hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下部尿路における平滑筋の新規収縮弛緩調節機構の解明とその臨床応用

本研究は、3っつの大きな目標を掲げていた。一つ目は、新規cAMP関連蛋白であるEpacのCa感受性を、ヒト膀胱排尿平滑筋を用いた膜脱膜化標本で調べた。収縮張力に対して、Epac選択的cAMPである8-pCPT-2'-O-Me-cAMPは、弱い弛緩作用しか示さなかった。2つ目は、トロポニンシステムをTgマウスを作成し、平滑筋で構築する計画であったが、うまく奏功せず作成を断念した。3っつ目は、尿道平滑筋の、細胞外Ca濃度依存性の収縮聴力の発生について検討した。この細胞外Ca濃度依存性の収縮張力は、温度依存性も有し、37°C付近で最大張力を発生することがわかった本研究の課題は、「下部尿路における平滑筋の新規収縮弛緩調節機構の解明とその臨床応用」である。平成26年度の目標は、新規cAMP関連蛋白であるEpacの下部尿路平滑筋に対する生理学的検討であったが、ヒト膀胱排尿筋を用いた膜脱膜化標本において、1 microMカルシウムにより生じた収縮張力に対して、Epac選択的cAMPである8-pCPT-2'-O-Me-cAMP (100 microM)は1割程度の弛緩作用しか示さなかったのに対し、protein kinase A選択的cAMPである6-Bnz-cAMP (100 microM)は、5割にせまる弛緩作用を示した。以上のことより、ヒト膀胱排尿筋におけるcAMPによる弛緩作用は、EpacよりもPKAを介するメカニズムがメインであることがわかった。また、もう一つの目標である、尿道平滑筋におけるCa sensing receptorの検討においては、まずは、オーガンバス等尺性収縮張力実験法を用いて、各種カルシウムチャネル拮抗剤を試してみた。L型カルシウムチャネル拮抗薬のニフェジピン(10 microM)存在下でも、この細胞外のCa2+濃度に対する収縮張力の感受性は残ることから、T型及び、N型カルシウムチャネル拮抗薬であるミベフラジル(10 microM)、オメガコノトキシン(1 microM)を試みたが、抑制されなかった。Ca2+活性化Cl-チャネル阻害薬であるniflumic acid(30 &#61549;icroM)はこの収縮反応をよく抑制した。Ca2+ストア関連薬剤であるSKF96365 (30 microM)、cyclopiazonic acid (CPA) (10 microM)、2-aminoethoxydiphenylborate (2-APB) (100 microM)は5mMの細胞外Ca2+による収縮張力を抑制し、10 microM CPAと10 mM caffeineを合わせて添加すると完全に抑えられた。尿道平滑筋の張力維持には、膜の脱分極によるL型Ca2+チャネルからのCa2+流入のみならず、さらにCa2+ストアからのカルシウム放出も必要であると考えられた。研究目的は、神経学的にも神経支配や、神経伝達物質は異なるのであろうが、排尿筋と尿道平滑筋の収縮弛緩機構に異なるメカニズムを発見し、排尿障害治療薬開発の基盤的研究とすることである。(1)膀胱排尿筋にトロポニンシステムを新たに構築するトロポニンTgマウスを鋭意作成中であったが、胎生期に発現させることまでは可能であったが、出生後には、消失してしまうことが判明し、作成を中止するに至った。(2)当研究グループで、ブタ膀胱排尿筋と尿道平滑筋において、細胞外のCa2+濃度に対する収縮張力の感受性に相違があることを認め、ヒト膀胱排尿筋でも、細胞外のCa2+に感受性がないこと、ヒト尿道平滑筋では、細胞外のCa2+に対して、濃度依存的に収縮張力を発生することを確認できた。この結果は、ブタの組織をヒトの組織に代用して研究が行えることとして、確認の意義は大きい。現在は、このヒト及びブタの尿道平滑筋の細胞外Ca2+感知システムを解明することに集約している。Ca-sensing receptorは分子生物学的に確かに、膀胱排尿筋と比較して尿道平滑筋に有意に発現していることを確認できたが、薬理学的に、アゴニスト、アンタゴニストの効果が認められないため、Ca-sensing receptorは尿道平滑筋において、生理学的に機能している可能性は低いと判断した。現在は、GPRC6Aも細胞外Ca2+感知システムを有していることが知られており、分子生物学的、薬理学的に尿道平滑筋に有意性を認めている。さらに、この尿道平滑筋の細胞外Ca2+感知システムは、非常に明快な温度感受性も有していることがわかり、TRPチャネルの関与も考えられ、各種TRPチャネルの検討、さらにそれにカップリングすると言われているCa-actviavted-Cl channelの検討も行っている。トロポニンTgマウスの作成は、残念ながら中止したが、尿道平滑筋の細胞外カルシウム感知システムの解明は、GRPC6Aの関与も含め、非常にサブタイプの豊富なTRPチャネル(TRPV1, V2, V3,V4, C1, C2, C3, M3,M8, A1)の分子生物学的、薬理学的探索も進んでいる。またTRPチャネルとカップリングしていると言われているCa活性化Clチャネルの関与も確認しているので、その同定も近い。本研究の課題は、「下部尿路における平滑筋の新規収縮弛緩調節機構の解明と臨床応用」であり、本研究は、3っつの大きな目標を掲げていた。

1つ目は、弛緩作用に注目した新規cAMP関連蛋白であるEpacの生理学的検討、すなわち、膀胱平滑筋におけるCa感受性に対するEpacの貢献度を検討することであった。ヒト膀胱排尿平滑筋を用いた膜脱膜化標本において、1マイクロモルの細胞内Ca2+濃度で発生した収縮張力に対して、Epac選択的cAMPである8-pCPT-2'-0-Me-cAMPは、弱い弛緩作用しか示さず、逆にprotein kinase A選択的cAMPである6-Bnz-cAMPは、5割に迫る強力な弛緩作用を示したことから、ヒト膀胱排尿平滑筋におけるcAMP弛緩作用はEpacよりもPKAを介するメカニズムがメインであることがわかった。2つ目は、横紋筋にしか発現していないと言われていたトロポニン(cardiac Troponin T:cTnT)が平滑筋、特に膀胱排尿平滑筋により多く発現していることを発見して、これを利用して、残りのサブユニットである、TnIとTnCを平滑筋で発現させ、トロポニンシステムを平滑筋でも構築する予定であったが、トロポニンTgマウスは、胎生期までは発現させることは可能であったが、出世後には消失してしまうことが判明し、作成を断念した。おそらく平滑筋においては、トロポニン発現に対する今日膂力なサプレッサー遺伝子が働いているものと思われるが、これは今後の課題としたい。3っつ目は、下部尿路平滑筋収縮機構に着目した、尿道平滑筋の、細胞外Ca2+濃度依存性の収縮張力の発生について検討した。この細胞外Ca2+濃度依存性の収縮張力の発生は、温度依存性も有し、37°C付近で最大張力を発生することがわかった。この双方の、尿道平滑筋における細胞外Ca2+感知機構と温度感受性は、ヒト、ブタ、マウスでも認められ、種差にはよらないが、膀胱排尿平滑筋には認められず、臓器特異性のものであることがわかった。本研究は、3っつの大きな目標を掲げていた。一つ目は、新規cAMP関連蛋白であるEpacのCa感受性を、ヒト膀胱排尿平滑筋を用いた膜脱膜化標本で調べた。収縮張力に対して、Epac選択的cAMPである8-pCPT-2'-O-Me-cAMPは、弱い弛緩作用しか示さなかった。2つ目は、トロポニンシステムをTgマウスを作成し、平滑筋で構築する計画であったが、うまく奏功せず作成を断念した。3っつ目は、尿道平滑筋の、細胞外Ca濃度依存性の収縮聴力の発生について検討した。この細胞外Ca濃度依存性の収縮張力は、温度依存性も有し、37°C付近で最大張力を発生することがわかった平成26年度の大きな目標である、新規cAMP関連蛋白であるEpacの生理学的検討においては、Epacは、ヒト膀胱排尿筋においては、PKAよりもその生理作用は弱いことがわかった。またもう一つの目標である尿道平滑筋におけるCa2+ sensing receptorの検討おいては、さらならる検討の結果、ブタ尿道平滑筋において、細胞外のCa2+濃度に対する収縮張力の発生に関しては、リアルタイムPCR法で、Ca2+ sensing receptorの発現量は、膀胱よりも尿道に多かったが、薬理学的な観点からは、典型的なCa2+ sensing receptorではなく、そのサブタイプの可能性であることがわかった。以上の大きな二つの目標は達成されていると考えられる。今年度中に、尿道平滑筋に有意に発現しているTRPチャネルを同定しその生理機能をオーガンバスシステム、パッチクランプ法を駆使して、確立できる予定である。
自律・随意複合型サイバニックロボットスーツの開発とその基盤技術化

本研究ではCybernetics, Mechatronics, Informaticsを中心として,脳・神経科学,行動科学,システム制御工学,ロボット工学, IT技術,心理学,生理学,システム統合技術などが融合複合した人間・機械・情報系の融合複合新領域「サイバニクス」を駆使し,人間の意思に従う随意制御機能とロボット的自律制御機能を両立するハイブリッド制御機能など,様々な機能を複合した「サイバニックロボットスーツ」を開発し,開拓によって得られた各種技術を多くの分野で適用可能な次世代基盤技術として体系化した.本研究ではCybernetics, Mechatronics, Informaticsを中心として,脳・神経科学,行動科学,システム制御工学,ロボット工学, IT技術,心理学,生理学,システム統合技術などが融合複合した人間・機械・情報系の融合複合新領域「サイバニクス」を駆使し,人間の意思に従う随意制御機能とロボット的自律制御機能を両立するハイブリッド制御機能など,様々な機能を複合した「サイバニックロボットスーツ」を開発し,開拓によって得られた各種技術を多くの分野で適用可能な次世代基盤技術として体系化した.我々はこれまでに、Cybernetics, Mechatronics, Informaticsを中心として、脳・神経科学、行動科学、システム制御工学、ロボット工学、IT技術、心理学、生理学、システム統合技術などが融合複合した新しい学術である「サイバニクス」の開拓を行ってきた。当該研究では、このサイバニクス技術を駆使して、人間の意思に従う随意制御機能とロボット的自律制御機能を両立するハイブリッド制御機能、人間の運動・生理情報の抽出機能ならびに人間への各種情報提示機能(インタラクティブ機能)、通信ネットワークを介した情報端末機能、従来困難とされてきた技能伝授機能、エンタテインメント機能、人間を守る安全機能(サイバニックカーネル)など、様々な機能を複合した「サイバニックロボットスーツ」を開発し、開拓によって得られた各種技術を多くの分野で適用可能な次世代基盤技術として体系化することを最終的な目的とする。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。・三次元ボディスキャナーを用いてロボットスーツ装着者の身体情報の抽出した後、設計ツールとしてSolid worksとCosmos worksを用いて、抽出した身体情報とフレームの強度解析に基づいた外骨格フレームの設計を行った。これにより、装着者の身体特性を考慮し、さらに動作時にかかるフレームの負荷に対して十分安全な外骨格フレームを構築することが可能となった。・ラピッドプロトタイピングを用い、装着者の身体特性に合ったロボットスーツ用シェルを製作した。本シェルで配線、電子機器やアクチュエータ部を覆うことにより、ロボットスーツの耐久性・安全性が向上し、さらに、一般の装着者にも安心感、親しみ感を与える外形に仕上げることが出来た。・これまでの研究で実施してきたPhase Sequence法を発展させ、開発したサイバニックロボットスーツに適用し、より安全な自律動作機構による、歩行、立ち上がり、座り動作の動作支援を実施した。我々はこれまでに、Cybernics, Mechatronics, Informaticsを中心として、脳・神経科学、行動科学、システム制御工学、ロボット工学、IT技術、心理学、生理学、システム統合技術などが融合複合した新しい学術である「サイバニクス」の開拓を行ってきた。当該研究では、このサイバニクス技術を駆使して、人間の意思に従う随意制御機能とロボット的自律制御機能を両立するハイブリッド制御機能、人間の運動・生理情報の抽出機能ならびに人間への各種情報提示機能(インタラクティブ機能)、通信ネットワークを介した情報端末機能、従来困難とされてきた技能伝授機能、エンタテイメント機能、人間を守る安全機能(サイバニックカーネル)など、様々な機能を複合した「サイバニックロボットスーツ」を開発し、開拓によって得られた各種技術を多くの分野で適用可能な次世代基盤技術として体系化することを最終的な目標とする。・三次元ボディスキャナーを用いてロボットスーツ装着者の身体情報の抽出した後、設計ツールとしてSolidworksとCosmos worksを用いて、抽出した身体情報とフレームの強度解析に基づいた外骨格フレームの設計を行ってきたが、研究を進める中で数カ所の主要なポイントをしっかりと固定すれば、リサイズ可能な構造でHALのフレームを製作できることがわかった。試作システムを開発することで比較的多くの方が装着できるようになった。・重量物を持つ際の応力集中に適宜対応できる構造適応型HALを、CAEの計算結果を内蔵することで実現した。・これまで開発を進めてきた自律制御機構のほか、ポリオ患者の方などのような不十分な生体電位であっても、本人の意思で長期にわたり身体を動かすことできなかった場合でも、意思に従って動作させることができる随意機構を開発した。本研究ではCybernetics,Mechatronics,Informaticsを中心として、脳・神経科学、行動科学、システム制御工学、ロボット工学、IT技術、心理学、生理学、システム統合技術などが融合複合した人間・機械・情報系の融合複合新領域「サイバニクス」を駆使し、その開拓によって得られた各種技術を多くの分野で適用可能な次世代基盤技術として体系化することを目的としている。1)サイバニックロボットスーツの開発前年度までの研究成果を活かし、本年度は、製作中の汎用型ロボットスーツを完成させ、安全機能として、当該サイバニックロボットスーツの制御中枢であるサイバニックカーネル実装を試みた。ロボットスーツ装着者の挙動を逐次監視し、転倒防止、障害回避など外的な危険のみならず、体内における生理状態の変化の面でも安全を多重に確保するシステムをリスクアセスメントの考えに基づいて開発した。2)自律制御系と随意制御系におけるインタラクティブ機能の開発・<装着者-装着者>

ネットワーク接続された当該ロボットスーツ間で、遠隔リハビリテーションなどを実現するため、ネットワーク上に複数配置された当該サイバニックロボットスーツ間でのインタラクティブな機能を構築し、実験行った。<装着者自身の身体間>当該ロボットスーツ内で、マスター側とスレーブ側が存在し、随意系と自律系が複合的に混在する場合を想定し(片麻痺の患者さんを想定:脳卒中、、事故等による身体損傷、脊髄麻痺など)、随意制御と自律制御の分配率として定義される「ハイブリッド率」並びに「アシスト率」を随時変更させ、アシストされる身体の運動動作と健常身体側の動作と比較しながら、安全システムの強化を行うとともに、手法の評価を行う倫理委員会での承認後、実際の患者の方と医師による定期的(ほぼ毎日)な適用試験を行った。本研究ではCybernetics,Mechatronics,Infomaticsを中心として,脳・神経科学,行動科学,システム制御工学,ロボット工学,IT技術,心理学,生理学,システム統合技術などが融合複合した人間・機械・情報系の融合複合新領域「サイバニクス」を駆使し,その'開拓によって得られた各種技術を多くの分野で適用可能な次世代基盤技術として体系化することを目的としている.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.1)下肢用サイバニックロボットスーツの開発:下肢動作支援を実施するハイブリッド機能に加え,安全機能として、当該サイバニックロボットスーツの制御中枢であるサイバニックカーネル実装を試みた。ロボットスーツ装着者の挙動を逐次監視し、転倒防止、転倒回避など外的な危険のみならず,体内における生理情報の変化の面でも安全を多重に確保するシステムを開発した.2)上肢用サイバニックロボットスーツの開発:食事動作の支援に焦点を当て,肩,肘,手首の関節動作支援機構を開発し,健常者のような自由度の高い動作を可能にする上肢用サイバニックロボットスーツを開発した.また,上肢用サイバニックロボットスーツを直接用いて,発健常者の食事動作を直接取り込み,その動作を再現させ,健常者のように動作させることが可能な,技能伝授機能を開発し,健常者の動作に近い動作による食事支援を可能とした.3)サイバニックリムの開発:ロボツトスーツの動作支援用機能として開発したハイブリッド機能を適用し,装着者の運動意思で動作する義足,サイバニックリムを開発した.これにより,歩容の改善,障害物の乗り越え,階段昇り動作を効果的に実現した.4)把持力拡張システムの開発:健常者の握力と同等の把持力を安全に支援システムのプロトタイプを開発し,実験により把持力や安全性についての基本性能を確認した.
米ぬかのコナギ抑草効果に関与する土壌有機酸および土壌微生物相の解明

水稲有機栽培における米ぬか散布によるコナギ抑草効果の機構を解明するため、米ぬか散布後に生成される土壌中の有機酸と土壌微生物の解析を行った。芳香族カルボン酸を想定した屋外実験ではコナギ抑草効果を説明することができなかったことから、コナギ抑草効果を再現する室内実験系の検討を行い、安定的に圃場の抑制効果を再現する条件を明らかにして実験系を構築した。この実験系を使うことにより、土壌ろ液中に含まれる微生物および米ぬかと反応して生成する物質がコナギ発芽阻害に重要であることが確認された。実験系を用いてコナギ抑草効果と相関する微生物と物質の同定を試みたが、研究期間内では単離することが出来なかった。米ぬか散布後の土壌中に増殖する土壌微生物の代謝産物を介した抑草機構を検証するため、本年度は以下の研究を行った。(1)コナギ抑草機構の異なる土壌を用いてワグネルポット試験で米ぬか散布のコナギ抑草効果を評価するとともに、土壌表層の土壌溶液の芳香族カルボン酸類(安息香酸、2-フェニルプロピオン酸、3-フェニルプロピオン酸、フェニル酢酸および4-フェニル酪酸)の濃度を測定した。その結果、コナギ抑草効果の高い土壌の土壌溶液で3-フェニルプロピオン酸およびフェニル酢酸濃度が高い傾向があった。一方、ナタネ油粕で同様の試験を行った結果では、コナギ抑草効果が高かったものの芳香族カルボン酸が検出されなかった。(2)各種有機酸水溶液中でコナギの発芽試験を行い、濃度反応曲線を作成したところ、芳香族カルボン酸類の中で最も発芽阻害効果が高かったのは3-フェニルプロピオン酸であった。この結果は30°C明条件と25/20°C12時間日長条件とで同様であったが、50μM以下の濃度ではほとんど発芽阻害効果が認められなかった。実際の土壌溶液中では、最も高い濃度を示した3-フェニルプロピオン酸でも10μM未満の濃度であったため、芳香族カルボン酸の阻害効果だけでは実際のコナギ抑草効果を説明できなかった。(3)PCR-DGGE法を用いて、米ぬか抑草効果の高い土壌と低い土壌を比較し、異なる増幅効率を示した細菌rRNA遺伝子を単離して塩基配列を同定したところ6種類の細菌が同定された。1種類の細菌について特異的プライマーを設計してPCRでrRNA遺伝子を増幅させたところ、米ぬか抑草効果の高い土壌で多く増幅されることが確認できた。当初の計画では、芳香族カルボン酸類を抑草物質の候補として同定を進める予定であったが、本年度の試験結果から、別の要因を想定する必要が生じたため、次年度以降試験系を見直して抑草物質の候補をあらためて同定することとした。またPCR-DGGE法による土壌微生物の同定においては、極めて多数の種類のrRNAが土壌から増幅される一方で、顕著な違いが認められたrRNAが予想より少なく、候補としては6種類しか同定できなかった。こちらも次年度以降は試験系を見直し、より単純な系でコナギ抑草効果を再現し、その中で特異的な微生物を同定することにより、効率的な微生物の同定を目指すこととした。このように当初の計画どおり研究が進まず、計画の変更となったことから進捗状況を「やや遅れている」とした。(1)室内実験系の作成米ぬか散布後のコナギ抑草効果が異なる2種類の土壌について、風乾土壌と蒸留水を混合して1週間後の土壌ろ液と米ぬかを混合し、この混合液を用いてコナギ発芽試験を行った。この結果、温度、米ぬか量およびコナギ種子の条件を検討することで、コナギ抑草効果を再現する実験系の条件が明らかとなった。この実験系では、土壌ろ液を滅菌するとコナギの発芽抑制が認められなかったことから、土壌ろ液中に存在する微生物が発芽阻害に関与していると考えられた。コナギ抑草効果が異なる2種類の土壌については、圃場における効果と整合性のある結果が得られたが、実験の再現性について更なる確認が必要であった。(2)コナギ発芽阻害に関与する微生物の同定上記の室内実験系で作成した土壌ろ液について、ろ液中の細菌のDNAを単離し、PCR-DGGE法でrRNAのバンドパターンを比較し、コナギ発芽阻害活性と相関するrRNAのバンドを検討した。その結果、数本の候補となるバンドが得られたが、土壌間差と明瞭に相関するバンドが認められなかった。一方、試験圃場において米ぬか散布後1週間および2週間後の土壌を採取し、抑草効果の高い圃場と低い圃場土壌についてPCR-DGGE法でrRNAのバンドパターンを比較したところ、細菌では極めて多数のバンドが得られたため抑草効果と相関するバンドを確認するのが困難であったが、糸状菌については再現性良く抑草効果と相関する数本のバンドが認められた。このため、今後は室内実験系でも糸状菌DNAのバンドパターンを検討していくとともに、細菌DNAについても候補となるrRNAについて特異的プライマーを作成し、実際にどのような発現量となっているかを確認していく作業が必要と考えられた。当初の計画では、芳香族カルボン酸類を抑草物質の候補として同定を進める予定であったが、初年度の試験結果から、別の要因を想定する必要が生じたため、本年度から試験系を見直して抑草物質の候補をあらためて同定することとした。

しかし、本年度は試験系がある程度確立されたものの候補物質の同定に着手することができなかった。またPCR-DGGE法による土壌微生物の同定は、解析に着手したものの候補となる微生物のrRNAの解析まで至らず、種の同定ができなかった。本年は実験系について一定の目途が立ったことから、抑草物質の候補と微生物の候補について急ぎ解析を進めることとした。このように当初の計画どおり研究が進まず、計画の変更となっていることから進捗状況を「やや遅れている」とした。(1)室内実験系の検討室内実験系により安定的に圃場の抑制効果を再現する条件を検討した。供試種子については、種子を次亜塩素酸で殺菌すると採取年や休眠覚醒の有無にかかわらず比較的安定した結果が得られた。2017年に圃場から採取した風乾土は、2015年に採取した風乾土の結果と同様な結果が得られたが、2016年に採取した風乾土には発芽阻害効果が認められなかった。2016年採取土は過乾燥により微生物相が影響を受けた可能性があり、生土を使った場合の再現性も含めて採取土壌の条件検討が必要であった。米ぬかと土壌ろ液の混合比率を検討した結果、米ぬか0.4gと土壌ろ液1mLを反応液で混合すると土壌間差が認められた。(2)コナギ発芽阻害に関与する微生物の同定上記の室内実験系で作成した土壌ろ液について、ろ液中の細菌のDNAを単離し、PCR-DGGE法でrRNAのバンドパターンを比較し、コナギ発芽阻害活性と相関するrRNAのバンドを検討した。数本の候補となるバンドを切り出して塩基配列を決定し、BLAST検索した結果、Clostridium属菌が同定された。しかし配列をもとに特異的PCRプライマーを設計し、水稲有機栽培試験圃場の表層1cmの土壌から採取したDNAから同菌の検出を試みたところ、増殖効率が低く、圃場の抑草効果との相関が認められなかった。(3)コナギ発芽阻害物質の同定発芽阻害が認められた土壌ろ液と米ぬかの培養液をろ過滅菌したところ、滅菌後の培養液にもコナギ発芽阻害効果が認められたことから、培養液に何らかの発芽阻害物質が含まれると考えられた。酢酸エチルを使って培養液を酸性分画とアルカリ分画に分けたところ、蒸発乾固の過程が発芽阻害効果に影響を与えることが判明した。このため蒸発乾固にかわる分離手法など分画条件の検討が必要であった。水稲有機栽培における米ぬか散布によるコナギ抑草効果の機構を解明するため、米ぬか散布後に生成される土壌中の有機酸と土壌微生物の解析を行った。芳香族カルボン酸を想定した屋外実験ではコナギ抑草効果を説明することができなかったことから、コナギ抑草効果を再現する室内実験系の検討を行い、安定的に圃場の抑制効果を再現する条件を明らかにして実験系を構築した。この実験系を使うことにより、土壌ろ液中に含まれる微生物および米ぬかと反応して生成する物質がコナギ発芽阻害に重要であることが確認された。実験系を用いてコナギ抑草効果と相関する微生物と物質の同定を試みたが、研究期間内では単離することが出来なかった。平成27年度の結果では芳香族カルボン酸の中に有望な化合物が見つからなかったことから、平成28年度は米ぬか散布前の土壌抽出液を用いて米ぬかを分解し、その濾液でコナギ発芽阻害効果を評価する単純な室内実験系を作成し、この実験系をもとにコナギ発芽阻害物質の同定と発芽阻害物質を生産する微生物の同定を試みる。(1)室内実験系の作成:米ぬか散布後のコナギ抑草効果が異なる数種類の土壌について、50mLチューブ内で湛水し、一定時間後に土壌溶液を抽出する。
胎児治療に向けた次世代型HIFUトランスデューサを用いた治療プロトコルの開発

本研究では平成31年度から平成33年度の3年間で電子制御マルチチャンネル可変焦点HIFUトランスデューサに脱気冷却循環装置を一体化させた次世代型HIFU治療器を作成し、同HIFU治療機を用いて動物実験を行う。動物実験からHIFU照射条件に関する諸条件の知見を得て、HIFU照射手技の確立を経て、ヒト胎児疾患に対するHIFUを用いた胎児治療が行える前段階まで胎児に対する電子制御可変焦点HIFUトランスデューサを備えたHIFU治療機器ユニットの技術革新を進める。特に精密性が求められるヒト胎児各種疾患の治療への応用へ資するための新知見、臨床手技を得ることが本研究の目的である。
補助干渉計によるTAMA300レーザー干渉計型重力波検出器の高感度化

重力波とは、一般相対性理論から導き出される時空そのものを伝達媒体とする波動現象である。現在重力波の直接検出を目指して世界各国で大型レーザー干渉計が建設され、観測態勢が整いつつある。日本では国立天文台にTAMA300という基線長300mの干渉計が建設され観測を行っている。さらに、感度を大幅に向上させた次世代干渉計として、低温干渉計LCGTを建設する計画が現在進められている。LCGTでは、鏡を低温に冷やすために、懸架装置の一部に排熱用ワイヤーを取り付ける必要がある。しかしこのワイヤーは逆に地面振動を懸架系に導入してしまい、感度の悪化を引き起こす。この補助干渉計で懸架系の振動をモニターし、それを打ち消すような力を加えることで、懸架点における振動を抑制することができる。本研究では基線長1.5mのFabry-Perot干渉計を構築し、SPIの検証実験を行った。この干渉計の懸架系は基本的に三段振り子であり、縦方向防振用の低周波バネも二段組み込まれている。レーザーの周波数安定化および空間モードの整形用として、固定鏡によるモードクリーナー共振器も導入した。実験結果として、1Hz付近で約40dBの防振性能を得ることに成功し、SPIの有用性を確認できた。また、SPIを設計、構築、運用する際のノウハウを蓄積することができた。本研究の成果は、今後LCGT干渉計の具体的な設計を行う土台となるものである。本年度は、補助干渉計製作のために必要な部品の設計、製作、およびテストを行った。2003年4月から約2ヶ月間は、カルフォルニア工科大学に滞在し、低周波縦防振用バネであるMGASフィルターの開発を行った。まず本実験で使われる懸架システムに最適なMGASフィルターを設計するためのコンピュータープログラムの開発を行った。複次的な効果ではあるが、このプログラムは現在世界中の研究者によってMGASフィルターの設計に用いられている。次にプロトタイプのMGASフィルターを試作し、その性能を評価した。具体的にはMaraging鋼とベリリウム銅という2種類の金属を用いたフィルターをそれぞれ製作し、比較を行った。その結果、Maraging鋼の方がより低周波のバネを製作可能なことが分かった。現在この結果について理論的な解釈を与える論文を執筆中である。また、カルフォルニア工科大学のグループでは、Maraging鋼よりさらに良い特性を与える材質を探すための研究を続行している。6月からは、補助干渉計用の懸架システム全体の設計を行った。この作業は12月までにほぼ終了し、懸架システムを構成する部品の発注、及び製作を開始した。また同時に、光学部品や電気回路用の部品などの発注も行った。10月には補助干渉計および主干渉計に用いる鏡の特性を評価するために小型の固定干渉計を組、フィネスの測定を行った。結果はフィネス400以上であり、本実験の要求仕様を満たすことが分かった。2004年1月からは、懸架システムの部分的組み立ておよび、真空にインストールする前の洗浄作業を開始した。また納品された懸架システム部品の検査および修正も行っている。
EBウイルス関連胃がんの疫学的研究

本研究ではEBウイルス陽性胃がん患者とEBウイルス陰性胃がん患者を対象として生活習慣に関する質問調査を行い、EBウイルス関連胃がんとそれ以外の胃がんとで喫煙などの他の環境因子が、どのように影響しているのかを比較検討した。対象は1996年から1997年の間に新たに診断された胃がん患者で、EBERを標的としたin situ hybridizationによって同定されたEBウイルス陽性例28名とEBウイルス陰性例60名である。EBウイルス陽性例1例に対し、男性は2例の女性は3例の陰性胃がん患者を性と年齢(+/-5歳)でマッチさせた。それぞれの対象者に、共通の質問票を用いた面接法による聞き取り調査を行い解析を行った。その結果、出生順位または喫煙年数とEBERの有無との間に有意な相関を認めた。出生順位が遅いほどEBウイルス陽性の胃がんのオッズ比が低かった。兄弟が14人の群と比べて兄弟の数が5以上の群でオッズ比が低くなっており、兄弟数が多いほどEBウイルス陽性胃がんのリスクが低くなっている可能性を示唆している。喫煙歴が20年未満の群と比べて、喫煙歴40年以上の群のオッズ比は6.1と有意に高い値を示した。一方、禁煙者や喫煙者のオッズ比は高い傾向を示したものの統計学的有意差を認めず、喫煙本数についても有意な傾向は認められなかった。今回の結果は、ウイルスの感染時期がEBウイルス関連胃がんのリスクと関連している可能性があると考えられる。平成8年度の予備調査としては、EBV陽性胃がん患者とEBV陰性胃がん患者の喫煙率について調べた。対象は鹿児島県内2カ所の医療機関における男性の胃がん患者で、EBV陽性胃がん患者16名とEBV陰性胃がん患者116名である。喫煙歴についての情報は、カルテに記載された入院時の問診記録に依った。その結果、EBV陽性胃がん患者の方がEBV陰性胃がん患者よりも2倍以上の高い喫煙率(現喫煙者数/全体数)であった。これは、噴門側胃がんにEBV陽性胃がんの割合が多いことを考えると興味深い結果である。しかし、わが国の男性の喫煙率が約6割であることから、今回調べたEBV陰性胃がん患者は喫煙率に関してかなり偏った集団であった可能性がある。また問診時の聞き方により、入院直前に禁煙した者が禁煙者の中に含まれている可能性も否定できない。そこで本調査では、ケース(EBV陽性胃がん)とコントロール(EBV9陰性胃がん)をできる限り同じ医療機関から性と年齢をマッチングして選ぶことにしている。また、喫煙に関しては禁煙した時期を明確にするためにも、生活習慣については面接者が直接話を聞き、禁煙時の年齢とその理由について詳細に情報が得られるようにする。現在のところ、本調査で面接調査を終えた人数はケース、コントロール併せて30名である。いずれもISHによるEBVの検索を終えており、リンパ球もしくはDNAも保存してある。次年度以降、さらに症例数を増やした上で詳しい検討をする予定である。平成9年度の本調査は、平成8年度にひき続いてEBV陽性胃がん患者とEBV陰性胃がん患者の生活習慣について行われた。対象者は鹿児島県内の主要な医療機関における胃がん患者で、EBV陽性胃がん患者31名とEBV陰性胃がん患者83名である。ケース(EBV陽性胃がん)とコントロール(EBV陰性胃がん)は出来る限り同じ医療機関から性、年齢をマッチングして選んだが、ケース自体が少ないため今回は大学病院に入院したEBV陰性胃がん患者もコントロールとして加えた。今後、ケースの入院している医療機関の規模が小さい場合等は、適当なコントロールを近隣の医療機関の患者の中から性・年齢をマッチングして選ぶ必要があると思われる。いずれの症例もISHによるEBVの有無の検索を終えており、リンパ球もしくはDNAが保存されている。また生活習慣についての質問は、面接者が直接対話して記入している。

(喫煙歴については喫煙開始時と禁煙時の年齢、禁煙の理由を確認している。)解析の結果、禁煙者を含めた、喫煙歴のある患者数はEBV陽性胃がん患者の方で87%、EBV陰性胃がん患者で60%〔オッズ比3.3(95%信頼区間:0.8-13.4)、P値0.07〕という興味深い結果が得られた。他の生活習慣(食習慣・飲酒歴・運動歴・職歴など)については現在のところ有意な結果は得られていない。喫煙との関連についても、有意性を明らかにするには症例数が十分でないため、次年度もさらに症例数を増やしていき、詳しい検討を行う予定である。本研究ではEBウイルス陽性胃がん患者とEBウイルス陰性胃がん患者を対象として生活習慣に関する質問調査を行い、EBウイルス関連胃がんとそれ以外の胃がんとで喫煙などの他の環境因子が、どのように影響しているのかを比較検討した。対象は1996年から1997年の間に新たに診断された胃がん患者で、EBERを標的としたin situ hybridizationによって同定されたEBウイルス陽性例27名とEBウイルス陰性例60名である。それぞれの対象者に、共通の質問票を用いた面接法による聞き取り調査を行い解析を行った。その結果、喫煙経験ありと答えたものの割合はEBウイルス陽性例で81%、EBウイルス陰性例で60%であった。胃がんの主要部位別にその割合を検討したところ、EBウイルス陰性例では幽門部、胃体部、噴門部の順に喫煙者の割合が高くなっている傾向があるのに対し、EBウイルス陽性例ではいずれの部位でも80%前後の高い喫煙割合を示したが統計学的有意差は認めなかった。また、EBウイルス陽性例の平均出生順位は陰性例のそれよりも低く、性・がんの部位による影響を除いた上で比較してもその差は有意であった。同様の傾向は、EBウイルスとの関連が示唆されているHodgkin病でも報告されていることから、ウイルスの感染時期がEBウイルス関連胃がんのリスクと関連している可能性があると考えられる。
ハロゲン化ドデシルピリジニウムミセルの形状と対イオン結合度との関係についての研究

3種類のハロゲン化アルキルピリジニウム、臭化テトラデシルピリジニウム(TPB)臭化ドデシルピリジニウム(DPB)及びヨウ化ドデシルピリジニウム(DPI)のミセルについて、共通の対イオンを持つハロゲン化ナトリウム水溶液中での対イオン結合度を界面活性剤イオン選択性電極とハロゲン化物イオン選択性電極を用いて測定した。その結果、TPB-NaBr系では、NaBr濃度が020mMの間で、対イオン結合度は0.72となった。DPB-NaBr系でも、NaBr濃度が020mMの間で、対イオン結合度は一定の値0.80であった。TPBミセルもDPBミセルも、020mM NaBr水溶液中では、形状転移を起こさず、球状のままであることが知られており、ミセルの対イオン結合度は形状転移を起こさない限り添加塩濃度には依存しないものと考えられる。一方、7mM以上NaIを添加すると球状から棒状に形状転移を起こすことが知られているDPIミセルの場合、対イオン結合度はNaI濃度が7mM以下のときより7mM以上のときの方が0.1ほど大きな値となった。形状転移に伴い、ミセル内部のパッキングやミセル表面での極性基間の距離が変化するために、対イオン結合度が変化するものと考えられる。DPI-NaI系の場合、ヨウ化物イオン選択性電極上へのDPIの吸着が著しく、正確な対イオン結合度の測定が困難なため、ミセル形状の転移の前後で対イオン結合度に変化があることしか言えなかった。
運動療法および温熱療法についての基礎的研究

運動により、生体内の関節軟骨には様々な種類の圧力負荷が生じるが、中でも静水圧は軟骨代謝に最も大きな影響を与えると考えられている.本研究では静水圧を負荷することで、アルギネートビーズ中に三次元培養した軟骨細胞に、アポトーシスが誘導されるかを検討した.アルギネートビーズ中で軟骨細胞は、軟骨基質を産生して次第に細胞周囲に蓄積し、生体内と極めて近い性質を示すようになる.この性質を利用して、長時間アルギネート中で培養した後の周囲に豊富な基質を有する軟骨細胞と、アルギネートに包埋直後の基質を欠く軟骨細胞との間で、アポトーシス発生に違いが生ずるかについて検討した.負荷静水圧としては、ストレスタンパク質や炎症性サイトカインを誘導する50MPaの圧力を非生理的過度の圧力として、また、生理的圧力の上限として10MPaを設定して24時間の負荷を行った.その結果、圧力負荷は軟骨細胞のアポトーシスを誘導しうるが、この際周囲に豊富な基質を有する場合にはほとんどアポトーシスは惹起されないのに対して、基質を欠く軟骨細胞では生理的および過度の圧力負荷について高度にアポトーシスが生じることが明らかとなった.近年、ヒトや実験動物の変形性関節症(OA)で関節軟骨細胞のアポトーシスが観察され、アポトーシスがOAの病態について重要な働きをしている可能性が示唆されている.本研究では、圧負荷も軟骨細胞が細胞周囲の基質を欠く場合にはアポトーシス誘導因子となりうることを示した.このことから、OAのように細胞外基質が傷害された状態では、圧負荷により容易にアポトーシスが誘導され、病態がさらに進行していく可能性が考えられる.今後は、圧力による軟骨細胞のアポトーシス実行の機序を解明していくことがOAの病態を知る上で重要であると考える.運動により、生体内の関節軟骨には様々な種類の圧力負荷が生じるが、中でも静水圧は軟骨代謝に最も大きな影響を与えると考えられている.本研究では静水圧を負荷することで、アルギネートビーズ中に三次元培養した軟骨細胞に、アポトーシスが誘導されるかを検討した.アルギネートビーズ中で軟骨細胞は、軟骨基質を産生して次第に細胞周囲に蓄積し、生体内と極めて近い性質を示すようになる.この性質を利用して、長時間アルギネート中で培養した後の周囲に豊富な基質を有する軟骨細胞と、アルギネートに包埋直後の基質を欠く軟骨細胞との間で、アポトーシス発生に違いが生ずるかについて検討した.負荷静水圧としては、ストレスタンパク質や炎症性サイトカインを誘導する50MPaの圧力を非生理的過度の圧力として、また、生理的圧力の上限として10MPaを設定して24時間の負荷を行った.その結果、圧力負荷は軟骨細胞のアポトーシスを誘導しうるが、この際周囲に豊富な基質を有する場合にはほとんどアポトーシスは惹起されないのに対して、基質を欠く軟骨細胞では生理的および過度の圧力負荷について高度にアポトーシスが生じることが明らかとなった.近年、ヒトや実験動物の変形性関節症(OA)で関節軟骨細胞のアポトーシスが観察され、アポトーシスがOAの病態について重要な働きをしている可能性が示唆されている.本研究では、圧負荷も軟骨細胞が細胞周囲の基質を欠く場合にはアポトーシス誘導因子となりうることを示した.このことから、OAのように細胞外基質が傷害された状態では、圧負荷により容易にアポトーシスが誘導され、病態がさらに進行していく可能性が考えられる.今後は、圧力による軟骨細胞のアポトーシス実行の機序を解明していくことがOAの病態を知る上で重要であると考える.本研究では、静水圧負荷装置を用いて、軟骨細胞と骨芽細胞に様々な静水圧を負荷し細胞の分化・増殖・基質代謝に与える影響、各種サトカインおよび成長因子発現の変化を解析する。また力学的負荷がアポトーシス誘導に及ぼす影響についても検討する。軟骨細胞において15MPaの静水圧を負荷することでプロテオグリカンの基質産生は増加し、10MPa以上の圧力負荷では反対に抑制された。また静水圧の大きさに依存してIL-6mRNAが誘導され、50MPaの圧力ではTNF-αmRNAも誘導された。さらに50MPaの圧力負荷ではストレスタンパク質の一つであるHSP70の発現が著明に亢進した。一方、骨芽細胞によるサイトカイン産生に力学的負荷が与える影響について検討したところ、50MPaの圧力負荷後にIL-8mRNAの発現の亢進がみられた。またHSP70mRNAは、50MPaの静水圧負荷後に発現が亢進しており、50MPaの圧力負荷が非生理的であることを裏づけていた。骨芽細胞において非生理的な過度の力学的負荷が加わった場合、骨芽細胞ではIL-8の産生が直接促されることが明らかになった。これはRAなどの関節疾患の骨破壊を考える上で重要な事実である。現在、異種の圧力負荷および温熱負荷が軟骨細胞および骨細胞の代謝やアポトーシス誘導に与える影響を検討しており、リハビリテーションにおける運動療法および温熱療法が軟骨組織や骨組織に与える影響について細胞生物学的な側面から解明する。運動により、生体内の関節軟骨には様々な種類の圧力負荷が生じるが、中でも静水圧は軟骨代謝に最も大きな影響を与えると考えられている.本研究では静水圧を負荷することで、アルギネートビーズ中に三次元培養した軟骨細胞に、アポトーシスが誘導されるかを検討した.アルギネートビーズ中で軟骨細胞は、軟骨基質を産生して次第に細胞周囲に蓄積し、生体内と極めて近い性質を示すようになる.

この性質を利用して、長時間アルギネート中で培養した後の周囲に豊富な基質を有する軟骨細胞と、アルギネートに包埋直後の基質を欠く軟骨細胞との間で、アポトーシス発生に違いが生ずるかについて検討した.負荷静水圧としては、ストレスタンパク質や炎症性サイトカインを誘導する50MPaの圧力を非生理的過度の圧力として、また、生理的圧力の上限として10MPaを設定して24時間の負荷を行った.その結果、圧力負荷は軟骨細胞のアポトーシスを誘導しうるが、この際周囲に豊富な基質を有する場合にはほとんどアポトーシスは惹起されないのに対して、基質を欠く軟骨細胞では生理的および過度の圧力負荷について高度にアポトーシスが生じることが明らかとなった.近年、ヒトや実験動物の変形性関節症(OA)で関節軟骨細胞のアポトーシスが観察され、アポトーシスがOAの病態について重要な働きをしている可能性が示唆されている.本研究では、圧負荷も軟骨細胞が細胞周囲の基質を欠く場合にはアポトーシス誘導因子となりうることを示した.このことから、OAのように細胞外基質が傷害された状態では、圧負荷により容易にアポトーシスが誘導され、病態がさらに進行していく可能性が考えられる.今後は、圧力による軟骨細胞のアポトーシス実行の機序を解明していくことがOAの病態を知る上で重要であると考える.
膜型マトリックスメタロプロテアーゼによる組織破壊機構の解析

膜型マトリックスメタロプロテアーゼー1(MT1-MMP)の機能は、潜在型MMP-2の活性化と基質切断の2つに大別できる。人工的MMP-2受容体MSP-TIMP-2を考案してMMP-2活性化機構の解明とMMP-2活性化の生理的意義を明らかにした。また、MT1-MMP新規基質を同定し、がん浸潤・転移に果たす役割を解明した。さらにMT1-MMPの細胞接着斑における機能を解析し、細胞運動なに果たす役割を解明した。マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)とりわけ我々が同定した膜型MMP(MT1-MMP)は炎症性疾患、がんの浸潤・転移などの病態のみならず管腔形成など組織形態形成過程などに重要な役割を果たすが、未だ基質特異性など不明の点が多い。今回、我々はこれまでの発現クローニング法を改良して、新規基質としてTGFβファミリーのGrowth Differentiation factor 15 (GDF15)を同定した。GDF15はがん抑制遺伝子産物p53の活性化、p21遺伝子発現誘導を介してがん細胞の増殖を抑制するが、MT1-MMPによるGDF15の切断・分解はDF15によるがん細胞の増殖抑制を解除することを示した。また、MT1-MMPの活性は大別してTIMP-2を介したMMP-2の活性化と直接的な基質切断に分かれるが、各々がいかなる状況でどのような機能を果たしているか不明であった。我々はTIMP-2を細胞表面に局在させMMP-2前駆体の受容体として機能する人工的なキメラタンパクMSP-TIMP-2の作成に成功し、この分子を用いてMT1-MMP機能の解析を行った。その結果、MT1-MMPの機能はTIMP-2濃度により決定されていることが明らかとなった。すなわちMMP-2活性化が起こる条件下ではMT1-MMPの大半はTIMP-2と結合して受容体として機能しているためMT1-MMPによる直接的な基質切断は起こらないことを示した。さらにASP-TIMP-2をMTI-MMP発現レベルが低くMMP-2活性化が起こらないU87MG細胞に発現させることにより、MMP-2活性化が誘導され、タンパク分解活性が劇的に向上した結果U87MG細胞の転移能が向上することを実験的に示した。すなわち、正常上皮細胞などによる形態形成にはMT1-MMPによる制御された細胞外マトリックスの分解が、がん細胞による組織破壊を伴う浸潤性の増殖にはMMP-2活性化が主に関わる二とが強く示唆された。膜型マトリックスメタロプロテアーゼー1(MT1-MMP)の機能は潜在型MMP-2の活性化と基質切断の2つに大別できる。MMP-2活性化機構の解明とMMP-2活性化の生理的意義を明らかにする目的で、人工的なMMP-2受容体MSP-TIMP-2を考案した。MSP-TIMP-2を用いてMT1-MMPによるMMP-2活性化機構を検討した結果、MMP-2活性化に際してはMT1-MMPの大半はMMP-2受容体として働いていることが明らかとなった。また、MMP-2活性化ががんの浸潤・転移に重要な役割を果たすことも示された。MT1-MMPの新規基質としてTGFβファミリーのGDF15を同定した。GDF15はがん細胞にがん抑制遺伝子p53、p21などを誘導して増殖を抑制するが、MT1-MMPによるGDF15の切断・分解は増殖抑制を解除して、増殖・腫瘍原性を回復させることを見出した。我々はこれまでにMT1-MMPがコラーゲン、ファイブロネクチンなどの細胞外マトリックス成分を分解することにより、Extracellular-signal Regulated Kinase(ERK)を活性化することを見出してきた。今回、MT1-MMPを細胞接着斑にターゲットし、細胞接着斑特異的にMT1-MMP活性を阻害することにより、きわめて効率よくERK活性化、細胞運動を抑制することに成功した。MT1-MMPを分子標的とした坑転移分子開発の新たな手法として注目している。
表面走越し下部層の微細構造観察ならびにひずみ計測技術の開発

表面層越しの観察の一例としてセラミックス溶射皮膜材を考えた.セラミックス,特にアルミナセラミックスは赤色レーザを一部透過するのでこの種の問題に向いていると考え,本研究ではアルミナセラミックス被覆ステンレス鋼にレーザを照射したときに発生するレーザスペックルパターンの解析を行った.スペックルパターンは負荷荷量の増加に伴い,すなわち部材のひずみに伴い複雑な変化を呈することがわかった.スペックル移動の成分分離を試みたが,現時点ではこの分離は困難であった.そこでこの種の内部情報の把握に対しては表面のみのひずみ計測結果から内部情報を推定することを試みた.アルミナセラミックスならびにジルコニア溶射被膜ステンレス鋼平滑材を常温ならびに高温環境下・種々負荷条件下で疲労試験を行い,逐次表面ひずみの変化を調べるとともに,適宜試験片の縦断面観察など内部状況を直接観察することにより、表面ひずみと内部状態の対応を調べた.その結果表面ひずみの変化から内部のき裂や剥離の進行状況の把握がある程度可能であることがわかった.またレーザ顕微鏡を用いた透明材越しの損傷評価を行うための基礎研究として,まずセラミックスの微小凹凸表面性状計測の検討を行った.セラミックス凹凸表面に透明コートを施したサンプルに対してレーザ顕微鏡による凹凸形状の評価を行った結果,計測結果に及ぼす透明材の影響はほとんどなく,原理的には良好な透明材越しのレーザ計測が可能であることが明らかとなった.表面層越しの観察の一例としてセラミックス溶射皮膜材を考えた.セラミックス,特にアルミナセラミックスは赤色レーザを一部透過するのでこの種の問題に向いていると考え,本研究ではアルミナセラミックス被覆ステンレス鋼にレーザを照射したときに発生するレーザスペックルパターンの解析を行った.スペックルパターンは負荷荷量の増加に伴い,すなわち部材のひずみに伴い複雑な変化を呈することがわかった.スペックル移動の成分分離を試みたが,現時点ではこの分離は困難であった.そこでこの種の内部情報の把握に対しては表面のみのひずみ計測結果から内部情報を推定することを試みた.アルミナセラミックスならびにジルコニア溶射被膜ステンレス鋼平滑材を常温ならびに高温環境下・種々負荷条件下で疲労試験を行い,逐次表面ひずみの変化を調べるとともに,適宜試験片の縦断面観察など内部状況を直接観察することにより、表面ひずみと内部状態の対応を調べた.その結果表面ひずみの変化から内部のき裂や剥離の進行状況の把握がある程度可能であることがわかった.またレーザ顕微鏡を用いた透明材越しの損傷評価を行うための基礎研究として,まずセラミックスの微小凹凸表面性状計測の検討を行った.セラミックス凹凸表面に透明コートを施したサンプルに対してレーザ顕微鏡による凹凸形状の評価を行った結果,計測結果に及ぼす透明材の影響はほとんどなく,原理的には良好な透明材越しのレーザ計測が可能であることが明らかとなった.