリエーションを楽しみ,趣味で同好の人びとと交じり合うのが楽しくて,ここでの生活に満足している.アメリカ合衆国南部への高齢者の流入はフロリダ州において顕著である,そこで,本研究では,高齢者のフロリダ州への移動パターンをオリジン・デステネーションから明らかにしたうえで,高齢者はどのようにして定住先を選択して住みつくのかという問題にアプローチした.フロリダ州西部に位置するリタイアメント・コミュニティ,サン・シティ・センターに居住する高齢者へのアンケート調査によると,定住の理由として,温暖な気候,次いでフロリダのライフ・スタイル,犯罪の少なさと安全性,生活費の安さ,親類への近さ,近隣の不動産価格,住宅との関係,周囲の風景,健康との関係,教会への近接性を挙げていた.また,同じサン・シティ・センターの住民のライフ・ヒストリーとフロリダ州への移住を聞いたところ,このリタイアメント・コミュニティの住民の多くは,合衆国北東部と中西部から1990年代に前住地の住宅を売却あるいは貸家にして気候の暖かいこの地に移住し,この地では定職がないが,主として年金と社会保障費,そして自己資金によって生活していることが分かった.また、フロリダ州に移住してくる人びとは,決して高額所得者ではなく,一般の給料生活者であったことも明らかになった.彼らは,サン・シティ・センターで自分自身の所得に応じた住宅を購入し,年金と社会保障によってレクリエーション活動を楽しみながら,生活をしている.彼らは,このコミュニティを取り巻くレクリエーション環境や医療施設に満足し,活動できる人びとは積極的に病人の世話,救急車の運転やコミュニティの防犯パトロールなどのボランティア活動を行っている.彼らは,この地で好きなレクリエーションを楽しみ,趣味で同好の人びとと交じり合うのが楽しくて,ここでの生活に満足している.アメリカ合衆国南部のフロリダ州とテキサス州は、第二次世界大戦後、北東部や中西部からの人口流入が続いている。北東部や中西部から、これらの州に流入する人口の多くは65歳以上の高齢者である。この高齢者の移動は、退職した人々が余生を温和な気候の地域で送るためと、と説明されてきた。しかし、高齢者はフロリダ州ではフロリダ半島の東海岸と西海岸、テキサス州ではメキシコ湾岸に居住することが多い。これらの地域には高齢者のためのコミュニティ(retirement community)が存在して、そこではレクリエーション施設や医療サービスの充実を謳い文句にして、高齢者を惹きつけている。そこで、本研究は合衆国南部のフロリダ州、テキサス州へ流入する人々の移動パターンを明らかにした上で、高齢者はどのような要因で上記の地域に流入するか、高齢者はどのように移動先の居住環境を評価して住み着くのかという居住地選択過程を分析することを目的とする。本年度は、アメリカ合衆国南部に移動する高齢者人口の流入先を特定するために、人口移動のデータを合衆国国勢調査局から入手し、合衆国南部への高齢者移動パターンをカウンティー(郡)別に把握した。この結果、高齢者人口の流入はフロリダ州東海岸のデード(Dade)郡を中心とする地域と西海岸のタンパ・セントピータースバーグ市を中心とする地域、そしてテキサス州南部のコーパスクリスティ市を中心とする地域に多いことが分かった。そこで、平成16年9月にフロリダ州西海岸のタンパ・セントピータースバーグ地域の高齢者コミュニティを訪問し、高齢者コミュニティの立地、自然環境と住民の前住地、およびそこでの生活について調査を行った。この地域への流入人口は、北東部や中西部からの人々に加えて、高齢者人口が多くなりすぎたフロリダ半島の東海岸からの流入も多いことが判明した。また、高齢者コミュニティの立地はレクリエーション施設との関係も強いことが分かった。アメリカ合衆国南部への高齢者の流入はフロリダ州とテキサス州において顕著である.そこで,本研究では,これらの州への高齢者の流入要因を,定住先の気候環境と社会経済的環境そしてレクリエーション環境の考察及び高齢者によるこれらの環境の評価から考察する.昨年度の研究において,フロリダ州ではフロリダ半島の東海岸と西海岸に,テキサス州においてはメキシコ湾岸に高齢者の居住する地区が多いことが分かったので,本年度はフロリダ半島の西海岸と東海岸において高齢者の流入が多いカウンティを選び,そこで高齢者向けに開発されたリタイアメント・コミュニティで2005年9月に現地調査を行った.

西海岸のタンパ都市圏内にあるリタイアメント・コミュニティのサン・シティ・センターで付属施設,コミュニティ内のクラブ活動等の調査と住民を対象にしたアンケート調査の結果,このリタイアメント・コミュニティを選択した理由として一番多かったのは,温暖な気候(72%),次いでフロリダのライフ・スタイル(71%),犯罪の少なさと安全性(34%),生活費の安さ(26%),親類への近さ(24%)と続き,これまで言われてきたことがほぼ裏付けられた.かつてフロリダ州で高齢者比率が高かったマイアミ大都市圏では高齢者の純移動率が減少に転じてしまった.これは,フロリダ州の南東部から半島西部への移動のためである.それはヒスパニック系が増加して犯罪率が高くなったマイアミ大都市圏から安全性が高くレクリエーション施設の充実した半島西部のリタイアメント・コミュニティへの移動と関係している.この移動はさらに,大都市圏におけるアパートやコンドミニアムの居住から戸建て中心のリタイアメント・コミュニティへの移動ということにもなる.アメリカ合衆国南部への高齢者の流入はフロリダ州において顕著である.そこで,本研究では,高齢者のフロリダ州への流入を,気候環境と社会経済的環境そしてレクリエーション環境の側面から考察する.昨年度の研究において,フロリダ州西部に位置するリタイアメント・コミュニティ,サン・シティ・センターに居住する高齢者は,定住の理由として,温暖な気候,次いでフロリダのライフ・スタイル,犯罪の少なさと安全性,生活費の安さ,親類への近さを挙げていた.そこで本年度は高齢者向けに開発されたサン・シティ・センターの住民のライフ・ヒストリーとレクリエーション環境を調査するために2006年9月に現地で住民にインタビューを行った.フロリダ半島西海岸のタンパ都市圏内にあるサン・シティ・センターで60歳以上の9人の住民に対してライフ・ヒストリーと居住環境の評価についてインタビューを行った.その結果,このリタイアメント・コミュニティの住民の多くは,合衆国北東部と中西部から1990年代に前住地の住宅を売却あるいは貸家にしてこの地に移住し,この地では定職がないが,主として年金と社会保障費,そして自己資金によって生活していることが分かった.また、フロリダ州に移住してくる前の人びとは,決して高額所得者ではなく,一般の給料生活者であったことも明らかになった.彼らは,サン・シティ・センターで戸建て住宅を購入し,年金と社会保障費によってレクリエーション活動を楽しみながら,生活をしている.彼らは,このコミュニティを取り巻くレクリエーション環境や医療施設に満足し,活動できる人びとは積極的に病人の世話,救急車の運転やコミュニティの防犯バトロールなどのボランティア活動を行っている.
中枢神経回路の再生阻害と再形成のメカニズムの統合的解明

本研究ではBMP-2が損傷中枢神経の再生阻害に働いていることを見いだした。BMP-2はin vitroで小脳顯粒細胞の神経突起の伸展を抑制し、この効果はRhoAおよびRho-kinaseに依存しておらず、LIM-kinase依存性であり、これまでに同定されているいずれの再生阻害タンパク質とも性質が異なることがわかった。さらにRGMを抑制するとBMP-2の効果は消失したことから、RGMがBMPの共受容体として働いていることが示唆された。ラットの脊髄損傷後にBMPは、損傷周囲部のオリゴデンドロサイトならびにアストロサイトに発現上昇を示した。さらにこれらの因子がin vivoで損傷中枢神経の再生阻害に働いているかどうかを検討するために、ラット脊髄損傷モデルを用い、BMP阻害剤であるNogginを局所投与した。その結果、Noggin投与群はコントロール群と比較してより良い運動機能の回復を示した。また脊髄組織を検討したところ、治療群では、運動機能を担う皮質脊髄路の再生が認められたが、コントロール群では認められなかった。以上の結果からBMPsが成体において、中枢神経損傷後の再生阻害因子として働いていることが示された。本研究によって、新たな再生阻害タンパク質の同定のみならず、LIM-kinaseという新たな再生阻害シグナルの発見に至ることができた。さらにBMP-2は中枢神経障害後遺症を緩和するための治療ターゲットになりうることがわかった。本研究ではWnt5aおよびBMP-2が損傷中枢神経の再生阻害に働いていることを見いだした。Wnt5aはin vitroで小脳顆粒細胞の神経突起の伸展を抑制し、この効果はRhoAおよびRho-kinaseに依存しており、受容体はRykを介していた。またBMP-2もin vitroで神経突起の伸展を抑制したが、これはLIM-kinase依存性であり、これまでに同定されているいずれの再生阻害タンパク質とも性質が異なることがわかった。ラットの脊髄損傷後にWnt-5aおよびBMPは、損傷周囲部のオリゴデンドロサイトならびにアストロサイトに発現上昇を示した。さらにこれらの因子がin vivoで損傷中枢神経の再生阻害に働いているかどうかを検討するために、ラット脊髄損傷モデルを用い、抗Ryk中和抗体あるいはBMP阻害剤としてのNogginを局所投与した。その結果、これら治療群はコントロール群と比較してより良い運動機能の回復を示した。また脊髄組織を検討したところ、運動機能を担う皮質脊髄路の再生現象がこれら治療群では認められたが、コントロール群では認められなかった。以上の結果からWnt-RykおよびBMPsが成体において、中枢神経損傷後の再生阻害因子として働いていることが明確に示された。
認知マップを利用した合意形成支援システムの研究

集団での意思決定や問題解決を行う際、その集団を構成する個人個人の意見を出し合い、それを理解した上で議論を行うことは大変重要である。個々の意見を図解的に表現する手法の1つである、認知マップに着目して個々の意見を他人に正確に伝達しながら合意形成を行えるシステムの開発を目的として研究を行った。本年度の「認知マップを利用した合意形成型支援システム」の研究実績は、以下のように(1)本年度前期と(2)本年度後期の2つに大分される。(1)本年度前期では、平成9年度の研究成果をもとに、合意形成に必要とされる各機能や手法の計算機上への実装とそれらの統合を行い、合意形成支援システムのプロトタイプを作成した。さらに、作成したプロトタイプシステムによる利用実験を行った。このシステムに関しては、電子情報通信学会総合大会、情報処理学会全国大会等で報告している。なお、このプロトタイプシステムの作成のために、設備備品日からPC一式(本体、モニタ)を購入した。また、システムの評価実験について謝金を、研究成果の報告のために旅費をそれぞれ使用した。(2)本年度後期では、(1)での実験結果から得られた知見を元にシステムの実用化を目指してシステムの再構築を行った。具体的には、認知マップの作成・分析機能の充実などシステムの改良を行っている。また、インターネット上での本システムの利用実験を行い、作業時間と質の面から評価してシステムの有用性を明らかにした。この研究成果は電子情報通信学会論文誌や、情報処理学会論文誌、日本教育工学会全国大会等で報告している。なお、この研究成果報告に、旅費を使用した。(1)本年度前期では、認知マップを利用した合意形成手法の基礎研究として、複数の認知マップを比較分析する手法である類似度の開発を行った。この手法は認知マップの二項関係が認知マップの構造にどの程度寄与しているかを評価する「重要度」を利用したもので、議論参加者の認知マップがどの程度異なっているかを定量的に評価する事ができる。この研究の成果は日本行動計量学会全国大会と教育工学関連学協会連合大会で報告している。さらに、認知マップの作成手法として要素が持つ属性に着目をした「分析的学習階層化法」の提案と作成実験を行い、その有効性を示した。この手法に関しては、教育工学関連学協会連合大会と電子情報通信学会教育工学研究会で報告した。(2)本年度後期は、まず前期で開発した類似度の有効性を検証するため教授者と学習者がそれぞれ描画した認知マップを利用した、理解度評価実験を行った。この成果は電子情報通信学会教育工学研究会で報告している。続いて、これらの研究成果を基に合意形成型グループウェアシステムの試作を行った。なお、このシステムに関しては、基本構想はInternational Primary design and technology conferenceで報告している。具体的なシステムについては情報処理学会全国大会で報告する予定である。
出芽酵母プロテインホスファターゼの機能ゲノム科学

出芽酵母が持つ32種のプロテインホスファターゼ(PPase)の機能を明らかにするため、PPaseとプロテインキナーゼ(PKase)二重破壊株の体系的な表現型解析からPPaseと遺伝的相互作用するPKaseを同定し、着目するPPaseと基質を共有するPKaseの側面からPPaseの機能を明らかにする新しいアプローチを行った。PPase破壊株では、PPaseの基質タンパクの非リン酸化型が減少し、リン酸化型が過剰になっていると予想される。もしこの状況が着目するPPaseの破壊株が示す表現型を引き起こしているなら、基質タンパクをリン酸化するPKaseを破壊することによって、PPase破壊株が示す表現型が抑圧されるであろう。そこで、表現型を示すPPaseの破壊株に、破壊しても致死でない全てのPKase(110種)の破壊変異を、全ての組合わせでを導入し、その破壊がPPase破壊株が示す表現型を抑圧するPKaseを同定する。当研究室では、既に、SIW14遺伝子破壊株のカフェイン感受性(Caf^s)を見出している。そこで、本研究では、この表現型とPPaseの中でCaf^sを示すPpz1の知見を手がかりに、Siw14の機能解明を目的とした。まず、Δppz1Δsiw14のカフェイン感受性度を調べたところ、各単独破壊よりも上昇が見られた。Ppz1と異なる経路で働くSLT2(MAPK)も、破壊するとCaf^sが、この表現型は、多コピーSIW14で抑圧されることが知られている。そこで、Δsiw14Δslt2のカフェイン感受性度を調べたが、加算的な効果は見られなかった。Slt2の下流に存在し、直接活性を制御されている因子として、Rlm1、Mck1、Swi4とSwi6が知られており、それぞれ単一破壊株はCaf^Sを示す。そこで、Δsiw14Δrlm1、Δsiw14Δmck1、Δsiw14Δswi4、Δsiw14Δswi6でカフェイン感受性度を調べたところ、Δsiw14Δswi4、Δsiw14Δswi6において、加算的な効果が見られなかった。次にΔsiw14、Δppz1では、基質の過剰なリン酸化が原因でCaf^sになると考え、それぞれの基質をリン酸化するプロテインキナーゼ(PKase)も破壊すれば、Caf^Sは抑圧されるのではと考えた。101種の非必須PKase遺伝子と、SIW14およびPPZ1との二重破壊株を作成したところ、Δsiw14Δnpr1、Δppz1Δsat4、Δppz1Δhal5でCaf^sの抑圧が観察された。以上の結果より、Siw14は、Slt2と同一系路上で下流のSwi4、Swi6に作用していること、Siw14とNpr1は拮抗的な作用をしている事、また、Ppz1とSat4、Ha15は、基質を共有している可能性が示唆された。101種の非必須

PKase遺伝子と、SIW14およびPPZ1との二重破壊株を作成したところ、Δsiw14Δnpr1、Δppz1Δsat4、Δppz1Δhal5でCaf^sの抑圧が観察された。以上の結果より、Siw14は、Slt2と同一系路上で下流のSwi4、Swi6に作用していること、Siw14とNpr1は拮抗的な作用をしている事、また、Ppz1とSat4、Ha15は、基質を共有している可能性が示唆された。
核種閉じ込め機能を冠水流動場において自己発現するセメント系バリアの開発

検討事項(1)セメント系バリアの流動場における核種閉じ込めの安定性:昨年度に引き続き、花崗岩のブロックを用いたマイクロフローセルにより初期80μmの幅の流路にpH>11のCa含有高アルカリ水を連続的に注入し、特に、CSH形成に伴う浸透性低下に及ぼすCa濃度および流量の影響を評価した。その結果、Ca注入濃度が0.30.8 mMの範囲においてCSHの析出速度に及ぼすCa注入濃度の影響は小さく、CSHの析出速度は何れの場合も0.01 mmol/hのオーダとなった。このことはSiの花崗岩からの溶解速度にCSHの析出速度が支配されることを意味する。また、流量0.1 mL/h以上に設定すると系外に析出したCSHを押し出し、CSHのみかけの析出速度定数が顕著に減少した。検討事項(2)核種閉じ込め機能のメカニズム:Ca/Siモル比が0.4から1.6の範囲において、ヨウ化物イオンおよびヨウ素酸イオンの収着分配係数Kdは1mL/g以上となり,従来の安全評価で用いられる値よりも10倍以上の値を示した.特に、ヨウ素酸イオンのKdの値はCa/Siモル比1.6のとき10mL/gを超えた。この傾向はNaイオン濃度0.6 Mまで同様であった。但し、Alイオンの増加に伴い、Caイオンの液相側への溶出が大きくなり、ヨウ素酸イオンの収着量が相対的に減少した。他方、CsとEuのCSHとの相互作用はCa/Siモル比に顕著に依存し、Euについては蛍光寿命より加水分解種でなくCSHへのEuの安定化を確認した。検討項目(3)最適なセメント組成および細骨材の組み合わせ:昨年度に引き続き、細骨材としてハイドロタルサイト(以下HT)に着目し、ヨウ素(ヨウ化物イオン)との相互作用をCSHと共存させた系で検討を行った。今年度はラマンスペクトルおよびX線回折を用いて、HTとCSHが共存することを確認し、HTのpH緩衝効果によるCSHの若干の構造変化があるものの互いの構造に大きな影響を及ぼさないことが明らかになった。当研究を通じ、ヨウ化物イオンの濃度(0.5 mM50 mMの範囲)とCSHへの収着量との関係をも調べると、濃度が高くなると収着量の濃度依存性が小さくなることが明らかになった。これはCSH生成に伴う水和水分子のみならず付着水とともにCSH側に主に存在することを意味する。すなわち、回分式のような閉じた実験系において見かけの収着分配係数Kdの値が1 mL/g以上となっても、地下環境のような処分場の上流から常に地下水流がある開放系では、地下水とCSH内の付着水が置換されることを安全評価においても考慮する必要がある。他方、CSHそのものが花崗岩表面に生成し、透水性を減少させることから、地下水流自体が抑えられ、ヨウ化物イオンの移行速度を低下させる。評価された見かけの析出速度定数(0.1 mm/sのオーダー)は観測される地下水流速に比較して大きい。したがって、核種移行速度は、遅延係数のみならず移流の低下と併せて評価する必要がある。なお、ヨウ化物イオンの場合、前述のようにヨウ化物イオンに比較して化学的な相互作用により収着性が高くなり、CSH自体の析出による浸透性の低下と併せてCa/Siモル比0.4から1.6の範囲にあるCSHの閉じ込め性がより顕著となる。このように化学的相互作用を反映する遅延係数と移流速度を反映する浸透性を整理して総合的に核種移行速度を評価する必要性を、地下環境を考慮した乾燥過程を経ない実験系から明らかにしたことはこれまでになく、予想以上の成果と言える。本研究では,CSHへのヨウ化物イオンおよびヨウ素酸イオンの安定化機構のダイナミクスを,陽イオンとの相互作用と比較し,液固比の小さい流動場において以下の項目について検討する。検討事項(1)セメント系バリアの流動場における核種閉じ込めの安定性:昨年度に引き続き,液固比の小さい流動場を実現するためにマイクロフローセルを用い,その流動場にpH>11のCa含有高アルカリ水を連続的に注入することにより花崗岩表面でのCSHの形成過程を浸透性および溶離液の成分から評価する。また,本年度は,形成されるCSHの成長過程を考察するために,新たに回分式により,花崗岩からのCaの有無によるSiの溶出挙動をも評価し,亀裂内でのCSHの成長モデルを提示する。検討事項(2)核種閉じ込め機能のメカニズム:本年度は,セメントに含まれるAlなどの妨害成分が共存する場合のCSHの形成とヨウ化物イオンおよびヨウ素酸イオン(陰イオン)との相互作用の違いを明らかにする。そこでは,昨年度と同様に地下冠水環境を考慮し,二次鉱物のCSHとして最も安定なCa/Siモル比0.8を中心に検討を行うとともに,乾燥をさせた試料についてX線回折を行い,Al含有のCSHの形成とヨウ素との相互作用のメカニズムを考察する。検討項目(3)最適なセメント組成および細骨材の組み合わせ:昨年度に引き続き,細骨材としてハイドロタルサイトに着目し,ヨウ素(ヨウ化物イオン)との相互作用をCSHと共存させた系で検討を行う。本年度は,特に,ハイドロタルサイトとCSHによるヨウ化物イオンの収着性についての競合の有無を把握し,最適な混合率について考察する。検討項目

(4)最終取りまとめ:本年度は本研究の最終年度となることから,これまでの(1)(3)の結果およびその考察を総括する。・検討事項(1):セメント系バリアの流動場における核種閉じ込めの安定性当初の予定通り、液固比の小さい流動場を実現するために、マイクロフローシステムにより初期80μmの幅の流路を構築し、そこにCa含有高アルカリ水を連続的に注入することにより花崗岩表面でのカルシウムシリケート水和物(以下,CSHと略記)の形成過程を追跡した。亀裂内の浸透性の減少過程から見かけの析出速度定数を評価した結果、レイノルズ数Re=0.660の範囲において、見かけの析出速度定数はRe=0.6の場合に比較してRe=60の場合は一桁小さい値となるものの、実際の地下水流動(Re=1.0以下)において、亀裂内にCSHが十分に形成されることを確認できた。・検討事項(2):核種閉じ込め機能のメカニズム蛍光寿命の測定からCSHと強く相互作用しているEuを用いて、Euを含まないCSHとの違いを示差走査熱量およびラマン分光により調べたところ、顕著な差異は得られなかった。他方、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンとの比較では、後者の方がCSHと強い相互作用を示した。これは、CSHの水和水に溶存する形でCSH中に存在するヨウ化物イオンとは異なり、ヨウ素酸カルシウムイオンの生成によりCSHとのシリカ四面体との相互作用が大きく寄与すると考えられる。なお、収着分配係数はほとんどの場合において10 ml/g以上を示し,従来の安全評価に用いられている0.1 ml/gと比較しても十分に大きい。・検討事項(3):最適なセメント組成および細骨材の組み合わせ当初の予定通り、細骨材としてハイドロタルサイト(以下,HTと略記)を用いた。層間の陰イオンである炭酸成分は、加熱することによりその構造を分解しながら離脱するが、水和させると構造が復元することをX線回折により確認した。このような養生したHTは、海水系地下水に比べて淡水系地下水では、より多くのIを収着することが明らかになった。当該年度では、温度の影響もReに反映させることにより、Reと見かけの析出速度定数との関係を統一的に表し、析出速度定数から見かけの活性化エネルギーも評価でき、今後、固相からのケイ素の溶出速度との比較が可能となった点は本研究の大きな進展となる。ここで、見かけの析出速度定数は時間に伴う流路の浸透性の減少から求めるが、その際に、流体の粘度を含む透水係数ではなく、粘度と分離した浸透率を用いることが有用であった。また、実験結果において、流速が大きくなると、流路内の浸透率は、顕著に上昇と下降を繰り返し、次第に低下した。このことは、流路内において目詰まりした一部のCSHが系外に流出するものの、次第に流路に堆積していくことに調和的であり、流路に形成されるCSHが、化学的バリアのみならず、物理的なバリア(遮水効果)の役割も期待できることを意味する。なお、実際の流路長は、実験系より明らかに長く、本実験結果に比較して浸透性はさらに低下すると予想される。さらに、ヨウ素の化学形態は酸化雰囲気になるとヨウ素酸イオンになり、その形態とCSHとの相互作用が強いことは、浅地層や中深度地下を利用する廃棄物の管理・処分によるヨウ素の閉じ込め効果も期待できる。加えて、細骨材としての候補としたハイドロタルサイト(HT)の加熱による陰イオンとの相互作用を促進する処理の中で、HTの浸潤による構造の再生を確認することができた。
１９世紀後期アメリカ文学における子どもの教育

本研究は、アメリカの女性作家ルイザ・メイ・オルコットの作品を中心に、19世紀後期のアメリカ小説に描かれた子どもと教育の関係を考察することを目的とする。ホレース・マンが公教育運動をすすめた1840年代以降、エリート層以外の子どもにも教育の門戸を広げようとしてきたアメリカ教育界の動向を、同時代の作家たちはどのように受け止め、あるいは問題意識を持ったのか、文学テクストと当時の歴史資料を相互参照しながら論考した。平成24年度、筆者は(1)学術論文1本と(2)研究集会報告1本、(3)共著用原稿1本の執筆・提出、(4)学会発表1件、さらに(5)学術雑誌投稿用の原稿1本の執筆を行い、「19世紀後期アメリカ文学における子どもの教育」の研究を深めた。研究実績の詳細は以下の通りである。1)「“moral pap for the young"ーAlcottの<若草物語三部作>における家事と教育」【研究内容】本稿では、オルコットの先駆的な女子教育観や、その背景にある教育と家事を融合する19世紀アメリカ教育界の流れに迫った。2)「孤児と個人のアメリカ,それからわたしたちーわたしの研究とマイ<ホーム>」【研究内容】本稿では、19世紀アメリカにおける女子教育や文化的孤児教育、ならびに筆者の実家で行っている小規模児童養護施設「本岡ホーム」を紹介した。3)「“Naming No Names"ーオルコット『病院のスケッチ』における《原ヨーロッパ体験》としての看護」(共著『海を渡った19世紀アメリカ女性作家・思想家ーアメリカ社会・文化への影響』用原稿を執筆し提出した。【研究内容】オルコット『病院のスケッチ』を通して、筆者の従軍看護師体験から孤児救済活動にまで及ぶ、自己実現と利他主義の相克を考察した。4)研究発表「“Truth Lies at the Bottom ofa Well"ーLouisa May Alcottの“Transcendental Wild Oats"における個人と共同体の相克ー」【研究内容】オルコットの共同体実験記「トランスセンデンタル・ワイルド・オーツ」に描かれた作家の教育観やユートピア思想を、父ブロンソンや超越主義者ラルフ・ウォルドー・エマソンらのそれらと比較対照しながら追究した。5)4の発表原稿を大幅に改稿した論文の執筆を完了した。平成25年度中に筆者の所属学会の学術雑誌へ投稿する。【研究の概要】本研究は、19世紀後期アメリカの文学作品を、「子どもの教育」という視点から論じたものである。最終年度に当たる平成25年度、筆者は(1)ルイザ・メイ・オルコット作品に描かれた看護師(nurse)の表象から、作家の看護観について考察し、(2)オルコット作品の日本での需要を考察し、日米両国の教育制度の比較分析を行った。1)まずオルコットの看護観であるが、本研究成果は論文集『超越する女』で発表した。【研究内容】本稿では、英米を代表する看護師フローレンス・ナイチンゲールとドロシア・リンド・ディックスの看護観を考察した後、ルイザ・M・オルコットが南北戦争時に看護師として従軍した体験をもとにした『病院のスケッチ』(1863)をとおして、作家の看護思想を考察した。女性運動や国家貢献などの大義ではなく、あくまで目の前にいる患者ひとりひとりに寄り添うオルコットの看護に対する姿勢は、子育てや介護をも含む多義的なnursingの実践にもなっていた。彼女の看護観は、孤児救済活動を目指したオルコット自身の教育観にはもちろんのこと、少数精鋭のエリート教育ではなく公教育を目指した19世紀中葉以降のアメリカ教育界の動向にも基本的に沿うものである。2)次に『若草物語』の日本における需要研究にかんして、オルコット研究会The Summer Conventional Series 2013にて発表した。【研究内容】本発表ではまず、『若草物語』の初翻訳書『小婦人』(1906)からアニメ名作劇場『愛の若草物語』(1987)に至る、日本での受容史を概観した。その後、オルコット作品と日本社会における子どもの教育制度の変遷を比較分析した。平成23年度、筆者は研究計画に則り、学会発表2件と雑誌論文1本の執筆と投稿を行った。研究実績は以下の通りである。1)研究発表「Housekeepingと教育ーLouisa May AlcottのLittle Women三部作を中心にー」【研究内容】<若草物語三部作>に登場する教育施設では、男女の別なく生徒が教育を受け、また家事労働をしていた。このような家事労働と教育の融合は、19世紀後半のアメリカで相次いで設立された、農業や家政学を教える高等教育機関や、家事育児の専門機関としての幼稚園にみられる。本発表では、作品群内における教育制度と同時代のアメリカ教育界におけるそれとを比較分析することで、オールコットの先駆的な教育観やジェンダー観を究明した。2)研究発表"Truth lies at the bottom ofa well": The Ambiguous Boundaries betweenIndividual and Community in Louisa May Alcott's "Transcendental Wild Oats"【研究内容】

オールコットの教育観を考察する上で、父親ブロンソンの教育思想から受けた影響関係を抜きにすることはできない。事実、<若草物語三部作>に登場する学校は、家族的雰囲気あふれるものであり、そこには父親の信奉したユートピア思想が色濃く反映されている。本発表では、ブロンソンのユートピア思想と教育の関連性を考察した。3)平成24年3月末に、1)の発表原稿を加筆修正した論文「"moral pap for the young" ーAlcottの<Little Women三部作>における家事と教育ー」を、『日本ソロー学会研究論集』(第38号、日本ソロー学会、2012)へ投稿した。現在、論文採択可否の結果を待っている状況である。本年度は、下記の理由により、昨年度以上に充実した研究が行えた。1)平成23年度末に投稿した論文が学術雑誌『ヘンリー・ソロー研究論集』に掲載されたことで、研究成果を公開できた。2)平成23年度の研究成果をもとにした研究集会報告が『広島経済大学研究論集』に掲載されるとともに、広島県大学共同リポジトリ(HARP)を通して研究成果全文がWEB上で公開された。3)来年度投稿予定の学術雑誌用原稿も執筆できた。4)共著の原稿依頼があったことで、研究成果をより幅広く公開できる機会を頂けた。また、オルコット文学や彼女の教育感の根幹にある自己実現と利他主義の相克について、さらにオルコットの執筆や生き方におけるヨーロッパからの影響関係を掘り下げて考察することができた。5)夏季にアメリカで資料収集を行えた上、作家ゆかりの地を訪問し、オルコット研究者との交流が深まった。さらに、後者の縁により、来年度学会発表することが決定した。これも、渡米の成果と言える。平成23年度は、論文「19世紀後期アメリカ文学における女子教育ールイーザ・メイ・オールコット作品を中心にー」を執筆し、学会発表を経て、国内外の学術雑誌に投稿する計画を立てていた。この研究計画と今年度の研究実績を照らし合わせると、予想以上の結果が得られたと考える。その理由は以下の通りである。1)まず、ルイーザ・メイ・オールコットの先駆的な女子教育観や、その背景にある同時代アメリカ教育界における教育と家事を融合する流れに迫ることができた。2)1)に関する研究発表と論文執筆ができた。3)さらに、父ブロンソンやほかの超越主義者たちの教育観と、それらがオールコットの教育観に与えた影響を、比較分析する研究発表ができた。平成25年度、筆者は下記の予定で研究を推進していく。1)「研究実績の概要」の4と5に記載した論文を筆者の所属学会の学術雑誌へ投稿する。3)夏季には、オルコット論文
静脈奇形に対する加温生理食塩水注入療法の開発

静脈奇形病変に対する新規治療法の最適化および基礎的な検討を行った。この治療法は、全身毒性のない加温された生理食塩水を静脈奇形病変内に注入し、熱作用によって病変の血管内皮細胞を破壊する。In vitroにおいて、繊維芽細胞、血管内皮細胞の最高致死温度はともに50°C以上であったが、最低致死温度の決定には40°Cから50°Cの範囲で微細な温度調整が必要であった。In Vivoにおいて用いた家兎耳介の静脈奇形モデルは温度測定方法の最適化が必要であった。注入する生理食塩水の温度を微細に管理、調整することにより、周囲組織への損傷を最小限に抑えつつ、血管内皮細胞のみを破壊する新たな治療法の可能性が示唆された。本研究は、血管腫血管奇形の中でも、特に治療の困難な、広範囲静脈奇形病変に対する新規治療法として考案した、「加温された生食水を病変内に注入し、熱作用によって静脈奇形病変の血管内皮細胞を破壊する新規治療」の最適化および基礎的な検討を目的としている。本治療法では、病変内の血管内皮細胞と周囲組織との選択性を、大量投与による全身的毒性のない加熱した生理食塩水を媒介とした熱作用に求める。MTT細胞傷害性アッセイを用いて、継代の容易な線維芽細胞、ケラチノサイトに対する加熱生食の細胞障害性からの検討を行った。培養細胞の私的生育温度は37°Cであり、100°Cであれば作用時間によらず細胞は死滅するものと考えられる。96 well plateに培養した各細胞に、40°Cから100°Cまで10°C毎の割り付けで加温した生食を10秒作用させてから早急に常温培地に入れ替え、MTTアッセイ(Cell Proliferation Kit I (MTT), Roche applied science)を用いて細胞傷害性の検討を行った。線維芽細胞およびケラチノサイトは継代が容易であるため再現性の実験を行うがばらつきが生じてしまう。主な原因として、加温した生理食塩水を注入後、速やかに回収し、常温の培地に入れかえ即座に細胞カウントを行うが、余熱によりplate内の細胞の死滅数が増加し、正確な細胞数の定量が行えない可能性が考えられる。本実験は血管内皮細胞を死滅させるが、血管周囲組織としての線維芽細胞、ケラチノサイトに損傷を起こさないことが理想であるため、温域および作用時間は非常に重要であり実験の再現性が求められる。静脈奇形病変に対する新規治療法として、「全身毒性のない加温された生食水を静脈奇形病変内に注入し、熱作用によって病変の血管内皮細胞を破壊する新規治療」の最適化および基礎的な検討を行った。In vivoにおいて1wellあたり100μLの培地に線維芽細胞、内皮細胞を4000個/wellの割合でそれぞれ96ウェルプレートに播種し、40度から10度ずつ段階的に温度を上昇させ100度まで加温させた生理食塩水を各96ウェルプレートに注入し10秒作用させたのち生理食塩水を回収した。その後MTTアッセイを用いて、細胞障害性の検討をおこなった。繊維芽細胞、内皮細胞の最高致死温度はともに50°C以上であることが確認された。線維芽細胞および内皮細胞の最低致死温度およびLT80%T°(80%細胞致死温度)を測定することで、内皮細胞を破壊し皮膚構成細胞の障害を最小とする温度を摸索した。繊維芽細胞、内皮細胞の最低致死温度およびLT80%T°は40°Cから50°Cの範囲であることは確認された。しかし、96ウェルプレートは小さく熱拡散が早いため、実験結果に誤差が生じ再現性を得るためには、微細な温度調整が必要であった。さらに、In Vivoにおいて、過去に我々が考案した家兎耳介を用いた静脈奇形モデルを用いて各温度における皮膚障害および血管の組織変化に関しての検討を行った。しかし、静脈奇形モデルが小さいため、加温生理食塩水注入直後の組織内温度の計測が困難であり、温度計測の最適化が必要であった。再現性の確認を行った際に、定量にばらつきが生じる温度領域が存在した。そのため、誤差における原因の検討を行った。常温培地の入れ替え後、余熱による誤差が生じる可能性があったため、各温度における常温培地の量を調整する必要があった。また、血管の内皮細胞は継代が困難なため、その都度臨床から試料を収集する必要があった。正常な血管および静脈奇形の血管サンプルを臨床から十分量収集することが困難なため、若干の遅延を認めた。形成外科現在入手した血管内皮細胞を実験が可能な細胞数まで継代中である。細胞の80%致死温度が推定できれば動物実験への移行は可能である。