hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠初期と産褥期における骨盤底筋力の変化と尿失禁との関連

1.研究の目的産褥期における骨盤底筋力の変化と尿失禁との関係性を明らかにするためのものである。妊娠中・退院時・1ヶ月・3ヶ月時を経過時的に調査を行った。骨盤底筋力を測定するため、内診法で内診得点と膣圧測定器で測定した。尿失禁状況については、カルテより周産期学的調査・質問紙調査票にて尿失禁状況を調査した。尚、内診得点は医師によりおこなった。2.研究対象者を帝王切開群5名(初産婦で妊娠経過は正常の者)、初産婦群10名、経産婦群20名(合計35名)とした。調査時期:質問紙調査票妊娠初期退院時・1ヶ月時・3ヶ月時に配布及び郵送。骨盤底筋力測定妊娠10ヶ月、退院時、1ヶ月、3ヶ月に行った。当初は、妊娠初期に骨盤底筋力測定を行うとしていたが、妊娠初期は妊婦の不安感があり中止した。3.結果骨盤底筋力は帝王切開群・初産婦群・経産婦群とも退院時より有意に1ヶ月・3ヶ月は筋力は増していた。ほぼ3ヶ月時は妊娠10ヶ月時の筋力に回復していた。骨盤底筋力は帝王切開群・初産婦群・経産婦群の順によかった。このことから産褥1ヶ月時は骨盤底筋力の回復が十分ではなく回復途上の時期であると示唆された。骨盤底筋力が妊娠10ヶ月時にもどるまでには産褥3ヶ月(12週間)は必要である。褥婦に対し産褥1ヶ月時健診時に骨盤底筋力体操の再指導と、尿失禁状況の問診が必要と考えられた。また、経産婦は骨盤底筋力の回復値が帝王切開・初産婦に比べ低い傾向であった。このことから、特に経産婦は骨盤底筋力の回復に時間が必要であり、骨盤底筋力体操の継続が必要であると示唆された。研究目的:産褥期における骨盤底筋力の変化と尿失禁との関連性を明らかにする。初めに、骨盤底筋力が非妊娠時と同様であると予測される妊娠初期(妊娠12週未満)の妊婦を対象として、内診得点および膣圧測定を行う。次いで、同じ対象者を横断的に調査するために、妊娠36週以降、出産後の退院時、産褥3ヶ月の計5回計測を行い、同時に質問紙調査を行う。骨盤底筋力の変化と尿失禁状況との関連を分析し、尿失禁予防・改善にむけた基礎的資料とする。平成17年度研究実施状況:1)尿失禁に関連する資料を収集した。妊娠初期と産褥期における骨盤底筋力の変化と尿失禁と尿失禁との関連を下記らかにするために、関連資料の収集と分析を行った。2)尿失禁状況における質問紙調査票を作成中である。3月末にプレテストを行い修正後、調査開始する。3)所属機関の倫理委員会へ申請書類を作成中である。平成18年3月末に申請をする。4)平成18年4月より臨地にて調査開始予定。平成18年4月より研究協力クリニックにて調査を開始する。対象者:妊婦健診を受け、分娩(分娩体位・仰臥位)し、産褥1ヶ月健診を受ける、障害(妊娠20週以上の流産・人口妊娠中絶を経験していない初産婦)で経膣分娩予定者10人。コントロール群:陣痛を経験することなく帝王切開で分娩した初産婦(妊娠20週以上の流産・人口妊娠中絶を経験していない初産婦)5人

5)基礎データをまとめたものを2005年ICM大会(オーストラリア大会)で発表した。以上1.研究の目的産褥期における骨盤底筋力の変化と尿失禁との関係性を明らかにするためのものである。妊娠中・退院時・1ヶ月・3ヶ月時を経過時的に調査を行った。骨盤底筋力を測定するため、内診法で内診得点と膣圧測定器で測定した。尿失禁状況については、カルテより周産期学的調査・質問紙調査票にて尿失禁状況を調査した。尚、内診得点は医師によりおこなった。2.研究対象者帝王切開群5名(初産婦で妊娠経過は正常の者)、初産婦群10名、経産婦群20名(合計35名)。調査時期:質問紙調査票妊娠初期退院時・1ヶ月時・3ヶ月時に配布及び郵送。骨盤底筋力測定妊娠10ヶ月、退院時、1ヶ月、3ヶ月に行った。3.結果と考察骨盤底筋力は帝王切開群・初産婦群・経産婦群とも退院時より有意に1ヶ月・3ヶ月は筋力は増していた。ほぼ3ヶ月時は妊娠10ヶ月時の筋力に回復していた。骨盤底筋力は帝王切開群・初産婦群・経産婦群の順によかった。尿失禁状況は、帝王切開群・初産婦群・経産婦群とも妊娠中に約5割、尿失禁があった。産褥3ヶ月時では経産婦群に尿失禁を自覚したものがいた。また、初産婦群はいなかったが、帝王切開群で尿失禁を自覚した者がいた。産褥期の尿失禁はほぼ腹圧性尿失禁だった。骨盤底筋力を帝王切開群と初産婦群を比較した。妊娠10ヶ月・退院時・1ヶ月・3ヶ月ともに有意差はみられなかったが、ほぼ同じ筋力値を示していた。このことから帝王切開群と初産婦群では、経膣分娩の影響を初産婦群はあまり受けないのではないかと考えられた。尿失禁症状は妊娠中に最も出現するが、産褥期3ヶ月という時間を経ても自覚している褥婦が多い。また、相談相手として、初産婦は医療従事者や実母に相談していた。経産婦は妊娠中は夫や友人に相談しており、医療従事者はなかった。相談の結果、問題が解決されたと答えたのは妊娠中の初産婦だった。経産婦や産褥期尿失禁があった初産婦は、相談の結果も問題解決していない・どちらでもないだった。
自己免疫の活性化を利用した新しい婦人科癌免疫療法の確立と臨床応用

婦人科悪性腫瘍の多くは初期治療反応性は良いが、長期的予後は良くない。このため腫瘍免疫療法等の新しい治療法の開発が必要である。腫瘍は本来不可欠な自己寛容維持機構をうまく利用することで免疫系の攻撃から逃れていると考えられ、本研究で我々は、自己寛容維持のメカニズムを逆に利用して、これを一過性に抑制し、ある程度の自己免疫状態を惹起することによって強力な自己免疫を得るという新しい治療法を婦人科悪性腫瘍に対して導入する基礎的検討を行なうことができた。婦人科悪性腫瘍の多くは化学療法に対する感受性を有しており、寛解状態にできる例が多いが、かなりの割合が再発し治療抵抗性を示して不幸な転帰を取るため、長期的予後は良くない。このため新しい治療法の開発が必要である。腫瘍免疫療法は以前から期待されてきたが、いまだに臨床応用の方法は確立されていない。腫瘍は本来不可欠な自己寛容維持機構をうまく利用することで免疫系の攻撃から逃れていると考えられ、本研究で我々は、自己寛容維持のメカニズムを逆に利用して、これを一過性に抑制し、ある程度の自己免疫状態を惹起することによって強力な自己免疫を得るという新しい治療法を婦人科悪性腫瘍に対して導入することを目指している。A)婦人科悪性腫瘍の病態・予後に対する腫瘍免疫の影響の解析:本科研費を得て初年度として、婦人科悪性腫瘍のうちでも予後が不良で、免疫療法の最適なターゲットとなると考えられる卵巣癌において、免疫関連因子PD-L1,L2およびCD8+T細胞の腫瘍内浸潤に関して検討した。この結果、卵巣癌におけるPD-L1の発現は、CD8+T細胞の腫瘍内浸潤と逆相関し、かつ、予後不良因子となっていることが明らかになった。B)一方、CD4+25+制御性T細胞に関する解析も行った。制御性T細胞は腫瘍免疫においても重要な役割を果たすことが明らかになって来つつあるが、免疫反応を抑制する分子機構はまだ明らかになっていない。そこで、制御性T細胞におけるマスター制御遺伝子であるFoxp3遺伝子が直接作用する遺伝子を探索・その作用を解析することを目的として、クロマチン免役沈降を利用して転写因子Foxp3と結合する遺伝子を検索した結果、Bone morphogenetic protein2が見つかり、そのmRNA発現が制御性T細胞で有意に高いことが判明し、現在その機能解析を行っている。A)婦人科悪性腫瘍の病態・予後に対する腫瘍免疫の影響の解析:本科研費を得て2年目の本年度は、まず、昨年度からの解析として卵巣癌において、免疫関連因子PD-L1,L2およびCD8+T細胞の腫瘍内浸潤に関して検討し、卵巣癌におけるPD-L1の発現は、CD8+T細胞の腫瘍内浸潤と逆相関し、かつ、予後不良因子となっていることを論文発表した。さらに本年は卵巣癌におけるNK細胞の役割に着目し、NK細胞表面の受容体であるNKG2Dに対するリガンドであるMICA/BおよびULBPの発現を卵巣癌において検討し、ULBPの発現はむしろT細胞浸潤と関連する予後因子であることを明らかにした。現在、投稿準備を進めている。B)一方、CD4+25+制御性T細胞に関する解析ではクロマチン免役沈降を利用して転写因子Foxp3と結合する遺伝子を検索した結果、Bone morphogenetic protein faimilyに着目し、制御性T細胞の発生におけるBMPの役割や、その機能維持の仕組み、さらに癌の免疫抑制における役割等に関して、包括毛期に解析を進めつつある。今年度は、A)腫瘍の局所免疫は微小環境の影響を受けるが、その微小環境はcyclooxygenase (COX)などの腫瘍由来因子により修飾されると考えられる。今回、卵巣癌における免疫細胞の浸潤パターンとCOX発現および予後との相関を検討した。患者の同意を得て、卵巣癌70例の腫瘍上皮内および間質内のCD8、CD57、CD1a陽性細胞数を免疫染色により検討し、これを用いて階層的クラスター解析を行った。

これにより分類された卵巣癌3クラスターと、腫瘍のCOX-1、COX-2発現(免疫染色)および患者の全生存期間と無病生存期間を比較検討した。その結果、上皮内CD8+T細胞数はCOX-1およびCOX-2発現と逆相関していた。3つのクラスターのうち、上皮および間質内の低CD8+細胞/高CD1a+細胞の集団(Cluster 1)は上皮および間質内の高CD8+/低CDla+細胞の集団(Cluster 2)に比し予後不良であった。上皮内の高CD57+細胞の集団(Cluster 3)は、中等度の予後を示した。クラスター分類は年齢、進行期、組織型、残存腫瘍等の臨床的病理学的所見との相関を示さず、多変量解析にてCluster 1は独立した予後不良因子であった。Cluster 1のCOX-1およびCOX-2発現はCluster 2よりも有意に高かった。つまり、腫瘍浸潤免疫細胞の階層的クラスター解析により、予後不良かつCOX高発現の卵巣癌を同定できた。卵巣癌細胞の発現するCOXが微小環境に影響し、免疫細胞の浸潤パターンを変える可能性が示唆された。B)一方、CD4+25+制御性T細胞に関する解析については、近年その誘導因子のひとつであるTGF-bとの関係について、腫瘍組織を用いて解析を進めている。
木質バイオマスにおけるアンモニア処理の作用機構

本研究では酵素糖化前処理法としてのアンモニア処理の、木材に対して与える影響について、顕微観察的手法を用い、細胞壁成分の局在や微細構造の変化といった観点からその効果を調べてきた。平成27年度まではアンモニア処理が効果的であるシラカンバに対して実験を行ってきたが、平成28年度はアンモニア処理による酵素糖化性の向上がほとんどないスギに対して研究を行った。試料小片を140°Cアンモニア処理した後、樹脂包埋および準薄切片としたものに対し、免疫標識法によってヘミセルロースの局在を観察したところ、スギではアンモニア処理の前後でヘミセルロースの局在に大きな変化はなく、アンモニア処理によって細胞内こう側へヘミセルロースが移動するシラカンバ木繊維とは異なる結果となった。その一方で、キシラナーゼ処理およびセルラーゼ処理を行った時の挙動はシラカンバと同様で、非アンモニア処理物ではキシラナーゼ処理によって試料表面のキシランが分解された後も、セルラーゼによるセルロースの除去により被覆されていたキシランが現れたのに対し、アンモニア処理物ではセルラーゼ処理後も抗キシラン抗体の反応は見られないままだった。このことから、スギにおいてもアンモニア処理によってセルロースとヘミセルロースの相互被覆は解消されている可能性が示唆された。また、スギにおける主要なヘミセルロースであるマンナンに対しては、アンモニア処理をしていないものに対してはほとんどマンナナーゼ処理の効果が得られなかったのに対し、アンモニア処理物ではマンナナーゼ処理によって抗マンナン抗体の反応が顕著に減少した。以上より、酵素糖化効率が向上しないとされていたスギにおいても、少なくとも切片上においてはアンモニア処理によってヘミセルロースの分解性が向上することが示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。リグノセルロース系バイオマス、すなわち植物を原料とした高効率酵素糖化には試料の前処理が必須であり、アンモニア処理は有効な前処理法の一つとみられている。本研究は顕微鏡観察を中心として、細胞壁構成成分の局在を調べることでアンモニア処理の影響を調べることを目的としている。今年度はその一環として、エリアンサスを始めとする草本系バイオマスに対するアンモニア処理の影響について、データの解析を行った。それにより、高純度の精製セルロースと草本や木本中におけるセルロースでの酵素糖化性の違いを確認し、リグニンやヘミセルロースの存在が糖化性に大きく寄与していたことが確認された。また、アンモニア処理切片への間接抗体染色法による各種細胞壁成分の局在観察が非常に効果的であるとの確証を得た。本研究で中心となる木本植物へのアンモニア処理の影響であるが、今年度はシラカンバを対象にアンモニア処理を行い、細胞壁の化学的、物理的な影響に関してのデータを集め、解析を進めた。また、キシランを始めとする細胞壁成分を特異的に分解する酵素を入手することができたため、今後はアンモニア処理後のシラカンバ酵素糖化残さを観察し、細胞壁構造に関する知見を得たい。前処理の評価においては脱リグニンの観察も重要である。リグニンの検出方法の一つにモイレ呈色反応があるが、これはシリンギルリグニンの検出法として従来用いられていたが、退色が早いという欠点が指摘されていた。また、アンモニア処理した木本では個々の細胞が細胞間層で剥離することが判明した。このことは顕微鏡観察をする上で大きな支障となっていたため、呈色反応法の改良を試みた。その結果、アンモニア水の代わりにTris-HCl緩衝液を使用し蛍光観察をすることで上記欠点を解消し、さらにはグアイアシルリグニンの局在も示すことができた。本研究では木材におけるアンモニア処理効果について、細胞壁構成成分の局在や微細構造の変化といった観点から調べることを目的としている。昨年度に引き続きアンモニア処理したシラカンバを試料として、アンモニア処理に伴うキシランの挙動に着目した研究を中心に行った。従来の研究においてキシランなどの主要な細胞壁成分はアンモニア処理後もほとんど変わらないとされてきたことから、キシランの局在についても大きな変化はないと考えられた。実際、切片を作製した後にアンモニア処理を行うと、その局在に大きな差はなかった。しかし、ブロック試料でアンモニア処理を行った後、キシランの局在を観察すると、木繊維で標識が劇的に減少し、細胞壁の内表面に強く標識が現れた。このことからキシランはアンモニア処理によって、試料表面へと移動することが考えられた。これはキシランの量があまり変わらないのにセルロースの表出が向上することや、全体的な酵素分解性が向上することをよく説明する。シラカンバの未処理試料に対しキシラナーゼ処理を行うと、キシランに対する標識は放射組織や柔細胞を除いて消失した。さらに続いてセルラーゼ処理を行うと、再度キシランの標識が見られるようになったことから、シラカンバでは本来細胞壁中でセルロースとキシランが相互に被覆しあったような構造をとっていることが確認された。一方でアンモニア処理試料では、キシラナーゼ処理でほぼ標識が見られなくなり、続くセルラーゼ処理で見られるキシランの標識もスポット状に点在する程度であった。以上からアンモニア処理は細胞壁中のキシランを試料表面(木繊維の内表面や切片断面)へと移動させることにより、本来セルロースとキシランが持つ相互被覆構造を解消し、このことがアンモニア処理による酵素糖化性の大幅な向上の一助となっていると結論づけられた。平成27年度は大別して二つの成果が得られたが、その両方においてさらなる発展が見込まれる知見を得ることができた。

一つ目の成果は広葉樹材であるシラカンバの細胞壁中において、アンモニア処理に伴うキシランの挙動の実情を解明することができたことである。当初予定していた切片試料での処理に加え、より大きなブロック試料での処理も行ったことにより、キシランが実際にはアンモニア処理に伴って細胞壁表面へと移動することを明らかにした。これにより細胞壁に微細な空隙が多数生じ、糖化酵素のアクセシビリティーが向上することを示したが、この挙動は木繊維で見られ、針葉樹材に成分的に近いと考えられる道管では発生しにくいという知見も得られた。すなわち、アンモニア処理が針葉樹材に対しては効果が薄い原因を解明する糸口を見つけることができた。二つ目の成果は、セルロースとキシランの立体位置関係を明らかにする端緒を得たことにある。セルロースを分解するセルラーゼ、キシランを分解するキシラナーゼの2種類の酵素と、セルロースを染色するカルコフルオール、抗キシラン抗体を用いることで、アンモニア処理による酵素分解挙動の変化を明らかにしたのみならず、セルロースミクロフィブリル間にキシランが組み込まれている可能性を示した。両者の位置関係は長年の論争の的となっていたが、これに解を与えるきっかけになると確信している。本研究では酵素糖化前処理法としてのアンモニア処理の、木材に対して与える影響について、顕微観察的手法を用い、細胞壁成分の局在や微細構造の変化といった観点からその効果を調べてきた。平成27年度まではアンモニア処理が効果的であるシラカンバに対して実験を行ってきたが、平成28年度はアンモニア処理による酵素糖化性の向上がほとんどないスギに対して研究を行った。試料小片を140°Cアンモニア処理した後、樹脂包埋および準薄切片としたものに対し、免疫標識法によってヘミセルロースの局在を観察したところ、スギではアンモニア処理の前後でヘミセルロースの局在に大きな変化はなく、アンモニア処理によって細胞内こう側へヘミセルロースが移動するシラカンバ木繊維とは異なる結果となった。その一方で、キシラナーゼ処理およびセルラーゼ処理を行った時の挙動はシラカンバと同様で、非アンモニア処理物ではキシラナーゼ処理によって試料表面のキシランが分解された後も、セルラーゼによるセルロースの除去により被覆されていたキシランが現れたのに対し、アンモニア処理物ではセルラーゼ処理後も抗キシラン抗体の反応は見られないままだった。このことから、スギにおいてもアンモニア処理によってセルロースとヘミセルロースの相互被覆は解消されている可能性が示唆された。また、スギにおける主要なヘミセルロースであるマンナンに対しては、アンモニア処理をしていないものに対してはほとんどマンナナーゼ処理の効果が得られなかったのに対し、アンモニア処理物ではマンナナーゼ処理によって抗マンナン抗体の反応が顕著に減少した。以上より、酵素糖化効率が向上しないとされていたスギにおいても、少なくとも切片上においてはアンモニア処理によってヘミセルロースの分解性が向上することが示唆された。
リソグラフィを用いずにナノ構造を作るための金型製造技術の開発

本研究では、リソグラフィ技術を用いずに、数10nmから数μmのピッチや高さを有するナノ構造を形成する金型製造技術を開発する。ナノ構造を形成する技術とは、具体的に、(a)金型全面に直径が可視光波長以下の針状組織を形成するためのナノワイヤの結晶成長技術、(b)上記針状組織を円錐組織に変形する成膜・エッチング技術、(c)金型全面に直径が可視光波長以下の円柱穴組織を形成するための通電孔生成を伴う陽極酸化技術、(d)上記円柱穴組織を円錐穴組織に変形する段階的なエッチング技術、(e)金型全面に球状組織を形成するための樹脂や金属の球含有のメッキ技術、などである。本研究では、リソグラフィを用いずに、数10nmから数μmのピッチや高さを有する凹凸の“ナノ構造"を形成する金型製造技術を開発する。具体的に、(a)金型全面に直径が可視光波長以下の針状組織を形成するためのナノワイヤの結晶成長技術、(b)上記針状組織を円錐組織に変形する成膜・エッチング技術、(c)金型全面に直径が可視光波長以下の円柱穴組織を形成するための通電孔生成を伴う陽極酸化技術、(d)微細粉末のスラリーが離型容易な表面処理技術、(e)上記陽極酸化膜の下地膜から再陽極酸化する技術、(f)上記ナノ構造の表面にダイヤモンドライクカーボンを成膜する技術、(g)粒子を含んだスラリーを転写後にメッキや焼結で固定する技術、などである。また、上記の金型をニッケルメッキで転写したのち、それを丸めてロール成形で樹脂、ガラス、金属、スラリー等に転写して、(1)DNA保持膜、(2)無反射膜、(3)燃料極、(4)沸騰伝熱面、(5)光取出し膜、等を作成し、評価する。平成25年度には、目的で上述した(c)金型全面の陽極酸化技術と、(d)微細粉末スラリー技術、または(e)下地膜からの再陽極酸化技術とを用いて、(3)燃料電池の燃料極として、安定化ジルコニア(YSZ)とニッケル(Ni)の柱が林立して整列する燃料極の作成を試みた。しかし、目標の高さ10μmの柱状形状に対して、0.2μm程度のドット形状しか作成できておらず、燃料電池の評価に到っていない。申請者は別の研究として、Niを磁場で磁気ブラシのように整列しながら仮焼結した後、その回りにYSZのスラリーを流して、さらに本焼結して林立形状の燃料極を作成した。その結果、発電の最大パワー密度が60%向上することを確かめている。本研究の再陽極酸化法ではさらに垂直に立った通電孔どおりにYSZやNiを整列できるので、より大きな発電効率が期待される。本研究では、リソグラフィ(感光性樹脂をパターン露光して2次元模様を転写する技術)を用いずに、数10nmから数μmのピッチや高さを有する凹凸の“ナノ構造"を形成する金型製造技術を開発する。具体的に、(a)金型全面に直径が可視光波長以下の針状組織を形成するためのナノワイヤの結晶成長技術、(b)上記針状組織を円錐組織に変形する成膜・エッチング技術、(c)金型全面に直径が可視光波長以下の円柱穴組織を形成するための通電孔生成を伴う陽極酸化技術、などである。平成24年度では、上記の金型を転写して、(1)DNA保持膜、(2)無反射膜、(3)燃料極、(4)沸騰伝熱面、等を評価した。まず、(a)ナノワイヤの結晶成長のために、鉄のスパッタ薄膜を大気雰囲気下で375°C・20分間、加熱・酸化させて、直径200nm・長1μm程度のナノワイヤを多数、結晶成長できた。このナノワイヤ基板と染色体とを遠心分離機に入れ、染色体を遠心力で伸ばしながら、ナノワイヤ上に点接触で固定し、基板自体が(1)DNA保持膜として使えることを確かめた。さらに上記ナノワイヤ基板を(b)クロム成膜・エッチングして針状から円錐に変形させ、この円錐群をニッケルメッキ膜に反転してから、さらにシート状の樹脂に転写し、反射率0.8%、透過率82%の(2)無反射膜が作成できた。また、アルミニウム薄膜を(c)陽極酸化し、次いで、この通電孔を有するアルミニウム酸化膜を“金型"として、下地膜のジルコニウムとイットリウムの金属薄膜を再度、陽極酸化し、ジルコニウム・イットリウム酸化膜の直径200nm程度の円柱群を作成できた。燃料電池用の(3)燃料極として供する予定である。また、陽極酸化膜をアルミニウムに転写した円柱群を(4)

沸騰伝熱面に適用し、それがない平滑面に比べて核沸騰の泡が剥がれやすく、熱流束が2倍程度大きくなることを確かめた。平成26年度には、次の4つの課題を行った。(1)金型全面に直径が可視光波長以下の円柱穴組織を形成するための通電孔生成を伴う陽極酸化技術を用いて、沸騰伝熱面を作成して評価した。約20μmの逆ピラミッド形状をナノインプリントした面に陽極酸化処理を行ったところ、未処理表面に比べて、過熱度15°Cにおいて約3倍、過熱度20°Cにおいて約2倍の熱流束に向上した。(2)微細粉末のスラリーが離型容易な表面処理技術を用いて、熱可塑性のスラリーで“板チョコ"のように凸状の山が連結するセラミクスシートを作成した。焼結時にバインダ体積に相当する約20%に収縮するものの,5μmの凸形状は保持されることが分かった。(3)陽極酸化膜の下地膜を鋳型にしてアスペクト比2程度のジルコニアナノピラーを作成した。ニッケルまたはランタンストロンチウム系セラミクスを含侵することで、効率の良い燃料電池電極の可能性がある。(4)ナノ構造の表面にダイヤモンドライクカーボンを成膜する技術を開発し、レーザ瞬間加熱によって、転写効率と生産効率とを両立させたロール成形技術を確立した。レーザスキャン速度6 m/sで、サブミクロンパターンを転写することに成功した。また、照明の光拡散構造や光取出し構造としての30μmピッチのマイクロレンズアレイの転写にも転写率90%以上で成功した。マイクロレンズアレイにおいて、樹脂表層から内部への熱伝導速度ではなく、樹脂の流動速度が転写速度に依存することがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。微細加工、超精密加工、創造設計、失敗学26年度が最終年度であるため、記入しない。概要で述べたように、目的で述べた技術、すなわち(a)ナノワイヤの結晶成長、(b)ワイヤの針を円錐に変形する成膜・エッチング、(c)通電孔を有する陽極酸化、(d)微細粉末スラリーの離型、(e)下地膜からの再陽極酸化、(f)ナノ構造表面のダイヤモンドライクカーボン(DLC)成膜、(g)転写したスラリーの焼結、などをすべて試み、本研究申請時の計画以上に順調に進展できた。たとえば、(a)ナノワイヤの結晶成長では、これを(2)無反射膜に用いて反射率1%未満、散乱率20%未満の膜が作成できた。また、(b)ワイヤの針を円錐に変形する成膜・エッチングでは、水素ガスで酸化鉄のナノワイヤを還元しながら円錐に変形させるプロセスを開発した。さらに、(c)通電孔を有する陽極酸化では、予めピラミッド状の突起を整列させたシリコン基板をアルミニウム薄膜に押し付けて、転写した穴を基点に通電孔を発生させる技術を開発し、(2)無反射膜に応用した。また、申請者は付帯技術として、ロールによるナノインプリント技術を進展させた。上記のナノ構造を平板に作成した後、ニッケルメッキで転写し、さらに電界メッキで0.3mmまで厚くしてからそれを離型した後に、ロール状に丸めて金型として供し、プレスでなく、ロールで毎分1.5mと高生産効率でナノプリントできるようにした。この時、(f)DLCをナノ構造表面に成膜し、レーザ加熱で瞬時に熱容量の小さいDLCだけを加熱・冷却できるようにし、(2)無反射膜、(4)沸騰伝熱面、(5)光取出し膜を試作した。なお、(3)燃料電池作成のための、(c)陽極酸化、(d)スラリー離型、(e)再陽極酸化の結果は概要で述べた通りである。本研究助成金によって試行錯誤が実行でき、確実に多くの新規技術を開発できた。このため、上述したように計画以上に順調に進展と自己評価した。概要で述べたように、(a)ナノワイヤの結晶成長、(b)針状組織を円錐組織に変形する成膜・エッチング、(c)通電孔を有する陽極酸化は本研究申請時の計画以上に順調に進展できた。
半導体表面に化学吸着した原子・分子による電子の共鳴散乱

Schulzらの研究でよく知られているように、気体分子の場合、電子を照射すると電子が一時的に分子に捕獲された後、非弾性散乱されるという,いわゆる負イオン共鳴散乱機構がある。共鳴散乱は電子のイオン・コアによる短距離相互作用による散乱であるが、特に電子の交換一相関相互作用のからんだ散乱である。研究代表者は半導体表面に化学吸着した原子・分子の場合について、共鳴散乱の可能性を検討した。用いた装置は高分子解能電子エネルギー損失分光(EELLS)であり、用いた試料はCO/Si(100)、CO/K/Si(100)、(H+OH)/Si(111)である。OH/Si(111)については共鳴散乱の観測に成功した。他の系では共鳴散乱は観測されなかった。強く化学吸着しているため、形状共鳴状態ができないためである。
作業面プロファイルと砥粒支持剛性の精密計測に基づく研削面粗さシミュレーション法

平成29年度は,砥石作業面上の切れ刃分布をドレッシングにより制御することと,その結果をレーザ変位計によるプロファイル測定により計測して確認することを目指して検討を進めた.これまでに,切れ刃分布を制御するためのドレッシング方法及び条件を定めることができた.具体的には,単石ダイヤモンドによるドレッシングにおいて,綾目状にドレッシング条痕を形成することで,条痕の間のドレッサとの干渉の無い領域に有効切れ刃を残して切れ刃分布を制御することができる.単石ダイヤモンドによるドレッシングでは,砥粒の破砕を伴うため,綾目状のドレッシングにより確実に不干渉領域を砥石作業面上に残すことが有効と考えられる.通常の単石ダイヤモンドによるドレッシングでは,ドレッサによる砥粒の切削や破砕の作用が砥石作業面全面に隙間なく及ぶように,ドレッシング・リードを平均砥粒間隔さらには平均砥粒径より小さく定めることが一般的である.しかしながら,ドレッシング条痕の間にドレッサが干渉しない部分を残すためには,ドレッシング・リードをむしろ大きくすることが有効となる.従来の検討により,ドレッシングによる砥粒の破砕は,ドレッサと砥粒が幾何学的に干渉する断面積よりも幅や深さが大きく除去されることが知られている.そこで,新しいドレッシング条件として,ドレッシング・リードを平均砥粒間隔の2倍以上に大きくすることを考案し,その実験的検証の準備を行うところまでの検討を行うことができた.今後は,本研究で提案した綾目状ドレッシングにより形成される研削砥石作業面の3次元プロファイルをレーザ変位計を用いて計測し,切れ刃分布の制御可能性を実証することが求められる.さらに,そのように制御して生成した研削砥石による仕上面粗さを評価し,その制御性の向上効果を確認することが望まれる.平成28年度は,より正確な研削仕上面粗さのシミュレーションを行うために,単石ダイヤモンドドレッサを用いて通常より長くツルーイングを重ねて行い,砥石作業面の切れ刃高さを揃えることを試みた.しかるに,ツルーイング後にレーザ変位計により作業面プロファイルの3次元計測を行った結果,平均砥粒径の1/3の80μm前後に及ぶ突出した砥粒切れ刃が残存してしまうように計測された.これをビデオ顕微鏡により観察した結果,確かにそのような突出した切れ刃状の突起が残ることが確認された.そこで,そのような突出した“切れ刃様突起"が研削プロセスに実効的な影響を与えるかどうかについて,研削に伴う仕上面粗さおよび作業面プロファイルの変化を追跡した.その結果,そのような仮想的な切れ刃は,研削開始の極初期に脱落してしまい,仕上面粗さにはほとんど影響を与えないことが確認できた.この結果に基づいて,研削仕上面粗さのシミュレーションの精度を向上するための処理プロセスについて検討した.具体的には,ツルーイング後に残存する実効的には作用しない“切れ刃様突起"を実効的に作用する切れ刃の平均高さと等しくなるように平準化する処理を考案した.上述の補正的処理を加えた研削仕上面粗さシミュレーション法を,実際の研削プロセス実験に適用し,その妥当性を検討した.その結果,仕上面粗さのシミュレーション結果は,実研削時の研削抵抗と最大高さRzで計測した仕上面粗さの実測値に対して,良い一致を示すことが確認された.このことは,研削前に計測した砥石作業面プロファイルの計測結果を研削抵抗から研削仕上面粗さをシミュレーションして見積もることができることを示している.この成果は,研削プロセスの工学的な管理や制御への適用の可能性を潜在的に示しており,来年度以降の検討に活かしていく予定である.当該研究では,従来,制御性が低いためプロセス管理が難しいとされてきた研削プロセスを工学的合理的性に基づいて管理あるいは制御できるようにすることを目指したものである.これを実現するためには,ランダムさが支配する砥石作業面の切れ刃分布を定量的に把握することと,研削特性として最も重視される工作物の仕上面粗さを見積もったり予測したりすることを可能にすることが求められる.平成28年度の検討により,前者に対して“作業面プロファイルの機上計測"を可能とするとともに,後者のために前述に基づいた“工作物の研削仕上面粗さのシミュレーション法"をほぼ確立するに至っている.この点は,本研究が着実に目標に向かって成果を上げてきていることを示している.平成29年度は,砥石作業面上の切れ刃分布をドレッシングにより制御することと,その結果をレーザ変位計によるプロファイル測定により計測して確認することを目指して検討を進めた.これまでに,切れ刃分布を制御するためのドレッシング方法及び条件を定めることができた.具体的には,単石ダイヤモンドによるドレッシングにおいて,綾目状にドレッシング条痕を形成することで,条痕の間のドレッサとの干渉の無い領域に有効切れ刃を残して切れ刃分布を制御することができる.単石ダイヤモンドによるドレッシングでは,砥粒の破砕を伴うため,綾目状のドレッシングにより確実に不干渉領域を砥石作業面上に残すことが有効と考えられる.通常の単石ダイヤモンドによるドレッシングでは,ドレッサによる砥粒の切削や破砕の作用が砥石作業面全面に隙間なく及ぶように,ドレッシング・リードを平均砥粒間隔さらには平均砥粒径より小さく定めることが一般的である.しかしながら,ドレッシング条痕の間にドレッサが干渉しない部分を残すためには,ドレッシング・リードをむしろ大きくすることが有効となる.従来の検討により,ドレッシングによる砥粒の破砕は,ドレッサと砥粒が幾何学的に干渉する断面積よりも幅や深さが大きく除去されることが知られている.

そこで,新しいドレッシング条件として,ドレッシング・リードを平均砥粒間隔の2倍以上に大きくすることを考案し,その実験的検証の準備を行うところまでの検討を行うことができた.今後は,本研究で提案した綾目状ドレッシングにより形成される研削砥石作業面の3次元プロファイルをレーザ変位計を用いて計測し,切れ刃分布の制御可能性を実証することが求められる.さらに,そのように制御して生成した研削砥石による仕上面粗さを評価し,その制御性の向上効果を確認することが望まれる.今後は,平成28年度のこれらの成果を,目標達成のために,実際の研削プロセスに広く適用できるようにする技術の向上を図ることが求められる.具体的には,以下の項目について検討を進めていく予定である:1ドレッシング条件に伴う砥石作業面の切れ刃分布の変化特性を把握し,研削砥石上の切れ刃分布を単なるランダムな分布からある程度制御されたものへと替える新たな県s買う砥石作業面創成法を確立する.2作業面プロファイルの機上計測と研削抵抗計測による仕上面粗さのシミュレーション手法が幅広い研削プロセスに対して適用可能であることを,実験的に検証する.3砥石作業面状態の管理された創成プロセスを活用した精密研削のプロセス制御手法の確立を目指す.実際の支出額の積算がほぼ支給額の満額に近くなり,わずかな額が未使用で残ってしまった.額が小さ過ぎるため,適切な支出が難しいと考え,次年度使用額とした.主として,実験消耗品の支出の一部に充てたい.
インプラントの骨との結合様式の違いが咀嚼運動に及ぼす影響

咀嚼時の下顎運動や咀嚼筋活動は,食品の性状や大きさなどによって影響を受ける.これには,歯根膜感覚による閉口筋へのポジティブフィードバックの関与が考えられる.しかし,歯根膜感覚を欠如する総義歯装着者やインプラント義歯装着者においても,食品の硬さに対応した咀嚼筋活動が行われているとの報告もある.そのため,インプラント義歯装着者の下顎運動や筋活動に関しての研究は,多数行われているにも関わらず,食品の硬さに対応した下顎運動ならびに筋活動が行われているかどうかについては明らかにされていない.そこで今回われわれは,インプラント義歯装着者に硬さの異なる3種類のガムを咀喉させ,この時の下顎運動および筋電図を記録・分析することにより,インプラント義歯装着者においても食品の硬さに対応した咀嚼運動ならびに咀嚼筋活動の調節が行われているかどうかについて検討を行った.ガムの試作はロッテ中央研究所に依頼して製作した.筋電図の記録には日本光電社製筋電計MR6000を用い,下顎運動の記録にはマンディブラーキネジオグラフK5ARを用い,それぞれテアック社製データレコーダーMR60に収録し、収録した筋電位6チャンネル並びに下顎運動4チャンネルをADコンバーターにてAD変換後,今回購入のパーソナルコンピュータに取り込み,当大学で製作した筋電図並びに下顎運動分析ソフトにより解析を行う.解析したデータから,正常有歯顎者と同じく,インプラント義歯装着者においてもガム硬さに対応した咀嚼筋活動並びに下顎運動が行われているかについて検討する.結果、インプラント義歯装着者では,正常者と同じようにガム硬さに対応して変化する下顎運動や筋活動のパラメータもあったが,ガム硬さの影響が正常者程顕著でなく,咀嚼運動経路が狭く,ゆっくりと咀嚼し,食品を噛みしめる時間が長く,筋活動量も大きい傾向が示された.また,各パラメーターの変異係数も正常者よりも増加していることから,咀嚼運動の調節能が正常者より劣っていることが示唆された.本研究では、硬さを規格した3種のガムを用いて骨結合様式のインプラントについて咀嚼筋活動並びに下顎運動を測定し、硬さに対応した咀嚼運動が行われているかを明らかにしようとするものである.ガムの試作はロッテ中央研究所に依頼して製作した.筋電図の記録には日本光電社製筋電計MR6000を用い,下顎運動の記録にはマンディブラ-キネジオグラフK5ARを用い,それぞれテアック社製データレコーダーMR60に収録した.収録した筋電位6チャンネル並びに下顎運動4チャンネルをADコンバータ-にてAD変換後,今回購入のパーソナルコンピュータに取り込み,当大学で製作した筋電図並びに下顎運動分析ソフトにより解析を行う.解析したデータから,正常有歯顎者と同じく,インプラント義歯装着者においてもガム硬さに対応した咀嚼筋活動並びに下顎運動が行われているかについて検討する.現在、骨結合型インプラント(IMZインプラント)埋入後、義歯を装着し6カ月以上経過した患者10名を用い,試作した硬さの異なるチューインガム3種を被験食品として,インプラント補綴側で咀嚼させ,その時の両側咬筋,側頭筋前部および側頭筋後部の筋活動並びに下顎運動を記録を行っている最中である.しかし、本研究に適した患者が少ないためデータの数が目標の10名に達していない.また,正常有歯顎者については同様の方法にて咀嚼筋活動並びに下顎運動を記録は人数を増やして収録済みである.咀嚼時の下顎運動や咀嚼筋活動は,食品の性状や大きさなどによって影響を受ける.これには,歯根膜感覚による閉口筋へのポジティブフィードバックの関与が考えられる.しかし,歯根膜感覚を欠如する総義歯装着者やインプラント義歯装着者においても,食品の硬さに対応した咀嚼筋活動が行われているとの報告もある.そのため,インプラント義歯装着者の下顎運動や筋活動に関しての研究は,多数行われているにも関わらず,食品の硬さに対応した下顎運動ならびに筋活動が行われているかどうかについては明らかにされていない.そこで今回われわれは,インプラント義歯装着者に硬さの異なる3種類のガムを咀喉させ,この時の下顎運動および筋電図を記録・分析することにより,インプラント義歯装着者においても食品の硬さに対応した咀嚼運動ならびに咀嚼筋活動の調節が行われているかどうかについて検討を行った.ガムの試作はロッテ中央研究所に依頼して製作した.筋電図の記録には日本光電社製筋電計MR6000を用い,下顎運動の記録にはマンディブラーキネジオグラフK5ARを用い,それぞれテアック社製データレコーダーMR60に収録し、収録した筋電位6チャンネル並びに下顎運動4チャンネルをADコンバーターにてAD変換後,今回購入のパーソナルコンピュータに取り込み,当大学で製作した筋電図並びに下顎運動分析ソフトにより解析を行う.解析したデータから,正常有歯顎者と同じく,インプラント義歯装着者においてもガム硬さに対応した咀嚼筋活動並びに下顎運動が行われているかについて検討する.

結果、インプラント義歯装着者では,正常者と同じようにガム硬さに対応して変化する下顎運動や筋活動のパラメータもあったが,ガム硬さの影響が正常者程顕著でなく,咀嚼運動経路が狭く,ゆっくりと咀嚼し,食品を噛みしめる時間が長く,筋活動量も大きい傾向が示された.また,各パラメーターの変異係数も正常者よりも増加していることから,咀嚼運動の調節能が正常者より劣っていることが示唆された.
難聴・平衡障害における破骨細胞の関与に関する検討

今回、中耳炎によって生じる聴力障害と平衡障害において骨密度が低下する原因は、いずれも破骨細胞が影響を及ぼすことが考えられており、以下3点について解析する。1)骨溶解の過程で破骨細胞が発現している。さまざまな病態(感染、がん)や治療(人工内耳電極植込み、局所ステロイド投与)において破骨細胞の発現の変化を観察する。破骨細胞の発現パターンや破骨細胞数を経時的に観察した報告はない。2)平衡障害による運動量低下のため、全身の骨密度が低下する。その機序について解明する。3)臨床で認められるビスフォスフォネート製剤投与による副作用(顎骨壊死や外耳道真珠腫)に関して上記部位の破骨細胞発現を解析する。
アマゾン天然林・再生林における熱収支パラメーターの分配比率の違いと樹木の適応戦略

本研究ではアマゾン中部マデイラ川沿い、ノボアリプアナン近郊の林冠突出型低地林において、1999年形成の小規模のギャップ(CP:400m^2)と2001年形成の大ギャップ(CG:2500m^2)で被圧を受けてきた下層樹木の成長を調べ、農地開発用に造成したオープンスペース(CA)を含めた3箇所で観測した気象パラメーターを比較した。5箇所の大ギャップ(CG:合計1.25ha)では42科・178種・1,236個体の樹木と12種・811個体のヤシ、5箇所の小ギャップ(CP:合計0.2ha)では31科・88種・224個体の樹木と7種・74個体のヤシがあった。肥大成長はCP区では1999年に突然突出し、その後は漸減傾向に転じたが、CG区では2001年に急激に上昇した後もギャップ形成以前よりも高い水準を維持した。また、両区とも樹幹横断面の導管面積率はギャップ形成前年より2倍前後に拡大し、伸長成長が加速したことがうかがえた。エネルギーの源である下向き短波放射量はCA>CG>CPで、それにともなって正味放射・光合成有効放射・地中熱流量・気温・地温もほぼ同位相を示したが、相対湿度・露点温度・絶対湿度はその逆パターンであった。この違いは天空率から説明され、林冠に覆われた比率の高い小ギャップは低温・高湿で安定し、被覆のないオープンスペースは昼間は高温・低湿、夜間は冷却・凝結で日振幅の激しい気象環境にあることを示す。しかし、閉鎖林と異なり、小ギャップでも直達日射の影響は存在し、これが下層個体の成長にプラスに作用した。本研究初年度ではアマゾン熱帯林の閉鎖林・ギャップ再生林・裸地における微気象観測と閉鎖林での毎木調査・樹幹横断面の導管解析を行った。9月の乾期に行った放射収支は、裸地では日中の短波放射量が1000w/m^2に達したが、再生林では800w/m^2以下、閉鎖林では100w/m^2程度であった。反射日射も天空率に応じて裸地>再生林>閉鎖林となった。下向き長波に地点間の差は見られなかったが、上向き長波は昼間の-600w/m^2に対して夜間の-450w/m^2と日較差が見られた。総じて、正味放射量は下向き短波に規定されて、光量子束密度も同じ位相であった。熱収支への分配は、昼間の裸地では顕熱への配分が大きく、植被率が高まるにつれて潜熱の比率が高くなった。しかし、夜間は上下の長波放射の差と地中熱の放出で凝結が起こり、裸地では日没直後に他地点よりも潜熱に多く配分されていた。その後、夜明けまで凝結が継続したことは絶対湿度やボーエン比の時間変化から確認された。1.9ヘクタールの閉鎖林を対象にした毎木調査では214種・1938個体の樹木、14種・1064個体のヤシが確認され、樹木は5-10mクラスが最大頻度で、0-5mの空間はヤシが代替していた。この閉鎖林で65種・218個体の樹幹サンプルを入手し、2001-02年形成分の成長輪の導管指標を調べた。導管面積率VAと樹高THは一次式で回帰され、1mm^2あたりの導管分布数Nと導管直径Dは負のべき乗式で回帰され、ND^2とVAはほぼ同値であった。これらの3式を用いて、毎木調査の各樹木個体のVA、D、Nを推定した。

有効範囲は採取サンプルの樹高のばらつきに規定されるが、総じて、高い樹木は水分の吸引効率を上げるためにVAが高く、そのためにはNを増やすのではなく、Dを拡大することによって対応していた。サンプルを随伴柔組織と独立柔組織に分けると,Dの拡大がより顕著に見られた。本研究ではアマゾン中部マデイラ川沿い、ノボアリプアナン近郊の林冠突出型低地林において、1999年形成の小規模のギャップ(CP:400m^2)と2001年形成の大ギャップ(CG:2500m^2)で被圧を受けてきた下層樹木の成長を調べ、農地開発用に造成したオープンスペース(CA)を含めた3箇所で観測した気象パラメーターを比較した。5箇所の大ギャップ(CG:合計1.25ha)では42科・178種・1,236個体の樹木と12種・811個体のヤシ、5箇所の小ギャップ(CP:合計0.2ha)では31科・88種・224個体の樹木と7種・74個体のヤシがあった。肥大成長はCP区では1999年に突然突出し、その後は漸減傾向に転じたが、CG区では2001年に急激に上昇した後もギャップ形成以前よりも高い水準を維持した。また、両区とも樹幹横断面の導管面積率はギャップ形成前年より2倍前後に拡大し、伸長成長が加速したことがうかがえた。エネルギーの源である下向き短波放射量はCA>CG>CPで、それにともなって正味放射・光合成有効放射・地中熱流量・気温・地温もほぼ同位相を示したが、相対湿度・露点温度・絶対湿度はその逆パターンであった。この違いは天空率から説明され、林冠に覆われた比率の高い小ギャップは低温・高湿で安定し、被覆のないオープンスペースは昼間は高温・低湿、夜間は冷却・凝結で日振幅の激しい気象環境にあることを示す。しかし、閉鎖林と異なり、小ギャップでも直達日射の影響は存在し、これが下層個体の成長にプラスに作用した。
世代間不公平性解消のための投票制度改革-人口動態と空間に着目した分析

計量的考察において,具体の関東地域の自治体の将来人口を推定し20歳(18歳)以上のメディアンを算出し地理情報システムなどを用いて時間的かつ空間的に見える化し,投票年齢引き下げの影響を分析した.また,北関東3県自治体の将来予測人口と,各自治体が策定する総合計画の目標人口とを比較することにより,目標人口の過大推計度合いを定量的に明確にした.さらに,茨城県内44市町村を対象とし,東日本大震災による現時点での人口流出の影響を分析した.理論的考察において,異なる人口ピラミッドを持つ2地域にて2政策を選択するモデルを構築し,地域間距離や選挙区の大きさと各地域の投票による政策結果との関係を解析的に導いた。本年度の実証研究では,茨城県44自治体を分析対象とし震災後の将来人口をデータ加工などの内挿を施しコーホート法により推定し,震災の影響により人口減や高齢化が進行する自治体を抽出した.結果,中長期的視点で,高台を有する地域での人口増,放射線被害が懸念される自治体での人口減を明示することができた.理論研究では異なる人口ピラミッドの地域モデルを構築し,地域間距離と各地域の投票による政策結果との関係を明確化した.自治体合併前後比較など選挙区の縮小・拡大が投票結果へどのように影響するのかを,中位投票理論のメディアンの時系列的軌跡から考察した.以上から,2年にわたる研究期間において,実証の観点では,具体の関東地域の自治体の将来人口を推定し20歳(18歳)以上のメディアンを算出し地理情報システムなどを用いて時間的かつ空間的に見える化し,投票年齢引き下げの影響を分析した.また,北関東3県自治体の将来予測人口と,各自治体が策定する総合計画の目標人口と比較することにより,目標人口の課題推計度合いを定量的に明確にした.政治的判断も含むこのような過大人口設定が,インフラの過剰供給につながるわけであり,特に茨城県において過大となる自治体が多いことを示した.さらに,茨城県内44市町村を対象とし,東日本大震災による現時点での人口流出の影響を分析した.被災地での児童を含む若い世代の人口流出が短期的な影響のみならず,被災地に政策選択の高齢化を加速化させることを定量的に示した.最後に,理論研究では,選挙区内では短期的な地域優先か長期的な世代優先かというトレードオフを踏まえ,異なる人口ピラミッドを持つ2地域にて2政策を選択するモデルを構築し,地域間距離や選挙区の大きさと各地域の投票による政策結果との関係を解析的に導いた.計量的考察において,具体の関東地域の自治体の将来人口を推定し20歳(18歳)以上のメディアンを算出し地理情報システムなどを用いて時間的かつ空間的に見える化し,投票年齢引き下げの影響を分析した.また,北関東3県自治体の将来予測人口と,各自治体が策定する総合計画の目標人口とを比較することにより,目標人口の過大推計度合いを定量的に明確にした.さらに,茨城県内44市町村を対象とし,東日本大震災による現時点での人口流出の影響を分析した.理論的考察において,異なる人口ピラミッドを持つ2地域にて2政策を選択するモデルを構築し,地域間距離や選挙区の大きさと各地域の投票による政策結果との関係を解析的に導いた。計量的考察を中心に行った.既存の市町村別の人口ピラミッドデータを用いて,コーホート変化率法により将来人口推定を行い,地理情報システムを用いて時間的かつ空間的に結果を可視化した.なお,自治体間に多様性があることから,また市町村ごとに1歳別人口が入手可能である茨城県を分析対象地域とした.得られた主要な結論は以下の三点である.第一に,各自治体の年齢階層別人口を用いて,投票者効用が年齢軸で単峰になると仮定し中位投票理論で定まる年齢座標の位置(有権者のメディアン年齢であり,均衡年齢と呼ぶ)を求めた.投票年齢引き下げや世代別選挙区の影響について,将来推計人口からメディアンを計算した.結果,茨城県常陸太田市など県北地域においてメディアンが高い水準となることを示した.また,投票年齢を引き下げの効果を検証するために,既存データを組み替え,有権者を18歳以上,16歳以上としたときの均衡年齢を求めたが,メディアンに大きな変化は生じなかった.高齢化が進みすぎているのである.第二に,北関東3県を対象とし,コーホート変化率法による将来予測人口と,各自治体が策定する総合計画の目標人口と比較することにより,目標人口の課題推計度合いを定量的に明確にした.政治的判断も含むこのような過大人口設定が,インフラの過剰供給につながるわけであり,特に茨城県において過大となる自治体が多いことを示した.第三に,茨城県内44市町村を対象とし,東日本大震災による現時点での人口流出の影響を分析した.被災地域である北茨城市,高萩市,潮来市において,児童を含む若い世代の人口流出により,震災前見込み推定人口と比較して,全体のメディアン,20歳以上,18歳以上,16歳以上のメディアンがかなり高まることを数値的に示した.結果,東日本大震災は短期的な影響のみならず,被災地に政策選択の高齢化を加速化せせることを定量的に示した.以下の3点から,上記のように自己点検評価する.第一に,研究成果の一部が論文「市町村総合計画における計画人口の過大性ー北関東3県を対象としてー市町村補助金制度の見直しに関する実態調査」として,査読付き論文雑誌「計画行政」35巻2号に採択される.

第二に,人口趨勢の南北格差の激しい茨城県内を分析対象とし,県内44市町村の将来人口推計をコーホート変化率法を駆使し実施し,20歳以上,18歳以上,16歳の以上人口によるメディアンを求めその一の上昇をで可視化し分析した.この結果については,平成24年9月岡山大学で開催される計画行政学会全国大会で発表予定である.第三に,東日本大震災が地域の人口動態に与える中長期的影響について考察を加えた.この内容については,平成24年9月に名古屋大学で開催される日本建築学会全国大会に既に申し込んでおり発表定予定ある.東日本大震災の影響を受け,北関東地域全域から被災地である茨城県へ対象地域を絞ったこともあり,多少研究費を持ち越すこととなった.本年度は理論的考察中心に進める予定である.各地域の選挙区内では,地域優先か世代優先かというトレードオフに直面する.異なる人口ピラミッドを持つ2地域にて2政策を選択する状況を考え,地域性の差異を2地域間距離の関数で選挙結果を表示する.極端な場合として,2地域が遠く離れてれば地域間距離が働き各地域の代表年齢に応じた政策が選ばれ,2地域が近ければ地域色が失われ2つの世代に応じた政策が選ばれることになる.なお,地域間距離は情報技術の進歩や空間抵抗(モビリティ)の関数と見なせるので,それらの浸透や進行といった空間を凌駕する要因の影響についても論じる.当初の予定通り研究を推敲する予定である.従って,次年度の予算は,持ち越した研究費とともに,研究成果の発表旅費,理論化の計算,結果の図化のための人件費・謝金に充てる予定である.
新規に樹立した濾胞樹状細胞株を用いる胚中心B細胞応答の解析

生体において外来抗原の排除に深く関る抗体の親和性成熟機構を詳細に解明するために、新規なFDC様細胞株を用い、親和性成熟の際にリンパ組織の胚中心で誘導される体細胞突然変異や抗原特異的B細胞の選択をin vitroで再現できる培養系を確立し、抗体親和性成熟機構の詳細を解明することを目的とした。リンパ節由来B細胞、FDC様細胞株の共培養系に胚中心内のT細胞が産生するIL-21を抗CD40抗体と共に添加するとクラススイッチなど、胚中心応答に特徴的な応答が誘導された。しかし、FDC様細胞株、B細胞共培養系に1L-21を単独で添加した場合、FDC様細胞株の共存下においてのみB細胞のアポトーシスが誘導された。このアポトーシスの誘導は抗CD40抗体架橋刺激によって抑制されることが確認できた。このことから、FDCは胚中心B細胞に対し、CSRやAID発現を促進する一方で、低親和性のB細胞や自己応答性のB細胞を、胚中心T細胞が産生する1L-21とFDCが産生する因子の働きによって除去する仕組みが備わっていると考えられる。<研究の目的>抗原感作の際に生体の二次リンパ組織に形成される胚中心は、特異的抗原により活性化したB細胞が抗原レセプターの特異性を体細胞突然変異(SHM)により改変し、更に高親和性の抗体を産生する細胞を選択する、抗体親和性成熟の場となっている。この選択機構の際に、濾胞樹状細胞(FDC)が重要な役割を果たしており、親和性成熟機構の解明のためには、FDC共存下における抗原特異的なB細胞応答の解析系が必要である。本研究では、コラーゲンゲルによるリンパ節断片の三次元培養を行うことで、樹立に成功したマウス由来FDC様細胞株、pFLを用い、CSRやSHM、抗原特異的B細胞の選択をin vitroで再現できる培養系を確立し、解析することを目的とした。<結果>(1)FDCがCSRに及ぼす影響:pFLとB細胞を抗CD40抗体共存下で培養したところ、高い抗体産生とCSR、AIDの発現が誘導されており、これにはpFLから産生されるBAFFが関与していた。(2)FDCにおける抗原特異的B細胞の選択過程の解析:pFL、リンパ節由来B細胞共培養系に胚中心T細胞が産生するIL-21を抗CD40抗体と共に添加すると細胞増殖、CSR、抗体産生、AID発現が促進された。しかし、pFL、B細胞共培養系にIL-21を単独添加した場合Pflの共存下においてのみB細胞のアポトーシスが誘導された。これらのことから、FDGは胚中心B細胞に対し、CSRやAID発現を促進する一方で、胚中心T細胞から補助刺激を受け取ることができないような、低親和性のB細胞や自己応答性のB細胞を、胚中心T細胞が産生するIL-21とFDCが産生する因子の働きによって除去する仕組みが備わっていることが示唆された。<研究実施計画>(1)特異的B細胞の胚中心細胞分化における選択(2)クラススイッチ、体細胞突然変異などの胚中心B細胞応答<結果>(1)FDCにおける抗原特異的B細胞の選択過程の解析: pFL、リンパ節由来B細胞共培養系に胚中心T細胞が産生するIL-21を抗CD40抗体と共に添加すると細胞増殖、CSR、抗体産生、AID発現が促進された。