hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザー誘起蛍光法と相関法による速度および温度場の同時計測に関する開発研究

測定可能温度範囲は1070°Cであった。温度と蛍光発光強度の関係式はペルチエ素子を利用した蛍光剤の温度制御によって、発光強度を反復的に計測することで温度に関する多項式近似によって求めた。温度計測システムは励起用アルゴンレーザ、CCDカメラ、VTR、画像処理装置およびホストコンピュータで構成し、面的に温度を計測するためのソフトウェアを上記の関係式をもとに開発した。このシステムは、従来開発された速度計測システムと融合され、温度と速度の同時計測が可能となった。温度計測における不確かさは参照温度と計測温度との差が10°C以内において±1.2°Cであった。計測装置検証用に二次元自然対流場を実現する流路を製作し、本計測システムによって温度と速度の面的な瞬時の分布を時系列に計測した。また、熱電対との同時計測によって本計測結果が上記不確かさの範囲内であることを確認した。本計測システムが乱流熱輸送機構の解明に有用であることが示された。前年度までに開発された画像処理による温度と速度場の同時計測装置を用いて、現有の円管内温度成層流および新規構築された二次元衝突噴流系よどみ域における温度と速度を面的かつ時系列に計測し、得られたデータを前年度購入のエンジニアリング・ワークステーションを用いて新規購入のデータ処理・可視化ソフトウェアにより種々の方法で解析することで熱流動場における乱流混合および乱流伝熱機構を解明した。現有の円管内温度成層流系は円管直径60mmであり、レイノルズ数7400、全域的リチャードソン数0および2.5の2条件で、十分下流の温度と速度を面的かつ時系列に計測した。一時刻で約1000点の瞬時速度・温度が時系列に1000時刻分得られ、それをエンジニアリング・ワークステーションに転送し、可視化ソフトウェアによって瞬時速度、温度、渦度の可視化および平均速度、平均温度、乱れ速度、乱れ温度、乱流熱流束、平均渦度および平均自乗渦度の算出を行った。平均温度・速度分布は従来の結果と合致し、また既存のLDVによる同時計測結果ともよく一致しており、前年度開発された本計測システムの信頼性が確認された。時系列渦度分布から、温度成層流には非成層時には見られない明確な秩序構造が存在することが明らかになった。これは浮力によって混合が抑制されるためと結論づけられた。新規構築された二次元衝突噴流系は水を作動流体とし、ノズル幅14.5mm、最大ノズル出口流速200mm/sの二次元噴流をステンレス箔ヒーターによって通電加熱された衝突板に噴射するものである。この衝突板よどみ線上から噴流上流へかけての流体側温度と速度を同時計測した。瞬時渦度分布およびその時系列分布を可視化した結果、よどみ線上には回転方向を異にした渦対構造が頻繁に発生し、これによって壁面近傍の高温流体が温度境界層外へ輸送されるため渦対の存在する部分で高い乱流熱流束が発生することが明らかになった。この渦対は噴流上流より流下し衝突面近傍で渦度を高める。さらに、平均自乗渦度の輸送方程式の各項の収支を求めることで平均流による渦度の増幅が大きな要因であることが判明した。
時間割引率と危険回避度:ニューロエコノミクスによるアプローチ

予備実験の結果をディスカッションペーパーにまとめJournal of Risk and Uncertaintyに投稿し、現在改訂要求を受けている。予定していた、時間割引率計測に関する予備実験とfMRI実験を実施した。これらの実験の目的は、時間割引率および双曲割引の個人間の相違が、どのように脳の賦活領域の違いもしくは活動レベルの違いと対応しているかを解明することである。このために、予備実験としては、通常の経済実験をおこない、時間割引率が高いグループと低いグループ、および、双曲割引が強いグループと弱いグループの被験者を選んだ。時間割引率は、次のような質問によって調べた。「明日3000円もらうこと(A)と、15日後に3100円もらうこと(B)を比較すると、あなたはどちらを選びますか」この質問のAとBの金額をいろいろ変えて、どのくらいの利率でAからBにスイッチするかを調べた。このスイッチする率(時間割引率)はlogitモデルを用いて推定した。この予備実験の結果に基づいて、時間割引率が高いグループと低いグループ、および、双曲割引が強いグループと弱いグループの被験者を選び、fMRI内で同様のタスクを行って、脳画像を撮像した。喫煙者が双曲的になるという報告があるので、これを確かめるために、喫煙者を被験者とする撮像もおこなった。また、民族によって違いがある可能性を考慮して、中国人留学生を対象とする撮像も行った。被験者には正しい回答を行うインセンティブを与えるために、回答に応じた報酬を支払った。現在、fMRIによって測定されたBOLD信号(血流量)を各グループ間で比較し、その活動領域の差から、時間割引に関連する脳部位を明らかにするという分析をSPMという解析ソフトを使って行っているところである。この分析にはかなりの時間を要する見通しである。また、今後、喫煙と時間割引の関係をより詳しく分析することを目指して、薬理脳科学の研究者との共同研究に発展させるべく、研究打ち合わせを行った。
漢字表記語の音読における音韻情報の機能的単位

我々が語を読み上げたり(音読),言ったり(発話)する際には,その語の音声情報を前もって準備しておく必要がある。このときの基本的な処理ユニットは,「音韻単位」と呼ばれている(e.g., Levelt, Roelofs, & Meyer, 1999)。しかし,Yoshihara etal. (2017)は音読課題のみを用いたため,彼らの主張は,より“自然な"音声処理プロセスを反映する,発話課題にまで一般化できない可能性がある。そこで本研究では,漢字語を刺激に用いて,マスク下プライミング手法による音読課題と発話課題(命名課題)を実施した。実験の結果,いずれの課題においても,同様の結果が観察された。このことは,課題の種類によらず,音韻単位は表記に依存しており,言語内でも異なるというYoshihara et al. (2017)の主張を支持するものであった。すなわち,日本語においては,カナで表記される語の音韻単位はモーラであるのに対し(e.g., Verdonschot et al., 2011),漢字で表記される語の音韻単位は個々の漢字の読みであると考えられる。従来の研究においては,音韻単位は最初期の発話語彙を獲得するとともに固定されると仮定されてきた(O'Seaghdha, 2015)。しかし,本研究の結果から,音韻単位は表記の習得を通じて変容するものであることが示唆された。今後は,音韻単位の発達的な変化について研究する必要性があると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。紙面に書かれた単語を読み上げたり(音読),思い浮かんだ単語を言ったり(発話)するためには,頭の中で単語の音をあらかじめ用意しておく必要がある。このとき,単語の音は,音韻単位と呼ばれる特定の大きさの処理ユニットを用いて組み立てられる(e.g., Levelt, Roelofs, & Meyer, 1999)。従来,日本語の音韻単位はモーラだと考えられてきたが,先行研究は主に仮名語を用いており(e.g., Verdonschot et al., 2011),漢字熟語のみを用いた研究は行われていなかった。しかし,仮名と漢字は「文字と音の対応関係」が異なる。仮名は一文字が特定の1モーラに対応するが,漢字は一文字が1モーラ以上に対応することもある上,複数の読みを持つ。したがって,両者の音韻単位も異なる可能性があった。そこで本研究では,漢字熟語の音韻単位について検討することで,音読・発話における音韻単位を再検証する。平成28年度は,以下の研究1,2を行った。研究1では,音韻単位に関する代表的な実験手法であるマスク下プライミングを用いて,音読課題による検討を行った。実験の結果,仮名と漢字の音韻単位は「文字と音の対応関係」に依存して異なることが示された。すなわち,仮名の音韻単位はモーラ(e.g., /ha/ =は)であるのに対し,漢字は「個々の文字の読み(e.g., /ha.ku/ =博)」であった。研究2では,研究1の結果が音読課題以外にも当てはまるのかという問題について検討するため,もうひとつの代表的な手法である潜在的プライミングを用いて,音読と発話を比較した。その結果,音読は「文字と音の対応関係」に依存するのに対し,発話はあまり依存しないことが示唆された。したがって,研究1の一般化可能性については,さらなる研究が必要であることが示された。マスク下プライミング手法による音読課題を用いて,漢字熟語の音韻単位について検討した結果(研究1)をまとめた研究論文を執筆し,雑誌への掲載が確定している。さらに,潜在的プライミング手法により音読と発話を比較した結果(研究2)について,現在,論文の執筆を進めている。加えて,マスク下プライミング手法を用いて音読と発話を再度比較するための実験データを収集中である。こうした状況から,研究はおおむね順調に進展していると判断した。

従来の研究においては,音韻単位は最初期の発話語彙を獲得するとともに固定されると仮定されてきた(O'Seaghdha, 2015)。しかし,本研究の結果から,音韻単位は表記の習得を通じて変容するものであることが示唆された。今後は,音韻単位の発達的な変化について研究する必要性があると考えられる。引き続き,研究計画の通りに推進していく予定である。特に,現在執筆中の論文の出版を目指す。これと並行して,マスク下プライミング手法による音読と発話の比較を試みた実験データの収集を完了させ,論文の執筆を進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
単一分子接合における局所加熱機構の解明

単一分子接合の電気伝導度と局所温度の同時計測に向けた、白金ナノ細線温度センサー組込み型微細加工機械的破断接合の構造設計及び製作プロセスの開発を行った。電子線リソグラフィー法などのナノ加工技術を用いて、ポリイミドコートを施した金属基板上にアルミナ薄膜パターンを作製し、さらにそのアルミナ表面上に、白金細線と金ナノ接合を作製した。その後、反応性イオンエッチングにより金ナノ接合直下のポリイミドを除去することで、ナノブリッジ構造を作製した。開発した白金細線温度センサー組込み型機械的破断接合の動作実証実験として、金ナノ接点の電気伝導度と局所加熱の同時計測を行った。ロックインアンプを用いた高感度測定により白金細線温度センサーの抵抗値の周囲温度依存性を調べ、センサーの校正曲線を得た。その後、約100Kの下で金ナノ接点を作製し、その振動スペクトルと温度センサーによる温度計測を同時に行った。その結果、接点に負荷する電力に比例して、温度センサーの検出温度が高くなる傾向が観察された。このことから、今回開発したデバイスを用いることで、金ナノ接点に発生するジュール熱が観測可能であることを確認した。また、從来の分子接合寿命測定に基づいた実効温度計測法を用いて、77K下における単分子接合の実効温度測定を行った。その結果、77K下において、室温に比べより著しい局所加熱による接合温度上昇が観測され、このことから、単分子接合における局所加熱現象において、格子熱伝導による接合冷却効果が極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。
高速鉄道トンネル出口から発生する微気圧波の測定・解析とその対策に関する研究

高速鉄道において列車がトンネルに突入する際、トンネル内の空気を圧縮し圧縮進行波を生ずる。その進行波はトンネル内を音速で伝わるにつれ、先端の圧力勾配が切り立ち、出口に到達すると正のインパルス音(微気圧波)となって騒音となる。列車速度230[km/h]の測定では坑口間近ではピーク値で150[Pa]以上になる。この圧縮進行波の伝播特性を調べ微気圧波との関係を調査し、トンネル模型を使用して消音方法を検討した。圧縮進行波・微気圧波の測定解析結果から、微気圧波の音圧レベルは圧縮進行波の圧力勾配に比例することが明らかとなった。この性質に着目し、圧縮進行波の圧力勾配をゆるめ発生するインパルス音の衝撃性を緩和し、微気圧波の音圧レベルを下げる方法を提案した。この方法では装置が非常に小型で済む。圧力センサーで進行波を測定し、その波形から圧力タンクに取り付けたバルブを制御し、トンネルの出口付近で緩やかな圧力勾配を進行波先頭に付加する。消音実験のために、φ150[mm]、長さ80[m]のトンネル模型を設置した。圧縮進行波の波形制御のため、開口面積約80[cm2]を高速開閉できるバルブを試作した。このバルブが圧縮進行波波形制御が可能かどうかを検討するため、トンネル模型端にバルブ・タンクを取り付け、圧縮進行波・微気圧波発生装置として動作試験を行った。単一正弦波の開閉速度曲線でバルブの動作試験を行った結果、圧縮進行波のピーク値の標準偏差が平均値の0.5[%]未満という安定した微気圧波・圧縮進行波を作ることに成功した。また圧縮進行波の波形がバルブ速度波形を積分した形にほぼ等しくなり、圧縮進行波波形制御が可能であることを確認した。今後、もう一台バルブを製作し、一台を圧縮進行波派生装置として、一台を消音用圧縮進行波波形制御装置として使用し、消音実験を行う。
外部からの刺激に応答するジェミニ型界面活性剤の開発とその機能性評価

外部からの刺激に応答し、分子集合体の形成能や界面吸着能が任意に変化するジェミニ(二鎖二親水基)型界面活性剤を開発した。カルボン酸、アミン、オキシエチレン鎖、あるいは光重合性基などを分子構造中に組み込むことで、溶液のpH、温度、塩強度などの変化、あるいは光の照射により、界面化学的な物性が変化する界面活性剤を得た。低環境負荷を特長とするジェミニ型界面活性剤に刺激応答性も付与できたことで、新たな機能性有機材料として利用展開されることを期待する。本研究課題の目的は,外部環境の変化(刺激)に応答し,界面吸着能や分子集合体の形成能が任意に変化するジェミニ(双子)型界面活性剤を創製することである。ジェミニ型界面活性剤は少量の添加でも従来型(一鎖一親水基型)以上の界面化学的効果を発揮する次世代有機材料である。ここに刺激応答性の官能基を導入することで,低環境負荷でかつ汎用性に優れた高機能界面活性剤を開発することに本研究の独創性がある。本研究の初年度においては,オレイン酸を出発原料とし,そこにオキシエチレン鎖(温度応答性)を導入したへテロジェミニ型界面活性剤を得た。オレイン酸は生体にやさしい物質として医薬品や化粧品への利用が期待されている。ここに低環境負荷材料であるオキシエチレン鎖を導入したことで,生体安全性および環境調和性に優れる非イオン性の界面活性剤が得られたものと期待している。現在は次年度以降への進展に向け,その基礎水溶液物性の評価,および界面活性能とオキシエチレン鎖長の関係を見出す検討を推進している。上記の取り組みと平行し,重合性ジェミニ型界面活性剤による有機カプセル粒子の調製にも取り組んだ。ここで当該の界面活性剤は,光に応答する機能性有機材料としての位置づけである。調製された有機カプセル粒子は水中で良好に分散し,かつ,塩強度の変化に応じてそのサイズが有意に変化することを見出した。さらに,このような塩強度依存性は,調製されたカプセルの内部あるいは壁膜中に取り込まれた有用物質(香粧剤等)の捕捉・放出量を変化させることもわかった。すなわち,重合性ジェミニ型界面活性剤によるカプセル粒子は,水中の塩強度に応答するスマート材料であることが示唆された。ジェミニ(双子)型界面活性剤は少量の添加でも従来型(一鎖一親水基型)に勝るとも劣らない界面化学的な機能を発揮できることから、低環境負荷な有機材料として知られている。ジェミニ型界面活性剤の基礎研究に関する最近の話題を考察すると、「低環境負荷」であることはもとより、プラスアルファーな価値をそこに組み込んだ「高機能化」にあるように思われる。そこで本研究課題では、外部環境の変化(刺激)に応答し、界面吸着能や分子集合体の形成能が任意に変化するジェミニ型界面活性剤の開発をめざしている。なお、以下に示す本年度の取り組みは、論文発表1件(受理済)、学会発表2件(内1件は国際会議)としてその成果をまとめた。本年度は主に、オレイン酸のシス二重結合部にカルボン酸基(pH応答性官能基)を導入した陰イオン性のジェミニ型界面活性剤に関する研究を行った。塩基性の条件下では、この界面活性剤は水に分子溶解する。その結果、表面張力が低下したり、ミセル状の分子集合体が自発的に形成されたりするなど、一般的な「界面活性剤」としての機能を発揮した。一方、酸性ないし中性の条件下では水に不溶となり、空気と水の界面に単分子膜を形成した。本研究では、塩基性下で表面張力、ピレン蛍光ならびに動的光散乱、酸性ないし中性下で表面圧および赤外外部反射スペクトルの各測定を行い、液性の違いが界面物性に与える効果を評価した。また本年度は、オレイン酸を出発原料とした非イオン性ジェミニ型界面活性剤の希薄および濃厚水溶液物性に関する検討も実施した。この界面活性剤には、温度応答性の官能基としてオキシエチレン鎖を導入してある。詳細な解析は次年度も継続的に行うが、ジェミニ型ならではの相状態変化がみられることを期待している。本研究課題では、外部環境の変化(刺激)に応答し、界面吸着能や分子集合体の形成能が任意に変化するジェミニ型界面活性剤の開発をめざしてきた。本年度の成果として、陽イオン種と陰イオン種の水中混合によるジェミニ型界面活性剤の複合化がある(論文発表済)。ジェミニ型界面活性剤の合成は容易ではなく、簡便な手法で同等な性質を有する両親媒性物質を得ることができれば魅力的な機能性有機材料となる。そこで、陽イオン種(三級アルキルアミンあるいはアルキル四級アンモニウム塩)2当量と陰イオン種(アルキルジカルボン酸)

1当量の水中混合によりイオン対を形成させ、ジェミニ型界面活性剤と構造的に類似した複合体の調製を試みた。ここで、陰イオン種1分子は陽イオン種2分子を橋掛けする役割を担っており、結果として、ジェミニ型界面活性剤と類似な構造を有する複合体を形成している。また、これらの系について表面張力を測定すると、陽イオン種を単独で系に添加した場合よりも、複合体の方が表面張力は全濃度領域で低下し、臨界ミセル濃度(cmc)も有意に低下した。すなわち、陰イオン種1分子と陽イオン種2分子から成る複合体は、界面化学的な物性という点でもジェミニ型界面活性剤と類似な性質を有していることが示された。本研究で使用した陽イオン種と陰イオン種はpHに応じてその解離状態が変化する物質である。そのため、pHを変化させることで複合体の形成と崩壊を制御し、界面活性能もそれに伴い有意に変化することがわかった。すなわち、本研究で調製されたジェミニ型界面活性剤と類似な複合体はpH応答性を示す機能性有機材料と認められる。
東海地方の都市部における地震断層発生の可能性と危険度評価

岩橋は活断層のうち中伊豆町の姫之湯断層等及び富士宮市の安居山・大宮断層等から放射されるγ線を合計600以上の測点で計測した.その結果,各活断層の位置を縮尺2500分の1地形図に記入することができた.現在γ線強度の高い測点を反復測定し,その変化と強度から活断層が地震断層となる可能性と危険度等を検討中である.木宮は1945年三河地震で出現した深溝断層の調査を行い,同断層が南北と東西の両走向の部分に分けられ,東西の深溝-駮馬の間では地震断層発生から43年の経過にも拘らず.当時の痕跡を幾つか発見できた.またこれと平行の,当時も動いた副断層が存在すること, 1943年には動かないが,それ以前に動いたとみられる断層も確認てきた.深溝断層を狭んだ.南北両地域の風化穀の違いから,一連の断層群は地質時代から活動し,今後も活動の可能性ありと認めている.狩野は本研究と関連して行った丹沢山地南部から箱根・大磯地域にわたる第四紀の断層活動史をまとめている.特に重点とした足柄地域北西部は中期更新世以降,激しい地殻変動をうけ,完新世には全般的に上昇速度は速いが,断層活動は活発でないことを解明した.木曽山地北部で活断層の可能性が高い互に共役の境峠・奈良井の両断層の調査で,前者が中部地方で第一級の変位量をもち,更新世に活発に活動した両断層が完新世に活動が衰えた可能性があると考えた.大塚は来たるべき東海大地震の際,もっとも可能性の高い震源断層とみられる「富士川断層-駿河湾断層」を追跡し,その延長部付近らしい地区の地質,地形を陸上と海底双方で調査し,陸上では富士川河口海岸で蒲原礫岩の発見から本断層の延長を推定できた.海底では「しんかい2000」や海底観測ロボット「ドルフィン3K」による観察結果,明瞭な活断層の証拠は見られず,急速な重力流による侵食,埋積の事実が判明した.今後更に海底活断層の位置確認の調査が必要と考えられる.岩橋は活断層のうち中伊豆町の姫之湯断層等及び富士宮市の安居山・大宮断層等から放射されるγ線を合計600以上の測点で計測した.その結果,各活断層の位置を縮尺2500分の1地形図に記入することができた.現在γ線強度の高い測点を反復測定し,その変化と強度から活断層が地震断層となる可能性と危険度等を検討中である.木宮は1945年三河地震で出現した深溝断層の調査を行い,同断層が南北と東西の両走向の部分に分けられ,東西の深溝-駮馬の間では地震断層発生から43年の経過にも拘らず.当時の痕跡を幾つか発見できた.またこれと平行の,当時も動いた副断層が存在すること, 1943年には動かないが,それ以前に動いたとみられる断層も確認てきた.深溝断層を狭んだ.南北両地域の風化穀の違いから,一連の断層群は地質時代から活動し,今後も活動の可能性ありと認めている.狩野は本研究と関連して行った丹沢山地南部から箱根・大磯地域にわたる第四紀の断層活動史をまとめている.特に重点とした足柄地域北西部は中期更新世以降,激しい地殻変動をうけ,完新世には全般的に上昇速度は速いが,断層活動は活発でないことを解明した.木曽山地北部で活断層の可能性が高い互に共役の境峠・奈良井の両断層の調査で,前者が中部地方で第一級の変位量をもち,更新世に活発に活動した両断層が完新世に活動が衰えた可能性があると考えた.大塚は来たるべき東海大地震の際,もっとも可能性の高い震源断層とみられる「富士川断層-駿河湾断層」を追跡し,その延長部付近らしい地区の地質,地形を陸上と海底双方で調査し,陸上では富士川河口海岸で蒲原礫岩の発見から本断層の延長を推定できた.海底では「しんかい2000」や海底観測ロボット「ドルフィン3K」による観察結果,明瞭な活断層の証拠は見られず,急速な重力流による侵食,埋積の事実が判明した.今後更に海底活断層の位置確認の調査が必要と考えられる.
自閉症スペクトラム児の社会性障害と前頭葉機能に関するイメージングジェネティクス

自閉症スペクトラム障害児(Autism spectrum disorder; ASD)における社会性障害の基盤を解明するため,近赤外分光法による脳機能計測と神経伝達物質関連遺伝子多型の同定を組み合わせた検討を行った。結果,表情認知課題における脳活動は,健常発達児群よりもASD児群において乏しかった。遺伝子多型の検索については,前頭葉活動や疾患群との有意な関連は認めなかった。しかし,被験者数を増やすことで有意差が得られる可能性はあり,今後も検討を継続して行きたい。学童の自閉症スペクトラム障害(Autism spectrum disorder; ASD)児及び健常発達児を対象に、1近赤外分光法(NIRS;Near Infra-Red Spectroscopy)による脳血流測定、2質問紙(自閉症スペクトラム指数)を用いた自閉傾向の調査、3自閉症関連遺伝子多型の遺伝子型同定の3つを行った。平成26年度は、ASD児8名、健常発達児11名の測定を行った。1では表情モーフィング課題を用いたが、難易度に関わらず回数を重ねるごとに脳血流反応が低下する傾向が見られ、馴化が起こりやすいものと考えられた。よって、練習課題(難易度50%)を解析対象とすると、ASD群では健常発達児群よりも有意に酸素化ヘモグロビン変化量が低値を示した。2では、ASD群で健常発達児群よりも有意に高値を示した。1の脳血流変化量との関連については、現在解析継続中である。3の遺伝子多型については、成人対象の予備実験において、オキシトシン受容体の遺伝子型間(AA/AGとGG)で脳血流反応の有意差が認められており、現在本研究の学童対象の解析も行っている。1の2群間での有意差は、診断に客観的指標の乏しいASD診断の一助となる可能性があり、大変有意義な結果であると考えている。今後、2の自閉症スペクトラム指数との相関や、3の遺伝子多型との関連が認められれば、ASDの病態解明や治療的アプローチに示唆を与え得るものと考え、平成27年度も被験者を増やしつつ解析を行っていく予定である。自閉症スペクトラム児の前頭葉機能を中間表現型として、自閉症的行動特性と関連する遺伝子多型の探索を行った。対象は、自閉症スペクトラム児9名(平均9.1±3.1歳)、健常発達児11名(平均11.0±1.9歳)とした。自閉症的行動特性の評価を児童用AQ(自閉症スペクトラム指数)を用いて行い、表情ラベリング課題時の前頭葉機能を近赤外分光装置(NIRO-200NX,浜松ホトニクス社製)を用いて評価した。NIRSデータ解析は、酸素化ヘモグロビン濃度変化を解析対象とし、被験者毎のデータを各チャネルごとにZ-score化し、表情ラベリング課題開始後015秒間の平均値を前頭葉活動の指標とした。遺伝子多型の探索は、セロトニントランスポーター、オキシトシン受容体(rs2254298・rs53576)、カテコールアミンメチルトランスフェラーゼ(COMT)を対象に行った。結果、児童用AQの結果は、自閉症スペクトラム児群において有意に高かった。また、課題中の前頭葉機能は、健常児群において有意に賦活されていた。遺伝子多型の探索では、有意な関連は認められなかった。今回の研究により、自閉症スペクトラム児における前頭葉機能の異常が示唆されたが、遺伝子多型との関連は認められなかった。一般成人を対象に我々が行った先行研究では、セロトニントランスポーターの多型とAQ値・前頭葉活動の関連を認めている。今後さらに被験者を増やすことで、小児においても遺伝子多型と児童用AQ値・前頭葉活動との関連が認められる可能性はあり、さらに検討を継続する予定である。研究計画通り、参加児を募集し実際の測定を遂行できている。今後は解析を中心に進めることができると考えている。児童精神医学自閉症スペクトラム指数や遺伝子多型との関連について検討するためには、さらに被験者を増やす必要があると考え、引き続き被験者の募集と測定を行う。年度後半には、解析のまとめに入り、学会や論文作成を進めていく。消耗品として予算計上している測定用プローブが年度内に入手できなかったため。上記の測定プローブの購入を行う。
p53遺伝子欠損上皮細胞株を用いた癌化メカニズムの解明

本研究ではp53欠損マウス顎下腺から腺上皮細胞株(MSE)を樹立し、その細胞特性を解析すると共に、唾液腺上皮の腫瘍化における間質の役割について検討した。MSEはMatrigelとNIH3T3線維芽細胞(3T3)と共に移植した実験群でのみ明らかな腫瘤を形成した。これは組織学的に腺腫と3T3肉腫の混合腫瘍であった。本年度はMSEと腫瘍化した腺腫様細胞株(MSA)の細胞特性を比較することによりMSEの腫瘍化メカニズムを解析した。材料と方法:腫瘤より組織を採取しMSEと同様の方法でMSAを樹立した。次にMSEとMSAのin vitroにおける細胞特性の比較を行った。MSEとMSAの増殖率は経日的に生細胞数測定試薬を用いて吸光度計で測定、算出した。足場非依存性増殖はcolony formation assayで、soft agarを添加した培地中に形成されたcolony数より比較した。浸潤能の比較はinvasion kitを使用し、Matrigelコートした上段chamberより下段chamberへ浸潤した細胞を試薬で染色後、蛍光波長を測定した。結果と考察:MSAは多形性や大小不同、増殖能の亢進および足場非依存性の増殖を示したが、高浸潤性のヒト腺様嚢胞癌細胞と比較すると浸潤能の獲得は明らかでなかった。MSAは形態的ならびに増殖態度においても形質転換しているが、悪性転化の可能性を欠くことがin vitroで示された。MSAはMatrigelとの移植により小腫瘍を形成したが、持続的な増大は示さなかった。腫瘍は組織学的に腺管構造や一部に扁平上皮化生を伴う充実性胞巣より構成され、ヒト多形性腺腫に類似した腺腫であり、悪性所見を認めなかった。以上の結果より、MSAは良性の腺腫様細胞株であり、MSEの腫瘍化には間質成分である3T3の存在が必須であることが明らかとなった。本研究ではp53欠損マウス顎下腺から腺上皮細胞株を樹立し、その細胞特性を解析すると共に、唾液腺上皮の腫瘍化における間質の役割について検討した。材料と方法:p53欠損マウス顎下腺は細切後、I型collagenをコートしたdish上に置き、組織片から遊走・増殖した上皮細胞をlimiting dilutionによりcloningして50代以上の継代培養後、腺上皮細胞株(MSE)を得た。MSEの超微構造は通法により処理したMSEをH-7000で観察した。Cytokeratin(CK)14、CK8/18およびα-smooth muscle actinの発現はWestern blottingで検討した。組織構築の検索にはMatrigel上でMSEを三次元培養iして形態変化を観察した。その後、MSE組織におけるα-amylaseの発現をRT-PCRで検索した。次にMSEを間質と様々な条件下でヌードマウスに皮下移植し、腫瘤形成の有無を経時的に観察した。腫瘤はホルマリン固定・パラフィン切片として組織学的に検索した。結果と考察:MSEはin vitroにおいて多角形で敷石状に増殖し、介在部導管の基底細胞に特有のCK14を発現した。三次元培養では導管の形態形成に類似するelongationやbranchingを示したが、腺房の形成はなく、α-amylaseの発現も陰性であった。in vivoでは管腔面にmicrovilliを、細胞間にtight junctionを認める腺管を形成したが、腺房構造は観察されなかった。

以上の結果より、MSEは腺管形成能を保持する導管・基底細胞系の細胞であると結論した。MSEはMatrigel/3T3と共に移植した実験群で腫瘤を形成し、組織学的には腺腫と3T3肉腫の混合腫瘍であった。このことからMSEの腫瘍化には間質成分である3T3の肉腫化が必須であることが明らかとなった。本研究ではp53欠損マウス顎下腺から腺上皮細胞株(MSE)を樹立し、その細胞特性を解析すると共に唾液腺上皮の腫瘍化における間質の役割について検討した。MSEはMatrigelとNIH3T3線維芽細胞(3T3)と共に移植した実験群でのみ明らかな腫瘤を形成した。これは組織学的に腺腫と3T3肉腫の混合腫瘍であった。本年度はMSEと腫瘍化した腺腫様細胞株(MSA)の細胞特性を比較することによりMSEの腫瘍化メカニズムを解析した。材料と方法:MSEと同様の方法で腫瘤より組織を採取しMSAの樹立を行った。次にMSEとMSAのin vitroにおける細胞特性を比較した。MSEとMSAの増殖率は経日的に生細胞数測定試薬を用いて吸光度計で測定し算出した。足場非依存性増殖はcolony formation assayでsoft agarを添加した培地中に形成されたcolony数より比較した。浸潤能の比較はinvasion kitを使用し、Matrigelコートした上段chamberより下段chamberへ浸潤した細胞を試薬で染色後、蛍光波長を測定した。結果と考察:MSAは多形性や大小不同、増殖能の亢進および足場非依存性の増殖を示したが、高浸潤性のヒト腺様嚢胞癌細胞と比較すると浸潤能の獲得は明らかでなかった。MSAは形態的ならびに増殖態度においても形質転換しているが、悪性転化の可能性を欠くことがin vitroで示された。MSAはMatrigelとの移植により小腫瘍を形成したが、持続的な増大は示さなかった。腫瘍は組織学的に腺管構造や一部に扁平上皮化生を伴う充実性胞巣より構成され、ヒト多形性腺腫に類似した腺腫であり、悪性所見を認めなかった。以上の結果より、MSAは良性の腺腫様細胞株であり、MSEの腫瘍化には間質成分である3T3の存在が必須であることが明らかとなった。
形制御の遺伝子プログラムの解析

脊椎動物の形作りにはシグナルセンターによる誘導が重要な役割をしている。本研究では、マウス胚シグナルセンターの中で、胚形成の開始を制御するノードに注目し、その形成と機能発現機構を、それぞれ遺伝子発現制御機構、突然変異マウスを手がかりとして明らかにする。そのときマウスゲノム情報を利用し、解析の効率化を図る。1)ノードの形成機構を、その形成に必須な転写因子Foxa2(HNF3β)の発現制御機構から明らかにする。これまでにそのエンハンサーの活性に必須な配列(CS3)を同定しており、本年度は、CS3に結合しFoxa2を活性化する転写因子を同定した。酵母One-hybrid法によりCS3配列に結合する転写因子を得た。ゼブラフィッシュ胚で転写活性化因子に改変したこの転写因子を発現させると異所的にFoxa2が発現し、その活性化がノード形成の鍵となることが示唆された。この転写因子はショウジョウバエではコファクターと結合して活性化されるので、マウスでも同様のことを期待して、ESTとゲノム配列情報を利用し、マウス胚cDNAライブラリーよりコファクター相同遺伝子をクローニングした。2)ノードの機能発現機構を、ノードの頭部誘導活性に異常を示すと考えられる突然変異マウスheadlessの解析から明らかにする。本年度は、Headless変異胚の発生を解析した。この変異マウス胚では頭部誘導は開始するが、その後の維持に異常があることが示唆された。headlessの原因遺伝子を特定するため、原因となっているトランスジーンの挿入部をchromosomal FISHでChr4 C5-C6に同定した。そこには機知の頭部形成遺伝子は存在せず、新規の遺伝子の変異であることが示唆された。
外来種ツマアカスズメバチの生態解明と定着による生態系への影響評価

新規の外来生物ツマアカスズメバチの基礎生態と本種が引き起こす諸問題に関する調査を実施した。本種はわずか2年で対馬南端部を除く全島に分布を拡大したことを明らかにした。ミツバチに対する選好性が強く、効果的にミツバチを襲うことも示したが、ミツバチ巣への打撃は限定的で巣を滅ぼしたりミツバチの減少を引き起こすことはないと判断した。俊敏性に優れ捕食能力が高いことも判明したが、現時点では種間競争のレベルは低いことも示した。また本種に関する知見と問題点をウェブサイト上に公開した。本種に関する潜在的な生態系への悪影響、その高い増殖率、そして人への刺傷被害防止の観点から、日本本土への侵入を阻止する必要性がある。ツマアカスズメバチは対馬北部で2012年に採集されたのが日本における最初の記録であるが、その後、島内で分布を広げ、2014年の秋の段階では対馬南部を除く北部広域に見られるようになっていた。2015年度の研究調査により、ツマアカスズメバチは分布の拡大だけでなく、個体密度をさらに上昇させ続けていることが明らかとなった。例えば野外調査にて分布拡大状況を確認したところ、対馬南東部の厳原町へ進出していることを確認した。分布拡大の速度は緩やかになっているように思えるが、それでもほぼ対馬全域に分布を拡大したことになる。また個体密度調査を実施したところ、一部地域を除いて個体数は増加し、とくに中部において著しく個体密度が増加した地域が認められた。たとえば峰町では最大で1521匹に達するツマアカスズメバチが蜂洞前(ニホンミツバチ巣)に飛来していたのである。このような高密度のツマアカスズメバチを研究代表者は原産地で見たことがなく、他の外来種同様、ツマアカスズメバチも激増する恐れがある。また地元住民への聞き取りにより、本種による人への刺傷例が対馬島内で増えいる可能性が示唆された。さらに、ミツバチや他土着生物への影響を評価するため、ツマアカスズメバチの採餌行動を詳細に調査した。その結果、本種が土着で系統学的に極近縁なキイロスズメバチより、狩りがうまく、花上の獲物を狩るために必要な時間が三分の一程度であることや、ミツバチ巣前での狩りの成功率が非常に高いことを明らかにした。またどのような植物を訪花するのかについても明らかにした。加えて、九州本土である北九市内で採集されたツマアカスズメバチとその巣を確認したため、日本本土からの正式記録として発表した。ツマアカスズメバチが引き起こすであろう生態系への影響を、採餌行動(狩り)の効率を土着種と比較することにより示唆できた(土着種より狩りが非常にうまいことを示した)ことは大きな成果であると判断する。また、残念なことに、九州本土より本種を確認してしまった。前年に引き続き、対馬と韓国におけるツマアカスズメバチの発生状況を調査した。その結果、対馬においては調査地の大部分でツマアカスズメバチの個体数は減少していた。また個体数の減少と相まって、対馬南部への分布拡大も確認できなかった。それらの理由として環境省による駆除事業の効果が考えられたが、結論を出すには次年度も同様の調査を繰り返す必要がある。一方、ツマアカスズメバチが減少したにもかかわらず、ニホンミツバチが減少した地域が多く、ミツバチの減少がツマアカスズメバチの発生状況とリンクしていないことが確認できた。冬期における野外調査により、ツマアカスズメバチ女王が他のスズメバチ同様に自然林内(ただし二次林)の朽ちた切り株や倒木内、あるいは植林地周辺に放棄され時間が経過した廃材内で越冬していることを初めて確認した。さらに1箇所に複数個体がまとまって越冬している事例も1例であるが確認した。これらの結果から、越冬場所を求めていたツマアカスズメバチ新女王が廃材や木材の隙間などに潜り込んで、それが日本などへと持ち込まれる可能性が示唆された。海外における調査により、韓国や台湾産のツマアカスズメバチは対馬に侵入したツマアカスズメバチと同様な環境に見られ、温暖な地域の比較的開発が進んだ環境や二次林などに多産するのに対して、インドネシアではむしろ標高が高めでむしろ気温が低い場所の方が多いことが判明した。ツマアカスズメバチはアジアに広く分布するが地域により生息環境の選好性が異なる可能性がある。日本や韓国に侵入した個体群はアジア南部の温暖な地域を好むタイプなのかもしれない。特に今年度の成果で重要な点は、不明であった越冬生態の一部を解明できたことである。なぜなら越冬中の女王蜂が貨物や船便に紛れ込み、原産地から世界各地へ運ばれたと予想されてはいるが、具体的にどのような環境で越冬するかが確定していなかったからであり、越冬生態を明らかにすることでツマアカスズメバチのさらなる侵入域の拡大を防止する方策を立てることに貢献するからである。ツマアカスズメバチは、我が国では2012年に最初の個体が対馬にて発見、2013年に定着確認、2015年にはほぼ対馬全島において確認されるにいたった「特定外来生物」である。平成29年度もツマアカスズメバチの定着・発生状況を確認する継続調査を長崎県対馬にて行った。その結果、2015年の最盛期に比べれば、個体数が少ない状態であったが以前、対馬北部の広い範囲に発生を継続しており、峰町など個体密度の高い地域が認められた。

一方、対馬南部への分布拡大と個体数増大はなぜか起こっておらず、これは環境省や対馬市が実施している防除による効果であると判断された。また、新規に侵入情報があった長崎県壱岐においても緊急の調査を行った。壱岐全域で調査を行った結果、ツマアカスズメバチは北東部の極狭い地域において確認された。ニホンミツバチへの来襲、花や果実への来訪数などを調査した結果、個体数が非常に少なく、まだ侵入のごく初期の段階であると判断された。さらに巣場所を特定するための簡易法を考案し、対馬と壱岐で実施した結果、壱岐において営巣しているツマアカスズメバチの巣は唯1個のみであることが示唆された。またおおよその巣場所を特定することができた(巣は環境省の委託を受けた業者によって予想地点からすこし離れたところから発見された)。さらにツマアカスズメバチの巣を駆除する簡易法についても検討し、土着のコガタスズメバチやキイロスズメバチを用いた試験を実施したところ、限定的ではあるがその有効性が認められた。新規の外来生物ツマアカスズメバチの基礎生態と本種が引き起こす諸問題に関する調査を実施した。本種はわずか2年で対馬南端部を除く全島に分布を拡大したことを明らかにした。ミツバチに対する選好性が強く、効果的にミツバチを襲うことも示したが、ミツバチ巣への打撃は限定的で巣を滅ぼしたりミツバチの減少を引き起こすことはないと判断した。俊敏性に優れ捕食能力が高いことも判明したが、現時点では種間競争のレベルは低いことも示した。また本種に関する知見と問題点をウェブサイト上に公開した。本種に関する潜在的な生態系への悪影響、その高い増殖率、そして人への刺傷被害防止の観点から、日本本土への侵入を阻止する必要性がある。ツマアカスズメバチの分布拡大については調査を継続する。とりわけ、日本本土への侵入が確認された以上、当初の研究計画に加え、九州北部域をモニタリング対象地域として、野外調査を強化する。またツマアカスズメバチの生態系への影響に関しては引き続き調査を行う。狩りの効率だけでなく、どのような獲物を好むのかなどについても土着種との比較を行っていく。来年度も引き続き、対馬における野外調査を実施する。また越冬生態についての調査も行う。ツマアカスズメバチとニホンミツバチとの関係をさらに明らかにするため、養蜂家への聞き取り調査(ミツバチの減少率を推定するため)も行う。応用昆虫学ツマアカスズメバチの早春の発生状況調査を4月上旬に実施するため。4月から5月の春季に野外調査を実施する予定であるが、そのための旅費として確保したものである。4月上旬に対馬にて野外調査を実施する予定であり、この調査を持って、予算残額がちょうど0円となる計算である。4月(4/21-4/27)に原産地国における野外調査を実施する。
確率論的アプローチに基づく感染症抑制戦略の実用化と新たな展開

21世紀は感染症の時代とも言われ,効果的な感染症抑制戦略の早期実用化が求められている.しかし,従来の抑制戦略の大半は決定論的モデルに基づいており,未だ十分に実用化されていないのが現状である.そこで,本研究では,環境変化による不規則な揺らぎを取り入れた現実的な確率感染症モデルを構築し,ワクチン接種率を制御入力と考え,確率制御理論の立場から感染症抑制戦略の実用化の基礎を築いた.具体的には以下の研究を行った.1.生物社会における感染症を対象に環境変化による免疫率・回復率などの不規則な揺らぎ,感染伝播の時間遅れ,感染齢を取り入れた実際に即した確率感染症モデルを確率解析理論に基づき構成した.2.感染者1人が生産する2次感染者数(基本再生産数R_0という)が1より小さくなれば感染者数0の平衡状態が安定になり,感染症の流行は阻止可能と考えられるが,ワクチン接種による感染症制御においてはR_0が1より小さくても感染者が定在する状態が安定となる場合がある.そこで,確率分岐理論を応用し,時間遅れを伴う感染症伝播を阻止可能な基本再生産数を解析した.この結果により,感染症の流行が抑制可能なワクチン接種率の推定が可能になった.3.リアプノフ指数を計算することにより,外乱が平衡解の安定化作用を有していることを明らかにした.4.ワクチン接種率を制御入力,各個体群密度を状態変数として,感染者密度とワクチン接種率からなる評価関数を設定し,感染症抑制戦略構築を確率最大原理を用いて最適な感染症抑制戦略を構築した.構築した感染症抑制戦略の有効性をシミュレーションにより検証した.生物を対象にした実用的な感染症流行過程の解析に関して以下の研究を行った.1.感染症流行過程の確率論的モデル化:未感染者,感染者,回復者,ワクチン接種者の各個体群に対して外乱の影響,感染伝播の時間遅れを考慮した相互関係を考え,各個体群密度の時間的変化を確率解析に基づき,時間遅れをもつ確率微分方程式としてモデル化した.2.時間遅れを伴う確率感染症伝播過程の安定解析:感染者1人が生産する2次感染者数(基本再生産数R0という)が1より小さくなれば感染者数0の平衡状態(Disease-free平衡解という)が安定になり,感染症の流行は阻止可能と考えられるが,ワクチン接種による感染症制御においてはR0が1より小さくても感染者が定在する状態が安定となる場合がある.そこで,本研究で構成した時間遅れを有する確率感染症モデルのDisease-free平衡解の安定性を確率リヤプノフ関数を用いて解析し,Disease-free平衡解が安定となる十分条件を導いた.シミュレーションにより,安定条件を満たせばDisease-free平衡解が安定となることを検証した.3.安定性解析:リヤプノフ指数を計算することにより,外乱強度の増加と共にDisease-free平衡解が安定となる感染率の範囲が増加することを明らかにした.さらに,シミュレーション解析により,外乱がない場合にはDisease-free平衡解が不安定であっても,外乱の存在により安定化可能なことも示した.4.ワクチン接種戦略立案:上記1.3.の結果を応用しDisease-free平衡解をワクチン接種により安定化できることを示し,感染症流行性抑制に必要なワクチン接種率の推定を行った.以下の観点から本研究はおおむね順調に進展していると判断した.1.実用的な感染症流行過程の解析に関して生物を対象にした感染症モデルの確立に成功した.2.時間遅れを有する確率感染症モデルのDisease-free平衡解の安定性を確率リヤプノフ関数を用いてDisease-free平衡解が安定となる十分条件を明らかにしたこと.3. Disease-free平衡解が不安定であっても,ワクチン接種により安定化可能なことを示した.4.現実に存在する外乱の感染症流行過程への影響を明らかにした.(1)生物を対象にした実用的な感染症数理モデルを以下のように構成した.まず,未感染者,感染者,回復者,ワクチン接種者の各個体群に対して外乱の影響,感染伝播の時間遅れ,流行の季節性(感染率の時間依存性)を考慮した相互関係を考え,各個体群密度の時間的変化を確率解析に基づき,時間遅れと時変係数をもつ確率連立微分方程式として,モデル化した.外乱の影響として,個人差や環境変化に起因する感染率や回復率に含まれる不規則性やワクチン効果の不規則性などを導入し,より現実的な感染症モデルを構築した.さらに,感染の時間遅れに関しては離散的時間遅れと分布的時間遅れを導入したモデルを構築した.(2)感染症モデルの感染者のいない平衡解DFS(Disease-free steady solution)の安定性解析を行った.確率リヤプノフ定理を応用し,DFSが安定となる条件を導いた.感染者のいない平衡解DFSが安定であれば,たとえ感染症が流行したとしてもやがて感染症は終息することになるので,この安定条件により,感染症が流行してもワクチン接種により終息可能なワクチン接種率を求めることが可能になった.(3)感染率,回復率やワクチン効果に含まれる不規則性および感染の時間遅れの安定性への影響を考察した.最大リヤプノフ指数を計算することにより,感染率,回復率やワクチン効果に含まれる不規則性にはDFSを安定化させる効果があることを明らかにした.また,感染の時間遅れは安定性にはほとんど影響を及ぼさないことも分かった.

(4)数値シミュレーションにより,本研究で導いた安定性定理の有効性や外乱の安定化作用について考察した.安定性条件を満たす場合,DFSが安定になることや外乱により安定化されることを検証した.実用的な感染症モデルが構築でき,安定性解析も十分な結果が得られたため.21世紀は感染症の時代とも言われ,効果的な感染症抑制戦略の早期実用化が求められている.しかし,従来の抑制戦略の大半は決定論的モデルに基づいており,未だ十分に実用化されていないのが現状である.そこで,本研究では,環境変化による不規則な揺らぎを取り入れた現実的な確率感染症モデルを構築し,ワクチン接種率を制御入力と考え,確率制御理論の立場から感染症抑制戦略の実用化の基礎を築いた.具体的には以下の研究を行った.1.生物社会における感染症を対象に環境変化による免疫率・回復率などの不規則な揺らぎ,感染伝播の時間遅れ,感染齢を取り入れた実際に即した確率感染症モデルを確率解析理論に基づき構成した.2.感染者1人が生産する2次感染者数(基本再生産数R_0という)が1より小さくなれば感染者数0の平衡状態が安定になり,感染症の流行は阻止可能と考えられるが,ワクチン接種による感染症制御においてはR_0が1より小さくても感染者が定在する状態が安定となる場合がある.そこで,確率分岐理論を応用し,時間遅れを伴う感染症伝播を阻止可能な基本再生産数を解析した.この結果により,感染症の流行が抑制可能なワクチン接種率の推定が可能になった.3.リアプノフ指数を計算することにより,外乱が平衡解の安定化作用を有していることを明らかにした.4.ワクチン接種率を制御入力,各個体群密度を状態変数として,感染者密度とワクチン接種率からなる評価関数を設定し,感染症抑制戦略構築を確率最大原理を用いて最適な感染症抑制戦略を構築した.構築した感染症抑制戦略の有効性をシミュレーションにより検証した.感染症流行過程の解析や抑制戦略構築のため,今後は以下の方法で研究を推進していく予定である.1.感染症モデルの改善:感染の空間構造(感染力や個体群密度の位置依存性),感染伝播の時間遅れ,流行の季節性(感染率の時間依存性),感染齢(感染からの期間)を考慮した相互関係を考え,各個体群密度の時空間的変化を確率解析に基づき,時間遅れと時変係数をもつ確率反応拡散方程式として,モデル化する.2.最適ワクチン接種方策確立:ワクチン接種率を制御入力,各個体群密度を状態変数として,感染者密度とワクチン接種率からなる評価関数を設定し,感染症抑制戦略構築を確率システムの最適制御問題として定式化し,確率最大原理(または確率動的計画法)を用いて最適感染症抑制戦略を構築する.3.シミュレーション解析:シミュレーションにより,本研究で確立した感染症抑制戦略および感染症モデルの有効性を検証する.より実用的な感染症モデル構築を目的に感染齢(感染してからの期間)や年齢構造を導入した感染症モデルを立案する.ワクチン接種率を制御入力,各個体群密度を状態変数として,感染者密度とワクチン接種率からなる評価関数を設定し,感染症抑制戦略構築を確率システムの最適制御問題として定式化し,確率最大原理(または確率動的計画法)を用いて最適な感染症抑制戦略を構築する.
マウステラトカルシノーマF9細胞の腫瘍性増殖から分化への切り換えの制御機構の解明

1.オカダ酸(セリン・スレオニンフォスファターゼ1,2A阻害剤)をF9細胞に作用させると細胞は著しい形態変化を起こすと共に細胞周期のM期にて停止した。その際、分化マーカーであるplasminogen activatorの産生を認めた。さらに、Northern blotでplasminogen activator、laminin B1、jun関連遺伝子群(c-jun、junB)の発現を認め、CATアッセイにて、AP-1の活性化がTRE(TPA-responsive element)を介するものであることが判明した。これらのことから、オカダ酸によるフォスファターゼ阻害が蛋白質のリン酸化の見掛け上の活性化を惹き起こし、AP-1の活性化を介してF9細胞の分化マーカー遺伝子の発現を誘導したと考えられた。[Exp.Cell Res.,217(1995)in press]2.F9細胞に、抗癌剤であるシスプラチン(CDDP)を作用させることによりplasminogen activator、laminin B1、c-junの発現を認め、アポトーシスに至る前に、分化が誘導された。さらに、in vitroでCDDPを作用させたF9細胞は90%以上生存しているにも関わらず、マウスに接触しても腫瘍形成能は消失していた。すなわち、CDDPのF9細胞に対する抗腫瘍作用には、分化誘導も関与していることが明らかとなった。[Cancer letters,88,81-86(1995)]1.オカダ酸(セリン・スレオニンフォスファターゼ1,2A阻害剤)をF9細胞に作用させると細胞は著しい形態変化を起こすと共に細胞周期のM期にて停止した。[Cancer letters,88,81-86(1995)]
風力発電の導入拡大に向けた電力系統の品質保証に関する研究

本研究では,風力発電の導入拡大の障害となっている出力変動に関する問題および系統事故時における風力発電機の運転継続に関する問題に取り組んだ.その中で,今年度は,上記の出力変動に関して,次の課題の解決を目指した.(1)風力発電の出力平滑化を行う電力貯蔵装置の所要kWh容量・所要定格出力の決定方法の構築,(2)電力貯蔵装置の所要kWh容量および所要定格出力を低減化する制御器設計法の構築.上記(1)に関しては,制御工学において用いられる評価指標であるH∞ノルムを用いて所要kWh容量・所要定格出力を記述できることを明らかにした.当初の予定では所要kWh容量についてのみ決定方法を明らかにする予定であったが,研究の過程で所要定格出力に関してもH∞ノルムにより記述できることが明らかとなった.したがって,これまで試行錯誤的に決定されていた電力貯蔵装置のkWh容量や定格出力が体系的に算出可能となったため,予想以上の成果が得られたと言える.上記(2)に関しては,(1)で得られた結果を利用して所要kWh容量および所要定格出力を低減化する方法を以下に示すように2つ構築した.1数値最適化手法を用いた電力貯蔵装置の制御系フィルタ設計法2H∞制御による電力貯蔵装置の制御系設計法の制御器設計方法上述した成果の内,「風力発電の出力平滑化を行う電力貯蔵装置の所要kWh容量・所要定格出力の決定方法」および「数値最適化手法を用いた電力貯蔵装置の制御系フィルタ設計法」を論文としてIEEE Transactions on industrial Electronicsに投稿し掲載された.また,「H∞制御による電力貯蔵装置の制御系設計法」に関して,研究開発レターとして電気学会論文誌.Bに投稿し掲載された.以上の結果から期待以上の成果が得られたと言える.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。