hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペロブスカイト型複合酸化物における高リチウムイオン伝導性

本研究ではペブロスカイト型酸化物における高いリチウムイオン伝導性(室温で、1×10^<-3>S・cm^<-1>)の伝導メカニズムを理解するとともに新規なイオン伝導体の探索をおこなった。1)キャリア濃度がリチウムイオン伝導性に及ぼす影響について検討した。A_-サイトにおけるリチウムと欠陥濃度の和が変化しかつリチウムと欠陥濃度の比率も変化する。La_<2/3-x>Li_<3χ>□_<1/3-2χ>TiO_3固溶体、およびリチウムと欠陥濃度の和が変化するがリチウム量と欠陥濃度が比率の一定であるyLa_<1/2>Na_<1/2>TiO_3-(1-y)La_<0.55>Li_<0.35>□_<0.1>TiO_3固溶体のリチウムイオン伝導性を調べた結果そのイオン伝導性はサイトパーコレーションとリチウムと欠陥濃度の比率の両方によって支配されることを明らかにした。2)リチウムイオン伝導性における活性化エネルギーの支配因子について検討するためLn_<1/2>Li_<1/2>TiO_3(Ln=La、Pr、Nd、Sm)を合成し、Aサイトイオンの置換効果および圧力効果を調べた。Aサイトにある希土類イオンのイオン半径の減少または静水圧力の増加とともに活性化エネルギーは増加し、イオン伝導率は低下した。この活性化エネルギーの増加は、Aサイト間にある4つの酸素に囲まれた伝導経路の中で最も狭いサイト(ボトルネック)のまわりの酸素イオンによる反発ポテンシャルが増加するためであることが半定量的に理解できた。3)新規リチウムイオン伝導性ペロブスカイト型酸化物固溶体χLiTaO_3-(1-χ)SrTiO_3を設計、合成し、そのリチウムイオン伝導性について検討した。0.30【less thanor equal】χ【less than or equal】0.50の範囲内のペロブスカイト相が得られ、χ=0.50で300Kのとき5.5×10^<-4>S・cm^<-1>の最も高いイオン伝導性を示した。
公共土木施設の維持管理と更新計画法に関する研究

公共土木構造物の耐用年数,寿命の概念を整理し,劣化・損傷に伴う物理的耐用年数を考慮に入れた補修・更新計画モデルを提案した.構造物の耐用年数概念には,(1)物理的耐用年数,(2)経済的耐用年数,(3)機能的耐用年数,(4)社会的耐用年数,(5)計画耐用年数,(6)設計耐用年数,(7)法定耐用年数があるが,(1)(4)は寿命の尽きる原因に着目したもので相互に関連することを示した.また(5)(7)は施設計画を立案する際の基準として設定されたものであることを明らかにした.本研究では,これらのうち物理的寿命を「劣化指数」で表現し,維持管理行動と構造物の劣化との関係を明らかにした.これらの成果に乗っ取り構造物の劣化に伴う経済損失を,利用者の利用費用の増大あるいは利用不能による逸失便益によって計量し,補修・更新による投資費用との兼ね合いで最適な投資時期,投資対象(補修,更新),投資規模を決定出来るモデルを開発した(以上平成3年度).モデルは先ず都市高速道路の高架橋の補修・更新計画に適用された.その結果,(1)劣化指数及び劣化費用の概念により,構造物の物理的寿命を内生化し,補修・更新の繰り返し回数を制限することなく最適政策を見い出せる,(2)既存施設を対象とするだけでなく,全く新規に施設を計画する場合にも適用出来る,ことが明らかとなった.次にモデルは,都市高速道路の最適舗装改修政策の立案に適最された.モデルの適用に際し,舗装の劣化過程は具体的データからマルコフ過程に従う確率モデルとして安式化した.舗装の劣化の遷移確率を支配する要因としては,分析データの制約から,橋桁の床版種別,舗装表層種別しか通り上げられなかった.舗装改修戦略としては,無改良,充填・バッチング,表層打替,全面打替の4段階を考え,改修工事中の車線規制の方法(規模,期間)も同時に決定出来ることを明らかにした(以上平成4年).公共土木構造物の耐用年数,寿命の概念を整理し,劣化・損傷に伴う物理的耐用年数を考慮に入れた補修・更新計画モデルを提案した.構造物の耐用年数概念には,(1)物理的耐用年数,(2)経済的耐用年数,(3)機能的耐用年数,(4)社会的耐用年数,(5)計画耐用年数,(6)設計耐用年数,(7)法定耐用年数があるが,(1)(4)は寿命の尽きる原因に着目したもので相互に関連することを示した.また(5)(7)は施設計画を立案する際の基準として設定されたものであることを明らかにした.本研究では,これらのうち物理的寿命を「劣化指数」で表現し,維持管理行動と構造物の劣化との関係を明らかにした.これらの成果に乗っ取り構造物の劣化に伴う経済損失を,利用者の利用費用の増大あるいは利用不能による逸失便益によって計量し,補修・更新による投資費用との兼ね合いで最適な投資時期,投資対象(補修,更新),投資規模を決定出来るモデルを開発した(以上平成3年度).モデルは先ず都市高速道路の高架橋の補修・更新計画に適用された.その結果,(1)劣化指数及び劣化費用の概念により,構造物の物理的寿命を内生化し,補修・更新の繰り返し回数を制限することなく最適政策を見い出せる,(2)既存施設を対象とするだけでなく,全く新規に施設を計画する場合にも適用出来る,ことが明らかとなった.次にモデルは,都市高速道路の最適舗装改修政策の立案に適最された.モデルの適用に際し,舗装の劣化過程は具体的データからマルコフ過程に従う確率モデルとして安式化した.舗装の劣化の遷移確率を支配する要因としては,分析データの制約から,橋桁の床版種別,舗装表層種別しか通り上げられなかった.舗装改修戦略としては,無改良,充填・バッチング,表層打替,全面打替の4段階を考え,改修工事中の車線規制の方法(規模,期間)も同時に決定出来ることを明らかにした(以上平成4年).公共土木構造物の維持・管理は、当初設計の段階で維持管理および更新計画を考えておくことが望ましい。しかし、現存の構造物では、設計耐用年数および会計法上の耐用年数が規程されているだけで、何時、どの程度の規模で何年先を見込んで補修したり、あるいは更新したりすれば良いかが解からず、定性的目的の下での日常点検や補修がなされている。本研究では、このような現状に鑑み、土木構造物の安全性・機能性・経済性に着目して、構造物の物理的寿命・機能的寿命・経済的寿命を合理的に設定し、補修と更新を何時、どの程度で行い、更新する場合は設計耐用年数をどの程度にすれば良いかを算定する経済評価モデルを構築した。モデルは、先ず、港湾構造物に適用された。すなわち、将成の港湾取扱い貨物量との関連で、現存する岸壁について、その年齢によって、補修と更新についての最的時期と最的規模を算出し、これらが、設計耐用年数と現在の年齢および需要の将来見通しによって変化することを明らかにした。特に、将来取扱い貨物量の予測の不確実性が最適補修・更新計画に強く影響することが解った。また、モデルは都市高速道路構造物(高架橋)の最適な補修・更新に時期と規模を決定する場合にも適用された。この適用で得られた成果は、以下の通りである。橋梁の当初設計耐用年数、現在の年齢、交通需要の成長率、社会的割引率によって補修・更新および新規構造物の設計耐用年数が決定されることを示した。

数値計算事例によれば、当初設計耐用年数50年を目標に設計された橋梁で現在30年経過したものは、需要の伸びが5%程度であれば、今から20年後に補修を行い寿命を25年延長し、26年目に設計耐用年数40年の新規橋梁で更新するのが最適である。もちろん。これらは上に述べたパラメ-タによって変化する。現在は高速道路の舗装についての補修・更新計画について研究が進められている。公共土木構造物の耐用年数、寿命の概念を整理し、劣化・損傷に伴う物理的耐用年数を考慮に入れた補修・更新計画モデルを提案した。構造物の耐用年数概念には、(1)物理的耐用年数、(2)経済的耐用年数、(3)機能的耐用年数、(4)社会的耐用年数、(5)計画耐用年数、(6)設計耐用年数、(7)法定耐用年数があるが、(1)(4)は寿命の尽きる原因に着目したもので相互に関連することを示した。また(5)(7)は施設計画を立案する際の基準として設定されたものであることを明らかにした。本研究では、これらのうち物理的寿命を「劣化指数」で表現し、維持管理行動と構造物の劣化との関係を明らかにした。これらの成果に乗っ取り構造物の劣化に伴う経済損失を、利用者の利用費用の増大あるいは利用不能による逸失便益によって計量し、補修・更新による投資費用との兼ね合いで最適な投資時期、投資対象(補修,更新)、投資規模を決定出来るモデルを開発した(以上平成3年度)。モデルは先ず都市高速道路の高架橋の補修・更新計画に適用された。その結果、(1)劣化指数及び劣化費用の概念により、構造物の物理的寿命を内生化し、補修・更新の繰り返し回数を制限することなく最適政策を見い出せる、(2)既存施設を対象とするだけでなく、全く新規に施設を計画する場合にも適用出来る、ことが明らかとなった。次にモデルは、都市高速道路の最適舗装改修政策の立案に適用された。モデルの適用に際し、舗装の劣化過程は具体的データからマルコフ過程に従う確率モデルとして定式化した。舗装の劣化の遷移確率を支配する要因としては、分析データの制約から、橋桁の床版種別、舗装表層種別しか取り上げられなかった。舗装改修戦略としては、無改良、充填・パッチング、表層打替、全面打替の4段階を考え、改修工事中の車線規制の方法(規模、期間)も同時に決定出来ることを明らかにした(以上平成4年)。
歯周病細菌による肝臓内侵入・定着機構のバイオイメージングを用いた解析

歯周病細菌は口腔内の血流に乗って全身へ播種し、様々な全身疾患の憎悪に深く関与している。最近、歯周病細菌が非アルコール性脂肪性肝疾患の発症にも関与していることが報告されたが、詳細なメカニズムは不明である。本研究では、バイオイメージング解析により、歯周病菌が血流に乗ってどのように肝臓に定着・侵入して、どのような影響を及ぼすのかに関して、培養細胞を用いた変化を観察した。その結果歯周病細菌は主にオートファゴソームやリソソームに存在する事が明らかとなった。また細胞内に脂肪滴が存在すると同菌の感染初期での生存率が増大すること、さらに脂肪滴は菌排除のオートリソソーム形成に影響を及ぼすことも分かった。最近、歯周病細菌が非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)の発症にも関与していることが報告されたが、詳細なメカニズムは不明である。本研究では、バイオイメージング解析により、歯周病菌が血流に乗ってどのように肝臓に定着・侵入して、どのような影響を及ぼすのかに関して、培養細胞やマウス個体を用いた生体内での変化を観察する。さらに病態モデルマウスを用いて、血流から肝臓への集積の様子を観察する。本年度は以下のような解析を行った。1 P.g.は脂肪滴には存在せず、オートファゴソームやリソソーム内に存在する:ヒト肝細胞様HepG2細胞にオレイン酸2mMを添加し24時間培養を行ったところ、細胞内に脂肪滴が蓄積できた。この条件を脂肪肝モデルとした。その際、P.g.をMOI:100で感染させても細胞毒性は認められなかった。この条件で共焦点レーザー蛍光顕微鏡解析を行ったところ、P.g.は脂肪滴には局在せず、LC3陽性のオートファゴソームやLAMP2陽性のリソソーム内に存在することが分かった。2脂肪滴が存在するとP.g.の感染初期での生存率が増大する:正常および脂肪肝モデルにP.g.を添加し、細胞内に侵入した細菌数を比較したところ、侵入した細菌数に差は見られなかった。さらに添加後、6,12、24、48時間経過時の細胞内の細菌数を比較したところ、6時間後には脂肪肝モデルでは有意に多く検出された。この結果から脂肪滴が存在するとP.g.の6時間までの感染初期での生存率が増大し、その後は同程度に排除されていくことが分かった。脂肪滴存在下でのP.gingivalisの細胞内動態P.gingivalisをヒト肝臓由来HepG2細胞を上記の方法で感染させた。培養細胞に脂肪肝形成モデルを誘導する方法としては培地に、オレイン酸とアルブミンの混液を添加させることで作成可能である。具体的には無血清培地で培養後、培地にオレイン酸(02mM)にアルブミンを1:4の割合で混和後培地中に添加し、1日後には細胞内に脂肪滴が蓄積させた。これをオイルレッドO染色すると細胞内に脂肪滴が蓄積することが確認できた。このように、歯周病菌が起こす肝臓への侵入経路について時間的空間的変化により、動脈血中に侵入から各種病変へ至る変化をリアルタイムな解析を可能とする。以下に本年度の実績の概要を述べる。NASHモデルマウスによる多光子励起顕微鏡観察---メチオニン・コリン欠乏食で2か月間給餌してNASHモデルマウスを作製した。メカニズムとして肝臓から組織に脂質を輸送するリポタンパク質の合成ができなくなるため、肝臓に脂肪が蓄積し、脂肪肝になるからである。その後同マウスに対して蛍光染色したP. gingivalisを静脈注射した。その後、時間経過と共に、多光子励起顕微鏡観察を行った。しかしながら、菌染色用蛍光色素POLARIC-500BCSを使用したP. gingivalisは十分な発行強度を得ることはできなかった。現在では他の蛍光色素を用いてさらに解析を行っている段階である。

また細胞内に脂肪滴が存在すると同菌の感染初期での生存率が増大すること、さらに脂肪滴は菌排除のオートリソソーム形成に影響を及ぼすことも分かった。マウスを用いたバイオイメージング解析メチオニン・コリン欠乏食で2か月間給餌するとNASHモデルマウスが作成できる。肝臓から組織に脂質を輸送するリポタンパク質の合成ができなくなるため、肝臓に脂肪が蓄積し、脂肪肝になるからである。その後同マウスに対して蛍光染色したP. gingivalisを静脈注射する。その後、時間経過と共に、多光子励起顕微鏡観察を行う。なお、本実験で行う細菌染色用蛍光色素の励起波長は近赤外領域に当たるが、生体への近赤外領吸収効率は低いため、励起光の深部到達性も高く、共焦点顕微鏡を用いた場合に生じる浅層部での蛍光色素の自己遮蔽効果が回避できるため、標本深部でも十分な励起光強度を確保できる。歯科薬理学
指導者を選ばず、誰にでも展開できる「発見型柔道授業プログラム」の開発

礼法、受身、投技を教材に伝統的行動原理を学ぶ「発見型柔道学習プログラム」の女子に対する有効性の検討と、抑技プログラムの開発を目的として、高校、大学で研究授業を行った。その結果、女子に対するプログラムの有効性が検証できた。また、投技学習の安全化と効率アップのための教具の開発や、受身プログラムの改良を行い、その有効性を検証した。抑技に関しては、発見型柔道学習の教材としての適性を実験的に検証した。平成19年度に文部科学省からの委託を受け、京都府立桃山高等学校で柔道の研究授業を行った際に用いたプログラムは、礼法や投技等の柔道の「動き」の学習の中で思考や探求を促し、伝統的行動原理の発見に導く「発見型柔道学習」プログラムであり、このプログラムを展開することで、柔道の非専門教員でも生徒達の技術や学習意欲を向上させることができ、生徒達に好イメージを持たせることができた。また、武道教育の重要課題である「伝統的行動の仕方」を理解させることに関しても好結果を得ることができた。ただし、研究授業の対象が高校1年生の男子生徒達であったこと、技術、戦術の教材が投技に偏っていたことなどから、女子生徒にもこのプログラムが有効なのかという問題や、固技を加えて技術・戦術を教材化していくという課題が残った。これらの問題のうち、女子生徒に対するプログラムの有効性を検討するのが、本年度の研究目的であった。この目的を達成するために、平成21年8月10月の期間、京都府立桃山高等学校第1学年の女子生徒36名を対象にして「発見型柔道学習」プログラムよって授業を実施した。プログラムの有効性の検証は、平成19年度の研究と同様に単元開始時と終了時に実施した(1)学習者による授業評価の比較と、単元中期と終了時に撮影した(2)投げ動作のビデオ映像を比較することによって行ったのであるが、(1)、(2)ともに平成19年度に男子を対象として行った授業とほぼ同等の結果が得られ、「発見型柔道学習」プログラムが女子生徒に対しても有効であることが確認できた。また、授業を評価していく中で初心者の受身動作の稚拙さの原因を明らかにすることができ、上達を促進するための方法や器具を開発するに至った。そして、これらの内容を含みバージョンアップした「発見型柔道学習」プログラムを作成し、DVDも併せて作成した。平成19年度に文科省からの委託を受け、京都府立桃山高校で研究授業を行った際に用いたプログラムは、柔道の動きの学習の中で思考や探求を促し、伝統的行動原理の発見に導く「発見型柔道学習プログラム」であり、このプログラムを展開することで、柔道非専門教員でも生徒達の技術や学習意欲を向上させることができた。ただし、授業の対象が高校1年の男子生徒であったこと、教材が投技に偏っていたこと等から、「女子生徒にもこのプログラムが有効なのか」という問題や、固技を加えて教材化していくという課題が残った。これらの問題の内、女子生徒に対するプログラムの有効性は昨年度に確認したが、授業担当教員が柔道専門教員であったので、「非専門の指導者でも同様の結果が得られるのか」という問題が残った。この問題を解決するのが、本年度の主な研究目的であった。この目的のために、平成22年4月平成23年1月の期間、京都教育大の1回生女子を対象にして「発見型柔道学習プログラム」よって授業を実施した。授業の有効性の検証は、これまでの研究と同様に単元開始時と終了時に実施した(1)学習者による授業評価の比較と、単元中期と終了時に撮影した(2)投げ動作のビデオ映像を比較することによって行ったのであるが、(1)、(2)ともに高校女子生徒を対象に柔道専門教員が行った授業とほぼ同等の結果が得られ、「発見型柔道学習プログラム」を用いれば、非専門の指導者であっても女子生徒に対して有効な授業が展開できることが確認できた。また、平成22年10月平成23年1月の期間、京都教育大の男女学生を対象にして実施した授業の中で、受身動作等の上達を促進するために開発した教具の効果を検討した。授業終了後に評価した動作得点を以前の授業と比較した結果、得点は有意に高い値を示し、教具の有効性が確かめられた。さらに、受身動作の評価の過程で受身指導のための重要なポイントを発見するに到った。平成19年度に文部科学省からの委託を受け、京都府立桃山高校で研究授業を行った際に用いたプログラムは、柔道の動きの学習の中で思考や探求を促し、伝統的行動原理の発見に導く「発見型柔道学習プログラム」であり、このプログラムを展開することで、柔道非専門教員でも生徒達の技術や学習意欲を向上させることができた。ただし、授業の対象が男子生徒であったこと、主な教材が投技であったことから、「女子にもこのプログラムが有効か」という課題や、「固技を加えて教材化する」という課題が残った。これらの課題の内、女子に対するプログラムの有効性は平成21年度と22年度に検証した。

また、平成22年度には、安全の確保と学習効率アップために開発した教具の有効性を京都教育大学の柔道講座と護身術講座で検討した。講座終了後の評価の結果、動作得点は以前の授業と比較して有意に高い値を示し、教具の有効性が確かめられた。さらに、受身評価の過程で重要な指導ポイントを発見したため、受身学習プログラムを改良し、新プログラムを作成した。平成23年度の研究目的の一つは新受身学習プログラムの有効性を検討することであり、そのために平成23年度に京都教育大学の柔道、護身術講座を対象にして研究授業を実施した。講座終了後の受身評価得点を旧プログラムと比較した結果、新プログラムの得点が有意に高くなっており、新プログラムの有効性が検証できた。平成23年度の第二の目的は、抑技プログラム開発のための前提として、「柔道の抑技が発見型柔道学習プログラムの教材となり得るのか」を検討することであった。目的達成のために、京都産業大学附属高校、中学の生徒を被験者として平成23年5月に3タイプの抑え込み脱出ゲームを実施した。その結果、柔道の抑込を成り立たせている考え方は発見型柔道学習プログラムで学習の核となる柔の原理と共通しており、プログラムに組み込むことが可能な教材であることが確かめられた。
日本と中国における都市の比較史的研究

本研究は中国社会科学院歴史研究所との協力のもとに,日中両国の古代都市に関し,総合的な比較研究を行うことを目的とする。そのため調査団を歴史学・考古学・建築史の研究者をもって構成している。昭和59年予備調査。60年第一回調査(9・19・30)。62年第二回調査(4・285・28)。平成元年,天安門事件のため当初の計画を変更し,2回に分けて実施(10・2911・5)(平成2,3・264・3)。この間,昭和63年8月17日より9月15日まで,中国の研究者5名を招き,北九州から奥州まで,諸遺跡・施設・建築物等を見学調査。京都・東京において研究報告会開催。平成2年も中国5名,韓国2名の研究者を招き,九州から東京近辺に至る諸遺跡・施設等の見学調査,及び京都・東京において研究会を開催する(8・269・10)。歴史研究所との協議の際、中国側は調査の日数・調査団の員数を同等とすることを強く要望した。幸い三菱財団学術研究助成金を受けることができたため,昭和63年の中国5名,平成2年の中国3名,韓国1名の費用を,この助成金によった。中国における調査は歴史研究所の尽力により,河南省澑池県仰韶村遺跡・湖北省黄龍県盤龍城遺跡等未開放の遺跡を含め,数多くの遺跡・施設を見学調査することができ,その地域は北京市,河北・山東・山西・陜西・河南・湖北省と広い範囲にわたり,新石器時代から隋唐時代に至る100余か所に上った。その他各地の博物館・考古工作所・大学等において多くの研究者と意見を交換して相互理解を深め,学術交流を進めることができた。中国・韓国からの招聘は2・1回に止まったが,見学調査した遺跡・施設・大学等は50余か所に上り,多くの研究者と交流した。李祖徳氏は総括研究会において,数次に及ぶ相互訪問が“お互いに啓発し,視野を広げ"る役割を果たし,“古代城市研究に積極的な作用を与えている"と評価している。日本側調査団にとってとくに印象的であったのは,鳳翔県秦陵鳳南1号陵園M1や始皇帝陵兵馬俑坑等秦の遺跡が,東方の国々に比して遥かに巨大であり,また雍城馬家庄宗廟跡の無数の犧牲坑の異様なことであった。また中国は詳細な地図を入手することができない。考古報告書等にも付近一帯の地形図の添付されていることは稀で,多くは見取図のみである。その上,丘・山等の概念がわが国と異なる場合もある。城市の立地や自然環境を考える上で,実地調査の必要性が痛感される。なお洛陽古基博物館は,洛陽付近で発掘された漢から宋に至る洞室墓を移築展示してある博物館で,この間の葬様式,建築様式の変遷を比較観察することが可能な類のない博物館である。近年,わが国においても,中国においても,都市研究に対する関心が高まって来た。昭和63年本研究報告第一号に「中国古代城市関係文献目録」を付したが,中国においても『中国古代城市研究文献目録』(19871989)が作成された。研究報告第二号で追加増補を予定しているが,目録の作成は論文の検索に便を与え,研究の一層の進展を計りたい。なお中国側の希望もあり,日中共同の古代都市研究史の論文集の刊行を実現したいと考えている。更に日・中,できうれば韓国も加えた良書の紹介翻訳も学術交流と研究の発展にとって重要である。さきに宇都木は北京大学考古学研究室編『商周考古』と翻訳し,『商周考古学概説』(燎原,1989)を刊行した。今回五井は李学勤『東周与秦代文明』を,姜鎮慶氏と共訳し,『春秋戦国時代の歴史と文物』(研文出版,1991)を刊行した。その際李氏は第二章都市と陵墓を新しく書き加えた。日中協力による古代都市研究は漸く軌道に乗りかけたということができる。平成2年の訪中・訪日の折に,歴史研究所との間で,研究協力を継続していくことに合意したが,さらに韓国を加えて東アジアにおける都市史研究の発展に寄与したいと考えている。なお中国都市研究会では,明年より会の代表者を,平成元年度文部省派遣在外研究員として歴史研究所に赴いた東京学芸大学教授太田幸男氏とし,申請を継続したいと考えている。昭和59年予備調査。

平成2年も中国5名,韓国2名の研究者を招き,九州から東京近辺に至る諸遺跡・施設等の見学調査,及び京都・東京において研究会を開催する(8・269・10)。歴史研究所との協議の際、中国側は調査の日数・調査団の員数を同等とすることを強く要望した。幸い三菱財団学術研究助成金を受けることができたため,昭和63年の中国5名,平成2年の中国3名,韓国1名の費用を,この助成金によった。中国における調査は歴史研究所の尽力により,河南省澑池県仰韶村遺跡・湖北省黄龍県盤龍城遺跡等未開放の遺跡を含め,数多くの遺跡・施設を見学調査することができ,その地域は北京市,河北・山東・山西・陜西・河南・湖北省と広い範囲にわたり,新石器時代から隋唐時代に至る100余か所に上った。その他各地の博物館・考古工作所・大学等において多くの研究者と意見を交換して相互理解を深め,学術交流を進めることができた。中国・韓国からの招聘は2・1回に止まったが,見学調査した遺跡・施設・大学等は50余か所に上り,多くの研究者と交流した。李祖徳氏は総括研究会において,数次に及ぶ相互訪問が“お互いに啓発し,視野を広げ"る役割を果たし,“古代城市研究に積極的な作用を与えている"と評価している。日本側調査団にとってとくに印象的であったのは,鳳翔県秦陵鳳南1号陵園M1や始皇帝陵兵馬俑坑等秦の遺跡が,東方の国々に比して遥かに巨大であり,また雍城馬家庄宗廟跡の無数の犧牲坑の異様なことであった。また中国は詳細な地図を入手することができない。考古報告書等にも付近一帯の地形図の添付されていることは稀で,多くは見取図のみである。その上,丘・山等の概念がわが国と異なる場合もある。城市の立地や自然環境を考える上で,実地調査の必要性が痛感される。なお洛陽古基博物館は,洛陽付近で発掘された漢から宋に至る洞室墓を移築展示してある博物館で,この間の葬様式,建築様式の変遷を比較観察することが可能な類のない博物館である。近年,わが国においても,中国においても,都市研究に対する関心が高まって来た。昭和63年本研究報告第一号に「中国古代城市関係文献目録」を付したが,中国においても『中国古代城市研究文献目録』(19871989)が作成された。研究報告第二号で追加増補を予定しているが,目録の作成は論文の検索に便を与え,研究の一層の進展を計りたい。なお中国側の希望もあり,日中共同の古代都市研究史の論文集の刊行を実現したいと考えている。更に日・中,できうれば韓国も加えた良書の紹介翻訳も学術交流と研究の発展にとって重要である。さきに宇都木は北京大学考古学研究室編『商周考古』と翻訳し,『商周考古学概説』(燎原,1989)を刊行した。今回五井は李学勤『東周与秦代文明』を,姜鎮慶氏と共訳し,『春秋戦国時代の歴史と文物』(研文出版,1991)を刊行した。その際李氏は第二章都市と陵墓を新しく書き加えた。日中協力による古代都市研究は漸く軌道に乗りかけたということができる。平成2年の訪中・訪日の折に,歴史研究所との間で,研究協力を継続していくことに合意したが,さらに韓国を加えて東アジアにおける都市史研究の発展に寄与したいと考えている。なお中国都市研究会では,明年より会の代表者を,平成元年度文部省派遣在外研究員として歴史研究所に赴いた東京学芸大学教授太田幸男氏とし,申請を継続したいと考えている。
ハイブリッド法に基づく地震と地下構造の地域性を考慮した構造物の非線形地震応答予測

2.5次元境界要素法を用いて移動断層震源による2次元不整形盆地の地動速度応答を評価し、単純な地盤構造モデルでも「震災の帯」をある程度再現できることを示した。盆地端部断面形状をモデルA:傾斜地層境界が45°をなす台形型、モデルB:盆地底部ではほぼ直角の直角型、モデルC:傾斜地層境界が135°の逆台形型の3つのモデルを想定した。数値解析から、盆地内強震地動分布に及ぼす盆地端部形状の影響は、盆地端部サイズより長い入射波長の長周期地震動の場合小さいが、短周期領域で顕著であり、最大応答値が3者のモデル間で、それぞれ、約600mも離れた地点で生ずる場合もあることを示し、盆地端部の地層境界形状が盆地内最大地震動応答分布に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。境界要素法の基礎理論に関する研究として多重極法のアルゴリズムの開発と、wavelet基底の利用に関する研究を行った。多重極法は3次元周波数域動弾性への適用を行った。waveletの利用では、crack問題の特殊性を考慮したwaveletの開発とGalerkin法を用いたコード化を行った。逆問題・非適切問題の数値解析への適用としては、超音波トランスデューサの特性決定逆問題を解析し、Tikhonovの正則化と境界要素法を用いて得た供試体表面の速度応答と、laser計測による実データとの良好な一致を確認した。杭に対する非線形動的地盤抵抗の推定法に関する研究を行った。単杭に対する杭頭加振実験を想定し、杭の曲げモーメントの時系列波形が観測によって既知である事を前提にしたときの杭に対する動的地盤抵抗を推定するための定式化を行った。さらに、曲げモーメントの観測値に観測誤差を含む場合について、推定精度を向上させるための方法を提示し、その手法の有効性を数値実験によって行った。3次元および2.5次元境界要素法を用いて不整形地盤の強震地動を予測し、その強震地動を入力地震動に想定して構造物の耐震安全性を評価するための基礎資料として、強震地動の空間変動特性を視覚的に評価する。本研究で用いる半無限弾性地盤のグリーン関数に基づく境界要素法による3次元不整形地盤の地震動予測法の特色として、(1)任意形状の3次元地層境界の不整形地盤モデルの取扱が容易である。(2)地表面応カ零のグリーン関数を用いるため入力波動として表面波の場合にも制約がない。(3)高振動数域でも数値解精度が安定している。などの3点を挙げることができる。境界要素法で堆積盆地の地震動予測する際、要素積分の評価に膨大な計算時間が掛かるが、並列計算機を用いてこれらの数値積分を汎用計算機の2030倍の処理速度で評価する手法を開発し、大規模な3次元不整形地盤の強震動予測法を実用化する。堆積盆地状不整形地盤モデルを設定し断層震源から射出する波動による地動周波数応答を境界要素法を用いて求め、高速フーリエ変換を用いて入カ地震波に対する時刻歴地動応答を評価する。地動応答に及ぼす地層境界の形状、地層インピーダンス比、入カ地震波動の種別、および、盆地内地盤を伝播する表面波等の諸要因の影響を詳しく吟味し、3次元不整形地盤の強震地動を予測する。その強震地動の空間変動特性を地下構造および断層震源の位置も含め一目で見てとれるように視覚化して評価する。盆地端部断面形状をモデル

A:傾斜地層境界が45°をなす台形型、モデルB:盆地底部ではほぼ直角の直角型、モデルC:傾斜地層境界が135°の逆台形型の3つのモデルを想定した。数値解析から、盆地内強震地動分布に及ぼす盆地端部形状の影響は、盆地端部サイズより長い入射波長の長周期地震動の場合小さいが、短周期領域で顕著であり、最大応答値が3者のモデル間で、それぞれ、約600mも離れた地点で生ずる場合もあることを示し、盆地端部の地層境界形状が盆地内最大地震動応答分布に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。境界要素法の基礎理論に関する研究として多重極法のアルゴリズムの開発と、wavelet基底の利用に関する研究を行った。多重極法は3次元周波数域動弾性への適用を行った。waveletの利用では、crack問題の特殊性を考慮したwaveletの開発とGalerkin法を用いたコード化を行った。逆問題・非適切問題の数値解析への適用としては、超音波トランスデューサの特性決定逆問題を解析し、Tikhonovの正則化と境界要素法を用いて得た供試体表面の速度応答と、laser計測による実データとの良好な一致を確認した。杭に対する非線形動的地盤抵抗の推定法に関する研究を行った。単杭に対する杭頭加振実験を想定し、杭の曲げモーメントの時系列波形が観測によって既知である事を前提にしたときの杭に対する動的地盤抵抗を推定するための定式化を行った。さらに、曲げモーメントの観測値に観測誤差を含む場合について、推定精度を向上させるための方法を提示し、その手法の有効性を数値実験によって行った。
微小管の秩序的ネットワーク化による運動界面構築

架橋した微小管のネットワークとキネシンで構築する「運動界面」について、協同性の高い運動を発現する原理の探求と、細胞の動的力学環境としての応用に取り組んだ。モーター分子であるキネシンを基板に2次元パターン修飾することで、微小管の進行方向の制御と運動界面領域のパターン作成を実現した。接着した細胞に隣接して運動界面を配置して駆動し、力学刺激を付与することにも成功している。運動界面上に一度剥離した細胞を播種すると、再接着後の細胞形態に力学刺激への応答が観察される現象を発見した。本研究の目的は、モータータンパク質をネットワーク化して、多分子体特有のふるまいを明らかにすることである。生物は、階層構造で無数のモータータンパク質分子を協同的に作用させているが、人工系においてもこれらの分子を単純に架橋してネットワーク化するだけで運動機能を加算的に発現できることが近年示されている。本研究では、固体基板上に固定したキネシンでネットワーク状に架橋した微小管を駆動する系に、秩序構造を導入することで協同性の高い運動を発現する原理を探求している。また、構築した運動系に培養細胞を播種することで生体内の動的環境を模倣した機械刺激を与えて未知なる細胞の挙動を探索しようとしている。秩序構造を導入によって協同的な運動を誘導する試みとして、外場からの光学的操作を行うことで微小管動態を空間的に制御する方法について検証した。基板上に固定化したキネシンに高強度のパルスレーザーを照射して不活化し、その照射パターンによって不活性化領域を形成したところ、基板固定化キネシンをレーザー照射で物理的に脱離させて基板を再生可能であることが明らかになった。この不活化領域をパターン形成した基板上では、微小管の運動方向が一部パターンに依存することが示されており、不活化領域のパターンが微小管の運動に与える効果を現在更に検証している。力学刺激を付与できる細胞用基板としての応用では、微小管-キネシンの再構築系と細胞培養系が共存する条件を探索し、培養細胞系への適用範囲を明らかにした。細胞の形態変化から力学刺激への応答性を検証したところ、細胞の突起が増加する傾向が見られている。細胞培養系への適用性と有用性が見出されたことから、細胞への力学刺激へ重点を置いて研究を展開する予定である。微小管の協同的な運動発現を目的とした秩序構造の導入試みでは、「基質となるアデノシン三リン酸の活性をcaged-ATPを使用して光照射で制御する方法」と「高強度レーザーの照射によってキネシン不活化領域をパターン作成する方法」の2通りを検証した。前者はATPの拡散に依存して制御性が狭い範囲内に限定されることがわかった。一方でレーザー照射によってキネシンを不活化する試みでは、活性状態のキネシンをパターン配置できるだけでなく、物理的にキネシンが剥離していることが原子間力顕微鏡を用いた観察から確認されており、キネシンを再度固定化して再生できることが明らかになっている。微小管一本ずつの動態観察において、運動方向に一定の制御性も確認されている。ネットワーク化した微小管に協同的な運動発現を促すことが今後期待される。細胞への力学刺激を行う試みでは、まず運動タンパク質の再構築系と細胞培養系について共存条件を探索した。通常の細胞培養環境で運動タンパク質を駆動することは、特に鉄イオンの存在によって困難であるが、運動タンパク質を駆動する環境では細胞が生存可能であることを確認し、でシリカ微粒子の場合と同様に細胞は運動基板上駆動されることを見出した。この力学刺激に暴露されたマウスメラノーマ細胞について、運動基板からの力学刺激で細胞が形態を変化させうることがわかっている。本研究では、モータータンパク質をネットワーク化して、多分子体特有のふるまいを明らかにすることを目的としていた。これまで、微小管ネットワークとキネシンの運動界面を構築する系について、協同性の高い運動発現の原理探求と、細胞に力学刺激を与える力学環境としての応用に取り組んできた。昨年度の原理検証実験では、運動界面と培養細胞の共存化に成功し、細胞の形態による応答挙動を発見した。細胞もまた多数のモータータンパク質を協同的に作用させる天然の多分子体であり、その力学挙動理解は意義深い為、本年度は細胞への力学刺激付与と応答挙動の観察に向けた運動界面の構築へと重点を移して研究を行った。運動界面に、高転移性のがん細胞(マウスメラノーマ, B16-F10)を播種すると、接着後に突起を伸長した形態が観察されていた現象について、定量解析を進めた。細胞形状をアスペクト比で評価することで、力学刺激存在下で細長い細胞の割合が増加することが確認できた。また定量解析を進める中で、細胞接着過程で力学刺激を付与する手法では、細胞の接着性が不十分で被検細胞数確保が困難であることが判明した。これに対し、接着因子(フィブロネクチン)を基板に共修飾することで細胞の接着効率を改善することに成功した。また、この接着因子共存下の力学刺激付与環境では、B16-F10細胞内の局所にアクチンの凝集体が形成される現象を見出しており、細胞挙動の新たな知見を得た可能性がある。運動界面構築について、ミリメートルスケールの巨視的な2次元パターンを構築する取り組みでは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)のスタンプマスクを用いることで、接着細胞領域中に5ミリメートル角の運動界面領域を作製した。接着状態の細胞が存在する同一基板上で、運動界面を駆動し力学刺激を付与することに成功しており、創傷治癒モデルへの応用が期待される。

架橋した微小管のネットワークとキネシンで構築する「運動界面」について、協同性の高い運動を発現する原理の探求と、細胞の動的力学環境としての応用に取り組んだ。モーター分子であるキネシンを基板に2次元パターン修飾することで、微小管の進行方向の制御と運動界面領域のパターン作成を実現した。接着した細胞に隣接して運動界面を配置して駆動し、力学刺激を付与することにも成功している。運動界面上に一度剥離した細胞を播種すると、再接着後の細胞形態に力学刺激への応答が観察される現象を発見した。力学刺激に対する細胞の応答が確認されたことから「新規の力学刺激ツール」としての有用性が期待できるようになった。この為、細胞系に運動基板を適用する研究を計画よりも広げて展開する。細胞に対して有意な力学刺激を付与する事を重要な基準の一つとして、微小管ネットワークの協同的な運動発現・制御に取り組む。高強度レーザー照射によるキネシン不活化領域のパターニングに加えて、従来の創傷治癒アッセイ系に置き換わるような系となることを期待してシリコーンゴムをマスクとした細胞播種領域のパターニング技術を導入する。細胞が集団的挙動示す系に対しても、力学刺激が与える影響を検証できるような運動基板作製法の確立を目指す。また、局所的な運動基板の制御、あるいは細胞の制御を可能にすることで、細胞培養系への研究展開をさらに広げる。この目的に合わせて既にマイクロインジェクターを導入しており、刺激の印加方法に自由度が加わることで、未知の細胞応答を見出す可能性が高まると期待される。力学刺激法の多様化を進める一方で、細胞の動態解析についても着手し細胞応答の効果的な検証に取り組む。生物物理化学構築した系が細胞培養系へ適用可能であることが判明した為、研究の展開を当初の予定よりも細胞を対象とした内容に重きを置くことに変更した。これに伴い購入物品をマイクロインジェクターの導入に充て為、差額が生じた。次年度の研究では、細胞の動態解析が必要になる。効率的に作業を進める為に、先の差額を解析装置の購入に充てて研究を推進する計画としている。
皮膚の創傷治癒におけるIL-33/ST2シグナルの解析

我々はマウス皮膚創傷部周辺のケラチノサイトが核内でIL-33を高発現することを見出した。IL33ノックアウト(KO)マウスの創傷治癒に有意な遅延と炎症の悪化が認められた。IL33KOマウスの創傷部ではIL-1β、IL-6、CXCL1のRNA発現が有意に亢進していた。IL33KOマウスにSN50(NF&#61547;B阻害薬)を腹腔内投与することで、創傷治癒遅延が解消された。このことから、核内IL-33がNFκBを抑制し、炎症性サイトカインによる過剰な炎症を抑え創傷治癒を促進していると考えられる。野生型(WT)マウス、soluble ST2トランスジェニック(sST2 Tg)マウス及びIL33ノックアウト(IL33KO)マウスを用いて創傷治癒の比較実験を行った。4mmパンチバイオプシーを用いて背部皮膚に創傷を作製し、その面積を経時的に測定した。sST2 Tgマウスの創傷治癒はsoluble ST2過剰発現の影響を受けずWTとの差はみられなかった。免疫染色ではWTとsST2 Tgマウスともに早期から創傷辺縁部のケラチノサイト核内でIL-33が高発現し、再上皮化後にその発現消失が認められた。このことから細胞外から作用するIL-33は創傷治癒への寄与は小さいと示唆される。一方、WTと比較してIL33KOマウスではday24に有意な創傷治癒の遅れが認められた。このIL33KOマウスの創傷部ではマクロファージの浸潤増加と好中球浸潤の持続化がみられ、炎症性サイトカインIL-1、IL-6、CXCL1のmRNA発現も有意に亢進していた。この結果より、核内IL-33が創傷治癒に重要な役割を有しており、ケラチノサイトの増殖・浸潤だけでなく、炎症性サイトカイン産生や炎症性細胞浸潤の制御を通して関与することが示唆される。ヒトケラチノサイト株HaCaTと正常ヒト表皮ケラチノサイトNHEKを用いた創傷治癒in vitroモデルであるwound scratch assayを行った。培養後ピペットチップでのスクラッチの有無による影響をリアルタイムPCRで検討したところ、HaCaTとNHEKともにIL-33発現に影響なかったが、ST2L、soluble ST2発現がスクラッチにより亢進した。in vivoの結果の再確認及びより詳細なIL-33/ST2シグナル解析のためマウスケラチノサイト初代培養を試みている。現在、生後3日のWTマウスの皮膚からの表皮ケラチノサイト分離と培養の条件検討を行っている。これまでに野生型(WT)マウス、soluble ST2トランスジェニック(sST2 Tg)マウス及びIL33ノックアウト(IL33KO)マウスを用いて創傷治癒の比較実験を行ってきた。WTとsST2 Tgマウスの創傷治癒に差はなかったが、IL33KOマウスでは有意な創傷治癒の遅れが認められた。IL33KOマウスの創傷部ではマクロファージの浸潤増加と好中球浸潤の持続化、IL-1b及びIL-6、CXCL1のmRNA発現亢進も認められた。核内IL-33は創傷治癒においてケラチノサイトの増殖・浸潤だけでなく、炎症性サイトカイン産生や炎症性細胞浸潤の制御を通して関与することが示唆された。平成27年度には、WT及びIL33KOマウスの4mmパンチによる創傷治癒実験時に、リコンビナントIL-33またはNFkB阻害薬SN50の腹腔内投与を行い、創傷治癒への影響を検討した。IL-33投与ではWTとIL33KOマウスの創傷治癒は遅延する結果となった。これはTh2反応誘導による炎症の悪化のためと推察される。一方、SN50投与はWTに影響なかったが、IL33KOマウスの治癒の遅延を改善し、IL-1b、IL-6、CXCL1のmRNA発現上昇を抑制する結果となった。このことから、IL-33の核内発現は創傷治癒の促進に関わり、NFkBを阻害することで過度の炎症を抑えていると示唆される。IL33KOマウスでの炎症性サイトカインの発現上昇が創傷部の炎症を悪化させ,治癒を遅らせていると考えられる。in vivoの結果の再確認のためWT及びIL33KOマウスの表皮からケラチノサイト(KC)を採取し、初代培養KCを用いたスクラッチングアッセイを行った。WT由来KCと比較してIL33KOマウス由来KCはスクラッチ部への遊走・増殖が有意に低下しており、IL33KOマウスの創傷治癒遅延と一致する結果が得られた。

初年度のマウスモデル実験より、soluble ST2の過剰発現は創傷治癒に影響がないが、IL-33をノックアウトすることで皮膚の創傷治癒が遅延し、創傷部における炎症反応が悪化することが明らかとなった。IL-33が皮膚創傷治癒と炎症に関わるという新しい知見を得ることができ、次年度に予定しているリコンビナントサイトカインやインヒビターの投与実験に移行するために十分な結果を得られている。ヒト培養細胞を用いたin vitro実験にスクラッチによるIL-33発現が起こらず、マウスモデルの結果との乖離がみられているものの結果は順調に得られている。計画しているマウスケラチノサイトの初代培養の条件検討は開始しているが、確立した条件はまだ得られていない。研究の主たるマウスモデル実験は当初の予定通りに進んでいることから、おおむね順調に進展していると判断する。皮膚科学、免疫学研究計画の予定通りに、マウス創傷モデルではリコンビナントサイトカインやシグナルインヒビターを投与することで生体内における創傷治癒に関わるシグナル機構の解析と、in vivoから得られた結果の再確認と詳細なIL-33/ST2シグナルの解析のためマウスケラチノサイトの初代培養によるin vitro実験を計画している。現在のところ、IL-33のノックアウトによりマウス創傷の遅延と炎症悪化したことから、IL33KOマウスへリコンビナントIL-33の投与と、炎症悪化にNFkBの関与を想定しているためNFkBインヒビター投与を予定している。また、IL33KOマウスにおける炎症反応においては、PMA塗布により乾癬様皮膚炎モデルを用いてIL-33/ST2シグナルと炎症反応に関する情報を得る予定である。マウスケラチノサイトの初代培養ではWTマウスを用いてケラチノサイトの採取・培養の条件を確立させ、IL33KOマウス由来のケラチノサイトとの比較実験を行う予定である。経費の多くを使用予定であったマウスモデルを使用した実験がおおむね順調に進んだため、予定よりも経費の消費が少なくなり次年度へ繰り越す形となった。研究費は消耗品の購入に充てる予定である。内訳としては、マウスの購入・維持費、リコンビナントサイトカインやシグナル阻害薬の購入費、解析のための抗体や実験試薬及び消耗品に充てられる。
ピエゾアクチュエータを用いた超音波粉末試料充填装置の開発

《研究目的》ピエゾアクチュエーターを用いた超音波振動により、X線回折実験用粉末試料を短時間でガラスキャピラリーに充填することができる装置を開発する。《研究方法》粉末試料充填実験装置は、ピエゾアクチュエーター(積層型圧電素子)の上下振動をガラスキャピラリーに印可する構造を基本として設計し、CADを用いて作成した製図に基づき旋盤・フライス盤等の工作機械を用いて精密製作した。次に、製作した装置を用いて、電子化学天秤で一定量秤量したX線回折実験用粉末試料(SRM674a,アルミナ)をいれたガラスキャピラリーを、ファンクションジェネレータにより振幅0.5V、500Hzの正弦波を発生させ、高圧電源で100倍に増幅し,ピエゾアクチュエーターを上下振動駆動させて充填実験を行った。装置に用いたピエゾアクチュエーターは、電源との関係から超音波域で駆動することが出来なかったため、周波数は500Hz固定で行った。充填されたガラスキャピラリーを実際にX線回折装置で調べ、粉末試料充填装置を評価した。《研究成果》製作したピエゾアクチュエータ(積層型圧電素子)を用いた粉末試料充填装置では、一度途中詰まりが発生するとそれ以上充填が進まないことが判明した。上下のストローク(振幅)が小さいことが原因と考え、振幅を増幅する部品を考案し充填実験を行った。その結果、振幅を約3倍に増幅でき、約1/2の確率で充填を完了することができるまでに改良できた。充填を完了したキャピラリーを実際にX線回折装置で調べたところ、X線回折実験用粉末試料として充分使用できることを確認した。以上の結果から、ピエゾアクチュエータ(積層型圧電素子)は、周波数および振幅や衝撃力が不足しており、充填用振動子として不向きであると考えられる。
熱ショック転写因子群による細胞分化と死のシグナル制御

レンズは一層のレンズ上皮細胞とそこから分化したレンズ繊維細胞の2つからなる単純な構造で、細胞増殖と分化の良いモデルである。HSF4欠損マウスの解析から、HSF4欠損レンズでは、γクリスタリンの発現が著明に減少することでレンズ繊維芽細胞への分化異常をきたして白内障を発症することが強く示唆された。さらに、HSF4欠損マウスでは、生後2日以降にレンズ上皮細胞の数が20%程度増加し、細胞形態も円柱状になる。BrdUの取り込みを調べたところ、上皮細胞の細胞増殖の亢進を認めた。これは、レンズ上皮細胞の細胞増殖を制御する主要な因子であるFGF(FGF-1、-4、-7)の発現の亢進を介していた。つまり、HSF4はFGFの発現を介して細胞増殖を制御することを示唆している。一般に、FGF群は上皮細胞の増殖を促進する因子である。その過剰な発現は、乳腺、前立腺をはじめとする多くの臓器の上皮細胞の過形成を導くことが知られており、がん化との関連が指摘されている。また、ストレスを受けた精子細胞の細胞死の研究から、HSF1を介する細胞死の経路が初めて明らかになってきた。HSF1はアポトーシス促進因子として知られているTDAG51遺伝子を活性化することを見いだした。従来、HSF1が単純に細胞防御に働くと考えられていたが、本研究から細胞生死の決定を行うという新しい概念が生まれる可能性がある。HSF1は蛋白変性を感知する主要な分子であることから、DNA障害を感知するp53の経路と類似の役割を担うことが推測される。
後天性多嚢胞腎の癌化に関する分子細胞遺伝学的解析

本研究では,長期透析患者における後天性多嚢胞腎(ACDK)の発生及び癌化(とくに乳頭型腎細胞癌の発生)に関連した染色体領域を細胞遺伝学的ならびに分子遺伝学的手法によって解析することを主な目的としている。透析患者55名から採取した末梢血リンパ球における染色体解析では4名に先天性の染色体異常(1名は15番染色体長腕に欠失をもつPrader-Willi症候群,1名はXYY症候群,他の2名は7;19転座,X;10転座)を見出した。これらの先天性染色体異常と腎不全あるいは腎癌発生との関連性については現段階では不明である。55名の透析患者のうち5名からACDKとpapillaryRCCの組織を,また,1例の散発性papillary RCCを収集し,それぞれの組織における染色体異常を解析した。その結果,腎癌組織3例にクローナルな異常を同定した。とくに16番染色体トリソミ-は3例全てに共通していた。また,7番染色体トリソミ-が2例に認められた。さらに1番,6番,1例番の各染色体の構造異常がACDK患者からの2例に認められた。7及び16番染色体トリソミ-についてはα-satellite DNAをプローブとしたFISH法によってされに詳細に解析した。その結果,解析可能であった全てのACDKおよびRCCにこれらのトリソミ-細胞を確認することができた。ACDKは前癌病変と考えられているが,こうしたACDKに7番や16番染色体のトリソミ-をもつ細胞が既に存在していることは癌化の過程を知る上で興味深い。本研究では,また,マイクロサテライトDNAの多型性を指標として3番染色体短腕の欠失の有無をPCR法により解析した。その結果,解析可能であった4例中3例において3p13領域にLOHを示すと思われるシグナルの減衰が認められた。現在,サザン法により確認を行なっている。最近,乳頭型腎癌の細胞株を入手できたため,微小核細胞融合法により種々の染色体を移入し,造腫瘍性や細胞増殖性に対する影響を調べている。本研究では,長期透析患者における後天性多嚢胞腎(ACDK)の発生及び癌化(とくに乳頭型腎細胞癌の発生)のメカニズムの解明を目的としている。本年度は主に透析患者の体細胞における先天性染色体異常の探索及びACDKや腎細胞癌に見られる染色体異常の解析を行なった。これまでに透析患者55名から末梢血を,またACDKおよび腎細胞癌を発生した患者5名から末梢血及び腎組織を入手し解析を行なった。その結果,4名に先天性の染色体異常を見いだした。これらのうち1例は♯15染色体長腕に欠失をもつPrader-Willi症候群,1例はXYY症候群であった。残り2例にはX;10転座,7;19転座がそれぞれ認められた。腎癌を発生した5例のうち1例の末梢血リンパ球にさまざまな染色体異常が多発するいわゆる染色体不安定性が認められた。一方,腎細胞癌の解析では,♯10染色体の部分トリソミ-と♯16染色体トリソミ-が1例に,1;10転座による♯1染色体長腕の部分トリソミ-,♯7染色体トリソミ-および♯16染色体トリソミ-が1例に認められた。

これらの腎細胞癌は病理組織学的には乳頭型(papillary type)腫瘍であった。♯7や16染色体トリソミ-は散発性の乳頭型腎細胞癌においても高頻度に認められている。残り3例には特徴的な染色体異常は確認されなかったが,1例(1細胞)には♯18染色体トリソミ-が見られた。これら3例はいずれも腎癌疑いということで,現在病理組織学的に検討中である。また,ACDKの解析では5例中1例に♯18染色体トリソミ-が非クローン性の異常として認められたのみで,分裂細胞の多くは正常核型であった。これまでに発見された先天性染色体転座がACDKや腎癌の発生に関与しているのか否か,あるいは透析に至った腎の原疾患に関係しているのかは現段階では不明である。今後さらに症例数を増やし解析・検討する必要がある。本研究では,長期透析患者における後天性多嚢胞腎(ACDK)の発生及び癌化(とくに乳頭型腎細胞癌の発生)のメカニズムの解明を目的としている。本年度は主にこれまで収集したACDK5試料及び乳頭型腎癌6試料の間期細胞核を対象として,第7及び第16染色体のトリソミ-の頻度をα-satellite DNAをプローブとしたFISH法によって解析した。その結果,第7染色体についてはACDKでは0.23.5%,腎癌では2.85.4%の頻度でトリソミ-が認められた。また,第16染色体のトリソミ-を持つ細胞はACDKでは1.58.5%,腎癌では4.447.6%にそれぞれ認められた。ACDKと腎癌におけるそれぞれの染色体のトリソミ-の頻度を比較すると,明らかに腫瘍におけるトリソミ-細胞が増加していることがわかる。また,第16染色体の方が第7染色体よりトリソミ-の出現頻度が高い。ACDKはその嚢胞壁を形成する細胞に過形成,異形成が認められたりあるいは腺腫が発生する場合があり,いわゆる前癌病変と考えられているが,こうしたACDKに7番や16番染色体のトリソミ-をもつ細胞が既に存在していることは癌化の過程を知る上で興味深い。しかし,現段階ではACDKにおけるこれらのトリソミ-を持つ細胞が癌化した細胞であるのかあるいは前癌細胞であるかは不明である。それを確認するための手段として,腎の嚢胞部分と癌病変部分の病理組織学的な切片標本上でのFISH法による解析が有望である。本年度は,また,マイクロサテライトDNAの多型性を指標として第3染色体短腕に欠失が認められるか否かを3p13領域にLOHを示すと思われるシグナルの減衰が認められた。現在,サザン法により確認を行なっている。本年度はさらに乳頭型腎癌の細胞株を入手できたため,微小核細胞融合法により種々の染色体を移入し,造腫瘍性や細胞増殖性に対する影響を調べている。