hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
欧州における都市の持続可能な移行に関する地理学的研究

本研究では、都市の持続可能な移行(UST)論に依拠し、技術革新と社会変化の共進化を解明することが最終目的であるが、平成30年度には、主に統計データを用いて調査対象地域を決定することを本年度の目的とし、以下のような研究計画を立てた。まず予備調査で、OECDや欧州統計局等の統計を用いて、建築物のエネルギー効率化(building energy efficiency、以下BEE)が高い調査候補地域を抽出する。つぎに現地調査では、予備調査で抽出した調査候補地から、次年度以降、BEEに関するUSTを明らかにする対象地域を選定するため、調査候補地で、30日程度の現地調査を実施する。最後に、現地調査の結果を踏まえて、候補地を絞り込み、対象地域として選定し、研究成果を学会等で公表する。上述した研究計画にそって調査をすすめた結果、予備調査の際に、OECD、欧州統計局、スウェーデン・連合王国の統計局の統計データから、技術革新を表す建築物のエネルギー効率に関する特許数の多い自治体や、都市自治体が住宅部門のエネルギー効率に影響を与えていることが示唆された。この予備調査の結果をもとに、平成30年8月20日から9月16日に、都市自治体であるスウェーデンのストックホルムとヨーテボリ、イギリスのロンドンとマンチェスターでエネルギー関連政策を専門とする研究者に対して対面調査を実施する一方で、エネルギー関連政策と関連する資料を収集した。最後に調査後の分析では、技術革新を表す独立変数として建築物のエネルギー効率に関する特許数ならびに都市に関するダミー変数も用いる一方で、持続可能な社会を表す従属変数として住宅部門のエネルギー効率を用いたパネルデータ分析を行った結果、技術革新と都市が持続可能な社会に正の影響を及ぼしていることを明らかにし、研究結果の一部を国内の学会で報告した。文献調査や現地調査を通じて、研究対象地域選定に必要な資料を収集できたことと、これらの資料を用いた調査後の分析で、技術革新と都市が建築物のエネルギー効率に影響を及ぼしていることを明らかにする一方で、都市自治体を研究対象地域として選定できたことが評価理由である。上述したように、平成30年度には、都市自治体を研究対象地域として選定した。次年度では、研究計画書にしたがい、これらの地域で、イノベーションの実態に関して研究を進める。これはマルチレベルの視点(MLP)のマクロスケールでの分析にあたる。具体的には、まず30年度までに収集した資料を参照しつつ、現地調査の調査項目を再検討する。ついで、これらの調査項目にもとづく現地調査を通じて、イノベーションの実態を把握したい。
動脈硬化進展の新規制御機構の同定と分子イメージング法への応用

動脈硬化進展と破綻に関する新規制御機構を明らかにすることを目的とした。特に、従来あまり注目されていなかった、外膜血管新生ならびに動脈周囲の脂肪組織の意義をモデル動物と手術中に得られるサンプルを用いて検討した。血管外周囲脂肪組織は、病的血管リモデリングに対して、通常防御的に機能すると考えられた。血管障害や生活習慣病によって、血管周囲脂肪組織の形質が変化し、内膜増殖や動脈硬化の病態に重要な役割を演ずることが示唆された。冠動脈は通常心外膜脂肪組織によって覆われているがその生理的,物理的意義は不明であった。本研究では,動脈硬化進展と破綻に関する新規制御機構を明らかにすることを試みた。血管外膜周囲に豊富に存在する脂肪組織の形質を,皮下脂肪,内臓脂肪と比較した。血管外脂肪組織は通常は皮下脂肪に近いものの,血管傷害を契機に内臓脂肪型に形質を転換することが明らかとなった。特に,アディポネクチンの低下,IL-6,TNF_a,PAI-1の増加が目立った。3T3L1細胞をin vitroで進展して場合は,同様の変化は認められなかったことから,血管拡張による外部からの進展刺激がアディポカインの発現変化を誘導するのではな旨いことが明らかとなった。TNF_αノックアウトマウスでは炎症性サイトカインの誘導が抑制された。またTNF_αの外部からの投与では,炎症性サイトカインの発現が誘導された。以上より,血管傷害により血管壁で誘導されたTNF_αが外膜周囲脂肪組織の遺伝子発現変化に重要であることと考えられた。血管外膜周囲脂肪組織から遊離されるアディポサイトカインの血管リモデリングにおける生理的意義を各種遣伝子改変マウスを用いて検討した。内因性の脂肪組織を除去した後,アディポネクチンノックアウトマウスからの皮下脂肪を移植しても,血管外周囲脂肪組織による防御的機能は観察されなかった。野生型マウスからの皮下脂肪では抑制効果が確認できた。以上より,外膜周囲脂肪組織は,通常病的血管リモデリングに対して,防御的に機能することが明らかとなった。また,血管障害や各種メタボリックな病態において,外膜周囲脂肪組織の遺伝子発現が変化することが明らかとなった。特に、従来あまり注目されていなかった、外膜血管新生ならびに動脈周囲の脂肪組織の意義を基礎的ならびに臨床的に検討した。血管外膜周囲に豊富に存在する脂肪組織の形質を、皮下脂肪、内臓脂肪と比較した。血管外脂肪組織は通常は皮下脂肪に近いものの、血管傷害を契機に内臓脂肪型に形質を転換することが明らかとなった。特に、アディポネクチンの低下、IL-6,TNFα、PAI-1の増加が目立った。TNFαノックアウトマウスでは炎症性サイトカインの誘導が減弱していた。TNFαの外部からの投与によって炎症性サイトカイン発現が誘導された。以上より、血管傷害により血管壁で誘導されたTNFαが外膜周囲脂肪組織の遺伝子発現変化に重要であると考えられた。次に、血管外膜周囲脂肪組織から遊離されるアディポサイトカインの血管リモデリングにおける生理的意義を遺伝子改変マウスを用いて検討した。内因性の脂肪組織を除去した後、アディポネクチンノックアウトマウスからの皮下脂肪を移植しても、血管外周囲脂肪組織による防御的機能は観察されなかった。さらには、心臓外科手術時に得られる心外膜脂肪組織を解析した。冠動脈疾患患者の心臓周囲脂肪組織では、マクロファージの浸潤が多く、脂肪細胞の大型化、アディポネクチンの発現低下、炎症性サイトカインの発現増加が確認された。以上より、血管外周囲脂肪組織は、病的血管リモデリングに対して、通常防御的に機能すると考えられた。
糖尿病の皮膚創傷治癒過程における血管新生とコラーゲン形成に関する形態学的研究

我々は糖尿病における創傷治癒遅延の原因について形態学的に検索した。実験には糖尿病雄マウスを用い、血管新生、血流開始時期、III型コラーゲンの形成について免疫組織学的に検討した。その結果、糖尿病における創傷治癒過程での血管新生は正常のものよりも23日遅延が観察された。新生血管に血流が認められるのはさらにその12日後であった。III型コラーゲンの形成は血流開始と一致して認められた。これらのことより、糖尿病マウスにおける創傷治癒の遅延の原因は血管新生の遅れと、血流開始の遅れにより、創部に必要な栄養供給ができないことがその原因の一つであることが推察された。【方法】実験にはICR系雄マウス10匹を用いた。創傷作製後、1,3,5,7日後(各23匹)の組織学的ならびに免疫組織化学的検索を行った。(1)創傷作製:マウスを麻酔後、背部皮膚に3mmの生検パンチにて創傷を作製した。創傷部はデガダームフィルムにて被覆後、ハイラテックスにて固定した。(2)組織学的検索:動物を屠殺後、創傷部を皮下組織とともに切り出し、10%中性緩衝ホルマリンにて固定後、常法に従いパラフィン包埋した。5μmの切片を作製後、HE染色、VanGieson染色、Masson染色をおこなった。(3)免疫組織化学的検索:動物を屠殺後、創傷部を切り出し、20μmの凍結切片を作製した。切片に血管新生因子である抗ーVEGF(Vascular endothelial growth factor)抗体を反応させ、DABで発色させた。【結果】受傷後1日目で創表層には上皮様構造が形成され、その下方には好中球の浸潤と血漿成分由来の線維成分が観察された。受傷後3日目では創部周囲にVEGF陽性を示す細胞が少数観察することが出来た。受傷後5日目では創周囲部にVEGF陽性を示す細胞が多数認められ、血管新生が活発に行われていると思われる像を観察することが出来た。受傷後7日では毛細血管網が発達した肉芽組織の形成が観察された。新生血管の周囲ではコラーゲン線維の形成も観察することが出来た。【考察】今回我々の観察から、受傷後3日目頃よりVEGF陽性細胞が認められた。受傷後5日目では創部の周囲に多数のVEGF陽性細胞が認められた。これらの細胞は管状構造を呈していないものも多数認められ、受傷後35日にかけて血管内皮細胞が創周囲部に遊走し、新生血管を形成し、肉芽組織に変化することが示唆された。昨年度、ICR系マウスを用い基本的な創傷治癒過程の検索を行ったので、本年度は糖尿病マウスを用い昨年と同様な手法を用い検索した。【方法】実験動物は糖尿病マウスKK-Ay/TaJcl雄マウス11匹を用いた。創傷作製後、3,5,7,10日後(各23匹)の組織学的ならびに組織化学的な検索を行った。1創傷作製:マウスを麻酔後、背部皮膚に3mmの生検パンチにて創傷を作製した。創傷部はテガダームフィルムにて被覆した後、ハイラテックスにて固定した。2組織化学的検索:動物を屠殺後、創傷部を皮下組織とともに切り出し、10%中性緩衝ホルマリンにて固定後、常法に従いパラフィン包埋した。5μmの切片を作製後、VanGieson染色、Masson染色をおこなった。3免疫組織化学的検索:5μmのパラフィン切片に対し、血管新生因子である抗ーVEGF(vascular endothelial growth factor)抗体と、抗ーコラーゲンタイプIII抗体を用いDABにて発色させ、検鏡した。【結果】糖尿病マウスでは受傷後5日で創部の組織は血漿由来の線維成分や白血球の浸潤が認められ、新生血管は認めらなかった。受傷後7日で上皮直下に多数のVEGF陽性細胞が確認され、血管新生が行われていることが示された。血管新生に伴い肉芽形成の開始が認められ、創部の再生が進行した。また、III型コラーゲンの形成は一般の創傷治癒より遅い受傷後7日頃より観察することが出来た。【考察】糖尿病マウスでは正常マウスに比べ血管新生の遅延が観察された。また、コラーゲン形成の遅延も認められた。これは糖尿病による創部の新生血管の形成が遅れることにより、血行不良によりコラーゲンを産生する線維芽細胞の遊走などが妨げられ、III型コラーゲンの形成が遅れるために、創傷治癒の遅れを引き起こす一因になるものと推察された。昨年度行ったICR系マウスの正常例と比較し、糖尿病の治癒過程の遅延を形態学的に確認することが出来た。今後これらを精査する。糖尿病では創傷治癒の遅延が起こることがよく知られている。その原因の一つに血管新生の遅延があげられている。しかし、血管新生の遅れと創傷治癒の遅れの因果関係を形態学的に検討されている研究は少ない。そこで我々は糖尿病における血管新生と創傷治癒に欠かせないコラーゲン新生、特に幼若なコラーゲンとされるIII型コラーゲンの形成について形態学的に検索し、血管新生とコラーゲン形成に関する関連性を検討した。

さらに新生された血管に血流が存在するか否かも内皮細胞に特異的に結合するトマトレクチンをもちい検討した。実験にはKK-Ay/TaJcl系糖尿病雄マウスを用い、血管新生には抗VEGF抗体、血流開始にはトマトレクチン(Lycopersicon esculentum)、III型コラーゲンの形成には抗III型コラーゲン抗体を用い免疫組織学的に検討した。その結果、糖尿病マウスにおける創傷治癒過程での血管新生は正常マウスよりも23日遅れるのが観察された。さらに新生された血管に血流が認められるのはさらにそれより12日遅延していた。創傷治癒に必要なIII型コラーゲンの形成はこの血流開始と一致して認めることができた。これらのことより、糖尿病マウスにおける創傷治癒の遅延の原因は血管新生の遅れと、さらに新生された血管内の血流開始の遅れにより、創部に必要な栄養成分を運ぶのが遅れることが創傷治癒遅延の一つであることが推察された。すなわち、本研究により新生血管内の血流開始遅延が糖尿病における創傷治癒の遅延の一つであることが形態学的に確認された。我々は糖尿病における創傷治癒遅延の原因について形態学的に検索した。実験には糖尿病雄マウスを用い、血管新生、血流開始時期、III型コラーゲンの形成について免疫組織学的に検討した。その結果、糖尿病における創傷治癒過程での血管新生は正常のものよりも23日遅延が観察された。新生血管に血流が認められるのはさらにその12日後であった。III型コラーゲンの形成は血流開始と一致して認められた。これらのことより、糖尿病マウスにおける創傷治癒の遅延の原因は血管新生の遅れと、血流開始の遅れにより、創部に必要な栄養供給ができないことがその原因の一つであることが推察された。当初の実験計画では受傷後の日にちを3,3.5,4,4.5,5日の0.5日おきに観察する予定であったが、創傷治癒過程をとらえるため本年度は受傷後1,3,5,7日目に変更して行った。その他についてはほぼ計画通り行えた。今後、これまでの特に免疫組織化学的結果の妥当性を検討するとともに、新生血管が機能血管であるかどうかの判定も加えて研究を進めていきたい。組織学27年度は26年度で行った実験と同様な手技で糖尿病マウスを持ちいて行う予定である。さらに27年度は新生血管の生理状態を見るため、組織化学的に新生血管に血流が存在するか否かの検討を加える予定である。研究分担者にて研究を遂行、データ整理、データ解析を行ったため、外部の補助を必要としなかったため謝金の支払いがなかった。また、旅費も所属機関の旅費予算でまかなえたため支出の必要がなかった。消耗品の納入金額が,当初見積もり多少安価だったため。次年度に繰り入れて使用予定。
脳性バベシア症解明に向けたバベシア・ボビス感染赤血球の血管内皮細胞接着機構解析

脳性バベシア症はバベシア・ボビス(Babesia bovis)原虫感染によって引き起こされるウシの致死的な神経症状であるが、その分子機序は多重遺伝子にコードされた原虫のVESA-1タンパク質が関わるということ以外は不明である。本研究では脳性バベシア症の分子機序解明のため、申請者らが確立したバベシア原虫遺伝子組換え法を用い、接着に関わるVESA-1配列及び宿主側レセプターを同定する。
分子磁性体の多重機能性とダイナミクスの研究

単分子量子磁石は20世紀末に発見された、これまでに数百個の化合物が報告されている。一方、単一次元鎖量子磁石は理論的には40年以上前にグロウバーにより提案されていたものの、21世紀には具体的な化合物が1例もなかったが、21世紀になって初めて合成された。これまでに10数個のタイプのものが報告されているが、ほとんどが強磁性的な相互作用を持つか、フェリ磁性的な相互作用を持つものばかりである。今回、キャンテイング反強磁性体の単一次元鎖量子磁石を合成することに成功して、論文をJ.Am.Chem.Soc.に投稿中である。この化合物はsalen-型Mn(III)二核錯体が核酸の一種であるアデニン-カルボン酸で架橋された一次元鎖構造を持っている。pHを変えることにより、アデニン部分にH原子が付いた場合と、付かない場合の2種類の化合物を作り分けることに成功した。構造解析を行なうと両化合物とも隣接する一次元鎖間にアデニン同士の水素結合が存在している。しかしながら、アデニンにHが付いている場合と付いていない場合では、水素結合様式が異なり、そのために一次元鎖構造のジグザグ構造に差が見られた。このために、低温部分での交流磁化率の周波数依存性に違いが見られた。このジグザグの角度を入れたキャンテイング反強磁性の機構の違いについて解析を行ない、上手くモデルと会わせることが出来た。このように、キャンテイング反強磁性体を用いた単一次元鎖量子磁石の合成は珍しく、新しい合成指針を発見したことになる。今後は光や圧力などの外場を加えることにより、水素結合のプロトン移動と磁気的性質の協奏した新しい現象を見つける手がかりを得たことになる。新しいメカニズムを持つキャンテイング反強磁性単一次元鎖量子磁石の合成に成功した。pHを変えることにより架橋アデニン部分のH原子の付き方に依存して、2種類の化合物を得ることが出来た。今後、光や圧力などの外場により、プロトン移動と磁性が協奏した新しい現象が期待される。今後は、チミンやシトシンやグアニンなどの他の核酸基を用いて、一次元鎖間に異なるタイプの水素結合を導入して、一次元鎖のジグザグの角度を調整することにより、磁性の変化を系統的に調べて行く。また、光や圧力などの外場を印可することにより、プロトン移動と磁性の相互作用による全く新しい磁気的現象の発現を目指す。単分子量子磁石は、緩い緩和機構や量子トンネリングなどの基礎科学のみならず、高密度情報記録素子や量子コンピューターの可能性もあり、応用科学の面からも興味を集めている磁石であり、21世紀の新しい磁石として大変興味を集めている。今回、DNA量子コンピューターの基礎概念を確立するために、核酸基をもつカルボン酸架橋の単一次元鎖量子磁石の合成を試みた。マンガン錯体とアデニン核酸基を有する架橋基を、水溶液中でエチルアミンを加えたり、加えないことによりpHを調整して、2種類の単一次元鎖量子磁石を得ることに成功した。いずれの化合物も隣り合う一次元鎖間にアデニン核酸基間に水素結合が存在していた。プロトン化したものと脱プロトン化したアデニンでは水素結合の様式が異なっていた。両方の錯体において、マンガン錯体は二量化しており、強磁性的な相互作用をしていた。一方、アデニン核酸基を通してマンガン錯体間には反強磁性的な相互作用をしていた。その結果、総合的にはキャンティング的な磁気相互作用をして、単一次元鎖量子磁石に成っていた。今後はこれらの化合物を、DNAオリゴマーに組み込ませることにより、DNAのヘリカル構造の中で水素結合してDNA-単一次元鎖量子磁石を作成し、強磁場パルスESRを用いて0と1の情報を書き込むことにより、DNA量子コンピューターの基礎概念を確立する予定である。

今後は光や圧力などの外場を加えることにより、水素結合のプロトン移動と磁気的性質の協奏した新しい現象を見つける手がかりを得たことになる。新しいメカニズムを持つキャンテイング反強磁性単一次元鎖量子磁石の合成に成功した。pHを変えることにより架橋アデニン部分のH原子の付き方に依存して、2種類の化合物を得ることが出来た。今後、光や圧力などの外場により、プロトン移動と磁性が協奏した新しい現象が期待される。今後は、チミンやシトシンやグアニンなどの他の核酸基を用いて、一次元鎖間に異なるタイプの水素結合を導入して、一次元鎖のジグザグの角度を調整することにより、磁性の変化を系統的に調べて行く。また、光や圧力などの外場を印可することにより、プロトン移動と磁性の相互作用による全く新しい磁気的現象の発現を目指す。
工業用内視鏡を用いたかぶりコンクリートの簡易凍害劣化診断技術の開発

【研究目的】高度経済成長期に建設されたコンクリート構造物は建設後数十年が経過しており,今後劣化診断が必要な構造物が急増すると予想されるため,詳細調査の際に現場で簡易に診断するための技術開発が重要となる。本研究は,凍害により劣化したかぶり部(深さ050mm)を対象に現場で簡易に診断を行うことを目的として,小型で狭い場所を観察できる工業用内視鏡に着目し,これを用いてかぶりコンクリートのひび割れを観察するための基礎研究を行った。【研究方法】実験用供試体として水セメント比65%の角柱供試体(100×100×400mm)を製造し,標準養生後, JIS A 1148 (A法)に準じて凍結融解試験を行い供試体の劣化を促進させた。そして,凍結融解0および300サイクル終了後の供試体側面を電動ドリルで削孔し,工業用内視鏡を挿入して内部のひび割れ状況を観察した。また,凍結融解抵抗性の指標である相対動弾性係数や採取した小径コアのひび割れ密度と比較を行った。【研究結果】工業用内視鏡(最大30倍)を用いることにより,最小で0.05mm程度のひび割れを確認できた。また,凍結融解サイクル数の増加するほどコンクリート内部のひび割れ本数が増加しており,相対動弾性係数や角柱供試体より採取した小径コアのひび割れ密度との関係が認められた。今後の課題として,電動ドリルで削孔した際に削孔面が粗くひび割れ観察が非常に困難であったことから,適切なドリルビットの選択を含めた作業方法の改善が必要である。
超高速大型ライナー軽構造設計指針に関する研究

本研究では水中翼付き高速船の一例としてHC(Hydorofoil Catamaran)船型およびSES(Surface Effect ShipあるいはAir cushion Catamaran)船型に着目し、その正面規則波中運動応答および波浪荷重などに対するプログラムコードであるTSLAM-Fシリーズを開発した。そしてその結果を各種模型実験の結果と比較することにより、時間領域非線形シミュレーションの妥当性、有効性を確認した。超高速大型船の構造材料として、軽量かつ充分な強度を得られる主材料が求められている。本研究では新しい見地から新素材を開発し、軽量化を考慮した船体構造システムを構築した。超高速大型船への外力の推定を実施し、構造解析、強度評価のためのシステムを確立した。超高速船の基本システムは、その流体力学的な性能によって決定される。排水量型カタマラン、翼付きカタマラン、空気圧支持を用いたSES方式が考えられており、更にそれらのハイブリッドの可能性もある。これらのうちいくつかのシステムを計画、模型による水槽試験を実施し新しい知見を得た。SES方式の場合通常空気圧支持率は、7090%であるが50%程度に落とすと、大波高中の耐航性が改善されること、また水中翼を利用するシステムでは80%程度以上に翼支持率を上げないと推進効率が低いことなどが明らかになった。運動制御システムの観点から高速船の軽量化については、効率的な制御で重量増を抑え良好な乗り心地を確保する。そして、積極的な運動制御により荷重の軽減を行なうものが考えられる。SES型船型では前者の発想で軽量なファンを用いてファジ-理論による運動制御を行い、水中翼型船型では後者のような運動制御により翼荷重の軽減が行なえた。(42*18=756)本研究では水中翼付き高速船の一例としてHC(Hydorofoil Catamaran)船型およびSES(Surface Effect ShipあるいはAir cushion Catamaran)船型に着目し、その正面規則波中運動応答および波浪荷重などに対するプログラムコードであるTSLAM-Fシリーズを開発した。(42*18=756)一般にハイドロフォイル・カタマランのような水中翼付き高速船は短波長の波に対しては極めて良好な縦運動応答を示すが、一方長波長の波に対しては、通常の排水量型の高速船に比較して過な応答を示す。このような水中翼船の縦運動特性を改善するための方法としてまず考えられるのは、水中翼のフラップにより船体縦運動の制御を行うことである。そこで本年度は水中翼フラップによる船体縦運動の制御シミュレ-ションに関する研究を行い、その有効性の検討を行った。前年開発したプログラムコ-ドTSLAM-FHFを改良し、制御シミュレ-ションを行った結果、固定ゲインによる簡便な制御でも、船体縦運動の振幅は制御を行わない場合の1/5以下に減少し、水中翼露出をかなりの大波高まで防止が可能となった。ハイドロフォイル・カタマランのような水中翼付き高速船においてはその構造システム上、水中翼システムの強度、特に水中翼露出時の水面衝撃荷重が大きな問題となる。水中翼フラップによる船体縦運動制御はこの水中翼露出を抑え、運動応答の改善による乗り心地の向上を計った。船型を双胴型水中翼船とし、その全体形状・翼配置・翼形状を、抵抗・推進・波浪中運動・操縦性・キャビテ-ション・縦横安定性を総合して計画し、1/25模型の水槽試験を行って、それらの性能を確認した。一方、翼理論やCFDシミュレ-ションにより、翼および船体の形状最適化を行い、高速船設計toolとして利用できるようにした。十分な構造強度を保った上で船体の軽量化を実現するためには、従来の鋼などの確立された素材だけでなく、新素材の開発が必要不可欠である。この観点から超高速大型船の構造材料として複合材料など新素材の開発を進め、基礎強度実験を行った。本年度は水中翼付き高速船の波浪中の翼荷重に着目し、その定量的特性を実験した。船型を双胴型水中翼船とし、その全体形状・翼配置・翼形状を抵抗・推進・波浪中の運動

操縦性・キャビテーション・縦横安定性を総合的に設計製作し水槽実験で性能を確認した。またTSLAM-FHFによる非線形シミュレーションの両面から検討を加えた。この結果を比較検討したところ水中翼非露出時については水中翼付き高速船の水中翼荷重を定量的に精度良く推定できることが確認できた。また水中翼露出時の倍周期運動などの特異船体運動は、水中翼の露出と再突入に伴う揚力のヒステリシス性に起因することを明らかにした。さらに水中翼付き高速船の船体縦運動を簡単な線形モデルで表わし固有値解析を行なった。その結果を不規則波中での実験結果と比較することにより、固有値解析の妥当性および有効性を明らかにした。そして船速、翼面積、翼位置といったパラメタを連続的に変化させて固有値解析を行なうことにより、水中翼付き高速船の全体的な特性を明らかにすることができた。以上の結果、水中翼付き高速船を設計する際には、固有振動数と出会い周期数の関係を考慮する必要があると考えられる。超高速大型船を構築する構造材料として強度を保持した上で船体の軽量化を実現するために、CFRPなどの新方式を開発した。設備備品として水槽における高速船模型実験の挙動を分析解析する目的で、ビデオ再生装装置と映像装置を購入した。またTSLAM-FHFによる非線形シミュレーションを的確に実行するためワークステーションそしてコンピュータを導入した。海上交通輸送システムの高速化の社会的ニーズに対して、われわれ研究者6名が三ケ年計画で研究協力した。超高速大型船開発に向け波浪中非線形応答シミュレーションプログラムを構築、理論面からその有効性を検討した。弾性模型の波浪中での航走実験で得た船体運動、波浪荷重および船体の構造応答などデータ解析を綿密に行い、確度の高い妥当性を得た。(大坪、宮田、久保田、大和)超高速大型船の構造材料として、軽量かつ充分な強度を得られる主材料が求められている。新しい見地から新素材を開発し、軽量化を考慮した船体構造システムを構築した。また、超高速大型船への外力の推定を実施し、構造解析、強度評価のためのシステムを確立した。(大坪、金原、影山)超高速船の流体力学的システムの特性を、実験と数値シミュレーションより明らかにした。水中翼を使用したカタマラン型式の波浪中、特に追い波中の特性を調査した。追い波中では、翼揚力の変動が大きく負になることもあり、縦安定性に考慮する必要があることが明らかになった。(大坪、宮田)運動制御システムの観点から高速船の軽量化については、効率的な制御で重量増を抑え良好な乗り心地を確保する。そして、積極的な運動制御により荷重の軽減を行なうものが考えられる。SES型船型では前者の発想で軽量なファンを用い、ファジー理論による運動制御を行い、水中翼型船型では後者のような運動制御により翼荷重の軽減が行なえた。(大坪、大和)
歯周炎におけるTh17細胞の浸潤・活性化機構の解析

本研究では歯周組織構成細胞の一つであるヒト歯肉線維芽細胞(HGF)を用い、IL-17AにTh17細胞浸潤に関与しているCCL20産生誘導能があるかどうかを明らかとするため研究を行った。また、緑茶カテキンがCCL20産生を抑制する可能性について検討した。その結果、IL-17AはHGFのCCL20産生を誘導し、その産生にはp38MAPKならびにERKを介したシグナル伝達経路が関与している事が明らかとなった。また、緑茶カテキンはIL-17Aが誘導したHGFのCCL20産生を抑制した。これらのことより、IL-17AはCCL20産生を誘導することによりTh17細胞浸潤を促進していること、ならびに緑茶カテキンはCCL20産生を阻害することによりTh 17細胞浸潤を抑制し、歯周組織破壊を軽減できる可能性が考えられた。歯周炎はプラーク中に含まれる歯周病原性細菌により惹起される慢性炎症性疾患でT細胞などの免疫担当細胞と線維芽細胞との複雑な相互作用によって病変が形成されていることが報告されている。T細胞の中でもTh17細胞は歯槽骨吸収を引き起こすことにより歯周炎の病態に積極的に関与している事が報告されている。ケモカインはサイトカインの一種であり、炎症性細胞などの遊走・浸潤に関与していることが報告されている。その中の一つCCL20はTh17細胞の遊走に関与していることが報告されているが、歯周炎での役割についてはほとんど明らかとなっていない。本研究ではCCL20に着目し、歯周組織の主な構成細胞の一つであるヒト歯肉線維芽細胞(HGF)のCCL20産生に対する解析を行った。また、抗炎症効果が報告されているカテキンにも着目し、CCL20産生に対するカテキンの影響も確認した。HGFはIL-17A刺激によりCCL20産生が誘導された。また、カテキンの主な成分であるEGCGならびにECGはIL-17Aが誘導したHGFからのCCL20産生を抑制した。この抑制効果にはp38 MAPKならびにERKを介したシグナル伝達経路の抑制、ならびにIL-17 receptorの発現を減少させることも明らかとした。これらの結果より、HGFのCCL20産生はTh17細胞が産生するIL-17Aにより増強され、HGFが産生するCCL20が歯周炎病変局所へのTh17細胞の浸潤ならびに集積に関与している事が示唆された。また、緑茶成分であるカテキンがHGFのCCL20産生を抑制することより、緑茶カテキンを歯周炎治療に用いることが出来る可能性も示された。歯周炎はプラーク中に含まれる歯周病原性細菌により惹起される慢性炎症性疾患でT細胞を含む免疫担当細胞と線維芽細胞との複雑な相互作用によって病変が形成されていることが報告されている。T細胞の中でもTh1細胞ならびにTh17細胞は歯槽骨吸収に関与していることが示唆されている。本研究ではTh1細胞浸潤に関与しているケモカインであるCXCL10に着目し、ヒト歯肉線維芽細胞(HGF)からのCXCL10産生機構を解明することを目的として解析を行った。また、今回は刺激物質として歯肉溝浸出液中に存在が報告されている炎症性サイトカインの一つであるoncostatin M(OSM)を用いて行った。この研究により、HGFはOSM刺激によりCXCL10産生が誘導されることを明らかとなった。また、OSMはIL-1βが誘導したKGFからのCXCL10産生を相乗的に増強した。さらに、OSMはHGF上のtype1 IL-1βreceptor発現を増強し、IL-1βはOSM receptor β発現を増強することが明らかとなり、それぞれのレセプター発現を増強することがOSMとIL-1βが誘導するCXCL10産生の相乗的な増強作用に関与している事が示唆された。これらの結果より、OSMは単独でHGFのCXCL10産生を誘導するだけでなく、IL-1βが誘導するCXCL10産生を相乗的に増強することにより、歯周炎病変局所へのTh1細胞浸潤を誘導している可能性が示唆された。ゆえに、OSMはTh1細胞浸潤を増強することにより、歯周炎における歯周組織破壊、特に歯槽骨吸収に関与していることが示唆され、OSMをターゲットとした歯周炎治療も考えられる。
パルス幅がレーザピーニングにおける残留応力生成と疲労強度に及ぼす影響の解明

ミリ秒からフェムト秒まで様々なパルス幅(1回のレーザの照射時間)のパルスレーザを用いてレーザピーニング(パルスレーザを用いて金属材料表面を叩く処理)を行い、その残留応力(熱等によって作られた金属中に存在する力)を測定することによってパルス幅が残留応力および疲労強度向上効果(繰返し荷重に対する強さ)に及ぼす影響を明らかにする。さらに、開発中の超小型ハンドヘルドレーザによるレーザピーニングの最適施工条件が明らかとすると共に、疲労強度向上効果を定量的に明らかにする。これらにより、実際の橋梁等の大型鋼構造物に現場でレーザピーニングが適用できるようになり、既存の大型鋼構造物の延命が可能となる。
リチウムイオン電池の詳細発熱計算と電池モジュールの発熱を考慮したシミュレータ構築

リチウムイオン電池モジュールを電動機駆動用や電力調整用の蓄電池としてその能力を最大限に引き出すためには,その高精度な動作特性シミュレータが必要不可欠である.リチウムイオン電池モジュールは,充放電時の発熱により顕著な温度上昇が発生し,しかもその温度上昇により特性が変化してしまう.従って,電池モジュールのシミュレータ構築には,電池の発熱量の正確な推定と温度上昇の計算手法の確立が必要不可欠である.そこで,本研究では,リチウムイオン電池充放電時の発熱量の高精度な推定が可能な新しい詳細発熱計算手法を開発し,以前の研究で開発済みの単電池の過渡応答シミュレータをそれと複合し発展させて電池モジュールの発熱を考慮した動作特性シミュレータを構築することを目的とした.上記のうち,リチウムイオン電池充放電時の発熱量の高精度な推定が可能な新しい詳細発熱計算手法の開発については,平成28年度の研究で達成した.次に,平成29年度は,まず,開発済のリチウムイオン電池の詳細発熱計算手法を用いて単電池の温度解析コードを作成し,既に開発済みの過渡応答シミュレータを組み合わせて,単電池の温度変化を精度よく計算可能な動作特性シミュレータを構築し,測定結果と解析結果を比較・検討してシミュレータの妥当性を確認した.最終年度の平成30年度は,以上のこれまでの研究の成果を活かして,リチウムイオン電池モジュールに対する動作特性シミュレータを構築し,さらにその妥当性を確認し,本研究を完成させた.具体的には,まず,前年度に構築したリチウムイオン単電池用のシミュレータを拡張・発展させて電池モジュールを取り扱えるようにし,モジュール用の動作特性シミュレータを構築した.さらに,電池モジュール充放電時の温度分布変化と各電池の電圧過渡応答を詳細に測定し,測定結果と解析結果を比較・検討することにより,本シミュレータの妥当性を確認した.リチウムイオン電池モジュールを電動機駆動用や電力調整用の蓄電池としてその能力を最大限に引き出すためには,その高精度な動作特性シミュレータが必要不可欠である.リチウムイオン電池モジュールは,充放電時の発熱により顕著な温度上昇が発生し,しかもその温度上昇により特性が変化してしまう.従って,電池モジュールのシミュレータ構築には,電池の発熱量の正確な推定と温度上昇の計算手法の確立が必要不可欠である.そこで,本研究ではまず,リチウムイオン電池充放電時の発熱量の高精度な推定が可能な新しい詳細発熱計算手法を開発する.次に,以前の研究で開発済みの単電池の過渡応答シミュレータと劣化評価手法をそれと複合し発展させて電池モジュールの発熱と劣化を考慮した動作特性シミュレータを構築し,さらにその妥当性を確認することを目的としている.平成28年度は,本研究の初年度であり,まず,円筒型リチウムイオン単電池を対象として,以前の研究で開発済の手法によりその過渡応答特性を詳細に模擬することができる等価回路を導出し,その回路を利用してパルス充放電時でもリチウムイオン電池の発熱量を精度よく推定することができる新しいリチウムイオン単電池の詳細発熱計算手法を提案・完成させた,さらに,劣化前および劣化後の円筒型リチウムイオン単電池の充放電時の発熱量を,種々の充放電条件の場合について,熱量計を用いて詳しく測定し,測定結果と提案手法による推定結果を比較して,劣化の有無にかかわらず両結果が一致することを確認することにより,今回提案した新しいリチウムイオン単電池の詳細発熱計算手法の妥当性を示した.平成28年度の当初目的は,パルス充放電時でもリチウムイオン電池の発熱量を精度よく推定することができる等価回路を利用した新しいリチウムイオン単電池の発熱計算手法の提案・完成とその妥当性の確認で,研究実施計画は次の通りであった.まず,「1単電池の発熱量の高精度な推定が可能な等価回路を利用した詳細発熱計算手法の開発」を行う.具体的には,リチウムイオン電池の単電池を対象として,まず,その交流インピーダンス特性を詳細に測定し,その特性から電池の高精度な等価回路を導出する.次に,その電池の等価回路を利用してパルス充放電時でも発熱量を精度よく推定することができる,新しい発熱計算手法を提案・開発する.次に「2熱量計を用いた測定結果との比較・検討による提案詳細発熱計算手法の妥当性の確認」を行う.具体的には,円筒型リチウムイオン単電池の充放電時の発熱量を,種々の充放電条件の場合について,熱量計を用いて測定し,測定結果と提案手法による推定結果を比較・検討することにより,提案手法の妥当性を確認する.なお,電池充放電時の吸発熱には内部抵抗によるジュール発熱によるもの以外にエントロピー変化によるものもあるので,推定結果と測定結果がうまく合わない場合には,このエントロピー変化の推定法についても再検討することにより解決を図っていく.実績としては,エントロピー変化の推定法について特に問題が発生することもなく,劣化前電池および劣化後電池の両方について,上記の1および2の両方を年度内に終了することができており,概ね順調に進展しているものと判断している.リチウムイオン電池モジュールを電動機駆動用や電力調整用の蓄電池としてその能力を最大限に引き出すためには,その高精度な動作特性シミュレータが必要不可欠である.リチウムイオン電池モジュールは,充放電時の発熱により顕著な温度上昇が発生し,しかもその温度上昇により特性が変化してしまう.

従って,電池モジュールのシミュレータ構築には,電池の発熱量の正確な推定と温度上昇の計算手法の確立が必要不可欠である.そこで,本研究ではまず,リチウムイオン電池充放電時の発熱量の高精度な推定が可能な新しい詳細発熱計算手法を開発する.次に,以前の研究で開発済みの単電池の過渡応答シミュレータと劣化評価手法をそれと複合し発展させて電池モジュールの発熱と劣化を考慮した動作特性シミュレータを構築し,さらにその妥当性を確認することを目的としている.上記のうち,リチウムイオン電池充放電時の発熱量の高精度な推定が可能な新しい詳細発熱計算手法の開発については,平成28年度の研究で達成した.平成29年度は,本研究の2年目であり,まず,開発済のリチウムイオン電池の詳細発熱計算手法を用いて単電池の温度解析コードを作成し,既に開発済みの過渡応答シミュレータと劣化評価手法を組み合わせて,発熱と劣化を考慮して単電池の温度変化を精度よく計算可能な動作特性シミュレータを構築した.次に,自然対流により冷却されている円筒型リチウムイオン単電池を対象として,その充放電時の温度変化を種々の充放電条件の場合について詳細に測定し,測定結果と解析結果を比較・検討してシミュレータの妥当性を確認した.平成29年度の当初目的は,リチウムイオン単電池の発熱を考慮した動作特性シミュレータの構築とその妥当性の確認で,研究実施計画は次の通りであった.まず,「1詳細発熱計算手法を組み込んだ単電池の発熱を考慮した動作特性シミュレータの構築」を行う.具体的には,開発済のリチウムイオン電池の発熱計算手法を用いて単電池の温度解析コードを作成し,既に開発済みの過渡応答シミュレータと劣化評価手法を組み合わせて,発熱と劣化を考慮して単電池の温度変化を精度よく計算可能な動作特性シミュレータを構築する.次に「2実験結果との比較・検討による発熱を考慮した単電池用シミュレータの妥当性の確認」を行う.具体的には,自然対流により冷却されている円筒型リチウムイオン単電池を対象として,その充放電時の温度変化を種々の充放電条件の場合について詳細に測定し,測定結果と解析結果を比較・検討してシミュレータの妥当性を確認する.リチウムイオン電池の詳細発熱計算手法では電池の内部等価回路を利用して発熱量の計算を行っているが,電池の温度と充電状態に依存してその内部等価回路の回路定数は値が大きく変化する.従って,この発熱量の計算を動作特性シミュレータに組み込んで精度よく行うためには,その内部等価回路の回路定数を電池の温度と充電状態のなめらかな関数としてどれだけうまく同定できるのかがキーポイントとなるが,この問題点については電池のインピーダンスの周波数応答から回路定数をある程度予測できることを利用して解決できた.以上より,実績としては,上記の1および2の両方を年度内に終了することができており,概ね順調に進展しているものと判断している.リチウムイオン電池モジュールを電動機駆動用や電力調整用の蓄電池としてその能力を最大限に引き出すためには,その高精度な動作特性シミュレータが必要不可欠である.リチウムイオン電池モジュールは,充放電時の発熱により顕著な温度上昇が発生し,しかもその温度上昇により特性が変化してしまう.
南海トラフ巨大地震関連石碑などの悉皆調査(三重県)

「研究目的」2013年度末に『いのちの碑』(100基)をそれまで研究成果として発表したが、地震記念碑としての墓石などのより詳細な悉皆調査を実施することによる多くの石碑の発見と、津波堆積物の確認地点の研究成果を学ぶことで、実際の津波遡上高のデータ蓄積が目的であった。「研究方法」可能な限りのフィールドワークを実施し、在所の方々のオーラルヒストリーを含めて、死使い調査を行った。研究計画になかった石灯籠・常夜燈の直接的な地震被害ばかりでなく、民俗学・考古学を専門とする研究者から、単なる再建だけではなく、これらの石造物が建立される契機としての地震災害から復興祈願としての役割にもクローズアップして、宝永・安政東海・昭和東南海地震などの南海トラフ巨大地震に関わる石灯籠・常夜燈を数多くリストアップすることができた。「研究成果」2013年度末までの「地震記念碑」の総数は100基であったが、2015年度の研究成果として331基(津波堆積物確認地点を含む)までカウントすることが出来た。総数331基のうち、主な地震の「地震記念碑」の基(件・地点)数(のべ数)を列挙すると、1)684年白鳳地震17基(件・地点)、2)1498年明応地震21基(件・地点)、3)1586年天正地震3基(件・地点)、4)1707年宝永地震94基(件・地点)、5)1854年伊賀上野地震82基(件・地点)、6)1854年安政東海地震126基(件・地点)、7)1854年安政南海地震3基(件・地点)、8)1855年安政江戸地震4基(件・地点)、9)1944年昭和東南海地震78基(件・地点)、10)1946年昭和南海地震2基(件・地点)であった。また、宝永地震94基の中味は、1)遺戒碑(地震・津波・開墾)12基、2)墓石碑14基、3)霊位標碑1基、4)地蔵菩薩像13基、5)庚申塔(青面金剛像など)6基、6)大日如来像1基、7)津波堆積物確認地点13地点、7)防波堤(除波堤)石垣跡1地点、8)復興祈願碑(石灯籠)14基、9)梵鐘1基、10)民俗資料2件、11)由緒碑(説明板)10基、12)死体埋葬地1地点、13)石祠3基、14)名号碑(南無阿弥陀仏)1基、15)津波潮位地点碑1基など、「地震記念碑」の総数も多いこととかね合って、その内容にバラエティが豊富であることが確認できた。
ユビキチン様タンパク質MNSFβによる細胞分化の分子制御機構の解明

ユビキチン様タンパク質であるMNSFβは、アポトーシス促進因子であるBcl-Gなど種々の標的タンパク質に共有結合する。本研究で、新しい標的タンパク質を単離した。MALDI-TOF MSによるフィンガープリント法により、このタンパク質は分子シャペロンHSPA8であることを同定した。MNSFはin vitroでATP存在下においてHSPA8と非共有結合すること確認した。MNSFとHSPA8のダブルノックダウンにより、RANKLが誘導するマクロファージ系細胞Raw264.7から破骨細胞への分化を強く抑制した。これはMNSFが他のタンパク質と非共有結合して生理活性を発揮する初めての報告である。本研究では、タンパク質分解で重要な役割を果すユビキチンに類似したMNSFbの作用機序を明らかにするため、マウスマクロファージ系細胞株Raw264.7の破骨細胞への分化過程におけるMNSFbの調節機構を明らかにする。初年度は、MAPキナーゼ(特にERK1/2)の関与を中心にMNSFbの作用機序を検証した。RNKL(Receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand)刺激によりRaw264.7細胞は破骨細胞へ分化する。MNSFb siRNAによるノックダウン法により、この分化へ与える影響を検証した。その結果、MNSFbが分化過程に深く関わっていることが実証できた。そこで、MAPキナーゼの活性化に及ぼす影響をみたところ、ERK1/2に対して強い効果を認めた。これは、分化過程の初期段階でMNSFbが制御していることを強く示唆する。この知見は、ユビキチン様タンパク質の作用として初めての観察で意義が大きい。今年度は、さらに、MNSFbが関与する本情報伝達を詳細に検討する。また、MNSFbの作用機序の詳細を明らかにする目的で、MNSFb結合酵素E1'cDNAを利用した組換え型を作製して、標的タンパク質Bcl-GのMNSFb化システムを実証する。そして、本システムで複合体を形成するMNSFb/Bcl-Gによる、細胞分化調節の役割を究明する。本研究の目的は、ユビキチン化に準じたMNSFβ化が制御する細胞分化の調節機構を解明し、この新しいタンパク質翻訳後修飾機構と他のユビキチン様タンパク質およびユビキチンシステムとの共通点と相違点を明確にすることにある。当研究室ではこれまでに、pro-apoptoticタンパク質Bcl-GのMNSFβ化がアポトーシスを促進し、逆にendophilin IIのMNSFβ化はファゴサイトーシスを抑制することを明らかにした。本年度は、初年度の研究成果を受けて、MNSFβによる破骨細胞分化の制御機能を詳細に検討した。具体的には、マウスマクロファージ系細胞株Raw264.7をRANKL刺激して、破骨細胞への分化過程におけるMNSFβ化の役割を検討した。MNSFβsiRNAによるノックダウンおよびMNSFβcDNAを活用した過剰発現実験により、ERK/MAPK経路を中心にした細胞内情報伝達におけるMNSFβ機能が明確になった。加えて、MALDI-TOF MSフィンガープリント法により、MNSFβが非共有結合する標的分子として、新規heat-shockタンパク質を同定した。MNSFβはATP存在下でこのheat-shockタンパク質と会合する。これまで、MNSFβが共有(イソペプチド)結合する標的タンパク質として、上記のBcl-Gやendophilin IIなどを見出していたが、このMNSFβ化を伴わず、相互作用を示すタンパク質の同定は世界で初めてである。研究計画に沿って実験を順調に遂行でき、最終年度に繋がる成果を上げることができた。研究の主目的であるユビキチン様タンパク質MNSFβの細胞分化における制御機能の基礎検討を終えた。その過程で、MNSFβのパートナータンパク質として新しいheat-shockタンパク質を同定した。MNSFβが極めて凝集性の高いタンパク質であることを鑑みると、この分子シャペロンとの相互作用は意義深い。ユビキチン様タンパク質MNSF(monoclonal nonspecific suppressor factor)βは標的タンパク質の翻訳後修飾により、アポトーシスなど種々の細胞制御に関与している。これまでに共有(イソペプチド)結合する標的タンパク質としてアポトーシス促進因子Bcl-Gやファゴトーシスに関連するendophilin IIなどを同定した。本研究では、MNSFβが非共有結合するパートナータンパク質HSPA8をMALDI-TOF MS fingerprinting法により同定し、その機能を解明した。HSPA8は分子シャペロンの1種で、非常に凝集性の強いMNSFβを正しいfoldingへと導いて本来の機能性を付与することを観察した。HSPA8はATP存在下でMNSFβと会合することを実証し、RANKL(Receptor activator of nuclear factor-κB ligand)が誘導するマウス・マクロファージ系細胞RAW264.7の破骨細胞への分化を促進することをMNSFβおよびHSPA8のダブルノックダウン実験で明らかにした。加えて、RANKLが誘導するMAPキナーゼERK1/2とp38のリン酸化を増強することを認めた。さらにTNFα産生も増大することを観察した。これらの結果は、MNSFβが他のタンパク質と非共有結合して、その機能性を発揮する初めての報告となる。

MNSFとHSPA8のダブルノックダウンにより、RANKLが誘導するマクロファージ系細胞Raw264.7から破骨細胞への分化を強く抑制した。これはMNSFが他のタンパク質と非共有結合して生理活性を発揮する初めての報告である。交付申請した「研究目的」が、ユビキチン様タンパク質MNSFbの細胞分化に及ぼす影響の検討であり、研究実績の概要に記載した通り実施したので、概ね順調に進展しているとした。研究が順調に進展したことから、効率よく研究費を使用できたが、本研究に極めて関連深い新しいタンパク質を発見したことから、本タンパク質のcDNAクローニング等に研究費を使用し、当初の研究計画以上の進展を目指す。尚、研究を遂行する上で障害となる課題等は全くない。生物化学研究はおおむね順調に進展し、ほぼ計画に沿って研究費を使用できた。今後も所期の計画に沿って、実験を遂行する。特に、研究計画の変更予定はない。本研究を順調に遂行する過程で、当初の計画にないが本テーマに深く関連した重要なタンパク質を発見したため。このタンパク質の機能解明が本研究の進展に大きく寄与することから、研究費の一部を繰り越すこととした。概ね順調に研究が進んだが、一部は遅延気味であり、計画通りに遂行する目的で研究費の一部を繰り越した。遅れた主要因は基礎検討を十分に行ったためであり、本質的な問題は生じていない。研究過程で見出した新規heat-shockタンパク質のcDNAクローニングやトランスフェクション等の実験のために、繰越した研究費を充てる。当初に計上していた研究費は、その計画に沿って使用するが、進捗状況を勘案して、より質の高い研究を遂行する。サブテーマの一部に遅れを生じていたが、現在は総合的に判断して順調に研究が進んでいるので、研究計画を変更することなく、繰り越した研究費を有効に活用して研究目的を達成する。
カイラルおよびワイル対称性とその量子的破れ

藤川は、まずCornell大学のCLEOグループの実験結果に基づいてクオークの弱い相互作用の左手系の結合からのずれを分析した。ついで、この結果を取り入れたしかもより重いクオークとかレプトンを含むいわゆる標準模型を越える理論の可能性を考察した。ここで、基本的なメカニズムとして、ある種の指数(analytic index)を持つ質量行列を用いた。この指数を持つ質量行列は高次の量子補正に対して安定なカイラルなクオークとかレプトンを作り出し、クオークとかレプトンのフレーバーを変える弱い相互作用の高次の効果を小さく抑えることが出来る。このような模型は、より重いクオークやレプトンがあるいは実在するかも知れないことを示唆する。藤川は、またカイラルなゲージ理論に対する一般化されたPauli-Villars正則化の基本的な機構を解明し過去に知られていた共変的な正則化との関連を明らかにした。特にフェルミオン数を破る量子異常がどうして一般化されたPauli-Villars正則化で得られるを説明した。久保は、二次元重力理論におけるワイル対称性の役割をブラックホールの安定性および量子重力理論の観点から考察した。特に二次元ブラックホールの安定性を示唆したことは新しい結果である。更に、ゲージ場の量子論の一般的な考察と関係してBRST電荷が満たす代数関係の詳細な考察を行なった。現実の物理との関係したテーマとしては、超対称統一模型に久保達が以前から提案してきた結合常数還元原理を適用してゲージ結合と湯川結合の統一の可能性を考察し、ボトムとトップクオークの質量が正しく予測されることを示した。
高抗菌活性と低溶血活性を同時に示す両親性環状ペプチド抗生物質のデザインと合成

申請者が、環状ペプチド抗生物質合成のために開発したバイオミメティックコンビナトリアルペプチド合成法(Tetrahedron Lett., 47, 8475-8478(2006))を用いて、低溶血活性と高抗菌活性を合わせ持つ新規両親媒性環状ペプチドのデザインと合成を行う事を目的として研究を行った。2,グラシジン,cyclo(-Val-Orn-Leu-D-Phe-Pro-D-Tyr-)_2,のPro残基の代わりにX=Lys, Orn, Dab, Argを導入したグラチシン類似体の合成を行った。そして、これらの類似体が低溶血活性と高抗菌活性を合わせ持つ新規両親媒性環状ペプチドであることを発見し報告した。すなわち、今回の研究で、塩基性アミノ基側鎖をもつアミノ酸残基(Lys Orn, Dab, Arg)を両親媒性環状ペプチドに導入することが、今回示した様な今までにない特異的な活性発現を誘導するのに重要な役割をしていることを発見した。今後の研究を通じて、高い抗菌活性と低い溶血活性をあわせもつ治療学的に有用なインデックスを増やすとともにその構造-活性相関を明らかにする事によって、現在、健康に対する重大な脅威を与えている耐性菌に対する今後の新規ペプチド抗生物質のデザインと合成分野の発展に大きな寄与ができるものと確信している。
新規肺転移モデルを用いた小児肉腫における癌幹細胞および転移の制御に関する研究

肉腫は、成人における悪性腫瘍の約1%に過ぎないが、小児においては約20%を占める。とりわけ、骨肉腫、横紋筋肉腫やユーイング肉腫は、かつては極めて予後不良な疾患であったが、集学的治療の進歩によって飛躍的に予後が改善した。しかし、肺などへの転移を伴うものは、転移を伴わないものに比べて未だに著しく予後が悪い。よって、転移に関与する因子を同定し制御することは、予後改善のためには必要不可欠である。