hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂肪幹細胞の瘢痕声帯に及ぼす影響にかかわる基礎的研究

瘢痕声帯より分離培養した筋線維芽細胞にHGFを添加した場合と、脂肪幹細胞と共培養した場合との抗線維化作用を、細胞外マトリックスの産生量をELISA法により、また筋線維芽細胞の特定のマーカーの発現量を免疫染色法およびFACSを用いてそれぞれ比較解析した。さらに筋線維芽細胞と脂肪幹細胞を共培養し、培養液に抗HGF抗体を添加し、脂肪幹細胞から分泌されると予測されるHGFの作用を中和することで上記の抗線維化作用が抑制されるか検討解析した。結果として,脂肪幹細胞から分泌される分子のうち少なくともHGFは、瘢痕声帯から分離培養した筋線維芽細胞に対して抗線維化作用を有することが示された。1.以前の報告[Kumai et al Laryngoscopc. 2009 119:799-805]で分離培養したフェレットの脂肪幹細胞(上部ウェル)と筋線維芽細胞(下部ウェル)を共培養(24ウェルプレート)したのち、6日目、12日目に、上部ウェルのみを除去し、培養液を交換した後下部ウェルのみ単培養を継続し、24時間後に培養液を採取した。コントロール群として、下部ウェルに筋線維芽細胞を、また上部ウェルには培養液のみを入れ上記と同様にして第7日目、13日目に培養液を採取した。次にELISA法を用いて(1)コラーゲン(2)ビアルロン酸(3)肝細胞増殖因子の動態をコントロール群と比較した。さらに第7日目、13日目に下部ウェルに存在する筋線維芽細胞をその特異的マーカーであるα-smooth muscle actin(α-SMA)に対する抗体を用いて(1)免疫染色(2) FACSを用いて定量的、質的にその発現動態を比較検討した。2.次にHGFが、単独で瘢痕声帯より分離した筋線維芽細胞に対し抗線維化作用を呈するか検討するために、通常の24ウェルプレートを用いて、筋線維芽細胞を24時間培養した後、4種の異なる濃度(0,30,50,100ng/ml)のHGFを培養液に添加しさらに48時間培養後に培養液を採取し、(1)コラーゲン(2)ヒアルロン酸以上はELISA法で定量的に、また(3) α-SMAの発現率をFACSにより定量的に検討し、HGF濃度に依存した動態を示すかどうか検討した。3.最終的に脂肪幹細胞の抗線維化作用の主要因がHGFであるかと検討するために、抗HGF抗体を用いた中和実験を行う。1.で用いた2群に4種の異なる濃度(0,0.5,1.0、5.0ng/ml)の抗HGF抗体を添加し、2.と同様の3項目の動態を見ることで抗HGF抗体濃度に依存的に抗線維化作用が変化するのかを検討した。以上の検討から脂肪幹細胞の瘢痕声帯に対する抗線維化作用の詳細が脂肪幹細胞より分泌されるHGFにより制御されていることを明らかにできる意義がある。まずフェレットの声帯を電気凝固することで得られた瘢痕声帯より分離培養した筋線維芽細胞に肝細胞増殖因子(HGF)を添加した場合と、脂肪幹細胞と共培養した場合との抗線維化作用を、細胞外マトリックスの産生量をELISA法により、また筋線維芽細胞の特定のマーカーα-smooth muscle actin (α-SMA)の発現量を免疫染色法およびFACSを用いてそれぞれ比較解析した。次に筋線維芽細胞と脂肪幹細胞を共培養し、さらに培養液に抗HGF抗体を添加し、脂肪幹細胞から分泌されると予測されるHGFの作用を中和することで上記の抗線維化作用が抑制されるか検討解析した。以上の検討から脂肪幹細胞から分泌される分子のうち少なくともHGFは、瘢痕声帯から分離培養した筋線維芽細胞に対して抗線維化作用を有することが実証できた。本研究は以下の2点において独創的である。1)瘢痕声帯よりの繊維芽細胞および脂肪幹細胞の共培養系を用いたIn vitroでの詳細なメカニズムの研究はまだ報告がないこと。2)脂肪幹細胞より分泌される抗線維化作用を有する分子の動態を解明した報告は今までなく、幹細胞を用いた瘢痕声帯に対する新たな治療法の開発に大きく貢献する独創的な基礎研究となる。これらにより脂肪幹細胞の瘢痕声帯に対する抗線維化作用を担う分子が明らかになり、さらに今後その分泌量を維持増加させるための特定の分子を明らかにすることで、脂肪幹細胞の瘢痕声帯に対する臨床応用に向けた独創的な研究の第一歩となると考えられる。
戦後の読書指導史に関する研究

戦後初期の新教育の中においては、学校図書館法の施行を契機に教科と効果的に連携する読書指導の実践が模索されていた。しかし、その後の経過の中で、徐々に読書指導は国語科教育における読書指導と学校図書館活用教育における読書指導という2つの領域に分離する実態論的状況が生じ、国語科教育学と図書館情報学を基盤としてそれぞれ独自に発展した。読書指導は教科外における「読書活動」として位置付けられることが多い。このような分離的状況の発生過程を詳細に検証し、国語科教育と学校図書館活用教育の読書指導論の意義と方法、実践を通して導き出された知見をそれぞれ明らかにする。
経口投与で有効な低分子摂食調節ペプチドに関する研究

ナタネタンパク質消化物から、アンジオテンシン変換酵素阻害ペプチドとして得られたArg-Ile-Tyr(RIY)がマウスに対する経口投与により、摂食抑制作用を示すことを見出し、その作用はコレシストキニンCCK_1レセプターアンタゴニストであるlorglumideによって阻害されるが、RIY自身はCCK_1レセプターには親和性を示さないことから、コレシストキニンの分泌促進を介して作用すると推定した。ghrelinは成長ホルモン分泌促進ペプチドとして単離された28アミノ酸残基のペプチドであり、胃で合成される。ghrelinはそのN末端から3番目にoctanoyl Ser残基を有しており、octanoyl基は成長ホルモン分泌促進活性に必須であるという点で特徴的である。共同研究者の乾らはghrelinが摂食促進作用を示すこと、一方、octanoyl基のないdesacyl ghrelinは摂食抑制作用を有することを見出した。研究代表者らは、ghrelinのoctanoyl Ser残基をTrp残基に置換した誘導体が活性を示すことに着目し、該当構造を有するN末端ペンタペプチドの誘導体を各種合成した。[Trp^3,Arg^5]-ghrelin(1-5)はghrelinレセプター(GHS-R)に親和性を示した(IC_<50>=10μM)。また、経口投与により成長ホルモンの分泌を促進し、脳室内投与により摂食促進作用を示した。内因性摂食抑制ペプチドニューロテンシンはヒスタミンの放出とH_1レセプターを介して摂食抑制作用を示すことを見出し、また、胆汁酸の分泌促進活性および血清コレステロール低下作用を有することを見出した。内因性摂食抑制ペプチドエンテロスタチンは胆汁酸分泌促進活性、および血清コレステロール低下作用を有することを見出し、さらに、モルヒネの鎮痛作用を抑制することを見出した。補体C5aは摂食促進作用を有するが、その作用はプロスタグランジン(PG)D_2の放出と、PGD_2レセプター(DP-R)を介することを証明した。一方、補体C3aは摂食抑制作用を有するが、その作用はPGE_2の放出と、PGE_2レセプターサブタイプの一つEP_4を介することを証明した。β-lactoglobulinから回腸収縮ペプチドとして単離したβ-lactotensin(HIRL)は摂食抑制ペプチドとして知られているneurotensinのレセプターに対して親和性を示し、弱いながら摂食抑制作用を示した。また、β-lactotensinは腹腔内投与90分後に血清トリグリセライド(TG)低下作用を示したが、neurotensinも同様な作用を有することをはじめて見出した。neurotensinレセプターサブタイプに選択的なアンタゴニストを用いた実験から、摂食抑制作用がNT1レセプターを介しているのに対し、TG低下作用はNT2レセプターを介したものであることがわかった。また、neurotensinレセプターサブタイプに選択的なアンタゴニストを用いた実験から、TG低下作用にはNT2レセプターの下流でdopamine D2レセプターが関与していることもわかった。procolipaseから派生し、高脂肪食の摂取を抑制するペプチドとして知られているenterostatin(VPDPR)が経口投与の際に血清TG低下作用を有することをはじめて見出した。

VPDPRによる摂食抑制作用は2週間の高脂肪食投与後に見られるのに対して、TG低下作用は摂食抑制が見られない3日間程度の短期間の高脂肪食投与後でも見られることから、摂食抑制に付随する二次的な効果によるものではない。また、neurotensinの場合と異なり、VPDPRによるTG低下作用は腹腔内投与90分後では見られず、3日間の経口投与後に認められた。補体成分C3aが脳室内投与の際に摂食抑制を示すことをはじめて見出した。これは類似の補体成分C5aが摂食促進作用を示すことと著しく対照的であり、関与するセカンドメッセンジャーの相違をプロスタグランジン分子種について解析を進めている。ghrelinはgrowth hormonesecretagogueレセプター(GHS-R)に対する内因性リガンドとして単離された28残基からなるペプチドであり、成長ホルモン分泌促進作用および摂食促進作用を有する。本ペプチドではN末端から3番目のSer残基がoctanoyl化されており、これが活性発現に必須であることが知られている。このSer(octanoyl)基をTrp残基に置換したテトラペプチドアミドGSWF-NH-2を合成したところ、GHS-Rに対して弱い親和性を示した(IC_<50>=25μM)。さらに、C末端の-NH_2をArgに置換することによって得られたGSWFRはかなり強い親和性(IC_<50>=8.2μM)を示した。GSWFRは腹腔内投与の際に成長ホルモン分泌促進活性を示した。また、脳室内投与により摂食促進作用を示した。neurotensinの摂食抑制作用がヒスタミンH_1レセプターアンタゴニストであるpyrilamineによって阻害されることを見出し、その摂食抑制作用にはヒスタミンが関与することを証明した。prostaglandin D_2が脳室内投与の際に摂食促進作用を示すことをはじめて見出した。prostaglandin D_2のレセプターであるDP-Rに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドの脳室内投与により摂食量および体重の低下が認められたことから、prostaglandin D_2は内因性物質として摂食調節に関与していることが示唆された。補体C5aを脳室内投与した際に見られる摂食促進作用はprostaglandinD_2アンタゴニストであるBWA868Cによってブロックされたことから、セカンドメッセンジャーとしてprostaglandin D_2が関与していることがわかった。ナタネタンパク質のsubtilisin消化物から、アンジオテンシンI変換酵素(ACE)阻害活性に基づいて我々が単離したArg-Ile-Tyr(RIY)はnapinに由来するペプチドである。ACEに対するRIYのIC_50は28μMであり、高血圧ラット(SHR)に対して、5.8mg/kgの経口投与2-4時間後に有意な血圧降下作用を示した。一般的に、食品タンパク質由来のACE阻害ペプチドは25週齢以降のSHRに対しては血圧降下作用を示さないが、RIYは30週齢のSHRに対しても有効であった。その原因はRIYが、ACE阻害活性に加えて、ラット腸間膜動脈に対する弛緩作用を有するためと考えられる。
ダクタイルイオン結晶における特異な局所化学結合発現の理論的検証

イオン性結晶は一般に脆性を示す。しかし一部のイオン結晶では、室温のような低温であっても塑性変形が容易であることが報告されており、その機構を解明することは、脆性材料の靱性向上の糸口となる可能性がある。そこで本研究では、第一原理計算を用いて、塑性変形が容易に起こることが知られているAgCl等に注目し、第一原理計算とGSF(Generalized Stacking Fault)エネルギー解析を用いて、すべり変形抵抗の定量評価を行った。その結果、AgClでは、複数のすべり面でのすべり変形が可能であることが判明した。その起源は、すべり面を介したAg-Agイオン間の共有結合の形成であることがわかった。本研究では、室温付近の低温で特異な延性を示すダクタイルイオン結晶に着目し、結晶変形時の特異な局所化学結合発現の観点から、その延性の起源解明に挑む。具体的には、ダクタイルイオン結晶であるAgClとSrTiO3を対象とし、第一原理計算を用いて、特定のすべり面・方向に対するパイエルス・ナバロ応力を算出する。さらに、すべり変形時の電子状態密度を詳細に解析し、すべり面近傍の局所化学結合状態の特徴を明らかにし、延性の起源を電子レベルで解明する。本研究により、イオン性を持つ脆性セラミックス材料への延性付与を目指した、電子論からの設計指針を得ることが期待できる。本年度研究では、岩塩型結晶構造のAgClとNaClについて、すべり変形抵抗力を第一原理計算とパイエルス・ナバロ理論を用いて求めた。パイエルス・ナバロ応力計算については、転位コアの直接計算ではない別の手法として、VitekらがGeneralized Stacking Fault(GSF)エネルギーを使った手法を提案している。この手法では、(a)特定のすべり面に沿って上下の結晶を微小に相対的に剛体変位させ、(b)すべり面上下の原子を緩和させて全エネルギー値を求める。その後、さらに微小変位させて(a)→(b)のステップを繰り返し計算することでGSFエネルギーのマップを得る。このGSFエネルギーのマップを用い、特定のすべり方向のエネルギー変化を正弦波で近似して、パイエルス・ナバロ応力を計算することができる。この手法を用い、AgClとNaClにおけるすべり系{110}<1-10>や{001}<1-10>の活動の難易、{001}面でのへき開の難易などを解析したところ、実験結果を合理的に説明する結果が得られた。さらには、すべり変形時の中間状態の電子状態を調べたところ、すべり変形しやすいAgClでは、Ag-Ag間に共有結合的相互作用が働いていることが判明した。本年度は、立方晶ペロブスカイト構造を持つSrTiO3に取り組んだ。前年度のAgClの場合と同様な手法により、Generalized Stacking Fault(GSF)エネルギーを第一原理から計算することを試みた。しかし、AgClのGSFエネルギー計算の際に用いていた真空層を含むスーパーセルで計算したところ、ペロブスカイト構造の大きな乱れが起こることがあった。SrTiO3は高温では立方晶構造をとるが、低温では正方晶となることが知られている。真空層を含むスーパーセルでは、すべりに伴う原子緩和の自由度が大きく、絶対零度での電子構造を求める第一原理計算では、この低温相への構造転移のしやすさが影響していると考えられる。これを回避するためには、真空層を含まないスーパーセルを用いることが重要と考えられる。また、転位コアの計算についても検討を行ったが、計算構造のスーパーセルサイズ依存性について、さらなる系統的な検討が必要であると考えられる。計算材料学NaClとAgClについての解析は終了し、予定通りの進捗状況である。今後は、ダクタイルセラミックスとして知られるSrTiO3に適用し、同物質の変形機構を電子論的に考察する。申請段階では計算機クラスターの購入を検討していたが、既存設備で研究が進み、購入しなかったため。消耗品および旅費に使用予定。
肺エアリーク定量測定モニターの開発と気瘻疾患に対する新しい治療ストラテジーの構築

我々は胸腔ドレナージユニットの気泡体積を光学的に測定し肺のエアリーク量を非侵襲的に定量モニタリングする技術を開発した.医工学実験とヒツジ肺瘻モデルにより誤差6%以内の精度を得た.本年度に特許として認められた.本技術は、(1)単純な構造で、(2)患者に対して非侵襲的に測定でき、(3)経時的追跡が可能で、(4)リユース可能な機器である点が特徴である.肺エアリーク量をモニタリングすることで、(1)医師は主観的判断から脱却し科学的・客観的な病態判断と治療選択が可能となる、(2)疾患別や重症度別による病態の相違が把握できる(3)新しい治療戦略を提起できる意義がある.我々は胸腔ドレナージユニットの気泡体積を光学的に測定し肺のエアリーク量を非侵襲的に定量モニタリングする技術を開発した.医工学実験とヒツジ肺瘻モデルにより誤差6%以内の精度を得た.本年度に特許として認められた.本技術は、(1)単純な構造で、(2)患者に対して非侵襲的に測定でき、(3)経時的追跡が可能で、(4)リユース可能な機器である点が特徴である.肺エアリーク量をモニタリングすることで、(1)医師は主観的判断から脱却し科学的・客観的な病態判断と治療選択が可能となる、(2)疾患別や重症度別による病態の相違が把握できる(3)新しい治療戦略を提起できる意義がある.本研究は胸腔ドレナージユニットの役割・機能を根本から改め,多項目の胸腔生理学的指標をリアルタイムで取得・解析可能なシステムに発展させ,積極的な治療・管理手段として多機能デバイス化し,胸腔内の統合的な監視システムを構築することを目的とする.その1つとして「肺空気漏れ量を定量化するための非侵襲的連続モニタリングシステムの開発」について(1)模擬生体を用いた医工学的基礎実験(定量の正確性,再現性の検証)(2)ヒツジ肺を用いた実験(生体への応用,呼吸運動の不均整性への対応能の検証)(3)術後患者への臨床試験(臨床応用能力と機器小型化)を行った.結果は光学法による比較的単純なシステムによって生体に非侵襲的に肺空気漏れ量を測定できること技術を開発した.具体的には,胸腔内圧の経時的変化,肺空気漏れの単位時間量をリアルタイムに定量データ化し,胸腔内の病態を科学的に把握出来る技術を開発した.ヒツジの実験では生体の呼吸によるモニタリング能力を検証し,実用に耐えうる精度を持ったこと,無線LANを用いたデータの中央集約化とベッドサイドモニタ画面への数値,グラフ表示が可能となり,総合的な呼吸生理学的解析が可能になったことが分かった.これらの技術は特許出願をするに至った.また臨床試験の準備をするべく患者が安全に持ち運べるよう仕様変更およびバッテリー装着の工夫を行った。学内倫理委員会の許可が得られ次第,臨床試験を開始する.本研究は胸腔ドレナージユニットの役割・機能を根本から改め,多項目の胸腔生理学的指標をリアルタイムで取得・解析可能なシステムに発展させ,積極的な治療・管理手段として多機能デバイス化し,胸腔内の統合的な監視システムを構築することを目的とする.その1つとして「肺空気漏れ量を定量化するための非侵襲的連続モニタリングシステムの開発」について(1)模擬生体を用いた医工学的基礎実験(定量の正確性,再現性の検証)(2)ヒツジ肺を用いた実験(生体への応用,呼吸運動の不均整性への対応能の検証)(3)術後患者への臨床試験(臨床応用能力と機器小型化)を行った.結果は光学法による比較的単純なシステムによって生体に非侵襲的に肺空気漏れ量を測定できること技術を開発した.具体的には,胸腔内圧の経時的変化,肺空気漏れの単位時間量をリアルタイムに定量データ化し,胸腔内の病態を科学的に把握出来る技術を開発した.ヒツジの実験では生体の呼吸によるモニタリング能力を検証し,実用に耐えうる精度を持ったこと,無線LANを用いたデータの中央集約化とベッドサイドモニタ画面への数値,グラフ表示が可能となり,総合的な呼吸生理学的解析が可能になったことが分かった.これらの技術は特許出願をするに至った.今年は臨床試験の準備をするべく患者が安全に持ち運べるよう仕様変更およびバッテリー装着の工夫を行ったが,被験者が安全に入院生活を送りながらデータを送信するための小型電源確保の方法に難渋した.点滴棒に取り付けて水や転倒から安全性が担保できるバッテリーが確保できる目途がついた.学内倫理委員会の許可が得られ次第,臨床試験を開始する.本研究は胸腔ドレナージユニットの役割・機能を根本から改め,多項目の胸腔生理学的指標をリアルタイムで取得・解析可能なシステムに発展させ,積極的な治療・管理手段として多機能デバイス化し,胸腔内の統合的な監視システムを構築することを目的とする.その1つとして「肺空気漏れ量を定量化するための非侵襲的連続モニタリングシステムの開発」について(1)模擬生体を用いた医工学的基礎実験(定量の正確性,再現性の検証)(2)ヒツジ肺を用いた実験(生体への応用,呼吸運動の不均整性への対応能の検証)(3)術後患者への臨床試験(臨床応用能力と機器小型化)を行った.

結果は光学法による比較的単純なシステムによって生体に非侵襲的に肺空気漏れ量を測定できること技術を開発した.具体的には,胸腔内圧の経時的変化,肺空気漏れの単位時間量をリアルタイムに定量データ化し,胸腔内の病態を科学的に把握出来る技術を開発した.ヒツジの実験では生体の呼吸によるモニタリング能力を検証し,実用に耐えうる精度を持ったこと,無線LANを用いたデータの中央集約化とベッドサイドモニタ画面への数値,グラフ表示が可能となり,総合的な呼吸生理学的解析が可能になったことが分かった.これらの技術は特許出願をするに至った.また臨床試験の準備をするべく患者が安全に持ち運べるよう仕様変更およびバッテリー装着の工夫を行った。しかし,入院中の安全性を確保しつつ,連続性を保ってデータを蓄積する小型装置の開発に難渋した.そのため,臨床試験にはまだいたっていない.装置の改良と学内倫理委員会の許可が得られ次第,臨床試験を開始する.我々は胸腔ドレナージユニット水封部を通過する気泡の体積を光学的に測定し肺のエアリーク量を非侵襲的に定量モニタリングする技術を開発した.ちょうど心電図のようにセンサーをユニットに取り付けるだけで肺エアリーク量を測定できる.医工学実験で基礎技術が確立しヒツジ肺瘻モデルで呼吸に対する正確性検証を行った結果,呼吸運動による不均整性流量下でも肺エアリーク量を誤差6%以内でモニターできる精度を得た.本技術は本年度に特許として認められた.本研究の学術的な特色・独創的な点は1この分野の学術研究は過去の報告がほとんどない上に,清潔性,経済性,再現性から臨床で普及していない.2肺エアリーク量に基づく治療方針という概念も過去にはなかった.しかしエアリークの有無の観察は実地臨床ではよく行われる行為である.本技術は1比較的単純な構造で2患者に対して非侵襲的に測定でき3経時的追跡が可能で4リユース可能な機器である点が特徴である.肺エアリーク量を病態の生理学的指標として再認識しこれをモニタリングすることによって,現状よりも有用なパラメータとして臨床的意義を見出そうとする点も独創的である.本技術の向上により誤差1%以内で肺エアリーク定量をモニタリングできるようになった.結果の意義として正確な肺エアリーク量がモニターされると,気瘻を来たす疾患の診断に対し1医師は主観的判断から脱却し科学的・客観的な病態判断と治療選択が可能となる2疾患別や重症度別による病態の相違が把握できる3新しい治療戦略や手術適応を提起できる,4胸腔内の総合的な呼吸生理学的解析が可能になる.臨床試験へ移行する前に本機器を点滴棒へ装着する際の安全性の問題(1機器の小型化(特にバッテリー),2軽量化,3防水機能,4無線LAN感度など)が出てきている.これらを工学的に解決し臨床試験に臨みたい.患者に装着する機器であるため,入院中の患者の安全性を確保しつつ,連続性を保ってデータを蓄積する小型装置の開発に難渋している.24年度が最終年度であるため、記入しない。装置の小型化,省電力化,データ転送方法の改善を行う.安全性を確保できる装置が開発された際に,倫理委員会に臨床試験申請を行いたい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
新規皮膚透過性メラノーマ標的化ボロン送達システムを用いた中性子捕捉療法の開発

メラノーマに対するボロン中性子捕捉療法に用いるボロン製剤の調製を行った。リポソームとミセルの各種ボロン製剤はヒアルロン酸と結合しており、治療に十分なホウ素含量を有していた。また、各種ヒアルロン酸製剤は高い安定性を有する一方、極めて低い細胞毒性であることがわかった。また、全てのヒアルロン酸製剤がメラノーマ細胞内に能動的に取り込まれ、中性子照射によって高い抗腫瘍効果を得られることが確認できた。メラノーマ治療に用いられるボロン中性子捕捉療法(BNCT)を発展させるために、複合的皮膚透過システムによりボロン化合物をメラノーマ近傍まで効率的に送達させ、さらにメラノーマに高発現しているCD44を介したボロン化合物の腫瘍細胞への標的化により、従来にない送達性能と治療効果を目指した。つまり、(1)CD44に高い親和性を有するヒアルロン酸結合型ボロン化合物封入担体によるCD44を介した腫瘍標的性、(2)ヒアルロン酸の負電荷を利用したイオントフォレーシス、及び(3)エレクトロポレーションによる皮膚透過性亢進、この3つのストラテジーを併用することで、従来にない画期的なメラノーマBNCTの検討を行った。本年度は、皮膚透過DDSに利用できるボロン担体の調製及び、その特性化を行った。ボロン担体の候補として、皮膚透過性、ホウ素保持性、細胞内取り込みの観点から、ヒアルロン酸を膜表面に結合させたリポソームとヒアルロン酸を高分子シェルに有し、コアの部分にボロン化合物を用いた高分子ミセルについて検討を行った。ボロン化合物としてBSHとBPAの二種を検討したが、BPAについては十分なホウ素量を確保することができず、BSHを用いて調製することとした。いずれの担体もヒアルロン酸をEDCとNHSで活性化エステルとし、リポソームの場合はDSPEと反応後、ミセル移行法で膜表面に包埋させ、高分子ミセルはN-(2-aminoethyl)maleimideを架橋剤としてBSHと化学結合させたものを水和させることで、ミセルを形成させた。ホウ素含有量はリポソームで3,000ppm、ミセルで1,000ppm程度を示し、BNCTに用いることができる含量を確保できた。いずれの担体もメラノーマ細胞内への特異的な取り込みが確認でき、この二種の担体を用いて、京大原子炉においてコロニー形成アッセイによるBNCT効果の検討を行った結果、BSH溶液群、PEGリポソーム群よりも有意に高い抗腫瘍効果を得ることができた。今後、新規ボロン担体をエレクトロポレーションにより皮膚に適用し、そのBNCT効果を検討する予定である。メラノーマ治療に用いられるボロン中性子捕捉療法(BNCT)を発展させるために、メラノーマに高発現しているCD44を介したボロン化合物の腫瘍細胞への標的化により、従来にない送達性能と治療効果を目指した。本年度は、前年度に調製を試みた皮膚透過DDSに利用できるボロン担体の開発をさらに発展させた。つまり前年度に、ヒアルロン酸のカルボキシル基とホウ素を結合させたナノパーティクルの形成に成功しているが、ホウ素担体を結合度が上昇することにより、その結合部位がCD44との結合部位と相関があるため逆にCD44への親和性が低下する欠点が生じた。そこで、ヒアルロン酸のカルボキシル基ではなく受容体結合に影響が軽微なヒドロキシル基に注目し、その結合を行った。BSHのチオール基とヒアルロン酸のヒドロキシル基に対するヘテロ架橋剤であるN-Succinimidyl 6-Maleimidobenzoateによってその結合体を調製した結果、ホウ素含有量は1,600ppm程度を示し、BNCTに用いることができる含量を確保できた。またビアルロン酸の繰り返し単位あたりのBSH結合率は0.3を超え、ヒアルロン酸ホウ素結合体はピレンを用いたCACの測定を行うと0.611mg/mLと集合体を形成しており、平均粒子径は158.4nmであった。このナノパーティクルの安定性を検討すると、pH7.4、4°Cの保存状況では90%以上のホウ素が保持されており、37°Cにおいても、72時間で90%以上の保持効率を示し、安定性が確認された。また、ヒト皮膚繊維芽細胞への毒性試験の結果から、ホウ素濃度として50ppm以下の実験条件では正常細胞への毒性は確認できなかった。このナノパーティクルにローダミンを結合させることで、メラノーマ細胞内への高い取り込みが確認でき、この二種の担体を用いて、京大原子炉においてコロニー形成アッセイによるBNCT効果の検討を行った結果、BSH溶液群、葉酸結合体群よりも有意に高い抗腫瘍効果を得ることができた。
酸素分圧勾配および乱流付き混合培養システムによる血管壁細胞の網羅的遺伝子発現解析

従来我々は血管壁の主要細胞を同時に培養する静的混合培養システムを構築した.さらに最近低酸素下LDL負荷によって平滑筋が役割動脈硬化進展に寄与することを明らかにした.そこで,内皮細胞に力学的刺激,平滑筋には酸素勾配刺激,さらに脂質負荷等複数の環境因子を従来の混合培養系に付加しつつ,血管内と同様の刺激を同時に加えて泡沫細胞形成過程をより詳細に解析することを試みた.6-well chemotaxis chamberにウサギ大動脈から初代培養した平滑筋細胞、コラーゲンマトリックス,および内皮細胞を層状に培養する混合培養に,下室側の培養液の酸素分圧を下げる為培養液の貯留槽に1-3%の低酸素にした培地を循環させた.その結果上室側には12-15%の酸素分圧を,平滑筋側の下室培養液は1-3%の酸素分圧を加えることができた.また,内皮細胞面に加わる力学的刺激をシュミレーションソフトによって計算したところ,chamber中心部分から培養液を吸い上げる部分の周辺に渦流の形成を示唆する結果を得た.72時間下室培養液に3mg/mlの終濃度でLDLを添加し,酸素分圧を2%として前処理してから,単球を添加し7日間培養を行った.終了後検体を固定し,HE染色とCD68染色を行いLDL負荷または低酸素培地を下室に使用した検体では内皮下にCD68陽性マクロファージ細胞の蓄積が認められたが,LDL負荷のみ,または低酸素培地のみを使用した検体ではこのような所見が認められなかった.酸素分圧,力学刺激ともに生体内での状況を反映するために,多くの条件の検討がさらに必要であるが,今回の研究によって単球細胞の内皮下集積,分化を再現することができたので,現在これら泡沫細胞の網羅的遺伝子発現解析を実施している.1.乱流低酸素刺激付き血管壁混合培養系の樹立ウサギ大動脈から回収した平滑筋細胞を6-well chemotaxis chamber上に播種,その後内皮細胞を重層して血管壁構造をもつ混合培養系を構築した.シュミレーションによって,内皮細胞培養面には,乱流刺激が加わることを確認した.さらに,これを新規に開発した乱流低酸素刺激付き血管壁混合培養装置(MK-2000)にセットして,平滑筋層には低酸素刺激を,内皮細胞には乱流刺激を加えて3日間培養した.このとき,内皮細胞側には変性させていないLDLを0.3mg/mlの濃度にて添加した.その後,ヒト末梢血単球を加えて,一週間培養を継続した.この検体を凍結切片にて観察したところ,alpha-naphtyl butylate esterase染色によってマクロファージ細胞が内皮層を通過してマトリックス内部に移動していた.現在脂質蓄積の有無、他の血管壁マーカーとの免疫染色によって細胞の性状の同定を進めており,次年度早々に遺伝子発現解析を予定している.2.平滑筋由来泡沫細胞の遺伝子発現解析低酸素下でLDLを負荷すると,平滑筋細胞に脂質蓄積が生じることを見出しこれがLDL粒子の細胞内移行の増加によることを明らかにして報告した.この細胞のマクロファージ由来泡沫細胞の形成における役割を検討するために,ヒト冠動脈平滑筋にてoligonucleotide microarrayによる遺伝子発現解析を行った.その結果コレステロール合成系酵素,LDL受容体およびdesmosterolからのコレステロール合成酵素の発現が低下して細胞内脂質蓄積を裏付けられた.一方,FGF7の発現増加によって平滑筋自身の増殖を,IL-8とMIFの転写が亢進によって白血球の誘導と集積を進めると考えられた。さらに,Cyr61, tenascinなどの特異的なマトリックス成分をつくりここにLDLが蓄積することによって泡沫細胞形成を進めると考えられた。同時に,平滑筋自身は,CL-100やstanniocalcinなどの刺激誘導遺伝子を増産しながらも,脂肪細胞様の遺伝子発現(adipophilin、lepdn)を行い,実際の病変進展における低酸素下平滑筋の役割が示唆された.従来我々は血管壁の主要細胞を同時に培養する静的混合培養システムを構築した.さらに最近低酸素下LDL負荷によって平滑筋が役割動脈硬化進展に寄与することを明らかにした.そこで,内皮細胞に力学的刺激,平滑筋には酸素勾配刺激,さらに脂質負荷等複数の環境因子を従来の混合培養系に付加しつつ,血管内と同様の刺激を同時に加えて泡沫細胞形成過程をより詳細に解析することを試みた.6-well chemotaxis chamberにウサギ大動脈から初代培養した平滑筋細胞、コラーゲンマトリックス,および内皮細胞を層状に培養する混合培養に,下室側の培養液の酸素分圧を下げる為培養液の貯留槽に1-3%の低酸素にした培地を循環させた.その結果上室側には12-15%の酸素分圧を,平滑筋側の下室培養液は1-3%の酸素分圧を加えることができた.また,内皮細胞面に加わる力学的刺激をシュミレーションソフトによって計算したところ,chamber中心部分から培養液を吸い上げる部分の周辺に渦流の形成を示唆する結果を得た.72時間下室培養液に3mg/mlの終濃度でLDLを添加し,酸素分圧を2%として前処理してから,単球を添加し7日間培養を行った.終了後検体を固定し,HE染色とCD68染色を行いLDL負荷または低酸素培地を下室に使用した検体では内皮下にCD68陽性マクロファージ細胞の蓄積が認められたが,LDL負荷のみ,または低酸素培地のみを使用した検体ではこのような所見が認められなかった.

酸素分圧,力学刺激ともに生体内での状況を反映するために,多くの条件の検討がさらに必要であるが,今回の研究によって単球細胞の内皮下集積,分化を再現することができたので,現在これら泡沫細胞の網羅的遺伝子発現解析を実施している.
北海道・環オホーツク海地域におけるヒグマ集団の遺伝的多様性の起源と成立機構の解明

北海道および環オホーツク海地域に分布するヒグマについてミトコンドリアDNA(mtDNA)の分子系統地理的解析を行った。その結果、北海道集団の三重構造(異なる3集団が道南、道央-道北、道東に分かれて分布)が他地域には見られない特異的な分布パターンであることが明らかとなった。さらに、極東の広い地域において道央-道北型のmtDNAが分布することが判明した。一方、ヒグマ考古標本の古代DNA分析法を開発し、オホーツク文化(紀元512世紀)遺跡の北海道礼文島香深井A遺跡から発掘されたヒグマ頭骨の起源地を推定した。礼文島ヒグマ骨から解読された古代mtDNAは道央-道北型と道南型に分類された。さらに、道南型DNAをもつ礼文島ヒグマはすべて秋に死亡した1歳未満の幼獣であったのに対し、道央-道北型DNAをもつ古代ヒグマは春に死亡した成獣であった。道南型DNAをもつ幼獣はおそらく道南における続縄文または擦文文化人の春グマ猟で捕獲され半年余り飼育された後に礼文島にてクマ送り儀礼に用いられたと考えられる。また、道東サロマ湖周辺の遺跡出土のヒグマ骨からは、現生の道北-道央型DNA、および、このグループに含まれるが新しいDNAタイプも見出された。これらの古代道東ヒグマは、遺跡地点より北部の比較的近隣の地域で捕獲されたものであろうと推定された。また、現在見られないDNAタイプの発見は、当時のヒグマ集団がより豊富な遺伝的多様性を有していたことを示している。一方、道南の奥尻島遺跡から出土したヒグマ骨2例は現在の道南に分布する2つのDNAタイプと一致した。これは、奥尻島の遺跡から発掘された骨群が、少なくとも2個体のヒグマから成り、奥尻島の対岸地域(北海道本島)から持ち込まれたことを示唆している。本年度は、ミトコンドリアDNAに基づく北海道ヒグマの3グループ(三重構造)について、マイクロサテライト分析を行い、3グループ間の遺伝的構成のちがいを検出した。現在、ミトコンドリアDNA(mtDNA)の特徴と比較しながら、マイクロサテライトDNAの遺伝的分化についてデータをまとめているところである。さらに、オホーツク文化(紀元611世紀)遺跡の代表である北海道礼文島の香深井A遺跡から発掘されたヒグマ頭骨(これらの頭骨にはクマ送り儀礼に使われた痕跡がみられる)の産地同定を目的として、発掘骨から古代DNAを抽出し、mtDNAコントロール領域の塩基配列を解読した。用いた20個体のうち12個体の分析に成功した。その遺伝情報を私たちの既報の北海道本島ヒグマ集団の遺伝子タイプと系統地理学的に比較解析し、礼文島古代ヒグマの起源地域を検討した。その結果、礼文島古代ヒグマから解読されたmtDNAは道央-道北型と道南型の2系列に分類された。さらに、道南型DNAをもつ古代ヒグマ骨はすべて秋に死亡した1歳未満の幼獣であった。それに対し、道央-道北型DNAをもつ古代ヒグマの多くは春に死亡した成獣であった。道南型DNAをもつ幼獣はおそらく道南における古代人の春グマ猟で捕獲され半年余り飼育された後にクマ送り儀礼に用いられたと考えられる。その飼育が、オホーツク文化圏外である当時の道南地方の続縄文文化人、または、道北地方のオホーツク文化人によって行われたかは今後の課題である。礼文島ヒグマ遺存体における道南型mtDNAの発見により、オホーツク文化のクマ儀礼が、従来強調されてきた集団内だけでなく、異集団間の絆を強める機能をも果たしたことが示唆された。

ヒグマの遺伝的多様性分析により、系統地理学のみならず、古代人の文化交流史に関する重要な情報も得られることが明らかとなった。本年度は、ミトコンドリアDNAの地理的変異を指標にして、現生のヒグマ集団および古代のヒグマ集団の比較解析を行った。特に、北海道のオホーツク文化期(5-12世紀)の遺跡(道東のサロマ湖周辺,道南の奥尻島)から発掘されたヒグマ骨を対象として、古代DNA分析を進め、北海道の現生ヒグマ集団の遺伝的特徴と比較解析した。その結果、道東の遺跡出土のヒグマ骨からは、現生の道北-道央型DNAタイプ、および、このグループに含まれるが新しいハプロタイプも見出された。オホーツク文化期においても現生ヒグマ集団と同様なDNAの地理的分布が維持されていたという前提に立てば、サロマ湖周辺の遺跡出土のヒグマは、この遺跡より北部の比較的近隣の地域で捕獲されたものであろうと推定される。また、現在見られないハプロタイプの発見は、当時のヒグマ集団がより豊富な遺伝的多様性を有していたことを示唆している。一方、奥尻島の遺跡から出土したヒグマ骨2例においてDNA分析が成功し、そのハプロタイプは現在の道南に分布する2つのタイプと一致することが判明した。この結果は、奥尻島の遺跡から発掘された骨群が、少なくとも2個体のヒグマから成立することを示している。さらに、これらのヒグマは奥尻島の対岸地域(北海道本島)から持ち込まれたことが示唆された。現生のヒグマ集団については、現在、マイクロサテライトDNA分析および雄性遺伝子多型分析を進めているところである。さらに、環オホーツク海の他地域から出土したヒグマ標本についての古代DNA分析も加えて、ヒグマの起源と系統地理に関する検討を進める必要がある。
ホ-ルバ-ニング分光法による蛋白質の動的性質の研究

1.ミオグロビンのヘム鉄を亜鉛または2個の水素イオンで置換した試料の、可視域の吸収帯にレ-ザ-光を照射してホ-ルを生成し、フォノンサイドバンドの形状を測定した。この形状は、ミオグロビンの水溶液でも凍結乾燥したミオグロビンでもほぼ同一であったことから、溶媒ではなく蛋白質の振動を反映していることが確かめられた。2.上と同じ試料に対して、温度を上げたときにホ-ルの消えていく過程を観測し、ホ-ルバ-ニングの始状態と終状態を隔てるバリヤ-の高さの分布を求める熱サイクルの実験を行った。その結果、亜鉛置換のミオグロビンでの実験から得られるバリヤ-の高さの分布は蛋白質自身のエネルギ-構造(Conformational Substates)を反映し、特徴的なピ-クを持たない非常に広がった形状を示すのに対し、水素置換した試料から得られるバリヤ-は、ポルフィリンの中心の水素による互変体を隔てる障壁であり、狭い範囲に分布するピ-ク構造を示すことがわかった。3.計算機シミュレ-ションによるミオグロビンの内部運動の基準振動解析のデ-タを用い、静電相互作用のみを考え、線形の電子格子相互作用によるフォノンサイドバンド形状の計算を行ない、ホ-ルバ-ニングの実験結果と比較した結果、20波数以上の領域では両者はよく一致した。4.補欠分子を持たない一般の蛋白質の柴外吸収帯に対するホ-ルバ-ニングを試みた。その結果、チロシン残基に対してホ-ルバ-ニングが可能であり、フォノンサイドバンドも観測できることがわかった。ただし、ホ-ルがごく浅い段階から飽和効果が現われ、フォノンサイドバンド形状の成確な測定は困難であった。これは、ポルフィリンと比較してチロシンは周囲の蛋白質の振動との結合が強いことと、チロシンの中にはホ-ルバ-ニングに寄与しない成分があるためと考えられる。(1)ミオグロビンのヘムの鉄を亜鉛で置換した試料の、可視域の吸収帯に、レ-ザ-光を照射してホ-ルを生成し、フォノンサイドバンドの形状を測定した。(2)上と同じ試料について、温度を上げてホ-ルが消えて行く過程を観測し、ホ-ルバ-ニングの始状態と終状態を隔てるバリヤ-の高さの分布を求めた結果、分布度がバリヤ-の高さの平方根に反比例するという非常に広い分布をしていることがわかった。来年度は、ヘムの鉄を亜鉛以外の金属や、水素イオンで置換した試料について同様の実験を行ない、バリヤ-の高さの分布の起源を明らかにする計画である。(3)研究対象をヘムなどの補欠分子を持たない一般の蛋白質に拡張するために、ポリビニルアルコ-ル中のトリプトファン、チロシン、フェニルアラニンなどのアミノ酸の紫外吸収帯におけるホ-ルバ-ニングを試みた。その結果、トリプトファンにはほとんどホ-ルはあかないが、チロシンとフェニルアラニンには比較的容易にホ-ルがあき、フォノンサイドバンドも観測できることがわかった。その形状は、ポリビニルアルコ-ル中の有機色素のホ-ルスペクトルとほぼ同一であり、媒質であるポリビニルアルコ-ルの振動モ-ドを反映していることが明らかになった。そこで次に、チロシンやフェニルアラニン残基を多く含む数種の蛋白質についてホ-ルバ-ニングを試みた結果、チロシンの吸収帯において同じようにフォノンサイドバンドを持つホ-ルスペクトルが観測された。

フォノンサイドバンドの形状は蛋白質の種類によって異なることから、この手法は蛋白質の低振動数モ-ドを調べるために有効であることがわかった。来年度は、測定の精密化、定量化を進める予定である。1.ミオグロビンのヘム鉄を亜鉛または2個の水素イオンで置換した試料や、ミオグロビン中のプロトポルフィリンだけを取り出して有機溶媒や高分子に入れた試料に対して、温度を上げたときにホ-ルの消えていく過程を観測する温度サイクルの実験を行なった。その結果、亜鉛置換のミオグロビンでの温度サイクルの実験結果から得られるエネルギ-障壁の高さの分布は、蛋白質自身のエネルギ-構造(Conformational Substates)を反映し、特徴的なピ-クを持たない非常に広がった形状を示すのに対し、水素置換した試料から得られるエネルギ-障壁は、ポルフィリンの中心の水素による互変体を隔てる障壁であり、狭い範囲に分布するピ-ク構造を示すことがわかった。2.計算機シミュレ-ションによるミオグロビンの内部運動の基準振動解析のデ-タを用い、静電相互作用のみを考え、線形の電子格子相互作用によるフォノンサイドバンド形状の計算を行ない、ホ-ルバ-ニングの実験結果と比較した。20波数以上の領域では両者はよく一致したが、低波数領域では計算による電子格子相互作用強度の方が強かった。これは、低波数領域では振動の非調和性が重要になり、電子格子相互作用が弱められるためと考えられる。3.蛋白質中のチロシン残基を用いた紫外ホ-ルバ-ニングでは、前年度より精度を上げて測定したが、ホ-ルがごく浅い段階から飽和効果が現われ、フォノンサイドバンド形状の正確な測定は困難であることがわかった。これは、ポルフィリンと比較してチロシンは周囲の蛋白質の振動との結合が強いことと、チロシンの中にはホ-ルバ-ニングに寄与しない成分があるためと考えられる。蛋白質の違いによる振動モ-ドの違いは、確認するまでには至らなかった。
不均一熱負荷並列ミニチャネルを流れる沸騰流の流量変動・伝熱特性の解明

本研究では,空調機用高性能熱交換器の伝熱管として用いられる扁平多孔管を主たる対象として,流路間の熱負荷が不均一な並列ミニチャンネルにおける冷媒の流量不均一分配・不安定流量振動および沸騰熱伝達の基礎特性を,2並列流路を対象とした加熱実験により明らかにすると伴に,流量変動現象を再現して沸騰熱伝達性能を予測する計算モデルを開発する.計算モデルの開発では,まずは2並列を対象に,計算結果を実験結果と比較することで計算モデルの評価・改良を行う.その後,実機相当の10並列以上について,幅広い熱負荷・流量条件における特性を明らかにし,高性能熱交換器の設計に有用な知見を得る.本研究では,空調機用高性能熱交換器の伝熱管として用いられる扁平多孔管を主たる対象として,流路間の熱負荷が不均一な並列ミニチャンネルにおける冷媒の流量不均一分配・不安定流量振動および沸騰熱伝達の基礎特性を,2並列流路を対象とした加熱実験により明らかにすると伴に,流量変動現象を再現して沸騰熱伝達性能を予測する計算モデルを開発する.計算モデルの開発では,まずは2並列を対象に,計算結果を実験結果と比較することで計算モデルの評価・改良を行う.その後,実機相当の10並列以上について,幅広い熱負荷・流量条件における特性を明らかにし,高性能熱交換器の設計に有用な知見を得る.
エジプト先王朝時代における硬質土器の焼成技術に関する考古学的研究

本研究は、エジプト先王朝時代(前4000年紀)の硬質土器の焼成技術について、発掘調査と土器資料の黒斑分析により、考察を試みることを目標とする。発掘調査では、当時の熱利用の技術レベルを理解することを目標に掲げ、ヒエラコンポリス遺跡で実施した。結果、火を用いた大規模な食品加工の場が発見され、この時期、パイロテクノロジーの大きな向上がみられた。黒斑分析については、大英博物館にて黒斑分析に耐えうる完形土器33点の実測・観察を行った。接触黒班は確認されるも顕著な黒斑は皆無であり、焼成温度推定の分析や民族例を加味すると、硬質土器は原始的ながらも燃焼室と焼成室が分離する構造的な窯で焼成されたとの結論を得た。本研究は、いまだ解明されていないエジプト先王朝時代の硬質土器の焼成技術について、現地における発掘調査と、器表面に残る焼成時の痕跡からその方法を復元する黒斑分析により、考察を試みることを目的とする。焼成技術の研究では窯の構造的理解が一つの鍵となるが、管見の限りでは、硬質土器には煤がべったりと付着する顕著な黒斑はなく、このことは燃料と土器が直接触れない「昇焔式窯」で焼かれていたことを示唆する。しかし、先王朝時代の昇焔式窯はまだ発見されていない。発掘調査では、この昇焔式窯を発見することが究極の目的となるが、それは難しく、まずは当時の土器焼成および熱利用の技術レベルを理解することを実質的な目標に掲げた。対象とする遺跡は、これまで継続して調査しているヒエラコンポリスHK11C地区である。ここはエジプト最古の土器焼成(軟質土器用)およびビール醸造の遺構がみつかった地区である。本年度は、一昨年にそのすぐ東側で発見された日乾煉瓦壁体遺構の全容を明らかにすることを目的に進めた。結果、遺構は9×7m規模の矩形を呈し、その内部は炉址が数多く点在していた。特筆されるのが大量の魚骨の出土である。炉址が多い点を考慮すると、ここは魚を燻製する施設であったと考えられる。近年の調査により、土器焼成、ビール醸造、魚燻製など、ここが熱利用に特化した集約的な生産地区であったことが明らかとなった。これら遺構の年代はナカダIIB-C頃(紀元前4千年紀中葉)に比定されるが、この時期にパイロテクノロジーが大きく前進したようである。この頃、高温焼成を要する硬質土器が出現・増加するが、それは熱利用技術の全体的な向上に呼応したものとも考えられる。一方の黒斑分析は、イギリス・大英博物館での資料調査を計画していたが、先王朝時代の展示室のリノベーションにより実施できなかった。2014年の夏に改めて資料調査を行う予定でいる。本研究は、いまだ解明されていないエジプト先王朝時代の硬質土器の焼成技術について、発掘調査と黒斑分析により考察を試みることを目的とする。管見の限りでは硬質土器には煤がべったり付着する顕著な黒斑はなく、このことは燃料と土器が直接触れない「昇焔式窯」で焼成されていたことを示唆する。発掘調査では、この昇焔式窯の発見が究極の目的となるが、現実的にはそれは難しく、まずは当時の熱利用の技術レベルを理解することを実質的な目的に掲げた。対象遺跡は、申請者がこれまで継続して調査しているヒエラコンポリス遺跡11C地区である。ここでは土器焼成施設(軟質土器用)およびビール醸造址が見つかっているが、本年度は、地区の東側で近年あらたに発見された日乾レンガ構造物(9×7m)を対象とした。構造物内部の調査はほぼ終了し、床面に数多くの炉址が存在することが判明した。さらに注目すべきは大量に出土した動物骨である。これについて動物依存体の専門家に分析依頼し、家畜種のウシと淡水魚のナイルパーチが圧倒的に多いことが判明した。炉址の存在を考慮すると、こうした動物を燻製にする大規模な食品加工場あったと考えられる。近年の調査により、土器焼成、ビール醸造、燻製など、ここが熱利用に特化した集約的な生産地区であったことが明らかとなった。これら遺構の年代は紀元前4千年紀中葉であり、この時期にパイロテクノロジーの大きな前進があったようだ。同じ頃、高温焼成を要する硬質土器が出現するが、それは熱利用技術の全体的な向上に呼応したものと考えられる。黒斑分析については、イギリスの大英博物館にて資料調査を実施した。黒斑分析に耐えうる完形土器は60点ほど収蔵されているが、今回は23点の実測・観察を行った。顕著な黒斑は皆無であるものの、白色の接触黒斑が確認された。現在整理・分析中だが、接触黒斑から焼成時の据え方や窯の規模が推察できるものと思われる。本研究は、エジプト先王朝時代(紀元前4000年紀)の硬質土器の焼成技術について、現地における発掘調査と、器表面に残る焼成時の痕跡からその方法を復元する黒斑分析により、考察を試みることを目標とする。発掘調査では、当時の土器焼成および熱利用の技術レベルを理解することを目標に掲げ、これまで継続的に調査しているヒエラコンポリス遺跡HK11C地区で実施した。ここではエジプト最古の土器焼成(軟質土器用)とビール醸造の遺構が発見されている。

最終年度となる今期調査では、そのすぐ東側で発見された日乾レンガ構造物を完掘させることを目標に進めた。遺構は9×7m規模の矩形を呈し、内部の床面には炉址が数多く存在することが明らかとなった。さらに注目すべきは、大量に出土した動物骨(主に家畜種のウシと淡水魚ナイルパーチ)である。つまりここは、火を用いた食品加工施設と考えられる。近年の調査により、土器焼成、ビール醸造、食品加工など、ここが熱利用に特化した集約的な生産地区であったことが明らかとなった。これらは紀元前4000年紀中葉に比定されるが、高温焼成を要する硬質土器も同時期に出現することから、それはパイロテクノロジー全体の大きな向上に呼応したものと考えられる。黒斑分析については、大英博物館で2回目の資料調査を実施した。黒斑分析に耐えうる完形の土器10点の実測・観察を行った。昨年度の23点と合わせて、今回で大英博所蔵の完形の硬質土器はほぼ全て観察できた。顕著な黒斑は皆無であったが、3点にて接触黒斑が確認された。こられに加えて本年度は、野焼きと窯焼きの中間的技術を用いて今も土器焼成を行うインドネシア・スラウェシ島にて民族誌調査を行った。本研究は、エジプト先王朝時代(前4000年紀)の硬質土器の焼成技術について、発掘調査と土器資料の黒斑分析により、考察を試みることを目標とする。発掘調査では、当時の熱利用の技術レベルを理解することを目標に掲げ、ヒエラコンポリス遺跡で実施した。結果、火を用いた大規模な食品加工の場が発見され、この時期、パイロテクノロジーの大きな向上がみられた。黒斑分析については、大英博物館にて黒斑分析に耐えうる完形土器33点の実測・観察を行った。接触黒班は確認されるも顕著な黒斑は皆無であり、焼成温度推定の分析や民族例を加味すると、硬質土器は原始的ながらも燃焼室と焼成室が分離する構造的な窯で焼成されたとの結論を得た。本研究の二つの柱となる、現地における発掘調査と博物館資料の黒斑分析は、どちらも順調に進めることができた。人文学来年度は再度、大英博物館での調査を実施し、残りの完形土器(30点ほど)の黒斑観察を行い資料の増加をはかる。本研究の1つの柱となる黒斑分析に研究の遅れがある。大英博物館所蔵の硬質土器の資料調査を予定していたが、展示室のリノベーションにより延期を余儀なくされた。大英博物館所蔵の硬質土器の黒斑分析は2014年の夏に実施する予定であり、博物館からは既に許可を得ている。