hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
石膏を含む再生材および選別残渣の硫化水素発生リスク評価スキームの構築

これまで篩下残渣は石膏ボード由来の硫酸イオンを多量に含むものの,溶出する有機物は残渣中TOCの1%程度であること,TOCや硫酸イオンの溶出量が一般的に利用されている土壌改良剤や肥料と同程度であること,組成の大部分をコンクリートが占めるためにpHが12程度であり,微生物活動が阻害されることを明らかにしてきた.これは,篩下残渣を安定型埋立地や一般環境中で利用した場合に硫化水素の発生が抑制される可能性を示すものである.そこで,本年度は篩下残渣の安定型処分または路盤材等としての利用可能性を議論するために,(1)硫化水素生成を確認するバッチ実験,(2)TOCや硫酸イオンの希釈・洗い出し,CO2による中和を考慮したカラム試験,(3)硫化物としての捕捉の有無の確認,を実施し,硫酸塩還元反応の生起と硫化水素発生可能性について検討した.バッチ実験では,中性化した試料では約250ppmに達する高い濃度の硫化水素が確認されたが,pHの高い試料では硫化水素は確認されなかった.カラム試験は,一般環境利用を想定した条件等,計6系列で行った.バッチ実験でpHの高かった試料でも,本試験条件では23週間でpH=78まで低下した.pH,硫酸イオン濃度等,すべての系列がSRBの生育条件を満たしたが,ヘッドスペース中に硫化水素はほとんど検出されなかった.これは,硫酸塩還元が起きても試料内のFe等に硫化水素が捕捉されたためと推察された.但し,8週経過後に行ったXRD分析においてもFeSとCaSのピークの確認には至らなかった.以上より,篩下残渣から高濃度の硫化水素ガスが外部へ放出される可能性は低いことが判明したが,浸出液中のTOC濃度は56日経過時点でも200500mg/Lを維持しており,路盤材等として利用する場合や安定型埋立地に処分するためには廃水処理を必要とするレベルであることがわかった.
リグニン分解酵素遺伝子を指標とする担子菌ベクター系の開発

担子菌における宿主・ベクター系の開発において必要であるマーカー遺伝子の単離を目的として、各種のベルオキシターゼ間で保存されているアミノ酸配列領域から推定した塩基配列を用いてPCRを行い、その結果得られたPleurotus ostreatus(ヒラタケ)のマンガン依存性ベルオキシターゼをコードすると考えられるDNA断片をプローブとし、サザンハイブリダイゼーションによりヒラタケゲノムライブラリーのスクリーニングを行ったところ、特異的なシグナルが多数見られた。2次スクリーニングの結果、陽性であったクローンのそれぞれについてサブクローニングを行い、その一部については塩基配列を決定した。また、これらのクローンに含まれる遺伝子のヒラタケ細胞内での発現を確かめるため、リバーストランスクリプターゼを介したPCR法(RT-PCR)により、マンガン依存性ペルオキシターゼ活性が最高となる直前のヒラタケ菌糸体から調製したRNAを鋳型として特異的配列の増幅を試みたところ、実際にこれらの遺伝子が発現され、メッセンジャーRNAが転写されていることを確認した。一方ミトコンドリアのプラスミドを単離して担子菌ベクターの一部としての使用を試みるために、ヒラタケ菌糸体から2つの線状ミトコンドリアプラスミド(PO-1,PO-2)を分離精製し、クローニングを試みた。このうちPO-1については既に約55%の領域を大腸菌ベクター内にクローニングした。担子菌における宿主-ベクター系の開発において必要とされるマーカー遺伝子の単離を目的として、リグニン分解系について分子生物学的に研究の進んでいるPhanerochaete chrysosporiumののマンガン依存性ペルオキシダーゼ(以下MnP)遺伝子をPCR法によりクローニングしたところ、mnp-1遺伝子の前半半分の領域をコードしている断片を得ることができた。次に、Pleurotus ostreatus(ヒラタケ)を用いて、P.chrysosporiumのmnp-1に相当する遺伝子の単離を行なった。まず、P.ostreatusの染色体DNAを温和な条件で抽出し、制限酵素Sau3AIによって部分分解の後、λベクターにパッケージングしてゲノムDNAライブラリーを得た。このゲノムライブラリーを用いて、mnp-1遺伝子の前半をプローブとしてサザンハイブリダイゼーションによるスクリーンニングを行なったが、陽性のクローンは得られなかった。そこで、各種のペルオキシダーゼ間で保存されているアミノ酸配列領域から推定した塩基配列を用いてPCRを行なったところ、特異的なバンドの増幅が見られたので、塩基配列を決定した。その結果、西洋わさびペルオキシダーゼの100倍以上の化学発光量を与えるArythromyces ramosusペルオキシダーゼと著しく相同性の高い蛋白質をコードする配列が見つかった。さらに他のクローンの塩基配列について現在解析中である。一方、Bjerkandera adustaのリグニンペルオキシダーゼ(以下Lip)の4つのアイソザイムを精製し、その一つLPO-2の抗血清を調製した。この抗血清は他のLiPアイソザイムやP.chrysosporiumのLiPと反応することから、これらの酵素には高い類似性を有する抗原性が存在することが明らかとなった。担子菌における宿主・ベクター系の開発において必要であるマーカー遺伝子の単離を目的として、各種のペルオキシダーゼ間で保存されているアミノ酸配列領域から推定した塩基配列を用いてPCRを行ない、その結果得られたPleurotus ostreatus(ヒラタケ)のマンガン依存性ペルオキシダーゼをコードすると考えられるDNA断片をプローブとし、サザンハイブリダイゼーションによりヒラタケゲノムライブラリーのスクリーニングを行なったところ、特異的なシグナルが多数見られた。また、これらのクローンに含まれる遺伝子のヒラタケ細胞内での発現を確かめるため、リバーストランスクリプターゼを介したPCR法(RT-PCR)により、マンガン依存性ペルオキシダーゼ活性が最高となる直前のヒラタケ菌糸体から調製したRNAを鋳型として特異的配列の増幅を試みたところ、実際にこれらの遺伝子が発現され、メッセンジャーRNAが転写されていることを確認した。一方、ミトコンドリアのプラスミドを単離して担子菌ベクターの一部としての使用を試みるために、ヒラタケ菌糸体から2つの線状ミトコンドリアプラスミド(PO-1、PO-2)を分離精製し、クローニングを試みた。
広域分散仮想化環境のためのハイブリッド型トラフィックエンジニアリング手法の研究

本研究では既に提案した自律分散型TE手法と中央集権型TE手法を利用した階層ハイブリッド型TE手法を提案する.シミュレーション評価,および学術網,研究網,キャリア網からなるマルチホーム環境での評価を行い,世界全体に分散した数百拠点からなる広域分散環境における有効性を示す.この階層ハイブリッド型TE手法を用いることにより数百拠点からなるネットワークにおいて通信障害時においても高い通信品質を実現することができ,広域分散仮想化環境におけるsplit-brain問題を解決することができる.拠点間が複数の回線によって接続されている環境で広域分散システムを動作させる場合において、回線障害によりシステムの一部が孤立してしまいシステム全体が停止してしまうことをスプリットブレイン問題と呼ぶ。本研究では複数の回線を有効に利活用し、災害によるネットワーク障害や輻輳に対して迂回路への高速な経路切り替えを実現し、高効率でディペンダブルな(障害発生時でも生き延びる)回線活用方式を評価し提案する。平成26年度においてはクラウドコンピューティングを用いた中央集権型経路制御手法と、自律分散型経路制御手法を組み合わせた回線活用方式を提案した。この手法は単なる概念実証ではなく、xFlowとOpenFlowの仕様に準拠することを前提にしており、これらのプロトコルに対応した機器に実装することが可能な方式である。提案手法は高いスループットでかつ粒度の細かいトラフィック要求の分配を実現する。変動し続けるトラフィック要求に対して適応的に振る舞う回線活用方式をここでは適応的TE (Traffic Engineering)と呼ぶ。適応的TEを実現するためには、経路制御ルーターに流入するトラフィック要求の内容を計測する必要がある。しかしトラフィック要求を構成する全てのパケットをキャプチャして計測する場合、トラフィック要求量が増大するにつれてトラフィック要求の内容計測に要する計算機資源と負荷が無視出来なくなる。適応的TEを実現するためには流入するトラフィック要求の一部の統計情報のみである点に着目し、トラフィック要求量の増大による計測負荷の増大を軽減することのできるxFlow技術を採用している。また、実際の自然災害時に提案手法が有効に機能するかを検証・評価するための「耐災害性・耐障害性検証・評価・反映プラットフォーム」を開発し、構築した。当初実施計画では平成27年度において北海道大学のアカデミッククラウドと国立情報学研究所のEdubase Cloudを利用することとしていたが、この2拠点のみでは実証実験が乏しい内容となるため拠点数を増やす活動を続け、国内外合計11拠点からなる広域分散仮想化環境の構築に成功した。この環境上で動作する広域分散ファイルシステムのトラフィックを、同様にこの環境上で動作する仮想ルータ経由で通信させ、また各拠点間を仮想ネットワークによるパスにより接続することで高い自由度で多様なトポロジを構築した。提案手法を実装した仮想ルータは拠点のゲートウェイとして動作し、可用帯域の計測とインバウンド、アウトバウンドトラフィック量の計測、片方向遅延時間の計測を行い、これらの情報をもとに自律分散型のホップバイホップ経路制御、および中央集権型でエンド・トゥ・エンドのパスを一意に定める経路制御を実現できることを示した。昨年度時点で課題となっていたTCPトラフィック要求へ対応するアルゴリズムを作り、シミュレータ上での評価実験を行った。広域分散環境における自律的なトラフィックエンジニアリングは、ユーザや管理者がそのチューニングを意識する必要がなくなる点に優位性がある。本提案手法が目的とする広域分散環境におけるスプリットブレインシンドロームへの適応性評価については、単純な障害だけでなく複雑で多様な障害状況を発生させて評価する必要があり、その評価のための検証プラットフォームの構築も本年度の成果である。実施計画に示した2拠点のクラウドコンピューティング資源を用いたシミュレーションだけでなく、国内外11拠点(北海道大学、東北大学、国立情報学研究所、金沢大学、京都大学、奈良先端科学技術大学院大学、大阪大学、広島大学、高知工科大学、九州大学、琉球大学、カリフォルニア大学サンディエゴ校)からなる広域検証を構築することと、この上で動作する仮想ルータの設計と評価を完了させた。提案する適応的経路制御手法は二種類の経路制御手法の組み合わせとなり、その双方は仮想ルータに実装されている。各々の手法は共通して、可用帯域、インバウンド・アウトバウンドトラフィック要求量、片方向遅延時間の計測を行う。自律分散型手法ではこれらの情報を各仮想ルータが保有し、独自の経路制御表を構築してホップバイホップかつループのない経路制御を実現する。中央集権型手法ではこれらの情報はクラウドコンピューティング環境上の制御サービスへと送信され一元管理され、制御サービスから一意に定められた経路制御表が各仮想ルータに提供される。この制御サービスの構築を完了させた。制御サービスは単一障害点となり得るため、冗長化構成を取り、ANYCAST通信を用いた障害時対応設計を行った。UDP/TCP通信ともに、過去の通信情報の統計情報をもとに今後の通信状況を仮定して経路制御を決定している。また評価している障害状況の多様性も現時点では乏しいため、今後はより多様なトラフィック要求、多様な障害状況に対する適応性を評価することで、当初想定した以上の成果を得られることが期待できる。ビッグデータ解析のために収集された情報は3V(high Volume, Variety and Velocity)と呼ばれる特徴を持つ。この情報を解析するためにクラウドコンピューティング環境などの巨大な計算資源に転送する場合、その転送コストは無視できない.ここに広域分散処理基盤、現在的な用語で言えばエッジコンピューティング基盤で処理する動機付けがある。この広域分散処理基盤への通信を効率化するのが本研究の目的である。提案手法は広域分散処理基盤の全拠点のネットワーク情報を随時収集してスーパーノードが経路制御表を決定し配信する中央集権型の手法と、広域分散処理基盤の各拠点に設置されたノードが相互に通信し合い局所的な決定の総体として経路制御を実現する自律分散型の手法を双方を混交された方式である。

平成28年度においてはシミュレーションによる評価と実ネットワーク環境での評価を行うことを計画した。中央集権型の手法においては準最適解の探索に要する時間を短縮することが課題であった。北海道大学アカデミッククラウド上の仮想計算機上で行われた20ノードの3種類のトポロジにおけるシミュレーション評価において、探索手法の計算方法の改善により情報集約から10秒未満で経路制御表を作成することができることを示すことができた。実ネットワークの評価ではxFlowを用いてサンプリング結果を根拠としたネットワーク情報の収集を当初検討していたが、libpcapを用いた全パケット調査による分類が現実的なスループットで提供できることを示し、これを用いて自己組織化マップを作る実証実験を行った。これらの準最適解探索エンジン、中央集権型スーパーノードサービス、自律分散型ノードサービスのソースコードをGitHubで公開した。本研究では既に提案した自律分散型TE手法と中央集権型TE手法を利用した階層ハイブリッド型TE手法を提案する.シミュレーション評価,および学術網,研究網,キャリア網からなるマルチホーム環境での評価を行い,世界全体に分散した数百拠点からなる広域分散環境における有効性を示す.この階層ハイブリッド型TE手法を用いることにより数百拠点からなるネットワークにおいて通信障害時においても高い通信品質を実現することができ,広域分散仮想化環境におけるsplit-brain問題を解決することができる.当初の計画目標にあるハイブリッド型の適応的TEの設計と提案を行ったほか、単に障害を迂回するだけの適応的TEであることに甘んじることなく、研究のそもそもの目的である「災害による」ネットワーク障害とは何かという点に踏み込む成果を数多く生み出すことができた。災害は同時多発的に、空間的・時間的な広がりをもって発生する障害の群れであり、発生する障害も多様性に富む。本提案手法に限らず、広域分散システムが耐障害性のみならず「耐災害性」を謳う時は、前述のような多様な障害が広範囲かつ長期間に渡って発生する災害に対して耐性を有することを検証・評価される必要があると考えた。そこでSDN技術を用いて擬似的な災害を発生させることにより災害訓練を行うためのプラットフォームである「DESTCloud」(Disaster Emulation and Simulation Testbed for distributed systems suchas Cloud computing environment)を開発した。
連続鋼合成桁中間支点部の負曲げ領域におけるRC床版の設計法に関する研究

本年度は以下のような研究を行った.1.不完全合成桁理論を用いて有限要素定式化を行い,クリープや乾燥収縮による応力・変形解析のための解析プログラムを,MapleとMATLABを使用して開発するとともに,不完全合成桁の応力・変形解析のパラメトリックな解析を行った.また,クリープ・乾燥収縮解析について,汎用コードによる2次元FEM解析を実施し,不完全合成桁理論による解析結果と比較検討を行った.2.ポリマー含浸コンクリート(PIC)で補強された鉄筋コンクリート梁の終局挙動およびひび割れ解析を実施し,補強によるじん性の増大の効果や使用限界状態におけるひび割れ制御設計法について検討した.また,PICの高強度特性をより有効に利用するため,タイドアーチ式の埋設型枠を用いた鉄筋なし床版について試設計を実施した結果,通常の鉄筋コンクリート床版と比較して非常に有利な構造となることがわかった.3.鋼連続合成桁の設計法建設コスト縮減には小数主桁の連続合成桁が有効であることから,3径間2主鋼連続合成桁を対象として道路橋示方書や欧米の設計基準を用いて実施設計を行った.また,中間支点部のひび割れ発生による剛性低下について検討した.これらの結果を基づき,汎用コードによる三次元応力解析を行うとともに,中間支点部のひび割れ発生やひび割れ後の剛性の低下などについて検討した.本年度は以下のような研究を行った.1.不完全合成桁理論を用いて有限要素定式化を行い,クリープや乾燥収縮による応力・変形解析のための解析プログラムを,MapleとMATLABを使用して開発するとともに,不完全合成桁の応力・変形解析のパラメトリックな解析を行った.また,クリープ・乾燥収縮解析について,汎用コードによる2次元FEM解析を実施し,不完全合成桁理論による解析結果と比較検討を行った.2.ポリマー含浸コンクリート(PIC)で補強された鉄筋コンクリート梁の終局挙動およびひび割れ解析を実施し,補強によるじん性の増大の効果や使用限界状態におけるひび割れ制御設計法について検討した.また,PICの高強度特性をより有効に利用するため,タイドアーチ式の埋設型枠を用いた鉄筋なし床版について試設計を実施した結果,通常の鉄筋コンクリート床版と比較して非常に有利な構造となることがわかった.3.鋼連続合成桁の設計法建設コスト縮減には小数主桁の連続合成桁が有効であることから,3径間2主鋼連続合成桁を対象として道路橋示方書や欧米の設計基準を用いて実施設計を行った.また,中間支点部のひび割れ発生による剛性低下について検討した.これらの結果を基づき,汎用コードによる三次元応力解析を行うとともに,中間支点部のひび割れ発生やひび割れ後の剛性の低下などについて検討した.1.ドイツ連邦交通省発行「鋼・コンクリート合成構造の道路橋」およびわが国の既設合成桁についての文献等を調査し,合成桁用RC床版およびPC床版設計・施工を進めていく上で,注意すべき点,および新しい技術開発を進めるうえでの解析手法,ひび割れ幅制限,省力化架設法などについて検討を行った.2.不完全合成桁理論を用いて有限要素定式化を行い,クリープや乾燥収縮による応力・変形解析のための解析プログラムを作成した.その際,数式処理言語Mapleと代数演算支援ソフトMATLABを使用して解析プログラムを開発した.3.高強度の異種材料で補強された鉄筋コンクリート梁も合成構造の一つであるので,そのような合成梁を解析対象として,終局挙動およびひび割れ解析を実施し,補強によるじん性の増大の効果や使用限界状態におけるひび割れ制御設計法について検討した.4.10径間2主鋼連続合成桁の実施設計建設コスト縮減には少数主桁の連続合成桁が有効であることから,10径間2主鋼連続合成桁を対象として道路橋示方書や欧米の設計基準を用いて実施設計を行った.その際,基本計画,計算モデル,主桁の計算条件,床版の計算条件などをきめ細かく検討するとともに,コンクリート剛性,クリープ・乾燥収縮,鋼材拘束の取り扱い方法を変化させた4ケースの条件での比較計算を行った.5.本研究室で所有の汎用FEMコード(MARC)を用いて立体解析を行い,上記モデル化の検証するとともに,現在,中間支点部のRC床版の主桁作用と床版作用の影響を明らかにするための解析を進めている.本年度は以下のような研究を行った.1.不完全合成桁理論を用いて有限要素定式化を行い,クリープや乾燥収縮による応力・変形解析のための解析プログラムを,MapleとMATLABを使用して開発するとともに,不完全合成桁の応力・変形解析のパラメトリックな解析を行った.また,クリープ・乾燥収縮解析について,汎用コードによる2次元FEM解析を実施し,不完全合成桁理論による解析結果と比較検討を行った.2.ポリマー含浸コンクリート(PIC)で補強された鉄筋コンクリート梁の終局挙動およびひび割れ解析を実施し,補強によるじん性の増大の効果や使用限界状態におけるひび割れ制御設計法について検討した.また,PICの高強度特性をより有効に利用するため,タイドアーチ式の埋設型枠を用いた鉄筋なし床版について試設計を実施した結果,通常の鉄筋コンクリート床版と比較して非常に有利な構造となることがわかった.3.鋼連続合成桁の設計法建設コスト縮減には少数主桁の連続合成桁が有効であることから,3径間2主鋼連続合成桁を対象として道路橋示方書や欧米の設計基準を用いて実施設計を行った.また,中間支点部のひび割れ発生による剛性低下について検討した.これらの結果を基づき,汎用コードによる三次元応力解析を行うとともに,中間支点部のひび割れ発生やひび割れ後の剛性の低下などについて検討した.
地震時動土圧に注目した地下構造物の設計法について

本研究の目的は,地震時の動土圧をなるべく簡便な式で評価し,それを静的に載荷しながら弾塑性解析を行い,地下構造物の1つの耐震設計法を提案することにある.なお,ここでいう「地下構造物」とは地中の深いところにある山岳トンネルや,都市域にある土被りの小さいいわゆる都市トンネル,地下街などの種々のものを想定する.本年度の結果は以下の通り.○静的な鉛直受働土圧の簡便式の提案Terzaghiは落とし戸を下降させた場合に,ゆるみ土圧の総和を計算した.この方法はに容易に受動士圧に拡張できる.その考え方は埋設管に関するMarston-Spanglerの理論と同様である.これからわかることは被り高さによって急激に受動土圧が増大することである.この簡便式による結果は,これまでに落とし戸実験結果や別の数値解析結果と比較し,かなりの精度を有していることをすでに確認している.しかし,この評価式には動的効果が考慮されていない.そこでこれを一部,修正する必要がある.これについて考察を加える.○これを基礎として,次年度においては動的な受働土圧の評価式を開発する予定である.本研究の目的は,地震時の動土圧をなるべく簡便な式で評価し,それを静的に載荷しながら弾塑性解析を行い,地下構造物の1つの耐震設計法を提案することにある.なお,ここでいう「地下構造物」とは地中の深いところにある山岳トンネルや,都市域にある土被りの小さいいわゆる都市トンネル,地下街などの種々のものを想定する.本年度の結果は以下の通り.○静的な鉛直受働土圧の簡便式の提案Terzaghiは落とし戸を下降させた場合に,ゆるみ土圧の総和を計算した.この方法はに容易に受動士圧に拡張できる.その考え方は埋設管に関するMarston-Spanglerの理論と同様である.これからわかることは被り高さによって急激に受動土圧が増大することである.この簡便式による結果は,これまでに落とし戸実験結果や別の数値解析結果と比較し,かなりの精度を有していることをすでに確認している.しかし,この評価式には動的効果が考慮されていない.そこでこれを一部,修正する必要がある.これについて考察を加える.○これを基礎として,次年度においては動的な受働土圧の評価式を開発する予定である.
高層気象観測と大気陸面データ同化によるカンボジア局地循環性降水のメカニズム解明

本研究では,定常的な高層気象観測が実施されていないカンボジアにおいて,独自に2地点同時に高層気象観測を実施し,その観測結果と領域気象モデルを併用することにより,季節的に湖面積が大きく変動する巨大湖・トンレサップ湖とその周辺陸域との間で形成される乾季前半の局地循環性降水のメカニズムについて検討した.衛星及び地上で観測された降水量との比較により,2地点での昼間の高層気象観測データを同化するだけでも,当該降水の推定精度が向上することが示された.既往研究では夜間特有の現象に着目していたが,それに加え,昼間の湖風循環の発達や,それに寄与する昼間の陸域地表面フラックスの推定精度が重要であることがわかった.カンボジアには,年間5倍程度も面積が拡縮する珍しい湖(トンレサップ湖)があり,その面積は最小時でも琵琶湖の約3.3倍と巨大である.その周辺域では水田稲作が営まれている.陸面の状態(湖陸の別,土地利用形態,植生状態,土壌水分量等)が地域の気象に大きく影響を与えていることは一般的にも知られているが,申請者はトンレサップ湖の大気への影響についてこれまで領域気象モデルによる数値実験で検討を重ね,湖によって局地的な大気循環流が形成され,乾季の初期に湖西部に局地的な降水をもたらしている可能性が高いことを示してきた.また,局地的な降水が生じる地域が国内随一の穀倉地帯に該当することから,トンレサップ湖により生起される乾季の雨がこの国の農業生産をも支えている可能性を示してきた.しかし,カンボジア国内ではラジオゾンデによる高層気象観測がなされておらず,世界各地のどの全球モデル(GCM)にもカンボジア国内の現地観測データが反映されていないことから,現在我々が数値モデルと衛星観測で理解している世界は,実態を十分に表し切れていない可能性があり,降水予測に応用していくには限界がある.本課題において,H25年度は,カンボジア国内において湖上と陸上(水田地帯)の2か所で同時にラジオゾンデによる高層気象観測を実施した.ラジオゾンデによる現業観測はカンボジアでは行われておらず,特に湖上での観測は困難なことから,今回取得したデータは世界的にも極めて貴重なものである.とりわけ今回は,カンボジア政府からの全面的な協力を受け,一部の期間で昼夜を徹して23時間毎に観測した.治安上の問題から夜間のデータは取得しにくいため,湖上と陸上の双方での昼夜連続データ取得は,非常に価値あるものである.現在,取得したデータの解析を進めているほか,数値解析による降水メカニズムの理解の深化に向けて,数値モデルのセットアップを行っている.まず,昨年度に実施した気象観測データを解析した.その結果,トンレサップ湖(カンボジア)湖面からの潜熱・顕熱は,プレモンスーン期・ポストモンスーン期ともに,中高緯度温帯気候の事例等から推測される妥当値に比べてかなり小さく,熱収支残差(純放射量ー潜熱ー顕熱)が正の値で無視できない量であった.特にポストモンスーン期は,年間平均気温よりも冷涼で,中高緯度地帯の湖では放熱期(熱収支残差<0)に相当することから,この時期にも残差が正であることは,興味深い.一方,湖水温度は,年間を通してほぼ一定であった.このことから,余剰熱の使途として,以下の可能性を検討した:(i)フルモンスーン期の湖面風速が強い時期に強制乱流で潜熱・顕熱が(予想以上に)放出されており,この時期に熱収支残差が負となっている,(ii)湖へ流入する支川が湖水に比べて低温で,湖で熱せられた水がメコン川下流のベトナムデルタへと流出している,(iii)湖底において,より低温の地下水とのやり取りがある,(iv)湖の多くの領域(観測地点を含む)からは潜熱・顕熱の放出量が小さいが,数値計算によると線状の湖上対流が発生している可能性が高いため,これらの地点上においてのみ,大気の対流不安定性によって多量の潜熱・顕熱が発生している.上記(ii)について検討するため,今年度に湖および湖流出入支川の複数個所・複数深度に新たに水温計を設置した.また,既存の降雨-流出モデルに湖モデル(氾濫モデル)と熱移動モデル(水温モデル)を結合したモデルを開発中である.さらに,(i)と(iv)については, 20142015年にかけて米国で新たに開発された,気象モデルWRFと湖熱モデルのオンライン結合モデルを入手し,本研究の対象域に適用して,現在,解析を進めているところである.(iii)については,当該分野の専門家とともに,検討を始めているところである.一般に,カンボジアを対象とした降水研究が困難な理由は,(1)東南アジア最大で,かつ,1年の中で5倍程度も拡縮する淡水湖があり,地表面の空間不均一性や季節変化に富むことから,独特な大気場が形成されているとみられること,(2)現業での高層気象観測がされておらず,全球客観解析データに当該域上空の地上由来データが含まれていないこと,である.そこで本研究では,独自に高層気象観測を実施し,それに基づいてデータ同化した領域気象モデル計算値を用いて,当該域の降水メカニズムに関して検討した.高層気象観測は,カンボジアの2地点(湖上と陸上)で実施した.計算には,領域気象モデルWRFおよびその付随データ同化システム

WRFDAを用い,NCEPの全球客観解析FNLを物理的にダウンスケーリングした.なお,全球土地利用データでは湖面積が常時一定であるため,GCOM-W衛星搭載センサAMSR2によって推定した水域分布を重ね合わせて湖水域を10日毎に変化させた.衛星降水量データGSMaP/MVKや地上降水量との比較により,2地点での高層気象観測データを同化するだけでも,大幅に対象降水の推定精度が向上することが示された.特に,これまでの研究では,夜間特有の現象が大きく影響していると考えられていたが,本研究では,昼間の大気を同化するのみでも当該降水の推定精度が上がることが示され,当初想定していた夜間特有の現象に対して,昼間の大気陸面湖面相互作用が果たしている影響についても考える必要性が示唆され,その検討結果について,現在,論文投稿準備を進めているところである.また,たとえ2地点の昼間のみでも,高層大気観測を実施することでこれだけ降水予測精度が向上することを示すことができたことは,今後のカンボジアでの現業高層気象観測実現に向けて,カンボジア国内のみならず,世界各地の関係者にとって,貴重な情報になると考えられる.本研究では,定常的な高層気象観測が実施されていないカンボジアにおいて,独自に2地点同時に高層気象観測を実施し,その観測結果と領域気象モデルを併用することにより,季節的に湖面積が大きく変動する巨大湖・トンレサップ湖とその周辺陸域との間で形成される乾季前半の局地循環性降水のメカニズムについて検討した.衛星及び地上で観測された降水量との比較により,2地点での昼間の高層気象観測データを同化するだけでも,当該降水の推定精度が向上することが示された.既往研究では夜間特有の現象に着目していたが,それに加え,昼間の湖風循環の発達や,それに寄与する昼間の陸域地表面フラックスの推定精度が重要であることがわかった.研究代表者が体調不良により年度中に長期休暇を取得したため,研究の進捗が予定よりも遅れた.水文学地上観測データを初期値・境界値として利用しながら上記の気象モデル(WRF+湖モデル)を適用することによって,対象域の陸面・湖面の状態が,局地的な地域性降水に与える影響について,数値解析を進め,そのメカニズムを明らかにする.研究申請時に立案した研究計画に沿って,計画通りに研究が進捗している.研究代表者の体調不良に伴う長期休暇により,当初予定していた海外での学会発表を取りやめたため,それに伴う旅費が未使用となった.その代わりに,次年度に学会発表を予定しており,本経費はその費用として充てる予定である.H26年度は,(i)ラジオゾンデによる観測データの解析と,(ii)領域気象モデルのカンボジアへの適用,(iii)ラジオゾンデデータ及び衛星データを用いた雲微物理データ同化の導入,を行い,その結果を用いてカンボジアの局地循環による降水メカニズムの解明について理解を深める.また,その結果をカンボジア各地のステークホルダーと共有する.海外での学会発表の旅費として使用予定である.当初の予定よりも観測旅費が安く抑えられたことから,次年度使用額が生じた.H26年度は,研究成果を広く公表して国際的な場で議論を進めるべく,国際会議への参加費やそれに伴う旅費として使用する予定である.
Mn^<2+>ーおよびCd^<2+>ー錯体を用いた核酸系生理活性物質の簡便で効率的な合成

1.ヌクレオチド(アデニル酸、ウリジル酸、グアニル酸、シチジル酸、イノシン酸)とイミダゾ-ルとの反応で対応するヌクレオシドホスホイミダゾリド(ImpA、ImpU、ImpG、ImpC、ImpI)を合成した。2.これらヌクレオシドホスホイミダゾリドと対応するヌクレオシドー5'ー一りん酸の反応を種々の二価金属イオン存在下、中性水溶液中室温で行い、ピロりん酸結合含有生成物ジヌクレオシド二りん酸を高速液体クロマトグラフィ-で分析し、いずれの場合もMn^<2+>、Cd^<2+>あるいはMg^<2+>が高い活性を有することを認めた。3.ピロりん酸結合生成物の収率は核酸塩基により大きく異なり、プリン系のA、Gは高いのに対し、ピリミジン系のC、Uでは低い。基質と核酸塩基同志の相互作用が反応に大きく影響することを明らかにした。4.このMn^<2+>あるいはCd^<2+>錯体を経由するピロりん酸結合形成反応を応用してImpAとATPよりDNA合成促進剤Ap_4Aを水溶液中、簡便な操作で合成した。同様にしてImpGとGTPより高収率でGp_4Gの合成を行った。5.さらに反応基質のりん酸化合物として、種々の糖りん酸化合物、ホスホリルコリン、ピロりん酸あるいはニコチンアミドーりん酸を用いることにより、多糖類生合成中間体であるヌクレオシドー糖二りん酸、脂質生合成中間体のCDPーコリン、ATPあるいあ補酵素NAD糖の水溶液中での合成が達せられた。これらの合成反応ではいずれも基質のりん酸化合物とヌクレオシドホスホイミダゾリドがMn^<2+>などの二価金属イオンに配位した中間体を経由して進行する。6.グアニル酸をメチル化した7ーメチルグアニル酸より7ーメチルグアノシンー5'ーイミダゾリド(ImpG^7Me)を合成した。現在Mn^<2+>あるいはCd^<2+>を用いたImpG^7Meと数種のヌクレオチドとのピロりん酸結合形成反応を行い、mRNAのキャップ部分合成への展開をはかっている。
トーラスにおける耐クラスタ故障経路選択手法の探究と確立

現代のスーパーコンピュータは数百万を超えるプロセッサを含み、複数の計算を同時に実施する、いわゆる並列処理を行うことで、最終結果を得るまでの計算時間を減らすことを目的とする。この考え方を実現するに当たり、できるだけ高速かつ確実にプロセッサ間で情報を通信する必要がある。プロセッサの数は膨大なため、故障プロセッサの存在を前提にし、本研究では、耐故障性を持つプロセッサ間の情報通信方法の提案を目的とする。
ネフローゼ症候群ポドサイトにおけるタイト結合新生の意義

本研究により、ネフローゼ症候群ポドサイトにおいて、タイト結合分子の発現が認められた。また、疾患対照群であるIgA腎症の一部症例においても若干のタイト結合分子の発現が確認され、タイト結合分子はポドサイト傷害によって発現が誘導されることが示唆された。さらに、ラットモノクローナル抗体を作製したところ、タイト結合分子特異的な抗体作製に成功した。また、このタイト結合分子を恒常発現するラットポドサイト培養細胞株を樹立し解析した結果、ポドサイトにおいて分子発現の変動を引き起こし、機能性に影響を与えることが示唆された。1.症例検討:原発性ネフローゼ症候群の代表的病型(微小変化群、膜性腎症、巣状糸球体硬化症)と非ネフローゼ症例、正常例の腎生検検体、手術材料、剖検材料(成人46例、小児40例)について蛍光免疫染色を行い、ポドサイトにおけるCldn2の異所性発現の程度を評価した。この結果、正常及び非ネフローゼ症例と比較して、ネフローゼ症例ではCldn2発現面積が有意に上昇した。2.ネフローゼ症候群動物モデルのポドサイトにおけるCldn2の異所性発現ピューロマイシンアミノヌクレオシド投与による微小変化型ネフローゼモデル動物を作製し、ポドサイトでのCldn2異所性発現を免疫染色法により検討した結果、ポドサイトでの明確な発現上昇は認められなかった。今後はLPS投与モデルでの検討を予定している。3.ポドサイトにおけるCldn2異所性発現のgain of function: TALEN法を用いて、ポドサイト特異的にCldn2を発現するノックインマウスを作製したが、このマウスでは明確な蛋白尿を呈さなかった。現在、Nephrin-CreERT2マウスとloxp-stop-Cldn2マウスとの交配により、タモキシフェン投与によってCldn2発現を誘導できるマウスを作製中である。一方、トランジェントにCldn2を発現させたマウスでは、若干の蛋白尿を来すことがわかった。ヒトでの症例解析は予定していた数を終了した。また動物実験ではノックインマウスが完成し、解析を進めている。症例解析では、免疫電顕による発現部位の詳細な検討を行う予定である。またCldn2をマーカーとしたネフローゼの新規診断法の開発のため、尿中Cldn2発現を確認できるモノクローナル抗体作製とELISA法の確立を進めている。腎病理学物品費は概ね計画通りであったが、旅費の使用額が少なく若干の残額が生じた。研究成果が蓄積してきたため、次年度は国内外での成果発表を行っていく予定であり、その旅費として使用する。
DNA損傷チェックポイントに関与する遺伝子の作用機構の解明

出芽酵母において、RFC5遺伝子は5つのサブユニットからなるReplication factor C(RFC)のサブユニットの一つをコードする。我々は、RFC5遺伝子がDNA複製、修復に必須であるのみならずDNA複製およびS期DNA損傷チェックポイントコントロールにも重要な役割を持つことを示してきた。これらのチェックポイントにおけるRFC5の作用機序を明らかにするために、rfc5変異を大量発現したときサプレスする遺伝子を単離した。解析の結果、そのうち一つはDNA損傷チェックポイントコントロールに関与するRAP24遺伝子であった。Rad24遺伝子産物は、Replication factor C(RFC)のサブユニットのうち、Rfc2,Rfc3,Rfc4,Rfc5と結合しているのが示された。このRfc2-5とRad24の結合が、Rad24のDNA損傷チェックポイントに必須であることをみいだした。出芽酵母における遺伝学的解析から、DDC1,MEC3,RAD17は、DNA損傷チェックポイントコントロールにおいてRAD24と同じ機能をすると考えられている。Rad24とこれら3つの蛋白質の結合を免疫沈降法およびショ糖密度勾配法で検討した結果、Mec3,Rad17,Ddclは複合体を形成すること、またその複合体にRad24は含まれていないことが示された。また、rad24変異のDNA損傷感受性およびS期DNA損傷チェックポイントの欠陥はDDC1を大量発現することにより部分的にレスキューされた。これらのことから、DNA損傷チェックポイントシグナル伝達系において、Rad17-Mec3-Ddc1複合体は、Rad24の下流で機能することが示唆される。
消化器癌のホルモン療法確立に関する基礎的研究-消化管ホルモンの膵癌および胃癌に対する増殖促進作用の解析

1.ヒト胃癌細胞株(MKN-28、MKN-45、AGS、HS746-T)を12wellの培養トレイを用いて、10%FCS添加DMEMにて継代培養を行い、順次FCSの添加濃度を下げ、無血清培地での実験に備えた。上記4種のヒト胃癌細胞株1.5×10^5個を0.1%FCS添加培養液にて2日間培養した後、無血清培地とし、10^<-8>10^<-13>Mのneurotensin(NT)を添加し、培養を行い、第6、8、10日目に細胞数ならびに^3H-thymidineの取り込みを測定した。その結果、MKN-28細胞株では、10^<-8>から10^<-11>MのNT添加により対照群に比べ有意に細胞数の増加が認められた。、また、6日目の^3-thymidineの取り込みは、10^<-9>および10^<-10>MのNTにより有意に亢進しており、MKN-28細胞株に対してはNTの細胞増殖促進作用が認められた。しかし、他の細胞株においてはNTによる影響は認められなった。以上より、NTはヒト胃癌に対し、増殖促進作用を有する可能性が示唆された。我々はこの内の一部の結果を日本消化器病学会総会にて発表し、上記全結果を第10回World Congress of Gastroenterologyにおいて発表した。なお、膵癌細胞株に対するNTとcholecystokininの増殖促進効果に関する実験、ならびにin vivoの実験では充分な結果を得ておらず今後さらに検討を行う予定である。
高感度電気化学的酵素活性測定法の研究

本年度は特に本高感度法の基礎となる測定条件の詳細な検討を行った。(a)高感度達成の基礎となる酵素サイクリング反応には、酵素反応に特徴的な非直線性が伴う。この点を理論的、実験的に明らかにするため、4-アミノフェノール(PAP)/ジアフォラーゼ(DIA)/NADH系について、PAP及びNADHの濃度効果、特にその非直線性の表われる濃度範囲について理論的考察を加え、一方、実験的にも濃度の非直線性の表われることを確認し、またその濃度範囲が理論的考察とよく対応することを確かめた。分析条件として、NADHの濃度の変動による分析結果(電流側定値)の変動の極小となる条件下、PAPの濃度に対する電流測定値の直線的変化の条件を明らかにし、PAPの10^<-10>Mまでその検出が可能なこと、さらにアルカリホスフアターゼ及びガラクトシダーゼの酵素活性の測定についての予備実験の結果、たとえば前者について10^<-7>unitの測定が可能なことが明らかになった。(b)PAP以外に、その誘導体(4種)及び2-アミノフェノール体(2種)その他について、またDIAに代わる、PAP/グルコースオキシダーゼ/グルコース系についても検討を行なった。特に、PAPに代わる2,4-ジクロロインドフェノールについて、このものはそのその酸化体が比較的安定なことを利用して、上記非直線性の考察の基礎となる酵素反応式をあらためて実験的に確認し、本高感度法基礎をさらに確実なものにすることが出来た。得られた結果の範囲ではPAP/DIA/NADH系以上に著しく高感度が期待される系は見出されなかった。
行動および内分泌機能の性分化におけるエストロゲンレセプターの役割解明

エストロゲン受容体α、β(estrogen receptor(ER)α,ERβ)のノックアウトマウス(ERαknockout mouse;αERKO,Erβkmcckout mouse;βERKO)を用いて攻撃行動及び性行動におけるERの中枢神経系での役割に関する研究を行ってきた。一連の研究において、少なくとも雄ではErβは攻撃行動においてErαとは異なり、抑制的に作用することが示唆された。本研究では新生児期、乳児期のエストロゲン受容体及びアンドロゲン受容体の変化とそれらの相互発現調節を調べた。その結果1. ER・βは新生児及び乳児期の脳内においてER-αと全く異なる発育上の変化を示した。従って、エストロゲン(リガンド)に対するER-β(レセプター)の遺伝子発現調節はER-αのそれと異なっていることが示唆された。2. adultαERKOマウスでみられたように、新生児期においてもmedial preoptic area(MPOA)ではαERKOマウスにおいてERβの発現レベルの著名な減少を認めた。このようなgenotype differences(WT>αERKO)はその他の部位では認められなかった。従ってER-αの発現がMPOAにおけるER-βの発現に不可欠であることが示唆された。4. ER-αのノックアウトによりMPOAにおいてARの発現が雄雌ともに減少した。しかしながらそのほかの部位では、ER-α遺伝子のノックアウトによりARの変化を認めなかった。従ってMPOAにおいてER-αの発現はARの発現にも関与することが示唆された。我々のグループはエストロゲン受容体αおよびβ(estrogen receptor(ER)α,ERβ)のノックアウトマウス(ERαknockout mouse;αERKO, ERβknockout mouse;βERKO)を用いて攻撃行動および性行動におけるERの中枢神経系での役割に関する研究を行ってきた。これらの一連の研究において、少なくとも雄ではERβは攻撃行動においてERαとは異なり、抑制的に作用していることが示唆された。本研究では新生児期および乳児期のエストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体の変化およびそれらの相互発現調節を調べた。その結果1.ER-βは新生児および乳児期の脳内においてER-αと全く異なる発育上の変化をしめした。すなわちER-αは出生後2日目がピークにあるのに対して、ER-βでは出生後12日目がピークであった。------これらの結果から、エストロゲン(リガンド)に対するER-β(レセプター)の遺伝子発現調節はER-αのそれと異なっていることが示唆される。2.adult αERKOマウスでみられたように、新生児期においてもmedial preoptic area(MPOA)ではαERKOマウスにおいてERβの発現レベルの著名な減少を認めた。------これらの結果からER-αの発現がMPOAにおけるER-βの発現に不可欠であることが示唆される。3.ER-βの性差は生後6日でMPOA, bed nucleus of the stria terminalis(BNST), medial amygdala(MeAMY)において認められ、ER-αとは異なり雄の発現量が雌よりも多かった。とくにMPOAではER-αのノックアウトにおいてER-βが雄雌とも著名に減少しているものの、その性差はαERKOマウスにおいても認められた。------これらの結果から、脳内のER-βの性差は新生児期にすでに存在し、ER-αのノックアウトによってもその性差の方向性は変化しないことが示唆される。4.ER-αのノックアウトによりMPOAにおいてARの発現が雄雌ともに減少した。------これらの結果からMPOAにおいてER-αの発現はARの発現にも関与することが示唆された。
知的障害児と健常児のコミュニケーションを促進するための情報マティリアルの開発

1.テレビ会議システム(ポリコム社製View StationFX & 512)を発達科学部、附属養護学校、そして附属明石小学校に神戸大学学術ネットワーク(KHAN:Kobe Hyper Academic Network)を活用して配置し、知的障害児と健常児のテレビ会議による相互交流の条件を整備した。今後、継続的な運用を図りたい。2.健常児、学習障害児、軽度知的障害児を対象にアイカメラ(竹井機器工業製Free View)を使用した検査を実施し、眼球運動や視覚的情報処理について心理生理学レベルでデータを収集・分析した。3.重度知的障害者を対象に、脳波スイッチ(テクノスジャパン製MCTOS)及び筋電スイッチ(同社製EMOS)等を活用し、パソコンを操作することによる他者とのコミュニケーション拡大の有効性を検討した。4.特定話者(発話に困難のある知的障害者)による音声認職利用可能性に関する実験を行った。その結果、次の二つの開発の方向性が示唆された。(1)障害のタイプ別に発話の特徴などが統計的に一定の傾向を持つようであれば、現在進んでいる幼児用・高齢者用音響モデルのように、障害A・障害B用の音響モデルを開発していくという方向性。(2)障害特性で全く異なった音響モデルが必要であるならば、障害A・B用のように個人専用の音響モデルをいかに簡易・低価で構築できるかという開発の方向性が必要になってくる。5.発達障害児を対象としたコミュニケーション・ツールとしてのVOCAの試作品を完成させた。VOCAはFlash Animationを使用し附属養護学校に在籍する知的障害生徒の認知・言語特性や興味・関心に特化したものである。試作品は、生徒が支援者(担任)と学校生活場面で実際に使用し、評価とプログラムの修正を行い、今後は自閉性障害児に有効な形態と機能について検討し、VOCAの完成を目指す。1.附属養護学校と附属明石校園間におけるテレビ会議システムの構築(中林、岸本、稲垣、辰己、伊藤)双方向テレビ会議システムを発達科学部、附属養護学校、附属明石校園間に構築するため、既設の情報ネットワーク専用回線を利用し、実験を行った。機器はポリコム社のView Station,ルーティングSW、プロジェクターなどを導入した。発達科学部と附属養護学校間での実験では映像、音声、遠隔性に優れた結果を得た。専用回線について現在の1.5Mbpsを次年度には10Mbpsに容量を増設し、附属明石校園に子機を設置して多地点テレビ会議を可能とする。さらに、同校から距離がある附属住吉校をも含めたネットワークシステムの構築を検討したい。2.その他(1)インターネット接続のセキュリティ確立(高橋、出口):現状のセキュリティ技術を複合的に用いることにより、セキュリティの向上をはかることが可能であることを明らかにした。(2)先進諸外国の調査(岸本、辰己、伊藤):知的障害児(者)を対象としたIT利用の調査をドイツ、イギリス、アメリカの大学研究室を訪問し、自閉症を含む知的障害児に適用可能なコミュニケーション・シンボル、インターフェースの開発、技術について最新の情報を収集した。(3)情報ツール・マティリアルの有効性の検討(中林、稲垣、辰己、伊藤):附属養護学校において、パソコン等IT機器の整備を行い、児童生徒が市販の教育用ソフトウエアを利用し、その有効性の検証を行う(継続)。(4)コミュニケーションを促進するための音声入力ソフトの実験と検討を行い、その課題を明らかにした。3.今後の研究の展開情報マティリアル開発の基礎研究として、自閉症、学習障害、軽度知的障害等、軽度発達障害児を対象にアイカメラを導入して検査を実施し、眼球運動や視覚的情報処理について心理生理学レベルでデータを収集する。

1.発達科学部と附属養護学校、附属明石小学校にテレビ会議システム(ポリコム社製View Station512)を導入し、実験を繰り返しながら高画質の画像、音声等が確保できる双方向遠距離ネットワークシステムを形成した。2.情報マティリアル開発のための基礎研究として、健常児、学習障害児、軽度知的障害児を対象にアイカメラ(竹井機器工業製Free View)を導入して検査を実施し、眼球運動や視覚的情報処理について心理生理学レベルでデータを収集した。3.重度知的障害者を対象に、脳波スイッチ(テクノスジャパン製MCTOS)、筋電スイッチ(同社製EMOS)及びコトバックス(同社製)を使用してコミュニケーション・ツールとしての有効性を検討した。4.市販の音声認識ソフト及び入力機器が、障害のある人にとって、どの程度利用可能かの評価・研究を行った。その結果、下記の状態のある人にとって利用可能性はかなり高いものと考えられる。(1)発話・会話に問題がなく、文章の記述能力に障害がある人(2)身体障害またはケガなどによって筆記に障害のある人(3)高歳のため、パソコンなどキーボード入力・マウス入力になじまない人(4)幼児・知的障害など、文章表現能力開発のための補助ツール5.本研究を開始した平成13年より研究交流を行っていたStanford大学のDr.Scott, N.が主宰するArchimedes Projectと研究連携し、コミュニケーション・ツールとしてのVOCAを開発することがほぼ合意した。発達障害者が知覚・認知可能な絵、シンボル、写真など具体的視覚情報を操作し、それを日本語音声や文字言語に自動変換するもので、同Projectですでに完成した英語版について、本科研メンバーで日本語バージョンを構築することが今後の課題となる。1.テレビ会議システム(ポリコム社製View Station512)を利用し、附属養護学校小学部の知的障害のある児童と附属明石小学校2年生の児童が交流を行った。2.14年度からの継続として健常児、学習障害児、軽度知的障害児を対象にアイカメラ(竹井機器工業製Free View)を使用した検査を実施し、眼球運動や視覚的情報処理について心理生理学レベルでデータを収集・分析した。3.重度知的障害者を対象に、脳波スイッチ(テクノスジャパン製MCTOS)及びホームページソフト(富士通製)を使用して、写真・絵・書き言葉(支援者が読み上げる)等によるメールで他者とのコミュニケーション拡大の有効性を検討した。4.特定話者(発話に困難のある知的障害者)による音声認識利用可能性に関する実験を行った。その結果、次の二つの開発の方向性が考えられる。(1)もし、障害のタイプ別に発話の特徴などが統計的に一定の傾向を持つようであれば、現在進んでいる幼児用・高齢者用音響モデルのように、障害A・障害B用の音響モデルを開発していくという方向性。(2)障害特性で全く異なった音響モデルが必要であるならば、障害A・B用のように個人専用の音響モデルをいかに簡易・低価で構築できるかという開発の方向性が必要になってくる。5.発達障害児を対象としたコミュニケーション・ツールとしてのVOCAの試作品を完成させた。
慢性関節リウマチにおける軟骨破壊機序の研究

慢性関節リウマチの関節破壊の機序を解明する目的で、多核白血球と軟骨細胞との混合培養系を用い、多核白血球による軟骨細胞の障害性を検討した。まず軟骨細胞を^<51>Crでラベルした後、活性化した多核白血球を添加し軟骨細胞より放出された^<51>Crの量を測定することにより細胞障害性を判定した。その結果、活性化された多核白血球の添加により軟骨細胞からの^<51>Crの放出は増加した。この細胞障害性は、培養液中にカタラーを添加することにより阻害する事ができた。これらのことより活性化多核白血球による軟骨細胞の障害は、多核白血球によって生成される過酸化水素の作用を介して生じていることが明らかになった。近年、過酸化脂質が細胞障害性に作用することが明らかにされ注目を浴びている。多核白血球による軟骨細胞の障害機構として過酸化水素による軟骨細胞膜脂質の酸化作用が考えられる。そこで軟骨細胞を過酸化水素の存在下で培養し、質量分析装置により酸化脂質の解析を行なった。その結果、細胞膜のコレステロールエポキサイドの量が増加することが明かとなった。さらに精製したコレステロールエポキサイドを培養下の軟骨細胞に添加すると、濃度依存性に細胞障害性が促進された。これらの事実より、活性化多核白血球の産生する過酸化水素による軟骨細胞の障害の機構として、過酸化水素による軟骨細胞膜コレステロールの酸化が中心的な役割を担っている可能性が大きく、この過程が炎症性関節破壊に重要であることが明らかにできた。慢性関節リウマチ(RA)ではパンヌスや関節液中に遊走する炎症細胞によって関節軟骨の破壊がもたらされると考えられる。RAにおける関節破壊の機序を解明する目的で、多核白血球と軟骨細胞との混合培養系を用い、多核白血球による軟骨細胞の障害性について検討した。その結果、種々の生理活性物質によって活性化された多核白血球は、その細胞数の増加に依存して、軟骨細胞を障害した(^<51>Crの放出により測定)。この細胞障害性は、培養液中に過酸化水素の加水分解酵素であるカタラーゼを添加することにより阻害することが出来た。一方、スーパーオキサイドジスムターゼ,マントールやジメチルスルフオキシドを培養下で添加しても細胞障害性を阻害することはできなかった。これらの事実より活性化多核白血球による軟骨細胞の障害には、多核白血球によって産生される過酸化水素が中心的な役割を担っており、スーパーオキサイドアニオンやヒドロキシラギカルは障害性発現に関与していないことが明かとなった。生体内では、多核白血球と軟骨細胞との間には、関節液や軟骨基質が介在する場合が多い。そこでこれらの成分に含まれる糖蛋白であるヒアルロン酸やプロテオグリカンの多核白血球によって誘導される軟骨細胞障害性についても検討した。その結果、ヒアルロン酸,プロテオグリカン,コンドロイチン硫酸およびケラチン硫酸はいずれも細胞障害性に対して阻害効果は示さなかった。これらの事実より活性化多核白血球は、関節液中あるいは軟骨基質中に含まれる種々の糖蛋白の影響を受けずに、過酸化水素を産生し、その作用を介して軟骨細胞を障害している可能性が大きい。また多核白血球による軟骨細胞の障害はRAなどの炎症性関節破壊に重要な役割を担っている可能性が大きい。慣性関節リウマチの関節破壊の機序を解明する目的で、多核白血球と軟骨細胞との混合培養系を用い、多核白血球による軟骨細胞の障害性を検討した。まず軟骨細胞を^<51>Crラベルした後、活性化した多核白血球を添加し軟骨細胞より放出された^<51>Crの量を測定することにより細胞障害性を判定した。この細胞障害性は、培養系中にカタラーを添加することにより阻害する事ができた。