hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
FRPボルトによるFRP部材のボルト接着併用接合の力学的挙動解明と設計思想の提案

また,FRPボルトのリラクセーション特性を把握するため,M16,M20,M24のFRPボルトを用いて,27mmまたは36mm厚のGFRP板を標準トルク(34Nm)と標準トルクの約2倍(74Nm)で締め付け,その後の軸力を計測した.報告時点で,約2か月経過しているが,どの試験体においても,締め付け当初に大きく軸力が低下しているものの,それ以降は比較的一定値を保っており,今後も計測を継続する予定である.さらに,引抜成形GFRP部材を用いたFRPボルトによるボルト接着併用接合に面せん断実験を行った.接合部のせん断耐力を向上させるため,接合部領域にDouble Bias Mat (成形後の板厚約1mm)を挿入した接合部実験を実施した.その結果,極めて薄肉のDBMシートを挿入することで,引抜成形GFRPのボルト接着接合部におけるせん断抜けを抑制できることを明らかにした.平成29年度までに,使用するFRPボルトの選定,その強度特性およびリラクセーション特性を把握した.また,FRPボルトを使用した単ボルト接合に関する強度実験を実施し,FRPボルト接合の耐力および力学的特徴を把握した.さらに,引抜成形GFRP部材に対するFRPボルト・接着併用接合について,せん断破壊を抑制する強度向上策を検討し,その効果を確認した.平成29年度で実施する予定であった接着接合のみの実験は,実施できていないが,供試体の製作は終了しており,平成30年度初めに実施する予定である.また,当初平成30年度実施予定であった,ボルト接合部の有限要素解析は,一部,平成29年度に実施し,FRPの損傷進展解析のベースを確立できている.したがって,平成30年度以降も,現在の研究体制で研究を実施していくことで,当初の研究計画を達成できると判断している.平成30年度は,(1)FRPボルト多列接合二面せん断実験,(2)FRP接着接合実験,(3)FRPボルト接着併用接合二面せん断実験を実施した.FRPボルト接合実験では,ボルト軸力を導入することにより,終局支圧耐力が約60%向上することが明らかとなった.また,多列接合の支圧耐力は,1列接合の支圧耐力にボルト本数をかけることで算出できることを明らかにした.FRPボルトをボルト接合部耐力は,ステンレスボルトを用いた場合と同様に設計できるが,FRPボルトのせん断耐力が低いため,設計で考慮する必要がある.次に,FRP板の接着接合部実験では,ボルト接着併用接合と同じ寸法の供試体での接合部耐力を明らかにした.接着接合の剛性は,ボルト接合の剛性より大幅に大きくなることを明らかにした.また,接着接合部耐力はばらつきが大きく,1条件3体の供試体数では不十分であることが明らかとなった.ボルト接着併用接合実験では,併用接合の力学的挙動を明らかにした.併用接合は接着接合と同程度の高剛性を有している.初期剥離荷重はボルトの有無によって変化しないが,ボルト接合を併用することで,剥離の進行を抑え初期剥離後の耐力向上の効果があり,併用接合の終局剥離荷重(=終局耐力)は接着接合の1.52.5倍になった.また,接着剤が完全に剥離した後でも,ボルトによるせん断支圧接合で荷重を抵抗し,接着剥離後の終局荷重はボルト接合のみの終局荷重より平均して約20%大きくなった.本研究の成果より,FRPボルト接着併用接合の設計思想として,使用限界状態を接着接合の初期剥離とし,終局限界状態を接着接合の終局剥離破壊とする併用接合の設計思想を提案する.H29年度は,Task3:多列ボルト接合の2面せん断実験,Task4:接着接合の2面せん断実験,Task 5:接着接合を併用したボルト接合の2面せん断実験を実施する予定である.
物質移動に着目したコンクリート構造物の耐久性評価

本研究は、コンクリートにおける透水性、透気性などの物質移動現象と劣化現象をコンクリートの組織構造および個々の現象に独特な反応と関連させて検討を加えることにより、コンクリートにおける気体および液体の移動現象が耐久性に及ぼす影響を明確にし、コンクリート構造物の劣化現象の機構解明と耐久性評価方法の開発を目的としている。本年度は反応性の異なる混和材を用いたコンクリートの中性化現象について検討を加えた。鉄筋コンクリート構造物の強度特性、熱的特性、耐久性の改善を目的に、混和材を用いたコンクリートの利用が増大しているが、中性化現象が二酸化炭素の移動現象と水和生成物と移動した二酸化炭素との反応に支配されていること、混和材を用いた場合には、組織の緻密化と水和生成物の消費が同時に起こることなどから、混和相を用いたコンクリートの中性化現象は複雑となり、その評価が困難となっている。セメントの一部を高炉スラグ微粉末およびフライアッシュで置き換えたコンクリートの促進中性化試験、備品として購入した透気透水試験装置を用いた透気試験および透水試験、圧縮強度試験、細孔量および細孔径分布渾定、水酸化カルシウム量測定を行い、解析結果と比較検討することによりコンクリートの中性化現象の評価方注について検討を加えた。これら混和材を用いると、セメントの水和物である水酸化カルシウムと反応することにより、コンクリート自身の組織を緻密化するが、同時に水酸化カルシウムの消費にともない、コンクリート中のアルカリ性が低下する可能性があり、従来の評価指標では中性化の評価が困難であることを明らかにした。実験結果および解析結果をもとに、コンクリートの中性化現象は、これら測定した物性値単独では評価することができず、透気係数と水酸化カルシウム量を用いることにより定量的に評価できることを示した。本研究では劣化現象を塩害と中性化に限定して検討を加えた。水結合材比を50%、混和材として高炉スラグ微粉末を用い、置換率を0、30,50,70%に変化させたコンクリート供試体を作製し、各種試験を行う前の初期養生条件として20°Cの水中養生を7、28,91日間行った。備品として購入した透気透水試験装置を用いてコンクリートにおける窒素ガスおよび水の圧力勾配下における移動性を測定した。また、現有の急速塩化物透過性試験装置を用い、コンクリートにおける塩化物イオンの移動現象について検討を加えるとともに、現有の促進中性化試験装置を用い、コンクリートにおける二酸化炭素の移動性状について検討を加えた。また、セメントの水和特性を現有の熱分析装置を用いて測定した。その結果、コンクリートの透気性および透水性の指標である透気係数および透水係数は、高炉スラグ微粉末の置換率の増大および初期の水中養生期間の増大とともに低減することが明らかとなった。塩化物透過性も高炉スラグ微粉末の置換率の増大および初期の水中養生期間の増大とともに抑制され、圧縮強度により評価することができないが、透気係数および透水係数により評価できることが明らかとなった。中性化深さは初期の水中養生期間の増大とともに低減し、高炉スラグ微粉末の置換率の増大とともに増大する傾向を示すため、圧縮強度、透気係数および透水係数のみでは評価することができず、セメントの水和特性を考慮することにより評価できることを明らかにした。
がん進展におけるミッドカインの役割および変異型MKの機能解析

がん進展におけるミッドカイン(MK)の役割を解析し、本年度は特に、癌進展における変異型MKの重要性の指摘、結合蛋白・2量体形成・アクチビンシグナルとのクロストークによる神経誘導を含むMKの作用機序の解析に成果を得た。以下に具体的成果を概括する。1.MKはNIH3T3細胞をトランスフォームする。2.ヒトグリオーマ及び卵巣癌において、正常組織に対して、腫瘍部でMKは高発現する。3.第3エクソンの欠けた変異型MKがヒト消化器癌で高頻度に発現し、とくにリンパ節転移との強い相関がある。4.MKはヘパラン硫酸プロテオグリカンに属するシンデカン1、3と結合し、特にシンデカン1の個体発生における発現様式はMKのそれと強い関連がある。5.MKはトランスグルタミナーゼによって2量体を形成し、それにより線溶系亢進能も上昇する。6.MKはアクチビンによる中胚葉誘導を阻害し、アクチビン存在下で頭部神経を誘導する。今後解決すべき課題として、変異型MKの機能の解析、受容体の同定、TGFβスーパーファミリーその他の細胞シグナル伝達機構とMKのシグナリングのクロストークの解明の3点がとくに重要となってきた。
内皮由来過分極因子の分離・同定・機能解析

本研究の目的は、内皮由来過分極因子(EDHF)およびEDHF反応に関与する関連遺伝子群を、分子生物学的に捕らえようとするものである。我々は、EDHFを同定するために、まずクローン化したKチャネルを用いたEDHFのバイオアッセイ系の確立を試みた。ラット腸間膜動脈において各種Kチャネル阻害薬の作用を検討したところ、EDHF反応に関与するKチャネルとしては、Ca^<2+>-activated K^+ channel(KCa)が想定された。RT-PCRを施行したところ、ラット腸管膜動脈には三種類のKCaが発現していることが確認された。その中の一つであるBKchannel遺伝子をHEK細胞に発現させると、脱分極ならびに細胞内カルシウムイオンの上昇に伴い活性化されるK電流が確認された。EDHFの候補として、チトクロームP450代謝産物であるepoxyeicosatrienoic acid(EET)があげられている。そこで、EETのBK channelに対する作用を検討すると、EETはBK channelの電流を増加させ、その作用機序としてはGαsの活性化を介して働くことが確認された。また、ある種の血管ではEDHF反応にギャップジャンクション(GJ)が関与することが報告され、この点について検討した。ラット腸管膜動脈において、EDHF反応はGJを阻害する薬剤でほぼ完全に抑制された。次に、GJを構成するコネキシン(CX)を腸管膜動脈で検討した結果、少なくとも4種類のCX(CX37,40,43,45)が存在することが判明した。免疫組織染色により各CXの分布を検討すると、CX40は内皮細胞に、CX43は内皮と平滑筋細胞に広く分布していた。現在この4分子をクローニングおよび細胞に発現させて、それぞれの分子のEDHF反応に対する役割について検討を重ねている。本特定領域研究の目的は、血管内皮細胞から放出され血管を弛緩する内皮由来過分極因子(EDHF)を分離・同定することである。我々は、まず、クローン化したKチャネルを用いたEDHFのバイオアッセイ系の確立を試みた。EDHF反応が再現性良く見られるラット腸間膜動脈において、各種カリウムイオンチャネル阻害薬を投与したところ、BK channelの阻害薬であるcharybdotoxinとSK channelの阻害薬であるapaminを同時投与した時に完全にEDHFによる弛緩反応ならびに過分極反応が阻害された。すなわち、EDHF反応に関与するカリウムイオンチャネルとしては、Ca^<2+>-activated K^+ channelが予想された。そこで各種Ca^<2+>-activated K^+ channelに特異的なプライマーを作製し、ラット腸間膜動脈においてRT-PCRを施行したところ、三種類のCa^<2+>-activated K^+ channelが発現していることを確認した。その中の一つであるBKchannel α-subunitの遺伝子をHEK293細胞に発現させると、脱分極ならびに細胞内カルシウムイオンの上昇に伴い活性化されるカリウムイオン電流が確認された。EDHFの候補の一つとして、チトクロームP450代謝産物であるepoxyeicosatrienoic acid (EET)があげられている。そこで、EETをBK channelを発現させたHEK293細胞に投与したところEETはBK channelの電流を増加させた。その機序としては、EETがG蛋白質であるGαsの活性化を介してBK channelを活性化していることが推定された。その他、他のCa^<2+>-activated K^+ channelも現在cloning中で、EDHFとの関連を検討中である。
AID法を用いた有糸分裂におけるコヒーシン非依存的な染色体間結合の検討

本研究課題「AID法を用いた有糸分裂におけるコヒーシン非依存的な染色体間結合の検討」では、対象のタンパク質を生体内で高速で分解可能なAID(Auxin-Inducible Degron)法を用い、ヒト培養細胞の分裂中期/後期における染色体間のDNA鎖結合の実態を解明するとともに、染色体DNA鎖間の結合とDNA損傷・細胞周期進行との関連性を追求する計画である。
実時間ソフトウェアの仕様記述とその検証方式の研究

以下の各項目につき研究成果を得た。1.時間領域の違いによる証明体系の研究離散性を持つ体系に対する、結合法をベースとした様相記号列の統一化による証明方法を考案した。この方法では、統一化に自己代入を許すとともに、式の無限個の複製を表す記号を導入した。また、すでに提案した実時間システムの検証を目的する実時間を記述可能な論理RTLを基にし、RTLの意味論を保存して有理数時間に制限したRTL^Qについて公理系を提案し、その弱完全性の証明方法について研究を行った。2.線形論理の意味論に関する研究様相演算子まで含む命題線形論理CLL_eに対し、モデルを基にした、直感的にわかりやすい意味論を与えた。式を命題の要求と供給と見ることで原始命題の収支に着目し、この収支をモデルで表現した。このモデルでは、様相演算子はその式が無限にあることを表現している。そしてモデルと式との間の命題の収支を計算することで、式に真偽値を割り当てている。3.発展的検証方法に関する研究新たな構造を持ったタブローグラフとその構成方法を導入することで、部分仕様について検証済みの情報を全体仕様の検証に再利用可能なタブロ-法を提案した。特に、線形離散時間フレームにおけるモデルチェッキングの手続きにおいてグラフ生成とは別に必要な「イベンチャリティを確認する手続き」の代わりに、確認した結果の情報も反映したタブローグラフを直接構成可能な構造を与えた。4.仕様からの適切な情報を推論する論理体系に関する研究仕様として記述された論理式から、人間にとって意味ある式のみを演繹することは、仕様を検査し過ちを発見しやすくするために重要である。このためにすでに結合子の適切さを考慮した新しい論理ERを構築していたが、本年はこの体系を基に結合子の適切さも考慮した体系LRCを構築し、その性質について論じた。5.仕様の分類とその判定方法に関する研究リアクティブシステムの仕様記述について、その実現可能性に至るいくつかのクラスを分類しその性質について論じた。このクラス分けは、欠陥のある仕様を実現可能な仕様に修正してゆく過程において、仕様記述者に対して、より詳細な情報を与える。また、仕様がそのクラスに属するか否かに関する判定アルゴリズムをその正しさの証明とともに与えた。平成8年度の研究結果は、以下の三つの成果にまとめられる。・実時間論理の研究実時間システムの検証に適した実時間論理の構築のために、様々な実時間論理を比較検討し、新しい実時間論理RTLを定義した。この言語は単純な時間様相しか持たないが、十分な記述力を持っている。この言語について稠密時間のモデルを許す場合、本質的にどのような要素が決定可能性に影響を与えるかについて検討し、決定可能性を保持するための必要条件について研究を行なった。また、到達可能な部分集合についてその決定手続きを与え、さらにその公理化可能性についても検討を行なった結果、強完全な公理化が行なえないことが判明した。・リアクティブシステムの検証の研究リアクティブシステムの仕様記述の途中段階において、その無矛盾性、実現可能性等を判定するときには、それまでに検証された部分の情報を再利用出来ることが望ましい。そこで仕様の追加、削除に応じた段階的検証方法について研究を行ない、そこで用いられるタブロ-の新しいデータ構造を与えた。また、リアクティブシステムの実現可能性について研究を行ない、実現可能でない仕様については、それを実現可能とするための外部環境制約式を求める方法を与えた。

・非標準論理の証明方法の研究様相論理の一般的証明方法である様相記号列の統一化における失敗情報を証明戦略に応用する方法について研究を行なった。この方法は実時間論理の証明に対しても拡張されるよう考えられている。また、資源を共有する並行システムの検証に有用な線形論理についても研究を行ない、その自動証明法を与えた。平成8年度の成果は以下のようにまとめられる。・効率的証明体系の研究(米崎、友石)実時間論理は、その恒真性判定問題が決定可能な場合でも、計算の複雑さが指数関数を越えるオーダーになることがほとんどである。しかし、このことは必ずしも実用性が無いことを意味してはいない。すべての式に対して効率的でなくとも、意味のある式のクラスに対して効率の良い証明方法があれば、実時間論理の表現力をいかした仕様記述、仕様検証が可能となる。そこで、これまでに研究して来た様相記号列の統一化による証明方法を時間論理について拡張し、その証明のヒューリスティクスに対して理論的基礎を与えた。具体的には、タブロ-法などで必要な、ループの検査を代替するような自己代入を用いる統一化の新しいスキーマを与えた。・仕様記述のための形式言語に関する研究(友石、米崎)新たな適切さの論理を提案し、仕様記述から有用な情報のみを推論する方法について考察した。具体的には、ラベル付き演繹システムを用いることで、有用な情報が効果的に推論可能となり、含意以外の結合子に関する新たな適切さを導入することが可能となった。また、並列処理などの記述に有用とされる線形論理について、直観的に理解しやすい新しい意味論を構築した。この意味論は、これまでに提案された代数的意味論と異なり、式が真となるために必要な命題の個数の情報を持つモデルを用いている。さらに、これらの論理を用いた仕様記述における、不完全な仕様の検査方法、仕様、検証の再利用方法についてのシステム構築のための検討を行なった。以下の各項目につき研究成果を得た。1.時間領域の違いによる証明体系の研究離散性を持つ体系に対する、結合法をベースとした様相記号列の統一化による証明方法を考案した。この方法では、統一化に自己代入を許すとともに、式の無限個の複製を表す記号を導入した。また、すでに提案した実時間システムの検証を目的する実時間を記述可能な論理RTLを基にし、RTLの意味論を保存して有理数時間に制限したRTL^Qについて公理系を提案し、その弱完全性の証明方法について研究を行った。2.線型論理の意味論に関する研究様相演算子まで含む命題線形論理CLL_eに対し、モデルを基にした、直感的にわかりやすい意味論を与えた。式を命題の要求と供給と見ることで原始命題の収支に着目し、この収支をモデルで表現した。このモデルでは、様相演算子はその式が無限にあることを表現している。
強相関三角格子系超伝導の相図解明、ならびにカイラル超伝導の探索

三角格子構造などを基調とした格子においては、特に磁性体の分野で、単純な秩序状態がエネルギー的に不安定になる幾何学的フラストレーション効果が生じることが議論されてきている。本研究では、この幾何学的フラストレーション効果の概念を遍歴電子系・強相間超伝導系に拡張することで、三角格子系におけるエキゾチック超伝導等の新奇電子状態の探索・追及を行った。この方針の下、三角格子有機物質等に対してのNMR測定・ac磁化率測定を行い、従来知られているトリプレット超伝導転移温度を2倍以上塗り替える新トリプレット超伝導の実現可能性を示す実験結果などが得られてきている。本研究では、三角格子遍歴電子系における特異超伝導をはじめとした電子相の相図解明を最終目標に挙げている。この目的のため、本年度は有機三角格子物質X[Pd(dmit)2]2系に対し、以下のような研究を行った。1 EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2に対し15kbarまでの圧力下で、精密に圧力を制御しながら13C-NMR測定を行い、電子状態解明を行った。まず、1/T1の詳細な測定により、この物質において金属-Mott絶縁体相境界は67kbar付近にあることが確認された。またkHzオーダーの遅い揺らぎを反映する1/T2が、この系においては大きく増大することを見出した。さらにこの遅い揺らぎは、金属-Mott絶縁体相境界で特異的に大きくなることを見出した。以上から、この系のMott相境界においては、EtMe3P[Pd(dmit)2]2等で見いだされる通常の1次Mott転移とは大きく様相が異なり、Mott絶縁体と金属状態が非常にゆっくりと揺らぐ電子状態が実現していることが強く示唆される。このような金属と絶縁体の間で遅く揺らぐ電子状態は、スピン系におけるGriffiths相を電子系に拡張した「電子Griffiths相」と呼ぶべき新たな概念で理解できる可能性があることを提唱している。2 EtMe3P[Pd(dmit)2]2における圧力下超伝導の対称性を調べるために、圧力セル回転機構付NMRプローブの作成を行った。これにより圧力下で、0.1°の精度で試料角度を微調整しながらNMR測定を行うことが可能となった。これを用いることで、超伝導状態において磁場を伝導面に平行にかけボルテックスロックイン状態が実現でき、ボルテックスダイナミクスの影響を排除した本質的な緩和率測定が可能となり、超伝導状態の対称性を明らかにすることができると期待される。平成26年度の研究実績は以下の通りである。1.研究代表者は平成26年4月に異動したため(東大→東京理科大)、研究環境の立ち上げを行った。これにより、最大9Tの磁場下におけるNMR測定システムを構築し、また圧力セル回転機構を持つNMR測定プローブの立ち上げも行った。2.平成25年度に、強相関三角格子系EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2の圧力下Mott転移時において、特異的に遅い揺らぎが成長していることを見出していた。平成26年度は1.により立ち上げたNMR測定システムを用いることにより、この系と比較物質EtMe3P[Pd(dmit)2]2に対する1H-NMRを行い、分子運動に関しての情報を得ることに成功した。これにより、EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2の圧力下Mott転移時の遅い揺らぎは、分子運動等の要因によるものでなく、電子系由来の本質的なものであることを確定させることに成功した。このことは、EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2のMott転移時においては、「電子Griffiths相」と呼ぶべき特異電子状態が実現していることを強く示唆している。3.本研究課題は有機三角格子系における特異電子状態の追求を行うものであるが、従来知られている有機三角格子系は2.で議論したPd(dmit)2系をはじめとして非常に限られた物質群しか報告されていない。このような状況下で、最近κ-H3(Cat-EDT-TTF)2という新たな物質が物性研の森グループにより合成された。この新物質に対し、1.により立ち上げた測定システムを用いて13C-NMR測定を行い、常圧においては磁気秩序を有さないMott絶縁体状態が基底状態となることを見出した。すなわち、Pd(dmit)2系と並び、κ-H3(Cat-EDT-TTF)2が特異電子状態を有する三角格子系であることを示すことに成功した。本研究課題は、三角格子系における特異物性に着目するものである。磁性の分野で研究されてきている幾何学的フラストレーション効果を背景として、三角格子上強相間超伝導においては、通常のd波クーパー対が不安定となり、トポロジカル構造等の内部構造を持つ特異超伝導が実現する可能性を見据えていた。研究代表者は平成26年度に異動があり、新研究室の立ち上げを行っていた。平成26年度に立ち上げた、9Tまでの磁場下における圧力セル回転機構付きNMR実験システムを用いて、平成27年度においては三角格子量子磁性体EtMe3P[Pd(dmit)2]2の圧力下超伝導状態(ゼロ磁場におけるTc5 K)における13C-NMR測定を行い、超伝導波動関数構造の追求を行った。

まずNMR測定回路・スペクトル測定手法の改良を行うことで、通常のNMR測定に比べ印加電力を2桁程度落とし試料発熱を十分に抑えた状態でのナイトシフト測定・緩和率測定を可能とした。その結果、以下のような予想を超えた結果が現在見出されつつある。この系においては超伝導状態においても、ナイトシフトは減少を示さず、パウリ常磁性と同等のシフトが残る振る舞いが検出された。この結果は、本物質の三角格子超伝導において、単純なd波の超伝導が不安定となり、p波あるいはf波の内部構造を伴うトリプレット超伝導が実現している可能性を示すものである。これは、従来知られているトリプレット超伝導転移温度を大きく塗り替える新トリプレット超伝導物質の議論となり、超伝導物理学・トポロジカル物理学上に大きな衝撃を与えるものとなる。三角格子構造などを基調とした格子においては、特に磁性体の分野で、単純な秩序状態がエネルギー的に不安定になる幾何学的フラストレーション効果が生じることが議論されてきている。本研究では、この幾何学的フラストレーション効果の概念を遍歴電子系・強相間超伝導系に拡張することで、三角格子系におけるエキゾチック超伝導等の新奇電子状態の探索・追及を行った。この方針の下、三角格子有機物質等に対してのNMR測定・ac磁化率測定を行い、従来知られているトリプレット超伝導転移温度を2倍以上塗り替える新トリプレット超伝導の実現可能性を示す実験結果などが得られてきている。本研究における最終目標は、三角格子系における特異超伝導をはじめとした電子相の相図解明である。この目的に対し、三角格子系において「電子Griffiths相」と呼ぶべき特異電子相の発現を見出し、また新たな三角格子系κ-H3(Cat-EDT-TTF)2の電子状態・磁気状態解明に成功するなど、着実な進展が得られている。しかし、本研究テーマの最も中心に位置する課題である三角格子特異超伝導状態の対称性を確定するNMR測定は未だ完了していない。この最大の理由は、研究代表者の異動が平成26年度にあったため、新研究室の立ち上げに研究代表者のエフォート・リソースを大きく割り振らざるを得なかったことによる。このため平成26年度に予定していた超伝導対称性を決定する実験は予定より幾分か遅れている。しかしながらこの実験を行うための研究環境の構築は全て平成26年度に完了させることに成功しており、平成27年度は満を持して三角格子系の超伝導状態の対称性を確定するNMR測定に注力する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。物性物理学研究代表者は平成26年度に異動をし、新研究室の立ち上げを行った。これにより9Tまでの磁場下で、回転機構付き圧力セルを用いたNMR測定を行う環境の構築に成功している。これを用い、平成27年度は三角格子系EtMe3P[Pd(dmit)2]2に対し、クランプ式圧力セルを用い静水圧を印加し、圧力下13C-NMRを行い、圧力下超伝導の対称性の確定を行う予定である。具体的には、まずNMR共振回路を用いるac磁化率測定から圧力下超伝導の基礎特性を把握した後に、13C-NMR測定を行い、緩和率・ナイトシフトから対称性の議論を行う予定である。緩和率に関しては、電子状態を反映した情報の他に、(a)分子運動(b)ボルテックスの情報を反映する可能性があり、この点が対称性の議論を難しくする可能性がある。しかしながら、(a)については、平成26年度の1H-NMRの成果により、超伝導転移温度以下の温度領域では、分子運動はもはや消失しており、緩和率に影響を及ぼさないことを見出している。
9.11以後の社会的排除と市民社会の対抗の国際比較:西欧と米国

9.11以後、欧米においては対テロ法という形で市民的な自由の制限とムスリム・外国人への管理強化が進行した。これは「異なるものの排除」、ナショナリズム、福祉における「自民族優先主義」の高まりをもたらした。これに対抗して、市民社会は社会福祉、文化などの活動を通じて市民社会強化に取りくみ、地方自治体では外国籍住民の政治参加が進んだ。本研究はこの欧米の状況とその相違、「欧州社会モデル」再構築の試みを解明した。本研究は、9.11以後の西欧と米国の市民社会の変容と門主主義の変化を、市民的自由の制限、移民政策・福祉国家の変化、防衛的ナショナリズムの台頭を焦点に、「閉ざされた社会」への変容過程として捉え、これへの市民社会の対抗状況を明らかにすることを目的としている。具体的には、これを地域の公共空間レベルで実証的に分析し、欧米の共通点と相違点を抽出し、市民社会強化戦略の実践的な政策提言を行うことをめざしている。平成19年度は2回の研究会を行った。7月21日の第1回研究会(於:龍谷大学)では、畑山、「ルペン最後の闘いと挫折-2007年大統領選挙をめぐって」、馬場優(ゲスト)「アルバニア候国憲法制定問題(1912-1914)-オーストリア・ハンガリー帝国バルカン問題専門家ラヨシュ・タローシを中心に」の報告を受け、フランス、バルカンをはじめヨーロッパのナショナリズムと移民問題を検討した。12月22日23日に合宿研究会を行った(佐賀大学、ウェルハートピア武雄)。八谷まち子(ゲスト、九州大学法学部)「トルコのEU加盟交渉の進展-2007年7月以降の状況」、畑山敏夫「L.ジョスパンのS.ロワイヤル批判」の報告を受け、EUにおけるヨーロッパ・アイデンティティの模索状況、社会党など諸政党の市民社会論や社会構想を検討した。現地調査は、神谷が8月9月に米国カリフォルニアで実施した。平成19年度はメンバーの日程上の都合で計画通りの現地調査を実施できなかったので、資料とデータ収集を中心的に実施した。本研究は、米国と西欧における9.11以後の社会的排除と市民社会の対抗に関して、市民的自由の制限、移民・福祉国家、防衛的ナショナリズムを「閉ざされた社会」への変容として分析し、これへの市民社会の対抗によるデモクラシーの新たな質への挑戦と模索を研究内容としていた。福祉国家の変容については、福祉国家の基底にある欧州社会モデルがグローバル化下での雇用戦略の変容の中で危機にあり、新たなモデルを模索中であることが明らかになった。また、デモクラシーのあり方に関しては、市民自治体や市民参加、住民投票などの直接民主主義が西欧において様々な形で量的・質的に拡大し、新たなデモクラシーの萌芽が生まれつつあることを明らかにした。移民問題と社会的排除については、フランスやイタリアにおいて暴動や住民間の衝突という形で政治・社会問題化したが、統合と包摂は進まず、「異なるものの排除」が「防衛的ナショナリズム」の台頭とともに進行している状況が明らかになった。同時に、米国を含めて各国が様々な方法で市民社会強化戦略に取り組んでおり、社会的企業や協同組合、環境保護、社会福祉、文化など諸分野における市民活動の活性化、地域における「公共空間」の形成と活性化が着実に進んでいることが明らかになった。しかし、市民的自由の侵害や制限は、9.11直後と比較して若干緩和されつつあるが、「安全な社会」願望を優先される状況にある。以上の点では西欧と米国は類似状況にあるが、EU拡大問題と相まって、平等と連帯を基本理念とする欧州社会モデルの維持、イスラム世界の承認と共存の追求という点では、西欧は米国と異なる道を模索していることが明らかになった。
メロヴィング期フランク国制史

本研究の目的は、司教支配の側面からメロヴィング朝フランク王国の国制を明らかにすることである。その論点は、国家と教会の問題にある。この問題を解明すべく、公権力の所在を探ることが重要と考えた。そして、メロヴィング王国内の5世紀から8世紀の司教の事例を調べ、司教権力が公権力としての実態を備えていたのかについて検討した。前年度に引き続き、スイス南東部のクール司教の例を考察し、8世紀後半に同司教テッロが書き残した遺言状を手掛かりとして、司教の領主的支配の特徴を明らかにした。この成果を、2005年7月にイギリスのリーズ大学で開催された国際研究集会にて口頭発表した。そこで得られた助言をもとにして、2006年12月発刊の『奈良史学』に論文を投稿する予定である。特別研究員としての活動がスタートする以前に発表した論文内容についても、改めて調査を行い、新たな知見を加えた。その例として、7世紀後半のル・マンの事例がある。これについては、2005年6月にスイスのチューリヒ大学で開催された中世史コロキウムにて口頭発表をおこなった。そこで、コロキウムの主催者であるR.カイザー教授、およびスイス国内の中世史家から助言を得ることができ、それを受けて、この発表内容をドイツあるいはスイスの雑誌に投稿すべく目下交渉中である。プロソポグラフィーの手法に則り、その他の司教の事例についても調べた。その結果は、2006年5月に関西大学に提出予定となっている課程博士論文の第1章のなかでまとめている。2年間で得られた研究成果は、総じてこの博士論文に集約される。そこで得られた結論は次のようである。すなわち、メロヴィング朝期の司教は、王権とは自立したかたちで、公権力の担い手とはなりえなかった。ここに、国制の実態が見出される。以上が研究実績の概要である。メロヴイング期のフランク国制史の一端を解明する目的で、司教支配という概念を基点に検討を進めてきた。この問題は、画一的に論じることのできないアポリアを前提的に含んでいるため、どうしても個々の事例研究という方法をとらざるえない。そのため、特別研究員の一年目はスイスのクール司教区に焦点を当て、支配の内部構造についての実証研究に専念した。個々の司教支配の事例について、それぞれが重要な意味を持つことを考えれば、王国版図の最辺境に位置するクール司教区を特殊な例としてみなすこともまた許されないだうう。クール司教の事例も当時の国制の本質を探るうえで重要な意義がある。このことを念頭においたうえで実証的に検討した結果、一般にドイツ史学のいう司教支配概念は、相対化されなければならないことが明らかとなった。7世紀後半以降における王権の強制力の脆弱化と、有力貴族による司教職の世襲に特徴付けられた司教支配の実態は、これまであまりに政治史的な文脈で描かれてきた。しかし、その支配の内部構造を遺言状あるいは考古学的知見から考察することによって、強権的な側面を含む支配形態とは異なる実態が想定される。そして、有力貴族による司教職の独占という現象よりも、司教の権威そのものの高まりが背景にあるのではないかとの見通しを持つにいたった。ここで、支配の意味についての再検討が求められる。具体的には、司教権力の機能と役割が問題となるだろう。これらについては裁判文書などからいくつか判明する。その結果表出される司教支配の実態は、家父長的支配原理とは別次元の、その地域の社会的安定を担う存在として把握されるのである。地域ごとに大小の偏差を伴うメロヴィング期フランク国制史の一端は、このように個々の司教権力の社会的機能を正確に分析することで解明の糸口が見出せるだろう。
呼吸リハビリテーション手技の基礎的検証とその位置づけの確立

IOSによるCOPD患者の検討では、呼気時に粘性抵抗成分が上昇しリアクタンス成分がマイナス側に大きく偏位することを確認した。COPDでインピーダンスの周波数依存性は顕著で、呼吸周期内での粘性抵抗とリアクタンス成分の変動が大きいことを明らかとした。尚、本研究期間中、測定上の理由から、IOSに代わる新装置を作成した(特許を申請中)。口すぼめ呼吸呼気時の気道拡張効果を発揮すると考えられている気道内圧の大きさを口腔内圧測定から推定し、初めて明らかとした。口すぼめ呼吸時の脳波では、α波の周波数偏移と心拍数減少を明らかとし、精神面への効果の一端を明らかにした。口すぼめ時の鼻咽頭閉鎖機序を内視鏡で確かめた。COPDにおける用手的な理学療法の肺気量減少効果の持続が平均で少なくとも3時間程度であることを確かめた。また、呼吸筋酸素消費量は呼吸介助後に減少し、死腔負荷換気応答時の耐容時間を有意に延長する効果を得た。呼吸体操については、「仙台市呼吸リハビリ体操」および、後に、その改良版を作成し、一般に公開して、特に仙台市民に対して教室を行うなどを通して親しんでもらっている。吸気抵抗連続負荷装置を作成した。COPD患者での応答が呼吸パターンの応答であることを明らかとし、呼吸理学療法時の呼吸パターン指導が呼吸困難緩和につながる根拠を明らかとした。胸鎖乳突筋での測定での組織酸素飽和度(St02)の測定を試み、測定系を確立した。その上で、COPD患者と健常人で努力吸気による胸鎖乳突筋の持続筋収縮をさせた際、COPD患者でのみSt02は低下し、この低下は酸素投与で打ち消すことができることを明らかにした。広く普及している口すぼめ呼吸、腹式呼吸などの基本的呼吸訓練、あるいは、わが国の理学療法士を中心に行われている用手的な呼吸介助や胸郭へのアプローチなどの基本的な手技の科学的根拠となる基礎的かつ客観的な研究成果を得ることを企図した。インパルスオシレーションシステム(IOS、新規購入)によってCOPD患者の気道系の弾性特性を検討した。これまでのIOSを用いたデータは、吸気相と呼気相はすべて平均された値であったのに対し、新しく呼気相と吸気相を分けて解析する方法を開発し、COPDでは呼気時に粘性抵抗成分が上昇しリアクタンス成分がマイナス側により動くことが確認できた(米国呼吸器学会で発表予定、投稿準備中)。さらに、この方法を利用し、口すぼめの呼吸抵抗、および気道系の弾性特性などについて検討を加える予定である。また、インパルスが出た呼吸相をソーティングすることにより、それらのデータのみを選別してフーリエ変換するため、外部のコンピューター(新規購入)で解析を行う方法を開発した。呼吸の1サイクルを8分割し、各周波数での抵抗成分とリアクタンス成分について非常に興味深い知見を得ている(投稿準備中)。口すぼめ呼吸の精神面への効果については、自覚症状を定時的にモニターしながら、口すぼめ呼吸を15分間にわたって続けてもらい、その間の脳波を周波数解析した。α波は簡単に見分けることができたが、口すぼめ呼吸によって眠気が出て覚醒度が下がる問題点が出た。実験方法を練り直して、再度トライしたい。尚、α波の変動が口すぼめ呼吸やその他の呼吸刺激で起こることが確認されたため、確実な再現方法などについてその方法を検討する予定である。口すぼめ時の鼻咽頭閉鎖機序については、健常者において、実際に口すぼめ呼吸で閉鎖が起きるのかを内視鏡(現有設備)で実際に観察して確かめた(投稿中)。

胸郭可動域の改善を目指す手技の効果の時間経過については、用手的な理学療法の効果の持続が数時間程度であることが確かめられた。呼吸筋酸素消費量は呼吸介助後に減少することがわかったため(米国呼吸器学会発表予定、投稿準備中)、これらの効果についても持続時間を調べている。運動療法における至適酸素投与量を求める目的で、呼吸筋の組織酸素飽和度が指標にならないか実験を試みた。健常人とCOPD患者では、自転車エルゴメーター運動負荷時のヒラメ筋と大腿四頭筋の組織酸素飽和度の経過に差が見られた。これは主動筋と非主動筋の違いと判断される。呼吸筋である横隔膜での組織酸素飽和度測定を試みたが、非常に困難であったので、当初から考えていた呼吸補助筋である胸鎖乳突筋での測定でこれを代替することとし、計測を継続中である。骨格筋における酸素飽和度の経過とは異なっており、現在解析中であり、来年度の継続課題としたい。口すぼめ呼吸のIOSを用いた換気力学的解析は、健常者とCOPDで行った。インピーダンスの周波数依存性はCOPDで顕著に見られ、口すぼめ呼吸でそれは緩和された。健常者でも口すぼめ呼吸での換気力学的な優位な変化がみられ、オシレーション法で確かめたCOPD患者での効果が健常者にもみられることを確かめた。COPD患者でも口すぼめ呼吸が奏功しやすいタイプが安静換気のIOSによって特徴づけられることがわかった。口すぼめ呼吸を行っている最中の脳波の解析も健常人で試みた。口すぼめ呼吸でアルファ波の周波数偏移があり、心拍数が有意に減少していた。これらは口すぼめ呼吸による呼吸困難改善効果、パニックコントロールの機序と関連する可能性がある。アルファ波周波数偏移はこれまで予想された現象であったが、脳波を仔細に検討するとアルファ波以外にも変化している周波数帯があり、さらに解析が必要と思われた。用手的呼吸理学療法について、COPDで効果の持続を検討した。用手的呼吸介助手技後、肺気量減少の急性効果は自覚的には一日の単位で続いていたが、肺気量としてみると平均して3時間で元のレベルに回復することがわかった。ただし、持続時間には個人差が大きく、どのような人に効果があるのかを今後は検討することが重要と思われた。呼吸体操については、「仙台市呼吸リハビリ体操」を作成し、一般に公開して、特に仙台市民に対して教室を行うなどを通して親しんでもらった。現在、その改良版を作成中であり、体操後の感想で呼吸困難などの症状の改善が有意になるようであれば、その機序を解明する目的で換気力学的検査にすすめる予定である。運動療法における至適酸素投与量を求める目的で、胸鎖乳突筋での測定での組織酸素飽和度(StO2)の測定を試み、測定系を確立した。その上で、COPD患者と健常人で努力吸気による胸鎖乳突筋の持続筋収縮をさせた際、COPD患者でのみStO2は低下し、この低下は酸素投与で打ち消すことができることを明らかにした。論文作成中である。口すぼめ呼吸のIOSを用いた換気力学的解析を行う過程で、計測上の技術的問題が明らかとなった。現有設備で保有しているIOS装置を発展的に改良した装置を考案、新装置を作成した。新装置で測定を再開している。尚、新装置については、特許を申請中である。昨年度行った脳波の解析を行ったが、所見を得るに至っていない。また、口すぼめ時の口腔内圧を実測し、呼気中の効果を発揮する気道内圧の大きさを推定する作業をCOPD患者で行い、COPD患者では3-4cmH20程度の陽圧がかかっている所見が得られた。
S.mutansにおけるスクロース依存性付着機構の分子生物学的解明

1.各GTF欠失変異株における静止菌体のスクロース依存性平滑面付着は,親株に比べ,有意に低下した.2.各GTF欠失変異株に欠失GTFに対応するrGTFを加えると,スクロース依存性付着は親株と同程度まで回復した.3.すべてのGTFを欠失変異株を平滑面に付着させるには,すべてのGTFが必要で,最も強固な付着を獲得したのは,15mUのGTFB,0.75mUのGTFC,3mUのGTFDを添加した時であった.5.不溶性グルカンの付着にはGTFCとGTFDが重要な役割を果たしており,rGTFCとrGTFDが1:4で存在するとGTFBが無くても,不溶性グルカンの平滑面への付着が認められた.以上の結果は,S. mutans菌体の平滑面付着には3種のGTFがすべて必要であり,その活性比率も重要な役割を果たすことを明らかにしている.1.各GTF欠失変異株における静止菌体のスクロース依存性平滑面付着は,親株に比べ,有意に低下した.2.各GTF欠失変異株に欠失GTFに対応するrGTFを加えると,スクロース依存性付着は親株と同程度まで回復した.3.すべてのGTFを欠失変異株を平滑面に付着させるには,すべてのGTFが必要で,最も強固な付着を獲得したのは,15mUのGTFB,0.75mUのGTFC,3mUのGTFDを添加した時であった.4.rGTFFの合成する不溶性グルカンの付着能は,反応液中にrGTFBが30mU, rGTFCが1.5mU, rGTFDが6mU存在するとき最大であった.5.不溶性グルカンの付着にはGTFCとGTFDが重要な役割を果たしており,rGTFCとrGTFDが1:4で存在するとGTFBが無くても,不溶性グルカンの平滑面への付着が認められた.以上の結果は,S. mutans菌体の平滑面付着には3種のGTFがすべて必要であり,その活性比率も重要な役割を果たすことを明らかにしている.
「民営化」された政策分野における行政の守備範囲の変容に関する研究

本研究の目的は、民営化後の法人に対する政府関与とその運用の在り方に関する類型化を進めることにある。アンケート調査等を通じた実証的なデータをもとに、市民が抱く一般的な民営化のイメージやニーズを分析したほか、わが国の「民営化」(特殊会社化)された法人に関する法令や財務データ等から、民営化後の企業に対する政府関与とその運用の在り方を分析し、日本の民営化には主に四つの類型が存在することを明らかにした。2013年度は大別して、文献・資料調査と、市民を対象とする大規模なウェブアンケート調査を実施した。第一の文献・資料調査として、1設置根拠法の精査と2財務諸表の精査を実施した。まず1では、各法人の設置根拠法(法人間の重複もあるため27社に対して全17本)において、民営化法人の経営・運営等に対する政府関与に関する規定を網羅的に抽出し、政府関与の対象となる事案(役員の任免等)や関与の程度(許認可か届出か等)について整理、分類する作業を実施した。また、2では、民営化企業全社の財務諸表をもとに、各社の業績、および、その推移を経年的に把握した。次に、一般的に市民が民営化に対して抱いているイメージやニーズ、さらには、個別の民営化企業についてどの程度認知しているか等を把握することを目的として、主に東京都民を対象としたウェブアンケート調査「民営化に関する意識調査」を次の要領で実施した。調査期間:2014年2月12日(水)17日(月)、調査目的:日本で民営化された企業に関するイメージ等の把握、調査手法:インターネットによるアンケート調査、調査地域東京都(目標1,000名)、愛知県(目標250名)、大阪府(目標250名)、対象者条件:20歳69歳男女、対象者抽出ソース:日経リサーチアクセスパネル、対象者設定:性×年代別均等回収、回収数:全体2,186人(うち東京都1,423人)。以上の調査結果により、民営化された企業(特殊会社)の設置根拠法に、法人によっては、民営化以前と同様の政府関与が存在すること、また、多くの市民は民営化に対して肯定的なイメージを保持しているものの、民営化に伴う具体的な制度変更についてはあまり認識していないといったことなどが明らかになった。前年度(2013年)に実施したアンケート調査等とその分析によって、「民営化」(特殊会社化)された法人の多くには、設置根拠法に基づく所管官庁による政府関与が残存していることが明らかになった。当該年度(2014年度)においては、上記の成果に基づき、それらの民営化された法人全般について、その経営状況、財務状況等についてデータ収集を行い、詳細な分析を実施した。そのうえで、それら民営化された法人について「事業要因」(完全民営化をめざせる実績を収めているか否か)、および、「制度要因」(法人の完全民営化について法令で厳格な条件を等を設けているか否か)の観点から分析を行い、四類型に分類する作業を実施した。すなわち四類型とは、1)法令による拘束が無く、経営上も完全民営化をめざせる法人、2)法令による拘束はないが、経営実績上、完全民営化を目指せない法人、3)法令による拘束があるものの経営実績上は完全民営化を目指せる法人、4)法令による拘束があり、経営実績上も完全民営化を目指せない法人の四つである。その結果、2000年代に入ってから実施された民営化については、その多くが3)ないし4)に該当することが明らかになった。「民営化」された特殊法人間において、上記のような性質上の著しい差異が存在することを実証的に明らかにすることができた。これらの成果については、日本行政学会2014年度総会・研究会分科会D「改革のプロセスと帰結」において「『民営化』と政府関与の変容ーregulationとdeliveryの観点からー」と題する報告を行った。また、学術論文「『民営化』と行政の守備範囲に関する考察ー民営化における政府関与の四類型」のほか、民営化の個別事例を精査した2編の論文(図書に掲載)にとりまとめ、発表、公刊したところである。前年度までに実施したアンケート調査、ヒアリング調査とそれらの分析によって、「民営化」(特殊会社化)された法人の多くには、設置根拠法にもとづく政府関与が残存していること、および、民営化された法人は、その特性に基づいて四つの類型に分類できることなどが明らかになった。最終年度である今年度においては、これらの研究成果をもとに、民営化された法人の民営化の時期や所管官庁と、四類型との間にいかなる連関や特徴があるのかを明らかにすることに注力して追加的な調査および分析を行った。これらの観点から精査した結果、2000年代より以前に民営化された法人については、将来的な完全民営化を想定・予定している法人が多くみられるのに対して、2000年以降では、法的に完全民営化の実施について拘束がかけられている法人の割合が高まっていることが明らかになった。また、法人の運営する事業および所管官庁別にみると、鉄道事業を営む特殊会社の経営に対する所管官庁の関与の程度が相対的に低かった。これに対して、公的な投融資を実施する政策金融機関においては、法人間で程度の違いは存在するものの、他の事業を営む法人に比べ、所管官庁の経営への関与が著しく高かった。

とくに政策金融機関の中でも事業の性格上、恒常的に赤字を抱えている法人については、民営化以前と比較しても経営に対する政府関与の程度が実質的に変化したとは言い難い状況にあることも明らかになった。以上の通り、事業の性質や民営化後に予見される経営状況によって、あらかじめ政府関与の高低が設定されているとみることができる。なお、こうした「行政の守備範囲の残存」が民間との連携をともなう政策手法(PPP)においても妥当するかについて追加的な調査も併せて実施し、論文として公刊したところである。本研究の目的は、民営化後の法人に対する政府関与とその運用の在り方に関する類型化を進めることにある。アンケート調査等を通じた実証的なデータをもとに、市民が抱く一般的な民営化のイメージやニーズを分析したほか、わが国の「民営化」(特殊会社化)された法人に関する法令や財務データ等から、民営化後の企業に対する政府関与とその運用の在り方を分析し、日本の民営化には主に四つの類型が存在することを明らかにした。従来の研究では明らかにされてこなかった「民営化」された法人への政府関与の差異について、実証的に明らかにし、類型化を進めることができた。これは申請調書において「本研究の目的は、民営化後の企業に対する政府関与とその運用の在り方に関する類型化を進め、政府関与と民営化企業の業績の関係について明らかにすることにある」としていた目的をほぼ達成する成果である。行政学、公共政策学上述の通り、本研究の第一の目的である「民営化後の企業に対する政府関与とその運用の在り方に関する類型化を進め、政府関与と民営化企業の業績の関係について明らかにすることにある」について、ほぼ達成できたが、なぜそうした政府関与の違いが生じるのかについては十分説明できていない。今後は、各法人の民営化法案の策定プロセスを精査することを通じて、民営化に違いが生じる要因・理由を調査分析していく必要がある。研究計画において予定していた「設置根拠法の精査」「財務諸表の精査」および「ウェブアンケート調査の実施」の三つについて、いずれも当初の目標通りに達成し、相応の知見を獲得することができた。また、その成果を2014年度上旬に報告するために、本研究にもとづく論文執筆作業をすすめることができた。前年度までに得られた知見を基に分析を進める際、および、新たなデータ等を収集する際に、研究上の必要性を精査し、効率的な経費の執行を行ったことにより、当該年度の研究については、当初の見込み額よりも少ない金額で実施することができた。第一年度の成果が順調にあがっていることから、第二年度(2014年度)以降においても、当初の研究計画にしたがって研究をすすめる。すなわち2014年度においては、民営化企業を対象とした郵送アンケート調査を実施する。政府の関与が規定されている条文の実際の運用の在り方や、政府の株主としてのこれまでの行動、完全民営化に向けた取り組みの有無や進捗等について確認することが主な目的である。第三年度は、民営化企業への直接の調査の実施や膨大な量のデータ分析を実施する予定である。今後、これらの調査、分析を準備、実施する際の研究経費に充当するとともに、これからも効率的、効果的な助成金の執行に努めていく。
間質性膀胱炎に対するモルヒネ発現型ヘルペスウイルスを用いた新規疼痛治療の開発

本研究では、潜伏感染状態でも発現し続けるLAT(latent)プロモータ下に、δオピオイド受容体に作用するエンケファリン(hPPE, human prepro-enkephalin)、CB1受容体に作用する内因性カンナビノイドであるアナダミド(AEA, anandamide)、CB2受容体に作用するアラキノイドグリセロール(2-AG, 2-arachidonoylglycerol)を発現するウイルスを作製する。T3-hPPE、T3-AEA、T3-PEAウイルスを作製して、ラットやマウスによる行動実験にて疼痛を抑制するかその効果を確認し、さらに安全性も確認することによって、臨床応用まで進むことを考えている。本研究グループは独自のT-BACシステムを利用した「鎮痛遺伝子発現型ウイルスの作製システム」の作製に成功している。遺伝子発現ウイルスとしては、今回の潜伏感染とは異なるが、既にβエンドルフィン(βEP)を発現するT-βEPウイルスも作製済みである。上記のT-BACシステムはG47deltaウイルスとBACプラスミドの相同組み換えに頼るため、作成には通常2年ほどの期間を要するが、既に構築に成功しており、開発期間の大幅な短縮と、スクリーニングによる良い抗癌ウイルスの選定が可能となっている。今研究ではウイルス作製から開始することができ、大きな利点である。平成28年度では、LATプロモータ下に遺伝子を組み込めるように操作したシャトルベクターSV-03にエンケファリン(hPPE)を組み込んだ、SV-03-hPPEプラスミドを作製した。陰性コントロールであるT-03ウイルスは既に作製しており、T3-hPPE、T3-AEA、T3-PEAウイルスおよび陽性コントロールであるCMVプロモータ下にhPPEを発現するT1-hPPEウイルスの2種類を作製した。平成28年度では、LATプロモータ下に遺伝子を組み込めるように操作したシャトルベクターSV-03にエンケファリン(hPPE)を組み込んだ、SV-03-hPPEプラスミドを作製する予定であったが、予定通りウイルス作製に成功している。平成29年度では、膀胱痛モデルマウスにて行動実験の検討を行う。炎症性膀胱痛モデルとしては、広く一般的に用いられているシクロフォスファミド(CYP)誘発膀胱炎ラットモデルと、我々が新規開発中のTLR7(Toll-like receptor7)刺激による膀胱炎・膀胱痛マウスモデルの2つを用いる。TLRは、病原体に対する自然免疫応答を介した生体防御機構に必須の受容体である。このうちTLR7は、間質性膀胱炎(IC)を合併する頻度の高い自己免疫疾患であるSLEやシェーグレン症候群の病態に関与することから、ICとの関連性も示唆される。我々は、ヒトIC患者の膀胱生検組織においてTLR7が強発現していること、並びに、マウスの膀胱内にTLR7選択的刺激薬Loxoribine(LX)を注入すると、少なくとも注入後3日まで、頻尿・膀胱痛様行動が惹起され、膀胱壁は肥厚・充血し、組織学的にも粘膜下に炎症像を呈することを確認している。予備実験では、βエンドルフィン(βEP)発現型のT-βEPウイルスを使用して検討している。足底に直接注射して、支配神経L5の神経後根DRGでβEPが発現することを確認している(図2)。先行のβEPの検討では、足底→腓腹筋→坐骨神経→神経後根と神経を上行するに従って発現量が低下しており、最終目的の神経後根DRGでの発現のみの検討で充分であると考えている。実際には、注入7日後に、膀胱の求心性神経支配領域である第6腰髄(L6)及び第一仙髄(S1)DRGを摘出し、内因性リガンドhPPE、AEA、2-AGの発現の有無を確認する。RT-PCR法にて、DRGからRNAを抽出してcDNAを作製し、内因性リガンドの配列でPCRを行って、発現の有無を確認する。さらに、hPPEには免疫組織染色に適した抗体が存在するため、採取した神経後根DRGの組織を処理して、免疫組織染色でも発現の有無の確認を行う。