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超電導バルク体の磁気浮上を用いた新たな免震構造システムの研究開発

超電導バルク体を用いた磁気浮上型免震装置の実用化に向けて,免震対象物の許容重量となる磁気浮上力,鉛直振動伝達の抑制が重要な課題となる。本課題研究期間において,永久磁石の配列方法や,磁性体を用いた磁束密度操作によって磁気浮上力の向上を図り,一般家屋を磁気支持できるレベルに到達することができた。さらに,モデル装置を用いて鉛直振動伝達特性について検討を行い,超電導バルク体に超電導線材コイルを取り付けることで鉛直振動伝達を抑えることに成功した。日本は4つのプレート上に位置しており,世界でも有数な地震大国である。近年,死者を伴う大規模地震が約5年間隔で発生し,多大なる被害がもたらされ,非常に長い年月と費用(エネルギー)を復旧に費やしている。今後も東海地震をはじめ大都市圏における大規模地震の発生確率が高く,今まで以上に地震対策を施すことが重要となる。そこで,地震被害を抑制するために,本研究では,超電導バルク体と永久磁石の磁気浮上技術を用いて建築物や設備機器を浮上させ,被害をもたらす水平方向の振動を完全に排除する(大きな免震効果が得られる),既存の免震装置とは全く異なるタイプの免震装置の開発を手がけている。磁気浮上型超電導免震装置の実用化に向けて,重要要素となる1)磁気浮上力の高効率化,2)振動除去効果の確立(水平・鉛直振動伝達抑制),3)冷却システム技術の構築,これらの設計指針を確立することが課題である。特に,磁気浮上力は免震対象物の許容重量,水平振動伝達抑制(振動除去)は本提案装置の免震性能を示す重要な事項である。これまでに,超電導バルク体に働く磁気浮上力に対する諸特性を検討し,超電導バルク体に働く浮上力が超電導バルク体に鎖交する全方向の磁束密度の大きさと勾配に依存することを明らかにしてきた。この結果を基に,初年度では効果的に磁束密度が得られる永久磁石配列,および磁性体を用いた磁束密度操作によって磁気浮上力の向上を図った。その結果,Halbach配列を用いることで,大きく磁気浮上力を得られることがわかり,全長480 mmのHalbach配列永久磁石レールを製作した。製作した永久磁石レールによる磁気浮上力の実測は,これまでの磁極配列(N極S極交互配列)よりも3倍以上の力が発生することがわかった。また,磁性体を用いた超電導バルク体に鎖交する磁束密度操作では,単位面積当たりの磁気浮上力を2割増加させることに成功した。本提案装置を実用化するためには,建築物や設備機器を浮上支持するための大きな磁気浮上力が必要となる。初年度において,効果的かつ効率的に磁気浮上力が得られる構成方法について検討した。超電導バルク体に働く浮上力は永久磁石レールの磁束密度の大きさと勾配によって定められるため,効果的に磁界が発生する永久磁石配列を解析によって検討した。一般的に考えられるN極S極を交互に配列させるAlternate配列では,超電導バルク体が存在する永久磁石(レール)の上空5 mmにおいて最大約0.12 Tの磁束密度が得られた。一方で,今回磁極を向かい合わせ一方向の上部面に磁束を寄せ集めるHalbach配列と呼ばれる永久磁石配列を採用した。Halbach配列を用いることで,Alternate配列の約3倍の最大約0.38 Tの磁束密度が得られることが分かった。そこで,全長480 mmのHalbach配列永久磁石レールの製作を行った。製作した永久磁石レールを基に磁気浮上力の測定を行った。また,超電導バルク体に鎖交する磁束密度を大きくするために,永久磁石レールと対向する超電導バルク体の側面に薄板の永久磁石,線材コイルを設けた。その結果,超電導バルク体のみの場合,Halbach配列を用いることで,Alternate配列の約3倍もの磁気浮上力が得られることが分かった。また,超電導バルク体に線材コイルを巻きつけた場合には,磁気浮上力の向上に効果が見られなかった。一方で,薄板の永久磁石を設置することで大きな磁気浮上力を得ることに成功した。このように,永久磁石配列や超電導バルク体に鎖交する磁束密度を操作することで,単位面積当たりの磁気浮上力を約8 kN/m2 (機器装置の免震レベル)にまで向上させることに成功した。以上を踏まえ,磁気浮上力の向上が遂行できていることから,おおむね順調に研究が進展していると考えている。近年,死者を伴う大規模地震が約5年間隔で発生し,多大なる被害がもたらされている。

課題研究初年度は,効果的に磁気浮上力が得られる永久磁石配列を検討するとともに,磁性体を用いた磁束密度操作によって磁気浮上力の向上を図った。これらの結果を組み合わせることにより,単位面積当たりの磁気浮上力を大幅に増加させること(機器装置の免震レベル:約8 kN/m2)に成功した。二年目は,初年度に得られた有効な固定層と浮上層の構成を用いて鉛直振動に対する伝達特性を評価した。その結果,印加振動の周波数が高くなるにつれて振動伝達が増幅することが分かり,その改善策として,超電導バルク体の周囲に超電導線材コイルを設け,振動伝達の抑制を図った。これにより,地震波周波数における振動伝達を数%以内の増加に抑えることに成功した。本提案装置を実用化するためには,建築物や設備機器を浮上支持するための大きな磁気浮上力が必要となる。初年度において,効果的かつ効率的に磁気浮上力が得られる固定層と浮上層の構成方法について検討した。固定層にラジアル型のHalbach配列永久磁石,浮上層に新たな永久磁石を設けることで,超電導バルク体の復元力と永久磁石同士の吸引力が足し合わされ,機器免震レベルの浮上力を獲得することができた。二年目は,この構成を用いたモデル装置を製作し,鉛直振動印加試験を行った。その結果,周波数を高くなるにつれ,振動伝達が増幅していくことが分かった。これを振動系に置き換えると,共振周波数が地震波周波数以上にあることになり,今後,磁気浮上支承のために磁気結合を増加させると,さらに振動が伝達しやすくなり,浮き上がりによる被害を招くことが予想される。そこで,鉛直振動伝達を抑制するために,超電導線材によるコイル機構を新たに設けた。これは,磁気浮上力を得るための超電導バルク体の側面に超電導線材のコイルを設けることにより,鉛直振動に対して超電導バルク体に鎖交する磁界変化を電磁誘導によって打ち消すことを図った構成である。また,超電導バルク体と超電導線材を同時に液体窒素で冷却していることから,冷媒の有効利用(効率化)にもつながっている。超電導線材によるコイルを用いることによって,振動伝達率を大幅に減少させることに成功した。しかしながら,このコイル構成は超電導バルク体に発生する磁気浮上力を減少させることにつながるため,振動伝達の抑制と磁気浮上力の確保がトレードオフの関係にあり,適切な設計条件を図ることが求められることが分かった。以上を踏まえ,おおむね順調に研究が進展していると考えている。日本は4つのプレート上に位置しており,世界でも有数な地震大国であり,今後も東海地震をはじめ大都市圏における大規模地震の発生確率が高く,今まで以上に地震対策を施すことが重要となる。そこで,地震被害を抑制するために,本研究では,超電導バルク体と永久磁石の磁気浮上技術を用いて建築物や設備機器を浮上させ,被害をもたらす水平方向の振動を完全に排除する(大きな免震効果が得られる),既存の免震装置とは全く異なるタイプの免震装置の開発を手がけている。磁気浮上型超電導免震装置の実用化に向けて,免震対象物の許容重量となる磁気浮上力,本提案装置の免震性能を示す水平・鉛直振動伝達抑制(振動除去)の特性向上が重要な課題となる。これまでに,超電導バルク体に働く磁気浮上力に対する諸特性を検討し,超電導バルク体に働く浮上力が超電導バルク体に鎖交する全方向の磁束密度の大きさと勾配に依存することを明らかにしてきた。
分子設計の基礎と展開

1.平成3年6月21日(金)、22日(土)の二日間、仙台市商工会議所ホ-ルにおいて平成3年度第一回公開シンポジウムを行った。こゝでは計画研究班員会員の他、評価班から桜井、吉田、三角、長倉の四教授、一般より66名の出席を得て、13名の班員の研究発表が行われた。発表会終了後、長倉教授より全体に亘っての講評を頂いた。2.上記シンポジウム初日の昼食時に総括班会議を開き、評価班の吉田、三角教授の出席を得て主として予算、今年度の活動方針並びに最終年度の成果報告および本領域の成果取り纏めについて協議した。また、A04班岩村秀班長の特別推進研究採択内定に伴い、同班の班長候補者として京大・工・竹内賢一教授を内定した。また二日目昼食時に各班会議を行ない各種亊務連絡の他、第二回シンポジウム発表者を決定した。3.各研究班では次のように研究連絡会議を開き、研究進行状況および問題点について討論を行った。A01(北大・理)、A02(東大・理)、A03(東京ガ-デンパレス)、A04(名大・理)、A05(富山高志会館)、A06(作並)。これらの会議には理論班から12名の参加を得て理論の立場からの助言を得たことは実験班員にとって有益であった。4.平成4年1月20日(月)、21日(火)の二日間、新大阪シティプラザにおいて本年度第二回公開シンポジウムを行ない、計画班11名の研究発表があり、それぞれ極めて活発な討論があった。本シンポジウム中にも総括班会議、および班会議が開かれ、最終年度の成果取り纏め、事務連絡を行った。5.ニュ-スレタ-No.3の発行を行った。6.総括班で購入し阪大・理に設置されている質量分析計では、竹内(東大・教養)管原(東大・教養)、大木(岡山理大)等の班員の試料測定を行ない、有効に利用された。
植物分布の北限線と南限線の生理生態学的解析

平成元年度から平成3年度の3年間にわたる一般研究(B)の「植物分布の北限線と南限線の生理生態学的解析」を行ない、最終年度は研究の締括りとして、主にこれまでに得たデ-タの取りまとめを行ない、成果報告書(p54)を作成した。今回出来上った成果報告書の内容は、1)分布北限域におけるシラカシ実生の光合成の季節変化特性と、2)北方種と南方種の光合成とバイオマスの季節変化に大別される。1)分布北限域におけるシラカシ実生の光合成の季節変化特性は、北関東を分布の北限域とするシラカシ実生が、筑波地域のアカマツ人工林内に数多く芽生えているが、このシラカシ実生の光合成特性を変動の大きなアカマツ林内で光合成ポロメ-タを用いて、季節別に測るとともに、光強度、温度、二酸化炭素濃度を制御した実験室内でも測って、その特性を調べた。この測定で、アカマツ林内のシラカシ実生は、春に最も大きな光合成生産をあげ、逆に夏には光合成生産は負になり、秋に再び回復して、春に次ぐ正の光合成生産を行なっており、冬にまた負の生産に転じていた。このようなシラカシ実生の光合成生産の季節変化は、野外環境に大きく制約されたものであった。すなわち、春と秋には林内が比較的明るく気温が最適温度近くにあるため、シラカシはかなり大きな生産をあげたが、夏になると上層木の葉が展開して林内が暗くなるとともに、気温が上昇して呼吸が活発になるため、また、冬には温度が低過ぎて、いずれも負の生産になっていた。このような実験結果から、アカマツ林からシラカシ林への遷移は、北関東地域では容易には起こり得ないことが明かとなった。2)北方種と南方種の光合成とバイオマスの季節変化は、同じイネ科に属する北方種のハマニンニクと南方種のケカモノハシの光合成とバイオマスの季節変化を茨城県の角折海岸で測った結果、ケカモノハシの光合成最適温度は、ハマニンニクよりも高温側にあることなどが分かった。今年度は分布の北限線に近いシラカシの遷移の問題を微気象環境と、それに対応したシラカシの光合成特性に基礎をおいた成長を調べて、研究課題に取り組んだ。まず、野外ではアカマツ林の林床の微気象環境とアカマツ林内に自生しているシラカシ稚樹の光合成特性の季節変化を携帯型光合成ポロメ-タで詳しく測定した。さらにシラカシの個葉の光合成特性を各種環境条件(光強度、温度、二酸化炭素濃度)を制御した実験室内でも計り、これらの情報から、分布の北限線に近いシラカシ自生地に近い筑波におけるアカマツ林からシラカシ林への遷移過程の一端を考察した。得られた主な結果は以下の通りである。1)アカマツは常緑針葉樹であるが、その林床の光環境は12月の0.4から4月の3mol m^<-2>d^<-1>PPFDの間の季節変化を示した。この変化は対照区(100%光区)PPFDの季節変化と、林冠木、中下層木の葉の茂りかたの季節変化とを反映したものだった。2)シラカシ稚樹の光合成速度は林床の光環境と温度環境とを強く反映したものとなった。すなわち光合成は4月に最大で60mmol CO_2m^<-2>d^<-1>を超えたが、夏にはほとんどOとなり、秋はやや回復した。これは春と秋には気温が光合成の最適温度に近かったのに対し、夏では林床が暗い上に気温が最適温度を著しく超えていたためであった。

3)以上のような実測値から、このシラカシ稚樹がアカマツ林床下で生存し、さらに大きく成長していくことはかなり困難なことが予測された。これが放置されたアカマツ林から極相林であるシラカシ林への遷移が、実際になかなか認められない大きな原因であると思われた。森林生態系に対する地球温暖化の影響を予測するために、照葉樹林を対象として森林生態系モデルを作り、今問題の地球環境変化が照葉樹林にどのような影響を及ぼすかを炭素動態の面から予測した。ここで開発したモデルに、熊本県水俣の照葉樹林で得られた各種実測値を与えて、森林の成長を計算した。葉の光合成速度、植物体各器官の呼吸速度や土壌有機物の分解速度といった生理的値と、毎月の日射量、気温などの気象デ-タとを与え、毎月の生産量や呼吸量、植物量などを順次計算していくと、植物量も炭素の流れも200年以内に定常状態に達した。しかもこの森林の植物量や炭素の流れは、実測値とかなりよく合った。続いて、地球温暖化を想定して、このモデルの環境パラメ-タの一つである気温上昇に対するこの森林生態系モデルの応答を調べた。気温が5°C上昇したときの応答は、総生産Pgは基準状態と比べて、9%ほどしか低下しないのに対して、植物量や純生産Phは30%前後も低下するものと予測された。次に気温上昇とCO_2濃度増加が同時に起きたときの森林生態系への影響を予測した。つまり、気温が5°C上昇するとともに、CO_2濃度が現在の濃度のほぼ倍、600ppmになったものとして計算すると、現状と比べてPgは36%も上昇し、植物量とPnは現状のレベルに回復するものと予測された。これらの結果を元に、現在の照葉樹林の分布の限界線と、将来の環境変化に対する応答を考察した。平成元年度から平成3年度の3年間にわたる一般研究(B)「植物分布の北限線と南限線の生理生態学的解析」を行ない、最終年度は研究の締括りとして、主にこれまでに得たデ-タの取りまとめを行ない、成果報告書(p54)を作成した。今回出来上った成果報告書の内容は、1)分布北限域におけるシラカシ実生の光合成の季節変化特性と、2)北方種と南方種の光合成とバイオマスの季節変化に大別される。1)分布北限域におけるシラカシ実生の光合成の季節変化特性は、北関東を分布の北限域とするシラカシ実生が、筑波地域のアカマツ人工林内に数多く芽生えているが、このシラカシ実生の光合成特性を変動の大きなアカマツ林内で光合成ポロメ-タを用いて、季節別に測るとともに、光強度、温度、二酸化炭素濃度を制御した実験室内でも測って、その特性を調べた。この測定でアカマツ林内のシラカシ実生は、春に最も大きな光合成生産をあげ、逆に夏には光合成生産は負になり、秋に再び回復して、春に次ぐ正の光合成生産を行なっており、冬にまた負の生産に転じていた。このようなシラカシ実生の光合成生産の季節変化は、野外環境に大きく制約されたものであった。すなわち、春と秋には林内が比較的明るく気温が最適温度近くにあるため、シラカシはかなり大きな生産をあげたが、夏になると上層木の葉が展開して林内が暗くなるとともに、気温が上昇して呼吸が活発になるため、また、冬には温度が低過ぎて、いずれも負の生産になっていた。このような実験結果から、アカマツ林からシラカシ林への遷移は、北関東地域では容易には起こり得ないことが明らかとなった。2)北方種と南方種の光合成とバイオマスの季節変化は、同じイネ科に属する北方種のハマニンニクと南方種のケカモノハシの光合成とバイオマスの季節変化を茨城県の角折海岸で測った結果、ケカモノハシの光合成最適温度は、ハマニンニクよりも高温側にあることなどが分かった。
倫理学の自然化とその意義―多分野ネットワークの観点から

今年度は、主に三つの観点から研究を進めた。1.経済への生物学的アプローチとしての普遍経済学と普遍ダーウィニズムの類似性に着目し、生物進化と経済進化の共進化を考慮に入れたより包括的な理論枠組みを構想した。具体的な事例としてジャネット・ランダの華僑に関する研究を引き、倫理が経済進化の文脈で果たす役割について指摘した。2.有機体を定義するものとして提案されている複数の性質が程度問題であるということを強調し、それを多次元有機体空間という概念にまとめた。この概念のもとで有機体に関する存在論的多元論と存在論的一元論を比較し、両者の長所と短所について分析した。性質の程度問題という事実そのものは後者に不利な証拠を与えるが、存在論的一元論者が強調する性質間の関連性は注目に値すると指摘した。その上で、機能的統合性と物理的凝集性の関連性を、テトラヒメナと大腸菌とクロレラから構成されるマイクロコズムにおける共生進化に関する実験研究に即して論じた。その結果、これら二つの性質は相互に補強しあう関係であることがわかった。3.上で述べた研究は、微生物についてのさらなる注目を促した。それゆえ、微生物学の哲学の実践として微生物における種概念を分析し、哲学における伝統的立場である本質主義の是非を検討した。こうした概念分析は、行動生態学における進化モデルを多角的に再検討し、倫理の進化に適用するために洗練していくという作業の中で欠かせない。以上の三つの観点からの研究は、この目的のもとで相互に補完し合うものであり、進化倫理学の裾野を広げつつ、そのアプローチをさらに深化させることにつながるものであった。特に研究の進行を遅延させるような事態は生じなかったが、当初の計画を越えて成果を出すまでには至らなかった。それゆえ、おおむね順調に進展していると評価できる。今後は、微生物生態学における進化ゲーム理論の適用と、利他性の進化を説明する理論としての複数レベル選択説の評価を行うために古生物学における種選択の理論の検討を行うことで、本研究課題の生物学の哲学的側面を補強していく予定である。今年度は道徳本性に関する諸科学の研究成果の統合を視野に、以下のような研究を実施した。1.道徳規範の普遍性と多様性に関する研究。殺人や他者への攻撃の禁止、分配・交換・援助の推進等の、様々な文化・地域・社会に見られる多様な文化に共通する道徳規範と文化ごとのバリエーションについて、人類学や実験経済学のデータを収集した。2.道徳発達に関する研究。発達心理学に加えて神経科学研究をサーベイした。3.道徳進化に関する研究。道徳性がどの程度生物学的基盤を持つにしろ、それが人類に普遍的に見られるという事実は進化についての説明を必要とする。利他性に焦点を当て、その進化条件について研究を行った。以上の研究成果を総合し、道徳本性の自然主義的研究の下地を形成した。これは上記の諸科学が道徳哲学の問題に対して持つ含意を明らかにするものである。これらの研究の基礎となるのは、生物学に関する哲学的研究である。この研究に関して収穫があったのは以下の2点の考察である。4.進化理論を単なる生物学理論としてだけ考察するのではなく、社会科学理論と比較の上で捉えるという視点が重要である。進化理論における利他性や協力の進化の問題は、個と集合(社会)の関係性に関する問題と深く関わる。5.通常利他性などの形質が帰属される実体は生物体だとされるが、その存在論的位置づけは明確ではない。生物学が扱う対象としての「個」と「集合」に関する考え方が変化すれば、従来の生物学の哲学における諸問題だけでなく、利他性などに関する他分野の考察にも影響が与えられる。本年度は、まず進化倫理学研究に関する歴史的・哲学的考察を行った。そこではダーウィン『人間の由来』から近年の社会生物学(進化心理学)までの進化論の倫理学への適用と、それを巡る賛否両論の主張について調査を行った。の研究として、生物学と経済学の関係を探った。経済学においては人間の社会的領域における協力行動が重要となる。経済学に対する生物学的アプローチを検討することは、本研究の裾野をさらに広げることにもつながった。その中で生物経済学(や新制度派経済学)と社会生物学という二つの統合アプローチを比較し、多分野ネットワークの構築アプローチを相対化することが可能になった。道徳や倫理を人間という一生物種の心理や神経科学的詳細に言及することを中心に規定するのではなく、生物一般の生のあり方と結びつけて考えるという方向性にも目を向けさせることにつながった。そうした方向性での研究として、利他性という性質を担う有機体とは何かという問題を、一部の生物だけでなく生物一般に広げて考察した。生物界の大半を占めるが、進化理論の定式化においては無視されがちな微生物の生態や進化を考慮に入れて有機体概念を再考し、利他性の自然選択による進化を考察することは、本研究の成果をより頑健で広範な科学的、哲学的基盤によって裏付けるという意義を持つ。特に有機体概念についての考察は多元論的立場を要請し、これは利他性の進化の選択モデルを支持するということが強く示唆される。こうした研究は存在論と認識論を自然化し、倫理学にフィードバックをもたらすという意義を持っている。

具体的な事例としてジャネット・ランダの華僑に関する研究を引き、倫理が経済進化の文脈で果たす役割について指摘した。2.有機体を定義するものとして提案されている複数の性質が程度問題であるということを強調し、それを多次元有機体空間という概念にまとめた。この概念のもとで有機体に関する存在論的多元論と存在論的一元論を比較し、両者の長所と短所について分析した。性質の程度問題という事実そのものは後者に不利な証拠を与えるが、存在論的一元論者が強調する性質間の関連性は注目に値すると指摘した。その上で、機能的統合性と物理的凝集性の関連性を、テトラヒメナと大腸菌とクロレラから構成されるマイクロコズムにおける共生進化に関する実験研究に即して論じた。その結果、これら二つの性質は相互に補強しあう関係であることがわかった。3.上で述べた研究は、微生物についてのさらなる注目を促した。それゆえ、微生物学の哲学の実践として微生物における種概念を分析し、哲学における伝統的立場である本質主義の是非を検討した。こうした概念分析は、行動生態学における進化モデルを多角的に再検討し、倫理の進化に適用するために洗練していくという作業の中で欠かせない。以上の三つの観点からの研究は、この目的のもとで相互に補完し合うものであり、進化倫理学の裾野を広げつつ、そのアプローチをさらに深化させることにつながるものであった。特に研究の進行を遅延させるような事態は生じなかったが、当初の計画を越えて成果を出すまでには至らなかった。それゆえ、おおむね順調に進展していると評価できる。今後は、微生物生態学における進化ゲーム理論の適用と、利他性の進化を説明する理論としての複数レベル選択説の評価を行うために古生物学における種選択の理論の検討を行うことで、本研究課題の生物学の哲学的側面を補強していく予定である。
大量並行シークエンスを用いた多角的アプローチによる希少難治性疾患の解明

Aicardi症候群に関しては、現在までに55症例を集積した。全症例に対して全エクソーム解析を終了し、うち2症例に関しては、別の中枢神経疾患であることを分子遺伝学的に説明し、以降の解析対象から除外した。典型的な22症例に関して、全ゲノム解析を行い、SNV解析が完了しているが、疾患遺伝子同定には至っていない。現在までに、Galloway-Mowat症候群は現在までに29家系を集積した。本年度は、そのうちの一家系において新規疾患遺伝子NUP133を同定し、機能解析により病的変異であることを明らかにした(Fujita A et al., Annals of Neurology, 2018)。2015年に発表したステロイド抵抗性ネフローゼ症候群の疾患遺伝子であるNUP107遺伝子に引き続き、核膜孔複合体構成タンパク質の両アレル性バリアントによるヒト疾患の新規疾患遺伝子を世界に先駆けて同定した。関節弛緩型エーラス・ダンロス症候群においては、発端者を対象に全エクソームを施行したが、病因と考えられるバリアントの同定にはいたらなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度までにAicardi症候群52症例、Galloway-Mowat症候群29家系、ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群34家系、関節弛緩型エーラス・ダンロス症候群24症例を集積した。各疾患の罹患者対し全エクソーム解析を行い、想定される遺伝形式従って候補となるバリアントをリスト化し、2症例以上に共通して変異のある遺伝子に着目して順次Sanger法による確認と、家系内segregationを検証した。更に、Aicardi症候群に関しては、全ゲノムシークエンスを典型例に対して施行し、現在データを解析中である。Galloway-Mowat症候群に関しては、2家系の連鎖解析で同定された候補領域内のタンパク質翻訳領域を、全ゲノム解析で解析し、一家系において新規疾患遺伝子候補を同定しており、機能解析により病的変異であることを確認した(論文作成中)。ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群と関節弛緩型エーラス・ダンロス症候群に関しては、まだ候補遺伝子を同定していない。また、今までに報告のない特徴的な臨床像を呈する小児早期発症の多系統神経萎縮を呈する家系に対して全エクソーム解析を用いて解析し、本疾患がTBCD遺伝子の劣性変異で起こることを明らかにした。剖検例の脳組織学的検索により、TBCDの異常により微小管に依存する細胞内ミトコンドリア輸送も障害されたことを反映している可能性が示唆された。またショウジョウバエの神経細胞を用いたレスキュー解析により、患者に認められた変異体では、異常な軸索形態が正常に回復しないことを証明し、発症メカニズムを明らかにした(Miyake et al., 2016 Am J Hum Genet)。新規疾患遺伝子TBCDを同定した。全ゲノム解析はすでにデータを解析中であるため、おおむね順調に進行していると考える。今年度までにAicardi症候群を54症例集積した。全エクソーム解析により、既知の疾患遺伝子に病的変異を2症例に同定したが、Aicardi症候群の原因遺伝子の同定には至っていない。エクソームのデータを用いたコピー数解析も行ったが、原因となりそうなコピー数異常の同定には至っていない。本症候群の典型例10家系の全ゲノムシークエンスを行い、現在データを解析中である。また、ロングリードシークエンサーと、ゲノム分画を併用したX染色体に特化した解析を試みたが、候補となるような構造異常は検出されていない。Galloway-Mowat症候群は現在までに29家系を集積した。そのうちの一家系において新規疾患遺伝子候補を同定しており、機能解析により病的変異であることを確認し、現在論文を投稿予定である。関節弛緩型エーラス・ダンロス症候群24症例を集積した。全エクソーム解析のデータを用いてコピー数解析、構造異常解析を行っているが、今のところ候補となる原因の同定には至っていない。ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群に関しては、原因未同定の症例を再解析したが、新規疾患遺伝子の同定には至っていない。新規疾患遺伝子として小児期早期発症神経変性脳症のPMPCB遺伝子(V&ouml;gtle et al., Am J Hum Genet, 2018)、乳児期発症肺胞蛋白症のOAS1遺伝子(Cho et al., Am J Hum Genet, 2018)、習慣性流産のNOP14遺伝子(Suzuki et al., J Hum Genet, 2018)、X連鎖性の大脳白質形成不全に脊椎・骨幹端異形成症を伴う症候群のAIFM1遺伝子(Miyake et al., Neurogenetics, 2017)を同定した。全エクソームで原因遺伝子同定に至らなかった解析対象疾患に関しては、積極的に全ゲノムシークエンスや、ロングリードリークエンスを用いた解析を行っており、その解析フォローも確立できている。

2015年に発表したステロイド抵抗性ネフローゼ症候群の疾患遺伝子であるNUP107遺伝子に引き続き、核膜孔複合体構成タンパク質の両アレル性バリアントによるヒト疾患の新規疾患遺伝子を世界に先駆けて同定した。関節弛緩型エーラス・ダンロス症候群においては、発端者を対象に全エクソームを施行したが、病因と考えられるバリアントの同定にはいたらなかった。全エクソームで疾患遺伝子にたどり着けない疾患群に対し、全ゲノム解析を積極的に行う。典型症例を集積するとともに、全エクソーム解析をベースに解析を継続する。全エクソーム解析の解析だけでは原因同定に至らない対象に関しては、全ゲノム解析、ロングリードシークエンス解析を行ったり、全エクソーム解析のデータを用いてコピー数解析等を行うなど、問題解決のためにあらゆる解析手法を用いていく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
維持管理のための橋梁３次元プロダクトモデルの最適詳細度の解明と４次元化

3次元プロダクトモデルによる橋梁の設計,施工が進められているが,膨大な量の既設の橋梁に対して,維持管理を目的に,詳細な3次元モデルを作成することは,便益に対して費用がかかりすぎる.そこで,本研究では,橋梁を対象とした詳細度(LOD)案を作成し,サンプル橋梁を対象として,モデル作成にかかる時間をLOD別に計測し,コスト曲線を得た.便益については,アンケートなどを用いる.また,3次元モデルに点検評価などを紐付けし,修繕工事などを時間軸で紐付けした4次元化を実施した.本研究では,橋梁の維持管理を行うための3次元プロダクトモデルIFC-BRIDGE-RWを,既存のIFC-BRIDGEをベースにして構築した.これにより,複雑過ぎるIFC-BRIDGEのモデルの中で維持管理に不要なものを削除し,一方,維持管理に必要なのに,元々のIFC-BRIDGEに含まれていなかったオブジェクトを新たに加えることにより,表現できるようにした.さらに,時間軸を設けて,4次元化を図った.従来は,補修や補強,あるいは改造等を実施した際,2次元の図面を複数見比べないと,工事の内容が把握できなかったが,本研究成果により,容易に効率的に把握できるようになった.開発した4次元プロダクトモデルを,鉄筋コンクリートの桁橋に適用させ,点検データのモデルへの紐付け,改修工事のモデル化を実施することにより,モデルの実証試験を行った.これにより,維持管理用プロダクトモデルが十分に利用可能であることを示すことができた.本研究の成果を,中国ウーハンで開催された国際会議ITC2012に論文投稿し,発表を実施したところ,聴衆から高い関心を得た.近年高度経済成長期に建造された多くの橋梁が更新時期を迎えつつあり,既設橋梁の維持管理の重要性が高まっている.また,事後保全から予防保全へとシフトすることで,ライフサイクルコストを抑え橋梁を長寿命化させる努力もなされている.このような背景の下で,より効率的に維持管理を行なっていくために,既設橋梁を3次元プロダクトモデルで表現する方法がある.このメリットとしては,膨大な2次元図面が1つの3次元モデルに置き換わることだけでなく,点検や補修工事に関わる様々なデータをモデルに関連付けることで,維持管理に関する情報を一元的に管理できることが挙げられる.これまでに提案されている橋梁の3次元プロダクトモデルの1つである新IFC-BRIDGEでは,かなり詳細に3次元橋梁モデルを作成することができる.しかしながら,膨大な数の既設橋梁のモデルを作成するには,このような既存のプロダクトモデルは,詳細度が高いために維持管理には必ずしも必要ないレベルであると考えられる.そこで,既設橋梁を3次元プロダクトモデルで表現する際の最適な詳細度を決定することが求められる.本研究では,最適な詳細度を求めるために必要となるモデルの詳細度案の設定およびモデル作成コストに関する基礎的な検討を行なった.次に,3次元モデルデータに時間軸を加えて,4次元モデルとなるようにシステム化を実施し,さらに,点検データと補修工事のデータを貯蔵できるようなシステムを開発した.本研究により,橋梁などの維持管理を目的とした3次元プロダクトモデルの最適詳細度を求める手法を明らかにするとともに,4次元化したモデルの点検・補修などの履歴管理に用いることができることを示した.3次元プロダクトモデルによる橋梁の設計,施工が進められているが,膨大な量の既設の橋梁に対して,維持管理を目的に,詳細な3次元モデルを作成することは,便益に対して費用がかかりすぎる.そこで,本研究では,橋梁を対象とした詳細度(LOD)案を作成し,サンプル橋梁を対象として,モデル作成にかかる時間をLOD別に計測し,コスト曲線を得た.便益については,アンケートなどを用いる.また,3次元モデルに点検評価などを紐付けし,修繕工事などを時間軸で紐付けした4次元化を実施した.本研究では,平成23年度に,IFCおよびIFC-BRIDGEを参考に,文献調査および専門家へのヒアリングを行いながら,維持管理を主目的に,橋梁の3次元プロダクトモデルを構築し,補修工事を調査しながら,時間軸を含むプロセスモデルを構築し,両モデルを統合化する.さらに,橋梁の点検データをデータベース化するためのデータモデルの構築を行った.具体的には,1)橋梁の維持管理を意識し,文献および実務専門家らへのヒアリングなどによる調査を実施し,最適な詳細度を求め,3次元プロダクトモデルを構築した.構築に当たっては,IFCおよびIFC-BRIDGEを参考にした.2)補修工事記録を調査し,時間軸を表現するプロセスモデルを構築した.構築に当たっては,IFCを参考にした.3)国の道路工事事務所あるいは自治体などの点検データを参考に,点検データベースの元となるデータモデルを構築した.研究コアグループは,研究代表者の他,実務経験30年のベテランでありながら3次元CADに精通している社会人Dr学生の藤澤氏と経験15年で3次元モデルに非常に強い社会人Dr学生の有賀氏,およびプロダクトモデルの構築の専門家である西木氏によって構成した.維持管理などの実務についてのヒアリングは,土木学会情報利用技術委員会国土基盤モデル小委員会を通じて実施した.モデリングについては,これまで長い関係があるフランスのCSTB(国立建築土木研究所)とIAI日本が協力をした.特に問題なく順調に進んでいるから.

特に問題なく,概ね順調であるから.平成25年度は,維持管理を対象とした場合の,プロダクトモデルの詳細度の最適化を図る研究を実施する.昨年度,開発したプロダクトモデルIFC-BRIDGE-RWの詳細度を,より詳細な方に振ったモデルと簡略化したモデルをいくつか作成し,各々を用いて,点検,補修工事などのシナリオを適用させた際,どのような問題が生じるかを検討するとともに,モデル作成に係る時間や労力等を測ることによって,費用対効果を検討する.今年度は,最終年度であるので,研究のまとめを実施する.平成24年度は,前半に,平成23年度で実施した3つの項目について,完成を目指し,以下の項目を実施する.1)実橋梁によるプロダクトモデルデータの作成2)実際の点検データを点検データベースに投入3)実橋梁の修繕データから4次元モデルを作成研究打合せや論文発表のための出張旅費,論文投稿料,国際会議の論文登録料などに使用する予定である.研究打合せおよび橋梁などの現場への出張旅費および論文投稿料,国際会議への出席に伴う登録料,出張旅費などに研究費を使用する予定である.
昭和戦前期農村小学校教員による学校教育と社会教育の接続に関する研究

本年度は昨年度に引き続き、昭和戦前期農村の小学校における学校教育と社会教育の接続について、滋賀県蒲生郡島小学校の事例を検討した。昨年度までの研究により、島小学校の郷土教育は学校教育と社会教育をつなぐ役割を果たしていたことが確認できた。そこで本年度は、同校教師による著作の分析を通して農村地域の小学校で構想された社会教育の取り組みに着目した。昭和恐慌下における疲弊した郷土の状況を踏まえると、教科書の内容を注入するような机の上だけの勉強ではなく、実社会に出て行って具体的な作業を通して学ぶことが必要であると教師たちは考えていた。そうした教師たちは、実業補習学校の仕事を兼任し、社会教育的取り組みにも多く関わっていく。小学校における郷土教育の成果をもとにして、実業補習学校の生徒たちに教えていくようにもなる。さらには、実業補習学校の取り組みを通して、農会・農事試験場、青年団、処女会・主婦会、信用組合、在郷軍人会、篤農家、消防組、各年次同級会といった各種村内の社会教育団体とも連携しながら実践を展開していた。つまり、小学校では生産主義作業学校を目指した取り組み、実業補習学校では小学校の延長として実践、成人層には社会教育諸団体と実業補習学校を連絡させる取り組みと各年齢段階別に教育する仕組みを作ろうとしていったのである。本研究課題を通して、小学校教師が郷土教育を軸にして学校教育と社会教育を接続させ、地域振興を進めようとしていたことが明らかになった。本年度は、昭和戦前期農村の小学校における学校教育と社会教育の接続について、郷土教育に関する近年の先行研究を検討し、先駆的実践校の1つであった鳥取県上灘小学校について調査を進め、基本的文献や資料の収集をした。収集資料の分析を通して、当時の農村教師の郷土教育観と比較しながら同校の校長であった峰地光重の郷土教育論について検討を行った。小学校における郷土教育実践を支えた背景にも着目し、師範学校における郷土教育の取り組みについても検討を進めた。具体的には、昭和戦前期郷土教育運動の発端の1つと言われる郷土研究施設費による郷土研究室経営とそこに保管された資料群について調査を行った。本年度は、学校教育と社会教育の接続について奈良県教育会の機関誌『奈良県教育会雑誌』の分析を通して、奈良県における動向を検討した。具体的には、『奈良県教育会雑誌』の収集を行い、その中の記事・論文を整理し、校長会と社会教育の取り組みに着目して分析した。教育団体の機関誌分析を通して、一学校だけでなく、やや広範囲に県内各地の取り組み状況を把握し、学校教育と社会教育の連携や接続に関する基礎的な整理をすることが本年度の研究内容であった。奈良県における校長会は『奈良県教育会雑誌』を検討する限り、1894(明治27)年頃に郡単位で組織され始め、明治30年代前半には多くの郡で存在していたと読み取れた。こうした各郡の校長会が、その後も地域における教育活動を駆動させていく重要な役割を担っていった。社会教育に関する記事・論文については、実業補習学校・補習教育に関する内容が多かった。つまり、小学校教員の社会教育に関する主要な関心は実業補習学校・補習教育であった。小学校教員にとっては、そうした実業補習学校・補習教育と学校教育をよりよく連携・接続させていくことが課題だったと収集資料から読み取れた。おおむね当初計画していた調査を実施し、資料収集を行って研究を進めることができた。本年度は、峰地光重の郷土教育論を事例に検討した。具体的には、「生産と教育」論争や農村教師の社会認識の比較を通して、教育の目的論、学校と地域の関わりについて分析を行った。本研究では、峰地の郷土教育論が教育の個人的目的と社会的目的の2つをつなごうとした点に特質があることを検証した。大正自由教育は、すべての人間がそれぞれみずからの権利を自覚して、自然から与えられた能力を十分に開花させるという教育の個人的目的を基盤としていた。一方、郷土教育は「生産と教育」論争における柏崎の論に見られるように、国家・社会の形成者を育成するという教育の社会的目的に力点を置いていた。池袋児童の村小学校において、峰地は生活を重視した児童中心主義的教育の意義を見いだすが、その後郷里に帰って赴任したのは池袋児童の村小学校と全く環境の異なる農村小学校であった。峰地は大正自由教育の意義をとらえながらも、赴任先の学校で農村の現実に即した教育をする課題に直面した中で、独自の郷土教育論を生み出したのである。峰地が地域との関わりを大切にしながらも全村教育的実践に消極的だったのは、科学的な郷土認識の育成を主眼とし、社会的目的と個人的目的を結びつける郷土教育を志向したためであった。加えて、教育の社会的目的重視は、のちの時代に教育が戦争協力に利用されていった点からも明らかなように、国策に使われる危険性をはらんでいる。峰地は、自力更生運動の一環として展開されている全村教育が学校と地域の連携を取るのに有益である一方、全体主義的状況が強まる問題を含んでいる点について理解していたため、消極的であった。おおむね当初計画していた調査を実施して期待した資料の収集ができ、その整理も進めることができたため。本年度は、昭和戦前期農村の小学校における学校教育と社会教育の接続について、滋賀県蒲生郡島小学校の事例を検討した。島小学校は、昭和戦前期における郷土教育の実践校として全国に知られ、国内はもとより、遠くは台湾、朝鮮、満州からも多数の参観者が訪れた。

同校は1930(昭和5)年から1944(昭和19)年までの15年間に、約50冊もの学校や教師の著書を出版した点においても、他に例を見ないといえる。島小学校では、はじめに郷土調査を行って郷土読本や郷土資料室をつくり、学校内で児童に対する実践を進めていった。これは各教科を総合的に郷土化して学習する場を児童に提供するものであったが、村民にも郷土を理解させ、郷土の発展に貢献させるための博物館的役割も果たした。その後、1935(昭和10)年には、村の社会教育組織である青年学校、青年団、処女会、主婦会の整備・拡充・強化を進め、翌1936(昭和11)年には村の学級経営計画を樹立して、とりわけ次年度から「農村生活へ門出せんとする運命を有する所のもの」である高等科2年生への教育を重視し、村に即した教育の徹底をはかった。さらに、1937(昭和12)年には全村学校、1938(昭和13)年には農民道場を設立し、一般村民に対しても教育を行うようになっていった。学校内の実践を郷土のために村全体へと広げ、学校教育だけでなく社会教育にも積極的に取り組んだのである。こうした学校教育と社会教育の接続について、実践を行った教員の関わりに着目して検討を進めた。おおむね当初計画していた調査を実施して期待した資料の収集ができ、その整理も進めることができたため。本年度は昨年度に引き続き、昭和戦前期農村の小学校における学校教育と社会教育の接続について、滋賀県蒲生郡島小学校の事例を検討した。昨年度までの研究により、島小学校の郷土教育は学校教育と社会教育をつなぐ役割を果たしていたことが確認できた。そこで本年度は、同校教師による著作の分析を通して農村地域の小学校で構想された社会教育の取り組みに着目した。昭和恐慌下における疲弊した郷土の状況を踏まえると、教科書の内容を注入するような机の上だけの勉強ではなく、実社会に出て行って具体的な作業を通して学ぶことが必要であると教師たちは考えていた。そうした教師たちは、実業補習学校の仕事を兼任し、社会教育的取り組みにも多く関わっていく。小学校における郷土教育の成果をもとにして、実業補習学校の生徒たちに教えていくようにもなる。さらには、実業補習学校の取り組みを通して、農会・農事試験場、青年団、処女会・主婦会、信用組合、在郷軍人会、篤農家、消防組、各年次同級会といった各種村内の社会教育団体とも連携しながら実践を展開していた。つまり、小学校では生産主義作業学校を目指した取り組み、実業補習学校では小学校の延長として実践、成人層には社会教育諸団体と実業補習学校を連絡させる取り組みと各年齢段階別に教育する仕組みを作ろうとしていったのである。本研究課題を通して、小学校教師が郷土教育を軸にして学校教育と社会教育を接続させ、地域振興を進めようとしていたことが明らかになった。おおむね当初計画していた調査を実施して期待した資料の収集ができ、その整理も進めることができた。昨年度と今年度の収集資料をより精査しつつ、次年度以降も新たな調査を行い、成果を整理していく予定である。今年度収集した資料をもとに、新たな調査を進め、その成果を整理していく予定である。
プラズマ重合レジストを用いたマイクロメカニカルデバイス立体加工法の開発とその応用

プラズマ重合レジストを用いた電子線真空リングラフィによる利体加工法の開発を行い、それを立用した円柱型静電力駆動モ-タ-の試作を目的としている。初年度においては、新しいガスフロ-型プラズマ重合装置を開発しスチレン重合膜が0.5μmの解像度を有するネガレジストであることが明らかと成った。また、円柱上に静電モ-タ-用電極を描画加工するために、真空描画装置内装置型横型角度割り出し装置を製作した。二年度では、ガラス細管に金属膜を一様にコ-ティングできる蒸着装置を作成し、ガラス細管へアルミニウム蒸着膜を一様にコ-ティングできることを確認した。さらに、プラズマ重合スチレンに加えて、新らたにプラズマ重合αメチルスチレンレジストを開発した。本最終年度においては、ガラス細管表著に静電モ-タ-電極を形成を試みた。実験は、ガラス細管への一様なアルミニウム蒸着膜コ-ティング、プラズマ重合装置によるレジスト膜コ-テイング、横型角度割り出し装置を使用した電子線描画装置による加工パタ-ン描画、現像、現像パタ-ンをマスクにしたアルミニウム膜のエッチング加工を実施した。実験の結果、アルミニアム膜のエッチング加工を行うことができた。しかし、横型角度割り出し装置のガラス細管保持が正確に行えなかったため、設計したパタ-ンを正確に加工することはできなかった。プラズマ重合レジストを用いた電子線真空リングラフィによる立体加工法の開発を行い、それを利用した円柱型静電力駆動モ-タ-の試作を目的としている。初年度においては、新しいプラズマ重合レジストの特性評価と、円柱加工用装置の作製を行った。プラズマ重合レジストは、非平面へのレジスト膜コ-ティングが可能であるが、その電子線感度、加工パタ-ンの解像度が悪い。従来のポジ型レジストのドライ現像は、4μm程度のパタ-ンが実現したが、1μm以下の微細パタ-ンは現像出来ていない。そこで、プラズマ重合レジストとして、新たにスチレンのプラズマ重合膜を作成し、レジスト特性を評価した。その結果、電子線描画、ベンゼン現像によって、0.5μmの微細なネガパタ-ンが得られた。実験では、プラズマ重合膜の分子構造に与える、キャリヤ-ガスの効果を調べた。そのため、新たに静電容量結合型反応装置を作製し、キャリヤ-ガスとして、アルゴンとメタンの混合ガスを用いた。メタンの混合によって、重合分子の架橋度が減少するが、分子量の減少も伴うことが推察された。電子線感度は、他のプラズマ重合スチレンレジストよりは改善された。サブハ-フミクロンパタ-ンの加工を試みたが、現像時にレジストの膨潤により、パタ-ンが波打ってしまった。円柱上に静電力駆動モ-タ-の電極を加工するため、真空設置型模型回転軸付ホルダ-ユニットとモ-タ-ユニット作製し、操作準備中である。当初予定した、円柱上へのプラズマ重合膜一様コ-ティング、光リングラフィの実験は時間の都合で実施できなかった。プラズマ重合レジストを用いた電子線真空リソグラフィによる立体加工法の開発を行い、それを利用した円柱型静電力駆動モ-タ-の試作を目的としている。また、直径100μmの円柱への電子ビ-ム描画用加工装置の製作を行った。二年目の本年では、第一にガラス細管に金属膜を一様にコ-ティングできる蒸着装置を作成し、ガラス細管へアルミニウム蒸着膜を一様にコ-ティングできることを確認した。次に、前年度開発されたプラズマ重合装置を用いて、プラズマ重合スチレンよりも高感度レジストを開発するため、プラズマ重合反応の検討を行った。そして、新らたにプラズマ重合αメチルスチレンレジストを開発した。

そして、アルミニウムコ-ティングした直径250μmのガラス細管上にそのレジストをコ-ティングし、非コ-ティング面のアルミニウムを塩酸でエッチイング除去し、パタ-ン化したアルミニウム電極をガラス細管上に形成することができた。プラズマ重合反応を、キャリヤガスとして初めアルゴンとメタンの混合ガスを使用したが、今回はアルゴンと炭酸ガスの混合ガス採用した。さらに、モノマ-として、メタクリル酸メチル(MMA)、スチレン、これらの混合ガスを用いて重合膜を作成し、分子量分布等の測定を行った。さらに、高感度が期待できるαメチルスチレンの重合膜を作成し、レジストとして機能することを確認した。プラズマ重合レジストを用いた電子線真空リソグラフィによる立体加工法の開発を行い、それを利用した円柱型静電気力駆動モ-タ-の試作を目的としている。初年度においては、新しいガスフロ-型プラズマ重合装置を開発し、スチレン重合膜が0.5μmの解像度を有するネガレジストであることが明らかにした。また、円柱上に静電モ-タ-用電極を描画加工するために、真空描画装置内設置型横型角度割り出し装置を製作した。二年度では、ガラス細管に金属膜を一様にコ-ティングできる蒸着装置を作成し、ガラス細管へアルミニウム蒸着膜を一様にコ-ティングできることを確認した。さらに、プラズマ重合スチレンに加えて、新らたにプラズマ重合αメチルスチレンレジストを開発した。本最終年度においては、ガラス細管表面に静電モ-タ-電極の形成を試みた。実験は、ガラス細管への一様なアルミニウム蒸着膜コ-ティング、プラズマ重合装置によるレジスト膜コ-ティング、横型角度割り出し装置を使用した電子線描画装置による加工パタ-ン描画、現像、現像パタ-ンをマスクにしたアルミニウム膜のエッチング加工を実施した。アルミニウム蒸着中にガラス細管を回転させることによって均一なコ-ティングを実現した。プラズマ重合膜コ-ティングはガラス細管を放電領域に設置するだけで、ほぼ均一なコ-ティングを達成した。描画パタ-ンの現像は有機溶剤にて、また、アルミニウムのエッチィングは塩酸によって行った。実験の結果、アルミニウム膜のエッチング加工を行うことができた。しかし、横型角度割り出し装置のガラス細管保持が正確に行えなかったため、設計したパタ-ンを正確に加工することはできなかった。
多標的性miRNAのphenotypeを利用した炎症及び癌に対する治療戦略

癌と炎症に関連するmicroRNAを網羅的に検証するため、手術前後の白血球、炎症局所の白血球および単球由来の細胞株(THP-1)を用いて、サイトカインとmicroRNAの発現を解析した。外科手術後のドレーン廃液中の白血球は、血清中と比してIL-8が大量に分泌され、激しい炎症が局所で惹起されていることが示唆された。microRNAも同様に過剰に発現しており、この中でmiR-21,146aなどは炎症のシグナル伝達分子をターゲットとし、炎症を負に制御するため、やや遅れて発現していた。THP-1において、LPS、TNFα, IL-1β刺激よりmiR-21は濃度依存的に発現が増強した。炎症性サイトカインのIL-6の癌細胞に与える影響について、大腸癌・膵臓癌細胞を用いて検証を行った。IL-6がSTAT3の活性を介して、癌の進展(増殖・浸潤)に関与していた。大腸癌細胞株にIL-6刺激によりlet7aの低下が確認された。一方、miR-146aはIL-6により増強された。他にも、炎症・癌に関連するmicroRNAが同定され、targeting therapyに向け、microRNAの役割・意義(Phenotype)を明らかにしていく必要がある。このことが、microRNAを利用した炎症・癌への治療の開発・応用につながる可能性がある。炎症と癌は密接に関与し、発癌および癌進展に関与することが証明されてきている。我々は炎症と癌のを仲介するmicroRNAを同定し、microRNAの機能明らかにし、治療応用の可能性を追求することを目標とした。まず、炎症に関わるmicrRNAの同定のため、手術の急性期の血清中とドレーン廃液中の白血球を分離し、RNAを精製分離した。最近の報告から、炎症制御に関わるmicroRNAが少なからず報告されてきた。その中でも、miR-21, miR-146a, miR-155について検討した。miR-21では、術前の白血球より、術後の血清とドレーン中の白血球において発現が有意に増強していた。また、miR-146aとmiR-155では、腹部ドレーン中の白血球において有意に増強していた。In-vitroにおいてTHP-1(単球由来白血球細胞株)を用いてTNFalpha, IL-1beta刺激時におけmicroRNA発現について検討した。Let-7aとmiR-21が経時的・濃度依存的に有意に増強していた。急性相反応蛋白であるIL-6は臨床病態(敗血症や癌悪性度)と相関し、容易に血清中で測定できるサイトカインの一つである。そこで、IL-6と癌細胞の影響を検証するため、癌細胞にIL-6にて刺激し、増殖・浸潤能を検証したところ、有意に増殖・浸潤能を亢進させる癌細胞株が複数存在した。これらの細胞を用いて、IL-6刺激時におけるmicroRNAの発現についてqRT-PCRにて検討した。Let-7aは有意に発現が低下し、maiR146aは増加していた。以上により、炎症時における修飾制御をうけるmicroRNAがいくつか存在したが、今後はそのターゲットと機能的意義について検討していく予定である。炎症に関連するmicroRNAを網羅的に検証するため、THP-1細胞株(単球由来)を用いて、LPS刺激と非刺激を比較検証した。癌や炎症関連として報告されているmicroRNAを中心として約80種類のmicroRNAに絞込み、polyA tailed qRT-PCR法にて試みた。LPSにて増強・減弱するmicroRNAを数十種類同定できた。現在、臨床検体(特に敗血症や感染症など)を用いて、同定されたmicroRNAの再現実験を行っている。外科手術後のドレーン廃液中の白血球は、血清中と比してサイトカインが大量に分泌され、激しい炎症が局所で惹起されていることが示唆されたが、microRNAも同様に過剰に発現していることが分かってきた。