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原発性胆汁性肝硬変症の新たなバイオマーカーと免疫療法の検討

PBCおよび慢性C型肝炎のどちらも病期が進行するにつれて肝癌を発症する。しかし、PBCでは肝癌はまれであるがそのメカニズムは不明である。そこで、TGFbシグナルの面から検討を行った。どの病期においても慢性C型肝炎と比較するとPBC症例では、細胞増殖・線維化に関わるSmad3Lリン酸化程度は低く、癌抑制に関わるpSmad3C経路は保たれており肝発癌が少ないと考えられた。しかし、発癌したPBC症例では、診断当時から高Smad3Lリン酸化状態を呈していた。診断時から発癌シグナルが高いPBC症例では早期に肝硬変に進行し、発癌する危険性が高く慎重な経過観察が必要であると考えられた。目的ウイルス性慢性肝疾患の肝細胞において、C末端がリン酸化したTGF-βシグナル伝達因子Smad3 (pSmad3C)を介する癌抑制シグナルが、中央部にあるリンカー部リン酸化Smad3 (pSmad3L)を介する線維化・癌化シグナルに転換するため、発癌しやすい環境が形成されると報告した。一方Smad2のリン酸化は線維化に関わると報告した。今回、原発性胆汁性肝硬変症(PBC)における線維化・発癌メカニズムについて、慢性C型肝疾患症例と比較検討した。方法非発癌PBC 75例(stage I: 53例、II: 14例、III: 7例、IV: 1例)、発癌症例5例と慢性C型肝炎80例(F1: 20例、F2: 20例、F3:20例、F4: 20例)、発癌症例20例を対象として当研究室で作成したSmad2,Smad3リン酸化抗体を用いた免疫組織染色を行い、肝細胞におけるSmad2/3のリン酸化状態を検討した。2. PBC、C型慢性肝疾患からの発癌症例では、線維化進行症例に限られており、高Smad3Lリン酸化・低Smad3Cリン酸化群であった。発癌したPBC症例では、診断当時から高Smad3Lリン酸化状態を呈していた。考察PBCでは慢性C型肝炎と比較して、発癌シグナルの亢進が進まず、癌抑制シグナルを保持しているために、肝細胞癌の発生が少ないものと考えられた。しかし、診断時から発癌シグナルが高いPBC症例では早期に肝硬変に進行し、発癌する危険性が高く慎重な経過観察が必要であると考えられた。一方、Smad2を介する線維化シグナルはC型肝炎、PBCで優位差は認められなかった。そこで今回、原発性胆汁性肝硬変症(PBC)における線維化・発癌メカニズムについて、慢性C型肝疾患症例と比較検討した。方法非発癌PBC 61例(stage I: 42例、II: 11例、III: 7例、IV: 1例)、発癌症例3例と慢性C型肝炎80例(F1: 20例、F2: 20例、F3: 20例、F4: 20例)、発癌症例20例を対象としてSmad3リン酸化抗体を用いた免疫組織染色を行い、肝細胞におけるSmad3のリン酸化状態を調べた。結果1.非発癌PBCおよび慢性C型肝炎のどちらもStageが進行するにつれてpSmad3Lは亢進した。しかし、どのStageにおいても慢性C型肝炎と比較すると非発癌PBC症例では、細胞増殖・線維化に関わるSmad3Lリン酸化程度は低く、癌抑制に関わるpSmad3C経路は保たれていた。2. PBC、C型慢性肝疾患からの発癌症例では、どの疾患においても、線維化進行症例に限られており、高Smad3Lリン酸化・低Smad3Cリン酸化群に属していた。

目的我々は、『ウイルス性慢性肝疾患の肝細胞において、C末端がリン酸化したTGF-βシグナル伝達因子Smad3 (pSmad3C)を介する癌抑制シグナルが、中央部にあるリンカー部リン酸化Smad3 (pSmad3L)を介する線維化・癌化シグナルに転換するため、発癌しやすい環境が形成される』と報告した(Hepatology 46: 48-57, 2007; Hepatology 49: 1203-17, 2009)。そこで今回、原発性胆汁性肝硬変症(PBC)における線維化・発癌メカニズムについて、慢性C型肝疾患症例と比較検討した。方法非発癌PBC 45例(stage I: 16例、II: 13例、III: 13例、IV: 3例)、発癌症例6例と慢性C型肝炎80例(F1: 20例、F2: 20例、F3:20例、F4: 20例)、発癌症例20例を対象としてSmad3リン酸化抗体を用いた免疫組織染色を行い、肝細胞におけるSmad3のリン酸化状態を調べた。結果考察1.非発癌PBCおよび慢性C型肝炎のどちらも病期が進行するにつれて癌化シグナルは亢進したが、どの病期においても慢性C型肝炎と比較するとPBC症例では、細胞増殖・線維化に関わるSmad3Lリン酸化程度は低く、癌抑制に関わるpSmad3C経路は保たれており肝発癌が少ないと考えられた。2.発癌症例では、線維化進行症例に限られており、高Smad3Lリン酸化・低Smad3Cリン酸化群に属していた。しかし、発癌したPBC症例では、診断当時から高Smad3Lリン酸化状態を呈していた。診断時から発癌シグナルが高いPBC症例では早期に肝硬変に進行し、発癌する危険性が高く慎重な経過観察が必要であると考えられた。消化器内科リン酸化抗体を用いた検討はおおむね順調に進行している。動物実験についてはモデル作成に6ヶ月かかるため、少し時間がかかりそうである。原発性胆汁性肝硬変症(PBC)患者の肝臓サンプルが予定どおり、入手できたことが、おおむね順調に実験が進展した要因と考えられる。また、貴重な切片を速やかに実験に使用することができたのも臨床病理部との連携がうまくいったためと考えられる。免疫組織学的検討を行い、発癌群ではpSmad3Lにおいてリン酸化が高いことが解明された。また、症例のデータ整理もうまくできている。引き続き症例を増やして検討を進めていきたい。人PBCの結果はほぼ予定通り集まっており論文作成を行いたい。また、マウスのモデルを使用した検討を行っていきたい。2013年度はこれまでの人のサンプルをもちいて、線維化のシグナルの検討を行う。これによって、Smad2のリン酸化が、線維化の予後予測マーカーとなりうるか検討したい。また、PBCマウスモデルを用いた検討を計画している。具体的には、フローサイトメトリーを用いて肝臓内に浸潤したリンパ球におけるSmadのシグナル伝達の検討を計画している。そのために、リン酸化Smad抗体を蛍光標識する必要がある。うまく、いかなかった場合には従来通りのWesternblot法にて検討する予定である。平成25年度末に納品があったため。平成25年度末に納品があったデータマイニングサービスについては平成26年度の基金振込後に執行いたします。引き続き、免疫染色やフローサイトメトリーに必要な試薬の購入、マウス購入に研究費を使用する予定である。特に、リン酸化Smad抗体の蛍光標識に一度に標識できる量が少なく、場合によっては複数回の標識が必要と考えらる。また、画像解析をスムーズに行うための画像解析装置の購入や、研究成果の発表のための学会参加、交通費にも使用したいと考えている。
自動接着補修のための渦電流を用いたCFRP積層構造の同定

本研究では、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた航空機などの大型構造体のスカーフ接着補修を自動化することを目的とした、渦電流を利用したスカーフ研削面におけるCFRP積層構造の非破壊評価手法の開発を行った。接着補修において重要となるスカーフ研削面における繊維配向の同定と各ラミネート層のパッチ形状の抽出を、相互誘導差動型プローブを用いた渦電流試験法を応用する技術を開発した。本手法により、修理工の経験と技術に依ることなく接着補修が行われるようになることで、複合材料を構造体とする大型構造物の補修がより安価かつ容易になることが期待される。本研究では、高周波渦電流を利用することにより、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の厚板積層板のスカーフ補修の自動化を目的とした、炭素繊維ラミネート積層構造の同定法の構築を目指す。本年度では以下の事項について研究を進めた。1二次元高速フーリエ変換による炭素繊維の配向角度検出アルゴリズムの構築繊維配向を制御したCFRP積層平板に対し、差動型プローブを用いた渦電流試験を行い、検出コイル間の差動信号を渦電流信号として捉えた。試験片中央部の面を走査し、得られた二次元画像に対し空間フーリエ変換を行い、特定の空間周波数でフィルタリングを施して、逆フーリエ変換を行うことで、繊維の配向を同定できることを示した。このアルゴリズムを用いることで、層ごとに繊維配向方向が異なる擬似等方性CFRP積層平板であっても、切削などをすることなく、深部の炭素繊維の配向情報を得ることが可能であることを示した。2渦電流浸透深さと信号強度の制御によるラミネート層間境界の検出方法の提案CFRP積層平板を構成する各ラミネート層の境界では、下部の層の繊維が上部の層の繊維に流れる渦電流に影響を与え、境界検出の精度や、上部層の繊維配向角度の検出精度を低下させることが考えられる。ここで、周波数が高くなると渦電流の浸透深さが減少する性質を利用し、CFRP積層平板の表面近傍の繊維配向の角度とラミネート層境界を精度よく検出するため、CFRP内部の渦電流密度分布と渦電流浸透深さを磁気ベクトルポテンシャル法による電磁数値解析を用いて評価した。さらに、一層のみ配向角度が異なる層を様々な深さに含んだ積層平板の試験片を利用することで、渦電流浸透深さと周波数の関係を実測・評価した。当初の計画では2軸直交差動型プローブを用いた高周波渦電流検査システムの作製を初年度で行う予定だったが、先に1組の差動型検出コイルを用いてラミネート積層間境界の検出方法に関する研究を進めることとした。2軸直交差動型プローブを運用する場合、検出コイルの組み合わせが2組になるため、渦電流検査システムに必要となる差動アンプとロックインアンプがそれぞれ2つずつ必要となり、高額となる。そこで、今後、より複雑な形状にも対応できるよう、ロックインアンプを2つ導入するのではなく、2組以上の検出コイルを組み込んだブリッジ回路のそれぞれの出力を増幅する回路を作製し、汎用性の高いシステムの構築を目指す。本研究では、渦電流を利用することにより、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のスカーフ補修の自動化を目的とした、CFRPラミネート積層構造の同定法の構築を目指す。最終年度では以下の事項について研究を進めた。1多軸差動型プローブを用いた高周波渦電流検査システムの作製1ケの励磁コイルの内側に4ケの検出コイルを内包する多軸差動型プローブの作製を行った。励磁コイルに径が大きい線材を利用することで、高い周波数の交流印加を可能とし、2MHzでの高周波渦電流試験を実施した。各検出コイルの距離を2.9mmと可能な限り小さくすることで、繊維配向の検出精度を高めた。2渦電流条件とラミネート層間境界の検出精度の相関性と母構造側ラミネート積層構造の同定法の構築スカーフ研削表面におけるラミネート層間境界を検出し、ラミネート層表面の繊維配向の同定を可能とするシステムを構築するため、多軸差動型プローブ内部の検出コイルの組み合わせと渦電流信号の相関性の評価を行った。様々な積層パターンを有するスカーフ研削表面を有する標準試験片を作製した。表面の繊維配向に対して2ケの検出コイルの軸が45度程度になるとき高い検出性を示すことを確認した。また、ラミネート層間境界の前後に2ケの渦電流信号ピークが発生することを、実験と電磁場数値解析の両面から確認した。以上により、CFRPのスカーフ研削表面におけるラミネート層間境界と繊維配向の両方を、同一の多軸差動型プローブを用いた渦電流試験によって特定することが可能であることが示された。本成果は、スカーフ補修の自動化に貢献できるものと考える。今年度は以下の事項について研究を進め、最終的に研究成果を総括し、課題の達成を目指す。

1多軸差動型プローブを用いた高周波渦電流検査システムの作製4ケ以上の検出コイルを内包する多軸差動型プローブの作製を行い、複数の渦電流信号から繊維配向を決定する信号処理のアルゴリズムの構築を行う。2渦電流条件とラミネート層間境界の検出精度の相関性評価と母構造側ラミネート積層構造の同定法の構築ラミネート層間境界の検出精度を向上させるべく、渦電流の周波数と信号強度、および境界情報の定量的評価を行う。その上で、切削によりテーパ部を形成した試験片の表面の走査を行い、各層の繊維配向とラミネート層間境界の検出と精度評価を試みる。最後に、プローブの走査距離と渦電流信号から得られた繊維配向情報を統合し、プリプレグパッチの構造抽出を行うシステムの試作を実施する。抽出したプリプレグパッチと母構造側のラミネート積層構造の3次元トモグラフィー画像と比較することで、本システムの精度の検証と自動化の検討を行い、本研究を完遂する。電磁非破壊評価2軸直交差動型プローブとそれを用いた高周波渦電流検査システムの作製を次年度に延期したことが理由である。当初の計画では同システムの作製を初年度に予定しており、そのために150万円以上のロックインアンプを計上していたが、より汎用性の高い、4ケ以上の検出コイル信号を増幅する回路の構築を再検討した結果、ロックインアンプの購入と同システムの作製を見送る形とした。4ケ以上の検出コイルの信号を増幅する回路構築のために、PXI規格を利用したパッケージによる高性能かつ低コストの計測システムの作製を検討している。このためにPXIシャーシと専属のケーブル等の各オプションの購入で繰り越した予算を使用する。
ケモカインによる分子・細胞標的型抗結核菌DNAワクチンの開発と作用機構の解析

ケモカインレセプターの発現様式は細胞の種類により異なり、未成熟樹状細胞ではCCR1,2,3,5,6などが発現している。一部のケモカインレセプターはリガンドが結合すると、リガンドとともに細胞内に取り込まれることが報告されている。未成熟樹状細胞上のケモカインレセプターを標的として、抗原取りこみ効率を上げることによりワクチン効果の増強をはかる、新たなワクチンを検討した。CCR5のリガンドのひとつであるMIP-1αのC末にGFPを連結させたタンパク(MIP-1α-GFP)を調製し、骨髄由来樹状細胞に作用させた。共焦点レーザー顕微鏡を用いて解析した結果、MIP-1α-GFPが樹状細胞内に効率よく取り込まれ、CCR5との局在が一致することが確認できた。マクロファージ細胞株に比べ、骨髄由来樹状細胞の方が効率よく融合型タンパクを撮りこむことが示唆された。結核菌の主要分泌抗原であるMPT51遺伝子をMIP-1αの下流に連結した発現プラスミド(pCI-MIP-1α-MPT51)をDNAワクチンとして、その効果を検討した。遺伝子銃を用いてBALB/cまたはC57BL/6マウスに1回2μg、隔週3回免疫した。テトラマー法にる解析により、融合型(pCI-MIP-1α-MPT51)で免疫した場合、抗原単独発現プラスミド(pCI-MPT51)に比べ、抗原特異的CD8^+T細胞数が増加することがBALB/cマウスにおいて認められた。また、同マウスにおいて、抗原特異的IFN-γの産生も融合型が最も高く、抗原単独発現プラスミドにMIP-1αを発現するプラスミド(pCI-MIP-1α)を加えて免疫した場合よりも高いものであった。一方、C57'BL/6に免疫した場合も、CD4^+T細胞によるIFN-γ産生能も融合型DNAワクチンが最も高かった。これらのことより、未成熟樹状細胞に発現しているCCR5を介して抗原を取り込ませることで、効率良くT細胞を感作できることが示唆された。ケモカインレセプターの発現様式は細胞の種類により異なり、未熟樹状細胞ではCCR1,2,3,5,6などが発現している。一部のケモカインレセプターは、リガンドが結合するとリガンドとともに細胞内に取り込まれることが報告されている。未熟樹状細胞上のケモカインレセプターを標的として、抗原取りこみ効率を上げることによりワクチン効果の増強をはかる、新たなワクチンを検討した。CCR5のリガンドのひとつであるMIP-1α遺伝子の下流にリンカーをはさんでGFP遺伝子を連結した発現プラスミドを構築した。これを293細胞に導入することによりMIP-1α-GFP融合タンパクを調製し、樹状細胞株などに作用させた。共焦点レーザー顕微鏡を用いて解析した結果、細胞膜表面上のCCR5とMIP-1α-GFP融合タンパクの局在が一致した。さらに細胞内へ両者が取り込まれ、その局在が一致することが確認できた。結核菌の主要分泌抗原であるMPT51遺伝子をMIP-1αの下流に連結した発現プラスミドを構築(pCI-MIP-1α-MPT51)し、DNAワクチンとした。遺伝子銃を用いてBALB/cマウスに1回2μg、隔週3回免疫した。

最終免疫の3日後に脾臓細胞を調製し、テトラマー法によりMPT51特異的CD8^+T細胞を検出した。融合型(pCI-MIP-1α-MPT51)で免疫した場合、抗原単独発現プラスミド(pCI-MPT51)に比べ、抗原特異的CD8^+T細胞の数が増大した。その数は抗原単独発現プラスミドにMIP-1αを発現するプラスミド(pCI-MIP-1α)を加えて免疫した場合よりも高いものであった。また、抗原特異的IFN-γの産生も融合型が最も高いという予備的な結果も得ている。これらのことより、未熟樹状細胞に発現しているCCR5を介して抗原を取り込ませることで、効率良くT細胞を感作できることを示唆された。ケモカインレセプターの発現様式は細胞の種類により異なり,未熟樹状細胞ではCCR1,2,3,5,6などが発現している。一部のケモカインレセプターはリガンドが結合すると,リガンドとともに細胞内に取り込まれることが報告されている。未熟樹状細胞上のケモカインレセプターを標的として,抗原取りこみ効率を上げることによりワクチン効果の増強をはかる,新たなワクチンを検討した。CCR5のリガンドのひとつであるMIP-1αのC末にGFPを連結させたタンパク(MIP-1α-GFP)を調製し,骨髄由来樹状細胞に作用させた。共焦点レーザー顕微鏡を用いて解析した結果,MIP-1α-GFPが樹状細胞内に効率よく取り込まれ,CCR5との局在が一致することが確認できた。マクロファージ細胞株に比べ,骨髄由来樹状細胞の方が効率よく融合型タンパクを取り込むことが示唆された。結核菌の主要分泌抗原であるMPT51遺伝子をMIP-1αの下流に連結した発現プラスミド(pCI-MIP-1α-MPT51)をDNAワクチンとして,その効果を検討した。遺伝子銃を用いてBALB/cまたはC57BL/6マウスに1回2μg,隔週3回免疫した。テトラマー法による解析により,融合型(pCI-MIP-1α-MPT51)で免疫した場合、抗原単独発現プラスミド(pCI-MPT51)に比べ,抗原特異的CD8^+T細胞数が増加することがBALB/cマウスにおいて認められた。また,同マウスにおいて,抗原特異的IFN-γの産生も融合型が最も高く,抗原単独発現プラスミドにMIP-1αを発現するプラスミド(pCI-MIP-1α)を加えて免疫した場合よりも高いものであった。一方,C57'BL/6に免疫した場合も,CD4+T細胞によるIFN-γ産生能も融合型DNAワクチンが最も高かった。これらのことより,未熟樹状細胞に発現しているCCR5を介して抗原を取り込ませることで,効率良くT細胞を感作できることが示唆された。
軍用地料の"分収金制度"に関する研究:沖縄古層に探る現代的公共力と集合的記憶

沖縄県における米軍基地の地代支払いは当初想定したよりもかなり広範囲においておこなわれており、今回の経費と時間とでは十分に深い調査を行うことが出来なかった。それでも大きな収穫は、米軍の利用する沖縄県の土地は北部と中部とに集中しているが、しかしその軍用地料の使途と配分に関しては大きな対照的な相違のあることが判明した。すなわち、北部地区の軍用地においては地代配分に関して市町村が主導権を握り、中部地区に関しては地域自治組織の中でも各地域の地主会が大きな役割を果たしているということだ。今回の現地調査は大きく二つの目標のもとに実施された。ひとつは従来からの課題である離島社会の町おこし、村おこしに関する取組み、離島におけるその特色などのヒアリングの継続的な現地調査である。もうひとつは今回主力を注いだもので、軍用地料の実態調査すなわち日本政府によって毎年支払われる軍用地料の沖縄県配分に関する文献的、資料的かつ実態的な調査である。現地調査は当初想定したすべての市町村を対象に行った。宜野湾市に始まり、北谷町、嘉手納町、うるま市、北中城村、沖縄市、読谷村、そして本島から離れた独立町村である離島の伊江村、渡嘉敷村の各自治体における軍用地料関係の部署を訪問、ヒアリングを行った。町おこし、村おこしに関しては石垣市(石垣島)および竹富町(小浜島)において実施した。前者に関しては竹富町役場が石垣島に所在するためである。現在竹富町建設課職員である通事(とうじ)太一郎氏は、これまでの竹富町調査においてご協力を頂いたが、今回は沖縄県における八重山と本島との行政的連携や両者間の社会意識などを中心にヒアリングを行った。また、小浜島では水産庁の補助金を得て行われている「活力ある漁村づくり」のモデル育成事業の経過と成果報告を聴取した。この事業は「細崎まる新鮮隊」と命名された二人の若い漁師(比嘉誠・大城洋一)による地域おこしの3年間にわたる活動で、その総括が学識経験者(東京海洋大学教授婁小波、近畿大学教授日高健)やコンサルタント(プラネット・フォーまちづくり推進機構中村良三)を交えて行われたが、我々の研究課題に大きく役立つ情報であった。さらに軍用地料に関してその賃借料の算定方法など国がどのような仕組みのもとに行っているのか、これを聴取すべく防衛省本省に飛んだ。東京市ヶ谷にある防衛省地方協力局施設管理課にヒヤリングを行った。
高強度チタン合金における内部起点型微小き裂の可視化と超高サイクル疲労機構の解明

超高サイクル域における軸荷重疲労試験が行われ,放射光μCTイメージングにより材料内部に発生する微小き裂が観察された.内部き裂周囲の環境がき裂進展に及ぼす影響を明らかにするため,da/dNと応力拡大係数範囲の関係が測定され,真空中表面き裂のそれと比較された.その結果,内部き裂は1.0E-10m/cycleの極めて低速で進展するのに対し,表面に到達した後のき裂は1.0E-7m/cycle程度の高速で進展することがわかった.内部き裂の進展速度は真空中表面き裂の進展速度に一致し,内部き裂周囲の真空に類似した環境が超高サイクル疲労における内部き裂進展過程に大きな影響を与えることが明らかとなった.超高サイクル域における軸荷重疲労試験が行われ,放射光μCTイメージングにより材料内部に発生する微小き裂が観察された.内部き裂周囲の環境がき裂進展に及ぼす影響を明らかにするため,da/dNと応力拡大係数範囲の関係が測定され,真空中表面き裂のそれと比較された.その結果,内部き裂は1.0E-10m/cycleの極めて低速で進展するのに対し,表面に到達した後のき裂は1.0E-7m/cycle程度の高速で進展することがわかった.内部き裂の進展速度は真空中表面き裂の進展速度に一致し,内部き裂周囲の真空に類似した環境が超高サイクル疲労における内部き裂進展過程に大きな影響を与えることが明らかとなった.本研究は,大規模放射光施設(SPring-8)を用いて,高強度チタン合金の材料内部に発生する数十μm程度の微小き裂を検出し,その伝播過程を明らかにすることにより,超高サイクル疲労機構の解明を試みるものである.本年度は,昨年度の成果を踏まえ,SPring-8を利用してTi-6Al-4V合金の内部に発生する疲労き裂の検出実験を本格的に行った.具体的には,(1)SPring-8への搬入が可能な超小型疲労試験機(昨年度に試作完了)の応答性向上,(2)放射光μCTによる内部疲労き裂検出条件の最適化,(3)放射光μCTによる内部疲労き裂進展過程の観察,(4)疲労破面の解析,(5)真空中疲労き裂進展過程と内部起点型疲労き裂進展過程の比較,を実施した.その結果,(1)では,超小型サーボ疲労試験機の応答性を400Hzへ高めることに成功し,限られたビーム時間内でき裂進展とCT観察の繰返しを効率的に行うことができた.(2)では,X線エネルギー,カメラ距離,内部き裂を開口させるための引張荷重値などを種々に変化させ,μCTにおける観察条件を最適化した.その結果,30μm程度の内部起点型疲労き裂を検出することができた.(3)では,(2)の成果を基に実験を繰返すことにより,材料内に発生した内部起点型疲労き裂の進展速度を測定し,3次元的な進展プロセスを観察した.(4)では,内部き裂の破面をSEMにより解析し,μCTによるき裂観察結果との整合性を明らかにした.(5)では,(3)で計測した内部き裂の進展速度が真空中における疲労き裂の進展速度とほぼ一致することを示し,内部き裂の進展過程が真空中のき裂進展によって模擬できることを明らかにした.本研究では,大規模放射光施設(SPring-8)を用いて,高強度チタン合金の材料内部に発生する数十μm程度の微小き裂を検出し,その伝播過程を明らかにすることにより,超高サイクル疲労機構の解明を試みるものである.本年度は次年度以降にSPring-8を利用して本格的な内部き裂の検出実験を行うために, (1)SPring-8内で稼動できる超小型疲労試験機の開発,(2)材料内部に疲労き裂を有する試験片の製作,(3)放射光を用いた内部疲労き裂検出のための予備実験,(4)疲労破面の解析,(5)繰返し負荷過程における組織微細構造の分析,を実施した.その結果,(1)では,SPring-8への搬入が可能な超小型サーボ疲労試験機の開発に成功した.さらに,ロードセル,試験機フレーム,および試験片を一体とするカセット式負荷装置の開発も行い,CTイメージング測定用回転ステージにカセットを着脱できるようにした.これによって,CTイメージングごとの軸合わせが不要となり,効率的な観察が可能となる.(2)では,多数の超高サイクル疲労試験を行い,内部き裂を確実に有する試験片を準備することができた.(3)では,人工欠陥を導入した試験片について放射光によるCTイメージングを行い,人工欠陥からのき裂の発生および進展が検出できることを示した.(4)では,内部き裂の破面をSEMにより詳細に解析し,その伝播過程の3次元的特徴を明らかにした.(5)では繰返し負荷過程において材料組織にナノ微細化構造が現れることを示し,内部き裂の伝播過程で生じる同種の構造の理由を考察した.以上の検討により,次年度以降に放射光を用いて材料内部のき裂進展を本格的に観察し,超高サイクル疲労機構をモデル化するための準備が整った.本研究は,大規模放射光施設(SPring-8)を用いて,高強度チタン合金の材料内部に発生する数十μm程度の微小き裂を検出し,その伝播過程を明らかにすることにより,超高サイクル疲労機構の解明を試みるものである.昨年度までに内部き裂に特化したμCT観察の手法を確立するとともに超小型高応答疲労試験機の開発を終了した.本年度は,これらの成果に基づき,Ti-6Al-4V合金の内部に発生する疲労き裂の発生および進展特性の詳細をμCT観察によって明らかにした.

さらに,微小欠陥を有する試験片の高真空中疲労試験を行い,内部き裂の進展速度と高真空中での表面疲労き裂の進展速度の類似点・相違点を考察した.また,内部破壊の破面をSEMにより詳細に解析し, μCT観察で得られた内部き裂の3次元観察像との整合性を調べた.本研究で得られた主な知見を以下のようになる.(1) μCT観察により得られた内部き裂の形状は,3D-SEMで得られた対応する箇所における断面曲線と極めてよく一致した.すなわち,SPring-8のμCT観察によって,内部き裂の発生・進展過程を忠実に再現することができた.(2)内部き裂は1*10E-10m/cycle以下の極めて低速で進展した.一方,内部き裂が表面に達した後は,1*10E-7m/cycle程度の高い進展速度で急速に成長した.(3)内部き裂と高真空中の表面き裂の進展速度は一致した.このことは,き裂進展に与える高真空環境と内部き裂周囲環境の影響が等しいことを示している.(4)内部き裂が表面に到達した後の進展速度は大気中の表面き裂のそれと同程度であった.(5)高真空中の表面微小き裂は大き裂の停留限界より低い応力拡大係数範囲でも進展を続けた.(6)以上に述べた(1)(5)の知見から,Ti-6Al-4V合金の内部破壊が超高サイクル域で生じる現象は,材料内部に発生する亀裂周囲の真空に類似した環境の影響によってほぼ説明することができる.26年度が最終年度であるため、記入しない。材料強度学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,「研究実績の概要」の項で述べたように,「高強度チタン合金の材料内部に発生する数十μm程度の微小き裂を検出し,その伝播過程を明らかにすることにより,超高サイクル疲労機構の解明を試みる」ことである.この目的の達成に向けて,本年度はSPring-8を2回利用する機会(前期:課題番号2013A1218,後期:課題番号2013B1470)を得て,いずれも当初の予定を上回る結果を得ることができた.具体的には,上述の目的のうち,内部起点型疲労き裂の検出およびその進展速度の実測に成功した.さらに,内部起点型疲労き裂の進展速度が真空中における疲労き裂の進展速度とほぼ等しいことを明らかにし,超高サイクル疲労機構解明に向けて,極めて重要な知見を得た.以上から,現在までの達成度を「当初の計画以上に進展している.」と判断した.「研究実績の概要」の項で述べたように,平成24年度の目的であった(1)(5)の項目は全て順調に実施することが出来ており,平成25年度に予定しているSPring-8での本格的な実験の準備が概ね整ったため.本年度のSPring-8を利用した実験は,平成26年6月に実施する(課題番号2014A1020)ことが決定されている.昨年度までの実験により内部疲労き裂の検出や内部疲労き裂進展速度の計測に関するノウハウを蓄積することができたため,本年度の実験ではこれを十分に活かし,Ti-6Al-4V合金を対象に,主として次の4項目に注目した検討を行う.(1)き裂進展速度のデータ拡充を図り,内部疲労き裂の進展特性を高精度で決定する.(2)予め疲労損傷を与えていない試験片を用いて「疲労試験⇔μCT観察」を繰返し,材料内部に疲労き裂が発生するまでの寿命を特定する.(3)放射光の利用により,材料組織の違い(α相とβ相)も検出できる可能性があることから,これらの材料組織と内部き裂の発生個所との対応を明らかにする.
脊髄損傷後に生じる神経障害性疼痛の痛みレセプター軸索輸送制御による新規治療の探索

脊髄損傷モデルのRNAシーケンス解析では、神経障害性疼痛に関与すると思われる30遺伝子を中心に発現パターンを調査した.モデル内の各個体間での発現増減はばらつきがあり、一定の傾向を示さなかった。末梢神経損傷・脊髄損傷両モデルにおいて、3`UTRにおける延長バリアントと同様にTRPV1とTRPA1、また恒常性維持に関与するFam134bやNaa15の3'末端における延長が顕著に観察された。末梢神経損傷モデルと同様に脊髄損傷モデルでも損傷遠位におけるDRGで疼痛マトリクスに関与すると思われる遺伝子のプロファイルが変わり、慢性疼痛に寄与するものと考えられた。本研究は脊髄損傷動物実験モデルを用いて、疼痛部位を支配する末梢神経に発現する痛みレセプターのmRNAに着目し、RNAシーケンスにより非翻訳領域の構造変化を描出の後、損傷後に増加するバリアントmRNAを探索することを目的とする。発見し得た、病態に特異的に発現するバリアントRNAを標的分子として治療を行うことで、新規の中枢性神経障害に対する疼痛緩和を目指すことである。本年度の目標として脊髄損傷モデルの解析に先立ち、末梢神経障害性モデルを作成し、障害された感覚神経細胞の遺伝子プロファイルを検索することから開始した。これはこの結果に基づき胸髄損傷モデルにおける当該レベルの肋間神経および末梢に存在する坐骨神経の遺伝子の動態を比較し、中枢神経レベルでの神経障害で特異的な変化をとらえ、脊髄損傷後に生じる神経障害性疼痛の治療の標的を検索するのが本研究の最終的な目標としているためである。次世代シーケンサーの結果は先行研究において非翻訳領域でバリアントが確認されたNav1.8の他にTRPV1やTRPA1の非翻訳領域においても既知のtranscriptの他に未知のreadを持つtranscriptが発見された。このtranscriptは損傷を受けていない培養神経細胞ではほとんど発現がないことから、これら未知のバリアントは神経損傷のシグナルによってはじめて細胞体で産生されるRNAと考えられ、今後の神経障害性疼痛メカニズムの解明と治療標的として大いに期待できるものと考えている。平成29年度は脊髄損傷モデルの感覚細胞に焦点をあて、同様な細胞培養系実験を行い、発現パターンを末梢神経障害モデルと比較し、疼痛遺伝子がどのように発現変化を来しているのか、または未知のバリアントが発現しているのかを詳細に調査する予定である。SDラット坐骨神経絞扼モデルを作成の後、一次求心性ニューロンであるL4およびL5DRGを取り出し、dissociateしたのちに軸索を単離し回収できるBoydenchamber上にDRG細胞を播種した。対照として健側DRGを用いた。これらのDRGを48時間培養の後、軸索部分と細胞体部分それぞれ別々に回収し、RNA抽出を試みた。十分量のRNAを次世代シーケンサで解析を行った。特に非翻訳領域である3'UTRに着目し、損傷DRG細胞の軸索では神経障害性疼痛に関連するTRPV1やTRPA1の3'UTRにおいて、既知のpolyAシグナルを超えた延長されたtranscriptが観察された。また、神経軸索輸送に関連するストレス顆粒に関連するmRNAも神経損傷軸索のみならず細胞体でも発現が増加していた。これらの確認をもって脊髄損傷モデルを作成する予定である。脊髄損傷モデルの解析に先立ち、末梢神経障害性モデルを作成し、障害された感覚神経細胞の遺伝子プロファイルを検索することから開始した。平成29年度はT9レベルにおける脊髄損傷モデルを作成し、損傷遠位における後根神経節を採取した。末梢神経損傷モデルと比較し、遺伝子のプロファイリングが個体間によって差が大きく再現性も乏しかった。脊髄損傷モデルにおいて特徴的なバリアントや発現パターンを同定することが困難であった。平成29年度は胸髄損傷モデルを作成し、肋間神経および坐骨神経それぞれの感覚神経の遺伝子プロファイルを作成し末梢神経損傷と比較し、原因遺伝子および治療標的分子を調査する予定である。疼痛。

平成28年度は以前の実験サンプルを次世代シーケンサで解析したドライ実験を下に分子生物学的解析が可能であったため、比較的コストを抑えることができた。今年度は脊髄損傷モデルを作成し、サンプルを収集するために実験動物の購入と飼育費が必要である。また同時に分子生物学的解析に必要な試薬や次世代シーケンサの使用コストも予想される。ラットを使用し脊髄損傷を作成する。手術用動物は予備実験や予期せぬ脂肪を含めると70匹程度必要となる。動物実験施設におけるラット購入および飼育費用が必要である。遺伝子発現パターンなどの分子生物学的解析には試薬が必須であり、購入が必要である。昨年度まとめたデータについては積極的に学会発表や論文作成を行い、さらなる研究計画を遂行することで成果をまとめ上げていく予定である。
レキシコンと言語処理の生涯発達における普遍性と多様性－連濁処理を中心に－

本研究の目的は、言語処理とレキシコンの幼児期からの生涯の発達について、文化の影響も考慮しつつ、横断的かつ縦断的実験により明らかにすることである。本年度は、まず昨年度開始した、複合語、統語能力等の発達に関する縦断実験の第2期の実験を中部地方在住の1歳3歳児および小学生を対象に実施した。知覚実験と産出実験でそれぞれ興味深い結果を得ることができた。とくに統語発達に関して豊富なデータが集まり、詳細に検討することができた。これまで2年間の成果を国内外の言語学、発達心理学の学会にて発表し、学術交流を図った。国内外の言語学、発達研究や障害児支援にかかわる研究者と情報交換することができたことは、本研究の新たな学術的意義を見出すきっかけにもなり、非常に有意義であった。また、すでに読み書きを習得後の小学生を対象に統語処理と読み書き能力の発達の関連も調査する機会を得た。幼児と児童の横断実験から得られたデータを分析することにより、言語処理の発達を支える一般的認知能力についても示唆を得るすることができた。さらに、ハワイ大学Leeward Community Collegeの教職員の協力を得て、米国の英語母語話者などにも予備調査を行なうなどして、研究協力者の言語能力や言語の違いを考慮した調査や実験の手法の開発にも取り組むことができた。言語獲得途上の幼児へのアプローチに関しては、言語そのものだけでなく、子どもの生活に密着して調査を行なうことにより、より効果的な手法の開発へと発展してきていると思われる。年度末にはこれらの成果を英文の論文にまとめ投稿した。研究協力園と参加者が増えたことで順調に研究を進めることができた。前年度の研究成果を国際学会で発表し学術交流を図る予定である。米国での調査については現地の研究者との共著により論文を投稿する。2019年度は本課題研究の3年目の年であるため、当初の予定通り縦断研究の第3期を行い、結果を論文としてまとめる予定である。また、言語処理とレキシコンという個人内の発達と言語文化環境との相互影響についても国内外で研究を進めていく予定である。本研究の目的は、日本語話者のレキシコン(心的辞書)と言語処理の発達的特徴を捉えることにある。これまでの研究から、日本語母語話者は、幼児期と児童期では言語処理の方略が異なる(変化する)ことが示されてきた。また、晴眼児と先天盲の子どもでは、幼児期は共通して音声的特徴に依存した言語処理を行うが、文字を獲得した後は、墨字を習得する晴眼児および弱視児と、点字を習得する先天盲の子どもでは、言語処理が質的に異なる方向へ変化することが分かっている。こうした背景から、本課題研究では、言語処理の特性をより詳細に調査すべく、研究対象を2歳児から成人と幅を広げるとともに、母語話者と学習者の両者の言語処理について検討し言語発達過程に影響を及ぼす諸要因の解明を目指している。2017年度は、12歳児から児童を対象とする言語の産出と知覚に関する調査と2論文執筆を行った。1では、2歳児3歳児対象の調査から、複合語理解の発達の流れおよび語彙表象の発達の特徴をおおまかに捉えることができた。また、児童以上を対象とする調査から、読み書きを習得した児童は、語彙タイプを区別できることが示唆された。構文能力の発達的特徴についても並行して調査を行った。幼児期の音声言語処理では、文法形態素などの獲得が段階的にみられ、徐々に完成することも分かった。児童期には、音声言語での文法形態素の獲得過程と読み書きにおける構文理解の発達過程が異なる点も調査から明らかになりつつある。日本国内(中部地方)と海外(米国ハワイ州)の成人の日本語学習者に対しても、様々な調査法を活用して予備調査を進めることができた。これらの成果は、2018年度に学会等で発表したうえで、論文投稿する予定である。2では、幼児期の連濁処理に関する章を分担執筆した。本務校の研究支援体制が整備されており、研究に専念しやすい。また本務校とハワイ大学が良好な関係を築いているため、調査が進展しやすい。

年度末にはこれらの成果を英文の論文にまとめ投稿した。研究協力園と参加者が増えたことで順調に研究を進めることができた。2018年度は、前年度開始した縦断研究を進めるとともに、調査対象年齢の幅を広げていく。また、多様者言語話者を対象とする本調査も本年度中に開始する予定である。前年度の研究成果を国際学会で発表し学術交流を図る予定である。米国での調査については現地の研究者との共著により論文を投稿する。2019年度は本課題研究の3年目の年であるため、当初の予定通り縦断研究の第3期を行い、結果を論文としてまとめる予定である。また、言語処理とレキシコンという個人内の発達と言語文化環境との相互影響についても国内外で研究を進めていく予定である。2017年度末に行った調査で諸費用および国際学会出張のための旅費等については、すでに使用すみであるが、大学の会計の関係で2018年度に支払いを行うため、2018年度の予算からは支出されることになっている。また予備調査のための米国出張は、2月の勤務先の研修引率時に同時に行ったため、費用がかからなかった。未使用分は、2018年度のニュージーランドでの国際学会発表と現地調査と、2017年度に予定していたパソコンの購入等に使用する予定である。年度末の3月に発生した学会出張費と図書購入費は次年度の支出(執行)とする。また今年度は実験方法の開発に時間を要したため、多様なデータ処理に適したデスクトップパソコンを2019年度当初に購入することとし、次年度の予算執行とする。
パルス通電焼結法によるマクロポーラス人工骨の作製とその通電焼結機構の解明

パルス通電焼結法を用いた水酸アパタイト多孔体の作製指針を明らかにするために、本焼結手法におけるパルス通電の効果について、焼結のその場観察などから検討した。まず最初に、パルス通電焼結のその場観察手法の確立を試みた。本研究では、半円型のカーボンダイスと石英ガラス(厚さ2mm)を組み合わせ、石英ガラス越しに焼結および加熱の様子を直接観察した。試料充填量によっては石英ガラスが破損することがあったが、充填量が厚さに換算して約5mmであれば、高温でも破損はなくその場観察が可能であった。確立したその場観察手法を用いて、試料粉末の加熱の様子を観察した。カーボンダイスよりも電気伝導度の低い水酸アパタイトでは、直流電流、パルス電流(1Hz)を問わず、ダイスとパンチでのジュール熱により加熱されていた。通電焼結の原理から、試料粉末での放電が期待されたが、本実験では電源波形に係わらず観察されなかった。しかし、パルス電流において、ダイス・パンチ・試料が交わる領域でパルス電圧の印加にともなう放電の発生が確認された。このような放電は、試料温度の不均一化を引き起こすと推察された。比較として、カーボンよりも電気伝導度の高い銅粉末においても同様な観察を行なったが、電流が試料粉末に直接流れるために、水酸アパタイトで観察されたような交点での放電は、パルス電流においても観察されなかった。また、パルス電流が相対密度に与える影響について検討した結果、ほぼ同じ緻密化挙動を示し、直流とパルスで優位な差は認められなかった。以上のことから、電気伝導度の低いセラミックスなどにおいて、パルス電流はダイス・パンチ間などで局部加熱を引き起こす恐れがあり、安定的な焼結を行ないにくいと考えられ、多孔体作製においては直流波形の電源を使用する方が好ましいと思われる。
都市化に伴う気象環境の変化に関する研究

研究成果を要約すると,以下のとおりである.(1)国内6地点の降雨量について,確率構造の検討を行った.これまで提案されている確率密度関数は予測の視点からは必ずしも最適ではないことがわかった.また,降雨データの基準化によって降雨集計時間や観測地点にかかわらず同一の回帰直線で表されることを示した.(2)都市と周辺市町村の気温差に注目して,農林地の都市に対する気温の特徴を明らかにすることを試みた.1日の時間経過に伴う気温差の変動の特徴とその平均的な性格を明らかにした.また,これまでのヒートアイランド(H.I.)現象の研究の位置付けや要因分析に有力な手ががりの得られる可能性を指摘した.(3)全国の県庁所在地の都市と周辺市町村の気温差を求め,その特徴を分析し,関係要因との関係を重回帰分析によって考察した.気温差の時間的・空間的な変化がわかり,これまでのH.I.に関する研究の位置付けをした.(4)土地利用の違いがH.I.現象に与える影響の程度を考察した.対象地点と基準地点の気温差と,対象地点を中心とした円内の土地利用面積割合との関係を重回帰分析を用いて検討したところ,半径4km円内の面積割合が気温差と最も相関がよかった.また,山林,農地,公園,緑地などが気温を下げる効果があり,道路用地が気温を上げる効果があると推測された.(5)降雨に含まれるイオン濃度を分析した結果,酸性雨に関連する項目の濃度は夏期に高濃度を示した.中和物質の濃度も同時期に高濃度を示した.また,最初の降雨1mmで各イオンとも高濃度が観測された.降雨間隔については,その長短に関わらず,イオン濃度に変化がみられなかった.(6)家畜糞尿を多量に施用している台地畑において,畑地からの窒素成分の流出特性を把握することを試みた.畑地からの流出水の硝酸態窒素濃度が10mg/Lを大きく上回ることが多く,周辺水域の水質悪化が懸念される状況にあることがわかった.研究成果を要約すると,以下のとおりである.(1)国内6地点の降雨量について,確率構造の検討を行った.これまで提案されている確率密度関数は予測の視点からは必ずしも最適ではないことがわかった.また,降雨データの基準化によって降雨集計時間や観測地点にかかわらず同一の回帰直線で表されることを示した.(2)都市と周辺市町村の気温差に注目して,農林地の都市に対する気温の特徴を明らかにすることを試みた.1日の時間経過に伴う気温差の変動の特徴とその平均的な性格を明らかにした.また,これまでのヒートアイランド(H.I.)現象の研究の位置付けや要因分析に有力な手ががりの得られる可能性を指摘した.(3)全国の県庁所在地の都市と周辺市町村の気温差を求め,その特徴を分析し,関係要因との関係を重回帰分析によって考察した.気温差の時間的・空間的な変化がわかり,これまでのH.I.に関する研究の位置付けをした.(4)土地利用の違いがH.I.現象に与える影響の程度を考察した.対象地点と基準地点の気温差と,対象地点を中心とした円内の土地利用面積割合との関係を重回帰分析を用いて検討したところ,半径4km円内の面積割合が気温差と最も相関がよかった.また,山林,農地,公園,緑地などが気温を下げる効果があり,道路用地が気温を上げる効果があると推測された.(5)降雨に含まれるイオン濃度を分析した結果,酸性雨に関連する項目の濃度は夏期に高濃度を示した.中和物質の濃度も同時期に高濃度を示した.また,最初の降雨1mmで各イオンとも高濃度が観測された.降雨間隔については,その長短に関わらず,イオン濃度に変化がみられなかった.(6)家畜糞尿を多量に施用している台地畑において,畑地からの窒素成分の流出特性を把握することを試みた.畑地からの流出水の硝酸態窒素濃度が10mg/Lを大きく上回ることが多く,周辺水域の水質悪化が懸念される状況にあることがわかった.1.農地・林地の気象緩和機能の評価:緑地の環境保全効果を明らかにするため,農地や林地の気温調節機能をアメダスの気温資料を用いて実証的に検討した。まず,県庁所在地の都市を選び,その都市のヒートアイランド効果を検出した。その方法は,当該都市とその郊外の同時刻の気温差を"緑地の気温調節機能"と定義し,1996年の時間単位の資料全部について,この気温差の平均と,最大を算出した。次に,この平均気温差(〓T)がどのような要因によって支配されるかを,重回帰分析によって解析した。要因としては都市に人口(X),都市とそれの対象地とした観測点の標高差(Y)及び都市の海岸からの距離(Z)である。この結果,平均気温は都市の方が高く,上記の3要因にって線形表示され,相関係数は0.800.85が得られた。しかし,最高気温差についてはOkeが指摘しているように,対数平面上で都市人口と線形的な関係は得られず,上記のような高い相関関係も得られなかった。本研究の成果は「緑地の気温調節機能に関する研究」として,農業土木学会論文集に投稿した。今後は,同様な手法で,大都市とその郊外の気温差の経年的な変化を追求し,都市化の進行によって,気温差がどのように変化したかを分析する予定である。2.降雨の確率

水文統計分折:国内において長期間の降雨資料の得られている数地点を選び,降雨の単位時間を年,日,時間,10分間と変えた場合の年最大雨量の確率分布(正規分布,対数正規分布,改良型対数正規分布,3母数対数正規分布,改良型3母数対数正規分布等)を検討した。そしてより適合性の良い関数を抽出すると共に,降雨の基準化によって,降雨の時間・場所に拘わらず適用できる関数型の導出を検討した。尚,本研究の成果は「年最大降雨量の確率分布関数に関する研究」として,水文・水資源学会誌に投稿した。次年度は,他の地域にも適用し,さらに吟味する予定である。1.水域の気温緩和と土地被覆の変化による気温変化について:水域の気温緩和効果および土地被覆の変化による地表面温度変化等を明らかにするため、ランドサットTM画像データにより解析を行った。対象地域は北海道苫小牧と千歳周辺地域で、1984年9月と1999年8月のTMデータを使用した。その結果、苫小牧と千歳の中間に位置するウトナイ湖およびその周辺に点在する湿地帯は、当然のことながら水域の気温環境を示した。また、ウトナイ湖の湖際の気温は全般的に低い気温環境にあった。これは湖面蒸発等の気温緩和効果によるものと推測された。この気温緩和効果に関しては湖面面積との関係を含め、さらに吟味する予定である。2.酸性雨およびその地域的特徴について:酸性雨の地域的分布・特徴を明らかにするため、環境庁酸性雨調査資料の内、第3次調査(平成5年9年)資料を用いて、pHと他のNa^+、Mg^<2+>等の降下物について検討した。pHの5ヵ年間の平均は4.9であった。場所により上昇或いは低下のトレンドを示すところもみられたが、殆どが4.65.1の範囲にある。イオン降下物としてのNa^+、Mg^<2+>は、夏季に低濃度、冬季に高濃度を示す周期性がみられ、特に日本海側全般に現れる傾向にあった。この原因は海塩粒子と考えられ、冬季の北西季節風の影響とも考えられた。詳細に関しては、さらに第1次、2次の調査資料と日大生物資源科学部内に設置したモデル観測ステーションの実測値等をもとに検討を加える予定である。3.農地・林地の気象緩和機能の評価:都市とその郊外にあたる対照地(田園地域)の気温差がどのような要因に支配されているかを検討した。その結果、Oke(1973)が指摘している都市人口の対数値と気温差の間には直線関係がみられないため、幾つかの要因、すなわち、都市の人口、都市とその対照地の標高差、都市から海岸までの距離を独立変数として重回帰分析した結果、平均気温差との間に高い相関がみられた。また、独立変数間に相関がみられたことから、独立変数の内、2要因を一定とした場合の偏相関係数を算出した。その結果、平均気温の場合には年平均・季節別・夏季夜温何れの場合でも、標高差の影響が大きく、ついで都市人口、影響の少ないのが海岸から都市までの距離であることが判明した。本研究の成果は、農業土木学会論文集に投稿し、掲載予定である。1.農林地が気温環境に及ぼす影響について:我が国の代表的都市である東京と内陸部の代表都市宇都宮、海岸部の代表都市広島を取り上げ、特に気温差に着目して、農林地の都市に対する気温環境の特徴を間接的に明らかにすることを、アメダスの気温資料を利用して検討を行った。その結果、これまでに必ずしも十分明らかにされていない、1日以内の時間経過に伴う気温差の変動の特徴、それの平均的な性格を明らかにした。
東北地方で機能的大学連携を実現するための職員の職能開発プログラムに関する研究

○研究目的:本研究目的は、東北地方の大学が設置形態を超えて連携・協同を強化し、適切な機能分化・役割分担を実現するのに貢献できる大学職員の職能開発について研究することだった。○研究方法:勤務先大学及び複数の他大学職員に適切な機能分化とその実現に貢献できる大学職員の職能開発の必要性についてインタビューを行った。また、東北地方を中心とする国公私立大学の職員35名からなる勉強会(第1回大学職員能力開発工房"シリウス")を開催した。○研究成果:東北地方の大学職員が「機能分化・役割分担」について学習する場を設けることにより、自発的・具体的な職能開発の取組が可能となった。具体的な成果物としては、上記勉強会の立ち上げと勉強会がまとめた東北地方における大学機能分化案があり、本案は文科省の国立法人支援課の要請により報告している。
微量活性化合物の薬学的研究

高野は「プロスタサイクリンおよび関連化合物のキラル合成」という分担課題のもとに研究を行い、既存のキラル化合物からのキラリティー転移法および酵素法による不斉合成によってそれぞれプロスタノイドを含む各種天然物の共通キラル中間体の合成法を確立した。南原は「ステロイドホルモン極性代謝産物」という分担課題のもとにカテコールエストロゲン(CE)の生体内動態解明のため、まず各種標品の合成を行うと共に、カテコールの電気化学的特性にもとづく電気化学的手法と高速液体クロマトグラフィーの組合せおよびA環構造識別特異抗体を用いるラジオイムノアッセイという2つの方法論を確立し、興味ある成果を挙げた。山中は「1,2,4ートリアジン誘導体における構造活性相関」という分担課題のもとに効果的な合成法の確立ならびに3位置換基を中心とする修飾を行い強力な血小板凝集阻止作用やインドメサチンを凌駕する活用を示す化合物を得ると共に3位置換基上のオレフィン部構造と生理活性相関を見出した。福本は「アコニチンアルカロイドおよび関連化合物の合成研究」という分担課題のもとに研究を行い分子内ダブルMichael付加およびイミニウムエン反応を独自に見出し、これを適用してaconitineの全合成を達成した。金子は「βーラクタム類の合成研究」という分担課題を完成すると共に「炭素環Cーヌクレオシドの合成」という新たな課題に取り組み、βーラクタム類の光および熱反応による独自の合成法を、また高機能性のジエノフィルを得て、これより各種炭素環Cーヌクレオシド類に到る効果的合成法を確立した。野副は「植物および菌類からの生物活性成分の単離と構造決定」という分担課題のもとにこれまで未開拓のままであった担子菌を中心とする菌類から酵素阻害作用、抗菌作用、を示す化合物類を見出し構造を決定した。さらにハトムギ種子から排卵促進物質を単離した。計画に沿って研究を行ない、南原は「ステロイドホルモン極性代謝」という課題のもとに抱合型カテコールエストロゲンのグルクロニドおよびサルフェートの電気化学検出高速液体クロマトグラフィーによる微量分析法を確立し、同時に酵素的硫酸抱合における位置選択性のpH依存性を明らかにした。さらに二重抱合型エストロゲンの特異抗血清に対する直接イムノアッセイ系を確立した。山中は「1,2,4-トリアジン誘導体の合成と構造一活性相関」という課題のもとにグリニャール法を適用することによって従来法では合成不可能であった一連の1,2,4-トリアジン誘導体を合成し、これらの血小板凝集抑制効果を測定した結果、インドメサチンをしのぐ薬理作用を持つ化合物を見出すに至った。高野は「プロスタサイクリンおよび関連化合物のキラル合成」という課題のもとにプロスタグランジンおよびプロスタサイクリンの鍵中間体の大量キラル合成法を検討し、リパーゼを利用することによって効果的なキラル導入法を見出し、コーリー中間体に至る大量合成法を見出した。福本は「アコニチンアルカロイドおよび関連化合物の合成研究」という課題のもとにアコニチンのAEF環系の効率的合成手法の確立を当面の目標とし、分子内ディールス・アルダー反応および分子内マンニッヒ反応の適用によって目的を達成することが出来た。金子は「β-ラクタム類の合成研究」という課題のもとに2-ピリドン誘導体の光環化反応およびプロピオレート誘導体とシステアミン間の熱環化反応という2種の鍵反応を活用することによってカルバペナムおよびペナム骨格を得る新らたな手法を確立した。野副は「植物および菌類からの生物活性天然物の単離と構造決定」という課題のもとに有毒担子菌類を中心とする成分研究を行ない、タマシロオンタケおよびニセクロハツより、それぞれ新規変形アミノ酸を得た。また同時にツキヨタケ成分の酵素的変換研究も行なった。