hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時間分解電子スピン共鳴による光誘起ラジカルペアの構造解析法の開発と応用

渡り鳥やショウジョウバエなど、様々な動物が地磁気を感受する機能にクリプトクロムが重要な役割を果たすことが示唆されており、その分子機能に大きな関心が寄せられている。クリプトクロムの地磁気感受において、光電荷分離過程により生成するラジカル対のスピン状態が関与するラジカル対機構が提唱されている。クリプトクロムは色素としてフラビン(flavin adenine dinucleotide; FAD)を含む。この光励起状態が近傍の3つのトリプトファン残基(W400, W377, W324)に段階的に正孔を渡して、長距離電荷分離状態(FAD-W324(H)+)を生成することが知られている。このような各段階の電荷分離反応が効率的に起こるためには、電荷分離状態の静電相互作用による安定化を乗り越える必要がある。近年の分子動力学計算により、長距離電荷分離に伴う水和の効果やトリプトファン残基の構造変化が予測されているものの実験的に立体配置を明らかにした例はなかった。本年度は電荷分離状態の立体配置と電子的カップリングの実験的解明を目的として、クリプトクロムにおける電荷分離状態の時間分解電子スピン共鳴スペクトルの温度依存性を調べた。得られた電子スピン共鳴スペクトルを、これまでに開発した電子スピン分極イメージング法により解析し、電荷分離の途中段階における構造を実験的に特徴づけることに成功した。また、近年発見されたシングレットフィッション反応における三重項ペアの状態(五重項)の観測にも取り組み、三重項ペアの構造解析や、五重項状態形成機構を提唱した。本年度の研究では、電子スピン共鳴装置の改良を行った。電子スピン分極イメージングにより得られたカラーマップを元に、クリプトクロムの電荷分離状態の構造を明らかにし、さらに時間分解電子スピン共鳴スペクトルの温度依存性をもとに構造と温度、反応ダイナミクスの関係を明らかにした。温度効果については当初の計画にはなかったことであり、予想以上の進展であったと言える。またテトラセン及びペンタセン誘導体におけるシングレットフィッション反応において生成した、三重項状態励起子二つからなる五重項状態を電子スピン共鳴法により観測することにも成功した。得られた電子スピン共鳴スペクトルの理論的な解析に取り組み、三重項状態のペアの構造と、反応における五重項状態形成機構を実験結果から議論できるようになった。この成果をもとに分子間シングレットフィッションにおける五重項状態形成機構を提唱した。さらに一分子内・分子間などの様々なシングレットフィッション系において電子スピン共鳴計測に取り組んだ。これらの五重項状態の観測及び解析は、当初の予想を超えて進展している。今後はこれまで取り組んできた立体構造解析の検証に取り組む。これまでの研究において、クリプトクロム中に生じたラジカルペアの構造やシングレットフィッション材料において生じたトリプレットペアの構造解析に成功している。しかしながら、これらの結果はすべてXband(9GHz帯)のcw-EPRを用いた時間分解EPR計測の結果に基づいている。これらの構造を元にメカニズムの議論を行うためには、構造のさらなる実験的な検証が必要である。そこで、これまでの研究で得られた構造についてさらなる検証を行うための手段として、パルスEPR,高周波EPR(Q-band, W-band)を計画している。パルスEPR法により、cw-EPRでは観測の難しい相互作用を分離して測定することが可能である。また高周波EPRであれば、g値の異方性といった、構造とEPR信号をダイレクトに特徴づける情報を高分解能で得ることができる。これらの実験については、受入研究室で行うことは不可能である。そこで、Wasielewski group(アメリカ、Northwestern University)との共同研究によりすすめていく予定である。近年の分子動力学計算により、長距離電荷分離に伴う水和の効果やトリプトファン残基の構造変化が予測されているものの実験的に立体配置を明らかにした例はない。この立体配置を明らかにする手法として、本研究では電子スピン分極イメージングという新規手法の開発に取り組んだ。基本的な理論についてはほぼ確立でき、構造の明らかな光合成タンパク質光化学系IIの電荷分離状態について適用することでほぼX線結晶構造解析と同じような構造が得られることがわかった。本年度は、電荷分離状態の立体配置と電子的カップリングの実験的解明を目的として、天然型クリプトクロムにおける電荷分離状態の時間分解電子スピン共鳴測定を行った。得られた電子スピン共鳴スペクトルについて量子論に基づく解析を行い、さらに電子スピン分極イメージング法を適用することで、電荷分離状態を特徴づけるカラーマップを得ることに成功した。本年度の計画ではMATLABを用いた解析と可視化機能の実装を目指してプログラミングを行い、光合成タンパク質における電荷分離状態の構造解明については達成できた。

既知の試料である紅色光合成細菌の他、光化学系IIにおいても同様に適用して、初期電荷分離状態の構造解明に成功した。また、クリプトクロムにおいてもその電荷分離状態の時間分解電子スピン共鳴スペクトルの測定及び解析に取り組んでおり天然状態の電荷分離状態のイメージング画像を得ることができた。この実験については2年目以降に計画していた内容であるため当初の計画以上に進展しているといえる。渡り鳥やショウジョウバエなど、様々な動物が地磁気を感受する機能にクリプトクロムが重要な役割を果たすことが示唆されており、その分子機能に大きな関心が寄せられている。クリプトクロムの地磁気感受において、光電荷分離過程により生成するラジカル対のスピン状態が関与するラジカル対機構が提唱されている。クリプトクロムは色素としてフラビン(flavin adenine dinucleotide; FAD)を含む。この光励起状態が近傍の3つのトリプトファン残基(W400, W377, W324)に段階的に正孔を渡して、長距離電荷分離状態(FAD-W324(H)+)を生成することが知られている。このような各段階の電荷分離反応が効率的に起こるためには、電荷分離状態の静電相互作用による安定化を乗り越える必要がある。近年の分子動力学計算により、長距離電荷分離に伴う水和の効果やトリプトファン残基の構造変化が予測されているものの実験的に立体配置を明らかにした例はなかった。本年度は電荷分離状態の立体配置と電子的カップリングの実験的解明を目的として、クリプトクロムにおける電荷分離状態の時間分解電子スピン共鳴スペクトルの温度依存性を調べた。得られた電子スピン共鳴スペクトルを、これまでに開発した電子スピン分極イメージング法により解析し、電荷分離の途中段階における構造を実験的に特徴づけることに成功した。また、近年発見されたシングレットフィッション反応における三重項ペアの状態(五重項)の観測にも取り組み、三重項ペアの構造解析や、五重項状態形成機構を提唱した。本年度の研究では、電子スピン共鳴装置の改良を行った。電子スピン分極イメージングにより得られたカラーマップを元に、クリプトクロムの電荷分離状態の構造を明らかにし、さらに時間分解電子スピン共鳴スペクトルの温度依存性をもとに構造と温度、反応ダイナミクスの関係を明らかにした。温度効果については当初の計画にはなかったことであり、予想以上の進展であったと言える。またテトラセン及びペンタセン誘導体におけるシングレットフィッション反応において生成した、三重項状態励起子二つからなる五重項状態を電子スピン共鳴法により観測することにも成功した。得られた電子スピン共鳴スペクトルの理論的な解析に取り組み、三重項状態のペアの構造と、反応における五重項状態形成機構を実験結果から議論できるようになった。この成果をもとに分子間シングレットフィッションにおける五重項状態形成機構を提唱した。
梅毒トレポネーマのゲノム情報基盤の構築と分子型別法の開発

176例の梅毒疑い患者の皮膚潰瘍病変等を解析しT. pallidum DNA陽性82検体を得た。そのうち53検体はT. pallidum型別可能であった。14d/fで(30/53, 56.6%)が高頻度型であった。GenomiPhiおよびSureSelectカスタムキャプチャライブラリを用いてT. pallidum DNA増幅・濃縮を行った。GenomiPhiによるエラー導入は無視できることが確認した。梅毒DNA陽性検体を用いて、T. pallidum DNA増幅・濃縮後MiSeqでT. pallidumゲノム塩基配列の取得を試みた結果、11検体のうつ9検体はな比較解析が可能であった。63例の梅毒疑い患者の皮膚潰瘍病変のスワブを採取した。スワブをTE溶液に懸濁後、その一部を用いてT. pallidum特異的遺伝子polAおよびTpN47をPCR法で増幅することで、T. pallidum DNA陽性32検体を得た。そのうち、T. pallidumの多型遺伝子arp, tpr, Tp0548を標的とした型別法を実施し、型別可能であった検体が21存在した。残りの11検体は、標的部位のPCR増幅が不能であった。つまり、DNA断片化、あるいはDNA量が少ないことを意味することと解釈可能であり、ゲノム解析にも利用不能であった。もっとも高頻度であることが示されたのは、14d/f型(12/21)であった。このうち1検体についてはIllumina MiSeqにより、T. pallidumゲノム配列の取得を試みたがT. pallidumゲノム配列はごく少数であり、ヒトDNA量と比して、ごく少数であることが示唆された。本課題を遂行するために、T. pallidumニコルス株ゲノム配列情報から150 bp毎(75 bp重複)を作成することでSureSelect(Agilent)カスタムキャプチャライブラリを作成した。効率的に計画を実施するために菌数の多い検体を選択し、キャプチャライブラリを供することが重要である。そこで、そのような多菌体検体を選択するために、感染研に保存するニコルス株のゲノムDNAを調整し、既知量DNAを用いた定量的PCR法を確立することで、T. pallidum DNAの定量法を構築した。T. pallidumに対する市販抗体とプロテインA結合磁気ビーズにより菌体を回収する系の開発を試みたが、現状では満足する結果が得られなかった。ウサギ(睾丸接種)T.pallidum培養法をもちいた菌体取得とゲノム配列決定を実施する予定であったが、十分な菌体量を示す検体を得ることができなかったため、今年度は実施しなかった。検体の取得、DNA型別の実施、その結果の蓄積、T. pallidum特異的SureSelect(Agilent)カスタムキャプチャライブラリの作成に関しては予定どおり進捗している。一方、抗体を用いた梅毒トレポネーマ濃縮法について、十分な選択的回収ができず、方法の確立にいたっていない。結合バッファーおよび持ちいる抗体の検討を実施する予定である。十分な菌体量もつ検体をえることができなかったため、カスタムキャプチャライブラリを用いた配列決定および動物を用いたT. pallidum増殖とそれに続くゲノム配列決定は実施できなかった。113例の梅毒疑い患者の皮膚潰瘍病変等のスワブを採取し、TE溶液に懸濁後、T. pallidum特異的遺伝子polAおよびTpN47遺伝子を標的としてPCR法で、T. pallidum DNA陽性である50検体を得た。そのうち、T. pallidumの多型遺伝子arp, tpr, Tp0548の型別を実施し、32検体は型別可能であった。もっとも高頻度で検出された型は14d/fで(18/32, 56.3%)であった。H27年度の試行では検体中のT. pallidum DNA量が少ないことがT. pallidumゲノム解析を困難にしていることが示されていたため、ゲノムDNA増幅試薬GenomiPhiを用いて非選択的に検体中のDNAを増幅することとした。その後、SureSelect (Agilent)カスタムキャプチャライブラリを用いてT. pallidum DNA濃縮を行い、T. pallidum DNAをえることとした。まず最初に、GenomiPhiによる増幅によって導入される塩基配列エラー率を検証した結果、GenomiPhiによるエラー導入は見出されなかった。GenomiPhiによるゲノム増幅試料を出発材料とすることが可能であると判断した。そこで、梅毒DNA陽性検体を用いて、GenomiPhi増幅後、SureSelectでエンリッチし、MiSeqでT. pallidumゲノム塩基配列の取得を試みた。試行した11検体からの梅毒ゲノム配列のcoverageは0519であった。coverageが100以下のものは4検体存在し、0, 16, 86, 97であった。その他はcoverage 211519と十分な比較解析が可能であることが示された。coverage 86, 97の2検体が解析可能か詳細を検討することが必要である。GenomiPhi

およびSureSelectカスタムキャプチャライブラリを用いてT. pallidum DNA増幅・濃縮を行った。GenomiPhiによるエラー導入は無視できることが確認した。梅毒DNA陽性検体を用いて、T. pallidum DNA増幅・濃縮後MiSeqでT. pallidumゲノム塩基配列の取得を試みた結果、11検体のうつ9検体はな比較解析が可能であった。引き続き検体収集を実施し、H27年度から蓄積した検体を含めてもっとも菌体量(DNA量)が多いサンプルを用いて、T. pallidum特異的SureSelect(Agilent)カスタムキャプチャライブラリにアプライしT. pallidumゲノム配列情報を取得する。また、H28年度前半において、ウサギ睾丸接種法により臨床分離株の確立を目指す。動物愛護の観点からも重要であるウサギを用いないT. pallidum菌体増殖が可能な代替法を検討する。世代時間が長い、つまり増殖が遅いことを考慮すると実現可能性は低いと考えるが、カイコ接種による増殖法も検討する予定である。細菌学当初予定していた実験計画のうち、ゲノム配列決定に適切な検体が得られなかったため配列決定を見合わせた。そのため、費用の一部を使用しなかった。次年度使用額を合わせてH28年度において、ゲノム配列決定のために使用する。
実用化に向けた社会資本整備評価システムの構築

都市圏レベルでの社会資本整備関連施策を定量的に評価するための実用的ツールへのニーズは非常に大きい.本研究はそのニーズに応えるため,個別に開発されてきた定量的評価手法を体系的に組み合わせ,それを実用的ツールとして発展させることを目的として,12年度と13年度の2ヶ年にわたって取り組んだ.12年度は以下の2点について重点的に取り組んだ.第一は,本研究で開発するシステムに登載する各種都市モデルの基本構造を整理して,相互の関連性と各モデルが対象とする都市政策について体系化を行った.第二は,各分担者および協力者が個別に整備してきたデータの共同利用するためのシステムと新たに整備すべきデータの調査・作成方法について検討した.各種モデルと政策の体系化は,モデルを立地均衡モテルと交通均衡モテルを主軸とし,それらの連動システムを基本とした.上位に都市圏応用一般均衡モデルを作成し,下位にはヘドニックモデル,仮想市場法モデル,知識工学的行動モデルおよび交通シミュレーションモデルを作成した.都市幹線交通整備等は均衡モデルのレベルでの手法で,また,局所的な影響は他のモデルで評価を試みた.データ整備については,購入した地理情報システムの基本骨格に各分担者が蓄積しているデータを格納する手順とデータ形式について検討した.格納できるデータセットから順次格納を進め,来年度前半までに主要部を完了する予定とした.新たに整備するデータとして,岐阜都市圏の産業連関表を作成するものとした.13年度は産業連関表を完成させ,それに基づく応用一般均衡モデルを開発して適用を試みた.また,均衡モデルによる評価を多様な政策評価に適用するととも,それ以下のレベルついては,交通シミュレーションやヘドニック法を岐阜都市圏内の実際の施策に適用して,手法の有効性を確認した.12年度から整備を進めているデータベースについては,共有化を進めながら,同時に記述的な統計解析よって都市圏の特徴を抽出する作業も進め,今後の手法やシステムの開発に向けての基礎的資料として活用できる方向を目指している.都市圏レベルでの社会資本整備関連施策を定量的に評価するための実用的ツールへのニーズは非常に大きい.本研究はそのニーズに応えるため,個別に開発されてきた定量的評価手法を体系的に組み合わせ,それを実用的ツールとして発展させることを目的として,12年度と13年度の2ヶ年にわたって取り組んだ.12年度は以下の2点について重点的に取り組んだ.第一は,本研究で開発するシステムに登載する各種都市モデルの基本構造を整理して,相互の関連性と各モデルが対象とする都市政策について体系化を行った.第二は,各分担者および協力者が個別に整備してきたデータの共同利用するためのシステムと新たに整備すべきデータの調査・作成方法について検討した.各種モデルと政策の体系化は,モデルを立地均衡モテルと交通均衡モテルを主軸とし,それらの連動システムを基本とした.上位に都市圏応用一般均衡モデルを作成し,下位にはヘドニックモデル,仮想市場法モデル,知識工学的行動モデルおよび交通シミュレーションモデルを作成した.都市幹線交通整備等は均衡モデルのレベルでの手法で,また,局所的な影響は他のモデルで評価を試みた.データ整備については,購入した地理情報システムの基本骨格に各分担者が蓄積しているデータを格納する手順とデータ形式について検討した.格納できるデータセットから順次格納を進め,来年度前半までに主要部を完了する予定とした.新たに整備するデータとして,岐阜都市圏の産業連関表を作成するものとした.13年度は産業連関表を完成させ,それに基づく応用一般均衡モデルを開発して適用を試みた.また,均衡モデルによる評価を多様な政策評価に適用するととも,それ以下のレベルついては,交通シミュレーションやヘドニック法を岐阜都市圏内の実際の施策に適用して,手法の有効性を確認した.12年度から整備を進めているデータベースについては,共有化を進めながら,同時に記述的な統計解析よって都市圏の特徴を抽出する作業も進め,今後の手法やシステムの開発に向けての基礎的資料として活用できる方向を目指している.本年度は以下の2点について重点的に取り組んだ.第一は,本研究で開発するシステムに登載する各種都市モデルの基本構造を整理して,相互の関連性と各モデルが対象とする都市政策について体系化を行った.第二は,各分担者および協力者が個別に整備してきたデータの共同利用するためのシステムと新たに整備すべきデータの調査・作成方法について検討した.各種モデルと政策の体系化は,モデルを立地均衡モデルと交通均衡モデルを主軸とし,それらの連動システムを基本とした.それらの上位に都市圏応用一般均衡モデルを作成し,下位にはヘドニックモデル,仮想市場法モデル,知識工学的行動モデルおよび交通シミュレーションモデルを作成することとした.本年度は均衡モデルのレベルで都市幹線交通整備の評価を試み,来年度はより局所的な影響について他のモデルで評価する計画を作成した.データ整備については,購入した地理情報システムの基本骨格に各分担者が蓄積しているデータを格納する手順とデータ形式について検討した.格納できるデータセットから順次格納を進め,来年度前半までに主要部を完了する予定とした.新たに整備するデータとして,岐阜都市圏の産業連関表を作成するものとし,本年度はそのための原データの収集を行い,表作成の方法について詳細検討を行った.都市圏レベルでの社会資本整備関連施策を定量的に評価するための実用的ツールへのニーズは非常に大きい.本研究はそのニーズに応えるため,個別に開発されてきた定量的評価手法を体系的に組み合わせ,それを実用的ツールとして発展させることを目的として,12年度と13年度の2ケ年にわたって取り組んだ.12年度は以下の2点について重点的に取り組んだ.第一は,本研究で開発するシステムに登載する各種都市モデルの基本構造を整理して,相互の関連性と各モデルが対象とする都市政策について体系化を行った.

第二は,各分担者および協力者が個別に整備してきたデータの共同利用するためのシステムと新たに整備すべきデータの調査・作成方法について検討した.各種モデルと政策の体系化は,モデルを立地均衡モデルと交通均衡モデルを主軸とし,それらの連動システムを基本とした.上位に都市圏応用一般均衡モデルを作成し,下位にはヘドニックモデル,仮想市場法モデル,知識工学的行動モデルおよび交通シミュレーションモデルを作成した.都市幹線交通整備等は均衡モデルのレベルでの手法で,また,局所的な影響は他のモデルで評価を試みた.データ整備については,購入した地理情報システムの基本骨格に各分担者が蓄積しているデータを格納する手順とデータ形式について検討した.格納できるデータセットから順次格納を進め,来年度前半までに主要部を完了する予定とした.新たに整備するデータとして,岐阜都市圏の産業連関表を作成するものとした.13年度は産業連関表を完成させ,それに基づく応用一般均衡モデルを開発して適用を試みた.また,均衡モデルによる評価を多様な政策評価に適用するとともに,それ以下のレベルついては,交通シミュレーションやヘドニック法を岐阜都市圏内の実際の施策に適用して,手法の有効性を確認した.12年度から整備を進めているデータベースについては,共有化を進めながら,同時に記述的な統計解析よって都市圏の特徴を抽出する作業も進め,今後の手法やシステムの開発に向けての基礎的資料として活用できる方向を目指している.
イノベーション活動に対する政策の定量的評価分析

本研究では、イノベーション活動に対する政策効果を定量的に評価することを目的に、イノベーションの持つ外部性を定量的に識別する分析手法の確立と応用という課題に取り組んだ。手法の応用として、産業横断的なアプローチと産業特殊的なアプローチの2つを採用した。前者については、全国イノベーション調査を用いた個票ベースのデータから、補助金の効果計測の精緻化を行った。後者については、不動産や道路ネットワーク、医療機器と行った産業分野に焦点を当てて、その産業に応じた構造推定モデルを構築し、政策効果をシミュレーション分析を行うことを通じて、外部性を勘案した上での政策の影響を定量的に推定することに取り組んだ。初年度では、イノベーション活動に対する政策関与を定量的に評価するための手法の開発と、次年度の推定作業に向けての資料収集・データ整理を行った。イノベーションが民間企業の担うべき活動であれば、市場が正常に機能している限り、政策の関与は逆に民間活動を圧迫(クラウドアウト)させる懸念がある。今年度は、研究開発活動およびイノベーションの成果が体化された財・サービスが市場に上市されたときのパフォーマンスを企業の戦略的な行動も考慮した構造推定モデルを開発した。それと共に、その推定モデルに用いるデータの収集も併せて行った。推定モデルにおいては、企業の研究開発活動、その結果における成果の確率的な生成過程、成果が体化された財・サービスに対する市場における需要家の行動がモデル化されている。また推定モデルにおいては、企業競争から生じる外部性と研究開発活動に起因する外部性が記述されており、政策効果を評価する場合の評価軸を埋め込まれている。推定モデルにおいては、中間的な成果に対して意見聴取をするために、研究者との意見交換をセミナーなどを通じて行っている。データ収集に関しては、個票データを含むデータ収集に着手しており、それらのデータを接合して構造推定モデルを用いた分析を行うことを想定している。現在開発を進めている解析ツールは、様々な事象への応用が見込めることから、そうした観点からアカデミックな観点、および社会的なリーチアウト活動の一環として、いくつかの論考を記すと共に、講演も行った。初年度では、(1)イノベーション活動に対する政策関与を定量的に評価するための手法の開発と、(2)次年度の推定作業に向けての資料収集・データ整理を行うことを当初の研究計画目標としてきた。(1)については、民間企業がイノベーション活動を行い、それを財・サービス市場で販売する一連の過程をモデル化し、併せてイノベーション活動の流れの中で生じる外部性を定式化することに注力を注いだ。(2)については、企業レベルの活動を描写した上記(1)のモデルに合致したデータを収集するための作業に入り、現在、イノベーション活動やそれに関わる販売に関する企業の個票レベルのデータを整理分析し始めている。こうした点で、当初の研究計画目標をほぼ達成しながら、本研究は順調に進展していることと判断した。本研究では、イノベーション活動に対する政策効果を定量的に評価することを目的にする。イノベーション活動は経済成長を促す原動力として古くから注目され、この活動に外部性が伴うのであれば、政策的な介入を経済学的にも理論的に正当化できる。しかしこの理論的な含意は未だ実証的に確認されておらず、エビデンスベースの政策立案に対して課題を残している現状にある。実証的な評価を行うためには、イノベーションの持つ外部性を定量的に識別する分析手法の確立という挑戦的課題を解決する必要がある。本研究では、産業組織論で用いられている構造形推定手法を応用・開発することにより、上記の課題の解決を目指した。手法を応用先として、産業横断的なアプローチと産業特殊的なアプローチから分析を行った。前者については、JNIS(全国イノベーション調査)を用いた産業横断的な個票ベースのデータを用いて、補助金の効果計測の精緻化を試みた。この研究成果については、翌年度に取りまとめる予定である。後者の産業特殊的なアプローチについては、(1)不動産産業や道路ネットワークに対して、外部効果の定量的な計測方法を応用するときに考えられる問題点や政策的な含意を分析すると共に、(2)医療機器に焦点をあて、その市場構造に注目しつつ、医療機器の価格づけと流通における病院との間の交渉力が、どのように医療機器の開発インセンティブに影響を与えるかを分析した。この成果はDPとして取りまとめられた。両アプローチともに、構造推定手法を用いることを主眼に置いており、企業の費用関数や消費者の効用関数を推定した上で、シミュレーションを通じて、補助金の効果や、価格交渉力の多寡について定量的な観点から評価を行った。初年度において開発を進めてきた推定モデルに収集したデータを適用して、推定作業に入る。事前のデータ解析の感触から、外部性の存在とそれに基づくクラウドアウトが生じているいくつかの兆候をデータから認めており、それを経済モデルによって具体的に把握することに注力する。産業組織データ収集・解析にかかる費用が当初の見積もりと比較して安く済んだため。
T 細胞受容体レパートリーの観点から見た妊娠と子宮悪性腫瘍の免疫学的相違

胎児は母体にとって半異物(半分が自己で半分が他人)であるが免疫寛容が誘導されるため、拒絶されることなく妊娠が維持される。同様の免疫学的環境は、悪性腫瘍でも見られる。子宮局所における宿主(母体)の抗原特異的T細胞免疫の、妊娠と悪性腫瘍(子宮体癌)での相違を比較検討することで、習慣流産の治療法の開発ならびに婦人科悪性腫瘍に対する免疫療法の双方の領域に有用な知見が得られる。妊娠時・非妊娠時子宮内膜・子宮体癌で、制御性T細胞と細胞障害性T細胞のT細胞受容体のバリエーションとそれらの抗原特異性を比較検討し、生殖免疫学的に流早産、妊娠高血圧腎症の治療の糸口を見出し、腫瘍免疫学的に癌免疫療法の糸口を見出す。
脳虚血への自家移植を目指したヒト脂肪組織由来幹細胞の分離培養法の確立

脳卒中医療は、今後更なる高齢化社会を迎える我が国において重大な社会問題の1つといえ、幹細胞移植による神経ネットワークの再生や、幹細胞の分泌因子による神経保護作用に大きな期待が寄せられている。本研究では成人皮下脂肪組織より脂肪組織由来幹細胞(ADSCs)の分離培養法を確立し、さらにマウス脳梗塞モデルを用い急性期脳梗塞に対するADSCsの持つ神経保護作用とその作用機序につき検討を行った。ADSCsは急性期脳梗塞モデルに対し保護作用を有し、主に分泌因子の神経保護作用、抗炎症作用による機序である可能性が示唆された。本研究の目的:脂肪組織から間葉系幹細胞が得られることが報告され注目されている。この脂肪由来幹細胞(adipose tissue derived stem cells : ADSCs)は骨髄からの採取に比べ、低侵襲かつ大量に採取可能であり、しかも培養が簡便で増殖速度も早いという利点を有する。我々は2006年にマウスADSCsの培養に成功し、最近ではマウス脳虚血モデルに対する静注投与においてADSCsの優れた脳保護効果を確認した(Cytotherapy誌,2010)。本研究ではヒトへの臨床応用を目指し、ヒト脂肪細胞からのADSCs培養方法をまず確立することを目的としている。研究の成果とその意義:現在、腹部切開を伴う手術でヒト脂肪細胞を採取しているが、有血清培地ではほぼ安定したADSCsの培養が可能となった。これによりヒトADSCs自体の解析が可能となり、岐阜薬科大学との共同研究が開始された。この共同研究でADSCs培養上清に各種神経栄養因子が検出されることが明らかとなっており、その因子自体の研究が開始されている。また、ヒトADSCs培養法については、今後は当初の予定通りヒト血漿による培養、無血清培地での培養法を試みる予定である。本年度のマウス脳虚血モデルへの培養ADSCs移植実験では、急性期投与にて脳保護効果が確認されたため、データの解析および論文作成中である。次年度は、ヒトADSCsの至適移植法、および至適投与時期についての実験に取り組んでいく予定である。本実験は特に実際の臨床応用を見据えて計画中であり、具体的には、患者本人からのADSCs培養と移植にかかる時間を想定し、脳梗塞形成後、2-4週間後の亜急性期に移植を行い、その脳保護効果、再生に対する効果を確認して行く予定である。本研究の重要性:本研究はヒトADSCsを自身の血漿等を用いて培養し、さらに自身への移植法確立を目指しているため、科学的・社会的に極めて実現性の高い、重要な研究であると考えられる。我々は2006年にマウスADSCsの培養に成功し、最近ではマウス脳虚血モデルに対する静注投与においてADSCsの優れた脳保護効果を確認した。研究の成果とその意義:ADSCs採取の際の侵襲をより軽減すべく、ごく少量の脂肪組織よりADSCsを分離することを試み、安定して分離可能となった。また、マウスにおいては、ADSCsが同じ間葉系幹細胞である骨髄組織由来幹細胞と比較し培養効率および脳虚血に対する神経保護効果の両面で優位であることを確認し、報告した(Cytotherapy誌,2011)。また、ヒトADSCs培養上清に各種神経栄養因子が検出されることが明らかとなりつつあり、平成23年度には、ADSCs培養上清がマウス脳虚血モデルに対し保護効果を示すことを確認し結果を報告した(Brain Research誌in press)。更に、培養上清中に高濃度で含まれる因子が神経保護作用を有することを新たに見出し、検討を続けている。また、ヒトADSCs培養法については、当初の予定通りヒト血漿による培養、無血清培地での培養法を試みる予定である。

本研究においては、マウスおよびヒト脂肪細胞からのADSCs培養法を確立し、これを実験脳虚血モデルに投与し、至適移植法の確認を行った(Ikegame Y, et al. Cytotherapy 2011)。また、実験的脳虚血急性期の治療効果に注目し、ADSCsの分泌因子が実験的脳虚血急性期に対し保護作用を示すことを明らかにした(Egashira Y, et al. Brain Res 2012)。ADSC2の分泌因子のうち、脳虚血急性期において成長因子プログラニュリンが重要な脳保護作用を持つことを明らかにした(Egashira Y, et al.論文投稿中)。ADSCsの持つ神経保護作用については現在までにほぼ確認されたといえる。今後、臨床応用に向けての培養法、投与経路やADSCsの分泌する神経保護因子の同定に取り組む。24年度が最終年度であるため、記入しない。幹細胞を用いた治療の大きな目的は傷害された組織の再生である。課題は、幹細胞が傷害された組織で生着し、機能的に有効な組織をどの程度再生可能かという点である。傷害の程度や移植経路、至適時期についてのin vivoでの検討を進める。
骨代謝マーカー検査で顎骨のＢｏｎｅ　Ｑｕａｌｉｔｙを評価する

インプラント治療におけるリスク因子である骨粗鬆症は、骨密度の減少だけでなく骨質(Bone Quality = BQ)の低下が関与する。全身的なBQ評価法である“骨代謝マーカー検査"は、臨床的に有用な手段であることが知られている。本研究では、骨代謝マーカー検査が顎骨のBQ評価法として有用であるかを検討した。閉経後女性において、骨吸収マーカーであるNTXは下顎骨の骨構造パラメーターと負の相関性、骨吸収マーカーであるDPDが埋入12ヶ月以降のインプラント周囲骨吸収量と正の相関性が認められた。本結果から、骨代謝マーカー検査は顎骨の骨質に関与し、インプラント治療のリスク評価に有用であることが示唆された。本研究の目的は、全身的なBone Quality (BQ)の評価法である骨代謝マーカー検査で顎骨のBQの評価が可能であるか、またBQがインプラントの早期脱落について相関があるかを明らかとすることである。平成23年度は、「1骨代謝マーカー検査と顎骨骨生検より評価したBQの比較検討」を主体として行ない、骨代謝マーカー検査のデータ蓄積と骨組織の採取によるサンプル確保を重点的に行なった。平成24年度では、効率的に骨組織採取を行なうため、プロトコルを一部修正し、本学倫理委員会に新たに申請し、承認を得た。現在も骨組織採取を継続的に行ない、サンプルはRNA保存液に浸漬し冷凍保存を行なっている。2つ目の研究目的である「2BQとインプラント治療における予後との相関性を評価する」を明らかにするために術前検査より得られた骨代謝マーカー検査と放射線学的検査(パノラマX線写真、コーンビームCT)より、インプラント周囲骨吸収量と骨代謝マーカー検査との相関性について統計学的に評価をおこない、国際歯科学会(IADR)にて発表を行なった。また、現在はコーンビームCTデータから骨構造解析ソフトTRI/3DーBONを用いて骨梁構造パラメーターを算出し、骨代謝マーカー検査との相関関係について統計学的に評価を行なった。単位骨量(BV/TV),骨梁幅(Tb.Th),骨梁数(TB.N)のいずれもが骨吸収マーカーであるNTXと相関関係がみられ、多重線形回帰分析よりNTXとTb. Thとに有為性が認められた。今後は、実験1の分子生物学的評価(RT-PCR,免疫組織学的染色)の解析を行なうとともに、実験2と合わせて学会発表、専門誌への投稿を行なって行く予定である。最終年度となる平成25年度では、これまでに集積してきたデータを解析し、骨代謝マーカー検査と1下顎骨コンビームCTデータからの骨構造パラメーター、2骨生検組織の骨分化関連遺伝子発現、3踵骨の骨密度超音波測定、4インプラント周囲骨の経時的吸収量とを統計的に解析し、そのその関連性を検討した。1下顎骨コンビームCTデータからの骨構造パラメーターとの比較検討では、閉経後の女性において、単位骨量(BV/TV)、骨梁幅(Tb.Th)、骨梁数(Tb.N)のいずれも骨吸収マーカーであるNTXと相関が認められた。2骨生検組織の骨分化関連遺伝子発現(オステオカルシン、Runx-2)との比較検討では、いずれも相関性はみられなかった。しかし、ヒトを対象とした骨生検であり、サンプル間における質や量の差が大きかったことから、n数の追加による検討が必要と考えられる。3踵骨の骨密度超音波測定との比較検討では、女性においてTスコア(若年齢の平均骨密度が基準)と骨形成マーカーであるオステオカルシン、骨吸収マーカーであるTRACP-5bと相関が認められた。4インプラント周囲骨の経時的吸収量との比較検討では、閉経後女性において骨吸収マーカーであるDPDが埋入後12か月、24か月、36か月、骨形成マーカーであるBAPが埋入後36か月おけるインプラント周囲骨吸収量と相関性がみられた。よって、BQを評価する骨代謝マーカーは、術前における下顎骨の骨構造パラメーター、術後におけるインプラト周囲骨吸収量とに相関がみられたことから、インプラント治療のリスク評価に有用であることが示唆された。1年目は、「骨代謝マーカー検査と顎骨骨生検より評価したBQの比較検討」を主体として行なうために、骨代謝マーカー検査のデータ蓄積と骨組織の採取によるサンプル確保を重点的に行なった。

まず本研究は、ヒト組織をサンプル用いてRNA発現量の検討を行なうことから、本学倫理委員会に申請を行ない、骨の採取量、全体的なサンプル数などの一部のプロトコルならびに研究参加への同意書に修正を行ない承認が得られた。現在、インプラント埋入手術において骨組織を採取を継続的に行ない、サンプルはRNA laterに浸漬し冷凍保存を行なっている。また、全身的なBQ評価法である骨代謝マーカー検査と放射線学的なインプラント周囲骨の骨吸収量について、統計学的な解析を行なった。インプラント埋入後1年目におけるインプラント周囲骨吸収量を従属変数とし、インプラント長径、アバットメント連結機構、埋入顎骨部位ならびに骨代謝マーカー検査を独立変数として多変量解析を行なった所、骨吸収マーカーであるデオキシピリジノリン(DPD)に正の相関関係が認められた。今後は、これらのデータを経時的に評価していくと同時に採取した骨組織のデータの相関性を明らかにしていく。実験1における骨組織採取数が予定よりもやや遅れている傾向にあった。これは、異常群(骨吸収マーカーが高値)の患者数が全体的に少ないのと、内科疾患の合併や抜歯後の待時期間などの条件をクリア出来なかったこと為もあった。現在は、プロトコルを一部変更し、各群分けを行なわず、サンプル間のバイアス等を統計学に評価することにして、サンプル数を効率的に収集することで対応を行なったことで、現在の研究進捗状況は問題はない。実験2においては、骨代謝マーカー検査とのインプラント集遺骨吸収量との比較検討についてはデータ解析間で終了し学会発表を行なった。今後は、さらにn数を追加して、論文投稿を行なって行く予定であり、進捗状況に問題はない。本研究では、骨組織を採取しRNA発現を定量することから、本学の倫理委員会の承認が得られるために骨組織の採取がおこう事が出来ず、前期はやや進行が停滞気味であったが、現在サンプルの採取は、順調に行なうことが出来ている。実験1「骨代謝マーカー検査と顎骨骨生検より評価したBQの比較検討」においては、骨組織採取を継続的に行ない、執刀医に昇任された医局員の追加を倫理委員会への申請をし、より効率的にサンプル採取を行なって行く予定である。また、定量的リアルタイムーPCR法で骨形成・分化関連遺伝子(オステオカルシン、Runx-2、BAPなど)の発現を計測し、統計学的に比較検討を行なっていく予定である。実験2「BQとインプラント治療における予後との相関性を評価する」については、n数を追加して統計解析し、まとめた結果を論文投稿を行なう予定である。骨組織採取においては、平成24年度より新たにインプラント執刀医に昇任された医局員の追加を倫理委員会への申請をしており、より効率的にサンプル採取を行なう事が出来る予定である。また、既に定量的リアルタイムーPCR法の準備は整っており、ある程度のサンプル数が揃った段階で骨関連遺伝子(オステオカルシン、Runx-2、BAPなど)の発現を計測し、比較検討をしていく。平成25年度は、本研究計画の最終年度となるため、現在まで採取した骨組織からのRNA抽出、RT-PCRによる遺伝子発現検索を行なう際に、不足した分の消耗試薬の購入を行なう。また、現在までにまとめた研究結果について論文投稿を行なうための費用が発生する予定である。
米国における大学教授職構造変動下の女性大学教員のキャリア形成支援システムの研究

本年度は、交付申請書にある、「個別大学における、女性教員への総合的なキャリア形成支援システム構築への先進的実践事例の収集・分析(課題I)」と「全米的学術学会・団体が提供する、女性大学教員へのキャリア形成支援政策の基本的動向の解明(課題II)」のふたつについて、以下の成果をあげることができた。1.テニュア制の崩壊と大学教授職構造変動については多くの業績があらわれているが、申請者は、これらの先行研究をほぼもれなく収集した上で、その基本的動向を把握することができたと考えている。テニュア制度は、一方で、ladder faculty制度(正教授職への応募は、当該大学の准教授も可能とする制度)といった、従来の完全公募制を見直す動向も見られるが、基本的に崩壊の方向を辿ると思われる。2.女性大学教員の増加のために、新たに有資格者を発掘し、その養成過程を支援するという、アメリカ女性大学人協会(AAUW)による女性大学教員養成支援プロジェクトについて、その成立から完了までを解明した。このプロジェクトは、女性大学教員養成にとって、ワーク・ファミリー・バランスが決定的に重要な意味を持つことを立証している。3.大学教員のキャリア形成過程にとって、特別研究員(research fellow)への就任は、現在、理工科系の分野ではもちろん、社会科学・人文系の分野でも徐々に不可欠なものとなりつつあるが、前回の科研にて着手した、全米科学評議会(NRC)によるナショナル・リサーチ・フェローシップ(その後、世界各国で同種の制度のモデルとなる)成立の全貌を、今回、論文して公表することが可能になった。まず、女性大学教員への総合的なキャリア形成支援システムの形成が本研究課題であるが、申請者はすでに、これと密接につながりのある研究を前回までの科研費でおこなっており、そこで公表するには至らなかった成果を、今回の科研にて完成させることができた。次に、女性大学教員への総合的キャリア形成支援システムの構築に関わる情報収集のうち、1ドキュメント、2アーカイブズ文書、については、その現物あるいは所在確認はほぼ完了した。研究はおおむね順調に進行しており、研究計画の変更は必要を認めない。予算執行率が86.9%であるが、これは、一方で、本課題の研究費の中で大きな比率を占める旅費について、私費で賄った部分があったこと、他方で、主に英文資料の要約、整理をおこなう謝金について、その執行分が少なかったせいである。ただし、後者については次年度以降、大きくなる予定である。
In situハイブリダイゼ-ション法によるオキシトシンmRNAの形態学的研究

オキシトシンニュ-ロンの遺伝子発現機構の解明にin situハイブリダイゼ-ション法を用いて検索を進めた。オキシトシン前駆体ホルモンのmRNAの塩基配列は、同じ下垂体後葉ホルモンであるバソプレシンのそれと極めて相同性が高い。したがって、特異的なプロ-ブの作成と、in situハイブリダイゼ-ション法の半定量的解析方法の確立にまず着手した。なぜなら、これらの基礎的パラメ-タ-の検討が、研究成果に重要な影響を与えるからであった。オキシトシン前駆体ホルモンをコ-ドするmRNAの全塩基配列から、特異的な部位を選定し、mRNAの5'側と3'側の両者においてこれらに相補的な25ー30merのオリゴヌクレオチドを設計した。設計にあたっては、とくにバソプレシン前駆体ホルモンmRNAとのホモロジ-を有しないように配慮するとともに、他の生体内物質とも有意なホモロジ-を持たないように留意し、GenBankおよびEMBLでのデ-タベ-スを利用してその特異性の確認を行った。合成オリゴヌクレオチドのラベルには、放射性同位元素標識モノヌクレオチドを3'側にtailさせる方法を用い、比活性の高いプロ-ブの作成につとめた。コンピュ-タ-検索と組織切片上での陽性シグナルを検討した結果、約5ー10個のモノヌクレオチドの付加が最も半定量的解析法に適していることが判明した。これらのパラメ-タ-を詳細に分析したのち、標識プロ-ブを用いて、ラットにエストロゲン/プロゲステロン(E_2/P)、オピオイドとそのアンタゴニストであるナロキソン投与を行い、室傍核、視索上核におけるオキシトシンmRNA量の変化を核細胞レベルで検討した。E_2/P投与によっては室傍核においてオキシトシンmRNAの有意な増加が認められたが、ナロキソン投与では変化がみられなかった。これらのことから、エキシトシンニュ-ロンの遺伝子発現は、各神経核、細胞体、終末においてそれぞれ調節されていることが明らかとなった。本年度は、合成オリゴヌクレオチドを用いるin situハイブリダイゼーション法の方法に関するパラメーターの検討を中心に研究を進めたが、ほぼその基礎的検索を終え、オキシトシン遺伝子発現機構の解明に本研究法を応用することができた。オキシトシン前駆体ホルモンをコードするmRNAの全塩基配列から、特異的な部位を選択し、mRNAの5′側と3′側の両者において、これらに相補的な2730merのオリゴヌクレオチドを設計した。設計にあたってはとくにバソプレシン前駆体mRNAとのホモロジーを有しないように配慮するとともに、他の生体内物質とも有意なホモロジーを持たないように留意し、GenBankおよびEMBLでのデータベースを利用しその特異性の確認を行った。DNA合成装置を用いてオリゴヌクレオチドを作成、精製したのち、3′側を^3H・dCTPまたは^<35>S・dATPを用いTdTによる酵素反応によって標識した。さらに標識オリゴヌクレオチドの5′側を^<32>P・dATPを用いT_4kinaseによって標識し、電気泳動法を施行してオリゴヌクレオチドの3′側末端標識数を確認した。標識によってオリゴヌクレオチドの塩基数は増加するが、プローブそのものの特異性に変化はないことがコンピューター解析により明らかとなった。

またTdT反応時間を変えることによってオリゴヌクレオチドに付加されるモノヌクレオチド数が調節できるが、約5ー10個の付加が組織切片上で最も良好なシグナルの検出を生じることも判明した。これらのパラメーターの検討ののち、標識オリゴヌクレオチドを用いて、ラットにエストロゲン/プロゲステロン(E_2/P)投与を行い、室傍核におけるオキシトシンmRNA量の変化を各細胞レベルで検索した。すなわち、オートラジオグラフィーで生じた銀粒子数はE_2/P投与によって有意に増加していることが明らかとなった。次年度では、E_2リセプター抗体を用いる免疫組織化学法を併用し、性ホルモンに対するオキシトシン遺伝子発現調節機序を形態学的に追究する。昨年度の実験結果から、オキシトシンmRNAの局在とその動態を明らかにするには、特異的なin situハイブリダイゼ-ション法を行わねばならないことを確認した。したがって、本年度もひき続き、オキシトシンmRNAに対する合成オリゴヌクレオチドをプロ-ブに用いるin situハイブリダイゼ-ション法の基礎的パラメ-タ-を、理論的考証と実際の組織切片上でのハイブリダイゼ-ション反応シグナルを比較することによって検討した。Gen-Bankのデ-タベ-スを利用するコンピュ-タ-ホモロジ-検索を行うと、塩基数が13では特異性ランクは第1位であるが、塩基数が12以下ではランク第1位とならず、その特異性を失うことが判明した。次に、塩基数20の合成オリゴヌクレオチドでは、15個のモノヌクレオチド化合物がその3'側にtailされると、特異性ランク第2位の塩基配列とホモロジ-スコアが同数となった。また、塩基数25、30,40のそれぞれの合成オリゴヌクレオチドにおいても、基本的に15-20個以上のモノヌクレオチドがtailされることによって特異性が減少した。このことは、組織切片上で著しくバックグランドが高まることとよく一致した。以上の方法論的問題点を解決したのち、ラットに長期間morphineを投与し続け、naloxone(オピオイドアンタゴニスト)を与えた。ラジオイムノアッセ-によって、naloxoneを投与すると顕著に血中のオキシトシン量が増加することが示され、下垂体後葉の軸索終末からオキシトシンの放出が亢進していることが確認された。しかし、半定量的in situハイブリダイゼ-ション法を行い、視索上核でのオキシトシンmRNA量の変動を観察したところ、naloxone投与によってもオキシトシンmRNAの著しい増加は認められなかった。このことによって、細胞体でのオキシトシン産生と、終末からの放出は、異なる機構によって調節されることが明らかとなった。
第3次クリープ領域を包含したクリープ構成式の実機適用性

現在使用されている高温構造設計基準は第2次クリープ領域までを設計対象としている.しかしながら近年開発された大半の耐熱材料は寿命の大半を第3次クリープ領域が占めている.このため現在の設計基準では材料の有効利用が成されないばかりか,合理的設計も困難となっている.このため本研究では,第3次クリープ領域も十分な精度で表現できるクリープ構成式として最近提案されている,θプロジェクション法を利用して,単軸応力状態ばかりか,多軸応力下の各種クリープ変形挙動を推定することとした.単軸試験片を用いて,第3次クリープ領域で応力を変動させた後の変形挙動は,ひずみ硬化則とθプロジェクション法である程度推定できることを示した.しかしながら試験片がくびれる寿命末期に応力を急増させる応力変動試験や,応力急減試験への適用はまだ困難であった.引張一ねじり応力下での各種クリープ試験を実施したが,従来の微小変形を対象とした薄肉円筒試験片の形状寸法を採用したため,大変形域では顕著なクリープ座屈現象が発現した.このため本研究ではこれら試験に対する薄肉円筒クリープ試験片の最適形状をも実験及び数値解析の両面から検討した.弾クリープFEM解析の結果,伸び取り出し用ツバ部に数多くのスリットを挿入すると,ゲージ部の一様変形性能が向上することが分かった.しかしながら各種スリットを挿入した試験片で実験的に検証した結果,必ずしも解析結果とは一致しなかった.これはスリットを厳密に軸対称加工する必要があること,実際の引張一ねじり試験機には曲げ成分が存在した結果と考えられる.このように外形,内径,ゲージ部を変化させながら数値解析を実施したが,パラメータの数が多く,薄肉円筒試験片の最適形状については必ずしも最終結論は得られなかった.高温用先進材料はクリープ変形初期で第3次クリープ領域に入るものが多い.これら材料を安全かつ合理的な実機高温構造物の設計指針に組み込むため,第3次クリープ領域での変形挙動を多軸応力下で実験的に検討した.多軸応力状態は薄肉円筒試験片を用いた引張-ねじりクリープ試験機で行った.クリープ変形挙動を電気炉外でモニターするため,通常これら試験片にはツバをつけた.しかしながらこれらツバは,第3次クリープ領域のような大変形域では変形を拘束するため,薄肉試験片表面に一様な引張/せん断応力状態が現れない.このためいくつかスリットをこのツバに挿入して変形拘束を開放することとした.しかしながら何カ所のスリット数が必要最低限かは不明であった.このためスリット数が0,2,4,8の試験片をいくつか用意し,クリープ試験を途中で中断しながら,薄肉試験片の変形状態を随時計測した.この結果,スリット数が多くなるにつれ,ねじりに伴う座屈現象が顕著となった.逆にスリット数が少ないと,軸方向の変形が拘束され,ツバ間で一様変形が実現されないことが分かった.これよりスリット数は多い8個として,ねじり座屈前までの多軸応力状態下で,各種組み合わせ応力クリープ試験を実施すれば良いことが分かった.これを検証すべく,さらに汎用有限要素法プログラムを用いて,弾塑性クリープ解析を実施した.時間的関係より,今年度は比較対象となるスリット1個の薄肉円筒試験片しか解析できなかったが,実験結果と同様,スリットの拘束により一様変形が実現されていないことが確認できた.現在使用されている高温構造設計基準は第2次クリープ領域までを設計対象としている.しかしながら近年開発された大半の耐熱材料は寿命の大半を第3次クリープ領域が占めている.このため現在の設計基準では材料の有効利用が成されないばかりか,合理的設計も困難となっている.このため本研究では,第3次クリープ領域も十分な精度で表現できるクリープ構成式として最近提案されている,θプロジェクション法を利用して,単軸応力状態ばかりか,多軸応力下の各種クリープ変形挙動を推定することとした.単軸試験片を用いて,第3次クリープ領域で応力を変動させた後の変形挙動は,ひずみ硬化則とθプロジェクション法である程度推定できることを示した.しかしながら試験片がくびれる寿命末期に応力を急増させる応力変動試験や,応力急減試験への適用はまだ困難であった.引張一ねじり応力下での各種クリープ試験を実施したが,従来の微小変形を対象とした薄肉円筒試験片の形状寸法を採用したため,大変形域では顕著なクリープ座屈現象が発現した.このため本研究ではこれら試験に対する薄肉円筒クリープ試験片の最適形状をも実験及び数値解析の両面から検討した.弾クリープFEM解析の結果,伸び取り出し用ツバ部に数多くのスリットを挿入すると,ゲージ部の一様変形性能が向上することが分かった.しかしながら各種スリットを挿入した試験片で実験的に検証した結果,必ずしも解析結果とは一致しなかった.これはスリットを厳密に軸対称加工する必要があること,実際の引張一ねじり試験機には曲げ成分が存在した結果と考えられる.このように外形,内径,ゲージ部を変化させながら数値解析を実施したが,パラメータの数が多く,薄肉円筒試験片の最適形状については必ずしも最終結論は得られなかった.高温構造月耐熱材料のクリープ寿命の大半は第3次クリープ領域で占められるが,現在の高温構造設計指針では第2次クリープ領域までしか設計対象となっていない.しかしながらこの設計基準では貴重な材料が有効利用されないばかりか,合理的設計も成しえない恐れがある.