hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
工作物のトポロジー最適化に基づいた切削加工の工程設計に関わる技能の体系化

高付加価値な工作物には,航空機部品のように薄肉で複雑な3次元形状が増えており,素材から最終形状に至る加工途中に工作物の剛性が大きく変化する.このとき生じる工作物の変位は,加工精度や工具寿命に大きな影響を与えるため,これを最小化する工程設計を施す必要がある.この自由度の高い切削加工の工程設計を標準化して複雑形状加工を高精度・高効率化するために,まずトポロジー最適化に基づいて支えを含めた加工途中の工作物形状を算出する手法を確立することを目指した.薄肉複雑形状の航空機部品を目標として,3次元形状の複雑な工作物にトポロジー最適化を適用するプログラムを作成し,荷重の位置や大きさ,方向に応じて工作物の支えも含めた加工途中の最適な工作物形状を算出できるようにした.また,目的関数を剛性最大化あるいは固有振動数最大化とした場合の工作物形状の差異を確認し,算出された工作物形状の妥当性を検証した.さらに,トポロジー最適化の計算で必要となる工作物への荷重とそれに伴う加工誤差について,推定される切削力に基づいて予測した.切削加工の中でも一般的なエンドミル工具によるフライス加工を対象とし,回転する工具が切り取る瞬間的な切削断面積に比例する切削係数法を用いて切削力を推定した.さらに,工具一回転中の平均切削断面積及び切削係数の関係から,工作物の変形に起因した加工誤差に影響を与える平均切削力が計算できるため,これを工作物に加わる荷重として設定した.当初の計画通り,加工途中の工作物にトポロジー最適化を適用し,工作物の除去すべき体積を徐々に減じていくことで,切削加工工程の途中段階で必要となる支えを含めた最適な工作物形状を算出することができたため.また,目的関数を剛性最大化あるいは固有振動数最大化とした場合の工作物形状の差異を確認し,算出された工作物形状の妥当性を検証したため.素材から最終形状に至る過程の工作物形状をトポロジー最適化により断続的に算出し,剛性が大きく変化する加工途中の工作物の変位を最小化することで,薄肉複雑形状の加工精度を確保する.このとき,トポロジー最適化で得られた工作物形状や前提となる工作物への荷重を,工程設計において工具や加工条件,工具経路などへ適切に変換して切削加工工程で具体化することが不可欠である.そこで,非常に多くの組合せが発生する工程設計について,トポロジー最適化で予め設定した荷重の大きさや方向を満足し,加工精度を確保しつつ最大の効率が得られるように工具や加工条件,工具経路などを選択することで技能の体系化の端緒とする.さらに,これまで取り組んできた多軸制御工作機械に向けた工具姿勢の決定や工具経路生成の知見も加えて,薄肉複雑形状に対しても高精度な切削加工を効率的に達成する実用性の高いCAMシステムを開発する.高付加価値な工作物には,航空機部品のように薄肉で複雑な3次元形状が増えており,素材から最終形状に至る加工途中に工作物の剛性が大きく変化する.このとき生じる工作物の変位は,加工精度や工具寿命に大きな影響を与えるため,これを最小化する工程設計を施す必要がある.この自由度の高い切削加工の工程設計を標準化して複雑形状加工を高精度・高効率化するために,まずトポロジー最適化に基づいて支えを含めた加工途中の工作物形状を算出する手法を確立することを目指した.薄肉複雑形状の航空機部品を目標として,3次元形状の複雑な工作物にトポロジー最適化を適用するプログラムを作成し,荷重の位置や大きさ,方向に応じて工作物の支えも含めた加工途中の最適な工作物形状を算出できるようにした.また,目的関数を剛性最大化あるいは固有振動数最大化とした場合の工作物形状の差異を確認し,算出された工作物形状の妥当性を検証した.さらに,トポロジー最適化の計算で必要となる工作物への荷重とそれに伴う加工誤差について,推定される切削力に基づいて予測した.切削加工の中でも一般的なエンドミル工具によるフライス加工を対象とし,回転する工具が切り取る瞬間的な切削断面積に比例する切削係数法を用いて切削力を推定した.さらに,工具一回転中の平均切削断面積及び切削係数の関係から,工作物の変形に起因した加工誤差に影響を与える平均切削力が計算できるため,これを工作物に加わる荷重として設定した.当初の計画通り,加工途中の工作物にトポロジー最適化を適用し,工作物の除去すべき体積を徐々に減じていくことで,切削加工工程の途中段階で必要となる支えを含めた最適な工作物形状を算出することができたため.また,目的関数を剛性最大化あるいは固有振動数最大化とした場合の工作物形状の差異を確認し,算出された工作物形状の妥当性を検証したため.素材から最終形状に至る過程の工作物形状をトポロジー最適化により断続的に算出し,剛性が大きく変化する加工途中の工作物の変位を最小化することで,薄肉複雑形状の加工精度を確保する.このとき,トポロジー最適化で得られた工作物形状や前提となる工作物への荷重を,工程設計において工具や加工条件,工具経路などへ適切に変換して切削加工工程で具体化することが不可欠である.

そこで,非常に多くの組合せが発生する工程設計について,トポロジー最適化で予め設定した荷重の大きさや方向を満足し,加工精度を確保しつつ最大の効率が得られるように工具や加工条件,工具経路などを選択することで技能の体系化の端緒とする.さらに,これまで取り組んできた多軸制御工作機械に向けた工具姿勢の決定や工具経路生成の知見も加えて,薄肉複雑形状に対しても高精度な切削加工を効率的に達成する実用性の高いCAMシステムを開発する.購入予定であった有限要素解析ソフトウェアが学内設備を利用できたことが主な理由であり,この分の費用で次年度購入予定であったタッチプローブをより高精度なタイプに変更する.タッチプローブは工作物のトポロジー最適化に基づいた工程設計を検証する上で,実際に加工した複雑形状を機上で評価するために用いる.複雑な形状の場合には工作物を傾けなければ測定できないオーバーハング部も有するため,回転機構を持つ5軸制御マシニングセンタ上で加工形状を測定するが,工作物を取り外すことなく機上で測定できれば研究の遂行が円滑になるだけでなく,機上計測で得られた形状情報をフィードバックした切削加工の更なる高度化など,本研究の将来的な発展にも寄与できる.
学級規模が授業と学校生活に与える影響に関する比較社会学的研究

第1に戦後における全国の小・中学校の学級規模の分布の変動と都道府県別特性を分析した。第2に、学級規模の教育的効果に関する校長及び教員対象の全国質問紙調査を実施した。その結果、(1)校長による自己評価を統計分析した結果、学校規模よりも学級規模の影響力が有意に影響を与えていた。(2)ティームティーチング(TT)は全国の小中学校の約3分の2で実施され、特に国語と算数・数学でよく実施されていた。(3)少人数学習は小学校の1/2で、特に算数で実施され、中学校の2/3で、特に英語と数学で実施されており、校長と教員はTTよりも少人数学習を高く評価し、特に学問的な教科の指導に効果的であると考えていたが、教員間の仕事の調整が大変であることを指摘していた。(4)生徒の学習順調度、教員の学習指導順調度、生徒の学校生活順調度、教員の生徒指導順調度は、学級規模が小さいほど大きかった。第3に、平成17年度末に全国4道県の小5生、中2生を対象に、国語と算数数学の学力テストを含む「児童生徒調査」を実施した。その結果は以下の通りである。(1)授業態度が学力に及ぼす影響力は極めて大きい。ノートに重要事項を筆記する子は学力が高い。(2)授業方法も影響を与えている。小・中とも、「先生が子どもによく質問し、よく発表する授業」をよく受けている子どもの学力は高い。「教師が1時間しゃべり児童がそれを聞く」という一方向的な授業を受けている子どもの学力は低い。またTTを実施している学級では学力が高くなる傾向にある。少人数学習指導の効果は中学校で有効であるようだ。また、「朝の読書」を熱心にしている児童ほど、学力が高くなっている。中学校では、「学級で話し合う授業」はマイナスだが、「プリントやドリルを使った授業」を受けている生徒の学力が高かった。(3)学級規模は学力と相関があったが、重回帰分析の結果、中学校では学校規模は特に学力に影響を与えていた。(4)家庭での学習や帰宅後の活動内容も学力に大きな影響を与えていた。学校の宿題をきちんとやる、毎日・長い時間勉強する子、塾に通っている、通信教育を受けている子も有意に高かった。(5)毎朝朝食をとり(中)、一人で夕食をとることが少ない(小)など規則的な生活をしている子どもは、学力が高い。(6)ピアノや書道など芸術の習い事が学力にプラスの影響をもっていた。さらに中国大連市で実施した児童生徒調査の結果、大規模な学級ほど学力が高いという結果を得た。本年度は、次のような研究をおこなった。まず第1に、戦後における学級・学校規模の時系列的分析を行った。戦後約50年間における全国の国公私立の小・中学校の学級規模の分布を都道府県別に分析した。

また2003年度現在の日本の小中学校すべて約3万5千校の学校と学級の規模の分布表を作成した。その内容は、2007年夏に日本教育社会学会で発表するとともに、広島大学大学院教育学研究科紀要に執筆する。第2に、学級規模に関する欧米における代表的な文献を入手し、特にアメリカのstarプロジェクトに関する研究の方法について把握した。また小学校および中学校の少人数教育の授業を参観した。第3に、学級規模の教育的効果に関する2種類の質問紙調査票を作成し、全国調査を行った。全国校長調査:学級編成、教員の配置、授業分担状況、少人数学習・TTの実施状況などにする質問など。全国教師調査:学習指導、児童生徒の学校・家庭での生活状況、少人数学習・TTの実施状況に関する質問など。全国の小・中学校約3万4千校から約10校に1校の割合、国立は1/1、私立は小1/2、中1/5の割合でランダムに抽出し、総計3804校の標本を得た。3804校の校長に校長調査票を送付し、併せて同封した6部の教員調査票の配布と回収、並びに返送を依頼した(平成16年11月末)。平成17年2月までに約1300校からの回答があり、校長調査票は1224件、教員調査票は6403件の有効回収があった。平成17年3月、回収票の入力を発注した。なお、これらのデータの分析と発表は、2年目に行い、平成17年夏には概要が明らかになる予定である。本年度は、平成16年度中に実施した全国校長・教員調査のデータ分析を行った。校長調査票1,222部,教員調査票6,438部の分析結果を、日本教育学会および日本教育社会学会において発表するとともに、『学校教育実践学研究』、『広島大学大学院教育学研究科紀要』に合計3つの論文を執筆した。これらの論文での知見は以下の通りである。(1)日本の公立小中学校の学級規模に関する法制的枠組を学校教育法施行規則、義務標準法における規定を分析し、調査データと照合した結果、「適正規模」(12-18学級)と「それ以外」の2類型よりも6類型の方が適切であると論じた。(2)校長による自校の授業と学校生活に関する自己評価を多変量統計分析した結果、学校規模が小さいほど質は高かったが、学級規模に関する変数を投入したところ、学校規模の変数の影響は減少し、代わって学級規模の影響力が有意に影響を与えていた。このことは、学級が授業と学校生活の基本的な単位であることを物語っている。(3)ティームティーチングは小中学校の約3分の2で実施され、特に国語と算数・数学でよく実施されていること、少人数学習は、全国の小学校の1/2で、特に算数で実施され、中学校の2/3で、特に英語と数学で実施されていること、校長と教員はTTよりも少人数学習を高く評価し、特に学問的な教科の指導に効果的であると考えているが、教員間の仕事の調整が大変であることを指摘していた。さらに、17年秋に、中国大連市において、校長・教員・児童生徒調査を行った。17年度末にデータ入力を行った。その分析結果は、18年夏に開催される日本教育社会学会において発表する予定である。また、17年度末に、広島県、北海道、沖縄県において「少人数学習・TTと家庭での学習に関する児童生徒調査」を実施した。回収された調査票は、18年度前半にデータ入力を完了し、18年秋に学会大会で発表する。
建築火災時の加圧煙制御システム設計法に関する研究

建築物内部における火災時の竪穴での煙流動に関する基礎的な知見を得るために,傾斜角を自由に設定できる廊下状の模型を作成し,天井面が傾斜した空間を上昇する気流の性状を把握した。その結果,勾配45°付近までは角度の増加とともに伝播速度は増加するが,それ以上では角度による伝播速度の違いがなくなること,また角度が急になると対向流の影響が顕著となることを見いだした。密度流モデルによる傾斜路天井面での煙流動モデルを構築し,模型実験で得られたデータと比較した結果,勾配45°以下では密度流モデルにより良い精度での予測が可能であることを示した。さらに,界面での空気の巻き込みを考慮した流れ方向細分割型二層モデル(ハイブリッドモデル)を構築し,水平および傾斜天井面の廊下への適用を検討した結果,傾斜角60度までの煙先端部の移動性状を予測できることを示した。火災時の煙制御に関する問題は,最近の建築物の高層化,大規模な複合化などにより,その重要性がますます増加しているにもかかわらず,大規模化した建築物全体系としての煙流動及び煙制御に関しての研究は十分とはいえない。本研究では,万一の盛期火災時においても消防救助活動の安全な拠点確保の立場から給気加圧システムを有効に機能させるための給気量簡易算定法の確立を目指し,建物全体の通気特性の取り扱いの簡略化手法,遮煙に影響する部分の簡易な温度予測手法,竪穴部分の煙突効果および外気風の影響を簡易に取り扱う手法を構築した。また,煙流動予測計算法を転用した精細計算法も合わせて構築した。簡易計算法と精算計算法による結果を比較した結果,本研究で構築した簡易計算法が妥当であり,設計法として有効であることを示した。建築物内部における火災時の竪穴での煙流動に関する基礎的な知見を得るために,傾斜角を自由に設定できる廊下状の模型を作成し,天井面が傾斜した空間に熱気流を流入させ,その空間を上昇する気流の性状を把握した。さらに,床面の有無による影響についても検討した結果,床面拘束がない場合に煙層厚が増加し,伝播速度が低下することを見いだした.次に,密度流モデルによる傾斜路天井面での煙流動モデルを構築し,模型実験で得られたデータと比較し,モデルの妥当性を検証した。その結果,勾配45°以下では,密度流モデルにより良い精度での予測が可能であることを示した。また,密度流モデルによる傾斜路天井面での煙流動モデルを構築し,模型実験で得られたデータと比較した結果,勾配45°以下では密度流モデルにより良い精度での予測が可能であることを示した。

また,煙流動予測計算法を転用した精細計算法も合わせて構築した。簡易計算法と精算計算法による結果を比較した結果,本研究で構築した簡易計算法が妥当であり,設計法として有効であることを示した。
多職種協働によるインクルーシブ教育の推進に関する国際比較研究

本研究は、通常学校に通う特別なニーズのある子どもの発達支援の方法を多職種が協働して開発するための原理と方法を究明することを目的として、日本・ドイツ・イギリスの3か国の特別ニーズ教育の実践の中に多職種協働がどのように位置づいているのかについて明らかにしてきた。研究最終年度である2018年度は、上記3か国の実践について調査してきた結果をまとめ、論文化して公表した。具体的には、日本においては、沖縄のトータル支援教室、相模原の地域若者サポートステーション事業等の取り組みについて公表する準備を進め、その結果のいくつかを公表した。そこではコンサルティの役割、試行錯誤を伴うインクルーシブ教育の実践方針を策定する際の協働、教育実践での子どもの変化をフィードバックする相談活動の在り方等が研究の論点として析出することができた。また、ドイツ・イギリスにおいては、現地の学校で特別な配慮を必要とする児童生徒を具体的にどのように支援しているかについて明らかにした。そこでは、特別支援教育コーディネーターや心理師・ソーシャルワーカーなどが学校の雰囲気をはじめ、学習カリキュラムの調整や宿題への配慮など、家庭との連携を含めて対応していることが明らかになった。このように、学習困難のある児童生徒など、特別なニーズのある子どもを通常の学校にインクルージョンする際に「多職種協働」という視点から研究を進めると、学校や地域の集団づくりが重要となり、特別ニーズのある子どもの学習カリキュラムをうみだす実践の創出が重要であるとの論点を解明した。本研究は通常の学校に通う学習困難児のカリキュラムを多職種が協働して開発するための原理と方法を明らかにすることを目的としている。具体的には、通常の学校に通っている特別ニーズのある児童生徒の学習困難の実態を日本・英国・ドイツの3か国で比較検討するとともに、日本を中心に、学習困難児にかかわっている教師や学校カウンセラー・学校ソーシャルワーカー等の多職種の専門家にインタビュー調査を行い、学習困難児の学習内容等の調整方法を検討するものである。平成28年度は英国の特別ニーズのある児童生徒の実態と、そうした児童生徒に対する教育的アプローチについて明らかにした。その結果、単に放課後にさまざまな職種の人たちが学習困難児に対して補習を行っているばかりでなく、学校内で学習困難児の理解を促進するための多面的に授業を展開するとともに、学習困難児の保護者が学校とのつながりをもてるようにさまざまなイベントを計画するなど、ソーシャル・ワークと関連する取り組みを実施していることが明らかになった。こうした英国研究の結果は国内学会で報告し、関連領域の専門家と意見交換を行った。こうした結果をふまえて、本研究のメンバーで平成29年度に実施予定のドイツ調査および国内調査における調査項目を整理した。平成29年度は、ドイツにおいて多職種がカリキュラム調整にどのように関与しているのかについて現地調査を行う予定である。また、日本のNPO法人等の取り組みを調査し、放課後に学習困難児を支援している団体等に聞き取り調査を行う予定である。インクルーシブ教育を推進する協働のあり方をテーマして日本・ドイツ・英国の国際比較研究を実施する本研究において、平成28年度には日本国内の研究動向を、関連する学会誌・大学の研究紀要等を中心にして整理し、また英国の実態を明らかにすることができた。ドイツについてもテーマに関連する研究文献の収集等を実施できた。また、平成29年度に調査予定のドイツ現地視察や日本国内のインタビュー調査の調査項目を整理することができ、平成29年度に確実に調査が実施できる見通しをつけることができた。本研究はインクルーシブ教育を推進するために、日本と欧州の比較検討を通して多職種協働のあり方を調査研究するものである。研究2年目である平成29年度は海外におけるインクルーシブ教育実践の実地調査と日本国内における多職種協働に関するインタビュー調査を並行して行った。まず、海外におけるインクルーシブ教育実践の実地調査では、研究代表者および研究分担者がドイツのブレーメン州を訪問し、(1)ブレーメン州における行政機関へのインタビュー調査、(2)ブレーメン州における小学校および中学校の学校訪問(授業参観)および管理職等への実践課題に関するインタビュー調査、(3)ブレーメン大学におけるドイツ研究者との情報交換を行った。これらの調査から、ドイツのインクルーシブ教育においては、発達障害児に対する特別な対応の提供のみならず、移民の子女への社会・情緒的な側面の支援を含めた対応が重要であることが明らかになった。そのため、ソーシャルワーク等との連携が不可欠であることを確認した。この調査によって得られた結果の一部は論文等において執筆し、公表した。また、日本国内における多職種協働に関するインタビュー調査では、神奈川県、北海道、京都府、沖縄県において実施した。これらの調査では、地域のなかで「生きづらさ」を感じる子どもや青年の学習上、生活上の困難に対して、特別支援教育のノウハウを活かしつつ、福祉的・心理的なアプローチも駆使して、トータルに支援することが重要であるという点が明らかになった。これらの調査結果についても、平成30年度に論文として執筆し、公表する予定である。研究2年目に当初予定していたドイツ・ブレーメン州における調査と日本国内各地における調査と広範囲にわたる研究を計画に沿って実施することができ、多職種協働のインクルーシブ教育を進めるための資料収集等を果たすことができたから。そして、収集した資料等を基にして、最終年度である平成30年度に論文として結果の一部を公表する準備が整ったから。

研究最終年度である2018年度は、上記3か国の実践について調査してきた結果をまとめ、論文化して公表した。具体的には、日本においては、沖縄のトータル支援教室、相模原の地域若者サポートステーション事業等の取り組みについて公表する準備を進め、その結果のいくつかを公表した。そこではコンサルティの役割、試行錯誤を伴うインクルーシブ教育の実践方針を策定する際の協働、教育実践での子どもの変化をフィードバックする相談活動の在り方等が研究の論点として析出することができた。また、ドイツ・イギリスにおいては、現地の学校で特別な配慮を必要とする児童生徒を具体的にどのように支援しているかについて明らかにした。そこでは、特別支援教育コーディネーターや心理師・ソーシャルワーカーなどが学校の雰囲気をはじめ、学習カリキュラムの調整や宿題への配慮など、家庭との連携を含めて対応していることが明らかになった。このように、学習困難のある児童生徒など、特別なニーズのある子どもを通常の学校にインクルージョンする際に「多職種協働」という視点から研究を進めると、学校や地域の集団づくりが重要となり、特別ニーズのある子どもの学習カリキュラムをうみだす実践の創出が重要であるとの論点を解明した。平成28年度に検討した調査項目に沿って、インクルーシブ教育を推進する協働論に関わる海外の現状と課題については、平成29年5月にドイツ・ブレーメン州において現地調査を実施する予定である。また、6月から順次、日本国内のインクルーシブ教育の推進に関与している専門家に対するインタビュー調査(神奈川・京都・北海道・沖縄等)を進めていく予定である。平成29年度に実施した海外と日本国内の調査を論文化するために、平成30年度は研究代表者および研究分担者で年に数回程度集まって打ち合わせ会議を持ち、協議する。具体的には、各自が整理したデータをもちより、論文検討の機会を設けて、確実に研究成果を平成30年度中に公表できるようにしたい。また、成果を公表するために補足的な資料収集の必要が生じた場合は、既に実施した地域及び新たに必要と考える地域での調査を適宜実施する。本研究では日本のほかにイギリスとドイツのカリキュラム調整の方法について研究することが目的となっている。このうち、ドイツについては平成28年度中に現地調査をする予定で旅費を確保していたが、訪問するドイツの学校や大学教員の都合により、平成29年5月にドイツ出張を実施することになった。その外国旅費を次年度に繰り越す必要が生じた。平成29年度に研究代表者が予定していた実地調査における経費が予定より若干少なく使用できたためである。平成30年度使用額の内、調査を予定しているのでこの経費に補充的に使用する計画である。平成29年5月にドイツ・ブレーメン州の学校見学および大学教員への聞き取り調査を実施する予定となっている。
新規な格子ダイナミックスを用いた超伝導薄膜・バルク材料の創製とその応用

超伝導転移温度が150Kを越える銅酸化物系高温超伝導体では、母物質である電荷移動型絶縁体への酸素ドープにより、CuO_2面にキャリア注入されることにより、超伝導性が発現している。そのため、CuO_2面を持つ電荷移動型絶縁体に、無理やり過剰酸素をドープすることは、新たな新材料の創製につながる。銅酸化物系高温超伝導体中でも、REBa_2Cu_3O_<7-δ>(RE:希土類元素)は、大きな酸素不定比性を持ち、ブロック層に相当する一次元CuO鎖部において大きな酸素の出入りがある。軽希土類元素を含むREBa_2Cu_3O_<7-δ>ではBaサイトへのRE固溶によって超伝導性の変化が引き起こされる例はあるものの、基本的にREBa_2Cu_3O_<7-δ>相の超伝導性は酸素量に大きく依存している。そのため、酸素量δは超伝導を担うCuO_2面のキャリア量を制御できることから、臨界温度(T_c)だけでなく、量子化磁束のピンニングに関わる不可逆磁界(H_<irr>)や臨界電流密度(J_c)などの臨界電流特性にも大きな影響を及ぼす。今回我々は、各種超伝導薄膜をいろいろな酸素状態中で作製し、その作製条件依存性について調べた。これらの作製条件が薄膜内部の酸素量に、どのように依存するかは、非破壊にはx-線回折による超伝導薄膜の軸長から、また破壊検査としては、ヨードメトリ法により評価した。当初は、代表的な酸化物超伝導体であるYBa_2Cu_3O_<7-δ>を中心に、研究を進めていたが、同じくLnBa_2Cu_3O_<7-δ>系超伝導体の中で、高温で酸素を取り込みやすい(オーバードープになりやすい)と報告(報告者:下山淳一東大助教授)のあったErBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜に集中し、研究を進めた。現在までに得られたas-grownの薄膜は、超伝導転移温度がYBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜よりも数度高く、77K付近での表面抵抗(R_s)はこれまでのYBa_2Cu_3O_<7-δ>系薄膜に比べて格段に低くなっている。さらに、現在酸素量の最適化を行っているが、500°C付近で酸素を十分吸わせた後に、急冷することにより、臨界電流密度(J_c)が格段に向上することを確認している。しかしながら、これらの結果は必ずしもバルク試料で得られた結果と合致していない。そのため、薄膜試料での酸素アニールについては更なる実験を行った。その結果、作製温度760°Cという従来のYBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜よりも高い作製温度領域に最適条件があり、その薄膜を酸素中処理することによりこれまでにない、高いJ_cが得られた。これらの結果は現在、学会誌に投稿中である。酸化物高温超伝導体は銅(特にCu_1サイト)の価数により、その超伝導特性は大きく変化する。中でもTcの酸素量依存性は著しく、超伝導特性の酸素不定比量依存性に関する研究結果がこれまで多く報告されている。当初は、代表的な酸化物超伝導体であるYba_2Cu_3O_<7-δ>を中心に、研究を進めていたが、同じくLnBa_2Cu_3O_<7-δ>系超伝導体の中で、高温で酸素を取り込みやすい(オーバードープになりやすい)と報告(報告者:下山淳一東大助教授)のあったErBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜に集中し、研究を進めている。現在までに得られたas-grownの薄膜は、超伝導転移温度がYBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜よりも数度高く、77K付近での表面抵抗(Rs)はこれまでのYBa_2Cu_3O_<7-δ>系薄膜に比べて格段に低くなっている。さらに、現在酸素量の最適化を行っているが、500°C付近で酸素を十分吸わせた後に、急冷することにより、臨界電流密度(Jc)が格段に向上することを確認している。そのため、薄膜試料での酸素アニールについては更なる実験が必要である。来年度は各種酸素種(酸素分子、酸素原子、オゾン)中での冷却過程とその効果を調べると同時に、LnBa_2Cu_3O_<7-δ>系のY、ErBa_2Cu_3O_<7-δ>系以外の材料へも同プロセスを適用し、LnBa_2Cu_3O_<7-δ>系薄腹中での最適材料の選出と新材料創製を視野に置いた高機能化を行う予定である。

そのため、CuO_2面を持つ電荷移動型絶縁体に、無理やり過剰酸素をドープすることは、新たな新材料の創製につながる。銅酸化物系高温超伝導体中でも、REBa_2Cu_3O_<7-δ>(RE:希土類元素)は、大きな酸素不定比性を持ち、ブロック層に相当する一次元CuO鎖部において大きな酸素の出入りがある。軽希土類元素を含むREBa_2Cu_3O_<7-δ>ではBaサイトへのRE固溶によって超伝導性の変化が引き起こされる例はあるものの、基本的にREBa_2Cu_3O_<7-δ>相の超伝導性は酸素量に大きく依存している。そのため、酸素量δは超伝導を担うCuO_2面のキャリア量を制御できることから、臨界温度(T_c)だけでなく、量子化磁束のピンニングに関わる不可逆磁界(H_<irr>)や臨界電流密度(J_c)などの臨界電流特性にも大きな影響を及ぼす。今回我々は、各種超伝導薄膜をいろいろな酸素状態中で作製し、その作製条件依存性について調べた。これらの作製条件が薄膜内部の酸素量に、どのように依存するかは、非破壊にはx-線回折による超伝導薄膜の軸長から、また破壊検査としては、ヨードメトリ法により評価した。当初は、代表的な酸化物超伝導体であるYBa_2Cu_3O_<7-δ>を中心に、研究を進めていたが、同じくLnBa_2Cu_3O_<7-δ>系超伝導体の中で、高温で酸素を取り込みやすい(オーバードープになりやすい)と報告(報告者:下山淳一東大助教授)のあったErBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜に集中し、研究を進めた。現在までに得られたas-grownの薄膜は、超伝導転移温度がYBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜よりも数度高く、77K付近での表面抵抗(R_s)はこれまでのYBa_2Cu_3O_<7-δ>系薄膜に比べて格段に低くなっている。さらに、現在酸素量の最適化を行っているが、500°C付近で酸素を十分吸わせた後に、急冷することにより、臨界電流密度(J_c)が格段に向上することを確認している。しかしながら、これらの結果は必ずしもバルク試料で得られた結果と合致していない。そのため、薄膜試料での酸素アニールについては更なる実験を行った。その結果、作製温度760°Cという従来のYBa_2Cu_3O_<7-δ>薄膜よりも高い作製温度領域に最適条件があり、その薄膜を酸素中処理することによりこれまでにない、高いJ_cが得られた。これらの結果は現在、学会誌に投稿中である。
生体材料上での骨形成過程におけるc-SRC遺伝子発現-in vitroおよびin vivo

近年、技術や生命科学の進歩により骨形成因子や骨形成のメカニズムがあきらかとなり、骨修復過程も詳細にあきらかとなった。こうした生命科学、培養技術をいかし生体材料上で培養した骨組織が、高い骨再生能力をもつことがあきらかとなり、おおきな骨欠損を培養技術で修復できることが期待される。生体材料上での骨細胞反応の遺伝子発現や蛋白発現、形態学的検討をすることは、骨再生メカニズムを検討する上で重要である。とくに、c-SRCは破骨細胞、Osteocalcinや、alkaline phosphatseは、骨芽細胞のマーカーとして重要である。以前にc-SRCは、のcDNAの合成に成功し、骨髄細胞培養において、その発現を検出することに成功した。脳型c-SRCもcDNAの合成に成功し、神経組織での検討結果は、第38回日本神経病理学会で報告した。また、人工材料上での骨形成の際、c-SRCや、Osteocalcinや、alkaline phosphatseの発現の検出に成功し、Bioceramicsや、J.Biomed.Mat.Res.で研究発表した。このように、破骨細胞、骨芽細胞のマーカーとなる遺伝子発現の検討で骨改構のメカニズム、骨再生のメカニズムがより明らかとされる。材料上で培養された骨組織の高い骨形成能は、朝日新聞の科学欄にもとりあげられた。既知のマウスのSRC cDNA塩基配列をもとにprimer設計し、作成したラットcDNAをtemplateとしてPCRによりSRC cDNAの増幅をおこなった。増幅産物をplasmid vectorにsubcloningし、DNA sequencerでマウスの抹消型SRC cDNAと99%homologyがあることを確認した。このように作成したSRC cDNAを、ラットの大腿骨より採取した骨髄細胞のデキサメサゾン処理培養により、in vitroで骨形成がみられるが、この培養骨組織より、RNAを抽出し、Nothern blot analysisでこのSRCの発現を見ることができた。近く開催される第86回病理学会で成果を発表する予定である。このように、ラット抹消型SRC cDNAの作成に成功し、培養骨組織よりRNAの抽出に成功しNothern blot analysisの方法を確立させることに成功した。今後この方法をもちい様々な材料と骨髄細胞を組み合わせたin vitroおよびin vivoにおける骨形成過程においてこの遺伝子の発現を検討し、他の骨蛋白質(オステオカルシン、アルカリフォスファターゼなど)の遺伝子発現と比較検討し、材料の遺伝子レベルでの適合性および、SRC遺伝子の骨形成での役割を検討する。このように作成したSRC cDNAを、ラットの大腿骨より採取した骨髄細胞のデキサメサゾン処理培養によりin vitroで骨形成がみられるが、この培養骨組織より、RNAを抽出し、Nothern blot analysisでこのSRCの発現を見ることができ、第86回病理学会で成果を発表した。このように、ラット抹消型SRC cDNAを作成し、培養骨組織よりRNAを抽出しNothernblot analysisの方法を確立させることに成功した。材料上での、SRC、オステオカルシン、アルカリフォスファターゼの遺伝子発現は、Bioceramicsや、J.Biomed.Mat.Res.で研究発表した(研究発表参照)。今後この方法をもちい、様々な材料と骨髄細胞を組み合わせたin vitroおよびin vivoにおける骨形成過程においてこの遺伝子の発現を検討し、材料の遺伝子レベルでの適合性および、SRC遺伝子の骨形成での役割を検討する。

以前にc-SRCは、のcDNAの合成に成功し、骨髄細胞培養において、その発現を検出することに成功した。脳型c-SRCもcDNAの合成に成功し、神経組織での検討結果は、第38回日本神経病理学会で報告した。また、人工材料上での骨形成の際、c-SRCや、Osteocalcinや、alkaline phosphatseの発現の検出に成功し、Bioceramicsや、J.Biomed.Mat.Res.で研究発表した.このように、破骨細胞、骨芽細胞のマーカーとなる遺伝子発現の検討で骨改構のメカニズム、骨再生のメカニズムがより明らかとされる。材料上で培養された骨組織の高い骨形成能は、朝日新聞の科学欄にもとりあげられた。
群集形成に伴う生態系機能の発現:微生物マイクロコズム実験による保険仮説の検証

本研究では、細菌群集の多様性が生態系機能に及ぼす影響を解明することを目的としている。具体的には、統計モデル・実験を組み合わせて細菌群集の形成プロセスを解析し、次の3つの課題に取り組む。1.細菌群集の多様性に対する環境フィルターと分散制限の相対的重要性を解明する。2.細菌群集の系統構造に対する環境フィルターと分散制限の重要性を解明する。3.細菌群集の機能的多様性が生態系機能の安定性に及ぼす影響を解明する。第2年度は高山湖沼から採取された表層水の細菌群集を対象に、細菌群集の系統的多様性に影響を及ぼす要因の解明に取り組んだ。初めに、16S rRNA遺伝子を対象としたPCR-DGGEに基づいて塩基配列の決定を行い、細菌群集の系統的β多様性の地理的変動を解析した。その結果、系統的β多様性は湖沼間距離とともに増加することが明らかになった。このことから、地理的孤立(分散制限)の効果が進化的な時間スケールで細菌群集の形成に寄与していると考えられる。次に、貧栄養湖の表層水の細菌群集で優占するBetaproteobacteriaを対象に、湖沼ごとにクローンライブラリーを作成し、各湖沼のBetaproteobacteria群集の系統的近縁度を評価した。初年度の研究では、湖沼の生産性とともに群集の系統的近縁度が増加し、生産性に対する細菌の適応が群集形成に寄与することが示唆されている。そこで、系統的近縁度の増加を引き起こすメカニズムを解明するため、系統的距離と機能的類似性の関係(系統的保守性)を解析した。系統的保守性をもつ機能特性の特定に至っていないが、培養実験により精度の高い機能データを測定し、系統的保守性のある機能特性を明らかにする予定である。これらの研究成果から、進化的な時間スケールでは、環境フィルターだけでなく、分散制限が細菌群集の形成に寄与していることが明らかになった。この成果は、国際誌への投稿を準備中である。また、細菌群集の形成に寄与する機能特性を特定することにより,細菌群集のもつ生態系機能を明らかにできると期待される。今後、本研究を発展させ、細菌群集の機能的多様性が生態系機能の安定性に及ぼす影響の解明に取り組む予定である。本研究では、生物多様性が群集形成プロセスを通じて生態系機能に及ぼす影響を解明することを目的としている。1.細菌群集の多様性に対する環境異質性と分散制限の相対的重要性を解明する。2.細菌群集の系統構造に対する環境異質性と分散制限の重要性を解明する。初年度は、中部・東北・北海道地方の高山・亜高山帯に存在する46湖沼から採取された湖沼表層水の細菌群集を対象として、細菌群集の形成プロセスの解明に取り組んだ。初めに、16S rRNA遺伝子を対象としたPCR-DGGEによって細菌群集の多様性を評価し、細菌群集の多様性の地理的分布を解析した。その結果、多様性の緯度勾配や種数面積関係はみられなかったが、入れ子分布(小さい群集が大きい群集の部分集合になること)が検出され、湖沼間の群集構成の類似性が距離とともに減衰するパターンがみられた。群集の多様性は水温・溶存有機炭素量と相関があり、これらの要因が環境フィルターとして地理的パターンの形成に寄与していることが示された。次に、貧栄養湖(20湖沼)の表層水の細菌群集において優占するBetaproteobacteriaを対象として、特異的なプライマーを用いて湖沼ごとにクローンライブラリーを作成し、各湖沼の群集の系統的近縁度・系統的多様性を評価した。これらのデータについて、環境異質性と分散制限がBetaproteobacteria群集の多様性と系統構造に及ぼす影響を解析した。中立モデルに基づく解析の結果、湖沼のpHが環境フィルターとして作用し、細菌群集の多様性の変動を引き起こすことが明らかになった。また、系統モデルに基づく解析の結果、湖沼の生産性が細菌群集の系統構造を決定し、生産性に対する細菌の適応が群集形成に寄与する可能性が示唆された。また、どちらの解析でも、分散制限(空間プロセス)の効果はみられなかった。これらの研究成果から、環境フィルターが生態学的・進化的なスケールで細菌群集の形成に寄与しているのに対して、空間的なプロセスは細菌群集の形成に寄与していないことが明らかになった。これらの成果は、国際誌への投稿を準備中である。次年度には、これらの研究をさらに発展させ、野外の細菌群集における機能的多様性の形成プロセスを解明し、細菌群集の機能的多様性が生態系機能の安定性に及ぼす影響の解明に取り組む予定である。初めに、16S rRNA

遺伝子を対象としたPCR-DGGEに基づいて塩基配列の決定を行い、細菌群集の系統的β多様性の地理的変動を解析した。その結果、系統的β多様性は湖沼間距離とともに増加することが明らかになった。このことから、地理的孤立(分散制限)の効果が進化的な時間スケールで細菌群集の形成に寄与していると考えられる。次に、貧栄養湖の表層水の細菌群集で優占するBetaproteobacteriaを対象に、湖沼ごとにクローンライブラリーを作成し、各湖沼のBetaproteobacteria群集の系統的近縁度を評価した。初年度の研究では、湖沼の生産性とともに群集の系統的近縁度が増加し、生産性に対する細菌の適応が群集形成に寄与することが示唆されている。そこで、系統的近縁度の増加を引き起こすメカニズムを解明するため、系統的距離と機能的類似性の関係(系統的保守性)を解析した。系統的保守性をもつ機能特性の特定に至っていないが、培養実験により精度の高い機能データを測定し、系統的保守性のある機能特性を明らかにする予定である。これらの研究成果から、進化的な時間スケールでは、環境フィルターだけでなく、分散制限が細菌群集の形成に寄与していることが明らかになった。この成果は、国際誌への投稿を準備中である。また、細菌群集の形成に寄与する機能特性を特定することにより,細菌群集のもつ生態系機能を明らかにできると期待される。今後、本研究を発展させ、細菌群集の機能的多様性が生態系機能の安定性に及ぼす影響の解明に取り組む予定である。
心肥大に関与する遺伝子群の同定

心肥大形成の分子生物学的理解を得るために、3種類のアプローチを行った。1.組織レニン・アンジオテンシン系と心肥大。心臓に於いては、心臓で発現しているアンジオテンシン変換酵素の発現量が、局所で生成されるアンジオテンシンIIに大きく影響を及ぼす事を示した。マクロファージがレニンを産生することを証明したが、組織へのレニンの供給はマクロファージが担っている可能性を示した。高血圧自然発症ラット(SHR)は、Wistar-Kyotoラット(WKY)に比べると、副腎、中枢神経、マクロファージでのレニン発現が高く、これはレニン遺伝子により遺伝的に決定されている事を証明した。この事がSHRの心肥大等表現型に影響を及ぼしているのかをF2ラットを作成して調べたが、心肥大には影響がなく、唯一、末梢アルドステロン値に影響を及ぼす事が判明した。tissue type-II transglutaminaseが心肥大形成時に発現が増大することが見い出された。この酵素は、latent TGF-betaの活性化に関与し、レチノイドにより誘導される事も知られている。3. SHRとWKYより作成したF2ラットを用いて、心重量に影響を及ぼす遺伝子座位を見い出す。染色体1、2、8に心重量に影響を及ぼす座位を見い出したが、2及び8の座位は血圧上昇を通しての影響であった。1は、腎機能に影響を持つ座位であった(投稿準備中)。心臓レニン・アンジオテンシン系に関する検討。心室組織内で発現しているACEが、組織内のアンジオテンシンIIの生成量を規定している事を、aorto-venous fistulaによる心肥大モデルを用いて明らかにする事ができた。また、心筋梗塞といった、特殊な病態下では、組織に浸潤してくるマクロファージが、レニンを発現する事を見出した。全部で、8種の遺伝子を同定したが、その多くは、extracellular matrixに対応する遺伝子であり、心肥大、心不全に於ける問質の線維化の重要さが浮き彫りになった。F2ラットを用いた遺伝学的解析。ラット染色体1番及び13番に心肥大と相関する遺伝座位を見出した。一つは、血圧にも影響を与えるが、他方は、血圧には無関係である。現在座位をもう少し絞り込んでおり、また、座位とbiochemicalなマーカーの相関関係を見出す努力をしている。心肥大形成の分子生物的理解を得るために、3種類のアプローチを行った。3.SHRとWKYより作成したF2ラットを用いて、心重量に影響を及ぼす遺伝子座位を見い出す。
都市域対応型広域路面温度予測モデルの開発

本研究では,道路および沿道構造物をコンピュータ上で処理し,沿道構造物のが路面温度に及ぼす熱的影響を計算するモデルを構築した.本モデルによる路面温度誤差の観測期間に亘る空間平均誤差は1.5°Cであり,実際の路面温度を精度よく計算することができた.また,日射量および長波放射量の計算値は路線の大部分で実測値と概ね一致し,沿道構造物による影響を正しく計算することができた.本モデルは日射遮蔽,反射および輻射計算に用いる地形データの解像度を10m以上とし,道路から離れた山岳地形の計算省略を行うことで路面温度計算精度と計算時間短縮の両立が可能であることが明らかとなった.(1)意義および重要性本研究で開発する都市域対応型広域路面温度予測モデルは、計算対象区間が長くなると計算時間が長くなり、路面温度予測結果を用いた冬期道路管理を困難にさせ、計算本来の目的を損なう。そのため、都市域対応型広域路面温度予測の高速化は予測結果を実際の冬期道路管理に適用する場合に極めて重要である。また、本モデルを冬期道路管理に利用する場合は、予測精度や計算処理時間などの面から総合的に実用性を評価する必要がある。(2)内容本研究では、路線温度分布の計算に関して、熱収支以外のアルゴリズムに対して、(a)地形面要素の削減および(b)不可視な山岳面要素の計算除外の2つの手法を用いて計算の高速化を試みた。(a)地形面要素の削減では、道路からの距離が大きくなるにつれて山岳面要素を段階的に大きくし、要素数の削減を行った。また、(b)不可視な山岳面要素の計算除外では、全ての道路面要素から不可視な山岳面要素について熱収支計算を省略することで、計算時間の短縮と計算精度の両立を試みた。その結果、山岳面要素数の削減および不可視山岳面要素の計算除外による計算高速化手法を用いることで、計算精度を低下させることなく計算時間を1/23に短縮できることが明らかになった。また、兵庫県北近畿豊岡自動車道における計算時間は1時間程度および路面温度の予測誤差は1.4°Cとなり、実用性が高いことが示された。なお、平成24年度の研究は、雲高計の納入が遅れたため当初平成25年度に実施予定であった研究内容を前倒しして行った。本研究では,冬期道路管理の最適化支援を行う広域路面雪氷状態予測モデル開発の前段階として,沿道構造物による日射遮蔽,反射,輻射および通過車両による熱的影響を考慮した広域路面温度予測モデル開発を行った.本研究では,デジタル標高データおよび道路線形データを用いて道路および沿道構造物をコンピュータ上で処理し,太陽方位角および高度と道路および沿道構造物の位置関係から路面に入射する日射量および長波放射量を計算するモデルを構築した.本研究で開発したモデルによる路面温度誤差の観測期間に亘る空間平均誤差は1.5°Cであり,実際の路面温度を精度よく計算することができた.また,日射量および長波放射量の計算値は路線の大部分で実測値と概ね一致し,沿道構造物による影響を正しく計算することができた.また,路面温度予測精度は地形解像度に比例して高くなり,市街地の路面温度予測には解像度10m以上の地形データを用いることが望ましいことが明らかとなった.一方で,平地における地形データ解像度は路面温度予測精度に大きな影響を及ぼさないことが示された.本研究で開発した山岳面要素数の削減および不可視要素の計算除外法は,計算精度を損ねることなく計算時間を5%未満まで削減できることが示された。本研究では,道路および沿道構造物をコンピュータ上で処理し,沿道構造物のが路面温度に及ぼす熱的影響を計算するモデルを構築した.本モデルによる路面温度誤差の観測期間に亘る空間平均誤差は1.5°Cであり,実際の路面温度を精度よく計算することができた.また,日射量および長波放射量の計算値は路線の大部分で実測値と概ね一致し,沿道構造物による影響を正しく計算することができた.本モデルは日射遮蔽,反射および輻射計算に用いる地形データの解像度を10m以上とし,道路から離れた山岳地形の計算省略を行うことで路面温度計算精度と計算時間短縮の両立が可能であることが明らかとなった.(1)意義および重要性都市域の路面は沿道構造物による日射遮蔽、反射、輻射および通過車両による熱的影響を受け易い、都市域広域路面温度予測は、路面温度の著しい空間変化を知る上で重要であり、凍結によるスリップ事故の防止に役立つ。モデルの精度は地形再現精度に依存することから、航空レーザ測量データ(LPデータ)を3次元地形データとして新たに活用する意義は大きい.(2)内容LPデータを用いて地形および沿道構造物による日射遮蔽、反射および輻射による短波放射量および長波放射量を予測するモデルを構築し、これに車両熱モデルを組み込むことで、都市域対応型広域路面温度予測モデル(以下U-RSTFモデル)を開発した。U-RSTFモデルの精度を検証するために、福井大学およびその周辺の市街地において計測機器を搭載した車両を3時間毎に7回走行させ、気温、全天日射量、長波放射量および路面温度の路線分布を計測した。また、福井大学屋上に気象ステーションを設置し、気温、相対湿度、風速、雲量、直達日射量、散乱日射量、長波放射量および降水量の定点観測を行った。同時にU-RSTFモデルにより同区間の路面温度路線分布を求めた。

その結果、従来の広域路面温度予測モデルと解像度50mの地形データを用いて予測された路面温度の路線変化は、市街地および山岳付近の一部区間で実測値との差が大きくなった。これに対して、解像度5mのLPデータを用いたU-RSTFモデルによる路面温度の路線変化は概ね実測のそれと一致した。ちなみに路面温度の的中率(誤差2°C以内)は、全路線の約90%であった。(1)当初の計画では平成24年度に高精度な直散分離モデルの開発を行う予定であったが、平成25年度に実施予定の(I)計算高速化の検討および(II)都市域対応型広域路面温度予測モデルの精度および実用性検証を行った。(2) (I)計算高速化の検討を行った結果、当初の計画通り計算時間の短縮と計算精度維持の両立が可能となった。また、(II)都市域対応型広域路面温度予測モデルの精度および実用性検証では、当初の計画通り本モデルの冬期道路管理への適用を念頭に置いた実用性の検証を行うことが出来た。(3)以上の結果より研究はおおむね順調に進展している。(1)当初の計画通り、福井市内の対象地区のLPデータを用いて日射遮蔽、反射および沿道構造物の輻射の影響を考慮した都市域対応型広域路面温度予測モデルを構築し、車両熱モデルを組み込むことができた。(2)当初の計画通り、福井大学およびその周辺の市街地において野外観測やサーマルマッピングを行い、広域路面温度予測モデルの予測精度を検証するためのデータを収集し、精度検証が可能になった。平成25年度における研究では、当初平成24年度に行う予定であった高精度な直散分離モデルの開発を行い、得られた成果を基に都市域対応型広域路面温度予測モデルの精度改良を目指す。今後は、平成23年度に構築した都市域対応型広域路面温度予測モデルによる路面温度の空間的予測精度を向上させるとともに、モデルの汎用性を高める。そのために以下の事項を行う。(1)高精度な直散分離モデルの開発を行うために、福井大学構内に全天日射計、直達日射計、温湿度計、雲高計および雲量計を設置し、新たな気象観測を実施し、得られた気象データ間の相関を求め、日射の直散分離モデルを開発する。(2)都市域対応型広域路面温度予測モデルの改良のために、都市域対応型広域路面温度予測モデルに直散分離モデルを組み込む。さらに、ロードヒーティングによるトンネル坑口の路面温度データを収集し,路面温度予測モデルの汎用性を高める。(3) (1)および(2)を基に、都市域対応型広域路面温度予測モデルの精度検証を行う。都市域対応型広域路面温度予測モデルの精度検証実験を行う際の実験補助に関わる謝金として研究費を用いることで、本年度の目標を達成する。日射の直散分離モデルを構築するために雲高計(約160万円)を、および路面温度データ収集のためにサーモグラフィー(約180万円)をそれぞれ購入し、次年度の目標を達成する。
EBウイルスの関与に基づくNK細胞リンパ腫の腫瘍化機構の解析

1.EBウイルス(EBV)の関与した節性T/NKリンパ腫の臨床病理学的検討節性T/NKリンパ腫検体227例の詳細な解析を行い、細胞傷害性分子陽性リンパ腫と考えられる一群の疾患概念を提唱した。さらに、その中にcytotoxic large Tcell lymphomaと呼ばれるべきEBVの感染した高悪性度T/NKリンパ腫が存在することが明らかとなった。2.鼻型NK/T細胞性リンパ腫由来細胞株HANK1の特性に関する研究HANK1では、EBV抗原に対するウェスタンブロットの結果EBNA1の発現が認められたが、LMP1の発現は、微弱であった。さらに、HANK1より、無血清培地で増殖する亜株を選択培養したところ、維持量のIL-2存在下での増殖には高密度での培養が必要であり、細胞表面に存在するCD7,CD56分子に対する抗体の添加により死滅した。これらの現象はヒト血漿存在下では認められず、牛胎仔血清では、HANK1の培養は困難であった。以上よりヒト血漿の増殖に関わる効果につき今後検討する必要がある。4.リンパ節内EBV(EBV)再活性化機構の検討節性T/NKリンパ腫のEBVの関与について検討したところ、血管免疫芽球性T細胞リンパ腫(AILD)の多数で、EBVの組み込みがクローン性に認められた。AILDでは、リンパ節内の免疫反応において重要な役割をはたすと考えられる濾胞樹状細胞(FDC)の増生があることから、EBV既感染AILDのリンパ節細胞とFDC由来細胞株との混合培養を行ったところ、EBV感染B細胞株が得られたが、この細胞株は、通常のリンパ芽球性細胞株と異なり、FDC由来細胞株に依存性の増殖を示した。以上より、リンパ節内EBV再活性化状態において、FDCの役割の重要性が指摘された。節性T/NKリンパ腫検体227例の詳細な解析を行い、細胞傷害性分子陽性リンパ腫と考えられる一群の疾患概念を提唱した。1.EBウイルスの関与した節性T/NKリンパ腫の臨床病理学的検討愛知県がんセンターに紹介のあった節性T/NKリンパ腫検体227例の詳細な解析を行い、細胞傷害性分子であるGranzymeBおよびTIA1が陽性である、細胞傷害性分子陽性リンパ腫と考えられる一群の疾患概念を提唱した。さらに、その中に従来のNK/T細胞性リンパ腫とは異なり、cytotoxic large Tcell lymphomaと呼ばれるべきEBウイルスの感染した高悪性度T/NKリンパ腫が存在することが明らかとなった。2.鼻型NK/T細胞性リンパ腫由来細胞株HANK1の特性に関する研究我々の樹立したNK/T細胞性リンパ腫由来細胞株HANK1は、EBウイルス抗原に対するウェスタンプロットの結果EBNA1の発現が認められたが、LMP1の発現は、微弱であった。さらにNK/T細胞性リンパ腫に特徴的である、CD7,CD56抗原の役割を検討するため、HANK1の増殖における抗CD7,CD56抗体添加の影響について、MTT assayを用いて検討したところ、抗体存在下では、増殖抑制と細胞死が観察された。今後この機構につき、細胞内シグナル伝達系を含め検討する予定である。1.鼻型NK/T細胞性リンパ腫由来細胞株HANK1の特性に関する研究NK/T細胞性リンパ腫由来IL-2依存性細胞株HANK1より、無血清培地で増殖する亜株を選択し、その特性について検討した。この細胞は、通常維持量のIL-2存在下では、増殖には、高密度での培養が必要であり、細胞表面に存在するCD7,CD56分子に対する抗体の添加により死滅した。しかしながら、これらの現象は、ヒト血漿の添加では認められなかった。さらに、本細胞株は牛胎仔血清での培養が困難であることから、ヒト血漿の増殖維持に関わる効果と細胞間相互作用につき今後検討する必要がある。

2.リンパ節内EBウイルス(EBV)再活性化機構の検討節性T/NKリンパ腫のEBVの関与について検討したところ、血管免疫芽球性T細胞リンパ腫(AILD)の多数で、EBVの組み込みがクローン性に認められた。EBVの関連したリンパ腫において、リンパ節内EBV再活性化機構と腫瘍との関連につき検討するため、リンパ節内の免疫反応において重要な役割をはたすと考えられる濾胞樹状細胞(FDC)の役割を検討した。FDCの増生があり、EBVの検出される頻度の高い、AILDのリンパ節細胞とFDC由来細胞株との混合培養を行ったところ、EBV感染B細胞株が得られたが、この細胞株は、通常のリンパ芽球様細胞株と異なり、FDC由来細胞株に依存性の増殖を示した。以上より、リンパ節内EBV再活性化状態において、FDCの役割の重要性が指摘された。HANK1細胞のHLA型につきDNAtypingを行ったところ、HLA-Aが0207と2402であり、日本人に比較的頻度の高い型であった。前年度に引き続き、同一のHLA型をもつ健常者より、EBV感染により、lymphoblastoid cell lineを樹立し、現在細胞傷害性T細胞クローンの選択を施行中である。