hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌遺伝子を分子標的とした口腔癌の分化誘導療法

近年,単一の重要な癌遺伝子を分子標的にするのみで癌細胞の分化およびアポトーシス誘導が観察され、癌遺伝子への依存が癌のアキレス腱となることが示された。本研究では、Applied Biosystems社製の全遺伝子対応型マイクロアレイを用いて口腔癌においてアキレス腱となる癌遺伝子を同定することを目的とした。口腔癌10症例原発腫瘍組織および培養ヒト口腔癌細胞10株を用いてマイクロアレイ解析を行った。全ての口腔癌組織および細胞株において共通して発現し、口腔正常組織および細胞株こおいてその発現が認められない遺伝子として唯一Akt1を同定した。Akt1蛋白質の発現について免疫組織化学染色、Western blotting、ELISA法を用いて検討したところ、ほぼ全ての癌組織と全ての癌細胞株においてAkt1の発現を確認した。つづいて、口腔癌細胞におけるAkt1の機能を明らかにするためにAkt1に対する合成small interfering RNA(siAkt1)を8種類設計、合成した。siAkt1は口腔癌細胞の浸潤増殖を著明に抑制し、さらにアテロコラーゲンを用いた(siAkt1)の局所および全身投与ではヌードマウス背部皮下腫瘍の増殖も著明に抑制された。また、合成siRNA/アテロコラーゲン複合体静脈内投与の生体(マウス)に対する安全性を肉眼的および病理組織学的検索こよって確認した。以上の結果より、siAkt1/アテロコラーゲン複合体は口腔癌に対する新規治療薬として応用できる可能性が示唆された。種々の悪性腫瘍において、単一の癌遺伝子を標的にするのみで、分化誘導あるいはアポトーシス誘導による腫瘍の縮小や治癒が観察され、癌遺伝子への依存が癌のアキレス腱となることが示されている。本研究では口腔癌の増殖、浸潤、転移において重要な役割を担っている癌遺伝子を同定し、その癌遺伝子を標的とした治療ツールの開発を試みた。まず、ヒト全遺伝子型マイクロアレイ解析より、正常口腔粘膜組織(3症例)および不死化ヒト角化上皮細胞(1株)において全く発現が認められず、口腔癌組織(10症例)と培養ヒト口腔癌細胞(10株)おいてのみ共通して発現が認められる遺伝子を2種類同定した。一つは既知の癌遺伝子であるAkt1で、もう一つはRNA編集に関与する遺伝子であった。つづいて、口腔癌組織63症例を用いてAkt1の発現を免疫組織化学染色にて評価したところ、94%の症例においてその発現が確認された。また、正常口腔粘膜上皮組織を用いて同様の検討を行ったが、Akt1の発現は検出されなかった。次に、Akt1に対する合成small interfering RNA(siRNA)を10種類設計、作製したのちに、口腔癌細胞株にリポフェクション法にて導入し、Western blotting法にて個々のsiRNAのRNA interference(RNAi)効果を評価した。3種類の合成siRNAが顕著なRNAi効果を示したため、同siRNAを用いて口腔癌細胞の浸潤増殖におけるAkt1の機能を評価した。3種類全ての合成siRNAは口腔癌細胞の浸潤増殖を著明に抑制した。さらに、口腔癌細胞をヌードマウス背部皮下に移植し、腫瘍形成を確認したのちに、Akt1に対する合成siRNAをアテロコラーゲンと共に腫瘍周囲に投与したところ、腫瘍の増殖を顕著に抑制した。Akt1に対する合成siRNAはin vitroおよびin vivoにおいて口腔癌細胞に対して明らかな抗腫瘍効果を示した。以上の結果より、Akt1は口腔癌の浸潤増殖を支持する重要な癌遺伝子の一つであることが示唆された。近年、種々の悪性腫瘍において単一の癌遺伝子を標的にするのみで、分化誘導あるいはアポトーシス誘導による腫瘍の縮小や治癒が観察され、癌遺伝子への依存が癌のアキレス腱となることが示されている。まず、ヒト全遺伝子対応型マイクロアレイ解析より、正常口腔粘膜組織(3例)および不死化ヒト角化上皮細胞(1株)において全く発現が認められず、口腔癌組織(10例)と培養ヒト頭頸部扁平上皮癌細胞(10株)においてのみ共通して発現が認められる遺伝子を2種類同定した。一つは既知の癌遺伝子であるAkt1で、もう一つはRNA編集に関与する遺伝子ADAT1であった。次に、オフターゲット効果を回避し、超低濃度で十分なRNA干渉(RNAi)効果を有する8種類のAkt1に対する合成small interfering RNA(siRNA)を同定した。同siRNAは1nMの濃度で80%以上のRNAi効果と口腔癌細胞に対する増殖抑制効果を示した。さらに、口腔癌細胞をヌードマウス背部皮下に移植し、腫瘍形成を確認したのちにAkt1に対する合成siRNAをアテロコラーゲンと共に腫瘍周囲あるいは静脈内に投与したところ、腫瘍の増殖を顕著に抑制した。また、siRNA投与されたマウスの主要臓器におけるインターフェロン応答を検討したところ、3種類のインターフェロン応答遺伝子全ての発現量に変動は認められなかった。Akt1に対する合成siRNAはin vitroおよびin vivoにおいて口腔癌細胞に対して明らかな抗腫瘍効果を示し、生体に対してもその毒性が極めて低いことから、臨床応用への可能性が示唆された。

本研究では、Applied Biosystems社製の全遺伝子対応型マイクロアレイを用いて口腔癌においてアキレス腱となる癌遺伝子を同定することを目的とした。口腔癌10症例原発腫瘍組織および培養ヒト口腔癌細胞10株を用いてマイクロアレイ解析を行った。全ての口腔癌組織および細胞株において共通して発現し、口腔正常組織および細胞株こおいてその発現が認められない遺伝子として唯一Akt1を同定した。Akt1蛋白質の発現について免疫組織化学染色、Western blotting、ELISA法を用いて検討したところ、ほぼ全ての癌組織と全ての癌細胞株においてAkt1の発現を確認した。つづいて、口腔癌細胞におけるAkt1の機能を明らかにするためにAkt1に対する合成small interfering RNA(siAkt1)を8種類設計、合成した。siAkt1は口腔癌細胞の浸潤増殖を著明に抑制し、さらにアテロコラーゲンを用いた(siAkt1)の局所および全身投与ではヌードマウス背部皮下腫瘍の増殖も著明に抑制された。また、合成siRNA/アテロコラーゲン複合体静脈内投与の生体(マウス)に対する安全性を肉眼的および病理組織学的検索こよって確認した。以上の結果より、siAkt1/アテロコラーゲン複合体は口腔癌に対する新規治療薬として応用できる可能性が示唆された。
10GPa級高圧下磁化測定を中心にした強相関化合物の圧力誘起物性の研究と探索

小型ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧下磁化測定によりβ型パイロクロア酸化物AOs_2O_6(A=K,Rb,Cs),鉄系超伝導体FeSe_xおよびLiFeAsの圧力下超伝導を調べた。それぞれの系において非常に特徴的なT_cの圧力依存性を見出すことに成功した。また層状酸化物LixCoO_2系においてLiの拡散開始温度TFとLi量xの関係を見出し、0.46≦x≦0.71で見られたT_s=155Kにおける一次相転移はCo^<3+>/Co^<4+>の電荷整列相の発現に対応することが示唆された。パイロクロア型酸化物AOs_2O_6(A=K,Rb,Cs)と新規鉄系超伝導体FeSe_<1-X>(x=0,0.2)に対して高圧力下磁化測定を行い、超伝導転移温度T_cと圧力Pの関係を精密に調べた。AOs_2O_6(A=Rb,Cs)については、T_cは加圧により8.8Kまで上昇し飽和する一方、A=Kの系では加圧によりT_c、は10K程度まで上昇することが分かった。特にK系では、Kイオンのラットリングの超伝導への影響が議論されており、ラットリングによる超伝導の増強がこの結果より示唆される。また、K系ではラットリングが消失する転移温度T_pが存在するが、K系においてT_c-Pの関係を精密に調べるとP=2GPa付近でT_c-P曲線に折れ曲がりが見られ、それが圧力中のT_pに対応すると推察される。一方、FeSe_<1-X>においては加圧によりx=0および0.2の系ともにT_cは上昇しP=1GPa付近で極大が見られたが、さらなる加圧によりT_cは再度急上昇しP=3GPa以上でx=0の系ではT_c=25K、x=0.2の系ではT_c=21Kまで上昇し飽和することがわかった。これらの系ではT_cが2段階で上昇しており、圧力中で別の超伝導相が誘起される可能性が示唆されている。また、x=0.2の系では100K付近で磁気転移が見られるが、x=0の系では観測されなかった。T_c-P曲線はκの変化に対して定性的にはあまり変わらず、磁気転移の有無に依存していないように見える。鉄系超伝導体FeSe, LiFeAs, LaFeAsO_<1-x>F_x系の試料作製を行い高圧力下磁化測定を通して興の圧力変化を精密に調べた。FeSe系では興が1GPaで11Kの極大を示し、更なる加圧で25Kまで上昇するという異常な2段上昇を示すことが明らかにされた。また、2段目の現上昇とともに超伝導の体積分率は著しく減少することがわかり、圧力中における第2の超伝導相の存在が示唆された。最近では5GPa以上の高圧域でT_cが30Kを超えるという高圧下電気抵抗測定の報告もあり、今後は高圧力域に焦点を絞りT_cの圧力依存を調べる。LiFeAs系においては5GPaまではT_cが単調に減少し、更なる加圧で現の下降が止まり一定となる振舞が見られた。FeAs系超伝導体では、AsのFe層からの高さで現が普遍的に決まることが最近指摘されている。LiFeAs系では5GPa以上でAs高さが一定となることが報告されており、今回得た興の変化に対応しているように見える。今後再現性を十分に確認しAs高さとT_cの関係を明らかにしたい。LaFeAsO_<1-x>F_x系については現が加圧により単調減少することが明らかになりつつある。一方、高圧下電気抵抗測定の結果からは2GPaで43Kの極大を示すとされており、今回の結果と矛盾している。この系ではT_cを電気抵抗の落ち始めの温度とするかゼロの温度とするかによってT_cの圧力依存の形は大きく異なる。43Kの極大は落ち始めを興とした場合であるが、抵抗ゼロをT_cとすれば、今回磁化測定から得たT_cの圧力依存と一致するのではと考えている。今後さらに純良な試料を用いてこの系のTcの圧力依存を確立する。H22年度は、鉄系超伝導体FeSe_xおよびLiFeAsの圧力下超伝導、層状コバルト酸化物Li_xCoO_2における物性探索を主な研究テーマとした。FeSe系については前年度までにTcの特徴的な2段階上昇と第2の超伝導相の存在が示唆するP>2GPaでの超伝導体積分率の急減少を報告したが、3GPa以上で到達するT_cの最大値(T_<cmax>)は試料に依存して20-25Kであった。

H22年度は試料の純良化を行い、FeSe系における真のT_c-Pの関係を求めることを目的とした。新しい試料は原料を粉末から粒状のものに変更し焼成ステップも大幅に変更し、異相であるhexagonal相をほぼ完全に消失させた。T_c-Pの関係を調べたところ仕込み組成0.80≦x≦0.98においては一様にT_<cmax>=15-20Kとなり、0.99≦x≦1.0の試料においては1GPaのT_cの極大が消失することが新たに明らかになった。他の文献ではT_cmax=30Kと報告するものもあり、T_<cmax>が大きく異なる起源を明らかにすることが今後の課題となる。LiFeAs系においても、試料の純良化を行い昨年度に引き続きT_c-Pの関係を調べ圧力中におけるFe層からのAs高さh_<As>とT_cの相関の有無の検証を行った。結果として、5GPa以上でT_c、h_<As>ともに変化が滞り一定となる傾向が見られ、両者には強い相関があることが示唆された。また、Li_xCoO_2系の単結晶試料の作製を、Na_xCoO_2単結晶を出発物質とする新しい方法で行い、Li量xを系統的に変化させながら低温物性を調べた。その結果、Liの拡散開始温度T_FとLi量xの関係を直流磁化測定を通して見出した。また、0.46≦x≦0.71で見られたT_s=155Kにおける一次相転移はT_F=130K以下でのLiの秩序化を常に伴って起こることから何らかのCo^<3+>/Co^<4+>の電荷整列相の形成が起こると考えている。
シェ-グレン症候群におけるHHV-6およびHHV-7感染の病因的意義

本研究は、自己免疫疾患のプロトタイプの一つであるシェ-グレン症候群におけるヒトヘルペスウイルス6および7(HHV-6,HHV-7)の病因論的関与について、T細胞とりわけウイルス特異的T細胞免疫応答の観点から追求し、自己免疫の成因のメカニズムを明らかにしようとするものである。1.シェ-グレン症候群患者および対照者から採取した小唾液腺より、IL2を用いて局所浸潤T細胞を分離増殖させ、HHV-6およびHHV-7をそれぞれ感染させた臍帯血単核球(CBMC)をsonicateして得た抗原で患者末梢血単核球を感作し、それに対するautologousの唾液腺浸潤T細胞の反応性を測定したが、ウイルス特異的増殖反応は認められなかった。2.シェ-グレン症候群患者および対照者より血清を採取し、HHV-6(阪大微研、山西博士より供与)およびHHV-7(米国NIAID、Frenkel博士より供与)を感染させたCBMCを抗原として蛍光抗体法により、血中の抗HHV-6抗体価および抗HHV-7抗体価を測定した。測定系そのものは鋭敏であると考えられたが、シェ-グレン症候群患者血清中の抗核抗体によると考えられる非特異的蛍光が認められ、そのままでは定量化が困難であることが判明し、以後、ELISAによる測定法を開発した。これによると、シェ-グレン症候群における各抗体価は高値の傾向が認められる。本研究で我々の行なったアプローチである組織よりのT細胞分離とその機能的解析の方法論的確立は、病因抗原を病変組織T細胞免疫応答の観点から追求する上できわめて有用と考えられた。本研究では、標的ウイルスとしてHHV-6、HHV-7に着目したが、特異的抗体価の上昇は、液性免疫における本症とHHVのリンケージを示唆している一方、病変局所における炎症の形成と組織破壊には、HHV特異的T細胞免疫応答は直接関与していないことが強く示唆された。本研究は、自己免疫疾患のプロトタイプの一つであるシェーグレン症候群におけるヒトヘルペスウイルス6および7(HHV-6.HHV-7)の病因論的関与について、T細胞とりわけウイルス特異的T細胞免疫応答の観点から追及し、自己免疫の成因のメカニズムを明らかにしようとするものである。1.昨年度の研究で、まず、本研究の基幹を成す微小組織よりのT細胞の分離およびexpansionに関し基礎的実験を重ね、growth factor,feeder細胞、レクチンの添加とT細胞の増殖状況を観察し、かなり安定した実験手技ならびに方法を確立することができた。そして、実際に、シェーグレン症候群の唾液腺よりT細胞株を、および同症候群の髄膜炎患者の髄液より多数のT細胞クローンを樹立することができた。1.シェーグレン症候群患者および対照者(健常者および他の膠原病患者を含む)より血清を採取し、HHV-6(阪大微研、山西博士より供与)およびHHV-7(米国NIAID,Frenke1博士より供与)を感染させたヒト臍帯血単核球(CBMC)を抗原として螢光抗体法により、血中の抗HHV-6抗体および抗HHV-7抗体価を測定した。対照に、高ガンマグロブリン血症を呈する他の膠原病患者血清を用い、また、対照ウイルスとしてherpes simplexおよびmumpsに対する抗体価模測定した。現在、さらに、抗体検出の特異性ならびに精度を改善するため、ELISA法を開発、実施中である。

1シェ-グレン症候群患者および対照者から採取した小唾液腺より、IL2を用いて局所浸潤T細胞を分離増殖させ、HHV-6およびHHV-7をそれぞれ感染させた臍帯血単核球(CBMC)をsonicateして得た抗原で患者末梢血単核球を感作し、それに対するautologousの唾液腺浸潤T細胞の反応を測定した。現在のところ有意な反応性は観察されていないが、さらに測定を進めている。2シェ-グレン症候群患者および対照者(健常者および他の膠原病の患者を含む)より血清を採取し、HHV-6(阪大微研、山西博士より供与)およびHHV-7(米国NIAID,Frenkel博士より供与)を感染させたCBMCを抗原として蛍光抗体法により、血中の抗HHV-6抗体価および抗HHV-7抗体価を測定した。測定系そのものは鋭敏であると考えられたが、シェ-グレン症候群患者血清中の抗核抗体によると考えられる非特異的蛍光が認められ、そのままでは定量化が困難であることが判明し、以後、ELISAによる測定法を開発、現在、測定を急いでいる。これまでのところ、シェ-グレン症候群における各抗体価は高値の傾向が認められる。
ビニルハライドの光置換反応によるビニル誘導体の合成

芳香核置換ビニルハライドの光照射により、ビニルカチオンが発生する。この反応は、無極性溶媒中低温でもカチオンを発生させることができるという点で特徴的である。一方、無極性溶媒中にイオンを取り込む方法として、相関移動触媒がよく知られている。これらを組み合わせ、相関移動触媒存在下、ジクロロメタンー水系といった溶媒系で求核アニオン存在下芳香核置換ビニルハライドの光反応を検討した。相関移動触媒としては、光反応を阻害しないように芳香環を含まないアルキルアンモニウム塩系を選んだ。光反応で生成するビニルカチオンは、対イオンであるアニオンと反応するためには、その寿命を考慮しなければならない。拡散律速で反応するとしても、対イオンの無極性溶媒中での濃度を考えると、合成化学的に有用な反応となるためには、カチオンの寿命はマイクロ秒以上のオ-ダ-である必要があると考えられる。従ってz、生成したビニルカチオンが、このオ-ダ-より寿命が短ければ、分子内反応や分解が起こり、より安定なビニルカチオンを与えるようにアリ-ル基が転位したり、β位に水素があるときには脱プロトン化が起こる。寿命が長いα位に芳香核置換したビニルカチオンは対イオンと反応してビニル誘導体を与えた。対イオンとしてはアジドイオン、シアナ-トイオン、チオシアナ-トイオンを用いた。対イオンがアンビデントな場合は、両反応点の求核性に大きな差がないときには、二種類の置換体が生成する場合がある。ビニル誘導体が生成した後、さらに光反応を受けて、他の化合物に変換しうる場合があり、他の試薬を共存させておけば、合成化学的に有用な反応が引き続き起こる場合がある。今後の課題としては、対イオン濃度を上げることができ、しかも光化学的に安定で、妨害しない相関移動触媒を見いだすことが必要である。
ヒト門脈血液中に検出する細菌種解析による肝疾患形成の解明

腸内環境からみた新たな肝疾患治療戦略立案の科学的根拠を見出すことを目的とし、これまでに食道胃静脈瘤治療時に血管カテーテルから無菌的に採取した門脈血液内に細菌DNAが存在することを確認してきた。本研究では独自の方法で採取したヒト門脈血液を用いて、これまでの成果を飛躍的に発展させることを目的に門脈内に侵入する腸内細菌のメタゲノム解析を行い、同時に門脈血中の細菌由来代謝産物のメタボローム解析により肝病態に影響を与える生理活性因子を同定し、腸内細菌叢、門脈血中の細菌、門脈血中の生理活性物質、肝病態の形成ならびに進展との関係を明らかにする。
音声のバリアフリーに向けた残響環境下における音声明瞭度改善のための前処理

本研究の目的は、室内で音声明瞭度を低下させる残響の影響を抑えることにより公共空間で聞き易い音声を提供する「音声のバリアフリー」化を実現すことである。そのために、音声知覚に比較的重要ではないとされる音声の定常部のエネルギを抑圧した後に室内のスピーカから放射する「定常部抑圧処理(以下処理)」の検討を行ってきた。今までアナウンス等の録音音声に対して処理の効果を調べてきたが、今年度は話者と聴取者が同じ部屋にいる講演を想定し、聴取者が話者の音声とスピーカからの拡声音の両方を受聴する環境で処理の効果を調べた。残響音場は室内音響シミュレーションソフトによって作成し、若年健聴者20名に対して聴取実験を行った。その結果、処理による音声明瞭度の有意な改善が得られ、拡声音のレベルによって処理の効果は変化した。このことから、処理の効果の検討には部屋の建築的要素だけではなく、電気音響的要素も考慮する必要があることが示唆された。さらに話者のマイクで直接音対残響音比が高い場合は、話者の音声と拡声音の混合が処理の効果に与える影響は無視できる程小さいことが確認された。よって、録音音声と講演等の音声の両方に対して、処理の効果は同程度であることが示唆された。上記の研究と昨年度行った研究である非母語話者に対する処理の検討に関して、国際会議2件と国際ワークショップ1件で発表を行った。さらに、様々な残響環境下や高齢者に対する処理の検討に関して、それぞれ原著の学術論文が出版された。これまでの研究で本処理が特定の条件において明瞭度を改善することが確認されたことから、本処理は公共空間において「音声のバリアフリー」を実現する可能性があることが示唆された。今後考えられる応用として、空港や駅などの公共空間・音声警報など完壁な音声伝達が必要とされる状況で使用される拡声システムへの処理の適用があげられる。本研究の目的は、ホール、講堂、駅構内、トンネル等の公共空間で様々な人に聞き易い音声を提供する「音声のバリアフリー」化を目指すことである。そのために、室内で音声聴取を低下させる原因である残響を、マイクロフォン・スピーカ間の前処理によって軽減する「定常部抑圧処理」の実用化を目指し以下の検討を行った。非母語話者や高齢者は若者の母語話者より残響の影響を受けやすいことから、非母語話者や高齢者対する定常部抑圧処理の効果を調べた。英語を母語としない2言語群の話者48名、英語の母語話者24名に英語の単語の同定実験を行った。その結果、次の結果が得られた:1)非母語話者は母語話者よりも正解率が低くなった、2)処理の効果は今回の実験条件においては両話者間で有意な差が見られなかったが、定常部抑圧処理の効果は残響時間、話者、ターゲットの子音位置によって異なった。健聴・老人性難聴を持つ高齢者数十名に対して残響時間を模擬した環境、ホールの両方において単音節明瞭度試験を行った。その結果、両環境において定常部抑圧処理により高齢者の明瞭度は有意に改善した。任意の室で処理の効果を最大に得る定常部抑圧処理のパラメータを把握するため、様々な残響条件下で定常部を抑圧する度合いを変えて聴取実験を行った。その結果、明瞭度が最大限に改善する抑圧率は残響条件によって異なり、抑圧率と正解率の関係は残響条件によらずほぼ一定であることが分かった。聴取実験を行うことなく定常部抑圧処理の効果を予測するモデル構築のため、建築音響分野で用いられている音声明瞭度指標による検証を行った。また聴取位置・拡声システム・室の建築的要素を変化させたときの定常部抑圧処理の効果の検証を行うため、室内音響特性をシミュレーションし、定常部抑圧処理を施した音声に対する聴感の変化を調べた。
国際シンポジウムIS-Georgiaの企画とTC29国際連携研究

地盤材料の変形特性に関する国際シンポジウム(IS-Georgia2007)の開催決定した。国際地盤工学会の技術委員会の一つであるTC29の主催による「第4回地盤材料の変形特性に関する国際シンポジウム」である。札幌(1994),トリノ(1999),リオン(2003)に続き,2007年9月の開催である。実行委員会委員長はGeorgia Institute of TechnologyのSantamarina教授であり,GITのメンバーおよびTC29のメンバーが中心となって,当該会議の運営にあたることも確認した。共同研究の一環として,TC29に対して「室内せん断試験の現状と結果の工学的適用に関する現状報告(SOAReport)」の正式要請があった。これを受け,国際連携研究の実施に関する国際的合意が得られた。共同研究実施のための実働部隊は,我国の国内委員会であった。IS-Georgia2007に向けた,具体的な活動内容として,室内ベンダー試験を実施した。現在,世界22ヶ国から国際地盤工工学会一斉試験のデータを収集し,解析を急いでいる。これらの成果の一部は,2005年に大阪で開催される第16回国際地盤工学会のTC29ワークショップにおいても公表する予定であり,現在,原稿を準備中である。本研究では,微小変形ばかりでなく大変形も含めた幅広い国際関連情報の収集を目指した。その成果の一部は,2003年にフランス国のリオン市で開催された国際シンポジウム(IS-Lyon)のKeynote lectureとして,当該研究のメンバーである澁谷・古関・川口が公表した。
カンボジアにおける小規模漁業の実態調査

カンボジア、トンレサープ湖周辺において小規模漁業者による漁獲物がどのような経路で流通にのっているのかを調べた。小規模漁業は自家消費的な活動であるが、漁業者による漁獲物は、家庭消費する分を取り置き、販売される。漁業者は自ら販売活動は行わず、仲買業者を通じて、漁獲物を現金化する。仲買業者は、魚種や魚体サイズ別に買い取り価格を決めており、買い取った魚は氷詰めで保存する。一定量が貯まると、トラクターに載せて、首都のプノンペンやタイ国境のバンテアイミエンチェイ州ポイペトへと転売していた。転売先は魚種によって異なっており、主にプノンペン、タイ国境、ベトナム国境の3ヶ所へと転売されていた。多くの仲買業者は、漁民に貸し付けを行うことで、その返済期間に独占的に漁獲物を買取る約束をしていた。この約束に強制力はなく、あくまで口頭約束であり、相互の信頼関係に基づくものであった。しかし、水産物の水揚場には多くの仲買業者がいることから、魚の買取競争は熾烈であった。一般的に流通においては、仲買業者の方が漁業者を搾取することが見られることも多いが、トンレサープ湖周辺においては、漁業者の方に有利な状況であった。これには、仲買業者の数が多いこと以外に、インフラの未整備から、魚の鮮度が落ちやすく、なるべく早く多くの魚を買い集めなくてはならない仲買業者の事情があった。また、運搬に関わるコストが非常に高い、不当な税金支払いや非現実的な関税制度などが、このような状況の背景にあると考えられた。以上の研究から、カンボジアの水産業の発展には、インフラの整備により漁獲物の鮮度を上げ、魚価を上げることによって、漁業者の収入を増やす。また、加工工程を国内で行い、付加価値をつけて輸出することが必要であると考えられた。トンレサーブ湖周辺の農村地域において小規模漁業がどのように営まれているかを明らかにするため、7月から8月にかけてバッタンバン州、プルサト州、シェムリアップ州の農村3村、1村当たり40世帯を対象として、質問票を利用したインタビュー調査を行った。これより、農業生産性の高い地域においては、自家消費分の米は稲作生産で賄うことが出来、家計収入においては米の販売による現金収入があった。これらの地域における小規模漁業は、村内の水田や村周辺の河川など家から近い漁場において農繁期(雨季)、主に自家消費目的に営まれていることが明らかとなった。一方シェムリアップ州のように賃金労働の機会が多い地域では、多くの人がホテル従業員や工事現場、大規模農園の収穫ワーカーなどに従事し、家計の多くを賃金労働による収入が支えていることが明らかとなった。これより、トンレサーブ湖周辺の農業地域における小規模漁業は、農業生産性の低い地域においては、漁獲物の販売目的に商業的に営まれ、漁業収入は家計収入においても重要な役割をはたしているものの、農業生産性が高い地域においては主に自家消費目的で家の周りの水田などで営まれることがわかった。更に、専従漁業者による漁業について、シェムリアップ州とプルサト州の2村において質問票を利用したインタビュー調査を行った。これより、専従漁業者による漁業は、クメール人やベトナム人といった民族の違いを超えて、その内容はほぼ同じであった。家計収入はそのほとんどが漁業による収入に支えられていた。これは、彼らの多くが土地を所有していない、または家を建てる程度の大きさしか所有しておらず、農地を持っていないために生産手段が漁業または賃金労働に限られるためであった。
水銀汚染土壌のファイトレメディエーション

わが国では水銀は化石燃料の消費、医療行為などにおいて、微量ながらも持続的に環境中に排出されている。一方、中国の貴酬省貴陽においては、水俣地区とほぼ同様の高濃度メチル水銀汚染が約30年間に渡り2000年まで続いた。現在、高濃度の水銀汚染のみならず長期微量汚染による人体への悪影響も危嗅されており、安全で有効な水銀浄化法の開発は急務である。また、土壌汚染対策法が2003年2月に施行され、今後、わが国における土壌浄化ビジネスの発展が期待されている。本研究の目的は、有機・無機水銀を回収・蓄積する能力を付加させたトランスジェニック植物を作出し、新しいファイトレメディエーション技術を開発することである。昨年度、科学研究費の交付を受けて以下の特長をもつ遺伝子組換え植物の作出した。(1)有機水銀から無機水銀へ代謝する働きをもつ有機水銀リアーゼMerBの構造遺伝子merB、(3)無機水銀とのキレート・無毒化をになうポリリン酸を生合成するポリリン酸キナーゼPPKの構造遺伝子ppkである。merB、またはppk遺伝子組換えタバコはおよそ16株、20株それぞれ得られた。今年度は、これらのクローンの葉から抽出した染色体を鋳型にし、PCR法によりmerB、またはppk遺伝子の存在を確認した。さらに、各遺伝子が転写翻訳されているかについてはウェスタンブロット法により確認することができた。これらのクローンをそれぞれ、ppk-96、merB18と命名し、水耕栽培による水銀浄化試験を行った結果、ヌントロール株に比べて水銀浄化活性が若干ではあるが高い傾向が得られた。今後、栽培条件の至適化等によってさらに浄化活性が上昇するものと期待される。わが国では、土壌汚染対策法が2003年2月に施行され、土壌浄化潜在市場は今後60兆円に達すると予測される。浄化対象物質の中でも水銀は化石燃料の消費、医療行為などの社会活動において、微量ながらも持続的に環境中に排出され続けている。現在、局所的で高濃度の水銀汚染だけでなく、長期微量汚染による人体への悪影響も危倶されており、安全かつ有効な水銀浄化法の開発は急務の課題である。遺伝子組換え植物の作出に際しては、(1)水銀輸送蛋白質MerTによる有機水銀の植物への吸収、(2)有機水銀リアーゼMerBによる有機水銀から無機水銀への代謝、(3)ポリリン酸キナーゼPPKにより生成されたポリリン酸と無機水銀とのキレートという三段階から構成され、結果的に水銀を毒性の低い形で植物内に蓄積させる。本年度は、merT、merB、またはppk遺伝子を組換えたバイナリーベクターをAgrobacteriumにそれぞれ形質転換し、本菌をNicotiana tabacum cv.Samsun NN (タバコ)の葉へ感染させることにより、各遺伝子をタバコ染色体へ導入した。感染後の葉をカルスへ誘導し、地上部を発芽させ、得られたシュートを低濃度の無機水銀により選抜した。選抜によりmerT、merB、またはppk遺伝子組換えタバコがおよそ12株、16株、20株それぞれ得られた。今後、遺伝子組換え株の葉から抽出した染色体を鋳型にし、PCR法により各遺伝子の存在を確認すると共に、各遺伝子が転写翻訳されているかをウェスタンブロット法により確認する予定である。
教育長の「専門性」に関する日米比較調査研究

研究最終年度にあたる今年度は、昨年度までの研究のフォロー・アップ作業を中心に進めた。具体的には、(1)収集した史・資料の検討により、これまでに発表した論文の記述を補足して再構成すること、(2)アンケート調査結果を分析することである。このうち(2)については、回答率が低く、また有効な回答が少なかったことから、十分な分析を行うことを断念せざるを得ない結果となった。しかし簡単な結果報告は、アメリカにおける地方教育委員会教育長のプロフィールとして、研究報告書に掲載を予定している。(1)のうち日本の歴史については、昨年度、史・資料の分析結果をふまえて、「戦後改革期の地方教育行政制度構想」(『東洋大学文学部紀要』(教育学科編)第54集、2001年3月25日、pp.197-224)として発表した。アメリカの教育委員会制度の歴史については、新稿を準備することはできていないが、これまでに発表してきた論文の記述を補足・訂正するかたちで活かし、これも研究報告書に掲載することとした。研究全体としては、研究当初に設定した教育長職制度発展の3段階それぞれの特徴(エキスパートしての教育長、ビジネス・マネジャーとしての教育長、政治的指導者としての教育長)を明らかにしえたと考える。しかし、日米比較という観点については未だ史・資料の分析・検討が不十分な点も多く、これについては今後の研究課題としたい。本年度は、来年度に予定している本格的な調査研究のための準備作業として以下のことを行った。(1)日米における政治学、行政学関係の史・資料の検索・収集とそのファイリング(2)日米における教育行政学関係の史・資料の検索・収集とそのファイリング(3)(1)(2)に関連する文献の収集と検討(4)来年度に実施を予定しているアンケート調査の調査項目の検討(5)(4)を実施するための依頼状の発送(6)基礎的資料提供の依頼状の発送以上の作業の結果、およそ以下のことを確認しえた。(1)教育委員会制度の下に想定されている「専門性」の内実とその担い手が日米では異なっていること。アメリカにおいては教育委員会制度内における教育長が教育行政の専門家として想定されているため、教育委員会内における「専門性」と「素人性」との対立契機が検討の対象とされる。また実質的には「専門性」による「素人性」の支配が貫徹するが、そのことが「素人統制」の名の下に正当化されてきた。一方、日本においては、教師が教育の専門家として想定されるため、「素人性」と「専門性」の関係は教育委員会の内外の関係として対象化される。逆に、教育委員会内における対立契機と実質的な「専門性」による支配が検討対象とされることはなく、教育委員会制度自体のもつ問題性は認識されていない。(2)(1)の事態は地方政治・行政の実態とそれを支持する理念の差異によるものである。(3)(2)の差異は19世紀末から20世紀初頭の「市政改革」原理の継承の有無とその際の変質によるものである。アメリカにおいては「市政改革」の中心的原理(行政制度内における民衆統制の貫徹)を欠落させたかたちで具体化された一方、日本においては教育委員会という制度を継承しながら、それがよって立っていた原理そのものは継承されなかった。本年度は、主として以下の作業と研究を行った。(1)教育委員会制度の下、特に教育長職に期待される「専門性」の内実とその担い手が日米ともに歴史的に変化してきていること。

特にアメリカに関しては、特定行政領域の専門家であること→ビジネス・エキスパートであること→広義の政治家であること、とその専門性は変化してきている。(2)一方、日本においては教育長職を専門職とする発想が戦後改革期に提出されたものの、具体的な制度として定着をみるには至らなかったこと。(3)(1)(2)の差異は19世紀末から20世紀初頭の「市政改革」原理の継承の有無とその際の変質によるものである。アメリカにおいては「市政改革」の中心的原理(行政制度内における民衆統制の貫徹)を欠落させたかたちで具体化された一方、日本においては教育委員会という制度を継承しながら、それがよって立っていた原理そのものは継承されなかった。なお、(2)については東洋大学文学部紀要に「戦後改革期の地方教育行政制度構想」として発表した。研究最終年度にあたる今年度は、昨年度までの研究のフォロー・アップ作業を中心に進めた。具体的には、(1)収集した史・資料の検討により、これまでに発表した論文の記述を補足して再構成すること、(2)アンケート調査結果を分析することである。このうち(2)については、回答率が低く、また有効な回答が少なかったことから、十分な分析を行うことを断念せざるを得ない結果となった。しかし簡単な結果報告は、アメリカにおける地方教育委員会教育長のプロフィールとして、研究報告書に掲載を予定している。(1)のうち日本の歴史については、昨年度、史・資料の分析結果をふまえて、「戦後改革期の地方教育行政制度構想」(『東洋大学文学部紀要』(教育学科編)第54集、2001年3月25日、pp.197-224)として発表した。アメリカの教育委員会制度の歴史については、新稿を準備することはできていないが、これまでに発表してきた論文の記述を補足・訂正するかたちで活かし、これも研究報告書に掲載することとした。研究全体としては、研究当初に設定した教育長職制度発展の3段階それぞれの特徴(エキスパートしての教育長、ビジネス・マネジャーとしての教育長、政治的指導者としての教育長)を明らかにしえたと考える。しかし、日米比較という観点については未だ史・資料の分析・検討が不十分な点も多く、これについては今後の研究課題としたい。
未知環境下における意義情報の抽出と知識の確立過程

未知の問題に直面したとき、我々は試行錯誤をすることにより知識を獲得し適切に問題を解決することができる。しかしその過程における神経メカニズムについては十分に知られていない。この問題を調べるため、我々は試行錯誤を伴う視覚探索課題を開発し、前頭前野外側部(the lateral prefrontal cortex, LPFC)から単一神経細胞記録を行った。試行錯誤を伴う視覚探索課題において、サルは6つの異なる色刺激の中から1つの色刺激を選択しなければならない。選択された色刺激が、実験者が事前に決めた目標色であれば報酬(ジュース)が得られる。目標刺激の色は試行ブロックが変わるごとにランダムに変更されるが、サルには目標刺激の色、更新タイミングに関する情報が一切与えられない。このため、報酬のフィードバックにもとづいて試行錯誤により目標となる色刺激を探索する必要がある。サルは目標刺激の色が変更された後、通常、数試行にわたって目標以外の色刺激を選択するが、一度でも目標である色刺激を選択するとステップ状の正答率変化を示し、それ以後は90%程度の高い正答率を維持した。このようなステップ状の正答率変化は、知識ベースの学習であることを示唆する。学習が成立する前(試行錯誤期間)では異なる色刺激を次々に選択することが必要であるが、学習が成立した後(メンテナンス期間)では同一の色刺激を選択し続けることが必要となり、2つの期間で行動選択の方略が根本的に異なると考えられる。実際、試行錯誤期間とメンテナンス期間でLPFニューロンの神経活動を比較したところ、試行錯誤期間において特異的な活動を示し2つの期間を区別するニューロン群を見出した。このことから、LPFがオブザーバー的な役割を果たし、2つの期間で異なる方略を使い分けるための神経機構の形成に役立っている可能性が考えられた。ヒトや動物がさまざまな木の実を食べたとき、「赤い実は美味しかったが」青い実は不味かった」という経験を繰り返せば、「赤い色→美味しい」という経験から「赤い色」への嗜好を徐々に強め、最終的には赤い色に意図的に注意を向けて木の実を探すようになるだろう。本研究では、このような未知の問題状況から新たな刺激情報を見出し、知識として確立するときに働く注意メカニズムの役割を前頭連合野のニューロン活動を記録することによって調べることを目的とする。実験では、未知の問題状況から新たな刺激情報を見出し知識として確立するような状況を作り出すため、「ルールの更新を伴った視覚探索課題」を考案した。平成20年度は、サルにこの課題を習熟させる訓練を行った。その結果、多数の色刺激からなるアレイ刺激から、正解となる色を事前に教示しなくても、サルが自発的に正解となる色刺激を探索し、目標刺激を連続して選択するように訓練することができ、学習後は80%以上の試行成功率に維持するようになった(小川)。また、ヒト被験者においても同様の視覚探索課題を行わせ、行動データを取得することができた(熊田)。これらの成果によって、未知環境下から意義情報を抽出する過程を実験室内でシミュレートすることが可能なことを実際に示すことができた。平成21年度は、訓練済みのサル前頭連合野からニューロン活動を開始し、脳内メカニズムを明らかにすることを試みる。また、ヒト被験者から得られた実験結果と比較することにより、サル・ヒトに共通した神経メカニズムについて考察することを試みる。
生細胞上の内在性受容体膜蛋白質への選択的合成プローブ導入技術の開発と応用

現代の蛋白質科学では、生きた細胞や生体複雑系における蛋白質の機能・動態・相互作用をin situで解析することが大きな課題となっている。このような研究において不可欠となるのが「蛋白質の選択的標識技術」である。現在、蛍光蛋白質を対象蛋白質に融合して用いるアプローチが主流となっているが、この手法では、あくまでも細胞内に人工的に発現させた改変型蛋白質を観察しており、細胞内にもともと存在する真の対象蛋白質を見ているわけではない。細胞内在性の蛋白質のin situ機能解析に使用可能な蛋白質標識法は、今なお確立されていない。本研究では、研究代表者が最近開発した「リガンド指向型トシル(LDT)化学」をもとに、この未開拓領域に挑戦する。LDT化学は、細胞内に内在する標的蛋白質を選択的かっ部位特異的に、そして機能を損なうことなく化学修飾することのできる現在唯一の手法である。本研究では、GPCRのブラジキニンB2受容体(B2R)とGPIアンカー型蛋白質の葉酸受容体(FR)を標的蛋白質として定め、生細胞上のこれらの内在性受容体膜蛋白質の蛍光修飾およびその局在動態のリアルタイムイメージングに取り組む。本年度はまず、両蛋白質に対する選択的LDTラベル化剤の合成から着手した。B2Rに対してはアンタゴニストペプチドを、FRに対しては葉酸をリガンドとし、これらとビオチンプローブをトシル基(フェニルスルホン酸エステル)によって連結したラベル化剤を合成した。更に、得られたラベル化剤を用い、PC12およびKB細胞上の内在性B2RおよびFRのラベル化を検討した。これまでに、B2Rのラベル化は上手くいっていないが、FRについては低収率ながらもラベル化が進行していることが確認された。今後、ラベル化剤の分子構造(特にスペーサー長)の最適化を行い、蛍光修飾とイメージング実験へと進む予定である。
親から子への「告知」の社会学―遺伝性疾患を事例に

本年度は、家族内における遺伝学的リスクの「告知」の社会学的研究を立ち上げる基盤として、概念整理と分析枠組みの構築に取り組んだ。海外の先行研究の整理をもとに、(1)告知を行うかどうかの意思決定(促進/阻害要因)、(2)告知のパターン・戦略、(3)告知後の血縁者へのはたらきかけ、をプロセスとして捉え、疾患横断的に比較検討が可能となる議論のプラットフォームを構築することを試みた。国内の遺伝性乳がん・卵巣がん症候群(HBOC)の患者・家族を対象とするインタビュー調査の結果と、既存研究の知見を統合し、分析枠組みを図に示した。本年度までに累計で、遺伝学的検査(確定診断)を受けて陽性だと判明した患者14名、血縁者4名、患者の男性パートナー3名の計21名の調査協力者に対し、個人での対面による半構造化面接を実施した。結果として、「リスク告知」の(1)意思決定においては、検診による早期発見、予防・治療法が存在するという「対処可能性」が、血縁者への情報共有の選択を促進する一方で、子の将来の結婚や出産に影響することへのおそれが、告知を行う上での障壁となっていた。(2)告知の戦略は、専門的な知識を含めて情報共有するオープンなスタイルから、乳がん・卵巣がんの病名のみ伝える限定的なスタイルまで幅があること、(3)告知後の血縁者へのはたらきかけについては、血縁者が遺伝学的検査を受検することを期待・推奨する「指示的」な傾向から、遺伝学的検査の受検を勧めない「非指示的」な傾向に分類できることが明らかになった。調査結果については、イギリス社会学会医療社会学部会、東アジア社会学会等にて学会報告を行ったほか、分析枠組みについて考察した内容を学術誌に投稿した。また、「知らないでいる権利」という権利概念の変遷ならびにゲノム医学・医療の発展を経た展望を考察した論文は、『保健医療社会学論集』に掲載された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、遺伝性疾患のリスクの告知に関する情報収集と先行研究の整理、予備的調査を中心に研究を進めた。遺伝医学の医師・研究者、遺伝カウンセラーが出席する国際学会European Society of Human Genetics (2016年5月)にて学会報告を行った際に、国内より医学研究の推進が著しい欧州の最新の動向や、当事者団体の活動状況の情報を収集した。海外の先行研究を検討した結果、告知の意思決定に影響を与える可能性のある要因として、遺伝差別(genetic discrimination)の問題が指摘されていることを発見し、差別の経験や不安にも焦点を当てる必要性があるとの示唆を得た。予備的調査として、国内において、症状の現れ方や治療法の有無等が異なる遺伝性疾患、先天性疾患、障害をもつ複数の患者と家族への聞き取り調査を行い、発病・看病、差別の経験や告知の意図について尋ねた。さらに、リスクを引き継ぐ可能性のある若手世代のat-risk者から、病気のことを知った時期や受け止め方、遺伝子検査受検の意向、就職や結婚、出産等の選択について聞いた。文献調査および聞き取り調査から、海外の先行研究が主眼に置いていた保険・雇用分野での差別のみならず、国内では結婚や出産といった親密圏での関係性構築に差し障るケースがあると判明した。こうした家族形成をめぐる葛藤に対し当事者はどのような対処戦略をとり、リスクの告知のタイミングや方法に影響を与えるかは、更に掘り下げるべき探求課題である。遺伝差別(genetic discrimination)という新たな概念が告知を探求する上で重要であると発見し、当初の計画より展望が広がった。また、当初想定していた疾患だけでなく、遺伝のパターンが異なる遺伝性疾患、染色体異常、遺伝性ではない障害・病気についても比較検討することで研究の視覚が広がった。調査協力者となる当事者団体の会合や座談会に継続的に参加し、信頼関係を形成するとともに、予備的調査として患者・家族に聞き取りができたことで、本格的な調査に向けた質問項目の絞り込みにつながったという進展があった。ただし、医学研究の環境変化について、過去と現在を比較するという視点については、まだ十分に深めることができていないという課題がある。また、遺伝カウンセラーや医師・研究者といった専門家の側にアクセスができていないという限界がある。時代による変化や、当事者と専門家の意識の相違についても今後は探求していく必要性がある。遺伝性疾患の患者・家族をとりまくゲノム医学研究・医療の変化と現状について文献の検討を進め、研究計画の枠組みを固める段階に至った。その一貫として、1990年代の米国を出発点に成立した患者・家族の「知らないでいる権利」を尊重するという規範について、現代に至るまでの変遷過程と今後の展望について、国際的な影響力をもつ米国の学会の指針、勧告等の文献資料を中心に整理した。その結果、2000年代半ば以降のゲノム解析技術の劇的な革新を経て、特に2010年代以降、予防・治療法が存在する疾患の発病リスクを血縁者に告知することを、医療者が患者に推奨する流れが加速化していることが明らかになった。なかでも効果的な予防・治療法の存在する遺伝性疾患の代表例とされる、遺伝性乳がん・卵巣がん症候群(Hereditary Breast and Ovarian Cancer: HBOC)は、原因遺伝子であるBRCA1/2が陽性である患者にとって効果的な新薬が登場したことから、今日のゲノム医学研究・医療の恩恵を直接的に受けつつある疾患であると言える。

以上の検討過程を経て、研究計画を立案し、所属研究機関の倫理審査委員会の審査を受け、実施許可を得た後、HBOC患者・家族を対象とするインタビュー調査を開始した。結果として、患者はがんの早期発見や予防の選択につながることを期待し、子やきょうだい、親などの血縁者にリスクを告知することには概ね肯定的であった。ただし、子や血縁者に医療や遺伝の知識がある場合には積極的に告知をするものの、知識がないもしくは低関心の場合は、告知に消極的であるか困難を感じており、医療従事者による支援を求める傾向があると分かった。血縁者への告知と検査を受検してもらうことへの希望については、患者自身の家族歴や、医療関係の職業経験、医学研究・医療の発展への期待感が背景として影響していると示唆された。先行研究の検討と、ゲノム医学研究・医療の環境変化に関する国内外の文献の分析を経て、研究計画の立案と、理論的な背景の整理に至った。「知らないでいる権利」という権利概念の変遷ならびにゲノム医学研究・医療の発展を経た展望について、医療社会学、生命倫理の先行研究を踏まえて考察した内容は、学術誌に投稿し、現在査読中である。また、親から子への告知という論点に関して、以前実施したインタビュー調査のデータを再分析した結果は、Health Expectations誌に原著論文として掲載された。加えて、遺伝性疾患の患者・家族を対象とする予備的なヒアリング調査の限界と課題点を踏まえた上で、リサーチ・クエスチョンの設定を行ない、本格的なインタビュー調査の実施、分析まで進むことができたという大きな進展があった。ただし、患者本人が遺伝学的検査を受検していない、または受検に消極的な層にアクセスできていないといった限界点に加え、患者の血縁者、パートナーに関しても更に聞き取りを追加し、告知への態度や受け止め方を探求するという課題点が残されている。本年度は、家族内における遺伝学的リスクの「告知」の社会学的研究を立ち上げる基盤として、概念整理と分析枠組みの構築に取り組んだ。海外の先行研究の整理をもとに、(1)告知を行うかどうかの意思決定(促進/阻害要因)、(2)告知のパターン・戦略、(3)告知後の血縁者へのはたらきかけ、をプロセスとして捉え、疾患横断的に比較検討が可能となる議論のプラットフォームを構築することを試みた。国内の遺伝性乳がん・卵巣がん症候群(HBOC)の患者・家族を対象とするインタビュー調査の結果と、既存研究の知見を統合し、分析枠組みを図に示した。本年度までに累計で、遺伝学的検査(確定診断)を受けて陽性だと判明した患者14名、血縁者4名、患者の男性パートナー3名の計21名の調査協力者に対し、個人での対面による半構造化面接を実施した。結果として、「リスク告知」の(1)意思決定においては、検診による早期発見、予防・治療法が存在するという「対処可能性」が、血縁者への情報共有の選択を促進する一方で、子の将来の結婚や出産に影響することへのおそれが、告知を行う上での障壁となっていた。(2)告知の戦略は、専門的な知識を含めて情報共有するオープンなスタイルから、乳がん・卵巣がんの病名のみ伝える限定的なスタイルまで幅があること、
部品加工精度を考慮した機械組立品の挙動解析モデリング

本研究の目的は、機械構成部品の持つ加工誤差が、製品機能要求より設定される機械組立品の運動機能精度に及ぼす影響を解析するための計算機支援によるモデリング手法を確立することである。このために、昨年度には、機械加工の種類による加工形状誤差の系統的な分類を行い、計算機支援の形状モデリングの手法を援用して、本来の機械部品形状に加工誤差形状を重ね合わせて、誤差付きの部品形状表現を可能とした。更に、物体間の干渉・接触検出に基づき、機械組立品の運動挙動解析を行う手法を研究した。本年度は、運動解析手法を剛体および柔軟物体を対象として拡張し、シミュレーションソフトウェアを実装して評価を行った。剛体に対する運動解析手法においては、剛体間の衝突・接触検出法を拡張して種々の不静定な場合にも対応できるようにし、また剛体間にスライドやリンクなどの拘束関係が与えられている場合も含めて、一般的な動力学解析が効率よく頑健に実行できるようにした。種々の形状誤差にたいする感度解析を行い、運動機能に対する形状誤差の影響を評価した。柔軟物体については、各種の基本的機構要素を組み込み、また任意の要素を定義できる機能を有する、汎用の有限要素法に基づく数値的動力学解析ソフトウェアを利用して、加工誤差やその他の機構誤差をモデル化した機構要素を作成し、特に、長時間運用による、機構の経時劣化を評価した。評価対象として、複写機機構を取り上げ、加工誤差や磨耗変形による軸受偏心や面ねじれなどの影響を解析した。加工誤差をはじめとする形状誤差を運動機能解析の観点から統合的に評価する手法を確立できた。本研究の目的は、機械構成部品形状の持つ加工誤差が、製品機能要求より設定される機械組立品の運動挙動精度に及ぼす影響を解析するための計算機支援によるモデリング手法を確立することである。この解析手法の基になる誤差付きの部品形状表現法を検討し、更に、合理的な公差配分手法を追及する。具体的には以下のように研究を進めた。1.加工誤差モデリング加工の種類や加工方法、工作機械の種類などにより、典型的な加工誤差の類別を行い、巨視的な誤差モデルを構成した。誤差モデルは基本的には3次元形状モデルにより空間的な誤差領域として規定された。定性的あるいは定量的に詳細度の異なるモデルが構成され、例えば、表面性状などの微視的構造は巨視的モデルの付加情報として表現された。2.加工誤差を含む部品形状モデリング部品の幾何公差も加工誤差モデルと同様の形式で表現し、部品の名目形状モデル、設定された公差のモデル、加工要求を反映した加工誤差モデルを統合的に部品モデルとして構成する方式を検討した。これにより、単体部品としての公差設定と加工工程設計の整合的な精度管理を計算機支援の基に実現できる。3.機械組立品の挙動解析モデリング部品の誤差モデルに対する重みを付加した物体間の干渉・接触検出に基づき、機械組立品の運動挙動解析を行う手法を検討し、一部を実装した。一般的に解析すると計算量が多くなるので、機械の主要な稼働状況を設定し、影響度の大きい誤差を効率良く同定する手法を採用した。

種々の形状誤差にたいする感度解析を行い、運動機能に対する形状誤差の影響を評価した。柔軟物体については、各種の基本的機構要素を組み込み、また任意の要素を定義できる機能を有する、汎用の有限要素法に基づく数値的動力学解析ソフトウェアを利用して、加工誤差やその他の機構誤差をモデル化した機構要素を作成し、特に、長時間運用による、機構の経時劣化を評価した。評価対象として、複写機機構を取り上げ、加工誤差や磨耗変形による軸受偏心や面ねじれなどの影響を解析した。加工誤差をはじめとする形状誤差を運動機能解析の観点から統合的に評価する手法を確立できた。