hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内アスパラギン酸プロテアーゼカテプシンEの細胞内移行過程と分子型の変化

ラット胸腺を胸腺細胞と基質細胞に分画し、カテプシンEおよびカテプシンDの分布を定量的免疫沈降法によって調べた。カテプシンEは主として胸腺細胞に分布しており、カテプシンDは基質細胞に分布していた。その分子型をSDS-PAGEおよびイムノブロットにより観察したところ、カテプシンEは主として不活性な前駆体型のみが存在しており、試験管内でこの抽出酵素を酸処理することにより、成熟型酵素へと変換した。この結果はヌトロース投与で誘導したラット腹腔マクロファージのパルス-チェイス実験において、4時間程度で成熟型酵素に変換していたことと異なっていた。すなわち、ラット胸腺細胞のカテプシンEは自ら活性を発揮し得るような酸性環境には存在しておらず、特殊な状態に細胞がおかれたときのみ、酸性環境に酵素が運ばれ、活性化されることが予想された。一方カテプシンDは成熟型酵素のみが認められ、従来から他の細胞で示されたように、リソゾーム内で活性化されていると考えられる。ラット胸腺細胞はグルココルチコイド投与によりアポプトーシスを生じ、速やかに基質細胞により消化され、結果として胸腺の萎縮を生じることが知られている。ラットにデキサメタゾンを投与し、in vivoでアポプトーシスを起こしたときカテプシンEの成熟型酵素への変換が認められた。ところが胸腺細胞単独の培養中に、デキサメタゾンを培地に添加してin vitroでアポプトーシスを起こしても、カテプシンEの成熟型酵素への変換は観察されなかった。この結果はアポプトーシスを生じた胸腺細胞のカテプシンEが、基質細胞との相互作用の下で活性化されることを示している。活性化したカテプシンEは胸腺細胞の自己消化を助ける働きをしていると推察される。以上のようにカテプシンEは、ラット胸腺細胞において平素は前駆体型で存在しており、アポプトーシスを基質細胞共存下に起こしたときに活性化されるという、複雑な機構によって活性を制御されていることが明らかとなった。胸腺細胞と基質細胞間で伝達されるカテプシンEの活性化のためのシグナルがどのようなものであるのかを明らかにすることが、カテプシンEの活性化機構を明らかにするための次のステップになると考えている。
先天性高乳酸血症の病因としてのピルビン酸膜輸送障害に関する研究

有機酸代謝異常症に関する全国調査によると光天性高乳酸血症の中では特発性高乳酸血症すなわち原因不明の高乳酸血症が大部分を占めている。したがって特発性高乳酸血症の病因究明は早急に行うべき重要な研究課題である。細胞浮遊液に加えられた(1-【^(14)C】)ピルビン酸は細胞質を経てミトコンドリア内に入り、ミトコンドリアマトリックスに存在するピルビン酸脱水素酵素により酸化的に脱炭酸されて【^(14)CO_2】を発する。したがってピルビン酸のミトコンドリア膜輸送を含めピルビン酸代謝異常の検索のために培養皮膚線維芽細胞の(1-【^(14)C】)ピルビン酸脱炭酸能が測定した。培養皮膚線維芽細胞の(1-【^(14)C】)ピルビン酸脱炭酸能は原因不明の高乳酸血症においても対照に比して低下傾向を示したが両者を明瞭に区別することはできなかった。ついで(1-【^(14)C】)ピルビン酸脱炭酸能におよぼすジクロル酢酸(DCA)の影響について検討した。線維芽細胞を10mMDCAを含む培地で3日間培養するとピルビン酸脱炭酸能は対照細胞では約2倍に増加したが原因不明の高乳酸血症細胞ではわずかしか増加しなかった。その結果、高乳酸血症細胞のピルビン酸脱炭酸能では対照細胞の値と重複しなくなり両者を明瞭に区別することができるようになった。この結果はPDHの活性化機構の障害,ピルビン酸のミトコンドリア膜輸送の異常などが高乳酸血症細胞に存在することを示している。このようにDCAを含む培地で培養した皮膚線維芽細胞の(1-【^(14)C】)ピルビン酸脱炭酸能を測定することはピルビン酸のミトコンドリア膜輸送を含めピルビン酸代謝異常をスクリーニングする方法として有用である。
就業に起因する社会経済格差が被扶養家族の健康に与える影響

雇用者の雇用契約を含む就業形態による健康影響を分析するとともに、雇用者を取り巻く社会経済要因の影響を分析した。公的データおよび関連の調査研究のデータを2次利用し、就業と健康の関連を分析したところ、肥満者割合の高い職業や、非正規雇用による健康格差の小さい職業が明らかになった。なお、収入情報を調整した場合は職業や非正規雇用の影響は小さくなり、社会経済要因の調整により格差が緩和される可能性が示された。これらの結果は、日本産業衛生学会政策法制度委員会及び日本衛生学会少子化対策WGにおいて「女性労働者」や「少子化」のキーワードとともに執筆し、ガイドラインや提案書を作成するなどアウトリーチを行った。全国家庭児童調査および国民健康栄養調査の資料から、就業と健康に関連すると予想される項目を抽出し、概要的な分析を試みた。いずれも、今年度は従前の研究で用いたデータの統計項目について精査し、今後の使用申請の準備作業を中心に行った。全国家庭児童調査からは両親の就労につき一般常雇者を含む場合と含まない場合等に分類し、子の幸福度、及びその下位指標である健康、経済、人間関係の指標を抽出し分析する目途が立った。また、国民健康栄養調査からは職業と摂取エネルギーや運動習慣等の関連を見出すことができた。これに関しては、今後、国民生活基礎調査のデータも合わせ、同居家族の健康状態との関連として検討する予定である。いずれの概要的な分析も、今年度開催される学会等で報告することになっている。また、これとは別に、健康アウトカムに対して人間関係の評価に関する分析や、世帯や地域等のクラスター情報を含むデータに関する取扱いを検討する目的で、当該研究より母集団の小さい対象を用いてマルチレベル分析を行った。こうした予備的研究の結果についても別途報告予定である。今年度は統計情報の目的外利用申請の手続きと、過去に質問紙調査を実施して得たデータを再分析し、雇用者の職種に注目した分析を行い報告した。まず、国民生活基礎調査および国民健康栄養調査の資料から就業と健康に関連すると予想される項目を抽出し、概要的な分析を試みた。従前の研究で用いた個票データの統計項目を使い、両者のマージを実行する統計解析プログラムを試行的に組み、統計情報利用申請の準備作業を中心に行った。今回の研究では、就業者を単独抽出してマージするのではなく、就業者(特に雇用者)の同居家族を含めそれぞれの健康状態と就業状況の関連を検討するため、世帯ごとの識別の元で各個人をマージさせる必要があり、プログラム作業に時間を要した。並行して統計情報利用の申請を行い、半年をかけて事前審査を受け先日審査が通ったところである。もう一方の雇用者の職種に注目した分析については、大卒女性の職業が専門的になるほど非正規雇用による健康不安や不本意就労との関連性が高まることが従前の研究で示されたため、学内外の集会でアウトリーチしたほか、科学雑誌に連載の一部として総説の形で報告した。今年度も引き続き、雑誌の総説で発表するほか、シンポジウム、書籍の一部に報告の予定である。この他、健康アウトカムに対して人間関係の評価に関する分析や、世帯や地域等のクラスター情報を含むデータに関する取扱いを検討する目的で、当該研究より母集団の小さい対象を用いてマルチレベル分析を行い、論文投稿中である。引き続き研究補助者を雇い、研究資料である統計データの整理を効率よく行うことができた。以前入手した統計データを参考に、細かい定義やコードの割り付け、年度による存在不存在を確認し、統計情報利用申請を完了できた。関連した従前の研究のうち、女性就労者に関する結果については、引き続き報告、執筆を行った。また、より適切なデータ分析手段として試みたマルチレベル分析について、分析を実施した研究論文については査読を経て現在出版準備中である。さらに、これらの手法を用い、予備的研究を協同研究者と共に行うことができた。以上の進行を踏まえ、28年度は入手した統計情報をマージし、マルチレベル分析を行い、世帯構成や家族関係を考慮した雇用状態と健康の関係に関する研究に取り組みたい。今年度は目的外利用申請して得た複数種類の統計情報を統計解析ソフトウェアに読み込み、一部については相互にマージする作業を行った。加えて、一部のデータを用いて研究仮説の検討を行った。まず、国民生活基礎調査および国民健康栄養調査の資料から就業と健康に関連すると予想される項目を抽出し、両者のマージを実行する統計解析プログラムを組むために適切なユニークIDを決定することができた。次に、研究仮説のうち雇用者の職種に注目した分析を行い、感情労働や専門職労働に焦点を当てた分析を行った。これらの成果は学会で発表したほか、今年度は学術誌へ投稿する予定である。この他、集団における健康関連情報の伝達・選択の効果に関する研究論文を作成したほか、「女性労働者」や「少子化」をキーワードに学会ベースの総説執筆、ガイドラインや提案書を作成するなどアウトリーチを行った。H28年度末まで引き続き研究補助者を雇い、研究資料である統計データの整理とソフトウェアへの読み込みをほぼ完了できた。関連した従前の研究のうち、共同体の健康情報共有に関する結果および女性就労者の健康については、引き続き報告と執筆を行った。また、共同体情報を込みにしたデータ分析手段として試みたマルチレベル分析は、査読を経て現在出版準備中である。また、共同体情報の一つとして、職種にフォーカスした分析を実施し、学会での報告準備をしている。これらの成果と分析手法に関して、協同研究者と共に進めることができた。以上の進行を踏まえ、29年度はさらに詳細な分析を行い、学会誌へ投稿し報告する予定である。

昨年度までに目的外利用申請して得た国民生活基礎調査のデータを用いて、非正規雇用による健康影響について、職業的な特徴があるかについて引き続き検討した。研究仮説として、専門的な知識や技能を備えた雇用者は不安定な身分の非正規雇用であっても健康面の影響が少ない可能性があると想定し、特に次世代育成期にある若年者を中心とした雇用者に焦点を当て、非正規雇用の職業特性に注目した分析を行った。一般的に、非正規雇用者は正規雇用者に比べて健康状態が劣ることで知られているが、本研究の結果から、専門的・技術的職業に従事する非正規雇用者は、他の職業従事者に比べて、健康格差が小さいことが示された。一方、サービス職業及び生産工程従事者の非正規雇用者は健康状態が悪いことが示された。これらの成果は日本産業衛生学会で発表したほか、現在学術誌へ投稿準備中である。また、非正規雇用者の多い女性を対象として、さらに生物学的な再生産年齢層に焦点を絞り、関連して実施した従前の調査におけるデータを用い、勤務間インターバル制度(労働時間外の生活時間)と月経関連の健康指標との関係を検討した。結果として、インターバル時間が11時間未満と短くなると、月経周期異常の有病率が増加する可能性が示唆された。また、同様の11時間未満のインターバル時間の女性労働者においては健康不安や健康不満足のリスク増加との関連が示された。この結果については国際学術誌BioPsychoSocial Medicineに報告済みである。これらの分析研究と並行して、日本産業衛生学会政策法制度委員会及び日本衛生学会少子化対策WGにおいて「女性労働者」や「少子化」のキーワードとともに非正規雇用の影響に関して執筆し、ガイドラインや提案書を作成するなどアウトリーチを行った。成果については引き続き報告予定である。雇用者の雇用契約を含む就業形態による健康影響を分析するとともに、雇用者を取り巻く社会経済要因の影響を分析した。公的データおよび関連の調査研究のデータを2次利用し、就業と健康の関連を分析したところ、肥満者割合の高い職業や、非正規雇用による健康格差の小さい職業が明らかになった。なお、収入情報を調整した場合は職業や非正規雇用の影響は小さくなり、社会経済要因の調整により格差が緩和される可能性が示された。これらの結果は、日本産業衛生学会政策法制度委員会及び日本衛生学会少子化対策WGにおいて「女性労働者」や「少子化」のキーワードとともに執筆し、ガイドラインや提案書を作成するなどアウトリーチを行った。研究補助者を雇い、研究資料である統計データの整理を効率よく行うことができた。以前入手した統計データを参考に、細かい定義やコードの割り付けを確認し、今後の解析で適切に用いることができるよう申請準備を行っている。また、データ分析に向けて、より適切な手段を用いるため、質的研究手法とマルチレベル分析について書籍及び研究検討会等で予習することができた。さらに、これらの手法を用い、予備的研究を協同研究者と共に行うことができた。以上の準備を踏まえ、27年度の研究に取り組みたい。
上気道粘膜免疫誘導機序の解明

αガラクトシルセラミド(GalCer)はNKT細胞のリガンドでありNKT細胞を介して樹状細胞を成熟活性化させる作用が有る。NKT細胞と樹状細胞を標的にした免疫療法やワクチンは効果的であると考えGalCerの鼻粘膜免疫応答への効果について検討した。マウスにGalCerを経鼻的に投与し鼻粘膜NKT細胞と樹状細胞について、インフルエンザ菌のP6外膜タンパクとGalCerにて経鼻免疫を行ない抗原特異的免疫応答について解析した。その結果、鼻粘膜のNKT細胞と樹状細胞が増加し経鼻ワクチン免疫後、P6特異的免疫応答が誘導された。NKT細胞と樹状細胞をターゲットにした新しいワクチン療法の可能性が示唆された。上気道粘膜免疫応答の誘導機序の解明のために、免疫応答の司令塔である樹状細胞とNKT細胞の細胞間相互作用を中心に研究を進めていった。NKT細胞のリガンドであるα-galactosylceramide (αGalCer)をマウスに対し、週1回、計3回経鼻投与した。これまで、抗原とアジュバントの投与による経鼻ワクチンの研究を行なっているが、昨年度同様にαGalCerの単独投与とした。αGalCer投与後にマウス鼻粘膜を採取し、単核球を分離し解析した。フローサイトメトリーでは樹状細胞及びNKT細胞共に粘膜免疫誘導組織であるNALTにおいて増加を認め、樹状細胞とNKT細胞の細胞間相互作用の場がNALTであることが示唆された。これは組織学的にも明らかとなった。抗体産生細胞についてELISPOT法にて解析した結果、鼻粘膜IgA産生細胞の増加が観察された。T細胞レベルの解析ではTh1及びTh2型免疫応答の誘導が示唆され、さらにTh17細胞の関与が示唆された。αGalCer投与後に肺炎球菌もしくはインフルエンザ菌の生菌を経鼻注入し、24時間後に細菌の排除について観察した。その結果、肺炎球菌、インフルエンザ菌ともにαGalCer単独投与により、鼻咽腔からの排除が促進された。次にαGalCer投与後に、抗IL-17抗体を経鼻投与し鼻粘膜のTh17細胞をノックダウンした状態で細菌のクリアランスを同様の方法で観察すると興味あることに抗IL-17抗体投与後に細菌のクリアランスが低下していた。以上の事から鼻粘膜NKT細胞の活性化により、樹状細胞の成熟分化が促進され、この両者の細胞間相互作用によりB細胞活性化による抗体産生の増強及びTh1, Th2さらにTh17型免疫応答が誘導され、生体防御に寄与していることが示唆された。抗原非特異的な細菌の鼻咽腔からの排除にはTh17細胞が関与していることが示唆された。上気道粘膜免疫応答の誘導機序の解明のために、免疫応答の司令塔である樹状細胞およびNKT細胞の細胞間相互作用を中心に研究を進めていった。NKT細胞のリガンドであるalpha-galactosylceramide (a-GalCer)をマウスに対し、週1回、計3回経鼻投与した。我々の研究グループではこれまで、抗原とアジュバントの投与による経鼻ワクチンの研究を行なっているが、今回はa-GalCerの単独投与とした。a-GalCer投与後にマウス鼻粘膜を採取し、単核球を分離し、解析した。フローサイトメトリーでは樹状細胞およびNKT細胞ともに増加していることが明らかとなり、特に粘膜免疫誘導組織であるNALTにおいて顕著であったことから、樹状細胞とNKT細胞の細胞間相互作用の場がNALTであることが示唆された。T細胞レベルの解析ではTh1およびTh2型免疫応答の誘導が示唆され、さらに興味あることにTh17細胞の関与が示唆された。a-GalCer投与後に肺炎球菌もしくはインフルエンザ菌の生菌を経鼻注入し、24時間後に細菌の排除について観察した。その結果、肺炎球菌、インフルエンザ菌ともa-GalCer単独投与により、鼻咽腔からの排除が促進された。また抗IL-17モノクローナル抗体を用いてTh17細胞を排除すると、細菌の排除が鈍化した。以上のことから、鼻粘膜NKT細胞の活性化により、樹状細胞の成熟分化が促進され、この両者の細胞間相互作用により、B細胞活性化による抗体産生の増強およびTh1, Th2さらにTh17型免疫応答が誘導され、生体防御に寄与していることが示唆された。

我々の研究グループではこれまで、抗原とアジュバントの投与による経鼻ワクチンの研究を行なっているが、今回はαGalCerの単独投与とした。αGalCer投与後にマウス鼻粘膜を採取し、単核球を分離し、解析した。フローサイトメトリーでは樹状細胞およびNKT細胞ともに増加していることが明らかとなり、特に粘膜免疫誘導組織であるNALTにおいて顕著であったことから、樹状細胞とNKT細胞の細胞間相互作用の場がNALTであることが示唆された。抗体産生細胞についてELISPOT法にて解析した結果、鼻粘膜IgA産生細胞の増加が観察された。T細胞レベルの解析ではTh1およびTh2型免疫応答の誘導が示唆され、さらに興味あることにTh17細胞の関与が示唆された。αGalCer投与後に肺炎球菌もしくはインフルエンザ菌の生菌を経鼻注入し、24時間後に細菌の排除について観察した。その結果、肺炎球菌、インフルエンザ菌ともαGalCer単独投与により、鼻咽腔からの排除が促進された。以上のことから、鼻粘膜NKT細胞の活性化により、樹状細胞の成熟分化が促進され、この両者の細胞間相互作用により、B細胞活性化による抗体産生の増強およびTh1, Th2さらにTh17型免疫応答が誘導され、生体防御に寄与していることが示唆された。NKT細胞と樹状細胞の細胞間相互作用の場がNALTであることが組織学的にも証明されたことは上気道粘膜免疫応答の誘導機構の理解に重要である。NKT細胞と樹状細胞の細胞間相互作用によりTh1,Th2のみならずTh17細胞が誘導され、Th17細胞が細菌のクリアランスに大きく関与していることは生体防御の観点から非常に興味深い。NKT細胞と樹状細胞の細胞間相互作用の場がNALTであることが明らかとなったことは上気道粘膜免疫応答の誘導機構の理解に重要である。Th17細胞の誘導に重要な樹状細胞由来のIL-6やTh17細胞の産生する別のサイトカインであるIL-22などのサイトカインをモノクローナル抗体を用いてノックダウンし、これらサイトカインの生体防御における役割を明らかにしていく。GFPマウス由来の樹状細胞の培養系にα-GalCerを加え、これを経鼻的に投与し生体内における樹状細胞とNKT細胞の動態を経時的にバイオイメージングアナライザーにて解析する。NKT細胞は感染症のみならず、癌細胞に対しても非常に効率的に防御的に機能するため、NKT細胞の活性化を利用した経鼻ワクチンへの応用も試みる。Th17細胞に重要なIL-6やTh17細胞の産生するIL-17, IL-22などのサイトカインをモノクローナル抗体を用いてノックダウンし、これらサイトカインの生体防御における役割を明らかにしていく。研究はほぼ計画通りに進んでいるが、時間的な制約があり計画した実験量より若干少なかった。また試薬購入に際し、キャンペーン中の試薬を購入し経費の節約ができたため、年度内の未使用額が発生した。本年度から次年度への繰り越し分は少ないが、全体の研究計画にしたがって次年度に使用する。直接経費の多くは抗体などの試薬の購入に使用する。前年度、研究費の交付が遅れたこともあるが、研究費はほぼ計画通りに使用した。前年度から次年度への繰り越し分は少ないが、全体の研究計画にしたがって次年度に使用する。
角膜上皮タイトジャンクションにおけるオクルディンの表現と上皮バリアー機能

現在、眼疾患に対して特徴のある作用を持った多くの点眼薬が販売され、我々眼科医としては選択できる範囲が増えたという意味で非常に喜ばしい限りである。しかし、その一方、そうした点眼薬そのもの、あるいは防腐剤が角膜上皮のバリア機能を傷害する場合がみられ臨床上も問題となっている。この角膜上皮のバリアは角膜上皮の主としてtight junctionがその中心であり、その意味から角膜上皮のtight junctionは重要である。今回そのtight junctionを構成するタンパクのうちOccludinについて、その角膜上皮での正常あるいは創傷治癒における発現について検討した。正常ではOccludinは最表層上皮の細胞間で細胞を囲むように連続性に認められた。さらにOccludinはさらにその下1層の表層上皮間にも認められた。しかし、その下の翼細胞、基底細胞には認められなかった。創傷治癒過程では伸展する上皮の先端から200μm程度の上皮ではOccludinは認められなかったが、それ以降の最表層上皮ではOccludinが細胞間に認められた。上皮のOccludinはこうした組織免疫化学的に加え、生化学的にもタンパクレベルでも65kdで認められた。角膜上皮のtight junctionによる上皮のバリアー機能は膠様滴状角膜変性症では軽度の障害であるのに対し、上皮浮腫が認められる水疱性角膜症では上皮バリア機能が非常に低下していること、また薬剤毒性角膜症では明らかな角膜上皮障害ないものでも上皮バリアー機能は低下していることが判明した。角膜上皮バリアーが健常な正常や膠様滴状角膜変性症では最表層上皮細胞間ではOccludinは連続性で発現していたのに対し水疱性角膜症では最表層上皮細胞間ではOccludin存在したものの不連続であった。以上より表層上皮細胞間にOccludinが連続性に表現されているものでは上皮バリアー機能はほぼ保たれているが、不連続性である場合、上皮のバリアー機能は著明に低下しており、上皮バリアー機能と上皮最表層間のOccludinの表現には関連があることが判明した。Tight junctionの構成タンパクであるオクルディンは,角膜上皮の基底細胞,翼状細胞ではオクルディンは全く表現されていなかったが,垂直切片で観察すると上皮最表層では細胞間で線状に,その下の細胞層では一部細胞間に点状に表現されていた。このオクルディンの存在をコンフオ-カルマイクロスコピーでみると最表層細胞の細胞間では連続して線状に認められたのに対し,その下層の上皮細胞間では細胞間に点状に認められ,tight junctionの構成タンパクであるオクルディンは上皮の分化に従って上皮細胞間に表現されていくことが判明した。これまでtight junctionの構成タンパクとしてオクルディン以外にもZO-1,ZO-2,7H6などが報告されている。しかし,オクルディンのみがtight junctionの構成の内側に位置するタンパクで,特に,ZO-1は上皮tight junctionに特異的なタンパクと考えられていたが,最近,このZO-1はオクルディンのC末端に結合しているtight junctionの周辺の構成たんぱくで,またこのZO-1はtight junctionばかりでなくadherence junctionにも存在することが判明した。

そこで,オクルディンとZO-1の存在部位を比較してみると上皮最表層では同じ部位に存在していたが,ZO-1はオクルディンは存在しない上皮の基底細胞の先端に認められ,この部位はadherence junctionであることを示している。これらより角膜上皮でもオクルディンとZO-1の存在部位は異なっていることが判明した。角膜上皮でのオクルディンの存在を生化学的に検討した。ウサギ角膜上皮を採取し,得られたタンパクを電気泳動させ,western blotingさせた後,抗オクルディン抗体で反応させると,約62kDの位置でバンドが検出され,生化学的にもオクルディンの角膜上皮での存在が認められた。現在,新生家兎を用いて,tight junctionの形成とオクルディンの表現との関係,さらにこれらの表現と上皮バリアー機能との関係を検討中である。正常では電子顕微鏡的にtight junctionが存在する部位に一致して角膜上皮最表層およびその下1層の上皮細胞間に認められ、その部位とほぼ一致してOccludinさらにZO-1の表現が認められた。正常時Occludin,およびZO-1が表現されtight junctionが存在しているものではカルボキシルフルオレセインを用いたanteriorfluorophotometryでは非常に低値示し上皮のバリアー機能は十分に機能していた。次に,角膜上皮創傷治癒過程における伸展上皮でのtight junctionの形成およびOccludinの表現について検討した。角膜中央部の7mmの上皮欠損作成後12,24,48時間後では上皮欠損は残存しており,その上皮欠損部へ伸展する角膜上皮先端150μmではOccludinは表現されていなかったが,その伸展上皮の後部の角膜上皮ではOccludinは最表層上皮細胞間で点線がつらなるような状態で表現されていた。ZO-1の表現も同様に角膜上皮先端150μmではZO-1は表現されていなかったが,その伸展上皮の後部の角膜上皮ではZO-1は最表層上皮細胞間で点状に表現されていた。上皮欠損作成後72,96時間後では上皮欠損は消失していた。72時間後の時点ではOccludinの表現は最表層上皮間の表現はすべての表層細胞間での表現はみられなかったが,96時間後ではすべての表層細胞間での表現はみられていた。この表現に一致するように上皮のバリアー機能は72時間の時点では高値を示していたが,96時間後には正常の値に近接しており上皮のバリアー機能は十分回復していることが示された。現在さらに電子顕微鏡にて上皮間のtight junctionの形成についてさらに検討を加えているが,現在迄のときころ、上皮のバリアー機能はOccludin表現tight junctionの形成と一致していることが明らかとなった。角膜上皮のtight junctionが上皮のバリアー機能に大きく関与していることから、角膜上皮バリアー機能をanterior fluorometory法にて測定した。方法は0.5%フルオレセイン溶液3μlを結膜嚢に滴下し、10分後20mlの緩衝液で洗浄したあと、anterior fluorophotometryにて測定した。正常者(n=16)ではフルオレセイン値は30.1±2.9ng/
ゲートキーパーとエンドユーザー同士の相互作用の経年変化の解析

小学校におけるgatekeeperとend userの経年変化を調査した。その結果次の点が明らかになった。第一に,教科に依らずいずれの授業においても,前年度に『学び合い』の考え方による授業を受けた児童の方が,前年度に『学び合い』の考え方による授業を受けていない児童よりも,一番分かりやすく教えてくれた人と回答される児童の割合が多い。第二に,教科に依らずいずれの授業においても,前年度に『学び合い』の考え方による授業を受けた児童の方が,前年度に『学び合い』の考え方による授業を受けていない児童よりも,相手の理解の状況に合わせて理解を促すようにして教える姿勢が読み取れる。臨床教科教育学会,gatekeeperとend userとの相互作用を授業において実践する『学び合い』に関する各種研修会等をはじめ,gatekeeperとend userとの相互作用に関する最新の情報の収集を行うとともに,共生教育を目指して異学年の授業形態を取りながら教師と児童,及び児童同士の関わり合いを重視しながら一人一人の個性を最大限に伸長しているオランダのイエナ・プラン校の学校経営及び授業の視察調査をはじめ,児童同士の相互作用を促す最先端の授業実践校(デンマークのフォルケ・スコーレ,フィンランドの公立小学校等)の情報収集を行った。小学校第3学年における教育活動の調査場面を兵庫県公立小学校に選定し,選定した教育活動でのコミュニケーションに見られる会話と行動を授業記録機器によって記録した。また,中学校第1学年における教育活動の調査場面を新潟県公立中学校に選定し,選定した教育活動でのコミュニケーションに見られる会話と行動を授業記録機器によって記録した。教科における児童生徒相互の自由な教育活動を記録する映像記録機器及び音声記録機器を整備した。対象年次と対象教育活動を選定し,当該学習者の学びの実態を調した。選定した教科における授業中に表出する児童同士の教育活動での相互のコミュニケーションに見られる会話と行動をすべて記録した。その調査結果から,授業中における児童同士のgatekeeperとend userの相互作用の実態を分析するとともに,トランスクリプトを作成し,各教育活動場面におけるgatekeeperとend userの発話と行動の実態の一部を分析した。臨床教科教育学会,gatekeeperとend userとの相互作用を授業において実践する『学び合い』に関する各種研修会等をはじめ,gatekeeperとend userとの相互作用に関する最新の情報の収集を行うとともに,共生社会の実現を目指して教師と児童,及び児童同士の関わり合いを重視しながら一人も見捨てない教育を実現させているスウェーデンのブロンマ市立ベッコムベリヤ小学校の学校経営及び授業の視察調査を行って情報収集を行った。国内の小学校における第2学年と第3学年の教育活動の調査結果を基に,コミュニケーションに見られた会話と行動の比較検討を行い,授業中における児童同士のgatekeeperとend userの相互作用の実態を分析するとともに,トランスクリプトを作成し,各教育活動場面におけるgatekeeperとend userの発話と行動の実態を分析した。それら一連の成果は臨床教科教育学会の研究紀要に投稿し,掲載された。臨床教科教育学会,gatekeeperとend userとの相互作用を授業において実践する『学び合い』に関する各種研修会等をはじめ,gatekeeperとend userとの相互作用に関する最新の情報の収集を行うとともに,共生教育を目指して異学年の授業形態を取りながら教師と児童,及び児童同士の関わり合いを重視しながら一人一人の個性を最大限に伸長しているオランダのイエナ・プラン校の学校経営及び授業の視察調査をはじめ,児童同士の相互作用を促す最先端の授業実践校(オーストラリアのパース日本人学校,西宮市立西宮浜小学校,糸魚川市立南能生小学校等)の情報収集を行った。小学校第1学年における教育活動の調査場面をオーストラリアのパース日本人学校に選定し,選定した教育活動でのコミュニケーションに見られる会話と行動を授業記録機器によって記録した。また,小学校第2学年及び小学校第6学年における教育活動の調査場面を選定し(国内の最先端のgatekeeperとend userとの相互作用に取り組んでいる学校等),教科における児童相互の自由な教育活動を記録する映像記録機器及び音声記録機器を整備した。

国内において,小学校中学年における授業の実態を記録し,分析を始めることができた。それらによって,gatekeeperとend userとの相互作用の一端を記録し,分析に処し,前年度との比較検討をすることができた点が評価できる。また,国外において,オランダのイエナ・プラン校をはじめとして,デンマーク,フィンランドの小学校の最新の情報を収集することができた。オランダのイエナ・プラン校をはじめ最新の情報の収集を行うことができた。また,小学校の低学年における情報収集を進めることができたとともに,実際の小学校低学年における授業中の学びの実態を調査し,gatekeeperとend userとの相互作用の一端を記録し,分析に処することができた点が評価できる。(1)臨床教科教育学会等の学会に参加し,小学校中学年の児童を対象とする学習者相互のコミュニケーションの最先端の情報を収集するとともに,国内外の先進的な取組を行っている学校での現地調査を実施することによって,gatekeeperとend userの会話や行動についてさらに分析する。(2)進級した児童を対象として,進級前年度の授業における教育活動に表出した会話と行動の分析を進めるとともに,進級後の児童の授業における教育活動に表出した会話と行動の分析を進める。それらによって,当該教育活動におけるgatekeeperとend userの役割の変化や当該学習者の関心,素朴概念等の変容への影響を考察する。(3)また,当該教育活動におけるトランスクリプトから,gatekeeper及びend userの立場として出現する学習者が,進級前年度に協同的な学び合いを経験して進級した児童同士のコミュニケーションに見られる協同的な学び合いを,進級後にどのように変容させているのかの実態を調査し,両者の共通点,相違点を明らかにするとともに,生活経験の同一性,異質性に依存する協同的な学び合いの共通点,相違点を解明する。(4)研究をまとめ,学会や研修会で発表するとともに,報告書として公表する。(1)臨床教科教育学会等の学会に参加し,小学校第2学年の児童を対象とする学習者相互のコミュニケーションの最先端の情報を収集するとともに,国内外の先進的な取組を行っている学校での現地調査を実施することによって,gatekeeperとend userの会話や行動について分析する。(2)前年度対象者が進級した児童を対象として,自由な探究活動を促す学習活動を位置付けた教育活動を選定する。また,当該教育活動の内容に対する当該学習者の関心や認識の程度,素朴概念等を調査する。(3)当該教育活動における学習者同士のコミュニケーションを申請設備備品等によって記録する。
モチヴィックコホモロジーおよび周期とレギュレーターの数論的研究

本研究課題においては、代数多様体の周期積分とレギュレーターの研究を数論的観点から行った。一連の研究において、超幾何関数は主要な役割を果たしている。研究成果は、大きくわけて3種類に分類される。ひとつは、代数多様体の周期積分に関するグロス・ドリーニュ予想の研究であり、パリ大学のフレサン氏との共同研究である。ふたつ目は、超幾何ファイブレーションのレギュレーターに関するものであり、これは千葉大学の大坪紀之氏との共同研究である。最後に、p進レギュレーターに関する研究成果をあげた。これは広島大学の宮谷和尭氏との共同研究である。いずれの研究成果も論文にしており、将来的に出版する予定である。27年度においては、代数多様体の周期に関するグロス・ドリーニュ予想と、ファイブレーション構造をもつ代数多様体のレギュレーターの2つの研究テーマについて研究し、成果をあげた。前者の代数多様体の周期に関するグロス・ドリーニュ予想の研究は、フレサン氏(チューリッヒ工科大学)との共同研究である。この研究では、斎藤・寺杣の判別束に関する周期公式の応用として、ある条件下で係数つきコホモロジーに対してグロス・ドリーニュの周期予想が成り立つことを証明した。この定理の応用として、例えばファイブレーション構造をもつ代数多様体のコホモロジーの周期などが分かるようになったし、その他、さまざまなコホモロジーに対して適用が可能になった。この研究成果は投稿のために、現在、論文を準備中である。後者のファイブレーション構造をもつ代数多様体のレギュレーターについての研究は、大坪紀之氏(千葉大学)との共同研究である。具体的には、ある条件を満たすファイブレーションのレギュレーターが一般超幾何関数を使って書けるということを示すことができた。大坪氏とは、すでに2本の共著を書いている(投稿中)が、最近、その研究をさらに発展させることができた。最新の研究成果は、5月にパリでの研究集会で発表予定であるほか、投稿のために準備中である。また、この研究から派生した研究として、一般超幾何関数の特殊値が対数関数で書けるための十分条件を発見した。この結果は、大坪氏(千葉大学)および寺杣友秀氏(東大数理)との共同研究である。この結果についても、まだ一般化が可能であると考えており、現在も精力的に研究中であるが、出来たところまでをいったん論文としてまとめた。今年度中に投稿する予定である。代数多様体の周期に関するグロス・ドリーニュ予想と、ファイブレーション構造をもつ代数多様体のレギュレーターの2つの研究テーマについて研究している。前者は、フレサン氏(チューリッヒ工科大学)との共同研究であり、後者は、大坪紀之氏(千葉大学)との共同研究である。フレサン氏(チューリッヒ工科大学)とは、斎藤・寺杣の判別束に関する周期公式を主な道具として研究をしており、これまでにも係数つきコホモロジーのグロス・ドリーニュの周期予想を証明するなど、順調に成果をあげてきている。大坪氏(千葉大学)とは、超幾何関数を使ってレギュレーターの研究を行っているが、ファイブレーション構造をもつ代数多様体などをはじめとして、興味深い計算結果を数多く得ることができた。さらに、フレサン氏(チューリッヒ工科大学)と行っている共同研究の成果を、大坪氏との共同研究で応用することで、いくつかの進展があった。総じて大変順調に成果をあげている。27年度においては、上記いずれの研究も、総じて順調に成果をあげ、また、得られた成果は論文として、すでにプレプリントサーバーに掲載して、公表している。研究の進展は、順調だったといえる。当該年度において、代数多様体のレギュレーターの研究を行い、当初の予定していたよりも多くの実り多い成果をあげることができたので、報告する。研究テーマは、代数多様体のレギュレーターであり、特に超幾何関数をキーワードとした研究である。代数多様体の代数K理論というものがキレンによって確立された。その後、ベイリンソンによってあるコホモロジー群(ドリーニュ・ベイリンソンコホモロジーという)への高次チャーン類写像またはレギュレーター写像と呼ばれるものが導入された。その上で、ベイリンソンは、このレギュレーターとL関数の特殊値、とりわけ非臨界値とよばれるものとの関係を予想した。これは、古典整数論におけるディリクレの解析的類数公式の広範な一般化に相当するもので、非常に難しい問題であり、いまだ一般解決の見通しは立っていない。私は、大坪紀之氏(千葉大学)と共同で、レギュレーターを、超幾何関数を使って研究するということを行った。より詳しく説明すると、ある代数多様体のファイブレーションのクラスを導入し、それを超幾何ファイブレーションと名付けた。これは、文字通り、レギュレーターに超幾何関数が現れるようなものになっている。我々は、まず、1次の代数K群のレギュレーターを詳しく研究し、レギュレーターに超幾何関数が現れることを証明した。次に、2次の代数K群を考え、やはりそのレギュレーターに超幾何関数が現れることを証明した。これによって、L関数の非臨界値に関する上記ベイリンソン予想への新しいアプローチが可能になった。実際、2次の代数K群のレギュレーターについては、そのような例を構成できたし、また、数多くの具体例に対して、コンピューターを使った数値実験を行うことができるようになった。これらの成果は論文として投稿中、または投稿予定である。現在までのところ、研究の進捗状況は非常に良好である。大坪紀之氏(千葉大学)と共同研究を行って以来、いくつかの成果をこれまでに挙げてきたが、当該年度においては、さらに研究を進展させることができた。

より具体的に説明する。大坪紀之氏(千葉大学)と共同で、ある代数多様体のファイブレーションのクラスを導入し、それを超幾何ファイブレーションと名付けた。そのファイブレーションの代数K群、とりわけ1次と2次の代数K群を考え、そのレギュレーターについて詳しく研究した。そして、それらが、超幾何関数で表されることを証明することができた。いずれの場合も、一般超幾何関数とよばれるものが現れる。一般超幾何関数については、関数論の研究者たちによって、多くの研究蓄積がある。それらの研究蓄積を援用することにより、ベイリンソンのレギュレーター(とりわけ2次の代数K群の場合)の研究の新しいアプローチが可能になった。たとえば、ロジャース・ズディリンによる、楕円曲線のL関数の特殊値と一般超幾何関数の特殊値の関係についての定理により、ある楕円曲線のベイリンソン予想を得ることができたし、また、我々の定理によって数値実験ができるようになったため、非常に数多くの具体例について、ベイリンソン予想の数値実験が行うことができた。1次の代数K群についても、著しい成果をあげることができた。こちらの研究では、L関数の特殊値についての成果は得られていないが、一方、一般超幾何関数3F2と対数関数についての新しい公式を得ることができたことは、特筆すべきことである(大坪紀之氏(千葉大学)、寺杣友秀氏(東京大学)との共同研究)。以上、これらの成果は、現在、論文としてまとめているところである。すでにプレプリントサーバーにおいて公開しているものから、準備中のものまで数本の論文としてまとめてある。最終年度においては、超幾何関数とレギュレーターの研究を行い、とりわけp進レギュレーターの研究で著しい成果をあげることができた。数論幾何学において代数幾何学のさまざまな理論のp進類似を追求することが一般的なスタイルになっている。基礎体を複素数からp進体に取り替え、コホモロジーをp進エタールコホモロジー、クリスタリンコホモロジー、サントミックコホモロジーに取り替えて、類似の問題の定式化して、それを研究していくのが、一般的なパターンとして定着している。p進周期およびp進レギュレーターも、そのような枠組みで定式化される(ただし研究者によって流儀が異なることがある)。このような研究は、整数論への応用を念頭に行われたものであったが、近年では、p進化そのものが独立な価値をもって受け入れられるようになった。それは、単なる複素幾何の類似に留まらない、本質的に新しい数学が、p進化の研究から生み出されることが大きな理由と思われる。本研究課題では、p進レギュレーターないしフォンテーヌとメッシングによるサントミックコホモロジーへのレギュレーター写像(サントミックレギュレーター)の研究を行った。これまでこの方面での研究では、コールマンとドシャリによる楕円曲線のK2のp進レギュレーターの研究が最も有名である。一方で、それ以外の研究成果はあまり多くなく、難問題として広く未開拓の状態である。
環境変化が駆動するヤマトシジミ（鱗翅目、シジミチョウ科）の色模様変化と進化

低温刺激により誘導された可塑的な色模様変化が次第に次世代に伝わるように遺伝的に固定されたと考えられるヤマトシジミ(鱗翅目、シジミチョウ科)の北限個体の進化機構を解明するため、平成28年度では前年度に引き続き、ヤマトシジミ本土亜種を用いて以下2つの実験を行った。《1.色模様変化が配偶行動に及ぼす影響に関して》色模様変化雌(低温処理により作出)が疑似色模様変化雄(ペイントにより作成)と非色模様変化雄(正常型)のどちらとより多く交尾するか確認したところ、交尾の成功比率は「疑似色模様変化雄:非色模様変化雄=2:1」となり、適合度検定では有意傾向となった。疑似色模様変化個体の再現度を、紫外線写真と紫外線可視分光光度計を用いて近紫外線領域においても調べたところ、本物の色模様変化雄を充分に再現できていることが確認できた。非色模様変化雌の交尾の成功比率が「疑似色模様変化雄:非色模様変化雄=1:1」となっていた前年度の実験結果を考慮に入れると、変化した色模様自体に何かしらの機能があるのかもしれない。しかし一方で、非色模様変化雌の交尾の成功比率が「色模様変化雄:非色模様変化雄=1:5」という結果も今年度得ており、この結果も考慮すると、実際は模様の変化は配偶者選択を左右するほど重要な要素ではないのかもしれない。以上の結果を勘案すると、色模様変化個体同士、非色模様変化個体同士で頻繁に交配している可能性が示され、環境変化が色模様進化を駆動する可能性が支持された。《2.色模様変化を引き起こす原因遺伝子の特定》蛹の前翅1枚から解析に十分な量のTotal RNAが抽出されているが、予算の関係上、遺伝子発現解析を行うことが困難であった。しかし、別の研究機関と協力して、色模様変化に関わる遺伝子をRNA-seq等で特定する方向で既に話が進んでいるため、抽出済みのRNAを今後の実験に活用していく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、生息北限域の拡大に伴って起こった小型の蝶ヤマトシジミ本土亜種の色模様進化を解明することである。この進化は、蛹の時期の低温刺激によって引き起こされた色模様変化(表現型可塑性)が次世代に伝わるように遺伝的に固定され生じたものと考えられている。そのため、この色模様進化を解明するには、野外においてどのように表現型可塑性が次世代に伝わるのかを解明する必要がある。これを達成するため、昨年度(平成27年度)はヤマトシジミ本土亜種を用いて以下3つの実験を行った。《1.行動実験による不利益性の検証》交配時に色模様変化雄に不利益性があっては集団内に色模様変化が広まらない。そこで、小型水槽の中に色模様変化雄1頭(ペイントにより作成)と非色模様変化雄1頭を入れ、そこに未交尾雌1頭を入れることで、雌に配偶相手を選択させた。その結果、「未交尾雌(非色模様変化個体)が色模様変化雄と非色模様変化雄のどちらを選択するのか」という割合は1:1となり、色模様変化雄に不利益性がないことが証明された。この結果は、色模様変化が個体群内に広まる可能性があることを支持している。《2.進化の再現実験》低温刺激による選択のみでも遺伝性の色模様変化が生じなければ野外で色模様の進化は生じにくい。そこで、低温刺激を施した100頭のヤマトシジミの蛹を水槽内に入れ、羽化後、彼ら自身に交尾相手を選ばせるということを10世代ほど行い、遺伝性の色模様変化が生じるかどうかを調べようとしたが、餌が良くなかったためか3世代目で全滅した。《3.色模様変化を引き起こす原因遺伝子の特定》遺伝子・分子レベルでどのような変化が起きて遺伝性の色模様変化が生じるのかを理解するため、色模様変化の原因遺伝子などを特定する実験を進めており、現在は、遺伝子発現解析用の蛹の翅のデータリストを色模様変化個体ごとに構築している。研究実績の概要で記載した3つの実験の進捗状況は以下の通りである。《1.行動実験による不利益性の検証》この実験は非常に順調である。非色模様変化雌が色模様変化雄(ペイントにより作成)と非色模様変化雄のうちどちらと有意的に交配するかについて検証は終了したが、色模様変化雌(低温処理により作成)に関してはまだ行われていない。そこで、本年度(平成28年度)ではこの点に関して実験を行っていく予定である。《2.進化の再現実験》この実験は以下の理由により途中で終わったため、うまくいかなかったといえる。その理由は明らかでないが、ヤマトシジミ幼虫の餌となるカタバミ(植物)が生えている場所に殺虫剤や除草剤が撒かれていたものと思われ、それにより3世代目にして幼虫が大量死し、最終的に絶滅してしまったと考えられる。しかし、本実験を通して、実験室内において100頭ものヤマトシジミ成虫を自然に飛ばしつつ飼育する方法を確立し、また、100頭の成虫を飼育する大きな飼育ゲージ内での配偶行動に関する行動実験法を生み出した。つまり、継代飼育と行動実験を並行して行う実験系を確立したといえ、当初予定していたよりも良い実験系を確立することはできた。《3.色模様変化を引き起こす原因遺伝子の特定》この実験は少し遅れ気味である。

色模様変化個体と非色模様変化個体の蛹の翅に発現しているRNA量の違いを比較することで、色模様変化の原因遺伝子の特定をする予定だったが、これを行うには目的とする色模様変化個体のみからRNAを抽出する必要があった。しかし、事前実験で可能だと考えられていた方法では、目的とする色模様変化個体のみからRNAを抽出することが出来なかったため本実験は遅れた。そこで昨年度(平成27年度)に、目的とする色模様変化個体のみを特異的に選択する方法を新たに確立した。このため、本年度(平成28年度)は順調にいくものと思われる。低温刺激により誘導された可塑的な色模様変化が次第に次世代に伝わるように遺伝的に固定されたと考えられるヤマトシジミ(鱗翅目、シジミチョウ科)の北限個体の進化機構を解明するため、平成28年度では前年度に引き続き、ヤマトシジミ本土亜種を用いて以下2つの実験を行った。《1.色模様変化が配偶行動に及ぼす影響に関して》色模様変化雌(低温処理により作出)が疑似色模様変化雄(ペイントにより作成)と非色模様変化雄(正常型)のどちらとより多く交尾するか確認したところ、交尾の成功比率は「疑似色模様変化雄:非色模様変化雄=2:1」となり、適合度検定では有意傾向となった。疑似色模様変化個体の再現度を、紫外線写真と紫外線可視分光光度計を用いて近紫外線領域においても調べたところ、本物の色模様変化雄を充分に再現できていることが確認できた。非色模様変化雌の交尾の成功比率が「疑似色模様変化雄:非色模様変化雄=1:1」となっていた前年度の実験結果を考慮に入れると、変化した色模様自体に何かしらの機能があるのかもしれない。しかし一方で、非色模様変化雌の交尾の成功比率が「色模様変化雄:非色模様変化雄=1:5」という結果も今年度得ており、この結果も考慮すると、実際は模様の変化は配偶者選択を左右するほど重要な要素ではないのかもしれない。以上の結果を勘案すると、色模様変化個体同士、非色模様変化個体同士で頻繁に交配している可能性が示され、環境変化が色模様進化を駆動する可能性が支持された。《2.色模様変化を引き起こす原因遺伝子の特定》蛹の前翅1枚から解析に十分な量のTotal RNAが抽出されているが、予算の関係上、遺伝子発現解析を行うことが困難であった。しかし、別の研究機関と協力して、色模様変化に関わる遺伝子をRNA-seq等で特定する方向で既に話が進んでいるため、抽出済みのRNAを今後の実験に活用していく予定である。以上のように、当初予定していた実験3つを試みたが、うまくいったのは「行動実験」のみであった。しかしながら、「進化の再現実験」および「原因遺伝子の特定」の両方において貴重な実験系の確立に成功した。進化の再現実験の方は、少なくとも1年ほど継代飼育する必要があるため今からでは時間が足りない。また、沖縄県内のどの場所のカタバミが安全であるのか現段階で不明であるため、この実験をこれから再開して、目的を達成するのは困難である。以上の理由により、今年度(平成28年度)は進化の再現実験は行わないこととする。これにより、原因遺伝子の特定の方にあてられる時間が増えたため、今年度はこちらの方を重点的に行っていくこととする。少なくとも本年度ではディファレンシャルディスプレイ法などに基づいて、色模様変化にかかわる候補遺伝子の探索を行う予定である。行動実験の方も未解決の課題がいくつか残っている。それは、未交尾の色模様変化雌が色模様変化雄と非色模様変化雄のどちらを配偶相手として有意に選択するのかという問題である。
半溶融複合加工法による金属-セラミック系新構造機能性材料と製造・加工技術の開発

上記課題に対する研究成果の概要を以下に示す。1.アルミニウム合金粉末を基材とし、セラミック粒子を強化材として、高硬度・高摩耗性および二次塑性加工性を持つ粒子分散強化型複合板材の製造プロセスの開発、および得られた製品の特性評価、更に健全な製品を得るために要する加工条件の解明を行った。2.アルミニウム合金板材を母板とし、その表面にアルミニウム合金をマトリックスとしセラミック粒子を強化材とする粒子分散強化複合層を接合し、高硬度・高耐摩耗性を持つ表層機能と母板本来の変形機能・耐衝撃性とを併せ持つ積層型複合板材の製造プロセスの開発ならびに得られた製品の特性評価、および健全な製品を得るために必要な加工条件の解明を行った。3.アルミ合金板・ステンレス板・チタン板・軟鋼板の表面に、各種金属粉を積層し接合させ、母板の表層を改質し、高硬度・高耐磨耗性等の表層機能を持つ複合板材の開発と、良質の製品を得るのに要する加工条件の解明を行った。4.各種めっき鋼板を母材とし、めっき層を相対向させてその間に中間層として、金属粉・黒鉛粉・セラミック粉等の混合粉をはさみ接合し、いわゆるサンドイッチ構造を持つ積層型複合鋼板を製造するプロセスを開発して、新しい構造を持つ制振鋼板の開発を図り、その特性を明らかにするとともに、良好な接合状態・接合強度を得るのに必要な加工条件の解明を行った。5.アルミニウム合金にチタン短繊維を分散し、母板の強度向上を図った繊維分散強化型複合材料の製造プロセスの開発および製品強度の評価、更に健全な接合状態を確保するための加工条件の解明を行った。6.以上の各種複合材料の二次塑性加工性の調査およびそれらの管材・棒材・線材などの試作を行った。昭和61年度においては、まず当初の計画通り、本研究を推進するための主要研究設備の一つである雰囲気制御型半溶融焼結装置の制作を行い、完成した装置を用いて、各種の金属-セラミック系混合粉の半溶融焼結実験を開始した。その結果、適当な加熱条件の下では、これら混合粉の焼結が十分可能であることが明らかになり、現在、得られた焼結体の機械的な諸特性の解明を急いでいる。今後、これらの焼結体を素材とする各種の半溶融加工(鍛造・圧延・押出し)を試み、二次加工技術の開発を目指すと共に、得られる製品の特性・機能について調査を進め、本研究の目標とする高度の構造機能性を得するための最適な加工プロセスの探索を行う予定である。これとは別に、半溶融鍛造・半溶融押出し・半溶融圧延を複合化した各種のプロセスにより、同様な新構造機能性材料の開発を推進し、制振性・耐摩耗性・二次加工性等に秀れた複合鋼板,摺動機械部品,各種ロール等の開発研究を進めている。また、同じく半溶融複合加工プロセスにより、近年開発が進んでいる各種の高合金粉を板材・棒材・管材等に成形・加工する問題についても研究を進め、有効な製造・加工プロセスを明らかにしつつある。なお、これらの成果の一部は、別紙の通り既に学会において報告してある。63年度では、61、62年度の研究を継続し、実験範囲の拡大を図るとともにデータの蓄積・整理を進めることを目的とし研究を行った。具体的には、半溶融複合加工法により1.表面改質型複合鋼板の製造技術の開発2.積層複合鋼板(制振鋼板)の製造技術の開発に取り組み、概略、以下の知見を得た。1では、(1)めっき鋼板のめっき層を半溶融状態に加熱することによりこれをセラミック粒子・繊維との複合化のためのマトリックスとして、あるいはまた他の金属粉との複合化・合金化のための成分金属として、更に他の板材等との接合に際しての接着剤として利用することが可能であること。

(2)特に、鋼板の表層の非金属・非鉄金属を用いて改善する場合には、めっき層を利用することが有効であること。(3)半溶融加圧焼結法・半溶融圧延法を適用し、かつ各種セラミック粉・金属粉を用いてめっき層の改質をはかることにより、従来のめっき技術では得られない表層機能を有する複合鋼板を製造できる可能性があること。また、2では、(1)半溶融加圧焼結・半溶融鍛造・半溶融圧延を複合的に適用し、且つめっき層の半溶融状態下の特性を利用することにより、3層構造を持つ各種の複合鋼板を製造できること、(2)亜鉛めっき鋼板を外板とし、亜鉛粉と黒鉛粉を中間層とする3層積層構造を形成することにより、単独の鋼板に比較して1桁高い損失係数を持つ制振特性の良好な複合鋼板を製造できること、(3)中間材を用いる替りに、相対向するめっき層に条溝を付加する、あるいは中間層として金属網を用いる、などの方法により、めっき層どうしを部分的に接合し、界面に空隙を計画的に発生させることにより、複合鋼板の制振性が高められること、(4)得られた複合鋼板は良好な接合強度および二次加工性を有しており、通常行われる程度の曲げ加工には供し得ること、などを明らかにした。