hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パワーアシスト装置の操作における違和感の定量化とそれに基づく違和感低減手法の開発

パワーアシスト装置は現状の高齢社会に必需となるが,操作者が運搬物体を「重い」と視覚的に感じているにもかかわらず,アシスト装置により必要以上に「軽く」操作できてしまうと,結果的に予想外の急激な危険操作をする可能性が高い.これにより,操作に違和感や恐怖感を抱き,事故につながるなど,緊急に解決しなければならない問題である.この問題は操作者が事前に感じる視覚的重量感と操作中の体性感覚的重量感が大きく異なることが原因と考えられる.そこで,本研究の目的は,皮下組織を変形させることにより,パワーアシスト操作時の体制感覚的重量感を変化させ,先の問題を解決し,実用的で安全安心なパワーアシスト装置を開発することである.体性感覚的重量感を制御するには,人間の重量知覚特性を把握し,それを基に制御手法を考案しなければならない.平成29年度では,視覚的重量感と体性感覚的重量感が異なる場合の人間の物体の操作挙動を調査し,視覚的重量感(予想した重量感)と体性感覚的重量感が異なる場合でも,操作開始は予想した重量感での操作挙動となった.これは,物体を持ち上げる前に人間が予想した重量感を知ることができれば,違和感のない操作が可能であることを湿している.そこで平成30年度では,物体を持ち上げる前に人間の重量感を予測する手法を開発した.実験装置として,平成29年度と同様,応答性能の高いボイスコイルモータを用いた鉛直1自由度パワーアシストシステムを用いて,様々な質量の鉛直一自由度運動を実現できるようにし,人間の持ち上げ力及び物体の位置を測定した.その結果,物体を持ち上げる前の持ち上げ力のピーク値及びその時間により,人間が予想する重量感を得ることが分かり,その計算手法を開発した.当初,利用予定であったシャフトモータは,高性能である反面,大きな制御力が必要なパワーアシストシステムでは,シャフト部に配置される永久磁石が非常に強力なものとなり,その磁界は,人体への影響が非常に大きく,その影響を考慮したシステムの設計及び製作は困難であった.そこで平成29年度では,ベルトとプーリーを利用した高性能なパワーアシストシステムを構築し,体性感覚的重量知覚特性の制御を試みる予定としたが,高性能化を目指すために,機構部の摩擦を極力抑える設計をしたため,設計に多くの時間を費やすこととなり,製作を年度内に完了することができなかった.そこで,平成29年度は,目的の1つである違和感の評価に焦点を当て,装置の製作,実験を行った.その結果,把持力の大きさや変化によって,違和感の評価が可能であることが見出され,大きな目標の1つは達成されるとみている.平成30年度では,ベルトとプーリーによるパワーアシスト装置の製作に取りかかったが,中国等のロボット需要の増大により,部品の取得に多くの時間がかかり,納品が年度末となってしまった.そこで,平成30年度では,違和感の発生原因のさらなる調査と,人間が物体をどの程度の重量で持ち上げようとしているかの推定手法の開発を行った.特に,人間の持ち上げ重量の推定は,今までに解明できていなかった重要な特性が明らかとなっており,違和感を解消する為の制御手法の開発に対して重要な結果が得られた.平成31年度にて,10kg程度を持ち上げる高出力パワーアシスト装置を早急に製作し,今までの1kg程度と軽量で行っていた物体持ち上げ実験の結果が,10kgの重量の物体を持ち上げる場合に同様の挙動となるか確かめる必要がある.平成30年度では,ダイレクトドライブモータとベルト駆動を利用したアシスト装置を試作し,制御により,慣性,重力を変更して,重量感覚を任意に変更できるかを確認する予定となっていたが,昨今のロボット部品の急激な需要により,製作する部品の納品が大幅に遅れており,30年度中には製作に至らなかった.そこで,平成29年度に利用したアシスト装置を利用して,違和感が発生する要因及び人間の視覚的重量感の予測手法を開発し,新たな知見を得ることができた.そこで,平成31年度は,高出力パワーアシスト装置を製作し,30年度に得られた手法を利用して,重量知覚の問題を解消できるかを確認する.さらに,皮下組織の変形による重量知覚制御についても合わせて検討する.重量知覚特性の検証方法は平成28年度と同様に以下を考えている.まず,パワーアシストの物体と同じ形状,大きさの物体を用意する.パワーアシストされた物体とこの物体を区別するため,前者をアシスト物体,後者を非拘束物体と呼ぶことにする.平成30年度は実用的なパワーアシストシステムを開発するため,アシスト物体の重量は5kgとする.(1)アシスト物体の運動制御部インピーダンスパラメータの慣性,重力を1kgの質量の同特性と同じにする.また,非拘束物体は1kgの質量と同じにする.(2)アシスト物体と非拘束物体を持ち上げて,感じる重量を比較する.(3)それぞれの感じる重量が異なる場合,平成30年度に開発した視覚的重量感予測手法に基づき,物体の重量を変化させる.以上により,アシスト物体の操作において,違和感が減少するかを調べる.また,平成30年度で得られた結果と比較し,本実験の確からしさを比較検討する.得られた結果は,とりまとめて学会に発表する.パワーアシスト装置は現状の高齢社会に必需となるが,操作者が運搬物体を「重い」と視覚的に感じているにもかかわらず,アシスト装置により必要以上に「軽く」操作できてしまうと,結果的に予想外の急激な危険操作をする可能性が高い.これにより,操作に違和感や恐怖感を抱き,事故につながるなど,緊急に解決しなければならない問題である.

この問題は操作者が事前に感じる視覚的重量感と操作中の体性感覚的重量感が大きく異なることが原因と考えられる.そこで,本研究の目的は,人間の手の皮下組織を変形制御することによりパワーアシスト操作時の体制感覚的重量感を変化させ,先の問題を解決し,実用的で安全安心なパワーアシスト装置を開発することである.平成28年度では,指の皮下組織を変形制御することにより,人間の体性感覚的重量知覚特性を制御可能か検証するため,シャフトモータを利用した鉛直1自由度パワーアシストシステムを試作した.シャフトモータは,シャフト部に永久磁石を配置し,それを取り囲むコイルに電流を流すことで駆動するものであり,高性能な制御が期待できると考えていた.しかしながら,シャフト部に配置されている磁石が非常に強力で,人体にも影響があることが分かり,それを回避する構造としたため,期待したほどの高応答では無く,満足のいく装置を作成することができなかった.従って,限定的ではあるが平成28年度に作成した装置を利用して,体性感覚的重量知覚特性の制御を試みた.その結果,持ち上げ前に指の皮下組織を変形制御する手法については,体性感覚的重量知覚特性を制御することは困難であることが分かった.ただし,持ち上げ後の慣性特性を変更することにより,重量知覚特性の制御が可能であるという新たな知見を得ることができた.平成28年度では,シャフトモータを使用して高性能なパワーアシストシステムを構築し,体性感覚的重量知覚特性の制御を試みる予定であった.シャフトモータは,シャフト部に永久磁石を配置し,それを取り囲むコイルに電流を流すことで駆動するものであり,ダイレクトに力を制御できるため,高性能なパワーアシストシステムの構築が可能である.しかしながら,大きな制御力が必要なパワーアシストシステムでは,シャフト部に配置される永久磁石は非常に強力なものとなっている.そして,メーカーから購入したシャフトモータでは,シャフト部に配置された永久磁石による磁界は,特に遮蔽されること無く外部に漏れている状況となっていた.その磁界は,人体への影響が非常に大きく,その影響を考慮したシステムの設計及び製作は予想を遙かに超えた時間と労力を費やすこととなってしまった.今後,遮蔽技術を開発すれば,シャフトモータを利用することも可能であるが,現実的では無いと判断している.さらに,予想した高い応答性能も得ることはできなかった.従って,予定していたシャフトモータの利用は中止し,今後は,高応答のダイレクトドライブ型回転モータとタイミングベルト及びプーリーを利用した機構により,パワーアシスト装置を構築していくこととする.そのため,新たに構築した装置を利用して,平成28年度の研究内容を再度実施するともに,当初予定してた平成29年度の研究内容を実施するため,当初の予定よりやや遅れると考えている.パワーアシスト装置は現状の高齢社会に必需となるが,操作者が運搬物体を「重い」と視覚的に感じているにもかかわらず,アシスト装置により必要以上に「軽く」操作できてしまうと,結果的に予想外の急激な危険操作をする可能性が高い.これにより,操作に違和感や恐怖感を抱き,事故につながるなど,緊急に解決しなければならない問題である.この問題は操作者が事前に感じる視覚的重量感と操作中の体性感覚的重量感が大きく異なることが原因と考えられる.
山腹斜面域における表層土壌特性値の分布性とその洪水流出特性への影響について

昭和63年度の主な研究計画は、次の4点であった。1.前年度に引き続き、試験流域で水文データや山腹斜面域の表層土壌物理特性値の収集を行うこと。2.2年間のデータから算出されたスケーリングファクタの確立特性、さらには表層土壌物理特性値の空間的分布性を明らかにすること。3.確立一概念流出モデルによる数値シミュレーションにより、山腹斜面域における表層土壌物理特性値の空間的分布性と洪水流出特性との関連性を明らかにすること。4.研究の総括を行い、その成果を発表すること。まず、1、2の計画については、天候にも恵まれ、ほぼ予定通りにデータを収集し、特性を明らかにすることができた。また、3の計画については、数10回にわたる数値シュミレーションを実施し、表層土壌物理特性値と洪水流出特性との関連性を把握することができた。さらに、4の計画については、現在、実施中である。今回の研究で求められた主な知見をまとめると、次のようになる。1.試験流域の山腹斜面域における表層土壌物理特性値は、平均値0.70.8、標準偏差約0.8の対数正規分布に従う。2.山腹斜面域における流出発生域の消長過程は、降雨条件とともに山腹斜面域A層の初期土壌水分分布によって大きく左右される。3.流出発生域の消長とハイドログラフとの波形との間には密接な対応性が見られる。そして、洪水流出特性は流出発生域の降雨に対する応答性を反映する。4.表層土壌特性値の空間的分布性の増大に伴って、洪水ピーク流量は低下し、逆に逓減時の流出量は増大する。昭和62年度の主な研究計画は,次の3点であった.1.試験流域で水文データを収集すること.2.山腹斜面域表層土壌の物理的特性値を測定し,スケーリングファクタを求め,さらにその確率論的特性を明らかにすること.3.表層土壌の物理的特性値の空間的分布性を確率論的に評価,導入した確率-概念流出モデルについて検討すること.まず, 1の研究では,ほぼ所望する水文データが収集された.また, 2の研究では,試験流域内の26箇所で採土を行い,土壌物理特性値及びそのスケーリングファクタを算出した.そして,その確率論的特性について検討した.さらに, 3の研究では,確率-概念流出モデルを試験流域に適用し,その有用性を検証した.今回の研究によって得られた主な知見をまとめると,次のようになる.1.試験流域における表層土壌物理特性値のスケーリングファクタは,平均値0.70.8,標準偏差0.8前後の対数正規分布に従う.2.スケーリングは流出発生場の土壌物理特性値,すなわち土壌水分拡散係数や土壌水分圧特性などを統一的に定量化する有効な手法である.3.確率-概念流出モデルは,試験流域からの流出量及び表層土壌水分の時空間的分布性を定量的かつ定性的に再現した.したがって,この流出モデルは,流出発生域の時空間的変動性を満足する.昭和63年度は,今回検討した確率-概念流出モデルを用いて,スケーリングファクタの種々の確率特性(平均値,標準偏差,自己相関パラメータ)の下で洪水流出現象のシミュレーションを行い,土壌物理特性値の空間的分布性と洪水流出特性との関連性について明らかにする計画である.昭和63年度の主な研究計画は、次の4点であった。
免疫応答回避性の糸状菌界面活性蛋白質の探索とその医療用ナノ粒子への応用

ナノ粒子は医療応用が期待されているが、免疫系での捕捉が課題である。近年、糸状菌の界面活性蛋白質が免疫応答回避(ステルス)能を有することが示された。本研究では、金属ナノ粒子を麹菌由来の精製界面活性蛋白質RolAで被覆した新規ステルスナノ粒子の開発を行った。精製RolAおよびRolA被覆粒子は樹状細胞においてサイトカイン産生を誘起せず、RolA被覆粒子はマクロファージによる貪食が低下していた。RolA被覆粒子をマウスに静脈投与し、肝臓・脾臓への蓄積をMRIで観察したところ、RolA被覆粒子は両臓器への取り込みが低下していた。以上、RolA被覆粒子のステルス性が確認された。金属ナノ粒子は、医療分野への応用が期待されているが、静脈内に投与したナノ粒子の殆どが肝臓や脾臓などの細網内皮系に捕捉され,標的組織へ送達できないことが課題である。一方,我々は産業糸状菌である麹菌の界面活性蛋白質hydrophobin (-RolA)に関する研究を行ってきた。その後,ヒト感染性糸状菌Aspergillusfumigatusにおいてhydrophobinがヒトの免疫応答回避(ステルス)能を有することが示された。そこで我々は,生体内で安定な金属酸化物ナノ粒子に,糸状菌の新規ステルス因子である界面活性蛋白質RolAを被覆し,ステルス機能を賦与した新規ステルスナノ粒子の開発を行った。金属ナノ粒子は高温熱水反応により合成した酸化鉄(Fe3O4)ナノ粒子(平均粒径200 nm)を用いた。麹菌Aspegillus oryzaeで発現した組み換え体RolAを従来確立していたイオン交換樹脂等のカラム法で精製し、さらにポリミキシンビーズでLPSを除去して被覆用RolAを調製した。LPS-freeの精製RolAで酸化鉄ナノ粒子を完全被覆して、RolA被覆粒子を作製した。RolA被覆粒子のステルス能を、まずマウス由来の樹状細胞およびマクロファージを用いて評価した。その結果,樹状細胞からのサイトカイン産生,マクロファージによる貪食を誘起しなかった。次いで、マウスに対してRolA被覆粒子と対照となるRolAを被覆しない粒子を尾部より静脈投与し、MRIによるimaging解析を実施した。その結果、RolA非被覆粒子がマクロファージに捕捉され肝臓と脾臓に集積するのが観察されたのに対して、RolA被覆粒子は肝臓・脾臓に集積せず、網内系マクロファージの貪食を回避し得ることが示された。本年度は以下の4項目を実施した。1.ステルス素材用新規界面活性蛋白質の探索麹菌を種々の固体表面と接触培養を行うことで、固体表面に界面活性蛋白質を結合させて、それらを溶出後、分子量1万以下の蛋白質を同定した。主要な蛋白質は、既知のhydrophobin RolA、疎水表面結合蛋白質HsbAであり、さらに2種が見出され、麹菌での高発現と精製を試みている。2.界面活性蛋白質によるナノ粒子の被覆界面活性蛋白質の酸化鉄粒子への吸着要因(静電相互作用、疎水的相互作用)を精査するために、モデル界面活性蛋白質RolAの各種pHにおけるゼータ電位測定を行った。その結果、RolAはpH4付近でゼータ電位が無くなり、それ以上のpHでは負のゼータ電位を持つことを明らかにした。酸化鉄ナノ粒子も中性で負のゼータ電位を有するので、pH5付近で静電反発を抑制して吸着する条件を決定した。すなわち、対象とする粒子および界面活性蛋白質のゼータ電位を測定し、静電反発が抑制される条件で疎水的相互作用により吸着させる方法を提唱した。3.界面活性蛋白質および粒子からのLPSの除去法の開発免疫応答回避試験を行うにあたり、界面活性蛋白質および酸化鉄ナノ粒子へのLPSの混入が問題となることから、界面活性蛋白質はポリミキシンカラム処理、酸化鉄ナノ粒子はデオキシコール酸洗浄を行う方法を確立した。4.界面活性蛋白質被覆ナノ粒子のマクロファージ貪食回避能の評価これまでの予備検討では、酸化鉄ナノ粒子をRolAで被覆した場合、マクロファージの貪食回避が可能である。H24年度は、RolA被覆粒子の追加試験を行い、貪食回避能を再確認した。貪食能を定量的に評価するために、マクロファージを回収した後、細胞を濃塩酸で処理して細胞を溶解させると同時に酸化鉄ナノ粒子を可溶化し、原子吸光法でイオン化した鉄を定量する方法を確立した。平成24年度は、以下の4項目を実施し、1に若干の遅れはあったものの、ほぼ順調に進捗を達成した。モデル界面活性蛋白質RolA被覆ナノ粒子に関しては、順調に進捗し、日本農芸化学会2013年度大会のトピックス賞に選出された。

1.ステルス素材用新規界面活性蛋白質の探索新規界面活性蛋白質の種類が予想よりも多くなく、既知の界面活性蛋白質の発現量が多いため、マイナーな新規界面活性蛋白質の分離精製に時間を要している。若干遅れ気味であった。2.界面活性蛋白質によるナノ粒子の被覆界面活性蛋白質と粒子間の静電反発を、界面活性蛋白質および粒子のゼータ電位測定により、静電反発を最小限にするpH条件で被覆する方法を採用し、安定な被覆を達成した。予定の進捗を達成した。3.界面活性蛋白質および粒子からのLPSの除去法の開発既知の界面活性蛋白質RolAを用いたLPS-free RolA被覆酸化鉄ナノ粒子作製法が確立できた。安定して、3のマクロファージ試験に粒子を供給できたので、予定の進捗を達成した。4.界面活性蛋白質被覆ナノ粒子のマクロファージ貪食回避能の評価界面活性蛋白質被覆酸化鉄ナノ粒子のマクロファージ貪食試験を定量化する方法を確立した。順調に進捗を達成した。平成25年度は、以下の5つの方針で進める。1.ステルス素材用新規界面活性蛋白質の探索界面活性蛋白質は、その界面活性の性質により蛋白質の生産量が上がらないことが予想される。種々の発現条件を検討する必要がある。特に発現抑制状態で菌体を生育させ、発現誘導を短時間で行う。2.界面活性蛋白質によるナノ粒子の被覆H24年度に界面活性蛋白質および粒子のゼータ電位を制御して静電反発を抑制した条件で粒子を被覆する方法が確立できたので、新規の界面活性蛋白質にも、その方法を応用展開する。3.界面活性蛋白質および粒子からのLPSの除去細胞試験とマウス固体試験を予定しており、被覆粒子へのLPSの混入を避けることが必須となる。H24年度に確立した蛋白質および粒子のLPS除去法に加え、被覆後の粒子懸濁液のLPS定量を行って、細胞試験、動物試験でのLPS混入を防ぐ。4.界面活性蛋白質被覆ナノ粒子のマクロファージ貪食回避能の評価H24年度には、マクロファージに貪食された金属ナノ粒子を塩酸により溶解後、原子吸光で定量することが可能となった。この方法を用いて、5のマウス個体試験向けの被覆粒子のステルス品質を管理する。5.界面活性蛋白質被覆ナノ粒子のマウス個体での評価試験3でLPS-free度、4でマクロファージステルス能の品質を評価した被覆粒子を用いて、マウス個体試験を行う。マウスにおける評価は。MRI-imagingと組織細胞における金属定量を併用する。主に、界面活性蛋白質の精製用、LPS除去用の生化学消耗品、酸化鉄ナノ粒子製造用化成品の購入に使用する。また細胞試験用培地、マウス個体の購入にも充当する。一部、研究補助と、調査研究旅費にも充当する。
気候・水循環モデリング

当研究課題では、モンスーンアジア地域における、陸面-大気相互作用を、1次元のフラックスに関する研究、メソスケールモデルを用いた大気と陸面の相互作用の研究、そして、これらの研究の成果を取り込んだ3次元の大気大循環を用いた研究というように階層化して行った。1次元のフラックスのモデリングに関しては、チベットでの観測値とSiB2やMATSHIROなどの種々の地表面過程を表すモデルの結果との比較を行った。モデルの値と観測値は、おおよその傾向は一致するものの、測定値そのものにバイアスがありこの比較からすぐに地表面モデルの改良につなげるには、もう少し、時間が必要と思われる。また、フラックス観測の"Inbalance"の問題もあり、モデルの再吟味が必要と思われる。2次元のメソモデルについては、タイ、バンコク地域の日変化に伴う降水の最大値が真夜中になることを、2次元の非静力学モデルを用いて解明した。この研究は、モンスーンアジア地域の日変化に伴う水循環が、単に、海陸分布に伴う海陸風のような簡単な考え方で説明できるものではなく、付近の地形も考慮した複雑な見方をしなければならないことを示したものとして画期的である。3次元の大気大循環モデルを用いた研究では、主として、モデルの水平分解能の相違に伴う地形の表現の差に伴う、地表面フラックスについて吟味が、一ヶ月予報の可能性について検討を行った。T42(水平解像度約300km程度)とT106(水平解像度約120km程度)の2つのモデルを用い、1998年の夏のシミュレーションを行い、5度x5度地域の月平均の陸面フラックスについて両者のモデルでの比較を行った。結果は、この程度の大きな領域の月平均のフラックスになると、チベット程度の大きな山岳でないと違いがでないことがわかった。まず、GAMEの各領域での大気-陸面相互作用を検証する1次元データセットを作るべくデータ要素を最終的に決定し、データフォーマットを定め、各領域からデータを取得する作業を始めた。各領域での観測データの整理の程度が異なるために、本年度は、このデータ収集を継続した。メソ領域モデルを用いた、対流-陸面相互作用の研究については、まず、メソモデルを用いた対流システムのシミュレーションの研究が行われた。特に、GAME-Tropicsでのタイの陸域の観測(例えば、バンコクなど)で、夜間に降水の最大値が観測される現象が見つかり、その解明が試みられた(バンコクなどは陸地であり通常の日変化であれば、夕方に雨のピークが来るのが普通である)。メソモデルを用いた計算によると、タイ西部の山脈によって励起された山岳波が東側に伝播し丁度真夜中に達した頃にバンコクの上空に到達し成層を不安定化させ降水を起こさせている可能性が示唆された。また、データ解析から、タイの9月の月平均の降水量のみが経年的に減少していることが見出された。これは、タイでの植生破壊の結果と考えられている。しかしながら、この結果は、9月のみに顕著で7、8月には見られない。その理由として、モンスーンの最盛期には、大量の水蒸気がベンガル湾あたりからもたらされ、局地的水循環の影響は無視されてしまうが、9月になると大規模なモンスーンの影響は少なくなり、そこで、局地的な水循環の影響が目立つ、ということが考えられる。この仮説に基づいて、RAMSと呼ばれる領域モデルを用いて数値実験が行われ、その可能性が確認された。また、日本全体として新たなメソモデルを作り上げる必要性が確認され、各大学、気象庁/気象研究所などの研究者のグループの組織化が行われ、研究会が開かれた。この結果に基づき、次年度以降、新しいメソモデルの開発が行われる予定である。

まず、一次元モデルの検討では、凍土の扱える一次元陸面過程モデルを開発すると共に、チベットでの観測データを用いて、地表面熱収支の検討を行った。その結果、観測値に較べてモデルでは、顕熱フラックスが大きくなっていた。その理由の検討は、今後の課題となっている。メソモデルの利用に関しては、次の3点で進展が見られた。(1)まず、高分解能領域モデルを、日本全体で開発する動きは、共同研究として組織化が行われ,気象庁気象研究所の非靜力学モデルを軸に発展させることが決定された。(2)また、具体的な応用例として、タイ、バンコク付近の降雨の日変化を対象としたシミュレーションが行われた。タイ中央部での降雨の日変化のピークは、深夜に起きることが多い。この事実は、海陸風による降雨が陸上では夕方になることを考えると、何らかの原因があると考えられる。そこで、タイを対象として2次元のメソモデルを走らせた結果,タイ西部の山岳に夕方発生する降水に伴う冷気流がタイ平野に氾濫して、空気を押し上げ深夜に対流を発生させることが示唆された。(3)チベット高原上に生じる雲の日変化を衛星データに観測すると、モンスーン期の早朝のチベット高原上やヒマラヤ山脈の南面では低い雲が生じていることが分る。これに対し、メソモデルを適応して計算してみると,前者は湿った空気の強制上昇、後者は、チベット高原の夜間冷却が関与している可能性が示唆された。大気大循環モデルを用いた研究では、分解能を変化させながら、チベット高原やタイ・中国などの複雑な陸面地形を通した顕熱・潜熱フラックスの変化を計算した。この結果を、メソスケールモデルでのフラックスとの比較を今後行う予定である。当研究課題では、モンスーンアジア地域における、陸面-大気相互作用を、1次元のフラックスに関する研究、メソスケールモデルを用いた大気と陸面の相互作用の研究、そして、これらの研究の成果を取り込んだ3次元の大気大循環を用いた研究というように階層化されている。1次元のフラックスのモデリングに関しては、チベットでの観測値とSiB2やMATSHlROなどのモデルの値との比較を行った。モデルの値と観測値は、おおよその傾向は一致するものの、測定値そのものにバイアスがありこの比較からすぐに地表面モデルの改良につなげるには、もう少し、時間が必要と思われる。2次元のメソモデルについては、タイ、バンコク地域の日変化に伴う降水の最大値が真夜中になることを、2次元の非静力学モデルを用いて解明した。この研究は、モンスーンアジア地域の日変化に伴う水循環が、単に、海陸分布に伴う海陸風のような簡単な考え方で説明できるものではなく、付近の地形も考慮した複雑な見方をしなければならないことを示したものとして画期的である。3次元の大気大循環モデルを用いた研究では、主として、モデルの水平分解能の相違に伴う地形の表現の差に伴う、地表面フラックスについて吟味を行った。T42(水平解像度約300km程度)とT106(水平解像度約120km程度)の2つのモデルを用い、1998年の夏のシミュレーションを行い、5度x5度地域の月平均の陸面フラックスについて両者のモデルでの比較を行った。結果は、この程度の大きな領域の月平均のフラックスになると、チベット程度の大きな山岳でないと違いがでないことがわかった。
ムチン発現からみた膵胆管系腫瘍の再分類 -手術適応の判断指標として-

多種類のムチン[MUC1(膜結合型)、MUC2(腸型)、MUC4(気道型)、MUC5AC(胃表層型)、MUC6(胃幽門型)]の発現を、多数の膵胆管系腫瘍症例について免疫組織学的・分子病理学的に検索し、臨床病理学的因子と比較検討した。膵腫瘍においては、膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)を「暗細胞型」と「明細胞型」に再分類し、浸潤性膵管癌(IDC)と比較した。糖鎖の少ない未熟型のMUC1/DF3の発現は、IDCは陽性・IPMNは両型とも陰性と大きく異っていた。さらに、IPMN-暗細胞型では糖鎖の多い成熟型のMUC1/HMFG-1陰性・MUC2陽性、逆に、IPMN-明細胞型ではMUC1/HMFG-1陽性・MUC2陰性であり、癌合併率も異ることから、両者は別の系統の腫瘍と考えられた。さらに、MUC2染色は手術摘出断端の決定にも有効であった。MUC4はIDCのみに発現し、MUC5ACは全ての膵腫瘍に高率に発現し、MUC6はIPMN-明細胞型で高い発現率を示した。腫瘤形成型肝内胆管癌ではMUC4発現が独立した予後不良因子であることが明らかとなった。また、粘液産生性胆管腫瘍が2型に分類でき、両者間にはMUC2、MUC4、MUC6の発現や形態計測値に差異があり、新分類を提唱し得た。肝外胆管癌においてはMUC1/DF3が予後不良因子であった。以上のように、膵胆管系の腫瘍において、ムチン発現を加味した新しい分類法は予後等の臨床病理学的データと密接な関連性があり、手術適応や手術術式の選択に好都合であることを提唱できた。なお、他臓器の腫瘍におけるムチン性糖蛋白の発現の検索をも行い、膵胆管系腫瘍におけるムチン発現の特徴をより明確にした。膵胆管系の腫瘍型によって異るMUC2の遺伝子発現へのDNAメチル化の関与の検索を開始し、膵癌細胞株でのMUC2発現がDNAメチル化の有無によって規定されている可能性をmethylation specific PCR法により明らかにした。さらに、外科切除標本からのマイクロディセクションによる微量の組織からでもDNAが増幅できることが確認できた。MUC1(膜型ムチン)が発現する浸潤性膵管癌とは対照的に、概して予後が良く、MUC1が発現しない膵管内乳頭腫瘍(IPMT)50例におけるMUC2(腸型分泌ムチン)の発現状況を免疫組織学的ならびに分子病理学的に検索した。IPMTにはMUC2が陽性と陰性の2種類があり、MUC2陽性のIPMTは" dark cell"からなり癌の併存率が高く、MUC2陰性のIPMTは" clear cell"からなり癌の併存率が低いことが明らかとなった。WHO分類では一つの系統で悪性化が記載されているIPMTは、MUC2が陽性と陰性の2つの系統に分類する方が、個々の症例に適した手術適応や、より良いQOLが得られる手術術式の選択に好都合であることが判明した。

さらに、MUC2陽性のIPMTにおいては、MUC2染色が手術摘出断端の決定にも有効であることも明らかとなった。肝外胆管癌47例について、MUC1とMUC2の発現を免疫組織学的に検索し、組織型との関連性を検討した。MUUC1は乳頭腺癌よりも管状腺癌に高頻度に発現していたが、対照的に、MUC2は管状腺癌よりも乳頭腺癌に高頻度に発現しており、これまで我々が報告してきた膵や肝内胆管の腫瘍でのムチン発現の傾向に類似していた。一方、膵胆管系腫瘍におけるムチン発現の特徴との比較検討のために大腸腫瘍の検索を行った。大腸腫瘍の悪性化とムチン抗原発現の関連性や、特殊な組織型の大腸癌(粘液癌や低分化腺癌)におけるムチン抗原発現の特異性を明らかにし、さらに、大腸腫瘍におけるMUC2とシアリルTnの発現の超微形態的研究により、腺腫と癌ではシアリルTn形成のためのシアル化の起きる細胞内小器官の部位に顕著な違いがあることを見出した。今後、大腸腫瘍の悪性化の過程でみられたムチン抗原発現の変化と、膵胆管系腫瘍における悪性化の過程でみられるムチン抗原発現の変化を詳細に比較検討する。膵管内乳頭腫瘍(IPMT)の免疫組織学的・分子病理学的に検索により、IPMTは、MUC2(腸型分泌ムチン)陽性で"dark cell"のタイプと、MUC2陰性で"clear cell"のタイプに分類され、予後良好因子であるMUC2が陽性のタイプに癌の併存率が高く、その浸潤病変には予後不良因子のMUC1/DF3(膜結合型ムチン)が発現することが明らかとなり、癌の併存率の違い等から、IPMTの2系統への分類が手術適応や手術術式の選択に好都合であることを指摘した。この結果を元に、MUC2の陽性細胞と陰性細胞をマイクロデイセクシヨン法により採取し、MUC2発現へのDNAメチレーションの関与の検索を開始した。さらに、IPMTにおいて、MUC1/DF3等の糖鎖の付加が少ないMUC1は、MUC2陽性タイプ・MUC2陰性タイプの双方に発現しないが、糖鎖の付加が多いMUC1は、MUC2陽性タイプには発現しないものの、MUC2陰性タイプには高率に発現することが明らかになり、この結果からも、IPMTは2系統に分けられることが判明した。肝内胆管癌の胆管内発育型は、MUC2の発現が優性で予後も良好であることから、胆管嚢胞腺癌と同一グループとして取り扱った方が、手術術式選択等の臨床応用により適していることを明らかにした。また、肝外胆管癌においても、これまで我々が様々の癌で示してきたMUC1は予後不良因子で、MUC2は予後良好因子であるという原則が適応できることが明らかになった。一方、膵胆管系腫瘍におけるムチン発現の特徴をより明確にするために、比較検討の対象として大腸腫瘍の検索を行った。免疫電顕的検索により、シアリルTn形成のためのシアル化は、大腸腺腫においてはtrans-Golgi器官で起きるが、癌においてはGolgi器官全体のみならず粗面小胞体においても起きていること、大腸腺腫の異型度に関連してMUC2の発現とKi-67標識指数が逆相関すること、さらに、大腸癌肺転移巣におけるMUC1/DF3の発現増強等の現象を明らかにした。膵胆管系腫瘍の再分類に際して、ムチン発現の意義をより明確にするため、多種類のムチン[MUC1(膜結合型)、MUC2(腸型)、MUC4(気道型)、MUC5AC(胃表層型)、MUC6(胃幽門型)]の発現を、検索対象症例を増やして免疫組織学的に検索し、臨床病理学的因子と比較検討した。一方、膵胆管系腫瘍におけるムチンの発現の特徴を明確にするため、膵胆管系以外の様々な臓器の腫瘍におけるムチン発現の検索をも行った。膵腫瘍においては、膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)を「暗細胞型」と「明細胞型」に再分類し、浸潤性膵管癌(IDC)と比較した。
サザエ・トリプトファン分解酵素(IDO)遺伝子の単離とミオグロビンへの機能変換

サザエIDO型ミオグロビンのcDNA配列の一部をプローブにして、サザエgenomicライブラリーをスクリーニングし,複数の陽性クローンを得た.その配列を決定したところ,IDO遺伝子のものではなく,IDO型ミオグロビンのものであった.このクローン及びRCRで補完した配列を使って,サザエIDO型ミオグロビンの完全な遺伝子構造を決定した.この構造(14-exon/13-intron)をヒトのIDO遺伝子構造(10-exon/9-intron)と比較すると,9つのイントロンの位置が完全に一致していた.これらのことは,ヒトと軟体動物が分岐してからのおよそ5億5000万年の間,これらのイントロンが保存され続けてきたことを意味する.一方,PCR増幅されたトコブシ・ミオグロビン遺伝子断片の副産物の中にIDO断片と推定されるものがあった.これをプローブにして,トコブシgenomicライブラリーをスクリーニングしたところ,IDO由来と推定される遺伝子の断片を含むクローンを得ることができた.このクローンを手がかりに,現在,IDO遺伝子の全配列決定に取り組んでいる.予想されるコード領域にプライマーを設計し,筋肉及び消化管由来のcDNAプールを鋳型にしてPCR増幅したところ,消化管において特に強く増幅が見られた.このことはIDO遺伝子と推定されているものが,実際に消化管において発現していることを示している.軟体動物の腹足類の進化の過程で何時生じたのかを明らかにするために,分子マーカとしてアルギニンキナーゼを用い,軟体動物腹足類の分子系統を明らかにした.これらの結果から,IDO型ミオグロビンの誕生はおよそ1億5千万年前にさかのぼると推定された.また,アマオブネガイは原始腹足目でありながら通常のミオグロビンを持つ.この16kDaミオグロビンの構造と機能の解析を完成させた.サザエIDO型ミオグロビンのcDNA配列の一部をプローブにして、サザエgenomicライブラリーをスクリーニングし,複数の陽性クローンを得た.その配列を決定したところ,IDO遺伝子のものではなく,IDO型ミオグロビンのものであった.このクローン及びRCRで補完した配列を使って,サザエIDO型ミオグロビンの完全な遺伝子構造を決定した.この構造(14-exon/13-intron)をヒトのIDO遺伝子構造(10-exon/9-intron)と比較すると,9つのイントロンの位置が完全に一致していた.これらのことは,ヒトと軟体動物が分岐してからのおよそ5億5000万年の間,これらのイントロンが保存され続けてきたことを意味する.一方,PCR増幅されたトコブシ・ミオグロビン遺伝子断片の副産物の中にIDO断片と推定されるものがあった.これをプローブにして,トコブシgenomicライブラリーをスクリーニングしたところ,IDO由来と推定される遺伝子の断片を含むクローンを得ることができた.このクローンを手がかりに,現在,IDO遺伝子の全配列決定に取り組んでいる.予想されるコード領域にプライマーを設計し,筋肉及び消化管由来のcDNAプールを鋳型にしてPCR増幅したところ,消化管において特に強く増幅が見られた.このことはIDO遺伝子と推定されているものが,実際に消化管において発現していることを示している.軟体動物の腹足類の進化の過程で何時生じたのかを明らかにするために,分子マーカとしてアルギニンキナーゼを用い,軟体動物腹足類の分子系統を明らかにした.これらの結果から,IDO型ミオグロビンの誕生はおよそ1億5千万年前にさかのぼると推定された.また,アマオブネガイは原始腹足目でありながら通常のミオグロビンを持つ.この16kDaミオグロビンの構造と機能の解析を完成させた.私達は1992年に,軟体動物腹足類トコブシの口の筋肉に多量に含まれるミオグロビン(分子量40kDa)が,いわゆるミオグロビン,ヘモグロビン遺伝子(その産物は16kDa)から生じたものではなく,ヘムを含むが機能的に全く異なるトリプトファン分解酵素の一種,インドールアミン二原子酸素添加酵素(IDO,42kDa)から機能的に収束進化し,トコブシの中ではミオグロビンとして機能しているという全く新しい事実をつきとめた.本年度は,先ずサザエのIDO遺伝子及びIDO型ミオグロビン遺伝子の単離を試みた.サザエIDO型ミオグロビンのcDNA由来アミノ酸配列は既知であるので,そのcDNA配列の一部をプローブにして,サザエgenomicライブラリー(λFIXIIで作成)をスクリーニングした.スクリーニングはRIを用いない発色法で行った.その結果,サザエIDO型ミオグロビン遺伝子の断片を得ることができた.この情報を基に,IDO型ミオグロビン遺伝子の構造(エキソン/イントロン配置)の80%以上を決定することができた.更に,スクリーニングのハイブリダイゼーションの条件を変えることによって,酵素IDOの遺伝子断片を含むクローンを得ることに挑戦したが,現在まで目的のクローンは得られていない.次に,IDO型Mbが軟体動物の腹足類の進化の過程で何時生じたのかを明らかにするために,分子マーカーとしてアルギニンキナーゼ(AK)のアミノ酸配列を用い,軟体動物腹足類の分子系統を明らかにするための研究に着手した.腹足類アメフラシやベッコウガサのAK配列に加えて,頭足類のオウムガイ,マダコ,アオリイカ等のAK配列を決定できた.

これらの結果から得られた軟体動物の分子系統を踏まえてIDO型ミオグロビンの誕生と進化を考察した.これらの結果は, 2000年7月末にフランスのロスコフで開かれた第12回国際酸素結合タンパク質会議において,研究成果の発表を行った.私達は軟体動物腹足類トコブシの口の筋肉に多量に含まれるミオグロビン(分子量40kDa)が,いわゆるミオグロビン,ヘモグロビン遺伝子(その産物は16kDa)から生じたものではないことを1992年に発見した.そしてこのミオグロビンが,ヘムを含むが機能の全く異なるトリプトファン分解酵素の一種,インドールアミン二原子酸素添加酵素(IDO,42kDa)から機能的に収束進化し,トコブシの中ではミオグロビンとして機能しているという全く新しい事実をつきとめた.本年度はまず,サザエIDO型ミオグロビン遺伝子の構造を決定した.サザエの遺伝子構造(14-exon/13-intron)をヒトのIDO遺伝子構造(10-exon/9-intron)と比較すると,9つのイントロンの位置が完全に一致していた.これらのことは,少なくともヒトと軟体動物が分岐してからのおよそ5億5000万年の間,これらのイントロンが保存され続けてきたことを意味する.次に昨年度に引き続きサザエのIDO遺伝子の探索をgenomicライブラリーを用いて行ったが,目的のクローンを得ることができなかった,IDOとIDO型ミオグロビンの構造と機能の関連性を知る上ではその立体構造を知ることが必要である.現在,結晶解析を行うために,pQE, pGEX, pMALを発現ベクターとして用いて,サザエIDO型ミオグロビンのリコンビナントタンパク質の発現を試みている.今までの結果では, pGEXプラスミドを用いGST融合タンパク質としてサザエミオグロビンを発現させた場合に,大量発現が可能であることが分かった.しかし大量発現はするものの,タンパク質は封入体に取り込まれ,ヘムを含む可溶性タンパク質としては得ることは今のところできていない.今後詳細な発現条件の検討を行う予定である.これらの結果は,第6回酸素ダイナミクス研究会/京都(Sept.2001)及び日本生物物理学会第39回年会シンポジウム「ミオグロビンを究める」/大阪(Oct.2001)において発表した.私達は軟体動物腹足類トコブシの口の筋肉に多量に含まれるミオグロビン(分子量40kDa)が,いわゆる16kDaのタンパク質であるミオグロビンやヘモグロビンの遺伝子から生じたものではないことを発見した.そしてこのミオグロビンが,ヘムを含む機能の全く異なるトリプトファン分解酵素の一種,インドールアミン二原子酸素添加酵素(IDO,42kDa)から機能的に収束進化し,トコブシの中ではミオグロビンとして機能しているという全く新しい事実をつきとめた.この新しいタイプのミオグロビンは,トコブシやアワビ,サザエ等の軟体動物の原始腹足目にのみ分布しており,これらの生物においては通常の16kDaミオグロビンの発現は見られない.本年度は研究の最終年度であるので,これまでの研究結果をまとめる上で必要と思われる補足実験を行ない,研究論文の作成を主眼に置いた.即ち,サザエIDO型ミオグロビン遺伝子の構造を完成させ(Gene),また,アマオブネガイの16kDaミオグロビンの構造と機能の解析を完成させた(Int.J.Biochem.Cell.Biol.).
数の仕組みとその文法・情報構造との連関の通言語的研究

本研究の当初の目的は、私が提案した、伝統的な単複二項対立に代わる、4範疇から成る基本的数範疇体系(単数[1]、2種類の一般数[1以上]、複数[2以上])の仮説の妥当性を以下の3つの観点から論証・検証することであった。1一部の言語の複数形に見られる特定性(specificity)に関わる特徴が、類別詞を含む表現にも見られるかを調べ、類別詞を数標示と分析できるかどうかを明らかにする。2「一般数」を表す表現を認定するための通言語的に有効な客観的手順を確立し、一般数に2種類あるのかどうかを明らかにする。34範疇仮説に基づき、文法・情報構造に関わる現象を捉え直し、伝統的数体系による記述と説明力を比較する。本年度は、日本学術振興会の頭脳循環を加速する戦略的国際研究ネットワーク推進プログラム「危機言語・少数言語を中心とする循環型調査研究のための機動的国際ネットワーク構築」および国際的な活躍が期待できる研究者の育成事業「国際ネットワークを活かした危機言語・少数言語の調査研究を主体的にリードする研究者の育成」により構築したコーパス検索システムMALINDO Concを活用し、ベトナム語で類別詞が必要ないとされる構文について、マレー語・日本語ではどうかを調べた。その結果を2019年2月にベトナム社会科学アカデミー言語学院にて発表した。共通点も多いが、言語間に違いも観察された。また、一般数を含む数体系は、ベトナムの言語学者にも腑に落ちるものであることが確認された。私は、伝統的な単複二項対立に代わる、4範疇から成る基本的数範疇体系(単数[1]、2種類の一般数[1以上]、複数[2以上])を提唱している(Nomoto 2012, 2013)。本研究では、この仮説の妥当性を以下の3つの観点から論証・検証する。今年度は3の点を中心に研究を行った。文法構造では態(ヴォイス)、情報構造では所与性(givenness)を取り上げ、その関係も見た。所与性とは、ある言語表現が指し示す事物が聞き手の意識・注意において、どの程度卓越しているか・いないか(についての話者の評価)である。新情報・旧情報のような区別もここに含まれる。対象言語としてはマレー語を扱った。マレー語には複数の能動態、受動態があるとされ、それぞれがどのような統語構造を持ち、どのように派生されるのかを考察した。複数ある受動態では、動作主の人称に制約があるとされている。それについて、実際にテキストを用いて、頻度を調べた。また、その制約がなぜ存在するのかについて、受動文の動作主に所与性との関係から分析した。その中で、動作主名詞句に対する所与性の要件は、受動動詞句が表す事象(出来事)に対する所与性の要件の帰結である可能性を指摘した。本研究の目的は、私が提案した、伝統的な単複二項対立に代わる、4範疇から成る基本的数範疇体系(単数[1]、2種類の一般数[1以上]、複数[2以上])の仮説の妥当性を以下の3つの観点から論証・検証することである。今年度は、1と3に関わるような研究を進めた。昨年度は現代マレー語の受動文動作主の分析が中心であったが、今年度はさらに古典マレー語にも対象を広げた。古典マレー語には、動作主の表示が2度行われる、現代マレー語にはない現象があり、ここに定性・特定性が関わっていることを、いくつかのテキストの実例約1,000例を調査することにより、発見した。さらに、この特徴を一般言語学的なコンテクストに位置づける試みも行った。具体的には、ロマンス諸語やバルカン諸語に見られる、直接目的語の接語重複と類似することがわかった。接語重複という文法現象は、直接目的語の場合だけでなく、受動文の場合にも定性・特定性という情報構造と連関するということである。この連関が生じるメカニズムについては、先行研究はほとんどなく、受動文の関与の事実は、その解明に役立つはずである。数の仕組みについては、研究の中心からそれてしまっているものの、文法構造と情報構造の連関に関するあらたな言語事実がわかった。これは、当初の研究目的に含まれる特定性に関するものであり、研究全体としては順調な成果をあげていると言えるだろう。

本研究の目的は、私が提案した、伝統的な単複二項対立に代わる、4範疇から成る基本的数範疇(単数[1]、2種類の一般数[1以上]、複数[2以上])の仮説の妥当性を以下の3つの観点から論証・検証することである。1一部の言語の複数形に見られる特定性(specificity)に関わる特徴が、類別詞を含む表現にも見られるかを調べ、類別詞を数標示と分析できるかどうかを明らかにする。2「一般数」を表す表現を認定するための通言語的に有効な客観的手順を確立し、一般数に2種類あるのかどうかを明らかにする。34範疇仮説に基づき、文法・情報構造に関わる現象を捉え直し、伝統的数体系による記述と説明力を比較する。昨年度は、1と3に関わる研究、特に古典マレー語の受動態の動作主標示と定性・特定性との関係について研究を行った。今年度は、その研究を継続し、学会発表・論文執筆を行った。今年度は、昨年度の翌年度の計画に示した、コーパスとアノテーションの整備を重点的に行った。具体的には、以下の作業を行った。まず、ウェブコーパスであるLeipzig Corpora Collectionのマレー語・インドネシア語部分の言語判定をやり直し、実際に研究に利用できるようにする仕組みを考案した。マレー語とインドネシア語の辞書から見出し語を抜き出し、その形態情報を記した形態情報データベースを作成した。ここには、本研究が対象とする重複語の情報や、文法構造・情報構造を示す各種接辞のデータが含まれる。数の仕組みについては、研究の中心からそれてしまってはいるものの、文法構造と情報構造の連関については研究が進んだ。また、昨年度に予定として立てた、コーパス等の整備は順調に行っている。本研究の当初の目的は、私が提案した、伝統的な単複二項対立に代わる、4範疇から成る基本的数範疇体系(単数[1]、2種類の一般数[1以上]、複数[2以上])の仮説の妥当性を以下の3つの観点から論証・検証することであった。昨年度は、日本学術振興会の頭脳循環を加速する戦略的国際研究ネットワーク推進プログラム「危機言語・少数言語を中心とする循環型調査研究のための機動的国際ネットワーク構築」により、シンガポールのナンヤン工科大学に派遣され、同プログラムの研究課題に集中することとなっていたため、本研究に直接的に取り組むことは難しかった。しかし、頭脳循環プログラムの課題により構築した研究資源は、本研究で活用することができるものである。昨年度は、研究期間の最終年度であったが、日本学術振興会の頭脳循環を加速する戦略的国際研究ネットワーク推進プログラム「危機言語・少数言語を中心とする循環型調査研究のための機動的国際ネットワーク構築」により、シンガポールのナンヤン工科大学に派遣され、同プログラムの研究課題に集中することとなっていたため、本研究に直接的に取り組むことは難しかった。そのため、補助事業期間を1年間延長し、研究を継続することになった。
難治性網膜視神経疾患に対する慢性埋込み型電極を用いた神経保護効果の検討

本研究では、申請者がこれまで行ってきた網膜視神経疾患に対する電気刺激による神経保護効果に関する基礎及び臨床研究をさらに発展させ、慢性刺激を可能にする埋込み型電極の開発および神経保護効果の検討や慢性電気刺激と神経栄養因子などの神経保護作用薬との併用効果の検討、それらのメカニズムの解明を行い、難治性網膜視神経疾患に対する電気刺激治療の新たな方法の確立を目指す。
腹部大動脈瘤の形成・進展におけるＢ細胞の関与とその治療に向けた基盤構築

腹部大動脈瘤(AAA)の破裂は高い致死率を有するが、その形成・進展・破裂のメカニズムは研究が進んでいない。本研究ではAAAの形成とIRA-B細胞の関連性を調べた。その結果、AAA病変部にはIRA-B細胞様細胞の存在とそこからのGM-CFSの放出が示唆され、AAA形成に伴うGM-CFSとGM-CSF受容体の発現上昇が観察された。またGM-CFS受容体がマクロファージや好中球で認められ、GM-CSFの作用細胞としてマクロファージや好中球が想定された。以上の結果から、IRA-B細胞様細胞がGM-CSF系を介してマクロファージや好中球を制御し、AAAの形成に関与している可能性が考えられた。腹部大動脈瘤(AAA)は大動脈瘤の中でも最も頻度が高く、このAAAは破裂した場合は非常に高い死亡率に達する極めて重篤な疾患であるが、AAAの形成・進展・破裂に関するメカニズムについてはあまり研究が進んでいない。最近の我々の研究から、このAAAの病変部に高度なB細胞の浸潤、集簇が認められ、その形成・進展メカニズムにB細胞の関与が示唆されている。一方、B細胞にはB1細胞、B2細胞、制御性(regulatory) B細胞、IRA(innate response activator)-B細胞等の幾つかのサブセットの存在が知られている。最近、これらのサブセットの中で、IRA-B細胞が動脈硬化症の進行にGM-CFSの分泌を介して関与することが報告され注目を集めているが、AAAの形成に対する報告は殆どなされていない。このような背景から、本研究ではAAAの形成とIRA-B細胞の関連性を調べることを目的とした。その結果、ヒトAAA病変において、IRA-B細胞のマーカーと考えられている分子に対する抗体に陽性な細胞が認められ、AAA病変部にはIRA-B細胞様の細胞が存在すると考えられた。また、AAAの外膜から中膜においてAAA形成に伴うGM-CFSとGM-CSF受容体の発現上昇が観察された。そしてGM-CFS受容体の発現とマクロファージ(CD68)や好中球(Neutrophil elastase)のマーカーとの一致が認められ、GM-CSFが作用する細胞としてマクロファージや好中球が想定された。以上の結果から、IRA-B細胞様の細胞がGM-CSF系を介してマクロファージや好中球を制御し、AAAの形成に関与している可能性が考えられた。腹部大動脈瘤(AAA)は破裂により非常に高い死亡率に達する重篤な疾患であるが、このAAAの形成・進展に関するメカニズムはあまり研究が進んでいないのが現状である。一方、血管周囲には脂肪組織が豊富に存在し、この脂肪細胞がアディポサイトカインを介して血管疾患、特に動脈硬化症の進展に関与することが示唆されているが、AAAの形成や進展に関しては不明である。このことから、本研究では、AAAの形成と血管周囲脂肪細胞の関連性を検討した。その結果、正常大動脈とAAA病変において豊富な脂肪細胞が確認され、それらにおいてアディポネクチン(ADP)やレプチン(LEP)の発現が認められた。またそれらの受容体(ADP-R1、-R2、LEP-R)は、AAAにおける浸潤細胞に発現が認められたが、興味深いことにADP-R1、-2は正常大動脈の脂肪細胞にも多数の発現が観察され、それら発現はAAAにおいて減少していた。一方、LEP-Rの発現についてはAAAにおいて上昇していた。受容体の発現細胞については、ADP-R1は一部がマクロファージに発現が認められ、LEP-Rは一部が好中球に発現が確認された。以上の結果から、血管周囲脂肪細胞がアディポサイトカインやその受容体を介してAAAの形成・進展に関与している可能性が考えられた。本研究では腹部大動脈瘤の形成・進展におけるB細胞の関与メカニズムの解明を大きなテーマとしている。昨年度の研究から、B細胞のサブセットの一つであるIRA-B細胞様細胞の関与が示唆されたが、本年度は、そのIRA-B細胞様細胞を制御する因子について検討した。その一つとして脂肪細胞と脂肪細胞が分泌するアディポサイトカインに焦点を当てたが、これらの因子がIRA-B細胞様細胞を直接的に制御している可能性は低い結果となった。しかしながら、IRA-B細胞様細胞を間接的に制御する可能性が考えられ、さらには、今回検討したサイトカイン(アディポネクチンやレプチン)以外の分子によりIRA-B細胞様細胞が制御されていることも考えられるため、今後はこの点を検討していく予定である。腹部大動脈瘤(AAA)は破裂した場合は非常に高い死亡率に達する極めて重篤な疾患であるが、このAAAの形成・進展・破裂のメカニズムは研究が進んでいない。現在までの研究から、AAAの形成・進展には血管壁に浸潤した炎症細胞(免疫細胞)とそこから分泌されるサイトカインやプロテアーゼが重要な役割を果たしていると考えられている。一方で、最近の研究から、血管周囲脂肪組織(PAT)とそこから分泌されるアディポカインが動脈硬化症の進行に関与していることが報告され、AAAにおいてもその関与が疑われている。よって本研究では、AAAの形成・進展とPAT-アディポカイン-炎症細胞系との関連性について、ヒト病理組織を用いて検討を行った。正常大動脈とAAA病変において豊富なPATが確認され、それらにおいてアディポネクチン(ADP)やレプチン(LEP)のようなアディポカインの発現が認められた。