hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幸田露伴における近代性確立以前の「知」の総合的研究

まず、「幸田露伴の歴史小説-「風流魔」の構想と成立に即して-」(『日本近代文学』平成20年5月)において、形式上の破綻を抱えている幸田露伴「風流魔」(明治31年)の成立過程を追跡し、露伴が本作で行った試行錯誤が、古人を題材に勝手な想像を展開すべきでないという自己規範に起因することを指摘した。次に、「幸田露伴「椀久物語」論」(『東京大学国文学論集』平成20年5月)で幸田露伴の「椀久物語」(明治3233年)を取上げ、上に指摘した露伴の歴史小説の方法的問題が本作にも見出せることを確認した。さらに、この作品のプロットが樋口一葉「うもれ木」(明治25年)の翻案であることを指摘し、孤立した作家と見られがちな露伴が、同時代文学と浅がらぬつながりを持っていたことを明らかにした。また、鴎外研究会(平成20年12月26日)において発表した「露伴史伝の特徴と方法について-「頼朝」を中心に-」では、これまで古典研究の成果とされてきた露伴の史伝「頼朝」(明治41年)に用いられた資料を特定し、本作が学術性を備えないフィクションであることを明らかにした。また、この作品の随筆に近い様式に、小説形式を捨てた露伴が新しく開拓した文学の可能性を見出した。さらに、「生活人露伴の誕生-幸田文「終焉」の方法を中心に-」(『相模国文』平成21年3月)では、露伴の死後に娘である幸田文が「終焉」(昭和22年)を初めとする一連の作品を発表するにおよび、日常生活に「格物致知」の精神を発揮したという露伴像が生れたことを指摘した。これは、彼女が露伴の日常生活を題材とし、しかも尊敬すべき父と不詳の子という構図を用いることで、父の偉大さを効果的に演出してみせたことに由来する。この研究により、これまで無批判に受入れられていた「生活人」としての露伴像を相対化し、露伴の<知>のありかたについて客観的に捉えなおすことが可能になった。まず「樋口一葉「うもれ木」論」(『国語と国文学』平成十九年七月)において、樋口一葉の「うもれ木」(明治二十五年)を取上げ、これまで薩摩焼の絵つけ師である主人公入江籟三と、その妹お蝶が、詐欺師の篠原辰雄にだまされる話とされてきたこの作品の読みかえをはかった。すなわち「うもれ木」を、美や名誉の追求によりアイデンティティを形成してきた籟三が、経済システムと名望とが結びっいた時代を反映した辰雄の援助を受けることで、経済のなかに取込まれ、自己の存在価値の崩壊に直面した悲劇と捉えなおした。これより、一葉が早くから、近代化する社会と人間との軋礫を見据えていたことが確認できた。またこれは、出発期の一葉が、幸田露伴の「風流仏」(明治二十二年)などの影響を受けることで成しえたものと考えられ、露伴文学の同時代への影響を考察できた。次に、「幸田露伴の遊びと笑い-根岸党を基点として-」(『笑いと創造』、勉誠出版、平成二十年三月)では、露伴の作品に見られる遊びや笑いの要素を、彼が明治二十年代、根岸党の作家たちと交遊するなかで培われてきたことを明らかにした。露伴は後年になっても根岸党の作品を高く評価しているほか、その方法を継承した作品も執筆しており、根岸党からの影響が確認できる。露伴の文学に見られるこのような遊びや笑いの精神は、その後の文学の主流からは失われてしまったものであるという視点から、露伴文学が持つ近代文学への批評性を考察した。さらに、「生活人露伴の誕生-幸田文「終焉」の方法を中心に-」(『相模国文』

平成21年3月)では、露伴の死後に娘である幸田文が「終焉」(昭和22年)を初めとする一連の作品を発表するにおよび、日常生活に「格物致知」の精神を発揮したという露伴像が生れたことを指摘した。これは、彼女が露伴の日常生活を題材とし、しかも尊敬すべき父と不詳の子という構図を用いることで、父の偉大さを効果的に演出してみせたことに由来する。この研究により、これまで無批判に受入れられていた「生活人」としての露伴像を相対化し、露伴の<知>のありかたについて客観的に捉えなおすことが可能になった。
脊髄鎮痛機構に於けるATP-感受性K^+チャネル及びNa^-ポンプ機構の役割

・Na-K^+ATPaseはNa^+イオンを細胞外へ、K^+イオンを細胞内へ汲み入れ細胞膜を通して電気化学的勾配を発生・維持する重要な細胞膜タンパクである。作用局所麻酔薬、全身麻酔薬などの疼痛制御機構に関しては活発に研究されているが、Na^<+->-K^+ATPaseやNa^+-H^+交換機構の神経細胞、それも脊髄の疼痛受容系ニューロン系での役割に関しては全く研究されていない。この点の研究の糸口とするため、これらの脊髄くも膜下腔投与の疼痛制御機構への作用を検討した。・脊髄クモ膜下腔内ヘカテーテルを挿入したラットを使用して、種々の濃度の薬を脊髄クモ膜下腔に投与して、侵害性熱刺激によるTail flick latencyから、疼痛に対する反応を検討した。・Ouabain(0.15μg)の脊髄くも膜下腔投与は、投与量依存的に%MPEを上昇させ、この作用は、モルヒネの約5倍であった。・Ouabainによる侵害性熱刺激による反応の抑制、抗侵害作用はアトロピンによって抑止され、モルヒネ、クロニジンとの脊髄くも膜下腔内への同時投与で著明な相乗効果を観察した。・また筋弛緩薬であるスクシニルコリンクロライドが脊髄鎮痛作用をもち、Ouabainなどイオントランスポーターはこの作用を増強する(発表準備中)などの知見を得た。・これらの研究成果は、Na^<+->-K^+ATPase、Na^+-H^+変換酵素、K^+チャネルなどは新しい脊髄くも膜下腔投与薬となる可能性を示唆する。・Na^+-K^+ATPaseはNa^+イオンを細胞外へ、K^+イオンを細胞内へ汲み入れ細胞膜を通して電気化学的勾配を発生・維持する重要な細胞膜タンパクである。Na^+チャネル阻害薬である局所麻酔薬、Ca^<2+>チャネル拮抗薬、全身麻酔薬などの麻酔薬脊髄疼痛制御機構に関したは広範な且つ活発な研究がなされているが、Na^+-K^+ATPaseやNa^+-H^+交換機構の神経細胞、それも脊髄の疼痛受容系ニューロン系での役割に関しては全く研究されていない。・この点の研究の糸口とするため、ウワバイン(ouavain)、Na^+-K^+ATPase阻害薬、とアミロライド(amiloride)、Na^+-H^+変換酵素、の脊髄くも膜下腔投与の疼痛制御機構への作用を健闘した。・予め脊髄クモ膜下腔内へカテーテルを挿入したラットを使用して、種々の濃度のウアバインを脊髄クモ膜下腔に投与して、侵害性熱刺激によるTail flick latencyから%MPE(Maximum Possible Effect)を計算し、疼痛に対する反応を検討した。・ウアバイン(0.15μg)の脊髄くも膜下腔投与は、投与量依存的に%MPEを上昇させ、この作用は、モルヒネの約5倍であった。・ウアバインによる侵害性熱刺激による反応の抑制、即ち抗侵害作用はアトロピンによって抑止された、またモルヒネ、およびクロニジンの脊髄くも膜下腔内投与との同時投与では著明なsynergisticな相互効果を観察された。・これらの結果からウワバイン(ouabain)は培養神経細胞からアセチルコリンの遊離させることから、Na^+-K^+ATPase阻害薬ウアバインによる抗侵害作用は、現時点では、コリン作動性神経活動によると推測している。
生体親和性と電気伝導性を併せ持つ生体再建材料の開発

本研究の目的は、シリコーンの表面にカーボンナノチューブ(CNT)をコートした材料を作成し、その電気伝導性を利用し細胞の接着・増殖・分化をコントロールできる新しい生体再建材料の開発を行うことである。昨年度までの研究でCNTのシリコーン表面への安定したコーティング方法を開発し導電性や物性の評価および細胞親和性の評価を行った。本年度は、生体安全性の評価としてラットを用いたin vitroでの検討を行った。ラット背部皮下にCNTコートしたシリコーンを埋入し、1、2、6週後での組織観察を行った。通常のパラフィン包埋では切片作成時にシリコーンが脱落してしまうため、組織中へのシリコーンの埋入状態の観察はゼラチン包埋した切片を用いた。ゼラチン包埋した試料では、シリコーンがラット皮下組織と隙間なく接触していることが観察された。H-E染色した試料では、埋入1週後ではシリコーン周囲に肉芽組織と炎症性細胞の浸潤が観察されたが、6週後では周囲の炎症性細胞は減少し、繊維性組織と新生血管が観察された。1週および6週のいずれの時期でもCNTコートしたシリコーン周囲組織で強い炎症症状などは観察されなかった。電気伝導性を利用した細胞誘導に関しては、直径30μm程度の細い足場へ多数の細胞を誘導することに成功した。また、PLLおよびFibronectinの修飾が誘導後の細胞の接着・増殖に有効であることが明らかになった。さらに、集積・配列させた細胞をいかにしてその位置で固定するかが問題として浮上したが、低温融解アガロースゲルを用いることでこれを解決することができた。これらの結果より、CNTコートしたシリコーンが少なくとも短期的には生体内でも安定していることが明らかになり、またCNTの導電性を利用した細胞の誘導とアガロースを用いた固定化がシリコーン上の細胞の組織化に有効である可能性が示唆された。本研究は、シリコーンの表面にカーボンナノチューブ(CNT)をコートした材料を作成し、その電気伝導性を利用し細胞の接着・増殖・分化をコントロールできる新しい生体再建材料の開発を行うことを目的としている。これまでの研究では、シリコーンの表面にコートしたCNTが容易に脱落してしまうという問題点があったが、CNTフィルム上でシリコーンを重合させるという方法を開発することで、安定したコーティングを実現することができた。また、表面電気抵抗が0.86kΩ/sqと非常に導電性が良好であり、100回伸展させた後も導電性は保たれていた。細胞との親和性を評価するため、多数の異なる細胞種で増殖評価を行った。骨芽細胞Saos-2、筋芽細胞C2C12、血管内皮細胞HUVEC-C、心筋初代細胞CMで、CNTコートの有無による細胞接着・増殖の比較を行ったが、いずれの細胞でもCNTコートによりシリコーン表面での細胞増殖が向上することが確認できた。この良好な導電性と細胞親和性という特徴を利用しC2C12細胞の誘電泳動による配列を行った。CNTコートによりシリコーン表面に電極を作製し、その上に細胞を分散させ1MHz,8Vppの交流電圧を5分間印加したところ、電極間で細胞が数珠つなぎ状に配列することが確認された。これはCNTコートしたシリコーンが細胞に電気的誘導を行うのに十分な導電性を有しており、この材料を用いて細胞動態へ影響を与えることができるということを示している。これらの結果より、CNTコートしたシリコーンが良好な導電性と幅広い細胞種に対する親和性を持ち、さらに電気的な細胞の配列など組織再生に有効な機能を持つことが示唆された。
不純物原子の規則配列を有する半導体デバイスの開発

ナノデバイスでは、その電気的特性を制御するために導入される不純物原子の離散性が顕在化し、ランダムな分布故、デバイス毎に不純物原子個数および位置がゆらぐ結果、デバイス特性がバラつく、いわゆる"不純物ゆらぎ"が問題となる。本研究では、単一イオン注入法を用いて、半導体晶中に不純物原子を規則的に配列させた新しい半導体デバイスを創製し、不純物原子配列方法が半導体電気的特性に与える影響を調査する。不純物原子分布のデバイス特性への影響を調査するために、不純物分布を偏在させたSi抵抗体を試作した。電子線リソグラフィーを用いて、長さ500nm、幅2.5μmの抵抗体上に幅200nmのイオン注入用窓を有するマスクを形成した。イオン注入窓をチャネル中央、およびチャネル中央からソース側へ200nmの位置に設け、30keVのPイオンを1×10^11cm^-2注入し、2種類の不純物分布を有する抵抗体を実現した。ドレイン側に偏在する抵抗体は、ソース側に偏在させた抵抗体を電気的にソース/ドレインを入れ替えることによって実現している。レジスト剥離後、窒素雰囲気中、900°C、5minのアニール仁よって注入イオンの電気的活性化を行った。ドレイン電流のゲート電圧依存性を計測したところ、チャネル中央に不純物分布を有する抵抗体では、ソースとドレインを入れ替えても特性は対称であったが、チャネル中央からソース側へ200nmの位置に不純物を配置した抵抗体では、ソースとドレインの入替によって特性が変化することが判明した。不純物原子がソース側よりドレイン側に偏在する方が、ドレイン電流が高くなる結果が得られている。ナノデバイスで顕在化する不純物原子の離散性を考慮したナノデバイスのモデリングが世界的中で進められているが、サブミクロンデバイスにおいて不純物分布の違いが電気的特性に及ぼす影響を初めて実験的に検証した。先端半導体デバイスでは、不純物原子数の統計的ゆらぎが顕在化し、素子特性のばらつきが生じるため、原子1個単位での不純物制御技術が求められる。従来、単一イオン注入法では注入の際にターゲットから放出される2次電子によりイオン入射を確認していたが、単一イオン検出率は90%に止まっていた。検出率100%を実現するために、単一イオン入射時に半導体電気的特性の変化量を検出する新手法を開発した。ソースドレイン電圧0.1V、ゲート電圧0Vを印加し、数μAの電流を流した状態の抵抗体に単一イオンを注入したところ、1回の単一イオンの入射に対応して階段状の電流値変化を検出した。単一イオン照射試行回数と電流変化回数が完全に一致し、単一イオン入射検出率100%を初めて実現した。単一イオンを抵抗体の同一箇所に打ち込んだ場合、数10個、照射位置をチャネル方向に1μm移動させた場合にも電流変化を検出することができ、当該手法によって抵抗体中に不純物原子の規則配列を形成できることを確認した。また、1回の単一イオン入射によって減少する平均電流値は数nA、抵抗体を縮小すると電流値は増加することを観測し、微細化によって高感度化を図れることを実証した。従来、イオンが半導体中に入射した際に生成される電子-正孔対を10V近い電圧を印加して分離し、過渡電流を検出する手法が開発されているが、ナノ構造では静電破壊を誘発する危険性があり、また、熱ノイズやリーク電流を低減するために冷却する必要がある一方、今回開発した手法は低電圧、常温で動作する点で優位である。
間葉系幹細胞を用いたシェーグレン症候群の新規治療モデルの開拓と分子調節機構解明

本研究では、シェーグレン症候群の治療を目的に骨髄細胞を用いて実験を行った。GFP陽性骨髄細胞移植マウスを用いて解析を行った結果、唾液腺組織内にGFP陽性細胞が認められた。またGFP陽性細胞は腺房細胞、筋上皮細胞、導管等、唾液腺組織特異的な蛋白質に陽性を示した。シェーグレン症候群モデルマウスに骨髄細胞移植を行ったところ、唾液腺の明らかな縮小が認められた。以上のことから骨髄細胞により唾液腺を修復、また骨髄細胞の抗炎症作用によりシェーグレン症候群の治療に繋がる可能性が示唆された。シェーグレン症候群は口腔乾燥症を主な症状とした全身性の自己免疫疾患であり、様々な口腔疾患の原因になることが知られている。しかしながらシェーグレン症候群に対しては有効な治療法が無いのが現状である。そこで本研究課題では、骨髄間葉系幹細胞を用いてシェーグレン症候群の自己免疫疾患を克服し、損傷した唾液腺組織を再生するシェーグレン症候群の新規治療モデルの開拓と分子調節機構解明を目的としている。本年度研究では、シェーグレン症候群により損傷した唾液腺組織を、骨髄細胞を用いて再生可能であるかについて検討するため、GFPマウス由来骨髄細胞移植マウスを用いて、骨髄由来細胞の唾液腺組織構成細胞への分化能について組織学的に解析、検討を行った。その結果、移植骨髄細胞由来のGFP陽性細胞は、耳下腺および顎下腺の唾液腺組織に多数認められた。GFP陽性細胞の出現は粘液腺、漿液腺にかかわらず多数認められ、腺組織の違いによる陽性細胞率には大きな差を認めなかった。GFP陽性細胞の大多数は、豊かな胞体を有する細胞形態からマクロファージ等の炎症性細胞である可能性が考えられた。しかしながら腺房、血管を構成する一部の細胞にGFP陽性細胞が認められた。これらの細胞はその形態から明らかに炎症性細胞とは異なっており、粘液細胞や血管内皮もしくは血管周皮細胞と考えられた。これらのことから骨髄由来の細胞が唾液腺組織を構成する細胞へ分化する能力を有している可能性が示唆された。シェーグレン症候群は涙液分泌障害、口腔乾燥症を主な症状とした全身性の自己免疫疾患であり、口腔領域では唾液分泌量の低下から齲蝕、歯周病等、様々な口腔疾患の原因になることが知られている。しかしながらシェーグレン症候群に対しては有効な治療法が無いのが現状であり、本研究ではシェーグレン症候群により損傷した唾液腺組織を、骨髄細胞を用いて再生することを目的としている。本年度研究では昨年度研究によって確認された、GFP骨髄細胞移植マウスの耳下腺、顎下腺の唾液腺組織に認められたGFP陽性細胞の性状について詳細に解析した。研究方法は唾液腺組織に確認されたGFP陽性細胞の分化能について検討するため、蛍光免疫二重染色法を用いて組織学的解析を行った。抗体は唾液腺組織を構成する血管、腺房細胞、筋上皮細胞、導管を認識する抗CD31、抗アクアポリン(AQP5)、抗S-100、抗ケラチン(K19)とGFP抗体を用いた。研究の結果マウス耳下腺、顎下腺の唾液腺組織に多数認められたGFP陽性細胞の多数はマクロファージ等血球系の細胞が殆どと考えられた。しかし少数の細胞でGFPおよび腺房細胞、筋上皮細胞、導管の各組織特異的な抗原に共陽性を示していたことから、腺房細胞、筋上皮細胞、導管を構成する細胞の一部は骨髄由来の細胞であることが確認された。血管腔を構成する細胞には明らかなGFP陽性細胞を認めなかった。以上のことから骨髄由来細胞は唾液線を構成する全ての細胞に分化化能であり、シェーグレン症候群によって傷害された唾液線は骨髄由来細胞によって修復できる可能性が示唆された。本年度研究ではシェーグレンモデルマウス作成と組織学的解析を行った。また同モデルマウスへ野生型マウス由来骨髄細胞移植を行い、骨髄由来細胞が唾液腺組織にどのような影響を生じるかについて組織学的に検討した。シェーグレンモデルマウスの作成ではMRL/MpjjmsSlc-lpr/lprマウスを用いた。同マウスを13、17週齢に顎下腺、および耳下腺組織を一塊に摘出、定法にてパラフィン切片を作成し組織学的に観察した。唾液腺組織では導管中心性にリンパ球を主体とする炎症性細胞の浸潤と集族が認められ、隣接するリンパ節の増大も認められた。また炎症性細胞の浸潤は経時的に増加する傾向が認められたことかシェーグレンモデルマウスの作成に成功したと判断した。同モデルマウスに9週齢、13週齢の計2回MRL/MpjjmsSlc-+/+野生型マウス骨髄から得られた細胞(約3×107個)を尾静脈から移植を行った後、それぞれ13、17週齢に顎下腺および耳下腺組織を摘出し観察した。骨髄細胞移植を行ったモデルマウスでは肉眼的に唾液腺の明らかな縮小が認められ、組織学的解析においても炎症性細胞浸潤の抑制傾向が認められた。以上のことから野生型マウスの骨髄由来細胞の移植により、シェーグレン症候群の治療に繋がる可能性が示唆された。

本研究では、シェーグレン症候群の治療を目的に骨髄細胞を用いて実験を行った。GFP陽性骨髄細胞移植マウスを用いて解析を行った結果、唾液腺組織内にGFP陽性細胞が認められた。またGFP陽性細胞は腺房細胞、筋上皮細胞、導管等、唾液腺組織特異的な蛋白質に陽性を示した。シェーグレン症候群モデルマウスに骨髄細胞移植を行ったところ、唾液腺の明らかな縮小が認められた。以上のことから骨髄細胞により唾液腺を修復、また骨髄細胞の抗炎症作用によりシェーグレン症候群の治療に繋がる可能性が示唆された。本年度研究ではGFPマウス由来骨髄細胞移植マウス唾液腺組織中に多数認められたGFP陽性細胞の性状を詳細に解析し、骨髄幹細胞の唾液腺組織構成細胞への分化能について検討を行った。その結果GFP陽性の骨髄由来細胞は唾液腺組織を構成する全ての細胞に分化化能であること明らかとなった。本研究成果は当初の予想を上回るものであり、骨髄由来細胞の高い分化能について再認識させられるものであった。このことから組織学的解析においてはおおむね順調に進展していると考えられる。しかしながらシェーグレン症候群モデルマウスの作製は予定通りには進まず、総合的に判断するとやや遅れていると判断せざるをえない。口腔外科今後の研究の推進方策としては、シェーグレン症候群モデルマウスに作製関連した準備はすでに整っており、実験計画に従ってモデルマウスの作製を行い唾液線組織の障害度の組織学的解析を進行する。また同モデルマウスへの野生型マウス由来骨髄細胞移植を行い、骨髄由来細胞がシェーグレン症候群に起因した損傷唾液腺組織にどのような影響を生じるかについて組織学的に検討する。本年度研究では骨髄細胞を用いたシェーグレン症候群の新規治療モデルの開拓のため、GFPマウス由来骨髄細胞移植マウスを用いて、骨髄幹細胞の唾液腺組織構成細胞への分化能について組織学的に解析を行った。本研究成果は、FACS等細胞生物学的な研究計画については計画どおり進行させることが出来なかったが、動物実験を用いた組織学的解析では当初予想していた研究データを順調にえることができ、研究計画で予定していた計画とほぼ同様の進行状況であった。以上のことから達成度は、おおむね順調に進展していると判断した。次年度使用額が生じた理由としては、当初の実験計画ではGFPマウス由来骨髄細胞移植マウス唾液腺組織中に多数認められたGFP陽性細胞の性状を詳細に解析するとともにシェーグレン症候群モデルマウスの作製を予定していた。予想に反して骨髄由来細胞の高い分化能が明らかになり、本解析に重点を移したことにより、シェーグレン症候群モデルマウスの作製に遅れを生じることとなった。そのためシェーグレン症候群モデルマウスの作製および同マウスの解析に必要な資金に余剰が生じた。今後の研究の推進方策としては、GFP骨髄移植マウス唾液腺組織に認められたGFP陽性細胞の性格について詳細な検討を加えるべく、様々な特異的蛋白質についてを検討し、引き続き免疫組織学科学的解析を行う。またGFPマウス骨髄組織からの細胞の樹立実験を継続して行うと共に、シェーグレン症候群モデルマウスの作製、もしくは入手を行い、唾液腺組織の障害度について組織学的に解析を行い、本研究課題に適したマウスの選定を行う。シェーグレン症候群モデルマウスの作製を行い唾液線組織の障害度について組織学的解析を行う。
HTLVー1による悪性高カルシウム血症因子(PTHrP)遺伝子活性化機構の解明

本研究開始以前に、我々は、ATLに合併する高カルシウム血症がいわゆる液性高カルシウム血症因子によって惹起されること、HTLVー1感染Tリンパ球細胞株MTー2がその因子を産生していること、この細胞株が固形癌の悪性高カルシウム血症因子とされる副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTHrP)と相同性のあるmRNAを発現していることなどを明らかにしていた。そこで我々は、cDNAクロ-ニングと塩基配列の解析から、MTー2がPTHrPそのものを発現していることを証明した。更に、解析した全例のATL患者の腫瘍細胞においてPTHrPが構成的に過剰発現している事を証明し、これがATLに高率に合併する高カルシウム血症の主因であることを示した。又、in vivoにおいてHTLVー1感染細胞の腫瘍化以前に、この遺伝子の発現が既に誘導されていること、この発現誘導がHTLVー1の転写活性化因子p40^<tax>によるものであることを報告してきた(T Watanabe et al.,J Exp Med,172;759ー765,1990,K Takatsuki et al.,Gann Monograph,in press)。この活性化に必要なPTHrP遺伝子プロモ-タ-領域の解析では、上流約600bpまでプロモ-タ-領域を削っても10倍以上の活性化が認められることを明らかにした。この領域には、p40^<tax>による活性化に関わる既知のエレメントが存在しないことから、これまで知られていない新たなエレメントが存在することが示唆された。この領域には、複数のZnフィンガ-蛋白結合コンセンサス配列(CGCCCCCGC)が存在することから、この配列が転写活性化に関わる可能性をCATアッセイ法を用いて検討したところ、明らかにp40^<tax>による活性化を増強することが示された(T Watanabe,J Jpn Soc RES 31;33ー39,1991)。現在,この配列に結合し転写活性化に関わる因子の同定を試みているところである。これまでのところ、生体内の感染細胞あるいは細胞株において、immediate early genesに属する代表的Znフィンガ-転写因子であるEGRー1,EGRー2の発現は、PTHrPの発現と相関しないことが明らかになった(T Watanabe et al,manuscript in prepareation)。現在更に詳細な解析を進めている。我々は既に、ATLに合併する高カルシウム血症が、いわゆる液性高カルシウム血症因子によって惹起されること、その因子がHTLVー1感染Tリンパ球細胞株MTー2によって産生されること、この細胞株が、固形癌の悪性高カルシウム血症因子とされる副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTHrP)と類似の遺伝子を発現していることなどを明らかにして報告してきた。そこで我々は、cDNAクロ-ニングと塩基配列の解析から、MTー2が確かにPTHrPを発現していることを明らかにした。

さらに、解析した全例のATLにおいて、PTHrP遺伝子が大量かつ構成的に発現していること、この遺伝子の発現が、in vivoにおいてHTLVー1感染リンパ球で、腫傷化以前に誘導されていること、また、この遺伝子の発現が、HTLVー1が持つ転写調節因子p40^<tax>により誘導されることをCATアッセイ法をもちいて明らかにして報告した(T Watanabe et al,J Exp Med,172;759ー765,1990)。さらに、in vivoにおいて、PTHrP遺伝子の発現と、HTLVー1のp40^<tax>をコ-ドするpXのmRNAの発現が相関することをRTーPCR法を用いて明らかにした。またHTLVー1p40^<tax>に反応するPTHrP遺伝子プロモ-タ-領域のシスエレメントの解析では、上流約600bpまでプロモ-タ-領域を削っても、PTHrPのプロモ-タ-で発現するCATの活性が、p40^<tax>により、10倍以上も活性化されることを明らかにした(渡辺他、投稿準備中)。この600bpの中には、p40^<tax>による転写活性化に関わる塩基配列としてこれまで報告されている既知のエレメント(21bp repeat,NFkB sequenceなど)に類似する塩基配列は見当たらない。従って、これまで知られていない新たなp40taxに反応するエレメントがこの領域に含まれている可能性があり、現在詳細な解析を進めている。本研究開始以前に、我々は、ATLに合併する高カルシウム血症がいわゆる液性高カルシウム血症因子によって惹起されること、HTLVー1感染Tリンパ球細胞株MTー2がその因子を産生していること、この細胞株が固形癌の悪性高カルシウム血症因子とされる副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTHrP)と相同性のあるmRNAを発現していることなどを明らかにしていた。そこで我々は、cDNAクロ-ニングと塩基配列の解析から、MTー2がPTHrPそのものを発現していることを証明した。更に、解析した全例のATL患者の腫瘍細胞においてPTHrPが構成的に過剰発現している事を証明し、これがATLに高率に合併する高カルシウム血症の主因であることを示した。又、in vivoにおいてHTLVー1感染細胞の腫瘍化以前に、この遺伝子の発現が既に誘導されていること、この発現誘導がHTLVー1の転写活性化因子p40^<tax>によるものであることを報告してきた(T Watanabe et al.,J Exp Med,172;759ー765,1990,K Takatsuki et al.,Gann Monograph,in press)。この活性化に必要なPTHrP遺伝子プロモ-タ-領域の解析では、上流約600bpまでプロモ-タ-領域を削っても10倍以上の活性化が認められることを明らかにした。この領域には、p40^<tax>による活性化に関わる既知のエレメントが存在しないことから、これまで知られていない新たなエレメントが存在することが示唆された。
胎盤絨毛へのCD4非依存的なHIV感染、複製機序の解析

胎盤絨毛は、基本的にHIVへの感受性が低く、不完全ながら胎盤関門が存在する。しかし、絨毛細胞の分化や解剖学的構造とHIV感受性の関係には不明な点が多い。我々は、不死化初期絨毛細胞株Swan71(Sw71)を、浸潤性の高いinvasivetrophoblastのモデルとして使用し、CD4非依存性のHIV感染機構について検討した。その結果、FlowcytometryとRT-PCRにより、Sw71がCD4を発現せず、ケモカインレセプターCXCR4、CCR5、DC-SIGNおよびmannose receptorの発現は極めて低いことを明らかにした。次に、Sw71を24we11プレートで培養、HIV-LAI(CXCR4指向性)ウイルスに2時間感染させ、PBSで洗浄後、新しい培地中で23日培養した。上清中のp24量をELISAで測定したところ、感染ウイルス量5ng(p24換算量)の際に30pgとごく少量であった。しかし、感染細胞中のゲノムDNAに取り込まれたプロウイルス量は30,000コピーに達し、ウイルス量を増減すると、感染ウイルス量に依存したプロウイルス量が検出された。この系は、CXCR4アンタゴニスト処理によって抑制されず、HIV感染へのCXCR4の関与は少ないと考えられた。臨床的には、血中HIV量が多いと妊娠高血圧症候群のリスクが高まることから、過剰なウイルスが存在すると、母体血に直接接触する浸潤性の絨毛細胞にCD4、CXCR4非依存性の感染が生じ、大量のプロウイルスの組み込みが生じた絨毛細胞の機能障害から母体の血管構築改変が阻害されて、妊娠高血圧症候群のリスクが高まる可能性が示唆された。我が国におけるHIV垂直感染は、抗ウイルス薬の投与、選択的帝王切開ならびに人工栄養使用により1%以下にまで抑制されているが、その感染機序に関しては依然として不明の点が多い。胎盤絨毛細胞におけるHIV感染のメカニズムを明らかにすることによって、HIV垂直感染の予防ならびに治療法が確立されることが期待される。これまでの研究において我々は、CD4を発現しない胎盤絨毛細胞においてHIV感染が成立することを認めたが、その詳細な機序は明らかになっていない。妊娠の際に、グラム陰性菌が起因菌となることの多い絨毛羊膜炎や細菌性腟症等を合併しているとHIV経胎盤感染のリスクが高まるという報告もあることから、グラム陰性菌の細胞壁構成成分であるLPSを用いてHIV感染、複製への影響を解析した。研究に使用した不死化絨毛細胞株Sw71において、CD4はフローサイトメーターを用いた解析ではその発現は認められなかった。ケモカインレセプターCXCR4、CCR5mRNAレベルでの発現をPT-PCRにより確認し、フローサイトメーターを用いてタンパクレベルでの発現も確認した。同様にレクチンを介した系について検討したが、DC-SIGNはタンパクレベルでほとんど発現していなかった。LPSのレセプターであるTLR4、感染を修飾する可能性のあるプロラクチンやプロゲステロンといったホルモンのレセプターの発現もmRNAレベルで確認した。Sw71にHIVを感染させた結果、細胞中にプロウイルスが検出され、さらに、Sw71をあらかじめLPSで処理しておくことによって、HIV複製が増加した。これは、妊娠の際に、グラム陰性菌感染によりHIV経胎盤感染のリスクが高まるという現象を実験的に裏付けできる結果であるので、今後その詳細なメカニズムを明確にしていくことが必要である。リンパ球等の免疫系の細胞と比較すると、絨毛細胞におけるHIV感染、複製効率は極めて低い。そのため、感染後の培養上清中のウイルス量をELISA等を用いて定量しても極めて低い値しか検出されず、TLRリガンド、サイトカイン、ホルモン等で刺激した場合においても、コントロール群の値との正確な比較が非常に困難である。今後は、細胞内に組み込まれたプロウイルスコピー数の定量を試みる。

また、TNF-α等がオートクライン的に作用している可能性も考えられるので、抗体等を用いた阻害実験により確認する。非免疫細胞において、CD4が発現していなくても、ケモカインレセプターのみでHIV感染が成立するという報告もされている。本研究で使用している絨毛細胞株において、ケモカインレセプターCXCR4及びCCR5発現が認められた。他のCD4非依存的なHIV感染経路として、レクチンを介した系が考えられるが、DC-SIGNに関しては、発現がほとんど認められず、マンノースレセプターについては検討中である。発現が認められたケモカインレセプターに関しては、HIV感染が実際にこれらを介しているかについて、レセプターのアンタゴニストを用いた阻害実験により明らかにする必要がある。上記のDC-SIGNのように無刺激の状態において発現していない場合においても、刺激により発現が誘導される可能性もあるので、同様に検討する。LPSのみならず、サイトカインやホルモンの刺激が、上記の各レセプターの発現レベルに与える影響とHIV感染、複製との相互関係を明らかにする。LPSのレセプターであるTLR4の発現に関してはすでに確認しているが、TLR4と会合するLBP、CD14、MD-2及び細胞内のアダプター分子の発現に関しても解析し、TLR4のシグナル伝達系が正常に機能しうる状態にあることを確認する。絨毛細胞において発現しているケモカインレセプターのHIV感染との関わりを明確にするために、これらのアンタゴニストを購入する。細胞刺激のための、TLRリガンド、サイトカイン、ホルモンを購入すると同時に、阻害実験を行うため、抗体やアンタゴニストといった阻害系の物質を購入する。HIV感染への関与が考えられる分子の発現確認に関して、絨毛細胞におけるmRNA発現検討のために、RNA抽出試薬、RTーPCR試薬、タンパクレベルでの検出のためにフローサイトメーターを用いた解析に使用する蛍光標識抗体、mRNAの発現変動を定量するためのreal-time PCR関連試薬を購入する。細胞刺激に使用するサイトカイン、ホルモンに関しては、それぞれのレセプターの確認、TLR4に関しては、それ自身のみならず、TLR4と会合する細胞内外の分子の発現を確認するために、RT-PCR、抗体等の試薬を購入する。ウイルス感染実験において、プロウイルスの検出、定量のためのDNA抽出試薬、real-time PCR試薬、培養上清中のウイルス定量のためのウイルスタンパクp24のELISA、培地及び培養関連試薬、その他必要な消耗品に関してもこれまで同様に購入する。
外科的固型癌に対する自家骨髄移植法併用の大量化学療法に関する研究

自家骨髄移植法併用による大量化学療法治療例は,本年の15症例を加えて,合計147例,220回の実績となった.このうち58例80回は補助化学療法への本法の応用によるもので,現時点での成績の解析は不能であるので, 89例での140回の治療的用法での成果について報告する.治療的用法の対象症例は,乳癌26例,膵・胆道癌133例,肺癌・胃癌各8例,大腸癌7例,婦人科癌・小児癌各6例,食道癌4例,メラノーマ3例,その他8例であった.評価可能であった68例の奏効率は,前治療例および大腸癌などの治療抵抗性のものを含めた全体で44.1%,完全寛解率は11.8%であった.奏効率のとりわけ良好であった種類の癌の代表が乳癌で77.3%の奏効率が得られた.なお,胃癌・肺癌・婦人科癌・小児癌などで50%の奏効率が得られた.実験的研究の本年の成果としては,骨髓液の非凍結保存法の検討で,室温保存の限界が48時間であり,現在の多剤併用プロトコルへの臨床応用は不能であることが明らかとされた.なお,非凍結保存法の検討では,各種の分化骨髄細胞のコロニー形成能の検討がされたが, CFUーMKが最も脆弱であることが明らかとされ,本法を含めた癌化学療法一般での血小板回復遅延ないし不能例との関連において興味ある知見と思われた.骨髄液の体外での分化誘導,エフェクター細胞・キラー活性の誘導などを含めたマニピュレーションの実験を併せて現在引き続いて実施中である.なお,骨髄液中への腫瘍細胞混入に対するパージングについて新たな知見は得られていない.自家骨髄移植法併用による大量化学療法治療例は,本年の15症例を加えて,合計147例,220回の実績となった.このうち58例80回は補助化学療法への本法の応用によるもので,現時点での成績の解析は不能であるので, 89例での140回の治療的用法での成果について報告する.治療的用法の対象症例は,乳癌26例,膵・胆道癌133例,肺癌・胃癌各8例,大腸癌7例,婦人科癌・小児癌各6例,食道癌4例,メラノーマ3例,その他8例であった.評価可能であった68例の奏効率は,前治療例および大腸癌などの治療抵抗性のものを含めた全体で44.1%,完全寛解率は11.8%であった.奏効率のとりわけ良好であった種類の癌の代表が乳癌で77.3%の奏効率が得られた.なお,胃癌・肺癌・婦人科癌・小児癌などで50%の奏効率が得られた.実験的研究の本年の成果としては,骨髓液の非凍結保存法の検討で,室温保存の限界が48時間であり,現在の多剤併用プロトコルへの臨床応用は不能であることが明らかとされた.なお,非凍結保存法の検討では,各種の分化骨髄細胞のコロニー形成能の検討がされたが, CFUーMKが最も脆弱であることが明らかとされ,本法を含めた癌化学療法一般での血小板回復遅延ないし不能例との関連において興味ある知見と思われた.骨髄液の体外での分化誘導,エフェクター細胞・キラー活性の誘導などを含めたマニピュレーションの実験を併せて現在引き続いて実施中である.なお,骨髄液中への腫瘍細胞混入に対するパージングについて新たな知見は得られていない.
悪性胸腺上皮性腫瘍のpodoplanin発現に基づいた集学的治療の開発

我々は、浸潤性胸腺腫や胸腺癌などの悪性胸腺上皮性腫瘍に対し、podoplaninの発現を免疫組織学的に精査した。発現を伴う症例は、そうでない症例に比して明らかに不良な再発予後を得た。また、podoplanin発現が、播種などで再発した部位に高発現している傾向があった。よって、podoplaninが胸腺腫の進行に関連していると考えられた。よって、胸腺癌細胞株を確立し、上皮間葉移行にpodoplaninが関与していることを明らかにした。本研究は、完全切除不能または術後再発を認めた浸潤性胸腺腫および胸腺癌などの悪性胸腺上皮性腫瘍に対する新たな集学的治療法を開発することを目的とする。新規薬剤に対する感受性について、切除標本を用いて分子病理学的に解析するとともに、さらに新たに確立された培養系を応用してin vitroで分析する。Podoplanin発現を中心としたこれらのデータに基づいて、新たな分子標的薬による治療戦略の構築を目指す。我々は、癌薬物治療が進歩し薬剤の選択肢が豊富になった中で、これまで標準化されていなかった、遠隔転移を含む完全切除不能あるいは術後再発をきたした根治不能の悪性胸腺上皮性腫瘍に対する治療法を確立することを目的としている。我々は、第30回呼吸器外科学会にて、胸腺腫のpodoplanin発現が有意に予後と相関することを報告した。また、胸腺腫、胸腺癌のCTOS培養系についてもすすめているところであるが、まだ確立に至っていない。新規薬剤に対する感受性について、切除標本を用いて分子病理学的に解析するとともに、さらに新たに確立された培養系を応用してin vitroに分析する。我々は、癌薬物治療が進歩し薬剤の選択肢が豊富になった中で、これまで標準化されていなかった、遠隔転移を含む、完全切除不能あるいは術後再発をきたした根治不能の悪性胸腺上皮性腫瘍に対する治療法を確立することを目的としている。呼吸器外科胸腺腫、胸腺癌とも、肺癌など他の固形癌と比べ、増殖能が低く、CTOS培養系の確立に難渋する要因となっていると考える。一方で、臨床検体の免疫組織学的検討においては、podoplanin発現と予後との有意な相関を得た。1悪性胸腺上皮性腫瘍を用いたCancer-tissue originatedspheroids(CTOS)の確立:切除標本を2mm角に細切し、酵素反応させた後、メッシュフィルターで腫瘍細胞を捕捉し、成長因子(FGF)を含んだ幹細胞培養液内で培養し、Cell Matrixを用いてDropletとして3次元培養に移行する。継代培養は、Cell Matrixから酵素処理により抽出した腫瘍上皮細胞を再び幹細胞培養液に移入させることにより可能である。腫瘍上皮細胞が純化回収されていることは、サイトケラチン抗体による免疫染色で確認する。なお、他の癌腫でCTOSの技術は確立されているが、胸腺上皮性腫瘍に対しては新たな試みであり、技術的な支援が必要な場合には開発した大阪府立成人病センター生化学部門に相談する。2CTOSを応用した免疫不全マウス悪性胸腺腫瘍の移植系の確立:CTOSの継代培養成功率は、大腸癌外科切除検体で62%であるので、胸腺腫を含めたやや悪性度の低い悪性胸腺上皮性腫瘍では40-50%を見込んでいる。継代培養に成功したものを、免疫不全マウスの皮下に移植し腫瘍の生着と増殖を観察する。なお、マウスの動物実験は医学部付属動物実験施設において、学内倫理審査の承認を得て行うものとする。評価項目は、生着した腫瘍の径・重量・組織学的所見とする。組織所見では、原発腫瘍の微小環境との差異を免疫染色で評価する。特に胸腺腫では、皮質型胸腺細胞の多寡をCD1陽性細胞比として定量し、移植された腫瘍のWHO分類組織診断を行う。CTOS培養系の確立がなされておらず、そのあとに予定している免疫不全マウスへの移植系確立にすすめていないため抗podoplanin抗体の購入、免疫不全マウスの購入、学会活動および論文掲載にかかる諸経費等
根粒形成遺伝子の分子進化と宿主特異性に関する研究

根粒菌の多くは特定のマメ科植物にのみ根位を形成し共生窒素固定を行う。本研究では根粒形成遺伝子の分化進化と宿主植物の進化との比較解析を試みた。代表的な10株の根粒菌のnodC遺伝子断片をPCR増幅し、部分塩基配列を決定した。得られた部分塩基配列をアミノ酸に翻訳し、既知の4種類の根粒菌NodC配列データを加え、進化系統樹を作成した。更に、筆者は既知NodA配列からNJ系統樹を作成したが、NodC系統樹とよく類似していた。また、NodD系統樹ともよく一致していた。従ってnodA,nodC,nodD遺伝子はある程度、協調的に進化しているものと考えられ、それらの分子進化はSym-プラスミドの進化を反映しているものと考えられた。なお、根粒菌の16S rRNAphylogenyはNod phylogenyと大きく異なっており、nod遺伝子群はhorizontal gene transferを起こしている可能性が考えられた。次に、データベースに登録されている32種のレグヘモグロビン配列データより進化系統樹を作成した。得られた系統樹は数種の遺伝子群の解析よりDoyleらが作成したマメ科植物系統樹とよく一致していることから、種系統樹として利用できるものと考えられた。作成したレグヘモグロビン系統樹とNodC系統樹とを比較解析した結果、根粒菌の宿主特異性をよく反映していた。更に根粒菌のnodABCDについて相同性検索を行い、得られた類似配列の整理を行った結果、グラム陽性菌(nodBCDの場合)や酵母・両生類(nodCの場合)などの遺伝子群に有意な相同性を示した。作成したアミノ酸配列のアライメントを用いて各機能単位ごとに系統樹作成した結果、nodB,nodC,nodDが属する遺伝子族はそれぞれいくつかのグループに大別でき、単系統ではなく多系統に進化してきたことが示唆された。
ディンプルを利用した熱遮蔽性能維持下での対流伝熱促進

フィルム冷却はガスタービン翼表面への空気膜形成により高温燃焼ガスからの熱流入を遮蔽する高熱効率化に必須の技術である.特に翼後縁部は,薄さのために内部冷却が困難な部位であり,そこでのフィルム冷却では,熱遮蔽性能を維持したままでカットバック面の積極的な冷却(伝熱促進)が要求される.本研究は,三次元熱伝導を考慮した非定常法伝熱計測,ステレオPTV乱流計測,LES・DNS数値解析により,最適ディンプル面形状(回転角度と配列の組み合わせ)の決定とその熱遮蔽冷却原理の説明を行ったものである.フィルム冷却はガスタービン翼表面への空気膜形成により高温燃焼ガスからの熱流入を遮蔽する高熱効率化に必須の技術である.特に翼後縁部は,両面からの熱負荷が非常に高いがその薄さのために内部冷却が困難な部位であるので,片側壁を除去したカットバック形状を採用している.そこでのフィルム冷却では,熱遮蔽性能を維持したままでカットバック面の積極的な冷却(伝熱促進)が要求される.これは従来とは異なる制約条件下での新たな伝熱促進問題となる.本研究は,伝熱計測,PTV乱流計測,LES・DNS数値解析を流れパラメータとカットバック粗面形状を変化させて行い,最適粗面形状の提案とその熱遮蔽冷却原理の説明を行うことで,この新たな伝熱促進問題に解を与える.伝熱実験での作動流体は空気であり,冷却流流路は高さH,主流流路は高さ4H,幅40Hである.固体内3次元熱伝導を考慮した非定常法によって,フィルム冷却効率と熱伝達率の同時計測を行う.主流レイノルズ数25,000,ブロー比M=0.52.0とする.初年度のカットバック粗面形状は千鳥配列のティアドロップディンプル面とし,ディンプル面全体を角度075度まで15度刻みに回転させることでディンプル数密度一定の下での実験を行った.PTV計測実験での作動流体は水であり,直径50μmの樹脂粒子で流れを可視化し,高速度ビデオカメラ2台で撮影する.YLFレーザからシート光を照射し,連続時刻間での粒子位置追跡から速度場を算出する.配列の影響を調べるために,千鳥配列および碁盤目配列での45度傾斜ティアドロップディンプル面での速度3成分乱流計測を行った.LES・DNS解析では粗面形状の複雑さを考慮し,非構造格子での有限体積法を用いる.初年度はディンプル傾斜の影響を調べるために千鳥配列での傾斜なし(0度)と45度傾斜ティアドロップディンプル面での計算を行った.フィルム冷却はガスタービン翼表面への空気膜形成により高温燃焼ガスからの熱流入を遮蔽する高熱効率化に必須の技術である.特に翼後縁部は,両面からの熱負荷が非常に高いがその薄さのために内部冷却が困難な部位であるので,片側壁を除去したカットバック形状を採用している.そこでのフィルム冷却では,熱遮蔽性能を維持したままでカットバック面の積極的な冷却(伝熱促進)が要求される.これは従来とは異なる制約条件下での新たな伝熱促進問題となる.本研究は,伝熱計測,PTV乱流計測,LES・DNS数値解析を流れパラメータとカットバック粗面形状を変化させて行い,最適粗面形状の提案とその熱遮蔽冷却原理の説明を行うことで,この新たな伝熱促進問題に解を与える.伝熱実験での作動流体は空気であり,冷却流路は高さH,主流流路は高さ4H,幅40Hである.固体内3次元熱伝導を考慮した非定常法によって,フィルム冷却効率と熱伝達率の同時計測を行う.主流レイノルズ数25,000,ブロー比M=0.52.0とする.二年度目はティアドロップディンプル面全体を回転(30, 45, 60度)させた形状において斜め方向にディンプル位置をずらすことで回転角度とは独立に2つの配列(千鳥と碁盤目)を構成して実験を行った.PTV計測実験での作動流体は水であり,直径50μmの樹脂粒子で流れを可視化し,高速度ビデオカメラ2台で撮影する.YLFレーザからシート光を照射し,連続時刻間での粒子位置追跡から速度場を算出する.伝熱実験に対応した30度傾斜の2つの配列での速度3成分乱流計測を幅方向に多断面(5断面)で行った.LES・DNS解析では非構造格子での有限体積法を用いた.二年度目はディンプル傾斜と配列の影響をより単純化した系で調べるために二平板間内部流での片壁を千鳥配列ティアドロップディンプル面とし,面回転角度0度と30度での計算を行った.伝熱実験では初年度に明らかにしたディンプル傾斜角度の影響に加えて,各傾斜角度で配列を変化させて実験を行い,配列の影響を調べることで,フィルム冷却効率(熱遮蔽性能を表す)は傾斜角度と配列への依存性が低いこと,また,30度傾斜碁盤目配列の場合にヌセルト数(熱伝達率の無次元数)および正味熱流束低減率(Net Heat Flux Reduction: NHFR)がともに最大となることがわかった.30度傾斜碁盤目配列の場合には流れ方向にディンプルが一列に並ぶ配列となり,30度傾斜での碁盤目・千鳥配列での多断面PTV計測実験での結果では上流側隣接ディンプル位置の違いにより碁盤目配列は千鳥配列よりもディプル内部での流れの剥離が抑制されることが確認された.

また,LES解析では内部流での0度と30度傾斜ティアドロップディンプルでの計算を行い,別途行った内部流伝熱実験結果とLES解析結果はヌセルト数でほぼ一致した.現在30度傾斜碁盤目配列での高いヌセルト数・NHFRと流れ場の関係をPTV計測とLES解析の結果を用いて解析中である.フィルム冷却はガスタービン翼表面への空気膜形成により高温燃焼ガスからの熱流入を遮蔽する高熱効率化に必須の技術である.特に翼後縁部は,両面からの熱負荷が非常に高いがその薄さのために内部冷却が困難な部位であるので,片側壁を除去したカットバック形状を採用している.そこでのフィルム冷却では,熱遮蔽性能を維持したままでカットバック面の積極的な冷却(伝熱促進)が要求される.これは従来とは異なる制約条件下での新たな伝熱促進問題となる.本研究は,伝熱計測,PTV乱流計測,LES・DNS数値解析により,最適粗面形状の提案とその熱遮蔽冷却原理の説明を行う.伝熱実験では,固体内3次元熱伝導を考慮した非定常法によって,フィルム冷却効率と熱伝達率の同時計測を行った.ティアドロップディンプル面全体を角度075度で回転させた実験では30度でヌセルト数と正味熱流束低減率(NHFR)が最大となった.さらに配列の影響を調べるために回転角度とは独立に千鳥・碁盤目配列を構成して実験を行い,30度碁盤目配列でヌセルト数とNHFRが最大となった.PTV計測実験では高速度カメラ2台でのステレオPTV計測を幅方向5断面で行った.30度碁盤目配列は千鳥配列に比べ流れの剥離が抑制され,それが伝熱促進の理由であることを明らかにした.LES・DNS解析結果は実験結果との一致をみた.また,単純化した系で調べるために二平板間内部流でのティアドロップディンプル面の計算も行った.最終年度には検証実験とこれまでのデータの解析を行った.またLES解析にて二平板間内部流ディンプル面での傾斜角度と配列の影響を調べ,フィルム流の結果との相関関係を調査した.さらに,より一層の性能改善のために冷却流を脈動化させるという着想を得てその効果確認の予備計算に着手した.2017年度からの科研費で本格的に脈動冷却流の研究を行う予定である.フィルム冷却はガスタービン翼表面への空気膜形成により高温燃焼ガスからの熱流入を遮蔽する高熱効率化に必須の技術である.特に翼後縁部は,薄さのために内部冷却が困難な部位であり,そこでのフィルム冷却では,熱遮蔽性能を維持したままでカットバック面の積極的な冷却(伝熱促進)が要求される.本研究は,三次元熱伝導を考慮した非定常法伝熱計測,ステレオPTV乱流計測,LES・DNS数値解析により,最適ディンプル面形状(回転角度と配列の組み合わせ)の決定とその熱遮蔽冷却原理の説明を行ったものである.伝熱実験ではディンプル数密度一定の下での傾斜角度(面全体の回転角度)の影響を15度刻みで調べることで,フィルム冷却効率(熱遮蔽性能を表す)は傾斜角度の依存性が低いこと,また,30度傾斜の場合にヌセルト数(熱伝達率の無次元数)および正味熱流束低減率(Net Heat Flux Reduction: NHFR)がともに最大となることがわかった.30度傾斜の場合には流れ方向にディンプルが一列に並ぶ配列となり,傾斜角度は異なるがPTV計測実験での45度傾斜ティアドロップディンプル碁盤目配列(流れ方向にディンプルが一列に並ぶ配列)は千鳥配列よりも幅方向への二次流れ,乱れ強度,レイノルズ応力が上昇していることが確認されている.運動量輸送と熱輸送の増減は多くの場合一致することからこの流れ方向に一列に並ぶ配列の影響が理由のひとつと推測される.
モデル動物によるMenkes病治療のための基礎的研究

本研究の目的はMenkes病の脳障害の発症に銅依存酵素の活性低下が大きく関与していることをモデル動物(brindled mouse,BM)を用いて証明することであり、平成4年度の計画は1.dopamine-β-hydroxylase(DBH)の活性の測定と、2.銅治療法を再検討することであった。DBH活性に関して佐藤は、生後3日から12日の正常なマウスとBMの脳について比較し、さらに7カ月齢および15カ月齢の正常マウスの脳についても調べた。蛋白の定量はLowry法によって行い、DBHの測定はDavis & Kissingerの改良法で行った。正常マウスは生後3日で平均3nmol/mg protein/hrの活性化がみられ、この値はあまりageにより変動せず、15カ月まで続いた。一方BMでは、生後23日は正常対照に比べ23倍の高活性を示すが、急速に低下して9日目頃から逆転し、12日目で検出できなくなった。従って、DBHの活性低下がMenkes病の脳障害の発症に大きく関与するものと考えられた。銅治療法の検討として吉村は、銅注射開始を生後の様々の日齢で行い、かつ一回投与量を1050μgまで変えて皮下注射した。その結果、7日齢以後の投与ではBMを生存させることはできないこと、7日齢以前に投与する場合には5日目(20μg)と7日目(30μg)にするか、さらに9日目(10μg)に追加注射することによってもBMを長期延命させうることを再確認した。それらの光顕的、電顕的および酵素活性の成績には7日目に50μgの単一注射によって延命させたものと比べ有意な差を認めることはできなかった。しかし、ヒトMenkes病の治療では、銅による組織障害(特に腎障害)を予防する意味でも、小量反復投与法がより良い結果をもたらすものと推定される。マウスのMenkes病であるbrindled mouse hemizygote(BM)はヒトのMenkes病の秀れたモデルである。BMは普通に飼育すると生後15日前後で必ず死亡するが、生後7日目に10μg/g(体重)のCuCl_2を1回皮下注射することにより劇的に延命し、正常同胞と同等の生活と寿命をもつに至る。本研究の目的は、この様なBMの治療前と後を調べることによって脳障害の発症機序を明らかにし、治療法を開発することである。脳障害の機序をさぐる為に、未治療BM群の大脳、小脳の組織学的変化、cytochrome oxidase(CyO)の活性、及び組織銅濃度を調べた。その結果、7日令を過ぎる頃からミトコンドリアの進行性の変性にもとづく神経細胞死が認められること、正常対照群でみられる日令の増加に伴う銅濃度とCyO活性の上昇はBMでは認められず、常に低いままであることが明らかとなった(論文[1])。一方、治療延命させたBM脳について組織化学的方法のみならず、生化学的にもCyO及びsuperoxide dismutase(SOD)の活性を測定した。その結果、8カ月令及び14カ月令BMの脳では、正常対照の活性レベルと統計的に有意差のないレベルにまで(すなわち完全に)回復することを明らかにした(論文[2])。完全回復に至る過程をCyOについてさらに調べたところ、銅治療後満3カ月では、正常対照レベルの約55%、4カ月で約70%、そして6カ月で100%に達することを明らかにした(論文[3])。以上から脳組織の銅濃度の低下→CyO活性の低下→ミトコンドリア変性→神経細胞死→脳変性が主で、これにSOD活性低下が関与していることが明らかになった。