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発見史料による昭和戦前期国定国語教科書編纂過程の研究

本史料は、文部省図書局図書監修官・桑原虔が、1939(昭和14)年1月10日、当時の文部省図書局編修課長・大岡保三に提出した肉筆によるものであり、複写等がなされていない限り、研究代表者の手元にある一点のみの存在と思われる。この「[秘]小學國語讀本尋常科用教材擔當者一覧表」には、サクラ読本のすべての教材(記入漏れの1教材を除く)の原案作者が記されている。これまでの国語教科書史研究においては、サクラ読本の各教材が誰によって書かれたものであるかについて(一部の教材を除き)不明であった。今回の翻刻刊行によって、四名の図書監修官(井上赳、各務虎雄、大岡保三、佐野保太郎)と一名の図書監修官補(桑原虔)の誰がどの教材を起草したのかが明らかになった。またサクラ読本編纂にあたっては民間から教材募集を行った。入選した作品のうち数作品がサクラ読本に教材として掲載されることになったが、どの教材が民間からの応募教材なのか、そしてその教材を投稿した民間人の名前まで、今回の史料の翻刻によって明らかになった。2016(平成28)年5月に研究代表者編『「[秘]小學國語讀本尋常科用教材擔當者一覧表」翻刻・解説』が上梓されたことにより、これまで不明であったサクラ読本の全教材の原案作者が一般に知られることになった。国語教科書史研究の新境地を開拓するための基本文献に新たに本書が加わったことが、本研究課題の最大の研究成果である。本書は私家版であり、国立国会図書館、国立国語研究所、国立教育政策研究所、教科書研究センター附属教科書図書館等に寄贈した。国定第四期国語教科書(『小学国語読本尋常科用』、通称サクラ読本)に関して、研究代表者が古書市場にて入手した新発掘史料をもとに、その編纂過程等を解明した。新発掘史料の中には、サクラ読本に掲載されている全教材の原案作者が示されている一覧表があった。その一覧表を翻刻して刊行することが本研究の中心作業となった。それは研究代表者編『「〔秘〕小學國語讀本尋常科用教材擔當者一覧表」翻刻・解説』(私家版、2016年)として発刊した。また各教材の編纂過程として、具体的には『小学国語読本尋常科用巻九』の第十七課「図書館」と第二十八巻「国語の力」の二教材を研究した。発見史料として、国定国語教科書編纂責任者(石森延男)の手紙を公開し、その内容を考察することで、従来の研究よりも、より実証的に国定国語教科書編纂過程を描出することに成功した。2016(平成28)年度は、本研究課題の最終年度となる。今後は、国定第四期国語教科書『小学国語読本尋常科用』(通称、サクラ読本)の編纂に係る、全体像の解明にむけて、研究を遂行していきたい。国語科教育今後は、時代を遡り、国定第四期国語教科書『小学国語読本』(通称、サクラ読本。1933〔昭和8〕年から使用)の編纂過程について考究する。サクラ読本は、国定国語教科書の中でも、一般には最も高い評価を得ており、国定国語教科書の典型を成している。発見史料を駆使して、サクラ読本編纂の詳細を解明することは、本研究の中核を形成するものとなる。パソコンを購入することになっているが、その購入が次年度になったため。パソコンの周辺機器として、スキャナーを購入することになっているが、その購入が次年度以降になったため。パソコンの標準使用年限が過ぎるので、パソコンを購入する。またそれに伴って周辺機器も購入する。また、論文制作のための資料として、国語教育関係図書を購入する。パソコンの周辺機器として、A3サイズスキャナーを購入する。平成26年度は既有のA4サイズスキャナーで対処できたが、史料の多様化によって、A3サイズスキャナーが必要となる。
理想変圧器特性を持つ電気自動車用小型非接触給電装置

電気自動車用非接触給電トランスとして、従来の円形コア片側巻方式に比べ、大幅に小型軽量で左右の位置ずれに強いH型コア両側巻方式を開発した。普通充電用1.5kWトランスと共に、これと互換性のある急速充電用10kWトランスも開発した。一次直列二次並列コンデンサ方式で鉄損を無視した場合のトランス効率ηがコイルのQと結合係数kで簡単な式で表されることを明らかにした。平成21年度は、(1)電磁界解析と試作によるコイル両側巻トランスの最適化、(2)より大きな位置ずれを許容する方式、を目標に、夜間長時間充電用(1.5kW,AC100V電源)に焦点を当て、当初計画の平板型コア(250R)、すのこ型コア(300S)に加え、すのこ型を発展させたモジュール型コア(250M)とH型コア(300H)のトランスを試作し性能評価を行った。主な成果は以下の通りである。1.磁界解析ソフトJMAGによるトランス定数の算出インダクタンスは実測値に比べ誤差は数%で求まるが、抵抗値の算出は困難であった。この結果、試作せずに磁界解析でコアと電磁遮蔽アルミ板の形状検討が可能となった。2.トランスの小型軽量化と効率改善コア形状とコイル量を削減による軽量化と効率改善を検討した結果、H型コアとモジュール型コアが有望であることが分かった。H型は平板型に比べ同じ効率で約25%軽量化が可能であった。効率改善には巻線抵抗削減や結合係数拡大が必要となる。リッツ線の径、線材(銅線、銅被覆アルミ線、磁性メッキ銅線)、周波数を変えて表皮効果や近接効果の影響を調べた。径、周波数に比べ線材による削減効果は小さかった。3.位置ずれ性能角形両側巻トランスでは左右方向許容位置ずれ量を±150mmにするには、左右コア幅が約2倍の300mmあれば良く、従来の円形片側巻トランスに比べてトランスの大幅な小型化が可能であることが分かった。前後方向許容位置ずれ量を±40mmにするのは、磁極部の前後コア幅が同程度の40mmあれば良いことが分かった。以上の研究成果に関し、電気学会で4編の論文発表を行うと共に、3件の特許を出願した。平成22年度は、急速充電用(10kW,AC3相200V電源)のH型コアのトランスを設計し、試作評価を行った。小型軽量、給電効率、位置ずれ許容範囲の点で世界トップレベルの性能をめざした。普通充電用(1.5kW,AC単相100V電源)と磁極寸法と一次二次の巻数を同一にし、急速充電用の地上トランスから急速充電用の車載トランスへの10kW給電だけでなく、普通充電用の車載トランスへも1.5kW給電が可能な方式をめざした。磁極構造を工夫し、周波数も30kHzに上げた結果、製作した急速充電用の10kWトランスはギャップ長70mmで給電効率95%の性能を達成することができた。しかし急速充電用は電力が大きいため、高効率でも発熱量が大きく、長時間の給電を行うにはトランスの放熱対策が必要であることが分かった。2011年11月に中国深センで開かれた第25回世界電気自動車シンポジウムEVS25で研究成果を発表したところ、ニュージーランドのAuckland大も我々のH型コア構造と同じ巻線構造のFlux Pipeと呼ぶコア構造を発表した。我々が2009年から研究してきた方式の正しさを確認できたが、今後電気自動車用の非接触給電の研究開発競争がますます熾烈になると思われる。平成23年度は全体システムの高効率化のために、電流が通過する半導体変換素子数が少ないハーフブリッジインバータや倍電圧整流回路が有効であることを確認した。また、駐車位置が給電可能範囲内か否かを、給電トランスの磁極に設置したサーチコイルで判別する手法を考案し、実験でその有効性を確認した。さらに、コア損失を無視した場合の最大給電効率がコイルのQと結合係数kの簡単な式で表現できることを明らかにし、磁気共鳴方式(SS方式)と電磁誘導方式(SP方式)の最大給電効率が同じになることを示した。平成23年9月に琉球大学で開催された電気学会産業応用部門大会では、電気自動車のセッションで研究代表者が「電気自動車用非接触給電の技術動向]について依頼講演を行った他、本研究の成果の一部を発表した大学院学生山中智裕が優秀論文発表賞を受賞した。同月米国Phoenixで開催されたIEEE ECCE2011では論文発表を行うと共に、海外の研究者と意見交換を行い、実用化に向けた各国の動向を知ることができた。本研究では非接触給電トランスの磁界構造として従来の円形コア片側巻トランスではなく、角形コアあるいはH型コアの両側巻トランスを用いる点に特長がある。

一昨年にはこの分野で世界をリードしてきたニュージーランドのオークランド大も我々と同じ磁界構造に方針変換したこと、また磁気共鳴方式で有名な米国MITのグループも特許では我々と同じ磁界構造を採用していることが明らかになってきた。この結果、本研究の重要性が国内外で広く認められるようになってきた。
クロノケミカルバイオロジーによる炎症基盤病態の機序解明

慢性腎臓病モデルである5/6腎臓摘出(5/6 nephrectomy; 5/6Nx)マウスの肝臓において、時計遺伝子、代謝が障害され、腎臓の線維化が促進されることを明らかにしている。そこで、5/6Nxマウスの腎臓における時計遺伝子の変容のメカニズムを臓器連関の視点から解析した。まず、5/6Nxマウスの腎臓および腎臓以外の臓器を対象に時計遺伝子Clock発現レベルを測定した。その結果、5/6Nxマウスの腎臓においてのみClock mRNAの有意な発現上昇が認められた。そこで腎臓のClock遺伝子の発現変容に関与する因子を同定するために、マイクロアレイおよび形態学的解析を行ったところ、腎臓の炎症性サイトカインやケモカイン量の増加が認められた。培養細胞にShamまたは5/6Nxマウスから採取した血清を曝露したところ、5/6Nxマウス由来の血清を曝露した群においてCLOCKタンパク質の有意な発現の上昇が認められた。次に5/6Nxマウス血清曝露時に核内発現量が上昇する転写因子を探索したところ、転写因子XがClock遺伝子発現を制御することが明らかになった。これまでに、5/6Nxマウスの肝臓においては代謝酵素の活性が変容し、レチノールの血中濃度が上昇することを明らかにしている。レチノールは受容体を介して転写因子Xの核内移行を促進することから、5/6Nxマウスの腎臓におけるClockの発現に及ぼすレチノール欠乏給餌の影響を検討した。フローサイトメーターを用いた解析の結果、レチノール欠乏給餌を行った5/6Nxマウスでは各種臓器中のCLOCKの発現レベルが上昇せず、腎臓の炎症も抑制されていた。これらの結果から、5/6Nxマウスにおける血中レチノールの濃度上昇が各臓器中のCLOCKの発現レベルを上昇させ、このCLOCKの高発現が炎症に伴って腎臓の病態を悪化させると考えられた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ジエチルニトロソアミン(DEN)による肝臓癌モデルマウスを対象に、炎症および発癌の初期段階の標的分子として細胞周期調節因子を見出した。DEN投与開始前日に、細胞周期調節因子のsiRNAを尾静脈から単回前投与することで、細胞周期調節因子の発現を抑制させた。また、発癌初期段階でのNF-κBシグナル(NF-κBのその応答配列への結合量)が抑制され、14週後の発癌も抑制された。これらの結果から、DEN誘発性肝癌の初期段階において細胞周期調節因子を介したNF-κBシグナルの制御が発癌抑制に重要であることが示唆され、細胞周期調節因子が肝臓癌発症の予防標的となりうることが示された。次に、新規治療標的としての有用性を検証するとともに、低分子化合物ライブラリーを用いたHigh Throughput Screening (HTS)にて細胞周期調節因子遺伝子転写抑制薬の探索を行った。細胞周期調節因子promoter::lucの安定発現株を作製し、384 well plateを用いたLuciferase reporter gene assayの実験系を用い、Core library 9600化合物を対象にスクリーニングを行った。細胞生存率に影響がなく、かつ細胞周期調節因子プロモーター活性を抑制する50個の化合物が抽出された。これらの抽出された化合物を対象に、細胞周期調節因子の発現制御に関与する時計遺伝子のプロモーター活性に影響しない化合物を抽出した。ヒット化合物3つの中で、より低濃度で薬効を示した化合物についてマウスでの薬効を評価したところ、細胞周期調節因子発現量の低下が認められた。さらに、培養細胞でLPSによるCcl2 mRNA発現の上昇を抑制する作用も認められた。クロノケミカルバイオロジーにより、その化合物の標的分子はペルオキシソームMFP2であることを突き止め、新規の炎症の機序を解明した。今後、炎症時の細胞群の静的・動的細胞動態リズム変化を解析し、細胞の静的状態から動的状態を制御する「細胞連関因子」を同定する予定である。クロノケミカルバイオロジーによる炎症時のペルオキシソームMFP2の新規機能を発見した。MFP2を阻害する化合物をスクリーニングし、抗炎症作用を示す化合物を発見した。以上のことから、おおむね順調に進展しているといえる。マウス乳癌細胞株4T1細胞移植マウスから腫瘍を採取し、ALDEFLUOR Assay法を用いて高いALDH活性を示す細胞数の割合を測定した結果、高いALDH活性を示す細胞数の割合は暗期前半にピークを示す有意な概日リズムを示した。そこでALDH活性が高値を示す細胞を対象にマイクロアレイ解析を行った結果、Aldh3a1の発現量が高値を示していることが明らかになった。また、Aldh3a1のmRNAおよびそのタンパク質の発現リズムは、ALDH活性の概日リズムとほぼ同位相を示していた。以上の結果より、マウスに移植した4T1腫瘍中における高いALDH活性を示す細胞数の概日リズムは、転写レベルで制御されていることが示唆された。マウスAldh3a1遺伝子の5'上流を対象に転写制御機構を解析した結果、Wnt / β-CATENIN経路によって、Aldh3a1遺伝子の転写活性が制御されていることを明らかにした。また、腫瘍中では、低いALDH活性を示す細胞から分泌されるWnt10Aの概日リズムが、高いALDH活性を示す細胞のALDH3A1発現の概日リズムに影響を及ぼすことを明らかにした。

以上の結果より、低いALDH活性を示す細胞からのWnt10Aによる周期的な刺激によって腫瘍中での高いALDH活性を示す細胞数の概日リズムが引き起こされていることが示唆された。次に、腫瘍中の高いALDH活性を示す細胞数の概日リズムを指標に、腫瘍増殖に及ぼすALDH活性阻害剤である4-diethylaminobenzaldehyde (DEAB)の投薬時刻の影響を検討した。その結果、高いALDH活性を示す細胞数の割合が増大する暗期前半に薬物を投与した群において、腫瘍増殖抑制効果が増強されることが明らかになった。以上の結果より、高いALDH活性を示す細胞数が増加する時刻にALDH活性阻害剤を投与することで腫瘍増殖が抑制されることが示唆され、ALDH活性の概日リズムはがん細胞の増殖に影響を及ぼしていることが示唆された。マウスに移植した4T1腫瘍中で高いALDH活性を示す細胞数に概日リズムが存在することを明らかにした。細胞連関の視点から、低いALDH活性を示す細胞からのWnt10Aによる周期的な刺激によって腫瘍中での高いALDH活性を示す細胞数の概日リズムが引き起こされていることが示唆された。これらの概日リズムを指標にしたALDH活性阻害剤の投薬時刻が腫瘍増殖能および転移性能に影響を及ぼすことが示唆された。本研究で得られた知見は、ALDH活性の概日リズムを指標とするがん幹細胞を標的にした難治性乳がんの新規治療法開発に繋がる可能性が考えられる。以上のことから、おおむね順調に進展しているといえる。慢性腎臓病モデルである5/6腎臓摘出(5/6 nephrectomy; 5/6Nx)マウスの肝臓において、時計遺伝子、代謝が障害され、腎臓の線維化が促進されることを明らかにしている。そこで、5/6Nxマウスの腎臓における時計遺伝子の変容のメカニズムを臓器連関の視点から解析した。まず、5/6Nxマウスの腎臓および腎臓以外の臓器を対象に時計遺伝子Clock発現レベルを測定した。その結果、5/6Nxマウスの腎臓においてのみClock mRNAの有意な発現上昇が認められた。そこで腎臓のClock遺伝子の発現変容に関与する因子を同定するために、マイクロアレイおよび形態学的解析を行ったところ、腎臓の炎症性サイトカインやケモカイン量の増加が認められた。培養細胞にShamまたは5/6Nxマウスから採取した血清を曝露したところ、5/6Nxマウス由来の血清を曝露した群においてCLOCKタンパク質の有意な発現の上昇が認められた。次に5/6Nxマウス血清曝露時に核内発現量が上昇する転写因子を探索したところ、転写因子XがClock遺伝子発現を制御することが明らかになった。これまでに、5/6Nxマウスの肝臓においては代謝酵素の活性が変容し、レチノールの血中濃度が上昇することを明らかにしている。レチノールは受容体を介して転写因子Xの核内移行を促進することから、5/6Nxマウスの腎臓におけるClockの発現に及ぼすレチノール欠乏給餌の影響を検討した。
動作模倣による運動技能獲得メカニズムの解明 : 機能的MRIを用いた検討

動作模倣の遂行に際しては,観察した他者動作を正しく自己の運動へと変換することが重要となる。これを実現するには(1)自己動作の産出過程で正しい運動計画を生成することと,(2)自己動作の結果と他者動作との一致性を認知することの2つのプロセスが重要となる。前者については「動作表象の脳内ネットワーク」に関する研究として昨年度に行なった実験データをまとめFrontiers in Human Neuroscience誌に論文を投稿したほか,国内外の学会で成果発表を行なった。今年度は,新たに後者の「自他動作の一致性の認知に関与するEBA領域の機能」について明らかにするためのfMRI実験を実施した。「自他動作の一致性の認知に関与するEBA領域の機能」に関する研究では,動作の運動情報と視覚情報の一致性の検出に関するEBAの役割について検討した。EBAは身体パーツの視覚呈示に対して反応する機能的な視覚領野として報告されていたが,近年の研究から視覚フィードバックがない状況においては身体の運動時にも反応することが明らかとなっている。先行研究では,他者の動作を模倣する,または模倣される課題を行なっている際に自己と他者の動作が一致するとEBAの活動が大きくなることが示されている。一方で,自身の動作の運動情報と視覚情報のマッチングにおいては視覚運動情報が異なるときにEBAの活動が大きくなることが示されている。本研究では,動作の運動情報と視覚情報の比較が自己と他者の運動の場合でEBA内の異なる部位が使い分けられているのではないかと考え,機能的MRIを用いた実験を行なった。本研究に関しては現在のデータ解析中であり,早急に解析結果をまとめて論文投稿,学会発表に向けた準備を進める。動作模倣は他者の動作の視覚的な情報をもとに自己として同じ動作を産出する事である。動作模倣を実現するには,視覚的に与えられた他者動作の情報を自己の運動指令へと変換することが重要となる。これまで,多くの研究から他者動作の観察と自己動作の産出の両方に関わる脳領域があることが報告されており,このような神経基盤を通じて他者動作の視覚情報から運動指令への変換が行われると考えられている。しかし,動作の認知と産出の両方に関わる脳領域と運動系・感覚系の脳領域との関係性については明らかになっておらず,fMRIデータを用いた脳領域間結合解析により検討した。これまでの行動実験や脳機能イメージングの知見から,自己の行動遂行と他者の行動観察を結びつける心理表象として動作表象の存在が示唆されている。動作表象とは動作がどのように考えられ,計画され,意図され,組織され,理解され,学習され,模倣されるか,そのされ方を指す。この動作表象は動作産出と動作観察の両方で生起することから,動作表象は運動指令を入力として運動結果を出力する順モデルと,運動結果を入力としてそれに対応する運動指令を出力する逆モデルの組み合わせで表現できると仮説をたて,実験を行なった。その結果,動作遂行と他者動作の観察に共通した活動は後部頭頂葉皮質(左側下頭頂小葉および左側頭頂間溝前方部)で見られた。さらに脳領域間結合解析の結果から後部頭頂葉皮質を介した感覚系から運動系への結合が動作遂行時により増強し(順モデル),感覚系から運動系への結合が動作観察により増強する(逆モデル)ことが示された。このことから動作表象は後部頭頂葉皮質を核とした感覚系と運動系との間の動的な関係性により表象されることが明らかとなった。
環境調和性汎用アリル化反応の不斉触媒化と有用天然物レベロマイシンの合成への展開

これまでにケトンに対する触媒的不斉アリル化反応の開発に成功している。アリル化剤としてアリルボロネートピナコールエステル1を用い、3mol%のCuF_2・2H_2Oと6mol%の(R, R)-^iPr-DUPHOSから調製されるCuF触媒に対して4.5mol%のLa(O^iPr)_3を添加すると、わずか1時間にて良好な収率、エナンチオ選択性にて目的物を得た。La(O^iPr)_3の反応加速メカニズムを明らかにする目的で、NMR解析を行った。^<11>B NMRにおいてアリルボロネートのピークはLa(O^iPr)_3を添加しても変化しなかった。それに対し、^<31>P NMRにおいてはCuF・3PPh_3のピーク(-7ppm)はLa(O^iPr)_3の添加により消失し、新たに二つのピーク(-9.5ppm,3.7ppm)を与えた。現在のところ、これら二つのピークはキュープレート種に起因すると考えている。キュープレート種が生じることにより、ボロネート1へのフッ素アニオンの転移が促進され、アリル銅の生成が加速されると考えられる。このように、本反応は三つの金属間での選択的なリガンド交換により効率的に進行することが示唆された。また、ケトイミンに対する触媒的不斉反応への展開を目指し、はじめにラセミ体の合成の反応条件を確立した。基質としては安定で取り扱いが容易なジフェニルホスフィノイルイミンを選択した。反応条件の検討を行った結果、触媒量のCuFとLa(O^iPr)_3存在下、アリルボロネート1を用い、さらに^tBuOHを添加することで高い収率、基質一般性で目的物が得られた。触媒量に改善の余地が残されているものの、本反応は現在知られている反応のうち、最も一般性の高い、ケトイミンの触媒的アリル化反応である。塩化銅(I)とTBAT(テトラブチルアンモニウムトリフェニルジフルオロシリケート)触媒およびアリルトリメトキシランを用いたアリル化反応は、キラルジホスフィン配位子存在下でアルデヒドやイミンに対して不斉を誘起しないという欠点があった。この理由として、ホスフィン配位子の銅に対する配位能の弱さが挙げられる。そこで、ホスフィンよりも配位能が高いカルベン配位子の設計と合成を試みた。ケイ素上でのリガンド交換を加速させる目的でケイ素原子に対してルイス塩基として作用しうる水酸基を有する母核を用いることとし、キラル源としてcis-1-アミノ-2-インダノールを選択した。グリオキサールとの反応によりジアミナールを得、続く水素化アルミニウムリチウムによる還元によりジアミノアルコールを得た。この生成物を塩酸存在下でトリエチルオルトホルメートに作用させるととによりキラルカルベン前駆体を得た。現在、強塩基を用いた脱プロトン化によるカルベン生成と引き続く銅との錯体形成を検討中である。また本反応の触媒活性種がアリルシリケートとアリル銅のどちらであるかをを明らかにする目的でキラルなアリルシランを合成した。すなわち、トリエチルアミン存在下、アリルトリクロロシランとヒドロベンゾインから調製されるキラルアリルシランを用い、ベンズアルデヒドとの反応に付した。その結果、塩化銅(I)およびTBAT存在下では生成物がラセミ体で得られたのに対し、TBATのみを添加した場合には生成物が20%eeで得られた。前者の条件下では、ケイ素上での配位子交換によりアリル銅が生成し、ラセミ体の生成物を与えたのに対し、塩化銅(I)が存在しない後者の条件下ではキラルなアリルシリケートがベンズアルデヒド付加するために不斉が誘起されたと考えている。従って塩化銅(I)とTBATを用いたアリル化の真の活性種はアリル銅であることが強く示唆された。アリルトリメトキシシラン1を用いた触媒的不斉アリル化では15mol%の触媒量が必須であったが、アリル化剤としてピナコールアリルボロン酸エステル2を用い、添加剤としてLa(O^iPr)_3を加えることにより、3mol%にまで触媒量を低減化することに成功した。すなわち、3mol%のCuF_2・2H_2Oと6mol%(R,R)-^iPr-DUPHOSから調製されるCuF触媒に対して4.5mol%のLa(O^iPr)_3を添加すると、反応時間が大幅に短縮された。アリルトリメトキシシランを用いるとLa(O^iPr)_3存在下では反応は全く進行しなかった。さらに基質一般性の検討を行った結果、アリルトリメトキシシランを用いた場合と比較して同程度あるいは高い選択性で生成物が得られた。また、クロチルボランを用いたケトンのクロチル化は、La(O^iPr)_3非存在下では全く進行しなかったのに対し、La(O^iPr)_3存在下では速やかに進行し、最高93%eeで目的物が得られた。本クロチル化はケトンの触媒的不斉クロチル化のはじめての例である。^<19>F-NMRを用いたメカニズム解析により、アリルトリメトキシシラン1を用いた反応における活性種は1とCuFとの間でのリガンド交換により生じるアリルシリケートあるいはアリル銅であることを既に報告していた。

2を用いた場合に、1に用いた場合と同様の不斉収率で生成物が得られたこと、およびアリルトリブチルスズ3を用いてもアセトフェノンから81%eeの生成物が得られた(2および3からはそれぞれ81%ee、82%eeの生成物が得られた)ことから本反応の活性種はアリル銅であることが強く示唆される。また、速度論実験により、本反応の律速段階は触媒の再生過程であることが明らかとなり、さらに^<31>P-NMR解析によりLa(O^iPr)_3はこの律速段階を促進させることにより反応を劇的に加速することが示唆された。これまでにケトンに対する触媒的不斉アリル化反応の開発に成功している。アリル化剤としてアリルボロネートピナコールエステル1を用い、3mol%のCuF_2・2H_2Oと6mol%の(R, R)-^iPr-DUPHOSから調製されるCuF触媒に対して4.5mol%のLa(O^iPr)_3を添加すると、わずか1時間にて良好な収率、エナンチオ選択性にて目的物を得た。La(O^iPr)_3の反応加速メカニズムを明らかにする目的で、NMR解析を行った。^<11>B NMRにおいてアリルボロネートのピークはLa(O^iPr)_3を添加しても変化しなかった。それに対し、^<31>P NMRにおいてはCuF・3PPh_3のピーク(-7ppm)はLa(O^iPr)_3の添加により消失し、新たに二つのピーク(-9.5ppm,3.7ppm)を与えた。現在のところ、これら二つのピークはキュープレート種に起因すると考えている。キュープレート種が生じることにより、ボロネート1へのフッ素アニオンの転移が促進され、アリル銅の生成が加速されると考えられる。このように、本反応は三つの金属間での選択的なリガンド交換により効率的に進行することが示唆された。また、ケトイミンに対する触媒的不斉反応への展開を目指し、はじめにラセミ体の合成の反応条件を確立した。基質としては安定で取り扱いが容易なジフェニルホスフィノイルイミンを選択した。反応条件の検討を行った結果、触媒量のCuFとLa(O^iPr)_3存在下、アリルボロネート1を用い、さらに^tBuOHを添加することで高い収率、基質一般性で目的物が得られた。触媒量に改善の余地が残されているものの、本反応は現在知られている反応のうち、最も一般性の高い、ケトイミンの触媒的アリル化反応である。
肝癌発癌初期過程に関与するゲノムのメチル化のRLGS法、RLCS法による解析

本研究は肝癌発癌の初期過程において、メチル化状態の変化がどのような形で発癌に関与するかを明らかにする事を目的とした。まず肝癌染色体DNAのRLGS法による解析と、RH panelsによる染色体へのマッピングを、メチル化の変化によるとみられるスポットに注目して進めた。その結果、多くの肝癌で観察されたスポットの変化のいくつかは、実際にCpGアイランドのメチル化の亢進によることを確認し報告した(Hanafusa T.et al.Genomeaberrationsobserved by restriction landmark genome scanning analysis of chromosomal DNA in various types of primaryhepatocellular carcinoma.Hepato-Gastroenterology(2001)(in press))。さらにRLCS法による解析との比較検討を一つの目的とした肝癌のマイクロアレイ解析により、いくつかの遺伝子にメチル化の亢進と関連する発現低下が見られることを報告した(第3回日本肝臓学会大会1999年)。マイクロアレイおよびRLCS法を用いた解析の結果、増殖の抑制に関与する遺伝子IGFBP-3が肝癌で高頻度に発現低下を引き起こしており、これに染色体のLOHとプロモーターのメチル化の亢進が関与する事を明らかにした(manuscript in submission)。IGFBP-3は肝癌の癌抑制遺伝子であると予想し、IGFBP-3をターゲットとした肝癌治療法の開発をすすめるべきであると結論した。本研究は肝癌発癌の初期過程において、メチル化状態の変化がどのような形で肝癌および肝硬変部で起きているかを明らかにすることを目的とした。またメチル化の変化に伴い肝癌での遺伝子発現にどのような変化が起きているかを解明し、実際にメチル化状態の変化が発癌に関与することを実証することを最終的な目的としている。本年度の研究では肝癌染色体DNAのRLGS法による詳細な解析とRH panelsによる染色体へのマッピングを、メチル化の変化によるとみられるスポットに注目して進めた。その結果、多くの肝癌で観察されたスポットの変化のいくつかは、実際にCpGアイランドのメチル化の亢進によることを確認し報告した(Hanafusa T.et al.Genomeaberrationsobserved by restriction landmark genome scanning analysis of chromosomal DNA in various types of primaryhepatocellular carcinoma.Hepato-Gastroenterology(2000)(in press))。癌部における遺伝子発現の変化はマイクロアレイを用いることにより、多数の遺伝子について迅速に行うことができる。そこでメチル化の変化によると予想される遺伝子のスクリーニングにマイクロアレイ解析を応用し、IGFBP3やRho8などメチル化との関連が予想される候補を同定し報告した(第3回日本肝臓学会大会平成11年(1999)花房直志他肝癌遺伝子発現のマイクロアレイによる解析)。マイクロアレイ解析は非常に有効な手法であることが明かとなったが未知遺伝子の検出には用いられないので、当初の予定通りRLCSによる解析の準備を開始し、ほぼ実施可能な手技を確立した。
Photoinduced Dedoping of Conducting Polymers: Patterning and Device Application

我々は、固体光誘起電荷移動反応を用いることで、高分子膜中のキャリア挙動に重要な影響を与えるクーロントラップの評価もできると考えている。また、熱起電力とUV照射時間との関係から、膜の熱電出力因子(パワーファクター)が、キャリア密度約5 ×1020 cmー3の時に最大42 microW/mK2となることも明らかにした。光誘起デドーピングを用いたキャリア密度の制御手法は、高分子の物理的特性評価の有効な手段になるだけでなく、高分子を用いた様々な分野に応用できる有望な手段といえる。材料化学
栄養因子によるドパミン発達調節と神経機能障害

幼若期に炎症性サイトカインである上皮成長因子(EGF)を投与したラット(EGFモデル)は成長後にドパミン神経の発達や機能が障害しており、ヒト精神疾患類似の認知機能障害を呈し、モデル動物として利用できることを発見した。神経栄養因子が作用する認知、情動行動への影響に対して、どのようにドパミン神経系が関与しているかが研究目的である。本計画では、これら神経栄養因子がドパミン神経系に影響を与えることで間接的に記憶および情動などの制御やその障害に関わっている可能性を検討している。20年度はEGF過剰発現マウスの行動解析とEGFを過剰に作用させたラットの行動解析およびをチロシン水酸化酵素(TH)の発現変化の解析を行った。(1)遺伝子改変マウスの作製EGF遺伝子の改変マウスを作成し、行動実験に使用した。このマウスは自発運動量が高く、嫌悪学習が低下する傾向であった。マウスでは条件付け学習の成立が難しかった。そのため、EGFを過剰に作用させたラットを実験に使用した。(2) EGFを過剰に作用させたラットの行動解析で、嫌悪学習を用いた固執性異常の解析に有効なLatent inhibition(潜在学習抑制)を測定したところ、過剰発現群で有意な抑制が認められた。この脳機能変化における栄養因子の関与が示唆された。(3)シグナルタンパク因子の測定をするために、行動解析の後、脳を取り出し前頭皮質、海馬、線条体、側座核などに区分けし、THの発現変化を測定した。EGFを過剰に投与した群でTHファイバーの増加が見られた。したがって、THが増加することでドパミン量の放出が増大する可能性が示唆され、行動の変化に対してドパミン神経の関与が考えられた。神経栄養因子群およびドパミン神経系は記憶や学習と深く関与していることが示唆されている。しかしながら、神経栄養因子が作用する認知および情動行動への影響に対して、どのようにドパミン神経系が関与しているかわかっていない。本研究では、神経栄養因子がドパミン神経系に影響を与えることで間接的に記憶および情動などの制御やその障害に関わっている可能性を以下の実験を行い、検討した。(1)本実験では栄養因子として上皮成長因子(EGF)を用いた。生後2日から10日までの仔ラットへEGFを過剰に投与した。その成熟後のラットを実験に使用した。(2)(1)で作成したラットの行動解析を行った。一般運動として自発運動量を計測したところ、EGF投与群で水平運動量が亢進していた。学習行動を測定したところ、対照群との有意な違いは認められなかった。しかしながら、認知、固執性試験としてラテントインヒビションテストを行ったところ、ラテントインヒビションが阻害されていた。EGF投与群で認知機能が抑制され、固執性の増加が認められた。(3)行動試験の解析の後、脳を採取し、前頭皮質、海馬、線条体、側座核、淡蒼球に区分けした。ドパミン神経活性を評価するため、チロシン水酸化酵素(TH)をウエスタンブロットで測定したところ、一部の脳部位でTHの発現量に変化が見られた。これらの結果から、EGFの作用による認知機能の抑制は脳内のドパミン神経系が関与していることが示唆された。
網膜再生に向けた視細胞の分化調節機構の解析

自然経過では再生しない網膜視細胞を分化誘導し、網膜機能を再生することは、現代の大きな課題の一つである。しかし、これまでの研究では、網膜細胞の中でも視細胞は誘導されにくいことが知られていた。一方、再生すべき網膜微小環境では通常とは異なった各種シグナルが活性化されている。その中で今回我々は、視細胞分化と、炎症刺激でも活性化されるNotchシグナルの関係を分子レベルで解析し、Numbが視細胞分化を許容し得ることを明らかにした。【研究実績】正常の視細胞の分化過程を良好に再現すると報告される神経網膜の器官培養法(Tomita, et. al.1996)を用いたin vitroの系を用い、Notchやその抑制に働く可能性のあるNumb・Musashiなどの分子の遺伝子導入による強制発現やノックダウン、もしくは阻害剤を用いてその影響を解析した。神経網膜の器官培養を、転写因子Crxや最終分化マーカーであるロドプシンを指標とし、免疫染色、in situ hybridization、イムノブロット、リアルタイムPCRなどの手法を用いて解析した。その結果、Notchの抑制は明らかに視細胞への分化を促進した。Crxの発現は早期から一度に上昇し、最終的にロドプシンの発現は亢進していた。その他の視細胞分化に必要とされる分子の動きは現在確認中である。また、NumbやMusashiが網膜の発生・視細胞の分化において、どの分子レベルで影響するかは解析中である。【研究の意義と重要性】網膜の再生医療にむけて、最近では組織幹細胞および、多能性幹細胞などから網膜細胞を誘導する研究が行われている。実用に向けてさらに研究を進めるには、増殖させた網膜前駆細胞を視細胞に分化誘導する方法の開発が必要である。そのためにまず、再生過程の手本となるべき発生段階での、視細胞分化に必要な条件を、分子レベルで解明する。申請者は、細胞増殖を促進するNotchシグナルが視細胞の分化を抑制するメカニズムを分子レベルで解析し、誘導法の開発に向けてさらにNotchシグナルの制御についても解析する。このことは効率よく網膜視細胞を誘導するために重要である。【研究内容】正常の視細胞の分化過程を良好に再現すると報告される神経網膜の器官培養法(Tomita et al.1996)を用いたin vitroの系を用い、Notchやその抑制に働く可能性のあるNumb・Musashiなどの分子の遺伝子導入による強制発現やノックダウン、もしくは阻害剤を用いてその影響について解析した。神経網膜の器官培養を、転写因子Crxや最終分化マーカーであるロドプシンを指標とし、免疫染色、in situhybridization、イムノブロット、リアルタイムPCRなどの手法を用いて解析した。そして、網膜視細胞への分化はNotchシグナルにより抑制されるが、その細胞内アンタゴニストであるNumbは視細胞への分化を許容することを明らかにした。網膜前駆細胞へのNotchシグナル抑制剤の投与は、クローンの視細胞への選択的分化を促進した。また、Musashiノックアウトマウスの解析を開始した。そのためにまず、再生過程の手本となるべき発生段階での、視細胞分化に必要な条件を、分子レベルで解明した。申請者は、細胞増殖を促進するNotchシグナルが視細胞の分化を抑制するメカニズムを分子レベルで解析し、誘導法の開発に向けてさらにNotchシグナルの制御についても解析した。この結果は将来的に、ES/iPS細胞などを用いた網膜再生治療に際し効率の良い分化誘導法を開発する基礎情報となり、大きな役割を果たしうる。
HER2遺伝子変異陽性肺癌の分子生物学的特性とリキッドバイオプシーに関する研究

ERBB2 (HER2)遺伝子変異は非小細胞肺癌の2-4%に認められ、いわゆるドライバー遺伝子変異の一つと考えられているが、有効な分子標的治療の開発に至っていない。本研究においては、血中の腫瘍由来抹消循環遊離DNA(cfDNA)からの非侵襲的なHER2遺伝子変異の検出法を開発、HER2遺伝子変異陽性の非小細胞肺癌に対する治療経過中のHER2遺伝子変異のモニタリングを行うことで同疾患に対する治療開発の一助とするとともに、HER2遺伝子変異陽性肺癌の分子生物学的特性を明らかにすることを目的とする。1)本年度は2例のHER2遺伝子変異陽性の非小細胞肺癌症例に対して治療を開始した。倫理審査委員会で承認を得たプログラムにより治療経過中の血液検体を適正に保存した。これらの検体を用いて来年度以後にcfDNA解析を行い、治療経過中のHER2遺伝子変異の推移、耐性遺伝子異常発現などについてモニタリングを行う。2)HER2遺伝子変異陽性細胞株であるH1781、野生型HER2高発現株であるCalu-3、強制発現用に野生型HER2、HER2 A775_G776insYVMA、HER2 A775_G776insV,G776Cを挿入したプラスミドの用意、準備を行った。また、ウェスタンブロッティングによりHER2発現を確認した。これらを用い、来年度以後、野生型HER2と変異型HER2のタンパク内在化の差異を検討する実験を行う。3)PLA法(受容体に対する抗体に試薬を結合させ、受容体同士が近づくと試薬間の反応が起こり蛍光が発することを利用したアッセイ)を用いてEGFRと野生型HER2のヘテロダイマー形成を検出する方法を確立した。来年度以後、本法を応用し、変異型HER2と他のHERファミリーの結合について検討する実験を行う。申請時において、本研究の方法として下記5つを挙げている。1. dPCRによるHER2遺伝子変異の高感度かつ定量的検出法の確立、2. HER2遺伝子変異型別の各種抗HER2薬に対する感受性の検討、3. cfDNAからのHER2遺伝子変異の診断、治療経過中のモニタリング、4. ErbBファミリーとのダイマー形成と下流シグナル伝達に関する研究、5. T-DM1によるHER2遺伝子変異活性の抑制機序の解明。本年度は1.3.に関しては検体の収集、保存を行っており、2.4.5.に関しては必要な試料の準備、アッセイの確立を終えているため、来年度以後に円滑に目的を達成できると考えており、全体としておおむね順調に進展していると判断している。HER2遺伝子変異陽性の非小細胞肺癌症例をさらに同定し、治療経過中の血漿検体の保存を行い、HER2遺伝子変異の推移、耐性遺伝子異常発現などについてモニタリングを行う。我々は本年度に、cfDNAに対して次世代シーケンサー(NGS)を使用することで網羅的な遺伝子異常を検出可能であったことを報告しており、単一遺伝子のみ測定可能なdigital PCRではなくNGSを利用することを検討する。その他の研究として、細胞株、HER2発現プラスミドを用いて野生型HER2と変異型HER2のタンパク内在化の差異を検討する実験を行う。PLA法(受容体に対する抗体に試薬を結合させ、受容体同士が近づくと試薬間の反応が起こり蛍光が発することを利用したアッセイ)を用いて、変異型HER2と他のHERファミリーの結合について検討する実験を行う。Ba/F3細胞に対して各種HER2遺伝子変異を遺伝子導入し、T-DM1を始め、HER2-TKIs、抗HER2抗体に対する感受性をMTS assayにて確認し、最善の分子標的治療法の検討を行う。

1. dPCRによるHER2遺伝子変異の高感度かつ定量的検出法の確立、2. HER2遺伝子変異型別の各種抗HER2薬に対する感受性の検討、3. cfDNAからのHER2遺伝子変異の診断、治療経過中のモニタリング、4. ErbBファミリーとのダイマー形成と下流シグナル伝達に関する研究、5. T-DM1によるHER2遺伝子変異活性の抑制機序の解明。本年度は1.3.に関しては検体の収集、保存を行っており、2.4.5.に関しては必要な試料の準備、アッセイの確立を終えているため、来年度以後に円滑に目的を達成できると考えており、全体としておおむね順調に進展していると判断している。HER2遺伝子変異陽性の非小細胞肺癌症例をさらに同定し、治療経過中の血漿検体の保存を行い、HER2遺伝子変異の推移、耐性遺伝子異常発現などについてモニタリングを行う。我々は本年度に、cfDNAに対して次世代シーケンサー(NGS)を使用することで網羅的な遺伝子異常を検出可能であったことを報告しており、単一遺伝子のみ測定可能なdigital PCRではなくNGSを利用することを検討する。その他の研究として、細胞株、HER2発現プラスミドを用いて野生型HER2と変異型HER2のタンパク内在化の差異を検討する実験を行う。PLA法(受容体に対する抗体に試薬を結合させ、受容体同士が近づくと試薬間の反応が起こり蛍光が発することを利用したアッセイ)を用いて、変異型HER2と他のHERファミリーの結合について検討する実験を行う。Ba/F3細胞に対して各種HER2遺伝子変異を遺伝子導入し、T-DM1を始め、HER2-TKIs、抗HER2抗体に対する感受性をMTS assayにて確認し、最善の分子標的治療法の検討を行う。
多層壁の内部結露性状解析に関する研究

本研究の目的は、建築物の多層壁体内部に結露した場合の壁体内の水分挙動を実験的、解析的に明らかにすることである。これまで気泡コンクリートおよびケイ酸カルシウム板のそれぞれの単層材料を用いた内部結露・再蒸発実験を行ない、その実験に対する数値解析を行ない、単層材料の結露・再蒸発機構の解明のための研究を行ってきた。しかし現実の壁体は多層壁であるからこの研究を多層壁に発展させることを考えた。多層壁体中の水分移動は、各層間に間隙が存在するため、それらの境界面において表面張力により結露水が保持され、単層の場合とは異なった水分挙動問題を考慮に入れなくてはならないので、この現象を定量的に把握する必要がある。本研究では、多層壁体のうち、最も簡単な2層壁体に対して内部結露実験を行ない、壁体の平均含水率、内部含水率分布および内部温度分布等を測定し、結露性状に関する実験データを収集した。2層壁体として気泡コンクリートおよびケイ酸カルシウム板で構成された壁体を用いて、材料の内部平均含水率および含水率分布の結露過程における変動を実測した。またその過程に対し2つの計算モデルを用いて数値解析を行ない、実測結果と比較して解析モデルの検討を行なった。その結果、2層壁体中の水分挙動は2つの材料境界における抵抗の影響を受け、境界において熱流と湿流が連続すると仮定した計算モデルは不適切であることが分かった。また境界において中空層が存在すると仮定し、適当な伝達抵抗を境界にもうけた計算モデルによる計算結果は、実測結果と良い一致を示すことが分かった。さらに、内部結露させた壁体試料をその後再蒸発させる実験も引き続き現在も継続中である。
現在の応力状態を用いた新たな活断層リスク評価手法の開発

活断層の地震発生ポテンシャルの評価に現在の地下の状態を反映させることを目的に、応力場のもとでの活断層の動き易さ(Slip tendency)の推定を行った。その結果、多くの活断層は現在の広域的な応力場のもとで動き易い方向に形成されていることが分かった。Slip tendencyと断層の危険度の指標となる最新の地震からの経過率との間には明瞭な相関が認められず、Slip tendencyのみから断層の危険度評価につなげるのは困難であることが分かったが、地質情報の乏しい断層の活動度の評価や、地質・地形情報等その他の観測値と併せた地震発生のポテンシャル評価に利用できることが示された。平成23年度において決定された地震のメカニズム解をもとに、日本内陸域における列島スケールの応力場を推定した。平成24年度は新たに地震データを追加し、メカニズム解の追加決定を行った。その結果、日本内陸域において、平成23年度に決定されたデータと併せて、約8000個の地震のメカニズム解データを得ることができた。これらのメカニズム解の節面方向の誤差は平均で4度であり、非常に高品質なデータが取得できた。日本内陸域における詳細な応力場を推定するために、多数の地震のメカニズム解を高精度に決定できたのは意義深いと言える。上記のメカニズム解データをもとに、応力インバージョン法を用いて日本内陸域の広域応力場の空間分布を推定した。この研究では、Hardebeck and Michael (2006)によって開発された、Damped Inversion法を用いた。日本内陸域に0.1度間隔のグリットを設け、グリット内に8個のメカニズム解データがある領域に対して応力場の推定を行った。応力場の分布の特徴は、東日本では逆断層型、西南日本では横ずれ型が卓越しているものであった。正断層型の応力場については、例えば九州地方の別府から島原にかけての領域で卓越して分布している。こうした応力場の空間分布の特徴は、Townend and Zoback (2006)やTerakawa and Matsu'ura (2010)の先行研究によって得られた結果と整合する。内陸域においての広域応力場が詳細に得られたことは、今後活断層に作用する応力状態を評価する上で重要な結果となる。さらに、産業技術総合研究所活断層データベースから、活断層(約520本の活動セグメント)の位置・走向・傾斜・活動度などに関する情報を取得し整理した。日本内陸域の活断層周辺の詳細な応力情報を得るために、内陸域の深さ30kmより浅い場所で発生した地震の発震機構解(メカニズム解)を高精度に決定することを行い、日本内陸域において約8000イベントの地震の発震機構解を高精度に得ることができた。これらのメカニズム解データから応力逆解析法を用いて、日本列島スケールでの広域応力場の空間分布を推定した。活断層の情報については産業技術総合研究所活断層データベースから取得した。最終年度では、これらの応力情報と活断層情報から、活断層のSlip tendencyを求めた。Slip tendencyは、断層上に作用する法線応力の大きさに対するせん断応力の比として求められ、大きなSlip tendencyの活断層は広域応力場のもとで動き易い方向にあることを意味する。日本内陸域における292本の活断層のSlip tendencyを求めることができた。このうち92%がSlip tendencyの値が0.5以上あり、活断層は広域応力場に対して動き易い方向に形成されていることが分かった。これらの活断層は多様な活動ステージ(最新の地震からの経過時間)にあるため、Slip tendencyの値は各活断層の活動ステージに応じて変化するものではなく時間的に安定しているということを示唆する。これらの結果から、Slip tendencyを断層の危険度の指標として活用することは困難であることが示された一方で、過去の活動履歴が不明な地質断層や伏在断層の活動度の評価するにあたり有益な情報となることも分かった。また、兵庫県南部地震の震源断層についてはSlip tendencyの値が0.6程度であり相対的に低いことが明らかになった。この結果は高圧の地殻流体などによりSlip tendencyの値が1.0に近くなくても大地震が発生しうることを示唆する。本研究課題の主要な目的である現在の応力状態を用いた活断層のリスク評価手法の開発のために、日本内陸域における詳細な応力状態を高精度に推定することが必要となる。そこで、平成23年度の研究実施計画を、日本内陸域で発生した地震のメカニズム解を推定すること、過去の地殻応力測定の結果の整理を行うこととした。最初に、防災科学技術研究所Hi-netから、2004年2010年までに日本内陸域の深さ50km以浅で発生したマグニチュード1.5以上の地震の波形データ並びに検測値の提供を受けた。次に、マグニチュードの小さな地震のメカニズム解を高精度に推定するため地震波のP波極性と振幅値を用いたメカニズム解決定計算ルーチンの整備を行い、日本内陸域でのメカニズム解決定を行った。

また、地殻応力測定に関する文献整理を行ったほか、産業技術総合研究所活断層データベースを用いて、応力測定結果の情報を取得した。本研究により決定されたメカニズム解データは、例えば既存の防災科学技術研究所F-netによるメカニズム解カタログと比較した場合、よりマグニチュードの小さいメカニズム解まで決定することができたため、メカニズム解データ数を飛躍的に増やすことができた。こうした内陸域における地震活動のメカニズム解は、活断層周辺の応力状態を高分解能で推定するために不可欠なものであり、活断層リスク評価のための重要なデータが取得できたと考えられる。平成24年度の研究計画として、日本内陸域における応力場空間分布の推定、活断層の情報の整理を掲げており、当年度ではそれらの研究について概ねの処理が達成できたため。平成23年度の研究計画として、日本内陸域で発生した地震のメカニズム解および応力測定結果の整理を挙げており、当年度ではそれらの研究について概ねの処理が達成できたため。平成24年度に決定された日本内陸域の列島スケールの応力場の空間分布および活断層の情報をもとに、その応力場のもとでの活断層の「動き易さ(Slip tendency)」を求める。活断層のSlip tendencyとは、断層上に作用する法線応力の大きさに対するせん断応力の比のことである。この値が大きくなればその断層は動きやすいということになる。この解析を活断層周辺の応力情報を用いて行い、Slip tendencyとその活断層の活動度(平均変位速度)などの情報と比較するともに、活断層の評価をSlip tendencyの大きさを用いて行う。また、近年発生した内陸域のM7級の大地震についてもSlip tendencyをもとめて、手法の妥当性の最終評価を行う。平成23年度に決定された微小地震のメカニズム解データをもとに活断層周辺の応力場の決定を行う。メカニズム解から応力状態を決定するにあたっては、応力逆解析法を用いる。現在、いくつかの応力逆解析法が開発されているが、前年度得られたメカニズム解データから合理的に応力場を決定するには、どの手法が最適なのかを試行錯誤的に検討する必要がある。さらに、地震活動の少ない断層周辺においては、前年度コンパイルされた地殻応力測定結果を、その活断層周辺の応力状態として使用する。またこの研究では、活断層周辺の応力状態を決定することに加えて、活断層の形状を正確に把握することが重要となる。そこで、産総研活断層データベースや、地震調査委員会の活断層調査の結果を参照し、主要活断層の形状に関する情報を整理・統合する。次年度は本研究で得られた成果を国内外の学会に周知させ、有意義な議論につなげるため、地球惑星科学連合2013大会、AGU Fall Meetingへの出席のための旅費に使用する。次年度は物品としてデータバックアップ用のストレージサーバを、消耗品類として成果物印刷用のポスター用紙等の購入に研究費を使用する予定である。
口腔筋機能療法の小児閉塞性睡眠時無呼吸への有効性が検出可能な流体音響解析法の開発

本研究では、口腔内装置(OA)を用いた閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)の流体力学解析(CFD)による上気道通気状態を評価することを目的とした。OA治療を行ったOSAに対し、CT検査およびPSG検査を治療前後に実施し、CTデータから、3次元画像構築ソフト(Intage Volume Editor)を用いて上気道の立体モデルを構築し、表面形状データとしてSTL化し、熱流体解析ソフト(Phoenics)を用いてCFDを実施し、吸気時の上気道通気状態を評価した。本研究では硬口蓋部、軟口蓋最狭窄部、口蓋垂先端部、喉頭蓋先端部の咽頭気道における気道内陰圧と気流速度を算出した。OA治療前後のCFDを比較すると、咽頭気道内陰圧は、軟口蓋最狭窄部・口蓋垂先端部・喉頭蓋先端部でそれぞれ有意に軽減した。また、気流速度は軟口蓋最狭窄部・喉頭蓋先端部でそれぞれ有意に軽減した。睡眠データとCFDデータの相関について、OA治療前はAHIと喉頭蓋先端部の咽頭気道内陰圧に有意な相関を認め、AHIの治療変化量は口蓋垂先端部と喉頭蓋先端部の咽頭気道内陰圧の治療変化量にそれぞれ有意な相関を認めた。これらの結果より、CFDから得られる咽頭気道内陰圧は、OSAの重症度を評価する新たな指標となる可能性があり、また、気流速度は、上気道の通気障害部位の検出に有効であることが示唆された。今後、CFDを用いて上気道通気状態を明らかにすることで、OA治療の適応や効果予測に応用することができ、OA治療による良好な成績につながることが期待される。流体力学解析も順調に行えており、当初の研究予定どおりに進行できている。口腔内装置の治療効果を上気道の流体力学解析により明らかにしていく。今年度購入予定であったワークステーションを購入しなかったため、当該助成金が生じた。次年度は論文投稿に関連する費用及び流体力学解析で使用するワークステーションの購入を予定している。