hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病弱・身体虚弱教育における造形教材・教具の開発とその活用に関する研究

本研究の目的は、これまで着手されて来なかった病弱・身体虚弱教育における造形・美術教育の可能性を探り、その教育に関わる教員が、実際に教育現場で活用・応用することのできる造形教材・教具の開発および指導方法の提示を行うことを目的とするものである。本研究の成果は、病院内学級の子どものための造形教材の開発および蓄積、病院内学級の子どものための教具(補助具)の開発、病院内学級を担当する現場教員への学習指導案(指導方法など)の提案を行ったことである。本研究は、病弱・身体虚弱教育において他の専門教育よりも体系づけられていない図画工作・美術に焦点をあて、病弱・身体虚弱教育における造形・美術教育の可能性を探り、その教育に関わる教員が、実際に教育現場で活用・応用することのできる造形教材・教具の開発および指導方法の提示(教材集作成)を行うことを目的としている。本年度は、研究の開始にあたり、静岡県立こども病院の病弱教室(訪問教育)の担当教員を研究協力者として加え、研究グループを組織した。これまでにも、静岡県立こども病院の病弱教室(訪問教育)の担当教員とは連携を行いながら教材開発及び実践を進めてきていた。しかし、今回研究グループを改めて組織したことで、病弱教室の担当教員一人ひとりが造形教材開発や実践に対して問題意識を持ちながら、積極的に取り組むことができた。実践は、7月・11月・1月の全3回実施し、その実践毎に事前教材作成会や協議会(事前・事後)を実施した。事前教材作成会や事前協議会では、担当教員と共に造形教材の問題点(テーマ設定や材料・用具などに関すること)や授業過程の問題点(子どもの実態に合わせた指導や進め方、教具などに関すること)、実践における役割分担などを話し合い、造形教材を子ども達の実態に即したものに更に改善していくことができた。造形教材については、平面から立体まで多様なものを取り扱い、実践毎に整理を行い、実践後の協議会では、その成果と課題を担当教員と共に分析してきた。また、全ての実践を通して「造形教材開発の視点」の再検討を継続的に行った。本年度の実践における成果と課題及び検討及び修正を行った「造形教材開発の視点」については、今後の造形教材開発や実践にも反映することが可能であり、本年度のこれらの取り組みは、これまで以上に子ども達の実態にあった造形教材開発や実践に繋がるといえる。本年度は、初年度同様に、研究の開始にあたり、静岡県立こども病院の病弱教室(訪問教育)の担当教員を研究協力者として加え、研究グループを再組織した。研究グループには新たな教員も加わり、年間を通して連携を行いながら教材開発及び実践を進めることができた。本年度の実践は、7月・12月・2月の全3回実施し、その実践毎に担当教員との事前教材作成会や協議会(事前・事後)を実施した。来年度の教材集作成に向けて、これまで実施してきた教材の良さや改善点を分析しながら、本年度改めて実施した教材もあった。昨年同様、事前教材作成会や事前協議会では、担当教員と共に造形教材の問題点(テーマ設定や材料・用具などに関すること)や授業過程の問題点(子どもの実態に合わせた指導や進め方、教具などに関すること)、実践における役割分担などを話し合い、造形教材を子ども達の実態に即したものに更に改善していくことができた。また、教具開発に向けて、子どもの身体及び活動に関する特徴や実態について考察を行っており、それと並行して、ユニバーサルデザインのはさみや筆、書見台などを収集すると共に、実践の中で実際に使用し、造形活動における改善点などを分析している。本年度のこれらの取り組みは、これまで以上に子ども達の実態にあった造形教材開発や実践および教具開発に繋がるといえる。本研究は、病弱・身体虚弱教育において他の専門教育よりも体系づけられていない図画工作・美術に焦点をあて、病弱・身体虚弱教育における造形・美術教育の可能性を探り、その教育に関わる教員が、実際に教育現場で活用・応用することのできる造形教材・教具の開発および指導方法の提示を行うことを目的としている。本年度は、昨年度までと同様に、研究の開始にあたり、静岡県立こども病院に設置されている病弱教室(訪問教育)の担当教員を研究協力者として加え、研究グループを再組織した。研究グループには新たな教員も加わり、年間を通して連携を行いながら造形教材開発および実践を進めることができた。実践は7月・11月・3月(全3回)に行い、その実践毎に担当教員と事前教材作成会や協議会(事前・事後)を実施した。

担当教員と共に造形教材のテーマ設定や材料・用具の選択、授業過程における指導方法などについて協議・検討を重ね、子どもの実態に即した造形教材を引き続き開発していくことができた。また、これまで蓄積してきた造形教材の良さや改善点を分析しながら整理するとともに、昨年度までに分析した子どもの実態(身体および活動に関する特徴など)をもとに、造形活動に必要な教具(補助具)の開発を進めていった。教具製作に使用する材料・用具については、現場教員が自作可能であるという視点から選択を行い、子どもの実態に合わせながら試作を繰り返した。完成した教具は実践で使用し、その活動過程における子どもの様子を観察しながら、良さや改善点などの分析を行った。本年度は、現場教員が活用・応用することのできる造形教材開発や実践の蓄積と整理を行うとともに、教具開発を進めていくことで、子どもの造形活動をより活性化することができた。教具開発に関して、子どもの身体および行動に関する特徴や実態の分析およびユニバーサルデザインの既製品収集、実践での使用などについて、予定よりも時間がかかってしまい、実際の教具の作成・改善に遅れがでている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、昨年度までの研究の成果をもとに、教材集の編集・作成を行っていく。教具開発については、当初の計画よりも遅れがでているが、本年度教材集の編集と同時に進めていく予定である。
小児自己免疫疾患における粘膜免疫系の機能解明と粘膜誘導型免疫寛容療法の開発

TGF-βが免疫制御において中心的役割を果たすことはよく知られているが、その下流シグナル分子であるSmad2とSmad3の機能的役割については十分に明らかではなかった。以前、我々はこのSmad2とSmad3が相補的に機能し、制御性T細胞のマスター遺伝子であるFoxp3の誘導などTGF-βを介した免疫抑制機能をもたらすことを明らかにした。今回、我々は小児自己免疫疾患におけるTGF-βシグナル異常を検索するため、ルシフェラーゼ遺伝子の上流にFOXP3遺伝子のプロモーター領域とSmad結合領域を含んだエンハンサー領域を組み込んだレポータープラスミドを作成した。本レポータ解析系がヒトT細胞株で機能することを確認し、更に、上記エンハンサー領域にSMAD2とSMAD3のいずれのシグナル分子も結合しうることをChIP解析にて確認した。TGF-βは、過去に報告されたTGF-β欠損マウスやその下流シグナル分子であるSmadの欠損マウスの表現型から生体の免疫学的恒常性の維持に不可欠な液性因子と考えられている。更に、近年TGF-β-Smadシグナルは制御性T細胞の分化・機能に必須な転写因子であるFoxp3の発現誘導及び発現維持に寄与する。また、腸管は腸管粘膜免疫系のみならず、腸管内に存在する腸内細菌や食物抗原などの多様な抗原刺激を処理することで、全身の免疫システムの構築に重要な役割を果たすことが近年明らかとなっている。これらの知見に基づき、腸管粘膜免疫系の異常とヒト免疫疾患との関連性を明らかとする為に、腸管内に豊富に存在する抑制性サイトカインであるTGF-βに着目し、種々の小児免疫疾患における同サイトカインのシグナル異常の検索を行うこととした。申請者らは、Smad結合領域である5'-AGAC-3'をルシフェラーゼ遺伝子につないだレポータープラスミドと制御性T細胞のマスターレギュレーターであるFoxp3のプロモーター領域とSmad結合領域を含んだエンハンサー領域をルシフェラーゼ遺伝子につないだレポータープラスミドを作製した。TGF-βによって活性化される主な転写因子はSmad2とSmad3であり、Smad3はDNAに直接結合するが、Smad2は他の転写因子と会合することで転写調節を行う。上記のレポータープラスミドを導入した健常ヒトCD4陽性T細胞において、Smad2とSmad3をそれぞれ単独で強制発現した場合、Smad2/3を強制発現しない場合よりも有意なルシフェラーゼ活性の上昇を認めており、Smad2とSmad3はそれぞれ独立して転写活性を有すと推測された。今回確立したレポータ解析系は、ヒト免疫疾患におけるTGF-β感受性の異常及びFoxp3陽性制御性T細胞の分化異常の検索に有用であると考えられる。既に申請者らは、生体の免疫学的恒常性維持に重要なFoxp3陽性制御性T細胞(Treg)と自己免疫性疾患や感染症等において重要な役割を果たすIL-17高産生炎症性T細胞であるTh17細胞の分化制御メカニズムをTGF-βの下流シグナル分子であるSmad欠損マウスを用いて明らかにしている。本研究では、過去の報告や申請者らの得た知見を元に、TGF-βを豊富に含む腸管を始めとする粘膜免疫系の自己免疫疾患の病態形成における役割を明らかにし、粘膜誘導型免疫寛容療法の確立を目的としている。H23年度の研究目標であった(1)TGF-β-Smadシグナルを介したFoxp3遺伝子発現調節機構の解明については、まずHEK293細胞及びJurkat細胞を用いたFoxp3遺伝子のルシフェラーゼレポーター解析を行った。Foxp3のpromoter領域はSmad2とSmad3いずれを強制発現しても転写活性の増加はみられず、過去にSmad3が結合すると報告されたintronにあるenhancer領域にSmad2も同様に作用することを見出した。また、ChIP解析によりこの領域にSmad2とSmad3が共に結合していることも確認出来た。Smad3と異なり、Smad2にはDNA結合ドメインがないことから、Smad2がFoxp3の転写活性を制御する上で何らかの分子と協調して機能していると予想される。しかしながら、Smad2と相互作用すると既に報告されている複数の分子については、Smad2と共発現してもルシフェラーゼレポーター解析では有意な変化はみられず、現在も検索中である。又、TGF-β、Smad2/3、Foxp3のSNP解析を行う為、昨年より全身性若年性特発性関節炎や炎症性腸疾患等から得た患者末梢血よりゲノムDNAを抽出し、現在準備を進めている。申請者は、(1) TGF-β-Smadシグナルを介したFoxp

3遺伝子発現調節機構の解明についてはエピジェネティック解析によりSmad2とSmad3の機能的重複性をすでに見出しており、a) Smad2と共役する因子の解明については現在も検索を続けているが、b) Smad2が結合するFoxp3ゲノム領域の同定はすでに達成している。(2) T細胞におけるTGF-β-Smadシグナルのエピジェネティック解析と(3)免疫疾患とTGF-β-Smadシグナルの関連性の検討については現在患者サンプルを集積中であり、近日解析する予定である。以上のように、本年度に予定していた研究においては新たな知見も得られており、おおむね順調に進展していると考えられる。上記に記した現在集積している患者検体のSNP解析等の解析を進めていく。更に、その解析を元にTGF-β-Smadシグナルの応答性についてレポーター解析等で検討を行い、疾患におけるTGF-β-Smadシグナルの役割について検証を進める。また、患者Tリンパ球を分離し、培養下にTh17やTreg等のヘルパーT細胞サブセット分化能について調べ、各疾患の病態との関連性を検証する。更に、Toll-like受容体やNOD-like受容体等のパターン認識受容体の自然免疫細胞及び獲得免疫細胞における発現と機能的な差異を健常者と疾患群とで比較検証し病態解明を行う。昨年度より当研究室で進めている免疫疾患患者のiPS細胞樹立を用いて、セルラインではなくプライマリー細胞による機能解析を計画しており、これによりより生理的且つ効率的な研究が可能と考えられる。次年度の研究費に関しては、主に上記の研究推進方策に必要な培養関係及びサイトカイン等の刺激分子・抗体に加え、解析に必要な抗体等の実験備品の購入の為に使用する予定である。又、本プロジェクトの継続的な推進を行う為に共同研究者や共同研究機関を募っていきたいと考えている。その為に積極的な学会発表と論文発表を行って行く予定であり、その諸経費としても使用する。
有用生物活性ポリエーテル化合物骨格構築機構の解明

天然には特異な生物活性を示すポリエーテル型代謝産物が多数存在するが、そのポリエーテル環の構築機構は長年未解決の課題であった。そこでポリエーテル系抗生物質Iasalocidを標的分子とし、そのポリエーテル環形成に関与する酵素遺伝子を特定するため、lasalocid生産菌、Streptomyces lasaliensisの全ゲノムDNAから、コスミドを用いて作成したゲノムライブラリーに対し、適当なプローブを用いてスクリーニングを行い、全長82kbからなるIasalocid生合成遺伝子クラスターの取得に成功した。このクラスターには目的とするエポキシ化酵素遺伝子、エポキシド加水分解酵素遺伝子が同定された。次いで予想前駆体prelasalocidは、3個のセグメントに分割し、それぞれをanti-アルドール反応、鈴木一宮浦カップリングで連結させることで、2箇所の三置換オレフィンに種々の置換基を導入可能な柔軟性の高い合成ルートを確立できた。またprelasalocidのビスエポキシド体はShiの不斉触媒を用いることで合成した。最終的にビスエポキシドを基質とした際、エポキシド加水分解酵素によりエーテル環形成が進行することを世界で初めて確認した。広い基質特異すること、活性部位を二個持つこと等から酵素的工一テル環構築機構について考察を行った。既に取得したポリケタイド合成酵素(PKS)遺伝子が目的のPKSと合致しなかったため、縮重プライマーで得られた異なるDNA断片をプローブに再度ラサロシド生合成遺伝子クラスターの取得を試みた。新たに得られたコスミド解析により、PKSを構成する12個のモジュールのうち、M3M10をカバーする36kbの情報が得られた。このPKSの各モジュールにはラサロシド前駆体であるプレラサロシドの酸化度と一致するドメイン数が存在し、3種類の異なる伸長単位に対応したアシル基転移酵素ドメインが予想位置に見出された。以上の結果より、ラサロシド骨格の主鎖を生合成するPKSが見つかったことになり、本プロジェクトで最も難題である環化に関わる酵素遺伝子の解析は時間の問題となった。今後クラスター上に存在する残る生合成遺伝子の解析を進める予定である。ポリエーテルの環化機構解析で、もう一つの問題は酵素基質の特定である。候補基質の合成は既に二重結合の混合物を与える形で合成経路を検討していたが、2種ある二重結合に関するすべての異性体が立体選択的に合成できる効率の良い経路を開発することにした。二重結合部分は対応する三種結合への位置および立体選択的ヒドロジルコニウム化、根岸カップリングを組み合わせることにより合成した。中央のセグメントはsyn-選択的アルドール反応、ヒドロホウ素化を行った後、二重結合部と鈴木カップリングにより連結した。残る重水素標識の導入を経た後、芳香環を有する左セグメントとanti-選択的アルドール反応により主鎖構築を行い、プレラサロシドを合成した。こうして得られた重水素標識前駆体のラサロシド生産菌への投与実験により、プレラサロシドが環化前駆体であることを確認した。これによりポリエーテルの環化機構解析を進める上で前段階の課題をすべて克服することに成功した。昨年度ラサロシド生合成遺伝子クラスターの候補を取得し、その部分解析を報告した。18年度は解析が終了した36kbの上流および下流部分でプローブを作製し、ラサロシド生産菌ゲノムライブラリーを用いたコロニーハイブリダイゼーションにより目的とする2本のコスミドを得た。これをショットガンシーケンスすることにより、全長82kbのクラスターの解析に成功した。このクラスターにはポリケタイド合成酵素(PKS)遺伝子が存在し、予想生成物であるプレラサロシドと一致するモジュール数、ドメイン数が存在し、3種類の異なる伸長単位に対応するアシル基転移酵素ドメインの選択性も完全に一致した。PKSの下流にはポリエーテル環を形成に必要なエポキシ化酵素および加水分解酵素遺伝子が見出され、上流側では基質であるエチルマロニルCoAのほか調節遺伝子、耐性遺伝子などラサロシド生合成に必要な遺伝子が揃っていることが判明した。これにより詳細なエーテル環構築機構が直接的に検討可能となった。我々は既にエーテル環化前駆体の合成に成功し、その重水素標識仮想前駆体の取り込み実験から、ジエンカルボン酸が2段階のエポキシ化が進行した後、一挙にエーテル環が構築されると推定した。

この仮説をさらに確実なものにするため、2カ所に重水素を導入した仮想前駆体の取り込み実験を行った。その結果、二重結合に導入した重水素のシグナルが予想位置と異なる場所に観測され、先の実験事実に反する結果が得られた。これは前駆体の分解物がラサロシドと同じ位置にシグナルを与えたことに起因すると推定した。酵素レベルでこの変換反応を詳細に検討することが必要となった。昨年度までにポリエーテル系抗生物質ラサロシド生合成遺伝子クラスターの取得および全長の解析を終了し、目的とするエポキシ化酵素、環化酵素(エポキシド加水分解酵素)遺伝子の同定に成功した。また予想生合成中間体の立体選択的な合成も達成した。今回発現ベクター等条件を種々検討し、エポキシ化酵素、環化酵素遺伝子を大腸菌にて大量発現する方法論を確立した。さらに環化における基質を合成するため、仮想前駆体プレラサロシドのエナンチオ選択的なエポキシ化の条件を見出すことにより、非酵素的な環化が進行しやすく不安定な基質の合成に成功した。発現酵素を用いて、酵素反応条件を種々検討した結果、プレラサロシドのビスエポキシ体をラサロシドに変換する酵素活性を見出した。この反応では非酵素的な環化(プロトン酸処理)では5員環エーテル形成が優先するが、環化酵素存在下でのみ6員環エーテル形成が確認できた。この実験結果は長年論争されてきた環化における真の基質を同定したのみならず、2段階のエーテル環形成が、単一の酵素により触媒されることを明確に示した。また基質特異性に関し詳細な検討をし、本来の基質より大きな分子あるいは半分のサイズの分子でも環化が進行するという興味深い知見を得た。以上の結果は世界で初めてポリエーテル環形成を触媒する酵素を見出し、その酵素の環化機構を詳細に検討した最初の例となった。特に連続的な環化を触媒する機構は、関連のイオノフォア抗生物質のみならず、海産の微細藻由来の毒成分の生合成まで適用できる可能性が出てきた。
ミルフィーユ構造のキンク強化理論：砂泥互層褶曲の微分幾何学的考察

ミルフィーユ構造のキンク強化現象に関して,従来のMg合金構造だけでなく,砂泥互層(自然界のミルフィーユ構造)の褶曲構造まで解析し,スケールや構成物質に依存しない基礎理論の構築を目指す。両者の類似性はこれまでも指摘されているが,主に幾何学的パターンの比較分類にとどまっている。そこで,この幾何学的パターンを生み出しその力学を支配する基礎理論そのものの関係を明らかにする。この解析は,キンク形成・強化理論の成立範囲(適応限界など)を,自然界の諸現象にまで大きく広げるものであり,地層構造が長い地質学的時間スケールの進化を通じて獲得した優れた構造を材料力学の分野で「模倣」し,新たな構造材料の開発を目指す。
高加速度応答を経験した鉄筋コンクリート造耐震壁の残存構造性能評価法の開発

本研究では、短周期地震動や衝撃荷重等の高加速度応答を経験した耐震壁付き鉄筋コンクリート造建物の残存構造性能を明らかにすること、あるいは、振動計測に基づく構造ヘルスモニタリングの実用化を促進することを目的として、鉄筋コンクリート耐震壁部材を対象として地震経験に伴う剛性や耐力の変化を実験的に評価し、その変化が発生するメカニズムを解明することを目標とする。平成30年度は、前年度までに得られた実験データの信頼性を向上させるための『追加試験』と、本研究での小型コンクリート試験片の力学データの実規模建物への適用性を検討するための『既往振動実験データ分析』を実施した。『追加試験』は、昨年度までの実験での水平変形測定値にはコンクリート試験片の変形量だけでなく力学試験機固定部分の変形量も含まれているため、実測値から試験片のせん断変形量を推定する方法を構築した。具体的には、アルミ試験片の表面に変位計6本を格子状に配置した上でせん断載荷試験を実施して、試験片に発生するせん断変形を直接的に測定した。その上で、水平変形量データの誤差補正法を構築した。そして、これまでに本研究で得た実験データを正しく補正した。一方で、『既往振動実験データの分析』では、(国研)防災科学技術研究所E-ディフェンスにおいて2010年12月に実施された4層鉄筋コンクリート建物実験(RC建物実験)を対象として、地震経験と剛性低下の関係を分析した。このRC建物実験では、耐震壁付きRC建物に徐々に大きくした地震動が複数回にわたり与えられており、それらの主要加震の前後に付与された小加震データと、研究代表者が本実験時に測定した常時微動の連続データを用いて、加震経験に伴う剛性低下率を評価した。その結果、実大建物の剛性低下の推移は本研究で評価されたコンクリート試験片の剛性低下率と調和することが確認され、実規模建物への適用性を検証できた。本研究では、短周期地震動や衝撃荷重等の高加速度応答を経験した耐震壁付き鉄筋コンクリート造建物の残存構造性能を明らかにすること、あるいは、振動計測に基づく構造ヘルスモニタリングの実用化を促進することを目的として、鉄筋コンクリート耐震壁部材を対象として地震経験に伴う剛性や耐力の変化の傾向を実験的に評価し、その変化が発生するメカニズムを解明することを目標とする。平成28年度は、本研究の実施初年度として、研究代表者らが既に開発した共振振動台に付加マス型の試験装置を増設することによって、鉄筋コンクリート壁(RC壁)の高加速度実験システムを試作した。本実験システムは, RC壁などの構造部材に微小変形から大変形までの載荷経験を与えた上で,その時点での剛性や強度を評価する試験機であり,装置の設計・製作にあたっては、建物の地震経験と残存力学性能の関係を評価するために必要となる材料データを精緻に評価できるように配慮した。今年度は、RC壁のせん断変形に対する剛性と強度を評価できる実験システムを構築した。本実験システムの性能を確認するため,寸法30×30×5cmのアルミ板またはRC壁を試験体とした予備実験を実施した。その結果,アルミ板を試験体として用いた予備実験により、最大加速度10Gまでの高加速度載荷が可能である点を確認した。また,RC壁を試験体とした予備実験により、微小変形時におけるRC壁の剛性が評価できる点などについて,試験性能を満足することを確認した。さらに,地震経験の蓄積に伴ってRC壁の剛性が少しずつ低下していく現象が捉えられることや、加振振動数や付加マスの重量を変化させた複数ケースの予備実験を通して試験体へのひずみ速度やひずみ量をパラメータとした実験が可能であることなどを確認した。以上より、研究目標とする高加速度の地震経験に伴う剛性や耐力の変化の傾向を実験的に評価できる見通しを得た。平成28年度は、高加速度による慣性力荷重を耐震壁試験体に付与できる実験システムの開発のうちせん断方向の載荷部分の構築を目標としており、その目標は達成された。このため、研究の進捗状況は順調であると判断した。なお、当初計画ではせん断方向の動的載荷のみを検討していた。しかし、既往研究や既往知見との整合性をとるためには静的載荷も実施することが望ましいこと、自重を分担する耐震壁の構造力学性能を把握する目的の検討を実施するためにはせん断方向に加えて材軸方向の荷重も付与した実験を実施することが望ましいことなど、新しい課題にも挑戦できる見込みを得た。このため、次年度にはこれらのふたつの課題を付け加えて検討できるように、実験システムの改良案についても検討した。また、コンクリート材料を専門とする研究者との議論を通して、鉄筋コンクリート耐震壁を対象とした地震経験に伴う剛性低下や耐力変化を評価するにあたり、コンクリートの配合条件や養生条件についても検討しておいた方が良いとのアドバイスを得た。これらの実験システムの改良や試験体の製造を見据えて、平成25年度に使用する計画であった予算を大幅に節約し、次年度以降に計画を見込む実験システムの改良費用や試験対の製造費用に充当することとした。平成29年度は、鉄筋コンクリート耐震壁部材試験体(RC試験体)の高加速度実験システムに改良を加えるとともに、コンクリート標準試験体を用いて養生条件と圧縮特性の関係を分析するための材料力学試験を実施した。

高加速度実験システムの改良においては、昨年度の予備実験において曲げ荷重よりもせん断荷重の比率が大きい方が剛性低下傾向が顕著になる現象が明らかとなっており、この現象を追究するため、RC試験体の内部が一様にせん断ひずみとなる純せん断型載荷試験を実現するための実験システムの改良を試みた。詳細には、昨年度までに開発した単純せん断型の高加速度実験システムに新たにせん断変形用治具を組み込むことよって、RC試験体の境界部に強制的にせん断変形を与える方法を検討した。無筋コンクリート試験体による静的予備試験を実施した結果、純せん断荷重を与えた場合には、せん断剛性がひび割れ発生後に40%も低下すること、その後の繰り返し荷重では剛性低下は発生しないことなどの現象を確認した。一方で、材料力学試験においては、材齢12週のコンクリート標準試験体を用いて、水中養生と気中養生の時間配分と圧縮特性の関係を実験的に評価した。その結果、打設後12週までの弱齢のコンクリートについては、剛性やヤング係数の変動要因となりうるものとして、水和反応による剛性増加や載荷経験による剛性低下が挙げられ、コンクリート材料間の乾燥収縮による剛性低下は主要因とはならないとの結論を得た。平成29年度は、鉄筋コンクリート耐震壁のせん断変形成分の荷重を経験することによる剛性低下現象を実験的に再現することを目的として、高加速度実験システムを活用して純せん断型載荷試験法を実現するための検討に研究時間の大半を費やした。静的実験での確認に留まったものの、鉄筋コンクリート耐震壁部材試験体(RC試験体)に純せん断型の荷重を付与することができて、試験後のRC試験体にも純せん断型の破壊形態が現れていることが確認できて、高加速度試験に向けた見通しが得られた。一方で、コンクリート標準試験体を用いて養生条件と圧縮特性の関係を分析するための材料力学試験については、最近の研究動向として、経年的に鉄筋コンクリート造建物の剛性が低下する現象を乾燥収縮を主要因とする研究例が見られることを踏まえたものである。平成29年度の検討は打設12週までの若材齢のコンクリートを対象としたデータのみに基づく考察ではあるが、乾燥収縮の影響が最も著しく進行する時期におけるコンクリートの圧縮特性の特徴を把握することができた。ただし、本検討は、コンクリート標準試験体を用いた実験的な検討であり、骨材とセメントペースト間などのコンクリートの組成材料間相互の収縮度に起因する乾燥収縮を対象としている。このため、例えば、柱梁フレームとRC壁の間といった構造部材間の収縮度の差異に起因する乾燥収縮とは異なるので、構造部材としてのメカニズムを再現する意味においてさらなる検討が必要である。これについては、本研究の範囲を超えるので、今後の検討課題として残したい。本研究では、短周期地震動や衝撃荷重等の高加速度応答を経験した耐震壁付き鉄筋コンクリート造建物の残存構造性能を明らかにすること、あるいは、振動計測に基づく構造ヘルスモニタリングの実用化を促進することを目的として、鉄筋コンクリート耐震壁部材を対象として地震経験に伴う剛性や耐力の変化を実験的に評価し、その変化が発生するメカニズムを解明することを目標とする。
M&Aが企業の研究開発に与える影響についての研究

昨年度まで、M&Aと研究開発及び特許との関係についての研究は、1産業別分析、2企業系列との関係についての分析、3IFRS適用との関係についての分析、の3つの点から分析を行ってきた。1については、今年度は進展がなかった。業種ごとの分析の統一が進まなかったことが主な理由である。2については、研究室の柏崎麗子が追加分析を行ったので、兼子健太郎と3名の共著として、会計学の国際学会に投稿中である。兼子では、M&A前後における、研究開発関連指標に変化があるかどうかを、単変量分析に留めていたが、柏崎はこれを重回帰分析で検証し、変数も追加した。結論に大きな変化はなかったが、(a)買収企業の株価反応については、同一の系列企業が最もネガティブであった、(b)合併後、同一の系列企業の雇用者数と平均年収は増加したが、研究開発費率は低下した、(c)同一系列企業に買収された企業は、負債比率が高かった、ことが示された。3については、同じく研究室の柏崎が追加作業を行い、佐藤駿と3名の共著として、経済学の国際学会で発表し、査読付き英文ジャーナルに投稿中である。変更点は、佐藤が行ったIFRS適用公表後のM&A、のれん、研究開発、YK値への影響についての分析を、精緻化させた。結論に大きな変化はなかったが、(a)国内企業同士のM&Aを過去に行った企業、のれん比率や研究開発比率の高い企業ほどIFRSを適用する可能性が高いこと、(b)IFRS適用後、国内企業同士のM&A件数は増加する傾向があるが、のれん比率には有意な変化は見られなかったことが、確認された。この論文は、2019年3月に慶応大学で開催された15th WEAI International Conference(柏崎発表)と、ギリシア、アテネで開催された87th IAES International Conference(武田発表)で発表された。国内企業同士のM&Aと研究開発との関係について、3つの側面から分析を行った。第一に、研究開発が盛んな産業である電子電機産業について、M&Aと研究開発との関係を分析した(研究室の三田村健担当)。第二に、同様の産業分析を、自動車産業を対象として行った(同清本和暉)。第三に、合併と研究開発との関係を、6大企業集団に所属する企業とそうでない企業間で比較した(同兼子健太郎)。M&Aに関するデータは、Thomson SDM Platinumより、19852014年の期間で取得した。研究開発関連指標としては、研究開発費に加え、特許価値を表すYK値(工藤一郎国際特許事務所より提供)を用いた。分析手法は、以下の3つの方法を用いた。第一に、M&Aの前後における、研究開発関連指標に変化があるかどうかを、統計的に検定した。第二に、M&Aが公表された日前後の株価反応を、Market-adjusted returnで測定した。第三に、Market-adjusted returnを、M&A形態や、企業特性を表す変数を用いて、重回帰分析を行い、株価反応に影響を与える要因を検証した。分析の結果、以下の点が示された。第一に、電子電機産業では、買収企業のYK値が減少すること、また買収企業の研究開発費は株価反応と負の相関関係を持つことが示された。第二に、自動車産業では、M&Aによって買収企業に関しては技術力の向上が見られるものの顕著なものではなく、また被買収企業に関しては、M&Aによる影響が見られないという結果を得た。また、研究開発集約度は、株価反応に対して有意に負の相関があった。第三に、買収企業の株価反応については、独立企業同士の合併が最も大きく、同一の系列企業同士の合併が最も低かった。技術力に関しては、研究開発効率性、インプット、アウトプットのすべてが株価反応に対して、マイナスの相関がみられた。当初の研究計画では、国内合併と研究開発に絞って分析を行い、翌年度以降に、企業系列との関係について分析を行う予定だった。これに対し、28年度は、分析対象として、2つの産業を絞ったものの、合併以外のM&A形態と研究開発との関係についての分析を行った。また、企業系列との関係についても、分析を行った。このため、研究の進捗はおおむね順調であるといえる。中でも、産業別分析については、業績の比較的好調な自動車産業と、そうではない電子電機産業とを比較すると、M&Aと研究開発との関係に相違がある傾向があることが見られた。このため、今年度以降は、さらに、産業ごとの相違がどのような要因で生じているのか、より詳細に分析をすることを考えている。一方で、研究上の課題もいくつか明らかになってきた。例えば、YK値は、特許に対して第三者が行ったアクションに基づいて点数化された指標である。このため、特許の取得からアクションが生じるまでタイムラグがあることが予想される。今回の分析では、M&Aとほかの企業特性を表す過去の研究同様、M&A前後3年間における指標の変化を、統計的に分析した。しかし、この方法では、タイムラグの大きい指標の変化を適切に捉えられていない可能性もある。そうした批判を踏まえ、今後の研究については、YK値に加えて、特許の前方引用数など、ほかの変数の分析も行うことを考えている。そのほか、企業集団との関係についての分析は、企業集団の定義と実際の企業の分類を決めるまでに時間を要した。

また、今回この分析では合併のみを対象としたこともあり、サンプル数が十分ではなく、強い結果を得るのが難しかった。さらに、アウトプットについての課題がある。今年度以降は、昨年度からの蓄積をまとめ、国際学会での発表や、査読付き英文ジャーナルへの投稿に向けての準備も進めたい。国内企業同士のM&Aと研究開発との関係について、3つの側面から分析を行った。第一に、研究開発が盛んな産業である電子電機産業と自動車産業について、M&Aと研究開発及び特許との関係を分析した(研究室の小林玲磨担当)。第二に、同様の産業分析を、化学産業を対象として行った(同曽根和輝)。第三に、IFRS任意適用がM&A及び研究開発に与える影響を、IFRS適用公表企業と日本基準採用企業との間で比較した(同佐藤駿)。電子電機産業及び化学産業を用いた研究では、28年度の研究を以下の3点で拡張した。第一に28年度は、M&A実施後の研究開発及び特許の変化を、M&A実施後3年間で計測した。29年度は、5年間に期間を拡張した。この変更により、M&A前後で有意な変化を示す企業数は増加した。第二に、前年度は、特許価値の代理変数として、工藤一郎国際特許事務所が作成したYK値のみを使用していた。これに対し、29年度は特許数も追加した。第三に、28年度はM&Aすべてを分析対象としていたが、29年度は、新聞検索等を通じ、M&Aの目的と、技術獲得とそれ以外とに分類した。最後に、会計基準の変更が、M&A及び研究開発や特許に与える影響を分析した。日本基準と異なり、IFRSではのれんの定額償却の必要はないことや、研究開発費も一部資産計上できることから、M&Aや研究開発を積極的に行う企業にとって、採用のメリットがあるという説がある。これらを検証するため、まず、IFRS任意適用を行う企業の特徴を分析するため、のれん、過去のM&A件数、研究開発費、YK値等を説明変数に加えたプロビット分析を行った。次に、プロビット分析の結果に基づいて、傾向スコアマッチングを行い、適用公表企業に対し、コントロール企業を設定した。最後に、適用公表企業とコントロール企業で、IFRS適用前後で、M&Aや研究開発及び特許が増加しているかどうかを分析した。当初の研究計画では、平成28年度に国内合併と研究開発に絞って分析を行い、平成29年度以降に、企業系列との関係について分析を行う予定だった。しかし、企業系列との関係についての研究は、平成28年度に実施し、報告書に記載した通り、追加分析は行わず、そこで終了することとした。このため、平成29年度は、産業別の分析を3業種に増やした上、追加分析を行った。平成29年度の研究計画に記した中で、達成できたことは、具体的には、以下の点にある。第一に、M&A前後の期間を、3年から5年に拡張した。第二に、業種別分析の範囲を広げ、電子電機産業と自動車産業に、化学産業を加えた。第三に、リソースに余裕があれば行いたいとしていた、IFRSとM&A及び研究開発との関係についても、分析を開始した。このため、研究の進捗はおおむね順調であるといえる。一方、当初計画に合った中で、達成していないものは、以下のとおりである。第一に、追加分析として、YK値以外に特許の前方引用数を用いることを検討していたが、時間が足りなかったため、特許数を加えることに変更した。
救急外来における頭部外傷症例の血中GFAP測定および臨床的有用性の検討

研究結果を総括した英文論文を作成し,現在投稿・査読中である.本研究では血清GFAP値が頭部外傷に対する画像撮影の判断に有効であり,臨床に応用できることを目的として行う研究である.研究協力施設である国立病院機構熊本医療センターで前向きな検体確保を実施していただき,臨床検体57検体を確保した.研究計画通り,この保存検体を用いて,血清GFAP(glial fibrillary acidic protein)の外注測定を行った.結果として,血清GFAPに関しては,従来の頭部外傷重症度の指標である意識レベルスケール(GCS)よりも頭部CT所見に対して鋭敏な結果を得た.診療上のデータとあわせて検討し,本年度のヨーロッパ集中治療医学会(ESICM)に報告予定である.そのためには追加測定の申請を倫理委員会に申請すること,必要時には研究費の前倒し申請を行うこと,を計画している.得られた結果に関しては可及的早期に国内外での学会発表や学術雑誌投稿を行う予定であり,今回の研究機関内に次の研究テーマへの足掛かりにしたいと考えている.共同研究施設である国立病院機構熊本医療センターでのIRB申請や研究プロトコールの開始を科学研究費獲得以前からスタートしていたため,研究費確保後の進行がスムースであった.頭部外傷の診断を,血液検査でのバイオマーカー測定を用いてできるようになるか否かを検討する臨床研究である.重症頭部外傷症例ではこれまでも報告してきたため,より診断が困難と思われる軽症から中等症の頭部外傷を対象として検討を行った.救急外来を受診した際の血液検査を採取し,血清バイオマーカーとしてGFAP(glial fibrillary acidic protein)を測定,実際の頭部CTの結果と比較して精度を検討するものである.共同研究施設である熊本医療センター救急外来において,臨床研究はすでに倫理委員会の承認を得て開始しており,共同研究者とともに救急外来を受診した頭部外傷症例から血清を採取・保存を行った.今回の研究費を用いて,同検体のGFAP濃度の測定を行った.測定結果を,意識レベルの指標となる身体所見GCS(Glasgow coma scale)と比較検討した.GCSと比較して,GFAPの優位性を認めた.この結果はヨーロッパ集中治療医学会(Europian Society of Intrensive Care Medicine: ESICM2017)で発表報告を行った.検体採取および測定が終了している.最終結果の学会発表や論文作成がまだである.研究結果を総括した英文論文を作成し,現在投稿・査読中である.進捗は順調なので,このまま維持していきたい.また今回の研究で得た新しい知見を次の研究につなげていく方針である.上記の検体採取や測定により得られた結果の検討および発表が今後の予定である.前倒し申請して残額が生じている状態です.引き続き次年度に使用していきます.学会発表のための旅費として利用する.使用計画は大きく変わっておりません.
微生物の電子伝達制御機構を付加する環境傾度型バイオガス生産システム

本申請研究は、温度やpHを部分的に制御する環境傾度型発酵槽を用いて、水素発酵とメタン発酵の双方に最適条件を提供しつつ、関連菌群に強固な微生物ネットワークを形成させることで原料の分解性を高め、高効率なバイオガス生産を実現しようとするものである。微生物電解セル(MEC)は外部電源から微小な電位差を印加することで、発酵液から水素を生成する技術で、pH制御にも応用できる。本申請研究では、MECを付加した環境傾度型発酵システムについて、収集データの機械学習を基に主たる制御因子を明らかにして制御アルゴリズムを構築し、総体として低環境負荷・高効率のバイオガス生産を目標としている。
中学生・高校生の「論じ方」-反論文の分析とインタビューによる発達段階調査-

言葉使用に際して抽象度の上げ下げが要求される読み書き能力について、三つの調査を行った。(1)反論する際に事例をどのように挙げるか、(2)与えられた命題に対して事例をどのように挙げるか、(3)与えられた複数の事例をどのように括るか、の三つである。対象は、渋谷教育学園中学高等学校の生徒(各調査で、263人、653人、555人)である。最初の調査のみ早稲田大学第一文学部の学生(49人)も対象にした。中1と中3と高2の学年で比較をした。平成17年4月5月に反論文を書かせ、挙げた事例の頻度、その事例の妥当性という観点から学年比較を行った。平成18年1月には、調査紙に記入させ、適切な事例を挙げる力の学年比較を行った。平成18年5月には、調査紙で事例を括る力の学年比較を行った。(1)の、反論する際に事例をどのように挙げるかを調べた調査では、各生徒が論点総数に対して挙げている事例の頻度は、中学生から大学生まで変わらなかった。しかしその事例が主張と合っているかをみると、中1では半数の生徒が不適切であった。上級生ほど時事問題を取り上げることも分かった。(2)の、命題に対して事例をどのように挙げるかを調べた調査では、適切な事例を挙げる生徒の割合は学年で大きくは変わらなかった。しかし誤答に着目すると、中1では思いつかないための空白が多かった。(3)の、事例をどのように括るかを調べた調査では、正解者の率は上級生ほど高かった。しかし上級生では、括ることに加えて自分の意見を書き足している解答が目立った。認知心理学では抽象度の上げ下げ能力は9歳半で確立しその後は個人差による違いとなると述べられているが、詳しくみると学年による差は中学、高校、大学でも明らかになった。「論じ方」は概念操作の問題だけではなく、経験の蓄積と転用の力、状況把握による抽象度の調節能力などが大きく関係することが明らかとなった。1.データ収集法と分析法の計画を立てた。研究協力者(大貫眞弘)と打合せを重ね、調査紙の作成を行った。B4 2枚の調査紙を作った。問1から問4までは選択肢を選ぶ形式の問題、問5から問7までは記述する形式の問題である。2.事例調査を行い、1を修正した。生徒一人に調査紙を試し、問題を修正した。それを2回繰り返した。学級一つで調査を行い、問題が適切であることを確認し、合わせて分析法の検討をした。3.データ収集を行った。研究協力者の勤務校、渋谷教育学園渋谷中学高等学校にて調査紙による調査を行った。中学1年、中学2年、高校2年、で合計650人を対象として調査を行った。対象者のうち合計18人に対してインタビューを行った。4.データ衆力を行った。調査紙に書かれた解答をすべて入力した。(選択肢を選ぶ形式の問いは、アルバイトに、記述する形式の問いは業者に委託した。)インタビュー記録を文字化した。(業者委託した。)※分析結果は、5月27日全国大学国語教育学会にて発表する予定である。平成17年度には、「事例を挙げる力」を対象とした発達段階調査を行った。東京都内にある渋谷教育学園中学高等学校の生徒、中1(210人)中3(227人)高2(216人)、計653人にB4表裏の問題を解かせ、解答を分析した。

(調査紙は、2004年11月、12月に作成し事前調査の上、修正をした。)解答分析の結果、「事例を挙げる力」は学年で大差はないが「事例を思いつく力」は学年が上がるにしたがって伸びていた。低い学年では、事例を思いつかず空白のまま提出した生徒が多かった。上級生は、直接や間接の体験から事例を思い出したり体験を修正したりしていた。平成18年度には「具体例を括る力」と「分類する力」の調査を行った。同校の生徒、中1(197人)中3(170人)高2(188人)、計555人にB4表裏の問題を解かせ、解答を分析した。(調査紙は、2005年4月、5月に作成し事前調査の上、修正をした。)結果は次の通りであった。「事例を括る力」は上級生ほど正解者の率が高かった。特に括る文を記述させる問題では学年差が顕著であった。「事例を挙げる力」と「事例を括る力」では、どの学年も事例を挙げる方が低かった。また、学年が上がるにつれて双方の差は縮まっていた。「事例を括る」思考は、問題文の適切な読解、共通点の網羅、括る文の表現という一連の過程を経る思考であるため、「事例を挙げる」思考よりも学年差が出たものと推測される。「分類する力」も、学年が上がるにしたがい正解者の率が上がった。全体では次の点が明らかになった。抽象度の上げ下げに関する言葉使用の力は、中学高校で飛躍的に伸びる時期があるわけではない。しかし上述のような学年差は認められた。「論じ方」は概念操作に留まるものではなく、日頃からの知識の蓄積と転用が大きくかかわっている。時事問題や身の回りの事柄を主体的に捉え検討する力が大きくかかわる。
分子作用機序に基づく抗炎症性食成分の混合比ラショナルデザイン

各種NO産生抑制化合物をランダムに組合せてisobologramで判定した結果、クルクミン(CUR)とレスベラトロール(RES)が、相乗作用を示すことが判明した。同様に、CURとルテオリン(LUT)の間にも相乗作用が認められたが、LUTと同様のフラボン系NO産生抑制化合物である、クリシン(CHR)やアピゲニン(API)は、CURとの間に相乗作用を示さなかった。またWestern解析から、CURとLUT、およびCURとRESの間には、LPSによるiNOSタンパク質誘導抑制において増強効果が認められた。LUTはCHRやAPIとはB環のみが異なっており、B環のカテコール構造が相乗作用に関与しているものと示唆された。慢性炎症は多くの生活習慣病の基盤病態であり、農作物に含まれる抗炎症化合物には各種炎症性疾患の予防軽減効果が期待されるが、その作用は医薬用薬剤に比べて一般に弱い。一方、食品は多様な化合物を含む混合物であり、複数の抗炎症性化合物を含む例も多い。このような複合系では、異なる化合物同士が相乗的効果を示せば、高い効力を発揮すると期待される。そこで本研究では、複数の食由来炎症性化合物を同時摂取する際、最も強力な活性を発揮する理想的な組合せと混合比率に関する合理的手法を確立するべく、RAW264マクロファージによる過剰な一酸化窒素(NO)ラジカル産生系において、複数化合物による相乗的抑制効果を検討した。フラボノイド、テルペノイド、クマリン類、クルクミノイド等をランダムに組合せて一次選抜を行い、ルテオリン(LUT)とクルクミン(CUR)の組合せ等に相乗的作用を見出した。さらに詳細に検証するため、CURと最も顕著な効果を示したLUTに注目し、類似の作用機序が期待されるフラボン化合物(アピゲニン(API)、クリシン(CHR))と共に、CURとの組合せ効果をIsobologram法で詳細に検討した。その結果、CURに対してLUTは相乗作用を示すものの、CHRは相加作用を、さらにAPIは相殺作用を示すことが判明した。三者はB環のOH基だけが異なるため、LUTのカテコール構造がCURとの相乗作用に必須であり分子作用機序の重要なカギと考えられた。最適濃度の検討結果をもとに、LUT 3μMとCUR3μMにてiNOSタンパク質の誘導抑制効果をWestern解析で評価したところ、顕著な相乗的作用が認められた。さらにLUTとCURをマウスに経口投与に供し、ジニトロフルオロベンゼン誘発耳介浮腫抑制試験を実施したが、培養細胞で得た最適組合せ濃度は経口投与系には適用できず、残念ながら明瞭な結果は得られなかった。多くの生活習慣病の発症/増悪には、慢性炎症が関与している。よって農作物・食素材に含まれる抗炎症化合物には各種炎症性疾患の予防軽減効果が期待されるが、その作用は医薬用薬剤に比べて一般に弱い。一方、食品は多様な化合物を含む混合物であり、複数の抗炎症性化合物を含む例も多く、このような複合系では、作用機構が異なる化合物同士が相乗的効果を示せば、高い効力を発揮すると期待される。そこで本研究では、複数の食由来炎症性化合物を同時摂取する際、最も強力な活性を発揮する理想的な組合せと混合比率に関する合理的デザイン法を化合物の分子作用機構に基づいて確立することを目的とした。なお、マクロファージによる過剰な一酸化窒素(NO)ラジカル産生を炎症応答の指標とした。我々が単離・構造決定した化合物や市販化合物を含め、フラボノイド、テルペノイド、クマリン類、クルクミノイド等から、20種あまりの化合物を選抜してランダムに組合せ、RAW264マクロファージ細胞へのNO産生抑制効果を検討した。その結果、ルテオリンとクルクミン、ゲニステインとクルクミン、レスベラトロールとクルクミンの3種の組合せについて、NO産生抑制効果における相乗作用を見出した。さらにこれらの相乗作用は細胞アッセイ系においては、単独で約1020%の阻害を示す濃度で組合せたときに、特に明瞭に確認できることが示された。さらにルテオリンと同じ作用機序が期待されるルテオリン以外のフラボン化合物(アピゲニン、クリシン、ジオスメチン)でも検討した結果、ルテオリンのような顕著な相乗作用は認められないことが明らかとなった。またゲニステイン以外の大豆イソフラボンおよび関連化合物(エクオール)についても検討したところ、顕著な相乗作用を示すのは、ゲニステインだけであった。また興味深いことに、エクオールとフラボン化合物の間には相殺作用があることが判明した。当初のねらい通り、相乗効果を示す候補化合物の組合せを見出し、また明瞭な相乗作用を確認できる濃度比についても、およその見当をつけることができた。一方、相殺作用を示す組合せも見出した。

一方、当初はH24年度に動物実験のみを計画していたが、昨年度の実験結果より、複数の組合せが見出されたため、精密な計画を立てて動物実験に臨む必要性が生じた。そこで、化合物の組合せについてより精密な絞込みを行ってから実施するべきと判断された。H24年度は当初、動物実験によるin vivo検証のみを計画していた。しかし、当初計画していたよりも検討すべき化合物の種類が増えたことや、確実に動物実験で成果が期待できる組合せをのみに絞込む必要性があると判断されるため、H24年度前半は、化合物の組合せの絞込みを重視し、後半で動物実験の実施を行う。また当初計画にはマウス潰瘍性大腸炎抑制試験およびマウス大腸がん抑制試験の2種類の試験を掲げていたが、当初の申請額よりも減額していることもあり、前者の潰瘍性大腸炎抑制試験に絞って研究を推進する。また、培養細胞試験ならびに動物投与試験において、化合物の組合せがシグナル伝達分子(MAPK, NFkBなど)のリン酸化レベルと相関するのか、あるいはタンパク質翻訳やmRNA量と相関するのか検証し、相乗作用の分子機構に迫る方針である。前述の今後の研究推進方策に沿って、細胞培養による検討・分子機構解析を約60%の予算で、動物実験による検証を約40%の予算で実施する。具体的には、以下の消耗品類の購入に使用する。(1)細胞培養用培地(2)投与用化合物購入費(3)Western試薬、RT-PCR解析試薬、その他一般試薬類(4)動物実験費用:実験動物・飼料・床敷(投与試験用マウスの購入飼育費用)など(5)試験用化合物溶解のための溶媒、ガラス器具、アッセイ用プラスチック製品など
進行性腎障害特に間質尿細管障害における補体系の役割に関する研究

本研究の目的は腎尿細管間質障害における補体の役割をin vivoの系で明らかにすることであった。そのために我々は補体非依存性蛋白尿のモデルであるアミノヌクレオシド(PAN)腎症をラットに作成した。このモデルではPAN投与後3日目から大量のが蛋白尿が出現し、7日目には尿細管間質に有意に形態学的異常が見られた。このとき、近位尿細管管腔側には補体成分C3と補体活性化の最終産物であるC5b-9の沈着が見られ、また、腎機能で見てもイヌリンクリアランス(糸球体機能を反映)とPAHクリアランス(尿細管機能を反映)が共に低下していた。また、ノーザンブロット法にて、ラットC3、MCP-1、TGF-βのmRNAが有意に増加していることが確認された。このモデルにおいて3日目からコブラ毒因子(CVF)を用いて血清補体を枯渇化させておくと、蛋白尿の程度に変化は見られないが尿細管への補体成分の沈着は見られなくなり、尿細管間質障害の程度も形態学的にも機能的にも有意に改善された。また、mRNAの増加も抑制された。さらにC3レベルで補体活性化を抑制する可溶型にヒトCR1(sCR1)を3日目から投与しても全く同様の結果が得られた。以上の結果から、本研究計画で得られた成果は次のように要約される。即ち、(1)蛋白尿に伴う尿細管間質障害の成立に尿細管腔での補体の活性化が重要な役割を果たしている、(2)補体活性の制御により蛋白尿による間質尿細管障害を有意に軽減できる。