hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高圧雰囲気下における溶接ア-クの安定化に関する研究

高圧雰囲気下で直接溶接を行ういわゆるハイパ-バリック溶接では,溶接ア-クが緊縮してその径が細くなり,その結果ア-クの指向性が失なわれて不安定となることが知られている。また,ア-クの電流密度が増大してその温度が上昇し,TIG溶接等の非消耗電極式溶接法においては,電極の消耗が問題となっていた。そこで,本研究では,ア-クの安定化を図るためにア-ク軸にほぼ平行な縦磁界を適用し,その効果について検討を加え,さらに,電極消耗現象の解明及びその抑制方法について検討した。得られた主たる結果は,以下のようにまとめられる。(1)高圧下のTIGア-クに磁界を適用すると,ア-クの緊縮が緩和され,その径が増大する。その結果ア-クの揺動が抑制されてア-クが安定する。(2)安定化のための磁界として交流磁界を用いると,その周波数に対応したア-ク電圧の振動が生ずるが,ア-クの安定化には効果を有する。また,溶接実験の結果,直流磁界を用いると溶接ビ-ドが左右非対となる傾向が認められたが,交流磁界を用いた場合は,左右対称な溶込みの均一な溶接が得られる。(3)交流周波数が20500Hzの範囲内では,磁束密度が同一であれば,溶接結果に及ぼす周波数の影響は小さい。しかし,周波数が高いとコイルの過熱,磁界への変換効率の低下などの問題を生ずるため,比較的周波数の低い交流磁界を用いる方が実用上有利である。(4)電極の消耗量は,雰囲気圧力の上界及び溶接電流の増大と共に著しく増大する。(5)従来電極として用いられてきたトリウム入りダングステン電極に比べて,ランタナ入り電極の方が良好な消耗特性を有している。海洋開発に関連した重要な技術の一つに、海洋構造物の建造またはその修理のための水中溶接技術がある。特に、水深数十メ-トル以上数百メ-トルまでの大陸棚に相当する水深における溶接作業の必用性は近い将来増大すると考えられる。このような観点から、500mまでの水深における鋼板のア-ク溶接の可能性について実験的研究を行なった。その結果、100mを越える高圧下では、ア-クが著しく緊縮し、それがア-ク自身の不安定化および電極の消耗によるア-クの指向性の喪失を招き、結果として安定した溶接が行い難くなることを明かにした。そこで、この高圧下におけるア-ク軸方向磁場を適用し、本法がア-クの安定化に有効であることを見い出した。特に、交流磁場を用いることによって、比較的安定なア-クおよび良好な溶接結果が得られることを示した。さらに、20から500Hzまでの周波数を有する交流磁界を適用し、周波数の影響についても検討した。その結果、高周波数の磁界を用いると、コイルが誘導電流によって加熱し、また強磁界を得難くなるなどの問題が生じるため、実用上不利であること、低い周波数を用いた方が、溶接金属の結晶粒が微細化される傾向があり、有利であることを明かにしている。一方、高圧下におけるGTA溶接において問題となっている電極の消耗について検討を加え、従来用いられてきた2%トリア入りタングステン電極に加えて、イットリア、セリアおよびのランタナ入りタングステン電極について消耗特性を実験的に調べ、セリアおよびランタナ入り電極は消耗に優れており、高圧下のGTA溶接に適していることを明かにした。高圧雰囲気下で直接溶接を行うハイパ-バリック溶接では,溶接ア-クが緊縮してその径が細くなり,ア-クの指向性が失なわれてその結果ア-クが不安定となる。

また,ア-クの電流密度が増大してその温度が上昇し,TIG溶接等の非消耗電極式溶接法においては,その消毛が問題となっている。そこで,本研究では,ア-クの安定化を図るためにア-ク軸方向に磁界適用し,その効果について検討を加えた。さらに,ア-クの安定性に賦影響を持つ電極消耗現象及びその抑制方法等についても検討を加えた。得られた結果は以下のようにまとめられる。(1)高圧下のTIGア-クに磁界を適用すると,ア-クの緊縮が緩和され,その径が増大する。その結果ア-クの揺動が抑制されてア-クが安定する。(2)磁界として交流磁界を適用すると,ア-ク電圧が磁界の周波数に対応した振動する傾が見られるが,ア-クの揺動が抑制されて安定する。なお,直流磁界を適用した場合,溶接ビ-ド形状が左右非対称となる傾向が認められたが,交流磁界を適用した場合は左右対称な溶込みの均一な良好な溶接が得られた。(3)磁界の交流周波数が20500Hzの範囲内では,磁束密度が同一であれば溶接結果に及ぼす周波数の影響は少ない。しかし,周波数の増大と共にコイルが過熱し,同一電流の下で磁束密度が低下するため,実用上は低い周波数の磁界を選定する方が有利である。(4)電極の消耗量は,雰囲気圧力の上昇及びア-ク電流の増大に伴って著しく増加する。(5)従来用いられてきたトリウム入りタングステン電極に比べて,ランタナ入りタングステン電極の方が良好な消耗特性を有している。
固有空間上の人動作データベースの検索に基づくモーションキャプチャ法の開発

本研究では,映像のみから人の動作の立体モデル化を行う,新しいモーションキャプチャ法の開発を行った.本法の主な特徴は,(1)カメラキャリブレーションを行わない,(2)マーカを使用しない,の2点である.これを,固有空間上に構築された人動作データベースの利用によって実現した.具体的な成果は以下のとおりである.(1)固有空間を用いたモーションキャプチャ法の処理を,理論面およびアルゴリズム面から整備した.(2)人動作データベースの構築処理の手続きを確立した.(3)固有空間を用いた人動作データベースの効果的検索法の検討を行い,固有空間を木構造で構造化することによって検索を高速化する方法を開発した.(4)映像から人物を抽出する方法を検討し,背景の複雑度を判定し抽出法を切り替えるMRRF法を開発した.(5)基本的な人動作(手を挙げる,手を振る,しゃがむ,立ち上がる等)の動作データベースをもとに,実環境下での実験を行い,本モーションキャプチャ法の有効性を確認した.カメラキャリブレーション不要,マーカ不要という2つの特徴を備えた本法は,(i)単一カメラで観察してもよいため従来法よりもはるかに使いやすい(ii)現場で直ちに撮影を開始できるため即時的事象の立体モデル化が可能(iii)屋内外とも場所を選ばない等,従来法にはない特徴を備えたモーションキャプチャ法である.本研究では,映像のみから人の動作の立体モデル化を行う,新しいモーションキャプチャ法の開発を行った.本法の主な特徴は,(1)カメラキャリブレーションを行わない,(2)マーカを使用しない,の2点である.これを,固有空間上に構築された人動作データベースの利用によって実現した.具体的な成果は以下のとおりである.(1)固有空間を用いたモーションキャプチャ法の処理を,理論面およびアルゴリズム面から整備した.(2)人動作データベースの構築処理の手続きを確立した.(3)固有空間を用いた人動作データベースの効果的検索法の検討を行い,固有空間を木構造で構造化することによって検索を高速化する方法を開発した.(4)映像から人物を抽出する方法を検討し,背景の複雑度を判定し抽出法を切り替えるMRRF法を開発した.(5)基本的な人動作(手を挙げる,手を振る,しゃがむ,立ち上がる等)の動作データベースをもとに,実環境下での実験を行い,本モーションキャプチャ法の有効性を確認した.カメラキャリブレーション不要,マーカ不要という2つの特徴を備えた本法は,(i)単一カメラで観察してもよいため従来法よりもはるかに使いやすい(ii)現場で直ちに撮影を開始できるため即時的事象の立体モデル化が可能(iii)屋内外とも場所を選ばない等,従来法にはない特徴を備えたモーションキャプチャ法である.本研究は,映像のみから人の動作の立体モデルを作成する,新しいモーションキャプチャ法の開発を目的とする.本法の独創的な点は,(1)カメラキャリブレーションを行わず,(2)マーカーを使用しないモーションキャプチャ法である点である.この2点を実現したモーションキャプチャ法は他に例がない.本法は,固有空間上の点列の集合として構築される人動作データベースの利用によって,これを実現する.この点列は動作画像の各フレームに対応する.上記の2つの特徴を持つため,本法は(i)従来法よりもはるかに使いやすい,(ii)現場で直ちに撮影を開始できるため即時的事象の立体モデル化が可能,(iii)屋内外とも場所を選ばない等,従来法にはない特徴を備えている.本年度は,「固有空間を用いた人動作データベースの構築と基礎実験」というテーマで研究を行い,以下の成果を得た.(1)固有空間を用いたモーションキャプチャ法の処理を,理論面およびアルゴリズム面から整備した.(2)人動作データベースの構築処理の手続きを確立した.本処理では,3次元モデラーを用いて人の動作を行うアバターを製作し,その周囲に仮想カメラを置いてその動作を撮影し,得られた動作映像を固有空間に記録する.手を挙げる,かがむ等の動作を記録した.(3)実験によって提案法の有効性を確認した.すなわち,未知動作をカメラで撮影し,その映像から人物部分を切り出し,類似度の最も高い動作をモーションデータベースの検索によって求め,それに対応する3次元モデルが出力されることを確認した.動作映像を記録する人動作データベースは,動作の種類が増加すると検索時間が実用的でなくなるという問題がある.そこで(4)モーションデータベースの構造化について予備実験を行い,高速検索に関して有効な結果を得た.本研究は,映像のみから人の動作の立体モデルを作成する,新しいモーションキャプチャ法の開発を目的とする.本法は,固有空間を利用した人動作データベースの検索によって対象動作を認識し,その立体モデルを出力する.本法の独創的な点は,(1)カメラキャリブレーションを行わず,(2)マーカーを使用しないモーションキャプチャ法である点である.この2点を実現したモーションキャプチャ法は他に例がない.本年度は,実環境におけるモーションキャプチャシステムの構築および実験を行い,手法の洗練と評価を行った.(1)映像から人物を抽出する方法の検討を行い,背景の複雑度を判定し抽出法を切り替えるMRRF法を開発した.(2)固有空間を用いた動作データベースの効果的検索法の検討を行い,固有空間を木構造で構造化することによって検索を高速化する方法を開発した.(3)基本的な人動作(手を挙げる,手を振る,しゃがむ,立ち上がる等)の動作データベースをもとに,実環境下での実験を行い,本モーションキャプチャシステムの有効性を確認した.

提案のモーションキャプチャ法では,動作データベースと立体モデル化の正確さの関係については,カメラの観察方向や画像の正規化によって類似する動作のモデル化にまだ問題がある.人物切り出しの画像処理の精度自体は特に問題はなかった.検索時間および全体の処理時間については,十分な高速性を実現することができた.カメキラャリブレーション不要,マーカ不要という2つの特徴を備えた本法は,(i)単一カメラで観察してもよいため従来法よりもはるかに使いやすい,(ii)の現場で直ちに撮影を開始できるため即時的事象の立体モデル化が可能,(iii)屋内外とも場所を選ばない,等,従来法にはない特徴を備えたモーションキャプチャ法である.
出版文化研究-新興芸術派文芸運動を中心に-

平成17年度には、平成16年度に続いて出版文化研究を行った。大阪、東京を中心とした都会における出版文化と文芸運動および四国地域に関する出版文化と文芸運動研究を行った。特に今年度は、大阪や四国の出版、文芸運動が東京との関わりの中で、どのような役割を果たしているかを検討した。これらを探るために、国立国会図書館や、日本近代文学館、大阪府立図書館、徳島県立書道・文学館などの施設を利用して、フィールドワークをし、様々な雑誌や図書を調査した。その成果として、「あまから細目(1)」(関西大学『文学論集』第55巻2号)を発表した。昭和の日本人作家、美術家、政治家などの著名人が、食を通してどのような作品を発表し、どのような考えを持っていたかがわかる文献である。食と文化と文芸運動のつながりが研究できるもので、全て、未発表の文献であり、その意味でも意義深い。大阪の出版文化に関しては、研究代表者が以前より進めていた宇野浩二という作家と関連のある雑誌『新文学』(全国書房)に関連する、「宇野浩二未発表書簡十九通-神屋敷民蔵宛二通・河原義夫宛十五通・田中秀吉と河原義夫両名宛一通・他一通」(関西大学『国文学』第89号)を発表し、宇野浩二と雑誌『新文学』についての報告をしていたが、平成17年度には、雑誌『新文学』がどのような編集意図をもって発行されたのかその経緯をより明らかなものとした。それらを探るために、作家杉山平一氏などを個別訪問し、大阪との関わりを詳しく調査し、平成17年度には日本近代文学会関西支部春季大会で口頭発表をおこない、「雑誌『新文学』(全国書房)の大阪出版時代研究-大阪作家と編輯者との交流を通して-」(『日本近代文学』第73集)を発表した。また、大阪や東京のカフェを中心とした文化芸術運動を追求し、国際日本文化研究センターの「出版文化研究-近世から近代へ」という研究プロジェクトに積極的に参加し、「関西におけるカフェと文芸運動」というタイトルで研究発表をおこなったものを目下論文にしている途中である。平成16年から17年にかけて、出版文化研究を行った。なかでも、大阪、東京を中心とした都会における出版文化と文芸運動に関する研究を行った。まず、東京であるが、東京に関しては、国立国会図書館や、日本近代文学館などの施設を利用して、フィールドワークをし、銀座における出版と文芸運動に関して研究を進めてきた。その成果としては、「銀座百点細目(1)」(関西大学『文学論集』第54巻1号)「銀座百点細目(2)」(関西大学『文学論集』第54巻2号)に連載した。いずれも、銀座という商業の町で、昭和の日本人作家、美術家、政治家などの著名人がどのような作品を発表し、そして、銀座という町が、どのようにして新興芸術派文芸運動の一端を担ったかを明らかにしていったものである。全て、未発表の文献であり、その意味でも意義がある。大阪に関しては、研究代表者が以前より進めていた宇野浩二という作家と関連のある雑誌『新文学』(全国書房)に関連する、「宇野浩二未発表書簡十九通-神屋敷民蔵宛二通・河原義夫宛十五通・田中秀吉と河原義夫両名宛一通・他一通」(関西大学『国文学』第89号)を発表し、雑誌『新文学』がどのような編集意図をもって発行されたのかその経緯を明らかなものとした。また、大阪や東京のカフェを中心とした文化芸術運動を追求し、国際日本文化研究センターの「出版文化研究-近世から近代へ」という研究プロジェクトに積極的に参加し、「関西におけるカフェと文芸運動」というタイトルで研究発表をおこなった。関西のカフェという場所で、どんな芸術活動が行われていたかを考察したものである。関西においても、パリやウィーンなどのヨーロッパの都市と関連する芸術活動が見られた。結果的に、世界的なモダニズムの動向の一部を浮き彫りにすることが出来た。

それらを探るために、作家杉山平一氏などを個別訪問し、大阪との関わりを詳しく調査し、平成17年度には日本近代文学会関西支部春季大会で口頭発表をおこない、「雑誌『新文学』(全国書房)の大阪出版時代研究-大阪作家と編輯者との交流を通して-」(『日本近代文学』第73集)を発表した。また、大阪や東京のカフェを中心とした文化芸術運動を追求し、国際日本文化研究センターの「出版文化研究-近世から近代へ」という研究プロジェクトに積極的に参加し、「関西におけるカフェと文芸運動」というタイトルで研究発表をおこなったものを目下論文にしている途中である。
腫瘍特異的MHC非拘束性キラーT細胞のレセプター構造と傷害機序の解析

1.MHC非拘束性のキラーT細胞としてCD4^-CD8^-胸腺細胞のクローンを樹立した。このクローンはリンホカイン依存性で、増殖にIL2とIL3を必要とする。さらにgamma delta T細胞レセプター(TCR)を発現し、広い範囲の腫瘍に対するNK様傷害活性をもつ。一方、抗CD3、抗Thy1抗体で刺激し活性化すると、IL2とgammaIFNを産生し、THー1様のリンホカインパターンを示した。傷害機序に関してはMHCに非拘束性であり、レセプター特異性は未知である。傷害活性にはgamma delta/CD3複合体は関与しないが、抗LFAー1抗体で阻害される。即ち、リンホカイン産生はTCRを介して誘導されるが、NK活性は異なる。2.B16メラノーマの可溶性抗原で誘導し、増殖するT細胞クローンを得た。独立して2クローンを樹立した。これらはCD4^T増殖性T細胞で、機能的には腫瘍に対するキラーT細胞の誘導を抑制する。クローン由来のmRNAを作製し、アンカーPCR法を用いてTCRの塩基配列を決定した。alpha鎖beta鎖の配列は両クローンともValphallーJalpha281,Vbeta13であり、alpha鎖でのVJ結合のN配列が1つ異なるだけであった。腫瘍を認識する免疫系のレパートリーが限られていることを示唆した。3.メラノーマ特異的キラーT細胞を誘導しやすくする目的で、リンホカインIL2、IL4、IL6遺伝子を導入したB16メラノーマ細胞を作製した。リンホカイン産生はノザンプロット、生物活性で確認できた。これらでキラーT細胞を誘導させると、ILー2産生腫瘍が著しく強い抗腫瘍活性を誘導でき、IL4、IL6では変化なかった。これはNK様活性が主で、腫瘍特異的細胞は少いと思われる。リンホカイン産生B16をvivoに植えると、IL2産生腫瘍では腫瘍増殖が著しく抑えられ、逆にIL4、IL6産生腫瘍では増殖を著しく促進した。ILー2産生腫瘍により免疫系の賦活化が可能であることを示すと同時にIL4、IL6による著しい増殖効果の基礎を解析する必要がある。
扁桃胚中心の免疫細胞組織学的研究

平成6年度の科学研究費補助金の援助で下記の研究をおこなった。扁桃はリンパ組織であり、その胚中心はリンパ球の産生と同時に細胞の死滅の場所とされている。胚中心のリンパ球産生について私共はGratzner法によるBrdU(5Bromo-2'-deoxy Urine)モノクローナル抗体を用いて免疫組織学的に観察してきた。Thymidinの代わりにBrdUを取り込ませ、抗BrdUモノクローナル抗体で免疫染色された標識細胞は胚中心の中でも暗殻の対側の低極部に多数みられたので、リンパ球産生部位と考えられた。今回は生後のウサギ扁桃胚中心でリンパ球産生を検討した。生直後では胚中心は未発達で生後4週目より胚中心が生じて、7週目で多数の胚中心が観察できる。BrdU投与し、胚中心の発達とリンパ球産生を経時的に検討した。BrdU標識細胞は胚中心底極部に散見されたが、それ程多くはない。胚中心発達段階におけるリンパ球産生とあるいはリンパ球の由来についてさらに実験をおこなっている。胚中心での細胞死についての研究はFlemmingのTingible Korper(可染小体TK)の観察にはじまる。近年、生体内での細胞の自然死がApoptosisの概念で提唱された。最近Apoptosisを形態的に検出する方法が開発された。この方法で観察されるApoptoticbodyはマクロファージ(M)に喰食された死滅細胞の核すなわちTKである。Mの周辺の細胞を免疫細胞学的に観察し、Apoptosisの形態を検討した。また新生児家兎を用いて、胚中心の発達とApoptosisの関係を検討した。未発達の胚中心にはApoptosisはみられず、完成された形態に近づくとApoptosisが出現した。したがって胚中心にとってApoptosisは重要な機能と考えられた。以上の研究成績は第96回日耳鼻総会(5月)、第3回国際扁桃シンポジウム(6月)第8回口腔咽頭学会(9月)で発表の予定である。
クロスリンク法と質量分析、NMRをインテグレイトした複合体の構造解析法の開発

本課題研究では、(1)微量で迅速に構造情報が得られるという特徴を有する質量分析(MS)をクロスリンク法と組み合わせて用いることにより、ソフトな相互作用からなるタンパク質複合体の分子間相互作用およびその部位について解析する研究手法を構築する。(2)複合体を構成するタンパク質ドメインの構造についてはNMRで原子レベルでの解析を行う。(3)両者の結果を統合することにより、解析できるタンパク質の分子量の上限のない解析系を構築することを目指して研究を行った。この方法論を用いて、ドメインレベルで立体構造解析が進められている転写因子c-Myb DNA結合ドメイン(c-Myb DBD)と熱ショック因子DNA結合ドメイン(HSF3 DBD)の相互作用領域ならびにヒト基本転写因子TFIIEの構造について解析した。NMRで既に構造解析が行われているc-Myb DBDとHSF DBDが1:1のストイキオメトリーで結合することをエレクトロスプレー質量分析(ESI-MS)法で確認した後、クロスリンク法と質量分析を組み合わせて用いることにより、相互作用領域の解析を行った。その結果、c-Myb DBDのRepeat2の領域とHSF3 DBDのDNA認識ヘリックス付近が11.4Å以内に近接しているということが示唆された。2.ヒト基本転写因子TFIIEの構造解析我々は、これまでにTFIIEβコアドメインに加え、TFIIEαZnフィンガードメインの構造を決定することに成功したが、ヒトTFIIE全体の分子構造については明らかにされていない。全長の分子の構造解析に成功していないヒトTFIIEについてクロスリンク法と質量分析を組み合わせて構造解析を行った。
炉心制御の基礎(総括班)

本研究は、特別研究(核融合)の研究題目「炉心制御の基礎」の総括班としての研究活動を主目的としている。本年度は、イ)爆縮プラズマの計測ロ)高周波によるプラズマ制御ハ)外部導体系による閉じ込めの最適化ニ)シミュレーションのモデリングのサブグループを構成して行い、その相互の研究調整、連絡を行った。各グループの代表者の集りを3回開催し、各グループの研究成果は、昭和62年1月9日-10日に開催した全体会議によって討論を行い検討した。その成果は報告書として公表した。更に、本研究活動の一つとして、核融合若手研究集会を開催した。昭和61年8月28日-31日、関西地区大学セミナーハウスにおいて約50名の若手研究者が集まり、相互の研究について意見交換を行い、活発な討論を通して相互理解を深めることができた。研究集会の内容、成果については本報告としてまとめ、公表した。
自己免疫性溶血性貧血における自己抗体産生メカニズムの解明

自己免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia : AIHA)における自己抗原として、Rh血液型蛋白、特にRhCcEeポリペプチド上には、主要な共通エピトープが存在している。また、Rh血液型蛋白は、赤血球膜を12回貫通し、6個の細胞外ペプチドループの3次元構造の組み合わせにより、Rh血液型ならびに自己抗原エピトープを表現している。自己抗原構造解析を目指して、ファージディスプレイランダムペプチド(7アミノ酸)ライブラリーを用いた自己抗原エピトープレプリカ(mimotope)の同定を行った。2.同様な方法にてAIHA患者由来抗赤血球自己抗体との反応性を示すペプチド配列(自己抗原群mimotope)を複数同定した。3.AIHA患者赤血球より解離した抗赤血球自己抗体とRh mimotopeの反応性を検討すると8例中6例に反応性を認めたことより、今回同定したRh mimotopeは自己抗原群mimotopeの一部であることが推測された。4.今回、複数のRh mimotopeおよび自己抗原群mimotopeを同定できたことから、自己抗体同定・解析のためのパネル作製、自己抗原エピトープマッピング、自己抗体の新たな分類法開発が期待できる。また、AIHAの病因仮説における分子相同性を有する外来抗原物質の同定へのアプローチが可能となった。ファージペプチドライブラリーを用いた自己抗原エピトープレプリカの作製と抗原構造解析1.AIHA患者由来抗赤血球自己抗体によるファージペプチドライブラリーのスクリーニングAIHA患者由来抗赤血球自己抗体と同様に抗Rh抗体活性を示すモウノクローナル抗体により、ランダムペプチド(7アミノ酸)ライブラリーのバイオパンニングを行う。すなわち、ファージライブラリーと自己抗体を混合し、プロテインG結合磁化ビーズにより抗体結合ファージを選択する。洗浄後、酸性条件下で解離し、中和した後に再度磁化ビーズと反応させて、ネガティブセレクションを行う。ファージを増殖させた後、同様の方法によりさらに4回のパンニングを行う。シングルコロニーより精製したファージを用いて、挿入塩基配列の決定と以下のcapture ELISAを行う。ファージディスプレイランダムペプチドライブラリー(New England Biolabs)において、抗D、抗Eの2種類のモノクローナル抗体によるバイオパンニングを行った。すなわち、ファージライブラリーと抗体を混合し、プロテインG結合磁化ビーズにより抗体結合ファージを選択した。ネガティブセレクションを行った後、ファージを増殖させ、同様の方法によりさらに4回のパンニングを行った。選択されたファージを精製し、挿入塩基配列の決定とcapture ELISA法により抗体との反応性を検討した。3.分子モデルの作製抗D、抗E抗体それぞれにおいてコンセンサス配列を持ったクローンが12クローン得られたことから、各抗体特異性配列の存在が示唆された。4.アミノ酸相同配列検索AIHA患者赤血球より解離した抗赤血球自己抗体とRh mimotopeの反応性を検討すると8例中3例に反応性を認めたことより、今回同定したRh mimotopeは自己抗原群mimotopeの一部であることが推測された。今後、複数のmimotopeを同定し、自己抗体同定・解析のためのパネル作製を目指したい。自己免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia : AIHA)における自己抗原として、Rh血液型蛋白ならびにバンド3蛋白が同定され、特にRhC(c)E(e)ポリペプチド上には、主要な共通エピトープが存在していることが明らかになった。また、Rh血液型蛋白は、赤血球膜を12回貫通し、6個の細胞外ペプチドループの3次元構造の組み合わせにより、Rh血液型ならびに自己抗原エピトープを表現していると推測されている。自己抗体の産生機序の解明のため、先ずRh抗原性の解析を目的に、抗Rhモノクローナル抗体によりランダムペプチド(7アミノ酸)ライブラリーのバイオパンニングを行った。この結果、抗D、抗E抗体それぞれにおいてコンセンサス配列を持ったクローン(Rh mimotope)が12クローン得られたことから、各抗体特異性配列の存在が示唆された。

A1HA患者赤血球より解離した抗赤血球自己抗体とRh mimotopeの反応性を検討すると8例6例に反応性を認めたことより、今回同定したRh mimotopeは自己抗原群mimotopeの一部であることが推測された。抗赤血球自己抗体と反応性を有するlinearpeptide (mimotope)をRh mimotopeと同様の方法により複数同定することができた。自己抗原エピトープマッピングに加え、自己抗原mimotopeとの反応性による自己抗体の新たな分類法開発への端緒となると思われた。また、このような自己抗原mimotopeの同定により、A1HAの病因仮説における分子相同性を有する外来抗原物質の同定へのアプローチが可能となった。
EBウイルス陽性癌に対する特異的T細胞免疫応答の研究

【目的と意義】【材料と方法】EBNA1のC末端側の約200アミノ酸をカバーするオーバーラッピングペプチドを用いてEBV既感染成人末梢血単核球を繰り返し刺激した後、限界希釈法にてCD4^+T細胞クローンを樹立した。抗HLA抗体によるブロッキング実験と既知のHLAを保有するLCLパネルに対する反応性から拘束分子を決定した。エピトーブと推定される配列を含む、11ないし13アミノ酸から成るペプチドを合成し、エピトープを決定した。【結果と考察】4株のCD4^+T細胞クローンを樹立し、いずれも異なるエピトープを認識していた。そのうちの1つはDR*0401によって提示される新規エピトープであった。他の3株のクローンは既知のエピトープ領域を認識していたが、拘束分子は報告されているHLAと異なり、DR51、DP2、DQ6であった。これらHLAの日本人における保有率は、DR*0401が10%、DR51が20%、DP2が30%、DQ6が20%であり、EBV陽性癌に対する免疫応答解析と治療応用に有用なものであると考えられる。DR51拘束性クローンは、EBV陽性T/NKリンパ腫から樹立された細胞株に対して傷害活性を示した。CD4^+T細胞をヘルパーとしてのみならずエフェクターとして利用できる可能性が示唆された。EBV-LMP1のmRNAを導入した樹状細胞にて健常人末梢血T細胞を数回刺激し、LMP1特異的CTLクローンを樹立した。樹立したCTLクローンは慢性活動性EBV感染症患者末梢血から樹立したHLA-A^*0206陽性のNK細胞株を傷害した。認識するエピトープはLMP1のN末端側に位置する膜貫通疎水性部位に存在し、免疫プロテアソーム依存性にプロセスされていた。アミノ酸配列はIIIILIIFIであった。LMP1を標的とした細胞性免疫療法の論理的基盤が得られたと考えられる。2)末梢血リンパ球中におけるEBNA1特異的CD8^+T細胞頻度の検討研究代表者らが新規に同定したEBNA1エピトープを含有するHLA-Cw^*0303/0304-テトラマーを作製し、EBV既感染成人末梢血におけるエピトープ特異的CD8^+T細胞頻度を測定した。また既知のエピトープを含有するHLA-B^*3501-テトラマーも作製し、同様にCD8^+T細胞頻度を測定した。末梢血におけるエピトープ特異的CD8^+T細胞頻度はいずれも10^<-4>以下であったのでテトラマーによる直接染色はできなかった。そのためmixed lymphocyte peptide culture法を組み合わせて測定した。すなわちマイクロウエル内でエピトープペプチドとサイトカインによる刺激により増殖した特異的CD8^+T細胞をMHC-テトラマーで検出し、検出率から逆算してエピトープ特異的CD8^+T細胞頻度を定量した。HLA-Cw^*0303/0304拘束性EBNA1エピトープに特異的なCD8^+T細胞頻度は2.1X10^<-4>から2X10^<-5>の範囲であった。HLA-B^*3501拘束性EBNA1エピトープに特異的なCD8^+T細胞頻度は1.8X10^<-4>から7.2X10^<-6>の範囲であった。【材料と方法】EBNA1のC末端側の約200アミノ酸をカバーするオーバーラッピングペプチドを用いてEBV既感染成人末梢血単核球を繰り返し刺激した後、限界希釈法にてCD4^+T細胞クローンを樹立した。

そのうちの1つはDR*0401によって提示される新規エピトープであった。他の3株のクローンは既知のエピトープ領域を認識していたが、拘束分子は報告されているHLAと異なり、DR51、DP2、DQ6であった。これらHLAの日本人における保有率は、DR*0401が10%、DR51が20%、DP2が30%、DQ6が20%であり、EBV陽性癌に対する免疫応答解析と治療応用に有用なものであると考えられる。DR51拘束性クローンは、EBV陽性T/NKリンパ腫から樹立された細胞株に対して傷害活性を示した。CD4^+T細胞をヘルパーとしてのみならずエフェクターとして利用できる可能性が示唆された。
フェノロジーの変異による捕食―被食関係の地理的モザイクと個体群安定化機構の実証

生物のフェノロジーと個体群動態の安定性の関係は気候変動が生物に与える長期的影響を考える上で重要な問いである。一般に、個体群が複数の局所集団の集合によって成立しており、それらの個体数変動の時空間的相関が弱い場合、個体群全体の個体群動態は安定する。しかし、局所集団間で個体数変動の相関が弱くなるメカニズムはほとんど未解明である。申請者の研究により、モリアオガエルの繁殖フェノロジーは小さな空間スケールの中で池間に変異があり、年変動するため空間的相関が弱いことがわかった。このような変異は、生まれてくるオタマジャクシと捕食者のイモリの相互作用の期間と強度を池によって変え、地域的にモザイク状の種間相互作用を生むと予測される。小さな空間スケールのフェノロジー変異は、集団間の個体数変動の時空間的相関を弱め、捕食者と被食者の個体群を安定させるかもしれない。野外観察、野外実験、集団遺伝解析、数理モデルを駆使して上記仮説を検証した。その結果、調査地のモリアオガエル繁殖フェノロジーの空間変異は個体群サイズによって説明できることが示唆された。数理モデルによる解析では、環境によって説明される空間変異と個体群サイズによって説明される空間変異では、メタ個体群の安定性に対する影響が異なることが明らかになった。この結果は小さな空間スケールの中のフェノロジーを複数年に渡って定量化したという点と、これまで考えられてきた環境の効果の他にも個体群サイズが影響するということを示した点で新規性の高い結果である。本年は芦生研究林において研究計画に基づき野外観察、野外実験を行った。また、集団遺伝解析と数理モデルの構築にも力を入れ、一定の成果を得た。【繁殖フェノロジーの定量化】5月から京都大学フィールド科学研究センター芦生研究林に滞在して野外観察を行い、当初の研究計画通りモリアオガエルの繁殖フェノロジーのデータを得た。このデータとこれまで得られていた5年分のデータを合わせて解析を行った。その結果、芦生研究林のモリアオガエルのフェノロジーのピークの空間変異が環境よりも、むしろ個体群サイズで説明しやすいという結果を得た。【繁殖フェノロジーが個体群の生存率に与える影響】予備的な野外実験を行い、繁殖フェノロジーが個体群の生存率に与える影響を調査した。人工的に飼育したモリアオガエルは当初の計画よりも変態する個体数と体サイズのばらつきが小さく、仮説のような結果を得るためには野外の状況を模した飼育条件の再検討が必要であると考えられた。【繁殖分散の実態解明】芦生研究林および周辺地域のモリアオガエルの遺伝的な集団構造を調べるため、卵とオタマジャクシのサンプルを採取した。7月以降、遺伝子サンプルのDNA抽出を行い、MIG-seqによって解析を行った。その結果、調査を行った芦生研究林および周辺地域のモリアオガエルは、明瞭に分化した遺伝的集団構造をもたず、広範囲で高頻度の移出入を行っていることがわかった。【個体群動態の数理モデル】レスリー行列をメタ個体群に用いたモデルを構築し、野外で得ることのできるパラメータを用いることができるモデルを構築した。また、個体群サイズがフェノロジーに与える効果も本モデルに組み込み、組み込まなかった場合とは個体群動態の安定性が異なることを確かめた。【繁殖フェノロジーの定量化】これまで行ってきた芦生研究林の他に、全国規模でサンプリングサイトを2,3箇所設けて野外観察を行う。これらの結果を比較することで、緯度や環境と個体群サイズがフェノロジーの空間変異に与える相互作用について調べる。【繁殖分散の実態解明】これまでに得られた結果について、さらに遠距離の繁殖地のサンプルを増やす、塩基多型の条件を変更するなどの解析を続ける予定である。この結果によってどの程度の範囲を一つのメタ個体群として捉えるのがふさわしいかデータが得られる。【個体群動態の数理モデル】これまでの研究でわかった遺伝的な集団構造と数理モデルの結果を合わせ、この芦生研究林のモリアオガエル系でフェノロジーが駆動するデータドリブンのメタ個体群動態モデルを構築する。具体的には、パッチ数をさらに増やす、パッチ間の移動分散に対して距離に比例した関数を組み込む、等、より野外の実態に即したモデルに改良していく予定である。上記の結果を組み合わせ、フェノロジーの空間変異が野外のモリアオガエルのメタ個体群の安定性にどのように関わっているかを明らかにしていく。

数理モデルによる解析では、環境によって説明される空間変異と個体群サイズによって説明される空間変異では、メタ個体群の安定性に対する影響が異なることが明らかになった。この結果は小さな空間スケールの中のフェノロジーを複数年に渡って定量化したという点と、これまで考えられてきた環境の効果の他にも個体群サイズが影響するということを示した点で新規性の高い結果である。本年は芦生研究林において研究計画に基づき野外観察、野外実験を行った。また、集団遺伝解析と数理モデルの構築にも力を入れ、一定の成果を得た。【繁殖フェノロジーの定量化】5月から京都大学フィールド科学研究センター芦生研究林に滞在して野外観察を行い、当初の研究計画通りモリアオガエルの繁殖フェノロジーのデータを得た。このデータとこれまで得られていた5年分のデータを合わせて解析を行った。その結果、芦生研究林のモリアオガエルのフェノロジーのピークの空間変異が環境よりも、むしろ個体群サイズで説明しやすいという結果を得た。【繁殖フェノロジーが個体群の生存率に与える影響】予備的な野外実験を行い、繁殖フェノロジーが個体群の生存率に与える影響を調査した。人工的に飼育したモリアオガエルは当初の計画よりも変態する個体数と体サイズのばらつきが小さく、仮説のような結果を得るためには野外の状況を模した飼育条件の再検討が必要であると考えられた。【繁殖分散の実態解明】芦生研究林および周辺地域のモリアオガエルの遺伝的な集団構造を調べるため、卵とオタマジャクシのサンプルを採取した。7月以降、遺伝子サンプルのDNA抽出を行い、MIG-seqによって解析を行った。その結果、調査を行った芦生研究林および周辺地域のモリアオガエルは、明瞭に分化した遺伝的集団構造をもたず、広範囲で高頻度の移出入を行っていることがわかった。【個体群動態の数理モデル】レスリー行列をメタ個体群に用いたモデルを構築し、野外で得ることのできるパラメータを用いることができるモデルを構築した。また、個体群サイズがフェノロジーに与える効果も本モデルに組み込み、組み込まなかった場合とは個体群動態の安定性が異なることを確かめた。【繁殖フェノロジーの定量化】これまで行ってきた芦生研究林の他に、全国規模でサンプリングサイトを2,3箇所設けて野外観察を行う。これらの結果を比較することで、緯度や環境と個体群サイズがフェノロジーの空間変異に与える相互作用について調べる。【繁殖分散の実態解明】これまでに得られた結果について、さらに遠距離の繁殖地のサンプルを増やす、塩基多型の条件を変更するなどの解析を続ける予定である。この結果によってどの程度の範囲を一つのメタ個体群として捉えるのがふさわしいかデータが得られる。【個体群動態の数理モデル】これまでの研究でわかった遺伝的な集団構造と数理モデルの結果を合わせ、この芦生研究林のモリアオガエル系でフェノロジーが駆動するデータドリブンのメタ個体群動態モデルを構築する。具体的には、パッチ数をさらに増やす、パッチ間の移動分散に対して距離に比例した関数を組み込む、等、より野外の実態に即したモデルに改良していく予定である。
内在的価値論の再構築に基づく環境倫理学の新展開－「人間存在の二重性」による体系化

本研究の目的は、環境倫理学において推し進められてきた非-人間中心主義の倫理学の新たな展開を探究することで、環境倫理学と応用倫理学全体の学問的意義のあり方を示すことにある。本年度は、異なる問題意識の下で別個に発展してきた環境倫理と生命倫理の接合を試みた。研究を実施した結果、次のことがわかった。第一に、道徳的考慮の対象となる存在と私たちの関係性に言及する必要があるということ、第二に、内在的価値と道具的価値を対立し合う概念として理解するのではなく、関係的価値として捉え直す必要があるということ、の2点である。1点目は『哲学・科学史叢』に投稿した論文の中で論じ、2点目は環境哲学国際会議での口頭発表で検討した。さらに、この2つの主張を通して環境倫理と生命倫理の接合がどのような形で可能となるのかについては『現代生命哲学研究』に投稿した論文の中で示した。以上の成果を出すことができたにもかかわらず、内在的価値と道具的価値の概念分析への着手が遅すぎたため、博士論文を完成するまでには至らなかった。価値の概念分析は応用倫理学とは異なる領域である上に、関係的価値の分析自体が比較的新しい試みであることから、「関係性」という観点を取り入れた道徳的考慮の議論の基盤となる価値論の考察に予想以上の時間を要してしまった。しかし、従来の非-人間中心主義が頓挫した理由が個物の価値に焦点を当てた原子論的発想にあることを示し、それに代わる問題枠組みとして個別間の関係に着目した関係的価値理論という像を描き出すことができたことは、環境倫理学のあり方を考えていく上で大きな貢献となることが期待できる。今後は、内在的価値と道具的価値の概念分析をさらに進めていくとともに、人間と人間でないものたちとの関係性に基づいた道徳的考慮の議論を構築し、環境倫理と生命倫理を統合する枠組みの提示を試みる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、環境倫理学において推し進められてきた内在的価値論の新たな展開と可能性を探究することで、環境倫理学ならびに応用倫理学全体の学問的意義のあり方を示すことにある。本年度に実施した研究内容は、人為的介入に関連した問題を取り上げている環境倫理や生命倫理の文献を集中的に読み、「人為性」概念がどのような形で論じられてきているのかを考察した。環境倫理と生命倫理はそれぞれ異なる問題意識の下で発展してきており、別個の学問領域として考えられる傾向にあったため、まずは人為的介入や「人為性」概念を通して両者を包括的に捉える問題枠組みを新たに構築する必要があったのである。その結果、様々な技術的介入を背景にして生じる「道徳的考慮を巡る問題」に着目することで両者の学問領域がまとめられることがわかった。従来、道徳的考慮は無危害原則に則った「福利」や「権利」概念によって論じられてきた。しかし、生命に対する多様な技術的介入が可能となった今、無危害原則だけでは捉えきれない対象(胚や遺伝子操作された無痛動物など)を道徳的にどう位置づけるべきなのかが環境倫理、生命倫理双方において重要な争点の一つとなってきているのである。さらに、この新たな問題枠組みを構築するにあたって、「内在的価値」概念をどのように捉えるかが大きな役割を果たす可能性がある点を示唆するところまで達成した。この研究成果は、本研究を進めるに際して大きく二つの意義を有している。第一に、技術的介入に焦点を当てることで環境倫理学と生命倫理学を統合できることを示せたのは、包括的な内在的価値論を再構築するための第一歩となった。第二に、環境倫理学内部では頓挫状態に終わっている「内在的価値」概念を改めて検討することの正当性を示す道筋を得ることができた。

今後は、内在的価値と道具的価値の概念分析をさらに進めていくとともに、人間と人間でないものたちとの関係性に基づいた道徳的考慮の議論を構築し、環境倫理と生命倫理を統合する枠組みの提示を試みる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的達成には、1技術的介入を通した環境倫理と生命倫理の統合可能性、2内在的価値の再検討を試みる正当性、3内在的価値論の再構築によって環境倫理学の新たな展開が提示できる、の三つの点を示す必要がある。本年度の研究によって1と2の見通しを立てることができたことから、おおむね順調に進展していると評価した。本年度は、文献を読み込むことで議論の体系化および問題の定式化の道筋を模索したため、口頭発表や論文といった形での研究成果をあまり提示しなかった。今後は、本年度の研究を通して明らかになった事柄を積極的に発表するとともに(すでに国際学会での発表を六月に控えている)、新たな問題枠組みにおける「内在的価値」概念の位置づけを検討し、内在的価値の詳細な概念分析を行っていく。
分子認識プロテオミクスを目的とする光キャプチャー法開発

リガンドを固相上に配置した光アフィニティーアレイを構築し、光アフィニティー捕捉(光キャプチャー)した蛋白質を効率良く分離解析する、新しい光アフィニティー法の開拓を目的に、以下の萌芽期の研究計画を年度ごとに具体的に実行してきた。1)アレイ化には大量・多種のプローブが必要なため、これに見合うプローブ合成の効率化の検討。2)DNAアレイ化に比し、プロテオーム解析では蛋白質の非特異的吸着など、アレイ構築にさらに工夫が必要となる。このための新たなアレイ化技術の開拓。3)構築したアレイについての、応用系での検証。初年度および昨年度において、主に1)、2)について検討し、アレイ化のモデル系をほぼ確立した。最終年度は、これらの実績を基に3)の応用系での検討を実施し、以下の成果を得た。1.糖鎖リガンドの効率的プローブ誘導化法を実際に応用し、Sophora japonicaから得られるレクチンのsophoragrinにおける、糖鎖結合サブユニットを明らかにした。2.光キャプチャーは、解析対象のタンパク質のみを釣り上げ、固相上で連続洗浄できるため操作性に優れる。しかし、捕捉・精製した資料をMS解析系に移行させるには、固相から再遊離させる必要がある。この段階につき、アビジン-ビオチン系で化学的方法と酵素法を検討した。a)昨年度に確立した光反応性のフェニルアラニンを用い、光反応性ペプチドのカルモジュリンを合成し、切断性ジスルフィド結合型のビオチンを組み込んで検討した。その結果、アビジン捕捉状態では、ジスルフィド結合開裂が妨げられる場合があることが分かった。b)この解決のため、プロテアーゼ切断性のペプチド型スペーサーを開発し、タンパク質に影響を与えずビオチンを切断してアビジン捕捉試料を回収する可能性を示した。3.遊離させた試料を効率良くMS解析するため、効率の良い安定同位体標識条件を見出した。フォーカスドプロテオーム解析蛋白質の機能解析には、蛋白質群を網羅的に調べるより、系を絞ったフォーカスドプロテオームを対象にするのが有効とされる。これに有効な方法論である現在の光アフィニティーラベル法は、ターゲットを個別に解析するアプローチであり、母集団が巨大なプロテオームに適用するのは極めて非効率となる。この解決のため、複数のリガンドをマトリックス上に配置した、光アフィニティーアレイを考案し、光反応で捕捉される(光キャプチャー)蛋白質のみを分離解析する、将来的な自動化も考慮した新しい効率系を創出することで、分子認識に基づく効率的なフォーカスドプロテオーム解析のためのまったく新しい方法論提供を目的に、萌芽期の課題を検討する。すでに、プロトタイプによる蛋白質捕捉の予備検討も終了したので、本研究では新しい方法論を多角的に検討するため、平成14年度は以下の項目につき検討した。1.まず、すでに蓄積の有る糖鎖につき、光反応性アレイを構築した。光反応性糖鎖アレイ構築には、すでに確立してある独自の一段階合成法の応用で、効率良く行うことが可能であった。2.最近確立した、独自の光反応性フェニルアラニンの光学選択的合成法を用い、光反応性ペプチドアレイ構築を検討した。3.マルチバレント効果でアフィニティーを高めるため、多価性のデンドリマー構造を有するリガンドアレイを検討した。4.捕捉蛋白質を切り出すため、スルホンアミド型の新しい切断性基を検討した。5.光反応性糖鎖アレイとレクチンを用い、光キャプチャーの基礎的検討を行った。蛋白質の機能解析には、蛋白質群を網羅的に調べるより、系を絞ったフォーカスドプロテオームを対象にするのが有効とされる。この解決のため、複数のリガンドをマトリックス上に配置した、光アフィニティーアレイを考案し、光反応で捕捉される(光キャプチャー)蛋白質のみを分離解析する、将来的な自動化も考慮した新しい効率系を創出することで、分子認識に基づく効率的なフォーカスドプロテオーム解析のためのまったく新しい方法論提供を目的に、以下の萌芽期の課題を検討した。本研究の課題解決のため、次の研究計画を以下の項目に大きくわけて焦点を絞った研究を推進している。これらのうち初年度の昨年は、主に1)について効率的なプローブの合成法を検討した。本年度は、これをさらに検討してより一層の効率法開拓を目指すとともに、2)についての検討も開始した。その結果、平成15年度は各項目につき以下の研究成果を得ることができた。1.光反応性ペプチドアレイ構築に必要な光反応性ユニットを確保するため、すでに確立した、独自の光反応性フェニルアラニンの光学選択的合成法を改良し、その大量不斉合成法を開拓した。2.昨年度の、糖鎖及びペプチド型プローブに加え、光反応性DNAの効率的プローブ化を検討し、代表的な生体の3大成分の光反応性化の基礎技術を開拓した。

3.ポリプロピレン固相上へのアレイ構築を検討した結果、ポリオキシエチレン型のスペーサーがタンパク質の非特異的吸着の低減に有効であり、その応用で新しい阻害剤探索法のモデル系を構築することに成功した。リガンドを固相上に配置した光アフィニティーアレイを構築し、光アフィニティー捕捉(光キャプチャー)した蛋白質を効率良く分離解析する、新しい光アフィニティー法の開拓を目的に、以下の萌芽期の研究計画を年度ごとに具体的に実行してきた。1)アレイ化には大量・多種のプローブが必要なため、これに見合うプローブ合成の効率化の検討。2)DNAアレイ化に比し、プロテオーム解析では蛋白質の非特異的吸着など、アレイ構築にさらに工夫が必要となる。このための新たなアレイ化技術の開拓。3)構築したアレイについての、応用系での検証。初年度および昨年度において、主に1)、2)について検討し、アレイ化のモデル系をほぼ確立した。最終年度は、これらの実績を基に3)の応用系での検討を実施し、以下の成果を得た。1.糖鎖リガンドの効率的プローブ誘導化法を実際に応用し、Sophora japonicaから得られるレクチンのsophoragrinにおける、糖鎖結合サブユニットを明らかにした。2.光キャプチャーは、解析対象のタンパク質のみを釣り上げ、固相上で連続洗浄できるため操作性に優れる。しかし、捕捉・精製した資料をMS解析系に移行させるには、固相から再遊離させる必要がある。この段階につき、アビジン-ビオチン系で化学的方法と酵素法を検討した。a)昨年度に確立した光反応性のフェニルアラニンを用い、光反応性ペプチドのカルモジュリンを合成し、切断性ジスルフィド結合型のビオチンを組み込んで検討した。その結果、アビジン捕捉状態では、ジスルフィド結合開裂が妨げられる場合があることが分かった。b)この解決のため、プロテアーゼ切断性のペプチド型スペーサーを開発し、タンパク質に影響を与えずビオチンを切断してアビジン捕捉試料を回収する可能性を示した。3.遊離させた試料を効率良くMS解析するため、効率の良い安定同位体標識条件を見出した。
腎糸球体障害における凝固因子・内皮細胞・ポドサイトのクロストーク機構の解明

慢性腎臓病の患者数は年々増加し続けているが、効果的な治療法は存在しない。近年、腎糸球体におけるポドサイトと血管内皮細胞の相互作用(クロストーク)の破綻が慢性腎臓病を進行させることが明らかとなり、新たな治療標的として注目されている。申請者は、1血液凝固因子がポドサイトを刺激することで糸球体障害を加速させること、2血管内皮細胞がこの経路を阻害することで糸球体障害の進行を防いでいることを示す予備知見を得た。本研究ではこの新たなクロストーク機構の証明に挑戦し、慢性腎臓病のバイオマーカーの開発や糸球体障害の進行を阻止する治療法の確立を目指す。腎糸球体障害の進行には糸球体ポドサイトと血管内皮細胞の相互作用の破綻が想定されている。本研究では、両者を結ぶものとして血液凝固因子によるポドサイトの活性化と、血管内皮細胞によるその阻害を仮説として設定し、細胞・組織レベル、個体レベルでの実験、ならびに犬・猫の腎疾患症例における臨床試験を実施して、この仮説の実証に挑む。腎糸球体疾患は、ヒト・動物の重要な疾患であるが、発症病理に謎が多く、病態の把握や治療が困難である。本研究は、ポドサイトー血管内皮細胞間相互作用に関する新たな仮説を実証する計画であり、動物・ヒトの糸球体疾患/腎疾患の発症機序の新たな理論、治療・予防に有用な学術情報を提供し得ることが期待できる。
河川の生態環境を学び考えるためのIT教材を用いたカリキュラムの開発

平成14年度に制作したシミュレーションソフト「SimRiver」を中核とする統合型IT利用教材"ミクロの生物「珪藻」から川の環境を見つめてみよう"の内容を一新したver.2を完成した。珪藻は地球上で行われる光合成の約1/4を担う重要な生物であり、生態系における重要な生産者である。しかし、その実体はほとんど知られていないため、SimRiveによる学習を支援する教材群が必要であり、3本のビデオ、フラッシュによる5シリーズのビジュアルナレッジ、269索引からなる珪藻百科、ゲーミングによる多様性学習のためのSimDiversityを充実させた。本教材を用いた授業を1小学校、3中学校、2高校、2中高生対象公開講座、2社会教育講座で実施したが、大単元の流れの中で、本教材を用いた授業が自然に行われるよう授業計画を立案した。それら授業案および授業実践記録を教材中の「教師モード」に納めた。また、学習指導要領内のどこで本教材が利用できるか検討した資料、さらに、授業後に行ったアンケート結果なども教師モードに納め、教師にとって授業計画立案をするための参考となるよう努めた。また、電子版学習指導プログラムでは32時間分の授業内容が、従来の教科書に含まれているものと、それらを珪藻でみるとどのようになるかを示した内容が平行して記載され、さらに、必要な文字資料や画像資料にはリンクを張った。このため、珪藻のことをよく知らない教師であっても、リンクされた資料を見ながら、数ヶ月分の授業計画を立てることができる。映像素材集には22動画、画像素材集には123静止画を含み、これらはフルスクリーンサイズの写真ファイルをダウンロードできるようした。平成14年度に制作されたver.1と比べ、今回作成されたものは細かいところまで改良を行ったため、授業後実施したアンケート調査では良好な結果が得られた。生物・環境学習用マルチイディアソフト教材「ミクロの生物珪藻から川の環境を見つめてみよう」ver.2を制作し、それを用いる授業プログラムの開発を行った。本ソフトには動画情報としてビデオ、静止画情報としてビジュアルナレッジ、文字情報として珪藻百科が含まれ、それぞれver.1を改良し、情報量を多くするとともにユーザービリティーの高いものとした。また、本マルチメディアの中核をなす珪藻を利用した本質判定シミュレーションソフト「SimRiver」においては、学習者や中学・高校教員の声を取り入れ改良を行った。また、一昨年度に実施した本教材を利用した授業のアンケート調査結果をTWINSPANにより分析をした。その結果、ソフトの完成度の高いこと、学習者の能動的な活動が意欲喚起に効果的であったこと、学習者は実習に熱心に取り組んだこと等が明らかとなった。反面、学習後の印象として強く残るものは、授業内容より、むしろソフトそのものであったり、コンピュータを使用したことであることも判明した。このため、より自然な形で授業が行えるよう、約30時間分の指導案を作り、また、指導案にリンクする補助教材を数多く入れるとともに、教科書の学習内容・目標に加え、それがどのように珪藻と関係があるかを示すサブカリキュラムを付加することにより、現場教員がスムーズな授業を行えるよう工夫した結果、よりよい授業結果を出すことができた。