hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブタ脱細胞化技術と幹細胞の融合により三次元胆管・血管構造を有す新規移植肝臓の開発

脱細胞化臓器骨格は、再生細胞の足場として有用であるだけでなく臓器特有の三次元構造から外科的に移植可能なマクロ構造へ連続する血管網、細胞外マトリックス構造を有している。我々はiPS細胞技術の臨床応用に向けて、ブタの肝臓を用いて脱細胞化骨格の移植手技の定型化に努めてきた。移植後の長期的機能維持を目指し、還流血液の凝固の問題をクリアするため、内皮細胞や抗凝固粒子による門脈系の被覆、門脈カテーテルを用いた抗血栓薬の持続投与によって大幅な改善を得た。今後は、膵臓・小腸を含めた本技術の幅広い応用の可能性を含め、脱細胞化臓器骨格を基盤としiPS細胞を用いた再生医療を実現すべく更に本研究を推進していきたい。本研究は生体組織の脱細胞化技術を用いて作製した半透明なブタ由来の全肝三次元スキャフォールドに肝細胞、間葉系幹細胞、胆管細胞、血管内皮細胞を生着させることで、肝臓機能に必須な細胆管から小葉間胆管構造を経た連続的な胆汁排泄経路と、微細血液循環系から吻合可能な門脈/肝動脈/肝(中心)静脈系への連続的血管構造を有するこれまでにない機能的な肝臓グラフトを開発し、これを肝再生・増殖に重要な役割を担う門脈血流へ吻合/移植することによって、臓器として十分に機能する新しい移植肝臓を提供することを目的としている。本助成金を得ることで平成23年度の研究活動によって、ブタ肝臓を用いた脱細胞化システムを確立が可能となり、この内部構造を脈管構築・マトリックス構造・詳細に評価できた。その後、本構造内で肝細胞、血管内皮細胞を生着させ、その機能解析を7日間に渡る循環培養によって行った。この結果、大動物の肝臓を用いて移植に十分耐えうる血管構造を持ち、増殖因子などの生物学的活性を有する一定の肝機能を示す移植グラフトが、作成可能であることが示唆された。この結果はただちにCell Transplantation誌に報告し、2012年5月に受理された。またこの作成した脱/再細胞化肝臓グラフトが生体に外科的吻合によって実際に移植可能かどうかの実験を行い、技術的に問題なく移植可能であることが示された。この結果が得られたことで、今後機能的グラフトを作成して、長期的に大動物生体内に生着させた後、詳細に検討できる道筋が確立された。本年度は、ブタ脱細胞化肝臓骨格を右葉の部分肝とし、圧モニターを用いて血管内皮細胞、肝細胞を均一に充填して移植を行ってきた。また移植後の内部凝固の問題をクリアすべく、東工大との共同研究にて開発した抗凝固粒子の機能評価を脱細胞化門脈壁を用いて、ex vivoで評価した。同時に、ブタにおいては、長期間安定した肝機能障害モデルが存在しないため、門脈-下大静脈シャント手術によって、高アンモニア血症モデルを作成し、術後の血中アンモニア濃度モニタリングを行った。以上の結果を踏まえ、更なる研究の推進のため、「再生医療実現拠点ネットワークプログラム」への申請を行い、当科の教授北川雄光の名の下、補助金を受けることができた。今後安定した移植手技と、移植による肝機能補助効果を明らかにし、臨床応用の実現化を目指したい。本研究によってブタ肝細胞、血管内皮細胞を用いた再細胞化が可能であること、および技術的に移植可能であることが明らかとなり、この結果は科研費若手Aによる補助の明記と共に、2013年Cell Transplantation誌に発表された。また米国移植学会、米国肝臓病学会等の海外学会を始め、国内では招待講演を始め多数の学会等で発表の機会を得た。本研究成果を元に、実際にブタへの移植実験を開始し、10以上の移植実験を経て、技術的に外科的吻合による移植が可能であることが示された。本再生肝臓グラフトの臨床応用が技術的に可能であることを示し、今後の幹細胞技術の応用へのプラットフォームとして十分に適用可能であることを世界に先駆けて発表することができた。

現在は移植後の内部凝固と出血の問題を解決すべく、抗凝固療法を併用しながら移植手技の質を高め、臨床応用への基盤技術としての確立を目指している。平成23年度終了時に論文を作成できた点、通常時間を要すると考えられる大動物の実験系が確立できた点で、現在のところ計画通りに大変満足のいく結果が得られていると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度終了時に論文が発表された、数々の海外学会での発表の機会を得、また招待講演を行うまでに発展した。大動物の移植手技がほぼ確立できた点で、現在のところ計画通りに大変満足のいく結果が得られていると考えている。平成24年度以降の計画肝組織構築に特に重要な胆管再生にまず集中的に取り組みたい。理工学部谷下一夫教授のグループが行っている胆管上皮細胞の分離培養法を応用しブタ肝臓から胆管上皮細胞を取得し、これを胆管から循環培養方式にて生着させ胆管再構築を評価する。その後複数の細胞を用いた共培養系で、細胞機能がいかに相互に修飾し合うかを比較評価し、最終的にすべての細胞が生着した肝臓グラフトを作製し、これを生体に移植後、長期的視野で解析を行いたいと考えている。平成25年度以降の計画移植に際して現在その長期生着の障壁となっている、内部凝固の問題を現在抗凝固粒子と抗凝固療法の併用、および血管内皮細胞の充填でいかに解決できるか、詳細なプロトコールの確立を目標に実験を進め、iPS細胞技術のアプリケーションとしての地位を確かなものにできる技術基盤に発展させたい。
省エネルギー・ライフスタイルの確立に向けたＰＶグリーンシステムの設計と実証実験

「PVグリーンシステム」という第2世代の技術システムを確立させるため、「傾斜角と設置面の違いからみたPVグリーンシステムの特性」「PVグリーンシステムの季節特性」「PVグリーンシステムを成立させる緑化」を個別の目的として研究に着手した。その結果、PVグリーンシステムは、太陽光パネル裏面・地表面付近の気温を低下させ、電力量の増加に有効であること、12月から2月までの冬期を除いた期間において太陽光パネル周辺の高温化抑制に有効であること、太陽光パネル下では太陽光線スペクトルの赤や黄が不足すること、を明らかにした。屋上緑化上に太陽光パネルを設置し、周辺環境および電力量、芝生サッチの鮮度を測定、分析した。測定項目間の関係性に着目し、電力量と植物生育の維持を可能にする環境条件を検討した。緑化試験区には、湿質多孔質人工軽量土壌を敷き、ノシバの改良品種エルトロを植栽して、芝生管理の定量値20mmに設定した。発電と緑化の両立条件を検討するため、傾斜角33.1度の太陽光パネルを緑化試験区とコンクリート区、傾斜角5度の太陽光パネルを緑化試験区に設置した。測定項目は、電力量、芝草の生育状況(鮮度)のほか、太陽光パネル裏面および地表面付近の温度・湿度、傾斜面日射強度、光量子束密度とした。屋上緑化の有無による太陽光パネル裏面と地表面付近の気温を比較したところ、緑化33.1度区では、太陽光パネル裏面が0.1°C低くなった。傾斜面日射強度は、有意水準0.01のとき、緑化33.1度区の方が緑化5度区よりも強くなることが確認された。日累積光量子密度は、傾斜角5度下、傾斜角33.1度下、太陽光パネル無の順に大きくなり、太陽光パネル無を100とすると、傾斜角33.1度は75.44、傾斜角5度では85.87減少した。電力量は、緑化33.1度区では最大12.41Wh、平均6.14Wh、コンクリート33.1度区では最大18.98Wh、平均10.95Whとなった。鮮度は、季節変動の影響に最も影響を受けていたが、太陽光パネルの設置、傾斜角の違いも鮮度に影響を与えていることを明らかにした(有意水準0.01)。標本数が少なく、統計的な分析に耐えうるデータが取得できていないが、太陽光パネル下のサッチは葉長の伸長が確認でき、太陽光線のスペクトルの黄・赤が不足していることが予想された。以上から、芝生緑化は太陽光パネル裏面の気温上昇を抑制すること、太陽光パネル下の芝草の葉長は伸長することが示された。神奈川県川崎市多摩区にある明治大学生田キャンパスにて、PVグリーンシステムを設置し、7月から実測を開始した。屋上緑化による暑熱環境の緩和効果に着目し、当初予定していた実験区とは異なり、パネルの傾斜角を33.1度と5度として、人工芝面を除いた緑化面とコンクリート面にパネルを設置した。パネルの角度は、基準となる府中において、年間を通して効率的に発電できる傾斜角(33.1度)と、風圧と耐荷重の関係から既築建築物上でも設置可能な傾斜角(5度)とした。計測期間中、基準国設置した日射計で計測した日射量から、パネル全面もしくは一部が雲に覆われることなく発電できたと考えられたのは、8月21日、9月13日、10月1日、16日、19日の5日間であり、この5日間を対象に今年度は解析した。パネル下に設置した温湿度データロガの値から、緑化面に設置した33.1度区(以下、基準区)と5度区(以下、緑化低位区)において、潅水後の蒸発散効果によって、計測地点の気温が低下したことが確認された。コンクリート面に設置した33.1度区(以下、コンクリ区)と比較すると、最大11.2度の差が生じた。発電量は、発電電圧(mV)と電流(A)に分け、その関係性を分析した。欠測値が多かった緑化定位区のデータは外した。基準区とコンクリ区のデータを用いて、縦軸に電流(A)、横軸に発電電圧(mV)を配した散布図を作成し、回帰式を算出した。その結果、回帰係数は極端に小さいものの、コンクリ区に比べて基準区のほうが効果的に発電していることが示された。IV特性は高額な機器が必要となるため、計測できた基準区、緑化低位区、コンクリ区のデータを用いて、発電電圧(mV)と電流(A)の散布図を作成し、回帰式を求め、温度による差を求めている。緑化面に黒色太陽光パネルを設置したPVグリーンシステムとコンクリート面に設置した黒色太陽光パネルのパネル周辺の高温化抑制と電力量の関係を考察した。2012年9月から11月の秋期では、冬期でも緑化を維持するためにWOSを実施したため、芝草の蒸発散によるパネル周辺の高温化抑制は低くなることが予想された。

そこで、気温を説明変数、発電電圧から算出した電力量を目的変数として重回帰分析を行った。式の有意性は低かったが、パネル裏面付近の気温が下がるほど電力量が増加し、地表面付近の気温と周辺の気温差が小さくなるほど電力量が増加することが示された。2012年12月から2013年2月の冬期では、夏期に比べ、パネル周辺が高温化しないことが予想されたが、パネル周辺の高温化抑制には影響がないことが確認された。2013年3月から5月の春期では、秋期のWOSと同様、芝草を深刈りするため、パネル周辺の高温化抑制が抑制されると予想されたが、その影響(芝草の深刈りの影響)は受けていなかった。そして、秋期同様、気温を説明変数、発電電圧から算出した電力量を目的変数として重回帰分析を行った。式の有意性は低くなったが、地表面付近の気温と周辺の気温の差が小さくなるほど電力量が増加することが示された。2013年6月から8月の夏期では、PVグリーンシステムの効果が最も発揮され、パネル裏面付近の気温が最も冷やされていた。PVグリーンシステムに使用した芝生緑化(改良日本芝“エルトロ"とアニュアルライグラス“フェアウェイ2"のWOS)はパネル周辺の高温化抑制に有効であることが確認できた。秋期同様、気温を説明変数、発電電圧から算出した電力量を目的変数として重回帰分析を行ったところ、パネル付近の気温が下がるほど電力量が増加すること、地表面付近の気温と周辺の気温の差が小さくなるほど、電力量が増加することが示された。1.成果の一部は、2013年、2014年のエコプロダクツ展において紹介した。2.日本造園建設業協会の広報誌「日造協ニュース(484号)」において「ランドスケープ分野から再生可能エネルギーを考える」として紹介した。3.H26年度の日本造園学会全国大会で「ベストペーパー賞」を受賞した。そして、これらの成果が平成27年度科研費基盤C(代表)の採択につながった。ランドスケープ科学長期的な電力量の計測は順調である。周辺環境(温度・湿度)、傾斜面日射強度、光量子束密度の測定、分析も順調である。しかし、屋上緑化可能面積のデータベース作成は、解析に使用するGISソフトの準備が遅れたため、若干遅れている。台風や大風等の気象により、数回パネルが倒されたことにより、計測ができず、欠測値となったことを除けば、順調にデータが計測できている。また、冬期も芝生面を維持するため、WOS(ウィンターオーバーシーディング)を行い、計測を継続することができた。回収したデータの解析に遅れがあるものの、計画通り順調に進展している。今後の研究の展開として、都市域では屋上緑化と太陽光発電の両立、郊外では耕作放棄地や空地と太陽光発電(メガソーラー施設)の両立に有効な示唆を与えることが期待できる。そこで、屋上緑化可能面積の算出し、屋上緑化と太陽光発電の両立を検討するとともに、太陽光パネル下の植物生育および環境条件(温度・湿度、光量)を明らかにすることで、耕作放棄地や空地と太陽光発電(メガソーラー施設)の両立、農業分野のソーラーシェアリングの成立条件の提示に向けた研究に取り組む。PVグリーンシステム下で生育する植物の生育環境の計測を行い、発電と緑化が両立できる環境条件を明らかにする。そのためには、植物の生育状況の把握(写真による植被状況の把握、SPAD値や鮮度メータを利用した健全度の計測)を並行して行う予定である。発電量に関して、昨年は7月から計測を開始したため、年間を通して、PVグリーンシステムの発電量にどのような変化が生じるのかを明らかにする。
知識集約型企業の人的資源管理の特性と知識労働者への影響

本研究の目的は知識労働者の人的資源管理について、その多様性を明らかにしたうえで、そこで働く知識労働者の組織への貢献意欲(定着意志、相互学習)や、キャリア発達(成長感、キャリア志向)の比較を行うことである。IT関連企業、経営コンサルタンティング・ファームを中心に23社の事例分析、520名の知識労働者に対するサーベイリサーチを行った結果、(1)強い成果・能力主義型、(2)プロセス重視の成果主義型、(3)市場志向型、(4)非競争型の4類型の人的資源管理が明らかになった。そのうち、(1)が組織への貢献意欲、キャリア発達ともに最も高いレベルにあることがわかっている。本研究の目的は、近年重要性が高まっている知識集約型企業(Knowledge-Intensive Firms)における人的資源管理の特性と、それが知識労働者(Knowledge Workers)の活動やキャリア発達に与える影響を明らかにすることである。本年度の活動として、重要文献をレビューしたうえで、ソフトウェア開発企業、コンサルティング・ファーム、シンクタンクの人事部門に対するインタビュー調査を行った。その結果、知識集約型企業の人的資源管理は1.個人の自律性を重視するか組織活動を重視するか、2.競争的な評価・報酬・昇進制度をどの程度取り入れるか、という二つの基準を中心に、いくつかのタイプに分かれることがわかった。そしてそのような多様性の背景には、1.事業内容や仕事の複雑・不確実性、2.使用する知識の企業特殊性、3.特定顧客との結びつきの強さ、4.組織規模他があることも明らかになってきた。また人的資源管理が異なれば、そこで働く知識労働者の行動やキャリアが異なることが予想されるわけであるが、本研究では特に、知識労働者の定着、相互作用、キャリア志向について分析を行った。その結果、困難な仕事や競争的な人的資源管理など、従業員にとって厳しい環境の企業において、従業員の定着、相互作用、望ましいキャリア志向の形成が促進されていることも明らかになっている。従来は、組織志向で年功的な人的資源管理が人の定着や相互作用を促すと考えられていたが、それとは異なる傾向がみられたことになる。そのため、今後はそれに対するより詳しい検証が必要であると思われる。これらの結果をまとめ、学会報告を行った。知識労働者の人的資源管理を分析するためのアンケート調査を行った。ソフトウェア開発企業やコンサルティング企業、金融・保険会社等、18社から520名の知識労働者の協力が得られている。分析の課題は大きく分けて二つである。第一の課題は多様な知識労働に応じたHRMを識別することであり、そのために、彼(彼女)らのHRMの類型化を行い、類型別に知識労働者の仕事や組織の特性を比較した。第二の課題は知識労働者の成長を促し、組織への貢献を促すHRMを明らかにすることであり、HRMの類型によって、知識労働者の成長感や効力感、ならびに組織への定着意志や、相互学習の強さを比較した。第一の課題については4つの類型が見出された。1.非常に強く成果主義や市場志向のHRMを志向しつつ、同時に人材育成にも力を入れる「強い成果・能力主義型」、2.成果主義や市場志向と、組織志向のバランスを取ろうとする「プロセス重視の成果主義型」、3.個人の成果や外部労働市場を重視する「市場志向型」、4.市場志向も組織志向もあまり強くない「非競争型」である。成果主義や市場志向が顕著な企業では企業ブランドが高く、仕事が高度であること、組織志向のHRMの企業では仕事に企業内特殊知識が重要であること等が明らかになっている。第二の課題については、成長感、効力感、組織への定着、相互学習のすべてにおいて「強い成果・能力主義型」が最も強いことがわかった。それに次ぐのが「プロセス重視の成果主義型」であるが、「市場志向型」との比較で顕著な差はみられない。よって知識労働者の成長や組織への貢献(定着と相互学習)を促すHRMは、成果主義や市場志向を基盤に、人材育成を組み合わせたものだと推察された。本研究では、知識労働者に適した人的資源管理を明らかにすることを主たる研究課題としている。本年度の活動として、重要文献をレビューしたうえで、ソフトウェア開発企業、コンサルティング・ファーム、シンクタンクの人事部門を中心とした予備的なインタビュー調査を行った。その結果、知識集約型企業の人的資源管理は1.個人の自律性重視か組織活動重視か、2.競争的な報酬制度をどの程度取り入れるか、3.制度の精緻化をどの程度行うか、4.権限をラインが持つか人事部が持つかなどの点において多様性があることはわかった。

そしてそれらを規定するであろう要因として、1.仕事の複雑・不確実性、2.使用する知識の企業特殊性、3.顧客の多様性、4.プロジェクトの期間の長さ他があることも判明した。さらに知識集約型企業の人的資源管理では、従業員の定着、相互作用の促進、人材の多様化、望ましいキャリア志向の形成などが重視されることも明らかになった。これらの結果をまとめ、論文を執筆した。先行研究や関連研究の検討が順調に進んだ。またインタビュー調査についても、全部で24社の協力が得られ、有益な情報を得ることができた。その結果として、日本労務学会を中心に、企業事例の比較分析と、今後の研究の方向性をまとめた報告を全部で5回行うことができた。文献の収集が円滑に進んでおり、先行研究や関連研究の検討も順調である。またインタビュー調査についても、予定を上回る14社の協力が得られ、有益な情報を得ることができた。その結果として、先行研究の動向といくつかの企業事例をまとめ、かつ今後の研究の課題と、フレームワークの概略を提示した論文をまとめることができた。今年度は知識労働者に対するアンケート調査を中心に研究を進める。500名を目標にデータを収集し、人的資源管理の内容と、従業員の離職意思、相互作用、キャリア志向などとの関連性の分析を行う。二年目については、一年目の予備的調査の結果を元に、より厳密な調査計画を作成し、コンサルティング・ファーム、シンクタンクの人事担当者と事業部門マネジャーに対するインタビュー調査を行う。国内各地域においてコンサルティング会社、ソフトウェア開発企業の人事担当者、マネジャーに聞き取り調査を行う。東京10社(ソフトウェア開発5社、コンサルティング5社)、大阪近郊8社(ソフトウェア開発4社、コンサルティング4社)、その他2社(ソフトウェア開発2社)を予定している。それらを詳細に分析し、結果をまとめたうえで、次年度のアンケート調査の分析枠組み、調査項目、基本仮説などを設定する。三年目については、特に人的資源管理の諸特性がソフトウェア技術者やコンサルタントの行動やキャリア志向などに与える影響を分析するためのアンケート調査を中心に進める。500600サンプル程度の収集を目標にソフトウェア開発企業やコンサルティング企業に調査用紙を郵送し、回収した結果に対して統計分析を行う。該当なし当初の予定通りに進める。物品費については、書籍として150千円、消耗品が20千円の計170千円である。旅費として東京への出張を3回程度、中国地方への出張を1回程度を予定しており、230千円が必要になると思われる。最後に謝金として、インタビュー調査の謝礼として60千円(20人分)、アルバイトに対して40千円の計100千円が必要になると思われる。
視覚におけるチャンネル間処理の解明

本研究課題の目的は,ある特徴次元における特徴値あるいは入力経路が同じ刺激間の処理をチャンネル内処理,それらが異なる刺激間の処理をチャンネル間処理と定義し,主に視覚におけるチャンネル間処理について解明することである.今年度は,これまで検討してきた空間周波数次元について実験手続きを改善したうえで再検討するとともに,方位次元について予備的検討を行った.前年度までに異なる周波数刺激に挟まれた時間間隙は同じ周波数刺激に挟まれた時間間隙よりも検出しにくいという空間周波数チャンネル間処理による視覚時間分解能の低下を示唆する結果を得ていたが,先行周波数と後続周波数の各組み合わせをブロック化して別個に閾値推定していたため,周波数選択的順応に伴う視覚的持続の減少による説明可能性を否定できなかった.そこで順応の影響を最小限にするために,先行-後続周波数の全組み合わせについてインターリーブして同時並行的に閾値推定する手続きを用いた実験を実施した.その結果,前年度までと同様の結果が得られ,その知見の頑健性を確認することができた.この成果をInternational Convention of Psychological Science (ICPS) 2019で発表した.方位については,先行マーカーと後続マーカーの方位差を操作した予備実験を実施したところ,方位差が大きくなるほど時間間隙が検出しにくくなるという単純な予測とは一致しない傾向が見られた.この傾向については再実験によりその頑健性を確認する予定である.この他に,入力眼について両眼視野闘争に対する触覚刺激の影響について再検討した結果を日本心理学会第82回大会で発表した.さらに視覚以外で,周波数間無音検出,およびそれとの関わりが示唆される音声カテゴリー知覚について検討した成果が,いずれも査読付き国際誌に掲載された.追加採択であったことに起因する遅れを取り戻すには至らなかったが,空間周波数については改善した測定手法を用いて前年度までと同様の結果を得ることができ,その頑健性を確認することができた点は大きい.方位については,単純な予測とは異なる興味深い傾向も得られており,総合的に見てやや遅れていると判断した.方位に関して得られた興味深い傾向について,再実験して結果の頑健性を確認する.さらに,呈示眼について検討する.本研究課題の目的は,ある特徴次元における特徴値あるいは入力経路が同じ刺激間の処理をチャンネル内処理,それらが異なる刺激間の処理をチャンネル間処理と定義し,主に視覚におけるチャンネル間処理について解明することである.平成28年度は,空間周波数と入力眼を対象としたチャンネル間処理について検討した.空間周波数に関しては,異なる周波数帯域の刺激に挟まれた時間間隙と同じ周波数帯域の刺激に挟まれた時間間隙の検出感度を比較した.ホワイトノイズ刺激にそれぞれローパスフィルタとハイパスフィルタをかけて作成した低周波数刺激と高周波数刺激を時間マーカーとして時間間隙検出実験を行った.2区間強制選択課題と1-up 2-down適応法を組み合わせて個人毎の70.7%閾値を測定したところ,時間間隙前後で空間周波数が異なる周波数間条件では,空間周波数が同じ周波数内条件と比べて,時間間隙の検出感度が低下することが明らかとなった.この結果は,空間周波数次元におけるチャンネル間処理によって視覚の時間分解能が低下することを示唆する.入力眼に関しては,両眼視野闘争に対する触覚刺激の影響について検討した.人工芝とマットの実物およびその写真をそれぞれ触覚刺激と視覚刺激として用い,いずれかの触覚刺激を実際に触りながら,両眼視野闘争を生じるように異眼間呈示された視覚刺激について優位な見えを報告する実験を行った.その結果,触覚刺激と一致する視覚刺激が優位となる時間が長くなることが示された.この結果については,視触覚間でのテクスチャ情報の相互作用により視覚アウェアネスが影響を受けたものと解釈できると考えている.この他にも視覚以外で,周波数間無音検出,およびそれとの関わりが示唆される音声カテゴリー知覚についても検討した.追加採択であったため,実験機器の調達等に時間を要し,申請時の当初計画通りに進めることができなかった.ただし,既存の実験環境を用いて一定の成果を得ることができたことから,総合的に見てやや遅れていると判断した.本研究課題の目的は,ある特徴次元における特徴値あるいは入力経路が同じ刺激間の処理をチャンネル内処理,それらが異なる刺激間の処理をチャンネル間処理と定義し,主に視覚におけるチャンネル間処理について解明することである.前年度に引き続き,空間周波数と入力眼に注目して検討を行った.先行と後続の時間マーカーをいずれも低周波数あるいは高周波数の正弦波格子縞刺激とし,適応法により時間間隙検出閾値を測定したところ,異なる周波数刺激に挟まれた時間間隙は同じ周波数刺激に挟まれた時間間隙よりも検出しにくいことが示された.この成果をEuropean Association forVision and Eye Research (EVER)20th AnnualMeetingで発表した.この結果は空間周波数次元でのチャンネル間処理による視覚時間分解能の低下を示唆するが,先行マーカーと後続マーカーの各組み合わせをブロック化して別々に測定したため,周波数選択的順応にともなう視覚的持続の減少による説明も可能である.そこで,順応の影響を最小限にするために,先行-後続マーカーの全組み合わせを毎試行ランダムに呈示して各組み合わせの閾値を同時に測定する実験を少数の参加者を対象に予備的に実施し,同様の傾向を確認している.入力眼に関しては,統制条件を加えて前年度実施した両眼視野闘争に対する触覚刺激の影響について再検討した.その結果,一方の視覚刺激が優位となる時間は,何も触らない統制条件と比べて,一致する触覚刺激を触る条件では長く,不一致触覚刺激を触る条件では短くなることが示された.この成果を日本心理学会第81回大会およびPsychonomic Society 58th Annual Meetingで発表した.

この他に視覚以外で,周波数間無音検出との関わりも示唆される音声カテゴリー知覚についても検討した.追加採択であったことに起因する遅れを取り戻すには至らなかった.しかし,空間周波数に関する研究ではより適切な閾値測定方法について一定の目処をつけることができ,入力眼に関する研究についても統制条件を加えた再検討により結果の頑健性を確認することができたことから,総合的に見てやや遅れていると判断した.本研究課題の目的は,ある特徴次元における特徴値あるいは入力経路が同じ刺激間の処理をチャンネル内処理,それらが異なる刺激間の処理をチャンネル間処理と定義し,主に視覚におけるチャンネル間処理について解明することである.今年度は,これまで検討してきた空間周波数次元について実験手続きを改善したうえで再検討するとともに,方位次元について予備的検討を行った.前年度までに異なる周波数刺激に挟まれた時間間隙は同じ周波数刺激に挟まれた時間間隙よりも検出しにくいという空間周波数チャンネル間処理による視覚時間分解能の低下を示唆する結果を得ていたが,先行周波数と後続周波数の各組み合わせをブロック化して別個に閾値推定していたため,周波数選択的順応に伴う視覚的持続の減少による説明可能性を否定できなかった.そこで順応の影響を最小限にするために,先行-後続周波数の全組み合わせについてインターリーブして同時並行的に閾値推定する手続きを用いた実験を実施した.その結果,前年度までと同様の結果が得られ,その知見の頑健性を確認することができた.この成果をInternational Convention of Psychological Science (ICPS) 2019で発表した.方位については,先行マーカーと後続マーカーの方位差を操作した予備実験を実施したところ,方位差が大きくなるほど時間間隙が検出しにくくなるという単純な予測とは一致しない傾向が見られた.この傾向については再実験によりその頑健性を確認する予定である.この他に,入力眼について両眼視野闘争に対する触覚刺激の影響について再検討した結果を日本心理学会第82回大会で発表した.さらに視覚以外で,周波数間無音検出,およびそれとの関わりが示唆される音声カテゴリー知覚について検討した成果が,いずれも査読付き国際誌に掲載された.追加採択であったことに起因する遅れを取り戻すには至らなかったが,空間周波数については改善した測定手法を用いて前年度までと同様の結果を得ることができ,その頑健性を確認することができた点は大きい.方位については,単純な予測とは異なる興味深い傾向も得られており,総合的に見てやや遅れていると判断した.空間周波数に関する研究では,当初計画にあった適切な閾値測定方法の模索に充てる時間が取れず,既存の実験環境を用いることとなった.そこで今後は当初計画通りに適切な閾値測定方法についてまず検討する.入力眼に関する研究では,反応の取得方法や刺激の呈示方法に改善の余地があることが分かった.
廃プラスチックの石油化学原料化ケミカルリサイクルのための多機能分解触媒の開発

ポリ塩化ビニルやナイロンを含むポリオレフィンを芳香族炭化水素へ選択的に分解する触媒の開発を行い、Ga持H-ZSM-5ゼオライトが微量の異種プラスチックに耐性を示す多機能分解触媒であることを明らかにした。とくに塩ビとナイロンが共存する系で高活性を示した。また、Ga/H-ZSM-5はポリプロピレンとポリスチレンの混合物の分解においてコーク析出を抑制する優れた触媒であった。ポリ塩化ビニル(PVC)やナイロンなどの異種プラスチックを含むポリオレフィン廃棄物を芳香族系石油化学原料へ分解するケミカルリサイクル技術を確立するため、少量の異種プラスチックに耐性を示す多機能分解触媒の開発を行った。まず、ポリオレフィンの分解に有効なGaシリケート触媒の活性に対する異種プラスチックの影響を検討したところ、ナイロンはPVCと同様に触媒活性を低下させることがわかった。ナイロンから発生する有機窒素化合物の縮合による炭素様物質の析出が活性低下の一因と考えられ、失活した触媒を空気酸化すると活性は回復した。次に、種々の金属成分の添加によるGa触媒の多機能化を検討したところ、Alの添加が効果的なことがわかった。Al添加によって触媒の耐塩素性と耐窒素性は向上し、PVCとナイロンによる影響が1/21/3に抑制された。その結果、PVCあるいはナイロンを0.51.0%含むポリオレフィンの分解においても、芳香族炭化水素収率50%以上を達成することができた。GaとAlをシリケート骨格に含む水熱合成触媒は耐塩素性・耐窒素性ともに高かったのに対して、ゼオライトにGaを担持した触媒系では、耐塩素性に優れていても耐窒素性は低いものが見られ、触媒調製の最適化を図ることの重要性が示唆された。高純度の廃ポリオレフィンを得るために異種プラスチックの高度除去を行うことは、選別前処理工程の負荷が大きくコスト高になりがちである。耐塩素性・耐窒素性を有する多機能分解触媒の開発によって、選別前処理工程の負荷を軽減したリサイクルプロセスの構築が可能になると考えられる。廃プラスチックの主成分であるポリエチレンをベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族石油化学原料へ分解するケミカルリサイクル技術を確立するため、微量のポリ塩化ビニル(PVC)やナイロンに耐性を示す多機能分解触媒の開発を行った。前年度の研究から有望と見なされたZn担持H-ZSM-5は0.5%程度のPVCやナイロンの存在下でも優れた触媒活性を示すことがわかった。Zn担持量は12wt%が最適であった。Zn/H-ZSM-5の耐塩素性はポリエチレンの反応だけでなく、C_5C_8炭化水素の分解でも確認され、従来のGa/H-ZSM-5と同等かそれよりも高い耐塩素性を示す触媒であることがわかった。次に、ZnおよびGa担持H-ZSM-5触媒を用いるポリエチレンの分解において、PVCとナイロンの影響を比較したところ、ナイロンの方がPVCよりも影響は大きいことが明らかになった。しかし、ナイロンとPVCは共存するとそれぞれが単独で存在するよりも影響は小さくなる場合があった。この現象については今後詳細な検討を要するが、ナイロンとPVCから発生する成分同士が反応して触媒への影響が低減することが示唆された。なお、ナイロン6とナイロン66で検討したところ同様の結果が得られ、ナイロン種による差異は認められなかった。これらの結果から、Zn、Ga、Alを組み合わせたメタロシリケート触媒がポリオレフィンの分解に有効であり、調製法の検討により更なる高性能化を図る予定である。廃プラスチックの主成分であるポリオレフィンをベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系石油化学原料へ分解するケミカルリサイクル技術を確立するため、微量のポリ塩化ビニル(PVC)やナイロン66(PA)などの異種プラスチック存在下でも機能する触媒の開発研究を行った。前年度までの研究でGaAlシリケート系触媒が有望なことが明らかになっているので、GaおよびAlの添加方法、添加量、存在形態を制御した最適触媒調製法について検討した。その結果、触媒の活性は調製法に大きく依存し、硝酸ガリウム水溶液から含浸法でGaを2wt%担持したH-ZSM-5(Si/Al=15)が耐塩素性・耐窒素性を有する高活性多機能分解触媒であることを明らかにした。この触媒による低密度ポリエチレンの分解では、1%以下のPVC及びPA共存下で55%以上の芳香族収率が得られた。さらに、H-ZSM-5と酸化ガリウムの物理混合でも高活性触媒の調製が可能であった。モデル反応で触媒の酸性質を評価した結果、Ga/H-ZSM-5の酸点は塩化水素の影響を受けにくいことが明らかになり、このことが耐塩素性発現の理由であった。次にポリスチレン(PS)の影響を検討した。PVCやPAとは異なり、PS濃度が数%程度ならばGaAlシリケート系触媒への影響は小さいことがわかった。この結果は、PSをポリオレフィンの反応に積極的に取り込んで分解することが可能なことを示唆している。異種プラスチックに耐性を示す多機能分解触媒の開発によって、選別工程の負荷が軽減され、ポリオレフィンを主成分とする多様な組成の廃プラスチックのリサイクルが可能になってきた。
ナチュラルキラーＴ細胞による動脈硬化における慢性炎症遷延化の分子基盤の解明

動脈硬化の基盤となる脂質代謝異常で惹起される慢性炎症でNKT細胞が果たす役割を検討した。ApoE欠損マウスより単核球を分離培養し、NKT細胞を特異的に刺激するα-GalCerを添加し、培養上清を用いてサイトカイン産生能を確認した。ApoE欠損マウスでは正常対照マウスにくらべα-GalCerに対する反応性が有意に低下しNKT細胞はアナジーに陥っていた。続いて、慢性炎症を模しTh1あるいはTh2サイトカイン存在下で培養した単核球にα-GalCerを添加したが、ApoE欠損マウス、正常対照マウスとも同様の炎症プロファイルを呈し、NKT細胞アナジーが慢性炎症に与える明らかな影響は確認できなかった。動脈硬化症の発症・進展においては、動脈壁における慢性・持続性炎症の遷延が重要な役割を果たしている。これらの病巣ではマクロファージやリンパ球などの炎症細胞が浸潤して炎症反応の持続が確認されているが、何故炎症が遷延するのか、炎症が慢性化する分子基盤についてはまったく分かっていない。ナチュラルキラーT(NKT)細胞は免疫応答を調節するTリンパ球亜群であり、動脈壁や内臓脂肪組織に局在し、動脈硬化症やメタボリックシンドロームの発症・進展で重要な役割を果たす。本研究の目的は、動脈硬化病巣における慢性炎症の基盤となる免疫制御機構をNKT細胞に着目して検討し、動脈硬化症の発症・進展に関わる炎症遷延化の病態を包括的に理解することである。Th2優位BALB/cマウスを用いた解析では、NKT細胞は、DCなどの抗原提示細胞と協調して働き、炎症部位がIL-4優位Th2型免疫応答の場合はNKT細胞が抗原提示細胞によって刺激されるとIFN-γを分泌してTh1型免疫応答へと誘導する一方、IFN-γ優位Th1型免疫応答の場合はIL-4を分泌してTh2型免疫応答へ誘導する、NKT細胞を中心としたnegative regulationが存在することが報告されている。最近、ApoE欠損マウスにおける抗原提示細胞に対するNKT細胞の反応性低下(アナジー)が報告された。我々は、「ApoE欠損マウスではNKT細胞がアナジーに陥っているためnegative regulationが破綻し、慢性炎症が遷延して動脈硬化が進展する」という仮説を立てた。そこでまず、BALB/c背景ApoE欠損マウスでNKT細胞が、1アナジーに陥っているかどうか、2negative regulationが破綻しているかどうか、3最終的に慢性炎症が遷延し動脈硬化進展を促進しているかどうか検討した。動脈硬化症の発症進展では、血管組織でのマクロファージやリンパ球による持続的炎症が重要であるが、慢性化の分子基盤は不明である。本研究は動脈硬化病巣における慢性炎症の基盤とる免疫制御機構をNKT細胞に着目して解析することを目的とした。研究計画

1.培養細胞を用いたin vitro実験系でのNKT細胞の機能解析若齢ApoE欠損マウスより分離したNKT細胞では、IL-4存在下で培養した樹状細胞による抗原刺激でIFN-γを優位に分泌し、一方IFN-γ存在下で培養した樹状細胞による抗原刺激ではIL-4を優位に分泌した。すなわち、Th2型免疫応答ではNKT細胞はTh1型免疫応答を誘導する一方、Th1型免疫応答ではNKT細胞はTh2型免疫応答を誘導しており、NKT細胞を中心とした「負の調節機構」が存在していた。高コレステロール血症が持続する高齢ApoE欠損マウスより分離したNKT細胞では、この「負の調節機構」は確認されず、NKT細胞の機能障害が炎症慢性化の基盤となっている可能性が示唆された。研究計画2.肥満モデルマウス用いたin vivo実験系でのNKT細胞の機能解析上記in vitro実験で確認されたNKT細胞による「負の調節機構」が生体に与える影響を検討するため、若齢および高齢ApoE欠損マウスよりNKT細胞を分離し、NKT細胞欠損マウスに養子移入し、心血管組織や脂肪組織への炎症細胞浸潤を病理組織学的に評価している。高齢ApoE欠損マウスより分離したNKT細胞では、これらの「負の調節機構」を形成する免疫応答は減弱し、NKT細胞の機能障害が炎症慢性化の基盤であると考えている。動脈硬化症の発症・進展においては、動脈壁における慢性・持続性炎症の遷延が重要な役割を果たしている。これらの病巣ではマクロファージやリンパ球などの炎症細胞が浸潤して炎症反応の持続が確認されているが、何故炎症が遷延するのか、炎症が慢性化する分子基盤についてはまったく分かっていない。ナチュラルキラーT(NKT)細胞は免疫応答を調節するTリンパ球亜群であり、動脈壁や内臓脂肪組織に局在し、動脈硬化症やメタボリックシンドロームの発症・進展で重要な役割を果たす。本研究の目的は、動脈硬化病巣における慢性炎症の基盤となる免疫制御機構をNKT細胞に着目して検討し、動脈硬化症の発症・進展に関わる炎症遷延化の病態を包括的に理解することである。Th2優位BALB/cマウスを用いた解析では、NKT細胞は、DCなどの抗原提示細胞と協調して働き、炎症部位がIL-4優位Th2型免疫応答の場合はNKT細胞が抗原提示細胞によって刺激されるとIFN-γを分泌してTh1型免疫応答へと誘導する一方、IFN-γ優位Th1型免疫応答の場合はIL-4を分泌してTh2型免疫応答へ誘導する、NKT細胞を中心としたnegative regulationが存在することが報告されている。最近、ApoE欠損マウスにおける抗原提示細胞に対するNKT細胞の反応性低下(アナジー)が報告された。我々は、「ApoE欠損マウスではNKT細胞がアナジーに陥っているためnegative regulationが破綻し、慢性炎症が遷延して動脈硬化が進展する」という仮説を立てた。そこでまず、BALB/c背景ApoE欠損マウスでNKT細胞が、1アナジーに陥っているかどうか、2negative regulationが破綻しているかどうか、3最終的に慢性炎症が遷延し動脈硬化進展を促進しているかどうか検討した。
悪性軟部腫瘍におけるシグナル伝達分子異常の解析と分子標的治療の可能性の研究

非小円形細胞肉腫である平滑筋肉腫、滑膜肉腫、悪性末梢神経鞘腫瘍、粘液線維肉腫、孤立性線維性腫瘍、隆起性皮膚線維肉腫においてAkt-mTOR pathwayが活性化していており、このpathwayの活性化は各腫瘍の病理組織学的悪性度および予後不良と相関していることを明らかにした。以上よりAkt-mTOR pathwayは非円形細胞肉腫全般において分子標的となりうることが示された。本年度は紡錘形細胞肉腫のうち平滑筋肉腫および悪性末梢神経鞘腫瘍のホルマリン固定パラフィン包埋標本を収集し主に免疫染色を行い,臨床病理学的事項との比較により、以下のような結果を得た。平滑筋肉腫についてはWestern ttingによる解析も行った。隆起性皮膚線維肉腫および粘液型悪性線維性組織球腫(粘液線維肉腫)については標本を収集し、臨床病理学的事項を解析中である。[平滑筋肉腫]130例の平滑筋肉腫の症例について臨床病理学的事項を解析した。組織型とStageは予後と相関する因子であった。それらの症例のホルマリン固定パラフィン包埋標本に対してPTENおよびAkt,mTOR,S6RP,p70S6K,4E-BP1,MEK,Erk1/2,STAT3のリン酸化型、また増殖能の指標としてのMIB1の免疫染色を行なった。MVDの計測のためにCD31の染色も行った。Akt,S6RP,STAT3については、凍結標本においてWestern blottingを行い、タンパク量を評価した。MIB-1標識率の高い群、リン酸化STAT3低発現例は予後不良であった。またリン酸化AKT-mTOR-S6RP発現およびリン酸化mTOR-4EBP1発現の間に相関を認めた。[悪性末梢神経鞘腫瘍]:129例のホルマリン固定パラフィン包埋標本を用いてリン酸化Akt、リン酸化mTOR、リン酸化S6RPのほか、増殖能の指標としてのMIB-1、MVD計測のためのCD31の免疫組織化学染色を行い、染色結果の評価ならびに臨床病理学的事項との相関を解析した。リン酸化Akt、リン酸化mTOR、リン酸化S6RPの発現にはそれぞれ有意な相関がみられた。リン酸化Akt発現はMIB-1 labeling index高値と相関していた。また、リン酸化Akt、リン酸化mTOR、リン酸化S6RPの発現はそれぞれ予後不良と相関していた。1.平滑筋肉腫:AKT/mTOR pathwayについては129例(145サンプル)についてAkt,mTOR,S6,4E-BP1のリン酸化型のタンパク量と臨床病理学的因子との相関を評価した結果、良性平滑筋腫瘍と比べ有意にAKT/mTOR pathwayが活性化していること、および各タンパクのリン酸化が、核分裂像の数などの腫瘍増殖能に関連し、かつ予後不良因子となっていることが明らかとなった。また、39例の凍結標本においてAkt1,PIK3のmutation解析を行ったが、mutationは認めなかった。STAT3 pathwayについては免疫組織学的にSOCS3のタンパク量について解析を行い、悪性度の高い腫瘍ではSOCS3の過剰発現がSTAT3のリン酸化を抑制しているという結果を得た。また、ウェスタンブロット法にてタンパク発現を評価したが、免疫染色の結果を裏付ける結果であった。2.悪性末梢神経鞘腫瘍(MPNST):129例のホルマリン固定パラフィン包埋標本を用いてp4E-BP1、p70S6K、pErk1/2、PTENの免疫組織化学染色を行い、pAkt、pmTOR、pS6RPの発現状況および予後との関連を解析した結果、p4E-BP1、p70S6K発現はそれぞれ、pAkt、pmTOR、pS6RP発現と正の相関を認めた。PTEN発現低下群ではp4E-BP1の発現が亢進していた。PTENの発現低下は予後不良と相関していた。MPNST細胞株6株を用いて上記リン酸化蛋白発現解析を行い、Akt-mTORシグナル伝達経路活性化株を同定した。3.粘液線維肉腫:90例(原発80例、再発10例)に対してpAkt、pmTORの免疫組織化学染色を行った。血管内皮細胞をcontrolとして染色結果を評価した。pAktは61例に陽性、29例に陰性、pmTORは45例に陽性、45例に陰性の結果であった。本年度は下記の6種類の軟部腫瘍についての解析を行った。1)平滑筋肉腫:129症例および16例の転移・再発巣の平滑筋肉腫の症例についてSTAT3のSocS3以外の抑制因子、ERK1/2, PIAS3, SHP-1, -2についてウェスタンブロット法にてタンパク発現を評価し、SOCS3が主な抑制因子であることを確認した。2)滑膜肉腫:112例についてAkt, mTOR, S6, 4E-BP1のリン酸化型のタンパク量と臨床病理学的因子との相関を評価し、mTOR,

4E-BP1の活性化が予後不良因子となっていることが明らかとなった。また、29例の凍結標本においてAktkl, PIK3のmutation解析を行ったが、mutationは認めなかった。3)悪性末梢神経鞘腫瘍:135例の標本において、染色結果でAKT-mTOR系は約半数から6割の症例で、PK系は約4分の3から95%の症例で活性化していることが明らかとなった。単変量解析にて、pAKT, pmTOR, pS6RPの陽性例が有意に予後不良であった。MAPK系因子の活性化と予後との関連はみられず、本腫瘍における高悪性化には、AKT-mTOR系が関与していることが示唆された。多変量解析では、リン酸化mTOR陽性が唯一の独立した予後因子であった。細胞株6株においてmTOR阻害薬による抗腫瘍効果が実証された。4)粘液線維肉腫:75例について、Akt, mTOR, S6RP, 4EBP1のリン酸化型のタンパクと臨床病理学的因子との相関を評価した。pAkt(65%)、pmTOR(45%)、pS6RP(41%)、p4EBP1(66%)に陽性となり、FNCLCC gradeとpmTORの発現に相関を認め(p=0.011)、腫瘍の悪性度とAKT/mTOR pathwayの活性化との相関が示唆された。5)類上皮肉腫:49症例(遠位型28例、近位型21例)について、免疫組織化学染色を用いて評価し、mTOR、S6RP、4E-BP1蛋白はいずれも高発現を認め、Akt-mTORpathwayが活性化していることが明らかになった。Aktについては、タンパク発現頻度は比較的低かったため、Aktを介さないmTORの活性化経路の存在も示唆された。予後と各タンパクとの相関は認めなかった。6)孤立性線維性腫瘍:66例についてAkt-mTORpathway関連タンパクのリン酸化を免疫組織化学的に検討したところ50-80%においてAkt、mTOR、4E-BP1、S6RPのリン酸化が見られた。PDGFRαおよびβのリン酸化はAktのリン酸化と相関があり、腫瘍細胞のPDGF陽性とPDGFRαおよびβのリン酸化の間に相関を認めた。本腫瘍ではAkt-mTOR系が活性化しており、同系活性化の一因としてPDGFの自己分泌とそれによるPDGFRα、PDGFRβの活性化が起こっている可能性が示唆された。本年度は孤立性線維性腫瘍(SFT)と隆起性皮膚線維肉腫(DFSP)の解析を主に行った。SFTでは66例についてRTK(PDGFRα, PDGFRβ, c-met, IGF-1Rα, IGF-IIR)の発現およびリン酸化(p-PDGFRα, p-PDGFRβ, p-c-met, p-IGF-1Rβ)、リガンド(PDGF-B, HGFα, IGF-1, IGF-2)の発現を免疫組織化学的に検討し、Akt-mTOR系の解析結果と併せて統計学的解析を行った。PDGFRα, PDGFRβ, c-met, IGF-1Rβのリン酸化はそれぞれ39, 52, 37.8, 16.6%の症例に見られ、PDGFRα, PDGFRβ, IGF-1Rβのリン酸化とAktのリン酸化に有意な相関が見られた。また、いずれのRTKにも受容体とリガンドの共発現とリン酸化との間に有意な相関が見られた。以上よりSFTにおいて、複数種類のRTKの系に自己分泌および活性化が起こり、その下流にシグナルが伝達されている可能性が示唆された。DFSP82例の免疫組織
反応帯厚さと同程度の微小領域に実現される燃焼現象に関する研究

外部加熱を受け、流れ方向に温度勾配を有する石英円管チャネル内を減圧し、火炎帯を厚くすることで、大気圧下における火炎帯厚さと同程度に微小な領域(円管の代表径と同程度の領域)での燃焼を実現し、そのような条件下での燃焼現象を理解することが本研究の目的である。外部加熱を利用することにより、熱損失の影響を排除したうえで空間的な制約のある場での燃焼現象を観察できる。ここでは0.06-0.6atmにおいて、加熱された微小円管内に実現される予混合火炎の燃焼特性を実験および数値計算により調べた。1.実験及び数値計算結果より減圧環境下では緩慢な燃焼となり火炎帯が厚くなることを確認した。また圧力0.2atmのとき、火炎帯厚さは大気圧下の10倍以上となり火炎帯厚さと同程度に微小な流路内における燃焼が実現できた。管径の大きな通常の管内消炎では、火炎は曲率を持つのが普通であるが、本研究の場合には火炎厚みは増大するものの、消炎近傍でも平面状のままであった。2.実験により求めた可燃領域について、流速の上限界は理論混合比に対して非対称となり希薄側の方がより可燃領域が広くなることを確認した。しかし、数値計算により求めた可燃領域は当量比0.8付近で最大となり、さらに希薄側では狭くなる可能性があると考えられる。3.本実験において消炎直前のPeclet数が非常に小さいことより、壁への伝熱量は大きいと考えられるが、外部加熱により熱損失の影響が小さくなるため火炎は定在できると考えられる。4.吹き飛び直前の火炎について、燃料希薄側では反応速度が大きいため高流速域においても火炎を定在させることができ、このことが実験結果の傾向を説明する一つの理由であることがわかった。計画書に記載の通り,消炎距離以下の燃焼を実現する試験用石英製反応器を製作した。微小チャネルには,消炎距離以下の内径を有する石英管を用いており,熱再生によってはじめて燃焼反応を維持することができる。現有している高速度カメラシステムに画像増幅器および紫外域フィルタを適合させ,OH基による反応領域計測の準備を行った。チャネル内燃焼では安定・不安定範囲が共存するので,まずは実験により安定条件を把握した。また,海外共同研究者であるロシア科学アカデミー理論および応用力学研究所のDr.Minaevと共同で安定性解析を実施し,安定となる条件を実験と比較し,定性的な一致を見た。また数値計算では,二次元の計算領域に対して計算格子生成を行い,はじめに総括一段反応によって微細管内における現象の再現を試みた。Reduced chemistryを数値計算コードの化学反応DBに組み込む予定であったが,火炎の応答がグリッドに対して非常に敏感であるため,短期間で定常解を得,現象を全体的に俯瞰するために,まずは総括一段反応を使用することが効率的であると判断した。実際に定常解を得ることが出来,実験による現象を再現し,機構を考察している(論文投稿を準備中)。実験については,石英管内径の微小化(1.55から1.00mmへ)によって,安定領域が高流速側に遷移することを初めて確認した。供給系を小流量へと改造し,小径化については250ミクロンまで試行し,火炎の実現を確認できている。二年度目には100ミクロン程度の通路径へと進めるために,供給系を新たに製作し進める予定である(当初計画通り)。

外部加熱を受け、流れ方向に温度勾配を有する石英円管チャネル内を減圧し、火炎帯を厚くすることで、大気圧下における火炎帯厚さと同程度に微小な領域(円管の代表径と同程度の領域)での燃焼を実現し、そのような条件下での燃焼現象を理解することが本研究の目的である。外部加熱を利用することにより、熱損失の影響を排除したうえで空間的な制約のある場での燃焼現象を観察できる。ここでは0.06-0.6atmにおいて、加熱された微小円管内に実現される予混合火炎の燃焼特性を実験および数値計算により調べた。1.実験及び数値計算結果より減圧環境下では緩慢な燃焼となり火炎帯が厚くなることを確認した。また圧力0.2atmのとき、火炎帯厚さは大気圧下の10倍以上となり火炎帯厚さと同程度に微小な流路内における燃焼が実現できた。管径の大きな通常の管内消炎では、火炎は曲率を持つのが普通であるが,本研究の場合には火炎厚みは増大するものの、消炎近傍でも平面状のままであった。2.実験により求めた可燃領域について、流速の上限界は理論混合比に対して非対称となり希薄側の方がより可燃範囲が広くなることを確認した。しかし、数値計算により求めた可燃領域は当量比0.8付近で最大となり、さらに希薄側では狭くなる可能性があると考えられる。3.本実験において消炎直前のPeclet数が非常に小さいことより、壁への伝熱量は大きいと考えられるが、外部加熱により熱損失の影響が小さくなるため火炎は定在することができると考えられる。4.吹き飛び直前の火炎について、燃料希薄側では反応速度が大きいため高流速域においても火炎を定在させることができ、このことが実験結果の傾向を説明する一つの理由であることがわかった。
Fasを介するアポトーシスシグナル抑制による細胞がん化分子機構の解析

(1)Fasを発現するが、Fas誘導アポトーシスに耐性を獲得しているOsteosarcoma由来細胞株において、Fas抵抗性を獲得する分子メカニズムを解析し、cellular FLIP (c-FLIP : FADD-like ICE proteaese inhibitor)の発現が必要十分であることを示した。すなわち、c-FLIPの発現をRNAi法によって強く抑制すると、Osteosarcoma由来細胞株OSTやU2 OSがFas刺激に感受性化することを見いだした。しかし、Tリンフォーマ由来細胞株MOLT4では、c-FLIPの発現を抑制しても、Fas感受性を誘導することはできず、がん細胞がFas誘導アポトーシスに耐性を準得するメカニズムとして、c-FLIP以外の分子機構の存在することも示した。(2)未分化細胞の増殖と維持に必要なレセプターチロシンキナーゼc-kitは活性化型変異ががんを誘導するが、c-kitからの刺激を細胞が受けることによって、Fasの発現が強く抑制されることを明らかにした。また、このときPI3キナーゼからAktの活性化が必須であることを示した。このような減少が、in vivoで機能することは、c-kit変異マウスWvマウスとFasKOマウスを交配させて作製した変異マウスでは、精巣における未分化細胞の減少が抑制されることを見いだすことによって示された。
生物指標の遺伝子解析を用いた林業・活性汚泥の循環利活用型土壌改良資材の開発

植物寄生性線虫被害による経済的損失は世界で年間数十兆円と見積られ,連作障害の抑止が植物寄生性線虫被害の防除の第一選択肢である。その低減の唯一の方法は農薬散布だが,土壌中の生態系の破壊や健康被害を招く。そこで,地域の特性を活かした未利用バイオとして,林業の余剰杉バークと下水処理場・し尿処理場の余剰活性汚泥を用いた農薬に代わる土壌改良資材の開発し,資材中の連作障害抑制に有効な指標生物を遺伝子レベルで解析する。指標生物として,枯草菌と共に自活性線虫に焦点をあて,地域の農家の協力を得て圃場試験の同時進行で連作障害抑制に有効な指標生物を解析する。