hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複雑境界をともなう乱流の情報縮約手法の開発：ウェーブレットの視点から

任意形状の壁に囲まれた弱圧縮流れに対するウェーブレットアダプティブシミュレーション手法(CVS手法)の開発を行った。カルテシアン座標で複雑形状や境界条件を扱うことのできるVP法を用いた。CVS手法では、各時刻で流れ場のウェーブレット変換を行うことで、局所的に格子を細分化し、流れ場とアダプティブ格子を時間的に発展させる。急拡大領域をもつ2次元チャネル流れに対し、CVS手法の正確さと効率を評価した。CVS手法は、一様格子上のシミュレーション手法によって得られた速度場の時間発展をよく保持しながらも、CPUコストをよく削減することがわかった。地球温暖化、原子炉事故などによる汚染物質の拡散などの予測や解明は、近年問題となっている環境問題の解決に必要不可欠である。これらの現象では、乱れた流れ(乱流)と複雑な境界との相互作用が重要な役割を果たしている。乱流現象の解明には、計算科学的手法、特に大規模直接数値計算(DNS)が強力な手段である。しかし、乱流は巨大自由度系であり、地球規模流動現象などにみられる高レイノルズ数乱流のDNSは現在最高のスーパコンピュータをもってしても不可能である。本研究では、数理・物理学的根拠を持った乱流の情報縮約手法(乱流モデル)の開発、及び複雑境界をともなう高レイノルズ数乱流に対する乱流モデルの信頼性の評価を行う。今年度は、弱圧縮混合層乱流の直接数値計算(DNS)ならびにウェーブレットを用いた情報縮約計算(CVS)のコードの高速化を行い、異なる計算機での性能評価を行った。現在、Volume Penalization法をDNSコードに組み込み、複雑境界まわりの流れの計算手法の開発・検証を進めている。CVSは乱流の普遍的な性質である間欠性を利用した手法であるため、乱流の間欠性に関する研究を行った。乱流として、一様磁場下の電磁流体乱流をとりあげ、乱流の非等方な間欠性を定量化する指標を直交ウェーブレットを用いて定式化し、流れ場の間欠性が磁場の増加と共に大きくなること等がわかった[Okamoto et al. Phys. Rev. E 89, 033013 (2014)]。ここで得られた知見は、一様磁場下の電磁流体乱流のCVSに有用と考えられる。乱流現象の解明には、計算科学的手法、特に大規模な直接数値計算(DNS)が強力な手段である。しかし、乱流は巨大自由度系であり、地球規模流動現象などにみられる高レイノルズ数乱流のDNSは、現在最高のスーパーコンピューターをもってしても不可能である。本研究では、数理・物理的に根拠を持った乱流の情報縮約手法(乱流モデル)の開発、及び複雑境界をともなう高レイノルズ数乱流に対する乱流モデルの信頼性の評価を行う。これまで、3次元双直交離散ウェーブレット解析を用いた3次元非圧縮混合層乱流の適合格子シミュレーション手法(CVS)の開発ならびに、CVSを評価するためのDNSプログラムの開発を行ってきた。空間の離散化は2次精度有限体積法、時間発展には2段2次のルンゲクッタ法を用いた。24年度は、DNS, CVS両プログラム中で用いられるアロケーションの高速化に成功し、約30%程度のプログラム高速化を達成できた。また、DNSプログラムに含まれるポアソン方程式にマルチグリッド手法を適用することで、DNSプログラムの高速化を行った。引き続きCVSについても、ポアソン方程式にマルチグリッド手法を適用することで高速化を図る予定である。研究成果:複雑形状に囲まれた非定常弱圧縮性流れに対する、ウェーブレットを利用したアダプティブシミュレーション手法(CVS)の開発を行った。アダプティブメッシュを使わない一様なメッシュ上でのシミュレーション結果と比較し、CVSの正確さ、CPUコストを評価した。意義:アダプティブシミュレーションは、各時刻の流れに応じて、流れの変動が細かいところではメッシュサイズの小さい格子を用い、それ以外の変動の小さいところでは大きなメッシュを使う流体計算手法である。そのため、乱流のような多スケール性、間欠性を有する流れには、有効な計算手法となりうる。ウェーブレットは数学的に魅力的な性質をもつため、従来のアダプティブ手法と比べ、計算コストの削減や誤差評価においてより優れた性質を持つと期待されている。本研究で複雑形状を扱うために用いたVolume Penalization法は、並列性能が高いため、スーパーコンピュータにおける並列計算で高いパフォーマンスで計算できると考えられる。本研究では、時間的に変化しない形状に対してCVS手法を開発したが、時間的に変化する形状も効率的に扱うことも可能であると考えられ、それは今後の課題としたい。重要性:アダプティブ手法は、例えば宇宙、環境、地球規模における流動現象解明に有用である。

本研究で開発したCVS手法は、弱圧縮流れに対するものであるが、電磁流体や化学反応を扱う系に拡張することで、これらの流動現象解明に幅広く役立つものと考えられる。流体物理学コードの高速化に成功し、また、非等方性乱流のCVSに有用な知見も得られたから。3次元双直交離散ウェーブレット解析を用いた3次元比圧縮混合層乱流の適合格子シミュレーション手法(CVS)の開発ならびに、CVSを評価するためのDNSプログラムの開発を行ってきた。今後はその高速化に焦点を置けば良いため、進展しているといえる。まず、3次元比圧縮混合層乱流の適合格子シミュレーション手法(CVS)の高速化を行う。CVSプログラム中のポアソン方程式に、マルチグリッド手法を適用することで高速化を図る予定である。マルチグリッド手法としては、適合格子に適したPopinet J. Comput. Phys. 2003によるものを使う。平成25年度に、非圧縮混合層の情報縮約手法の開発を行い、CVS手法とDNS手法のCPUコスト・統計量の再現性の比較を行うとともに、国際会議で発表する予定であったが、CVS手法が当初の想定よりCPUコストが高かったため、計画を変更し、CVS手法の高速化を行うこととしたため、未使用額が生じた。CVS手法の高速化と海外発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。本研究の一部はフランスの研究者との共同研究であるため、研究打ち合わせの渡航費あるいは招聘として使用する。得られた成果を国内外の会議で発表するため、渡航費として使用する。また必要に応じてワークステーションなどの購入を行う。
膵癌進展・防御に関わる微小環境のphenotype switchingによる制御

本研究では、膵癌組織に豊富に存在する間質内において中心的な役割を担う膵星細胞の機能的なheterogeneityに着目し、膵星細胞の機能的な多様性や、産生される基質の特性を明らかにするとともに、癌微小環境内で癌浸潤に促進的な作用を有する細胞集団を抑制的な細胞集団へphenotype switchingする膵癌間質治療の新たな戦略の確立を目指す。本年度は、膵癌オルガノイドと膵星細胞の間接・直接共培養による擬似的な微小環境モデルを用いて浸潤様式の解析を行い、浸潤促進的に働く膵星細胞の関連因子をノックダウンすることでその浸潤が抑制されることを明らかにし原著論文として発表した。膵癌の予後不良の一因として、早期からの高転移能があるが、膵癌細胞の血管外浸潤及び肝転移にCD110を高発現する細胞集団の関与を明らかにし原著論文として発表した。また、膵星細胞の活性化による腫瘍促進性にオートファジー関与することに着目し、活性化した膵星細胞を静止化へ誘導する膵星細胞標的抗オートファジー製剤のスクリーニングを行い、候補薬剤をいくつか同定した。現在、候補薬剤を用いてin vitro、in vivo実験を進め興味深い知見が得られている。さらに、癌間質を構成する膵星細胞の起源によるheterogeneityに着目し、脂肪幹細胞由来間質細胞や、骨髄幹細胞由来間質細胞の同定やその癌進展への影響の解析を進めており、膵星細胞の機能的な制御によるphenotype switchingの誘導に向けて新たな知見が得られている。本研究では、膵癌間質において中心的な役割を担う膵星細胞の機能的なheterogeneityに着目し、膵星細胞の機能的な多様性や、産生される基質の特性を明らかにするとともに、癌微小環境内で癌浸潤に促進的な作用を有する細胞集団を抑制的な細胞集団へphenotype switchingする膵癌間質治療の新たな戦略の確立を目指す。本年度は、膵癌細胞と膵星細胞の三次元共培養モデルを作製し、癌浸潤を誘導する膵星細胞の特徴や、基底膜浸潤を促進する膵星細胞の新たな役割を明らかにした。マウスモデルにおいては、膵星細胞の表面に発現しコラーゲン取り込み受容体と呼ばれるCD280(Endo180)を抑制すると、細胞外基質のコラーゲン線維方向を抑制性に再構築し、腫瘍進展が減弱されることを示し原著論文として発表した。また、膵星細胞のphenotype switchingを進めるにあたり、膵星細胞が癌微小環境内で活性化される要因としてオートファジーが関わることを明らかにした。ヒト膵癌切除組織由来の膵星細胞では、オートファジーが活性化されており、オートファジーを阻害することで膵星細胞内の脂肪滴が増加し、膵星細胞が静止化へ誘導され、細胞外基質の産生やIL6の分泌が低下することを示した。同所移植マウスモデルでは、膵星細胞のオートファジーを抑制することで腫瘍体積や肝転移・腹膜播種数が減弱されることを示し原著論文として発表した。さらに、現在、膵星細胞の静止化を脂肪滴の蓄積で評価する独自の系を確立し、膵星細胞を静止化へ誘導するための新規薬剤の同定・開発を進めている。ヒト膵癌由来膵星細胞の樹立は継続しており、現在までに約90種類以上樹立している。また、膵癌自然発生モデルマウスからも多数の膵癌由来膵星細胞の樹立を行っている。樹立した膵星細胞は独自の三次元培養モデルにて観察し、腫瘍促進もしくは抑制的な細胞集団への分類を進めている。これまでの研究期間では、三次元培養モデルにおいて膵星細胞に発現するCD280(Endo180)が細胞外基質のコラーゲン線維の再構築に関わり、癌細胞の浸潤を誘導する膵星細胞のリーディングセルとしての性質に関与することや、癌細胞の基底膜浸潤に膵星細胞が関与することを明らかにした。また、癌微小環境内における膵星細胞の活性化にオートファジーが関与することを明らかにし、その抑制によって腫瘍進展や転移が減弱されることをマウスモデルで示した。さらに現在、腫瘍促進から抑制的な膵星細胞集団へのphenotype switchingを進めるにあたり、活性化膵星細胞の静止化への誘導に着目し、その際に変動する分子マーカーの網羅的解析により治療標的因子の同定を進めており、進捗状況としてはおおむね順調に進展している。

さらに、癌間質を構成する膵星細胞の起源によるheterogeneityに着目し、脂肪幹細胞由来間質細胞や、骨髄幹細胞由来間質細胞の同定やその癌進展への影響の解析を進めており、膵星細胞の機能的な制御によるphenotype switchingの誘導に向けて新たな知見が得られている。引き続き、ヒト膵癌及び自然発生膵癌マウスから膵星細胞の樹立を行い、三次元培養下での基質の特性や癌細胞との共培養系において癌浸潤促進もしくは抑制的に働く細胞集団の分類を行う。また、分類された膵星細胞集団に特異的に発現するマーカーを網羅的解析で同定する。同定された因子の抑制や過剰発現により、in vitroでの脂肪組織浸潤、血管浸潤、腹膜浸潤を疑似的に再現した三次元培養モデルで解析する。また、In vivoでの同所移植モデル等で腫瘍進展能や、その病組組織学的評価により癌間質の量及び質的評価を行う。さらに、当研究室では生体組織を疑似した立体的組織構造体であるオルガノイドを膵癌組織よりルーチンに作成しており、これを使用した解析も行う予定であり個々の患者の腫瘍背景に即した、癌間質相互作用を解析できる。研究計画はおおむね順調に進展しており、資金を有効に使用できたため。研究用試薬、器材、抗体等の消耗品、受託解析、論文の成果発表に使用予定。
空間分解能の異なる衛星データを用いた積雪域の把握と融雪-流出に関する実証的研究

研究目的を遂行するために、平成1517年度に行なった研究内容と研究成果は、以下のようにまとめられる。1.新潟県津南町にあるスギ林を対象に、近年提唱された積雪指標を衛星Landsat/ETM+に適用して、林床積雪の抽出を試みた。そして、LAI(葉面積指数)がどの程度の値まで、積雪指標によって林床積雪を抽出することができるか、現地観測に基づいて明らかにした。その結果、LAIが4程度までのスギ林であれば、積雪指標によって林床積雪が抽出可能であることが明らかになった(Shimamura et al.2006)。2.東京都檜原村および新潟県津南町を事例として、スギ人工林のLAIを直接推定法により求める際に、作業プロセスの違いとそれらの組み合わせによって、LAI推定値がどの程度異なるのかを調べた。作業プロセスは、調査木の選定、葉のサンプリング、葉サンプルの面積計測の3段階から成る。個々のプロセスによるLAI推定値の違いはそれほど大きくないが、これらの違いが累積すると、施業管理により個体差が小さいと考えられるスギ人工林であっても、LAI推定値に最大で40%の違いが生じる場合があることが分かった(藤原ほか2005)。3.新潟県上越国境周辺を対象に、融雪期に衛星同期観測と山岳積雪調査を行なって、魚野川六日町流量観測点より上流域の積雪水資源量を推定した。2時期の衛星データ解析から推定した融雪-流出量は、観測値よりも推定値の方が大きいという結果になった。しかしながら、このことから、融雪から流出に至る過程を詳細に検討することの重要性が示唆された(島村ほか2005)。4.太陽・センサと植生がなす角度が衛星データに及ぼす影響について、山火事後の各遷移段階にある植生を対象に調べた。その結果、観測角度によっては植生指標NDVIに0.10.2の違いが生じることが分かった。また、各種植生指標を計算し、観測角度の変化に対する変動を比較したところ、焼け跡ではGEMIが、植生のある地点では、バンド和で正規化された近赤外域の反射率が、それぞれ最も変動が小さくなることが分かった(長谷川ほか2006)。5.融雪-流出解析の入力データとして必要な、AMeDASの年平均気温データが代表する空間スケールについて、日本全国を対象としてバリオグラムを用いて調べた。バリオグラムにおけるレンジという変数に着目したところ、AMeDASの年平均気温は、日本のどの地域でも、最小で100km程度の空間代表性があることが明らかになった(波多野ほか2004)。本研究の目的は以下の通りである。1.斎藤・山崎(1999)が提案した積雪指標を、空間分解能の異なる衛星データに適用した時に積雪域の把握にどのような違いがあるか、現地観測に基づき実証的に明らかにする。2.林床下の積雪の有無と葉面積指数、積雪指標の関係について調査し、積雪指標の適用可能性について調べる。

3.多雪山岳地域で積雪水当量の高度分布に関する観測を行ない、流域全体の水資源量を推定する。4.積雪指標を入力とする分布型融雪-流出モデルを開発し、モデルで計算された河川流量を実測値と比較する。今年度は、新潟県上越国境周辺における高空間分解能の衛星データ(LANDSAT/TM)の解析と衛星同期実験によって得られたデータ解析を行なった。得られた研究成果は以下のようにまとめられる。1.これまでに提唱されてきた複数の積雪域抽出手法を比較した。その結果、積雪指標は林床下の積雪を自動抽出するのに適していることが明らかになった。2.東京都西多摩郡桧原村および新潟県中魚沼郡津南町にて、複数の方法でスギ林の葉面積指数の観測を行なった。その結果、葉面積指数を精度よく推定する手段を提案し、津南町のスギ林において、林床下に積雪があった時の積雪指標の閾値(適用可能性)について検討することができた。3.新潟県南魚沼郡塩沢町にある巻機山でスノーサーベイを行なった。森林限界直下まで積雪水当は標高とともに増加していったが、森林限界上では積雪の再配置により両者の関係は不明瞭になった。流域を集中型で扱う場合は積雪の再配置の効果は小さいが、分布型で扱う場合には積雪資源量が局所的に300%以上も異なる場所があることを示した。4.分布型流出モデルを研究室の計算機に移植し、テストランを行なった。今のところ定量的に難のある結果しか得られていないため、来年度以降もこの問題に取り組んでいく予定である。研究目的を遂行するために、平成16年度に行なった研究内容と研究実績は、以下のようにまとめられる。1.分布型流出モデル・氾濫モデルのチューニング分布型融雪-流出モデルを動かす前段階として、分布型流出モデルと氾濫モデルを用いて大雨時の洪水流出のシミュレーションを行なった。モデルにより得られた河川流量と氾濫域は、いずれも現実をよく再現していた。また、分布型融雪-流出モデルの入力となる気温データについて、バリオグラムを用いたAMeDAS気温データの空間代表性に関する研究成果を公表した。2.葉面積指数の直接測定値と間接測定値の比較葉面積指数の間接的な推定値は、直接測った値よりも小さめになることが知られており、この事例を積み重ねる必要があった。そこで2004年6月上旬に、北海道苫小牧演習林にて葉面積指数の観測を行ない、両者の関係について検討した。3.植生の分光反射率に関する検討植生の分光反射率は、太陽と植生と分光放射計との位置関係によって大きく変わる。そこで、様々な状態の植生を対象として、これらの位置関係と植生の分光反射率との関係について調べた。その結果、これまで広く使われてきた正規化植生指標はこれらの位置関係の影響を受けやすく、可視域と近赤外域のバンド和で正規化された近赤外域の反射率(一種の植生指標)は、これらの位置関係に対して頑健であることが分かった。4.積雪の有無に関する衛星同期実験と山岳積雪調査衛星LandsatとTerraが飛来する2005年3月中旬および下旬に、新潟県の上越国境付近にて地上検証実験と山岳地域における積雪水量の高度分布に関する現地調査を行なった。また、スノーサーベイとリモートセンシングに基づく山地積雪水資源量の推定に関する研究成果を公表した。研究目的を遂行するために、平成17年度に行なった研究内容と研究実績は、以下のようにまとめられる。
細胞性免疫誘導型ワクチン開発に向けた魚類インターロイキン１２の発現調節機構の解明

養殖ブリ類に発生する細胞内寄生細菌感染症は、最も経済的被害が報告されている疾病である。魚類において細胞内寄生細菌に対する感染防御には細胞性免疫の誘導が必須であるが、水産現場において効率的に細胞性免疫を誘導可能なワクチンは現在のところ存在していない。我々はこれまでに魚類の細胞性免疫誘導にはインターロイキン12(IL-12)の産生が重要であることを明らかにし、さらにその組換えタンパク質はワクチンのアジュバントとして有効であることを示した。一方で技術的・費用的な面からその実用化は困難である。そこで本研究では、実現可能な細胞性免疫誘導型ワクチンの開発を目指して、魚類のIL-12発現調節機構を明らかにすることを目的とした。前年度までの実験により、IL-12の発現には転写因子IRF-1およびAP-1の活性化が重要であることが分かっており、さらにそれら転写因子の発現には顆粒球の貪食が必要であることが示唆されている。一方で、IL-12を魚体内で強く誘導する生菌(LC)および誘導できない死菌(FKC)ともに顆粒球に貪食されるため、これら菌体自身の違いがIL-12の産生に影響を与えていることが考えられた。そこでLCの細胞内寄生能に着目し、菌体の細胞壁および脂質層を維持することで細胞内寄生を可能にするタンパク質Exported-repetitive protein (erp)を欠損させたNocardia seriolae (Δerp)を細胞内寄生欠損株として作製した。本菌株をカンパチに接種したところ、細胞性免疫関連遺伝子の発現上昇は見られず、肉芽腫の形成も見られなかった。さらに顆粒球に添加したところ、Δerp添加区では、顆粒球による貪食は見られるものの、LC区と比較して顕著なIL-12産生の減少が見られた。以上の結果から、LCの細胞内寄生が宿主のIL-12誘導に関与していることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ブリ類に発生する細胞内寄生細菌感染症は、最も経済的被害が多く報告されている疾病である。このような細胞内寄生細菌に対する感染防御には細胞性免疫の誘導が必須であり、申請者はこれまでに魚類においてその誘導にはIL-12の産生が重要であることを明らかにしてきた。そこで本研究では、実用的な細胞性免疫誘導型ワクチン開発のため、魚体内におけるIL-12の産生調節機構を明らかにすることを目的とした。まずIL-12発現に必要な転写因子を明らかにするため、プロモーターアッセイを行った。IL-12発現に重要と思われるNuclear factor-kappa B (NF-kB), activator protein-1 (AP-1)およびInterferon regulatory factor -1 (IRF-1)の各転写因子結合領域を欠損したプロモーターをルシフェラーゼベクターと結合させた発現プラスミドを魚類細胞に導入し、LPSおよびIFNγ組み換え体で刺激した。その結果、IRF-1結合領域欠損プロモーターを導入した細胞において顕著な発光量の低下がみられ、少なくともIRF-1はIL-12発現に関与していることが示唆された。次いでこれら転写因子の発現が顆粒球の1貪食により誘導されるのか、2外来抗原受容体による抗原認識で誘導されるのか検討した。まず貪食による効果を検討するため、セルソーターにより貪食細胞を分画後、PI3キナーゼ阻害剤により貪食を抑制した細胞および未処理の細胞と、PKH26で染色した細胞内寄生細菌を共培養し、両試験区におけるIL-12の産生をサイトカイン染色およびELISAで、IRF-1の発現をリアルタイムPCRにより評価した。その結果、貪食を抑制した試験区では有意なIL-12産生、IRF-1発現の抑制が見られ、IL-12の産生には少なくとも貪食が必要であることが示された。昨年度の実験において、カンパチにおけるIL-12産生細胞は顆粒球およびマクロファージであり、特にIL-12の産生量が多い顆粒球に焦点を当てそのIL-12産生メカニズムを探索した結果、IL-12の産生には少なくとも貪食によるIRF-1の活性化が必要であることが明らかになった。申請者の実験計画では、初年度の計画として1カンパチにおけるIL-12産生細胞の特定、および2IL-12産生細胞の貪食によるIL-12産生効果の検討を目標としており、おおむね順調に進んでいると考えられる。一方、生菌を貪食した顆粒球ではIL-12産生が誘導されるが死菌を貪食した顆粒球はIL-12を産生しないことが分かり、またIRF-1も同様の傾向を示すことからIL-12産生には貪食だけでなく、IRF-1の発現が重要であることが予想された。そのため、顆粒球内での菌体の挙動(細胞内寄生能の有無)がIL-12産生に関与していることが考えられたが、当初予定していた細胞内寄生欠損菌株(Exported Repetitive Protein (ERP)遺伝子欠損N. seriolae)の作製が完成に至っていなかったため実験を行うことができなかった。そのため、次年度は細胞内寄生欠損菌株の特徴付けと、その菌体によるIL-12産生効果を検討することが必要である。また本年度得られた成果は学会で発表済みであるが論文投稿には至っておらず、これらの結果は来年度に論文執筆予定である。養殖ブリ類に発生する細胞内

寄生細菌感染症は、最も経済的被害が報告されている疾病である。魚類において細胞内寄生細菌に対する感染防御には細胞性免疫の誘導が必須であるが、水産現場において効率的に細胞性免疫を誘導可能なワクチンは現在のところ存在していない。我々はこれまでに魚類の細胞性免疫誘導にはインターロイキン12(IL-12)の産生が重要であることを明らかにし、さらにその組換えタンパク質はワクチンのアジュバントとして有効であることを示した。一方で技術的・費用的な面からその実用化は困難である。そこで本研究では、実現可能な細胞性免疫誘導型ワクチンの開発を目指して、魚類のIL-12発現調節機構を明らかにすることを目的とした。前年度までの実験により、IL-12の発現には転写因子IRF-1およびAP-1の活性化が重要であることが分かっており、さらにそれら転写因子の発現には顆粒球の貪食が必要であることが示唆されている。一方で、IL-12を魚体内で強く誘導する生菌(LC)および誘導できない死菌(FKC)ともに顆粒球に貪食されるため、これら菌体自身の違いがIL-12の産生に影響を与えていることが考えられた。そこでLCの細胞内寄生能に着目し、菌体の細胞壁および脂質層を維持することで細胞内寄生を可能にするタンパク質Exported-repetitive protein (erp)を欠損させたNocardia seriolae (Δerp)を細胞内寄生欠損株として作製した。本菌株をカンパチに接種したところ、細胞性免疫関連遺伝子の発現上昇は見られず、肉芽腫の形成も見られなかった。さらに顆粒球に添加したところ、Δerp添加区では、顆粒球による貪食は見られるものの、LC区と比較して顕著なIL-12産生の減少が見られた。以上の結果から、LCの細胞内寄生が宿主のIL-12誘導に関与していることが示唆された。申請者はこれまでの研究で、カンパチの魚体内でIL-12を産生させるためには少なくとも顆粒球の貪食が必要であることを明らかにしてきた。一方で生菌添加時にも死菌体添加時にも共通して抗原の貪食は見られるにも関わらず、死菌体添加時にはIL-12発現が抑制され、それに伴いIRF-1の発現抑制も見られたことから、IL-12産生には貪食だけでなくIRF-1の発現が必要であると示唆された。さらにこの結果からIRF-1の発現には細胞内寄生体の特性が関与していると考えられている。次年度はまず、この細胞内寄生体による影響を調べるため、前年度作製途中であった細胞内寄生欠損菌株の作製を行う。カンパチ感染時の免疫応答を生菌接種時と比較し、免疫応答の違いを明らかにした後、その菌体を用いて顆粒球におけるIL-12産生効果を検討する。生菌接種時と比較して、もし応答に違いが現れた場合には、具体的な分子を明らかにするためmRNA-seqを用いた網羅的遺伝子発現解析を行い、その産生機構の解明に迫る。違いが現れなかった場合には細胞内寄生以外の特性がIL-12産生を誘導していることが予想されるため、細胞壁の組成や分泌タンパク質等の菌体の産生物が顆粒球に与える影響を明らかにする。さらに申請時に2年目の実験計画として予定していた2外来抗原受容体の抗原認識によるIL-12産生効果についても検討を行い、IL-12産生には貪食および外来抗原受容体、どちらの機構が重要であるか、明らかにする。
低侵襲手術のための触覚センサおよび手術シミュレータの開発およびその応用

本研究の目的は、これまで研究代表者が開発してきた内視鏡用触覚センサ、および、カテーテル経路予測用シミュレーションシステムを、一つ一つ精度向上・小型化を行ないながら実用化を目指し、システムの統合および関連技術の開発による多機能化を図ることである。本年度の主な結果は以下の通りである。1.内視鏡用触覚センサを医療用から産業用のシステムに応用した。すなわち、触覚センサに視覚情報・アクチュエータを組み合わせ、対象物の把持動作が実現できた。本触覚センサを用いる利点としては、視触覚センサを一体とすることでサイズを小さくできることが挙げられる。また、本システムにより、把持力も画像変化の大きさから算出できる。2.カテーテル挿入シミュレーションシステムにおいて、ガイドワイヤのねじり動作に影響を与えるパラメータの基礎検討を行なった。血管の屈曲を増やしても、屈曲の位置によっては、ガイドワイヤの先端の追従性がよくなった。ガイドワイヤの剛性を大きくすると、血管の追従性がよくなった。3.カテーテル挿入シミュレーションシステムにおいて、これまで得られたパラメータを用い、病変部を撮影した医用画像より作成した血管モデルを用いた計算を行なった。4.カテーテル挿入シミュレーションシステムとして、これまで脳血管内への応用を想定していたが、同様の手法を他の医療技術・組織に展開した。すなわち、肺塞栓症の予防に用いられる下大静脈フィルターや、肝臓がん等の血管塞栓術にも同じ解析手法を適用した。5.内視鏡用触覚センサについての研究結果を応用して、別の方式の触覚センサ(有機強誘電体を利用)を検討した。近年、患者のQOLを考慮し、患者の経済的・肉体的損傷を最小限にした低侵襲手術が広く行なわれている。その手術は、さまざまな利点を有する反面、低侵襲手術に用いる内視鏡やカテーテル等の長い管状の医療機器の操作は非常に難しい。そのため、研究代表者は、赤外線をカットするパターンの画像処理を用いた内視鏡用触覚センサ、および、カテーテル経路予測用シミュレーションシステムを開発してきた。本研究の目的は、これらの低侵襲手術のための触覚センサおよび手術シミュレータを、一つ一つ精度向上・小型化を行ないながら実用化を目指し、システムの統合および関連技術の開発による多機能化を図ることである。1.カテーテル挿入のシミュレーションシステムに力覚提示部を追加して、カテーテル挿入トレーニングシステムの開発を行なった。すなわち,本システムでは、力覚インターフェースを介しての挿入手技に対するガイドワイヤの動きをシミュレートし、挿入感覚をフィードバックする。操作インターフェースを作製し、その機構部での抵抗を少なくした上でそのしゅう動抵抗をPC上でオフセットとして入力することにより相殺し、適切な反力が提示することができた。その結果、2.カテーテル挿入のシミュレーションシステムにガイドワイヤのねじり動作を追加し、簡単な血管モデルを用いて、ねじり動作に影響を与えるパラメータの基礎検討を行なった。ねじりは実際の手技の中でも、ガイドワイヤ先端の向きを変えるために多用されるので、その先端が常に血管の中心を向くように動くことを確認することは重要である。根元の節点を一定速度で回転させたところ、先端まで力の伝達が始まるまでに時間遅れが確認できた。また、ガイドワイヤと血管の間の摩擦係数を大きくすると、ガイドワイヤ先端の追従性が悪くなっていることが分かった。
骨髄細胞を播種した再生血管における急性期内皮化と成長因子発現の関連性の解明

高圧系用生分解性素材の開発これまで、我々は生分解性素材と自己細胞による再生血管の作成を行ってきた。吸収期間を短くすることで生分解性素材内への細胞の遊走と生着を図り、動物実験において極めて静脈に近い組織を埋稙後約1年で作成することができることを証明してきた。しかしながら、その生分解性素材は吸収期間が早いために体内にて早期に力学的強度を失うためにその使用は低圧系(静脈・肺動脈)に限定されてきた。今回我々は、高圧系においても耐容性のある素材の開発に着手した。さらにその組織像を検討することで、高圧系における組織の再生度を検証した。実験は、全身麻酔、左開胸下にビーグル犬の下降大動脈にTissue-Engineered Arterial Patches(TEAP)を移植した。生分解性素材は、PLLAを補強剤とし、ポリε-カプロラクトンとポリ乳酸の共重合体からなるポリマーを用いた。移植後1,3,6ヶ月に組織学的評価およびRT-PCRによる検索を行った(n=4)。TEAPの内腔は、約1ヶ月で内皮細胞に被覆された。また、RT-PCRにてvon Willebrand factorのmRNAの判定量を測定を行ったところmRNAは経時的に増加し、約6ヶ月の時点で正常組織とほぼ同等なものになった。逆にVEGF mRNAは組織の再生が最も著しい移植後1ヶ月に示し、徐々に漸減していった。本研究により、TEAPの内皮化とそれに関する成長因子の動態を組織およびmRNAレベルで検証した。また、本生分解性素材による高圧系での応用の可能性を示すことができた。
マラリアワクチン開発へ向けての抗原・抗体分子複合体のX線構造研究

マラリアは、蚊が媒介する病気で、熱帯地方では今なお毎年数百万人が死亡している。1984年にマラリア原虫スポロゾイト表皮蛋白質のアミノ酸配列が決定されたので、本研究ではこの表皮蛋白質中の繰返し配列部位を抗原に選び、マウスにそのモノクロ-ナル抗体を作らせ、抗原・抗体反応を両者の分子複合体のX線結晶構造解析法によって明らかにし、マラリアワクチンとしての有効性について免疫学的研究を行うことを目的とする。そこで本研究期間(平成元年平成3年度)に達成できた研究成果について以下に列挙する。平成元年度の成果:(1)マラリア原虫(P.falciparum)表皮蛋白質の繰返しアミノ酸配列[(ProーAsnーAlaーAsn)_8(ProーAsnーValーAsp)_2:CSPー1]の遺伝子をヒト成長ホルモン遺伝子の下流の組込み、大腸菌で融合蛋白質(FP)として大量に産生させ、その溶液中での二次構造をCD法で明らかにした。(2)上記FPおよびCSPー1の活性として、ELISA法を用いて、マラリア感染ヒト血清および抗マラリア原虫表皮蛋白質抗体(Walter Reed陸軍研究所より供与)に対する結合能を測定したところ、FPの方がCSPー1よりも結合能が高いことが判明した。(3)研究代表者冨田と研究協力者G.E.Armahは、パスツ-ル研究所(分担者R.J.Poljak教授)およびガ-ナ大学野口記念医学研究所において抗原の結晶化およびスポロゾイトの採集計画について調査・研究を行った。(期間:平成元年9月12日10月10日)平成二年度の成果:(1)FPを抗原とし、マウスに抗体を産生させた後、細胞融合によってモノクロ-ナル抗体を選別し、2種のモノクロ-ナル抗体を得たが、いづれもFPおよびCSPー1に高い結合能を示した。(2)上記モノクロ-ナル抗体をパパインで限定分解し、Fab部位を得た後、種々の沈殿剤を用いて迎晶化を試み、Fabの微結晶を得た。(3)研究代表者冨田および分担者小俣は、パスツ-ル研究所とガ-ナ大学野口記念医学研究所(分担者G.E.Armah博士)でFabのアミノ酸配列、モノクロ-ナル抗体の免疫学的研究などの調査・研究を行った。(期間:平成2年9月25日10月18日)また分担者R.J.Poljak教授(パスツ-ル研究所)を招へいし、大阪大学、北海道大学、東京大学において「抗原・抗体分子複合体のX線研究」についての討論ならびに講演を行った。(期間:平成2年8月14日8月23日)平成三年度の成果:(1)CSPー1はB細胞エピト-プであるが、ワクチンとして働くためにはT細胞エピト-プも抗原に含まれねばならないと考え、マラリア原虫表皮蛋白質中に見出されたT細胞エピト-プ領域のアミノ酸配列に対応する遺伝子をCSPー1遺伝子の下流に組込み、この新しい融合蛋白質(FPー1)を大腸菌で大量発現させた。(2)昨年度に研究を開始したFab部位のH鎖のアミノ酸配列の決定を続け、H鎖をコ-ドするcDNAをPCR法によって増幅し、その塩基配列→アミノ酸配列を決定することができた。variable領域を除いて他の抗体H鎖のアミノ酸配列との相同性が見出された。(3)研究代表者冨田および分担者堀井は、パスツ-ル研究所、ガ-ナ大学野口記念医学研究所などにおいて、抗原・抗体分子複合体の結晶化、蚊より採集したスポロゾイトと抗体との免疫応答に関する調査・研究を行った。(期間:平成3年10月21日11月13日)また分担者G.E.Armah博士を招へいし、大阪大学においてFab、FPの結晶化についての討論および実験を行った。(期間:平成4年1月26日2月11日)以上のように、3年間に得られた成果は大きいものの、研究目的達成までは、まだ程遠い感がする。研究代表者冨田は、平成4年3月に大阪大学薬学部を違年退官するが、今後も本研究を継続して行いたいと考えているし、大阪大学薬学部、微生物病研究所などには、本研究の一部を分担して現在も研究を続けている教官や学生が残っているので、平成5年度科学研究費補助金(国際学術研究)に再び新規に応募し、是非とも本研究を完成させ、マラリア撲滅のためにいささかでも貢献したいと考えている。

(2)上記FPおよびCSPー1の活性として、ELISA法を用いて、マラリア感染ヒト血清および抗マラリア原虫表皮蛋白質抗体(Walter Reed陸軍研究所より供与)に対する結合能を測定したところ、FPの方がCSPー1よりも結合能が高いことが判明した。(3)研究代表者冨田と研究協力者G.E.Armahは、パスツ-ル研究所(分担者R.J.Poljak教授)およびガ-ナ大学野口記念医学研究所において抗原の結晶化およびスポロゾイトの採集計画について調査・研究を行った。(期間:平成元年9月12日10月10日)平成二年度の成果:(1)FPを抗原とし、マウスに抗体を産生させた後、細胞融合によってモノクロ-ナル抗体を選別し、2種のモノクロ-ナル抗体を得たが、いづれもFPおよびCSPー1に高い結合能を示した。(2)上記モノクロ-ナル抗体をパパインで限定分解し、Fab部位を得た後、種々の沈殿剤を用いて迎晶化を試み、Fabの微結晶を得た。(3)研究代表者冨田および分担者小俣は、パスツ-ル研究所とガ-ナ大学野口記念医学研究所(分担者G.E.Armah博士)でFabのアミノ酸配列、モノクロ-ナル抗体の免疫学的研究などの調査・研究を行った。(期間:平成2年9月25日10月18日)また分担者R.J.Poljak教授(パスツ-ル研究所)を招へいし、大阪大学、北海道大学、東京大学において「抗原・抗体分子複合体のX線研究」についての討論ならびに講演を行った。(期間:平成2年8月14日8月23日)平成三年度の成果:(1)CSPー1はB細胞エピト-プであるが、ワクチンとして働くためにはT細胞エピト-プも抗原に含まれねばならないと考え、マラリア原虫表皮蛋白質中に見出されたT細胞エピト-プ領域のアミノ酸配列に対応する遺伝子をCSPー1遺伝子の下流に組込み、この新しい融合蛋白質(FPー1)を大腸菌で大量発現させた。(2)昨年度に研究を開始したFab部位のH鎖のアミノ酸配列の決定を続け、H鎖をコ-ドするcDNAをPCR法によって増幅し、その塩基配列→アミノ酸配列を決定することができた。variable領域を除いて他の抗体H鎖のアミノ酸配列との相同性が見出された。(3)研究代表者冨田および分担者堀井は、パスツ-ル研究所、ガ-ナ大学野口記念医学研究所などにおいて、抗原・抗体分子複合体の結晶化、蚊より採集したスポロゾイトと抗体との免疫応答に関する調査・研究を行った。(期間:平成3年10月21日11月13日)また分担者G.E.Armah博士を招へいし、大阪大学においてFab、FPの結晶化についての討論および実験を行った。(期間:平成4年1月26日2月11日)以上のように、3年間に得られた成果は大きいものの、研究目的達成までは、まだ程遠い感がする。研究代表者冨田は、平成4年3月に大阪大学薬学部を違年退官するが、今後も本研究を継続して行いたいと考えているし、大阪大学薬学部、微生物病研究所などには、本研究の一部を分担して現在も研究を続けている教官や学生が残っているので、平成5年度科学研究費補助金(国際学術研究)に再び新規に応募し、是非とも本研究を完成させ、マラリア撲滅のためにいささかでも貢献したいと考えている。
膜分離・通電式発酵の検討

リグノセルロース系バイオマスである稲わらの利用として、低エネルギー消費である微粉砕前処理を行い、メタン発酵/エタノール発酵の高効率化に寄与した。また、稲わら水熱処理液をナノフィルトレーション膜により濃縮し、酵素糖化を行うことで、効率的にリグニンを回収する事に成功した。ソルガム搾汁液についてウルトラフィルトレーションを行い、その後にナノフィルトレーション膜により濃縮した液より、約100g/Lのエタノールを連続的に生成する事に成功した。リグノセルロース系である稲わらより、52.0g/Lのエタノール(理論的エタノール収率:73.8%)を達成しており、蒸留のコストを下げるには十分な量である。このためには、稲わらを水熱処理した後に得られる固体画分・液体画分それぞれに微粉砕・膜分離プロセスを適用している。すなわち、固体画分に対して微粉砕を行う事により酵素糖化効率を高め理論的エタノール収率を47.1%から約77%に上げる事に成功している。また、液体画分に対して開発した膜分離プロセスを施す事により糖濃度を約4.5倍に高めるとともに発酵阻害物である酸・フルフラール濃度を低レベルに抑える事により、液体画分+固体画分からのエタノール生成濃度を固体画分のみに比べて増加させる事に成功した。以上より稲わら全画分を使用して高濃度のエタノールを生成する事に成功した。また、糖質原料であるソルガム搾汁液から、窒素源を非添加の条件において132.8g/Lのエタノール(理論的エタノール収率:86.0%)を達成しており、本濃度も蒸留のコストを下げるには十分な量である。このために、ソルガム搾汁液に対して限外濾過膜(Ultrafiltration, UF膜)およびナノフィルトレーション膜(Nanofiltration膜)を使用して、植物残渣を除きつつ糖濃度を高めた。同時にアミノ酸も回収しているために、窒素源を添加する事になく高濃度のエタノール生成に成功した。以上より、膜分離プロセスを適用する事により、ソルガム搾汁液からのエタノール高濃度化、窒素源非添加を可能とした。本研究の目的は、バイオマス資源を生物化学的変換により有機性資源に高効率に変換する技術の進展である。バイオマス資源としてはリグノセルロース系バイオマスである稲わらを使用した。稲わらは、主にセルロース・ヘミセルロース・リグニンが結合した構造を取っており、これら3成分を完全に利用する事が望ましい。そこで、セルロース・ヘミセルロースをバイオガスとして利用し、続いてリグニンを高度膜分離により回収するプロセスを構築した。稲わらは、前処理としてナノメックリアクターにより、1.9 MJ/kg-biomassの低消費エネルギーにて微粉砕を行った。微粉砕は、セルロース・ヘミセルロースの分解を促進する事が可能である事が明らかとなった。微粉砕した稲わらはメタン発酵槽に投入し、稲わらの分解をさらに効率化するために、発酵槽中に微生物付着担体として炭素繊維を設置した(固定床式メタン発酵と呼ぶ)。比較対象として、微粉砕を行っていない稲わらを投入した固定床式メタン発酵と比較すると、メタン生成量の増加が観察され、微粉砕により稲わらからのメタン生成を効率化できる事が明らかとなった。さらに、メタン増加分のエネルギーは3.5MJ/kg-biomassに達しており、投入した微粉砕エネルギー以上のメタンをエネルギーとして回収できる事が明らかとなった。微粉砕した稲わらの固定床式メタン発酵液残渣は室温にて30日間放置したところ、上清の液が褐色に変色しており、これをナノフィルトーレーション膜により黒色沈殿物を膜上に特異的に回収した。黒色沈殿物は50%以上のリグニンを含有しており、稲わら中のリグニンの約25%を回収する事に成功した。さらに2次元核磁気共鳴法によりリグニンの成分を測定したところ、リグニン芳香環であった。今後は、得られたリグニンの分子量を調べ、低分子画分を微生物変換により利用する事を予定している。稲わらから達成した52.0g/Lのエタノール濃度、またソルガム搾汁液から達成した132.8g/Lのエタノール濃度は、蒸留のコストを下げるには十分な量である。微粉砕処理は酵素糖化効率を高める事は知られてはいたが、消費エネルギーが高いために実用化が遅れていた。本研究においては、微粉砕に掛かるエネルギーを0.9MJ/kg-biomassにまで抑える事に成功しており、低消費エネルギーを維持したまま酵素糖化効率を高める事に成功している。また、膜分離プロセスは比較的にコストが低いプロセスであり、バイオリファイナリー分野での適用が求められていた。本研究において膜分離プロセスの適用により、少なくとも糖質原料の一つであるソルガム搾汁液からの高濃度エタノール生産に有効である事を実証している。また、膜分離プロセスはソルガム搾汁液中のアミノ酸を回収できるために、窒素源非添加すなわち酵母・ソルガム搾汁液濃縮液のみで高濃度エタノール生成が可能である事を示し、窒素源添加のコスト減に貢献した。以上より、微粉砕・膜分離プロセスといった従来のプロセスと異なる新規のプロセスを提唱した。また、上記で得られた知見を国際誌に受理している。

以上の結果より、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。稲わらは主にセルロース・ヘミセルロース・リグニンから構成されているが、本研究においてセルロース・ヘミセルロースの利用について研究を進めた。今後はリグニンを効率的に回収する研究を行うつもりである。また、ソルガム搾汁液の利用について窒素源を非添加の条件において繰り返して高濃度のエタノール生成が可能であるか検証するつもりである。
加齢黄斑変性における高血圧関連因子遺伝子多型の解析

本年度は、ApoE遺伝子の遺伝子多型について加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,コントロール群について症例を追加検討し,更に申請時に予定した新しい加齢黄斑変性関連遺伝子として,最近報告されたComplement Factor Hについて同様の検討を加え学会発表した.1.信州大学ヒト遺伝子解析に関する倫理委員会の承認の基施行された各5mlの末梢血を使用.(2002年12月から採血が始まり加齢黄斑変性70例,ポリープ状脈絡膜血管症(加齢黄斑変性の亜型:加齢黄斑変性異常に高血圧、動脈硬化との因果関係が指摘されている.)70例,正常コントロール100例の採血.)3.ApoE遺伝子の翻訳領域(exon2,3,4)2.8kbpをPCR法を用いて増幅し,PCR産物を鋳型にしてdirect sequenceを施行,direct sequenceの結果からSNPsの有無を再検討した.4.3の検討を加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,正常コントロールの追加症例について検討し,ApoEのε1ε7の加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症発症の危険率を導いた.5.ApoE遺伝子と同様にComplement factor H遺伝子のY402H領域(exon9)をPCR法を用いて増幅し,PCR産物を鋳型にしてdirect sequenceを行って塩基配列を決定した.6.direct sequenceの結果からSNPsの有無を検討し,そのSNPsが既知のものか未知のものかアミノ酸の置き換えがあるか検討した.7.5の検討を加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,コントロールの全症例について検討し,Complement factor HのY402H変異の加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症発症の危険率を導いた.8.学会にて発表した.本年度は、ApoE遺伝子の遺伝子多型について加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,コントロール群について検討し結果を論文にした.1.本研究を開始するにあたり,信州大学ヒト遺伝子解析に関する倫理委員会に本研究についての申請施行(既に2002年10月に申請し,承認を11月に得た.)2.信州大学医学部附属病院眼科黄斑外来にて倫理規定に基づいた説明を行い,同意が得られた症例から5mlの末梢血採血施行.(2002年12月から採血が始まり加齢黄斑変性55例,ポリープ状脈絡膜血管症(加齢黄斑変性の亜型:加齢黄斑変性異常に高血圧、動脈硬化との因果関係が指摘されている.)60例,正常コントロール100例の採血.)4,ApoE遺伝子の翻訳領域(exon2,3,4)2.8kbpをPCR法を用いて増幅し,PCR産物を鋳型にしてdirect sequenceを行って塩基配列を決定.5.direct sequenceの結果からSNPsの有無を検討し,そのSNPsが既知のものか未知のものかアミノ酸の置き換えがあるか検討.6.5の検討を加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,正常コントロールの全症例について検討し,ApoEのε1ε7の加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症発症の危険率を導いた.7.学会,論文にて発表.本年度は、ApoE遺伝子の遺伝子多型について加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,コントロール群について症例を追加検討し,更に申請時に予定した新しい加齢黄斑変性関連遺伝子として,最近報告されたComplement Factor Hについて同様の検討を加え学会発表した.1.信州大学ヒト遺伝子解析に関する倫理委員会の承認の基施行された各5mlの末梢血を使用.(2002年12月から採血が始まり加齢黄斑変性70例,ポリープ状脈絡膜血管症(加齢黄斑変性の亜型:加齢黄斑変性異常に高血圧、動脈硬化との因果関係が指摘されている.)70例,正常コントロール100例の採血.)3.ApoE遺伝子の翻訳領域(exon2,3,4)2.8kbpをPCR法を用いて増幅し,PCR産物を鋳型にしてdirect sequenceを施行,direct sequenceの結果からSNPsの有無を再検討した.4.3の検討を加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,正常コントロールの追加症例について検討し,ApoEのε1ε7の加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症発症の危険率を導いた.5.ApoE遺伝子と同様にComplement factor H遺伝子のY402H領域(exon9)をPCR法を用いて増幅し,PCR産物を鋳型にしてdirect sequenceを行って塩基配列を決定した.6.direct sequenceの結果からSNPsの有無を検討し,そのSNPsが既知のものか未知のものかアミノ酸の置き換えがあるか検討した.7.5の検討を加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症,コントロールの全症例について検討し,Complement factor HのY402H変異の加齢黄斑変性,ポリープ状脈絡膜血管症発症の危険率を導いた.8.学会にて発表した.
近代の産業遺産(建造物)の保存と活用に関する基礎的研究

我が国における産業遺産(建造物)の保存及び活用の方法について基礎的な研究を行った。特に、産業建造物は鉱山施設、工場、倉庫、橋梁とその種類や形態において多様であり、また、一般の歴史的建造物とは異なり、その活用を同時に行わねば保存が難しいという特徴を持っている。本調査研究では、我が国の産業遺産(建造物)について(1)保存活用の対象となる産業建造物の調査(2)鉱山施設・生産施設・運輸施設などの類型化(3)諸外国の産業遺産の保存・活用事例との比較研究(4)我が国の産業遺産の保存活用についての有効な方策の提案、という作業を行った。今後,我が国でも地域活性化・特徴のある地域に向けての整備などに産業遺産が利用されるようになると予想される。本調査研究は欧米での様々な先進事例を分析することによって、これまで経験的に行われてきた我が国の産業遺産をより分析的に行えるようにしたところが、最大の成果である。本研究における平成九年度の研究計画は、(1)対象となる産業建造物の抽出、(2)諸外国の産業遺産(建造物)の保存との比較検討、(3)外国の状況調査を行うことにある。1)産業遺産の抽出、及び保存活用形態の類型化(プロト・タイプ化)に関しては、全景写真のデジタル化、画像を取り込んだデータ・ベースの作製がほぼ完了しつつある。2)上記作業を行う上で、より詳細な調査の必要性が生じた。このため群馬県に残る産業遺産を軸に、この県の産業遺産(近代化遺産)をケース・スタディに、詳細なデータ・ベースを作製した。3)アメリカでの状況は、特に国立公文書館での、ナショナル・レジスター制度についての状況の調査を行った。本研究はわが国の産業遺産(建造物)の保存及び活用の方法についての基礎的研究を行うものである。本年度は、(1)1)「大規模工場」2)「鉱山施設」3)「都市施設」4)「一群の産業施設」、についての保存と活用の状況の調査。(2)群馬県桐生市を対象としたケーススタディ(3)エコ・ミュージアム等外国の保存活用事例のレビューを、調査研究の目標とした。<成果>(1)この内、1)においては、「横須賀市」に残る産業技術史資料の保存と活用に関する調査・研究を行い、2)に関しては別子銅山の遺構の残る新居浜市、3)に関しては旧八幡製鉄所に関連する北九州市の産業遺構4)に関しては、織物工場等が市内に広域的に残る、「桐生市」で調査を行った。(2)桐生市を対象としたケーススタディでは、桐生市商工会議所の主催する「ファッションタウン」構想(織物業の振興)に連動し、産業遺産を如何に生かすかを研究した。(3)エコミュージアム等海外の事例については、近年台湾に建設された「国立工芸博物館」でレビューを受けた。本研究は近代の産業遺産のうち特に建造物を中心としてその保存と活用に関する基礎的調査と研究を行ってきた。本年度は、最終年度に当たり全般的なまとめを行った。(1)本年度は、アメリカでの産業遺産の保存と活用に関する調査を行い、特に近年、その活用が活発に行われつつある地域博物館との関連性に関しての調査を行った。(2)国内では、旧別子銅山の遺産が多く残る新居浜市、及び旧海軍工廠関連の施設が残る横須賀市に関して調査を行った。(3)本調査全体のまとめとして、諸外国での産業遺産保存と活用の事例と、日本での状況の比較検討を行う。これによって、今後の産業遺産の保存活用の方向性を明らかにする。また、本研究の成果は公開する予定である。