hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
防水層の耐根陸評価方法の検討-建築植物学とその応用

本年度は防水層の耐根性確保の点でもっとも重要なジョイント部について研究を実施した。(1)ジョイント内部に侵入した根系システムの挙動防水層や耐根シートのジョイント部に根や地下茎がどのように入り込み、内部で伸張するのかを調べた。その結果、わずかな隙間があれば必ず根系は入り込むことを明らかにした。この実験結果を根拠に、耐根シートを重ねるだけという従来のジョイント施工法は危険なものであることの情報をひろく開示した。この影響は大きく、現在わが国のジョイント施工法が安全なものに変わりつつある。(2)実植物を用いたジョイント部耐根性試験方法の開発実植物としてクマザザとシバを用いた、防水層やジョイント部の耐根性評価のための試験方法を開発した。重要なポイントは確実に地下茎先端をジョイント部に接触させることであり、半円錐形のガイドを用いてその先端を誘導する試験法を考案した。これにより地下茎成長の数ヶ月の期間で、ジョイント部の耐根性評価できる試験方法を確立した。(3)鋼製模擬針を用いたより簡便な耐根性評価試験方法の開発実植物を用いる方法は、実際的ではあるが時間がかかりすぎる、結果は植物の生育程度の影響を受ける等の欠点がある。これらの諸点を克服するため、地下茎先端形状を模した鋼製針を用いた、より簡便なジョイント部耐根性評価試験法を開発した。さらにその評価尺度を検討し、模擬針先端がジョイント部侵入長さ10mmの時の荷重値が簡便な尺度として適切であることを見出した。この試験法は誰でも試験室内で簡便に実施できるため、近年多くの実務者に利用されるようになってきている。(1)根・地下茎の侵入力測定装置の作製植物の根系が水分を求める性質を巧みに利用した侵入力測定装置を開発した。基本構成は根や地下茎の誘導部分と、それらが障害物を押し付ける力を測定する荷重測定部とから構成されている。誘導部分は、地下茎を荷重測定部まで誘導させるための円錐ガイドからなり、荷重測定部は、許容荷重10Nのロードセルに取り付けられた荷重受け板とその反対側に取り付けられた湿潤土壌入りの容器とから構成されている。(2)緑化用植物の根・地下茎の侵入力測定試験試料には大きな侵入力の予想されるクマザサ、ノシバを用い、本研究で開発した侵入力測定装置を用いて試験を実施した。本実験において、クマザサではロードセルの許容最大値である9.8Nの押し付け力と押し付け力増加速度1N/時間が観測された。一方、ノシバでは押し付け力の最大値6N、押し付け力増加速度0.75N/時間が観測された。また、両地下茎の押し付けの傾向として、夜間にかけて上昇し、日中は低下する周期性を示し、これら根系の押し付ける力と特性を本装置により観測することができた。(3)根や地下茎先端の力学的特性の測定簡便で再現性のある防水層の耐根性評価試験方法を開発した。試験試料にクマザサとノシバを用い、耐根性試験を行なった。試験方法について、根の先端を模擬した針を防水層に侵入させ、その時の荷重と模擬針の変位を測定した。試験の結果、防水層の厚さの薄いもの、材質の柔らかいものでは、地下茎が貫通することを明らかにした。また、模擬針を用いた侵入試験結果と実植物を用いた耐根性試験結果とを比較した。これより、0.3φmm、0.5φmmの先端を持つ模擬針を用いた時の最大荷重値、もしくは変位1mm時の荷重値が、防水層耐根性評価のためのスクリーニング的意味での簡便な尺度として有効であることを示した。
いじめ傍観者の被害者への援助抑制理由とその規定要因に関する分析

本研究の目的は、いじめ傍観者の被害者への援助抑制理由と、その規定要因を明らかにすることにある。調査は2度実施した。第1回調査は、314人の大学生を対象に実施した。分析を行った結果明らかとなったことは、次の3点に要約される。第1に、大学生の53.5%が過去にいじめを目撃した経験を有していること、である。第2に、いじめを目撃した者の多くは傍観的態度をとっていること、である。第3に、いじめを傍観した理由は、大別して「いじめへの恐怖」(被害者を多少なりとも助けてあげたいと思いつつも、加害者やあらたないじめの標的となることを恐れている)、「関与の否定」(身近で起こっているいじめを自分と切り離して考え、いじめへの関わりを拒否している)、「被害者への帰属」(被害者に非があると考えている)、「事態の楽観視」(目撃したいじめをそれほど重く受け止めていない)、「快楽的動機」(いじめを見るのを楽しんだり、おもしろがったりしている)の5つに分けられること、である。第4に、いじめを傍観した理由には、性別や自分が所属していたクラスに対する否定的なイメージ、被害者に対する印象、過去のいじめとの接触経験が影響を及ぼしていること、である。一方、第2回調査は、697名の中学生を対象に実施した。分析の対象としたのは、回答に不備にある者を除いた465名である。中学生を対象とした主たる理由は、いじめの渦中にある中学生を対象とすることによって、経験が質的に再構成されている可能性を減じられると考えたからである。なお、第2回調査では、いじめを目撃した当時の学校生活の様子もいじめを傍観する理由に影響を与えると考え、質問紙にいじめを目撃した当時の学校生活の様子に関する項目を追加した。分析を行った結果明らかとなったことは、次の4点に要約される。第1に、中学生の52.7%がいじめを目撃した経験を有していること、である。第3に、いじめを傍観した理由は、大別して「いじめへの恐怖」(被害者を多少なりとも助けてあげたいと思いつつも、加害者やあらたないじめの標的となることを恐れている)、「被害者への帰属」(被害者に非があると考えている)、「快楽的動機」(いじめを見るのを楽しんだり、おもしろがったりしている)、「関与の否定」(身近で起こっているいじめを自分と切り離して考え、いじめへの関わりを拒否している)、「事態の楽観視」(目撃したいじめをそれほど重く受け止めていない)、の5つに分けられること、である。第4に、いじめを傍観した理由には、逸脱傾向にあることや自分が所属していたクラスに対する否定的なイメージ、いじめに積極的に関与する者の人数、被害者や加害者との親しさ、被害者に対する印象が影響を及ぼしていること、である。なかでも、逸脱傾向にあることは、いじめを傍観した理由のなかでも特に問題視すべき理由ともいえる「被害者への帰属」や「快楽的動機」に影響を及ぼしていた。調査は2度実施した。

第3に、いじめを傍観した理由は、大別して「いじめへの恐怖」(被害者を多少なりとも助けてあげたいと思いつつも、加害者やあらたないじめの標的となることを恐れている)、「被害者への帰属」(被害者に非があると考えている)、「快楽的動機」(いじめを見るのを楽しんだり、おもしろがったりしている)、「関与の否定」(身近で起こっているいじめを自分と切り離して考え、いじめへの関わりを拒否している)、「事態の楽観視」(目撃したいじめをそれほど重く受け止めていない)、の5つに分けられること、である。第4に、いじめを傍観した理由には、逸脱傾向にあることや自分が所属していたクラスに対する否定的なイメージ、いじめに積極的に関与する者の人数、被害者や加害者との親しさ、被害者に対する印象が影響を及ぼしていること、である。なかでも、逸脱傾向にあることは、いじめを傍観した理由のなかでも特に問題視すべき理由ともいえる「被害者への帰属」や「快楽的動機」に影響を及ぼしていた。本研究の目的は、いじめの渦中にある小・中学生を対象とした調査をもとに、いじめ傍観者の被害者への援助抑制理由と、その規定要因を明らかにすることにある。平成20年度においては、次の3点について検討を行った。第1に、いじめに関する先行研究の収集およびその整理である。国内の論文については、「CiNii」(論文情報ナビゲータ)で検索した結果(大学紀要と学会誌に限定)にもとづき収集した。また、国内の学術論文だけではなく、国内の書籍や海外の書籍も収集した。これらを読み進め整理していくなかで、先行研究における本研究の位置づけを明確にした。第2に、大学生を対象とした質問紙調査の分析である。子どもたちを対象に調査を実施する前に、手始めとして大学生を対象に同種の回顧調査を実施し、その分析を行った。結果、(1)いじめを目撃した経験を有する者は過半数を占めており、彼らの多くは傍観的な態度をとっていたこと、(2)一口に傍観者といっても、いじめを傍観した理由は多岐にわたっていること、(3)いじめを傍観した理由には、目撃したいじめの具体的状況(いじめを目撃した際のクラスイメージ、被害者の特性など)や、目撃者の過去のいじめとの接触経験(被害経験、加害経験)が影響を及ぼしていること、などが明らかとなった。分析結果をまとめた論文については、日本子ども社会学会に投稿し、学会誌に掲載された。第3に、小・中学生を象とした質問紙調査の作成である。これについては現在作成中であるが、できる限り早く完成させ、調査を実施したいと考えている。本研究の目的は、中学生を対象とした質問紙調査をもとに、子どもたちがいじめを傍観した理由と、それらの理由に影響を及ぼす要因を明らかにすることにある。先行研究にもいじめ傍観者の意識に着目した研究はあるものの、次のような問題点がある。第1に、架空エピソードを用いた研究が多い、ということである。架空エピソードを用いた場合、いじめの具体的状況を統制できるという利点があるものの、子どもたちは社会的に望ましい回答をする可能性がある。第2に、実際にいじめを目撃した経験を有する者を対象とした調査研究があるものの、それらは大学生を対象としている、ということである。その場合、時間の経過により経験が質的に再構成されている可能性がある。そこで、本研究では、実際にいじめを目撃した経験を有する中学生を対象に調査を行った。調査対象は北陸地方の公立中学校4校に在籍する生徒697名(分析対象は回答に不備があった者を除いた465名)であり、調査の実施時期は平成21年12月である。
現代アメリカ社会科における法教育カリキュラムの位置づけに関する研究

本研究では,近年のアメリカにおいて研究・開発が進められてきた,歴史教育を通じて法的判断力あるいは法的思考力を育成しようとする理論,及び,プロジェクトの分析・検討を行った。分析の結果,プロジェクトにおいてめざされているのは,社会制度の妥当性や正当性に関する法的判断の吟味を通じた「価値研究」であり,歴史の教育による開かれた価値観形成であることが明らかになった。分析対象とした,理論やプロジェクトは,それらが基盤とする教科論と不可分の関係にあり,大きくは,歴史の教授を目的とする「歴史目的型」と歴史を手段として現代社会の理解を促す「歴史手段型」と,に分けられる。前者では,例えば,特定の歴史社会の文化的特性や社会規範を明らかにする手段として,各時代に特徴的な訴訟例を取り上げるものがある。後者では,例えば,合衆国憲法に内包される価値原則が,歴史的にどのように具体化されてきているのかを明らかにするために,価値原則ごとに制度や制度を運用する行為の妥当性をめぐって争われた訴訟例を時系列に沿ってとりあげ,それぞれの訴訟での司法の判断を批判的に吟味するものがある。目的型は,現代社会の社会規範を相対化することを通じて,手段型は,現代社会における社会規範の具体化をあとづけることを通じて,開かれた価値観形成をはかるものであった。論文として著した研究成果は,11に示す通りであるが,その他,学会発表に関しては,幸い,昨年度と今年度,社会系教科教育学会と全国社会科教育学会のシンポジウムにおいて,開かれた価値観形成をはかる社会科教育の単元や授業の具体的あり方について提案・報告する時宜を得た。二つの研究大会では,アメリカの法関連教育教材の法カリキュラムや単元の分析をふまえながら,わが国の社会科教育への提言を行うために具体的な教授書の開発を新たに行ったうえで,報告を行った。以下は,その際の発表題目である。1)社会系教科教育学会第12回研究大会シンポジウム(平成13年2月10日)発表題目「開かれた価値観形成をはかる社会科教育:社会の自己組織化に向けて」2)全国社会科教育学会第50回研究大会シンポジウム(平成13年10月10日)発表題目「開かれた価値観形成をめざす社会科:意思決定主義社会科の継承と革新本年度は、4月以降、まず1970年代から1990年代にかけてアメリカ合衆国において開発された法教育に関する理論書や博士論文、複数の法教育プロジェクトに関する主要文献や具体的な教科書、及び、教師用指導書等の収集につとめた。また、わが国には存在しないもの、あるいは入手困難なものについては、11月に米国に赴き、現地にて収集した。結果、Law In American Sooietyによって1970年代に開発された法教育プロジェクトの教材資料や、アメリカ政治学会と歴史学会の共同研究に基づく法教育教材の資料など計画当初には予想していなかった貴重な資料を収集することができた。一方、入手済みの資料に関しては、複数のプロジェクトの理論書、及び、教科書や教師用指導書の翻訳作業を進め、単元レベルでの学習指導案等を作成しながら、どのような目標のもとに、どのようなカリキュラム、単元、授業が構想されているのかを、プロジェクトごとに事実を確定していく作業を行ってきた。指導案には、教師による発問などの教授行為、活用される教材、子どもに習得させたい知識や子どもの活動を明記することで、教授・学習活動における内容や方法を具体的に確定した。結果、合衆国の法教育カリキュラムにおいては歴史的判例を中心に組織し、その追判断を行わせるものが多いことが確認できた。今後は、来年度の学会発表に向けて、作成した指導案をもとに、複数のプロジェクトを比較・検討し、それらにみられる教科論、カリキュラムや単元の内容構成の論理、または学習の方法原理の抽出・解明に取り組む予定である。

二つの研究大会では,アメリカの法関連教育教材の法カリキュラムや単元の分析をふまえながら,わが国の社会科教育への提言を行うために具体的な教授書の開発を新たに行ったうえで,報告を行った。以下は,その際の発表題目である。1)社会系教科教育学会第12回研究大会シンポジウム(平成13年2月10日)発表題目「開かれた価値観形成をはかる社会科教育:社会の自己組織化に向けて」2)全国社会科教育学会第50回研究大会シンポジウム(平成13年10月10日)発表題目「開かれた価値観形成をめざす社会科:意思決定主義社会科の継承と革新
B細胞特異的VEGF過剰発現マウスの解析から帰納される神経免疫システムの発生構築

B細胞VEGF-Aは炎症性リンパ節リモデリング反応の中心的役割を果たし、特にリンパ節に特化した脈管機能/構造をもつHEVsの形成を直接に制御している可能性、更にVEGF-Aにドライブされるリンパ節リモデリングは円滑な獲得免疫反応のプロセスに加えて炎症収束の機転までも包含する機能的構造適応である可能性を示した。更に今回の知見はVEGF-Aの血管新生作用の組織多様性を明確に示すものであり、HEVsの分化誘導に関してリンパ節においてVEGF-Aと共役するHEVsへの分化誘導因子が存在するのか、あるいはHEV-stem cell(仮称)へのVEGF-Aの作用としてHEVsが誘導されたのかなど今後の検討課題であると考える。VEGF-Aは血管新生作用を有するとともに、リンパ管新生を促進する。炎症反応に伴うリンパ管新生(炎症性リンパ管新生)は自然免疫から獲得免疫への移行における初期の構造的適応であり、特にリンパ節においては免疫環境最適化へのインフラ的役割をもつと考えられる。近年、リンパ節における炎症性リンパ管新生に関してB細胞の発現するVEGF-Aの中心的役割を示した論文が報告された(Angeli et al.Immunity, 2006)。そしてこのVEGF-Aを軸として展開される炎症性リンパ管新生がその後の獲得免疫環境の方向性をどのように修飾しているのかについては検討されるべき課題として残されていた。そこで我々はCD19プロモーターによるCre/LoxP recombination systemを用いたB細胞特異的VEGF-Aトランスジェニックマウス(以下B-VEGF tg)を作成してVEGF-Aによるリンパ節腫脹の構造解析およびマウス個体のLPSへの反応性について検討した。その結果、本年度は主に以下の知見が明らかにした。1)B-VEGF tgのリンパ節においてはリンパ管新生と高内皮小静脈の形成が促されるとともに、リンパ節へのマスト細胞の遊走が観察され、VEGF-Aのリンパ節組織における特異的作用が確認された。2)LPSの腹腔内投与による炎症性サイトカインの発現プロフィールはB-VEGF tgがLPS toleranceを獲得していることを示すものであった。3)B-VEGF tgはovalbumin (OVA)感作に対するOVA特異的IgG1の産生を有意に抑制していた。マスト細胞は近年、自然免疫および獲得免疫に対する免疫制御性細胞として注目されている。今回の知見よりB細胞VEGF-Aは炎症性リンパ節腫脹の中心的役割を果たし、特にリンパ節に特化した脈管機能・構造をもつ高内皮小静脈の形成を制御している可能性とVEGF-Aにドライブされるリンパ節腫脹が円滑な獲得免疫反応のプロセスに加えて炎症収束の機転までも包含する機能的構造適応である可能性を示した。以上より、本年度はB細胞特異的VEGF-A過剰発現マウスの作成によりリンパ節腫脹を無菌的に再現し、リンパ節腫脹の構造的変化に伴うマウス個体の免疫環境の機能的適応に新しい知見を加えるとともに、VEGF-Aのリンパ節特異的な作用を証明することに成功したと考える。1.『血管新生』と『免疫応答』のリンクを発展的に検討した。2-1.B-VEGF tgマウスのリンパ節において高内皮小静脈(HEV)と思われるリンパ節に特異的な脈管構造が観察されるが、この脈管構造がHEVとしてmatureな形態と機能を有しているか否かを検討した。3.脾臓の構築変化の解析により脾臓におけるVEGF-Aの血管透過性作用と鉄代謝への寄与について検討した。3-1.B-VEGF tgマウスにおける脾臓の構築変化は脾動脈内皮細胞のVE-cadherinの膜上への発現調節を介して赤血球のホメオスターシス、更には鉄代謝を調節している可能性を見出している。【意義・重要性】血管医学、免疫学及びその両分野のクロストークの観点からいずれも独創的な着眼である。B細胞産生VEGF-Aにおける免疫の調節・制御機構がシステミックな鉄代謝もまた調節している可能性を示すデータを得ているが、この知見は鉄代謝における新規メカニズムである。B細胞-VEGF軸の研究を骨髄環境-免疫・炎症制御-炎症性鉄代謝のリモデリングへと応用展開し、これらの結果から神経免疫病態を構築する新たなネットワークの提唱と候補分子の発見に繋げたい。POEMS症候群の臨床病態から着想したB細胞特異的VEGF-A tgマウス(以下B-VEGF tg)の解析により「B細胞産生VEGF-Aの免疫環境構築への役割」を解明した。

B-VEGF tgのリンパ節においてはリンパ管新生と高内皮小静脈(HEVs)の形成が促され、リンパ節へのマスト細胞の遊走が観察された。またLPSの腹腔内投与による炎症性サイトカインの発現プロフィールはB-VEGF tgがLPS toleranceを獲得していることを示すものであり、ovalbumin (OVA)感作に対するOVA特異的IgG1の産生を有意に抑制していた。これらの知見はPOEMS症候群の免疫抑制状態への関与を示唆するものであった。今回の知見はB細胞VEGF-Aは炎症性リンパ節リモデリング反応の中心的役割を果たし、円滑な獲得免疫反応のプロセスに加えて炎症収束の機転までも包含する機能的構造適応である可能性を示した。更に今回の知見はVEGF-Aの血管新生作用の組織多様性を明確に示すものであり、HEVsの分化誘導に関してリンパ節においてVEGF-Aと共役するHEVsへの分化誘導因子が存在するのか、あるいはHEV-stem cell(仮称)へのVEGF-Aの作用としてHEVsが誘導されたのかなど今後の検討課題であると考える。さらに「B細胞産生VEGF-A」の炎症性鉄代謝システムへの関与についてB-VEGF tgは鉄欠乏貧血と思われる表現型であることを明らかにした。この点については更に詳細な分子機序の解明を進める予定である。VEGF-Aの有する血管透過性作用の役割の本質が赤血球代謝-oxygen deliveryの調節にある可能性を想起できたことは大きな収穫であった。発生分化の鍵分子であるVEGF-Aが血管新生作用と血管透過性作用を有する必然性について更なる分子論的アプローチを展開していきたい。本研究課題の発案の基礎となったデータは、Shrestha B, Hashiguchi T, et al.J Immunol.2010 ; 184 (9) : 4819-26に発表した実績の上に遂行しており、目的、基礎データ、実験方法についての検討は十分になされている。「血管新生」と「免疫応答」のリンクについてはほぼ完了した。「VEGF-Aによるリンパ節での高内皮小静脈の誘導」および「脾臓の構築変化の解析により脾臓におけるVEGF-Aの血管透過性作用と鉄代謝への寄与」については病理学的な検討はほぼ終了した。24年度が最終年度であるため、記入しない。血管医学、免疫学及びその両分野のクロストークの観点からいずれも独創的な着眼であり、重要な知見となり得る。B細胞特異的VEGF-A過剰発現マウスの解析によって得られた免疫・鉄代謝システムの組織・形態学的変化と免疫抑制(LPS tolerance)の方向への機能的変化の各々を分子レベルにおいて引き続き詳細に検討する。また、B細胞産生VEGFによるBone marrowstromal細胞を含めた骨髄幹細胞の形質変化を検討する。B細胞-VEGF軸の研究を骨髄環境-免疫・炎症制御-炎症性鉄代謝のリモデリングへと応用展開し、これらの結果から神経免疫病態を構築する新たなネットワークの提唱と候補分子の発見に繋げる計画である。既に昨年度末より候補分子の発見に向けてのマイクロアレイ実験を開始している。
廃棄ガラス繊維強化プラスチックを利用した高強度多孔質セラミックスの開発とその応用

廃棄ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)が埋立て処分されていることから,その有効利用法として,粘土に粉砕したGFRPを混合・焼成することにより,ガラス繊維強化多孔質セラミックスを製造する方法を提案した.まずこの製造方法で得られるセラミックスの強度や吸水率などの材料特性を明らかにした.また,セラミックスの化学成分分析,浸漬液のpH値の測定,耐酸性試験を行い,その環境適合性について検討した.次に,セラミックスの応用として,高吸水性及び低熱伝導の特性を活かし,ヒートアイランド現象の対策として,日射熱による表面温度の上昇を抑制できる舗装用ブロック及びセラミックとコケからなる緑化材の開発を行った.1.本研究のセラミックを製造する方法は,プラスチックの種類を問わないものと考えられる.また,プラスチックに含まれるガラス繊維の含有率が高いほど高強度のセラミックが得られるものと考えられる.これらのことを実証するために,50%以上(mass%)のガラス繊維を含有する熱硬化性樹脂を粘土と混合・焼成して試験片を作製し,その主な材料特性について検討した.その結果から,熱可塑性プラスチックを用いた場合と同じようにガラス繊維により強化された多孔質セラミックを作製可能であること,ガラス繊維の含有率が高いGFRPを用いるほど高強度のセラミックが得られることを確認した.また,GFRPの混合率が20%程度まではセラミックの曲げ強度は低下しないことなどがわかった.本研究結果は,日本機械学会講演会において発表した.2.セラミックの高強度および多孔質な性質を活かし,ヒートアイランド現象の対策として,日射による路面温度の上昇を抑制できるとともに寒冷地でも適用可能な高い耐凍害性を有する舗装用ブロックを開発することを目的に,セラミックの熱的特性および耐凍害性について検討した.その結果,本研究のセラミックはモルタルよりも輻射熱による表面温度の上昇を低く抑えることができること,特に吸水させた状態において抑制効果が高いこと,粘土とGFRPを混合・焼成したセラミックの曲げ強度に及ぼす凍結融解の影響は小さく,高い耐凍害性を有していること,を明らかにした.本研究結果は,日本機械学会講演会において発表した.3.昨年度に引き続きセラミックに直にコケを活着させた緑化基盤材の開発を行った.本年度は主にコケの耐風性に優れた基盤材の開発を行った.その結果,基盤材表面に適切な寸法の凹凸を設けることにより,表面近傍の流速が低下し,コケの耐風性が向上することを明らかにした.本研究結果は「日本実験力学会誌」に公表した.廃棄ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)が埋立て処分されていることから,その有効利用法として,粘土に粉砕したGFRPを混合・焼成することにより,ガラス繊維強化多孔質セラミックスを製造する方法を提案した.まずこの製造方法で得られるセラミックスの強度や吸水率などの材料特性を明らかにした.また,セラミックスの化学成分分析,浸漬液のpH値の測定,耐酸性試験を行い,その環境適合性について検討した.次に,セラミックスの応用として,高吸水性及び低熱伝導の特性を活かし,ヒートアイランド現象の対策として,日射熱による表面温度の上昇を抑制できる舗装用ブロック及びセラミックとコケからなる緑化材の開発を行った.1.廃棄GFRPを用いたセラミックの実践的な製造方法を提示した.具体的には,強熱減量試験と化学成分分析により廃棄GFRPに含まれるガラス繊維の含有率を特定する方法,廃棄GFRPを液体窒素により冷却した後にミルを用いて粉砕する方法を提案した.次に,実際の廃棄GFRPを用いた場合も粘土マトリックがガラス繊維により強化されたセラミックスが得られることを示すとともに,その強化のメカニズムを明らかにした.また,提案していた材料設計手法を用いることにより,粘土に対するGFRPの混合率を決定し,目標とするセラミックの強度が得られることを示した.さらに,セラミックの化学成分分析,浸漬液のpH測定および耐酸性試験を行い,その環境適合性を明らかにした.以上の研究成果は「Journal of Environment and Engineering」に公表した.2.地球温暖化対策ならびに夏期の省電力化が喫緊の課題となっていることから,本研究のセラミック基盤材とコケからなる緑化プラントの開発を行った.緑化プラントをビルの屋上などに設置することにより,ヒートアイランド現象を緩和するとともに,屋内温度の低減を図ろうとするものである.まず目標の強度と高い吸水率が得られる条件で基盤材を作製した.次にコケ緑化プラントの製造方法として,基盤材に植物用接着液を塗布し,所定の大きさに切断したコケ粒をその上に撒布する方法を試みた.その結果,基盤材に直にコケが活着するとともに外観のよい緑化プラントが得られることが明らかとなった.また,コケ緑化プラントが植生用インターロッキングブロックとしての強度や屋上用緑化プラントとしての重量制限の規格を満足することを確認した.さらに,コケ緑化プラントの放射熱の抑制効果と二酸化炭素濃度の低減効果を明らかにすることによりその有用性を示した.本研究成果は「日本実験力学会誌」に公表した.1.大気汚染対策が重要な課題となっていることから,粘土と廃棄GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)の混合物を焼成して得られるセラミックスの多孔質な性質に着目し,NO2ガスの吸着除去性能に優れたセラミックスの開発を目指した.金属,プラスチック,木材,モルタル,粘土のみを焼成したセラミックス,および本研究の廃棄GFRPを再利用したセラミックスについて,NO2の吸着除去試験を行った.

その結果から,本研究のセラミックスは単位質量及び単位体積当たりの両方においてNO2の吸着性に優れていることを明らかにした.研究成果は国際会議および日本機械学会講演会で公表した.2.生活排水等による河川や湖沼の水質汚染も早急に解決すべき課題となっていることから,セラミックスの透水性に着目して,濁水や汚水等の浄化用濾過材としての利用の可能性について検討した.GFRPの粘土との混合率,GFRPの粒度および焼成温度を変えることにより,細孔分布の異なる数種類のセラミックスを作製し,透水試験およびカオリンを含む模擬濁水の濾過試験を行った.その結果から,水をよく通し,濁度低減率も高いセラミックスを作製できることがわかった.研究成果は日本機械学会講演会で公表した.3.本研究のセラミックス製造方法が,廃棄プラスチックの種類を問わないこと,およびプラスチックに含まれるガラス繊維の含有率が高いほど高強度のセラミックスが得られることを実証するために,H25年度に引き続き,50%以上のガラス繊維を含有する熱硬化性樹脂と粘土を混合して試験片を作製し,その強度特性について検討した.研究成果は,国際会議および日本機械学会講演会で公表した.4.H25年度に引き続き,ヒートアイランド現象の対策として,日射による路面温度の上昇を抑制できる舗装用ブロックの開発を行った.研究成果は国際会議および日本機械学会講演会で公表した.機械材料・材料加工1セラミックの主な材料特性を明らかにすること,2材料設計手法の確立,3廃棄GFRPの粉砕方法の確立,4ヒートアイランド現象の対策として,保水性インターロッキングブロックおよび緑化基盤材への適用を図ること,を具体的な目標に掲げた.1について,GFRPの混合率とセラミックの気孔率との関係等は明らかとなった.セラミックの強度については静的な曲げ強度はほぼ明らかとなった.熱的特性については,輻射熱による表面温度変化に関する特性はほぼ明らかとなった.熱伝導率の測定(依頼試験による)は高価であるため断念することとし,実験により粘土とGFRPを混合・焼成したセラミックのみかけの熱伝導率を測定し,粘土のみからなるセラミックおよびモルタルと比較・検討した.以上のように,この目標は概ね達成されているが,一部の実験,結果のまとめ,および学術誌への公表等が完了していない.2については,粘土に対するGFRPの混合率を決定し,目標とするセラミックの強度を得ることが可能となっている.したがって目標はほぼ達成できている.3については,廃棄GFRPを液体窒素により冷却した後に粉砕する方法を用いることにより,粉砕効率を大幅に高めることが可能になっている.したがってこの目標も達成できている.4の保水性インターロッキングブロックへの適用については,本年度でセラミックの耐凍害性,輻射熱の抑制効果を明らかにすることができた.また,未公表であるが圧縮強度に関する実験結果も得られている.しかし,疲労強度については,疲労試験機の冷却水部品が損傷したため検討できなかった.したがって,疲労特性に関する検討を除いて目標は達成されている.緑化基盤材への適用については,セラミックに直にコケを活着させた緑化基盤材を開発することができた.また,コケの耐風性に優れた基盤材形状を見出すことができた.したがって,目標はほぼ達成されている.
金属アレルギー発症における細胞内イオン取り込みの患者固有傾向識別法確立への試み

歯科医療で使用されている補綴修復物合金に含有される金属元素が原因と考えられるアレルギー疾患等の障害が頻繁に報告されるようになり,生体にとって従来ほぼ無為害性とされてきた歯科金属でも,状況により注意を払う必要がでてきている。歯科金属に含有される元素の溶出から生体への影響までを,医療従事者として詳細に把握し,歯科材料による為害性の可能性のある各症例については,的確に対応できる体制作りが望まれるようになっている。口腔内や体内のような各金属イオンが存在する環境下での各種培養細胞への金属イオンの取り込みとDNAレベルでの障害,機能性タンパクならびに遺伝子発現の様相,および細胞の損傷,回復,死滅に与える影響について検索し,アレルギー反応とのデータを蓄積することにより細胞のイオン取り込み傾向や付随する要因より,アレルギー反応を予測し,診断や治療に役立てる手がかりを得ることが本研究の目的である。ゲル電機泳動システムを使用し,培養細胞にアレルゲン性の高いコバルト,ニッケル,クロム,水銀イオンを選択して投与,さらにDNAマイクロアレイスキャン蛍光検出装置により遺伝子解析を行うべく,昨年度より,従来の実験に加えて新たにチタン,カドミウム等の生体親和性の明らかに異なる金属イオンと培養細胞の種類を追加しながら検索を行ったところ,やはりカドミウムによる取り込み量と細胞障害性が大きく,また,イオン化することが困難な酸化チタンでも,細胞によっては損傷が起こることが明らかになった。細胞内の取り込み物質の分布と動態およびSEMと微量金属測定装置により細胞内金属の局在およびイオン濃度と細胞分画法による金属イオンの存在を確認し,細胞内機能分子との相互作用についてもある程度の関連性が現われたため,この原理を利用することで患者固有のアレルギー発症傾向を識別する手法開発につながると考えられる。歯科医療で使用されている補綴修復物合金に含有される金属元素が原因と考えられるアレルギー疾患などの障害が頻繁に報告されるようになり,従来生体にとってほぼ無為害性とされてきた歯科金属でも状況によっては注意を払う必要がでてきている。歯科金属に含有される元素の溶出から生体への影響までを,医療従事者として詳細に把握し,各省令については,的確に対応できる体制作りが望まれるようになってきている。本研究は各金属イオンが存在する環境下での各種培養細胞への金属イオンの取り込みとDNAレベルでの障害,機能性タンパク分子ならびに遺伝子発現の様相,および細胞の損傷,回復,死滅に与える影響について検索し,アレルギー反応とのデータを蓄積することにより細胞のイオン取り込み傾向や付随する要因より,アレルギー反応を予測し,診断や治療に役立てる手がかりを得ることが本研究の目的である。実験装置として細胞内各種タンパク質の同定などに用いるゲル電機泳動システムを使用し,培養細胞にアレルゲン性の高いコバルト,ニッケル,クロム,水銀イオンを選択して投与,さらにDNAマイクロアレイスキャン蛍光検出装置により遺伝子解析を行うべく,本年度は,本研究を開始するにあたり,培養細胞における金属イオンと各種化学物質の至適投与濃度を決定し,細胞増殖を阻害しない濃度により,金属イオン取り込み実験を行った。得られた結果より,従来より共同研究活動を行っている米国ノースカロライナ大学より提供を受けたストレスタンパク質発現遺伝子を導入した細胞を使用し,金属イオン至適投与濃度における環境下で細胞増殖への影響についても検討し,ストレスタンパク質が金属イオンにより選択的にまた防御的に機能していることを確認した。細胞内に蓄積した金属元素の測定と遺伝子発現量の測定,DNAのPCRによる増幅等については機器の性能が安定せず,次年度への課題とする。歯科医療で使用されている補綴修復物合金に含有される金属元素が原因と考えられるアレルギー疾患等の障害が頻繁に報告されるようになり,生体にとって従来ほぼ無為害性とされてきた歯科金属でも状況により注意を払う必要がでてきている。歯科金属に含有される元素の溶出から生体への影響までを,医療従事者として詳細に把握し,歯科材料による為害性の可能性のある各症例については,的確に対応できる体制作りが望まれるようになってきている。本研究は各金属イオンが存在する環境下での各種培養細胞への金属イオンの取り込みとDNAレベルでの障害,機能性タンパクならびに遺伝子発現の様相,および細胞の損傷,回復,死滅に与える影響について検索し,アレルギー反応とのデータを蓄積することにより細胞のイオン取り込み傾向や付随する要因より,アレルギー反応を予測し,診断や治療に役立てる手がかりを得ることが本研究の目的である。細胞内各種タンパク質の同定などに用いるゲル電機泳動システムを使用し,培養細胞にアレルゲン性の高いコバルト,ニッケル,クロム,水銀イオンを選択して投与,さらにDNAマイクロアレイスキャン蛍光検出装置により遺伝子解析を行うべく,本年度においては,従来の実験に加えて新たにチタン,カドミウム等の生体親和性の明らかに異なる金属イオンと培養細胞の種類を追加しながら検索を行っている。特に細胞内の取り込み物質の分布と動態にも重点をおき,現有するSEMと微量金属測定装置により細胞内金属の局在およびイオン濃度と細胞分画法による金属イオンの存在を確認し,細胞内機能分子との相互作用についても検討を加えている。最終年度にあたる次年度は,研究を発展的にまとめるべく,電気泳動法により各種タンパク発現の様相も検索し,PCRでDNAを増幅,免疫に関連する既知遺伝子を整列固定化した既製のDNAチップを用いて,標的を決定していく予定である。

歯科金属に含有される元素の溶出から生体への影響までを,医療従事者として詳細に把握し,歯科材料による為害性の可能性のある各症例については,的確に対応できる体制作りが望まれるようになっている。口腔内や体内のような各金属イオンが存在する環境下での各種培養細胞への金属イオンの取り込みとDNAレベルでの障害,機能性タンパクならびに遺伝子発現の様相,および細胞の損傷,回復,死滅に与える影響について検索し,アレルギー反応とのデータを蓄積することにより細胞のイオン取り込み傾向や付随する要因より,アレルギー反応を予測し,診断や治療に役立てる手がかりを得ることが本研究の目的である。ゲル電機泳動システムを使用し,培養細胞にアレルゲン性の高いコバルト,ニッケル,クロム,水銀イオンを選択して投与,さらにDNAマイクロアレイスキャン蛍光検出装置により遺伝子解析を行うべく,昨年度より,従来の実験に加えて新たにチタン,カドミウム等の生体親和性の明らかに異なる金属イオンと培養細胞の種類を追加しながら検索を行ったところ,やはりカドミウムによる取り込み量と細胞障害性が大きく,また,イオン化することが困難な酸化チタンでも,細胞によっては損傷が起こることが明らかになった。細胞内の取り込み物質の分布と動態およびSEMと微量金属測定装置により細胞内金属の局在およびイオン濃度と細胞分画法による金属イオンの存在を確認し,細胞内機能分子との相互作用についてもある程度の関連性が現われたため,この原理を利用することで患者固有のアレルギー発症傾向を識別する手法開発につながると考えられる。
多孔体ヒートシンクの衝突噴流熱伝達およびその電子機器冷却への応用

半導体素子等の効果的な冷却法のひとつとして、三次元網目構造を有する金属セル状多孔体をヒートシンクとし、これをフランジ付きノズルで衝突噴流冷却する方法に関して実験的研究を行った。実験に当たっては、噴流ノズル径、多孔体の空隙率、厚さ、物性値(熱伝導率やストラット径)の冷却特性および圧力損失に及ぼす影響が求められた。さらに最終的な成果として、これらの関係が簡潔な整理式を使用して示されることがわかった。1.実験装置の製作および実験データの収集予備実験で使用した装置を原型として新たに実験装置(一様熱流束加熱条件)を製作した。その際、噴流部のノズル内径は、5,8、10、13mmとし、多孔体は、空隙率、PPI,厚さの異なるAg,Cu,Ni,Ni-Crセル状多孔体、計16種を使用した。比較対照のため、流路高さ1-10mmで多孔体がない場合の実験も行った。供試ガスには、窒素を使用し、流量範囲は、1-12l/minで実験をおこなった。熱流束は、2.44kW/m2で固定した。本実験では、壁温分布はほとんど一定であったので、これより、伝熱面は等温壁と考え、平均ヌセルト数Nuを算出した。また、圧力損失は、水および水銀マノメータで測定した。レイノルズ数Reの代表径にはノズル径を使用した。2.熱伝達の整理多孔体のない場合、Nuは、Reとともに増加するが、流路高さに対しては複雑な依存性を示した。また、多孔体を設置した場合、Nuは、Reおよびノズル径とともに増加する。多孔体設置による伝熱促進効果は、多孔体厚さが小さい場合に生ずる。さらに、Nuを、Reのべき乗で近似した場合、係数は、流路高さ、ストラツト径、有効熱伝導率、ノズル径の関数として整理できる。3.圧力損失の整理多孔体のない流路の場合、圧損は流路高さが小さいものほど大きい。多孔体を設置した場合、同一種のものであれば、多孔体厚さの小さいものほど圧損は大きい。また、圧力損失はDarcy-Forshheimer則を基礎に良く整理できる。4.理論解析本実験結果より、多孔体をヒートシンクとした場合、淀み点領域での熱伝達は、多孔体の存在のため通常の衝突噴流熱伝達の場合と異なり大きく上昇せず、Nuは、むしろ壁領域での伝熱で支配される。この知見にもとずき速度場は十分発達しているが、温度場は未発達の状態にあるとしてエネルギ式に流れ方向の2階の熱拡散項まで考慮して、熱伝達を解析した結果、実験結果との比較的良い一致が得られた。1.衝突噴流壁領域の熱伝達淀み点領域とともに壁領域での熱伝達を明らかにするため、本年は新たに環状半径流実験装置および環状多孔体ヒートシンクを製作した。ヒートシンクは空隙率、厚さの異なるAg,Cu,Ni,Ni・Crセル状多孔体20種類を使用し、寸法は全て内径φ6mm,外径φ54mmとした。また、供試ガスは窒素とし、流量範囲は2,4,6,8,10,12(1/min)、熱流束は2.05(kW/m^2)で、加熱面温度を13箇所で測定した。これらの測定より、平均ヌセルト数NU_mおよび半径方向の局所ヌセルト数Nu_rを求めた。環状多孔体の場合のNU_mは同条件下での円板状のものよりも大きく、その伝熱促進効果は顕著であった。また、円板と同様に、NU_mはReのべき乗で近似した場合、流路高さH、ストラット径、有効熱伝導率の関数で整理できる。また、Nu_rの測定結果より、多孔体がない場合はHが増加するにつれてノズル近傍の熱伝達が減少する一方、壁領域での熱伝達が増加することがわかった。環状多孔体の挿入した場合は、H=10mmの場合を除き、局所熱伝達の増加は特に壁領域で顕著で、多孔体なしに比較して最大2.2倍程度になることが確認された。2.前置冷却器を用いた入口ガス温度低下による物体表面温度低減効果についての実験前置冷却器としてボルテックスチューブを使用した。作動流体として窒素を用い、入口圧力0.4(MPa)、流量6,12,24,30(N1/min)、流量比(冷却器冷風出口流量/入口流量)0.5,0.75,1.0の条件下で研究を行った。ヒートシンクは環状多孔体である。最大10°C程度の動作流体の温度低下がみられたが、性能比(多孔体挿入時のヌセルト数/多孔体無のヌセルト数)の結果より、熱伝達は冷却器を使用しない衝突噴流の方が良好であり、結果として伝熱面温度低減効果に及ぼす効果は限定的であることがわかった。
眼圧依存性視神経障害の発症メカニズムの解明と他覚的解析方法の確立

緑内障患者において視野障害は体位変換による眼圧変動と相関があった。日本人における多チャンネル多局所視覚誘発電位(mfVEP)の至適記録方法を確立し、瀰漫性障害の定量的指標を考案した。緑内障患者における視機能障害をmfVEPは定量的に検出できることを報告した。緑内障や視神経挫滅では、視神経のアストロサイトと網膜神経節細胞における水チャンネル、アクアポリン(AQP9)の発現が減弱し、病因の一つであると推定される。水チャンネルaquaporinは、神経細胞の活動に必須な水分子の輸送を行う選択チャンネルである。正常ラットでは視神経内のアストロサイトと網膜神経節細胞細胞体に発現していた。球後視神経ではAQP4も発現するのに対して、視神経乳頭部ではAQP4ないしその他のAQP蛋白は発現していないため、AQP9が視神経乳頭部で発現する唯一のAQPであった。実験的高眼圧モデルでは、両者のAQP9の発現が消失していた。AQP9はaquaglyceroporin familyに属し、水以外にも乳酸やグリセロールなどの溶質を輸送する。近年、乳酸はブドウ糖と同様に、アストロサイトから神経細胞へ供給されるエネルギー基質としての役割を果たすことが知られるようになった。よって、高眼圧は視神経乳頭での水チャンネル発現を消失させることで神経変性を招来している可能性が考えられる。黄斑部視機能を他覚的に解析できる多局所視覚誘発電位を多チャンネル電極を用いて、多数例の日本人患者で記録したところ、骨格の異なる欧米人と比べて記録チャンネルの設置部位に工夫の必要なことが判った。また信号窓と雑音窓の信号雑音比を用いて受信者動作特性曲線解析を行ったところ、後頭結節をまたぐ水平・垂直二チャンネルの組合せが最良であることが判明した。今後はこの基礎データを基に緑内障患者への応用を試みる予定である。眼圧は体位変換によって変動し、その変動幅が視野変化と相関することが知られていた。今回我々は、仰臥位による眼圧変動を経時的に記録し、その変動幅が、緑内障の一次的な障害部位である網膜神経線維層の菲薄化と相関していることを初めて証明した。眼圧の短期変動と視神経や網膜の構造変が密接に関与していることを示すことができた。水チャンネルaquaporin(AQP)は、神経細胞の活動に必須な水分子の輸送を行う選択チャンネルである。今回我々は自然発症糖尿病ラット網膜において、網膜神経線維がAQPOを新たに発現することを蛋白と遺伝子レベルで示した。以前我々は網膜表層のアストロサイトがこのラットでAQP1を発現するようになることを報告したが、今回の発見と合わせ、糖尿病では網膜内層において神経節細胞とアストロサイト間のAQP発現変化を介した水や物質の授受に障害を来たしている可能性が示された。一方、昨年度にラット視神経においてAQP9の発現が慢性高眼圧下で消失していることを報告したが、同様の変化がサル高眼圧ならびにヒト緑内障眼の視神経でも生じていることを示した。緑内障性視神経症の病因のとして、視神経乳頭での水チャンネルAQP9発現の低下が関与している可能性が考えられる。黄斑部視機能を他覚的に解析できる多局所視覚誘発電位(mfVEP)について、昨年度日本人における至適記録条件を確立した。今回この正常データベースを基に緑内障患者への応用を試みた。後頭結節をまたぐ水平・垂直ニチャンネル電極設置と、信号窓と雑音窓における信号雑音比の受信者操作特性曲線解析により、mfVEPは、自覚的静的視野検査と同等の診断能を有し、視野欠損半視野も一致していた。また定量的にも視野感度低下量とmfVEPの信号雑音比指標の低下量は相関していた。以上より、我々の確立した記録方法により、mfVEPは他覚的に緑内障性視野障害を検出できる可能性を示すことができた。緑内障性視神経症における機能障害と構造障害の一致率と相関を、昨年度までに確立した多局所視覚誘発電位(mfVEP)解析方法ならびに静的視野検査、光干渉断層計を用いて比較検討した。後頭結節をまたぐ水平・垂直2チャンネルのmfVEPの信号窓・雑音窓の信号雑音比の受信者操作特性曲線下面積(SNR-AUC)と対応する静的視野のトータル偏差のkappa検定による診断一致率、SNR-AUCと光干渉断層計の神経線維層厚・ganglion cell complexとの一致率はいずれも中等度であった。mfVEP・静的視野いずれも上半視野の方が下半視野よりも、光干渉断層計の対応する半視野のパラメーターとの相関性が高かった。

他覚的・自覚的視野ならびに機能と構造の相関は一定程度の対応がある一方で、個人間のばらつきも相当程度影響することを示した。視神経挫滅モデルにおいて網膜神経節細胞(RGC)の細胞体におけるアクアポリン9(AQP9)水チャンネル発現が、RGC死に先行して生じることを見出した。また、培養RGC5細胞のAQP9の発現を抑制すると、血清除去によって誘導されるRGC5細胞の細胞死が有意に増加すること、RGC5細胞内での活性酸素産生が亢進することを見出した。昨年度までに報告した慢性高眼圧によるRGCのAQP9発現抑制と細胞死の増加とあわせ、AQP9がエネルギー基質輸送を介してRGCの生存に重要な役割を担っていることを示す結果といえる。計画通りの成果が得られている。24年度が最終年度であるため、記入しない。基礎的には、AQP発現変化が網膜神経節細胞死や軸索輸送蛋白の発現等とどのような関係があるのかを、主に培養網膜細胞を用いてAQPや軸索輸送蛋白のsiRNAによるノックダウンを行うことで解明していく予定である。臨床的には緑内障性視神経症を含めて各種視神経症では網膜神経節細胞や神経線維といった構造の喪失と視野に代表される機能変化との対応と相関性が診断や病態解明に重要である。本年度はmfVEPと光干渉断層計で計測した構造変化との対応を緑内障ならびにその他の視神経疾患患者を対象にして解析する予定である。
治療抵抗性肝細胞癌おけるマイクロRNAの機能解析と新規治療への展開

肝細胞癌において局所療法や塞栓療法後の局所再発はしばしば治療に難渋する。本研究において治療抵抗性肝細胞癌の進展・再発におけるマイクロRNA(miRNA)発現異常の解析を行い、新しい分子標的治療のターゲットとなりうる可能性について検討を行った。がん幹細胞と関連性があるスフェア形成細胞株を樹立した。スフェア形成細胞は通常培養細胞と比較して、増殖能は低いが、ストレス刺激に伴う耐性能を獲得していた。スフェア形成細胞におけるmiRNA発現の網羅的解析を行い、発現変化を認めるmiRNAを同定した。臨床検体を用いた検討でも同様のmiRNAの発現変化を認めた。肝細胞癌に対する肝切除術は代表的な根治的治療の一つであるが、肝機能不良により肝切除不能となることも多い。切除不能症例に対して局所療法、塞栓療法の有効性が確立しているが、治療後の局所再発が問題となり、治療に抵抗性を示すことも少なくない。今回我々は治療抵抗性肝細胞癌におけるマイクロRNA(miRNA)の発現異常の分子生物学的解析と新しい治療法への応用を目的とした。具体的には、(1)低酸素状態・スフェロイド形成下(三次元培養)での肝細胞癌におけるmiRNA発現異常、(2)肝細胞癌の悪性化獲得におけるmiRNAの役割、(3)miRNAによる肝細胞癌の革新的治療の開発について詳細な検討を行う。肝細胞癌細胞株を用いた三次元培養によるスフェロイド形成の手技を確立し、低酸素条件による経時的な低酸素誘導因子、血管内皮細胞増殖因子のmRNA発現のプロファイルを行った。各条件下で抽出したRNAを用いたマイクロアレイを行いmiRNA発現の解析を行っている。また、miRNAの一つに着目し、その標的遺伝子の一つである受容体型チロシンキナーゼの発現を検討したところ、癌部にて非癌部と比較してmRNAおよびタンパク質発現の上昇を認めた。臨床病理学的因子との比較において肝細胞癌の増殖・浸潤に深く関連することが明らかとなった。さらに高発現症例は生存率が有意に不良であり、多変量解析にて肝細胞癌に対する肝切除術後の予後因子の一つであった。我々の解析により肝細胞癌の生物学的悪性度に極めて重要なkey factorを同定した。肝細胞癌細胞株を用いた三次元培養を行い、スフェア形成の手技を確立した。低酸素条件および通常条件下でのスフェア形成と非スフェア形成でのマイクロRNA発現のプロファイルを行い、ターゲットマイクロRNAを同定した。またスフェア形成と非スフェア形成での遺伝子変化をマイクロアレイにて網羅的探索を行った。スフェア形成および非スフェア形成細胞での生物学的変化を確認した。肝細胞癌臨床検体を用いてターゲットマイクロRNAの発現を確認した。マイクロRNAの一つに着目し、その標的遺伝子の肝細胞癌における発現の意義を明らかにした。治療抵抗モデルとして三次元培養によるスフェロイド形成モデルの作成は時極めて重要である。肝細胞癌細胞株を用いた三次元培養によるスフェロイド形成の手技を確立した。さらに低酸素条件による経時的な低酸素誘導因子、血管内皮細胞増殖因子のmRNA発現のプロファイルを行った。miRNAアレイの網羅的解析およびターゲットを絞った解析を行い、標的遺伝子の肝細胞癌における生物学的悪性度への関与を明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。消化器外科動物モデルを用いたアンチセンスRNA導入法の検討および治療効果判定を行う。8週齢のマウス右背部皮下に2.5x106個のマウス肝癌細胞株を播種したマウス皮下肝癌モデルを作成する。アンチセンスRNAの導入法を検討し導入効率を定量する。miRNA抑制による肝癌の新規分子標的治療の開発を行うために、ターゲットmiRNAに対するアンチセンスRNAを導入し個体レベルでの抗腫瘍効果を検討する。
球状複合糖質高分子の精密機構と生化学機能設計

分子認識・情報伝達機能を持つ糖ペプチド鎖を放射状に広げた球状複合糖質の精密構築として、ポリ(アミドアミン)デンドリマ-を開始剤とする糖置換アミノ酸N-カルボキシ無水物(GlycoNCA)の重合を詳細に検討した。NCAとして、ペルアセチル化グルコースおよびN-アセチル-D-グルコサミン置換セリンNCAを使用した。デンドリマ-とNCAモノマーとの仕込比を変えることにより、モノ糖ペプチド型およびオリゴ糖ペプチド型シュガ-ボールを合成した。生化学的機能解析として以下の実験を行った。1)DNAの細胞導入を目的としたDNA/糖ペプチド型シュガ-ボール複合体の調製:プラスミドから調製した分子量が明確なDNAとオリゴ糖ペプチド型シュガ-ボールのコンプレックス形成を電気泳動および濁度測定により明らかにした。2)糖ペプチド型シュガ-ボールの細胞認識能の評価:小麦胚芽(WGA)レクチンを用いた赤血球凝集阻害試験により、糖ペプチド型シュガ-ボールの細胞認識能を評価した結果、モノ糖ペプチド型およびオリゴ糖ペプチド型ともに第4世代シュガ-ボールの認識能が優れていることが分かった。3)糖ペプチド型シュガ-ボールのナノカプセルとしての応用:ゲスト分子として8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸マグネシウム(ANS)存在下で、第6世代のポリ(アミドアミン)デンドリマ-の末端アミノ基にペルアセチル化グルコース置換セリンNCAを反応させ、表面をブロックした。デンドリマ-に対して9.0当量のANSを仕込んだところ、定量的に効率よくカプセル化できることが明らかになった。