hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能高品質ソフトウェア構成法の研究

本重点領域研究のA01班は、高機能高品質ソフトウェアはいかにあるべきか、いかに作るべきかを大所高所から討論、検討するのを目的としている。班会議は11月12日(熱海)、3月67日(城崎)の2回を開催し、出席者はそれぞれ13名、10名であった。中田のグル-プは、高機能高品質ソフトウェアをある程度機械的に生成する方法として、コンパイラ生成系の改良方法を提案した。具体的には、正規表現に直接意味規則を書いたものからプログラムを生成する方法と、手書きの1パスコンパイラで行われているようなバックパッチをするプログラムを生成する方法を考察した。斎藤のグル-プは、ソフトウェアの部品が多く存在すると仮定して、その上で部品の統合化をはかり、高度なソフトウェアを実現する方式を論じ、UNIX環境で稼働するさまざまな小言語(small language)や文書処理系を例として検討した。湯浅のグル-プは、高機能高品質ソフトウェアを開発する一手法として、既に高い評価を受けている高機能高品質ソフトウェアの改造を実際に行うことを試みている。具体的には、2つの言語システム、GCC(C言語コンパイラ)とKCL(LISP処理系)に、SIMD型超並列計算機能を追加する改造をほぼ完成した。
家蓄音声および画像解析による飼養管理作業の自動化に関する基礎的研究

動物の個体識別は、畜産物の安全性確保のための、トレーサビリティ及び飼養管理の最適化を実現する上で必要不可欠である。現在識別標やマイクロチップを用いた個体識別方法が行われているが、識別標の脱落、マイクロチップの回収管理などの問題点も指摘されている。本研究では、家畜の顔の造作や斑紋といった個体に固有の身体的な特徴に着目した新しい個体識別方法を提案し、さらに畜舎内での識別実験を通して、提案方法の実用性について検討した結果をまとめたものである。顔による個体識別は、個体に固有な身体的な特徴を利用することから、現在用いられている耳標などの脱落や付けかえの問題の解決に有効である。マイクロチップによる識別方法も現在導入されつつあるが、設備などへの初期投資がある程度必要な上に、屠場での回収が難しいという問題がある。本論文で提案されている顔や斑紋による個体識別システムは、汎用のCCDカメラと、汎用のパーソナルコンピュータから構成されるため、比較的安価に導入することが可能であり、また家畜への装着物がないため、より実用的である。連想記憶モデルの牛の個体識別への適応は初めである。またそのアルゴリズムは、畜舎内に繋留された牛を対象とした場合、画像の歪曲、雑音、撮影照度、対象の傾きが変化しても個体識別が可能であることを実証しており、学術的価値が高い。本研究は、ニューラルネットワークによる牛の顔の識別により、動物バイオメトリックス研究に先鞭をつけたもので畜産物の安全性確保に寄与するところが大きい。そして、本研究では家畜の音声を解析することがもう一つの目的である。さらに家畜音声による飼養管理の実現を目指して、音声による個体識別と状態識別に関する基礎的な研究を行っている。それぞれの牛の鳴き声の分離可能であることが明らかとなった。
タンパク質工学的手法によるグアニジノ酢酸メチル基転移酵素の構造解析

現在までに多数のメチル基転移酵素の一次構造が報告されているが、三次構造の解明されたものは無く、また共通の基質であるSーアデノシルメチオニン(AdoMeb)の結合領域も見出されていない。そこで、グアニジノ酢酸メチル基転移酵素(GAMT)の蛋白質工学により、AdoMet結合部位の検索と結晶解析の基礎作りを行なった。1.AdoMet結合部位の検索。(1)ー次構造既報の動物組織由来の6酵素には、2つの共通配列、Leuー(Asp/Glu)ー(Ile/Leu/Val)ーGlyーXaa-GlyーXaaーGly(a)とLeuー(Arg/Lys)ーProーGly-XaaーLeu(b)とが存在することを見出した。2つの配列は一次構造上の位置も類似している。デ-タベ-ス検索によると、両配列のうち特にbの配列はこのグル-プに特徴的で、またab両配列を持つのはこの6酵素だけであった。(2)bの配列の意義を解析するため、GAMTの当該配列Leu^<159>ーLysーProーGly-GlyーIleーLeu^<165>のうち、Lys^<160>、Pro^<161>、Gly^<162>、Gly^<163>、およびLeu^<165>をそれぞれMet、Gly、Ala、Ala、およびGlnに置換した5種の変異酵素を調製した。いずれの変異酵素も野性型と同等の活性を示し、基質に対するKm値や特異的阻害剤に対するK_1値にも大差は無かったが、野性型への基質結合時に起るN未端領域の構造変化が、変異導入によっても引き起されることが明らかになった。したがって、bの領域はAdoMet結合や触媒機能に直接関与しないが、活性中心あるいはその近傍に存在し、活性中心の構造形成に間接的な寄与をしているものと考えられる。2.酵素の安定化と結晶化。GAMTは空気酸化に対して不安定だが、Cys^<90>をAlaに置換した酵素C90Aは、触媒能は野性型と同等で、安定性のみ向上していた。そこでC90Aと野性型酵素とを大量に精製し、現在EMBLの研究者と協同でX線解析のための結晶化を進めている。
思春期・青年期の子育て支援に関する実践的調査研究

本研究の中心テーマの一つである「思春期・青年期の子育て支援」のためのプログラム開発に向けて,実践研究に必要な知見の収集と報告を行った。まず,前年度に引き続き,思春期・青年期の発達障害の子育て支援に関する実践研究(事例研究)を行った。外部性・専門性をもつチームによる支援が困り感を抱えている家庭と学校の安心感を支え,支援の主体的な利用を支える可能性を示すとともに,先進実践機関への視察等を通して多様な支援のあり方(支援プログラムの利用,語り合いつながる場所の運営など)についての知見を得た。関連して,自閉症スペクトラム障害(以下,ASD)困り感に注目し,継続調査中の大学生の進路選択の自己効力とコミュニケーション・スキルとの関連を検討した。その結果,進路選択の葛藤が本格化する時期にASD困り感が特に強まる可能性が示されたため,この点を家庭と共有することが親子双方の支援に関わると思われる。プログラム開発に伴う実践研究を行うために,仲間同士による支援活動であるピア・サポートに注目した。青年期後期を過ごす大学生が,ピア・サポート活動を通して得る成長について検討するため,グループインタビュー等を行った。その結果,仲間に支えられることによる成長に加えて,企画立案や事前準備を経験することの重要性等が示された。ピア・サポート実践に関連して他に,定時制高校での実践についての研究報告を行った。定時制高校には,発達障害や不登校の経験者など,多様な支援ニーズを持つ生徒が多数在籍している。年代の近い大学生が心理教育的援助アプローチに参加することによる効果を示したと共に,家族関係への注目や不登校への早期支援の必要性も示された。そのため,思春期・青年期の子育て支援のニーズが特に高い一群として不登校とその保護者支援も視野に入れ,不登校の親の会等に関する知見も収集した。平成30年度までの研究を通して,「思春期・青年期の子育て」という広いテーマから,「発達障害」「不登校」「進路選択」という支援ニーズを抽出した。先進的実践からの支援手法の知見を得たことに加えて,思春期・青年期の子育て支援プログラムの構築に向けた単発の講演実施も行う機会も得たことから,平成31(令和元)年度は継続プログラムの実践を計画している。思春期・青年期の親子双方の子育て支援を検討するにあたり,青年の側への実践と評価は予定以上の進度と広がりを示しているが,親の側に対してはやや遅れが見られる。今後,継続プログラムの参加者等を対象としたインタビュー調査を行い,得られた知見を数量的に検討していく計画であることから,研究全体としてはおおむね順調に進展していると評価した。当初計画の通り,「思春期・青年期の子育て支援プログラムの実践」を中心に据えた調査研究を行う。具体的には,これまでに行ってきた調査研究(思春期・青年期の発達障害の子育て支援の検討,進路選択と親子関係の検討,ピア・サポート活動による成長可能性の検討,先進的な実践の現地視察調査など)を継続して行うとともに,「思春期・青年期の子育て支援講座」の実践を通した調査研究や不登校の子育て支援等による活動プログラム,これまでの調査を通じて得られたデータについて数量的なモデルを検討するためのweb調査の実施等を計画している。なお,これらの研究の優先度の高さを鑑みて,当初計画していた海外の実地視察調査はひとまず保留とする。「子育て支援」は現代社会における喫緊の課題の一つであるが,思春期・青年期の子育て支援に関する実践と研究の例は少なく,実証的研究と支援実践の双方のアプローチによる知見の収集と理論化が必要である。この「思春期・青年期の子育て支援」について,特に支援のニーズが高いと思われる親子の葛藤(コンフリクト)場面に注目し,以下に示す具体的テーマを設定した研究を行った。第一に,思春期・青年期の子育て支援において特に切実なニーズを持つ群のひとつと考えられる発達障害の子育て支援に関する研究として,専門家チームとして実施している巡回相談の実践についての質的検討を行い,学校と家庭,教育と福祉と心理の連携,アウトリーチを用いた支援の必要性等を示した。第二に,思春期・青年期の親子関係においてもっとも葛藤が高まる状況の一つと考えられる進路選択(就職活動)に注目し,コミュニケーション・スキルと進路選択の自己効力の関連を分析する過程で,家庭における支援についての考察を行った。第三に,青年の成長を促進する自発的活動について検討するため,小学生を対象に大学生が行うピア・サポート活動に注目し,その活動を通して得られた大学生の成長に関する知見を青年期の子育て支援に活用する方策を検討した。このほか,思春期・青年期の子を持つ親に対する心理教育的援助アプローチの実践や,高校生へのアンガー・マネジメントプログラムの実践等を経て収集した知見と,親子関係再構築支援やアウトリーチを用いた支援等を行う先進的実践に関する知見を収集した。これらの知見と成果を元に,思春期・青年期の子育て支援プロセスモデルの構築と,今後の支援プログラム構築に関する研究を継続している。当初計画では,平成29年度は主に思春期・青年期の子を持つ親を対象とした当事者インタビューを計画していたが,研究テーマに関する実践の知見を整理し,新たな支援ニーズを確認するなかで,インタビューの対象や手法を精錬することができた。種々の実践や調査を通して,青年の側から子育て支援を評する視点等,当初計画よりも多層的な研究計画を構築することができている。総じて,計画の順序に変更は生じたが,研究全体としてはおおむね順調に進展していると評価した。

本研究の中心テーマの一つである「思春期・青年期の子育て支援」のためのプログラム開発に向けて,実践研究に必要な知見の収集と報告を行った。まず,前年度に引き続き,思春期・青年期の発達障害の子育て支援に関する実践研究(事例研究)を行った。外部性・専門性をもつチームによる支援が困り感を抱えている家庭と学校の安心感を支え,支援の主体的な利用を支える可能性を示すとともに,先進実践機関への視察等を通して多様な支援のあり方(支援プログラムの利用,語り合いつながる場所の運営など)についての知見を得た。関連して,自閉症スペクトラム障害(以下,ASD)困り感に注目し,継続調査中の大学生の進路選択の自己効力とコミュニケーション・スキルとの関連を検討した。その結果,進路選択の葛藤が本格化する時期にASD困り感が特に強まる可能性が示されたため,この点を家庭と共有することが親子双方の支援に関わると思われる。プログラム開発に伴う実践研究を行うために,仲間同士による支援活動であるピア・サポートに注目した。青年期後期を過ごす大学生が,ピア・サポート活動を通して得る成長について検討するため,グループインタビュー等を行った。その結果,仲間に支えられることによる成長に加えて,企画立案や事前準備を経験することの重要性等が示された。ピア・サポート実践に関連して他に,定時制高校での実践についての研究報告を行った。定時制高校には,発達障害や不登校の経験者など,多様な支援ニーズを持つ生徒が多数在籍している。年代の近い大学生が心理教育的援助アプローチに参加することによる効果を示したと共に,家族関係への注目や不登校への早期支援の必要性も示された。そのため,思春期・青年期の子育て支援のニーズが特に高い一群として不登校とその保護者支援も視野に入れ,不登校の親の会等に関する知見も収集した。平成30年度までの研究を通して,「思春期・青年期の子育て」という広いテーマから,「発達障害」「不登校」「進路選択」という支援ニーズを抽出した。先進的実践からの支援手法の知見を得たことに加えて,思春期・青年期の子育て支援プログラムの構築に向けた単発の講演実施も行う機会も得たことから,平成31(令和元)年度は継続プログラムの実践を計画している。思春期・青年期の親子双方の子育て支援を検討するにあたり,青年の側への実践と評価は予定以上の進度と広がりを示しているが,親の側に対してはやや遅れが見られる。今後,継続プログラムの参加者等を対象としたインタビュー調査を行い,得られた知見を数量的に検討していく計画であることから,研究全体としてはおおむね順調に進展していると評価した。平成29年度に実施した調査に関する継続的な知見の蓄積と吟味,研究発表を行うと共に,インタビュー調査の実施と分析を継続する。小学校高学年高校までの子を持つ親を対象とする調査を行うと共に,平成29年度調査を通して浮き上がったテーマ,とりわけ青年の側を対象としたインタビュー調査を実施し,親子双方の視点からの研究を行う。これらと並行して,量的検討の準備を行うと共に,先進的実践に関する調査と支援プログラムの実践を適宜実施し,理論化と支援プログラムの構築を推進する。当初計画の通り,「思春期・青年期の子育て支援プログラムの実践」を中心に据えた調査研究を行う。
多糖の合成と分解に関わるスヒンゴモナス属細菌表層の穴構造と新規高分子取り込み機構

1.特異な細胞表槽構造を有するスヒンゴモナス属細菌における高分子膜透過機構について以下の知見を得た。アルギン酸分解菌として単離されたSphingomonas A1(A1株)において、アルギン酸を高分子のまま細胞内に取り込む機構(ピット構造)の存在を示唆している。A1株を変異剤で処理し、アルギン酸資化能の弱い菌を作製した。変異株は高分子アルギン酸では生育が悪く、アルギン酸を酵素的に分解したオリゴ糖は資化することができた。一方、変異株のアルギン酸分解酵素(アルギン酸リアーゼ)は、活性を保持していた。このことより、変異株ではアルギン酸の細胞内取り込み能が正常でないことが示唆された。高分子アルギン酸で培養した野生株及び変異株の細胞表層を電子顕微鏡で観察すると、野生株ではアルギン酸特異的なピット構造が存在したが、変異株では存在しなかった。以上の結果、A1株の高分子アルギン酸取り込みにはピット構造が関与していることを確認した。2.Sphingomonas paucimobilisが生合成するスヒンガン(ゲラン)の分解について以下の知見を得た。ゲランは4糖の反復配列を有する直鎖状の多糖である。ゲランで固めたゲランプレートに陥没した状態で生育する微生物を水田土壌より単離・同定した結果、Bacillus属細菌(GL1株)であった。DL1株をゲランを炭素源として培養し、その培養濾液からゲラン分解酵素(ゲランリアーゼ)を精製した。精製した酵素は分子量14万の単純タンパク質であり、細菌多糖の中でもゲランのみを特異的に分解した。分解物を精製し、構造決定を行ったところ、非還元末端糖に2重結合を持つグルクロン酸、還元末端糖にグルコースを有する4糖であった。これより、ゲランリアーゼはグルコースとグルクロン酸の間をリアーゼ的に切断することが判明した。GL1株のゲノムDNAを抽出し、大腸菌でゲノムライブラリーを作製し、ライブラリーよりゲランリアーゼをコードする遺伝子を単離した。
固層担体を利用した効率的光アフィニティーラベル法の開発

「光反応性trifluoromethylphenyldiazirine含有ビオチン導入化合物と単量体アビジン担体を利用した固層上での光アフィニティーラベルによる生体高分子-生理活性物質機能解析法の確立」を目的に以下の研究を行い、それぞれに対応する成果を上げた。(1)光反応性基含有ビオチン化化合物の合成光反応性トリフルオロメチルジアジリン含有ビオチン化化合物の合成について検討しその固層担体への吸着・解離、固層上での光反応による効率的反応活性種の発生を確認した。(2)単量体アビジン固層上における光反応性ビオチン化リガンドを用いた光アフィニティーラベルの検討前項での知見を元にトリフルオロメチルフェニルジアジリン含有光反応性ならびにビオチンを持つアミノ酸誘導体を不斉合成により調整し、L-アミノ酸酸化酵素(LAAO)の光アフィニティーラベルを検討した。固層上での光アフィニティーラベルを検討した所、液層における実験よりも標識効率が低いことが明らかとなった。(3)新規ビオチン誘導体の合成とアビジンへの親和性測定の検討前項での標識効率の低下を対象蛋白質と固定化リガンドの物理的距離による可能性を検証するために、ビオチンの溶解性に優れ触媒を持つトリフルオロメタンスルホン酸を利用してフリーデル・クラフト反応を達成した。合成化合物群とアビジンとの親和性測定ではビオチンよりも強い活性持っている事が明らかとなった。今年度の目標「光反応性trifluoromethylphenyldiazirine含有ビオチン導入化合物と単量体アビジン担体を利用した固層上での光アフィニティーラベルによる生体高分子-生理活性物質機能解析法の確立」の達成度合いについて光反応性trifluoromethylphenyldiazirine含有ビオチン化化合物の合成について、ビオチンの溶解性を上げる溶媒DMF、TfOHを用いることで効率的な合成可能であることを明らかとした。また通常の有機化合物では溶解性の高いアセトニトリルがビオチンに対して結晶化にする性質を持つことから、生成物の単離精製に有用であることも明らかとした。合成した光反応性ビオチン誘導体を固定化単量体アビジンと結合させたところ、効率的にビオチン誘導体を吸着し、通常の緩衝液などの処理では解離せず、ビオチン誘導体を流すことにより解離することを確認した。光反応性ビオチン誘導体が吸着した状態で固層ごと光照射し、ビオチン誘導体で解離させることで固層上でのジアジリン基の光分解効率をUVならびにNMRを用いて検討した。その結果通常の液層状態での光照射と大きく変わることのない効率(分解時間等)で光分解されることを明らかとし、申請時に期待した効率的光アフィニティーラベルの化合物レベルにおける基礎的データを収集することができた。来年度以降実際の生体高分子(蛋白質など)を利用した光アフィニティーラベルの検討を行っていく。単量体アビジン固層上における光反応性ビオチン化リガンドを用いた光アフィニティーラベルの検討昨年度までに合成、性質検討を行った物のうち最も光反応性の高かったトリフルオロメチルフェニルジアジリンを利用し、光反応性ならびにビオチンを持つアミノ酸誘導体を不斉合成により調整した。この化合物のL-アミノ酸酸化酵素(LAAO)による酵素反応に供した所、天然基質であるフェニルアラニンと同程度の親和性を持つことが明らかとなった。この化合物を単量体アビジン担体に吸着させ、LAAOに対するアフィニティークロマトグラフィーを行った所、目的蛋白質の保持、ならびに過剰のビオチンによる溶出が確認された。この担体を用い、固層上での光アフィニティーラベルを検討した所、液層における実験よりも標識効率が低いことが明らかとなった。これはリガンドの配向性が固定されたことにより、1)非特異的な標識が減少したものによるものか、もしくは2)光反応性基と対象蛋白質距離が離れてしまった等が理由として考えられる。今後はこの標識率の低下の原因を明らかにすることを検討していく。また、溶出後の検出法としての安定同位体標識光反応性化合物の合成もあわせて検討した。

アミノ酸の重水素標識法である、酢酸中におけるサリチルアルデヒドとの反応をトリフルオロメチルフェニルジアジリン含有アミノ酸に適用した。この反応には加熱条件我必要であるが、ジアジリン基は酸性条件の加熱に比較的不安定であることが知られている。種々条件を検討した所、通常アミノ酸の反応よりも短時間にすることでジアジリンが分解することなく重水素導入が可能であることが明らかとなった。新規ビオチン誘導体の合成と(ストレプト)アビジンへの親和性測定の検討昨年度までに光アフィニティーラベル化後にビオチンと(ストレプト)アビジンの親和性があまりにも強いために引き起こされる、吸着ラベル分子の難脱離性を克服するために、新規ビオチン誘導体の合成に着手した。ビオチン分子はその難容性のため種々の有機反応による誘導体化法が制限されていた。ビオチン分子中のカルボン酸を利用した反応では、容易なアミド化が最も良く使われており、それ以外の有機反応はほとんど検討されていなかった。そこでブレンステッド酸であるトリフルオロメタンスルホン酸(triflic acid)がビオチンの溶解性に優れ、その強酸性性質による芳香族化合物とのフリーデル・クラフト反応触媒もあわせて持つ事を発見した。種々の芳香族との反応において通常の配向性に従い高収率でフリーデル・クラフト生成物を短時間で与えることを明らかとした。合成した化合物群に対しHABA(4'-hydroxyazobenzene-2-carboxylic acid)とアビジン複合体に対する合成化合物群のdisplacement実験を行った。その結果これまでこの評価系ではビオチンよりも親和性が強くなる誘導体はほとんど報告されていなかったが、カルボン酸部分をaryl ketoneに置き換えた化合物群のほとんどがビオチンと同程度か、それより高い親和性を示した。現在この強親和性が、導入したaryl部分のHABA類似構造による物なのかどうかの確認を検討中である。
朝型生活・勤務が健康に及ぼす効果について

20時以降の残業の禁止,及び夜間の残業に変わり早朝勤務を行う朝型勤務形態に従事する日勤の就業者(朝型勤務群)22名と, 20時以降の夜間の残業を行う通常勤務形態に従事する日勤の就業者(通常勤務群)18名の計40名をを対象として、リストバンド型活動量測定デバイスを装着し平日5日間の活動モニタリングを行った。得られた活動データをコサイン曲線に回帰させ概日活動リズムを得た。概日活動リズムは, Mesor(1周期の平均値)、振幅、位相時間(最大値の時刻)の3つのパラメータによって評価した。さらに、参加者はクロノタイプ(朝型夜型嗜好性)を測定するための朝型夜型質問票、睡眠を評価するためのピッツバーグ睡眠質問票と3次元型睡眠尺度(3 dimensional Sleep Scale: 3DSS),健康関連QOLを測定するSF-36v2の質問票を施行した。また生活リズムの概要すなわち就寝・起床時刻,総睡眠時間,始業・終業時刻,夜間残業時間(20時以降の勤務時間)、総労働時間を行動記録票から求めた。その結果、概日活動リズム評価において,始業時刻,朝食摂取時刻,就寝・起床時刻及び概日活動リズムの位相が早くなっていることが明らかとなった。また朝型勤務形態は3DSSの位相項目得点及びSF-36v2の精神的QOLが有意に高いことが示された。MEQ得点は朝型勤務群において有意に高く、朝型嗜好性が高かった。夜間残業時間は朝型勤務群において有意に減少していた。これらのことから,朝型勤務形態で働く就業者は、通常勤務形態の就業者と比較して。概日活動リズムが早くなっており,規則正しい睡眠と生活習慣をもっていることが明らかとなった。この結果より、朝型勤務がより良いメンタルヘルスと関連する可能性が示唆された。朝型勤務と通常勤務について身体活動計を用いて、実際の活動の日内変動を評価すると朝型勤務の方が明らかに位相すなわち生活リズムが前進していることが明らかになった。この事実は現代の夜型社会において朝型勤務が生活のリズムを前進させる確実な効果を有することを明らかにした。さらに朝型勤務に従事している勤務者の方がより良い健康感を有していたことから朝型勤務が健康維持にも有用な可能性が示唆された。これまでの研究で朝型勤務が健康維持に寄与する可能性は示唆された。本研究では前述の検討ではMEQ得点(朝型夜型嗜好性)が異なっており,クロノタイプの差異により影響された可能性が示唆されたため、クロノタイプに着目して朝型勤務と通常勤務を比較するさらなる研究が必要であると考えられた。従って今後、日勤のオフィスワーカーの勤務形態とクロノタイプが睡眠状態等に与える影響を明らかにすることを追加検討する予定である。(1)朝型生活と夜型生活の健康に及ぼす基礎的検討22時以降に夕食を摂取し、朝食を摂取しない生活習慣を「夜型生活」と定義し、それに当てはまる若年健常者8名と、1日3食摂取し、特に夕食を22時以前に摂取する、規則正しい生活習慣を持つ若年健常者6名を朝型生活群とし、比較検討した。24時間心電図測定及び血圧測定、並びに睡眠に関する質問票を両群で施行した。心拍数、lnHF、LF/HFにコサイナー法を用いて周期回帰曲線を求め各指標の中間値、振幅、位相時間を算出した。さらにlnHFの1時間毎の生データ平均値を比較した。(結果)周期回帰曲線から、夜型生活群で心拍数、lnHF及びLF/HFの位相時間が有意に遅延していた。さらに夜型生活群で睡眠時のlnHFの低下が見られた。また、夜型生活群のPSQI-Jの総合得点は有意に高く、MEQの総合得点は有意に低かった。本研究により夜型生活群では、生活習慣が遅延し心拍及び心臓自律神経系の概日リズムの位相を遅延させることが示唆された。また、睡眠時間の低下は見られなかったものの睡眠の質の低下及び睡眠時の副交感神経活動の低下が示さた。検討2伊藤忠商事株式会社(以下ITC)で朝型勤務に従事する就業者100名、伊藤忠系列会社で従来の勤務形態で働く就業者100名に対し、質問票による予備調査を行なった。(結果)ITCは系列会社に比べ、出社時刻、退社時刻、起床時刻、朝食時刻及び就寝時刻で有意に前進していることが示された。ITC及び系列会社の睡眠及び健康感に関する質問票の比較では、ピッツバーグ睡眠質問票、朝型夜型質問票、3次元型睡眠尺度、SF-36v2の全項目に関して有意な差は認められなかった。しかしSF-36v2におけるITCと国民標準値との比較では身体機能、日常役割機能(身体)、体の痛み、全体的健康感の項目でITCが有意に高値を示した。朝型生活と夜型生活の比較では両群において睡眠時間には有意な差が認められないにもかかわらず、夜型生活者で睡眠の質の低下及び睡眠時の副交感神経活動の低下が見られたことから、朝型生活の睡眠あるいは心臓自律神経活動リズムへの好影響が確認され、朝型生活が健康に良いという当初より想定していた結果が得られたものと考える。一方で実際の勤務形態の違いによる質問紙を用いた予備調査では、勤務形態による明らかな差は確認できなかった。この結果についてはやはり質問紙調査の限界を示すものと考え、当初から計画していた身体活動計を用いた詳細な検討が必要と考えられ、現在進行中である。

20時以降の残業の禁止,及び夜間の残業に変わり早朝勤務を行う朝型勤務形態に従事する日勤の就業者(朝型勤務群)22名と, 20時以降の夜間の残業を行う通常勤務形態に従事する日勤の就業者(通常勤務群)18名の計40名をを対象として、リストバンド型活動量測定デバイスを装着し平日5日間の活動モニタリングを行った。得られた活動データをコサイン曲線に回帰させ概日活動リズムを得た。概日活動リズムは, Mesor(1周期の平均値)、振幅、位相時間(最大値の時刻)の3つのパラメータによって評価した。さらに、参加者はクロノタイプ(朝型夜型嗜好性)を測定するための朝型夜型質問票、睡眠を評価するためのピッツバーグ睡眠質問票と3次元型睡眠尺度(3 dimensional Sleep Scale: 3DSS),健康関連QOLを測定するSF-36v2の質問票を施行した。また生活リズムの概要すなわち就寝・起床時刻,総睡眠時間,始業・終業時刻,夜間残業時間(20時以降の勤務時間)、総労働時間を行動記録票から求めた。その結果、概日活動リズム評価において,始業時刻,朝食摂取時刻,就寝・起床時刻及び概日活動リズムの位相が早くなっていることが明らかとなった。また朝型勤務形態は3DSSの位相項目得点及びSF-36v2の精神的QOLが有意に高いことが示された。MEQ得点は朝型勤務群において有意に高く、朝型嗜好性が高かった。夜間残業時間は朝型勤務群において有意に減少していた。これらのことから,朝型勤務形態で働く就業者は、通常勤務形態の就業者と比較して。概日活動リズムが早くなっており,規則正しい睡眠と生活習慣をもっていることが明らかとなった。この結果より、朝型勤務がより良いメンタルヘルスと関連する可能性が示唆された。朝型勤務と通常勤務について身体活動計を用いて、実際の活動の日内変動を評価すると朝型勤務の方が明らかに位相すなわち生活リズムが前進していることが明らかになった。この事実は現代の夜型社会において朝型勤務が生活のリズムを前進させる確実な効果を有することを明らかにした。さらに朝型勤務に従事している勤務者の方がより良い健康感を有していたことから朝型勤務が健康維持にも有用な可能性が示唆された。新たに両社の就業者各30名に対し、身体活動計を用いて身体活動リズム(ZC)を測定を行い、詳細な検討を行う。身体活動計(リストバンド型生活モニタ装置:株式会社日立システムズ社製ライフ顕微鏡)の平日5日間の装着、及びその間の行動について行動記録表に記入してもらい調査を行い、身体活動計による身体活動リズムの測定から得られた身体活動頻度(ZC)データは、最小二乗法を用いてコサイン曲線へ回帰した曲線を算出し、位相時間、振幅などを算出して、身体活動をリズムとして客観的に評価する。この身体活動リズム結果を中心に睡眠、健康感を評価する質問紙結果を総合評価することにより、朝型勤務の健康に及ぼす影響を明らかにする。これまでの研究で朝型勤務が健康維持に寄与する可能性は示唆された。本研究では前述の検討ではMEQ得点(朝型夜型嗜好性)が異なっており,クロノタイプの差異により影響された可能性が示唆されたため、クロノタイプに着目して朝型勤務と通常勤務を比較するさらなる研究が必要であると考えられた。従って今後、日勤のオフィスワーカーの勤務形態とクロノタイプが睡眠状態等に与える影響を明らかにすることを追加検討する予定である。
乳幼児を持つ女性看護師のアサーティブネス尺度の開発

本研究の目的は、我々がこれまで研究してきた「乳幼児を持つ女性看護師が職場でアサーティブになれない状況」をもとに、アサーティブネス尺度を開発することである。アサーティブネスは相手や場面に影響されるといわれているが、乳幼児を持つ女性看護師を対象に、職場でのアサーティブネス尺度を開発することができれば、育児中の看護師のアサーティブネス・トレーニングプログラムを今後構築する上で、より具体的な内容を盛り込むことができ、バーンアウトの回避や離職予防に繋がることが期待できる。2018年度は、先行研究の「乳幼児を持つ女性看護師が職場でアサーティブになれない状況」の分析結果をもとに、アサーティブネス尺度の原案を作成する予定であり、その前段階として国内外のアサーティブネスに関する文献の検討を計画していた。アサーティブネスの研究は、その評価ツールとしRathus assertiveness scheduleが一般的に用いられているが、このツールは一般的な日常生活の場面をもとに作成されているにもかかわらず、看護師を対象としたアサーティブネスの研究に多用されている。アサーティブネスが相手や場面によって異なるという通説からすると、文献検討で現状の課題を確認することが、乳幼児を持つ女性看護師を対象とする本研究のアサーティブネス尺度の開発に先駆け、非常に重要であったために、文献検討を重視した。文献検討の結果、Rathus assertiveness scheduleで評価できるのは、自己表現の傾向であり、相手や場面を考慮した評価ツールの開発が課題であることが明確となった。また、Worldwide Nursing Conferenceに参加し、看護師におけるアサーティブネスや、育児と看護職の両立支援の問題など、本研究にかかわるテーマに向けて有益な知見を得たと同時に、これまでの研究成果の発表を行った。本年度は、尺度の原案作成までを計画していたが、それに先立つ国内外の文献検討に留まった。研究実績の概要で述べたように、アサーティブネスの研究は、その評価ツールとしてRathus assertiveness scheduleが一般的に用いられているが、このツールは一般的な日常生活の場面をもとに作成されているにもかかわらず、看護師を対象としたアサーティブネスの研究に多用されている。アサーティブネスが相手や場面によって異なるという通説からすると、文献検討で現状の課題を確認することが、乳幼児を持つ女性看護師を対象とする本研究のアサーティブネス尺度の開発に先駆け、非常に重要であったので、詳細な文献検討や英文誌の解読に、予定よりも多くの時間をかけたために、計画よりやや遅れた結果となった。今年度、やや遅れている尺度の原案作成は、文献検討を十分に実施したことで、今後スムーズに施行できる見通しである。また、原案をもとにした尺度の質問項目の作成完了は、当初より20182019年度に渡る計画としているので、今後は予定通り遂行できると考えている。

また、原案をもとにした尺度の質問項目の作成完了は、当初より20182019年度に渡る計画としているので、今後は予定通り遂行できると考えている。乳幼児を持つ女性看護師のアサーティブネス尺度の原案作成において、分担研究者とのブレーンストーミングのための会議を予定していたが、今年度は計画がやや遅れていることから会議の開催が見送られた。したがって、会議場までの代表および分担研究者の移動に伴う費用や会場賃借の費用が発生しなかった。次年度は、アサーティブネス尺度の原案作成や質問項目の作成を計画しているので、ブレーンストーミングを数回実施する必要がある。研究者の拠点が関東と関西であるため、今年度の残りは会議のための旅費等にあてる計画である。
膜タンパク質による新しい転写調節機構の実証

本研究はTMC1の細胞内N端領域の機能解明を目的とする。本年度は、western blot法による、切断部位についての解析が進んだ。昨年度までにN端側から二か所の切断部位を示唆する断片が二つ確認できていた。ここで、N端側から順に断片1、2、あるいは切断部位1、2とする。切断部位1の領域のアミノ酸を欠損させたTMC1では、新たに、さらにC端側の切断部位3と切断部位4の存在を示唆する断片が増加し、よりはっきりと検出された。切断部位4の場所を、推定されるアミノ酸を含む断片を作製し、電気泳動上の位置を比較する、あるいは周囲のアミノ酸を欠損させた変異体により解析したところ、第一膜貫通領域内で切断されている可能性が浮上した。これは、膜関連タンパク分解という機構が働き、第一膜貫通領域が切断されることによって、遊離した細胞内断片が、さらに切断されてN端の断片が作成されている可能性を示唆する。次年度は、膜関連タンパク分解の機構の関与も調べていく。また、転写調節への影響を調べるため、断片1あるいは断片2を安定的に発現するHEK293細胞の作成を試みたところ、断片2を少ないながら発現する細胞クローンを作成することができた。この細胞からmRNAを抽出し、次世代シーケンサーにかけるためのcDNAライブラリーの作成も行った。シーケンスおよび解析を次年度行う。一方で、TMC1を発現する蝸牛や精巣の抽出物からTMC1タンパク質のwestern blotによる解析を試みたが、切断されていない全長のタンパク質も検出できなかった。これは発現する有毛細胞が蝸牛内では数が少ないことと、精巣では発現量が全体として低いことに起因すると思われる。内因性細胞での切断現象の有無を検討するため、マウス有毛細胞を分離して、免疫染色によりTMC1を検出することを考慮している。研究代表者の異動に伴い、研究がほぼできない時期が長くあったが、膜関連タンパク分解の関与の可能性が明らかになるなど、切断部位についての成果が得られている。また、次世代シーケンサーにかけるサンプルが調整できたことも成果かとして挙げられる。よって、おおむね順調に進展していると判断した。膜関連タンパク質分解の可能性が浮上したため、膜貫通領域内の変異により、切断部位を明らかにすると共に、膜関連タンパク質分解を起こす酵素の阻害薬を用いて、切断現象が抑制されるかを調べるなどの実験を行う。また、次世代シーケンサーによるシーケンスと解析を行い、転写調節機能があるか否かを調べる実験を行う。内因性に発現するTMC1の切断ならびに局在については、有毛細胞を分離採取して固定と染色を試みる。本研究はtransmembrane channel-like protein 1 (TMC1)の細胞内N端領域の機能解明を目的とする。マウスTMC1にはスプライシングバリアントとしてN末端の4アミノ酸のみに違いが見られるTMC1ex1とex2が報告されている。予備実験ならびに細胞内N端領域の切断部位を狭める実験は、データベースに登録されている配列であるex2を用いて行ってきた。しかし、mRNAの5' UTRの塩基配列からex2のタンパク質の翻訳が行われない可能性が示唆されたため、ex1とex2のmRNAからの翻訳効率を比べる実験を行った。成マウスの蝸牛のmRNAを抽出し、ex1とex2の全長を共に検出できる条件でRT-PCRを行い、増幅された産物をプラスミドにクローニングしたところ、29クローンのうち、TMC1全長をコードするmRNAはex1のみ認められ、ex2は一つも検出されなかった。部分的に増幅したPCR断片を繋ぎ合わせる方法で、データベース上のex2の配列を形成し、発現ベクターに導入してHEK293T細胞に強制発現させ、western blot法によりTMC1タンパク質の検出を試みたが、検出されなかった。一方で、同様の実験でex1を発現させた細胞からはTMC1タンパク質が検出された。TMC1 ex2ではKozak配列を導入した場合にはタンパク質の翻訳が確認された。以上の結果から、TMC1 ex2のmRNAからは開始コドン周囲配列のKozak配列との不一致により、TMC1タンパク質の翻訳が行われない可能性が強く示唆された。よって、今後の実験では、ex1を用いることにした。次に、TMC1 ex1を発現させたHEK293細胞を、TMC1の細胞内N端領域を抗原とした抗TMC1抗体で染色したところ、TMC1が検出でき、核にシグナルが検出される細胞も存在した。TMC1のex1とex2との比較により、TMC1 ex1のmRNAのみからタンパク質が翻訳されている可能性が高いと言う新たな発見が得られたと共に、免疫染色で使用できる抗体が得られたため、おおむね順調に進展していると判断した。これまでの研究により、マウスのTMC1をHEK293細胞に強制発現させると一部の細胞において細胞内N端領域が核内に局在する結果が得られていた。これはTMC1の細胞内N端領域が切断され、核内に移行している可能性を示唆する。そこで、TMC1の細胞内N端領域にHAタグを挿入した変異体を作製し、強制発現と免疫染色を行い、HAの挿入部位と、HAが核内において検出されるか否かを指標として切断部位の推定を行った。

その結果、76番目のアラニンと102番目のアラニンの間が主要な切断部位であるが、それよりC端側の領域においても切断されている可能性が示唆された。すなわち、切断部位が複数あることから、免疫染色による実験で切断部位を同定するのが困難であることが判明した。そこで、western blotによる切断断片の検出を試みた。条件を最適化することによって、少なくとも二つの切断断片が存在することが明らかとなった。またそれぞれの切断断片が出現するために必要なアミノ酸残基も明らかにすることができた。それらのアミノ酸残基は、その前後が切断部位であり、かつ、切断酵素の認識配列として重要なアミノ酸である可能性が高い。この情報からいくつかの切断酵素候補を挙げることができた。一方で、前年度に作成した抗TMC1抗体をマウス蝸牛の脱灰標本で染色に用いたところ、非特異的な染色が多く、TMC1を正しく検出できなかった。マウス蝸牛の有毛細胞での細胞内N端領域の局在を明らかにするためには、標本調整を始めとして更なる条件検討が必要である。脱灰標本での有毛細胞の免疫染色がうまく行かなかったことや、切断部位が複数あるなどの予想外の結果によって進展が滞った面もあるが、代替法としてwestern blot法を行うことで、複数の切断に必要なアミノ酸配列を明らかにすることができた成果などが得られているため、おおむね順調に進展していると判断した。本研究はTMC1の細胞内N端領域の機能解明を目的とする。本年度は、western blot法による、切断部位についての解析が進んだ。昨年度までにN端側から二か所の切断部位を示唆する断片が二つ確認できていた。ここで、N端側から順に断片1、2、あるいは切断部位1、2とする。切断部位1の領域のアミノ酸を欠損させたTMC1では、新たに、さらにC端側の切断部位3と切断部位4の存在を示唆する断片が増加し、よりはっきりと検出された。切断部位4の場所を、推定されるアミノ酸を含む断片を作製し、電気泳動上の位置を比較する、あるいは周囲のアミノ酸を欠損させた変異体により解析したところ、第一膜貫通領域内で切断されている可能性が浮上した。これは、膜関連タンパク分解という機構が働き、第一膜貫通領域が切断されることによって、遊離した細胞内断片が、さらに切断されてN端の断片が作成されている可能性を示唆する。次年度は、膜関連タンパク分解の機構の関与も調べていく。また、転写調節への影響を調べるため、断片1あるいは断片2を安定的に発現するHEK293細胞の作成を試みたところ、断片2を少ないながら発現する細胞クローンを作成することができた。この細胞からmRNAを抽出し、次世代シーケンサーにかけるためのcDNAライブラリーの作成も行った。シーケンスおよび解析を次年度行う。一方で、TMC1を発現する蝸牛や精巣の抽出物からTMC1タンパク質のwestern blotによる解析を試みたが、切断されていない全長のタンパク質も検出できなかった。これは発現する有毛細胞が蝸牛内では数が少ないことと、精巣では発現量が全体として低いことに起因すると思われる。内因性細胞での切断現象の有無を検討するため、マウス有毛細胞を分離して、免疫染色によりTMC1を検出することを考慮している。
有機塩の自己組織化を用いた固相燐光発光機序の解明と多次元センシングシステムの創製

本研究では、分子集合体からの発光機序に関して理解を深め、外部刺激に応答して発光変調する新規なセンシングシステムを創製することを目的とした。分子集合体の発光は分子配列に依存するため、分子配列が外部刺激に応じて変化する系を構築できれば、発光変調から刺激を検知することが可能となる。そこで、有機塩を用いた超分子的な手法により発光性分子の配列を制御し、刺激応答的な配列・発光変調に適した系を設計・構築した。まず、発光変調に適切な分子配列を検討するために、アントラセン-1,5-ジスルホン酸を様々な脂肪族アミンと塩形成させた。結晶中で多様なアントラセン配列が得られ、アントラセンの孤立配列は青色発光を示すのに対し、end-to-face配向の二次元配列はエキシマー発光による緑色発光を、また、レンガ壁様のπスタック型一次元配列は励起オリゴマー発光による黄色発光を示すことがわかった。このように、πスタック配列の制御が発光変調において鍵となることが示唆された。そこで、配列変化に基づくセンシングシステムの創製のために、以下のようにπスタック型の高包接性超分子を設計・構築した。トリフェニルメチルアミン(TPMA)とスルホン酸が形成するナノクラスターに着目し、TPMAをアントラセン-1,8-ジスルホン酸と塩形成させた。得られたクラスターはアントラセン部位のπスタックにより連結され、高包接性の超分子ビーズを構築した。そのπスタック配列は包接分子に応じて変化し、発光色が青緑から橙まで幅広く変調した。さらに、これら包接結晶は化学・光・圧力刺激に応答して可逆的に配列・発光を変化させた。例えば、紫外光照射によってアントラセン部位の光二量化反応やその逆反応が起こり、配列・発光変調を引き起こした。一方で、ハロゲン化合物の包接結晶は光応答性を示さなかったことから、この超分子設計は内分泌撹乱物質に見られるようなハロゲン化合物のセンシングシステムへの応用が期待できる。リン光発光物質は有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子などの光学デバイスやケモセンシング・バイオセンシングデバイスへの応用面で近年注目を集めている。しかし、現在実用化に有望なリン光発光性材料はIrやPtなどのレアメタルの重原子効果を利用したもので、それら希少な金属に依存しないリン光発光性材料の開発には大きな意義がある。本研究では、有機固体の物性が構成分子の集合様式に大きく依存することに着目した。一般に有機物のリン光発光は室温においては観測されず、その集合状態との相関について研究した例は見られない。そこで、有機分子の集合様式を固体中で制御することによって、レアメタルを用いずともリン光発光を高効率で発現させ、さらにはその相関を明らかにすることを目的とした。発光性分子の集合制御法としては、当研究室で有効性を報告している有機塩を用いた手法を採用した。三重項遷移が許容であるベンゾフェノン骨格に関してこの手法を応用したところ、結晶中で新たに4種類のベンゾフェノンの配列が得られ、その配列に応じてリン光発光の強度や色調が変化した。一次元カラム状にスタックした配列においては、三重項エキシマー発光様の挙動も見られた。また、電気的特性にも優れたカルバゾール骨格の配列を制御したところ、平面状に配列したときに室温下においてもリン光発光が確認された。このように、本年度の研究では有機分子の配列制御によってリン光発光特性を多様に変化させることができることを実証し、レアメタルを用いない有機リン光発光性材料の開発の可能性を示した。小分子を包説した結晶も得られており、化学刺激によってリン光発光特性を変化させるようなセンシングシステムの構築にも期待が持てる。発光性有機化合物は有機エレクトロルミネッセンス素子などの光学デバイスだけでなく化学センシング・バイオセンシングデバイスへの応用面でも注目を集めている。特に、複雑な生命機構を明らかにするために必要な生体組織内での高感度センシングにおいては、ストークスシフトが大きく長波長発光を示す材料が有用である。そこで、本研究では上記の特徴を有するリン光発光や分子会合体による発光を固体中で外部刺激的に変化する系を構築することを目的とした。多種多様な材料を構築するために、発光団を有するスルホン酸と様々なアミンとの複合体(有機塩)の結晶を作製した。アントラセンジスルホン酸とトリフェニルメチルアミンの有機塩の結晶は、嵩高いアミンが与える大きな空間に様々な溶媒分子(ハロゲン化合物や芳香族化合物、エステル、ニトリル等)を包接し、蒸気暴露により包接された溶媒分子の交換が可能であった。有機塩が形成する分子集合様式は包接分子によらず全てアントラセンの二量体構造をとっていたが、その発光色調は青緑色(λ_<max>=460nm)から黄色(λ_<max>=570nm)へと包接分子に応じて大きく変化した。これはアントラセンのダイマー発光は周りの分子に大きく影響を受けることを示している。一方、アントラセンジスルホン酸と2-アミノペンタンの有機塩結晶に圧力を印加すると、空間群がP2_1/nからP2_1への相転移が起こり、アントラセンの不斉配列が誘起された。その結果、発光色調が黄色から緑色、発光量子効率が2%から35%へと大きく変調した。このように、本年度の研究では分子会合体からの発光を化学・物理刺激によって大きく変調させることができた。特に発光団の二量体構造によるダイマー発光は近傍の分子に対し敏感であることから、新しいセンシングシステムへの応用に期待できる。

本研究では、分子集合体からの発光機序に関して理解を深め、外部刺激に応答して発光変調する新規なセンシングシステムを創製することを目的とした。分子集合体の発光は分子配列に依存するため、分子配列が外部刺激に応じて変化する系を構築できれば、発光変調から刺激を検知することが可能となる。そこで、有機塩を用いた超分子的な手法により発光性分子の配列を制御し、刺激応答的な配列・発光変調に適した系を設計・構築した。まず、発光変調に適切な分子配列を検討するために、アントラセン-1,5-ジスルホン酸を様々な脂肪族アミンと塩形成させた。結晶中で多様なアントラセン配列が得られ、アントラセンの孤立配列は青色発光を示すのに対し、end-to-face配向の二次元配列はエキシマー発光による緑色発光を、また、レンガ壁様のπスタック型一次元配列は励起オリゴマー発光による黄色発光を示すことがわかった。このように、πスタック配列の制御が発光変調において鍵となることが示唆された。そこで、配列変化に基づくセンシングシステムの創製のために、以下のようにπスタック型の高包接性超分子を設計・構築した。トリフェニルメチルアミン(TPMA)とスルホン酸が形成するナノクラスターに着目し、TPMAをアントラセン-1,8-ジスルホン酸と塩形成させた。得られたクラスターはアントラセン部位のπスタックにより連結され、高包接性の超分子ビーズを構築した。そのπスタック配列は包接分子に応じて変化し、発光色が青緑から橙まで幅広く変調した。さらに、これら包接結晶は化学・光・圧力刺激に応答して可逆的に配列・発光を変化させた。例えば、紫外光照射によってアントラセン部位の光二量化反応やその逆反応が起こり、配列・発光変調を引き起こした。一方で、ハロゲン化合物の包接結晶は光応答性を示さなかったことから、この超分子設計は内分泌撹乱物質に見られるようなハロゲン化合物のセンシングシステムへの応用が期待できる。
高空間・高時間分解能を有する次世代高速気体計測レーザー誘起蛍光法の開発

アセトンをシードとしたレーザー誘起蛍光法は,アセトンの蛍光強度が他のシードと比較して極めて大きいため,超音速流れの密度場を高時間・高空間分解で測定できる.しかし,アセトンレーザー誘起蛍光法で超音速流れ場の定量測定がなされた例は国内外を問わずこれまでにない.そこで,本研究では,このアセトンレーザー誘起蛍光法の超音速流れ場への適用を目的として,流体力学的に良く知られているオリフィスからの不足膨張噴流に本計測システムを適用した.YAGレーザーから発振した266nmのレーザービームを,複数のシリンドリカルレンズを組合わせた光学系によりシート状にしてから,噴流に照射した.レーザーで照射された噴流中のアセトンは励起状態になり,その後失活するときに蛍光を発する。この蛍光の強度分布をイメージインテンシファイア付きのCCDカメラで取得した.蛍光強度は理論的に密度の関数となっていることが,これまでの研究で明らかになっているので,パーソナルコンピュータにより蛍光強度を密度に変換した.また,本計測法の妥当性を評価するため,噴流軸上においてピトー圧測定を行い,流れの状態が等エントロピー変化している領域において,ピトー圧から密度を求めた.さらに,エンジニアリングワークステーションにより,数値シミュレーションを行い,噴流の密度分布を求めた.その結果,本計測システムで測定した流れ場の密度分布はピトー圧測定および数値シミュレーションで得られた密度分布と良く一致し,本計測システムにより超音速流れ場の密度が精度良く計測できることが示された.超音速流れを高時間・高空間分解能で計測可能なレーザー誘起蛍光法を開発するため,本研究ではアセトンをシードとしたレーザー誘起蛍光法を流体力学的に良く知られているオリフィスからの超音速自由噴流に適用した.レーザーから発振したレーザービームをシリンドリカルレンズ系によりシート状にし流れ場に照射した.得られた蛍光強度分布をイメージインテンシファイア付きのCCDカメラにより撮像した.また,アセトン蛍光理論的を本流れ場の測定範囲において適用した.この理論によると温度変化に伴う密度の誤差は本流れ場の測定範囲では4パーセント未満であることがわかり,蛍光強度から流れ場の密度に変換できることがわかった.実験で得られた蛍光強度をパーソナルコンピュータを用いて密度に変換に変換し,流れ場の密度分布を得た.また,オイラー方程式を基礎方程式とした数値解析を行い流れ場の数密度を理論的に求め,実験で得られた密度場と比較した.その結果,本実験で得られた数密度分布は,数値解析で得られた密度場と極めて良く一致し,本計測法が超音速流れに適用できることが証明された.アセトンをシードとしたレーザー誘起蛍光法は,アセトンの蛍光強度が他のシードと比較して極めて大きいため,超音速流れの密度場を高時間・高空間分解で測定できる.しかし,アセトンレーザー誘起蛍光法で超音速流れ場の定量測定がなされた例は国内外を問わずこれまでにない.そこで,本研究では,このアセトンレーザー誘起蛍光法の超音速流れ場への適用を目的として,流体力学的に良く知られているオリフィスからの不足膨張噴流に本計測システムを適用した.YAGレーザーから発振した266nmのレーザービームを,複数のシリンドリカルレンズを組合わせた光学系によりシート状にしてから,噴流に照射した.レーザーで照射された噴流中のアセトンは励起状態になり,その後失活するときに蛍光を発する。この蛍光の強度分布をイメージインテンシファイア付きのCCDカメラで取得した.蛍光強度は理論的に密度の関数となっていることが,これまでの研究で明らかになっているので,パーソナルコンピュータにより蛍光強度を密度に変換した.また,本計測法の妥当性を評価するため,噴流軸上においてピトー圧測定を行い,流れの状態が等エントロピー変化している領域において,ピトー圧から密度を求めた.さらに,エンジニアリングワークステーションにより,数値シミュレーションを行い,噴流の密度分布を求めた.その結果,本計測システムで測定した流れ場の密度分布はピトー圧測定および数値シミュレーションで得られた密度分布と良く一致し,本計測システムにより超音速流れ場の密度が精度良く計測できることが示された.
炎症性サイトカインMCP-1の生体内における発現とその役割

これまでに作製した5種の抗MCP-1モノクローナル抗体は、MCP-1αおよびMCP-1βのいずれとも反応することが分かった。そこで、本年度の研究では抗MCP-1モノクローナル抗体ならびにMCP-1cDNAを用いて、粥状動脈硬化症および悪性線維性組織球腫(MFH)についてMCP-1の発現を検討した。1.粥状動脈硬化に関しては、21例の大動脈粥状硬化病巣について免疫組織化学的に検討した結果、diffuse intimal thickeningおよびfatty streak lesionで血管内皮細胞にMCP-1陽性像が得られた。また、fatty streak lesionでは内皮下のマクロファージ由来と考えられる泡沫細胞にもMCP-1陽性所見が得られた。これらの結果から、粥状動脈硬化の発生初期における単球の内皮下侵入は内皮細胞によって分泌されるMCP-1によって惹起され、以後の単球の内皮下浸入は内皮細胞に加え内皮下に浸潤したマクロファージ自身によって産生されるMCP-1によって増強される可能性が示唆された。2.MFHは線維芽細胞様細胞と組織球様細胞の混在を特徴とする軟部悪性腫瘍であるが、われわれはMFHに出現する組織球様細胞は反応性の浸潤マクロファージと考え、腫瘍細胞からのMCP-1産生を検索した。MFH細胞株培養上清中にはMCP-1産生が観察され、Northern blottingでMCP-1mRNAが確認された。さらに、腫瘍細胞の免疫組織化学でゴルジ領域にMCP-1の陽性所見が得られた。これらの観察から、MFHに出現する組織球様細胞は腫瘍細胞ではなくMCP-1をはじめとする単球遊走因子によって誘導された宿主由来の浸潤マクロファージと考えられた。以上の検索から種々の病態におけるマクロファージ浸潤にMCP-1が強く関与することが分かってきた。現在、間質性肺炎および慢性関節リウマチを用いて慢性炎症へのMCP-1の関与を検索中である。