hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肺癌治療の新しい分子標的としてのRhoGEF活性化機序の検討

低分子量GTP結合蛋白質Rhoは種々の細胞内シグナルの下流で細胞骨格、遺伝子発現、細胞分裂など広範な細胞機能を制御し、これらを通して細胞の癌化、転移に深く関与している。細胞の癌化、転移においてはRho自体の発現が亢進すること以上にRhoの活性化亢進が重要であると考えられる。従ってRhoの活性化因子であるGDP/GTP交換反応促進因子guanine nucleotide exchange factor(RhoGEF)の発現、とそれによるRho活性化状態の解析は癌の発生、転移機序の解明ならびに新しい分子標的療法の開発に結びつくことが期待される。私は平成15年度研究で肺癌細胞株におけるRhoGEFの発現状態とRhoの活性化状態を検討し、RhoGEF発現量は各種肺癌細胞株では由来組織に関わらずLARGがもっとも強く、次にp115-RhoGEFで、PDZ-RhoGEFは弱いこと、ならびにRhoの活性化は小細胞肺癌細胞で特に高いことを明らかにした。平成16年度研究では小細胞癌で見られるRhoの活性化亢進について検討した。小細胞癌のautocrine的な成長因子としてGRPが知られていることから小細胞肺癌細胞株H69を用いて、GRP-G蛋白供役受容体-RhoGEF-Rhoの経路の検証を行い、本細胞においてはGRP-Gq,G12/13-LARG-Rhoの活性化経路があることを明らかにした。平成17年度研究ではGqを特異的に阻害する低分子化合物(アステラス製薬より供与)を用いて、この経路を分析した。その結果からGqを阻害してもRho活性化にはほとんど影響がないこと明らかにした(投稿準備中)。これら研究から、小細胞癌細胞株においてはGRP-G12/13-LARG-Rhoが主なRho活性化経路であり、本経路の阻害が小細胞癌治療の新しい分子標的になりうることが明らかになった。
向精神薬の作用機構における中枢伝達物質の役割に関する研究

ラットを用い,うつ病,不安,痴呆の病態モデルを工夫しながら抗うつ薬,抗不安薬,抗痴呆薬の作用機序をとくに中枢伝達物質との関連から明らかにせんとした.1.ラットのmuricideは抗うつ薬により特異的に抑制されるが,嗅球摘出(OB)ラットではmuricide発現に伴って外側視床下部(LH),視床下部腹内側核(VMH),乳頭体(MB),扁桃体内側核(AME)のノルアドレナリン(NA)含量が有意に増加し, NA代謝回転は低下した.一方, LH, MB,前頭葉皮質ではセロトニン(5-HT)代謝回転も有意に減少した.中脳縫線核破壊(Raphe)ラットでは脳内5-HTとその代謝物は著明に減少したが, LH, VMH, NA量はmuricide発現とともに増加した.側坐核破壊(Acc)ラットではmuricide発現とともにLH, VMH, MBのNA量は有意に増加, LHの5-HT量は減少, MBの5-HT代謝回転も減少した.これらの変化は抗うつ薬や電撃ショック処置によるmuricide抑制とともに,ほぼ正常化された.2.OBラットのAME内にNAを直接微量注入するとmuricideが抑制されるが,この作用はneuropeptideY(NPY)の併用により増強された.またOBラットではmuricide発現に伴って, LH, VMHおよび扁桃体各部のNPY量が著明に増強し,抗うつ薬によるmuricide抑制とともに正常に復した.3.muricide発現に伴ってOBラットでは扁桃体, Rapheラットでは視床下部の5-HT_2受容体が有意に増加するが, 5-HT_1受容体は不変であること,またOBラットではLH, VMHのNA性α_2受容体が減少していることもわかった.4.OBと扁桃体中心核(ACE)は抗不安薬の抗コンフリクト作用に重要な脳部位であるが,ベンゾジアゼピン(BDZ)の作用機序は両部位で大いに異なり,さらに両部位でBDZ受容体のサブタイプの分布が異なることもわかった.5.抗痴呆薬の作用評価に有用なラットの記憶障害モデルを工夫し,その障害程度を測定できる学習実験法を確立した.ラットを用い,うつ病,不安,痴呆の病態モデルを工夫しながら抗うつ薬,抗不安薬,抗痴呆薬の作用機序をとくに中枢伝達物質との関連から明らかにせんとした.1.ラットのmuricideは抗うつ薬により特異的に抑制されるが,嗅球摘出(OB)ラットではmuricide発現に伴って外側視床下部(LH),視床下部腹内側核(VMH),乳頭体(MB),扁桃体内側核(AME)のノルアドレナリン(NA)含量が有意に増加し, NA代謝回転は低下した.一方, LH, MB,前頭葉皮質ではセロトニン(5-HT)代謝回転も有意に減少した.中脳縫線核破壊(Raphe)ラットでは脳内5-HTとその代謝物は著明に減少したが, LH, VMH, NA量はmuricide発現とともに増加した.側坐核破壊(Acc)ラットではmuricide発現とともにLH, VMH, MBのNA量は有意に増加, LHの5-HT量は減少, MBの5-HT代謝回転も減少した.これらの変化は抗うつ薬や電撃ショック処置によるmuricide抑制とともに,ほぼ正常化された.2.OBラットのAME内にNAを直接微量注入するとmuricideが抑制されるが,この作用はneuropeptideY(NPY)の併用により増強された.またOBラットではmuricide発現に伴って, LH, VMHおよび扁桃体各部のNPY量が著明に増強し,抗うつ薬によるmuricide抑制とともに正常に復した.3.muricide発現に伴ってOBラットでは扁桃体, Rapheラットでは視床下部の5-HT_2受容体が有意に増加するが, 5-HT_1受容体は不変であること,またOBラットではLH, VMHのNA性α_2受容体が減少していることもわかった.4.OBと扁桃体中心核(ACE)は抗不安薬の抗コンフリクト作用に重要な脳部位であるが,ベンゾジアゼピン(BDZ)の作用機序は両部位で大いに異なり,さらに両部位でBDZ受容体のサブタイプの分布が異なることもわかった.5.抗痴呆薬の作用評価に有用なラットの記憶障害モデルを工夫し,その障害程度を測定できる学習実験法を確立した.1.嗅球摘出(OB),中脳縫線核破壊(Raphe),側坐核破核(Acc)によるラットのmuricide発現に伴う脳内モノアミン動態の変化を高速液クロー電気検出器により測定した。いずれのモデルでも共通して、術後2週間で外側視床下部(LH),視床下部腹内側核(VMH)および扁桃体内側核(AME)のノルアドレナリン(NA)量が増加し、OBおよびAccラットでは乳頭体(MB)のNA量も増加した。一方、Rapheラットのセロトニン(5-HT)量は多くの脳部位で著明に減少し、OBおよびAccラットではLH,MBの5-HIAA/5-HT比が有意に減少した。即ち、これらのラットのmuricide発現にはLH,VMHのNA機能低下と、LH,MBの5-HT機能低下が重要と考えられる。2.OBラットにmaprotilineを7日間反復投与すると、muricide抑制に伴ってLHとAMEのNA量の増加およびLHの5-HIAA/5-HT比の減少が正常化された。一方mianserinではとくにLHとMBにおける5-HIAA/5-HT比の減少が正常化された。

3.強制水泳による絶望モデルでもOBラットと同様LHとAMEのNA量が増加し、これが3環系抗うつ薬により回復した。4.OBラットのAME内にNAを微量注入するとmuricideが抑制されるが、この作用はneuropeptideY(NPY)を同時に併用すると著明に増強された。また、ラジオイムノアセイ法でOBラットのNPY量を測定すると、術後4週間でとくに扁桃体で増加していた。5.Repheラットにおける抗5-HT薬cyproheptadine,cinanserinのmuricide抑制作用はmethamphetamineあるいはNAの前駆物質L-threo-DOPSの併用で著明に増強され、また抗5-HT薬pirenperonもこれらのNA系薬物との併用でmuricide抑制作用を示すようになったが、これらの抗5-HT薬をlisurideと併用してもmuricide抑制作用の増強はみられなかった。これらの結果から、5-H【T_2】レセプターしゃ断作用に、ドーパミンではなくNA神経活動の促進を組合わせた場合に最も効果的な抗うつ効果が現れるという仮説を提唱した。
第14番染色体長腕上に存在する急速進行型ヒト腎細胞癌の責任遺伝子同定と機能解析

腎細胞癌は成人に発生する腎悪性腫瘍としてはもっとも頻度の高いものであるが、現在のところ手術療法が唯一の確立された治療法であり難治性癌の一つとされる。従来より14q領域の欠失が淡明細胞型腎細胞癌の進行、転移に関わっているらしいことはわかっていたが、これまでのところ明らかな癌抑制遺伝子については同定されていない。本申請では第14番染色体長腕に存在すると考えられる、腎細胞癌の進展に関わる遺伝子を同定すべく研究を進めた。まず14番染色体長腕上に存在する既知の候補遺伝子についての解析を行った。CDKN3;14q22、TNFAIP2;14q32、FOS;14q24、IκB(I-kappa Bα);14q13について検討した。I-kappa Bについては腎細胞癌における発現源弱は認められずさらに全Exonについて変異の有無を検討したが、Exon 4,5,6にそれぞれsingle nucleotide polymorphism (SNP)を認めたが体細胞変異は認めなかった。したがって、I-kappa Bが腎癌の癌抑制遺伝子として寄与している可能性は少ないと考えられた。同様にCDKN3,TNFAIP2,FOSほか約20の遺伝子について検討したがいずれも腎癌での発現源弱、変異は認められなかった。われわれは腎細胞癌における癌抑制遺伝子の不活化機構の1つとしてVHL遺伝子でも明らかにされたDNAのメチル化についても積極的に解析した。その中で転移浸潤機構に関与すると考えられるE-cadherin遺伝子の変化について詳細な検討を行った。候補遺伝子座でのメチル化による修飾を検討する中で腎細胞癌では複数の癌抑制遺伝子が不活化していることが判明した。特にp16,p15といった第9番染色体上の遺伝子群と第16番染色体上のE-cadherin遺伝子が同時に不活化している例が多く存在することが明らかになった。さらに、腎細胞癌におけるE-cadherin遺伝子の変異・欠失の有無およびbiallelic methylationの可能性についても検討した。腎細胞癌においてE-cadherinの変異および欠失は認められず、腎細胞癌におけるE-cadherin遺伝子gene alterationの主たる機構はメチル化による遺伝子不活化であり、その多くはbiallelic methylationによるものと推測された。これ以外にもわれわれは精巣腫瘍のメチル化の変化についても詳細な検討を行い報告した。現在、14q31上に存在する候補遺伝子が存在することが絞られ、当該遺伝子の機能について腎癌由来細胞株に野生型遺伝子を組み込むことにより、その癌抑制遺伝子としての機能を果たしているか否かを検討中である。これまでのわれわれの研究結果より、第14番染色体長腕欠失が腎細胞癌の臨床症状としての不明熱発生や特異的悪性進展に関与している可能性を示唆された。

平成13年度での研究ではは第14番染色体長腕においてparaneoplastic inflammatory syndrome(PIS)を呈するヒト腎細胞癌急速進行症例を規定する当該分子の同定・機能解析を進めるため既にクローニングされた候補遺伝子の解析をSSCP,sequenceによる変異の有無、CpG siteのメチル化の有無、遺伝子発現について検討を行った。第一の候補遺伝子と考えたIκB(I-kappa B α);14q13についてはexon4,5,6に多型を認めたが明らかな変異は認めず、mRNAの低発現も認めなかった。また同遺伝子のCpG siteのメチル化についても検討を行ったがメチル化を認めなかった。第二の候補遺伝子CDKN3についても同様に明らかな変異、メチル化、低発現を認めなかった。VHL遺伝子の修飾が14qLOHの基盤となっている可能性を考えるためにbisulfite genomic sequencingによるVHL遺伝子メチル化の解析方法を確立したが従来の単一CpG sitesの検索より明らかに高頻度にVHL遺伝子のメチル化の検出に成功した。さらにVHL遺伝子と他の癌抑制遺伝子のCpG sitesのメチル化との相関を検索する中でE-cadherin遺伝子との顕著な相関を見出した(投稿中)。一方、細胞株のCharacterizationにより6株の腎癌由来細胞株(3pLOH+,14qLOH+)と5株の腎癌由来細胞株(3pLOH+,14qLOH-)の選別に成功したため発現遺伝子が14LOHの有無によりどう変化しているかをマイクロアレイで解析準備中である。これまでの研究から第14番染色体での癌抑制遺伝子としての候補遺伝子を詳細に解析してきたが現在のところ急速進行性腎細胞癌において特異的に発現の低下を認める遺伝子座は同定できていない。しかしこれらの遺伝子座でのメチル化による修飾を検討する中で腎細胞癌では複数の癌抑制遺伝子が不活化していることが判明した(Kawakami et al.,Urology 2003)。現在第14番染色体長腕上に存在する急速進行性腎細胞癌の責任遺伝子同定には至っていないが初年度に見出した候補遺伝子IkappaBのExon4,5,6の多型とparaneoplastic syndromeの発症との関係をSNPとしての病態感受性とのかかわりについても検討していきたいと考えている。これまでの研究から第14番染色体での急速進行性腎細胞癌に特異的な癌抑制遺伝子としての候補遺伝子を詳細に解析してきたが現在のところ急速進行性腎細胞癌においてのみ発現の低下を認める遺伝子座は同定できていない。しかし、14番染色体上での腎細胞癌の癌抑制遺伝子の候補は同定できており、現在トランスフェクションを用いた野生型対立遺伝子の細胞導入実験により癌抑制遺伝子としての位置づけを確認しているところである。さらに同候補遺伝子は対立遺伝子の欠失のみならず、両側対立遺伝子のプロモーターメチル化がその不活化機構の主たるメカニズムであることも判明した。
モリブデンクラスター錯体の光化学的挙動

II,IV,V価のMoは、それぞれ金属間結合をもつ安定な六核、三核、複核錯体を与える。これらのMoクラスター錯体の光化学的挙動につき新たな知見を得た。1.MoII錯体、〔Mo_6Cl_<14>〕2-。先に我々は4種の溶媒中でのデータをもとに、本錯体の発光寿命が室温で著しい溶媒効果(3.5180μs)を示すことを報告した。今回新たに4種の溶媒(C_6H_5CN、n-C_3H_7CN、DMA、DMSO)中での測定結果を得、次の結論に達した。すなわち、光により配位Cl-の一部が過渡的にはずれる過程があり、その寄与が溶媒により異なることが、観測される溶媒効果の本質である。本結論は、有機溶媒中では発光寿命が溶媒のドナー性が大きいほと短くなる傾向があること、10150K程度の凍結状態では寿命に溶媒による違いがみられず結晶固体の寿命ともほぼ一致することなどから裏付けられた。塩酸酸性水溶液中での挙動は、有機溶媒中での挙動と対応しない点が多く、有機溶媒中とは異なる機構が働いているようである。この点についてはさらに詳しい物理化学的測定手段による解明が必要である。2.MoIV、MoV錯体、〔Mo_3IVO_4(H_2O)_9〕4+および〔Mo_2VO_4(H_2O)_6〕2+。これらは発光も示さず、光化学的にも安定と考えられてきた。実際、室温での可視光、高圧水銀灯(365mm)照射では、塩酸酸性、過塩基酸酸性水溶液とも可視紫外吸収スペクトルに変化はみられなかった。しかし、低圧水銀灯照射(254mm)では、塩酸酸性水溶液ではO_2共存下、過塩素酸酸性水溶液では脱気下でも、いずれの錯体も1時間程度でMoVIに酸化された。また、過塩素酸の濃度(0.13.0M)が高いほど分解速度は早かった。以上の事実は、両クラスター錯体とも紫外光照射により活性種(多分、金属間結合の切断により生ずる単核種)が生じ、これがO_2や過塩素酸イオンにより酸化されることを示している。過塩素酸イオンが光化学反応において酸化剤として働く例としても珍しい結果である。
ブタからの肝臓移植を可能にするセラミド系糖脂質素材の設計とその合成

ブタ肝臓をヒトに移植する上で最も問題となる超急性拒絶反応は、ブタ肝細胞のGalα(1,3)Gal糖鎖抗原とレシピエントの抗体との過剰免疫応答により発症する。そこでこれを回避する新医療素材の開発を目標に、「冬虫夏草」から単離されたセラミド系免疫抑制剤mycestericin D, Fの合成と、上記糖鎖抗原を生合成するα1,3-ガラクトース転移酵素に対する阻害剤の合成を行なった。まず、mycestericinの合成においては、γ-ベンジルオキシブタナールとグリシンとをL-スレオニンアルドラーゼの触媒作用を利用してβ-ヒドロキシ-α-L-アミノ酸を調製し、本アミノ酸のメチルエステルをメチルベンズイミデートと反応させ、オキサゾリン化合物へと誘導した後、これにDBU/ホルムアルデヒドを反応させてα-位にC-1ユニットを導入した。最後に側鎖ベンジルエーテルをアルデヒド基に変換し、続いてWittig反応と脱保護を行って10工程で全合成を達成した。次に、α1,3-ガラクトース転移酵素の阻害剤の合成においては、基質であるUDP-ガラクトースの類似体を阻害剤として設計した。L-スレオニンアルドラーゼを利用してウラシル(U)を側鎖に持つβ-ヒドロキシ-α-アミノ酸を調製し、本アミノ酸のベンジルエステルと2-(1-O-α-ガラクトシル)ヒドロキシ酢酸とをDCC/HOBtで縮合させ、続く脱保護によりペプチド様UDP-ガラクトースの合成に成功した。以上、著者らが開発したL-スレオニンアルドラーゼによる酵素的アルドール縮合を利用して「ブタからの肝臓移植を可能にする薬物およびそのリード化合物」の簡易合成に成功した。最近、肝臓移植を必要とする患者の数が急増しており、臓器不足の問題を解決すべく、無菌飼育法が確立しているブタからの肝臓移植に期待が寄せられている。しかし、galactosyl α(1-3)galactoseを糖鎖非還元末端に持つセラミド系糖脂質がブタ肝細胞表層に存在し、これがヒトへの移植の際に起きる拒絶反応の原因抗原となる。そこで、本研究では、拒絶反応を抑制する医療素材の開発を目標に上述糖脂質の類似体合成を行った。今年度は、まず、脂質部分のセラミド類似体の合成を検討した。セラミドはD-アミノ酸に相当するキラル構造ユニットを有していることから、本ブロックの1ポット合成に有用なD-スレオニンアルドラーゼの触媒する反応を鍵段階として利用した。グリシンとブタナールをD-スレオニンアルドラーゼの働きにより縮合させ、得られるβ-ヒドロキシ-α-D-アミノ酸をベンジルエステルへと誘導した後、NaBH_4で還元し、最後にアシルクロリドでN-アシル化して短鎖セラミドの合成を完了した。また一方、糖鎖部類似体の合成においては、α-D-ガラクトシダーゼ阻害活性を有する5員環イミノ糖(ガラクトースのピロール型)をL-スレオニンアルドラーゼを用いて合成した。即ち、マンニトールジアセトニドをNaIO_4酸化して得られるアルデヒドとグリシンとをL-スレオニンアルドラーゼ存在下、縮合させ、得られるアミノ酸を4工程(Cbz保護、メチルエステル化、I_2-MeOHによる脱アセトニド化、SiO_2処理)でN-Cbz-α-アミノラクトンへ誘導した後、さらに3工程(トシル化、Pd-C/H_2、LiBH_4還元)で目的とする1,4-dideoxy-1,4-imino-D-lyxitolを調製した。以上、L-及びD-スレオニンアルドラーゼの反応特性を利用して、標的とする糖脂質類似体の合成に必要な物質の調製に成功した。

そこでこれを回避する新医療素材の開発を目標に、「冬虫夏草」から単離されたセラミド系免疫抑制剤mycestericin D,Fの合成と、上記糖鎖抗原を生合成するα1,3-ガラクトース転移酵素に対する阻害剤の合成を行なった。さらにレシピエントの抗体を除去する素材の開発を目標にGalα(1,3)Galの簡易合成を検討した。まず、mycestericinの合成においては、γ-ベンジルオキシブタナールとグリシンとをL-スレオニンアルドラーゼの触媒作用を利用してβ-ヒドロキシ-α-L-アミノ酸を調製し、本アミノ酸のメチルエステルをメチルベンズイミデートと反応させ、オキサゾリン化合物へと誘導した後、これにDBU/ホルムアルデヒドを反応させてα-位にC-1ユニットを導入した。最後に側鎖ベンジルエーテルをアルデヒド基に変換し、続いてWittig反応と脱保護を行って10工程で全合成を達成した。次に、α1,3-ガラクトース転移酵素の阻害剤の合成においては、基質であるUDP-ガラクトースの類似体を阻害剤として設計した。L-スレオニンアルドラーゼを利用してウラシル(U)を側鎖に持つβ-ヒドロキシ-α-アミノ酸を調製し、本アミノ酸のベンジルエステルと2-(1-O-α-ガラクトシル)ヒドロキシ酢酸とをDCC/HOBtで縮合させ、続く脱保護によりペプチド様UDP-ガラクトースの合成に成功した。最後にガラクトースとN-アセチルガラクトサミンとが類似の水酸基配置を持っていることに注目し、N-アセチルガラクトサミニダーゼの働きを利用し、PNP-Gal(糖供与体)とPA化ラクトース(糖受容体)とを反応させてGalα(1,3)Gal結合の形成を確認できた。
仮想環境における共同作業管理システムの研究

人工現実感技術を工業デザインなどへ応用し臨場感通信による遠隔地間の共同造形作業を行うための基本機能を実現するため,以下の項目について研究を行い成果を得た。(1)仮想物体操作端末の開発きわめて操作しやすい簡易な仮想物体操作端末を開発した。これは,仮想先端型スタイラスを用いた仮想物体操作ツール,観察点計測機構および仮想シーン描画システムから成る。仮想先端型スタイラスはパンタグラフ型5自由度のアームに握り部を取付け,先端部を立体表示したもので,電磁ブレーキにより触覚が得られる。極めて簡易な構造ながら直接的で正確な操作感が得られる。観察点計測機構はパンタグラフ型3自由度のアームを利用したもので,高速高精度の観察点計測を実現した。仮想シーン描画システムは先行描画方式という新しい描画アルゴリズムを開発し,描画処理能力やシーンの複雑さに無関係な応答遅れのない運動視差表示を実現した。(2)仮想物体操作管理システムの開発開発した仮想物体操作遠隔共同作業管理システムは,工業デザインや芸術分野の遠隔共同3次元モデリングなどに利用できる。このシステムでは,造形手続きの逆戻り,修正機能,造形および修正手続きの記録と任意段階の作品や手続きの参照を可能にした。また通信回線を利用した遠隔共同作業を管理するいくつかの機能を備える。
全盲学生のボランティアを支援する授業資料等の点字への翻訳システムの提案

平成30年度の計画は、(1)形態素解析ツールを用い、カナに変換し、分かち書きを行う。(2)点字規則を用いて、点字文章に変換する。(3)点字コードに変換し、点字プリンタで提示する。であった。形態素解析ツールはMeCabに決め、MeCabで形態素に分割し、カナ(発音カナ)に変換した。また発音カナになった文章は、MeCabと連携ができる言語Pythonで開発を進めた。Pythonで行ったシステム開発は、(1)MeCabの形態素分割と点字の分かち書きは違うため、点字の分かち書きにするためのシステム構築、(2)多くの点字規則があるために、それぞれの点字規則に従った文章にするためのシステム開発、(3)点字規則に沿った文章を点字コードに変換するシステム、である。点字コードを点字プリンタで印刷し、検証する計画であったが、点字にすると点字を読める人に検証を行ってもらう必要があるために、今回は点字コードを文字化する逆変換プログラムを作成し、印刷された発音カナ文を読むことで検証を行った。そのために開発サイドで検証ができ、謝金の発生を抑えることができた。検証の結果、MeCabの形態素分割の精度が高くなく、プログラムで修正できるものは修正を行ったが、最終的に1%のミスの発生が認められた。また、発音かな文字の変換ミスは0.2%であり、大きなミスではなかった。平成30年度は研究計画書通り、ほぼ実施された。その結果、平成31年度の最終システムの構築作業に入っている。平成30年度に行うことはほぼ実施できたので、平成31年度は予定通り、最終システムの構築を行う。平成29年度は形態素解析ツールの検討、システム構築、印刷物をスキャナーで読み込む。ことを行う計画であった。(1)形態素解析ツールの検討:形態素ツールは「MeCab」「Chasen」「JUMAN」「KyTea」などを比較検討した。「JUMAN」「KyTea」は処理が遅く、実際にインストールして検討したものは「MeCab」「Chasen」である。最終的には「MeCab」を採用したが理由は以下のとおりである。1に、発音を出力してくれること、2に出力結果の後の処理言語のPythonと相性が良いことである。特に、点字は音声言語であるために、発音の出力のためのプログラミング開発は処理を省くことができた。現在「MeCab」を用いて開発を行っている。(2)システム構築:システムの全体像を構築し、それぞれの開発言語、処理内容等を検討し、徐々に開発を行っている。(3)印刷物をスキャナーで読み込む。:まず、読み込む前にスキャナーをいくつか用意し、スキャナーとOCRソフトの検討をした。検討するために購入したスキャナーはEPSON「GT-S560」とFijitsu「Fi-7160b」である。「Fi-7160b」の添付のOCRスキャナー「ABBYY FineReader」は認識率もよいためにこのスキャナーとOCRソフトを用いることとした。読み取ったデータはいろいろなパターンを用意して、次の段階の処理に渡せるように準備を行った。平成29年度は研究計画書通り、ほぼ実施された。形態素解析ツールの検討やスキャナー、OCRソフトの検討も行われ、その結果、平成30年度に向けて、設備、ハードウエア、ソフトウエアがそろった。入力ミスに関しては目で確認作業を行っている。であった。平成29年度に行うことはほぼ実施できたので、平成30年度は予定通り、中心となる部分のプログラミングの製作を行う。つまり、点字コード作成のための、MeCabのカナ文字変換、MeCabの分かち書き変換を行う。そのあと処理はPython言語でプログラミングを行う。

MeCabで変換しきれなかった部分の処理、点字分かち書きによるための特別な処理の部分である。そのあとは平成31年度に向かって、点字コードの変換、全体システムの構築を行う。平成30年度に行うことはほぼ実施できたので、平成31年度は予定通り、最終システムの構築を行う。平成30年度は国際学会で2回発表を行う予定をしており、不足分を今年度から回すことにした。平成30年度は国際学会の発表を2件予定していたが、旅費、参加費ともにそう多くはなかった。そのために、平成31年度もこの科研費の研究成果を2つの国際学会に発表する予定である。また精力的に同分野の研究者の研究発表を見に出かけ、情報収集に努め、システムの改良を遂行する。また平成30年度に計上してあるPCを今年度購入する予定。
肺高血圧における神経堤由来細胞と骨髄由来細胞の関与:遺伝子改変マウスを用いた検討

肺高血圧の病変形成に関与しうる幹細胞の動態を知る事は本症の病態理解に重要である。生体内の幹細胞の由来として、胎児期の神経堤細胞と骨髄細胞が注目される。そこで神経堤細胞を追跡できる遺伝子改変マウス及び骨髄細胞を追跡できる蛍光色素発現マウス骨髄の移植モデルを用いて、肺高血圧性肺血管病変へのそれらの細胞の存在分布を検討した。各細胞が肺高血圧に病変に認められ、病変を促進的、抑制的に働く可能性が示唆された。1 P0-Cre/Rosa26Rマウス(神経堤由来細胞が特異的に発現するマウス)の作成神経堤細胞に特異的に発現するprotein 0 (P0) promoter下にCreを付けた遺伝子を発現するマウスとLoxP-LacZを発現するマウスを掛け合わせる事により作成した。2新生児eGFP発現マウス由来骨髄の野生型新生児マウスへの生下時骨髄移植モデルの作成野生型妊娠マウスに骨髄抑制剤ブスルファン皮下注により胎児骨髄抑制を行い、生後0日に緑色蛍光色素であるレポーター遺伝子enhanced green fluorescent protein (eGFP)を組み込むことにより全身の細胞が緑に発色するeGFP陽性マウスの骨髄細胞を大腿骨、脛骨より採取し腹腔内投与により、モデルマウスを作成した。3肺高血圧の作成と病変の評価生後7週から0.5気圧の低気圧チャンバーで飼育し、21日後にマウスを屠殺した。神経堤細胞特異的なP0発現を、組織染色とフローサイトメトリーで、P0発現を確認した。5骨髄由来細胞の肺血管床での取り込みの評価共焦点顕微鏡にて各種血管構成細胞陽性細胞中EGFP陽性細胞の取込みを確認した。1 PO-Cre/Rosa26Rマウス(神経堤由来細胞が特異的に発現するマウス)の作成2新生児eGFP発現マウス由来骨髄の野生型新生児マウスへの生下時骨髄移植モデルの作成野生型妊娠マウスに骨髄抑制剤ブスルファン皮下注により胎児骨髄抑制を行い、生後0日に緑色蛍光色素であるレポーター遺伝子enhanced green fluorescent protein(eGFP)を組み込むことにより全身の細胞が緑に発色するeGFP陽性マウスの骨髄細胞を大腿骨、脛骨より採取し腹腔内投与により、モデルマウスを作成した。神経堤細胞特異的なPO発現を、組織染色とフローサイトメトリーで、PO発現を確認した。4骨髄由来細胞の肺血管床での取り込みの評価共焦点顕微鏡にて各種血管構成細胞陽性細胞中EGFP陽性細胞の取込みを確認した。5各種免疫染色法による解析血管平滑筋マーカー(αアクチン陽性)、線維芽細胞マーカー(vimentin陽性かつCD31陰性)、壁細胞マーカー(chondroitin sulfate proteoglycan 4(NG2)陽性)を用いて骨髄由来細胞の割り合いを評価した。一部の肺血管病変における平滑筋細胞は神経堤由来で骨髄由来のものは認めなかった。内皮細胞は、骨髄由来のものは認めるが神経堤由来のものは認めなかった。以上を、さらに数を増やし、定量的解析を進めている。
近世日本における暦学の展開と暦の流通に関する宗教社会史的研究

近世には4回の改暦が幕府を中心におこなわれ、暦が全国に流通した。9世紀の改暦以来、長い空白があり、1685年貞享改暦をなされた。貞享改暦が企画された背景には、渋川春海の復古的な国家観があった。渋川によれば、神武天皇が古暦を作成したが、それが失われて、その後に中国暦が伝来した。中国暦をそのまま日本で使うことは、中国の文化的な属国になることを意味するという。貞享改暦以降、暦が全国統一されて、流通したことによって、暦の知識をふまえた暦占・易占が出版というかたちで民衆世界に広がった。また仏教天文学は、暦学の進展にともない近世後半に宗派をこえた思想運動になった。8月に林、岡田、梅田で、福井県おおい町にある土御門神道本庁を訪問、そこで実施されている八朔祭の儀礼を参与観察し、地元に残っている史料について聞き取りすることができた。名田庄村暦会館を訪問し、そこに所蔵されている谷川文書について聞き、史料整理を手伝いをすることを約束。その後に谷川家文書の一部を、梅田、林で翻刻を実施。翻刻の成果は、暦会館の特別展「土御門家と名田庄納田終」で公開された。それらの史料から、近世後期において土御門家が積極的にこの地域の陰陽師と連絡を取ろうとし、また陰陽師も土御門家とのつながりを求めた様子がうかがえた。さらに11月に梅田が暦会館を訪問。特別展のための翻刻・調査を実施した。11月に林が、千葉県千倉市にある鳥海家に残っている土御門家江戸役所発給の史料を閲覧。必要な個所を撮影した。その家はいまも「ねぎどん」と呼ばれているが、その理由は不明であるが、近世には陰陽師として祈祷、祭祀にかかわっていたことが確認された。岡田は、神戸市立博物館所蔵の須弥山儀図、大阪・阿坂墓地内の「須弥界碑」、国会図書館の梵暦関係史料を調査し、必要な複写を行った。今後は大日本仏暦会社の実態を調べる予定である。10月に梅田は、国立歴史民俗博物館で吉川家文書を調査を行った。12月には梅田が宮内庁書陵部にて「晴親卿記」を閲覧・複写し、暦学・暦占書の出版と陰陽師組織についての資料収集を行った。林は、ハイデルベルク大学で神仏習合のシンポジウム(5月28日)に招待され、そこで近世の暦に見られる神仏習合の話をおこなった。また尾張旭市に招待されて、「日本人と暦」についての講演をおこなった(8月7日)。そこでは明治改暦にもかかわらず、旧暦の習慣が残っていることの意味を解説した。10月3・4日に鹿児島県の黎明館、尚古集成館で薩摩暦を閲覧し、鹿児島県立図書館では、そこに所蔵されている薩摩暦4冊を撮影することができた。また薩摩暦の伝来については、学芸員から話をうかがうことができた。11月22日には京都において林と梅田が会い、お互いの成果を話し合い、情報交換をおこなった。明治期の暦の成立と変遷を専門とする下山育世をまじえた研究会(3月20日)を東洋大学で開催し、近世から近代への暦流通の変遷について議論をおこなった。その間、林、梅田は、谷川家文書、鳥海家文書の検討を継続している。岡田は、継続的に国立国会図書館にある渡辺敏夫寄贈本の調査をおこなった。また大阪近辺の梵暦関係寺院の調査をも実施した。また文献調査によって、梵暦が明治20年代・30年代に活発化する事実をつきとめることができた。岡田は、梵暦運動の歴史を「梵暦運動史の研究」という論文にまとめた。梅田は、陰陽道の研究者を集めた会合を開くため事務局を担当し、3月19日に大東文化大学の施設をつかって陰陽道史研究会を開催した。林もそれに参加した。また梅田は、暦占いとしての生活文化への影響、暦・方位に関する禁忌への対応、中世から近世、近世から近代にかけての変容に着目した研究をすすめてきた。また近世の暦占書の分析と、祭文という観点から陰陽道祭祀の儀礼の分析を開始した。前年度に引き続き、林、梅田は名田庄村暦会館所蔵の谷川家文書、千倉町鳥海家文書の分析をおこない、岡田は梵暦の資料収集をおこなった。岡田は、『須弥山儀図解』を購入して、その資料的価値を検討した。林は、下村育世の協力を得て、鹿児島県立図書館所蔵の薩摩暦の撮影、解読をおこなうことができた。薩摩藩は、幕府、土御門家とつながりながらも独自に暦学者を養成し、中国の影響をうけた独自の薩摩暦を作ったことが知られているが、薩摩の暦学者については、解明はこれからである。薩摩の天文館(明時館)について研究文献を探したが、わずかな解説を除き見つけることはできなかった。また林は、渋川春海に関する研究文献を収集して、かつて自らが作成した渋川春海年譜の改訂版を準備をしている。梅田は、近世の村落社会において陰陽師がいかなる身分的な存在として認知され、ある時には差別の対象になるのかを、「身分制社会のなかの民間宗教者」という論文で解明している。梅田は、現在、陰陽道祭祀を祭文を手掛かりに分析し、論文を公表する予定である。

暦や陰陽五行が、どのように神格化されて視覚化されるのかを、奥三河の花祭りの調査などを通じて検討している。さらに三人で協力して、地方の暦、暦学者の基礎的な研究を深めていきたい。近世に暦と暦学について3つの方面から研究を進めることができた。第1に、貞享暦を作成した渋川春海の思想史的な研究を行い、資料の収集と分析をおこなった。春海の作成した「天文列次之図」「天文分野之図」「天文成象」(国立公文書館所蔵)を調査し、朝鮮で作成された「天象列次分野之図」に拠り、それにみずからの観測の結果を加えていることを確認した。春海の先生にあたる岡野井玄禎が、寛永20年に朝鮮の客螺山に学んだ事実があるが、朝鮮通信使随員の朴安期であったという説に注目した。朴を通じて授時暦の存在と意義が岡野井、春海に伝えられたことが、その後の授時暦ブームや改暦の実行の背景にあったことを推定できる。また春海が尽力した「日本長暦」作成には、古暦法の復活と神社祭祀復興という意図があり、保科正之が指導した諸社禰宜神主諸法度や会津領内の神社改めとも共通する復古という時代的エートスの語り方があったことを明らかにできた。第2に、土御門家が暦の流通、暦学の発展にはたした機能と、地方の暦学者と交流した資料を発掘することができた。陰陽道支配という宗教者支配の権限の面と、暦学、陰陽道に関する学知・知識の管理の面を考察して、後者にこそ公家本所の特性があらわれていることを指摘した。さらに暦占・易占書の調査を行うことができた。「東方朔秘伝置文」「天時占候」「晴雨考」など近世に成立した気候占いの諸本を検討し、科学と呪術を架橋する知識領域の特質を明らかにした。第3に、梵暦、須弥山儀に関する資料を収集することができた。円通の生涯に関する事実を検討して、戒律復興運動にかかわっていたことを確認できた。戒律復興運動が近世後期に通仏教的に広がったように、梵暦運動も宗派を超えて広がったといえる。さらにわかったことは、近代になる前に終焉したと思われていた梵暦運動は、実は明治20年代まで継続していたことを解明できた。近世には4回の改暦が幕府を中心におこなわれ、暦が全国に流通した。9世紀の改暦以来、長い空白があり、1685年貞享改暦をなされた。貞享改暦が企画された背景には、渋川春海の復古的な国家観があった。渋川によれば、神武天皇が古暦を作成したが、それが失われて、その後に中国暦が伝来した。中国暦をそのまま日本で使うことは、中国の文化的な属国になることを意味するという。貞享改暦以降、暦が全国統一されて、流通したことによって、暦の知識をふまえた暦占・易占が出版というかたちで民衆世界に広がった。また仏教天文学は、暦学の進展にともない近世後半に宗派をこえた思想運動になった。今年度の達成としては、地方の陰陽師と暦学について、名田庄村暦会館が所蔵している谷川家文書、千葉県にある鳥海家文書、吉川家文書などを調査ができたことである。土御門家配下の陰陽師の具体的な活動、組織形態を知ることができた。また仏教天文学については、岡田が持続的な調査を継続した。とりわけ須弥山儀に関する関連史料を収集し、それに関しての発表も実施した。朝廷側の暦学の展開についても、「晴親卿記」を中心に梅田が調査して、幕府天文方との関連を明らかにすることに貢献できた。「研究の目的」に書いたが、十分には達成できなかったことは、渋川春海関連の史料を閲覧し、渋川春海年譜を改訂することである。幕府天文方については、林の論文「江戸幕府と陰陽道・暦道」、梅田の論文「近世の神道・陰陽道」によって明らかになった面は多々あるが、さらに制度史的な事実の掘り起こしが必要であろう。
アルゴリズムに応じた知識獲得手法の研究

今まで知識なしで動かしていたアルゴリズムに,知識を組み込むことで効率化する研究を行なった.また,ハードウェアの進歩により扱えるデータの量が増えた利点を活用し,組み込む知識を自動的に獲得させる際に大規模な計算を行うことで信頼性を追及した.対象としては適度に複雑でかつ成果が期待できる題材として,探索問題の一つである将棋及び囲碁のブログラムを選び,そこで用いられるアルゴリズムと知識の組み合わ方を整理し,そのような知識を自動的に獲得することを目標に研究を行なった.将棋においては,知識を用いて主にdepth first proof number searchを効果的に活用するための研究として次の3点を進めそれぞれ成果を得た.(1)詰将棋探索の制御に知識を用いて効率的に詰を発見することと,その知識を統計に基づき自動的に獲得すること.(2)将棋の終盤において,攻め合いでの一手勝を計算可能とするために,詰や必至の概念を一般化した探索の枠組の精緻化と,その効率化のための知識の利用.(3)探索の一種であるProbeCutにおいて,知識の利用に基づく性能の向上.また,囲碁においては,モンテカルロ法における知識の利用とそのトレードオフを明らかにし,特にサンプル数を増やしたときの性能の向上の頭打ちになる現象の緩和に知識の利用が重要であることを示した.最後に,組み込むべき知識の効果的な予測方法として,大量の棋譜から求めた評価値毎の勝率を用いることを提案し,実際に、囲碁,将棋,チェスなどで有効性を示した.今まで知識なしで動かしていたアルゴリズムに,知識を組み込むことで効率化する研究を行なった.また,ハードウェアの進歩により扱えるデータの量が増えた利点を活用し,組み込む知識を自動的に獲得させる際に大規模な計算を行うことで信頼性を追及した.対象としては適度に複雑でかつ成果が期待できる題材として,探索問題の一つである将棋プログラムを選び,そこで用いられるアルゴリズムと知識の組み合わ方を整理し,そのような知識を自動的に獲得することを目標に研究を行なった.具体例には,depth first proof number searchを知識を用いて効果的に活用するための研究として次の3点を行いそれぞれ成果を得た.(1)詰将棋探索の制御に知識を用いて効率的に詰を発見することと,その知識を統計に基づき自動的に獲得すること.(2)詰将棋探索のコストと詰が分かった場合のメリットのトレードオフを解決するために,詰将棋探索を行うかどうかを判定するための手法の提案と,そこで用いられる知識の自動的な獲得.(3)将棋の終盤において,攻め合いでの一手勝を計算可能とするために,詰や必至の概念を一般化した探索の枠組の提案と,その効率化のために知識を用いる道筋の整備.今まで知識なしで動かしていたアルゴリズムに,知識を組み込むことで効率化する研究をおこなった.また、ハードウェアの進歩により扱えるデータの量が増えた利点を活用し,組み込む知識を自動的に獲得させる際に大規模な計算を行うことで信頼性を追及した.対象としては適度に複雑でかつ成果が期待できる題材として,探索問題の一つである将棋及び囲碁のプログラムを選び,そこで用いられるアルゴリズムと知識の組み合わ方を整理し,そのような知識を自動的に獲得することを目標に研究を行なった.将棋においては,depth first proof number searchを知識を用いて効果的に活用するための研究として次の3点を進めそれぞれ成果を得た.(1)詰将棋探索の制御に知識を用いて効率的に詰を発見することと,その知識を統計に基づき自動的に獲得すること.(2)将棋の終盤において,攻め合いでの一手勝を計算可能とするために,詰や必至の概念を一般化した探索の枠組の精緻化と,その効率化のための知識の利用.(3)探索の一種であるProbeCutにおいて,知識の利用に基づく性能の向上.また、囲碁においては、モンテカルロ法における知識の利用とそのトレードオフを明らかにした.また作成中の囲碁,将棋のプログラムに対して,今までに獲得した知見を組み込む作業をしており,その総合的な強さを評価することで本研究の手法の有効性を示す予定である.今まで知識なしで動かしていたアルゴリズムに,知識を組み込むことで効率化する研究を行なった.また,ハードウェアの進歩により扱えるデータの量が増えた利点を活用し,組み込む知識を自動的に獲得させる際に大規模な計算を行うことで信頼性を追及した.対象としては適度に複雑でかつ成果が期待できる題材として,探索問題の一つである将棋及び囲碁のブログラムを選び,そこで用いられるアルゴリズムと知識の組み合わ方を整理し,そのような知識を自動的に獲得することを目標に研究を行なった.将棋においては,知識を用いて主にdepth first proof number searchを効果的に活用するための研究として次の3点を進めそれぞれ成果を得た.(1)詰将棋探索の制御に知識を用いて効率的に詰を発見することと,その知識を統計に基づき自動的に獲得すること.(2)将棋の終盤において,攻め合いでの一手勝を計算可能とするために,詰や必至の概念を一般化した探索の枠組の精緻化と,その効率化のための知識の利用.(3)探索の一種であるProbeCutにおいて,知識の利用に基づく性能の向上.また,囲碁においては,モンテカルロ法における知識の利用とそのトレードオフを明らかにし,特にサンプル数を増やしたときの性能の向上の頭打ちになる現象の緩和に知識の利用が重要であることを示した.最後に,組み込むべき知識の効果的な予測方法として,大量の棋譜から求めた評価値毎の勝率を用いることを提案し,実際に、囲碁,将棋,チェスなどで有効性を示した.
Etsファミリー遺伝子導入による骨再生医療の試み-ナノテクノロジーの応用-

Etsファミリーの転写因子は発生、分化、細胞増殖、免疫応答、アポトーシス等様々な基本的生物現象に重要な役割を果たすことが知られている。Ets転写因子の結合領域はosteopontin遺伝子の転写調節領域に見出されており、その他の骨形成関連遺伝子マトリックスメタロプロテアーゼ遺伝子はE1AFで転写が活性化することが申請者らの研究で解明されている。本研究の目的はETSファミリーの遺伝子を導入することにより細胞が骨形成細胞に分化するかどうかを解析することである。一方E1AFの骨形成能を検討する目的で、細胞にE1AFの発現ベクターを導入し、E1AFがstableに発現している細胞を作成したが、その細胞ではE1AFタンパクが検出できなかった。この原因を解明したところE1AFタンパクはユビキチン化を受け、タンパク分解酵素により分解されていることがわかった。次にウイルスタンパクであり骨形成過程の阻害作用を持つ、アデノウイルスEIAタンパクを用いて、E1AFによる骨形成関連遺伝子の転写についてルシフェラーゼアッセイを用いて検討した。その結果EIAはE1AFによる転写の活性化を効率良く抑制した。E1AFは骨形成関連遺伝子osteopontinやマトリックスメタロプロテアーゼの転写を活性化し、アデノウイルスEIAによってその活性化が阻害されることから、骨形成に関与していると考えられる。E1AFを細胞に導入することによりその細胞が骨形成能を獲得する可能性があるが、E1AFは細胞内でユビキチン化を受けており通常の状況では合成後すぐに分解されていると考えられるため、E1AFの分解メカニズムをより詳細に解明することが今後の課題である。Etsファミリーの遺伝子は転写因子をコードしている一群の遺伝子で、それらの遺伝子から生産されるタンパクは全てETSドメインと呼ばれるホモロジーの高い共通の領域を持ち、このドメインを介して様々な遺伝子の転写調節領域の特定配列(5'-GGA/T-3')に結合し、それらの遺伝子の転写を調節することができる。Etsファミリーの転写因子の結合領域はosteopontin遺伝子の転写調節領域に見出されており、Ets結合領域の近傍に骨形成に必須の転写因子CBFA1の結合領域が位置する。またその他の骨形成関連遺伝子マトリックスメタロプロテアーゼやvimentin遺伝子はE1AFや同じEtsファミリーのERMで転写が活性化することが申請者らの研究ですでに明らかになっており、以上の事実はEtsファミリーの遺伝子を骨原性幹細胞に導入することにより骨形成細胞に分化させ得る可能性を示している。本年度はまずE1AFにより骨形成関連遺伝子の転写が活性化されるかどうか検討した。Osteopontin遺伝子の転写調節領域をもつルシフェラーゼリポーターを構築し、ルシフェラーゼアッセイでE1AFによるこの遺伝子の転写の活性化を検討した。E1AFとOsteopontin遺伝子のルシフェラーゼリポータープラスミドをHeLaおよびH1299細胞に共に導入しルシフェラーゼ活性を計測した。その結果HeLa細胞では約5倍、H1299細胞では約4倍の転写の活性化が見られた。またE1AFはHeLa細胞では容量依存的にOsteopontin遺伝子の転写を活性化することがわかった。現在この実験系を用いてETSとCBFA1の協調効果も検討中である。今後はE1AFやEts1などのETS遺伝子をMC3T3-E1細胞へ導入し、細胞が骨形成細胞へ分化するかどうか確認する予定である。

Etsファミリーの転写因子の結合領域はosteopontin遺伝子の転写調節領域に見出されており、その他の骨形成関連遺伝子マトリックスメタロプロテアーゼやvimentin遺伝子はE1AFや同じEtsファミリーのERMで転写が活性化することが申請者らの研究ですでに明らかになっており、以上の事実はEtsファミリーの遺伝子を骨原性幹細胞に導入することにより骨形成細胞に分化させ得る可能性を示している。本研究の目的はETSファミリーの遺伝子を導入することにより細胞が骨形成細胞に分化するかどうかを解析することである。まず効率良くE1AF遺伝子を細胞に導入するためにE1AF発現ベクターを作成した。サイトメガロウイルス(CMV)遺伝子のプロモーターを持つベクターpcDNA3にE1AFの全長cDNAを挿入し発現ベクターpcDNA-E1AFを構築した。次にE1AFにより骨形成関連遺伝子の転写が活性化されるかどうか検討した。Osteopontin遺伝子の転写調節領域をもつルシフェラーゼリポーターを用い、ルシフェラーゼアッセイでE1AFによるこの遺伝子の転写の活性化を検討した。その結果HeLa細胞でもH1299細胞でも転写の活性化が見られ、HeLa細胞では容量依存的にOsteopontin遺伝子の転写を活性化することがわかった。その他の骨形成関連遺伝子の転写もE1AFにより活性化されることを確認した。一方E1AFの骨形成能を検討する目的で、MC3T3-E1細胞に上述したE1AFの発現ベクターを導入し、E1AFがstableに発現している細胞を作成したが、その細胞ではE1AFタンパクが検出できなかった。この原因を解明したところE1AFタンパクはユビキチン化を受け、タンパク分解酵素により分解されていることがわかった。実際タンパク分解酵素の阻害剤MG132で処理するとOsteopontin遺伝子の転写を活性化する能力が上がることも明らかになった。本研究よりE1AFのタンパク分解阻害を行うと転写活性も上がり骨形成能が高まる可能性が示せた。
液ジェットの液表面衝突による気ほうの巻き込み現象を応用した新型抽気装置の開発

循環している作動液の一部を用いて,吸収器あるいは凝縮器の性能に多大の影響を与える水蒸気以外の不凝縮ガスを運転中自動的に抽気する装置の開発を目的として,以下の点について研究を行った。1.実験が容易な空気-水系を用いて,ノズルの形状,ノズルから衝突液面までの高さあるいは水ジェットの速度のほか,特にノズルの個数など,種々の流動条件下における空気同伴量を測定する。2.空気-水系で得られた実験結果から,実際の機器で用いられている水蒸気-臭化リチウム系での目安となる気体の巻き込み量が最大となる条件を見出すなど,実際の装置設計の指針となるデータを提示する。本研究によって得られた結果は,以下の示す通りである。1.液ジェットの速度は速いほど,ジェットの液面への突入エネルギが大きいため,気体エントレインメント流量は増大する。2.多孔ノズルの穴ピッチが7mm以下である場合,各穴から噴出した水ジェットは合流し,一本のジェットとなって水面に突入するため,気体のエントレインメント特性は基本的に単一孔ノズルの場合とほぼ同じ傾向を示す。3.ノズル穴のピッチを10mm以上にした場合,各水ジェットは合流しないで,独立して水面に突入するため,気体のエントレインメントは単一孔および水ジェットが合流するピッチの小さいノズルより多くなる。しかし,ピッチを大きくしすぎると,ジェットの一部が供試管内壁に接触しやすくなり,注意を要する。4.多孔ノズルから噴出する各ジェットが合流することなく,独立して水面に突入する場合,ノズル穴の個数が変わっても,1本の水ジェットが気体のエントレインメント流量に貢献する量は同じである。平成9年度は,圧力が大気圧の1/100以下であり,水蒸気-水系である実際の条件の代わりに,大気圧下における空気-水系を用いて,水ジェットによる気ほうの巻き込み量の測定など,主に基礎的部分に重点を置いた実験を行うためのノズルおよび抽気装置設計に必要な基礎データの収集を行った.今回,特にノズル穴の個数の影響を調査するため,液ジェットノズルの穴個数が4個および9個の場合について,ノズルの穴径,ノズルから噴出した水ジェットが衝突する液面までのノズル高さ,水ジェットの噴出速度およびノズルをガイドする供試管の内径を変えた実験を行い,巻き込まれる気ほう量である気体エントレインメント量に関係すると考えられる諸パラメータの影響を調査した.本年度の実験で得られた知見は,以下の示す通りである.(1)供試管内に形成された液面からのノズルの高さが高いほど,気体のエントレインメント流量は増大する.(2)水ジェットの速度は大きいほど,ジェットの液面への突入エネルギーが大きいため,気体のエントレインメント流量は増大する.(3)ノズルの個数を4個および9個に増加させても,気体エントレインメント流量はノズル穴1個の場合に得られた実験結果とほとんど変わらない.以上のように,穴の個数を変えても,ノズル穴1個の場合とほとんど同じ結果になっているが,これはノズル穴が近接しており,個々のノズル穴から噴出した水ジェットがそれぞれ独立して液面に衝突せずに,噴出した直後,合体して見かけ上1本の水ジェットとなって液面に衝突しているためである.したがって,次年度はノズル穴のピッチを変化させて,実験を行う予定である.平成10年度は.平成9年度に引き続き,水蒸気ー水系である実際の条件の代わりに,大気圧下における空気ー水系を用いて,水ジェットによる気ほうの巻き込み量の測定など,主に基礎的部分に重点を置いた実験を行うためのノズルおよび抽気装置設計に必要な基礎データの収集を行った.今回,特にノズル穴の個数を4個に固定し,そのピッチを変化させた場合の巻き込まれる気体エントレインメント流量の影響を調査したほか,ノズルから噴出した水ジェットが衝突する液面までのノズル高さ,水ジェットの噴出速度など,昨年同様の諸パラメータの影響についても引き続き調査を行った.本年度の実験で得られた知見は,以下に示す通りである.

1.多孔ノズルの穴ピッチが小さい7mm以下である場合,各穴から噴出した水ジェットは合流し,一本のジェットとなって水面に突入するため,気体のエントレインメント特性は基本的に単一孔ノズルの場合とほぼ同じ傾向を示す.2.ノズル穴のピッチを10mm以上にした場合,各水ジェットは合流しないで,独立して水面に突入するため.気体のエントレインメントは単一孔および水ジェットが合流するピッチの小さいノズルより多くなる.しかし,ピッチを大きくしすぎると,ジェットの一部が供試管内壁に接触しやすくなり,注意を要する.3.多孔ノズルから噴出する各ジェットが合流することなく,独立して水面に突入する場合,ノズル穴の個数が変わっても,1本の水ジェットが気体のエントレインメント流量に貢献する量は同じである.平成11年度は,本研究の最終年度にあたり,大気圧下における空気-水系を用いて,特にノズル穴の個数の影響による気ほうの巻き込み量の補足測定を行ったほか,一部実設計のためのスケールダウンの実験も試験的に行ったが,十分まとまりのあるデータが得られなかった.したがって,主に基礎的部分に重点を置いた実験結果のまとめを行った.本年度を含む本研究全般を通して得られた知見は,以下の通りである.1.液ジェットの速度は速いほど,ジェットの液面への突入エネルギが大きいため,気体エントレインメント流量は増大する.2.多孔ノズルの穴ピッチが7mm以下である場合,各穴から噴出した水ジェットは合流し,一本のジェットとなって水面に突入するため,気体のエントレインメント特性は基本的に単一孔ノズルの場合とほぼ同じ傾向を示す.3.ノズル穴のピッチを10mm以上にした場合,各水ジェットは合流しないで,独立して水面に突入するため,気体のエントレインメントは単一孔および水ジェットが合流するピッチの小さいノズルより多くなる.しかし,ピッチを大きくしすぎると,ジェットの一部が供試管内壁に接触しやすくなり,注意を要する.4.多孔ノズルから噴出する各ジェットが合流することなく,独立して水面に突入する場合,ノズル穴の個数が変わっても,1本の水ジェットが気体のエントレインメント流量に貢献する量は同じである.