hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
FNALドレル・ヤン実験E906による陽子のクォーク・反クォーク構造の研究

アメリカ・フェルミ国立加速器研究所の120GeV陽子ビームを用いて行うSeaQues(tE906)実験のために、陽子および中性子の中にある反クォークをドレル・ヤン過程を用いて測定するミューオン対スペクトロメータを製作して完成させた。特に、ドリフト・チェンバーを日本で製作してアメリカに空輸した。平成24年にテストビームタイムを得て、その性能を確認した。これにより平成25-27年の本実験の準備の主要部分が完成した。本研究ではアメリカ・フェルミ国立加速器研究所(FNAL)の120GeV陽子ビームを固定標的(液体水素及び液体重水素)に照射してドレル・ヤン反応を測定する。反応から生じるミューオン対を測定する為に、標的の下流25mに4層の検出器群を配置する。今年度は、この第3層に設置する大型荷電粒子飛跡検出器(ドリフトチェンバー)を製作した。本検出器はミューオン対の運動量ベクトルの決定に用いられ、実験の遂行に不可欠な装置である。ドレル・ヤン反応は希少であり多くのバックグラウンド粒子(主にはJ/ψ粒子の崩壊で生じるミューオン対)が混入するので、本検出器は高いバックグラウンドレートに耐えつつ大面積でドレル・ヤン反応からのミューオン対を検出できる必要が有る。シグナルとバックグラウンドの空間分布等をシミュレーションで検討し、実験条件を満たす最適な設計を決定した。2009年6月から日本にて製作を開始した。全読出チャンネルの出力確認等の基本的テストを終えて、2010年1月に完成した。FNAL実験ホールの受入態勢が整わなかった為、日本からFNALへの検出器の輸送を次年度へ繰り越した。輸送までの期間は理化学研究所にて検出器の調整を進めた。高電圧を印加して検知部(ワイヤー)のコンディショニングを進め、海外の共同研究者が設計を進めている読出回路のプロトタイプのテストを行なった。2010年7月に輸送を完了した。前年度には本研究予算を用いて、第3層に設置する大型荷電粒子飛跡検出器(ドリフトチェンバー)を日本にて製作した。これを本年度7月に日本からFNALへ輸送した。FNALの加速器のビーム供給スケジュールに変更があり、本年度の8月頃に予定されていたビームタイム開始が延期された。ただしビームタイムの総長は維持されており、達成可能な測定精度に変更は無い。本年度後半はFNALにて宇宙線を用いて大型荷電粒子飛跡検出器の性能テストを行ない、ガス増幅率と検出効率を測定した。測定結果は、検出器の設計時に行なったシミュレーションと一致しており、設計通りの性能となっている事が確認された。これと並行して、アメリカの共同研究者が設計・製作した読出回路のテストを行ない、ノイズとクロストークを低減させる改良を行なった。この改善によりミューオン対の運動量ベクトルの決定精度が向上する。又、宇宙線の実データ及びシミュレーションを用いて、大型荷電粒子飛跡検出器での荷電粒子の飛跡(入射した位置と角度)を再構成するアルゴリズムを構築した。SeaQUest(E906)実験、と呼んでいる。ドレル・ヤン反応とは、一方の腸子の中のクォークと他方の陽子の中の反クォークが対消滅していったん仮想光子になり、ミューオン対に崩壊する反応である。反クォークを特定できることが特徴である。そのミューオン対を検出し運動量を決定するために磁気スペクトロメータを建設した。磁気スペクトロメータにおいて、大型荷電粒子飛跡検出器(ドリフト・チェンバー)は主要な装置であり、日本グループはその製作と運転を担当している。ドリフト・チェンバーの製作は前年度までに日本で順調に進み、前年度には飛行機便でフェルミ研に輸送した。今年度の目的は、それを磁気スペクトロメータに組み込み、準備運転をした後に、加速器からの陽子ビームを用いて案験を行うことであった。実際、今年度末の2月から陽子ビームでの実験が始まり、今年度の目的を達することができた。2月の「Femilabニュース」にこの成果が掲載されている。フェルミ研の加速器担当者の努力により、加速器から実験室までの陽子ビーム輸送系の調整が精力的に進められ、多くの技術的な困難を克服して今年度に陽子ビームが得られたことは、特筆すべきことである。

陽子ビームが得られてからは、プラスティックシンチレータによるトリガーシステムとのタイミングの調整、飛跡再構成、バックグラウンドの除去などが急速に進展した。これらと並行して、東工大に置いてあるテスト・ドリフトチェンバーを用いた基礎的な研究も推進した。SeaQuest(E906)実験は陽子-陽子や陽子-中性子反応におけるドレル・ヤン過程を用いて核子内の反粒子、即ち反クォークについて研究をする実験である。ドレル・ヤン過程は反クォークの存在を特定する最も明確な方法である。特に反uクォークと反dクォークの非対称度や、反クォークのスピンと軌道運動の相関を研究する。これまでの磁気スペクトロメータの建設を総括するために、本年度は120GeV陽子ビームで実際に実験を行った。平成24年3-5月にテストビームタイムを得た。まず120GeVの陽子の取り出しビームラインの稼動をフェルミ国立加速器研の協力により実現し、陽子、重陽子標的などに当て、ミューオン対スペクトロメータのハードウェアとソフトウェアの性能を確認した。日本グループが製作し、日本から空輸して組み込んだドリフト・チェンバーについては、このテストビームタイムで実際にミューオンを測定し、出力パルスを見てデジタルパルスの処理も行い、検出効率・時間分解能などの基本性能を確認した。スペクトロメータ全体としては荷電粒子のトラッキングを行い、ミューオン対の不変質量にJ/psiのピークを確認した。このようにして磁気スペクトロメータの性能を確認することができた。昨年度までのドリフト・チヱンバーの日本での製作、フェルミ研への飛行機便による輸送に続き、今年度には、予定していたとおり、磁気スペクトロメータへの組み込み、および加速器からの陽子ビームを実際に用いた実験が実現し、順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方策としては、平成24年2月-4月の陽子ビームのビームタイムによる実験で得られたデータを解析し、ドリフト・チェンバーの性能を完成させる。実際の陽子ビームでの反応からのミューオン対が磁気スペクトロメータの全体としての性能を検証するのに適している。更に、今回製作したドリフト・チェンバーの性能に基づいて、磁気スペクトロメータ中の他のドリフト・チェンバーについても立体角を上げるなどの改良を行う。ドレル・ヤン反応の物理のデータ解析も進める。次年度末から予定されている長期ビームタイムに向けて、SeaQuest実験装置の完成をさせる。
歯周病における歯肉上皮細胞と免疫担当細胞の新たな調節相互作用

新たな歯周病の病因メカニズムの解明を目指して,歯周病の発症と進行における歯肉上皮細胞と免疫担当細胞のひとつであるリンパ球との相互作用を検討した。歯周病患者の炎症歯肉組織中でのMHC class II分子とB7-1分子の局在を,共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察したところ,歯肉上皮細胞で両分子を発現していることが確認された。さらに,歯肉上皮細胞とT細胞との相互作用を示すために,両細胞の共培養下おけるT細胞の増殖能を[^3H] thymidineの取り込み量で評価した。フォルマリン固定したA.actinomycetemcomitans (ATCC43718;Y4株)を抗原として用いた。その結果,歯肉上皮細胞は,IFNγと抗原存在下で前処理した場合のみT細胞の増殖を誘導したが,血管内皮細胞はいずれの条件下でもT細胞の増殖を誘導しなかった。また,歯肉上皮細胞によるT細胞の増殖は,MHC class II抗体,CTLA4-Igで抑制された。これらの事から,T細胞の増殖は,歯肉上皮細胞のMHC class II分子とB7-1分子を介した増殖であることが明らかとなった。すなわち,歯肉上皮細胞は,T細胞に抗原提示できることが示唆された。また,口腔上皮細胞株におけるRANKLの発現をRT-PCR及びウェスタンブロットで検討した。細胞株としてKB, Ca9-22及び歯肉線維芽細胞を使用し,IL-1とTNFαで3日間刺激を行った。KB, Ca9-22株ともにRANKL遺伝子発現が認められたが,程度は強くなかった。歯肉線維芽細胞では検出されなかった。KBにおいて,RANKLを細胞表面から切断して可溶化するTNFαConverting Enzyme(TACE)の発現は,RT-PCRにおいて確認されたが,その培養上清において可溶化RANKLを蛋白レベルで検出できなかった。破骨細胞分化は、破骨細胞分化因子(RANKL)によって誘導される。歯周病病態の特徴として炎症性病変と歯槽骨吸収があげられる。RANKLは、骨芽細胞・ストローマ細胞等の間葉系細胞による破骨細胞分化支持能を担う分子であると同時に、炎症性病変に浸潤するT細胞上に発現する。一方、RANKLシグナルはT細胞により産生されるIFN-γにより抑制されることからRANKLとIFN-γの作用のバランスによってT細胞性免疫反応の破骨細胞分化に及ぼす作用は決定されると考えられている。そこで、歯周病患者の炎症歯肉組織中におけるRANKL発現T細胞を共焦点レーザー顕微鏡を用いて検索したところ、その発現は患者間で異なる結果を示した。すなわち、RANKL陽性T細胞が多数みられるパターンとT細胞以外のRANKL陽性細胞が多数みられるパターンが観察された。このことは、炎症歯肉結合組織中においてT細胞が破骨細胞分化に関与している可能性が示唆されるとともに、T細胞以外のRANKL陽性細胞も関与していることが示唆された。次に炎症歯肉組織中T細胞が破骨前駆細胞から破骨細胞への分化を実際に促進するかどうかを検討するために、炎症歯肉組織からT細胞を分離、採取した後、フォルマリン固定を施し固定されたT細胞による破骨細胞形成能をTRAP染色により観察した。その結果、T細胞はTRAP染色陽性の多核破骨細胞の形成能を有していることが明らかになった。しかし、歯周炎患者の歯肉組織からIFN-Yが検出されるとの報告から、T細胞による破骨細胞分化機構はTh1・Th2のバランスに左右されるかもしれない。

また、免疫染色所見からT細胞以外のRANKL陽性細胞も関与している可能性があることから、今後、T細胞以外のRANKL陽性細胞の同定や炎症歯肉組織でのTh1・Th2分化と破骨細胞分化の相関に関する検討を行っていきたいと考えている。新たな歯周病の病因メカニズムの解明を目指して,歯周病の発症と進行における歯肉上皮細胞と免疫担当細胞のひとつであるリンパ球との相互作用を検討した。ラットの口蓋側より歯肉上皮細胞を分離培養し,MHC class II誘導因子であるIFN-γで刺激した場合のMHC class IIおよびB7-1の発現をフローサイトメーターで調べた。この際,同系ラットから分離培養した血管内皮細胞を対照とした。歯肉上皮細胞および血管内皮細胞は,IFN-γ存在下で,MHC class IIの発現を誘導することが明らかとなった。さらに,得られた歯肉上皮細胞は,B7-1を恒常的に発現することが判明した。そこで,T細胞との相互作用を示すために,歯肉上皮細胞とT細胞の共培養下おけるT細胞の増殖能を[^3H] thymidineの取り込み量で評価した。フォルマリン固定したA.actinomycetemcomitans(ATCC43718;Y4株)を抗原として用いた。その結果,歯肉上皮細胞は,IFN-γと抗原存在下で前処理した場合のみT細胞の増殖を誘導したが,血管内皮細胞はいずれの条件下でもT細胞の増殖を誘導しなかった。また,歯肉上皮細胞によるT細胞の増殖は,MHC class II抗体,CTLA4-Igで抑制された。これらの事から,T細胞の増殖は,歯肉上皮細胞のMHC class II分子とB7-1分子を介した増殖であることが明らかとなった。すなわち,歯肉上皮細胞は,T細胞に抗原提示できることが示唆された。また,歯周病患者の炎症歯肉組織中でMHC class II分子とB7-1分子の局在を,共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察したところ,歯肉上皮細胞で両分子を発現していることが確認された。本年度は,歯周病患者の炎症歯肉組織中でのMHC class II分子とB7-1分子の局在を,共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察したところ,歯肉上皮細胞で両分子を発現していることが確認された。さらに,歯肉上皮細胞とT細胞との相互作用を示すために,両細胞の共培養下おけるT細胞の増殖能を[^3H] thymidineの取り込み量で評価した。その結果,歯肉上皮細胞は,IFNγと抗原存在下で前処理した場合のみT細胞の増殖を誘導したが,血管内皮細胞はいずれの条件下でもT細胞の増殖を誘導しなかった。また,口腔上皮細胞株におけるRANKLの発現をRT-PCR及びウェスタンブロットで検討した。
楽しく安全に下肢のリハビリテーションを行うための床面投影型シリアスゲームの開発

リハビリテーションは継続することが重要である。しかしながら、場合によっては大きな苦痛を伴うため、継続するには強い意志が必要で、途中で挫折する患者さんも後を絶たない。この状況を改善する方法として、ゲームの要素を取り入れて楽しくリハビリができるシステムの有効性が指摘されている。問題解決のためにゲーム要素を導入するシステムはシリアスゲームと呼ばれている。本研究は、リハビリテーションにシリアスゲームの要素を取り入れ、楽しく、安全に、効果的に下肢のリハビリテーションを行えるシステムを開発することを目的としている。このシステムは、プロジェクタで床面にターゲットを投影し、それを足で踏むことにより運動を行う方式を導入した。利用者がターゲットを踏むと得点が加算され、ゲームのように楽しくリハビリテーションを行うことができるシステムを目指している。リハビリテーションの実施中は、TVカメラで下肢の動きを撮影し、画像処理によってターゲットを踏んだかどうかの判定を行う。また、TVカメラの映像から、利用者の身体状態を把握し、負荷を調整(危険な場合は緊急停止する)できる機能を盛り込む予定である。本年度は、プロジェクタで床面にターゲットを投影する機能、TVカメラの映像を取得する機能、ターゲットを足で踏んだかどうかを判定する機能、点数を加算・表示する機能を実装した。また、ターゲットを足で踏んだかどうかを判定する部分の精度検証を行った。プロジェクタで床面にターゲットを投影する機能、TVカメラの映像を取得する機能、ターゲットを足で踏んだかどうかを判定する機能、点数を加算・表示する機能を実装し、ゲームが行えるところまで完成させることができている。また、ターゲットを足で踏んだかどうかを判定する部分の精度検証まで行うことができたので。次年度は以下の内容について研究を行う。(1)ターゲットを表示するパターンと運動量の関係を明らかにする。(2)利用者の動きに応じてターゲットの表示パターンを変える機能を実装する。国内旅費が、当初予定のチケットより安価に購入できたので次年度使用額が生じた。この次年度使用額は、次年度の国内旅費に充当する予定である。
セルラ移動体通信システム設計・評価のための統一的解法

セルラ移動体通信システムを効率的に設計するための統一的手法として,本研究では「Light traffic approach」による設計手法の考案とその有効性の確認を中心課題として研究を進めてきた.light trafficapproachとは,着目するセルの状態を(セル内の客数,セル内の状態)という2成分の確率過程の組み合わせで表現したとき,セル内の客数が出生死滅過程で表現できることと,セル内の状態がlight trafficの極限を用いた近似により比較的容易に計算可能であることを利用したシステム設計法である.この設計手法の効果について詳細な評価を実施し,有効性を確認した.また,より一般的な状況として,ユーザに優先度が付与されたシステムに対してlight trafficapproachによる設計手法の考案とその有効性の確認を行い,厳密解との詳細比較を行った.その結果,優先権の扱いが異なるいくつかのモデルにおいて,一般的なトラヒック条件下であっても同アプローチが有効であり,実システムの設計のための統一的なアプローチとなりうることを確認した..セルラ移動体通信システムを効率的に設計するための統一的手法として,本研究では「Light traffic approach」による設計手法の考案とその有効性の確認を中心課題として研究を進めてきた.light trafficapproachとは,着目するセルの状態を(セル内の客数,セル内の状態)という2成分の確率過程の組み合わせで表現したとき,セル内の客数が出生死滅過程で表現できることと,セル内の状態がlight trafficの極限を用いた近似により比較的容易に計算可能であることを利用したシステム設計法である.この設計手法の効果について詳細な評価を実施し,有効性を確認した.また,より一般的な状況として,ユーザに優先度が付与されたシステムに対してlight trafficapproachによる設計手法の考案とその有効性の確認を行い,厳密解との詳細比較を行った.その結果,優先権の扱いが異なるいくつかのモデルにおいて,一般的なトラヒック条件下であっても同アプローチが有効であり,実システムの設計のための統一的なアプローチとなりうることを確認した..着目した1つのセル(tagged cell)とその隣接したセルからなるセルラーシステムを対象としている。このモデルを確率過程(N(t),C^^ ̄(t))として定式化する。ここでN(t)は時刻tのtagged cell内の客数で、C^^ ̄(t)はそのセル内の詳細な状態(これはプロトコルにより決まる)を表わすベクトルである。もしP_<n,c^^ ̄>≡P[N(t)=n,C^^ ̄(t)=c]が決定できれば、セルラーシステムの種々の設計指標を得ることができる。この指標を得るためにP_<n,c^^ ̄>=P_nx_<n,c^^ ̄>,P_n=P(N(t)=n),x_<n,c^^ ̄>=P[C^^ ̄(t)=c^^ ̄|N(t)=n]と書けること、及びP_nはbirth and death processの定常分布であることに着目している。われわれのアプローチは、(i)x_<x,c^^ ̄>のlight traffic limit Y_<n,c^^ ̄>をn-呼源モデルを用いて見出すこと、(ii)近似x_<n,c^^ ̄>=P[C^^ ̄(t)=c^^ ̄]【approximately equal】P_ny_<n,c^^ ̄>で設計指標を推定すること、からなる。本年度は優先権のある客が存在する場合、2つのプロトコルからなるモデル(モデルI・II)を構築し、その両モデルに対して上述のアプローチの適用を試みている。理論的にはモデルIに関しては、(i)が確かにx?<n,c^ ̄>のlight traffic limitを与えることを証明している。モデルIIについてはこの証明に至っていないが、数値実験により(i)を検証している。(ii)の有効性を確立するため、大規模な数値実験を行った。結果は、light trafficのみならず実用的なトラヒックについても上述のアプローチは、2項分布のポアソン近似のように応用上十分な精度を持つ指標が得られることを明らかにした。Dong Hwa大学(Taiwan)で2004年3月に開かれた「Applied Probability Workshop」の招待講演でこの成果を公表し、現在EJORに投稿中である。提案している'light traffic approach'がセルラーシステム設計・評価のための統一的アプローチとなることを確立するため、本年度は優先権のある客を含む3つのプロトコルを、モデルI,II,IIIと定式化し、同アプローチを適用した。このアプローチは、(i)客のシステム内の動きをbirth-death processとして定式化し、(ii)着目したセル(tagged cell)にN人の客がいるとき、そのセル内の状態をN-呼源モデルの状態分布を共通のパラメータ変換し、(i)と結合することによりtagged cellの設計指標を推定することになる。モデルI,II,IIのtagged cellの設計指標の正確な値と同アプローチの推定値の比較は、light trafficではもちろんだが、実際のトラピックの下でも同アプローチはきわめて有効な推定値を与えることを示している。このアプローチは、設計指標の推定値を得るためシステム全体としての状態方程式を解く必要がなく、N-呼源モデルのみを要する、という特長を有する。理論的には、モデルI,II,IIIについては、N-呼源モデルはtagged cellのlight traffic limitを与えることを証明している.

セルラ移動体通信システムの設計・評価手法として提案してきた'light traffic approach'を用いて,優先権のある客を含むシステムモデルについて呼損率の評価を行ない,厳密解との詳細比較を行った.その結果,優先権の扱いが異なるいくつかのモデルにおいて,一般的なトラヒック条件下であっても同アプローチが有効であり.実システムの設計のための統一的なアプローチとなりうることを確認した.2.ユーザの移動特性を考慮したシステム設計手法の検討セルラ移動体通信システムにおけるユーザの移動特性に着目し,一般的にユーザ密度が高い(混雑している)場合にユーザの移動速度が低下する効果を考慮した設計法を検討した.ユーザの移動特性については実環境の状況により様々なパターンとなりうることや観測によるパターンの推定が難しいことから,統一的なモデル化が困難である.これまで,ユーザ密度の増加に対して特定の規則でユーザ移動速度が低下するモデルについて,システム設計法が論じられてきたが,現実のユーザ移動特性が未知であるため現実的な応用は困難であった.今回,ユーザ密度の増加に対してユーザ移動速度が減少するという一般的な条件の下で,確率順序を用いたアプローチを採用することにより,単純な設計法によって安全側のシステム設計が可能であることを示した.
雄効果フェロモンの産生機構に関する研究

雄シバヤギにおいて雄効果フェロモンの候補物質として考えられる4-エチル脂肪酸関連物質を産生すると考えられる頭頚部皮膚に存在する皮脂腺細胞を培養し、さらに培養細胞におけるこの物質の産生の確認、および産生の誘導方法を検討した。その結果、培養細胞においてこの物質の前駆体がグリセロールと結合しトリアシルグリセロール(TAG)として存在することが考えられ、さらにインシュリンで刺激することにより培養細胞におけるTAGの産生が誘導されることが示された。また、アンドロジェンは生体において雄効果フェロモンの産生誘導に重要な因子と考えられるが、生理活性の高いアンドロジェンであるジヒドロテストステロン(DHT)を単体処置しても培養皮脂腺細胞に変化は観察されないが、DHTを処置した後にテストステロンを処置することによりTAGの産生を誘導することができることが確認された。また、フェロモン合成に関与する遺伝子を探索するために、去勢雄ヤギの皮膚においてアンドロジェン依存的に発現変化を示す遺伝子をサブトラクション法およびマイクロアレイにより網羅的に解析を行ったところ、8つの既知遺伝子と1つの未知配列がその候補遺伝子として検出された。検出された遺伝子の中で特に合成への関与の可能性が高いと考えられる既知遺伝子long-chainfatty acid elongase, family member 5、およびsteroyl-CoA desaturaseについてsiRNAにより培養細胞で発現抑制を行ったところ、雄効果フェロモンや4EOAの産生に関与することは示されなかったものの、処置に伴い培養細胞が産生する脂肪酸の成分が変化することが確認され、siRNAの初代培養細胞への有効性が示された。雄シバヤギにおいて雄効果フェロモン、および、リリーサーフェロモン能を持つ分子である4-ethyloctanoic acid(4EOA)を産生すると考えられる頭部皮膚に存在する皮脂腺細胞を培養し、さらに培養細胞においてこれらの物質の産生を誘導する方法を検討した。脂肪細胞において脂質の産生を誘導する物質である3-isobutyl-1-methylxanthine(IBMX)を培養細胞に7日間処置した後に細胞から産生物質を回収しその成分をGC/MSにより分析したところ、雄効果フェロモンの産生量の変化は確認できなかったものの4EOAの産生量は増加することが示された。また、IBMXの処置により直鎖脂肪酸の産生量は変化せず4-ethyl基を持つ脂肪酸のみの産生量が増加したことからIBMXがこれらの分子に特異的に影響を与えることが示唆された。また、フェロモン合成に関与する遺伝子を探索するために、去勢雄ヤギの皮膚においてアンドロジェン依存的に発現変化を示す遺伝子をマイクロアレイにより網羅的に解析を行ったところ、1689遺伝子が発現上昇を示し、また1328遺伝子が発現減少を示した。さらに、この結果と以前に我々が行ったサブトラクション法により作成した遺伝子プロファイルで共通して検出されてきた遺伝子steroyl-CoA desaturaseを培養細胞においてsiRNAにより発現抑制を行ったところ、雄効果フェロモンや4EOAの産生に関与することは示されなかったものの、処置に伴い培養細胞が産生する脂肪酸の成分が変化することが確認され、siRNAの初代培養細胞への有効性が示された。
定位置放射線治療及びIr-192高線量率小線源による肝癌照射の基礎研究

本研究は肝癌の放射線治療の基礎研究として、健常家兎の肝臓に対する組織内照射およびVX2移植腫瘍に対する定位照射と組織内照射とを行った。健常家兎の肝臓に対してIr-192を1点で40Gy組織内照射したところ、照射後5日で、刺入部位は出血を伴った異物肉芽腫を形成し、線源に近い部位の肝細胞は壊死あるいはアポトシースに陥っていた。しかし、線源から離れた部位の肝細胞、血管、胆管には、照射の影響はほとんど認められなかった。また家兎の大腿部筋肉内VX2腫瘍に定位照射を40Gy1回投与した実験では、照射後5日で腫瘍細胞はほとんど壊死あるいはアポトシースに陥っていた。これに対し、VX2腫瘍に1点で40Gy組織内照射した実験では、5日後で正常肝臓と同様に出血の他に線源に近い部位の腫瘍細胞に壊死あるいはアポトシースを認めた。正常肝臓の異物肉芽腫の形成は、アプリケーターを刺入に伴う鈍的外傷に対する炎症反応と思われた。VX2腫瘍にも同様の反応が認められたが、腫瘍細胞の壊死あるいはアポトシースは、組織内照射によるものと考えられた。VX2腫瘍の放射線の効果を定位照射と組織内照で比較してみると、定位照射の方が壊死あるいはアポトシースに陥っている割合が大きかった。この理由として、線量分布の違いが挙げられる。則ち、定位照射は比較的均一に照射されたのに対し、組織内照射は1点のみであり、e周囲の腫瘍細胞が残存したと考えられた。もし、組織内照射で一面刺入で行えば、定位照射と同様の結果が得られたものと推測された。以上より、肝癌での放射線治療は、定位照射の方が組織内照射よりも簡便でかつ効果的に治療ができるものと考えられた。この主な理由として、定位照射では非観血的に高線量の投与が可能であること、また腫瘍に対する効果も大きいことがその根拠として挙げられる。本研究の基礎実験としてまず、健常ラットの肝臓に対する照射を行った。ラットをネンブタール麻酔下に、カテーテルを用いて肝臓に挿入し192Ir用アプリケーターと置換した。線源中心より深さ5mmの点をリファレンスポイントとし、この点に対して20Gy照射されるようにコンピューター(PLATO)にて線量分布の計算を行った。実際の照射は5分から10分で終了した。実験ラットを2群に分け各々5匹とし、1群は1ヶ月後もう1群は2ヶ月後に麻酔下にて解剖し肝臓を摘出した。肉眼的観察にて192Irにより照射された肝臓の一部は放射線壊死に陥っていることが判明した。1ヶ月群と2ヶ月群とでは有意な差は認めれなかった。線源より15mm以上離れた部位の肝臓はほとんど放射線の障害は認められなかった。以上より実験的肝癌でも192Irによる照射は実行可能と思われた。しかし定位的放射線治療装置を用いる実験では、ラットの肝臓のサイズが小さすぎること、また麻酔下でも呼吸性移動を無視できず肝臓の一部に高線量を正確に照射することは非常に困難と思われた。今後さらに本研究を遂行するには日本白色ラビットなどのより大きい動物実験モデルが必要である。また肝癌モデルもVX2腫瘍を門脈内に注入して作成するほうが実験上有利で確実かと思われ、現在計画中である。本研究の基礎実験として、本年度はまず日本白色家兎の肝臓に対する照射をおこなった。

健常家兎を麻酔下にて、カテーテルを肝臓に挿入し192Irアプリケーターと置換した。線源中心より10mmの点をリファレンスポイントとし、この点に30Gy照射されるようにコンピューター(PLATO)にて線量分布の計算を行った。照射後1ヶ月に麻酔下に解剖し肝臓を摘出した。肉眼的観察にて照射された肝臓は放射線壊死に陥っていることが確認された。線源から30mm以上離れた部位では放射線による傷害はほとんど認められなかった。以上より腫瘍モデルにおける192Irによる肝臓照射の実験は実行可能と思われた。次にVX2腫瘍細胞を門脈内に注入し肝癌モデルの作成を試みた。しかし、移植された細胞は肝臓内で多発性に増殖し192Irによる腫瘍内組織内照射はほとんど不可能であった。やむなく移植方法が確立している大腿皮下に腫瘍を移植し実験モデルとした。移植後、腫瘍径が30mmになった時点で192Irによる組織内照射を施行した。線量は線源中心より5mmの点として各々10Gy,20Gy,30Gyを照射した。照射後1週間に麻酔下に解剖し、腫瘍を摘出した。肉眼的観察では10Gy,20Gyでは照射による効果不十分であり、30Gy以上はの線量が必要と思われた。以上の実験結果より、肝臓でも192Irによる組織内照射による治療は施行可能と考えられた。次に定位的放射線治療による肝臓照射も試みたたが、麻酔下でも呼吸性移動を無視することはできず、この方法で肝臓の一部に正確に照射することはほとんど不可能と思われた。
腫瘍微小環境における転写環境とエネルギー代謝の解明

癌の増殖と転移には腫瘍微小環境が重要な役割を果たす。本研究は平成24-25年度新学術領域研究「転写代謝システム」の研究成果を踏まえ、エピゲノム修飾変化と転写因子の統合的な解析から癌の悪性化や治療抵抗性を引き起こすメカニズムを解明することを目的とした。本研究では、特に低酸素や低栄養といった癌にとって過酷な環境における代謝経路の役割についてゲノムワイドな手法を用いて解析を行った。本研究の研究成果として、(1)低酸素・低栄養で悪性化する癌細胞におけるエネルギー産生機構の解析を行い、トランスクリプトーム・メタボロームの解析から解糖系ではなく脂質分解系に依存する事を見出した。(2)エピゲノム因子のゲノムワイドな発現解析とノックダウン、ChIP-Seqの統合解析から低栄養において重要な代謝経路の解明を試みた結果、様々な代謝経路の酵素群のなかで特に、細胞膜リン脂質のエタノールアミン経路におけるエタノールアミンキナーゼが、低栄養誘導性のヒストン脱メチル化酵素を介した転写制御を受けている可能性を見出した。(3)また、低栄養のがん細胞やマウス腫瘍移植モデルの腫瘍組織内のメタボローム解析によりエタノールアミンリン酸が最も蓄積する代謝物である事を見出し、さらに、エタノールアミンリン酸の添加はin vitroのみならずin vivoの腫瘍増殖を促進する事、また、エタノールリン酸の蓄積にはエタノールアミン経路の律速酵素の発現低下が関与する事を見出した。本研究から腫瘍微小環境における転写・代謝システムの解明は癌悪性化や治療抵抗性を持つ癌を克服する新しい制癌法の開発に繋がると考えられるが、本研究で見出したエタノールアミン経路を基軸とした代謝経路が新しい癌の分子標的法や治療法の開発に繋がることが期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。【1】低酸素・低栄養における癌の転写環境の解明腫瘍微小環境において少なくとも一部の癌細胞は低酸素・低栄養に陥るが、これがヒトの癌においてどのように悪性化の促進に寄与するかは知られていない。我々はヒストン脱メチル化酵素(JMJD1A)が低酸素・低栄養で相乗的に発現誘導されること、悪性のヒト腫瘍検体で発現亢進すること、siRNAによるJMJD1Aの特異的な阻害が血管新生及び腫瘍増殖を抑制することを見出し報告してきた。また、ヒストン脱メチル化酵素(JHDM1D)が栄養飢餓状態で高発現し、in vivoにおいて腫瘍血管新生を制御し腫瘍増殖を抑制することも見出している。これらの知見から癌細胞が低酸素・低栄養状態に陥った際のヒストン修飾変化が転写制御に関与している可能性が高く、その転写環境の解明は癌悪性化の理解に繋がるものと考えられる。本研究では各種ヒストン修飾抗体を用いたChIP-seqを癌細胞を用いて行いアクティブ領域(H3K4me3)、サイレント領域(H3K27me3)や、オープンクロマチン領域(Faire-Seq)などを特定し、低酸素・低栄養で重要なエピゲノム変化と転写因子の同定を試みた。本研究により、低酸素・低栄養で核内受容体がエピゲノム修飾変化を伴い重要な役割を果たす可能性を見出した。【2】低酸素、低栄養における転写とエネルギー代謝のクロストーク申請者は低酸素・低栄養が癌の悪性化に関与することを報告しているが、癌微小環境における転写環境がどのように代謝、さらには悪性化に関与するか不明である。本研究から低酸素・低栄養では脂肪酸の分解が亢進していることを見出し脂質分解系から生存に必要とされるATPを産生していることが13C安定同位体グルタミンの実験からも示唆された。また、低酸素で亢進する解糖系に依存しないことがスーパーコンピュータの計算的シミュレーションにより導いた。【1】低酸素・低栄養における癌の転写環境の解明

本研究では各種ヒストン修飾抗体を用いたChIP-seqを癌細胞を用いて、低酸素・低栄養で重要なエピゲノム変化と転写因子の同定を試み、低酸素・低栄養で核内受容体がエピゲノム修飾変化を伴い重要な役割を果たす可能性を見出したことから当初の計画通り研究が進展している。【2】低酸素、低栄養における転写とエネルギー代謝のクロストークまた、本研究から低酸素・低栄養では脂肪酸の分解が亢進していることを見出し脂質分解系から生存に必要とされるATPを産生し低酸素で亢進する解糖系に依存しないことを実験的手法と計算的シミュレーションにより導くことができた。当初の計画では13C安定同位体標識グルタミンのみならず脂質分解経路について13C安定同位体標識をした脂肪酸を用いたLCマスで網羅的なトレース実験及びその解析を行う予定であったが、実験は終了しているものの解析が終了していない。今後はさらに、ラベル化した脂質を用いたin vitroの検証実験やin vivo実験も並行して行う予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、当初の計画通り概ね順調に進展していることから、研究計画の変更や研究を遂行する上での問題点は特にない。今後の研究の推進方法としては上述の計画で実施できなかった脂質分解経路について13C安定同位体標識をした脂肪酸を用いたLCマスで網羅的なトレース実験及びその解析を行う。27年度は引き続き、低酸素・低栄養における転写環境とエネルギー代謝の解明を試みる。具体的には、複数の癌細胞株や腫瘍組織を用いて、低酸素・低栄養のエネルギー産生経路について代謝産物の変動を解析する。さらに関与する転写因子・代謝酵素の同定と代謝産物が細胞に与える影響について解析を行い現存する化学療法や血管新生阻害療法との併用における相乗効果の検討を行う予定である。
縮退四光波混合分光の適用による回転コヒーレンス分光法の高感度化

回転コヒーレンス分光法は、超音速ジェット中に生成するクラスターなど回転定数の小さな分子の回転定数決定の方法として有力であるが、これまでに採用されてきたポンプープローブ法は、バックグラウンドシグナルが大きく高繰り返しのピコ秒レーザーを用いないとS/N比が上がらない。本研究は、この欠点を改善するために新たに考案した縮退四光波混合分光を適用した回転コヒーレンス分光法を確立し、他の方法では構造決定が困難なあ溶媒和クラスターの構造決定を行って、クラスター内反応を定量的に理解することを最終的な目的としている。縮退四光波混合分光の適用の前に、我々が使用している低繰り返しのピコ秒レーザーによって通常のポンプープローブ法による回転コヒーレンスシグナルがある程度のS/N比で測定できる条件を整えた。まず光学系の構築を行い、これまでに研究を行ってきた9,9'-ビアントラセン(BA)について実験を行った。その結果、レーザーパワーの安定が良い場合にはS/N比は高繰り返しの実験ほどではないにしろ回転コヒーレンスシグナルが得られた。続いて縮退四光波混合分光用に光学系を作り替えた。縮退四光波混合分光法では、ピコ秒レーザー光をビームスプリッターで三本に分け、これらを高い精度で一定の角度関係で超音速ジェットに照射しなければならない。このために必要な光学素子を本補助金で購入した。その結果BAについてこの分光法でコヒーレンスシグナルが観測されたが期待したほどのS/N比は得られなかった。これは、我々が使用しているピコ秒レーザーパワーの安定性が悪く、シグナルがレーザーパワーの三次に比例する縮退四光波混合分光法では、レーザーパワーのゆらぎに大きくシグナルが左右されてしまうためである。これを克服するためにレーザーに改良を加え、一定の改善が見られた。今後、BAとAr、H_2O、CH_4、アセトンなどによる溶媒和クラスターにこの分光法を適用していく予定である。
医療・福祉組織の知識創造経営と組織倫理に関する国際共同研究

わが国の医療・福祉組織に即した知識創造経営モデルの開発に向け、国内外の知識創造経営、クリティカルマネジメント研究、(応用)倫理等の研究者・実務家の国際共同研究組織を構成し、特に「組織倫理」(善い組織的実践を示唆する明示・暗黙的規範)に着目して、関連研究の収集・分析と医療・福祉施設の事例調査等を行った。わが国の医療・福祉組織の組織倫理の実態と課題、患者・利用者価値を向上させる実践の創造を導く組織倫理とそれを発展させる「フロネティック・リーダーシップ」を理論的・実証的に明らかにし、そうしたリーダーシップを発揮できる実務家を育成する、ワークショップ技法を用いた組織倫理教育プログラムを試行した。3か年の研究期間の初年度にあたる平成26年度は、研究実施計画に沿って下記の調査・研究活動を行った。1.研究組織内で分担して、国内外の経営学、倫理学、保健医療・介護・社会福祉研究等の分野における医療・福祉組織の経営とその倫理的課題に関する研究文献・資料を収集・分析した。2.国内外研究協力者を招聘し、大阪で施設調査・研究会を2回実施した。第1回目は平成26年7月18-19日に大阪市立大学医学部附属病院の施設調査を行うと共に、海外研究協力者マクシミリアン・ヴィルケスマン氏、ユーイ・ヴィルケスマン氏(ともにドイツ・ドルトムント工科大)による研究報告、および大阪市立大学医学部附属病院職員による医療安全管理の現状と課題に関する研究報告を受け討議を行った。第2回目は、平成27年2月17日に海外研究協力者スーザン・モファット氏(英国ニュービックシアター)、マーガレット・ライリー氏(英国キンドルパートナーシップ)と研究組織メンバーによる尼崎医療生協病院の施設調査を行った後、平成27年2月21-22日には、モファット氏・ライリー氏指導の下に実施された地域住民と医療・福祉専門職・管理職によるコミュニティ・エンパワメント・ワークショップの参与観察を受け討議を行った。3.研究組織内で分担して、国際学会European Group for Organizational Studies、Arts of Management and Organization Conference等で研究報告を行い、海外研究者のアドバイスと研究文献・実践事例情報を収集すると共に、海外研究協力者等へのヒアリング調査と資料収集を行った。また、研究組織内で分担して日本経営学会、日本情報経営学会、日本看護科学学会、日本生命倫理学会、日本社会医学会で研究報告を行い、国内研究者のアドバイスと研究文献・実践情報を収集した。3か年の研究期間の2年目にあたる平成27年度は下記の調査・研究活動を行った。1.国内外の経営学、倫理学、保健医療・介護・社会福祉研究等の分野における医療・福祉組織の経営と倫理的課題に関する研究文献・資料を収集・分析した。2.海外研究協力者2名を招聘し、大阪等で施設調査・研究会を2回実施した。平成27年10月31日に海外研究協力者ヒューゴ・レティーシュ氏(オランダ・ユトレヒト人文学大学名誉教授)と共に施設調査を行った後、11月1日にはレティーシュ教授による研究報告を受け討議を行った。平成27年11月12日に海外研究協力者マッツ・アルヴェッソン氏(スウェーデン・ルンド大学教授)との共同施設調査、アルヴェッソン教授の研究報告を受けた討議を行った後、11月14-15日に他の海外研究者も招聘し国際研究集会を行った。3.平成27年7月19日に科研費助成事業「現場に根ざした医療組織倫理の構築に向けた基礎的研究」(代表:服部俊子・本研究分担者研究メンバーを招聘して合同研究会を開催し、本研究メンバーが研究報告を行い招聘研究者と討議を行った。4.欧州組織学会(EGOS)、クリティカルマネジメント研究学会(CMS Conference)、組織シンボリズム学会(Organizational Symbolism)等の国際学会で研究報告を行い、海外研究者のアドバイスと研究文献・事例情報を収集すると共に、海外研究協力者等へのヒアリング調査と資料収集を行った。日本経営学会、日本科学史学会、日本情報経営学会、経営情報学会、応用哲学学会等で研究報告を行い、国内研究者のアドバイスと研究文献・事例情報を収集した。5.平成28年2月27ー28日、3月5ー6日に大阪市立大学において、大阪市立大学社会人プロジェクト研究受講生の協力を得て、ワークショップ形式の組織倫理教育プログラムを試行した。本研究は、わが国の医療・福祉組織の実態に即した知識創造経営モデル開発に向け、医療・福祉組織の「組織倫理」の実態と課題、知識創造を導く「組織倫理」と「フロネティック・リーダーシップ」のあり方を明らかにし、倫理的リーダーシップを発揮する医療・福祉実務家を育成する、組織倫理教育プログラムの開発を目的としている。平成27年度研究実施計画の概要は以下の通りである。1.国内外の経営学、倫理学、保健医療・介護・社会福祉研究等の分野における医療・福祉組織の経営とその倫理的課題に関する研究文献・資料を収集・分析する。2.大阪で年間3回程度、研究代表・分担者が参加する3日間の共同施設調査・研究会を実施する。毎回医療・社会福祉施設各1か所でヒアリング調査を行い結果を検討する。3回のうち2回の共同施設調査・研究会には海外研究協力者を各1名招聘し研究報告を依頼する。残り1回の研究会には国内の医療・福祉組織の経営実務家・研究者を1名招聘し報告を依頼する。3.国外で開催される経営学系国際学会で進捗報告を行い海外研究者からのアドバイスと研究文献・実践事例情報を収集すると共に、海外研究協力者等へのヒアリング調査と資料収集を実施する。国内の経営系学会と保健医療・倫理系学会で進捗報告を行い国内研究者からのアドバイスと研究文献・実践事例情報を収集する。

4.医療・福祉実務家がグループでわが国の医療・福祉組織の倫理問題について寸劇を構成し、他の医療・福祉実務家の前で上演した後、その内容について観衆を交えて批判的に討議する、ワークショップ形式の組織倫理教育プログラムの試作版を構築する。大阪市立大学社会人プロジェクト研究の受講・卒業生の協力を得て試行し、その結果を分析・評価して問題設定などプログラムの内容に反映させる。上記に則して平成27年度の研究実績を評価すると、実施計画1-4ともに概ね計画通り達成された。5月1日には大阪市立大学で科研費研究課題「現場に根ざした医療組織倫理の構築に向けた基礎的研究」(研究代表者:服部俊子・本課題研究分担者)研究組織と合同研究会を行い、2つの研究組織で、日本医療・病院管理学会学術総会での合同シンポジウムとHugo Letiche(2008)『Making Healthcare Care』IAPの共同翻訳に取り組むことに合意した。9月18日には、上記2研究組織が合同で、第54回日本医療・病院管理学会学術総会で、「倫理的にマインドフルな病院づくり病院倫理制度の創造的破壊に向けた倫理学と経営学からの問題提起」と題したシンポジウムを、日本生命倫理学会の協賛、経営哲学学会および日本情報経営学会「医療・介護・福祉サービス創造のための地域医療連携情報基盤に関する研究」研究プロジェクトの後援を得て開催した。2研究組織メンバーと外部研究者・医師2名によるパネル討議の後、Lappeenranta University of Technology (Finland)のAnne Passila上級研究員と研究代表者による、演劇技法を用いた倫理的リーダーシップ開発ワークショップを行った。9月19日には大阪市立大学で、医療・福祉組織の経営管理者約30名の参加を得て、上記Anne Passila氏による、演劇技法を用いた倫理的リーダーシップ開発ワークショップ(8時間)を実施した。11月19日にはJongkoping International Business School(Sweden)のDaved Barry教授と共同で、大阪府下の精神科病院の現地調査と研究会を行った。翌20日には大阪市立大学で、医療・福祉組織の経営管理者約30名の参加を得て、Daved Barry教授と研究代表者による、映像制作技法を用いた倫理的組織開発のワークショップ行った。当初研究期間を1年間延長し、最終年度に実施できなかった重要な国際共同研究と海外現地調査を実施した。まず、当初計画では平成29年度にウースター工科大(米国)のS.テイラー教授を招聘し、日本の医療・福祉組織の特性を踏まえた、演劇技法を用いた倫理的リーダーシップ・組織開発プログラムの構築と効果測定に関する共同研究を予定していたが、同教授の業務都合により招聘できなかったため、研究代表者が平成29年4月20日から5月20日まで同校を訪問し共同研究を行った。その成果の一部を、研究代表者が平成29年7月の第33回欧州組織学会(デンマーク)で報告したところ、デンマーク、フィンランド、英国の研究者から共同研究の要請があった。
脂肪細胞特異的分子アディポネクチンの抗肝発癌作用に関する研究

肥満の寄与率が最も高い男性の癌死亡原因として肝細胞癌があげられている。また、メタボリックシンドロームの肝での表現型である非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)が肝硬変から肝細胞癌に進展することが大きな問題となっている。NASHの成因として、肝への中性脂肪の蓄積(1st hit)と引き続いておこる酸化的ストレスやエンドトキシン等の炎症性負荷(2nd hit)により肝炎に移行するとするtwo hit仮説が一般的に認められている。アディポネクチン(ADN)はメタボリックシンドロームの発症・進展におけるキー分子であり、肥満により血中濃度が低下する。ADN低下が肝臓の脂肪化、炎症、線維化、発癌に及ぼす影響を明らかにするため、ADN KO(KO)マウスを用い検討した。NASHの動物モデルとしてコリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食投与を用いた。KOマウスでは対照マウスに比し、早期に脂肪蓄積がおこり、肝線維化の増悪と共に肝の腫瘍形成が促進されることが明らかになった。KOマウスにおいて血中ならびに肝組織中の過酸化脂質量の有意な増加を認めた。また、免疫組織学的検討にて核における酸化ストレスマーカーである8-hydroxydeoxyguanosine陽性細胞が有意に増加していた。一方、ANDがエンドトキシンによる肝障害に対し抑制的に作用することが明らかになった。これらの検討によりアディポネクチンの欠乏は肝での脂肪蓄積、線維化、炎症の増強および酸化ストレスの亢進を引き起こし肝における腫瘍形成を促進させることが明らかになった。以上の結果からアディポネクチンはNASHの発症・進展に抑制的に作用し、肥満におけるアディポネクチン産生低下が肝発癌を促進する可能性が示された。メタボリックシンドロームの肝での表現型である非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)が肝硬変から肝細胞癌に進展することが大きな問題となっている。また、肥満の寄与率が最も高い男性の癌死亡原因として肝細胞癌があげられている。ADN低下が肝臓の脂肪化、線維化、発癌に及ぼす影響を明らかにするため、ADN KO(KO)マウスを用い検討した。CDAA食投与1週で野生(WT)マウスではほとんど肝脂肪沈着を認めなかったのに対しKOマウスでは著明な肝脂肪沈着が認められた。CDAA食投与4週では両マウスともに著明な肝脂肪沈着を認めたが、ADNを発現するアデノウイルスベクターを静注した群では脂肪沈着をほとんど認めなかった。CDAA食投与24週でWTマウスでは著明な脂肪肝を呈したのみであったが、KOマウスでは雄の75%、雌の25%に肝硬変および肝臓癌を合併していた。一方、ADN KOマウスではLPS/D-galactosamin投与により著明な肝障害を呈し、生存率もWTマウスに比し有意に低かった。培養Kupffer細胞におけるLPS刺激後の炎症性サイトカインであるTNF-α産生がADNにより有意に抑制され、抗炎症性サイトカインであるIL-10の産生が有意に増強した。以上の結果からアディポネクチンはNASHの発症・進展に抑制的に作用し、肥満におけるアディポネクチン産生低下が肝発癌を促進することが考えられる。

また、メタボリックシンドロームの肝での表現型である非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)が肝硬変から肝細胞癌に進展することが大きな問題となっている。NASHの成因として、肝への中性脂肪の蓄積(1st hit)と引き続いておこる酸化的ストレスやエンドトキシン等の炎症性負荷(2nd hit)により肝炎に移行するとするtwo hit仮説が一般的に認められている。アディポネクチン(ADN)はメタボリックシンドロームの発症・進展におけるキー分子であり、肥満により血中濃度が低下する。ADN低下が肝臓の脂肪化、線維化、発癌に及ぼす影響を明らかにするため、ADN KO(KO)マウスを用い検討した。NASHの動物モデルとしてコリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食投与を用いた。H17年度までにKOマウスでは対照マウスに比し、早期に脂肪蓄積がおこり、肝線維化の増悪と共に肝の腫瘍形成が促進されることを明らかにした。H18年度では腫瘍形成の機序を明らかにするため、酸化ストレスに関する検討を行った。KOマウスにおいて血中ならびに肝組織中の過酸化脂質量の有意な増加を認めた。また、免疫組織学的検討にて核における酸化ストレスマーカーである8-hydroxyguanine陽性細胞が有意に増加していた。これらの検討によりアディポネクチンの欠乏は肝での脂肪蓄積、線維化、炎症の増強とともに酸化ストレスを亢進させることで肝における腫瘍形成を促進させることが明らかになった。以上の結果からアディポネクチンはNASHの発症・進展に抑制的に作用し、肥満におけるアディポネクチン産生低下が肝発癌を促進する可能性が示された。
多重層間剥離を有する複合材料積層板の座屈と振動

本研究においては,多重層間剥離を有する複合材料積層板の圧縮座屈挙動と圧縮荷重下の振動特性の理論解析と実験解析を行った。まず,単一層間剥離を有する複合材料積層板の圧縮座屈と座屈後挙動を理論解析するとともに,実験を行った。座屈については,剥離の存在による座屈荷重の低下と,剥離長さおよび剥離位置の関係を明らかにした。座屈後挙動に関しては,積層板の剥離部が低い荷重で座屈するが,その後も積層板の荷重は増加することを見出した。その際,剥離部の厚い方の積層部では軸荷重は上昇するが,薄い方の積層部では軸荷重はほぼ一定に保たれる。また,座屈変形の進行に伴う層間剥離先端でのポテンシャルエネルギ解放率を求め,座屈による層間剥離の進展の可能性があることを示した。次に,多重層間剥離を有する複合材料積層板の圧縮座屈挙動の理論解析と実験解析を行った。座屈については,多重層間剥離の存在により座屈荷重が大きく低下することを示した。そして,座屈後挙動については,単一層間剥離の場合と同様に,座屈後も積層板の荷重が上昇することを見出した。また,座屈変形の進行に伴う層間剥離先端におけるポテンシャルエネルギ解放率を求め,座屈に層間剥離の進展の可能性が高くなることを示した。本研究の座屈挙動の理論解析の特色は,解析解を求めたことであり,これを有限要素法による数値解析と実験によって検証している。最後に,多重層間剥離を有する複合材料積層板の面内圧縮荷重下の振動特性を解析した。まず,面内荷重のない場合の層間剥離を有する積層板の固有振動数と固有振動モードを理論解析するとともに,実験を行った。そして,層間剥離存在による振動数の低下と層間剥離長さおよび層間剥離位置の関係を明らかにした。次に面内荷重下の層間剥離を有する積層板の振動特性について理論解析と実験解析を行い,面内荷重による振動数の低下を解明した。振動特性の解析結果は,積層板の振動特性から層間剥離の存在を探知する方法の開発に寄与するものと考えられる。多重層間剥離を有する複合材料積層板の圧縮座屈と振動の理論解析を行うとともに,金属単一板と単一および多重層間剥離を有する金属積層板の圧縮座屈実験を行った。両端を固定した多重層間剥離を有する複合材料積層帯板に,圧縮荷重が作用する場合の,座屈と座屈後の挙動の解析解を求めた。これにより両側辺自由の帯板の場合でも,座屈した後も荷重の増加に耐え,その後に最高荷重に達することを明らかにした。また,層間剥離先端における剥離進展に伴うポテンシャルエネルギ解放率を計算し,剥離進展の可能性とそれに伴う変形挙動を解析した。次に,層間剥離のある複合材料積層板の固有振動数の解析解を求め,層間剥離による振動数の低下を明らかにした。特に,層間剥離の大きさおよび位置と,振動数低下との関係を解明した。実験としては,まず両端固定金属等方性帯板の座屈実験を行い,レーザ変位形による精密な変形計測によって,初期撓みおよび初期偏心と座屈変形挙動との関係を解明した。これにより精密な座屈実験技術を確立した後,単一および多重層間剥離を有する積層板を金属で製作し,圧縮座屈実験を行った。この実験により,理論解析で求められた座屈および座屈後の荷重増加の現象を検証することができた。

現在,層間剥離をもつ金属積層板の振動実験を準備中である。今後は,層間剥離を有する複合材料積層板を作製し,圧縮座屈実験と振動実験を行い,理論解析の結果を検証する予定である。また理論解析においては,層間剥離を有する複合材料積層板の圧縮座屈変形に対する初期不整の影響を解明するとともに,圧縮荷重下での振動の解析を行う予定である。多重層間剥離を有する複合材料積層板の,圧縮座屈挙動と圧縮荷重下での自由振動の理論解析を行うとともに,多重層間剥離を有する金属積層板の圧縮実験を行い,さらに振動実験を準備中である。両端を固定した多重層間剥離を有する複合材料積層板を面内圧縮した場合の,座屈と座屈後の挙動の解析解を求める一方,積層板に初期撓みが存在する場合の挙動のエネルギー法による近似解を求めた。座屈した後もさらに荷重に耐えた後大きな変形を示して最終荷重に達することが明らかになったが,初期撓みを考慮する解析によって,座屈近傍での荷重撓み関係から座屈荷重を求める方法を導いた。次に,圧縮荷重下の層間剥離を有する積層板の固有振動数を,せん断変形を考慮して求め,せん断剛性の振動数への影響を明らかにする一方,振動数が零となる条件より座屈荷重を求め,せん断剛性の座屈荷重への影響を明らかにした。実験としては,多重層間剥離を有する金属積層板の座掘実験を行い,解析解及び初期撓みを考慮した近似解との比較検討を行い,座屈挙動に対する初期撓みの影響が大きいことを明らかにした。また,座屈近傍での撓み測定から座屈荷重を求める方法の有効性を検証した。現在,多重層間剥離を有する金属積層板の圧縮荷重下での振動実験を準備中である。今後は多重層間剥離を有する複合材料積層板の圧縮座屈実験と,圧縮荷重下の振動実験を行う予定である。また,より理論を精密化するために,各層ごとのせん断変形や板厚方向の変形を考慮した高次積層板理論の研究を進める予定である。