hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CerS6経路およびセラミドホメオスタシスを標的とした癌治療法の開発

肺癌は年間死亡者数が癌腫の中で一位であり、発癌過程の解明、予防、治療法の開発が強く望まれている。我々は、臨床検体と培養細胞双方から肺癌の組織型特徴的な遺伝子発現プロファイルに注目することから、肺癌発生と悪性化、転移に関係する遺伝子や経路を単離してきた。これらの遺伝子や経路は新規分子標的となりうるものの、従来的手法による低分子化合物スクリーニングには限界があり、新規アプローチの開発が強く求められている。この背景の下、我々は新規に発見したEGFR→CerS6→転移経路、およびこの経路依存的セラミドホメオスタシスを標的とする癌転移抑制薬/抗腫瘍薬を開発するための研究を行っている。1. CERS6による転移促進機序に関して。平成29年度はRhoA-Cを介する機序について研究を進めた。2.基礎研究の臨床応用を目指し、より簡便に多くのスフィンゴ脂質代謝産物を一度に定量するシステム開発を行った。これにより、各種スフィンゴ脂質の網羅的定量が可能となった。スフィンゴ脂質の上流にあるリン脂質もまた、CERS6に基質を提供するという役割を担うことでがん病態に関与する。下流解析と異なり、上流解析においては単純なノックダウン実験でその役割を判定できない。この点を克服し、生理活性脂質の観点から、転移阻害を理解するため、リン脂質に対してもMSチャンネルを設定することを目標とし、平成28-29年度においてはスフィンゴ脂質、低分子量糖脂質、リン脂質に対してMSチャンネルを設定した。すでに申請時の研究目的の範囲内での研究はおおむね終了している。当初の目的をこえて、予定以上の展開を見せている。RhoA-Cを介する機序について、これらの遺伝子が関与する証拠を得た。平成30年度はこの経路についてさらに検討を進める。2.セラミドはその固有機能に加えて、スフィンゴ脂質、糖脂質代謝経路のhubでもある。セラミド変化の影響は下流に及び、それがすでに発見した機序とは独立に肺がん転移に関与している可能性が大いに考えられる。セラミドの上流にあるリン脂質もまた、CERS6に基質を提供するという役割を担うことでがん病態に関与する。この点を克服し、生理活性脂質の観点から、転移阻害を理解するため、リン脂質に対しても各種遺伝子産物発現調節による影響を定量することが大切である。この目的のためスフィンゴ脂質、リン脂質に対するMSチャンネルの作成を完成した。この結果を臨床検体に応用し、臨床データの蓄積を行なう。1. CerS6による転移促進機序を分子レベルで明らかにする。セラミドをハブとするスフィンゴ脂質代謝産物の網羅的定量方法を確立する(鈴木)。この目標に対して、既に定量が確立していたセラミドにつき、平成27年度予定の「活性が高いと考えられる経路について、代謝酵素遺伝子ノックダウンおよび過剰発現により、転移能を中心とした表現型を解析する。また、mouse転移モデル等による転移能、あるいは病理像の変化を調べ、各種スフィンゴ脂質と転移能とのかかわりを明らかにする」実験を前倒しして実施したところ。CerS6の代謝産物であるC16セラミドにより、キナーゼζが活性化され、それが細胞のラメリポディア形成を促進することにより細胞移動度および転移を促進する機序が明らかとなった。2.癌転移抑制薬応用を目指し、CerS6阻害剤を開発する。2000種からなる低分子化合物ライブラリー(西田)を用いてスクリーニングを行う。新規開発のポジティブスクリーニング法に、古典的な生化学的方法を併用し、平成26年度中に1400種完了した。千葉大学低分子化合物ライブラリーのスクリーニングを完了し、平成27年度実施予定であった至適化作業を開始している。この背景の下、我々は新規に発見したEGFR→CERS6→転移経路、およびこの経路依存的セラミドホメオスタシスを標的とする癌転移抑制薬/抗腫瘍薬を開発するための研究を行っている。既にCERS6の酵素機能により合成されるC16セラミドがPKCzetaに結合することで活性化を促し、複合体形成を通じてRAC1依存性ラメリポディア形成を行うことが、細胞遊走能に必須であることを示した。また、同様に細胞遊走に深く関与するRhoA-C分子に与える影響についても各種実験を行い、RAC1と反対に抑制的に働くという結果を得ている。2. CERS6阻害剤に関して。分担研究者西田の2000化合物に加え、千葉大学低分子化合物ライブラリーとMTAを締結し、新規に644化合物の提供をえてスクリーニングを行った。この644化合物中よりは目的の活性を有するものは得られなかった。一方、西田のライブラリー中より得られた阻害物質については3種類の類縁体の活性評価を行うとともに、さらに4種の類縁体を合成した。3.セラミドホメオスタシスの破綻による抗がん効果に関して。

先年度までにDMPCによる促進効果を報告しているが、28年度はその効果を増強する薬剤を系統的に調べ、D-PDMPを発見した。1.3の結果を合わせ、平成28年1月号のJ Clin Invest誌にて発表を行った。平成27年度設定の3項目については全て目的を達成した。全体を通してみても、当初の予定に沿って、きわめて順調に進んでいる。また、第2のメカニズムの発見など、予想以上の展開を見せ始めている。肺癌は年間死亡者数が癌腫の中で一位であり、発癌過程の解明、予防、治療法の開発が強く望まれている。我々は、臨床検体と培養細胞双方から肺癌の組織型特徴的な遺伝子発現プロファイルに注目することから、肺癌発生と悪性化、転移に関係する遺伝子や経路を単離してきた。これらの遺伝子や経路は新規分子標的となりうるものの、従来的手法による低分子化合物スクリーニングには限界があり、新規アプローチの開発が強く求められている。この背景の下、我々は新規に発見したEGFR→CerS6→転移経路、およびこの経路依存的セラミドホメオスタシスを標的とする癌転移抑制薬/抗腫瘍薬を開発するための研究を行っている。1-1. CERS6による転移促進機序に関して。平成27年度中に、RAC1を介する機序を報告し、平成28年度はRhoA-Cを介する機序について研究を進めた。1-2.基礎研究の臨床応用を目指し、より簡便に多くのスフィンゴ脂質代謝産物を一度に定量するシステム開発を行った。これにより、各種スフィンゴ脂質の網羅的定量が可能となった。スフィンゴ脂質の上流にあるリン脂質もまた、CERS6に基質を提供するという役割を担うことでがん病態に関与する。下流解析と異なり、上流解析においては単純なノックダウン実験でその役割を判定できない。この点を克服し、生理活性脂質の観点から、転移阻害を理解するため、リン脂質に対してもMSチャンネルを設定することを目標とし、平成28年度においてはスフィンゴ脂質、低分子量糖脂質、リン脂質に対してMSチャンネルを設定した。2.共同研究者の西田と協力し、ヒット化合物の評価を進めた。特に、平成27年度中に合成した4化合物に対する各種評価を行った。最終的に細胞毒性濃度が転移抑制能阻害濃度と同等であることより、化合物の薬剤かは困難であると考えられた。平成28年度設定の2項目についてはおおむね目的を達成した。すでに申請時の研究目的の範囲内での研究はおおむね終了しているが、当初の目的をこえて、予定以上の展開を見せている。
T細胞サブセットによる免疫病の免疫制御機構

免疫病の中には、Th1/Th2の分化のバランス異常に基ずくものが多く、Th1/Th2の分化機構を明らかにすることは、免疫病の原因を明らかにするうえで、また、修復方法を開発するうえで重要である。我々は、Th1/Th2の分化の制御に関与する細胞について解析したところCD8^+T細胞の中には、CD4^+T細胞の活性化によってIFN-_γを産生し、ナイーブCD4^+T細胞をTh1細胞へ分化誘導する細胞が存在することを明らかにした。さらに、このTh1誘導T細胞は、Th2細胞の分化に関与していると思われるNK1.1^+T細胞からのIL-4産生を増強することを明らかした。以上より、NK1.1^+T細胞とCD8^+Th1誘導T細胞は、互いにそれらの機能を制御し、免疫応答においてTh1/Th2バランスの維持に関与していることを明らかにした。一方、NKR-P1(CD161)は、NK1.1^+T細胞およびNK細胞の活性化に関与していると考えられている。そこで、NKR-P1分子のシグナル伝達機構について解析したところ、Fcレセプターのシグナル伝達分子であるFcR_γ鎖は、NKR-P1分子のシグナル伝達に重要な役割を担っていることを明らかにした。また、NK細胞は、Fc_γRIII(CD16)を発現し、ADCCやIFN-_γ産生等免疫応答において重要な機能を担っている。一方、T細胞レセプターのシグナル伝達分子であるCD3ξ鎖は、T細胞レセプターの発現しないNK細胞においても発現していることが知られているがその機能は不明であった。そこで、CD3ξ鎖欠損マウスのFc_γRIIIの発現と機能を解析したところ正常マウスと比べて顕著に高くなっていることが明らかになり、CD3ξ鎖は単純にシグナル伝達分子として機能するばかりでなく、NK細胞においてFc_γRIIIの発現制御分子として、重要な機能を担っていることを明らかにした。
細胞死を引き起こすDNA二本鎖切断酵素遺伝子を標的とする化学療法剤の開発

我々はDNA合成の前駆体であるデオキシリボヌクレオシド三リン酸(dNTPと略す)の細胞内プールが不均衡となると、DNA二本鎖切断、及びそれに伴う細胞死(apoptosis)が起こることを明らかにした。さらに、細胞内dNTPプールの不均衡時にDNA二本鎖切断を誘導する酵素(endonucleas)の出現を見い出し、細胞のlysateからこの酵素をSDS-PAGEでsingle band(40kDa)になるまで精製した。このendonucleaseの至適pHは6.06.5であり、DNA二本鎖切断活性の発現に二価金属イオンを要求せず、二価金属イオンによってその活性がむしろ抑制された。この酵素はZn^<2+>によって著しく阻害され、二価金属イオン非依存的DNA二本鎖切断活性を有する新規なendonucleasである事が分かった。さらに、このDNA二本鎖切断酵素をFM3A細胞の核に作用させると、核のDNAはapoptosisの特徴である約180bpごとのnucleosome単位のladder状に断片化された。このDNA切断の5′末端にはリン酸基があり、酵素活性はnuclease inhibitor(anrintricarboxylic acid)により抑制された。この酵素をSDS-PAGEで分画しゲルより回収した。本酵素のN-末端はブロックされていたのでlysyl endopeptidaseで限定分解した後HPLCでペプチドを分離し、現在、それぞれのアミノ酸配列の解析を行っている。我々は人為的にこの酵素を誘導することができれば細胞を死へ導く事ができると考え、本酵素の遺伝子の発現抑制機構を標的とする制がん剤の開発を目的として研究を遂行している。
各種アブラムシにおける細菌由来水平転移遺伝子群の網羅的探索と進化解析

エンドウヒゲナガアブラムシ(A.pisum)ゲノムから発見された、細菌由来水平転移遺伝子の進化動態の解明を試みた。A.pisum由来LdcA1遺伝子とそのオーソログから縮重プライマーを構築し、90種アブラムシゲノムDNAを鋳型として縮重PCRを行い、増幅産物の塩基配列決定を行った。アブラムシ族とヒゲナガアブラムシ族の24種からは、A.pisum由来LdcA1と相同性の高い配列が得られた。アミノ酸配列にもとづく近隣結合系系統樹から、LdcA1遺伝子の系統関係は、アブラムシの種の系統を概ね反映しており、LdcA1遺伝子が両族の共通祖先に水平転移し、両族アブラムシの種分化と共に進化したことを示した。農業害虫であるアブラムシは、腹部体腔内の「菌細胞」に収納した共生細菌「ブフネラ」と、栄養学的に強固な相利共生関係を築いている。先頃、「エンドウヒゲナガアブラムシ」のゲノム上に、共生細菌ブフネラ以外の細菌から水平転移し、菌細胞内で特異的に発現が亢進している遺伝子群が発見され、ブフネラとの共生において重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで本研究では、90種の多様なアブラムシを用いて、水平転移遺伝子の検出と構造解析・分子系統解析を行い、これらはアブラムシの進化の歴史上、「いつ獲得され、その後どのように進化・多様化してきたのか。」という疑問を解明する。まず、「エンドウヒゲナガアブラムシ」のゲノムより見つかった12種類の細菌由来水平転移遺伝子のうち、LdcA1について、アミノ酸配列をBLASTに基づく類似性検索にかけ、類似性の高いOrientia tsutsugamushi、Wolbachia spp.などのLdcA1のオーソログを、データベースより抽出した。そして多重アラインメントを行い、アミノ酸配列中の保存性の高い領域に、縮重プライマーセットを設計した。90種アブラムシより抽出されたDNAを鋳型として、縮重プライマーセットを用いた縮重PCRを行い、各PCR産物に対し1%アガロースゲル電気泳動を行い、目的領域のPCR増幅を確認した。多くの種からは単一バンドが得られたが、ごく一部のアブラムシ種については、複数バンドが検出された。そこで、90種アブラムシより得られた縮重PCR産物を標的とし、エンドウヒゲナガアブラムシLdcA1遺伝子の部分配列(約470塩基)をプローブDNAとした、サザンブロッティング解析を行った。その結果、全てのアブラムシのPCR産物からシグナルが検出され90種アブラムシには、エンドウヒゲナガアブラムシと同様のLdcA遺伝子が存在することが示された。アブラムシは、腹部体腔内の「菌細胞」に収納した共生細菌「ブフネラ」と強固な相利共生関係を築いている。先ごろ、「エンドウヒゲナガアブラムシ」のゲノム上に、共生細菌ブフネラ以外の細菌から水平転移し、菌細胞内で特異的に発現が亢進している遺伝子群が発見され、ブフネラとの共生において重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究では、90種アブラムシを用いて水平転移遺伝子の検出と構造解析・分子系統解析を行い、これらがアブラムシの進化の歴史上、「いつ獲得され、その後どのように進化・多様化してきたのか。」という疑問の解明を試みた。「エンドウヒゲナガアブラムシ」のゲノムより見つかった細菌由来水平転移遺伝子LdcA1遺伝子のオーソログを、データベースより抽出して多重アラインメントを行い、保存性の高い領域をもとに縮重プライマーを設計した。そして90種アブラムシのDNAを鋳型として縮重PCRを行い、アガロースゲル電気泳動にて目的領域の増幅を確認した。また、これらのPCR産物を標的とし、エンドウヒゲナガアブラムシLdcA1遺伝子の部分配列(約470塩基)をプローブDNAとしたサザンブロッティング解析を行った。その結果、全てのアブラムシのPCR産物からシグナルが検出でき、90種アブラムシには、エンドウヒガナガアブラムシと同様のLdcA1遺伝子が存在することが示された。さらに陽性シグナルが得られたサイズ領域のDNA断片について、TAクローニング法によるサブクローニングを行った。これにより得られた大腸菌コロニーをナイロンメンブレンに転写し、エンドウヒゲナガアブラムシのLdcA1遺伝子部分配列(約470塩基)をプローブとしたコロニーハイブリダイゼーションを行った。陽性シグナルが得られた大腸菌のコロニーについて、コロニーPCRによりプラスミドベクター内の挿入DNA断片を増幅し、シークエンス解析を行った。現在までの研究成果は、申請時の研究目的および当該年度の研究実施計画にほぼ準じているため。アブラムシは、体内の「菌細胞」に共生細菌「ブフネラ」を収納し、栄養学的に強固な相利共生関係を築いている。先ごろ、「エンドウヒゲナガアブラムシ(A. pisum)」のゲノム上に、共生細菌ブフネラト以外の細菌から水平転移し、菌細胞内で特異的に発現亢進している遺伝子群が発見され、ブフネラとの共生において重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究では、90種アブラムシを用いて、水平転移遺伝子の検出と構造解析・分子系統解析を行い、進化動態の解明を試みた。A. pisumゲノムの細菌由来水平転移遺伝子LdcA1遺伝子について、データベース上のオーソログを用いて多重アラインメントを行い、保存領域をもとに縮重プライマーを設計した。そして90種アブラムシのゲノムDNAを鋳型とした縮重PCRの増幅産物に対し、A. pisumのLdcA1遺伝子をプローブとしたサザンブロッティング解析を行った。

その結果、全てのアブラムシから陽性シグナルが検出でき、LdcA1遺伝子の存在が示唆された。その後、目的DNA断片をサブクローニングし、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションを行い、5つ以上の挿入DNA断片について塩基配列を決定した。その結果、同一アブラムシゲノム内では全てのクローンが一致する場合や、クローン間で塩基配列の多様性が顕著である場合があることが示された。この様にして得たLdcA1遺伝子を多重アラインメントし、最尤系統樹を作成した。また、同様に90種アブラムシについて、真核生物の系統評価に広く用いられているチトクロムオキシダーゼサブユニットI (COI)遺伝子の部分配列を用い、同様に最尤法を用いて分子系統樹を作成した。その結果、LdcA1遺伝子の系統樹の樹形は、COI遺伝子系統樹の樹形とは全く異なることが示され、LdcA1遺伝子の進化動態の解析は困難であることが示された。エンドウヒゲナガアブラムシ(A.pisum)ゲノムから発見された、細菌由来水平転移遺伝子の進化動態の解明を試みた。A.pisum由来LdcA1遺伝子とそのオーソログから縮重プライマーを構築し、90種アブラムシゲノムDNAを鋳型として縮重PCRを行い、増幅産物の塩基配列決定を行った。アブラムシ族とヒゲナガアブラムシ族の24種からは、A.pisum由来LdcA1と相同性の高い配列が得られた。アミノ酸配列にもとづく近隣結合系系統樹から、LdcA1遺伝子の系統関係は、アブラムシの種の系統を概ね反映しており、LdcA1遺伝子が両族の共通祖先に水平転移し、両族アブラムシの種分化と共に進化したことを示した。現在までの研究成果は、申請時の研究目的および当該年度の研究実施計画にほぼ準じているため。基本的には、申請時の研究計画に準ずる。1.水平転移遺伝子のコピー数・構造の解析:シークエンス解析から得られた、同一アブラムシ由来の配列多様性にもとづき水平転移後の遺伝子増幅の可能性を検証するとともに、各遺伝子の構造を精査し、ORF構造やKa/Ks解析により、各配列のタンパク質コード遺伝子としての機能性を検討する。3.各種アブラムシの系統的位置付けの確認:上記90種のアブラムシについて、真核生物の系統評価の際に一般的に用いられているミトコンドリアゲノムのCOI(シトクロームオキシダーゼサブユニットI)遺伝子やEF-αI(翻訳伸長因子-αIサブユニット)などを標的にPCRを行い、増幅産物を精製したのち、塩基配列を決定する。2.と同様に分子系統解析を行う。進化生物学基本的には、申請時の研究計画にもとづく。1前年度の研究のサザンハイブリダイゼーション解析から、陽性シグナルが得られたDNA断片のサブクローニング(陽性シグナルが検出されたサイズ領域のDNAを精製し、TAクローニング法によるサブクローニングを行う。)、2コロニーハイブリダイゼーションによるプラスミド挿入断片の確認(サブクローニングにより、寒天培地上に出現した大腸菌コロニーをナイロンメンブレンに転写する。
腸管神経細胞は何故外側に分化するのか?位置決定に関わる上皮間充織相互作用

消化管の神経系は神経冠細胞由来である。神経冠細胞は消化管に入ると間充織内を移動し、消化管の外側で神経叢を形成する。神経叢は自律神経からなる特殊な神経ネットワークをつくり、平滑筋の動きを支配している。間充織のいろいろなところにある神経冠細胞が消化管の外側でのみ分化してくる機構については明らかでなかった。私は前に、消化管間充織の最も外側に分化してくる平滑筋の分化に、上皮および上皮の産生する分泌因子Sonic hedgehog(Shh)が関わっていることを明らかにした。本研究では、これらの因子が腸管神経細胞の分化にどのように関わっているのかを汎神経マーカーであるSCG10を用いて解析した。まず、神経叢の分化に対する上皮の影響を調べるため、神経叢が多く分化する砂嚢間充織を用い、上皮間充織再結合実験を行った。すると、上皮をどに再結合しても、神経細胞は必ず上皮の反対側の端でのみ分化することがわかった。また、間充織のみを培養すると神経冠由来の神経細胞の数が増え、その位置も間充織の全体に散らばるということもわかった。これより、最も外側に分化する神経叢もまた平滑筋と同様に、上皮にその分化を抑えられていることが分かった。さらに上皮のShhの活性を抑えると神経細胞が上皮の近傍で多数分化してくること、Shhを産生する細胞株が神経細胞分化に関して上皮と同様の活性を持つことなどから、神経細胞の分化を抑制する因子はShhと考えられる。BMP4は平滑筋よりも内側の間充織で発現し、その発現はShhによって誘導されていることが知られている。BMP4を間充織に強制発現させると、神経細胞の分化が著しく阻害された。また、BMP4の活性を抑えると、神経細胞が上皮の近くで分化することもわかった。これらの結果から、腸では上皮のShhが間充織にBMP4を誘導して神経分化を阻害することで、神経細胞が上皮から離れた外側に分化してくると思われる。
カイガラムシ類における性フェロモン生産性喪失プロセスの解明

平成29年度までに、パイナップルコナカイガラムシDysmicoccus brevipesの有性生殖系統のメス成虫が放出する性フェロモン成分が、(1S,2S)-(ー)-(1,2-ジメチル-3-メチレンシクロペンチル)アセトアルデヒドであることを解明した。また、この成分は日出後のごくわずかな時刻に限って放出されること、さらにメス成虫だけで繁殖する単為生殖系統では全く生産されないことを明らかにした。平成30年度に、コナカイガラムシのメス成虫のフェロモン生産性をより詳細に調査したところ、交尾を経験したメス成虫ではフェロモン生産が急激に抑えられることが判明した。これらの結果は、フェロモンの生産には生理的あるいは生態的なコストを要することを示唆する。一方で、未交尾のメス成虫は老齢個体でも交尾適齢期の個体と同等以上の量のフェロモンを放出し、オス成虫を誘引した。老齢個体では、代謝をサポートする共生細菌類がすでに減少しており、産卵能力はほとんど失われているため、フェロモンの量や信号としての強度は、メスの潜在的な産卵能力と必ずしも一致しない。これらの結果は、コナカイガラムシのフェロモンをめぐる性的対立が存在することを強く示唆する。このように、特殊な生態と極端な雌雄二型をもつコナカイガラムシのフェロモンには複雑な進化的圧力が作用していると考えられる。また、フェロモン生産の生化学・分子生物学的背景を解明するために必要な、フェロモン前駆体や関連化合物を合成した。実験材料の管理・維持は問題なく実施できた。構造決定した天然化合物の有機合成や、生理・生化学実験も順調に進めており、フェロモン生産性を制御する生理条件を解明する等、一定の成果が得られている。生理・生化学実験や行動解析をさらに推進するとともに、トランスクリプトームの再解析も実施し、フェロモン生産性の制御機構を解明する。また、平行して野外での材料採集や観察を実施する。性的二型を示す昆虫は少なくないが、特にカイガラムシの仲間では雌雄の形態・生態が極端に異なる。メスは幼形成熟し、翅をもたず、寄主植物に固着して過ごす。一方、オスは触角・脚・翅が発達するが、体サイズが小さく口器も退化しているため、羽化後は長期間生存できない。そこで、自ら動けないメスがフェロモンを放出して短命なオスをナビゲートし、交尾に至る。このようにカイガラムシはフェロモンに強く依存した繁殖様式を採用しているが、一部には生殖システム自体を変え、脆弱なオスを排除してメスだけで単為生殖する種もみられる。パイナップルコナカイガラムシは、有性生殖をする系統と、ごく近縁でありながらメスだけで単為生殖する派生系統が混在する珍しい分類群である。この虫のフェロモン物質を特定するとともに構造決定し、その生産性を系統間で比較した。有性生殖系統では調査したすべてのメス成虫からオス成虫を誘引する性フェロモン成分が検出された。この物質を各種クロマトグラフィーにより単離し、核磁気共鳴装置および質量分析計を用いてその構造を解析し、新規シクロペンタンアセトアルデヒドであることを見出した。アルデヒド化合物は、カイガラムシ類のフェロモンとしてはこれまでに知られておらず、本種に特有の極めて珍しい物質であった。さらに、オスを必要としない単為生殖系統では、このフェロモン物質の生産性が完全に失われていることも明らかとなった。また、この物質の生合成に関わる遺伝子を明らかにするため、次世代シーケンスを利用したトランスクリプトーム解析を行った。その結果、生合成に関与すると考えられる酵素様の配列がいくつか見つかった。研究材料の確保・維持は問題なく実施できている。また、実験も当初の予定通りに遂行した。成果としても、物質の構造や候補遺伝子配列を決定することができた。前年度までに、パイナップルコナカイガラムシの性フェロモン成分の構造を(anti-1,2-ジメチル-3-メチレンシクロペンチル)アセトアルデヒドと決定した。この新規物質はカイガラムシ類のフェロモンとしては前例のないアルデヒド化合物であり、このグループのフェロモン・コミュニケーションの進化を議論する上で非常に重要な発見であった。本年度は、鏡像体選択的な有機化学合成とキラルカラムを利用した液体およびガスクロマトグラフィーによる化学分析を併用して、天然フェロモンの立体配置を(1S,2S)-(-)-(1,2-ジメチル-3-メチレンシクロペンチル)アセトアルデヒドであることを明らかにした。野外パイナップル圃場でのトラップを利用した生物検定の結果、(1S,2S)-(-)-体(天然物型)のみに誘引活性があり、(1R,2R)-(+)-体には活性がほとんどないことも明らかにした。パイナップルコナカイガラムシのメスのフェロモン生合成は厳密に制御されており、オス成虫もそれに応じた高選択的な反応性を持つことが示された。さらに、ガスクロマトグラフィーによる分析で、メス成虫のフェロモン生産量を経時的に測定したところ、一日のうちごく限られた時間(明期前半)にしかフェロモンを生産しないことも明らかとなった。また、交尾を経験したメス成虫は全くフェロモンを生産しなかった。これらの事実は、フェロモンの生産が潜在的なコストを孕むことを示唆している。このフェロモン生合成に関わる分子基盤を解明すべく、トランスクリプトーム解析および機能解析を推進している。

実験材料の管理・維持は問題なく実施できた。化学物質の構造解析や化学分析、生物検定、分子生物実験等も順調に進めており、新規化合物の絶対立体配置を決定する等、一定の成果を得られた。平成29年度までに、パイナップルコナカイガラムシDysmicoccus brevipesの有性生殖系統のメス成虫が放出する性フェロモン成分が、(1S,2S)-(ー)-(1,2-ジメチル-3-メチレンシクロペンチル)アセトアルデヒドであることを解明した。また、この成分は日出後のごくわずかな時刻に限って放出されること、さらにメス成虫だけで繁殖する単為生殖系統では全く生産されないことを明らかにした。平成30年度に、コナカイガラムシのメス成虫のフェロモン生産性をより詳細に調査したところ、交尾を経験したメス成虫ではフェロモン生産が急激に抑えられることが判明した。これらの結果は、フェロモンの生産には生理的あるいは生態的なコストを要することを示唆する。一方で、未交尾のメス成虫は老齢個体でも交尾適齢期の個体と同等以上の量のフェロモンを放出し、オス成虫を誘引した。老齢個体では、代謝をサポートする共生細菌類がすでに減少しており、産卵能力はほとんど失われているため、フェロモンの量や信号としての強度は、メスの潜在的な産卵能力と必ずしも一致しない。これらの結果は、コナカイガラムシのフェロモンをめぐる性的対立が存在することを強く示唆する。このように、特殊な生態と極端な雌雄二型をもつコナカイガラムシのフェロモンには複雑な進化的圧力が作用していると考えられる。また、フェロモン生産の生化学・分子生物学的背景を解明するために必要な、フェロモン前駆体や関連化合物を合成した。構造決定した天然化合物の有機合成や、生理・生化学実験も順調に進めており、フェロモン生産性を制御する生理条件を解明する等、一定の成果が得られている。次世代シーケンスを利用したトランスクリプトーム解析により、フェロモン生合成に関与すると考えられる酵素様の候補配列を選定することができたので、これらの候補について、定量RT-PCR法によって発現量を確認するとともに、タンパク質コード配列を完全に決定する。分子生物実験や化学分析と、野外での生物検定や材料採集、観察を平行して推進する予定である。生理・生化学実験や行動解析をさらに推進するとともに、トランスクリプトームの再解析も実施し、フェロモン生産性の制御機構を解明する。また、平行して野外での材料採集や観察を実施する。フェロモンおよびフェロモン前駆体の合成が当初の想定よりも円滑に進み、使用する試薬等にかかる経費を節約することができたために発生した残額である。生化学実験等を効率的に行ったため、消耗品等を購入するための予算残額がわずかに生じた。当該残予算は、次年度の消耗品の購入に使用し、測定精度の向上を図る。行動実験等に必要なフェロモン化合物等を有機合成するための消耗品費等を計上していたが、研究室にストックされた中間合成化合物を利用する新規手法等を活用した結果、経費を削減することができた。そこで、この分の予算を有効活用して、当初計画にはなかったフェロモン類縁体等の合成を次年度に実施し、これらの物質の生理活性を解明する。これにより、本研究のターゲットであるカイガラムシ類のフェロモンの進化を議論する上でより発展的な知見が得られると期待できる。
レ-ザ誘起超音波による半導体薄膜の動的挙動の解析

先に我々は、光干渉と光熱変換とを利用した表面弾性波の励起・検出法を提案し、任意の位置に任意の方向に伝播する任意波長のコヒ-レントな超々音波(波長:サブμm数μm、周波数:1GHz)を発生し、計測することが可能であることを実証した。対象試料に圧電体等を接触させる必要が無いので、プロセス中にある基板上の薄膜等を評価する手法となることが期待される。本研究課題ではプロセス評価に応用するために、装置系の改良、弾性波の励起機構について実験・理論両面から基礎的な検討を行うとともに、表面改質の計測を行い以下の成果を得た。1.装置系に改良を加え、測定時間の短縮・再現性の向上等を図った。これにより異なる実験条件・試料等についての系統的な測定が可能となった。2.シリコン単結晶ウェハ-について系統的に測定を行い、超音波音速の酸化膜厚依存性、時間応答波形の形状について実験的に検討した。さらに、3.半無限固体表面をパルス光照射したときに生ずる、光励起キャリア、温度上昇、超音波を理論的に取り扱い、本法で得られる測定値と対応づけた。理論計算結果を実測デ-タと比較したところ、シリコン表面の熱拡散率が本来の値の4分の1程度である可能性が示された。この値の妥当性については現在検討中である。4.アルゴンイオンを打ち込んだシリコン単結晶に付いて、イオン打ち込み量と信号強度、信号波形との相関を検討した。従来法では困難である10^<11>[atoms/cm^2]程度のイオン打ち込みによる物性(主に熱拡散率、弾性率)変化を容易に検出できること、打ち込んだイオン量の2次元的な分布をほぼ実時間で画像化できることを新たに見いだした。以上のように、信号の発生機構に関して幾分不明な点が残るものの、固体表面の熱物性・弾性物性等を遠隔的に計測でき、かつ高空間分解能、高時間分解能を持つ新しい計画法の実現と応用への展開にむけて研究の進展があった。
金属基板表面を反応場とする新しい触媒の開発

1、硫黄修飾金に担持したPd触媒(SAPd)を用いたフローシステム試作機(第2世代)を作製した。すなわち、前年度に得られたフローシステム試作機(第1世代)の結果を基に、マイクロウエーブを利用したより効率の良い、セミフローシステム試作機(第2世代)を作製した。2、基板表面を反応場とする環境調和型有機金属触媒の開発:既に明らかになっているSAPd catalystの新機能、即ちSAPd中のAu-S結合、S-Pd結合が従来の結合に比べ強い事と前度中に得られた「半導体や金属でサンドイッチされた硫黄」に関する特性を利用し、計算科学・最先端分析機器を駆使して、基板表面を反応場とする環境調和型金属触媒(複数回利用が可能で、反応溶液中への金属種漏洩がほとんど無い。Pd以外の金属触媒)を論理的に開発する手法について検討した。具体的には、最先端計算科学(第1原理計算)、放射光利用施設SPring-8でのX線微細構造解析(XAFS)実験、物質・材料研究機構NIMSでの透過型電子顕微鏡実験により、SAPdの構造を解析し、SAPd中のパラジウム、硫黄、炭素各々について有用な知見を得た。3、創薬用ライブラリーの構築:SAPdを用いて新しい三次元多様型創薬用ライブラリーを効率良く構築した。更に、これらライブラリー化合物の各種キナーゼ活性を評価した。その結果、特定のキナーゼに活性のある創薬リード化合物の発掘に成功し、SAPdが創薬研究に有用であることが実験的に確認できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本申請研究では、既に申請者らが見いだしている硫黄修飾金担持型パラジウム(Sulfur-modified Au-supported Pd:SAPd)の研究成果を礎に、新しい反応場である硫黄修飾金の生成機構や物性等学術的特徴をまとめる。また、SAPdの利点を応用し、フローシステム・液層コンビ合成で大量且つ連続的に機能性分子を合成できる硫黄修飾金担持型金属触媒を開発する。具体的には、硫黄修飾金の生成機構や物性等学術的特徴については、「SAPdを用いたリガンドフリーBuchwald-Hartwig反応の開発」に成功したことと「大型放射光施設SPring-8での軟硬x線及びを用いた)XaFs実験」でSAPdの硫黄及びパラジウムの軌道情報を得られたことから、SAPdが従来の均一系あるいは不均一系金属触媒とは異なる新しい反応性及び反応場を有していることが明らかになってきた。即ち、SAPdはPdナノパーティクルを硫黄修飾金基板上に強力に担持しており、反応系中に高活性なPdナノパーティクルを放出するが、硫黄修飾金は反応後のPdナノパーティクルを補足する能力を有する(Catch&Release機構)。また、SAPdを用いたフローシステムでは、理論確証実権を確立し、実験室レベルでのフローシステムの開発に成功している。更に、SAPdを用いた液層コンビナトリアル合成では、約100化合物とミニライブラリーではあるが、迅速に合成できるシステムの構築に成功した。フローシステムや液層コンビナトリアル合成成功の鍵は、2つの異なるマイクロ波(シングルモードとマルチモード)の適切な利用にある。本申請研究での全ての実施内容において、確実に実験が勧められており、期待していたデータが集まっている。現在の研究実施状況・体制を維持する。
痛みを伴うのに咬みしめはどうして習癖に移行するのか？-筋抵抗性変化との関連-

慢性疼痛は治療に難渋する状態の1つである。口腔顔面領域では咀嚼筋痛障害として遭遇することが多く、継続的上下歯列接触習癖がリスクファクターの1つと考えられている。しかしこの習癖が慢性疼痛へと発展していくメカニズムは依然として不明である。前処置として伸張性運動を行わせ疼痛トリガー因子としての確認を行ってきたが、疼痛感受性に明瞭な変化は見られなかった。臨床では何らかの原因で開口量が制限され、その後開口制限・疼痛増加がみられる状態にしばしば遭遇する。このことから、不動化等の状態が疼痛過敏状態を固定化し、歯列接触習癖を慢性疼痛へと発展させるメカニズムに関与するのではないか?と考え、本研究を計画した。
大豆イソフラボンのアレルギー予防に関する基盤的研究および臨床疫学研究への展開

徳島県住民を対象として大豆イソフラボン摂取量とアレルギー疾患との関連を明らかにする横断研究を実施した。イソフラボン摂取量と血液生化学マーカーとの関連を調べたが、男女とも統計学的に有意な関連性を認めなかった。イソフラボンは大豆製品由来の栄養成分であるが、イソフラボン摂取量の多い群は野菜や魚介類の摂取量が多く、逆に肉類や菓子類の摂取量が少なかった。イソフラボン摂取量とアレルギー疾患との関連を解析したところイソフラボン摂取量が多い群は少ない群に比べ発症のリスクが低下傾向にあった。これまでアトピー性皮膚炎自然発症モデル動物であるNC/Nga(NC)マウスを用いゲニステインには皮膚炎を軽減する作用を有していることを明らかにしてきた。そのためダイゼインやエクオールでも同様の作用を発揮するか検討を行った。NCマウスをコンベンショナル環境下で飼育し、それらマウスに220mg/kg/dayのイソフラボンの経口投与を行った。週に1回、3分間における掻痒回数、出血、びらんの形成についてスコアリングし皮膚症状の観察を行った(実験開始より12週目まで)。実験終了後、脾細胞よりリンパ球を分離しin vitroで抗TCR抗体および抗CD28抗体により刺激し産生されるサイトカイン産生パターンを解析すると共に2週間毎に採血した血中IgEレベルについてELISA法を用いて測定を行った。ダイゼインおよびゲニステイン投与は、NCマウスの皮膚症状を軽減したが、その効果はゲニステインの方が高かろた。また、血中IgEレベルを測定した結果、イソフラボン投与群で低下が認められた。一方、T細胞からのIFN胃およびIL-4産生に関しては影響が認められなかった。炎症に係わる、別の実験としてDSS投与による実験的大腸炎に対するイソフラボンの影響についても検討を行った。体重1kg当だりゲニステインがダイゼインおよびエクオールを20mg経口的に投与を行い、大腸炎の増悪の指標となる体重の測定を経時的に行った。体重減少は、エクオール投与群で最も著しいことから、構造が類似するイソフラボンでも個々の生理作用は異なることが明らかとなった。徳島県の勤労者1860歳735名(男性479名、女性256名)を対象に、食物摂取頻度調査(FFQ)、食習慣・生活習慣・アレルギーに関するアセケート、身体計測を行い、アレルギーの有無と食品群別摂取量および欠食・間食・夜食頻度との関連性について解析を行った。男女別に、正常群とアレルギー群の2群に分け、群間比較を行い、栄養素・食品群別摂取量、欠食・間食・夜食頻度との関連について検討した。男性では、非アレルギーに比しアレルギー群で、肉類の摂取が有意に多いことが認められた(P=0.008)。それに対し女性では、非アレルギー群に比しアレルギー群において栄養素ではビタミンAが有意に多く(P=0.040)、食品群別摂取量豆類の間取量が有意に少ない(P=0.041)ことが分かった。アレルギー性疾患と食事摂取頻度および生活の関係についてロジスティック回帰分析を行った結果、女性において、ビタミンA摂取量の1.0(μy)増加に伴うオッズ比は4.23(95%信頼区間1.095-16.343、P=0.0365)、豆類摂取量の1.0に伴うオッズ比は0.987(95%信頼区間0,977-0.998、P=0.0160)であった。以上のことよ豆類摂取がアレルギー疾患と関わる可能性が示唆された。【目的】大豆はこれまでの研究で、骨粗鬆症、心血管疾患及び悪性腫瘍の発症を抑制する作用があることが明らかになっている。我々は、これまで大豆イソフラボンと身体機能との関連を動物モデルで解析を行い、大豆イソフラボンの新規な免疫制御機構を見いだしてきた。今回はこれら知見を臨床応用へ結びつけるための基盤研究として、徳島県における一般住人を対象として大豆製品摂取と生活習慣病に関わる各種マーカーとの関連性を探る横断調査を行った。【方法】徳島県の勤労者1860歳1452名を対象に、食物摂取頻度調査(FFQ)、食習慣・生活習慣に関するアンケート、身体計測および血液生化学検査を行った。統計解析は、SPSS統計ソフトver.16.0により行った。【結果・考察】調査回収率は100%、有効回答率は100%、1452名の分析を行った。大豆製品の摂取量により4群に分類したところ、男女とも身長、体重を含めた身体学的測定値および血液生化学検査値に統計学的な差は認められなかった。食物摂取状況に関しては、男性において大豆製品の摂取量が多い者の特徴として、野菜、魚介類、調味料の摂取量が多かった。女性においては、それら食品群に加えて果実摂取量が統計学的に有意に多かった。

栄養素摂取量は、食品群別摂取量の結果を反映して大豆製品の摂取量が多い者は、鉄、カリウム、食物繊維摂取量が多かった。代表的なメタボリックリンドロームの基準で分類した場合、男性で1076名中207人、女性で384名中12名が該当した。メタボリックリンドロームと大豆摂取量との関係についてロジスティック回帰分析を行った結果、男性において最も摂取量が少ない群に比べ最も多い群の発症リスクは、40歳以上で0.978(95%信頼区間;.565-1.691)、40歳未満では、1.557(95%信頼区間;0.699-3.466)であった。今年度はこれまで動物実験で得られた大豆が有する免疫制御機構に関する知見をさらに掘り下げるために、徳島県において栄養調査を行い、アレルギーとの関連について解析を行った。当初予定していた調査人数よりも少ないが750名程度の血液検査を含めたデーターが収集できた。アレルギー症状を有する者と有さない者との食事要因を比較したところ、アレルギーを有さない者は、有する者に比べて大豆摂取量が多かった。これらの知見をベースとして、今後研究を発展させることが可能と思われる。24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度の研究により、大豆製品とアレルギー疾患との関連性に関する知見を得ることができた。今後は、調査対象者の人数を増やし検出パワーを向上させると共に、大豆製品の摂取量調査方法を、食物頻度摂取量作法から大豆製品写真を用いた方法に変更し調査を行い摂取状況調査精度を向上させる。
子ども虐待の世代間連鎖断ち切りに向けた妊娠期からの予防的支援の実践モデル構築

本研究の目的は、母子保健活動において虐待の世代間連鎖の断ち切りに向けたポピュレーションアプローチと虐待死を防ぐために高リスク群の妊婦・親へのアプローチを併用し、妊娠期からの予防的支援の実践モデルを構築することである。平成30年度は次のことを実施した。1.ポピュレーションアプローチとしてA市において妊娠初期、中期、後期の各期に妊婦の健康管理、胎児の発達、胎児とのコミュニケーションの取り方、安全な出産に向けての準備等についてパンフレットの郵送を継続して実施した。また、ハイリスクアプローチとして、妊娠届アンケートからリスク要因の重みづけを行い、ローリスク群、ハイリスク群、超ハイリスク群に分類し、妊娠中から支援が必要な妊婦を見極め、彼らへの支援を行った。その成果として、出生後の母親のうつ指標であるEPDS得点及び子どもへの気持ちを示すBonding得点が低くなり、支援の有効性が示唆された。2.世代間連鎖断ち切りにむけた支援内容を検討するため、乳児早期新生児訪問および訪問後の事例検討会を継続して実施した。今年度は、EPDS9点以上、Bonding3点以上の事例に2回訪問し、その改善状況、関連する要因について検討した。2回の家庭訪問による支援を継続することによりEPDS,Bondingが改善できていることが確認できた。家庭訪問による支援で改善が難しい事例についてはさらに個別に検討していくことが必要である。研究結果から、ポピュレーションアプローチが有用であり、また、ハイリスク事例に対する妊娠期からの支援内容について、保健師の研修プログラムに反映させていくことができると考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、母子保健活動において、虐待の世代間連鎖の断ち切りに向けたポピュレーションアプローチと虐待死を防ぐために高リスク群の妊婦・家族へのアプローチを併用した妊娠期からの予防的支援の実践モデルを構築である。平成28年度は次のことを実施した。1.妊娠届出をした妊婦の実態についてアンケートから分析した。妊婦の年齢は平均30.7歳、妊娠届出週数平均8.5週、初産46.0%、未婚12.7%であった。精神疾患既往あり2.5%、妊娠・出産・育児への不安あり35.6%、その内訳は経済的不安が44.6%と最も多かった。妊娠届出に不安がある妊婦が約3割あり、母子健康手帳交付時に相談できる保健師がいることを伝えていくことが必要であることが示された。2.妊娠中からの支援方法を検討した。妊娠中から、妊婦と胎児との愛着形成を促進することを目的として、妊娠届出時面接を全数に行い、その後妊娠中3回の支援レターを送付することとした。支援レターの内容は、妊娠初期:妊婦の健康管理、胎児の発達、妊娠中のリラックス法、妊娠中期(57か月頃):妊婦の健康管理、胎児の発達、胎児とのコミュニケーション、妊娠後期(8か月頃):妊婦の健康管理、胎児の発達、出産に向けての準備とした。3.事例検討会を実施した。妊娠中から支援した事例について検討した。特に妊娠届出時で把握していたが、妊娠後期に死亡した事例について検討し、妊娠中の精神状態を把握する指標や、支援方法について検討した。妊娠届出時アンケートを分析し、妊婦の不安の実態が明らかになり、その不安の実態に基づき支援方法を検討した。妊娠中からの支援が世代間連鎖を断つ支援につながっていることの関係をみていくためには、出産後の母親の状況を分析していくことが必要である。本研究の目的は、母子保健活動において、虐待の世代間連鎖の断ち切りに向けたポピュレーションアプローチと虐待死を防ぐために高リスク群の妊婦・家族へのアプローチを併用した妊娠期からの予防的支援の実践モデルの構築である。平成29年度は次のことを実施した。1.A市において妊娠届を活用した支援方法の検討のため出産後のEPDSとBonding指標に着目し、妊娠届時の状況及び4か月児健診の結果を分析した。妊娠届の妊婦の年齢は31.0±5.4歳、届出週数平均は8.7±2.1週、新生児訪問時の児の日齢60.9±18.2日、EPDS9点以上は9.6%、Bonding3点以上19.7%であった。4か月児健診において育てにくさを感じるは、EPDS9点以上が、Bonding3点以上が有意に多かった。産後早期の支援が必要な妊婦については、妊娠中からの関係づくりが重要であり、妊娠中からの支援の重要性が示唆された。2.B市において世代間連鎖の断ち切りに向けた支援を検討するため、乳児早期新生児訪問事例のEPDSおよびBondingについて分析した。EPDS9点以上13.6%、Bonding3点以上は25.5%であった。EPDS, Bondingが高値およびメンタル相談歴と産後の健康問題、夫や実母という身近な家族に相談できていないこと、経済的不安との関連がみられたことから、これらの指標が高い母親に対して、乳児早期から心理社会的な支援を行っていくことが必要と考える。3.A市の昨年度の事例検討で、妊娠後期にうつによる自殺事例があった。そのため、妊娠中からEPDSを実施することとした。平成29年度のEPDSのデータ分析を行っている。調査を実施しているA市において、妊娠中の精神的問題による自殺事例があった。妊娠届時面接では把握できていなかった。そのため、平成29年度から妊娠期のEPDSのデータ収集を行っている。研究計画で予測していなかった状況であり現在データ収集中である。

本研究の目的は、母子保健活動において虐待の世代間連鎖の断ち切りに向けたポピュレーションアプローチと虐待死を防ぐために高リスク群の妊婦・親へのアプローチを併用し、妊娠期からの予防的支援の実践モデルを構築することである。平成30年度は次のことを実施した。1.ポピュレーションアプローチとしてA市において妊娠初期、中期、後期の各期に妊婦の健康管理、胎児の発達、胎児とのコミュニケーションの取り方、安全な出産に向けての準備等についてパンフレットの郵送を継続して実施した。また、ハイリスクアプローチとして、妊娠届アンケートからリスク要因の重みづけを行い、ローリスク群、ハイリスク群、超ハイリスク群に分類し、妊娠中から支援が必要な妊婦を見極め、彼らへの支援を行った。その成果として、出生後の母親のうつ指標であるEPDS得点及び子どもへの気持ちを示すBonding得点が低くなり、支援の有効性が示唆された。2.世代間連鎖断ち切りにむけた支援内容を検討するため、乳児早期新生児訪問および訪問後の事例検討会を継続して実施した。今年度は、EPDS9点以上、Bonding3点以上の事例に2回訪問し、その改善状況、関連する要因について検討した。2回の家庭訪問による支援を継続することによりEPDS,Bondingが改善できていることが確認できた。家庭訪問による支援で改善が難しい事例についてはさらに個別に検討していくことが必要である。研究結果から、ポピュレーションアプローチが有用であり、また、ハイリスク事例に対する妊娠期からの支援内容について、保健師の研修プログラムに反映させていくことができると考える。妊娠中期の支援レターに生活習慣に関するアンケートを同封したが回収率が22.6%にとどまっている。支援が必要な妊婦を妊娠届出時から把握する方略を検討していく予定である。A市、B市においてEPDS,Bondingに焦点をあて情報収集している。これらの結果を統合し、世代間連鎖の断ち切りにつながるメンタルの健康状態に焦点を当てた研究を進めていくことが必要になっている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
大深度地盤における粘性土の時間依存的変形特性の研究

本研究は,大阪湾泉州沖海底地盤から得られた不撹乱洪積粘性土の時間依存的力学特性を調査するとともに,その変形予測手法について提案を行った。研究実績の詳細は以下のとおりである。1.中圧定ひずみ速度試験機を試作し,不撹乱洪積粘性土の圧密特性について検討を行った。まず,圧密特性におよぼすひずみ速度および背圧等の試験条件の影響について検討を行った。その結果,定ひずみ速度圧密試験から得られる圧密降伏応力は,ひずみ速度の影響を顕著に受けることを明らかにした。また,中圧定ひずみ速度試験機は,沖積粘性土と比較して圧密降伏応力の値が大きい不撹乱洪積粘性土に対して有用であることを明らかにした。2.ミニ3軸圧縮試験機および中圧ミニ3軸圧縮試験機を用い,不撹乱洪積粘性土の非排水せん断特性について検討を行った。また,せん断特性におよぼす年代効果の影響について検討を行うために,練り返し再圧密洪積粘性土を用いた非排水せん断試験も合わせて行った。不撹乱粘性土および練り返し再圧密粘性土ともに,最大軸差応力の対数と間隙比には線形関係が認められた。またe_Lおよび間隙比指数を用いることにより,初期間隙比のせん断強度におよぼす影響が除去できることが示された。3.圧密試験およびミニ3軸試験の結果を用いた不撹乱洪積粘性土の弾粘塑性パラメータ決定方法を提案した。また,決定されたパラメータは3軸圧縮試験のシミュレーション解析および埋立人工島の一次元圧密解析を通じてその妥当性が検討された。平成3年度の研究実績は以下のとおりである。1.側方拘束型中圧圧密試験器の設計および製作を行った。今回製作した試験器の特徴は,1)直径6cm,高さ2cmのリング型拘束装置により側方変位を拘束する。2)供試体の飽和のための背圧の付加が可能である。3)供試体の体積変化および過剩間隙水圧の測定が可能である。4)最大50kg/cm^2の荷重の載荷が可能である。以上の4点が挙げられる。2.本研究では研究の対象を大深度海底粘土に絞ることとした。このため,大深度海底地盤から採取された不撹乱試料の収集を行った。特に,同一ボ-リング地点において深度方向(深度約60m130m)に連続した不撹乱試料が得られた。3.収集した試料を用い,標準圧密試験および長期圧密試験を行った。試験結果を用いることにより,対象試験の不縮変形特性および長期圧縮特性の把握に努めるとともに,弾粘塑性構成式のパラメ-タの決定を試みた。4.収集した試料に対し,ミニ3軸圧縮試験機および中圧ミニ3軸圧縮試験機を用い,圧密非排水三軸圧縮試験および圧密非排水クリ-プ試験を行った。試験結果を用いることにより,対象試験のせん断変形特性および時間依存的せん断特性の把握に努めるとともに,弾粘塑性構成式のパラメ-タの決定を試みた。5.3.および4.において決定されたパラメ-タを,松井・阿部らによって提案された正規圧密粘土の弾粘塑性構成式に適用した。シミュレ-ション解析の結果,本研究において決定されたパラメ-タの妥当性が確認された。平成4年度の研究実績は以下の通りである。1.試作した定ひずみ圧密試験機を用い、大阪湾から採取された洪積粘性土の圧縮特性について検討した。標準圧密試験から得られる圧密特性と比較して、データが連続的に得られることからよりより詳細な圧密特性が検討できることが示された。

また、バーランドらによって提案された、粘性土の物理特性によって決定される基準圧密曲線の存在が示唆された。2.中圧ミニ3軸圧縮試験機を用い、大阪湾から採取された不攪乱洪積粘性土のせん断特性について検討した。また、練りかえし再圧密試料のせん断特性と比較・検討した。その結果、不攪乱試料は年代効果の影響により、再圧密試料より同一の間隙比に対して大きな最大軸差応力を持つことが分かった。また、間隙指数および液性限界の間隙比を用いることにより、正規圧密領域における粘性土の非排水強度が統一的に示されることが分かった。3.ミニ3軸圧縮試験および圧密試験を用いた粘性土の力学パラメータの決定法について提案した。また、得られた結果を用い、埋立人工島の一次元圧密解析を行った。その結果、妥当なパラメータが得られていることが分かった。