hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音速内部流れに形成されるショックトレーンの振動特性とその抑制法に関する研究

1.断面積一定の矩形ダクト内における垂直衝撃波と境界層の干渉問題を実験と数値解析の両面から解析し、ダクトコーナー部の複雑な三次元衝撃波構造を明らかにした。2.断面積一定のダクト内に形成されるショックトレーンについて調べ、流れのマッハ数やレイノルズ数、境界層パラメータなどがショックトレーンの特性に及ぼす影響を明らかにした。また、ダクト形状を考慮に入れたショックトレーンの静圧分布に関する実験式を得た。3.超音速ディフューザ内に生じるショックトレーンの長さや静圧上昇、各衝撃波の形状、衝撃波間隔など、ショックトレーンの諸特性を明らかにした。4.遷音速ディフューザ内に形成される多数の弱い衝撃波群の生成過程を高速度シュリーレン法で詳細に観察し、ディフューザ出口からの圧力じょう乱が上流へさかのぼる過程で衝撃波群が形成されることを見出した。また、この現象を数値計算によって解析し、衝撃波群が形成される条件を明らかにした。5.遷音速ディフューザ内に形成される衝撃波群の自励振動現象を実験的に調べ、各衝撃波の振動の振動数や振幅などを明らかにした。また、先頭衝撃波が境界層と干渉することによって生じる微小圧力じよう乱と下流の乱流域の渦との干渉を詳細に調べ、自励振動機構の原因を明らかにした。超音速内部流れに形成されるショックトレーンの構造に関して実験的研究を行った.本年度の研究により得られた成果の概要はつぎのとおりである.1.断面積一定の直管内に形成されるショックトレーン内部の流れ方向圧力分布を実験的に求めた.円形断面の管に対して提案されている従来の式は,矩形断面の場合に等価直径を用いても実験結果と合わない.2.管が十分長い場合,ショックトレーンのすぐ下流に静圧が上昇する領域が続くが,この領域の静圧分布に対して上記1で述べた式は適用できない.したがってショックトレーンといわゆる擬似衝撃波とは明確に区別すべきである.3.矩形管路内の垂直衝撃波と境界層の干渉の結果生じるショッックトレーンの三次元構造をレーザー誘起蛍光法により調べた.先頭衝撃波下流のマッハ数はダクトのコーナー部で最も高い.これは隣り合う壁面上の分枝した衝撃波が互いに干渉するためである.この干渉を考慮した衝撃波構造のモデルを考えた.4.断面積一定のダクト内における垂直衝撃波と境界層の干渉による三次元流れ場をナビエ・ストークス方程式を用いて数値解析し,その結果を上述の実験結果と比較した.流れは強い三次元性をもつが,これはダクトコーナー部における複雑な衝撃波構造によって引き起こされることが分かった.超音速内部流れに形成されるショックトレーンの流れ方向静圧分布とシュリーレン法、レーザ誘起蛍光法による光学的観察などにより、ショックトレーンの三次元構造と振動特性に関して実験した。また、三次元ナビエ・ストークス方程式を用い、流れ場の数値解析を行った。本年度の研究により得られた成果の概要はつぎのとおりである。1.断面積一定の直管内に形成されるショックトレーン内部の流れ方向静圧分布を実験的に求めた。円形断面の管に対して提唱されている従来の静圧分布に関する実験式は、矩形断面の管の場合に、管の直径の代わりに管の等価直径を用いても実験結果と若干合わない。矩形断面の管に対して流れ方向の時間的平均静圧分布を有効に推測できる実験式を求めた。2.断面積一定の直管内で垂直衝撃波と乱流境界層が干渉する流れ場について、ナビエ・ストークス方程式を用いて数値解析し、その結果を上述の実験結果と比較した。流れは強い三次元構造をしているが、これは隣り合う面から発生する衝撃波同士の干渉によるもので、隣り合うコーナー部の衝撃波構造をモデル化すれば、数値解析結果は大体実験結果と一致する。3.ショックトレーンを含み、流れ方向の多数の点で静圧の時間的変動を測定した。その結果をスペクトル解析した結果、分枝した先頭衝撃波の足元から圧力じょう乱が下流に向かって伝播するとともに、下流の乱流境界層部分から圧力じょう乱が上流に向かって伝播していることが明らかになつた。このような圧力じょう乱の上下流方向への伝播がショックトレーンの振動を誘起していると考えられる。

断面積一定の矩形直管ダクト内および簡単な形状の超音速ディフユーザ内に形成されるショックトレーンに対して、流れ方向静圧分布とシュリーレン法、レーザ誘起蛍光法による光学的観察などにより、その三次元構造と振動特性に関して実験した。また、三次元圧縮性ナビエ・ストークス方程式を用い、流れ場の三次元数値解析を行った。本研究により得られた成果の概要はつぎのとおりである。1.断面積一定の直管内に形成されるショックトレーン内部の流れ、特に管路コーナー部における複雑な衝撃波構造を解析的に調べ、その結果を実験結果と比較した。流れは強い三次元構造をしているが、これは隣り合う面から発生する衝撃波同士の干渉によるもので、隣り合うコーナー部の衝撃波構造をモデル化すれば、数値解析結果は大体実験結果と一致する。2.ショックトレーン領域における静圧分布などの特性を実験的に求めた。また、円形断面の管と矩形断面の管を比較し、円管の直径の代わりに管の等価直径を用いても実験結果と若干合わないことを示し、矩形断面の管に対して流れ方向の時間的平均静圧分布を有効に推測できる実験式を求めた。3.超音速ディフユーザ内に形成される多数の衝撃波群が形成される過程を実験的に詳細に調べ、ディフユーザ出口からの圧力じょう乱が上流へさかのぼる過程で衝撃波群が形成されることを示した。4.ショックトレーンを含み、流れ方向の多数の点で静圧の時間的変動を測定した。その結果をスペクトル解析した結果、分枝した先頭衝撃波の足元から圧力じょう乱が下流に向かって伝播するとともに、下流の乱流境界層部分から圧力じょう乱が上流に向かって伝播していることが明らかになった。このような圧力じょう乱の上下流方向への伝播がショックトレーンの振動を誘起していると考えられ、振動の原因を特定することができた。
全脊柱動態計算機シミュレーションによる側弯症発生・進行メカニズムの解明

生体が力学的環境下で構造や形状を改変していく機能適応性,すなわちリモデリング現象は,生体組織の成長と吸収に関係していると十分予想されるが,その決定的な支配法則は見いだされていない。そこで本研究では,具体的な臨床例として特発性脊柱側弯症に注目し、その発生と進行を力学的な適応機構の結果と見なすことで,計算機シミュレーションにより,生体の持つ力学的機能適応性を究明することにある。当該年度では,全脊柱解析モデリングのために以下の基礎研究を実施した。1.健常脊柱のin vivo三次元動態計測:屈曲,伸展運動中における腰椎の動態を計測する手法を検討した。それには,北海道大学医学部附属病院の放射線科および同整形外科の協力を得て行った。その結果、体幹運動中における各脊椎間の運動量が定量化され,各腰椎間で明らかな位相差が生じることが確認された。また,各椎間板の内部ひずみ分布を推定する手法を検討し,各腰椎間によるひずみ分布の相違が明確となった。2.全脊柱有限要素モデルの構築:骨格標本から基本的な全脊柱三次元形状モデルを作成した。そして,脊柱弯曲モデルと真直モデルを作成し、様々な負荷条件による三次元解析を行った。その結果,ヒトの脊柱の生理的弯曲は,体幹の運動性に関し重要な力学的機能を有していることがわかった。3.椎間板の内部弾性率分布の測定:独自の組織力学的な実験により屍体椎間板の横断面圧縮弾性率を推定する手法を検討し,椎間板の弾性率分布を算出した。これには,モデル材料にポリウレタンを用いた。その結果,線維輪の弾性率は一様ではなく,椎間板後方部位で弾性率が非常に低いことがわかった。
M&Aおよび企業組織再編取引の複雑化に対応した課税のあり方に関する研究

ここ数年、会社法や民法が改正され、合併、株式移転・株式交換、分割、現物分配といった組織再編行為やM&A取引等の利用価値が大幅に増大している。本研究は、これらの取引を行った場合の課税ルールについて、主として中立性や合理性の観点から検討を試みるものである。既存のルールと改正により導入されたルールの比較、アメリカ法を中心とした比較法研究、さらにはデータに基づく実証研究などを通して、個々の規定にはまだ改善の具体的可能性が多く残されていることを指摘した。(1)会社法の改正を受けて可能となったM&A等の法人取得取引や法人組織再編取引さらには買収防衛取引に関しては、整合性を持った中立的な課税制度の構築が必要であると思われる。その中で、特に本研究は、類似の経済的結果に到達するために、以前にも増して複数の取引方法が認められるようになった現状に鑑みて、取引形態の違いにもかかわらず、中立的な課税を担保するための方法について考察し、一定の結論に到達することを目的とする。(2)具体的には、現行法の解釈によって出てくる結果が中立的であるかどうかをまず検討し、もしそれで妥当といえる結論が得られなかった場合、立法論にまでを展開する。研究の土台を作る意味で、実現主義に関する検討を行った。具体的な研究としては、所得税法における実現の意味を明らかにするために、シャウプ勧告から始め、それを受けて昭和25年に制定された旧所得税法5条の2(現行59条)を取り上げ、判例と規定の変遷をたどった。その際に、アメリカ法の実現概念に大きな影響を及ぼしたマッコンバー判決(Eisner v.Macomber, 252 U.S.189(1920))およびそれ以降の判例を整理した。暫定的な結論として、わが国にも実現という概念を導入することで、これまで問題となっていた譲渡であるかどうかという議論が整理できる可能性を示唆することできるように思えた。次に、主としてイギリス法に関する租税回避否認立法のあり方について考察し、以下のことがわかった。オーストラリア、ニュージーランド、カナダ、南アフリカ、シンガポールなどの国々が、既に一般的租税回避否認規定を持つか、あるいはその導入に向けた議論がなされているにもかかわらず、かつての宗主国であるイギリスにはその動きがほとんどみられない。その理由としては、上記の国々と比べて、格段に判例法の蓄積のあるイギリスとしては、内容が曖昧とならざるを得ない一般的否認規定を作るよりも、判例法によって、ケースバイケースの対応をしていくことの方が、法的安定性の確保に資すると考えていると思われた。最後に三角合併については、特に事業関連性要件の存在意義が問われるように思えた。合併当事者は、親会社ではなく合併法人たる子会社であるため、被合併法人と親会社にいくら事業関連性があっても、適格とはなりえない。このため外国企業が日本企業を合併により取得するためには、合併法人としての日本法人を設立するだけでなく、当該法人がターゲットである日本法人と相互に関連する事業を営む必要があるが、その根拠が必ずしも明らかでない。適格組織再編成を課税繰延扱いとする基本的な考え方が改めて問われでいる.適格組織再編成に関する7つの要件、すなわち、(1)従業者引継要件、(2)事業引継要件、(3)資産・負債引継要件、(4)事業関連性要件、(5)事業規模要件、(6)役員引継要件および(7)株式継続保有要件(規模要件と役員引継要件はどちらか一方を満たせばよい)のうち、アメリカ法には、(4)(5)(6)がない。(1)と(2)については、類似の要件として事業継続性(continuity of business enterprise, COBE)ルールがある。アメリカ法と比較すると(4)(6)の基準の合理性が疑わしく思える。例えば、なぜ従業者や役員を引き継がねばならないのか、なぜ規模が異なったり、事業に関連性がなかったりすると非適格になるのか、説明することが難しいからである(アメリカではいずれも適格になりうる)。しかし、できる限り日本の合理性を探るとすれば、(1)(2)(4)(5)(6)のすべてを含めて、日本版COBEと捉えることができるかもしれない。すなわち、日本法でいう事業の継続とは、従業員や役員あるいは事業の関連性や規模が大きく変わらないことを意味しているという理解である。ただし、その理解が正しいかどうかについては引き続き検討が必要である。さらに、100%株式保有というグループ要件については、連結納税および平成22年度改正で導入されたグループ税制の二つが、同じ基準をとっていることから、今後もこの数字で定着していく可能性が高い。つまり、100%の持分関係を構築すれば、他の法人グループとはまったく異なった扱いを受けることになる。見方を変えれば、100%グループの形成を法が後押ししているといえなくもない。

もっとも、100%グループを構成するかどうか(それとも、例えば80%でとどめておくか)は、当事者が自由に決められることであるから、そのような選択権を納税者に与えることがよいかどうかについても、引き続き検討が必要である。法人取得取引あるいは法人組織再編取引については、法人段階の課税と株主段階を分けてそれぞれについて考えた。特に、株主段階と法人段階でそれぞれ1回ずつ課税される現行制度を前提としつつ、負債(debt)と株式(equity)の差異について整理を行った。今日では、両者の差異が相対化してきて、投資家は自らの課税上のポジションに有利な方を選択することができる一方で、企業の方も、課税を考慮しながら、自社の資本構成に適した形で資金調達をする傾向にあることがわかった。それを前提に、立法論としては、当事者の選択の幅を狭くする方法を提案したが、この点についてはさらに検討を続ける。組織再編成に関する課税繰り延べの根拠については、最近のアメリカ法(オバマ政権における改正提案)に示唆を求めた。アメリカでは、2010年度および2011年度の両年度にわたって、組織再編成における非適格資産たるboot税制の改正が提案された。内国歳入法典356条(a)によれば、組織再編成においてbootが交付された場合、(当該bootの市場価格を超えない範囲で)交換によって実現した利益が認識されるという「実現利益制限」が存在するが、改正提案では、bootの交付が配当分配の効果を有する場合、この制限の廃止が主張された。提案の理由は、課税繰延規制の強化であった。すなわち、US株主が、これまで課税されていない外国子会社の留保利益(E&P)を、課税されずに本国に送還する不都合を解消しようとしたのであり、課税繰延に対処しようとするアメリカ法の考え方は、わが国の制度を考える上で参考になった。1.平成22年度の税制改正により、グループ法人税制の導入に合わせて、新たに適格現物分配に関する課税制度が創設された。しかし、適格現物分配は、組織再編成の一類型であるにもかかわらず、適格組織再編成の種類として、完全支配関係がある法人間の現物分配しかない。また、合併や分割といった既存の組織再編成のように、支配関係のある場合の現物分配や共同で事業を営むための現物分配といったカテゴリーが用意されていない。さらに、適格現物分配では、事業の移転が前提となっている適格合併や適格分割とは異なり、個々の資産の分配が前提とされている。これらのことから、適格現物分配をグループ法人税制の一部として位置づけながら、そのすべてを適格組織再編成として扱うことは、理論的にはやや無理があるように思われた。2.信託税制については、A社のなかにα部門があり、この部門に属する財産について信託を設定し、その受益権をA社の株主に交付された場合、分割型分割(法法2条12号の10)と考えることができ、またそれを前提として、法人税法上の要件(法法2条12号の11)を満たせば、適格分割型分割(法法2条12号の12)として扱うことができるのかという問題があるが、検討の結果、立法論はともかく、解釈論上は困難であるという結論に至った。
感温性磁性流体における熱ー磁気対流の研究

室温から200°C位の比較的低温領域で磁化が変化する磁性超微粒子を分散質として作製した磁性流体は、磁界中での過熱・冷却にともなって熱ー磁気対流を誘起する。この現象は熱移動を磁気的に制御できることから応用上も興味ある研究課題である。本研究では、Mn+Zn系のフェライトについて好適な磁化特性をもつ磁性流体用磁性超微粒子の水熱合成法を検討し、従来の特性を上回る安定な磁性流体を作製した。この流体を用いて、白金抵抗線を熱源とした固ー液界面での伝達熱流量に与える磁界の効果を実験的に調べ磁界傾度と加熱面の方向に依存して伝熱効率が変化し、磁界の印加によって約2倍の伝熱効率の向上が得られることを見いだした。さらに、中央に断熱材を夾んだアルミニウム中空パイプにこの感温正磁性流体を充填し、片側を磁界の下で加熱して磁性流体の熱ー磁気対流によって低温部への熱輸送を促進させる磁性流体熱サイフォンを用いて基本的な作動特性を検討した。分子量の異なる3種類のイソブタンを溶媒とした磁性流体を用いることによって粘土の影響を調べた。その結果、熱サイフォン全体の伝熱効率は磁界の作用していない放熱部での平均熱伝達により支配され、放熱部での強制冷却や放熱フィンの設計が重要となることを明らかにした。この部分での高温流体から低温金属壁への熱移動を促進するための基礎実験として、冷却水と磁性流体とを互いに反対方向に流す二重管を用いて熱交換に対する磁界の効果を検討した結果、管内の高温磁性流体の流動様式を磁界によって変化させ、磁化の減少した高温の流体の流れが冷却壁近傍に集中するように制御することによって交換熱量を増大させ得ることが明らかとなった。狭い空間内の熱源を磁気対流によって自然冷却する方法は、従来の誘電性流体を電界で対流させる方法に比べ効率が高く、整流素子や小型モタ-の温度制御など広い応用の可能性を持つ新しい研究分野である。水熱合成法により、Mn-zn系フェライトについて、磁化の温度依存性が室温から100°Cにおいて最大であり、かつ粒子径が100〓程度で粒度分布幅が狭い超微粒子の合成法を検討した。その結果、化学組成が量論的組成からややはずれている。(Mn)_<θ14>(ZnO)_<θ13>(Fe_2O_3)_<θ41>の組成が最適であり、p^<H12>の金属塩共沈体を100120°Cで反応熟成することにより磁性流体化が可能な原料を得た。この粒子から無極性溶媒をベースとした磁性流体を作成し、非一様磁界中で加温することにより生ずる対流挙動を温度分布測定から観察し、自然対流の約15倍の熱-磁気対流が得られることを確認した。次に、磁性流体中に設けた白金抵抗線を用いて熱源温度と伝達熱流量の関係を検討し、磁界傾度と加熱線の方向に依存して伝熱効率が変化し、最大約2倍の伝熱効率の向上が得られることを見出した。

磁性流体の熱-磁気特性を応用した閉ループ内の循環システムについては既に研究があるが、本研究の結果単純な一本の容器内での流体循環を利用した廃熱システムへの応用が原理的に可能であることが判明したため、ヒートパイプや熱サイホンなどの型の新しい熱伝達装置への応用をめざして、熱-磁気対流制御による冷却システムのモデル実験を行った。装置は、磁性流体を充填した金属パイプの一端を加熱し、他端に設けた金属フィンによって空冷を行うもので、外側に設けた永久磁石の配置により磁界の効果を検討した。その結果、パイプ容器の縦横に関係なく、全体に磁界を印加すると流体温度は容器内でほぼ一様となり、磁気対流によって熱移動が促進されること、系全体の伝熱効率は、磁界の印加により5倍程度向上することなどが明らかとなった。現在の装置ではヒートパイプに較べると熱輸送量は小さいが、局所冷却に適しており、さらに粘度が低く熱伝導率の大きな流体の開発により向上が見込まれることが明らかとなった。前年度に引き続き、中央に断熱材を挟んだアルミニュ-ム中空パイプに感温性磁性流体を充填し、一方を磁界の下で加熱して、磁性流体の熱-磁気対流によって低温部への熱輸送を促進させる磁性流体熱サイフォンの作動特性を検討した。分子量の異なるイソブタンを用いて3種類の粘度の磁性流体を作成し実験に供した。その結果、熱伝導装置の伝熱効率が磁性流体の体膨張率(β)、熱伝導率(λ)及び粘度(ζ)にどのように依存するかを実験的に明らかにし、磁性流体の評価はβλ/ζによって行なうのが適当であることを見いだした。また、試験容器の放熱部の強制冷却条件を変化させ、装置の伝熱効率と加熱部・冷却部の熱伝達率との関係を検討し、装置全体の性能を律速しているのは冷却部での磁性流体から冷却壁面への熱伝達効率であることを明らかにした。上記の結果にもとづき、磁性流体から金属壁面への伝熱に対する磁界効果について検討をすすめた。モデル実験として、電磁石ポ-ルピ-ス間に設置した二重管の中心部に高温の磁性流体を、外側に冷却水を対向して流し、各液体の入口及び出口温度の測定によって両者の熱交換量に対する磁界の影響を調べた。その結果、磁場によって磁性流体から冷却壁への伝熱量を増加させることができ、これは管内の流動様式を磁場で変え、磁化の減少した高温の流体の流れが冷却壁の近傍に集中するように制御することにより実現されることを明らかにした。さらに磁気回路に工夫を加えればその伝熱効率の向上が可能となると考えられる。フロン系熱輸送流体を用いた高効率化が当初計画に組まれたが、同溶媒の使用制限の方向が固まったため、本研究の主旨をフロン代替物の開発に切換え、イソブタン系について研究を集中した。本研究の結果、従来知られていなかった流体伝熱制御が可能であることが実験的に示され、今後の各種の応用分野への発展が期待できる。
主鎖型液晶高分子の非線形光学挙動に及ぼす電場印加の効果とその光学素子化への応用

我々が先に見出した強い2次非線形光学効果(SHG)を示す主鎖型サーモトロピック液晶性高分子について、NLO材料として有効な加工法を検討した。主鎖型液晶性高分子で大きい光非線形性を有するものは、耐久性のある良好な非線形光学材料となりうることが期待される。2-hydroxy-6-naphthoic acid(HNA)と4-hydroxy-benzoic acid(PHB)を成分とする共重合ポリエステルは主鎖型液晶性高分子であって2次非線形光学効果が大きい。これまでの研究結果から、PHB・HNA(-30-50:70-50)(モル比)のものが液晶性に富んでおり、製膜もしやすく光非線形材料として適していることを見出している。ただの機械的製膜のみによってかなりの程度(5pm/V)のSHGが発現する。より高い非線形光学定数を有する高分子フィルムを得る目的で、サンドウイッチ型セル、トランス・バース型セルを用い、種々の条件で液晶状態における試料に直流電場を印加し、また、コロナ・ポーリングを施し、フィルムに加工した。また、トメイン反転疑似位相整合の可能性についても検討した。液晶状態からの引き出し法によって、比較的表面の滑らかな、かつ均質なフィルムが多量に得られるので、このような機械的製膜法によるフィルムを用いた高効率SHG発現体を得る試みを行った。フィルムは約10-12ミクロンの厚さのものが得られる。このような機械配向フィルムにおいて分極方向がどちらが正か負かは決定しなくても、機械方向とその逆の方向は反対の符号を持つものと推察される。そこで、このフィルムをカットし互いに機械方向をを逆転させ積み重ね、反転方向のドメインの積層構造が出来上がる。界面の散乱を避けるために屈折率液を用いた。これにより、SH光強度は一枚の8-10倍に達することを認めた。*:例、特開平9-230401(光第2高調波を発生する有機化学材料、及びこれを用いた光学部品)我々が先に見出した強い2次非線形光学効果(SHG)を示す主鎖型サーモトロピック液晶性高分子について、NLO材料として有効な加工法を検討した。*:例、特開平9-230401(光第2高調波を発生する有機化学材料、及びこれを用いた光学部品)
CNT-MFM探針を用いた微小磁区構造評価法と微弱磁気計測法の開発

実験・理論の両面からCNT-MFM探針の高分解能、低磁気的擾乱性の起源を調べた。実験的には、コート材料の飽和磁化が大きいほど信号強度が大きくなり、分解能的にも有利であり、コート厚は6-10nmが適当であることが分かった。シミュレーションからは、探針全体の直径が50nmを超えると、探針長手方向の一様磁化状態からはずれてくるため、それより小さくするべきであることが分かり、設計指針が得られたとともに実験結果も裏付けている。また、CNT-MFM探針の場合、ピラミッド型探針に比べ、漏洩磁界が小さく、空間的な減衰が急峻であり、これが低磁気的擾乱性に寄与していることが分かった。本年度は、磁性材料の蒸着量依存性及び外部磁界の影響に関する実験と、試料の磁区構造・探針の磁化状態・試料からの漏洩磁界分布について計算を行い、相互に比較検討を進めた。実験:分解能の更なる向上を目的として、強磁性材料(CoFe)のCNT探針への蒸着量依存性に注目し、CNT-MFM探針の分解能について蒸着量(膜厚)依存性を検討した。更に、外部磁界が及ぼす、探針の磁化状態への影響について調べた。また、今後測定する予定の磁性微粒子について、適切な試料を作製する為の、予備実験(試料評価)を開始した。計算:(1)CNT-MFMで観察予定のMnAs薄膜の磁区構造についてシミュレーションを行った。MnAs薄膜では、特徴的な梯子状磁区を再現する為の磁気パラメータの検討を行い、本磁区構造の安定性について調べた。今回得られたパラメータをもとに、CNT-MFMで得られる磁区像と対応関係を検討していく予定である。(2)CNT-MFM探針の磁区構造計算の為に、3次元マイクロマグネティックシミュレーションのシステムを立ち上げ、円筒形状でのシミュレーションを行った。その結果、探針先端までCNTの長手方向に磁化されており、また磁化反転磁場も比較的大きい為、軟磁性体の磁区構造観察では十分安定であることが分った。(3)更に、MFM探針が曝される、試料からの漏洩磁界分布を計算するプログラムを開発した。単純な探針モデルとして一様に長手方向を向いた柱状を仮定し、探針が観察試料中の磁化構造から受ける力勾配を計算した。これを探針と試料間の距離をパラメータとしたパーマロイ中の90°磁壁の観察シグナルと比較したところ、比較的良い一致をみた。本年度は、磁性材料の物性が探針の磁化状態に及ぼす影響に関する実験、及び、探針の磁化状態の計算を行い、比較検討を行った。また、その結果を踏まえて、MFM探針からの漏洩磁界を取り込んで試料の磁化状態の計算を推進した。実験:高分解能の起源解明には探針の磁化状態が鍵であると考え、物性の異なる磁性体を蒸着する事により、探針の磁化状態を実験的に変化させた。その結果、飽和磁化の大きな材料であるほどMFMシグナル強度が強く、分解能が高い事が分かった。磁性微粒子に関する研究は、発表には至らなかったが、微粒子の固定を確実にする事、高さ(直径)の影響を小さくする必要があることが分かり、様々な実験的工夫を重ねた。計算:CNT-MFM探針の磁区構造について、コート膜厚依存性、材料依存性、ピラミッド形状の通常MFM探針との比較を行った。その結果、CNT-MFM探針では、コート厚は薄く、材料は飽和磁化が大きい方が磁場中において安定であり、円筒形状に起因した形状異方性による効果が大きいことが確認できた。更に通常形状では還流磁区的構造が安定であり、先端部分の磁化のみが試料面に垂直になるという、既存の認識とは異なる磁気構造が得られ、磁場中安定性も非常に悪い事が分かった。現在、これらの結果と分解能の関係について検討中である。この結果を受け、MFM探針からの漏洩磁界を取り込んで試料の磁化状態を計算し、対称及び非対称90°ネール磁壁のMFMシグナルへの磁気的擾乱の影響について検討を行なった。非対称ネール磁壁の方が対称ネール磁壁よりも漏洩磁界の影響を受け易く、膜垂直成分と探針磁化方向の組み合わせにより影響が異なることがわかった。CNT探針の低擾乱性について検討する為に、漏洩磁界を通常探針と比較したところ、振幅が小さい事に加え、極めて局所的であることから、交換相互作用等による擾乱効果の抑制効果が大きいことがわかった。

本年度はこれまでの結果を受け、計算サイドでは探針磁区構造の更なる検討および磁気的擾乱性を考慮したMFM磁気応答の計算、実験サイドでは微弱磁気の局所的計測手法の開発に向け、探針の磁気モーメントの評価に着手した。探針磁区構造に関しては、シミュレーションによるCNTチューブ径の依存性、コート厚依存性の詳細な検討から、CNT長手方向への一様磁化状態が実現するための探針の臨界直径が存在することが分かった。この結果は実験で得られた探針直径と解像度の関係にも一致する傾向が裏付けられ、CNT-MFM探針の設計指針の一つを得ることができた。また、MFM探針-試料間の磁気的相互作用を詳細に調べるため、MFMシグナルの探針飽和磁束密度依存性について検討した。飽和磁束密度が小さい場合、ピーク位置のシフトおよびシグナル幅の変化はほとんどみられないのに対し、大きくなるとコントラストの増加とともに探針の吸引力により磁壁が引きずられ、シグナルが幅広くなることがわかった。また、磁飽和磁束密度が大きくなるとスキャン方向の違いによって磁壁のMFMシグナルにヒステリシスがみられることがわかった。実験では、微小なカレントリングを用い、通常ピラミッド型探針およびCNT-MFM探針から生じる漏洩磁場の評価を試みた。通常探針では電流の増加および反転に対し、MFM応答が変化する様子が観測されたが、CNT-MFM探針においては、磁場の反転に対して非常に小さい変化が観測されており、非常に磁気モーメントが小さいことは確認できた。カレントリングの最適化を行い、定量性・再現性を含め詳細な検討が必要である。
IL-27による制御性T細胞誘導機構の解明―SLEの新規治療応用へ―

申請者らは、転写因子early response gene 2(Egr2)を特異的に発現するCD4陽性CD25陰性LAG3陽性新規制御性T細胞(LAG3 Treg)を近年同定した。申請者は、サイトカインinterleukin(IL)-27がナイーブCD4陽性T細胞にEgr2、LAG3双方を誘導することを見出しており、本研究により、IL-27誘導性CD4陽性T細胞がB細胞からの抗体産生をTGF-β3依存性に抑制することが明らかとなった。更に、IL-27からEgr2発現に至るシグナル伝達が、転写因子STAT3を介することも示された。本研究にて新たな全身性エリテマトーデス治療に繋がる知見が得られた。当研究室の岡村らにより、転写因子early response gene 2 (Egr2)を特異的に発現するCD4陽性CD25陰性LAG3陽性新規制御性T細胞(以下LAG3 Treg)が同定されている。申請者は、サイトカインIL-27がナイーブCD4陽性T細胞にEgr2およびLAG3の双方の発現を誘導することを見出している。平成25年度は、IL-27誘導性Egr2高発現CD4陽性T細胞の抗体産生抑制活性の解析を行った。まず、C57BL/6マウスよりナイーブCD4陽性T細胞を分離し、T細胞受容体刺激下で、IL-27添加・非添加で細胞を培養した。その後、培養したCD4陽性T細胞と新たにC57BL/6マウスより分離したB細胞を、B細胞刺激下で共培養し、抗体産生能とB細胞の分裂能を指標に、誘導された各T細胞機能による抑制能を評価した。その結果、IL-27刺激を受けたCD4陽性T細胞は、B細胞の抗体産生および分裂を有意に抑制することが明らかとなった。このことは、IL-27により抗体産生抑制能を持ったT細胞(以下、IL-27誘導性制御性T細胞)が誘導されることを示している。更に、申請者はIL-27により誘導されるEgr2の発現はSTAT3依存性であるという知見を得ており、当研究室で維持している各種STATノックアウトマウスを用いてLAG3 TregがいずれのSTAT依存性に誘導されているのかを検討した。興味深いことに、LAG3 Tregの存在比はSTAT3ノックアウトマウスで顕著に低下していることが判明した。このことは、定常状態でもLAG3 Tregの誘導にはSTAT3の関与が大きいことを意味している。IL-27によるSTAT3を介したEgr2誘導が、LAG3 Treg分化に関与している可能性もあると考えている。<平成26年度の研究成果>前年度はIL-27刺激下で培養したナイーブCD4陽性T細胞が抗体産生抑制能を持つことを、in vitroの実験系で証明し、更にCD4陽性CD25陰性LAG3陽性新規制御性T細胞(以下LAG3 Treg)分化に関わる詳細なシグナル伝達機構を明らかにした。平成26年度は、in vivoの実験系でIL-27誘導性Egr2高発現CD4陽性T細胞の抗体産生抑制活性の解析を行った。先ず、Rag1ノックアウトマウスにC57BL/6マウス由来のB細胞とOVA(ovalbumin)特異的T細胞受容体を持つOT-IIマウス由来T細胞を共移入し、そこにIL-27刺激下ないし非刺激下で培養したナイーブCD4陽性T細胞を移入した。同マウスをOVAで免疫することにより特異抗体が産生されるが、IL-27誘導性ナイーブCD4陽性T細胞を移入したマウスでは、抗体産生が有意に抑制された。また、最近申請者らはLAG3 TregによるB細胞の抗体産生抑制はTGF-β3産生を介していることを見出したが、IL-27誘導性ナイーブCD4陽性T細胞がTGF-β3を産生することを、mRNAおよびタンパクレベルで確認した。更に、in vivoの系で示したIL-27誘導性ナイーブCD4陽性T細胞の抗体産生抑制能がTGF-β3に依ることを、抗TGF-β3阻害抗体を用いて証明した。<研究期間全体を通じて実施した研究の成果>T細胞特異的Egr2遺伝子欠損マウスはSLE様病態を呈することが知られているが、理化学研究所と当研究室との共同研究にて、EGR2がヒトのSLEの疾患感受性遺伝子であることを報告している。本研究を通じて申請者は、IL-27誘導性Egr2高発現CD4陽性T細胞がin vitroおよびin vivoで抗体産生抑制能を持つことを示した。

更に新たな制御性サイトカインであるTGF-β3の産生能も有していることも明らかにした。IL-27誘導性Egr2高発現CD4陽性T細胞によるTGF-β3を介した自己抗体産生制御機構に関する知見は論文として発表した(Nat Communications. 2015 Feb 19;6:6329)。これらの知見はSLEの新規治療開発の礎となる。膠原病学、免疫学本研究の目的は、Egr2を介した、IL-27誘導性制御性T細胞の誘導メカニズムの解析を進め、ヒトの自己免疫疾患、特に全身性エリテマトーデスの治療応用に繋がる研究基盤を確立することである。平成25年度はIL-27刺激下で培養したナイーブCD4陽性T細胞が抗体産生抑制能を持つことを、in vitroの実験系で証明した。さらに、各種STATノックアウトマウスを使用することで、LAG3 Treg分化に関わる詳細なシグナル伝達機構も明らかにした。また、T細胞においてIL-27による抑制性サイトカインIL-10の誘導がEgr2を介していることを示した成果は、2013年第57回リウマチ学会総会・学術集会において国際ワークショップ賞として高く評価された。現段階ではヒトにおけるIL-27シグナルとEgr2の関係については明確な結論に至っていないものの、当初の目標であったIL-27誘導性制御性T細胞による抗体産生抑制能を証明し、更にシグナル伝達機構を含めた解析を行うことで当初の目標は達成しており、計画は概ね順調に進展していると考える。理化学研究所と当研究室との共同研究にて、EGR2がヒトの全身性エリテマトーデスの疾患感受性遺伝子であることを報告しており(Hum.Mol.Genet.19:2313-2320,2010)、またT細胞特異的Egr2コンディショナルノックアウトマウスは全身性エリテマトーデス様病態を呈することが知られている(J.Exp.Med. 2015:2295-2307,2008)。これらの知見は、自己抗体を介した自己免疫疾患の制御にEgr2が関与していることを強く示唆している。既に、当研究室の岡村らの検討によりLAG3 Tregが全身性エリテマトーデスモデルMRL/lprマウスの自己抗体産生、腎炎を抑制し、B細胞の抗体産生を抑制することが示されている。平成26年度はIL-27誘導性Egr2高発現CD4陽性T細胞のin vivoにおける抗体産生抑制能を解析し、将来的な細胞治療への応用に繋がる知見を得ることを目標とする。また、Egr2を介したIL-27シグナル伝達経路について、各種STATノックアウトマウスを用いながらより詳細な分子機構を解明したいと考えている。
極東の湿地におけるシギ、チドリ類の越冬環境および採食場所の解析

極東地域のシギ、チドリ類の個体数および生息環境の調査を行った。現地調査は、主として能登半島で行い、南西諸島、特に沖縄島や石垣島などの資料、文献調査を行なった。また、能登半島のシギ、チドリ類の越冬場所を砂浜海岸、干潟、河川などに区別し、生息場所が採食場所であるか休息場所であるかを明確に区別するために、個体ごとに行動の記録も行なった。石川県高松海岸では定期的に個体数を計数すると同時に底生生物のサンプリングを行った。さらに、高松海岸、田鶴浜干潟、犀川、河北潟などでは渡りの時期と越冬期に観察されたすべての種の個体数を記録した。他のおのおのの調査地でも底生動物や底質も記録し、生息環境の変遷なども調べ、本調査での観察結果などと比較した。調査地ごとにシギ、チドリ類の生息状況は異なっていた。高松海岸では、ミユビシギ、ハマシギが数百羽越冬し、田鶴浜干潟ではシロチドリが越冬し、犀川や河北潟などの湿地て越冬する種は少なかった。砂浜海岸で渡りの時期に砂浜海岸で観察されたミヤコドリは、越冬期に観察されなかった。東京湾などでは、干潟で越冬するが、この種は能登半島の海岸では越冬できなかった。理由は、主な餌であるフジノハナガイが11月以降に生息していないことや冬期二枚貝が分布していないなどの、底生生物の分布や季節的消長が原因と考えられる。また、シロチドリは砂浜海岸で少なく、干潟で多かった。この理由も多毛類などの生息密度と関連があると考えられた。また、ハマシギは湿地に広く分布したが、ミユビシギの分布は砂浜に限定されていた。これらのことにより、餌や得やすさは、砂浜海岸、干潟、泥質干潟、岩礁、サンゴ礁などで異なるため、越冬する種の分布が異なると考えられた。したがって、シギ、チドリ類の生息環境である湿地では、おのおのの調査地での底生動物や底質を記録することにより、指標となる種を特定できることが示された。
AI技術による面談要約・解析技術の開発による産業精神保健の質の向上

本研究は、産業精神保健面談の課題点である(1)面談の内容を記録整理して他の専門職につなげることが技術的、時間的に困難、(2)面談の内容からケースの今後の予想(例えば自殺リスク)を立てることが困難、(3)効果的な面談の方法について訓練を受けたことがないこと、を解決するために、AI技術を応用して、面談の音声データに基づく記録の自動作成、予後予測、面談の質の評価システムを構築し、それを用いて支援、改善することで、産業精神保健の質を大幅に向上させるものである。
ペチュニアの市販品種の遺伝子に秘められた品種改良の歴史を読み解く

ペチュニア市販品種の花色素合成系遺伝子の解析により、色彩の変化(白花・黄花・赤の濃淡)や網目模様の原因遺伝子を決定した。また、これらの遺伝子を野生種と比較して品種改良の歴史の解明を試みた。白花の原因遺伝子からP. inflataの関与が初めて確認され、網目模様の原因遺伝子はP. axillarisに由来する可能性が示された。黄花および赤の濃淡については抑制される遺伝子を特定したが、その原因までは分からなかった。ペチュニア市販園芸品種と野生種の比較により、品種に受け継がれている花色素合成系遺伝子の歴史を明らかにすることを目的として、本年度はHf1,Hf2,DFR,An2遺伝子の解析を行った。Hf1について、品種の優性遺伝子は両親の遺伝子の組み換えによって生じたが、両親の遺伝子はどちらも品種には残っていない。この原因を調べるため、Hf1をもたないタバコに導入し、色素の合成量の違いを調べる予定であったが、組み換えには成功したものの、開花が少なく、色素合成量の差を明らかにするには至っていない。Hf2については、品種の母親であるPetunia axillaris subsp.axillarisのHf2アレル(Hf2-α)の塩基配列が品種の劣性遺伝子に非常に近い。そこで、実際にHf2-αが劣性遺伝子であるのか、品種とのF_2を作成し、遺伝子型と表現型の相関を調べたところ、Hf2-αは実際には合成経路を触媒する能力はあったが、合成される色素の量が極端に少なくなることが判明した。つまり、発現抑制の原因としてこの遺伝子のアミノ酸置換によるタンパクの構造変化などではなく、Hf2-αに連鎖する未知の制御遺伝子である可能性が示唆された。また、ある種の模様をもつ品種ではDFRの発現が抑制されているが、野生種と品種を比較してもDFRの構造には違いがなかった。しかし、制御遺伝子であるAn2を調べたところ、この模様の品種ではAn2に変異があり、この模様の原因遺伝子であると推察された。ペチュニア市販園芸品種と野生種の比較により、品種に受け継がれている花色素合成系遺伝子の歴史を明らかにすることを目的として、本年度は網目模様形成遺伝子の解析を行った。予備実験によって市販園芸品種の網目模様の原因遺伝子と同じ遺伝子座に変異をもつことがわかっている野生突然変異体(VN)におけるアントシアニン合成系遺伝子CHS-A,CHS-J,CHI,F3H,DFRの発現を調査したところ、DFRの発現が特異的に抑制されていた。そこで、DFRのゲノム塩基配列を調べたところ、VN変異体と野生型は同一であったため、構造遺伝子の変異ではなく制御遺伝子の変異が考えられた。DFRはAn2遺伝子によって制御されるため、An2のゲノム塩基配列を調べたところ、VN変異体では第3エキソンで塩基置換が起きており、そこで終止コドンが生じていることが明らかになった。さらに、網目模様の市販園芸品種について遺伝子発現を調べると、VN変異体と同様にDFRのみが発現抑制されていた。An2ゲノム塩基配列はVN変異体とは違い、第3エキソンに4塩基の挿入があり、これによるフレームシフトで終止コドンが生じていた。An2はDFR以外の遺伝子も制御するが、独立した2つの突然変異が同じ第3エキソンの変異であり、同様にDFRのみが抑制されていることから、これらのAn2の変異がDFRを特異的に抑制することによって網目模様が生じている可能性が高い。今後、より多くの野生個体を調べることにより、園芸品種の網目模様遺伝子が野生種由来なのか、園芸化後の突然変異であるのかを明らかにしたい。ペチュニア市販園芸品種と野生種の比較により、品種に受け継がれている花色素合成系遺伝子の歴史を明らかにすることを目的として、本年度は網目模様形成遺伝子の解析、黄花・白花品種の原因遺伝子、同じ赤色の色素をもつ品種において色の濃淡を決める遺伝子の特定を行った。網目模様の原因はDFRの発現抑制であるが、ゲノム塩基配列は正常であったため、An2を調べたところ、網目模様の市販品種ではAn2のゲノム塩基配列に機能欠損を起こす変異が見つかり、白花種であるPetunia axillarisの野生個体から報告されている変異と一致した。残念ながら、この既報告の野生個体がどこで採集されたものかは明らかでないため、品種の起源地の推定には使えないが、網目模様の育種の歴史が最初に交配に使われた野生種までさかのぼる可能性が示唆された。黄花品種においてはDFRが全品種に共通して抑制されており、このためにアントシアニンの合成が行われず、中間産物を基質とするFLS遺伝子の働きによってフラボノールが蓄積することで黄色が発現していることが示された。その他の遺伝子は正常に発現しているため、DFRのみを特異的に抑制する因子の存在が示唆された。

白花については、P.axillarisではAn2の機能欠損によるアントシアニン合成系の抑制、白花品種においてはCHS-A遺伝子のsiRNAによるサイレンシングが知られていたが、今回黄花と同様にDFRのみが特異的に抑制される市販品種が確認された。市販品種のうちレッド、サーモンと呼ばれる花色は同じシアニジン系のアントシアニンを蓄積するが、今回その花色の違いはその蓄積量のみで決まることを明らかにした。また、原因として従来考えられていたフラボノール合成酵素との基質の競合ではなく、F3Hの発現量の違いによることが判明した。
徂徠以後-近世後期倫理思想の研究

「徂徠以後-近世後期倫理思想の研究」という総合研究課題を, 1)折衷学派および寛政異学派の儒家, 2)正学派の朱子学者,懐徳堂系の儒家, 3)古注学派および陽明学派系の儒家, 4)後期水戸学系および国学系,洋学系の思想家という四分野に区分し,研究分担者が,そのいずれかを分担して研究を行なった.その成果について,具体的に言及するならば,以下のようなものである.子安宣邦:荻生徂徠『論語徴』の言説論的な読解,山田洸:明六社同人の儒家思想との関連,宮城公子:幕末儒家における主体性の問題の解明,小池喜明:開国と攘夷の思想と心理の解明,黒沢幸昭:佐藤一斎の数の思想の特質の分析,梅沢秀夫:幕末洋学系知識人の意識形態,清水正之:大国隆正の幽明観の分析,辻本雅史:水戸学派の国体論の解明,山中浩之:懐徳堂系の儒家の存在形態の分析,藤本正彦:中井竹山の経世論・歴史意識の分析,豊沢一:太宰春台『聖学問答』の分析,中村春作:荻生徂徠,太宰春台・帆足万里の思想の分析,櫻井進:近世後期の言説のイデオロギー性の解明.以上のような個別的研究の進展とともに,単なる領域的な知を越えた,徳川思想の言説論的あるいはエピステモロジカルな分析方法という方法が明らかになりつつあり,今後はそういった観点からの問題の展開が要求されている.「徂徠以後-近世後期倫理思想の研究」という総合研究課題を, 1)折衷学派および寛政異学派の儒家, 2)正学派の朱子学者,懐徳堂系の儒家, 3)古注学派および陽明学派系の儒家, 4)後期水戸学系および国学系,洋学系の思想家という四分野に区分し,研究分担者が,そのいずれかを分担して研究を行なった.その成果について,具体的に言及するならば,以下のようなものである.子安宣邦:荻生徂徠『論語徴』の言説論的な読解,山田洸:明六社同人の儒家思想との関連,宮城公子:幕末儒家における主体性の問題の解明,小池喜明:開国と攘夷の思想と心理の解明,黒沢幸昭:佐藤一斎の数の思想の特質の分析,梅沢秀夫:幕末洋学系知識人の意識形態,清水正之:大国隆正の幽明観の分析,辻本雅史:水戸学派の国体論の解明,山中浩之:懐徳堂系の儒家の存在形態の分析,藤本正彦:中井竹山の経世論・歴史意識の分析,豊沢一:太宰春台『聖学問答』の分析,中村春作:荻生徂徠,太宰春台・帆足万里の思想の分析,櫻井進:近世後期の言説のイデオロギー性の解明.以上のような個別的研究の進展とともに,単なる領域的な知を越えた,徳川思想の言説論的あるいはエピステモロジカルな分析方法という方法が明らかになりつつあり,今後はそういった観点からの問題の展開が要求されている.「徂徠以後--近世後期倫理思想の研究」という総合研究課題を、1)折哀学派および寛政異学派の儒家,2)正学派の朱子学者,懐徳学系の儒家,3)古注学派および陽明学派の儒家,4)後期水戸学派および国学,洋学系の思想,以上の四分野に区分し、それぞれの研究分担者がいずれかの領域に属し、問題を特定しながら研究を行ない、資料の収集,必要図書の購入を行なった。本年度は三回研究集会を開催し、研究状況報告と研究発表,討論を行なった。第一回は1986年7月13日に大阪ガーデンパレスを会場として行なった。今年度の研究方針と運営をめぐって討議し、以下の研究報告がなされ、それに対して討議した。1)国学と水戸学について研究を行なっている辻本雅史による「水戸学について」と題する報告がなされた。2)洋学系の知識人の研究を進めている山田洸によって「明大社同人の儒教観」と題する報告がなされた。第二回は1986年12月14日に大阪ガーデンパレスを会場として行なった。そこでは次のような研究発表と討論がなされた。1)徂徠と春台について研究を行なっている中村春作による「徂徠と春台」と題する報告がなされた。2)江戸正学派の文人について研究を行なっている梅澤秀夫によって「正名と称名」に関する報告がなされた。3)国学について研究を行なっている清水正之により、「大国隆正の神典解釈」と題する報告がなされた。4)佐藤一斎について研究を行なっている黒沢幸昭により「佐藤一斎の数について」と題する報告がなされた。第三回は1987年3月27日に大阪ガーデンパレスを会場として行なった。そこでは次のような研究発表がなされた。1)太宰春台の研究を行なっている豊澤一による「太宰春台の思想」,2)小寺正一による「細井平洲の教育思想」,3)分担者外の陶徳民による「徂徠の楽律考」について討論がなされた。
HNK-1糖鎖に内在する生体情報の解読とその発現調節機構に関する研究

私は、神経系に高発現するHNK-1糖鎖の機能と発現調節の解明を研究課題としている。特に、その生合成に必須な2種のグルクロン酸転移酵素(GlcAT-P,GlcAT-S)と硫酸基転移酵素(HNK-1ST)を中心として研究を進めてきた。今年度は、前年度からの研究を引き続いて発展させるとともに、新たな糖鎖発現調節機構の解明に取り組んだ。まず糖鎖発現調節機構に関して得られた結果としては、選択的スプライシングによるGlcAT-Pの新たな活性調節機構を明らかにし、Journal of Biological Chemistry誌に報告した。また、金沢大学の浅野雅秀教授のグループとの協力で、ガラクトース転移酵素B4GalT2遺伝子欠損マウスでHNK-1糖鎖が特異的に消失していることを明らかにし、Journal of Biological Chemistry誌に報告した。これらの知見は、従来単一の糖転移酵素の発現量だけで議論されてきた糖鎖の発現が様々な因子により制御されていることを示す結果であると言える。またphosphacanと呼ばれる脳内のプロテオグリカン分子に、新規の根幹構造を有するHNK-1糖鎖が発現していることを明らかにした。この糖鎖の根幹構造は哺乳動物では大変珍しいもので、骨格筋の形態維持に重要な役割を果たすことがしられているが、脳での機能に関する解析はほとんどされていない。この結果は現在論文としてまとめつつあり、これまで知られていなかったHNK-1糖鎖の機能を強く示唆するものであると言える。私は、神経系に強く発現するHNK-1糖鎖の生合成機構と生体内におけるその機能の解明を目標として研究を行っている。生合成機構に関しては、その経路において重要となる硫酸基転移酵素の精製、結晶化、また細胞内動態を明らかにすることを目的としている。現在までに、精製を目標として本酵素を安定に発現する動物細胞クローンを樹立し、種々のクロマトグラフィーにより精製を試みている段階である。さらに、本酵素の正常な機能発現には酵素上の翻訳後修飾、特に糖鎖が必須であることを示唆する結果を得た。それにより、本酵素の糖鎖付加部位を欠損させた変異酵素を作製し、現在解析中である。これらの結果は、第27回日本糖質学会にて発表を行った。脳内におけるHNK-1糖鎖の機能解析の過程で、特定の糖タンパク質(phosphacan)上の非常に特殊な糖鎖構造中にHNK-1糖鎖が発現することを明らかにしている。本研究では、その糖鎖構造の同定と機能解明を目的としている。現在までの研究により、その特殊なHNK-1糖鎖を持つキャリアタンパク質がphosphacanだけでなく、脳の発達に伴い変動することを新たに見出した。さらに遺伝子欠損マウスの解析から、その糖鎖の生合成には、これまで知られていない酵素の関与を示すデータを得た。現在は脳より精製したこれら糖タンパク質上の質量分析による糖鎖構造解析と、遺伝子欠損マウスを用いた機能解析を行っている。これらの結果は、第80会日本生化学会大会、XIXth International Symposium on Carbohydrateにて発表した。
転移前微小環境における新しい免疫学的血栓形成機構の解明

我々が転移性がんの治療標的として注目している転移前微小環境形成には、S100A8やCCL2など骨髄細胞の動員や血管透過性を亢進する分子が関与するが、転移前肺において、フィブリノーゲンの分解を促進する第X凝固因子を発現するNK細胞を同定し、同時に転移阻害機構が存在するということを見いだした。本研究は、自然免疫を介した生体防御機構である免疫学的血栓形成が転移前微小環境形成時に凝固反応を伴い、転移を抑制する分子機序を解明することを目的とし、将来的に新たな治療戦略に発展する可能性がある。
小児の咬合と重心に関する研究

2001年栃木県S園2002年岡山県N園の35歳116名を対象に小児の咬合と重心動揺(平衡機能)を調査した。咬合は,デンタルプレスケールを用い咬合接触面積,平均咬合圧,咬合力を分析した。重心動揺については,自動姿勢解析装置VTS-31:(Patella社)を用いて,Romberg位での,開眼,閉眼時の動揺距離,同面積を各10秒間測定した。また,25m走,立ち幅飛び,ボール投げを測定し,土踏まず形成も計測した。結果:3歳,4歳,5歳児の咬合接触面積の平均値は,6.3,9.0,10.3mm^2,咬合力は各々242,345,374N,重心動揺面積は,開眼時15.1,11.2,9.1cm^2,同閉眼時17.1,14.0,12.3cm^2,25m走は,8.9,6.9,6.1秒,ボール投げは,4.1,5.5,6.1m,立ち幅飛びは57.5,84.0,98.5cm,土踏まず形成率は33.3,37.2,73.7%であった。乳歯列期の成長発達期にある小児の咬合状態に関して,咬合力や咬合接触面積,平衡機能,運動能力が加齢とともに増加した。年齢間で運動能力や咬合力の大小を比較すると有意差があったが,同年齢内で土踏まずの有無や咬合力・咬合接触面積の大小群で運動能力を比較しても,有意差はなかった。さらにN保育園61名を対象に,2003年5月および11月に,開眼と閉眼時重心動揺距離と面積を測定し,土踏まず形成を計測した。5月と11月時の土踏まず形成率は,3歳児61.9,65.5%,4歳児,72.6,81.0%,5歳児,80.3,82.9%でいずれの年齢においても,6ヶ月後土踏まず形成率は上昇した。5月時の3歳,4歳,5歳児開眼時重心動揺距離30.6,29.2,25.6cmであった。閉眼時は各々,38.1,35.2,32.9cmであった。重心動揺距離と面積に関して,各年齢とも,開眼時は閉眼時より小さく有意差があった。土踏まず形成群と未形成群の重心動揺距離と面積について,群内で各々開眼時と閉眼時には有意差があった。しかし,土踏まず形成群は未形成群より値は小さいが有意差は認められなかった。小児期において,成長に伴う身体の発達は,咬合力,重心動揺や土踏まず形成と関連することが示唆された。