hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
波動フィルタリング法を基調とした二次元柔軟構造物の波動制御

本研究では,波動フィルタリング法によって,二次元構造物中を伝播する波動を直接センシングし,その情報を基に制御系を構築することを基本方針としている.本年度は,薄肉矩形平板を対象とした種々の波動フィルタリング法について検討を行った.これらの結果をまとめると次のようになる.(1)ポイントセンサ群による波動フィルタリング法4つ以上のポイントセンサアレイを用いることで,波動フィルタを構成した.具体的には,各センサアレイによってモードフィルタリングを行い,その後,各モード空間において伝播する一次元波を,各センサアレイの出力からフィルタリングする手法を提案した.その際,モードフィルタリングにおける最適なセンサ配置についても検討を行った.(2)スマートモードセンサによる波動フィルタリング法4つ以上の一次元スマートセンサを用いた波動フィルタの構成法を明らかにした.この場合,スマートセンサは無限個のポイントセンサの集積と見なせるので,ポイントセンサ群を用いた場合に発生するセンサの配置問題を回避することができる.(3)スマートセンサによる波動フィルタリング法分布定数系スマートセンサをある形状関数にシェーピングすることで,所望の波動振幅をフィルタリングする手法を提案した.この場合の形状関数は複素指数関数となるので,形状関数を実部と虚部に分けてシェーピングを行い,虚数単位を90度のフェイズシフタとして,DSPによって実現することを考えた.この場合,ヒルベルト変換器の適用により精度の良い近似を行うことができる.なお,この近似では時間遅れが発生するが,適応フィードフォワード制御の特性に鑑みると,それを補正するような制御が可能であるので特に問題はないと考えられる.本研究では,波動フィルタリング法によって,二次元構造物中を伝播する波動を直接センシングし,その情報を基に制御系を構築することを基本方針としている.本年度は,一次元構造物において未解決の問題を解決することから出発し,薄肉矩形平板を対象とするフィードフォワード型波動制御法について検討した.これらの結果をまとめると次のようになる.(i)波動制御系を講じる際,構造物は制御点によって制御領域と非制御領域に二分される.この時,非制御領域において新たなモード励振が誘発され,特にフィードバック制御の場合,系の安定余裕は限りなく小さくなる.これを解決するために,非制御領域にDVFBを講じることによって,ハイブリッド制御系を構築し,その制御効果・安定性を理論的に検証した.(ii)フィードバック型波動制御の場合,波動フィルタは除去対象となる波動の上流に設置しなければならないため,自由端制御は事実上不可能であった.これを解決するために,制御点に流入する進行波およびニア・フィールドの情報を波動フィルタによって取得し,これを基にフィードバック制御を講じることで,自由端における反射吸収制御が可能であることを明らかにした.(iii)薄肉矩形平板の場合において波動制御系を構築する場合,構造物中を伝播する波動は各振動モードによって特性が異なるため,それぞれのモード群において波動制御系を構築する必要があることが明らかになった.したがって,平板構造物を対象とする波動フィルタリング法は,柔軟はりにおいて提案された手法とモードフィルタを組み合わせたハイブリッドフィルタの形式を取る.本研究では,波動フィルタリング法によって,二次元構造物中を伝播する波動を直接センシングし,その情報を基に制御系を構築することを基本方針としている.本年度は,薄肉矩形平板を対象とした種々の波動フィルタリング法について検討を行った.これらの結果をまとめると次のようになる.(1)ポイントセンサ群による波動フィルタリング法4つ以上のポイントセンサアレイを用いることで,波動フィルタを構成した.具体的には,各センサアレイによってモードフィルタリングを行い,その後,各モード空間において伝播する一次元波を,各センサアレイの出力からフィルタリングする手法を提案した.その際,モードフィルタリングにおける最適なセンサ配置についても検討を行った.(2)スマートモードセンサによる波動フィルタリング法4つ以上の一次元スマートセンサを用いた波動フィルタの構成法を明らかにした.この場合,スマートセンサは無限個のポイントセンサの集積と見なせるので,ポイントセンサ群を用いた場合に発生するセンサの配置問題を回避することができる.(3)スマートセンサによる波動フィルタリング法分布定数系スマートセンサをある形状関数にシェーピングすることで,所望の波動振幅をフィルタリングする手法を提案した.この場合の形状関数は複素指数関数となるので,形状関数を実部と虚部に分けてシェーピングを行い,虚数単位を90度のフェイズシフタとして,DSPによって実現することを考えた.この場合,ヒルベルト変換器の適用により精度の良い近似を行うことができる.なお,この近似では時間遅れが発生するが,適応フィードフォワード制御の特性に鑑みると,それを補正するような制御が可能であるので特に問題はないと考えられる.
医薬品保護基フリー合成を指向したカルボン酸α位ラジカル活性化法の開発

本研究はカルボン酸選択的活性化に続く一電子酸化反応の開発を通じ、ラジカル的保護基フリー合成方法論確立を目的とする。ホウ素化合物により炭素求核剤としてカルボン酸を活性化する現在の触媒系を発展させ、ホウ素触媒-可視光酸化還元触媒を組み合わせた協奏的反応系を構築することで(1)カルボン酸α位選択的ラジカル的活性化法の開発と(2)天然物や医薬品の直接的迅速誘導体化という二つの課題を解決し、提案した反応が保護基フリー合成へ適用可能な系であることを示す。
アルツハイマー病モデルマウスにおける記憶学習障害の分子メカニズムの解明

アルツハイマー病を始めとする神経変性疾患に関与するタウに着目した研究を実施した。タウのリン酸化は,疾患の発症と密接な関連があると考えられているため,内在性タウのリン酸化が亢進した新規モデルマウスの開発を実施した。また,近年,タウはシナプスにも存在し,神経細胞の情報伝達に対して何かしらの役割を持っていることが分かっているため,情報伝達制御に関与するタンパク質についての解析を実施し,新たな知見を得た。前年度においては,アルツハイマー病モデルマウスの脳組織の解析を行う過程で,タウと関連が示唆されるシナプス関連因子を探索し,その中から2種類のタンパク質を解析対象として決定した。二種類のうちの片方は,グルタミン酸受容体の構成因子であり,もう片方は,それと結合することが知られているタンパク質である。本年度においては,両者の結合がどのように制御されているのか,またそれに対してタウがどのように作用しているのかを,培養細胞を用いたin vitro系において解析した。いくつかの一アミノ酸変異体,欠損変異体を用いた検討から,両者の解析に必要な部分を同定した。特に,受容体結合タンパク質側において,これまでに報告のない部分が,両者の結合を大きく制御していることを発見した。今後,この部分について詳しく解析を進める予定である。また,タウの存在下で両者の結合強度が変化することを確認した。これらの結果は,アルツハイマー病の脳において,シナプスのタンパク質の挙動がどのように変化しているのかを考察する上で,非常に重要なデータである。また,タウの解析をマウス個体レベルで実施するため,タウの脳内のリン酸化レベルを制御できるような新しいモデルマウスの解析を試みた。従来の主流である遺伝子改変マウスを用いた方法とは一線を画すため,野生型マウスに生理的な刺激を加えて,脳内のタウのリン酸化を制御可能な実験系の樹立を試みた。いくつかの検討の結果,ある簡便な方法により,マウスの脳内のタウのリン酸化レベルを亢進させることに成功した(現在,特許申請準備中)。このモデルマウスの作製法は,簡便かつ安価であり,また比較的,生理的な条件下であることから,今後新しいモデルマウスとしてアルツハイマー病の病態解明に役立つことが大きく期待される。前年度に引き続き,シナプス関連タンパク質の解析およびタウタンパク質研究用の新規モデルマウス開発を実施した。シナプス関連タンパク質の解析に関しては,これまでに,そのタンパク質がグルタミン酸受容体と結合するのに重要な部位を同定している。そして,同定した部位に変異を導入することで,受容体との結合強度が大きく変化することを見出している。本年度においては,着目している部位を別のアミノ酸に置換したり,欠損させたりしたタンパク質の細胞内局在を,in vitro live imaging法を用いて観察した。その結果,着目している部位が,タンパク質自身どうしの結合に重要な役目を果たしていることを明らかにすることができた。これによって,現在着目しているタンパク質間の結合・乖離のメカニズムを明らかにすることができた。新規モデルマウスの開発は,ある軽度な刺激をマウスに施し,タウタンパク質のリン酸化を引き起こすものである。前年度に引き続き,実験条件の最適化等の検討を実施した。その過程で特許出願をした。また,本モデルマウスの解析をすることは,アルツハイマー病等の発症機構を理解する一助となることが考えられる。そのため,リン酸化に寄与する酵素類の解析は無論のこと,遺伝子発現解析も併せて実施し,全容の解明に取り組んだ。興味深い結果が得られており,研究に大きな進捗が認められた。研究期間全体を通じ,マウス内在性のタウに着目した独創的な研究が実施できた。タウには我々の知らない未知の機能が隠されている可能性があり,その鍵を握るタンパク質を見出すことができた。また,タウの生理機能を理解する上で,次世代を担う新規モデルの作出に成功した。これらの成果は,アルツハイマー病をはじめとする神経変性疾患に新しい切り口を提供するものであると考えられる。アルツハイマー病モデルマウスを用い,脳の中でも特に記憶・学習に重要である海馬を用いた生化学的解析を実施した。採取した海馬から,神経細胞どうしの連絡部位であるシナプスを含む画分を生化学的手法により分離し,本研究で着目しているタウについての解析を行った。ここで用いたアルツハイマー病モデルマウスは,アミロイドベータタンパク質の前駆体であるアミロイドベータ前駆体タンパク質(APP)を脳内において過剰発現させたものであり,このマウスの脳内にはアミロイドベータタンパク質が年齢依存的に蓄積し,記憶学習障害を呈する。解析の結果,このマウスのシナプス画分に,特定箇所がリン酸化されたタウが貯留するのを認めた。タウの貯留の程度は年齢に依存して増加しており,またアミロイドベータタンパク質の量とも相関する傾向があった。なお,ここで解析しているタウはマウス内在性のものである。

そのため,本解析の結果は,APPの過剰発現によって,マウス内在性のタウの状態に変化が起こりうることを示すものであり,生体でその事実を示唆している点が,当該分野において意義深いものである。また,モデルマウスの脳内で何が起きているのかを明らかにする目的で,タウとの関連が示唆されるシナプス関連因子についての,分子生物学的な解析も開始した。現段階では,培養細胞を用いた解析ではあるが,興味深い結果が得られており,いずれは生体を利用した解析を行いたいと考えている。このように,in vitro,in vivoの双方から研究を進めているところである。グルタミン酸受容体とその結合因子との結合・乖離メカニズム解析は,当初の予定通り,順調に進んだ。得られた結果に関しては,これまでの予想を覆す部分もあり,そこから派生した解析により,当初の計画よりも進捗したものと評価している。また,当年度においては,タウのリン酸化に着目した新規モデルマウスの作製を試み,それに成功した。これに関しては,様々な条件検討に時間がかかるものと予想していたが,実際には,想定より大幅に短期間で作製方法の樹立に至った。そのため,これについても当初の計画以上に進展しているとの評価である。研究は概ね順調に進行している。いくつかのモデルマウスの系統を用いて解析を行った結果,アルツハイマー病研究の観点から見ると多くの示唆に富む系統を見出すに至った。アルツハイマー病においては,神経細胞どうしの連絡部位であるシナプスに何かしらの変化が起きているだろうという仮説のもと,シナプスに着目した解析を中心に据えた結果である。また,in vivoの解析のみならず,別観点からのin vitroでの解析を開始したことも,研究の流れを後押しする結果となった。こちらからも新しい事実が分かってきており,アルツハイマー病とシナプス障害との関連を明らかにする一助となることが期待される。グルタミン酸受容体関連の解析については,引き続きin vitroでの検討を行うとともに,マウス組織における解析を行い,in vivoにおける知見を得られるよう推進していく。新規モデルマウスについても開発を引き続き実施する。個体レベルでの解析を行うとともに,これまでに見出したグルタミン酸受容体関連の解析をこのマウスに置いても実施し,in vitro系で得られた知見と組み合わせることで,アルツハイマー病の病態理解に取り組んでいきたい。前年度と同様,in vivo,in vitroの双方向から研究を遂行する。特に,最近見出したin vitroでの新しい事実については,アルツハイマー病のみならず,一般的な記憶・学習の研究に応用できる可能性が高いため,可能性を広げながら研究を遂行していく予定である。該当なし次年度使用額:70,802円異動に伴い,実験計画の一部をH24年度に実施することにした。そのため,上記額をH24年度に使用する予定である。この使用額も含め,H24年度に関しても,研究費は,実験に必要な消耗品,試薬,実験動物の購入に充てる予定である。また,関連する学会への参加を検討中であり,旅費として一部を使用する予定にしている。
スギ花芽・花器官形成遺伝子および転写制御領域の単離と機能解析

花器官形成遺伝子としてMADSファミリー相同遺伝子Mn(AGホモログ、C機能遺伝子)を新たに単離し、組織特異的発現を調べたところ、雌花特異的に発現している遺伝子であることが明らかとなった。前回報告した、雄花特異的に発現するMADS遺伝子M8(AP3/PIホモログ、B機能遺伝子)とともに、スギの花芽形成において重要な役割を担っていることが示唆された。折しも、スギの遺伝子組換え系の開発に成功したので、これら両遺伝子の発現を抑制することによってスギ花芽形成における機能を明らかにすることと、花芽を抑制したスギの作出をねらいとして、急遽、得られたcDNAの部分配列を用いてRNAiベクターを構築し、スギのembryogenic tissueに感染させた。スギはジベレリン処理によって短期間で花芽を誘導できるためこれら遺伝子の機能を明らかにできると期待している。同時に、これら両遺伝子について、3'RACEおよび5'RACE PCR法によって完全長cDNAを単離した。アラビドプシスのB, C遺伝子欠失変異系統で構成的に発現させて機能欠失をどの程度相補できるかどうかによってそれらの遺伝子の機能を推定する目的でこれらの遺伝子全長が植物で発現するようにバイナリベクターの構築を進めている。またこれら花芽形成遺伝子の上流のプロモーター領域を単離するためにコスミドゲノムライブラリーを作成し、スクリーニングを試みており、さらにTAIL-PCR法も併用してプロモーター領域の単離を進めている。花芽・花器官特異的に発現する遺伝子およびプロモーターの単離と機能解析1.双子葉・単子葉植物の花芽および花器官形成遺伝子MADSファミリーの相同配列からdegenerateプライマーを設計し、PCR法により得た6種類のMADS相同遺伝子の断片をもとに、3'RACE法を用いて非相同領域の配列を決定した。アラビドプシスの既知遺伝子と塩基配列を比較したところ、雄ずいと雌ずいの決定に関わるAP3/PI遺伝子(B遺伝子)、雌ずいの発育に関わるSHP2、FUL遺伝子、および機能が未知であるAg16/13遺伝子とそれぞれ相同性が高く、いずれも花器官の形態形成に関わっていることが示唆された。現在これらのDNA断片をプローブとして、当初自前で作成したライブラリーのスクリーニングを試みたが目的のクローンを単離することができなかった。したがって、ライブラリー作戒の再検討を行うとともに、九州大学および理研にて4月末完成予定のスギBACライブラリーを利用して再度プロモーター領域のスクリーニングに挑戦する予定である。2.ジベレリン処理によって誘導したスギ花芽を用いてcDNAライブラリーを作成するためのmRNAの調製を終了し、ライブラリー作成を開始した。花芽・花器官決定遺伝子の発現解析アラビドプシスのAP3/PI(B遺伝子)ホモログ遺伝子のcDNAをプローブとして、ノーザンハイブリダイゼーションによってmRNAの時期特異的、および組織特異的な局在を調べた結果、花芽形成時において雄ずいの形成とともに発現量が増加し、成熟とともに発現が消失したことからアラビドプシスのB遺伝子の発現パターンを相補した。現在SHP2、FUL遺伝子についても同様に実験を進めつつある。
放射線治療後の皮膚線維化・瘢痕化障害に対する治療法の開発

(目的)晩発性放射線皮膚障害として照射後線維化・瘢痕化がある。過度の細胞外基質やコラーゲンの増加が原因であり、それら線維化を抑制できれば、放射線潰瘍といった難治性潰瘍を防ぐことができると考える。本研究では放射線皮膚障害モデルを用いて、肺線維症治療薬ピルフェニドン(ピレスパ:商品名)に、皮膚線維化抑制効果があるか解明を進める。(材料・方法)まずは放射線皮膚障害モデルを作るため、8週齢ルイスラット(体重250300g)20匹使用した。X線照射装置は、MBR-1520R-3を用いて、厚さ3mmの鉛に直径2cmの穴を開け遮蔽板とし、ラットの背部に3か所それぞれ10Gy・15Gy・20G放射線を照射した。照射後3・4・5・6日目にメチルセルロース溶液に溶かしたピリフェニドン(ラット経胃用のゾンデを用いて100mg/kg/日)を投与した。そして、7日目・10日目に組織を採取し、H-E染色とマッソン・トリクローム染色にて組織学的に評価した。(結果)コントロール群の1匹以外全て照射後14日以内に死亡した。投与群・コントロール群共に脊椎が円背となり、口の周りに皮膚潰瘍を形成した。放射線照射部の毛の伸びは、照射後7日目まで投与群とコントロール群は肉眼的にも組織学的にも差が無かった。しかし照射後10日目は投与群において、皮膚附属器の再生が見られ、特に10Gyでは組織学的に正常に近い皮膚附属器の再生が見られた。
サル精祖細胞の増殖調節機構に関する研究

ヒトを含めた霊長類の精子形成の特徴はその律速段階である精祖細胞増殖の抑制にある。しかしながら従来この霊長類の精祖細胞増殖調節を検討する適切なモデルが無かった。本研究で私は季節変化を示すニホンザル精子形成を霊長類精子形成の調節機構を検討するモデルと考え、下垂体一精巣ホルモン測定と組織化学を行い霊長類の精祖細胞増殖調節を検討した。組織化学的検討には私が既に報告したPGP9.5をニホンザル精祖細胞のマーカーとして用いた。非繁殖期では血中黄体化ホルモン、精巣ホルモン(テストステロン)濃度ともに有意に低下していた。精巣では精細管上皮の薄層化が著明であったが、PCNA免疫染色による検討ではこれは性細胞の増殖能の低下によるものであった。PGP9.5免疫染色による精祖細胞の詳細な検討より、非繁殖期ではPGP9.5を細胞質に発現し増殖能を持たないAp型精祖細胞が繁殖期に比較して有意に増加していた。精細管のステージ分類を行い、各ステージにおけるAp型精祖細胞のPGP9.5陽性率を検討した結果、繁殖期では周期後半のステージにおいて陽性率の著明な低下を認めたのに対し、非繁殖期ではすべてのステージにて高い陽性率を示していた。以上よりニホンザル精子形成は非繁殖期において視床下部-下垂体-精巣ホルモンの低下にともない、Ap型精祖細胞が細胞質にPGP9.5を発現させ細胞周期を停止することにより抑制されていることが明かとなった。またPGP9.5の生化学的特徴からAp型精祖細胞の可逆的な状態変化を可能にしているのは細胞質PGP9.5のユビキチンを介する蛋白分解調節であるというモデルを提唱した。さらにラット精祖細胞の細胞質にはPGP9.5が存在しないことから、PGP9.5を介するこの増殖調節機構は霊長類幹細胞の遺伝子統合性を守る進化したメカニズムである可能性を示唆している。昨年度、ヒトを含めた霊長類の精子形成が他の動物と異なり高度に制御されたものであることを神経型ユビキチンC末端水解酵素(neuronalUCH=PGP9.5)を中心に説明してきた。精子形成の始まりでその律速段階である精祖細胞の増殖調節機構にはneuronalUCHが深く関与している。つまり精祖細胞細胞質においてサイクリンやサイクリン依存性リン酸化酵素の分解はユビキチンを介するextra-lysozomal protein degradationによって行われ細胞周期が回転するが、静止状態であるG0期の細胞質にはneuronalUCHが多量に存在し上記細胞周期関連蛋白質の分解を可逆的に抑制している。このneuronalUCHの精祖細胞での発現と細胞質への分布が霊長類精子生産量を決定している。本年度はニホンザル精祖細胞内neuronalUCHの発現と細胞質への分布を調節する因子を検討してきた。まず精祖細胞増殖能および精子生産量に明らかに差のある繁殖期と非繁殖期の精巣の超微形態の観察から精祖細胞が直接接する基底膜に大きな差を見出した。精祖細胞の細胞増殖が強く抑制された非繁殖期には基底膜が把厚し精細管内腔側に大きく貫入していた。これは精祖細胞と基底膜の接触面積が増大したことを示している。そこで基底膜を構成する接着分子のひとつラミニンに注目し免疫電顕を行った。その結果非繁殖期基底膜の内腔貫入部にラミニンが集積したいた。上記結果は第38回日本組織細胞化学会総会で発表し、Acta Histochem Cytochemに推薦された。霊長類精子形成には視床下部・下垂体・性腺系のホルモンを介した調節以外に局所での調節系が存在することを強く示唆できた。

さらにラット精祖細胞の細胞質にはPGP9.5が存在しないことから、PGP9.5を介するこの増殖調節機構は霊長類幹細胞の遺伝子統合性を守る進化したメカニズムである可能性を示唆している。
２方向加力を受けて塑性化した接合部パネルに取り付く梁の弾塑性挙動と設計法

本研究では,水平2方向入力を受ける角形鋼管柱ーH形鋼梁接合部の弾塑性挙動に関する基礎データを,2方向載荷実験およびFEM解析によって収集した.その結果,接合部パネルの塑性化に起因して梁の曲げ耐力が低下する現象を確認し,耐力低下を引き起こす要因を明らかにした上で,その低下傾向はパネル梁耐力比で評価可能であることを明らかにした.また,梁端部が早期に破断を生じるような現象はみられず,現実的な部材の組合せの範囲内であれば,梁の曲げ耐力低下が生じても,接合部パネルが塑性歪エネルギーを吸収することで,架構全体として要求性能を上回る充分な塑性変形能力を発揮する結果を得た.本研究では,鋼構造骨組の角形鋼管柱・H形鋼梁接合部において,塑性化したパネル面に取り付く梁の弾塑性挙動を明らかにすることを根幹とし,取り付くパネル面の塑性化に伴って減少する梁端接合部の曲げ耐力や梁の塑性変形能力を定量的に評価した上で,水平2方向加力を受ける場合を想定した柱梁接合部の設計法を提示することを目的としている.初年度である2013年度は,パネル面の塑性変形と,それに起因して減少する梁端フランジ・ウェブの曲げ耐力の関係を明らかにするために,架構形状と載荷パターンをパラメーターとしたFEM解析を行った.解析結果から,取り付く接合部パネル面が塑性化した場合,梁の全塑性曲げ耐力は,精算値に対して1割弱3割低下することを明らかにした.梁端ウェブの耐力低下は,パネルの塑性化に伴うパネル面の面外剛性の低下に起因し,パネルアスペクト比が大きく曲げ変形を生じた場合に低下率が大きいことを明らかにした.梁端フランジの耐力低下は,構面内パネルの塑性変形に梁端ウェブが追従することで作用する局所的な2次曲げに起因するものと,構面直交パネルの塑性変形に梁端フランジが追従することによって作用するせん断応力に起因するものであることを明らかにした.また,立体十字形架構の2方向載荷実験を実施するために,多軸制御機能を有する載荷装置を整備した.研究資金と実験室使用の制限から,載荷実験を完了するまでに至っていないが,上記のFEM解析結果に基づいた試験体の製作を推進しており,2014年度早々に載荷実験を実施する予定である.2年目である本年度は,載荷実験を実施して,接合部パネル面の塑性化に伴って減少する梁端接合部の曲げ耐力や梁の塑性変形能力を評価するための基礎データを得ることが最大の目標であった.1年目の検討結果から,側柱梁接合部を対象として,十字形構面のパネルを塑性化させた後に,ト字形構面の梁に漸増振幅繰返し載荷を行う実験を想定したFEM解析を行い,次の結果が得られた.1)塑性化するパネル面に取り付く梁の耐力低下は,パネル面が当該梁に先行して降伏しているかどうかに依存し,上記の実験を想定した場合はアスペクト比やパネル梁耐力比の影響をほとんど受けない.2)ト字形構面梁の全塑性耐力の低下を評価する上では,柱梁接合部が45度方向入力を受ける場合に比べて上記の載荷方法の方が厳しい条件を与える.3)設定している試験体サイズの場合,パネルの塑性化に伴う耐力低下とスカラップの有無による耐力低下が同程度である.4)パネル面の塑性変形の大きさが梁端フランジの曲げ耐力低下に与える影響は小さい.これらの検討結果を踏まえて,載荷パターンとスカラップの有無をパラメータとした載荷実験を行い,次の結果が得られた.5)ノンスカラップ試験体ではパネル面の塑性化に伴う梁の耐力低下が生じ,全塑性曲げ耐力が1割ほど低下した.6)スカラップ試験体ではパネル面の塑性化に伴う梁の耐力低下はほとんど見られなかった.7)すべての試験体が梁の局部座屈で終局状態に至り,塑性変形能力には大差がなかった.パネル面の塑性化に伴う梁の全塑性曲げ耐力の低下が見られた一方で,繰返し載荷履歴を受ける場合,梁の塑性変形能力には大差が生じないという結果は当初から想定していたことであり,工学的合理性の観点で非常に有意な結果が得られたものと捉えている.まず,昨年度に実験を行った側柱梁接合部の試験体を対象として,応力・歪性状を把握するためのFEM解析を行った.その結果,整備した載荷装置では,任意の斜め方向入力を与えると,部材の塑性化に伴う十字形構面とト字形構面の剛比変化に起因して,梁に不用意な構面外応力が生じる現象が明らかになった.すなわち,降伏後の大変位振幅載荷時に,想定していなかった構面外応力が試験体に作用し,梁の終局状態が連成座屈に統一されたことで塑性変形能力に大差が生じない実験結果となった可能性が発覚した.これを回避するための改造を載荷装置に施すのは費用面で困難であったことから,その後の実験を0・45度方向入力の2種類に限定することとした.なお,この変更により45度方向入力の検討対象は必然的に中柱梁接合部となった.その上で,架構形状,パネル梁耐力比,入力方向の影響に関するFEM解析を行った.その結果,パネルが梁よりも先行して塑性化すると梁の全塑性曲げ耐力が低下し,パネル梁耐力比の減少に伴って梁の全塑性曲げ耐力が直線的に低下する重要な傾向が得られた.

また,パネルウェブ・フランジそれぞれの塑性化に起因する低下現象を明らかにした上で,梁の耐力低下傾向を表現できる簡便な力学モデルを構築した.これらの検討結果に基づいて,実在骨組として現実的な柱・梁の組合せの範囲で,梁の全塑性曲げ耐力の低下率が最大であった解析モデルを選定して実大載荷実験を行った.その結果,解析どおりの全塑性曲げ耐力の低下はみられた一方で,昨年度と同様,梁端部が早期に終局状態に至るような現象はみられなかった.0・45度方向入力に限定した結果ではあるが,現実的な範囲で最悪の条件を選定して得られた成果であり,研究全体を通じて,パネルの塑性化を伴う梁端接合部の曲げ耐力や梁の塑性変形能力を評価するための基礎データを得るという最大の目標も達成することができた.本研究では,水平2方向入力を受ける角形鋼管柱ーH形鋼梁接合部の弾塑性挙動に関する基礎データを,2方向載荷実験およびFEM解析によって収集した.その結果,接合部パネルの塑性化に起因して梁の曲げ耐力が低下する現象を確認し,耐力低下を引き起こす要因を明らかにした上で,その低下傾向はパネル梁耐力比で評価可能であることを明らかにした.また,梁端部が早期に破断を生じるような現象はみられず,現実的な部材の組合せの範囲内であれば,梁の曲げ耐力低下が生じても,接合部パネルが塑性歪エネルギーを吸収することで,架構全体として要求性能を上回る充分な塑性変形能力を発揮する結果を得た.FEMによる予備解析の段階で,当初設定していたパラメータの影響を評価し,主要な影響因子を特定することができた.また,載荷装置を整備した上で,立体部分架構試験体の載荷実験を遂行し,有意な実験データを得ることができたことも大きな成果である.他方で,当初計画していたアスペクト比やパネル梁耐力比とは異なるパラメータの実験を行ったため,交付申請書に記載した研究目的の達成度としてはやや遅れている.27年度が最終年度であるため、記入しない。建築構造,鋼構造,接合部,耐震工学梁の塑性変形能力に大差が生じなかったのは,繰返し載荷履歴による応力再配分の影響と,梁の局部座屈で終局状態に至ったことが影響しているものと考えている.3年目は梁端部の破断によって終局状態に至る場合の塑性変形能力を議論するための載荷実験を行う.次に,パネル面の塑性化に伴って減少する梁端フランジおよび梁端ウェブの曲げ耐力算定式と,弾塑性挙動を追跡できる簡便な力学モデルを構築する.この際の課題は,終局状態の違いをモデルに組み込めるかどうかにある.困難な場合は,精度の高いFEM解析を援用して弾塑性挙動を再現する.最後に,様々な柱梁接合部を対象として簡便な力学モデルによる数値解析を実施し,2方向加力を受ける柱梁接合部の弾塑性挙動を解明して本研究の総括としたい.得られた成果を取りまとめて,学会発表および論文投稿などを行う.FEM解析では当初の予定を上まわる成果を得ることができた.しかし,研究資金と実験室使用の制限から,載荷実験を完了するまでに至っていないため,年度計画に対してはやや遅れている.27年度が最終年度であるため、記入しない。成果発表が少なく,旅費や参加費が当初予定額よりも安くなったためである.27年度が最終年度であるため、記入しない。まず,前年度に実施する予定であった載荷実験を実施する.2014年度は当初の計画どおり,パネル梁耐力比とパネルのアスペクト比(縦横比)をパラメーターとした載荷実験を実施し,塑性化したパネル面に取り付く梁端接合部の曲げ耐力と,梁の塑性変形能力を定量的に評価する.試験体計画の時点でFEMによる予備解析を行い,上記パラメーターの影響が確実に検証できるように試験体の諸元を決定する.得られた成果を取りまとめて,学会発表などを行う.実験や成果発表に使用する.27年度が最終年度であるため、記入しない。
μCTと画像処理による土の締固めメカニズムの解明

東日本大震災では,東北から関東にかけて広範囲で液状化が発生している。その対策として,施工実績の多い土の締固まりに着目した。ここでは,X線CTを用いた画像処理により土の内部骨格構造を可視化し,材料,粒径,含水比,締固め方法の違いによる締固め特性(メカニズム)を解明した上で,新たな締固め管理手法を試みた。そこで実験は,飽和度や締固めエネルギー(ランマーの落下高さ,突固め回数)を変化させながら行い,その都度,μフォーカスX線CTスキャナ(以下,μCT)撮影を実施する。その後,可視化することで,空気,水,土粒子の分布が目視できた。硅砂3号をμCTで撮影したところ,得られたCT画像から空気・水・土粒子の3相を明確に可視化できた。またEMアルゴリズムを用いて3相のしきい値を設定することで,締固め前後の内部構造の変化を定量的に評価することが可能となった。一方,山砂のCT画像からは,細粒分が団粒化している状態と細粒分が砂粒子に吸着する被覆作用や支柱作用を確認した。この現象が,締固め土の強度増加や安定性の向上に起因していると推察される。また締固めによって土粒子は鉛直下方に移動しており,深部の土粒子は,全体がある程度締固まっている状態の方が大きな移動量を示す傾向にある。このように,μCTを用いて締固め土の内部構造を詳察することで,より詳細な締固めの評価手法が確立できた。今後は,材料の粒度特性や含水比等,土の締固め特性に影響を与えるとされるパラメータについて比較・検討を行い,微視的考察だけでなく,強度特性や透水性についても併せて評価していく必要がある。
途上国における宗教を基盤とする社会的企業：ハイブリッド組織の理論構築を目指して

本研究は、カンボジアとエチオピアにおけるキリスト教を基盤とした社会的企業の比較事例分析を通して、社会性・収益性・宗教性を混合したハイブリッド組織の意志決定に関する理論構築を目指す。途上国の貧困問題解決を目的とした社会的企業には、宗教を基盤とした経営理念を持つケースが多い。しかし、組織存続のために収益性を重視するあまりに、宗教的及び社会的使命からの逸脱が問題視されてきたが、そのような複雑な運営実態を解明する理論的基盤は築かれていない。そこで当研究では、新たな理論構築を目指す。
結晶組織と伸び性能による高張力鋼の疲労亀裂伝播特性の革新的向上に関する研究

本申請研究では,発生した疲労亀裂の進展を遅延させるために,硬質の結晶組織の3次元形状に着目し,疲労亀裂を3次元的に屈曲させることを目的とした。試験材料は2種類で,同じスラブ材を用いて,1250°Cで3時間保持後炉冷し,900°Cで30分保持後炉冷して,硬質結晶組織寸法を小さくした(900R材と呼ぶ)。また,スラブ材を1250°Cで3時間保持後炉冷して硬質結晶組織寸法を大きくした(1250R材と呼ぶ)。疲労亀裂伝播試験は基準寸法を150mm,板厚10mmのCT型試験片とし,背面に貼付したひずみゲージと荷重によるコンプライアンス法で亀裂長さを算出した。載荷荷重範囲は,降伏応力が異なる試験材料において,同じ荷重範囲を付加した場合とそれぞれの対降伏応力比を同じとした荷重範囲を付加した場合について実施した。試験の結果,伝播寿命は,同じ荷重範囲を付加した場合には,硬質結晶組織が大きな1250R鋼のほうが18%寿命が長くなった。また,それぞれの対降伏応力比を同じにした荷重範囲を付加した場合には,硬質結晶組織が大きな1250R鋼のほうが233%寿命が長くなった。試験後,試験片の疲労亀裂周辺を切り出し,8種類の粒度の異なる耐水性研磨紙を用いて同じ回数研磨,エッチングして,2次元の結晶組織を撮影した。このサイクルを50回繰り返して,これらの2次元画像を重ね合わせて,それぞれの試験鋼材の結晶組織と疲労亀裂の関係を調査した。その結果,硬質結晶組織が3次元的にそれほど大きくない900R鋼では,疲労亀裂は大きな屈曲はなく,ほぼ荷重直角方向に進展していること,硬質結晶組織が3次元的に大きな1250R鋼では,疲労亀裂が大きく3次元的に屈曲しながら伝播していることが明らかになった。このことより,疲労亀裂は,硬質結晶組織によって直進することを阻止されて屈曲したために亀裂の伝播寿命が長くなったものと考えられる。平成26年度には,市販の各種構造用鋼板について,疲労亀裂伝播試験と圧縮・引張り塑性変形を繰返し付与する試験を行い,伝播特性の把握と疲労亀裂先端の破断限界を求めた。平成27年度には,疲労亀裂先端の破断限界を用いて,数値シミュレーションを行い,伝播試験した各種強度を有する鋼板の伝播試験結果と同等の伝播寿命を得ることができた。平成28年度には,同化学成分で780MPa程度の強度を有し,さらに破断伸び性能を変化させた鋼材4種の疲労亀裂伝播性能を把握した。また,これらの鋼材の伝播特性の把握と疲労亀裂先端の破断限界を求めた。平成29年度には,600MPa級の高張力鋼板で,伸び性能に優れた鋼板と伸び性能が劣る鋼板を試作し,疲労亀裂伝播性能の把握と疲労亀裂先端の破断限界を求めた。また,疲労亀裂を三次元に屈曲させて伝播寿命を延長させる研究のための鋼板を試作し,一部の試験片を製作した。さらに,疲労亀裂伝播試験のためのCT型試験片を用いて,伝播する疲労亀裂の動画を撮影し,その動画をPIV法で画像処理することにより,疲労亀裂先端の開閉口挙動による塑性域の形成状況を明らかにすることができた。平成30年度は,疲労亀裂伝播試験における同じ荷重範囲の場合,それぞれ対降伏応力比を同じとした荷重範囲の場合の試験は終了している。試験片の疲労亀裂周辺を切り出して疲労亀裂と結晶組織の3次元形状の関係については,データは取得できている。本年度,申請者の所属先が変更になり,引っ越しや旧所属先での業務引継ぎのために成果を公表することができなかった(講演論文は一部公表済み)ために,研究はおおむね順調に進展していると判断できる。延長申請した平成31年度(令和頑年度)は,今までに試験を終えたデータを用いて,論文投稿をする予定である。本申請研究は,最終年であったためが,申請者の所属先が変更になったため,最後の仕上げができなかった。そこで,1年間研究期間を延長申請して,査読付き論文投稿を目指すこととした。投稿先は,日本船舶海洋工学会論文集,または溶接学会論文集を考えている。現在,すでに執筆中であり,早々に仕上げて投稿する予定である。鋼構造物に高張力鋼を適用すると,設計応力を高く設定することができるために板厚を薄くして重量を軽減することが可能である。しかし,一般に軟鋼に比べて高張力鋼は伸び性能が低く,高い降伏応力のために切欠き感受性が高いまま維持される。これらのことが,疲労強度や疲労亀裂伝播特性の低下を招いている可能性がある。また,高強度鋼の疲労強度について,現在,疲労特性が十分に把握されているとは言えず,高強度鋼の使用範囲が広がりつつある中,従来とは異なる方法で高強度鋼の疲労亀裂伝播特性の向上を検討することを本研究では目的としている。本年度は,撮影機器を最新のハイスピードマイクロスコープに更新することにより,撮影速度を高速化した上で,PIV法による分析精度の向上を図るために,高解像度の画像の撮影を目的とした。

また,動画による画像処理法として採用しているPIV処理においては,亀裂先端周辺の画像を処理して亀裂周辺の変位の変化をベクトル表示するところまでの処理が可能であったが,本年度の研究では,刻々の変形量を求めるのではなく,それぞれの注目点の載荷過程全ての変形を積算し,弾性変形量を除去して引張り塑性領域を算出すること,除荷過程全ての変形を積算し,弾性変形量を除去して圧縮塑性領域を算出することを目指し,所定の目標を達成した。結晶組織の3次元形状については,従来の方法により,疲労亀裂伝播試験が終了した試験片における結晶組織の3次元形状と疲労亀裂の3次元形状を取得し,疲労亀裂が折れ曲がる状況と結晶組織の関係を明らかにした。以上のように,疲労亀裂伝播試験における動画撮影システム改善を行うと共に,疲労亀裂の進展に結晶組織が及ぼす影響を明らかにした。なお,本年度に使用した鋼材は,市販の高張力鋼と保有する既存の鋼材を用いた。鋼構造物に高張力鋼を適用すると,設計応力を高くし,板厚を薄くして,重量を軽減することが可能である。しかし,一般に高張力鋼は,伸びが小さく,高い降伏応力のために切欠き感度が高く維持される。これらのことが,疲労亀裂伝播特性の低下を招いている可能性がある。高強度鋼の疲労強度について,高強度鋼の使用範囲が広がりつつある中,従来とは異なる方法で高強度鋼の疲労亀裂伝播特性の向上を検討することを本研究では目的としている。本年度は,まず,市販の鋼材(SM400B,SN400B,SM490B,SN490B,SM570,WES-HW685)を用いて,疲労亀裂伝播試験を2種類(同じ応力範囲とした場合,載荷荷重範囲と降伏応力の比を同じにした場合)実施した。その結果,同じ応力範囲とした場合には,いずれの鋼材の伝播寿命もほぼ変わらないこと,載荷荷重範囲と降伏応力の比を同じにした場合には,高強度の鋼材ほど伝播寿命が短くなることを明らかにした。また,これらの鋼種を用いて切欠き付丸棒試験片を作成して,圧縮塑性変形と引張り塑性変形を繰返し生じさせた後に,静的引張り破断させて伸び量を計測した。その結果,高強度鋼材ほど破断伸び性能が低くなった。この破断伸び性能を用いて数値シミュレーションを行った結果,伝播試験結果とほぼ同等の結果が得られた。新しい鋼材については,伸び性能に優れた鋼材を本研究費によって製造購入して,基本性能の試験を行った。本年度予定していた疲労亀裂伝播試験と圧縮塑性変形と引張り塑性変形付与後の破断伸び調査の試験については,来年度に持ち越すこととなった。PIV法を用いるための疲労亀裂伝播試験中における動画撮影の改善については,前年度までに良好な結果が得られた試験は,片側切欠き付試験片によるものであり,CT型試験片による疲労亀裂の動画については,PIV処理結果があまり良くないことが明らかになった。今年度は,導入した高解像度の動き解析マイクロスコープの撮影時に生じるいくつかの不具合を改善する予定であったが,従来行って来た片側切欠き付試験片では満足する結果が得られることが確認できたが,CT型試験片による伝播試験中に撮影した動画では,変位のベクトル表示に不具合が生じ,満足する結果を得ることができなかった。新しく発売されたレンズのテスト機を借りて性能調査を行っている段階であり,来年度の研究費で購入する予定である。市販されている鋼材を用いて,疲労亀裂伝播試験を2種類実施した。その結果,同じ応力範囲とした場合には,強度が異なるいずれの鋼材の伝播寿命もほぼ変わらないこと,載荷荷重範囲と降伏応力の比を同じにした場合には,高強度の鋼材ほど伝播寿命が短くなることを明らかにした。また,これらの鋼種を用いて切欠き付丸棒試験片を作成して,圧縮塑性変形と引張り塑性変形を繰返し載荷させた後に,静的引張り破断させて伸び量を換算破断伸びとして求めた。
惑星探査衛星搭載用荷電粒子射出装置の基礎開発(電子・ポジトロンによる能動実験)

本研究では、フィールドエミッションタイプの電子源の基礎実験を行い、その基本特性を明らかにした。この電子源は新しい半導体デバイスの1つとして、最近、実用化に向けての精力的な研究が始まり、実際の製作工程は確立されているものの、電子銃の基本部品としての性能試験は、現在でも電子の射出現象を確認する程度のものに留められており、電子ビームの強度、収束特性、あるいは時間変動等の詳細なデータは未知であった。我々の実験的研究では、試作品を入手し、高真空チャンバーを用い、試験環境を整備し、駆動回路等の開発を通して、上述の詳細なデータを取得し、将来の惑星探査に不可欠な強強度電子銃としての可能性を見出す事に成功した。このデバイスは本来、ブラウン管や液晶パネルに代わる小型・薄型ディスプレイへの利用が大きな目標であったため、当面の問題としては、搭載・動作条件(打ち上げ時の振動・衛星内の汚染環境等)が過酷で、要求される特性(大電流量、安定性、少消費電力、長寿命等)が厳しく、周辺装置も可能な限り簡略化する事が必要であったが、一応の目処を付ける事が出来た。具体的な成果としては、ゲート電圧による電流量の変動とエミッタからゲートへのリ-ク電流の確認、電子射出に致命的な汚染物質の同定、放出電流の1/f雑音による時間変動、等の問題点の掌握がまず挙げられよう。更に、これらの問題克服の為に、FETを用いた電流放出の制御・安定化、ゲート電圧制御による不純物除去、等にもある程度成功した。しかし、飛翔体搭載を実現する為には、更なる工夫・開発が求められる。我々研究班としては、今の段階では製造過程まで深く関る事は困難であり、この様な基本動作特性の取得と、駆動回路開発、あるいは電子銃本体の設計を通して、今後もフィールドエミッションタイプの電子源を用いた基礎実験を行い、惑星探査用デバイスの一つとしての技術を確立させる事を目指す。
中ソ関係を戦後日本外交

本研究は1950年代から1970年代初頭にかけての中ソ関係の変遷を分析し、日本政府がいかに中ソ対立を認識し、日中国交正常化に至る日中関係において、「ソ連要因」がいかなる影響をもたらしたかを解明すると同時に日本外交の戦略性を明らかにする。本研究は以下の三点の解明を目指して行われた。(A)日本政府の中ソ関係に関する情報収集体制の成立過程。(B)中ソ対立に関する情報が日本政府の政策形成にもたらした影響。(C)日中国交正常化に至る両国関係における「ソ連要因」の影響の解明。具体的な調査としては、日本外務省の関連史料の調査、関係者へのインタビュー、さらに中華人民共和国外交部文書の調査を実施した。本研究の総合的な成果と意義として以下の三点が指摘できる。第一に、日中関係における「ソ連要因」という観点から見直すことで、しばしば米中関係の従属変数と見なされがちであった日中国交正常化交渉を異なる角度から描き出すことが可能になった。第二に、限定的ではあるが、外務省内の専門家の認識を明らかにすることを通じて、従来、軍事戦略的思考の欠如が強調されてきた日本外交の共産主義諸国に対する「戦略性」を解明することができた。第三に、中ソ関係への対応という戦略的観点から日本外交を捉え直すことで、従来、日米関係を中心とする二国間関係が中心であった戦後日本外交史を、広くアジア冷戦史の文脈において位置付けることを可能にした。以上の三点の成果を盛り込み、戦後日中関係を通史的にまとめた成果として井上正也「日中関係の形成」(波多野澄雄編『日本の外交第2巻外交史戦後編』岩波書店、2013年)が挙げられる。本研究の目的は、1950年代から1970年代初頭にかけての中ソ関係の変遷を、日本政府がいかに認識しており、日中国交正常化に至る日中関係において、「ソ連要因」がいかなる影響をもたらしたかを解明することにある。本研究は、とりわけ、外務省内の専門家の情勢分析に着目することで、従来、軍事的・戦略的思考の欠如が強調されてきた日本外交が、共産主義諸国に対して、いかなる戦略的見地にあったかを解明する。また、中ソ対立と戦後日本外交という観点から分析することで、従来、二国間関係史が中心であった戦後日本外交を広くアジア冷戦史の文脈の中で位置付けることを目指す。本研究は、(1)日本政府の中ソ関係に関する情報収集体制の成立過程。(2)中ソ対立に関する情報が日本政府の政策形成にもたらした影響。(3)日中国交正常化に至る両国関係において「ソ連要因」の影響の解明、の三点を明らかにすることにある。本研究は以下の三点で独創的である。(1)従来の研究では、これまで明らかにされてこなかった日本の情報収集体制に着目し、外務省専門家の情勢分析という視点から戦後日本外交史と捉え直す試みである。(2)本研究は、情報収集の制度研究に偏りがちなインテリジェンス研究とは一線を画し、伝統的な外交史的手法を組み合わせることで、中ソ関係をめぐる日本政府の収集情報が、いかに政策形成に反映されたか(されなかったか)を解明する試みである。(3)日中関係における「ソ連要因」という観点から見直すことで、しばしば米中関係の従属変数と見なされがちであった日中国交正常化交渉を異なる角度から描き出す。本年度は(1)を中心に検証を行った。まず1950年代前半から1960年代前半にかけての、中ソ関係に対する日本政府の情報収集体制の構築について明らかにした。講和直後から吉田政権は、将来的な中ソ対立を予測して、対共産圏の組織的な情報収集を行うことを目指していた。本研究は、日本政府の米国中央情報局や台湾の国民党政権との情報提携の構築過程や、英仏との定期的な情報交換協議を設立の経緯を部分的ながら解明した。また、中ソ関係の分析を目的とした国際資料委員会の成立過程を分析し、同委員会が、1963年に国際資料部に改組される過程を論じる。本研究では、近年公開された外務省史料を駆使することで、ヒューミント(人的情報)を中心とした戦後日本の情報体制がどのように形成されたかを検討した。昨年度に引き続き、研究目的における(2)と(3)の検証を行う。(2)に関しては、前述した情報体制で入手された中ソ関係の情報が、政府レヴェルの政策形成にいかなる影響をもたらしたかを分析する。本研究がとりわけ着目するのは、中ソ対立の情報に対する日本の政策決定者の姿勢である。本研究は、外務省内で、アジア局を中心とする中国専門家と、欧亜局を中心とするソ連専門家の分析の違いに着目し、日本政府がなぜ情報を有益に政策に反映させることができなかったのかの要因を明らかにする。(3)に関しては、1969年の中ソ国境衝突以降、日本が日中国交正常化に向かう政治過程において、「ソ連要因」が日中関係にどのように影響を与えたかを明らかにする。日中接近に消極的であった外務省のソ連専門家が日中交渉積極派に転じた背景には、中ソ対立をめぐる情勢認識が存在した。

本研究は、中ソ対立をめぐる情勢分析が、実際の日本の中国政策に結びつく過程を明らかにすることで、米中関係を軸にした従来とは異なる視点から日中国交正常化を論じる。計画第二年度は、前年度に引き続いて史料調査とインタビューを継続すると同時に、(3)日中国交正常化に至る両国関係において「ソ連要因」の影響の解明、に関する史料収集を実施する。(3)に関する日本側史料については、外務省関係記録に加えて、『佐藤榮作日記』や『楠田實日記』といった当時の政権関係者の公刊された一次史料、さらに未公刊の『森田一日記』(森田氏蔵)なども活用予定である。外務省の中ソ対立に関する分析と、官邸の政策決定がいかに連関していたかを解明できればと考えている。なお、研究第二年目の海外史料調査としては、中華人民共和国外交部档案館(北京)での史料収集を予定している。中国側の史料公開状況は未だ限定的とはいえ(日中国交正常化の時期については現時点では未公開)、1950年代から1960年代初頭にかけての中ソ関係に対する中国側の認識や、日中交渉における「ソ連要因」を検証する上では不可欠である。
移植細胞対白血病(GVL)反応を応用した骨髄移植による白血病治療の基礎的研究

骨髄移植の最大の問題はGVHRである。しかし、GVHRを防ぐためにT細胞を完全に除去した骨髄細胞を移植した場合には、骨髄生着率の低下、白血病再発の頻度増加などが、患者で報告されている。今回の研究においては、レシピエント側の移植抵抗性を制御し、また白血病の再発を防ぐために、ドナ-骨髄細胞に少数のT細胞を加え、骨髄移植を行った。その後、レシピエントの免疫系再建を主としてT細胞レパ-トリ-の抗原レセプタ-(TCR)発現パタ-ンを指標として解析し、以下の結果を得た。1.骨髄移植時に加えたレシピエント抗原反応性T細胞は、胸腺、脾、リンパ節内で反応を生じた。しかしその結果、胸腺、脾は若干の重量増加、リンパ節は萎縮と異なる反応が認められた。2.T細胞を加えた骨髄移植では、ドナ-側細胞への置換が著しく早まり、早期よりレシピエント細胞が消失した。3.胸腺内の急性GVHRの結果、negative selection機構に異常が生じ、ドナ-骨髄前駆細胞よりレシピエント反応性T細胞が新たに産生された。これらは実際、in vitroでも宿主抗原に弱いながら反応性を示した。これらの細胞が、マイルドな慢性GVHRを持続することにより、白血病再発が防止される可能性が示唆された。4.骨髄中に、これまで報告のないCD4^+TCR^<10> T細胞亜群が発見された。これらはMlsー1^a抗原反応性を示したが、アロHー2反応性が弱く、骨髄移植に応用できると考えられた。以上、骨髄移植後のGVHRは、2つの異なるメカニズムによることを明らかにした。また新たなCD4^+TCR^<10>T細胞亜群が骨髄内に同定されたが、今後これらを精製し、骨髄細胞に加える骨髄移植の系を確立する予定である。
ラミニン結合蛋白の発現抑制による血管新生制御と肺癌治療の基礎的研究

ラミニンは基底膜を形成している主要な糖蛋白であり、ラミニンとラミニンレセプターの相互作用は、癌細胞の生育、浸潤、転移の各過程において重要な要因となっている。従来37LBP/p40として報告されているラミニン結合蛋白は非インテグリン系の67kDaラミニンレセプター(67LR)の前駆体蛋白として知られており、この発現は大腸癌、乳癌、肺癌の悪性度と相関が認められている。本研究では、肺癌細胞における37LBP/p40の機能を直接検討する目的で、アンチセンスRNA導入による37LBP/p40の発現抑制を試み、37LBP/p40低発現マウス肺癌細胞T11を樹立し得た。その結果、T11細胞の増殖速度は親株P29に比して低く、またT11細胞培養上清によるウシ血管内皮細胞を標的とした遊走刺激能はP29と比較し有意に低かった。さらに、同系マウスへのT11細胞の移植実験では腫瘍形成能の明らかな低下が認められ、組織学的検討では腫瘍血管密度の低下も認められた。以上の結果より、マウス肺癌において37LBP/p40は腫瘍血管新生を介して増殖、腫瘍形成を促進していることが示唆された。本研究の結果は、37LBP/p40発現の抑制による癌遺伝子治療への発展を期待させるものである。ラミニンは基低膜を形成する主要な糖蛋白であり、ラミニンとラミニンレセプターの相互作用は癌細胞の成育、浸潤、転移の各過程で重要な要因となっている。ラミニン結合蛋白(37LBP/p40)は、非インテグリン系の67kDaラミニンレセプターの前駆体蛋白として知られており、各種癌細胞での著名な発現が認められている。そこで肺癌細胞に37LPB/p40のアンチセンスRNAを導入することにより37LBP/p40発現を阻害した細胞株を樹立し、その形質を比較検討した。マウス肺癌細胞p29に、マウスcDNAを逆方向に組み込んだレトロウイルスベクターN2PBLを遺伝子導入し、37LPB/p40低発現株T11を得た。T11は親株P29やレトロウイルスベクターのみのトランスフェクタントTN2に比較し、細胞分裂速度が有意に低下していた。また、形態も線維芽細胞株に変化しており、細胞株の抗37LBP/p40抗体による染色性も低下していた。さらに、同系マウス(C57bl/6)を用いた皮下移植実験(5×10^5細胞/マウス)では腫瘍形成能の低下を認め、移植マウス生存曲線をカプラン-マイヤー法で比較したところ、T11移植マウスで有意な生存延長を認めた。移植腫瘍の組織学的検討ではT11腫瘍での腫瘍内血管密度の低下を認めたので、各細胞の細胞培養上清を用いて血管新生に及ぼす影響を検討したところ、T11の培養上清はP29やTN2のそれらに比較し、ウシ毛細血管内皮細胞の増殖と遊走を有意に抑制した。以上の結果より、マウス肺癌細胞では37LBP/p40の発現低下が腫瘍血管新生の抑制を通して腫瘍形成能の低下をもたらすことが示唆された。従来37LBP/p40として報告されているラミニン結合蛋白は、非インテグリン系の67kDaラミニンレセプター(67LR)の前駆体蛋白として知られており、その発現は大腸癌、乳癌、肺癌の悪性度と相関が認められている。しかし、37LBP/p40はmultifunctional蛋白で、一方では翻訳機構の構成蛋白の一つ(p40リボゾーム関連蛋白)としても報告されているほか、胚における眼組織形成のpositional marker、Sindobisウイルスレセプターなどとしての報告もみられることから、この蛋白の詳細な機能は十分に解明されたことは言い難い。

本研究では、肺癌細胞における37LBP/p40の機能を直接検討する目的で、アンチセンスRNA導入による37LBP/p40の発現抑制を試み、37LBP/p40低発現マウス肺癌細胞T11を樹立した。その結果、T11細胞の増殖速度は親株P29に比して低く、またT11細胞培養上清によるウシ血管内皮細胞を標的とした遊走刺激能はP29と比較して有意に低いことが明らかにされた。さらに、同系マウスへのT11細胞の移植実験では腫瘍形成能の明らかな低下が認められ、組織学的検討では腫瘍血管密度の低下も認められた。以上より、マウス肺癌において37LBP/p40は腫瘍血管新生を介して増殖、腫瘍形成を促進していることが示唆された。本研究の結果は、37LBP/p40発現の抑制による肺癌遺伝子治療への発展を期待させるものである。