hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モード回帰に対する計量手法の開発とその応用

研究実施計画にもとづき,研究に必要なデータの収集・整理,新たなモード回帰モデルの構築,提案した計量モデルに対するシミュレーション法を利用した推定方法の開発を中心に研究を行った.平成30年度における研究成果は以下の通りである.1.本研究で利用するデータ(具体的には労働者の生産性に関するデータ)を収集・整理した.また,これらのデータを整理するために必要なプログラムの作成を行った.さらに,モード回帰に対する新たな計量手法の枠組みを構築するため,既存研究においてどのようなモデルや推定方法が提案されてきたかについて精査した.2.歪んだ分布を持つデータに対しても適用できるモード回帰モデルの開発を行うため,ツーピース正規分布(two-piece normal distribution)に着目し,誤差項にこの確率分布を仮定したモード回帰モデルの構築を行った.また,ツーピース正規分布の平均や分散などの統計的性質についても理論的に導出し,これまでとは異なる確率密度関数の定式化を行った.3. 2.で提案するモード回帰モデルの尤度関数は非常に複雑であり,通常の推定方法を適用することは困難であることが明らかとなった.そこで本研究では,シミュレーション法を利用した推定,具体的にはマルコフ連鎖モンテカルロ法による推定方法の開発を行った.また数値実験や実データを用いた分析から,本研究で提案する推定方法は,既存の方法よりも実行が容易でかつ効率的であることを明らかにした.4. 1.で用意したデータを用いて,いくつかの実証分析を行った.その結果,これまでの計量モデルによる分析では分からなかった新たな知見を得ることができた.これらの研究成果の一部は,現在論文としてまとめている途中である.交付申請書の「研究実施計画」には,大きく4つの項目について研究を進めていくことが記載されている.そのうち,すべての項目において当該研究期間中に一定の成果を得られていることから,「(2)おおむね順調に進展している」と判断される.昨年度に開発を行ったモード回帰モデルは,誤差項に対して特定の確率分布(ツーピース正規分布)を仮定したものであった.そのため今後の研究では,昨年度に提案したモデルのさらなる拡張を行い,特定の確率分布を仮定しない,より柔軟なモード回帰モデルを構築する必要があると考えている.そこで本研究では,ディリクレ過程分布を適用することによって,セミパラメトリックなモード回帰モデルへの拡張を試みる予定である.モード回帰モデルの開発と並行して,必要なシミュレーション法を利用した推定方法の開発も進めていくことにする.研究実施計画にもとづき,研究に必要なデータの収集・整理,新たなモード回帰モデルの構築,提案した計量モデルに対するシミュレーション法を利用した推定方法の開発を中心に研究を行った.平成30年度における研究成果は以下の通りである.1.本研究で利用するデータ(具体的には労働者の生産性に関するデータ)を収集・整理した.また,これらのデータを整理するために必要なプログラムの作成を行った.さらに,モード回帰に対する新たな計量手法の枠組みを構築するため,既存研究においてどのようなモデルや推定方法が提案されてきたかについて精査した.2.歪んだ分布を持つデータに対しても適用できるモード回帰モデルの開発を行うため,ツーピース正規分布(two-piece normal distribution)に着目し,誤差項にこの確率分布を仮定したモード回帰モデルの構築を行った.また,ツーピース正規分布の平均や分散などの統計的性質についても理論的に導出し,これまでとは異なる確率密度関数の定式化を行った.3. 2.で提案するモード回帰モデルの尤度関数は非常に複雑であり,通常の推定方法を適用することは困難であることが明らかとなった.そこで本研究では,シミュレーション法を利用した推定,具体的にはマルコフ連鎖モンテカルロ法による推定方法の開発を行った.また数値実験や実データを用いた分析から,本研究で提案する推定方法は,既存の方法よりも実行が容易でかつ効率的であることを明らかにした.4. 1.で用意したデータを用いて,いくつかの実証分析を行った.その結果,これまでの計量モデルによる分析では分からなかった新たな知見を得ることができた.これらの研究成果の一部は,現在論文としてまとめている途中である.交付申請書の「研究実施計画」には,大きく4つの項目について研究を進めていくことが記載されている.そのうち,すべての項目において当該研究期間中に一定の成果を得られていることから,「(2)おおむね順調に進展している」と判断される.昨年度に開発を行ったモード回帰モデルは,誤差項に対して特定の確率分布(ツーピース正規分布)を仮定したものであった.そのため今後の研究では,昨年度に提案したモデルのさらなる拡張を行い,特定の確率分布を仮定しない,より柔軟なモード回帰モデルを構築する必要があると考えている.そこで本研究では,ディリクレ過程分布を適用することによって,セミパラメトリックなモード回帰モデルへの拡張を試みる予定である.モード回帰モデルの開発と並行して,必要なシミュレーション法を利用した推定方法の開発も進めていくことにする.次年度使用額が生じたのは,当初見込みよりも研究に必要な物品が安価に購入できたためである.この次年度使用額については,計算機関連消耗品の一部として計上し使用する予定である.
液状化層の堆積構造に基づく液状化深度の推定に関する研究

昨年度、青森県西津軽郡車力村富萢において、オープンピット掘削を含む詳細な液状化調査を行った結果、液状化層は上部層の塊を含む新たな堆積構造の形成が認められ、堆積構造を利用して液状化層を判別することの有効性が確められた。そこで、本研究は日本海中部地震で顕著な液状化災害が発生した砂丘地帯において、乱さない試料採取を含む現地調査を行った。本年度の研究成果は次のようである。1.日本海中部地震の際、最も液状化現象の顕著であった屏風山砂丘の詳細な層序学的検討を行い、その堆積構造を明らかにした。2.液状化層と非液状化層から良質な乱さない試料を採取し、土質工学的検討を行った結果、両者には相対密度・動的強度などで明らかな違いがみられた。また、詳細な粒度試験結果を堆積学的に解析しても、両者を区別することができた。3.液状化層を観察し、その堆積構造を検討した結果、全面的に液状化し、じょう乱帯を形成する初期液状化層と部分的に液状化している二次的な液状化層が存在することが分かった。4.これら新たに分かった知見をふまえ、ボーリング調査を必ずしも必要としない広域の液状化危険度予測手法を提案することができた。この手法を用いて、能代市の液状化予測を試みたところ、日本海中部地震の際の液状化災害地域とよく一致しており、手法の妥当性を検証した。5.堆積学的特性を考慮した簡単な液状化深度を推定する方法も開発した。この方法を用いて、車力村富萢の液状化深度を推定したところ、液状化層の観察結果と一致しており、手法の妥当性を検証することができた。6.研究成果を印刷し、公表した。
海洋産ポリ環状エーテル・ギムノシン-Bの全合成研究

赤潮渦鞭毛藻Karenia mikimotoiから単離された海洋天然物で、マウス腫瘍細胞に対して細胞毒性を示す15環性巨大ポリ環状エーテル・ギムノシン-Bの全合成研究を実施した。ギムノシン-BをABCD環、GHI環、LMNO環の三つのフラグメントから合成する計画に基づいて、今年度は、GHI環フラグメントとLMNO環フラグメントの代わりとしてL環ユニットを用いて、ギムノシン-Bの中央フラグメントに相当する6環性GHIJKL環の[X+2+Y]型収束合成を行った。既に合成済みのGHI環フラグメントのトリフラート誘導体にエポキシスルホン側鎖を持つL環フラグメントから発生させたオキシラニルアニオンを反応させて連結した。エポキシスルホン部位をブロモケトンに変換後、Williamsonエーテル環化、続く環拡大によりJ環を構築した。ついで、Brook転位を行ってエノールシリルエーテルに変換し、PdCl2による三枝酸化によって共役ケトンを合成後、分子内アセタール化反応、還元的エーテル化を行ってK環を構築して、6環性のGHIJKL環フラグメントの合成に成功した。研究期間全体を通じては、1年目にはABCD環フラグメントとGHI環フラグメントの合成ルートを開発した。2年目には合成が難しいとされる1,3-ジアキシャルメチル基を有する7員環エーテル構造を有するO環の7-エンド環化反応に成功した。しかし、LMNO環フラグメントの合成には至らなかった。3年目は、GHI環フラグメントとL環フラグメントの連結による6環性のGHIJKL環中央フラグメントの収束合成法を開発することができた。赤潮有毒渦鞭毛藻Karenia mikimotoiから単離されたギムノシン-Bはポリ環状エーテル化合物で、細胞毒性を有することから医薬シーズとしての可能性が期待される。しかし渦鞭毛藻が生産する量は超極微量であり、天然からの試料入手が極めて困難な状況にある。そのため構造活性相関研究を行うためには、合成化学的供給が不可欠となっている。ギムノシン-BはA環からO環が連続縮環した15環性ポリ環状エーテルで、この全合成研究では、ABCD環フラグメント、GHI環フラグメント、KLMNO環フラグメントの三つのフラグメントから合成する成計画を立てた。本年度の研究ではABCD環フラグメントとGHI環フラグメントの合成研究を行った。ABCD環フラグメント合成の原料となるA環ユニットは、D-アラビトールのベンジリデン化、第1級アルコールのTBS保護、第2級アルコールの酸化、立体選択的メチル化後、ベンジリデン基の接触還元的脱保護、トリフレート化などの反応を行って合成した。これと昨年度に合成したD環ユニットのエポキシスルホンとをオキシラニルアニオン法で連結し、臭化マグネシウムによるブロモケトン化、NaOHによる分子内6員環エーテルケトンの構築、トリメチルシリルジアゾメタンによる環拡大、エノールシリルエーテル化とOsO4酸化による1、2-ヒドロキシケトン合成、縮環部位でのメチルアセタール化、還元的エーテル化などを経てBCD環骨格を構築した。B環側鎖水酸基に不飽和エステルを導入、ヒドロキシメチル側鎖をヨウ化物に変換後、ヨウ化サマリウムによるラジカル環化反応を行ってA環を構築した。最後に、A環上のエステル側鎖を還元、ベンジル化してABCD環フラグメントを合成することができた。また、GHI環フラグメントの合成研究も実施した。ギムノシン-Bの全合成研究では、ABCD環フラグメント、FGH環フラグメント、KLMNO環フラグメントの三つのフラグメントを連結して合成する計画を立てた。初年度はABCD環フラグメントの合成法の確立と大量合成を行う予定であったが、AB縮環構造が5員環と7員環エーテルのトランス型縮環でしかも核間位にメチル基が存在するために、その合成が予想以上に困難で、合成法の確立にかなりの時間を費やしたために、研究がやや遅れた。赤潮の有毒渦鞭毛藻から単離された海洋天然物で、マウス腫瘍細胞に対して細胞毒性を示す15環性巨大ポリ環状エーテル・ギムノシン-Bの全合成研究を実施した。ギムノシンBを、ABCD環、GHI環、LMNO環の3つのフラグメントから合成する計画を立て、今年度の研究では、LMNO環フラグメントの合成に必要なO環ユニット、syn-2,7-dimethyloxepaneの合成を行った。トリベンジルグルカールの水溶液を加熱してフェリエ転位反応を行いヘミアセタール誘導体を合成し、安定イリドによるWittig反応、水酸基の保護、エステルのDIBAL還元、パラメトキシベンジリデン保護、不斉エポキシ化、Wittig反応などによってヒドロキシビニルエポキシドを合成した。これをPPTS処理して7-endo環化反応を行って、目的とするsyn-2,7-dimethyloxepane骨格を有するO環ユニットを構築することに成功した。水酸基の保護、末端ビニル基のantiマルコフニコフ型ワッカー酸化によりアルデヒドを合成し、HWE反応によりビニルスルホンに変換後、塩基性条件でエポキシ化してO環エポキシスルホンを合成した。ギムノシン-BのO環ユニットは、立体的に混み合ったsyn-2,7-dimethyloxepane骨格を有するために合成が極めて難しく、その有効な合成法の探索に時間を要した。

ギムノシン-BをABCD環、GHI環、LMNO環の三つのフラグメントから合成する計画に基づいて、今年度は、GHI環フラグメントとLMNO環フラグメントの代わりとしてL環ユニットを用いて、ギムノシン-Bの中央フラグメントに相当する6環性GHIJKL環の[X+2+Y]型収束合成を行った。既に合成済みのGHI環フラグメントのトリフラート誘導体にエポキシスルホン側鎖を持つL環フラグメントから発生させたオキシラニルアニオンを反応させて連結した。エポキシスルホン部位をブロモケトンに変換後、Williamsonエーテル環化、続く環拡大によりJ環を構築した。ついで、Brook転位を行ってエノールシリルエーテルに変換し、PdCl2による三枝酸化によって共役ケトンを合成後、分子内アセタール化反応、還元的エーテル化を行ってK環を構築して、6環性のGHIJKL環フラグメントの合成に成功した。研究期間全体を通じては、1年目にはABCD環フラグメントとGHI環フラグメントの合成ルートを開発した。2年目には合成が難しいとされる1,3-ジアキシャルメチル基を有する7員環エーテル構造を有するO環の7-エンド環化反応に成功した。しかし、LMNO環フラグメントの合成には至らなかった。3年目は、GHI環フラグメントとL環フラグメントの連結による6環性のGHIJKL環中央フラグメントの収束合成法を開発することができた。ギムノシン-Bの全合成研究を引き続き推進する。ABCD環フラグメントの合成法を確立することができたので、次年度は、GHI環フラグメントとKLMNO環フラグメントの構築に取り組む予定である。KLMNO環フラグメントのO環ユニットはエーテル環酸素原子の両側に1、3-ジアキシャルメチル基を有する7員環エーテルであることから立体反発が極めて大きく、その構築には困難が予想される。そこで、O環ユニットの合成も推進する。O環ユニットの合成をFGH環フラグメントの大量合成と並行して行い、その合成ができ次第、KLMNO環フラグメントの合成に着手する。ギムノシンBを、ABCD環、GHI環、LMNO環の3つのフラグメントから合成する計画に従い、これまでにGHI環フラグメントは全合成に必要な量をグラムスケールで確保しているが、ABCD環は100ミリグラム程度しか合成できていないので、改良合成法の開拓とその多量合成を行う。また、O環ユニットの合成ルートを確立したので、今後はLNMOフラグメントの合成を行う。三種のフラグメントが揃い次第、全合成に向けてカップリング反応を行う。ギムノシン-BのABCD環合成において、当初は合成法を確立したのち大量合成を実施する計画をしていたが、合成法の確立が予想以上に難しく少量実験による合成ルートの探索研究が長引いたために、合成試薬等の購入費が小額に留まった。平成29年度の当初研究計画では大量合成を実施する予定であったが、目的化合物の合成が予想以上に難しく、少量実験による反応条件の検討が必要になった。そのため、合成反応試薬の購入量が少量となり、残額が生じた。平成30年度は大量合成を目指すので、多量の反応試薬を購入する予定である。大量合成が可能なABCD環合成ルートが確立されたので、次年度はの大量合成研究を実施する。
サイクリンAを標的とした子宮内膜癌治療薬の開発：新規化合物の機能解析と改良

我が国では著増する子宮内膜癌に対する新たな治療法が待たれている。子宮内膜癌において細胞周期促進因子であるサイクリンAの陽性症例が予後不良であったことから、サイクリンAを治療標的分子と考え、低分子化合物ライブラリーからサイクリンA転写抑制活性を有する化合物Xを新たに同定した。この化合物Xは子宮内膜癌細胞のサイクリンAの転写とマウスに移植した内膜癌の増殖を9割以上抑制することから新規薬剤のリード化合物であることが示された。さらこの化合物Xを改良するため、Xの作用機序を検討したところ転写因子prohibitinを新たに同定し、これをもとにしたXの改良の基盤が整備された。サイクリンAはG1/S,G2/M期に関与するサイクリンであり、我々はこれまでに、子宮内膜癌においてサイクリンAの高発現が予後不良因子であり、シスプラチン耐性増強にも関与することを報告してきた。そこで10000種類の化合物ライブラリーから、Ishikawa細胞でのサイクリンAの転写抑制作用のスクリーニングを行った。その結果、サイクリンAの転写活性を最も低下させた化合物(以下、単に化合物)を見出し、この化合物が、他の子宮内膜癌・卵巣癌・乳癌の細胞株においてもサイクリンA転写抑制と増殖抑制の効果を示すことを確認した。次に、ヌードマウスにおける子宮内膜癌細胞株HEC1Bの皮下異種移植腫瘍を用い、化合物の抗腫瘍効果を検討した。この化合物は水にもエタノールにも溶けにくいことから、まず投与経路と溶媒の検討を行った。これまで腹腔内注射、尾静脈注射で1100mg/kg/weekで水を含め種々の溶媒で検討を行ったところ、2050mg/kg/week投与で腫瘍縮小効果が得られる場合もあったが、安定した効果は得られず、一方、有害事象は続出した。経口投与においても安定した結果が得られなかった。最終的に単純に水に懸濁し後頸部皮下注射で化合物単剤を100mg/kg/week投与したところ、4回投与後には有意に投与群での腫瘍縮小効果(840±340 vs 340±233 cm3, p=0.043)を認めた。この投与法では安定した効果が得られており、また現在まで有害事象も確認されていない。In vivoにおいても本化合物の抗腫瘍効果が確認されつつあり、子宮内膜癌治療に対する有望なリード化合物であることが示された。今後、化合物がサイクリンA転写抑制に作用するための真の標的分子の同定し、さらにaffinityを増した誘導体の合成を目指して研究を進める予定である。我々は既存薬の化合物ライブラリーを用いたスクリーニングにより、サイクリンAの転写活性を低下させる化合物(以下、単に化合物)を見出した。この化合物の抗腫瘍効果は、これまでin vivo, in vitroともに確認され、子宮内膜癌治療に対する有望なリード化合物であることが示された。またin vivoにおける投与経路についても検討し、マウスにおいては後頸部皮下注射で安定した結果が得られるようであった。次にこの化合物がサイクリンA転写抑制に作用するための真の標的分子が不明であったため、FGビーズ(多摩川精機、飯田、長野県)を用いた標的の同定を行った。まずFGビーズにリンカーを介して本化合物を結合させるが、化合物の標的蛋白との結合部位が不明であることから、リンカーにより標的蛋白との結合部位がマスクされないように、数か所のリンカー結合部位を設定した。これらを、子宮内膜癌細胞から抽出した蛋白と反応させ、ビーズにより形成された化合物ー蛋白複合体を回収した。これまでのところ、回収された蛋白溶液からはWestern blottingで2本のバンドが確認されており、少なくとも2種類の標的候補蛋白が存在しているようだ。今後、回収された蛋白を質量分析法等により同定し、機能を解析していく予定である。さらに、標的候補蛋白の構造に合わせ、affinityを増した誘導体の合成を目指して研究を進める予定である。我が国では子宮内膜癌の増加に伴って予後不良な進行・再発癌が著増しており、新たな治療法が待たれている。我々は子宮内膜癌において細胞周期促進因子であるサイクリンA陽性症例が予後不良であったことから、サイクリンAが有望な治療標的分子と考え、約1種の低分子化合物ライブラリーから独自に開発したルシフェラーゼアッセイを用いてサイクリンA転写抑制活性を有する化合物Xを新たに同定した。この化合物Xは子宮内膜癌細胞のサイクリンAの転写を90%以上抑制するとともに、マウスに移植した内膜癌細胞による腫瘍発育を約9割抑制する。この化合物から直接薬剤を作成する可能性を検討したが、マウスの体重減少などの副作用もみられたため、この化合物Xの構造改変による改良を試みた。まずこの化合物Xの作用機序を検討するため化合物の標的分子をFGビーズ法を用いて検討したところ、転写因子であるprohibitinを新たに同定し、今後のドラッグデザインの基盤を確立することができた。(なお本化合物は特許申請を前提としているため、本研究で得られた知見は現在のところ原則として公表していない。)我が国では著増する子宮内膜癌に対する新たな治療法が待たれている。

子宮内膜癌において細胞周期促進因子であるサイクリンAの陽性症例が予後不良であったことから、サイクリンAを治療標的分子と考え、低分子化合物ライブラリーからサイクリンA転写抑制活性を有する化合物Xを新たに同定した。この化合物Xは子宮内膜癌細胞のサイクリンAの転写とマウスに移植した内膜癌の増殖を9割以上抑制することから新規薬剤のリード化合物であることが示された。さらこの化合物Xを改良するため、Xの作用機序を検討したところ転写因子prohibitinを新たに同定し、これをもとにしたXの改良の基盤が整備された。これまで化合物の真の標的分子が不明であったが、「FG beads法」により候補分子が抽出された。これまでin vivo, in vitroで子宮内膜癌細胞に対し抗腫瘍効果を示した本化合物について更に研究を進めることは有意義であると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。婦人科腫瘍学基本的に当初の研究計画の通りに遂行する。「FG beads法」により回収された化合物の標的候補蛋白を、質量分析法などを用いて同定する。標的候補蛋白は少数であり、同定可能と考えている。さらに同定されたタンパクの機能を、siRNA法などを用いて検討する。さらに化合物の効果を高めるための構造改変のドラックデザインを行う。In vivoでの検討、特にシスプラチンとの併用効果・副作用について既に検討を開始している。この準備は順調に進行している。化合物の安定した効果が得られる投与方法・経路を見出せた。本投与法での有害事象も現時点では確認されず、本化合物について更に研究を進めることは有意義であると考える。基本的に当初の研究計画の通りに遂行する。また化合物はサイクリン転写抑制効果を示すが、真の標的分子は明らかではない。そこで物質Xの副作用に対する検討を行う。また、更に適切な投与経路、また、他の抗癌剤との併用効果についても検討する。具体的には研究計画・方法で示したように「FD beads法」と質量分析を併用し、化合物の標的分子を同定する。
マクロセル腐食も考慮した鉄筋コンクリート部材の耐用年数設定基本モデルの構築

鉄筋コンクリートにおいて、腐食に伴う部材耐力の低下に起因する耐用年数を設定する基本的なモデルを構築できた。すなわち、本研究の成果を3ステージに分類し、下記に列挙する。(1)ひび割れを考慮した鉄筋コンクリート部材におけるマクロセル腐食速度解析モデルを提案できた。すなわち、マクロセル腐食速度を解析するため、鉄筋のアノード分極曲線・カソード分極曲線、鉄筋の分極抵抗、コンクリート抵抗および鉄筋への酸素供給量をinput dataとするモデルを提案した。さらに、モデルを検証するため、水セメント比、塩化物イオン濃度、ひび割れ幅、湿度および温度をパラメータとし、モルタル供試体を用いた実験を行い、モデルの妥当性を検証した。(2)マクロセル腐食が生じた鉄筋コンクリート梁部材における、腐食量と曲げ耐力の関係を整理できた。すなわち、腐食形態(局部腐食、全面腐食)が異なるモルタル共試体を用い、、目標侵食率5%、10%および20%における曲げ性状を実験により測定し、(1)全面腐食と比較して局部腐食では、曲げ破壊荷重および曲げ剛性の低下が著しいこと、(2)腐食量が増加すると、曲げ破壊荷重および曲げ剛性は低下すること、(3)局部腐食における目標侵食率が20%の時、曲げ破壊荷重は約50%に低下し、終局時には急激な破壊に至ること、を確認した。さらに、(4)上記の実験結果は、理論的にも検証されることを明らかにした。(3)塩害あるいは中性化の促進暴露期間と実環境暴露期間を換算するモデルを構築できた。すなわち、促進暴露と実環境暴露を組み合わせた試験により、塩化物イオン浸透深さあるいは中性化深さの進行速度を求めた結果、通電法による屋内試験では約35倍、低圧法あるいは高CO_2濃度法による屋内試験では約10倍になることが明らかとなった。無欠陥の部材のみを対象とせず、ひび割れあるいはかぶり不足等を考慮した部材も含めて対象とし、耐用年数に影響を及ぼす要因を整理した。特にここでは、次年度の研究を踏まえ、耐用年数設定基本モデルを構築する前段階として、既往の研究で得られた重要な知見を詳細に確認した。具体的な研究実績を書きする。(1)塩化物イオンおよび二酸化炭素の浸透性を、コンクリートの水セメント比、外部環境および欠陥の種類をパラメータとして整理した。特にここでは、研究代表者らが行ってきた研究を含め既往の研究を整理し、不十分な点については実験的検討を加えた。その結果に基づき、コンクリートの材質、外部環境および欠陥の種類を考慮した、塩化物イオンの浸透あるいは中性化の進行を予測するモデルを構築した。(2)塩化物イオン、二酸化炭素、酸素および水分の供給条件が、腐食形態と腐食速度に及ぼす影響を、コンクリートの水セメント比、外部環境および欠陥の種類をパラメータとして整理した。特にここでは、研究代表者らが行ってきた既往の研究を踏まえた。その結果に基づき、コンクリートの材質、外部環境および欠陥の種類を考慮した、塩害あるいは中性化による腐食の形態と速度を予測するモデルを構築した。(3)鉄筋腐食に伴う、梁部材の曲げ耐力低下を予測するモデルを構築している。このため、曲げひび割れ部などに生じるマクロセル腐食も考慮して、鉄筋の腐食形態および腐食速度と梁部材の曲げ耐力の関係を、実験により整理している。さらに、実験結果を検証するため、有限要素法による解析を行っている。
次世代映像通信のための多次元ディジタル信号処理システム

1.分母分離形ラティスおよび直接形2次元適用フィルタのLMSアルゴリズムを考案した.提案した適応アルゴリズムは,2次元フィルタであるにもかかわらず,安定性判別が簡単であること,および適応のための計算が少ないことに特徴がある.2.提案のアルゴリズムによって,2次元システム同定および画像の雑音除去(適応ラインエンハンサ)を行い,提案手法によってこれらの処理が安定に実行可能であることが確認された.3.並列完全分離形構造を用いて2次元適応フィルタのアルゴリズムを考案した.この構造は,フィルタの安定性判別が極めて容易であること,ならびに並列処理が可能であることにその特徴がある.4.本研究者らが提案している並列完全分離形2次元適応フィルタのアルゴリズムをワークステーション上に実現し,その計算量・処理能力を詳細に評価した.その結果,従来のLMS法によるFIR形2次元適応フィルタでは,フィルタ次数をnとすれば,O(n^2)O(n^3)の計算量であるのに対して,本手法ではO(n)O(n^2)の計算量となり,計算量が激減することが確認された.5.並列完全分離形2次元適応フィルタにより2次元システム同定と画像雑音除去を行った.計算量(乗算回数)が同一であるという条件の下で,システム同定の実験では,本提案法は,従来法に比べて収束速度が速く,また残留誤差が少ないことが確認された.また,画像の雑音除去では,従来法に比べて,約2dB向上することが確認された.1.分母分離形ラティスおよび直接形2次元適用フィルタのLMSアルゴリズムを考案した.提案した適応アルゴリズムは,2次元フィルタであるにもかかわらず,安定性判別が簡単であること,および適応のための計算が少ないことに特徴がある.2.提案のアルゴリズムによって,2次元システム同定および画像の雑音除去(適応ラインエンハンサ)を行い,提案手法によってこれらの処理が安定に実行可能であることが確認された.3.並列完全分離形構造を用いて2次元適応フィルタのアルゴリズムを考案した.この構造は,フィルタの安定性判別が極めて容易であること,ならびに並列処理が可能であることにその特徴がある.4.本研究者らが提案している並列完全分離形2次元適応フィルタのアルゴリズムをワークステーション上に実現し,その計算量・処理能力を詳細に評価した.その結果,従来のLMS法によるFIR形2次元適応フィルタでは,フィルタ次数をnとすれば,O(n^2)O(n^3)の計算量であるのに対して,本手法ではO(n)O(n^2)の計算量となり,計算量が激減することが確認された.5.並列完全分離形2次元適応フィルタにより2次元システム同定と画像雑音除去を行った.計算量(乗算回数)が同一であるという条件の下で,システム同定の実験では,本提案法は,従来法に比べて収束速度が速く,また残留誤差が少ないことが確認された.また,画像の雑音除去では,従来法に比べて,約2dB向上することが確認された.本年度の成果:1.2次元適応フィルタの新しい構造とアルゴリズムを考案した.新しい構造としては,分母分離形のラティスおよび直接形を用い,アルゴリズムとしてLMSアルゴリズムを採用した.提案した適応アルゴリズムは,2次元フィルタであるにもかかわらず,安定性判別が簡単であること,および適応のための計算が少ないことに特徴がある.2.提案のアルゴリズムによって,2次元システム同定および画像の雑音除去(適応ラインエンハンサ)を行い,提案手法によってこれらの処理が安定に実行可能であることが確認された.また,提案手法は,従来法に比べて,システム同定の際の収束速度が速く,また画像の雑音除去能力が高いことが実験的に確認された.3.並列完全分離形構造を用いて2次元適応フィルタのアルゴリズムを考案した.この構造は,フィルタの安定性判別が極めて容易であること,ならびに並列処理が可能であることにその特徴がある.また,並列完全分離形構造の2次元適応フィルタにより前述と同様の信号処理の実験を行ったところ,本手法の信号処理能力は従来法と遜色がないことが確認された.次年度の課題:提案の2次元適応フィルタを映像信号の予測符号化等に応用するとともに,その並列処理システムのアーキテクチャに関して考察する.本年度は,前年度の多次元適応信号処理システムに関する基礎的検討結果に基づき,2次元再帰的適応フィルタのアルゴリズムの構築とその実験的評価,ならびに超高並列プロセッサのアーキテクチャに必要な実現手法の検討を行った.1.本研究者らが提案している並列完全分離形2次元適応フィルタのアルゴリズムをワーク上に実現し,その計算量・処理能力を詳細に評価した.その結果,従来のLMS法によるFIR形2次元適応フィルタでは,フィルタ次数をnとすれば,O(n^2)O(n^3)の計算量であるのに対して,本手法ではO(n)O(n^2)の計算量となり,計算量が激減することが確認された.2.並列完全分離形2次元適応フィルタにより2次元システム同定と画像雑音除去を行った.計算量(乗算回数)が同一であるという条件の下で,システム同定の実験では,本提案法は,従来法に比べて収束速度が速く,また残留誤差が少ないことが確認された.また,画像の雑音除去では,従来法に比べて,約2dB向上することが確認された.3.集積回路中における信号の振幅変調を利用するウェーブパラレルコンピューティングアーキテクチャを提案し,完全並列画像処理に適用した.その結果,従来の1/r(rは信号の多重度)の配線数で同等機能の信号処理システムを実現可能であることがあきらかとなった.
陸上風車および洋上風車（着床式と浮体式）の制振

本研究の対象となっている風車は,(A)タワーの基礎が固定された陸上風車と着床式風車,(B)風車が洋上に浮いている浮体式風車に大きく分けられる.前者については,回転する1枚ブレードの振動の応答曲線を求め.さらに遠心振り子式動吸振器あるいは,ばね・質量動吸振器によって制振できることを明らかにした.また,2枚ブレードの不安定振動についても調べた.後者については浮体式洋上風車に発生する不安定振動を解析するとともに,2つの振り子によって浮体式構造物の振動を制振できることを示した.最初に,3枚のブレードをもつ陸上風車と着床式洋上風車をとりあげた.簡単のため,そのブレード間に連成のないと仮定し,解析モデルとしては,風速が高さによって変化する風の力を受けて励振される1枚の剛性ブレードを考え,そこに遠心振り子型動吸振器とばね・質量型動吸振器を取り付けてその制振効果を調べた.いずれの系でも,振り子あるいはばね・質量の動きを固定した場合には,回転角速度の4倍,3倍,2倍のピークが低速側から順番に現れた.前者では,振り子を自由にすると,いずれの共振ピークが小さくなり,制振効果が確認されたが,低回転速度領域においては,遠心力が小さくなるため重力の影響が出て,ブレードの振動が大きくなることを明らかにした.後者では,ばねと質量の大きさを動吸振器の定点理論によって決定した.この場合も各共振ピークに対して良好な制振効果が認められた.さらに,この場合は,振り子のように回転することがないので,低速側で振動が大きくなることはなかった.その点からは,ばね・質量型動吸振器のほうがよいと考えられる.次に,浮体式洋上風車の振動を解析した.浮体式洋上風車では,励振力として,風の力と波の力が同時に加わる.解析モデルでは浮体とタワーを1つの剛体とし,そのタワーの上にある回転軸に3枚の剛体ブレードが付いている.ブレードの回転速度を一定に保ち,波浪の振動数を変化した場合には,浮体の角変位運動が共振した場合には,ブレードも連成して共振するが,一方ブレードが共振するときには,浮体はあまり影響を受けないことがわかった.波浪の振動数を一定に保ち,ブレードの回転速度を上げていった場合には,係数励振作用によって回転速度の2倍の振動数の共振がブレードに現れるが,このとき浮体はほとんど振動していない.本研究では,波浪による浮体式洋上風力発電風車の振動を抑える方法を検討するため,まず正弦波によって上下(鉛直方向)に励振されている浮体式洋上風車風車の箱体上に設置された三枚ブレードを持つ風車の回転ブレードの振動を解析した.ブレードは剛体ブレードとし,その剛体ブレードはナセルを通る水平な回転軸に取り付けられ,この回転軸方向に傾き振動が発生する.簡単のため,3枚のブレードは独立と考え,その1枚のブレードの運動に注目した.ブレードには一様な風と波による鉛直方向の変位励振が同時に作用する.回転するブレードに発生する振動について理論的に調べた結果,以下の成果を得た.(1)風車ブレードの回転と波の励振作用により,風車ブレードには各種の振動数成分を含む不安定振動が発生する.ブレードの回転数をω,波の励振振動数をΩとすると,ブレードの固有角振動数pが(Ω+nω)/2(nは整数)に等しい場合,ブレードの不安定振動が発生する.(2)ブレードの回転数ωと波の励振振動数Ωを直交2軸にとった平面内で.不安定振動が発生する領域を求め,図示することができた.(3)代表的な不安定領域において,発生する振動の時刻歴を求めることが出来た.いずれも成長する不安定振動は非線形性のため一定振幅に収束した.(4)励振振動数Ωを変化させてスイープ加振し,共振曲線を求めた.(5)共振曲線はブレードの非線形性により漸軟形を示し,ブレードの回転速度が大きくなるにつれてその性質は顕著となる.この解析結果に対する実験的検証については,現在実験装置を設計中である.本申請課題に対する研究は,理論解析に関しては順調に進んでいるが,解析結果を踏まえて実験装置の設計を行っているため,実験がやや遅れている.平成28年度は,以下の研究を行った.(1)着床式風車に関しては,2枚ブレードの風車に発生する不安定振動の理論解析と実験を行った.現在使われている多くの風車は3枚ブレードであるが,簡単で制作費が安いことから,2枚ブレードも使われている.しかし,ブレードの慣性モーメントの非対称性から,不安定振動が発生する危険性がある.その理論解析では固有振動数線図を求め,複数の回転速度範囲で不安定領域が現れることを明らかにした.またその1つについては,実験的にも観測をした.

(2)浮体式風車については,正弦波状の波によって風車全体が上下運動をするため,係数励振作用に依って複数の回転速度範囲で不安定振動が発生することを明らかにした.研究期間全体としては,(1)剛体ブレードと弾性ブレードの共振現象の解明,さらに質量とばねダンパ,液体ダンパ,振り子ダンパを用いたその制振の研究,(2)2枚ブレード風車(着床式)の不安定振動の研究,(3)風車タワー(着床式)の液体ダンパを用いた制振の研究,(4)風車の無い浮体の振動の解析,さらに液体ダンパとフライホイールを用いたその制振の研究,(5)浮体式風車のブレードの振動解析,さらに液体ダンパ,あるいは振り子を用いたその制振の研究を行った.以上の研究は,6つの講演論文として発表済みである.理論的には本研究課題はおおむね明らかにされているが,今後は現在進行中の実験を完成して本論文として,発表する計画である.本研究の対象となっている風車は,(A)タワーの基礎が固定された陸上風車と着床式風車,(B)風車が洋上に浮いている浮体式風車に大きく分けられる.前者については,回転する1枚ブレードの振動の応答曲線を求め.さらに遠心振り子式動吸振器あるいは,ばね・質量動吸振器によって制振できることを明らかにした.また,2枚ブレードの不安定振動についても調べた.後者については浮体式洋上風車に発生する不安定振動を解析するとともに,2つの振り子によって浮体式構造物の振動を制振できることを示した.交付申請書では,陸上風車と着床式洋上風車については,回転する1枚ブレードについて遠心振り子型動吸振器と液体型動吸振器の制振効果について研究計画をたてたが,前者については実施て結果が得られた.後者については準備中である.なお,計画にはなかったばね・質量型動吸振器についても解析を行い,結果が得られた.浮体式洋上風車については,浮体,タワー,3枚ブレードについて基礎的な振動特性を解析し,結果が得られた.ダンパーの制振効果については計算中である.また,実験に関しては,装置の設計を行い,製作に着手すると計画を立てたが,これについては計画どおり進んでいる.本研究は,着床式風車と浮体式風車について,その振動特性の解明と実験的検証を行うものである.理論解析については概ね終了しているので,最終年度にあたる平成28年度は実験を中心に研究を進める計画である.機械力学これから,実施することは,液体ダンパーの制振効果について調べること,陸上風車・着床式洋上風車・浮体式洋上風車の実験を行うことを計画している.おおむね,予定どおりである.実験装置作成の準備として必要とされる理論解析が予定以上に時間がかかったため,平成27年度の作成する予定だった実験装置が平成28年度に製作されるようになったため実験で用いるセンサー等の選択に時間がかかっているため最終年度の平成28年度は実験装置作成し,検証実験を中心に行うため,すべて予算は使用する計画である.H27年度中には実験計画の詳細が決まり,実験装置が完成するので予算を使用可能である.
長距離空輸された実験動物の状態は外気の温湿度条件に影響を受けるか

【目的】2007年度科学研究費補助金を受け、生鮮食品の品質管理用小型温湿度記録装置が、動物陸送時の微環境温湿度の経時的モニタリングに有効であることを実証した。今回は、この装置を用いて長距離空輸される動物に及ぼす輸送箱内温湿度の影響を検討する。【方法】小型データロガー「ハイグロクロン(Dallas Maxim USA)」を用いて、動物輸送時の空調車内部と空港内荷物保管室、機内貨物室の輸送箱外部、および輸送箱内部の温湿度を測定記録する。動物輸送は静岡県厚木市から宮崎県清武町まで陸送と空輸で所要時間約25時間である。この間車内温度は15°C、機内貨物室は25°C前後に設定し、測定間隔は5分とした。【結果】測定は20年9月2日、9日(夏季)および21年1月13日、27日(冬季)に行った。1.記録された夏季と冬季の荷物保管室、機内貨物室の平均箱内温度は25.4±3.0°C、27.7±1.8°C、および15.3±3.6°C、25.5±5.4°Cであった。2.平均箱内湿度は92±3.6%、83.5±3.9%、および85.2±11.7%、72.6±16.2%であった。【考察】空港到着後の平均箱内温湿度を陸送時と比較すると、夏季温度は荷物保管室、機内貨物室で上昇するが、冬季では荷物保管室で降下し機内貨物室では上昇することが示された。陸送中の箱内湿度は高めであるが、荷物保管室の箱内湿度は夏季でさら上昇し、冬季ではほぼ同じ湿度を保ち、機内貨物室では夏季、冬季ともに降下することが示された。動物を空輸する場合、空港に到着した輸送箱が荷物保管室や機内貨物室に置かれている短い時間に、急激な温湿度変化で箱内温湿度環境が悪化し、輸送動物に大きな影響を与えることが示唆された。以上より長距離空輸する際、ウサギ等の高温多湿に弱い実験動物輸送には充分な配慮が必要であることが判った。
敗血症モデルのアポトーシス制御機構および麻酔薬の及ぼす影響

【結果】LPSを投与したラットに5ppmおよび20ppmのNO吸入を行うと、BALFのTNF-alphaや血清のTNF-alphaはNO非吸入群に比し有意に増加した。肺組織のTUNEL陽性細胞はLPS投与により増加するが、NO吸入はさらに濃度依存性にTUNEL陽性細胞を増加させることが明らかとなった。以上の結果から、LPS投与による敗血症モデルラットにおいて、NO吸入は肺組織においてTNF-alpha産生を増幅することにより、肺組織を構成する細胞(おもに肺胞細胞)にアポトーシスを引き起こし、肺胞構造の破壊や再構築を引き起こす可能性がある。【方法】敗血症モデルのラット(300-350gの雄性Sprague-Dawley)はエンドトキシン(大腸菌由来のlipopolysaccharide(LPS)10 mg/kg)を腹腔内に投与することにより作成した。その敗血症モデルのラットの肺組織にアポトーシスが生じるかを検討した。LPSまたは生理食塩水を腹腔内投与した6時間後、ratを屠殺し,血清および15 mLの生理食塩水を用いて肺胞洗浄液(BALF)を採取し、ELISAにより血清およひBALFのTNF-alpha,IL-6の濃度を測定した。また、肺組織の固定標本を作成し、TUNEL (terminaldeoxynucleotidyl transferase-mediated fluorescence-labeled dUTP nick endlabeling)法により染色し、DNA傷害(アポトーシス)部位を計数した。LPS投与によって肺組織において産生された高濃度のTNF-alphaは肺組織を構成する細胞(肺胞細胞),マクロファージ,炎症により肺胞内に遊走してきた好中球のアポトーシスを引き起こす因子である可能性がある。今後,麻酔薬による作用を検討する予定である。
ダイオキシン類による性ステロイドホルモン撹乱作用の分子作用機構の解明

ダイオキシン類は発癌作用、免疫異常など多様な毒性を示し、これら毒性作用の一つとして子宮内膜症の憎悪の可能性など、主要な女性ホルモン・エストロゲン作用に対する撹乱作用の可能性が指摘されている。しかしその毒性作用の分子メカニズムは不明である。この分子機構を解明する目的で、エストロゲン受容体ERα,ERβとダイオキシン受容体AhR両者が転写制御因子である点に着目し、転写制御段階における機能的相互作用の可能性について研究を行った。その結果、ダイオキシン類により活性化したAhRがERαに直接結合し、ERαを介した転写活性を正負両方向に制御することを見出した。さらに正の調節機構として、ERαに結合したAhRが転写共役因子p300をリクルートすることを明らかにした(Ohtake, et.al., Nature,2003)さらにこのクロストークの詳細を解明するために、AhR相互作用因子を蛋白複合体精製法により同定することを試みた。子宮癌由来HeLA細胞にてAhRを安定に発現する細胞株を作製し、AhRがリガンド依存的に形成する複合体を精製した。その結果CUL4Bを含む新規ユビキチンリガーゼ複合体の精製に成功した。CUL4B複合体はAhRさらにはERαのユビキチン化依存的分解を誘導する活性をin vivoおよびin vitroで有していた。さらにCUL4B複合体構成因子の発現量を大量発現またはRNAi法によって調節するとAhRによるERαの機能制御が大きく変化することが明らかとなった。またAhRによるERαの抑制作用はこの複合体を介していることが示された。以上本研究は、ダイオキシン類によるエストロゲン撹乱作用機構の一端を転写制御レベルで明確化した。ダイオキシン類は発癌作用、免疫異常など多様な毒性を示し、これらの毒性作用の一つとして子宮内膜症の増悪の可能性など、主要な女性ホルモン・エストロゲン作用に対する撹乱作用の可能性が指摘されている。しかしその毒性の分子作用メカニズムは不明である。そこで我々は両者のレセプターが転写制御因子であることに着目し,ダイオキシン類によるエストロゲン撹乱作用の分子メカニズムを明らかにすることを目的として解析を行っている。まず,ERα,ERβを介した転写調節過程に対するAhR/Arntの作用、及び両者のレセプター間の相互作用の可能性を検討した。Ahr ligandとして3-Methylcholanthrene(3MC)を用いた。ERの転写促進能を解析したところ、3MC結合AhR/ArntがERα,ERβを介し、E2非存在下でも転写を促進することを見い出した。さらにこの際AhR/Arntが3MC依存的にERα,ERβと複合体を形成することを見い出した。更に3MCのエストロゲン撹乱作用をレセプター遺伝子欠損マウスにて検討した。卵巣摘出マウスに3MCを投与し、子宮重量増減及び標的遺伝子の発現量を検討したところ、E2非存在下で3MCがエストロゲン作用を示すことを見い出した。以上、3MCの結合したAhR/ArntはDNAに結合したERα,ERβと複合体を形成することで、エストロゲン非存在下でも標的遺伝子を誘導すると考えられた。これらの結果から、ダイオキシン類の作用の一部がERを介したエストロゲンの作用経路を介して発揮される可能性を示した。今後、このクロストーク経路がAhRの生理的機能に関与している可能性や、リガンド種による異なる機能調節の可能性に興味が持たれる。また、このクロストークにおける転写制御過程の詳細解明のためにAhR/Arntに作用する転写共役因子複合体の精製を試みることを視野に入れている。
幹細胞マーカーNestinを標的とした膵癌新規治療の開発

幹細胞マーカーであるnestinの膵癌における抑制効果とその機序について検討した。膵癌培養細胞のnestinの発現を抑制すると、遊走、浸潤、スフェア形成能、肝転移が抑制された。Nestin抑制効果の機序には、F-actin、E-cadherin、transcriptionfactor4の発現が関与した。また、nestinの発現を制御する上流の機序として、nestin遺伝子のメチル化、およびPKRやAKTといった細胞内シグナル系の関与が確認された。また、膵癌移植マウスにnestinに対するsmallinterferingRNA(siRNA)を尾静脈注射したところ、nestinsiRNAを投与した群では、原発巣腫瘍、及び腹腔内転移巣の抑制が認められた。今後さらに検討を進め、nestinを効果的に抑制する方法の開発を目指す。中間径フィラメントNestinは膵外分泌前駆細胞マーカーの一つであり、膵癌の30%の症例で発現が見られる。膵癌培養細胞に、shRNAおよび過剰発現ベクターを遺伝子導入し、Nestin発現抑制株と過剰発現株を作成した。その結果、Nestin抑制株では細胞遊走、浸潤が著明に抑制され、逆にNestin過剰発現株では細胞遊走、浸潤が亢進した。さらにNestin抑制株では、マウス転移モデルにおいて著明な転移抑制が確認された。また、Nestinの機能にはF-actinやE-cadherinの発現が関与することが明らかになった。癌幹細胞を検討する方法の一つであるスフェア形成法を用いて検討したところ、Nestin発現の程度がスフェア形成能に大きく関与することが分かった。以上よりNestinは膵癌の遊走、浸潤、転移、および癌幹細胞制御において重要な役割を担っており、Nestinを標的とした治療法によって膵癌の浸潤、転移を抑制できる可能性がある。現在、in vivoでNestinに対するsiRNAを投与し、その抑制効果を検討中である。また、Nestinの機能発現に関連するタンパク質、遺伝子について、網羅的な解析を行っている。中間径フィラメントnestinは膵外分泌前駆細胞マーカーの一つであり、膵癌の30%の症例で発現が見られる。膵癌培養細胞に、shRNAおよび過剰発現ベクターを遺伝子導入し、nestin発現抑制株と過剰発現株を作成した。その結果、nestin抑制株では細胞遊走、浸潤が著明に抑制され、逆にnestin過剰発現株では細胞遊走、浸潤が亢進した。さらにnestin抑制株では、マウス転移モデルにおいて著明な転移抑制が確認された。また、nestinの機能にはF-actinやE-cadherinの発現が関与することが明らかになった。癌幹細胞を検討する方法の一つであるスフェア形成法を用いて検討したところ、nestin発現の程度がスフェア形成能に大きく関与することが分かった。以上よりnestinは膵癌の遊走、浸潤、転移、および癌幹細胞制御において重要な役割を担っており、Nestinを標的とした治療法によって膵癌の浸潤、転移を抑制できる可能性がある。平成23年度には遺伝子発現の変化について網羅的に解析を行い、その結果、nestinの発現がtranscription factor4(TCF4)の発現制御に関与することを明らかにした。TCF4は、幹細胞機能を制御するNANOGの転写を制御し、それによってnestinが幹細胞機能を制御する可能性が示された。現在、マウス転移モデルを用いて、in vivoでnestinに対するsiRNAを投与し、その抑制効果を検討中である。また、タンパク質発現の網羅的解析、及び、リン酸化による活性化制御、及びepigeneticな変化についても、現在検討を行っている。中間径フィラメントnestinは神経上皮幹細胞に発現するタンパク質として知られているが、神経以外の様々な幹細胞にも発現し、膵臓では膵外分泌前駆細胞に発現している。膵癌培養細胞にnestinに対するshRNAを遺伝子導入し、nestinの発現を抑制すると、細胞遊走、浸潤が著明に抑制され、逆にnestin過剰発現株では細胞遊走、浸潤が亢進した。これらのnestinの機能にはF-actinやE-cadherinの発現が関与することが明らかになった(Matsuda, Cancer Biol Ther, 2011)。癌幹細胞を検討する方法の一つであるスフェア形成法を用いて検討したところ、nestin発現の程度がスフェア形成能に大きく関与していた。また、遺伝子発現の変化について網羅的に解析を行ない、nestinの発現がtranscription factor 4 (TCF4)の発現制御に関与することを明らかにした(Matsuda, AACR, 2012)。平成24年度は、ルシフェラーゼ遺伝子導入膵癌細胞をマウスの膵臓に移植し、nestinに対するsiRNAの尾静脈注射の効果を検討した。

その結果、nestin siRNAを投与した群では、コントロール群に比べて、腹腔内転移巣の形成の抑制が認められた(AACR, 2013)。さらに、nestinの発現を制御する機構について、検討を行ったところ、nestin遺伝子のメチル化、およびPKRやAKTといった細胞内シグナル系の関与が確認された。今後さらに、nestinタンパク質の活性化(リン酸化)について研究を行い、nestinの機能を効果的に抑制する方法の開発を目指す。平成22年度、23年度に、遺伝子発現の網羅的解析を終了し、nestinが制御する重要な経路の解明ができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、マウスモデルを用いたnestin siRNAの生体内投与を行っており、平成24年度中にその解析を終了する予定である。
窰洞の持続的発展可能な近代化による中国黄土地域の農村と都市の環境保全

当プロジェクトは中国北西部の広大な黄土高原地域に根づく伝統住居"窰洞"の持続発展可能な近代化に関する研究である。調査対象の窰洞は陜西省延安市棗園村で、現地調査は1998年8月2002年1月に6回実施した。13回は既存窰洞を対象とし、45回は新型多層窰洞を対象としてそれぞれ冬季と夏季に実施した。測定内容は窰洞に関する居住環境の意識調査と温熱、音、光、空気質に関する物理量の計測である。生活に対する実態調査とアンケート結果より、・夏涼しく、冬暖かい温熱環境は90%が満足・空気質は通風が悪く粉塵が不快(70%)・光環境に対する不満はない・外部生活騒音は多少気になる等について確認した。その結果光環境については、昼間は最深部で暗く(昼光率1%未満)夜間照度は部屋中央で101x以下であることから、住民の視力検査とライトシェルフの可能性に関する調査を追加(2000/8)した。温熱環境は部屋全体として熱収支を把握し、具体的な問題点を指摘するため常に空間分布として計測した。測定は室内空気温、壁表面温度と壁体熱流について相関を持たせながら24時間の連続測定を基本とした。空気が乾燥し日較差・年較差の激しい気候のため、ふく射熱の影響を考慮した計測システムを開発して空間分布とベクトル温度による考察を加えた。室内気温は窰洞形式、居住下・無人下によって差はあるが、築年(築100年から築1年の5タイプ)による差はない。外気温との比較により土の保温性能が把握できた。新型窰洞は平地における独立二層型で、北側は換気・採光を考慮した窓開口のある厚い壁(4560cm)である。南側サンルームは冬季に効果的を発揮し、既存窟洞に対して明るく暖かな気温を維持するが、冬季の間終日影となる北側壁面からは常に熱流が外向きで壁体の蓄熱効果はないことを示した。また、ベクトル温度計により、気温と壁面温度の較差の様子を示した。1.プロジェクトの基礎データとなる既存窰洞3種の住環境計測結果を学会にて報告した。・平成12年度日本建築学会大会中国黄土地域におけるヤオトン(窰洞)の環境調査と持続的発展可能な近代化に関する試みその682.中国側が企画計画した独立2層型窰洞を新築し、夏季・冬季の住環境測定をした。・夏季測定項目(2000/8/5-21中国・延安市)1.温湿度、2.室内温度分布及び時間変化、3.壁面温度及び熱流、4.躯体内温度、5.CO2濃度、6.ラドン発生量、7.室内換気量、8.クールチューブの熱交換、9.室内照度分布、10.ライトシェルフによる室内照度、11.日射量、12.太陽発電量、13.住民視力測定・冬季測定項目(2000/12/10-24、同上)14、57、912、グローブ温度、室内気流、CO濃度、境界面保守率、光環境アンケート、Laeq、残響時間周波数特性、室内ベクトル温度測定結果より以下に特徴を挙げる。