hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
副互変異性構造に起因する生物活性発現と創薬化学への新展開

我々は,副互変異性体介在仮説---生理活性物質の或るものは,生体内において副互変異性体が真の活性種になり得るという仮説---の検証を目的として,以下に示すように互変異性に関与する水素をフッ素に置換した安定型等価体の合成を行った.1.前年度の研究において,我々はSelectfluorによるインドール類の酸化的フッ素化反応を用いることにより,トリプトファン及びメラトニンのインドレニン型副互変異性体の含フッ素等価体の合成に成功している.今回,トリプタン系片頭痛治療薬の1つであるリザトリプタンについて同様の反応を行ったが,目的の含フッ素等価体は得られなかった.我々は,この結果がインドール側鎖に存在する窒素原子の塩基性が高いことに起因していると考え,条件検討を行った.その結果,ルイス酸であるBF_3・MeOHを添加することにより,目的物を中程度の収率で得ることに成功した.現在,生物試験を計画中である.2.トリプタミン類には,インドレニン体の他にピロロ[2,3-b]インドール体が副互変異性体として存在しうる.そこで,メラトニンについて,その含フッ素等価体である3a-フルオロピロロ[2,3-b]インドール体の合成を検討した.13種の求電子的フッ素化試薬を用いてメラトニンからの直接フッ素化による合成を試みた結果,N-フルオロ-4-メチルピリジニウム-2-スルホナートを用いた場合が最も良い収率を与えることを見出した.3.チロシンのジエノン型副互変異性体の含フッ素等価体として,チロシンのフェノール構造を5-フルオロバルビツール酸構造に置き換えた化合物を合成容易な候補として設計し,検討を行った.セリンまたはピログルタミン酸から数工程で3-位にマロン酸エステル部を持つアラニン誘導体とし,これに2-アリールプロピオン酸の含フッ素等価体合成に有効であったFClO_3を用いるフッ素化反応を施すことにより,対応するフッ素化体を得た.現在,尿素との縮合による目的物の合成を検討している.ケトンやフェノール構造を持つ化合物は,溶液中において一対のケト/エノール互変異性体の平衡混合物として存在する.これらの平衡においては,通常極微量に存在する副互変異性体を検出・単離することは困難である.しかしながら,有機化学反応では,短寿命ながらもこの副異性体構造がしばしば真の活性種となりうる.我々は前記と同様の現象が生体内でも起きているのではないかと考え,この検証を目的として互変異性に関与する水素をフッ素に置換した安定型等価体の合成を行った.初めに,トリプトファンのインドール/インドレニン互変異性に着目し,その副互変異性体の含フッ素等価体として3-フルオロオキシインドリルアラニンを設計し,合成を試みた.まず,カルボキシル基およびアミノ基が保護されたトリプトファンをアセトニトリル/水中,Selectfluorで処理し,保護された3-フルオロオキシインドリルアラニンを得た.これらのジアステレオマー分割はシリカゲルクロマトグラフィーにより行うことができた.次に得られた保護体の脱保護を検討したところ,塩基性および還元条件下での反応では複雑な生成物を与えた.一方,酸性条件下での反応では少量の副生成物との混合物ではあるが高収率で目的物が得られた.なお上記のフッ素化法は,トリプトファンから生合成されるメラトニンにも適用可能であった.次に,チロシンのフェノール/ジエノン互変異性に着目し,その副互変異性体の含フッ素等価体の合成を試みた.上記の場合と同様に数種の保護チロシンをSelectfluorで処理し,フェノールのオルト位がフッ素化された化合物と共に目的の含フッ素等価体を保護体として得た.しかしながら,これらの酸性,塩基性,および還元条件下での脱保護反応ではいずれの場合においても副反応や分解反応が起こり,目的物は得られなかった.現在新たな保護基を用いた合成と脱保護の条件検討を試みている.我々は,副互変異性体介在仮説---生理活性物質の或るものは,生体内において副互変異性体が真の活性種になり得るという仮説---の検証を目的として,以下に示すように互変異性に関与する水素をフッ素に置換した安定型等価体の合成を行った.1.前年度の研究において,我々はSelectfluorによるインドール類の酸化的フッ素化反応を用いることにより,トリプトファン及びメラトニンのインドレニン型副互変異性体の含フッ素等価体の合成に成功している.今回,トリプタン系片頭痛治療薬の1つであるリザトリプタンについて同様の反応を行ったが,目的の含フッ素等価体は得られなかった.我々は,この結果がインドール側鎖に存在する窒素原子の塩基性が高いことに起因していると考え,条件検討を行った.その結果,ルイス酸であるBF_3・MeOHを添加することにより,目的物を中程度の収率で得ることに成功した.現在,生物試験を計画中である.2.トリプタミン類には,インドレニン体の他にピロロ[2,3-b]インドール体が副互変異性体として存在しうる.そこで,メラトニンについて,その含フッ素等価体である3a-フルオロピロロ[2,3-b]インドール体の合成を検討した.13種の求電子的フッ素化

試薬を用いてメラトニンからの直接フッ素化による合成を試みた結果,N-フルオロ-4-メチルピリジニウム-2-スルホナートを用いた場合が最も良い収率を与えることを見出した.3.チロシンのジエノン型副互変異性体の含フッ素等価体として,チロシンのフェノール構造を5-フルオロバルビツール酸構造に置き換えた化合物を合成容易な候補として設計し,検討を行った.セリンまたはピログルタミン酸から数工程で3-位にマロン酸エステル部を持つアラニン誘導体とし,これに2-アリールプロピオン酸の含フッ素等価体合成に有効であったFClO_3を用いるフッ素化反応を施すことにより,対応するフッ素化体を得た.現在,尿素との縮合による目的物の合成を検討している.
コロイダルダンパに関する研究

実験的研究の目的はコロイダルダンパを設計し、理論的アイデアを製品として実現するための高度な研究であった。そのために、コロイダルダンパの静的実験装置を改良し、新しく購入した加振機を用いるために、シングルコロイダルダンパの補助装置を製作した。さらにダブルコロイダルダンパの実験装置の設計と製作を行った。静的実験装置を用いて、コロイダルダンパに適した効率の良い多孔質材料を実験的に見つけ出し、疎水多孔質材料の改良を行った。実際に、有機ケイ素化合物及びフッ素樹脂でシリカゲルの疎水処理を製作した。その結果以前に比べてn回目のヒステリシスは1回目の93%と、疎水処理を向上させることができた。さらに、エンドキャッピングの影響及び最適な疎水処理の分子の長さとシリカゲルの細孔直径の関係を明らかにした。この結果は次年度のベルギーの国際会議で発表する予定である[5]。次に動特性実験装置を用いて、設計パラメータの影響を明らかにした。その結果は昨年のオーストラリアで開催の国際会議で発表された[1]。又、開発した多孔質材料の疎水性と強度の耐久性実験を行い、シリカゲルの構造と疎水処理が壊れるこどがないことを実証できた。理論的研究ではシリカゲルのナノサイズの気孔の中での液体流の特徴を明らかにするための基礎研究であった。一般化流体力学の理論を厳密に組み立てるために、Navier-Stokesの方程式を疎水処理の分子動力学作用の影響を入れて解析した。さらに従来の流体力学と分子動力学の関係パラメータ(滑り係数)を見つけ出し、滑り係数を計算するために、疎水表面の拡散係数の評価法を考えた。エネルギーバリアのモデルを用いて、コロイダルダンパの散逸を最高するために、疎水処理の最適な分子構造を明らかにした。理論解析結果と実験結果が一致した。理論的な結果は今年の米国の国際会議で発表する予定になる[4]。
ヘリカル装置におけるビーム蛍光分光法による密度揺動計測

15年度では,発光強度分布の相対感度の較正を標準光源を用いて行い,各視線間での発光強度を比較できるようになった.さらに,CHS装置で観測されている遷移現象や揺動の観測を行った.NBI加熱プラズマ中でその加熱エネルギーが閾値を超えるとHa信号の急速な減少を伴う遷移現象がCHS装置において観測されている.このときBESで計測した発光強度分布を観測すると,プラズマ中心部で発光強度が減少し,周辺部においては発光強度が増加していた.これはプラズマ中心部での密度勾配の減少と周辺部における密度の増加を示している.さらに8本の視線を周辺部に集め(r/a=0.661.09の範囲で)空間的に詳細な観測を行ったところ,周辺部におけるある視線を境に,内側での密度上昇の割合が外側より大きくなっていることが分かった.これは周辺部での密度の急峻化を明確に示しており,周辺部において粒子輸送障壁が形成されたことを支持する結果である.また同時に,発光強度揺動の観測も行っている.発光強度揺動の周波数スペクトルを解析したところ,特に周辺部での密度障壁の形成時に数kHzのコヒーレントな揺動が観測されている.この揺動の特性として揺動強度の分布を計測することは重要であり,プラズマ径全体にわたり空間的に詳細な観測が必要である.本年度の予算において観測視線を増やすために干渉フィルタ系を増加し.計測を進めている.このように,BES装置を用いて遷移現象に伴う粒子輸送障壁の観測に成功した.また低周波揺動の周波数スペクトルの計測に成功した.さらにビーム強度の減衰の効果を取り入れる検討を進めている.ミラーおよびレンズで構成された結像光学系を製作した。CHS装置において中性粒子ビームをほぼ磁力線接線方向から観測することが可能であるポートに結像光学系を設置した。ビーム放射光を16本の光ファイババンドル上に結像させることで、径方向に異なる空間位置からの放射光のスペクトルを分光器により観測した。その結果、ドップラーシフトの大きさが観測している空間位置およびビームエネルギーによって変化する様子を確認できた。次にビーム放射光強度を高い時間分解能で観測するために、フィルタオーブンと干渉フィルタ、フォトダイオードモジュールから構成されるフィルタ分光システムを構築した。このシステムを用いて、プラズマが存在する場合としない場合におけるビーム放射光強度の時間変化を観測した。その放射光強度の周波数スペクトルを解析し、その違いからビーム自体の揺らぎとプラズマの密度揺動によるものとの分離を試みた。プラズマが存在する場合には、放射光強度および揺動強度が増加し、ビームの揺らぎと相関が低い揺動が観測されている。これはプラズマからの密度揺動によるものであると考えられた。本年度は、BES計測をヘリカル型の装置であるCHS装置に適用するためのシステムを構築し、プラズマからの揺動信号を検出できた。15年度では,発光強度分布の相対感度の較正を標準光源を用いて行い,各視線間での発光強度を比較できるようになった.さらに,CHS装置で観測されている遷移現象や揺動の観測を行った.NBI加熱プラズマ中でその加熱エネルギーが閾値を超えるとHa信号の急速な減少を伴う遷移現象がCHS装置において観測されている.このときBESで計測した発光強度分布を観測すると,プラズマ中心部で発光強度が減少し,周辺部においては発光強度が増加していた.これはプラズマ中心部での密度勾配の減少と周辺部における密度の増加を示している.さらに8本の視線を周辺部に集め(r/a=0.661.09の範囲で)空間的に詳細な観測を行ったところ,周辺部におけるある視線を境に,内側での密度上昇の割合が外側より大きくなっていることが分かった.これは周辺部での密度の急峻化を明確に示しており,周辺部において粒子輸送障壁が形成されたことを支持する結果である.また同時に,発光強度揺動の観測も行っている.発光強度揺動の周波数スペクトルを解析したところ,特に周辺部での密度障壁の形成時に数kHzのコヒーレントな揺動が観測されている.この揺動の特性として揺動強度の分布を計測することは重要であり,プラズマ径全体にわたり空間的に詳細な観測が必要である.本年度の予算において観測視線を増やすために干渉フィルタ系を増加し.計測を進めている.このように,BES装置を用いて遷移現象に伴う粒子輸送障壁の観測に成功した.また低周波揺動の周波数スペクトルの計測に成功した.さらにビーム強度の減衰の効果を取り入れる検討を進めている.
メガ・フローティング人工基盤の構築に関する総合的研究

本研究の目的は,メガ・フローティング人工基盤と呼べるほどの,超大規模な浮体構造形式の人工基盤の構築に当たっての技術的諸課題の内,特に学術的に高度な問題に対しての調査研究をおこなうことにある.長尾は,超大規模浮体の耐風性について検討するため,偏平な矩形断面を対象とした模型に作用する風圧力を様々な自然風を風洞内に模擬した乱流境界層を使用した実験によって調査した.実験結果から,接近流特性によって,浮体構造物に作用する空気力特性が大きく変化することが明らかとなり,浮体構造物に作用する空気力特性に関する基礎データを得た.北原は,大規模浮体構造物の海底地盤着底部に着目し,流体-弾性基礎構造物-多孔質飽和地盤連成系の解析を実施した.基礎部に対する外力の入力条件としては,流体中を伝播する海洋波動と海底地盤中を伝播する地震波動が考慮できるよう配慮したが,解析は海底地盤内波動外力についてのみ実行した.その結果,動的応答の低減ならびに地盤内応力の低減という観点から,海底基礎についても根入効果が期待できることが分かった.船木は,チェーン係留される大型浮体に関し,チェーンの重量および剛性の値によって,浮体の動揺(剛体としての応答)や弾性振動(弾性体としての応答)がどのような影響を受けるかについて,調査研究をおこなった.また,係留チェーンの非線形性については,汎用FEMプログラムABAQUSによる時刻暦直接積分法による解析の結果、これを等価線形ばねとみなせることを示した。上田は,浮体構造物の形状を半円と長方形を組み合わせたものとし,これに作用する波力および相互干渉効果を特異点分布法により解析した.また,浮体橋梁に関する検討もおこない、浮体上部工の弾性変形を考慮した波浪動揺解析の必要性を指摘した。渡邉・宇都宮は,浮体の弾性変形を考慮した浮体構造物の波浪応答解析法に関する研究を行った.3次元モデルについて,浮体部・流体部ともにFEMによりモデル化し,直接周波数応答解析により波浪応答解析をおこなった.また,HOBEM(高次要素を利用したBEM)プログラムを開発し、超大型浮体の解析を実施した。本研究の目的は,メガ・フローティング人工基盤と呼べるほどの,超大規模な浮体構造形式の人工基盤の構築に当たっての技術的諸課題の内,特に学術的に高度な問題に対しての調査研究をおこなうことにある.本年度の主な研究実績を以下に記す.長尾は,超大規模浮体の耐風性について検討するため,偏平な構造物を対象とした模型に作用する風圧力を,様々な大気境界層を模擬した気流を風洞内に再現させた実験によって調査した.実験結果から,接近流特性によって,浮体構造物に作用する空気力特性が大きく変化することが明らかとなり,浮体構造物に作用する空気力特性に関する基礎データを得た.北原は,浮体の弾性変形を考慮した流体-構造物-海底地盤系の動的応答に関する調査研究を行った.流体は完全流体,構造物は弾性体,海底地盤は水で飽和した多孔質弾性体と仮定して,流体-構造物-海底地盤系に対する積分方程式系を定式化した.また海底地盤中を伝播する地震波を入力とする応答解析をおこない,海底地盤の間隙率が大きいほど基礎部底面のコーナー部の応力集中の度合が大きくなるという傾向を得た.

船木は,チェーン係留される大型浮体に関し,チェーンの重量および剛性の値によって,浮体の動揺(剛体としての応答)や弾性振動(弾性体としての応答)がどのような影響を受けるかについて,調査研究をおこなった.ここでは,多列円柱支持浮体に関し,浮体本体を板として,またチェーンをバネ-質点系としてモデル化し,モード合成法を適用することで,その応答解析を行った.上田は,多列円柱支持浮体に関し,円柱間の波力の相互干渉効果を考慮した浮体動揺解析法に関する調査研究をおこなった.大楠の方法を拡張し,数千数万本もの多数の円柱が配列される場合の波力ならびに浮体動揺にともなう流体力を算出する方法を検討し,さらに事例検討により大型浮体の動揺および係留力の計算をおこなった.渡邊・宇都宮は,浮体の弾性変形を考慮した浮体構造物の波浪応答解析法に関する調査研究を行った.断面2次元モデルについて,流体部をBEM,浮体部をFEMによりモデル化した解法により,固有値解析および波浪応答解析をおこない,これを実験結果と比較した.さらに,流体・浮体ともにFEMによる解析法により,3次元矩形浮体の波浪応答解析をおこなった.本研究の目的は,メガ・フローティング人工基盤と呼べるほどの,超大規模な浮体構造形式の人工基盤の構築に当たっての技術的諸課題の内,特に学術的に高度な問題に対しての調査研究をおこなうこにある.長尾は,超大規模浮体の耐風性について検討するため,偏平な矩形断面を対象とした模型に作用する封圧力を様々な自然風を風洞内に模擬した乱流境界層を使用した実験によって調査した.実験結果から,接近流特性によって,浮体構造物に作用する空気力特性が大きく変化することが明らかとなり,浮体構造物に作用する空気力特性に関する基礎データを得た.北原は,大規模浮体構造物の海底地盤着底部に着目し,流体-弾性基礎構造物-多孔質飽和地盤連成系の解析を実施した.基礎部に対する外力の入力条件としては,流体中を伝播する海洋波動と海底地盤中を伝播する地震波動が考慮できるよう配慮したが,今年度の解析は海底地盤内波動外力についてのみ実行した.その結果,動的応答の低減という観点から,海底基礎についても根入効果が期待できることが分かった.船木は,チェーン係留される大型浮体に関し,チェーンの重量および剛性の値によって,浮体の動揺(剛体としての応答)や弾性振動(弾性体としての応答)がどのような影響を受けるかについて,調査研究をおこなった.また,係留チェーンの非線形性が大型浮体との連成系でどのような影響を及ぼすかを検討するため,汎用FEMプログラムABAQUSによる時刻暦直接積分法による解析を実施した.上田は,浮体構造物の形状を半円と長方形を組み合わせたものとし,これに作用する波力および相互干渉効果を特異点分布法により解析した.また,弾性変形する平板の波浪中動揺解析をポテンシャル理論に基づく領域分割法を用いて行った.渡邊・宇都宮は,浮体の弾性変形を考慮した浮体構造物の波浪応答解析法に関する調査研究を行った.3次元モデルについて,浮体部・流体部ともにFEMによりモデル化し,直接周波数応答解析により波浪応答解析をおこなった.また,断面2次元モデルについて,実験をおこない,解析結果との比較をおこなった.本研究の目的は,メガ・フローティング人工基盤と呼べるほどの,超大規模な浮体構造形式の人工基盤の構築に当たっての技術的諸課題の内,特に学術的に高度な問題に対しての調査研究をおこなうことにある.
レセプトデータに基づく循環器疾患診断アルゴリズムの開発と妥当性検証

循環器疾患(脳卒中、心筋梗塞)発症との関連を疫学的に検討する場合、それらの発症把握が重要である。しかし、循環器疾患発症の把握には大きな労力と費用が必要である。そこで、循環器疾患発症を把握する手段として診療報酬請求明細書(以下、レセプト)の利用に注目した。2011年4月時点において、病院のレセプトはほぼすべて電子化されている。レセプトは、医科(入院・入院外)、DPC、歯科、調剤があり、循環器疾患発症に主に関連するのは医科入院レセプトとDPCレセプトである。傷病名は、医科レセプトでは主傷病の区分のみであるが、DPCレセプトでは主傷病、入院の契機となった傷病名、医療資源を最も投入した傷病名等の区分が記されている。そこで、今年度はレセプトの傷病名単独により循環器疾患発症とどの程度一致するかを検討した。茨城県内の一地区国保・後期高齢被保険者において、20132014年度の医科入院・DPCレセプトに脳内出血、脳梗塞、急性心筋梗塞の傷病名(主傷病名、入院の契機となった傷病名、医療資源を最も投入した傷病名、医療資源を二番目に投入した傷病名のいずれか。ただし、疑いは除く)が記載されている者を抽出した。抽出された者の地域発症登録への登録状況を確認した。レセプトより抽出された発症者数は、脳内出血が16(医科入院単独13、DPC単独2、重複1)、脳梗塞が44(33、8、3)、急性心筋梗塞が13(2、10、1)であった。これらの者の地域発症登録への登録割合は、脳内出血が81%(13/16)、脳梗塞が70%(31/44)、急性心筋梗塞が54%(7/13)であった。レセプトで抽出された循環器疾患発症の把握では見落としがやや多く、傷病名の抽出条件や診療行為などの傷病名以外の情報を組み合わせることについてのさらなる検討が必要である。今年度の進捗目標として、最新の診療ガイドラインなどに基づいた診断アルゴリズムの作成とレセプトにおける傷病名、診療行為、医薬品、特定器材などの分布の集計を想定していた。しかし、地域発症登録の登録条件とレセプトによる抽出条件の統一に、レセプトにおける傷病名と地域発症登録との比較が必要となった。レセプトにおける傷病名と地域発症登録との比較を優先して行った結果、当初予定していた進捗目標の達成がやや遅れた。虚血性心疾患および脳卒中を対象とした循環器疾患登録をCIRCS研究対象地域(秋田県井川町、大阪府八尾市M地区、茨城県筑西市K地区)およびJPHC-NEXT研究参加者において継続実施する。また、国保レセプトデータの取得調整を継続して行う。これらの循環器疾患登録データベースと国保レセプトデータの同一個人の照合を行い、それぞれの研究で統合データベースを構築する。最新の診療ガイドラインなどに基づき、レセプトデータにおける傷病名、診療行為、医薬品、特定器材などの複合情報による虚血性心疾患、脳卒中の診断アルゴリズムを作成する。また、循環器疾患登録症例とそれ以外における傷病名、診療行為、医薬品、特定器材などの分布の違いに基づく虚血性心疾患、脳卒中の診断アルゴリズムを作成する。構築した循環器疾患診断アルゴリズムのそれぞれから診断された循環器疾患診断症例の疫学的基準に基づく循環器疾患登録症例に対する内的妥当性(感度、特異度、陽性的中率、一致率など)を検証し、不一致例における特徴を比較・検討する。妥当性の高い循環器疾患診断アルゴリズムを用いて、大阪府八尾市全域、茨城県筑西市全域、茨城県神栖市などにおける循環器疾患発症率を算出し、循環器疾患死亡率などとの比較により外的妥当性についても検討する。

これらの者の地域発症登録への登録割合は、脳内出血が81%(13/16)、脳梗塞が70%(31/44)、急性心筋梗塞が54%(7/13)であった。レセプトで抽出された循環器疾患発症の把握では見落としがやや多く、傷病名の抽出条件や診療行為などの傷病名以外の情報を組み合わせることについてのさらなる検討が必要である。今年度の進捗目標として、最新の診療ガイドラインなどに基づいた診断アルゴリズムの作成とレセプトにおける傷病名、診療行為、医薬品、特定器材などの分布の集計を想定していた。しかし、地域発症登録の登録条件とレセプトによる抽出条件の統一に、レセプトにおける傷病名と地域発症登録との比較が必要となった。レセプトにおける傷病名と地域発症登録との比較を優先して行った結果、当初予定していた進捗目標の達成がやや遅れた。虚血性心疾患および脳卒中を対象とした循環器疾患登録をCIRCS研究対象地域(秋田県井川町、大阪府八尾市M地区、茨城県筑西市K地区)およびJPHC-NEXT研究参加者において継続実施する。また、国保レセプトデータの取得調整を継続して行う。これらの循環器疾患登録データベースと国保レセプトデータの同一個人の照合を行い、それぞれの研究で統合データベースを構築する。最新の診療ガイドラインなどに基づき、レセプトデータにおける傷病名、診療行為、医薬品、特定器材などの複合情報による虚血性心疾患、脳卒中の診断アルゴリズムを作成する。また、循環器疾患登録症例とそれ以外における傷病名、診療行為、医薬品、特定器材などの分布の違いに基づく虚血性心疾患、脳卒中の診断アルゴリズムを作成する。構築した循環器疾患診断アルゴリズムのそれぞれから診断された循環器疾患診断症例の疫学的基準に基づく循環器疾患登録症例に対する内的妥当性(感度、特異度、陽性的中率、一致率など)を検証し、不一致例における特徴を比較・検討する。妥当性の高い循環器疾患診断アルゴリズムを用いて、大阪府八尾市全域、茨城県筑西市全域、茨城県神栖市などにおける循環器疾患発症率を算出し、循環器疾患死亡率などとの比較により外的妥当性についても検討する。当初想定していた研究計画からやや遅れが生じたことで、情報収集・整理業務への従事のための人員確保を行わなかったため、主に人件費において次年度使用額が生じた。次年度、同業務への従事のための人員確保を行う予定であり、人件費として使用する計画である。
再生医療技術を応用した血管付き人工骨による四肢偽関節の治療に関する研究

人工骨の内部に血管を移植する血管付き人工骨移植の技術を考案した。ラットの大腿動静脈を円柱状βTCPの溝に移植した有茎血管柄付き人工骨モデルを作成し、4週間待機した後に血管茎の末梢側を切離して同部に再移植した。再移植後4週にて移植骨を採取し、骨形成・血管増生を評価した。ヒト骨髄細胞を用いた骨芽細胞シートを血管茎と人工骨の間に設置したモデルでは再移植時に移植骨をラッピングして周囲組織との血行や組織液の交通を遮断しておいても良好な骨形成・血管増生が観察された。この研究の成果により骨芽細胞シートを付加した有茎血管柄付き人工骨モデルは骨再建を要する難治性疾患における有用な手技になるものと考えられた。培養骨髄由来間葉系幹細胞(MSCs)から作製した高い骨形成能と血管誘導能を有する骨芽細胞シートを用いた血管柄付き人工骨(vascularized tissue-engineered bone:VTEB)を作成し、その骨新生・血管誘導能を経時的に評価した。11週齢Fischer344ラットの大腿動静脈を挙上し、径6mm、長さ10mm、気孔率75%のβTCP(Superpore: PENTAX社)に組み合わせた。人工骨に血管束のみ組み合わせた群をcontrol群、細胞浮遊液搭載型人工骨に血管束を組み合わせた群をcell群、人工骨と血管束の間に骨芽細胞シートを充填したものをsheet群とした(各群n=16)。術後2、4週でサンプルを摘出し、組織像および、real time PCRでALP、OC、VEGF-AのmRNA発現量を測定し比較検討を行った。組織像では、移植後2週においてcontrol群およびcell群で骨形成は認めず、sheet群で血管束周囲に骨形成を認めた。移植後4週においてcontrol群およびcell群で人工骨内にわずかな新生血管を認めたが、sheet群では血管束から人工骨内へ放射状に旺盛な骨形成および新生血管を認めた。術後2週のmRNA発現量はALP、OCはcell群、sheet群ともにcontrol群と比較し高値を示した(p<0.001)が、VEGF-Aはcell群がcontrol群およびsheet群よりも高値を示した(p<0.01)。術後4週のmRNA発現量は全項目でsheet群がcontrol群およびcell群より高値を示した(p<0.001)。細胞浮遊液を搭載した人工骨と比較し、骨芽細胞シートを人工骨と組み合わせることで血管束周囲に旺盛な血管新生と骨形成が認められ、VTEB作製における骨芽細胞シートの有用性が示された。平成26年度までに人工骨に動静脈を含んだ血管茎を移植する動物モデルを考案し、人工骨と移植血管茎との境界面に培養骨髄由来間葉系幹細胞(MSCs)から作成した骨形成細胞シートを設置することにより、血管茎から人工骨内に新生血管を誘導し、自ら骨新生能を有する血管柄付人工骨(Vascularized tissue-engineered bone: VTEB)を作成することに成功した。平成27年度は、ラット大腿部に作成したVTEBを異所性に長幹骨骨欠損部に移植する実験モデルを考案した。まずは均一化した大腿骨骨欠損モデルを確立するための実験を行った。ラットの大腿骨に長さ10mmの骨欠損を作成し、骨欠損部と骨切り部両側の骨膜を切除した上、直径1.1mmのワイヤーによる髄内釘固定にて骨欠損部にVTEBを固定した。しかしながら術後数週間の経過観察にてVTEB固定部での人工骨の破損や逸脱が確認され、有用な固定法とはならない事が判明した。ワイヤー髄内釘に変わるVTEAの固定材料として創外固定器を使用するモデルを考慮中である。また平成27年度は、今までの実験結果で得られた知見をまとめて論文を作成し、'Promotion of Osteogenesis and Angiogenesis in Vascularized Tissue-Engineered Bone Using Osteogenic Matrix Cell Sheets'として投稿し、Plast. Reconstr. Surg. 137: 1476, 2016に掲載された。今後、創外固定器を用いた長管骨骨欠損にVTEBを移植するモデルを用いて、偽関節部にVTEBを移植するグループ、移植骨周囲をラバーシートにてラッピングすることにより移植骨の周囲組織からの血流を遮断するグループ、偽関節部に血行の無い人工骨を移植するグループ(コントロール)を作成し、実験を実施する予定である。また、それぞれのグループの骨癒合の有無、骨癒合時期、骨新性能、新生骨内の血管誘導能の評価を行い、比較検討する予定である。平成27年度はVascularized tissue-engineered bone: VTEBを異所性に長幹骨偽関節に移植する実験を開始したが、均一化したラット大腿骨骨欠損モデルの確立に難渋し、遂行が予定より遅延した。現在、創外固定器を使用した骨欠損モデルを考案中であり、固定法が確立した上で実験を継続する予定である。我々は今までに培養骨髄由来間葉系幹細胞から作製した骨形成細胞シートを用いた血管柄付き人工骨(vascularized tissue-engineered bone: VTEB)のモデルを確立した。その後、VTEBを異所性に作成した長幹骨偽関節部に移植し、その骨癒合能を評価する実験をスタートした。平成28年度は偽関節部の固定方法として1.1mmキルシュナー鋼線による髄内釘固定モデルおよび手指骨用の創外固定による外固定によるVTEB移植部の安定化を評価した。11週齢

Fischer344ラットを用いて大腿部に作成した長さ10mmの骨欠損部を径6mm、長さ10mm、気孔率75%のβTCPで置換し、この人工骨の中央に作成した骨孔に鋼線を通して大腿骨の髄内に鋼線を留置する事により人工骨を安定化させた(髄内釘モデル)、また安定化を向上させる目的で上記の髄内釘固定に創外固定を偽関節部を跨ぐように追加設置したモデルを作成した(創外固定モデル)。髄内釘モデルを10例、創外固定モデルを4例作成し、2週後、4週後に単純X線写真による固定性の評価を行った。また4週の時点で手術的に展開して人工骨移植部の形態を確認した。髄内釘モデルでは術後4週のX線写真にて10例中4例で鋼線の破損、移動にともなう移植人工骨の大腿骨からの脱転が確認され、手術による直視所見では移植人工骨と大腿骨の連続性は絶たれた状態であった。創外固定モデルでは4例中3例で4週時点でのX線評価にて移植人工骨は大腿骨移植部に安定していたが、1例で創外固定用のピン刺入部で新たな骨折を生じた。手術による直視所見では移植人工骨と大腿骨の連続性は保たれていた。結果的に今回の研究ではラット大腿骨偽関節モデルにおける安定した固定法を確立することはできず、新たな固定法の探求が必要と考えられた。人工骨の内部に血管を移植する血管付き人工骨移植の技術を考案した。ラットの大腿動静脈を円柱状βTCPの溝に移植した有茎血管柄付き人工骨モデルを作成し、4週間待機した後に血管茎の末梢側を切離して同部に再移植した。再移植後4週にて移植骨を採取し、骨形成・血管増生を評価した。ヒト骨髄細胞を用いた骨芽細胞シートを血管茎と人工骨の間に設置したモデルでは再移植時に移植骨をラッピングして周囲組織との血行や組織液の交通を遮断しておいても良好な骨形成・血管増生が観察された。この研究の成果により骨芽細胞シートを付加した有茎血管柄付き人工骨モデルは骨再建を要する難治性疾患における有用な手技になるものと考えられた。27年度に考案したラット大腿骨骨欠損モデルを使用して異所性に偽関節部にVTEBを移植する実験を継続する。骨欠損部にVTEBを移植するグループ、移植骨周囲をラバーシートにてラッピングすることにより移植骨の周囲組織からの血流を遮断するグループ、骨欠損部に血行の無い人工骨を移植するグループ(コントロール)を作成し、それぞれのグループの骨癒合の有無、骨癒合時期、骨新性能、新生骨内の血管誘導能の評価を行い、比較検討する予定である。また、これらの結果をまとめて論文を作成し、国内、海外で学会発表を行う予定である。整形外科運動器再建外科平成25年度は血管付き骨芽細胞シート付加人工骨モデル(sheet群)の作製および人工骨に血管束のみ組み合わせた群(control群)、細胞浮遊液搭載型人工骨に血管束を組み合わせた群(cell群)との骨新生・血管誘導能を経時的に比較評価した。結果としてsheet群が他群に比べて有意に骨新性・血管誘導能が高いことが証明できた。さらに骨芽細胞シート付加血管付き人工骨モデルを作成し4週間経過した後に血管茎の末梢側を結紮・切離して、有茎血管付き人工骨モデルとして異所性に腹部皮下に移植するモデルを作製した。
DNA修復能欠損メラノサイトを用いた再構築皮膚での紫外線によるメラノーマ形成誘導

1.紫外線によるDNA修復能を欠損する色素性乾皮症A群患者皮膚よりメラノサイトを単離、培養することに成功した。正常メラノサイトとの比較において、中波長紫外線(UVB)領域apoptosisがより少量の紫外線量で誘導されたのに対し、長波長紫外線(UVA)領域では、胞死の動態は正常メラノサイトとの間で差を認めなかった。2.異なるメラニン種を有するDNA修復能欠損メラノサイトは、ユーメラニンおよびメラニン不含メラノサイトについては各遺伝背景をもつXPAKOマウスより単離した。DNA修復能が欠損し、フェオメラニンを含有すメラノサイトを得るために、XPAKOC57BL/6とyellow mouse、およびメラニンを産生しないメラノサイトを得るために、albino mouseとのbackcrossによりこれらの性質をもつメラノサイトが産生されるよう、マウスを作製した。3.正常ヒトメラノサイト、ケラチノサイト、線維芽細胞を用いてHat&Cap法によるSCIDマウス背中での再構築皮膚を作成したところ、黒い皮膚を作成することはできたが、これは表皮ではなく、真皮においてメラノサイトが増殖するものであった。即ち、ヒトメラノサイトを表皮に維持するためには、何らかの維持機構、例えばSCF投与等が必要であるものと考えられた。正常メラノサイトとの比較において、中波長紫外線(UVB)領域でapoptosisがより少量の紫外線量で誘導されたのに対し、長波長紫外線(UVA)領域では、細胞死の動態は正常メラノサイトとの間で差を認めなかった。DNA修復能が欠損し、フェオメラニンを含有すメラノサイトを得るために、XPAKOC57BL/6とyellow mouseとのbackcrossによりこの性質をもつメラノサイトが産生されるよう、マウスを作製した。3.2により得られたマウスにUVAを週3回照射したが、腫瘍形成には至らなかった事より、UVAに加え、より酸化ストレスを誘導するような照射条件を設定することが必要であり、PUVA照射実験を開始した。4.正常ヒトメラノサイト、ケラチノサイト、線維芽細胞を用いてHat&Cap法によるSCIDマウス背中での再構築皮膚を作成したところ、黒い皮膚を作成することはできたが、これは表皮ではなく、真皮においてメラノサイトが増殖するものであった。正常メラノサイトとの比較において、中波長紫外線(UVB)領域apoptosisがより少量の紫外線量で誘導されたのに対し、長波長紫外線(UVA)領域では、胞死の動態は正常メラノサイトとの問で差を認めなかった。
大衆化するシティズンシップ教育の複線化過程：米国1930‐40年代に注目して

平成27年度の研究実績は、以下の通り、【史料収集】【史料分析】【成果発表】の3つに分けて説明できる。なお、平成27年度の研究実施期間は9月翌年3月までの半年間であった。そのため、研究実績の中心は史料収集であった。【史料収集】(1)国内からの文献取り寄せで可能な範囲に限定し、193040年代に関する代表的なカリキュラム案、およびハロルド・ラッグに関連する史料の取り寄せを進めてきた。(2)11月に米国ルイジアナ州ニューオリンズで開催された全米社会科協議会の研究大会に参加し、関連図書・資料の収集を行った。(3)同時にニューオリンズの近隣の公立図書館を訪れ、現地の教育委員会関係の出版物やコースオブスタディに関する史料収集を行った。【成果発表】(1)発表報告を、11月の日本社会科教育学会の研究大会で行った。この発表では、192040年代に活躍したハロルドラッグのカリキュラム論の意義に関する再解釈を行った。具体的には、ハロルド・ラッグが当時の学校教師の置かれた状況を考慮し、実情に応じたカリキュラム原理を提案しようとしていたことを指摘した。(2)その他、論文掲載として、日本社会科教育学会の学会誌『社会科教育研究』の第127号において、「生徒の多様化に対応するアメリカ社会科成立期のカリキュラムーNEAの社会科委員会報告書の分析を中心にー」という論文が掲載された。【史料分析】(2)収集した史料の中で、特にハロルド・ラッグに関する史料の分析を中心に進めてきた。一部の成果は11月の学会発表で報告した。本研究計画は、平成27年3月末で終了となるが、今回収集することのできた史料と得られた分析結果を踏まえて、平成28年度中に研究報告を行う予定にしている。27年度が最終年度であるため、記入しない。
結核菌抗原遺伝子を用いた抗腫瘍DNAワクチンの創製

抗腫瘍免疫治療においては、腫瘍細胞が免疫のターゲットとなるネオアンティジェンを持っているかが重要である。我々は、腫瘍細胞に人工ネオアンティジェンとして抗原性の高い結核菌タンパク、ESAT-6、およびAg85Bの遺伝子を導入し、抗腫瘍免疫を惹起するシステムを考案した。これらの遺伝子はいずれも明らかな腫瘍の増殖抑制を誘導し、その効果はGM-CSF、IL-12などのサイトカインの遺伝子と同等以上であった。また、各種サイトカイン遺伝子との同時投与によって抗腫瘍効果が著しく向上した。ESAT-6の遺伝子の投与は動物臨床研究において、イヌの原発性の腫瘍に対しても著しい抗腫瘍効果を示した。現在、様々なプラスミド・ベクターを用いたガン遺伝子治療が研究されているが、その治癒効果は必ずしも十分ではない。我々は、腫瘍組織内で高い遺伝子発現を示すDNA複合体の開発に成功し、免疫活性化因子であるGM-CSFやIL-2などをコードしたプラスミドDNA複合体が、癌移植モデルマウスにおいて非常に高い治癒効果を示すことを見出し、報告してきた。しかし、免疫回避性の高い原発性腫瘍では、しばしば十分な効果は認められなかった。そこで、本研究では、抗原性の高い微生物抗原遺伝子を腫瘍細胞に導入し、これがdanger signalとなって抗腫瘍免疫を惹起させる、新しいDNAワクチンの戦略を考案し、その抗腫瘍効果を評価した。微生物抗原遺伝子として、アデノウィルスのADP抗原、結核菌のESAT-6、およびAg85B抗原をそれぞれコードしたプラスミド調製し、それらの複合体について調べた。ESAT-6、およびAg85Bをコードしたプラスミド複合体は、ADPのものよりも若干高い細胞毒性を示したが、大きな差ではなかった。一方、これらの遺伝子を坦癌マウスの腫瘍内に投与すると、ESAT-6、およびAg85Bのプラスミド複合体はADPのものに比べて非常に高い治癒効果を示した。また、治療途中の腫瘍組織の病理組織観察によって、これらの遺伝子が樹状細胞を含む免疫系の細胞を集積させていることが示唆された。このような微生物タンパク遺伝子を用いたDNAワクチンが、抗腫瘍効果を持つこと、またその効果は遺伝子の種類に大きく依存することが確認された。申請者らは、生体内で、特に腫瘍組織内で高い遺伝子発現を示す、極微細なDNA複合体を得ることに成功した。これらの技術を利用して、担癌モデルマウスにサイトカイン遺伝子を投与したところ、ほぼ100%のマウスが完治するという、高い腫瘍増殖抑制効果が得られた。しかし、動物臨床研究において、免疫回避性の高い原発性腫瘍では、必ずしも十分な効果は認められなかった。原発性腫瘍に対しても有効な、より効果の高い抗腫瘍DNAワクチンを得るために、本研究では、結核菌抗原タンパクの遺伝子を腫瘍細胞に導入し、発現させることで、これらの抗原タンパクが免疫細胞に「危険信号」として認識され、抗腫瘍免疫を惹起する、というシステムを考案し、その効果を調べている。25年度は、ESAT-6、Ag85Bなどの結核菌抗原遺伝子の導入を試み、これらの遺伝子が、アデノウィルスの抗原タンパク、ADPに比較して有意に高い抗腫瘍活性を持つことを確認した。26年度は、その効果をさらに高めるために、サイトカイン遺伝子との混合投与を行い、その効果を調べた。具体的には、ESAT-6遺伝子をコードしたDNA複合体とともに、GM-CSF、IL-2、IL-12などのサイトカイン遺伝子を持つDNA複合体を、坦癌モデルマウスに一日おきに5回投与し、腫瘍のサイズ変化を調べた。その結果、抗腫瘍活性は結核菌遺伝子とサイトカイン遺伝子の混合比に大きく依存し、最適な組成比においては、単独ではあまり効果の高くなかったGM-CSF、IL-12遺伝子も含めて全ての組み合わせにおいて非常に高い効果が見られた。特に、IL-2の遺伝子との組み合わせでは、100%の個体が完治する、極めて高い相乗効果が認められた。これらの結果から、導入した結核菌抗原タンパクが「危険信号」として認識され、免疫系の活性化を導くという、本研究の基本概念が正しいことが確認された。我々は、腫瘍組織内で高い遺伝子発現を示すDNA複合体遺伝子導入システムの開発に初めて成功した。このシステムを利用して、サイトカイン遺伝子を癌移植モデルマウスに導入したところ著しい治癒効果が得られた。しかし、イヌ、ネコの動物臨床研究において、原発性腫瘍では必ずしも十分な効果は認められなかった。原発性腫瘍の免疫治療においては、免疫のターゲットとなる腫瘍特異的な変異型ネオアンティジェンを腫瘍細胞が持っているかどうかが、その効果を決定する大きな因子となる。そこで我々は、腫瘍細胞に人工的にネオアンティジェンを導入し、抗腫瘍免疫を惹起するシステムを考案した。本研究では、人工ネオアンティジェンとして抗原性の高い結核菌抗原タンパクであるESAT-6、Ag85Bを選び、その抗腫瘍効果を調べた。これらの遺伝子を担癌モデルマウスに投与すると、いずれも明らかな腫瘍の増殖抑制を示し、その効果はGM-CSF、IL-12などのサイトカインと同等以上であった。より免疫効果を高めるために、結核菌抗原遺伝子とサイトカイン遺伝子を同時投与すると顕著な相乗効果がみられ、適切な混合比においては腫瘍の完全な消失が観察された。さらに動物臨床研究において、イヌの原発性腫瘍に対しても著しい腫瘍退縮効果が確認された。ESAT-6遺伝子で治療を施したマウスではESAT-6に対する高い細胞性免疫が確認された。また、縮小した腫瘍組織にはT細胞や単球系細胞の集積が見られた。

腫瘍細胞が結核菌抗原エピトープを提示し、これを取り込んだ樹状細胞がこれをネオエピトープとして認識して成熟し、同時に捕食した腫瘍抗原に対する免疫をも強く惹起したと考えられる。このような微生物抗原遺伝子のDNAワクチンは、免疫原性の弱い腫瘍の免疫回避をブロックし、抗腫瘍免疫を強化するがん免疫療法の新しいストラテジーとして高い可能性を持つことが確認された。抗腫瘍免疫治療においては、腫瘍細胞が免疫のターゲットとなるネオアンティジェンを持っているかが重要である。我々は、腫瘍細胞に人工ネオアンティジェンとして抗原性の高い結核菌タンパク、ESAT-6、およびAg85Bの遺伝子を導入し、抗腫瘍免疫を惹起するシステムを考案した。これらの遺伝子はいずれも明らかな腫瘍の増殖抑制を誘導し、その効果はGM-CSF、IL-12などのサイトカインの遺伝子と同等以上であった。また、各種サイトカイン遺伝子との同時投与によって抗腫瘍効果が著しく向上した。ESAT-6の遺伝子の投与は動物臨床研究において、イヌの原発性の腫瘍に対しても著しい抗腫瘍効果を示した。上述のように、結核菌抗原遺伝子が免疫系を活性化し、抗腫瘍活性を高めるという基本概念が正しいことが確認された。また、サイトカイン遺伝子との相乗効果が認められたことから、今後のさらなる改善への方針が確立した。しかし、組織切片の免疫染色が不完全であり、メカニズムの解析が今後への課題として残されている。医用高分子科学結核菌遺伝子とサイトカイン遺伝子との混合投与を坦癌モデルマウスに行い、腫瘍、および周辺組織の切片の免疫染色を実施する。その結果を詳しく解析し、本研究の「危険信号」DNAワクチンの治癒メカニズムを検討する。成績の良かった投与形態について、安全性を確認した上で動物臨床研究を行い、これらのDNAワクチンの原発性腫瘍への効果を調べる。微生物抗原遺伝子がその種類によって非常に高い抗腫瘍免疫効果を示すことを動物実験で確認した。その抗原の構造によって治癒効果が大きく異なること、またこれらの遺伝子が確かに免疫系を刺激していることが免疫染色した組織の観察によって確認された。これらの結果は、「微生物抗原による抗腫瘍免疫の活性化」という本研究の基本概念が正しいことを立証するものであり、今後の研究を進める上での大きな裏付けが得られたと考えられる。蛍光試薬の選択に時間がかかり、購入が遅れ、マウスの実験が一部次年度に延期となったため。<最適な製剤の検討>微生物抗原遺伝子の効果が免疫系に関与することが確かめられたので、GM-CSF、IL-2、IL-12などのサイトカイン遺伝子を持つプラスミド複合体との相乗効果を坦癌マウスを用いて比較検討し、最適な投与形態を追求する。<メカニズムの解析>組織断片の免疫染色を詳細に行い、治癒に関与している免疫細胞を特定する。また、抗腫瘍免疫が確かに亢進されているかを確認し、その免疫活性化のメカニズムを検討する。蛍光試薬が到着次第、予備実験を行った上でマウスでの実験を行う。
カンボジア・アンコール遺跡における石材の風化量の定量化とその寿命に関する研究

本研究では,亜熱帯環境に位置するアンコール遺跡の石材の風化量や寿命が風化環境とともに調べられた。研究対象は712世紀につくられた遺跡で,原位置における石材の風化量や物性値の測定,および風化試験を実施した。また,アンコール・ワット境内で総合気象観測を実施するとともに,祠堂内に温・湿度ロガーを設置して石材の風化環境を測定した。29遺跡・35箇所の風化量を測定したところ,砂岩部材の風化速度は0.79.2mm/100年であった。石材の風化は,初期にわずかな物性・化学組成変化と藻類被覆が生じ,やがて風化量に強い方位依存性が現れるようになる。石材の寿命には,乾湿変化の大きさと頻度が係わっている。アンコール遺跡は,熱帯モンスーン気候下で,石材の劣化が進んでいる。この気候環境は,おおむね雨季(510月)と乾季(114月)に分けられるが,雨季には日周期性の降雨が局所的に発生している。また,砂岩・ラテライト・煉瓦を主体するアンコール遺跡の構成石材は,このような気候環境に伴って年周期および日周期の乾燥-湿潤の繰り返しを引き起こし,風化していると考えられる。しかし,カンボジア国内における気象観測地点は限定的で,地上気象観測データの共有はほとんどはかられていない。そこで本研究では,遺跡を構成する石材の風化にかかわる基本的な気象データを,独自に取得することを計画した。本年度は,APSARA(the Authority for the Protection and Management of Angkor and the Region of Siem Reap)による許可を得て,周壁で囲まれるアンコール・ワットの西部に気象観測ステーション(以下,AMOS)を設置した。そして,2010年12月22日から,気温,相対湿度,降水量,風向・風速,および日射量の6観測項目を10分間隔で測定している。AMOSにおける2010年12月23日2011年3月7日までの短期間(乾季)の観測結果によると,日平均気温24.9°C,日最高気温35.6°C,日最低気温15.8°Cであった。これらは,AMOSに近い観測点(Siem Reap Airport)の19972001年の気象統計と比較すると,最高気温は約1°C高く,最低気温は約4°C低い。一方,AMOSの日降水量は積算値で17mm(日最大降水量16.5mm,2011年3月7日)であるが,12月の統計値(2箇月積算降水量4.2mm)に比べて少ないことがわかった。アンコール遺跡では,古いもので建築後1000年以上が経過し,自然劣化が顕著である。そこで1)アンコール・ワット回廊部の砂岩柱を対象に,風化量と原位置物性値を測定した。また2)柱の風化には,気象環境が強く係わっていると推測されるため,遺跡内に気象ステーション(2010年12月22日)やデータロガー(10箇所,2011年8月22日)を設置し,気象観測を継続した。一方,3)供試体7種(砂岩,ラテライトほか),14個を遺跡内に暴露(2011年8月24日)させるとともに,ディスク状供試体(砂岩・ラテライト)を地中に埋設(2012年3月18日)して,風化量・物性値の変化を定期的に測定した。平行して,4)室内では現地の温・湿度変化をプログラムした環境試験機を用い,7岩種を用いた風化加速実験を開始(2011年12月26日)した。さらに,5)植生による遺跡の破壊が顕著なタ・プロム寺院とベン・メリア寺院を対象に,樹木のマッピングと樹木が遺跡の破壊に与える影響を分析した。これらのうち,3)4)は経過時間が少なく,顕著な結果は得られていない。一方,1)について,第一回廊内柱の日陰面は,日向面に比べて強度が低く,含水比が高いことがわかった。これに対して日向面は,乾燥して強度も高いが,最大約67mmの風化凹みが認められた。このような差異は,柱の微気象環境によると考えられ,日陰面では強度低下による風化の進行が懸念される。また2)の気象データ(2011年112月)の解析から,現地の気温は36.1°C15.3°Cと年較差が大きく,年間降水日数139日で,降水量2,065mmであることがわかった。

さらに5)では,タ・プロムで140本,ベン・メリアで約635本の樹木を確認し,とくにタ・プロムでは平均樹高30mに達するTetrameles nudifloraが優勢し,遺跡の破壊に影響していることが確認された。砂岩からなる建築部材の剥離量測定から,主要なアンコール遺跡,35寺院の砂岩ブロックは7-92mm/kaの風化速度を示す。このような砂岩の風化量を,風化環境や石材の物性などから定量化するため,1)風化環境測定の代表地点としたAMOSと,アンコール・ワット内に設置した10基のデータロガーから温・湿度データを回収,分析するとともに,サーモトレーサーによる砂岩表面温度測定を行った。この結果,祠堂部分はその周囲の緑地内気温より1°C高く,表面温度は約10°C以上も高い状態にあることがわかった。そこで,2)高温化による祠堂の水分変化特性を明らかにするため,回廊砂岩柱の散水実験を行った。この結果,日射を受けて高温化する柱の表面が,その背面より乾燥速度は早く,約2ポイント大きい水分変化を生じていた。このため,祠堂を覆う植生のないアンコール・ワットのような寺院では,日射による高温,乾燥化が進行し,降雨による湿潤ー乾燥の程度や頻度が大きくなることが推察された。次に,3)複数の岩種を利用した暴露・埋設試験では,設置後29ヶ月経過した砂岩の埋設試料の重量が暴露試料より約3倍減少していた。また,この埋設試料のCaO量は約64%減少した。一方,4)林内とオープンスペースとで行った石灰岩試料の溶食率は,後者の試料で大きく,最大0.28%/yrの減少率を示した。遺跡の砂岩は,約3%のCaOを含む。このため砂岩ブロックの風化は地下水との反応が生じやすい場所,あるいは直接降水の影響を受ける場所で早いと考えられた。5)現地における暴露試験などと平行して行っている風化加速試験は,物性値やラフネス値の変化をモニタリングしてきた。しかし,これら測定値に大きい変化は認められない。遺跡を構成する砂岩柱のような部材は,実際には積載荷重を受けている。このため砂岩ブロックの風化には,積載荷重を考慮する必要のあることが推察された。アンコール遺跡を構成する石材の風化環境を捉えるため,2010年12月にアンコール・ワットに気象観測ステーション(AMOS)を設置し,観測を継続してきた。AMOSにおける気象データの代表性を検討するため,シェムリアップ空港の気候値と2011年の観測結果を比較した。その結果,AMOSでは気温の年較差が10°C程度と空港より約5°C低く,年間降水量は約500mmも多い。これは,AMOSのデータが樹林地を伴うアンコール・ワットの気象環境を正確に反映しているものと推察された。一方,境内における気温移動観測結果によると,建築物周囲の気温は,樹林地からなる建築物周辺より1°C程度高い。これは,砂岩で覆われた建築物で高温・乾燥化が生じており,遺跡がシビアな風化環境に曝されていることを示す。遺跡を構成する岩石(砂岩・ラテライト)をはじめとする,7種類の岩石の現地暴露実験は,2011年8月に開始し8月(雨季)と3月(乾季)に風化状況の反復計測を実施している。その結果,2012年38月にかけて,超音波伝播速度は砂岩で平均ー11.5%,ラテライトで平均ー8.8%,帯磁率は砂岩で平均ー3.0%,ラテライトで平均ー5.9%の変化が見られ,風化の兆候が確認された。一方,室内における風化加速試験では,砂岩・ラテライトともに大きい物性変化は生じていない。遺跡を構成する砂岩の風化量や物性の原位置測定は,アンコール・ワットで集中的に実施した。その結果,柱の凹み深さは回廊の向きによって異なり,回廊の東側で深く,北側で浅いことがわかった。また,温湿度および柱の水分変化の測定の結果,柱の凹みの形成は,湿度変化の大きさと頻度および水分変化の大きさが関わることが推察された。