hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多発性外骨腫の責任遺伝子と悪性化における遺伝子変化に関する研究

本研究では主として二つのアプロ-チから多発生外骨腫及びそれに続発する軟骨肉腫の病態の解明をめざした。一つは多型性マ-カ-を用いた連鎖解析による多発性外骨腫の原因遺伝子の存在部位の同定である。これは未だ統計学的に有為な判定を下すために十分な試料が得られず、今後も試料収集を続行する必要がある。次にもう一つのアプロ-チとして、いくつかの遺伝性腫瘍において成功している、腫瘍においてヘテロ接合性の消失(loss of heterozygosity:LOH)が認められた染色体上にその原因遺伝子が存在しているという作業仮説のもとに、各染色体上の多型性マ-カ-を用いて軟骨肉腫におけるLOHを検索した。その結果高頻度にLOHを示した染色体は検出されなかったが、17番染色体短腕のマ-カ-では15例中6例(40%)の腫瘍でLOHを認めた。更に同部位に存在する癌抑制遺伝子の一つであるp53遺伝子を解析したところ4例において点突然変異が検出された。即ち軟骨肉腫における17pのLOHはp53遺伝子の異常に関連したものであることが判明した。興味深いことに、このp53遺伝子の変化は悪性度の高い腫瘍、特に脱分化型軟骨肉腫において高頻度に認められ、低悪性度の軟骨肉腫では検出されなかった。この結果はp53遺伝子の変化が正常組織から骨軟骨腫、あるいは軟骨肉腫へと変化する過程ではなく、その後の腫瘍の進展に関与していることを示唆する。また脱分化型軟骨肉腫において高頻度に異常が認められたことは、p53遺伝子の異常と分化形質の発現制御との関連を示唆し興味深い。このように本研究では原因遺伝子の単離に関してはいまだその端緒を得ていないが、悪性化に関わる遺伝子の変化としては今後の研究の手がかりが得られた。今後更にin vitroにおける悪性形質の抑制、分化形質の再獲得の実験など細胞生物学的なアプロ-チを含めその実体の解明を進めていきたいと考える。家族性多発性外骨腫4家系、散発性多発性外骨腫2家系について染色体分析及びRFLPプロ-ブを用いた各染色体のlinkage analysisを施行した。前者4家系における患者の白血球の染色体分析の結果は全て異常を認めなかったのに対し、後者のうち、患者1人のみに15番染色体短腕にギムザ染色に濃染する領域の拡大を認めた。これはその領域がAーT richであり、また複製時期が後期で反復配列も多く、遺伝情報が少ないと考えられた。その患者の多発性外骨腫ではない母親の染色体分析も行なった結果同様の異常を認めたため、この異常はこの疾患特有のものではないと判断した。6番、7番、8番、9番、10番、12番、15番染色体のプロ-ブを用いたlinkage analysisでは、症例数が少ないため正確なrod scoreを計算できないが、6番染色体長腕のプロ-ブとは関連している可能性が示唆された。多発性外骨腫が悪性変化して二次性軟骨肉腫になる頻度は非常に低く、1症例においてのみlow gradeの軟骨肉腫を認めた。このようなlow gradeの軟骨肉腫においては、今までに検索した4番、8番、11番、12番、17番、18番、19番染色体でヘテロ接合性が保持され、ヘテロ接合性の消失頻度は骨肉腫と異なり非常に低かった。特に癌抑制遺伝子であるp

53遺伝子の乗っている17番染色体短腕においては更に詳細な検討を行なった結果、一次性軟骨肉腫を含む全ての軟骨肉腫において2症例にp53遺伝子を含む領域でヘテロ接合性の消失を認めた。現在p53遺伝子の小さな変化をみるために、PCRーSSCP(polymerase chain reactionand single strandconformationpolymorphism)を施行中である。今年度は特に軟骨肉腫の発生・進展に関与する遺伝子の変化、特に癌抑制遺伝子の変化について研究を行なった。対照としたのは原発性軟骨肉腫14例、続発性軟骨肉腫3例、計17例の軟骨肉腫である。まず17種類の染色体長腕あるいは短腕上の多型性マ-カ-を用いて、軟骨肉腫におけるヘテロ接合性の消失(loss of heterozyーgosity:LOH)の特徴を検討した。その結果最も高頻度にLOHが認められた染色体は17pであり、情報が得られた15例中6例(40%)において、LOHが認められた。LOHが検出された6例中3例は脱分化型軟骨肉腫、他の3例はgrade IIIの軟骨肉腫でありいずれも悪性度の高い腫瘍であった。17p以外では2q、6q、及び13qでそれぞれ1例ずつLOHを認めたのみで軟骨肉腫全体ではLOHの頻度は低いことが判明した。次にこれまで我々が骨肉腫において解析してきた癌抑制遺伝子である網膜芽細胞腫(RB)遺伝子及びp53遺伝子の異常を解析した。13qに存在するRB遺伝子に関してはcDNAを用いたサザン・ブロット法により、13qのLOHが認められた脱分化型軟骨肉腫1例で遺伝子内の欠失が検出された。17pにあるp53遺伝子に関してはcDNAを用いた構造異常の検索では明かな異常は認められなかったが、脱分化型軟骨肉腫3例及びstage IIIの軟骨肉腫1例おいて点突然変異が発見された。4例全てにおいて検出された突然変異の部位では正常な対立遺伝子は失われていた。即ち17pのLOHは、p53遺伝子の異常に関連したものであると考えられる。低悪性度の軟骨肉腫ではその異常が検出されなかったことより、p53遺伝子の変化は軟骨肉腫の発生そのものではなく、低悪性度の腫瘍から更に悪性度の高い腫瘍へと変化する腫瘍の進展の過程に関与していること強く示唆し、今後軟骨肉腫の悪性度の判定の際指標の一つになると思われる。
遠心法による木材中の透過径評価

1.遠心力によるウォーターポテンシャルの低下とメニスカスによるウォーターポテンシャルの低下の釣り合いから、湿潤状態の針葉樹材6種の心材の透過径分布を求め樹種特性を明らかにした。早材と晩材ではいずれの樹種でも早材の方が大きな透過径を示した。乾燥材では晩材の方が透過性が良いという報告があり、湿潤材と乾燥材に差があった。2.湿潤状態で熱処理の一つである局所的水蒸気爆砕処理を行った材は透過径が大きくなることが遠心法によって定量的に求められた。3.遠心力場で壁孔に破壊が見られた。心材より辺材の方が破壊しやすく、この理由として壁孔縁とトールスの付着の強さが考えられた。またスギとベイマツでは、明らかにベイマツの方が破壊が少ない。SEMでの観察の結果トールスと壁孔口の大きさの比がベイマツの方が大きく、トールスの壁孔縁での支持機能が大きいことが明らかになった。4.遠心力の程度によって破壊の程度が異なり、遠心力の大きさから壁孔の破壊に要する力を求めると、スギの辺材で0.1から0.2MPaであった。心材では数倍大きな値であった。これから判断すると、壁孔は乾燥時に発生する毛管張力で破壊することが十分考えられた。5.湿潤木材の接触角は心材の方が辺材より大きく濡れ性が悪かったが、熱処理することによって心材の接触角と同じになった。心材をアルコール・ベンゼン抽出すると両者は同じ値になり、濡れ性の差は細胞壁内腔に沈着する抽出物に起因することが判明した。1.湿潤木材の接触角は心材の方が辺材より大きく濡れ性が悪かったが、熱処理をすることによって心材の接触角と同じになった。2.遠心力によるウォーターポテンシャルの低下とメニスカスによるウォーターポテンシャルの低下の釣り合いから、湿潤状態のスギとダグラスファーの透過径分布を求めることを試みた(遠心法の開発)。3.その結果、辺材ではトールスの動きが予見され壁孔分布を求めることが困難と判断された。心材の透過径分布はスギとダグラスファーでは異なり、スギの方が大きいものの個体間でばらつきがあることがわかった。4.湿潤状態で熱処理の一つである局所的水蒸気爆砕処理を行った材は透過径が大きくなることが遠心法によって定量的に求められた。5.透過径に及ぼす乾燥方法の影響を調べたところ、高周波減圧乾燥法で乾燥した木材の通気性は熱気乾燥で乾燥したそれより良好で、透過径が大きいことがわかった。これは高周波減圧乾燥法における水分移動の機構から説明されうる。2.スギ材の黒心材と赤心材では明らかに黒心材の方が透過径が小さく、黒心材の乾燥が悪いことを木材組織学的に明らかにした。SEMでの観察の結果トールスと壁孔口の大きさの比がベイマツの方が大きく、トールスの壁孔縁での支持機能が大きいことを明らかにした。

4.遠心力の程度によって破壊の程度が異なり、遠心力の大きさから壁孔の破壊に要する力を求めると、スギの辺材で0.1から0.2MPaであった。心材では数倍大きな値であった。これから判断すると、壁孔は乾燥時に発生する毛管張力で破壊することが十分考えられた。5.透過径に及ぼす乾燥方法の影響を調べたところ、高周波減圧乾燥法で乾燥した木材の通気性は熱気乾燥で乾燥したそれより良好で、透過性が良いことが分かった。しかしベイマツのような心材含水率が低くほとんど自由水がない場合には乾燥法により差がない。これは高周波減圧乾燥法においては、材内部の水分移動が蒸気で行われることを表している。
脊椎動物頭部の進化的起源の解明

脊椎動物頭部の進化的起源を調べる為に頭索類ナメクジウオと脊椎動物の発生機構を比較した。その結果ナメクジウオ胚において中胚葉の領域マーカーは重なったままであるのが脊椎動物胚ではこれらのマーカーが前後軸方向にヘテロトピックシフトをおこしていることがわかった。これらのことから脊椎動物の頭部はナメクジウオのbodyplanを前後軸方向に引き延ばすことにできた新規形質であることが示唆される。申請者は脊椎動物の頭部の進化的起源を解明するために頭索類ナメクジウオと脊椎動物の発生過程を比較した。ナメクジウオは体節がからだの前まで並ぶのにたいし、脊椎動物は体節が体幹部にならび頭部には頭部中胚葉由来の外眼筋や鰓弓筋が分布する。そこで脊椎動物の頭部中胚葉がナメクジウオのような祖先からどのように進化したのか調べたところ原腸胚期における細胞運動が根本的に違うことがわかった。ナメクジウオ胚では前後軸の領域マーカーであるGsc, Brachyury, Deltaが重なったままであるのにたいし脊椎動物(ヤツメウナギ、サメ、カエル)胚ではこれらのマーカーの発現が前後軸で重ならなくなる。次に脊椎動物胚においてこれら中胚葉マーカーが重ならなくなる原因を調べたところ、脊椎動物胚ではBlastocoelの空間を利用し領域マーカーの発現する細胞を分けていることが考えられた。そこでカエル胚を用いてBlastoceolの空間を物理的に遮断したところナメクジウオの発生を模倣した。また細胞の動きを制御するシグナル経路であるWnt/pcpシグナルを阻害したところやはりナメクジウオの発生を模倣した。次に脊椎動物胚の中胚葉の前後軸パターンを形成するうえで必須のシグナル経路であるWnt/β-catenin経路の下流因子であるβ-cateninの核内移行の状態を観察したところ野生型では頭部で核内移行が見られず尾部で強く核内移行が見られた。一方Wnt/pcpシグナル経路を阻害した胚ではβ-cateninの核内移行の状態が前後軸で差がなかった。これはナメクジウオの胚の状態と同じであった。申請者は脊椎動物の頭部の起源を理解するために脊索動物の最後の共通祖先に最も近いと考えられている現存する脊索動物であるナメクジウオを用いて脊椎動物胚の発生と比較を行った。注目した点は1918年、イギリスの動物学者グッドリッチが指摘した脊椎動物の頭部は体幹部の発生と相同であるという点である。原始的脊椎動物であるサメの胚を用いた研究から脊椎動物の頭部中胚葉は体幹部のそれと異なる遺伝的背景を持つことが解っている。(Adachi et al 2012)そこで申請者はナメクジウオ胚においてサメ胚で頭部に発現する遺伝子の発現パターンをin situ hybridization法により調べたところナメクジウオの原腸胚期では頭部中胚葉マーカーであるgscやdkk1が原口から体軸の前端まで発現していることがわかった。一方体幹部マーカーであるdeltaがgscの発現と重なることも解った。従ってナメクジウオ胚では頭部と体幹部の領域化が起きておらずシグナル経路の極化が行われていないことが示唆された。次に最も原始的である脊椎動物であるヤツメウナギにおいてgscとdeltaの発現を調べたところサメ胚と同様に発現が重ならないことから脊椎動物の頭部と体幹部の分離は遺伝子発現レベルでは円口類ヤツメウナギからすでに起きていたことが示唆された。次にナメクジウオ胚の体節が脊椎動物の体節の発生と同じ遺伝子プログラムを利用しているのか調べるために脊椎動物胚で体節の分節形成に必須のシグナルであるNotch/deltaシグナルの機能阻害を行ったところナメクジウオ胚において体節の分節構造形成が阻害された。従ってナメクジウオの体節は脊椎動物の体節と同じシグナル経路を使っていることがわかった。当初の予定ではサメ胚でのエレクトロポレーション法の確立などを考えていたが、その必要はなくなり、現在はアフリカツメガエルを用いて脊椎動物の中胚葉の進化がどのような発生プロセスの変更でおきたのか実験的に証明しようとしている。出てきているデータも非常に簡潔で現在論文投稿準備中である。カエル胚を用いて頭部中胚葉と体幹部中胚葉が以下に分離されるか解析している。具体的にはWnt/pcp経路の調節により中胚葉の分離が起きない胚を作成し、これとナメクジウオの原腸胚を比較することで脊椎動物の中胚葉がいかに進化したか明らかにする。該当なし
低分子化合物群による骨再生システムの最適化と分子機序に関する基礎的検討

本研究の目的は、骨形成性低分子化合物を用いて、再生骨の形と量を自在に制御できる骨再生療法を確立するための基礎的知見を集積することである。骨形成性低分子化合物による骨形成誘導法の最適化から、数種の低分子化合物が骨分化を効率的に誘導することが明らかとなった。その作用機序としては、骨芽細胞への運命決定と骨芽細胞の成熟によることが示唆された。また、これらの化合物を骨欠損モデルに局所投与することで、良好な骨再生を誘導できることが動物実験において確認された。これらの知見は、低分子化合物による骨再生法の開発へ寄与するものと思われる。申請者らがこれまでに同定してきた骨形成性低分子化合物群と骨形成性シグナル作動性化合物群の適用時期と量を最適化し、これらの化合物を「骨形成過程における最適な時期」に「最適な量及び組み合わせ」で投与することにより、欠損部周囲の前駆細胞が自律的に骨の形・量・場所を決め、骨を再生させるシステムを開発することが本研究の目的である。1.ex vivo骨形成検出システムを用いた、骨形成性低分子化合物群と骨形成性シグナル作動性化合物群による骨形成誘導法の最適化骨形成性低分子化合物群7種:ヘリオキサンチン誘導体TH、イソフラボン誘導体GI、Hhシグナル作動薬SAG、MAPK経路調節化合物anisomysin(活性化)・SB203580(抑制)、Wntシグナル調節化合物CHIR99021(活性化)・XAV939(抑制)をex vivoマウス中足骨器官培養骨形成検出システムに投与し、投与方法の最適化を試みた。その結果、SAGとTHをそれぞれ1μMで7日間同時に曝露すると、中足骨における異所性の骨殻形成を著しく誘導することが明らかとなった。来年度より、このSAGとTHの組合せを中心に解析を進める予定である。2.最適化された化合物投与プロトコールの頭蓋骨器官培養系における検証上記のSAGとTHの組合せを頭蓋骨において検証するために、器官培養系の確立を行った。4日齢マウスの頭蓋骨を10%ウシ胎仔血清を含むDMEMで培養することでexvivoにおいて骨形成を観察できることが確認された。現在、この培養系を用いたSAGとTHの骨形成効果の確認を進めている。申請者らがこれまでに同定してきた骨形成性低分子化合物群と骨形成性シグナル作動性化合物群を「骨形成過程における最適な時期」に「最適な量及び組み合わせ」で適用することによって、形成される骨の形と量を制御できるのではないかという考えのもとに本研究は着想された。骨形成誘導過程における上記の化合物群の適用時期と量を最適化することにより、欠損部周囲の前駆細胞が自律的に骨の形・量・場所を決め、骨を再生させるシステムを開発することが本研究の目的である。本年度は、昨年度までの検討により骨形成に有望であることが確認されたヘリオキサンチン誘導体(TH)の骨再生効果をラット歯周疾患モデルにより検証した。A)TH含有ゲルの作製:THは疎水性であり、水に不溶なため、シクロデキストリンに包接させ、ヒドロキシプロピルセルロースを用いて、生体に投与可能なTH含有ゲルを作製した。TH含有ゲルはインビトロにおいて顕著な細胞毒性は示さず、骨芽細胞への分化を誘導できることが判明した。また、TH含有ゲルからのTHの徐放についてもインビトロで検証すると、THのゲルからの徐放は少なくとも8日間継続することが明らかとなった。B)ラット歯周疾患モデルの樹立:Wistar rat 8週齢オスの上顎第2臼歯の片側に4週間5-0絹糸結紮を行うことで作製した。本モデルでは、絹糸結紮1週目より歯肉の腫脹と発赤を、絹糸除去直後から歯槽骨の炎症性吸収を認め、骨吸収は絹糸除去後4週まで継続することを確認した。C)ラット歯周疾患モデルにおけるTHの骨再生効果の検証:絹糸除去後1週間目に、TH含有ゲルを歯肉溝内に注入し、絹糸除去後4週(TH含有ゲル投与後3週)でその歯槽骨再生効果を検証した。マイクロCT像では、対照群、TH投与群共に骨欠損部を認めたが、TH投与群では骨破壊が減少していた。歯槽骨量の定量を行うと、TH投与群では、歯槽骨の減少が有意に抑制されていることが明らかとなった。A)

化合物の下流遺伝子・シグナルの検索23年度までに骨形成に有望であることが確認されたHhシグナル作動薬SAGとヘリオキサンチン誘導体THについて下流遺伝子の検索を行った。Hhシグナル作動薬SAGについては、マウス中足骨軟骨膜より採取した初代細胞を用いて、SAG刺激により発現変動する遺伝子を骨・軟骨マーカーに焦点をあてて一細胞定量的PCR法により検証した。その結果、軟骨膜には種々の遺伝子発現パターンを有する細胞がおり、SAG刺激への応答性も異なることが明らかとなった。また、THで処理した前骨芽細胞株、SAGで処理した間葉系細胞株についてマイクロアレイ解析を行い、未処理群のデータと比較して、標的遺伝子・シグナル経路の同定を試みた。その結果、THによって活性化されるいくつかのシグナル経路の候補や、SAG刺激によって発現が上昇する遺伝子が明らかとなった。B)化合物と相互作用する細胞内分子の検索THと相互作用する細胞内分子を探索するため、磁性ビーズとアミド結合を介して相互作用する官能基をもつヘリオキサンチン誘導体を作製し、この化合物がTHと同等の骨形成活性を保持していることを確認した。現在、前骨芽細胞株のライセートを用いて、化合物と結合する細胞内分子のアフィ二ティー精製を進めている。アフィニティー精製後、ビーズに結合した分子を溶出し、LC-MSにより同定する予定である。本年度は、当初の計画通り骨形成性低分子化合物群による骨形成誘導法の最適化を行い、有望な化合物の組合せと投与方法が明らかとなった。頭蓋骨器官培養系における検証は終了していないものの、現在のところ解析が最終段階にきていることから、全体としては順調に進行していると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、当初の計画通り骨形成性低分子化合物の作用機序に関する検討を行った。下流遺伝子やシグナル経路の解析においては、一細胞定量的PCR法やマイクロアレイ解析によって、有望な候補遺伝子とシグナル経路が明らかとなった。プロテオーム解析によるヘリオキサンチン誘導体THと相互作用する細胞内分子の探索は終了していないが、基礎検討がすでに開始されていることから、全体としては研究の進捗は順調であると考えている。今年度の進捗がおおむね順調であることから、研究計画に大きな変更はないと思われる。来年度は本年度見出された低分子化合物群の骨形成メカニズムの解析を予定しているが、特にLC-MSを用いた標的タンパク質の解析においては、解析条件の最適化と解析データの処理と解釈に時間を要すると予想される。これらの進捗が予定通り進まない場合、再来年度にin vivoにおける検証と併せて引き続き解析を行う等、柔軟に対応していきたいと考えている。プロテオーム解析を継続して行うものの、25年度の計画に大きな変更はないと思われる。25年度は、これまでに明らかとなった骨形成性低分子化合物とその投与方法の骨再生効果を動物実験により検証する予定である。最も簡便なモデルから検証を開始するが、動物実験が予定通り進まない場合は、モデルの再考も含めて柔軟に対処していく予定である。
アメリカ合衆国における女性の「市民」意識形成と「市民」的行動に関する政治史的研究

本年度は,主として,20世紀初頭のアメリカ合衆国で展開されたユダヤ人移民の母親による抗議行動について,史料収集ならびに論文作成を行った。当該期のユダヤ人移民の母親による抗議行動として,コウシャー肉ボイコット(食糧暴動)と家賃ストライキのふたつがあげられるが,本年度は特に前者に注目し研究を進めた。女性の「合衆国市民」としての意識形成を検討するにあたって,労働者階級,特に移民女性がとった行動やその際に使われたレトリックを分析することは重要であり,それを前年度までの主たる研究対象としてきたWASPを中心とするエリート女性の行動やレトリックと比較することで本研究に大きな成果があがると思われる。食糧暴動は,1719世紀のイギリス,フランス,ドイツなどのヨーロッパ諸国,あるいは日本や中国などアジア諸国でもしばしば発生しており,またそれに関する優れた先行研究も多数存在する。合衆国でも1837年の小麦粉の「独占」に伴う食糧価格高騰に抗議して起こった暴動についてH・ガットマンが言及しているものの,総じてヨーロッパやアジア諸国に比べると研究がすすんでいない分野であるように思われる。加えてヨーロッパの食糧暴動研究に関して最も重要な研究を行ったE・P・トムスンは,暴動の主唱者が非常にしばしば女性であったとしながら,それについて十分な説明をしていない。こうしたことを踏まえて,20世紀初頭の合衆国におけるユダヤ人女性が扇動したコウシャー肉暴動を1902年の事例に沿って分析した。この暴動に関して,少数ながら国内外でいくつかの先行研究があるが,これらの研究は概ねこの暴動をたんなるモラル・エコノミーの発露とは見ておらず,当該期のほかの改革運動や労働運動とのつながりを読み取ろうとしているように思われる。しかし,コウシャー肉暴動や家賃ストライキと他の運動とのつながりを十分に考察し論じている先行研究は非常に少なく,これらのユダヤ人移民女性による行動は移民史の中のエピソードとして扱われている場合が大半で,暴動の実態そのものもあまり知られていない。そこで本年度は,収集した史料から1902年のコウシャー肉暴動の実態を,原因の明確化と暴動の進展,また暴動の際に用いられた抗議の手法やレトリックに沿って具体的に明らかにすることに主眼をおいた。コウシャー肉の高騰が直接の原因で1902年の暴動は起こったのであるが,その背景には東欧ユダヤ人の家庭像,食習慣,合衆国での苦しい生活とならんで,「トラスト」問題が見え隠れしており,本年度の研究でこれについて言及した。次年度以降,さらにユダヤ人移民女性の抗議行動に関する研究を進めていく予定である。本年度は、従来の私の研究テーマであった全国禁酒法問題に対する階級あるいは階層による女性の取り組み方の差異について、「母性」「女性市民」をキーワードとしつつ取りまとめた。その際、特に、働きかけられてもこの問題にほとんど関心を示さなかった労働者階級の女性と、彼女たちとは社会階層の上では真逆に位置しながら同様にこの問題に距離をおこうとした知的エリート層の女性とに注目し、禁酒法問題に積極的に取り組んだ女性たちの「母性」や「市民」意識と彼女たちのそれとのずれを中心に考察した。全国禁酒法論争に積極的に参加した女性たちの大半が中産階級以上で、かつ給与あるいは賃金報酬を受ける職業についていない女性であった。その彼女たちが論争の中で展開した「良妻賢母」像や「個人的自由」を守る「女性市民」像は、「キャリア・ウーマン」であった知的エリートの女性や労働者であった女性に大して共感をもたらさなかったことを本年度の研究で明らかにし、それの歴史的な意義づけを行った。この成果については、近々に共同研究として出版される予定である。また本年度は、従来の研究視野を拡大し、あらたに女性労働組合連盟(WTUL)をはじめとした労働組合運動に見られる中産階級と労働者階級女性の連帯と反発、革新主義時代からニューディール直前までの福祉政策推進者がシェパード・ターナー法のような政策の立案・推進に際して描いた理想とその政策の対象者が暮らす現実との食い違いについて、考察を開始した。新しく取り上げた事象に関しても、従来の研究からひき続いて、「ジェンダー・アイデンティティ」「階級ないしは階層」「人種あるいは民族」の3つの要素が、どのように女性の社会的・政治的動きに影響を及ぼしていたのかということに注目して考察を行った。

こうしたことを踏まえて,20世紀初頭の合衆国におけるユダヤ人女性が扇動したコウシャー肉暴動を1902年の事例に沿って分析した。この暴動に関して,少数ながら国内外でいくつかの先行研究があるが,これらの研究は概ねこの暴動をたんなるモラル・エコノミーの発露とは見ておらず,当該期のほかの改革運動や労働運動とのつながりを読み取ろうとしているように思われる。しかし,コウシャー肉暴動や家賃ストライキと他の運動とのつながりを十分に考察し論じている先行研究は非常に少なく,これらのユダヤ人移民女性による行動は移民史の中のエピソードとして扱われている場合が大半で,暴動の実態そのものもあまり知られていない。そこで本年度は,収集した史料から1902年のコウシャー肉暴動の実態を,原因の明確化と暴動の進展,また暴動の際に用いられた抗議の手法やレトリックに沿って具体的に明らかにすることに主眼をおいた。コウシャー肉の高騰が直接の原因で1902年の暴動は起こったのであるが,その背景には東欧ユダヤ人の家庭像,食習慣,合衆国での苦しい生活とならんで,「トラスト」問題が見え隠れしており,本年度の研究でこれについて言及した。次年度以降,さらにユダヤ人移民女性の抗議行動に関する研究を進めていく予定である。
日本南西諸島ハブ属ヘビの種と毒腺アイソザイムの進化の関係

日本南西諸島に棲息するハブ属ヘビの中でも、島同士が明らかに隔離しており、背中の模様や体長などが島特異的なハブ属ヘビ(トカラハブ、サキシマハブ、イヘヤジマハブ)を対象として、それぞれの粗毒に含まれる毒腺ホスホリパーゼA2(PLA2)アイソザイムの組成やアミノ酸配列を明らかにした。島特異的なこれらの分子進化と、ミトコンドリアDNAの塩基配列を基にした各ヘビの分岐関係とを照らし合わせ、毒腺PLA2は餌などの棲息環境因子に適応して進化してきたことを見出した。【サキシマハブ(石垣島)の毒腺PLA_2アイソザイムの解析】サキシマハブ粗毒より3種類のPLA_2アイソザイムタンパク質を単離・解読し、サキシマハブ毒腺cDNAライブラリーの網羅的な解析からこれらをコードするcDNAクローンを単離した。これらのPLA_2アイソザイムは、49番目のアミノ酸がArgであるものを始めとして全く新新規の分子であった。さらにこれらのアミノ酸配列を基にした系統解析から、毒腺PLA_2の分岐過程がハブ属ヘビの棲息島の成立過程と一致することを報告した(Toxicon,48,2006 672-682)。【トカラハブ(小宝島)の毒腺PLA_2アイソザイムの解析】トカラハブ毒腺PLA_2をコードするcDNAクローンを3種類決定し、その塩基配列解析からトカラハブ毒腺PLA_2遺伝子は極めて高度に保存される特徴をもつことを見いだした。【イヘヤジマハブ(伊平屋島)の毒腺PLA_2アイソザイムの解析】イヘヤジマハブ粗毒より3種類のPLA_2アイソザイムタンパク質を単離し、部分アミノ酸配列を決定した。【サキシマハブの血清PLA_2インヒビター(PLI)の解析】サキシマハブ血清PLIをコードする4種類のcDNAを単離し、それらのコードするアミノ酸配列をもとに系統解析を行い、すべてのヘビはγ型PLIを普遍的にもつこと、その分子の進化過程はヘビの種分化過程と一致することを示した。加えて、BLAST検索から乳類ゲノム中にもハブγPLIに相同な血中分泌タンパク質をコードする遺伝子が存在することを見いだした(Toxicon,2007投稿中)。【ミトコンドリアD-loop領域の塩基配列によるハブ属ヘビの系統解析】奄美大島、徳之島、沖縄本島北部、沖縄本島南部、伊平屋島、久米島、子宝島、西表島、それぞれ島のハブ血球細胞よりミトコンドリアDNAを抽出した。【トカラハブ(小宝島)の毒腺PLA_2アイソザイムの解析】トカラハブ粗毒の定石どおりのクロマトグラフィー解析を行い、3種類の主なトカラハブ毒腺PLA_2をアイソザイムを単離・解析した。その結果、溶血性の中性[Asp^<49>]PLA_2、浮腫誘導性の塩基性[Asp^<49>]PLA_2および筋壊死性の[Lys^<49>]PLA_2が含まれることが明らかとなった。特に[Lys^<49>]PLA_2は、他のハブ属ヘビと異なりいわゆるBPIだけが発現していることは着目すべき結果である。また、トカラハブ毒腺cDNAライブラリーを解析し、神経毒性の塩基性[Asp^<49>]PLA_2が発現していることも見出した。【イヘヤジマハブ(伊平屋島)の毒腺PLA_2アイソザイムの解析】イヘヤジマハブ粗毒より単離・解析した3種類のPLA_2アイソザイムタンパク質のうち、筋壊死性の[Lys^<49>]PLA_2タイプのタンパク質が配列が非常によく似た2種類含まれていることが明らかになった。この結果は、伊平屋島から約110kmしか離れていない沖縄本島のホンハブには筋壊死性の[Lys^<49>]PLA_2が含まれていないことから非常に興味深い結果と考えられる。【ハブの血清PLA_2インヒビター(PLI)の解析】ハブ血清より新規のγPLI-Bを中心として、全てのヘビのγPLI-B分子の進化過程を議論した論文は本年J.Mol.Evol.に掲載予定となっている。また、γPLI-Bをコードするゲノム遺伝子も単離・解析し、既知のγPLI-Aとはその成り立ちがまったく異なっていることを見出した。【ミトコンドリアD-loop領域の塩基配列によるハブ属ヘビの系統解析】奄美大島、徳之島、沖縄本島北部、沖縄本島南部、伊平屋島、久米島、子宝島、西表島、それぞれ島のハブのミトコンドリアDNAに含まれるD-loop領域、NADH dehydrogenase subunit4、12Sおよび16S small subunit ribosomalDNAの塩基配列を比較解析したところ、これらのハブがトカラ+奄美大島+徳之島(北群)、沖縄+久米島(中部群)、サキシマ(南群)の3群に分かれることを見出した。

以下の特徴的な島嶼ハブ属ヘビについて、その毒腺タンパク質とcDNAに含まれるPLA_2アイソザイムを網羅的に特徴付け、各ヘビの系統関係をミトコンドリアDNA(mtDNA)の塩基配列を基に明らかにした。【トカラハブ(小宝島)】この粗毒には、溶血性の中性[Asp^<49>]PLA_2 : PLA2、浮腫誘導性の塩基性[Asp^<49>]PLA_2 : PLA-B(仮)、神経毒性の塩基性[Asp^<49>]PLA_2および筋壊死性の[Lys^<49>]PLA_2 : BPIの4種類が含まれることを見出した。このうち、PLA2は日本南西諸島ハブ属ヘビ毒PLA2と完全に一致していた。また、強力な筋壊死成分である[Lys^<49>]PLA2はBPIの1種類しか含まれていないこと、塩基性[Asp^<49>]PLA_2アイソザイムはトカラハブ毒特異的なアミノ酸置換が3箇所含まれることがわかった(投稿準備中)。【イヘヤジマハブ(伊平屋島)】この粗毒には、溶血性の中性[Asp^<49>]PLA_2 : PLA2、浮腫誘導性の塩基性[Asp^<49>]PLA_2 : PL-Y(仮)、神経毒性の塩基性[Asp^<49>]PLA_2 : PLA-N(0)の3種類が含まれることを見出した。また、強力な筋壊死成分である[Lys^<49>]PLA_2は偽遺伝子化していること、塩基性[Asp^<49>]PLA_2アイソザイムはイヘヤジマハブ特異的なアミノ酸置換が2箇所含まれることがわかった(投稿準備中)。【mtDNA全塩基配列の決定とハブ属ヘビの系統解析】小宝島、奄美大島、徳之島、伊平屋島、久米島、西表島のハブのmtDNAの全塩基配列を決定し、これらが北部、中部、南部の3つのクレードを形成することを見出した。
リアルタイム抗がん剤濃度コントロールによる革新的閉鎖循環下骨盤内抗がん剤灌流療法

本研究では即時的血中プラチナ濃度測定法をウサギモデルとブタモデルを用いて研究する予定であったが、有効な即時的血中プラチナ濃度測定法の確立に至ることができなかった。ウサギモデルおよびブタモデルに於いてプラチナ濃度計測実験を行い得た。また、企業や有識者と会議を行い今後の研究に有用な見識を得ることができた。期間途中での所属変更も重なったことが要因の一つと考えられた。平成27年度は即時的血中プラチナ濃度測定とウサギモデルにおける骨盤内灌流療法モデルの作成およびブタモデルにおけるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の確立を行う予定であった。即時的血中プラチナ濃度測定では、血中タンパクに抱合されていないフリープラチナ濃度の測定に時間がかかるため即時のプラチナ濃度計測法の確立が肝要である。今年度はまず血中プラチナ濃度測定を実際に行ったが、時間的制約および測定誤差が非常に大きいことから5分以内の即時的濃度測定法は確立し得なかった。またウサギモデルを使用して閉鎖循環回路作成のための予備実験を行った。閉鎖循環回路のため右大腿動静脈に4Frシースを挿入し骨盤部血管造影を行った。ウサギモデルにおける骨盤部血管造影は手技的に問題なく可能であり、両側内腸骨動脈の描出は良好であった。骨盤部閉鎖循環下灌流療法の作成は可能と考えられた。この時点で即時的血中プラチナ濃度測定法の確立がなしえていないため、資材や資源を投入する必要のあるウサギモデルによる実験は、余剰な出費となると考えられたため、閉鎖循環下骨盤内灌流療法のウサギモデル作成は不要と考えられた。また、H27年度中に予定していたブタモデルにおけるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の確立を行う予定であったが、こちらも同様に計測法の確立をなしえていないため、翌年度以降に持ち越すこととした。本手法の検討につき識者との面会や口頭における検討を学会や研究会に合わせて実施した。来年度以降は即時的血中プラチナ濃度計測について企業との会議や検体提供を含め引き続き検討や必要に応じ実験を実施していく。プラチナ濃度の即時プラチナ濃度測定法が確立した時点でブタモデルによるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法を作成すべく実験を行っていく予定である。即時的プラチナ濃度測定法の確立に時間がかかっており、これが本研究のキーとなるため本研究は遅れている。本法の確立ができた時点でブタモデルによるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の実験に移る予定であり、ブタモデルにおける通常の閉鎖循環下骨盤内灌流療法は既に実験済みであることから、プラチナ濃度測定と濃度コントロール法の確立に即座に移行できる体制である。平成28年度は即時的プラチナ濃度計測について企業との会議や検体提供を行う予定であった。また即時的プラチナ濃度計測法が確立した時点ブタモデルによるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法を確立していく方針としていた。即時的プラチナ濃度計測法確立に先立ち動物実験での血中プラチナ濃度計測用のサンプルを作成する必要があり、ボストンサイエンティフィック社との共同研究を締結し、宮崎にあるボストンサイエンティフィック社の動物実験施設に於いて動物実験を行った。平成28年度中には即時的プラチナ濃度計測法の確立は困難であり、結果的に本年度予定されていたリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の実験的検証には至らなかった。しかしながら、本手法の検討について識者との面会や口頭における検討を学会や研究会に合わせて実施した。また、昨年時点で閉鎖循環下骨盤内抗がん剤灌流療法が先進医療Bとして認可され、それに伴い臨床試験でのプロトコルが確立し、閉鎖循環に用いる抗がん剤の剤型が液剤から粉末に変更となった。これを受けて、今後、本研究におけるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の有用性はより高まったと考えられた。これらから平成28年度に予定されていた即時的プラチナ濃度計測によるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法のブタモデル実験には至らなかった。平成29年度は引き続き即時的プラチナ濃度計測法確立のため、企業との打ち合わせや識者との会合を重ねていく方針である。また、研究代表者である小野澤志郎が平成29年4月より帝京大学へ異動となったため、動物実験施設の確保から行う必要があり、当初の計画より大きな予算が動物実験に必要となる可能性が考えられた。一方で、すでにブタにおける閉鎖循環下骨盤内抗がん剤灌流療法モデルは十分に実験済みであるため、即時的プラチナ濃度計測が可能となれば、動物実験に移行可能であるものの、所属施設の異動に伴い動物実験施設の確保が予算上困難となる可能性が考えられる。このため、動物実験を行える企業との連携、共同研究も合わせて行ってく必要が生じている。平成29年度は引き続き即時的プラチナ濃度計測法確立のため、企業との打ち合わせや識者との会合を重ね、さらに異動先の帝京大学において動物実験を行う方針であった。しかしながら、予算および動物実験のための倫理員会書類作成、許可など多くの事務作業が生じてしまったため、当初の計画通りの実験を遂行することができなかった。平成27年度から28年度にかけての実験計画の遅延と施設の移動が大きく関与する形となったと考えられた。このため、研究予算の有効活用と今後の検討を計画するため、国内外の専門家や企業との会合を行うことを平成29年度の主方針とした。一昨年時点で閉鎖循環下骨盤内抗がん剤灌流療法が先進医療Bとして認可され、それに伴い臨床試験でのプロトコルが確立し、閉鎖循環に用いる抗がん剤の剤型が液剤から粉末に変更となった。

粉末製材では今までの液体製剤より高濃度のプラチナを目的部位に灌流することが可能となるため、本研究におけるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の有用性はより高まったと考えられた。灌流時間や透析時間の検討にも即時的プラチナ濃度計測は重要な課題であるため、引き続き研究計画をブラッシュアップする必要があると考えられた。一方で粉末製剤は液体製剤に比較して高価であるため、実験予算の分配が重要であることが再認識された。以上から平成29年度は施設面および予算面から主に企業との打ち合わせと国内外の専門家との打ち合わせ、会合を行うにとどまった。現時点で即時的プラチナ濃度計測法の確立に至ることはできなかった。本研究では即時的血中プラチナ濃度測定法をウサギモデルとブタモデルを用いて研究する予定であったが、有効な即時的血中プラチナ濃度測定法の確立に至ることができなかった。ウサギモデルおよびブタモデルに於いてプラチナ濃度計測実験を行い得た。また、企業や有識者と会議を行い今後の研究に有用な見識を得ることができた。期間途中での所属変更も重なったことが要因の一つと考えられた。即時的血中プラチナ濃度測定法の確立のため、企業と検討を行っていく。場合によっては他企業の模索も必要になると考えられ、そちらも平行して調査していく予定である。プラチナ濃度測定法が確立し次第、ブラモデルにおけるリアルタイム抗がん剤濃度コントロール法の実験に移行する予定である。本研究における現時点での課題は大きく2点あり、1点は即時的プラチナ濃度計測法の確立が当初予定していたものよりも困難であった点、2点目は動物実験施設確保が困難である点である。1点目は、今後他企業を含めて打ち合わせを行い、必要に応じて検体提供などを行い平成29年度中に本法の確立を目指す方針である。2点目については、予算上の問題が大きく関与しており、予算残額とも合わせて、動物実験施設のある企業と共同研究を行うことで、実験予算の低減を目指す方針である。概ね予算の予定通りに使用できた。少額の調整を行わなかったため、次年度に4401円が持ち越された。コンピューターソフトウェアを購入予定であったが、予算不足であったため、翌年度に持ち越すこととした。予定通り使用していく計画であるコンピューターソフトウェア(endonete)を購入予定である。
糖尿病スクリーニングの最適な測定間隔に関する研究

初年度、健診患者における糖尿病のリスク分類ごとHbA1cの経時的な傾きを把握し、健診における測定間隔を検討した。糖尿病リスクが高い集団ほど、HbA1c検査の最適な測定間隔は短くなり、健常者ほど長くなることがわかり、日本で現在行われているような毎年の健診は必要がないことが示唆された。2年目は、血糖状態が安定している糖尿病患者の最適なHbA1c検査の測定間隔を検討した。日本では2ヶ月程度に1度検査が行われているが、年1度で十分であることが示唆された。最終年はリスク分類ごとに測定間隔を変えるスクリーニングが毎年の健診よりも費用効果がよいことを証明する分析を行った。平成26年度は、計画通りに分析が完了し、既に論文作成に着手している。抄録を下に示す。【背景】日本では、多くの成人(就業者)は年に1度の健診を受診して、HbA1cの測定も行って糖尿病のリスクをモニタリングしているが、毎年の検査は頻度が高すぎるとの指摘もある。Kahnらは、30歳45歳の米国の健常者はHbA1cの測定は35年で十分であるという報告している。日本のデータを用いた分析結果は未だ報告がない。【目的】1)最適なHbA1c測定間隔を血液検査のSignalとNoiseを考慮し提案する。2)最適なHbA1c測定間隔を提案するとき、どの層別を採用すべきかを検討する。【方法】2005年1月2014年12月に聖路加国際病院予防医療センターを2度以上受診した30歳以上の健常者66805名。統計解析にはランダムエフェクトモデルを用いて、B値の分散値をSignal、モデルから得られたHbA1cと実測のHbA1cの残差をNoiseとし、SignalとNoiseの積が1を超える時間を最適な測定間隔と定義した。また、フラミンガムスコア(0-5%、5-10%、10-15%、15-20%、20%以上)、家族歴(あり、なし)、BMIカテゴリー(25未満(正常)、25-27(太り気味)、27以上(太りすぎ))の層別化分析を行い、どの層別が最も測定間隔に違いをもたらすかを検討した。【結果】最も測定間隔に違いをもたらす層別はBMIカテゴリーで、BMIが正常な者は9.5年に1度の測定間隔が最も適しており、太り気味の者は5.5年、太りすぎの者は4.5年であった。【結語】DMのリスクが高いと考えられる者ほど測定間隔が短くなる測定間隔を提案することができた。1年に1度の健診は太りすぎの者であっても必要がなく、現在行われている年1度の測定は、頻度が高すぎると考えられる。昨年度に分析を完了した、1つ目の課題(H26年度)である健常者におけるHbA1cの最適な測定間隔について、さらにコホート(山梨県のデータを加えることで研究結果の一般化の向上を図った)を追加して再分析を行った。論文の執筆を完了し、ジャーナルへの投稿した。現在、BMC Medicineからの結果を待っているところである。2つ目の課題(H27年度)であるDM患者の測定間隔の研究についても分析を行った。概要としては、糖尿病と診断された患者のHbA1cの推移、薬剤投与、蛋白尿、eGFR、クレアチニンなどの腎機能のデータを入手し、4500名の糖尿病患者の最適な測定間隔を求めることを目的としている。データを取り寄せてみたところ、糖尿病患者が糖尿病と診断されてからの治療計画が様々であり、データ取り扱いに苦労していたが、薬剤治療開始後、HbA1cコントロールが良好な患者を定義して、健常者のデータ同様にHbA1cのSignalとNoiseを算出し、最適な測定間隔の算出をした。分析の最終確認を行った後、論文の作成に移行する予定である。また今年度は、次年度予定(H28年度)している費用効果分析の準備も行った。費用効果分析に必要なツリーの作図については完了している。1年間かけて必要なデータをそろえ、費用効果分析を次年度完了する予定である。糖尿病患者のデータを入手して、糖尿病患者の治療計画が様々でありデータ取り扱いに苦労したが、薬剤治療開始後、HbA1cコントロールが良好な患者を対象とすることで、分析が成功し、SignalとNoiseを計算することができた。今年度は次年度(H28年度)検討している費用効果分析についても進展することができたため、全体としては、ほぼ計画通り、おおむね順調に進展している。本研究は、3つのテーマに沿って研究を行い、1)健診患者における糖尿病のリスク分類ごとHbA1cの経時的な傾きを把握し、健診における測定間隔を検討し、2) II型糖尿病治療を開始している患者にとって重大な合併症である、糖尿病性腎症や透析導入、心血管イベントを避けるためにどのくらいの測定間隔が妥当であるかを検討し、最後に3)糖尿病歴のない成人男女にはどのくらいの測定間隔で糖尿病スクリーニングを実施することが最も費用効果が高いかを検査料、薬価、日本人における合併症の発生頻度を推定して検討する。であった。

1)の健診患者を対象としたHbA1cの測定間隔は、仮説通りリスク分類にBMI、フラミンガムスコアを採用し、肥満になればなるほど、心血管イベントリスクが上がれば上がるほど、最適な測定間隔が短かくなることが確認できた。本研究は、Ohde S et al. Diabetesscreening intervals based on riskstratification. BMC Endocrine Disorders.2016:16(1), 65.として論文発表した。2)のII型糖尿病治療を開始している患者の測定間隔については、薬剤治療開始後のHbA1cが7.0以下で安定した患者を対象にHbA1cの測定間隔について検討した。結果、欧米の現行のガイドラインでは3-6ヶ月に1度のHbA1cが推奨されていて、日本においては2-3ヶ月に1度の外来受診でHbA1c検査が行われているが、HbA1c検査の特性を加味すれば1年に1度の検査で十分であることがわかった。本研究は、論文にまとめDiabetes Research and Clinical Practiceに投稿し、結果を待っているところである。3)の費用効果分析については、すべての必要パラメーターの収集とモデル構築を終え分析中である。初年度、健診患者における糖尿病のリスク分類ごとHbA1cの経時的な傾きを把握し、健診における測定間隔を検討した。糖尿病リスクが高い集団ほど、HbA1c検査の最適な測定間隔は短くなり、健常者ほど長くなることがわかり、日本で現在行われているような毎年の健診は必要がないことが示唆された。2年目は、血糖状態が安定している糖尿病患者の最適なHbA1c検査の測定間隔を検討した。日本では2ヶ月程度に1度検査が行われているが、年1度で十分であることが示唆された。最終年はリスク分類ごとに測定間隔を変えるスクリーニングが毎年の健診よりも費用効果がよいことを証明する分析を行った。平成26年度は、計画通りに分析が完了し、既に論文作成に着手している。また、2年目で計画している糖尿病患者のデータセットも入手し、すでに分析を開始している。糖尿病患者を対象とした分析をH28年度早々に終わられせ、論文を書きあげる予定である。続いて、H28年度に予定している費用効果分析に着手する予定である。臨床疫学今年度は、糖尿病患者のデータを用いて、合併症なども含めたモデルの構築を試み、3年度に予定している費用効果分析モデルの準備も進めていく予定である。研究計画書に記載してあるとおり、オックスフォード大学、山梨大学とも定期的なミーティングを行いながら研究を進めており、今後もスカイプなどを用いて定期的な会議を開催しながら進めていく予定である。旅費が思った以上に支出が少なく、多くの会議がスカイプミーティングで済んだこと。書籍購入を内部研究費で賄うことになったことによる修正次年度に繰り越し、現在投稿している論文の出版費用に充てたいと考えます。論文投稿費に充てる予定
光ファイバ遅延時間高速走査法による低コヒーレンス干渉計測の研究

第一に、2モードファイバのモード間の音響光学結合を利用して機械的可動部のない時間遅延走査法を開発した。ボウタイ型高複屈折(HiBi)ファイバ(遮断波長830nm)を使用し、中心波長740nm、コヒーレンス長35μmのSLDでLP_<01>モードを励振する。ファイバは被覆を除去して直線状に張り両端をV溝に固定する。ファイバの一点に小さなAl製円錐ホーンの尖端を接着剤で接合する。ホーンをPZTディスクにマウントし、PZTをファイバのビート長が音波波長と等しくなる11.07MHzの高周波矩形バーストパルス信号で変調することでLP_<11>モードへの変換を発生させ、これにより時間遅延差4.3ps/mの移動ビームスプリッタを実現した。音波パルスによるモード間結合はLP_<01>モードの損失測定から810%と見積られた。干渉ピーク位置の測定から音波の群速度は3636m/sであり、このファイバ音響光学スキャナは2.08psの時間遅れを145μsで走査することができた。第二に、開発した遅延時間走査法の低コヒーレンス・ファイバ干渉計測への応用を研究した。ファイバ音響光学スキャナを用いて低コヒーレンス干渉計を構成し、発生した生の干渉信号をアナログ回路を使って干渉縞束の包絡線およびその微分曲線を出力した後、高速比較器によって方形波パルス化した。方形波の立ち下がり位置を2台の時間間隔測定カウンタを用いて測定することで、時間遅延を絶対測定した。センサ実験として、偏光軸を傾けて縦接続した2本のHiBiファイバを用い、それをチェンバ内に挿入した。チェンバの温度を20、32、45、65°Cと階段的に変え、0-1600μεの引張り歪みをファイバに印加した。得られた温度、歪み感度はそれぞれK_T=-2.4fs/°C-m^<-1>、K_ε=0.014fs/μεであった。カウンタ出力の標準偏差から求めたセンサ分解能は0.7°C、40μεと良好な結果が得られ、歪み温度の分離・絶対測定を可能にする新しい有効な手法が実証できた。低コヒーレンス光を用いる干渉計測法(LGI)は、レーザ干渉法では困難な光路差を絶対計測や位置のコード化による分布計測が可能であり、強い関心を集めているが、本研究では光ファイバを同一方向に進行する2つのモード間の音響光学結合と光ファイバのモード分散を利用してLCIにおける遅延時間走査を行う超音波駆動の光ファイバ遅延時間走査方式(FTDS)を開発した。これは2モードファイバを受信干渉計の2つのアームとし、PZTにより超音波パルスを照射すると超音波パルスは等速移動ビームスプリッターとして働くので光路差の走査が高速で行われることを利用している。1.全ファイバ音響光学遅延時間スキャナー(FTDS)の開発単一モードファイバピグテ-ルSLD光を、ファイバ偏光子を通し、ファイバ偏光コントローラで、2モードHiBiファイバの一偏光基本モードLP_<01>(x)を励起し、LP^<even>_<11>(x)

へのモード変換を起こさせることができることを確認した。次にコーティングを一部除去し軽く引っ張りを加え緊張状態にした50cm程度の2モードファイバの側面からPZTディスクに装着した円錐振動子を精密に位置制御して接触させ、電気短パルスをミックスした正弦波駆動信号を印可することによって励振超音波パルスを周期的に発生させられることができ、この超音波パルスにより2モードファイバ中で光路差の走査が高速で行われることを確認し、FTDSの基本動作を実現することができた。2.信号処理システムの研究計測の実時間性、単純性を重視し、ロ-パスフィルタ、微分回路、飽和増幅回路を構成要素とする高速アナログ信号処理電子回路を作成した。この回路により干渉出力信号のフリンジ位置を測定することが可能となった。3.干渉計実験作成したFTDSを用いファイバ歪みセンサや歪み/温度の同時測定等の干渉計実験を行い基礎的知見を得た。第一に、2モードファイバのモード間の音響光学結合を利用して機械的可動部のない時間遅延走査法を開発した。ボウタイ型高複屈折(HiBi)ファイバ(遮断波長830nm)を使用し、中心波長740nm、コヒーレンス長35μmのSLDでLP_<01>モードを励振する。ファイバは被覆を除去して直線状に張り両端をV溝に固定する。ファイバの一点に小さなAl製円錐ホーンの尖端を接着剤で接合する。ホーンをPZTディスクにマウントし、PZTをファイバのビート長が音波波長と等しくなる11.07MHzの高周波矩形バーストパルス信号で変調することでLP_<11>モードへの変換を発生させ、これにより時間遅延差4.3ps/mの移動ビームスプリッタを実現した。音波パルスによるモード間結合はLP_<01>モードの損失測定から810%と見積られた。干渉ピーク位置の測定から音波の群速度は3636m/sであり、このファイバ音響光学スキャナは2.08psの時間遅れを145μsで走査することができた。第二に、開発した遅延時間走査法の低コヒーレンス・ファイバ干渉計測への応用を研究した。ファイバ音響光学スキャナを用いて低コヒーレンス干渉計を構成し、発生した生の干渉信号をアナログ回路を使って干渉縞束の包絡線およびその微分曲線を出力した後、高速比較器によって方形波パルス化した。方形波の立ち下がり位置を2台の時間間隔測定カウンタを用いて測定することで、時間遅延を絶対測定した。センサ実験として、偏光軸を傾けて縦接続した2本のHiBiファイバを用い、それをチェンバ内に挿入した。チェンバの温度を20、32、45、65°Cと階段的に変え、0-1600μεの引張り歪みをファイバに印加した。得られた温度、歪み感度はそれぞれK_T=-2.4fs/°C・m^<-1>、K_e=0.014fs/μεであった。カウンタ出力の標準偏差から求めたセンサ分解能は0.7°C、40μεと良好な結果が得られ、歪み温度の分離・絶対測定を可能にする新しい有効な手法が実証できた。