hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テンタゲート式水門の動的安定性判別システムの研究開発

テンタゲートの動的安定性を確保し、崩壊事故の再発を未然に防ぐために、以下の研究を行った。第一に、2種類の三次元モデルゲートを用い、上流側水位が固有振動モードにおよぼす影響について検討した。FEMも併用して検討を行った。さらに、実用テンタゲートについても実験を行った。その結果、上流側の水位によって、ゲートの水中での固有振動数はもちろん低下するが、固有振動モードは影響を受けないことが確認できた。第二に、これまでの研究成果をもとに、ゲートの基本諸元のほかに、基本パラメータとして固有振動特性(固有振動数、振動モード)を設定すれば、動的安定/不安定の判別ができるようなシステムを試作した。大形テンタゲート式水門の崩壊事故を二度と繰り返さないために、本質的な動的不安定特性を有するゲートを速やかに判別することのできるシステムを設計することを目的に、以下の研究を行った。(1)モデル実験:実用テンタゲートの固有振動モードを厳密に再現した大型と中型の三次元モデルゲートを製作して、固有振動モードが上流側の水位によってどのように変化するのかを明らかにするための実験を実施した。特に流水方向固有振動のモードがどのように変化するのかについて詳しく調べた。ゲートの高さに対し、約20%程度以上の水が作用していれば、水位が変化しても固有振動モードがほぼ変化しないことが確認できた。(2)振動実地調査:平成23年度から24年度にかけて、ゲートの上流側に水が作用する状態でのゲートの動的安全性を確認するための振動実地調査を行った(独)水資源機構の管理するダムにおいて、ゲートに水が作用しない状態、すなわち空中での固有振動特性を把握するための振動実地調査を実施した。得られた実験結果と以前の実験結果を比較し、固有振動モードが水位の影響によってどのように変化するのかについて検討した。モデル実験の結果とよく一致する結果が得られた。(3) FEMシミュレーション:テンタゲートFEM解析モデルを作成し、上流側に水が作用する場合の固有値解析を行った。十分な検討が行えるまでには至っていないが、解析モデルが完成し、今後、付加質量を変化させて固有値解析を進める予定である。(4)研究成果の発表:上記(1)(3)の研究により得られた成果を国内外の学会で発表した。当初計画していた、振動実地調査、モデル実験が予定通り進んでいる。FEM解析は若干予定よりも遅れているが、今後、スムーズに進められる見込みである。大型テンタゲート式水門の崩壊事故の再発を未然に防ぐために、本質的に動的不安定特性を有するゲートを速やかに判別することのできるシステムを設計・構築することを目的に、以下の研究を行った。(1)モデル実験:実用テンタゲートの固有振動モードを厳密に再現した大型三次元モデルゲートを使用して、上流側水位がゲートの固有振動モードにおよぼす影響についての実験を行った。特に、水をせき止めるスキンプレートの流水方向振動に着目して実験を行った。上流側水位がゲート高さの20%以上の場合について実験を行った。上流側の水位が変化すると、かなり大きな水の付加質量も変化するが、その付加質量は空中での固有振動数を水中で大幅に低下させる作用のみを持ち、ゲートの振動モードには何ら影響を与えないことを確認した。上流側水位が低い場合や全く水が作用していない状態については、振動数が非常に高くなるため計測が難しく十分な実験が実施できていないので、平成29年度に引き続き実施する必要がある。(2)動的安定判別システムの設計:テンタゲート式水門の動的安定/不安定を判別するシステムを設計するために、これまでに確立してきた理論解析を整理し、安定判別に必要な諸元を明らかにした。それを用いて、実験、理論解析、コンピュータシミュレーションをまとめたシステムの基本的な枠組みについて検討した。(3)研究成果の発表:研究により得られた成果を国際会議論文および学術論文として公表した。研究代表者が平成28年4月に所属を変更したことにより、年度当初にスムーズに研究を開始できなかったことの影響が大きい。実験で使用する水槽等は、新しい所属に設置されていたものを使用しているが、モデルゲートの調整やセットアップに予定以上に時間を要したため、実験の進捗に遅れが出ている。また、前所属で使用していたFEM解析ソフトが使用できなくなったため、FEMによる検討が進められなかった。しかしながら、平成29年度は年度当初より実験およびFEM解析を開始しており、夏までに遅れを取り戻せる見込みである。大型テンタゲートが本質的に有する動的安定性について、その解析システムを構築し、大型テンタゲート崩壊事故の再発を未然に防ぐために、以下の研究を行った。(1)モデル実験:実用テンタゲートの径間方向の曲げ固有振動モードまで厳密に再現した大型三次元モデルゲートを用い、上流側水位が固有振動モードにおよぼす影響についての実験を実施した。上流側水位が高い場合については既に実験結果が得られていたため、上流側の水が低い場合についての実験を行った。昨年度までの結果と総合すると、上流側の水位によって、ゲートの水中での固有振動数はもちろん低下するが、固有振動モードは影響を受けないことが確認できた。したがって、実用テンタゲートにおいて、上流側に水が作用していない状態で固有振動特性を計測し、その振動モードが変わらないとして動的安定判別を行っても問題がないことが確認できた。(2)FEM解析:モデル実験で使用した三次元モデルゲートについて、固有値解析および静解析を実施した。水位が変化した場合に水圧によりスキンプレートがどの程度たわむのかについて確認した。

(3)実用テンタゲートの動的安定/不安定を判別するための解析システムの開発を行った。動的不安定性に関するこれまでの理論解析およびモデル実験、実地調査結果をもとに、ゲートの基本諸元のほかに、基本パラメータとして空中での固有振動特性(固有振動数、振動モード)を設定すれば、動的安定/不安定の判別ができるようなシステムを試作した。動的安定判別を行う上で重要な減衰比については、これまでに蓄積した実機の実地調査結果をもとに、安全側の判定を行えるように設定した。今後、使いやすさも意識して、さらに開発を進める予定である。(4)成果発表:研究成果を著書、学術論文として公表し、さらに、国内外の学会で発表した。テンタゲートの動的安定性を確保し、崩壊事故の再発を未然に防ぐために、以下の研究を行った。第一に、2種類の三次元モデルゲートを用い、上流側水位が固有振動モードにおよぼす影響について検討した。FEMも併用して検討を行った。さらに、実用テンタゲートについても実験を行った。その結果、上流側の水位によって、ゲートの水中での固有振動数はもちろん低下するが、固有振動モードは影響を受けないことが確認できた。第二に、これまでの研究成果をもとに、ゲートの基本諸元のほかに、基本パラメータとして固有振動特性(固有振動数、振動モード)を設定すれば、動的安定/不安定の判別ができるようなシステムを試作した。今後、以下の研究を進める予定である。(1)水位の影響に着目したモデル実験:引き続き、上流側水位が固有振動モードに及ぼす影響について検討する。これまでに実施してきた実用テンタゲートの振動実地調査で得られている固有振動モードを再現した複数のモデルゲートを作成し、上流側水位による固有振動モードの変化を詳細に調べる。(2) FEMシミュレーション:引き続き、FEMシミュレーションを実施する。付加質量を変化せて固有値解析を実施する(3)動的安定判別システムの設計:上記の研究で得られた結果をもとに、これまでに確立したテンタゲートの動的不安定性の理論解析を改良する。水位による固有振動モード、および、減衰の変化を含めた形での解析システムを確立する。これまでは水位が変化しても固有振動モードが変化しないものとして扱っていた。今後は、任意の水位で実験を行えば、全水位に応じた固有振動モードが特定でき、それに対する動的不安定性を解析できるようにする。それによって動的安定判別の信頼性が向上することになる。さらに、水門メーカーおよび電力会社のエンジニアが誰でもゲートの動的安定判別を行えるようにするため、視覚的なユーザーインターフェースを備えた解析システムを設計する予定である。これまでに得られた結果をもとに、動的安定/不安定を判別するシステムを設計・構築するために、以下の研究を進める。(1)モデル実験:引き続き、大型3次元モデルゲートを用い、上流側の水位が固有振動モードに与える影響についての実験を行う。特に、これまでに十分な実験データが得られていない上流側水位が低い場合についての実験を行う。
樹木の生体防御システムに基づいた樹木治療技術の確立に関する研究

4樹種の幹に対する季節を変えた付傷処理では、全体的には秋季、冬季の傷害では材変色の進展が遅く、夏季の傷害で最も進展が速かったが、樹種による違いがみられた。水ストレス下で暗色枝枯病菌を接種したスギ苗木では材変色の進展が著しく、水ストレスは病変の拡大に対し大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。ケヤキに穿孔傷害を与え傷口の乾燥状態を制御したところ、傷口の乾燥防止により材変色の範囲、程度が抑制されることが分かった。以上より、傷害に起因する材変色の進展には季節や水ストレス、傷口の状態が影響することが明らかになった。感受性の異なるブナ科4樹種にナラ枯菌Raffaelea quercivoraを接種したところ非通水域、材変色域の大きさは感受性の差異と一致し、またスベリンの呈色反応は感受性の低い樹種で顕著であり防御反応に違いがみられた。R. quercivoraを61月に感受性の高いミズナラと低いアラカシに接種したところ、ミズナラでは67月接種で非通水域が最も大きく、対照との差も大きかったのに対し、アラカシでは非通水域はいずれの接種時期でも対照と大きな違いはなく、樹種によって季節と感受性との関係が異なっていた。R. quercivoraの4菌株をミズナラ、アラカシの苗木と成木に接種したところ、苗木と成木とで各菌株に対する感受性が異なっていた。スギ苗木に暗色枝枯病菌を接種した場合には傷口の乾燥状態は病変の拡大に影響を及ぼさなかった。以上より、病原菌が関与する場合は樹齢、季節、水ストレス、傷口の状態の影響は傷だけの場合から変化することが分かった。まず病変の非破壊検査法を検討した。アカマツ苗にマツノザイセンチュウを接種しMR(核磁気共鳴)マイクロスコープにより観察した。病徴前期の12週間は点状のキャビテーションの発生、拡大が観察され、病徴進展期に入るとキャビテーションは急激に拡大、癒合して形成層に達した。キャビテーションは、アコースティックエミッションの急激な増大、水ポテンシャルの急激な低下、茎の収縮と同調し、病徴進展過程が非破壊的な連続観察によって証明された。スギ苗に暗色枝枯病菌を接種し中性子ラジオグラフィ(NRG)で非破壊的に観察したところ、乾燥した病変部が時間の経過により拡大したこと、病原菌の病原力の違いによる病変部の大きさの差が認められた。次に病変の拡大に対する季節やストレスの影響を調べた。季節を変えて断幹したシラカシで傷害12年後の材腐朽状況をγ線を用いて診断したが、いずれの季節の処理でもまだ腐朽が進展していなかった。水ストレスを加えて暗色枝枯病菌を接種したスギでは材変色の進展が著しく、水ストレスは病原菌の病原力よりも大きな影響を及ぼすことがNRGで明らかとなった。病原菌の存在の影響としては、ナラ枯れをモデルに基本的な指標、反応を調べた。感受性の異なるブナ科4種に萎凋病菌Raffaelea quercivoraを接種した。非通水域は接種314日後まで拡大傾向で、その後横ばいとなった。材変色域の形成時期は樹種により差異があったが接種後721日の範囲で、その後横ばいとなった。材変色域は最終的に非通水域の大きさと一致した。非通水域、材変色域はミズナラが最も大きく、アラカシが最も小さく、感受性の差異と一致した。浸水処理によるミズナラ丸太の揮発成分が萎凋病菌媒介虫を誘引することが明らかとなり、エタノール、リモネン等が行動に関与すると考えられた。樹皮からは誘引物質としてタキシホリングルコサイドが単離された。

病変の非破壊検査法としては、クロマツ苗にマツノザイセンチュウを接種し、MRI(核磁気共鳴イメージング)とAE(アコースティックエミッション)を用いて観察した結果、樹体内病患部である水分通導阻害部の増加とAEとが同調することが示された。また、中性子ラジオグラフィを用いたCTにより傷害処理を行った苗木、枝の樹体内を可視化することができ、樹種による傷害部周辺の材内の水分分布の差異が明らかになった。病変の拡大に対する季節の影響では、季節を変えて4樹種(ヒノキ、メタセコイア、コナラ、シラカシ)の幹へ付傷処理を行った結果、秋季、冬季の傷害では材変色の進展が遅いのに対し、夏季の傷害で最も進展が著しいことが分かった。また、傷口の取り扱い、特に滞水の影響を見るために傷口の処理法を変えた付傷をケヤキに行った。感受性が変わったときの防御反応の違いを明らかにするため、感受性の異なるブナ科4樹種に対し萎凋病菌Raffaelea quercivoraを接種し、菌糸の動態と防御反応を比較した。その結果、菌糸の伸展速度低下はいずれの樹種も接種710日後と同時期であった。スベリンの呈色反応は、抵抗性のアラカシで接種3日後に見られ10日後に顕著になったが、感受性のミズナラは14日後まで部分的であった。感受性の差異に関与する病患部の拡大は接種14日以内であり、菌糸はスベリンやリグニンが堆積することによって停止し、これらの堆積が感受性の差異に関わると考えられた。ブナ科樹木の防御に関わる物質探索のためミズナラ被害木(生存)の変色部周辺を分析したところ、辺材部ではガリック酸等のフェノール成分が存在したが、変色境界部ではメチルガレートやプロピルガレートのようなエステルカルボン酸が主成分となり、変色部や心材ではガロカテキン類を主体とするフラバノールが認められた。病変の非破壊検査法としては、中性子ラジオグラフィを用いたCT解析を進めた結果、傷害処理を行った苗木、枝について、殆どの樹種において明瞭な防御組織の形態が観察でき、傷害部周辺の水分分布について針葉樹と広葉樹との間の差異と防御組織形成とで関連がないことが明らかになった。また、針葉樹のマツでは萎凋病の進展期にMRIで観察された通水阻害ではアコースティックエミッション測定から連鎖的なキャビテーションによることが示された。傷害に伴う病変の拡大に対する季節の影響では、春から夏の傷害で病変の拡大が著しかった。それに対し、病原菌が関わったときの病変の拡大に対する季節の影響では、Raffaelea quercivoraを接種した感受性の異なるブナ科樹木3種の苗木に対し712月に1点接種を行い、接種1ヵ月後に非通水域の大きさを樹種間・接種時期間で比較したところ、感受性が中位のコナラと低いスダジイは8月接種で非通水域が最も大きくその後減少傾向を示したのに対し、最も感受性の高いミズナラの非通水域はいずれの接種時期でも大きな変化は無く、菌に対する感受性の違いにより挙動が異なることが明らかになった。ブナ科樹木の防御に関わる物質探索では、R.quercivoraに対して防御層を形成したミズナラ材の被害部、防御層、移行帯、健全辺材の抽出物のHPLC分析を行った結果、防御層では健全辺材でみられなかったエラグ酸やガリック酸、カフェー酸に類似したUVスペクトルを持つピークを観察し、フェノール類の増加が示唆された。また、防御層や被害部のクロマトグラムは心材のそれと類似しており、感染によって心材化類似の変化が起こったと考えられた。病変の非破壊検査法としては,樹木内部の通水阻害を継続観察するために,樹木用MRIでクロマツ苗の材線虫病による萎凋枯死過程,クロマツ切枝の乾燥過程,コナラおよびコブシの切枝の乾燥過程を観察,通導組織の空洞化と水分含有量の低下を継続的に観察する手法を確立した。
木質構造の梁端ピン接合部の火災時耐力と破壊メカニズムの解明

本研究では、木質構造が本来有する火災時耐力に立脚した耐火設計方法を構築するため、その構築に不可欠である柱梁接合部の火災時耐力の解明に取り組む。接合金物を用いた梁端ピン接合部を対象とし、梁端ピン接合部における木材の割裂・せん断破壊に着目し、当該接合部の火災時耐力と破壊メカニズムを明らかにし、その耐火補強方法を提案する。そのため、梁端ピン接合部を有する構造用集成材梁を用いた部分架構の載荷加熱実験を行い、樹種・梁の断面寸法・梁端ピン接合部の仕様が梁の火災時崩壊時間と破壊性状に及ぼす影響を明らかにする。また梁端ピン接合部の温度分布と応力度分布を数値解析によって分析する。
侵襲時におけるジカルボン酸(セバシン酸)投与の栄養学的効果の機序解明について

【目的】我々は,第11回日本静脈・経腸栄養研究会において,エンドトキシンラットへのセバシン酸投与が,AKBRの改善を促し,肝のエネルギー代謝を改善させる可能性があることを報告した.その作用機序として,セバシン酸の代謝は,ミトコンドリアのみならず,ペルオキシソームにおいても代謝されるためであろうと考えられたので,エンドトキシンラットにおける肝ミトコンドリアおよびペルオキシソームにおける外因性セバシン酸の動態を[1,10-^<14>C]セバシン酸を用いて検討した.【方法】体重200g250gのWistar系雄性ラットを用いて,エーテル麻酔下に,右外頚静脈より,TPNカテーテルを挿入した後,250μg/kgのLPS(Lipopolysaccharide W.E.Coli 055 : B5)をカテーテルより投与し,TPNを開始した.対照群としては,同様にTPNカテーテルを挿入し,生理食塩水を静脈内に投与したラットを用いた.TPNの組成は,非蛋白熱量の10%が,セバシン酸になるように調整し,full strength (250kcal/kg/day)で投与した.LPS投与4時間後(n=4)および,24時間後(n=4)に,[1,10-^<14>C]セバシン酸(50μCi/kg,約0.12ml)をTPNカテーテルよりbolus投与し,20分後に犠死せしめ,肝臓を摘出し,肝臓をホモジナイズし,遠心分離法によってミトコンドリア,ペルオキシソームを抽出し,それぞれの^<14>Cの放射能をシンチレーションカウンターで測定し,^<14>C濃度に換算した.【結果】対照群の4時間時点でのミトコンドリアおよびペルオキシソームの^<14>C濃度はそれぞれ259.3±17.8,1514.1±56.6(ng equiv./g protein)であり,24時間時点では,494.9±41.6,680.6±252.9(ng equiv./g protein)であった.LPS群では,4時間時点でのミトコンドリアおよびペルオキシソームの^<14>C濃度は,212.7±52.5,362.6±266.4(ng equiv./g protein),24時間時点では455.0±31.8,790.7±271.7(ng equiv./g protein)であった.【考察】対照群において,ミトコンドリアのの^<14>C濃度の推移を見ると24時間時点で有意に上昇していて,この変化は静脈栄養によるものと思われた.24時間時点でのLPS群におけるミトコンドリアとペルオキシソームの^<14>C濃度は対照群と有意差を認めなかったことにより,この時点でのミトコンドリアおよびペルオキシソームへの取り込みは対照群と同様の状態に回復していることが示唆された.今後は,栄養基質を変更してミトコンドリアの機能を評価比較する必要があると考えられた.【目的】我々は,第11回日本静脈・経腸栄養研究会において,エンドトキシンラットへのセバシン酸投与が,AKBRの改善を促し,肝のエネルギー代謝を改善させる可能性があることを報告した.その作用機序として,セバシン酸の代謝は,ミトコンドリアのみならず,ペルオキシソームにおいても代謝されるためであろうと考えられたので,エンドトキシンラットにおける肝ミトコンドリアおよびペルオキシソームにおける外因性セバシン酸の動態を[1,10-^<14>C]セバシン酸を用いて検討した.【方法】体重200g250gのWistar系雄性ラットを用いて,エーテル麻酔下に,右外頚静脈より,TPNカテーテルを挿入した後,250μg/kgのLPS(Lipopolysaccharide W.E.Coli 055 : B5)をカテーテルより投与し,TPNを開始した.対照群としては,同様にTPNカテーテルを挿入し,生理食塩水を静脈内に投与したラットを用いた.TPNの組成は,非蛋白熱量の10%が,セバシン酸になるように調整し,full strength (250kcal/kg/day)で投与した.LPS投与4時間後(n=4)および,24時間後(n=4)に,[1,10-^<14>C]セバシン酸(50μCi/kg,約0.12ml)をTPNカテーテルよりbolus投与し,20分後に犠死せしめ,肝臓を摘出し,肝臓をホモジナイズし,遠心分離法によってミトコンドリア,ペルオキシソームを抽出し,それぞれの^<14>Cの放射能をシンチレーションカウンターで測定し,^<14>C濃度に換算した.【結果】対照群の4時間時点でのミトコンドリアおよびペルオキシソームの^<14>C濃度はそれぞれ259.3±17.8,1514.1±56.6(ng equiv./g protein)であり,24時間時点では,494.9±41.6,680.6±252.9(ng equiv./g protein)であった.

LPS群では,4時間時点でのミトコンドリアおよびペルオキシソームの^<14>C濃度は,212.7±52.5,362.6±266.4(ng equiv./g protein),24時間時点では455.0±31.8,790.7±271.7(ng equiv./g protein)であった.【考察】対照群において,ミトコンドリアのの^<14>C濃度の推移を見ると24時間時点で有意に上昇していて,この変化は静脈栄養によるものと思われた.24時間時点でのLPS群におけるミトコンドリアとペルオキシソームの^<14>C濃度は対照群と有意差を認めなかったことにより,この時点でのミトコンドリアおよびペルオキシソームへの取り込みは対照群と同様の状態に回復していることが示唆された.今後は,栄養基質を変更してミトコンドリアの機能を評価比較する必要があると考えられた.
教科教育における教師のフィードバックとその効果-英作文指導を例として-

英作文指導における教師のフィードバックの効果に関して(1)添削,(2)下線,(3)スタンプの3種類のフィードバックが中学2、3年、高校2年の被験者に自由英作文を書いてもらいどのような影響を及ぼすかを調査した。以下のような研究結果が明らかになった:(1)前回の研究では添削の効果は認められなかったが、今回の調査では文法的誤りの割合において添削組が下線、スタンプ組よりも優っていた。また誤りのないT-nuitの長さにおいては下線、添削、スタンプの順で良かった。(2)ただし(1)の結果が主に高校2年生に対して有意な差で認められ、このことは学習経験が増える(ここでは学年が進行すること)と単なるスタンプよりも下線や添削と言ったより詳細なフィードバックが好まれる可能性を示唆している。(3)今回の被験者は国立大学付属の中高一貫の受験校でかなり学力が高かったので、そのような被験者の英語力や環境的な要因が結果に関与している可能性があり今後の比較研究が望まれる。前回(昭和63年平成元年度)の研究によって、同一学年(実際には高校3年)における3つの集団(検印のみ、誤り指摘、添削)の誤りの訂正による英作文の質的向上には、集団間の差がないことがわかった。これによって、課題の選択と組み合わせが適切ならば、指導的介入は必要ないという仮説が支持された。今回の研究では、前回の反省をもとに中学・高校の協力校との体制作りを推進してきた。これは、前回の結果が一学年のみであったので、中学・高校という学年をこえた集団でもこの結果が有効かを再検証するためである。今年度末には、中高一貫の協力校によるパイロット・テストの実施にまでこぎつけることが出来た。協力校については、可能ならば中高一貫の学校をもう一校見つけたいと思っている。パイロットテストの実施に先立って、前回の報告書の内容検討、作文課題の見直し、デ-タ分析分方の再検討などを行い、現在パイロット・テストの結果の集計、分析方法の改善を行っているところである。また、来年度の複数学年の課題入力に伴い、入力作業も繁雑化するがその体制作りも進行中である。大学院生、学部生の協力を得て、本研究員で購入したノ-トパソコン2台を十分活用し、研究室計5台のパソコンで遂時入力出来るようにしている。前回十分行えなかった文献調査に関しても、組織的に行いつつあり、教育的介入、教室における指導が言語習得に及ぼす影響、また広く教育評価全搬、言語教育評価に関連する文献を収集している。本年度は前年度行なった予備調査の結果をふまえて本調査を行なった。対象は協力校(中高一貫教育の公立校)校の中2、中3それぞれ3クラスと高2、4クラスの計10クラスである。調査は10月2回、11月2回、平成5年1月に2回の計6回、英作文課題を与え、作文をさせその内容をすべて、コンピューターに入力した上で異なったフィードバックを与えて返却するというものである。フィードバックの種類は前回(昭和63年平成元年度、一般B、課題番号63450035)と同様。添削、下線による誤りの指摘、ハンユウの3種類である。現在、第6回目の英文を入力、処理中である。この処理が終了ししだい、正確さ、英文の量などの観点による分析を行なう予定になっている。現在のところまでは、確実なことは言えないが、前回と同じように、フィードバックによる差は見られないか、見られたとしても、あまり大きくないのではないかという観察がなされている。前回の異なる点は、対象となっている生徒の学力が非常に高いこと、前回は高校3年生のみであったが、今回は中学生を含む3学年であることである。学力差、学年差によって、フィードバックの影響は異なるかという点に焦点をあてながら分析を進めて行くことになろう。
他種ウイルス遺伝子導入によるヘルペスウイルスの宿主特異性の変化の研究

アルファヘルペス亜科に属するウイルスの宿主特異性は種によって大きな差が見られる。その内でウシを宿主とするウシヘルペスウイルス1型(BHV-1)はin vivoにおいてもin vitroにおいても比較的狭い宿主域を示すが、ブタオーエスキー病ウイルス(PRV)は非常に広い宿主域を有する。本研究においてPRVの糖タンパクgBおよびgCの遺伝子をBHV-1のゲノムに組み込んだ組み換えウイルスBHV-1/TF7-6を構築し、この組み換えウイルスの、BHV-1に対してsemi-permissiveあるいはnon-permissiveである細胞に対しての吸着、侵入能が著しく増大している事をQCPCR法を用いてウイルスDNAを定量することによって明らかにした。更にBHV-1/TF7-6のゲノムにくらげ由来の蛍光タンパクGFP遺伝子を組み込んだBHV-1/TF7-6/GFPを構築し、マウス由来のnon-permissiveであるBalb/c/A31細胞への感染実験を行い、蛍光顕微鏡を用いてGFPタンパクの挙動を追跡した。その結果PRVのgB、gCを発現すると感染細胞内で強い蛍光がみられたがBHV-1のimmediate earlyタンパクは発現していなかった。Balb/cマウスに精製したBHV-1/TF7-6および親ウイルスを接種して免疫反応を調べた結果、誘導されたanti-BHV-1IgG2aとand-BHV-1IgG1の比は前者の方が有意に高い事が明らかになった。これはBHV-1/TF7-6が親ウイルスに比してTh1型の免疫反応を誘導しているものと考えられた。BHV-1のUsORF8タンパクは他のアルファヘルペスウイルスのUs9タンパクの相同タンパクであるが、ウサギ由来のRK13細胞に単独で発現させるとアポトーシスを誘導する事を発見した。そこでBHV-1のUsORF8を発現しない変異株(BHV-1・D8)を作出し、RK13細胞に感染させたところ、野生株に比して細胞障害を起こす程度が低く、野生株感染時に見られる顕著なアポトーシス誘導も観察されなかった。更にBHV-1/D8のRK13における増殖能は野生株に比して高かったが細胞外へ遊離されるmatureウイルス量は低下していた。以上の結果、ORF8タンパクはRK13細胞にアポトーシスを誘導することにより、ウイルス粒子を細胞外へ遊離させる機能を有するのではないかと思われた。我々は先にウシヘルペスウイルス1型(BHV-1)のゲノムにブタのオーエスキー病ウイルス(PRV)のgB及びgC遺伝子を組み込んだ組み換えウイルスBHV-1/TF7-6株を作出し、BHV-1にとってsemipermissiveであるハムスター細胞HmLu-1に対する吸着侵入能が著しく増加していること、さらに侵入ウイルスの核への移行、ウイルスゲノムの複製、成熟ウイルスの生成も増加していることを認めた。平成12年度の研究においてPRVの前初期遺伝子(IE gene)プロモータの下流にgreen fluorescent protein(GFP)遺伝子を配置したユニットを作成し、BHV-1/TF7-6およびその親ウイルスであるBHV-1dltk株のgG

遺伝子部位に組み込んだ2つの組み換え体、BHV-1/TF7-6/GFPおよびBHV-1dltk/GFPを作出した。これの組み換えBHV-1をnon-permissiveであるマウスBalb3T3-A31細胞(A31)に感染させGFPの発する蛍光を追跡した結果以下の事が明らかになった。1)BHV-1/TF7-6/GFPを感染させたA31においては比較的多くの細胞核中にGFP由来の蛍光が見られたが、BHV-1dltk/GFP感染細胞においては殆ど蛍光は見られなかった。2)ヘルペスウイルスDNA複製阻害剤であるPAAを培地に加えても2)の結果は変わらない。3)BHV-1のIE遺伝子は発現しておらず、ウイルスDNAの複製は起こっていない。4)PRVのIEプロモータとBHV-1のIEプロモータをトランスフェクション法にてA31細胞において比較した結果、前者は強い活性を示すが、後者は非常に弱い活性しか示さなかった。平成12年度までの研究において、ウシヘルペス1型ウイルス(BHV-1)にブタオーエスキー病ウイルス(PRV)の糖タンパクgBおよびgC遺伝子を組み込んだBHV-1/TF7-6を構築し、これのBHV-1の本来の宿主ではないsemi-permissiveおよびnon-permissive細胞への吸着、侵入能が著しく増大していることを明らかにした。本年度においてウイルスのマウス細胞(non-permissive)への吸着、侵入を蛍光顕微鏡を用いて追跡するためにBHV-1/TF7-6のゲノムにくらげ由来の蛍光タンパクGFPの遺伝子を組み込んだ組み換えウィルスBHV-1/TF7-6/GFPおよび親ウィルスにGFP遺伝子を組み込んだBHV-1/GFPを構築した。組織培養細胞であるBALB/c/A31を用いて感染実験を行ない、蛍光を観察した結果、PRVのgBおよびgCを発現するBHV-1/TF7-6/GFPは親株に比して感染細胞内で強い蛍光を発し、細胞への吸着侵入能が著しく増大していることが確認された。さらにマウスの腸間膜をin vitroにて保温しBHV-1/TF7-6/GFPを感染させたところ、強い細胞内蛍光が観察された。PRVのgB, gCを発現しないBHV-1/GFPは腸間膜細胞に感染させても殆ど蛍光が見られないことから、PRVのgB, gCがマウス組織細胞へのBHV-1の吸着、侵入能を増大させていることが明らかになった。マウス腸間膜細胞への吸着侵入の増加がin vivoにおける免疫誘導にどのように反映するかを検討するために、マウス腹腔内に接種してBHV-1/TF7-6と親株との比較を試みた。その結果、BHV-1/TF7-6は比較的Th1誘導能が高く、親株はTh2誘導型である事を示唆するデータが得られた。これはBHV-1/TF7-6が腹腔内の細胞に侵入して、細胞内で処理され、抗原が細胞表面に提示されるのに対し、親株は組織細胞内に侵入出来ない結果ウイルス粒子が直接マクロファージに取り込まれて主としてTh2型の抗原提示されることを反映するものと考えられた。
地理空間情報技術を用いた森林生態系の精密管理システムの構築

GIS、GPS、レーザ測量、高解像度衛星画像の地理空間情報技術を用いることで、森林生態系に関する詳細な情報を正確かつ高精度で収集、解析、管理する「精密森林管理システム」を構築した。単木、林分、景観の空間スケールについて一連の情報処理作業をシステム化した。東京大学北海道演習林をフィールドとして精密森林管理システムを設計・実証し、持続的森林管理のための科学的意思決定を支援する情報基盤を提示した。単木位置、林分配置、森林景観の各情報について、それぞれデータ収集の方法を検討するとともに、東京大学北海道演習林をフィールドとして実際にデータ収集作業を行った。1)単木位置データの収集・天然林択伐施業における収穫予定木の位置を高感度GPSで効率的に測位する方法について検討した。GPSを用いた収穫木探索の効率性(所要時間、歩行距離)について、従来の探索方法との比較により評価した。探索実験の結果、探索者がGPSの利用に習熟すれば、収穫木の探索効率向上は十分に期待できることが示された。・演習林内の2つの固定試験地を対象に、GPSとレーザコンパスを用いて立木位置を高精度で測位する方法を検討した。立木位置および樹種、樹高、枝下高、樹冠幅の測定結果をもとに、林分構造可視化ソフトウェア(Forest Window)を用いて林分断面図と樹冠投影図を作製した。2)林分配置データの収集・下層植生の繁茂により林内でのトラバース測量が困難な条件下において、GPSにより林分の配置を測量する方法を検討した。夏季と冬季における携帯型GPS受信機の測位精度比較を行った。三元配置分散分析の結果,季節が有意となり,測位誤差は冬季においてより小さくなった。研究結果をふまえ、林冠下でのGPSによる林分区画測量の作業基準を提示した。3)森林景観情報・演習林全域の高解像度衛星オルソ画像(ALOS)を取得した。精度評価の結果、取得したオルソ画像の位置精度が低いことがわかり、画像解析ソフトウェア(ERDAS IMAGINE)による幾何補正を行った。単木位置、林分配置、森林景観の各情報について、昨年度に引き続きデータ収集作業を継続するとともに、収集したデータの解析を行った。1)単木位置データの収集・解析・高感度GPSにより林冠下で測位した伐採対象木43本について、レーザコンパスを用いた閉合トラバース測量との比較により精度評価を行った。その結果、平均測位誤差は5.7mだった。20本(47%)の測位誤差が4m以内であった一方、7本(16%)は10m以上の誤差があった。高感度GPSで取得した位置データには誤差の大きなものが含まれている可能性があり、伐採対象木を探索する際には注意が必要と考えられた。・レーザコンパスにより固定試験地内の立木と根株の位置を高精度で測位し、天然林択伐における伐採対象木の空間的な分布特性を解析した。伐採木の選定が空間的なバランスを考慮して行われていることを示した。2)林分配置データの収集・解析・林分区画測量におけるレーザーコンパス測量システムと高精度GPSの利用可能性について評価を行った。測量精度、作業効率、耐寒冷地性、内業効率のいずれも優れており、十分な実用性を備えていることを実証した。・東京大学北海道演習林における択伐林の立地環境特性をGISにより解析し、標高300-600m、傾斜30度未満、西向き斜面に多く分布することを示した。3)森林景観データの収集・解析・幾何補正を行った衛星オルソ画像(ALOS)を用いて施業対象区域における林冠構造を解析した。NDVI(正規化植生指標)により抽出した林冠ギャップの位置は林分区画測量の結果とほぼ対応しており、天然林施業計画への応用可能性が示された。単木位置、林分配置、森林景観の各情報について、それぞれデータ収集・解析作業を継続するとともに、データ管理の方法を検討した。1)単木位置データの収集・解析・高感度GPSにより測定した伐採対象木の位置情報をもとに、天然林択伐における伐採強度の空間分布をGISを用いて明らかにした。また、伐採木位置の収集からデータ処理、地図表示に至る一連の精密管理手順を実用化した。・固定試験地内の立木位置をレーザコンパスを用いて測位し、中標高域における択伐天然林における林分構造、および伐採対象木の空間分布特性を明らかにするとともに、単木位置情報の精密管理方法を実用化した。・択伐が行われた固定試験地内で立木損傷の有無を調査し、立木の損壊・損傷が伐根や新設集材路近くで多く発生していることを明らかにした。2)林分配置データの収集・解析・レーザコンパスおよびGPSによる林分区画測量方法とGISソフトウェアを用いた施業区域の作製方法を確立し、天然林施業計画における林分配置情報の精密管理方法を実用化した。3)森林景観データの収集・解析・衛星オルソ画像を用いた天然林の林冠ギャップ抽出技術を確立し、天然林施業計画における森林景観情報の精密管理手法を実用化した。

以上の研究結果に基づき、単木-林分-景観の各森林空間スケールにおける情報処理作業を統合的にシステム化し、森林生態系の精密管理システムを実用化した。本成果の一部はカンボジアおよびスロベニアで行われた国際会議において研究発表を行った。
神経カラム電気刺激による視覚再建のための多角的アプローチ

ラット視覚野に微少多極電極を刺入し、スパイク・局所集合電位解析を行い、神経ネットワークとその伝搬様式を明らかにした。ヒト視覚野を経頭蓋磁気刺激(TMS)する時の脳内誘導電流をシミュレーションして、比較的限局した領域を刺激できることを明らかにした。ついでナビゲーションガイド下高頻度磁気刺激により誘発される人工視覚を定量的に解析し、TMSによる視覚機能評価法を開発した。ヒト脳磁図、硬膜下電極にて視覚刺激に対する脳律動変化を計測解析し、脳律動にもとづいた視覚機能評価法を開発した。1)ラットを用いた網膜光刺激と視覚野神経カラム刺激の比較健常ラットの視覚野に微小多点電極を視覚野に刺入し、網膜光刺激を与え、field potentialおよびspikeをマルチチャンネル神経信号収集システムにて記録・解析している。ネコを用いた実験系を現在構築中である。2)健常者・視覚障害者に対する視覚野高頻度経頭蓋磁気刺激健常者・視覚障害者を対象にナビゲーションガイド下に高頻度経頭蓋磁気刺激を行い、誘発される視覚の性状・位置・時間等を詳細にマッピングした。健常者では刺激部位と誘発視覚の関係は機能解剖に合致し、高頻度刺激でより安定した誘発視覚が得られた。この結果を応用して経頭蓋磁気刺激を用いた人工視覚システムを特許申請した。脳梗塞による視野障害者では誘発視覚は視野の境界付近に誘発されることが多かった。3)経頭蓋磁気刺激時の脳内誘導電流分布の有限要素法を用いたシミュレーション経頭蓋磁気刺激時の脳内誘導電流の空間分布を有限要素法を用いてシミュレーションした。小脳半球をターゲットに刺激点を設定した場合、小脳半球表面に比較的限局した誘起電流が生じることが明らかになった。4)開口合成脳磁図、脳表電極を用いた視覚野機能評価視覚路近傍病変を有する患者に対して広視野角でのPattern reversal刺激を行い、開口合成脳磁図にて視覚誘発磁界を調べた。その結果、視覚刺激によりγ帯域の同期反応を後頭葉視覚野に認め、その局在は機能解剖学的に視野障害に合致した。また術中に脳表電極を後頭葉に留置し、視覚刺激に対するγ帯域の同期反応を計測した。その結果一次視覚野の局在が正確に同定でき、視覚機能温存に有用であった。1)ラットを用いた網膜光刺激と外側膝状体電気刺激の比較健常ラットの視覚野に微小多点電極を、外側膝状体に単極針電極刺入し、網膜光刺激もしくは外側膝状体電気刺激を与え、local field potential(LFP)およびspikeをマルチチャンネル神経信号収集システムにて記録・解析している。JPSTH解析では視覚野の特徴的機能的ネットワークが明らかになり、LFPの時空間分布からは脳賦活の伝搬状態が明らかになった。2)視覚障害者に対する視覚野高頻度経頭蓋磁気刺激昨年度に引き続き、視覚障害者を対象にナビゲーションガイド下に高頻度経頭蓋磁気刺激を行い、誘発視覚のマッピングをしている。両側視神経損傷による全盲患者では誘発視覚に一定の傾向が得られなかった。3)視覚野磁気刺激時の脳内誘導電流分布の有限要素法を用いたシミュレーション経頭蓋磁気刺激時の脳内誘導電流の空間分布を有限要素法を用いてシミュレーションした。後頭葉をターゲットに刺激点を設定した場合、後頭葉に比較的限局した誘起電流が生じることが明らかになった。4)開口合成脳磁図、脳表電極を用いた視覚野機能評価昨年度に引き続き視覚路近傍病変を有する患者に対して、開口合成脳磁図による視覚誘発磁界と、術中脳表電極留置による視覚刺激に対する視覚野の律動変化から一次視覚野の局在評価をしている。健常者に対しては開口合成脳磁図を標準脳上で統計解析した。その結果、1/4視野レベルの視覚機能評価は現有機器では困難であると考えられた。1)動物実験にもとづいた視覚野神経回路網の解析健常ラットの視覚野に微小多点電極を挿入し、網膜光刺激を与え、視覚野に生じるfield potentialおよびspikeをマルチチャンネル神経信号収集システムにて記録・解析した。Joint PSTH解析から推定される機能的ネットワークは数学的にはスモールワールドネットワークに相当すると考えられた。これは本ネットワークモデルの妥当性を実証し、今後の人工視覚研究の発展にもつながる重要な成果と言える。2)視覚野高頻度経頭蓋磁気刺激(rTMS)の定量解析と人工視覚への応用ナビゲーションガイド下に高頻度経頭蓋磁気刺激による誘発視覚の性状・位置・時間等を詳細なマッピングの結果を国内雑誌に掲載した。さらに本成果にもとついてrTMSを用いた人工視覚装置の国内特許を取得した。3)律動変化を用いた脳磁図による視覚野機能検査法の確立開口合成脳磁図法を用いてγ帯域律動変化にもとづいた視覚野機能検査法を確立し、臨床での利用を開始した。病変・治療が視覚路に関連する脳外科術前患者に対して術前視覚機能評価法として広く利用している。

4)視覚路関連病変に対する硬膜下電極を用いた術中視覚野誘発反応の計測視覚路近傍の脳外科手術においてフラッシュ光刺激に対する視覚誘発反応を硬膜下電極にて計測した。鳥距溝周囲の後頭極に明瞭なγ帯域律動を認められ、術中視覚機能評価として有用であることが実証された。またさらに精密な評価を可能にする高密度電極の国際特許を申請した。5)術中視覚機能モニタリングシステムの構築視覚野γ帯域律動変化を指標とした視覚機能温存手術のための術中マルチディスプレイモニタリングシステムを開発した。
マクロファージの遺伝子発現を制御するアポトーシス細胞由来因子の同定

本研究では、アポトーシス細胞からAMPが放出されることを明らかにした。またこのAMPの放出はカスパーゼによる切断を受け開口したPanx1チャネルを介することを明らかにした。放出されたAMPはマクロファージ上の酵素によりアデノシンに分解された後、マクロファージ上のアデノシン受容体を介して抗炎症性シグナルを伝達することがわかった。アポトーシス細胞の培養上清に含まれる水溶性低分子のメタボローム解析により、マクロファージの遺伝子発現を制御する因子として、AMPを同定した。アポトーシス細胞から放出されたAMPは、マクロファージ上の酵素によりアデノシンに分解された後、アデノシン受容体を介してマクロファージに抗炎症性のシグナルを伝達した。またアポトーシス細胞ではpannexin1チャネルがcaspaseによる切断を受けて開口し、このチャネルを介してAMPが放出されることが分かった。アデノシン受容体遺伝子及びpannexin1チャネル遺伝子を欠損するマウスの腹腔内に酵母細胞壁成分であるzymosanを注射し、急性の腹腔炎を起こさせると、野生型のマウスに比べ炎症が遷延することが分かった。これらの結果より、炎症時に生じるアポトーシス細胞がAMPを放出し、アデノシンとなることによりマクロファージに抗炎症性のシグナルを伝達し、不必要な炎症の遷延を防いでいることが示唆された。多細胞生物の体内において、アポトーシスを起こした細胞はマクロファージにより貪食処理される。マクロファージによる病原体やネクローシス細胞の貪食処理は炎症反応を惹起するのに対し、アポトーシス細胞の貪食は炎症反応を伴わないことが知られていたが、本研究は、アポトーシス細胞から分泌されるAMPがこのアポトーシス細胞貪食時にみられる抗炎症効果の一端を担っていることを明らかにした。本研究は、アポトーシス細胞から放出されマクロファージの遺伝子発現を変化させる因子を同定すること、及びその因子のシグナルの生理的意義の解明を目的とする。平成23年度は因子の同定、平成24年度はその因子の生理的意義の解明を目標として研究を計画した。これまでの研究で、アポトーシス細胞の培養上清にはマクロファージの遺伝子発現を変化させる因子が存在すること、またその因子はタンパク質、DNA、RNA、ATPではない低分子化合物であることが分かっていた。平成23年度の研究では、まずアポトーシスを誘導したマウスT細胞株の培養上清をLC/MS解析に供し、そこに含まれる低分子化合物を網羅的に同定・定量することにより、多数の候補因子を得た。次いで、これら候補因子の存在下でマクロファージを培養し、その遺伝子発現変化を観察することにより、候補因子の絞り込みを行った。その結果、1種類の有力な候補因子を得た。次いで、この因子の分解酵素およびレセプターのアンタゴニスト存在下ではアポトーシス細胞とマクロファージを共培養してもマクロファージの遺伝子発現変化が見られないことを確認した。またLC/MS解析によりC57BL/6マウスから調製した胸腺細胞でもアポトーシス誘導時にこの因子が同様に放出されることを確認した。平成23年度の目的であるマクロファージの遺伝子発現を制御する因子の同定が達成されたたため。これまでに得られた候補因子について、その因子のシグナルの生理的意義を明らかにすることを目的とする。候補因子に対するレセプター遺伝子のノックアウトマウスを用いて、主に1)抗炎症性シグナルである可能性2)アポトーシス細胞の貪食除去を効率よく行うためのシグナルである可能性に焦点を当て検討する。遺伝子発現測定のための試薬、サイトカイン定量のための試薬、実験動物の交配・飼育維持に必要な消耗品購入に使用する。また得られた研究成果を国内外に発信するため、学会参加費用を必要とする。
スウェーデンにおける参加・分権・市民社会－比較政治史的視座から

平成25年度の中心的課題は、北欧諸国の中央地方改革を、福祉国家形成・再編の政治過程との関係性に着目しながら、分析する作業である。昨年度は、スウェーデンのレギオン設置改革の考察を主たる論題としたが、本年度はそれに引き続き、分析対象をデンマークにも広げ、北欧近接比較の観点から検討することを試みた。北欧諸国を一つの「北欧モデル」論で語る論調がある一方で、その類似性の中の差異に着目した秀逸な比較研究がこれまで多く出されてきた。その厚い基盤を吸収しつつ、福祉国家再編期の北欧二国の政治現象を比較の枠組みの中で捉えるべく、その準備の考察を進めた。成果は、2014年6月の日本比較政治学会において報告されることが予定されており、目下その用意を進めている段階である。また、両国の福祉国家形成のプロセスについて、その収敏一分岐(類似性と差異性)のダイナミズムを、歴史的な時間軸の中に置き直し、その位置づけを考究する作業にも取り組んでいるが、これに関しては、学位請求論文執筆時までの続行課題としたい。北欧における市民社会論・国家社会関係をめぐるトピックスを検討する作業も、関連文献の収集.読解を、引き続き、行っていく。(抄録なし)今年度(2011年度)は、第一に、市民参加の事例検討として、2007年および2009年に実施された「ヨーロッパ市民コンサルテーション(European Citizens'Consultations,ECC)」についての考究を行った。これは、欧州委員会と各国市民団体の協働のもとに、スウェーデンをはじめとするEU加盟全27ヶ国において、市民討議会を開催するとともに、それらを合わせて「一つのヨーロッパの世論」を作るべく実施された大規模討議プロジェクトである。国民国家(nation-state)レベルと超国家(transnational)レベルの間を行き来する、新たな形態の市民参加の動向を把握することは、採用研究課題の推進にとって、極めて重要である。同時に、市民社会の「ヨーロッパ化」は、各国レベルの民主主義にも大きな影響を及ぼすという点においては看過し得ない現象である。討議デモクラシー論の潮流の中での位置づけを考慮しながら(このECCの)背景や制度的特徴を詳細に分析した成果は、単行本所収論文として、2012年1月に刊行された。第二に、スウェーデンの分権化改革と市民社会論についての書籍・論文の収集につとめた。2012年2月3月には、約10日間の日程でスウェーデンに短期滞在し、王立図書館や大学図書館などにおいて、文献の複写の作業を行った。これと並行して、比較の素材となる他国の事例についても状況を正確に把握すべく、雑誌所収論文を中心に関連資料の収集につとめた。以上は、次年度以降の研究に向けての予備的作業でもある。・スウェーデンにおける中央地方関係改革の近年の事例である「レギオン改革」についての研究に取り組んだ。この20年間ほどの時期の改革の動きを対象として、変動目まぐるしい政治状況との関係に留意しながら、考究を進めた。今年度は、11月の政治社会学会の会員公募セッションにて、口頭報告を行った。同時に、雑誌論文(もしくは研究ノート)への投稿についても検討したが、スケジュールの関係で断念した。活字化については次年度以降の課題としたい。・(2012年1月に刊行された)『討議デモクラシーの挑戦』所収論文(前年度実績報告書記載分)の脱稿以後の、ヨーロッパにおける政治参加の現況のフォローの作業を継続して行った。European Citizens' Initiativeなど新たな取り組みも観察される一方で、国内外で多くの論考が出される状況にある。個別事例・理論の双方を継続的に把握するとともに、スウェーデンの市民参加の実況についても考察を進めていく。・北欧の市民社会論の主要著作であるLars Tragardhed. State and Civil Society in Northern Europeについての検討作業を行った。「学界展望」論文の候補作として、同書を中心に、北欧における市民社会論の著作を検討・分析した。註記文献・関連文献などについても、適宜収集・読解につとめた。2013年1月に著作の選定を進めるとともに、2・3月には書評論文としての草稿を作成する作業を進めていった。(本報告書作成時には、まだ途上であり、作業の一部は次年度に引き続いて行う。)そして、これを契機としつつ、北欧の市民社会についてのより広範な研究分析にも手を広げていくことができればと考える。

北欧における市民社会論・国家社会関係をめぐるトピックスを検討する作業も、関連文献の収集.読解を、引き続き、行っていく。当初の研究目的・計画を確認しながら、研究を進めている。市民参加の潮流についての考察の進行は、順調である。当初の研究目的・計画を確認しながら、着実に研究を進めている。今年度と同様に、引き続き、研究を進める。ヨーロッパレベルの市民参加の様相についても、フォローしていく。今後の方向性としては、同時期に行われたデンマークなどの改革プロセスとの比較を通して、もって北欧型の中央地方関係の特質を明らかにしていく方向で考えていきたい。短期渡航調査を行うとともに、成果の発表にも力を入れていく。(抄録なし)
免疫抑制剤眼局所投与による角膜移植後の免疫抑制効果の研究

シクロスポリン(CYA)及びFK506の眼局所投与方法について検討を加えた。両剤の単回投与による角膜内濃度を経時的に調べた。0.05%CYA点眼では30分後で約1300ng/gr,24時間後で約700ng/gr,0.0%FKー506点眼では30分後で約370ng/gr,24時間後で約130ng/grであった。FKー506を0.1mg/kg結膜下注射し、7日後では約127ng/grであった。上記の値は両薬剤とも血中の有効濃度と同等の値であった。家兎角膜移植を行い、2週間後に皮膚交換移植を行った。CYAは0.025%点眼,0.05%点眼,0.05%点眼,FKの506は0.1mg/kg結膜下注射(1週1回)の4群とαーCD(CYA溶解剤)のみの点眼をコントロ-ルとして免疫抑制効果について比較した。50日間の投与後では、0.025%CYA点眼群で10眼中4眼,0.05%CYA点眼群では、10眼中2眼,0.1%FKー506点眼群では10眼中0眼,結膜下注射群では10眼中1眼,コントロ-ル群では10眼中8眼が免疫反応を発症し、コントロ-ル群と比較して0.05%CYA,0.1%FKー506,FKー506結膜下注射では有意に免疫抑制効果の延長が認められた。上記結果から両薬剤の眼局所投与による免疫抑制効果が期待出来る。シクロスポリン(CYA)点眼の濃度を決定するために、今回は0.05%を使用した。家兔眼交換角膜移植後、更に2週間後皮膚交換移植を行った。11眼に0.05%CYA点眼、他の11眼をコントロ-ルとした。50日間の点眼期間では11眼中9眼が移植片角膜は透明、コントロ-ル群では10眼中2眼が移植片透明で残りすべてが免疫反応の発症がみられた。0.05%CYA点眼の免疫抑制効果を更に調べるため、ラット角膜を家兎角膜に表層移植した。7眼に0.05%CYA点眼、他の8眼をコントロ-ル群とした。50日間の点眼期間中に0.05%CYA点眼群では7眼中5眼がコントロ-ル群では8眼中1眼が移植片透明治癒を得たが、残りすべて免疫反応の発症によって移植片角膜は混濁した。今回の両実験共、統計学的には0.05%CYA点眼がコントロ-ルに比べて有意に免疫抑制効果が得られ、この結果から人眼への応用が可能となった。前年度シクロスポリン点眼の濃度別(0.025,0.05%)について検討を行ったので今年度はFK506点眼及び結膜下注射の投与による移植後免疫抑制効果について検討した。FKー506は結晶性のため、約100μmの微細顆粒にして界面活性剤とのサスペンション点眼液に作成した。0.1濃度頻回点眼後の角膜内移行は平均942ng/gr,50μlの1回眼30分後では370ng/gr,24時間後では130ng/grであった。0.1mg/kgの結膜下注射に7日後の角膜内下Kー506濃度は平均127ng/grであり、両投与とも血中の効果濃度と同等の値を示した。前回の実験方法と同様な方法で移植実験を行った。即ち家兎角膜移植後2週間後に皮膚交換移植を行い感作を強めた。

一群10眼として,0.1%FKー506点眼(1日4回),と0.1mg/kg結膜下注射1週1回を行い,50日後で移植治療率を比較した。0.1%FKー506点眼群は50日間全例が透明性を維続し,結膜下注射群では9眼中1眼に免疫反応の発症がみられた。この結果からFK506の投与方法としては結膜下注射による投与の方がやや優れていると思われた。
ペプチド交互共重合体を母骨格とした強靭な粘弾性材料の開発と医療材料への応用

超機能を有する自然界の構造タンパク質は特定のアミノ酸配列を繰り返し構造に持つため、ペプチドベースの次世代材料の開発の上で、大量合成に適用可能なポリペプチドの配列制御法の開発が強く望まれていた。こうした背景の下、我々はごく最近2種のアミノ酸ユニットが完全に交互に配列したペプチド交互共重合体を無触媒且つワンポットで合成する新重合法を開発した。本研究では天然の構造タンパク質の構造と機能をモチーフとし、ペプチド交互共重合体を用いた強靭な粘弾性接着剤の設計応用までを研究する。