hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超函数の積分変換と無限階微分作用素の研究

有界型の超函数を対象とした変換については、「無限遠における可積分性」の考察はあまり進まなかったが、前年度に引き続き、強位相がMontel的ではない例として反射的バナッハ空間に値をとる有界型超函数に対する作用素および方程式を考察するとともに、弱い意味のケーテの双対性を示し、さらに反射的局所凸値の場合の考察にも端緒をつけた。また、ベキ乗可積分型の超函数の大域切断を考察し、その象限分割の楔による境界値表示を与えた。これらの研究について、無限次元の複素解析や位相解析の文献等を参照するとともに、連携研究者の石村氏や研究協力者のLiess氏をはじめとして各地の専門家と連絡を取り意見を求め、さらに京都の研究集会や御茶ノ水の研究集会を主催する他、姫路、札幌等の研究集会等に参加し、これまでに得られた成果の発表や、参加者との研究連絡を行なった。また、成果の一部はLiess氏との共著論文および代表者の論文の形で公開した。超函数の半連続写像に関して、BMTクラスと呼ばれる準解析的可微分クラスと無限階微分作用素による割り算を利用して、特異台の性質を示すことができ、原稿の形にまとめ投稿している。有界型の超函数を対象とした変換については、前年度に引き続き、反射的局所凸値の場合の場合の考察を行った。弱い意味のケーテの双対性を用いて、微分差分方程式を含む、強位相に関する連続性をもつような周期的函数方程式に対してMassera型定理を示し、これも原稿の形にまとめ投稿している。これらの研究について、位相解析や関数空間の文献等を参照するとともに、連携研究者の石村氏や研究協力者のLiess氏をはじめとして各地の専門家と連絡を取り意見を求め、御茶ノ水の研究集会を開催する他、バヤドリード、サウサンプトンの研究集会や東京、京都、広島、金沢、大阪の研究集会等に参加し、これまでに得られた成果の発表や、参加者との研究連絡を行なった。また、上に記したように、成果の一部はLiess氏との共著論文および代表者の論文として投稿中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。代数解析26年度が最終年度であるため、記入しない。超函数の半連続写像に関する部分が若干遅れているものの、一方で有界型の超函数を対象とした変換については想定以上に進展しており、全体としてはおおむね順調といえる。超函数の半連続写像に関する部分が引き続き若干遅れがあるものの、有界型の超函数を対象とした変換についてはほぼ計画通りである。さらに、準解析的可微分クラスの解析やベキ乗可積分型の超函数の境界値表示などでは想定以上に進んでおり、全体としてはおおむね順調といえる。超函数の半連続写像に関する部分が引き続き若干遅れているものの、一方で有界型の超函数を対象とした変換については想定以上に進展している。さらに、双方に共通して、局所凸空間の反射性、正則函数の空間の双対性が関連することが明らかになってきており、全体としてはおおむね順調といえる。これまでと同様に計画に沿って進めていきたい。これまでと同様に計画に沿う形で進めていく。これまでと同様に計画に沿う形で進めていくが、全般に渡ってベクトル値正則函数の空間の双対性が関連することがわかってきたので、ここに重点を置きたい。
超臨界及び液体二酸化炭素の岩盤圧入小規模現場実験

地球温暖化の速効的対策であるCO2(二酸化炭素)地中貯留では,大量のCO2を地下深部に圧入するが, CO2は地下深部ではさらさらとして粘度が小さい超臨界状態となるため周辺地層に与える影響を検討して必要がある.本研究では,現場の岩盤に超臨界CO2の圧入しその際の微小な破壊音であるAEを測定した.その結果,超臨界CO2は水の圧入に比べてAEの震源が広く分布するが,圧入位置での亀裂造成後時間が経過すると亀裂閉合によると思われるAEが観測された.このようなAEは岩盤の破壊ではなくガス抜けよるものと思われ,例えAEの震源分布が広がっても周辺地層に安定性に与える影響は小さいと思われた.地球温暖化の速効的対策であるCO2(二酸化炭素)地中貯留では,大量のCO2を岩盤内に効率よく圧入する必要がある.CO2を実際に圧入する地下深部ではその温度圧力条件からCO2は水の1/1001/10の小さな粘性を有する超臨界状態となる.このような粘性の小さい流体の圧入が微小地震の発生や遮蔽性を期待するキャップロックの安定性に悪影響を与えないことを確認する必要がある.そこで本研究では研究代表者らのこれまでの室内CO2圧入実験の成果に基づき,自然状態の現地の岩盤を用いてCO2の圧入実験を行い,極めて小さい地震であるAE(Acoustic Emission:岩盤の微小破壊に伴う弾性波動)を観測して圧入によって生じる亀裂の特徴を調べ岩盤の安定性への影響を評価することを目的とする.H26年度は関西電力黒部第3発電所の高熱隧道で超臨界CO2の圧入実験を,H27年度はJAEA(日本原子力研究開発機構)瑞浪超深地層研究所の常温の横坑で液体CO2の圧入実験を行う.これらのサイトは花崗岩質の岩盤であるが,現実のCO2地中貯留では堆積岩を貯留層とし,その上部に存在する透水性の低い頁岩に漏洩のバリア機能を期待することが多いため,最終年度のH28年度には釧路コールマイン坑内の頁岩層で実験を行う.このため,今年度は黒部地点での現地予備実験,釧路地点の現地調査,CO2供給装置の整備と高圧ガス使用に関する京都府への届け出作業を行うとともに,海外のシンポジウムや関連機関に出かけ,当該研究課題に関する情報収集を行った.地球温暖化の速効的対策であるCO2(二酸化炭素)地中貯留では,大量のCO2を岩盤内に効率よく圧入する必要がある.CO2を実際に圧入する地下深部ではその温度圧力条件からCO2は水の1/1001/10の小さな粘性を有する超臨界状態となる.このような粘性の小さい流体の圧入が微小地震の発生や遮蔽性を期待するキャップロックの安定性に悪影響を与えないことを確認する必要がある.そこで本研究では研究代表者らのこれまでの室内CO2圧入実験の成果に基づき,自然状態の現地の岩盤を用いてCO2の圧入実験を行い,極めて小さい地震であるAE(Acoustic Emission:岩盤の微小破壊に伴う弾性波動)を観測して圧入によって生じる亀裂の特徴を調べ岩盤の安定性への影響を評価することを目的とする.H26年度は関西電力黒部第3発電所の高熱隧道において高温の花崗岩を利用して,超臨界CO2の圧入実験を実施した.初めての現場実験のため,種々のトラブルが生じたが,水と超臨界CO2による水圧破砕に成功した.しかしながら,十分なデータが取得できなかったため,当初計画では最終年度のH28年度に釧路コールマイン坑内の頁岩層で実験を行う予定でいたが,これを変更し,再度黒部サイトで実験を行い,不足データの追加取得を試みることも考えている.H27年度は,当初計画通りJAEA(日本原子力研究開発機構)瑞浪超深地層研究所の常温の横坑で液体CO2の圧入実験を行う予定である.地球温暖化の速効的対策であるCO2(二酸化炭素)地中貯留では,大量のCO2を岩盤内に効率よく圧入する必要がある.CO2を実際に圧入する地下深部ではその温度圧力条件からCO2は水の1/1001/10の小さな粘性を有する超臨界状態となる.このような粘性の小さい流体の圧入が微小地震の発生や遮蔽性を期待するキャップロックの安定性に悪影響を与えないことを確認する必要がある.そこで本研究では研究代表者らのこれまでの室内CO2圧入実験の成果に基づき,自然状態の現地の岩盤を用いてCO2の圧入実験を行い,極めて小さい地震であるAE(Acoustic Emission:岩盤の微小破壊に伴う弾性波動)を観測して圧入によって生じる亀裂の特徴を調べ岩盤の安定性への影響を評価することを目的としている.H26年度は関西電力黒部第3発電所の高熱隧道の高温花崗岩を利用して,超臨界CO2の圧入実験を実施した.初めての現場実験のため,種々のトラブルが生じたが,水と超臨界CO2による水圧破砕に成功した.H27年度は,当初計画通りJAEA(日本原子力研究開発機構)瑞浪超深地層研究所の常温の横坑で液体CO2の圧入実験を行ったが,セメントパッカーからの漏えいのため,特にCO2の実験で失敗が多く生じた.

これは岩盤温度が低いためセメントが実験に必要な短時間では固まりにくいこと,循環水を使用したため微細な粒子がセメントと金属の接触部に沈殿しこの箇所で漏えいが生じやすかったことが原因と思われる.一昨年度の黒部では岩盤温度が高く,清浄な豊富な洗浄水を使用できたことからこのような問題の発生が少なかったこと,また一昨年度の黒部での実験データの解析を進めたところ,実験データが不足しておりこれを補うことで当初の研究目的を満足する有用な知見が得られる見込みが強いことがわかった.H26年度に関西電力黒部第3発電所の高熱隧道で実施した超臨界CO2の圧入実験では,水による破砕は岩盤中の既存亀裂にそって生じたのに対し,CO2による破砕では健全な岩盤中に新たな亀裂が造成されたため,水とCO2で岩盤条件が異なり,研究目的である破砕流体の違いによる造成亀裂の特徴の違いを検討することができなかった.また水圧破砕の亀裂発生時には極めて多数のAEが連続して発生し,AE測定に欠測が生じることがわかった.AE測定の欠測は測定器のデータ転送速度が不十分なためであることがわかったので,H27年度は,ハードディスクをSDDに交換してデータ転送速度を高速にした.また従来はあるレベル以上の振幅の大きなAEが発生するたびにAE波形の測定を起動するトリガー方式であったのを,ずべてのAE波形を連続的に測定する方式に切り替え,AE測定に全く欠測が生じないより高度な測定システムを構築した.その結果,従来AEの発生が多く測定が困難であった水圧破砕亀裂発生時のAEを,H27年度の瑞浪地点での水による破砕実験ではすべて測定することができ,水圧破砕亀裂の初生時には引張型のAEが,その後はせん断型のAEが得られることがわかり,水圧破砕メカニズムに関する新たな知見が得られた.従って,黒部で一昨年度と同じ条件でCO2の漏えいなく実験ができれば,水とCO2による造成亀裂の特徴の違いを検討できるとともに,水圧破砕に関する新たな知見も得られ,当初の研究目的を十分に達成することができると思われる.地球温暖化の速効的対策であるCO2(二酸化炭素)地中貯留では,大量のCO2を岩盤内に圧入する必要がある.CO2を実際に圧入する地下深部ではその温度圧力条件からCO2は水の1/1001/10の小さな粘度を有する超臨界状態となる.このような粘度の小さい流体の圧入が自然地震の誘発や遮蔽性を期待するキャップロックの安定性に悪影響を与えないことを確認する必要がある.そこで本研究では,研究代表者らのこれまでの室内CO2圧入実験の成果に基づき,自然状態の現地の岩盤を用いてCO2の圧入実験を行い,極めて小さい地震であるAE(Acoustic Emission:岩盤の微小破壊に伴う弾性波動)を観測して圧入によって生じる亀裂の特徴を調べることを目的とした.H26年度は黒部渓谷の高温花崗岩を利用して超臨界CO2の圧入実験を実施し,H27年度は日本原子力研究開発機構瑞浪超深地層研究所の常温の花崗岩で液体CO2の圧入実験を行った.一昨年度の黒部での実験データの解析を進めたところデータが不足しており,これを補うことで当初の研究目的を達成できる見込みが強いことがわかった.そこで.H28年度は一昨年度(H26年度)に続き黒部渓谷で実験を行い,超臨界CO2と水で2回ずつ信頼できる新たなデータを得ることができた.その結果,超臨界CO2の圧入では水の圧入に比べてAEの震源分布が広く分布することがわかった.しかし超臨界CO2の圧入では亀裂造成後時間が経過すると亀裂閉合によると思われるAEが観測された.このようなAEは火山性地震でも観測されていることから岩盤の破壊ではなくガス抜けに伴う亀裂閉合よるものと思われ,このようなAEであれば例えAEの震源分布が広がっても自然地震を誘発する心配は少ないものと思われた.地球温暖化の速効的対策であるCO2(二酸化炭素)地中貯留では,大量のCO2を地下深部に圧入するが, CO2は地下深部ではさらさらとして粘度が小さい超臨界状態となるため周辺地層に与える影響を検討して必要がある.
「特定不能の広汎性発達障害」の境界と異種性についての研究

本研究は、広汎性発達障害カテゴリー内の特定不能の広汎性発達障害(PDD-NOS)とその他のPDDとの境界、またPDD-NOSと非PDDとの境界は存在するのかどうかを明らかにすることを目的として、幼児から成人までの広いPDD者を対象に、行動、神経生理、遺伝子発現までの多元的アプローチにより、横断的および縦断的に調べた。その結果、PDD-NOSの独自性の根拠は見出せず、自閉症状の軽度なPDD-NOSやPDD閾下群においても、神経生理、遺伝子発現レベルではPDD特異的な特徴を有することが示され、PDDの恣意的な境界について検討が必要であることが示唆された。本研究は、自閉症スペクトラム(広汎性発達障害)という障害単位のなかで、最も自閉症症状の程度が軽度な、しかし最も頻度の高い、「特定不能の広汎性発達障害(PDD-NOS)」の病態が、中核的な自閉症などと比較して、行動、認知、神経レベルで均質なのか、異質なのか、異質な群から成るとすればPDD-NOSサブタイプの行動、認知、神経レベルでの違いは何か、について明らかにすることを目的とする。平成22年度は、リクルートした児童を対象に、症状の重複が問題となる複数の発達障害サブグループと手池発達児童との認知・行動レベルの比較を行った。具体的には、日本語版Kiddie-SADS-PL第3版を用いて現在と過去についての精神医学的診断を行い、DSM-IVに従ってPDD-NOS群(n=5)、自閉症群(n=2)、ADHD群(n=4)、定型発達群(n=29)の4群に分類した。PDD-NOS群、ADHD群、定型発達群について、精神発達機能(対人(SRS)、読み、不器用(MOQ-T)、注意や衝動性(ADHD-RS)、情緒や行動の障害(SDQ))を量的に評定し、群間比較を行った。その結果、PDD-NOS群とADHD群とでは、多動・衝動性症状の程度でのみADHD群でより顕著であるという群間差が見られたが、不注意、対人行動、読みの問題の頻度や、不器用、情緒や行動面においてはすべて有意差が見られなかった。また、ADHD群を定型発達群と比較した結果でも、対人行動症状は有意に変わらなかった。したがって、PDDの中核症状である対人機能については、問題が顕著な順に、PDD-NOS、ADHD、定型発達であるが、PDD-NOSとADHD、ADHDと定型発達の間は連続的に偏移することが示唆された。同様に、ADHDの中核症状である不注意については、問題が顕著な順に、ADHD、PDD-NOS、定型発達の順となったが、ADHDとPDD-NOS、PDD-NOSと定型発達の間にはギャップがなく連続していた。来年度は、さらに症例数を増やして、PDDの中核である自閉症群との比較や、認知課題成績や神経学的指標での群間比較を行う予定である。PDD-NOSという診断単位が信頼性を持ち、妥当性を持って他のPDD下位診断と区別されうるか、という問いに対して、具体的には以下のような方法を用いて、検討した。(1)PDD-NOS診断の継時的安定性の検討:2歳児を対象として、前向きな発達的変化を半構造化面接を行って調べた。少なくとも1時点でPDD-NOS診断に該当した者の中には、PDD診断自体に変更のなかった者の他、発達に伴い軽減してPDD診断がはずれた者や自閉性障害からPDD-NOSに移行した者などの軽減群と、逆にPDD-NOSから自閉性障害に移行したり、非PDDだった者がPDD-NOSに診断変更となった増悪群とが半々であった。(2)PDD下位診断によるPDD中核症状程度の違いについての検討:DSM診断による自閉性障害、アスペルガー障害、PDD-NOSの群間で自閉症的対人行動の量的評価を行った結果、PDD-NOS群の男性のみ、自閉性障害と区別されたが、アスペルガー障害とは男女とも区別されなかった。(Kamio et al.,under review)(3)神経生理学的指標として、顔処理の際のVEPを測定したPDD成人、定型発達成人で、コントロールにみられたNl振幅が恐怖顔>中立顔>物というパターンはPDD群ではみられず、下位診断による違いはなかった。(Fujita et al.,under review)(5)末梢血を用いて全ゲノムアレイによる遺伝子発現解析と、リアルタイムRT-PCTを用いたバリデーションの結果、PDD群は非PDDの健常群と比較して極めて特異な発現パターンをしており、その特徴は非PDDの親族と共通点があった(Kuwano et al.,2011)。
化石硬組織の続成変質と埋没環境解析

2年度に渡り国内各地の軟体動物を主とする化石産地10数箇所を調査し,既存データを含めて続成作用に伴う炭酸塩化石硬組織の保存状態の変化を検討した.初生鉱物がアラレ石のものと方解石(低Mg方解石)のものとの間で保存状態が異なり,有孔虫殻など高Mg方解石のものはそのいずれとも相違する.最も安定なのは方解石で下部白亜系でも初生内部構造が残存することが確認された.次いで安定なのは高Mg方解石で,3者中で最も溶解し易いという一般的見解とは異なる結果を得た.これは埋没段階の極めて早期の低Mg方解石化に起因すると思われる.アラレ石は最も不安定であるが,方解石化により殻体自身は保存されることが多い.ただし,内部構造は消失する.方解石化は第四系でも生ずる一方で,上部白亜系に未変質で残存することもあり,母岩の状況に左右される.一般に未変質アラレ石は,泥岩のような細粒砕屑岩類や方解石セメントが粗粒化した砂岩に含まれる.これらの岩相では間隙水の流動性が低いとみなされる.炭酸塩化石の他鉱物による交代現象は極めて多様であり,とくにアラレ石質殻体の選択的な交代により,内部構造を保存することが,珪化,緑泥石化,海緑石化,黄鉄鉱化で確認された.珪化は様々な地質時代と地域を通じて普遍的に生じている.この種の珪化はアラレ石の方解石化以前の埋没早期に行われており,化石内容や産出層準,方解石セメント中の微量元素なども含めて判断すると,埋没環境として沿岸域における「海水-淡水混合帯」を想定できる.なお,一部では方解石化後にも珪化が生じ,2段階の交代作用が認められた.この他,アンケライト,菱鉄鉱,重晶石,方沸石の晶出例があったが,交代か溶脱後の充填か不明である.また,カソードルミネッサンス像観察により,方解石の再結晶化に伴う化石とセメントの同化段階が識別され,続成変質の進行を従来より詳しく検討できることが判明した.2年度に渡り国内各地の軟体動物を主とする化石産地10数箇所を調査し,既存データを含めて続成作用に伴う炭酸塩化石硬組織の保存状態の変化を検討した.初生鉱物がアラレ石のものと方解石(低Mg方解石)のものとの間で保存状態が異なり,有孔虫殻など高Mg方解石のものはそのいずれとも相違する.最も安定なのは方解石で下部白亜系でも初生内部構造が残存することが確認された.次いで安定なのは高Mg方解石で,3者中で最も溶解し易いという一般的見解とは異なる結果を得た.これは埋没段階の極めて早期の低Mg方解石化に起因すると思われる.アラレ石は最も不安定であるが,方解石化により殻体自身は保存されることが多い.ただし,内部構造は消失する.方解石化は第四系でも生ずる一方で,上部白亜系に未変質で残存することもあり,母岩の状況に左右される.一般に未変質アラレ石は,泥岩のような細粒砕屑岩類や方解石セメントが粗粒化した砂岩に含まれる.これらの岩相では間隙水の流動性が低いとみなされる.炭酸塩化石の他鉱物による交代現象は極めて多様であり,とくにアラレ石質殻体の選択的な交代により,内部構造を保存することが,珪化,緑泥石化,海緑石化,黄鉄鉱化で確認された.珪化は様々な地質時代と地域を通じて普遍的に生じている.この種の珪化はアラレ石の方解石化以前の埋没早期に行われており,化石内容や産出層準,方解石セメント中の微量元素なども含めて判断すると,埋没環境として沿岸域における「海水-淡水混合帯」を想定できる.なお,一部では方解石化後にも珪化が生じ,2段階の交代作用が認められた.この他,アンケライト,菱鉄鉱,重晶石,方沸石の晶出例があったが,交代か溶脱後の充填か不明である.また,カソードルミネッサンス像観察により,方解石の再結晶化に伴う化石とセメントの同化段階が識別され,続成変質の進行を従来より詳しく検討できることが判明した.本年度の野外調査において,新たに福連木層(牛深市,中部始新統),杵島層(佐賀北方町,上部始新統),上部蝦夷層群(浦河町,白亜系)から珪化貝化石を発見した.いずれの場合も初生的殻体構造の残存が認められることから,シリカによる交代作用であることが確認された.これらは既に珪化が確認されている芦屋層群(北九州市及び下関市,漸新統),訓縫層(長万部町,中部中新統)と層準が異なり,炭酸塩化石の珪化は様々な地質時代と地域を通じて普遍的に生じていることを示している.多くの場合,珪化はアラレ石の方解石化以前の埋没早期に行われているが,福連木層の一部では方解石化後にも生じており,重複した交代作用が認められた.また,福連木層では緑泥石様珪酸塩鉱物による交代現象や菱鉄鉱の充填(?)など多様な続成変質がみられた.なお,炭酸塩化石の続成変質に関連して母岩のセメント質を検討した.

未変質,方解石化,交代作用により殻体が保存される場合,セメントが炭酸塩質であり,一方,殻体が溶解してキャスト状になっている場合はセメントが炭酸塩質,珪酸塩質,未形成など多様であることが判明した.上記の各試料について薄片観察を行った他,一部試料のルミノスコープによるカソードルミネッサンス(CL)像観察,X線回折による鉱物同定,EDS,WDSによる微小部元素分析などを行った.とくに杵島層試料のEDS分析の結果,埋没深度の増大に伴って化石殻体内に炭酸塩セメント中の微量元素(Mn,Fe,Mg)が侵入し,化石とセメントの同化が行われることが明らかになった.また,CL像観察は予察段階であるが,薄片観察では識別し難い化石とセメントの境界が極めて明瞭であることが判明し,微小部元素分析の補助手段としての効力が期待できる.2年度に渡り国内各地の軟体動物を主とする化石産地10数箇所を調査し,既存データを含めて続成作用に伴う炭酸塩化石硬組織の保存状態の変化を検討した.初生鉱物がアラレ石のものと方解石(低Mg方解石)のものとの間で保存状態が異なり,有孔虫殻など高Mg方解石のものはそのいずれとも相違する.最も安定なのは方解石で下部白亜系でも初生内部構造が残存することが確認された.次いで安定なのは高Mg方解石で,3者中で最も溶解し易いという一般的見解とは異なる結果を得た.これは埋没段階の極めて早期の低Mg方解石化に起因すると思われる.アラレ石は最も不安定であるが,方解石化により殻体自身は保存されることが多い.ただし,内部構造は消失する.方解石化は第四系でも生ずる一方で,上部白亜系に未変質で残存することもあり,母岩の状況に左右される.一般に未変質アラレ石は,泥岩のような細粒砕屑岩類や方解石セメントが粗粒化した砂岩に含まれる.これらの岩相では間隙水の流動性が低いとみなされる.炭酸塩化石の他鉱物による交代現象は極めて多様であり,とくにアラレ石質殻体の選択的な交代により,内部構造を保存することが,珪化,緑泥石化,海緑石化,黄鉄鉱化で確認された.珪化は様々な地質時代と地域を通じて普遍的に生じている.この種の珪化はアラレ石の方解石化以前の埋没早期に行われており,化石内容や産出層準,方解石セメント中の微量元素なども含めて判断すると,埋没環境として沿岸域における「海水-淡水混合帯」を想定できる.なお,一部では方解石化後にも珪化が生じ,2段階の交代作用が認められた.この他、アンケライト,菱鉄鉱,重晶石,方沸石の晶出例があったが,交代か溶脱後の充填か不明である。また,カソードルミネッサンス像観察により,方解石の再結晶化に伴う化石とセメントの同化段階が識別され,続成変質の進行を従来より詳しく検討できることが判明した.
経済のグローバル化がコモンズに与える影響に関する研究

先進工業国においては、多くのコモンズが、経済のグローバル化の影響を受けて、自然資源の管理・利用を放棄しつつある。他方で、コモンズへのグローバル化の負の影響を緩和してきた事例や、新たな形で自然資源の共同利用を維持、あるいは、創出しようとする取り組みが存在する。本研究では、複数事例の比較分析により、経済のグローバル化がコモンズに与える影響を研究した。国際的な比較研究にあたり、本研究では、閉鎖型コモンズと開放型コモンズという概念を導入した。閉鎖型コモンズとは、地縁を基にした集団が、厳格なメンバーシップとルールの下に、自然資源を高度かつ持続的に利用する制度のことを指し、日本の入会林野、漁場、ため池等のコモンズがこれに該当する。他方、開放型コモンズとは、厳格なメンバーシップやルールを持たず、自然資源のストックに影響を与えない形で、万人が利用する制度のことを指し、北欧の万人権がこれにあたる。閉鎖型コモンズは、自然資源を直接的に利用する仕組みであるため、安価な自然資源を海外から大量に輸入することを可能とする自由貿易の影響を受けやすいことが分かった。このような場合、資源の管理がもたらす便益に応じて、重層的な資源管理の仕組みが管理を持続させる一つの要因であることが分かった。他方、開放型コモンズは、レクリエーション等の自然資源の間接的利用が主となるため、自由貿易の影響を受けにくく、北欧の事例研究により、現在の先進工業国でも衰退することなく存続していることが分かった。上述の研究内容を3つの独立した課題に分割し、同時並行で研究を進めた。そのため、23年度中には研究論文として成果を公表することができず、外見上は研究が停滞しているように見えるかもしれない。若干の遅れは認めるものの、2課題については研究論文として投稿中であり、残りの1課題についても現在取りまとめの段階にある。自由貿易の進展に伴う安価な資源の輸入増加がコモンズに資源放棄圧力として作用していることが、いくつかの事例から明らかになった。今後も経済のグローバル化がコモンズに与える影響に関する研究に取り組むと同時に、いかなる制度であれば、資源放棄圧力を緩和し、管理を持続することができるのかについて、半自然草原の事例研究を通じて取り組む計画である。先進工業国においては、多くのコモンズが、経済のグローバル化の影響を強く受けて、自然資源の管理・利用を放棄する等の形で衰退してきた。本研究では、複数事例の比較研究により、経済のグローバル化がコモンズに与える影響を明らかにすることを目的としている。また、こうした自由貿易の影響を分析する上で、エコロジー経済学の自由貿易理論が有用であることが分かった。また、万人権は、北欧の伝統的な慣習による固有のものと理解されていたが、土地の所有形態に関わらず、自然への万人のアクセスが認められているカナダオンタリオ州のブルース・トレイルの事例研究からは、そうした慣習を持たない地域でも、新たに、開放型コモンズが創出されるプロセスが明らかになりつつある。

また、万人権は、北欧の伝統的な慣習による固有のものと理解されていたが、土地の所有形態に関わらず、自然への万人のアクセスが認められているカナダオンタリオ州のブルース・トレイルの事例研究からは、そうした慣習を持たない地域でも、新たに、開放型コモンズが創出されるプロセスが明らかになりつつある。先進工業国においては、多くのコモンズが、経済のグローバル化の影響を受けて、自然資源の管理・利用を放棄しつつある。他方で、コモンズへのグローバル化の負の影響を緩和してきた事例や、新たな形で自然資源の共同利用を維持、あるいは、創出しようとする取り組みが存在する。本研究では、複数事例の比較分析により、経済のグローバル化がコモンズに与える影響を研究した。国際的な比較研究にあたり、本研究では、閉鎖型コモンズと開放型コモンズという概念を導入した。閉鎖型コモンズとは、地縁を基にした集団が、厳格なメンバーシップとルールの下に、自然資源を高度かつ持続的に利用する制度のことを指し、日本の入会林野、漁場、ため池等のコモンズがこれに該当する。他方、開放型コモンズとは、厳格なメンバーシップやルールを持たず、自然資源のストックに影響を与えない形で、万人が利用する制度のことを指し、北欧の万人権がこれにあたる。閉鎖型コモンズは、自然資源を直接的に利用する仕組みであるため、安価な自然資源を海外から大量に輸入することを可能とする自由貿易の影響を受けやすいことが分かった。このような場合、資源の管理がもたらす便益に応じて、重層的な資源管理の仕組みが管理を持続させる一つの要因であることが分かった。他方、開放型コモンズは、レクリエーション等の自然資源の間接的利用が主となるため、自由貿易の影響を受けにくく、北欧の事例研究により、現在の先進工業国でも衰退することなく存続していることが分かった。上述の研究内容を3つの独立した課題に分割し、同時並行で研究を進めた。そのため、23年度中には研究論文として成果を公表することができず、外見上は研究が停滞しているように見えるかもしれない。若干の遅れは認めるものの、2課題については研究論文として投稿中であり、残りの1課題についても現在取りまとめの段階にある。自由貿易の進展に伴う安価な資源の輸入増加がコモンズに資源放棄圧力として作用していることが、いくつかの事例から明らかになった。今後も経済のグローバル化がコモンズに与える影響に関する研究に取り組むと同時に、いかなる制度であれば、資源放棄圧力を緩和し、管理を持続することができるのかについて、半自然草原の事例研究を通じて取り組む計画である。
イナーシャマッチングに基づく階段歩行スキルの解明と大腿義足制御への応用

本研究の目的は,義足歩行,階段昇段における歩行スキルの評価手法を開発すると共に,慣性運動を活用したより歩きやすい義足の制御手法および階段昇段を可能とする義足膝継手を開発することであった.まず全身運動の慣性運動への近さを評価する指標を導入し,歩行や階段昇段時の歩行評価を行い,慣性運動の視点からその特徴付けを行った.次いで,遊脚期において積極的に慣性運動を活用する義足制御のための運動生成手法を提案した.さらに,上記の階段昇段動作の解析結果に基づき,義足慣性運動を活用した,階段昇段が可能なパッシブ型大腿義足を3種類開発した.その結果平地から階段昇段までをスムーズに実現する義足の開発に成功した.慣性適合性評価手法の研究として,まず,質量の大きい胴体部の動きを考慮した慣性誘発度メジャーにより,健常者歩行を解析した.熟練者の大腿義足歩行と同様に遊脚期中期で慣性運動に近くなること,胴体部の動きの全身慣性度への寄与は小さいことを確認した.また,慣性誘発度メジャーを重力を加味できるよう拡張した慣性運動指標を開発した.計測データのある時刻における姿勢,速度から発展する慣性運動を求め,この慣性運動と計測された運動の時々刻々におけるリーマン距離を算出し,それを時間積分することで,慣性運動の程度を求めるものである.本指標を用いて健常者および切断者の歩容遊脚期を解析し,遊脚中期に慣性運動が発現することが明らかとなった.義足による階段昇段ストラテジの解明の研究として,膝軸の回転の抵抗が非常に小さい膝継手を用いて切断者による階段昇段を行った.その結果,遊脚時に特定のリズム(速さ)での昇段が行われた場合、義足と階段の接触(躓きなど)がなく遊脚動作が達成できる割合が高かった.反対に,遊脚動作がその特定のリズムから外れると,失敗する傾向がみられた.これは,健常者の動作を分析し,それに基づく義足の運動シミュレーションを行った際に示された結果の解釈と類似した.これらより,義足の固有振動数によって適切な遊脚の速さがあると示唆された.パッシブ義足の試作の研究としては,階段昇段時の床反力増加を膝伸展モーメントに変換する機構を開発し,動力等を一切用いないにもかかわらず.段昇段の義足立脚中に問題であった膝折れおよび膝伸展モーメント発生不可能という問題を解決し,手すり無しの階段昇段を実現した.義足遊脚期制御については次年度の予定であったが前倒しで開始した.慣性運動指標を用いた慣性運動利用度の調査の結果に基づき,遊脚中期が慣性運動と合致する遊脚歩容生成手法を提案し,シミュレーションにより有効性を確認した.1.義足階段昇段のスキル同定手法の構築(1)慣性利用度の評価手法:慣性利用度の観点については,腕部と立脚膝部の動作を考慮した8関節モデルへ拡張し,その有効性を実験的に示した.当該指標を用いて健常者階段昇段実験結果を解析し,全身慣性利用に関し,つま先高さの最高点付近では再現性があることを示した.(2)大腿義足使用時のスキル評価:運動習慣のある大腿切断者2名の平地歩行・走行および階段歩行計測を行った結果,スムーズな歩行・走行動作が可能な者でも膝継手の膝折れおよびクリアランス不足により,交互昇段ができないことが確認された.一方,我々が開発している階段昇段可能なパッシブ義足膝継手の試作機を用いて,大腿義足ユーザで階段昇段実験を行った結果,交互昇段に成功した.立脚期では義足側において,健常者よりも大きな股関節伸展モーメントと同モーメントの正のパワー発揮がみられた.このような股関節モーメントのパワー発揮の大きさとそのタイミングは,パッシブ膝継手での昇段にとって重要なスキルであると示唆された.2.イナーシャマッチングに基づく義足膝継手の制御手法の構築:時間反転積分を導入することで,指定した時刻において指定した関節角度,関節角速度を実現する,運動方程式の経由点問題を定式化し,健常者に近い歩容を慣性運動のみで構成できることを明らかにした.本手法は歩行速度が変化した場合でも対応可能である.さらに導出された制御則を試作した動力膝継手に実装し,実験によりその有効性を確認した.3.階段昇段用大腿義足の試作:開発中の階段義足が立脚期において満たすべき股関節力の要件を明らかにした.また健常者の股関節間力を動力学解析により特徴付けを行った.そのギャップを埋めることで歩きやすさに繋がると考え,膝部と足部が連動して動作する義足を試作し,その有効性をバイオメカニクス解析により明らかにした.1.大腿義足による階段昇段スキルの評価:大腿切断者10名に対し歩行計測を行い、階段歩行評価スケールStair Assessment Indexと自然歩行速度(平地)との関係を調べた。上位5名と下位5名の2群に分け、群間で歩行速度を比較した結果、両群に有意な差は認められなかった。この結果は階段歩行の能力を平地歩行速度から予測することが難いことや、階段歩行は平地歩行とは異なるメカニズムで行われていることを示す。一方、両群間で使用している膝継手に大きな差がないことから、大腿義足による昇段能力には切断後の歩行リハビリテーションに依存する可能性が示唆された。

一方、階段昇段における慣性利用度解析を目指して、肩・腰の捻り動作を考慮した3次元11自由度モデルを用いた解析を行った。速い歩行の遊脚期終盤で腰捻りの抑制が観測されたが、それ以外では遊脚期中盤において慣性利用の度合が高くなり、従来の解析結果を支持する結果を得た。2.慣性運動と運動学シナジーに基づく義足制御手法の開発:義足の慣性運動によって、健常者歩行と同様の運動を実現する義足運動生成手法を導出した。健常肢の情報と義足膝関節の運動の関係性を運動学シナジー解析によって同定した。その結果を利用し、時々刻々の健常肢情報から膝関節角度を同定する手法を導出した。以上より、歩行中の速度変化に対応できる制御則を実現した。3.開発義足の改良とバイオメカニクス評価:膝継手を有効に機能させるため、立脚期における膝折れ防止機構を開発した。また歩行時の大腿角度を用いて、平地or階段の検出、およびそれらの歩行動作に必要な義足機能の制御手法を開発した。結果、平地から階段昇段の自然な動作切り替えが可能であることを確認した。一方義足の使用感向上を目指し、階段昇段機能が発現する力学要件を緩和する下肢2関節連動型義足を開発した。バイオメカニクス解析の結果、負担軽減を示唆する結果を得た。本研究の目的は,義足歩行,階段昇段における歩行スキルの評価手法を開発すると共に,慣性運動を活用したより歩きやすい義足の制御手法および階段昇段を可能とする義足膝継手を開発することであった.まず全身運動の慣性運動への近さを評価する指標を導入し,歩行や階段昇段時の歩行評価を行い,慣性運動の視点からその特徴付けを行った.次いで,遊脚期において積極的に慣性運動を活用する義足制御のための運動生成手法を提案した.さらに,上記の階段昇段動作の解析結果に基づき,義足慣性運動を活用した,階段昇段が可能なパッシブ型大腿義足を3種類開発した.その結果平地から階段昇段までをスムーズに実現する義足の開発に成功した.スキル同定については,当初予定していた,慣性運動利用度の観点のみならず,関節モーメントや関節間力などバイオメカニクス的な観点からも評価を行い,スキルに関する重要な知見が得られた.スキル同定のcriteriaまでは到達しなかったという点で少し遅れたが,予定外のスキルに関するバイオメカニクス知識を得られたことから,概ね予定どおりの進捗であると判断する.またイナーシャマッチングに基づく義足膝継手の制御手法については実験的に有効性を確認したため,当初の予定通りの進捗である.加えて,本来は最終年度に行う予定であった,試作義足のバイオメカニクス評価について,既に一部成果を得ている点もある.以上から,全体として,予定以上の進捗と判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。知能機械システムスキルについては,義足ユーザによる階段歩行データを,バイオメカニクスおよび,慣性誘発度の観点から解析を進め,スキル同定手法に道筋を立てる.またその成果を,階段昇段用義足の設計手法および,制御手法に展開する.以上の研究を,工学およびバイオメカニクスを専門とする研究チームによって推進することで,最終的に本研究プロジェクトの目的である,階段昇段におけるスキル同定と,それに基づく階段昇段義足の設計と制御手法を確立する.すべての研究項目について,交付申請書と同等の成果を得ている.さらに,義足制御の項目については26年度の計画であったが前倒しで開始している.27年度が最終年度であるため、記入しない。【受賞】日本機械学会中国四国支部賞技術創造賞、階段昇段可能な受動機構による大腿義足の膝継手の開発、2015年3月6日27年度が最終年度であるため、記入しない。
根本説一切有部律に引用される阿含経典

1研発の具体的内容(1)インド仏教の主要教団の一つである<根本説一切有部>が伝承した文献『根本説一切有部律』の中の一章「薬事」を、チベット語訳を中心にサンスクリット語原典と漢訳を対照しつつ比較読解し、その和訳作業を行った。この作業は19年度より継続して行い、20年度に終了したものである。その過程で、上記三種の「薬事」に引用される経典をすべて抽出し、その内容と引用形態を調査するとともに、並行資料に関する情報を集積し、「薬事」における経典引用のリストを準備した。(2)また比較読解作業を通して「薬事」の複雑な構造を整理、図表化し、その中で現存する三種類のテクストの相違に関する情報も整理した。2研究の意義、重要性根本説一切有部はインド仏教史においてきわめて重要な位置を占める部派であるにもかかわらず、その依拠した聖典集成である経蔵(阿含)は部分的にしか現存しない。本研究はその阿含に含まれる経典を、同じくこの部派が伝承した教団規則の集成である律蔵(『根本説一切有部律』)から引用文として抽出するこころみであり、1(1)に記した通り「薬事」をサンスクリット語、漢訳、チベット語訳の三言語対照によって精査することでその経典引用を網羅した。また、「薬事」は経典引用も含めて多彩な教理的、説話的記述からなる文献であるが、厖大な分量のために従来その全貌を知ることが難しかった。1(2)の成果により、研究者が「薬事」にアクセスするための重要な足がかりを提示しうると思われる。(1)インド仏教の主要教団〈根本説一切有部〉が伝承した文献『根本説一切有部律』の一章「薬事」を、チベット語訳を中心にサンスクリットと漢訳をあわせて読解し、その中に引用される経典の調査を進めた。その結果、あらたにチベット語訳にしか存在しない引用経典を発見した。これらの経典は独立した経典としては漢訳のみ知られ、サンスクリット原文が現存しないものであるので、原文に忠実な訳とされるチベット語訳の形で得られたことはその内容理解のためにきわめて有益な成果である。(2)また、引用経典の一つであるMahadevasutraのチベット語訳の校訂テクストおよび訳注を雑誌論文として発表し(人尾史「根本説一切有部律に引用されるMahadevasutra-テクストおよび訳注-」『東洋文化研究所紀要』152,2007,p.380-321)、この他の経典についても訳注の作成を進めた。(3)以上の作業と並行して「薬事」のサンスクリット写本、チベット語訳、漢訳と引用経典および平行資料の対照表を作成しており、平成20年度に完成の予定である。根本説一切有部伝承の経典群〈阿含〉は、インドにおける部派仏教の教理を知る上できわめて重要であるにもかかわらず部分的にしか現存しないが、上記の成果(1)(2)によりその一部が『根本説一切有部律』における引用文という形であきらかになった。また、『根本説一切有部律』「薬事」は経典引用や説話類の宝庫であり、彪大な分量のために従来その全貌を知ることが難しかったが、上記(3)の対照表の完成によってその構成を一望することが可能となる。
HILV-I胎内感染と胎盤,胎児の感染防御機構の解析

【結論】HTLV-Iは胎盤には感染するが,臍帯血リンパ球への感染は起きにくいことが示された。胎盤におけるCD8陽性細胞及びマクロファージに関連したアポトーシスが胎盤でのHTLV-I感染の拡大,胎児への感染阻止に働いている可能性が示唆された。また胎児自身にもHTLV-I垂直感染を阻止する機構があることが示唆された。【.encircled1.】得られた胎盤絨毛組織をExplant法にて培養し、その後、絨毛細胞の単層細胞とし、3代継代したところ、9例中2例の胎盤でHTLV-I抗原(GIN-14〔HTLV-I gag proteinに対するモノクローナル抗体〕を用いた酵素抗体法)、HTLV-I proviral genome(pX領域のprimerを用いたPCR法)共に陽性であつた。さらに、上皮細胞のcytokeratinに対するモノクローナル抗体(PKK1)を用いた2重染色法にて陽性所見が得られ、トロホブラストにHTLV-Iが感染していることが示唆された。また、1例では胎盤絨毛組織の凍結切片をCIN-14を用いて染めたところ、絨毛の外周(トロホブラスト層)が陽性であつた。【.encircled2.】胎盤にHTLV-I感染が認められた2例中1例で、臍帯血が得られ、その臍帯血リンパ球のHTLV-I proviral genomeをPCR法を用いて調べたところ、陰性であり、胎盤には感染しても、臍帯血には感染しない例があることが示された。2)胎盤にHTLV-I感染が認められた1例で臍帯血単核球をEBV transformationしたところ、その培養上清中にMT-2細胞と反応するIgM抗体がみとめられた。しかし、その抗体の対応抗原を検索する目的でWestern blot法を施行したが、反応は陰性であつた。この結果は、培養上清中の抗体の濃度が低いためにWestern blot法では検出されなかつたのか、あるいはその抗体がHTLV-I特異抗原とは異なる何らかのMT-2細胞関連抗原に向けられたものであった可能性を示唆するものと考えられた。HTLV-I seropositiveの妊婦が娩出した胎盤では臍帯血に比べ,明らかに高頻度でHTLV-Iの感染がみられることより,胎児・胎盤の感染防御作用に着目し,以下の実験を行った。HTLV-I- seropositiveの妊婦14例より臍帯血10mlを採取し,得られたリンパ球にEpstein-Barr virus(EBV)を加え,transformしてえられた培養上清中の抗HTLV-I IgM抗体の有無をMT-2細胞(HTLV-I感染リンパ球)を標的としたImmunocytochemistryでスクリーニングし,positiveであった培養上清はさらにWestern blot法(Fujirebio社:プロブロットHTLV-I,エ-ザイ社:エイテストATL-WB)にてそれらIgM抗体の対応抗原を調べた。その結果;(1)臍帯血14例中7例で良好なEBV transformationが得られ,その7例中4例においてMT-2細胞と反応するヒトIgM抗体を含んだ培養上清がそれぞれ、2/24,6/15,9/24,21/24ウェル得られた。(2)Western blot法にて,それらMT-2細胞に反応した培養上清のヒトIgM抗体の対応抗原を調べたところ,1例(4ウェル)でHTLV-Iのp-19蛋白に相当する部位にバンドが認められた。以上のことより,胎児へのHTLV-I感染を胎児自身が防御している機序の存在が示唆された。しかしながら,同様のことを4例のHTLV-I- seronegativeの妊婦の臍帯血で行ったところ,2例でHTLV-Iのp-19蛋白に相当する部位にバンドが認められた。従って,HTLV-I- seropositiveの臍帯血リンパ球をtransformして得られたHTLV-1 p-19蛋白に対する抗体は,HTLV-I感染に特異的なものではなく,HTLV-I感染の有無に関わらず,臍帯血リンパ球にはHTLV-I p-19蛋白と関連した抗原に反応するクローンが存在するということを示している可能性も示唆された。【結果】HTLV-Iに感染していた胎盤では非HTLV-1 carrier mothersの胎盤に比べ,アポトーシス陽性の細胞数が有意に多かった。またCD8陽性細胞.CD14陽性細胞.CD68陽性細胞が胎盤絨毛に認められた。【結論】胎盤におけるCD8陽性細胞及びマクロファージに関連したアポトーシスが胎盤でのHTLV-I感染の拡大さらに胎児への感染阻止に働いている可能性が示唆された。
うきぶくろ形成不全を示すゼブラフィッシュ変異体dwarfの責任遺伝子の機能解析

小型のモデル生物であるゼブラフィッシュにおいて、"うきぶくろ"は腸管から形成される袋状の内胚葉性器官である。"うきぶくろ"は肺の相同器官であり、浮力調節という重要な生理機能を持つ。しかしながらその形態形成に着目した研究例はほとんど無いため、"うきぶくろ"の形態形成機構に関しては未解明な部分が多い。そこで私はethylnitrosoueraを変異源として用い、変異体のスクリーニングを行った。このスクリーニングにより得られたdwarf変異体は"うきぶくろ"の形成不全を示す変異体である。この変異体の原因遺伝子の同定と機能解析により"うきぶくろ"の形態形成の分子機構が明らかになると考えられる。マイクロサテライトマーカーの多型を利用したポジショナルクローニングによりdwarf変異体の原因遺伝子は2番染色体上にあることが明らかとなった。また、前述のスクリーニングにより得られた別の変異体decrescendoも"うきぶくろ"の形態形成に異常が見られた。ポジショナルクローニングによりdecrescendoの原因遺伝子は、14番染色体上のマイクロサテライトマーカーZ3868近傍にあることが明らかとなった。Z3868近傍には、候補となる遺伝子が多数存在していた。これらの候補遺伝子の遺伝子配列をシーケンスしたところ、有意な変異は見つからず原因遺伝子を同定するまでには至らなかった。今後のより詳細な解析が望まれる。"うきぶくろ"変異体の解析と並行してsox17-EGFPトランスジェニックフィッシュを用いた内胚葉細胞の移動メカニズムの解析を行った。その結果ケモカインであるSdf1とそのレセプターCxcr4aが重要であることを明らかにし、Development誌にて報告した。これにより、今まで明らかになっていなかった内胚葉細胞の移動機構について新たな知見を得ることができた。しかしながらその形態形成に着目した研究例はほとんど無い。そのため、"うきぶくろ"の形態形成機構に関しては未解明な部分が多い。そとで私はethylnitrosoueraを変異源として用い、変異体のスクリーニングを行った。現在、原因遺伝子を同定すべく詳細なマッピングを行っている。Z3868近傍には、いくつか候補となる遺伝子が存在している。そこで変異体におけるこれらの遺伝子のDNA配列に変異が生じているか、現在解析中である。dwraf変異体、decrescendo変異体、双方の原因遺伝子の同定と機能解析により、未解明であった"うきぶくろ"の形態形成機構の分子メカニズムに関して新たな知見が得られると考えられる。
コクサッキーウイルスＢ群３型を用いた悪性腫瘍に対する斬新な腫瘍溶解療法の臨床開発

本研究はcoxsackievirusB3(CVB3)を用いた悪性腫瘍患者に対する斬新な治療法を開発するために、以下の2つの研究を実施した。(1)腫瘍特異性、抗腫瘍免疫誘導性を考慮した次世代腫瘍溶解性ウイルス治療法の開発を目指し、正常細胞への感染制御を目的に各組織に特異的に発現するmiRNAの相補配列搭載CVB3(CVB3-miRT)を作製した後、抗腫瘍免疫誘導能向上の為に顆粒球マクロファージコロニー刺激因子遺伝子搭載CVB3-GM-CSFを開発した。本年度は以下の計画を実施した。1)CVB3の安全性検証の為のin vivo研究臨床試験に将来的に供することを最終目的にCVB3精製実験を行った。先ず立案時研究計画に従って実験を進め、さらに諸条件を検討した結果、1060%ショ糖密度勾配遠心法によってウイルスタンパク分画の分離に成功した。また、野生型マウスを用いたCVB3用量漸増試験においてはCVB3を投与したマウス各臓器(脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、大腸、膵臓)におけるCVB3の存在をTCID50法によって評価し、過去の報告と同様、マウス膵臓に多くのCVB3が検出された。さらにヒト非小細胞肺癌以外の膵癌、大腸癌、悪性中皮腫癌細胞株に対するin vitro抗腫瘍効果を確認し、これらの細胞のin vivo抗腫瘍効果を検討するために担癌マウスモデルを作出した。2)遺伝子改変CVB3の作製腫瘍特異的プロモーター搭載制限増殖型CVB3の作製実験に関しては、hTERTよりも効果・安全性に優れることがより強く期待される組織特異的miRNA(microRNA)相補配列挿入CVB3作製に計画転換した。これまでの自他によるCVB3 in vivo投与実験より、心筋、膵臓に強いウイルス増殖親和性及び炎症応答を認めた為、組織特異的miRNAにmiR-1(筋特異的)、miR-217(膵臓特異的)を選択した。miR-1及びmiR-217相補配列挿入CVB3プラスミドベクターの構築に成功し、遺伝子変異がないことを確認後、in vitro転写にて作製したRNAをA549細胞に導入し遺伝子改変CVB3CVB3miR-1,217を産生した。miR-1,217は肺癌細胞で殆ど発現がない為、CVB3 miR-1,217は肺癌細胞で選択的に増殖・殺細胞効果を発揮するが、肺正常細胞では増殖能が著明に低下することを確認した。以上のように膵臓及び筋組織特異的制増殖型CVB3miR-1,217の遺伝子改変に成功した。1)CVB3の安全性検証の為のin vivo研究a)野性型マウスを用いたCVB3用量漸増試験:B6マウスを用いてCVB3用量漸増試験を行った(1×10^4, 10^5, 10^6, 10^7, 10^8 TCID50 (n=5))。その結果、用量依存性に血清AST/ALT及びアミラーゼ値の増加が認められ、全CVB3投与マウス群においては生存が確認された。b)担癌マウスモデルを用いた肺癌以外の固形腫瘍に対する抗腫瘍効果の検討、及びc)カニクイザルを用いたCVB3用量漸増試験:上記結果及び後述の組織特異的microRNA標的配列搭載CVB3の野生型CVB3に比較した安全性向上を確認できたため、同改変ウイルスを用いて1)-b, c)を実施することに計画変更した。2)遺伝子改変CVB3の作製a)組織特異的miRNA標的配列搭載CVB3(CVB3-miR-1&217、CVB3-miR-217)の作製と安全性確認試験:miRNA搭載CVB3投与マウス群において、野生型CVB3投与群で認めた体重減少、血清アミラーゼ値上昇、膵臓組織炎症細胞浸潤、腺管構造破壊が明らかに抑制され、安全性向上を認めた。さらに、抗腫瘍効果は野生型CVB3投与マウス群と同程度であった。b)マウスGM-CSF遺伝子搭載CVB3(CVB3-mGM-CSF)の抗腫瘍免疫誘導確認試験:CVB3-mGM-CSF作製に成功した。さらに、CVB3-mGMCSF作製時(肺癌細胞トランスフェクション時)にmGM-CSF産生をELISA法により確認した。c)遺伝子改変CVB3療法の癌幹細胞に対する抗腫瘍効果の検討:ヒト癌幹細胞及び上皮間葉移行癌細胞分画(A549細胞)に対して、野生型CVB3は有意な抗腫瘍効果を呈した。

1遺伝子改変CVB3-GM-CSFの作製:昨年度に引き続き抗腫瘍免疫誘導能向上の為のコクサッキーウイルスB群3型(CVB3)の遺伝子改変を行い、昨年度作製したプロテアーゼ切断法よりもさらに高効率な新たなプロテアーゼ切断法を開発、効率良いGM-CSFの発現を可能とした次世代CVB3-GM-CSFを作製した。次に本CVB3-GM-CSFを用いたin vivo抗腫瘍効果を検討し、CVB3-GM-CSF投与群は野生型CVB3治療群と比較して有意に腫瘍の退縮を認め、エンテロウイルスで初の高効率GM-CSF発現ウイルスの開発に成功したことから、新たな腫瘍溶解ウイルスとして期待できる。2In vivo担癌マウスモデルの作製とin vivo抗腫瘍効果:肺癌以外の癌細胞を用いた担癌マウスモデルの作出に着手し、乳癌細胞及び悪性中皮腫細胞を用いた担癌マウスモデルの樹立に成功した。これらマウスモデルを用いてCVB3-miRTのin vivo抗腫瘍効果を検討し、CVB3-miRT投与群は未投与群と比較して有意に腫瘍の退縮を認めた。3CVB3-miRTを用いた前臨床試験:医薬品医療機器総合機構からの助言を頂き、当初実施予定であった前臨床研究を一時中断し、臨床試験レベルでの試験物(CVB3-miRT)製造法の確立に努めた。即ちGMP準拠の試薬・機材を用いて、大量製造法をガス透過性バッグを使用した無血清浮遊細胞培養法として開発し、従来のウイルス製造方法の約100倍のウイルス回収を可能とした。また閉鎖系での大量精製法を検討し、ゾーナルロータを用いた密度勾配超遠心法にて大量ウイルスを一度に処理できた。本法によりヒューマンエラーを減らすと共に、前臨床研究に使用可能な力価・品質を確保出来た。当該年度に本製造法にて作製した試験物を用いて、今後品質及び安定性試験、サル・マウスを用いた一般毒性試験を実施予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。血液腫瘍学臨床研究実施可能性を検討する為のCVB3の精製実験に関して、本年度はCVB3の精製分離に成功し、in vivo投与時のマウス臓器障害性の検討ができたが、同ウイルスの大量生産には至っていない。また、非小細胞肺癌以外の悪性腫瘍として、in vitro実験結果より膵癌、大腸癌、悪性中皮腫に著明な抗腫瘍効果が期待できることがわかったため、各担癌マウスモデル作出まで至っている。さらに次世代腫瘍溶解ウイルス療法の開発を目指し遺伝子改変CVB3の作製を行った結果、膵臓及び筋組織特異的miRNA相補配列挿入CVB3の作製に成功し、膵炎及び筋炎等の有害事象を回避することが期待でき、CVB3ウイルスベクターの安全性向上が達成される可能性をin vitro実験で明らかにできた。以上の実験結果は、本年度計画をおおむね満たしているものと考えられる。臨床研究実施可能性を検討する為のCVB3の大量生産、カニクイザル等における用量漸増試験は、新規作製miRNA標的配列搭載CVB3(CVB3-miR-1&217、CVB3-miR-217)を用いたマウスにおける用量漸増試験において、野生型に比較し安全性向上が確認できたため、当初の野生型CVB3を用いるよりも安全性向上遺伝子改変CVB3を用いるべきであると判断・変更し、平成25年度に行うこととした。尚、肺癌以外の担癌マウスモデルにおける野生型CVB3の抗腫瘍効果確認においても、安全性向上遺伝子改変CVB3を用いて平成25年度に行う方針とした。ヒト肺癌H1299担癌免疫不全マウスを用いたin vivo実験において、CVB3-miR-1&217あるいはCVB3-miR-217投与マウス群では、野生型CVB3投与マウス群においてと同等な著明な抗腫瘍効果を認めた。