hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温超電導マルチバルク軸受システムにおける浮上弾性ロータの非線形ダイナミクス

高温超電導磁気軸受を用いた電力貯蔵用フライホイールシステムは,高温超電導バルク材を複数敷き詰めた構成をとり,非接触で磁気的に支持される直径数mのロータを構成する磁石も複数個結合させたものとなる.このようなシステムは,超電導体とその上に浮上した磁石とから成る磁気浮上系が複数連鎖して並んだ系としてモデル化し得る.この超電導磁気浮上連鎖系は多自由度の振動子結合系であるが,特に電磁力による非接触支持という特徴により,低減衰の非線形結合系となるため,非線形連成の影響が発現しやすい系であるといえる.このような機械的構造の結合非線形振動子系が,外部から励振された時の振動特性を考察することは工学的な観点からも意義深い.本研究では,まず超電導材1個と磁石1個から成る浮上系に生じる非線形動力学現象を調べた後,磁石と超電導体が電磁気的に複数結合した連鎖系に着目した.その系の3自由度強制振動において,個々の振動子の時系列データに関するスペクトル分析とポアンカレマップを用いた解析,および複数の振動子の時系列データに対するproper orthogonal decomposition(POD)の適用による系の空間的相関の分析を行った.その結果,系のパラメータである加振振動数と加振振幅を変化させたとき,個々の振動子の力学的挙動に分岐が生じ,振動パターンが,単一の振動数による振動,複数の振動数による振動,カオス的な振動,というように質的に変化すること,さらにこのとき,複数の振動子間の空間的相関にも変化が生じうることを確認した.また,このようなパラメータ変化に伴う分岐による運動の質的変化と複数の振動子間の空間的相関の変化に関して,数値解析結果と定性的に一致する実験結果を得て,数値解析結果の妥当性を確認した.以上の成果は,高温超電導磁気浮上系および多自由度連鎖系の工学的応用に有用な知見を与えると考える.高温超電導磁気軸受を用いた電力貯蔵用フライホイールシステムは,高温超電導バルク材を複数敷き詰めた構成をとり,非接触で磁気的に支持される直径数mのロータを構成する磁石も複数個結合させたものとなる.このようなシステムは,超電導体とその上に浮上した磁石とから成る磁気浮上系が複数連鎖して並んだ系としてモデル化し得る.この超電導磁気浮上連鎖系は多自由度の振動子結合系であるが,特に電磁力による非接触支持という特徴により,低減衰の非線形結合系となるため,非線形連成の影響が発現しやすい系であるといえる.このような機械的構造の結合非線形振動子系が,外部から励振された時の振動特性を考察することは工学的な観点からも意義深い.本研究では,まず超電導材1個と磁石1個から成る浮上系に生じる非線形動力学現象を調べた後,磁石と超電導体が電磁気的に複数結合した連鎖系に着目した.その系の3自由度強制振動において,個々の振動子の時系列データに関するスペクトル分析とポアンカレマップを用いた解析,および複数の振動子の時系列データに対するproper orthogonal decomposition(POD)の適用による系の空間的相関の分析を行った.その結果,系のパラメータである加振振動数と加振振幅を変化させたとき,個々の振動子の力学的挙動に分岐が生じ,振動パターンが,単一の振動数による振動,複数の振動数による振動,カオス的な振動,というように質的に変化すること,さらにこのとき,複数の振動子間の空間的相関にも変化が生じうることを確認した.また,このようなパラメータ変化に伴う分岐による運動の質的変化と複数の振動子間の空間的相関の変化に関して,数値解析結果と定性的に一致する実験結果を得て,数値解析結果の妥当性を確認した.以上の成果は,高温超電導磁気浮上系および多自由度連鎖系の工学的応用に有用な知見を与えると考える.電力貯蔵用フライホイールなどへの応用が期待される高温超電導磁気浮上系は,非接触で安定に浮上する低減衰系であることから,回転運動や電磁力に起因する非線形性の影響が現れやすい.本研究では,まず超電導体バルク材1個と磁石1個で構成された浮上系に生じる動力学現象として,回転する磁石の共振点通過現象,および超電導材を上下加振した場合の浮上磁石の自転現象に着目し,解析および実験を行って,これらが非線形性に起因する現象であることを明らかにした.つぎに,先述のような応用システムをモデル化したものとして,磁石と超電導体が電磁気的に複数結合した連鎖系を考えた.この連鎖系は浮上磁石の非線形相互結合による複雑な協同的現象を生じ得る.このような多自由度システムの運動の時系列データを解析する手法の一つとして,proper orthogonal decomposition(POD)が非線形動力学の分野で注目されている.本研究では,高温超電導磁気浮上連鎖系の動力学現象について,実験および数値解析により得られた運動の時系列データにPODを適用し,その有効性を調べた.特に,9自由度系で一端を周期的に加振する場合について数値解析を行った結果によれば,加振振幅が大きいとき,振動のスペクトル分布が広帯域化する.これは加振振幅の変化に伴う運動の質的変化が電磁力の非線形性に起因して生じているためと考えられる.このときの運動の空間的な相関はスペクトル分析から特定するのは困難であるが,PODの適用によれば,空間的相関は固有モード1の傾向を示し,線形の場合に予測される固有モードとは全く異なることが明らかになった.以上のように,高温超電導磁気浮上連鎖系の非線形動力学現象の分析に,PODが有効であることを確認した.

高温超電導磁気軸受を用いた電力貯蔵用フライホイールシステムは,高温超電導バルク材を複数敷き詰めた構成をとり,非接触で磁気的に支持される直径数mのロータを構成する磁石も複数個結合させたものとなる.このようなシステムは,超電導体とその上に浮上した磁石とから成る磁気浮上系が複数連鎖して並んだ系としてモデル化し得る.この超電導磁気浮上連鎖系は多自由度の振動子結合系であるが,特に電磁力による非接触支持という特徴により,低減衰の非線形結合系となるため,非線形連成の影響が発現しやすい系であるといえる.このような機械的構造の結合非線形振動子系が,外部から励振された時の振動特性を考察することは工学的な観点からも意義深い.本研究では,高温超電導磁気浮上連鎖系の3自由度強制振動において,個々の振動子の時系列データに関するスペクトル分析とポアンカレマップを用いた解析,および複数の振動子の時系列データに対するproper orthogonal decomposition(POD)の適用による系の空間的相関の分析を行った.その結果,系のパラメータである加振振動数と加振振幅を変化させたとき,個々の振動子の力学的挙動に分岐が生じ,振動パターンが,単一の振動数による振動,複数の振動数による振動,カオス的な振動,というように質的に変化すること,さらにこのとき,複数の振動子間の空間的相関にも変化が生じうることが確認された.また,このようなパラメータ変化に伴う分岐による運動の質的変化と複数の振動子間の空間的相関の変化に関して,数値解析結果と定性的に一致する実験結果を得て,数値解析結果の妥当性を確認した.以上の成果は,高温超電導磁気浮上系および多自由度連鎖系の工学的応用に有用な知見を与えると考える.
原子効率の高い窒素官能基導入法の開発

有機化合物への窒素官能基導入は、酸化官能基の導入と並ぶ基本的な化学変換反応であり、適用範囲が広く、高収率、高選択的な、かつ環境への負荷が小さい窒素官能基導入を目指した研究が活発になされている。本研究では、これらの要求を満たす原子効率に優れた高エナンチオ選択的アジリジン化、スルフィミド化、C-Hアミノ化反応の開発を目的としている。近年当研究室では、サレン-ルテニウム錯体がアジド化合物をナイトレン前駆体とするアジリジン化を触媒することを見出し、原子効率の点で従来法に比べて著しい改善をもたらした。しかしなお、不十分な触媒回転数(TON=36)とナイトレン前駆体に由来するN-保護基の温和な条件化での脱保護という二つの問題が残されていた。そこで、昨年、配位子のフェニル基の3,5位に塩素を導入した錯体を合成し、p-トルエンスルポニルアジドをナイトレン前駆体とするアジリジン化を検討したところ、高いエナンチオ選択性を維持したまま回転数(982回)を大きく向上させることができた。さらに、2番目の脱保護の問題に関しても、温和な条件下で除去可能なN-保護基を持つ2-トリメチルシリルエタンスルポニルアジドを用いても高エナンチオ選択的に反応が進行することがわかった(Tetrahedron Lett.2006,47,1571)。この反応の基質は末端オレフィンと一部のシス-二置換オレフィンに限られているが、反応性の低いα,β-不飽和エステルなども収率良くアジリジン化される。本法は、原子利用率が高く環境への負荷が小さなアジリジン化であるばかりでなく、キラルな無保護アミン類の合成に新たな方法論を提供するものであると考えている。今年度、これまでの研究内容をまとめてChemistry-An Asian Journal誌(2007年、2巻、p.248)に報告した。窒素官能基の導入は、酸素官能基の導入と共に有用化合物合成の重要な手段であり、選択性の向上と同時に環境への負荷の軽減が強く求められている。本研究では、この目標に向けて、原子効率に優れ高エナンチオ選択的なアジリジン化、スルフィミド化、C-Hアミノ化反応の開発を行う。既に、サレン-マンガン錯体やサレン-ルテニウム錯体が上記の反応を高エナンチオ選択的に触媒することが見出されているが、反応の原子効率、触媒回転数に改善の余地があった。近年、サレン-ルテニウム錯体を用いることによりアジド化合物をナイトレン前駆体として利用することが可能となり、原子効率が著しく改善された。しかし、触媒回転数(TON:36)の向上に関しては新たな耐久性触媒の構築が求められている。最近、サレン配位子のフェニル基が分子内でアミノ化を受け触媒が失活することが明らかにされ、それに基づいてフェニル基の3,5位にフッ素を導入したサレン錯体が合成された。これを用いることによって、アジリジン化の触媒回転数は878回まで改善されているがなお不十分である。今回、さらに耐久性の高い触媒の開発を目指し、フェニル基の3,5位に塩素を導入した錯体の合成を行った。錯体の調製に必要となる配位子は、3,5-ジクロロベンゼンホウ酸と(R)-ヨウ化ビナフチル誘導体との菌頭カップリング反応を鍵段階としホルミル化、保護基の除去、光学活性ジアミンとの縮合をへて合成した。得られたルテニウム錯体を触媒に用い、p-トルエンスルホニルアジドをナイトレン前駆体とするアジリジン化を行った結果、期待したように触媒回転数の向上がみられ、高エナンチオ選択的に反応が進行することがわかった(TON up to 3426、>99%ee)。本反応は、室温、中性条件下で進行し、生じる副生成物が窒素のみと環境調和性が高い。現在、投稿準備中である。有機化合物への窒素官能基導入は、酸化官能基導入と並ぶ重要な反応である。適用範囲が広く、高収率、高選択的な、かつ環境への負荷が小さい窒素官能基導入を目指した研究が活発になされている。本研究では、これらの要求を同時に満たす原子効率に優れた高エナンチオ選択的アジリジン化、スルフィミド化、C-Hアミノ化反応の開発を目的としている。しかしなお、二つの問題、1)不十分な触媒回転数(TON=36)、2)ナイトレン前駆体に由来するN-保護基の温和な条件化での脱保護、が残されていた。昨年、新たな耐久性触媒として配位子のフェニル基の3,5位に塩素を導入した錯体を合成し、p-トルエンスルホニルアジド(TsN_3)をナイトレン前駆体とするアジリジン化を検討したところ、期待した高触媒回転数(982回)と同時に高エナンチオ選択性を達成することができた(最高>99%ee)。しかし、2番目の脱保護が未解決の問題として残された。今回、温和な条件化で除去可能なN-保護基を持つアジド化合物、o-またはp-ニトロベンゼンスルホニルアジドや2-トリメチルシリルエタンスルホニルアジド(SESN_3)を用いる反応を検討した。

これらのアジドは、TsN_3に比べ反応性は低いが、SESN_3は比較的良好な反応性を示す上に他のアジドに比べ高い選択性を示した(最高>99%ee)。SESで保護されたアジリジンはラセミ化することなく脱保護可能なことが知られていることから、本反応は光学活性な無保護アジリジン合成の新しい合成手段を提供するものである。これらの結果は、Tetrahedron Letters誌(2006年、47巻、p.1571)に報告した。有機化合物への窒素官能基導入は、酸化官能基の導入と並ぶ基本的な化学変換反応であり、適用範囲が広く、高収率、高選択的な、かつ環境への負荷が小さい窒素官能基導入を目指した研究が活発になされている。本研究では、これらの要求を満たす原子効率に優れた高エナンチオ選択的アジリジン化、スルフィミド化、C-Hアミノ化反応の開発を目的としている。近年当研究室では、サレン-ルテニウム錯体がアジド化合物をナイトレン前駆体とするアジリジン化を触媒することを見出し、原子効率の点で従来法に比べて著しい改善をもたらした。しかしなお、不十分な触媒回転数(TON=36)とナイトレン前駆体に由来するN-保護基の温和な条件化での脱保護という二つの問題が残されていた。そこで、昨年、配位子のフェニル基の3,5位に塩素を導入した錯体を合成し、p-トルエンスルポニルアジドをナイトレン前駆体とするアジリジン化を検討したところ、高いエナンチオ選択性を維持したまま回転数(982回)を大きく向上させることができた。さらに、2番目の脱保護の問題に関しても、温和な条件下で除去可能なN-保護基を持つ2-トリメチルシリルエタンスルポニルアジドを用いても高エナンチオ選択的に反応が進行することがわかった(Tetrahedron Lett.2006,47,1571)。この反応の基質は末端オレフィンと一部のシス-二置換オレフィンに限られているが、反応性の低いα,β-不飽和エステルなども収率良くアジリジン化される。本法は、原子利用率が高く環境への負荷が小さなアジリジン化であるばかりでなく、キラルな無保護アミン類の合成に新たな方法論を提供するものであると考えている。今年度、これまでの研究内容をまとめてChemistry-An Asian Journal誌(2007年、2巻、p.248)に報告した。
DNAse活性化抑制による表皮細胞死制御に関する研究

得られたマウスはhuman EF-1αとmouse ICADのプライマーを用いたPCRにてICAD遺伝子の導入を確認した。ICADトランスジェニックマウスの皮膚の生検を行い、TUNEL染色を含めた免疫組織学的な検討を行い、ICADの皮膚での機能を解析中である。また、得られたICADトランスジェニックマウスと以前当教室で作製したCaspase-1トランスジェニックマウスとの交配をおこなった。その結果ICAD、Caspase-1両者の遺伝子を持つトランスジェニックマウスを作成でき、保存、繁殖させえている。同マウスではCaspase-1のみのトランスジェニックマウス比較して、特有の掻破行動の抑制を認めており、血清中のIg-Eレベルの比較及び、皮膚でのアポトーシスの抑制があるかを病理組織学的に比較検討中である。また、ICADの機能を明らかにするために外的に遺伝子導入を行う目的で、Caspase-3を組み込んだウィルス発現ベクターを作成し、大腸菌に導入し、保管している。ICADトランスジェニックマウスの個体が少なく、現時点では未施行であるが、今後、経皮的にウィルス発現ベクターを経皮的に導入し、ICADのアポトーシス抑制機能を解析していく予定である。現在、ICADトランスジェニックマウス皮膚の免疫組織学的な検討およびノーザンブロットによるメッセンジャーRNAの発現量の検討、ウェスタンブロットによる遺伝子蛋白の発現の検討をおこなっている。その解析は次年度に及ぶ予定である。今後、上記の解析と平行して、Caspase-1トランスジェニックマウスとの交配によるICADの機能の解析を行っていく予定である。Caspase-1トランスジェニックマウスでは皮膚のアポトーシスを起こす以外に高IL(インターロイキン)-18血症を伴うことがわかっており、交配させたマウスでのIL-18の変化がないかも検討していく予定である。また、強力なウィルス発現ベクターにはめ込んだCaspase-3、Caspase-8、CADのアポトーシス遺伝子を経皮的に導入し、ICADのアポトーシス抑制機能を解析していく予定である。
亜高木樹種マルバアオダモ花粉の繁殖成功の比較による雄性両性異株の維持機構の解明

雄性両性異株は希な性表現で雄株と両性花株から構成される性型である。この性型の進化・維持要因として提唱されている雄株の高い繁殖成功についての検証を行った。材料としてマルバアオダモ(モクセイ科)を用い、雄株と両性株の花粉発芽率・花粉管伸長の比較、両性型花粉の混合受粉実験によって結実した種子のDNAマーカーによる父系解析を行った。その結果、雄株花粉由来の種子が多く産出されており、これは雄株の花粉の高い発芽率が関与していることが判明した。これらから雄株は高い繁殖成功を示すことが明らかになった。被子植物の示す性表現は次世代を生み出す植物の繁殖に関わる重要な形質であり、植物種群の多様性を生みだす分類形質となっている。このなかで雑居性と総称される性型の一つである雄性両性異株性は雄株と両性株から繁殖集団が構成される性型であり、この性型を示すことが報告されている生物は非常に少なく、動物で約30種、植物では50種ほどが報告されているにすぎない。この性型の進化・維持機構については、雄株の著しく高い繁殖成功度を保証する要因、高い外交配率、強い近交弱勢という交配様式に関わる要因や性型間での異なる空間構造・遺伝構造という生態学的要因が関与しているのではないかと指摘されているが、どの要因がどのようにこの非常に希な性表現の維持に関与しているのか野外植物を扱って明らかにした研究例は少ない。本年度の研究では雄性両性異株性を示す亜高木樹種マルバアオダモ(モクセイ科)を用い、雄株が花粉親として高い繁殖成功度を持つかどうかを野外集団での雄株花粉と両性株花粉の混合花粉による交配実験とマイクロサテライトマーカーを用いた遺伝学的な手法により検証した。調査は、大阪府柏原市大阪教育大学構内の二次林に設置したコドラートで行った。2007年4月に開花した個体についてFEMSATAL4遺伝子座の遺伝子型を調べ、遺伝子型から区別できる両性株と雄株をそれぞれ20個体選定し花粉親とした。これらの株の花序から花粉を採取し、雄株、両性株各約40万粒ずつ採取し、よく混合した後、花粉銃であらかじめ袋がけしておいた両性株の花序に吹きつけ交配を行った。8月に結実した種子を採取し、得られた種子各30粒の遺伝子型を調べ、母樹と花粉を使用した株の遺伝子型の比較から、得られた種子の花粉親を判定した。最終的に得られた13母樹359種子の花粉親解析からは雄株花粉の方が両性花株花粉よりも2倍以上多くの種子を残せることが判明し、この競争能力の高さがこの性型の維持に関与していることが明らかになった。雄性両性異株は、雄株と両性花株から構成される性型であり、この性型を示すことが報告されている生物は非常に少なく、被子植物では50種ほどでこの性型を示すことが報告されている。この性型の進化・維持機構については、雄株の著しく高い繁殖成功度を保証する要因として、高い外交配率、強い近交弱勢という交配様式に関わる要因や性型間での異なる空間構造・遺伝構造という生態学的要因が関与しているのと指摘されているが、どの要因がこの希な性表現の維持に関与しているのか野外植物を扱って明らかにした研究例は少ない。本研究では雄性両性異株性を示す亜高木樹種マルバアオダモ(モクセイ科)を用い、雄株が花粉親として高い繁殖成功度を持つかどうかを雄株花粉と両性株花粉の発芽率、花粉管伸長の比較により検証した。調査は、大阪府柏原市の二次林で行った。調査株に除雄処理を施した後、袋がけを行い、各花序に雄株花粉、他家花粉、自家花粉を花粉銃によって一定量吹きつけ、受粉させた。処理後、6・9・12・24時間後に1020花を回収し、固定・アニリンブルー染色を行い、蛍光顕微鏡下で花粉の発芽、花粉管の伸張の観察を行った。その結果、雄株花粉の発芽率は両性花花粉よりも有意に高いことが明らかになった。又、9時間後には両性花株でも雄株でも両性花花粉でも胚珠まで到達している花粉が観察されたことから、発芽したのちはどの性型も胚珠まで9時間後には十分到達しうることが示された。このことは人工授粉実験での結実率に性型間で差異が無いことを説明できる。一方、さらに、混合花粉受粉実験のDNA父系解析から雄株花粉の繁殖成功度が高いことが示された。この、雄の受粉競争能力の高さにはその高い花粉発芽率が大きく関与していることが明らかになった。
公共圏における劇場の役割―ドイツの選択、日本の針路

本研究では公演内容・財務・経営・地域性・歴史性などを包括する「劇場圏」という概念を用い、オペラを対象に日独比較を試みた。全土に80以上のレパートリー劇場があるドイツと、未だに貸館中心のホールが多い日本とは状況が大きく異なるが、劇場をコミュニティとの関連で捕らえることで、そこに様々な共通性があることが分かってきた。劇場がより意義のある文化施設になるには地域コミュニティとの密接な関係が欠かせず、よい劇場は必ず地域の文化的シンボルとして機能している。ドイツの中小の劇場の調査を通じて明らかになったこの特性は、日本の地域の文化創造においても、指針となりうるだろう。本研究の前身となる基盤研究(C)「歌劇場の分析を通してみるドイツの文化・公共政策」(平成2224年度)の成果をまとめ、本研究についての視点を改めて確認し明確化するために、第30回日本ドイツ学会(6月、江古田・武蔵大学)において「オペラの危機を読み解くために」という共同発表を行った。メンバーの江藤、城多、辻のほか、この分野の専門家にもコメンテーターとして加わっていただいた。またこの発表をもとにした論文を共同執筆し、同学会誌「ドイツ研究」第49号に掲載した。8月にはメンバー全員でびわ湖で行われた「ホールペーター・コンヴィチュニー×平田オリザ×沼尻竜典オペラと演劇、その協働の可能性と未来への展望オペラ・アカデミーinびわ湖の成果を踏まえて」を聴講し、現地で研究会も行った。9月には江藤・城多がベルリンを訪れ、ベルリン・マックス・プランク研究所で音楽を巡る共同体の構築を感情史という視点から分析しているグループを訪問し、研究の方向性についてアドヴァイスを受けた。2月には江藤・城多が広島・アステールプラザを訪問し、「オペラの都市」を掲げる広島の現状について広島オペラ・音楽推進委員会から話を伺うとともに、細川俊夫「リア王の物語」の上演を視察した。3月2日にはマックス・プランク研究所の研究者を東京にお招きし、国際ワークショップを行った。招聘研究者の講演だけではなく、これまでの研究の経緯について本研究メンバーから発表も行い、貴重な意見交換の場になった。同月中旬にはメンバー全員でニュルンベルク州立劇場、フライブルク劇場、マンハイム国民劇場を訪れ、関係者から話を聴くと同時に公演を視察した。また辻がベルリンで専門研究者からさらなるアドヴァイスを受けた。平成27年度は、まず前年度末に行ったニュルンベルク劇場とフライブルク劇場の現地調査の内容を整理するところから始まった。6月に法政大学市ヶ谷キャンパスにおいて、「日本のオペラ上演の現状と問題点」と題するワークショップを開催した。ここではゲストとして日本のオペラ上演の状況に詳しい関根礼子先生をお招きして、まずワークショップのテーマに関する現状を報告していただいた。さらに研究メンバー各人が上記2劇場の調査結果を発表し、質疑応答や意見交換を通じて知見を広めた。劇場の運営形態とは異なるが、近年期間限定の音楽祭を開催する傾向はますます顕著である。8月から9月にかけては、江藤がドイツ語圏の音楽祭(ブレゲンツーオーストリア、ルツェルンースイス)を訪問し、現状についての視察ならびに情報収集を行って、研究会において報告した。また9月には城多が日本地方自治研究学会において、劇場の日独比較に関する発表を行い、本研究におけるキーコンセプトである「劇場圏」という概念について関係研究者の意見を仰いだ。10月には第40回法政大学大学院まちづくり都市政策セミナーで「市民社会における公共の場としての文化施設」という分科会を催した。メンバー3名が横浜市文化観光局の主任調査員の方と発表、意見交換を行った。年末から年始にかけては春のドイツ調査についての計画を詰め、3月にはメンバー全員がベルリン、ドレスデンなどを訪れ、ドレスデン・ゼンパー・オペラの支配人のほかに、ドイツ・オーケストラ協会、ドレスデン学術・芸術省の担当部署への聞き取り調査を行った。計画についてはドイツの劇場調査についてはおおむね順調に推移していると思われるが、本年度に計画していた国内関連機関への調査については、実施時期等の折り合いがつかず行うことができなかった。本年度はドイツや首都圏でのオペラ上演の動向などに関して、月に一回程度を目安にして、市ヶ谷の法政大学辻研究室にて研究代表者・分担者の意見・情報交換を行った。また以下の劇場・音楽祭・催しについての調査を行い、統計、公開資料からはわからない公演の雰囲気や関係者の取組への意識などを探るとともに、運営の実態や現場の声を収集した。野薔薇座公演(広島、7月)、バイロイト音楽祭(8月)、広島オペラ・アンサンブル(9月)、広島オペラルネッサンス(11月)、ラインラントプファルツ州文化省、マインツ州立劇場、ハイデルベルク劇場、ハイデルベルク市役所文化局、マンハイム国民劇場、広島シティ・オペラ(以上3月)。また今年度は研究最終年度に当たる為、研究成果のとりまとめとして「オペラ、劇場、地域ー日独比較からみえてくるもの」と題したシンポジウムを3月25日に開催した。ここでは研究代表者・分担者それぞれが課題について発表するとともに、関根礼子氏(昭和音大オペラ研究所)、石田麻子氏(同)のゲストスピーカーに講演を行っていただくとともに、会場も含め活発な意見交換を行った。三年間の研究成果を広く世に問うために、研究会においては夏前から編著作の出版計画を練り、秋より出版社との交渉を行ってきた。これまでの調査に基づきドイツに中・小規模の劇場の運営実態をその地域性などから解き明かすとともに、国内の比較事例として「オペラの町」を掲げる広島の状況を扱う。

またそれらを理論的に分析する視座を提供するとともに、世界のオペラ界の動向や市民オペラがさかんな日本の特徴など、幅広い視点から論じる予定である。現在、編集者との内容面を含めた打ち合わせが終了し、2018年中の刊行を目指してこれから各人が原稿の執筆に入るところである。本研究では公演内容・財務・経営・地域性・歴史性などを包括する「劇場圏」という概念を用い、オペラを対象に日独比較を試みた。全土に80以上のレパートリー劇場があるドイツと、未だに貸館中心のホールが多い日本とは状況が大きく異なるが、劇場をコミュニティとの関連で捕らえることで、そこに様々な共通性があることが分かってきた。劇場がより意義のある文化施設になるには地域コミュニティとの密接な関係が欠かせず、よい劇場は必ず地域の文化的シンボルとして機能している。ドイツの中小の劇場の調査を通じて明らかになったこの特性は、日本の地域の文化創造においても、指針となりうるだろう。調査時期が3月になってしまったため、調査結果の分析が年度内に終わらず、現在にまで持ち越しになってしまっている点は反省が必要だが、メンバーの足並みをそろえながら、ドイツ、日本両面においてにおおむね順調に調査を進めている。上記の国内調査ついては現在、調査対象を絞り込んでいる最中だが、ドイツに比べると移動などにかかる手間が少ないので、3人で手分けをして、効率的な情報収集を行う予定である。また研究年度の最終年にあたるので、これまでの研究成果を形にすべく、出版計画についても具体的なプランの策定に入る予定である。また上記のような国内調査や出版プランを踏まえたうえで、来春には追加的な海外調査を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。芸術学本年度はまず3月に持ち帰った調査資料の分析を行う。6月には日本のオペラ事情について詳しい関根礼子氏を研究会にお招きし、日本のオペラ上演の現状と問題点について話を伺うとともに、3月の調査の発表を行ってアドヴァイスをもらう予定である。日本の劇場調査については、前年度訪れたびわ湖ホールはさらなる調査が必要ということで意見が一致している。ほかに兵庫県立芸術文化センター、水戸芸術館などいくつかの候補の中から調査対象を絞り込む。ドイツの劇場については、同一劇場のある程度の継続性をもった調査の必要性について議論している。ただ調査するうえでの問題点に加え、先方が調査に協力的であることも必要であるため、対象選定に難しさがある。またツァルフェン氏からトリーアの劇場が今後先進的なモデルを提示していくだろうということで、調査対象に加えるようアドヴァイスを受けている。この点も検討したい。調査計画のうち、本年度は国内調査にほとんど手を付けることができなかった。その結果、国内に関する必要な助言も受けられておらず、このことによって予算の消化が遅れている。現在調査対象の絞りこみと調査項目について早急に計画を立てている。
外科的矯正治療時の下顎後退量と睡眠時無呼吸低呼吸症候群の発症リスクの関係

下顎前突症の1例は下顎左右7.5mm setbackを行い、下顎骨ボリュームが2263.5mm^3減少した。AHI(1時間当たりの無呼吸低呼吸回数)は3.6回から7.5回に増加し、術後軽度のOSAHSを発症した。小下顎症の1例は下顎骨左右5.0mm advance、オトガイ8.0mm advanceを行い、下顎骨ボリュームが7743.9mm^3増加した。AHIは9.3回から2.5回に減少し、軽度OSAHSから正常に改善した。本年度(平成21年3月31日)の研究実績本研究について、平成20年12月の倫理委員会での承認後、下顎前突症の下顎骨後退術予定患者と、小下顎症の下顎前進術予定患者を募集し、研究内容を説明して同意書を得た患者をpre-Ope患者とした。pre-Ope患者に熟睡感の欠如、倦怠感、不眠、睡眠中の呼吸停止やあえぎなどの問診とESSテスト(昼間眠気テスト)を行った。被験者には外科矯正治療(手術による矯正治療)を行うにあたり、硬組織の精査(上顎骨・下顎骨の変形や非対称、埋伏歯や病変の有無や位置確認など)のため術前CT撮影を行った。軟組織の精査(軟口蓋・舌の大きさ、気道狭窄の有無など)に術前MRIを撮影予定だったが、矯正治療用ブラケットのハレーションのため、正確なMRI画像を得られないため断念した。3次元構築ソフトウエアにより、CT画像から頭部3D像を作成し、必要なパラメーター(幅径や角度、面積、体積など)を測定した。また、術前にポリソムノグラフによる睡眠検査を行い、脳波や呼吸(鼻腔内の空気の流れと横隔膜の動き)、筋電図などから、いびき、無呼吸・低呼吸イベントの頻度や脳波上覚醒イベント、酸素飽和度の推移などを調べた。睡眠検査で正常と診断された患者は予定通り手術を行い、OSASと診断された患者は手術計画を再検討した。来年度は術前矯正患者についても引き続き資料採得していくとともに、本年度に資料採得した患者の術後半年から1年間に、MRI撮影・CT撮影・睡眠検査を行い、手術前後のOSASの有無や骨格変化などについて追って調査していく予定である。本年度(平成21年3月31日平成22年3月31日)の研究実績下顎前突症の下顎骨後退術予定患者と、小下顎症の下顎前進術予定患者を募集し、研究内容を説明して同意書を得た患者をpre-Ope患者とした。被験者には外科的矯正治療(手術による矯正治療)を行うにあたり、硬組織の精査(上顎骨・下顎骨の変形や非対称、埋伏歯や病変の有無や位置確認など)のため術前CT撮影を行った。睡眠検査で正常と診断された患者は予定通り手術を行い、閉塞性睡眠時無呼吸低呼吸症候群(OSAHS)と診断された患者は手術計画を再検討した。昨年度に資料採得した患者の術後半年から1年間に、CT撮影・睡眠検査を行い、手術前後のOSAHSの有無や骨格変化などについて追跡調査を行っている。これをpost-Ope患者とした。その中において、下顎前突症で下顎骨後退術を行った患者で術後にOSAHSが悪化した症例が1例、小下顎症で下顎前進術を行った患者で術後にOSAHSが改善した症例が1例みられた。これらの非常に興味深い結果を解析し、どのようなメカニズムが生じているか引き続き調査する。さらに被検者と年齢をマッチングさせた対照群を募集し、3DMRI撮影による下顎骨、舌、軟口蓋などの軟組織の形態測定を行っているところである。データ収集後、被検者との比較を行う予定である。
自閉症児の障害程度に応じたタブレット端末VOCAのカスタマイズと利用効果

自閉症を有する児童生徒は、自分の意思を相手にうまく伝えられないので、伝える手段を確保する必要がある。近年、市販のアプリケーションソフトを入れたタブレット端末が音声出力型コミュニケーション支援ツール(Voice Output Communication Aids以下VOCAと記す)として利用され始めた。それらは、表示されたアイコンの中から、該当するアイコンを作動させ、伝えたい内容を相手に画像と音声で伝えられるようになっている。しかし、文字や数の理解が難しい児童生徒へ利用する場合、アイコンの示す意味を対象児が理解できない、選択肢を教員が把握できないため唐突な要求に対応しかねるなどの課題を有している。また、対象児がどのような事を求めてくるかなど実態を多くの教員で把握しておくことが、継続支援を行う上で重要である。本研究では、児童生徒の観察から必要と考えた内容を、実物の写真と年齢が近く同じ性別の人の声を用いPCの動画作成ソフトで合成し、作成したデータをサーバに保存して共有可能にした。これにより、対象児童生徒に必要なデータを担当教員が選び、タブレット端末へ移して障害の程度に応じたVOCAとして利用することができた。中学部3年で文字や数の理解が難しく、有意な言葉を発しない自閉症の男子生徒が利用したところ、対象生徒とかかわれる教員の数が増え、継続支援がしやすくなった。また、コミュニケーションの内容が深化でき、生徒に情緒の安定をもたらした。さらに「授業中」「休み時間」などの状況別フォルダにアイコンを分類したことで、その場に応じた要望が引き出しやすくなり、授業への主体的な参加姿勢も生まれた。肢体不自由な児童生徒にも作動方法を工夫すれば利用可能であり、データ作成を高校生などに依頼すれば、作成者側にとってもサービスラーニングとして有効な可能性が見出せた。
量子力学的力場を用いた分子動力学法による溶液内金属イオンの配位子交換反応機構の解明

溶液内における金属イオンの配位子交換の反応機構を解明することは、その金属イオンが関与するあらゆる化学反応のメカニズムを理解する上で必要不可欠な基礎的知見である。本研究では、最も先駆的なQM/MM MD法とアンブレラサンプリング法を組み合わせ、第一遷移金属(II)イオンの配位子置換反応の反応機構を解明することを目的とした。水溶液中におけるMn(II)、Co(II)、Ni(II)、Zn(II)イオンについてのアンブレラサンプリングMDシミュレーションを行い、1個の配位水分子を金属(II)イオンから遠ざける反応座標に沿ったエネルギー及び構造解析により、遷移状態における交換水分子の位置を明かにした。その結果、遷移状態でのM-O結合長は、Mn(II)が3.07Å、Co(II)が3.10Å、Ni(II)が3.30Å、Zn(II)が3.34Åとなり、最も大きなMn(II)イオンと最も小さなZn(II)イオンとでは0.27Åもの差が見られた。この違いは、金属イオンのサイズが小さくなるに従って遷移状態における金属イオン近傍の水分子間の反発が大きくなることが原因であり、実験化学的に提案されている解釈を分子シミュレーションによって初めて実証することに成功した。一方、独自に開発した変速フロー法を用いて、置換活性なCu(II)及びZn(II)イオンと種々の芳香族アミン配位子との配位子置換反応速度をアセトニトリル中において直接測定し、その速度論的解析から反応機構を解明した。
同一個人の20年経過歯列模型にみる歯列・咬合の加齢的変化

20歳代の青年期に採得された上下顎歯列模型とその同一人の約20年後の壮年期の模型を約150例収集した。その中から智歯を選択し、正常者の加齢的形態変化を捉えた。歯列・歯槽・口蓋についてはCAT(computer aided testing)システムを応用し、歯列模型の三次元形状測定を行った。それをもとに新旧模型の"あいそめ図"を製作し、経年的形態変化の大きい部位と小さい部位を調査した。その結果、口蓋中央部分、歯槽部分は形態変化が大きい傾向を示した。形態変化が少ない部分は口蓋と歯槽の移行部付近と考えられた。下顎隆起については、出現率は、青年期において50%、壮年期において65%であった。ほとんどの場合は両側性で、ほぼ左右対象性に認められた。青年期における出現部位は、犬歯と第一小臼歯、第二小臼歯部に最も多かった。壮年期における出現部位は同様に犬歯、第一小臼歯、小臼歯部に多く、中切歯、第二大臼歯部にも出現した。下顎隆起は青年期に出現した部分にはいずれも認められ、豊隆や大きさが増大し、中には癒合したように連続したものも認められた。また、青年期に出現し、壮年期に消失するものは1例も認められなかった。咬合については、健全歯列の場合には青年期・壮年期とも咬頭嵌合位での高い接合を認めた。青年期の作業側では犬歯、小臼歯、第二大臼歯で高い接触率を示した。壮年期では咬耗の進行に伴い作業側全体がガイドしていく、いわゆるグループファンドオクルージョンに近づく傾向を示した。咬合わん曲については紙上発表を予定している。1.計測用副模型の製作当教室に所有する20年前に採得された歯列模型と今回新たに採得・収集した同一人の現在の歯列模型の計測用規格副模型を製作した。2.歯列模型の寸法精度アルジネート印象模型、シリコーン印象模型の印象精度、繰り返し精度、測定精度を測定した。その結果おおよそ0.1mm以上の精度が確認された。3.歯列模型の三次元形状測定上顎模型における3次元計測3次元ならい形状測定機を用いて、計測用副模型の3次元形状測定を行った。データ量が膨大であるため、計測に時間がかかること、また、測定機を借用できる時間に制限があるため、当初の予定より遅れ気味であるが、計測が完了したものから順次CATシステムによる計測を初めている。4.新旧歯列模型の重ね合わせCAT(computer aided testing)システムを応用し、歯列模型の三次元形状測定を行い、新旧模型の“あいそめ図"を製作している。これをもとに経年的に最も変化の少ない歯槽の部位を求めている。切歯乳頭や口蓋ひだなどの各種解剖学的指標、歯牙・歯列の位置・彎曲の経年的変化についても計測している。その結果、ハミュラーノッチは印象面に印記されていないものや、智歯の抜歯等により変化しているものが認められた。切歯乳頭も形状の変化が認められる症例があり、歯牙が移動している症例も認められた。歯槽は歯の欠如により、著しい変化を示した。その他の変化も観察中である。H6年度しH5年度に引き続き計測を行うと共に、従来型の規格写真をもとに新旧模型をスーパーインポーズした比較も並行して行うことにした。

その中から智歯を除いて欠如歯が認められない個性正常咬合を有する健全歯模型を選択し、正常者の加齢的形態変化を捉えた。歯列・歯槽・口蓋についてはCAT(computer aided testing)システムを応用し、歯列模型の三次元形状測定を行った。それをもとに新旧模型の"あいそめ図"を製作し、経年的形態変化の大きい部位と小さい部位を調査した。その結果、口蓋中央部分、歯槽部分は形態変化が大きい傾向を示した。形態変化が少ない部分は口蓋と歯槽の移行部付近と考えられた。下顎隆起については、出現率は、青年期において50%、壮年期において65%であった。ほとんどの場合は両側性で、ほぼ左右対称性に認められた。青年期における出現部位は、犬歯と第一小臼歯、第二小臼歯部に最も多かった。壮年期における出現部位は同様に犬歯、第一小臼歯、小臼歯部に多く、中切歯、第二大臼歯部にも出現した。下顎隆起は青年期に出現した部分にはいずれも認められ、豊隆や大きさが増大し、中には癒合したように連続したものも認められた。また、青年期に出現し、壮年期に消失するものは1例も認められなかった。咬合については、健全歯列の場合には青年期・壮年期とも咬頭嵌合位での高い接触を認めた。青年期の作業側では犬歯、小臼歯、第二大臼歯で高い接触率を示した。壮年期では咬耗の進行に伴い作業側全体がガイドしていく、いわゆるグループファンクションドオクルージョンに近づく傾向を示した。咬合わん曲については誌上発表を予定している。
数え上げ問題に現れる行列式・パフィアンとq-seriesの研究

この研究の目的は数え上げ組合せ論に現れる行列式やパフィアンとそのq-analogueについて、超幾何級数や直交多項式等の関係からのアプローチであった。これらの行列式やパフィアンはd-complete posetsのhook formulaや対称性を考慮した平面分割の数え上げ問題、StanleyのFPSACにおけるopen problemなど、いろいろな所に現れ、その考察において、色々な発展を得て論文にした。1つは、ordered partitionsの数え上げに現れる行列の評価である。もう1つは、StanleyのFPSACにおけるopen problemに現れる重み関数を一般の分割にわたって和を取ると、Askey-Wilson多項式の特別な場合であるAl-Salam-Chihara多項式と深い関係があることがわかった。また、カタラン数を成分とするハンケル行列式のlattice pathを使った証明は有名であるが、その拡張として成分にlittleq-Jacobi多項式に持つハンケル行列式も、同様の結果を持ち、同様にlattice pathを使って説明できることを示せた。これらの結果は、それぞれの論文にまとめてある。また、内外の研究集会で研究成果発表を行った。この他にも、最近では、平面分割の数え上げ問題と数理物理学の関係の研究が盛んである。特にq-KZ方程式に関するRazumov-Stroganov予想に関連してq-KZ方程式と様々な対称性を考慮した平面分割の数え上げ問題とFPLの関係が研究されている。この方面でも、TSSCPPの数え上げ問題とconstatnt term identityなどの研究成果があった。2008年5月16日から5月31日までエルウィン・シュレジンガー国際数理物理研究所(ESI)で開催された研究集会『組合せ論と数理物理』に参加し、平面分割の数え上げ問題と対称関数についての研究発表を行った。また、2008年9月1日から5日まで名古屋大学多元数理科学科であった第8回名古屋国際数学コンファレンスにおいても平面分割の数え上げ問題に関して研究発表を行った。また、ウィーン大学のMichael Schlosser氏を招き、第8回名古屋国際数学コンファレンス及び2008年9月7-11日に沖縄で開催されたcombin.jp SUMMER SCHOOL2008に一緒に参加した。このサマースクールにおいては平面分割の数え上げ問題、行列式・パフィアン及び対称関数についての概説講演を行った。2008年9月21-25日にポルトガルで開催されたSLC61に参加したほかリヨン第1大学のJiang Zeng氏やIPhT(CEA/Saclay)のVincent Pasquier氏を訪問し共同研究を行った。2008年10月7-10日に京都大学数理解析研究所で行われた研究集会「組合せ論的表現論の拡がり」においても、その後の研究の進展について報告した。2009年2月22-25日にドイツのヘイルズブロンで開催されたSLC62に参加すると共に、再びリヨン第1大学のJiang Zeng氏やIPhT(CEA/Saclay)のVincent Pasquier氏を訪問した。今年度の研究成果としては、平面分割の数え上げ問題と数理物理モデルの関係についていくつかの予想が得られた。特にツールズ大学の茂地圭一氏及びIPhT(CEA/Saclay)のVincent Pasquier氏とのディスカッションは有意義だった。また、名古屋大学の岡田聡一氏、青山学院大学の伊藤雅彦と共にSylvester行列式の変種とSchur関数・Macdonald多項式への応用について共同研究を行い共著論文にまとめた。
副産粉体の新たな価値創出に向けたフライアッシュコンクリートの流動性向上メカニズム

本研究は、主に石炭火力発電所から発生する産業副産物であるフライアッシュ(石炭灰)に新たな付加価値を付け、資源の有効利用と環境負荷低減への寄与の観点から、フライアッシュのコンクリート用混和材としての高度利用を目指すものである。これまでの研究から、フライアッシュを水と混合し、一定期間撹拌することで、このような前処理を行ったフライアッシュを混合したコンクリートの流動性が向上する現象に着目した。本研究は、そのメカニズムを明らかにし、現象を定量的に一般化することを目的とする。
ゼオライト系触媒設計に向けた軌道間相互作用に基づく酸強度の予測法の構築

本年度は、(1)ゼオライトモデルのサイズ依存性と、(2)シリコアルミノリン酸塩(SAPO)における酸点構造(Si-(OH)-Al基)の局所構造が、酸強度を表す指標の一つである脱プロトン化エネルギーに及ぼす影響を調べた。(1)スーパーコンピューターの刷新により、大きなゼオライトモデルでの計算が可能になったため、ゼオライトモデルのサイズ依存性を調査した。その結果、より正確なDPE計算と軌道相互作用解析のためには、Tサイト64個を含む大きなゼオライトモデルが必要であることがわかった。この大きなモデルを用いてSi-(OH)-Al基の脱プロトン化エネルギーと軌道相互作用を再度解析した結果、前年度に得られた結論に影響は無かった。(2)ゼオライト類似物質であるSAPOは酸点構造としてSi-(OH)-Al基を有するが、一般的にゼオライトよりも酸強度が低い。この原因を明らかにするために、種々のSAPO骨格についてDFT計算を行った。その結果、SAPOはゼオライトに比べて、Si-(OH)-Al基の脱プロトン化エネルギーの増大と、Si-O結合の伸張、Al-O結合の短縮が見られた。前年度に明らかにしたゼオライトの軌道相互作用の脱プロトン化エネルギーへの寄与の知見に基づくと、Si-O結合の伸張は脱プロトン化エネルギーの増大(酸強度の減少)に、Al-O結合の短縮は脱プロトン化エネルギーの減少(酸強度の増大)に寄与すると考えられる。全体として脱プロトン化エネルギー増大の寄与が大きい原因を解明するために、SAPOの詳細な軌道相互作用解析を次年度に実施する予定である。ゼオライトモデルのサイズ依存性を調査した結果、より大きなモデルで計算する必要があることがわかったため、そのため、平成30年度に計画していた、種々のSAPO骨格におけるSi-(OH)-Al基の軌道相互作用の解析が未達成となった。このことから、やや遅れていると判断した。SAPOがゼオライトに比べて、Si-(OH)-Al基の脱プロトン化エネルギーが増大する原因を明らかにするために、Natural Bond Orbital法を用いて軌道相互作用の解析を行なう。これまでの成果を国際学術誌に投稿し、受理を目指す。これらを総合して、ゼオライト触媒における酸強度の予測法の構築を目指す。ゼオライト触媒における酸強度の予測法の構築を目指し、ゼオライトにおける酸点構造(Si-(OH)-Al基)の局所構造が、酸強度を表す指標の一つである脱プロトン化エネルギー(DPE)に及ぼす影響を、軌道相互作用に基づいて明らかにすることを目的とした。ゼオライトのDPEに軌道相互作用が及ぼす影響について、DFT計算とNatural Bond Orbital(NBO)解析を用い次の2点を明らかにした。(2)種々のゼオライト骨格におけるSi-(OH)-Al基の局所構造とDPEとの関係は、n-σ*相互作用の軌道の重なりの大きさにより説明できる。平成29年度に計画していた、Si-(OH)-Al基の局所構造とDPEとの関係の解明を、種々のゼオライト骨格において、DPEとn-σ*相互作用の軌道の重なりの大きさとの相関を示すことにより達成した。このことから、おおむね順調に進展していると判断した。まずは、これまでの成果を国際学術誌に投稿し、受理を目指す。さらに、ゼオライト酸点構造の組成が酸強度に及ぼす影響を調査する。

SAPOがゼオライトに比べて、Si-(OH)-Al基の脱プロトン化エネルギーが増大する原因を明らかにするために、Natural Bond Orbital法を用いて軌道相互作用の解析を行なう。これまでの成果を国際学術誌に投稿し、受理を目指す。これらを総合して、ゼオライト触媒における酸強度の予測法の構築を目指す。量子化学計算の実行のためのスーパーコンピューターが今年度に刷新され、大幅に性能が向上した。このため、計算時間により課金される計算機使用料が当初想定よりも少なくなった。次年度使用額は、量子化学計算の実行のための計算機使用料として支出予定である。また、現在準備中の英語論文の英文校正費及び国内外の学会参加費も支出予定である。量子化学計算の実行のためのスーパーコンピューターが前年度に刷新され、大幅に性能が向上した。また、ゼオライトモデルのサイズ依存性を調査した結果、研究の遂行により大きなモデルでの計算が必要となり、追加の計算が必要となったため、次年度使用額が生じた。
半加群のホモロジー代数

単位元1εをもつ半環S上のS-半加群Aについて.次の結果を得た。1.2-半環S(1=1+1)上のS-半加群Aは常にある完備束I(A)に埋め込まれることを示し,Sが可除2-半環で,AがframeのときAがinjectvieになることを証明した。また,この可除2-半環の基本的構造を明らかにし,その典型的ないくつかの例を作った。2.S-半加群のS-関係Rから定義されるS-関係S(R)={(x,y)|x+u=y+v for some(u,v)εR}がAの擬順序であることを証明し,これまで知られていたAの基本的な部分半加群:G(A),C(A),R(A),s(A)及び商半加群c(A),σ(A),τ(A),K(A)がこのS(R)からすべて導びかれることを示し,それらの間の基本的関係を明らかにした。
モデルマウスを用いたＩｇＧ４関連呼吸器疾患の基礎的研究

我々はTh2優位の免疫反応とリンパ増殖性疾患を自然発症するLATY136FKnock-inマウス(LATマウス)が、IgG4関連疾患の動物モデルとなり得るかについて、その肺病変を検討した。肺の病理学的検討では、LATマウス4週目以降、気管支血管束周囲にリンパ増殖性疾患を発症することが明らかとなった。また肺の線維化は週齢に伴い進行し、著明な炎症細胞浸潤を認めた。気管支肺胞洗浄液でもリンパ球優位であり、ヒトのIgG4関連疾患類似の結果であった。これらの結果より、LATマウスはIgG4関連呼吸器疾患のモデルとなる可能性が示唆された。IgG4関連疾患は、血清IgG4の上昇と病変局所におけるIgG4陽性形質細胞の著明な浸潤を呈する新規の全身性疾患である。申請者らはTh2優位の免疫反応とリンパ増殖性疾患を自然発症するLATY136F変異マウスが、IgG4関連疾患の動物モデルとして評価可能かについて、その肺病変を検討した(金沢大学との共同研究)。H24年度は肺の病理学的検討を行い、LAT Y136F変異マウスが6-8週目強い肺のリンパ増殖性病変を発症することを確認した。またHE染色、アザン染色、IgG、IgG1染色(ヒトのIgG4に対応)を行い、6週齢での著明な炎症細胞浸潤とそれ以降の週齢での線維化の進行を確認した。またLATY136F変異マウスにプレドニゾロン(PSL)を腹腔内投与し、PSL投与群と生食投与群の病理所見で比較検討を行いステロイド反応性を確認した。これらの結果より、LATY136F変異マウスは、IgG4関連肺疾患のモデルマウスとなることが確認されたため、H25年度は、本モデルマウスの肺局所におけるサイトカイン産生について検討を行った。その結果、LAT Y136F変異マウスは対照マウスに比して、気管支肺胞洗浄液中の細胞数の増加が認められた。また、LAT Y136F変異マウスは対照マウスに比して、有意に気管支肺胞洗浄液中のTh2サイトカイン(IL-4、IL-13)の高値を認めた。一方、Th1サイトカインであるIFN-&#61543;は両群で有意差を認めなかった。以上より、LATY136F変異マウスの肺の炎症局所でのTh2優位の反応を確認した。IgG4関連疾患は、血清IgG4の上昇と病変局所におけるIgG4陽性形質細胞の著明な浸潤という共通の病態をもち、幅広い臓器に病変を認める全身性疾患として提唱された。申請者らはTh2優位の免疫反応とリンパ増殖性疾患を自然発症するLATY136F変異マウスが、IgG4関連疾患の動物モデルとなり得るかについて、金沢大学と共同研究を行い、肺病変について検討した。本年度は、4、6、8、10、12、16、20週の各週齢に認められる肺の病理学的検討を行った。LAT Y136F変異マウス4週目以降に肺にリンパ増殖性疾患を発症することが明らかとなった。HE染色、アザン染色、IgG、IgG1染色(ヒトのIgG4に対応)を行った結果、少なくとも6週齢では、著明な炎症細胞浸潤を認めた。線維化は週齢を経るごとに進行した。また、4-5週齢のLATY136F変異マウスにプレドニゾロンまたは生食を腹腔内に投与し、ステロイド反応性について評価した。その結果、ステロイド投与群では、生食投与群と比較して、7週齢における肺の炎症は軽度であり、ステロイド反応性を認めた。これらの結果より、LATY136F変異マウスは、Th2優位の免疫反応、血清および肺でのIgG1陽性細胞の増加、ステロイド反応性を認めることから、IgG4関連肺疾患のモデルマウスとなることが確認された。今後は、本モデルマウスを用いさらに詳細に検討を行い、IgG4関連肺疾患の病態の解明を行う予定であるが、その基礎を築くことが出来た点で、意義のある結果であったと考えられた。LATY136F変異マウスの気道病変について、前年度までに行った病理学的検討では、肺内において、著明な炎症性細胞浸潤と線維化病変が生じることを確認した。そこで今年度は気道病変におけるサイトカイン産生についての検討を行った。6週齢のLATY136F変異マウス(LAT群)および野生方マウス(WT群)を対象に、肺の気管支肺胞洗浄を施行し、総細胞数ならびに細胞分画の評価を行った。さらに肺胞洗浄液にてIL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13、IFN-γ、TNF-α、Eotaxin、RANTESの測定をmultiplex cytokine assayにて行った。またELISA法にてTGF-β1の測定を行った。