hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
椎間板疾患感受性遺伝子CILPの機能解明に立脚したトランスジェニックマウスの解析

研究の目的:CILPトランスジェニックマウス(以下Tgマウス)を作成し、表現型の解析やin vivoにおけるCILPの役割を詳細に検討すること。方法: CILP Tgマウスの作成の方法は、軟骨特異的発現ベクターpNASS...(COL11A2 promoter、IVS1)を用い、このベクターにCILP遺伝子(C末にHA tagを挿入)を導入しマイクロインジェクションによってTgマウスを作成する。またこのTgマウスを用い、表現型を解析する。結果: CILP Tgマウスのlineの維持および繁殖遺伝子導入はPCR、mRNAはreal-time PCR法で確認し、CILP蛋白の発現解析は、HA抗体、N末、C末抗体の3種類使用し、これらでウエスタンブロット、免疫染色でTgマウスにおけるCILP蛋白の発現を確認できた。椎間板の構造(髄核、線維輪)を、組織学的に確認すると、サフラニン-O染色にて髄核組織の染色性が有意にTgマウス群で低下していた。さらに脊椎椎間板をMRIで評価すると、Tgマウスの腰椎MRIT2強調画像において、腰椎椎間板の輝度はノーマルマウスと比べて低下していたことから、明らかな椎間板変性の進行が認められたと考えられる。またTgマウスとノーマルマウスで、腰椎レントゲン上の椎間板高の違いを有意に認めている。CILP Tgマウスの頚椎椎間板変性、ヘルニアモデルの作成マウスの頚椎に不安定性を導入すると頚椎椎間板変性、ヘルニアができることがわかっており、このモデルで、変性誘導後の頚椎椎間板をレントゲン、組織学的評価を現在行っている。我々は腰椎椎間板ヘルニアの疾患感受性遺伝子の同定を行い,CILP I395Tに高い相関があることを見出した.そこで我々はCILP遺伝子のトランスジェニックマウスを作成しその表現型を解析することでin vivoでのCILP遺伝子の機能を解明し,椎間板ヘルニアの発症メカニズムを解明しようと考えている.CILPトランスジェニックマウス用のベクターは,軟骨特異的発現ベクターpNASSβ(COL11A2 promoter, IVS1)にCILP遺伝子を導入し,ベクターを作成した.作成したトランスジェニックマウス用vector 3種類の内訳は(742mCILPInt(CILP遺伝子の上流にCol11a2 promoter - 7420,下流にCol11a2 IVS1を組み込んだベクター),453mCILPInt(CILP遺伝子の上流にCol11a2 promoter - 4530,下流にCol11a2 IVS1を組み込んだベクター),742mCILP(CILP遺伝子の上流にCol11a2 promoter - 7420のみを組み込んだベクターで,下流にIVS1はない))である.まずベクターに挿入されているLacZ遺伝子をNot I (Takara) siteで切り出し,そのサイトにマウスCILP遺伝子全長を組み込んだ.またベクターのsequenceはBigDye Terminator v3.1(ABI PRISM)を用い,ABI PRISM 3100sequence ditectorにて解析を行った.今回さらに我々はCILP遺伝子の下流にHA tag(influenza virus hemagglutinin)を組み込んだ.このCILP遺伝子全長を組み込んだベクターを,マウスから採卵し,マイクロインジェクションによりこの遺伝子を導入した(日本SLCにて試行).遺伝子が導入されたかどうかの確認はPCRにて試行した.PCRで遺伝子の導入が確認できたマウスのmRNAレベルの発現量の確認のために,尻尾より骨軟骨組織を一部採取し,そこからRNAを抽出し,real-time PCR法を用いて発現量の確認を行っている.さらにこれらのlineの維持、繁殖も同時に施行している.CILPトランスジェニックマウスの表現型の解析は現在試行中であるが、解剖学的検討、組織学的検討を行っている.さらにそれぞれの作成したベクターごとで脊椎の椎間板変性に対する表現型の確認をマウスの脊椎MRIを用いて行った.

(BioView社に依頼)結果は現在解析中である.本年度(平成20年3月31日)の研究の成果CILPトランスジェニックマウス用ののベクターは,軟骨特異的発現ベクターpNASSβ(COL11A2 promoter, IVS1)にCILP遺伝子を導入し,ベクターを作成した。作成したトランスジェニックマウス用vector3種類の内訳は(742mCILPInt (CILP遺伝子の上流にCol11a2 promoter-7420、下流にCol11a2 IVS1を組み込んだベクター)、453mCILPInt (CILP遺伝子の上流にCol11a2 promoter-4530,下流にCol11a2 IVS1を組み込んだベクター)、742mCILP (CILP遺伝子の上流にCol11a2 promoter-7420のみを組み込んだベクターで,下流にIVS1はない))である。このCILP遺伝子全長を組み込んだベクターを、マウスから採卵し、マイクロインジェクションによりこの遺伝子を導入した(日本SLCにて施行)。遺伝子が導入されたかどうかの確認はPCRにて施行した。PCRで遺伝子の導入が確認できたマウスのmRNAレベルの発現量の確認のために、尻尾より骨軟骨組織を一部採取し、そこからRNAを抽出し、real-time PCR法を用いて発現量の確認を行っている。さらにこれらのlineの維持、繁殖も同時に施行している。CILPトランスジェニックマウスの表現型の解析は現在施行中であるが、解剖学的検討、組織学的検討を行っている。それぞれの作成したベクターごとで脊椎の椎間板変性に対する表現型の確認をマウスの脊椎MRIを用いて行った。(BioView社に依頼)結果は現在解析中であるが、トランスジェニックマウスの髄核の輝度がノーマルマウスに比べて有意に低下する傾向にあった。それぞれのベクター間での髄核の輝度については今後更なる解析を行っていく予定である。またそれぞれのマウスの骨格の評価をレントゲンで評価したが、明らかな違いは認めなかった。しかしながらトランスジェニックマウスの腰椎椎体高を測ると、トランスジェニックマウスにおいて椎間板高の減少が認められた。これらは椎間板変性に伴い、椎間板高の減少が進んだ可能性がある。同様に組織学的な評価(サフラニン-O染色)をマウスの腰椎の組織を用いて行ったところ、トランスジェニックマウス群において髄核内のサフラニンの染色性がコントロール群に比較して有意に低下していた。同様に染色領域(面積)評価でもトランスジェニックマウス群において有意に低下していた。今後は更なる表現型の解析をしていく予定である。またトランスジェニックマウスの髄核細胞を取り出し、軟骨分化能などの検討も予定している。研究の目的: CILPトランスジェニックマウス(以下Tgマウス)を作成し、表現型の解析やin vitroにおけるCILPの役割を詳細に検討することで腰椎椎間板ヘルニア、椎間板変性の発症メカニズムの一端を解明したいと考える。方法: CILP Tg
Epstein-Barr virus再活性化による潰瘍性大腸炎難治化の機序の解明

本研究の目的は、潰瘍性大腸炎(UC)の大腸炎症粘膜におけるEpstein-Barr virus (以下EBV)再活性化機序の解明を目指すものである。本研究において、1UCを模した薬剤誘発性腸炎モデルを利用したEBVのマウス感染実験、2免疫抑制治療中のEBV感染マウスにおける腸炎再燃実験をそれぞれ行い、大腸炎症粘膜におけるEBV再活性化機序の解明を目指す。加えて、3炎症発癌におけるEBV再活性化機序の解明を目指す。本研究はマウスモデルからヒト検体を用いた包括的研究を予定している。本研究を発展させることにより、UC難治例への新たな治療ストラテジーの開発に貢献するものと期待される。
アルツハイマー病克服をめざしたアミロイドセクレターゼ制御分子のデザインと合成

近年のアルツハイマー病研究の進展により,α-,β-およびγ-セクレターゼがアルツハイマー病の発症に重要な役割を果たすことがわかってきた.これらの酵素はお互いに相関しながらアミロイド前駆体蛋白質(APP)に働き,老人斑の原因となるアミロイドβ-ペプチド(Aβ)の蓄積を起こす.そこで,これらの酵素活性を制御することにより,アルツハイマー病の予防あるいは治療をめざした.我々の確立したプロテアーゼの基質遷移状態誘導体概念に基づく酵素阻害剤の分子設計の方法論を,アルツハイマー病発症に重要な役割を果たすセクレターゼに応用して,その制御分子のデザインと合成を行った.すでにアスパラギン酸プロテアーゼであるβ-セクレターゼ阻害活性を持つ化合物を得ているので,リードオプチマイゼーションを行った.その結果,テトラゾール基を有する化合物KMI-420とKMI-429を得た.これらの化合物は安定性が向上し,酵素阻害活性も高かった.また,α-,β-およびγ-セクレターゼがお互いに相関しながら,阻害と活性化が進行して複雑にアミロイド産生していると考えられるので,酵素の分子認識に基づいて阻害剤のみならず活性化物質も探索して,アミロイド産生を抑制を試みた.アルツハイマー病治療薬として現在,アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が認可されているが,酵素の分子認識に基づいて制御物質をデザインする方法論は,耐性が生じた場合の克服法にも応用でき有利であると思われる.近年のアルツハイマー病研究の進展により,α-,β-およびγ-セクレターゼがアルツハイマー病の発症に重要な役割を果たすことがわかってきた.これらの酵素はお互いに相関しながらアミロイド前駆体蛋白質(APP)に働き,老人斑の原因となるアミロイドβ-ペプチド(Aβ)の蓄積を起こす.そこで,これらの酵素活性を制御することにより,アルツハイマー病の予防あるいは治療をめざした.我々の確立したプロテアーゼの基質遷移状態誘導体概念に基づく酵素阻害剤の分子設計の方法論を,アルツハイマー病発症に重要な役割を果たすセクレターゼに応用して,その制御分子のデザインと合成を行った.すでにアスパラギン酸プロテアーゼであるβ-セクレターゼ阻害活性を持つ化合物を得ているので,リードオプチマイゼーションを行った.その結果,テトラゾール基を有する化合物KMI-420とKMI-429を得た.これらの化合物は安定性が向上し,酵素阻害活性も高かった.また,α-,β-およびγ-セクレターゼがお互いに相関しながら,阻害と活性化が進行して複雑にアミロイド産生していると考えられるので,酵素の分子認識に基づいて阻害剤のみならず活性化物質も探索して,アミロイド産生を抑制を試みた.アルツハイマー病治療薬として現在,アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が認可されているが,酵素の分子認識に基づいて制御物質をデザインする方法論は,耐性が生じた場合の克服法にも応用でき有利であると思われる.
閉塞性動脈硬化症重症下肢虚血患者の予後に対する悪性新生物の影響

当研究はNational Clinical Database(NCD)に登録されている多施設の大規模なデータをもとに希少な症例の予後を調査するものである。よって本年度はまずNCDからデータを抽出し、統計処理をしていただくための手続きを行った。研究遂行のため、日本血管外科学会の「NCDデータを利用した複数領域にまたがる新規研究課題公募」に応募し、当研究が採択された。これでNCDからの研究データの提供が得られることとなり、NCDと協議し研究の進め方を検討していくところである。まずはどのような項目を選んで統計処理すべきかを研究グループ内で討議している。そのために同様の研究に関する文献検索、その評価を進めているところである。また各種学会に出席し関連発表を聞き、他施設の研究者と接触しこの研究に関する方向性などを模索した。より多くの研究資金が必要となることも想定して研究資金の調達についてグループ内で討議している。また日本血管外科学会とコンタクトをとり、研究遂行に際し必要な、NCDデータを用いた研究の学会内で承認された課題であることをホームページ上で公開していただいた。来るべき論文作成時の著者名に学会側、NCD側の名前を入れることの取り決めも学会、NCDと綿密に行った。日本血管外科学会の課題研究応募および採択に時間を要したため、現段階ではNCDと殺生するに至っていない。まずはグループ内で研究遂行のための手順、評価項目を検討している。NCDと協議したうえでデータを提供いただく。そのデータを分析しておおよその研究の方向性を示していく。そのうえで不足するデータについてはNCDから追加提供いただき検討する。
真空紫外レ-ザ媒質としてのシ-ト状高密度再結合プラズマの生成と反転分布

高温高密度ヘリウムプラズマを水素ガスと接触させた際のプラズマの時間的・空間的振舞いを分光学的に観測し、プラズマの冷却および再結合プラズマの生成機構に関する知見を得た。本研究における成果を要約すると似下のようになる。1)Zピンチガン装置により初期電子温度・密度の異なる3種類のHeプラズマを生成し、各々を水素ガス塊中に打ち込んで、H,He,He^+の発光線の時間分解スペクトルや、空間分布を高速ゲ-ト付多チャンネル分光計測システムを用いて測定した。2)水素ガス密度がプラズマの初期密度以上になると、H原子の感ずる電子密度とHe^+イオンのものとが一致すること、および両者の光生線強度の空間分布が一致すること等から、プラズマ中への一様な水素の混入が起こり得ることを確認した。3)水素ガス混入による冷却効果(電子温度の低下)を確認した。その到達温度はプラズマの初期電子温度に依存していた。4)2ev以下に冷却されたプラズマにおいては、He^+イオンの各準位の占有密度に顕著な増大が生じ、再結合プラズマの生成が認められた。この研究を通じて目的とする再結合プラズマ生成にはプラズマの初期パラメ-タが強く関要していることが実験的に見いだせた。今後は更にこの初期パラメ-タを細かく変えてその最適化を行う予定である。Zピンチ装置を改造し、プラズマの吹き出し部にプラズマを成型するためのリミタ-を設置した。2cmφの円形リミタ-を取り付けた場合について、既存の分光システムを用いて空間分布およびプラズマパラメ-タを測定しリミタ-がプラズマへ与える影響を評価した。その結果、直径約2cm、電子温度12eV、電子密度6x10^<16>cm^<-3>のプラズマが生成できた。また、このプラズマを水素ガス中に導入すると、プラズマからの発光線の強度と半値幅が増大した。半値幅の広がりは電子温度のneを反映するのでHβ486.1nm線とHe II468.6nm線の双方からneを見積ることができる。両線幅から求めた電子密度は一致した。また、両線の空間分布も一致した。このことからプラズマは水素ガスと混合しているものと考えられる。また連続スペクトル等から電子密度Teを求めたところTeは低下しており、プラズマの水素ガスによる冷却も確認された。計測装置としては、高速ゲ-ト機能を持つ画像分光システムが完成した。これによって、本研究で対象とする高速で飛翔するプラズマの空間分解スペクトル(プラズマの形状やプラズマパラメ-タ-の空間分布)の1ショットでの計測が可能となる。今後、プラズマ生成条件の最適化に役立てるつもりである。Zピンチガン装置を用いてプラズマパラメ-タ(Te,ne)の異なる3種類の高温高密度HeプラズマA(17eV,6.6×10^<16>cm^<-3>),B(12eV,6.3×10^<16>cm^<-3>),C(6.6eV,3×10^<16>cm^<-3>)をそれぞれ水素ガス塊中に打ち込み、プラズマからのHβ486.1nm線、HeII468.6nm線およびHeI587.6nm線発光の時間的・空間的振舞いを高速ゲ-ト付多チャンネル分光計測システムを用いて測定した。Hβ線の強度はいずれの場合も入れた水素の量に応じて発光強度が増加していく。一方、その幅はプラズマの初期電子密度と同程度の水素ガスと接触したときに急激に増大し、その後一定になる。これは水素がプラズマ中に混入し、励起・電離されたことを示唆している。更に、Hβ線幅から求めた電子密度とHeII線幅から求めた電子密度とHeII線幅から求めた値の一致、および両者の発光の空間分布の一致も水素とヘリウムプラズマが混合していることを支持している。混入した水素がプラズマと同じ速さで下流に流れることも発光の空間分布から直接明かになった。水素混入後のプラズマパラメ-タはA(<9eV,8×10^<16>cm^<-3>)、B(4eV,8×10^<16>cm^<-3>)、C(<2eV,6×10^<16>cm^<-3>)であった。

電子密度はいずれも増加しており、電子温度はB、Cにおいて顕著な低下が認められた。とりわけCが最も到達温度が低く、1価のHeイオンの主量子数n=4,5,6,7の準位における占有密度が著しく増大した。これはHeプラズマが水素ガスと混合した結果、冷却され2価イオンと電子との3体再結合が支配的となり、再結合状態に移行したことを意味している。この様に目的とする再結合プラズマ生成にはプラズマの初期パラメ-タが強く関与していることが実験的に見いだせた。今後は更にこの初期パラメ-タを細かく変かえその最適化を行う予定である。
非翻訳型RNAによる転写、及び翻訳レベルでの遺伝子発現制御機構の解析

枯草菌における非翻訳型RNAによる転写、及び翻訳レベルでの遺伝子発現制御機構を解明することを目的として、以下の2つの重要課題について研究を進めた。1.昨年度までに、枯草菌において同定した、BS190 RNAおよびBS203 RNAを含む、9種類の非翻訳型RNAに対して、薬剤耐性遺伝子を用いて完全に遺伝子を欠損した株を作製し、これらの遺伝子欠損株を用いてDNAマイクロアレイ解析を行ない、転写レベルで発現量が増減する遺伝子の解析を行なった。その結果、それぞれの非翻訳型RNAが、異なる複数の遺伝子の転写レベルにおける発現制御に関与することが示唆された。今年度は、二次元電気泳動解析を用いた、非翻訳型RNAの翻訳レベルでの機能解析を行なった。その結果、遺伝子欠損株において、転写レベルでは発現が変化しないが、翻訳レベルで発現が変化する遺伝子が見つかった。2.昨年度までに、RNA結合タンパク質であるYdbRについて、DEADボックス型RNAヘリカーゼとして機能することを明らかにした。今年度は、生体内における、YdbRタンパク質とリボソームとの相互作用を明らかにした。また、ydbR遺伝子を欠損した株を作製し、YdbRタンパク質が、特に低温条件での生育に重要であり、低温条件下では高発現していることが明らかになった。YdbRタンパク質は、生体内において、様々なRNAの構造変化に関与し、特に翻訳の調節に関与する可能性が示唆された。枯草菌における非翻訳型RNAによる転写、及び翻訳レベルでの遺伝子発現制御機構を解明することを目的として、以下の3つの重要課題について研究を進めた。枯草菌において同定した、BS190RNAおよびBS203RNAを含む、9種類の非翻訳型RNAに対して、薬剤耐性遺伝子を用いて完全に還伝子を欠損した株を作製した。これらのRNA遺伝子の欠損が生体機能に与える影響について、そのRNAの非存在下での細胞形態、増殖能、および胞子形成能への影響を調べたところ、BS190RNA遺伝子欠損株において、生育の顕著な低下が見られたが、他の遺伝子欠損株では、野生株と比較して違いは見られなかった。今後は、これらの遺伝子欠損株を用いて、DNAマイクロアレイ解析、及び二次元電気泳動解析により、非翻訳型RNAの転写、及び翻訳レベルでの機能解析を行なう予定である。BS190RNAおよびBS203RNAについて、ヌクレアーゼプロテクションアッセイを用いて、詳細な二次構造を決定した。その結果、BS190RNAはアンチセンスRNAとして、アミノ酸合成遺伝子オペロンの発現制御を転写レベルで行なっていると考えられるが、その相互作用領域は一本鎖のループ構造からなることが示された。現在、試験管内転写系を構築しており、BS190RNAによる遺伝子発現制御系の詳細について明らかにしていく予定である。また、今回、決定した二次構造の結果から、NMRを用いた高次構造解析へとつなげていく予定である。RNA結合タンパク質であるYdbRこついて、DEADボックス型RNAヘリカーゼとして機能し、リボソーム50Sサブユニットと相互作用していることを明らかにした。YdbRは生体内において、リボソームの構築過程、もしくは翻訳の調節に関与する可能性が示唆されたので、ショ糖密度勾配遠心法、及びRFHR二次元電気泳動を用いて詳細な解析を行なっていく予定である。1.昨年度までに、枯草菌において同定した、BS190 RNAおよびBS203 RNAを含む、9種類の非翻訳型RNAに対して、薬剤耐性遺伝子を用いて完全に遺伝子を欠損した株を作製した。今年度は、これらの遺伝子欠損株を用いてDNAマイクロアレイ解析を行い、転写レベルで発現量が増減する遺伝子の解析を行った。今後は、転写レベルでの発現制御機構の解析を進めるとともに、二次元電気泳動解析を用いた、非翻訳型RNAの翻訳レベルでの機能解析を行う予定である。2.BS190 RNAはアンチセンスRNAとして、アミノ酸合成遺伝子オペロンの発現制御を転写レベルで行なっていると考えられる。その相互作用領域は一本鎖のループ構造からなることが示されたので、その領域を含むBS190 RNA変異体を作製して、NMRによる高次構造解析を行っている。さらに、この変異体と相互作用する遺伝子領域との結合から引き起こされる高次構造の変化をNMRを用いて解析している。3.RNA結合タンパク質であるYdbRについて、DEADボックス型RNAヘリカーゼとして機能することを明らかにした。YdbRは生体内において、リボソームの構築過程、もしくは翻訳の調節に関与する可能性が示唆されたので、現在、インビトロ選択法を用いて、YdbRが特異的に結合するRNAモチーフを明らかにしている。

その結果、遺伝子欠損株において、転写レベルでは発現が変化しないが、翻訳レベルで発現が変化する遺伝子が見つかった。2.昨年度までに、RNA結合タンパク質であるYdbRについて、DEADボックス型RNAヘリカーゼとして機能することを明らかにした。今年度は、生体内における、YdbRタンパク質とリボソームとの相互作用を明らかにした。また、ydbR遺伝子を欠損した株を作製し、YdbRタンパク質が、特に低温条件での生育に重要であり、低温条件下では高発現していることが明らかになった。YdbRタンパク質は、生体内において、様々なRNAの構造変化に関与し、特に翻訳の調節に関与する可能性が示唆された。
湖沼・ため池・水路底泥の分級・脱水・改質によるリサイクル回路の構築

本研究は,ため池,水路,湖沼の浚渫土の再利用促進方法の確立を研究目的とした.第一に,従来のフィルータープレスを改良し,機能を付加し,最適な脱水,透気,吸引,乾燥のプロセスを同定することができた.第二に,脱水乾燥した浚渫土の再利用法を検討した.再利用方法としては,地盤材料として用いる方法を考えた.その結果,乾燥処理は地盤材料の強度増加のために有効であることが分かった.底泥には,農地への施肥による肥料分が多く吸着しており,この肥料分を有効に再利用するため,植栽土壌としての底泥の有効性を検討した.結果,乾燥処理温度が生育に影響を与えることが明らかとなった.ため池,水路,湖沼の,浚渫土利用促進方法の確立を研究の最終目的としている.研究の完成によって,産業廃棄物として処理されなければならない浚渫底泥を有効利用できるほか,底泥に吸着し,富栄養化の原因ともなっているリンなどの肥料成分が再利用できる可能性が広がる.平成27年度の研究内容は以下のとおりである.(1)分級・脱水・乾燥装置の開発:平成27年度は,脱水装置の性能試験を重点的に行った.脱水機能と,透気(エアブロー)機能が適切に働くことを確認した.(2)泥土の改質:泥土は一般的に土質材料としても,植栽土壌としても使いにくい状態にあるが,乾燥化によって吸着力を失い,非常に透水性の高い材料に変化することが分かっている.27年度は,岡山県内のため池から底泥を採取し,乾燥処理を施した.更に,糞尿処理から生じる硫酸(廃棄物)を利用して,底泥と混和した.その結果,乾燥温度の高いほど溶出するイオンの量が増加することが分かった.また,硫酸の添加によって,溶出イオンが増加することを確認した.(3)石灰改良した泥土の強度特性の検証:乾燥処理した泥粗をさらに生石灰によって固化処理し,一軸圧縮試験を試みた.その結果,乾燥処理温度が高いほど,同じ石灰の添加量に対して大きな強度が発現できる傾向が明らかとなった.(4)乾燥泥土の植栽土壌としての利用:乾燥処理した泥土を植栽土壌として,栽培実験を行った.栽培植物として,コマツナとペチュニア,ニチニチソウ等の花卉を用いた.結果として,乾燥温度によって生育に変化は見られたが,期待されたような生育の増進効果は見られなかった.上記(研究実績)で示した4項目の予定研究を概ね達成することができた.ただし,当初計画の,分級・脱水・乾燥装置の完成には至っておらず,27年度は脱水装置の機能評価のみを行うに止まった.28年度は,この研究項目を十分に進める必要がある.本研究は,ため池,水路,湖沼の浚渫土の再利用促進方法の確立を研究目的とする.底泥の浚渫が促進されるためには,分級・脱水装置の存在が必須であり,本研究では,第一に,簡便な脱水・乾燥装置の完成を目指した.また,ため池や排水路の底泥には,農地への施肥による肥料分が多く吸着している.この肥料分を有効に再利用するため,植栽土壌としての底泥の改質法の確立を第二の課題とした.さらに,改質した土の有効性を証明するために,栽培実験を行った.さらに,土質材料としての有効性を示すために土質試験を実施した.(1)脱水・乾燥装置の開発:平成28年度は脱水プロセスの最適化を図ると同時に乾燥システムの開発を行った.(2)泥土の改質:前年度の栽培試験の結果を検討し,糞尿硫酸の添加による底泥の物理化学特性の変化を詳細に調べた.(3)栽培による有効性実証試験:土の改質パターンに応じた最適な栽培条件を検討した.最各栽培植物に応じた土壌の改質を探るが,多種類の混合材料(ピートモス,パーライト,まさ土)の混合割合を検討する.また,添加する硫酸の量,最適な施肥条件を検討した.下記の研究が概ね順調に進んでいるため.(1)脱水・乾燥装置の開発:模型フィルタープレスを用いて,最適な脱水方法を検討した.とくに,圧密,透気,吸引の時間とタイミングを詳細に検討した.また,石灰の発熱を利用した乾燥システムの開発を行った.(2)泥土の改質:糞尿硫酸の添加による底泥の物理化学特性の変化を詳細に調べた.試料の溶出液を作成し,ICP発光分析によって内容化学物質を同定した.(3)栽培による有効性実証試験:土の改質パターンに応じた最適な栽培条件を検討した.最適な条件とは,泥土の肥料成分が有効に消費され,栽培植物の生長が最大化される状態を意味する.各栽培植物に応じた土壌の改質を探るが,多種類の混合材料(ピートモス,パーライト,まさ土)の混合割合を検討した.また,最適な施肥条件を検討した.28年度以降は,ペチュニア,ニチニチソウ,パンジー,コマツナの生長特性を明らかにした.ため池,水路,湖沼の浚渫土の再利用促進方法の確立を研究目的とした.底泥の浚渫が促進されるためには,分級・脱水装置の存在が必須である.

本研究では,第一に,従来のフィルータープレスを改良し,簡便な脱水・乾燥装置の完成を目指した.第二に,脱水乾燥した浚渫土の再利用法を検討した.再利用方法としては,地盤材料として用いる方法と植栽土壌として使用する方法を考えた.ため池や排水路の底泥には,農地への施肥による肥料分が多く吸着している.この肥料分を有効に再利用するため,植栽土壌としての底泥の改質法の確立することは非常に有効である.この改質した土の有効性を証明するために栽培実験を行った.脱水に関しては,研究代表者のグループが,以前から開発してきた脱水プロセスに,熱風透気による乾燥過程を付加し,乾燥・脱水装置の改良を目指し,最も効率的な,圧密→吸引→透気→乾燥の過程について結論を得た.地盤材料としての再利用法として,乾燥による改質を検討した結果,処理温度が高いほど一軸圧縮強度が上昇し,固化材の効果が高くなることが確認された.浚渫土を農業資材として利用し,植栽実験を実施した.資材としては,湖底,ため池,水路から浚渫した4種類の資材に対して,それぞれ,未処理,100°C乾燥,200°C乾燥のケースを用意した.供試作物としては,コマツナ,ペチュニア,パンジー,ハボタンを用い,処理温度と生長との関連を考察した.それぞれ,資材の混合量として,20%を上限とした.浚渫土は,肥料成分を含むため,全く肥料を用いない栽培と比較すると,生長に効果があることが分かった.しかし,処理温度は,生長に影響を与えることは明らかになったものの,処理温度と生長の関係は一定の傾向は示さなかった.すなわち,用いる資材の種類と供試作物の種類によって生長の特性が異なることが明らかとなった.本研究は,ため池,水路,湖沼の浚渫土の再利用促進方法の確立を研究目的とした.第一に,従来のフィルータープレスを改良し,機能を付加し,最適な脱水,透気,吸引,乾燥のプロセスを同定することができた.第二に,脱水乾燥した浚渫土の再利用法を検討した.再利用方法としては,地盤材料として用いる方法を考えた.その結果,乾燥処理は地盤材料の強度増加のために有効であることが分かった.底泥には,農地への施肥による肥料分が多く吸着しており,この肥料分を有効に再利用するため,植栽土壌としての底泥の有効性を検討した.結果,乾燥処理温度が生育に影響を与えることが明らかとなった.今後,次の研究に重点を置き,研究を達成させる.(1)分級・脱水・乾燥装置の完成:現在,若干遅れているこの項目について,28年度は重点的に取り組む.(2)乾燥泥土の植栽土壌としての利用:28年度は,脱水・乾燥改良土への硫酸添加による改質効果を確認するための植栽実験を実施する.29年度は,研究の最終年であるため,研究の総括を行う.具体的には,次の研究項目を完了させる.(1)底泥の乾燥・脱水システムを完成させる.最適な圧密,吸引,透気,乾燥方法を明らかにする.(2)底泥の土質材料としての利用を目指し,乾燥させた底泥の最適な石灰改良条件を明らかにする.(3)植栽土壌として底泥を利用するための最適な改良条件を明らかにする.乾燥温度,硫酸の添加方法,石灰の添加方法の最適条件を明らかにする.農業造工学,地盤工学実験装置の作成が予定より遅延したことにより,作成のための資材費が使用されなかったため,計画と実績に齟齬が生じた.28年度に,試験装置の作成のために使用する予定である.
中枢グリア細胞における酸化ストレス防御のためのスパーオキシドディスムターゼの役割

細胞障害性の高いスパーオキシドを消去する3種のディスムターゼのうち,細胞外で機能するEC-SODの活性は,中枢においてアストロサイトで顕著である。アストロサイトのEC-SODに及ぼす各種の刺激を検索したところ,3つの興味深い結果を得た。脳浮腫のモデルとして,培養液を水希釈するとEC-SOD活性が上昇した。また,exendin-4 (GLP1 agonist)の添加によりEC-SOD発現が上昇した。一方,プリオンペプチド(PrPc106-126)を添加するとEC-SOD活性が約1/10に減少した。これらの結果は酸化的ストレスに起因する各種中枢疾患克服にアストロサイト研究の重要性を示唆する。中枢神経活動にはニューロン/グリア細胞の相互作用や,グリア細胞による構造的支持および機能的支援が不可欠である。中枢グリア細胞には各種の神経伝達物質,栄養因子,サイトカイン類の受容体を発現していることが知られているが,それら受容体がグリア細胞機能の何をどの様に調節しているのかについて,全貌は明らかとなっていない。本研究ではO2-を消去する唯一の酵素であるSODの発現や活性変化について,アストロサイトを中心として各種の刺激を網羅的に試みている。本年度得られた興味深い結果のひとつは,低浸透圧刺激によりアストロサイトの細胞膜表面のEC-SOD活性が上昇したことである。脳浮腫は肝性脳症や外傷を始めとするいくつかの中枢疾患の病態要因となるが,アストロサイトはそのような状況下で中枢細胞の機能破綻を防御する機能を担うとされている。アストロサイトは自らの細胞浮腫を助長して,中枢間質の低浸透圧化を軽減することにより,ニューロンの浮腫による破綻を防御している可能性が指摘されており,我々の経験でも培養アストロサイトはニューロンやミクログリアに比して低浸透圧に対する抵抗性は非常に高い。アストロサイトの培養液に水を540%vol加えた状態で24時間培養すると,水添加量依存的にEC-SOD活性が2倍程度に上昇した。このとき生細胞数はほとんど変化しなかったが,100 ng/ml LPS刺激によるNO産生量は減少した。低浸透圧の状況下でアストロサイトの細胞膜表面SOD活性が上昇することは,上記の脳浮腫に対するニューロン防御機構に加えて抗酸化作用の増強による保護があることが示唆される。我々はこれまでLPS添加により,EC-SODが細胞膜表面から培養液中に遊離することにより,活性が一過性に減少することを報告しており,今回の活性上昇がどのような機構によるものであるのかはこれからの課題となる。申請書に記載した検討事項1「生細胞のEC-SOD活性測定法の確立と発展」はほぼ達成したといってよい。検討事項2「EC-SODの調節因子の検索」の中のc.浸透圧刺激についての検討中に上述の現象を捉えた。マンニトールを加えることによる高浸透圧の条件下では変化は見られなかった。現在のところEC-SOD活性の変化を捉えただけであり,抗体を用いた蛋白質発現の評価や,他の2種類のSODを含めたmRNA発現の変化についてはこれからの検討課題となる。今後こなすべき検討事項は多い。また,検討事項2の中のa.神経伝達物質については,ATPやグルタミン酸などを試みたが,残念ながら大きな変化を見出すことはできなかった。検討事項2の中のb.免疫制御物質についてはまだ検討できていない。今後これらについても網羅的に検討を加える必要がある。脳内で活性酸素種を低減して酸化的ストレスからの保護に重要な役割を果たしているアストロサイトについて,EC-SODの存在や動態について検討を加えることは,脳における活性酸素種の動態を理解して,中枢神経障害機構の解明,およびその治療法開発を構築する基盤となる。エクセンディン-4 (Ex-4)はアメリカドクトカゲの唾液由来のペプチド(39 a.a.)でglucagon-like peptide-1 (GLP-1)の類似体である。GLP-1は脳において延髄の孤束核ニューロンでも産生されており,GLP-1受容体がニューロンやグリア細胞にも広く発現し神経保護的に働くことが報告されている。アミロイドβによる酸化ストレスを介したニューロン死を抑制することや,グルタミン酸の興奮毒性に対して保護的に作用すること,あるいは活性化アストロサイトの炎症性サイトカイン産生を低下させるという報告があり,アルツハイマー病やパーキンソン病のモデルマウスでも神経保護効果が報告されている。本年度得られた興味深い結果は,Ex-4により刺激された培養アストロサイトではEC-SODのmRNAと蛋白質発現が濃度依存的に増加し,それはGLP-1受容体阻害薬により抑制されることからGLP-1受容体を介した反応であることが示唆される。しかしながらEC-SOD活性の増加は観察できなかった。翻訳後修飾や培養液中へ遊離についても更なる検討が必要であるが,神経保護作用を示すEx-4の作用機序として新に提唱できる可能性が高い。昨年度は申請書に記載した検討事項1「生細胞のEC-SOD活性測定法の確立と発展」がほぼ達成され,浸透圧変化の影響についても知見が得られた。それらに引き続き,検討事項2「EC-SODの調節因子の検索」のa.神経伝達物質について,今年度も新たな展開の一端を見出すことができた。

他の2種類のSODを含めたmRNA発現の変化についてもこれからの検討課題となる。今後こなすべき検討事項は多い。検討事項2の中のb.免疫制御物質についてはまだ検討できていない。今後これらについても網羅的に検討を加える必要がある。検討事項3「PrPcのCu<sup>2+</sup>代謝機能との関わり」については,最近,シナプス小胞にグルタミン酸などの神経伝達物質とともにZn<sup>2+</sup>イオンが貯蔵されており,開口放出とともにZn<sup>2+</sup>がシナプス間隙に遊離されるという興味深い報告がある。細胞内外のZn<sup>2+</sup>や役割については謎が多いが,活性化アストロサイトのNO産生がZn<sup>2+</sup>により増強されるという奇妙な結果も得ている。EC-SODの動態についてこれからの検討事項としたい。神経変性疾患の治療戦略の基盤構築のために,我々はグリア細胞機能に注目して,特にミクログリアとアストロサイトの機能変化を起こす薬剤や,刺激に寄って起こった機能変化を押さえ込む薬剤などの検索に注力してきた。本研究課題では,脳内で活性酸素種を低減して酸化的ストレスからの保護に重要な役割を果たしているアストロサイトのEC-SODの存在や動態について検討してきた。本年度得られた興味深い結果は,プリオン蛋白断片(PrP106-126)のアストロサイトEC-SOD活性に与える影響である。プリオン病の原因とされる異常化プリオン蛋白の異常化する前の正常プリオン蛋白(PrPc)の生理機能の詳細は未だ不明であるが,その構造にはCu2+と結合する部位があり,Cu2+を細胞内に取り込む働きをしているとする仮説が成り立つ。SOD1とSOD3(=EC-SOD)はCu2+を補助因子として必要とするので,PrPcがEC-SOD活性に何らかの影響を与えている可能性がある。PrP106-126 (Sigma)をリン酸緩衝液pH 5.0中で2 mMに溶解して2日間37°Cで静置して繊維化させたものを用いて,アストロサイトを4日間刺激するとEC-SOD活性が約10%までに減少するという結果を得た。今後3種類のSODのmRNAと蛋白レベルの変化や細胞内Cu2+の定量などを合わせて論文報告したい。細胞外でのPrPcの蓄積はSOD活性を抑制し,酸化的ストレスに脆弱となった結果,進行性のニューロン脱落に至る可能性がある。家族性ALSもSODの異常が原因となっていることが知られているおり,PrPcとSODの関連が明らかになればプリオン病やALSをはじめとする中枢神経疾患の病態解明に新しい展開が導かれる可能性がある。細胞障害性の高いスパーオキシドを消去する3種のディスムターゼのうち,細胞外で機能するEC-SODの活性は,中枢においてアストロサイトで顕著である。アストロサイトのEC-SODに及ぼす各種の刺激を検索したところ,3つの興味深い結果を得た。脳浮腫のモデルとして,培養液を水希釈するとEC-SOD活性が上昇した。また,exendin-4 (GLP1 agonist)の添加によりEC-SOD発現が上昇した。
南アジアの都市における食肉をめぐる社会関係の文化人類学的研究

本研究では、グローバル市場への包摂が進む南アジア都市社会において、従来カーストや民族、及び宗教に規定されると見なされがちであった食肉をめぐる社会関係を文化人類学的に再考することを目的とした。研究方法として、ネパールでカーストに基づく役割として水牛の食肉を扱う「カドギ」の人びとを中心に、南アジアの広い地域で牛、ヤギや鶏の食肉を扱うムスリム、豚や牛の食肉を扱うチベット系民族、そして日本のネパール料理店での社会調査に基き、近年のグローバル市場経済への包摂を背景とした食肉業従事者のカースト間、民族間、宗教間における日常的な交渉のあり方を、経済領域と文化領域を横断しながら民族誌的に描き出した。本年度は、1)ネパールの民主化・市場化に伴うカースト認識の変容の分析、2)ネパール食肉の近代化プロセスの調査・分析、3)南アジア都市における肉食文化に関する比較民族誌的研究への着手を行った。1)については、博士論文をベースとした複数回の学会発表を行い、これまで蓄積してきたデータからの知見を理論的に洗練させ、その成果を共著本にて発表した。2)については、ネパールでの現地調査やメディアなどの言説から、供犠儀礼と結びついていた食肉が市場での商品としての価値を獲得していくプロセスについて分析を進めた。次年度以降は、調理や家計を担う女性の役割に焦点を当てて食卓の近代化という観点も含め、研究を展開していくことを考えている。3)については、これまで調査していたネパールに加えて、牛肉(水牛肉)輸出量が世界一となったインドの肉食文化に関する調査に着手した。本年度はコルカタに出張し、コルカタ市役所と民間企業が官民共同で経営している輸出用冷凍水牛肉の屠場を見学した。また、経営者にハラール対応のあり方やインド全土の屠場との連携のあり方、東南アジアや中東イスラム諸国をターゲットとする今後のプランの詳細について聞き取りをした。これらの調査により、官民の連携のあり方、また近代化が進んでいる分野(水牛肉)とそうでない分野(牛肉)の違いなど、コルカタのみならずインド全体の食肉市場の概観を得ることができ、これまで調査をおこなってきたネパールの食肉市場動向との共通点及び相違点を浮き彫りにすることができた。次年度も引き続き現地調査を行う予定であるインド調査がコルカタ市役所の協力を得て順調に進み、資料収集や聞き取りで大きな成果を挙げることができた。これまでのネパール調査で得てきた知見と比較し、理論的枠組みにも進展が期待できる。本年度は、第一にネパールの民主化・市場化に伴うカースト認識の変容の分析、第二にネパール食肉の近代化プロセスの調査・分析、第三に南アジアの肉食文化に関する比較民族誌的研究への着手を行った。一つ目の課題については、米国コロラド大学で実施された国際学会で発表し、意見交換を行いつつ研究を理論的に洗練させた。その成果を、論文として英文国際誌で発表した。二つ目の課題については、ネパールでの現地調査やメディアなどの言説分析を踏まえて、調理や家計を担う女性の役割に焦点を当てて食卓の近代化という観点について、研究を進めた。また、ネパールが国策として進めている食肉産業近代化事業の進捗や、その流れに乗りつつ官民提携事業として設立されたカースト役割を食肉加工とする人々の企業活動などに関して、現地調査に赴き、情報収集を行なった。三つめの課題については、これまで調査していたネパールに加えて、南アジアの肉食文化の比較研究に着手した。昨年度のコルカタ出張に加えて、本年度は日本のネパール料理店、インド料理店での調査を行い、経営者にハラール対応のあり方やディアスポラコミュニティとの連携のあり方、エスニックアイデンティティのあり方などについて情報取集を行なった。これらの調査により、エスニックな規範や食文化とグローバル市場との接合のあり方、また近代化が進んでいる分野とそうでない分野の違いなど、南アジア全体の食肉市場の概観を得ることができる予定である。今後は、前年度の調査で得られたデータをもとに、グローバル化時代の南アジア都市について公共性をキーワードとして考察を進める。具体的に、主に国際学会及び研究協力者にむけたワークショップにおける研究成果の発表を行うとともに、英文単著の出版準備を開始する。29年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学29年度が最終年度であるため、記入しない。
小児急性白血病における微少残存病変測定法の確立と臨床応用に関する研究

われわれは、小児リンパ性白血病(ALL)をはじめとするリンパ系腫瘍における微小残存病変(MRD)定量技術の改善のため、年間100150の症例についてIg/TCR再構成検出方法の標準化とRQ-PCRの導入した新たな解析を行い、再構成検出率の向上と高感度なMRD定量を達成した。また、全国規模の再発ALL臨床研究において、その臨床的意義を明らかにするため、これらの成果を用いて定量を続行している。平成22年度にRQ-PCR法でMRD測定を行い評価可能な症例は初発ALLが61例、再発ALLが18例の計79例であった。初発例では改訂後の方法で再構成スクリーニングを行い、55例(90%)で1個以上の再構成を検出した。新規検出対象となった再構成であるTCRβは12例で検出されたが、IgH鎖DH-JH、SIL-TALについての検出例はなかった。さらにこの61例のうち治療後のフォローアップ検体を受領した43例については、全例でRQ-PCRによるMRD定量が可能であった。またその定量感度はすべて10の-4乗以下で、10の-5乗に達していたものは32例(74%)であった。一方、再発例では再構成検出可能例は17/18例(94%)、MRD定量はこの17例全例で可能であった。その定量感度が10の-5乗に達していたものは10例(59%)であった。この結果から本研究の2つの研究課題(「MRD検出率の向上」と「RQ-PCRによるMRD測定感度の向上」)の目標はほぼ達成できたと評価できる。また平成22年度から正式参加を承認された欧州BFMグループにおけるALL-MRD専門研究機関(EURO-MRD)の再構成検出およびRQ-PCRによるMRD定量法の精度管理を目的とするQuality Control Roundの第17,18回に参加し、当施設の定量技術の精度を確認した。第17回(6/9-10、バルセロナ)における当施設の正解率は77.8%でであった。欧州の諸施設と同等の結果が得られている実態を確認できた。これらは国内では如何にしても知り得ない重要な情報であり、今後も本研究会参加によって継続的な精度管理が可能と考えられた。平成23年には46例のMRD解析を行った(再発ALL23例、再発リンパ腫2例、乳児白血病21例)再発ALLは全例がB cell precursor ALLで、Ph+ALLが1例、再発部位の内訳は骨髄再発19例、髄外再発2例、中枢神経再発1例であった。再発リンパ腫は骨髄再発1例、髄外再発1例。再発例おいてMRDスクリーニングが完了した21例中MRD再構成ターゲット検出例は19例(90.5%)で2例が検体不足であった。検体は21例中骨髄18例、組織(精巣)1例、髄液1例、心嚢液1例で、検体不足は精巣組織と髄液の2例。検出可能であった骨髄検体中の芽球比率は90%以上6例、5089%5例、50%未満は3例で、最低値は13%。検出された再構成ターゲットの総数は61で、その内訳はIgH 19(31.1%)、Igκ12(19.7%)、TCRγ12(19.7%)、TCRδ11(18.0%)、TCRβ7(11.5%)であった。症例ごとの検出可能な再構成ターゲット数は3個以上が14例、2個が4例、1個が1例であった。MRD定量が完了した症例は10例で、その定量感度は10^<-4>以下9例、10^<-3>未満10例で、10^<-3>以上はなかった。定量値は10^<-3>未満7例、10^<-3>以上は2例であった。乳児白血病については現段階では再構成スクリーニングのみが行われ、完了19例中13例でターゲットの検出が可能で、うち6例では2個以上の再構成が検出できた。これらの結果より小児再発ALL、再発リンパ腫における腫瘍細胞のIg/TCR遺伝子再構成は90%を超える高い頻度で検出が可能であり、十分な検体が得られれば芽球比率に関わらず複数の再構成を検出できる可能性が高いことが示された。またMRD定量においては、RQ-PCRの導入により定量感度10^<-4>以下90%という高感度での定量が可能であった。本年度、われわれは小児リンパ系腫瘍において、PCRによるMRD定量を日本小児白血病・リンパ腫研究グループ(JPLSG)における治療研究に沿って施行し、以下の結果を得た。1.再発ALL研究(R-08II:本年11月現在で計12例について解析を行い、除外例2例、解析中の症例4例、解析不能例1例で、MRD定量が完了した症例は5例であった。

それらの定量感度は10-5 3例、10-4 2例で、ターゲットとして使用した再構成はIgH4例、TCRδ1例、また定量結果は陽性4例、陰性1例であった。2:T細胞性ALL研究T-11計46例について解析を行い、除外例1例、解析中の症例17例、解析不能例10例で、MRD定量が完了した症例は18例であった。それらの定量感度は10-5 15例、10-410-3 3例で、ターゲットとして使用した再構成はTCRβ8例、TCRγ6例、TCRδ4例、また定量結果は陽性3例、陰性15例であった。3:再発T細胞性ALL研究(RT-11)RT-11では1例解析した結果、解析不能であった。4:初発時と再発時の免疫関連遺伝子再構成クローンの変化と治療反応性との関連5例の再発ALL症例の初発時と再発時の遺伝子再構成クローンを調べた結果、同一再構成例は3例で相違例は2例であった。同一例1治療終了後16か月で再発Igκ/Igκ寛解継続中、2治療終了後2か月で再発Igκ/Igκ死亡, 3治療中に再発TCRγ/TCRγ寛解継続)相違例1治療終了後8か月で再発、IgH/TCRγ寛解継続、2治療終了後9で再発, TCRγ/TCRγ死亡)平成23年にも順調に多数例のMRD解析を行うことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は同一症例で初発時と再発時、または初回再発と2回目再発のMRDクローンの解析症例を増やしてクローンの変化の有無と予後の関連解析を進める予定である。
原子力発電プラント増出力のための高精度超音波流量計測システムの開発

パルス超音波を用いた高精度流量計測法として,伝搬時間差式と流速分布計測式の双方の利点を生かしたハイブリッド型超音波流量計測法を用いて,原子力発電プラントの効率向上による増出力のための高精度給水流量計測システムの検討を行った.実機適用を鑑み,金属配管での超音波の透過率に起因するセンサ設置角を線形理論と実験から求め,高温条件でのセンサ開発とその最適化を行った.また,高分解能の測定には測定システムの時間・空間分解能を上げるため新しい信号処理アルゴリズムとして時間領域相関法を取り上げ,システム構築を行うと共に,計測手法として3測線およびアレー型センサを用いた複測定線計測を提案し,その有効性を確かめた.また,ハイブリッド型超音波流量計の基本概念を確かめるため,超音波流速分布計を用いて伝播時間差式超音波流量計の流量補正係数のキャリブレーション効果を調べ,原子力発電プラント増出力のための高精度超音波流量計測システムの基礎データを得たパルス超音波を用いた高精度流量計測法として,伝搬時間差式と流速分布計測式の双方の利点を生かしたハイブリッド型超音波流量計測法を用いて,原子力発電プラントの効率向上による増出力のための高精度給水流量計測システムの検討を行った.実機適用を鑑み,金属配管での超音波の透過率に起因するセンサ設置角を線形理論と実験から求め,高温条件でのセンサ開発とその最適化を行った.また,高分解能の測定には測定システムの時間・空間分解能を上げるため新しい信号処理アルゴリズムとして時間領域相関法を取り上げ,システム構築を行うと共に,計測手法として3測線およびアレー型センサを用いた複測定線計測を提案し,その有効性を確かめた.また,ハイブリッド型超音波流量計の基本概念を確かめるため,超音波流速分布計を用いて伝播時間差式超音波流量計の流量補正係数のキャリブレーション効果を調べ,原子力発電プラント増出力のための高精度超音波流量計測システムの基礎データを得た本研究はパルス超音波を用いた高精度流量計測法として,伝搬時間差式と流速分布計測式の双方の利点を生かしたハイブリッド型超音波流量計測法を用いて,原子力発電プラントの効率向上による増出力のための高精度給水流量計測システムの開発を目的とし,以下の知見を得た.(1)超音波の金属壁透過を考慮する場合,壁厚さに対する超音波の最適周波数の選択が必要である.最適周波数は壁の材質,厚さおよびセンサの設置角度などに依存するため,現有の音場測定装置を用いて自動計測アルゴリズムを開発し,これを用いて音場解析を行った.実験では,材質の異なるアルミニウム,ステンレス,炭素鋼,真鍮などの金属板を用いて,超音波の測定線方向の音圧を,ハイドロフォンを用いて計測した.使用するハイドロフォンは空間分解能を考慮して新たに設計し,センサ・メーカーに作成依頼した.また,これに伴い液体および固体壁内の音速測定,超音波透過率測定,混入粒子の選定,測定線屈折の測定および最適入射角の選定を行った.(2)本研究で提案している原子力発電プラント増出力のための高精度超音波流量計測システムに適応したハイブリッド型超音波流量計の基本概念を確かめるため,超音波流速計を購入し,これを用いて現有の伝播時間差式超音波流量計の流量補正係数をキャリブレーションし,そのキャリブレーション効果を確認するとともに,センサー設置などの最適条件を調べた.本年度は超音波センサには現有のセンサを使用した.(3)本実験には試験流路および測定部を製作する必要がある.ポンプ,リザーバ・タンク,整流器を含む流路は既に完成しており,測定部の設計および製作を行った.(4)超音波流速分布計測法では超音波反射体が必要である.本研究では,超音波反射体として水素や酸素などの気泡注入を考えており,流れ場は気液二相流となる.そこで,気泡の追従性および気相液相分離方法を考慮しながら,超音波計測の確からしさを調べる必要があり,本研究では,従来申請者らが開発したマルチウェイブセンサを用いた気泡液相同時計測法と高速度カメラシステムを用いた画像処理手法により,気泡注入時の流速分布式超音波流速計の確からしさを調べた.本研究はパルス超音波を用いた高精度流量計測法として,伝搬時間差式と流速分布計測式の双方の利点を生かしたハイブリッド型超音波流量計測法を用いて,原子力発電プラントの効率向上による増出力のための高精度給水流量計測システムの開発を目的とし,以下の知見を得た.(1)複数の超音波センサを取り付けた複測定線積分法を確立するため,ポンプ,リザーバ・タンク,整流器を含む現有の水循環装置にアクリル製円管流路の試験流路および測定部を製作し,上昇・下降流の実験を行った.流速分布測定は昨年度購入したUDFlowとレーザ・ドップラ流速計を用いて同時計測し,UDFlowの計測精度を調べると共に,UDFlowの瞬時流速分布の計測データからオンラインで流量を求めるソフトなど流量計測システムとして必要なソフトを整備した.(2)流体および流場に適切な反射体を選定した.反射体の選定には,幾つかの材質および粒径の異なる粒子を流場に混入する方法と,強力低周波数超音波を利用した超音波キャビテーションを利用する方法および水素などの気泡を注入する方法を検討し,ドップラ強度解析法からの結果から評価した.(3)実機適用条件の高温条件に適用するための,超音波センサの基本設計を検討する.