hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体酸化防御機能性食品素材としてのアントシアニンの機能開発と機能発現機構の解明

主要アントシアニン色素ナスニンが示す生体酸化防御能について、また、アツミカブ(赤カブの一種)およびブルーベリーから分離したそれぞれの粗アントシアニンが示す生体酸化防御機能についてパラコート酸化ストレス負荷ラットを用いて検討した。ナスニンは特に強い生体酸化防御機能を示し、パラコート投与に伴う飼料摂取量、体重増加量、動脈硬化指数、肝臓トリアシルグリセロール濃度、および肝臓ミトコンドリア画分カタラーゼ活性のいずれの低下をも有意に抑制し、また、パラコートによる肺重量の増加、NADPH-シトクローム-P450レダクターゼ活性の上昇を有意に抑制した。これらの結果から、ナスニンが生体酸化の亢進に防御的に働くことが初めて明らかにされた。一方、アツミカブアントシアン、およびブルーベリアントシアニンもパラコートによる飼料摂取量、体重増加量、および肝臓ミトコンドリア画分カタラーゼ活性のいづれの低下、また肺重量の増加を抑制する傾向にあり、生体酸化に防御的に作用することが明らかにされたが、その効果はナスニンに比べて弱いものであった。ナスニンはアツミカブ、あるいはブルーベリーに含まれる主要な数種のアントシアニンに比べてin vitroにおけるスーパーオキシドアニオンなどのラジカル消去活性が強いことから、生体酸化防御機能の一部がそれらの生体内におけるラジカル消去活性によることが推察された。一方、いづれのアントシアニンもパラコートによるNADPH-シトクローム-P450レダクターゼ活性の上昇を抑制することから、アントシアニンによる本酵素の活性阻害が活性酸素種の過剰産生を阻害して生体酸化に防御的に作用していることも推察された。赤ワインの摂取量が多いフランス人は高脂肪食にも関わらず、高脂肪食の他の欧米諸国の人々に比べて心疾患の少ないことが注目され、その要因の一つとして赤ワインに由来するポリフェノールの高い摂取量があげられている。本年度は特に、山形県朝日村で製造されているヤマブドウジュース、および赤ワインの原料としてのヤマブドウに多量に含まれるアントシアニンの一つ、マルビンのin vitroにおけるラジカル消去能と生体酸化防御機能について検討し、以下のような結果を得た。1.X(活性酸素種)、Y(触媒種=抗酸化性物質)、Z(受容種)からなる新規ラジカル消去システムを用い、マルビンのラジカル消去能を測定したところ、ナスニン(アントシアニンの一つ)がpH8以上で高いラジカル消去能を示したのに対し、マルビンは酸性側においてもラジカル消去活性を示した。中性以上のpH領域ではナスニンの消去活性がマルビンよりも強かった。2.パラコートによって酸化障害を負荷したラットにヤマブドウジュース、あるいはマルビンを投与したところ、いずれも、パラコート酸化障害による飼料摂取量と体重の減少、血清・肝臓の中性脂肪(トリアシルグリセロール)の減少、さらには肝臓ミトコンドリア画分のカタラーゼ活性の低下を抑制する傾向があった。これらの結果はマルビンが生体酸化に対して防御的に作用する可能性を示した。3.マルビンとナスニンのパラコート酸化障害に対する防御効果をラットを用いて比較したところ、新規ラジカル消去システムにおいて高pH側で強いラジカル消去活性を示したナスニンがマルビンよりも効果的であった。昨年に引き続きナスの主要アジトシアニン色素ナスニンが示す生体酸化防御能について、また、アツミカブ(赤カブの一種)およびブルーベリーから分離したそれぞれの粗アントシアニンが示す生体酸化防御機能についてパラコート酸化ストレス負荷ラットを用いて検討した。

一方、アツミカブアントシアン、およびブルーベリアントシアニンもパラコートによる飼料摂取量、体重増加量、および肝臓ミトコンドリア画分カタラーゼ活性のいづれの低下、また肺重量の増加を抑制する傾向にあり、生体酸化に防御的に作用することが明らかにされたが、その効果はナスニンに比べて弱いものであった。ナスニンはアツミカブ、あるいはブルーベリーに含まれる主要な数種のアントシアニンに比べてin vitroにおけるスーパーオキシドアニオンなどのラジカル消去活性が強いことから、生体酸化防御機能の一部がそれらの生体内におけるラジカル消去活性によることが推察された。一方、いづれのアントシアニンもパラコートによるNADPH-シトクローム-P450レダクターゼ活性の上昇を抑制することから、アントシアニンによる本酵素の活性阻害が活性酸素種の過剰産生を阻害して生体酸化に防御的に作用していることも推察された。
補綴物の予知性を高めるための非外科的角化歯肉拡大法の開発

角化歯肉は上皮が角化しているのみならず、遊離(可動)歯肉と比較すると歯肉全体が硬く、骨膜との結合力そのものが強い。したがって、上皮以下の粘膜固有層、粘膜下組織に存在する細胞の種類とその性質が異なることが知られているが、これまでは組織形態学的解析が行われているに過ぎない。角化上皮層を増大させるためにはまずはそれぞれの細胞の分子レベルの特徴を掴む必要がある。今年度は口蓋歯肉、そして遊離(可動)歯肉、そして角化(不動)歯肉の粘膜固有層以下に存在する細胞の性質の比較を行った。同一ラット(F344、雄、4週齢)の口腔内から、口蓋歯肉、そして遊離(可動)歯肉、そして角化(不動)歯肉を分離培養し、それぞれの歯肉線維芽細胞の細胞膜上の接着関連蛋白質の発現パターンをフローサイトメーター(FACS)にて解析した。解析にはCD44(細胞-細胞間、細胞-細胞間基質を接着させる接着分子)、CD54(ICAM,Inter-cellular adhesion molecule 1)、CD106(VCAM-1,vascular cell adhesion molecule-1)、CD166(ALCAM)、E-cadherinに対する各抗体を用いた。この結果、CD106とCD54は口蓋由来歯肉線維芽細胞で高発現であったのに対してE-cadherin、CD44、CD166は付着歯肉由来歯肉線維芽細胞で高発現であった。CD54とCD166は遊離歯肉由来線維芽細胞での発現も高かった。つまり口蓋由来歯肉線維芽細胞ではCD106を、付着歯肉由来歯肉線維芽細胞ではE-cadherinとCD44を特徴的に高く発現することで、細胞-細胞間、あるいは細胞-細胞間基質を強固に結合させ、硬い歯肉を形成している可能性が示唆された。従って、角化歯肉幅を増大するためには遊離歯肉にE-cadherinとCD44、CD106の発現を増加させ、CD54とCD166の発現を減少させる作用を与える薬を開発することが適当であることが示唆された。角化歯肉幅を増大するためには,歯肉線維芽細胞の増殖と線維化を抑制することと同時に上皮角化歯肉の増殖を促進する薬剤を開発することが必要である。しかし歯肉中には線維芽細胞や上皮細胞以外からも血球系の細胞から放出される様々なケミカルメディエーターが存在する。これらのケミカルメディエーターを抑制する目的で既に開発されている薬剤を用いることは,in vitroでの線維芽細胞や上皮細胞への影響検討結果をin vivoヘトランスファーする際に,現実性が高いと考えられる。したがって,今年度は研究計画書に挙げた薬剤の中からキマーゼとその阻害薬やリザベン(化学名:トラニラスト)のヒト歯肉線維芽細胞への影響を検討した。キマーゼそのものは水溶性の酵素で,若干の細胞増殖を認めた。キマーゼ阻害薬はDMSOにのみ溶解するがDMSOのみの添加群と比較して,影響を与えなかった。つまり,歯肉線維芽細胞自身がキマーゼを放出しないことが示唆され,またキマーゼ阻害薬自身0.1mg/mlまでの濃度では毒性も認められないことも示された。キマーゼが線維芽細胞の増殖を促進することは,これまでのプロコラーゲンの線維化を促進することと考えあわせると,血球系の細胞から放出されたキマーゼによって刺激された線維芽細q胞による線維化をキマーゼ阻害薬は細胞毒性無く抑制できることが示唆された。一方トラニラストはDMSOにのみ溶解するが,用量依存性に細胞増殖を抑制した。特に40microgram/ml以上では細胞障害性も認められた。つまりトラニラストは線維芽細胞の増殖を抑制し,遊走も抑制しうることから,上皮化には有利に働く可能性が示唆された。つまり口蓋由来歯肉線維芽

細胞ではCD106を、付着歯肉由来歯肉線維芽細胞ではE-cadherinとCD44を特徴的に高く発現することで、細胞-細胞間、あるいは細胞-細胞間基質を強固に結合させ、硬い歯肉を形成している可能性が示唆された。従って、角化歯肉幅を増大するためには遊離歯肉にE-cadherinとCD44、CD106の発現を増加させ、CD54とCD166の発現を減少させる作用を与える薬を開発することが適当であることが示唆された。
「予測・期待」による「質感・操作感」の変容の解析と人工物デザインへの応用

本研究では,操作の対象として仮想力覚呈示デバイスを用いることによって種々の操作目的や様々な負荷を仮想的に与えながら,目的・意図や期待・予測と反応としての筋活動や感じる質感との関係を調査し,それを基に人工物の「質感や操作感」の設計を行うための知見を得ることを目的とする.そのために,以下の2つの面からアプローチしてきた.(1)押す,支える,触る等,機械を操作する人間の動作の目的や,さらにその動作を行う際の心的状態,例えば,自信を持って操作している,戸惑っている,あわてて修正している等を認識するためのセンシング手法に取り組んだ.その方法として,主動筋と協働筋の協調状態,主動筋と拮抗筋の拮抗状態等,筋の賦活の大きさやその相関解析,より詳細なコヒーレンス解析などを行った.伸張反射や反回抑制などの生理学モデルに当てはめ,典型的な現象が計測データから捉えられることを確認してきた.これらを精度良く認識することが今後の課題となっている.(2)筋活動の計測(1)によって意図や期待を推定し,それに応じて力覚などの外部刺激を変化させることによって質感や操作感を変容させる実験に取り組んできた.筋電位の計測・認識結果によって力覚デバイスの出力,視覚表示を変化させ,受ける感覚やその結果現れる筋活動を観測する実験設計を行い,予備的な実験を行った.質感・操作感の種々の変容が観測されることがわかってきたが,システマティックな実験を行うこと,運動生理学などと関係づけながらモデル化することなどが今後の課題となっている.以上のように,萌芽的な課題として,基礎的な検討や応用の可能性を示すことができてきたが,具体的な実現方法に関しては今後の課題となっており,継続的な研究によって明らかにしていく予定である.人工物の「質感や操作感」は,人工物が正しく安全に,また,快適に利用できるかどうか,さらに,人工物に対する好き嫌いなどを大きく左右する重要な要素である.この問題に対し,本研究では,外部に現れる力・トルクなどの力学的な量に加え,動作とにおける筋活動を計測することによって,「期待・予測」によって起こる「質感・操作感の変容」に関する生理学的な指標を与え,定量的な議論ができるようにモデル化することを目的とする.平成29年度は以下のような取り組みを行った.(a)力覚呈示デバイスとCGインタフェースを用い,被験者にCG画面を見せながら力覚を与え,目的に合致する動作を行ってもらう際の筋活動および外部に発生する力を同期して計測するシステムを設計・実装した.これにより,被験者が危険のない状態で自然な動作を行う際の詳細な筋活動を計測することを可能にした.(b)実装したデバイスにより,上腕(上腕二頭筋の長頭・短頭,上腕三頭筋の長頭・外側頭・内側頭,肘筋,腕橈骨筋の)の筋電位を計測し,典型的な筋活動が安定に現れる条件や得られた結果の特徴の解析を行ってきた.例えば,摩擦がある床の上で所定の速度で物体を押すような場合に,摩擦の大きさ,物体の重さ,床の傾き,物体の不安定さ(床のテクスチャ)等を変えることによる筋活動を計測してきた.(c)他の方法では限定的にしか計測できなかった,主動筋と協働筋の協調状態,主動筋と拮抗筋の拮抗状態等がかなり安定に計測できることを確認した.現在は,それぞれの筋の賦活の大きさやその相関解析,また,より詳細なコヒーレンス解析などを運動の生理学モデルに当てはめながら行っている状況である.これらの知見に関して30年度前半に対外発表を行う予定である.本研究では,以下の取り組みを段階的に進めていくことを予定している.まず,(1)利用者を観測して人工物に対して「予測・期待」する内容を筋活動から読み取る方法論,次に,(2)人工物が「予測・期待」に合致する,またはそれに相反する動作をするための設計論,さらにその効果を確認し,高めるための,(3)感じた「質感・操作感」によって利用者が起こす反応を筋活動から観測する方法論,を対象とする.上記研究実績の項で述べた(a), (b)は(1)と(3)のための基礎的な技術であり,種々の期待や予測を持たせる情報やヒントを与えた場合とそうでない場合の複数の筋肉の活動を計測し,期待・予測により筋シナジーのパターンが変化する状態をモデル化するためのものである.このためには,リアルタイムの詳細な計測やそれに応じたデバイス側の反応が必要となるため,これまで,システムの設計や動作の設定に手間がかかっていたが,(1)についてはようやくその目処がたった状況である.(3)については,より精密な計測が必要となるため,外部雑音や身体動作に起因する他の信号などからの分離が今後の課題となっている.さらに,(a)は(2),(3)のために,様々な力覚的刺激,視覚的刺激を与えるためのデバイス設計である.肘の屈曲・伸展のように,動きの自由度が少なく,力が10N程度までのものならば,現在のシステムで種々の刺激を与えられる.今後様々な実験を行いながら,「予測・期待」と「筋活動」,及び,「システム設計」との関係を確認していく予定である.本研究では,操作の対象として仮想力覚呈示デバイスを用いることによって種々の操作目的や様々な負荷を仮想的に与えながら,目的・意図や期待・予測と反応としての筋活動や感じる質感との関係を調査し,それを基に人工物の「質感や操作感」の設計を行うための知見を得ることを目的とする.

そのために,以下の2つの面からアプローチしてきた.(1)押す,支える,触る等,機械を操作する人間の動作の目的や,さらにその動作を行う際の心的状態,例えば,自信を持って操作している,戸惑っている,あわてて修正している等を認識するためのセンシング手法に取り組んだ.その方法として,主動筋と協働筋の協調状態,主動筋と拮抗筋の拮抗状態等,筋の賦活の大きさやその相関解析,より詳細なコヒーレンス解析などを行った.伸張反射や反回抑制などの生理学モデルに当てはめ,典型的な現象が計測データから捉えられることを確認してきた.これらを精度良く認識することが今後の課題となっている.(2)筋活動の計測(1)によって意図や期待を推定し,それに応じて力覚などの外部刺激を変化させることによって質感や操作感を変容させる実験に取り組んできた.筋電位の計測・認識結果によって力覚デバイスの出力,視覚表示を変化させ,受ける感覚やその結果現れる筋活動を観測する実験設計を行い,予備的な実験を行った.質感・操作感の種々の変容が観測されることがわかってきたが,システマティックな実験を行うこと,運動生理学などと関係づけながらモデル化することなどが今後の課題となっている.以上のように,萌芽的な課題として,基礎的な検討や応用の可能性を示すことができてきたが,具体的な実現方法に関しては今後の課題となっており,継続的な研究によって明らかにしていく予定である.平成29年度に引き続き,様々な人工物やそれを利用する方法を想定した実験を行い,データを集めるとともに,得られたデータを基にした質感・操作感のモデル化を進める.(d)データ取得をよりシステマティックに進める.押す・引く,上げる・下げる等の基本的なものから,取り合う・押し付けあう,触る・なぞるのように複雑なものまで,様々な力学的インタラクションを設定する.また,機械側の外観をロボットや動物のような生物的なものから無機質なものまで設定し,様々な予想や期待を被験者に与える.(e)得られたデータを基に,筋活動や筋の協調関係(筋シナジー)と質感の相互関係をモデル化する.つまり,期待・予測と筋活動と筋シナジーから,質感・操作感へのマッピングについて,パターン認識としての推定方法を検討し,それが可能であることを実証的に示すことを試みる.同時に,筋活動と筋シナジーから,被験者の期待・予測を推定する方法を検討する.(f)対象の属性をリアルタイムに変える実験環境を構築し,期待・予測に応じて操作対象を実時間に変化させる.これを用い,被験者に事前情報を与えない状態で,期待・予測に大きく反する属性を与えたり,期待から少しずれた属性をランダムに与えたりしながら,質感・操作感の変容を確認し,それを解析する.これらの実験を行いながら,「予測・期待」と「質感・操作感」との関係を解析するためのデータを収集し,ごく簡単な課題に対して,質感・操作感のモデル化が可能であることを確認していく.慣性航法計測(IMU)を用いた全身の姿勢計測デバイスを購入予定にしていたが,旧製品の在庫がなくなり,現在,新製品の予約をした上で,納入を待っているところである.デバイスおよび,組み合わせて必要となる消耗品を合わせて45万円程度を新年度の支出とする予定である.それに加え,その姿勢計測デバイスから得られる計測データをリアルタイムに受信して処理するためのPCを導入するために,次年度使用額の残りを使用する.
マウス腎被膜下移植法によるヒト子宮内膜癌の新しい実験モデルの作製とその応用

NOGマウスの腎被膜下にヒト子宮筋腫組織を移植する技術手技については完全に確立した。子宮内膜癌組織のNOGマウスの腎被膜下への移植については、内膜癌組織が腎被膜下になかなか生着しないことが問題であり、原因は不明である。子宮内膜癌(子宮体癌)患者のうち文書にて同意を得られた者から、手術にて得られた癌組織をストックしており、ヒト子宮内膜癌疾患モデルを確立するための材料は集まってきている。重症免疫不全マウスであるNOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスの腎被膜下に、子宮筋腫を移植する手技については我々はほぼ完全に習得しつつある。更に、ヌードマウスなどより安価で手に入り易いマウスの腎被膜下への子宮筋腫の移植にも取り組んでいる。この手技が確立出来れば、「マウス腎被膜下移植法によるヒト子宮内膜癌の新しい実験モデル」の作製の研究にも大きな発展をもたらすものと考える。子宮内膜癌組織のNOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスの腎被膜下への移植については、内膜癌組織が腎被膜下になかなか生着しないことが大きな課題となっている。良性腫瘍である子宮筋腫組織がマウス腎被膜下に移植することが可能であり、なぜ悪性腫瘍の子宮内膜癌組織の移植が非常に困難であるのか、原因は未だ分かっていない。内膜癌組織の大きさや組織片の個数を変えたり、培養液中で一次培養を行った組織を移植するなどを考えている。上記のように、NOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスではなく、ヌードマウスなど他品種のマウスへの移植を試みることも考えている。本研究において集積した子宮内膜癌(子宮体癌)の臨床データを用いて、進行子宮内膜癌の予後再発因子などについての解析を行い、学会で発表を行っている。重症免疫不全マウスであるNOD/SCIDIL-2R gamma null(NOG)マウスの腎被膜下に、子宮筋腫を移植する手技については、ほぼ完全に確立した。子宮内膜癌組織のNOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスの腎被膜下への移植については、内膜癌組織が腎被膜下になかなか生着しないことが最も大きな課題である。内膜癌組織の大きさや組織片の個数を変えたりして移植を図っているが、生着しない。内膜癌組織を培養液中で一次培養を行った後にマウスの腎被膜下へ移植する実験の準備を進めている。上記のように、NOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスではなく、ヌードマウスなど他品種のマウスへ移植を行うことも考えている。子宮内膜癌(子宮体癌)患者のうち文書にて同意を得られた者から、手術にて得られた癌組織をストックしており、ヒト子宮内膜癌の疾患モデルを確立するための材料の集積を進めている。本研究において集積した子宮内膜癌(子宮体癌)の臨床データを用いて、進行子宮内膜癌の予後再発因子などについての解析を行い、論文発表の準備を進めている。重症免疫不全マウスであるNOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスの腎被膜下に、子宮筋腫を移植する手技については、完全に確立した。良性腫瘍である子宮筋腫組織がマウス腎被膜下に移植することが可能であり、なぜ悪性腫瘍の子宮内膜癌組織の移植が非常に困難であるのか、原因は分からないままである。内膜癌組織の大きさや組織片の個数を変えたりして移植を図っているが、生着しなかった。内膜癌組織を培養液中で一次培養を行った後にマウスの腎被膜下へ移植する実験も行ったが、生着しなかった。NOGマウスの腎被膜下への腫瘍移植を数多く手掛け、多数の研究論文を発表しているアメリカのノースウエスタン大学の研究者の意見を聞く機会があったが、やはりノースウエスタン大学の研究室でも子宮内膜癌組織のNOGマウスの腎被膜下への移植は困難であり、改善策が必要とのことであった。子宮内膜癌(子宮体癌)患者のうち文書にて同意を得られた者から、手術にて得られた癌組織をストックしており、今後の研究のための材料の集積は着実に進んでいる。本研究において集積した子宮内膜癌(子宮体癌)および卵巣癌の臨床データを用いて、論文発表を行った。

子宮内膜癌組織のNOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスの腎被膜下への移植について、内膜癌組織が腎被膜下になかなか生着しないことが最も大きな問題となっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。子宮内膜癌組織を培養液中で一次培養を行った後にマウスの腎被膜下へ移植する実験の準備を進めている。NOD/SCID IL-2R gamma null(NOG)マウスではなく、ヌードマウスなど他品種のマウスへ子宮内膜癌組織を移植することも考えている。
古代ギリシア・ローマ史における新しい「衰退論」構築に向けた統合的研究の試み

本研究は、古代ギリシア史とローマ帝国史における「衰退」に関する議論を新たに構築することを目的としたものである。まず、ギリシア史・ローマ帝国史の両方で1980年代以降に台頭した「衰退」を否定する新正統学説の検証をおこなった。次いで、古代史の各分野で史料分析を進め、「衰退」と見なせる現象を読み取れるか否か、実証的に検証する作業を進めた。さらに、「衰退」現象にとどまらず、それがいかに語られ叙述されたかという問題に焦点を当て、イギリスのオックスフォード大学で国際研究集会を主催して討論した。最後に、東洋世界の衰退に関する問題とも比較検討して、新正統学説を越える「衰退論」構築への議論をさらに展開した。平成26年度は本研究の第1年度であったため、まずは課題を研究班全体と個別分担分の両方にわたって整理し、掘り下げ、研究史を確認する作業を進めた。具体的には、1980年代以降の新正統派学説を築いた諸研究の再検討が大きな課題であったために、関連する研究文献や新正統派学説の根拠とされた史料の検討を本格的に始めた。そして、研究史の再検討と研究課題の掘り下げのために、研究代表者・研究分担者・研究協力者は、所属研究機関だけでなく、他の研究機関、とくにヨーロッパの大学や研究所をも訪ねて、資料収集や意見交換をおこなった。研究代表者・研究分担者・研究協力者は、「衰退論」に共通する検討課題を念頭におきつつ、また研究史の再検討を踏まえて、各自の個別分担テーマについても研究を推進し、文学的史料の少ない分野では考古資料の検討をすべく、遺跡や博物館の調査をも進めた。各自進めたテーマの研究について、2度開催した研究班全員参加の研究会で報告、検討し、また本研究開始後すぐに開設したホームページにて簡潔に公表した。本年度は前提となる作業に重点を置いたため、論文発表までは進めなかったが、研究推進の基礎は固められた。研究会では、本研究の計画を順調に進めるべく、次年度以降の手順についても相談し、特に第3年度にイギリス、オックスフォード大学で主催を予定している研究集会に関して検討した。また、研究代表者はこの研究集会実現のために、オックスフォード大学の教員に協力を依頼し、打ち合わせをおこなった。本研究第2年目の平成27年度は、昨年度の研究史の検討・確認を継続しておこなうとともに、個別分担テーマの掘り下げに努力した。研究史の検討・確認といっても、単に書物・論文の検討に留まらず、ヨーロッパの大学を訪れ、同学の研究者と討論をおこなって、理解を深める作業にも力が注がれた。個別分担テーマの掘り下げに関しては、史資料の具体的な検討が主となったが、ヨーロッパの研究機関だけでなく、関係の遺跡や博物館所蔵の出土遺物を調査することなど、多様な活動が展開された。2年目の個別分担テーマに関する研究活動については、本研究のホームページに簡潔な報告文を掲げた。さらに、本年度は、研究史の検討結果を踏まえて、本研究で果たされるべき重要な論点を絞り込む作業をし、西洋古代世界における衰退に関する議論を再構築するために現段階で最も必要な論点として、「衰退叙述/言説の構築」を設定した。そして、本年度末の3月に京都大学においてシンポジウムを実施し、「古代ギリシア・ローマ世界における衰退と衰退叙述」と題して、先述の論点に関わる研究報告と討論をおこなった。(1)衰退を考える前提となる過去との比較、(2)人々が主体的に衰退叙述/言説を構築するケース、(3)衰退叙述/言説構築に関する他者の関わり、これら3つのテーマを立て、更なる研究の展開のために、参加の研究者たちから広く意見を徴することに努めた。このシンポジウムの後、その成果を受けて、2017年3月に連合王国のオックスフォード大学で主宰するシンポジウムの内容について、メンバー全員で検討をおこない、報告者・コメンテータや討論形式について一致を見、本格的なプログラム作成へと進むことになった。これに関連して、研究代表者は、オックスフォードでのシンポジウムでの報告を依頼するドイツのテュービンゲン大学の教授らと研究打ち合わせをおこなった。第2年目の研究では、前年度の研究史の検討を踏まえて、史資料の分析の具体的な作業に入り、調査も考古学的な性格の領域に進むことになった。研究活動や年度末の京都大学におけるシンポジウムに向けての準備作業の結果、研究代表者・研究分担者・研究協力者の個別研究の方向は、協議の結果、「衰退叙述/言説の構築」に収斂することになった。さらに、この論点を具体的には3つのパートに分けて研究することとし、それぞれのパートで分析が進められた。第1部門では、衰退認識の起点になる「過去と現在の比較」を中心課題とし、繁栄の時期からの変化を如何に認識していったかを、史実の次元を踏まえて検討する作業をおこなった。この部門の研究には、研究代表者の南川と分担者の栗原・南雲が従事し、京都大学でのシンポジウムでは南雲が代表して報告したが、報告そのものは秀逸であったものの、課題の設定自体に無理があることが判明した。そのため、オックスフォードでのシンポジウムの第1部では、中心課題を第1年目の研究蓄積のある「近現代からの衰退観」に切り替えることにした。第2部門は古代における人々の主体的な衰退叙述/言説の構築を扱い、研究分担者の井上、研究協力者の西村・岸本が従事し、京都でのシンポジウムでは岸本が報告した。第3部門は、衰退叙述/言説の構築と他者との関わりをテーマとした。研究分担者の長谷川・桑山・阿部が検討し、シンポジウムでは桑山が報告した。

上記活動と並行して、第3年目のオックスフォード大学におけるシンポジウムに向けて、具体的な準備も進めることができた。上記の第1部門の切り替えも、メンバー全員の協議の上、大きな無理なく決めることができた。シンポジウムの会場となるウルフソン・カレッジ等との協議・契約も順調に進み、ドイツからの参加者とも面会の上で打ち合わせを済ませた。研究活動はおおむね順調に進んでいると自己評価している。本研究第3年目である平成28年度の最も重要な課題は、イギリスで国際研究集会を開き、研究成果を披露するとともに、同学のヨーロッパ人研究者の報告を聞き、討論することであった。第2年度末に開催した京都大学でのシンポジウムを踏まえて研究集会の課題をより明確にした上で、本科研費共同研究グループからの報告者や研究集会各部の司会者を決め、ヨーロッパ人研究者側の報告者、コメンテーターを依頼、プログラムを印刷し、ホームページに案内を載せて参加登録を受け付け、予稿集を用意するなど、周到に準備を進めた。そして、平成29年3月20日と21日の両日にわたり、オックスフォード大学ウルフソン・カレッジを会場として、計画通り国際研究集会を主催した。オックスフォード大学だけでなく、ロンドン大学、ケンブリッジ大学の教員や関係者も参加してくれ、当該研究テーマに関するイギリスの重要な研究者が大勢集まったので、報告も討論も非常に充実していた。国際研究集会のテーマは、第3年目の初めまで幾度も協議した上で、本科研費共同研究グループのオリジナリティを示すことができそうな「古代ギリシア・ローマ世界における衰退と衰退叙述」とした。そして、課題を3つに分けて、第1部「古代の衰退に関する現代における叙述」、第2部「古代における衰退叙述の形成」、第3部「比較史的アプローチ」とし、各部に3報告と1コメントを配した。研究集会では、各部とも3報告のそれぞれに対する質疑とコメントを聞いた後の全体討論をおこなったが、ローマ帝国終焉期の理解にはイギリスのEU離脱にも絡めて現代ヨーロッパの状況分析にまで議論が及び、研究活動や歴史解釈と現実政治との関係について参加者の注意を喚起した。会の終わりに、オックスフォード大学名誉教授ファーガス・ミラー卿が研究集会全体のまとめと会の意義を話され、残された課題について全員で確認した。順調に進展していると評価したのは、第3年度の最も重要な課題であったイギリスでの国際研究集会の準備と開催が計画通りになされ、研究について予想通りの成果を上げえたと判断したからである。第2年度末までに実践した成果と議論の結果を踏まえて、衰退だけでなく衰退叙述/衰退言説を主要テーマとして取り上げることを決定した。そして、イギリス、オックスフォード大学で開催する研究集会では、研究代表者の南川が趣旨説明をおこなった上で、第1部の「古代の衰退に関する現代における叙述」に関して研究分担者の長谷川が、第2部の「古代における衰退叙述の形成」については研究協力者西村と岸本が報告し、第3部の「比較史的アプローチ」では研究分担者井上が報告することを取り決め、3つの部の司会を研究分担者栗原、阿部、藤井がそれぞれ担当することとした。こうした取り決めの後、外国からの報告者の分も含めて予稿集を作成、準備を十分整えて開催に望んだ。
発生早期の頚髄神経で観察される細胞分化とリンクしたアポトーシスに関する研究

発生早期ニワトリ胚の頸髄で特異的に観察される運動神経細胞死は、他の運動神経細胞死とは異なる特有の細胞死であると示唆されているが、実態は明らかではない。本研究では、頸髄特異的な細胞死と発現領域が重複しているが、細胞死との関連がまだ明らかではないFoxP1の機能解析を行った。解析の結果、FoxP1が細胞死を直接誘導しているという結果は得られず、むしろFoxP1は、脊髄の上腕部と同じく、頸髄においても上肢筋を支配する運動神経の誘導に働いていることが示唆された。本研究は、ニワトリ胚発生早期(45日胚)の頚髄で特異的に観察される運動神経のアポトーシスに着目し、このアポトーシスを制御する分子機構を明らかにすることを目的としている。今回、頚髄運動神経アポトーシスをコントロールしている因子の特定を試みた。これまでの解析により、ニワトリ胚頚髄における転写因子FoxP1の発現は、3.55日胚の運動神経細胞で一過的にみられることがわかっていた。頚髄運動神経のアポトーシスが観察される時期とほぼ重なっていることから、FoxP1がアポトーシスに関連していると予想し、以下の実験を行った。まず、ニワトリ胚発生初期の頚髄に、エレクトロポレーションによりBcl-2を導入し、頚髄運動神経アポトーシスを抑制したところ、通常では発現がみられなくなる時期でもFoxP1の発現が持続して観察された。頚髄の運動神経には、FoxP1-/Lhx3+のサブタイプも存在するが、アポトーシス抑制により、このサブタイプの細胞数はほとんど変化しなかった。このことから、正常発生では、FoxP1+細胞がアポトーシスに至っていると考えられる。次に、アポトーシスに対してFoxP1がどのような働きをしているかを明らかにするために、FoxP1の抑制に働くmicroRNA-9 (miR-9)を利用してFoxP1のノックダウンを行った。miR-9の過剰発現によりFoxP1をノックダウンすると、頚髄運動神経のアポトーシスは減少し、運動神経細胞の数は減少していた。このとき、Lhx3+の運動神経細胞の数は変化していなかったため、FoxP1ノックダウンにより、FoxP1+細胞に相当する細胞数が減少していたと考えられる。FoxP1はアポトーシスの進行の制御よりはむしろ、将来アポトーシスに至る細胞の分化の段階に関わっていると考えられる。ニワトリ胚45日胚の頸髄で特異的に観察される運動ニューロンアポトーシスに関して、アポトーシスが起こるタイミングと領域が、FoxP1の発現パターンとよく一致することから、FoxP1とアポトーシスの関連が予想されていた。これまでの解析では、FoxP1の抑制に働くmicroRNA-9 (miR-9)を利用し、FoxP1の発現抑制を行ってきたが、miR-9の別の標的であるOnecut1も脊髄の運動ニューロンで発現していることが明らかとなり、miR-9を利用したFoxP1特異的な機能解析は難しいと判断した。今年度の研究では、FoxP1特異的に発現抑制を行うshRNAを作製し、解析に用いた。エレクトロポレーション法によりshRNA発現ベクターをニワトリ胚頸髄に導入したところ、FoxP1の発現量を抑えることができたが、アポトーシスの進行は正常と変わらなかった。一方、Hb9エンハンサーを用いて運動ニューロン特異的なFoxP1の過剰発現も行ったが、やはりアポトーシスの進行に影響はなかった。当初の予想に反して、頸髄特異的なアポトーシスの誘導は、FoxP1に依存していない可能性が考えられた。また、ニューロンのアポトーシスに関するこれまで報告などから、JNKの介するリン酸化シグナルが運動ニューロンのアポトーシス誘導に関与していることも考えられたため、JNK阻害剤(SP600125)処理も試みた。現在のところ、アポトーシスに対する影響は観察されていないが、まだ解析数が少ないため、処理方法、濃度などの条件を最適化する必要がある。また、吻尾軸上におけるアポトーシス領域の制御に関しては、Hox遺伝子の関与を想定しており、Hoxc6を頸部で異所性に発現させるとアポトーシスの減少が見られたことから、Hox遺伝子の関与は支持されたが、具体的な作用機序の解析には至っていないため、今後解析を進める予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。発生生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。今回の解析により、細胞分化の段階におけるFoxP1の発現が、頚髄運動神経のアポトーシスに関係しているということを支持する結果が得られた。これは研究計画の一つである「頚髄内でアポトーシスに至る細胞はどのように決定されるか」という点に関して当初から期待していた結果であり、進展があったと言える。

また、アポトーシス進行を制御している因子の解析に用いる阻害薬や、Hox遺伝子の働きを調べるための発現ベクターなどの準備も進んでいる。頚髄運動神経の中で、FoxP1がアポトーシスを起こす細胞の分化の段階に関与していることをさらに検証する。今回はmiR-9を利用したFoxP1の抑制を行っていたが、miR-9は別の遺伝子にも働くという報告がなされたため、より特異性の高いノックダウンや、miR-9による表現型をFoxP1導入で回復する実験などを進める。また、アポトーシス進行を制御する因子の特定に関しても、特にJNKなどが関与するリン酸化シグナルに着目して進める。平行して、Hox遺伝子とアポトーシスの関連も検証する。
母乳に含まれるビタミン候補物質ピロロキノリンキノンの高感度分析法の開発とその応用

本年度は以下の検討を行った。1)安定同位体[13C]PQQの合成と精製:内部標準物質として使用する[13C]PQQは、安定同位体[13C]メタノールから発酵法によって合成した。純度検定は高速液体クロマトグラフィー(HPLC)/質量分析(MS)法を用いて確認したところ、[13C]PQQは約60%、d体化されないPQQが約40%確認され、合成の再検討の必要性が明らかとなった。2)PQQ標準品のUPLC分離条件の検討:分析対象のPQQ標準品について、UPLCの分離条件の検討を行った。分析カラムはHILICカラム(アミド基、アミノプロピル基、ジヒドロキシプロピル基)、順相カラム(ジオール、シリカゲル及びシアノプロピル系)、逆相系(C18、C8、C4)の種々のカラムを検討した。その結果、PQQの分離は、逆相系のC18あるいはC8カラム(長さ150mm x内径2.0mm、粒径5μmあるいは3μm)の使用が比較的良好であった。また、移動相はアルカリ性溶媒とアセトニトリルを用いることで、比較的シャープなPQQピークが短時間に分離することができた。3)マススペクトル解析の検討:本研究では、PQQ標準品のUPLC/タンデム質量分析(MS/MS)-エレクトロスプレー法によるマススペクトル解析を行った。MSでは脱プロトン分子をベースピークとし、MS/MSでは特徴的な開裂に伴うプロダクトイオンが出現する共通性が見られ、結果をまとめてスペクトルライブラリーを作成した。また、この結果を基に、UPLC-MS/MSによる選択反応モニタリング(SRM)法を設定したところ、PQQが感度良く検出された。本年度は安定同位体[13C]PQQの合成と精製を行ったが、予定していた純度を得ることができなかった。この[13C]PQQ合成の精製過程は最適と思われることから、発酵法による合成法を再検討する必要がある。また、授乳婦からの母乳の採取を行う予定であったが、施設及び授乳婦の選定が難航してしまい、次年度以降の実施となった。本年度に検討した内容を参考に、今後は微量固相抽出(SPE)法とUPLC-MS/MS法を組み合わせた新しいPQQの分析法を開発し、授乳婦から得られた母乳からPQQを検出・定量する予定である。特に、本年度に終了できなかった内部標準物質の安定同位体[13C]PQQの合成と精製は、純度を高める方法を再検討する必要がある。しかし、[13C]PQQの純度が一定以上得られない場合は、PQQと類似の構造あるいは化学的性質を有する薬物(化学物質)を内部標準物質として選定する方法に変更することも視野に入れ、次年度からその選定を行う予定である。微量SPE法に関しては、現在開発中のシリカモノリスSPE法をPQQの抽出に用いる予定であり、開発後に、この微量SPE法を母乳中PQQの抽出に応用する予定である。また、母乳は採取が少量で貴重であることから、ミリQ水あるいは人工乳(粉ミルク)を用いた添加実験によって微量SPE法の条件設定を実施する予定である。特に、徐タンパク法、洗浄溶媒並びに溶出溶媒の選択、回収率、再現性等の検討を行い、最適な抽出条件を設定する。さらに、微量SPE法とUPLC-MS/MS法の組み合わせた分析システムによる母乳中PQQ分析の日内変動率及び日間変動率を指標とした再現性の検討、検出限界及び検量線の作成による定量性の検討等を行い、本分析システムの品質管理を行う。その後、授乳婦から母乳の提供を受け、本研究で確立した分析システムを用い、母乳からのPQQの同定と定量を行う予定である。

また、この結果を基に、UPLC-MS/MSによる選択反応モニタリング(SRM)法を設定したところ、PQQが感度良く検出された。本年度は安定同位体[13C]PQQの合成と精製を行ったが、予定していた純度を得ることができなかった。この[13C]PQQ合成の精製過程は最適と思われることから、発酵法による合成法を再検討する必要がある。また、授乳婦からの母乳の採取を行う予定であったが、施設及び授乳婦の選定が難航してしまい、次年度以降の実施となった。本年度に検討した内容を参考に、今後は微量固相抽出(SPE)法とUPLC-MS/MS法を組み合わせた新しいPQQの分析法を開発し、授乳婦から得られた母乳からPQQを検出・定量する予定である。特に、本年度に終了できなかった内部標準物質の安定同位体[13C]PQQの合成と精製は、純度を高める方法を再検討する必要がある。しかし、[13C]PQQの純度が一定以上得られない場合は、PQQと類似の構造あるいは化学的性質を有する薬物(化学物質)を内部標準物質として選定する方法に変更することも視野に入れ、次年度からその選定を行う予定である。微量SPE法に関しては、現在開発中のシリカモノリスSPE法をPQQの抽出に用いる予定であり、開発後に、この微量SPE法を母乳中PQQの抽出に応用する予定である。また、母乳は採取が少量で貴重であることから、ミリQ水あるいは人工乳(粉ミルク)を用いた添加実験によって微量SPE法の条件設定を実施する予定である。特に、徐タンパク法、洗浄溶媒並びに溶出溶媒の選択、回収率、再現性等の検討を行い、最適な抽出条件を設定する。さらに、微量SPE法とUPLC-MS/MS法の組み合わせた分析システムによる母乳中PQQ分析の日内変動率及び日間変動率を指標とした再現性の検討、検出限界及び検量線の作成による定量性の検討等を行い、本分析システムの品質管理を行う。その後、授乳婦から母乳の提供を受け、本研究で確立した分析システムを用い、母乳からのPQQの同定と定量を行う予定である。本年度の当初計画である安定同位体[13C]PQQの合成と精製は目標の純度に達することができなかった。また、PQQの分離分析法及び微量SPE法の検討が十分に行うことができなかったほか、授乳婦からの母乳の採取を行わなかったことから卓上型超低温槽の購入を見合わせた。その結果、研究費の次年度使用が発生した。次年度に使用する研究費としては、卓上型超低温槽のほか、消耗品費の主なものではUPLC分析カラム(253,000円)、固相抽出カートリッジ(106,000円)、ガラス器具としてオートサンプラー用の小型バイアル瓶、試験管、ビーカー及びフラスコ等、プラスチックチューブ及びバイアル瓶等が含まれる(80,000円)。なお、次年度から内部標準物質として適した薬物(化学物質)の検討を安定同位体[13C]PQQの合成と精製と平行して行う予定であることから、分析に必要な試薬類(152,000円)に加え、薬品類(134,000円)を追加購入する。さらに、母乳提供者への謝金(20人分、240,000円)が使用予定額に含まれる。
官庁統計の総合的な利用方法に関する研究

新統計法と経済統計の視点から,統計作成機関の抱える問題を検討し,今後の総合的な利用に関わる論点を整理した.特に地方統計組織・地域データ作成の現状と問題点,国の統計機構の問題点と今後の展望,政府統計の二次的利用の問題を検討した.国民経済計算に関しては,工業統計・生産動態統計の適切な活用方法,家計調査との貯蓄率の比較を行った.また,各省が作成する統計の高度な利用例,複雑な推定法の精度に関する理論的検討を実施した.新統計法と経済統計の視点から,統計作成機関の抱える問題を検討し,今後の総合的な利用に関わる論点を整理した.特に地方統計組織・地域データ作成の現状と問題点,国の統計機構の問題点と今後の展望,政府統計の二次的利用の問題を検討した.国民経済計算に関しては,工業統計・生産動態統計の適切な活用方法,家計調査との貯蓄率の比較を行った.また,各省が作成する統計の高度な利用例,複雑な推定法の精度に関する理論的検討を実施した.官庁統計を利用する上での最も重要な課題である,ミクロデータの公開利用に関する問題点を整理すること,および2年度以降の分析のために必要なデータを準備することを目的として活動した。1.複数の統計調査の結合完全照合の問題については,美添と荒木が中心となって,基本的な世帯データである家計調査と関連する統計についての検討を実施した。暫定的な結論として,従来の基本的な技術である調査区情報,世帯情報を利用すれば,ほとんどの目的にとって有用なデータを作成することが可能といえる。世帯データに比較すると,事業所,企業の統計に関しては,今年度は公表されている集計データの検討が中心となった。その中で,西郷による理論的な検討,樋田による全国物価統計調査の分析は,ミクロデータの利用に関する問題を扱ったものである。世帯に関する調査で利用される統計的照合に関しても,美添がアメリカおよびカナダにおける統計的照合手法の詳細を調査し,その有効性を検討している。2.小地域統計の利用この問題に関しては,地価のデータに関して,西郷が従来からの分析を進めた。来年度以降,さらに分析を進める予定である。3.官庁統計の整備今後,研究者が官庁統計を利用するためには,統計作成機関において,ある程度標準的な手続きで,利用可能なデータを提供できるような制度と組織を確立することが重要である。そのため,美添と荒木によって,家計調査を例とする分析を実施し月次の原始データを利用しやすい形式で抽出できるプログラムを作成した。また,海外における官庁統計の提供状況に関する調査も,部分的に実施した。これらの知見は,来年度以降の研究に反映されるものである。研究期間の第2年目にあたる今年度は,研究分担者が実際に分析を行っているさまざまな種類の官庁統計の分析経過を報告する活動を中心に実施した.合わせて政府の作成する統計を有効に利用し,安全な形で公開するための技術的な問題も検討した.1.家計調査と貯蓄動向調査の総合的利用複数の統計調査で,共通する世帯が部分的に含まれる場合,これらの世帯の完全照合を実施することにより,従来は提供されていなかった新たな情報を利用することが可能となる.具体的には家計調査における毎月の収入と消費支出,貯蓄動向調査における年末の資産・負債残高を組合わせることができる.また家計調査の調査世帯は6か月間継続して調査されることから,時間的に接続することも可能である.この問題については,照合された新たなデータを用いて,美添,荒木,両角がいくつかの分析を実施した。この分析をさらに進めるための準備が整った.2.小地域統計の利用この問題に関しては,西郷が従来からの継続的な課題である地価の分布を解明する作業を続けている.統計的なモデルにも工夫を重ね,暫定的な結論を導いているが,今後もさらに分析を進める予定である.3.全国物価統計調査と商業統計調査の総合的利用小売店舗の価格形成に関して,店舗形態による各種品目の価格分布特性を分析するために,これらの統計調査を組合せることができる.樋田と西郷は,さまざまな分析手法を利用することによって,価格分布が複数の山を持つ商品に関して,それを特徴づける要因を分析した.この分析も,さらに精緻化する計画である.4.統計量の分布特性と仮想データの作成最近では分位点など,有限母集団から作成されるさまざまな推定量が用いられ,その漸近分布を評価する重要性が高まっている.元山は,一般的な統計量の分布を明らかにする研究を行っている.またミクロデータを公開するためには個別情報の秘匿処理が必要であるが,ひとつの可能性として真のデータの分布特性を再現する仮想的なデータを構築する方法が考えられる.椿は,この問題を継続的に検討している.今年度も昨年度に引き続き,研究分担者が分析しているさまざまな種類の官庁統計の分析経過を報告する活動を中心に実施した.従来通り,政府の作成する統計を有効に利用し,安全な形で公開するための技術的な問題も合わせて検討した.1.家計調査と貯蓄動向調査の総合的利用複数の統計調査間で,一部分にせよ共通の世帯が含まれる場合,完全照合を実施することにより,従来は提供されていなかった新たな情報を利用することが可能となる.その例として,家計調査における毎月の収入・消費支出と,貯蓄動向調査における年末の資産・負債残高を組合わせることができる.また家計調査の調査世帯は6か月間継続して調査されることから,時間的に接続することも可能である.新たに照合したデータを用いて,美添,荒木,両角がいくつかの分析を実施した.

2.小地域統計の利用西郷が増成の協力を得て,継続的な課題として地価の分布を解明する作業を続けている.統計的モデルにも若干の展開が見られた.最終年度に向けて,さらに分析を進める予定である。3.全国物価統計調査と商業統計調査の総合的利用これらの統計調査を組合せることによって,店舗形態や商品による小売店舗の価格分布特性を分析することができる.樋田は従来の研究を発展さ,いくつかの分析手法を組合せることによって,価格分布を特徴づける要因を分析した.この分析も,さらに精緻化する計画である.4.仮想的な統計データの作成ミクロデータを公開するためには,基本的な情報を保存する一方,個別情報を秘匿する必要がある.椿は,真のデータの分布特性を再現する仮想的なデータを構築する方法を継続的に検討している.今年度も従来に引き続き,研究分担者が分析しているさまざまな種類の官庁統計の分析経過を報告するとともに,関連する問題に関して外部研究者を招いた討議を実施した.1.新統計法と経済統計2007年5月に統計法が全面改正されたことを背景として,統計作成機関の抱える問題を検討し,今後の総合的な利用に関わる論点を整理した.取り上げた主題の中には,地方統計組織・地域データ作成の現状と問題点,国の統計機構が抱える問題点と今後の展望,政府統計の二次的利用の問題などがある。2.家計行動の分析研究分担者,および連携研究者が分担して実施してきた研究の取りまとめとして,いくつかの報告を行った.その中には,「喫煙行動と居住地域:Tweedie分布モデルによる検証」,「数値計算による予備的貯蓄理論の検討」,「不安定雇用から安定雇用への参入:労働力調査パネル化した分析」などが含まれる.3.統計調査とSNA総合的な統計てあるSNAと,その作成基盤てある一次統計の関係について,いくつかの視点から検討を実施した.この分野では,統計作成機関,SNA推計機関の担当者とも意見交換を行った.取り上げた主題は「SNAにわける家計消費の推計に関わる諸問題」,「工業統計め生産動態統計とGDP推計」,「SNAと家計調査における貯蓄率の乖離:新統計の活用」などであり,「2008 SNAを巡る課題」として現時点の整理を試みた.4その他の話題本研究主題に関わる以下の課題についても,各分担者による報告と討論を実施した.主要な報告は「有限母集団における統計的汎関数の漸近正規性」,「全国物価統計調査商業統計調査の総合的利用」などである.
電気ポテンシャルCT法によるプラント配管の内面き裂監視システム

研究代表者らは、3次元き裂の位置・形状を電気ポテンシャル分布から求める手法として、電気ポテンシャルCT法を開発し、その有効性を実証してきた。本研究では、配管内面に発生したき裂あるいは欠陥を、管の外表面で観測された電気ポテンシャル分布から同定する手法の提案を行った。主な研究成果は次の通りである。1.専用のワ-クステ-ション上で、裏面き裂を同定する逆問題解析スキ-ム提案した。まず、2次元き裂に対するJohnsonの解析解を参照して、裏面にあるき裂の位置と形状をワ-クステ-ション上で推定する、2次元走査近似解析を行う。3次元表面き裂の形状パラメ-タの代表的な組合せに対して、電気ポテンシャル分布の解析を行い、その結果をデ-タベ-ス化しておく。このデ-タベ-スを参照して、3次元解析を新たに行うことなく、ワ-クステ-ション上でき裂形状の詳細推定を実施する。2.電気ポテンシャルCT法に最適化手法を組み入れたス-パ-コンピュ-タ上の3次元電気ポテンシャル解析に基づき、き裂の位置・形状を自動的に同定するスキ-ムを提案した。3.数値シミュ-レ-ションにより、これらの逆問題解析スキ-ムの有効性を確認した。4.スリット状表面き裂を有する板および管試験片について電気ポテンシャル分布を測定し、その結果を用いて、提案したスキ-ムによりき裂の位置・形状を同定した。多少の誤差はあるが裏面き裂の同定が可能であることがわかった。5.スリット状き裂を有する管に対する検討より、き裂の面積に着目すれば、板試験片に対するデ-タベ-スより配管に対する電気ポテンシャル分布が近似的に求められることが判明した。6.以上の結果より、提案した逆問題解析スキ-ムにより配管内面あるいは板裏面の表面き裂が同定できることが明らかとなった。電気ポテンシャルCT法による3次元き裂の位置・形状測定に関する今までの研究成果を基礎に、配管内面に発生したき裂あるいは欠陥を、管の外表面で観測された電気ポテンシャル分布から同定する手法に関する検討を行った。配管の溶接方向と関連させてまず、軸直角方向にき裂が入る場合を中心に検討を行った。得られた結果は以下の通りである。1.軸直角方向の溶接線の位置が既知であり、き裂発生位置はその近傍にあるものとして、管外面の電気ポテンシャルより内面き裂の位置・形状を同定する。スーパーコンピューター用の境界要素逆問題解析プログラムを作成した。このプログラムでは、2次元走査近似逆問題解析と3次元逆問題解析とを組み合せた階層化探索手法を採用することにより、計算の効率化をはかった。2.専用ワークステーション用の境界要素逆問題解析プログラムを作成した。まず、有限幅の帯板に存在する2次元縁き裂に対する解析解を参照して、3次元表面き裂に現れる電気ポテンシャル分布を表現する関数形を求め、電気ポテンシャル分布を少数のパラメータにより表現した。具体的には、表面き裂の背面に現れる電気ポテンシャル分布にこの関数形をあてはめ電気ポテンシャル分布がよく一致するようなパラメータを最適化手法を適用して求めた。この結果を用いることにより、2次元近似走査逆問題解析を簡単化することができた。数値シミュレーションにより、このような手法の有効性が示された。ワークステーション上で3次元逆問題解析による表面き裂の同定を行うため、代表的な表面き裂形状に対してスーパーコンピューターにより3次元境界要素解析結果を行い、データベースを作成した。3.内部き裂を同定する数値シミュレーションおよび実験を実施した結果、階層化された同定手法が有効であることが示された。

本研究では、配管内面に発生したき裂あるいは欠陥を、管の外表面で観測された電気ポテンシャル分布から同定する手法の提案を行った。平成元年度には、解析と実験の両面を通じて電気ポテンシャルCT法の適用性に関する検討を行った。主な研究成果は次の通りである。1.ワ-クステ-ション上で、裏面き裂を同定する逆問題解析スキ-ムを提案した。まず、2次元き裂に対するJohnsonの解析解を用いて、裏面にあるき裂の位置と形状をワ-クステ-ション上で推定する、2次元走査近似解析を行う。3次元表面き裂の形状パラメ-タの代表的な組合せに対して、電気ポテンシャル分布の解析を行い、その結果をデ-タベ-ス化しておく。このデ-タベ-スを参照して、3次元解析を新たに行うことなく、ワ-クステ-ション上でき裂形状の詳細推定を行う。2.電気ポテンシャルCT法に最適化手法を組み入れたス-パ-コンピュ-タ上の3次元電気ポテンシャル解析に基づき、き裂の位置・形状を自動的に同定する方法を提案した。3.数値シミュレ-ションにより、これらの逆問題解析スキ-ムの有効性を確認した。4.スリット状表面き裂を有する板試験片および配管について電気ポテンシャル分布を測定し、その結果を用いて、提案したスキ-ムによりき裂の位置・形状を同定した。多少の誤差はあるが裏面き裂の同定が可能であることがわかった。5.スリット状き裂を有する配管に対する検討より、き裂の面積に着目すれば、板試験片に対するデ-タベ-スより配管に対する電気ポテンシャル分布が近似的に求められることが判明した。6.以上の結果より、提案した逆問題解析スキ-ムにより配管内面あるいは板裏面の表面き裂が同定できることがわかった。