hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マスタードガスの毒性機構の解明に関する研究

平成19年度は、前年度から引き続き正常ヒト表皮角化細胞を用いて、マスタードガスによる細胞への影響を分子生物学的手法と細胞化学的手法により解析を試みた。また、真皮成分を産生する細胞である正常ヒト皮膚線維芽細胞、および肺組織由来の細胞である正常ヒト肺毛細血管内皮細胞についても同様に解析を試みた。通常の継代後、80%程度にコンフルエントになった状態の細胞を、100μMから800μM程度の濃度になるようにマスタードガスを希釈した培地および通常の培地に培地交換することでマスタードガスに曝露し、30分間室温でドラフトに放置したのちにCO_2インキュベーターで5%CO_2、37°Cで24時間程度培養した。培地除去後、冷却したPBS(-)で数回洗浄し、全RNAの抽出を行うものと、細胞の生死判定を行うものとに分けて処理を行った。細胞の生死判定は細胞をトリプシンで遊離させた後に培地に再懸濁し、トリパンブルーで染色して細胞を計数することで行った。その結果、同程度の濃度の曝露でも、肺毛細血管内皮細胞、皮膚線維芽細胞、表皮角化細胞の順番で死細胞が多く、影響が重篤であることが分かった。なお、ミトコンドリアの酵素活性を指標とするMTTアッセイを用いた細胞の生死判定も試みているが、同様の結果が得られている。なお、現在は抽出した全RNAを用いてFDDによる遺伝子発現プロファイルの変動を解析し、それぞれの細胞においてマスタードガスへの暴露により発現が顕著に影響を受ける遺伝子のスクリーニング、および細胞間におけるそれらの遺伝子の差異の解析を検討しているところである。平成18年度は、セルシステムズ社の正常ヒト皮膚角化細胞を用いて、マスタードガスの毒性が細胞へ与える影響を遺伝子発現の面から網羅的に調べるための分子生物学的手法の開発をまず最初に行った。具体的には、蛍光色素のフルオレセインでラベルされたプライマーを用いるジーンハンター社製のRNAスペクトラグリーンキットを使用して、RI標識フリーなディファレンシャルディスプレイ(FDD)の手法の確立を試みた。その結果、コントロールとなる細胞で、再現性良く遺伝子発現プロファイルの解析が可能であることが分かった。次に実際にマスタードガスを添加した培地で細胞を処理する手法について開発を行った。通常の継代後、80%程度にコンフルエントになった状態の細胞を、100μMから1mM程度の濃度になるようにマスタードガスを希釈したCS-2.0培地に培地を交換することでマスタードガスに曝露し、30分間室温でドラフトに放置したのちにCO_2インキュベーターで5%CO_2、37°Cで2時間から24時間程度培養を行い処理した。なお、マスタードガスは水分と容易に反応して加水分解を受けてしまうため、培地によるマスタードガスの希釈は培地交換の直前に行った。マスタードガスによる処理を行った細胞は培地を除去した後、冷却したPBS(-)で数回洗浄し、全RNAの抽出を行った。現在、抽出した全RNAを用いてFDDによる遺伝子発現プロファイルの変動を解析し、マスタードガスへの暴露により発現が顕著に影響を受ける遺伝子のスクリーニングを進めているところである。なお、マスタードガスの代謝物であるチオジグリコール(TDG)、チオジグリコールスルホキシド(TDGO)およびチオジグリコールスルホンのキャピラリー電気泳動(CE)を用いた分析手法も同時に開発した。その結果、細胞のマスタードガスへの曝露の程度を代謝物の測定によりモニタリングすることが可能となった。
シングルセル解析手法を用いた骨髄間質細胞の機能の解明と骨再生療法への応用

成体における骨髄間質細胞は、間葉系幹細胞としての機能を有しており、骨芽細胞をはじめとする間葉系細胞に分化することで、骨折などの損傷時の組織再生に寄与する。骨髄間質細胞は胎生期の間葉系凝集やその周囲の軟骨膜の細胞に由来すると言われているが、その詳細な分化過程は明らかにされていない。今回申請者は、間葉系凝集由来および軟骨膜由来の骨髄間質細胞が生体骨髄において異なる機能を果たすという仮説を立て、それぞれに由来する細胞をタモキシフェン誘導性に時期特異的に標識するCreERマウスを用い、一細胞レベルでのゲノムワイドな網羅的解析を行いこれらの骨髄間質細胞の基本的な性質を明らかにする。
「現代史」の内容構成および授業構成に関する研究

この研究は,現代世界・現代社会を理解させるという歴史教育本来の目的を十分に果たせていない歴史教育の実態を改善するために,「現代史」という科目の可能性を科目の内容構成および授業構成のレベルにおいてさぐる研究である。具体的には,(1)諸外国において,現代史の内容と授業がいかなる原理で構成されているかを明らかにする,(2)日本国内で実践された優れた現代史の授業を収集し,分析・分類し,その原理を明らかにする,(3)日本で実施するのに適した現代史の内容構成および授業構成のモデルを提示する,という3点について研究する。平成15・16年度は,現代史学習と歴史学習の概念の相違をどのようにとらえるべきなのかについて,歴史学のアプローチをもとに整理した。その結果,歴史学のアプローチは歴史家が抱えている現代の問題状況を説明するために,過去を再構成するものであることが明らかになり,現代史は現代の抱える様々な問題状況について考察・説明するために過去を再構成する形式をとる主題学習の形態が望ましいのではないかという仮説を立てた。平成17年度は,このことについてイギリスとアメリカ合衆国の現代史にあたる部分の教科書を分析し,両国の教科書が大まかには時系列の内容構成になっている一方で,各項目は現代の諸問題について探求させる構成になっていることを明らかにした。そして,実際に現代の諸問題の中から,民主主義の問題と平和(紛争)の問題をとりあげ,日本の中高校生に実施可能な授業モデルを開発した(具体的には,ナチス=ドイツ期の大衆民主主義の問題を扱ったものと,冷戦後の地域紛争の問題を扱ったもの)。今後は,イギリスとアメリカ合衆国の教科書分析で明らかになった現代史の内容構成上の特徴を生かして,日本の中高構成向け内容構成モデルの開発等を具体的におこない,その有効性について検証を進めていきたい。3年間の研究期間の一年目にあたる平成15年度は,現代史学習と歴史学習の概念の相違をどのようにとらえるべきなのかについて,歴史学のアプローチをもとに整理した。また同時に,主に日本国内で実施された現代史の授業および授業モデルの収集,および現代の抱える課題状況を説明する為に過去を再構成する授業モデルの開発も行った。今後は,外国の事例等も視野に入れながら,具体的な事例を基に仮説の有効性について検証を進めていく予定である。

その結果,歴史学のアプローチは歴史家が抱えている現代の問題状況を説明するために,過去を再構成するものであることが明らかになり,現代史は現代の抱える様々な問題状況について考察・説明するために過去を再構成する形式をとる主題学習の形態が望ましいのではないかという仮説を立てた。平成17年度は,このことについてイギリスとアメリカ合衆国の現代史にあたる部分の教科書を分析し,両国の教科書が大まかには時系列の内容構成になっている一方で,各項目は現代の諸問題について探求させる構成になっていることを明らかにした。そして,実際に現代の諸問題の中から,民主主義の問題と平和(紛争)の問題をとりあげ,日本の中高校生に実施可能な授業モデルを開発した(具体的には,ナチス=ドイツ期の大衆民主主義の問題を扱ったものと,冷戦後の地域紛争の問題を扱ったもの)。今後は,イギリスとアメリカ合衆国の教科書分析で明らかになった現代史の内容構成上の特徴を生かして,日本の中高構成向け内容構成モデルの開発等を具体的におこない,その有効性について検証を進めていきたい。
硫黄架橋したフェノールの新規環状オリゴマーの創製と機能開発

当年度は,S-CH_2交互架橋型カリックス[4]アレーンの金属錯体の調製および硫黄架橋基酸化誘導体の合成,カリックス[4]アレーンおよびチアカリックス[4]アレーンの隣接水酸基の立体選択的ジアルキル化と分子不斉カリックスアレーンの合成について検討し,以下の成果を得た。1.S-CH_2交互架橋型ジチアカリックス[4]アレーン(H_4L)を酢酸銅(II)または四塩化チタンと処理して錯体を調製し,対応する既知のチアカリックス[4]アレーン(H_4L')の錯体と構造を比較した。H_4LはH_4L'と同様に錯形成能が高く,H_4L'が向かい合った二つの架橋硫黄で配位して錯体を形成するチタン錯体Ti_2L'では同じ構造の錯体が得られ,四つの架橋基が配位する銅錯体Cu_4L'_2では,異なった構造Cu_3(HL)(H_2L)(OAc)の錯体が得られることがわかった。2.ジチアカリックス[4]アレーンの架橋硫黄を酸化し,syn-およびtrans-ジスルフィニルカリックス[4]アレーン,ジスルホニルカリックネ[4]アレーンを合成する経路を確立した。3.カリックス[4]アレーンおよびチアカリックス[4]アレーンの二つの隣接する水酸基をテトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル(TIPDS)基で保護し,塩基存在下,ハロゲン化アルキルと反応させることで,二つの隣接する水酸基をsyn-,anti-選択的にジアルキル化する方法を確立し,その選択性の発現機構を解明した。また,分子不斉anti-1,2-O-ジブチル誘導体の絶対配置をX線結晶構造解析により決定した。当年度は,1.硫黄架橋型フェノール環状オリゴマー,チアカリックス[n]アレーン(TCnA)の生成機構の精査,2.環員数nの大きなTCnAの合成,および3.硫黄-メチレン混合架橋型カリックスアレーンの合成を検討した.1.生成機構LC-MSにより,塩基触媒NaOHの存在下,フェノール(PhOH)と単体硫黄S_8との反応を精査した.その結果,反応は170°C以下での鎖状硫黄架橋オリゴマーの生成と,230°Cでの環化の二段階で進むことが判った.仕込比がPhOH:S:NaOH=1:2:0.5のとき,TC4Aが最も高収率(51%)で得られた.硫黄の量がこれを増えると,ポリスルフイド架橋の鎖状オリゴマーが生成しTC4Aの収率が低下した.一方,Na^+イオンは鎖状オリゴマーの環化時にテンプレートとして働いていることが示唆された.PhOHの硫化環化反応では実質的にTC6A, TC8Aは得られなかった.一方,1.から,TC6AやTC8Aの生成にはより高分子量の鎖状オリゴマーの生成が必要であることがわかる.そこでPhOHの硫黄架橋二量体2,2'-チオビス[4-tert-ブチルフェノール](1)を原料として用いたところ,TC6A, TC8Aがそれぞれ11%,5.3%の収率で得られた.3.S-CH_2混合架橋カリックスアレーン酸触媒TsOHの存在下,二量体1とホルムアルデヒドとの縮合反応によりS-CH_2交互架橋のジチアカリックス[4],トリチアカリックス[6],テトラチアカリックス[8]アレーンをそれぞれ16%,10%,5%の収率で得た.ジチアカリックス[4]アレーンの遷移金属イオンに対する溶媒抽出の結果,抽出能を有することが判った.また,Pd(II)錯体の結晶構造解析の結果,TC4Aと同じく,架橋硫黄基の金属イオンへの配位が明らかとなった.当年度は,S-CH_2交互架橋型カリックス[4]アレーンの金属錯体の調製および硫黄架橋基酸化誘導体の合成,カリックス[4]アレーンおよびチアカリックス[4]アレーンの隣接水酸基の立体選択的ジアルキル化と分子不斉カリックスアレーンの合成について検討し,以下の成果を得た。
会計基準設定のアウトソースに関する研究

1930年代の米国において,会計基準設定権限を付与されたSECは,そのリソース不足から自らが会計基準を設定することを断念し,会計プロフェッションに圧力をかけて会計基準設定主体となるよう誘導した。こうしてSECは「エンドーサー兼エンフォーサー」となり,「会計基準設定のアウトソース」という体制が成立した。現在,国際的にもIASBに対して同様のアウトソースが行われているが,検討の結果,IASBが正統性の源泉として「代表性」ではなく「独立性」と「専門性」を選択したことが,多くの国・地域,国際金融規制のネットワークから会計基準設定をアウトソースされる上での重要な要因となったことが明らかになった。本年度は研究計画に基づき、主として国際会計基準審議会(IASB)がグローバルな会計基準設定主体としての地位を確立する過程に関する研究を行った。その成果の一部を学術論文(大石桂一「グローバルな会計基準設定主体としてのIASB:IASCからIASBへの組織改革」『経済学研究』第80巻第5/6号、161-176頁)として公表した。研究の結果として明らかになった主要な点は以下の通りである。1980年代におけるグローバル・スタンダードへの関心の高まりを受けて、米国証券取引委員会(SEC)は、証券監督者国際機構(IOSCO)を通じて、IASBの前身である国際会計基準委員会(IASC)への関与を強めていった。他方、1990年代に入ると、域内市場統合を目指す欧州連合(EU)も、IASCの公表する国際会計基準(IAS)を域内統一基準として採用する可能性を検討するようになった。そうした中、IASCはグローバルな会計基準設定主体にふさわしい体制を構築すべく、その組織改革に着手した。米国を中心とするアングロ・アメリカ諸国は、少人数の専門家のみでボードを構成すべきとする「独立専門家モデル」を主張したのに対し、大陸欧州諸国は、様々な国や組織の代表によって大規模なボードが構成されるべきとする「代表性モデル」を主張した。当初、IASCは両者の混合モデルを模索したが、SECの強硬な姿勢の前に「代表性モデル」派は譲歩を余儀なくされ、結局は「独立専門家モデル」に依拠したボードの設置という結果に終わった。こうしてIASCはIASBへと改組されることになった。ここでIASBがその正統性の源泉として「代表性」ではなく「独立性」と「専門性」を選択したことが、その後EUをはじめとする多くの国・地域、さらには国際金融規制のネットワークから会計基準設定をアウトソースされる上での重要な要因となることが明らかとなった。本年度は研究計画に基づき、主として米国に関する歴史的研究を行った。とりわけ、1930年代の米国おいて会計基準設定のアウトソーシングが行われた背景と経緯を明らかにするために、証券諸法が制定されるまでの間、ニューヨーク証券取引所(NYSE)と会計プロフェッションがいかなる自主的な取り組みを行ってきたのか、法案にどのように対応したのかを考察した。その成果は、学術論文(大石桂一「米国における1933年証券法の制定までの自主的会計規制:ニューヨーク証券取引所と会計プロフェッションの取り組み」『経済学研究』第79巻第5/6号、157-174頁)として公表した。研究の結果として明らかになった主な点は以下のとおりである。証券法の制定に至るまでの間、ルール形成を担う中心的な「第三者」はNYSEであったが、株式上場が急激に増加した1920年代の中盤になると、NYSEは会計プロフェッションの専門能力を必要とするようになった。そこで、NYSEとアメリカ会計士協会(AIA)は公式の協力関係を築き、自主的規制によって会計・開示実務の改善に努めた。しかし、そうした中で1929年の株価大暴落が起こり、証券法が制定された。証券法の制定過程において、会計士は影響力を行使することはできなかった。その理由の1つは、会計プロフェッションがAIAとアメリカ公認会計士会(ASCPA)に分裂していたからであった。これに対して、証券法が制定されてからは状況が変化した。それゆえ、次に検討すべきは、(1)1934年証券取引所法の制定過程における会計プロフェッションの取り組み、(2)会計プロフェッションとSECの協力関係の構築、(3)AIAとASCPAの合併、(4)アメリカ会計学会とAIAとの「競合」、および(5)会計プロフェッションに対する経営者の信認、といった点であることが明らかとなった。本年度は研究計画に基づき、まずは1930年代の米国における会計規制体制の確立過程に関する研究を行い、その研究成果の一部を、学術論文(大石桂一「米国証券取引委員会の創設期における会計規制の方向性」『経済学研究』第81巻第4号、271-294ページ)として公表した。

当該論文では、なぜ1930年代の米国において会計プロフェッションによる会計基準設定という体制が確立されたのかを明らかにすべく、証券取引委員会(SEC)が創設された1934年から、会計連続通帳(ASR)第4号の公表によってプライベート・セクターに会計基準設定が事実上「アウトソース」された1938年までの間、SECがどのような方針で会計規制に取り組んだのかを検討した。そこで明らかになったのは、SECは、自らが会計基準を設定するためのリソース、とりわけ専門的能力を持った人材が不足していたため、民間に基準設定をアウトソースしたということである。しかも、それは単なる「委任」や「権限委譲」ではなく、監督された自主規制という考えのもと、エンフォースメント(これはルールの承認という意味でのエンドースメントと、その執行という意味での狭義のエンフォースメントを含んでいる)を通じてSECが民間の基準設定をコントロールする制度を構築したのである。次いで、本年度までの研究成果をふまえ、研究全体の総括を行った。すなわち、1930年代の米国において成立した「会計基準設定のアウトソース」という体制をベンチマークとして、他の時代や国・地域における会計規制の相違や変化を析出し、その理由を明らかにした。その成果は、単著(大石桂一『会計規制の研究』中央経済社)として、近日中に刊行される予定である。会計学本研究は、(1)米国に関する歴史的研究、(2)日本に関する歴史的研究、および(3)IASBへのアウトソーシングに関する理論的・実証的研究、を3つの柱としている。このうち、(1)および(3)については、今年度までの研究によってほぼ目的を達成することができたと考えている。そこで、次年度には当該成果を単著として公刊する予定である。このように、これまでのところは(1)と(3)の研究課題に注力していたため、(2)については未だ学術論文として公刊できるような成果はあげられていない。とりわけ、予定しているインタビュー調査が諸般の事情により実現していないため、早急に実施できるよう努めたい。とはいえ、3つの研究課題のうちの2つについては、ほぼ研究が完了していることから、おおむね研究は順調に進展していると判断している。本研究は、(1)米国に関する歴史的研究、(2)日本に関する歴史的研究、および(3)IASBへのアウトソーシングに関する理論的・実証的研究、を3つの柱としている。このうち、(1)については、「研究実績の概要」で述べたように、1933年証券法の制定までの状況を明らかにし、さらに検討すべき課題を明確化した。現在、当該課題に関して研究を遂行しており、一定の進展が得られている。平成25年度中には成果を公表できる見込みであり、当初の予定どおり順調に進捗していると考えている。(2)および(3)については、今年度に公表した研究成果はないが、おおむね計画に沿って順調に進んでいる。特に(3)に関しては、1930年代の米国において「会計基準設定のアウトソース」が起こった経緯を比較のベンチマークとして、米国財務会計基準審議会(FASB)、国際会計基準審議会(IASB)、および日本の企業会計基準委員会(ASBJ)の委員構成を、資源の偏在と利害調整という視点から検討する作業がほぼ終了しており、近いうちに学術論文として公表する予定にしている。ただし、(2)に関して予定していたインタビュー調査は、諸般の事情でまだ実現していない。
肝線維化におけるエンドセリンの関与

ラット正常肝において、エンドセリン(ET-1)とbigET-1の光顕免疫細胞化学とpreproET-1の発現に関する分子組織化学を施行したところ、ET-1およびbigET-1の免疫陽性反応とpreproET-1のmRNAシグナルはいずれも小葉間静脈とその分枝の内皮に観察されたが、類洞内皮と伊東細胞には見られなかった。免疫電顕により、bigET-1免疫陽性金粒子は小葉間静脈内皮細胞の粗面小胞体に、ET-1免疫陽性金粒子はET-1の貯蔵・放出に関与するWeibe1-Palade(WP)小体に局在していることが観察された。さらに、ETAおよびETB受容体の光顕免疫細胞化学を施行したところ、両受容体ともに伊東細胞に免疫陽性反応が観察され、免疫電顕では同細胞膜に両受容体の免疫陽性反応が観察された。以上の結果から、ラット正常肝において、ET-1は主に小葉間静脈とその分枝の内皮細胞が産生し、その一部がWP小体に貯蔵されることと、細胞外に放出されたET-1は血流を経て伊東細胞のETAおよびETB受容体仲介血流調節作用に関与することが明らかとなった。次に、チオアセトアミド投与によるラット実験肝硬変モデルでET-1とbigET-1の免疫局在を検索したところ、光顕免疫細胞化学では、肝小葉辺縁部の伊東細胞にET-1およびbigET-1免疫陽性反応が見られ、免疫電顕によりmyofibroblast様変化をきたした伊東細胞の粗面小胞体にbigET-1免疫陽性反応が観察された。ET-1が伊東細胞の線維産生を亢進させることは周知の事実であることから、今回の所見は伊東細胞自身が産生したET-1がオートクライン様式により肝線維化の進行に関与することを示唆する。平戒10年度実験計画を一部見直し、実験的ラット肝硬変症モデル作製は四塩化炭幸投与から、近年にヒト肝硬変に最も類似した実験モデルとして普及しつつあるチオアセトアミド投与に変更した。1)成熟ラットにチオアセトアミド(体重1kgあたり300mg)を週2回腹腔内投与したところ、5週間経過群ではまだ肝線維化は著明ではなかったが、10週間経過群では肝表面に結節を形成し、組織学的には間質に幅の広い線維化を認め、さらに、偽小葉の形成が見られる重症肝硬変症の実験モデルが高率で作製できた。また、光顕観察で肝硬変症が確認された試料で伊東細胞(星細胞)の微細構造を観察すると、肝硬変症で出現することが知られているmyofibrobiast様変化が確認できた。2)対照群と肝硬変群において、エンドセリン(ET)-1、ET_A受容体、ET_B受容体の局在に関する光顕免疫細胞化学を施行したところ、対照群では門脈域の類洞内皮にET-1とET_B受容体の、伊東細胞に両受容体の免疫陽性反応が観察された。肝硬変群では、類洞内皮におけるET-1とET_B受容体の免疫陽性反応は減弱したが、間質および類洞壁に散在するmyofibroblast様伊東細胞はET-1免疫強陽性であり、同細胞のET受容体の免疫陽性反応はET^A受容体優位の傾向を示した。平成11年度は免疫電顕とET-1のmRNAの発現に関するin situ hybridizationを展開し、肝線維化とmyofibroblast様伊東細胞におけるET-1発現の関係を詳細に解析する所存である。本年度の研究実施計画を一部変更し、1)ET-1前駆体mRNAの検出のために、RT-PCRに用いる特異的なプライマーの配列をラットET-1前駆体mRNAの配列を元に設計し、オリゴヌクレオチドを合成した。

ラット正常肝から調整したpoly(A)+RNAを鋳型とし、上記プライマーを用いたRT-PCR法によりET-1前駆体cDNA断片を得た。このcDNA断片にプロモーター配列を含むアダプターを付加した後、in vitro transcriptionによりanti sense鎖、およびsense鎖のジゴキシゲニン標識cRNAプローブを作製した。2)正常肝におけるET-1前駆体のmRNAの発現を1)で作成したプローブを用いたin situ hybridizationにより検索したところ、mRNAシグナルは主に小葉間静脈とその分枝細静脈の内皮に検出されたが、肝細胞や類洞壁を構成する伊東細胞、クッパー細胞、内皮細胞では検出されなかった。3)昨年度作成したチオアセトアミド投与による実験的ラット肝硬変モデルにおけるET-1の局在に関する免疫電顕を施行し、正常肝と比較したところ、正常肝の小葉間静脈内皮細胞に主にみられたET-1免疫陽性反応は肝硬変モデルの同細胞ではほとんど消失していた。一方、正常肝の伊東細胞ではET-1免疫陽性反応ほとんど認められなかったが、急激に肝線維化を誘発させるチオアセトアミド投与5週間後の実験モデルでは、myofibroblast様変化をきたした伊東細胞の粗面小胞体にET-1免疫陽性反応が出現した。ET-1が伊東細胞の線維産生を亢進させることはすでに報告されていることから、今回の所見は伊東細胞が産生したET-1がオートクライン様式により肝線維化の進行に関与することを示唆する。
現代人四肢骨からの身長推定とその誤差

身長推定式を導くために、身長の計測、骨のクリーニング、骨計測、回帰分析、推定式の検証、の5段階の過程に沿って研究を行った。既に、過去8年間にわたって現代人の四肢骨を約120個体分収集したが、今年度さらにこれを増やすことによって、回帰分析に用いる標本数が男女各約100個体を越えること目標としていた。今年度の解剖実習用の遺体のうちで、特に女性の骨標本を中心に収集・クリーニングを行った。現段階ではこの数値はまだ実現していないが、現在も収集を継続しているのでこれに近づきつつある。したがって、いまだ最終分析結果を報告する段階には達していない。以下に中間結果の概略を記す。第一に、女性の標本数を増やすことが出来たことにより、いままで一般的に用いられている藤井による信頼性の低かった女性の推定式の精度を上げることができた。第二に身長推定式によって得られた結果に対して誤差分析を行った。これによって、男女それぞれの推定値に対して信頼限界を明確にすることにより、推定式によって得られた推定身長にどれだけの誤差があるかが明らかになり、四肢骨のサイズ計測値から算出される身長推定値が絶対的なものではなく、実際にはかなりの幅をもって利用されなければならない、ことが示された。第三に、四肢長管骨の最大長による分析に加えて、骨幹の中央部の太さからの身長推定式の導出を行い、骨端が欠けた状態で発掘された骨からも、身長の推定ができるようにした。これによって、誤差を考慮にいれれば、骨幹のサイズにもとづいた身長推定も可能であることがわかった。
ストレス受容性を制御するmicroRNAは脳腫瘍の治療感受性を向上させられるか？

本研究計画では、micronRNAの一種であるmiR-451という分子が、脳腫瘍細胞に対し、治療感受性を向上させるか検討し、その発現を増やす因子を同定する。MiR-451は代謝性ストレスに対するスイッチとしての働きをもっており、脳腫瘍細胞が治療に対し、よりストレスを感じさせることで、治療効果を増強させるものである。実験結果から、腫瘍細胞にmir-451を発現させた状態で治療すると、より多くの細胞死が誘導された。またそのmiR-451を発現させる因子としてOct1を同定した。さらに高糖状態におけるラットの脳ではmiR-451の発現上昇が確認された。本研究計画ではmicroRNA-451(miR-451)がAMPKを抑制することで、脳腫瘍のストレス環境への適応性を阻害し、より多くの細胞をアポトーシスに導くことにより、テモゾロマイド療法(TMZ)や放射線療法(以下、併せて"治療")に対する感受性を向上させることを目的としている。低グルコース等の代謝性ストレス環境下においてAMPKが活性化することは、細胞を生存させる上で必須であるが、最近、治療によっても腫瘍細胞のAMPK上昇が示され、治療に対する生存にも関与していると着想した。このことから、miR-451が治療後のAMPK活性化を抑制し、脳腫瘍の治療感受性を向上させることで、神経膠芽腫患者の生命予後を改善することを目指す。本研究計画では、miR-451が治療感受性を向上させるか検討し、その発現を制御する転写因子を同定したのち、in vivoにおいても同様の結果が得られるか調べる。進め方としては、以下とする。1.MiR-451、AMPKの発現・抑制系を用いて、治療感受性を調べる。2.発現制御因子のPPARγやOct1がプロモーターとして働いているか発現・抑制系を用いて確認する。3.ChIP assayを用いて、発現制御因子がmiR-451の遺伝子上流に結合しているか確認する。4.高血糖あるいは低血糖マウスを作成し、miR-451の脳における発現量を比較する。5.MiR-451安定発現細胞株を樹立する6.安定発現細胞株を脳内に移植し、in vivoにおけるmiR-451の作用を調べる。7.安定発現細胞株を脳内に移植し、TMZをマウスに投与し、治療感受性が向上しているか確認する。MiR-451の脳腫瘍の化学療法・放射線療法感受性向上効果の検討として、治療ストレス(TMZ;0-1000uM、放射線;0-8Gy)に応じてAMPKが活性化していることをWestern blot法にて再確認した。TMZにおいては、薬剤濃度に応じてAMPKが活性化され、放射線では照射量に応じて活性化される傾向があった。MiR-451と、化学療法と放射線療法の各組み合わせで治療ストレスをかけ、細胞の生存率を比較し、治療感受性が向上していることを確認した。AMPK阻害剤(CompoundCなど)でも同様に放射線によるストレスをかけると細胞死が増加していることがわかった。MiR-451を発現制御する転写因子の解明として、PPARg、OCT1に関して、それぞれの発現ベクターやsiRNAを用いてmiR-451がどのように動くか観察したところ、siOct1でmiR-451は発現減少し、siPPARgでmiR-451は発現上昇していることがわかった。またOct1KO細胞ではmiR-451は発現減少しており、Oct1はmir-451のプロモーターとして、PPARgはmir-451のサプレッサーとして、働いていることが示唆された。昨年報告した、Oct1がmiR-451の発現調節因子となっている可能性について、ChIP assayなどを用いて、Oct1がmiR-451のプロモーターとして働いていることがわかった。

具体的にはAMPKがリン酸化され、活性化すると、Oct1をリン酸化し、不活化され、miR-451のプロモーター領域からはずれ、miR-451の発現は抑制されるネガティブフィードバックが存在することが明らかとなった。miR-451はCAB39を介して、AMPKをネガティブフィードバックしていることがすでに報告されていることから、miR-451とAMPKの間には対向式の相互なネガティブフィードバックが存在することが明らかとなった。これは、高糖環境において、miR-451の発現が上昇すると、AMPKが抑制され、さらにmiR-451の発現が上昇する、といった自己相乗効果があることを示す結果であった。これをCell reportに報告した。脳腫瘍モデルにおいては、腫瘍の増殖速度が速いため、血管新生が追い付かず、虚血に陥った腫瘍細胞は低栄養下にあり、この状態において腫瘍はmiR-451の発現を抑制することで、エネルギーを温存し、遊走能を活性化することで、よりよい環境に浸潤し、浸潤先の高栄養環境では反対にmiR-451を発現することで、エネルギーを活発に代謝し、増殖することで、生存するのに重要なキースイッチであることが示唆された。今後もこの腫瘍の生存に重要な機構を解明していく。グリオーマのように急速に増大・浸潤する悪性腫瘍は、低酸素や低糖状態などの微小環境の変化に絶えずさらされており、こういった代謝性ストレスにうまく適応し、生存する必要がある。今回、グリオーマがいかにmicroRNAの発現を制御し、低糖環境下において生存しようとしているか、その機構および制御因子について検討したので報告する。MiR-451は当初、グリオーマの遊走時に最も発現抑制されるmicroRNAとして同定された。MiR-451の発現制御は糖代謝に関連し、低糖環境では発現抑制、高糖環境では発現上昇がin vitroでも、in vivoでも認められた。この反応はprimary microRNAでも同様であり、転写レベルで発現制御されている、と考えられた。データベース検索を行い、miR-451の上流に結合領域をもち、糖代謝に関連する蛋白を調べたところ、Oct1が抽出された。1)Oct1は糖依存性にS335のリン酸化を受けていた。2)Oct1はS335の脱リン酸化依存性にDNAに結合していた。3)miR-451はOct1依存性に発現制御されていることがわかった。低糖状態で、AMPKのKnockdownを行ったところ、miR-451の発現上昇がみられた。従来よりわかっていた、miR-451がCAB39を介して、AMPKを抑制しているのに加え、1)AMPKがOct1を抑制的にリン酸化(不活化)していた。2)さらにOct1の不活化によりmiR-451の転写抑制を認めた。以上より、miR-451とAMPKは相互に間接的なネガティブフィードバック機構をもっていることがわかった。本研究計画では、micronRNAの一種であるmiR-451という分子が、脳腫瘍細胞に対し、治療感受性を向上させるか検討し、その発現を増やす因子を同定する。MiR-451は代謝性ストレスに対するスイッチとしての働きをもっており、脳腫瘍細胞が治療に対し、よりストレスを感じさせることで、治療効果を増強させるものである。
新種細菌アロイオコッカスに関する基礎的、臨床的研究

中耳炎に高頻度に関与すると考えられている新種細菌アロイオコッカスの、中耳炎病態形成における役割、および同細菌に対する生体内の免疫応答について、新たな知見を得ることができた。小児中耳炎に高頻度に関与すると考えられている新種細菌アロイオコッカスに対する宿主免疫応答を解析した結果,患者の中耳貯留液中に同細菌に対する抗体が数種存在しており,細菌が感染し局所免疫応答が誘導されていることが明らかになった(Harimaya et al.FEMSImmunol Med Microbiol 2007, Harimaya et al.投稿中).これは同細菌が実際にヒトに対して病原性を有している事を示唆する初めての報告である。また,in vitroでのアロイオコッカスに対する免疫応答を解析した結果,アロイオコッカスはヒトリンパ球細胞株においてIL-8産生を誘導し,その産生はNF-kappaB pathway,p38MAPK pathway,およびERK1/2 pathwayの数種のシグナル伝達経路を介して行われている事が判明した(Harimaya et al.Int Jpediatr Otorhinolarygol 2007).同細菌に関してこれらのシグナル伝達経路に関する解析は初めての報告である。これらの結果により,アロイオコッカスに対しての宿主免疫応答の解明が進んできており,今後はこれらの結果を踏まえて同細菌に対するワクチン開発や診断技術,治療技術の進歩入の基盤作りを次年度で行いたいと考えている。小児中耳炎に高頻度に関与すると考えられているが、まだ病原性については明らかとなっていない新種細菌アロイオコッカスに対する宿主免疫応答を解析した結果、患者の中耳貯留液中に同細菌に対する抗体が数種存在しており、さらに各種炎症性サイトカイン/ケモカインが誘導されていることが判明した。これらの結果は本細菌が、中耳内において炎症反応を惹起し中耳炎症病態に深く関わっている可能性を示唆している。また、患者抗体によって認識される複数の抗原を解析した結果、抗原のひとつは数種類の糖の反復構造からなるポリサッカライドであることが判明し、その糖鎖構造を同定した。また他の抗原についても現在解析中である。以上の結果はいずれも論文投稿中であり、さらに抗原解析結果に関してはアメリカ合衆国にて特許出願中である。今回の研究により、アロイオコッカスの中耳炎症病態における重要性ならびに生体内での本細菌に対する宿主免疫応答が解明されつつあり、今後はこれらの結果を踏まえて本細菌に対するワクチン開発や診断技術、治療技術の進歩への基盤作りを行いたいと考えている。
二塔式金属粒子充填層を用いた重水素の濃縮分離

核融合炉の開発は、長期エネルギ資源の開発の観点から重要な研究課題の一つである。このうち、水素同位体の分離と回収は核融合炉燃料サイクルの確立のため特に重要である。本研究は、各種金属中への水素同位体の吸蔵および拡散における同位体効果を積極的に利用することによって、従来の同位体分離法とはまったく異なる新しい同位体分離操作を開発しようとするものである。得られた結果を以下に要約する。1.一塔式の金属粒子充填塔を製作し、充填金属(合金)の候補として、過去の著者の研究結果も考慮に入れ、V,Mg_2Ni,LaNi_3Al_2,Pdを選定した。そして分離に影響を及ぼす主な因子である理論段高さ(HETP)に着目し、重水素のステップあるいはパルス状入力による応答曲線を解析した。その結果、PdとLaNi_3Al_2でHETPが1cm以下であり、もし1mの塔では分離段が100段にもなり、これまで同位体分離に有望と考えられていた低温液化蒸留法より、HETPに関しては、より分離に適している事が判明した。これらの実験結果は英文誌で報告した。またHETPを求めるのに高速フ-リエ変換を用いて解析する手法を今回開発し、これについても英文誌で報告した。2.二塔式充填塔を製作し、PdとLaNi_3Al_2を用いて、水素重水素混合ガスの同位体分離実験を行った。このうちPdは水素を、LaNi_3Al_2は重水素を選択的によく吸蔵する。分離操作では、各塔を直列にし、原料供給、低温吸蔵、高温脱離を交互に繰り返す。その結果、3サイクル程度でPd側において初期濃度の1/3まで重水素の減損が確認された。初期の目的は達成したが、萌芽的研究であり、かつ単年度では、二塔式実験では必ずしも各操作パラメ-タの影響を明確にするまでには到らず、今後の研究結果も含めて論文として投稿する。
定量リン酸化プロテオミクスを用いたバクテリアの病原性シグナルの解明

前年度に確立したバクテリア試料用リン酸化ペプチド濃縮法を用いて大腸菌試料に対し適用したところ、現在までに393種のリン酸化タンパク質、1229種のリン酸化サイトを同定することに成功した。既知のリン酸化情報と比較すると、我々の結果は約10倍のリン酸化プロテオームをカバーしていることになる。セリン・スレオニン・チロシンの比は62.9/24/6.8であり、これは既知のものとほぼ同様であった。他のバクテリアと同様、大腸菌においてもリン酸化は多様な細胞機能(例えば中心炭素代謝系や他の恒常的プロセスに関わっており、その局在も細胞質から細胞膜まで偏りなくあらゆるものを含んでいた。さらに、ゲノムに約7%含まれる必須遺伝子の30%がリン酸化されていた。これらの結果は真核生物と同様にバクテリアでもタンパク質リン酸化は、重要な役割を果たしていることを示唆している。興味深いことにセリン、スレオニンリン酸化がphosphotransferase (PTS)やtwo-component systemなどの今までHis, Cys, Aspのリン酸化が関与しているとされていたシステムでも見出された。これらのリン酸化は、様々な環境条件に対処するために、真核生物のような別個のタンパク質リン酸化システムと協同している可能性も考えられる。大腸菌以外のバクテリアとしてグラム陽性菌であるB. subtilisとグラム陰性菌であるK. pneumoniaeに対して本法を適用した。B. subtilisからは443リン酸化ペプチド(175リン酸化タンパク質)、246リン酸化サイトが、K. pneumoniae試料からは673リン酸化ペプチド(286リン酸化タンパク質)、379リン酸化サイトが同定された。(抄録なし)実験系のセットアップ等から始め、K.pneumoniaのリン酸化プロテオーム解析予備実験を行い、70-80種のリン酸化ペプチドを同定した。次にバクテリアリン酸化プロテオーム解析のための試料前処理プロトコールを確立することを検討した。モデルバクテリアとして大腸菌を選び、種々の検討を行ったところ、哺乳動物用プロトコールで用いているタンパク質抽出法によって抽出される画分にリン酸化ペプチド濃縮を妨害する成分が大量に含まれることが判明した。この問題を解決すべく、様々な抽出法を検討し、最終的には液-液抽出法をベースにした新規の方法を確立した。自家製のリン酸化ペプチド濃縮カラムのサイズ、試料負荷量等のパラメータを更に検討し、プロトコールを最適化したところ、100μgの試料負荷量をもつ従来法とほぼ同等の性能を保ちながら、更に負荷量を5-10倍に増やすことに成功した。現在までに500-1000μgの細胞抽出タンパク試料から、計998種のユニークなリン酸化ペプチド(318種のタンパク質由来)を4186種の非リン酸化ペプチドとともに同定した。既報では計20mgの試料から107種のユニークリン酸化ペプチド(79種のタンパク質由来)が報告されているのみであるので、大きな改善がみられていることになる。現在得られている大腸菌リン酸化プロテオームの結果に対し、パスウェイ濃縮解析を行ったところ、Ribosome, Glycolysis, TCA cycle等のパスウェイの顕著な濃縮が認められた(p<0.0001)。更に還元的ジメチル反応を用いた安定同位体タグの導入に基づく定量系の確立を行った。バクテリアリン酸化プロテオーム解析のためのリン酸化ペプチド濃縮法の確立が順調に進行しており、当初からの目標であった大腸菌試料から500-1000リン酸化ベプチドを一度に同定できる技術の開発に目途がたったため。バクテリアリン酸化プロテオーム解析用プロトコールを確立し、K.pneumoniaeの病原性に関わる分子基盤を明らかにするとともに、他のバクテリアについてもリン酸化プロテオーム解析を行い、バクテリアリン酸化プロテオームの全容を明らかにする。(抄録なし)
高速メカニカル・アロイングによる金属間化合物一セラミック複合材料の創製

本年度が,3年間維持して研究開発してきた高速メカニカルアロイング研究の最終年度であり,その成果を以下の5つにまとめることができた。すなわち,(1)従来型のボールミリング・アトライティング方式によるMAに代わって,(i)高速MA化(プロセス時間を1/101/10^2にする),(ii)2次加工可能な大規模MA(Kgオーダの生産),(iii)温度・応力伝達・環境相互作用などの多様な制御性を有するフレキシブルMAを実現した。(2)共晶系を用いて,ダイスシステム温度・環境・投入機械的エネルギーを制御し,MAの混合過程・均一化過程・反応過程を,実験的に記述することに成功した。(3)新しい弾塑性解折システムを開発し,粉体間の相互作用,粉体とダイスシステムとの相互作用などを,直接的に,照端解折し,被加工材の変形機構を記述し,混合過程に及ぼす程々の材料学的因子ならびに力学的因子を理論的に考察した。(4)セラミックスと金属シース材料からなる複合線材化に関する制御破砕成形プロセスを検討し。(i)破砕プロセスによってセラミック破砕粒と金属粒子とが均一に混合されること。(ii)Alインサートによりシース金属による劣化はなくなること。などを解明した。(5)MAにより微細混合されたサンプルを衝撃反応プロセシングに用い,新しい固相反応プロセシングの可能性ならびに高速機械的混合に及ぼす初期後細状態の影響を評価した。以上,金属間化合物一セラミック複合化をはじめとして、新しいインターマテリアルズを固相状態でプロセシングするための材料プロセシングの基礎を考究した。などを解明した。メカニカルアロイングは低温(測定温度としては高々数100度以下)において物質拡散を伴わずに、非平衡相・アモルファス相等を作製できる手法として、研究開発が行われてきたが、プロセスとしては圧延などを除くと、ほとんどミリングあるいはアトライターによるものであり、長時間処理(数時間から500時間程度)中に容器壁面からの異物、気体成分(例えば酸素など)・ボール構成材料などの混入があること、作製できる量が分析のよう程度であり、機械部品作製の必要量を同一のミリングなどでは供給できないこと、粉状であるためアロイング後に別途固化プロヲスを構築しなければならないこと、など多くに欠点がある。本研究では、まず、高圧下のもとで粉末内部/粉末間に大きな剪断変形を生じさせてメカニカルアロイングを行う、高速メカニカルアロイング装置を試作、開発ことに主眼をおき、往復型の押し出し鍛造方式のMAプロセス装置を開発した。金型ダイス形状・荷重負荷スケジュールの検討など、効率的なアロイング方式を検討した結果、寸動方式ではあるが、MAプロセスを行えることを確認した。次に、Ag-Cu系を対象として、往復運動(1回の運動を以下1サイクルと呼ぶ)に伴う流動現象を、層状(Ag,Cu6層)に配置した試料で実験的に調べた。光学顕微鏡観祭により、2つの層は100サイクルで均一に100μm以下の間隔で混合し、200サイクルではその間隔が1μm以下となって観察が困難となる程度に混合が進んだ、最後に、Ag、Cu原料粉末を初期混合した試料を作製し、サイクル数に伴うMA化の程度をX線散乱により検討した。その結果、500サイクル(実時間は5ks以下)の往復運動により、大きなブロードニングが確認され、通常のミリングでは50ks以上かかるMAが1/10以下の時間で、しかも円柱バルク材料(60g以上)として得られることがわかった。

メカニカルアロイング(MA)法は、固相で種々の非平衡相を創製できるきわめて有効なプロセシングであるが、通常のボールミリングによるMA,繰り返し圧延などによる方法では、1)プロセス時間が膨大であること、2)雰囲気・ボール・容器からの汚染が大きいこと、3)生成されるものは微量粉末であり、固化などの他の処理プロセシングが必要となること、4)温度制御を初めとして重要なプロセス管理がほとんど出来ないこと、5)MAに伴う材料変化を記述する方法がないことなど、非平衡材料プロセシングとしての要件を満足していない。研究者らは、強制塑性変形流動(静水圧圧縮・せん断変形モードからなる粉末の強制塑性流動)による高速メカニカルアロイングを開発し、初年度はアロイングマシンの開発、関連システムの構築を行い、Cu-Ag系を用いて高速MA化(プロセス時間が従来の1/10-1/20;100g程度のバルク材生成など)が可能であることを確認した。本年度は、ポジションセンサー,自動制御プログラムを増強するとともに、冷却金型・ダイスキャビティー形状最適化を図ることにより、(1)プロセス時間が2-3秒/sとなり従来のMA時間の1/50以下にできること、(2)冷却金型を用いることで非平衡相が消失する逆反応を抑え、表面酸化などの雰囲気との反応を低レベルに抑制できること、(3)ダイキャビティーおよび関連するパススケジュールを制御することによってMA時間をさらに短縮できること、(4)上下パンチのストローク・荷重履歴ならびにダイス内部温度履歴をオンプロセス測定することにより、MA中に投入されるエネルギ履歴・散逸エネルギー履歴を決定でき、強制塑性流動に伴う粉末混合・MA化の素過程を記述できること、(5)安定して100g前後の非平衡材料を創製できることなどがわかった。現在、Cu-Ag系を用いて、本高速MAプロセシングの改良を行うとともに、TiNi系・TiAl系などのアモルファス化、Ni-Al系における構造化、Al-Si系などのナノ結晶化プロセスの解明を本プロセスを用いて行っている。本年度が、3年間継続して研究開発してきた高速メカニカルアロイング研究の最終年度であり、その成果を以下の5つにまとめることができた。(1)従来型のボールミリング・アトライティング方式によるMAに代わって、(i)高速MA化(プロセス時間を1/101/10^2にする)、(ii)2次加工可能な大規模MA(kgオーダの収量)、(iii)温度・応力伝達・環境相互作用などの多様な制御性を有するフレキシブルMAを実現した。(2)供晶系を用いて、ダイスシステム温度・環境・投入機械的エネルギーを制御し、MAの混合過程・均一化過程・反応過程を、実験的に記述することに成功した。(3)新しい弾塑性解析システムを開発し、粉体間の相互作用、粉体とダイスシステムとの相互作用などを、直接的に、理論解析し、被加工材の変形機構を記述し、混合過程に及ぼす種々の材料学的因子ならびに力学的因子を理論的に考察した。(4)セラミックスと金属シース材料からなる複合線材化に関する制御破砕成形プロセスを検討し、(i)破砕プロセスによってセラミック破砕粒と金属粒子とが均一に混合されること、(ii)A1インサートによりシース金属による劣化はなくなること、などを解明した。MAにより微細混合されたサンプルを衝撃反応プロセシングに用い、新しい固相反応プロセシングの可能性ならびに高速機械的混合に及ぼす初期微細状態の影響を評価した。以上、金属間化合物-セラミック複合化をはじめとして、新しいインターマテリアルズを固相状態でプロセシングの基礎を考究した。
フェノ-ル樹脂吸着によるパ-ティクルボ-ドの材質の改善

分子量の異なる5種類の樹脂(数平均分子量:235(樹脂A)、387(B)、356(C)、799(D)、952(E))を合成し、これらの樹脂についてゲルパ-コエ-ションクロマトグラフィ-(GPC)で数平均分子量および分子量分布を測定した。これらの樹脂を木材に含浸・硬化させたが、含有率30%の処理材の吸水による抗膨潤能は樹脂Aで約70%であるが、その値は分子量の増加とともに急激に低下し、樹脂Eでは約30%となる。分子量の小さい樹脂は細胞壁中に入ってかさを増し、また高温硬化により木材実質のOH基と水素結合あるいは化学結合を生じて、OH基をブロッキングし大きな寸法安定性が得られるが、分子量が大きくなると樹脂は壁中に入らず、主として細胞内腔に多く沈着し、寸法安定性に効果をもたらさないこと、また樹脂中の2,4,6ートリメチロ-ルフェノ-ルの存在が木材の寸法安定性に大きく影響を与えることが明らかになった。低分子量と高分子量樹脂を混合したものをパ-ティクルに噴霧して単層ボ-ドを製造し、各種促進劣化試験に供した結果、ASTM処理後の厚さ膨張率は低分子量の樹脂を5%添加しただけで無処理ボ-ドのそれの約半分にまで低下そた。また、樹脂を20%含浸したボ-ドのスプリングバック量はほとんど生じない。促進劣化処理後のはく離強さは樹脂AとEの組合せによるボ-ドが大きいことなどの知見を得た。また、樹脂含有量の増加ならびにボ-ド比重の増加とともに、ボ-ドの腐朽およびシロアリ食害が低下した。樹脂を浸せき法で含浸した場合は、ボ-ド比重にかかわりなく樹脂含有率15%で、腐朽による劣化やシロアリによる食害を抑えることが可能であることが明らかになった。パ-ティクルボ-ドは、ボ-ドの厚さ方向の寸法安定性が悪く、比重が大きいわりに強度が低い欠点をもっている。本研究は、これらの欠点を、パ-ティクルに耐水性の高いフェノ-ル樹脂を含浸し、さらにそれらのパ-ティクルを配向させることによって改善しようとするものである。まず、分子量の異なる3種類のレゾ-ルタイプの水溶性フェノ-ル樹脂を合成した。そして、その樹脂の数平均分子量をゲル・パ-ミエ-ション・クロマトグラフィ-により測定した結果、それぞれ、369(樹脂A)、621(樹脂B)、1100(樹脂C)であり、分子量分布もかなり狭い樹脂であることが明らかになった。これらの樹脂を、それぞれ、スギ間伐材に含浸・硬化させたが、含浸率25%の場合、かさ効果は、それぞれ、8、3、1%であり、その後吸水させて寸法変化を検討したが、抗膨潤能は、それぞれ、60、20、0%であったことから、樹脂Aは細胞壁中に入ってかさを増し、また高温硬化により壁中のOH基と水素結合あるいは化学結合を生じて、OH基をブロッキングし大きな寸法安定性が得られるが、樹脂Cは壁中に入らず、主として細胞内腔に多く沈着し、寸法安定性に効果をもたらさないことが明らかになった。樹脂AとCおよびBとCを混合してパ-ティクルに噴霧して、比重0.7の10mm厚の単層ボ-ドを製造したが、湿潤時曲げや吸水厚さ膨張率などの耐水性試験では、樹脂AとCの組合せによるボ-ドの方が耐水性に優れていること、パ-ティクル間の接着力を示すはく離

強さは、樹脂BとCの組合せによるボ-ドの方が大きいが、吸水厚さ膨張率試験後のはく離強さは樹脂AとCの組合せによるボ-ドの方が大きいことなどの知見が得られた。パ-ティクルボ-ドの寸法安定性および耐水強度やクリ-プ性能を改善する目的で、予めパ-ティクルに耐水性の高い水溶性レゾ-ルタイプのフェノ-ル樹脂を含浸し、さらにそれらのパ-ティクルを配向させたボ-ドの製造を試み、その材質に及ぼす樹脂の分子量および分子量分布の影響について検討した。今年度は、分子量の異なる5種類の樹脂(数平均分子量は、それぞれ、376(樹脂A)、498(B)、632(C)、823(D)、1122(E))を合成した。これらの樹脂を、それぞれ、スギ間伐材の木口試験片に含浸・硬化させたが、含脂率25%の処理材の吸水による抗膨潤能は樹脂Aで約45%であるが、その値は分子量の増加とともに急激に低下し、樹脂DやEでは約10%となる。分子量の小さい樹脂は細胞壁中に入ってかさを増し、また高温硬化により木材実質のOH基と水素結合あるいは化学結合を生じて、OH基をブロッキングし大きな寸法安定性が得られるが、分子量が800以上になると樹脂は壁中に入らず、主として細胞内腔に多く沈着し、寸法安定性に効果をもちらさないことが明らかになった。処理材の乾水繰り返しによる重量減少率は樹脂Aが大きいが、抗膨潤能の低下率は小さい。樹脂AとDあるいはEおよびBとDあるいはEを混合してパ-ティクルに噴霧して単層ボ-ドを製造したが、湿潤時曲げや吸水厚さ膨張率などの耐水性試験では、樹脂BとEの組合せによるボ-ドの方が耐水性に優れていること、パ-ティクル間の接着力を示すはく離強さは、樹脂BとDの組合せによるボ-ドの方が大きいが、促進劣化処理後のはく離強さは樹脂AとEの組合せによるボ-ドの方が大きいことなどの知見が得られた。まず、フェノ-ルとホルムアルデヒドのモル比を種々変化させて分子量の異なる数種のフェノ-ル樹脂を合成した。高アルカリ性であるこれらの樹脂を酸性化し、pHを4程度とした後、ゲルバ-ミエ-ションクロマトグラフィ-(GPC)で数平均分子量および分子量分布を測定した。これらの樹脂を木材に含浸・硬化させたが、含有率30%の処理材の吸水による抗膨潤能は樹脂Aで約70%であるが、その値は分子量の増加とともに急激に低下し、樹脂Eでは約30%となる。分子量の小さい樹脂は細胞壁中に入ってかさを増し、また高温硬化により木材実質のOH基と水素結合あるいは化学結合を生じて、OH基をブロッキングし大きな寸法安定性が得られるが、分子量が大きくなると樹脂は壁中に入らず、主として細胞内腔に多く沈着し、寸法安定性に効果をもたらさないこと、また樹脂中の2,4,6ートリメチロ-ルフェノ-ルの存在が木材の寸法安定性に大きく影響を与えることを明らかにした。また、アルカリ性の樹脂の場合、樹脂含有率が高いと抗膨潤能が低下する傾向があったが、pHを低くすることによって改善できた。低分子量と高分子量樹脂を混合したものをパ-ティクルに噴霧して単層ボ-ドを製造し、各種促進劣化試験に供した結果、ASTM処理後の厚さ膨張率は低分子量の樹脂を5%添加しただけで無処理ボ-ドのそれの約半分にまで低下した。また、樹脂を20%含浸したボ-ドのスプリングバック量はほとんど生じない。促進劣化処理後のはく離強さは樹脂AとEの組合せによるボ-ドが大きいことなどの知見を得た。また、樹脂含有量の増加ならびにボ-ド比重の増加とともに、ボ-ドの腐朽およびシロアリ食害が低下した。樹脂を浸せき法で含浸した場合は、ボ-ド比重に関係なく樹脂含有率15%で、腐朽による劣化やシロアリによる食害を抑えることが可能であることを明らかにした。