hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人の健康寿命の推計およびその変化の要因の検証

本研究において「自分が健康であると自覚している期間」を健康余命の定義として20歳時における経年変化を検証した。2004年から2013年にかけて男女ともに20歳時における平均余命および健康余命は伸びている。しかしながら、健康余命の平均余命に対する割合はあまり変化がなかった。また、「日常生活に制限のない期間」を健康余命の定義として20歳から64歳までの部分平均余命および部分健康余命を1989年から2013年まで計算した。ともに値は伸びているが、部分健康余命の割合にそれほど変化が見られなかった。日本における平均余命と健康余命の間には動的均衡が保たれているようである。初年度は研究に用いるデータの入手・準備と健康状態別余命研究における健康状態の指標および方法論の検討を行った。指標および方法論の検討では、アメリカ人口学会、REVESの年次学会、国際人口学会、およびアメリカ老年学会等において、研究協力者であるDr. RobineやDr. Crimminsらと打ち合わせを行い、健康状態別余命研究に関する論文を執筆した。この論文は国際統計学会で発表を行い、学術雑誌に投稿している。研究協力者と議論を重ねた結果、年齢に関する概念をBiological Age、Prospective Age、Physiological Ageといった観点から検討する必要性、握力のデータを用いたFrailtyをもとにした健康状態別余命の研究、コーホートを用いた健康状態別余命の検討等が今後の課題として挙げられた。また、国民生活基礎調査と生命表をもとに、日常生活に制限のない期間を健康の定義として健康状態別余命の推計を始めている。さらに、計画通り「日本大学『健康と生活に関する調査』」の第6回調査を郵送で行った。第1回調査から第5回調査までのデータを用いた分析において、日本人高齢者の社会活動への参加が死亡率に影響を与えることが明らかになっている。この結果から、肉体的・精神的健康だけではなく、社会的な健康も健康状態別余命研究に重要である。東京都老人総合研究所が行った縦断調査の1987年1993年のデータと日本大学の1999年2006年までのデータを用い日常生活動作能力を健康状態の定義として多相生命表の手法を用いた健康状態別余命の計算を行い、シドニーで開催された学術会議で発表を行った。2つの縦断調査から約10年の間に、平均余命、健康余命および不健康余命のすべてが延びていることが明らかになった。健康余命の伸びに関しては死亡率の影響が大きいことが明らかになった。前年度終了した第6回日本大学「健康と生活に関する調査」の調査票の入力を行い、データが使用できるようになった。基本的な集計を行ったのち、第1回調査データから第6回調査データのリンクの作業を行い、縦断調査データとして使用できるよう作業を行った。第6回までのデータを使用して、健康余命の推計を始めた。また、第4回調査で初めて計測を始めた血圧や握力および第5回調査で初めて計測した体重・身長の健康への影響を分析した。血圧や握力と死亡との関係に統計的に有意な関係がみられたが、実測値の体重・身長と自己申告された体重・身長と死亡との関係には有意な差が見られなかった。現在、論文執筆の準備中である。日本大学「健康と生活に関する調査」と東京都老人総合研究所が行った「高齢者調査」の二つの縦断調査データを用い、多相生命表の手法を用いた健康余命の推計を行い、健康状態間の移動率の変化が推計された健康余命に及ぼす影響を検証した。死亡率の変化が健康余命に与える影響が大きかった。部分的健康余命の推計も国民生活基礎調査の1989年から2010年までのデータを用いて始めた。男女ともに20歳から64歳までの部分的健康余命は若干伸びてはいるがこの年齢グループは死亡率が低いため、目立った変化は見られなかった。研究協力者のCarol Jagger博士を招へいし、サリバン法を用いて計算した健康余命の平均余命に対する割合を比較するためにテスト統計量の推計式を検討してもらった。これまで、テスト統計量の推計式が存在していなかったため、割合の比較を統計的に検証することができなかったが、Jagger博士が開発した推計式により、統計的な検証が可能となった。その結果は最新の"Health Expectancy Calculation by the Sullivan Method: A Practical Guide" (4th Edition)に掲載されており、科学研究費の助成を得てた旨、記載されている。健康寿命研究への貢献と考える。1986年から2013年までの国民生活基礎調査のデータを用い、厚生労働省が健康日本21(第二次)において検討することを推奨している健康余命の一つである「自分が健康であると自覚している時間の平均」を計算し、日本人の健康度の推移を検証した。計算には国民健康基礎調査の「あなたは現在の健康状態はいかがですか」という質問への回答とサリバン法を用いて行われた。2004年までの値は本研究代表者がすでに公表している論文から引用し、2007年から2013年までの3時点の値を計算した。結果を見ると、男女ともに25歳時において平均余命は伸び続けているが、健康余命は1995年をピークとして減少に転じていた。しかし、2007年から2010年にかけて健康余命が増加傾向にあるようである。健康余命の決定因子の観点から2つの研究を行った。一つは社会参加が死亡率に与える影響である。

縦断調査である日本大学「健康と生活に関する調査」を用い社会活動等に参加する高齢者と参加しない高齢者の死亡率をコックス回帰分析を用いて行った。その結果、どのような活動であっても参加している高齢者の死亡率が統計的に有意に低いことが明らかになった。もう一つの研究は視覚機能と健康余命との関係を検証した。日本大学「健康と生活に関する調査」を用い、視覚機能が良好な高齢者とそうでない高齢者の群に分けて健康余命の推計を行った。推計は多相生命表法を用い、ソフトウェアはIMaChを用いた。この研究では健康状態の指標として日常生活動作能力および手段的日常生活動作能力を用い動作能力に問題がない高齢者を健康、そうでない高齢者を不健康と定義した。結果は65歳時において男女ともに、視覚機能が良好な高齢者はそうでない高齢者に比べて、統計的に有意に余命も健康余命も長いことが明らかになった。研究協力者の体調不良や、研究代表者との日程調整の都合などの理由で研究が遅れている。具体的にはコーホート健康余命の研究とBiological/Physical Ageを基本とした健康余命の推計である。コーホート健康余命の研究は米国のデータを使用して方法論の研究を米国の研究協力者と行っているが、計画より時間がかかっている。また、Biological/Physical Ageを基本とした健康余命の推計も研究協力者と行っているが、遅れている。さらに、健康余命の計算ソフトであるIMaChおよびSPACEを用い、社会経済変数をコントロールした健康余命の推計を計画していたが、実際に研究を始めてみて、計画にいくつか問題があったことが明らかになった。問題の解決のために、計画が遅れている。研究が当初の計画より遅れていたため研究期間を1年延長した。以下の3つの点において研究が遅れていたが、延長した年度において以下のように研究を行った。1.コーホート健康余命の推計:まず、米国の長期にわたる健康状態のデータとコーホート生命表を用いて米国の研究協力者と推計手法を確立した。推計手法を検討した際、実際にはコーホート健康余命ではなく65歳から84歳という年齢層が限られたコーホート部分的健康余命の推計しかできないことが明らかになった。確立された推計手法を日本のデータに応用した場合、1921年、1924年、1927年および1930年に生まれたコーホートの年齢が65歳から83歳に限られたコーホート部分的健康余命を計算できることがわかった。推計結果を論文にまとめ、投稿の準備を行っている。3.多相生命表の推計方法:当初考えていた関係要因の統計的コントロールの方法に問題が見つかり、計算ソフトSPACEを改良する必要が乗じた。延長年度後半にその作業が終了し、教育程度や収入をコントロールした性別・健康状態別余命の推計が可能となった。結果を論文にまとめて学術雑誌に投稿の準備をしている。本研究において「自分が健康であると自覚している期間」を健康余命の定義として20歳時における経年変化を検証した。2004年から2013年にかけて男女ともに20歳時における平均余命および健康余命は伸びている。しかしながら、健康余命の平均余命に対する割合はあまり変化がなかった。
周術期心不全治療のための水チャンネル・アクアポリンの研究

【課題1】心臓手術の周術期の血中バソプレッシン(AVP)及び尿中アクアポリン2(AQP2)の変動平成28年度は、人工心肺を使用する大動脈弁置換術を施行した症例の術前、第1病日、第7病日、術1ヶ月後のAVPとAQP2の変化を検討し、AVP・AQP2のいずれも第1病日には有意に一過性上昇を示し、第7病日には減少することが認められた。平成29年度は、同様に人工心肺を使用する大動脈弁置換術を施行した症例の術前、第1病日、第4病日、第7病日のAVPとAQP2の変化を検討した。AVP変化は1.6±0.4, 17.3±8.1,2.2±0.3, 1.7±0.3(pg/mL)、AQP2変化は3.3±2.2,30.1±9.4,5.4±6.2,5.4±4.4(ng/mL)、いずれも第1病日には有意に一過性上昇を示し、第4病日には減少に転じていることが認められた。また、AVPとAQP2には強い正の相関が見られた(r=0.817 p<0.0001)。平成30年度は、人工心肺をしない開心術のAVPとAQP2の変化を検討するため、オフポンプ冠動脈バイパス術の症例を対象としたデータ収集を実施した。周術期のAVP変化は1.2±0.6,15.5±17.1,1.3±0.4,1.1±0.5(pg/mL)で,AQP2変化は6.7±9.9,16.5±14.7,14.1±9.5,5.3±3.2(ng/mL)であった(それぞれ術前,第1病日,第4病日,第7病日).また,術前のAVPとAQP2に正の相関(r=0.765,p=0.0766)の傾向が見られた.【課題2】心筋保護液による効果にAQP7欠損が与える影響平成30年度は、Wild-typeとAQP7-Knockoutのマウスの摘出心を用いたランゲンドルフ灌流実験を行い、25分虚血に対しAQP7欠損状態でも高K心筋保護液の効果に差は生じなかった。【課題1:AQP2について】心臓血管外科分野において尿中AQP2を対象とした研究は報告が皆無である.当該研究は,周術期に起こりうる尿中AQP2の変動を明らかにすることに意義がある.これは,術後にみられる体液貯留・浮腫の原因の一端を解明し術後の水分管理を改善させ手術成績の向上や入院期間の低減が期待できる.平成28年度は導入研究として,人工心肺を使用する大動脈弁置換術5例の術前,第1病日,第7病日,術1ヶ月後の血中バソプレシン(AVP)と尿中アクアポリン2(AQP2)を測定した.AVPの変化は1.5-14.5-1.7-1.8(pg/mL),AQP2の変化は2.7-28.4-4.1-6.1(ng/mL)であった(それぞれ術前,第1病日,第7病日,術1ヶ月後).AVP,AQP2とも術後一過性に高値を示したが,1週間後には低減し1ヶ月後の数値と有意差は認めなかった.また,術前のAVPとAQP2には強い正の相関(相関係数0.841,p=0.0062)が見られ,術前AVPとBNP,AQP2とBNPにもともに正の相関(それぞれ相関係数0.754,p=0.0280,相関係数0.721,p=0.0421)が認められた.【課題2:AQP7について】水チャンネルAQP7は心臓に発現しており,肥満との関連が報告されている.そのためAQP7欠損が術中心筋保護に与える影響を検討することは心臓手術の成績向上に繋がると考えられる.当該研究ではAQP7欠損マウス(AQP7-KO)と野生型マウス(WT)を使用しランゲンドルフモデルによる灌流実験を行う予定である.平成28年度は当大学の動物実験承認や組換えDNA実験承認の手続き,実験棟の組織委員会の改変があり清掃・整備などセットアップに時間を要した.【課題1:AQP2について】平成28年度に予定していた導入研究は終了しており,概ね順調に進展している.【課題2:AQP7について】当大学の動物実験実施のための規定が変更されたため,それに基づき動物実験講習会への参加,動物実験計画書の承認や組換えDNA実験の承認などの手続きが必要となった.また,実験棟の組織委員会の改変があり,使用規約の見直しや実験棟の清掃・整備などが行われた.平成28年度はこれらに時間を要した.【課題1】これまでに心臓周術期の患者における尿中AQP2の変動を報告した研究はない。当該研究は、術前術後の尿中AQP2の変動を明らかにする。平成28年度は人工心肺を使用する大動脈弁置換術を施行した症例の術前、第1病日、第7病日、術1ヶ月後の血中バソプレシン(AVP)と尿中アクアポリン2(AQP2)の変化を検討し、AVP・AQP2のいづれも第1病日には有意に一過性上昇を示し、第7病日には減少することが認められた。

平成29年度は、同様に人工心肺を使用する大動脈弁置換術を施行した症例の術前、第1病日、第4病日、第7病日の血中バソプレシン(AVP)と尿中アクアポリン2(AQP2)の変化を検討した。AVP変化は1.6±0.4,17.3±8.1, 2.2±0.3, 1.7±0.3(pg/mL)、AQP2変化は3.3±2.2,30.1±9.4,5.4±6.2,5.4±4.4(ng/mL)、いづれも第1病日には有意に一過性上昇を示し、第4病日には減少に転じていることが認められた。また、AVPとAQP2には強い正の相関が見られた(r=0.817 p<0.0001)。【課題2】当該研究では、心臓に発現するAQP7の欠損が術中に使用する心筋保護液に与える影響を検討するため、ランゲンドルフモデルによる灌流実験を行う。平成29年度は、当大学の動物実験計画や組換えDNA実験の承認を得て、AQP7の欠損マウスの復元・繁殖を外部業者と契約した。これと併行して、ラット用の実験装置をマウスのランゲンドルフ灌流用にセットアップし直した。また、実験スタッフを採用しマウスの摘出心を用いたランゲンドルフ灌流実験の修得を図っている。【課題1】平成29年度に予定していた血中バソプレシン(AVP)と尿中アクアポリン2(AQP2)の変化を周術期1週間に焦点を当てた研究は終了しており、概ね順調に進展している。【課題2】平成29年度は、当大学の動物実験計画や組換えDNA実験の承認を得て、理化学研究所バイオリソースセンターからAQP7の欠損マウスの凍結精子を取得し、復元・繁殖を定評のある外部業者と契約して作業を開始した。これと併行して、臨床研究棟の利用規約に則り、ラット用の実験装置をマウスのランゲンドルフ灌流用に修正を加え、さらに実験スタッフを採用してマウスの摘出心を用いたランゲンドルフ灌流実験の修得を図り、本実験のための条件を決める予備実験に着手した。【課題1】心臓手術の周術期の血中バソプレッシン(AVP)及び尿中アクアポリン2(AQP2)の変動平成28年度は、人工心肺を使用する大動脈弁置換術を施行した症例の術前、第1病日、第7病日、術1ヶ月後のAVPとAQP2の変化を検討し、AVP・AQP2のいずれも第1病日には有意に一過性上昇を示し、第7病日には減少することが認められた。平成29年度は、同様に人工心肺を使用する大動脈弁置換術を施行した症例の術前、第1病日、第4病日、第7病日のAVPとAQP2の変化を検討した。AVP変化は1.6±0.4, 17.3±8.1,2.2±0.3, 1.7±0.3(pg/mL)、AQP2変化は3.3±2.2,30.1±9.4,5.4±6.2,5.4±4.4(ng/mL)、いずれも第1病日には有意に一過性上昇を示し、第4病日には減少に転じていることが認められた。平成30年度は、人工心肺をしない開心術のAVPとAQP2の変化を検討するため、オフポンプ冠動脈バイパス術の症例を対象としたデータ収集を実施した。周術期のAVP変化は1.2±0.6,15.5±17.1,1.3±0.4,1.1±0.5(pg/mL)で,AQP2変化は6.7±9.9,16.5±14.7,14.1±9.5,5.3±3.2(ng/mL)であった(それぞれ術前,第1病日,第4病日,第7病日).また,術前のAVPとAQP2に正の相関(r=0.765,p=0.0766)の傾向が見られた.【課題2】心筋保護液による効果にAQP7欠損が与える影響平成30年度は、Wild-typeとAQP7-Knockoutのマウスの摘出心を用いたランゲンドルフ灌流実験を行い、25分虚血に対しAQP7欠損状態でも高K心筋保護液の効果に差は生じなかった。【課題1:AQP2について】本研究として,当施設の待機心臓手術患者のうち1人工心肺を使用する患者6例2オフポンプ冠動脈バイパス術6例,の2グループからデータを収集する.導入研究の結果から術後1週間目と1ヶ月目と差を認めないことや臨床的により術後管理に直結するデータとして1ヶ月目の測定を第4病日に変更する.【課題2:AQP7について】
マウス着床後期発生障害を指標としたトリチウムβ線のRBE測定に関する研究

本研究は、今後核燃料再処理あるいは核融合炉開発にともなって環境中への放出が増加すると考えられるトリチウムの人体へのリスク評価に当たって必須なトリチウムβ線のRBEを測定することを目的とした。RBEは当核放射線の生物効果の指標を何にとるかにより変動するが、ここでは、哺乳類組織中もっとも感受性の高い胚発生過程とくに胎児期の障害を指標としてトリチウムβ線のRBEを測定した。トリチウムは放射線防護上内部被曝が問題となるが、RBE測定実験も実際におこりうる汚染経路を模した投与法をとらねばならない。本実験ではトリチウムを含む飲料水を飲ませる方法をとった。すなわち、妊娠初日より各種濃度のトリチウムを含む飲料水を与えた場合の胎児への影響を指標としてトリチウム水β線のRBEを求めた。まず、妊娠初日より各種濃度のトリチウム水を含む飲料水を母マウスに与えながら、経時的に胎児を摘出してそのトリチウム含有濃度を測定し、その測定値をもとに胎児の水分含有率を90%と仮定してβ線による被曝線量率および妊娠全期間の被曝総線量を推定した。胎児組織内トリチウム濃度は投与飲料水内濃度に比例し、その約1/2となることがわかった。ついで、^<137>Cs-γ線連続照射装置を用い、トリチウム飲料水投与時に相当する各種低線量率で連続緩照射を行ない、脳重量減少など数種の障害を指標として線量効果関係を求めた。最後に妊娠初期よりトリチウム飲料水を投与したマウス胎児の同様な障害の線量-効果関係を求め、上述の結果と比較してRBEを求めた。すなわち、胎児の体重、脳のサイズと重量、脳タンパン質量の線量依存性減少を、γ線緩照射の結果と比較しトリチウム水β線のRBEを推定した。その結果、RBEは1.7-1.9となった。この値は、これまで報告されたトリチウムβ線のRBE値の範囲内にあるが、諸般の条件を考慮しても、1であるトリチウムβ線の現在の線質係数は、2とすべきである、とする考えを一層支持するものである。トリチウムβ線のリスク評価に当り、哺乳類組織中最も放射線感受性が高い胚あるいは胎児へのトリチウムβ線の影響の研究が求められる。特にRBE算出をするため、線量効果関係を明らかにし、等しい線量率のX線あるいはγ線の連続照射の効果と比較できる定量的研究が必要である。私達はこれまでにマウス試験管内受精、培養系を用いて、着床前期胚発生障害、すなわち胚死(胚盤胞形成不能)および第一卵割期染色体異常を指標として、この線に沿った研究を行い、HTOーβ線のRBEが1から2の間であることを明らかにした。しかし、一般公衆のトリチウムによるリスクを考える場合、着床後期胚の障害がより重要である。そこで、本研究においては上記の研究をさらに着床後期胚発生にまで拡大し、奇形形成、中枢神経系障害を指標としたRBE測定を開始した。まず本年度の研究として、妊娠マウスに種々の濃度のトリチウム水を飲ませ、胚内および胎児のトリチウム濃度変化の測定と吸収線量の推定をおこなった。実験にはICR系雄とBC3F_1雌マウスを用い、妊娠初日より10μCi/ml濃度のトリチウム水を飲料水として与えた。その後、妊娠の全期間にわたり経時的に妊娠動物を殺し血液内および胎児内トリチウム濃度をsample exidizerにより測定した。胎児が得られない妊娠初期は妊娠母マウスの血液内濃度と胚内トリチウム濃度が同一と仮定して胚内濃度を推定した。胎児内トリチウム濃度は妊娠7ー10日でプラト-に達し、蓄積吸収線量は飲料水内濃度の約50%となることがわかった。これらの結果から胎児吸収線量を推定することができた。また、飲料水中トリチウム濃度と吸収線量との関係が求められたので、今後この関係より推定した線量を基礎にトリチウム水β線の線量ー効果関係を求めていく予定である。

すなわち、胎児の体重、脳のサイズと重量、脳タンパン質量の線量依存性減少を、γ線緩照射の結果と比較しトリチウム水β線のRBEを推定した。その結果、RBEは1.7-1.9となった。この値は、これまで報告されたトリチウムβ線のRBE値の範囲内にあるが、諸般の条件を考慮しても、1であるトリチウムβ線の現在の線質係数は、2とすべきである、とする考えを一層支持するものである。トリチウムβ線のリスク評価に当り、哺乳類組織中最も放射線感受性が高い胚あるいは胎児へのトリチウムβ線の影響の研究が求められる。特に、RBE算出をするため、線量効果関係を明らかにし、等しい線量率のX線あるいはγ線の連続照射の効果と比較できる定量的研究が必要である。私達はこれまでにマウス試験管内受精、培養系を用いて、着床前期胚発生障害、すなわち胚死(胚盤胞形成不能)および第一卵割期染色体異常を指標として、この線に沿った研究を行い、HTOーβ線のRBEがた1から2であることを明らかにした。しかし、一般公衆のトリチウムによるリスクを考える場合、着床後期胚の障害がより重要である。そこで、本研究においては上記の研究をさらに着床後期胚発生にまで拡大し、細胞分化障害、中枢神経系障害を指標としたRBE測定を開始した。昨年度に引続き本年度は、トリチウム飲料水投与妊娠マウスの胎児への影響を指標としたトリチウムβ線のRBE測定の基礎実験のひとつとして、^<137>Csーγ線朝続照射の胎児への影響を検索した。実験にはICR系雄と交配されたBC3F_1雌マウスを用い、妊娠初日より各種線量の^<137>Csーγ線を連続照射し、出生直前の胎児の体重、脳重量、脳のタンパク質量およびDNA量を測定した。一腹胎児数(litter size)ならびに吸収胎児数も3.5gy以上の照射群で有意な減少が見られ、上記すべての指標についても線量に依存した減少が観察された。平成4年度に計画されているトリチウム飲料水投与実験の結果と併せてトリチウムβ線のRBEの算定に利用されるデ-タとなる。一方、細胞分化障害を指標としたRBE測定のためのin vitro細胞分化系の開発を目的としてマウス肢芽細胞培養を試み、放射線影響の定量的解析、RBE測定の系を確立した。本実験はトリチウム水が飲料水として母体に摂取され、胎児にトリチウムβ線の連続被曝が生じる際の発生後期の障害を指標としてトリチウム水β線のRBEを求めることを目的としている。平成2年度にトリチウムによる胎児組織吸収線量、3年度に基準放射線である^<137>Cs-γ線連即照射による障害の定量的解析を行った。最終年度である今年度は、これらの結果を踏まえて妊娠初日より妊娠期間を通してトリチウム飲料水を投与したときの胎児への影響を体重、脳のサイズと重量、脳タンパク質量を指標に調べ、γ線緩照射の結果と比較しトリチウム水β線のRBEを算定した。BC3F_1雌とICR雄を3時間自然交配し、交配が確認された雌に50-500μCi/mlの濃度のトリチウム水を飲料水として投与し、妊娠18日目に帝王切開により胎児を取り出し吸収胚や死産の数を記録した。吸収胚や死産の数は線量が高くなるにつれて増加し、一腹仔数の減少がみられた。しかし、この一腹仔数の減少は吸収胚や死産などの着床後の死亡の増加よりも大きく、この減少は主に着床前の死亡に起因するものと考えられる。また、胎児の体重や、脳重量、脳タンパク質量は50μCi/
口腔常在細菌による制御性T細胞の活性化とガン増殖との関連性

口腔レンサ球菌S.mutansとS.gordonii,の野生株(WT)ならびにリポタンパク質(LP)欠損株(dLP)はToll-likereceptor2依存的にCD4+CD25+Foxp3+制御性T細胞の増殖を活性化したが、抑制活性は減弱させた。ただ、リポタンパク質の存在はこれらの活性には影響はなかった。C57BL/6マウスにおけるB16melanomaの増殖に及ぼすS.gordoniiのWTとdLP株の影響を検証したところ、WT株がLPKO株よりも強くガンの増殖を抑制することを明らかにした。さらに、WT株の抗腫瘍活性には腫瘍特異的な細胞傷害性T細胞ではなく、ナチュラルキラー細胞の関与が示唆された。Th1応答を誘導するToll-like receptor(TLR)リガンドが抗ガン物質として研究されているが,Th2応答を誘導するTLRリガンドの抗ガン作用はほとんど研究されていない.そこで,本研究では,Th2応答を誘導するTLR2リガンドである口腔マイコプラズマ由来リポペプチドFSL-1が,C57BL/6マウス由来の繊維腫であるQRsP腫瘍細胞のin vivoにおける増殖にどのような影響を及ぼすかを調べた.FSL-1とQRsP由来ガン抗原と一緒に予め免疫した後,QRsP腫瘍細胞を接種した場合には腫瘍の増殖が抑えられ,また,マウスの生存率も増加した.この抗腫瘍活性には,QRsP腫瘍抗原特異的な細胞傷害性T細胞,QRsP腫瘍抗原特異的な抗体産生によるNK細胞のよるADCC,さらに,所属リンパ節における制御性T細胞数の減少による免疫抑制活性の減弱が関与していることが示唆された.しかしながら,FSL-1のみを単独で免疫した場合は,逆に,腫瘍の増殖が促進された.この腫瘍増殖促進活性には所属リンパ節における制御性T細胞数の増加による免疫抑制活性の増強が関与していることが示唆された.また,FSL-1の抗腫瘍活性ならびに腫瘍増殖促進活性はTLR2のノックアウトマウスでは観察されなかった.本研究では,TLR2リガンドであるFSL-1は腫瘍抗原と予め免疫した場合は抗腫瘍活性を,単独で免疫した場合は腫瘍増殖促進活性を示すこと,また,それらの活性に制御性T細胞が関与していることが明らかにされた.この研究成果はImmunobiologyにアクセプトされ,本年中に出版される予定である。C57BL/6ならびにToll-like receptor2ノックアウト(TLR2KO)マウスにおけるB16 melanomaの増殖に及ぼすStreptococcus gordonii (Sg)の野生(WT)株(SgWT)ならびにリポタンパク質欠損(LPKO)株(SgLPKO)の影響を検証した。C57/BL6ならびにTLR2KOマウス背部皮下に5×10^4個のB16メラノーマを接種し、4日ならびに9日後に、熱処理したSgWT株ならびにSgLPKO株(4×10^8cfu)を同じ背部皮下に免疫し、経日的に腫瘍の大きさと致死率を調べた。最終免疫の1日後に所属リンパ節のFoxp3+の制御性T細胞(Treg)の変動をそれぞれ異なった蛍光色素で標識したanti-CD4,anti-CD25,anti-Foxp3抗体で三重染色することによりフローサイトメーターで調べる。その結果、WT株がLPKO株よりも強くガンの増殖を抑制することを明らかにした。また、所属リンパ節におけるCD4^+CD25^+の活性化T細胞の数は増加していたが、免疫を抑制するFoxp3^+のTregの数は減少していた。また、所属リンパ節におけるガン抗原特異的なCTL活性を蛍光色素BCECFを用いて測定したが、良好な結果はえられず、現在新たにCr51の放出によりCTL活性を行っている。C57BL/6ならびにToll-like receptor 2ノックアウト(TLR2KO)マウスにおけるB16 melanomaの増殖に及ぼすStreptococcus gordonii (Sg)の野生(WT)株(SgWT)ならびにリポタンパク質欠損(LPKO)株(SgLPKO)の影響を検証した。C57/BL6ならびにTLR2KOマウス背部皮下に50000個のB16メラノーマを接種し、4日ならびに9日後に、SgWT株ならびにSgLPKO株の生菌(400000000cfu)を同じ背部皮下に免疫し、経日的に腫瘍の大きさと致死率を調べた。最終免疫の1日後に所属リンパ節のFoxp3+の制御性T細胞(Treg)の変動をそれぞれ異なった蛍光色素で標識したanti-CD4, anti-CD25, anti-Foxp3抗体で三重染色することによりフローサイトメーターで調べる。

また、所属リンパ節におけるCD4+CD25+の活性化T細胞の数は増加していたが、免疫を抑制するFoxp3+のTregの数は減少していた。また、所属リンパ節におけるガン抗原特異的なCTL活性を蛍光色素BCECFを用いて測定したが、良好な結果はえられず、新たにCr51の放出によりCTL活性を行った。その結果、細胞傷害性T細胞(CTL)活性の上昇はみられず、WT株による抑制にはCTLの関与は低いことが示唆された。さらに、NK活性を調べたところ、WT株を接種することによりNK活性が上昇していることがわかった。以上のことから、SgWT株の抗腫瘍活性にはNK活性が関与していることが示唆された。これまでの2回の動物実験で、口腔レンサ球菌菌体が抗腫瘍活性があり、その活性にTregが関与しているという結果は得られている。ただ、リポタンパク質欠損株と野生株で、それらの抗腫瘍活性に、1回目の実験では差がみられたが、2回目の実験では差がみられなかった。また、蛍光色素BCECFを用いたCTL活性の測定がうまく行かず、解析が遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの2回の動物実験で、口腔レンサ球菌菌体が抗腫瘍活性には再現性よがみられたが、リポタンパク質欠損株と野生株の活性に再現性がなく、現在3回目の動物実験を準備中である。さらに、蛍光色素BCECFを用いたCTL活性測定法をCr51を用いるCTL活性測定に変更するために、現在RIセンターでの実験実験準備を行っている。
１５・１６世紀フランス王権による慣習法書編纂と王国地方統治

中世末期フランスにおける慣習法の公的編纂について、(1)王権側の基本史料、(2)国王立法権に関する最近の議論、(3)諸侯領制度史の検討から、王の政策と前後してまたその影響下で、いくつかの諸侯領においても慣習法編纂が進められたことが以後の王国地方統治に多様性を与えたことが明らかとなる。本研究は15世紀後半アンジュー公ルネの慣習法改定事業を焦点に、1463年完成の慣習法テキストや公の書状の分析を通じて、この事業が君主権力と当該社会に有した意義を検討した。それは地元実務家の抵抗を招いたが、ルネは王権威を梃子に、慣習法の改定と公布を通じて、地元における法の源泉たろうとしたことを提示した。本研究の目的は、15・16世紀フランスにおいて進行した王国各地の慣習法の公的編纂事業において、王権と地域諸身分がいかに衝突ないし協力、あるいは妥協したのかを明らかにすることを通じて、百年戦争終結後の王国地方統治の特質を明らかにすることである。二年度目にあたる本年度は当初の計画に沿いながら、慣習法編纂にいたった地元側に重点をおき、主に次の3点について研究を進めた。(1)地域の絞り込み:百年戦争後の国王統治の地方格差を考察するという当初の構想にそって、中世末期まで大規模な諸侯国が展開しながらも、その後、高等法院が設立されなかった諸地域について、成文慣習法ならびにその編纂会議の議事録を収集した。具体的には百年戦争期にベリー公国およびアンジュー公国が展開しつつも、15・16世紀中にパリ高等法院管轄に編入されたTouraine(1461編纂・1507改訂)、Berry(1481編纂・1539改訂)、Anjou(1508編纂)、Orleans (1509編纂・1583改訂)、Poitou(1514編纂)等について、史料収集を進めた。(2)16世紀以降、慣習法の編纂ならびにその手続や公表に関する王の証書系史料の収集と講読:15世紀中のシャルル7世およびシャルル8世期については前年度に収集・講読済であるが、16世紀のルイ12世期についても同様の作業を進めた。(3)15世紀後半以降における王国司法の変容に関わる個別論文の検討:M.Grinberg(1997、2006)、J.-L.Gazzaniga(1997)、I.Brancourt(2009)等の先行研究の考察を通じて、15・16世紀の王権周辺においては、国王法廷における訴訟手続の明快さと厳密化、法に対する臣民のアクセスの改善、これらの背景にある印刷術の普及を梃子とした識字文化の向上など、慣習法編纂に関わる重要な論点を検討した。本研究の目的は、15・16世紀のフランス各地における慣習法編纂をめぐって、王権と地元諸身分がいかに交渉、衝突したかを明らかにすることを通じ、百年戦争終結後の地方統治の特質を明らかにすることである。当初計画を念頭に、諸侯領時代の慣習法編纂に対する諸侯の活動や15世紀末以降の王領編入後との連動など、過年度の成果を踏まえ、本年度は王権と諸身分のせめぎ合いを具体的に考察しうる対象として、アンジュー公国に対象を確定し、研究を進めた。中世末期のアンジュー諸公は地中海方面に進出する一方で、1356年以来の親王領であるアンジュー公領において、14世紀末から15世紀中葉まで数度にわたり、地元の慣習法の改訂・編纂を試みた。このうち、王領編入後の「アンジュー慣習法」のパリ高等法院への登録(1508年)を視野に、1450・60年代におけるルネ・ダンジュー公(位1434-80年)の活動に関して史料状況を調査し、その収集と講読を進めた。ルネの命のもと、1463年1月に公布された「改訂アンジュー慣習法」の関連史料としては、その写本の一部を刊行したボタン・ボプレの研究(1877-1883)によれば、当初アンジェの会計院に保管されたテキスト原本は消失し、またその作成の際に議事録が作成されたか否かは定かではない。しかし、ルネ治世史の基本研究であるルコワ・ド・ラ・マルシュ(1875)なども参照し、また3月末アンジェおよびパリでの史料調査をもとに、以下の関連史料を収集した。A:写本(数ヴァージョン)、B:慣習法の改訂・編纂を命じたルネの書状、C:慣習法公布に関するルネの書簡、D:写本の所有者らが収集ないし自ら記した慣習法の歴史に関する記録、E:訴訟記録。これらのうち、次期の研究課題である実務に関するEを除く史料を講読し、編纂作業の経緯、これに関わった司法役人と地元の法実務家の人物確定などを検討した。

計画初年度に関する当初の計画・方法にそって、15・16世紀フランス王権の慣習法編纂事業に関わる次の諸点について、基礎的な研究文献の収集と講読を進めつつ、関連する史料を収集、分析した。(1)慣習法編纂の手順に関してヴァロワ家諸王が発した宣言内容、(2)実際に慣習法書が作成された地域のうち、ベリーおよびブルゴーニュ地方に関する法書編纂までの経緯、(3)地方高等法院設立との関連、(4)国王立法権の問題状況。このうち史料収集については、(1)(3)に関してすでに入手済みである慣習法編纂、諸侯国の王への服属、高等法院設立に関わる国王証書に加えて、前記(2)に関して慣習法書編纂会議の議事録収集に着手した。この史料は、慣習法書のなかに付録として収められたもので、大半の地域について未刊行であるため、パリ所在の国立文書館への海外出張を通じて、比較的早い時期に属するメーヌおよびアンジューの慣習法書を撮影、データを収集した。以上の具体的内容にもとづき、主にブルゴーニュ地方(おもに公領側)の検討を進めた。当地では、諸侯国時代から地元で慣習法編纂の動きがみられ、王権が直接支配に入る以前に法書が編纂されたこと、そして、こうした諸侯国レヴェルないしは地域内での試みの積み重ねのうえに、王権による高等法院設立を位置づけることができることを明らかにし、その成果を後述13の雑誌論文1に公表した。従来、15世紀後半以降の慣習法書編纂については、王権が各地伝来の慣例の成文化を梃子に、国王立法権の強化を図ったことが強調されてきた。これに対して、前述の成果は、王権による地方統治が各地の伝統とのせめぎあいのなかで展開したことの一端を明らかにしており、研究史上の意義と重要性を指摘することができる。なお、このような理解に関連して、15世紀後半の国王立法権形成についての最新の研究成果の一部を後述13の雑誌論文2に紹介した。1516世紀に進行した慣習法の公的編纂事業に関して、昨年度以来、1463年1月におけるアンジュー公ルネの改定・編纂活動に関して史料分析を進め、最終年度である本年度はその検討結果を公表することができた。おおまかな内容は以下の通りである。(1)ルネの下でのアンジュー慣習法の改定が、これに先立つ1454年シャルル7世王による王国全土に対する慣習法編纂命令とどのような関係にあるかは、史料的に実証することが難しい。(2)一方で、本事業に関するルネの書状では、王による編纂命令が頻繁に言及されている。これはルネが自領での編纂事業を権威づけするために王を援用したと考えられる。(3)以上(1)(2)と連関してルネの編纂目的は、民の正義の促進というレトリックを用いつつ、アンジュー公権力が地元の法の源泉であることを示そうとした。(4)事業開始の背景としては、シチリア王国をアラゴンからの奪還する軍事遠征ゆえに、アンジェを含む自領を不在にするという特殊事情が絡んでいた。(5)本事業は、慣習法を収集するよう命じられた地元弁護士が訴訟業務を失うかもしれない危惧から抵抗したために、当初は進展しなかった。(6)ルネの不在中、本事業を主導した地元のエリート・実務家の出自・職歴については、実務上のリーダーだったジャン・ブルレを中心にある程度、明らかにすることができた。以上のうち、本研究課題の最終目的である当該期のフランス王権の地方統治の特質解明という観点のもと、主に「王権」側に視点を置いた(1)(3)の成果を中心に研究報告2本、より「地方」に視点を置いた(4)(6)の成果については研究発表4本(招待講演2本を含む)を行い、その他、慣習法と国王立法の関係という本研究課題の背景をなすテーマに関して、書評論文を1本発表した。フランス中世史区分(2)とした理由は大きくふたつある。第一に、「9.研究実績の概要」
太陽フレア中性子による粒子加速の研究

本研究は,太陽の表面で起きる爆発的現象(太陽フレア)に伴って生じる高エネルギー中性子を観測することにより,フレア時に粒子,特に陽子やイオンが高いエネルギーにまで加速されるメカニズムを解明することを目的とする.ただし,観測対象の中性子は,太陽地球間の磁場の影響を受けることなく,直接地球に加速時の貴重な情報をもたらすという特徴を持つが,間接生成物であるという点で観測が難しい.そこで我々は,独自に開発した太陽中性子望遠鏡を,太陽をできる限り長い時間観測するため様々な経度で,さらに,大気による中性子の減衰をできる限り減らすため空気の薄い高山に設置すべく努力し,本研究の中心地であるチベットや国内(乗鞍)をはじめとする太陽中性子国際観測網を築いてきた.今年度は,特にボリビア・チャカルタヤで稼働している観測装置のデータ収集システムを新たに開発されたものと置き換えた.この新しいシステムは順調に作動している.現在,同じデータ収集システムを,メキシコ・シェラネグラで稼働している観測装置に対しても導入すべく準備中である.太陽活動は,現在極小期へ向かっているが,それ以前の活動が激しかった期間に太陽中性子国際観測網によって得られたデータに関し,現在鋭意解析中であり,太陽中性子の検出を示唆するイベントが複数見つかっている.その中でも,今太陽活動期に起こった特に大きな太陽フレアのうち,2000年11月24日,2001年8月25日,2003年10月28日,2003年11月2日と2003年11月4日の5つのフレアについては太陽中性子が観測されており,解析によって高いエネルギーの中性子はγ線が発生した時刻に同時に生成されていることが明らかになった.また,タイムプロファイルと発生時刻とから太陽フレア時に加速されたイオンのスペクトルを求めることができた.これらは,名古屋大学太陽地球環境研究所の渡辺の博士学位論文としてまとめられた.チベット高原における宇宙線研究という特定領域の中で、我々名古屋大学を中心とするグループの分担課題は、太陽物理学である。特にその中でも、太陽表面におけるイオン加速機構の解明を目指している。本目的を達成するため、1998年9月にチベット高原のヤンパーチン国際宇宙線観測所(4300m)に面積9平方メートルの太陽中性子望遠鏡を設置した。今年度は本科研費を使用して、チベット太陽中性子望遠鏡の機能強化と、データ解析を推進した。科研費はハード的な面の補強用に使用した。9平方メートル太陽中性子望遠鏡に、気圧計を設置したこと。また今まで東西・南北合わせて25方向しか到来方向を区別できなかった装置を、81方向まで分類できるよう拡張したことである。これにより大天頂角で入射してくる太陽中性子の方向も記録できるようにした。ソフト面ではモンテカルロ計算を精力的に実施し、今までの中性子伝幡に使用される柴田モデルに含まれていなかった、パイ中間子発生機能を含んだ、モンテカルロコードを作成した。これは陽子まで含んだ、低エネルギー陽子・中性子の大気中での伝幡追跡を可能にした。新しいモンテカルロコードにより1998年11月28日、チベット高原でX=3.3のフレアに伴って観測された事象が、中性子によるということがますます信頼性をもって言えるようになった。もしこの事象が中性子による事象だと確定すれば、太陽物理学のブレークスルーになる事象となるため、さらに慎重にかつ精力的に解析を鋭意進めている最中である。本科研費を使用して次の研究を実施した。(1)大阪大学核物理研究センターの中性子ビームを使用して、観測装置の測定効率を求めた。そしてその結果を3編の論文にまとめた。(2)新たにHe3カウンターを乗鞍岳の水槽に1本沈め、湖を太陽中性子の観測に利用できないかどうかを調べるテスト実験を実施した。しかしモンテカルロ計算の結果から、太陽中性子は水中で広域に広がらないことがわかった。現在この結果を論文としてまとめつつある。(3)また1998年11月28日にチベット羊八井におかれたデータ解析をさらに深めた。まずこのイベントでは、太陽高度が53度と非常に低いのに受信されたことが大きな謎であった。しかしモンテカルロ計算を進めたところ、中性子の大気中での大角度散乱効果のため、中性子が屈折して最短経路をとるため、受信できることがわかった。次に、本イベントでは上部シンチレータでは信号強度が弱く、下部のカウンターで信号が受信されたのも謎であった。しかしシミュレーションにより調べたところ、エネルギースペクトルがハードで低エネルギー部が弱ければ、観測された信号を説明できることがわかった。人工衛星CGROのBATSEのデータとつきあわせた所、電子が高エネルギーに加速された1分後にイオンも太陽表面で高エネルギー(>1 GeV)に加速されたとすれば、このイベントを説明できることがわかった。電子とイオンの加速時間の情報が同時観測できたのは、本イベントが世界初演であり、その天文学における観測的意義は非常に大きい。本年度の成果は次の4つである。(1)2001年3月末から4月始めにかけて、太陽表面で巨大なフレアが何度か発生した。それに伴い、中性子が我々の太陽中性子望遠鏡で観測された。(2)2001年9月24日の太陽フレアでチベットに設置されている太陽中性子望遠鏡が極めて珍しいイベントを見つけた。(1)のフレアに伴って生成された中性子は電子が加速された時と同時に生成されていたが、(2)の9月24日のイベントでは中性子は独立に作られていた。(3)乗鞍に設置されている我々の観測装置で雷雲中の強い磁場で電子が加速されている証拠が見つかった。

(4)そして新たに太陽中性子望遠鏡をメキシコに設置するため、我々はその準備に入った。科研費は(1)(3)の研究成果の発表と、(4)の装置の製作費に使用した。2001年9月24日のイベントでは「ようこう」衛星のハードX線検出器にはX線は測定されておらず、中性子だけが検出された。太陽表面での粒子加速理論の解明にとって非常に重要な発見である。本研究は,高エネルギー宇宙線源を系統的に研究しようとする一連の研究の一つである.本研究では,太陽という我々の身近な唯一の恒星の表面で起きる爆発的現象(太陽フレア)に伴って生じる高エネルギー中性子を観測することによって,フレア時に粒子,特に陽子やイオンが高いエネルギーにまで加速されるメカニズムを解明することを目的とする.ただし,観測対象の中性子は,太陽地球間の磁場の影響を受けることなく,直接地球に加速時の貴重な情報をもたらすという特徴を持つが,間接生成物であるという点で観測が難しい.そこで我々は,独自に開発した太陽中性子望遠鏡を,太陽をできる限り長い時間観測するため様々な経度で,さらに,大気による中性子の減衰をできる限り減らすため空気の薄い高山に設置すべく努力し,本研究の中心地であるチベットや国内(乗鞍)をはじめとする太陽中性子国際観測網を築いてきた.今年度は,1.ハワイ島・マウナケア山頂のスバル望遠鏡施設内に設置されている既存の太陽中性子望遠鏡の組み直し・増強2.メキシコ・シェラネグラ山頂に,新たな太陽中性子望遠鏡の建設・設置を行って,上記太陽中性子国際観測網の,更なる充実をはかった.これらの観測点は,いずれも高度4,000mを越えており,また,チベットや国内とは異なった時間帯に太陽を観測することが可能な経度にあるため,次期太陽活動最盛期において,特に重要な観測データをもたらすものと期待される.本研究は,太陽の表面で起きる爆発的現象(太陽フレア)に伴って生じる高エネルギー中性子を観測することにより,フレア時に粒子,特に陽子やイオンが高いエネルギーにまで加速されるメカニズムを解明することを目的とする.ただし,観測対象の中性子は,太陽地球間の磁場の影響を受けることなく,直接地球に加速時の貴重な情報をもたらすという特徴を持つが,間接生成物であるという点で観測が難しい.そこで我々は,独自に開発した太陽中性子望遠鏡を,太陽をできる限り長い時間観測するため様々な経度で,さらに,大気による中性子の減衰をできる限り減らすため空気の薄い高山に設置すべく努力し,本研究の中心地であるチベットや国内(乗鞍)をはじめとする太陽中性子国際観測網を築いてきた.今年度は,昨年11月にメキシコとボリビアに渡り,太陽中性子望遠鏡の調整を行った.メキシコ・シェラネグラ山頂の検出器は昨年度末に設置したものだが,今年度は,設置時に未完成であった方向検出器を完成させた.ただし,現在電源が定常的に供給されていないため,現地の研究者が定期的に山頂を訪れてデータ収集を行っている.電力ケーブルの設置は完了しているので,次年度早々には連続運転が開始できる見込みである.また,ボリビアの検出器に関しては,故障していた光電子倍増管を新しいものと交換し,検出回路の調整を行った.
江戸時代古文書・古記録(文字情報)の発生・伝達・管理に関する基礎的研究

本研究は、江戸時代における古文書・古記録-これを古文書あるいは文字情報と称す-を、その発生・伝達・管理といった古文書のライフ・サイクルの各段階において調査・研究した。この研究は平成1415年度の「江戸時代における言語情報の生成・伝達・管理に関する基礎的研究」(特定領域研究A代表大友一雄)の成果を踏まえ、これをさらに文字情報に絞って実施しようと平成16年度から開始した。すなわち、江戸時代の文字情報を、その作成・伝達・管理という情報発生の各段階に応じた社会システムとしての言語情報環境の中で解明しようというのが、この研究の目的であるといってよい。文字情報の発生とは古文書の作成を意味する。古文書は作成の主体によって多様な役割・機能を持っていた。本研究では、この問題を江戸幕府の祐筆によって作成された書札礼を軸に研究した。これによって幕府の書札礼が当時の政治社会にどんな影響を与えたのかを検討する第一歩とした。文字情報の伝達とは、作成された文書が何らかの必要によって第三者に知らされる事をいう。本研究では、これを村における文字情報の伝達という事例を通じて検討した。具体的には、領主による法令や統治に関する事務の伝達が、どのように実施されていたのかを、文字情報の発生や管理の特徴を踏まえて検討した。文字情報の管理では、江戸幕府奏者番の文字情報の管理方法を、三河田原藩三宅氏の『手留』を中心に検討した。また、江戸幕府寺社奉行における文字情報の伝達・管理方法を、新たに寺社奉行に就任する人物と先に奉行に就任していた人物との情報指南の在り方を検討した。また、江戸時代は身分制社会であったので、秋田藩佐竹家の家中を事例に、「御判紙」と身分との関連について検討した。なお、報告書には、上記に関する論文と共に、江戸時代前半期に出板された書札礼に関する書籍類を翻刻・掲載した。これらは、研究の途上において検討した史料の一部であるが、江戸時代前半期に、どのような文書作成技術が普及していたのかを知るうえで、貴重な文献であるにも拘わらず、研究者に間にいまだ広く知られておらず、報告書への翻刻・掲載の意義は少なくないと考える。以上の成果によって研究の所期の目的は一定程度、達せられたといえるが、その内容については、特定領域研究成果報告書『江戸時代古文書・古記録(文字情報)の発生・伝達・管理に関する基礎的研究』を参照していただきたい。古文書・古記録(文字情報)の発生については、内閣文庫(国立公文書館)が所蔵する江戸幕府の書札礼関係の記録類を翻刻しつつある。ここでいう書札礼とは江戸幕府の公用文作成のための文法と言い換えてもよいが、この公刊をもって文字情報の作成に関する研究に寄与する事を意図している。文書管理については秋田県立公文書館・県立図書館において資料を収集し、秋田藩佐竹家の文書管理の認識に関する問題を論文にまとめた。また、京都府立総合資料館・大阪府立中之島図書館において資料を収集し、大名・商人の文字情報の管理に関して検討を加えつつある。文書伝達については津山市立郷土資料館の記録・古文書を活用して情報伝達の具体的在り方を検討し、論文作成に向けて鋭意活動中である。
微小粒子が気体中を落下するときに乱流構造が粒子運動へ及ぼす影響に関する実験的研究

本研究では,乱流に影響を及ぼさないような微小な粒子の運動への乱流からの影響を一様乱流中を落下する粒子の速度を計測することによって調査した.一様乱流は,当研究室で開発した箱型乱流発生装置によって生成した.長方体容器に設置された4組の高速に回転する格子攪拌羽根によって,4組の回転格子に囲まれた部分で,平均速度が乱れ速度に比べほぼ無視できるほどの一様乱流場を生成することができる.羽根の回転数は自由に制御で高レイノルズ数の流れを実現できる.この乱流中を落下する粒子を高速度ビデオカメラで測定し,粒子画像計測法(PTV)で粒子の落下速度を測定した.本研究では特に,平均粒子落下速度を乱流の強さを変えながら,静止流体中の粒子の終端速度と比較しながら,乱流の粒子運動への影響を調べた.粒子には,比重の異なるガラス粒子とPMMA粒子を用い,直径はともに100μmで,乱流渦の最小スケールであるコルモゴロフ径より小さく,粒子周りの流れは一様流中に置かれた粒子周りの流れと同じとみなせる.乱流の乱れ強さを変化させることで,粒子の空力学的応答時間と乱流の特性時間の比(ストークス数)を変化させながら,平均粒子落下速度の終端速度に対する増減を調べた.過去の数値計算では時間の比が1付近で平均粒子落下速度の増加が最大になることが報告されている.しかし,本研究ではガラス粒子の場合にその変数範囲で逆の傾向を示し,最大2%の減少が観察された.一方,PMMA粒子は最大15%増加を観察した.本研究の最重要結果は,ストークス数のみで乱流の粒子運動への影響を評価できないこと,これまでの数値計算の結果のみでこの影響をモデル化できないことを明らかにしたことである.今後は,調査する粒子の種類を増やし,粒子の終端速度と乱流の乱れ速度の比などにも注目し,継続的に研究を進めていく.本研究では,乱流に影響を及ぼさないような微小な粒子の運動への乱流からの影響を一様乱流中を落下する粒子の速度を計測することによって調査した.一様乱流は,当研究室で開発した箱型乱流発生装置によって生成した.長方体容器に設置された4組の高速に回転する格子攪拌羽根によって,4組の回転格子に囲まれた部分で,平均速度が乱れ速度に比べほぼ無視できるほどの一様乱流場を生成することができる.羽根の回転数は自由に制御で高レイノルズ数の流れを実現できる.この乱流中を落下する粒子を高速度ビデオカメラで測定し,粒子画像計測法(PTV)で粒子の落下速度を測定した.本研究では特に,平均粒子落下速度を乱流の強さを変えながら,静止流体中の粒子の終端速度と比較しながら,乱流の粒子運動への影響を調べた.粒子には,比重の異なるガラス粒子とPMMA粒子を用い,直径はともに100μmで,乱流渦の最小スケールであるコルモゴロフ径より小さく,粒子周りの流れは一様流中に置かれた粒子周りの流れと同じとみなせる.乱流の乱れ強さを変化させることで,粒子の空力学的応答時間と乱流の特性時間の比(ストークス数)を変化させながら,平均粒子落下速度の終端速度に対する増減を調べた.過去の数値計算では時間の比が1付近で平均粒子落下速度の増加が最大になることが報告されている.しかし,本研究ではガラス粒子の場合にその変数範囲で逆の傾向を示し,最大2%の減少が観察された.一方,PMMA粒子は最大15%増加を観察した.本研究の最重要結果は,ストークス数のみで乱流の粒子運動への影響を評価できないこと,これまでの数値計算の結果のみでこの影響をモデル化できないことを明らかにしたことである.今後は,調査する粒子の種類を増やし,粒子の終端速度と乱流の乱れ速度の比などにも注目し,継続的に研究を進めていく.本研究の目的は,微小粒子の落下運動へ及ぼす乱流の影響について実験的に解明することである.静止流体中で粒子は終端速度で落下するが,乱流中では平均速度が零であっても,その中を落下していく粒子の平均落下速度が終端速度に比べて,どうなるのか実は知られていない.このことは,花粉や黄砂などの大気への拡散や,雨雲の生成過程などを予測する上で非常に重要である.本研究での目的を達成するために,平均速度が零で乱流変動速度を広範囲にわたって設定できる乱流発生装置を製作し,この装置の中に粒子を落下させ,粒子の速度を高速度ビデオにより測定した.粒子は節によって90100μmに分級したガラス粒子(比重2.51)を用いた.粒子落下装置については,粒子落下量が非常に小さいもの(毎秒約100個)を設計製作した.汎用のホッパーのような装置では,粒子落下数が本装置の1万倍にもなり,粒子同士の衝突や粒子群が流れを誘起し,乱流の粒子運動への影響を正確に調べることができない.本粒子落下装置では,粒子が十分に離れていて,お互いに干渉がないことを高速度ビデオ撮影によって確認した.高速度ビデオによる粒子速度測定技術を確立するために,まず静止流体中での終端速度を測定し,粒径分布から推算できる終端速度と一致していることを確認した.その後,乱流中での粒子の平均落下速度を乱流変動速度を変化させながら,乱流の影響を調べた.