hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震に対する林地の安定性と山地災害に関する総合的研究

特に土石流について、地震による土石流の発生時期とその形態は、一般的に斜面崩壊時と考えられるが、これが土石流となるかどうかは、崩壊した土砂が流動体として比較的緩い勾配の渓流を流れ続けられるかどうかである。そこで崩壊土砂が、流動化するための条件・機構を実験的に検討した。また、ランドサットなどの人工衛星データや空中写真を使って全体を広域的に調べることも必要であり、崩壊した斜面が、その後の外力要因によって、どのような変化をたどるかを検討した。1.既往の地震災害に関する文献等の資料を収集し、地震規模、活断層、地形。地質あるいは地震前後の降雨状況と崩壊発生との関連を整理した。また、現地調査により、大規模崩壊の範囲や土砂量、地震後の地形変化および崩壊拡大の可能性等の見積もりを行った。対象地あるいは対象地震は次の通りである。大規模崩壊については、大谷崩れ・白鳥山・七面山(静岡県)、雲仙眉山(長崎県)、内陸型地震による多発型崩壊については、今市地震、北丹後地震、琵琶湖西岸地震、山口県北部地震。2.局地的な地形・地質による地震動特性の違いを、実地で観測することができた。観測地は鹿児島県薩摩地方で、平成9年3月6月の鹿児島県北西部地震とその余震の震源地である。観測には昨年度当科研で購入した機器を使用した。また、地盤の振動特性を常時微動により判断した。その結果、シラス地盤で地震動が長周期化すること、花崗岩地帯では短周期の加速度が増幅されること等が明らかになった。さらに、そのような観測結果を、地盤の土質特性からある程度説明することができた。ここで得られた各地質毎の振動特性は、それぞれの地質地帯での崩壊分布と調和的であった。3.地震に起因する人工斜面の変状の原因を、兵庫県南部地震時の宅地被害を例に、応答解析により明らかにした。それによると、変状被害は、宅地盛土と地山の旧表土層の境界ではなく、盛土下層の旧表土層が厚く軟弱な場合には、旧表土層と基盤との境界で発生した可能性が指摘された。4.兵庫県南部地震時に山腹斜面上に形成された亀裂の経時変化が追跡調査された。また、亀裂の有無に注目して崩壊発生シミュレーションを行い、地下水深やその上昇の度合いが大きく変化することが確認された。1.昨年に引き続き、既往の地震災害に関する文献等の資料の収集、現地調査を行った。例えば、静岡県のフォッサマグナに位置する大谷崩れ・白鳥山崩壊・七面山崩壊における調査では、崩壊履歴、崩壊土砂量などの規模、地震後の地形変化や崩壊土砂で形成された土石流段丘の規模とその後の侵食などが明らかにされた。また、北丹後地震(1927)による崩壊の調査からは、地震断層の位置と崩壊分布の間に強い相関が認められた。2.昨年度、鹿児島県北西部地震とその余震および常時微動の観測を実施し、地質により震動特性に大きな違いが生ずることを明らかにしたが、この震動特性と崩壊分布との関係を詳細に調べた。その結果、断層からの距離との明瞭な相関、卓越周波数6-10Hzの花崗岩地帯で集中的に崩壊が発生したこと等が明らかとなった。3.地震による土石流発生の危険性が高い斜面を判定するため、1900年以降に発生した比較的大きな斜面運動について、地質や等価摩擦係数、斜面縦断および横断形状などと、土石流化の難易との間の関係が調べられた。4.地震による土石流発生のメカニズム解明のため、実際の土試料を用いた流動化実験を、含水比や粒径、崩壊高さ等を変化させて行い、流動化に必要な各因子の条件を推定した。5.上記2項を基に、地震に伴い発生する土石流の災害防止手法(ソフト・ハード対策)のあり方を検討した。6.昨年度まで、兵庫県南部地震時に山腹に形成された亀裂の分布状況や規模等の実態把握を行ったが、今年度は、亀裂裂が存在する場の地形形状の相違が、当該斜面の土砂生産ポテンシャルに及ぼす影響度評価を実施した。
培養肝細胞を用いた肝線維化阻害物質の探索

M細胞はラット肝細胞より樹立された細胞株である。本細胞の特徴はビタミンCを添加して培養を継続すると,その分化機能であるコラーゲン線維を形成する事である。コラーゲン線維は細胞間隙を埋め、成体構成組織の補強や、癌の転移がコラーゲン層を浸潤する事により成立するなど多彩な生物機能を有している。肝臓において過度のコラーゲン蛋白質の生成は肝の萎縮、肝硬変への移行がおこり、傷創治癒に際しては速やかな生成が望まれる。本研究はこの様に多彩な機能を有するコラーゲンに注目して、その生成に機能する物質の天然よりの単離を目的とした。第一段階として細胞培養条件の検討と、幾つかの植物抽出祖エキスのスクリーニングを行った。指標としてビタミンC添加群をコントロールとして用い、コラーゲン線維の生成度合いを光学顕微鏡下観察した。その結果幾つかの植物エキスにコラーゲン線維合成抑制活性を認め、そのうちの沖縄県で採集した、クラツヅラ科植物Premna subscandans(ヤエヤマハマクサギ)及びウリノキ科植物に顕著な活性が認められた。まずヤエヤマハマクサギに注目して、そのメタノールエキスから各種クロマトグラフィーで精製を繰り返し、活性成分の単離を試みた。活性成分を薄層クロマトグラフィー上単一になるまで精製し、核磁気共鳴スペクトル、質量スペクトル等を用いて構造解析を行った。その結果本物質はフェニルエタノイド誘導体であるアクテオサイドであった。アクテオサイドはフェノール性の化合物であり、近年多くの薬理活性試験において活性を示す大変興味深い物質であった。今後更に構造活性相関、作用機作などの検討を行いたい。また同植物の成分検索も鋭意行ったので併せて報告する。コラーゲンタンパク質は細胞外タンパク質で細胞間隙を充填し、細胞間骨格形成に重要な役割を担っている。このタンパク質の生産過剰による繊維化は肝硬変を、またビタミンC欠乏による脆弱なコラーゲンタンパク質しか生成できないと壊血病等重篤な病状を呈する事になる。そこで培養条件下コラーゲンタンパク質を生成し、視認可能なマトリックスを形成するラット肝細胞由来M細胞を用いて、本研究では其の繊維生成を阻害する物質を中心に探索する事を目的とした。M細胞をマルチウエルに播き込みビタミンC存在下、三日おきに培地を交換し、3週間ほど培養を続けると、位相差顕微鏡下コラーゲンタンパク質によるマトリックスが確認できる。しかし継代培養の条件などにより、コラーゲン繊維の形成能は大きく左右されれ、一定の結果を継続的に得られるような条件検討が必要であった。恒常的に形成される様になったコラーゲンタンパク質のマトリックスを指標に、この培地中に植物の粗抽出エキスを添加して、その成の阻害状況を観察した。多くの植物エキスを検討の結果、いくつかの植物に其の活性を見いだした。既にその活性が明らかになっている没食子酸の含有される植物には予想どうりの活性が見い出され、アッセイ法が正常に機能していることが確認された。活性の見いだされた植物エキスに含まれるその他の活性本体を探索すべく、分画操作を開始した。まずクマツヅラ科ハマクサギ属植物Premna odorataを対象とした。抽出エキスの溶媒分画を行うと活性はブタノール可溶画分に集約された。この画分を各種クロマトグラフィーで分離、精製を分離、精製を繰り返して、活性本体の単離を目指している。旧年度中に確立されたM細胞の培養条件および活性評価の指標を用いて、第一段階とした幾つかの植物抽出祖エキスのスクリーニングを行い、コラーゲン線維の生成度合いを光学顕微鏡下観察した。その結果ウリノキ科の植物、クマツヅラ科植物さらに栃の実、ビンロウジュ、ピ-カンシェルにコラーゲン線維生成抑制活性が認められた。

本年度はまず沖縄県で採集されたヤエヤマハマクサギ(Premna subscandens,クマツヅラ科)に注目して、活性を指標に、そのメタノールエキスを溶媒分配すると活性はブタノール可溶画分に移行した。この段階で200μg/mlで充分な活性が認められた。本画分をダイヤイオンHP-20、順相、逆相シリカゲル、液滴向流クロマトグラフィー等で順次精製を繰り返し、活性成分の単離、精製を行った。活性成分は比較的極性の強い物質であったが、薄層クロマトグラフィー上、硫酸噴霧後加熱すると特徴的な朱色を呈し、単一スポットになるまで精製された。本物質は微黄色粉末で、核磁気共鳴スペクトル、質量スペクトル等を用いて構造解析を行った結果、グルコースの一位に3.4-ジヒドロフェニルエタノール基を有するフェニルエタノイド誘導体であると推定された。さらに2次元核磁気共鳴スペクトルの詳細な検討の結果、本物質はアクテオサイドであると同定された。アクテオサイドはフェノール性の化合物であり、近年多くの薬理活性試験において活性を示す、大変興味深い物質である。また同植物のその他の成分検索も鋭意行い、新規フェニルエタノイド、アシル化イリドイド配糖体、メガスティグマン配糖体、特異な4員環を有するツルキシニック酸の誘導体等を多くを単離、構造決定を行った。
国際規格に準拠して安全性と制御性能のトレードオフのバランスをとる日本発の新技術

システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である.安全性と制御性能の間にはトレードオフがあり,バランスが重要」と広く認識されるようになってきた.本研究では,この漠然と意識されていたトレードオフの明確化を強く意識し,そのバランスを国際安全規格に準拠したオーサライズされた形で制御則というロジックでとる新しい技術を確立し,国際規格の分野での日本の世界に対する貢献とした.システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である.安全性と制御性能の間にはトレードオフがあり,バランスが重要」と広く認識されるようになってきた.本研究では,この漠然と意識されていたトレードオフの明確化を強く意識し,そのバランスを国際安全規格に準拠したオーサライズされた形で制御則というロジックでとる新しい技術を確立し,国際規格の分野での日本の世界に対する貢献とした.システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である.安全性と制御性能の間にはトレードオフがあり,そのバランスが重要」と広く認識されるようになってきた.本研究では,この従来漠然と意識されていたトレードオフの明確化を強く意識し,そのバランスを国際安全規格に準拠した形で,すなわちオーサライズされた形で制御則というロジックでとるというまったく新しい技術を確立することを目的としている.1.安全性の分野においては,国際安全規格IEC61508に準拠して制御則の品質としての安全性を定量的かつ確率的に評価する枠組みを整備した.2.制御の分野においては,その安全性評価をベースにすることで他の通常の制御性能指標とのバランスをとるような制御則設計の枠組みを構築した.3.それにより,安全性の分野での目標値が高ければ(低ければ)達成可能な制御性能は低くなる(高くなる)という,安全性と制御性能の間のトレードオフの存在を例によってはじめて定量的に示すことができた.4.そのトレードオフを背景として,安全性に関する目標値をクリアする安全機能を有するような制御則の中で制御性能指標を最適化する形で安全性と制御性能の間のバランスをとる制御則設計の枠組みを構築し,そのアルゴリズム化,さらにはソフトウエア化を行った.システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である.安全性と制御性能の間にはトレードオフがあり,そのバランスが重要」と広く認識されるようになってきた.本研究では,この従来漠然と意識されていたトレードオフの明確化を強く意識し,そのバランスを国際安全規格に準拠した形で,すなわちオーサライズされた形で制御則というロジックでとるというまったく新しい技術を確立することを目的としている.1.安全性の観点においては,国際安全規格IEC 61508に準拠して制御則の品質としての安全性を定量的かつ確率的に評価する枠組みを整備し,共通原因故障なども扱えるように拡張した.2.制御の観点においては,正常時の制御性能がもっとも重要であるため,故障時の制御性能に比べて,どの程度重要視するかという定量的尺度を導入した.そして,正常時と故障時の制御性能指標とのバランスをとる制御則設計の枠組みを構築した.3.安全要求が高ければ(低ければ)達成可能な正常時制御性能は低くなる(高くなる)という,安全性と制御性能の間のトレードオフの存在を例によってはじめて定量的に示した.4.故障時に保証する制御性能が高ければ(低ければ)達成可能な正常時制御性能は低くなる(高くなる)という,正常時と故障時の制御性能間のトレードオフも例によってはじめて定量的に示した.5.それらのトレードオフを背景として,安全要求及び故障時制御性能に対する要求をクリアした上で正常時制御性能指標を最適化する形で安全性と制御性能の間のバランスをとる制御則設計の枠組みを構築し,そのアルゴリズム化,さらにはソフトウエア化を行った.システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である.安全性と制御性能の間にはトレードオフがあり,バランスが重要」と広く認識されるようになってきた.本研究では,この従来漠然と意識されていたトレードオフの明確化を強く意識し,そのバランスを国際安全規格に準拠したオーサライズされた形で制御則というロジックでとる新しい技術を確立することを目的とした.1.安全性の観点においては,国際安全規格IEC 61508に準拠して制御則の品質としての安全性を定量的かつ確率的に評価する枠組みを整備し,様々なタイプの共通原因故障を扱えるように拡張した.2.制御の観点においては,もっとも重要な正常時の制御性能を,故障時の制御性能に比べて,どの程度重要視するかの定量的尺度を導入し,正常時と故障時の制御性能指標とのバランスをとる制御則設計の枠組みを構築した.3.安全要求が高ければ達成可能な正常時制御性能は低くなるという,安全性と制御性能の間のトレードオフの存在を例によってはじめて定量的に示した.4.安全要求及び故障時制御性能に対する要求をクリアした上で正常時制御性能指標を最適化する形で安全性と制御性能の間のバランスをとる制御則設計の枠組みを構築し,そのアルゴリズム化,ソフトウエア化を行った.
海洋開発用トルクバランスケーブルの非捻回理論に関する研究

海洋観測においては,洋上の調査船からの採水装置の降下や遠隔無人探査機の運用のために垂直に繰り出されたトルクバランスケーブルが幅広く用いられるが,キンクや素線乱れなどのトラブルの発生が,国内外で多数報告されている。このようなトラブルが発生した場合,ケーブルの不具合部分を切断・再接合することで対処しているが,調査活動の休止に伴う損失は非常に大きい。このため本年度は海洋調査機器の運用中に発生するキンクの原因となるケーブルに加わるトルクの印加要因を理論的/実験的手法の両面から検討し,ストランド諸定数の最適化による非捻回ケーブル開発手法の確立を進めた。理論計算においては,ケーブル捻れの発生を誘発するケーブル曲げ時のストランド軌道変化について,実運用ケーブルの諸定数を用いてシミュレーションを実施した。この結果,ケーブルが曲げられた場合にはストランドは直線状態とは異なる軌道へと変化し,この変化量は微小ではあるが,ケーブル各層での変化の差からケーブル捻れが発生することを定量的に示した。またこの計算手法を海洋開発で一般的に用いられる二重鎧装ケーブルに加えて三重鎧装ケーブルにも適用し,計算手法の妥当性を検証した。ケーブル捻れの計測は,採水装置降下用の二重鎧装ケーブルのフリーフォール試験に合わせて実施した1。この試験ではケーブル下端部にコンパスを取り付け,ケーブル降下深度と回転量の関係を示した。上述のような理論/実験の両面からケーブル捻れの発生原因とその根本的な対策となるケーブル設計指針の確立を総合的に進めた。本研究では、海洋調査機器の運用中に発生するケーブルキンクや素線乱れの原因となるケーブル回転現象のメカニズムを解明することを目的に理論解析を実施した。またトルクバランスケーブルの屋内特性試験や実海域特性計測を実施し、非回転ケーブルの開発に必要となる要因について検討した。理論解析においては、微分幾何学やエネルギ理論など応用数学/力学の手法を適用したケーブル設計法の検討を行った。ケーブル内部は多層の管状曲面や螺旋軌道のストランドから構成されるため、微分幾何学を始めとした応用数学的な手法を適用することにより、ケーブル形状が変化した時のストランド軌道の計算を行った。この計算結果からケーブルを構成する各要素が捻れ現象にどのような影響を与えるかを定量的に評価した。また過去に行った深海調査用トルクバランスケーブルの実海域挙動計測結果との比較を行い、計算手法の妥当性また計算方法の改良点について検討した。また実運用トルクバランスケーブルの特性計測を屋内試験機及び実海域において実施した。屋内試験においてはS字曲げ試験機を用いてサンプルケーブルを周期的に曲げ、端部の回転量とケーブル曲げ半径との関係を検討した。実海域計測では、水深1,000m海域でのケーブル降下/揚収時の下端部の回転昼を計測した。本試験では実施海域の制限からケーブル降下深度が浅く参考計測ではあるが、実海域計測の手法を確立することができた。上記、理論解析及びケーブル特性試験の結果を国内/海外の計3学会において発表した。
農村・農業のセーフティネットと農村労働力流動に関する実証研究-タイの事例から-

本年度は、(1)タイ国東北部ウボンラチャタニ県において、一村一品運動(OTOP)と家計の変化に関する農村調査、(2)3年間のタイ現地調査およびアジアの労働力移動と農村家計に関する研究成果のまとめ、を実施した。研究(1):2004年からのタイ中部アントン県で実施された計5回の家計調査をもとに、タイにおけるOTOP政策の概要、アントン県B村の事例、およびかご生産者の家計がOTOP導入によってどのような変化を受けたのかを考察した。OTOPの成功事例といわれるB村では、就業が難しい中高年女性の貴重な現金収入手段としてかご生産が位置づけられていた。一方、特に生産者タイプと、属するグループによって得られる所得が異なり、その点がかご生産の不満につながっている。村全体では、安定的な原料供給と市場のニーズをどのように製品に反映するかという課題が存在することが明らかとなった。タイにおいては、農村家計は農外所得に強く依存しているにもかかわらず、農外就業の機会を拡大させる政策が十分に機能してこなかった。OTOP制度が国民に広く知られ、人々の暮らしに定着してきた現在、OTOPをコミュニティ開発の一政策としてさらに改善させるとするならば、生産者の意見や不満を汲み上げ、生産や販路、資金繰りなどのシステムに、その意見を反映させる仕組みが必要になってくると考えられる。調査村の事例の場合、その役割はリーダーが担うのではないかと期待されていたが、ビジネスの取引関係の中では、コミュニティ開発の役割までを期待することは困難であったことを指摘した。研究(2):本研究では、タイにおける農村から都市への労働力移動を中心に、農村での所得向上の一手段としての一村一品運動や、移動の要因となる地方間の所得格差に関して分析を行った。これらの成果は、労働移動の背景となるマクロ的な経済・社会的要因だけではなく、ミクロ的な農村家計の視点から分析を行っているが、一村一品運動の主体となる農村コミュニティのレベルでの分析に関しては、更なる分析が必要となっている。コミュニティ組織の意思決定が、そこに属する家計の意思決定にどのような影響を及ぼすかに関しては今後の研究課題としたい。本研究では、タイ国における農村開発政策を様々な視点から分析した。まず、東北部ウボンラチャタニ県においては、農村部から都市部への労働力移動に関して家計調査を行い、中部アントン県では一村一品運動(OTOP)における農村開発政策と家計調査を行った。前者の調査では、タイの労働力移動に関して「貧しい東北部タイと同地方からバンコクに流出する労働者」という既存の概念が、研究者、政治家、援助関係者らによって、東北部の人々のためというよりも、彼らの存在意義を正当化するために人為的に作られた概念であることを示した。貧困問題や地方格差の問題という点では、従来十分に分析されることがなく、政策上も十分な対策が採られてこなかった南部の問題を取り扱う重要性も提示した(この成果は、池本幸生教授との共著によるRegional Income Gap and Migration : The Case of Thailand (Harvard Asian Quarterlyに掲載予定)にまとめられた)。また、後者のアントン県では、ミクロの側面からはOTOP商品を作る生産者が、OTOPの導入によって所得や生活にどのような影響を受けたか、マクロの側面からは商品の生産によって村の活性化を図るという農村発展政策に関して調査を行った。本研究では、タイ国において(1)東北部ウボンラチャタニ県において、農村部から都市部への労働力移動に関しての家計調査、(2)中部アントン県において、一村一品運動(OTOP)と家計の変化に関する調査、の2つの調査を実施した。研究(1):タイではバンコクと農村には大きな所得格差があり、バンコクに大量の東北部農民が流入しているという固定概念が根強く存在している。しかし、所得格差の指標として適切な世帯収入や職業別の数値を用いると、その格差はそれほど大きくなく、人口センサスの移動者の数も純移動者数で見れば、バンコクから他の地方に移動している。その成果は「タイの所得格差:労働力移動から捉える」(池本教授と共著)松井・池本編著『アジアにおける開発と貧困』明石書店にまとめられた。研究(2):アントン県での家計調査を実施し、その途中経過は2005年日本農業経済学会で「タイ農村における一村一品運動(OTOP)の導入と農村経済と家計の変化」として個別報告を行った。このなかで、事例村が一村一品運動の籠生産によって、経済・社会状況が変化し、原料を直接市場から購入可能な富裕層および生産リーダーと、原料を購入できない下請け層との所得格差・利潤率の格差が存在していることを指摘した。現在タイ国内での一村一品運動が急速に広まり、ブームとなっている一方で、この事例が示すように、村内のコミュニティの社会・経済的な要因を十分に考慮せずに政策を導入することにより、村内の所得分配が悪化し、住民の不満へと繋がる危険性があることを示した。

一方、特に生産者タイプと、属するグループによって得られる所得が異なり、その点がかご生産の不満につながっている。村全体では、安定的な原料供給と市場のニーズをどのように製品に反映するかという課題が存在することが明らかとなった。タイにおいては、農村家計は農外所得に強く依存しているにもかかわらず、農外就業の機会を拡大させる政策が十分に機能してこなかった。OTOP制度が国民に広く知られ、人々の暮らしに定着してきた現在、OTOPをコミュニティ開発の一政策としてさらに改善させるとするならば、生産者の意見や不満を汲み上げ、生産や販路、資金繰りなどのシステムに、その意見を反映させる仕組みが必要になってくると考えられる。調査村の事例の場合、その役割はリーダーが担うのではないかと期待されていたが、ビジネスの取引関係の中では、コミュニティ開発の役割までを期待することは困難であったことを指摘した。研究(2):本研究では、タイにおける農村から都市への労働力移動を中心に、農村での所得向上の一手段としての一村一品運動や、移動の要因となる地方間の所得格差に関して分析を行った。これらの成果は、労働移動の背景となるマクロ的な経済・社会的要因だけではなく、ミクロ的な農村家計の視点から分析を行っているが、一村一品運動の主体となる農村コミュニティのレベルでの分析に関しては、更なる分析が必要となっている。コミュニティ組織の意思決定が、そこに属する家計の意思決定にどのような影響を及ぼすかに関しては今後の研究課題としたい。
衝撃と放射線に強い高機能材料の創製

核破砕場と宇宙を対象として、耐衝撃特性と耐放射線損傷の強い材料の開発研究を行った。主要な結果は以下の通りである。(1)核破砕中性子源の固体ターゲット材用に炭化チタン分散型の高靭性タングステンをメカニカルアロイング法により開発し、タングステン材料では世界で初めて超塑性を実現できた。(2)ターゲット等の構造材として重要なステンレス鋼について、耐放射線特性を向上させるため、加工熱処理により多数の焼鈍双晶を導入することによって低エネルギー構造粒界(対応粒界)を高頻度かつ均一分散させた粒界制御したステンレス鋼を創出した。(3)タングステンの腐食と放射化の問題を解決すべく、イオンプレーティングでのPVD法および2重ビーム法、電気化学法によってタングステン板の周囲に安定してCrNの薄膜層を形成できた。(4)水銀ターゲット容器壁やビーム窓のピッティング対策として、高速度ビデオによってバブル形成の機構を明らかにするとともに、(5)ステンレス鋼の表面改質効果を調べ、とりわけ窒化および侵炭法の複合的な表面処理によって、ピッテング損傷の進展を一桁送らせることができた。(6)宇宙材料として、アルミニウム-チタン系の高靭性複合セラミックスを開発した。(7)宇宙塵が衝突した際の亀裂伝播を防止する機能を付与したニオブ-アルミ系の合金を開発した。上記の材料について機械試験や腐食試験を行い、所定の機能を持っていることを評価した。(8)MW級の固体ターゲット用にHIP法(熱間静水圧加圧法)によって開発したタンタル被覆のタングステン薄板を高温からの急冷試験を行い、破損が生じず、冷却水の喪失事故時に対応可能なことが確認できた。(9)陽電子消滅法により、粒界制御の工程がステンレス鋼に損傷を与えない事、材料試験炉での中性子照射損傷効果を明確にした。(10)超高圧電子顕微鏡の電子線および陽子ビームを用いた照射シミューション実験にて、粒界制御材が普通材に比べて放射線損傷に強そうだというデータ、さらにニオブ-アルミ系の合金が期待した中間金属を形成し、亀裂伝播の防止機能を持っていそうだという結果を得た。(11)さらに材料の放射線損傷試験として、スイスの核破砕中性子源施設に送って放射した材料の照射後試験を行った。その結果、日本のステンレス鋼JPCAが、3dpa以上の照射でも伸び特性を持っている事、生成ガスの保持量を明らかにできた。以上で、損傷研究の基礎的な手法が得られた。今後、損傷データの一層の採取と理論的研究を通じてさらなる材料開発研究に展開したい。衝撃と放射線に強い材料として現在利用可能なステンレス鋼やその改良された材料を対象に材料特性について調査し、本研究で開発すべき耐衝撃と耐放射線材料の開発戦略を検討した。材料開発は、核破砕中性子源固体ターゲット材料として、放射化が問題になるタンタル被覆のタングステンに代わって、放射化の問題が少なく、また被覆材厚が薄く取れて耐衝撃性を期待できるCrN被覆のタングステン材の開発研究を行った。

イオンプレーティングでのPVD法および2重ビーム法によって、安定してCrNの薄膜層を形成できた。また、宇宙材料用に高硬度・高強度・高靱性材料創製を目的として、TiN-AlN複合セラミックスの作製を試みた。これは、熱膨張係数の大きく異なるTiNとAlNを複合化させることにより、材料中に残留圧縮応力を導入し破壊靱性を向上させたものである。さらに組織の微細化が可能なメカニカルアロイングを複合化の手法として用いることにより、硬度および強度のさらなる向上も試み、評価試料を作成できた。電気化学法は、レア・アースなどの活性金属の材料直接合成、タンタル、タングステンやニオブなどの難加工性材料による耐熱被覆、ナノスケールの材料合成および加工も可能であり、フッ化物溶融塩を電解浴に用いてTaをニッケルあるいはタングステン基板上に電解析出させる場合の電解析出の機構を調べた。材料評価については、大強度核破砕パルス中性子源で液体金属ターゲットの場合に問題となるターゲット容器の圧力波によるpitting現象とその進展について調べ、今後、容器材として開発すべき材料の機能、構成について検討した。その結果、高靭性の母材に対して、表面硬化処理をしたものが望ましいこが、硬度の違いによる微小亀裂の進展を抑える機能を持つ材料を挟み込むことが重要であり、そうした機能合金が今後の開発目標である。また、これの高機能材料の特性を左右するナノ構造を中性子と放射光で評価する方法についても検討した。さらに、陽電子消滅法により鉄-銅中の点欠陥量の評価や、ボイドを含むニッケルの水素吸蔵・放出挙動を調べた。そして、当科研費研究の中間報告として、1月27,28日に研究会を開催し議論した。衝撃と放射線に強い材料として、宇宙船へのデブリ衝突時に硬化して亀裂伝搬を止める機能を持たせたNb-Al合金をメカニカルアロイング法を用いて開発した。また、加工熱処理によりオーステナイト系ステンレス鋼に多数の焼鈍双晶を導入することによって低エネルギー構造粒界を高頻度かつ均一分散させるための最適化条件を検討し、優れた耐粒界腐食性を有する粒界制御材料を作製し、その耐食性向上と粒界制御メカニズムを解明し、粒界制御法を確立し、通常材より優れた高耐粒界腐食性を有する粒界制御材料の開発を試みた。さらに、耐食性に優れて放射化の少ないCrNによるタングステン標的の被覆法として、高能率での形成が期待できる溶融塩浴法の適用を試みて、基礎データを得た。前年度アークイオンプレーティング法および2重ビーム法によって作成したCrNの薄膜のタングステン板の被覆の性状、力学特性、耐食性を調べた。その結果、被膜形成法としてアークイオンプレーティング法が実用的であることを確認した。硬度が高く緻密な被膜形成に優れている2重ビーム法による試料は、膜厚が薄いため十分な密着力(スクラッチ強度)を得られなかった。必要な膜厚を得るためには、装置の改善が必要であるという結果を得た。さらに、粒界制御材料の照射損傷実験用試料を作成した。核破砕中性子源水銀ターゲットのパルス陽子ビーム入射時に発生する水銀中のキャビテーション気泡について、バブルダイナミックスを適用した数値解析および衝撃圧力負荷試験における高速度ビデオカメラを用いた気泡崩壊挙動観測を行った。
最適停止領域の近似問題

本研では以下の項についての知見を得た。1.新しいタイプのバリアオプション創設とその価格決定:これまで一般的であったバリアオプションはUnderlying Brownian Motionのタームでは直線、ないしはコンスタントなバリアしか想定していなかった。一方、ブラウン運動の変動は経過時間の平方に比例する。従って、ブラウン運動に対し時間の平方をバリアとして持つオプションを考えることは合理的である。しかし、この問題の難しさは、この様なバリアに対するFirst Passageに関する確率計算である。本研究ではSiegmundやMorimotoにより求められた漸近展開を用い比較的簡単な公式を求めることが出来た。2.1で求めたバリアオプションの離散時間バージョン:連続時間モデルに於けるバリアオプションでは当該株価の変化を連続的にモニターする必要があるが、それより、毎日の終値で判断する方が自然である。そこで、1で考案した問題の離散時間バージョンを考察した。基本的な道具としてはTakahashi-Woodroofeによる非線形更新理論の漸近展開である。本研究の当初の目的であるアメリカ型オプションへの拡張に付いては現在も進行中である。Lai等により求められた結果と組み合わせることにより数値計算法に基づき達成する予定である。3.ジャムシディアンモデルをマルチファクターに拡張ジャムシディアンのForward Risk Adjusted測度を用いることにより派生証券価格決定は有意に簡略化される。元々のフレームワークでは1ファクターモデルであったものを、ここでは2ファクアーに拡張した。この結果2-factor Convertible Bondの価格計算は格段に簡略化された。今年度は、利子率と配当率の変化を源証券が従う確率過程のドリフトの変化にいかに帰着するかを、漸近展開により求めることを目標とした。上記漸近展開を行う際困難な問題の一つにマルチンゲール測度の基での期待値計算がニューメレールと当該派生証券価格の従う確率分布との同次確率密度のもとでの計算となることがある(これは特にマルチファクターモデル等の場合、可成りの計算を必要とする)。そこで、今年度はJamshidian(1990)で提唱されたForward Risk Adjusted Measure下に於けるボンド価格決定問題のMultifactor Modelへの拡張を考察してみた。結果は岳進との共著論文"Two Factor Forward Risk Adjusted Maesure and The Pricing of Derivatives"にまとめてある。ハリソン・プリスカ流のリスク中立測度のもとで派生所見価格を求める場合ニューメレールと派生証券価格との同次確率密度を導出する必要がある。しかし、Forward Risk Adjusted Measureのもとではニューメレールが期待値の外にでるため計算はドラスチックに簡略化される。Jamshidianは以上のアイディアをOne Factor European Modelに適用し、更にAmerican Typeへ応用するためにArrow-Debreu State Price Modelを導入している。我々の研究はJamshidian ModelをMultifactor Modelへ拡張した。今年度はEuropean Typeの結果が求まりそれを纏めたのが上記論文である。本研究では以下の事項に付いての知見を得た。1.新しいタイプのバリア・オプションの創設と、その価格決定。これまで一般的であったバリア・オプションは基となるブラウン運動のタームでは直線乃至はコンスタントなバリアしか想定していなかった。一方、ブラウン運動の変動は時間の平方に比例する。従って、ブラウン運動に対し時間の平方をバリアとして持つオプションは合理的である。この問題の難しさは、この様なバリアに対するFirst Passageの確率計算である。本研究ではSiegmundやMorimotoにより求められた漸近近似を用い比較的簡単な式で求めた。2.1で求めたバリア・オプションを離散時間の下で考察する。連続時間モデルに於けるバリアオプションでは、当該株式の価格を常にモニターする必要があるが、それより毎日の終値で判断する方が自然である。そこで、1で考察した問題の離散時間バージョンを考察した。基本的な道具としてはTakahashi-Woodroofeによる非線形再生定理である。

本研究の当初の目的であるアメリカ型オプションへの拡張については現在も進行中である。Lai等による結果と1で求められた結果とを組み合わせることにより数値計算を用いれば達成できることは判っているが、現在それ以上の知見を得るには至っていない。3.ジャムシディアンモデルをマルチファクターに拡張ジャムシディアンのForward Risk Adjusted測度を用いることにより派生証券価格決定は有意に簡略化される。元々のフレームワークでは1ファクターモデルであったものを、ここでは2ファクターに拡張した。この結果2-factor Convertible Bondの価格計算は格段に簡略化された。
大正昭和初期古典教育論の実相の解明と中等教科書データベースの構築に関する基盤研究

2018年の全国大学国語教育学会(武蔵野大学)において、協同研究者である府川源一郎氏を中心に、戦前国語教科書データベースの考え方に賛同する研究者らが情報交換を行う場を設けることができた。これをきっかけにし、メールでのやりとりを通じて、大規模データベース構築に向けてのコンセンサスの形成に成功し、そのコンセンサスに基づいて、全国規模の学会におけるラウンドテーブル開催に漕ぎ着けた(全国大学国語教育学会茨城大会茨城大学2019年6月予定「社会的リソースとしての中等国語読本・女学校国語読本・文法読本データベース作成に向けてーデータベース作成の意義・視点・方法・対象・先行研究についてー」コーディネーター:菊野雅之登壇者:八木雄一郎ほか)。研究代表者はそのラウンドテーブルのコーディネーターを担い、共同研究者である八木雄一郎も登壇者として出席することとなっている。加えて、教科書分析に必要な観点や知見(読むこと、書くこと、指導事項に基づいた言語活動・学習活動の分析方法論)を深める観点・業績も着実に積み重なり、データベース作成に向けての基礎的な土台も引き続き固められてきた。6月に行われるラウンドテーブルでは、コンセンサスを共有するだけに留まらず、用語の確定、具体的な作業手順、データベースの範囲、作成の際の留意点、作成の意義と価値といった広範にわたる内容について積極的に協議し、引き続き研究が確実に実行されるために必要な内容を固めていきたい。大規模データベース構築に向けてのコンセンサスの形成に成功し、そのコンセンサスに基づいて、全国規模の学会におけるラウンドテーブル開催に漕ぎ着けた(全国大学国語教育学会茨城大会茨城大学2019年6月予定)。加えて、古典教育論を中心とした国語科教育学に関する研究実績も着実積み重ねられている。全国大学国語教育学会(茨城大会)におけるラウンドテーブル上において、教科書データーベース作成における方針や留意点について協議・共有を行い、データベース作成の具体的なスケジュールの組立てや分担、責任の割りふりを行い、確実なデータベース作成を目指す。また、新たな協力者・賛同書を募り、学会も巻き込んだ問題意識の喚起も目指したい。近代における国語科という枠組みの形成に関する研究が進捗することに平行して,制度形成や古典教科書,文学史の問題について言及する成果が積み重ねられてきた。また,軍記研究では,『平家物語』の叙事詩論の歴史的展開について整理がなされ,近代における『平家物語』享受史の全貌が明らかにされた。今年度は,近代のはじまりからさらに時間を遡り,近世における『平家物語』教材論を試みた。特に『平家物語』がどのように教材化されていたのか,というところに焦点をしぼった。『平家物語』一つをとっても,近世と近代では教材としての評価の基準は異なるし,近代も言文一致運動の前後でその位置付けは異なる。それらの差異を明らかにすることは,現代に続く我々の古典教材へのまなざしの起源や特徴をより俯瞰的に把握することにつながっていく。まず『平家物語』の往来文を扱った往来物,特に古状揃と呼ばれる往来物が素読・書写という教育活動にどのように利用されていたのかを確認した。古状揃群は,その教材性が意識されるにつれて,その書式・内容を充実させていくこととなるが,その変化についても明らかにした。また『平家物語』自体,具体的には当時の流布本(版本)を読むこと自体に寄せられた教育的効果についても述べ,近世における『平家物語』の教材性を把握するに至った。また、ここ数年の『平家物語』研究の概要についても整理を行い、教科書掲載古典教材の研究のための基礎的な知見の強化を行った。芳賀矢一・保科孝一らの編集した国語読本の目次データの作成・収集・精査も着実に進捗し,明治期教科書関連の著書の出版にも至っている。芳賀矢一・保科孝一らの編集した国語読本の目次データの作成・収集・精査も着実に進捗しているため。また、教科書分析のための古典に関する基礎的な知見も蓄えられ、より精度のある分析の土台形成が進められているため。

大規模データベース構築に向けてのコンセンサスの形成に成功し、そのコンセンサスに基づいて、全国規模の学会におけるラウンドテーブル開催に漕ぎ着けた(全国大学国語教育学会茨城大会茨城大学2019年6月予定)。研究代表者はそのラウンドテーブルのコーディネーターを担い、共同研究者である八木雄一郎も登壇者として出席することとなっている。加えて、古典教育論を中心とした国語科教育学に関する研究実績も着実積み重ねられている。引き続き教科書の目次データ入力・精査を着実に進めていく。エフォート確保が難しい場面も想定されるため、通常の大学内講義と研究内容を関連付けるなどの工夫を行い、確実な研究推進の手立てを打ちたい。全国大学国語教育学会(茨城大会)におけるラウンドテーブル上において、教科書データーベース作成における方針や留意点について協議・共有を行い、データベース作成の具体的なスケジュールの組立てや分担、責任の割りふりを行い、確実なデータベース作成を目指す。また、新たな協力者・賛同書を募り、学会も巻き込んだ問題意識の喚起も目指したい。通常業務の多忙化のため、研究分担者会議を実施することができなった。ただし、メール会議等で最低限の意思疎通は行い、会議実施の不足の補完を行った。また、大学院生の研究協力者への依頼も本年度は進学者が少なかったために行えなかった。次年度繰越金については、教科書収集の充実のための図書購入を十分に行い、研究の精度向上のための使用とする。大学院生を確保できず、人件費が支出することができなかった。今後、共同研究者となりえる研究者が自身の研究費の使用によって、出張を行ったため、本研究費からの支出を抑制することができた。今後は、さらなる資料収集に重点的に使用していくこととする。研究会報告菊野雅之「指導事項を観点とした教材研究の方法論」釧路国語教育学会北海道教育大学釧路キャンパス2017
国際貿易と国内地域間交易の相互影響を考慮した国際輸送社会基盤政策評価モデルの構築

本研究は,従来の手法では扱われていなかった国際貿易と国内地域間交易の相互影響関係を,空間的応用一般均衡(SCGE)モデルの枠組みにおいて明示的に考慮した,国際輸送社会基盤政策評価モデルを構築することを目的とし,これを達成した.さらに,地域産業連関表等の経済統計データおよび交通輸送統計データを基に,モデルのキャリブレーションが可能となる基準均衡データを作成する手法を構築した.東京都産業連関表を用いて,国際輸送社会基盤政策シナリオおよび国内地域間交通整備政策シナリオに対してモデルを適用し,構築されたモデルの妥当性を検証した.当該年度は,国内地域間輸送を組み込んだ開放経済型SCGEモデルの理論構築と,理論モデルに基づいた演算システム開発を実施した.理論面では,先行研究において組み込まれていない国内地域間輸送の部分をモデル化することで,国内多地域システムを扱えるような新たな手法論を確立した.演算システム開発については,配分予算が交付申請時よりも減額されたことから当初の予定を変更し,他の専門的なソフトウェアではなく,汎用数学ソフトウェアであるMATLABの言語で,演算プログラムを開発した.当該年度は,分析対象時点における分析対象地域の経済状態に対して,モデルのキャリブレーションを行うため,東京都産業連関表を対象として,基準均衡データを構築した.さらに,標準的な産業連関表から,モデルに整合的なデータセットへの加工を,任意の産業連関表について実行可能なキャリブレーション専用の演算システムを開発した.最終年度においては,研究計画の予定通り,構築した応用一般均衡モデルの実用化へ向けて,実際の経済統計資料である東京都産業連関表を用いて,国際港湾整備および国内交通整備のそれぞれの政策シナリオに対してモデルを適用し,モデル分析結果の検証を行った.さらにこれらの政策を複合的に実施した場合の効果についても検討した.研究期間全体を通じて実施した研究の成果をまとめると,本研究は,従来の手法では扱われていなかった国際貿易と国内地域間交易の相互影響関係を,空間的応用一般均衡(SCGE)モデルの枠組みにおいて明示的に考慮した,国際輸送社会基盤政策評価モデルを構築することを目的とし,これを達成した.より具体的には,本研究の骨格となる空間的応用一般均衡モデルの原型は筆者による先行研究で確立されており,同モデルには組み込まれていない国内地域間輸送の部分をモデル化し,新たなモデル開発を行った.地域間輸送費用の表現方法として,空間経済学分野において実績の多いIceberg型モデルを応用した.モデルのキャリブレーションに関して,従来のSCGEモデルでは既存の地域間産業連関表のみで基準均衡データを作成可能であったが,本研究では国際貿易のシステムが精緻にモデル化されているので新たなデータ整備手法が必要となった.そこで,地域産業連関表,国内交通ネットワークデータ等の各種データを用いて,不足部分のデータを整備する手法を確立した.さらに,構築した理論モデルを東京都産業連関表に適用し,東京における港湾整備政策および,東京都とその他日本の地域との国内交通整備政策効果の推定を行った.本研究は,従来の手法では扱われていなかった国際貿易と国内地域間交易の相互影響関係を,空間的応用一般均衡(SCGE)モデルの枠組みにおいて明示的に考慮した,国際輸送社会基盤政策評価モデルを構築することを目的とし,これを達成した.さらに,地域産業連関表等の経済統計データおよび交通輸送統計データを基に,モデルのキャリブレーションが可能となる基準均衡データを作成する手法を構築した.東京都産業連関表を用いて,国際輸送社会基盤政策シナリオおよび国内地域間交通整備政策シナリオに対してモデルを適用し,構築されたモデルの妥当性を検証した.予定されていたとおり,基準均衡データの整備を行うとともに,モデルのキャリブレーションを行うシステムを構築した.土木計画学開発されたモデル分析手法の機能検証のために,国内地域間の高速道路整備と港湾機能強化政策を対象事例として政策シナリオ分析を行う.政策実施前の状態を基準均衡状態として,各政策シナリオをモデル外生変数の変化として入力し,社会基盤政策実施地域とその他の地域での便益や生産額変化の算出を行い,過去に実際に観察された経済状態変化や,政策実施主体により予想されている政策効果との比較分析を行う.予定されていたとおり,国内地域間輸送を組み込んだ開放経済型SCGEモデルの理論構築と,理論モデルに基づいた演算システム開発に成功した.タイ国バンコク市で開催される国際学会にて研究成果発表を行う予定であったが,クーデター発生により学会開催が中止となったため,成果発表のために予定していた支出が不要となった.今後は,2年目において,実際の経済統計データ・輸送統計データを統合し,本研究のモデルと整合的な基準均衡データセットの構築手法を確立し,モデルの諸パラメータを決定するキャリブレーションのシステムを開発する予定である.3年目では,構築したSCGEモデルの実用化へ向けて,具体的な国際輸送社会基盤政策シナリオに対してモデルを適用し,モデル分析結果の検証を行う予定である.また,当初予定していた,構築したシステムのホームページ上での公開は,申請予算の減額に伴いウェブ作成費用の目途がたたないため,研究計画から削除する.代替的な学会にて成果発表を行うための,旅費,投稿料,論文校正,資料作成費に使用する予定である.研究内容の発展を踏まえ,研究成果発表を行う学会を当初予定から変更した結果,次年度開催の学会となったため,成果発表に必要な予算を次年度に繰り越した.研究成果発表に必要な旅費,原稿校正費に使用する予定である.
活性酸素感受性TRPチャネルによる痛み・しびれの発生および慢性化機構の解明

活性酸素種(ROS)が、非特異的に感覚神経を障害することで痛みやしびれといった感覚が生じることは以前から知られていたが、本研究では、ROSがROS感受性TRPチャネルに特異的に作用し、痛みやしびれの発生あるいはその慢性化に関わることを明らかにした。具体的には、免疫細胞やグリア細胞に発現するTRPM2が神経障害性疼痛をはじめとする様々な疼痛疾患に関与すること、感覚神経に発現するTRPA1がROSを介して白金製剤オキサリプラチンによる特徴的な急性末梢神経障害や正座後のしびれを模したマウス後肢虚血/再灌流モデルに関わること、さらに過酸化水素誘発慢性膀胱炎モデルにも関与することを明らかにした。これまでに、神経障害性疼痛にミクログリアに発現するROS感受性TRPM2チャネルが関与することを明らかにしてきたが、本研究では、まず、培養ミクログリアをLPS/IFNγ刺激した際のNO産生におけるTRPM2の関与を検討した。その結果、LPS/IFNγ刺激によりTRPM2発現が増加し、Ca応答が惹起されることを確認し、TRPM2-KO由来のミクログリアにおいてはNO産生が低下すること、またTRPM2を介したシグナルの下流としてp38/JNK経路を介してNO産生に寄与していることを明らかにした。次に、培養ミクログリアにROS感受性TRPV1が発現していることを確認し、TRPV1アゴニストカプサイシンの処置により遊走が惹起されることを見出した。また、このTRPV1は細胞膜表面ではなく、細胞内のミトコンドリアに局在し、MAPK活性化に引き続くROSの産生により活性化され、遊走を誘導していることを明らかにし、ミクログリアではミトコンドリアに局在するTRPV1がROS産生を介して遊走に関わることを明らかにした。また、末梢神経障害における有髄線維の脱髄を検討するため、シュワン細胞培養系を確立し、末梢神経障害を引き起こす抗がん剤(パクリタキセル、シスプラチン、オキサリプラチン)を処置したところ、パクリタキセルでは樹状突起の退縮と脱ミエリン化、さらに、シュワン細胞の脱分化、薬物洗浄後に再分化が観察されたのに対し、白金系抗がん剤では、脱ミエリン化とミトコンドリア障害が惹起され、薬物洗浄後も細胞障害が持続することを明らかにした。また、オキサリプラチンによる急性末梢神経障害のメカニズムの一部として、オキサリプラチンの白金部分がミトコンドリア障害を介してROS(過酸化水素)を産生し、過敏化したROS感受性TRPA1 N末端の複数のシステイン残基を酸化修飾することにより刺激しうることを明らかにした。白金系抗がん剤オキサリプラチンによる急性末梢神経障害の発症機構として、昨年度までに、ROS産生とROS感受性TRPA1のN末端システイン残基の関与を明らかにしてきたが、本年度はさらに、オキサリプラチンの代謝物oxalateが酸素感受性プロリン水酸化酵素(PHD)の酵素活性を抑制し、TRPA1のN末端プロリン残基(Pro394)の定常時の水酸化が解除されることにより、ROSに対するTRPA1の感受性が顕著に増強されることを見出した。さらに、マウス後肢の虚血/再灌流によるしびれモデルにおいても、TRPV1ではなく、ROS感受性が最も高いTRPA1が選択的に関与することを見出した。その分子機構として、オキサリプラチンと同様に、低酸素負荷によるPHD活性抑制によるTRPA1 Pro394の水酸化解除によりTRPA1が過敏化することを見出し、再灌流時に産生されるROSが過敏化したTRPA1を刺激することにより、痛みに近いしびれ行動が惹起されることを明らかにした。一方、抗がん剤がシュワン細胞に直接的に与える影響を検討するため、in vitro実験系として、昨年度までに初代シュワン細胞培養を確立してきた。本年度はさらに、感覚神経(DRG神経)との共培養系およびDRG組織片培養系を確立し、抗がん剤(タキサン系、白金系)の効果を検討したところ、神経細胞に対する影響よりも優先的にシュワン細胞への影響(MBP発現低下/脱髄)が認められた。さらに、マウスモデルにおいてもシュワン細胞の脱分化(p75/ガレクチン3陽性)を確認した。また、我々が独自に開発した過酸化水素の膀胱内注入により誘発される慢性膀胱炎モデルを用いて、ROS感受性TRPA1の膀胱内での変化を確認したところ、TRPA1の顕著な増加とTRPM2の増加が認められた。また、TRPA1遺伝子欠損マウスでは、初期の排尿回数増加の減少が認められた。本年度は、主に感覚神経に発現し最も酸化感受性が高いTRPチャネルとして知られているTRPA1に着目した検討が中心となった。特に、オキサリプラチンに特徴的な副作用である急性末梢神経障害時の冷過敏応答と、正座直後の強いしびれを模したマウス後肢虚血/再灌流モデルを用いた行動解析および変異型TRPA1を用いた分子細胞生物学的解析から、TRPA1のオキサリプラチン代謝物あるいは低酸素によるTRPA1のROSに対する過敏化機構を、1つのアミノ酸(Peo394)の脱水酸化という機構まで同定することができ、当初計画以上に進展したと考えられる。ただし、本年度中に開始する予定であったTRPA1 Pro394をAlaに置換した遺伝子改変マウスの作成は、PHDのTRPA1認識部位となる394番目のPro周辺のアミノ酸残基を探索し、よりよい変異型を探索する必要性が考えられたため、pendingしている。

また、抗がん剤や糖尿病による末梢神経障害の発症機構にシュワン細胞への影響を、シュワン細胞/DRG神経共培養系を検討したところ、予想以上にシュワン細胞への影響が優先的に発現し、シュワン細胞を発症の原因とした仮説が立証できたと考えており、新たな治療戦略の開発を含め、非常に興味深いデータが出てきている。一方、本年度もシュワン細胞に発現するROS感受性TRPチャネルの関与の同定には至っておらず、本研究課題の進行としてはやや遅れている。過酸化水素誘発新規慢性膀胱炎モデルを用いた研究計画については、ROS感受性TRPチャネルの発現変動、およびその遺伝子欠損マウスを用いた検討を実施し、TRPM2およびTRPA1とも、ほぼ予想通りの結果が得られたことから、本研究課題は概ね順調に進展していると考えている。昨年度までに白金系抗がん剤オキサリプラチンの急性末梢神経障害の発症機構として、代謝物oxalateがプロリン水酸化酵素(PHD)を抑制することにより、TRPA1 Pro394の水酸化が抑制され、その結果、活性酸素種(ROS)に対するTRPA1の感受性が増強することを明らかにしてきたが、本年度の検討により、通常は冷感受性を示さないhTRPA1が、オキサリプラチン、PHD阻害薬あるいはPro394の変異によりPro水酸化が抑制されると、冷刺激(25°C→16°C)に対して感受性を示すことを見だした。この応答は、冷刺激によりミトコンドリアより産生されるROSを、Pro394水酸化抑制により過敏化したヒトTRPA1が感受するという間接的な経路であり、長年にわたり議論されてきたhTRPA1の冷感受性の分子機構について初めて明らかにすることができた。また、ストレプトゾトシン誘発糖尿病性神経障害モデルを用いTRPA1の関与を検討した。その結果、糖尿病発症早期には後肢血流量の低下とともに冷過敏応答が認められたが、TRPA1遺伝子欠損(KO)マウスでは冷過敏応答が消失した。この時点で、TRPA1アゴニスト足底内投与による疼痛様行動の増強が認められたのに対し、後根神経節におけるTRPA1 mRNA発現量に変化は認められなかった。一方、血管拡張薬により末梢血流を改善すると、TRPA1過敏応答が消失したことから、糖尿病発症早期の冷過敏応答には末梢血流障害に基づくTRPA1の過敏化が関与すると考えられた。また、H2O2誘発膀胱炎モデルを用いて、TRPA1の関与を検討したところ、TRPA1-KOマウスでは膀胱炎初期の排尿回数の増加が減少した。また、後根神経節ではなく、膀胱組織におけるTRPA1 mRNA発現量が顕著に増加することを見だした。一方、膀胱組織の炎症所見に変化は認められなかった。活性酸素種(ROS)が、非特異的に感覚神経を障害することで痛みやしびれといった感覚が生じることは以前から知られていたが、本研究では、ROSがROS感受性TRPチャネルに特異的に作用し、痛みやしびれの発生あるいはその慢性化に関わることを明らかにした。具体的には、免疫細胞やグリア細胞に発現するTRPM2が神経障害性疼痛をはじめとする様々な疼痛疾患に関与すること、感覚神経に発現するTRPA