hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満症(特に内臓脂肪型肥満)の病態とその分子機構-多彩な成人病発症を基盤として-

肥満、特に腹腔内内臓脂肪の蓄積は糖尿病、高脂血症、高血圧等の生活習慣病や動脈硬化症等の発症の大きな基盤となっている。本研究では脂肪組織の分子生物学的特性を明らかにすることよって、脂肪蓄積が多彩な病態を発症せしむる分子機構を解明しようとするものである。私達は脂肪細胞が従来考えられていたような単なる受動的なエネルギー備蓄細胞ではなく、多彩な生理活性物質を合成・放出する分泌細胞であり、その中で特に内臓脂肪蓄積とともにおこるPAI-1やHB-EGFの過剰分泌が直接血管病の発症に結びつくことを示してきた。本研究では私達が新たに発見したコラーゲン様分泌蛋白adiponectinと水チャネル分子であるaquaporin adiposeについてその生理学的意義、病態との関連を検討した。adiponectinは脂肪細胞特異的に合成・分泌され、血中に多量存在する血漿蛋白であるが、上記の因子とは異なり肥満者において血中濃度が低下しており、特に内臓脂肪蓄積とともに血中濃度の低下が認められた。血管内皮が傷害を受けると、血管壁に多量沈着し、内皮細胞への単球接着抑制、平滑筋増殖抑制作用を示した。またadiponectin遺伝子を解析し、冠動脈疾患症例に本遺伝子の変異が見出された。以上より本分子は抗動脈硬化作用を有し、過栄養による肥満ではadiponectin分泌不全が血管病発症の一因となる可能性が考えられた。一方水チャネル分子であるaquaporin adiposeはグリセロール透過能を有し、絶食時に発現増加すること、aquaporin阻害能を有する水銀イオンでグリセロール放出が抑制されることから、脂肪細胞においてグリセロール・チャネルとして機能していることが示された。肥満モデルにおいては本分子の発現が増加し、グリセロール放出が亢進していた。内臓脂肪蓄積時には多量のグリセロールが門脈を介して肝臓に流入し、糖新生亢進に働き、これが内臓脂肪蓄積時の糖代謝異常に関与することが示唆された。本研究により、肥満、特に内臓脂肪蓄積時には、種々の内臓脂肪発現遺伝子の調節異常や生理活性物質の分泌異常がおこり、これが様々な病態発症に関与することが明らかになった。最もcommonな成人病(生活習慣病とも呼ばれる)の糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化等の発症には過栄養に基づく肥満即ち脂肪組織の過剰蓄積が大きな基盤となっているが、私達のこれまでの研究では上記の多彩な病態は、実は腹腔内内蔵脂肪(とくに腸間膜脂肪)の蓄積が大きな要因となっていることを明らかにしてきた。従って本研究では、脂肪組織を構成する脂肪細胞の分子生物学的特性を部位別(皮下脂肪と内蔵脂肪)に明らかにすることによって、内蔵脂肪の蓄積が多くの病態を発症させる分子機構を明らかにすることが目的である。今年度までに、まず脂肪細胞の遺伝子マッピングにより分子特性を明らかにした。それによると脂肪細胞に存在する遺伝子の約20%が、特に内蔵脂肪では約30%が分泌蛋白をコードする遺伝子であり、その多くはサイトカイン、増殖因子、補体等の生理活性物質である。その中で、血栓形成と関連するPlasminogen activator inhibitor-1(PAI-1)は内蔵脂肪の蓄積と共にその合成分泌が亢進し、内蔵脂肪蓄積で見られる血管合併症の成因のひとつであることが明らかとなった。

また今回の研究で、脂肪細胞特異的に発現している遺伝子apMl(adipose most abundant gene transcript-1)を見出したが、その遺伝子産物のうちコラーゲン様蛋白(adiponectinと命名した)は、平滑筋細胞増殖を強く抑制することが明らかとなった。さらに測定系の開発により、このadiponectinは肥満、特に内蔵脂肪の蓄積によって血中レベルが減少し、虚血性心疾患患者でも低下していることを明らかにした。栄養状態に応じて活発に増減する脂肪組織が上記のような生理活性物質の分泌臓器であることを明らかにしてきたが、さらに脂肪細胞で合成、分泌される既知及び未知の物質の同定を行い、その過剰及び欠乏が多彩な病態発症のメカニズムに関与する事実を証明してゆく予定である。最もcommonな成人病(生活習慣病)の糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化症等の発症には過栄養に基づく肥満即ち脂肪組織の過剰蓄積が大きな基盤となっている。本研究では脂肪組織の分子生物学的特性を明らかにすることよって、脂肪蓄積が多彩な病態を発症せしむる分子機構を解明しようとするものである。これまで明らかになったこととして、脂肪細胞は従来考えられていたような単なる受動的なエネルギー備蓄細胞ではなく、多彩な生理活性物質を合成・放出する分泌細胞であり、その中で特に内臓脂肪の蓄積とともに多量分泌されるPAI-1やHB-EGFのような線溶系調節因子や平滑筋細胞増殖因子が直接血管病の発症に結びつくことが示された。本年度は、脂肪組織の大規模ランダム・シークエンスによって発見した脂肪細胞特異的に発現する新規分子で、病態発症と強く関連すると思われるadiponectinとaquaporin adiposeとについて解析した。adiponectinは脂肪細胞特異的な新規分泌蛋白である。正常者血漿中にadiponectinは5-10μg/mlの高濃度で存在し、予想とは逆に肥満、特に内臓脂肪型で著しい低値を示した。本分子はコラーゲン様構造を持ち血管内膜内に存在するコラーゲンI,III,Vと強い結合能を持つ。またTNFα刺激による内皮細胞の単球接着、増殖因子による平滑筋細胞の細胞増殖抑制作用を持つことが証明された。つまりadiponectinは脂肪細胞から分泌される動脈硬化防御因子であり、肥満時における減少は重要な血管病発症の分子メカニズムの一つと考えられた。aquaporinadiposeは水チャネル・ファミリーに属する新規分子で脂肪細胞に高発現していた。本分子は水透過能を示すとともに、非イオン性小分子であるグリセロール透過能も有していた。脂肪組織における発現は肥満時及び絶食時に充進していた。次年度はadiponectinの作用機構、aquaporin adiposcのグリセロール・チャネルとしての分子機構を明らかにしていく予定である。肥満、特に腹腔内内臓脂肪の蓄積は糖尿病、高脂血症、高血圧等の生活習慣病や動脈硬化症等の発症の大きな基盤となっている。
口腔癌における腫瘍マーカーGST-πの発現と薬剤耐性機序に関する検討

1.免疫組織化学的にGST-π活性は、ヒト口腔粘膜の過角化症、乳頭腫、上皮異型成から癌に至るにつれ強陽性を示し、GST-πが口腔の前癌病変の診断や癌の発生を病理組織学的に開析するのマーカーとなりうる可能性が示唆された。2.薬剤耐性に関与する多剤耐性遺伝子(mdr1)の産物であるP-糖蛋白の免疫活性は、ヒト口腔癌の13.3%に認められたが、シスプラチン化学療法効果が無効の癌にはP-糖蛋白は発現していなかった。また、化学療法効果とP-糖蛋白、GST-π発現の間には相関は認められなかった。現在、さらにGST-πとmdr1の発現についてmRNAレベルで検索している。3.ヒト口腔癌の細胞株の培養上清中におけるGST-π量は対数増殖期において最高となり、正常歯肉由来細胞のそれに比し約45倍であった。GST-π免疫活性ほコントロールの正常細胞には陰性ないし弱陽性であったのに対し、癌細胞では強陽性で、GST-πは癌細胞自身が産生していることが明かとなった。1.口腔癌患者血奨中のGSTーπ活性陽性率はほぼ73%で、一方、既知の腫瘍マ-カ-血清SCCの陽性率は30%であつた。またGSTーπ活性は臨床病期の進行や手術前後の担癌状態、化学療法効果に応じて増減した。GSTーπは口腔癌の腫瘍マ-カ-としてSCCより有用性があることが示唆された。2.正常口腔粘膜上皮、口腔癌の前癌病変、口腔癌組織におけるGSTーπ活性を免疫組織化学的に検索した。GSTーπ活性は正常の口腔粘膜上皮には認められなかつたが、白板症などの異形成上皮では60%、口腔癌で100%にGSTーπ活性が発現し、GSTーπは免疫組織化学的なマ-カ-としても有用性があることが示唆された。2.当科で維持されている口腔偏平上皮癌由来の培養細胞株7株を用いて、それぞれの細胞によつて培養液中に産生、放出されるGSTーπを生化学的に定量した。GSTーπ活性は細胞増殖に比例して上昇し、GSTーπは癌細胞によつて産生されることが示唆された。3.現在、これら口腔癌培養細胞株を用いて抗癌剤耐性細胞株を樹立する研究を進めている。抗癌剤はブレオマイシン、シスプラチン、メソトレキセ-ト、マイトマイシンで、耐性度は軟寒天tumor clonogenic assay法によるin vitroでのこれら抗癌剤の培養細胞に対する増殖抑制活性(IC50値)より算定した。特にシスプラチンに対する耐性度について詳細に検討中である。1.口腔癌における臨床病理学的悪性度と、血奬GSTーπ値、GSTーπ免疫活性の強度との関係を検索した。GSTーπ免疫活性は生検組織におけるヒト抗GSTーπ抗体を用いた免疫組織化学的活性の強度から、悪性度は腫瘍の大きさ、臨床病期、腫瘍の浸潤増殖パタ-ンなどの各因子を段階的に点数化して判定した。GSTーπ免疫活性の強度は血奬GSTーπ値、臨床病期、腫瘍の浸潤と増殖パタ-ンとは相関しなかった。しかし臨床病理学的悪性度が増すにつれ、血奬GSTーπの陽性率ならびに測定値の平均値、GSTーπ免疫活性の染色強度が有意に上昇し、GSTーπが口腔癌の悪性度の指標となりうることが示唆された。2.化学療法施行された口腔癌12例中、GSTーπ免疫活性陽性例は化学療法前7例、化学療法後10例で、うち8例(66.6%)はGSTーπ免疫活性が著しく増強し、また、その6例(75%)は化学療法効果不良で、GSTーπ免疫活性は抗癌剤によって何らかの影響を受けることが示唆された。一方、多剤耐性遺伝子(mdr1)産物Pー糖蛋白の発現は免疫組織化学的に口腔癌15例中2例(13.3%)に、さらに化学療法後、新たに2例に認められた。現在、さらに口腔癌化学療法と多剤耐性遺伝子の発現について蛋白ならびにmRNAレベルで検討している。3.当科で維持されている口腔偏平

上皮癌細胞株を用いて、口腔癌化学療法剤の中でも投薬頻度の高いシスプラチンに対する耐性細胞株の樹立を進めている。耐性度は軟寒天tumor clonogenic assay法によりシスプラチンの培養細胞に対する増殖抑制活性(IC50値)より算定し、現在、検討中である。
育児力の低下を防ぐ子育て教育・共感教育プログラム「共感の根」の導入と効果の研究

本研究は、カナダの学校教育プログラムRoots of Empathyを日本に導入する資料を得る目的で、創始者メアリー・ゴードン氏との契約に基づき、日本で実施したものである。本プログラムは、公立学校の学級に0才の赤ちゃんとその養育者を迎え、親子のコミュニケーションや赤ちゃんの発達の観察に基づき、生徒たちに赤ちゃんのケアについて考えることを通して、子育てに関する知識を学ばせると共に、他人を思いやる気持ちを育て他者への共感性をはぐくむというプログラムである。2002年度から始まり、初年度は、実施協力者探し、教材・指導書等の翻訳、ブリティッシュコロンビア大学との共同研究計画、インストラクター養成、協力校探し、日本とカナダの文化差の検討などがなされた。2003年パイロット授業が開始され、同時に、参加者及び統制群に対して質問紙調査及び観察が行われた。11月にはゴードン氏が来日し視察すると共に、文部省などを訪れた。2003年12月にプログラムは完了し、実施結果に基づいた研究が2004年3月までなされた。主な結果は以下の通り。1.参加生徒たちの乳児の発達やケアの仕方に関する知識や向社会的行動は増加し定着した。感情についての学習が進んだ。2.参加学級は、学級風土を向上・維持することができた。いじめ傾向の抑制や、学級の求心性の高まりが報告された。3.担任は、実施を肯定的に評価した。4.乳児親子は、参加が子育てにプラスであったと評価した。5.保護者たちは、生徒たちの参加が成長に寄与したと評価した。6.文化差を考慮したカリキュラムの変更の必要性が認められた。7.インストラクター養成に関して、文化差に基づく課題が明らかになった。8.日本の教育制度への適用の課題が明らかになった。9.日加の連携上の課題や実施母体の確立の課題が明らかになり、アドバイザリーグループの必要性も示唆された。1、「共感の根」プログラムのトレーニングマニュアル、カリキュラムマニュアル、メディア資料、研究論文等カナダ側資料の翻訳作成と日本側資料の英訳2、「共感の根」2003日本プロジェクトの企画(1)カナダ国トロント市のRoots of Empathy Officeにおける企画会議(8月)(2)海外研究協力者の来日、打ち合わせ(11月)(3)プロジェクトの雑誌取材による広報(11月)、関連書籍の出版(11月)(4)研究関係者・インストラクター候補への参加依頼・説明(9月11月)、関係者会議の実施(12月3月)(5)メールと電話会議によるカナダオフィスとの詳細な打ち合わせ(11月以降)(6)東京都内の公立小学枝4クラスにおける実施依頼と計画協議(7月2003年2月)(7)練馬、杉並、新宿区教育委員会の了承(8)赤ちゃん家族探しと訪問による説明3、「共感の根」2003日本プロジェクトの実施に関するカナダオフィスとの契約作成と契約(2003年1月2月)4、カナダのトレーナー2名招聘(2003年2月)(1)インストラクターの養成5日間のトレーニングで5名の日本人インストラクターを養成。(2)カリキュラム検討会議の実施。5、「共感の根」2003日本プロジェクトの事前事後評価に関する研究の準備(1)ブリティッシュコロンビア大学研究チームによる三年間の研究内容の検討(2)日本の共感性、向社会的行動、学級風土、攻撃性、視点取得等の発達研究の検討(3)BC大研究者とのメールによる打ち合わせと電話会議(4)日本チームによる質問紙項目の作成と検討、実施三校への協力依頼カナダの子育て教育・共感教育プログラム

「共感の根」のパイロット授業を、東京都内の3小学校4学級、小学校6年生約100名に対して、総合学習の時間を活用して4月から12月まで9ヶ月に渡って実施し、1月から3月にかけて、その効果を測定分析した。1.前年度の本研究で研修を受けたインストラクターが、前年度翻訳した教材を元に授業を週1回のペースで実施した。カナダと日本の文化差を考慮しながら、インストラクター合同会議において丁寧な検討を行い、教材をその都度、作成、改変していった。その間、教材の翻訳も並行して行った。実施に当たっては、担任や学校長、参加親子など関係者との連携も重要であり、頻繁に連絡・調整を行った。2.プロジェクトの前後に、統制群と実施群の小学生各100名に、質問紙を実施し、共感性や向社会的行動、学級風土等の変化を調べた。また、担任に質問紙をし実施、参加家族には聞き取り調査を行った。分析結果の報告は、成果報告書に記載される予定である。3.この間、カナダとの連絡を電子メールやファックス、電話カンファレンスなどによって密に取り、課題を検討しあった。10月末から11月にかけて、カナダから海外研究協力者でもあるプログラムの創始者を迎えて、デモンストレーション授業を関係者に公開した。各区の教育委員会、厚生労働省関係者、カナダ大使館等からの見学者、保護者等を迎えた。また、文部科学省への研究状況報告も行った。4.今後、分析結果をさらに細かく深く検討し、このプログラムの導入について、対象、時期、プログラムやカリキュラムの内容、導入体制の整備など、日本での実施可能性を考察し、日本全体に広がる社会的な育児力低下の予防にこのプログラムがどう働きかけることが出来るか、研究を進めていく。
生物界由来の低沸点ハロゲン化合物の生成機構とハロゲン元素循環系

塩素を含むテルペノイドを生産する海藻中のハロペルオキシダーゼについて研究を行い。従来報告されているハロペルオキシダーゼの標準基質であるモノクロロジメドンには全く作用せず、3-メチル-2-ブテン-1-オールに特異的に作用し3-メチル-3-ヒドロキシ-2-ブロモ-1-ブタノールを生成する新規ハロペルオキシダーゼを確認した。本酵素の活性は比較的高く、GCによる酵素活性の簡便な測定法を確立し、酵素の精製を行った。完全精製には至っていないが、本酵素がハロゲン化において厳密な基質特異性を示す始めてのハロペルオキシダーゼであることを確認した。海洋プランクトンPavlovasp.よりS-アデノシルメチオニン(SAM):ハライドイオンメチル転移酵素を完全精製した。同酵素は分子量約29,000のモノマー酵素であり、SAMに特異的であり、SAM以外のS-メチルメチオニン、L-メチオニン、ジメチルスルフォニルプロピオン酸、ベタインには作用しない。ヨウ素イオンに対して最も高い活性を示した。またPavlova sp.より、mRNAを取得し、遺伝子クローニングのためのcDNAライブラリーを作成した。抗生物質の一種であるクロロテトラサイクリンの塩素化を行う酵素遺伝子(chl)をPCR法により増幅しpETベクターに挿入し、大腸菌にて酵素を大量に発現させる系を構築した。その結果、可溶性蛋白の5-10%近く発現させる事に成功した。しかし、本酵素がどの様な反応を触媒するかは明らかにできなかった。
意味役割理論と動詞句の統語構造に関する研究

本研究は,結果構文,二重目的語構文,中間構文,場所倒置構文,使役移動構文など英語のさまざまな構文を対象に,そこで観察される多様な言語現象を,意味役割理論の観点から分析を行なった。その主な成果は2005年に筑波大学に提出された学位論文Thematic Structure : ATheory of Argument Linking and ComparativeSyntaxにまとめられている。本年度は,この研究を応用する形で,英語の接頭辞over-の分析を集中的に行なった。動詞に付加されるover-には,「を超える」という物理空間的意味をもつ場合(overrun the line, overshoot the targetなど)と,「過剰」の意味をもつ場合(overeat oneself, overbuild the cityなど)の2つがあることが知られている。本研究では,この2つの意味用法について,前者はrun over the lineやshoot the missile over the targetなどの表現に現れる前置詞のoverが動詞に組み入れられたものであり,一方,後者はeat oneself overfullやbuild the city overcrowdedなどの結果構文に現れるoverと関係付けられるべきものである旨の提案を行なった。すなわち,前者のover-は位置変化を表す(使役)移動構文との関連で捉えられるのに対して,後者のover-は状態変化を表す結果構文との関連で捉えられるべき接頭辞であるという特徴付けである。このような捉え方をすることにより,「を超える」と「過剰」という2つの意味がなぜ生まれるのかという問題に加えて,両者のover-Vが示す下位範疇化特性の相違についても,自然な説明が与えられるという利点が得られる。この分析は,「接頭辞over-の付加と項の継承について」と題する論文にまとめられた。本研究では、結果構文、二重目的語構文、中間構文、場所倒置構文、使役移動構文など英語のさまざまな構文を対象に、そこで観察される多様な言語現象を、意味役割理論の観点から分析を行った。理論面では、Larson流の二層動詞句シェル構造の項位置に「動作主」「場所」「存在者」の3つのマクロな意味役割が結びつくとする仮定に加え、格付与のパタンを説明するための仕組み、主題役割の具現化に関する構造的原則、言語間の差異を説明するための空動詞要素のパラメター化などについて具体的な提案を行った。とりわけ、動詞句の構造を意味役割のパタンに基づいて決定することで、たとえば、二重目的語構文に生起する与格動詞・獲得動詞・創造動詞などは結果構文や中間構文には生起できないのに対して、逆にそれらの動詞の受動形は場所倒置構文に生起できるという事実などが、体系的に説明できることになる点は興味深いと思われる。これらの研究は、Thematic Structure : A Theory of Argument Linking and Comparative Syntax.のタイトルで筑波大学に2005年1月に提出された学位請求論文にまとめられた。また、上記の理論的枠組みに拠って、日本語のいわゆる被害者他動詞文(たとえば「私たちは空襲で家財道具をみんな焼いてしまった。」など)を分析した小論を、「状態変化主体の他動詞文-意味役割理論からの提案-」として発表した。
麹菌の蛋白質分泌機構に関する分子生物学的研究

麹菌(A.oryzoe)は、わが国で清酒、味噌、醤油などの製造に古くから利用されている産業上重要なカビであり、多量に酵素を分泌生産する能力を有する。本研究では、麹菌による有用蛋白質の生産という観点から、麹菌の蛋白質分泌機構を分子レベルで解析した。1分泌関連遺伝子のクローニングとして、小胞体に存在し、分泌蛋白質のフォールデイングに重要な働きをしているプロテインジスルフィドイソメラーゼ遺伝子を麹菌からクローニングし、その塩基配列を決定した。また、異種蛋白質発現に対する甲かの検討を行った。2麹菌α-グルコシダーゼ遺伝子のプロモーター配列の誘導機構を調べるために、α-アミラーゼとグルコアミラーゼ遺伝子のプロモーター配列との比較および、プロモーター配列の欠失変異によりその誘導機構の詳細な解析を行い、重要な領域としてRegion IIIを同定した。さらに、異種蛋白質生産のための誘導可能な高発現プロモーターとしてα-グルコシダーゼ遺伝子プロモーターのRegion IIIをタンデムに並べた新規プロモーターの開発を行った。3核分配間よしていると言われるactin related protein遺伝子(arpA)をクローニングし、塩基配列を決定するとともに、麹菌から遺伝子破壊株を作製した。arpA遺伝子破壊株は、核分配に欠陥を示し、菌糸の先端が多分岐となる特徴的な形態を示した。菌糸先端を多数形成するこの遺伝子破壊株はα-アミラーゼを高分泌した。麹菌(A.oryzae)は、わが国で清酒、味噌、醤油などの製造に古くから利用されている産業上重要なカビであり、多量に酵素を分泌生産する能力を有する。本研究では、麹菌細胞内の蛋白質分泌機構を分子レベルで解析することにより、高蛋白質分泌能の解明を目的とする。1麹菌の遺伝子ライブラリーの作成の一環として、RT-PCRによるヌクレアーゼS1遺伝子をコードするcDNAのクローニングを行い、この方法が麹菌でも有効であることを確認した。2より効率的な麹菌の形質転換システムの開発として、マイクロインジェクションによる効率的な形質転換法の開発のために種々検討を行った。ツニカマイシン処理により、通常の細胞の数十倍の大きさの細胞を形成させることは成功したが、マイクロインジェクションによる効率的なDNAの注入の条件を設定することはできなかった。3分泌関連遺伝子のクローニングとして、小胞体に存在し、分泌蛋白質のフォールディングに重要な働きをしているプロテインジスルフィドイソメラーゼ遺伝子を麹菌からクローニングし、その塩基配列を決定した。また、麹菌α-グルコシダーゼ遺伝子のプロモーター配列の誘導機構を調べるために、α-アミラーゼとグルコアミラーゼ遺伝子のプロモーター配列との比較および、プロモーター配列の欠失変異によりその誘導機構の詳細な解析を行った。1分泌関連遺伝子のクローニングとして、小胞体に存在し、分泌蛋白質のフォールディングに重要な働きをしているプロテインジスルフィドイソメラーゼ遺伝子を麹菌からクローニングし、その塩基配列を決定した。また、異種蛋白質発現に対する効果の検討を行った。3核分配に関与していると言われるactin related protein遺伝子(arpA)をクローニングし、塩基配列を決定するとともに、麹菌から遺伝子破壊株を作製した。
理学療法士の発達を促す経験学習支援方法の開発

本研究の目的は、熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明し、それをもとに理学療法士の発達を促す経験学習支援方法を開発することである.具体的には、実力が周囲に認知されている熟達理学療法士を対象にアンケートやインタビュー調査を行い、経験学習プロセスを解明し、経験学習支援に対する理論的・実践的示唆を行う.研究開始初年度(2017年度)は当大学の倫理委員会の承認を得、研究開始に向けて文献レビューや現場の理学療法士教育に関する実態調査を行い、その把握に努めた.2018年度は本研究の枠組みや課題を整理し、「理学療法士の経験学習プロセスの解明に向けてー経験学習研究における理論的枠組みと課題ー」として大阪行岡医療大学の紀要に総説として発表した.続いて、臨床経験約20年の3名の熟達理学療法士のアンケート・インタビュー調査から熟達理学療法士の経験学習プロセスの一部を解明し、本成果を「理学療法士の経験学習プロセスの解明にむけた探索的研究ー成長を促す経験と教訓ー」として第7回日本理学療法教育学会(神戸)において発表した.また、在宅終末期理学療法を実践している熟達理学療法士のアンケート・インタビュー調査からは、今後の課題となる在宅終末期理学療法における人材育成に関する有効な知見が得られたので、本成果を「在宅終末期リハビリテーションを実践しているセラピストの体験を探求する」として第9回保健医療学学会(大阪)において発表した.現在は、熟達理学療法士約40名のデータ収集が終了しており、データの質的・量的分析を継続中である.2019年度は順次、研究成果を発表・論文化していく予定である当初の本研究計画では2019年度は分析が終了し、熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明したうえで順次公表する予定であった.しかし、初年度(2017年度)のデータ収集の遅れが、2018年度の分析の遅延をまねいたため、現在、部分的な成果は出ているものの総合的にみると本研究はやや遅れていると判断できる.2017年度は、研究計画がやや遅れた.2018年度は熟達理学療法士の経験データの収集ができ部分的な成果が得られたが、総合的な成果はいまだ得られていない.2019年度は収集が終了している熟達理学療法士約40名の経験データを量的・質的に総合的に分析する予定であり、熟達理学療法士の経験学習プロセスが解明できしだい研究成果を学会や学術雑誌にて発表していく予定である.現在,理学療法士の現場教育は施設に任されているのが実情であり,理学療法士の経験学習を支援する方法は確立されていない.そこで本研究では,熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明し,それをもとに理学療法士の発達を促す経験学習支援の方法を開発することを目的とする.具体的には,実力が周囲に認知されている熟達理学療法士を対象に,アンケートやインタビュー調査を行い,貴重な経験内容を収集し,熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明する.その際には,発達を促す良質な経験の特性や構造,良質な経験間の相互関係,良質な経験を可能ならしめる条件や環境等の分析を行い,そこから発達を促す経験学習支援方法の開発を行う.2017年度は,研究開始に向けて文献レビューや現場の理学療法士教育に関する実状を聞き取り調査し,現在の現場の教育課題や実態の把握に努めた.これらを把握しておくことは,のちの分析に重要な役割を担うものと認識する.また,本研究では,熟達理学療法士から経験内容を詳細に聞くことになるため,アンケートやインタビューの内容を吟味し,予備的に実施することで実践上の問題を把握し改善した(2017年度は当大学の倫理委員会の承認を得た).その後,慎重に熟達理学療法士の研究参加を集い,現在30人程度の協力が得られる予定である.また,現段階でも少数ではあるが熟達理学療法士の経験内容(データ)が得られており,分析を開始している.分析では熟達理学療法士の経験学習プロセスに関する興味深い知見が得られており,今後のデータ収集に伴い有益な知見が得られるものと考える.本研究を開始するにあたり,現場の理学療法士教育の現状把握と熟達理学療法士の研究協力は欠かせない.そのため,研究開始にむけて時間をかけて現場の理学療法士教育の実状の聞き取り調査を行い現状把握に努めた.また,本研究では熟達理学療法士の経験の開示の程度が成果に大きく影響するため,慎重に研究に同意してくれる熟達理学療法士の参加を募った.加えて,インタビュー調査では,研究者と熟達理学療法士双方の日程調整が難しく,当初の予定よりも研究計画はやや遅れた.これらを踏まえ,現在の研究計画はやや遅れていると判断できる.本研究の目的は、熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明し、それをもとに理学療法士の発達を促す経験学習支援方法を開発することである.

具体的には、実力が周囲に認知されている熟達理学療法士を対象にアンケートやインタビュー調査を行い、経験学習プロセスを解明し、経験学習支援に対する理論的・実践的示唆を行う.研究開始初年度(2017年度)は当大学の倫理委員会の承認を得、研究開始に向けて文献レビューや現場の理学療法士教育に関する実態調査を行い、その把握に努めた.2018年度は本研究の枠組みや課題を整理し、「理学療法士の経験学習プロセスの解明に向けてー経験学習研究における理論的枠組みと課題ー」として大阪行岡医療大学の紀要に総説として発表した.続いて、臨床経験約20年の3名の熟達理学療法士のアンケート・インタビュー調査から熟達理学療法士の経験学習プロセスの一部を解明し、本成果を「理学療法士の経験学習プロセスの解明にむけた探索的研究ー成長を促す経験と教訓ー」として第7回日本理学療法教育学会(神戸)において発表した.また、在宅終末期理学療法を実践している熟達理学療法士のアンケート・インタビュー調査からは、今後の課題となる在宅終末期理学療法における人材育成に関する有効な知見が得られたので、本成果を「在宅終末期リハビリテーションを実践しているセラピストの体験を探求する」として第9回保健医療学学会(大阪)において発表した.現在は、熟達理学療法士約40名のデータ収集が終了しており、データの質的・量的分析を継続中である.2019年度は順次、研究成果を発表・論文化していく予定である当初の本研究計画では2019年度は分析が終了し、熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明したうえで順次公表する予定であった.しかし、初年度(2017年度)のデータ収集の遅れが、2018年度の分析の遅延をまねいたため、現在、部分的な成果は出ているものの総合的にみると本研究はやや遅れていると判断できる.2017年度は,研究計画がやや遅れたが,2018年度は熟達理学療法士の経験内容(データ)が順次収集できる予定である.これにより研究計画の遅れは取り戻せると考える.2018年度は,本データをもとに分析を行い,熟達理学療法士の経験学習プロセスを解明し,研究成果を順次,学会発表や学術雑誌に投稿する予定である.2017年度は、研究計画がやや遅れた.2018年度は熟達理学療法士の経験データの収集ができ部分的な成果が得られたが、総合的な成果はいまだ得られていない.2019年度は収集が終了している熟達理学療法士約40名の経験データを量的・質的に総合的に分析する予定であり、熟達理学療法士の経験学習プロセスが解明できしだい研究成果を学会や学術雑誌にて発表していく予定である.2018年度は,引き続き図書費用を計上し,2017年度に予定していた熟達理学療法士の経験内容(データ)を収集し,分析を行う予定である.そのため,2017年度に計上していた調査に関わる諸費用(交通費,謝礼等)を,2018年度に繰り越し,2018年度の諸費用と併せて計上した.また,2018年度は,学会発表や学術雑誌に投稿する予定であり,それに関わる諸経費(学会参加費,旅費等)を計上した.熟達理学療法士の経験データの収集が遅れたため、20172018年度に計上していた調査に関わる諸費用(交通費、謝礼等)を2019年度に繰り越し計上した.引き続き、2019年度は分析を継続し、学会発表や学術雑誌に投稿する予定であり、それに関わる諸経費(学会参加費、旅費等)を計上した.
HDL形成タンパク質ABCA1の新しい活性制御機構の解析

本研究では、HDL形成タンパク質ABCA1のC末端部位の細胞内ドメインの切断と、切り出された細胞内ドメインの核内移行反応について検討した。dsRNA刺激によって活性化されるTLR3の下流のシグナルを阻害すると、細胞内のABCA1切断産物の量が減少した。また、ABCA1の細胞内ドメインを発現したHEK293細胞において、dsRNA刺激を加えると核に局在する細胞内ドメインの量が増加した。これらの結果は、TLR3経路が、ABCA1の細胞内ドメインを切断して核へ移行する反応に重要であることを示唆している。本研究では、膜トランスポーターABCA1の細胞内ドメイン切断産物による遺伝発現調節機構について、その生理的意義の解明と、詳細なメカニズムの解析を目的とする。本年度は、ABCA1細胞内ドメインの切断に関する阻害剤を用いた検討と、ABCA1細胞内ドメインを発現した細胞における遺伝子の変化について網羅的に解析した。PMA刺激によりマクロファージ様に分化させたTHP-1細胞を用いて、各種阻害剤でTLR3リガンド依存性のABCA1細胞内ドメインの切断が阻害されるかを調べたところ、TLR3の下流にあるTBK1の阻害剤SU6668で細胞を処理することによって、ABCA1の切断産物の量が減少することが明らかとなった。またセリンプロテアーゼ阻害剤AEBSF、MMP阻害剤GM6001の処理によっても切断産物の減少が観察された。このことは、TLR3の下流のシグナルが動いて、さらにMMPまたはセリンプロテアーゼが、ABCA1の切断に関与している可能性を示唆している。ABCA1の細胞内ドメインを発現するレンチウイルスを作製し、THP-1細胞、及びヒト初代培養繊維芽細胞に感染させて、細胞内ドメインを強制的に発現する細胞系を構築した。これらの細胞からmRNAを抽出し、それぞれの遺伝子発現レベルの変化について、マイクロアレイにより網羅的に解析し、real-time PCRによりその確認を行った。現在解析中であるが、オントロジー解析の結果から、炎症関連遺伝子の発現がABCA1細胞内ドメインを発現している細胞において減少している傾向が観察された。これはABCA1切断産物が炎症に対して抑制的に働いている可能性を示唆している。ABCA1のC末端切断産物の核移行を調べる目的で、mycタグを付加したABCA1のC末端(385アミノ酸)タンパク質をテトラサイクリン誘導的に発現する293細胞を作製し、コントロールとしてABCA7のC末端(385アミノ酸)タンパク質を発現する293細胞も作製した。この二つの細胞系において、それぞれのC末端タンパク質の発現と細胞内局在を観察した。ABCA1、A7ともにテトラサイクリン刺激により発現が誘導され、どちらも主に細胞質全体に発現しており、この条件においては、ABCA1のC末端タンパク質が核に局在していることは確認できなかった。double-stranded RNAの刺激によって切断産物の増加が起こることから、dsRNAのレセプターであるToll-like receptor 3(TI.R3)遺伝子を細胞に導入して、その効果が増強されるか調べた。不死化したmouse embryonic fibroblast(MEF)、または、ヒト線維肉腫HT1080細胞にTLR3を強制発現させると、ABCA1の発現量が僅かに上昇し、切断産物の産生は増加した。また、前年度にマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤GM6001によって切断産物のdsRNA依存的産生の減少が観察されていたことから、TNFレセプターやCD44など様々な膜タンパク質の切断に関与していることが知られているメタロプロテアーゼADAM17(TACE)をMEFに強制発現させたところ、切断産物のdsRNA依存的産生が増加した。前年度に示した、TLR3の下流にあるリン酸化酵素TBK1の阻害によって切断産物のdsRNA依存的産生減少が観察されたことと考え合わせると、TLR3シグナルからADAM17が活性化され、ABCA1が切断されるという経路が示唆された。ABCA1のC末端タンパク質をレンチウイルス系によりTHP-1細胞、及びヒト初代培養繊維芽細胞に発現させ、これらの細胞からmRNAを抽出してマイクロアレイ解析を行っており、現在解析中である。ABCA1のC末端切断産物の核移行を調べるために、mycタグを付加したABCA1のC末端(385アミノ酸)タンパク質をテトラサイクリン誘導的に発現する293細胞を作製した。細胞におけるこれらのタンパク質の局在を蛍光染色で観察したところ、主に細胞質に存在しており、核に存在することの確認が難しかったため、C末端タンパク質を発現する細胞を分画して、核画分へのC末端タンパク質の局在をWestern blottingにより確認したところ、確かに核にも存在することが明らかとなった。そこで、細胞にdouble-stranded RNA(dsRNA)刺激を与えた時、この核画分に存在するC末端タンパク質の量が変化するかどうかについて調べた。同時に、ABCA1のC末端に核内受容体LXRが結合することが報告されているので、LXRリガンドを加えた場合のC末端タンパク質の局在についても検討した。

細胞にABCA1のC末端タンパク質の発現を誘導し、その後dsRNAを加えると、核画分に存在するC末端タンパク質の量が増加した。しかし、LXRリガンドであるTO901317を加えても、C末端タンパク質の量に変化は無かった。これまでにdsRNA刺激が細胞膜に発現しているABCA1の細胞質側C末端部位の切断を誘導することが分かっていたが、この結果は、dsRNA刺激が切断を誘導するだけでなく、切断したC末端部位を核へ移行する反応も促進することを示唆している。ABCA1のC末端タンパク質の誘導発現株細胞において、当初期待したような核局在は認められなかったが、次年度より本細胞を用いて、dsRNA刺激等を与えた時の細胞内局在が変化するかどうかについて検討する。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記のように、細胞にdouble-stranded RNA刺激等を与えた時、C末端タンパク質の細胞内局在が変化するかどうかについて検討する。さらに、ABCA1のC末端に核内受容体LXRが結合することが報告されているので、LXRを強制発現させた細胞にLXRリガンドを加えた場合のC末端タンパク質の細胞内局在について検討する。C末端タンパク質の発現、及び各種刺激を加えた時のABCA1等の遺伝子発現量の変化を測定し、細胞がどのような影響を受けているかを調べる。
ベータセルリン受容体のクローニングと新規糖尿病治療法の開発

べータセルリン(BTC)受容体のクローニングを目指した。1.BTC(1-80)とBTC(24-76)を作製・精製しそれぞれのカラムを作成した。BTC受容体を発現していると思われるIEC-6細胞の膜分画を抽出しカラムにapplyした。BTC(1-80)またはBTC(24-76)に対する結合蛋白をカラムより回収しSDS-PAGEに展開し複数のbandを回収した。質量分析法を用いてシークエンスを明らかにし、databaseより分子を同定する作業を進めた結果、キナーゼドメインを有し受容体構造を持つクローンとしてEGF受容体(EGFR)を得た。現時点では、BTCはEGF受容体を利用していると推測された。では、BTCとEGFの生理作用の違いは何に由来するのであろうか?我々の検討では、BTCとEGFとではEGFRの活性化の程度が同一ではなく、細胞内の分子の燐酸化の程度もことなる部分が存在することが明らかとなった。そこで、BTCに特徴的な生理作用は細胞内シグナルの違いに由来する可能性が考えられた。βHC-9細胞から抽出したmRNAよりBTC(1-80)とBTC(24-76)のcDNAをRT-PCR法にて作製、pGEXシリーズのplasmid vectorに組み込んだ。そして、大腸菌からfusion蛋白としてBTC(1-80)とBTC(24-76)を抽出・精製しそれぞれのカラムを作成した。BTC受容体を発現していると思われるIEC-6細胞を大量に培養後、whole cell lysateを作製、更に膜分画のみを抽出し、その膜分画のみをそれぞれのカラムにapplyした。BTC(1-80)またはBTC(24-76)に対する結合蛋白をカラムより回収し、SDS-PAGEに展開した。そしてbandをgel染色システムにて可視化することを試みた。しかし、bandを可視化することは出来なかったので、gelを渡銀染色し、BTC(24-76)に結合しBTC(1-80)に結合しないbandを複数回収した。現在、質量分析法を用いてシークエンスを明らかにし、data baseより分子を同定する作業を進めている。更に、BTCをリガンドとしてprotein array法を用いてBTCへ結合する分子のスクリーニングももう一つの方法として実施した。現在結果を解析中である。現在迄に得られたクローンでは、残念ながら受容体構造を有するクローンは得られていない。しかし、興味深いことに全く新しいクローンとしてsec6のホモログを見出した。受容体等のdocking/fusionに関与するクローンと思われるので今後の機能解析が待たれる。当面は回収したサンプルにどのような分子が含まれているかの解析を継続、終了させる予定である。万が一、今回の検討で受容体をクローニング出来なかったとしても、上述のクローンを得ており全く無駄に終わるプロジェクトではないことが現時点で判明している。βHC-9細胞から抽出したmRNAよりベータセルリン(BTC)(1-80)とBTC(24-76)のcDNAをRT-PCR法にて作製、pGEXシリーズのplasmid vectorに組み込んだ。質量分析法を用いてシークエンスを明らかにし、データベースより分子を同定する作業を進めた結果、キナーゼドメインを有し受容体構造を持つクローンとしてEGF受容体(EGFR)を得た。BTCがEGFRに結合しEGFRを活性化することは広く知られている。果たしてBTCにより活性化されたEGFRがBTCによる分化・誘導作用を制御しているのであろうか?

BTCによるIEC-6細胞における分化・誘導作用はチロシンキナーゼ抑制物質であるgenisteinで減弱するようである。また、BTCとEGFとではEGFRの活性化の程度が同一ではなく、細胞内の分子の燐酸化の程度もことなる部分が存在することが明らかとなった。BTC固有の受容体が存在する可能性は完全に消失したわけではなく、今後もその探索を継続していくものであるが、併せて、BTCはEGFRを活性化するが(そのカイネティックスをEGFと異にするので)、細胞内のシグナル伝達機構に独自のものが存在する可能性(細胞増殖と分化・誘導の分岐点となる細胞内分子が存在する可能性)に関しても研究を展開して行く予定である。ベータセルリン(BTC)受容体のクローニングを目指した1、BTC(1-80)とBTC(24-76)を作製・精製しそれぞれのカラムを作成した。BTC受容体を発現していると思われるIEC-6細胞の膜分画を抽出しカラムにapplyした。BTC(1-80)またはBTC(24-76)に対する結合蛋白をカラムより回収しSDS-PAGEに展開し複数のbandを回収した。質量分析法を用いてシークエンスを明らかにし,databaseより分子を同定する作業を進めた結果,キナーゼドメインを有し受容体構造を持つクローンとしてEGF受容体(EGFR)を得た。現時点では,BTCはEGF受容体を利用していると推測された。では,BTCとEGFの生理作用の違いは何に由来するのであろうか?我々の検討では,BTCとEGFとではEGFRの活性化の程度が同一ではなく,細胞内の分子の燐酸化の程度もことなる部分が存在することが明らかとなった。そこで,BTCに特徴的な生理作用は細胞内シグナルの違いに由来する可能性が考えられた。我々が見出したクローンは,BTCとEGFの生理作用の違いを説明出来る可能性が存在する。今後更に解析を加えていく予定である。
Ｉｎ　ｖｉｖｏの膵星細胞を標的とした慢性膵炎の治療戦略の開発

慢性膵炎は膵内の持続性炎症により、膵外・内分泌機能が低下していく原因不明の疾患である。我々は遺伝性膵炎の原因遺伝子としてSPINK1を特定し、そのマウスホモログSpink3遺伝子のノックアウトマウスを樹立した。今回、2系統のSPINK1ノックインマウスを樹立し、慢性膵炎モデルマウスを樹立した。膵腺房細胞の脱落、広範な線維化、炎症細胞の浸潤を認め、ヒト慢性膵炎と一致していた。膵臓では、オートファジーに由来する巨大な異常空胞とLC3-IIの亢進を確認し、残存した腺房細胞にp62蛋白の異常蓄積が確認された。また、このマウスにビタミンAを表出したリポソームを投与し、活性型膵星細胞への効果も検討した。膵内在性トリプシンインヒビター(Spink3)欠損マウスは膵外分泌機能不全の結果、出生後2週間以内に死亡する。そのため、ヒトホモログSPINK1遺伝子をcre-loxPシステムで置換し、片方のアリルを欠失することで、SPINK1遺伝子の発現量を低下させたマウスの樹立を行い、解析した。このマウスは生後4週齢でヒト慢性膵炎の特徴である膵腺房細胞の脱落と広範な線維化を来たした。さらに、このマウス膵臓では膵星細胞の活性化をaSMAのウエスタンおよび免染色で確認した。膵星細胞はビタミンAをよく取り込むことが知られているため、ビタミンAを表出したリポソームを作製し、薬剤を膵星細胞に特異的に取り込ませることで、選択的に活性型星細胞を死滅させ、膵臓の線維化を抑制する戦略である。まずビタミンA表出リポソームが膵星細胞に特異的に取り込まれる確認から行った。この確認にはこのリポソームにローダミンを取り込ませて、実験を行った。4週齢の慢性膵炎モデルマウスに、1ビタミンA (-)リポソーム+ローダミン、2ビタミンA(+)リポソーム+ローダミンを0.2mlずつ腹腔内投与し、投与2時間後に膵臓を摘出し、凍結切片作製後、蛍光顕微鏡を用いて、ローダミンの蛍光を観察した。1ビタミンA (-)リポソーム+ローダミンではローダミンの蛍光は観察されなかった。つまり、リポソームは膵臓に取り込まれていないことが判明した。対照的に、2ビタミンA(+)リポソーム+ローダミンでは膵臓で、ローダミンの蛍光が強く観察された。つまり、ビタミンAを表出したリポソームが膵臓に多量に取り込まれていることが判明した。次に、1ビタミンA (-)リポソーム+クロドロネート、2ビタミンA(+)リポソーム+クロドロネートを投与し、aSMAを指標に星細胞の活性化を観察したが、aSMAの低下は顕著ではなく、期待していた効果が見られなかった。膵臓内在性のトリプシンインヒビター(serine protease inhibitor, Kazal type 3; Spink3)を欠損したマウスに、ヒトホモログであるSPINK1遺伝子をcre-loxPシステムを用いて置換し、片方のアリルをnullにすることで、発現量を低下させたマウスの樹立を行った。このマウスは4週齢でヒト慢性膵炎の特徴である膵腺房細胞の脱落と広範は線維化を来たし、慢性膵炎モデルマウスの作出に成功した。さらに、このマウスの膵臓では膵臓の線維化を引き起こす膵星細胞の活性化を確認した(モデル動物の作出)。膵星細胞はビタミンAをよく取り込むことが知られているため、ビタミンAを表出したリポソームを作製し、様々な薬剤を膵星細胞に特異的に取り込ませることで、選択的に活性型星細胞を死滅させ、膵臓の線維化を抑制する戦略である。

本研究課題では、1活性化した膵星細胞に特異的に薬剤を取り込ませるシステムの開発、2治療効果を評価するための慢性膵炎(膵線維症)モデル動物の開発、を行った。まず、モデルマウスの開発はヒト膵分泌性トリプシンインヒビターSPINK1 (マウスホモログはSpink3)を改変することで、3系統の慢性膵炎モデルマウスを作出することができた。1つめはヒトSPINK1遺伝子をX染色体に置換して、雌ではX染色体不活性化によって、モザイク状に発現させ、正常腺房細胞と死細胞が膵臓内において混在するモデルである。8週齢で線維化と腺房細胞の脱落が見られた。2番目は野生型SPINK1遺伝子をSpink3 locusに置換して、ノックインマウスを樹立し、片方のアリルの発現を抑制すると4週齢で同様に慢性膵炎モデルとなった。3番目はヒト遺伝子膵炎で見られるSPINK1の変異体をマウスに置換して、遺伝性膵炎と同じような表現型のモデルの作出にも成功した。後者になるほど、ヒトの病態を良く反映していると考えられた。すべてのモデルにおいて、膵星細胞の活性化が顕著に見られ(aSMAのウエスタンで確認)、活性型星細胞がビタミンAを取り込みやすい性質を利用し、ビタミンA表出リポソーム(ローダミン含有)を作製し、このマウスに投与したが、星細胞への取り込みは僅かにしか見られなかった。肝星細胞でのビタミンAの取り込みに比較し、膵星細胞では、その活性が低いため、と考えられた。膵臓病学、発生工学すでに実験に用いるモデルマウスの作出には成功している。このマウスは致死性がなく、交配は容易である。またこのマウスでは3週齢からひと慢性膵炎に類似する病態を呈するようになり、4週齢でほぼ完成することも確認した。リポソームの作製は既に共同研究者との間で、作製の方法についての検討は終わっている。現在ローダミン、及びクロドロネート(クロドロネートを貪食した細胞はアポトーシスが誘導される)は既に作製しており、ローダミンでは膵臓に特異的に蛍光が確認出来たため、選択性は確認できた。しかしクロドロネートでは、星細胞の活性に変化が見られず、今後さらなる条件検討が必要である。すでに実験に用いるモデルマウスの作出には成功している。現在ローダミン、及びクロドロネート(クロドロネートを貪食した細胞はアポトーシスが誘導される)は既に作製しており、平成25年度において、その評価を行う計画である。1.ビタミンA表出リポソームが活性型膵星細胞に特異的に取り込まれていることを証明する。その方法として、活性型膵星細胞のマーカーであるalfa smooth muscle actin; aSMAとローダミンの二重染色を行い、その蛍光が一致するのかを明らかにする。2.既にクロドロネートを含有したリポソームは作製している。このクロドロネートを含有したビタミンA表出リポソームを投与した際に、活性型星細胞に選択的にアポトーシスが誘導されているのか否かを明らかにするため、aSMAの免疫染色、ウエスタンによって、評価を行う。平成25年度の結果、選択的に膵臓に取り込まれていることは確認出来たが、クロドロネートを取り込ませても十分な効果が見られなかった。
超高圧振動付加マイクロチューブハイドロフォーミングプロセスの開発

本年度は、主題の型開き・型閉じの金型弾性変形を許容するマイクロハイドロ成形解析を行い、型開きしない従来の剛体金型を用いた場合との比較を行い、本研究の革新性に富む新たなマイクロ成形加工法の効果を明らかにすることができた。金型変形連成FEM解析によるマイクロ十字(クロス)成形は、摩擦効果が顕著に現れる長尺マイクロ管を対象にした。従来の解析実績のあるマイクロ管の3.1倍の長い長尺マイクロ管とした。解析には従来の巨視的動的陽解法有限要素法を用いたが、金型も含めた三次元ソリッドモデリングのため、膨大に時間を要したが型開きを許容するマイクロハイドロ成形の効果を示すことができた。成形中の型開きを許容することによって、マイクロ長尺管でも枝管部のキャビティ内への材料流動が促進され、従来の剛体金型と比べ大きく材料が張出し変形することを明らかにした。さらに長尺のマイクロ管に対する張出し成形加工の可能性を示すことができた。金型との摩擦係数が異なる成形条件におけるマイクロ成形性を検討した結果、成形性の改善効果が期待できることも示すことができた。型開きを許容することによって、材料流動性が改善され、その結果、マイクロ管の肉厚分布も一様化できる。剛体金型の場合には管端部での局所的増肉が生じ、過度の軸押込みで管内部が閉じてしまう状況も予測された。型開きの後、型閉じまで含めた成形プロセスでは、型閉じに枝管部への材料流動も生じることが判明した。これらの型開きと型閉じの逐次繰り返し成形によって更なる成形性の向上が期待できることがわかった。その研究成果は国内学会で発表をすることになった。今冬の国際会議での発表を申込んでいる。逐次繰り返し成形加工における型開きの最適条件に関してはまだ解明するには至らなかった。この最適化によって更なるマイクロ成形性の向上や異なる形状への応用も大いに期待できる。今後の課題である。本研究では微細な金属マイクロチューブの低いハイドロフォーム性を大幅に向上させる方法として、超高圧内圧負荷時の金型の型開き(弾性変形)を積極的に許容させ、素管とのマイクロトライボ特性の大幅な改善と材料流動促進を図り、マイクロハイドロフォーム性の向上と加工内圧を低減させる加工法開発を目指した。次の4つの項目について検討した。(1)金型変形連成FEM解析による十字(クロス)及びT成形用金型設計とプロセス開発:金型変形連成解析を行い、試行錯誤でマイクロ金型形状や拘束条件の最適モデリングを試みている。まだ適正条件を見い出すところまでには至っていない。(2)マイクロチューブの引張試験による材料評価試験とハイドロ実験装置の製作:りん脱酸銅とSUS304のマイクロチューブの力学的特性と結晶粒径の測定を終えている。ハイドロ実験装置と新プロセスの構想設計中。(3)剛体金型を用いたマイクロハイドロ基礎実験とFEM解析(従来剛体金型による十字及びT成形):これまで世界的にも直径0.8mm以下のマイクロチューブハイドロ成形に関する成功事例がなかった。本研究では比較検討のため、従来の剛体金型を用いて直径0.5mm,長さ3.2mmのマイクロチューブを用いた十字成形とT成形に成功した。その成形限界(成形高さ)も2倍に迫る高さも得られた。従来の均質マクロスケールFEM解析では実験結果を裏付ける結果を得た。今後検討を進める型開き(弾性変形)を許容する金型を用いる場合の基礎的な比較データはほぼ収集した。(4)高圧負荷装置の改良:高圧負荷装置の構造を見直し従来の倍の400MPaまでの安定した超高圧負荷ができるように改良した。新構想の金型を用いるマイクロチューブハイドロ装置設計において、金型変形連成FEM解析による超高圧内圧負荷時の金型の型開き(弾性変形)を積極的に許容させる金型構造解析が順調に進捗していない。現在、試行錯誤でマイクロ金型の形状・寸法および拘束条件の最適モデリングを試みている。マイクロ金型の形状・寸法の修正は3次元モデリングのため、要素数も多くモデリング自体にかなりの時間を要するものである。これまで数多くの形状・寸法や拘束条件の修正などを繰り返していたため、結果的に進捗に遅れをとってしまった。一方、併行して行ってきた本研究での比較データとなる重要な剛体金型でのマイクロ十字成形とT成形の実験とFEM解析に関しては、順調に多くの新たな研究成果が得られている。したがって、本研究の進捗状況は総合的にはそれほど大きな遅れではないと判断している。本年度は、主題の金型弾性変形許容のマイクロハイドロ成形解析による金型設計ではモデル適正化による想定以上の時間を要しその大規模解析が滞り、新金型の設計製作と検証実験に至らなかった。そこで、金型弾性変形連成FEM解析と併行して、剛体金型によるハイドロ成形挙動に関する比較検討用の基礎実験とマクロ成形解析を推し進めた。1)金型変形連成FEM解析による十字(クロス)成形は、解析結果がようやく得られる段階になり、ごく一部の成果を国内学会で発表をすることになった。しかし、まだその解析には膨大に時間がかかり、解析精度もまだ十分とはいえないなどの課題を残している。研究期間延長により早急にこれらの課題を解決しながら新金型設計・製作とプロセス開発に着手する予定である。