hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
甲状腺髄様癌細胞におけるTHS受容体,TPO及びサイログロブリンmRNAの発現

1.臨床病理学的には,本症は通常の髄様癌に比し,1).男性に多い(6:1 vs 1:1).2).より若年者に多い(平均年齢36歳vs 44歳).3).予后が良好である(5年生存率100% vs 78%).などの特徴がみられ,通常の髄様癌とは異なる臨床病理学的性格を示唆するものであった.3.Northern blot法については甲状腺組織よりのRNA抽出に不備があり,このためカルシトニン,サイログロブリンmRNAの定量的観察が出来なかった.しかしin situ hybridization法,免役組織化学法についてはほぼ一致した結果が得られた.5.しかし,mixed medullary-follicularcarcinomaの腫瘍細胞において,カルシトニン,サイログロブリンmRNA,蛋白は同一細胞において同時の発現は認められなかった.6.甲状腺髄様癌,甲状腺腺腫,乳頭癌等においても腫瘍細胞にカルシトニン,サイログロブリンmRNA,蛋白レベルとも同時発現は観察されなかった.1.臨床病理学的には,本症は通常の髄様癌に比し,1).男性に多い(6:1 vs 1:1).2).より若年者に多い(平均年齢36歳vs 44歳).3).予后が良好である(5年生存率100% vs 78%).などの特徴がみられ,通常の髄様癌とは異なる臨床病理学的性格を示唆するものであった.3.Northern blot法については甲状腺組織よりのRNA抽出に不備があり,このためカルシトニン,サイログロブリンmRNAの定量的観察が出来なかった.しかしin situ hybridization法,免役組織化学法についてはほぼ一致した結果が得られた.5.しかし,mixed medullary-follicularcarcinomaの腫瘍細胞において,カルシトニン,サイログロブリンmRNA,蛋白は同一細胞において同時の発現は認められなかった.6.甲状腺髄様癌,甲状腺腺腫,乳頭癌等においても腫瘍細胞にカルシトニン,サイログロブリンmRNA,蛋白レベルとも同時発現は観察されなかった.本年度の研究では、甲状腺mixed medullary-follicular carcinomaを臨床病理学的な側面より検討を行った。1971年から1995年までの25年間に経験した髄様癌30例について、病理組織学的、免疫組織学的検討を行った結果2例にmixed medullary-follicular carcinomaを見出した。1例は27歳男性で、家族性髄様癌の患者であった。この患者の家系では、父親と本人をふくむ兄弟2人に髄様癌の発生が認められた。父親と兄弟1人の髄様癌は通常の髄様癌であったが、当患者のみがmixed medullary-follicular carcinomaであった。他の1例は44歳の男性で、散発性の髄様癌で家族歴は認められなかった。免疫組織学的には、腫瘍内に明らかなコロイドをつめた濾胞形成が認められ、この部はtyroglobulin陽性であった。その他の腫瘍細胞はcalcitonin陽性であった。Tyroglobulin-calcitonin2重染色では、tyroglobulin陽性細胞とcalcitonin陽性細胞とは明瞭に区別され、tyroglobulin、calcitonin共に陽性となる細胞は観察されなかった。来年度は、これらの試料を用い、生化学的に(mRNAおよび蛋白レベル)本腫瘍の病態発生について検討を行う予定である。2.Northern blot法については甲状腺組織よりのRNA抽出に不備があり,このためカルシトニン、サイログロブリンmRNAの定量的観察が出来なかった。しかしin situ hybridization法、免疫組織化学法についてはほぼ一致した結果が得られた.4.しかし,mixed medullary-follicularcarcinomaの腫瘍細胞において,カルシトニン、サイログロブリンmRNA,蛋白は同一細胞において同時の発現は認められなかった.5.甲状腺髄様癌,甲状腺腺腫,乳頭癌等においても腫瘍細胞にカルシトニン,サイログロブリンmRNA、蛋白レベルとも同時発現は観察されなかった.
過酸化水素法による小動物のリンパ系のマクロ解剖とリンパ管変性と再生のメカニズム

過酸化水素水を用いた色素注入法により、ラットリンパ管の走行を明らかにした。また、ラットリンパ浮腫モデルを作成し、その治癒過程を色素注入法とICGを用いた蛍光リンパ管造影法により観察した。リンパ浮腫の軽快に伴って毛細リンパ管の発達が見られた。組織学的観察において、術後7日以降でリンパ管数が増加していることが判明した。リンパ浮腫の治癒過程でリンパ管の新生があることが明らかになった。1.リンパ管走行の描出20週齢のウイスター・ラット10個体を用い、過酸化水素法によりラット下肢のリンパ管の詳細な走行を確認し、記録を行った。ラットの下肢の趾尖に色素を混ぜた6%過酸化水素水を注入する。注入された過酸化水素水は組織中の酵素と反応し、酸素の気泡を発生させる。足背から中枢に向かって注意深く皮膚を切開し、皮下組織の剥離を行うと、酸素気泡により膨らんだリンパ管構造が見出される。リンパ管を同定後、プラーで引き伸ばしたガラス(先端径0.1mm程度)を用いて色素を徒手的に注入する。リンパ管に注入された染色液は容易に中枢へ移行し、鼡径部や腹腔内リンパ節まで染色される。顕微鏡に接続されたカメラによりラット10個体20側における下肢のリンパ集合管の走行を観察し、走行分布の記録を行った。趾尖皮下のリンパ管は足背に集まり、外側伏在静脈、坐骨静脈に沿って上行し、膝窩リンパ節を経て腹側へ向かい、大腿動静脈に沿って上行することが判明した。足内側からのリンパ管は内側の伏在静脈、大腿動静脈に沿って上行し、両者は合流し、主に鼡径靭帯をくぐり、腹腔内のリンパ節へ流入していた。また、大腿動静脈に沿って上行した後に浅下腹壁動静脈と並走し、腹壁皮下へ向かい、鼡径リンパ節に流入する経路があることも明らかになった。2.ラットのリンパ管組織の観察抗LYVE-1抗体によりリンパ集合体の免疫組織化学染色を行い、ラット下肢組織の組織的観察を行った。抗LYVE-1抗体はリンパ管内皮細胞を染色するとされる。私達の研究でも、抗LYVE-1抗体よって染色された細胞は、管状構造を作る扁平な細胞であり、上述のリンパ管描出法と2重染色された。従って、抗LYVE-1抗体によるリンパ集合体の免疫組織化学染色法でも、ラットのリンパ管が同定できることが明らかになった。現在、さらに抗podoplanin抗体を用いた染色も試みている。これらの成果を踏まえて、次年次以降のリンパ管の変性、再生の観察に備える。1.ラットリンパ管の正常解剖の把握平成22年度の研究実績報告書に記載した通り、過酸化水素法により、ラット集合リンパ管の正常解剖を明らかにし、論文発表を行った。2.リンパ浮腫モデルの作成計画書では鼡径部でリンパ集合体を含む皮膚、皮下組織を5mm幅で全周で除去することにより、リンパ浮腫モデルを作成する予定であったが、この方法では術後の浮腫の強さや治癒の速度が一定でないため、より安定したモデルとして、足切断モデルを作成した。<方法>250gから300gのWistarラット(雄)を用いる。ネンブタールを腹腔内注射(0.1mg/100g)し、麻酔を行う。除毛クリームを用いて腹部から下肢全体の除毛を行う。その後、大腿部を完全切断する。大腿骨はほぼ中央で、動静脈は大腿動静脈を厳径靭帯の5mm末梢で切断する。また、爪径リンパ節は中枢に含むようにする。完全に切断した後に、同部位に再接着を行う。骨固定を行い、筋肉は疎に縫合し、動静脈吻合を行う。最後に皮膚を縫合する。〈結果〉浮腫の評価はラット足関節、足背の周径で行った。このリンパ浮腫モデルでは浮腫は術後3日でピークとなり、術後14日でほぼ消退することが分かった。3.リンパ浮腫治癒過程の肉眼的観察く方法〉リンパ浮腫作成術後町く3目、7日、14日以降)にそれぞれ皮膚切開を行い、初年度で行った方法で、リンパ管の走行を観察した。また、同時にICGを用いた蛍光リンパ管造影法(以降FLG-ICG法)も併用し、色素注入法との比較も行った。〈結果〉術後3日目では色素はび慢性に皮下に漏出した状態であり、7日目では微細なリンパ管が網状に発達し始め、さらに14日目以降で微細リンパ網はざらに発達していた。FLG-ICG法でもほぼ同様の所見であったが、色素注入法では切断部位を超えて中枢に色素が入るのは観察されなかったのに対し、FLG-ICG法では14日目以降で中枢のリンパ管に流入する様子が観察された。

1.リンパ浮腫の治癒過程の肉眼的観察1<方法>平成23年度までの研究結果をふまえ、ICGを用いた蛍光リンパ管造影法(以降FLG-ICG法)での詳細な観察を行った。250gから300gのWistarラット(雄)6匹の足切断再接着術後(16、10、14日)のリンパ管の形態を観察した。2<結果>術後2日目から下肢全体にび慢性に蛍光を発するのが観察された。すなわちリンパ液のリンパ管外への漏出が観察され始めた。4日目以降で皮下の毛細リンパ管が描出され始めた。5日目以降に切断部を超えて中枢のリンパ管へ流入する様子が観察され始め、同時にび慢性の漏出は減少していった。2.リンパ浮腫治癒過程の組織学的観察1<方法>浮腫のピークである3日目、正常ラット、リンパ浮腫作成後7日、14日のラットそれぞれ3匹において大腿全体をホルマリン固定、脱灰し、膝関節部における水平断の組織標本を作成した。これをpodoplaninによる免疫組織化学染色を行い、下肢全体に存在するリンパ管の数を測定した2<結果>リンパ管数の平均値は正常ラットで318、術後7日のものは523、術後14日のものは581で術後にリンパ管数が増加することが明らかとなった。そのリンパ管の形態に関しては術後の方が管腔面積が大きいものが多かった。現在統計処理を行っている。3.リンパ浮腫モデルに対する外科的治療の検討リンパ浮腫治療としてのリンパ管静脈吻合術を下腿で試みたが、微細構造のため従来の手術機械では対応できなかった。代替方法として胸管でのリンパ管静脈吻合術をおこない、可能なことを確認した。これを応用できる全身のリンパ浮腫モデルを放射線照射にて作成中である。今後、これを用いて治療方法を検討していく。また、リンパ管移植術も行っており、結果を検討していく。リンパ浮腫治癒過程の観察において、免疫組織学的解析が現在進行中であり、予定よりやや遅れた状態である。24年度が最終年度であるため、記入しない。H24年度以降の計画としてリンパ浮腫モデルに対する外科的手術を計画していたが、リンパ管静脈吻合術はリンパ管や静脈の大きさが予想以上に微細であり、困難が予想される。近年臨床において有用性が示唆されているリンパ節移植等の方法に変更して行う予定である。
ポリコーム遺伝子群欠損マウスを用いた心臓発生維持と造血幹細胞の制御機構の研究

ポリコーム遺伝子群はショウジョウバエの遺伝学的解析から発見されたが、我々はそれらの哺乳動物相同遺伝子を単離し、遺伝子欠損マウスを作製することによって、哺乳動物の発生制御にはポリコーム遺伝子群を介した遺伝子発現維持の機構が重要な役割を果していることを明らかにしてきた。興味深いことに、ポリコーム遺伝子群による遺伝子発現維持機構が、造血幹細胞の自己複製、血球分化や白血病に関わるだけでなく、心臓形態形成、さらに心筋維持の機構にも重要な役割を果していることを明らかにすることができた。造血制御に関しては臨床研究をも平行して行い、また心筋の肥大と維持の機構に関してもシグナル伝達に関する詳細な解析を行うことができた。これらの一連の解析によって、その概念すら新規な遺伝子発現維持の機構がどのような高次生命現象、さらにヒト疾患に関わっているかを明らかにするための基盤を形成することが出来た。これらの知見を基に、今後、クロマチンの高次構造を介した転写制御の観点からその詳細な分子機構の解析を更に進めるだけでなく、発生が完成し、維持される機構、特に幹細胞システムの機能維持のメカニズム解明へと研究を展開し、今後の再生医学の発展に貢献したいと考えている。ポリコーム遺伝子群はショウジョウバエの遺伝学的解析から発見されたが、各メンバーの遺伝子産物が複合体を構成し、染色体の高次構造を介して遺伝子発現の維持に関与していると考えられている。我々はポリコーム遺伝子群の哺乳動物の相同遺伝子rae28を単離し、世界に先駆けてその遺伝子欠損マウスを作製した。その結果、ポリコーム遺伝子群が機能的にもショウジョウバエがら哺乳動物まで良く保存されていることを明らかになった。本研究では、rae28遺伝子欠損マウスに認められた特異な表現型である心臓の形態形成の異常と造血異常に注目し、rae28がどのようにして心臓発生維持と未分化造血細胞の機能維持に関わっているかを明らかにすることを目指している。心臓の発生過程においては、心臓特異的ホメオボックス遺伝子Nkx2.5が下流に存在することをNKX2.5/CSX1を高発現トランスジェニックマウスとの遺伝学的相補実験によって証明するとともに、個体全体にrae28を発現するトランスジェニックマウスと心筋特異的にrae28を発現するトランスジェニックマウスを作製し、これらのrae28の発現がrae28欠損マウスにおける心臓の表現型とNkx2.5の発現異常を相補することができるかどうかを検討し、rae28がnon-cell-autonomousな経路でNkx2.5の発現維持に関与していることを明らかにした。さらに、興味深いことに心筋特異的なrae28の発現は100%の浸透率で拡張型心筋症を引き起こすことを見いだし、PcGが心筋の機能維持に重要な役割を有していることを明らかにした。一方、造血に関しては、rae28が造血幹細胞から造血前駆細胞の機能に重要な役割を持つことをin vitro及び造血細胞の再構成実験を通して、in vivoでも示した。さらに、rae28及び我々が独自に単離したPcGであるScmh1やmph2を未分化造血細胞で高発現させるため、レトロウイルスを用いた遺伝子発現系を確立し、現在、PcGと未分化造血細胞の機能との関係を検討中である。

これらの知見を基に、今後、クロマチンの高次構造を介した転写制御の観点からその詳細な分子機構の解析を更に進めるだけでなく、発生が完成し、維持される機構、特に幹細胞システムの機能維持のメカニズム解明へと研究を展開し、今後の再生医学の発展に貢献したいと考えている。
家計の消費動向と間接税制改革の再分配効果に関する研究

本研究では、家計経済研究所の「消費生活に関するパネル調査」の個票データを用いることにより、間接税制改革が各世帯グループの社会厚生に与える影響について、Armad and Stern(1981)によって提唱されたMarginal commodity tax reformの手法をもとに検証した。データの最新年である2003年の世帯支出をもとにした分析結果によると、有配偶世帯のグループにおいては、主に「交通・通信」、「水道光熱」「食品」において課税の社会的限界費用(λ)が高く、「教育」、「教養娯楽」などの品目でλが低いことがわかった。一方で、「有配偶、子ども無し」世帯や、「無配偶、親と同居」世帯では、「教育」「水道光熱」「食品」の課税コストが高く、「生活用品」、「教養娯楽」の課税コストが低い。また、「無配偶、親と同居」世帯では、「交通・通信」「食料」の課税コストが高く、「生活用品」、「水道光熱」の課税コストが低い。総じて、若年世帯の支出構造においては、「被服・履物」「交通・通信」の課税コストが高く、「生活用品」、「教育」の課税コストが低くなっている点が示唆された。本研究では、日本と韓国の「家計調査」データに基づき、現行の間接税体系の限界的な変化が、家計の消費動向や所得分配にどのような影響をもたらすかについての検証を行った。ここでは、消費税の十大品目に対する税率変更を中心とする税制改革に焦点をあてている。また、分析を行うにあたっては、Armad and Stern(1981)によって提唱されたMarginal commodity tax reformの手法を応用した。け日韓ともに価格弾力性と分配特性にもとづいて「限界的な課税コスト(λ)」を計測した。課税コストが低い支出品目として「教育」、高い支出品目として「電気・水道光熱」などが挙げられる。「交通・通信」も他の品目と比較すると課税コストが高い。全般的に韓国の方が、価格弾力性が(絶対値で見て)小さくなるような品目への課税を行った場合、課税後の所得分配が格差拡大や貧困上昇の方向へ動きやすい傾向を持っており、「効率性」と「公平性」のトレード・オフとでも呼ぶべき状況が発生している点がデータから示唆された。本研究では、家計経済研究所の「消費生活に関するパネル調査」の個票データを用いることにより、間接税制改革が各世帯グループの社会厚生に与える影響について、Armad and Stern (1981)によって提唱されたMarginal commodity tax reformの手法をもとに検証した。若年世帯の支出構造から概していえることは、「被服・履物」「交通・通信」の課税コストが高く、「生活用品」、「教育」の課税コストが低くなっているという点である。推定結果から判断すると、若年世帯において、限界的な間接税制改革を実行する場合、「被服・履物」「交通・通信」関連の支出品目の税率を引き下げ、「生活用品」、「教育」の税率を引き上げる改革が、全体的に見れば、社会厚生にとって望ましい効果を与えるものと考えられる。また、現状の少子化問題を緩和する、という観点から間接税制体系を評価するのであれば、無配偶世帯よりも有配偶世帯に対する厚生を重点的に高める税率改革を選択する、という政策判断が有効とも考えられる。
抗ALS活性を有する独創的新規再生因子誘導体コリベリンの作用機序の解明と臨床応用

ALSは随意運動神経系の進行性神経変性疾患でその発症機構は明らかではなく根治療法もない。ADNFがSOD1変具体が誘導する神経細胞死を抑制し、G93A-SOD1Tgマウス(ALSマウス)の脳室内投与により運動機能を増加させる事を報告した。また、本研究室で最強HN誘導体を分子内に含むADNF誘導体、コリベリン(ADNF-AGAC8RHNG17)を考案し、予備実験より運動機能及び延命効果に優れた効果が得られることを見出していたが、コリベリンのin vivo及びin vitro効果を確認した。3種のALS原因遺伝子G93R-、G85R-、A4T-SOD1を運動神経株NSC34に導入し、導入によって起こる細胞死に対し、コリベリンが抑制できるか否かを検討した。その結果、コリベリンもADNFと同等の、fM(100fM)レベルでの細胞死拮抗作用があることが判明した。コリベリンはもともとアルツハイマー病(AD)とALSの両方に作用を発揮することを期待して作成されたが、アルツハイマー病関連の神経細胞死に対してもfM(100fM)抑制効果を示した。ADNFは以前の結果より、ALSマウスの運動機能の低下に対して抑制効果があるが、延命効果を示さなかったのに対し、コリベリンはさらに延命効果も示す事が明らかになった。また、Abeta脳室内注入ADモデルマウスに対しても短期記憶障害がコリベリンで回復することが示された。このコリベリンの強力な作用のメカニズムを分子レベルで調べるため、コリベリン及びその構成成分のADNFと最強HN誘導体、AGAC8R-HNG17のペプチドのキャラクタライゼーションを、CD(円偏光2色性)、超遠心沈降平行法で解析した。結果ADNFは広範囲な濃度域で単体で挙動すること、コリベリンも単体で挙動することが示唆された。現在更に詳細なキャラクタリゼーションを実施中である。ADNFがSOD1変異体が誘導する神経細胞死を抑制し、G93A-SOD1Tgマウス(ALSマウス)の脳室内投与により運動機能を増加させる事を報告した。また、特殊なHN誘導体を分子内に含むADNF誘導体コリベリンを考案し、予備実験より運動機能及び延命効果に優れた効果が得られることを見出していたが、本研究では予定通りALSマウスの匹数を増やし本実験を実施し、同時にコリベリンのin vitro実験を加えた。3種のALS原因遺伝子G93R-、G85R-、A4T-SOD1を運動神経株NSC34に導入し、導入によって起こる細胞死に対し、コリベリンが抑制できるか否かをトリパンブルー排除法アッセイあるいは、MTT法の改良法であるWST-8法により検出した。その結果、コリベリンもADNFと同等の、fMレベルでの細胞死拮抗作用があることが判明した。2.G93A-SOD1トランスジェニックマウスへのADNF或いはコリベリン脳室内注入による解析G93A-SOD1発現マウスを用いた実験法は、マウスの左脳室にカニューラを設置し脳室内投与を2日に1度継続的に実施し、運動機能の定量的解析をローターロッドにより検討した。ADNFに加えて、コリベリンの効果を調べた。

ADNFは以前の結果より、ALSマウスの運動機能の低下に対して抑制効果があるが、延命効果を示さなかったのに対し、コリベリンはさらに延命効果も示す事が明らかになった。現在HN誘導体をADNFにつけることにより延命効果が現れる事のメカニズムを探索中である。予定通り、コリベリン(ADNF-HN誘導体)が延命効果をもたらす機序の解明をめざして、ADNF9、HN(ヒューマニン)、コリベリンのキャラクタライゼーション実施から始めた。HN誘導体、AGAC8R-HNG17はpMレベルで活性を有する最強誘導体であるが、これがADNF9というfM(フェムトモル濃度)レベルで活性をもつ神経栄養因子と融合されるとADNF9と同様fMレベルでの活性を有するようになる。これを説明するための仮定として、コリベリンの2量体化を考えた。HNが2量体化して活性を発揮することは以前報告されているが、コリベリンのN末側のADNF9が2量体化する事によりHN部分の2量体化を強固なものにすると仮定した。この仮定を証明するため、まず、ADNF9の2量体化が起るかを、CD(円偏光2色性)及び、超遠心沈降平衡法で解析したところ、ADNF9は広範囲の濃度域において、モノマーであった。同様の方法により、コリベリンを測定解析したところ、やはり、モノマーであることが判明した。よってこの結果は、コリベリンのフェムトモル濃度での活性が、2量体化によるものではなく、HNの作用機序とも異なる何か特殊なメカニズムによるものである事を示唆している。以前、株化されたハイブリッド神経細胞を用い、アルツハイマー病原因遺伝子やALA原因遺伝子導入により惹起される細胞死に拮抗する因子の活性を比較していたが、よりin vivoに近い系として、E17マウス胎児の初代培養大脳皮質神経に、V642I-APPのリコンビナントアデノウイルスを感染させ、それによる神経死に拮抗作用を示す因子を探索するアッセイ系を作成した。ADNF9及び、HN誘導体を調べたところ、ADNF9は100fMで、HN誘導体は10nMで、ほぼ100%の拮抗作用を発揮した。これは、アミロイドβ(Aβ)の毒性による神経細胞死にたいする拮抗作用と同様の結果であった。
Web発信を用いた学校と家庭の連携によるPBL型情報モラル学習の展開

児童が情報モラルを学び実践する場は大きく分けて「学校」と「家庭」の2つであり,情報モラル教育は家庭と連携をして行うことが効果的である。そこで,本研究では学校が主体となって家庭との交流を重視しながら情報モラルについて学習を進めた。そして,得られた学習成果を学校ホームページ上から発信して交流を行った。学習形態は,PBL(Problem Based Learning)の手法をベースとして進めた。そして、このような方法で得られた学習成果が、従来の教師主導型のグループ学習とどのような違いが出るのかについて研究を進めた。その結果、以下の成果を得た。・家庭と学校が連携することにより、携帯電話の情報モラル学習が、学校での学びに終わることなく、家庭での学びにも繋げることができた。さらに、学習成果を学校ホームページから発信することにより、情報の共有が可能となり、家庭での話し合いや他の学校の参考となることが期待できた。・PBL学習のProblemが「携帯電話」という、児童にとって関心の高いテーマであったため、積極的に調べたり家庭での聞き取りをしたりすることができた。・児童やその家族の協力で作成・Web発信された学習成果であったため、学校や家庭での話し合いを活性化することができた。
在宅ALS人工呼吸療養者における口腔ケアの問題と口腔ケア技術の体系化に関する検討

筋萎縮性側索硬化症人工呼吸療養者における口腔ケアの問題と対応策を検討した。口腔の問題として、流涎過多、開口困難、舌の飛び出し・肥大などが指摘され、治療やケアが必要であった。口腔ケアにおいては、口腔の問題を解決する対応策はなく、療養者の安全を確保できるよう、口腔ケアの実施者はALSの専門的知識や技術が必要であった。歯科医師らと口腔の問題について対応策を検討し、実施した例では、療養者の不快症状が軽減し、適切な口腔ケアの確立の重要性が示唆された。本研究の目的は、筋萎縮性側索硬化症(以下、ALS)在宅人工呼吸療養(以下、HMV)者の口腔に生じる問題を明らかにし、口腔ケア技術を体系化することである。1)ALS/HMV者の口腔の問題とその対応の実際について明らかにすること、2)ALS/HMV者の口腔ケアの体系化を行う2つの観点から、初年度は、1)を中心に行い、ALS/HMV者の口腔および口腔ケアに対する実態調査、療養経過と支援方法に関して整理し以下の成果を得た。本研究では、ALS/HMV者52例の口腔に生じていた問題を聞き取り調査により抽出し、さらに14例について口腔ケアに関する参加観察調査を行った。うち4例に対しては歯科医や歯科衛生士との連携により口腔リハビリテーションを取り入れた口腔ケアを実施した。その結果、口腔の問題としては、唾液(流挺過多など)28例、開閉口困難18例、舌の肥大化13例、咬舌13例、舌の乾燥10例などが指摘された。舌については、ALSの診断ガイドラインとして球麻痺所見にあたる舌の麻痺,萎縮,線維束性収縮が示されているが、ALS診断時に舌の萎縮が認められたものの、その後の経過で舌が肥大化する症状が認められていることが明らかとなった。口腔ケアの問題としては、身体の固縮や疲労によりヘッドアップや顔を横にむけることができなかったり、頭部後屈位をとる以外に開口できる手段がなく咽頭付近に唾液が貯留する状況であるなど誤嚥防止策がとれないこと、口腔内への刺激などによる唾液量の増加に応じた吸引の判断や人工呼吸管理等の知識・技術が必要であること、個々に応じた意思伝達手段の習得が必要であること、これらALS/HMV者に特化した専門的な知識や技術をもつ介助者の確保が難しいこと、などが指摘された。なお、舌の肥大化については歯科医、歯科衛生士の協力を得て口腔リハビリテーション、マウスピースの取り組みを行っているところであり、次年度は口腔の問題の対策に関する検討と支援方法についての体系化を図ることが課題である。本研究の目的は、1)在宅筋萎縮性側索硬化症(以下、ALS)人工呼吸療養者の口腔の問題とその対応の実際について明らかにすること、2)在宅ALS人工呼吸療養者の口腔ケア技術の体系化を行うこと、である。本年度は、(1)神経難病専門病院において45名の対象者の口腔の問題について担当保健師に聞き取り調査し、そのうち新規・転院等を除く37名の口腔の問題を平成22年度のデータと比較、(2)在宅ALS人工呼吸療養者16名の口腔および口腔ケアの問題を抽出し、歯科医師らと口腔の問題への応策を整理・検討し、うち7名に口腔リハビリテーションを実施・評価、の2点を実施した。(1)については、45名の口腔の問題として、流挺過多26名(57.8%)、開閉口困難14名(31.1%)、舌の飛び出し10名(22.2%)、咬舌8名(17.8%)が指摘された。37名の1年での経年変化として、2010年には指摘されなかった療養者に流挺過多、開閉口困難がともに4名(10.8%)、咬舌2名(5.4%)が新たに指摘された。(2)については、初年度に明らかとなった対応に苦慮していた舌の肥大、咬舌、開口困難等の口腔および口腔ケアの問題について、歯科医師らと対応策を検討し、困りごとのある療養者に、継続的に口腔リハビリテーションを実施し、全例で不快症状が軽減していた。舌が歯列を超え、口腔粘膜に潰瘍を形成していた1名においては、状態に合わせてマウスピース等も導入し、1ヶ月後に潰瘍は消失し、4ヶ月後には舌が歯列内におさまった。ALS療養者の口腔の問題の発生機序を特定することは困難であるが、開閉口困難や舌の飛び出しには筋萎縮や固縮等が影響していると考えられる。本研究を通じて口腔リハビリテーションを継続実施することで病気の進行に付随した拘縮や固縮を遅らせる可能性があることが示唆された。今後は神経学や病理学領域との検討を行い、口腔の問題に関して原因を探求していくこと、唾液の処理や咬舌などの口腔の問題について有効な対応策を集約し、看護支援を確立する必要がある。
ライブメッセージ伝達のための実時間3次元顔表情生成の研究

イメージ系の情報を中心とした臨場感通信は次世代3次元画像通信として社会的に大きな期待がかけられている。顔表情は感情とテキスト(文字言語情報)からなる「メッセージ」を伝達しており、人間同士の自然で円滑なコミュニケーションの実現のために本質的な役割を果たす。本論文では、顔表情生成の主体となる眼と口唇部分の幾何構造と動きの特徴を顔の3次元形状変化と表面の動き変化を観測した顔動画像を分析し、それぞれの部位の動きの特徴と複雑さに応じて、実写融合法あるいは形状変形法のいずれかを選択することによりライブの顔表情を実時間で再現する複合現実感を用いる3次元顔表情生成法を提案する。感情伝達の主体である眼領域の動きは微妙で複雑でありながら、表情変化に伴う3次元形状変化が小さいことから、筆者の提案による「拡張仮想感」を用いて、顔の3次元CGモデル上に表情変化を観測したライブ映像を融合することにより生成する。一方、テクスト伝達の主体となる口唇表情は、形状変化が大きく3次元モデル自体の変形が必要であるため、位相幾何学のホモトピーに基づく曲面変形法を用いて、画像分析により抽出した口輪筋の動き特徴に基づいて発話に忠実な3次元口形状を滑らかに効率的に生成する。臨場感通信を指向した提案手法を実装し、ライブメッセージを伝達する実時間3次元顔表情生成システム実現の可能性を明らかにする。イメージ系の情報を中心とした臨場感通信は次世代3次元画像通信として社会的に大きな期待がかけられている.顔表情は感情とテキスト(文字言語情報)からなる「メッセージ」を伝達しており,人間同士の自然で円滑なコミュニケーションの実現のために本質的な役割を果たす.本論文では,顔表情生成の主体となる眼と口唇部分の幾何構造と動きの特徴を,顔の3次元形状変化と表面の動き変化を観測した顔動画像を分析し,それぞれの部位の動きの特徴と複雑さに応じて,実写融合法あるいは形状変形法のいずれかを選択することによりライブの顔表情を実時間で再現する複合現実感を用いる3次元顔表情生成法を提案する.感情伝達の主体である眼領域の動きは微妙で複雑でありながら,表情変化に伴う3次元形状変化が小さいことから,筆者らの提案による「拡張仮想感」を用いて,顔の3次元CGモデル上に表情変化を観測したライブ映像を融合することにより生成する.一方,テキスト伝達の主体となる口唇表情は,形状変化が大きく3次元モデル自体の変形が必要であるため,位相幾何学のホモトピーに基づく曲面変形法を用いて,画像分析により抽出した口輪筋の動き特徴に基づいて発話に忠実な3次元口形状を滑らかに効率的に生成する.臨場感通信を指向した提案手法を実装し,ライブメッセージを伝達する実時間3次元顔表情生成システム実現の可能性を明らかにする.イメーシ系の情報を中心とした臨場感通信は次世代3次元画像通信として社会的に大きな期待がかけられている。本論文では、顔表情生成の主体となる眼と口唇部分の幾何構造と動きの特徴を顔の3欠元形状変化と表面の動き変化を観測した顔動画像を分析し、それぞれの部位の動きの特徴と複雑さに応じて、実写融合法あるいは形伏変形法のいずれかを選択することによりライブの顔表情を実時間で再現する複合現実感を用いる3次元顔表情生成法を提案する。一方、テクスト伝達の主体となる口唇表情は、形快変化が大きく3次元モデル自体の変形が必要であるため、位相幾何学のホモトピーに基づく曲面変形法を用いて、画像分析により抽出した口輪筋の動き特徴に基づいて発話に忠実な3次元口形状を滑らかに効率的に生成する。
カリックスアレーンのキャビティ内部空間を利用した高度配位制御

カリックスアレーン類はキャビティと呼ばれる包接サイトと配位部位を併せ持つ興味ある分子であるが,キャビティ空間の特質を積極的に利用したカリックスアレーンの配位化学は未開拓の分野である。本研究では,まずカリックスアレーンの芳香環のキャビティ内面に後周期遷移金属フラグメントがπ-配位した錯体を中心に詳しく検討を行った。その結果,比較的コンパクトなCpRu^+や(C_5H_4Me)Ru^+はキャビティ内側に配位するのに対し,立体的に大きなCp^*Ru^+はキャビティ外側に配位することを示した。また,カリックスアレーンの環反転をO-アセチル化またはO-プロピル化で禁止するとCpRu^+の配位がキャビティ外側に起こることなどを明らかとし,キャビティ内側への配位が外側への先行配位と「セルフインクルージョン」現象の結果であることを立証した。一方,本研究に先立って合成したcis-ジオキソレニウム錯体への異種金属取り込みに関しては,Cu(MeCN)^+およびAg(acetone)^+を取り込んだ混合金属二核錯体の合成に成功し,キャビティ内へのアルキン類取り込み反応の基質選択性を,速度論および熱力学的安定性の見地から検討した。これにより,カリックスアレーンのキャビティの形状を反映した,従来にない選択性の発現を確認した。さらに,このジオキソレニウム錯体から誘導されるRe-Rh錯体の異性化反応について,溶媒によりその構造が制御される現象を見出し,その理由を検討した。これにより,キャビティ内配位とキャビティ外のアレーンπ-配位の相互変換についてはじめて明らかにすることができた。カリックスアレーン類はキャビティと呼ばれる包接サイトと配位部位を併せ持つ興味ある分子であるが、キャビティ空間の特質を積極的に利用したカリックスアレーンの配位化学は未開拓の分野である。本年度は、まずカリックスアレーンの芳香環のキャビティ内面に後周期遷移金属フラグメントがπ-配位した錯体を中心に詳しく検討を行った。その結果、比較的コンパクトなCpRu^+,(C_5H_4Me)Ru^+あるいは(nbd)Rh^+はキャビティ内側に配位するのに対し、立体的に大きなCp^*Ru^+および(cod)Rh^+はキャビティ外側に配位することがわかった。また、カリックスアレーンの環反転をO-アセチル化またはO-プロピル化で禁止するとCpRu^+の配位がキャビテイ外側に起こること、その後アセチル基を加水分解すると環反転が進行してCpRu・部分がキャビテイ内に取り込まれることを明らかとし、キャビティ内側への配位が外側への先行配位と「セルフィンクルージョン」現象の結果であることを立証した。さらに、このことに基づいてCp^*Ru^+を外側に配位させてからCpRu^+を配位させると、環反転が禁止されるためにCp^*Ru^+, CpRu^+ともに外側に配位した異性体が生成するが、先にCpRu^+を配位させればCpRu^+が内側、Cp^*Ru^+が外側に配位した異性体が得られることを示した。以上により、キャビテイ内側への配位という現象を反応機構の面から解明することができた。一方、本研究に先立って合成したcis-ジオキソレニウム錯体への異種金属取り込みに関しては、Cu(MeCN)^+およびAg(acetone)^+を取り込んだ混合金属二核錯体の合成に成功し、その構造解析を行なうとともに、銅錯体のキャビティ内に配位したニトリル配位子がアルキン類と置換する際の反応性の差を、アルキンによる速度論的な反応性の差と、熱力学的安定性の見地から検討した。
極限環境下における極低温混相流体の非平衡流れに関する研究

低温流体沸騰二相流を用いた応用機器開発のための基礎研究として,極低温流体気液二相流動特性の二次元的解明を目的とし,二次元水平ダクト内における液体ヘリウム沸騰二相流に関して,超流動性を考慮に入れた数値解析的検討を行い,以下の知見を得た.(1)液体ヘリウム沸騰二相流におけるボイド率分布ならびに圧力分布の時間発展解を数値的に求めることにより,液体ヘリウムの超流体としての性質は,二相流動場の圧力分布の変化に起因する物性値の変化と,相変化の過程で液相から蒸発潜熱が奪われ混相流体温度がλ点以下となることにより生じることを明らかにした.(2)液体ヘリウムに特有の超流体としての性質が混相流中に生じると,オリフィス部より下流側において圧力こう配が変化し,高ボイド率領域がダクトの全領域にわたって散在する分布となって現れることを明らかにした.(3)液体ヘリウム二相流中の高ボイド率領域においては常流体蒸気相への相変化に基づく超流動性の影響が大きく現れ,超流体混相流の常流体混相流に対する対向流が発生するため双方の流速分布に差異が生じ,超流体の対向流がオリフィス後流渦の発達を抑制する効果となって働くことを明らかにした.さらに,液体窒素管内沸騰二相流の可視化計測装置を設計・試作し,PIV法を用いた流動場の二次元的計測を行い,低温流体の相変化速度が常温流体のそれよりもかなり大きいことを確認するとともに,管軸方向の二相圧力・温度分布を計測し,低温流体二相流動場の基礎流動特性に関する詳細な知見を得た.極低温流体の混相流を活用した応用機器開発のための基礎研究として,液体窒素の円管内気液二相流動特性に関する数値解析的検討を行い,以下の知見を得た.(1)均質気液二相流の管内ボイド率分布に関する数値解析的検討を行い,本数値解法により極低温流体の高速相変化現象に関する詳細な情報を得ることが可能であることを明らかにするとともに,数値解析による低温流体二相流動様式の定量的予測の可能性を示した.また,高温圧縮水二相流におけるボイド率分布の計測・解析との比較検討を行うことにより極低温流体の場合,相変化に要する特性時間が常温流体の場合に比較して非常に短いことを明らかにした.(2)均質気液二相流の管内圧力分布に関し,本数値解法により詳細な解析が可能であることを明らかにするとともに,数値解析を用いた極低温流体高速気液二相流管内圧力分布の定量的予測の可能性を示した.また,均質二相圧力の急激な減少の後に,均質気液二相流の圧縮性に起因する圧力波の非線形効果による波の突き立ちが生じることを確認した.(3)均質気液二相流中の音速に関する考察を行い,液体窒素二相流中における音速は,空気-水系二相媒体中における音速よりも小さな値を示すことを確認し,音速の減少効果は,液体窒素二相流の有する速い相変化速度と高い圧縮率に起因することを明らかにした.低温流体沸騰二相流を用いた応用機器開発のための基礎研究として,極低温流体気液二相流動特性の二次元的解明を目的とし,二次元水平ダクト内における液体ヘリウム沸騰二相流に関して,超流動性を考慮に入れた数値解析的検討を行い,以下の知見を得た.(1)液体ヘリウム沸騰二相流におけるボイド率分布ならびに圧力分布の時間発展解を数値的に求めることにより,液体ヘリウムの超流体としての性質は,二相流動場の圧力分布の変化に起因する物性値の変化と,相変化の過程で液相から蒸発潜熱が奪われ混相流体温度がλ点以下となることにより生じることを明らかにした.(2)液体ヘリウムに特有の超流体としての性質が混相流中に生じると,オリフィス部より下流側において圧力こう配が変化し,高ボイド率領域がダクトの全領域にわたって散在する分布となって現れることを明らかにした.(3)液体ヘリウム二相流中の高ボイド率領域においては常流体蒸気相への相変化に基づく超流動性の影響が大きく現れ,超流体混相流の常流体混相流に対する対向流が発生するため双方の流速分布に差異が生じ,超流体の対向流がオリフィス後流渦の発達を抑制する効果となって働くことを明らかにした.さらに,液体窒素管内沸騰二相流の可視化計測装置を設計・試作し,PIV法を用いた流動場の二次元的計測を行い,低温流体の相変化速度が常温流体のそれよりもかなり大きいことを確認するとともに,管軸方向の二相圧力・温度分布を計測し,低温流体二相流動場の基礎流動特性に関する詳細な知見を得た.
ストレス負荷時の恐怖記憶制御における扁桃体グルココルチコイド受容体の機能解明

扁桃体外側核(LA)は恐怖記憶に関わる神経回路において中心的役割を果たす脳部位である。我々はストレスホルモン受容体の一つであるグルココルチコイド受容体(GR)をLA部位特異的に遺伝子ノックアウトしたマウス(LAGRKO)を作製し、LAGRの活性化が通常時の恐怖記憶の形成に必要である一方、ストレス負荷状態では恐怖記憶の抑制に関わることを明らかにした。さらに、光遺伝学的手法、電気生理学的手法と行動実験を併用し、ストレス負荷後のLAにおけるシナプス伝達効率の低下が、ストレス状態で過剰な恐怖記憶を抑制する細胞内メカニズムであることを実証した。ストレス応答時に副腎皮質から分泌されるグルココルチコイドは、情動記憶の制御だけでなく、心的外傷後ストレス障害(PTSD)をはじめとするストレス性精神疾患の病態にも関わっていることが示唆されている。情動の中枢である扁桃体にはグルココルチコイド受容体(GR)が豊富に発現し、グルココルチコイド作用の重要なターゲットとなっている。本研究では、我々が作製した扁桃体外側核(LA)選択的GRノックアウト(KO)マウスを用いて、ストレス負荷時の恐怖記憶制御におけるLAGRの機能を明らかにし、LAGRの機能不全とPTSD病態との関連性を明らかにすることを目的とし、研究を実施した。本年度は、記憶形成に重要な転写因子のひとつであるcAMP response element binding protein (CREB)の活性化レベルを、恐怖条件付け90分後のLAならびに海馬でそれぞれ検討し、LAGRKOマウスのLA部位において、恐怖条件付け後のCREBの活性化の維持に障害があることを見出した。また、通常時、拘束ストレス負加後ならびに恐怖条件付け後の血中グルココルチコイドの濃度を測定し、LAGRKOマウスの視床下部-下垂体-副腎(HPA)系の機能に異常がないことを明らかにした。さらに、GR発現アデノ随伴ウイルスベクター(GR-AAV)をLAGRKOマウスのLAに注入することで、LAGRKOマウスで認められた音依存的恐怖記憶の低下をレスキューできることを確認した。これらの結果から、LAGRがCREBの活性化を介して、長期的な音依存的恐怖記憶の形成に重要な役割を果たすことが示唆された。我々が作製したLAGRKOマウスを用いて、恐怖条件付け後のCREBのリン酸化レベル、HPAの機能解析ならびにレスキュー実験を実施した。よって、概ね予定通りに研究は進展していると考えられる。非常に強いストレスを伴う恐怖体験後に発症するPTSDが現在、精神保健的ならびに社会的な問題となっている。PTSDでは、恐怖体験に関連した音や匂いなどの感覚刺激(cue)に対する過剰な恐怖記憶が病態形成に重要とされているが、そのメカニズムは十分に解明されていない。生体にストレスが加わると副腎皮質からグルココルチコイドが分泌され、脳内のグルココルチコイド受容体(GR)が活性化され、恐怖記憶の制御に重要な役割を果たす。扁桃体外側核(LA)はcue依存的恐怖記憶の形成に必要不可欠な脳部位であることから、我々はLA選択的GRノックアウト(LAGRKO)マウスを作製し、ストレス負荷後の恐怖記憶制御におけるLAGRの機能を解析した。マウスに拘束ストレスを与え、1時間後に音依存的恐怖条件付けを行い、翌日、記憶のテストを行った。コントロールマウスでは拘束ストレスを与えると音に対する恐怖記憶が有意に低下したが、LAGRKOマウスでは変化が認められなかった。過去のストレス経験は、学習・記憶の細胞レベルのメカニズムとされるシナプス可塑性の起こりやすさ、すなわちメタ可塑性に影響を与えることが報告されている。この知見から、コントロールマウスではストレス負荷後、シナプス伝達の長期増強(LTP)が誘導されにくいが、LAGRKOマウスではLTPが誘導されると考えられる。この仮説を検証するため、LAに音の情報を入力する聴覚皮質と内側膝状体にチャネルロドプシンを発現するアデノ随伴ウィルスベクターを注入し、3週間後投射線維の末端を青光で刺激し、LAで人為的にLTPを誘導した。コントロールマウスではLTP誘導により恐怖記憶が増強したが、LAGRKOマウスでは変化が認められなかった。この結果から、ストレス負荷後のLAのメタ可塑性誘導ならびに恐怖記憶の抑制にLAGRが重要な役割を果たすことが示唆された。直近のストレス経験によるcue依存的恐怖記憶の抑制にLAGRが重要な役割を果たすことを行動レベルで明らかにした。ストレス負荷後のLAニューロンにおけるシナプス伝達効率の変化を調べるため、当初in vitroの電気生理学実験を計画したが、光遺伝学手法に変更し、ストレス負荷後のLAのメタ可塑性誘導にLAGRが関わることを示唆する結果を得ることができた。よって、概ね予定とおり研究は進展していると考えられる。平成28年度までの研究で、扁桃体外側核(LA)選択的GRノックアウト(LAGRKO)マウスを作製し、通常状態と急性ストレス負荷後の音依存的恐怖記憶形成におけるLAGRの機能解析を行い、LAGRが通常状態では音依存的恐怖記憶の固定化を促進する一方、急性ストレス負荷後では逆に音依存的恐怖記憶の抑制に関わることを明らかにした。このようなストレス負荷後の恐怖記憶制御におけるLAGRの機能シフトのメカニズムとして、ストレスにより誘導される扁桃体のメタ可塑性が考えられる。即ち、直近のストレスへの暴露により活性化されたLAGRが、音依存的恐怖条件付け後のLAで誘導されるシナプス伝達の長期増強(LTP)を抑制し、その結果として恐怖記憶が低下したと考えられた。

この仮説を実証するため、29年度の研究では、生きた個体でストレスにより誘導される扁桃体のメタ可塑性を光遺伝学的に操作し、長期恐怖記憶形成への影響を検討した。音依存的恐怖条件付けの際、音の情報は聴覚皮質(AC)と内側膝状体(MGN)からLAに入力されることから、ACとMGNにチャネルロドプシン(oChIEF)を発現するアデノ随伴ウィルス(AAV)を注入し、LAに光ファイバー挿入用のカニュレーを設置した。AAV注入1ヵ月後、ACとMGNの投射先であるLAにおいて強いoChIEFの発現が認められた。LAに設置した光ファイバーから青色光を照射し、人為的にLTP或いはLTDを誘導する実験系を立ち上げた。ストレス負荷後のコントロールマウスでは、光刺激によるLTP誘導により恐怖記憶の増強が認められたが、LAGRKOマウスでは変化が観察されなかった。さらに、ストレス負荷後のLAGRKOマウスに光刺激によりLTDを誘導すると恐怖記憶が低下することから、LAGRKOマウスではストレス負荷による扁桃体のメタ可塑性誘導に障害が生じたことが示唆された。扁桃体外側核(LA)は恐怖記憶に関わる神経回路において中心的役割を果たす脳部位である。我々はストレスホルモン受容体の一つであるグルココルチコイド受容体(GR)をLA部位特異的に遺伝子ノックアウトしたマウス(LAGRKO)を作製し、LAGRの活性化が通常時の恐怖記憶の形成に必要である一方、ストレス負荷状態では恐怖記憶の抑制に関わることを明らかにした。さらに、光遺伝学的手法、電気生理学的手法と行動実験を併用し、ストレス負荷後のLAにおけるシナプス伝達効率の低下が、ストレス状態で過剰な恐怖記憶を抑制する細胞内メカニズムであることを実証した。予定した平成28年度の研究計画を実施する。ストレス負荷後のLAのメタ可塑性誘導におけるLAGRの役割をin vivo電気生理学手法にてさらに詳しく解析する。また、LAのメタ可塑性誘導と形成される恐怖記憶の強さとの因果関係を光遺伝学的手法にて明らかにする。神経科学、脳科学一部の消耗品ならびに試薬は、研究室ですでに購入しているものを使用した。また、連携研究者として、LAGRKOマウスを用いたほかの研究にも参加しており、動物飼育費用の支出が大幅に減少した。In vitro電気生理学的実験を行うための旅費に40万円を請求したが、光遺伝学的実験とin vivoの電気生理学的実験に変更した。これらの実験は本学で行うため旅費の支出が減少した。また、動物飼育費用は4月に請求されるため、その分を残した。28年度は、研究成果の論文発表ならびに国際、国内学会での発表を予定しており、論文の投稿費用と旅費として使用する。また、動物飼育費が大幅に値上がりにしたため、当初計画した飼育費用より多くの支出が考えられる。29年度は論文発表を予定しており、論文校正ならびに投稿費用として使用する。また、光遺伝学的実験とin vivoの電気生理学的実験用の消耗品購入の支出が多くなると考えられる。
表面部分お大きな強度を有する粘性土地盤の支持力並びに変形性状に関する研究

表面部分に大きな強度を有する正規圧密粘性土地盤,即ちクラスト地盤の支持力,変形特性を明らかにするために,新たにクラスト模型地盤作成手法を考案し,これを用いて模型実験を実施し,合せて上界値計算による安定解析を行った.その結果,以下の結論を得た.即ち1.上下反転可能な模型容器を用い,実験室内での層毎に圧力を減じながらの圧密と容器反転後の遠心圧密を組み合せることにより,地表面部分に大きな強度を有し,それ以深で強度が深さ方向に増加する粘性土地盤の作成が可能となった.2.地盤表層に強度の大きなクラストが存在すると,地盤の支持力は増大し載荷に伴う変形はクラスト下部の弱層付近に集中する.3.クラスト下面の強度Cu2と上面の強度Cu1の比Cu2/Cu1が0.2程度であれば,クラスト厚hと載荷幅Bの比h/Bが小さいほど,つまりBが大きいほど支持力値は減少し,深さ方向に強度が増加する典型的な正規圧密粘性土地地盤の支持力特性とは逆の傾向を示す.4.上界値計算より得られた破壊のメカニズムは,実験の破壊形状とよく一致し,また実験より得られたCu2/Cu1の増加に伴う支持力係数Nc1の増加傾向を計算からも得ることができた.しかし支持力上界値は実験値に比べ30%程度大きくなり,この原因として計算には強度異方性が考慮されていないことが考えられる.以上示した結論は,限られた幾何的条件,強度条件の下で行った実験より得られたものである.クラスト地盤は,数多くの幾何的及び強度条件を持つので,今後更に研究を進めるに当り,多くの条件の下で実験を行い,加えて異方性を入れた支持力計算法を確立し,支持力の予測精度を向上させていく予定である.表面部分に大きな強度を有する正規圧密粘性土地盤,即ちクラスト地盤の支持力,変形特性を明らかにするために,新たにクラスト模型地盤作成手法を考案し,これを用いて模型実験を実施し,合せて上界値計算による安定解析を行った.その結果,以下の結論を得た.即ち1.上下反転可能な模型容器を用い,実験室内での層毎に圧力を減じながらの圧密と容器反転後の遠心圧密を組み合せることにより,地表面部分に大きな強度を有し,それ以深で強度が深さ方向に増加する粘性土地盤の作成が可能となった.2.地盤表層に強度の大きなクラストが存在すると,地盤の支持力は増大し載荷に伴う変形はクラスト下部の弱層付近に集中する.3.クラスト下面の強度Cu2と上面の強度Cu1の比Cu2/Cu1が0.2程度であれば,クラスト厚hと載荷幅Bの比h/Bが小さいほど,つまりBが大きいほど支持力値は減少し,深さ方向に強度が増加する典型的な正規圧密粘性土地地盤の支持力特性とは逆の傾向を示す.4.上界値計算より得られた破壊のメカニズムは,実験の破壊形状とよく一致し,また実験より得られたCu2/Cu1の増加に伴う支持力係数Nc1の増加傾向を計算からも得ることができた.しかし支持力上界値は実験値に比べ30%程度大きくなり,この原因として計算には強度異方性が考慮されていないことが考えられる.以上示した結論は,限られた幾何的条件,強度条件の下で行った実験より得られたものである.クラスト地盤は,数多くの幾何的及び強度条件を持つので,今後更に研究を進めるに当り,多くの条件の下で実験を行い,加えて異方性を入れた支持力計算法を確立し,支持力の予測精度を向上させていく予定である.現実の正規圧密地盤の強度は平均的には深さにほぼ比例して直線的に増加している。しかしながら地盤表面が乾燥あるいは波などによる繰り返しせん断応力等の影響を受けると表面付近で非常に大きな強度を呈する場合のある事が報告されている。このような地盤の支持力・変形性状を明らかにするため、模型地盤の作製に関する実験システムを開発すると共に載荷実験及び安定解析を行ない、次のような結果を得た。(1)、圧密圧力を段階的に19678kpaまで低減させながらクラストに相当する40mmの粘土層と圧密圧力が20kpaで層厚が120mmの粘土層を室内で作製し、これを反転させて100gの遠心加速度場で自重圧密した模型地盤の力学性状を調べた。その結果、応力履歴、実測した含水比あるいはコーン貫入試験より推定した模型地盤内の強度特性は目標値をほぼ満足する事が明らかとなった。(2)、(1)で述べた方法によりクラスト上端の強度【Cu_1】とその下端部強度【Cu_2】の比【Cu_y】【Cu_2】を4通りに変化させ、クラスト下の正規圧密層部の強度特性(K〓0.3kpa/mm)を一定とする地盤に基礎巾50mm,載荷速度6mm/minで載荷実験を行なった。これによれば地盤表層に強度の大きいクラストが存在すると地盤の支持力は増大し、載荷に伴う変形がクラスト下部の弱層中に集中することが認められた。さらに観察に基づいて破壊メカニズムを仮定して行なった上界値計算結果と実測値は【Cu_1】/【Cu_2】〈4の範囲で比較的良い一致が認められた。(3)、さらにクラスト層厚hに対する載荷巾Bの影響を検討するため、B=3,5,8cmとした載荷実験を行なった。