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家庭科における学習が食生活に対する意識や価値観の形成に及ぼす影響

本研究は、家庭科における学習が食生活に対する意識や価値観の形成にどのように関わっているかを明らかにすることにより、家庭科における教育効果の検証を行うことを目的としている。そのため。小学生、中学生、高校生および大学生を対象に、食生活に対する意識や価値観について調査を行なうとともに、食に関わる知識や生活経験および家庭環境についてもあわせて調査を行った。なお、食生活に対する意識や価値観については、食生活に対する意見を提示し、5件法で回答を求めた。その結果、小学校段階からすでに、健康のことを考えて食事をするべきであると思っている者が多いことが明らかにされた。また、学校段階があがるにつれ、食事を楽しむ傾向が強くなることが示された。さらに、大学生の食生活に対する意識について因子分析を行った結果、「コミュニケーション」、「健康」、「量」、「楽しさ」、「合理性」、「計画性」、「手作り」、「経済性」の8因子は抽出された。大学生の食生活に対する意識・価値因子と食に関わる知識得点との関連をみると、「健康」因子および「手作り」因子と知識得点との間に有意な関連がみられ、知識得点の高い者ほど、健康を重視する傾向が強く、また、手作り志向も強かった。他の食生活に対する意識・価値因子と知識得点との間には有意な関連はみられなかった。「コミュニケーション」や「楽しさ」因子は、家庭や生活環境が大きく影響するものと思われる。以上の結果から、家庭科における学習が、食生活に対する意識、特に、健康を重視したり、手作りを大切にしたいという意識の形成に影響を与えることが示唆された。家庭科の学習により得た知識が食生活意識の形成に影響を及ぼし、実際の生活行動においても影響しうるものと思われる。そのため。そのため、小学生、中学生、高校生および大学生を対象に食生活に対する意識調査を行うとともに、学習経験、知識や技能の習得状況、生活経験および家庭環境を併せて調査することにより、食生活に対する意識や価値観がどのように形成され、そしてそれがどのような要因により影響を受けているのかをみる。本年度はまず、食生活に対する意識・価値観の質問項目を設定するために、先行研究および大学生を対象としたアンケート調査により食生活に対する意識・価値観に関する多くの意見を収集した。それらの意見をKJ法により分類し、35項目の質問項目を設定し、それについて大学生を対象に、5件法で回答を求めた。その結果、「健康に気をつけて食事をするべきだ」「料理が上手になりたい」「栄養のバランスを考えて食べるべきだ」などに対する支持率が高く、健康志向が強いことが明らかとなった。意見の分かれた項目は、「食事作りに時間や手間をかけたくない」「食べられなければ残してもよい」「おいしければ行列をしてもよい」「食べたいときに食べたいものを食べればよい」など、直接健康や栄養に関わらないものであった。さらに、35項目について因子分析を行った結果、食生活に対する意識・価値観に関する因子として、「コミュニケーション」、「健康」、「量」、「食事を楽しむ」、「合理性」、「計画性」、「手作り」、「経済性」の8因子が抽出された。8因子までの累積寄与率は55.5%であった。来年度は、これらの因子と学習経験、生活経験や家庭環境との関連を検討する。そのため、本年度は、小学生、中学生および高校生を対象に食生活に対する意識調査を行なった。その結果、「きらいなものは残してもかまわない」

「好きなものだけを食べたい」「健康を考えればきらいなものでも食べるべきだ」「1日3食きちんと食べたい」「毎日ちがうものを食べたい」の項目では、学校段階間で有意な差がみられず、小学校段階からすでに、健康のことを考えて食事をするべきで、好きなものだけを食べていればいいとは思っていないことが明らかになった。また、「食事の時間を楽しみにしている」「食事をするとほっとする」の項目では、学校段階間で有意な差がみられ、学校段階があがるにつれ「そう思う」と回答する者が多くなった。「早く食べて遊びたい」や「食べ物に興味がない」の項目においても、学校段階間で有意な差がみられ、「そう思う」と回答した者は学校段階か低いほど多かった。これらのことから、学校段階があがるにつれて、食事に対し生理的な満足感だけではなく、精神的な側面も重視するようになることが示唆された。さらに、各学校段階別に食生活に対する意識や価値観の項目について因子分析を行った結果、「健康」因子は各学校段階において共通に抽出されたが、「量」因子は小学生においてのみ抽出され、食生活に対する意識や.価値観の因子構造は、学校段階によってちがいがあることが明らかにされた。
新規軸不斉二級アミン触媒の開発および高選択的不斉反応への応用

カルボニル化合物と二級アミンから形成されるエナミンは、1954年にG.Stork等によって有用なエノラート等価体として利用できることが見出された。それ以来、今日までさまざまな求電子剤との反応が開発され、不斉反応も数多く報告されている。しかしながら、アルデヒドから形成されるエナミンは、その不安定な性質から近年までほとんど研究がなされてこなかった。そのような状況の中、最近、触媒量の二級アミンを用いて系中発生させたアルデヒドエナミンが求電子剤と効果的に反応できるということが見出され、さまざまな光学活性二級アミンの開発とともに、触媒的不斉合成反応への応用研究がなされている。現在、最も汎用されている二級アミンはピロリジン環構造を有したものであるが、用いる求電子剤によっては、十分な反応性および立体選択性が得られていない状況にある。その原因として、ピロリジン環の構造的制限により、それら求電子剤に適した不斉環境が十分に構築できないことが挙げられる。そこで、私は多様な構造変換が可能なビナフチル構造を基本骨格とした、より高度に設計された光学活性二級アミンの開発に着手した。本研究における本年度の結果としては、ビナフチル骨格を有した新規軸不斉二級アミンの開発に成功し、これまで困難であったアルデヒドの直截的不斉ヨウ素化反応を高い立体選択性で進行させることに成功した。そこで、私は今年度の研究として多様な構造変換が可能なビナフチル構造を基本骨格とした、より高度に設計された光学活性二級アミンの開発に着手した。その結果、ビナフチル骨格を有した新規軸不斉二級アミンの開発に成功し、これまで困難であったアルデヒドの直截的な不斉ヨウ素化反応を高い立体選択性で進行させることに成功した。これまでにも、ピロリジン骨格を有する二級アミン型の有機分子触媒によるアルデヒドのα位の塩素化及び臭素化反応においては、高立体選択的にα-ハロアルデヒドが得られることが知られている。これらのα-ハロアルデヒドに較べ、α-ヨードアルデヒドはヨウ素の脱離能の高さやその大きさを特徴とする興味深い化合物であるが、立体選択的な合成例は数少ない。このような状況から、今年度の研究によって得られた結果は、有機合成化学において非常に価値ある成果であるといえる。
リチウム窒素系水素貯蔵材料の水素吸蔵放出機構の解明

水素エネルギー社会の実現を目指して、燃料電池用の水素貯蔵物質の研究が急がれている。数ある貯蔵物質の候補のうち、現在最も有望視されている物質としてM-N-H系物質(M=Li, Na, Mg, Ca)がある。この物質群は、左記アルカリ金属およびアルカリ土類金属のアミドと水素化物の複合体により構成されており、金属原子(M)、窒素原子(N)および水素原子(H)にて系が特徴付けられるために、M-N-H系物質と総称されている。この系は、その水素吸放出反応機構が明らかにされていない。その水素吸放出反応機構を理解するために,触媒作用に関する調査を行った。前年度,高輝度放射光(@SPring8)のXAS(X線吸収分光)法でLi-N-H系水素貯蔵物質中の添加物の化学状態分析を行い,触媒作用を示すTiの電子状態が一意的であるということ(XANES:X線吸収端近傍構造)、その一意性が局所構造には見られないこと(EXAFS:広域X線吸収微細構造)、が知見として得られた。本年度,その一意的な電子状態が塩化チタンアンミン錯体(Ti(NH_3)_5Cl_3)のそれと非常によく一致することが明らかになった。Ti(NH_3)_5Cl_3はアンモニアを容易に吸放出する性質を有する。これは,この反応機構においてアンモニアが仲介的な役割として存在することを裏付ける。この知見は,触媒機構解明に繋がるだけでなく,本系の反応機構解明に向けた大きな成果である。数ある貯蔵物質の候補のうち、現在最も有望視されている物質としてM-N-H系物質(M=Li,Nh,Mg,Ca)がある。この系は、軽元素で構成されている為、重量あたりの水素含有量が非常に大きい反面、水素化脱水素化反応速度が遅い。そこで、反応速度改善を目的として触媒処理が施される。実際、Li-N-H系物質において、Ti系触媒をメカニカルミリング法により混合処理した試料の水素放出特性は劇的に改善される。我々は、触媒機構解明の第一歩として添加物の化学状態同定を実現するため、SPring-8での高輝度放射光により、XAFS法でLi-N-H系水素貯蔵物質中の添加物の化学状態分析を行ってきた。得られた情報は、触媒作用を示すTiの電子状態が一意的であるということ、その一意性が局所構造には見られないこと、である。すなわち、XAFSスペクトルの吸収端近傍領域(XANES)には共通性が観測されたが、広域(EXAFS)をフーリエ変化して得られる動径分布関数(RDF)は相違していたという結果である。次に、その一意性の要因を探った。LiNH_2とTi系触媒をミリング処理することで、その触媒活性な状態が発現するという知見が得られた。LiNH_2は本系において「アンモニア供給源としての役割」を担う。これは、アンモニアとTiの化合物が生成されている可能性を示唆する。
江戸時代の日記の天気記録による気圧配置型の復元

本年度は、3年間の研究計画の最終年度であり、研究成果をまとめると以下の通りである。1.全国19地点の日記の天候記録をもとに、1771-1840年の70年間について、夏季4ケ月(69月)の毎日の天候分布図を完成した。次に、北海道を除く全国を5つの地域に区分し、各地域毎に降雨の有無の判定を行なった。降雨の有無を1と0とで表現し、その組み合せから、全32タイプの天候分布型を設定して毎日の天候分布型の分類を行なった。その結果を天候分布型カレンダ-としてまとめた(成果報告書参照)。2.一方、現在の天候デ-タを用いて、上記と同様の方法で197584年の10年間について、天候分布型の分類を行なった。気圧配置型については、吉野ほか(1967、1975、1985)による分類法を若干修正して用いることにした。各天候分布型に対応する日の気圧配置型を集計して、両者の対応関係を検討した。その結果、一つの天候分布型に対して必ずしも一義的に気圧配置型が対応しないことが明らかになった。3.最終的に、次の手順で気圧配置型の復元を試みることにした。(1)歴史時代の毎日の天候分布図を作成し、上述の方法で32通りの天候分布型に分類する。(2)現在の観測デ-タに基き作成した各天候分布型に対応する前線と高低気圧・台風中心位置の合成図を参考に、ワ-クシ-トを作成する。ワ-クシ-トには、想定される概略的な前線と高低気圧の中心位置を書き込む。この場合、連続性や高低気圧の移動速度等を考察する。(3)完成したワ-クシ-トをもとに、毎日の気圧配置性を吉野らによる分類法にしたがって復元する。本研究では、実際に1783年(天明の飢餓年)の67月の気圧配置型の復元を試みた。今年度は3年計画の研究の初年度にあたる.最終目的である気圧配置型復元に要する,日々の天気分布図作成のために,江戸時代の史料より電気記録を収集するほか,関連する研究を行なった.主要な成果は以下である.1.天気の記載のある江戸時代の日記およびその所蔵機関を調査した結果,現在ずでに100余件の存在が判明した.2.前記史料のうち「遠山家日記(八戸)」,「杉浦家日記(京都)」,「多度津藩日記(多度津)」,「遂袋(高知)」,「園元御群日記(厳原)」,「除野文書(熊本)」をはじめとして,全国規模で電気記録の収集を行なった.3現在の約30年間(19681986)について気象庁の普通気候観測資料より,気圧・気温・降水量・雲量・現在天気などのデータを収集した.4江戸時代の気圧配置型復元のベースとなる現在の毎日の気圧配置型について,地上天気図のほかに高層天気図等を加えての合理的な総観気候場の分類方法を検討し,判定作業を進めている.5.天気記録から4の気圧配置型を復元するための方法について,予察的な検討を行なった.上記15のうち, 2および3については,今年度購入した機器(フロッビーディスク装置)等を利用して,データベースへの入力作業を進めている.また, 1・2に関連して得られた知見を含めて,江戸時代の気候についての予察をまとめ,別場の論文として報告する予定である.来年度およびさ来年度(昭63・64)には以下のように研究を進める予定である.

1.古日記より天気記録の収集を継続し,特に現在までに収集の少ない日本海側地域を中心に行なう.また効率的な収集が可能でかつ小氷期として重要な1830ー1870年代(天保慶応年間)を主たる対象とする.2現在の30年間について合理的な毎日の気圧配置型を確定する.3天気分布からの気圧配置型の復元方法を確立し,幕末期を対象として気圧配置型を復元する.5.小氷期の気候の総合的分析を行なう.江戸時代における気圧配置型の復元を目的として、3年間の研究計画のうち、第2年度の研究を行った。その主要な成果は以下の通りである。1(1)昨年度にひき続き、古日記から天気記録を収集した。新たに収集をはじめたのは、八戸藩日記(八戸)、竹田源右門日記(川西)、御家老方等諸事留(金沢)、大和国無足人日記(奈良)、木下文書(熊本)、池田家御目付日記(鳥取)、小松藩会所日記(伊予小松)である。(2)古日記から抽出した天候記録のデータベース中に、新たに、京都多度津、熊本、諫早のデータを入力した。データベース中に入力された地点は累計33地点となり、さらに現在も入力作業を継続している。(3)データベースに入力された江戸時代の天候記録から、日本列島の毎日の天候分布をパソコンのCRT上に表示するプログラムを作成した。これにより、1831-1870年までの40年間について、約15,000日の天気分布が、即時に検索できるようになった。2.現在の天気について、気象庁のSDPテープより、3時間ごとの雲量および現在天気をフロッピーディスク上に移し、さらに日本式の天気コードに変換した。これにより江戸時代の天気同様パソコンのCRT上に、毎日の天気分布が表示されるようになった。3(1)現在の気圧配置型について、天気分布との対応関係の良い、総観気候場の合理的分類方法の、予察的検討を行った。(2)現在の天気分布と気圧配置型について、判別分析、対応確立の予察的な計算を試みた。(3)1831-1870年における各気圧配置型の出現頻度、季節的変化、シンギュラリティーなどについて、予察的な検討を行った。本年度は、3年間の研究計画の最終年度があり、研究成果をまとめると以下の通りである。1.全国19地点の日記の天候記録をもとに、17711840年の70年間について、夏季4ケ月(69月)の毎日の天候分布図を完成した。次に、北海道を除く全国を5つの地域に区分し、各地域毎に降雨の有無の判定を行なった。降雨の有無を1と0で表現し、その組み合せから。全32タイプの天候分布型を設定して毎日の天候分布型の分類を行なった。その結果を天候分布型カレンダ-としてまとめた(成果報告書参照)。2.一方、現在の天候デ-タを用いて、上記と同様の方法で197584年の10年間について、天候分布型の分類を行なった。気圧配置型につては、吉野ほか(1967,1975,1985)による分類法を若干修正して用いることにした。各天候分布型に対応する日の気圧配置型を集計して、両者の対応関係を検討した。その結果、一つの天候分布型に対して必ずしも一義的に気圧配置型が対応しないことが明らかになった。3.最終的に、次の手順で気圧配置型の復元を試みることにした。(1)歴史時代の毎日の天候分布図を作成し、上述の方法で32通りの天候分布型に分類する。(2)現在の観測デ-タに基き作成した各天候分布型に対応する前線と高低気圧・台風中心位置の合成図を参考に、ワ-クシ-トを作成する。ワ-クシ-トには。想定される概略的な前線と高低気圧の中心位置を書き込む。この場合、連続性や高低気圧の移動速度等を考慮する。(3)完成したワ-クシ-トをもとに、毎日の気圧配置型を吉野らによる分類法にしたがって復元する。
動的割付けとモニタリングの協調機能を有するデータグリッドに関する研究

本年度は,(1)データグリッドのための協調型資源割付け方式,及び,(2)ポリシーベースの協調方式に取り組んだ.(1)については,動的割付けとモニタリングの協調機能を有するデータグリッドの構成法を提案し,重複割付けを許す動的コアロケーション(DCDA)アルゴリズムを考案した.さらに,Globusツールキットを用いた実験システム及びシミュレータを開発し,従来のコアロケーション方式との比較評価実験を行った.その結果、考案アルゴリズムは,ネットワーク帯域が変動する場合に従来方式よりも高速転送が可能であることが判明した.これらの成果を学術雑誌論文1編及び国際会議論文1編にまとめた.データグリッドでは,資源割付け,データ複製,セキュリティ管理など多数の機能モジュールが係わるため,これらの多数の機能モジュールを協調させる仕組みが必要になる.このため,(2)において,これらの機能モジュールの異種性を考慮し,さらに柔軟性の高い協調機構を実現する.具体的には,各機能モジュールの動作規範をポリシーとして記述して,ポリシーに基づき協調動作を決定し,その妥当性を検証する機構を開発する.この研究では,本年度は,協調モデルの構築,及び,ポリシー制御方式の設計と評価に取り組んだ.具体的には,自律分散システムにおけるモジュールを協調させる仕組みとして,ポリシーベースの協調モデルを構築した.また,ネットワークモニタリングの結果を用いて,MANET経路制御ポリシー,及び,パケットキャプチャのフィルタリングポリシーを適応的に制御する方式を開発し,各方式の有効性を示した.さらに,分散配置されたファイアウォールに対する複数のフィルタリングポリシーの解析手法を考案し,この手法がポリシー変更により生じる副作用の検出に有効であることを示した.これらの成果を学術雑誌論文1編,国際会議論文2編,その他論文1編にまとめた.本年度は,(1)データグリッドのための協調型資源割付け方式,及び,(2)ポリシーベースの協調方式に取り組んだ.(1)については,動的割付けとモニタリングの協調機能を有するデータグリッドの構成法を提案し,重複割付けを許す動的コアロケーション(DCDA)アルゴリズムを考案した.さらに,Globusツールキットを用いた実験システム及びシミュレータを開発し,従来のコアロケーション方式との比較評価実験を行った.その結果、考案アルゴリズムは,ネットワーク帯域が変動する場合に従来方式よりも高速転送が可能であることが判明した.これらの成果を学術雑誌論文1編及び国際会議論文1編にまとめた.データグリッドでは,資源割付け,データ複製,セキュリティ管理など多数の機能モジュールが係わるため,これらの多数の機能モジュールを協調させる仕組みが必要になる.このため,(2)において,これらの機能モジュールの異種性を考慮し,さらに柔軟性の高い協調機構を実現する.具体的には,各機能モジュールの動作規範をポリシーとして記述して,ポリシーに基づき協調動作を決定し,その妥当性を検証する機構を開発する.この研究では,本年度は,協調モデルの構築,及び,ポリシー制御方式の設計と評価に取り組んだ.具体的には,自律分散システムにおけるモジュールを協調させる仕組みとして,ポリシーベースの協調モデルを構築した.また,ネットワークモニタリングの結果を用いて,MANET経路制御ポリシー,及び,パケットキャプチャのフィルタリングポリシーを適応的に制御する方式を開発し,各方式の有効性を示した.さらに,分散配置されたファイアウォールに対する複数のフィルタリングポリシーの解析手法を考案し,この手法がポリシー変更により生じる副作用の検出に有効であることを示した.これらの成果を学術雑誌論文1編,国際会議論文2編,その他論文1編にまとめた.
健康影響が懸念されるPM2.5粒子状物質のわが国風上域での動態把握

福岡およびその風上域に位置する福江島においてPM_<2.5>の組成を比較し、九州北部地域での長距離輸送分の寄与を評価した。PM_<2.5>主要成分のうち硫酸塩および粒子状有機物の大部分は長距離輸送分が占めるが、硝酸塩は福岡の都市大気汚染によるものが主体である。多環芳香族炭化水素類の比を用いた発生源指標は、両地点とも春・冬季は石炭由来、夏季は石油由来の成分の優越がみられた。個別粒子マススペクトルメータ分析により、春季の福江島では鉛(Pb)は多くの場合K, Fe, Na, Znなどと内部混合していることが判明した。人体の健康に影響があると考えられるPM_<2.5>粒子状物質や粒子状有機物(主にPAH)、重金属類を対象として、わが国の風上域に位置する長崎県福江島、沖縄本島辺戸岬および福岡県福岡市において地上観測を行い、東アジア起源のエアロゾルがわが国の都市域での大気汚染に与える影響の評価を目指す。開始年度である今年度は、研究を始める準備のため、観測・測定機材を調達または整備・調整し、観測地点への配備を主として行った。産業技術総合研究所においては、PM2.5計測器(TEOM)および粒子状カーボン濃度計(R&P5400)を整備し、長期運転のためのテストを行った後、国立環境研究所が長崎県五島列島の福江島に設置した観測小屋に配備した。また、もう一台のTEOMを福岡県福岡市の郊外にある福岡大学に配備し、これらの測定器により、3月初旬よりPM2.5濃度および粒子状カーボン濃度の長期観測を開始した。国立環境研究所は、多環芳香族炭化水素類の粒径分布を測定するため、アンダーセン・ハイボリューム・エアサンプラーの調達および試運転を行った。福江島に観測機器を設置するための観測小屋の仕様を決定し、2月下旬に完成をみた。この福江島の観測小屋および沖縄辺戸岬の大気観測施設において、3月17日よりハイボリューム・エアサンプラーおよびローボリューム・エアサンプラーを用いた集中観測を行い、長距離輸送が卓越する春季のエアロゾルをフィルターサンプルとして日毎に捕集した。名古屋大学は、独自に開発してきたレーザーイオン化個別粒子質量分析装置を用いて2006年春に沖縄本島で観測されたエアロゾルの質量スペクトルを新しい手法を用いて解析を進めた。大陸から飛来したと考えられるエアロゾルの中に鉛などの人体に影響のある重金属が含まれていることを見出した。質量スペクトル中に含まれる重金属成分の組成および気塊の後方流跡系解析に注目し、これらの放出起源を推定した。鉛含有の大気エアロゾルの起源は、石炭燃焼起源、産業廃棄物燃焼起源などが推定された。2009年3月から福江島・福岡市などわが国の風上域で通年のPM_<2.5>測定を開始し、3月下旬4月上旬にはエアロゾル化学組成に関する第1回目の集中観測を実施した。さらに、10月からは長崎市でもPM_<2.5>測定を開始するとともに、AO2-P7班の航空機観測と同期して秋期の集中観測を実施した。この結果、春秋の輸送イベント時には、2009年9月に設定された環境基準値を大幅に超える濃度のPM_<2.5>が頻繁に観測され、その組成は硫酸塩、次いで粒子状有機物の寄与が大きいことがわかった。福江島と福岡市でのPM_<2.5>濃度レベルはほとんど変わらず、九州北部では春秋のPM_<2.5>濃度は基本的に長距離輸送に支配されていることが判明した。春期の輸送で特徴的であったのは、粗大粒子領域で硝酸塩濃度が非常に高く(>20μgm^<-3>)、微少域でも5μgm^<-3>程度の濃度を示した点である。これに対して、秋季の輸送においては硝酸塩はマイナーな成分であり、福江島・辺戸岬での濃度は0.5μgm^<-3>以下であった。秋期には低圧型多段インパクター(LPI)によるエアロゾルの粒径分布も取得し、微小領域において化学組成毎の粒径分布を測定できるエアロゾル質量分析計(AMS)の果と併せて、硝酸塩の粒径分布の特徴の解析を始めている。また、2010年3月からは、高感度のNO_2,SO_2の計測装置と、YAGレーザー光源に換装したレーザー蒸発型エアロゾル質量分析計を福江島に運び、AMS等と同時運用して春季の集中観測を開始した。福江島、辺戸、福岡市で春期と秋期の集中観測時にハイボリューム・エアサンプラーにより捕集した多感芳香族炭化水素類(PAHs)の分析結果より、PAHsは黒色炭素(BC)濃度と良い相関を示した。これを用いて、発がん性が指摘されているベンゾaピレン(BaP)の通年濃度変動をBC濃度測定値から推定した。

また、重金属など微量成分の化学組成分析のため、ハイボリューム・エアサンプラーに装着して使用可能なインパクター型分級器(HVI_<2.5>)を開発し、集中観測で使用するとともに、実用新案として出願した。本研究は、人体の健康に影響があると考えられるPM_<2.5>粒子状物質や粒子状有機物(主にPAH)、重金属類を対象として、東シナ海沿岸に位置する長崎県福江島、沖縄本島辺戸岬および福岡県福岡市において地上観測を行い、東アジア起源のエアロゾルが国の都市域における大気汚染に対する影響の評価を目指している。これまで2009年および2010年の2回の春季、2009年10月(秋季)および2010年12月(冬季)と計4回の集中観測を実施した。福江島・辺戸・福岡において2009年4月2010年に4月に測定されたPM_<2.5>濃度の月平均値はきわめて近い値であった。福岡と福江島の水平距離190kmは、東日本では東京都心部一長野市と同程度の距離スケールであり、九州北部のPM_<2.5>濃度を規定しているのは、明らかに都市・地点での大気汚染状況ではなく、長距離輸送により生じた広域的な汚染場の状況であることを示している。フィルター捕集されたPM_<2.5>中の炭素系粒子の濃度は、熱分離・光学補補正法による透過光補正-有機炭素(TOT-OC)濃度は福岡で福江の1.31.4倍程度の濃度となっており、都市大気汚染による付加分が明確に存在する。一方、透過光補正-元素状炭素(TOT-EC)濃度では両地点の差が小さくなる。OC中の有害成分のうち、2009年と2010年の春に福江島と福岡市で観測されたPAHs、ベンゾ【a】ピレン(BaP)、およびn-アルカンについては、福岡市における長距離輸送の寄与率の指標として福江島/福岡市の濃度比を調べたところ、福岡市で観測されるPAHs、BaP、およびn-アルカンのうち0.310.67の成分が長距離輸送に由来するものと推定される。一方、より有害性が指摘されるキノン類は、福岡で測定される濃度はほとんどが長距離輸送由来であると示唆された。福江島にけるレーザー蒸発イオン化質量分析計による測定では、個別粒子中に含まれるPAHsのスペクトルを捉えることに成功し、これら有害物質が他のどのような物質と内部混合した状態で運ばれてくるのかについての知見が得られ始めた。本研究は人体の健康に影響があると考えられるPM_<2.5>粒子状物質や粒子状有機物(主にPAH)、重金属類を対象として、わが国の風上域で地上観測を行い、東アジア起源のエアロゾルが国の都市域における大気汚染に対する影響の評価を目指している。本年度は、夏季の汚染状況を得るため、2011年8月に福岡,福江島,沖縄辺戸において集中観測を実施するとともに、A02P05班の航空機観測に対応して2012年3月に同3地点で集中観測を実施した。福岡では2010年3月よりハイボリューム,インパクタHVI_<2.5>を用いて日々のPM_<2.5>を通年採取しているが、その全量分析結果が2010年度分についてまとまった。年間を通じて、PM_<2.5>の最大寄与成分は硫酸塩(SO_^<2->,NH_4^+)および粒子状有機物であるが、日平均濃度40μg m^<-3以>上の高濃度日のみでみると土壌粒子(黄砂)の寄与割合も高まっていた。疫学研究班で使用される、国立環境研究所のMieライダーによる黄砂到来判定について地上観測結果からの検証を行った。長崎での非球形散乱係数と福岡でのPM_<2.5>
トンネル電流型高精度変位計を用いた非標準的な相互作用の探査

この研究では量子電磁力学が予言する量子場の零点振動力(カシミールカ)を素粒子標準理論の予想を越えた相互作用を実験的に検証する事を目的とする。特に空間の余剰次元を仮定したエギゾチックな素粒子理論の検証を行う。具体的にはねじれ秤の片側に金の球面境を取り付け、その向かいには金の平面鏡を設置する。ねじれ秤のねじれの角度は光てこによって測定し、常にねじれの角度が一定となるようにフィードバック制御を用いる。平成21年度ではねじれ方向のフィードバック制御を用いた測定データを元にした解析結果及び素粒子標準理論を超えるひとつのモデルへの物理的制限についてまとめ、その結果がPhysical ReviewLetters誌に掲載された(Phys.Rev.Lett.102, 171101 (2009))。さらにその内容を元により一般向けの内容を日本物理学会に投稿し、日本物理学会誌の「最近の研究から」に掲載された(2010年3月号195-199)。平成22年度にはねじれ秤と極板間距離を精度良く測定するため、マイケルソン干渉計用の光源として周波数安定化レーザーを購入した。またねじれ秤の初期位置制御のための2軸ステージコントローラを購入した。またねじれ秤に近付ける極板の位置を周期的に動かす変調法を用いるため、振幅の精度良く安定している駆動系が必要となる。そのため線膨張係数が一般的な金属よりも2桁小さいスーパーインバーを用いた駆動ステージを用いており、その性能評価を行った。その結果、振幅安定性は長時間にわたって±2.5nm以下に収まっており、十分な精度が得られていることがわかった。今後、ねじれ秤の並進運動を測定するためにマイケルソン干渉計を組み込み、並進方向に関してもフィードバック制御をおこなう。この2重のフィードバック制御を行うことによって高感度化し、余剰次元をはじめとする標準理論を越えるエギゾチックなモデルの検証を行う。またねじれ秤の並進運動を測定するために変位センサーを組み込み、並進方向に関してもフィードバック制御をおこなう。この2重のフィードバック制御を行うことによって、従来の手法より高感度で非標準理論を検証可能な装置を開発する。この装置によって高い有為性にて余剰次元をはじめとする標準理論を越えるエギゾチックなモデルの検証を行う。今年度はねじれ並進運動測定のためにレーザー変位計を購入した。またねじれ秤に近付ける極板の位置を周期的に動かす変調法を用いるため、振幅の安定性及び温度ドリフトによる影響が十分小さい特殊な駆動系が必要となる。そのため線膨張係数が一般的な金属よりも2桁小さいスーパーインバーを用いた駆動ステージを特注で作製した。これにより0.2°C以下の温度変動であれば位置のずれは2nm以下となる。今後、この2つの装置を組み込んだ2重フィードバック制御を行い、並進運動とねじれ運動の2つのモードをフィードバック制御する方法を確立する。またねじれ方向のフィードバック制御を用いた測定データを元にした解析結果及び素粒子標準理論を超えるひとつのモデルへの物理的制限についてまとめ、その結果がPhysical ReviewLetters誌に掲載された(Phys.Rev.Lett.102, 171101(2009))。

今後、ねじれ秤の並進運動を測定するためにマイケルソン干渉計を組み込み、並進方向に関してもフィードバック制御をおこなう。この2重のフィードバック制御を行うことによって高感度化し、余剰次元をはじめとする標準理論を越えるエギゾチックなモデルの検証を行う。
甲状腺癌特異抗原に対するモノクローナル抗体の作成とその診断治療への応用

凍結保存のヒト甲状腺乳頭癌組織(17症例より摘除)よりサイログロブリン(Tg)を抽出し、それに対するモノクローナル抗体(MoAb)5種を作成し、今回そのうちの3種につき臓器特異性と癌特異性をin vitroならびにin vivoの方法で検討した。1.ヒトの胃、小腸、大腸、虫垂、子宮頚部と体部内膜、卵管、胎盤、甲状腺との結合性を酵素抗体法で検討し、3種のMoAbすべてが甲状腺とのみ結合性を示した。すなわち臓器特異性が証明された。2.同じく酵素抗体法により、ヒト乳頭癌、濾胞癌、正常甲状腺、バセドウ病甲状腺との結合性を検査した結果、定性的にはすべてと結合し、癌特異性は認められなかった。未分化癌とは結合性が見られなかった。3.ヒト乳頭癌を移植したヌードマウスに、^<125>I添加MoAb(No.3)を注入したところ、autoradiographyで移植癌に^<125>Iの集積が検出された。4.3種のTg(乳頭癌組織、バセドウ病甲状腺、ウシ甲状腺よりそれぞれ抽出したもの)に体するMoAb(No.3)の結合能のradioimmiunoassayによる検討:a)3種のTgを固相化したのち^<125>I-MoAb(No.3)を反応させた結果、乳頭癌Tgとだけ結合し、癌特異性が認められた。b)市販の抗ヒトTgMoAb(lot No.J7-C9-3)を固相化した後、上記3種のTgを反応させ、そのあとサンドウィッチ法で^<125>I添加MoAb(No.3)を反応させたところ、これでも乳頭癌Tgのみが反応し癌特異性が認められた。しかしまだ感度はひくく、ラベリングや至摘pHに検討の余地があり、もし今後10^4レベルまで感度が得られれば、甲状腺癌特異Tg検出用のradioimmiunoassay系を組める可能性が出てきた。1.甲状腺癌既治療例についての臨床的ならびに病理学的検討本研究の大きい目標が甲状腺癌の診断と治療成績の向上にあり、今までの甲状腺癌既治療例を昭和56年4月までさかのぼって臨床所見,治療内容,治療後の追跡状況について検討を加えた。とくに問題があるのが、局所で隣接組織に浸潤する低分化乳頭癌および血行性転移を起す濾胞癌である。低分化乳頭癌の局所における隣接組織への浸潤に対しては、積極的な手術摘除が症状寛解の目的で十分の効果があり評価できるが、血行性転移を生じたものに対してはモノクローナル抗体による治療の余地が十分にある。濾胞癌に対しては従来通りまだ適確な診断法がなく、血行性転移に対しても131I大量投与療法が奏効しない症例が多くモノクローナル抗体療法に期待されるところが大きい。2.甲状腺癌特異抗原に対するモノクローナル抗体の作成モノクローナル抗体作成担当者が諸般の事情により申請時と変ったため、新らたに組織培養装置をはじめ抗体作成用の諸設備をととのえた。(1)抗体作成の抗原に供すべく、甲状腺癌細胞2株の培養に成功した。(2)培養した甲状腺癌細胞をヌードマウスに移植し、それがよく生着し継代移植を行っている。(3)モノクローナル抗体作成に着手し、現在細胞融合の過程を経て、モノクローナル抗体産生細胞を検索中である。3.甲状腺癌手術にさいし、癌摘除組織を多くの症例からとり保存している。

4.次年度研究の展望近くできる抗体を、先ずin vitroで甲状腺癌組織、サイログロブリン、患者血清などにつき特異性を検討し、あわせてヌードマウスに移植した甲状腺癌組織についても検討を行なう。1.甲状腺癌症例についての臨床病理学的検討(1)甲状腺濾胞癌症例につき,どのような病理組織所見を有するものが血行性転移を起すのかを検討した.(2)またすでに血行性転移を起している症例につき,その原発巣の細胞におけるサイログロブリン,T_4,T_3含有の有無と転移病巣の^<131>I摂取能との関連性を検討した.2.甲状腺癌組織の採取・保存およびヌードマウスへの移植これらは,甲状腺癌特異抗原の作成,および抗体ができた時の検討に供するためのものである.3.甲状腺癌組織から抽出したサイログロブリン(Tg)に対するモノクローナル抗体の作成(1)凍結保存しておいた甲状腺癌組織を解凍しホモジネートし,超遠心(10万G),硫安による塩析,セファクリルS200のカラムを通してTgを抽出した.(2)それをBalb/cマウスに免疫し,抗体を産生しているマウスの脾をとり出し,細胞融合を行った.(3)バセドウ病甲状腺組織から抽出したTgと結合せず,甲状腺癌組織から抽出したTgと結合する抗体を産生しているハイブリドーマを選び出した.(4)クローニングを行ない,現在モノクローナル抗体産生株を選出中である.(5)今後,選出したモノクローナル抗体産生株から抗体を精製する予定である.4.甲状腺癌組織から樹立した甲状腺癌細胞株(TCー78)に対すもモノクローナル抗体の作成(1)甲状腺癌細胞株(TCー78)を抗原としてマウスを免疫し,細胞融合を行った.(2)得られたハイブリドーマは,スクリーニング法について今後検討の必要があるため,現在凍結保存中である.
ビタミンB1欠乏が骨格筋の筋量および機能に及ぼす影響

本研究の目的は、ビタミンB1欠乏が骨格筋の筋量および機能(筋力や筋疲労耐性)に及ぼす影響を明らかにすることであった。ビタミンB1欠乏は、ビタミンB1含有量が少ない飼料をラットに数週間摂取させることにより誘起した。本研究では、ビタミンB1欠乏状態の継続により、1)速筋重量が低下する可能性はあること、2)単位断面積あたりの筋力は変化しないこと、3)筋疲労耐性が低下することを示す結果が得られた。本研究の目的は,ビタミンB1欠乏が骨格筋の重量や機能(筋力や疲労耐性)に及ぼす影響をその機序を含めて明らかにすることである.平成27年度は,ビタミンB1欠乏が骨格筋の重量や筋力に及ぼす影響を,筋線維組成の異なる速筋と遅筋で検討した.ビタミンB1(チアミン)不含試料の投与では,摂食量や体重増加量が減少するため,筋萎縮の原因が低栄養とビタミンB1欠乏のどちらに由来するかを判断することはできない.そこでチアミン含量の異なる飼料(飼料1 kgあたり0.5,1.0,3.0,6.0 mgのチアミン塩酸塩を含む飼料)を4週齢のWistar系雄性ラットに4週間自由摂取させ,成長抑制がみられない場合においても筋量や筋力が低下するかどうかを,被験筋として長趾伸筋とヒラメ筋を用いて検討した.初めの3週間の摂餌期間では,体重増加量や摂餌量に4群間で差異はみられなかったが,その後0.5 mg群では,他の3群に比べて体重増加量と摂餌量に低下がみられた.血中ビタミンB1濃度は,6.0 mg群では変化がみられなかったが,摂餌1週間後より,3.0 mg群では約50%に.1.0 mg群および0.5 mg群では約15%に低下した.4週間の飼育期間終了後に摘出した長趾伸筋とヒラメ筋のビタミンB1濃度は,1.0 mg群および0.5 mg群で低下がみられた.また,ピルビン酸脱水素酵素活性は,長趾伸筋とヒラメ筋ともに,1.0 mg群および0.5 mg群で低下がみられた.長趾伸筋とヒラメ筋の重量と筋力は,他の群に比べ0.5 mg群でのみ低下がみられたが,単位断面積あたりで補正した筋力には,4群間で差異はみられなかった.また,ミオシン重鎖のアイソフォームの分布にも,4群間で差異はみられなかった.以上の結果は,摂食量や体重増加量の減少を伴わないビタミンB1欠乏では,骨格筋の重量や筋力は低下しないことを示唆する.平成27年度に予定していた「ビタミンB1摂取量の差異が骨格筋のビタミンB1濃度および代謝酵素活性に及ぼす影響」と「ビタミンB1欠乏が骨格筋の重量や筋力に及ぼす影響」に関する検証はおおむね達成できた.しかしながら,研究概要で述べたように,筋重量や筋力の低下は,摂餌量や体重増加量が減少する条件でのみ認められ,これらの減少を伴わないビタミンB1欠乏においても,筋量や筋力の低下が起こるという予想を支持する結果は得られなかった.そのため,当初実施が予定されていた酸化的修飾やタンパク質分解の有無についての検討は行わなかった.現在は,コントロール群として,摂餌量を同一にする群を新たに設け,摂餌量の減少が筋量の増加が抑制された原因であるかを検討している.本研究の目的は、ビタミンB1欠乏が骨格筋の重量や機能(筋力や疲労耐性)に及ぼす影響を明らかにすることである。平成28年度は、10.5 mg/kgチアミン摂取群でみられる骨格筋量低下の原因が、摂餌量の低下にあるか否か(平成27年度分の追加実験)、および2ビタミンB1欠乏に伴い筋疲労耐性が低下するか否かを検討した。1の実験には、4週齢のWistar系雄性ラットを用い、これを1)対照群、2)欠乏群、3) pair-fed (PF)群に分類した。欠乏群には0.5 mg/kgの、対照群とPF群には6.0 mg/kgのチアミン塩酸塩を含む飼料を5週間自由摂取させた.摂取開始4週目からは、対照群に比べ欠乏群の摂餌量が減少したため、PF群の摂餌量を欠乏群の量と同等となるようにした。体重増加量にPF群と欠乏群で差異はみられなかった。摂餌期間終了後に長趾伸筋およびヒラメ筋を摘出し、筋重量を計測した.長趾伸筋は対照群、PF群、欠乏群の順で有意な低値を、ヒラメ筋は対照群にくらべPF群および欠乏群が有意な低値を示した。これらの結果は、ビタミンB1欠乏に伴う速筋重量低下に,摂餌量の減少とは別の要因が関与することを示唆する.2の実験には、4週齢のWistar系雄性ラットを用い、これに0.5、1.0、3.0、6.0 mg/kgのチアミン塩酸塩を4週間摂取させた。摂取期間終了後、麻酔下において、坐骨神経からの電気刺激により下腿三頭筋に,30分間の筋収縮運動を負荷した。6.0 mg群の筋力は,収縮開始10分後に初期値の60%にまで低下し,30分後までその水準を維持した.一方,1.0および0.5 mg群の筋力は,収縮開始3分後に初期値の60%に,10分後に初期値の50%に,30分後に初期値の30%にまで低下した.これらの結果は,ビタミンB1欠乏の継続により,筋疲労耐性が低下することを示唆する.

平成28年度は,ビタミンB1欠乏が筋疲労耐性に及ぼす影響とその原因として筋グリコーゲンの分解に着目して研究を行う予定であった.しかしながら,平成27年度分の追加実験の実施,および筋疲労耐性を評価する適切な収縮プロトコールの作成に時間を要してしまった.本研究の目的は,ビタミンB1欠乏が骨格筋の重量や機能(筋力や疲労耐性)に及ぼす影響をその機序も含めて明らかにすることである.平成29年度は,ビタミンB1欠乏により骨格筋の疲労耐性が低下するかどうかと,その機序について検討を行った.7週齢のWistar系雄性ラットを,1週間の予備飼育の後,対照群と欠乏群に分類し,対照群には6.0 mg/kgの,欠乏群には0.5 mg/kgのチアミン塩酸塩を含む飼料を3週間摂取させた.飼育期間終了後,麻酔下において,片脚の腓腹筋の皮膚表面に電極を貼り付け,2秒毎に1回の疲労性刺激(100 Hz, 200 ms train, 15 V)を5分間,計150回負荷し,その際の足底屈筋力を測定した.収縮終了直後に,収縮脚と安静脚から腓腹筋を摘出し,筋中乳酸濃度と筋グリコーゲン濃度を測定した.また,収縮の前後に尾静脈より採取した血液を用い,血中乳酸濃度を測定した.対照群に比べ欠乏群では,5分間の疲労性刺激により,足底屈筋力がより早く低下することが認められた.血中および腓腹筋深層部の乳酸濃度は,欠乏群においてのみ,収縮後に増加が認められた.また,腓腹筋深層部の筋グリコーゲン濃度も,欠乏群でのみ収縮後に低下がみられた.これらの結果は,ビタミンB1欠乏により,筋グリコーゲンの早期枯渇が起こりやすくなり,筋疲労耐性が低下することを示唆するものである.本研究課題では,成長期におけるビタミンB1欠乏状態の継続が,1)筋重量の増加を抑制する可能性があること,2)固有筋力には影響しないこと,3)筋疲労耐性を低下させることが明らかとなった.今後はビタミンB1欠乏が高齢動物や糖尿病動物における筋萎縮に及ぼす影響や,ビタミンB1欠乏が全身持久力に及ぼす影響を明らかにすることで,ビタミンB1摂取の重要性を示す更なる根拠を示すことができると考えられる.本研究の目的は、ビタミンB1欠乏が骨格筋の筋量および機能(筋力や筋疲労耐性)に及ぼす影響を明らかにすることであった。ビタミンB1欠乏は、ビタミンB1含有量が少ない飼料をラットに数週間摂取させることにより誘起した。本研究では、ビタミンB1欠乏状態の継続により、1)速筋重量が低下する可能性はあること、2)単位断面積あたりの筋力は変化しないこと、3)筋疲労耐性が低下することを示す結果が得られた。平成28年度は,当初の研究計画の通り,ビタミンB1欠乏が骨格筋の疲労耐性に及ぼす影響を検討する予定である.すでに予備実験において,摘出筋をリンガー液中で収縮させるin vitro収縮モデルでは,疲労耐性にビタミンB1欠乏の影響はみられないが,麻酔下において坐骨神経からの電気刺激を用いて収縮を誘起するin situ収縮モデルでは,ビタミンB1欠乏に伴い疲労耐性が低下することを確認している.今後は疲労耐性が低下する原因や,疲労耐性が低下する摂餌期間などさらに検討を進めていく予定である.また,平成27年度に実施しきれなかった内容(ビタミンB1欠乏に伴い骨格筋量が低下する原因に関する検討)も並行して実施する予定である.平成28年度の研究において,1.0 mgおよび0.5 mg/kgのチアミン塩酸塩を4週間摂取させ,坐骨神経からの電気刺激により筋収縮を誘起すると,筋疲労耐性が大きく低下することが明らかとなった.
土木構造物と自然景観の肌理に関する色彩階調分析

1.木不材の肌理をもつ伝統的な橋と山並み景観における色彩階調分析表面素材が木材である歴史的な橋である錦帯橋、渡月橋と周辺の山並み景観を対象にして、平成9年度の研究で確立した色彩階調分析を実施し、その多様性を評価することによって、類似性の程度を比較検証した。(1) RGB画像データ、HVL画像データの作成および階調分布の記述作業収集したサンプル写真のうち、ばらつきの少ないデータ3日分の写真データを先に述べたスキャナ入力によりRGB画像データ、HVL画像データに作成し、これらの平均値データにより、階調ヒストグラムを作成した。(3)色彩階調分布の分析作業先の分析視点に基づいて、プロフィール形の特徴をすべてのサンプルデータについて分析し、構造物と山並み景観の多様性の程度を評価し、その類似性を比較分析した。また、山並み景観については、近、中、遠景の距離別に空気遠近に基づく色彩階調の変化を調べた。併せて、石積河川護岸や道路アスファルトの階調を計測し、比較の補助データとして活用した。2.赤レンガ、石の肌理をもつ伝統的な構造物と自然景観における色彩階調の比較分析2と同様の分析過程に基づき、赤煉瓦、石の肌理をもつ下記の対象の伝統的な土木構造物の対象と周辺の自然景観との色彩階調上の関係性を把握した。これらの対象はエージング性の高いつぎの対象を選定した。(1)赤レンガの肌理をもつ土木構造物(琵琶湖疎水、布引ダム等)と周辺景観(2)石の肌理をもつ土木構造物(通潤橋、河川護岸等)と周辺景観3.現代的な素材を用いた土木構造物の汚れに関する色彩階調分析コンクリートを用いた現代の土木構造物について、色彩階調分析を実施した。とくに、その成立年代に応じて、汚れや風化の程度の異なる対象を河川護岸、ダム、高架道路を中心に選定し、汚れの程度と色彩階調の関係を把握する。また、型枠や目地、スリットなどの入った構造物について同様の分析を試みた。4.研究のまとめ-自然景観と伝統的な素材、現代的な素材との比較分析-2年度にわたり、遂行した上記の研究のとりまとめを行った。とくに、伝統的な自然素材を用いた構造物と自然景歓との色彩階調の類似性の程度、さらに現代的な素材の構造物との差異性などを総合的に比較分析し、エージングと汚れとの差異を明確にするとともに、景観デザインへの示唆をまとめた。本年度は、RGBデータを用いた色彩階調分析手法の確立をめざし、以下の成果を得た。1.RGBデータを用いた色彩階調測定方法の精緻化と多様性評価の視点設定(1)RGBデータを用いた色彩階調測定方法の精緻化初めに、RGB画像データの作成方法について、サンプルスライドよりスライドスキャナーを用いてフルカラーRGB画像(1670万色)とする方法、デジタルカメラを用いて直接コンピューター入力する方法の両方を考慮し、画像解像度300にてテストサンプルを作成し、計測値として安定性の高い入力方法を選択した。つぎに、デジタル画像加工処理ツールを用いて、画像の中の指定範囲のRGB画像の階調レベルの集計分布のヒストグラムの記述方法を確定する。また、同時にRGB系表色系からHVL(マンセル表色系)への変換方法をプログラム上実行可能なものにし、測定方法の精緻化を図った。(2)階調の多様性評価の視点設定色彩階調の多様性の評価を行う分析視点を、RGB表色系、HVLマンセル表色系の集計ヒストグラムのプロフィール形におけるピーク値、レンジ、ピクセル頻度等によって設定した。2.木材の処理をもつ伝統的な橋と山並み:景観における色彩階調データの収集錦帯橋、渡月橋を対象に、代表的な複数の視点場を設定し、現場にてアナログ、デジタルカメラにて、橋と山並み景観の写真サンプルを収集した。山並み景観は、近、中、遠景の距離別の写真を収集する。天候等の実験条件を揃えるために、5回日を違えて測定した。(1)赤レンガの肌理をもつ土木構造物(琵琶湖疎水、布引ダム等)と周辺景観

(2)石の肌理をもつ土木構造物(通潤橋、河川護岸等)と周辺景観3.現代的な素材を用いた土木構造物の汚れに関する色彩階調分析コンクリートを用いた現代の土木構造物について、色彩階調分析を実施した。とくに、その成立年代に応じて、汚れや風化の程度の異なる対象を河川護岸、ダム、高架道路を中心に選定し、汚れの程度と色彩階調の関係を把握する。また、型枠や目地、スリットなどの入った構造物について同様の分析を試みた。4.研究のまとめ-自然景観と伝統的な素材、現代的な素材との比較分析-2年度にわたり、遂行した上記の研究のとりまとめを行った。とくに、伝統的な自然素材を用いた構造物と自然景歓との色彩階調の類似性の程度、さらに現代的な素材の構造物との差異性などを総合的に比較分析し、エージングと汚れとの差異を明確にするとともに、景観デザインへの示唆をまとめた。
癌遺伝子K-Ras及びMycを標的とした新規肺癌治療法の開発

Myc遺伝子における四アミノ酸置換型dimerization domain :OmoMycは、Myc familyに属するC-Myc、N-Myc、L-Mycの発現異常のある癌組織に細胞死を誘導し(Soucek et al. Oncogene 17 : 2463-2467 1998)、さらにK-Ras変異を有する肺癌に対し特異的細胞死を誘導することが報告されている(Soucek et al. Nature 2008)。Omomycを発現できるリコンビナント・アデノウイルスベクター:Ad-Omomycは、Mycを発現している肺癌細胞株: A549に細胞増殖抑制効果を誘導する一方でMyc発現の低い肺癌細胞株: H441またヒト正常肺腺維芽細胞:NHLFにおいてこれらの効果は認められなかった。PI染色およびFlowcytomertyを用いた細胞周期解析にてAd-OmomycはA549細胞に有意なsubG0/G1populationの増加を誘導したが、H441細胞またNHLFにおける増加は認められず、このことより、OmomycはMyc発現の高い肺癌特異的に細胞死を誘導できることが示唆された。ドキシサイクリン投与により肺癌を発症するマウス:CCSP-rtTA/Tet-op-K-Ras4bG12Dにおいて、Ad-Omomycの経気管投与後、発症肺癌に対する抗腫瘍効果が認められ、腫瘍に対するTunel染色の結果、Ad-Omomyc投与群において縮小腫瘍内にapoptosisが認められた。さらにAd-OmomycはA549肺癌細胞接種により作製されたヌードマウス皮下腫瘍に対してコントロール群に比べ有意な腫瘍縮小効果を示した。また治療後の体重の変化はコントロール群と比べ有意差を認めなかった。以上より、Omomycを用いたK-Ras変異肺癌に対する新規治療法の可能性が示唆された。癌原遺伝子Mycは非常に多くの癌においてその発現異常が報告されている。MycのbHLH ZIPドメインにおける4アミノ酸置換体であるOmomycはMycとヘテロダイマーを形成することで下流シグナルを抑制し、Myc発現型腫瘍またKRAS変異型肺癌に対して抗腫瘍効果を誘導する。我々は新規肺癌治療法開発を目的とし、Omomycを発現できるリコンビナント・アデノウイルスベクター:Ad-Omomycを作製し、各種細胞に感染させることでその抗腫瘍効果を検討した。Immunoblot解析により肺癌細胞株(A549,H441)ヒト正常肺繊維芽細胞(NHLF)におけるMyc発現はA549株にて強発現が認められた一方で、他2種細胞株では低値であった。Ad-Omomycを感染後72時間後、いずれの細胞種においてもOmomycのexogenousな発現が確認された。しかしAd-Omomycは肺癌細胞株:H441に対して、有意な細胞増殖抑制効果およびapoptosisを誘導した一方でMyc発現の低値であった肺癌細胞株:A549、ヒト正常肺繊維芽細胞株:NHLFに対してこれらの効果は認められなかった。上記の検討により、Omomycを発現できるアデノウイルスベクター:Ad-Omomycを用いることでMycの発現型肺癌に対し抗腫瘍効果を誘導でき、発現異常の無い正常細胞また組織に対し動作しない、安全性の高い肺癌治療法の開発が可能となることが示唆された。癌原遺伝子Mycは多種の癌において発現異常が報告されている。

Omomycを発現できるリコンビナント・アデノウイルスベクター:Ad-Omomycをは、Mycを発現している肺癌細胞株:A549に細胞増殖抑制効果およびapoptosisを誘導する一方でMyc発現の低い肺癌細胞株:H441またヒト正常肺腺維芽細胞:NHLFにおいてこれらの効果は認められなかった。しかし、H441細胞に対しMycそのものを発現できるアデノウイルスベクター:Ad-MycをAd-Omomycと共感染させると当該細胞にapoptosisが認められた。Caspase基質を用いた解析により、Ad-OmomycまたAd-MycおよびAd-OmomycがそれぞれA549、H441細胞に誘導するapoptosisはcaspase-3を活性化し、またこれらの細胞死はcaspase阻害剤zVAD-fmkにより抑制された。さらにin vivoでの検討においてAd-OmomycはA549肺癌細胞接種により作製されたヌードマウス皮下腫瘍に対して抗腫瘍効果を誘導した。またドキシサイクリン投与により肺癌を発症するマウス:CCSP-rtTA/Tet-op-K-Ras4bG12Dにおいて、AdOmomycの経気管投与後、発症肺癌に対する抗腫瘍効果が認められた。上記の検討により、Ad-Omomycを用いることでMycの発現型肺癌に対し抗腫瘍効果を誘導でき、その細胞死誘導機序にはcaspaseを介したapoptosisが関与することが示された。またin vivoの検討から当該ベクターのKRas変異型肺癌に対する抗腫瘍効果が期待できる。このことより、OmomycはMyc発現の高い肺癌特異的に細胞死を誘導できることが示唆された。ドキシサイクリン投与により肺癌を発症するマウス:CCSP-rtTA/Tet-op-K-Ras4bG12Dにおいて、Ad-Omomycの経気管投与後、発症肺癌に対する抗腫瘍効果が認められ、腫瘍に対するTunel染色の結果、Ad-Omomyc投与群において縮小腫瘍内にapoptosisが認められた。またAd-OmomycはA549肺癌細胞接種により作製されたヌードマウス皮下腫瘍に対してコントロール群に比べ有意な腫瘍縮小効果を示した。一方で治療後の体重の変化はコントロール群と比べ有意差を認めなかった。抗癌剤併用効果の検討においてcisplatinはA549細胞に対するAd-Omomycの細胞死を増強させたが、この併用効果は、CCSP-rtTA/Tet-op-K-Ras4bG12D肺癌マウスを用いた検討において認められなかった。