hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高周波誘導加熱・レーザー重畳によるCFRTP成形法の開発

今年度は主に立体成形を行った際の除荷後の変形量の予測を行った。そのために成形品全体の弾性回復量をCFRTPの面内せん断試験結果から求めることを試みた。まずCFRTPシートからハット型の成形品を作製した。内径55mmの丸型コイルの高周波誘導加熱(IH)により炭素繊維自体が熱源となりCFRTPシートをを内側から加熱した.被加工材はコイル内に設置するため,直径54mmの円形とした.板抑え機構と工具は,IHに影響されないように木材,セラミックスとし、バネによる板抑え荷重はおよそ100Nとした.下死点までストロークさせた状態のまま被加工材を冷却して硬化させた場合を弾性回復前の状態とし,下死点までストロークさせた後に除荷して加熱を続けた場合を弾性回復後の状態とした.高さ10mmのハット型の回復量はおよそ10%であった。せん断試験による回復量の測定装置はステッピングモータ,スライダ,ヒータ、ロードセルから構成され,30×10mmの試験片の両端10mmをクランプに固定し,中央の10×10mmを加熱し変形させる.試験片にせん断力を加え5mmストロークさせた後,クランプの固定を解放して弾性回復を促す.この際、せん断ひずみ速度の影響も考慮するため、ひずみ速度を3通りに変化させた。成形温度200°C,保持時間0s,ひずみ速度0.05,0.1,0.2mm/sとして弾性回復量を測定した結果,回復量はひずみ速度が遅いほど少なくなる傾向がみえた.成形温度200°C,ひずみ速度0.2mm/s,保持時間0,30,60sとして弾性回復量を測定した結果,保持時間が長いほど少なくなる傾向がみえた.いずれも非晶性樹脂の弾性回復に起因するものと思われる.ハット型成形品各部の変形量を算出し、せん断試験から得られた回復量の予測値と成形品の回復量を比較したところひずみ速度との一致は見られたが、保持時間とは乖離が見られた。今年度は、本研究の大前提となる連続繊維強化プラスチックにおける繊維の切断が強度に与える影響について調べた。軽量素材として注目されている炭素繊維複合熱可塑性プラスチック(CFRTP)シートに穴あけ加工を行う際に繊維の切断が強度にどのように影響するかについて強度を調べた。直径5mmの炭素繊維複合材料用ドリルと、マトリクス樹脂にポリメタクリル酸メチル(PMMA)を用いたCFRTPシートを200°Cまで加熱して、長さ80mmでテーパ角1°の形状のキリを用いて繊維を開けた穴を作製して、S45C板とボルトで締結した試験片を万能試験機で引張試験を行った。平織りのシートの交点に選択的に、キリの先端を合わせて穴をあけた試験片は、厚さ方向に繊維とマトリクス樹脂の偏りが生じるため、冷却時にシートに荷重を残したまま冷却して厚さの変動を極力抑えた。シート一枚の厚さは0.3mmであり、加熱することにより1,2,3層の積層CFRTPのシートを作製して、それぞれに直径5mmの穴を加工した。万能試験機による引張試験結果は次の通りである。1層の場合、最大荷重が約1500Nと約900N、2層の場合、約2900Nと約1900N、3層の場合、約4100Nと3300Nとなり、繊維の切断を極力抑えて穴をあけたCFRTPシートはいずれの積層数の場合も、ドリルで穴をあけた場合の試験片よりも、最大荷重が大きくなることがわかった。このことから繊維の切断がCFRTPシートの強度低下につながるため、なるべく繊維を切断せずに加工することが重要となる。しかし、積層数が増えると繊維の切断を極力抑えたことによる強度の優位性が小さくなることがわかった。これは、積層数が増えることによって、破壊は表面から進展するため厚さが増加すると表面の影響が小さくなるためと思われる。繊維の切断を抑えた穴あけ加工において、厚さ方向の板厚の変動や炭素繊維の偏りを抑えることに想定以上に時間がかかってしまい、三次元形状付与の実験の準備が遅れてしまった。また、購入予定のCO2レーザーを試験的にCFRTPシートに照射した際にシートの上昇温度が想定よりも高かったため、繊維にダメージを与えてしまうことがわかり、レーザー加工機の機種選定、高周波誘導加熱装置(既存設備)の配置、逐次成形用のXYZステージなどの選定および配置を全面的に見直さなくてはならなくなったため。今年度は、昨年度の穴あけに続き,簡易的な逐次成形による凸形状の三次元成形に取り組んだ.高周波誘導加熱装置の設定電圧と炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)シートの加熱温度の関係を調べ,絶縁材の棒状工具によりZ方向の移動のみで成形できるハット型の加工を行った.誘導加熱コイルの内径が50mmであるため,その中に組み込めるように治具を設計・製作した.特に板抑え力は成形性に大きな影響を与えるため調整できるようにした.まず,線径0.1mmのT型(銅-コンスタンタン)熱電対により,コイル内におけるCFRTPの表面温度を調べた.高周波誘導加熱装置の設定電圧を60-110Vまで変化させて単層(約0.7mm)のCFRTPシートの表面温度を測定した.

60secでほぼ温度が安定して,110V-60secの条件で表面温度が280°C程度にまで上昇することがわかった.また,コイル内の位置は,高さ方向の中心付近で,外側に近い方が効率的に温度が上昇することがわかった.同じ加熱条件で,最も加熱されない場所では73°C,最も加熱される場所では224°Cとなり,150°C程度の差が確認された.次にZ方向の成形実験を行った.工具で中心に10mmの変形量を与え,除荷のタイミングを加熱終了後,加熱中の二通りの実験を行い,マトリクス樹脂と炭素繊維の緩和による高さ方向の戻り量を測定した.成形温度が255°Cと低い場合は5mm,280°Cの場合は0.4mmであった.成形荷重においては,温度,変形(ひずみ)速度が遅いほど荷重が小さく,回復量は温度が高い場合には変形速度が速くても戻り量が少ないことがわかった.前述の通り,位置による加熱温度の差もあり,CFRTPシート全体が均一な温度状態になることは無く,また位置と時間によって変形回復量が変化する可能性があるため,今後は温度と回復量の予測を詳細に行う必要があることがわかった.高周波誘導加熱装置とCFRTPシートを固定する治具の位置関係により,治具の温度が上がってしまうというトラブルが続き,三次元形状付与の実験の準備が遅れてしまった。また,逐次成形時に予想以上に弾性回復量が多く,所望の形状を得るためには,温度と弾性回復量の予測を行う材料試験を行う必要が生じたため.今年度は主に立体成形を行った際の除荷後の変形量の予測を行った。そのために成形品全体の弾性回復量をCFRTPの面内せん断試験結果から求めることを試みた。まずCFRTPシートからハット型の成形品を作製した。内径55mmの丸型コイルの高周波誘導加熱(IH)により炭素繊維自体が熱源となりCFRTPシートをを内側から加熱した.被加工材はコイル内に設置するため,直径54mmの円形とした.板抑え機構と工具は,IHに影響されないように木材,セラミックスとし、バネによる板抑え荷重はおよそ100Nとした.下死点までストロークさせた状態のまま被加工材を冷却して硬化させた場合を弾性回復前の状態とし,下死点までストロークさせた後に除荷して加熱を続けた場合を弾性回復後の状態とした.高さ10mmのハット型の回復量はおよそ10%であった。せん断試験による回復量の測定装置はステッピングモータ,スライダ,ヒータ、ロードセルから構成され,30×10mmの試験片の両端10mmをクランプに固定し,中央の10×10mmを加熱し変形させる.試験片にせん断力を加え5mmストロークさせた後,クランプの固定を解放して弾性回復を促す.この際、せん断ひずみ速度の影響も考慮するため、ひずみ速度を3通りに変化させた。成形温度200°C,保持時間0s,ひずみ速度0.05,0.1,0.2mm/sとして弾性回復量を測定した結果,回復量はひずみ速度が遅いほど少なくなる傾向がみえた.成形温度200°C,ひずみ速度0.2mm/s,保持時間0,30,60sとして弾性回復量を測定した結果,保持時間が長いほど少なくなる傾向がみえた.いずれも非晶性樹脂の弾性回復に起因するものと思われる.ハット型成形品各部の変形量を算出し、せん断試験から得られた回復量の予測値と成形品の回復量を比較したところひずみ速度との一致は見られたが、保持時間とは乖離が見られた。CFRTPシートにおける炭素繊維の切断が、シートの強度に多大な影響を与えることがわかったため、より簡便に穴あけ加工が行える方法について再度検討を行う予定である。今年度は、早急に、レーザー加工機、XYZステージの選定を終了させ、高周波誘導加熱装置、レーザー加工機、XYZステージをそれぞれを適切に稼働させ、逐次成形によるカップ形状のような3次元加工
過疎地域における「生活」をめぐるガバナンス－日独地域比較研究

ドイツやオーストリアでは、近年、再生可能エネルギー生産による地域づくりで成果をあげた自治体が多数生まれつつある。興味深いことにそうした自治体は、人口が数百数千人単位の「小さな自治体」が多数を占め、雇用を中心に、交通、教育、福祉、医療等の各種インフラをめぐるガバナンスを整備し、人口の維持と地域の持続性の確保に成功している。その成果を生み出す要因として日独墺比較研究で明らかとなったのは、1合意形成を志向する自治体運営のパターン、2住民の民主的な地域運営の仕組み、3自治体間協働、4再エネや有機農業等、農業や農山村地域を活かす新産業創出、5上記を可能にするナショナルレベルの政治環境の重要性である。本研究は、地域における人々の日々の暮らしを支える諸制度のうち、特に「雇用」に関わる「ガバナンス」を、日独墺の国際比較の視点から明らかにしようとするもので、とりわけ、各国の小規模自治体を対象に、実証研究を行うものである。平成27年度は、日本における小規模自治体の課題である「過疎問題」について、特に人々の暮らし(雇用、農業、交通、行政等)に注目しながら、1960年代から2000年代までの50年にわたって、学術的にいかに論じられてきたのかを、5つの専門ジャーナル雑誌のレビューとしてまとめた(大黒・魚住・東原「過疎」問題はどのように論じられてきたのか(3)」『熊本法学』第134号、2015)。さらには、研究を担当する3名がそれぞれ1本ずつ、それぞれの関心に沿って、日本と墺太利における地域の「雇用」と「暮らし」に関する論文を、雇用に関する専門雑誌『雇用構築学研究所ニューズレター』に発表した。上記の成果を得るにあたっては、研究担当全員が集まる研究会を4回実施し、論文の進捗状況の確認と論文の相互読み合わせと討論を行って、研究と論文の質を高めるピアレビューを行った。本研究はフィールドワークをその不可欠の要素としており、大黒・松野を中心に、福島県内あぶくま地域の出身で、現在福島第一原発事故による避難生活を送る女性農業者を訪ね歩き、震災前後の「雇用」と「働き方」「日常生活」の変化についてのインタビュー調査等を実施した。「研究会」「論文執筆」「フィールドワーク」を組み合わせ、研究初年度としての基礎を築くことができた。本研究にとって重要な意味を持つ小規模自治体の「雇用」ガバナンスについて、日独墺の対応の比較を行うにあたり、日本においては、「過疎」の問題をどうとらえるのかを明らかにすることが重要であり、日本の「過疎」問題の歴史的展開を独墺の同時代史と比較することを目指している。平成27年度は、「過疎はいかに論じられたのか」という論文の成果に現れているように、日本の過疎問題の歴史的変遷を追う作業は当初の想定以上に進んだが、他方で、それを独墺と比較するための研究、とりわけフィールドワークが、本来予定していたにも関わらず、相手方との連携がうまくいかずに実現しなかった。平成28年度の研究は、ドイツ担当の研究代表者である大黒太郎が主として企画者となってドイツでのフィールドワークを実施したことが活動の柱である。またフィールドワークの準備、さらには実施後の総括のために共同の研究会を開催した。1.ドイツ、バイエルン州グロースバールドルフでのフィールドワークの実施:調査対象として、再生可能エネルギー生産を基盤に農村地域の持続可能な発展で成果をあげたとしてバイエルン州から特別賞を受けた村、グロースバールドルフを選んだ。この村の成果を生み出した最も重要な仕組みは、すべてのプロジェクトが協同組合方式で運営され、プロジェクトの企画から、住民の合意の取り付け、資金調達、組織の立ち上げ・運営まで、すべてが村民だけで行われていることであった。この村が、バイエルン州で最も小さな村(住民約850名)だということを考えれば、村の潜在力とそれをプロジェクトへと編み上げる組織化の力には驚くべきものであろう。農山村地域の小さな自治体がもつ潜在力とその組織化の成果ーこの仕組みを調査できたことが大きな成果である。2.研究会活動:共同の研究会は3回開催し、特に年度末には、フィールドワークの成果を総括するとともに、日本やオーストリアにおける「過疎」と「地域開発」の同行に関する比較研究への展開の方法について、議論を深めた。同じく農山村地域の持続可能性を課題としながら、行政主導で「観光」や「農の6次化」を有効な政策として推進し、また効率化の名のもと自治体の大規模化(合併推進)を進める日本との比較研究が有効であることが明らかとなった。3.成果:共同研究者が熊本大学在籍中に熊本地震で被災したことから、これまでの研究の成果と、被災者としての切実な問題意識で執筆した「熊本地震と南阿蘇鉄道(『熊本法学』第138号)が大きな成果である。研究第1年目に予定していたドイツでのフィールドワークを実施したことで、研究は大きく進んだ。また、今年度最終の共同研究で、ドイツ・グロースバールドルフでのフィールドワークの成果を総括する中で、ドイツの事例を軸に、日本(九州・北海道、福島)やオーストリアといった本研究の対象地域との比較を行うことが有効だと確認されたことは、最終年度の研究総まとめへの見通しついた。昨年度の成果を論文として公表し、それをもとに、比較研究へと発展させることが、次の課題となる。政治学・行政学分野の日欧比較研究はこれまで、「福祉国家」や「政党政治」の分野に焦点を当ててきたが、日本において「過疎問題」がいよいよ深刻化し、現実政治のレベルでも「地方創生」がテーマとなるなど、2000年以降は、地方都市や中山間地域の持続可能性をどう作りだすかが関心を集めてきた。

本研究は、上記の社会的要請に応えるべく、当該分野の比較研究に、「過疎地域における生活をめぐるガバナンス」という新たなテーマを加えるものである。ドイツやオーストリアでは、近年、再生可能エネルギー生産や有機農業、林業などを通じて地域の持続可能性を高めることに成功した自治体が多数生まれつつある。そうした自治体は、人口が数百数千人単位の比較的「小さな自治体」が多数を占め、農山村地域の基礎自治体として、雇用、交通、教育、福祉、医療、各種インフラなど住民生活を支えるガバナンスを提供し、人口の維持と地域の持続性の確保に成功している。こうした事例は、「先進諸国における農山村地域においてその持続性をいかに確保するのか」、という点で同じ課題を抱える日本に対し、多くの示唆を与えるものである。本研究では、日本における過去40年にわたる「過疎問題」のレビューを通じて、現代における「地域の持続性」に関する論点を明らかにしたと同時に、福島や熊本等国内はもちろん、ドイツ・バイエルン州グロースバールドルフ、オーストリア・フォーアアールベルク州ズルツベルクでのフィールドワークを実施するなど、現地調査に重点を置き、「交通」や「教育」という分野ごとのガバナンス比較に取り組んだ。研究で明らかとなったのは、1合意形成を志向する自治体運営パターン、2住民の民主的な地域運営の仕組み、3自治体間協同、4再エネや有機農業等、農業や農山村地域を基盤とする新産業創出5上記政策パッケージを可能にするナショナルレベルの政治環境、等の重要性であった。ドイツやオーストリアでは、近年、再生可能エネルギー生産による地域づくりで成果をあげた自治体が多数生まれつつある。興味深いことにそうした自治体は、人口が数百数千人単位の「小さな自治体」が多数を占め、雇用を中心に、交通、教育、福祉、医療等の各種インフラをめぐるガバナンスを整備し、人口の維持と地域の持続性の確保に成功している。その成果を生み出す要因として日独墺比較研究で明らかとなったのは、1合意形成を志向する自治体運営のパターン、2住民の民主的な地域運営の仕組み、3自治体間協働、4再エネや有機農業等、農業や農山村地域を活かす新産業創出、5上記を可能にするナショナルレベルの政治環境の重要性である。「過疎はいかに論じられたのか」、に関する論文は、想定よりも規模が大きく、かつ包括的な論文に発展しつつあるので、平成28年度の初旬にはその完成を目指したい。また、平成27年度に、研究担当者3名がそれぞれの関心に従って執筆した各国における雇用関係の論文については、さらに発展させる。また、ドイツ・オーストリアへのフィールドワークについては、研究の中間年度である平成28年度に実施できるよう準備を進める。ドイツについては、元東ドイツ地域ハレ市に近い小規模自治体でのフィールドワークを予定している。オーストリアにおいても、同様の地域を選定し、フィールドワークを実現したい。福島県内あぶくま地域の女性農業者のインタビュー調査については、引き続き規模を順次拡大しながら行うとともに、「農業」と「食」によって女性の「雇用」をいかに実現するのかについて、歴史的経緯をまとめたい。以上の目的を達成するため、研究会は、平成27年度同様、年34回のペースで実施する。
グルタミン酸レセプタ-の同定と脳神経疾患の解明への応用

(1)クモ毒素中のグルタミン酸レセプタ-阻害物質の構造活性連関:ジョロウグモ毒素(JSTX群)として16種のクモ毒素の構造を決定し、またそのアナログ化合物を合成してレセプタ-の阻害機構と阻害分子の構造の関連を節足動物神経筋シナプスや哺乳類脳シナプス標本を用い明らかにした。(2)標識化クモ毒素利用によるグルタミン酸レセプタ-の可視化:放射性ヨ-ド化JSTXを用いオ-トラジオグラフィ-法を用い甲殻類神経筋シナプスにおけるグルタミン酸レセプタ-部位を明らかにした。またビオチンを結合させたクモ毒素JSTXを用い、アビジン・ビオチンの特異的結合反応を利用してラットの小脳および海馬におけるグルタミン酸レセプタ-の分布を組織化学的に明らかにした。(3)各種組織におけるグルタミン酸レセプタ-の電気生理学的解折:海馬のスライス標本や培養細胞から膜電位固定法やパッチクランプ法により単一チャンネル電流の記録を行いクモ毒素などによる阻害様式の解析を行った。(4)シナプス前グルタミン酸レセプタ-の発見:イセエビのシナプス前神経膜にシナプス後膜と異なるグルタミン酸レセプタ-の存在を明らかにした。シナプス前膜からはカリウム依存性の過分極電位が発生しこれはクモ毒素で遮断されず、百日咳毒素によって遮断された。この結果からシナプス前膜にはGTP結合蛋白と結合する新しい代謝型のグルタミン酸レセプタ-が存在し、自己受容体として伝達物質放出を調節している機構が明らかになった。(5)虚血後のスナネズミの海馬よりスライス標本を作成し、血流停止後のさまざまな時間経過でCAI錐体細胞に起こる膜電位変化を記録し、遅延性神経細胞壊死の過程で起こるグルタミン酸放出、カルシウム代謝異常を裏付ける電位変化を観察した。1)クモ毒素JSTX利用による脳グルタミン酸レセプターの特性の解析:モルモット海馬のスライス標本を用いCA1野の錐体細胞に対する主な入力が非NMDA型のレセプターに結合しJSTXによって阻害されること、この他にNMDA型レセプターもシナプス伝達に関与していること微小電気生理学的、薬理学的手法により証明した。2)新しいジョロウグモ毒素(JSTX)関連物質の構造解析:ジョロウグモ毒腺中からさらに12種類の新しい毒素が単離構造決定された。新毒素群はJSTXの2、4-ジヒドロキシフェニル酢酸部がインドール3酢酸、あるいは6-ヒドロキシインドール3酢酸に置換されていること、および、それに隣接するペプチド、ポリアミン部分はアスパラギン、アルギニン、オルニチン、カダベリン、プトレアニン、アンノプロピルプトレアニン等の構成分子が各種組あわさった配列をもつ新物質群であった。3)グルタミン酸受容体阻害に関する、JSTX関連化合物の構造活性相関:JSTXの活性発現最小部位は2、4-ジヒドロキシフェニルアセチル-アスパラギニル-カダベリンであることが明らかになり、この知見及び他の天然クモ毒素の構造からの知見を統合して、各種関連化合物の合成を行った。その結果1-ナフチルアセチルスペルミン、シクロヘキシルアセチルスペルミンに天然クモ毒JSTX-3の約0.1倍の阻害活性をもつことが判明した。4)標識化クモ毒素の合成:放射性ヨードをラクトパーオキシダーゼ法によりJSTX-3に結合させ、イセエビ筋におけるグルタミン酸レセプターに対する結合部位をオートラジオグラフィーで証明した。またトリチウムシアンボロヒドリドによる還元法でトリチウムを導入したJSTX-3を合成し、グルタミン酸レセプターの結合実験を行った。

1)グルタミン酸レセプターの阻害活性をもつ16種のクモ毒素の構造を決定し、またそのアナログ化合物を合成してレセプターの阻害機構と阻害分子の構造の関連を明らかにした。2)標識化クモ毒素利用によるグルタミン酸レセプターの可視化:放射性ヨード化JSTXを用いオートラジオグラフィー法を用い放射活性が甲殼類神経筋シナプス部位に一致することを明らかにした。またビオチンを結合させたクモ毒素JSTXを用い、アビジン・ビオチンの特異的結合反応を利用してラットの小脳および海馬におけるグルタミン酸レセプターの分布を組織化学的に明らかにし、その結合部位が非NMDA型レセプターの分布と一致することを示した。3)各種組織におけるグルタミン酸レセプターの電気生理学的解析:海馬スライス標本を作成し、錐体細胞より膜電位固定法によりシナプス後電流を計測し、この電流が複数のグルタミン酸レセプターのサブタイプの活性化によることをJSTXなどの阻害薬の効果により証明した。またラット海馬の培養細胞からパッチクランプ法により単一チャンネル電流の記録を行いクモ毒素などによる阻害様式の解析を行った。4)シナプス前グルタミン酸レセプターの特性:イセエビのシナプス前神経に数本の微小電極を刺入する手法により神経終末に発生する電位の直接の観測が可能となった。グルタミン酸を投与するとシナプス前膜からはカリウム依存性の過分極電位が発生しこれはクモ毒素で遮断されず、百日咳毒素によって遮断されGTP結合蛋白を介する電位であることが分かった。この結果からシナプス後膜におけるJSTX感受性のレセプターとは異なるグルタミン酸レセプターがシナプス前膜に存在することが明らかになった。(1)クモ毒素利用によるグルタミン酸電流の解析:グルタミン酸レセプタ-に阻害活性をもつクモ毒素およびそのアナログ化合物を用い、海馬スライス標本および培養海馬細胞におけるグルタミン酸電流に対する作用をしらべた。この結果クモ毒素が非NMDA型レセプタ-チャンネル電流を阻害しNMDA型レセプタ-による電流と区別されることを明らかにした。(2)脳グルタミン酸レセプタ-分布の組織化学的研究:ビオチンを結合させたクモ毒素JSTXを用いアビジン・ビオチン反応を利用することによりラット小脳および海馬におけるグルタミン酸レセプタ-の分布を明らかにした。小脳では分子層とくにプルキンエ細胞の樹状突起に強い結合反応が見られた。この結果は平行繊維とプルキンエ細胞の樹状突起のシナプスがキスカル酸型であることと対応する。(3)グルタミン酸レセプタ-の精製:哺乳動物脳から海馬及び小脳のシナプス膜分画を作成しTriton Xー100で可溶化しJSTXをリガンドとするアフィニテイ精製を行い、クモ毒素と特異的に結合する蛋白が得られた。SDS電気泳動法によりこの蛋白は分子量は4万から13万の範囲に数個存在することが判明した。精製した蛋白を人工脂質膜に再構成しパッチクランプ法で電流計測を行った結果グルタミン酸により活性化されクモ毒素により阻害される単一チャンネル電流が得られた。(4)虚血後のスナネズミの海馬によりスライス標本を作成し、血流停止後のさまざまな時間経過でCA1錐体細胞に起こる膜電位変化を記録し、遅延性神経細胞壊死の過程で起こるグルタミン酸放出、カルシウム代謝異常を裏付ける電位変化を観察した。
船上生活者の教育と福祉に関する文化人類学的研究：日本・中国の都市部と村落部の比較

国家の理念や政治体制に大きな差異が認められる近代以降の日本と中国において、船上生活者の子どもたちをめぐり実施されてきた学校教育・社会福祉のあり方を比較検討し、それらが持つ意味を、「国家の意図」というマクロな側面と、「当事者の受け止め方」というミクロな側面から考察することを目指している。2018年度は、以下の項目について調査・研究・議論することに努めた。1)中国福建省南部の連家船漁民にとって、陸上定住化はいかに経験されたのか。特に、各家庭で家屋の獲得はいかなる過程を経て進んだのか、そのバリエーションと特徴を明らかにした。2)フィールドワークの現場では、これまでに引き続き、小学校・中学校に通った各世代の連家船漁民の語りを集めることに注力した。現在でも義務教育の途中でドロップアウトする子どもが一定数はいること、とはいえそのような子は長じてから両親の漁船を譲り受けたり、鉄製の大型漁船を新造して漁業経営を始めたりして商才を現すことも多いということがおぼろげながら見えてきた。また、高校卒業後に志願して人民解放軍に入隊する生徒も毎年数人だがおり、一部は船やレーダーに関する知識を学んで除隊後に船に関連した仕事に就くといったことも判明した。3)近年、中国で使用されている義務教育(小学校・中学校)の教科書(さしあたり、「品徳與社会」「道徳與法治」「世界歴史」「中国歴史」「地理」)を取り寄せて、そこで何が語られ、何が語られていないかを分析する作業を開始した。研究対象である「連家船漁民」「水上居民(=船上生活者)」「蛋民(=広東で水上居民を表す蔑称)」の名が教科書に登場することはないが、教育の現場で「漁業」「漁民」がいかに扱われているのか(あるいは、扱われないのか)を分析することで、中国という国家の海洋や漁業に対する意識の一端を伺うことができるものと期待している。初年度の平成28年度は、船上生活者の学校教育と社会福祉を理解するために欠かせない歴史的背景(日本では、大正期以降の都市部における治安維持の要請と学校教育の関係について。中国では、定住用地の割譲、集合住宅の建設・分配と学校教育の関係について)の把握に努めた。それを受け、平成29年度は、主に日本の都市部(東京・名古屋・神戸)の行政資料・小学校発行の文集等の記録を収集し、船上生活者の児童のための学校・寄宿舎が建設される経緯や子どもたちの記憶、陸上の家屋建設の流れ(関東大震災後の復興住宅、労働運動との関係、汽車住宅の設置等)に注力した。中国については船上生活者を学校へ向かわせる社会システムの歴史的変遷の一端として操船免許制度の導入が彼らにもたらした影響について考察した。さらに平成30年度は、中国の状況を中心にフィールドワークと文献収集に努めた。フィールドワークでは、小中学校に通った人のその後の人生について継続的に尋ねてきており、世代・性別ごとの傾向を掴むことができた。また、中国全体の教育制度を理解するために、制度の変遷についての著作や使用されている教科書の分析に着手した。当初の計画どおり、順調に調査・研究を進めることができている。平成31年度は、これまでに収集した行政資料や教科書、副読本といったテキストのさらなる分析を通して、日本と中国において1)国家が描いてきた「国民像」と教育制度・社会福祉制度の関係性をめぐる歴史的状況を考察し、2)「浮浪」(日本)「文盲」(中国)といった関連する概念が船上生活者の子どもの教育・福祉推進に与えた影響について、詳細に分析することを目指す。また、フィールドワークや文献調査で得た、教育や福祉の現場に関わってきた元・教員や用務員、保育士といった人々の回想をとおして、3)学校や寄宿舎における教育・福祉の実態を描き出すこと、4)教育・福祉を受け止める船上生活者の側の受容・拒否・無関心といったさまざまな態度について明らかにする。さらに、これらの内容について成果を世に問うための論文・報告書執筆に努める。本研究は、国家の理念や政治体制に大きな差異が認められる近代以降の日本と中国において、船上生活者の子どもをめぐり実施されてきた学校教育・社会福祉のあり方を比較検討し、それらが持つ意味を、「国家の意図」と「当事者の受け止め方」の両面から考察することを目指している。2016年度は、日本(名古屋市)・中国(福建省福州市・ショウ州市)・台湾(台北市)において現地調査および資料調査を実施した。同時に、日本・中国の教育制度に関連する文献の収集に努めた。また、教育・福祉を含む一連の「陸上がり」が船上生活者にとっていかなる意味を持つのかをより広い視点から理解すべく、日本・中国(大陸・香港)・タイをフィールドとする若手の研究者とともに考えるシンポジウムを開催した。日本に関しては、船上生活者の文明化(教育水準の向上、児童福祉の拡充)と定住化を抱き合わせにした政策が大正期の都市港湾部に出現していたこと、それが陸上世界の治安維持という文脈と密接に関わっていたことが明らかになった。中国については、共産党政権による統治システムが、船上生活者の教育・福祉を含む陸上がりの過程に大きな影響をもたらしていたことがわかった。建国前から、財や権力をもたざる者たちのよき理解者であらねばならぬとの宿命を負いつづけてきた為政者にとって、船上生活者に定住用地を割譲し、集合住宅を建設・分配する行為は、もたざる者の救済という自らの責務を体現する上で恰好の材料となったはずであり、船上生活者の小学校開設・寄宿舎設置も、大きな役割を担ったからである。

ただし、これは子どもたちの未来を一元的に陸上へと開くことにはつながらなかったのも事実である。たとえば、福建省ショウ州市の連家船漁民の場合、義務教育以上の学歴を得るために陸上で長い時間を過ごしてもなお、水上の船に生業・生活の場を求めることが多いからである。初年度は、国家と船上生活者をつなぐ、4つのマクロ・ミクロな文脈(1近代以降の「国民像」と教育制度の歴史、2船上生活者を学校へ向かわせる力、3教育・福祉の実践、4船上生活者の受け止め方)を明らかにするために必要と考えられる、初歩的な調査・研究を進めることを目指した。そのために、具体的な調査地の選定、調査対象者とのラ・ポール形成、現存史料の調査、船上生活者をめぐる近代的状況の全体的把握を主な目標として定めた。まず、新たな調査地の開拓を試みた。名古屋港の歴史に関する史料調査に取り組み始めており、当時の状況に詳しい人物を紹介していただくなど各方面の協力を得ることができた。中国については福建省福州市近郊の村を訪れ、元・船上生活者に幼少期の話を聞くことができた。しかし、日本・中国ともに、教育・福祉の実践者としての元・教員や施設職員と接触することはできていない。また、台湾の史料館へ赴き、国民党政権下の中国に関する史料調査にも着手している。しかし、史料の所在についての全体像はまだ不明である。さらに、近年の中国では近代以降の公文書を外国人に公開することが基本的に認められず、詳細な史料調査は難航を極めている。そこで、新聞や雑誌の記事、教科書を対象とした新たな資料調査へと手法を転換する必要があると考えている。以上の点から、初年度の実施状況は、計画よりはやや遅れていると言わざるを得ない。しかし、近代以降、アジア各地の船上生活者が経験してきた「陸上がり」「定住」をめぐるさまざまな政策については一定の理解へと到達しており、概ね計画どおりに進展していると考える。日本については都市部の各種行政資料・小学校発行の文集・写真・港湾労働者の労働運動関係資料等の記録を収集した。そこから、船上生活者の児童のための学校・寄宿舎が建設される経緯やそこでの子どもたちの経験、陸上の家屋建設の流れ(関東大震災後の復興住宅、労働運動との関係、汽車住宅の設置等)を分析するための素地を作ることができた。特に名古屋市公文書館の文書からは、港区に水上児童寮(昭和17年)が設立されるまでには、行政担当者がすでに開設されていた東京都水上尋常小学校(昭和5年)や神戸市立水上児童寮(昭和12年)への査察やニューズレターや手紙のやりとりをくり返していた様子を垣間見ることができた。また、名古屋市港区で育った男性(60代、両親が船上生活経験者)へのインタビューからは、知多半島の内陸出身の父親にとって海運会社へ就職はいわば「憧れ」であったこと、操船技術をもたなくとも船を任されて荷の運搬を担っていたこと、母親と自身が陸上の家屋に住み始めた後も父親は一人で船と家屋を行き来しながら運搬をしていたことなどを知ることができた。さらに資料からは、都市部の船上生活者の居住問題は震災・戦災による混乱や土地価格高騰といった都市部特有の住宅難と密接に関わっていたことがわかった。中国では、船上生活者を学校へ向かわせる社会システムを分析するために、操船免許制度の導入がもたらした影響についてインタビューを試みた。
ヒト口腔からのピロリ菌検出法の確立と唾液を介した家庭内感染の実態調査

平成30年度は、前年度に実施して得られた結果を基に、口腔試料を対象としたHelicobacter pyroli(ピロリ菌)選択培地を開発した。すなわち、コロンビア寒天培地に10%ウマ血清を添加したコロンビア血清寒天平板培地を基礎培地とし、抗菌薬感受性試験で得られたデータを基に、Helicobacter pyroli以外の口腔細菌の発育を阻害する抗菌薬として、Bacitracin、Vancomycin、Colistin、ST合剤を適当量添加したものをピロリ菌分離用選択培地とした。本選択培地は、臨床検査室などで実際の医療現場で用いられている既存のピロリ菌選択培地(コロンビアHP寒天培地;日本ベクトン・ディッキンソン株式会社、ピロリ寒天培地;シスメックス・ビオメリュー株式会社)と比較して、有意にHelicobacter pyroli以外の代表的な口腔細菌の発育を阻害した(阻害率99.9999%以上)。次に、唾液などの口腔試料を対象としたピロリ菌選択培地の開発とその有用性の検討を行った。まず、ヒトから得られた唾液などの口腔試料を用いるため、日本大学松戸歯学部の倫理審査委員会に本研究の申請を行い、H29年度中に承認を既に得ている。なお、菌種同定はPCR法を用いるために、Helicobacter pyroli特異的プライマーを設計して行った。本選択培地は、目的とするピロリ菌以外の口腔細菌の発育を著しく抑制した。H30年度中に50名以上の唾液試料を開発したHelicobacter pyroli選択培地および既存のピロリ菌選択培地に接種・塗抹・培養を行ったが、残念ながらどの試料からもHelicobacter pyroliを検出できなかった。来年度以降は、多数の唾液試料を塗抹・培養して、必ずHelicobacter pyroliを検出させられるように実験系を見直そうと考えている。Helicobacter pyroliの発育・培養に関しては、事前に文献等の調査および予備実験を行っていたために、研究に供するHelicobacter pyroli菌の培養特に問題なく行うことが可能であった。また抗菌薬感受性試験を行った結果、Helicobacter pyroliが感受性を示さず、代表的な口腔細菌が感受性を示す抗菌薬を複数見つけることが出来たことで、スムーズに唾液等の口腔試料を対象としたHelicobacter pyroliを分離・検出するための選択培地の開発はスムーズに行うことが可能であった。さらには、申請者はこれまでにAggregatatibacter actinomycetemcomitans、Corynebacterium matruchotii、Microbacterium属菌、Rothia dentocariosa、Rothia mucilaginosa、Rothia aeriaなどといった病原性をもった口腔細菌を分離・検出するための複数の選択培地を開発した経験があり、これらのことも本研究課題が概ね順調に進展している理由として挙げられる。H30年度中にHelicobacter pyroliを検出できなかったために来年度以降は、多数の唾液試料を塗抹・培養して、必ずHelicobacter pyroliを検出させられるように実験系を見直そうと考えている。次に、小学生以下の幼児とその親を被験者とする。予定数は200組の親子を考えている。開発した選択培地に被験者の唾液試料を接種・培養を行う。ピロリ菌保菌親子の唾液試料から得られたピロリ菌の分離操作を行い、その分離菌株の純培養と菌株のストックを行う。同一の親子から分離されたそれぞれの分離菌株に対して、AP-PCR法を利用した遺伝子多型解析を行う。同一の増幅パターンを示した場合、親から子への唾液を介した感染・伝播が起こったと考える。もし、異なる増幅パターンを示した場合、親から子への唾液を介した感染・伝播以外の感染経路によるものとする。これにより、親から子への唾液を介した感染・伝播の可能性を検討する。AP-PCRに用いるプライマーには、Pajuらが設計したAP-PCR用ランダムプライマーを用いる予定である(J Clin Microbiol, 36:2019-2022, 1998)。申請者は以前、ブドウ球菌の鼻腔と口腔の往来を調査する研究において、本プライマーを用いたAP-PCR法を実施した際に、菌株ごとに詳細な増幅パターンが得られたので、本方法を用いた遺伝子多型解析法は、非常に有用であると感じた。そのため、本研究においてもスムーズに遺伝子多型解析が実行できると確信している平成29年度は、唾液などの口腔試料を対象としたピロリ菌選択培地の開発とその有用性の検討を行った。まず、ヒトから得られた唾液などの口腔試料を用いるため、日本大学松戸歯学部の倫理審査委員会に本研究の申請を行い、承認を得た。承認後に唾液などの口腔試料を対象としたピロリ菌選択培地の開発を行った。既存のピロリ菌選択培地(コロンビアHP寒天培地;日本ベクトン・ディッキンソン株式会社、ピロリ寒天培地;シスメックス・ビオメリュー株式会社)に、ヒト唾液試料を接種・培養後、選択培地上に発育(集落を形成)したピロリ菌以外の口腔細菌を目的外菌とし、分離操作を行い、その分離菌株の純培養と菌株のストックを行った。当研究室で保有しているピロリ菌認定株4株を用いて、最もピロリ菌の発育に適した基礎培地の検討を行った。その結果、コロンビア寒天基礎培地に10%ウマ血清を添加したコロンビア血清寒天平板培地が最も良好な発育を示したために、これをピロリ菌選択培地の基礎培地とした。分離した目的外菌の複数株とピロリ菌認定株の2株に対して、抗菌薬ディスクを用いた薬剤感受性試験を実施した。

それにより、目的とするピロリ菌の発育を阻害せず、かつ目的外菌のみの発育を阻害する抗菌薬の選定を行った結果、バシトラシン、バンコマイシン、ST合剤、コリスチン、リンコマイシン、ナリジクス酸およびオキサシリンを選んだ。最もピロリ菌の発育が良好であった基礎培地に、ピロリ菌のみ発育が阻害されない抗菌薬を添加した選択培地を作製して、3名から採取されたヒト唾液試料をその培地に接種・培養後、実際の臨床で本選択培地が有用であるか否かを検討した。本選択培地は、目的とするピロリ菌以外の口腔細菌の発育を著しく抑制した。来年度以降は、本選択培地に多数の唾液試料を塗抹・培養して、ピロリ菌の検出を行う予定である。ピロリ菌の発育・培養に関しては、事前に文献等の調査および予備実験を行っていたために、研究に供するピロリ菌の培養特に問題なく行うことが可能であった。また抗菌薬感受性試験を行った結果、ピロリ菌が感受性を示さず、代表的な口腔細菌が感受性を示す抗菌薬を複数見つけることが出来たことで、スムーズに唾液等の口腔試料を対象としたピロリ菌を分離・検出するための選択培地の開発はスムーズに行うことが可能であった。さらには、申請者らはこれまでにAggregatatibacter actinomycetemcomitans、Corynebacterium matruchotii、Microbacterium属菌、Rothia dentocariosa、Rothia mucilaginosa、Rothia aeriaなどといった病原性をもった口腔細菌を分離・検出するための複数の選択培地を開発した経験があり、これらのことも本研究課題が概ね順調に進展している理由として挙げられる。平成30年度は、前年度に実施して得られた結果を基に、口腔試料を対象としたHelicobacter pyroli(ピロリ菌)選択培地を開発した。すなわち、コロンビア寒天培地に10%ウマ血清を添加したコロンビア血清寒天平板培地を基礎培地とし、抗菌薬感受性試験で得られたデータを基に、Helicobacter pyroli以外の口腔細菌の発育を阻害する抗菌薬として、Bacitracin、Vancomycin、Colistin、ST合剤を適当量添加したものをピロリ菌分離用選択培地とした。本選択培地は、臨床検査室などで実際の医療現場で用いられている既存のピロリ菌選択培地(コロンビアHP寒天培地;日本ベクトン・ディッキンソン株式会社、ピロリ寒天培地;シスメックス・ビオメリュー株式会社)と比較して、有意にHelicobacter pyroli以外の代表的な口腔細菌の発育を阻害した(阻害率99.9999%以上)。次に、唾液などの口腔試料を対象としたピロリ菌選択培地の開発とその有用性の検討を行った。まず、ヒトから得られた唾液などの口腔試料を用いるため、日本大学松戸歯学部の倫理審査委員会に本研究の申請を行い、H29年度中に承認を既に得ている。なお、菌種同定はPCR法を用いるために、Helicobacter pyroli特異的プライマーを設計して行った。
組合せ疎構造の性質と存在の解明およびその情報理論ならびに計算機科学への応用

組合せ構造内部に現れる疎構造と呼ばれる特徴について,その存在性および非存在性を様々な数学的対象について調べた.前年度までは主にシュタイナー三重系という古典的組合せ構造について研究していたが,本年度においては完全グラフのサイクル辺分解の際に現れる疎構造の性質,low-density parity-check符号内に起こりうる疎構造に似た構造の性質などを中心に据えた.本年度における最大の研究成果は,量子縺れを利用したentanglement-assisted stabilizer formalismと呼ばれる最新の量子誤り訂正理論の枠組みにおいて,組合せ構造とその内部構造の果たす役割の多くを明らかにしたことである.我々はこの研究結果を実際の符号構成に当てはめることを通し,計算機上のシミュレーションにおいて,これまでに知られていた他のどの量子誤り訂正符号よりも優れた誤り訂正能力をdepolarizing通信路において達成した.もっとも重要な点は,我々の量子符号では理想的量子縺れ状態を仮定するebitをたった1 qubit分用意するだけで済むことである.Ebitの大量使用は量子誤り符号を実装する際の大きな障害になると考えられており,これを必要最小限に止め、なおかつ卓越した量子誤り訂正能力を実現したことには意義があると考えられる.前述のentanglement-assisted stabilizer formalismに関する研究は,組合せデザイン論における内部構造に関する最新の研究成果と有限幾何学,さらにlow-density parity-check符号に関する符号理論を量子情報理論に当てはめたものであり,離散数学と情報理論および関連する諸分野を有機的に関連づけ幅広く貢献するという目的を十分に果たしたと考える.組合せデザイン論における疎構造の研究を推し進めることで、r-sparse予想の類似問題において研究成果をあげるとともに、組合せ論、符号理論および極値集合論を駆使することで、最適周波数ホッピング系列、X-compactなど情報科学におけるさまざまな分野において研究成果を得た。組合せデザイン論における研究では、cycle systemとシュタイナー三重系の類似性に着目することによりr-sparse予想を一般化することで、4-cycle systemの内部構造についての疎性を研究した。ここでは、一般化された4-sparse予想が4-cycle systemにおいて成り立つことを示すとともに、確率的手法を用いることで、r-sparse性をもつpackingの最大サイクル数について一般的な下限を与えた。周波数ホッピング系列の最適性については、符号理論的見地から最適系列におけるパラメター間の関係に着目することで、あらたな最適性に関する限界式を与えた。さらに有限体のcharacterを利用した最適系列の構成法、ならびに組合せデザイン的再帰的構成法を与えた。これにより、これまで知られていなかった最適周波数ホッピング系列の無限系列を発見した。また時間圧縮方式のX-compatにおいてr-sparseと類似した性質をもつ特殊なtranslationfreeシュタイナーシステムが有用であることを発見し、また組合せデザイン論および極値集合論の両方の研究手法を用いることで、translation freeシュタイナーシステムの存在を多くのブロックサイズにおいて証明した。昨年度に引き続き、組合せデザイン論における内部構造を組合せ論および符号理論の両面からその性質を研究することで組合せ疎構造における研究成果をあげるとともに、得られた結果を計算機科学における諸問題へ応用した。我々の昨年までの研究により、シュタイナーデザインの内部に存在する偶構造の個数および大きさが、各デザインから得られるX-Codeの誤り検出力と決定不能値への対応力に直接影響することが明らかにされていた。本年度の研究では想定以上の誤りおよび決定不能値が存在することが原因で確実に誤りを検出できない場合、どの程度検出および対応能力の低下が発生するかについて、具体的に方程式を導く一般的方法を発見した。特にシュタイナー三重系から生成されるX-Codeについては、デザインの位数、誤りの個数、および決定不能値の個数にのみ依存した、誤り検出に成功する可能性を記述する方程式を得た。またデザイン内部における特定の偶構造の個数が、通常の誤り検出のみならず、X-圧縮回路を故障診断などより高度な誤り位置情報が必要な状況下で使用する際にも、X-Codeの有用性をあらわすパラメータに直接影響することを数学的に示した。さらに一部のペアを持たないパッキングデザインについて、LDPC符号と同様の方式を利用した量子符号への応用を発見し、有限幾何あるいは巡回群上の差分行列から得られる量子符号ではない、新しいタイプの量子符号を計算機に頼ることなく理論的に構成する手法発見への活路を開いた。組合せ構造内部に現れる疎構造と呼ばれる特徴について,その存在性および非存在性を様々な数学的対象について調べた.前年度までは主にシュタイナー三重系という古典的組合せ構造について研究していたが,本年度においては完全グラフのサイクル辺分解の際に現れる疎構造の性質,low-density parity-check符号内に起こりうる疎構造に似た構造の性質などを中心に据えた.本年度における最大の研究成果は,量子縺れを利用したentanglement-assisted stabilizer formalismと呼ばれる最新の量子誤り訂正理論の枠組みにおいて,組合せ構造とその内部構造の果たす役割の多くを明らかにしたことである.我々はこの研究結果を実際の符号構成に当てはめることを通し,計算機上のシミュレーションにおいて,これまでに知られていた他のどの量子誤り訂正符号よりも優れた誤り訂正能力をdepolarizing通信路において達成した.もっとも重要な点は,我々の量子符号では理想的量子縺れ状態を仮定するebitをたった1 qubit分用意するだけで済むことである.Ebitの大量使用は量子誤り符号を実装する際の大きな障害になると考えられており,これを必要最小限に止め、なおかつ卓越した量子誤り訂正能力を実現したことには意義があると考えられる.

前述のentanglement-assisted stabilizer formalismに関する研究は,組合せデザイン論における内部構造に関する最新の研究成果と有限幾何学,さらにlow-density parity-check符号に関する符号理論を量子情報理論に当てはめたものであり,離散数学と情報理論および関連する諸分野を有機的に関連づけ幅広く貢献するという目的を十分に果たしたと考える.
アレルギー疾患におけるIL-16の抑制機能の解明

本研究では、接触皮膚炎におけるCD8陽性T細胞由来IL-16の機能について検討した。IL-16欠損CD8陽性T細胞を移入したRag-2欠損マウスでは遅発性の炎症反応が起こり、ハプテン塗布後1週間を過ぎるとほとんどのマウスが死亡した。このマウスでは、血清中のIL-17濃度が有意に高値を示した。また、GOT活性の上昇やアルブミン/グロブリン比の低下が観察された。本研究成果は、CD8陽性T細胞から産生されるIL-16が接触皮膚炎の遅発性反応に対して抑制的に働くことを示しており、CD8陽性T細胞中の制御性細胞による免疫抑制機構の存在が示唆される。Interleukin (IL)-16はリンパ球の遊走物質として同定されたサイトカインであり、CD8陽性T細胞などから産生される。接触皮膚炎や喘息といったアレルギー疾患の発症および病態形成におけるIL-16の関与が示唆されているが、IL-16は多面的な機能を有するため、その役割には不明な点が多く残されている。そこで、本研究ではIL-16欠損マウスを用いて接触皮膚炎などのアレルギー病態におけるIL-16の機能解析を行った。フルオレセインイソチオシアネートによる接触皮膚炎の初期反応はIL-16欠損マウスで軽減された。しかし、CD8陽性T細胞由来のIL-16の機能を探るため、IL-16欠損マウス由来のCD8陽性T細胞を移入したRag-2欠損マウスに接触皮膚炎を誘導したところ、初期反応は抑制されたものの、ハプテン塗布後1週間を過ぎると遅発性の強い炎症反応が起き、ほとんどのマウスが死亡した。この異常な遅発性の炎症反応時にマウス体内でどのような変化が起きているのかを調べるため、血清中のサイトカイン濃度をELISAにて測定した。その結果、IL-16欠損マウス由来のCD8陽性T細胞を移入したRag-2欠損マウスではIL-17Aが有意に高い値を示し、IL-6にも増加傾向が見られた。また、血清サンプルの血液生化学検査を行ったところ、GOT、GPTの上昇、アルブミン、A/G比の低下といった肝機能障害がIL-16欠損マウス由来のCD8陽性T細胞を移入したRag-2欠損マウスで観察された。本研究成果より、IL-16はアレルギー性炎症において、免疫誘導機能だけでなく免疫抑制機能も持つことが明らかとなった。今後、IL-16を産生するCD8陽性T細胞中の制御性細胞に関する研究が進展すれば、新たな免疫制御機構を提示できると思われる。Interleukin (IL)-16は接触皮膚炎や喘息といったアレルギー疾患の病態形成に関与することが示唆されているが、IL-16欠損マウスを使った詳細な解析は行われておらず、その役割には不明な点が多く残されている。研究代表者は、FITC誘導性接触皮膚炎の初期反応がIL-16欠損マウスで軽減されることを見出した。しかし、CD8陽性T細胞由来のIL-16の機能を探るため、Rag-2欠損マウスにIL-16欠損マウス由来のCD8陽性T細胞を移植した接触皮膚炎モデルでは初期反応は抑制されるが、その後、遅発性の強い炎症反応が起き、ハプテン塗布後1週間を過ぎるとほとんどのマウスが死亡した。この異常な遅発性の炎症反応時にマウス体内でどのような変化が起きているのかを調べるために、血清中の炎症性サイトカイン濃度を測定した。野生型マウス、Rag-2欠損マウス、野生型マウス由来のCD8陽性T細胞を移植したRag-2欠損マウスと比較すると、血清中のIL-17A濃度がIL-16欠損マウス由来のCD8陽性T細胞を移植したRag-2欠損マウスで有意に高い値を示した。また、血清中のIL-6濃度もIL-16欠損マウス由来のCD8陽性T細胞を移植したRag-2欠損マウスで増加傾向にあった。血清中のInterferon-gamma及びtumor necrosis factor-alphaの濃度に有意な差は認められなかった。IL-1betaは検出限界以下だった。これらのことから、CD8陽性の制御性T細胞から産生されるIL-16はIL-17AやIL-6の産生に対して抑制的に働き、接触皮膚炎における遅発性の炎症反応を制御していることをが明らかになった。本研究の成果より、アレルギー疾患の制御機構に関する研究がさらに進展することが期待される。本研究は、(1)接触皮膚炎モデルにおけるRag-2欠損マウスへのIL-16欠損マウス由来CD8陽性T細胞移植系で見出された炎症劇症化メカニズムの解明、

(2)喘息モデルで見出されたIL-16によるIgE産生とIL-5産生の抑制メカニズムの解明の2項目を目標としている。平成23年度は(1)の点について、遅発性の異常な炎症劇症化の原因を、血清中のサイトカイン測定、血液・病理組織検査、マイクロアレイ解析によって明らかにすると同時に、Rag-2欠損マウスへのIL-16欠損マウス由来CD8陽性制御性T細胞の移入によって、IL-16とCD8陽性の制御性T細胞の働きを検証する予定であった。研究機関の異動に伴う諸手続きや実験の準備などに手間取ったことから、平成23年度は血清中のサイトカイン測定までしか遂行できなかった。そのため、「やや遅れている」と評価をした。平成24年度は次の点について研究を進める。(1)接触皮膚炎モデルにおいては、血液・病理組織検査、マイクロアレイ解析によって、Rag-2欠損マウスへのIL-16欠損マウス由来CD8陽性T細胞移植系で見出された遅発性の異常な炎症劇症化の原因を明らかにすると共に、移入実験によってIL-16とCD8陽性の制御性T細胞の働きを検証する。(2)喘息モデルでは、IL-16によるIgE産生の抑制メカニズムについて、IgE産生に対するin vitroでのIL-16の影響を調べるほか、T細胞やB細胞への影響について主に移入実験を行うことにより調べる。IL-5産生の抑制メカニズムについては、IL-5産生細胞群へのIL-16の影響を調べる。また、関与が予想されるCD8陽性の制御性T細胞の移植による喘息モデルでのIgE、IL-5産生への影響を調べる。接触皮膚炎および喘息モデルにおけるIL-16の役割を評価するために、年間約240匹の野生型マウスが必要であり、購入に36万円の経費を要する。また、遺伝子改変マウスを含めたすべてのマウスの維持・飼育費用として年間44万円程度が必要で、合わせて80万円をマウスの経費として使用する。IL-16の産生細胞同定や作用機構の解明には、免疫染色、FACSに使用可能な抗体、細胞分離のための磁気ビーズが必要であり購入経費として60万円を計上する。ハプテン、細胞刺激のためのリコンビナントサイトカイン等の一般試薬を20万円で、細胞培養フラスコ等のプラスチック消耗品を10万円で購入し、使用する。その他に論文投稿掲載料、また、所属施設購読雑誌が極端に少ないことから学術雑誌・文献購読料を計上する。国内旅費、海外旅費はそれぞれ年1回の学会参加費用として必要最低限の経費である。