hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波変調光を用いた生体内機能情報の計測に関する基礎研究

生体内の機能情報を反映する光イメージングはその有用性を指摘されながらも、未だ実用には至っていない。これは生体組織の光散乱により空間分解能が低下することに起因する。この問題に対し本研究は、生体内に入射された光のうち関心領域を通過した光にのみ超音波変調を加え、変調成分を分離・検出することで高い空間分解能を有するイメージング法の確立を目的としている。特に後方散乱光に本手法を適用することで、光が透過しないような厚い部位のイメージングも考えられ、実用性が高まるものと思われる。以下に得られた知見を述べる。1.シミュレーションに基づく後方散乱変調光の解析モンテカルロ法に基づき生体内光伝播を模擬したシミュレーションを行い、超音波変調を加えた後方散乱光の伝搬特性を評価した。結果、散乱体内吸光物体の1次元イメージングおよび2次元イメージングにおいて、吸光物体のコントラスト、形状識別ともに変調を行わない場合よりも向上が見られた。しかし光の入射および検出部の配置によっては、実際の吸光物体の存在位置よりも深部に像が現れる傾向が示された。これは、吸光物体の大きさや存在深さとも関係することから、実用化に当たっては、十分な検討を要するものと考える。2.生体模擬試料のイメージングシミュレーションの結果および昨年度の研究結果から、実測による可能性が示されたために、生体を模擬した散乱体試料内の吸光物体に本手法を適用しイメージングを試みた。結果、超音波変調を行わないイメージング法に比べ空間分解能の向上が示された。また生体の筋組織とほぼ同等の吸収体(散乱係数μ_s'=0.5mm<-1>)において、深さ7mm程度の範囲で腫瘍組織等の光学的検査が可能となることが明らかになった。以上、本研究の結果は後方散乱光に超音波変調を加える手法について、その実用性の高さと有効性を示唆したものと考える。生体内の機能情報を分光学的に取得する光イメージング法については、臨床における必要性の高さから多くの研究が報告されている。しかし生体組織の光散乱特性に起因する空間分解能の低さが問題となり実用化には至っていない。本研究は、生体内に入射された光のうち関心領域を通過した光にのみ超音波変調を加え、その成分のみを分離・検出することで高い空間分解能を有するイメージング法の確立を目的としている。これまでに超音波変調光の検出感度向上を目指し、2次元センサによりスペックルパターンの変動を観測する手法の可能性を示してきたが、本研究では特にイメージングにおける空間分解能の向上について具体的な検討を行うとともに後方散乱光への適用も試みた。1.モンテカルロ法に基づく光伝播経路の解析生体内光伝播を模擬したシミュレーションプログラムを作成し、パルス光を用いた時間分解法による実測との一致を確認した。次年度は変調光成分の挙動解析アルゴリズムを加え詳細を検討する予定である。2.生体模擬試料に対する空間分解能の検討超音波と光の双方をパルス化する手法により、変調領域を限定し空間分解能の向上を目指した。この手法により生体を模擬した試料(ゼラチンで凝固させたIntrariqid水溶液の内部に吸光・散乱体を挿入)の1次元イメージングを試みた結果、散乱抑制を行わない手法と比較して明らかに空間分解能の向上が認められた。3.後方散乱光の利用によるイメージングの可能性測定対象を透過せず、試料内部での散乱・反射により入射面に戻ってくる光成分(後方散乱光)の利用可能性を検討するために新たなイメージングシステムを構築し、基礎的実験を試みた。その結果、後方散乱光からも超音波変調光成分の検出が可能であることを示した。以上、本研究の結果は超音波変調光による生体イメージングの可能性を示唆するものである。
胃酸分泌の細胞内機構の解明

1.家兎胃粘膜をコラゲナーゼ処理し粘膜細胞を分離し,これを遠心流出法で分画することにより高純度の分離壁細胞を調整する方法を確立した.2.家兎分離壁細胞はヒスタミン(H),カルバコール(C)に対する良好な酸分泌反応C^<14>C-Aminopyrine uptakeで測定)を保持し,ガストリン(G)に対しても僅かながら反応性を示した.受容体拮抗薬による検討からこれら各々の刺激に対する酸分泌反応はそれぞれ独立の受容体を介していると考えられた.3.これら酸分泌刺激剤のうちH刺激においてのみ細胞内cAMPの上昇を認めた.これに対し細胞内遊離カルシウム濃度([Ca^<++>]i, Fura-IIAMで測定)はH, C, Gいずれの刺激に対しても上昇を認めた.この[Ca^<++>]i上昇反応も各々独立の受容体を介していると考えられた.4.^3H-ヒスタミンの分離壁細胞への結合に対する種々のヒスタミン受容体拮抗薬の抑制効果と,これら薬剤のH刺激による酸分泌刺激反応やcAMP蓄積反応に対する抑制効果の用量反応曲線に不一致が認められ, ^3H-ヒスタミン結合が真の受容体結合を代表していないことを示唆する結果を得た.5.壁細胞膜脂質の組成と構造を分析し硫糖脂質の著しい増加を報告した.6.酸分泌活動における壁細胞細胞骨格の役割を検討するために蛍光標識法によりその形態を観察し,マイクロフィラメント(Mf)が分泌細管周囲に密に分布し壁細胞の形態変化に伴ってその分布状態が変化することを明らかにした.またMf阻害剤がH, C刺激による酸分泌反応をともに抑制することを示しその機序がセカンドメッセンジャー以降の細胞内機構にあることを明らかにした.これに対し細胞骨格の他の主要な要素であるマイクロチュブルス系は形態変化や酸分泌活動に対して大きな関与を認めなかった.7.H^+, K^+-ATP aseを細胞下分画法,密度勾配遠心法で純化し,それに対する特異抗体を作成した.1.家兎胃粘膜をコラゲナーゼ処理し粘膜細胞を分離し,これを遠心流出法で分画することにより高純度の分離壁細胞を調整する方法を確立した.2.家兎分離壁細胞はヒスタミン(H),カルバコール(C)に対する良好な酸分泌反応C^<14>C-Aminopyrine uptakeで測定)を保持し,ガストリン(G)に対しても僅かながら反応性を示した.受容体拮抗薬による検討からこれら各々の刺激に対する酸分泌反応はそれぞれ独立の受容体を介していると考えられた.3.これら酸分泌刺激剤のうちH刺激においてのみ細胞内cAMPの上昇を認めた.これに対し細胞内遊離カルシウム濃度([Ca^<++>]i, Fura-IIAMで測定)はH, C, Gいずれの刺激に対しても上昇を認めた.この[Ca^<++>]i上昇反応も各々独立の受容体を介していると考えられた.4.^3H-ヒスタミンの分離壁細胞への結合に対する種々のヒスタミン受容体拮抗薬の抑制効果と,これら薬剤のH刺激による酸分泌刺激反応やcAMP蓄積反応に対する抑制効果の用量反応曲線に不一致が認められ, ^3H-ヒスタミン結合が真の受容体結合を代表していないことを示唆する結果を得た.5.壁細胞膜脂質の組成と構造を分析し硫糖脂質の著しい増加を報告した.6.酸分泌活動における壁細胞細胞骨格の役割を検討するために蛍光標識法によりその形態を観察し,マイクロフィラメント(Mf)が分泌細管周囲に密に分布し壁細胞の形態変化に伴ってその分布状態が変化することを明らかにした.またMf阻害剤がH, C刺激による酸分泌反応をともに抑制することを示しその機序がセカンドメッセンジャー以降の細胞内機構にあることを明らかにした.これに対し細胞骨格の他の主要な要素であるマイクロチュブルス系は形態変化や酸分泌活動に対して大きな関与を認めなかった.7.H^+, K^+-ATP aseを細胞下分画法,密度勾配遠心法で純化し,それに対する特異抗体を作成した.家兎分離壁細胞の調整法の確立を試み、各種分泌刺激剤に対する良好な反応性を保持した高純度の壁細胞の調整に成功した。その基本的反応性については、昭和61年日本消化器病学会秋期大会に報告発表した。分離壁細胞のこれら分泌刺激剤に対するセカンドメッセンジャーについてはcAMP,【Ca^(++)】の変動を現在検討中であり近日中に報告する予定である。また分泌刺激剤のレセプター分析について特にこの系で強力な酸分泌刺激作用を有するヒスタミンで検討を行いその性質について予備的検討を終えた。これに関しては本年度ヒスタミンレセプター研究会にて発表を予定している。一方家兎分離壁細胞膜構成脂質についても分析を行い新たな知見を得た。この点に関して本年4月の日本消化器病学会にて発表の予定である。また論文作成中で近日中に投稿予定である。さらに細胞内機構を検討するため臨床研小安博士らと共同研究を開始し、壁細胞細胞骨格について新たな知見を得た。これについても本年4月日本消化器病学会にて発表の予定である。またこれら分泌刺激の最終標的酵素と考えられる【H^+】/【K^+】ATPaseの精製と性質に関して予備的検討を行い細胞下分画法による分布の検討、酵素活性の検討を試みている。
腎細胞癌の腫瘍血管微細構造に着目した抗血管新生療法感受性に関する研究

【目的】進行性腎細胞癌に対するVEGF標的治療は2040%に抗腫瘍効果を認めるが、事前に効果を予測するマーカーの同定が望まれる。マウスの正常及び腫瘍モデル血管の形態学的検討においてVEGF依存性に増殖・維持される血管の内皮細胞には多数のEndothelial fenestration (EF)が発現しており、RCCの腫瘍血管においても同様の形態学的特徴がVEGF標的治療の効果を予測するバイオマーカーとなりうるか検討を行った。【結果】VHL変異を有するRCC検体は野生型に比べEFの発現が多く認められた。xenograft腫瘍血管においても、pRC3はWT8に比べEFを多く認め、bevacizumab投与によりpRC3のみ有意に腫瘍増殖が抑制され、腫瘍血管密度及びEF発現量が減少した。HIFの恒常的活性化によりpRC3と同等にVEGFを強発現するWT8 HIF2α531AにおいてもEF発現は増加せず、bevacizumabによる腫瘍抑制効果は認められなかった。【総括】VHL変異を有するCC-RCCはVEGF依存性腫瘍血管が多く存在し、VEGF標的治療に対する効果が高い可能性が示唆された。HIF、VEGFを介さないpVHLの機能がVEGF依存性血管の増殖・維持に関与していると推察されることから、VEGF標的治療の対象症例を選択する上でEFは形態学的マーカーとして有用であると考えられた。1)淡明腎細胞癌(CC-RCC)臨床検体における腫瘍血管微細構造解析VHL-/-RCC細胞株pRC3からのxenograftはVHL+/+RCC細胞株WT8からのものに比べて腫瘍血管内皮のfenestration数は有意に多く(pRC3 19.4±3.9/μm^2, WT83.2±1.0/μm^2, p<0.001)、臨床検体と類似した微小血管環境が再現できていると考えられた。3)抗VEGF抗体を用いた腫瘍増殖抑制効果と腫瘍血管の消退・形態学的変化についての検討血管内皮のfenestrationはVEGF依存性の形態学的特徴であり、これまでの検討から、VHL遺伝子変異をもつCC-RCCはVEGF依存性血管を豊富にもち、VEGF阻害剤に対する感受性が高い可能性が示唆された。手術にて得られた25例の淡明腎細胞癌(CC-RCC)組織を毛細血管内皮のfenestrationの数(EF)に着目し腫瘍血管の微細構造を電子顕微鏡下に調べたところ、VHL遺伝子変異をもつCC-RCCの腫瘍血管内皮細胞はEFが有意に多かった。引き続きH19年度の研究計画に従い下記の検討を遂行した。1)RCC細胞株を用いたxenograftの作製と腫瘍血管微細構造解析VHL-/-RCC細胞株pRC3からのxenograftはVHL+/+RCC細胞株WT8からのものに比べて腫瘍血管内皮のEFは有意に多く、臨床検体と類似した微小血管環境が再現できていると考えられた。しかしながら、WT8にHIFα・VEGFを発現させても血管密度(MVD)、EFはpRC3と同様の増加は認められなかった。2)XenograftでのVEGF依存性血管量と薬剤感受性の相関解析Bevacizumab投与によりpRC3 xenograftは有意に腫瘍増殖が抑制され、腫瘍血管のMVD及びEFが減少した。WT8の腫瘍増殖は抑制されず、MVD及びEFは変化しなかった。mTOR阻害薬を用いた検討ではWT8・pRC3共に腫瘍増殖が抑制され、MVDも減少したが腫瘍内VEGF濃度、EFは変化しなかった。VHL遺伝子変異を持つCC-RCCはVEGF依存性腫瘍血管が多く存在し、VEGF標的治療に対する効果が高い可能性が示唆された。また、mTOR阻害薬は直接抗腫瘍効果のみならず抗新生血管作用が報告されているが、VEGFを介さずに腫瘍血管に作用していると推察された。局所VEGF濃度はVEGF依存性血管量を反映しないことから、VEGF標的治療の対象となるCC-RCCを選択する上で、腫瘍血管の毛細血管内皮のfenestration並びにVHL遺伝子変異の有無は効果予測マーカーとして有用であると考えられた。
肝移植における組織特異的抗原に関する免疫反応の機序とその抗原局在に関する研究

小児を中心とした生体肝移植症例48例(観察期間中央値45か月)のうち9例(19%)に移植後2-71[中央値27]か月で自己抗体出現を伴う肝機能異常を認めた。性別に偏りはなく、移植時年齢0.5-25.3[中央値12.8]歳。8例中6例に抗核抗体、2例に抗平滑筋抗体、2例に抗LKM-1抗体を認め、うち2例にIgGの強い上昇を伴った。1例では、組織学的に、急性拒絶に合致する所見に加えて形質細胞の目立つinterface hepatitisの所見を合併していた。いずれも副腎皮質ステロイドとazathiopurinの併用で改善が見られた。他施設で移植を受け当施設で追跡中の同様な小児症例を加え、これらを移植後新規自己免疫性肝炎(de novo AIH)群とした。de novo AIHを発症した症例について、その発症時、軽快時の血清を用い、肝組織との間で組織クロスマッチを行い、特異的反応の同定を行った。その結果、胆管細胞や門脈・肝静脈血管壁に抗原抗体反応を認めたが、de novo AIHの背景を持たない症例においても同様の反応が観察される場合があった。反応の程度と部位については個々の症例で異なった。移植後経過の中で、移植肝に対し新規抗体産生が起こり、このような病態が生じたことが推定される。一方、胆管消失型慢性拒絶症例では、胆管細胞上に強い反応を認めている。de novo AIHを慢性拒絶反応の一型として捉える報告もあり、胆管消失型慢性拒絶との対比が興味深い。現段階ではde novo AIHに特異的な抗体同定には至っていないが、胆管消失型慢性拒絶症例とde novoAIH症例についての対比によって、肝移植後慢性拒絶における新規抗体産生の役割が明らかになり、標的部位の違いが二つの病態を分けるものである可能性が示されることが期待される。研究代表者の施設では1998年より2005年までの期間に32例の小児生体肝移植が行われた。移植時年齢0.8-17.3[中央値2.8]歳、男児47%、原疾患は胆道閉鎖症が72%、移植後観察期間は0-86[中央値20]か月であった。現在まで生存追跡している27例(観察期間1-86[中央値24]か月)のうち4例(15%)に移植後4-68[中央値24]か月で自己抗体の出現を伴う肝機能異常を認めた。男女各2例、移植時年齢4.7-15.2[中央値13.0]歳、原疾患はすべて胆道閉鎖症であった。4例中3例に抗核抗体、1例に抗平滑筋抗体(抗核抗体が遅れて陽性化)を認め、うち1例にはIgGの強い上昇を伴った。組織学的には、急性拒絶に合致する所見に加えて形質細胞の目立つinterface hepatitisの所見を合併していた。他施設で移植を受け当施設で追跡中の同様な小児症例2例(いずれも胆道閉鎖症)を加え、これらを移植後新規自己免疫性肝炎(de novo AIH)群とした(n=6)。一方、肝移植後慢性期に自己抗体出現や免疫グロブリン上昇を伴わない難治性急性拒絶を生じた小児生体肝移植症例を難治性拒絶群とした。さらに急性期の治療反応性急性拒絶例あるいは非拒絶例を対照群とした。

現在、これらの症例の発症時・治療中・軽快時の血清を用いて、移植時あるいは発症時の移植肝組織に対する組織クロスマッチを行い、肝組織と反応する抗体の検索を行っている。今後、標的細胞あるいは構造の同定を行い、必要であれば電顕的微細解析も追加する。一方で、血清中抗体のサブタイプを含めた同定分析を行い、抗HLA活性も確認しながらde novo AIHの発生機序と治療における修飾を明らかにし、同時に自己抗体非出現型の拒絶反応との対比から、その病態解明を行う予定である。(800字)研究代表者の施設にて施行された小児生体肝移植症例、他施設にて生体肝移植を施行され当施設にて追跡中の小児生体肝移植症例を対象とした。前年度から引き続き、移植後新規自己免疫性肝炎(de novo autoimmune hepatitis(AIH))を発症した症例について、その発症時、軽快時の血清を用い、肝組織との間で組織クロスマッチを行い、特異的反応の同定を行った。その結果、胆管細胞や門脈・肝静脈血管壁に抗原抗体反応を認めたが、これらの反応は非特異的であり、de novoAIHの背景を持たない症例においても同様の反応が見られた。移植肝に対し何らかの抗体産生が起こり、このような反応が生じたことが想定される。一方、同時に行った胆管消失型慢性拒絶症例の解析では、胆管細胞に強い反応が認められており、胆管細胞での抗原抗体反応の臨床的意義の解明により、今後の治療法開発に大きな示唆が得られるものと期待される。また、肝提供者自身の血清、移植患者の術前血清、術後早期の血清(術直後、1週間後、1ヶ月後)それぞれと提供肝組織との間で組織クロスマッチを行い、移植肝に対していつの時点で新たな抗体産生が行われているかを観察し、その臨床的意義について検討を進めた。一部の症例において、肝移植前の血清と肝組織の間では認められない抗原抗体反応が移植直後の血清では認められた。この反応は肝組織の門脈領域周囲(zone 1)の肝細胞に集中していており、1週目、1ヶ月目と反応が増強する傾向が見られた。一方、移植前後で反応に変化が見られない症例もあった。このことから、一部症例において、肝移植に伴い移植肝に対する新たな抗体が産生されていることが解った。
善業と記憶―美術と時間に関わる基礎的考察

本研究は、美術に投影された「時間」に着目し、それを解析することを目的としている。そのために、(1)福行と継承、(2)往還と参詣、(3)奉納と埋納、(4)記録と展示、の各柱を設けて調査ならびに分析をおこなった。(1)については国外・国内の仏教造像の事例、(2)については、このテーマを描く絵画作例、霊場・名所・巡礼地、(3)については、正倉院宝物、経塚、荘園遺跡、(4)については、松平定信・高橋由一に関わる資料、明治期の視覚メディア、という具体的な事例を調査し、その成果に則して、美術と時間の関わりについてあきらかにした。4つのテーマごとに以下の成果を得た。(1)福行と継承:1中国甘粛省、新彊ウイグル自治区の炳霊寺石窟(甘粛省)、クムトラ石窟・クズルガハ千仏洞・キジル千仏洞(新彊ウイグル自治区)の各石窟、ならびにカラシャール七个星仏寺遺址を調査し、造営当初から今日までの伝来の具体的なあり方と、そこに込められた造像者の「善業の時間」を確認した。2御調八幡宮(広島県三原市)の神像ならびに三原市内の仏像を調査し、御調八幡宮の景観調査の成果を踏まえつつ、この地に神像が伝承されてきた意義について検討をおこなった。3滝山寺(愛知県岡崎市)観音・梵天・帝釈天像、十一面観音像を調査し、生身信仰と造像の関連について展望した。(2)往還と参詣:1下総国、上総、安房三国の古代東海道と古代寺院址ならびに式内社の関連について調査した。また、古代の薬師如来像が伝来している龍角寺(下総国)と小松寺(安房国)を現地調査し、これら寺院の立地と薬師信仰の関係について考察を開始した。2近世・近代の名所についての絵画作例を調査した。対象は、京都の名所絵(京都文化博物館)、江戸琳派及び前田家の依頼による絵画(石川県立美術館)、川瀬巴水の風景版画(千葉市美術館、大田区立郷土博物館)、江戸名所図会草稿(大倉集古館)、北尾政美「江都名所図会」(天明五年〈1785〉)、鳥文斎栄之「三福神吉原通い図巻」(文化頃)(以上、千葉市美術館)、広重「近江名所図」(靜嘉堂文庫美術館)。(3)奉納と埋納:「国家珍宝帳」を読解し、蓮華蔵世界の中における死後の時間観念を解析するとともに、その文脈から、正倉院の屏風について検討をおこなった。(4)記録と展示:1東大寺史関連資料(神奈川県立金沢文庫)を調査し、別当弁暁に活動について新たな視座を得た2江戸の名所ならびに富士塚の遺例、明治初年に意識された名所と高橋由一の構想した展示施設の関係について調査を開始した。(1)福行と継承:1山西省晋城青蓮寺を現地調査し、仏像と堂宇の伝来について確認した。2善根寺収蔵庫(広島県三原市)ならびに古保利薬師堂(広島県北広島町)に遺存する多数の平安初期仏像の調査をおこなった。善根寺の当初地と古保利薬師堂の景観調査、安芸国分寺の現地調査の成果を踏まえつつ、この地に薬師群像が伝承されてきた意義について検討した。これら両寺は仏像と立地環境に共通性のあることを確認し、安芸国における「郡寺の仏像」について展望を得た。(2)往還と参詣:1雷山千如寺・浮嶽神社(福岡県糸島市)、鏡神社(佐賀県唐津市)を現地調査し、神功皇后伝承、藤原広嗣伝承と関わって霊場化する筑紫国の社寺の問題を検討する展望を得た。2往還の観点から『三宝絵』を再読するとともに、関連する絵巻物作品の検討を継続した。また、近世の江戸ならびに京都の古絵図について調査するとともに、特に、洲崎神社(江東区木場)を現地調査した。(3)奉納と埋納:1継続中の仁寿舎利塔の景観調査として天池寺(大興県龍池寺跡、西安市)、古賢寺(山西省陵川県)、朝陽北塔(遼寧省)を踏査した。2正倉院宝物のうち、鳥毛立女図屏風について調査し、蓮華蔵世界との関係をあらためて確認した。3天福寺奥の院諸像(大分県宇佐市)、長谷寺十一面観音像(福岡県鞍手町)、国玉神社神像及び経塚遺物(福岡県豊前市)を調査した。天福寺については、奥の院に平安仏を多数集積する意味について検討した。(4)記録と展示:1中世の宝蔵に関わって、平泉の諸寺及び骨寺村荘園遺跡(経蔵荘園)を現地調査した。特に骨寺村では近年発見された寺院址についての新知見を得た。2江戸の名所として五百羅漢寺(目黒区)を調査し、羅漢堂の羅漢像の図像的特色について検討するとともに、羅漢像の願主について記す造立寄進者簿から寄進の状況を知る手がかりを得た。(1)福行と継承:1以下の作例を調査しそれぞれ有益な資料となった。

隋代金銅菩薩立像4躯(東京芸術大学美術館)、薬師三尊像(宝城坊〈日向薬師〉)、双鳥宝相華文経箱、蔵王権現鏡像、聖徳太子像(金峯山寺)、阿弥陀如来像(如意輪寺)、地蔵菩薩像・役行者像(桜本坊)、蔵王権現像(三仏寺奥の院(投入堂)旧安置)。また、熊本県立美術館では、球磨地域の勝福寺木造毘沙門天像、浄泉寺阿弥陀三尊像、相良三十三観音を調査した。2平等院鳳凰堂仏後壁を再検討し、主題を「阿闍世王説話」とみる見解を深めた。(2)往還と参詣:1「一遍聖絵」を計八巻を調査し、全国に及ぶ社寺の空間表現について、古代以来蓄積された霊場表現の伝統が巧妙に組み込まれていることを確認した。23坂東三十三所札所のうち笠森寺と高蔵寺を現地調査し、観音の安置空間の特性を確認した。また、石清水八幡宮で現地調査をおこない、併せて松花堂美術館で、明治の神仏分離以降石清水八幡宮太子堂から国分聖徳太子堂(大津市)に移された遺例、聖徳太子二歳像、銀造聖徳太子倚像を調査し、中世・近代の石清水八幡宮史について知見を深めた。(3)奉納と埋納:蓮華蔵世界の中における死後の時間観念の解析を継続した。(4)記録と展示:1白河集古苑の「大定信展」で松平定信の文化活動に関わる資料を調査した。定信の自筆絵画の初期の自画像は江戸期の肖像研究にきわめて重要な意義がある。また、老中引退以後の後年の絵画は本格的なできばえであり、「集古十種」編纂活動との関連を考える上でも有益だった。2山梨県立美術館「夜の画家たち」展では、高橋由一「中州月夜の図」(明治11年・1878)を調査し、高橋由一画の宗教的意味を考える好個な作例となった。3江戸東京博物館「浮世絵から写真へー視覚の文明開化ー」展での調査は、近代初期日本の視覚メディアを考え直す機会となった。本研究は、美術に投影された「時間」に着目し、それを解析することを目的としている。そのために、(1)福行と継承、(2)往還と参詣、(3)奉納と埋納、(4)記録と展示、の各柱を設けて調査ならびに分析をおこなった。(1)については国外・国内の仏教造像の事例、(2)については、このテーマを描く絵画作例、霊場・名所・巡礼地、(3)については、正倉院宝物、経塚、荘園遺跡、(4)については、松平定信・高橋由一に関わる資料、明治期の視覚メディア、という具体的な事例を調査し、その成果に則して、美術と時間の関わりについてあきらかにした。研究当初に想定した、四つのテーマごとに一定の成果を得ている。特に、(1)福行と継承では、中国山西省での調査をおこない、長年の念願だった青蓮寺上・下寺の仏像を実見できたことは、意義深い成果となった。また、国内では、特に広島県で調査をおこない、古代安芸国の造像について、尊種、分布、立地の各面に関して大きな成果を得ることができた。(2)往還と参詣では、北部九州の社寺の現地調査をおこない、霊場への参詣についてのケーススタディとして有益な成果を得た。また、『三宝絵』上巻を再読し、特に龍宮への「往還」にかかわるプロットを析出した。これに基づき「往還」をテーマとした絵巻物の読解に取り組んだ。(3)奉納と埋納については、仁寿舎利塔の故地と見て間違いない三例を確認できた意義は大きかった。舎利埋納と景観の問題について大きな成果を得ることができた。また、奈良国立博物館において正倉院宝物の「鳥毛立女図屏風」を実見し他界(蓮華蔵世界)との関連についてあらためて検討した。さらに、福岡市博物館、九州歴史資料館では、九州各域の神仏を調査し、奉納の観点から検討をおこなった。(4)記録と展示については、中世、近世の事例について検討することができた。東洋日本美術史引き続き、4つのテーマに沿って、調査及び検討をおこなう。(1)福行と継承では、国内の銘文を伴う造像について、古代から中世の作例の作例を順次調査する。(2)往還と参詣については、古代の街道と関わる社寺の分布について対象を全国に広げて調査をおこなう。
耐性菌時代における既存抗菌薬のリバイバル使用の検討

薬剤耐性菌の台頭は世界の公衆衛生に対する脅威である。新規抗菌薬の開発が滞る中、我々は既存抗菌薬のリバイバル使用による新たな薬剤耐性菌治療の可能性を模索した。本研究ではカルバペネム耐性腸内細菌科細菌に注目し、セファマイシン系抗菌薬であるセフメタゾールがカルバペネマーゼに対する囮として機能し、カルバペネム(メロペネム)の有効性を維持できるかどうかという点を検討した。その結果、NDM型のカルバペネム耐性腸内細菌科細菌について実験系内では併用効果が期待されることが判明した。今後、動物実験、臨床研究等を通して実際に臨床的な有効性が期待できるか検討していく予定である。世界的な薬剤耐性菌の蔓延が懸念されている一方で、新規抗菌薬の開発が追い付いていない現状において、既存抗菌薬のリバイバル使用を検討することが求められている。特にカルバペネム耐性腸内細菌科細菌(CRE)においては多剤耐性傾向を示し、様々な感染症を引き起こすことから世界各国で対策が急がれている。平成27年度は施設異動に伴い研究環境が変化したことで、研究内容に若干の変更があった。まず国内のCREの現状について調査する目的で、自施設が位置する大阪北部の多施設横断研究を行った。結果として、予想を超える数のCREが検出され、今後さらに具体的なCRE対策が必要であることを痛感した。また国外では主にミャンマー連邦でのCREサーベイランスを開始した。当該国におけるCREの疫学については全く調査されていない状態であったが、NDM産生CREが高頻度に検出されることが判明した。今後も広くCREサーベイランスを国内外で展開して行く予定である。本研究課題である既存抗菌薬のリバイバル使用という点については研究計画途中であるが、薬剤併用による相加・相乗効果の検討、動物実験系を用いたIMP-6産生CREに対するイミペネムの有効性の確認などを行う予定である。対象薬剤としては、ホスホマイシン、ラタモキセフ、種々のカルバペネム系薬剤を候補として考えている。本研究により今後日本国内でも蔓延するであろうCREに対する有効な治療選択肢が増える可能性が期待される。平成27年度4月から施設異動となり、研究環境が変化したため。本研究では、耐性菌時代における既存抗菌薬のリバイバル使用の検討と題して、既存抗菌薬併用による薬剤耐性菌治療の開発を目的とした。施設異動のため実際の研究内容に若干の変更があった。まず様々な薬剤耐性菌の中で、対象菌としてカルバペネム耐性腸内細菌科細菌(Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae)を選択した。その理由は、本耐性菌がこの10年間で世界中に急速なスピードで拡散する新興感染症であり、早急な対策が必要とされているためである。併用療法の検討を行うためには臨床株が必要であり、そのために我々の施設で実施している国内サーベイランスや、日本とは異なる遺伝子型によるCREが海外では流行していることからミャンマーで推進しているCREサーベイランスに研究費の一部を充てた。これらサーベイランスの結果、IMP型CRE、NDM型CREの臨床株を多数収集した。次に、併用療法の有効性をin vitro実験系にて評価するために、チェッカーボード法および殺菌曲線実験系を組み立てた。CRE治療として確立しつつあるダブルカルバペネム療法を参考に、新たな囮薬剤としてセファマイシン系であるセフメタゾール(CMZ)に着目した。NDM型、KPC型、IMP型CREに対してチェッカーボード法を用いると、CMZを併用することでメロペネム(MEPM)のMICが4-8倍程度低下し、多くの臨床株で併用効果が見られることを確認した。さらに殺菌曲線での検討も行い、MEPM/CMZの併用投与は単独投与に比べ有意にCREの増殖を抑制することも判明し、臨床治療への応用の可能性を見出した。特にカルバペネム耐性腸内細菌科細菌に対する既存抗菌薬の有効性について、in vitro、動物実験等で検証する。対象薬剤としてはラタモキセフ、セフメタゾール、ホスホマイシンといったものを想定している。感染症治療次年度は主に実験系において既存抗菌薬の有効性に関する検討を行う。そのための試薬や実験用動物購入費などに研究費が必要である。実験用に、菌株保存チューブ・抗菌薬ディスク・プレート・培地などを購入する。実験用マウスを購入する。また現在進行中のCREサーベイランスのための旅費・物品費用に研究費をあてる。
トランスジェニックマウスを用いた新規遺伝子CORS26の頭蓋顔面形成機能の解析

軟骨培養系におけるサブトラクションアッセイを用いてクローニングされたマウス新規遺伝子mCORS26(mouse collagenous repeat-containing sequence of 26-kDa protein)のタンパクが軟骨細胞の増殖を促進することから、CORS26の顎顔面成長における役割を明らかにする目的で、まず、マウス頭蓋部におけるmCORS26の遺伝子発現を調べるとともに、ヒトにおける相同遺伝子(hCORS26)のクローニングと遺伝子座位の決定を行った。各発育段階におけるICRマウスの鼻中隔、頭蓋底、顎関節のパラフィン切片を作製し、mCORS26のアンチセンスプローブを用いてin situ hybridization法を行った。また、hCORS26のクローニングを行い、塩基配列を決定した後、NCBIのBLASTプログラムを用いてデータベース検索を行うと同時に、放射線ハイブリッドマッピング法を用いて遺伝子座位を決定した。その結果、mCORS26の遺伝子発現は特に下顎頭軟骨の増殖層に強く認められた。また、hCORS26は第5染色体短椀5p13.1-13.2に位置することが明らかとなった。mCORS26タンパクが軟骨細胞の増殖を促進する事実、mCORS26遺伝子が下顎頭軟骨の増殖層に強く発現している事実、5p13.1-13.2を含む第5染色体短椀の欠失症候群(ネコ泣き症候群)の主徴の一つが下顎の低形成である事実より、CORS26は下顎骨の成長に強く関与し顎顔面形態に影響を及ぼす遺伝子であると考えられた。現在、II型コラーゲンのプロモーターを用いてCORS26のトランスジェニックマウスの作製を進めている。
ヘムオキシゲナーゼによる精巣のストレス感知機構と造精機能制御の分子基盤

本研究ではラット精巣におけるカドミウム暴露に伴うHO(ヘムオキシゲナーゼ)アイソザイムの発現様式と造精機能に及ぼす意義について検討し,以下の知見が得られた.1.免疫組織学的検討によりコントロールにおいてはHO-1はSertoli細胞と間質マクロファージに発現が認められ,カドミウム暴露によりLeydig細胞で著明に発現が増強した.一方HO-2は成熟した精細胞であるelongated spermatidや遺残体に認められた.2.HO-1活性を特異的に阻害するGTS-3を用いてHO両アイソザイムの酵素活性を定量的に解析することに成功した.コントロールではHO-1,HO-2各々の活性比は1:2であったが,カドミウム暴露によりHO-1活性は上昇し,HO-2活性は次第に減弱した.蛋白の発現も同様の傾向であった.3.HOの反応生成物であるビリルビンの染色性はHO-1発現細胞で陽性となり,カドミウム暴露によりLeydig細胞でその染色性は増強した.またHO-1活性の上昇に伴い,ミクロソーム分画中のP450量は低下した.4.カドミウム暴露により精細管周囲のspermatogonia, primary spermatocyteなどの精細胞でアポトーシスが検出された.アポトーシスの出現頻度はHO活性を特異的に阻害することにより抑制され,その抑制効果は一酸化炭素供与体の投与により消失したことより,カドミウム暴露後急性期においてはCOにより精細胞でアポトーシスが誘導されていることが考えられた。5.ストレス負荷時にはHO-1誘導により生成された一酸化炭素により,Sertoli細胞あるいはspermatogonia, primary spermatocyteなどの精細胞でFas-Lの発現が増強し,Fasを発現している減数分裂直前の精細胞がアポトーシスに陥り,精子形成が制御される可能性が示唆された。Wistar系雄性ラット(280320g)を実験に供し、免疫染色によりHO発現部位を同定し、重金属であるカドミウムの投与(20μmol/kg皮下注)によるHOの誘導を酵素活性の測定、Western blotting法により検討した。HO-1はSertoli細胞と間質のマクロファージに局在がみられ、HO-2は精細胞に限局し、精細管内腔に向かい分化度が進むに従い染色性が増加する傾向を示した。カドミウムを負荷すると、精巣組織は著明な壊死や精細胞の脱落を認め、免疫染色の結果ではLeydig細胞におけるHO-1の染色性が増加した。ミクロゾーム分画のHO酵素活性をヘミン投与後のビリルビン産生より検討すると、最終的には精細胞の壊死のためか全体の活性は減少したが、HO-1特異的活性はカドミウム投与後1224時間後をピークに著明に増加し、Western blotting法による蛋白の発現も同様の傾向となった。一方ミクロゾーム分画中のP450量はカドミウム投与により減少し、ステロイド代謝は抑制されていると考えられた。以上より精巣では間質に存在するLeydig細胞が外的刺激に対して急速にHO-1を誘導するストレス感知細胞として働き、男性ホルモンの産生や精子形成などの精巣機能を制御している可能性が考えられた。今後はHO上昇によりP450代謝や精子形成能が変化する具体的なメカニズムを分子論的に解析する必要がある。
ベンゼンからペンタセンへの直接変換：四環増環を経るペンタセン類の一挙合成法の開発

本研究では、我々の開発したペンタメチルシクロペンタジエニルロジウムあるいはイリジウム錯体触媒を用いる酸化的ならびに還元的カップリングを駆使して、入手容易な出発物質から、短段階で簡便にアセン類をはじめとする機能性パイ共役分子を合成する新手法を開発することを目的としており、本課題初年度に当たる2018年度には、まず素反応となる酸化的環化や還元的環化を効率よく行うための触媒系開発を行った。【遷移金属触媒を用いる酸化的環化】ペンタメチルシクロペンタジエニルロジウムあるいはイリジウム錯体に加えて、様々な配位子を有するロジウム、イリジウム、ルテニウム、およびパラジウム錯体を調製し、芳香族基質とアルキンとの1:2酸化的カップリングによる芳香環形成反応における触媒活性を比較した。まだ検討途中ではあるが、いくつかの錯体が高い活性を示すことがわかっている。さらに様々な配位子を有する触媒についても系統的に活性を調べ、配位子構造ー活性相関を明らかにする予定である。【遷移金属触媒を用いる還元的環化】酸化的環化と同様に、還元的環化をスムーズに行うための手法を開発する。現段階ではまだ予備的検討しか行えていないが、酸化的環化で活性を示した触媒のいくつかが還元的環化でも使えることがわかってきた。【パイ共役分子合成】上記の検討で調製したイリジウムおよびロジウム触媒をそれぞれ用いて、入手容易なサリチルアルデヒドおよびインドールカルボン酸とアルキンとの酸化的カップリングを行い、縮合ヘテロ芳香族化合物を合成することに成功した。得られた環化生成物のいくつかは、固体状態でも強い蛍光を示すことがわかった。種々遷移金属錯体触媒を調製しており、モデル反応におけるその触媒活性は、かなり調べられている。その中で酸化的カップリング、および還元的カップリングに有効な触媒の傾向を把握できてきた。さらにそれらの触媒を用いて、二環式、三環式、および四環式化合物合成をすでに達成している。酸化的カップリングに比べ、還元的カップリングを行うための触媒系について、これまで検討が不十分である。主にパラジウムおよびルテニウム触媒を用いて行ってきたが、今後はロジウムやイリジウム触媒についても適用を試みる。その後、有望な触媒を用いて、同じ分子内で酸化的/還元的カップリングを行い、一段階での縮合多環芳香族化合物合成を目指す。今年度行った検討は上述のように、多数の触媒を調製し、それらを様々な反応に適用して活性を調べた。そのため、いずれも実験のスケールが小さく、一つ一つの試薬の使用量は少なかったため、既に購入して保管していた試薬および器具を用いて検討を行うことができた。その結果、今年度の物品費の支出が大きく抑えられた。次年度はもっと大きなスケールで実験を行う必要があり、全ての試薬を購入して研究を始める必要がある。研究の進行とともに必要試薬を購入し、経費を使用していく予定である。
ショウジョウバエ培養細胞を用いた遺伝子導入による形質転換の研究

キイロショウジョウバエの伴性劣性突然変異は、睡腺染色体上の特定染色体にある特定遺伝子のバンドの欠損によって、胚発生の特定の時期に、特定の細胞や組織に形質分化や生理機能の障害が現れ、それによって個体死となるものが多い。本研究はこのようなキイロショウジョウバエの胚細胞の初代培養を使用して、遺伝子導入などの手法により、顕徴鏡下で細胞レベルでの検索が可能な遺伝子導入をして、細胞内に取り込まれた遺伝子の染色体への組込みや形質発現までの諸過程を分子レベルで解析するための系を確立することを目的としている。これまでの研究で、dor(deep orange:1F1-2A2)では、筋肉細胞の合胞体形成の障害が、野生型胚の抽出タンパク質によって回復され、dorの卵子が野生型の精子によって受精され、受精後5時間以降の胚抽出液が有効であり嚢胚形成期以降に精子の野生型DNAがタンパク質にまで翻訳され活性を発現していることが分った。本年度はさらにr(rudimentary:1-54.5)の致死胚の初代培養細胞を用いて、核酸合成経路にある種々の中間代謝物を各種濃度で培養液に添加して、rの胚細胞が示す上皮細胞のキチン質形成や成熟分化の欠損が、これら、添加した物質の細胞内への取込みによってどの程度回復されるかをしらべた。とくにピリミジン合成経路の代謝物質のなかでは、カ-バミルリン酸が10^<-3>Mの濃度で29%、カ-バミルアスパラギン酸が2.5×10^<-4>Mの濃度で60%、ジヒドロオロチン酸が2.5×10^<-4>M濃度で100%、さらにオロチン酸が2.5×10^<-4>Mの濃度で100%、rの胚細胞の初代培養で上皮細胞の成熟分化が回復されることが分った。このことはr致死胚の細胞では、ピリミジン合成径路のカ-バミルリン酸合成の前の段階で酵素の欠損があり、カ-バミルリン酸以降の代謝生成物の添加によって、正常の分化機能を回復することが明らかになった。
曲率が上に有界なアレキサンドロフ空間の位相構造

本研究では曲率の積分が一様に有界な曲面の極限空間の位相構造についての結果を得た。その様な空間は(位相的に)多様体にはならず、局所2連結でさえないが、それでも位相的構造を完全に解明した。正確には以下のように述べられる。球面を数珠繋ぎに(有限または無限個)繋げた空間をa string of pearlsと呼ぶ。位相空間Xが、その任意の点のある近傍がstring ofpearlsを有限個接着したものに同相となるとき、Xをpearl spaceと呼ぶことにする。このとき、与えられた位相空間Xに対して、次の2つは同値になることを証明した。1.Xにある距離構造が存在して、Xは全曲率が一様にな閉曲面の極限となる。2.Xはpearl spaceである。これを証明するためにToponogovタイプの比較定理を曲率の積分が小さい場合に成り立つことを証明し、それを使って全曲率が一様に有界な曲面の極限空間上の幾何学を確立した。上の結果はこれら全ての研究の最終的帰結として得られたものである。
リン脂質スクランブリングの分子機構

本研究においては、リン脂質スクランブルの分子機構を明らかにすることを目的とする。リン脂質スクランブルは、血液凝固因子の活性化、死細胞の除去など様々なプロセスに関与することが知られており、我々はこれまでにこれらの過程に関わるスクランブルを複数同定している。しかしながら、リン脂質スクランブルは上記以外の生命現象にも関わることが知られているが、それらの分子メカニズムは不明である。本研究では、新しいリン脂質スクランブルメカニズムにについて解析する予定である。
レッジョ・エミリア保育実践の受容と新しい学術体系としての幼年造形教育学の構築

【研究1】本論は、幼児期に重要だとされる遊びを通しての学習や保育の枠組みの中で、幼児の素材体験を支援する遊具制作のための基礎的研究を行った。先ず、教育思想に見られる素材体験の重要性を指摘し、次に、木製と金属製のジグソー動物パズルの制作について論述し、最後に、遊びの中で体験する木材と金属について考察した。今後の課題としては、幼児の発達段階を考慮した実験と観察を行わなければならない。【研究2】本論は、子どもの描画活動における装飾表現の発達について考察するものである。また、保育実践や家庭教育において、描画表現を豊かにするための適切な援助を検討するものである。我々は、ある子どもの描画活動を分析し、人物画に見られる装飾表現の発達過程を明らかにした。さらに、その発達は子どもたちの経験によることが確認できた。子どもは、新しい経験により新たな表現を獲得し、描きたいと思う経験に応じ異なる表現を選択する。したがって、豊かな経験と装飾に関する示唆を多く与えることが、重要である。そのことにより、人物表現のみならず、その他の造形活動においても、子どもたちの表現は豊かになる。今後の課題は、装飾表現の男女差についての検討である。【研究3】本論は、レッジョ・エミリア幼児教育を日本に導入する際の問題点と課題について考察するものである。第1に、レッジョ・エミリア市の子どもの造形芸術や視覚芸術を、正しく把握しなければならない。第2に、日本の保育に「プロジェクト学習」を位置付け、根本的に保育理念を転換しなければならない。第3に、「プロジェクト学習」の時間を確保するため、習慣的に行われている園行事を精選すべきである。第4に、潤沢な教育資金が必要である。第5に、「アトリエリスタ」を養成する仕組みを作らねばならない。第6に、保育記録の仕方を「ドキュメンテーション方式」に一新すべきである。本研究は、幼年造形教育学を中核に保育内容学を再検討し、それと平行して、創造性教育を中核にしたイタリアのレッジョ・エミリア市の保育実践の受容による理論の統合を論考するものである。本年度の研究実績の概要は、以下の通りである。【研究実績1】Reggio Emilia市の保育実践の視察...2004/11/14-16の日程で、Reggio Emilia市のディアーナの幼児学校、ドキュメンテーションセンター、レッジョチルドレン・オフィス等において、保育実践の特徴を現地調査し、資料を収集した。【研究実績2】美術博物館教育の新展開...2004/11/11Milano、11/12 Parma、11/13 Modena、11/16-18 Bologna,11/19 Milanoの日程で、パルマの国立美術館、ボローニャの国立絵画館、ミラノのブレラ美術館などを現地視察し、美術博物館教育の動向と在り方を検討した。【研究実績3】保育内容学の再検討と芸術教育...幼児の自己表現活動には、造形表現・身体表現・言語表現・音楽表現などがある。それらを表現教育及び芸術教育の枠組みの中で統合する研究を推進した。本年度は、「親子の折り紙遊びを通した造形活動への支援」「幼児の素材体験を支援するジグソーパズル」「折り紙遊びを通した親子関係の深まりと子の自主性の育ち」「絵本の読み聞かせと幼児の絵画表現」などの研究主題のもとに、複数審査制全国的学会誌に4編の学術論文を投稿し、審査の結果、4編全ての掲載が認められ、現在印刷中である。

本研究は、幼年造形教育学を中核に保育内容学を再検討し、それと平行して、創造性教育を中核にしたイタリアのレッジョ・エミリア市の保育実践の受容による理論の統合を論考するものである。本年度の研究実績の概要は、以下の通りである。我々は、人間が精神の働きによって生み出した芸術・科学・道徳・宗教・法律などを文化と呼んでいる。これらの精神的所産の中から幼児期の教育に合ったものを徐々に指導・援助していくのが保育の使命と言えよう。保育に必須のものは、基本的生活習慣の確立、道徳的心情の育成、個性の伸長などである。したがって、生きる力を育てる保育とは、幼児の多様な行動を説明する包括的な構造をもった概念である。幼児の個性の伸長に不可欠なのは、自己表現であろう。幼児の自己表現は、言語表現、音楽表現、造形表現、身体表現などが単独で、あるいは複合された形で表出、具現化される。そして大人の心象表現とは違い、子供の自然な表現は、遊びを通して行われる。つまり、言語表現遊び、音楽表現遊び、造形表現遊び、身体表現遊びである。したがって、子供の表現とは表現遊びのことであり、表現遊びとは子供特有の遊び方である。平成16年度に引き続き、保育内容学の再検討を行った。特に、「環境」「健康」に関して、保育内容学の枠組みの中で統合する研究を推進した。本年度は、「絵本の読み聞かせ後の輪郭画用紙と白色画用紙における子どもの絵画表現の比較」「家庭における子どもの自然体験に対する保護者の認識と教育的意義」「低年齢児の四肢を使用する運動遊びと保育者の働きかけによる変化」などの研究主題のもとに、レフェリー付き全国的学会誌に3編の学術論文を投稿し、審査の結果、3編全ての掲載が認められ、現在印刷中である。幼児教育の歴史は、今から200年前にF.Frobel[1782-1852]がドイツでキンダーガルテン(幼稚園)を作った時まで遡ることができる。一方、日本における最初の幼稚園は、1876(明治9)年の東京女子高等師範学校附属幼稚園で、Frobelの影響を強く受けていた。第1に、名須川知子・高橋敏之の編著で『MINERVA保育実践学講座第11巻保育内容「表現」論』をミネルヴァ書房から発行した。高橋敏之の分担執筆は、「第1章幼児の自己表現」「第5章幼児の造形表現の基礎理解」である。第2に、平成17年度に引き続き、保育内容学の再検討を行った。特に、「表現」「環境」に関して、保育内容学の枠組みの中で統合する研究を推進した。本年度は、「家庭における幼児の折り紙遊びにみる色・形の関連性と色彩識別能力」「絵本の読み聞かせ後にみる絵画表現と言語表現に関する事例的研究」「幼稚園教育における自然に関わる保育内容の変遷と展望」「幼少期における自然体験の重要性の再検討と教育的意義」などの研究主題のもとに、レフェリー付き全国的学会誌に4編の学術論文を投稿し、審査の結果、4編全ての掲載が認められ、現在印刷中である。
新規脂質代謝酵素に注目した気管支喘息の病態解析

本研究では、脂質代謝のボトルネック酵素であるホスホリパーゼA2ファミリーの中で、肺における作用が明らかでない新規の脂質メディエーター代謝酵素である「分泌性ホスホリパーゼA2」に着目して、気管支喘息の病態における役割を解析する。前年度までの研究で、マウスの肺組織、気道組織、単離した気道上細胞を用いて免疫染色及びRT-PCR解析を行い、分泌性ホスホリパーゼA2の中で、ホスホリパーゼA2グループIII(sPLA2g3)が気道(特に気道上皮細胞)で高発現していることを見出しいている。そこで、sPLA2g3遺伝子欠損マウスにおいて、抗原感作曝露による喘息モデルを解析した。その結果、sPLA2g3遺伝子欠損マウスでは野生型と比較して、好酸球性炎症が増強し、気道過敏性が亢進しており、喘息の病態が増悪していた。sPLA2g3を介したネットワークが、喘息モデルにおける自然免疫と獲得免疫反応とどのように関わっているかを明らかにするために、喘息モデルマウスの血清や肺胞洗浄液の採取保存、肺組織の採取保存を行い、血清IgE、肺での各種サイトカイン発現を測定、好酸球、好塩基球、Tリンパ球、自然リンパ球をフローサイトメトリーにて分析した。骨髄キメラマウスの解析により、喘息の病態を担うsPLA2g3が、気道上皮細胞等の肺局所環境に由来することが明らかとなり、さらに2型ヘルパーT細胞、グループ2自然リンパ球、制御性T細胞の反応変化が関与していることが明らかとなった。現在、肺組織中の脂質の網羅的解析(リピドミクス解析)を行っており、ヒト由来サンプルの結果も含め、重症喘息病態におけるsPLA2g3の役割を解析中である。気道で高発現する分泌性ホスホリパーゼA2の同定、同欠損マウスの喘息モデルの解析、骨髄キメラマウスの喘息モデルの解析、自然免疫や獲得免疫反応の解析など、概ね順調に進んでいる。喘息モデルマウスの解析を続け、肺組織中の脂質の網羅的解析(リピドミクス解析)を行っている。これにより、脂質シグナル分子を検索し、その受容体の同定、さらに、同定した分子を重症喘息患者の検体で評価を行う予定である。
リアムコンパクト数値風況予測技術を核とした風車に対する ウィンドリスクの力学機構の解明

2011年3月11日に発生した東日本大震災や,2012年7月から施工される再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度(FIT)を受け,風力発電に大きな注目が集まっている.本研究では,非定常乱流場の解析が可能な流体工学CFDモデルRIAM-COMPACT(R)を用いて,風向変化を連続的に再現する手法を提案した.さらに,風車相互の干渉でウィンドファーム全体の発電電力量が低下しないよう,その離隔距離を決めることは極めて重要である.風力エネルギーの有効利用に関心が集まる中,風車の適地は海岸地区から山間部に移動しており,複雑地形上に風車を建設せざるを得ない状況にある.最近では,風車近傍の僅かな地形の凹凸や地表面粗度の急変が作り出す風の乱れ(地形乱流)が原因で,1風車の発電成績が計画段階よりも著しく悪い,2風車の故障が多発する,などの事例が新聞などで数多く報道されて問題になっている.本研究では,風車に対するウィンドリスクを最新の数値風況予測モデルで再現し,3次元として立体的に特定する.さらに,野外観測データとの比較を行い,ウィンドリスクの定量化を試みる.最終年度には,電力会社や風車メーカー,風力発電事業者の協力を得て,地形乱流に伴うトラブルに遭遇した風車情報を入手し,その状況をコンピュータで忠実に再現した.上記で開発した技術に基づき,風車がいかに過酷な状況にさらされているかを定量的に明らかにし,発電量低下や風車故障の原因となるウィンドリスクを特定することに成功した.さらに,それらのウィンドリスクの状況を,最新のコンピュータグラフィックス技術を用いて3次元として立体的に視覚化した.研究全体を通じて,提案する一連の解析作業に要する時間や,予測精度を検証するための実証試験を行った.これは,風況シミュレーション方法や結果の表現方法を調査・分析することが主たる目的である.具体的には,上記の個別開発項目を統合し,計算領域の選定から実際の風況シミュレーション,計算結果のアニメーション作成などを行った.2011年3月11日に発生した東日本大震災や,2012年7月から施工される再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度(FIT)を受け,風力発電に大きな注目が集まっている.本研究では,非定常乱流場の解析が可能な流体工学CFDモデルRIAM-COMPACT(R)を用いて,風向変化を連続的に再現する手法を提案した.さらに,風車相互の干渉でウィンドファーム全体の発電電力量が低下しないよう,その離隔距離を決めることは極めて重要である.【空間解像度30m以下の詳細地形構築技術の新規開発】本研究では,METI(経済産業省)とNASA(米国航空宇宙局)が共同で作成した空間解像度30mの全球3次元標高データ(ASTER)と,JAXA(宇宙航空研究開発機構)とNASAが共同作成した空間解像度10mの全球3次元標高データ(ALOSデータ)に注目し,これを風況シミュレーションの入力データに自動変換する技術を開発した.【種々の気象GPVデータの有効利用法の開発】気象GPV(Grid Point Value)データは,データフォーマットの複雑さなどから,一部の研究者しか利用できない状況にある.本研究では,データデコード(バイナリ形式からテキスト形式への変換)システムを開発し,数値風況予測への活用法を検討した.具体的な地点のデータを抽出し,年間平均風速などを解析した.【数値風況予測技術RIAM-COMPACTのさらなる改良とGPGPUの導入】本研究の技術コアであるRIAM-COMPACTに対して,種々の大気安定度へ適用可能な計算コードの改良,汎用性とロバスト性に優れた最新の乱流モデルの開発と導入,流入気流条件などの精緻化を行った.さらに,GPGPU技術を導入し,浮動小数点演算時間の劇的な短縮を図った.その結果,汎用的なPCレベルでスパコン並みの驚異的な高速化に成功した.当初に計画したすべての研究開発は全て完了することができた.精密な風況シミュレーションに必要な詳細地形構築技術についても,それを確立することができ,具体的な地域のモデルを作成することに成功した.加えて,気象GPVデータにおいては具体的な地域の年間風況を解析することができた.計算速度の高速化,短縮化においては,数値モデルのチューニングに成功し,計算規模の異なる数種類のケースに対して,ほぼ線形的な高速化に成功した.H23年度の開発した数値モデルを活用し,具体的なサイトの風況シミュレーションを実施する.得られて結果から,地形乱流のメカニズムを解明するとともに,新たな3次元視覚化技術を開発する.【オーグメンテッド・リアリティー(AR)並びにミクスト・リアリティ(MR)との連携技術の開発】本研究では,数値風況計算から出力される膨大なデータをAR,MRで視覚化出来る形式に変換し,屋内空間で風車サイトとともに3次元として風況を可視化する技術を開発する.これにより,利用者は屋内の展示空間において専用のカメラを通じてターゲットマーカーを見ると,あたかも風車サイトとその周辺に流れる複雑な風の流れが実在するかのように体感できる.【具体的な検討サイトにおける地形乱流の発生メカニズム解明および実証試験の実施】電力会社や風車メーカー,風力発電事業者の協力を得て,地形乱流に伴うトラブルに遭遇した風車情報を入手し,その状況をコンピュータで忠実に再現する.