hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
皮下脂肪組織由来幹細胞の作用メカニズムに基づいた新しい乳房再生技術の開発

このため、本年度はまず乳房再建モデルマウスの作製方法の確立を目標に研究に取り組んできた。この過程で、脂肪の移植量や移植方法、評価項目の確立を行い、モデル動物の確立に成功した。現在は、ADSCsと脂肪の混合比の検討に取り組んでいる。また、平行して、長期安全性検証のための個体の作製やブースト投与法の検討も始めている。加えて、動物個体を生かしたまま、移植したADSCsの体内動態を追跡するために、ルシフェラーゼ発光を利用した、in vivoイメージング実験系の立ち上げも行った。まず、ルシフェラーゼ(ELuc)遺伝子と緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を同時に強制発現するベクターの作製を行った。続いて、構築したベクターをADSCsに強制発現させて、安定発現株の樹立を行った。同時に、このベクターを導入したトランスジェニックラットも作製中で、現在F1個体を作製済みである。さらに、樹立した安定発現株を乳房再建モデルマウスに移植しイメージング実験系の立ち上げに成功した。今後は作製したトランスジェニックラットからADSCsの採取と乳房再建モデルマウスの作製を行い、この個体を使用して、in vivoイメージング解析と移植ADSCsの分化能の検証を行う予定である。以上の結果から、動物モデルとイメージングの2つの実験系の立ち上げに成功したため、研究は順調に進展していると判断している。形成外科今後は、乳房再建の新たな治療法の確立としてブースト投与法の検証と、ADSCsの作用メカニズムの解明を中心に、以下の項目の検討を行う。(1)ADSCsと脂肪の混合比率の検討:ADSCsと脂肪を0:1、1:1、2:1、5:1の比率で混合し、移植する。4週間後に移植片を取り出し、どの混合比率が脂肪量の維持に最適かを判定する。(2)ブースト投与法の検討:(1)の検討で決定した比率で、初回移植を行った後、一定期間後にADSCsの追加投与を行う。初回移植後から12週間後に移植片の採取と評価判定を行い、脂肪生着が改善するかどうかを検討する。追加投与日や追加投与量、投与回数は別途検証を行い、最適な投与方法を決定する。(3)作用メカニズムの検証:ADSCsが脂肪量の維持に関与するメカニズムとしては、ADSCsから分泌されるサイトカインによる血管新生や炎症抑制効果とADSCs自身が脂肪細胞や血管へ分化する、2つのメカニズムが考えられる。そこで、サイトカイン効果に関しては、マイクロアレイを用いて、ADSCsと他の臓器由来組織幹細胞を比較し、ADSCsで特異的に発現する遺伝子を同定する。加えて、移植片でのサイトカインの発現を、リアルタイムRT-PCRによって測定する。分化に関しては、作製したELucとGFPのトランスジェニックラットを用いて移植を行う。移植したADSCsを追跡し、分化に関して検証する。(4)長期観察と安全性評価:ELucとGFPのトランスジェニックラットを用いた乳房再建モデルマウスにおいて、in vivoイメージング解析を行い、移植ADSCsの他臓器への流入が起こらないことを確認する。加えて、乳房再建モデルマウスの3ヶ月1年の長期観察を行い、癌化の有無等を検証する。また、造腫瘍試験として、NOD/SCIDマウスの精巣にADSCsを移植し、造腫瘍性の有無を確認する。
膵癌、随伴性膵炎におけるLumicanの役割と応用

Small leucine-rich proteoglycanfamilyに属するlumicanは、膠原線維の重合、配列の調節に重要な役割を果たしているが、細胞増殖における役割は明らかでない。Lumicanは膵臓癌組織において癌と癌周囲の随伴性膵炎組織の線維化巣に豊富に局在し、癌細胞のみならず周囲の腺房細胞と膵島細胞がlumicanを産生している。これらの膵癌組織におけるlumicanの癌細胞増殖への影響につき検討した。Lumican mRNAに特異的に結合し、lumicanタンパクへの翻訳を阻害する、morpholino antisense oligonucleotideを作成、human embryonic kidney(HEK)293 cellに導入し細胞増殖動態を検討した。これによりlumicanの産生を抑制することで細胞増殖が誘導されることが明らかとなり、lumicanは細胞増殖に抑制的に働いていると考えられた。Lumicanの発現と腫瘍細胞の増殖との関連を、神経内分泌系腫瘍で生物学的悪性度の低いカルチノイド腫瘍と、悪性度の極めて高い神経内分泌癌で比較検討した。増殖が遅く転移が少ないカルチノイドの細胞質内には、神経内分泌癌と比較して高率にlumicanの発現がみられた。一方、細胞外基質に局在するlumicanはカルチノイド、神経内分泌癌ともに差異は認められなかった。このことより腫瘍細胞内で産生され、細胞質内に局在するlumicanが、腫瘍の増殖に重要であり、各種の細胞増殖抑制因子などと関連して細胞増殖の抑制に寄与しているものと考えられた。今後、膵臓癌と随伴性膵炎組織におけるlumicanの役割と治療への応用の可能性を明らかにするためlumicanの組換えタンパクを膵癌細胞や実験膵癌モデルに添加し検討を続ける予定である。慢性膵炎や膵臓癌周囲の随伴性膵炎組織において、慢性炎症に伴い腺房細胞の変性、壊死や膵管細胞の増生と、線維化が認められる。これら著明な線維化は膵外分泌機能の障害のみならず発癌や癌細胞の浸潤、増殖とも関連し注目されている。Lumicanは小型ロイシンリッチプロテオグリカンファミリーに属し、コラーゲン線維の重合や配列の調節に重要な役割を果たしているが、細胞増殖との関連は明らかでない。またlumicanは膵臓癌組織において癌細胞周囲の線維化巣に豊富に局在し、癌細胞のみならず癌周囲の随伴性膵炎組織の腺房と膵島細胞がlumicanを産生していることが知られている。Lumicanの細胞増殖への影響を検討するとともに、膵炎組織におけるlumicanの局在とその産生動態について検討を行った。Lumicanのmessenger RNAに特異的に結合し、タンパクへの翻訳を阻害する、morpholino antisense oligonucleotideを作成した。これをlumicanを豊富に産生しているhuman embryonic kidney (HEK)293 cellに導入し細胞増殖動態を検討したところ、lumicanの産生を抑制することにより細胞の増殖が刺激誘導されることが明らかとなった。このことから通常、lumicanは細胞増殖を抑制する方向で働いていると考えられた。さらにアルギニン投与実験ラット膵炎組織においてlumicanの発現量が増加し、間質の線維化巣に局在が認められた。In situ hybridization法によりlumican mRNA発現細胞が膵炎組織の腺房、膵島および線維芽細胞であることが明らかとなった。lumicanの膵炎における直接的作用の検討のためlumicanの組換えタンパクの作成を行っており、これを膵炎動物に投与し組織形態変化などを検討する予定である。小型ロイシンリッチプロテオグリカンファミリーに属するlumicanは、膠原線維の重合や配列の調節に重要な役割を果たしているが、細胞増殖における役割は明らかでない。Lumicanは膵臓癌組織において癌細胞と癌周囲の随伴性膵炎組織の線維化

巣に豊富に局在し、癌細胞のみならず腺房細胞と膵島細胞がlumicanを産生していることを以前に報告した。これらの膵癌組織におけるlumicanの癌細胞の増殖への影響を検討した。Lumicanのmessenger RNAに特異的に結合し、lumicanタンパクへの翻訳を阻害する、morpholino antisense oligonucleotideを作成し、lumicanを豊富に産生しているhuman embryonic kidney (HEK)293cellに導入し細胞増殖動態を検討した。これによりlumicanの産生を抑制することで細胞の増殖が誘導されることが明らかとなり、lumicanは細胞増殖を抑制する方向に働いていると考えられた。さらにlumicanの発現と腫瘍細胞の増殖との関連を、生物学的悪性度の低いカルチノイドと、悪性度の極めて高い神経内分泌癌で比較検討した。増殖が遅く転移が少ないカルチノイドの細胞質内に、神経内分泌癌と比較して高率にlumicanの発現がみられた。一方、細胞外基質に局在するlumicanの発現はカルチノイド、神経内分泌癌ともに差異は認められなかった。このことより腫瘍細胞内で産生され、細胞質内に局在するlumicanが、腫瘍の増殖に重要であり、各種の細胞増殖抑制因子などと関連して細胞増殖の抑制に寄与しているものと考えられた。今後、膵臓癌と随伴性膵炎組織におけるlumicanの役割と治療への応用の可能性を明らかにするためlumicanの組換えタンパクを膵癌細胞や実験膵癌モデルに添加し検討を続ける予定である。
アセスメント－看護技術統合型シミュレーションを導入した教育方法の開発

本研究は、看護技術の初期学習段階にある看護学生の看護実践能力の習得のために、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」を導入した看護技術の教育方法を開発することを目的としている。基礎看護学学習中で「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」実施前の1年生2年生を対象に、批判的思考態度、自己効力感、自己充実的達成動機、社会人基礎力を調査した結果では、2年生は1年生より批判的思考態度、特に探究心が低い傾向にあり、批判的思考態度は、特性的自己効力感、自己充実的達成動機の高さと関連していた。授業として実施した「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」では、呼吸や循環のアセスメント、清潔や安楽への援助を想定した慢性心不全急性増悪の入院患者の事例を設定した。学生は患者役に対して30分間シミュレーションを行い、実施記録、グループディスカッションも授業として実施した。「アセスメント-看護技術統合型シミュレーション」における学生の看護技術とアセスメントを実践する行為と思考の特徴は、シミュレーション映像から抽出した看護技術とフィジカルイグザム等の行為と記録内容と照合させて分析した。その結果、患者の訴えに応えるケア、患者の身体的自立を妨げないケア、身体への負担が少ないケア、症状軽減のためのケアという特徴がみられた。一方、アセスメントでは、問診・呼吸音聴取等のイグザム、体液バランスや排便に関するアセスメントが不十分だった。このため、患者の病態や自立度の判断が適切にできず介助の程度に逡巡していた。また、感染リスクを推定して陰部洗浄のケアの必要性を判断しても、習熟度が低く患者の羞恥心を伴う技術のためシミュレーションでも実施に結び付きにくいことが分かった。2018年度は上記に加え、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」の複数の事例を作成して授業を行い、データ収集を行った。2018年度は、前年度に実施した「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」の授業を受けた対象者のデータを分析し成果発表を行った。また、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」の複数の事例を検討して授業を実施しデータを行った。しかし研究者の授業科目担当の変更により、通常の授業期間ではなく実習前に調査日を設定したため、当初計画していた分析の方法を見直す必要性が生じデータの分析は未着手となった。2018年度実施した「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」は通常の授業期間でシミュレーションを実施することができず、実習前直前に調査日を設定した。そのため、収集したデータ、特に、シミュレーションの前後に調査した批判的思考態度、自己効力感、自己充実的達成動機、社会人基礎力についてのデータは実習前に実施したことによる影響を受けていることが考えられる。これらのデータは量的に分析することを計画していたが、これを見直し、シミュレーションの映像や学生の実施記録の質的分析やそれと合わせた分析方法を検討する予定である。本研究では、看護技術の初期学習段階にある看護学生の学習意欲を高め、看護実践能力の習得と向上のために、実践場面を想起・再現した「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」を導入した看護技術に関する新たな教育方法を開発することを目的とする。本年度は、第1段階として、インストラクショナルデザイン(ID)プロセスモデルの「分析」「設計」「開発」のうち「分析」について実施した。学習ニーズの分析は、現行シミュレーションについて、従来型の学習方略で学習している単元の授業で使用しているテキスト、教員が作成した資料等を基にして、問題点を検討した。学生を対象とした実践能力と学習状況調査は、研究者が当初予定していた授業担当から外れたため実施できなかった。今後は、学習ニーズの分析と学生対象の調査結果から、実習での実施頻度が多く、患者の状況に合わせて応用可能な看護技術と必要なアセスメント項目を検討・抽出して、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」の事例とシナリオ作成、授業方法を検討する。また、本研究では、量的データ質的データの両方を取り扱う。これらのデータの分析方法をより確実にする必要があるため、混合研究法によるデータの取り扱いや、データの統合方法について、文献や研修等から得た詳細な知見を得た。このデータ分析についても、今後の研究実施に反映させていく。本研究は、研究代表者の担当する授業とその受講学生を対象とするものであるが、本年度に予定していた授業科目の担当から外れたため、実施計画の変更を余儀なくされ、28年度は予定していた学生対象の調査実施が困難となった。そのため、従来型の学習方略による授業で使用しているテキストや、教員が作成した資料等からの問題点の抽出にとどまった。本研究では、看護技術の初期学習段階にある看護学生の学習意欲を喚起して批判的思考力を高め、看護実践能力の習得と向上のために、実践場面を想起・再現した「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」を導入した看護技術に関する新たな教育方法を開発することを目的としている。2016年度は、従来型の学習方略をとっている授業のテキストや資料から、学習方略の問題点を抽出し、データ分析を量的および質的に統合させる方法について検討した。2017年度は、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」で使用する事例の検討を行った。事例は、バイタルサインのほかに身体機能のアセスメントが必要であり、複数の看護技術が可能な設定とした。また、授業方法として、学生の思考力を育成するためにシミュレーション後の学生間のディスカッションと発表を取り入れることとし、学生がアセスメントと看護技術の結果を記述する記録様式の検討等を行った。その後、1年生にはシミュレーション実施前の調査、2年生にはヘルスアセスメント論の授業を活用してシミュレーション実施前と実施後の調査を行った。

調査内容は、批判的思考力、自己効力感、達成動機、社会人基礎力等で、シミュレーションは、呼吸器疾患のある患者の事例で呼吸や循環のアセスメント、清潔や安楽への援助が想定される事例によって行い、一部の対象学生のセッションはVTR映像をデータとして収集した。また、実施後は、SOAP形式による記録様式とシミュレーションを行ったグループセッションの結果を記載した記録をデータとして収集した。シミュレーション実施前の批判的思考力、社会人基礎力等について統計的分析を進めている。2017年度に調査対象とした1年生については、実施前の調査のみ行った。カリキュラムの進行にあわせ「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」による学習は、2018年度の実習前に行うため、シミュレーション実施後の調査はまだ行うことができていない。また、2017年度に行った調査は、後期の時間割日程の授業に連動して実施したため、調査で収集したデータの入力作業等に年度末近くまでの時間を要し、データ分析の着手にとどまった。本研究は、看護技術の初期学習段階にある看護学生の看護実践能力の習得のために、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」を導入した看護技術の教育方法を開発することを目的としている。基礎看護学学習中で「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」実施前の1年生2年生を対象に、批判的思考態度、自己効力感、自己充実的達成動機、社会人基礎力を調査した結果では、2年生は1年生より批判的思考態度、特に探究心が低い傾向にあり、批判的思考態度は、特性的自己効力感、自己充実的達成動機の高さと関連していた。授業として実施した「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」では、呼吸や循環のアセスメント、清潔や安楽への援助を想定した慢性心不全急性増悪の入院患者の事例を設定した。学生は患者役に対して30分間シミュレーションを行い、実施記録、グループディスカッションも授業として実施した。「アセスメント-看護技術統合型シミュレーション」における学生の看護技術とアセスメントを実践する行為と思考の特徴は、シミュレーション映像から抽出した看護技術とフィジカルイグザム等の行為と記録内容と照合させて分析した。その結果、患者の訴えに応えるケア、患者の身体的自立を妨げないケア、身体への負担が少ないケア、症状軽減のためのケアという特徴がみられた。一方、アセスメントでは、問診・呼吸音聴取等のイグザム、体液バランスや排便に関するアセスメントが不十分だった。このため、患者の病態や自立度の判断が適切にできず介助の程度に逡巡していた。また、感染リスクを推定して陰部洗浄のケアの必要性を判断しても、習熟度が低く患者の羞恥心を伴う技術のためシミュレーションでも実施に結び付きにくいことが分かった。2018年度は上記に加え、「アセスメントー看護技術統合型シミュレーション」の複数の事例を作成して授業を行い、データ収集を行った。
分裂酵母を用いた細胞内局在化RNAのゲノムワイドスクリーニング

分裂酵母を用い、新たに5,316個(累計6,520個)のランダムなRNAを可視化して観察し、細胞内で特異的な局在を示すRNAを探索した。その結果、核内にドット状に局在するRNA候補を25個、DNA領域特異的に局在するRNA候補を5個、核小体領域特異的に局在するRNA候補を9個、新たに取得した。DNA領域に局在するRNAのうち2つについて調べたところ、それぞれ異なる局在化配列を有することが明らかとなった。またこれらのRNA配列が、遺伝子発現に影響を与える可能性が示唆された。遺伝情報は、遺伝子の本体であるDNAからRNAに写し取られて発現する。従って、RNAの細胞内局在化は、遺伝子発現を時空間的に制御するための重要な現象である。本研究は、細胞内で局在化するRNAを網羅的に探索し、局在化に必要なRNA配列や局在化機構を明らかにすることを目的とする。遺伝学的解析が容易で、高等動物のモデル系として優れている分裂酵母を用い、本年度は新たに2,600個のランダムなRNAを可視化して観察し、細胞内で特異的な局在を示すRNAを探索した。その結果、現在までに核内にドット状に局在するRNA候補を4個、DNA領域特異的に局在するRNA候補を7個、細胞質にドット状に局在するRNA候補を1個、新たに取得した。また、すでに取得していた局在化RNAのうち、DNA領域に局在する#1199について、その細胞内での機能を検証した。#1199の局在配列をゲノム上から欠失させた、#1199局在領域欠失株を作成したところ、野生型株と比べて通常の細胞増殖には影響がないことがわかった。また、#1199のゲノム上の前後の遺伝子のmRNAのレベルの発現量にも、#1199局在領域の欠失による変化は見られなかった。#1199の細胞内での機能については、今後様々な条件下で検証することが必要である。これまでに、#1199のDNA領域への局在化には26塩基で十分であることを明らかにしている。本年度は新たに、#1199以外にもDNA領城に局在するRNA候補を複数得ることができた。これらのRNAについて局在化配列を決定することで、DNA領域へ局在化するためのコンセンサス配列を決定できると考えている。また、これらのRNAについて、DNA領域への局在化の意義についても検証する予定である。遺伝学的解析が容易で、高等動物のモデル系として優れている分裂酵母を用い、本年度は新たに402個(累計4,202個)のランダムなRNAを可視化して観察し、細胞内で特異的な局在を示すRNAを探索した。その結果、核内にドット状に局在するRNA候補、DNA領域特異的に局在するRNA候補、細胞質にドット状に局在するRNA候補を、新たに取得した。また、すでに取得していた局在化RNAのうち、DNA領域に局在するF958について、局在化に必要な配列を調べた。その結果、F958クローンに含まれていた配列のうち、タンパク質をコードしない175塩基のnon-coding領域に局在化に必要な配列が存在することが明らかになった。F958と同じくDNA領域に局在する#1199では、局在領域が26塩基であったが、F958の場合は、175塩基をさらに断片化すると、局在が極端に弱まることがわかった。したがって、これら2つのクローンは、異なる局在化配列を持つことが示唆された。また、F958の局在化領域は、細胞内で発現していることがRT-PCRにより確認された。今後は、F958が細胞内で局在化するメカニズムや、局在化の生理学的な意義を検証する予定である。本研究は、細胞内で局在化するRNAを網羅的に探索し、局在化に必要なRNA配列や局在化機構を明らかにすることを目的として行なわれた。遺伝学的解析が容易で、高等動物のモデル系として優れている分裂酵母を用い、本年度は新たに2,318個(累計6,520個)のランダムなRNAを可視化して観察し、細胞内で特異的な局在を示すRNAを探索した。

その結果、核内にドット状に局在するRNA候補を25個、DNA領域特異的に局在するRNA候補を5個、核小体領域特異的に局在するRNA候補を9個、新たに取得した。また、すでに取得していた局在化RNAのうち、DNA領域に局在するF958とB1199について解析を行なった。F958の局在化に必要な175塩基のnon-coding領域が、spo_9+遺伝子の3'UTRに含まれることを突き止めた。spo_9+ mRNAには、3'UTRの長いものと短いものが1種類ずつ存在し、F958の局在配列は、このうち3'UTRの長いspo_9+ mRNAのみに含まれることがわかった。また、減数分裂の進行に伴って、3'UTRの長いspo_9+ mRNAの発現が誘導されることから、局在化配列がspo_9+の発現に対して、何らかの制御を行なう可能性が示唆された。B1199については、局在化配列を含む370塩基の領域をβ-ガラクトシダーゼ遺伝子の下流に挿入すると、β-ガラクトシダーゼ蛋白質の発現量が増加したことから、この領域が遺伝子発現を制御する能力を持つことが示唆された。
宋代荒政研究-統治システムと人間関係-

期間中を通して南宋時代法制史料『名公書判清明集』の詳細な読解・分析を実施し、対象とする時期の地域社会における人間関係の実相を理解することに務めるとともに、朱熹の荒政実施の際の地方官との軋礫をヴィヴィッドに示す事例として「唐仲友弾劾状」の分析にも力を入れた。歴史学の検討領域の中で標記の研究テーマを具体化するためである。如上の作業によって、朱熹が弾劾する台州知事・唐仲友の汚職は任地(台州)・出身地(金華)にまたがる、姻戚関係・係累を主たるネットワークとして展開されていたことが実証的に理解できた。並行して取り組んだ『清明集』の記述から知りうる、宋代地方官と地域社会の有力者たちの間の関係の在り方は、必ずしも血縁的要素は大きな位置を占めているわけではない。しかし、血縁というものを無前提に基本的なものと思いこむのではなく、広く人間関係形成の一つの契機として捉えるならば、この時期の台州は研究テーマの良き事例として理解できる。つまり、血縁に象徴される人間関係の相互扶助的性格に由来する個別・自己利益尊重と荒政に表現される国家の統治のより広い範囲での公平性尊重とが、台州という場で衝突したわけである。本研究では、「唐仲友弾劾事件」というものの意味を再度"発見"した段階で期間が終了してしまったが、国家と人間関係とについての事実に基づいた自分なりの枠組みを獲得できた。2000年9月の第1回中国史学国際会議の「宋元-社会と国家」分科会(伊藤正彦・B.J.Bossler報告)のコメンテーターを務めることができたのも、本研究による実績に負うところが大きい。本年度(1998年度)は、三ヶ年計画の初年度として事例の豊富化のため、中国近世制度史をはじめとする関連図書(学術書)・刊行史料の収集と、その初歩的整理を実施した。それと並行して、本研究の主たる問題関心の一つである「宋代地域社会における荒政のあり方を、州県官と在地有力者との日常的な接触・関係の中で把握する」という点を深めるために、『清明集』人品門の詳細な読解・分析を実施した。従来、私は宋代社会における宗族的紐帯関係を重視しない立場をとってきた。しかし、この読解・分析を通じて、日本語の語感からイメージされる制度化された「宗族」・「族」といった形式とは異なる血縁のあり方を具体的に知ることができた。つまり、血縁とは所与ではなく、むしろ新たな人間関係構築のための“あとづけの理由"として利用されるという事例を得られた。これは、本研究の題目にもある「人間関係」というキーワードを考察する上で重要な示唆であった。ある意味では、これは研究の障害である。つまり、“関係"を研究する際に、少なくとも宋代中国社会においては、何かリジッドな手がかりを前提とすることはできず、より曖昧な関係性や方向性といった形での把握しかあり得ないことを意味するからである。しかし、これを研究上のチャレンジとして受けとめて、近年宋代史研究で注目されている「ネットワーク理論」なども取り入れながら、来年度以降の研究を進めていきたい。そして、この課題は特定のコアをもたない社会と国家の政策的コミットとの関わりを探究するという点では、本研究の問題意識とも合致するものであろう。如上の課題は、本年度の実施内容単独で成果の公表を行うことはあまり意味を成さないと考え、来年度によりまとまった形で中間的な成果を公表することを予定している。

本年度(1999年度)は、初年度に引き続き事例の豊富化のための中国近世制度史・社会史等の関連図書(学術書)・刊行史料の収集・整理を実施するとともに、宋代地域社会における荒政のあり方を州県官と在地有力者との日常的な接触・関係の中で把握するために実施していた『清明集』人品門の解読作業の成果の一部を共訳書の形で公表した。これは本年度交付申請書「研究の目的」の(2)として示した課題についての考察をすすめるための、重要な材料となった。飽くまでも「不正行為」の背景として指摘されているという点は注意を要するとしても、地方官・胥吏の在地の有力者たちとの人間関係の実態描写として貴重な事例である。これはより直接的には、来年度に向けて分析を進めつつある朱熹の「唐仲友弾劾状」六則の分析・理解の比較検討材料として、有用である。つまり、朱熹が指弾している台州知事・唐仲友の汚職が赴任先(台州)での不正にとどまらず、出身地(金華)の実家との関わりの中でより広がりをもって行われていた点と比較すれば、汚職の主体の社会的地位と「人間関係」の内実との間にある種の階層性をともなった相関関係が存在する、との仮説を与えてくれたのである。現時点での考察はいまだ仮説的段階でしかないが、来年度の具体的検討事項の絞り込み、あるいは研究の集約への方向性は獲得された。本年度(2000年度)は、(1)初年度以来の事例の豊富化のため関連図書(学術書)・刊行史料の収集・整理を実施するとともに、(2)宋代地域社会における荒政のあり方を州県官と在地有力者との日常的な接触・関係の中で把握するために実施していた『清明集』人品門の解読作業引き続き実施した(来年中公表予定)。これらは本年度交付申請書「研究の目的」欄に示した課題に対応する重要な作業であった。昨年度実績報告書で触れた朱熹の「唐仲友弾劾状」六則を軸とする分析作業についても、成果公表が年度内に間に合わなかった(来年度中公表予定)が、現時点での結論を概括しておきたい。朱熹が弾劾する台州知事・唐仲友の汚職は任地(台州)・出身地(金華)にまたがる、姻戚関係・係累を主たるネットワークとして展開されており、如上の二つの作業との比較・対照によって、このような図式は宋代官僚社会を通じてある程度の一般性をもつ現象でもあった、との理解を得る。ただ、これを単なる宋代官場の腐敗堕落、といった文脈で理解すべきではなく、血縁レベルでの人間関係の相互扶助的性格と国家大での統治(この場合は荒政)のより広い範囲での公平性尊重とが、台州という場(地域社会)で朱熹と唐仲友とに具現されて史料上に現れたものと解するべきであろう。今回の研究では如上の人間関係的側面からの考察に重点をおいたため、個別台州の事情に即した考察に深みが欠けているとの課題が残されているが、この点については今後考察対象ケースをより豊富化する中で解決していきたい。
広い抗菌スペクトルを有するマイコウイルスタンパク質の作用機序解析及び生産方法

農作物の罹病斑から選択培地を介して単離された植物病糸状菌からは、マイコウイルスに感染された菌株が存在する。研究代表者らは、イネいもち病菌とAlternaria alternata菌に持続感染するマイコウイルスのうち、5本の2本鎖RNAをゲノムする新種ウイルスを単離し、国際ウイルス分類委員会(ICTV)にGhabrial教授(米国ケンタッキー大、国際分類委員会(ICTV )菌類ウイルス部門長)やCoutts教授(英国皇帝大、ICTV同次期部門長)らとChrysovirus属クラスII(βーChrysoviridae)として定義してきた。植物病原菌にマイコウイルスが感染すると、宿主菌の病原性を弱めたり(弱毒化)、逆に強めたり(強毒化)する性質が付与されることがある。本研究において、研究代表者らはイネいもち病菌マイコウイルス(MoCV1-A)とAlternaria alternata菌マイコウイルス(AaCV1)由来で遺伝子配列情報だけでは機能が未知であるタンパク質の生物的活性を、パン酵母異種発現系を利用することにより、顕在化し得る評価系を改良し確立できた。MoCV1-A由来のORF4タンパク質(811aa)とAaCV1由来のORF2タンパク質(776aa)は、同一性が18.7%で類似性が62.9%はであり、共に酵母細胞内で発現させると生育阻害を生じさせることが明らかとなった。RNA-Seq解析の結果、MoCV1-A ORF4発現により生育阻害が見られた酵母細胞では、ストレス応答遺伝子の発現量が520分の1ほど減少することや、逆にリボソームタンパク質やメチオニン合成遺伝子、エルゴステロール系耐性(カタラーゼ、小サイズの分子シャペロン)に関与する遺伝子群の発現が増加していることなどが分かった。また、生育促進を促すするアミノ酸配列も新たに同定し、機構解析について着手した。本研究では、Alternaria alternata Chrysovirus(AaCV1)ORF2pが宿主菌に対して生育不良を引き起こすタンパク質であることを証明することを目的として、アルタナリア菌体内におけるORF2pの発現解析を行った。また、AaCV1を新規なマイコウイルスとして定義するため、dsRNAゲノムの完全長塩基配列の解析を行った。また、パン酵母Saccharomyces cerevisiae W303-1A [L-A-o]株にORF2pをはじめとするAaCV1由来タンパク質を異種発現させて生育試験を行い、AaCV1由来タンパク質の機能解析を行った。イネいもち病菌やAlternaria alternata菌に生育阻害を生じさせるマイコウイルスMoCV1-AとAaCV1由来のウイルスタンパク質から、生育阻害作用を有するアミノ酸領域を特定化しつつあり、また特定化することにより分子量を低下させることで、大腸菌による生産系(可溶化も試みる)も確立しつつある。イネいもち病菌に感染するMoCV1-A (Magnaporthe oryzae chrysovirus 1 strain A)は5本の二本鎖RNA (dsRNA1-5)をゲノムとするマイコウイルスで, MoCV1-Aに感染した宿主菌は生育不良を示し、精製したMoCV1-Aの粒子をイネいもち病菌の分生子に添加すると発芽や菌糸伸長が抑制される。パン酵母異種発現系解析により、dsRNA4がコードするORF4が生育不良に関与する事が示されている。そこで、ピキア酵母で分泌生産させたORF4タンパク質をイネいもち病菌の分生子に添加したところ、コントロール溶液を添加したものと比べ菌糸の伸長抑制が観察された。本研究では、パン酵母異種発現系を用いたORF4タンパク質の生育阻害活性領域の探索による生産タンパク質の短縮化や、ピキア酵母菌体内からのタンパク質抽出の試みを通じて、生育阻害活性タンパク質生産方法の構築を目指した。我々が生育阻害活性タンパク質生産のために利用しているメタノール資化酵母PichiaPinkTM Expression Systemでは、欠損している液胞性プロテアーゼ遺伝子が異なる4種類のピキア酵母株を使用している。先行研究においてORF4タンパク質の分泌生産時に使用していた株はStrain3 (ade2, prb1 )であったが、高い再現性は得られなかった。そこで再現性の低い分泌生産ではなく、菌体内からのORF4タンパク質の抽出を試みたところ、Strain3に比べStrain2 (ade2, pep4 )の方が菌体内のORF4タンパク質の蓄積が多いことが示された。ピキア酵母の菌体内から抽出する手法を用いることで、生育阻害活性タンパク質の再現性の高い生産が期待される。メタノール資化酵母Pichia pastorisを用いたMoCV1-A-ORF4タンパク質生産の試み、メタノール資化酵母Pichia pastorisによって生産されたMoCV1-A-ORF4pの生育阻害活性試験、パン酵母でのMoCV1-A-ORF4デリーションタンパク質の発現の解析の結果、生育阻害を示す特定のアミノ酸大腸菌を用いたリコンビナントタンパク質の発現と精製においては培養、精製条件等の検討の結果、必要量の精製タンパク質を得ることができた。MoCV1-A-ORF4タンパク質(P4)生産の試みでは、先行研究のP4が培養条件で検出されたという結果は再現できていないが、フレンチプレスを用いてピキア酵母の菌体を破砕した際にP4を可溶性に抽出することができた。P4の生育阻害活性試験の系の構築、P4抗菌活性部位の特定と共に、分泌生産または菌体からの活性のあるタンパク質の抽出を引き続き試みる。

フィールドの農作物の罹病斑から、種々の抗生物質を含む選択培地を介して単離された植物病糸状菌中には、しばしばマイコウイルスに感染された菌株が存在する。研究代表者らは、イネいもち病菌とAlternaria alternata菌に持続感染するマイコウイルスのうち、5本の2本鎖RNAをゲノムする新種ウイルスを単離し、国際ウイルス分類委員会(ICTV)にGhabrial教授(米国ケンタッキー大、国際分類委員会(ICTV )菌類ウイルス部門長)やCoutts教授(英国皇帝大、ICTV同次期部門長)らとChrysovirus属クラスIIとして定義してきた。植物病原菌にマイコウイルスが感染すると、宿主菌の病原性を弱めたり(弱毒化)、逆に強めたり(強毒化)する性質が付与されることがある。本研究において、研究代表者らはイネいもち病菌マイコウイルス(MoCV1-A)とAlternaria alternata菌マイコウイルス(AaCV1)由来で遺伝子配列情報だけでは機能が未知であるタンパク質の生物的活性を、パン酵母異種発現系を利用することにより、顕在化し得る評価系を改良し確立できた。MoCV1-A由来のORF4タンパク質(811aa)とAaCV1由来のORF2タンパク質(776aa)は、同一性が18.7%で類似性が62.9%はであり、共に酵母細胞内で発現させると生育阻害を生じさせることが明らかとなった。RNA-Seq解析の結果、MoCV1-A ORF4発現により生育阻害が見られた酵母細胞では、ストレス応答遺伝子の発現量が520分の1ほど減少することや、逆にリボソームタンパク質やメチオニン合成遺伝子、エルゴステロール系耐性(カタラーゼ、小サイズの分子シャペロン)に関与する遺伝子群の発現が低下していることなどが分かった。また、生育阻害活性を示すアミノ酸配列を、251アミノ酸にまで絞り込む事も出来た。広い抗菌活性を有するMoCV1-AORF4タンパク質が細胞に及ぼす作用機作の解明については、酵母細胞中でORF4タンパク質を発現させ生育不良を生じさせた時に、発現量が変化する遺伝子群をRNA-Seqで解析した結果、過酸化物代謝や酸化還元プロセスなどのストレス応答に関与するSOD(Suppressor of Glycerol Defect)や、HSP12、HSP30などのストレス応答遺伝子、QCRなど電子伝達系、FMP43など細胞壁形成に関与するストレス応答遺伝子の発現量がそれぞれ低下していた。MoCV1-A ORF4タンパク質の生育阻害活性領域の特定化については、MoCV1-A ORF4タンパク質(820アミノ酸残基)は抗菌活性有するが、既存の抗菌タンパク質とは全く類似性を持たないが、Chrysovirus属クラスターIIに属するマイコウイルスのタンパク質とはある程度の類似性を示す。このアミノ酸配列保存性を指標として、250アミノ酸残基を選定して、パン酵母細胞内で異種発現させた結果、全長ORF4タンパク質を発現させた時と同様な生育阻害活性を有することが明らかにされた。
骨髄微小環境での白血病幹細胞の治療抵抗性の機序解明とそれに基づく新規治療法の開発

CML由来細胞株は骨髄間葉系細胞と接着することにより幹細胞に類似したdormancyを獲得し薬剤耐性が誘導された。これらの細胞においては抗アポトーシス活性を持つBCL-2やp53の高発現が認められ、これが薬剤耐性の機序として考えられ、これらを標的する分子標的療法の可能性が示された。また骨髄間葉系細胞との接着によりBCR-ABL蛋白の高発現およびBCR-ABL mRNAの半減期延長が認められた。このことは細胞接着がmRNAのpost-transcriptional regulationに関与している可能性を示した。共培養下でBCR-ABL阻害剤であるイマチニブ治療を行ったところ、接着依存性に細胞増殖だけでなくアポトーシスも抑制されることを見いだした。アポトーシス抑制の機序の検討を行い、BCL-2の発現が接着依存性に亢進する事を見いだした。このことからBCL-2がEMDR制御因子として関わっている可能性が示唆され。これに基づきBCL-2阻害薬であるABT-737によるEMDR解除の可能性を検討したところ、ABT-737添加によりMS-5共培養下でのイマチニブ感受性の回復を認めた。また接着依存性にBCR-ABLのタンパク量が増加しており、さらにRNA合成阻害剤であるアマチニン添加によりBCR-ABLmRNA低下が押さえられて事を見いだした。このことからBCR-ABLmRNA分解が抑制されており、EMDRの原因の一つと考えられた。現在BCR-ABLmRNA転写後の制御目機序について検討している。これらの細胞においては抗アポトーシス活性を持つBCL-2やp53の高発現が認められ、これが薬剤耐性の機序として考えられ、これらを標的とする分子標的療法の可能性が示された。MS-5との共培養下でのBCR-ABL蛋白レベルの亢進がmRNAの発現亢進を伴っているか定量的PCR法により確認した。さらにmRNAの新規合成を抑制するためRNAポリメラーゼ阻害薬であるα-Amanitinで処理し、共培養下でのBCR-ABL mRNAの減少速度(分解速度)について検討し、共培養下ではBCR-ABL mRNAの分解速度が低下していることを見いだした。これは骨髄微小環境におけるBCR-ABL陽性白血病幹細胞の薬剤性の可能性を見いだせた。EMDRに重要な分子/経路として同定したp52/p21経路については、in vitroの共培養下でSTI感受性を改善させるかどうかについてはp53阻害薬により検討を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後はこれまで得られた知見が動物モデルや臨床検体において有用であるか、NOGマウスや患者由来検体を用いて検討を行っていく。
髄膜腫の悪性サブグループの発生メカニズムを解明する

組織学的に良性の髄膜腫にも早期再発や悪性転化をきたす症例が少なからず経験されることから、組織所見とは独立した観点から髄膜腫を再分類し、悪性性格をもつサブグループを同定した。髄膜腫には一部の遺伝子群にDNAメチル化の集積を示す患者群が存在し、複数遺伝子のメチル化レベルが、腫瘍再発の予測マーカーとなりうることが示された。一方これらの遺伝子がもつ機能を検討したが再現性のある結果は得られず、髄膜腫が悪性性格をもつにいたるにはより複雑な要素が関連するものと考えられた。将来にわたる基礎研究のため研究開始とともに設立した脳腫瘍バンクでは髄膜腫を中心に250例を超える頭蓋内腫瘍検体を収集するに至っている。髄膜腫は日本人の頭蓋内原発腫瘍としては最も多いものであり、その大部分は良性の臨床経過をたどる。しかしながら一部に悪性髄膜腫、あるいは組織学的に良性でも強い浸潤・再発傾向を示す髄膜腫などが存在し、従来の病理診断を補強する診断手段および治療手段の開発が求められてきた。我々はこれまでに、再発傾向の強い髄膜腫群においてDNAの過メチル化を示す113遺伝子を同定し、この内パイロシークエンシング法にて安定してメチル化定量ができる5遺伝子(IGF2BP1、HOXA6、HOXA9、PENK、UPK3A)をマーカーとして使用する、再発予測のためのスコアリングシステムを発表した。現在、これらのマーカー遺伝子のうち特にIGF2BP1、HOX遺伝子群に着目し、その機能的意義を検証している。当該年度までに、悪性髄膜腫細胞株を用い上記遺伝子の強制発現および発現抑制モデルの作成を行い、細胞機能に与える影響を評価してきた。IGF2BP1-cfSGFP2の過剰発現は現在までの結果では細胞増殖速度とは関連を示さないが、HOXA6及びHOXA9-cfSGFP2を過剰発現したHKBMM細胞では細胞増殖が顕著に抑制される傾向がみられた。また新たな試みとしてこれらの遺伝子の発現状況が放射線感受性に与える影響を調べているが、IGF2BP1の抑制細胞株では低線量放射線照射にて細胞死が増強する傾向がみられており、一部の髄膜腫が示す放射線治療抵抗性の原因を解明し、治療応用にもつながりうる研究と考えている。基盤研究に基づき、再発傾向の強い髄膜腫群においてDNAの過メチル化を示す113遺伝子を同定した。この内パイロシークエンシング法にて安定してメチル化定量ができる5遺伝子(IGF2BP1、HOXA6、HOXA9、PENK、UPK3A)をマーカーとして抽出し、メチル化定量値に基づくスコアリングシステムを構築した。スコアリングシステムを32例のvalidation setに当てはめると、有意差をもって再発頻度との関連を示した。また悪性転化症例においては、悪性化以前からこれら遺伝子のメチル化レベルが高いことが示された。現在、これらのマーカー遺伝子のうちIGF2BP1、HOXA6、HOXA9に着目し、その機能的意義を検証している。当該年度は、まず2種の髄膜腫細胞株(IOMM-Lee、HKBMM)を用い上記3遺伝子の強制発現モデルと発現抑制モデルの作成を行い、細胞機能に与える影響を評価している。まず強制発現用に上記3遺伝子のcDNAと蛍光蛋白質(cfSGFP2)融合ベクターを作成し、発現抑制用にはshRNAレトロウィルスベクターを購入した。続いて強制発現用ベクターを2種の髄膜腫細胞株に導入し、まずIGF2BP1-cfSGFP2及びcfSGFP2を安定発現するIOMM-Lee細胞クローンをそれぞれ単離した。HOXA6及びHOXA9-cfSGFP2の安定発現モデルもHKBMM細胞で作成可能で、現在は発現抑制用ベクターを用いてIGF2BP1抑制の細胞クローン単離を行っている。これら強制発現及び発現抑制が細胞に与える機能的意義であるが、まずIGF2BP1-cfSGFP2の過剰発現は現在までの結果では細胞増殖速度には影響は与えないようである。一方、HOXA6及びHOXA9-cfSGFP2を過剰発現したHKBMM細胞では細胞増殖が顕著に抑制される傾向がみられており、次年度精査を進める予定である。悪性性格を呈する髄膜腫のメチル化マーカーとして同定した遺伝子群につき、その機能的意義の検証を行っている。特にIGF2BP1遺伝子に着目し、悪性髄膜腫細胞株にてshRNAによるノックダウン株を作成し、細胞の形質変化を精査した。細胞倍加時間は野生株と有意差がみられなかったものの、放射線耐性を比較したところ、ノックダウン株では8Gy照射24ー48時間後に、野生株に比して急速に細胞死が進行する結果が得られた。IGF2BP1遺伝子が放射線感受性に影響を与える可能性を示唆し臨床的にも意義のある所見と考えていたが、その後ノックダウン株の再現自体が困難となり、放射線感受性の変化がIGF2BP1に依存性のものであるとの確証が得られていない。現在別の細胞株を用いて同様の実験を再度開始している。基盤研究にてプロモータ領域のDNAメチル化が髄膜腫の再発傾向と強い関連を認めた5遺伝子(IGF2BP1,HOXA6,HOXA9,PENK,UPK3A)について、これらの遺伝子の機能的意義と、実際の臨床検体における蛋白発現状態を検証するため実験を行った。

研究開始後に立ち上げたbrain tissue bankが機能し、頭蓋内腫瘍の臨床凍結検体が平成27年度までに250例(うち髄膜腫約80例)に達したため、本年度この中からWHO gradeI(組織学的良性),II及びIII(組織学的悪性)の髄膜腫検体を抽出し、western blottingにより上記5遺伝子の蛋白発現解析を行った。観察期間が短いため基盤研究でみた再発の有無ではなく組織学的悪性度との関連を評価したが、HOXA9にてgradeIII(組織学的高悪性度)に強く蛋白発現する傾向がみられ、またIGF2BP1は検体間の発現の差異が大きく、形質との関連を評価する価値があると判断している。また、遺伝子の機能解析についてはIGF2BP1を中心に研究をすすめてきた。野生株でIGF2BP1を発現する悪性髄膜腫細胞株(HKBMM)に対しshRNAベクターによるIGF2BP1遺伝子ノックダウン株を作成したところ、同細胞株の放射線耐性が低下し線量8Gy照射24-48時間後に著明な細胞死が生じる結果が得られた。しかしながら再現実験の結果が安定せず、標的遺伝子のノックダウン以外の形質変化が出ている可能性が疑われたため、細胞株の交換や他の悪性髄膜腫細胞株(IOMM-Lee, KT21MG1)の使用、誘導型発現ベクターやゲノム切断法など異なる手段でのノックダウン及び発現強化などの実験を続けたが、放射線感受性に関し安定して再現性のみられる細胞株は得られず、期間中に結果の証明に至らなかった。組織学的に良性の髄膜腫にも早期再発や悪性転化をきたす症例が少なからず経験されることから、組織所見とは独立した観点から髄膜腫を再分類し、悪性性格をもつサブグループを同定した。髄膜腫には一部の遺伝子群にDNAメチル化の集積を示す患者群が存在し、複数遺伝子のメチル化レベルが、腫瘍再発の予測マーカーとなりうることが示された。一方これらの遺伝子がもつ機能を検討したが再現性のある結果は得られず、髄膜腫が悪性性格をもつにいたるにはより複雑な要素が関連するものと考えられた。将来にわたる基礎研究のため研究開始とともに設立した脳腫瘍バンクでは髄膜腫を中心に250例を超える頭蓋内腫瘍検体を収集するに至っている。放射線感受性実験の半ばで、IGF2BP1遺伝子ノックダウン株が再現できず死滅するようになり、細胞自体に大きな形質変化が起きている可能性が考えられた。同じ手法と細胞株で今後ノックダウン株が再現できたとしても、放射線感受性の変化が真にIGF2BP1遺伝子に依存したものであるとの確証は得られないと判断し、別の細胞株を用いて再度同様の実験をやり直している。上記経過のため、研究が遅れている。脳腫瘍のエピジェネティクス異なる細胞株を用い、IGF2BP1遺伝子の強制発現、ノックダウン株の再樹立と、放射線感受性試験の再開を目指す。また他の候補遺伝子であるHOXA6,9遺伝子について同様の実験を平行して進める。髄膜腫細胞株の増殖速度が遅いために、個々の実験の再現性確認や追加の検証実験などの施行が遅れ、実験全体の進行がやや遅れている。メチル化定量値に基づきスコアリングシステムを構築でき、これをvalidation setで検証したところtraining setでの結果を裏付ける、高い再現性が示された。
光機能性色素を用いたマランゴニ対流場における熱・物質移動現象の微細構造の解明

気液界面を有する熱物質輸送現象の1つとしてマイクロチャンネル内を流下する液体へのガス吸収について検討した.本現象の工学的応用として,吸収式冷凍機またはヒートポンプの超小型吸収器やμTAS(マイクロ統合分析システム)での物質輸送操作などがあげられる.液体へのガス吸収は,代表長さが数十μm以下の真に小さい系においては拡散のみに律速されるが,代表長さが数十数百μm以上では,界面近傍の濃度境界層が物質移動抵抗となる一方,吸収速度に対する液体の対流効果が現れてくる.また小さなスケールにおいては気液界面の挙動がガス吸収速度に大きな影響を与えると考えられ,境界条件のモデル化を困難にする.よって特にサブミリマイクロスケールの系でのガス吸収過程には明らかにされていない部分も多い.そこで本研究では,幅1mmのチャンネルの上部開放面より流下する流体に対して二酸化炭素ガスを吸収させ,その吸収特性について検討した.はじめに直線流路および矩形波流路を用い室温下における全吸収量をガスクロマトグラフにより測定したが,代表長さが小さく粘性の影響が強いため劇的な吸収促進の効果は見られなかった.合わせて光機能性色素を用いて速度・濃度の測定も試みたが,様々な光学系等を駆使したが残念ながら明確な分布の測定には至らなかった.速度分布測定においてPTVによる測定も試みたが,詳細な測定についてはやはり難しく,今後本光機能性色素による計測方法の適用が不可欠であり,その方法についてより開発を進める必要性を再確認した.温度・濃度の測定においてもより高精度化を進めるよう改善する必要がある.フォトクロミズムを熱流体場の可視化計測に応用し,光機能性色素(フォトクロミック染料)を用いて紫外線照射による励起着色部の移動距離からの速度分布計測とともに,着色部の消色速度から温度分布をも非接触かつ同時に画像計測する方法を,自由界面近傍のマランゴニ対流場の解明に適用することを試みた.それに先立ち,固液界面近傍における本計測方による速度・温度測定の検証を行った.フォトクロミック染料であるスピロオキサジンを溶解したエタノールを用い,石英ガラスセル(幅10mm,高さ42mm,奥行50mm)内に側面加熱・冷却により発生させた自然対流場において,加熱壁面近傍の速度・温度同時計測を行った.それらの結果と物性値一定の2次元キャビティ内自然対流場の数値解析結果と比較・検討したところ,速度・温度ともに特に壁面近傍において若干の差異が見られた.そこで,物性値の温度依存性を加味した数値解析と比較したところ,加熱壁面近傍において物性値の変化,特に密度の温度依存性による影響が強く現れていることが分かった.さらに,今回検討した装置形状においては,キャビティ(ガラスセル)奥行方向前後の壁面の影響による3次元流れの影響も示唆された.これらの結果より,固液界面近傍では,温度変化の影響が流動・伝熱特性に顕著に現れることが確認された.さらに,本研究の目指す気液界面近傍のマランゴニ対流においては温度変化に加えて濃度変化・表面張力変化による影響が加わるため,さらに界面近傍の流動・伝熱特性が複雑となることが予想され,本研究によるマランゴニ対流場の熱・流動特性の解明の重要性が再確認された.気液界面を有する熱物質輸送現象の1つとしてマイクロチャンネル内を流下する液体へのガス吸収について検討した.本現象の工学的応用として,吸収式冷凍機またはヒートポンプの超小型吸収器やμTAS(マイクロ統合分析システム)での物質輸送操作などがあげられる.液体へのガス吸収は,代表長さが数十μm以下の真に小さい系においては拡散のみに律速されるが,代表長さが数十数百μm以上では,界面近傍の濃度境界層が物質移動抵抗となる一方,吸収速度に対する液体の対流効果が現れてくる.また小さなスケールにおいては気液界面の挙動がガス吸収速度に大きな影響を与えると考えられ,境界条件のモデル化を困難にする.よって特にサブミリマイクロスケールの系でのガス吸収過程には明らかにされていない部分も多い.そこで本研究では,幅1mmのチャンネルの上部開放面より流下する流体に対して二酸化炭素ガスを吸収させ,その吸収特性について検討した.はじめに直線流路および矩形波流路を用い室温下における全吸収量をガスクロマトグラフにより測定したが,代表長さが小さく粘性の影響が強いため劇的な吸収促進の効果は見られなかった.合わせて光機能性色素を用いて速度・濃度の測定も試みたが,様々な光学系等を駆使したが残念ながら明確な分布の測定には至らなかった.速度分布測定においてPTVによる測定も試みたが,詳細な測定についてはやはり難しく,今後本光機能性色素による計測方法の適用が不可欠であり,その方法についてより開発を進める必要性を再確認した.温度・濃度の測定においてもより高精度化を進めるよう改善する必要がある.
軽量チタン合金およびチタン系金属間化合物の相安定性に関する研究

軽量耐熱材料あるいは生体用材料としてチタン合金の用途を広げるためには状態図等の基本的な情報を明らかにし,それに基づいて種々の実験を行う必要がある.そこで本研究では高純度Tiインゴットを主原料とし,それにAl,Ni,Zr,Nb,Taなどを含む合金を溶製し,それに必要な均質化熱処理を施したものを試料として以下に述べるような種々の実験を行った.いずれの実験でも,本研究で独自に構成した材料解析システムを中心とし、周辺に設置したX線回折装置,示差走査熱量測定装置,その他の機械的性質を調査する種々の試験機などから得た情報を総合的に評価した.特に,これまで必ずしも十分明らかにされてはいなかった,Ti-Ni合金の相変態挙動について実用化の観点から検討し、応力下での相変態の抑制と活性化について新たな知見を得た.この変態挙動の変化は歯科におけるTi-Ni合金の臨床応用に際し,施術上きわめて重要な問題点となりうることを報告した.また,TiにAlを添加したTiAl基合金の組成と機械的性質の関係について詳細な検討を行った.いずれの合金についても構造解析,熱分析,機械的性質の試験,またはそれらを組み合わせた新しいタイプの試験などを広範に行っており,得られたデータを総合的に解析することが結果として新しい理解を得ることにつながっている.それらに加え,本材料解析システムのもうひとつの特徴であるデータベース的な情報処理能力を有効に活用し,多量のデータを処理する必要のあるTi合金の酸化試験も評価の対象とした.軽量耐熱材料あるいは生体用材料としてチタン合金の用途を広げるためには状態図等の基本的な情報を明らかにし,それに基づいて種々の実験を行う必要がある.そこで本研究では高純度Tiインゴットを主原料とし,それにAl,Ni,Zr,Nb,Taなどを含む合金を溶製し,それに必要な均質化熱処理を施したものを試料として以下に述べるような種々の実験を行った.いずれの実験でも,本研究で独自に構成した材料解析システムを中心とし、周辺に設置したX線回折装置,示差走査熱量測定装置,その他の機械的性質を調査する種々の試験機などから得た情報を総合的に評価した.特に,これまで必ずしも十分明らかにされてはいなかった,Ti-Ni合金の相変態挙動について実用化の観点から検討し、応力下での相変態の抑制と活性化について新たな知見を得た.この変態挙動の変化は歯科におけるTi-Ni合金の臨床応用に際し,施術上きわめて重要な問題点となりうることを報告した.また,TiにAlを添加したTiAl基合金の組成と機械的性質の関係について詳細な検討を行った.いずれの合金についても構造解析,熱分析,機械的性質の試験,またはそれらを組み合わせた新しいタイプの試験などを広範に行っており,得られたデータを総合的に解析することが結果として新しい理解を得ることにつながっている.それらに加え,本材料解析システムのもうひとつの特徴であるデータベース的な情報処理能力を有効に活用し,多量のデータを処理する必要のあるTi合金の酸化試験も評価の対象とした.