hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチスケール解析に基づくナノコンポジットの機械・電気特性の高精度評価

将来の高性能・多機能ナノコンポジットの性能を一層向上させるためには,ナノ・マイクロ構造組織の情報に基づいて,材料の巨視的な機械・電気特性を正確に評価することが重要となる.本研究では,ナノコンポジットの機械・電気特性を評価するための高精度な逐次型マルチスケール解析法を確立し,ナノフィラーの添加による母材の機械と電気特性の向上のメカニズムを上記の解析モデルにより明らかにしたとともに,ナノコンポジットの製作および機械と電気特性の計測を行い,解析モデルを検証したとともに,ナノコンポジットのデザインを提供することにより,ナノコンポジットの機械・電気特性を総合的に向上させた.将来の高性能・多機能ナノコンポジットの性能を一層向上させるためには,ナノ・マイクロ構造組織の情報に基づいて,材料の巨視的な機械・電気特性を正確に評価することが重要となる.本研究では,ナノコンポジットの機械・電気特性を評価するための高精度な逐次型マルチスケール解析法を確立し,ナノフィラーの添加による母材の機械と電気特性の向上のメカニズムを上記の解析モデルにより明らかにしたとともに,ナノコンポジットの製作および機械と電気特性の計測を行い,解析モデルを検証したとともに,ナノコンポジットのデザインを提供することにより,ナノコンポジットの機械・電気特性を総合的に向上させた.本研究では,逐次型マルチスケール解析法によるナノコンポジットの機械・電気特性の評価システムの構築を目的としている.本年度では,下記の項目についての研究内容を実施した.(1)CNTの剛性・強度特性の高精度評価ナノコンポジットを開発ために,古典分子動力学に基づいて,CNTのヤング率。強度特性を高精度的に評価するとともに,特に,提案書に書いたような表面損傷のある多層のカーボンナノチューブ(MWCNT)の層間すべりのよる剣鞘形状の破壊モードをvan der Waals力と静電気影響の環境においての詳細な解析を行った.さらに,MWCNTの層間の滑り強度および引抜き力を評価するため,一つ普遍な公式を提案し,実験結果との比較により,その有効性を検証した.(2)CNTとマトリックスとの界面機械特性評価van der Waals力と静電気影響の環境を模擬し,古典分子動力学によりCNTと周りのポリマーとセラミックス二種類のマトリックスとの相互作用および界面機械特性の解析を行った.さらに,マトリックスに存在する残留応力は界面特性に及ぼす影響も調べた.また,曲がったCNTの形状が界面強度などの特性に与える影響を解析したとともに,酸処理によるMWCNTの表面欠陥などが界面特性に及ぼす影響を詳細に評価した.(3)CNTの電気伝導・圧電抵抗特性の高精度評価第一原理分子力学モデルを用いて,CNTの電子構造およびバンドギャップの評価を一部完成したが,CNTの電気伝導および圧電抵抗特性の評価については,現在順調な進行中である.本研究では,逐次型マルチスケール解析法によるナノコンポジットの機械・電気特性の評価システムの構築を目的としている.本年度には,下記の項目についての研究内容を実施した.(1)マイクロメカニクスに基づくCNT引き抜けモデルの構築前年度で得られた原子レベルでのCNT単体およびCNTとマトリックスとの界面機械特性を用いて,一つマイクロメカニクスに基づくCNTの引き抜けモデルを構築した.当該モデルは,van der Waals力による非常特殊な効果を考慮し,CNT直径のみで引き抜き力を計算するモデルである.(2)有限要素法に基づくナノコンポジット単位セルの連続力学モデルの構築上記のCNT単体のヤング率・強度特性,およびCNTとマトリックスとの界面機械特性を反映する引き抜けモデルを用いて,有限要素法により,母材とそのなかに埋込んだCNTを模擬するナノコンポジット単位セルを構築した.提案しできた単位セルの数値解析により,ナノコンポジットのヤング率・強度などの機械特性を評価し,既存の実験データによりその有効性を検証した.(3)3次元電気回路網モデルの拡張前年度で得られたCNTにおける圧電抵抗特性を開発済みの3次元電気回路網モデルに入れ,上記の(2)における連続体力学モデルとの組み合わせにより,ナノコンポジットにおける巨視的な圧電抵抗特性を評価するマルチスケールモデルを構築した.さらに,当該モデルを用いて,CNTによるナノコンポジットの圧電抵抗特性を評価し,また様々な因子が圧電抵抗特性に及ぼす影響を調べた.(4)ナノコンポジットの機械特性の評価・理論モデル(1)と(2)に基づくナノコンポジットの巨視的なヤング率と強度を評価する理論モデルを提案した.(5)ナノコンポジットの電気特性の評価・理論モデル(3)に基づくナノコンポジットの電気伝導および圧電抵抗特性を評価する理論モデルを提案した.(1)マイクロメカニクスに基づくCNT引き抜けモデルの構築については前年度で得られた原子レベルでのCNT単体およびCNTとマトリックスとの界面機械特性を用いて,一つマイクロメカニクスに基づくCNTの引き抜けモデルを構築した.当該モデルは,van der Waals力による非常特殊な効果を考慮し,CNT直径のみで引き抜き力を計算するモデルである.(2)有限要素法に基づくナノコンポジット単位セルの連続力学モデルの構築については上記のCNT単体のヤング率・強度特性,およびCNTとマトリックスとの界面機械特性を反映する引き抜けモデルを用いて,有限要素法により,母材とそのなかに埋込んだCNTを模擬するナノコンポジット単位セルを構築した.提案しできた単位セルの数値解析により,ナノコンポジットのヤング率・強度などの機械特性を評価し,既存の実験データによりその有効性を検証した.(3)3次元電気回路網モデルの拡張については前年度で得られたCNTにおける圧電抵抗特性を開発済みの3次元電気回路網モデルに入れ,上記の(2)における連続体力学モデルとの組み合わせにより,ナノコンポジットにおける巨視的な圧電抵抗特性を評価するマルチスケールモデルを構築した.

さらに,当該モデルを用いて,CNTによるナノコンポジットの圧電抵抗特性を評価し,また様々な因子が圧電抵抗特性に及ぼす影響を調べた.(4)ナノコンポジットの機械特性の評価・理論モデルについては(1)と(2)に基づくナノコンポジットの巨視的なヤング率と強度を評価する理論モデルを提案した.(5)ナノコンポジットの電気特性の評価・理論モデルについては(3)に基づくナノコンポジットの電気伝導および圧電抵抗特性を評価する理論モデルを提案した.現在のところ,申請書に記載した当初の「研究の目的」および「研究計画の内容」を完全に達成した.それ以上に,来年度の研究計画における構築したマルチスケールモデルや理論モデルの実験検証も一部完成した.また,いままで得られた結果により,既に発表した査読付き雑誌論文:19件,学会発表;28件(うち招待講演と基調講演12件),特許申請:2件,著書:1件との成果を挙げている,24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度には,マルチスケール解析モデルおよび当該モデルで得られたナノコンポジットの機械・電気特性評価の理論モデルの有効性を検証するため,下記の二つの面において研究を進めることになる:(1)実験データによるナノコンポジットの機械・電気特性評価システムの研究CNTやVGCFによるナノコンポジットを製作し,材料試験によりナノコンポジットの機械(ヤング率と強度など),電気伝導と圧電抵抗性能を計測し,いままで得られたモデルの有効性を検証する.(2)ナノ・マイクロレベルでの材料デザイン指針の提供さらに,得られたモデルに基づいて,ナノコンポジットの機械,電気伝導と圧電抵抗性能を向上させるための指針を提案し,材料の製作過程を改良することにより,材料の機械・電気特性を総合的に向上するつもりである.24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本におけるフェミニズムの受容-大正時代を中心に

本研究は、日本が欧米のフェミニズムをどのように受容したかをあとづけ、分析することによって、フェミニズムの世界史における日本の地位を明らかにすることを課題とした。今年度までの研究では、論点を男女平等論(参政権を含む)と女性の自我形成の2点に絞った。男女平等論は、明治期にアメリカ合衆国の「独立宣言」やイギリスの自然権思想の影響を受けた天賦人権論とのつながりで論じられた。だが女性論として翻訳されたのは、功利主義の影響のもとにあったJ.S.ミル、ハーバート・スペンサー、ミリセント・ガレット・フォーセットの著作であった。これらの思想家のなかで、日本のフェミニズムにもっとも影響力をもったのはスペンサーであったが、彼はのちに進化論をとりいれ、フェミニズムから離れていった。本研究では、西欧社会が長期にわたって論じてきた思想を、近代化の道を歩き始めた日本が、短期間のうちにどのように受容し論じたかを検討した。女性の自我形成には、ショーペンハウアー、ニーチェ、ワイニンガーなどドイツ哲学による刺激があった。これらの哲学者は反フェミニストであったが、彼等の自我の主張と天才への憧憬は、『青鞜』の女性たちに自我形成と天才の発現の必要性を認識させた。後に彼女たちは、ドイツ哲学の観念論から離れ、母性主義、労働による自立、参政権という具体的要求に向かっていった。本研究では、これらドイツ哲学者のジェンダー観を明らかにするとともに、女性たちによるそれらの受け止め方について検討した。この研究を通じて、日本における欧米フェミニズムの受容形態は、欧米フェミニズムのインパクトをうけた途上国が通過しなければならない過程であることが明らかにされたと考える。本研究の作業は、二つの部分に分かれる。一つは当該期における欧米フェミニズムの動向の把握であり、もう一つはそれらの日本への導入形態である。本年度は両者を並行してすすめ、前者についてはこれまでの実績をふまえて研究発表に重点をおき、後者については資料の収集・整理をおこない、専門家からの専門的知識の提供を受けた。欧米フェミニズムの動向としては、論文「イギリス協同組合におけるジェンダー摩擦-女性協同組合ギルドの思想と活動1883-1921」(1)、(2)を発表した。女性協同組合ギルドは、19世紀末から20世紀中葉までのイギリスで、労働問題、消費生活、社会福祉、セトゥルメント、女性参政権にわたる広範な運動を展開した組織で、その分析は当時の女性の課題を理解するには不可欠と考える。また、この時期から台頭する社会福祉の要求とその意味を把握するために、論文「福祉国家の思想とフェミニズム--20世紀前半のイギリスを中心に」、日本との関連で、国際シンポジウムでの報告「転機を迎えた日本の社会政策」を発表した。日本に関しては、国立国会図書館編『婦人問題文献目録大正期・昭和戦前期』のうち、翻訳文献を抽出してNational Union Catalogueと照合し、原書を確認する作業をほぼ終了した。文献の収集については、復刻版の叢書、古書、洋書を購入した。高知市在住の日本思想史の研究者外光広氏および大木基子からは、山川菊栄、福田英子など、明治末期から昭和初期にかけての文献、知識についての提供を受けた。来年度は、文献の収集・整理をすすめると同時に、内容の分析にはいりたい。本年度は、大正期のフェミニズムの導入を、女性参政権を中心とする権利の要求と、母性保護と関連する社会福祉の要求に重点をおいて研究をすすめた。女性参政権については、明治の自由民権運動を背景に時代の先端をいく少数の女性が主張し、時期をおいて大正デモクラシー期に新婦人協会、婦人参政権獲得期成同盟などの組織が要求を提出した。前者にはJ.S.ミルの思想的影響がみられ、後者には第一次世界大戦後の先進国における女性参政権実現のインパクトがあった。

現代のフェミニズムは、女性参政権を中心とする権利の要求はすでに克服された問題とみなしているが、本研究では、現代フェミニズムが論じているジェンダー論はミルが提出した課題であるという立場から、日本におけるミルの思想とその延長線上の女性参政権の受け止め方を分析する。ミルの思想と現代フェミニズムの関係については、本年度の経済学史学会第62回全国大会で、共通論題J.S.ミルと現代「フェミニズムの射程」として報告した。ミルと日本の関係については執筆中。社会福祉については、西欧社会でもジェンダー・バイアスのうえに政策が推進されてきたという視点に立って、日本での受容を検討する。本年度は「社会政策の転換--家族単位から個人単位へ」という論文でその基本姿勢を示した。前年度に引き続き、本年度も資料の収集・整理をおこなった。フェミニズム関係の洋書、大正期の女性論の古書・復刻版を購入し、国立婦人教育会館、昭和女子大学近代文庫に出向き、入手困難な資料を閲覧し、コピーをとることができた。また、本研究に関わるイギリスの雑誌論文の整理に着手した。本年度は、女性参政権の思想に重点をおいて研究をすすめた。日本における女性参政権の思想の受容は、明治期と大正期とではやや性格を異にし、自由民権運動の時期には功利主義的立場に立つJ.S.ミルの『女性の隷従』やハーバート・スペンサーの『社会静学』が翻訳され、大正デモクラシーの時代には人権思想を土台とするイギリス、アメリカの女性参政権運動の強い刺激を受けた。では功利主義と人権思想は、女性参政権の要求のなかでどのような関係にあるのか。現代の西欧の研究でも、この点は必ずしも明確にされてはいない。本研究では、両者をつなぐ環として、ミルの妻であるハリエット・テイラーの存在に着目し、「リベラル・フェミニズムの再検討--ハリエット・テイラー『女性参政権』を中心に」として発表した。日本では、テイラーの紹介はほとんどなく、それに代わる論争もおこなわれなかったようである。日本の女性参政権思想における理論的整理の欠落の意味については、近く発表する予定である。社会福祉の思想についても、こうした観点から研究をすすめたい。資料収集については、国立国会図書館所蔵の文献のマイクロフィルムを購入し、さらに同図書館に出張して蔵書を閲覧し、コピーを入手した。また前年度に引き続き、本研究に関するイギリスの雑誌論文の整理をすすめ、ほぼ終了した。本研究では、日本における西欧フェミニズムの受容を、二つの課題に絞って検討した。一つは女性参政権を中心とする男女同権・男女平等論であり、もう一つは女性の自我の確立による解放である。前者は、明治初期に英米の自然権思想を引き継いだ天賦人権論の一環として導入され、ミル、スペンサー、フォーセットなどの著作が翻訳された。これら19世紀イギリスの思想家たちは、前世紀の自然権思想家と違って、功利主義や進化論の思潮のなかでフェミニズムを説いたのであって、その屈折した思想が民権運動家や彼らに共鳴した女性たちによってどのように受け止められたかは、論文「明治期におけるフェミニズムの受容」として発表した。大正期には、欧米の女性参政権運動に刺激されて日本でも運動が開始されるが、その理論的土台は、基本的には明治期の人権論の延長線上にあった。
両刃の剣GLP-1の膵癌治療への応用

GLP-1受容体発現を切除膵癌標本を用いて免疫染色法で評価し、臨床病理学的項目との関連を調べた。また膵癌細胞株でGLP-1受容体発現を抑制した際の膵癌悪性度に及ぼす影響を調べた。GLP-1受容体は膵癌の48%に認めた。GLP-1受容体発現は膵癌の臨床像や予後に影響を及ぼさなかった。一方、リンパ節転移巣の73%でGLP-1受容体発現を認めた。また神経浸潤、血管浸潤部位での発現も認めた。GLP-1発現抑制により、膵癌細胞の増殖、浸潤、遊走能は抑制された。以上より、GLP-1受容体は膵癌患者の予後予測因子ではないものの、転移能に関与している可能性が示唆された。本課題の前段階の研究として膵神経内分泌腫瘍(pNET)切除例において、GLP-1受容体(GLP-1R)発現を免疫組織化学染色法で解析したところ、GLP-1Rが腫瘍転移巣において高率に発現しており、GLP-1がpNET細胞株の増殖能と遊走能を亢進することを見出した(Pancreas 2014)。これに引き続き当該施設で切除した48例の膵癌組織パラフィン包埋(FFPE)切片を用いてGLP-1Rの免疫染色を行い、膵癌におけるGLP-1Rの発現頻度、発現部位を調べ、臨床・病理学的因子との関係を調べた。GLP-1R発現は23例(48%)に認められたが、GLP-1R発現陽性群と陰性群の間で臨床病理学的因子、予後に差はなかった。一方、切除標本の染色領域を詳細に検討すると、GLP-1Rは腫瘍先進部で発現する傾向にあり、リンパ節転移巣に高率(73%)に発現していることが判明した。原発巣でのGLP-1R発現が陰性と判断されたにも関わらず、リンパ節転移巣が陽性判断されたものも2例含まれていた。従ってGLP-1Rが膵癌の転移、浸潤に関与している可能性が示唆された。GLP-1Rの機能を調べるために膵癌細胞株の中からGLP-1R発現の高い細胞株を選択し、GLP-1を投与して細胞株の浸潤能、遊走能、増殖能を調べたが、GLP-1投与による細胞株への影響を認めなかった。これを受けて、現在はGLP-1RのsiRNA投与によりGLP-1R発現を抑制した状態での影響を調べている段階である。GLP-1は膵β細胞を刺激してインスリン分泌を促進し、β細胞の増殖と自死の抑制を来す作用を持つ。最近ではGLP-1受容体を介した糖尿病治療にGLP-1が応用されているが、細胞増殖作用を持つGLP-1の安全性については十分に明らかにされていな。本研究では膵癌におけるGLP-1受容体発現の意義について研究した。以上の結果は英文論文としてまとめ、現在英文雑誌に投稿中である。医歯薬学H25年度には切除標本の免疫組織化学染色を行い、細胞株を用いたGLP-1Rの機能評価を終える予定であった。切除標本の発現解析は順調に進んだが、細胞株の実験で予想した結果が出なかった。これは細胞培養液中に多量のGLP-1が既に含まれており、これにより膵癌細胞株の活性が上昇して、GLP-1を新たに投与しても、大きな差として検出することができなかったものと思われた。細胞培養液がGLP-1を含有している可能性を考慮せず、GLP-1濃度や使用細胞株数、投与時間などの条件設定に長時間を要し、進行がやや遅れている。

上記の細胞株の実験の遅れについては、GLP-1RのsiRNAを投与して、GLP-1R蛋白質発現を抑制する実験系を組み、培養液中のGLP-1の影響をも含めてGLP-1Rの機能を解析すること解消する。予備実験で、GLP-1RがsiRNAで抑制されることをmRNAレベルで確認し、GLP-1R抑制が細胞増殖能も抑制することを確認している。GLP-1R抑制siRNA膵癌細胞内への導入法については、アデノウイルスによるRNAi導入効果を、膵癌細胞株を用いて検討する。また第二の方法として膵癌特異的表面マーカーを特定し、これを標的とした結合蛋白を合成し、癌細胞のエンドサイトーシスを利用した細胞導入を図る。膵癌幹細胞ではCD44, CD24などが特異的に発現していることが分かっており、これを中心に最も導入に適したマーカー検索を行う。導入効果についてはGFP蛋白質で可視化できる手法を確立しており、蛍光顕微鏡で簡便に導入効果を測定することができる。作成した抑制剤の効果はマウス膵癌肝転移モデルで確認する。膵組織と肝転移組織のFFPE切片を作成し、蛍光顕微鏡でGPF蛋白質の取り込み分布を観察し、癌特異的に取り込まれ、膵ランゲルハンス島などの正常組織には取り込みがないことを確認する。さらに免疫染色法を用いてGLP-1R発現が癌細胞のみで抑制され、かつ肝転移巣がコントロール群と比較して小さく制御されていることも確認する。同時に血糖値にも影響がないことを確認する。切除標本の発現解析は順調に進んだが、細胞株の実験で予想した結果が出ず、GLP-1濃度や使用細胞株数、投与時間などの条件設定に長時間を要し、進行がやや遅れているため。ガラス機器(20万)、試薬・抗癌剤(40万)、細胞株を用いた実験に必要なキット類(抗体25万、プラスミド10万、Western blotキット20万、アポトーシス解析キット20万)、マウス(1万x20匹x3グループ=60万)などの消耗品が経費となる。これまでの状況から判断して、研究最終年に国内学会(4回/年を予定)、国際学会(1-2回/年を予定)などを旅費として、また欧米誌への学術論文投稿・掲載料を予定している。
細胞移植を模倣した新規心筋再生因子キャリアによる心筋再生治療の確立

近年、重症心不全や下肢虚血に対する新たな治療法として、造血幹細胞や骨髄幹細胞を注入し機能改善を図る再生医療が注目されている。一方で、アポトーシスを起こした移植細胞が、移植された周辺の組織へ炎症反応を制御することが報告されている。本研究では、アポトーシスに陥った細胞を模倣した細胞サイズのリポソームによって、組織の炎症を制御しながら組織の修復・再生を実現するような、新規の再生治療用材料を開発した。本研究では、フォスファチジルセリン含有した細胞サイズのリポソームによって、アポトーシスに陥った細胞を模倣することで、組織の炎症反応を制御する。人工合成が可能なリポソームであれば、安価且つ容易に、そして拒絶反応の影響なく炎症を抑えことができる。さらに、リポソーム内に心筋組織修復・再生を促すようなタンパク質や遺伝子等を内包することで、炎症を制御しながら組織の修復・再生を実現するような、新規の心筋再生治療用キャリアを開発し、細胞を用いない心筋再生医療を実現することを目的とした。まず、様々な割合の脂質で効率よく細胞サイズのリポソームを作製できる条件を検討した。そして、肺胞マクロファージを採取し、Lipopolysaccharide (LPS)で刺激した後、作製したリポソームを培養液中に滴加する。24時間後、培養液中の炎症性サイトカイン(TNF-α,IL-6,IL-1β)及び抗炎症性サイトカイン(IL-10, TGF-β)レベルをELISAにより測定した。また、心筋細胞においても同様の評価を行いフォスファチジルセリン含有リポソームの抗炎症作用について検討した。さらに、上記と同様の方法で、細胞サイズのリポソームとナノサイズのリポソームとの抗炎症効果について比較検討を行った。フォスファチジルセリン含有した細胞サイズのリポソームは、in vitroにおいて、炎症系サイトカイン分泌の抑制と抗炎症系サイトカイン分泌の促進が認められた。さらにこの効果は、細胞サイズに特異的であった。昨年度までは細胞サイズのリポソームを作製できる条件を検討し、作製したリポソームの、肺胞マクロファージに対する炎症性サイトカイン(TNF-α,IL-6,IL-1β)及び抗炎症性サイトカイン(IL-10,TGF-β)発現について検討を行なった。本年度は、心筋梗塞モデルラットおよび心筋炎モデルラットに対する抗炎症効果と心機能増悪抑制効果について検討を行なった。両モデルにリポソームを移植した群の組織学的観察では、炎症性サイトカインの発現抑制と抗炎症性サイトカインの発現増強効果が確認された。さらに、移植後4週の心臓超音波検査で心機能増悪の抑制効果が認められた。今後、リポソームに封入する薬剤、成長因子等について、候補因子の探索とその機能発現について検討を重ね、炎症を制御しながら組織の修復・再生を実現するような心筋再生治療用キャリアの開発を目指す。昨年度までは細胞サイズのリポソームを作製できる条件を検討し、作製したリポソームの、肺胞マクロファージに対する炎症性サイトカイン(TNF-α,IL-6,IL-1β)及び抗炎症性サイトカイン(IL-10,TGF-β)発現について検討を行い、心筋梗塞モデルラットおよび心筋炎モデルラットに対する抗炎症効果と心機能増悪抑制効果について検討を行なった。本年度は、リポソームに封入する薬剤、成長因子等について、候補因子の探索とその選び出しを行いった。さらにその機能発現について検討を行なった。本研究成果より、炎症を制御しながら組織の修復・再生を実現するような心筋再生治療用キャリア開発の可能性が示唆された。
HIV感染者の創傷治癒にかかわる基礎的研究

本研究ではHIV感染者のMontanerステージ分類案にしたがって、Major Surgeryに対する手術適応基準を作成し、その妥当性を基礎的、臨床的に検討した。ステージIでは一般の手術適応と同じ、ステージIIでは一般の手術適応に加えてHIVに関連した病態を考慮して決める、ステージIIIでは根治手術を考えるが対症的姑息手術になる可能性もある、ステージIVでは対症的姑息手術の適応のみである。実験的には、AIDSの動物モデルとしてB6マウスを用いてMAIDSを作成した。このMAIDSを用いて頚部背側皮膚を切開した後、縫合し10日目に創部を引張したところコントロールマウスの1/8の張力で断裂、創傷治癒能の低下が見られた。HIV感染者の線維芽細胞の培養のためステージIII、IVの皮膚小片を培養したが、cell lineの確立は出来なかった。非HIV感染者の線維芽細胞を培養したが、HIVを感染させることは出来なかった。非HIV感染者の線維芽細胞を用いてIL-2、IL-4の細胞増殖に及ぼす影響をみたが、IL-2優位、IL-4優位による変化は見られなかった。HIV感染者、非感染者の末梢血の単球を培養し、その上清を培養線維芽細胞に加えて細胞増殖能を検討したが差はみられなかった。臨床的には、鼠径ヘルニア根治手術を受けた3症例(ステージIV:3例)と開腹術を受けた5症例(ステージIII:1例、ステージIV:4例)について検討した。いずれの症例も皮膚の創傷治癒に24週間を要したがケロイドの形成は見られなかった。CD4陽性細胞は100個/μI以下であっても全身状態の管理ができれば創傷は治癒することがわかった。本研究で、HIV感染者の外科手術における創傷治癒の遅延の原因解明にはいたらなかったが、我々の提唱したHIV感染者に対する手術適応基準の中でステージIII、IVについては、対症状的姑息手術ではなく、根治手術を行いうることがわかった。1.HIV感染者の手術(1)患者の線維芽細胞の培養についてステージ3:1例、ステージ4:2例の手術症例に培養をおこなっが、増殖がみられなかった。現在、ステージ4の1手術症例で培養をおこなっているところであるが、Cell Lineとして確立できるかどうかまだ不明である。(2)IL-2、IL-4の線維芽細胞増殖への影響について本実験についてはCell Lineが確立していないので、すでに確立された線維芽細胞を用い、HIVを感染させて、IL-2、IL-4の増殖能への影響を検討する。2.MAIDSマウスを用いた実験(1)B6マウス腹腔内に10^4PFUのLP-BM5MuLVを注入しMAIDSマウスを作成。(2)麻酔下にMAIDSマウスの頚部背側皮膚を2cm切開しナイロン系で結節縫合をおこない、経時的に治癒過程を組織学的、および創傷治癒測定用引張試験器を用いて縫合部の抗張力を測定している。MAIDSマウスはLP-BM5MuLU注射後、8週目でまだリンパ節腫大がみられない時点で、抗張力は52.5g/mmで、組織学的には今後、リンパ節腫大がみられはじめた状態のものと比較検討する予定である。現在、リンパ節腫大がみられはじめたMAIDSマウスに皮膚切開縫合をおこなっている。

3.HIV感染者の手術症例からみた創傷治癒能全身麻酔下に5例(ステージ1:1、ステージ3:1、ステージ4:3)の手術をおこなっが、ステージ3、4では皮膚切開創治癒に少なくとも2週間を要しており、術後抜糸の時期は2週後以降、消化管手術では食事開始の時期を同様に遅らせる必要がある。-HIV感染者の線維芽細胞の培養-1.患者の線維芽細胞の培養について。皮膚小片を培養したが、ステージ3:1例、ステージ4:3例の培養で、いずれもCell Lineの確立はできなかった。これはHIV感染者では晩期になると線維芽細胞のin-vitroでの増殖は不良であることを推測させるものである。上記理由により、a)HIV感染者以外の手術症例3例で皮膚小片から線維芽細胞を培養し、Cell Lineを確立した。これを用いて培養細胞の増殖能の変化をAlmar Blue Assayで測定、培養液中にIL-2、IL-4を加えて検討したが、IL-2優位、IL-4優位で変化はみられなかった。b)HIV感染者、非感染者のmonocyteを培養し、その上清を培養線維芽細胞に加えて増殖能をみたが有意な差はみられなかった。-MAIDSマウスを用いた実験-1.B6マウスの腹腔内に10^4PFUのLP-BM5MuLVを注入しMAIDSマウスを作成2.麻酔下に頸部背側皮膚を切開したあと縫合、10日目に創傷治癒測定用引張試験にて引張力を測定した。50mm/minのスピードで引張したところ、コントロールマウスでは175gの張力で断裂、MAIDSマウスでは21gであった。-まとめ-臨床手術症例でみるとステージ1、2では皮膚創傷治癒能に問題はなく、ステージ3、4では少なくとも2週間は治癒にかかっており、MADISマウス実験からもステージが晩期になると創傷治癒能が低下しているのが認められ、我々の提案しているHIV感染者の手術適応基準を支持するものである。今後もHIV感染者の創傷治癒能について基礎実験を続けていく必要があると考えている。
人と物品を含む大規模システムにおける簡便で安全な認証方式の研究

1.質問応答型個人認証方式の評価主体の認証方式として,のぞき見に対する耐性がパスワードを利用する方式よりも高く,なおかつソフトウェアだけで実現可能な質問応答型直接個人認証方式を取り上げ,そののぞき見回数に対する耐性の変化を評価した.結果として,のぞき見に対する耐性を高めるには,基本的に秘密情報の属する集合のサイズを大きくする必要があることを導いた.しかし,人間の記憶力には限界があるため,その集合のサイズにも限界があり,この方式単体ではのぞき見に対する耐性に限界があることも明らかにした.2.視覚復号型秘密分散方式の個人認証への応用1.で明らかとなった問題点を解決するため,視覚復号型秘密分散方式を可視空間を制限するためのツールとして使用し,それを用いて質問応答型直接個人認証方式の質問パターンを表示することを提案した.この方法を用いれば質問を証明者のみに伝えることができるため,のぞき見に対する耐性を格段に向上させることができる.また,視覚復号型秘密分散方式はOHPシートと表示装置さえあれば簡単に実現できるため,新たに掛かる経費はごくわずかである.3.客体の認証およびアクセス制御客体の認証およびアクセス制御に関して,暗号化やKPSを応用したシステムをいくつか提案し,既存の方式との比較を行った.提案した方式は,Firewallなどを用いる方式と異なり,システムを囲むことなくアクセス制御を強化することができるため,オープンな環境に適している.また,同時に客体の認証も行うことができるという利点も持っている.1.質問応答型個人認証方式の評価主体の認証方式として,のぞき見に対する耐性がパスワードを利用する方式よりも高く,なおかつソフトウェアだけで実現可能な質問応答型直接個人認証方式を取り上げ,そののぞき見回数に対する耐性の変化を評価した.結果として,のぞき見に対する耐性を高めるには,基本的に秘密情報の属する集合のサイズを大きくする必要があることを導いた.しかし,人間の記憶力には限界があるため,その集合のサイズにも限界があり,この方式単体ではのぞき見に対する耐性に限界があることも明らかにした.2.視覚復号型秘密分散方式の個人認証への応用1.で明らかとなった問題点を解決するため,視覚復号型秘密分散方式を可視空間を制限するためのツールとして使用し,それを用いて質問応答型直接個人認証方式の質問パターンを表示することを提案した.この方法を用いれば質問を証明者のみに伝えることができるため,のぞき見に対する耐性を格段に向上させることができる.また,視覚復号型秘密分散方式はOHPシートと表示装置さえあれば簡単に実現できるため,新たに掛かる経費はごくわずかである.3.客体の認証およびアクセス制御客体の認証およびアクセス制御に関して,暗号化やKPSを応用したシステムをいくつか提案し,既存の方式との比較を行った.提案した方式は,Firewallなどを用いる方式と異なり,システムを囲むことなくアクセス制御を強化することができるため,オープンな環境に適している.また,同時に客体の認証も行うことができるという利点も持っている.1.関係の認証理論の概略の構成:従来の認証理論を関係の認証という立場から体系的に整理した後,各エンティティの能力(記憶および計算の能力),各エンティティが能動的または受動的に行う不正,関係を認証する装置(認証器と呼ぶ)の能力,認証器が行う不正,関係の変更に対する融通性,などの点を考慮して,関係の認証理論の基礎となる認証プロトコルの統一的評価方法の概略を構成した.2.プロトコルの設計:人間が扱い易い認証システムを想定し,質問応答型方式と視覚的秘密分散法を組み合わせた認証のプロトコルをソフトウェア上で実現した.質問応答型方式と視覚的秘密分散法を組み合わせることにより安全性の高いシステム実現の可能性が開けた.3.印刷記録による認証の設計と実験:視覚的秘密分散法を使って印刷記録方式を提案し,実際に認証システムを試作した.印刷記録による認証に,視覚的秘密分散法を応用することで,安全性の高いシステムが容易に実現できる可能性が開けた.1.個人認証方式の評価と改良:前年度提案し計算機上に実装を行った簡便で安全な個人認証方式(質問応答型個人認証方式と視覚的秘密分散法を組み合わせる方式)について客観評価を行った.その結果,質問パターンサイズをより小さくできないかという意見が多数寄せられた.そのため,本年度はパターンの見えやすさを保ったままでそのサイズをより小さくするための改良を行った.具体的には,分散された質問パターンの一つのセルを構成するのに必要な最小の画素数を理論的に求め,その最小数を実現する具体的な手法を導いた.2.所有権とアクセスコントロールの強化物品やデータに対する所有権や著作権の保護方式及びアクセスコントロールの強化方法を提案した.所有権(著作権)保護に関しては,秘密分散法で分散されたデータを電子透かしとして利用する方法を導いた.アクセスコントロールに関しては,暗号化やKPS(key predistribution system)を応用することで,OSとは独立にアクセス権が設定できる方式を提案した.3.決済方式の検討:物品の製造・流通・廃棄過程で生じる決済について,それらが安全かつ効率的に行えなおかつ,利用者のプライバシーが保てる方式を提案した.今回提案した方式は,超流通システムで生ずる決済にも応用可能であるため,今後そちらへの応用についても具体的に検討を進めていく予定である.
発達障害児の注意機能に対する音楽的訓練法が脳機能に及ぼす影響に関する研究

最終年度の取り組み:1.国際研究雑誌および国内雑誌に研究成果をまとめた論文を投稿し、2.本研究成果を踏まえた臨床群の研究デザインを考案し、3.実験研究で収集した脳活動データの分析に着手した。1.国際研究雑誌IMPACTに本研究の意義と重要性、および研究結果の一部が掲載された。論文としてまとめて投稿したものは、現在採否結果待ちである。国内雑誌では、自閉スペクトラム症児らを対象とした音楽療法活動において、活動参加に要する注意の働きを調べた結果を公表した。2.健常群で実施した実験研究成果を踏まえ、自閉スペクトラム症児を対象とした実験研究のデザイン等を考案し、次なる研究として取り組む準備を進めた。3.近赤外線分光法で得た脳活動データを分析するソフトを研究協力者とともに作成した。注意検査中の活動が見られる部位(数チャンネル)に焦点を当て、現在データの分析を進めているところである。研究期間全体を通じて実施した研究の成果:インタラクティブな音楽活動が児童の注意機能全般(持続性注意、選択性注意、注意制御)に好影響を与えることが実験研究により実証された。また、自閉スペクトラム症(ASD)児を対象とした音楽療法活動は、目的がASDの中核症状の改善であった場合でも、活動を通して児らの注意機能全般の働きを要することもわかった。音楽が児童の注意機能を訓練するツールとして有用である可能性を明らかにすることができた。注意機能に問題を抱える発達障害のある児童の機能改善を目的とした音楽的訓練の効果、および脳活動の変化について調査するという研究目的のもと、本年度はまず健常児を対象に、児童用の注意機能検査とfNIRS(functional Near Infra- Red Spectoroscopy:近赤外線分光法)を用いて、音楽課題および非音楽課題の前後を測定し、行動と同時に、脳活動の変化について調査した。69歳の21名の児童に対し、同一被験者反復測定デザインによる実験的研究を実施した。対象児らは2日にわたり個別に実験に参加した。1日目にレーブン色彩マトリックス検査とADHD評価スケール、精神科医による面談を実施し、知的障害および発達障害等を有しない児童であることを確認した結果、3名は発達障害の疑いがあったため、データ解析の対象から省いた。実験手順は、気分調査→注意機能検査の実施とfNIRS測定→音楽課題またはゲーム課題(1日目または2日目)→気分調査→注意機能検査の実施とfNIRS測定の順で進めた。現在、課題前後の行動上の変化(注意機能検査)およびfNIRS反応の変化についてデータ解析を進めているところである。健常児の注意機能について、音楽が機能促進的な影響をもたらすことは行動検査によって実証されてきたが、脳活動を調査した報告はまだない。本実験研究で行動検査に伴う脳活動の変化を調べたことにより、児童の注意機能に関与する脳メカニズムの一部を解明する手掛かりとなると考える。本年度の研究は、音楽療法や児童の保育、教育、およびリハビリテーションに応用可能な基礎の知見として意義を有し、注意機能に問題を抱えるとされる発達障害児の注意機能の特徴やその特徴に応じた訓練法を検討する上で足掛かりとなると考える。注意機能に問題を抱える発達障害のある児童らの注意機能の改善を目的とした音楽を用いた訓練の効果、および脳機能に及ぼす影響について検証するという研究目的のもと、本年度は、1主題関連の国内外の文献・資料を収集し、最新の研究成果や研究方法の分析・再検討、2研究協力者との定期的な会議の実施、3発達障害幼児を対象とした音楽療法実践における注意機能の観察と訓練内容の検討、これら13をもとに、4実験デザインの考案、研究計画の練り直し、5実験で使用する光脳機能測定装置に関する理解と使用技術の習得、および予備実験の実施、6実験前後に使用する検査の選定と手引書の翻訳を行なった。段階的な研究計画を立て、第1段階の実験として、まず定型発達児を対象に、音楽刺激を用いる能動的音楽療法活動が児童の注意機能および脳機能に及ぼす影響を検討することとし、当初の研究計画に修正を加えた。同一被験者に2条件を課す反復測定デザインを用いて、音楽条件と非音楽条件の実施前後に、脳機能画像測定と行動検査を行い、実施前後および条件間の検査結果を比較検討することにより、音楽療法活動がもたらす効果および脳メカニズムについて明らかにする。初年度であった今年度は、本実験で使用する光脳機能測定装置を用いて実験の練習を繰り返し行い、行動検査を検討して選定し、手引書等を翻訳し終え、実験開始準備が万全に整ったところである。現在、実験を実施する施設である京都大学とくらしき作陽大学のうち、くらしき作陽大学の倫理委員会の承認は得られているため、京都大学の倫理委員会の承認が得られ次第、参加者を15名程度募集し、実験を開始する。今年度の研究実績は、(1)実験研究のデータ解析、(2)学会での研究発表、(3)追加実験の実施の3点である。(1)昨年度に実施した実験研究のデータの一部を、研究協力者らの協力を得て解析した。課題前後に実施した児童用注意機能検査の結果について、(2)日本音楽療法学会学術大会にて発表した。発表内容としては、主に、音楽・ゲーム活動のいずれの課題においても児童の選択性注意と注意の切り替えの機能に有効であることがわかったこと、そして、音楽活動は聴覚性のみならず視覚性の注意機能にも有効であることが示唆されたこと、であった。

データの統計処理を行なった結果を受けて、実験参加者を数名増やして再度解析することにし、(3)再度実験参加者のリクルートを行ない、5名分のデータを収集した。以下の事由により、本年度の後半まで研究を中断していた。研究中断期間:平成26年9月13日から平成27年9月30日研究再開日:平成27年11月14日事由:育児休業取得のため研究再開後は、研究協力者とともに、追加実験で得たデータを加えて被験者21名分の注意機能検査の結果を分析し、音楽課題と対照課題それぞれが効果的に影響した注意の種類を明らかにした。聴覚性と視覚性の注意、単純な注意とワーキングメモリを要する注意など、持続性注意、選択性注意、注意の切り替え、分配性注意、それぞれの課題の特徴を分類して分析したが、交互作用はなかった。本研究で得られた知見の一部について、依頼を受けて執筆した論文2本の中で触れ、音楽介入が注意機能に与える影響について述べた。また、今回の実験で得た脳活動のデータ解析に着手し始めた。注意の種類による脳の反応や賦活部位、認知課題に対する小脳の関与について等、長期計画で解析を進める予定である。研究再開後の研究実施計画に示した通りに進めることができたため、おおむね順調に進展していると考える。本年度は,音楽活動が注意機能にもたらす影響を調べる実験の追加実験を実施し,予定していたサンプル数35名のデータを収集し終え,そのうちの解析対象となった29名分の行動検査結果を解析した.音楽活動前後で実施した行動検査(児童用注意機能検査)を解析した結果,被験者(69歳の児童)の注意全般(持続性注意,選択性注意,注意の切り替え,および分配性注意)が統計的に有意に向上したことがわかった.対照活動としたテレビゲーム活動においても,活動前後の検査結果を比較すると活動後で平均スコアは上昇していたが,有意差は見出されなかった.あらゆる認知機能の基盤となる注意機能に問題を抱える児童は臨床的に見て多く存在するが,その訓練法や効果について検討した研究は少ない.また,音楽療法では,注意訓練において重要な役割を果たすと考えられているリズムや他の音楽的要素を臨床目的で使用するが,音楽活動が児童の注意機能にもたらす影響を詳細に検討した研究はまだない.今回の健常児を対象とした研究で得られた知見は,注意機能に問題を抱える児童を対象とした訓練法を検討する上での手掛かりとなると考えられる。実験の被験者数が目標値に達するまでに予定よりも時間を要したため,および研究代表者の産前産後,育児休暇取得のため,今年度着手すべき作業に着手できず,やや研究の進度が遅れることとなった.本年度は、健常児を対象とした音楽活動が注意機能にもたらす影響を調べた実験研究の結果を国際学会で発表した。主な研究成果は以下のとおりである。研究代表者の産前産後および育児休暇取得により、今年度着手予定であった研究作業に取り掛かることができなかったため、研究の進度が予定よりもやや遅れている。最終年度の取り組み:1.国際研究雑誌および国内雑誌に研究成果をまとめた論文を投稿し、2.本研究成果を踏まえた臨床群の研究デザインを考案し、3.実験研究で収集した脳活動データの分析に着手した。1.国際研究雑誌IMPACTに本研究の意義と重要性、および研究結果の一部が掲載された。論文としてまとめて投稿したものは、現在採否結果待ちである。
膜材の疲労破壊特性を支配するミクロ組織構造制御と材料開発

(1)冷間圧延された厚さ50μmの純銅膜納入材を用いて,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二種類の疲労試験を行い,負荷方向が圧延方向と直角な場合の方が,すべり発生・き裂発生は早いが,き裂伝ぱ速度はき裂閉口によって遅くなることを示した.また二種類の負荷方向の異なる疲労試験により得られた疲労き裂の形態は,圧延方向に延ばされ,膜厚方向につぶされて扁平化した結晶粒形状の方向性のために,顕著な違いが見られた.(2)冷間圧延された厚さ100μmの純鉄膜納入材を873K,1073Kおよび1173Kの三種類の温度で1時間真空焼なましを行い,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二通りの疲労試験を行った.その際,電子線後方散乱回折装置を用いて圧延組織の配向性を測定し,焼なまし後も圧延による結晶配向性が残っていることを示した.その結果,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合とで,疲労き裂の形態に顕著な差が見られた.また,き裂開口量より算出した応力拡大係数範囲ΔK_<esl>を用いてき裂伝ぱ速度を整理すると,負荷方向が圧延方向に直角な場合の方が,平行な場合よりもき裂が高速に伝ぱすることがわかった.これは圧延方向とき裂伝ぱ方向の関係によって,変形に関与するすべり面が異なることが原因と考察された.(3)材料開発への膜材の応用例として,冷間圧延された純鉄膜材をエポキシ樹脂接着および拡散接合の二通りの方法で鋼の板材に接着した.エポキシ樹脂接着材では,熱硬化および冷却の過程における樹脂収縮によって,膜上に圧縮の残留応力が生じていた.また,膜厚100μmの樹脂接着材の方が膜厚50μmの樹脂接着材よりも圧縮残留応力が大きいために,疲労寿命が長くなっていた.ただし,き裂開口量より算出した応力拡大係数範囲ΔK_<esl>を用いて疲労き裂伝ぱ速度da/dNを整理すると,全てのエポキシ樹脂接着材は同様の関係を示し,拡散接合材よりもやや高速であった.これは,エポキシ樹脂によって接着された膜材では,膜材自身の疲労き裂伝ぱ抵抗が低下することを示している.(1)冷間圧延された厚さ50μmの純銅膜納入材を用いて,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二種類の疲労試験を行い,負荷方向が圧延方向と直角な場合の方が,すべり発生・き裂発生は早いが,き裂伝ぱ速度はき裂閉口によって遅くなることを示した.また二種類の負荷方向の異なる疲労試験により得られた疲労き裂の形態は,圧延方向に延ばされ,膜厚方向につぶされて扁平化した結晶粒形状の方向性のために,顕著な違いが見られた.(2)冷間圧延された厚さ100μmの純鉄膜納入材を873K,1073Kおよび1173Kの三種類の温度で1時間真空焼なましを行い,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二通りの疲労試験を行った.その際,電子線後方散乱回折装置を用いて圧延組織の配向性を測定し,焼なまし後も圧延による結晶配向性が残っていることを示した.その結果,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合とで,疲労き裂の形態に顕著な差が見られた.また,き裂開口量より算出した応力拡大係数範囲ΔK_<esl>を用いてき裂伝ぱ速度を整理すると,負荷方向が圧延方向に直角な場合の方が,平行な場合よりもき裂が高速に伝ぱすることがわかった.これは圧延方向とき裂伝ぱ方向の関係によって,変形に関与するすべり面が異なることが原因と考察された.(3)材料開発への膜材の応用例として,冷間圧延された純鉄膜材をエポキシ樹脂接着および拡散接合の二通りの方法で鋼の板材に接着した.エポキシ樹脂接着材では,熱硬化および冷却の過程における樹脂収縮によって,膜上に圧縮の残留応力が生じていた.また,膜厚100μmの樹脂接着材の方が膜厚50μmの樹脂接着材よりも圧縮残留応力が大きいために,疲労寿命が長くなっていた.ただし,き裂開口量より算出した応力拡大係数範囲ΔK_<esl>を用いて疲労き裂伝ぱ速度da/dNを整理すると,全てのエポキシ樹脂接着材は同様の関係を示し,拡散接合材よりもやや高速であった.これは,エポキシ樹脂によって接着された膜材では,膜材自身の疲労き裂伝ぱ抵抗が低下することを示している.1.冷間圧延された厚さ50μmの純銅膜納入材の結晶粒形状を観察し,圧延によって結晶粒が圧延方向に延ばされ,膜厚方向につぶされて扁平化していることが分かった.この膜材の疲労試験を行い,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合とで,両者のすべり発生やき裂発生,き裂伝ぱ挙動に違いが見られ,実際に純銅膜納入材を使用する際には,圧延方向を考慮した疲労寿命設計が必要であることを明らかにした.

2.冷間圧延された厚さ100μmおよび60μmの純鉄膜納入材の結晶粒形状は上述の純銅膜納入材と同様に,圧延によって結晶粒が圧延方向に延ばされ,膜厚方向につぶされて扁平化していたが,1073Kおよび1173Kの1時間真空焼なましによって結晶粒が成長し,圧延方向による結晶粒形状の異方性が消滅した.また,1173Kの1時間真空焼なましを行った膜材の方が,1073Kの場合よりも結晶粒が粗大化し,膜厚方向の結晶粒数が3個程度になり,より高温・長時間の焼なましによって金属の細線に見られるバンブー構造(竹のように節を持つ)が,膜材についても得られることが予測できた.3.上述の焼なましを行った純鉄膜材の疲労試験を行い,純鉄膜焼なまし材では圧延方向による結晶粒形状の異方性が存在しないのにも拘わらず,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合とで,両者のき裂伝ぱ挙動に違いが見られたことを明らかにし,銅膜(fcc)と鉄膜(bcc)では,結晶粒の異方性が膜材の疲労破壊特性に及ぼす影響の仕方が異なることが予測できた.また,厚さ100μmおよび60μmの純鉄膜の疲労試験結果の比較から,膜厚の薄い材料ほど,き裂伝ぱ速度が速くなることが分かった.ただしき裂発生に関しては,結晶粒径との関係があり,膜厚の薄い材料が必ずしもき裂発生寿命が低下する結果とはならなかった.1.チャック可能なバルク材に貫通穴を開けたものを試験片母材とし,この貫通穴を覆うように膜材を接着し,母材に繰返し応力を負荷する疲労試験法を提案した.この方法により,母材穴部を介して膜材に繰返し変形を与えることができるので,従来きわめて困難であった膜材単体の疲労試験が可能となった.このときEshelbyのだ円体介在物理論より,膜材中の応力は従来行われてきたバルク材と同様に一様応力分布となるので,材料の薄膜化に伴う疲労特性の変化を,バルク材の疲労特性と比較することが可能となった.2.厚さ100μmの冷間圧延された純鉄膜材を1173Kで1時間真空焼なましを行い,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二通りの疲労試験を行った.その後,き裂周辺の結晶粒の方位を電子線後方散乱回折装置を用いて解析した,その結果,負荷方向が圧延方向と平行な場合には,き裂は比較的ランダムに配向している結晶粒中を伝ばし,き裂周辺に多くのすべりを残しながら,屈曲を伴って伝ぱしていた.これに対して,負荷方向が圧延方向に直角な場合には,き裂は比較的一定方向に配向している結晶粒中を,あまりすべりを残さずに直線的に伝ぱしていた.これにより,負荷方向が圧延方向に平行な場合の方が,直角な場合よりもき裂伝ぱ速度が低下することがわかった.3.材料開発への膜材の応用例として,膜材をバルク材表面に接合した膜接合材を作製し,疲労き裂伝ぱ特性を調べた.厚さが100μmと等しく,熱膨張係数が異なる工業用純鉄および純銅の二種類の膜材を,加熱・冷却を伴う拡散接合およびエポキシ樹脂接着の二通りの方法でS45C母材に接合した.これらの疲労試験結果より,膜と母材の中間に樹脂層が存在するエポキシ接合材の疲労寿命は母材単体や拡散接合材と比べて増加した.特に,膜上に圧縮残留応力を有する鉄膜のエポキシ接合材は,引張残留応力を有する銅膜の場合と比べて疲労寿命増加の効果が著しく,膜上の圧縮残留応力が接合材の疲労き裂伝ぱ特性の改善に大きく寄与することがわかった.
ＰＫＣ―デルタを標的とした増殖硝子体網膜症の治療

増殖性硝子体網膜症は、裂孔原性網膜剥離術後の重篤な合併症で、コラーゲンを含む線維性の増殖膜が網膜下および硝子体中に形成されることで生じるとされており、現在、網膜色素上皮細胞が増殖膜形成に関与しているといわれている。今回、眼内増殖膜に特異的に発現するPKC-δに着目し、網膜色素上皮細胞のI型コラーゲン産生機構における役割について解析し、ヒト網膜色素上皮細胞(ARPE-19)を用いた培養実験によって、PKC-δはARPE-19におけるI型コラーゲンの産生を促進する働きがあることが明らかとなった。H24年度に施行した培養網膜色素上皮細胞におけるTGF-β2で誘導される線維性コラーゲン(I型コラーゲン)の発現が、PKC-δ阻害剤によって抑制できるか否かをI型コラーゲンのプロモーター活性やmRNA発現およびタンパク産生を指標に検討する追試を行った。結果は24年度と同様であった。PKC-δ阻害剤を用いることでI型コラーゲンのmRNA発現、タンパク産生、転写活性ともに抑制された。TGF-β2/Smad経路とのクロストークに関して解析においてSmadの転写活性に対するPKC-δ阻害剤の影響を解析したところ、前年度同様にPKC-δは培養網膜色素上皮細胞においてSmad非依存的にI型コラーゲンα2鎖のプロモーター活性に関与することがわかった。TGF-β2によるPKC-δの活性化とPKC-δ阻害剤のI型mRNA及びタンパク発現に対する影響を検討した。培養網膜色素上皮細胞をTGF-β2で刺激するとPKC-δが活性化されることを抗リン酸化PKC-δ抗体を用いたWestern blot法で確認した。I型コラーゲンα2鎖の変動をreal-time RT-PCR法で比較検討したところ、それぞれのmRNAの発現はPKC-δ阻害剤により抑制された。抗ヒトI型コラーゲン抗体を用いた免疫細胞染色を用いてPKC-δ阻害剤のタンパク産生への影響を検討したところ、TGF-β2添加により増殖したタンパク産生はPKC-δ阻害剤により抑制された。TGF-β2で誘導されるI型コラーゲンα2鎖のプロモーター活性に対するPKC-δ阻害剤の影響を検討した。PKC-δ阻害剤を添加することで転写活性は抑制された。TGF-β2の主要なシグナル伝達経路はSmad系で、PKC-δとSmadとのクロストークを解析するため、SmadのDNA結合エレメント:(CAGA)を12個連結させたSmad反応性プロモーター:(CAGA)12をルシフェラーゼ遺伝子の上流につないだプラスミド(作成済み)を用いてSmadの転写活性に対するPKC-δ阻害剤の影響を解析した。ルシフェラーゼ活性の低下はなくPKC-δは培養網膜色素上皮細胞においてSmad非依存的にI型コラーゲンα2鎖のプロモーター活性に関与することが確認された。本研究の目的は、網膜色素上皮細胞におけるTGF-β2依存的コラーゲン産生亢進に対するPKC-δの関与を明らかにすることである。まず、TGF-β2によるPKC-δの活性化と、I型コラーゲンmRNAおよびタンパク質発現に対する影響を検討した。培養網膜色素上皮細胞をTGF-β2で刺激すると、PKC-δが活性化されることを抗リン酸化PKC-δ抗体を用いたWestern blot法で確認した。一方、総PKC-δタンパク質発現量には、顕著な変化は確認されなかった。I型コラーゲンα2鎖の変動をreal-time RT-PCR法で比較検討したところ、それぞれのmRNAの発現はPKC-δ阻害剤によって抑制された。抗ヒトI型コラーゲン抗体を用いた免疫細胞染色を用いてPKC-δ阻害剤のタンパク質産生への影響を検討したところ、TGF-β2添加により増加したI型コラーゲンタンパク質発現は、PKC-δ阻害剤により抑制された。ルシフェラーゼレポーターアッセイによって検討したところ、TGF-β2で誘導されるI型コラーゲンα2鎖の転写活性は、PKC-δ阻害剤によって抑制された。さらに、TGF-β2の主要なシグナル伝達経路であるSmad系とPKC-δとのクロストークを解析するため、SmadのDNA結合エレメント(CAGA)を12個連結させたSmad反応性プロモーターをルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結したプラスミドを用いて、Smadの転写活性化能に対するPKC-δ阻害剤の影響を解析した。その結果、PKC-δ阻害剤によるルシフェラーゼ活性の低下は認められなかった。以上の結果から、TGF-β2によって刺激された培養網膜色素上皮細胞において、PKC-δはSmad非依存的にI型コラーゲンα2鎖のプロモーター活性に関与する可能性が示唆された。