hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ガスダービン流路壁に干渉される乱流物体後流によるインレット・デイストーション

流路内障害物として流路壁へ垂直に流出する噴流,流路壁面に垂直に差渡した円柱が主流中に生成する流体力学的デイストーションを考察した.1.障害物が噴流の場合(1)解析-横風の中へ壁面境界層を横切り流出する噴流の径路に及ぼす壁面境界層の影響;主流を横切り流路壁へ衝突する噴流の径路;横風を受ける噴流に付随する旋回流中心線に沿う循環分布;流路壁から垂直に流出する噴流に対する流路壁空力干渉の影響と径路,を求めた.径路の計算結果は実験とかなりよく一致した.循環の計算では低速度比の場合,実験に近い結果を得た.噴流が誘起する旋回流は流出孔の十分下流で速度分布を支配するから旋回流中心線とそれに沿う循環分布がわかれば,主流速度場のデイストーションを計算でき,その結果は実験と定性的に一致することを示した.(2)実験-主流を横断し流路壁へ衝突する噴流に付随する旋回流,及びそれと流路壁の空力干渉が生成する三次元流の速度場を明らかにした.噴流中心線上の最大速度の変化,噴流衝突点下流の旋回流中心線位置,衝突した噴流が上壁面に生じるフローパターン,などについて新しい知見を得た.2.障害物が円柱の場合(1)実験-円柱,流路壁境界層及び流路壁の空力干渉で主流に生じる速度場のデイストーションを考察した.円柱直径に比して壁面境界層が薄い場合に関して主流横断面の速度ベクトルを熱線流速計で測定した.この場合,円柱付近から流出すると期待される二次流れとしての首飾状渦は不明確であったが,円柱と壁面境界層との干渉が速度成分々布に見られ,とくに円柱軸を含む主流方向の面へ垂直な速度成分に顕著に現われること,などを知った.流路壁境界層が厚い場合の測定から首飾状渦の径路の実験式を得ること,速度変動が大きい円柱付近における熱線流速計による速度ベクトル測定法の改良が今後の課題の一部としてあげられる.流路内障害物として流路壁へ垂直に流出する噴流,流路壁面に垂直に差渡した円柱が主流中に生成する流体力学的デイストーションを考察した.1.障害物が噴流の場合(1)解析-横風の中へ壁面境界層を横切り流出する噴流の径路に及ぼす壁面境界層の影響;主流を横切り流路壁へ衝突する噴流の径路;横風を受ける噴流に付随する旋回流中心線に沿う循環分布;流路壁から垂直に流出する噴流に対する流路壁空力干渉の影響と径路,を求めた.径路の計算結果は実験とかなりよく一致した.循環の計算では低速度比の場合,実験に近い結果を得た.噴流が誘起する旋回流は流出孔の十分下流で速度分布を支配するから旋回流中心線とそれに沿う循環分布がわかれば,主流速度場のデイストーションを計算でき,その結果は実験と定性的に一致することを示した.(2)実験-主流を横断し流路壁へ衝突する噴流に付随する旋回流,及びそれと流路壁の空力干渉が生成する三次元流の速度場を明らかにした.噴流中心線上の最大速度の変化,噴流衝突点下流の旋回流中心線位置,衝突した噴流が上壁面に生じるフローパターン,などについて新しい知見を得た.2.障害物が円柱の場合(1)実験-円柱,流路壁境界層及び流路壁の空力干渉で主流に生じる速度場のデイストーションを考察した.円柱直径に比して壁面境界層が薄い場合に関して主流横断面の速度ベクトルを熱線流速計で測定した.この場合,円柱付近から流出すると期待される二次流れとしての首飾状渦は不明確であったが,円柱と壁面境界層との干渉が速度成分々布に見られ,とくに円柱軸を含む主流方向の面へ垂直な速度成分に顕著に現われること,などを知った.流路壁境界層が厚い場合の測定から首飾状渦の径路の実験式を得ること,速度変動が大きい円柱付近における熱線流速計による速度ベクトル測定法の改良が今後の課題の一部としてあげられる.実験:既存の低速風洞に増設したノズル風路,可変高さの供試矩形断面風路,円柱後流の流体力学的検定を行い、実験目的の達成可能なことを確めた。この流路に生じる三次元流の速度ベクトル測定は進行中で結果を纒める段階に至っていない。しかし、上記供試風路の準備,検定に並行して本研究課題と非常に類似した渦や後流の流動様式を含む三次元流--流路壁から主流へ垂直に流出する噴流に誘起される三次元流--において、単一傾斜熱線プローブによる平均速度ベクトル測定用として考えた熱線出力処理法と測定結果からつぎの成果と知見を得た。データ処理では三次元流れ場の合速度,ピッチ角,ヨー角を単一傾斜熱線プローブ出力のパソコン処理で機械的に求めるため熱線応答式から導かれる非線形連立方程式の解析的解法を二種工夫し、上記の大速度変動を伴う三次元流測定へ試用した。熱線出力の時間平均が必須なこと;合速度,ピッチ角,ヨー角を未知量とするより三速度成分を未知量とする方が良い場合があること;速度変動が大きい流れでも定性的に正しい速度分布を得ること,等を知った〔「11.研究発表」の第1,2報参照〕。

解析:本研究課題におけるインレットデイストーションの原因となる要素を含み、非常に類似した構造をもつ三次元流--矩形断面流路壁から主流へ垂直に流出する噴流に付随する一対の逆方向回転渦糸からの誘導速度と流路壁の空力的干渉のため主流に生じる三次元流--の速度分布をビオ・サバールの法則を用い解析的に求めた。とくに渦糸が主流へ垂直な断面や流路壁面に誘起する速度から求めた等速線は定性的に実験と一致し、この解析方針を本研究課題の場合へ拡張出来ることを知り、現在計算を進めている〔「11.研究発表」の第3報参照〕。上述の拡張にさいし流路壁面境界層に起因する二次流れを模型化した渦糸の位置,渦核の実験的決定とその導入,という問題を解決する必要があると考えている。
ヴォイヴォディナ・ルシン語の動詞語彙の意味と語源に関する共時的・通時的研究

本研究は、スラヴ系少数言語であるヴォイヴォディナ・ルシン語の基本的な動詞語彙の意味と語源を、体系的に記述・分析することを主な目的とする。ヴォイヴォディナ・ルシン語の語彙の研究は、接触言語からの借用語の研究を除けば、その数が大きく限られており、とりわけ動詞語彙に関する共時的・通時的研究はこれまで行われてこなかった。本研究ではヴォイヴォディナ・ルシン語の基本的な動詞語彙を(1)共時態レベルでみた個々の語彙の意味と体系、(2)通時態レベルでの個々の語彙の語源と意味変化、(3)近隣言語との接触に起因する語彙の意味変化と借用の関係の3つの観点から考察し、ルシン語研究の基盤の構築を目指す。今年度は、ヴォイヴォディナ・ルシン語の基本動詞のうち、移動動詞の研究を中心的に行った。これまで、ルシン語の動詞の意味の記述のほとんどがセルビア語との対訳辞典もしくは語源辞典に限られていたため、これらの言語資料から動詞語彙のリストを作成し、これらの動詞がどのような語彙的意味を表しているか調査を行った。具体的には、ルシン語で書かれた文学作品、新聞、その他のジャンルの出版物から用例を抽出し、それぞれの語彙がどのように用いられているかを検討した。分析にあたり、単にそれぞれの語彙の意味を記述するのではなく、これらの語彙が〈移動〉、〈感覚〉といった抽象的な概念により統一された意味カテゴリーを形成すると想定し、これらの概念がどのように言語化(語彙化)され、個々の語彙が他の語彙とどのように対立し、意味の切り分けを行っているかについても検討した。ルシン語の移動動詞は、個々の語彙単位では意味の対立が複雑であり、その数も多いが、一定の体系性をもって意味の対立を成していることが確認された。また、語彙体系の記述だけでなく、語源に照らしたときの意味変化の規則性にも着目し、他の現代スラヴ諸語との比較対照も行った。例えば、ルシン語で水中における移動を表す動詞は、共通スラヴ語の語彙を継承したものだが、ルシン語におけるこれらの反映形の表す意味はほかのスラヴ語と異なっていることもあり、ヴォイヴォディナで話されるルシン語が独自の語彙体系を有することが分かった。語彙の中には、もともとルシン語が持っているが、一部の意味が接触言語であるセルビア語から借用されたものもあり、言語接触に起因する内的な意味変化についても指摘した。当初予定していた語彙の研究が予定通りに進んだため、大幅な遅れはない。今年度は、ルシン語の移動動詞研究の成果を国際会議および国内会議で公表し、研究成果の一部をヨーロッパの国際学術誌等で公表することができたので、次年度もこのまま研究を進め、その成果を発信していく予定である。当初の予定では、現地調査と国際会議参加のために2回の出張を予定していたが、予定されていた時期に出張することが困難であったため、クロアチアへの現地調査1回のみとなった。次年度はこのような変更がないよう、海外出張の時期を念入りに調整したいと考えている。2019年度は、今年度に引き続き、ルシン語の移動動詞の研究を進め、現在執筆中の博士論文の完成を目指す。また、これと並行して、感覚動詞の意味と語源からみた意味変化のパタンに関する研究も進めていく予定であり、すでに国際会議でその成果を公表することが決定している。国際会議への参加とあわせて、ルシン人の住むセルビアでの現地調査も計画しており、現地の研究者およびインフォーマントと協力しながら研究を進めていく予定である。研究成果は、国際会議での発表をはじめ、スラヴ諸国で発行されている学術雑誌に公表することを予定している。

また、語彙体系の記述だけでなく、語源に照らしたときの意味変化の規則性にも着目し、他の現代スラヴ諸語との比較対照も行った。例えば、ルシン語で水中における移動を表す動詞は、共通スラヴ語の語彙を継承したものだが、ルシン語におけるこれらの反映形の表す意味はほかのスラヴ語と異なっていることもあり、ヴォイヴォディナで話されるルシン語が独自の語彙体系を有することが分かった。語彙の中には、もともとルシン語が持っているが、一部の意味が接触言語であるセルビア語から借用されたものもあり、言語接触に起因する内的な意味変化についても指摘した。当初予定していた語彙の研究が予定通りに進んだため、大幅な遅れはない。今年度は、ルシン語の移動動詞研究の成果を国際会議および国内会議で公表し、研究成果の一部をヨーロッパの国際学術誌等で公表することができたので、次年度もこのまま研究を進め、その成果を発信していく予定である。当初の予定では、現地調査と国際会議参加のために2回の出張を予定していたが、予定されていた時期に出張することが困難であったため、クロアチアへの現地調査1回のみとなった。次年度はこのような変更がないよう、海外出張の時期を念入りに調整したいと考えている。2019年度は、今年度に引き続き、ルシン語の移動動詞の研究を進め、現在執筆中の博士論文の完成を目指す。また、これと並行して、感覚動詞の意味と語源からみた意味変化のパタンに関する研究も進めていく予定であり、すでに国際会議でその成果を公表することが決定している。国際会議への参加とあわせて、ルシン人の住むセルビアでの現地調査も計画しており、現地の研究者およびインフォーマントと協力しながら研究を進めていく予定である。研究成果は、国際会議での発表をはじめ、スラヴ諸国で発行されている学術雑誌に公表することを予定している。
外国語による日本文学研究文献のデータベース化に関する予備調査

補助事業の2年目である平成14年度は、次の5点について調査研究し、多くの成果を得た。1.韓国の日本文学研究論文のデータベース化英語による研究文献目録の作成は、昨年度と同じ手法によりその収録数を加えた。さらに本年は、韓国の研究文献のデータベース化に本格的に着手し、韓国の日本語文学会や韓国日本学会などと協力して、情報の発信をしていくこととなった。2.外国語に翻訳された翻訳書と研究書のデータベース化国文学研究資料館のOB福田秀一先生より国文学研究資料館に寄贈された書籍約600点を整理し、データベース化を行った。3.海外の研究者から情報を収集し今後の協力関係を確認本年度は、ロンドン大学、ケンブリッジ大学、リーズ大学、デリー大学、ネルー大学、高麗大學校、国際基督教大学をはじめとする多くの関係者の理解を得て、貴重なアドバイスと協力をいただいた。4.積極的に学会に参加して本課題に関する情報を収集インド・デリー大学での日本文学国際シンポジウム(2002年10月26日27日)、フランス日本学研究会議(2002年12月19日21日)、韓国日本学会創立30周年記念国際学術大会(2003年2月7日8日)に参加し、今後の協力関係を密にすることとなった。5.上記2種類のデータベースを成果としてデモ公開大阪大学主催の国際シンポジウム「21世紀COEプログラムインターフェイスの人文学日本文学国際研究集会(日本文学の魅力と翻訳の可能性)」(2003年3月16日)会場において、本研究の成果であるデータベースのデモンストレーションを行い、評価を得た。なお、本課題である予備調査の成果は、下記のホームページで公開している。本調査研究の第一年目は次の二点を実施した。1.データベース化の基本仕様の作成と、論文データの入力作業を進めた。これにはネイティブの日本文学研究者の協力を得て、900件以上を作成した。2.上記暫定版のデータベースを海外の研究者に見てもらい、その評価と今後の取り組みへのアドバイスをもらった。海外の調査地は、イギリス(ロンドン大学・大英図書館・ケンブリッジ大学)、カナダ(ブリティッシューコロンビア大学)、アメリカ(カリフォルニア大学バークレー校、スタンフォード大学)であった。実際に見て聞いてもらうことにより、有益な情報と教示を多々得ることができた。今年度の収穫と問題点をまとめておく。1.本課題のデータベースは、日本語をキーワードとして各国の研究論文が検索できることを特徴としている。その意義が、よく理解してもらえた。2.訪問先の先生方および大学院生からは、現在のイギリス・カナダ・アメリカにおける日本文学の研究状況などについて、レポートとして執筆していただけることになった。これは、第二年目の秋に冊子としてまとめる予定である。3.研究論文の本体である全文が、アメリカなどでは公開されているものが多い。それに比べて、日本ではそのようなものは非常に少ない。論文情報のリストが入手できるだけである。この点について、日本側への不満と要望が強かった。4.今回の訪問地からは、今後とも現地情報の提供に協力する旨の快諾をいただけた。世界各国の現地情報のとりまとめと、それを国文学研究資料館に提供してもらうシステム(海外調査員制度)を確立する必要があると思われる。5.平成14年3月までに、ホームページを通して、データベースとその成果を公開する。6.平成14年度は、さらなる充実と、韓国語と中国語のデータベース化に着手したい。
マイクロピラー圧縮試験を利用した異相界面強度の実験的測定法の確立

本研究では,金属(アルミニウム)の単結晶マイクロピラー圧縮試験によって測定される強度の試験片寸法及び形状の依存性を系統的に調査した.アルミニウム単結晶マイクロピラーは,直径110μmの範囲において強度の試験片寸法依存性を示すことを見出した.円柱状の単結晶マイクロピラーを用いた強度評価には,試験片上部直径と下部直径の比が0.5以上の試験片形状に作製する必要がある.また,金属/セラミックス複合材料からマイクロピラーを作製した.金属/セラミックス二相のマイクロピラーは同じ応力下において大変形を示した.この応力が,異相界面の強度もしくは界面近傍の局所的な変形抵抗に対応すると推察される.マイクロピラー圧縮試験を双結晶試験片に適用するためには,先ず単結晶マイクロピラーで測定される強度のサイズ効果を理解する必要がある.平成28年度では,予備実験としてα-Al(fcc)単結晶マイクロピラーの強度に及ぼす寸法及び試験片形状の影響を調べた.用いた試料は,純度99.99%のアルミニウムに300°C/1時間焼鈍を施したものである.純アルミニウムから1μmから10μmと直径の異なる円柱形状の単結晶マイクロピラーを作製した.これら単結晶マイクロピラーの応力-ひずみ曲線を,平板圧子を装着したナノインデンターを用いた圧縮試験により測定した.その結果,α-Al単結晶マイクロピラーは,明瞭な強度の試験片寸法依存性を示した.試験片直径10μm以上の試験片は連続的な降伏を示し,その後約25 MPaにて応力は一定となった.これらの応力-ひずみ曲線の特徴は,従来のミリメータサイズの単結晶試験片における低ひずみ域(ステージI)の挙動に比較的良く一致した.変形に要する応力は試験片寸法の減少に伴って上昇し,その応力上昇は試験片直径12μm間で顕著である.また試験片直径の小さい試験片は一定応力のひずみ増大(strain burst)を周期的に示した.この傾向は試験片直径の減少に伴い顕著になり,その応力は増大する傾向にある.これは,局所的なすべりが発生することに対応する.以上の結果より,試験片直径が小さいほど降伏応力は大きい傾向にあり,直径約1μmから10μmの範囲においてα-Al単結晶の強度のサイズ効果があることを確認できた.28年度は,申請書の計画通りに進行し,次年度の双結晶への展開に資する基礎データを確立することができたため.本研究では,金属の単結晶マイクロピラー圧縮試験によって測定される強度の試験片寸法及び形状の依存性を系統的に調査した.また,金属/セラミックス複合材料からマイクロピラーを作製し,その強度と変形様式を調査し,界面強度の実験的測定の可能性について検討した.用いた金属の試料は,純度99.99%と99%の純アルミニウム多結晶体である.これらの試料から,直径110μmの円柱状のマイクロピラーを作製した.また,金属/セラミックス複合材料にはCo/WC複合体を使用し,直径直径23μmの円柱状のマイクロピラーを作製した.これらの試験片の応力ーひずみ曲線を,平板圧子を装着したナノインデンターを用いて測定した.その結果,ステレオ三角形内部の圧縮方位を持つ(単一すべり系が活動する)金属単結晶マイクロピラーは,直径110μmの範囲において強度の試験片寸法依存性を示す.本研究で測定された強度は,先行研究である純度99.9%99.999%の結果と良く対応することがわかった.一方,99%純度のアルミニウムは異なる強度の試験片寸法依存性を示し,不純物元素が形成する化合物による転位増殖の相違に起因すると考えられる.また,円柱状の単結晶マイクロピラー(直径約3μm)を用いた強度評価には,少なく試験片上部直径と下部直径の比が0.5以上の試験片形状に作製する必要があることを見出した.金属/セラミックス複合材料のマイクロピラーは再現性のよい強度を示したが,その測定強度は硬質材料の分布に依存するため,界面強度の精緻な測定には硬質相の形態を制御した材料を用いる必要があることがわかった.本研究では,金属(アルミニウム)の単結晶マイクロピラー圧縮試験によって測定される強度の試験片寸法及び形状の依存性を系統的に調査した.アルミニウム単結晶マイクロピラーは,直径110μmの範囲において強度の試験片寸法依存性を示すことを見出した.円柱状の単結晶マイクロピラーを用いた強度評価には,試験片上部直径と下部直径の比が0.5以上の試験片形状に作製する必要がある.また,金属/セラミックス複合材料からマイクロピラーを作製した.金属/セラミックス二相のマイクロピラーは同じ応力下において大変形を示した.この応力が,異相界面の強度もしくは界面近傍の局所的な変形抵抗に対応すると推察される.α-Al/化合物双結晶マイクロピラーの作製には,α-Al/Zn2Mg-η共晶組織(層状形態)を利用する.その合金組成は,予備実験によってAl-18.5Mg-34Zn(at.%)と見出している.本サンプルから集束イオンビームを用いて,α-Al/Zn2Mg-η双結晶マイクロピラーを作製することは可能であり,その圧縮試験を前年度に確立した手法を用いて行う.

材料強度学本年度の用いた材料は,純アルミニウムのみであったが,次年度の双結晶マイクロピラー試験片の作製のための,合金インゴット溶製のための溶解原料及びそれらを溶製インゴットの元素分析に費用が必要と予測されるため,次年度の必要経費を見据えて残した.また本年度の成果を公開するために,情報収集以外の成果発表の旅費の必要性が見込まれるため,本年度の物品購入を最低限に抑えた.次年度繰越の予算は,マイクロピラー作製のための集束イオンビーム装置使用料だけでなく,合金インゴット溶製のための溶解原料及びそれらを溶製インゴットの元素分析費用に使用する.また,成果発表のための旅費にも補てんする.
実験用家畜ブタの術後疼痛コントロールに関する研究

1本研究にあたっての問題意識臓器の血管走行やサイズがヒトと類似していることから、ブタは臓器移植や手術手技のトレーニングに多用されてきた。移植臓器の不足を補う異種移植や幹細胞を用いた再生医療の実用化に向けた研究の上でも、ブタは今後多用される趨勢にある。その大部分は、入手の容易さから、やはり家畜ブタが占める。ところが家畜ブタは本来食肉用の産業動物であることから、これまで実験動物福祉や苦痛軽減という問題についてあまり考慮されなかったと言える。本研究は、ブタを用いた実験の目的の実現とそこでのブタのwell-beingをいかに両立させるかという問題を、小職が勤務する施設で行なわれるブタを用いた実験において、主に周術期の疼痛管理のあり方の検討を通して考察しようとしたものである。2研究方法および結果と今後の展望本研究実施年度は術後長期(3ヶ月程度)の経過観察期間を要するブタの実験の実施例が少なく、とりわけ術後管理の方法論については一部ビーグル犬も含めての検討となった。術前から術中・術後の体温測定のための赤外線サーモグラフィー、また体重測定の際に麻酔による不動化を避けることができる大型体重計(ケージもしくは運搬車に乗せたまま測定可能)の導入は、動物の状態の変化をきめ細かく把握することを可能とした。これによって、術後の給水・給餌、投薬についても、動物の状態に応じた看護的管理の一端を実現することができた。特にヒトと違い術後の安静指示ができない実験動物では、痛みが取れたため立ち上がったりすることによってかえって術後の回復が遅れ、結果として実験データが取れないケースがあった。これについても動物の状態の把握を通じて、安静が必要な時期には体を動かさない程度の痛みを残すような術後の鎮痛薬投与量のコントロールが可能であることがわかった。この点の方法論の確立に向けて引き続き検討を続ける必要がある.1本研究にあたっての問題意識臓器の血管走行やサイズがヒトと類似していることから、ブタは臓器移植や手術手技のトレーニングに多用されてきた。この点の方法論の確立に向けて引き続き検討を続ける必要がある.
各種骨関連手術後の治癒期間短縮を目指したメラトニン療法の開発

概日リズム調節ホルモンであるメラトニンが、骨芽細胞に作用することを利用し、本研究では、骨折後にメラトニンを投与するとその治癒期間が短縮されることを見出すとともに、チタン製インプラント埋入後にメラトニンを投与するとosseointegrationが促進されることを確認した。ICRマウス(8週齢、雄性)の右側第8肋骨を外科的に骨折させ、骨折後1日目より4週間にわたり、種々の濃度のメラトニンの腹腔内投与を行った。投与開始から1、2、3、4週目に骨折部を含む肋骨を採取し、組織学的固定を行った後、骨折部の治癒の進行状況をマイクロCTにて検討した結果、少なくとも100mg/kg body weightの投与量においては、骨折部の治癒が約1週間促進されている傾向が認められた。また本実験において使用したマウスの体表、体重変化などには明らかな副作用はみられなかった。このことから、メラトニンはin vivoにおいて、骨折の治癒促進効果、すなわち骨組織の創傷治癒促進効果を有していることが強く示唆された。今後は、これまでの研究結果を踏まえ、メラトニンの骨折治癒促進機序につき詳細に検討するとともに、ヒトへの臨床応用を行う際の最適なメラトニン投与量を明らかにしていく。また、主要臓器(脳、心臓、肺、肝臓、膵臓、脾臓、小腸、骨髄)を回収し、何らかの異常所見の有無につき病理組織学的に詳細に検討することにより、骨再生促進効果を維持しながら副作用を生じない投与方法(1回投与量の変更、投与間隔の調整、1日投与回数の変更等)の確立を目指す予定である。また、歯の再生医療へのメラトニンの有用性の確認を目指した研究において、ヒト、マウスおよびラットのエナメル芽細胞、象牙芽細胞がメラトニン受容体を発現していることが確認された。今後、歯の再生医療へのメラトニン応用の有用性について、さらに検討を加えていく予定である。歯の再生医療へのメラトニンの有用性の確認を目指した研究において、鐘状期後期のヒト下顎第三大臼歯歯胚と新生仔マウスの下顎骨切歯の組織切片を作製し、抗MellaR抗体を用いて免疫染色を行った。また、ラット歯原性上皮細胞株(HAT-7)におけるMellaRの発現につき、RT-PCR法およびWestern blot法により検討した。その結果、鐘状期後期のヒト下顎第三大臼歯歯胚の分泌期エナメル芽細胞、中間層細胞、外エナメル上皮と分泌期象牙芽細胞にMellaRの発現が認められた。星状網細胞および歯乳頭細胞にもわずかに発現が確認された。また新生仔マウスの下顎切歯においても分泌期エナメル芽細胞、中間層細胞、分泌期象牙芽細胞にMellaRの発現が認められ、その発現様式はヒトの場合と同様であった。さらに、HAT-7において、mRNAレベルおよびタンパク質レベルにおいてMellaRが発現されていることが確認された。さらに、メラトニンの口腔における生理的役割を解明する研究の一環として、唾液中に存在するメラトニンが唾液線によって合成・分泌されたものであることを確認するために、メラトニン合成酵素であるAANATおよびHIOMTのラットおよびヒト唾液腺における発現について検討した結果、ラット耳下腺、顎下腺、舌下腺およびヒト顎下腺のいずれにおいても導管上皮細胞にAANATの局在を認めた。さらにヒト顎下腺導管上皮細胞にHIOMTおよびメラトニンの局在が確認された。これにより、唾液中のメラトニンが唾液腺により合成、分泌されたものであることが確認され、メラトニンが口腔において何らかの生理的役割を担っていることが強く示唆された。これまでにわれわれは、概日リズム調節ホルモンであるメラトニンがヒト骨芽細胞に作用し、その増殖を促進するとともに分化を濃度依存的に促進すること、さらには薬理学的濃度のメラトニンがマウスの骨格成長を促進させることを明らかにしてきた。このことを踏まえ、本研究においてはメラトニンの骨芽細胞に対する分化促進作用および生体内における骨形成促進作用を積極的に利用することにより骨折の治癒期間や各種骨関連手術後の治癒期間の短縮を目指した。まず、ICRマウスの右側第8肋骨を外科的に骨折させ、骨折後1日目より4週間にわたり種々の濃度のメラトニンを腹腔内投与した。投与開始から1,2,3,4週目に骨折部を含む肋骨を採取し、組織学的固定を行い、骨折部の治癒の進行状況をマイクロCTにて検討した結果、少なくとも100mg/kg body weightの投与量においては、骨折部の治癒が約1週間促進されている傾向が認められた。さらにこれらのマウスにおいて体重変化などの明らかな副作用は認められず、また、主要臓器においても明らかな異常所見は認められなかった。また、各種歯原性細胞に対しては、メラトニンはその増殖には明らかな影響を及ぼさなかった。また、分化に対しても明らかな影響は認められなかった。しかし、歯胚組織においては、各種歯原性細胞にメラトニン受容体の発現が認められ、メラトニンがこれら歯原性細胞に何らかの影響があることが示唆された。

また、チタン製インプラント体のosseointegrationの獲得に対する影響について、ラット脛骨にインプラントを埋入し、100mg/kg body weightのメラトニンを4週間腹腔内投与し、加えて局所的にFGF-2を5日間投与したところ、コントロール群と比較して、メラトニンおよびFGF-2投与群ではインプラント周囲の骨形成が明らかに促進され、メラトニンがチタン製インプラント体のosseointegrationを促進する可能性が示唆された。以上のように、本研究結果から、メラトニンは各種骨関連手術後の治癒期間を短縮できる可能性が示唆された。
糸状菌の新規PARGの探索とその生理学的機能の解明

ポリ(ADP-リボース)代謝には、ポリ(ADP-リボース) (PAR)を合成するpoly (ADP-ribose) polymerase (PARP)および、分解するpoly (ADP-ribose) glycohydrolase (PARG)の2種類の酵素が存在する。PARPは酵母を除くすべての真核生物に保存されいる。しかし、酵母および糸状菌のゲノム中には、それらを除くすべての真核生物で高度に保存されている既知のpargと相同性を示す遺伝子はコードされていなかった。本研究から、世界で初めて糸状菌においてPARG活性を有する酵素(fPARG)を発見した。ポリ(ADP-リボース)代謝には、ポリ(ADP-リボース) (PAR)を合成するpoly (ADP-ribose) polymerase (PARP)および、分解するpoly (ADP-ribose) glycohydrolase (PARG)の2種類の酵素が関与することが知られている。PARPは酵母を除くすべての真核生物に保存されおり、マウスでの解析からDNA修復の効率、速度を高めるために働いていると考えられている。しかし、PARGの生理学的機能は未だ十分に明らかにされていない。また、酵母およびAspergillus nidulansを含む糸状菌のゲノム中には、それらを除くすべての真核生物で高度に保存されている既知のpargと相同性を示す遺伝子はコードされていなかった。本研究では、糸状菌のparg遺伝子を特定し、さらにその生理学的役割を明らかにすることをめざした。これまでに、A. nidulansのゲノム情報を利用してヌクレオチドの代謝に関与すると考えられる7種類のparg候補遺伝子を選抜し、大腸菌を宿主としてリコンビナントタンパク質を調製した。精製を行った後、PARG活性の有無を検討したところ、1種のみPARG活性を有していることが確認された。既知のPARGは、活性発現にマグネシウムイオンが必要であることが知られており、今回見出したものも同様であった。これまでに糸状菌におけるPARGの報告はないためこのタンパク質をfungal PARG (fPARG)と名付けた。さらに、Δfparg株を作製しDNA損傷剤に対する感受性を調べたところ、野生株と比べて感受性が高かった。これらのことから、fPARGが、広く真核生物に保存されている既知のPARGと同様の機能を有していると考えられた。昨年度、世界で初めて糸状菌においてPARG活性を有する酵素を発見しfPARGと名付けた。そこで、fPARGによってpoly (ADP-ribose)が分解された際に分解産物としてADP-リボースが生成するかLC-MS/MSにて解析したが、現在検出できていない。ポジティブコントロールであるヒト由来のPARGでもADP-リボースを検出できていないため、実験に不備があるまたはLC-MS/MSの検出感度以下であると考えられる。今後はサンプルの濃縮を行うなどして対応する。昨年度、fparg遺伝子破壊株(Δfparg株)を作製しDNA損傷剤に対する感受性を調べたところ、野生株と比べて感受性が高くなることを明らかにした。そこで、野生株と比較して、作製したΔfparg株において、ポリ(ADP-リボース)の分解能が低下しているか抗ポリ(ADP-リボース)抗体を用いて検討した。その結果、野生株ではストレス回避後速やかにポリ(ADP-リボース)が分解されるのに対してΔfparg株ではほとんど分解されなかった。糸状菌分子生物学世界で初めて糸状菌においてPARG活性を有する酵素を発見できたことは評価できる。また、このfPARGの遺伝子破壊株の作製に成功し、当該遺伝子の生理的役割について一部明らかにすることができた。野生株とfparg遺伝子破壊株を用いて、fparg遺伝子の破壊によるMMSなどのDNA損傷剤および酸化ストレスに対する影響を比較する。また、どのような条件で遺伝子発現が誘導されるかについても、定量PCRを用いて解析する。

また、野生株と比較して、作製したfparg遺伝子破壊株において、ポリ(ADP-リボース)の分解能が低下しているか検討する。さらに、GFPを付与したfPARGを利用して、fPARGの細胞内での局在を共焦点顕微鏡にて解析する。今年度はほぼ計画通りに研究が遂行できた。わずかに生じた差し引き差額分は次年度に繰り越し使用する。次年度は研究を推進するために、研究成果発表のための旅費100,000円と英語論文校閲、論文掲載費および別刷り代金200,000円の他は消耗品費に充てる予定である。
希土類錯体からのイットリウム族希土類リン酸塩の合成と物性

1.研究目的:本研究は、クエン酸錯体法によるイットリウム族希土類リン酸塩微粉末の調製方法、微粉末を用いた焼結体の作製と材料物性(熱的、機械的、化学的、電気的性質)、の解明を目的として行なった。2.研究成果:希釈希土類硝酸塩水溶液(R=Y、Er、YbおよびLu)に所定量のクエン酸を添加し2時間かき混ぜた。得られた透明な希土類錯体水溶液に希釈リン酸水溶液をモル比(R/P)が4となるように添加し2時間かき混ぜた。室温では希土類錯体が安定なので沈殿を生じなかった。この混合溶液を密栓付き三角フラスコに移し、90°Cで保持した。90°Cの温度で希土類錯体が熱的に不安定となり、徐々に希土類元素とリン酸とが反応し、沈殿の生成が認められるようになった。得られた沈殿は、RPO_4・nH_2O組成のものであり、チャーチアイト(n=2)、ラブドフェン(n=0.5-1)、ゼノタイム(n=0)の3種類が得られた。文献によれば、希土類リン酸塩はセリウム族希土からはラブドフェン(n=0.5-1)とモナズ石(n=0)、イットリウム族希土からはチャーチアイト(n=2)とゼノタイム(n=0)であり、イットリウム族希土からラブドフェンが合成あるいは天然で発見された例は無い。本研究で初めて、R=Y、ErLuからなるニューラブドフェンが得られた。得られたイットリウム族希土からなるチャーチアイトおよびニューラブドフェンは空気中で焼成するとゼノタイムに変わった。ニューラブドフェンは微粉末であったので、これを成形し空気中で15001700°Cで焼成すると緻密なセラミックスが得られた。セラミックスはゼノタイム型RPO_4(R=Y、ErLu)からなっており、融点は2000°C前後、熱膨張係数は67×10^<-6>/°C、曲げ強度は100180MPa、ヤング率は145117GPa、ポアッソン比は0.280.31、熱伝導率はZrO_<21>セラミックスと同程度であった。ゼノタイム型希土類リン酸塩は難焼結性といわれ、焼結体の物性は明らかではなかった。本研究により、ゼノタイム型希土類リン酸塩セラミックスが高融点、高強度、中熱膨張係数、高断熱性セラミックスであることが初めて明らかになった。
腫瘍内浸潤骨髄由来免疫抑制細胞の特徴解析に基づく化学免疫療法の開発

本研究は、腫瘍内に浸潤する骨髄由来抑制細胞(MDSC)に着目して、その特徴や腫瘍組織内での機能を解明、MDSCに対する阻害剤を探索し新たな化学免疫療法の開発につなげることを目的とした。具体的な研究成果としては、1)腫瘍部に浸潤するMDSCの分子細胞的特徴の理解:腫瘍内に浸潤したMDSCの分子細胞的特徴を解析するために、Lewis Lung carcinomaマウス肺がん移植腫瘍モデルの脾臓と腫瘍部からMDSCを分取し、シングルセルレベルでRNA-Seqを行った。クラスタリング解析により、脾臓のMDSCと比較して腫瘍内には特定のMDSCの亜集団が存在することを見出し、その特徴的な遺伝子発現を明らかとした。2)がん細胞・間質細胞がMDSCを腫瘍組織にホーミングする機序の解明:肺がん由来の11種類のがん関連線維芽細胞(CAF)と同じ患者の正常線維芽細胞(NF)を用いて、MDSCに関連したサイトカインを網羅的に検討し、CAFでは、MDSCの増殖能を活性化するIL-6やHGF、遊走能を促進するCCL2やCXCL6の発現が亢進していることを明らかとした。さらに、CXCL6が高いCAFは、MDSCを共培養すると明らかにその遊走性を上昇させることを見出し、CAFが特定のMDSCサブセットを腫瘍内にホーミングさせる機序を明らかとした。3)MDSCの阻害剤と抗がん剤と組み合わせた化学免疫療法の基礎開発:動物モデルにおいて、5-FUとLy6G抗体によるMDSC除去が相乗的な抗腫瘍免疫を誘導することを示した。国内製薬企業と連携して低分子化合物ライブラリーからMDSCの阻害剤を探索するために、標的分子となるMDSCの免疫抑制活性機序を検討し、阻害薬探索の準備を進めた。このように当初の目的はほぼ達成することができた。今後は、MDSC阻害剤と化学免疫療法の併用療法の開発につなげていく。我々は、腫瘍内浸潤MDSCを抑制することが腫瘍免疫誘導に重要であることを明らかとしているが、MDSCは不均一な細胞集団であり、どのような亜集団が腫瘍内に浸潤して免疫抑制機能を発揮しているかは明らかでない。そこで、腫瘍内に浸潤したMDSCの分子細胞的特徴を解析するために、Lewis Lung carcinomaマウス肺がん移植腫瘍モデルから、脾臓と腫瘍部を採取して細切しシングルセル化した。ついで、フローサイトメトリー(FACSAria; Becton Dickinson)により、CD11b+Gr-1+のMDSC細胞分画からLy6GhighLy6Clowである顆粒球系MDSCとLy6G-Ly6Chighである単球系MDSCを分取し、10xGenomics社Chromiumを用いて単一細胞に分離した後、次世代シークエンサーを用いてRNA-Seq解析を行った。それぞれの細胞の発現プロファイルのheatmap及び主成分解析によりMDSC細胞のクラスタリングを行い、特徴的な遺伝子発現を検討とした。このシングルセル解析により、まず、腫瘍内に浸潤するMDSCとしては、顆粒球系MDSCが多いこと、さらに、脾臓のMDSCと比較して腫瘍浸潤MDSCに特徴的な亜集団を同定し、その特徴的な遺伝子発現を明らかとすることができた。また、MDSCは、腫瘍組織が発現するケモカインに反応して、腫瘍内に浸潤すると考えられる。脾臓のMDSCと比較することにより、腫瘍側のケモカインとMDSCのケモカインレセプターのある特定の組み合わせを使って腫瘍内に浸潤している可能性を示すことができた。腫瘍内浸潤MDSCの免疫抑制機序について検討した。マウス皮下腫瘍モデルの腫瘍部と脾臓から、顆粒球系MDSCと単球系MDSCを分離し単一細胞レベルで発現解析を行った。その解析結果から、腫瘍内MDSCに特徴的な遺伝子発現やホーミング機序・免疫抑制機序を示唆することができ、概ね予定通り研究は進捗した。

国内製薬企業と連携して低分子化合物ライブラリーからMDSCの阻害剤を探索するために、標的分子となるMDSCの免疫抑制活性機序を検討し、阻害薬探索の準備を進めた。このように当初の目的はほぼ達成することができた。今後は、MDSC阻害剤と化学免疫療法の併用療法の開発につなげていく。1.まず、CT26大腸がんモデルを用いて同様にシングルセル解析を行い、腫瘍内に浸潤するMDSCのがん種による相違を明らかとする。特に、特徴的な遺伝子発現プロファイルや、腫瘍内ホーミング機序および免疫抑制機序の違いを明らかとする。2.ついで、がん細胞・がん関連線維芽細胞による腫瘍内へのMDSCホーミング機序を明らかとする。特に腫瘍組織内のがん細胞やがん間質線維芽細胞に着目し、それらのMDSCホーミング機序を検討する。具体的には、5種のヒトがん細胞株や11種類のがん間質繊維芽細胞(CAF)株と正常組織繊維芽細胞株(NF)と、我々がヒト末梢血単核細胞(PBMC)よりIL-6とGM-CSFを用いて誘導した誘導MDSC(iMDSC)を用いて以下の研究を行う。(1) CAFによるMDSCホーミング機序の解明:腫瘍内MDSCに特徴的に発現しているケモカインレセプターに着目して、がん細胞やCAFがそれに対するケモカインを分泌するか検討する。さらに、ケモカインとレセプター系を介してがん細胞やCAFがiMDSCの浸潤能や運動性に影響を及ぼしてしているか、in vitroでの共培養により検討する。(2) CXCL6を介した機序の検討:我々は、CAFではp53遺伝子の発現が低下することによってCXCL6の分泌が亢進していることを見出している。このCXCL6がMDSCに発現するレセプターCXCR2に作用して、腫瘍内にMDSCをホーミングさせているかについて検討する。3.ついで、国立がん研究センターの保有する大腸がん・肺がん等外科切除バイオバンク試料を用いて、CAFのp53遺伝子異常とCXCL6発現や、がん組織内へのMDSCを含めた各種免疫細胞の浸潤との関連を病理組織学的に解析し、CXCL6を介したCAFとMDSCの相互作用を大規模検体で確認する。本年度研究はほぼ予定通り進捗したが、腫瘍内MDSCの免疫抑制活性を検討するためにPD-L1の発現を検討する必要がある。H29年度にMDSCを分離して、PD-L1の発現状態を検討する予定である。PD-L1の発現を検討するためのウェスタンブロット・免疫染色用の抗体を購入する。
現代メラネシアにおける「客体化」の相対化：ポスト紛争期ソロモン諸島の事例から

メラネシア(南太平洋)地域の植民地化の過程においては、賃労働や学校教育、キリスト教、さらに近年では独立後の国家制度やNGOなどの国際組織といった外来の要素が入り込み、人々の生活は大きく変化した。1980年代以降のメラネシア人類学ではこうした社会変動を、新たな時代状況に直面した人々自身が、自らがその中に埋め込まれてきた文脈を相対化し客体として操作可能にしていく過程として理解してきた。一方でオセアニアの伝統的社会を対象とした贈与交換論においては、モノやサービスのやりとりが贈り手と受け手の間に関係を構築し、主体を作り上げていく作用が論じられてきた。本研究の課題はこの対照的な2つの社会性の現実における連関であった。これに答えるために昨年度に引き続きソロモン諸島ガダルカナル島およびマライタ島で9カ月間の現地調査を行った。調査地は昨年度予備調査を行ったマライタ島西ファタレカ地域を中心とした。調査の結果判明したことは以下の通りである。1かつて各氏族集団の土地は神聖不可侵なものとされ、血讐への謝礼など重要な契機に限り他者へ贈与された。2土地の力の源泉とされた祖霊信仰が廃れる一方で、木材伐採により土地は新たな経済的価値を持った。3前述の経緯により現在の土地境界は集団・個人間の過去の因縁を記録する媒体となっているため、所有者をめぐる解釈の相違が生じた際に自己と他者双方への疑心暗鬼を生み、争いが容易に沈静化しない。4土地を媒介とした祖先との関係が木材伐採によって継続している一方で、その収入を新たな事業へ投資し都市で新たな生活を始める人々、あるいは農業や観光など異なる開発のあり方に希望を繋ぐ人々が存在する。このように離床と埋め込みは背反するものではなく、むしろ相互に包摂し合うと考えられる。今後こうした知見をファタレカ社会における遠心性と求心性の関係全般にまで広げて調査・考察を進めていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。オセアニア地域の島嶼国であるソロモン諸島では、20世紀以降の植民地化や近代化の進展とともに、人々が自らの伝統を再解釈し生活戦略の中で利用可能にする動きが生じてきた。しかし1999年から同国で勃発した「民族紛争Ethnic tension」と呼ばれる他島出身者間の武力衝突や、海面上昇などの気候変動を契機として、こうした伝統の客体化の流れに新たな変化が生じつつある。以上のような認識をもとに、同国の中でも近年の社会・自然環境の変化の影響を最も多く被っていると言われているマライタMalaita島出身者のコミュニティに着目し、その現代的変化の実態について国内の研究会で研究発表を行い論文としてまとめるとともに、現地に渡航し当事者の意識や実践に内在した人類学的な調査研究を行った。平成29年度の現地調査は当初7ヶ月間を予定していたが、諸般の事情により2017年11月から2018年2月までの約3カ月間になった。調査地としては以前より調査を行ってきた同国ガダルカナルGuadalcanal島の首都ホニアラHoniaraおよびマラウMarau地域のマライタ島出身者コミュニティに加え、マライタ島北部の西ファタレカWest Fataleka地域にも1ヶ月半程度滞在した。調査の結果、他島への移住者や都市在住のマライタ島出身者の間には、近年の社会不安や都市生活への失望を背景として「今の暮らしは持続不可能だ」という意識が広範に共有されていること、対してこれらの人々が真正な暮らしが可能な場所として思い描く村落部では、人口圧の増加や開発を契機として土地争いが生じ、氏族の祭祀や移住に関わる伝承がそのために動員されていることが分かった。今後の課題として、こうした土地と人間集団の関係の再編過程における文書や祭祀地といったモノの役割、あるいは他地域から移住を目指す人々と在地の社会の関係性について追求していく必要がある。平成29年4月から7月にかけて、前年度にソロモン諸島ガダルカナル島マラウ地域で実施した現地調査のとりまとめを行った。フィールドノートの再コーディング作業、およびソロモン諸島国立公文書館で収集した文書の読解を進めた結果、現在のマラウ地域が抱える土地の正当性およびエスニック・アイデンティティの消失という危機的な状況を、より広範な歴史的・文化的な文脈に位置づけて理解することが可能になった。その成果を7月30日から開催された「第4回筑波人類学ワークショップ」において発表した。発表内容は論文として改稿し、平成30年秋の日本オセアニア学会ニューズレターに投稿する予定である。調査結果のとりまとめと公表を進める中で、今後の方向性として、当初の研究計画で主な調査フィールドとしていたマラウ地域のみならず、同地と民族的な源流を同じくし、歴史的にも密接な関係性を持つマライタ島にも調査対象を広げるべきという結論に達した。その結果、平成29年11月から30年2月にかけてソロモン諸島に再渡航し、現地の共同研究者の協力を得てマライタ島北部西ファタレカ地域に滞在した。同地では人口圧による土地不足や近代的開発を契機として土地不安が広がり、現在の土地よりも古い内陸部の故地との関係性の再構築の試みが広く起こっていた。このような状況はマラウ地域の事例との比較・対照においてきわめて興味深いものであり、今後さらなる調査によって明らかにすべき点を含んでいると考えられる。滞在中は現地語(北マライタ諸語西ファタレカ方言)の学習を積極的に進めるとともに、伝統的部族集団や教会など現地社会の中心的な人々と面会し、今後の調査への協力を要請した。

帰国後は来年度のさらなる調査に向けて、近隣地域を専門とする研究者らと積極的に意見交換を進め、研究計画の方向付けを行った。メラネシア(南太平洋)地域の植民地化の過程においては、賃労働や学校教育、キリスト教、さらに近年では独立後の国家制度やNGOなどの国際組織といった外来の要素が入り込み、人々の生活は大きく変化した。1980年代以降のメラネシア人類学ではこうした社会変動を、新たな時代状況に直面した人々自身が、自らがその中に埋め込まれてきた文脈を相対化し客体として操作可能にしていく過程として理解してきた。一方でオセアニアの伝統的社会を対象とした贈与交換論においては、モノやサービスのやりとりが贈り手と受け手の間に関係を構築し、主体を作り上げていく作用が論じられてきた。本研究の課題はこの対照的な2つの社会性の現実における連関であった。これに答えるために昨年度に引き続きソロモン諸島ガダルカナル島およびマライタ島で9カ月間の現地調査を行った。調査地は昨年度予備調査を行ったマライタ島西ファタレカ地域を中心とした。調査の結果判明したことは以下の通りである。1かつて各氏族集団の土地は神聖不可侵なものとされ、血讐への謝礼など重要な契機に限り他者へ贈与された。2土地の力の源泉とされた祖霊信仰が廃れる一方で、木材伐採により土地は新たな経済的価値を持った。3前述の経緯により現在の土地境界は集団・個人間の過去の因縁を記録する媒体となっているため、所有者をめぐる解釈の相違が生じた際に自己と他者双方への疑心暗鬼を生み、争いが容易に沈静化しない。4土地を媒介とした祖先との関係が木材伐採によって継続している一方で、その収入を新たな事業へ投資し都市で新たな生活を始める人々、あるいは農業や観光など異なる開発のあり方に希望を繋ぐ人々が存在する。このように離床と埋め込みは背反するものではなく、むしろ相互に包摂し合うと考えられる。今後こうした知見をファタレカ社会における遠心性と求心性の関係全般にまで広げて調査・考察を進めていく予定である。平成29年度に行った現地調査の結果、現代ソロモン社会における伝統の客体化の現状を理解するためには、これまでのガダルカナル島での調査に加えてマライタ島での調査を進めることが不可欠であるという認識を得た。そのため平成30年度5月より計9ヶ月間の現地渡航を行い、前回と同じ西ファタレカ地域において長期調査を実行する予定である。すでに現地でのホームステイ先等の受け入れ体勢は整っており、調査で使用する現地語の学習も進めている。これまでの調査において、新たな社会経済的な状況の中で土地が人々の関心の焦点として浮上していることが分かってきた。さらに興味深いことに、共通語であるピジン英語でしばしば「ディスピュートdispute」と呼ばれる集団間の争いは、現地語では「我々はただ真理mamanaを探しているだけだ」とも言明される。このように集団と土地を結びつける実践をめぐっては、現地社会の内部で2つの理解が併存している現状がある。ともすれば前者の理解を前景化してきたこれまでの諸研究に対し、後者の側を前景化しつつ調査を進めることで、メラネシア人類学に新たな展開をもたらすことができるとの感触を得た。
心筋線維化における興奮収縮連関の細胞間相互作用形態機能解析

ラット肺動脈狭窄モデル(Banding Model)心筋の乳頭筋を摘出し、細胞内Ca2+濃度と張力の同時測定を行った。機能測定後、組織固定を行い、マッソン染色を施行した。得られた染色結果からBanding Modelを線維化のない肥大心筋(Hypertrophy)群と線維化のある肥大心筋(Fibrosis)群に分類した。Hypertrophy群は収縮力が保たれていたが、Fibrosis群は収縮力が有意に減弱していた。右室圧負荷心肥大によって発症する線維化には、中間状態がなく、明確に二相性に分類できるモデルであることが確認された。一方で乳頭筋径と細胞短軸面積はHypertrophy群とFibrosis群で同等であった。Fibrosis群を線維化発症モデルとして網羅的解析をDNAマイクロアレイにて施行した。Fibrosis群とHypertrophy群の間で有意に発現量の差があったのはNCAM1とFGF23であった。qRT-PCRにてNCAM1とFGF23のmRNA発言が有意に増加していることが確認され、線維化特異的因子である可能性が示唆された。心筋を心筋細胞と非心筋細胞に分離培養したところ、FGF23は心筋細胞に有意に発現しており、NCAM1は非心筋細胞に有意に発現していた。そこで非心筋細胞で多くの割合を占める線維芽細胞に対して、培養液中にFGF23を投与した。線維芽細胞はFGF23単独では筋線維芽細胞に分化しなかった。一方で線維芽細胞はTGF-beta投与でも筋線維芽細胞に分化しなかった。FGF23とTGF-betaを同時投与したところ線維芽細胞は筋線維芽細胞に分化した。この結果はFGF23が単独での線維化促進には寄与しておらず、何らかの炎症性刺激に対して協調的に働いて線維化促進に寄与することを示唆する。本研究で新たな心臓線維化発症メカニズムの可能性が明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。機能測定後、組織固定を行い、マッソン染色を行った。得られた染色結果からBanding Modelを線維化のない肥大心筋(Hypertrophy)群と線維化のある肥大心筋群(Fibrosis)に分類した。右室圧負荷心肥大によって発症する線維化には中間状態がなく、明確に二相性に分類できるモデルであることが確認された。一方で乳頭筋径と細胞短軸面積はHypertrophy群とFibrosis群で同等であり、心肥大は同等であると考えられた。このモデルを線維化発症モデルとして網羅的解析をDNAマイクロアレイにて施行したところ、Fibrosis群とHypertrophy群の間で有意差があったのはNcam1とFGF23であった。qRT-PCRにてNcam1とFGF23のmRNA発現が有意に増加していることが確認され、線維化特異的因子である可能性が示唆された。これらNcam1とFGF23が線維化特異的因子であることを確認するため、他動物モデルでの検討を試みた。拡張型心筋症(DCM)モデルマウスは野生型マウスと比較して心筋線維化面積は有意に増大していた。このモデルマウスに対して、圧負荷心筋で明らかになった線維化特定増加因子の検索を行ったところ、野生型と比較してNcam1とFGF23のmRNAレベルは有意差を持ってDCM群で増加していた。Ncam1とFGF23は、これまで心肥大に関連していることが示唆されていたが、線維化特異的因子であることは判明していない。本研究では非線維化群では両因子が増大していないことから、非常に特異的な線維化関連因子であることが期待される。

FGF23とTGF-betaを同時投与したところ線維芽細胞は筋線維芽細胞に分化した。この結果はFGF23が単独での線維化促進には寄与しておらず、何らかの炎症性刺激に対して協調的に働いて線維化促進に寄与することを示唆する。本研究で新たな心臓線維化発症メカニズムの可能性が明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。ラット肺動脈狭窄モデルを用いて、線維化特異的因子を導出したこと。その因子と線維化との関連を他動物モデルでも支持する結果を得たこと。現在、運動負荷モデルでも心筋線維化と特異的因子のqRT-PCR解析を施行しており、ほぼ同様の結果を得ている状況である。以上のことから、慢性心疾患における線維化発症特異的因子であることが強く示唆する結果を得ている。この結果は線維化と特異的因子が関連しているのか否かについての状況証拠として十分なレベルに達していると考えられるので、研究は順調に進展にしていると考える。本研究で明らかになった線維化決定因子に関連した線維化発症メカニズムを同定する作業と臨床応用への可能性を見据えた研究を進めていく。FGF23は元々血中リン濃度の調節に関わっている因子として研究されていたが、近年になって心肥大との関連が報告されている。しかしながら、心臓線維化との関連はいまだ明らかにされていない。一方でNcam1も本来の名前であるneural cell adhesion molecule 1として記載されているように、一般的に神経系への発現で報告されてきた。最近になって虚血性心疾患における関連性が最近報告されたが、心臓線維化との関連は明らかにされていない。これまでこれら二つの因子が線維化特定増加因子として明らかにならなかったのは、線維化の有無で分類できるモデルが無かったことに起因すると考えられる。具体的な方法として、(1)組織中のタンパクレベルでの発現をLC/MS/MSを用いて確認する、(2)細胞レベルでの実験を行い、これら関連因子のリコンビナントタンパク投与にて線維化移行の有無について確認する、(3)モデル動物での血中濃度・尿中濃度を測定し、心機能と線維化と関連因子の増加傾向との比較を確認する。これらを遂行することで、新たな線維化メカニズムの提唱と線維化移行における新規バイオマーカーの同定が可能になるものと思われる。