hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カーネルマシンの多次元パス追跡とオンライン学習

コンピュータによるデータ解析が一般的になってきた近年では,大規模かつ複雑なデータを統計的に処理する必要性が増している.機械学習と呼ばれる分野では多様なデータに潜む規則性や有益な情報をコンピュータによって自動的に抽出するアルゴリズムの開発を目指す.その中でも本課題ではカーネルマシンと呼ばれる多変量解析の手法について研究を行っている.カーネルマシンは有用なデータ解析法ではるが,実際にはその最適化の計算コストが大きな問題となる場合がある.本研究ではカーネル法における効率のよい最適化アルゴリズムの開発を行い,その有効性を示してきた.本年度は特に(1)データの重要度変化に対する高速最適化法の研究,(2)カーネルマシンの非線形パス追跡,(3)近似解追跡によるパス追跡高速化,(4)カーネルマシンのためのデータ次元削減法,の4つのトピックについて研究を実施した.それぞれのトピックについてカーネルマシンの最適化効率を様々な場面で向上させる基礎アルゴリズムの開発を行い,そのいくつかについては実用的な応用事例についての考察も行った.各分野でデータの肥大化が進み,高速な解析アルゴリズムが求められている昨今の状況を鑑みるに,この功績は社会的な意義があると考えている.また,今年度の研究実施計画に則って各トピックについて国際学会や国際論文誌での発表・投稿を行った.(1)に関しては国際会議MLSPで発表を行い,論文誌に投稿した.(2)に関しては論文誌IEEE Trans. on Neural Networkに,(3)に関しては国際会議ICMLに採録された.(4)に関しては論文の投稿を行っている.本研究ではカーネルマシンの効率的な最適化アルゴリズムの開発を目指してきたが,開発したフレームワークには当初考えていた以上の汎用性があり様々な応用事例があり得ることが分かってきた.これまでの基礎理論に関する論文に加えて,このような応用の方向性も含めると当初の計画以上に研究が進展したと考えている.本研究課題は今年度が最終年度ではあるが関連する論文が2本査読段階にあり,いずれも十分な成果を伴っていると考えているので出版に至るまで研究を遂行する.また,本研究課題では主に基礎アルゴリズムの開発に焦点を当ててきたが,今後は開発したフレームワークの応用アプリケーションについての研究を模索していきたいと考えている.一方で基礎理論的な側面についても,近似解追跡アルゴリズム等の新たな方向性に関しては未だ発展の可能性があると考えており,より効率的な最適化アルゴリズムの開発を考察していきたい.本研究ではカーネルマシンと呼ばれる多変量解析の手法について注目している.この手法はデータ解析の様々な問題に対する基本ツールとなっており,テキスト分類や画像処理等その応用は幅広い.カーネルマシンは最適化問題の形で表現されるため実装ではこの最適化問題を如何に効率良く解くかが重要となる.本研究では特に,データや問題の設定が変化し最適化問題を何度も解く必要がある場面について考える.本年度は特に(1)カーネルマシンの非線形正則化パス追跡と(2)カーネルマシンの重要度変化の2つを行った.(1)に関してはカーネルマシンのモデル複雑度を設定する正則化パラメータに関して考える.通常このパラメータの設定は試行錯誤により何度も最適化を繰り返して行うが,あるクラスの問題に対しては正則化パラメータと最適解の変化が解析的に得られることが知られていた.本研究では,従来では最適解の変化が解析的に得られなかった最適化問題のクラスについて効率的に最適解が解析的に追跡できることを示した.この成果は国際会議IJCNNで発表し,論文を投稿した.(2)では個々のデータが重要度を持つ状況を考える.本研究ではこのような重要度の変化に対して最適化問題を効率良く解析的に調べる方法を示した.このアプローチは共変量シフト適合や不均一分散下学習,ランキング学習等など実践的な応用事例が多く,実際にいくつかの事例に関して効率の良い最適化が可能であることを確認した.この成果は論文誌に投稿中である.コンピュータによるデータ解析が一般的になってきた近年では,大規模かつ複雑なデータを統計的に処理する必要性が増している.機械学習と呼ばれる分野では多様なデータに潜む規則性や有益な情報をコンピュータによって自動的に抽出するアルゴリズムの開発を目指す.その中でも本課題ではカーネルマシンと呼ばれる多変量解析の手法について研究を行っている.カーネルマシンは有用なデータ解析法ではるが,実際にはその最適化の計算コストが大きな問題となる場合がある.本研究ではカーネル法における効率のよい最適化アルゴリズムの開発を行い,その有効性を示してきた.本年度は特に(1)データの重要度変化に対する高速最適化法の研究,(2)カーネルマシンの非線形パス追跡,(3)近似解追跡によるパス追跡高速化,(4)カーネルマシンのためのデータ次元削減法,の4つのトピックについて研究を実施した.それぞれのトピックについてカーネルマシンの最適化効率を様々な場面で向上させる基礎アルゴリズムの開発を行い,そのいくつかについては実用的な応用事例についての考察も行った.各分野でデータの肥大化が進み,高速な解析アルゴリズムが求められている昨今の状況を鑑みるに,この功績は社会的な意義があると考えている.また,今年度の研究実施計画に則って各トピックについて国際学会や国際論文誌での発表・投稿を行った.(1)に関しては国際会議MLSPで発表を行い,論文誌に投稿した.(2)に関しては論文誌IEEE Trans. on Neural Networkに,(3)に関しては国際会議ICMLに採録された.(4)に関しては論文の投稿を行っている.本研究ではカーネルマシンの効率的な最適化アルゴリズムの開発を目指してきたが,開発したフレームワークには当初考えていた以上の汎用性があり様々な応用事例があり得ることが分かってきた.

これまでの基礎理論に関する論文に加えて,このような応用の方向性も含めると当初の計画以上に研究が進展したと考えている.本研究課題は今年度が最終年度ではあるが関連する論文が2本査読段階にあり,いずれも十分な成果を伴っていると考えているので出版に至るまで研究を遂行する.また,本研究課題では主に基礎アルゴリズムの開発に焦点を当ててきたが,今後は開発したフレームワークの応用アプリケーションについての研究を模索していきたいと考えている.一方で基礎理論的な側面についても,近似解追跡アルゴリズム等の新たな方向性に関しては未だ発展の可能性があると考えており,より効率的な最適化アルゴリズムの開発を考察していきたい.
Ras/HAPKシグナルを抑制しアポトーシスを誘導する新しい分泌性蛋白質

ショウジョウバエArgosは、EGFモチーフを有する分泌性の蛋白質で、変異体の表現型などから細胞分化抑制因子として機能することが知られていた。遺伝学的解析から、ArgosがRas/MAPK経路を上流から負に制御することを見いだした。生化学的解析により、ArgosがEGF受容体に直接結合して二量体形成を抑制することを明らかにした。Argosを複眼特異的に過剰発現するとRasシグナルの低下によりプログラム細胞死が誘導されることを見いだし、Rasシグナルが細胞の生存を促進することを示した。このArgosの過剰発現によって生じる表現型を変化させる変異体をスクリーニングし複数の変異体を分離した。表現型の解析結果より、これらの系統の中にはArgosと共通のシグナル経路を介して細胞死あるいは細胞分化の制御に関与する遺伝子の変異体が含まれているもの考えている。
アセチルコリン作動系農薬による生体防御反応の誘導や攪乱作用に着目した有害性の解析

本研究では農薬による生体防御反応の誘導能や免疫応答の攪乱作用を明らかにすることを目的としている。平成30年度は農薬による免疫応答の攪乱作用を検討するため、マクロファージの機能に対するアセチルコリン作動系農薬の効果について検討した。アセチルコリン作動系農薬にはネオニコチノイド系農薬のアセタミプリドを使用した。吸入曝露がアセタミプリドの曝露経路のひとつであることからマウス肺胞マクロファージ細胞株を使用し、インフルエンザなどのウイルス感染時を想定してToll-like receptor 7 (TLR7)を介した炎症惹起下においてアセタミプリドがサイトカイン産生、貪食能、細胞表面抗原の発現など肺胞マクロファージの機能に及ぼす効果について検討した。その結果、アセタミプリドはTLR7のリガンドであるイミキモドにより誘導されたTNF-αおよびIL-6のmRNA発現を低下させた。一方、IL-1βの発現はアセタミプリドによる修飾をほとんど受けなかった。貪食能については、アセタミプリドは定常状態での貪食に影響を及ぼさなかったが、イミキモド刺激によって誘導された貪食を軽減させた。細胞表面分子はCD40、CD80、CD86やMHCクラスII (MHC-II)分子の発現について検討し、アセタミプリドはこれらの分子の発現にほとんど影響を及ぼさないことが明らかとなった。以上の結果より、アセタミプリドはヒトの肺での生体防御反応に影響を及ぼす可能性が考えられた。当初の予定通り、アセチルコリン作動系農薬による免疫応答の撹乱作用についてマクロファージを中心とした検討ができたため。平成31年度は平成30年度で明らかとなったアセタミプリドによる肺胞マクロファージの活性化修飾機構について検討を行う。また、他のアセチルコリン作動系農薬についても同様に検討する。農薬の毒性は害虫に特異的ではなく、近年主流のアセチルコリン作動系農薬もヒトや生態系への影響が懸念されている。農薬が生体に及ぼす影響は多岐にわたり、神経系への毒性だけでは正確に有害性を検討することは困難である。本研究では農薬による生体防御反応の誘導能および免疫応答の攪乱作用に着目し、比較的安全とされるネオニコチノイド系農薬を含めアセチルコリン作動系農薬の影響を生体側から解明する。平成29年度は生体防御反応の誘導能を中心に解析を行った。ストレス応答系としてHO-1の発現、異物代謝系としてオートファジーの誘導(LC3-IIの誘導およびp62の発現)を評価することにより生体防御反応の誘導能の解析を行った。農薬は有機リン系農薬のダイアジノンおよびネオニコチノイド系農薬のアセタミプリドを使用した。細胞はマウスマクロファージ細胞株RAW264.7細胞を用いた。ダイアジノンはRAW264.7細胞においてストレス応答系のHO-1および異物代謝系のオートファジーを強く誘導することが明らかとなった。一方、アセタミプリドについてはHO-1の誘導はほとんど認められなかったが、オートファジーについてはダイアジノンと比較すると非常に弱いものの、オートファジーの誘導が認められた。以上の結果より、同じアセチルコリン作動系農薬であっても生体防御反応の誘導能の程度が異なり、異なる作用機序が存在する可能性が示唆された。当初の予定通り、アセチルコリン作動系農薬が生体防御反応の誘導に及ばす影響について検討できた。来年度はアセチルコリン作動系農薬が免疫応答の撹乱作用に及ぼす影響を中心に解析を行う。細胞は生体防御反応の誘導能を検討したマクロファージを中心に使用し、アセチルコリン作動系農薬がマクロファージの活性化、あるいは活性化マクロファージに及ぼす影響について詳細に検討する。
屋根瓦方式アクションリサーチによる新任医療安全管理者の実践力強化プログラムの開発

新任の医療安全管理者(RM)の組織横断的お管理における実践力を高めるために、2013年と2014年に、経験豊かなRMと看護学研究者が「屋根瓦方式」で二重にファシリテートするアクションリサーチを行った。参加した新任RM19名中15名は、困難な課題に対してPDCAサイクルを展開することができた。19名の、医療安全活動得点、リーダーシップ得点、管理者用コミュニケーション・スキル得点の総計の中央値の比較では、終了時の得点が開始時より有意に高かった。以上より、屋根瓦方式アクションリサーチは、RMの組織横断的管理能力を高める可能性が示唆された。前年度の取り組みに引き続いて、島根県看護協会の協力を得て、医療安全管理者養成研修修了者のフォローアップのためのワークショップという位置づけで、アクションリサーチを実施した。経験の浅い医療安全管理者10名、ファシリテーターの経験豊かな医療安全管理者3名、グループ内の相互コンサルテーションをファシリテートする教員4名が参加した。3グループを編成して、屋根瓦式の支援体制を作り、経験の浅い医療安全管理者が抱える課題の解決を、相互のコンサルテーションと経験者のファシリテートによって支援する1階5時間程度の“屋根瓦式"のワークショップを、平成25年5月、7月、9月、11月に開催し、平成26年1月にまとめの報告会により活動を総括した。アクションリサーチの効果を測定するためのデータ収集は、島根大学医学部看護研究倫理委員会の承認を受けた後、ワークショップ参加者には、任意で、匿名化した展開記録と、実践の前後での1リスクマネジメント活動の実践度、2トップマネージャーのリーダーシップ、3コミュニケーションスキルの自己評価票の提供をもとめた。10名のうち2名の問題解決は期待の域に達していなかったが、8名は、アクションリサーチをとおしてPDCAサイクルを展開して具体的な実践による課題の解決を図ることができていた。アクションリサーチ前後の10名分の123のデータを比較分析した結果、全項目得点および全カテゴリ得点について、事後の得点が高くなっており、一部は統計的にも有意差があった。よって、メンバーを刷新して臨んだ今年度についても、前年度同様、屋根瓦式アクションリサーチの効果が示唆された。島根県看護協会の協力を得て、医療安全管理者養成研修後に医療安全管理者として実務につく経験の浅い看護管理者のフォローアップのためのワークショップをアクションリサーチの形態で実施した。経験の浅い医療安全管理者11名、ファシリテート役の経験豊かな医療安全管理者3名の協力者を得た。3グループを編成し、各グループにファシリテーター1名とそれを支援する研究者1名を配置して、屋根瓦式の支援体制を作り、平成24年7月17日、9月11日、11月5日、平成25年3月1日の4回、各5時間のワークショップを開催し、各医療安全管理者の課題の解決を相互のコンサルテーションとファシリテートにより支援するアクションリサーチを展開した。研究の実施に当たっては、島根大学医学部看護研究倫理委員会の承認を受け、文書により協力者の研究参加の同意を得た。協力者にはアクションリサーチ展開の実践記録を残してもらい、電子データで提出してもらった。初回のワークショップ前と、最終回のワークショップの後で、1リスクマネジメント活動の実践度、2トップマネージャーのリーダーシップ、3コミュニケーションスキルについて自記式アンケートを実施した。データは匿名化し、協力者は特定されないよう配慮した。11名の協力者のうち2名が個人の事情で途中で離脱したため、全過程を貫徹した9名のデータを分析の対象とした。9名のうち7名は、アクションリサーチをとおしてPDCAサイクルを繰り返すことができ、結果的に自己の課題の解決を図ることができたが、残る2名については、課題の明確化と課題解決のための方向性を見出すに留まった。リスクマネジメントの実践度得点はアクションリサーチ前後で有意な変化はなかったが、課題の解決に至った7名については、リーダーシップ得点、コミュニケーションスキルの有意な上昇がみられ、屋根瓦方式アクションリサーチの効果が示唆された。平成24・25年度の取り組みに続き、島根県看護協会の協力を得て、医療安全管理者養成研修修了者のフォローアップのためのワークショップという位置づけで、アクションリサーチを実施した。前年度までの取り組みで屋根瓦式アクションリサーチの効果は確認できていたので、平成26年度は医療安全推進体制整備に課題のある小規模病院の医療安全管理者を対象とした。医療安全管理者8名、ファシリテーターとして大規模・中規模病院の経験豊かな医療安全管理者4名、グループ内の相互コンサルテーションをファシリテートする教員3名が参加した。2グループ編成で、屋根瓦式の支援体制を作り、小規模病院の医療安全管理者が抱える課題の解決を相互のコンサルテーションと経験者のファシリテートによって支援する1回5時間程度の“屋根瓦式"のワークショップを、平成25年5月、7月、9月、11月に開催し、平成27年1月にまとめの報告会で総括した。

アクションリサーチの効果を測定するためのデータ収集は、島根大学医学部看護研究倫理委員会の承認後に、ワークショップ参加者には、任意で、匿名化した展開記録と実践の前後での1リスクマネジメント活動の実践度、2トップマネージャーのリーダーシップ、3コミュニケーションスキルの自己評価票の提供をもとめた。8名の問題解決行動に至る経過は個人差が大きかったが、最終的には、8名全員が、アクションリサーチをとおしてPDCAサイクルを展開して具体的な実践による課題の解決を図ることができ、また、そのプロセスの展開の方法を腑に落ちて理解した。アクションリサーチ前後の8名分の123のデータを比較分析した結果、全項目得点および全カテゴリ得点について、事後の得点が高くなっており、一部は統計的にも有意差があった。よって、メンバーを刷新して臨んだ今年度についても、前々年度、前年度同様、屋根瓦式アクションリサーチの効果が示唆された。看護管理学平成25年度は、平成24年度の実績を踏まえて、新たな対象者(経験の浅い医療安全管理者)を求め、経験ある医療安全管理者により屋根瓦式ファシリテートにより、課題解決型のワークショップによるアクションリサーチを2か月ごとに計4回実施して、その効果を評価する計画であった。島根県看護協会の協力により、ワークショップ参加者10名を得た。また、一部入れ替えがあったものの、ファシリテーター役の経験ある医療安全管理者3名の協力を得ることもできた。10名のワークショップ参加者全員から、アクションリサーチとしての協力にも同意してもらえ、予定どおり、4回のワークショップとまとめの報告会を開催することができ、10名分の評価データを得ることができた。昨年度と合わせて、合計19名分の詳細なデータが得られたことから、「屋根瓦方式アクションリサーチによる新任医療安全管理者の実践力強化プログラム」を提示することが可能と考える。平成24年度の計画は次の通りであった。1.島根県看護協会の協力を得て、医療安全管理者のフォローアップ研修としてアクションリサーチ型のワークショップを企画する。2.島根県看護協会の協力を得て、施設管理者を介して医療安全管理者研修修了者に研究協力を要請し、協力者を得る。3.研修者が所属する島根大学医学の看護研究倫理委員会に研究計画を提出し、承認を得る。4.毎月1回、一回につき3時間程度のコンサルテーションを6か月実施する。評価指標として、問題解決家庭の実施状況と、アプローチ前後のリスクマネジメント実践度、トップマネジャーに求められるリーダーシップ得点、コミュニケーションスキル得点を求める。結果、島根県看護協会リスクマネージャー交流会の全面的な協力を得て、本屋根瓦式アクションリサーチによる医療安全管理者のフォローアップを、交流会主催のワークショップとして開催することができた。よって、計画1.2.3.は予定通り達成した。
新規EMT関連遺伝子DUOX1が誘導する唾液腺癌の浸潤機構の解析

「臨床的に口腔癌の浸潤・転移を抑えることを目的とした基礎的研究」という口腔癌研究における基本理念の下で研究を行っており,その中でも口腔癌の浸潤・転移機構の本質の一つとして上皮間葉移行(epithelial-to-mesenchymal transition; EMT)に着目して研究を継続して行っている.一方,近年,EMTの生じた一部の細胞で癌幹細胞様形質があることが他臓器癌で報告されている.口腔癌,特に唾液腺癌ではEMTと癌幹細胞との関連についての報告はほとんどない.われわれが臨床の現場で経験する予後不良の口腔癌はおおまかに2種類ある.口腔扁平上皮癌と唾液腺癌である.口腔扁平上皮癌は頭頸部領域で最も発生率の高い癌であり,リンパ行性および血行性に転移する.その転移率は30-40%とされており,予後は極めて不良である.また,唾液腺癌の一つである腺様嚢胞癌は,神経や血管への著明な局所浸潤と,肺転移を代表とする血行性遠隔転移を特徴とする悪性度の高いことが特徴で,再発率は16-85%,遠隔転移率は25-55%とされ,転移症例の予後は極めて不良である.口腔癌,特に唾液腺癌において,DUOX1が癌の浸潤,転移に関与しているという報告は極めて少なく,EMTに関与していることを報告している論文は国内外で皆無である.DUOX1が関与していると考えられる唾液腺癌,口腔扁平上皮癌の高度浸潤能獲得におよぼすEMTの機構の詳細を明らかにすることを目的として本研究を遂行している.これまでにわれわれがEMTに関して研究し,解明してきた細胞運動能,基質分解酵素の発現上昇,細胞接着因子の発現低下等をDUOX1ノックダウン細胞と過剰発現細胞を樹立し,これらを用いて詳細に細胞生物学的手法を用いて解析,検討を行い.さらに,幹細胞特性について検討を行った.唾液腺癌,口腔扁平上皮癌の高度浸潤能獲得におよぼすEMTの機構にどのようにDUOX1が関与しているか詳細を明らかにすることを目的として本研究を行った.用いた細胞株は,すべて独自に樹立したものである.細胞株の詳細は以下である.敷石状の上皮様形態を示しE-カドヘリンを発現している扁平上皮癌細胞,間葉系形態を示しE-カドヘリンの発現が消失している高度浸潤型扁平上皮癌細胞,Snailの強制発現によりEMTが誘導された扁平上皮癌細胞を用いて行った.DUOX1を介したEMTによる高度浸潤能獲得機構の解析を詳細に行うためにまず,DUOX1ノックダウン細胞の樹立を行った.複数の合成siRNAを設計し,DUOX1を発現している細胞に遺伝子導入した.ウエスタンブロッティング法で発現消失を確認し,最も効率のよい配列を決定した.これをsiRNA用発現ベクターに組み込み,ノックダウン細胞を樹立した.さらにDUOX1過剰発現細胞の樹立をおこなった.DUOX1の発現細胞からDUOX1 mRNAを抽出し全長cDNAをRT-PCRで増幅しシークエンスを確認後,発現ベクターに組み込んだ.これをDUOX1の発現が消失している細胞に遺伝子導入し,G418などの選択マーカーを培地に添加し耐性細胞をクローニングリングによって分離し,導入遺伝子産物の発現を,抗体を用いたウエスタンブロッティング法で確認した.これら細胞を用いてDUOX1ノックダウンおよび過剰発現細胞の細胞生物学的性状をWound healing assayを用いて遊走能,Matrigel invasion assayおよび再構成三次元培養を用いて浸潤能と浸潤様式の検討を行った.さらにノックダウンあるいは遺伝子導入によりEMTを獲得した細胞の一部が癌幹細胞様形質をもつことを解析するため,FACSによるCD44の発現解析,スフィアアッセイを行った.安定的なDUOX1ノックダウンおよび過剰発現細胞の樹立がほぼ完成したと思われる.その上で当初の予定通り,DUOX1を介して唾液腺癌細胞株および口腔扁平上皮癌細胞株がどのように高度浸潤能を獲得するかを詳細にさらに検討し,ある程度の結果を得ることができたと思われる.また,DUOX1をノックダウンあるいは遺伝子導入によりEMTを獲得した細胞の一部が癌幹細胞様形質をもつことを解析する必要があった.具体的には,DUOX1ノックダウンおよび過剰発現細胞をFACSにて細胞表面マーカー(CD44,ALDH1)ごとに陽性,陰性に分画し,さらに,非接着性プレートを用いて,血清無添加培地に上皮細胞成長因子(EGF)および塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)のみを加えて,数週間培養してスフィアコロニーが形成されるかどうかを検討した.さらに,DUOX1誘導型EMTにおける癌幹細胞の関与についての解析する予定である.「臨床的に口腔癌の浸潤・転移を抑えることを目的とした基礎的研究」という口腔癌研究における基本理念の下で研究を行っており,その中でも口腔癌の浸潤・転移機構の本質の一つとして上皮間葉移行(epithelial-to-mesenchymal transition; EMT)に着目して研究を継続して行っている.一方,近年,EMTの生じた一部の細胞で癌幹細胞様形質があることが他臓器癌で報告されている.口腔癌,特に唾液腺癌ではEMTと癌幹細胞との関連についての報告はほとんどない.われわれが臨床の現場で経験する予後不良の口腔癌はおおまかに2種類ある.口腔扁平上皮癌と唾液腺癌である.口腔扁平上皮癌は頭頸部領域で最も発生率の高い癌であり,リンパ行性および血行性に転移する.

その転移率は30-40%とされており,予後は極めて不良である.また,唾液腺癌の一つである腺様嚢胞癌は,神経や血管への著明な局所浸潤と,肺転移を代表とする血行性遠隔転移を特徴とする悪性度の高いことが特徴で,再発率は16-85%,遠隔転移率は25-55%とされ,転移症例の予後は極めて不良である.口腔癌,特に唾液腺癌において,DUOX1が癌の浸潤,転移に関与しているという報告は極めて少なく,EMTに関与していることを報告している論文は国内外で皆無である.DUOX1が関与していると考えられる唾液腺癌,口腔扁平上皮癌の高度浸潤能獲得におよぼすEMTの機構の詳細を明らかにすることを目的として本研究を遂行している.これまでにわれわれがEMTに関して研究し,解明してきた細胞運動能,基質分解酵素の発現上昇,細胞接着因子の発現低下等をDUOX1ノックダウン細胞と過剰発現細胞を樹立し,これらを用いて詳細に細胞生物学的手法を用いて解析,検討を行った.DUOX1が関与していると考えられる唾液腺癌,口腔扁平上皮癌の高度浸潤能獲得におよぼすEMTの機構の詳細を明らかにすることを目的として本研究を行った.用いた細胞株は,すべて独自に樹立したものであり,継続的に研究材料として使用しており,これら細胞の遺伝子学的・分子生物学的データを蓄積している.細胞株の詳細は以下である.敷石状の上皮様形態を示しE-カドヘリンを発現している扁平上皮癌細胞,間葉系形態を示しE-カドヘリンの発現が消失している高度浸潤型扁平上皮癌細胞,Snailの強制発現によりEMTが誘導された扁平上皮癌細胞を用いて行った.DUOX1を介したEMTによる高度浸潤能獲得機構の解析を詳細に行うためにまず,DUOX1ノックダウン細胞の樹立を行った.DUOX1遺伝子のシークエンスから複数の合成siRNAを設計し,DUOX1を発現している細胞に遺伝子導入した.ウエスタンブロッティング法で発現消失を確認し,最も効率のよい配列を決定した.これをsiRNA用発現ベクターに組み込み,ノックダウン細胞を樹立した.さらにDUOX1過剰発現細胞の樹立をおこなった.DUOX1の発現細胞からDUOX1 mRNAを抽出し全長cDNAをRT-PCRで増幅しシークエンスを確認後,発現ベクターに組み込んだ.これをDUOX1の発現が消失している細胞にリポフェクチン法によって遺伝子導入し,G418などの選択マーカーを培地に添加し耐性細胞をクローニングリングによって分離し,導入遺伝子産物の発現を,抗体を用いたウエスタンブロッティング法で確認した.これら細胞を用いてDUOX1ノックダウンおよび過剰発現細胞の細胞生物学的性状をWound healing assayを用いて遊走能,Matrigel invasion assayおよび再構成三次元培養を用いて浸潤能と浸潤様式の検討を行った.しかし,DUOX1ノックダウンおよび過剰発現細胞の作成に手間取り,また細胞の安定性が得られなかったので一部の解析が滞ってしまった.「臨床的に口腔癌の浸潤・転移を抑えることを目的とした基礎的研究」という口腔癌研究における基本理念の下で研究を行っており,その中でも口腔癌の浸潤・転移機構の本質の一つとして上皮間葉移行(epithelial-to-mesenchymal transition; EMT)に着目して研究を継続して行っている.
マルチフェロイック新規物性機能の開拓に向けた物質展開

平成30年度は,「特異な結晶構造ユニットが誘起する渦状スピン配列に起因する電気磁気結合の開拓」および「コニカルらせんマルチフェロイクスにおける新規複合ドメイン制御の実現」の二つのテーマに関して、論文公表に至る成果を挙げた。前者の研究に関しては,以前我々のグループで,正四角台塔構造と呼ばれる特異な結晶構造を内包する磁性体Ba(TiO)Cu4(PO4)4において反強的な磁気四極子秩序が実現することを報告していた。本研究では,さらに同系の物質展開を図り,BaサイトをPbに置換することにより強的な磁気四極子秩序が実現することを明らかにした。さらに,この強的四極子秩序の実現に起因する電気磁気効果の発現を実証した。後者の研究に関しては,室温で特異なコニカルらせん磁気秩序に起因した電気磁気効果を示すことが報告されているY型六方晶フェライトを対象として,複合マルチフェロイックドメインの観測およびその外場応答に関する測定を行った。円偏光を用いた共鳴軟X線回折の手法により,コニカルらせん構造に起因する複合ドメインの空間分布およびその磁場応答を明らかにした。通常,共鳴X線回折を用いたドメイン観測では,磁気散乱の偏光依存性を用いることが多いが,本研究により,電荷-磁気干渉効果の円偏光依存性を用いることにより,共線反強磁性秩序のドメイン構造を観測できることが明らかになった。上述の研究成果を含めた本基盤研究による成果を国際会議での招待講演(8件)として,また,研究協力者などにより複数の国内外の学会・研究会などで発表した。平成29年度はじめに本研究代表者の異動があったが,この2年間の研究室の立ち上げにより,研究計画に記載した個々の研究内容を可能とする物質開拓・合成,測定系の整備など着実に進み,本研究計画を遂行するのに支障のないレベルまで研究環境の整備が進んだ。実際に本研究計画に掲げるいくつかの研究項目において,研究成果を学会発表・論文発表などの形で公表がなされきており,今後さらに研究の推進に努めていく。平成30年度の研究実施により,「特異な結晶構造ユニットが誘起する渦状スピン配列に起因する電気磁気結合の開拓」および「コニカルらせんマルチフェロイクスにおける新規複合ドメイン制御の実現」などのテーマにおいて一定の成果が得られた。平成31年度はこれまでに合成を行ってきた試料を用いて様々な測定(基礎電気磁気特性、構造物性、光学特性、中性子線散乱、共鳴X線散乱測定など)へと展開するとともに,さらなる物質系の開拓を進める。また,これらの試料を用いた物性開拓として,電気磁気結合に起因する非相反応答といった光学特性の外場制御といった電気磁気光学効果の研究にも展開する。さらに液晶も含めた新規物質・材料における室温電気磁気効果物質の開発も継続的に行っていく予定である。得られた成果を積極的に論文や国際会議などの場において発表していく。平成29年度は本計画の開始年度にあたり,論文発表に至るまでの成果としては,多くはなかったが,「コニカルらせんマルチフェロイクスにおける新規複合ドメイン制御」および「液晶に着目した新規な室温電気磁気効果物質の開発」の二つのテーマに関して、論文公表に至る成果を挙げた。前者の研究に関しては,オリビン型マンガン酸化物Mn2GeO4を対象として,コニカルらせん磁気構造を示すマルチフェロイクスにおける強誘電および強磁性ドメインの特異な結合現象の観測,さらには現象論的な議論によるそのメカニズムの解明を図った。後者の研究に関しては,強誘電液晶の電気磁気効果材料としての可能性を探った。液晶材料のいくつかは強誘電性を示し,それらは電場による分子配向、さらには偏光特性の制御が可能であり、ディスプレイなどに使われていることはよく知られている。これに対し,本研究ではそれを構成する分子の反磁性に着目し,その分子配向および強誘電性の磁場制御を試みた。強誘電液晶を構成する分子は反磁性を示すが,反磁性異方性を有するため磁場の印加によって分子軸の方向を制御することが可能である。これらのことを利用して強誘電液晶に対する磁場の印加により分子軸の配向を変化させることに付随して強誘電分極の方向を制御するといった磁場誘起の強誘電性制御が可能となる。本研究計画の推進により実際に,2種類の分子で構成される強誘電液晶材料において室温以上の温度で磁場印加による強誘電分極の変化といった電気磁気効果の観測に成功した。また,研究代表者を組織委員長としたAPCTP Workshop on Multiferroicsを11月に東大柏キャンパスにて開催した。マルチフェロイクス研究分野を牽引する研究者が欧米アジアから参加し,同研究分野の国内外の動向調査を行う絶好の機会となった。平成29年度はじめに,本研究計画申請書の記載時には予期していなかった本研究代表者の異動があった。このため平成29年度は、旧所属から新所属への実験設備の移設など研究環境を整備するところから開始した。また,新たな研究室の立ち上げ期となり研究室のメンバーも減少するといったことがあり,これらの要因により申請書記載時の元々の計画よりも若干の研究の遅れが生じていた。しかしながら,この1年間の活動により旧所属先からの装置移設などが完了し,本研究計画を遂行するのに支障のないレベルまで新しい所属機関における研究環境の整備が進んだ。研究計画に記載した個々の研究内容を可能とする物質開拓・合成,測定系の整備など着実に進み,平成30年度以降は、学会発表・論文発表などの形で順次,得られた成果の公表に努めていく。

平成30年度は,「特異な結晶構造ユニットが誘起する渦状スピン配列に起因する電気磁気結合の開拓」および「コニカルらせんマルチフェロイクスにおける新規複合ドメイン制御の実現」の二つのテーマに関して、論文公表に至る成果を挙げた。前者の研究に関しては,以前我々のグループで,正四角台塔構造と呼ばれる特異な結晶構造を内包する磁性体Ba(TiO)Cu4(PO4)4において反強的な磁気四極子秩序が実現することを報告していた。本研究では,さらに同系の物質展開を図り,BaサイトをPbに置換することにより強的な磁気四極子秩序が実現することを明らかにした。さらに,この強的四極子秩序の実現に起因する電気磁気効果の発現を実証した。後者の研究に関しては,室温で特異なコニカルらせん磁気秩序に起因した電気磁気効果を示すことが報告されているY型六方晶フェライトを対象として,複合マルチフェロイックドメインの観測およびその外場応答に関する測定を行った。円偏光を用いた共鳴軟X線回折の手法により,コニカルらせん構造に起因する複合ドメインの空間分布およびその磁場応答を明らかにした。通常,共鳴X線回折を用いたドメイン観測では,磁気散乱の偏光依存性を用いることが多いが,本研究により,電荷-磁気干渉効果の円偏光依存性を用いることにより,共線反強磁性秩序のドメイン構造を観測できることが明らかになった。上述の研究成果を含めた本基盤研究による成果を国際会議での招待講演(8件)として,また,研究協力者などにより複数の国内外の学会・研究会などで発表した。平成29年度はじめに本研究代表者の異動があったが,この2年間の研究室の立ち上げにより,研究計画に記載した個々の研究内容を可能とする物質開拓・合成,測定系の整備など着実に進み,本研究計画を遂行するのに支障のないレベルまで研究環境の整備が進んだ。実際に本研究計画に掲げるいくつかの研究項目において,研究成果を学会発表・論文発表などの形で公表がなされきており,今後さらに研究の推進に努めていく。平成29年度の研究実施により,本研究計画のうち,「特異な結晶構造ユニットが誘起する渦状スピン配列に起因する電気磁気結合の開拓」および「コニカルらせんマルチフェロイクスにおける新規複合ドメイン制御の実現」などのテーマを推進するうえで、成果発表には至らないまでも,物質開発・合成の面でいくつかの進展が得られており,重要な実験結果が蓄積されつつある。平成30年度はこれらのテーマに関して,これまでに合成を行ってきた試料を用いて様々な測定(基礎電気磁気特性、構造物性、光学特性、中性子線散乱、共鳴X線散乱測定など)へと展開し,とくにマルチフェロイック物質における特異な複合フェロイックドメイン観測・制御の実現を図っていく。また,「液晶に着目した新規な室温電気磁気効果物質の開発」のテーマに関しては、これまであまり注目されることのなかった液晶材料の物性に対する強磁場の効果の詳細をさらに調べていく予定である。平成30年度の研究実施により,「特異な結晶構造ユニットが誘起する渦状スピン配列に起因する電気磁気結合の開拓」および「コニカルらせんマルチフェロイクスにおける新規複合ドメイン制御の実現」などのテーマにおいて一定の成果が得られた。
遺伝子導入形質転換細胞を用いたヒト自己反応性T細胞の自己免疫での病因的役割の研究

正常人末梢血より、自己リンパ球障害性と自己B細胞抗体産生補助能をもつHLAクラスII抗原特異的自己反応性T細胞クロ-ンを樹立した。またその同一人よりクラスII抗原遺伝子をクロ-ニングし、その遺伝子を導入した形質転換線維芽細胞(トランスフェクタント)を作製し、以下の点を明らかにした。1)自己反応性T細胞クロ-ンの認識抗原の解析.DR4特異的自己反応性T細胞クロ-ンは、自己DR4遺伝子を導入トランスフェクタントに対して、ほとんど増殖を呈さなかったが、自己B細胞の培養上清やライゼ-トを添加すると著明な増殖反応が見られた。またこのトランスフェクタントに対して細胞障害作用はほとんど無かったが、このライゼ-トと前培養した標的細胞に対しては著明な障害性を示した。これらの事実は自己反応性T細胞が自己Iaのみを認識するのではなく、自己Iaと共に何らかの自己抗原を認識していることを強く示唆した。2)自己反応性T細胞クロ-ンを用いた全身性エリテマト-デス(SLE)患者抗DNA抗体産生機構の研究.自己反応性T細胞クロ-ンはDRやDQを共有するアロB細胞に対しても著明な抗体産生補助能を有した。HLAの一致するSLE患者B細胞を自己反応性T細胞クロ-ンと混合培養し、その上清中の免疫グロブリン量やIgG及びIgMクラス抗DNA抗体産生量を調べた。正常人B細胞はこのT細胞補助により著明にIgM抗DNA抗体を産生したが、IgG抗DNA抗体産生はしなかった。これに対しSLE患者B細胞では、自己反応性T細胞クロ-ン添加によりIgGクラス抗DNA抗体の著明な産生の増強が認められた。このことは、SLEにおける抗DNA抗体産生B細胞レパ-トアの異常と自己反応性T細胞の病原的役割を意味した。
幼児の障害児に関する言及の特徴-交流教育後の対話の場の検討-

本研究は、幼稚園と知的障害養護学校小学部との学校間の交流活動を経験した幼児について、幼児がそれを他者にどう語るのか、その言及の検討を通し幼児の障害児に関する意識について明らかにすることを目的として計画された。今年度は次の2種類の交流活動を用意し,事後に面接者と幼児との対話場面を設定した。(1)自然に出会う設定:幼稚園年長組幼児と養護学校小学部低学年児童が,両校の近辺の公園に同じ日に出かけ遊ぶ。(2)幼稚園での自由遊び:ある程度環境構成された幼稚園のプレイルームで幼児と養護学校小学部低学年児童が好きな遊びを行う。どちらの設定とも幼児児童全員が設定されたゲームを行うという昨年度の活動とは異なるものであった。このことが,幼児の障害児に関する言及にも反映し,幼児がそれぞれ遊びの中で関わった養護学校児童により,その言及は大きく異なっていた。音声言語が拙くとも身振り等で穏やかに働きかけることのできる養護学校児童に対しては,幼児はままごとや縄跳び等で一緒に遊んでおり,その意識も「かわいい,好き」等と,世話やかわいがる対象として認識されていた。養護学校児童が泣いている場面についても,幼児なりにその因果関係が理解できるものであれば障害とは関係なく受け入れていた。一方,養護学校児童がルールを守れないことは,幼稚園幼児との関わりを妨げ,また,トラブルも生じさせた。ルールの遵守(物を勝手に取る,入れてと言わない)ができないことを幼児は障害があるゆえのものとしては捉えておらず,それを守らない養護学校児童とどのように関わればよいのかという戸惑いや不信感等の感情を持っていることが推察された。幼児がそのような疑問を持った時に,幼児の養護学校児童に対する一面的な認識を変えていく教師の対応について具体的な事例を積み重ね検討していく必要性が,事前指導及び活動内容の検討と共に指摘された。本研究は、幼児の障害児に関する意識について、幼児がそれを他者にどう語るのか、その言及の検討を通し明らかにすることを目的として計画された。今年度は、知的障害養護学校との学校間の交流活動(年4回)を経験した幼児について、交流活動の事後に面接者と幼児の対話の場をいかに設定するかについて検討した。交流活動の内容については,遊具等の配置を含め幼児と養護学校児童のどちらもが参加できる環境構成とした。そして,交流活動終了後の当日中に,面接者と幼児の1対1の対話場面及び面接者と複数の幼児の対話場面を設定した。いづれの場面においても,幼児は交流活動についての言及は多く交流活動を楽しい活動と捉えていたが、養護学校児童についての報告は乏しく、養護学校児童について短時間の交流のみでは理解していくことが難しいことが推察された。そこで,交流活動終了後の対話場面の設定として,養護学校児童の交流活動時の写真を用いた写真絵本を作成し,交流活動実施前3日間教室に準備した。そして,その絵本を用い面接者との対話場面の設定を行ったが,幼児は,必ずしも写真の養護学校児童が,当日交流活動に参加した児童とすぐに気付くことは少なかった。交流活動の事前指導としての養護学校児童の紹介のあり方と,事前指導及び活動内容と事後の幼児の養護学校児童に関する言及との関連も含めて検討していく必要性があることが推察された。なお,幼児が保護者に報告した言及については,降園時に保護者に交流活動があったことを伝え感想文に書いて貰うよう依頼したが,一部の保護者から,幼児の養護学校児童に関する(保護者が感じる)否定的表現を書くことに対して抵抗がみられた。次年度に向けて,交流活動に関する保護者への事前指導の必要性が検討課題として残された。
各種細胞増殖因子および神経幹細胞移植による脳および脊髄虚血障害の修復・改善

1.骨髄幹細胞からのlung stem cellsの分離と病変修復への応用-GFPラットに5-FUを投与して、骨髄細胞を採取・培養。血球成分を除いた骨髄幹細胞をラットに静脈投与し、肺胞への生着度を検索。ブレオマイシン肺傷害への生着度と比較検討し、傷害肺への生着が高いことがわかった。さらに、SP-A抗体による染色を行うと、血管から肺組織へ遊走した骨髄細胞の中に、SP-A抗体に染色される細胞があり、肺胞II型上皮細胞に分化していると考えられた。さらに、肺胞II型上皮細胞に特異的なSP-CmRNAの発現をin situ hybridization法で検索したところ、肺胞内のグリーンラット細胞に発現していた。現在これらがKGFに反応するか検索中。反応する場合は、病変修復作用があるか検索を計画している。特に、培養細胞を気管内投与し、骨髄細胞を血管内投与することで、修復促進できるものと期待される。2.KGFなどの細胞増殖因子の組織修復機能の解明-この研究の一つとして、一過性脳・脊髄虚血障害に予防効果があるか検索し、KGFmRNAは、脳組織の皮質、海馬や扁桃核に強く発現していた。KGFを脳脊髄液中に持続投与することで、一過性脳虚血障害による海馬CA1領域の遅発性神経細胞死を抑制した。脊髄虚血への効果については、現在検索中である。2.脊髄虚血における神経成長因子GDNFの神経保護効果-脊髄虚血後、GDNF濃度は、2時間後に増加し、その後24時間後に前値に復し、72時間後に再び増加し、2相性に変化する。これは、GDNFが生理的に抗虚血作用を担っている可能性を示唆する。現在その機序解明に関する研究を進める予定である。3.エチルピルビン酸による酸化ストレススカベンジャーの脊髄虚血障害への効果-脊髄虚血障害に対してエチルピルビン酸投与は、ラットの運動障害を抑制した。さらに、神経細胞のアポトーシスを抑制していた。現在神経成長因子GDNFの遺伝子発現動態などの新たな検索を進め、障害抑制機序の検索を展開する予定である。4.脊髄虚血障害に対する骨髄幹細胞移植効果-一過性脊髄虚血障害ラットに骨髄幹細胞を静脈注入し、その障害の程度を比較検討した。現在アポトーシスや運動障害改善の有無を検索している。

特に、培養細胞を気管内投与し、骨髄細胞を血管内投与することで、修復促進できるものと期待される。5.KGFなどの細胞増殖因子の組織修復機能の解明-この研究の一つとして、一過性脳・脊髄虚血障害に予防効果があるか検索し、KGFmRNAは、脳組織の皮質、海馬や扁桃核に強く発現していた。KGFを脳脊髄液中に持続投与することで、一過性脳虚血障害による海馬CA1領域の遅発性神経細胞死を抑制した。脊髄虚血への効果については、現在検索中である。2.脊髄虚血における神経成長因子GDNFの神経保護効果-脊髄虚血後、GDNF濃度は、2時間後に増加し、その後24時間後に前値に復し、72時間後に再び増加し、2相性に変化する。これは、GDNFが生理的に抗虚血作用を担っている可能性を示唆する。現在その機序解明に関する研究を進める予定である。3.エチルピルビン酸による酸化ストレススカベンジャーの脊髄虚血障害への効果-脊髄虚血障害に対してエチルピルビン酸投与は、ラットの運動障害を抑制した。しかしアポトーシスの抑制は明らかではなかった。現在神経成長因子GDNFの遺伝子発現動態などの新たな検索を進め、障害抑制機序の検索を展開する予定である。4.脊髄虚血障害に対する骨髄幹細胞移植効果-一過性脊髄虚血障害ラットに骨髄幹細胞を静脈注入し、その障害の程度を比較検討した。現在アポトーシスや運動障害改善の有無を検索している。5.先天性横隔膜ヘルニア(CDH)の肺低形成に対する細胞増殖因子の肺形成促進-細胞増殖因子の障害修復作用検索の一つとして、薬剤誘発CDHにvitamin Aを投与し、CDHの発生頻度と肺成熟度を検索し、発生頻度は低下したが、肺形成は抑制され、CDHの発生頻度と肺成熟度には関連はなかったが、その機序解明を進めている。1.骨髄幹細胞からのlung stem cellsの分離と病変修復への応用-GFPラットに5-FUを投与して、骨髄細胞を採取・培養。血球成分を除いた骨髄幹細胞をラットに静脈投与し、肺胞への生着度を検索。ブレオマイシン肺傷害への生着度と比較検討し、傷害肺への生着が高いことがわかった。さらに、SP-A抗体による染色を行うと、血管から肺組織へ遊走した骨髄細胞の中に、SP-A抗体に染色される細胞があり、肺胞量II型上皮細胞に分化していると考えられた。さらに、肺胞II型上皮細胞に特異的なSP-C mRNAの発現をin situ hybridization法で検索したところ、肺胞内のグリーンラット細胞に発現していた。現在これらがKGFに反応するか検索中。反応する場合は、病変修復作用があるか検索を計画している。2.脊髄虚血における神経成長因子
パッド形ジャーナル軸受内の潤滑流体の流れに関する基礎的研究

本研究は,パッド型ジャーナル軸受(完全浸漬型マルチパッドジャーナル軸受)内の流れに着目して,トレーサ法による流れの可視化を行い,パッド間隔およびパッド形状がテイラー渦の挙動におよぼす影響について検討を加えるとともに,パッド間の,あるいはパッド背面の流動特性について新たな知見を得ることを目的とする.実験装置は,設定予圧ゼロのマルチパッドジャーナル軸受が無負荷状態で動作する状況を模擬した構成とし,パッド間およびパッド背面の2次元速度場はPIVを用いて計測する.パッド開き角は70°,80°の2種類とし,パッド形状は標準型と流線型を用いる.観察断面は回転軸に垂直な平面と平行な円筒面とし,可視化画像はディジタルVTRに記録する.回転軸に平行な円筒面の観察によると,パッド間隔が小さく,テイラー数が小さい場合、軸受すきま内で発生したテイラー渦の渦輪が下流のパッド間においても保持されることがわかった.これを渦の慣性効果と呼ぶことにした.また,回転軸に垂直な断面の観察によれば,パッド形状の違いによって,パッド間およびパッド背面の流れの傾向に明確な違いがあることがわかった.本研究で得られた結果を要約すると,以下のようになる.・臨界テイラー数はパッド間隔の増加とともに小さくなるが,パッド間隔が約110°以上ではほぼ一定値になる.・パッド形状は臨界テイラー数にほとんど影響をおよぼさない.・パッド間に誘起される流れは,パッド間隔およびパッド形状の影響を受ける.本研究では,パッド形ジャーナル軸受について,回転軸に垂直な断面内の流体の流れをアルミ粉懸濁法を用いて可視化して,ディジタルVTRに記録した.可視化画像を動画像対応画像処理ボードに取込み,濃度相関法によって速度ベクトルと流跡を求めた.速度ベクトルは,逐次棄却法を用いた濃淡パターン追跡アルゴリズムにより,非常に高速で計測された.さらに,ニューラルネットワークを用いて各時刻ごとの誤ベクトルの削除と,欠落ベクトルの内挿を行った.また,側面からの流れの観察から得られたテイラー渦の成長過程との対応について検討した.本研究で得られた結果を要約すると,以下のようになる.・パッド形ジャーナル軸受の臨界テイラー数は,全周形ジャーナル軸受の場合よりも低い値になる.これには,パッド間流れの安定性が影響していると考えられる.・パッド内流れがクエット流のときは,パッドを出た流れとパッド間の流れはほとんど混じり合わない.また,パッド間には渦が発生するが,流れは軸方向に一様で,軸方向流れはほとんど見られない.・テイラー渦が発生すると,臨界テーラー数付近ではその渦輪はパッド間で保持される.・テイラー渦に軸方向の攪乱があらわれると,その渦輪はパッド間では崩壊する.パッドを出た流れとパッド間の流れの一部は混合して,つぎのパッドに入る.これに対応して、パッド間には軸方向流れが発生する.・パッド内のテイラー渦の軸方向攪乱が大きくなっても.テイラー渦には軸方向および円周方向に周期的構造が残存する.しかし,パッド間の流れは不規則になり,複雑な3次元構造を持つようになる.つぎのパッドの外周部入口では渦が発生する.軸受測の間欠性の影響は確認できたが,パッド間隔やパッド形状を変化させて,その影響を検討する必要がある.本研究は,パッド型ジャーナル軸受(完全浸漬型マルチパッドジャーナル軸受)内の流れに着目して,トレーサ法による流れの可視化を行い,パッド間隔およびパッド形状がテイラー渦の挙動におよぼす影響について検討を加えるとともに,パッド間の,あるいはパッド背面の流動特性について新たな知見を得ることを目的とする.実験装置は,設定予圧ゼロのマルチパッドジャーナル軸受が無負荷状態で動作する状況を模擬した構成とし,パッド間およびパッド背面の2次元速度場はPIVを用いて計測する.パッド開き角は70°,80°の2種類とし,パッド形状は標準型と流線型を用いる.観察断面は回転軸に垂直な平面と平行な円筒面とし,可視化画像はディジタルVTRに記録する.回転軸に平行な円筒面の観察によると,パッド間隔が小さく,テイラー数が小さい場合、軸受すきま内で発生したテイラー渦の渦輪が下流のパッド間においても保持されることがわかった.これを渦の慣性効果と呼ぶことにした.また,回転軸に垂直な断面の観察によれば,パッド形状の違いによって,パッド間およびパッド背面の流れの傾向に明確な違いがあることがわかった.本研究で得られた結果を要約すると,以下のようになる.・臨界テイラー数はパッド間隔の増加とともに小さくなるが,パッド間隔が約110°以上ではほぼ一定値になる.・パッド形状は臨界テイラー数にほとんど影響をおよぼさない.・パッド間に誘起される流れは,パッド間隔およびパッド形状の影響を受ける.