hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
世界遺産敦煌(莫高窟)遺跡保存のための広域地下水理と斜面浸食に関する学術調査

(1)電気探査の実施(2)透水試験の実施(3)洞窟内温湿度分布と塩分分析,(4)気象条件,(5)地表踏査,(6)リモートセンシング(人工衛星画像)解析(7)層分布と地下水移動経路,(8)莫高窟を構成する地層の透水性と塩分析出条件,(9)地質と地殻変動帯の特定,(10)礫岩から成る崖面の安定性と耐震性評価に関する4つのテーマの中,(1)(9)を終了した。調査と研究により得られた知見を以下に示す。(1)人工衛星画像解析と現地踏査の照合において,明瞭な一致を見た。(特に,花崗岩と片麻岩の広域分布状況)(2)気象条件について,阪大の設置した気象ステーションをベースに,崖上の米国ゲティ文化財団のステーションとの比較を行うことが可能となり,局地的な気象条件を連続して取得することが可能となった。(3)壁画を透過する水分の挙動は,きわめて複雑なものであることが判明し,結露や塩の潮解を確認するには,きわめて高精度のセンサーを使用して,一年間連続測定を行うことが重要である。(4)岩石中の塩分は,採取地点毎に大きく異なり,初期値あるいは基準値を設定することは現時点では困難である。水を使用しないボーリングが望ましい。(5)莫高窟東側を流れる大泉河の水源は,三危山と祇連山に挟まれる標高10001500mの高原であり,降雨や降雪による表面水が地下水となって,涵養される。その9割以上が東から西へと移動し,党河となって北流している。人工衛星画像上に表面水の流路と断層系を示した。(6)崖面を構成する4つの地層について,2層は原位置透水試験によりその透水性を確認し,他の2層については大型供試体を日本に輸送して,室内透水試験と透気試験により定量的に評価した。また,塩分析出条件については,析出する塩の成分により「潮解」を考慮した室内実験を遂行し,比抵抗値,塩分濃度および飽和度の関係を究明した。この分野では初めての試みである。(7)人工衛星画像の分析による広域地質分布,地殻変動の状況について,三危山断層と観音井断層を確認し,基盤岩である片麻岩(先カンブリア紀)に第三紀と判断される花崗岩の貫入状況が画像処理により判明した。大きな成果と考える。全般に,20の洞窟を越える温度湿度の基礎データ,莫高窟の上部と下部における連続した環境測定により大量の貴重なデータを取得することが出来た。これらの結果を総合的に分析して,遺跡保存に対する提言を行ってゆきたい。分析が一段落するごとに論文発表を行う予定である。少なくとも56編のものを2年以内に公表する所存である。大きな成果と考える。

全般に,20の洞窟を越える温度湿度の基礎データ,莫高窟の上部と下部における連続した環境測定により大量の貴重なデータを取得することが出来た。これらの結果を総合的に分析して,遺跡保存に対する提言を行ってゆきたい。分析が一段落するごとに論文発表を行う予定である。少なくとも56編のものを2年以内に公表する所存である。初年度(平成14年度)の調査は,計画通りの項目について実施できた。これに加えて,NO.194,108,72の各洞窟において,電極間隔を25cmとした電気探査を実施し,中層と下層に位置する洞窟周辺の湿気の程度について新しい知見を得た。塩分の分析は,敦煌研究員の担当とし,時間経過による変質を避けるため即日分析に供した。ただし,試料の採取地点は,壁画の剥離部分に限定されるため分布状況に偏りが認められるが,下層では塩化ナトリウム(Nacl),中層では硫酸ナトリウム(Na_2SO_4)が確認され,壁画背面に影響を及ぼす湿気の移動に相異が見られた。調査と研究により得られた知見を以下に示す。1.人工衛星画像解析と現地踏査の照合において,明瞭な一致を見た。特に,花崗岩と片麻岩の広域分布状況について詳細を把握することができた。2.気象条件について,阪大の設置した気象ステーションをベースに,崖上の米国ゲティ文化財団のステーションとの比較を行うことが可能となり,局地的な気象条件を連続して取得することが可能となった。3.壁画を透過する水分の挙動は,きわめて複雑なものであることが判明し,結露や塩の潮解を確認するには,きわめて高精度のセンサーを使用して,一年間連続測定を行うことが重要である。4.岩石中の塩分は,採取地点毎に大きく異なり,初期値あるいは基準値を設定することは現時点では困難である。水を使用しないボーリングが望ましい。2年目(最終年度)となる平成15年度の調査は,計画通り実施できた。したがって,当初に予定した(1)層分布と地下水移動経路,(2)莫高窟を構成する地層の透水性と塩分析出条件,(3)地質と地殻変動帯の特定,(4)礫岩から成る崖面の安定性と耐震性評価に関する4つのテーマの中,(1)(3)を終了したことになる。(1)(4)に対する平成15年度の成果は,次の通りである。(1)莫高窟東側を流れる大泉河の水源は,三危山と祇連山に挟まれる標高10001500mの高原であり,降雨や降雪による表面水が地下水となって,涵養される。その9割以上が東から西へと移動し,党河となって北流している。人工衛星画像上に表面水の流路と断層系を示した。(2)崖面を構成する4つの地層について,2層は原位置透水試験によりその透水性を確認し,他の2層については大型供試体を日本に輸送して,室内透水試験と透気試験により定量的に評価した。また,塩分析出条件については,析出する塩の成分により「潮解」を考慮した室内実験を遂行し,比抵抗値,塩分濃度および飽和度の関係を究明した。この分野では初めての試みである。(3)人工衛星画像の分析による広域地質分布,地殻変動の状況について,三危山断層と観音井断層を確認し,基盤岩である片麻岩(先カンブリア紀)に第三紀と判断される花崗岩の貫入状況が画像処理により判明した。大きな成果と考える。(4)礫岩から成る崖面の安定性について,主要なき裂(不連続面)の精査を完了した。急峻な崖面のため,崖下から3Dスキャナーによる測量を実施し,良好な結果を得た。
ヒトパルボウイルスB19の感染様式に関する研究

小児の伝染性紅斑の原因であるヒトパルボウイルスB19は5596塩基よりなる1本鎖DNAウイルスである。B19は骨髄中のCD36陽性赤血球系前駆細胞のみが感染許容細胞であるとされている。先天性溶血性貧血患者に感染すると一過性の無形成発作を引き起こし重度の貧血に至らしめる。その他、母体への感染による胎児水腫がよく知られている以外に、脳症を含む神経系疾患、肝臓疾患など多彩な病態との関連性が報告されている。これまで免疫能の正常な者では潜伏あるいは持続感染は成立しないと考えられてきたが、近年、B19ウイルスに感染後数年以上経過した者の関節滑膜や睾丸などよりB19DNAが検出されたという報告がみられるようになった。潜伏あるいは持続感染が成立する条件(例えばB19の特定の変異株なら持続感染が可能となるのか等)を検討すること、また特定の変異と感染後の特異な病態(急性肝炎等)が関連しているのかを明らかにし、特定の変異株が通常株と比較してゲノム複製やmRNAの転写などがどのように異なるかを分析することを目的とした。まず、感染状況を確認するため1995年から2005年までの札幌医科大学小児科における保存血清に関してスクリーニングを行った。この期間に、血液悪性腫瘍患者の検体は約3500、一般血清は約6500保管してあった。PCR法により陽性検体を同定した。疾患あるいは感染期間の長短により特徴的な変異がないかを塩基配列分析により確認した。スクリーニング検査により30検体の陽性検体が得られB19DNAの遺伝子配列を分析した。疾患よりも年代の変化により、配列の変異がみられた。潜伏感染例では1969塩基目がThymidineがAdeninelこ点変異していることが確認された。この変異は現在まで報告のない特殊なものであった。現在、この変異をプラスミド上に導入し、各盛NAの転写物の相対量を比較する段階となっている。ヒトパルポウイルスB19は5596塩基よりなる1本鎖DNAウイルスであり、小児の伝染性紅斑の原因として知られている。B19ウイルスは骨髄の赤血球系前駆細胞のみが感染許容細胞であるとされ、先天性溶血性貧血患者に感染すると一過性の無形成発作を引き起こし重度の貧血に至らしめる。これまで、免疫低下を伴う患者では持続感染が生じることが報告されてきたが、免疫能の正常な者では感染後ウイルスは数ヶ月以内という早期に排除され、潜伏あるいは持続感染は成立しないと考えられてきた。近年、B19ウイルスに感染後数年以上経過した者の関節滑膜や睾丸などよりB19 DNAがpolymerase chain reaction法により検出されたという報告がみられるようになった。潜伏あるいは持続感染が成立する条件(例えばB19の特定の変異株なら持続感染が可能となるのか等)を検討すること、また特定の変異と感染後の特異な病態(急性肝炎等)が関連しているのかを明らかにし、特定の変異株が通常株と比較してゲノム複製やmRNAの転写などがどのように異なるかを分析することを目的とする。1995年から2005年までの札幌医科大学小児科における保存血清に関してスクリーニングを行う。この期間に、血液悪性腫瘍患者の検体は約3500、一般血清は約6500保存してある。

血清は1サンプル1μlずつ10検体分を混合し10μlとする。PCRは8X12の96穴のプレートを用いる。サンプルを入れた後、70°C1分加熱することにより、直接テンプレートとして使用できるため、さらに必要なバッファーを加えPCRを行う。この系では1検体にB19 DNAが2X10^3/ml以上存在すれば検出可能である。陽性を認めたサンプルはさらに10検体それぞれについて同様にPCRを行い陽性検体を同定する。B19ゲノムをPCRで増幅、塩基配列を確認し変異を詳細に検討していく。この段階で、疾患あるいは感染期間の長短により特徴的な変異がないかを確認する。今回、予定していたスクリーニング検査により、30サンプルの陽性検体が得られた。そのうち、1例は横断性脊髄炎の症例であった。現在(平成19年4月)、得られたB19 DNAの遺伝子配列を分析中である。小児の伝染性紅斑の原因であるヒトパルボウイルスB19は5596塩基よりなる1本鎖DNAウイルスである。B19は骨髄中のCD36陽性赤血球系前駆細胞のみが感染許容細胞であるとされている。先天性溶血性貧血患者に感染すると一過性の無形成発作を引き起こし重度の貧血に至らしめる。その他、母体への感染による胎児水腫がよく知られている以外に、脳症を含む神経系疾患、肝臓疾患など多彩な病態との関連性が報告されている。これまで免疫能の正常な者では潜伏あるいは持続感染は成立しないと考えられてきたが、近年、B19ウイルスに感染後数年以上経過した者の関節滑膜や睾丸などよりB19 DNAが検出されたという報告がみられるようになった。潜伏あるいは持続感染が成立する条件(例えばB19の特定の変異株なら持続感染が可能となるのか等)を検討すること、また特定の変異と感染後の特異な病態(急性肝炎等)が関連しているのかを明らかにし、特定の変異株が通常株と比較してゲノム複製やmRNAの転写などがどのように異なるかを分析することを目的とした。まず、感染状況を確認するため1995年から2005年までの札幌医科大学小児科における保存血清に関してスクリーニングを行った。この期間に、血液悪性腫瘍患者の検体は約3500、一般血清は約6500保管してあった。PCR法により陽性検体を同定した。疾患あるいは感染期間の長短により特徴的な変異がないかを塩基配列分析により確認した。スクリーニング検査により30検体の陽性検体が得られB19 DNAの遺伝子配列を分析した。疾患よりも年代の変化により、配列の変異がみられた。潜伏感染例では1969塩基目がThymidineがAdenineに点変異していることが確認された。この変異は現在まで報告のない特殊なものであった。現在、この変異をプラスミド上に導入し、各mRNAの転写物の相対量を比較する段階となっている。
染色体融合によるM期停止機構の４D解析

正常な細胞の腫瘍化や腫瘍の悪性化と密接な関係のある染色体不安定性はいかにして引き起こされるのか、そのメカニズムの解明を目標とする。特に研究代表者が発見した、染色体融合に依存した細胞周期M期の停止という現象に着目する。染色体融合は、正常な細胞が腫瘍化するごく初期のステージ(テロメアクライシス期)や、がん細胞において観察される。一方、M期停止は染色体不安定性やがん化と密接に関わる現象である。これらの現象はこれまで個別に記述されてきたが、上記の発見によって細胞のがん化に際して同じ経路で染色体不安定性を駆動している可能性が示された。そこで本研究計画では、染色体の融合がM期停止を引き起こす分子メカニズムの解明を目的としている。文献からの情報探索の結果、異なる細胞腫ごとに染色体融合の運命が異なるという仮説に思い至り、ヒト正常乳腺由来上皮細胞HMEC、及びヒト正常胎児肺由来繊維芽細胞IMR-90を用いて、染色体融合がM期に与える影響を解析した。その結果、IMR-90では染色体融合に応じてM期停止が見られたが、上皮細胞ではM期停止はほとんど見られず、姉妹細胞間が融合するという表現型が観察された。細胞周期を可視化するFUCCIシステムをIMR-90細胞に導入し、同様の解析を行ったところ、M期停止する細胞は、その直前のS期とG2期が遅延していることが明らかとなった。S期阻害剤でIMR-90細胞を処理すると同様にM期停止が見られたことから、染色体融合は、線維芽細胞特異的に、S期に阻害的に働き、その結果としてM期停止が引き起こされていることが示唆された。ヒトのがんのほとんどが上皮細胞由来であることを鑑みると、異なる細胞腫における染色体融合への応答性の違いは、細胞種によって異なるがん化頻度を説明する分子メカニズムの一端であることが期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。この現象を説明するために、姉妹染色分体の融合と異なる染色体間の融合とで、その後の細胞周期に与える影響が異なり、後者がM期停止を引き起こすとの仮説を提唱した。これを明らかにするためにそれぞれの染色体融合を人為的に引き起こし、さらに融合した部位から蛍光タンパク質が発現する系の開発を目指した。当該年度においては、蛍光タンパクmCitrineの発現を伴う姉妹染色分体の融合を人為的に引き起こせる系を樹立し、mCitrine陽性細胞において姉妹染色分体の融合が見られることを確認した。このように染色体融合を持つ細胞を可視化する前例のない技術を用いてmCitrine陽性細胞の運命解析を行ったところ、姉妹染色分体の融合は目立った細胞周期の変化を引き起こさないことが示唆された。現在はmCherryの発現を伴った異なる染色体間の融合を引き起こせる系の確立を目指して研究を推進している。当該年度においては、ヒト細胞のX染色体短腕末端付近及び11番染色体長腕末端付近に人工のDNA配列を挿入し、人為的にX染色体の姉妹染色体分体融合、及びXー11番染色体間の融合を引き起こせる系の開発を目標としていた。染色体末端付近はDNA改変の効率が低く、人工DNA配列の挿入には試行錯誤を必要としたが、最終的にX染色体短腕末端付近に目的のDNA配列を挿入した細胞株の樹立に成功した。また現在この細胞株をベースとして、さらに11番染色体長腕末端付近へ別の人工DNA配列の挿入を試みている。現在得られた系では、X染色体の姉妹染色分体融合をmCitrineで可視化することに成功しており、当初の実験系の設計が予想したように機能することが示された点でおおむね順調に進展していると判断できる。

その結果、IMR-90では染色体融合に応じてM期停止が見られたが、上皮細胞ではM期停止はほとんど見られず、姉妹細胞間が融合するという表現型が観察された。細胞周期を可視化するFUCCIシステムをIMR-90細胞に導入し、同様の解析を行ったところ、M期停止する細胞は、その直前のS期とG2期が遅延していることが明らかとなった。S期阻害剤でIMR-90細胞を処理すると同様にM期停止が見られたことから、染色体融合は、線維芽細胞特異的に、S期に阻害的に働き、その結果としてM期停止が引き起こされていることが示唆された。ヒトのがんのほとんどが上皮細胞由来であることを鑑みると、異なる細胞腫における染色体融合への応答性の違いは、細胞種によって異なるがん化頻度を説明する分子メカニズムの一端であることが期待される。人工DNA配列によって染色体融合を引き起こし、細胞を可視化するという研究計画の基本コンセプトが期待どおりに作用することが明らかとなったため、引き続き研究計画に沿って系の開発を推進する。系の開発後は細胞集団に染色体融合を引き起こし、mCherryもしくはmCitrine陽性となった細胞をライブセルイメージングによって追跡することで、細胞レベルでのM期の挙動を解析する。これによって、異なる染色体間の融合がM期停止を引き起こすのか明らかにする。次に、ヒストンに蛍光タンパクを融合させ染色体を可視化する技術をこの系と組み合わせることで、染色体融合が引き起こすM期停止中の染色体を観察し、その挙動の4次元情報を取得する。この4D解析により、M期染色体動態のどの段階が阻害されているのかを突き止める。申請者はすでに、染色体融合によって引き起こされるM期停止がSpindle Assembly Checkpoint(SAC)機構に依存することを報告している。そこで、融合した染色体の局在をFISH法、SAC因子MAD2の局在を免疫染色法で解析し、SACを活性化しているのが融合した染色体であるのか解析する。またG1期におこる染色体間の融合がDNA複製をなんらかの理由で阻害し、これによって続くM期の進行が間接的に影響を受ける可能性を検証する。細胞周期特異的に分解される複製因子の一部(Geminin, Cdt1)をCas9に付加し、Cas9による染色体融合がG1期もしくはG2期に特異的に起きるような系を作り、その後のM期への影響を解析する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
周期性斜視原因遺伝子同定の試み

斜視は、両眼の視線が正しく目標に合致していない状態である。視覚刺激に対する感受性の高い乳幼児期に斜視が起こると、斜視眼の抑制、弱視、対応異常をきたし、正常な両眼視機能(立体視)が発達しない。一方、学童期以降に斜視が起こると複視をきたす。斜視は両眼視機能の異常によって生涯にわたるQOL低下をきたす難治性疾患である。斜視には様々な種類があり先天素因、解剖学的異常、筋や神経麻痺、屈折や調節異常などが発症に関与する。斜視の頻度は、人種差はあるものの国内外で24%と高い。しかしながら、斜視の原因に関しては、遺伝的要因と環境要因の双方が提唱されているが、不明のままである。そこで、特殊な斜視を対象にして研究することが、斜視全体の原因解明の突破口になると考え、周期性斜視の遺伝的要因の同定の研究に着手した。周期性斜視は小児期に発症し、斜視の日(両眼視機能不良)と斜視のない日(両眼視機能良好)が48時間もしくは24時間周期で交代する特殊な共同性斜視であり、概日リズムが関与していると推測されるが原因は不明である。次第に周期が崩れて両眼視不良となることが多く、手術治療を契機に斜視が軽快するが、その機序も明らかでない。これまでに、周期性外斜視である10歳女児(父日本人、母フランス人)と周期性内斜視である5歳女児(父母ともオーストラリア人)の2例のゲノム解析を行った。興味深いことに、エクソン領域に点変異を見出している。現在、この変異が表現型の原因であるか否かを検討中である。また、周期性斜視との関連が示唆される「概日リズム」の制御機構について、モデル生物であるゼブラフィッシュを用いて検討した。その結果、光誘導性の時計遺伝子が細胞時計の同調を介して行動リズムを制御していることを明らかにした。周期性斜視と概日リズムとの関連を検討中である。国立成育医療研究センター眼科で診療活動を行い、多様な難治性眼疾患に遭遇する機会が多い。周期性斜視とは、斜視の日と斜視のない日が周期的に交代する特殊な斜視であり、原因は不明である。これまでに5歳と10歳の女児2例のゲノム解析を行い、エクソン領域に点変異候補を見出している。平成28年度は、それぞれの家族(5歳児の父母および10歳児の父母)のエクソン解析の準備を進めた。また、候補遺伝子を評価系として予定しているゼブラフィッシュの条件検討を行った。赤外線を利用した行動解析装置Danio Visionを用いて、該当遺伝子をノックダウンあるいはノックアウトした場合のゼブラフィッシュの昼夜の概日リズムを解析できる準備が整った。当初予定計画通り進んでいるため。申請者は、国立成育医療研究センター眼科で診療活動を行い、多様な難治性眼疾患に遭遇する機会が多い。本研究では周期性斜視の遺伝的要因の同定を目的とした。これまでに5歳と10歳の女児2例のゲノム解析を行い、エクソン領域に点変異を見出している。それぞれの家族(5歳児の父母および10歳児の父母)のエクソン解析を行い、見出された点変異が本人のみ有する遺伝子変異か父母のいずれかが有する変異であるかを検討する。さらに、ゼブラフィッシュを用いた候補遺伝子の機能解析を行う。平成29年度は、それぞれの家族(5歳児の父母および10歳児の父母)のエクソーム解析を進めた。ゲノム解析の結果からは、複数の候補遺伝子が同定された。現在、これらの解析が進行中である。また、新たな症例ー4歳女児(周期性内斜視)及び家族のエクソーム解析を行っている。遺伝的要因を分析する一方、当センターで治療を行った周期性斜視7例の臨床像について、発症年齢・形式、誘因、進行経過、治療経過、併発症、全身疾患、家族歴、人種差などについて、詳細な解析を進めている。さらに、候補遺伝子を評価系としてゼブラフィッシュの行動解析系を確立した。赤外線を利用した行動解析装置Danio Vi sionを用いた。その結果、複数個体を同時に測定し、野性型ゼブラフィッシュの昼夜の概日リズムを解析できた。また、時計因子PerやCryをコードする遺伝子をCRSPR-Cas9法で遺伝子破壊実験を行い、これらの欠損変異体を作出した。行動を測定したところ、異常を示すこと、行動量が低下することが判明した。これらの結果は、PerやCryが概日リズムや行動量の制御に重要であることを示唆する。現在、研究成果を英文原著論文にまとめ、投稿中である。

しかしながら、斜視の原因に関しては、遺伝的要因と環境要因の双方が提唱されているが、不明のままである。そこで、特殊な斜視を対象にして研究することが、斜視全体の原因解明の突破口になると考え、周期性斜視の遺伝的要因の同定の研究に着手した。周期性斜視は小児期に発症し、斜視の日(両眼視機能不良)と斜視のない日(両眼視機能良好)が48時間もしくは24時間周期で交代する特殊な共同性斜視であり、概日リズムが関与していると推測されるが原因は不明である。次第に周期が崩れて両眼視不良となることが多く、手術治療を契機に斜視が軽快するが、その機序も明らかでない。これまでに、周期性外斜視である10歳女児(父日本人、母フランス人)と周期性内斜視である5歳女児(父母ともオーストラリア人)の2例のゲノム解析を行った。興味深いことに、エクソン領域に点変異を見出している。現在、この変異が表現型の原因であるか否かを検討中である。また、周期性斜視との関連が示唆される「概日リズム」の制御機構について、モデル生物であるゼブラフィッシュを用いて検討した。その結果、光誘導性の時計遺伝子が細胞時計の同調を介して行動リズムを制御していることを明らかにした。周期性斜視と概日リズムとの関連を検討中である。エクソン解析から原因遺伝子候補を同定する。また、ゼブラフィッシュの相同遺伝子を見つけ、遺伝子破壊実験から機能解析を行う。さまざま周期性斜視の臨床像を解析し、遺伝的要因の関与について分析する。また、確立されたゼブラフィッシュ行動解析系を用いて、時計遺伝子の影響を評価検討する。患者のゲノム解析から同定された複数の候補遺伝子の数を選択し、遺伝子破壊実験に進めるようにする。輸入の消耗品が発火したが、納期が年度をこえるため、次年度使用とした。主治医としての緊急業務が生じたため、予定していた国際学会の出席を取りやめた。その結果、計上していた旅費の使用が無くなった。次年度使用額は国際学会の旅費に使用を計画している。計画通り該当消耗品を購入する。
HEVCにおけるニューラルネットワークに基づく動き予測アーキテクチャの研究

29年度が最終年度であるため、記入しない。
先史時代ワールドモデルの構築

今年度は,本研究の第二段階として,昨年開発したプロトタイプモデルの改良作業を行なった。まず,農耕セクターについては,農耕人口・耕地拡大・生産性の関係に着目し,技術革新ではなく人口増加が農耕の労働集約性を高めたとする(Boserup,1965)の仮説を検証するテストモデルを作成,シミュレーションを行い,仮説の有効性とその限界性を明確にした。また,狩猟採集セクターについては,この農耕セクター改良作業からの知見を下に,(Hassan 1981)らの気象変動仮説の再検討を行い,その問題点を明らかにするとともに,人口密度と労働生産性に着目したテストモデル作成,狩猟採集社会から農耕社会が内発的に発生するメカニズムを解明した。さらに,これら生産セクターの改良作業の結果を元に(Harris1989)らの最適食域理論を人口密度と労働生産性の変化という観点から一般化することに成功,次年度の最終モデルに向けた有力な展望を得ることができた。これらの成果は,『第2回日本情報考古学会』(96年8月:文部省統計数理研究所),『第2回シンポジウム-人文科学における数量的分析』(97年3月:文部省統計数理研究所)『第3回日本情報考古学会』(97年3月:帝塚山大学)において発表した。また,改良作業と平行して,プロトタイプモデルの英語版を作成,1996年8月からパッケージの無料配布を開始しするとともに、昨年度の成果を論文化し『情報考古学』VOL2(1)に掲載した。現在,これらの成果を発信するためのホームページを開設・運用する準備を進めている。
大学評価機関に関する研究

本研究の目的は、大学審議会答申「21世紀の大学像と今後の改革方策について」において提言された第三者評価機関のイメージの論理的かつ具体的な構想を研究することであり、下記が本研究が留意したその答申の要約である。(1)第三者評価機関の基本的な要素として、(1)個々の大学とは別の専門の評価機関が評価を行う、(2)機関独自の評価基準により評価を行う・機関独自に評価者を選んで評価を行う等がある。評価機関の設置形態については、大学共同利用機関と同様の位置づけの機関とする。評価機関の機能としては、大学評価に関する情報収集・提供、評価についての調査研究を行うことなどである。(2)大学評価機関の行う評価の目的、趣旨について、(1)各大学の教育研究の質の向上を支援・促進するとともに、大学の教育研究の特質にふさわしい競争的な環境の向上を図る事であり、(2)公共的な機関である大学の活動状況や成果を社会に対して説明する責任の確保が重要である。(3)評価の対象は、(1)主たる対象を国立大学とし、(2)公私立大学については、設置者の希望により、第三者評価機関の評価を受けることが出来るものとする。(4)評価システムの基本的留意点としては、(1)教育活動、研究活動、地域社会や産業界との連携・交流、社会貢献など、大学の諸活動に応じて、各大学の個性や特色が十二分に発揮できるよう複数の評価手法に基づき、多面的な評価を行うことと、(2)全ての活動、諸要素を総合した大学単位の総合評価を行うのではなく、評価のテーマや評価項目に応じ、学部・研究科等(場合によっては、学科専攻)単位に評価を行うことである。これらを踏まえて、本研究会では、第三者評価機関の行う評価の内容・方法について、外国の大学評価の現状も比較しながら、検討した。評価には、教育評価、研究評価、地域社会や産業界との連携・交流、社会貢献に対する評価、その他大学の諸活動にわたる評価などがある。教育評価の内容の例として、対象学科の教育目標の達成度、教育機能の強化、専門職業人養成、生涯学習対応などが挙げられる。研究評価は、各専門分野の研究の卓越性などを検討することが挙げられる。具体的な教育評価項目は、大学の自己改革を支援・促進するという観点や社会への説明責任という観点などからの評価にすべきであり、その為には、自己評価のデータ分析など各大学の実情を把握することが重要であり、評価の対象は学部、専攻、分野などにより様々であり、評価分野毎に柔軟に対応する体制を整えることが重要だということが指摘された。評価結果の活用、評価結果の出し方については、当該分野に応じて、数値的なデータと評価者の判断に属する指標の組み合わせを採用することが提案されている。外国の第三者評価機関について、本年度は、英国(岡田)、アメリカ(金子)とドイツ(吉川)の現状を実地調査した。本研究の目的は、大学審議会答申「21世紀の大学像と今後の改革方策について」において提言された第三者評価機関イメージの論理的かつ具体的な構想を研究することであり、下記が本研究会が留意したその答申の要約である。(1)第三者評価機関の基本的な要素として、(1)個々の大学とは別の専門の評価機関が評価を行う、(2)機関独自に評価者を選んで評価を行うこと等がある。評価機関の機能としては、大学評価に関する情報収集・提供・評価についての調査研究を行うことなどである。(3)評価の対象は、(1)主たる対象を国立大学とし、(2)公私立大学については、設置者の希望により、第三者評価機関の評価を受けることが価手法に基づき、多面的な評価を行うことと、(2)全ての活動、諸要素を総合した大学単位の総合評価を行うのではなく、評価のテーマや評価項目に応じ、学部・研究科等(場合によっては、学科専攻)単位に評価を行うことである。これらを踏まえて、本研究会では、第三者評価機関の行う評価の内容・方法について、外国の大学評価の現状も評価しながら、検討した。教育評価の内容の例として成度、教育機能の強化、専門職業人養成、生涯学習対応などが挙げられる。研究評価は越性などを検討することが挙げられる。本年度は、英国(安原)とフランス、オランダ(石村、米澤)の現状を実地調査した。

(2)大学評価機関の行う評価の目的、趣旨について、(1)各大学の教育研究の質の向上を支援・促進するとともに、大学の教育研究の特質にふさわしい競争的な環境の向上を図る事であり、(2)公共的な機関である大学の活動状況や成果を社会に対して説明する責任の確保が重要である。(3)評価の対象は、(1)主たる対象を国立大学とし、(2)公私立大学については、設置者の希望により、第三者評価機関の評価を受けることが出来るものとする。(4)評価システムの基本的留意点としては、(1)教育活動、研究活動、地域社会や産業界との連携・交流、社会貢献など、大学の諸活動に応じて、各大学の個性や特色が十二分に発揮できるよう複数の評価手法に基づき、多面的な評価を行うことと、(2)全ての活動、諸要素を総合した大学単位の総合評価を行うのではなく、評価のテーマや評価項目に応じ、学部・研究科等(場合によっては、学科専攻)単位に評価を行うことである。これらを踏まえて、本研究会では、第三者評価機関の行う評価の内容・方法について、外国の大学評価の現状も比較しながら、検討した。評価には、教育評価、研究評価、地域社会や産業界との連携・交流、社会貢献に対する評価、その他大学の諸活動にわたる評価などがある。教育評価の内容の例として、対象学科の教育目標の達成度、教育機能の強化、専門職業人養成、生涯学習対応などが挙げられる。研究評価は、各専門分野の研究の卓越性などを検討することが挙げられる。具体的な教育評価項目は、大学の自己改革を支援・促進するという観点や社会への説明責任という観点などからの評価にすべきであり、その為には、自己評価のデータ分析など各大学の実情を把握することが重要であり、評価の対象は学部、専攻、分野などにより様々であり、評価分野毎に柔軟に対応する体制を整えることが重要だということが指摘された。評価結果の活用、評価結果の出し方については、当該分野に応じて、数値的なデータと評価者の判断に属する指標の組み合わせを採用することが提案されている。外国の第三者評価機関について、本年度は、英国(岡田)、アメリカ(金子)とドイツ(吉川)の現状を実地調査した。本研究の目的は、大学審議会答申「21世紀の大学像と今後の改革方策について」において提言された第三者評価機関のイメージの論理的かつ具体的な構想を研究することであり、下記が本研究会が留意したその答申の要約である。(1)第三者評価機関の基本的な要素として、(1)個々の大学とは別の専門の評価機関が評価を行う。(2)機関独自の評価基準により評価を行う・機関独自に評価者を選んで評価を行う等がある。評価機関の設置形態については、大学共同利用機関と同様の位置づけの機関とする。評価機関の機能としては、大学評価に関する情報収集・提供、評価についての調査研究を行うことなどである。
慢性関節リウマチの病態解明に向けたＡｈｒによるＴｈ１７細胞分化制御機構の解析

Th17細胞はヘルパーT細胞サブセットの一種であり、様々な自己免疫疾患発症において中心的役割を担っている。AhrはTh17細胞の分化促進に寄与していることが報告されているが、その細胞内メカニズムは十分には解明されていなかった。これまで、申請者は、microRNA(miR)と呼ばれるnon-coding RNAの一種であるmiR-132/212 clusterがAhr依存的に発現上昇し、Th17細胞の分化促進に寄与していることを明らかにしてきた。平成26年度には、miR-132/miR-212cluster欠損マウスが、潰瘍性大腸炎モデルであるDSS-induced colitisに対し、抵抗性を示すことを見出した。このため、平成27年度は以下の研究計画を実施した。1.「miR-132/212 clusterの大腸炎発症における役割の解明」大腸炎発症時に、Lamina propria中の各種ヘルパーT細胞サブセットの存在比を調べた結果、miR-132/212 cluster欠損マウスではTh17細胞が有意に減少していることを見出した。さらに、miR-132/212 cluster欠損マウスにおいては、IL-10産生T細胞が増加していることが明らかとなった。IL-10は抗炎症性サイトカインの一種であり、様々な細胞から産生される。ヘルパーT細胞においては、IL-10産生を特徴とするTr1細胞と呼ばれるサブセットが存在するが、AhrにはTh17細胞のみならず、Tr1細胞の分化制御機能があることが報告されている。このため、miR-132/212 clusterが直接Tr1細胞の分化制御を介して、大腸炎発症時に何らかの役割を担っていると考えた。2.「miR-132/212 clusterによるTr1細胞分化制御機構の解明」miR-132/212 cluster欠損ナイーブT細胞をTGF-βとIL-27で刺激し、in vitroにてTr1細胞への分化を誘導した。その結果、miR-132/212 cluster欠損ナイーブT細胞は、野生型に比べ、より効率的にTr1細胞へと分化することがわかった。さらに、Tr1細胞の分化促進因子であるc-mafがmiR-212の標的mRNAの一つであることを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。申請者はこれまで、関節リウマチ(RA)の発症には、T細胞に発現するAhrが必要不可欠であることを明らかにしてきた。しかしながら、Ahrがどのようなシグナルカスケードを介してTh17細胞の分化を誘導し、さらにRAを惹起するのかといった細胞内の分子メカニズムは依然として不明である。このため、今後も発展的にこれらのメカニズムを解決するため、申請者はmicroRNAと呼ばれる20塩基前後のnon-codingRNAに着目した。予備的実験から、Th17細胞の分化条件下において、miR-132/miR-212clusterの発現がAhr依存的に制御されていることを見出したが、miR-132/miR-212clusterの免疫細胞における役割は不明であった。そこで、平成25年度においては、Ahrが制御するmiR-132/miR-212clusterを鍵分子として、Th17細胞の分化制御機構について解析を行った。その結果、miR-132/miR-212clusterはTh/7細胞分化抑制因子であるBc1-6の発現抑制を介して、Th17細胞の分化促進に寄与していることが明らかとなった。また、miR-132/miR-212cluster欠損マウスに実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を誘導したところ、Th17細胞の減少、EAEに対する抵抗性を示すことを見出した。本研究の成果は、Th17細胞が主因と考えられる他の自己免疫疾患研究への波及効果も大きいことから、社会的にも高い意義を持つ内容であると考える。1.「miR-132/miR-212clusterのRA発症における役割の解明」関節リウマチ(RA)におけるmiR-132/miR-212 clusterの役割を解明するため、RAのモデルマウスであるSKGマウスを導入した。SKGマウスはコンベンショナルな環境下において関節炎を自然発症することが知られている。加えて、Th17細胞がSKGマウスにおける関節炎の発症に必須であることが証明されていることから、miR-132/miR-212 clusterのTh17細胞への分化促進作用とRAとの関連性を解析するうえで最適であると考えた。平成26年度は、所有しているmiR-132/miR-212 cluster KOマウス(B6バックグラウンド)と、SKGマウスとのバッククロスを行い、SKGマウスと同等の遺伝的背景を有するmiR-132/miR-212cluster KOマウスの作製を試みた。平成26年度には、miR-132/miR-212

cluster欠損マウスが、潰瘍性大腸炎モデルであるDSS-induced colitisに対し、抵抗性を示すことを見出した。このため、平成27年度は以下の研究計画を実施した。1.「miR-132/212 clusterの大腸炎発症における役割の解明」大腸炎発症時に、Lamina propria中の各種ヘルパーT細胞サブセットの存在比を調べた結果、miR-132/212 cluster欠損マウスではTh17細胞が有意に減少していることを見出した。さらに、miR-132/212 cluster欠損マウスにおいては、IL-10産生T細胞が増加していることが明らかとなった。IL-10は抗炎症性サイトカインの一種であり、様々な細胞から産生される。ヘルパーT細胞においては、IL-10産生を特徴とするTr1細胞と呼ばれるサブセットが存在するが、AhrにはTh17細胞のみならず、Tr1細胞の分化制御機能があることが報告されている。このため、miR-132/212 clusterが直接Tr1細胞の分化制御を介して、大腸炎発症時に何らかの役割を担っていると考えた。2.「miR-132/212 clusterによるTr1細胞分化制御機構の解明」miR-132/212 cluster欠損ナイーブT細胞をTGF-βとIL-27で刺激し、in vitroにてTr1細胞への分化を誘導した。その結果、miR-132/212 cluster欠損ナイーブT細胞は、野生型に比べ、より効率的にTr1細胞へと分化することがわかった。さらに、Tr1細胞の分化促進因子であるc-mafがmiR-212の標的mRNAの一つであることを明らかにした。研究計画に沿って、RA発症におけるmiR-132/212の機能解析を行うため、SKGマウスの遺伝的背景を持つmiR-132/miR-212 KOマウスの樹立を試みた。Genetic Backcrossには時間を要するため、平成26年度は、miR-132/miR-212 KO SKGマウスを用いた解析を実施するに至らなかった。一方で、AHRとの関連が報告されている潰瘍性大腸炎のマウスモデルを導入し、AHR制御下にあるmiRNA-132/miR-212が腸炎発症に関与していることを見出した。以上から、おおむね順調に進展していると評価する。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度に実施した以下の2つの研究計画を、引続き遂行する予定である。1.「miR-132/miR-212clusterのRA発症における役割の解明」平成26年度中に、SKGマウスとmiR-132/miR-212 clusterKOマウスを用いて、5回のバッククロスを行った。コンジェニック系統を樹立するためには、最低8回のバッククロスが必要であるため、引続き、実施する予定である。平成27年度は、コンジェニック系統を樹立後に、miR-132/miR-212 cluster KOマウスとそのコントロールマウスとの関節炎症状の差異について調べる。2.「miR-132/212 clusterの腸炎発症における生理的意義の解明」
二次元ハニカム状炭素物質の合成とその機能性の探索

本研究では、プロペラ状の芳香族炭化水素分子を周期構造単位とした、ハニカム二次元炭素物質の合成とその機能性の探索を研究目的とした。まず、構造単位となるトリナフトプロペランのヘキサブロモ誘導体(1)の合成収率向上の検討を行ったところ、これまでの20%から40%まで収率を向上させることに成功した。続いて、1の重合反応を金属基板上で行ったところ、1が基板上に立ったような形で吸着されることがわかり、さらにそのまま重合反応が進行し、一次元鎖を与えることも明らかとなった。そのほか、1のπ拡張化にも成功し、プロペラのブレード間での電子の移動速度の決定や、水素原子の原子間力顕微鏡による直接観測も行った。本研究では、三回対称性のプロペラ型分子のブロモ誘導体を金基板上で重合させ、ハニカム二次元ポリマーの合成に挑む。さらには、この二次元ポリマーをテンプレートとして、CVD法により基板垂直方向にポリマーを成長させることで、ハニカム構造を有するメソポーラス柱状炭素の合成にも挑む。二次元的な広がりを持つ柱状炭素を合成した例は今まで存在せず、合成法の確立は学術・産業の両面にインパクトを与えると期待される。今年度の目標は、従来20%程度であったプロペラ型分子のブロモ化の収率を向上させることと、基板上でそのブロモ誘導体の重合反応を起こさせることであった。まずは、ブロモ化の反応条件検討を行った。条件検討では、ブロモ化剤の種類、反応温度、反応濃度、反応溶媒を変更し、収率向上を目指した。その結果、収率を40%程度まで向上させることが出来た。また、ブロモ以外のハロゲン置換基として、クロロ基やヨウ素基の導入を行う反応開発にも成功した。一方、基板上での重合反応については、共同研究者の装置を用いて、プロペラ型分子のヘキサブロモ誘導体の重合を試みた。ブロモ誘導体を基板上に溶液塗布した後に、AFMを用いて基板上における分子の状態を確認したところ、そのブロモ誘導体は基板上で分子が垂直に立つような吸着状態となり、そこから重合が進行することで、プロペラ型分子の一次元鎖が得られることがわかった。予想を超える重合体が得られたことから、現在その活用法を検討中である。ブロモ基導入の収率を90%まで向上させるつもりであったが、かなり激しい反応条件を用いても、収率は40%程度止まりであった。混み合った場所に嵩高いブロモ基を複数導入するためには、さらなる反応条件検討が必要となる。基板上での重合反応ではハニカム二次元ポリマーの形成を期待していたが、予想に反し一次元鎖が得られた。一次元鎖はブロモ基が基板に垂直に配向している構造を取っていることから、官能基変換により様々な機能を付与した一次元鎖を得ることが可能となる。また、その一次元鎖の構造も興味深い。芳香環が極度に湾曲した一次元鎖になっている可能性もあり、これまでにない全く新しいタイプの芳香族ポリマーが得られている可能性がある。本研究では、三回対称性のプロペラ型芳香族炭化水素分子のブロモ誘導体を、ハニカム二次元ポリマーの合成に挑む。さらには、この二次元ポリマーをテンプレートとして、CVD法により基盤垂直方向にポリマーを形成させることで、ハニカム構造を有するメソポーラス柱状炭素の合成にも挑む。昨年度は、プロペラ型芳香族炭化水素分子のブロモ化の週率向上に成功し、また、クロロ基やヨウ素基の導入を行うことにも成功した。また、ブロモ体を基板上で重合させることにも成功し、プロペラ型分子の一次元差が得られることも明らかにした。今年度は、ハニカム構造構築に挑むとともに、昨年度得られた一次元鎖の活用法を探索することにした。一次元差では、分子周期当たり2個のブロモ原子が基盤垂直方向に飛び出した形となっている。このブロモ原子をAFMの短針を接触させたところ、ブロモ原子を取り除くことができるのを見出した。二つのブロモ原子を除いた後では、不対電子が2つ残ったビラジカル種が生成していた。このような非常に反応活性な中間体が、基盤上で容易に得られるのは驚きである。今後は、この活性種に対し、様々な分子を作用させて、一次元鎖の化学修飾を行うことを検討し、さまざまな機能性を付与した一次元鎖の創出に挑む。今年度の結果としてもう一つ挙げておくべきことは、一次元鎖を加熱することで分子の一部が分離し、ペンタレンという反芳香族的な性質を持つ骨格を含む一次元鎖に変化することを見出したことである。反芳香族分子は、電子の授受能が高いことが知られており、その一次元鎖が優れた電気導電体として振る舞うと期待される。今後は、その電子的特性の評価を行う。

そのほか、1のπ拡張化にも成功し、プロペラのブレード間での電子の移動速度の決定や、水素原子の原子間力顕微鏡による直接観測も行った。予想に反して得られた一次元鎖については、その構造の確認を行う。さらには、基盤に対して垂直に配向したブロモ基の官能基変換も行い、一次元鎖の機能化を図る。また、異なるハロゲン(クロロ基、ヨウ素基)誘導体の重合反応も試みる。ブロモ誘導体とは異なる構造のポリマーが得られる可能性があり、その構造多様性に興味が持たれる。一方、当初の狙いとしていたハニカム二次元ポリマーについては、分子の基板への吸着条件や重合反応の条件検討を行うことにより、達成したいと考えている。ハニカム二次元ポリマーが得られた後は、CVD法によりメソポーラス柱状炭素の合成に挑む。構造有機化学
運動不足に起因した脂肪肝発症機序の解明－食餌制限との組み合わせの功罪－

一般的に脂肪肝の予防改善方法として,食事制限が推奨されている。多くの人においては,食事制限を行うことで脂肪肝の予防や改善が可能となるが,わずかながら,食事制限による脂肪肝予防改善効果が認められない人が存在する。本研究では,食事による脂肪肝予防への影響に個人差があることを,骨格筋の発達の程度により説明ができないか?という仮説の検証を行っている。平成30年度は,下肢骨格筋減少状態での食餌制限が脂肪肝発症にどのような影響を与えるのかを明らかにすることが目的であった。肥満脂肪肝モデルであり,体重に見合った骨格筋量を有するラットを用いて坐骨神経切除により骨格筋発達不良モデルを作成し,食餌制限を実施した際の影響を検討した。骨格筋を発端とした脂肪肝メカニズムの解明を目指し,現在,血液と肝臓を中心に詳細な分析を進めている。本モデルは,下肢筋のみを極端に減少させたモデルであった。今後,結論を導き出すためには,局所的な骨格筋の減少だけでなく,日常生活の中での運動不足を想定した全身性の骨格筋減少モデルの作成が必要であると考えている。研究中断をせざるを得ない状況が生じたため,当初の予定に対して遅れが生じている。研究期間の延長を申請中である。研究計画の見直しと仮説の検証のために,当初とは検討する順番を入れ替えて実験を進めている。平成30年度に研究中断が生じたことを受け,研究機関延長を申請している。令和元年度は,骨格筋減少モデルに対する食餌制限が,脂肪肝発症にどう影響しているのかについて分子生物学的分析を中心に進める。令和2年度は,骨格筋への運動刺激の増減に誘導されて,脂肪肝の進行・抑制にはたらく候補因子を探り,本研究課題の結論を導き出す。運動による脂肪肝抑制機構および運動不足によるその破綻機序を明らかにし,成果発表を行う。平成28年度平成30年度に予定していた研究計画であったが,研究を中断せざるを得なかったため,平成28年度は,本研究課題に関する情報収集に留まり,実質的な研究のスタートができなかった.そのため,平成29年度より実質的な研究をスタートさせ,1年間の研究期間の延長を行う予定である.研究中断が生じたため,予定より遅れている.研究期間の延長を申請する予定である.平成29年度は,OLETFラットを用いた骨格筋発達不良モデルの開発を行った.OLETFラットは,肥満・脂肪肝モデル動物として広く用いられ,先行研究より,体重に見合った骨格筋量を有し,食餌制限の実施により脂肪肝が抑制・改善することが確認されているモデルである.OLETFラットに両側坐骨神経切除を実施し,12週間飼育をしたところ,採取した全ての下肢筋において,対照群に対して,有意な骨格筋量の低下が認められた.予想を上回る萎縮が生じており,骨格筋発達不良モデルとしての有用性が確認されたが,予期せぬ別の影響が生じる可能性も視野にいれ,慎重に検討したい.また,両側坐骨神経切除により下肢骨格筋を萎縮させた影響を反映する血中指標の探索を実施したが,現時点で確認できなかった.全身性の骨格筋発達不良モデルの開発の必要性も視野に入れ,検討を重ねる予定である.両側坐骨神経切除モデルに対する食餌制限の影響については,平成29年から30年にかけて肝臓を中心に検討を進めている最中である.研究が進められない期間が生じたため,当初の予定に対して若干の遅れが生じている.一般的に脂肪肝の予防改善方法として,食事制限が推奨されている。平成28年度平成30年度に予定していた研究計画であったが,研究を中断せざるを得なかったため,本課題の実質的な開始は平成29年度となり,1年間の研究期間の延長を申請する予定である.平成29年度は,骨格筋の発達程度による脂肪肝の影響を明らかにするために,骨格筋量増加モデルによる脂肪肝への影響を検討する実験を行う.もともと運動不足で骨格筋が未発達であるZucker Fattyラットに対し,異なる強度の走行運動を負荷し,骨格筋肥大率と脂肪肝抑制効果との関係を確認する.また,食餌制限との組み合わせによる影響を確認する.平成30年度は,骨格筋の発達程度による脂肪肝の影響を明らかにするために,骨格筋量減少モデルによる脂肪肝への影響を検討する実験を行う.もともと運動不足で骨格筋が未発達であるZucker Fatty

ラットに対し,坐骨神経切除法にて骨格筋をさらに減少させた場合に脂肪肝が悪化するのか,食餌制限との組み合わせにより脂肪肝が重篤化するのか,を確認する.平成31年度は,平成29年度,平成30年度の実験結果を受け,骨格筋への運動刺激の増減に誘導されて,脂肪肝の進行・抑制に働く候補因子を探る.また,本研究課題のの結論を導くための補足・追加実験を行う.運動による脂肪肝抑制機構および運動不足によるその破綻機序を明らかにし,成果発表を行う.研究計画の見直しと仮説の検証のために,当初とは検討する順番を入れ替えて実験を進めている.平成30年度は,研究中断期間が生じる予定があり,研究期間の延長を検討しながら研究計画の見直しを行う.平成29年度に実施した実験の分析を進め,両側坐骨神経切除により骨格筋量を減少させた場合の食餌制限との組み合わせによる脂肪肝への影響を明らかにする.平成31年度は,ZFラットに対する骨格筋増量モデルを作成して,食餌制限との組み合わせによる脂肪肝への影響を検討する.また,標準ラットにおける骨格筋発達不良モデルを作成し,食餌制限との組み合わせの影響を確認する.最終年度は,骨格筋への運動刺激の増減に誘導されて,脂肪肝の進行・抑制に働く候補因子を探る.また,本研究課題の結論を導くための補足・追加実験を行う.運動による脂肪肝抑制機構および運動不足によるその破綻機序を明らかにし,成果発表を行う.研究計画の見直しと仮説の検証のために,当初とは検討する順番を入れ替えて実験を進めている。平成30年度に研究中断が生じたことを受け,研究機関延長を申請している。令和元年度は,骨格筋減少モデルに対する食餌制限が,脂肪肝発症にどう影響しているのかについて分子生物学的分析を中心に進める。令和2年度は,骨格筋への運動刺激の増減に誘導されて,脂肪肝の進行・抑制にはたらく候補因子を探り,本研究課題の結論を導き出す。運動による脂肪肝抑制機構および運動不足によるその破綻機序を明らかにし,成果発表を行う。研究の中断が生じたため,次年度使用額が生じた.年度末に進めていた論文作成にかかる費用が見込めなかったため,本年度予算に余裕をもって施行し,次年度使用額が生じた.次年度使用額は,引き続き論文投稿のために必要な経費として使用する予定である.研究中断が生じたため,その分の未使用額が生じている。研究延長を申請しているため,繰り越しされる未使用額は延長期間に使用する計画である。平成29年度は平成28年度からの繰り越し分と合わせて使用するため,請求額を見直している.研究期間を1年間延長し,研究を実施する予定である.
反応及び相変化を伴う超高速変形流動解析

衝撃波を利用する爆発成形・衝撃反応合成プロセシングでは、爆轟にともなう高圧・高温の過渡応答を利用するために、事前にその過渡応答を解析し、対象とする実験系・セルにおいて、衝撃波構造を明らかにすることが重要となる。研究者が対象としている金属材料の衝撃成形、金属/セラミック粉末の成形・固化および高融点金属アルミナイドの衝撃反応合成プロセシングでは、圧力範囲が30GPa以下、温度が3000度以下の範囲での高圧力・高温過渡を扱うことに加えて、以下の5つの条件を満たすべき解析方法が、関連材料プロセシング設計には必要となる:1)実験でのセル体系が平面/軸対称系であるため、2次元・軸対称解析が実行できること、2)爆轟に際しては、爆薬に関するモデルをデータベースとして有していること、3)対象が粉末である場合には、ポロシティー変化にともなう比容積・圧力変化を考慮できること、4)対象とする系によっては圧力過渡中の相変化および固相-液相変化を考慮すること、5)高融点金属アルミナイド合成に伴う反応過程を追跡すること。本年度の研究では、1)、2)、3)および4)を中心として2次元/軸対称解析コードを開発した。解析として、水中での爆轟成形プロセシングを選択し、爆薬-対象材料(SUS,Ni,Alの薄板材料)-圧力媒体(水)からなる連成モデルを扱った。爆薬に関しては、JWL構成方程式を基本としたが、KHTモデルによるデータベースも完備することができた。金属材料に関してひずみ速度依存性を考慮した応力-ひずみ関係を用い、速度効果を考慮できるようにした。圧力媒体に関しては、引張応力状態における破壊(Spallation)も考慮した。最初の解析例では、剛体壁の形状を双曲線型・円錐型・楕円型に変化させて、それによる圧力波の変動を調べた。その結果、双曲線型に近いほど減衰が少なく、また薄板材料変形も大きいことがわかった。特筆すべきは衝撃波の安定性と材料変形への圧力効果であり、前者には剛体壁の形状が大きく関与し、後者では衝撃波構造が大きい影響を与えることがわかる。開発したシステムの実用性を検討する目的で高速炉炉心溶融事故の模擬実験系の直接シミュレーションを試みた。炉心溶融モデルとして爆薬を用い、圧力容器内部での圧力過渡と容器形状変化を検討した。実験でも報告されたように容器形状変化は4つのプロファイルの分類できることを確認したことに加え、圧力容器頭部での圧力過渡には2つのピークが存在し、特に2波は、1波に対応する縦衝撃後に、圧力容器側面の弾塑性変形を介してモード変換された圧力ピークであることが判明した。この物理的考察は本研究が最初である。