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東アジアにおける国号絵画と模写―１９４５年以降の日本画、韓国画、中国画を対象に

1945年以降の日本画、韓国画、中国画は、各国において西洋画と対峙する絵画となっているが、自国に特有の絵画として隣国絵画とは異なる歩みを続けてきた。隣国絵画との差異は、当該絵画が掲げる「古典」に象徴され、「模写」を通して画家との接点を持つ。本研究では、日本、韓国、中国の実地調査を重ねてきた。(日本においては1945年以前も対象として文献等を調査した。)その結果、模写の手本となる古典の設定に差異や特色はあったものの、制度的な計画性は認められなかった。逆に、古典の設定(アップデイト)には、各国の絵画ならびに絵画史に互換性をもたせる可能性が秘められていることがわかった。東アジアの国号絵画である日本画、韓国画、中国画の成立を探るにあたって、韓国と台湾における1945年以前の状況に特化した調査研究をおこなった。韓国と台湾における近代絵画の成立にきわめて重要な影響を与えた朝鮮美術展覧会と台湾美術展覧会の現存する図録のデータを基礎資料として入手し、本研究と関わりの深い東洋画部門を通覧して画風や入選者の変遷を辿り、各種の統計をとった。朝鮮美術展覧会後期に東洋画部門で特選を受賞した日本人画家である安保道子に関する資料提供を受け、書簡の翻刻をおこなった上で出品作品と照合しながら、朝鮮在住日本画家の状況の一端を考察した。この資料ならびに考察については、東京藝術大学美術学部紀要第52号に投稿して査読を経ている。渡航調査も韓国と台湾において実施した。韓国では、中央大学を訪問して東洋画における絹本仏画の模写教育や創作教育の実情を見学できた。また、弘益大学や誠信女子大学の教員らとも意見交換をおこなった。ソウル市立美術館では、朝鮮美術展覧会末期の東洋画部門で頭角を現し、光復後に韓国画を牽引した千鏡子の常設展示室を見学して、日本の女子美術学校留学時代から現代に至る作品を通覧した。台湾では、台湾大学でおこなわれた国際シンポジウム「異地與家郷」に参加して植民地下における台湾美術研究の最新情報を傍聴するとともに、日台の研究者と意見交換をおこなった。また、台中では、国立台湾美術館において台湾美術展覧会に出品された主要作品を数多く実見することができた。林玉山、郭雪湖、林之助らの台湾人東洋画家の作品に加え、台湾で活動した日本画家である木下静涯や郷原古統の作品も実見することができている。さらに、東洋画から改名した膠彩画の教育において中核となっている東海大学を訪問し、膠彩画教育史を通覧する展覧会を見学するとともに、同大学の教員たちから体験に基づいた情報を得ることができた。5月、6月に渡航した韓国・ソウルにおいて、誠信女子大学、ソウル大学、弘益大学、同徳女子大学、高麗大学をはじめとする複数の大学教員や画家たちとの交流を行い、東洋画(韓国画)の変遷と現況について様々な情報と意見を聴取することができた。また、研究上のキーパーソンとなる千鏡子の作品をソウル市立美術館で実見するとともに画集等の資料を収集することができた。これらの資料については、帰国後に翻訳を依頼して内容の整理を進めている。1月には、韓国の主要美術大学である弘益大学から李宣雨教授を招聘して、東洋画における模写の位置づけを中心とした情報と意見を聴取するとともに、研究代表者との公開対談を実施(1月28日東京芸術大学)して美術関係者への問題提起を広くおこなった。これ以外にも韓国については、別件で招聘を受けたソウル大学において情報収集ができたほか、来日した誠信女子大学の李晩洙教授、高麗大学の鄭鐘美教授と交流して意見交換をおこなった。台湾については、膠彩画に関する資料を収集して翻訳を依頼し、内容の整理を進めた。特に台湾については、膠彩画の命名者である林之助と台湾美術展覧会・台湾総督府美術展覧会や帝国美術展覧会で活躍した陳進についての文献を中心に翻訳と整理を進めている。中国における中国画・岩彩画と模写の関係については、本件に深く関連する研究課題であり、本件研究代表者が研究分担者となっている基盤研究B(海外学術調査)「中国における岩彩画の登場と戦後日本画のメチエ」の公開研究会での発表ならびに研究成果報告書に寄稿した論文によって、現段階で取りまとめた研究成果を示した。最終年度となる本年度は、本研究で最も注目してきた中国岩彩画の教育カリキュラムと実情を確認するために広州美術学院を再訪問し、教員らとの意見交換と情報収集を行った。また、韓国の韓国画(東洋画)における模写教育、模写事業の調査のために、扶余にある伝統文化大学校を訪問して、実習室の見学と教員らとの意見交換を行った。

(伝統文化大学校は、これまでに訪問してきた一般的な美術大学と異なり、伝統技法の継承や文化財保存を教育の目的としている。)また、松岡映丘と新興大和絵の画家たちに関する資料を収集し、古典と創作との関係性について考察を深めた。これらの成果は、先の2年度の調査結果と総合して平成27年秋に刊行する著書の中において一部を公開していく予定である。また、日本統治時代に朝鮮で暮らし、朝鮮美術展覧会で特選を重ねた日本人画家・安保道子と内地在住の師・木下春との書簡を翻刻、書簡とともに往復した下図等の資料分析し、当時の日本画教育の在り方を考察した。その成果は、東京藝術大学美術学部紀要第52号に研究協力者である日比野民蓉との共著で報告している。日本画東アジア各国における1945年以降の国号絵画の成立を研究するにあたって、その前史となる植民地下の美術展覧会を中心にした調査をおこなって一定の成果をあげることができた。一方、植民地下の美術展覧会に関する研究は、各国の研究者が領域の拡張と深化を進めながら一つの研究領域を形成しつつあり、本研究における視点の明確化や範囲設定をおこなっていく必要がある。5月、6月に実施した韓国・ソウルへの渡航では、予想以上の研究者と交流することができた。また、韓国については、本研究費によって招聘した研究者以外にも来日中の研究者と交流することができた。一方、年度途中で必要性が判明した韓国における水墨教育に関する調査が年度内に実施できずに次年度の課題となっている。台湾については、膠彩画関係資料の収集と翻訳を進めたが、いまだ情報不足である。台湾・台中にある東海大学への調査渡航が必要となったが、年度内に実施できずに次年度の課題となった。中国における中国画・岩彩画と模写との関係については、本研究への契機となった課題であり、本件の研究代表者が研究分担者となっている基盤研究B(海外学術調査)「中国における岩彩画の登場と戦後日本画のメチエ」の最終年度と重なったため、後者の費用での渡航が実施でき、本件での成果にもつながった。1980年代後半から2000年頃に日本画を学んだ留学生たちが帰国後に立ち上げた「岩彩画」という新ジャンルと敦煌やキジルの古代壁画模写との関係を指摘し、それが留学時期の日本画における敦煌壁画模写からの影響を受けたものであったという考察を研究会発表と論文の形でまとめた。さらに東京芸術大学との交流事業で来日した敦煌研究院の院長をはじめとする研究者と交流して、敦煌壁画模写についてのさらに詳細な情報を得ることができた。研究最終年度となる平成26年度には、韓国、台湾、中国での渡航調査などを踏まえた上で、特に1945年以前の日本画と1945年以後の日本画の差異について取りまとめていく方針である。年度前半には、補完的な渡航調査を実施する。年度後半には模写や古典をキーワードとして日本画をはじめとする国号絵画の成立に関する考察をまとめる。韓国における東洋画(韓国画)、台湾における膠彩画に関する資料収集と分析を進める。具体的には、現代東洋画ならびに現代膠彩画の確立に中心的な役割を果たした日治時代の留学生(韓国:朴レヒョン、千鏡子ら)(台湾:陳進、林玉山、郭雪湖、林之助ら)に関する資料である。まずは、前年度に不十分であった国内資料の収集を推進し、渡航調査での課題を明確にする。上記の準備的研究を踏まえ、なるべく早期に韓国と台湾への渡航調査を実施する。現時点で計画している訪問先は、韓国・ソウルの中央大学美術大学と成均館大学美術大学、台湾・台中の東海大学美術系である。
酸化ビリルビンを指標とした全身性炎症反応症候群での標的臓器内ラジカル生成の解明

全身性炎症反応症候群(SIRS)における臓器障害には酸化ストレスの関与が疑われる。酸化ビリルビン(バイオピリン)を用い、全身臓器に生じる酸化ストレスと、その経時変化を尿中酸化ビリルビンを測定評価した結果、肺、肝臓および腎臓に発現するバイオピリンを尿バイオピリンが反映した。尿中バイオピリンを測定することで、SIRS時の酸化ストレス動態を評価することができた。本研究は全身性炎症反応症候群(SIRS)における臓器障害とラジカル生成との関連を明らかにするものである。特にビリルビン酸化産物であるバイオピリンが生体内酸化ストレスを鋭敏かつリアルタイムに反映することを利用し、SIRS病態下での肺組織など標的臓器内ラジカル生成と組織障害との関連を解明する。平成21年度はSIRSモデルラット作成とSIRS時における全身性酸化ストレスの経時的変動についての基礎的データ採取を行った。(1) SIRSモデルの作成:体重190g前後の雄性SDラット腹腔内へのリポポリサッカライド(LPS、10mg/kg)投与にてSIRSモデルラットを作成した。予備実験にてLPS感作群ラットは約10時間で全例呼吸状態の悪化を来たすことが確認され生存例は認めなかった。そこでLPS投与後10時間後まで尿サンプル及び血清サンプル採取を行った。(2) SIRS病態下での全身性ラジカル動態:酸化ストレスマーカーである尿中バイオピリンをELISAにて測定した。その結果尿中バイオピリンはLPS投与後上昇し、投与後6時間でほぼピークをとった後、10時間まで高値を維持していた。(3) SIRSモデルでの肺障害とラジカル生成:LPS感作後死亡したラットでは、特に肺組織にて肉眼的にうっ血調の色調変化が観察された。これまで我々は心筋虚血再還流障害において、心筋のみならず肺でもラジカル産生と肺障害が惹起され、このラジカル産生のピークがほぼ8時間であることを報告してきた。今回のSIRSモデルにおいてもほぼ610時間に酸化ストレスのピーク値を示した。この時間的経過の一致は全身性炎症が肺胞マクロファージを含めた肺組織に影響を及ぼし、肺障害を来たす一つのピークを示すと考えられる。次年度以降ではこの酸化ストレス生成と炎症性細胞浸潤との関連また一酸化窒素由来のラジカルの変動につき明らかにしていく。全身性炎症反応症候群(Systemic Inflammatory Response Syndrome ; SIRS)は、産生サイトカインの過剰産生により、全身標的臓器での臓器障害が惹起される。標的臓器の中でも、肺障害と全身重症度と関連する。これまでに心筋虚血再潅流時に肺組織における活性酸素産生を明らかにし、nitric oxide radical (NOR)の関与を研究し、抗酸化治療の開発を行ってきた。これらの酸化ストレス動態の評価には酸化ビリルビンであるバイオピリンを用いてきだ。(1)敗血症モデルでの標的臓器内酸化ストレス解析ラットSIRSモデルをLPS(Lipopolysaccharide)腹腔内投与で作成し、尿中バイオピリン増加、酸化ストレス増加を認めたLPS投与後10時間で各種標的臓器(心、肺、腎、肝、脾臓、小腸、骨格筋)を採取し、抗ビリルビン抗体(24G7)にて免疫組織学的評価を行った。肺でのバイオピリン産生を確認した。肺胞壁、肺胞腔内への単核球、好中球の浸潤を確認した。(2)SIRSによる肺障害への一酸化窒素ラジカルの関与ラットSIRSモデル作成後、尿中窒素酸化物(NO2/NO3)は尿中バイオピリン同様に上昇した。(1)にて採取した肺組織でのニトロチロシン染色では発現は認めなかった。現在、酸化窒素合成酵素(NOS)に対する免疫組織学的検討を行っている。(3)SIRSに対する抗酸化治療の有効性の検討ラットSIRSモデルを用い、肺胞壁、肺胞腔内への細胞浸潤に対し、好中球エラスターゼ阻害剤(シベレスタットナトリウム)による好中球活性抑制した結果、尿中バイオピリンは有意に減少し、好中球の酸化ストレスへの関与が示された。好中球における窒素酸化物の影響を検討すべく、L-NMMA(NOS阻害剤)によるSIRS後の尿中バイオピリン、窒素酸化物(NO2/NO3)評価を行っている。全身性炎症反応症候群(Systemic Inflammatory Response Syndrome ; SIRS)は、敗血症、重症感染が関与する全身臓器障害と認識される。その機序に、過剰産生される酸化ストレスの関与が報告されている。本研究では、SIRSにおける酸化ストレスの影響、その生体内での動態、組織局在を調べることにより、SIRS治療を考えるものである。生体に存在する酸化ビリルビン(バイオピリン)は酸化ストレスを反映し、評価も簡便であり、臨床使用可能と考え、本研究に用いた。(1)敗血症モデル(ラット)での標的臓器内酸化ストレス解析:ラットにLPS (Lipopolysaccharide)腹腔内投与し、SIRSモデルを作成、尿中バイオピリンを測定した。

LPS投与後10時間、24時間に2相性の尿中バイオピリンの増加を認めた。免疫染色では1)肺胞隔壁内に浸潤する単核細胞、2)腎尿細管細胞、3)肝細胞にバイオピリン発現を認めた。組織ホモジネート作成から、組織内バイオピリン濃度を測定した結果、肺ではコントロールの4.2倍(p<0.05)に増加を認めた。SIRSでの肺障害に酸化ストレスが関与し、尿中バイオピリンはその動態を一部反映するため、尿バイオピリンは全身性酸化ストレス評価に有用性を持つと考えられる。(2)SIRSによる肺障害への一酸化窒素ラジカルの関与:SIRSモデルにおいて、尿中窒素ラジカル(NO2/NO3)を測定、コントロールと比較し、有意な増加を認めた。従来、SIRSにおける肺障害を好中球エラスターゼ阻害により抑制する治療が行われる。それ意外に、NO2/NO3がSIRSでの酸化ストレス障害に関与することを証明できれば、直接的にNO合成を抑制することでSIRSでの肺障害抑制を行うことができる。現在、NO合成酵素阻害薬(L-NMMA)投与による試験を遂行している。
脊椎動物の進化モデルとしてのタンガニイカ湖魚類の繁殖生態と社会性の解明

最終年度である今年度は、現地調査は協同的一妻多夫魚カリノクロミス(以下カリノ)とハレム型社会を持つサボリの繁殖について主に調査した。カリノについては、特に雌の果たす役割に焦点をあて、現地での水槽実験も合わせて行った。また、国内では過去の資料を含め、マイクロサテライトを用いた血縁判定、並びに過去の資料の解析及び整理を行い、複数の投稿原稿として準備あるいは公表を行った。カリノは岩の割れ目を繁殖巣として利用する。これまでの野外観察からカリノの雌は、くさび形の形をした巣を利用すること、大型の雌ほどそのような巣を占めていることから、雌は多様な形の巣のうちから、くさび形の巣を好むと考えられた。水槽実験として、くさび形巣と'幅広巣'を雌に選択させたところ,多くの例で雌はくさび形巣を選んだ。このことは亜野外観察の結果と一致する。また野外調査では、産卵の観察事例を増やせた。本調査により、11産卵のうち10例では、雌はくさび形巣の中で大型のα雄が最も奥に入り込めるところに産卵することが確認できた。この産卵場所選択も雌が行っているとみなされる。これにより、雌はα、β雄の父性の操作を行っているとの仮説を立てた。共同繁殖する動物で雌による父性の操作の可能性および重要性が示唆されているが、この仮説が検証されれば、体外受精動物での初めての父性の操作となる。野外調査からサボリに、ヘルパーが存在することが確認された。おそらくこれは血縁ヘルパーと思われ、このタイプの共同繁殖がハレム型の社会を持つ種では初めての事例である。サンプルは国内に持ち帰っており、これらにより親子判定を現在実施している。また、サボリの生魚40個体をいかして国内に持ち帰っており、今後これらを用いて大阪市立大学にて水槽実験を行っていく予定である。今年度は研究計画調書に基づき、研究支援者として延べ5名の日本人研究者及び大学院生が主にランプロロギーニ族の婚姻形態、繁殖戦略について現地調査を行った。相原は、繁殖場所に巻き貝の殻を利用するブレビスの雄の繁殖多型である縄張り雄とスニーカー雄が、遺伝的基盤を持たないこと、すなわちこれらが雄の代替戦術であることをほぼ明らかにした。太田は、巻き貝の殻を利用するビッタータスの雄の繁殖多型について調査し、様々なサイズの雄が共存し繁殖することを確認した。共存の機構などの詳細については解析中だが、同サイズ個体ほど排他的であることから、異サイズ個体間では、何らかの共同繁殖が予想される。各雄の父子判定のための標本を持ち帰っており、これらの結果と行動観察の資料から、共同繁殖の実態に迫れる。このような婚姻形態はこれまで魚類でも報告のないものである。テンポラリスはこれまでパイレーツ雄、縄張り雄、スニーカー雄の3つの戦術が知られていた。加藤は、これらの繁殖成功の把握、3つの戦術が遺伝的基盤を持つかを明らかにするため、野外行動観察、現地での飼育実験、父子判定用の標本収集を行った。これらにより、本種の雄の繁殖戦術の実際の解明が期待される。これら、3種のカワスズメは、調査地の生魚を生かしたまま持ち帰っており、今後国内での水槽飼育観察及び実験も開始している。ロシッターは、これらカワスズメが繁殖場所としての巻き貝の群集生態学的調査を行った。これら魚の繁殖資源の大きさや密度は魚の繁殖生態に大きく影響するものであり、その基礎的な資料として重要である。

越智は、社会性とくにカワスズメの雄の配偶縄張りの維持機構と侵入者の縄張り認知が予想以上に発達していることを明らかにした。国内では、宗原が過去及び本研究で持ち帰った標本の父子判定・資料解析を行い、血縁関係についての資料が大幅に増えた。昨年度の成果をうけ、ほぼ予定通りタンガニイカ湖でランプロロギニ属の繁殖生態の調査を行った。ビッタータスは、雄に体長順にスニーカー雄・サテライト雄・なわばり雄・パイレーツ雄など4つないしは5つの繁殖戦術が存在すること、それらは雄の体長と雌の獲得方法によりほぼきまること、さらになわばり戦術雄は、パイレーツ雄による繁殖寄生の度合いを評価し、その寄生の度合いの少ない巣を選択していることが示唆された。このような繁殖寄生を評価した雄の巣選択はまったく新しい発見である。このような雄の繁殖戦術の多様性の進化要因についても、近縁種との比較から検討を開始した。また、基本的には雄ハレムの社会の知られるサボりで、共同繁殖が実現していること、繁殖個体間ではきわめて複雑な社会行動が発達していることも確認された。現在その親子判定の分析を行っているところである。サボりは血縁個体によるヘルパーが予想され、これらは両親とその子供による共同繁殖が知られるプルチャーやマルティファスキアーツスとの対比から社会行動以外にも興味深い類似点・相違点が浮き彫りにされるものと期待できる。昨年度の成果及び本年度のビッタータスやサボりの調査から、ランプロロギニ属魚類の子育てをともなう繁殖集団の社会性は、ほ乳類・鳥類の社会に類似しているというよりも、むしろその変異幅・多様性ははるかに大きいと言うべきかもしれないことが全体として示唆されつつある。これには、独立生活後体サイズの成長が続くという魚類特有の性質による成体間でのサイズの大きな変異が主要因であることが示唆されつつある。初年度の調査結果の解析から、ジュリドクロミスの共同繁殖は、鳥類のものといくつもの点で類似性が認められることが判明し、その成果を国際誌Behav.Ecol.Sociobiol.やBehaviour誌に投稿した。最終年度である今年度は、主として協同的一妻多夫の婚姻形態を持つカリノクロミスを材料に、雌の巣選択について、及び雄の繁殖戦術が4つ存在することを確認したビッタータスの、さらなる繁殖実態について野外調査ならびに屋内飼育実験を実施した。カリノクロミスでは、巣の形状により雌が大型雄小型雄による同時受精が可能であることが示唆されている。すなわち雌が産卵場所を選択し、奥まったくさび形の巣では奥側の卵塊を小型雄が、手前側の卵塊を大型雄がそれぞれ受精させる。このため一妻二夫の成立には巣の形状が極めて重要である。今回野外で人工巣を設置した実験では、雌は人工巣への好みを示さず、実験は失敗に終わった。しかしながら、国内へ持ち帰った約20匹の個体を用いた飼育実験では、雌はくさび形の巣を選択し、産卵することが明らかになった。今後、この飼育実験を継続し父性判定まで行えば、本協同的一妻二夫にとっての、雌による父性操作の重要性が明らかになると考えられる。また、ビッタータスの研究では、なわばり雄による巣選択性が、繁殖寄生雄の寄生の危険の程度に応じたものであることがほぼ明らかになった。すなわち、なわばり雄は雌の多い巣を選ぶのではなく、パイレーツ雄の訪問頻度の低い巣を選んでいた。このような、繁殖寄生雄の危険性がなわばり雄の巣選択に影響を与えることが明らかになったのは、全くはじめてであり、この研究は今後この分野の研究に大きな影響を与えるものである。
ホモポーラ型ベアリングレスモータとその制御法に関する研究

従来からホモポーラインダクター型として知られるモータは回転子が軸方向に2分割されており、各々がN極とS極に固定子側から励磁できる。そのため、高速で大容量の回転機の軸受の潤滑や保守の問題を解決するために開発してきた完全非接触5軸制御ベアリングレスモータに適した構造である。本研究は、このモータをベアリングレス化した新方式のベアリングレスモータを提案し、その構造,基本特性、制御法を明らかにすることを目的として実施し、以下の成果を得た。1.ホモポーラ型ベアリングレスモータの試作機と、電動機駆動システムおよび回転子位置制御システムを試作した。2.半径方向力の計算式を導出し、回転子の位置制御のための電流は直流でよいことを明らかにし、実験で確認した。3.半径方向力の発生原理より、位置制御巻線の極数は2極である必要があるが、回転角度に対する半径方向力の脈動や、トルク分磁束の半径方向力への干渉を生じないためには、電動機巻線の極数は試作機と同じ極対数4が最小値であることを明らかにした。4.弱め界磁運転領域での界磁調整方法を明らかにした。また、負荷装置およびトルクメータと接続した実験装置を試作して12000rpmまでの負荷実験を行い、界磁調整により出力の向上が可能であることを確認した。従来にない新しい形式のモータであるので、モータの特性の検討と、ベアリングレス化した時の特性の検討ができるように、転がり軸受を着脱できる構造の回転機を試作した。また、これを駆動するためのインバータおよびその制御装置、さらに、回転子を磁気浮上するための、回転子位置制御用インバータとその制御装置を製作した。これらの試作装置による実験と理論的検討から以下の結果を得た。1.電動機定数の測定の結果、インダクタンスは逆突極性を示すこと、漏れインダクタンスが比較的大きいことが明らかになった。2.回転子を転がり軸受で支持して、6000rpmまでの無負荷運転を実現した。この結果、界磁電流の調整で、力率進み・遅れの両領域での運転が可能であることを確認した。3.回転子の突極のために空隙のパ-ミアンスは方形波状、位置制御巻線の起磁力は正弦波と仮定して、半径方向力の計算式を導出した。この結果、半径方向力は回転子突極の位置によらず一定であること、起磁力分布に高調波分が含まれるときには、回転角度に応じて半径方向力は変動するが、その大きさは、基本波に起因する半径方向力の一定値成分に比べて十分小さいことを明らかにした。このことから、直流の位置制御巻線電流で回転子を磁気支持できることが明らかになった。4.試作機を用いて、片側を転がり軸受で支持し、2軸の浮上制御試験を行い、4500rpmまでの磁気支持運転を実現した。この実験により、位置制御電流は直流で良いことが確認できた。モータの特性を検討するために、負荷装置およびトルクメータと接続した実験装置を試作した。これらの理論的検討と試作装置での実験から以下の結果を得た。1.半径方向力を発生させるためには位置制御磁束の極数は2極である必要があり、また電動機の極数はトルク分磁束と位置制御磁束の干渉や、回転角度に対する半径方向力の脈動を生じないためには試作機と同じ極対数4が最小値であることを明らかにした。2.弱め界磁運転領域での出力の向上について検討した。その結果、モータの電圧と電機子電流をともに最大として、力率1運転を行うための界磁の設定条件を明らかにした。さらに、12,000〔rpm〕までの負荷実験を行い、界磁磁束を調整して出力の向上が可能であることを確認した。3.磁界の大きさにより、dq軸インダクタンスの大小関係が変わることがあることを明らかにした。4.モータ定数に影響を与える空隙磁束の大きさには、巻線の起電力として観測できる交流の磁束だけでなく、回転子を磁界巻線で軸方向に励磁する構造により発生する直流の磁束成分や凹極部分の磁束を考慮する必要があることを明らかにした。
固有ひずみ利用による最適後熱処理条件(PWHT)の決定と省エネルギー化

(目的)本年度の目的はPWHTにより生じるクリープひずみを予測すること、および予測式の有効性を他鋼種で確認することである。(得られた成果)過去の研究におけるPWHTにより生じるクリープひずみに関する研究成果により、クリープひずみは低温では遷移クリープ、高温では定常クリープであった。今回の一連のクリープひずみに関する実験値より、PWHT中に生じるクリープひずみは(1)遷移クリープであり、定常クリープ域は存在しなかったこと、(2)遷移クリープは時間硬化則ではなく、ひずみ硬化則にしたがうこと、(3)鉄の自己拡散に注目した活性化エネルギーを基礎とした拡散式によりPWHTのクリープが整理できたこと、(4)有限要素法を使用した数値解析によりクリープひずみの影響を受けた残留応力に結びついた固有ひずみ(室温のヤング率を乗算すると残留応力になる)が統一的に予測できること、(5)鋼種が異なるCr-Mo鋼とSHT490鋼が応力指数、時間硬化指数が同じで式で取り扱えることを明らかにした。これにより、PWHTの最適条件をクリプの立場から数値解析により、精度良く推定できることを明らかにした。特に、鋼種が異なっても数式の前にある未知定数を1つの実験のより決定すれば、PWHT中のクリープひずみが予測できることは大きな成果である。上記クリープ予測式を使用すれば、温度上昇過程、冷却過程での熱応力発生の立場および水素拡散や元素拡散などの立場から、各企業の製品作成目的を組み合わせれば、省エネルギーを目的とした最適なPWHT条件が数値解析のみで導ける、これにより無駄なエネルギー消費がなくなり、CO_2削減に貢献できる。溶接加工により必然的に発生する溶接残留応力は,脆性破壊や疲労破壊を引き起こす因子であり,これを低減する目的でPWHT(溶接後熱処理)が幅広く用いられている.PWHTによる残留応力低減の要因は,温度上昇に伴う降伏応力低下により発生する塑性ひずみと高温状態時に発生するクリープひずみである.すなわち,クリープひずみの発生量とPWHT条件との関係を定量的に把握することはクリープひずみ発生量の予測および最適PWHT条件の検討を行う基礎データとして必要不可欠である.しかしながら,溶接継手に生じるクリープひずみ量を直接測定する方法は確立されていないのが現状である.そこで,実験で容易に測定できる固有ひずみに注目し,PWHTによる残留応力低減について実験による検討を行った.実験はレーザ溶接機を使用して,板厚3.2mmの高張力鋼板を板厚方向まで一様に加熱できる溶接条件でビード溶接継手を作成し,溶接されたビード溶接継手を600°Cでの高温保持時間を変えてPWHTした試験片を作成した.各試験片から計測された固有ひずみ分布を利用して,PWHTで生じるクリープひずみを求めた.固有ひずみ分布測定結果より,PWHTにおける昇温過程および冷却過程ではクリープひずみは生じず,高温保持過程でのみ生じることを明らかにした.また,高温保持時間を変えることにより,生じるクリープひずみ値が変化することも分かった.以上の様に,PWHTで生じるクリープひずみの基礎データを得ることができ,基本的なクリープひずみ発生挙動の把握ができた.さらに,数値解析を用いて溶接継手に生じる固有ひずみを計算する手法を検討し,実験で得られた溶接継手に生じる固有ひずみ分布を概ね推定できた.(目的)本年度の目的はPWHTにより生じるクリープひずみを予測すること、および予測式の有効性を他鋼種で確認することである。
リンパ管内皮細胞のToll様受容体を介したケモカイン・白血球接着因子の発現誘導

当該研究室における研究から、ヒト小腸毛細リンパ管は、Toll-like receptor(TLR)2および4、ならびにcys-cys chemokine ligand(CCL)21を同時発現すること、また、ヒト歯肉におけるリンパ管はTLR2および4を発現せず、CCL21のみを発現することを明らかにした。我々はこの相違点の要因を明らかにすることを目的とし、以下の実験を行った。(1)種々の口腔組織(ヒト舌、頬粘膜、歯髄、口蓋扁桃)を用い、リンパ管内皮細胞におけるTLR2、TLR4およびCCL21の発現を免疫組織化学的に検索(なお、組織にはそれぞれ健常および炎症組織を用いた。)した。(2)培養ヒト成人皮膚真皮由来リンパ管内皮細胞(AD-HDLEC)および培養ヒト新生児皮膚真皮由来リンパ管内皮細胞(NEO-HDLEC)におけるTLR2、TLR4、MD-2(TLR4と複合体を形成する分子)、ならびにCCL21の発現と、TLR2およびTLR4によるCCL21発現誘導を、RT-PCR、ウェスタンブロッティング、免疫染色、ルシフェラーゼアッセイ、ならびに抗体阻害実験を用いて検索した。その結果、(1)ヒト健常および炎症口腔組織における全てのリンパ管はTLR2およびTLR4を発現しなかった。(2)ヒト健常組織において、歯髄では集合リンパ管のみがCCL21を発現し、毛細リンパ管はCCL21を発現しなかった。また、舌、頬粘膜ならびに口蓋扁桃ではほぼ全てのリンパ管がCCL21を発現した。(3)ヒト炎症組織において、歯髄、舌、ならびに頬粘膜では全てのリンパ管がCCL21を発現せず、口蓋扁桃では全てのリンパ管がCCL21を発現した。(4)NEO-HDLECにおいて、TLR2、TLR4、およびMD-2は遺伝子レベルのみ発現が認められ、タンパク発現は認められなかった。一方AD-HDLECにおいてTLR2、TLR4、およびMD-2は遺伝子およびタンパクレベルで発現が認められた。また、遺伝子レベルではAD-HDLECがNEO-HDLECと比較して優位にTLR2、TLR4、およびMD-2を発現した。(5)NEO-HDLECおよびAD-HDLECは遺伝子およびタンパクレベルでCCL21を発現した。(6)TLR2およびTLR4によるCCL21の発現誘導に関しては現在も検索中である。)した。
周性期における循環器系の形態変化及び適応現象の解明

Wister種の新生仔ラットに対し、生後3時間、1日、2日、4日、8日に全身急速凍結法を用いて固定した後に各種心血管系の形態変化を検討し、以下の結果を得た。1.上行大動脈径:3時間から8日にかけて経時的に増加傾向を示した。2.左室及び右室容積:左室容積は3時間から1日では有意の変化を示さなかったが、2日から8日にかけては経時的に増加傾向を示した。一方右室容積は3時間から8日にかけて経時的に増加傾向を示した。3.心室壁厚:左室壁厚は3時間から8日にかけて経時的に増加した。一方右室壁厚は3時間から1日にかけて減少し、その後有意の変化を示さなかった。4.心室心筋重量:左室及び右室の心筋重量は、ともに3時間から8日にかけて経時的に増加したがその増加率は左室で有意に大きかった。5.冠状動脈径:左冠状動脈径は、3時間から1日にかけて軽度減少し、その後増加する傾向を示した。右冠状動脈径も同様に3時間から1日にかけて減少したが、その減少率は左冠状動脈よりも大きかった。その後2日から8日にかけて増加する傾向を示したがその増加率は左冠状動脈よりも小さかった。6.冠状動脈径心筋重量比:左冠状動脈径心筋重量比は3時間から2日にかけて減少した。その後4日から8日にかけて増加傾向に転じた。右冠状動脈径心筋重量比もほぼ同様の経過を示した。以上の結果は新生児期の心血管系の適応が必ずしも一様ではないことを示している。特にその結果として、冠状動脈径心筋重量比が生後早期に一時的にせよ減少傾向を示すことは、新生児期の心機能適応を考えるうえで興味深い。また臨床的に、新生児が容易に心不全をきたしやすいことの一つのメカニズムと考えられる。今後さらに詳細な検討が必要と思われる。
マメ科植物と根粒菌の共生機構に関する研究

根粒菌は植物細胞内に侵入し、共生を開始すると細胞当たりのDNA含有量が増加したバクテロイドに変化する。この変化の過程でバクテリアは細胞あたりの体積が増加するとともに、分枝しY字形などに変形し、バクテロイドと呼ばれる状態に変化する。通常バクテリアは細胞分裂するときに、FtsZというタンパク質を用いて、細胞質分裂を遂行する。普通のバクテリアは、FtsZを1種類のみコードするが、根粒菌はftsZを2種類コードすることが知られており、バクテロイド化という特殊な細胞増殖形態において2種のftsZを使い分けていることが予想される。そこで、当研究室で研究している根粒菌Mesorhizobium huakuiiよりftsZ遺伝子を取得し、その使い分けを検討することを計画した。他の根粒菌のftsZ配列を参考にプライマーを設計し、ftsZ2(一般に存在するタイプ)の取得を試みた。その結果ftsz2の断片を取得することができた。この断片の配列をもとにインバースPCRを行いftsZ2の全長を取得することができた。ftsZ2の発現パターンを解析するために、ftsz2のプロモータの解析を試みた。ftsZプロモータを取得後、GFPに接続し根粒菌形質転換用ベクターpBBR122に導入した。現在このプラスミドを根粒菌に形質転換し、GFPの発現を解析中である。次に、ftsZ1の取得を試みた。根粒菌ゲノムからコロニーハイブリダイゼーション法でクローニングを試みたが、取得することはできなかった。そこで、PCR法での取得を行った。現在までに、300bp程の断片を取得し、全長の取得を行っているところである。1.根粒特異的プロテアーゼの解析f32は、我々がレンゲソウより取得した根粒特異的遺伝子で、プロテアーゼをコードしている。f32タンパクは、根粒内の老化した細胞で発現し、不用になった細胞成分を分解・転流し、再利用するために機能すると考えている。この仮説を検証するために、in situハイブリダイゼーションで発現を調べたところ、根粒先端の感染直後の細胞ではシグナルは弱いが、根粒基部の老化した細胞では強いシグナルが認められた。根粒内にあっても、菌が未感染の細胞では有意なシグナルは得られなかった。これらの結果は、f32が老化した細胞において機能するという仮説を支持している。f32がプロテアーゼをコードしていることを、検証するために発現ベクターを用いてタンパク質を発現させ、プロテアーゼ活性の測定を試みが、タンパク質が不安定であり、活性測定を行うことは出来なかっった。2.シロイヌナズナよりのダイナミン様遺伝子AS-1の解析AS-1は、レンゲソウ根粒より取得した遺伝子で、ダイナミンに高い相同性を持ち、根粒中での膜輸送への関与等が考えられる。現在までにAS-1遺伝子の全長の取得を試みてきたが、本年度に、シロイヌナズナのAS-1ホモログであるADL3が報告された。そこで、報告された配列を基にADL3の抗体の作製を試みた。N末端側、約22Kdaを発現ベクターpGEX4T-3に接続し大量発現を行った。目的タンパク質を精製後マウスに免役した。しかし、十分に抗体価の高い抗血清を得ることは出来なかった。タンパク質の安定性に問題があるのではないかと考えられる。今後、発現させる部位を変更して、ADL3に対する抗体の取得を再度試みる予定である。
異形鋼管のダイレス曲げ加工法の開発

種々の断面形状をもつ異形鋼管の曲げ加工を可能にするために、高周波誘導加熱と冷却を組合せたダイレス曲げ加工装置の設計・試作を行った。曲げ加工装置の基本構成は、一定速度で管材を移動させるためのテールストック、管材に所定の曲げ半径を与えるための施回アームおよび加熱・冷却源から成り立っている。テールストックの駆動はACモータによって行い、その回転数の制御はインバータ制御である。施回アームは試作したX-Yテーブルと接続しており、このX-YテーブルはNC制御によって曲げ半径の円弧補間を行い、任意の半径を描かせることができる。本装置で用いるNCユニットは、ネットワークの構築により、パーソナルコンピュータから多軸ラインの制御および管理が可能であり、高速補完、直線、Sカーブ、加減速の選択等を容易に行うことができる。ダイレス曲げ加工における最適加工条件の把握については、すでに昨年度に行った基礎的研究の結果から把握されているので、これらの基礎データを組み込んだNC制御プログラムのソフト開発が今後の課題となる。製品の高付加価値化を図るため、加工熱処理の適用等による強靭化の手法についても研究を行った。温間加工の可能性も見出しており、曲げ加工限界の向上、加工精度の向上、製品材質の向上、多種少量生産システムの構築等の諸課題についての展望を得ることができた。断面が円形でない異形鋼管(楕円、長方形、十字形断面など)は主としてロールフォーミングによって成形されるが、各種用途を考えるとこれらの曲げ加工法の開発が重要となる。本研究におけるダイレス曲げ加工法は工具を用いないので、種々の形状の異形鋼管の曲げ加工が可能であるが、加工精度および加工限界の向上のためには如何に加熱幅を小さくし、最適な軸方向温度分布を与えるかが重要となる。そこで、各種異形鋼管の最適加工条件を明らかにするために、管材の軸方向表面温度を計測するとともに、加熱源が移動する熱伝導問題として取扱うことによって一次元定常熱伝導の解析解を導くことができ、測定値ときわめて良い一致を示すことが確められた。本手法によれば軸方向に数十ケ所の位置における表面温度の推定が、パーソナルコンピュータによって僅か1秒程度で計算することができる。さらには、あらゆる方向への曲げ加工や任意の曲げ半径の設定が可能となるようなNC制御ダイレス曲げ加工装置の試作に取組んだ。本年度は主として制御回路の設計・組立てとともに動作特性の解析実験を行ったが、これらにより二次元形状制御の見通しを得ることができた。本年度は上記のNC制御曲げ加工装置の試作に力点をおくとともに、薄肉小径異形鋼管のダイレス曲げ加工実験を既製の装置を用いて数多く行った。これらは、ダイレス曲げ加工の対象範囲の拡大を図るとともに、高炭素鋼管の加工や加工部品の強靱化などを目指した加工による高付加価値化が目的である。そのため、S45C炭素鋼管の温間ダイレス曲げ加工や加工熱処理の適用などを試みた。本年度は、上記の基礎的データを基にして、形状制御および材質制御が可能となるようなダイレス曲げ加工装置の試作を行い、装置の特性把握や改善などを行う予定である。
微小重力場を利用した自由燃料液滴の蒸発に関する研究

自由液滴生成装置の製作および微小重力場での燃料液滴蒸発実験を行った.微小重力場の実現には,本大学の施設である落下塔(微小重力時間約1.2秒)を利用した.落下カプセルは二重構造とし,内カプセルは外カプセルと接触することなく相対運動ができるようにした.カプセル落下時の空気抵抗は外カプセルが受けることになるので,内カプセルは外カプセルとの相対速度分の空気抵抗しか受けず,質の高い微小重力場が得られた.液滴監視用にCCDカメラを,液滴生成部および高温部にそれぞれ一台取り付けた.画像データはカプセルに搭載したビデオテープレコーダにより記録した.自由液滴生成装置は,燃料の急速加熱による突沸現象を利用し,燃料液滴を鉛直上向きに打ち上げる装置とした.外径0.4mm,内径0.24mmのステンレスチューブに液体燃料を充填し,ステンレスチューブに3A程度の電流を通電することによってジュール熱を発生させ,燃料を突沸させた.突沸時に発生する圧力より,ステンレスチューブの先端に取り付けられた燃料充填部の燃料が液滴となって打ち上げられる仕組みである.液滴の軌道と速度を確認するため,光センサを2つ取り付けた.2つのセンサを決められた時刻に液滴が通過した場合,落下カプセルから落下塔に対し,液滴が放物軌軌道の頂点に達する時刻に落下開始命令を発信するような自立システムを開発した.これにより,高い確率でほぼ静止した自由液滴を生成させることに成功した.しかしながら,工作精度や自立システムのパラメータ選定の問題から,液滴の速度を20mm/s以下にすることはできなかった.また,ヒ-タの能力不足により,1s程度で1mm程度の液滴を蒸発させるのに十分な高温場を実現することができず,自由液滴の蒸発挙動を観察することはできなかった.自由液滴生成装置の製作および微小重力場での燃料液滴蒸発実験を行った.微小重力場の実現には,本大学の施設である落下塔(微小重力時間約1.2秒)を利用した.落下カプセルは二重構造とし,内カプセルは外カプセルと接触することなく相対運動ができるようにした.カプセル落下時の空気抵抗は外カプセルが受けることになるので,内カプセルは外カプセルとの相対速度分の空気抵抗しか受けず,質の高い微小重力場が得られた.液滴監視用にCCDカメラを,液滴生成部および高温部にそれぞれ一台取り付けた.画像データはカプセルに搭載したビデオテープレコーダにより記録した.自由液滴生成装置は,燃料の急速加熱による突沸現象を利用し,燃料液滴を鉛直上向きに打ち上げる装置とした.外径0.4mm,内径0.24mmのステンレスチューブに液体燃料を充填し,ステンレスチューブに3A程度の電流を通電することによってジュール熱を発生させ,燃料を突沸させた.突沸時に発生する圧力より,ステンレスチューブの先端に取り付けられた燃料充填部の燃料が液滴となって打ち上げられる仕組みである.液滴の軌道と速度を確認するため,光センサを2つ取り付けた.2つのセンサを決められた時刻に液滴が通過した場合,落下カプセルから落下塔に対し,液滴が放物軌軌道の頂点に達する時刻に落下開始命令を発信するような自立システムを開発した.これにより,高い確率でほぼ静止した自由液滴を生成させることに成功した.しかしながら,工作精度や自立システムのパラメータ選定の問題から,液滴の速度を20mm/s以下にすることはできなかった.また,ヒ-タの能力不足により,1s程度で1mm程度の液滴を蒸発させるのに十分な高温場を実現することができず,自由液滴の蒸発挙動を観察することはできなかった.
抗血管新生遺伝子治療と低容量化学療法併用による口腔癌の血管新生阻害作用の増強

方法:C3H/Heマウス背部皮下に5x10^6cellsのマウス扁平上皮癌SCC-VII細胞(リンパ節転移性有)を移植し、担癌マウスを作製する。腫瘍径が約10mmとなった時点から以下の治療を行った。I群;抗血管新生遺伝子治療単独群(1週間おきに3回投与)アンジオスタチンplasmid DNA(100μg)、エンドスタチンplasmid DNA(100μg)NK4plasmid DNA(100μg)III群;抗血管新生遺伝子治療+CDDP結果:I群およびII群では無治療群と比較して有意に、腫瘍増殖抑制効果は認められなかった。III群ではI群、II群および無治療群と比較して、有意な腫瘍増殖抑制効果が認められた。腫瘍組織の免疫組織学的解析から、III群ではCD31陽性な血管内皮細胞の明らかな減少がみられたことから、抗血管新生遺伝子治療とCDDP併用の相乗効果が示唆された。方法:C3H/Heマウス背部皮下に5x10^6 cellのマウス扁平上皮癌SCC-VII細胞(リンパ節転移性有)を移植し、坦癌マウスを作成する。I群;抗血管新生遺伝子治療単独群(1週間おきに3回投与)アンジオスタチンplasmidDNA(100μg)、エンドスタチンplasmidDNA(100μg)III群:抗血管新生遺伝子治療+CDDP結果:I群およびII群では無治療群と比較して有意に、腫瘍増殖抑制効果は認められなかった。III群ではI群、II群および無治療と比較して、有意な腫瘍増殖抑制効果が認められた。腫瘍組織の免疫組織学的解析から、III群ではCD31陽性な血管内皮細胞の明らかな減少が見られたことから、抗血管新生遺伝子治療とCDDP併用の相乗効果が示唆された。肺転移はIII群において有意に抑制効果が認められた。以上から、血管新生抑制遺伝子治療とCDDPの併用療法歯扁平上皮癌の治療に極めて有効である可能性が示唆された。
間葉系幹細胞の骨分化能判定キット開発のための基礎的研究

本研究において11個の新規骨分化関連転写因子が選定された。また、間葉系幹細胞の骨分化の初期からこれらの転写因子が相互作用してネガティブフィードバック機構が働いていることが示唆された。選定された中で特に2個の転写因子は、間葉系幹細胞の骨分化能判定マーカーとして有用であり、間葉系幹細胞を用いた骨再生医療の際の品質チェック用マーカーとして将来の医療に応用できる可能性が示唆された。間葉系幹細胞(MCS)は既に骨再生への応用が始められているが,その分化メカニズムはいまだ明らかになっていない。本研究ではMSCの分化メカニズムを解析するとともに,その臨床応用を目指している。細胞は3株の腸骨由来の間葉系幹細胞と,対照としての3株の線維芽細胞を用いた。各細胞の未分化状態および骨分化誘導,軟骨分化誘導,脂肪分化誘導各24時間後と28日後にRNAを回収し,DNAマイクロアレイ解析を行った。DNAマイクロアレイの結果に以下の5つの条件を適用し,間葉系幹細胞の骨分化初期に特異的に発現する転写因子の探索を行った。1)骨分化誘導24時間後の間葉系幹細胞で,全ての株における発現レベルがPresentあるいはMarginalである遺伝子,2)線維芽細胞での遺伝子発現レベルが未分化間葉系幹細胞と比較して2倍未満である遺伝子,3)骨分化誘導24時間後の間葉系幹細胞での遺伝子発現レベルが、未分化間葉系幹細胞と比較して2倍以上の遺伝子,4)軟骨および脂肪分化誘導24時間後の間葉系幹細胞での遺伝子発現レベルが,未分化間葉系幹細胞と比較して2倍未満である遺伝子,5)Ingenuity Pathway Analysis(IPA)およびDatabase for annotation, Visualization and Integrated Discovery(DAVID)のデータベース検索により転写を調節する事が示唆された遺伝子,以上の条件から11種類の転写因子を選定した。その中でも既に骨分化への関連が報告されているGLI2を除いた10種類の遺伝子BARD1, RAD51, TCEB2, ZBTB7A, KLF5, KLF6, PRRX2, SSBP3, ATBF1, SP110の機能解析を引き続き検討していく。現在の日本では他人からの他家移植は受け入れられにくく,免疫反応や感染等の危険性が少ない自己細胞のニーズが高まっている。しかし,間葉系幹細胞の分化能は個人差が大きく,間葉系幹細胞を用いた骨再生治療の失敗の原因の1つに,細胞株によっては骨分化能を有さない,あるいは骨分化能が低いことが挙げられる。現在,各細胞株の骨分化能を判断するための幾つかの方法があるが,いずれも最終的な判断を下すには長期間の培養が必要である。そこで本研究は,探索した転写因子を用いた骨分化能判定の期間を短縮可能なキット作成のための基礎研究を目的とする。前年度に選定した,MSCの骨分化初期に特異的に発現が亢進する転写因子に対するSmall Interfering RNA(siRNA)をリポフェクション法を用いて間葉系幹細胞に導入し,各転写因子の発現抑制が細胞に与える影響を以下の項目に関して検討した。(1)リアルタイムPCRを用いたsiRNAの効果判定(ターゲット遺伝子のノックダウン効率の検討),(2)DNA定量を用いた細胞数のカウント(細胞増殖への影響),(3)リアルタイムPCRを用いたアルカリフォスファターゼ(ALP)mRNA発現レベルの変化(ALP mRNAレベル),(4)ALP酵素活性の定量(ALP活性定量),(5)視覚的な石灰化度の確認(アリザリンレッド染色),(6)細胞層中のカルシウム量の定量(カルシウム定量),の検討を行った。上記の実験から,MSCの骨分化に促進的に作用している転写因子とMSCの骨分化に抑制的に作用している転写因子が存在することが確認できた。これらの結果は,MSCの骨分化の初期からネガティブフィードバック機構が作動していること,本研究で選定した転写因子がMSCの骨分化マーカーとして有用であることを示唆している。
マルチペプチド混合がんワクチンの開発基礎研究

テーラーメイドペプチドワクチン療法は一般医療へ移行するには多くの課題があり、テーラーメイドワクチンと同等以上の臨床効果を有し、かつ事前の特殊検査を必要としない非テーラーメイド型のマルチペプチド混合ワクチンの開発が望まれている。そこで、前立腺がん患者の血中IgGと高頻度に反応し、かつ細胞傷害性T細胞誘導能の高いペプチド20種(KRM-20)、および消化管がんについては10種(KRM-10)からなるペプチドカクテルワクチンを開発した。さらに別資金で実施した臨床試験患者検体を用いて免疫学的解析を行い、免疫学的最少有効量が決定された。個々の患者の免疫記憶に対応したペプチドを用いるテーラーメイドペプチドワクチン療法では、個々の患者の多様性に対応するために多くの種類のワクチン候補ペプチドを事前に用意しなければならず、また、HLA検査や免疫検査などの特殊検査が必要であり、一般医療へ移行するには多くの問題がある。そこで、本研究ではテーラーメイドワクチンと同等以上の臨床効果を有し、かつ事前の特殊検査を必要としない非テーラーメイド型のマルチペプチド混合ワクチンの開発を行う。本年度は以下の研究を実施した。1.混合ワクチンの製剤学的検討:前年度までの研究で絞り込んだペプチド20種(KRM-20)の各成分ペプチドについてHPLCでの定量系を確立し、それらを用いて安定性の検討を行った。その結果、ー20°C冷凍保存下で12か月間安定であることが示された。2.ラットを用いた毒性・安全性の検討:KRM-20の毒性について、ラットを用いて検討した。ラットに4週間並びに26週間、ヒトで投与予定の100倍量のKRM-20を反復投与した実験結果についてのレビューを行った。その結果、注射部位の軽度の炎症以外には毒性所見は認められなかった。以上より、ヒトでの臨床試験を開始することの妥当性が担保された。3.臨床試験による安全性の検討:KRM-20については去勢抵抗性前立腺がん患者17例を対象とした第I相試験を医師主導治験として実施した。その結果、各ペプチドあたり0.3mg3mgのいずれの用量においても重篤な有害事象は認められず安全性が確認され、免疫学的最少有効量1mgが決定された。また、KRM-10に関しては進行消化管がん患者18例を対象に第I相試験(臨床研究)を実施中であり、現時点までに重篤な有害事象は認められていない。以上の結果より、早期第2相試験を1mgで実施することが推奨された。テーラーメイドペプチドワクチン療法では、個々の患者の多様性に対応するために多種類のワクチン候補ペプチドを事前に用意し、かつHLA検査や免疫検査などの特殊検査が必要であり、一般医療へ移行するには多くの課題がある。本研究ではテーラーメイドワクチンと同等以上の臨床効果を有し、かつ事前の特殊検査を必要としない非テーラーメイド型のマルチペプチド混合ワクチンの開発研究を行った。1.ワクチン候補ペプチドパネルに対する免疫反応の網羅的解析およびワクチンペプチドの決定:がん患者の血液検体を用い、ペプチドパネルに対する血中IgG抗体およびCTL反応性を検討した。その結果、前立腺がん患者の血中IgGと高頻度に反応し、かつCTL誘導能の高いペプチド20種(KRM-20)、および消化管がんについては10種(KRM-10)を決定した。2.混合ワクチンの製剤学的検討:ペプチド混合溶液を2種を作製し、ISA51と用事混合、エマルジョン製剤とすることとした。ペプチド混合溶液はー20°C冷凍保存下で24か月間安定であった。3.非臨床および臨床試験による安全性の検討(別予算で実施):ラット反復投与毒性試験で安全性を確認したのちに、KRM-20については去勢抵抗性前立腺がん患者17例を、KRM-10に関しては進行消化管がん患者18例を対象に第I相試験を実施し、ヒトに対する安全性が確認された。4.混合ワクチンの免疫学的解析:ワクチン投与患者末梢血中のワクチンペプチドに対するIgG及びCTL反応増強はワクチン投与4週後から認められ、至適用量は各ペプチドあたり1mgであった。3 mg投与では制御性T細胞の誘導が認められた。5.予後因子としての各種遺伝子発現の探索:ペプチドワクチン投与患者の末梢血T細胞上の免疫チェックポイント分子の発現と予後との関連を調べた。その結果、非小細胞肺癌患者において、PD-1陽性T細胞の増加が予後と相関することが明らかとなった。個々の患者の免疫記憶に対応したペプチドを用いるテーラーメイドペプチドワクチン療法では、従来型のがんペプチドワクチンに比し、各段に高い臨床効果が得られるようになった。しかしながら、個々の患者の多様性に対応するためには多くの種類のワクチン候補ペプチドを事前に用意しなければならず、また、HLA検査や免疫検査などの特殊検査が必要であり、一般医療へ移行するには多くの問題がある。

そこで、本研究ではテーラーメイドワクチンと同等以上の臨床効果を有し、かつ事前の特殊検査を必要としない非テーラーメイド型のマルチペプチド混合ワクチンの開発を行う。本年度は以下の研究を実施した。1.がん患者および健常人血清中抗ペプチドIgG抗体の網羅的解析およびワクチン候補ペプチドパネルに対するCTL反応の網羅的解析:過去のがんワクチン臨床試験に参加した患者のワクチン投与前の血液検体および健常人血清を用いて、31種類のワクチン候補ペプチドパネルに対する血中IgG抗体の反応性を、マイクロサスペンジョンアレイを用いて解析した。また、ワクチン投与前後の血液検体を用いて、31種類のワクチン候補ペプチドパネルに対するCTLの反応性を、インターフェロンガンマ産生を指標としてELISPOT法により検討した。2.がん患者の免疫反応性に基づくワクチン候補ペプチドの絞り込み:上記1の解析結果に基づき、患者血中のIgGと高頻度に反応し、かつCTL誘導能の高いペプチドを20種に絞り込むことができた。3.混合ワクチンの製剤学的検討:上記2で絞り込んだペプチドについて、混合溶液とした場合の溶解性・溶解方法の検討を行った。その結果、溶媒系の異なる12種と8種のペプチドからなる混合溶液2種を作製し、それらを用事混合ののち、さらにフロイント不完全アジュバントと混合、エマルジョン製剤とすることとした。また混合溶液の安定性についての検討も行った。当初の予定では24年度以降は以下の研究を実施することとなっている。1)マウスモデルによる混合ワクチンの免疫学的解析。2)マウスモデルによる混合ワクチンの抗腫瘍効果の検討。3)マルチペプチド混合ワクチン臨床試験参加者の免疫学的解析。4)予後因子としての各種遺伝子発現の探索。当初予定立案時には臨床試験の具体的な実施計画はなかったために、1)2)の動物での作用機序の解析を先行して行い、その後、臨床試験の実施準備に入る予定であった。しかしながら、24年度に第I相臨床試験が医師主導治験として開始予定となったために、動物による毒性試験を実施し、この試験結果をもって臨床試験に入ることができた。第I相臨床試験は25年度に終了し、ヒトでの安全性と免疫学的最少有効量も決定された。さらに25年度からは早期第2相臨床試験も開始が決定したことより、当初の予定以上にプロジェクト全体は前進したと判断され、「おおむね順調に進展している」と自己評価した。当初の予定では以下の研究を実施することとなっている。1)汎HLA型に適応可能なワクチン候補ペプチドパネルの充実。2)がん患者および健常人血清中抗ペプチドIgG抗体の網羅的解析。3)ワクチン候補ペプチドパネルに対するCTL反応の網羅的解析。4)がん患者の免疫反応性に基づくワクチン候補ペプチドの絞り込み。5)混合ワクチンの製剤学的検討。これらのうち、2)5)については、研究実績の概要に示した通り、当初予定のほぼ100%の達成度が得られた。また、2)および3)の研究結果より、現状のワクチン候補ペプチドパネルでもHLA-A26およびHLA-A3スーパータイプの患者に対し十分対応可能であり、1)で示した「汎HLA型に適応可能なワクチン候補ペプチドパネルの充実」については実施する必要なしとの結論に至った。