hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
空気スパイラル流による通信線管路診断用センサプローブ送通に関する研究

スパイラル空気流を用いると、通信線管路診断用センサプローブを、長距離にわたり、しかも、安定した状態で送通することが可能であるこが判明した。プローブの安定には、プローブ後流に出来る渦、管内流とプローブの隙間に出来る環状流の安定性、プローブ入口と出口の圧力分布が主に影響を与える。安定させるためには、小さなプローブ後流の渦、環状流の半径方向の低い乱れ成分、プローブ入口と出口の圧力分布の対称性が要求される。これ等の条件を満たすべく、プローブ形状を流線型にし、ウエイクによるプローブ後部の圧力分布の影響を小さくした。また、スパイラル流を用いたことによりプローブ前後の圧力分布の非対称性を抑え、環状流の安定化をはかった。その結果、プローブは非常に安定した挙動をした。これは、急峻な軸速度分布を持ったスパイラル流が、プローブを流路軸を中心として回転させ、ウエイクの不安定な挙動を安定させたことによる。スパイラル流中では、ウエイクは管路軸を中心に回転し、さらには、ウエイク(馬蹄形渦)のテイルは管路軸方向に位置決めされた。これは、またスパイラル流の急峻な軸速度分布を持続させることになる。この相互作用は、まさに、スパイラル空気流とセンサプローブの協同現象といえる。さらに、実用化に向かって、センサープローブを牽引するパラシュートの安定性についても検討した。速度変動の少ない急峻な速度分布を持つスパイラル流は、パラシュートを安定的にインフレートし、センサープローブの長距離安定送通を可能にした。この原因を明らかにするため、通常噴流とスパイラル噴流の安定性の比較実験を行った。その結果、スパイラル噴流の高安定性は、急峻な軸速度分布に支えられる半径方向のより小さい微小擾乱が安定性に寄与しているという新しい現象を捉えることができた。これらを近似解析により補完した。本研究の目的は、管内空気流中のプローブ周囲の流れ構造を究明し、プローブの安定化を図り、その長距離挿入を可能にすることにある。そのために、スパイラル流中でのセンサプローブの挙動を実験的に、理論的に明らかにすることにある。本申請の研究では、主に管内乱流とスパイラル流中でのプローブ周囲の流れを可視化、計測することにより、軸対称性の崩れ、偏流、旋回流の生成等について検討し、速度変動の少ない急峻な速度分布を持つスパイラル流のこれらに及ぼす影響、プローブとスパイラル流との協同現象を明らかにする。当該年度の研究実績として主なることは、スパイラル流の旋回成分とプローブの後流にできる渦との協同現象を実験的に初めて確認し、これらの成果について、日本混相流学会誌「混相流」に論文を掲載し、アメリカ機械学会の年会にて発表したことにある。具体的には、1)空気スパイラル単相流の速度分布の変動現象の究明と2)空気流とセンサプローブとの混相流動現象を可視化により定性的に検討し新しい知見を得たことにある。先ず、1)については、管路における旋回流の渦崩壊は多くの研究がなされており、渦崩壊にいたる距離は定説はないが管路径のだいたい20-30倍前後とされている。しかし、スパイラル流は管路径の50倍以上持続することが計測により確認され、新しい現象を捉えることができた。さらに、どこまで持続するかを明らかにするべく現在検討中である。2)については、管内乱流とスパイラル流中でのプローブ周囲の流れを可視化、計測し、軸対称性の崩れ、偏流、旋回流の生成等について定性的に検討した。速度変動の少ない急峻な速度分布を持つスパイラル流は、プローブの形状を流線形にとると、プローブの後流にできる渦とスパイラル流の旋回成分との間で協同現象を起こすことを初めて実験的に明らかにできた。このため、スパイラル流の崩壊が遅れ、長管路にわたって持続することも定性的に判明した。

この原因を明らかにするため、通常噴流とスパイラル噴流の安定性の比較実験を行った。その結果、スパイラル噴流の高安定性は、急峻な軸速度分布に支えられる半径方向のより小さい微小擾乱が安定性に寄与しているという新しい現象を捉えることができた。これらを近似解析により補完した。当該年度の研究実績として主なることは、当該年度の研究計画である「スパイラル流とセンサプローブの混相流動現象の定量化」を検討した結果、混相流動現象では、安定化は管内空気流の半径方向の微小擾乱が極めて深く関わっていることが判明し、これを明らかにすべてレーザアネモメター等による計測実験と基礎方程式の検討を行った。その結果、スパイラル流の急峻な軸速度分布と旋回成分が半径方向の微小擾乱を極めて小さく押さえ、センサプローブの安定に寄与しているという新しい知見を得た。この知見を補完するために、スパイラルと通常ジェットの半径方向の乱流速度を測定し、軸速度分布を加味して、安定性に関する線形近似的な解析を行い、その安定性について比較検討を行った。これらの成果については、日本航空宇宙学会誌に論文を掲載した。また、96年5月の北京国際情報可視化会議ならびに96年7月の96ASMESMにて、発表することになっている。
被占領期教育改革史料の総合的調査研究

本調査研究は,被占領期における教育改革に関する日本国内史料の総合的体系的な調査・収集・整理・分析を目的とした.日本国内史料とは,文部省および教育刷新委員会(審議会)などを中心とする政府関係の中央資料と,都道府県庁および都道府県教育委員会を中心とする地方資料とに2大別し,そのそれぞれについて調査研究を展開した.(1)中央資料について1.文部省・国立公文書館・宮内庁書陵部・国立国会図書館・東京大学・外務省外交史料館等の所蔵資料について調査研究した.とくに,教育刷新委員会(審議会)の議事録・関係資料,枢密院教育関係審議資料,文部省の通知文書等については,整理し仮目録を作成した.2.文部省および教育刷新委員会(審議会)関係者の私家文書を広沢に調査研究した.辻田力,厚沢留次郎,日高第四郎,有賀三二,大田問夫,大島正義,石川二郎等各氏の文書統計約1万点以上を収集し,カード化し,厚沢留次郎文書についてはその重要性にかんがみ目録を編集刊行し,日高第四郎氏の個人メモ・ノートについては写本を作成した.(2)地方資料について1.各研究分担者の居住する地域,例えば名古屋を中心とする愛知県,三重県,大阪府,茨城県,北海道などの地方資料を調査研究した.2.また,共同して長野県,京都府,山口県,高知県,沖縄県などの地方資料を調査収集した.本調査研究の成果は,すべて国立教育研究所第一研究部に保存整備し,研究分担者はもとより,それ以外の内外の研究者に広く公開しており,学界共同の研究資料たらしめることとしている.本調査研究は,被占領期における教育改革に関する日本国内史料の総合的体系的な調査・収集・整理・分析を目的とした.日本国内史料とは,文部省および教育刷新委員会(審議会)などを中心とする政府関係の中央資料と,都道府県庁および都道府県教育委員会を中心とする地方資料とに2大別し,そのそれぞれについて調査研究を展開した.(1)中央資料について1.文部省・国立公文書館・宮内庁書陵部・国立国会図書館・東京大学・外務省外交史料館等の所蔵資料について調査研究した.とくに,教育刷新委員会(審議会)の議事録・関係資料,枢密院教育関係審議資料,文部省の通知文書等については,整理し仮目録を作成した.2.文部省および教育刷新委員会(審議会)関係者の私家文書を広沢に調査研究した.辻田力,厚沢留次郎,日高第四郎,有賀三二,大田問夫,大島正義,石川二郎等各氏の文書統計約1万点以上を収集し,カード化し,厚沢留次郎文書についてはその重要性にかんがみ目録を編集刊行し,日高第四郎氏の個人メモ・ノートについては写本を作成した.(2)地方資料について1.各研究分担者の居住する地域,例えば名古屋を中心とする愛知県,三重県,大阪府,茨城県,北海道などの地方資料を調査研究した.2.また,共同して長野県,京都府,山口県,高知県,沖縄県などの地方資料を調査収集した.本調査研究の成果は,すべて国立教育研究所第一研究部に保存整備し,研究分担者はもとより,それ以外の内外の研究者に広く公開しており,学界共同の研究資料たらしめることとしている.前年度にひき続き、下記のような調査研究を実施した。(1)文部省・国立公文書館・宮内庁書陵部等に所蔵の被占領期およびそれに先行する戦時期の教育関係の中央史料を調査し、重要なものについてマイクロフィルムを作成した。(2)当研究所が昭和38-39年に収集した「戦後教育資料」4,000点について、原文書の傷みが多くなってきたので、その永久保存と利用上の破損を防止するために、マイクロフィルムを作成した。(3)長野県庁,京都府教育委員会,山口県立図書館所蔵玖村敏雄文庫,愛知県教育委員会の各所蔵の、戦後教育改革史料について調査し、重要な史料類を電子コピーにより収集した。(4)上記の各調査史料を整理分析し、教育総合施策・学校教育施策・社会教育施策のそれぞれの研究分担者のもとにおいて研究を深めている。(5)国内史料として重要でありながら、従前非公開借置がとられていた日高第四郎氏(元文部省学校教育局長,文部次官)の執務ノート全5冊について、遺族の全き了解のもとに公開手続きをとることとし、ひろく研究史料としての活用をはかるために、浄写本を作成するとともにその原稿化をすすめた。明年度に本研究報告の一環として史料集に収める予定である。
スピンドルチェックポイントの制御機構-力計測・分子操作・顕微動態解析による研究-

生体をとりまく物理的な環境とその変動は、発生・分化・増殖など、多くの細胞の機能発現や制御機構に関わっている。本研究では、正確な染色体分配を制御するスピンドルチェックポイントの解除シグナルとなる、"物理的な力"を定量化することで、この"物理的なシグナル"から"生化学的シグナル"への伝達機構、及びそのフィードバック機構の制御を明らかにすることを目的としている。今年度は、アフリカツメガエル卵抽出液中で形成させた中期紡錘体へ、ガラス微小針を用いて様々な力学的負荷をかけた時の紡錘体の応答、キネトコア動態の変調について、GFPタグをつけたセントロメア及びキネトコア局在タンパク質のイメージングにより、キネトコア間距離の変化に注目して調査した。極間方向へ紡錘体を引き伸ばす力学的負荷は、キネトコア間距離を増加させると予測されていたが、同負荷を与えた際、減数分裂中期紡錘体の特異的な構造上、骨格である微小管同士にずれが発生するため、著しいキネトコア間距離の増加、及び動態の変化は観察されなかった。この際、生ずる微小管同士のずれ、及びそのずれを修復する際の微小管のダイナミクス変化(微小管量、紡錘体極方向への微小管の流れの速度変化等)について、学会にて発表した。また、ピエゾ抵抗カンチレバーを用いて、動物培養細胞中の中期紡錘体へ、力学的負荷をかけた際の有糸分裂中期進行とスピンドルチェックポイントへの影響を現在解析している。今年度は、ガラス微小針やピエゾ抵抗カンチレバーを用いて、アフリカツメガエル卵抽出液中で形成させた中期紡錘体の顕微操作及び力測定法の確立と、様々な力学的負荷をかけた時の紡錘体の応答、キネトコア動態について、検討した。以下に、その結果を箇条書きにする。ピエゾ抵抗カンチレバーまたは、微小ガラス針を用い、紡錘体の極間軸及びそれに直行する軸方向に、紡錘体を圧縮または伸張させたときの紡錘体の力学的性質(硬さ、弾性変形、塑性変形、粘弾性的性質)について、論文及び学会にて発表し(Itabashi et.al., Nature Methods, 2009)、定量的な紡錘体の顕微操作法及び力測定法を確立した。(2)力学的負荷による微小管ダイナミクス及びキネトコア動態の解析上記の確立した力学的顕微操作のみによって、紡錘体のサイズを変化させた時の微小管のダイナミクス変化(微小管量、紡錘体極方向への微小管の流れの速度変化等)を定量的に解析した。また、キネトコアを蛍光イメージングするために、キネトコア局在タンパク質に対する抗体や、スピンドルチェックポイントに関わるリコンビナントタンパク質などを作製した。これらを蛍光イメージングに用いることによって、特に、キネトコア動態の変化(キネトコア間距離)を精査し、キネトコア間に張力がかかる最適な負荷量を現在見積もっている。
IL-13を高産生する新規炎症性ヘルパーT細胞のアレルギー炎症性疾患における役割

ビタミンA欠乏下では、経口免疫寛容が成立しないばかりか、経口抗原に対して非常に強いIgG1、IgE抗体産生が、IL-13依存性に誘導されうることを見出した。そして、ビタミンA欠乏マウスの腸間膜リンパ節樹状細胞のうち、主にCD103(ー)CD11b(+)サブセットがIL-6産生を介して、IL-13を高産生する新規の炎症性ヘルパーT(Th)細胞を分化誘導することを発見し、このTh細胞のIL-13依存性抗体産生への寄与が示唆された。さらに、レチノイン酸受容体シグナルは、このTh細胞の分化誘導を阻害することを見出した。種々のアレルギー炎症性疾患において、IL-13とTNF-αの役割は大きい。我々は、ビタミンA欠乏マウスでは腸間膜リンパ節の樹状細胞が、IL-13とTNF-αを選択的に高産生する新規炎症性Th2細胞を分化誘導し、IL-13依存性に経口抗原に対する強いIgG1、IgE抗体産生を誘導することを発見した。しかし、ビタミンA欠乏下に限らず、この新規ヘルパーT(Th)細胞は、ナイーブT細胞をIL-6の存在下、CD3/CD28に対する抗体で活性化しても誘導され、幅広い炎症に関与している可能性が考えられた。本研究では、種々のアレルギー炎症性疾患において、このThが担う役割とその制御におけるレチノイン酸の役割を明らかにし、その分化誘導の分子機序を解明することで、これらの疾患に対する治療と創薬に向けた新たな基盤を構築することを目指すため、まず、この細胞が、既知のThサブセットと異なる点を明確にし、新規(Th)細胞として固定した性質を誘導するための至適条件を探索した(中妻、岩田)。分化誘導にIL-6が関わるとされるThには、これまでにTh17、Th22、follicular Th (Tfh)細胞などが知られているが、我々の見出したThはこれらとは異なる性質を有していた(中妻、岩田)。さらに、レチノイン酸欠乏下でこのThを誘導する主な樹状細胞サブセットとして、CD103ーCD11b+腸間膜樹状細胞を同定し、IL-6などのサイトカインの必要性を明らかにした。また、このTh誘導に必要な遺伝子の探索するため、DNAマイクロアレイの利用を中心に解析を開始した(中妻、大岡、竹内、宋、門脇、岩田)。種々のアレルギー炎症性疾患において、IL-13とTNF-αは重要な役割を果たしている。我々は、ビタミンA欠乏マウスでは腸間膜リンパ節の樹状細胞が、IL-13とTNF-αを選択的に高産生する新規炎症性ヘルパーT細胞2型(Th2)を分化誘導し、IL-13依存性に経口抗原に対する強いIgG1、IgE抗体産生を誘導することを発見した。この新規Th細胞は、正常のナイーブCD4+ T細胞をIL-6の存在下、CD3/CD28に対する抗体で活性化しても一定の割合で分化誘導され、このTh細胞が幅広いアレルギー炎症にも関与する可能性が考えられた。本研究では、このTh細胞分化誘導の分子機序とその制御におけるレチノイン酸の役割を明らかにすることで、アレルギー炎症性疾患に対する治療と創薬に向けた新たな基盤を構築することを目指す。これまでに、レチノイン酸欠乏下でこのTh細胞を誘導する主な樹状細胞サブセットとして、CD103ーCD11b+腸間膜樹状細胞を同定し、そのIL-6産生能を確認した。また、IL-6が分化誘導に関わるとされる既知のTh(Th17, Th22, follicular Th (Tfh))とは、このThが異なる性質を有することを確認した。この新規Th細胞を誘導するIL-6の作用を促進するサイトカインを探索し、その候補を絞り込んだ。また、DNAマイクロアレイを利用して、このTh細胞誘導に必要な遺伝子を探索し、複数の候補遺伝子を見出し、その寄与の可能性を検定し、絞り込みつつある。そして、これらの結果に基づき、ヒトにおける同様なTh細胞誘導とアレルギー炎症への寄与の可能性について準備を進めつつある。〔連携研究者〕徳島文理大学香川薬学部准教授大岡嘉治、同准教授竹内一、同助教中妻彩本研究の実験に重要な役割を担う連携研究者・中妻助教がH27年度半ばより産児・育児休暇に入ったために、基礎実験の進展がやや遅れた。H26年度は概ね順調であったものの、採用を予定していた研究補助員(アルバイト)候補一名が採用できなくなり、実験の一部に若干の遅れが生じ、そのため、ヒトにおける解析の開始に影響が出ていた。H27年度にはその遅れがやや拡大した。我々は、ビタミンA欠乏マウスでは腸間膜リンパ節の樹状細胞が、IL-13とTNF-αを選択的に高産生する新規炎症性ヘルパーT細胞2型を分化誘導し、IL-13依存性に経口抗原に対する強いIgG1、IgE抗体産生を誘導することを発見した。この新規Th細胞は、正常のナイーブCD4+ T細胞をIL-6の存在下、CD3/CD28に対する抗体で活性化しても一定の割合で分化誘導され、このTh細胞が幅広いアレルギー炎症に関与する可能性が考えられた。本研究では、このTh細胞分化誘導の分子機序とその制御におけるレチノイン酸の役割を明らかにして、アレルギー炎症性疾患に対する治療と創薬に向けた新たな基盤を構築することを目指した。ビタミンA欠乏下でこのTh細胞を誘導する主な樹状細胞サブセットとして、CD103ー

CD11b+腸間膜樹状細胞を同定し、そのIL-6産生能を確認した。また、IL-6が分化誘導に関わるとされる既知のTh細胞(Th17, Th22, follicular Th (Tfh))とは、このTh細胞は異なる性質を有していた。この新規Th細胞を誘導するIL-6の作用は、レチノイン酸受容体(RAR)に対するインバースアゴニストの添加によって著しく増強されたことから、RAR媒介シグナルが、樹状細胞を介してばかりでなく、T細胞に直接的にも作用し、この新規Th細胞の誘導を抑制することが示唆された。また、いくつかのサイトカインは、IL-6によるIL-13産生能の誘導を増強したが、その効果は条件によって変動し限定的であった。これらの結果に基づき、DNAマイクロアレイを利用して、この新規Th細胞誘導に必要な遺伝子を探索し、複数の候補遺伝子を見出した。〔連携研究者〕徳島文理大学香川薬学部大岡嘉治、竹内一、中妻彩ビタミンA欠乏下では、経口免疫寛容が成立しないばかりか、経口抗原に対して非常に強いIgG1、IgE抗体産生が、IL-13依存性に誘導されうることを見出した。そして、ビタミンA欠乏マウスの腸間膜リンパ節樹状細胞のうち、主にCD103(ー)CD11b(+)サブセットがIL-6産生を介して、IL-13を高産生する新規の炎症性ヘルパーT(Th)細胞を分化誘導することを発見し、このTh細胞のIL-13依存性抗体産生への寄与が示唆された。さらに、レチノイン酸受容体シグナルは、このTh細胞の分化誘導を阻害することを見出した。概ね順調と言える。ただ、マウスにおけるこの新規Th誘導至適条件の確定と誘導関連遺伝子の同定を、効率良く進めるために採用を予定していた研究補助員(アルバイト)候補が一人採用できなくなった。代わりの人材は得がたく、時間制限のある人を途中採用できたものの、実験の一部に若干の遅れが生じ、ヒトにおける解析の開始に影響が出た。H28年度は、産児・育児休暇中の助教の業務の一部を代替する研究補助員を大学が雇用することになった。この研究補助員には免疫学実験の経験は無かったが、必要な実験技術を急ぎ習得させ、本研究の遂行を補助させる。さらに、連携研究者の本課題への集中度と研究分担者間の交流をさらに上げることに努め、研究の進展を加速させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学マウスにおける当該新規Thの分化に関与する候補遺伝子を、マイクロアレイなどを利用していくつか得ており、これらの役割を絞り込むとともに、それによってアレルギー炎症性疾患等との関連およびヒトT細胞の分化における役割について解析を開始する。経験のある研究補助員を補充できない場合にも研究の進展に影響が出ぬように、研究参加者の本課題への集中度を上げることに努める。主要な実験を担う予定だった連携研究者の一人が産児・育児休暇に入り、さらにその一部業務を代替する研究補助員の採用もH27年度中にはできなかったため、特に試薬等の物品の購入量が低下し、主に物品費の一部が繰り越しとなった。予定していた研究補助員(アルバイト)が採用できなくなり、代わりの人材を探した結果、働く時間に制限のある人を途中採用した。これにより、主にその人件費が繰り越しとなった。H26年度の物品費は予定枠を少しオーバーしており、H27年度にもその傾向が増大すると思われたが、上記理由で逆に半減した。
同期式回路から低消費電力な非同期式回路への変換に関する研究

本研究では、SystemCによるアプリケーションの動作記述、クロックサイクルタイムなどの設計制約、リソースライブラリより、商用の動作合成ツールが生成した同期式回路の構造モデルより、設計制約を維持したまま低消費電力な束データ方式による非同期式回路の構造モデルを実現するための変換手法とそれを支援する設計支援ツールの開発を行った。開発したツールは、非同期式回路の構造モデルだけでなく、構造モデルから最終的なレイアウト設計までを容易にするために、下位設計合成のための設計制約などを記したスクリプトも生成する。開発したツールを用いることで、非同期式回路の設計が容易となる。本研究では、SystemCによるアプリケーションの動作記述、クロックサイクルタイムなどの設計制約、リソースライブラリより、商用の動作合成ツールが生成した同期式回路の構造モデルより、設計制約を維持したまま低消費電力な束データ方式による非同期式回路の構造モデルを実現するための変換手法とそれを支援する設計支援ツールの開発を行う。また、開発するツールは下位設計を容易にするために、下位設計合成のための設計制約などを記したスクリプトを生成する。以上を通じて、非同期式回路の実用化を支援する。平成25年度の計画は、1.合成された回路の動作検証、2.実装したツールの評価、3.低消費電力化手法の提案と実装としていたが、3の代わりに、当初計画になかった下位設計との連携、平成26年度に予定したEDSF(Electronic Design Solution Fair)での研究展示、および前年度に開発したプロトタイプツールの改良を行った。まず、楕円フィルタのSystemCモデルを非同期式回路に変換し、商用の論理合成ツール、レイアウト合成ツール、以前開発した束データ方式による非同期式回路の設計支援ツール群を用いてレイアウト設計までを行った。合成された回路の動作検証として、SystemCモデルに対して任意のテスト入力を与えシミュレーションを行って生成された値(期待値)とレイアウト設計に同じテスト入力を与えシミュレーションを行って生成された値が一致することを確認した。同じ条件で合成した同期式回路と比較し、合成した非同期式回路は同程度の面積と性能でありながら低消費電力であることを確認した。次に、EDSFに研究を展示し、意見などを集約したうえで同期式回路から非同期式回路へ変換する手法が扱えるSystemCモデルと制約の範囲を明確に定義し、プロトタイプツールの改良を行った。改良は、現在進行中である。また、開発するツールは、下位設計を容易にするために、下位設計合成のための設計制約などを記したスクリプトを生成する。平成24年度は、低消費電力化を除く提案手法の決定と非同期化の実装を中心に研究を行った。提案手法は、SystemCによるアプリケーションの動作モデルと設計制約、リソースライブラリを入力に、同期式回路の構造モデルをCadence社のC-to-Siliconコンパイラ(CtoS)で動作合成する。動作合成の最中に生成された演算のスケジューリング、リソースのアロケーション、制御回路の合成の情報をもとに、設計制約(レイテンシ、スループット、サイクル数、リソース数など)を維持したまま、制御回路を束データ方式による非同期式制御回路に置き換える。最後に、置き換えられた非同期式回路の構造モデルをVerilog HDLで生成する。同様に、生成された構造モデルから最終的なレイアウト設計を生成する下位設計ツール群が扱える設計制約などを記したスクリプトを生成する。以上の提案手法をJava言語を用いて実装し、プロトタイプツールの開発を行った。平成26年度は、研究計画の段階で、1.低消費電力化手法の評価、2.Electronics Design Solution Faire (EDSF)での研究展示、3.EDSFで得られた意見をもとに開発したツールを改良し発展研究を検討することを目標に掲げた。2と3に関しては、平成25年度に行ったため、平成26年度は、これまでに提案した変換手法と開発したツールの改善、および低消費電力化に焦点を当て研究を行った。まず、平成25年度までに開発したツールは、順次実行しか扱えなかった。扱えるSystemCの記述を拡大するために、順次実行のみならず、繰り返し、関数呼び出しも扱えるように提案手法を修正した。

次に、提案手法の修正に応じて、開発したツールの修正を行った。修正後、回路規模の異なる4つのSystemCアプリケーションを対象に、開発したツールを用いて非同期式回路を生成し、回路面積や性能評価を行った。低消費電力化に関しては、合成から得られたパス遅延や時間制約を基に、時間制約に対する各演算の開始時間の余裕を計算した。次に、電力消費の大きい演算に対して優先的にこの余裕を再割り当てすることによって、各演算の処理時間を遅くすることで電力削減を行った。情報学当初計画で示した平成25年度の計画のうち、最初の2つはクリアできた。3つ目の低消費電力化は進められなかったが、代わりに当初計画になかった下位設計との連携を通じて、レイアウト設計まで得ることができることを示した。また、当初計画で平成26年度に計画していたElectronic Design Solution Fair(EDSF)に研究を展示し、頂いた意見を集約し、前年度に開発した同期式回路を非同期式回路に変換するプロトタイプツールの改良を行った。以上の理由より、おおむね順調に進展しているとした。平成24年度の計画は、低消費電力化部分を除いた提案手法の決定とその実装が目的だったが、どちらも達成することができたため、おおむね順調に進展しているとした。平成26年度は、まず、同期式回路を非同期式回路に変換するプロトタイプツールの改良を終わらせ、幾つかの実用的なSystemCモデルの合成を通じて開発したツールの有用性を示す。次に、レイテンシ制約の範囲内で処理が重く電力が大きい演算に対して、緩やかな遅延制約を与えることで、低速で低消費電力なリソースを用いた回路を合成することで、消費電力の削減を行う。仮にもし時間的な余裕がある場合は、他の電力最適化手法の適用を検討する。平成25年度は、平成24年度に開発したプロトタイプツールより生成された非同期式回路の動作確認、および性能評価を中心に研究を行う。前者に関しては、生成されたVerilog HDL記述による非同期式回路の構造モデルをCadence社のIncisiveシミュレータなどを用いてシミュレーションすることによって確認する。後者に関しては、オープンソースのSystemCモデルのうち、実設計で広く用いられているもの(逆離散コサイン変換など)を合成し、面積、性能、消費電力を同期式回路との比較を交え評価する。また、変換の際に、低消費電力化を実現するための手法の提案、および一部実装を行う。低消費電力化手法に関しては、まず、生成された非同期式回路の動作を表したControl Data Flow Graph、もしくはData Flow Graphを作成する。これらのグラフのノードは演算を表すが、各演算を最速なリソースで実行することを想定したうえで、演算の最速開始時間を計算する。
粉体変形過程の力学

粉体の準静的な変形過程で生じる断層と破壊の力学を非線形動力学の視点から研究した。昨年度までに乾燥粉体での変形実験、数値計算、微小変形過程での理論解析を行い、断層の初期成長過程で誘電破壊と類似の競合現象が現れること示したが、今年度はその研究を進めると共にこれまでの成果を発表した。論文は研究発表欄にまとめた通りであるが、この他に、国際会議STATPHYS22及びそのサテライトミーティングに参加し研究発表を行った。これに加えて、本年度は粉体間に水分が介在することで凝集力が働く場合の破壊現象について実験及び理論的な研究を2つ行った。第1は、大阪府大の水口氏らとともに以前から共同で行っている三次元的な乾燥破壊で現れる柱状節理構造に関する研究である。実験結果を中心に論文が出版される予定であるが、この現象は亀裂自身が水分を蒸発させて収縮をコントロールしながら成長するself-driven crackである可能性が高い。数理モデルを作るために粉体内の水分の時間発展方程式と、亀裂の進展条件を議論し、理論的考察を行った。第2は、準二次元的な乾燥破壊での亀裂の進展速度の実験的研究である。粉体の乾燥破壊では、通常の固体ではあり得ないような非常に遅い速度の亀裂成長が観察されており、粉体に特有な強いエネルギー散逸が亀裂の進展速度にどう反映するかは興味深い課題である。まだ予備的な研究であるが、温度湿度をモニターしながらの速度測定を学生と共に行い、亀裂速度の厚さ依存性などについて精度は不十分ながらも新しい結果を得た。これに関しては、条件の制御が難しいため交付期間終了後も引き続き研究を継続し、より本格的な実験に発展させる予定である。研究実績の概要は以下のとおり。本研究は、粉体の変形に伴って起きる変位や応力分布の変化を調査し、断層形成や臨界応力状態に至る過程を力学的に明らかにするのが目的である。本年度の研究では、準静的に変形させた時に複数の平行断層が現れる現象を理解するために、離散要素法による数値計算で規則的な初期配列が変形して断層発生に至る変形過程を再現した。その結果、巨視的な断層は微小変形の間に粉体内の変位場がfingering likeな不安定成長を起こし、それに伴って現れたミクロなshear zoneが下方に成長しながら伝播することによって現れることを見いだした。これは、巨視的な複数の断層が粉体の境界側、即ち容器の壁面付近から順次現れること、またその間隔は粒径によらず中央から境界側に向かって大きくなること、などの以前に得た実験結果と一致し、巨視的な断層の発生過程を定性的に説明する結果である。また、初期の微小変形に関して線形化されたモデルを作り、より詳しい理論解析を行った。このような初期の応力場のfingering instabilityには粉体間の摩擦が本質的な役割を果たしており、初期の微小変形では滑りを通して粉体の運動の履歴が応力場に配信される。また、これらの理詰的研究とは別に、新しい実験的研究の準備として光弾性を用いた粉体応力場の可視化を学生研究の形で行った。成果発表は国内では日本物理学会、京大、大阪府立大など国内での研究会やセミナーにおいて行った。また、国外では8/1115にイギリス・ランカスターで行われた粉体の国際会議"LMS segregation workshop"に参加し口頭発表を行った。上記研究の詳細については現在、論文を投稿準備中である。本研究では、固体状態の粉体の変形において不可逆に現れる応力履歴現象や断層形成の力学を明らかにすることが大きな目標である。昨年度までに準静的変形に伴って粉体内に複数の平行断層が現れ断層発生に至る過程を、実験及び離散要素法による数値計算で調査したが、そこでは変形のごく初期の段階でミクロなshear bandが多数発生し、互いに竸合しながらマクロな断層へと成長することが明らかになった。本年度は、この現象を理論的に理解するために、微小変位の範囲でモデルを提案し、解析的な考察を行った。粉体系は粒子に回転の自由度があるため弾性体と異なる自由エネルギーを持ち、微小変位が粒子間の摩擦のために不可逆になるという点が通常の固体と大きく異なる。モデルでは初期状態を規則的な理想配列とし、滑り変位を新たに変数とすることで、この2つの特徴を導入した。このモデルは上記の現象を数値的に再現するだけでなく、粒子間の接線方向の相互作用が十分小さい場合には断層に沿う粒子の変位と、粒子間の滑り変位の2変数で閉じた簡単な方程式系に縮約することができる。方程式は長波長近似の範囲で誘電破壊のモデルと類似しており、粉体内でLaplace場によるスクリーニングが起きる結果、競合成長が現れることをが理解できる。また、臨界応力状態の安定性を議論し、shearによってミクロな断層が不安定成長することを定性的に示すことができた。

これに加えて、本年度は粉体間に水分が介在することで凝集力が働く場合の破壊現象について実験及び理論的な研究を2つ行った。第1は、大阪府大の水口氏らとともに以前から共同で行っている三次元的な乾燥破壊で現れる柱状節理構造に関する研究である。実験結果を中心に論文が出版される予定であるが、この現象は亀裂自身が水分を蒸発させて収縮をコントロールしながら成長するself-driven crackである可能性が高い。数理モデルを作るために粉体内の水分の時間発展方程式と、亀裂の進展条件を議論し、理論的考察を行った。第2は、準二次元的な乾燥破壊での亀裂の進展速度の実験的研究である。粉体の乾燥破壊では、通常の固体ではあり得ないような非常に遅い速度の亀裂成長が観察されており、粉体に特有な強いエネルギー散逸が亀裂の進展速度にどう反映するかは興味深い課題である。まだ予備的な研究であるが、温度湿度をモニターしながらの速度測定を学生と共に行い、亀裂速度の厚さ依存性などについて精度は不十分ながらも新しい結果を得た。これに関しては、条件の制御が難しいため交付期間終了後も引き続き研究を継続し、より本格的な実験に発展させる予定である。
薄膜固体電解質燃料電池の開発

1.研究目的本研究はニッケル箔基板上に直接真空蒸着法によりジルコニア薄膜を作製し長寿命で温度サイクルにも強く、かつ発電特性の優れたプレ-ナ-型固体電解質燃料電池の開発を最終的目的としている。2.研究成果と概要(1)ジルコニア直接蒸着法による薄膜セルの作製セル特性、機械的強度、熱サイクルに対する安定性などの向上をはかるため、安定化ジルコニアの蒸着法に検討を加え、基板との整合性がよく緻密な薄膜の作製技術を開発し、さらにカソ-ド材料(LaMaO_3)の、蒸着法による薄膜化にも成功した。その方法によりを作製した薄膜セルの発電特性は700°CにおいてOCV:0.4Vで短絡電流密度:100mA/cm^2以上であった。(2)電解質/電極界面における物質移動のSIMSによる解析発電解実験終了後、電解質(ZrO_2/Y_2O_3)/電極界面(LaMaO_3)付近の物質移動の状態を知るためにSIMSにより深さ方向分析を行った。その結果、電極中のLaイオンの膜厚方向における濃度変化はなかったが、Mnイオンは発電実験中に移動し、電極表面および電解質との界面付近の濃度が高くなっていることが明らかになった。さらにMnの一部が、電解質中に若干拡散していることも予想される。(3)インタ-コネクタに関する種々の検討本年度は新たにインタ-コネクタ材料の選択およびその作製技術に開する検討に加え、Ni基板上にLaCrO_3薄膜を蒸着した複合型のインタ-コネクタを開発した。さらにセルのスタック時に問題となるインタ-コネクタと電極間の接触抵抗についても基礎的な測定を行った。この結果により今後のセルスタック技術の開発に展望が開けた。
肢体不自由者のコミュニケーション支援に関する研究

肢体不自由者支援班(研究課題名:肢体不自由者のコミュニケーション支援に関する研究)は、これまでほとんどコミュニケーション支援技術としては利用していなかった生体信号の利用のための生体信号利用班(研究課題名:小型無線能動電極による無拘束生体信号利用インタフェースの開発、構成員: 2名)と、肢体不自由者の身体特性を計測し、それをコミュニケーション機器の開発・適合に役立てるための身体特性班(研究課題名:コミュニケーション支援のための肢体不自由者の身体特性に関する研究、構成員: 10名)から構成される。本研究領域においては当事者の参加が重要な課題であり、頸髄損傷および脳性まひの患者に、研究打合せへの出席および実験への協力を求めた。本年度は、両研究班の班員と肢体不自由者の緊密な連携を保つために、調整班、両研究班を統合した拡大調整班会合を3回開催すると共に、評価検討会を開催した。評価検討会は、研究成果を中間ユーザに報告し、意見を聞くと共に、福祉の現場での利用を検討してもらうためのもので、本特定領域研究の評価者2名にご参加頂いたほか、肢体不自由者のために直接現場で機器の設置・調整を行う中間ユーザ16名にもご参加頂き、研究成果の発表およびデモンストレーションを見て頂いた後、成果の今後の活かし方について招待者を交えたフリーディスカッションを行った。肢体不自由者支援班(研究課題名:肢体不自由者のコミュニケーション支援に関する研究)は、これまでほとんどコミュニケーション支援技術としては利用していなかった生体信号の利用のための生体信号利用班(研究課題名:小型無線能動電極による無拘束生体信号利用インタフェースの開発、構成員:2名)と、肢体不自由者の身体特性を計測し、それをコミュニケーション機器の開発・適合に役立てるための身体特性班(研究課題名:コミュニケーション支援のための肢体不自由者の身体特性に関する研究、構成員:10名)から構成される。本研究領域においては当事者の参加が重要な課題であり、肢体不自由者自身が各種の機器の評価を進めるために設立されたトータル・アクセス・サポート・センターの会員に、研究打合せへの出席および実験への協力を求めた。本年度は、両研究班の班員と肢体不自由者の緊密な連携を保つために、調整班、両研究班を統合した拡大調整班会合を3回開催し、うち最後の1回にはトータル・アクセス・サポート・センターの会員4名(頚髄損傷および脳性まひの患者)にも出席してもらい、情報機器およびコミュニケーション機器利用上の問題点と今後の研究の進め方に関わる議論に参加してもらった。本研究課題においては適切な肢体不自由者の被験者との協力体制を確立することが極めて重要な課題であり、この観点からは調整班としての最も重要な使命をほぼ果たしたと言って問題ないと思われる。本研究領域においては当事者の参加が重要な課題であり、頚髄損傷および脳性まひの患者に、研究打合せへの出席および実験への協力を求めた。本年度は、両研究班の班員と肢体不自由者の緊密な連携を保つために、調整班、両研究班を統合した拡大調整班会合を3回開催し、うち2回には障害者当事者にも出席してもらい、情報機器およびコミュニケーション機器利用上の問題点と今後の研究の進め方に関わる議論に参加してもらった。なお、昨年度までは障害者当事者の意思を社会に発信していくために設立されたトータル・アクセス・サポート・センターを通して,会員の意見を求めていたが、トータル・アクセス・サポート・センターの運営が事実上行き詰ったため、本年度は直接会員個別の意見を求める形となった。

肢体不自由者支援班(研究課題名:肢体不自由者のコミュニケーション支援に関する研究)は、これまでほとんどコミュニケーション支援技術としては利用していなかった生体信号の利用のための生体信号利用班(研究課題名:小型無線能動電極による無拘束生体信号利用インタフェースの開発、構成員:2名)と、肢体不自由者の身体特性を計測し、それをコミュニケーション機器の開発・適合に役立てるための身体特性班(研究課題名:コミュニケーション支援のための肢体不自由者の身体特性に関する研究、構成員:10名)から構成される。本研究領域においては当事者の参加が重要な課題であり、頚髄損傷および脳性まひの患者に、研究打合せへの出席および実験への協力を求めた。本年度は、両研究班の班員と肢体不自由者の緊密な連携を保つために、調整班、両研究班を統合した拡大調整班会合を3回開催すると共に、評価検討会を開催した。評価検討会は、研究成果を中間ユーザに報告し、意見を聞くと共に、福祉の現場での利用を検討してもらうためのもので、本特定領域研究の評価者2名にご参加頂いたほか、肢体不自由者のために直接現場で機器の設置・調整を行う中間ユーザ16名にもご参加頂き、研究成果の発表およびデモンストレーションを見て頂いた後、成果の今後の活かし方について招待者を交えたフリーディスカッションを行った。
東南アジアにおける農林業と環境の両立にむけた生態系サービス支払いの制度設計

インドネシアやフィリピンでは急激な人口増加に対応するため食糧増産を急ピッチで進めたが、生態系の劣化や災害リスクを高めた。農業の作物生産と生態系サービスの保全を両立させるための経済手法として、生態系サービスを受益者から提供者に支払う「生態系サービス支払い」(PES)があり、この実証研究をスマトラ島ランプン州のスカンプン集水域およびフィリピン・ルソン島・ラグナ湖集水域で実施した。研究の結果、1PESの実施により農地からの土壌・栄養塩流出が大幅に削減されること、2PESによる経済的な支援が農家の保全活動を大きく後押しすること、3環境認証制度がPESの普及に貢献しうることなどを明らかにした。本研究は、東南アジア諸国におけるアグロフォレストリー(混農林業)の普及を柱とした、生態系サービス支払い(PES)の制度設計にむけた実証研究である。そこで本研究では、対象地域における生態系サービスの需要・供給分析をおこなうとともに、アグロフォレストリーが生態系サービスに与える影響を生態学・水文学的見地で評価をおこなうこととした。次に、その水準の生態系サービスを保全するために必要なPESの制度設計をおこなう。最後に、政府・農家・地域住民などのステークホルダーの相互関係について考察をおこない、制度を円滑に実施してくための提言をおこなう。アジア諸国において、生態系サービスの特徴あるいは森林・農地保全の状況は国・地域ごとに大きく異なる。そのためPES制度をより一般化し普及させるためには、異なる地域での実態調査に基づく比較分析が必要であり、本研究ではインドネシアとフィリピンを対象として実証研究を行うこととした。平成26年度においては、インドネシア・フィリピン両国の特定集水域を対象として社会的に望ましい生態系サービスの保全にむけて、アグロフォレストリーを柱とする生態系サービスの需要・供給を定量化するために、対象集水域にとって望ましい生態系サービスの水準を明らかにするための基本データの収集と、主要ステークホルダーの環境問題に対する意識と行動の実態、環境支払いの意思額についての集中ヒアリングおよび農家アンケートを実施した。これらの基礎データを用いて、次年度においては、PESの制度設計につながる需要・供給両面からの数量的試算および制度設計の可能性についての検討を試みる。本研究は、東南アジアにおけるアグロフォレストリー(混農林業)による生態系サービス支払い(PES)の制度設計にむけた実証研究である。平成27年度においては、とくに対象地域における生態系サービスの需要・供給分析をおこなうとともに、アグロフォレストリーが生態系サービスに与える影響について生態学・水文学的見地からの評価を試みた。これは、生態系サービスを保全するために必要なPESの制度設計を行うための必須条件となるからである。そこで27年度においては、第1に、対象地域における生態系サービスの需要と供給はどの程度なのか、また、社会的に最適な生態系サービスの水準はどれほどかという、生態系サービスの需要・供給分析を試みた。第2に、アグロフォレストリーの普及が対象地域の生態系サービスの各機能にどの程度貢献できるのかを解明するため、生態系サービスへの影響評価を試みた。すなわち、スマトラ島南部ランプン州のスカンプン川流域の上流部においてランプン大学研究者と共同で現地調査をおこなうとともに、約400戸のコーヒー農家を対象とするアンケート調査を実施した。このように、集約農業からアグロフォレストリーに移行することによる生態的かつ経済的な影響の評価を行ったのであるが、アグロフォレストリーの普及を軸とする土地利用の変化、あるいは作付け体系の変化や耕作形態の変化による、樹木の増加による水源涵養機能、水質浄化機能、洪水防止機能などの改善効果についても、代表的なモデルであるSWAT(Soil and Water Assessment Tool)による解析を試みた。ほぼ、当初予定した研究計画を実行できたと判断している。とくに、研究成果の主要内容について、フィリピンおよびインドネシアでのシンポジウム、関連学会等での研究発表を行うことによって、現地側関係者を含めて、データの共有化はじめ共同研究者との研究交流が深められたたことを評価したい。平成2628年度の3か年の調査研究においては、主にアグロフォレストリー等の環境保全型の土地利用が生態系サービスに与える影響について、経済学および生態学・水文学的見地から評価を試みた。その方法として、第1に、対象地域における生態系サービスの需要と供給、および社会的に最適な生態系サービスの水準は何かに関する経済分析を行った。その手法として、農家アンケートおよび地域住民アンケートを実施し、土地利用ごとの経済影響についての推計を試みた。なお、環境支払い政策をデザイン化するには、費用対効果の高い地域を特定し、その実現可能性を考慮した制度設計が求められる。そこで、本研究においても、具体的には必要な経済的費用と、その保全効果を対策ごとに推計する手続きをとった。第2に、アグロフォレストリーの普及が対象地域の生態系サービス機能にどの程度貢献できるのかを解明するため、生態系サービスに関する水文学的な影響と評価を試みた。調査対象地として、インドネシア・スマトラ島スカンプン川流域の上流部を選び、当該地域での水質条件、土地利用の変化、耕作体系の変更に伴う水源涵養機能、水質浄化機能、洪水防止機能面での改善効果について分析を試みた。本研究による主要成果として、1PESの実施により農地からの土壌・栄養塩流出が大幅に削減されること、2PESによる経済的な支援が農家の保全活動を大きく後押ししうること、そして3PESの制度設計において生態系サービスの経済評価が有用であることなどの諸点を指摘しておきたい。

インドネシアやフィリピンでは急激な人口増加に対応するため食糧増産を急ピッチで進めたが、生態系の劣化や災害リスクを高めた。農業の作物生産と生態系サービスの保全を両立させるための経済手法として、生態系サービスを受益者から提供者に支払う「生態系サービス支払い」(PES)があり、この実証研究をスマトラ島ランプン州のスカンプン集水域およびフィリピン・ルソン島・ラグナ湖集水域で実施した。研究の結果、1PESの実施により農地からの土壌・栄養塩流出が大幅に削減されること、2PESによる経済的な支援が農家の保全活動を大きく後押しすること、3環境認証制度がPESの普及に貢献しうることなどを明らかにした。(1)インドネシア、フィリピン両国とも数度にわたって行われたPES支払いに関する基礎調査及びそのための合同研究会を実施することによって、これまでの本研究の成果と到達点について確認することができた。(2)さらに、地元関係者(農業生産者、流通業者、NGOなど)へのインタビューを通じて、本研究の目的および実施プロセスについて、必要な情報共有を行うことができたと判断される。本研究においては関係者間の意思疎通がとくに重要と思われるので、現場における調査連携の仕組みづくりにとくに配慮した。(3)研究成果の公表についてはまだ十分ではないが、現在ようやく取りまとめを開始したところであり、2728年度において学術雑誌等への投稿を行う予定である。本研究は社会科学・自然科学の両アプローチによる学際的接近だけでなく、環境支払い(PES)という制度設計における主要なステークホルダーの役割・相互関係についてガバナンスの視点から分析を行うことをめざしている。そこで、最終年度においては、過去2年間の実証分析の成果を踏まえて、社会的に望ましいPESの制度設計を試み評価をおこなうとともに、その実現のために必要なステークホルダーの役割に注目した政策提言を行いたいと計画している。さらに、インドネシアとフィリピン両国における分析結果を比較検討することによって、東南アジアにおいて広くPESを普及させていくための知見の一般化を試みたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。環境経済学平成27年度においては、PESの制度設計につながる需要・供給両面からの数量的試算および制度設計の可能性についての検討および水循環への影響に関する分析を試みる。そのため、これまでに実施した調査データの整理と分析を踏まえて、望ましい生態系サービスの水準を明らかにするとともに、主要ステークホルダーの環境保全対策の取り組み実態、環境支払いの意思額について詳細ヒアリングおよび農家アンケートを実施する。実態調査は、インドネシア・スマトラ島ではランプン州タンがムース集水域、そして、フィリピンにおいてはラグナ州サンタローザ集水域を対象として行い、比較分析がどこまで可能であるのかについても検討する。
薬剤性肝障害の進展機序の解明；特に，起炎因子が免疫細胞の発現と機能に与える影響

病理組織学的に,チオアセトアミド投与後24時間で軽度の肝細胞壊死と炎症細胞浸潤がみられ,その程度は両群で顕著な差は認められなかった.しかし,肝逸脱酵素値はHMGB1中和群で有意に低値を示した.リアルタイムPCR法によるサイトカインの発現解析では,炎症性サイトカイン(IL-6)とマクロファージ遊走因子(MCP-1)がHMGB1中和群で有意に低かった.以上から,マクロファージに対する免疫組織化学染色を実施し,病変部における陽性細胞数をカウントすると,HMGB1中和群で有意に少なかった.受容体とされるTLR4, RAGE,これら受容体のカスケード分子(p38,JNK/SPAK, p44/42とそれぞれのリン酸化物)および核内転写因子(NF-κB)をウエスタンブロット法で発現を解析したが,両群間で有意な差は認められなかった.TLR4,RAGEならびにそのカスケード分子の活性について,代表的な分子であるTRAM1やMyD88についてウェスタンブロット法で解析したが顕著な差が認められなかったため,そのほかのカスケード分子であるp38,JNK/SPAK, p44/42とそれぞれのリン酸化物を標的として解析を進めた.しかし,これらの分子についてもHMGB1中和による活性化の低下が認められなかったことから,TLR4やRAGEに代わるサイトカイン遺伝子発現経路の検討が必要であることが明らかになった.また,多くの受容体カスケードは最終的にNF-κBやactivating protein-1(AP-1)を介して遺伝子の転写調節を行うことから,これら転写調節因子をウエスタンブロット法ならびに免疫組織化学染色によって活性化と局在を確認するため,抗体および染色条件の検討を行った.その結果,NF-κBについて,免疫組織化学染色で有用な条件を決定した.HMGB1は正常では核内蛋白として存在しており,細胞が傷害を受けることで核外,さらには細胞外に漏出して受容体に結合する.漏出の観察の確認のためにHMGB1に対する免疫組織化学染色を検討した.HMGB1に対する免疫組織化学染色についても,抗体ならびにサンプル状態,反応性を加味した条件検討を行い,チオアセトアミドによって傷害を受けた肝細胞において,核外漏出であろう陽性像を確認した.しかし,非特異的な染色が見受けられたため,特異性を担保する検討が必要である.浸潤細胞について,マクロファージのM1/M2タイプを鑑別するために抗CD68抗体または抗CD163抗体を用いた免疫組織化学染色を行い,病変部における細胞数をカウントしている.HMGB1の受容体の候補としてTLR4やRAGEのほかにTLR9,Nod様受容体(NLR),C-X-Cモチーフケモカイン受容体(CXCR)が挙げられていることから,これらの受容体の発現と活性についてウエスタンブロット法を用いて解析する.さらに,NF-κBやAP-1については免疫組織化学染色で核内の局在を観察し,実験群間で比較することで,遺伝子の転写活性に差があるかを確認する.また,DAMPsはオートファジーによって細胞内に取り込まれ,NLR3などの細胞質内受容体を活性化することが示唆されている.オートファジーについて,オートファゴソーム形成のマーカーであるLC3B蛋白に対して免疫組織化学染色からオートファジー活性を比較する.また,本研究で用いたチオアセトアミドの投与量は,以前申請者が用いていたチオアセトアミドの用量より少ない.以前の用量では傷害後に浸潤する炎症細胞はマクロファージを主体とした単核球が目立ったが,本研究においては単核球に加えて好中球が目立った.このことから,炎症の初期にマクロファージだけでなく好中球も寄与している可能性を考え,好中球遊走因子の発現解析と免疫組織化学染色により,好中球の動態を解析する.さらに,本研究で検討しているタイムポイントが投与後24時間であり,すでに炎症細胞浸潤が認められていることから,より初期の段階におけるシグナルの活性を検討するため,24時間以内で複数のタイムポイントにおいて採材し,解析する.肝臓におけるHMGB1の免疫組織化学染色から,肝細胞のみでなく胆管上皮細胞の核内にも強い陽性像が認められたことから,胆管上皮を傷害する薬剤に起因する薬剤性肝障害での炎症誘起にもHMGB1が寄与している可能性が考えられたため,ジブチルすず化合物などの胆管上皮を標的とする化学物質を用いた胆管傷害ラットモデルを作製し,同様に解析する.病理組織学的に,チオアセトアミド投与後24時間で軽度の肝細胞壊死と炎症細胞浸潤がみられ,その程度は両群で顕著な差は認められなかった.しかし,肝逸脱酵素値はHMGB1中和群で有意に低値を示した.リアルタイムPCR法によるサイトカインの発現解析では,炎症性サイトカイン(IL-6)とマクロファージ遊走因子(MCP-1)がHMGB1中和群で有意に低かった.以上から,マクロファージに対する免疫組織化学染色を実施し,病変部における陽性細胞数をカウントすると,HMGB1中和群で有意に少なかった.受容体とされるTLR4, RAGE,これら受容体のカスケード分子(p38,JNK/SPAK, p44/42とそれぞれのリン酸化物)および核内転写因子(NF-κB)をウエスタンブロット法で発現を解析したが,両群間で有意な差は認められなかった.TLR4,RAGEならびにそのカスケード分子の活性について,代表的な分子であるTRAM