hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
組織分析、細胞培養などによる胃癌のコラ-ゲン合成および分解析の検討

4.胃癌患者の尿中3ーhydroxyprolineの測定IV型コラーゲンすなわち基底膜の代謝産物と考えられる尿中3ーhydroxyprolineは胃癌患者群で健常人群よりも高値であった(p<0.05)。1.胃癌の生物学的悪性度の指標としてのIV型コラゲナ-ゼの意義胃癌の進展ないし転移には基底膜を破壊することが必要である。ここでいう基底膜とは胃粘膜上皮(発癌個所)を囲むものだけでなく、胃癌が血行、リンパ行に侵入する際の血管、リンパ管をとり巻くものも入る。この基底膜の主成分はIV型コラ-ゲンで、IV型コラ-ゲンは生体内では一般にIV型コラゲナ-ゼによって特異的に分解される。そこで胃癌組織内で癌の先進部のIV型コラゲナ-ゼ活性値がその胃癌の生物学的悪性度を反影する可能性がある。そこでわれわれの確立した組織内IV型コラゲナ-ゼ活性値測定法を用いて検討したところ以下の成績を得た。方法論の詳細は本用紙裏面11、研究発表[図書]欄に記載した業績に記載されている。IV型コラゲナ-ゼ活性値の単位はμg collagen degraded/h/mg proteinで表した。(1)組織学的脈管侵襲との関係:組織学的脈管侵襲の著名な群では1.36±0.30(n=17、M±SEM、以下同様)、そうでない群では0.83±0.21(n=17)であった(P<0.1)。(2)リンパ節転移との関係その1。原発巣の大きさとの関連:原発巣が小さいのにもかかわらずリンパ節転移が高度の群では1.74±0.39(n=3)、そうでない群では0.72±0.16(n=8)であった(P<0.025)。(3)リンパ節転移との関係その2。原発巣の深達度との関連:原発巣が浅いのにもかかわらずリンパ節転移が高度の群では1.18±0.28(n=7)、そうでない群では0.44±0.13(n=6)であった(P<0.05)。以上より癌組織内のIV型コラゲナ-ゼ活性値はその癌の生物学的悪性度を表す指標の一つとなること、その抗体作成などによる癌治療の可能性があることが示唆された。2.各種癌細胞と線維芽細胞のcoculture:現在進行中である。1.胃癌のコラ-ゲン生成能について[方法・材料]コラ-ゲン合成に関する律速酸素であるprolylーhydroxylase(HP)の活性値を、臨床材料の胃癌切除胃を用いて、Huttonらの方法(Anal.Biochem.16:384、1966)で測定した。[成績]HPの活性は癌中心部および癌先進部で、癌隣接非癌胃粘膜および遠隔非癌胃粘膜よりも高値を示した。癌先進部PH活性は早期癌、高分化型腺癌で低く、反対に高かったのは漿膜浸潤、リンパ節転移、腹膜転移、肝転移などが著明であった例であった。2.胃癌のコラ-ゲン分解能について[方法・材料]各種癌化胃癌細胞(腺扁平上皮癌のMKNーI;高分化型腺癌のMKNー7、28、74;低分化型腺癌のMKNー45、OKAJIMA;印環細胞癌のKATOーIII)と各種株化線維芽細胞(ヒト胎児肺由来のIMAー90、われわれの樹立した成立した成人皮膚由来の2株)を混合培養し、その形態像を位相差顕微鏡で観察し、培養上清中のコラ-ゲン分解酵素(interstitial collagenase Iase)およびtissue inhitor of metalloproteinase (TIMP)の活性をゼラチン加SDSーポリアクルアミドゲルを用いた電気泳動法で検討した。[成績]
説明的文章の表現指導に関する基礎研究

本研究は次の2テーマに関して解明を行った。第一は小学校児童における説明文表現技能の発達的特徴,第二は成人におけるわかりやすい説明産出技能の規定因の検討,である。第一に関しては,小学16年生計173名を対象に,説明文産出課題と,自らが産出した文章の推敲課題を実施し,文章推敲技能の発達的変化を検討した。結果は,文章全体での推敲は少なく,20%以下であった。また,低・中学年では大半が単語単位の修正に限定されていたのに対し,高学年では句の単位の修正によって語の意味の変更を行っており,修正単位の拡大という発達的傾向が明らかになった。さらに,小学校2・5年生を対象に,手続き的知識を伝える説明文の表現課題を実施し,文章表現のわかりやすさと説明内容の先行知識量との関係を検討した。結果は,関係がみられ,知識量が違わない場合には2・5年生間でわかりやすさに差がないことが明らかになった。また,先行知識量が異なる2課題間で,個人内の産出技能が安定しないことも明らかになった。第二に関しては,大学生を対象に,手続き的説明文の産出課題を実施し,説明内容に関する知識の程度と被説明者の知識レベルを知ることとの2要因について,いずれが規定因として重要かを検討した。結果は,説明内容の知識程度よりも被説明者の知識レベルを知ることの方が,説明文を書く技能の向上に対する効果が大きいことが示された。また,手続き的知識の説明(操作の指導)が口頭でなされた場合,実際の操作とともに操作の意味を伝えることが操作習得に重要であることが明らかになった。(1)小学校児童における手続き的知識を伝える説明文表現の特徴の分析小学校2・5年生を対象に、手続き的地域を伝える説明文の表現課題を実施し、文章表現のわかりやすさが説明内容の先行知識の程度によってどのように異なるのかを実験した。既に実験は終了し、先行知識量がわかりやすさに影響すること、特に知識量が違わない場合には2・5年生間でわかりやすさに差がないことが明らかになった。また、先行知識量が異なる2課題間で、個人内の産出技能が安定しないことも明らかになった。研究内容は、既に東京学芸大学紀要第37集(平成8年3月発行予定)に投稿済みである。(2)対話による説明産出過程の規定因について大学生を対象に、対話形式で説明を実施した場合、聞き手の知識状態の推測や説明対象に対する学習の進行状況によって説明表現がどのように変動するのかの基礎研究を行った。実験はinternet上で行い、internetでのmail操作を説明して学習させるという課題を設定した。その結果、相手の知識状態に関する知識を事前に伝えることが、わかりやすい説明産出の主要因になっていることが示された。また、説明者・学習者双方にとってわかりやすいと判断される説明には、共通の説明内容があることを示すことができた。この研究内容は1996年の日本心理学会大会にて発表予定である。平成7年度の研究成果により、児童に手続き的知識の表現指導を行う際には、説明対象についての先行知識をどのように伝達し、統合していくかが重要な指導課題であることが明らかになった。また、2・5年生間での基本的な文章産出力には大きな違いがないことも示唆され、当初の研究目的であった児童の説明表現力の実態を把握することに関しては成果が得られた。ただし、説明文の適否をどのような測度で評価するかが大きな問題として残り、現在の他者による主観的評価方法から、文章分析やスキーマ理論などを用いた客観的な指標を得るための研究が不可欠であるという問題点が浮上した。現在、この目的に沿って分析枠組みを作成中である。(1)小学校児童における手続き的知識を伝える説明文表現の特徴の分析

東京学芸大学紀要第47集(1996)で報告したように、小学校2・5年生児童では、説明文を表現する際、説明対象の先行知識量がわかりやすさに影響すること、先行知識量が違わない場合には2・5年生間でも表現された説明文のわかりやすさに差がないことが明らかになった。また、先行知識量が異なる2課題間で、個人内の表現技能が安定しないことも明らかになった。本年度ではこの結果を基に、小学校2・4・6年生と大学生を対象に、説明文表現の発達的変化を検討する目的で、児童がどのような表現をわかりやすいと判断し、またどのような表現を使う傾向にあるのかを求めた。その結果、2年生では大学生とは異なる基準でわかりやすさの判断を行っていること、わかりやすい表現と自分が使う表現とが一致するのか6年生以降であることが明らかになった。この結果は、平成9年度日本教育心理学会及び東京学芸大学紀要第49集にて発表予定である。(2)対話による説明産出過程の規定因について大学生を対象に、対話形式で説明を実施した場合、聞き手の知識状態の推測や説明対象に対する学習の進行状況によって説明表現がどのように変動するのかの基礎研究を行った。結果は、説明者・学習者双方にとってわかりやすいと判断される説明には、共通の説明内容があることを示すことができた。この研究内容は東京学芸大学紀要第48集(1997)に発表済みである。本年度はこの結果をもとに、文章で説明する場合と口頭の場合とでそのわかりやすさが変動するか、また、説明表現の事前評価経験が説明表現の向上に寄与するかを検討した。その結果、文章・口頭間でのわかりやすさは個人内では安定しないこと、事前評価経験が表現向上に有効であることが示された。この内容は平成9年度日本心理学会にて発表する予定である。平成9年度は,(1)手続き的説明文を書く技能の規定因について,(2)児童期の説明文産出における推敲技能の検討,(3)口頭による説明のわかりやすさについて,の3テーマについて研究を実施した。(1)の手続き的説明文を書く技能の規定因に関しては,大学生を対象に,手続き的説明文の産出課題を実施し,説明内容に関する知識の程度と被説明者の知識レベルを知ることとの2要因について,いずれが規定因として重要かを検討した。結果は,説明内容の知識程度よりも被説明者の知識レベルを知ることの方が,説明文を書く技能の向上に対する効果が大きいことが示され,平成8年度報告の,児童における同様の発達傾向を裏付ける結果となった。(2)の推敲技能に関しては,小学16年生計173名を対象に,説明文産出課題と,自らが産出して文章の推敲課題を実施し,どのような文章推敲を行い,推敲技能がどのように発達的変化をするのかを実験的に検討した。結果は,文章全体位での推敲は少なく20%以下であった。また,低・中学年では大半が単語単位の修正に限定されていたのに対し,高学年では句の単位の修正によって語の意味の変更を行っており,修正単位の拡大という発達的傾向が明らかになった。(3)の口頭説明に関しては,パソコンソフトの操作方法を教える場面の発語プロトコルを分析したものである。結果は,手続き的知識の説明を口頭で行う際には,実際の操作とともに操作の意味を伝えることが操作習得に重要であることが明らかになった。
幾何における問題解決に際しての予想の役割の比較文化的研究

本研究の内容は、大きく次の5つに分けられる。(1)予想が数学や数学教育に果す役割の基礎的研究(2)図形の証明問題における生徒の予想の実態調査的研究(3)「紙と鉛筆」を用いた場合と「パソコン」を用いた場合とにおける予想の比較研究(4)図形の証明指導の授業研究(5)幾何教育の教材開発に関わる発展的研究(1)においては、Popperの反証主義やLakatosらの準経験主義における推測の役割を考察し、それが単なる発見の手段を越えた役割を担っていること指摘し、それを受けて推測の入る余地の少ない今日の幾何指導の改革を提唱した。(2)においては、個人調査のプロトコ-ルを通して、予想は個人の過去経験及びそれによって形成された信念に強く影響されていること、誤った予想の修正には反例が大きく貢献すること及び証明の成功にはいわゆる中心転換が重要であることを指摘した。また集団調査においては、成績上位者は証明の方針を多く持っていてそれらの方針についてぞれが証明しやすいかを選り分ける力にも優れているが、下位者はそのいずれにおいても劣っている傾向がみられた。(3)においては、パソコン使用の長所として、作図の容易性、図の連続的交換等があるが、他方図への書き込み、測定が難しい等の短所もあり、パソコン使用の方がよいという結論には至らなかった。(4)においては、図示による証明を十分に指導した後に、証明の書き方を指導することを試み、証明指導改善の1つの手掛り示した。(5)においては、ユ-クリッド幾何のユ-クリッド的方法に代る、予想が生かせる教材として、変換幾何を提案した。一般に、幾何の証明活動においては、図などの「観察・実験」に基づいて「予想」が立てられて、「試行がなされ、うまく行けば「証明」に成功し、予想が正しくないときは「反例」があげられ、「予想の修正」がなされ、試行、証明へと進む。従って、「予想」は非常に重要な位置を占めており、証明の成否は「予想」に大きく依存していると考えられる。本研究は、上記のような仮説のもとで、思考面、幾何の内容面の基礎的研究を進めるとともに、証明の際に予想をたてる活動について、生徒の思考の実態やその意義を、実施調査を通して解明しようとしたものである。その結果、次の諸点等が明らかとなった。1.個人調査のプロトコールを通して、予想は個人の過去経験及びそこで形成された信念に強く影響されてること、誤った予想の修正には反例が大きく貢献すること、及び証明の成功にはいわゆる中心転換が重要であること等が明らかとなった。2.思考過程の集団調査を通して、成績上位者は証明の方針を多く持っていてそれらの方針についてどれが証明しやすいかをより別ける能力にすぐれているが、下位者では、そのいずれにおいても劣っている傾向があること等がわかった。3.コンピュータを用いた予想の調査を通して、コンピュータ利用の長所として、作図の容易性、図の連続的変化性等が挙げられるがそれともに、画面上へ自由な書き込みができないこと、物差し、分変器等による測定が困難であることなどの短所があることがわかった。上記の結論は、比較的少数の調査によるものなので、来年度はそれらを踏えて、より一般性のある結論をうること、それをもとに証明指導の基本的原理を構築すること、そしてそれらの結果はフランスにおける結果と比較文化的視点から考築することなどに取り組みたい。本年度は当研究の2年次(最終年度)の研究であり、主として次の4点の研究を行った。(1)予想が数学や数学教育に果す役割の基礎的研究(2)図形の証明問題における生徒の予想の実態調査的研究(3)「紙と鉛筆」を用いた場合と「パソコン」を用いた場合とにおける予想の比較研究(4)図形の証明指導の授業研究各々において、次のような研究成果をえた。

(1)においては、Popperの反証主義やLakatosらの準経験主義における推測(予想)の役割を考察し、それが発見の手段を越えた役割を担っていることを指摘し、それを受けて推測を活用する図形の論証指導を提唱した。(2)では今年度は、代数での証明と図形での証明の認識調査、言葉による証明と図示による証明との比較調査などを行った。前者の調査では生徒は、代数と図形の証明とを懸け離れて捉えていることがわかった。また、後者では言葉と図示とで大きな違いがみられなかった。(3)では、処遇の違いによる影響は有意差があるほどのものではなかった。これは、処遇以上に個人差や問題による影響が大きいことを示すものと解釈される。(4)では、図示による証明を十分に指導した後で、証明の書き方を指導するという新しい試みを行った。これによって、予想、証明がうまくなされ、証明指導改善の1つの手掛りをえた。なお、上記の結果は本研究におけるものであり、一般性までは現時点では主張できないと考えている。また、日仏の比較文化的研究は今後の日仏共同研究の中で継続して行う計画である。
マイクロダイアリシス法による 底象牙質を通過するレジンモノア-の定量

本実験において、当初は、象牙質を透過するレジンモノマーの定量を行う予定であった。まずin vivo実験に先立ち、in vitroにおいて定量分析の条件を決定する必要があるため、本実験と同様な測定回路を組み、組織内に挿入する予定のプローブを既知の濃度のレジンモノマー溶液の中に、浸漬する実験を行った。この時、潅流液として生理食塩水あるいは乳酸リンゲル液を使用する必要があり、これらの溶媒に対しレジンモノマーの溶解が容易でなく、定量が非常に困難であるという問題点が明らかになった。そこで、方針を転換し、歯髄組織の炎症のメディエータであるヒスタミンに着目し、このヒスタミン濃度をリアルタイムで定量することにより、レジン等による外来刺激に対する歯髄の反応を見ることを考えた。in vivo実験に先立ち、再び本実験と同様な測定回路を組み、組織内に挿入する予定のプローブを抜去歯牙に挿入し既知の濃度のヒスタミン溶液の中に、浸漬した。HPLC(OPA法)およびRIAにて潅流液中に回収されたヒスタミンの定量分析を行なった。こうして得られたin vitroでの回収率は、膜長4mmのCMA-10プローブを流速2ul/minで用いた場合、24.5%であった。これにより、マイクロダイアリシス法を用いることにより、従来は不可能とされていた歯髄内ヒスタミン濃度のin vivoにおけるリアルタイム測定の可能性が明らかになった。この結果は、平成6年11月1日3日、鹿児島で開催されたICPAC(国際補綴学会アジア部会)で発表した。
肝細胞と細胆管上皮の相互可塑性―細胆管反応における意義の解明と肝疾患治療への展開

慢性肝傷害に伴い高頻度に認められる胆管増加(細胆管反応)のメカニズムをin vivoにおける肝細胞追跡系を用いて検討した.その結果,傷害部において成熟肝細胞から細胆管上皮細胞への分化転換(化生)が起こることが証明された.また,小葉中心性慢性肝傷害においては,傷害部での細胆管増加は肝細胞の脱分化に加え,グリソン鞘周囲の細胆管および胆管の増殖および傷害部への移動(リモデリング)が起こることが示された.我々の結果は,細胆管反応が既存の肝細胞および胆管上皮細胞の分化・増殖異常に基づくものであることを示唆しており,慢性肝疾患の治療戦略を考える上で重要な知見を提供するものである.1. Mx1-Creを用いた肝細胞追跡系において種々の肝傷害を検討した結果,成熟肝細胞が傷害部で胆管上皮細胞に分化転換することを証明することができた.一方,小葉中心性慢性肝傷害(四塩化炭素, thioacetamide)では,既存細胆管が増殖し,小葉中心に向って移動すると同時にグリソン鞘の胆管構造が次第に消失する現象が認められた.肝傷害に伴い胆管系はダイナミックに変化し,この過程には肝細胞の細胆管化生と既存細胆管の増生の両者が関与していることが明らかになった.2.成熟肝細胞の細胆管化生におけるJNK-c-Jun経路の役割を検討するために, Mx1-Cre(+/-)MKK7(fl/fl)マウスを作製し,安定なコロニーを得ることができた.Poly(I:C)投与後に全身状態の変化や肝組織の異常は認められなかったが,今後,肝傷害の影響や肝細胞の三次元培養を検討する.3.ファブリー病モデルマウス(α-galactosidaseノックアウト+Gb3 synthaseトランスジェニック)の肝組織を検討し,組織化学的に大量のGb3が蓄積していることが明らかになった.このモデルでは肝においてp62の過剰発現が起こっており,今後,オートファジー異常が肝傷害や細胆管反応に与える影響を検討する.4.マウス肝細胞三次元培養を行い,マウス肝細胞はコラーゲンゲル内にラット肝細胞と同様に樹枝状形態形成を示し,胆管上皮細胞のマーカーを発現するようになることを確認した.5. Alb-DsRedラットから胆管上皮細胞を分離し,マトリゲル上で培養することで,一部の細胞が肝細胞様の形質を示すようになることが明らかになった.これは成熟した胆管・細胆管の形質の可塑性を示唆している.1.Mx1-Creを用いた肝細胞追跡系において,小葉中心性慢性肝傷害(四塩化炭素,thioacetamide)で,傷害部での肝細胞の細胆管化生と既存細胆管の増生と傷害部への移動により小葉の逆転現象が起こることを昨年見出したが,総胆管からの墨汁注入実験により小葉中心部の細胆管反応と既存胆管系の交通が証明された.また,細胆管化生による新生胆管にはほとんど増殖性がみられないことが明らかになった.2. JNK-c-Jun経路の役割を検討するために,Mx1-Cre(+/-)MKK7(fl/fl)マウスを作製し,Poly(I:C)投与後に肝細胞を分離し,コラーゲンゲル内培養を行った.対照肝細胞に較べ,樹枝状形態形成が弱い傾向が認められ,胆管の形態形成にJNK-c-Jun経路が関与していることが示唆された.また,コラーゲンゲル内培養系でTGF-βが樹枝状突起の伸長を強く促進することが判明した.3.Alb-DsRedラットから胆管上皮細胞を分離し,マトリゲル上で培養する実験系で,一部の細胞がアルブミンを発現するようになるが,HNF-4αの発現はごくわずかしか回復しなかった.胆管上皮にはHNF-4αの発現を抑制するCOUP-TFが高度に発現していることが明らかになった.これが胆管上皮から肝細胞への分化転換を困難にしている可能性が考えられる.4.アデノ随伴ウイルス(AAV)8にCreを組み込み,ROSA26Rマウスに投与したところ,きわめて効率よく肝細胞をラベルできることがわかった.5.(その他)ファブリー病モデルマウスに関しては新潟大学丸山先生との共同研究で,特に傷害の強い腎組織の検討を行い,病変の局在がヘンレ上行脚から遠位尿細管にあることを同定した.また,マウス肝の慢性四塩化炭素傷害の抑制にオルトバナジン酸が有効であることが確認された.1.Alb-Cre/ROSA26R肝細胞移植,Mx1Cre/ROSA26Rを用いた肝細胞in vivo追跡系を用いた細胆管反応の細胞起源についての論文を完成した.肝細胞の細胆管化生が証明されたとともに,既存の肝内胆管系が高度のリモデリングを示すことが明らかになり,新しい研究のテーマが得られた.現在,AAV8を用いた肝細胞特異的標識系を用いた検討を行っている.2.MKK7KOマウス肝細胞のコラーゲンゲル培養で,KOにより樹枝状形態形成が抑制されることを定量的に示すことができた.また,MKK7KOはTNF-αやTGF-βの作用も抑制することが明らかになった.3.TNF-αおよびTGF-βの受容体細胞外ドメイン-Fc癒合タンパク質のin vitro

発現系を確立し,前者に関してはFc癒合タンパク質がTNF-αの生物学的効果を抑制することを確認した.4.スフェロイド培養,コラーゲンゲル培養を交互に繰り返す新しい実験系を確立し,長期間培養および細胞増殖が可能になった(新しいスフェロイド培養系の導入).1.AAV8-TBG-CreをROSA26Rマウスに感染する実験で、ほぼ100%の肝細胞を選択的にβ-gal標識することに成功した。感染後、20週間にわたり四塩化炭素を投与し、高度の慢性肝傷害を誘導し、肝の凍結切片を作製し、X-gal染色したところ、X-gal陰性の肝細胞の集団がグリソン鞘から傷害部(中心静脈領域)にかけモザイク状に認められた。この結果は全く予想に反しているが、X-gal陰性肝細胞の由来について幹細胞の可能性を含め検討するという重要な研究テーマを得ることができた。2.肝細胞コラーゲンゲル培養とスフェロイド培養を交互に繰り返す実験系を確立し、1年以上にわたる細胞の維持と増殖が可能であることが明らかになった。また、胆管上皮細胞も同様に培養することで、長期間維持することができた。3.TNF-α、TGF-βを抑制するFc癒合蛋白を発現するAAV8ベクターを完成した。In vitroにおける抑制効果も確認した。これによりin vivoでFc癒合蛋白を発現させ、各種の肝傷害に対する反応性の変化を検討する準備が整った。AAV8ベクターに組み込んだ遺伝子はGFPを用いた予備実験により、発現効率が良好であるとともに、感染後3週間にわたり発現レベルが増加することが明らかになった。今後、Fc癒合蛋白発現ベクターの感染実験を行い、データを得ていきたい。4.四塩化炭素やdiethylnitrosamineによるマウス肝発癌モデルを用い、肝腫瘍特異的遺伝子をスクリーニングしたところ、これらのほとんどは胎児・新生児期に肝で発現することがわかり、肝細胞の腫瘍化に伴う脱分化を示していると考えられた。現在、トランスポゾンシステムを用いた癌遺伝子導入によるin vivoでのマウス肝発癌実験モデルにより肝細胞の脱分化現象と癌遺伝子の関わりについて検討している。慢性肝傷害に伴い高頻度に認められる胆管増加(細胆管反応)のメカニズムをin vivoにおける肝細胞追跡系を用いて検討した.その結果,傷害部において成熟肝細胞から細胆管上皮細胞への分化転換(化生)が起こることが証明された.また,小葉中心性慢性肝傷害においては,傷害部での細胆管増加は肝細胞の脱分化に加え,グリソン鞘周囲の細胆管および胆管の増殖および傷害部への移動(リモデリング)が起こることが示された.我々の結果は,細胆管反応が既存の肝細胞および胆管上皮細胞の分化・増殖異常に基づくものであることを示唆しており,慢性肝疾患の治療戦略を考える上で重要な知見を提供するものである.1.本研究の主要なテーマの1つである細胆管反応の細胞起源についての論文を公表することができた.2.MKK7KOマウス肝細胞を用いて,肝細胞の分化転換や胆管様形態形成にJNK-c-Jun経路が重要であることが再確認された.TNF-αを抑制するFc融合タンパク質の合成も実現したため,来年度の研究の基盤が確立された.3.スフェロイド培養,コラーゲンゲル培養を繰り返す新しい培養系を確立し,肝細胞と胆管上皮間の相互可塑性の実験が容易に実施できるようになった.4.オルトバナジン酸の抗肝線維化効果についての実験では十分な効果が得られなかったが,用量を増やして再度行う予定である.レーザーマイクロダイセクションの実験は準備が整っている.27年度が最終年度であるため、記入しない。
コレステロール代謝調節の分子機構

ステロールによるスクアレンエポキシダーゼ(SE)遺伝子の発現調節を調べるために、まずリボ蛋白質除去血清(LPDS)を用いて培養したL929細胞からミクロソームを抽出し、ウエスタンプロティング解析を行った。その結果細胞外からのコレステロールの供給を抑制した状態においては蛋白質レベルでSEが誘導されることがわかった。さらに、L929、HeLa、Chang Liver細胞を同様にLPDSを用いて培養し、ノーザンプロティング解析を行ったところいずれの細胞でもRNAレベルにおいてSEが誘導されることが明らかになった。LPDSに加えて、HMG-CoA還元酵素やSEの阻害剤を加え細胞内合成をも抑制すると、さらに強く誘導された。逆に培地に25ハイドロキシコレステロールを加えるとこの誘導は抑制された。このことからSEは細胞内ステロールにより主にRNAレベルで調節されていることが示された。この調節機構を明らかにするために、ゲノムライヴラリーによりSE遺伝子をクローニングし、プロモータ領域の構造を決定した。また転写開始点が、我々が報告したラットcDNAの5′端より約100塩基上流に存在することを明らかにした。現在は調節領域の同定に取り組んでいる。またコレステロール生合成系酵素群やLDL受容体の発現は酸化コレステロールによって抑制されるがコレステロールによってほとんど抑制されない。そのため酸化コレステロールが制御物質の有力な候補となっている。我々はSEが細胞内酸化コレステロール生成に関与している可能性について精製したりコンビナントSEを用いて検討した結果、SEがスクアレンからスクアレンエポキシドを生成させるばかりでなく、スクアレンエポキシドからスクアレンジエポキシドを生成することを見出した。このことはSEがジエポキシドの生成を介して酸化コレステロール生成に関与している可能性を示している。
食品への映像投影による視覚的質感拡張技術を用いた食知覚・食行動の制御

本研究の目的は,食品へのプロジェクションマッピングによってその視覚的質感を変化させることで,その食品を摂取したときに生じる多感覚知覚(食感,温度,味質,量,鮮度等)やおいしさ等の認知,食行動を制御することが可能な食品向けの新規質感変調投影技術を確立することである.視覚的質感の変化が多感覚知覚に加えて行動や認知をも変化させるという現象を,最も多感覚を活用する食行動に適用し,味(味覚)・香り(嗅覚)・食感(触覚)等のより広範な知覚に影響を与える影響をモデル化することを狙う.そのために,食品の視覚的質感の変化が食感,温度,味質,量,鮮度等の推定に与える影響と,摂食時に生じる多感覚知覚やおいしさ等の認知,さらには食行動にまで与える影響を体系的に明らかにする.その上で,食知覚・食行動を制御して提示可能な食品向けの新規質感変調投影技術・質感設計手法を明らかにする.平成30年度は,変幻灯(T. Kawabe et al., 2016)の知見を活かし,ぐつぐつとした煮える動きの運動情報を食品に投影した際の味覚変化について調査した.実験ではカレーを評価対象として採用し,試食前後における味覚や温度等に対する評価を収集した.提示条件は,ぐつぐつとした動きのある映像と動きのない映像(発色の統一を図るための一様なテクスチャ)を投影した2種の映像条件,カレーの温度2条件の組み合わせである.実験結果より,試食前後とも動きのある映像の投影で食欲の評価が増すことが示された.一方,温度や香り,おいしさ等の評価では,試食前には動きのある映像の提示で向上することが示されたものの,試食後には差異が認められなかった.動きの提示で生じた期待が実際の味覚刺激より大きくなり,期待効果における対比がおき評価が下がったことが理由として考えられる.当初計画通りに進展しているため.摂食時の知覚変化が起こりにくいことが明らかとなったため,より効果の高い動的質感提示手法の実現や,ぐつぐつという動き以外の動的質感の導入により,摂食時の知覚にも影響を与えることが可能な手法を探索する.本研究の目的は,食品へのプロジェクションマッピングによってその視覚的質感を変化させることで,その食品を摂取したときに生じる多感覚知覚(食感,温度,味質,量,鮮度等)やおいしさ等の認知,食行動を制御することが可能な食品向けの新規質感変調投影技術を確立することである.視覚的質感の変化が多感覚知覚に加えて行動や認知をも変化させるという現象を,最も多感覚を活用する食行動に適用し,味(味覚)・香り(嗅覚)・食感(触覚)等のより広範な知覚に影響を与える影響をモデル化することを狙う.そのために,食品の視覚的質感の変化が食感,温度,味質,量,鮮度等の推定に与える影響と,摂食時に生じる多感覚知覚やおいしさ等の認知,さらには食行動にまで与える影響を体系的に明らかにする.その上で,食知覚・食行動を制御して提示可能な食品向けの新規質感変調投影技術・質感設計手法を明らかにする.平成30年度は,変幻灯(T. Kawabe et al., 2016)の知見を活かし,ぐつぐつとした煮える動きの運動情報を食品に投影した際の味覚変化について調査した.実験ではカレーを評価対象として採用し,試食前後における味覚や温度等に対する評価を収集した.提示条件は,ぐつぐつとした動きのある映像と動きのない映像(発色の統一を図るための一様なテクスチャ)を投影した2種の映像条件,カレーの温度2条件の組み合わせである.実験結果より,試食前後とも動きのある映像の投影で食欲の評価が増すことが示された.一方,温度や香り,おいしさ等の評価では,試食前には動きのある映像の提示で向上することが示されたものの,試食後には差異が認められなかった.動きの提示で生じた期待が実際の味覚刺激より大きくなり,期待効果における対比がおき評価が下がったことが理由として考えられる.当初計画通りに進展しているため.摂食時の知覚変化が起こりにくいことが明らかとなったため,より効果の高い動的質感提示手法の実現や,ぐつぐつという動き以外の動的質感の導入により,摂食時の知覚にも影響を与えることが可能な手法を探索する.
保型形式のみたす可積分系

この研究では、テータ零値が満たす非線形のホロノミックな方程式を考える。出発点になるのは、古典的なハルフェンの方程式である。これはレベル2の保型形式が満たす微分方程式であり、簡単な力学系である。この研究では、ハルフェンの方程式の解空間を完全に決定し、ハルフェンの方程式がレベル2の保型形式を統制するものであることを示している。このハルフェンの方程式はいろいろな方向に一般化できる。一つの方向は、一般のモジュラー群に対する保型形式について、同様の微分方程式を導くことである。現在、レベルが3と4の場合についてはハルフェン型の方程式を求めた。特に、レベルが3の場合には、ハルフェンの方程式と類似の形をしており、一般のモジュラー群を考察するにあたって、きわめて示唆的である。これらのハルフェン型の方程式はすべて、SL(2,C)-対称性を持っている。レベル2と3の場合、これらの方程式は、シュワルツ微分で書き直される。このことを一般化して、保型形式に関係なく、フックス型方程式に対応するシュワルツ微分から、力学系を考察することができる。超幾何方程式の場合は古典的に知られている。
複数金属反応場を機軸とした新規反応開発

1.アルコールの中性条件直接塩素化反応クロロジメチルシランを還元剤として用い、塩化インジウム触媒存在下、ベンジルを添加物として用いると、アルコールが直接塩素化物に変換されることを見いだした。このとき、定量的に水素ガスの発生が認められた。これは、中性条件で三級アルコールを選択的に塩素化する初めての例となった。添加物のベンジルは反応後回収することができるため、実質的に触媒的塩素化を達成したことになる。インジウムとケイ素の複合的な作用が、通常不活性であるアルコールのC-O結合を切断することに寄与したと考えられる。2.ケトンエノラートの不飽和エステルへのマイケル付加反応ケトンエノラートの不飽和エステルへのマイケル付加反応は熱力学的に不利なため、一旦単離した金属エノラートを等モルの添加剤を用いて行うことが一般的であった。本研究において、ワンポット法による反応の進行に成功した。親ケトンに塩基(BuLi)を入れトリブチルスズブロミドを加えると、臭素アニオンが配位した高配位化スズエノラートが発生した。これは容易に不飽和エステルにマイケル付加し、δ-ジカルボニル化合物を高収率で与えた。スズとリチウム塩の複合金属系が本反応の進行に大きく寄与した。3.インジウムを基軸とす還元カップリングを利用した立体選択的三級アルコール合成金属インジウムを還元剤とし、活性ハライドとカルボニル化合物の還元的カップリング反応に成功した。特に、ケトンを基質として用いる反応に焦点を当て、立体選択的な三級アルコールの合成法を確立した。これまでアルデヒドを基質とした二級アルコール合成の研究は多くなされていたが、低反応性のためケトンを基質として用いることは困難であった。還元剤としてのゼロ価インジウムと、ルイス酸としての高酸化状態インジウムの複合的な効果により、高収率、高選択的な反応を達成した。アルコールは自然界に最も多く存在している化合物郡のひとつで、その機能および有用性は高く、また合成中間体としての用途も極めて広い。しかしながらアルコールのOH基を直接置換する様式の反応はOH基自体の低い脱離能のため困難で、一旦別の脱離能の高い置換基に変換するステップを経る必要がある。本研究では、インジウムハライドを鍵触媒とすることで、ケイ素求核種によるアルコールの直接脱ヒドロキシル化に成功した。1、アリルクロロジメチルシランによる直接アリル化アルコールとアリルクロロジメチルシランを触媒量の三塩化インジウム存在下、室温で撹拌すると脱ヒドロキシアリル化が進行し、対応するオレフィンが高収率で得られた。2、トリメチルアリルシランによる直接アリル化アリルクロロジメチルシランと比較して反応性の低いトリクロロアリルシランは、1の条件では反応が進行しなかったが、60°C程度の加熱条件により、極めて効率よく反応が進行した。3、種々のトリメチルシリル求核種との反応アリル種だけでなく、アルキニル、プロパルギル、シンナミル、プレニル基を有するトリメチルシリル求核種を本反応系に適用可能であることが明らかになった。いずれも触媒量のインジウム種が効率よく反応を促進している。以上の形式の反応は、いずれの場合もセドロキシ選択性に優れており、分子内近傍にエステルやニトロ基などが存在してもそれらの官能基に全く影響を与えない。これは、一般的なグリニア反応剤とは際立った反応性を示し、合成的利用が強く期待できる反応系と評価できる。
骨形成不全症の遺伝学的背景の解明:遺伝子型によるオーダーメード治療への展開

骨形成不全症(Osteogenesis imperfecta : OI)の患者22名のCOL1A1、COL1A2変異解析を行い、14種の遺伝子変異を同定した。全ての変異は、一家系のみで検出され、COL1A1、COL1A2変異の異質性が認められた。グリシンがセリンに置換する変異がより重度の表現型を呈した。殆どの患者が青色強膜と歯牙形成不全を有していた。ビスフォスホネート治療で全ての患者の骨密度の上昇を認めた。遺伝子型による治療効果への影響は認めなかった。本研究では、日本人骨形成不全症患者のCOL1A1、COL1A2、CRTAP、LEPRE1の4つの責任遺伝子のMLPA法と直接シークエンス法による包括的な変異解析により、日本人における遺伝的背景の全貌を解明する。一方、ビスフォスフォネート治療は強力な骨吸収抑制作用により本症患者の半数以上で有用であると報告されている。しかしこれまで、遺伝子型や表現型とビスフォスフォネートの治療効果との関連についての研究はなく、また、ビスフォスフォネートの治療適応について明確な指針はない。本研究では、包括的な変異解析により遺伝子変異が検出された患者の臨床像、骨病理所見、骨X線像を検証し、各々の遺伝子型と表現型との関連を明らかとし、遺伝子型に基づいた新しい疾患分類を提唱する。さらに、各遺伝子型と表現型とビスフォスフォネートによる治療効果との関係についての検討を行い、今後、各遺伝子型、表現型に応じたオーダーメード治療法を確立する。平成21年度の研究成果としては、(1)対象患者の確保東北大学病院小児科通院中の約10名の患者に協力を依頼し、同意を取得し研究への参加を依頼した。(2)臨床症状、骨X線像の検討:協力が得られた患者の臨床症状、骨X線を収集し、臨床病型の評価を施行中である。(3)遺伝子検査:研究に協力が得られた患者の末梢血白血球からゲノムDNAを抽出した。COL1A1、COL1A2、CRTAP、LEPRE1の直接シークエンス法による解析中である。、4つの責任遺伝子の全エクソン領域に対応するプライマーを設計し、患者DNAを用いて、全エクソン領域のPCRを行い、直接シークエンス法による解析を施行中である。引き続き、COL1A1、COL1A2、CRTAP、LEPRE1のMLPA法による解析を行う予定である。本研究では、日本人骨形成不全症患者のCOL1A1、COL1A2、CRTAP、LEPRE1の4つの責任遺伝子のMLPA法と直接シークエンス法による包括的な変異解析により、一方、ビスフォスフォネート治療は強力な骨吸収抑制作用により本症患者の半数以上で有用であると報告されている。平成22年度の研究成果としては、(1)対象患者の確保東北大学病院小児科通院中の約20名の患者に協力を依頼し、同意を取得し研究への参加を依頼した。(2)臨床症状、骨X線像の検討:協力が得られた患者の臨床症状、骨X線を収集し、臨床病型の評価を行った。COL1A1、COL1A2、CRTAP、LEPRE1の直接シークエンス法による解析中を行った。4つの責任遺伝子の全エクソン領域に対応するプライマーを設計し、患者DNAを用いて、全エクソン領域のPCRを行い、直接シークエンス法による解析を施行した。現在までに9名の患者に変異を同定した。<目的>日本人骨形成不全症患者の遺伝的背景の解明と各遺伝子型と表現型とビスフォスフォネートによる治療効果との関係についての検討く対象>日本人骨形成不全症の患者、20家系22名(男性9名、女性13名)。年齢2歳から19歳、平均11.8歳。<方法>対象患者DNAを抽出後、COL1A1、COL1A2の直接シークエンス法による遺伝子解析。病歴や骨代謝マーカーによる表現型とビスフォスフォネートによる治療効果との関係についての検討。<結果>20家系中14家系において、遺伝子変異を認めた。COL1A1では8家系に変異を認め、変異の内訳はミスセンス変異4家系、ナンセンス変異2家系、フレームシフト変異2家系であった。

COL1A2では、6家系に変異を認め、いずれもミスセンス変異であった。同定された患者は全て、ヘテロ接合体であった。グリシンがセリンに代わる変異が最も多かった。セリンに代わる変異は、ナンセンス変異よりも表現型が重度であった。コラーゲンのα2鎖のC端に近い変異の患者は脳内出血を合併していた。ビスフォスフォネート治療前の骨密度は、平均で-5.13SDと著しく低下していた。6カ月間のビスフォスフォネート治療にて、骨密度は平均1.51SD上昇していた。セリンに代わる変異を認めた患者において、COL1A2ではC端に近い変異ほど重症であったが、COL1A1ではその傾向は認めなかった。ビスフォスフォネート治療前後で骨吸収マーカーのNTx、骨形成マーカーのBALPは何れも減少していた。<考察>COL1A1、COL1A2の直接シークエンス法による変異陽性率は過去の日本の報告より高く、欧米の報告より低かった。直接シークエンス法で検出されない変異や、他の遺伝子の関与が示唆されるため、COL1A1、COL1A2のMLPAとLEPRE1、CRTAPの変異検索も行い、最終的な検討を行う予定である。
有理ホモロジー球面の量子不変量から得られる級数と関数の性質とその拡張の研究

2橋結び目のN colored Jones多項式のNが無限大における漸近挙動について、主要項の次の項にtwisted Reidemeister torsionがあらわれることを示唆する結果を得た。また8の字結び目の手術から得られる双曲3次元多様体の量子不変量の漸近挙動にReidemeister torsionがあらわれることを証明した。以上は大槻氏との共同研究である。また、結び目のn-colored Jones多項式のnが十分大きいときのslope予想について、茂手木氏との共同研究により、双曲体積が0である結び目については、slope予想が正しいことを示した。前研究課題において得られていたザイフェルト多様体に対するSU(N) freeenergyの公式は、generalized Catalan numberによって書かれているが、更に明確な公式の導出のために、free energyの変数tauの次数が低い部分について、具体的な計算を実行した。また、村瀬氏によって得られたgeneralized Catalan numberから得られる分配関数と、SU(N)摂動的不変量との具体的類似点をみつけ、free energyの変数tauの係数にあたる部分がgeneralized Catalan numberのLaplace変換に対応しているのではないかと考えた。そのLaplace変換は、ある微分方程式をみたし、それは分配関数がみたす微分方程式の導出のカギとなっている。まず、明確なfree energyの公式が得られているレンズ空間についてその微分のふるまいを考察した。また、Henning invariantとしての量子不変量の観点から、SU(N)摂動的不変量をとらえるために、結び目の普遍SU(N)不変量について研究した。量子群の一般化である2変数量子群から2変数の結び目の不変量、更に3次元多様体の不変量の構成ができると予想されており、R-matrixの構成、ribbon elementの構成などを行った結果、これまで知られている量子不変量と同じものが得られることがわかった。Vogelによって定義されたLie algebraを統一すると考えられるUniversal Lie algebraが定義され、それは3つのパラメータをもつ。Mkrtchyanは、3次元球面の量子不変量がその3つのパラメータで表せることを示した。3つのうちの1つは、Nであり、他の二つの値をSU(N)に与えるものにしたとき、それはSU(N) freeenergyに対応するものである。さらに、Mkrtchyanは、3次元球面SU(N) freeenergyの積分表示、Barnes G-functionによる表示を与え、両方から、Gopakuar-Vafa invariantsを通したSU(N) freeenergyの表示が得られることを示した。これらのSU(N) freeenergyの表示は、前研究課題でえられたレンズ空間のSO(N) freeenergyとSp(N) freeenergyに対応するものであり、それらを比較することにより、Mkrtchyanによる上記のSU(N) free energyに対する結果のレンズ空間への拡張を考察した。その3次元球面に対する結果のレンズ空間への拡張を考察した。さらに、結び目のn-colored Jones polynomialのnが十分大きいとき、maximum, minimum degreeと結び目のboundary slopeの関係をあたえるslope conjectureの証明を目的として、無限個の非交代双曲結び目を含む、周期結び目のあるクラスについて、前年度えられたcolored Jones polynomialの公式をもとにそのminimum, maximum degreeの計算を行った。具体的には、Positive 3-braidsのあるクラスのclosureとして得られる結び目について、degreeの計算を行った。その結果から、Slope conjectureは正しいと予測される。また、結び目KのWhitehead doubleのn-colored Jones polynomialのdegreeの計算を行い、Kのn-colored Jones polynomialのdegreeとの関係を発見した。MkrtchyanはVogelによって定義されたUniversal Lie algebraの3つのパラメータによる、3次元球面の量子不変量の表示、積分表示、Barnes G-functionによる表示を与え、それらの関係を示した。これらの結果のレンズ空間への拡張を考察したが、新たな解析的性質の導出には至らなかった。また、Witten-Reshetikhin-TuraevのHenning不変量としての量子群の中心元を用いた表示、また、不変量を与える中心の元を得ることにより、それらの性質の導出を試みたが、あたらしいものは得られなかった。また、結び目のcolored Jones polynomialのslope conjectureの証明を目的として、positive 3-braidの閉包として得られる結び目のクラス(双曲結び目を含む、周期結び目のあるクラス)についてcolored Jones polynomialの公式とmaximumdegree、また、boundary slopeの計算はできたが、minimum degreeの導出に至らず、予想の証明には至らなかった。更に、これまでの合成結び目の結果の応用が可能な場合について、degreeの計算を試みたが、評価のためには変数を減らす必要があり、公式の導出には至らなかった。結び目の量子不変量n-colored Jones polynomialのnが十分大きいとき、maximumdegreeとminimum degreeと結び目のboundaryslopeの関係をあたえるslope conjectureに関して、茂手木公彦氏との共同研究によって、いくつかの結果を得た。slope conjectureが正しい2つの結び目から得られる合成結び目に対するslope conjectureも正しいこと、ある条件のもとで、slope conjectureが正しい結び目のcable結び目についても、slope conjectureが正しいことを示した。二つの結果を合わせることにより、双曲体積が0である結び目(グラフ結び目)については、slope conjectureが正しいことがわかった。

更に、Positive 3-braidsのあるクラスのclosureとして得られる結び目について、Slope conjectureが正しいことを証明した。最終年度において、8の字結び目のsurgeryから得られる双曲3次元多様体のChenによるparameterを用いた量子sl_2不変量の漸近挙動にReidemeister torsionがあらわれることを大槻氏との共同研究により証明した。更にレンズ空間のあるクラスに対してその量子sl_2不変量、漸近挙動を求めた。2橋結び目のN colored Jones多項式のNが無限大における漸近挙動について、主要項の次の項にtwisted Reidemeister torsionがあらわれることを示唆する結果を得た。また8の字結び目の手術から得られる双曲3次元多様体の量子不変量の漸近挙動にReidemeister torsionがあらわれることを証明した。以上は大槻氏との共同研究である。また、結び目のn-colored Jones多項式のnが十分大きいときのslope予想について、茂手木氏との共同研究により、双曲体積が0である結び目については、slope予想が正しいことを示した。ザイフェルト多様体に対するSU(N) freeenergyの明確な公式の導出のために、free energyにあらわれる、generalized Catalan numberの計算法について、GoldshroughらによるCatalan tree graphs、Catalan numberの生成関数を考えることによって得られた結果の応用を考察したが、具体的なgeneralized Catalan numberの結果には至らなかった。
拡底杭の有効利用のための先端形状最適化とその鉛直支持能力に関する研究

拡底杭の鉛直支持性能に関する模型実験による研究を通じて得られた知見は、以下のとおりである。1)拡底面下部の先端が鋭くなるほど最大耐力に至るまでの変位は大きくなり、したがって、先端部の角度により、その沈下剛性を制御することが可能である。2)すべての実験ケースにおいて、杭軸から拡底部が広がり始める部分での圧壊により、最大耐力に至ったことが、載荷後の掘り出し観察により確認された。そして、拡底面がフラット型の場合にも杭軸部の圧壊により最大耐力に至っているが、その底面には、同心円状ならびに放射状のひび割れが観察された。3)上記の2)において、拡底面にひび割れが観察されたが、どの時点で発生したものか不明であったため、さらに底面がフラット型のモルタル製拡底杭において、軸部での破壊荷重に対する載荷荷重の比Rが50,60,70,75,80%および100%まで載荷された計6体の掘り出し観察を行ったところ、Rが60%以上の載荷を受けた拡底杭では拡底面にひび割れが発生していることが確認できた。4)荷重沈下関係によると、これらのひび割れの発生が杭の支持耐力に及ぼす直接的な影響はほとんどないと考えられるが、ひび割れの程度によっては補強筋の腐食に繋がる重要な問題である。これらの研究を進める中で、比較実験のため拡底杭の軸部と同径の直杭の支持力試験を行い検討したところ、堅固な基盤層を想定した加圧条件下では拡底杭の支持能力に十分すぎるくらいの差があった。この結果より、必ずしも堅固な基盤層のみに拡底部先端を定着させる必要はなく、杭の沈下量が適切に押さえられるならば、さらに経済的に利用するためには、中間層に設置することも今後検討する必要がある。既往の解析的研究によれば、拡底杭の先端形状が現在の形(フラット型)では、鉛直方向の荷重の増大につれ杭周方向への引っ張りひずみも大きくなるため、拡底面にひび割れが発生する現象が得られている。これに対し、拡底面を尖らせたペンシル型の杭では、地盤からの締め付け力が杭中心方向へ作用するため、拡底面でのひび割れ現象を防ぐことができる。本年度の研究としては、以上の現象が実際に生じるかどうか確かめることを目的として、加圧砂タンクの開発・作製とモルタル製模型拡底杭の開発・作製の後、これらを用いた模型実験を行った。本年度の研究を通じて得られた知見は、以下のとおりである。

本研究では、従来の拡底面がフラット型の場合におけるひび割れ発生の実証と拡底面を尖らせることによるペンシル形状の効果の検討を主な目的としており、様々な荷重レベルで載荷を中断したモルタル製の摸型杭による掘り出し観察実験や拡底先端面を尖らせる角度を様々に変化させた比較実験等を行った。なお、地盤は強固な支持層を想定しており、相対密度約90%の豊浦砂を用いて作成した摸型地盤の表面を加圧した状態で実験を行っている。これは、ほぼ40mの深さに相当する地盤内の応力条件を再現したことになる。結果として、拡底面がフラットな場合、杭軸部での被壊荷重の5060%程度の荷重で拡底面にひび割れが発生するが、荷重沈下量関係ならびに終局の被壊荷重にはほとんど影響を及ぼしていないことが分かった。ただし、これらのひび割れの発生が杭の支持耐力に及ぼす直接的な影響はほとんどないと考えられるが、ひび割れの程度によっては補強筋の腐食に繋がる重要な問題である。一方、拡底先端面を尖らせる角度を様々に変化させた比較実験においては、拡底先端面をわずかても尖らせると、地盤からの締め付け力が杭中心方向へ作用するため、ひび割れはまったく発生しなくなる。しかし、尖らせる角度が大きくなると、同じ沈下量に対する支持能力が急激に低下するため、フラットに近いわずかな角度で十分であるという結果を得た。これらの研究を進める中で、比較実験のため拡底杭の軸部と同径の直杭の支持力試験を行い検討したところ、堅固な基盤層を想定した加圧条件では拡底杭の支持能力に十分すぎるくらいの差があった。この結果より、必ずしも堅固な基盤層のみに拡底部先端を定着させる必要はなく、さらに経済的に利用するためには、杭の沈下量を適切に押さえ、中間層に設置することも今後検討する必要がある。