hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ギガソーラーシティを実現する大都市圏構造のあり方

本年度はCO2排出削減量ではなく一次エネルギー消費の削減効果を算定したものの、郊外居住が有利となる都心からの距離や居住者の特徴を明らかにすることができた。ただし、PVS大量導入のグランドデザイン策定に関連づけるためには、これらの特徴を指標化する必要があるが、指標化の方法については検討中である。また、PVS群の大量導入が電力系統に与える影響について、配電系統の電圧上昇および送電系統の潮流変動特性の観点から評価する予定であった。前者については、地域特性が異なる様々な配電系統を対象として評価するため、メッシュ統計、住宅・土地統計調査、商業統計調査を利用して、500mメッシュ単位で年間の電力需要1時間値を算定する手法のアルゴリズムは構築できた。ただし、算定結果の妥当性の検証が不十分であり、電圧上昇に関する検討までは至っていない。また、後者については、これまでに収集した多地点の日射データを用いて基幹系統単位で空間平均日射変動特性を評価しているが、潮流分布の変動特性としては評価できていない。まずは、本年度の継続として、500mメッシュ単位で算定した年間の電力需要1時間値に対し、当該エリアに最寄の日射観測地点のデータを適用し、500mメッシュ単位で太陽光発電システム(PVS)の出力を考慮した系統負荷の1時間値を算定し、これを配電変電所の供給区域単位で集計するための手法を構築する。配電変電所の実際の供給範囲に関する情報は得られないため、一つの配電変電所の容量を制約として、夏期昼間の電力需要に基づき、供給範囲を算定するアルゴリズムを構築する。この結果算定される各範囲における需要分布に基づき、配電変電所の供給範囲を類型化し、各類型について電圧上昇やPVS一斉脱落時の影響等を評価する。また、各送電系統単位で集計した空間平均日射変動特性をこれまでに構築した都市圏を考慮した電力系統モデルに適用し、送電系統の潮流変動特性を算定する。さらに、これらの結果から地域別にPVS大量導入のインパクトを無次元指標にて表し、PVS大量導入に適した地域の特徴を把握するとともに、一定の範囲内で需要家の移動が可能と想定し、PVS大量導入に適した都市圏における住宅および付随する商業施設の最適配置を決定する。今後の研究の推進に必要な基礎データや解析用ソフトウェアは購入済みであり、次年度の研究費(500,000円)は、主に成果発表のための旅費に使用し、必要に応じて、メッシュ統計データ等を追加で購入する。
局所麻酔薬の血管への作用について-とくにNO産生への影響-

実験に供した血管内皮細胞は正常ヒト大動脈血管内皮細胞である。これは市販のもの(Endocell-A0クラボウ)を利用した。この内皮細胞を培養後、NO測定機(Model NO-501インターメディカル)にてNO産生量を測定した。本研究ではNO測定用電極が非常に不安定で、電極を安定化させるためにア-スを確実にとり振動をなくすように工夫した。電極はパッチクランプに使用するマニプレータを用い安定化をはかった。また内皮細胞からのNO発生には方向性があるようで、培養シャーレの裏面に電極をおき測定した。その結果、アセチルコリン6×10^<-6>mMとアルギニン10^<-4>Mで内皮細胞を刺激しNOを発生させた。この系にリドカイン、ブプバカイン、メピバカインいずれも10^<-5>Mを添加すると濃度依存性にNOの産生抑制傾向がみられた。しかしこの産生抑制機構についての追究は現在実験系を工夫して進行中である。以上の結果は第24回日本歯科麻酔学会にて発表予定である。
液中造粒法の廃棄物処理、資源リサイクリングへの応用に関する研究

本研究では、液中造粒法を廃棄物処理、資源リサイクリングの単位操作技術として確立することを目的として、応用可能な分野の把握、応用のための基礎技術の開発、応用のための基礎試験を行った。得られた主な成果は、以下のようである。1.ノイズの規模と頻度に関するパラメータ及び懸濁液の濁度を示すレーザ光減衰量を計測し、それらと造粒体の回収率,造粒体径との関係を明らかにした。また、それらの関係よりオンラインで造粒現象をモニタリングできることを明らかにした。2.応用例としてオイルコ-クス燃焼灰、通称EPス-ツ(電気集塵機で捕集されたス-ツ)の水中造粒プロセスを取り上げ、各種操作変数が造粒産物の歩留まり及び灰分に及ぼす影響等について調べ、コスト低減の可能性について検討するとともに、オイルコ-クス燃焼灰の特性を評価し、未燃カーボン及び有価金属の新しい回収法について検討した。(1)水中造粒では、低灰分の未燃カーボンを高い歩留まりで得るために多くの架橋液体(C重油)を添加し、インペラ-回転速度を高速にし、造粒を長時間行う必要があった。(2)空気中では未燃カーボンと灰分は凝集しているが、水中ではそれらは分離していること、粒径が小さくなるにつれ灰分が増加すること、灰分の粒径依存性はオイルコ-クス燃焼過程のモデルをもとに予測できることを明らかにした。3.液中造粒に及ぼす諸要因の影響、造粒現象、造粒過程のオンラインモニタリングシステム等について最近の研究結果を総括するとともに、実用化例と応用研究例を紹介し応用可能な分野の把握を可能にした。将来、液中造粒法は、資源および材料処理、資源リサイクリング、油処理、廃棄物処理等の分野で応用可能と考えられる。廃棄物処理、資源リサイクリングに関して大学および企業の研究者等から聞き取り調査を行い、液中造粒法の応用可能分野の把握を行った。その結果、石炭の脱灰、石炭燃焼灰からの未燃分の除去、石油コ-クス燃焼灰(EP灰)からの未燃カーボン回収および有価金属回収などの有機物質と無機物質の選択的分離、複数の物質の混合、ジルコニア、アルミナ、タングステンカーバイトなどの高強度球形体の製造、疎水性シリカなど超微粉体のハンドリングの改善、排水中の油分の回収などに液中造粒法が応用可能であることが明らかになった。その中で、特に廃棄物処理および資源リサイクリングに関連している石油コ-クス燃焼灰(EP灰)からの未燃カーボン回収および有価金属回収プロセスについて検討を行うこととし、試料を収集し基礎的な粉体性状の測定、粒子の凝集・分散性について測定を行った。その結果、状態により粒子の凝集・分散性は著しく異なることが明らかになった。液中造粒のモデル実験で発生するAEの波形解析結果より、計測されたAE波形は、明らかに粒径と粒子数に依存して変化していることがわかった。粒子濃度が高い場合、得られるAE波形は連続波形となり、ノイズのようになる。このノイズの平均的エネルギ値は、粒径と粒子数の関数で表せた。今年度は、試料として石油(オイル)コ-クス燃焼灰を用い、試料の粒度分布測定および粒度毎の灰分測定、液中造粒実験等を行った。乾式および湿式ふるい分けにより得られた網上産物の積算灰分曲線について検討した。湿式ふるい分けの場合は、粒子径が小さくなると積算灰分は増大するが、乾式ふるい分けでは緩やかに低下した。未燃カーボンは疎水性であり灰分は親水性であ。従って乾式ふるい分けの際、灰分粒子は表面に付着した微量の水による液体架橋作用により凝集体を形成しやすくなる。そのため、粒度分布は湿式ふるい分けで得られたものより大きくなり、粗粒子部分の灰分が高くなったものと考えられる。

一方、湿式ふるい分けでは、一個一個の粒子が分離した状態でふるい分けされている。従って、積算灰分曲線は乾式の場合とは異なって各粒度の灰分変化の積算値を表したものとなっている。すなわち、微粒子側に高灰分粒子が多く存在することを示していると考えられる。また、湿式分級実験からも同様の結果が得られた。架橋液体添加量、懸濁液温度、インペラ-回転速度、造粒時間を変化させ造粒実験を行った結果、低灰分の未燃カーボンを高回収率で得るためには、これらの造粒操作変数を適切に設定する必要があった。水中造粒及び湿式ふるい分けを行った場合の灰分除去率と可燃成分回収率の関係について検討した。両者とも高いニュートン効率を示し、未燃カーボンと灰分の良好な分離が可能であった。未燃カーボンを除去することにより高灰分産物中にV、Ni等を濃縮できた。試料としてオイルコ-クス燃焼灰を用い、水中造粒、湿式分級および磁力選別の実験をおこない、以下のことを明らかにした。1.水中造粒では、低灰分の未燃カーボンを高い歩留まりで得るために多くの架橋液体(C重油)を添加し、インペラ-回転速度を高速にし、造粒を長時間行う必要があった。これらの造粒操作変数が造粒性におよぼす影響は、著者らの理論的研究からの予測結果とほぼ一致した。2.乾式ふるい分け実験及び湿式分級実験より、空気中では未燃カーボンと灰分は凝集しているが、水中ではそれらは分離していること、粒径が小さくなるにつれ灰分が増加することを明らかにした。また、オイルコ-クス燃焼過程の簡単なモデルを考え、粒径から灰分を予測する式を導いた。実測値と計算値は、式中のmを1.5とすることでほぼ一致し、粒径ごとの灰分予測が可能であった。モデルに基づき、オイルコ-クスの燃焼に伴い一部の灰分は分離し、一部は残留することを指摘した。
卒前・卒後のアウトカム評価の統合～全人的キャリアの構築を目指して

岐阜大学医学部医学科の卒業生を対象に、初期臨床研修病院と連携して、学内の教務データと初期臨床研修時のデータとの統合をおこなった。アウトカムとしては、キャリア的な観点と、能力的な観点の二点を設定し、統計学的に解析した。1キャリア的な観点:まず、基礎的な調査として、18年間の医学生の出身県と卒後進路の関連性について調査したところ、出身地と進路との間には有意な関連があり、先行研究と一致していた。また、入試制度の変化は出身県分布の変化をもたらし残留率に影響する可能性があることが分かった。次に、学内データである、医学部5-6年次の選択臨床実習で選択した実習病院および実習診療科と、初期臨床研修病院が保有しているデータである、在籍研修病院および後期臨床研修時の専攻診療科を解析したところ、選択臨床実習と臨床研修の進路は、病院・専攻診療科ともに有意な関連があり、各施設・診療科に選択臨床実習として来る学生は、その病院だけでなく、将来の診療科を後期研修先として選ぶ可能性が高いことが明らかになった。2能力的な観点:まず、基礎的な調査として、卒前での総括的評価を主成分分析により分析したところ、総合的学力と実習への参加度との2つの能力が推測された。次に、学内データである在学時の評価と、初期臨床研修病院が保有しているデータである初期研修時の評価を統計学的に解析したところ、卒前と卒後の評価は、項目によって一定の関連性を有することが分かった。また、在学時と研修医の筆記試験、学生時と初期研修時の指導医評価のように、類似したタキソノミーの評価法が比較的高い相関性を認めた。このように、「良き医療者」たることを評価するためには、卒後研修医の評価も卒前と同じように多面的な方法で学習者を評価する必要がある。今後はさらに卒後評価の例数や評価法の種類を増やすことで、各種評価における妥当性の検証を深める必要がある。研究目的(概要)に記載した、「1.卒前カリキュラムおよび評価データの学内解析」では、本大学において医学教育IR室立ち上げ、データの継続的な蓄積に努め、その実践状況について論文で報告した。また、学内データを継続的に解析した。具体的には、主に学生の背景・成績および初期研修施設について解析し、成績および初期研修施設は、学生の背景と明らかな関係性があることが分かった。その結果を、国内学会および国際学会(An International Association For Medical Education)で発表し、国内学会誌に投稿、Acceptされ、現在印刷中である。「2.卒前・卒後のシームレスな(=継ぎ目のない)アウトカム評価体制の構築」については、地域医療医学センター・医師育成推進センターおよび県医師育成・確保コンソーシアムの協力を得て、参加協力施設のリクルートを行い、複数の初期研修病院から内諾をいただいた。各研修病院には、現時点で入手可能な評価データと将来導入予定の卒後評価法について聞き取り調査を行った。その結果、各研修病院で統一可能な評価法とそうでないものが存在することが分かった。現在、各研修病院からのデータが集まってきており、学内データとの紐づけは順調に進んでいる。「3.卒前・卒後評価データの縦断的解析」については、現時点で集まっているデータを用いてパイロット的に解析を進めており、次年度の国内学会で発表予定である。また、量的解析を補完するために、各施設の指導医や研修医に対して卒前教育についてのインタビューを開始した。概ね、研究計画調書に記載した年次計画の概要通りに進捗している。信頼性の高い評価方法の導入に関しては、初期研修施設によって実施状況に差があるが、パイロット研究からは、十分なサンプル量が収集できることが予想された。研究目的(概要)に記載した、「1.卒前カリキュラムおよび評価データの学内解析」に関しては、医学教育IR室でデータのさらなる継続的な蓄積に努めており、新たな評価データの入手をおこなっている。学内データの解析については、医学教育におけるIR実施の取り組みとして国内学会誌に掲載された。「2.卒前・卒後のシームレスな(=継ぎ目のない)アウトカム評価体制の構築」に関しては、地域医療医学センター・医師育成推進センターおよび県医師育成・確保コンソーシアムの協力を得て、参加協力施設からデータを入手している。また、現時点までの結果を大学と臨床研修施設との共同FDにおいて情報提供を始めている。「3.卒前・卒後評価データの縦断的解析」については、まず、定性的データである、学生時の学外臨床実習の選択病院・選択診療科のデータと初期および後期臨床研修病院および後期臨床研修の診療科選択との関係性について解析したところ、臨床実習における施設と診療科の選択は、初期研修だけでなく後期研修の施設および診療科選択にも影響を及ぼすことが分かった。本知見は国内学会にて発表した。さらに、定量的データである、EPOC、JAMEP、360度評価に関する臨床研修病院の卒後データと学内卒前データとの関連性を解析して、国内学会で発表予定である。さらに、昨年度より始めた、量的解析を保管するためのインタビューによる質的調査は、症例集を増やして継続中である。学外評価方法にかなりのバラつきがあったため、多変量解析を実施するに足るデータ数の確保には、時間がかかる可能性がある。

1キャリア的な観点:まず、基礎的な調査として、18年間の医学生の出身県と卒後進路の関連性について調査したところ、出身地と進路との間には有意な関連があり、先行研究と一致していた。また、入試制度の変化は出身県分布の変化をもたらし残留率に影響する可能性があることが分かった。次に、学内データである、医学部5-6年次の選択臨床実習で選択した実習病院および実習診療科と、初期臨床研修病院が保有しているデータである、在籍研修病院および後期臨床研修時の専攻診療科を解析したところ、選択臨床実習と臨床研修の進路は、病院・専攻診療科ともに有意な関連があり、各施設・診療科に選択臨床実習として来る学生は、その病院だけでなく、将来の診療科を後期研修先として選ぶ可能性が高いことが明らかになった。2能力的な観点:まず、基礎的な調査として、卒前での総括的評価を主成分分析により分析したところ、総合的学力と実習への参加度との2つの能力が推測された。次に、学内データである在学時の評価と、初期臨床研修病院が保有しているデータである初期研修時の評価を統計学的に解析したところ、卒前と卒後の評価は、項目によって一定の関連性を有することが分かった。また、在学時と研修医の筆記試験、学生時と初期研修時の指導医評価のように、類似したタキソノミーの評価法が比較的高い相関性を認めた。このように、「良き医療者」たることを評価するためには、卒後研修医の評価も卒前と同じように多面的な方法で学習者を評価する必要がある。今後はさらに卒後評価の例数や評価法の種類を増やすことで、各種評価における妥当性の検証を深める必要がある。学外のデータをさらに収集し、多変量解析を実施するに足るデータ数を確保する。データ収集後は速やかに解析を行い、得られた結果を学会や論文で発表する。インタビューも同時に実施し、カリキュラム評価に対する質的にも深く掘り下げていく。卒前・卒後の解析を継続する。また、現時点までの結果を大学と臨床研修施設との共同FDでの情報提供を推進する。新たな協力施設を探し出し、サンプル数の増加に努める。申請者は、平成28年度に医学教育IR室の設立に伴い、文部科学省から国立大学改革強化推進補助事業の補助金(特定支援型)が下りたことにより、予定していた科研費充当分を節約することができたため。旅費に関しては、学内補助金を支給されることで、補助金使用分が減額された。次年度の研究に使用するアンケートや論文の代金・学会の旅費等に充当する予定である。
腸管利用尿路変向における制癌剤の薬理動態の研究

【目的】腸管利用尿路変向で尿成分の再吸収により,水・電解質代謝異常が起こりうることは知られているが,尿中に排泄される薬物に関する再吸収,体内動態についての報告は少ない.今回,シスプラチンの再吸収について,イヌ実験モデルを用いて検討した.【方法】成犬雑種メス7頭(8.0-13.4kg)において,右尿管を遊離した20cmの回腸に吻合し腹壁にストーマを形成して導管尿とした.左尿管はそのまま膀胱からコントロール尿として採取する分腎採尿モデルを作成した.全身麻酔下にシスプラチン0.5mg/kgを静脈内投与後,3時間の蓄尿を行い,コントロール尿と導管尿で尿中成分と尿中のシスプラチン排泄量を比較した.【結果】両側のクレアチニン排泄量を検討するとコントロール16.52±4.05mgと導管尿20.16±14.36mgで有意差を認めなかった(r=0.89)。一方シスプラチン排泄量はコントロール尿1.02±0.38mgに対し導管尿は0.75±0.41mgと有意に低値を示した(p<0.05).導管における再吸収率は,平均28.3%であった.【考察】尿中に排泄されたシスプラチンは尿路変向利用の回腸内を通過することにより再吸収されていることが示された。さらにこれがシスプラチンの体内動態に影響を与えている可能性が推測される。現在、当初の計画通り雑種成犬雌(体重10-15kg)に対し、全身麻酔下に片側尿管に回腸約20cmを吻合し、回腸導管として腹壁より尿を排出するストーマを作成。術前に尿路造影を施行し上部尿路に異常の無いことを確認し、術後も水腎症がないことを確認して実験モデルの完成としている。これに全身麻酔下に抗癌剤を静脈注射し、ストーマ尿、膀胱尿をそれぞれ採取し、尿中濃度を比較し腸管での再吸収の有無を調べている。現在5頭の実験モデルが完成し、順次抗癌剤の投与を開始しているところである。抗癌剤はシスプラチン0.5mg/kg、とメトトレキセート0.25mg/kgをそれぞれ単剤で投与している。メトトレキセートは当院臨床検査部に測定を依頼しているが、シスプラチンは原子吸光度計を用い、その測定技術を修得の上、自ら測定している。まだそれぞれに4回ずつしか投与しておらず、評価できる結果は出ていない。今後、10頭程度に実験を施行し結果を検討する予定である。その後、片側尿路変向モデルで腸管での再吸収があることがわかった薬剤に関し、両側の尿路変向術前後で尿中濃度を測定することにより腸管での再吸収を確認する予定である。
転写因子Ｃ／ＥＢＰβによる好中球造血・機能制御の解析に基づく敗血症病態の解明

C/EBPβは細胞成熟や機能維持に働く。感染時には好中球の需要増加に伴い骨髄造血が亢進するが、造血幹細胞レベルの分化・増殖の促進に対するC/EBPβの関与を検討した。カンジダ感染症モデルで、好中球への分化能を保持する細胞集団を5つの集団に分けると、C/EBPβタンパクとリン酸化C/EBPβタンパク双方が全集団で亢進していた。C/EBPβノックアウトマウスを用いたモデルで、未分化なHSC、CMPでの細胞周期の活性化とGMPでの細胞数の増加にC/EBPβが必要であった。C/EBPβは緊急時好中球造血において造血幹細胞と顆粒球系前駆細胞の増幅に関与する、造血制御に必要な因子であると結論された。感染時には好中球の需要が増加し、末梢組織からの動員とともに骨髄での造血が亢進する。HSCレベルの分化・増殖の促進に対するC/EBPβの関与について、前年度からの研究を発展的に継続した。好中球への分化能を保持する細胞集団を5つの集団(未分化なものから順に#1#5)に分け、C/EBPβの発現を感染前後で比較した。ウエスタンブロッティング法によるタンパク量の解析では、C/EBPβタンパクとリン酸化C/EBPβタンパク双方が感染1日目に全集団で亢進していた。C/EBPβの作用をさらに詳しく調べるため、C/EBPβΚΟマウスを用いたカンジダ血症モデルを作成した。野生型(WT)マウスでは感染後1日目に#1、#2の増加と#5の減少が認められたが、KOマウスでは感染後のそれらの変化がWTマウスよりも減弱していた。この結果はC/EBPβは未分化な細胞集団#1、#2が感染早期に増殖するために必要なことを示唆していた。しかし、BrdU取り込み率による細胞周期解析ではWTマウスで感染後1日目に認められた#1、#2でのBrdU取り込み率の上昇はKOマウスにおいてわずかに減弱している傾向にあったが、有意差でなかった。KOマウスで#1、#2の増殖が抑制される機序について調べるため、HSC、CMP、GMPの細胞数と細胞周期の変化をWTマウスとKOマウスで比較した。WTマウスでは感染後にGMPの細胞数の増加が認められたが、KOマウスではその変化がWTより減弱していた。さらにWTマウスでは感染後にHSCおよびCMPでBrdUの取り込み率の増加が認められたが、KOマウスではHSCのみBrdUの取り込み率の増加が認められたものの、その程度はWTマウスよりも減弱していた。以上より、感染早期のHSC、CMPでの細胞周期の活性化とGMPでの細胞数の増加にC/EBPβが必要なことが明らかとなった。好中球の分化・増殖の促進におけるC/EBPβの役割を解析した。マウス骨髄細胞を蛍光標識モノクローナル抗体で染色し、フローサイトメトリーにより好中球への分化能を保持する細胞集団をc-kitとLy-6Gの発現レベルにより、五つの細胞亜集団に分画する手法を用いて、C. albicans敗血症におけるでのC/EBPβの関与に関する検討を継続した。今年度は特に未分化な造血幹・前駆細胞でのC/EBPβの関与について検討した.野生型(WT)あるいはC/EBPβノックアウトマウス(KO)にCandida albicansを静脈注射して敗血症モデルを作製し比較した。造血幹細胞(HSC),骨髄系共通前駆細胞(CMP),顆粒球・マクロファージ前駆細胞(GMP),巨核球・赤芽球前駆細胞(MEP)の各分画の細胞数,BrdU取込みによる細胞周期の状態を測定した。敗血症病態ではWTでGMPの頻度が有意に増加したのに対し,KOではその増加が減弱していた.また、WTではHSCとCMPで細胞周期の亢進を認めたが,KOでの細胞周期亢進程度は低かった.以上の結果から、敗血症時のように好中球の需要が増した場合(緊急時)にはC/EBPβが造血幹細胞・前駆細胞に関与し、好中球増殖の厳密な制御に関与していることが示唆された。今後、成熟好中球に対するC/EBPβの関与についての解明が必要であることが示唆される。造血幹細胞(Hematopoietic stem cell: HSC)レベルでの分化・増殖の促進におけるC/EBPβの役割を解析した。

解析にはマウス好中球造血をフローサイトメトリーにより詳細に解析する手法を用いた。骨髄細胞を蛍光標識モノクローナル抗体で染色し、フローサイトメトリーにより好中球への分化能を保持する細胞集団をc-kitとLy-6Gの発現レベルにより、五つの細胞亜集団に分画する手法である(未分化なものから順に亜集団#1#5)。五つの亜集団が定常状態および感染後でも正確に好中球の分化段階を反映していることは、細胞形態および顆粒タンパクの発現パターンにより確認した。上記の手法を用い、定量的RT-PCRおよびウェスタンブロッティング法により、C. albicans感染前後での各分化段階のC/EBPβの発現レベルの変化を検討した。さらに感染前後の各亜集団の細胞数とBrdU取り込み率の変化をC/EBPβノックアウト(KO)マウスと野生型(WT)マウスで比較した。C/EBPβの発現はC. albicans感染によりすべての分化段階で亢進していた。定常状態における各分化段階の細胞数はWTマウスとKOマウスで差を認めなかった。感染後のKOマウスでは、未分化な細胞集団(#1、#2)の頻度がWTマウスに比べ有意に低く、成熟好中球である亜集団#5の頻度は高くなっていた。各細胞集団におけるBrdUの取り込み率は、感染後のKOマウスでWTマウスに比して低い傾向にあったが、有意な差は認められなかった。以上の結果からC/EBPβは造血幹細胞・前駆細胞を含む未分化な亜集団#1および#2の増多に関与することが明らかとなった。また成熟好中球の遊走能にもC/EBPβが関与する可能性が示唆された。転写調節因子C/EBPβは緊急時の顆粒球造血時に必要な因子である。過去の検討で、カンジダ感染モデルという造血ストレス時において、C/EBPβは感染後の造血前駆細胞の発現において必要であり、造血前駆細胞の枯渇を促進することも明らかにしてきた。今年度の追加検討として、感染以外の造血ストレス時における細胞周期調節でのC/EBPβの役割を検討した。マウス造血幹細胞の細胞株であるEML細胞を用い、C/EBPβをレトロウイルスを用いて導入すると、BrdU陽性細胞の比率はコントロールベクター導入細胞に比べ有意に増加した。つぎに、細胞周期の状態をCD45.2+野生株とC/EBPβノックアウト造血前駆細胞(CD45.2+ CD150+ KSL cells)をCD45.1陽性マウスに移植し検討した。5-FUでの治療ストレス下で、C/EBPβ欠損造血幹細胞では、野生造血幹細胞に比べより多くの細胞がG0期にあり、S/G2/M期が少なくなった。C/EBPβは様々な造血ストレス時において内因性に細胞周期への導入と造血幹細胞発現を促進していることが示された。一方、炎症性疼痛モデルにおいてC/EBPβが一次知覚神経において発現増強することより、炎症反応時における多彩な役割についても確認できた。臨床検討の初期段階として、敗血症性ショック患者における感染性バイオマーカの検討を行った。現在臨床使用されているプロカルシトニン、CRP、体温に加え、血中白血球あるいは好中球の絶対値などは、敗血症診断の精度が低かった。臨床の重症敗血症病態で、成熟好中球あるいは造血前駆細胞におけるC/EBPβの発現を含めた細胞周期のより詳細な評価を行うことで、生体反応ひいては感染症重症度のよりよい予測と評価が行える可能性が示唆された。今後、臨床検体を利用したC/EBPβの役割に関する解析を進めてゆく。救急医学より臨床に即した実験モデルであるcecal ligationand puncture(CLP)モデルマウスによる解析には至らなかった。また、臨床検体を用いた解析には至らなかった。
20世紀前半米国の知的障害者施設地域生活支援サービスセンター化試行とその失敗

本年度は,米国東岸諸州の施設・学校年報と教育統計資料の分析を通して,以下のことが明らかになった。20世紀初頭の米国では,公立学校制度の充実にともない学業不振児や学習遅進児問題が浮上し,公立学校内特殊学級が成立していく。そしてこのことが,コミュニティにおける軽度級「精神薄弱」者の存在を明確なものとし,「精神薄弱」者を隔離処遇下で教育し保護するという従来からの施設の役割を揺るがすことになった、特に,特殊学級から学齢を過ぎた生徒が施設へと回ってくることになり,14歳から16歳の新規入所者の割合が高くなった。この新規入所者は,公立学校に就学後,学年が進んでから「精神薄弱」と診断されるケースであり,比較的知的能力が高く一般就労の可能性も高かったし,施設内の単調な生活では満足できない者たちだった。施設は,能力の低い者の保護と能力の高い者へのリハビリテーション・サービスという2極化した役割を担うこととなり,後者への対応の一環として,施設内の処遇理念と実践を公立学校特殊学級にまで広げるための特殊学級教員訓練プログラムの提供や就学年齢超過後数年間の訓練の提供,コミュニティで就労する施設退所者に対するソーシャル・ワーカーの養成と派遣を積極的に行った。また,通常学級に紛れている「精神薄弱」児を早期に発見すべく「相談所」を公立学校内に開設した。しかし,この施設のセンター的役割は,「精神薄弱」者の地域生活を支えると同時に,彼らの能力発達の限界説や否定的障害観をコミュニティに広げることにもなっていたことが考えられた。公立学校において軽度級「精神薄弱」児が問題視される状況と過程を十分に再現することができなかった点,特殊学級卒業者のケアについても具体的に論ずることができなかった点,通常教育のシステムとそれを補完する特殊教育や施設システムの関係解明についても不十分であった点が今後の課題である。本年度の作業の主眼は,日本国内および米国での資料調査におかれた。その結果,20世紀前半以降の精神薄弱者観ならびに社会施策の形成に大きな影響を持ったニュージャージー州バインランド・トレーニングスクールの年報をはじめとして,ウィスコンシン州立施設,ミネソタ州立施設の年報をほぼ収集できた。また,特殊学級関連の資料についても,断片的にではあるが,入手することができた。これらの新たな資料とマサチューセッツ州立施設の年報を概観することで,以下の素描を仮説的に描いた。・公立学校内特殊学級の成立が,コミュニティにおける精神薄弱者の存在を明確なものとし,精神薄弱者を隔離処遇下で教育し保護するという従来からの施設の役割を揺るがすことになった。・学齢期の精神薄弱児は教育的処遇のケースとして施設でも受け入れられていたが,特殊学級から,学齢を過ぎた生徒が施設へと回ってくることになり,14歳から16歳の新規入所者の割合が高くなった。・公立学校に就学後,精神薄弱と診断されるケースは,比較的知的能力が高く,一般就労の可能性が高かった。・施設は,能力の低い精神薄弱者の保護と能力の高い精神薄弱者へのリハビリテーション・サービス(教育も含む)という2極化した役割を担う。・そして,後者のサービスの一環として,特殊学級教員への訓練プログラムの提供,コミュニティにおける監督者の派遣あるいは養成,コミュニティへの知識の提供を行った。今後は,仮説的に描いた上記の点を,資料の文章記述の分析と統計資料の整理・分析を詳細に行うことによって,検証していく。
サプライチェーン・レジリエンス実現のメカニズムに関する国際比較研究

近年、SCM(Supply Chain Management)の全体最適化を脅かす致命的なリスクとなる突発的事件が頻繁に発生するようになったため、本研究では、そのような非常事態に備えるために、サプライチェーンの管理項目である柔軟性や俊敏性などに関わるケイパビリティを向上させ、サプライチェーン断裂の状態から迅速に修復できるレジリエンスの増強が差し迫った課題と認識し、その研究に取り組んできた。最終年度である今年度では、今までの先進例調査や実地訪問などの調査結果に基づき、とりわけ、製造業において異なった生産方式と環境要因との適合的な対応基準を定めることによって、SCR(Supply Chain Resilience)に備えるべきケイパビリティが増強できることが検証された。そして、近年、クラウドコンピューティングやビッグデータ処理などIoT(Internet of Things)関連技術の飛躍的な進歩、および多分野における適用と更なる応用の動向に注目し、3年間の調査と研究分析を通じてIoTの活用によるSCMの高度な情報化が達成し、両者の相乗効果によるSCRの改善が期待できることが論証された。また、SCRの実現には、サプライチェーンの構造設計、管理モデルやネットワーク構築など組織構成に必要な基本要素の整備状況が重要な関連指標となっており、サプライチェーン全体の基本要素の整備と持続的進化において組織のイノベーション創起能力の促進と拡散が不可欠であることが検証された。人的・自然災害によるサプライチェーン寸断と社会システム全体の混乱状態を即時に修復可能とするレジリエンスの実現が急務な課題となっている。他方、技術進歩によるインダストリアルインターネット環境の構築が目覚ましい。今日サプライチェーンマネジメント(SCM)のデジタル化が着実に推進されている中、インダストリアルインターネットの環境整備がサプライチェーン・レジリエンス(SCR)の向上に与える影響の度合いについて殆ど測られていないのは現状である。本研究は先進企業の事例研究およびアンケート調査を通じて、日本と東アジア企業に対してインテリジェントなSCR実現のメカニズムを検証することを目的として、国際的な共同研究を行う。本年度は各国の産業集積地の企業に聞き取り調査を行った。直接の聞き取りは分担者と海外協力者の研究チームの協力を得ながら実施した。インタビュー対象は、調査の趣旨に沿う形で抽出したサプライチェーンを運営している企業としており、インダストリアルインターネット環境の整備の進捗度及び問題点、サプライチェーン自体の脆弱性とその発生源に対する認識の度合い及びSCR向上への施策と取組状況などについて調べた。また、SCR関連の文献収集やデータ集めに取り組み、ヒアリング調査の結果を先行研究からの知見と照合しながら、インテリジェントなSCR実現に必要なインダストリアルインターネット環境と人的・組織的な情報システムの基本的なファンクションとのブレンディング効果について考察した。ほぼ予定通りに研究を行っており、各国での実地調査や海外協力者との共同研究も順調に進めている。国内外の学会参加を頻繁に行っており、研究者や実務家との情報交換および発表報告も積極的に取り組んでいる。本年度は昨年度引き続き企業に聞き取り調査を行いながら、各国のインダストリアルインターネットの環境整備とデジタルサプライチェーンの実施状況について比較分析を行った。具体的に、(1)サプライチェーンの川上・川下企業との信頼関係構築、(2)インダストリアルインターネット環境における情報共有の方式と効果、(3)サプライチェーンのリスクマネジメントの実態、(4)サプライチェーン・レジリエンス(SCR)向上への取り組みという4つの角度から調査を実施し、分析を行った。また、調査と分析を通じてインダストリアルインターネット環境構築に潜むリスクと潜在的な問題点やサプライチェーン・レジリエンス向上の課題などについて各国の状況を吟味しながら、明確にすることができた。とりわけ、インテリジェントなSCRの実現に情報システムや人的・組織的整備の必要条件および実現可能の臨界点について各国の先進的な事例を研究した上でその共通点と相違点をまとめることができた。さらに、調査の実施と事例分析に伴って随時に最新の関連文献のレビューを行い、国際学会の参加と発表を通じて実務の実態や本研究の途中成果に対する確認と改善点の設定を行った。今後、インダストリアルインターネット環境におけるサプライチェーン・レジリエンスの向上を実現するために、多分野の研究手法・研究成果の参考と吸収が必要のため、他分野の文献収集や研究発表の聴講も積極的に行った。当初、実地調査を予定していた一部の企業は海外協力者のご尽力により、書面回答の形式に変更できたため、調査に必要な時間と資金がある程度節約することになり、その分、事例分析や論文作成に活用され、順調に研究計画の進行を図ることができた。

また、SCRの実現には、サプライチェーンの構造設計、管理モデルやネットワーク構築など組織構成に必要な基本要素の整備状況が重要な関連指標となっており、サプライチェーン全体の基本要素の整備と持続的進化において組織のイノベーション創起能力の促進と拡散が不可欠であることが検証された。2年目の本年度は各国での実地調査を続け、分担者と一緒に現地のサプライチェーンを運営している企業にヒアリング調査を継続的に行う予定である。また、前年度のヒアリング調査で使われた項目について、分担者と海外協力者と一緒に慎重に再検討し、より効果的な調査結果が得られるように最大限に努力を重ねていく。文献レビューやデータ収集も継続的に行っていき、本研究に関わる最新の研究成果を見据えながら、調査結果の分析や当初考案した仮説の検証と調整を行っていく。昨年度に引き続き、研究の途中結果の公表にも努めていきたい。来年度は本研究計画の最終年度であり、実地調査や事例分析などの作業は一旦引き上げ、論文作成や学会報告など今までの調査・分析を行った結果をまとめる作業に重点を移し、国内の同分野の研究者だけでなく、海外や他分野の専門家たちとの交流を積極的に図り、本研究に対するフィードバックから現時点では関連性の少ない研究成果まで幅広く研究課題の展開に役立つクリエイティブかつイノベーティブな研究テーマとその成果を大いに吸収していく。海外協力者の助言に基づき、ヒアリング調査の一部を次年度に繰り越したため、資金に余剰が生じた。次年度使用額が生じた理由:海外協力者のご尽力により、当初予定していたヒアリング調査の一部を書面回答の形式に変更できたため、資金に余剰が生じた。使用計画:前年度から繰り越しされた資金は、国際学会の投稿と書籍の作成に充当する。前年度から繰り越しされた資金は、予定通りに海外でヒアリング調査のために旅費に充当する。
声道共鳴特性を用いた話者の地域性情報とクラスタリング に関する研究

本研究では、声道共鳴特性に由来する音響特徴量を用いた話者の地域性情報の抽出及び話者の地域分類について検討を行った。ケプストラムによって得られた話者間距離を地域性情報とした特徴量抽出を行い、話者分布によりその有効性及び話者の地域属性による分類の可能性を示した。音声による話者認識では、音声中に含まれる個人性情報は声道の共鳴特性に由来するスペクトル包絡から得られるケプストラムに基づく研究が行われてきた。そこで本研究では、話者認識において、ケプストラムの特徴量から話者の居住地として地域性情報を抽出すること及び得られた地域性情報による話者のクラスタリングを目的とする。音声コーパスからの特徴量の抽出として、電話を通して録音された約3000名の男性話者音声コーパスを利用した実験を行い、地域性情報の抽出に関する実験を行った。利用するケプストラムはLPCケプストラム係数、メル周波数ケプストラム係数などやそのデルタケプストラムである。得られたケプストラム空間から、2話者における話者間距離(大きさ)及び回転性の情報を算出し、これらを実験で用いる特徴量とした。そこで得られた特徴量の大きさ及び回転性の情報と音声コーパスにラベリングされている身長の身体的特徴との関係について、実データを用いての実験及び検証を行った。予備実験としてマイクロホンを通した音声コーパスを利用して、ケプストラムと声道長を含む個人性情報との関係について実験を行ったのち、電話を通した音声コーパスによる実験を行い、電話を通した音声による伝送系歪みの影響について比較検討を行ったうえで、話者の地域性情報との関係について調べた結果、地域性情報が伝送系の影響を大きく受けていることが分かった。また回転性と声道長の関係についても伝送系や話者内変動の影響を大きく受けることが分かったが、正規化を行うことにより話者の個人性を抽出できる可能性が示唆された。また、このような信号処理手法による話者認識において、日本語を母語とする日本人の話者認識を行う研究では、日本人モデルを構築した上での理論及び実験的検討が行われてきた。そこで本研究では、話者認識において、ケプストラムの特徴量から話者の居住地として地域性情報を抽出すること、及び得られた地域性情報による話者のクラスタリングを目的とする。得られたケプストラム空間から、2話者における話者間距離を算出し、これらを実験で用いる特徴量とした。音声コーパスから東京及び大阪を含む5地域の居住者データを抽出し、同一話者の話者内距離、同一地域内における別人の話者間距離及び異なる地域間における別人の話者間距離を求め、地域間において話者間距離に違いが現れるかどうかについての実験を行った。得られた別人の話者間距離分布から、同一地域の話者間距離は異なる地域の話者間距離よりも小さく、地域性情報を抽出できる可能性が示された。また大阪地域は同一地域と異なる地域間での話者間距離が比較的大きく、東京地域は同一地域と異なる地域間での話者間距離が小さくなることから、地域性情報のクラスタリングの可能性についても示された。音声コーパスから東京、福島を含む4地域の居住者データを抽出し、同一時期に発声した3回の時間平均LPCケプストラム係数を母音ごとに算出し、得られた特徴量の母音間距離によって評価を行った。その結果、福島の居住者分布が、他の3地域における距離分布よりも小さいところにあることがわかった。これは福島県居住者の[i]及び[e]の発声が他の地域よりも似ている母音であるということを示しており、特徴量からの居住地あるいは出身地推定の可能性が示された。
正常単一染色体移入によるブルーム症候群原因遺伝子座の決定

ブルーム症候群の原因遺伝子マッピングの決定の試みは,従来より連鎖解析により行われてきたが,現在までのところ詳細な座位は報告されていない。本研究では,ブルーム症候群由来の細胞で姉妹染色分体交換(SCE)が高頻度に観察される特性を利用して,微小核融合法を用いて種々の正常細胞由来の染色体をブルーム症候群由来の2種類の不死化細胞(SV40形質転換細胞GM8505および自然形質転換線維芽細胞GM1492E)に導入し,SCEが正常頻度になる染色体の同定を行った。はじめに,正常ヒト線維芽細胞由来のpSV2neo遺伝子で標識した染色体を1本含むマウスA9細胞より微小核細胞を調製し,上述の2種類のブルーム症候群の細胞とそれぞれ微小核細胞融合を行い,G418による選択培養によって,耐性クローンを分離した。それぞれ得られたクローンについてSCEの測定を行った、。その結果,ヒト15番染色体を導入したクローンでは,2つの細胞株において同様に顕著なSCEの補正効果が認められた。さらに,補正効果の認められたクローンについて染色体解析を行ったところ,自然形質転換線維芽細胞(GM1492E)の移入クローンにおいて,導入染色体が完全な状態で保持されていたクローンおよび親細胞では認められない構造異常を伴った15番染色体を保持しているクローンが確認された。また,SV40形質転換細胞(GM8505)のすべての移入クローンにおいては,移入染色体の存在が確認できなかった。これらのクローンについて15番染色体特異的RFLPマーカーを用いた解析をおこないつつある。このように,ブルーム症候群の原因遺伝子は15番染色体上に存在していることが強く示唆された。今後は、染色体の一部が移入された細胞のSCEの頻度と移入染色体部位との相関を調べ、詳細な遺伝子マッピングを行う。ブルーム症候群原因遺伝子座の決定の試みは,従来より連鎖解析によって行われてきた。本研究では,ブルーム症候群由来細胞で姉妹染色分体交換(SCE)が高頻度に観察される特性を利用して,微小核細胞融合法を用いて正常細胞由来の染色体をブルーム症候群由来の不死化細胞に移入し,SCEが正常頻度になる染色体を決定し,染色体の一部が移入された細胞におけるSCEを検索することにより,移入染色体部位との相関を調べ,詳細な原因遺伝子マッピングをすることを目的とした。1)本年度は,正常ヒト線維芽細胞由来のpSV2neo遺伝子で標識した染色体を1本のみ含むマウスA9細胞より微小核を調整し,それらを液体チッ素にて凍結保存した。2)ブルーム症候群由来の細胞として,SV40形質転換細胞GM8505,および自然形質転換線維芽細胞GM1492と前述の微小核細胞とを融合させ,前者からは17クローン,後者からは10クローンを分離した。3)これらのクローンより染色体標本を作製し,キナクリン・ヘキスト併用染色により,染色体解析を行ったところ,約半数は移入染色体が完全な形で保存されていたが,残りのクローンは,移入染色体の一部が認められるか,あるいは染色体解析によっては同定できなかったクローンであった。次年度は,これらのクローンを用いて,SCEの頻度を検索し,部分的に移入されている染色体の存在部位と欠失部位を同定する予定である。なお,その準備のため,すべての染色体に対するマーカープローブの収集を行った。

本研究では,ブルーム症候群由来の細胞で姉妹染色分体交換(SCE)が高頻度に観察される特性を利用して,微小核融合法を用いて種々の正常細胞由来の染色体をブルーム症候群由来の不死化細胞に導入し,SCEが正常頻度になる染色体の同定および染色体の一部が移入された細胞におけるSCEを検索することにより,導入染色体部位との相関を調べ,詳細な原因遺伝子マッピングをすることを目的とした。平成4年度は,正常ヒト線維芽細胞由来のpSV2neo遺伝子で標識した染色体を1本含むマウスA9細胞より微小核細胞を調製し,2種類のブルーム症候群の細胞(SV40形質転換細胞GM8505および自然形質転換線維芽細胞GM1492E)とそれぞれ微小核細胞融合を行い,G418による選択培養によって,耐性クローンを分離した。本年度は,これらの得られたクローンについてSCEの測定および染色体解析を行った。。その結果,ヒト15番染色体を移入したクローンでは,2つの細胞株において同様に顕著なSCEの補正効果が認められた。さらに,補正効果の認められたクローンについて染色体解析を行ったところ,移入染色体が完全な状態で保持されているクローン,移入染色体が認められないクローンおよび移入染色体に構造異常をもつクローンが確認された。このように,ブルーム症候群の原因遺伝子は15番染色体上に存在していることが強く示唆されたが,上述クローンについて15番染色体特異的RFLPマーカーを用いた解析による詳細な原因遺伝子マッピングを行いつつある。
メソモデルの高解像度化に向けた新たな大気境界層乱流モデルの構築

メソモデルが高解像化されるにつれ,既存の乱流パラメタリゼーションが大気境界層において適用できなくなることが知られている.この問題を解決するために,乱流の長さスケールと空間解像度との関係を高解像度のLarge-Eddy Simulationを用いたアプリオリ解析から推定した.この解析から得られた結果に基づいて,乱流の長さスケールを空間解像度の経験的関数として定式化し,既存のモデルを拡張することで適用した.提案した新しい乱流スキームでは,既存のモデルが適用できない空間解像度であっても,乱流輸送を適切に表現できることを確認した.大気境界層で用いられる乱流パラメタリゼーションの手法は,モデルの空間解像度が低い場合にはRaynolds-Averaged Navier-Stokes Simulation (RANS),解像度が高い場合にはLarge-Eddy Simulation (LES)が適用できるが,いずれの手法も適用できない中間領域が存在することが知られている.本研究課題では,この中間領域に適用可能な乱流パラメタリゼーション手法を構築することを目的に,主に乱流の混合距離の解像度依存性に着目した研究を推進している.平成26年度は,不安定混合層を対象としてLESを用いたデータベースを構築し,a priori解析と呼ばれる手法を活用して混合距離の解像度依存性を調べた.その結果,混合距離の解像度依存性には非等方性が強く現れることや,従来知られていなかったべき則に従うことが分かった.これらの成果については,国際学会等で発表するとともに学術論文として投稿し,受理された.また,得られた混合距離の解像度依存性をパラメタリゼーションスキームに適用させるため,LESで用いられる定式化の拡張を試み,既往の手法の適用範囲外であっても妥当な結果が得られるかの検証を行った.接地層の表現にまだ課題が残るものの,混合層ではおおむね妥当な乱流輸送が実現されることが示された.また,不安定時の地表面からの顕熱フラックスを診断する手法についても検討を行い,乱流運動エネルギーを用いた新たな補正手法を提案した.従来の手法では,解像度が高くなるにしたがって弱風時にフラックス量を過大評価していたが,新たな補正手法を適用することにより,解像度によらずに精度よくフラックスを診断することが可能となった.この成果についてとりまとめ,学術論文として投稿した.大気境界層の数値モデリングで用いられる乱流パラメタリゼーションの手法は,Raynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS)とLarge-Eddy Simulation (LES)に大別される.しかし,RANSとLESのいずれもその適用範囲に含まれない中間領域が存在することが知られている.この中間領域はterra incognita(未開の地)と呼ばれている.数値予報モデルの高解像度化に伴い,terra incognitaに適用可能な乱流スキームが不可欠となっている現状を踏まえ,新たな乱流スキームを提案することを目的として本研究を推進している.今年度は,推定された長さスケールの解像度依存性を経験的関数として同定し,LESの枠組みを拡張することでそれを適用させるための定式化を構築した.新たな定式化に基づく乱流スキームを用いて,terra incognitaを含む様々な水平解像度で数値実験を実施した.従来のLESではterra incognitaでは人工的な対流が卓越するが,新たなスキームでは,セル状対流・ロール状対流のいずれの場合でも,解像度に応じた乱流輸送が再現されることを示した.安定成層となるエントレインメント層についての解析も行い,この領域においても混合層と同様の改善が見られることを確認した.ただし,現状のスキームでは接地境界層の温度勾配の再現性に課題が残ることが明らかとなった.本研究成果は,国内外の学会で発表するとともに,学術誌に論文を投稿した.また,接地境界層の構造を決めるのに重要な役割を持つ地表面からの顕熱フラックスを診断する際に,モデル解像度によらずに整合的に算出するための手法についても,前年度から引き続き検討してきた.今年度はその成果を取りまとめ,学術誌に投稿し受理された.新たな定式化に基づく乱流スキームを実装し,terra incogitaにおける乱流輸送の表現が従来型のスキームと比べ,著しく改善することを確認している.現状では,接地境界層の温度勾配の再現性が不十分であり,定式化には課題が残っているものの,定性的には乱流の混合距離を小さくすることで改善しうることがこれまでの調査で分かっており,概ね順調に進捗しているといえる.前年度までに、アプリオリ解析と呼ばれる手法を用いて、乱流の特性長の解像度依存性を乱流の非等方性を考慮して解析し、得られた結果を経験的関数として提案した。LESモデルの一つであるDeardorffモデルを非等方な長さスケールを適用できるように拡張することで、提案した経験的関数を適用し、その有効性を確認した。今年度は、これらの数値実験の結果を取りまとめ、国際学会で発表するとともに、気象集誌に論文を投稿した。投稿論文については昨年12月に掲載された。数値予報モデルではRANSに基づく乱流モデルが広く用いられており、RANSにおいても提案した手法のTerra Incognita(以下TIと表記)領域での適用可能性を調査することは実用的観点からも重要である。そこで、本研究で提案した経験的関数をRANSに分類されるMYNNモデルに適用し、TI領域を含む解像度での数値実験を実施した。MYNNモデルにおいても、提案した手法によってTI領域での乱流輸送の表現が改善されるものの、接地境界層では風速や温度の鉛直勾配や乱流輸送が過大になりうることが明らかとなった。

接地境界層内でRANSで用いられる特性長からの修正量を小さくすることで、これらの過大評価が解消されることが分かったが、修正量の精緻化が今後の課題である。現在、一連の成果の取りまとめをしているところである。空間解像度が高くなることで解像されるようになる乱流は、乱流スキームではなく力学過程によって直接表現されることになり、TI領域ではその影響が無視できなくなる。本研究を実施する過程で、力学過程の取り扱いが対流セルの形成などに影響を及ぼすことが明らかとなったため、移流項の差分誤差に起因する影響を主にエネルギー収支の観点から調査した。この成果について、国内外の学会で報告した。メソモデルが高解像化されるにつれ,既存の乱流パラメタリゼーションが大気境界層において適用できなくなることが知られている.この問題を解決するために,乱流の長さスケールと空間解像度との関係を高解像度のLarge-Eddy Simulationを用いたアプリオリ解析から推定した.この解析から得られた結果に基づいて,乱流の長さスケールを空間解像度の経験的関数として定式化し,既存のモデルを拡張することで適用した.提案した新しい乱流スキームでは,既存のモデルが適用できない空間解像度であっても,乱流輸送を適切に表現できることを確認した.当初予定していた不安定混合層を対象としたデータ解析手法の構築は完了し,それを適用したデータ解析や得られた結果の妥当性の検証を行うことができた.不安定混合層に限定すれば,中間領域に適用可能な乱流パラメタリゼーション手法を提案する段階に至っており,おおむね研究計画の通りに進捗している.接地境界層の再現性が不十分である現状を踏まえ,RANSで規定される混合距離の上限値の与え方が適切であるかの検討も含め,主に接地層でのスキームの改善に向けた研究を進める.また,RANSをベースとした手法が国内外の研究者によって提案されつつあることから,これらの手法を適宜取り入れることにより,さらなるスキーム改善の可能性について検討する.得られた結果を整理・統合することでterra incognita領域に適用可能な乱流スキームの定式化を提案し,成果の取りまとめを行う.大気科学これまでの解析で得られた混合層での混合距離を接地境界層にそのまま適用しても,温度勾配が弱くなる傾向や地表面での運動量フラックスが過大評価になることで風速が弱くなりすぎる問題が残ることが前年度までの調査で分かっている.
細胞形態変化を指標とした細胞増殖因子のシグナル伝達機構の解明

Epidermal growthfactor(EGF)は特異的な受容体結合後早い時期に、受容体のチロシン特異的リン酸化活性や、イノシトールリン脂質の代謝回転を促進するなど多様な活性を誘発し、その後DNA合成、細胞分裂を誘発することが知られている。しかしながら、EGFのシグナルがどのように伝達され増殖促進を惹起するか全く不明である。我々はのシグナル伝達機構解明のために、早期反応後に観察されるEGFによるヒト上皮性腫瘍細胞株A-431の形態変化に注目した。A-431細胞をDMEM,あるいはDulbecco'sPBS中でEGF(100ng/ml)により処理すると、コロニー周囲に薄く伸展したシート状突起と、尖った指状突起が形成され、この形態変化はEGF添加後12時間で最も顕著になった。EGF依存性のA-431細胞の形態変化は、NaCl溶液(150mM NaCl+1mM Ca【Cl_2】+05mM Mg【Cl_2】+0.1%グルコース)では観察されないが、NaClの代わりにLiClを用いると、尖った指状突起がLiCl濃度に依存して観察された。また、NaCl溶液中にバナジン酸イオンを添加しても、EGFにより尖った指状突起が形成された。さらにNaCl、あるいはLiCl溶液にリン酸イオンを加えるとEGFによりシート状突起が形成され、培地のイオン組成により、形態変化を指標としたA-431細胞のEGFに対する応答性の変化することがわかった。リチウムイオン、リン酸イオン、バナジン酸イオンはいずれもリン酸化、あるいは脱リン酸化反応に影響を与えることが知られているので、EGFによる形態変化に細胞内リン酸化反応の関与が示唆され、現在この問題について検討している。他の増殖を促進する因子のインシュリン、FGF(fibroblast growth factor),TPA,A23187を単独あるいは組み合わせて添加した場合は、いずれも形態変化を起こさなかった。EGF以外の増殖因子が細胞形態の変化を起こさないことは、A-431細胞のEGF受容体数が異常に多いことと関係あるかもしれない。