hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多孔質体を形成するエマルション骨ペーストの歯周病治療への応用

結論:エマルション骨ペーストは生体内での硬化で良好な生体適合性を示し,PLGA添加により細胞のイングロースが促進された.組織再生の細胞が内部に入りやすい空隙を多数形成するα-リン酸三カルシウム(α-TCP)とポリ乳酸グリコール酸共重合体(PLGA)微粒子から成るエマルション骨ペーストを開発し,骨再生材料としての能力を生体内外で評価した.その結果,エマルション骨ペーストは生体内での硬化で良好な生体親和性を示し,PLGA添加でより多くの細胞の材料内への侵入を認めた.この新しい骨ペーストを歯周病で失われた骨に応用できれば,硬化後に周りから大量の細胞が入り込んで,従来の骨移植材以上の再生効果が得られると期待される.当初の予定通り平成26年度は,In vitroにおける評価やラット移植手術による生体適合性試験を行い,有益なデータを集めることができた.また,実験結果をまとめて学会発表を行うことができた.今後は計画通り,ラット頭蓋骨に移植した場合の骨増生評価や中型動物に歯周組織欠損モデルを作製し,エマルション骨ペーストの移植手術を行っていく.それらの観察・計測結果をとりまとめた後は学会発表ならびに論文投稿の予定である.現在順調に研究を進めており,動物実験後の組織標本作製,組織学的観察ならびに組織学的計測・統計処理では指導大学院生(大学院3年:舘山)に研究協力してもらい,速やかに研究結果をまとめる予定である.研究成果は,学会発表,論文投稿等で公表する方針である.歯周病学現在順調に動物実験を行っており,観察期間が終了次第,組織標本作製を行っていく.組織標本作製後には組織学的観察ならびに組織学的計測を行い統計処理するが,これらの作業には時間を要するため指導大学院生(大学院2年:舘山)にも研究協力してもらい,速やかに結果をまとめる方針である.結果は,学会発表,論文投稿で本研究の成果を公表予定である.本年度の医学研究科附属動物実験施設使用実績に応じて,次年度の動物実験施設利用料,実験室使用料の支払い額が決まり,その支払いに充てるため.・平成27年3月10日16日の旅行で,平成27年4月の支払いとなった旅費があったため。・上記旅行が天候不良のため日程短縮,航空便変更となり,旅費の金額が下がったため。動物実験施設への利用料支払い後の未使用額は,次年度研究遂行に必要な実験消耗品の購入に充てる.・未使用額のうち236,239円は,平成27年3月10日16日の旅行の平成27年4月支払いに充てる。・残りの未使用額は,次年度研究遂行に必要な実験消耗品の購入に充てる。
損傷時に誘導される活性型グリア細胞の分子設計プロテオグリカン糖鎖による制御

中枢神経損傷時にグリア細胞の活性化によって形成されるグリア瘢痕は、中枢神経軸索の再生・伸長を妨害する。したがって、中枢神経再生を目指す上でグリア細胞の活性化を制御することが必要不可欠である。本研究は、細胞の分化や増殖の多くは、サイトカインが細胞表面上のレセプターおよびヘパラン硫酸プロテオグリカン糖鎖との3者複合体を形成することによって開始することに着目し、分子設計プロテオグリカン糖鎖によるグリア細胞活性化の制御を目指した。ラット新生児脳よりグリア細胞を調製し、繊維芽細胞増殖因子2(FGF-2)を種々の化学改変ヘパリンとともに添加し、細胞表面積を測定してグリア細胞活性化を評価した。その結果、6糖からなるヘパリンオリゴ糖が強くFGF-2によるグリア細胞の活性化を抑制した。続いて、ヘパリン6糖がグリア細胞の活性化を阻害する機構を解明するため、FGFレセプターのチロシンキナーゼ経路とFGF-2の核移行について検討した。FGF-2によるグリア細胞の活性化は、FGFレセプターのチロシンキナーゼ活性を阻害するSU5402によって阻害された。よって、FGF-2によるグリア細胞の活性化はチロシンキナーゼ活性経路を経ることが示された。一方、ヘパリン6糖とともにFGF-2を添加した場合には、FGF-2単独で投与した場合と同程度の核移行が見られた。以上の結果より、FGF-2によるグリア細胞活性化がヘパリン6糖によって阻害される機構は、FGFレセプターのチロシンキナーゼ経路の阻害によるものであり、FGF-2の核移行の阻害によるものでないことが明らかになった。本研究によって、ヘパリン6糖がFGF-2によるグリア細胞の活性化阻害に有用であり、中枢神経損傷時に生じるグリア瘢痕の形成阻害に応用可能であることを示した。Glial scarは中枢神経損傷時にグリア細胞が活性化、増殖、損傷部位に遊走する事によって形成される。Glial scarは中枢神経軸索の再生・伸長を妨害することから、中枢神経損傷時にグリア細胞の活性化を制御できれば中枢神経軸索の再生が可能になると考えられる。本研究は細胞の分化・増殖の多くは、サイトカインが細胞表面上のレセプターおよびヘパラン硫酸プロテオグリカン糖鎖との3者複合体を形成する事から開始する事に着目し、分子設計プロテオグリカン糖鎖によるグリア細胞の制御を目指している。本年度の成果は次の通りである。(1)活性型グリア細胞のin vitroでの誘導条件を確立した。ラット新生児脳よりグリア細胞を調整し、FGF-2を加え、グリア細胞の活性化を誘導した。グリア細胞は活性化するとその形状が変わることから、蛍光標識GFAP抗体を用いてグリア細胞を染色し、細胞の面積を測定することにより活性化あ程度を測定できることを明らかにした。(2)各種分子設計プロテオグリカン糖鎖の調製を行った。ヘパリンの2-O位、6-O位、2-N位に結合している硫酸基を位置選択的に脱離した。得られた位置選択的脱硫酸ヘパリンの構造はC^<13>-NMRによって確認した。さらに、6-O脱硫酸化ヘパリンについては断片化し、6-O脱硫酸化ヘパリンのオリゴ糖2糖から16糖を得た。これにより、分子設計プロテオグリカン糖鎖によるグリア細胞活性化の制御実験を行う準備が整った。(3)会子設計ヘパリンによるグリア細胞活性化制御の評価をin vitroで行った。脱硫酸化していないNativeヘパリンのオリゴ糖とFGF-2を培養グリア細胞に添加し、グリア細胞の活性化を検討した。その結果、6糖が強くグリア細胞の活性化を抑制した。また、2-O位、6-O位、2-N位いずれの硫酸基を脱離したヘパリンでもグリア細胞の活性化は阻害されたが、その程度は6-O位脱硫酸化ヘパリンが最も強かった。また、6-O位脱硫酸化ヘパリンのオリゴ糖を用いて検討した結果、6糖はグリア細胞の活性化を強く阻害した。

一方、ヘパリン6糖とともにFGF-2を添加した場合には、FGF-2単独で投与した場合と同程度の核移行が見られた。以上の結果より、FGF-2によるグリア細胞活性化がヘパリン6糖によって阻害される機構は、FGFレセプターのチロシンキナーゼ経路の阻害によるものであり、FGF-2の核移行の阻害によるものでないことが明らかになった。本研究によって、ヘパリン6糖がFGF-2によるグリア細胞の活性化阻害に有用であり、中枢神経損傷時に生じるグリア瘢痕の形成阻害に応用可能であることを示した。
私法理論における憲法の役割と位置づけ

本研究は、「私法理論における憲法の役割と位置づけ」に関して、民法学と憲法学の立場より検討を加えたものである。問題意識は、以下のようなものであった。すなわち、現代においては、憲法は国の最高法規として位置づけられ、国法秩序の中で最高位の法であるので(日本国憲法98条参照)、憲法に違反する私法行為は違憲・違法となるはずであるが、しかし、その際に個々の憲法規定が、私法の解釈において、いかなる役割を果たすのかについての研究は不明確なまま課題として残されていることである。研究の手法は、民法学の視点よりは、日本の民法90条の内容を構成する「公序良俗」をキーワードにして、民法学からみて、憲法学に要請されている理論的課題は何かを明らかとすること、憲法学の視点よりは、憲法と私法との関係について長い研究蓄積があるドイツの理論を、憲法理論が私法にいかに影響を与えるかという観点より研究することであった。本研究により、民法学からみて、憲法学に要請されている理論的課題として挙げられた幾つかの課題のうち、従来日本で研究なされてこなかった分野である、労働協約や環境保護という分野における憲法規定の果たす役割についての幾つかの示唆が、ドイツ理論研究によって得られた。今後の課題としては、このようなドイツ理論をふまえたうえで、当該分野において、日本の民法や憲法の解釈をいかに展開するかということであると思われる本研究は、「私法理論における憲法の役割と位置づけ」に関して、民法学と憲法学の立場より検討を加えたものである。今後の課題としては、このようなドイツ理論をふまえたうえで、当該分野において、日本の民法や憲法の解釈をいかに展開するかということであると思われる本年度は、憲法と私法理論の関係についての問題状況の把握に努めた。そのために、このような問題について、これまで研究を行っている国内外の研究者との意見聴取と意見交換及び文献等の資料の収集と分析を行った。前者に関しては、Freiburg大学のSchlechtriem教授、Muenchen大学のRies教授とCanaris教授、Berlin大学のReiser教授、Augusburg大学のNoiner教授に、予め質問書を送り、その後、面接をした。私法理論の中に憲法をどのように位置づけるかが中心的問題であったが、積極論者と消極論者に分かれた。この問題については、ドイツでは約30数年前に論争が行われ、その後、研究は停滞したが、今日ではCanaris教授の著書が出版されて以来、活発に議論されているのが現状であり、その議論の全体像を把握することができ、予想以上の成果を得た。日本では、京都大学の山本敬三教授から、同教授の提唱されているテーゼについて意見聴取するとともに、意見交換を行った。山本教授は、この問題の日本における積極論者であるが、特に、憲法理論的見地からみて積極的に位置づけることが妥当が否かにつき議論が集中した。今後の重要な検討課題といえよう。後者に関しては、日本及びドイツの文献、判例、資料等の収集はほぼ完了した。現在、分析検討中であるが、その過程での日本の判例分析においてみられる特徴は、ドイツのような私法理論の中に憲法をどのように位置づけるかの議論のないまま接合させていることであった。1ドイツ理論状況の調査について昨年は、100数十点に及ぶ文献、資料を収集し、本年度は、それを分析した上で、そこで出てきた疑問点などにつき、さらに面接調査を行った。2私法理論における憲法の役割と位置付けの法則性の検討について憲法法理の私法への影響の仕方として、直接的適用と間接的適用の2方法が対峙している。私法理論からみていずれが妥当か。まず、公序良俗違反との関係で検討した。かつ、その場合に、民法119条の完全無効になるのか、どうかも問題とした。すなわち、憲法法理に反する場合、私法秩序においてどのように法的評価をするのが妥当かとの関係についても検討を加えることが必要である。このことによって、憲法違反である場合でも、私法秩序内では、完全無効として取り扱うのが妥当とする場合もあるし、追認可能な無効として取り扱うのが妥当とする場合もあるのではないかとの仮定的命題を導くことができた。今後もこのような効果面からの検討をも体系的に行っていく予定である。3個別具体的事例の検討について判例の分析を行い体系化しつつある。

例えば、(イ)憲法9条と民法90条の関係、(ロ)男女差別と公序良俗、(ハ)行政指導と公序良俗、(ニ)換地処分と公序良俗、(ホ)労働問題と公序良俗、(ヘ)憲法と環境権、(ト)憲法と人格権など29項目にわたり個別に検討を行っている。
遷移金属錯体による新規多環状化合物の合成と応用

多環式化合物は天然物合成や新機能性物質合成における重要な分子骨格であり、斬新な合成法の開発、新規な官能基の導入などは、ますますその必要性が高まっている。本研究は、遷移金属錯体を用いた分子内環化反応を利用し、多環状化合物の効率的な合成法を開発することを目的としている。本年度は、次の2点について、新しい知見を得ることができた。1.ビスジエンの分子内環状二量化両末端に1,3ージエン骨格を有するビスジエンのニッケル触媒ハイドロシレ-ション(ケイ素ー水素結合の付加)およびパラジウム触媒ダブルシレ-ション(ケイ素ーケイ素結合の付加)により、それぞれ、アリルシラン骨格を一つおよび二つ有する、シクロペンタン環化合物が得られることがわかった。来年度以降、これらの生成物を用いて、ケイ素官能基の変換、多環状化合物の構築などに取り組みたい。2.ジアセチレンとシリレンとの環化反応ジヒドロジシランとニッケル錯体との相互作用で発生するシリレン活性種とジアセチレンとの反応により、多環状シラシクロペンタジエンの合成法を確立した。また、シリルアセチレンとの反応により、2,5ー位に官能性シリル基を有するシラシクロペンタジエンの合成にも成功した。これらの化合物から新しい骨格、官能基を有する高分子化合物の合成を行なっている。以上、本年度計画した研究は、ほぼ所期の目的を達成できた。
仮現運動刺激にみる物体認識と明るさ・色知覚との関係

運動知覚の強弱と色弁別特性の関連性という観点から、物体認知が色知覚に与える影響について検討した。実験結果から、運動知覚に基づく物体認識の度合いが強い場合には、その物体に対する色弁別感度が減少することが明らかになった。この結果は、刺激運動に沿った色信号の統合が原因であると解釈できる。この色信号の統合は同一物体に関する色などの内部情報は不変であるという仮定に基づく視覚系の色信号計算負荷の削減方略であると考えられる。今年度は,仮現運動知覚に基づく物体認識と明るさ・色知覚の間に関連があるかどうかを明らかにするために複数の心理物理実験を行った.いずれの実験においても,異なる位置に円形ターゲットが一つずつ順に呈示されていき,ターゲット呈示間の壁間間隔(SOA)によって仮現運動が知覚されるかどうかが統制可能な刺激を用いた.また,隣り合って呈示される円形ターゲット間では輝度あるいは色が異なっており,被験者に輝度・色の違いの有無を判断させることにより,明るさ・色弁別に対する感度を様々な実験条件下で測定した.得られた主な結果は以下の通りである.(1)運動が知覚されるSOAでは,他のSOAと比較して明るさ・色弁別の感度が低下する,(2)同じSOAでも円形ターゲットを背景と等輝度にする(すなわち運動知覚が弱まる)と,明るさ・色弁別の感度低下が生じなくなる,(3)多義仮現運動刺激を用いて,内的な運動知覚状態のみを変えても,明るさ・色弁別の感度は変化しない.以上の結果から,仮現運動が知覚される刺激に対してはその運動軌跡上で明るさ・色の情報が平均化されてしまうこと,および,その平均化は主観的運動のみから直接引き起こされるわけではないことが示唆される.このことは,仮現運動から単一物体を認識する過程の比較的低次な段階で物体の明るさや色の見えを安定化させるメカニズムが存在する可能性を示す.来年度は明るさや色の変化に対する感度が低下する条件を絞り込むことにより,物体認識と明るさ・色知覚の関連性を明らかにしていく予定である.本研究課題では、運動知覚の強弱と色弁別特性の関連性という観点から、物体認知が色知覚に与える影響について心理物理学的に検討した。実験刺激としては、運動方向選択性のあるサイズの小さな時空間受容野内での色情報統合の影響を排除し、大きな受容野を持つより高次なメカニズムの影響を検討するため、ステップ幅の大きな仮現運動刺激を用いた。はじめの実験では、仮現運動を作り出すフラッシュ刺激間の時間間隔(SOA)により運動知覚ならびに付随する単一物体知覚の強さを調整し、その強さがフラッシュ刺激間の色弁別感度に与える影響を調べた。結果として、運動知覚が強い場合には、色弁別感度が減少することが明らかとなったことから、刺激運動に沿った色信号の統合メカニズムが存在すると考えられる。また、運動知覚を弱める効果を持つ等輝度背景上で同一実験を行った結果、このSOAによる色弁別感度低下は認められなかった。さらに、同一網膜位置における高時間周波数の色変化フリッカーの検出感度は、その位置に仮現運動軌跡を重ねることにより向上した。いずれの結果も、刺激の運動に沿った色情報の統合が存在するという考えを支持する。次の実験では、知覚的運動方向が一意に定まらない多義仮現運動刺激を用い、同一刺激に対し運動知覚のみが異なる場合の色弁別感度を測定した。その結果、知覚的運動方向は色弁別感度に有意な影響を与えなかった。この結果は物体認知を直接表現するようなメカニズムは色信号統合には関与しないことを示唆する。以上の結果を総括すると、物体運動を検出する受容野サイズの比較的大きなメカニズムによる物体運動検出に伴い、色情報を符号化するメカニズムが色信号を運動軌跡に沿って統合させる働きがあると考えられる。この色信号の統合は同一物体に関する色などの内部情報は不変であるという仮定に基づく視覚系の色信号計算負荷の削減方略と捉えることができる。
希土類-鉄系窒化物微粒子の気相合成と物性

本研究は、サマリウム(Sm)一鉄系塩化物気相錯体を生成させ、これをさらにNH_3あるいはCH_4と反応させることで、Sm-Fe系窒化物あるいは同炭化物微粒子とし、優れた永久磁石特性を示すことから最近注目されているSm_2Fe_<17>N_XあるいはSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料をこれをもとに合成することを目的としている。一方、研究期間は平成4年度と5年度の2年間であり、既に昨年(平成4年)Sm_mFe_nCl_<3(m+n)>気相錯体を経由することで、Sm-Fe系窒化物微粒子が一部生成することを明らかにした。本年はSm-Fe系窒化物の他にSm-Fe系炭化物微粒子の合成を試み、さらにこれを原料としたSm_2Fe_<17>N_xあるいはSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料の合成プロセスについて検討を加えた。2.Sm_2Fe_<17>N_xあるいはSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料の合成上記の生成物を水素中で処理し塩素の除去を試みたところ、CH_4-H_2系混合ガス中で得られた試料から効率良く塩素を取り除くことができた。これに、Sm_2Fe_<17>C_x(x<1)の組成となるようにSm金属とFe金属を加えアーク溶融することにより、仕込み組成の炭化物を得ることに成功した。さらに、これを窒化することによりSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料とすることも可能であることが明らかとなった。本研究ではまず、アルミナ反応管、ステンレス管、ガラス管、ストップバルブおよび流量計を購入し、流通式反応装置を組み立てた。さらに2ゾーン型の電気炉を導入し、気相錯体の形成と窒化物への変換を行った。また、得られた試料微粒子の分析は、購入した自記分光光度計、既存の蛍光X線分析装置および窒素・酸素分析装置を用いて行うと共に、それらの粒径も走査型あるいは透過型電子顕微鏡を用いて併せて評価した。まず、気相錯体の生成条件等を検討するためにFeCl_3を始めとする各種の錯形成剤を用いて、気相錯体を経由する気相中での輸送現象を検討した。その結果、AlCl_3およびKClは希土類塩化物(LnCl_3)と容易に気相錯体を形成し、希土類間の相互分離がその効果的に進行するなど、興味深い結果が得られた。しかしながら、FeCl_3はLnCl_3とは気相錯体を形成しにくく、これはFeCl_3の強い吸湿性のために水が取り込まれ、これにより錯化剤としての効力が失われるためと結論された。そこで、原料としてFe金属を用いると共に雰囲気中に塩素ガスを導入し無水の状態でFeCl_3を生成させ、これとLnCl_3との間で気相錯体が効率良く生成することが明らかになった。一方上記の知見を基にして、生成した気相錯体Ln_mFe_nCl_<3(m+n)>を窒素ガスをキャリヤーとして、NH_3-H_2混合雰囲気中に導入し、Ln-Fe-N系微粒子の気相合成を行った。得られた微粒子は蛍光X線分析の結果からSmとFeの両成分を含み、上述のLn_mFe_nCl_<3(m+n)>錯体を経由して生成することが明かとなった。しかしながら、これらの試料には少なからぬ塩素が残存しており窒化は不十分であった。

今後は、窒化反応の完結およびSmとFe比の制御に関して化学工学的な知見を得ると共に、永久磁石材料として最近注目されているSm_2Fe_<17>N_x用の製造原料としての可能性について検討を加える予定である。本研究は、サマリウム(Sm)-鉄系塩化物気相錯体を生成させ、これをさらにNH_3あるいはCH_4と反応させることで、Sm-Fe系窒化物あるいは同炭化物微粒子とし、優れた永久磁石特性を示すことから最近注目されているSm_2Fe_<17>N_xあるいはSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料をこれをもとに合成することを目的としている。一方、研究期間は平成4年度と5年度の2年間であり、既に昨年(平成4年)Sm_mFe_nCl_<3(m+n)>気相錯体を経由することで、Sm-Fe系窒化物微粒子が一部生成することを明らかにした。本年はSm-Fe系窒化物の他にSm-Fe系炭化物微粒子の合成を試み、さらにこれを原料としたSm_2Fe_<17>N_xあるいはSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料の合成プロセスについて検討を加えた。2.Sm_2Fe_<17>N_xあるいはSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料の合成上記の生成物を水素中で処理し塩素の除去を試みたところ、CH_4-H_2系混合ガス中で得られた試料から効率良く塩素を取り除くことができた。これに、Sm_2Fe_<17>C_x(x<1)の組成となるようにSm金属とFe金属を加えアーク溶融することにより、仕込み組成の炭化物を得ることに成功した。さらに、これを窒化することによりSm_2Fe_<17>C_xN_y磁性材料とすることも可能であることが明らかとなった。
連続二段階水分解反応装置による集光太陽熱のソーラ水素転換技術の開発研究

1kWロータリー反応炉で単純な3工程運転の可能性を見出し、これに基づき10kWローター反応炉の設計・試作を行った。さらに実用化に向けた50kW回転反応炉の開発設計にはビームダウン集光系の地上焦点のフラックス分布を検討する必要があり、そのためのシミュレーター開発を行った。また、多重リング型タワー反射鏡を用いたビームダウン方式における集光flux分布計算手法を開発し、CGと連携させるビームダウン集光システムの3D表現化のCGソフト開発を行った。これらを基にして自己姿勢認識型ヘリオスタットの実用化規模の1/5スケール(2mx2m)の設計・試作を行った(特許出願)。2年目は前年度に開発したロータリー反応炉のスケールアップ開発を目的として、二号機(ローター直径50cm)の設計・開発・試作を行い、ニッケルフェライトによる性能試験を行った。その結果、ニッケルフェライトに集光ビーム(赤外イメージ炉)を急速照射すると非平衡状態でFrenkel欠陥フェライトが反応中間体として形成し、高酸素分圧下(空気中)において酸素放出してカチオン過剰型スピネル構造を形成することから集光太陽熱を吸熱化学反応に利用してカチオン過剰型スピネル構造を経由するソーラー水素生産の実用への道を開いた。さらに高温耐熱性能のある反応性セラミックスとしてYSZおよび酸化ジルコニウムをベースとした固溶体を合成し、これらが二段階水分解プロセスを熱安定運転できることを明らかにした。集光システムとしては東工大式ビームダウン集光システムの開発を進め、(1)多重リング中央反射鏡を用いた集光システムのシミュレーター、(2)20MW太陽熱発電システムの設計、(3)集光システム用クロスビーム型ヘリオスタットの設計・試作、を行った。さらに、さらにこれらの開発技術)をソーラーハイブリッド燃料生産システムとしての実用化を目指し、オーストラリアCSIROとの国際共同開発AP6プロジェクトを立ち上げた。1kWの回転反応炉にNi,Mn-フェライトを反応性セラミックスとして用いて、酸素放出反応室と水素発生反応室の各温度(T_O,T_H)、回転速度(ω_t)、ガスシール流量(L_C)、キャリヤーガス流量(L_O,L_H)、水蒸気流量(L_S)をパラメーターとして、酸素放出量と水素発生量との相関性データーを取得し、8工程でのロータリー反応炉の運転方式は単純な3工程で運転可能であることを見出し、これに基づき、10kW回転反応炉の開発では、運転方式として3工程(酸素放出工程、水素発生、排気工程)を採用し、これにガスシールセパレーターを3箇所設置することとし、ローター反応炉の直径r=50cm、To(max)=1500°C、集光ビームflux=2100kW/m2、ω_t=2.5回転/minで水素発生速度ν_H500l/minのスペックで設計し、その試作を行った。50kW反応炉の開発設計については、ビームダウン集光系の地上焦点のフラックス分布を元に検討する必要があり、まず、このフラックス分布を正確に計算するシミュレーターの開発を行った。そのため、ray-tracing法により多重リング型タワー反射鏡を用いるビームダウン集光システムの集光flux分布計算手法の開発を行い、その手法をC言語によるソフト化を行った(flux分布をシミュレーションできるところには達していないが、解に収束するところまでは開発された)。さらに、これを実際に集光システムの実用化に向けて利用できるようにすることを目的として、CGと連携させるため、CGによるビームダウン就航システムの3D表現化のソフト開発を行った。

また、自己姿勢認識型ヘリオスタットの実用化規模の1/5スケール(2m x 2m)の設計・試作を行い、新規に開発した内容について特許出願を行った。自己姿勢認識システムは3点認識法とGPS法の両者について検討し、GPS法が優れること見出した。集光太陽熱を二段階水分解プロセスによりソーラー水素を生産する反応性セラミックスとして高温耐熱性能のあるYSZおよび酸化ジルコニウムをベースとする遷移金属やフェライトとの固溶体を合成し、これらが二段階水分解プロセスを熱安定運転に利用可能なことを明らかにした。また、ロータリー式太陽反応炉のスケールアップ開発を目的として、二号機(ローター直径50cm)の設計・開発・試作を行い、ニッケルフェライトによる性能試験に成功した。ニッケルフェライトに赤外イメージ炉からの集光ビームを照射して急速昇温すると非平衡状態でFrenkel欠陥フェライトが反応中間体として形成され、それが酸素を放出してカチオン過剰型スピネル構造を形成することを発見し、さらにこの過程が高酸素分圧下(空気中)において進行することを見出し、集光度2000倍の集光太陽熱を吸熱化学反応に利用してカチオン過剰型スピネル構造を経由するソーラー水素生産への実用化の道を開いた。集光システムとして東工大式ビームダウン集光システムの開発を進め、(1)多重リング中央反射鏡を用いるヘリオスタットフィールドでの集光システムのシミュレーター、(2)20MW太陽熱発電システムの設計とヘリオスタット配置、(3)クロスビーム型集光システムに適用可能なヘリオスタットの設計・開発・試作、を行った。さらに、この集光システム開発をサンベルトにおいて国際プロジェクトとして推進するために、アブダビ政府関係機関Masdarとの共同開発プロジェクトを立ち上げ、20MW実証プラント計画を作成した。さらにこれらの開発技術(二段階水分解ソーラー水素生産システム、ビームダウン集光システム)をソーラーハイブリッド燃料生産システムとしての実用化を目指し、オーストラリアCSIROとの国際共同開発を進めるため、オーストラリア・日本とのAP6プロジェクトを立ち上げた。
癌微小周囲環境における補体を介した間質細胞の増殖・転移促進効果に関する研究

ヒトHSC細胞株においてC5aRの発現を認めrecombinant C5a(rC5a)刺激により時間依存的にαSMAの発現亢進を認めた。活性化したヒトHSCはHCC細胞株の浸潤能を増強させ、これはC5aR-antagonistにより抑制された。以上の結果からC5a-C5aRを介した活性化HSCはヒトHCC細胞株の浸潤能を高めることが示唆された。近年、補体C5aに対する受容体C5a receptor(C5aR)は癌細胞自身にも発現しており、増殖・浸潤に関与していることが明らかになってきた。癌細胞は自身のC5aRを利用し浸潤・増殖を促進しているが、癌の微小環境において自身の増殖、浸潤に有利な環境を作り出している可能性がある。Xuらは肝stellate cell(HSC)はC5aR発現を有し、C5aにより活性化され、αSMA発現やヒアルロン酸の産生を促進することで肝の線維化を誘導すると報告、Okabeらは活性化したHSCや癌周囲の線維芽細胞cancer-associated fibroblasts(CAF)は肝内胆管癌や大腸癌肝転移の浸潤を促進すると報告しており、肝HSCやCAFはC5aRを介して活性化することで、様々なケモカインを産生し、癌の浸潤を促進させている可能性がある。実際、癌細胞自身がC5aRを発現している割合は、癌腫によって様々ではあるが、胃癌症例においては31%、肝細胞癌で39%と決して高くないため、癌細胞のC5aRをターゲットとした治療は必ずしも全症例に効果が期待できるわけではない。が、C5aRは癌細胞自身に発現し、自身の浸潤・転移能を獲得している以外にも、このような癌と間質はC5a-C5aR axisを介して浸潤・転移を促進させている可能性が考えられるため、癌細胞自身にC5aRの発現がなくても間質のC5aRを治療標的とし、その相互作用を抑制することで癌の浸潤・転移を抑制できる可能性がある。本研究の目的は、肝HSCやCAFに着目してこれら間質細胞と肝癌(肝細胞癌、肝内胆管癌、大腸癌肝転移)におけるC5a-C5aR機構を介した転移・浸潤メカニズムを解析し、tumor-stromal interactionにおけるC5aRの役割について解析する。更に臨床応用に繋がることを目指しこれらをターゲットとした治療効果について検討する。1)ヒト肝細胞癌(HCC)切除標本のHSCにおけるC5aRの発現について検討した。HCC切除標本を抗C5aR抗体、抗αSMA抗体でそれぞれ二重蛍光免染し、共焦点顕微鏡で家訓したところ、αSMAを発現している細胞に一致してC5aRを発現していることが確認された。2)HSC、HCCにおけるC5aRの発現について検討した。HSC培養細胞であるLi-90、LX2、ヒト線維細胞であるHS68についてC5aR抗体によるwestern blottingでC5aRの発現を検討したところ、LX2においてC5aRの発現を認めた。ヒトHCC細胞株であるHuH1、HuH7、HLF、HLE、SKHEP-1、HepG2、PLC/PRF/5、Li7についてそれぞれC5aRの発現を評価したところ、HuH1、HuH7に高発現を認めた。次に、C5aR発現を有するLX2にrecombinant C5a (rC5a)で刺激したところ、時間依存的にαSMAの発現亢進を認めたことから、C5a-C5aRによりHSCの活性化が起こってることが示唆された。3)つぎにヒトHSCがHCCの増殖に与える影響について検討した。LX2とC5aR発現のないHCC細胞株HLF、HLEをそれぞれrC5aの存在下で共培養し、HCC細胞株の増殖能について検討したが、rC5aで刺激を与えても癌細胞の増殖能は変化を認めなかった。4)ヒトHSCがHCCの浸潤に与える影響について検討した。Invasion assay kitを用いて実験を行った。Chamberの下層にLX2を、上層にC5aRの発現のないHCC細胞株をアプライし、下層のLX2をrC5aで刺激したところ、濃度依存的にHCC細胞株の浸潤能が上昇することがわかった。LX2の非存在下ではHCC細胞株の浸潤能は亢進しなかった。よってHSCはrC5aに反応することで癌細胞の浸潤能を亢進させていることが示唆された。以上より当初の予定通りに進んでいる。HCC切除標本を抗C5aR抗体、抗αSMA抗体でそれぞれ二重蛍光免染し、共焦点顕微鏡で確認したところ、αSMAを発現している細胞に一致してC5aRを発現していることが確認された。また、HSC培養細胞であるLi-90、LX2、ヒト線維細胞であるHS68についてC5aR抗体によるwestern blottingでC5aRの発現を検討したところ、LX2においてC5aRの発現を認めた。ヒトHCC細胞株であるHuH1、HuH7、HLF、HLE、SKHEP-1、HepG2、PLC/PRF/5についてそれぞれC5aRの発現を評価したところ、HuH1、HuH7に高発現を認めた。

次に、C5aR発現を有するLX2にrecombinant C5a (rC5a)で刺激したところ、時間依存的にαSMAの発現亢進を認めたことから、C5a-C5aRによりHSCの活性化が起こってることが示唆された。LX2とC5aR発現のないHCC細胞株HLF、HLEをそれぞれrC5aの存在下で共培養し、HCC細胞株の増殖能について検討したが、rC5aで刺激を与えても癌細胞の増殖能は変化を認めなかった。以上からC5aで刺激されたHSCにはHCCの増殖能に関与していないことが示唆された。LX2をW-54011と一定時間反応させ、C5aで刺激した後、HCCの浸潤能について検討した結果、W-54011の存在下ではHCC細胞株の浸潤能は亢進しなかった。よってC5aR antagonistはHSCを介したHCCの浸潤能を抑制することがわかった。各実験結果により、C5aで刺激されたHSCはなんらかのサイトカインを産生することでHCCの浸潤能を亢進させていることが考えられる。現在、このサイトカインを同定するためサイトカインアレイを用いて解析中であり、おおむね順調に進行中である。1)ヒトHCC切除標本のHSCにおけるC5aRの発現について検討した。HCC切除標本を抗C5aR抗体、抗αSMA抗体でそれぞれ二重蛍光免染し、共焦点顕微鏡で確認したところ、αSMAを発現している細胞に一致してC5aRを発現していることが確認された。2)ヒトHSC細胞株LX2においてC5aRの発現を認めた。ヒトHCC細胞株ではHuH1、HuH7に高発現を認め、HLF、HLEには発現を認めなかった。3)ヒトHSCがHCCの浸潤に与える影響について検討した。Invasion assay kitを用いて実験を行った。Chamberの下層にLX2を、上層にC5aRの発現のないHCC細胞株(HLF、HLE)をアプライし、下層のLX2をrC5aで刺激したところ、濃度依存的にHCC細胞株の浸潤能が上昇することがわかった。ヒトHSC細胞株においてC5aRの発現を認めrecombinant C5a(rC5a)刺激により時間依存的にαSMAの発現亢進を認めた。活性化したヒトHSCはHCC細胞株の浸潤能を増強させ、これはC5aR-antagonistにより抑制された。以上の結果からC5a-C5aRを介した活性化HSCはヒトHCC細胞株の浸潤能を高めることが示唆された。以上の結果から、HSCはC5aRを発現しており、rC5aにより活性化し、かつ癌細胞の浸潤を促進させていることが分かった。今後の予定として1)HSCのC5aRをsiRNAでknockdownあるいはC5aR antagonistで抑制し、浸潤能が減少することを確認する。2)肝細胞癌、肝内胆管癌、大腸癌はCAFから分泌されるさまざまなサイトカインによってその癌浸潤効果を高めている(Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2011)。よって癌間質細胞であるHSCはC5a-C5aRを介して活性化されこれらサイトカインを分泌することで癌細胞増殖・浸潤を促進させている可能性がある。そこでこの浸潤・増殖メカニズムについてサイトカインアレイを用いて検討する。C5aで刺激したHCS、CAFのサイトカインアレイ(SDF-1、HGF、CXCL8, CXCL12等)を行い、産生亢進しているサイトカインを解析する。
マイクロガスタービン実現のための非構造格子オーバーセット法による数値解析

申請者らによって開発された非構造格子オーバーセット法は、飛躍的に拡張され、現在では乱流を伴う粘性流れを扱うことはもちろん、物体同士が接触したような状況でも、安定した数値計算を行うことができるようになっている。申請者らは、この拡張された非構造格子オーバーセット法を用い、マイクロガスタービン内部流の計算を行い、ローターとステーターの床面の摩擦を考慮した数値計算を行うことが可能となった。この計算結果により、床面摩擦の影響を考慮することで、より妥当な計算結果を得ることが可能となるということを確認した。さらに、物体が接触した状況では非粘性計算(Euler計算)しか行うことができなかったが、申請者らは、この手法をさらに拡張し、物体が接触した状況でも粘性計算(Navier-Stokes計算)を行うことができるようにした。マイクロガスタービンのような非常にせまい内部流の解析では壁面の影響が非常に大きく粘性計算は不可欠である。また、ローターのぶれによる壁面との接触を考慮することも非常に重要である。そのため、今回拡張されたコードはそのような解析に非常に有効なものであると思われる。申請者らによって開発された非構造格子オーバーセット法は、前年度までにEulerコードからNavier-Stokesコード、さらに非定常流の計算が行えるよう拡張されてきた。しかしながら、従来の手法では、物体同士が接触するような問題を取り扱うことはできず、従来の手法である、構造格子オーバーセット法でもそのような接触問題は取り扱うことはできないでいる。そこで、申請者らは非構造格子オーバーセット法を複数の物体が接触した状態でも計算できるよう、本手法を拡張した。拡張された非構造格子オーバーセット法を用いて、ONERA M5翼胴形態の計算を行い、計算結果と実験結果を比較し、コードの妥当性を検証した。更に、この手法を用いて航空宇宙技術研究所の行っている次世代超音速輸送機プロジェクトにおける実験機と固体ロケットブースターの分離シミュレーションを行った。マイクロガスタービンのような非常にせまい内部流の解析では壁面の影響が非常に大きく、また、ローターのぶれによる壁面との接触を考慮することも非常に重要である。今回拡張されたコードはそのような解析に非常に有効なものであると思われる。以上の結果は6月にアメリカ、セントルイスにて行われたAIAA会議にて発表し、続いて10月にはアメリカ、フロリダにて行われたOverset Symposiumにて発表し、そして、1月にはアメリカ、リノにて行われたAIAA会議にて発表を行った。また本手法の更なる高度化についての発表を2003年6月にアメリカ、フロリダにて発表予定である。
中小製造企業における「製品化スキル」に関する研究

本研究は、日本の中小製造企業の活性化のため「製品化スキル」について検討している。「製品化スキル」に関する研究成果は以下の通りである。(1)日本の中小製造企業の活性化のためには「製品化スキル」の強化が重要である。(2)中小製造企業は「製品化スキル」によって様々な提案を取引先企業へ行うことが可能である。(3)「製品化スキル」を活用した提案内容には、合理的な生産のための設計変更と製品価値を高めるための設計変更などがある。(4)「製品化スキル」の強化のためには、社内の生産技術と顧客ニーズに関する検討が必要となる。本年度研究では、衣料産業の活性化に関する既往の研究論文の分析、衣料産業分野の中小製造企業へのアンケート及びヒアリングの調査結果を踏まえ検討を行った。具体的な研究成果は以下のとおりである。第一に、商社・問屋等と中小製造企業との連携モデルに関する検討である。衣料産業における衣料の企画、デザイン、製品設計、生産仕様書、試作(サンプル生産)、生産計画、生産、販売・流通の段階別に、商社・問屋等と中小製造企業が分業する連携モデルを想定した。第二に、前掲の連携モデルが抱える課題と新たな連携モデルの構造変化の検討である。商社・問屋等におけるコスト競争に打ち勝つための合理化によって、連携モデルは大きく変化している。すなわち、中小製造企業は試作や賃加工的なモノづくりだけでなく、デザインや製品設計等を手掛けるようになり、結果として構造変化が進んでいることを明らかにした。第三に、中小製造企業における「製品化スキル」の必要性と体系的整理の検討である。モノづくり機能を持たない商社・問屋等は、企画、デザイン、製品設計を具体化するために必要な「製品化スキル」を中小製造企業に依存している。この衣料産業における「製品化スキル」は、モノづくりにおける「パターン機能」がベースとなっていることが解明できた。中小製造企業は「製品化スキル」をベースに、製品設計図やデザイン、素材、関連部品(ボタン、ファスナーなど)などを商社・問屋等へ提案している。中小製造企業は、商社・問屋等へ「製品化スキル」を提供することによってコスト以外の差別化力の強化、受注における優位性を実現していることが確認できた。東京都城東地域及びイタリアのプラート地域に集積する繊維製品に関わる中小企業に対して、「製品化スキル」についてヒアリング調査を実施した。繊維製品は川上、テキスタイル製品は川中、アパレル製品は川下として位置付けられる。川下に位置付けられる繊維メーカー(中小企業)は、繊維機械や繊維素材の特性を踏まえて、顧客であるテキスタイルメーカー等のニーズを反映させる形で新製品開発を行う。繊維メーカーにおける開発の対象となる主なアイテムは、糸の組成、糸の太さ・細さ、色彩、形状(撚り、ループなど)などである。繊維メーカーは、自社が持つ糸に関する生産技術(撚糸技術、糸染色技術等)と試作に用いる織・編技術などを持ち、この生産技術をベースに、テキスタイルメーカー、衣料メーカーのニーズに応える新しい糸を開発し、テキスタイルにしたサンプル品を提案している。とりわけ繊維メーカーにおいて注目すべき点として、イタリアでは開発した糸の評価はテキスタイルメーカー等のニーズへの「適合性」ではなく、繊維・衣料メーカーの開発者に「開発の刺激」を与えることが最も高く評価されていることである。そのため、繊維メーカーは、テキスタイルメーカー、アパレルメーカーなどのニーズだけでなく、ファッショントレンドなども踏まえた、斬新性、独創性などに秀でる糸の開発に力を注いでいる。繊維メーカーでは、テキスタイルメーカー、アパレルメーカーなどの開発者に「開発の刺激」を与えられる糸を提案するために、自社が持つ生産技術とファッショントレンド情報を基にサンプル品を開発する必要がある。ここに繊維メーカーにおける社内の生産技術と社外の多様な情報を組み合わせた「製品化スキル」の存在と有効性を確認することができた。平成24年度は、衣料分野以外の家具、鞄などの雑貨品を対象に、ドイツの中小企業において調査を実施した。その結果、デザインに基づいた試作品を手掛けるために、社内設計者自身が試作するほかに、ドイツやイタリアのモノづくり工場へ試作委託し、そこでデザイナーと試作担当者が「摺合せ」を実施していることが確認された。なかには、中国のモノづくり工場へ委託し、デザイナーは中国へ出向いて「摺合せ」を行っている。「製品化スキル」は先進工業国だけでなく、中国においても見受けられることが確認された。これらの実態調査を踏まえて、「製品化スキル」は多くのモノづくり中小企業において見受けられるが、今後はその「質」が課題となることが推察される。すなわち、イタリアで見られたようなモノづくりの視点だけでなく、最終需要者のニーズを踏まえた多様な提案が行われる「製品化スキル」のレベルと中国のように2次元の図面情報を3次元空間に反映させたデザイナーに感触を与える程度のレベルのように大きな格差があることが指摘される。

以上のことから、「製品化スキル」は世界の中小企業が持つようになってきている中で、今後は「製品化スキル」のレベルが課題になることが解明できた。この「製品化スキル」の「質」を向上するための従業者に市場、素材、技術などに熟知した人材育成が重要となる。一方、こうした中小企業の人材育成のために、公的機関では雑貨関連の市場情報、技術情報、素材情報などの提供とともに関連する分野の研修講座の開催などが求められる。また、この「製品化スキル」は雑貨型の分野だけでなく、金型、プレス、プラスチック成型、機械加工などの機械金属分野においても共通的事項であることが確認された。仮説に基づいて、国内、海外の中小企業へのヒアリング調査を行って、「製品化スキル」の存在の有効性の検証を進めている。このことは、日本における中小企業の賃加工からの脱皮のためには、社内の生産技術の再評価とともに関わる産業幅広い情報を収集にして、試作品提供、設計変更などを提案することで、競合他社との差別化を図る戦略への提案に繋がる。24年度が最終年度であるため、記入しない。衣料分野を中心に検討を進めてきたが、この成果は、機械金属など機械や電子部品などにも活用できることを追加検証しながら、製品化スキルの有効性、具体化について検討したい。そのために、来年度は、追加ヒアリングを実施する予定でいる。
第三紀層地すべり粘土および母岩(泥岩)の土質工学的性質に関する研究

わが国の代表的第三紀層地すべり地帯である新潟県東頸城郡下の地すべり地や同地帯を掘削中の鍋立山トンネルから地すべり粘土や泥岩を採取し、実験的、解析的研究を行った結果、下記の点が明かとなった。1.ロ-ラ-摩擦を除去した懸垂型一面剪断試験機により椎谷層の地すべり粘土のプレカット試料の繰返し剪断試験を行った結果、残留強度定数C_r=0.1kgf/cm^2、φ_r=9°を得た。この値を用いて、すべり面の位置および地下水面の位置が判明している東頸城郡松之山地区の地すべりについて、モ-ゲンスタ-ン・プライス法、スペンサ-法、ビショップ法等によって安定解析を行った結果、安全率F_s=1.0が得られ、この種の再活動地すべりの剪断強度は残留強度になっていることが明かとなった。2.昭和63年度の研究補助金で購入したリングシャ試験機によって求めた残留強度定数C_r、φ_rは懸垂型一面剪断試験機の繰返し剪断によって求めた強度定数より常に低めの値となった。これは斜面の安定解析結果から判断しても真の値より過小の値と考えられる。これはリングシャ試験時に、土がリング外周から外にはみ出るため、鉛直応力が均一に分布しないためと考えられる。3.残留強度のφ_rと2μ以下の粘土分含有量CFの間にはロンドンクレ-について認められているのと同様な関係が成立し、CF>40%でφ_r910°となることが確認された。これは実務上有益な知見である。4.鍋立山トンネルの、膨張性地圧で難航している区間の断層粘土の含水比はかぶり150mの土圧に相当する平均有効主応力p'=30kgf/cm^2に相当する限界状態の含水比w=25%になっている。超膨張性区間ではw=28%の含水比になっているが、これはメタンガス圧u=16kgf/cm^2を考慮したp'=14kgf/cm^2に相当する限界状態の含水比である。地すべり地のすべり層の含水比も同様な観点から説明できることが分かった。新潟県東頸城郡松之山町水越地区、同郡清里村万福地区の地すべり地およびこれらの地区と同種の地質(新第三紀層の椎谷層ないし寺泊層)を掘削中の鍋立山トンネルから試料を採取し下記の研究を行った。1)一面剪断試験機により、地すべり粘土泥岩のプレカット試料の繰返し剪断試験を行った結果、残留強度定数として、C_r 0、φ_r 10^0が得られた。この値を用いて、すべり面の位置および地下水の位置が判明している上記の地すべりについて安定解析を行った結果、安全率F_S=1.0が得られ、これらの再活動地すべりの剪断強度は残留強度になっていることが明らかになった。2)残留強度定数φ_rと2μ以下の粘土分の含有量CFとの関係を調べた結果、両者の間にはロンドンクレーについて認められている関係と同様な関係が成立し、CF>40%ではφ_r 10^0となることが確認された。この結果、我が国の地すべり粘土の残留強度を推定する上で有効であることが分った。

3)昭和63年度の研究補助金で購入したリングシヤ試験機による残留強度試験を行った。未だ実験数が不十分なので確定的なことは言えないが、現時点までの実験結果では、この方法による残留強度定数φ_rは繰返し一面剪断試験によって求めたφ_rの値より12°低めである。その原因について次年度に引き続き研究する予定である。4)鍋立山トンネルの膨張性土圧による難工区間の断層粘土の含水比は、かぶり150mの土圧に相当する平均有効主応力P'=30kgf/cm^2に相当する完全軟化状態の含水比w=25%になっていることが分った。また特に極端に難工している区間ではメタンガス圧が16kg^f/cm^2あり、これを考慮に入れたときの平均有効主応力P'=30-16=14kg^f/cm^2に相当する完全軟化状態の含水比w=28%になっていることが分った。わが国の代表的第三起層地すべり地帯である新潟県東頚城郡下の地すべりや同地帯を堀削中の鍋立山トンネルからなどの地すべり粘土や泥岩を採取し、実験的、解析的研究を行った結果、下記の点が明らかとなった。1.ロ-ラ-摩擦を除去した懸垂型一面剪断試験機により椎谷層の地すべり粘土のプレカット試料の繰返し剪断試験を行った結果、残留強度定数Cr=0.1kgf/cm^2、φ=9°を得た。この値を用いて、すべり面の位置および地下水面の位置が判明している東頚城郡松之山地区の地すべりについて、モ-ゲンスタ-ン・プライス法、スペンサ-法、ビショップ法等によって安定解析を行った結果、安全率F_s=1.0が得られ、この種の再活動地すべりの剪断強度は残留強度になっていることが明らかとなった。2.昭和63年度の研究補助金で購入したリングシャ試験機によって求めた残留強度定数Cr、φは懸垂型一面剪断試験機の繰返し剪断によって求めた強度定数より常に低めの値となった。これは斜面の安定解析結果から判断しても真の値より過少の値と考えられる。これはリングシャ試験時に、土がリング外周から外にはみ出るため、鉛直応力が均一に分布しないためと考えられる。3.残留強度のφ_rと2μ以下の粘土含有量CFの間にはロンドンクレ-について認められているきと同様な関係が成立し、CF>40%でφ_r=910°となることが確認された。これは実務上有益な知見である。4.鍋立山トンネルの、膨張性地圧で難航している区間の断層粘土の含水比はかぶり150mの土圧に相当する平均有効主応力p'=30kgf/cm^2に相当する限界状態の含水比w=25%になっている。超膨張地区間ではw=28%の含水比になっているが、これはメタンガス圧u'=16kgf/cm^2を考慮したp'=14kgf/cm^2に相当する限界状態の含水比である。地すべり地のすべり層の含水比も同様な観点から説明できることが分かった。
脳構造形成機構に関わるCNR分子群の機能と系統進化におけるゲノム解析

CNR分子群は大脳皮質形成機構に関わるReelin分子の多重受容体として機能していることが示唆されており、CNR分子群の分子機能解析により大脳皮質層構造形成機構の一端が明らかにされることが期待される。本研究では、各脊椎動物種におけるCNR遺伝子のゲノム構造解析、発生生物学的解析を行い、脳の形成と進化に関するCNR分子機構の解明を目的とし解析を行った。各脊椎動物種におけるCNR遺伝子のゲノム構造解析においては、マウス、ヒトCNRにおいては既に報告されており、今回ゼブラフィッシュ、ニワトリ、ラットCNRゲノム構造の解析を行った。ニワトリおよびラットCNRゲノム構造はマウスとほぼ同一であるがアミノ酸配列の比較から種特異的なCNR分子構造の形成が示唆される。また、ゼブラフィッシュCNRゲノム構造はマウスおよびヒトのCNRゲノム構造と類似した構造であった。マウスでは14種類のCNR遣伝子可変領域がクラスターを形成して存在するが、ゼブラフィッシュでは13種類のCNR遺伝子可変領域が同様にクラスター構造を形成しており、また、細胞内領域はマウスやヒトのCNR遺伝子と同じく3つのエクソンに分かれて存在していた。しかし、マウスCNRゲノム領域は約225Kbであるのにたいして、ゼブラフィッシュCNRゲノム領域は約105Kbと短縮された構造であった。これは可変領域間のイントロンが短いことによる。マウスCNR遺伝子可変領域では、分子系統樹で大きく2つのクラスターに分かれている(mCNRv1mCNRv12グループとmCNRc1,mCNRc2グループ)が、ゼブラフィッシュでは、mCNRc1に相同な遺伝子配列は無く、mCNRc2に相同なzCNRcのみが存在していた。この違いはCNRcグループの分子機能を考える上で大変興味深い。また、mCNRsはReelinの多重受容体としてマウス大脳皮質層構造形成機構に関与していることが示唆されているが、ゼブラフィッシュCNRにおいては、mCNRで認められたReelin結合配列は認められなかった。さらに、CNR遺伝子はマウス、ヒトおよびゼブラフィッシュの各脊椎動物で類似したゲノム構造であったが、分子構造比較解析の結果、各脊椎動物のCNRは種特異的な遺伝子およびアミノ酸配列をしており、これらの結果から、系統進化の過程での脳構造の進化においてCNR遺伝子の種特異的分子進化が関与している可能性示唆が示唆される。また、各CNRの分子機能解析に用いる各CNR特異ウサギポリクローナル抗体およびマウス、ラットモノクローナル抗体作製に成功した。今後、作製された抗体を用い脳形成機構におけるCNR分子群の分子機能解析を行う。