hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
TGF-βによる骨芽細胞の単球走化性因子JE/MCP-1の遺伝子発現機構

[目的]歯周疾患は、歯周病病原性細菌により誘導されるサイトカインが他の歯周組織に働き、さらに、正常なサイトカインネットワークを破綻することにより発症しているものと考えられる。また、成人性歯周炎の歯肉組織には、多数の単球/マクロファージの浸潤が認めらる。さらに、この浸潤したマクロファージ由来のサイトカインは、強力な骨吸収活性があることが示されている。また、最近、破骨細胞が単球/マクロファージlineageに由来することが示されている。これらの知見を基にすると、骨芽細胞の産生する単球走化性因子JE/MCP-1遺伝子発現は、単に炎症に関与するだけでなく、歯槽骨の吸収に深く関与していると考えられる。また、骨芽細胞の機能発現は、自ら産生するTGF-βにより調節されていることが報告されている。そこで、私は、本年度文部省科学研究助成金で、TGF-βによる骨芽細胞(CM3T3-E1)のJE/MCP-1遺伝子発現機構について検討した。
虚血再灌流時の心筋代識と冠循環調節のイメージ化とその解析

本研究では、刻々と変化する心筋のエネルギー代謝の状態をNADH蛍光観測システム(独自に開発)を用いてイメージ化し、心筋虚血・再灌流時の心筋エネルギー代謝の動態を評価することを目的とした。潅流停止、再潅流の実験では、潅流停止から50秒付近でNADH蛍光輝度は最大でほぼ均一となり、再潅流を開始すると、早期にNADH蛍光が速やかに消失する部分と蛍光が遷延する不均一な蛍光パターンが観察され、心筋虚血再潅流時、心筋代謝の程度、時間的変化に空間的不一致が存在することが明らかとなった。低酸素潅流では、NADH蛍光パターンは、潅流停止後の再潅流に認められた不均一な蛍光パターンが持続して出現した。分子血流トレーサーによる血流分布パターンと比較すると、NADH蛍光と血流分布パターンは類似しており、NADH蛍光輝度が強い領域では血流分布が少なく、NADH蛍光輝度が弱い領域では血流分布が多く、その変化は最小血流調節ユニットサイズ(400μm)と類似していた。潅流圧を100cmH_2Oから50cmH_2Oに下げると30秒以内に不均一な蛍光パターンが出現し、潅流圧を100cmH_2Oに戻すと速やかに不均一な蛍光パターンは消失、低圧潅流前のレベルに回復した。また、9週齢と16週齢を比較すると、低圧潅流時、NADH蛍光は両群とも不均一な蛍光パターンを示し、蛍光輝度変化は16週齢で有意に大きな変化を示した。また、一酸化窒素(NO)の産生は9週齢で有意に上昇していた。さらに、高血圧の影響をSHRを用いて検討した。低圧潅流時、NADH蛍光は両群とも不均一な蛍光パターンを示し、蛍光輝度変化はSHRで有意に大きな変化を示した。また、NOの産生はSHRで有意に低下していた。心筋虚血時の心筋のエネルギー代謝には、時間的変化に空間的不一致が存在し、NOは冠血流分布の調節に関与し、心筋エネルギー代謝の恒常性に寄与している可能性が示唆された。高血圧、加齢は、低圧潅流時の心筋エネルギー代謝に影響を及ぼすものと思われた。本研究では、刻々と変化する心筋のエネルギー代謝の状態をNADH蛍光観測システム(独白に開発)を用いてイメージ化し、心筋虚血・再灌流時の心筋エネルギー代謝の動態を評価することを目的とした。本年度は、ラット摘出心灌流モデルを用い、心筋エネルギー代謝の動態をイメージ化し、種々の条件下でのイメージ変化を冠循環調節と関連させ検討した。1:低圧灌流モデルでの検討ラット摘出心を逆行性に灌流し、その後10分間の50cm水中圧の低圧灌流とした結果、低圧灌流開始後約30秒で、NADH蛍光輝度が、まばらに増加し始め、その後一定となり、再灌流時には速やかに減少した。心筋虚血時の心筋エネルギー代謝の動態は、まばらに(heterogeneous distribution)変化することが明らかになった。2:加齢の影響

9週齢と16週齢のラットを用い心筋虚血・再灌流時の心筋エネルギー代謝の動態を評価した。心筋虚血時のNADH蛍光輝度変化は、16週齢で大きく変化する傾向が認められ、また同時期の一酸化窒素(NO)の産生も減少しており、加齢による冠循環調節機構への影響が心筋エネルギー代謝の動態にも関与する可能性が示唆された。3:高血圧の影響SHRラットを用いWKYラットと比較検討した。SHRラットは心筋肥大により冠血流量は増加しているものの、心筋虚血時には、WKYラットよりNADH蛍光輝度変化は大きく、またNOの産生も減少していた。高血圧では、心筋への酸素供給のアンバランスが、起こり易く、加齢の影響と同様に冠循環調節機構への影響が示唆された。本研究では、刻々と変化する心筋のエネルギー代謝の状態をNADH蛍光観測システム(独自に開発)を用いてイメージ化し、心筋虚血・再灌流時の心筋エネルギー代謝の動態を評価することを目的とした。本年度は、得られたイメージデーターの解析方法とその標準化およびラット摘出心灌流モデルを用い、高血圧ラットにおける加齢の影響を検討した。データー解析方法の検討実験で得られたNADH蛍光イメージを客観的に評価するため、イメージをコンピューター画像解析システムに取り込み、蛍光輝度を256階調のスケールで表示した。データーの標準化のため、ラット摘出心灌流モデルで全心虚血としNADH蛍光輝度変化を観測した。蛍光輝度は全心虚血約1分後に最大値に達し、9週齢と16週齢のラットでは、両群間で有意な差は認められなかった。したがって個々の固体で最大蛍光輝度からの変化で表示することで、データーの標準化が可能となった。3:高血圧での加齢の影響SHRラットを用いと9週齢と16週齢とを比較検討した。両群とも心筋肥大により16週齢のSHRラットの冠血流量は増加しているものの、心筋虚血時には、9週齢よりNADH蛍光輝度変化は大きく、またNOの産生も減少していた。高血圧かつ加齢の影響は、心筋への酸素供給のアンバランスが、起こり易く、冠循環調節機構への影響が示唆された。
2層独立コンタクト量子ホール素子による層間コヒーレンスの検証

2層が独立に電気的なコンタクトを持ったGaAs系半導体試料を作製し, 2層系量子ホール効果の層間コヒーレンスの検証を行うことを目的に実験を行った。試料の作製については,ドイツのMax Planck研究所von Klitzing教授のグループの協力を得て進めることができたが,端子のオーミックコンタクトに不良があり,磁場中で抵抗が発散してしまうなどの現象が見られたため,目標とするν=1量子ホール状態での層間コヒーレンスを検証するような実験を十分にできなかった。しかし,測定系の整備などは進めることができたため,新たな試料を用いることで研究を継続することができる状態にある。今後も引き続き測定を行う予定である。今年度は2層独立コンタクトを持つ試料の開発と実験装置や設備の開発を主に行った。従来の2層系試料は電極を蒸着した場合両方の層にコンタクトしてしまうため,1層ずつ分離するためのゲート電極の取り付けを行うなどのプロセスの見直しが必要である。試料のデバイス化については完全に達成できていないものの,研究に使えそうな試料の準備が可能となりつつある。今後,テストを重ねて実験を行う予定である。実験設備に関しては,希釈冷凍機内に設置する試料への配線やマイクロ波導入用の同軸ケーブルの整備を行い,実験の環境を整えた。また,簡易測定用の冷却システムを兵庫医科大学内にも設置中である。電気抵抗測定用の機器類を購入し,実験準備が進んだ。上記の他に,測定する量子ホール状態の性質を調べるため,2層系ν=1量子ホール状態における層間と層内のクーロン相互作用やスピン自由度に関する実験を行った。結果からは,2層系では核スピンのコヒーレンスが1層系よりも長い可能性があることや,2層系ν=1においてもヒステリシスが発生する場合があることなどがわかり,いずれも興味深い結果となった。前者は量子コンピュータやスピンデバイスの実現に重要な核スピン-スピン相互作用やスピンのコヒーレンス時間に関する情報を含んでおり,後者は2層系ν=1量子ホール状態でもスピンによるドメインができている可能性を示している。スピンに関する新たな知見が得られる結果となった。本年度は独立2層コンタクトを持つ2層系量子ホール効果測定用素子を用いて、実際に測定を試みた。この研究は、2層系v=1量子ホール効果において、主に層間のコンダクタンスを測定し、この状態に現われる様々な相の特徴を捉えることに目的がある。中でも、ジョセフソン効果に類似のコヒーレントな状態を検出することや、ソリトン格子相におけるソリトンの集団励起を検出することが主な目的である。2層独立コンタクトの2層系試料は、この試料を用いた研究で既に実績のあるドイツMax-Planck研究所のvon Klitzing教授のグループと共同研究することになったため、そこから提供していただいた。その試料を測定したところ、オーミックコンタクトに不良があり、磁場を掛けると抵抗が発散するなどの現象が見られたため、v=1状態が観測できず所期の目的を達成するまで至らなかった。しかしながら、ゲート電圧の操作により2層を分離して電流を流したりするなど、測定方法はいろいろと試してみたので、この試料に習熟することができた。2層系v=1状態に超伝導ジョセフソン効果と同じような層間コヒーレンスがあることを直接検証できれば、この系が複合ボゾンモデルによって記述できる量子凝縮状態であることが明らかにできる。これは、粒子の量子統計性に関する新しい知見をもたらす画期的な成果である。ソリトン格子相はそれ自体超伝導の渦糸格子に似ているが、量子ホール効果でこのような状態の観測に我々が初めて成功しており、その集団励起状態などを詳しく調べることで重要な成果をあげられる。
双極性障害で認めるストレスシグナル伝達破綻に関わるカルシウムチャネルの解析

本研究は、双極性障害の発症機序を解明するために、CACNA1CとTRPC3の相互作用におけるSNP rs1006737の役割を同定し、ストレスシグナル伝達破綻に関わるカルシウムチャネルの役割を詳細に検討することを目的とする。ヒトアストロサイトーマU-87MG細胞を用いた新規の研究論文はまだ散見される。しかしながら、中枢神経系由来の細胞ではあるが、樹立時の細胞とは違うプロファイリングを持っていることが報告された。当初、U-87MG細胞を用いる予定であったが、STR解析が実施されており、プロファイリングがなされているヒトグリオーマ細胞株(YKG-1細胞)を用いることとし、本年度は以下の研究を行った。2RNAiベクターを使ってCACNA1Cの発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株を作製し、CACNA1C、TRPC3、S100BのmRNAの発現をMGBプローブ法によるリアルタイムRT-PCRで、定量的に各遺伝子のmRNA量を測定した(各群は8サンプルずつ)。その結果、興味深いことに、S100βmRNAの発現量が低下していたが、TRPC3 mRNAの発現量は増えていた。U-87MG細胞からYKG-1細胞へと使用する細胞株の変更はあったが、LiClによる経時的、濃度依存的なCACNA1C、TRPC3、S100βの発現変動を確認することができた。また、RNAiベクターを使ってCACNA1Cの発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株を樹立することもできた。同細胞株では、S100βmRNAの発現量が低下しているが、TRPC3 mRNAの発現量が増えていた。このことから、CACNA1Cの発現量が、S100βの発現に関与しているだけでなく、TRPC3の発現にも関与しているといった新しい知見を見出すことができた。この結果を確認するためにも、TRPC3の発現が安定にノックダウンしている細胞株を必要としたが、使用する細胞株の変更もあり、TRPC3の発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株は作製中である。そのため、TRPC3の発現が安定にノックダウンしている細胞株でのCACNA1CおよびS100βの発現量を確認することができなかった。令和元年以降の研究計画1)速やかに、TRPC3の発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株を作製し、CACNA1C、S100βの発現を確認する。また、各遺伝子のタンパクレベルでの発言変動、細胞内Ca2+動態を蛍光プローブFura2AMで測定する。なお、気分安定薬であるリチウムはGSK3βを直接的阻害作用を有していることから、結果次第においては、GSK3βの発現変動も確認していく。3)CACNA1C/TRPC3相互作用における遺伝子Xの機能を解析するために、1CACNA1CA/A細胞株を用いて、リチウム(02.0 mM、0, 1, 3, 7日間)投与及びH2O2による酸化ストレス時のCACNA1C、TRPC3、S100βの発現変動、細胞増殖率を測定する。2リチウム(02 mM、0, 1, 3, 7日間)投与後、H2O2による酸化ストレス時の細胞内Ca2+動態を蛍光プローブFura2AMで測定する。

令和元年以降の研究計画1)速やかに、TRPC3の発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株を作製し、CACNA1C、S100βの発現を確認する。また、各遺伝子のタンパクレベルでの発言変動、細胞内Ca2+動態を蛍光プローブFura2AMで測定する。なお、気分安定薬であるリチウムはGSK3βを直接的阻害作用を有していることから、結果次第においては、GSK3βの発現変動も確認していく。3)CACNA1C/TRPC3相互作用における遺伝子Xの機能を解析するために、1CACNA1CA/A細胞株を用いて、リチウム(02.0 mM、0, 1, 3, 7日間)投与及びH2O2による酸化ストレス時のCACNA1C、TRPC3、S100βの発現変動、細胞増殖率を測定する。2リチウム(02 mM、0, 1, 3, 7日間)投与後、H2O2による酸化ストレス時の細胞内Ca2+動態を蛍光プローブFura2AMで測定する。本年度の研究で、mRNAレベルではあるが、CACNA1Cの発現量がS100βの発現に関与しているだけでなく、TRPC3の発現にも関与しているといった新しい知見を見出すことができた。しかしながら、使用する細胞株の変更もあり、TRPC3の発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株を作製する必要性がでてきた。本年度の研究結果を多角的に検証するためにも、タンパクレベルや細胞内カルシウム動態の変動だけでなく、TRPC3の発現が安定にノックダウンしているYKG-1細胞株でのCACNA1CおよびS100βの発現量も確認する必要性がある。そのため、次年度へと繰り越して使用額の変更が生じた。また、当初予定しているIn silico解析で予測されたSNP rs1006737のA allele特異的Nested gene(遺伝子X)の同定および機能解析も遂行する予定である。
広視野かつ深さ識別が可能な生体深部のラベルフリー反射型光学顕微鏡

高齢化社会において健康状態を維持しQOLの向上を目指すためには、病気を未然に防ぐ技術やその兆候を早期に診断する技術の確立が急がれている。本研究では、広視野かつ高い空間分解能をもつ光学顕微鏡の構築を目指し、光源であるLEDアレイ、液晶プロジェクタの点灯パターンの変更により明視野像、暗視野像、差分位相コントラスト像を取得し、細胞の深さの識別を行い、分光情報の取得することができた。光を用いたイメージング技術は、高い空間分解能と高い時間分解能を併せ持つ。本研究では、生体深部のイメージング技術の確立を目的に、広視野かつ深さ分解能を有する反射型位相差顕微鏡を提案している。平成26年度は、時空間集光型顕微鏡を試作した。光源としてパルス幅が百フェムト秒程度で、近赤外領域のフェムト秒チタンサファイアレーザーを用いた。回折格子で分光された超短光パルスを対物レンズで試料内部へと集光する。焦点面でのみ全てのスペクトル成分が空間的に重なるため、時間的、空間的に光エネルギーを閉じ込めることができ、シート状の照明が可能である。信号の検出には、購入した2次元検出器を用いた。また、レーザー光を集光すると、光強度が高い集光領域では、超音波が発生する。この光誘起超音波の検出システムを検討した。さらに、c言語により散乱媒質中の光伝搬がシミュレーション可能なMonte Carlo法を実装し、多層媒質での光伝搬シミュレーションを構築した。生体深部のイメージング技術の確立を目的に、広視野かつ深さ分解能を有する位相差顕微鏡の研究を行っている。本年度は、広視野の透過型顕微鏡を試作した。光源としてLEDアレイを用い、照明パターンを制御し、明視野観察、暗視野観察、位相差観察した。近赤外領域のLEDアレイ光源を試作し、近赤外領域(波長940 nm)のLEDアレイを制御し、LEDアレイの照明位置の変更と点灯パターンの制御によりマルチコントラスト像を取得した。また光源に白色LEDを、LEDアレイ顕微鏡を試作し、明視野観察から得られた像のRGB解析から、細胞の分光特性を取得した。さらに、光源に小型プロジェクターを用いて、明視野像、暗視野像、位相差像、偏光像を取得可能なマルチコントラスト顕微鏡を試作した。本年度は、広視野の顕微鏡を試作し、LED光源の点灯パターン制御が可能となり、明視野像、差分位相差像、暗視野像の取得が可能となった。波長領域として可視から近赤外のLEDアレイを構築し、細胞の測定をおこうとともに分光情報を得ることができた。本研究では、生体深部のイメージング技術の確立を目的に、広視野かつ深さ分解能を有するマルチコントラスト顕微鏡を提案し、実証を進めた。LEDアレイと液晶プロジェクターを光源とし、光源の点灯パターンを制御することにより、マルチコントラスト像(明視野像、暗視野像、差分位相コントラスト像)を取得することができた。液晶プロジェクターを光源とし、光源の空間コヒーレンスを変えることによる深さの識別を試み、ガラス内部に加工された構造変化のマルチコントラスト像を取得し、屈折率変化、散乱性ダメージの分類をすることができた。白色LED光源を用いて、明視野観察から得られた像のRGB解析から、細胞の分光特性を取得した。また、液晶チューナブルフィルターにより細胞の分光画像を取得した。植物細胞のマルチコントラスト像と自家蛍光像を取得し、細胞の機能情報を得ることができた。波長940nmのLEDアレイを用い、近赤外領域LEDアレイによるマルチコントラスト像を取得した。LEDアレイ顕微鏡のコンパクト化では、LEDアレイの点灯パターンを制御し、マルチコントラスト像をスマートフォンにより撮影し、システムのコンパクトを行った。本年度は広視野反射型位相差顕微鏡システムの基盤技術の確立を目指した。光学系の設計を行い、基礎実験により、本手法の妥当性を実験的に示すことができた。ただし、光誘起超音波信号は微弱であるため、より高感度は発生、検出方法を検討する必要がある。また、散乱媒質中の光伝搬シミュレーションを構築し、実験との比較が進められるようになった。LEDアレイと撮像素子の同期制御を行い、高速に明視野像、暗視野像、位相差像の取得を行う。また、LEDを一つずつ点灯させLEDの照射角をパラメータにし、深さ識別を行い、試料の三次元構造を推定する。さらに、広視野かつ深さ分解能を有する反射型の位相差顕微鏡を実現する。応用光学本年度得られた基礎検討の成果に基づき、このシステムでより高感度、広視野で観察することを目的に、システムの定量を進めていく。散乱性媒質中に蛍光媒質を混ぜた試料を用い、顕微鏡システムの空間分解能、深さ分解能、到達深度を評価する。

一方、超音波を誘起する既存レーザーのレーザー光強度が低下しているため、視野範囲を制限し、本システムの有効性を示すことを検討している。残額で必要かつ購入できる物品がなく次年度に有効活用するため。今年度の使用額と合算し、光学部品などの消耗品に使用し、有効活用する。
家族性パーキンソン病PARK7原因遺伝子DJ－1の機能解析と創薬

1.基礎研究ーDJ-1によるパーキンソン病発症機構の解明1)ドパミン小胞形成、分泌とDJ-1ーDJ-1によるVMAT2遺伝子の転写活性化機構DJ-1はVMAT2に直接結合、また、VMAT2遺伝子の転写活性を促進することによりドパミン取り込みを促進することを見いだした。過剰ドパミンをドパミン小胞に取り込むことにより、ドパミンによる酸化ストレスを防御していた。2)ミトコンドリア制御因子としてのDJ-1パーキンソン病患者に見られるDJ-1変異体は、ミトコンドリアにモノマーとして移行することを明らかにした。3)DJ-1の酸化ストレスシグナル伝達経路DJ-1は酸化ストレス依存的にP53のDNA結合ドメインに結合し、P53転写活性を抑制することで、p53の酸化ストレス依存的なアポトーシス誘導を抑制することを明らかとした。4)ドレブリンとの結合を介したDJ-1シナプス制御機構DJ-1はスパイン形成関連タンパク質ドレブリンと結合し、スパイン形成を促進することを明らかにした。II.創薬研究ー新しい概念に基づくDJ-1結合化合物による神経変性疾患治療薬の開発1)DJ-1結合化合物B,23の作用機作:DJ-1結合化合物は酸化ストレス付加時にAkt経路を活性化し、Akt→Nrf2を介して抗酸化ストレス遺伝子群の活性化を行うことを明らかとした。2)DJ-1結合化合物B,23の構造活性相関:DJ-1結合化合物B,23の構造改変を行い、活性の高い)HT2,HT5を得た。全て計画通りに進んでいる。とりわけ、パーキンソン病を始めとする神経変性疾患がシナプス異常によって起こることを考えると、DJ-1がドレブリンとの結合しスパイン形成を促進することを明らかにした点はパーキンソン病におけるDJ-1機能を考える点で極めて重要な知見であった。
コレステロールに富む機能性膜ドメイン(ラフト)の構造と機能の解析

我々は、これまでに、コレステロールに特異的に結合する毒素(θ毒素)を改変、無毒化することによってコレステロールに特異的なプローブ(BCθ)を作製し、BCθが脂質ミクロドメイン(ラフト)中のコレステロール密度の高い領域に選択的に結合することを見いだしている。BCθを用いた解析により、従来「ラフト画分」として用いられてきた界面活性剤に不溶性の低密度膜画分が、コレステロール含有率の高い(BCθ結合性の)膜と低い(BCθ非結合性の)膜の混合物であることを明らかにした。さらに、T細胞(Jurkat細胞)の「ラフト画分」からコレステロール含有率の高い膜サブセットをBCθ/アビジンビーズを用いて分離する手法を確立した。BCθ非結合性の膜に回収される分子種はラフト画分調製時の界面活陛剤の濃度により著しい影響を受けるのに対し、BCθ結合性の膜のコレステロール/リン脂質比や局在分子種は影響を受けなかった。このことは、我々の確立した手法が、粗ラフト画分からコレステロール含有率の高い膜サブセットを分離するのに有効な方法であることを示している。BCθ結合性/非結合性の膜サブセットに回収される分子群のSDS-PAGEによる比較から、いずれか片方のみに存在する分子がいくつか確認された。ウエスタンブロット解析により、BCθ結合性の膜サブセットには、ラフトマーカー分子の他に、Lck,Fyn,LAT,PAG,Csk等のT細胞情報伝達を正・負に制御する分子群が検出された。一方、CD3やZAP-70は細胞が未刺激の状態ではBCθ非結合性の膜画分に回収されるが、受容体刺激による活性化に伴って、BCθ結合性の膜領域に移行してくることが明らかになった。このことから、コレステロールに富む膜ドメインはT細胞の受容体刺激による活性化の初期過程に関わっていることが強く示唆された。従来、ラフトの生化学的解析には界面活性剤に不溶性の低密度膜画分が「ラフト画分」として用いられてきた。しかし、我々はBCθを用いた解析により、ラフト画分がコレステロール含有率の高い(BCθ結合性の)膜と低い(BCθ非結合性の)膜の混合物であることを見いだした。BCθ非結合性の膜に回収される分子種はラフト画分調製時の界面活性剤の濃度により著しい影響を受けるのに対し、BCθ結合性の膜のコレステロール/リン脂質比や局在分子種は影響を受けなかった。BCθ結合性の膜サブセットには、ラフトマーカー分子の他に、Lck,Fyn,LAT,PAG,Csk等のT細胞情報伝達を正・負に制御する分子群が検出される。

我々は、これまでに、コレステロールに特異的に結合する毒素(θ毒素)を改変、無毒化することによってコレステロールに特異的なプローブ(BCθ)を作製し、BCθが脂質ミクロドメイン(ラフト)中のコレステロール密度の高い領域に選択的に結合することを見いだしている。BCθを用いた解析により、従来「ラフト画分」として用いられてきた界面活性剤に不溶性の低密度膜画分が、コレステロール含有率の高い(BCθ結合性の)膜と低い(BCθ非結合性の)膜の混合物であることを明らかにした。さらに、T細胞(Jurkat細胞)の「ラフト画分」からコレステロール含有率の高い膜サブセットをBCθ/アビジンビーズを用いて分離する手法を確立した。BCθ非結合性の膜に回収される分子種はラフト画分調製時の界面活性剤の濃度により著しい影響を受けるのに対し、BCθ結合性の膜のコレステロール/リン脂質比や局在分子種は影響を受けなかった。このことは、我々の確立した手法が、粗ラフト画分からコレステロール含有率の高い膜サブセットを分離するのに有効な方法であることを示している。BCθ結合性/非結合性の膜サブセットに回収される分子群のSDS-PAGEによる比較から、いずれか片方のみに存在する分子がいくつか確認された。ウエスタンブロット解析により、BCθ結合性の膜サブセットにはflotllin,Lck,Fyn,LAT,PAG,Csk等が、また非結合性の膜にはMoesin,Grb2,CD3やZAP-70が検出された。CD3やZAP-70は、受容体刺激による活性化に伴ってBCθ結合性の膜領域に移行してくることから、コレステロールに富む膜ドメインはT細胞の受容体刺激による活性化の初期過程に関わっていることが強く示唆された。
日本とヨーロッパにおける政治変動の比較研究

本研究においては、日本とヨーロッパの政治についての本格的研究を準備することを念頭において、両地球の研究状況を知るため日本とヨーロッパの政治についての文献の検討を中心とし、その上で、日本の日欧政治研究者のネットワークを作り上げることにも努力した。以上の一般的作業に加えて、それぞれの班ごとに、次のような作業を行った。第1班は、1990年代における政党再編の過程をテーマとして、理論的および実証的研究を開始し、タブリン大学のマイケル・レ-ヴァー教授を中心とするヨーロッパの政治学者との国際的共同研究の準備を行った。ここでは、連合政権形成とそれぞれの政党における党内派閥の形態との関係、政党システムと棄権率との関係、日仏、日伊、日英の3つの2国間比較を、3つの主要テーマとして、来年度以降本格的比較研究を行うこととなった。第2班は、1980年代以降のネオ・リベラリズムの登場によって、政府と企業との関係がいかなる再編をとげてきたかをテーマとして討論を重ね、エグジタ-大学のスティーヴン・ウィルクス教授を中心とするヨーロッパ側との国際共同研究の準備を行った。ここでは、産業政策、競争維持政策、福祉政策につき、それぞれ日仏、日英、日独の3つの2国間比較を行う準備が整えられた。第3班は、ヨーロッパおよびアジアにおける地域統合の最近の動向を理論的に解明することに焦点を置き、ウォーイック大学のヒゴット教授との国際共同研究の準備を行った。ここでは、安全保障、経済交流、ナショナル・アイデンティティを主要テーマとして、将来本格的研究を行うための準備が整えられた。以上の過程で、本研究組織のそれぞれのメンバーが、英文で研究計画およびリサーチ・ノートを執筆し、これを交換して、相互に批評しあう作業を行った。
米国における銀行破綻処理手法の発展に果たした州法預金保険制度の歴史的意義

2018年度は、2017年度半ばから着手したネブラスカ銀行家協会のネブラスカ州法預金保険制度の成立から崩壊過程における役割を解明する作業を継続した。まず、同制度成立期の論争過程を詳細にたどる中で、2019年2月27日から3月13日には、ネブラスカ銀行家協会、ネブラスカ歴史協会等への訪問資料調査とインタヴューを実施した。この調査への準備過程で、二元銀行制度と州法預金保険制度の成立を巡る論争に関する研究会報告を行った(2019年1月25日開催地方金融史研究会「二元銀行制度と州法預金保険制度」)。このテーマに関する論文は2019年度3月末に執筆が終了したため、次年度の学会誌ないし本学紀要に投稿の予定である(タイトルは(単著)「ネブラスカ州法保金保証制度の成立をめぐる論争とネブラスカ銀行家協会ー州法預金保険制度を成立させたのは誰だったのかー」)また、ネブラスカ銀行家協会の成立と役割を分析する中で、日本における全国地方銀行協会成立を巡る論争との類似点などに着目し、後者の設立過程における論争と成立にかかわった人物像などに関する論文を前年度に引き続き執筆した((単著)「鈴木良作の経営思想と地方銀行中央機関設立構想(その2)」(『山梨国際研究』2019年1月所収)、(単著)「戦間期リージョナルバンクの経営政策ー鈴木良作(足利銀行)」長谷川編『企業家に学ぶESG経営(法政大学イノベーション・マネジメント研究センター叢書)』2019年3月所収)。現在、テーマである1930年代の米国における銀行破綻処理手法の発展に果たした州法預金制度の役割にネブラスカ銀行家協会が深く関与していたことを裏付ける資料の収集が進み、当初より展望していた日本における全国地方銀行協会の成立とその後の役割、それを主導した人物像に関する両者の類似点を取り扱った研究が一通りまとまったところである。現在、後者については2019年中の著書の出版に向けて編集作業を進めているところである。また、前者については、本研究の最終報告となる論文を研究代表者のネブラスカ研究に長年アドバイスをしてきたネブラスカ大学経営大学院教授の協力を得ながら進めているところである。2019年度は本研究課題の補助時事業期間の最終年度である。今年度は海外調査の時間を節約し、収集した資料の読み込みと研究最終報告にあたる論文および著書の執筆に研究の時間の大部分を充てる予定である。具体的には、1ネブラスカ州法預金保険制度成立期の論争過程(二元銀行制度と関連して)における同州特有の問題点(農業問題、極小規模銀行問題)と米国における銀行業一般との共通点、および20世紀初頭の日本における地方銀行協会の結成をめぐる共通点とそれらが示す問題に関して掘り下げる、2ネブラスカ州法預金保険制度の実施に関する意義と問題点に関してまとめる、3ネブラスカ州法預金保険制度下の銀行破綻とその処理方法の具体的な解析とそれが連邦預金保険制度下の銀行破綻処理に及ぼした影響についてまとめ、報告書と著書を完成させる、などする。この著書は、英語でも出版をする予定で、米国在住の研究協力者とのインターネットを介したやり取りばかりでなく、招聘して直接議論を深め、英文のチェックも受ける計画である。本年度は課題「米国における銀行破綻処理手法の発展に果たした州法預金保険制度の歴史的意義」の解明に取り組む一環として、州法預金保険制度(20世紀版)の発祥の米国中西部山岳地域の初期銀行業の様態について解明する作業に着手した。その成果は、単著「論説準州時代(1854-67)のネブラスカ銀行業」アメリカ経済史学会『アメリカ経済史研究』第16号所収として上梓した。上記論文の結論の一つである「地方的な銀行業界のリーダーのリーダーシップの欠如がネブラスカ州銀行制度の脆弱性を招き、助長してしまったのではないか」という仮説と関連して、日本における地方銀行協会創設運動に関する分析を行った。その成果は、単著「鈴木良作の経営思想と地方銀行中央機関設立構想ー全国地方銀行協会の設立を巡って(その1)ー」山梨県立大学『国際政策学部紀要』第13号所収論文を上梓した。また、2018年2月27日から3月14日にかけて、米国ネブラスカ州立歴史協会文書館およびカンザス州歴史協会文書館への資料調査を実施した。その主な成果は、前者については、準州時代の銀行に関する新聞記事の複写、個別銀行の決算等に関する資料を、後者については、預金保証法下の破綻銀行清算関係資料の一部を閲覧することができたことである。さらに、上記の機会を利用して、共同研究を実施しているネブラスカ大学オマハ校キャサリン・コウ教授と19世紀末から20世紀初頭にかけての発明活動と州法銀行による金融支援との関係について、研究の進捗状況の報告を受けるとともに、今後の展望について議論する機会を得た。平成29年度は校務との時間配分が比較的うまくいったため、本研究課題の研究をほぼ計画の通り進めることができた。また、研究の途中で州銀行制度の成立にかかわる銀行家協会員のリーダーシップに取り組むという新たな課題が生まれたため、そちらの研究も同時に進めることができたのは、思わぬ副産物であった。平成30年2-3月に実施した海外調査によって、30年度の研究計画を進める諸準備を整えることができている。

まず、同制度成立期の論争過程を詳細にたどる中で、2019年2月27日から3月13日には、ネブラスカ銀行家協会、ネブラスカ歴史協会等への訪問資料調査とインタヴューを実施した。この調査への準備過程で、二元銀行制度と州法預金保険制度の成立を巡る論争に関する研究会報告を行った(2019年1月25日開催地方金融史研究会「二元銀行制度と州法預金保険制度」)。このテーマに関する論文は2019年度3月末に執筆が終了したため、次年度の学会誌ないし本学紀要に投稿の予定である(タイトルは(単著)「ネブラスカ州法保金保証制度の成立をめぐる論争とネブラスカ銀行家協会ー州法預金保険制度を成立させたのは誰だったのかー」)また、ネブラスカ銀行家協会の成立と役割を分析する中で、日本における全国地方銀行協会成立を巡る論争との類似点などに着目し、後者の設立過程における論争と成立にかかわった人物像などに関する論文を前年度に引き続き執筆した((単著)「鈴木良作の経営思想と地方銀行中央機関設立構想(その2)」(『山梨国際研究』2019年1月所収)、(単著)「戦間期リージョナルバンクの経営政策ー鈴木良作(足利銀行)」長谷川編『企業家に学ぶESG経営(法政大学イノベーション・マネジメント研究センター叢書)』2019年3月所収)。現在、テーマである1930年代の米国における銀行破綻処理手法の発展に果たした州法預金制度の役割にネブラスカ銀行家協会が深く関与していたことを裏付ける資料の収集が進み、当初より展望していた日本における全国地方銀行協会の成立とその後の役割、それを主導した人物像に関する両者の類似点を取り扱った研究が一通りまとまったところである。現在、後者については2019年中の著書の出版に向けて編集作業を進めているところである。また、前者については、本研究の最終報告となる論文を研究代表者のネブラスカ研究に長年アドバイスをしてきたネブラスカ大学経営大学院教授の協力を得ながら進めているところである。平成30年度は、ネブラスカ州の成立以降の州銀行制度整備を巡る議論を分析し、州法預金保証制度を成立させた決定的要因と副次的要因を明らかにするとともに、州法預金保証制度下の破綻銀行関係精算資料等を利用し、ネブラスカ州の破綻処理手法についてより詳しく分析することとになる。この分析に必要な資料の60パーセント程度はすでに収集済みであるため、30年度前期を利用してその分析を進める。平成30年度夏休みには、上記の研究との比較対象としてカンザス州の同時代の銀行の破綻処理関係資料の入手のため、再びカンザス州歴史協会文書館を訪問する。また、ネブラスカ州内における農業者・商工業者他への州法銀行の金融的支援内容のわかる資料の収集も実施する。同時に、共同研究者のネブラスカ大学オマハ校キャサリン・コウ教授との打ち合わせも実施し、平成31年度に来日し、アメリカ経済史関係の研究会において研究成果を報告してもらう準備をする。2019年度は本研究課題の補助時事業期間の最終年度である。今年度は海外調査の時間を節約し、収集した資料の読み込みと研究最終報告にあたる論文および著書の執筆に研究の時間の大部分を充てる予定である。具体的には、1ネブラスカ州法預金保険制度成立期の論争過程(二元銀行制度と関連して)における同州特有の問題点
水素注入による[磁性金属/希土類金属]多層膜の層間交換結合の動的制御

新規機能性材料の創製を目指して,新たな組み合わせである(1)Co/YおよびCo/Yb積層膜の構造および磁性・伝導性の水素注入による変化を検討した.また,Fe/Y積層膜において(2)水素注入による層間交換結合の制御と,(3)光による層間交換結合の制御を検討した.その結果,以下の知見を得た.(1)Co/YおよびCo/Yb積層膜の構造および磁性・伝導性の水素注入による変化いずれの積層膜においても,水素注入に関係なく磁気パラメータ(残留磁化比,飽和磁化)は変化せず,層間交換結合の水素注入による変化が観測されなかった.この原因は,Co/YおよびCo/Yb界面の平坦化が水素注入により起こらないことによっている.0.801.00nm厚のY層厚領域では,水素注入前の層間交換結合は反強磁性結合であることを,強磁性共鳴測定と磁化測定から明らかにした.このY層厚領域の結合状態は,0.1MPa圧の水素雰囲気中で3045秒程度水素注入すると,反強磁性結合から強磁性結合へ遷移する.この結合の水素注入時間による変化は,Y層の結晶構造が,3045秒程度水素注入すると,hcp-YH_3へ変化することに起因している.光励起をしても,水素注入前後の層間交換結合挙動は変化しなかった.この原因としては,いずれの場合も,スペーサ層(YおよびY-H層)において光によるキャリアの励起が起きていないことによっている.以上に述べた(2),(3)の結果から,Fe/Y積層膜では,水素注入による層間交換結合の制御は,低圧かつ短時間の水素注入条件のもとで可能であること,また,光による層間交換結合の制御は困難であることを明らかにした.新機能性材料の創製を目指して,希土類金属としてY,Laを,磁性金属としてFeを組み合わせた[磁性金属/希土類金属]積層膜を作製し,(1)その構造および磁性・伝導性の水素注入による変化と,(2)水素注入による層間交換結合の温度依存性を検討した結果,以下の知見を得た.(1)構造および磁性・伝導性の水素注入による変化いずれの積層膜においても,水素注入により界面が急峻化し,その伝導性が金属伝導から半導体伝導へ遷移する.しかしながら,Fe/YとFe/La積層膜とでは,水素注入による磁性の変化,すなわち水素注入前後での層間交換結合のスペーサ厚依存性に違いが見られる.Fe/Y積層膜では,薄いY層厚領域で反強磁性的(AFM)結合が観測され,水素注入により弱いAFM結合へ変化する.一方,Fe/La積層膜では,水素注入により強磁性(FM)結合領域が拡大する.この違いは,Fe/YとFe/La界面でのラフネス(粗さ)の違いに起因している.(2)水素注入による層間交換結合の温度依存性Fe/Y積層膜において,AFM結合の温度依存性は水素注入前後で異なる.水素注入前では,AFM結合力は温度の上昇にともない強くなる.この挙動は,隣接磁性層の結合状態の温度上昇にともなう変化と,界面で形成される非常に薄いFe-Y拡散層の低温領域での磁性の発現による.一方,水素注入後では,AFM結合状態は温度に関係なくほぼ一定であり,その結合力は0.10erg/cm^2から0.01erg/cm^2へと弱くなる.この挙動は,水素注入により,非常に薄いFe-Y拡散層がFe層とY-H層へ分解したことと,Y層の電子状態が金属から半導体へ変化したことに起因している.以上の結果から,水素注入および温度(熱)によりFe/Y積層膜の層間交換結合を制御することが可能になった.新規機能性材料の創製を目指して,新たな組み合わせである(1)Co/YおよびCo/Yb積層膜の構造および磁性・伝導性の水素注入による変化を検討した.また,Fe/Y積層膜において(2)水素注入による層間交換結合の制御と,(3)光による層間交換結合の制御を検討した.その結果,以下の知見を得た.(1)Co/YおよびCo/Yb積層膜の構造および磁性・伝導性の水素注入による変化いずれの積層膜においても,水素注入に関係なく磁気パラメータ(残留磁化比,飽和磁化)は変化せず,層間交換結合の水素注入による変化が観測されなかった.この原因は,Co/YおよびCo/Yb界面の平坦化が水素注入により起こらないことによっている.0.801.00nm厚のY層厚領域では,水素注入前の層間交換結合は反強磁性結合であることを,強磁性共鳴測定と磁化測定から明らかにした.このY層厚領域の結合状態は,0.1MPa圧の水素雰囲気中で3045秒程度水素注入すると,反強磁性結合から強磁性結合へ遷移する.この結合の水素注入時間による変化は,Y層の結晶構造が,3045秒程度水素注入すると,hcp-YH_3へ変化することに起因している.光励起をしても,水素注入前後の層間交換結合挙動は変化しなかった.この原因としては,いずれの場合も,スペーサ層(YおよびY-H層)において光によるキャリアの励起が起きていないことによっている.以上に述べた(2),(3)の結果から,Fe/Y積層膜では,水素注入による層間交換結合の制御は,低圧かつ短時間の水素注入条件のもとで可能であること,また,光による層間交換結合の制御は困難であることを明らかにした.
上皮性再発卵巣癌におけるSecond line chemotherapyの検討

2.抗血管新生阻害剤での腫瘍生着抑制効果:(方法)DMBA-OC-1(cell-line)を新生児ラット腹腔内に注入後7日目より、抗血管新生阻害剤(TNP-470)を投与.(結果)腫瘍生着はコントロール群:25/31(80.6%)、TNP-470投与群:26/36(72.2%)と差を認めなかった。マイクロアンギオグラフィーにて血管新生阻害作用は観察されなかった。臨床的には、本実験モデルはmicro residual例に相当すると考えられるが、TNP-470単剤のみでは血管新生は阻害は困難性が示唆され、何らかの併用療法の検討が必要と推察された。1.in vivo:平成11年7月にウイスター系ラット約200匹を用い、7,12dimethylbenz(a) anthracene(DMBA)にて発癌実験を施行した。約30週経過した平成12年3月より担癌ラットに対してタキサン化合物としてパクリタキセル(TAX)、I型DNAトポイソメラーゼ阻害剤として塩酸イリノテカン(CPT-11),プラチナ製剤としてカルボプラチン(CBDCA)を用い、(1)TAX単剤(5.0mg/kg,2週毎×2)(2)CBDCA単剤(9.6mg/kg,2週毎×2)(3)TAX(1.8mg/kg)/CBDCA(5.0mg/kg)(4)CPT-11(0.7mg/kg)/CBDCA(5.0mg/kg)の4種のレジメンでの抗癌剤投与を開始している。(3),(4)のレジメンについては、週1回投与で、隔週でクロスオーバーして投与を行ない抗腫瘍効果を検討する。また、(1)(4)それぞれの投与前後での組織について、薬剤耐性に関しての分子生物学的検討を行う予定である。さらに抗血管新生阻害剤(TNP-470)での抗腫瘍効果、また血管造影(マイクロアンギオグラフィー)を用いて血管構築の変化、腫瘍発生の抑制や転移の抑制を観察する。2.臨床的には、現在症例を登録・集積中である。並行して過去に凍結保存していた化学療法前24症例の組織を用いて、p53変異とc-erbB-2antigenの検索も行っており、臨床的帰結との関連を検討しているが、全体的な評価には至っていない。以上、in vivo・臨床とも実験過程にあり、次年度に継続して実験・検討を行う。このため、現時点での結果を示すことはできない。臨床的には、本実験モデルはmicro levelの残存例に相当すると考えられるが、TNP-470単剤のみでは血管新生は阻害は困難と考えられ、何らかの併用療法の検討が必要と推察された。
新しい骨髄移植方法を用いた造血並びに臓器再生機構の解析-マウスとモンキーを用いて-

i)骨粗鬆症のモデルマウスSAMP6を用いて、若齢の正常マウスの骨髄をIBM-BMTすることより骨粗鬆症が予防できることを発見した(Blood submitted)。その理由として、recipientのosteroblastsが、donor由来のosteoblastsに置換されていることによることが明らかになった。ii)ラットの系で、IBM-BMTを併用することにより、アロのラットの下肢の移植に成功した(Blood submitted)iii)強皮症のモデルマウス(TsKマウス)を用いて、IBM-BMTにより強皮症のみならず、肺気腫が治療できることを発見した(Nature Medicine submitted)。II.IBM-BMTとPerfusion Method(PM)を用いてモンキーで実験を行い、次のような結果が得られた。ii)灌流法に用いる骨髄採取セットを考案中で、骨片が骨髄内に混入せず、しかも摩擦熱の少ない電動式の骨髄採取セットを開発中である(特許申請中)。iii)"Conditioning"としては、マウスの実験でDonor lymphocyte infusion(DLI)を用いれば、放射線量を減量しても生着不全が起らないことを見出した。
早期悪性腫瘍細胞の上皮内因子および創傷治癒因子に対する反応を検討する

平成14年9月より、アメリカ同時多発テロの影響で、使用していた培地のうち、メラノサイト用の培地が出荷中止状態となった。その影響により、その時点まで培養していた早期メラノーマの細胞の経代がうまく行かず、一度振り出しに戻ってしまった。その後、以前より経代し、同じ培地の併用が必要であった原発メラノーマ細胞を使用して培地の条件を探り、現在、SCF、basic FGF、endothelin-1、insuline、GROalpha、TNF alphaなどを併用することによりこの細胞の経代が可能となったため、新規にメラノーマの早期病変および表皮内病変の培養を開始した。しかしながら、この条件下でも以前の状態より接着能が低下しており、プラスチック面のコーティングなど、他の処置が必要である。この適正培地の検索の過程において、原発巣のメラノーマ細胞では、低濃度のSCFが必須であるが、高濃度になると抑制性に働くという現象が認められた。同様の傾向は、現在培養中の皮内病変でも観察された。また、上記の過程において、線維芽細胞などでは増殖速度が最大となる低酸素状態(2%)では増殖速度の低下が見られ、56%酸素状態が必要であった。実際の原発メラノーマの皮内病変では、その発症部位により、特にTNF alphaで必要性が異なっていた感がある。ただし、まだ3代目程度の経代を行っている細胞がほどんどの為、実験データーとして確立したものとはならなかった。結局、、初年度における遅れが大きく響く結果となってしまった。ようやく再び軌道に乗り始めたところでもあり、更なる継続が必要と考える。その後、以前より経代し、同じ培地の併用が必要であった原発メラノーマ細胞を使用して培地の条件を探り、現在、SCF、basic FGF、endothelin-1、insuline、GROalphaなどを併用することによりこの細胞の経代が可能となったため、新規にメラノーマの早期病変および表皮内病変の培養を開始したところである。3つの表皮内メラノーマのうち1つは増殖を開始しており、ひとつは一部の細胞に分裂が見られている。もう1症例に関しては、開始したばかりのため、現時点では判断不能の状態である。転移巣では常に抑制に働くという報告があり、この反応性の変化が、転移能を獲得する一段階であることが示唆されたが、少数の細胞系での実験であり、詳細な検討が必要な段階と考えられる。この点については、今回の計画の派生実験として、また浸潤細胞と表皮内病変との比較実験の一部として、今後も継続することとした。以上のように、現時点では、何とか開始時点までは取り戻した、という状態である。今後、酸素濃度も含めた至適条件のつめが、もう少し必要な段階となっている。
部材破断によるトラス橋の実用的安全照査法の開発と崩壊メカニズムの解明

部材破断した構造物の安全性の評価は部材破断による増幅効果を衝撃係数として考慮したリダンダンシー解析が行われており,この係数の取り扱いは重要である.本研究では,部材破断による衝撃による動的増幅効果を詳細に検討した.これらの結果から,部材破断時の衝撃係数は部材毎に広く分布するものの,安全照査上クリティカルとなる部材については1.41.8の間で収束することが分かった.このような衝撃係数の収束値を実務上簡単に予測するための方法としてRMS法に基づいた簡便な方法を提案し,その適用性について検証した.部材破断した構造物の安全性の評価は部材破断による増幅効果を衝撃係数として考慮したリダンダンシー解析が行われており,この係数の取り扱いは重要である.本研究では,部材破断による衝撃による動的増幅効果を詳細に検討した.これらの結果から,部材破断時の衝撃係数は部材毎に広く分布するものの,安全照査上クリティカルとなる部材については1.41.8の間で収束することが分かった.このような衝撃係数の収束値を実務上簡単に予測するための方法としてRMS法に基づいた簡便な方法を提案し,その適用性について検証した.部材破断したトラス橋の安全性を評価するため現在静的線形弾性解析に基づいたリダンダンシー解析が各方面で実施されているが,突然の部材破断によるトラス橋の振動現象にともなって残部材に生じる動的増幅効果は一自由度系から得られる極めて単純な衝撃係数が用いられるのが一般的である。しかし,実施のトラス橋の部材破断時の振動は複数の振動モードなどが複雑に関与するため,現状の衝撃係数には疑問が残る。本研究では合理的で適切な衝撃係数について数値解析,実験の両面から明らかにし,実用的な衝撃係数の提言を行う。この結果は,合理的な維持管理計画を行う上で有用である。さらに,部材破断時のトラス橋の崩壊メカニズムを解明するため,進行性破壊を考慮した構造解析法を提案し,この解析結果を考察することでトラス橋の崩壊を防止する上で重要なポイントを見つけ出す。このような解析結果から得られる知見は今後の維持管理における検査法の具体的改善に役立つ。平成22年度は、リダンダンシー解析において考慮すべき衝撃係数について動的解析を利用して具体的に衝撃係数について調査し、その成果についてASCEに論文を投稿した(平成23年8月公表予定)。また、この数値解析結果から得られた結論を裏付けるための実験について計画および準備作業を進めた。トラス橋崩壊メカニズム解明のための進行性破壊を考慮した解析法については、さまざまな手法を考案し、それぞれについての問題点や優位性などについて比較検討した。部材破断したトラス橋の安全性を評価するため現在の実務現場において用いられている静的線形弾性解析に基づいたリダンダンシー解析が各方面で利用されているが,腐食損傷などによる部材破断にともなうトラス橋の振動により生じる動的増幅効果は,一自由度系から得られる極めて単純な衝撃係数が用いられるのが一般的である。しかし,実際のトラス橋の部材破断時の振動には,複数の振動モードなどが複雑に関与するため,現状用いられている衝撃係数には大いに疑問が残る。この結果は,橋のライフサイクルコストを含めた合理的な維持管理計画を行う上でたいへん有用となる。平成23年度は、実際の上路式および下路式ワーレントラス橋を対象にリダンダンシー解析において考慮すべき衝撃係数について動的解析を利用して具体的に調査した.また,固有ベクトルを利用した衝撃係数の簡易に算定するための方法についても提案を行い,その精度検証を行った.これらの一連の成果については,ASCE(平成23年8月)に公表(第二著者として)した。近年,国内外において腐食などにより老朽化した鋼製のトラス橋の落橋事故や引張り部材破断などの事故が相次いで発生したため,老朽化した鋼トラス橋の合理的な補修計画を策定することが重要な課題となっている。このため,現場レベルにおいて迅速にトラス橋の安全性を適切に照査しうる手法を開発しておくことが肝要となる。また,橋の崩落原因のメカニズムを学術的に解明しておくことは,適切で効果的な維持管理の点検法を確立する上で重要である。トラス橋の一部材に破断が生じると,構造系の変化に加え、瞬間的な部材破断により破断による解放力が増幅されるため,部材破断による構造系全体の安全性を適切に評価・予測するためには,この影響を十分に調査しておく必要性がある。部材破断による破断力の増幅効果については,実務においては衝撃係数と呼ばれる係数によりその効果を評価しているが,トラス橋の部材破断時に考えられている衝撃係数は,一自由度系の振動から算出される1.85という全部部材一律の衝撃係数を用いるという非常に簡便な値が用いられてきたが、実際のトラス橋は複雑なため,一自由度系の振動とはならないため,従来まで用いられてきた衝撃係数の値1.85は疑問である。本研究では,鋼トラス橋の部材破断時における合理的で適切な衝撃係数について明らかにし,実用的な衝撃係数の提言を行うことを主な目的としており,これらの結果は合理的な維持管理計画を行う上で重要である。

さらに,部材破断時のトラス橋の崩壊メカニズムを解明するため,進行性破壊を考慮した構造解析法を提案し,この解析結果を考察することでトラス橋の崩壊を防止する上で重要なポイントを見つけ出す。このような解析結果から得られる知見は今後の維持管理における検査法の具体的改善に役立つ。研究の主たる目的であるトラス橋の部材破断時の衝撃係数については,動的解析を用いた考察および衝撃係数を求めるための簡易手法の提案までが既に完了しており,部材破断時のリダンダンシー評価するための衝撃係数についての提言について学術雑誌で公表することができているため.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究のもう一つの目的であるトラス橋の進行性破壊とそのメカニズムの解明については,昨年度から継続して検討を行っているものの,数値解析モデルのモデル化手法の差異や鋼材自体の破壊条件のとり方などにより計算結果が大きく変動するため,知見をまとめることが容易ではないのが現状である.今年度も引き続き計算を行い,計算ケースを増やして,モデル化の影響や破壊条件の影響と進行性破壊メカニズムの関係性について整理していきたいと考えている.24年度が最終年度であるため、記入しない。