hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性膵炎における身体活動の実態と作用の解明

慢性膵炎患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会への申請を準備するにあたり、研究プロトコールの修正、追加を行なった。まず研究に用いる活動量計の見直しを行った。当初オムロン社のHJA-750C活動量計を用いた計画を立案していたが、国際的に広く用いられているアクチグラフ社GT3X-BT活動量計を使用するプロトコールを計画した。併せて前向き観察研究プロトコールの見直しも行なった。さらに得られるデータが慢性膵炎に特異的なものであるのかを評価するために、他の膵胆道疾患についても同様の検討を行い、比較検討することを計画した。様々な膵胆道疾患患者の身体活動量を評価するためのプロトコールを立案し、本学医学系研究科倫理委員会へ申請した。インピーダンス法で体組成を評価するのみならず、サルコペニア評価の観点からも解析できるように、骨格筋機能の評価、CT画像データを用いた骨格筋量の評価も行うようにプロトコールの見直しを行なった。現在、膵胆道疾患患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会に申請中であり、平成31年5月からの症例登録開始を予定している。並行して、慢性膵炎患者における糖尿病の実態について後ろ向き検討を行い、第49回日本膵臓学会大会にて発表した。保存的に経過観察されている膵石症の約半数は糖尿病を合併していなかった。喫煙が慢性膵炎/膵石症における糖尿病合併と関連していることを報告した。慢性膵炎患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会への申請を準備するにあたり、研究に用いる活動量計の見直しを行った。さらに得られるデータが慢性膵炎に特異的なものであるのかを評価するために、他の膵胆道疾患についても同様の検討を行う予定とした。インピーダンス法で体組成を評価するのみならず、骨格筋機能の評価、CT画像データを用いた骨格筋量の評価も行うべく前向き観察プロトコールの見直しを行なった。現在、膵胆道疾患患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会に申請中であり、平成31年5月からの症例登録開始に向けて準備を進めているところである。慢性膵炎患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会に申請中である。倫理委員会の承認が得られ次第、症例の登録を開始する。症例登録の開始が遅れているため年間50から100例の登録を目標とする。研究用活動量計として国際的に広く使用されているアクチグラフ社GT3X-BTモニターを使用予定である。活動量計装着期間中の生活状況を調査する。SF-12質問票を用いてQOLを評価する。栄養管理室に依頼し、栄養摂取状況、栄養状態を評価する。握力計、体組成計、腹部CTを撮像した患者については画像データを用いて、骨格筋量、骨格筋機能の評価も併せて行う。2020年度までに100例程度の症例を集積し、データ解析を行う。他疾患でも同様の評価を行い、背景疾患の違いによる差異についても検討を行う予定である。結果は2020年度末までにまとめ、学会報告、論文作成を行う予定である。並行して慢性膵炎動物モデルを用いて、身体活動が慢性膵炎の炎症と線維化、栄養状態、膵内分泌機能、骨格筋に与える影響を検討する予定である。

インピーダンス法で体組成を評価するのみならず、骨格筋機能の評価、CT画像データを用いた骨格筋量の評価も行うべく前向き観察プロトコールの見直しを行なった。現在、膵胆道疾患患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会に申請中であり、平成31年5月からの症例登録開始に向けて準備を進めているところである。並行して、慢性膵炎患者における糖尿病の実態について後ろ向き検討を行い、第49回日本膵臓学会大会にて発表した。慢性膵炎患者の身体活動量の実態解明の実施について東北大学医学系研究科倫理委員会に申請中である。倫理委員会の承認が得られ次第、症例の登録を開始する。症例登録の開始が遅れているため年間50から100例の登録を目標とする。研究用活動量計として国際的に広く使用されているアクチグラフ社GT3X-BTモニターを使用予定である。活動量計装着期間中の生活状況を調査する。SF-12質問票を用いてQOLを評価する。栄養管理室に依頼し、栄養摂取状況、栄養状態を評価する。握力計、体組成計、腹部CTを撮像した患者については画像データを用いて、骨格筋量、骨格筋機能の評価も併せて行う。2020年度までに100例程度の症例を集積し、データ解析を行う。他疾患でも同様の評価を行い、背景疾患の違いによる差異についても検討を行う予定である。結果は2020年度末までにまとめ、学会報告、論文作成を行う予定である。並行して慢性膵炎動物モデルを用いて、身体活動が慢性膵炎の炎症と線維化、栄養状態、膵内分泌機能、骨格筋に与える影響を検討する予定である。研究プロトコールを修正、変更に伴い、活動量計の購入は次年度に行うことになったため。
窒素デルタドープによるGaAs基板上InAs量子ドット発光の1.5μm帯長波長化

GaAs上InAs量子ドットにおいて、GaAs表面への窒素ドープによる発光波長の長波長化が報告されているが、その一方で発光強度の低下が問題点として挙げられている。本研究では、窒素ドープGaAs上InAs量子ドットの発光強度の向上ならびに1.5μm帯発光の実現に向けた発光波長のさらなる長波長化を目指し、GaAs表面への窒素ドープ量(ドープ時間)およびGaAsキャップ層成長温度によるInAs量子ドットの発光特性への影響を調べた。その結果、窒素ドープ時間を前年度用いた条件(200秒)の2分の1にし、さらにGaAsキャップ成長温度を低下する(480°C→430°C)ことによって、先行研究で作製した窒素ドープGaAs上InAs量子ドットに対して、約3倍の室温での発光強度の向上と約10nmの発光波長の長波長化(1.3μm)を達成した。これは、窒素ドープ量の低下によって窒素濃度の局所的な揺らぎによる無輻射再結合中心の生成が抑制され、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットを低いキャップ温度で埋め込むことによって、キャップ層埋め込み成長過程で生じるIn原子とGa原子の相互拡散による量子ドットのサイズ縮小が抑制されたことによる。本年度の研究によって、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットのas-grownにおけるサイズ増大と、キャップ層埋め込み成長過程におけるサイズ縮小の抑制を組み合わせることによって、1.3μm帯を超える発光波長のさらなる長波長化の可能性が示された。本成果については、国際会議のオーラル発表および国内学会発表を行った。窒素ドープGaAs上InAs量子ドットの1.5μm帯発光には達していないが、本研究課題の目的の1つである発光強度の向上を達成することができた。また、先行研究に対する発光波長の長波長化を示し、高いIn組成を持つ窒素ドープGaAs上InAs量子ドットのas-grownにおけるサイズ増大と、GaAsキャップ層埋め込み成長過程におけるサイズ縮小の抑制を組み合わせた発光波長のさらなる長波長化について知見を得ることができた。本年度までの研究成果について、国際会議のオーラル発表および国内学会発表を行っている。本年度までに得られた窒素ドープGaAs上InAs量子ドットの発光波長のさらなる長波長化についての知見をもとに、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットのas-grownにおけるサイズ増大のための量子ドット成長条件(成長速度、成長温度)の検討に加えて、GaAsキャップ層埋め込み成長過程におけるサイズ縮小の抑制のための手法として、先行研究で報告されているInGaAs歪緩和層の導入を検討する。先行研究において、InAs量子ドット形成前のGaAs表面への窒素デルタドープ(1stドープ)による量子ドットの室温発光強度の低下が報告され、その原因として、窒素濃度の局所的な揺らぎによる無輻射再結合中心の生成ならびに量子ドットのサイズ減少が挙げられている。これらを改善するため、1stドーププロセスおよび量子ドット成長条件の最適化を進め、窒素デルタドープ上量子ドットの長波長かつ高強度発光の実現を目指した。1stドーププロセスについては、基板温度や窒素プラズマソース出力、シーケンスを連続供給から断続供給へ変化させて量子ドット発光特性を評価した。その結果、基板温度、プラズマソース出力の上昇、断続供給の導入によって発光強度が増大する一方、発光波長は短波長シフトすることを示し、両者のトレードオフから連続供給シーケンスで基板温度、プラズマソース出力の最適条件を明らかにした。量子ドット成長条件については、InAs成長量を増加して形成した量子ドットの発光特性を評価したが、個々の量子ドットのサイズ増大よりも、近接した量子ドットの合体(コアレッセンス)による結晶欠陥を含む巨大ドットの形成が促進されるため、発光強度は著しく低下することが分かった。また、窒素ドープ上量子ドットの発光波長のさらなる長波長化を目指し、最適化した1stドーププロセスで作製した窒素ドープ上量子ドットのGaAsキャップ層埋め込み成長における基板温度低下の効果について検討した。その結果、窒素ドープ上量子ドットにおいてもGaAsキャップ層の成長温度低下によって発光波長が長波長シフトすることを明らかにし、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットのas-grownにおけるサイズを増大し、それらを低温キャップ層で埋め込むことによってさらなる長波長発光の可能性を示した。29年度の実施計画は1stドーププロセスおよび量子ドット成長条件の最適化であり、1stドーププロセスは、基板温度、窒素プラズマソース出力、断続供給による発光特性の変化を明らかにし、計画の通り最適化を達成した。量子ドット成長条件は、InAs供給量による発光特性の変化について検討したが、今後さらに基板温度、InAs供給速度、断続供給シーケンスによる発光特性の変化についても検討を加えて、量子ドット成長の最適条件を明らかにする必要がある。その一方、30年度の実施を計画していたGaAsキャップ層埋め込み成長温度による発光特性の変化についての検討を前倒して進めていることから、概ね順調に研究は進捗している。

その結果、窒素ドープ時間を前年度用いた条件(200秒)の2分の1にし、さらにGaAsキャップ成長温度を低下する(480°C→430°C)ことによって、先行研究で作製した窒素ドープGaAs上InAs量子ドットに対して、約3倍の室温での発光強度の向上と約10nmの発光波長の長波長化(1.3μm)を達成した。これは、窒素ドープ量の低下によって窒素濃度の局所的な揺らぎによる無輻射再結合中心の生成が抑制され、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットを低いキャップ温度で埋め込むことによって、キャップ層埋め込み成長過程で生じるIn原子とGa原子の相互拡散による量子ドットのサイズ縮小が抑制されたことによる。本年度の研究によって、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットのas-grownにおけるサイズ増大と、キャップ層埋め込み成長過程におけるサイズ縮小の抑制を組み合わせることによって、1.3μm帯を超える発光波長のさらなる長波長化の可能性が示された。本成果については、国際会議のオーラル発表および国内学会発表を行った。窒素ドープGaAs上InAs量子ドットの1.5μm帯発光には達していないが、本研究課題の目的の1つである発光強度の向上を達成することができた。また、先行研究に対する発光波長の長波長化を示し、高いIn組成を持つ窒素ドープGaAs上InAs量子ドットのas-grownにおけるサイズ増大と、GaAsキャップ層埋め込み成長過程におけるサイズ縮小の抑制を組み合わせた発光波長のさらなる長波長化について知見を得ることができた。本年度までの研究成果について、国際会議のオーラル発表および国内学会発表を行っている。29年度実施した量子ドット成長条件の最適化について、さらに基板温度、InAs供給速度、断続供給シーケンスによる発光特性の変化を明らかにし、窒素ドープ上量子ドットのas-grownサイズ増大を目指す。29年度の成果をもとに、それら最適化した条件で成長した量子ドットの低温キャップ埋め込み成長による発光波長のさらなる長波長化について検討する。また、量子ドット表面へ窒素デルタドープ(2ndドープ)を組み合わせた発光波長のさらなる長波長化についても検討を進めるとともに、GaAsキャップ層で埋め込んだ量子ドットモホロジーの断面観察および量子ドット埋め込み過程のモンテカルロシミュレーションによって波長シフトのメカニズムの解明を目指す。本年度までに得られた窒素ドープGaAs上InAs量子ドットの発光波長のさらなる長波長化についての知見をもとに、高いIn組成を持つ窒素ドープ上量子ドットのas-grownにおけるサイズ増大のための量子ドット成長条件(成長速度、成長温度)の検討に加えて、GaAsキャップ層埋め込み成長過程におけるサイズ縮小の抑制のための手法として、先行研究で報告されているInGaAs歪緩和層の導入を検討する。(理由)試料評価で使用する光学部品の購入金額が当初の見積より低く抑えられたため。(使用計画)試料作製で使用する真空装置の消耗部品の金額が上昇していることから、翌年度分請求分と合わせてその購入に使用する。国際会議で発表した研究成果について論文投稿を予定していたが、年度内の投稿が間に合わず、その英文校閲費用が次年度繰り越しとなった。その論文投稿を本年度行う際の英文校閲費用として使用する。
伴性劣性無ガンマグロブリン血症の発症機構とその責任遺伝子の解析

1.日本の伴性劣性無ガンマグロブリン血症(XLA)および臨床的に分類不能な抗体産生不全症におけるBtkの変異の解析を継続し、従来臨床的にXLAとは診断され得なかった症例の内にも相当数のBtk欠損例が存在することを示した。2. BtkのSH3ドメインへの結合分子として我々が同定した新規分子SabがBtkの活性を抑制し、またB細胞においてB細胞抗原レセプターの刺激に引き続いて生じる細胞内シグナル伝達(イノシトールリン酸の生成、カルシウムの動員、さらにはアポトーシス)を抑制することを示した。したがってSabはチロシンキナーゼの新しい細胞内抑制分子であることが示された。3. B細胞上の抗原レセプターへの刺激によってチロシンリン酸化され、BtkのSH2ドメインと結合する分子を同定し解析した。我々の同定した分子は、昨年全く異なる観点から同定され報告された分子BLNK(B cell linker protein)と同一であった。我々の解析の結果、以下のことを明らかにした。B細胞抗原レセプター刺激後にチロシンリン酸化されたBLNKはBtkとそのSH2ドメインを介して結合し、それによってホスホリパーゼCが効率的に活性化される。我々はこのBtkとBLNKの結合がB細胞レセプター刺激後に生じる細胞内カルシウムの動員に必須であることを明らかにした。1.伴性劣性無ガンマグロブリン血症(XLA)の責任遺伝子であるBtk(ブルトン型チロシンキナーゼ)に対する単クローン抗体を作製し、それを使用してフローサイトメトリー法によるXLA患者およびその保因者の診断法を確立し、実際に日本の多数のXLA家系を解析した。2.Btkの生理的基質としてWASP(他の免疫不全症候群の責任遺伝子)を同定し、BtkによるWASPのリン酸化モチーフからBtkの基質特異性を決定した。またWASPがBtkと同じく、Bリンパ球上の抗原レセプターへの刺激によりチロシンリン酸化され得る分子であることを初めて示した。3.Btk結合分子として我々が同定した新規蛋白質Sabが、従来知られていたSH3ドメイン結合蛋白質とは異なり、Btkに対して高い選択結合性を有することを示した。またSabがBtk活性の調節因子である可能性を示した。したがってSabの変異によってもまた、免疫疾患が発症する可能性があり、現在検索中である。4.Btkに存在するSH2ドメインと結合する分子は現在まで報告されていないが、我々はBリンパ球上の抗原レセプターへの刺激によってチロシンリン酸化され、BtkのSH2ドメインに結合する蛋白質を同定した。この分子を調べられた範囲では既知の蛋白質とは異なっており、現在その構造を解析中である。3. B細胞上の抗原レセプターへの刺激によってチロシンリン酸化され、BLkのSH2ドメインと結合する分子を同定し解析した。
TGF-βによる上皮間葉移行の分子機構解明に基づく口腔癌細胞の浸潤転移機構の理解

TGF-βに誘導されるEMT(上皮間葉移行)のメカニズムを検討するに当たり、複数種の細胞株を用いてTGF-βによるEMTを比較検討し、最も誘導が強かったNMuMG細胞を用いた。評価系は上皮系の代表的マーカーであるE-cadherinと間葉系のマーカーであるN-cadherinやfibronectinの発現変化とし、分子生物学的に解析を行った。E-cadherinは上皮細胞の代表的な接着分子であり、EMT獲得に伴いその発現が抑制されることから、EMTの代表的な指標の1つとなっている。これまでにE-cadherinは転写調節での解析が多くなされ、主だったものとして、Znフィンガー型転写因子であるSnail/SlugやδEF1ファミリー、bHLH(basic helix-loop-helix)型転写因子であるE2A、Twistなどが挙げられる。これら因子の発現を経時的に解析したところ、δEF1(delta-crystallin/E2-box factor1)ファミリーに属する2つの転写因子(SIP1/ZEB1)のみがE-cadherinの発現低下と逆相関していることを見出した。そこで、これらを過剰発現させるとE-cadherinの発現が低下し、さらにSiRNAでノックダウンさせるとTGF-βによるE-cadherinの抑制が解除された。一方でfibronectinやN-cadherinなどの間葉マーカーの発現には全く影響が認められなかった。したがって、TGF-βのEMT時におけるE-cadherinの制御はδEF1が深く関与することが明らかとなった。またEMTで最も重要な因子とされるSnailはTGF-βによって発現が速やかに上昇されるが、Snailのノックダウン細胞でもTGF-βによるEMTが認められることから、Snailの関与は低く、現在も解析を進めている。TGF-βは受容する細胞によって応答性が異なる。一般に上皮系の細胞には細胞増殖抑制作用を惹起し、間葉系細胞には増殖促進を誘導する。また癌環境においては、初期では癌の増殖を抑制し、進展した環境では悪性度を憎悪するように働くことが近年、明らかになってきている。癌細胞が浸潤する際、一部の細胞は間葉系様の細胞に変化(EMT:Epithelial mesenchymal transition)し、浸潤や環境からのストレスに抵抗性を獲得している。TGF-βはEMTを強く誘導するサイトカインの1つであり、EMTを獲得した癌細胞はTGF-βによる増殖抑制作用を回避し、細胞増殖作用へと移行し、悪性度を高めている可能性があるため、その分子機構を検討した。上皮細胞であるNMuMG細胞を用いて検討すると、TGF-βによってEMTが誘導され、指標となるE-cadherinの発現抑制やN-cadherin、vimentinの発現上昇を認めた。これらの分子機構が、SIP1/ZEB1遺伝子がTGF-β-Smadシグナルによりに間接的に上昇し、E-cadherinの転写のみを制御していることが、過剰発現系やノックダウン細胞での解析から明らかとなった。さらにSIP1/ZEB1遺伝子の発現機構を検討するために、そのプロモーター配列やマイクロアレイの結果を下にEts1に着目し解析を行うと、Ets1がTGF-βによって発現が上昇し、ZEB1/SIP1の発現上昇を介してE-cadehrinの発現を抑制することが判明した。一方bHLH型転写因子のId2はTGF-βによるE-cadherin制御を抑制することを既に報告しており、現在これら分子機構に関して研究を続けている。

TGF-βに誘導されるEMT(上皮間葉移行)のメカニズムを検討するに当たり,複数種の細胞株を用いてTGF-βによるEMTを比較検討し,最も誘導が強かったNMuMG細胞を用いた。評価系は上皮系の代表的マーカーであるE-cadherinと間葉系のマーカーであるN-cadherinやfibronectinの発現変化とし,分子生物学的に解析を行った。E-cadherinは上皮細胞の代表的な接着分子であり,EMT獲得に伴いその発現が抑制されることから,EMTの代表的な指標の1つとなっている。これまでにE-cadherinは転写調節での解析が多くなされ,主だったものとして,Znフィンガー型転写因子であるSnail/SlugやδEF1ファミリー,bHLH(basic helix-loop-helix)型転写因子であるE2A,Twistなどが挙げられる。これら因子の発現を経時的に解析したところ,δEF1(delta-crystallin/E2-box factor1)ファミリーに属する2つの転写因子(SIP1/ZEB1)のみがE-cadherinの発現低下と逆相関していることを見出した。そこで,これらを過剰発現させるとE-cadherinの発現が低下し,さらにSiRNAでノックダウンさせるとTGF-βによるE-cadherinの抑制が解除された。一方でfibronectinやN-cadherinなどの間葉マーカーの発現には全く影響が認められなかった。したがって,TGF-βのEMT時におけるE-cadherinの制御はδEF1が深く関与することが明らかとなった。またEMTで最も重要な因子とされるSnailはTGF-βによって発現が速やかに上昇されるがいSnailのノックダウン細胞でもTGF-βによるEMTが認められることから,Snailの関与は低く,現在も解析を進めている。
認知スタイルの親子間の類似性を規定する教育神経心理学的要因の検討

本報告は、研究1と研究2の2つの部分から構成されている。研究1では女子学生327名、男子学生247名及びその両親を対象にして気質及び認知スタイルを測定し、これら指標の両親間及び親子間の相関関係を検討し、両親間ではみられない親子間の相関関係に注目し、その特徴を遺伝的要因の強いと考えられてきた気質と認知スタイルとの関係で考察した。その結果、娘と母親の間には認知スタイルの印象性尺度、息子と父親の間では気質の易動性尺度と抑制性尺度が親子間で関連の深い尺度であることがわかった。これまでの諸外国の研究から、モ-ズレイ性格検査の外向性尺度と神経症的傾向尺度は遺伝性の強い性格特性であることが知られている。坂野の先行研究から外向性尺度とは易動性尺度及び印象性・想像性尺度との間に正の相関関係、神経症的傾向尺度と抑制性尺度の間には負の相関関係があることがわかっているので、上述の本研究成果は遺伝的要因によるものとして理解可能なものであった。研究2では、認知スタイルの元型と考えられる指組みの型の年齢的変化を20歳代から40歳代の男性2500名を対象に検討した。その結果、40歳代になると右指が上にくるいわゆる左脳型が増大することが明らかになった。指組みの型は親子間で遺伝することが知られているが、坂野の先行研究と他の研究者の結果の不一致の原因の一つが、坂野の先行研究で用いた親の年齢の高さによる可能性のあることが示唆さた。結果として認知スタイルの元型としての指組みの型の遺伝性を再確認するとともに、また25歳以降右半球機能が衰退するという、これまで知られている神経心理学的知見を裏打ちする結果となった。認知スタイルのなかでも分析性・抽象性尺度と印象性・想像性尺度は親子間の相関関係が高く、また潜在的ラテラリティとの関連から、この類似性が単なる環境の要因だけでは説明できないものであることが坂野の先行研究から確かめられている。認知スタイルの親子間の類似性に関するこの先行研究をさらに深める目的で、親子双方に新たに利き脳テスト、大学生に埋没図形テストを追加し、次のような調査を実施した。対象者は京大生約100名とその両親である。大学生については授業時間を利用し、また両親については郵送法により調査を行った。用いた指標は、認知スタイルの指標として、伊田・坂野による認知様式質問紙の分析性・抽象性尺度と印象性・想像性尺度、小倉・八田による利き脳テストの改訂版、利き手及び潜在的ラテラリティテスト、及び大学生には埋没図形テストを加えて実施した。京大生を用いた理由は、坂野の先行研究から京大生が本研究の目的に沿った典型例であることがわかっているからである。両親からの回答は目下回収中であるので親子間の比較はまだできないが、大学生で用いられたすべての指標において、先行研究と同様に、京大生が認知スタイルを調査していく上での典型例であることが確かめられた。特にそのなかでも、分析性・抽象性尺度と印象性・想像性尺度は文系と理系の専攻差、及び男女差をみる上で有効な指標であることが確かめられた。

その結果、娘と母親の間には認知スタイルの印象性尺度、息子と父親の間では気質の易動性尺度と抑制性尺度が親子間で関連の深い尺度であることがわかった。これまでの諸外国の研究から、モ-ズレイ性格検査の外向性尺度と神経症的傾向尺度は遺伝性の強い性格特性であることが知られている。坂野の先行研究から外向性尺度とは易動性尺度及び印象性・想像性尺度との間に正の相関関係、神経症的傾向尺度と抑制性尺度の間には負の相関関係があることがわかっているので、上述の本研究成果は遺伝的要因によるものとして理解可能なものであった。研究2では、認知スタイルの元型と考えられる指組みの型の年齢的変化を20歳代から40歳代の男性2500名を対象に検討した。その結果、40歳代になると右指が上にくるいわゆる左脳型が増加することが明らかになった。指組みの型は親子間で遺伝することが知られているが、坂野の先行研究と他の研究者の結果の不一致の原因の一つが、坂野の先行研究で用いた親の年齢の高さによる可能性のあることが示唆された。結果として認知スタイルの元型としての指組みの型の遺伝性を再認識するとともに、また25歳以降右半球機能が衰退するという、これまで知られている神経心理学的知見を裏打ちする結果となった。
形態形成過程におけるMT1-MMPの機能発現制御機構の解析

マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、特に膜型MMP(MT1-MMP)は組織形態形成および癌の浸潤・転移、炎症性疾患などの病態と密接に関係している。本研究では発現クローニング法によりMT1-MMP活性制御因子及び新規基質を同定し、その生理的意義の解明を行った。1)我々はこれまでにMT-MMP阻害因子としてTestican-3のスプライシングバリアントであるN-Tesを同定した(Cancer Res.,61,8896-8902,2001)。今回、Testicanファミリー間の相互作用を発見し、特にグリオーマの浸潤に果たす意義を明らかにした(Cancer Res.,2003,63,3364-3369)。2)発現クローニングによりMT-MMPの新規基質としてシンデカン-1を同定しその生理的意義を解明した。シンデカン-1はコラーゲン上での細胞運動を負に制御するが、MT1-MMPによるシンデカン-1の切断はがん細胞の運動性を亢進することを見い出した(J.Biol.Chem.278,40764-40770,2003)。3)発現クローニングによりMT-MMPの新規基質としてがん転移抑制因子であるKiSS-1/metastinを同定し、MT-MMPによるMetastin分解はがん細胞の運動性を亢進することを明らかにした(Oncogene,22,4617-4626,2003)。4)発現クローニングによりMT-MMPの新規基質として細胞外マトリックス成分であるルミカンを同定した。ルミカンは、細胞にがん抑制遺伝子産物のひとつであるp21/Waf-1の発現を誘導するが、MT-MMPによるルミカンの切断はがん細胞の腫瘍原性を亢進することを見い出した。以上のことなどからMT1-MMPはその多機能性によりがん細胞の浸潤・転移のみならず腫瘍原性をも亢進することが明かとなった。形態形成にともなう細胞外マトリックスの再構築にはマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)と呼ばれる一群の金属酵素が重要な役割は果たすとされているがその実体については不明の点が多い。これまでに同定された約20種類のMMPの内でもMT1-MMP,MMP-2,MMP-9はその発現頻度、基質特異性などから特に重要と予想された。そこで本研究ではこれらのMMPの特に組織再構築過程における活性発現制御に関わる因子を明らかにすることを目的としてヒト胎児腎およびラット肝伊東細胞のcDNAライブラリーを用いて遺伝子発現クローニングを行った。その結果、MT1-MMPの活性を阻害する因子としてTestican-3のスプライシング変異体(N-Tes)がヒト胎児腎ライブラリーから得られた。N-TesはMT1-MMPの活性発現を負にコントロールすることにより腎臓の形態形成に関与することが示唆された。また、ラット肝伊東細胞のcDNAライブラリーからはMMP-9のスプライシング変異体遺伝子(N-MMP-9)がクローニングされたがその遺伝子産物は細胞内では分子量が110kDa、細胞外へは70kDaの酵素として産生される。N-MMP-9の酵素活性などについては現在検討中であるが、N-MMP-9 mRNAはラット組織では本来のMMP-9に近いレベルで発現していることがRT-PCRにより確認されている。ラット以外の種についてもその発現の有無を検討している。形態形成、癌の浸潤・転移過程においてはMT1-MMPによるMMP-2活性化の段階は特に重要である。この段階を制御する遺伝子を同定するための発現クローニシグ法を開発し得られたいくつかの候補遺伝子について解析を行った。1.Claudin-5はMT1-MMPによるMMP-2活性化を促進する遺伝子として同定された。Claudin-5は血管内皮細胞特異的タイトジャンクションタンパクであり、MT1-MMPが血管新生に必須であることから、両者の相互作用は血管新生に重要な役割を果たすことが推測された。さらに非常に興味深いことにClaudin-5はこれまで知られている6種類全てのMT-MMPによるMMP-2活性化を促進した。MT1-MMP、MMP-2はタイトジャンクションのみならず細胞運動にともなう突起部分においてもClaudin-5と同一の局在を示した。2.N-TesはMT1-MMPによるMMP-2活性化を抑制する遺伝子として同定された。N-Tesは脳の細胞外マトリックス成分であるTestican-3のスプライシングバリアントであり、N-TesのMMP-2活性化抑制領域はN末端の110アミノ酸領域内にマップされた。Testican-3にもMMP-2活性化阻害活性は認められた。N-Tes、Testican-3とMT1-MMPの結合は免疫沈降により確認された。細胞外マトリックス成分がMT1-MMP活性を抑制する初めての発見である。3.GプロテインであるRalAがMT1-MMPによるMMP-2活性化を亢進することを見い出し、関連因子を検索したところRacも同様の活性を示したが、Rhoは逆に抑制的に機能した。細胞運動と細胞外マトリックス分解との調節機構についてさらに検討を行っている。膜型マトリックスメタロプロテアーゼー1(MT1-MMP)は形態形成過程のみならず癌浸潤、炎症性疾患などの病態とも密接に関係している。MT1-MMPの機能発現制御機構を解析するためにその関連遺伝子の発現

クローニング法を開発し、ヒト胎児腎臓、脳、胎盤、ラット胎児骨cDNAライブラリーをスクリーニングした。その結果、ヒト胎盤由来ライブラリーよりMT1-MMPによるproMMP-2活性化を促進する因子として血管内皮細胞タイトジャンクションに特異的に発現するクローディン5を同定し、その作用機構を明らかにした(J.Biol.Chem.,276,28204-28211,2001)。ついでヒト胎児腎臓由来ライブラリーからMT1-MMPによるproMMP-2活性化を抑制する遺伝子として脳で高く発現するプロテオグリカンであるテスティカンー3のスプライシングバリアントを同定しN-Tesと命名した。N-Tesおよびテスティカンー3はMT1-MMPと結合することによりその活性を抑制することが明かとなった。N-Tesおよびテスティカンー3は共に脳で発現するがグリオーマ組織ではその発現が著しく低下していた。またN-Tesあるいはテスティカンー3をグリオーマ由来細胞に発現させると有意にその浸潤性を低下させた。その効果は他の癌細胞株でも認められた(Cancer Res.、61,8896-8902、2001)。その他、MT1-MMPと相互作用する分子としていくつかの細胞膜受容体が同定されており、それらはMT1-MMPにより切断されうることを見い出している。これらの結果を総合するとMT1-MMPは細胞外マトリックス成分であるコラーゲンなどを分解するだけでなく細胞と細胞外マトリックスインターフェイスにおいて、様々な分子と相互作用し細胞機能の制御に関与するという想像以上にダイナミックな機能を果たしていることが示唆された。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ-1(MT1-MMP)は形態形成過程のみならず癌浸潤、炎症性疾患などの病態とも密接に関係している。本研究ではMT1-MMPの活性制御機構を解析するために発現クローニング法を開発し、胎盤、胎児脳、胎児腎臓、胎児骨に由来するcDNAライブラリーをスクリーニングすることによりいくつか発現制御に関わる分子を同定してきた。そのひとつN-Tesはテスティカンファミリーの中のテスティカン-3のスプライシングバリアントに由来し、MT1-MMPの活性を阻害することにより細胞の浸潤能を抑制することを見い出した。テスティカンファミリーの中のテスティカン-1、-3にも同様の阻害活性が認められたがテスティカン-2には阻害活性は検出されなかった。さらに詳細に検討したところテスティカン-2は他のテスティカン-ファミリー分子と結合することによりその阻害活性を無効にすることが明かとなった。テスティカン-2は他のテスティカン分子のフォリスタチン領域に結合するが、N-Tesおよび他のテスティカンはそのN末端領域でMT1-MMPと結合するためN末端領域だけではMT1-MMPを阻害するがテスティカン-2によって阻害活性が抑制されなかった。したがってN-Tesはテスティカン-2存在下ではがん細胞の浸潤を抑制できなかったが、そのN末端領域だけを発現させるとテスティカン-2存在下においても浸潤を抑制した。RT-PCRではヒト脳ではテスティカン-2の発現量は他のテスティカンに比して圧倒的に高いことからテスティカン-2と他のテスティカンとの相互作用は脳内でも存在することが予想された。
抗菌剤含有創傷被覆材ならびに複合培養皮膚の開発:基礎および臨床評価

本研究では、感染を効果的に抑制し創傷治癒を促進する新しい治療法の確立を目指して抗菌剤含有創傷被覆材と同種培養真皮を併用する方法の有効性を動物実験ならびに予備臨床試験において検討した。抗菌剤含有創傷被覆材はポリウレタン膜に抗菌剤であるスルファジアジン銀を含有させ、この片面に吸水不織布を貼付したものである。本研究の一貫として、この被覆材に関する技術を三菱化学株式会社ならびにコーテック株式会社に提供して企業化を推進した。10病院における多施設臨床試験において熱傷ならびに褥瘡を対象とした130症例において有効性が確認され、平成7年5月に厚生省に製造認可を申請した。平成8年4月に製造認可される予定である。一方、同種培養真皮はウイルス感染陰性の他人の皮膚から採取した線維芽細胞を大量培養して、これをコラーゲンマトリックスに播種して培養することにより作製するものである。この技術は、メニコン株式会社に提供して企業化を推進している。細胞組み込み型の医療用具は、これまでに例がないため厚生省に製造認可を申請するための安全基準の確立にさらに数年を要する見込みである。創面に同種培養真皮を適用し、その上に抗菌剤含有創傷被覆材を適用することにより、被覆材からの抗菌剤の放出により感染を防止し、同種培養真皮に含まれる線維芽細胞から産生放出される種々の細胞増殖因子により創傷治癒を促進する次世代の治療法が可能となる。4病院において熱傷ならびに褥瘡を対象に65症例において、この新しい治療法を施行し、画期的な治療法であることを確認することができた。大量製造した培養真皮を凍結保存しておき、必要時に解凍して臨床使用することがより実用的であり、冷凍保存技術の確立を推進してきた。今後、冷凍保存した培養真皮を常時臨床に提供するための培養皮膚バンクの設立に向けて本研究をさらに展開する予定である。患者自身の皮膚細片から細胞を採取し増殖して皮膚の構造の一部を再構築して同一患者の皮膚欠損創に移植する自家培養皮膚は自家分層植皮の代替法となる。一方、他人の皮膚由来の細胞を使用して作製した同種培養皮膚は、そこに組み込まれた細胞から産生され放出される種々の生理活性物質により難治性皮膚潰瘍や褥瘡などの治癒を促進することが可能となる。我々は、新医療技術の確立を目指して自家培養皮膚ならびに同種培養皮膚の臨床応用を展開している。本研究では、コラーゲンマトリックスに線維芽細胞を組み込んだ同種培養真皮シートを作製し、動物実験により創傷治癒促進効果を確認した。Wisterラットの背部に直径35mmの全層皮膚欠損創を作成し、その中央部に直径10mmの皮膚を島状に温存した。この創面に、SDラットの皮膚由来の線維芽細胞から作製した培養真皮シートあるいは角質化細胞から作製した培養表皮シートをグラフトして、島状皮膚周辺からの表皮化の速度を肉眼的および組織学的に観察した。動物実験においては、皮膚欠損創の周辺からの表皮化は、創の著しい収縮により定量的に測定できないが、本実験系の創傷モデルは、創収縮の影響を受けることなく定量的に表皮化の程度が観察できた。線維芽細胞も角質化細胞も種々の生理活性物質を産生することが報告されているが、何方の細胞がより優れた表皮化促進効果を発現するのかを創面で比較検討した研究報告はない。本研究における動物実験の結果、角質化細胞の方が線維芽細胞より優れた表皮化促進効果を示した。しかし、角質化細胞の培養は特殊な培養系が要求され、そのような条件下でも増殖と同時に分化が進行するため、35回の継代培養しかできない。

これに対し、線維芽細胞は、通常の培養系で2030回の継代培養が可能である。このような観点から、臨床応用を展開する際には、線維芽細胞を組み込んだ同種培養真皮シートが有望と判断できる。そこで、現在同種培養真皮シートを作製して難治性皮膚潰瘍や褥瘡などの治療を行っている。本研究では、感染を効果的に抑制し創傷治癒を促進する新しい治療法の確立を目指して抗菌剤含有創傷被覆材と同種培養真皮を併用する方法の有効性を動物実験ならびに予備臨床試験において検討した。抗菌剤含有創傷被覆材は、ポリウレタン膜に抗菌剤であるスルファジアジン銀を含有させ、この片面に吸水不織布を貼付したものである。本研究の一貫として、この被覆材に関する技術を三菱化学株式会社ならびにコーテック株式会社に提供して企業化を推進した。10病院における多施設臨床試験において熱傷ならびに褥瘡を対象とした130症例において有効性が確認され、平成7年5月に厚生省に製造認可を申請した。平成8年4月に製造認可される予定である。一方、同種培養真皮はウイルス感染陰性の他人の皮膚から採取した線維芽細胞を大量培養して、これをコラーゲンマトリックスに播種して培養することにより作製するものである。この技術は、メニコン株式会社に提供して企業化を推進している。細胞組み込み型の医療用具は、これまでに例がないため厚生省に製造認可を申請するための安全性基準の確立にさらに数年を要する見込みである。創面に同種培養真皮を適用し、その上に抗菌剤含有創傷被覆材を適用することにより、被覆材からの抗菌剤の放出により感染を防止し、同種培養真皮に含まれる線維芽細胞から産生放出される種々の細胞増殖因子により創傷治癒を促進する次世代の治療法が可能となる。4病院において熱傷ならびに褥瘡を対象に65症例において、この新しい治療法を施行し、画期的な治療法であることを確認することができた。大量製造した培養真皮を凍結保存しておき、必要時に解凍して臨床使用することがより実用的であり、冷凍保存技術の確立を推進してきた。今後、冷凍保存した培養真皮を常時臨床に提供するための培養皮膚バンクの設立に向けて本研究をさらに展開する予定である。
半閉鎖性海域のアマモ場において塩分勾配が動植物群集に与える影響評価

沿岸域や半閉鎖性海域に広く分布する海草アマモ(Zostera marina)によって形成されるアマモ場では、複雑な動物ー植物の相互関係や、塩分など環境勾配による非生物的要因ー生物の関係がみられる。しかし、環境勾配は大雨などの攪乱により変化する可能性があり、生物に大きなストレスを与えること、生物間の関係への影響などが懸念される。そのため、本研究では、室内実験、野外調査、生態系モデル解析を併用し、北海道東部の厚岸湖や能取湖、また北欧のバルト海などのさまざまな空間スケールで塩分勾配とアマモ場生物の関係を解明する。
「1965年体制」成立期日韓ポストコロニアル文学における植民地主義批判の比較研究

本研究は、引揚者文学、在日朝鮮人文学および解放後韓国文学における植民地主義批判の諸相を、「ポスト帝国日本-文学」という新たな枠組みのなかで統合的に考察する。1920-30年代生まれの日本とコリアの作家を対象とするが、彼らはおもに1960-70年代に植民地問題をテーマにしたテキストを集中的・同時多発的に著したという共通点をもつ。帝国日本と植民地朝鮮のあいだで揺れ動きながら成長し、戦後東アジア国民国家体制のなかで各自ポストコロニアル作家になっていった旧「皇国少年少女」たちは、その境界をどう乗り越えようとし、何者としてどう出会い(直し)えたのか。それぞれのテキストの比較分析をつうじて考察する。
霊長類の社会構造と繁殖システム

1.前年度に引き続き、屋久島西部海岸に生息する野生ニホンザル個体群について現地調査をおこない、人口学的資料等を収集した。なお、1985年以降観察された群れの分裂や融合、さらに群れ内の個体間の競争などについて共同研究者とともに論文2編にまとめ、現在印刷中である。2.ニホンザルの社会と、同じく母系的社会構造を示すオマキザルの社会を比較しながら、それぞれの種の雌雄がどんな資源をめぐって、どのように競争しているのかを分析した。この結果は論文にまとめて、現在印刷中である。3.共同研究者とともに、性周期、配偶行動と子育ての関係、雌の競争などについて、ヒト以外の霊長類の一般的な傾向を論じて、ヒトと霊長類の性行動についての比較研究をまとめた著書を作成し、現在印刷中である。4.嵐山のニホンザル餌付け群において、生涯繁殖成功が記録されている雌の出産資料を分析した結果、雌を出産した場合、雄を出産した場合よりも次の出産までの間隔が長かった。この結果は、ニホンザルでは娘が子育てのコストが大きいことを示唆するが、これにもとづいてニホンザルの子育てにおけるコストの性差について論文を作成、投稿準備中である。5.嵐山のニホンザル餌付け群において、1968年から1984年にかけて蓄積された交尾行動の資料にもとづき、配偶関係の通時的変化を分析した。今後さらに、雌雄の成長にともなう配偶関係の変化などを解析して、ニホンザルの生涯繁殖成功についての論文を作成する予定である。1.1991年8月におこなった鹿児島県屋久島西部海岸における野生ニホンザル個体群の調査により、1989年に融合した群れのメンバ-シップに変化がないことを明らかにした。この結果に基づいて、ニホンザルのメス間の競争と共存のバランスについて論文を作成して、現在投稿中である。2.1973年より継続されている屋久島のニホンザル個体群の人口動態を分析して、環境が著しい変化を示なくとも、それぞれの群れのサイズは大きく変化すること、同時に遊動域の大きさ、群れの優劣関係なども変化することを明らかにした。同時に、群れの内部ではメスの順位と繁殖成分が必ずしも相関しないことも明らかにされた。これらの結果を共同研究者とともにまとめて、現在印刷中である。3.嵐山餌付群のニホンザルの繁殖デ-タを共同研究者と分析した結果、メスの生涯繁殖率の変化をまとめて、2025歳で出産を終えたのちも、かなり長期間生残する個体がいることを明らかにした。これは人間にのみ認められていると思われていた「閉経」がニホンザルにも存在している可能性を示唆するものとして注目される。その他、メスの順位と出産率、幼児死亡率、出生性比等がほとんど相関しないことを明らかにした。これらの結果を論文にまとめて、現在印刷中である。4.人数のインセスト・タブ-の起源をめぐる論争を総括して、霊長類に認められる近親交配の回避と人類の近親婚禁忌の関係を論じた。結果は現在印刷中である。1嵐山の餌付け群と屋久島の野生群のニホンザル、および西部タンザニアの野生チンパンジーの出産資料を分析した。その結果、餌付けされたニホンザルでは、20歳以上の老齢雌において、最後の子育てを終えてから死ぬまで繁殖しない期間(Post reproductive life span;略してPRLS)が寿命の15%程度を占めていることがあきらかになった。同じようなPRLSは野生群の老齢雌にも認められた。しかしながら、チンパンジーの老齢雌では、PRLSは最大寿命の45%を占めるにとどまった。これらの結果にもとづいて、霊長類におけるPRLSの進化的意義を考察した論文を共同研究者とともに作成、投稿準備中である。2チンパンジーとボノボ(ピグミーチンパンジー)という2種の近縁の類人猿を対象に、野生集団での交尾行動を比較した。

その結果、従来の報告と異なり、チンパンジーの発情雌の交尾頻度はボノボのそれよりも高いこと、チンパンジーの方がむしろ乱婚性が高いこと、さらにチンパンジーの交尾は雌がイニシアティブをもつ傾向があるが、ボノボでは雄にイニシアティブがあるケースがほとんどであることが示唆された。これらの結果から、高等霊長類での乱婚性を論じる論文を共同研究者とともに作成、投稿準備中である。3霊長類のライフ・ヒストリーとヒトのライフ・ヒストリーを比較して、人類社会の進化を論じる上での主要な問題点を分析した論文を作成し、現在印刷中である。4霊長類とヒトの性行動と社会構造を考察した論文をまとめ、現在印刷中である。1.前年度に引き続き、屋久島西部海岸に生息する野生ニホンザル個体群について現地調査をおこない、人口学的資料等を収集した。なお、1985年以降観察された群れの分裂や融合、さらに群れ内の個体間の競争などについて共同研究者とともに論文2編にまとめ、現在印刷中である。2.ニホンザルの社会と、同じく母系的社会構造を示すオマキザルの社会を比較しながら、それぞれの種の雌雄がどんな資源をめぐって、どのように競争しているのかを分析した。この結果は論文にまとめて、現在印刷中である。3.共同研究者とともに、性周期、配偶行動と子育ての関係、雌の競争などについて、ヒト以外の霊長類の一般的な傾向を論じて、ヒトと霊長類の性行動についての比較研究をまとめた著書を作成し、現在印刷中である。4.嵐山のニホンザル餌付け群において、生涯繁殖成功が記録されている雌の出産資料を分析した結果、雌を出産した場合、雄を出産した場合よりも次の出産までの間隔が長かった。この結果は、ニホンザルでは娘が子育てのコストが大きいことを示唆するが、これにもとづいてニホンザルの子育てにおけるコストの性差について論文を作成、投稿準備中である。5.嵐山のニホンザル餌付け群において、1968年から1984年にかけて蓄積された交尾行動の資料にもとづき、配偶関係の通時的変化を分析した。今後さらに、雌雄の成長にともなう配偶関係の変化などを解析して、ニホンザルの生涯繁殖成功についての論文を作成する予定である。
クエン酸錯体法によるイットリウム族希土類リン酸塩微粉末の調製と材料物性

1.研究目的:本研究は、クエン酸錯体法によるイットリウム族希土類リン酸塩微粉末の調製方法、焼結体の作製および材料物性(熱的、機械的、化学的、電気的性質)の解明を目的として実験を行なった。2.研究成果:0.05モル/Lの希土類硝酸塩水溶液(R=Y、Er、YbおよびLu)にモル比(クエン酸/R、以下C/R比)が530となるように無水クエン酸を添加し、希釈塩酸またはアンモニア水で溶液のpHを37に調節した(混合溶液A)。希土類錯体が形成されているので、混合溶液AはpH37の範囲で透明であった。別に0.8モル/Lのリン酸水素2アンモニウム水溶液を用意し、溶液のpHを37に調節し、モル比(PO_4/R)が4となるように混合溶液Aに添加し、2時間攪拌した(混合溶液B)。攪拌後、混合溶液Bを三角フラスコに入れて密栓し、ときどきpHを調べながら90°Cで1日30日保持した。イットリウム族希土類リン酸塩鉱物には、チャーチアイトとゼノタイムの2種類がある。本研究でもチャーチアイトとゼノタイムが得られたが、pH7ではラブドフェンが得られた。ラブドフェンはセリウム族希土類リン酸塩に特徴的な鉱物であるので、イットリウム族からなるラブドフェンは新種である。クエン酸錯体法で得られる希土類リン酸塩は約10nm程度であるが、これらが凝集し、0.51μm程度の球状単分散粒子となっている。1500°Cで2時間焼結させた試料の溶融凝固点(°C)は、1844°(Y)及び1817°(Er)であり、熱膨張係数(10^<-6>/°C)は、6.90(Y)、5.75(Er)、5.98(Yb)であった。その他の物性については現在検討中である。
口唇裂・口蓋裂患者特有の睡眠呼吸障害と顎顔面骨格との関連の検討

口蓋形成術を要する1歳頃の幼児期、顎裂部骨移植術を要する学童期、口唇外鼻修正術を要する青年期において、入院中の患者に対して睡眠ポリソムノグラフィー検査を行う。同時に、日本語版ESSや日本語版OSA-18の質問票を用いて、日中の眠気や睡眠呼吸障害に対する生活の質に関する疫学調査を実施する。さらに、画像資料をもとに、顎骨形態と鼻咽腔形態を含む上気道の解剖学的形態を分析し、睡眠ポリソムノグラフィー検査や質問票との相関関係を解析する。本研究により、口唇裂・口蓋裂患者の睡眠呼吸障害の病態が解明されれば、適切な治療の介入が可能となり、小児の健康な成長を促せる大きな意義があると考えている。
空間構造の免震に関する研究

本研究業績をまとめると以下の通りである。A.並進振り子原理に基づく免震システムの有効性を検証した(1)振り子免震の免震効果は上下動の影響をほとんど受けない。上下動と水平動を分離して設計できるのは,免震システムとして大きなメリットがある(2)振り子によって実現される長周期免震システムに必要とされる減衰は,軽微なもので充分である(3)「並進振り子型免震装置」を応用した免震床の実施例の挙動を実験的に明らかにした(4)並進振り子の支点間距離を利用した,免震周期のコントロールに関する知見を得た。また,この性質を利用し,かつ支持構造物の回転運動を生じない「対称2点吊り振り子型免震構造」を考案した(5)地震時に質量偏心がもたらすねじれ振動め影響を明らかにしたB.転動振り子の原理に基づく免震システム(パドル免震)の有効性を検証した(1)「パドル免震」を提案した。「パドル免震」は免震層の高さを長周期免震の場合でも可変にできることが極めて有利な点である。(2)パドル免震の模型実験を行ない,所定の免震効果が得られることを確認した(3)パドル免震装置の実用化検討の基礎として発生する応力分布を解析により把握できた(4)パドル柱自身の質量が免震効果に及ぼす影響を振動実験などにより明らかにした(5)この時,パドル免震装置自体の形状を工夫することによって,目的とする固有周期を得られることを確認したC.振り子免震の適用による空間構造の長周期免震の効果を検証した(1)球殻の薄肉ドームの支持部に,振り子免震を設けた場合について効果を検討した。この結果,屋根の応答を下部構造の剛性に関らず,地表入力波形の応答スペクトルで推定することが可能であること,トラス材軸力など多くの部材で長期応力を支配応力とできる可能性を示した。(2)さらに,パドル免震の原理の効果的な応用として,円形ドームの円周方向のみに復元力を有し,半径方向には拘束のない一方向免震の有効性が確認できた。空間構造の免震および制振に関し、実験的研究ならびに解析的研究を行った。実験的研究としては、(1)構造物を並進振り子型免震装置で支持させ、免震効果のうち特に構造物の複数の振動モードに対する影響を検討した。また、(2)アーチ構造を対象とし、制振デバイスにTMD(質量減衰機構)を採用した場合の効果について振動実験により検討した。この結果、質量と減衰の適当な選択によりアーチ構造の制振が可能であることを示した。いずれも実構造物を縮小した模型を用い、加振は実地震波を含めデジタル振動制御装置(D-5505型)で制御している。一方、研究者らが提案している「パドル免震装置」で支持された、直径100mの円形鉄骨ラチスドームを対象とし、一連の解析的研究を行った。転動振子の原理を利用したパドル免震の固有周期は,振幅の大きさや免震層上部の質量に関わらず一定であり、この点が積層ゴム免震に比べ極めて有利である。下部構造の剛性や免震周期をパラメータに行った検討の結果,スパン100m規模のドームでは水平入力に対して免震周期を2秒以上とすることにより,上下成分を含めた応答の充分な低減効果が得られることを示した。

さらに,パドル免震の応用として,円形ドームの円周方向のみに復元力を有し,半径方向には拘束のない、単方向免震の有効性も確認している。パドル免震は扇形の板が構造物に接し、重量を支持するシステムとなっている。そこで、パドル免震装置の実用化検討の基礎として、本年度は板に発生する応力分布を解析により把握した。これらの解析的研究は主として汎用有限要素解析ソフトを用い、線形解析によっている。空間構造の免震および制振に関し、実験的研究ならびに解析的研究を行った。研究者らが提案している「パドル免震装置」に関しては,実用化に向けた研究を行なった。すなわち,空間構造にパドル型免震を用いるためには,パドル型柱に生ずる応力をどのような機構を用いることで分散できるのか,軽量な屋根構造に対し,パドル型柱の質量がどのように影響するのかを理解する必要がある。そこで,(1)免震支承部の機構部の改善を行ない,この効果を模型振動実験で確認し,さらに(2)パドル柱自身の質量の免震効果に及ぼす影響を検討した。また,(3)パドル型柱の復元力を利用した質量ダンパー(TMD;制振装置)への適用を前提とした実大実験を通じて,実際的なディメンジョンを持ったパドル柱に関する知見を得た。これと並行に適用を考えている「並進振り子型免震装置」の研究に関しては,(1)並進振り子の支点間距離が免震効果に与える影響を原理模型実験および解析により検証し,免震周期のコントロールに関する知見を得た。また,(2)研究代表者の設計による構造物に振り子の原理を用いた免震床が採用されているが,これを用いた実大振動実験を実施し,実際的なディメンジョンを持ったふりこ装置の減衰特性などを計測した。研究者らが提案している「パドル免震装置」に関しては,引き続き実用化に向けた研究を行なった。すなわち,軽量な空間構造を支持するようなパドル型免震装置そのものの質量は,支えている屋根構造の質量に対する比率が大きくなってくる。この質量比により免震周期は変化するが,このときの変化の度合いをさまざまなパラメータを用いて数値解析および振動実験により確認した。さらに,パドル免震装置自体の形状を工夫することによって,目的とする標準固有周期を得られることが確認できた。「並進振り子型免震装置」の研究に関しては,前年度,並進振り子の支点間距離により免震周期が調整可能であることを明らかにしているが,今年度はこのような特性を利用した「対称2点吊り振り子型免震構造」を考案した。吊り材をハの字型に広げた場合,支持された構造物は回転運動を生じるが,考案した装置によると,回転成分のない並進振動のみにすることができ,免震装置として有効である。本研究では原理模型実験および解析によりその動的挙動を検討した。さらに,「並進振り子型免震」については,免震化された構造物の平面的なねじれ振動の影響が懸念された。例えば面積の広い不整形な屋根構造がこれに相当する。これについても原理模型実験と数値解析により検討を行なった。その結果,地震時に質量偏心がもたらすねじれ振動の影響は,建物の応答加速度を増幅させるが,その影響は数%程度であり,適切な設計により対処可能であることを示した。