hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腫瘍随伴性マクロファージをターゲットとした悪性黒色腫新規免疫療法の開発

悪性黒色腫46症例を用いて、統計解析を行った結果、sCD163の変動率がニボルマブ使用患者におけるirAEの発症予測因子となることを明らかにした。この結果は、PCT/JP2017/ 24244として2017/6/30に国際出願したのちにOncotarget (2018, in press:IF=5.168)に成果として掲載した。その他、これまでに腫瘍随伴性マクロファージ関連の論文をFrontier in Oncologyにreviewとして掲載した。さらに悪性黒色腫に対する古典的抗がん剤であるダカルバジン、ニドラン、ビンクリスチンの腫瘍随伴性マクロファージに与える影響を検討し、その結果を、2018年にExperimental Dermatology(IF=2.532)に掲載した。以上、本年度の研究成果は、黒色腫における新規免疫療法の開発の基礎データと臨床データともに獲得できたこと、黒色腫にとどまらず腫瘍随伴マクロファージをターゲットとした治療法と臨床現場で問題となっている免疫チェックポイント阻害薬によるirAEの予測システムを開発するなど、臨床に直結する結果を多数得た。本年度は、前年度施行した、ニボルマブ、IFNb併用療法の臨床応用を目的とした医師主導臨床研究より得た、pilot studyの結果を基として、ニボルマブによるimmune-related adverse events (irAE)の発症予測システムを、腫瘍随伴性マクロファージ関連物質であるsCD163と関連ケモカインを用いて施行した。この研究では根治切除不能悪性黒色腫46症例を用いて、統計解析を行った結果、sCD163の変動率がニボルマブ使用患者におけるirAEの発症予測因子となることを明らかにした。以上、本年度の研究成果は、黒色腫における新規免疫療法の開発の基礎データと臨床データともに獲得できたこと、黒色腫にとどまらず腫瘍随伴マクロファージをターゲットとした治療法と臨床現場で問題となっている免疫チェックポイント阻害薬によるirAEの予測システムを開発するなど、臨床に直結する結果を多数えており、当初の予定を超えるペースで研究が進んでいると考えられる。本研究では、はじめに各種免疫賦活薬の悪性黒色腫腫瘍内の腫瘍随伴性マクロファージ(Tumor-associated macrophages: TAMs)に対する影響を検討する。また、これら薬剤の腫瘍の免疫環境への影響をDNA microarrayで検証した。その結果、Imiquimodやインターフェロンなど複数の免疫調整因子がTAMsを介して免疫チェックポイント阻害薬の抗腫瘍効果を増強することがマウスB16F10黒色腫モデルで明らかとなった。
所得分配・空間的不均一性と時間・空間割引率の研究

本研究は、気候変動政策の費用便益分析に使われる消費の時間割引率を、世代内衡平性(所得格差)や空間的な不均一性を考慮して拡張するものである。具体的には、(I)所得格差が時間割引率に与える影響を理論・数値例により明らかにし、消費以外の尺度での不平等の影響も検討する。(II)空間割引率の基礎理論の確立と適用を試みる。平成28年度は、(I)所得分配メカニズムの下で消費の分配パターンが決まる理論モデルを構築し、分配を考慮した消費の時間割引率の公式を導き、数値例を検討し、(II)空間割引率の先行研究レビューと理論モデルの構築を行った。平成29年度は、(I)効用が消費だけでなく、環境の質や自然資本の水準によっても決まると仮定し、環境や自然資本に関する衡平性が割引率に与える影響、さらに人口変化の影響も取り入れた。以上の理論的な結果に基づき、数値例を示した。前年度はスプレッドシートを用いた簡易な数値例にとどまっていたが、Matlabを用いたシミュレーションで精緻に行った。その結果、分配が割引率に与える影響は人口変化を考慮するとマイナスとなった。(II)空間割引率については、初年度に構築したモデルに基づいて、消費や生態系サービスを尺度にした割引率を導出した。具体的には、空間選好率、限界効用の弾力性、消費と生態系サービスとの交差弾力性、消費の分布、生態系サービスの分布、人口密度によって消費の空間割引率が決まること、また生態系サービスへの支払い意思額(WTP)を尺度にした空間割引率は、消費の空間割引率と生態系サービスの空間割引率との差になることを示した。これを受け最終年度では、(I)査読意見を受け、関数形やパラメータを改善して理論と数値計算を修正し、論文を公表した。(II)消費や生態系サービスの仮想シナリオに基づく空間割引率の振る舞いの分析を続けた。気候変動を緩和する対策は、講じられる時点が近い将来であるのに対し、効果が出るのは数十年後から数百年後と、かなり遠い将来である。対策の費用と便益の発生時点が大きく異なるため、将来発生する費用や便益を、現在発生する費用や便益と比べてどの程度重みづけするかが、政策を評価するうえで重要になる。この重みづけに使われるのが、消費の時間割引率である。消費の時間割引率とは、今年1万円消費するのを先送りするときに、将来何万円もらえれば、消費者の効用が一定に保たれるかを表したものである。本研究では、昨今関心が高まっている世代内衡平性や空間的な不均一性が割引率に与える影響を分析する。まず、ある時点での総消費を与件として、総消費が国民(各国)に分配されるルール(「所得分配メカニズム」と名付ける)により、毎期の消費の分配パターンが様々に決まる理論モデルを構築した。これにより、消費割引率を決めるラムゼー公式において消費成長率×分配の不平等回避度とされていた部分を精緻化し、経済全体における所得や消費の分配変化の影響を考慮できる。以上の理論モデル分析に基づき、気候変動評価で使われる妥当なパラメータの下での数値例を検討した。さらに、大気汚染、生態系サービス等に関する文献から、消費の空間割引率に関する先行研究を確認した。これに基づき、時間を捨象した空間において、消費、資本、環境が不均一に分布している状況を定式化し、空間割引率がどのように変わるかを表す理論モデルを構築中である。初年度の課題であった、先行研究のレビューと課題の抽出、それに基づいた新たな基本モデルの構築を、時間割引率、空間割引率の双方について、計画通りに進捗させることができた。但し、時間割引率のシミュレーションについては、スプレッドシートを用いた簡易な数値例の分析に留まった。これを受け今年度は、(I)効用が消費だけでなく、環境の質や自然資本の水準によっても決まると仮定し、環境や自然資本に関する衡平性が割引率に与える影響、さらに人口変化の影響も取り入れた。具体的には、空間選好率、限界効用の弾力性、消費と生態系サービスとの交差弾力性、消費の分布、生態系サービスの分布、人口密度によって消費の空間割引率が決まることを示した。生態系サービスへの支払い意思額(WTP)を尺度にした空間割引率は、消費の空間割引率と生態系サービスの空間割引率との差になる。生態系サービスの評価研究では、距離とともにWTPが減っていくことが知られているが、これに理論的根拠を与えることができた。

本年度の課題であった、消費の分配影響だけでなく環境や自然資本の分配影響を割引率に反映させ、数値シミュレーションを行うことができた。また、人口の影響も勘案できた。空間割引率の理論も、公式として導出することができた。ただし、消費や生態系サービスの仮想シナリオに基づく空間割引率の振る舞いの分析については、説得力のある空間的分布が設定できず、不十分であった。本研究は、気候変動政策の費用便益分析に使われる消費の時間割引率を、世代内衡平性(所得格差)や空間的な不均一性を考慮して拡張するものである。具体的には、(I)所得格差が時間割引率に与える影響を理論・数値例により明らかにし、消費以外の尺度での不平等の影響も検討する。(II)空間割引率の基礎理論の確立と適用を試みる。平成28年度は、(I)所得分配メカニズムの下で消費の分配パターンが決まる理論モデルを構築し、分配を考慮した消費の時間割引率の公式を導き、数値例を検討し、(II)空間割引率の先行研究レビューと理論モデルの構築を行った。平成29年度は、(I)効用が消費だけでなく、環境の質や自然資本の水準によっても決まると仮定し、環境や自然資本に関する衡平性が割引率に与える影響、さらに人口変化の影響も取り入れた。以上の理論的な結果に基づき、数値例を示した。前年度はスプレッドシートを用いた簡易な数値例にとどまっていたが、Matlabを用いたシミュレーションで精緻に行った。その結果、分配が割引率に与える影響は人口変化を考慮するとマイナスとなった。(II)空間割引率については、初年度に構築したモデルに基づいて、消費や生態系サービスを尺度にした割引率を導出した。具体的には、空間選好率、限界効用の弾力性、消費と生態系サービスとの交差弾力性、消費の分布、生態系サービスの分布、人口密度によって消費の空間割引率が決まること、また生態系サービスへの支払い意思額(WTP)を尺度にした空間割引率は、消費の空間割引率と生態系サービスの空間割引率との差になることを示した。これを受け最終年度では、(I)査読意見を受け、関数形やパラメータを改善して理論と数値計算を修正し、論文を公表した。(II)消費や生態系サービスの仮想シナリオに基づく空間割引率の振る舞いの分析を続けた。所得分配が時間割引率に与える影響については、効用が消費だけでなく環境アメニティの質や自然資本の水準の影響も受けると仮定し、環境や自然資本に関する衡平性の影響を考える。これにより消費割引率は、環境の分配変化効果によっても決まると予想される。以上の理論モデル分析に基づき、妥当なパラメータの下で数値シミュレーションを行う。データセットは、国による気候変動の影響だけでなく、近年整備が進んでいる自然資本の国別データも活用を検討する。空間割引率については、初年度に構築した基本モデルにおいて、空間全体における最適化を行い、中立的な割引率を導出する。さらに、時間割引率や他分野の研究を参照して妥当なパラメータと仮想シナリオを決め、どのような空間割引率プロファイルが描かれるかを分析する。さらに、研究協力者等から提供された実データ(地図情報データ)を使って、理論モデルの妥当性を実証する準備を行う。(I)時間割引率の理論と数値例については、おおむね研究がまとまりつつあるため、シミュレーションの精緻化を行い、論文を完成させる。
アリル型有機金属試薬を用いるイミン類の新規触媒的アリル化反応の開発

プロキラルなC=N二重結合に対するアリル型有機金属の不斉付加反応は最も基本的なC-C結合形成反応の一つであり、得られる光学活性ホモアリルアミン類の有用性からも重要な反応である。本研究では種々の光学活性アリルホウ素試薬を開発し、イミン類との反応を検討し、以下のような結果を得た。(1)N-置換基にAl,B,Siなどを有するN-メタロイミンはアリルホウ素試薬に対して高反応性を示し、後処理により直接一級ホモアリルアミンを与えた。(2)N-シリルイミンについて、種々の不斉修飾アリルホウ素化剤の反応性、および選択性を調査した。アリルホウ素の不斉リガンドとしては、ノルエフェドリンなどから誘導した光学活性N-スルホニルアミノアルコールが有効であり、低温(-78°C)でも収率よく一級ホモアリルアミンを与えた。(3)N-アルミノイミンの不斉アリル化反応では、ビネンから誘導した不斉アリル化剤がN-アルミノイミンのアリル化には最も適していることがわかった。また、この系では、室温でも比較的高い(>80% ee)エナンチオ選択性を示すという特徴を持つ。(4)N-ボリルイミンがニトリルをボラン誘導体またはボロハイドライドを用いた部分還元によって合成できることを明らかにした。N-ボリルイミンの不斉アリル化反応もO°C室温で高選択性を実現できた。(5)不斉修飾アリル化剤を架橋高分子に結合して使うことで貴重な不斉源を失うことなく何度でも再利用することができる。そこで高分子担持型不斉アリル化剤の合成とそれを用いる不斉反応についても検討を行った。本研究で合成した高分子型不斉アリル化剤では、不均一系であるにもかかわらず、収率よく反応が進み、選択性についても対応する低分子の均一溶液系反応で得られた結果と同等の値を得ることができた。本研究ではプロキラルなC=N不飽和結合に対するアリル型有機金属試薬の付加反応における立体選択性について検討を行った。基質として用いたイミンは、種々のN-保護イミンを用いた。具体的には、N-シリルイミン、N-アルミニウムイミン、N-ボリルイミン、N-スルフェンイミン、N-トシルイミン、N-ジフェニルホスフィノイルイミン、N-トリチルイミンについて不斉アリル化反応を行った。アリル化剤は主にアリルホウ素化合物を用いた。まず不斉反応を検討する前に上記のイミン類の反応性を調べるために、トリアリルボランとの反応を試みた。N-保護基の嵩高いN-トリチルイミン、N-ジフェニルホスフィノイルイミン、N-トシルイミンではほとんど目的のアリル化反応は進行しなかった。N-トシルイミンはアリルグリニヤ試薬とは反応することがわかったので不斉修飾アリルグリニヤ試薬による反応を行ったが、不斉選択性は10%程度であった。その他のメタロイミン類は比較的良好な反応性を示したので、これらについて不斉アリル化を行った。不斉アリル化剤には、不斉修飾したアリルホウ素化合物を用いた。不斉修飾剤として、テルペン(ピネン、カレン)誘導体、光学活性ジオール、アミノアルコール、N-スルホニルアミノアルコール、N-スルホニルアミノ酸を用いた。メタロイミンのなかでもN-シリルイミンは最も反応性に優れており、-100°Cでもアリル化反応が進行した。

とくにノルエフェドリンから誘導したN-スルホニルアミノアルコールで不斉修飾したアリルホウ素試薬を用いると、94%eeのエナンチオ選択性が達成され、これはイミンのエナンチオ選択的アリル化におけるこれまでの最高の値である。プロキラルなC=N二重結合に対するアリル型有機金属の不斉付加反応は最も基本的なC-C結合形成反応の一つであり、得られる光学活性ホモアリルアミン類の有用性からも重要な反応である。本研究では種々の光学活性アリルホウ素試薬を開発し、イミン類との反応を検討し、以下のような結果を得た。(1) N-置換基にAl,B,Siなどを有するN-メタロイミンはアリルホウ素試薬に対して高反応性を示し、後処理により直接一級ホモアリルアミンを与えた。(2)N-シリルイミンについて、種々の不斉修飾アリルホウ素化剤の反応性、および選択性を調査した。アリルホウ素の不斉リガンドとしては、ノルエフェドリンなどから誘導した光学活性N-スルホニルアミノアルコールが有効であり、低温(-78°C)でも収率よく一級ホモアリルアミンを与えた。(3) N-アルミノイミンの不斉アリル化反応では、ピネンから誘導した不斉アリル化剤がN-アルミノイミンのアリル化には最も適していることがわかった。また、この系では、室温でも比較的高い(>80% ee)エナンチオ選択性を示すという特徴を持つ。(4)N-ボリルイミンがニトリルをボラン誘導体またはボロハイドライドを用いた部分還元によって合成できることを明らかにした。N-ボリルイミンの不斉アリル化反応も0°C室温で高選択性を実現できた。(5)不斉修飾アリル化剤を架橋高分子に結合して使うことで貴重な不斉源を失うことなく何度でも再利用することができる。そこで高分子担持型不斉アリル化剤の合成とそれを用いる不斉反応についても検討を行った。本研究で合成した高分子型不斉アリル化剤では、不均一系であるにもかかわらず、収率よく反応が進み、選択性についても対応する低分子の均一溶液系反応で得られた結果と同等の値を得ることができた。
図形推論と日常的推論の線形論理に基づく論理学研究

「文(記号)表現」に基づく「数学における演繹推論」を対象として発展してきた伝統的論理学の手法を拡張し、「図形表現」および「非単調・非演繹的推論」に基づく日常的推論の数理モデルの構築を目指し、以下の研究を行った。図形推論研究については、オイラー図、ヴェン図、対応表、グラフに基づく推論のケーススタディを行った。さらに、これらの図形と文表現を組み合わせたヘテロジニアス推論の分析を行った。非単調・非演繹的推論研究については、線形論理を用いた非単調推論の形式化とその分析を行った。さらに、アブダクションと呼ばれる代表的な非演繹的推論について分析を行った。また、本研究成果の教育への応用を試みた。20世紀論理学は「文(記号)表現」に基づく「数学における演繹推論」を対象として発展してきた。しかし実際にわれわれが日常的に行う推論においては、図形表現が用いられたり、また演繹推論に限らないさまざまな論法が用いられたりする。本研究では線形論理および部分構造論理を用いて、図形を用いた推論および非単調・非演繹的日常推論の数理モデルを構築することを目指し、本年度は以下の研究を行った。1. BarwiseのHyperproofを基にheterogeneous reasoningについて分析し、表を用いた推論を形式化して、Heterogeneous Logic with Tables (HLT)を導入した。表(対応表)は、たとえば簡単なスケジューリング問題などにも用いられる基本的な図形表現の一つである。本研究では、そのような表を用いた推論を、文に基づく推論部分と、表の行と列の構造に基づく推論部分に分け、両者を組み合わせたheterogeneous systemとして形式化した。また、表を用いた場合の推論と、表を用いずに文表現(論理式)のみを用いた場合の推論とを、計算量および認知的な観点から比較した。これにより、推論における表の特徴、効率性等が明らかになると考えられる。2.オイラー図を用いた反例構成について分析した。オイラー図は、論理式に対応するものとして、形式的な証明の構成要素として扱えることが近年実証されているが、他方で、伝統的な集合論的モデルの図形表現としてもみなすことができる。本研究ではこのアイデアに基づき、オイラー図を反例モデルの図形的表現と見なして、反例モデル構成をオイラー図証明として形式化した。この結果は、論理学・数学教育へのオイラー図の応用を促進するものと考えられる。図形推論は、動的な図形操作と静的な読取りの組み合わせで成り立っており、また日常的推論は一般に非単調性をもつ。伝統的な論理学ではこれらの特徴を捉えるのは困難であるのに対して、線形論理や部分構造論理はこれらの特徴を捉えるのに適していると考えられる。2.研究代表者がこれまでに行ってきたオイラー図推論の分析を拡張して、本年度はとくにヴェン図を用いた推論を分析し、ヴェン図推論が導出計算システムによって自然に特徴付けられることを示した。さらに、これまでの成果と併せて、言語的推論、オイラー図推論、ヴェン図推論の間の比較研究を行った。研究成果は国際学会Diagrams 2012にて発表した。本研究では、図形を用いた推論および非単調・非演繹的日常推論の数理モデルを構築することを目指し、本年度は以下の研究を行った。1.前年度に引き続き、表を用いた推論を形式化して、Heterogeneous Logic with Tables (HLT)を導入した。また、表を用いた場合の推論と、表を用いずに文表現(論理式)のみを用いた場合の推論とを、計算量および認知的な観点から比較し、表がもっとも有効に働くような推論の特徴づけを行った。(研究業績[2])2.さらに、対応表という個別の表現に依存しない、より抽象的なheterogeneous logicの形式化を目指して、HLTを既存の自然演繹の枠組みに自然に埋め込むための方法論の研究を行った。これにより、証明の正規化定理などの伝統的な証明論的手法を、直接heterogeneous logicの分析に応用することが可能になる。3.前年度に引き続き、反例モデル構成をオイラー図証明として形式化した。(研究業績[1])さらに、集合論的モデルに対応するものとしてのオイラー図の伝統的なインフォーマルな利用を、厳密に形式化した。これにより、限られた言語(三段論法言語)では、オイラー図をモデル構成にも、また反例モデル構成にも用いることができることを示した。4.本研究で開発してきたオイラー図・ヴェン図システムを教育に応用するために、e-learningコンテンツの開発を行った。(研究業績[3])

20世紀論理学は「文(記号)表現」に基づく「数学における演繹推論」を対象として発展してきた。しかし実際にわれわれが日常的に行う推論においては、図形表現が用いられたり、また演繹推論に限らないさまざまな論法が用いられたりする。本研究では、図形を用いた推論および非単調・非演繹的日常推論の数理モデルを構築することを目指し、本年度は以下の研究を行った。前年度の結果に基づいて、オイラー図の教育への応用を試みた。とくに、オイラー図が証明のみならず、反証も同時に構成できることを利用して、証明概念および反証概念の習得のために、論理学の授業においてオイラー図を応用した。また、それをTools for Teaching Logic国際学会(TTL2015)において提案した(研究業績[1])。また、本研究で開発してきたオイラー図・ヴェン図システム、対応表システムを、論理学・数学教育に応用するために、eラーニングコンテンツを含めた教材開発に着手した(研究業績[2、3])。これまでに行ってきた演繹的推論の分析を拡張し、非演繹的日常的推論の具体例として、経済学におけるグラフを用いたヘテロジニアス推論の分析に着手した。経済学では、予想外の市場の変化に直面したときに、需要・供給曲線のグラフを描いて市場均衡の変化を分析し、もっとも的確にその現象を捉える説明や仮説を探求し、既存の理論を拡張・更新していく。このような推論の特徴は、文と図形(グラフ)を組み合わせた推論であり、また演繹のみならず、非演繹的推論が行われる、ことである。とくに、上記のような推論で用いられる非演繹的推論は、説明のための推論や、仮説推論などと呼ばれるアブダクションである。本研究では、経済学におけるグラフを用いたアブダクションの分析を開始した。「文(記号)表現」に基づく「数学における演繹推論」を対象として発展してきた伝統的論理学の手法を拡張し、「図形表現」および「非単調・非演繹的推論」に基づく日常的推論の数理モデルの構築を目指し、以下の研究を行った。図形推論研究については、オイラー図、ヴェン図、対応表、グラフに基づく推論のケーススタディを行った。さらに、これらの図形と文表現を組み合わせたヘテロジニアス推論の分析を行った。非単調・非演繹的推論研究については、線形論理を用いた非単調推論の形式化とその分析を行った。さらに、アブダクションと呼ばれる代表的な非演繹的推論について分析を行った。また、本研究成果の教育への応用を試みた。教育に対するエフォートの増大に合わせて修正した研究計画をもとに、前年度の研究計画のうちの以下の研究を遂行した。(1)HeterogeneousLogic with Tablesの計算量分析の拡張、(2)オイラー図システムの分析の深化、(3)オイラー図・ヴェン図システムを応用したe-learningコンテンツの開発。前年度の研究計画のうち、以下の項目は研究途中であり、今年度も継続して研究を行う。(1)種々の図形表現と言語表現を組合せたheterogeneous logicの構築と分析、(2)帰納的推論や類推などの日常的な推論の分析。論理学今後は、以下のような研究を行う。2.本研究で開発してきたオイラー図・ヴェン図システム、対応表システムを、論理学・数学教育に応用し、e-learningコンテンツを含めた教材開発を行う。
磁気的環境から俯瞰する星形成の初期物理状態

恒星の形成母体である高密度ガス塊に付随する磁場構造を初めて明らかにするための大規模な近赤外偏光観測を行う。誕生する恒星の物理量は、その母体となるガス塊が重力収縮開始時に持つ初期物理状態により決まると考えられている。ガス塊の物理量の中でも磁場については最も理解・観測が遅れている。本研究の目的は、星形成の初期物理状態を決める最後のピースである初期磁場構造を、その3次元構造まで含めて観測的に解明することである。これにより、ガス塊内外の磁力線構造、磁場強度、力学的安定性といった重要な物理量についての普遍的描像と多様性の理解を進める。さらに、ガス塊の形成環境、形成過程と進化にも迫る。
身体化された「伝統的」モノづくり技術に関する人類学的研究

本報告では、インドの「伝統的」モノづくり技術における「半暗黙知」としての知識が、どのように体得されるのかについて検討し、身体化された「知」とつくり手の認識との関わりについて明らかにすることを目的とする。調査対象は、南インド、アーンドラ・プラデーシュ州産の手描き模様染色布であるカラムカリが製作される2地域3工房で、一つは「伝統的」カラムカリの製作地として有名なシュリ・カーラハスティ(S地域)の工房1と工房2、他方はHIV保持者支援施設があるK地域の工房3である。工房1、工房2における「伝統的」技術では、弟子は師の描いた手本を観察しながら模倣の反復による技術の身体化を図ってきた。模倣には新しい工夫が加えられ、それは創造性という矜持としてつくり手の意識を高めてきた。しかし、政府の経済的支援を大きな転換期として実用布の製作が進み、高い技術を必要とする布の需要激減に従い模倣訓練の必要もなくなった。知識の伝承は「情報」の伝達となり、向上する意識が育たたず技術も下降し、製作者が作る道具も簡易化されるようになった。一方、工房3では、近代的美術教育を受けたフランス人が指導にあたり、論理的な説明も交えて技術を女性たちに伝えている。模倣訓練というより「教育」や意識改革に近く、教える側から人材育成に積極的に臨むことにより、道具の重要性も含め女性たちの認識を変えてきた。特に、リーダー格であった女性が病で倒れたことにより、2番手3番手だった女性たちの意識が高まり、結果的に一部の弟子の技術が飛躍的に向上する結果になっている。本研究の実施によって、モノづくり技術を「訓練」と「教育」の両面から考察し、「半暗黙知」が如何に道具に影響されながら習得(身体化)されるかについて考察できた。また、技術の身体化に製作者意識が関わることで、製作されるモノにどのように反映されるかについて検討することが可能となった。本研究では、インドの「伝統的」染色布である「カラムカリ」技術における知識が、訓練や経験の中でどのように伝授され、体得されるのかについて検討しながら、そのような身体化された「知」とつくり手の認識との関わりについて明らかにする事を目的とする。平成28年度は、アーンドラ・プラデーシュ州シュリ・カーラハスティで対象とする2工房において、主に、叙事詩をモティーフとした「伝統的」デザインの習得過程を、紙面への描写を観察することで、教える側/覚える側の身体的側面/認識的側面から記録していった。その他、デザイン比較や翻訳等については随時進行中である。デザイン描写のレベルは、大きくI- VII類に分けられるが、今回の調査では、その中で高いレベルとされるI-II類にあたる熟練工たちが、どのように、先達が残した「伝統的」とされる叙事詩デザインを模写・体得してゆくのか、また、弟子たちに技術を伝授してゆくのかに注目した。彼らの模写の様子を観察すると、基本的な描写手順等については大きな違いは見られなかったが、細かな描写において自由な描き方をしていることが分かった。これは、彼らが自身の師が描いたデザインの模写であっても、独立した製作者となる過程の中で、さらに身に付けた技術力や自分なりの解釈を、如何なく発揮し表現したいという表れであり、これが彼らが主張する「創造性」であるということができる。弟子たちは、このような師のふるまいを、「見る」ことで覚えながら模倣を繰り返し、体得してゆくのである。報告者は、学位論文において、弟子の立場から「伝統的」技術が、どのように伝えられるかについて調査・考察を行ったが、本調査の実施によって、熟練者が「伝統的」なデザイン面での技術をどのように模倣し、弟子に伝えてゆくかという身体化の詳細な過程と、技術レベルの違いを生む製作者の認識について検討することが可能になったと考える。本研究の目的(1)(3)3点にかかり、平成28年度の調査状況は以下の通りである。(1)「『何を体得するか』という学ぶ対象となる「知」を、モノから検証する」ため、アーンドラ・プラデーシュ州シュリ・カーラハスティ、及び同州カワリのHIV陽性者支援施設のカラムカリ工房から、各製作者の製作布を収集しデザイン(図像)比較を行っている。この点に関しては、カワリで製作されるカラムカリに、宗教的テーマではなく、製作者自身の生活模様や夢などが描かれるようになっていることが判明し、「伝統的」デザインと比較しながら、なにが体得され、伝えられているのかについての分析を進めている。(2)「『知』がどのように伝達され体得されるか、という過程や、体得状況の判断の根拠について検証する」ため、また、(3)「『描く』行為が、『どのようにつくり手の認識に影響するのか』について検証する」ため、実績概要に記載した通り、シュリ・カーラハスティにおいて、参与観察と聞き取り調査を実施し、その分析を行っている。(2)(3)に関係する、カワリのHIV陽性者支援施設における調査と、サーラール・ジャング博物館と州立博物館(いずれもテランガーナ州)、キャラコ博物館(グジャラート州)における図像調査は、次年度により意義のある調査ができることが判明したため、平成29年度に実行することとなった。

2点はいづれも予想の範疇の変更であり、本研究を執行するにあたり、大きな影響はないと考えており、さらに、その他の文献の翻訳作業も進んでいることから、2016年度段階において、本調査は計画的に次年度に持ち越した分はあるにせよ、ほぼ順調に進展しているといえる。本研究は、インドの「伝統的」モノづくり技術における言語では表されない知識が、訓練や経験の中でどのように体得されるのかについて検討し、身体化された「知」とつくり手の自己認識との関わりについて明らかにすることを目的とする。調査は、アーンドラ・プラデーシュ州内の「伝統的」寺院掛布であるカラムカリの製作地と、新たなカラムカリのデザイン展開されているHIV陽性者支援施設において実施した。手描き技術は、模写・観察訓練を特に必要とするものとしないものに分けることができ、自己認識は、模倣・観察訓練を繰り返し、ある程度の技術を習得した製作者に現れる傾向にある。「伝統的」カラムカリ製作地において、弟子は師の描いた手本を模写・観察しながら、単に手本を写すだけでなく、自身の解釈に基づいた創意工夫を加味する「創造性」を学び、実行することが重要となってくる。このような環境の中で製作者としての意識ははぐくまれ、さらなる技術向上が図られてきた。しかし、カラムカリ布の実用化や技術の合理化が進み、高い技術が必要なくなるに従い、模写・観察訓練の必要もなくなった。知識の伝承は、「情報」の伝達となり、向上する意識が育たないため、技術の下降が止められない状況になっている。一方、HIV陽性者支援施設では、近代的美術教育を受けたものが指導にあたり、近代的アーティストという意識を高く持ちながら、論理性を交えて弟子に伝えている。訓練というより「教育」に近く、師の側から人材育成に積極的に臨むことにより、人材開発が成され、結果的に一部の弟子の技術が飛躍的に向上する結果になっている。本調査の実施によって、製作者の意識を「訓練」と「教育」の両面から考察し、それが「知識」としての技術の習得(身体化)と如何に関わり、製作されるモノにどのように反映されるかについて検討することが可能となったと考える。平成29年度は、アーンドラ・プラデーシュ州シュリ・カーラハスティ、及びカワリのHIV陽性者支援施設のカラムカリ工房において、主に次の3点に注目して調査を行った。1手描き技術が、従来型の製作者と近代的アーティストによって、どのような手法で伝えられているか。2デザインとしての「伝統的」技術が伝承される中で、つくる側によってどのように解釈されながら変化しているのか。3つくられる手描き布の技術が、製作者としての意識にいかなる影響を及ぼし、製作状況に変化を及ぼしているのか。上記3点を明らかにするための研究計画は、以下の通り進行している。1.習得される対象となる「知識」が、「どのように伝達され、体得されるか」という過程と、体得状況の成否を問うことができる判断材料について、実態調査と認識調査を実施した。2.製作された布のデザインから、伝えられた「知識」と「情報」を考察し、「何を体得するか」について明らかにするために、上記地域においてカラムカリの図像調査を行った。3.2の目的を果たすため、ハイダラーバードのサーラール・ジャング博物館(Salar Jung Museum)と州立博物館(State Museum)(いずれもテランガーナ州)、また、キャラコ博物館(グジャラート州)において図像調査を行った。4.カラムカリの歴史に関わる、テルグ語資料の翻訳を完了した。さらに、2017年度は、HIV陽性者支援施設がフランスに所蔵するカラムカリの図像調査も行う予定であったが、すべての布がインドに移動されたために、フランスでの調査の必要がなくなった。
Compression stress induced deformation of microtubule on an elastic medium

微小管の座屈は連続的な過程であることが見出されている。微小管を取り囲む弾性媒体の存在はまた、座屈の程度に大きな影響を与える。弾性媒質との強い相互作用は微小管の短波長マルチウェーブ座屈を引き起こすが、長波長オイラー型座屈発生は微小管と周囲の弾性媒質との相互作用が弱い。微小管のシミュレーションに基づいて、微小管の機械的特性に配慮する必要があります。周囲の弾性媒体との微小管の相互作用は、微小管の座屈変形機構を調節する別の因子である。複合領域
蛋白質機能発現のダイナミカルモデリング

本研究では、蛋白質の構造変化のダイナミクスを理解することが機能分析の鍵を握ると考え、ナノ秒-マイクロ秒-ミリ秒の階層的時間スケールでのダイナミクスを系統的に扱い、機能解析、予測への方法論を構築することを目的としていた。とりわけ、構造変形の合理的な自由エネルギー曲面のモデルを構築し、この曲面上の運動を分析、分類することにより機能を解析するアプローチを重視した。上述の目的を達成するため、粗視化された分子動力学計算法の開発に重点を置いた研究を実施した。すなわち、側鎖の自由度を無視してα炭素、あるいはβ炭素のみを考え、複数の結晶構造や中間体がエネルギー極小となるようにポテンシャルを設計し、分子動力学シミュレーションを実行した。この方法により、βシートを含む数10残基程度の大きさの蛋白質のフォールディング過程をシミュレートすることが可能となった。この方法をとくに、アクトミオシン系に適用し機能発現の機構を説明するためのモデルの開発が続けられ、機能発現に際してのエネルギーランドスケープの構築が進んだ。また、上述の粗視化された分子動力学計算法に加えて、統計力学的モデルを用いて自由エネルギー面のモデルを構築する研究が行われ、PYPなどシグナル伝達蛋白質について部分的なunfolding-refoldingや大規模変形と機能の相関を示すための方法の開発が進められた。さらに、蛋白質の周囲の水和構造のダイナミカルな変化が機能発現に及ぼす影響を探るため、水および水溶液の分子動力学計算が行われ、蛋白質の水和を解析する新しい統計的方法について研究が行われた。
エンドソームとミトコンドリアの物理的相互作用と機能連関による細胞機能の調節機構

昨年度に引き続き、低分子量Gタンパク質Rasと標的分子複合体のうち、Ras-PI3K複合体のみがエンドソーム移行する分子メカニズムの解明を目指し研究を行った。標的因子のRas-binding domain(RBD)のアミノ酸配列解析により、PI3K-RBDに存在する特徴的な配列を同定し、この配列を欠損させるとRas-PI3Kのエンドソーム局在が抑制されたことから、Ras-PI3K endosomal localization domain(RAPEL domain)と命名した。RAPEL過剰発現によりエンドサイトーシスが抑制され、エンドサイトーシスを介して細胞に侵入するインフルエンザウイルスの感染も抑制された。さらに、RAPELと細胞膜透過性ペプチド(cell penetrating peptide, CPP)との誘導ペプチドを合成した。ペプチドを導入した細胞にインフルエンザウイルスを暴露したところ、感染抑制効果が認められた。さらに、ペプチドによる感染抑制効果はヒト呼吸上皮細胞を用いたin situでも認められた。以上より、RAPELはペプチド療法にも応用可能であることが示された。これらの結果は、学術雑誌に受理された。一方、上記の結果は、RAPELに結合する因子がRas-PI3K複合体のエンドソーム移行とエンドサイトーシスを制御することを示唆するものである。質量分析法と酵母ツーハイブリッド法によるスクリーニングで得られたRAPEL結合因子計50個のうち、6因子についての解析が進んでいる。うち3因子の解析が終了し論文を作成・投稿準備中である。因子Aについては新規のオルガネラ間相互作用を担うタンパク質であることが判明した。因子Bはイノシトールリン脂質依存的にRas-PI3Kのエンドソーム局在の制御因子であることを突き止めた。因子Cについては上記二つの負の制御因子であった。概ね調書記載の計画通りの進捗であるため。当初計画にしたがって、上記の論文の投稿・受理を目指すとともに、残りの因子の機能解析を進め、論文化を目指す。低分子量Gタンパク質Rasと標的分子複合体のうち、Ras-PI3K複合体のみがエンドソーム移行する分子メカニズムの解明を目指した。標的因子のRas-binding domain(RBD)のアミノ酸配列解析により、PI3K-RBDに存在する特徴的な配列を同定した。この配列を欠損させるとRas-PI3Kのエンドソーム局在が抑制されたことから、Ras-PI3K endosomal localization domain(RAPEL domain)と命名した。RAPEL過剰発現によりエンドサイトーシスが抑制された。また、エンドサイトーシスを介して細胞に侵入するインフルエンザウイルスの感染も抑制された。これらの結果は、現在学術雑誌に投稿、リバイス中である。RAPEL結合因子を質量分析法と酵母ツーハイブリッド法でスクリーニングしたところ、合計50個の因子が同定された。このうち、8個がミトコンドリアの物質輸送に関連する分子であった。このうち、因子Xについて詳細な解析を行ったところ、この因子のノックダウンでエンドサイトーシスが抑制された。一方、他の因子Yをノックダウンしたところ、エンドサイトーシスが亢進した。すなわち、XはRas-PI3Kシグナルによるエンドサイトーシス制御に対する正の制御因子でること、Yは負の制御因子であることが明らかになった。

当初計画にしたがって、上記の因子X、Yに加えて他の6因子についても以下の(1)から(8)の実験を進める。(1)RAPELとの結合の確認および結合様式の決定、(2)ノックダウン/ノックアウト細胞と野生型/変異型因子による再構成、(3)細胞内局在の決定、(4)Ras-PI3K局在制御における機能解析、(5)ミトコンドリアーエンドソーム相互作用の解析、(6)ファミリー/アイソフォームにおける機能の保存性の有無の検討、(7)候補因子とミトコンドリア相互連関によるエンドサイトーシスの調節機構、(8)候補因子とエンドソームによるミトコンドリア機能の調節機構。まら、これらの結果にもとづいて、オルガネラ動態と細胞機能のモデル化を実施する。当初計画にしたがって、上記の論文の投稿・受理を目指すとともに、残りの因子の機能解析を進め、論文化を目指す。
配向化DNA薄膜の構築と電極反応

本研究は、DNA-脂質複合体を用いてDNA二重らせん鎖を一方向に配向させた薄膜を作製し、電極上でのDNA鎖に沿った電子移動や電極反応を実現することを目的として行い、以下の成果を得た。1) DNA-脂質複合体を作製し、そのクロロホルム溶液を基板上にキャストすることによりDNAフィルムを作製し、これを一軸延伸してDNA鎖が一方向に配向したフィルムを得ることに成功した。基板上でのDNA鎖の配向状態はX線回折、偏光吸収スペクトルにより確認した。2) DNA配向化薄膜をくし形電極上に固定化し、Redox活性なインターカレーターを塩基対間に挿入した時や、塩基配列特異的なRedox活性たんぱく分子を固定化した時の二重らせん鎖に沿った電子移動を観察した。
多様な古文書字形および花押デジタルアーカイブをユビキタスに結ぶ情報検索技術

2018年度の最も大きな成果として、機械学習を利用した古文書解読支援技術をWebサイトで公開するための技術開発を行ったことをあげる。これは、東京農工大学中川正樹研究室および国文学研究資料館との共同研究として実施したものである。申請者が過去に実装に書か渡った古文書字形検索システムMOJIZOでの設計、実装を応用した技術であり、既存のWebサーバに対して外部ライブラリの導入などの大きな改修を要求しない点が特徴としてあげられる。複数の文字で構成される文字列の画像をend-to-endで処理できる点は、機械学習を用いたメリットとなる。現時点では近世を中心としたくずし字の仮名文字列を検索対象としているが、技術手的には漢字混じりの文字列に拡張可能である。古文書解読支援のための画像処理については、新しいノイズ除去手法を搭載したユーザーサイドアプリケーションの公開に向けて作業を進めている。信州大学白井啓一郎研究室との共同研究となる。2018年度の段階で公開には至らなかったが、近日中には動作可能な形で公開できる見込みである。字形検索精度の向上に不可欠となる字形画像データの整備・拡充については、国内外研究機関からの協力を得る目途を立てることができた。これは、申請者が参加している別の科研費での活動との相乗効果によるものである。以上の通り、3年間に渡る科研費での活動に必要な土台の構築を図ることができた。今後は研究成果のアウトプットに向けて応用的な活動を行っていきたいと考えている。「研究実績の概要」欄で述べた通り、2018年度については機械学習による成果をWebサイトで公開するための技術開発、画像処理アプリケーションの公開に向けた作業、文字画像データの利用に向けた他研究機関との連携などを行うことができた。機械学習については、再起的な確率の評価が可能なRCNの利用により、識別対象間での関係性を考慮した字形の解読支援を行うことができるものである。これは実質的には文脈処理まで含めた高水準の解読技術を内包するものであり、古文書解読支援における一つのブレークスルーになるものといえる。ただし、機械学習が普及しつつある現代においても、クライアントサイドにおける動作環境の構築は容易とはいえない。Webアプリケーション化はその問題を解決する手段となり得るが、Webサイト側での大幅な改修が必要になるとサイト運営者側にとっての困難が発生する。このような運用面での問題を解決し、利用者に利益を提供することができる技術を実現できた点は進捗として大きかったと考えている。画像処理については、現在のIT技術の水準に照らして再検討した結果、これまでの申請者の研究方針を堅持し、クライアントサイドでの実装を継続することにした。こちらも前述の通りであるが、できるだけ早く利用者に研究成果を届けられるよう活動を継続していく。字形画像については、他研究機関との提携を基礎として整備・拡充を行う目途が立った。こちらについては機械学習での利用、画像処理の精度向上など多面的な効果が期待できる。ただし、3年間の研究活動を見据えた基盤づくりに注力した結果、研究成果発表については多くをこなすことができなかった。その点については次年度以降の課題として引き継いでいきたいと考えている。今後の活動として、初年度の成果と活動を活かした応用的な研究に注力していきたいと考えている。機械学習のWebアプリケーション化を進める研究については、漢字を含む認識対象の拡充、および認識対象となる古文書の種類を多数の近世くずし文書、およびくずし字以外の古文書に広げる場合の対応について検証し、技術面での進歩を達成したい。また、古文書デジタルアーカイブとのネットワーク連携を達成し、認識技術から検索サービスへの用法転換を図っていきたい。画像処理については、パラメータ設定の簡素化を図るための技術を実現していきたい。また、適用可能な古文書画像の拡大についても引き続き検討を続け、技術面での進歩を達成したい。また、アプリケーションの動作環境についても、画面設計の自由度が高いパーソナルコンピュータ上だけでなく、操作、画面サイズなどの制限が大きいスマートフォン上でも動作可能な形にしていきたい。申請者がこれまで継続して研究を進めてきたiOS用アプリの実装に関するノウハウも反映していきたいと考えている。画像データの整備・拡充については、前述の機械学習における認識対象の拡大、画像処理の設計、実装、および検証など全体的に影響するものである。既に連携した機関との共同作業を通して画像点数とカバーする古文書の範囲を広げていきたい。また、他の期間との連携模索も積極的に行っていきたい。以上を通じて、2年目以降は一定数の研究報告を行うと共に、論文発表の点数も増やしていきたいと考えている。

2018年度の段階で公開には至らなかったが、近日中には動作可能な形で公開できる見込みである。字形検索精度の向上に不可欠となる字形画像データの整備・拡充については、国内外研究機関からの協力を得る目途を立てることができた。これは、申請者が参加している別の科研費での活動との相乗効果によるものである。以上の通り、3年間に渡る科研費での活動に必要な土台の構築を図ることができた。今後は研究成果のアウトプットに向けて応用的な活動を行っていきたいと考えている。「研究実績の概要」欄で述べた通り、2018年度については機械学習による成果をWebサイトで公開するための技術開発、画像処理アプリケーションの公開に向けた作業、文字画像データの利用に向けた他研究機関との連携などを行うことができた。機械学習については、再起的な確率の評価が可能なRCNの利用により、識別対象間での関係性を考慮した字形の解読支援を行うことができるものである。これは実質的には文脈処理まで含めた高水準の解読技術を内包するものであり、古文書解読支援における一つのブレークスルーになるものといえる。ただし、機械学習が普及しつつある現代においても、クライアントサイドにおける動作環境の構築は容易とはいえない。Webアプリケーション化はその問題を解決する手段となり得るが、Webサイト側での大幅な改修が必要になるとサイト運営者側にとっての困難が発生する。このような運用面での問題を解決し、利用者に利益を提供することができる技術を実現できた点は進捗として大きかったと考えている。画像処理については、現在のIT技術の水準に照らして再検討した結果、これまでの申請者の研究方針を堅持し、クライアントサイドでの実装を継続することにした。こちらも前述の通りであるが、できるだけ早く利用者に研究成果を届けられるよう活動を継続していく。字形画像については、他研究機関との提携を基礎として整備・拡充を行う目途が立った。こちらについては機械学習での利用、画像処理の精度向上など多面的な効果が期待できる。ただし、3年間の研究活動を見据えた基盤づくりに注力した結果、研究成果発表については多くをこなすことができなかった。その点については次年度以降の課題として引き継いでいきたいと考えている。今後の活動として、初年度の成果と活動を活かした応用的な研究に注力していきたいと考えている。機械学習のWebアプリケーション化を進める研究については、漢字を含む認識対象の拡充、および認識対象となる古文書の種類を多数の近世くずし文書、およびくずし字以外の古文書に広げる場合の対応について検証し、技術面での進歩を達成したい。また、古文書デジタルアーカイブとのネットワーク連携を達成し、認識技術から検索サービスへの用法転換を図っていきたい。画像処理については、パラメータ設定の簡素化を図るための技術を実現していきたい。
薄肉角形鋼管を用いた鋼管横補強RC柱の耐震性能に関する研究

本年度は、幅厚比28117の正方形角形鋼管により横補強された鉄筋コンクリート柱(せん断スパン比2.0)13体の一定軸力下における繰返し曲げせん断実験を行った。本年度の実験結果と平成9年度に行った10体の試験体に関する実験結果を総合して、鋼管横補強柱の耐震性能につき以下の結論を得た。1.曲げ耐力に付いては、コンファイドコンクリートの応力・ひずみ関係に関する崎野・孫モデルをもとに提案されている曲げ圧縮側コンクリートの応力分布に関する形状係数および限界ひずみを用いた曲げ耐力略算法により精度よく算定できる。2.せん断力を受け曲げモーメント勾配がある柱の曲げ耐力については、危険断面である材端が加力スタッブ等の拘束により耐力が上昇するため、危険断面が柱内部にシフトする現象の影響を考慮に入れるために提案した曲げ耐力上昇率を用いれば良い。3.せん断耐力については、鉄筋コンクリート柱のせん断耐力算定式を準用することを検討した。鉄筋コンクリート柱のせん断耐力式については、実験式や半理論式が多数提案されているが、それらのうち、7つの式について検討した。その結果、実験式としては修正大野・荒川式の適用性が良く、半理論式としては日本建築学会の「鉄筋コンクリート造建物の靱性保証型耐震設計指針」におけるせん断耐力式A法による算定式の適用性が良いことを明らかにした。いずれの式も十分な精度で鋼管横補強柱のせん断耐力を予測でき、設計式として用い得るという結論を得た。4.復元力特性の包絡線で評価した耐力が、最大耐力の95%に低下した時の部材角で評価した柱の変形能力は、鋼管幅厚比、材料強度、軸力比の関数として表すことが出来る。これにより、所定の変形能力を柱に与えるために必要な鋼管の最小板厚を決定することが可能となった。幅厚比28117の正方形角形鋼管により横補強された鉄筋コンクリート短柱(せん断スパン比1.0)10体の一定軸力下における繰り返し曲げせん断実験を行い、鋼管横補強短柱の耐震性能に及ぼす鋼管の板厚の影響について、以下の結論を得た。1.軸力比が0.33と比較的低い軸力の場合は、幅厚比B/t=117の鋼管で横補強した試験体は小さな変形域でせん断破壊が生じ、柱は部材角が0.02radになってから急激な耐力低下が見られ、充分な変形能力を確保することができない。しかしながら、B/t=60以下の比較的厚肉の鋼管で横補強した試験体はせん断破壊を生じたものの、繰り返しによる復元力特性の劣化はあまり見られず、部材角が0.02radになってからの耐力低下が緩やかであり、柱は十分な耐震性能を確保することができる。2.軸力比が0.50と比較的高い軸力の場合は、B/t=60の鋼管で横補強した試験体でも、小さな変形域でせん断破壊を生じ、柱は十分な変形能力を確保することができない。3.いずれの試験体も計算曲げ耐力を発揮する前に、せん断耐力に達した。このことは幅厚比が28と非常に厚肉の鋼管を用いても短い柱のせん断型の破壊を防ぐことが困難であることを示唆している。しかしながら、せん断型の破壊でも、補強用鋼管の板厚を厚くすることによって、部材角が0.02rad以上となる変形まで柱に安定した履歴性状をもたらすことができ、耐力の低下を防ぐことができる。4.鋼管を等量の帯筋に置換して修正大野・荒川式を用いれば、鋼管横補強RC柱のせん断耐力の下限値を比較的精度良く評価することができる。

本年度は、幅厚比28117の正方形角形鋼管により横補強された鉄筋コンクリート柱(せん断スパン比2.0)13体の一定軸力下における繰返し曲げせん断実験を行った。本年度の実験結果と平成9年度に行った10体の試験体に関する実験結果を総合して、鋼管横補強柱の耐震性能につき以下の結論を得た。1.曲げ耐力に付いては、コンファイドコンクリートの応力・ひずみ関係に関する崎野・孫モデルをもとに提案されている曲げ圧縮側コンクリートの応力分布に関する形状係数および限界ひずみを用いた曲げ耐力略算法により精度良く算定できる。2.せん断力を受け曲げモーメント勾配がある柱の曲げ耐力については、危険断面である材端が加力スタッブ等の拘束により耐力が上昇するため、危険断面が柱内部にシフトする現象の影響を考慮に入れるために提案した曲げ耐力上昇率を用いれば良い。3.せん断耐力については、鉄筋コンクリート柱のせん断耐力算定式を準用することを検討した。鉄筋コンクリート柱のせん断耐力式については、実験式や半理論式が多数提案されているが、それらのうち、7つの式について検討した。その結果、実験式としては修正大野・荒川式の適用性が良く、半理論式としては日本建築学会の「鉄筋コンクリート造建物の靭性保証型耐震設計指針」におけるせん断耐力式A法による算定式の適用性が良いことを明らかにした。いずれの式も十分な精度で鋼管横補強柱のせん断耐力を予測でき、設計式として用い得るという結論を得た。4.復元力特性の包絡線で評価した耐力が、最大耐力の90%に低下した時の部材角で評価した柱の変形能力は、鋼管幅厚比、材料強度、軸力比の関数として表すことが出来る。これにより、所定の変形能力を柱に与えるために必要な鋼管の最小板厚を決定することが可能となった。
PICsomeの生体内における機能評価とタンパク質・遺伝子デリバリーへの展開

前年度までに静電相互作用力を形成駆動力とする100-300nmのNano-PICsomeを容易に作り分けることに成功した。しかしながらこれらの粒子は生理条件下での安定性が低いため、申請目的にあるような生体内でデリバリーキャリアとして応用する際に問題が生じる。さらにサイズの異なる架橋Nano-PICsome(100-200nm)を調製し、担がんマウスの尾静脈より循環血液中に導入することによって、その血中滞留性および臓器分布を評価した。その結果、100-150nmの架橋Nano-PICsomeは、がん組織における血管壁が物質透過性の亢進を示すという性質(EPR効果)に基づいて、がん局所への高い集積性を示すことを明らかとした。一方、サイズを大きくした150-200nmのNano-PICsomeは、約20時間という著しく長い血中半減期を達成出来ることが明らかとなった。この値は、これまで報告されている他の中空粒子型キャリアと比較して、同等かもしくはそれ以上であり、今後、生体内長期循環型デリバリーキャリアとして応用展開される可能性が示唆された。このように本研究は、サイズと構造が厳密に制御された中空粒子を設計する独創的な指針の提案や得られた成果の薬物送達システムとしての高い有用性から考えて、バイオマテリアルの分野において極めて秀逸であると考えられる。当研究では、本研究室で世界に先駆けて開発した静電相互作用を形成駆動力とした新規中空粒子PICsomeを用いたタンパク質・遺伝子デリバリーキャリアの開発を試みている。PICsomeは生体適合性の高いPEGとポリアミノ酸から形成される中空粒子であるが、従来報告されてきたPICsomeはいずれもマイクロメートルサイズの粒子であり、生体内で使用するデリバリーキャリアとして最適なサイズとはいえない。そこで当該年度では、まずデリバリーに適したナノサイズのPICsome(Nano-PICsome)をこれまでに得られた知見を活かしつつ、調製することに成功した。得られたNano-PICsomeは有機溶媒を全く必要とせず容易にに調子できるなど、これまでにデリバリーキャリアとして使用されてきたリポソーム、ポリマーソームにはない新たな特徴を有することも明らかとした。しかしながら、Nano-PICsomeは静電相互作用を形成駆動力とするため、生理条件下ではその構造を維持するのが難しいという問題が生じた。そこで得られた粒子の膜に架橋を行うことで、生理条件下でも構造を維持でき、さらに凍結乾燥、濃縮といった今後、デリバリーキャリアとして必要な機能を賦与することに成功した。そこで得られた粒子(Cross-linked Nano-PICsome)をマウスに静注し、その血中安定性と滞留性を評価したところ、1時間後に約85%の粒子が血液中に存在していることが明らかとなった。この値はこれまでに当研究室や世界中の同分野の研究室から報告された内容と比較してもトップレベルの値であり、今後更なる改良をすることで、理想的な遺伝子・タンパク質デリバリーキャリアの構築が期待できる。