hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブラシ状シラン鎖を利用した高強靭性の新規エポキシナノコンポジットの創製

エポキシ樹脂の強度,強靱性(耐クラック進展性)の向上のためにシリカ粒子充てんエポキシ樹脂の力学特性と破壊靱性におよぼすシランカップリング剤の添加効果を検討した。結合型,ハイドロカーボン型,フルオロカーボン型の3種類のシランカップリング剤を比較した。結合型はグリシドキシ基やアミノ基のエポキシ樹脂と反応する官能基を,他は疎水基を有している。ハイドロカーボン型,フルオロカーボン型で鎖の長いシランカップリング剤はブラシ状でシリカ粒子表面に存在する。シリカ粒子は1050 wt%添加した。まず,シリカ粒子なしのエポキシ樹脂でこれらのシランカップリング剤の添加効果を検討した結果,3点曲げ試験の破壊強度,破断伸度,破壊靱性値を向上させることが分った。つまり,シリカ粒子/エポキシ樹脂界面の接着ではなく,エポキシ樹脂相の改質による力学特性や破壊靱性の改良効果があることが分った。シリカ10 wt%では強度や破壊靱性へのシランカップリング剤の種類の影響は明確でなかったが,30 wt%以上では,強度向上には結合型シランカップリング剤が優れていたが,破壊靱性向上にはハイドロカーボン型,フルオロカーボン型のシランカップリング剤が優れていた。吸水率を低下させる因子も検討した。シリカ添加量とともに吸水率は低下した。吸水率低減の効果は,ハイドロカーボン型≧フルオロカーボン型>結合型であった。また,界面の接着よりエポキシ樹脂相の改質の方が効果的であった。従来は,いずれも界面の接着がより効果的と考えられていた。添加法として,前処理法(予め粒子の表面処理を行う)とインテグラルブレンド法(エポキシ樹脂,硬化剤,シリカ粒子等の全成分を同時に混練する)を結合型とハイドロカーボン型で比較した結果,インテグラルブレンド法の方が吸水率低減に効果的であった。シリカ粒子充てんエポキシ樹脂の複合材料において材料強度の向上には結合型のシランカップリング剤が,破壊靱性の向上にはハイドロカーボン型,フルオロカーボン型のブラシ状のシランカップリング剤が有効という当初予想した結果が得られた。吸水後の性能低下も抑制する必要があるので,吸水性におよぼす因子も検討した結果,界面の結合よりハイドロカーボン型,フルオロカーボン型シランカップリング剤が有効,エポキシ樹脂相の改質>界面の接着,添加法もインテグラルブレンド法(同時混合)>前処理法という,従来の複合材料の概念の全く逆の学問的,工業的に有用な知見も得られた。2019年度は,ブラシ状シランカップリング剤鎖でシリカ粒子充てんエポキシ樹脂の強靱性をさらに向上させるためのエポキシ樹脂の組成やブラシ鎖長の最適化,強靱性向上メカニズムの検討を行う。また,材料強度,強靱性,吸水性のバランスの優れたシリカ粒子充てんエポキシ樹脂についても検討する。1.無機粒子充てんエポキシ樹脂の耐衝撃性を向上させるために無機粒子表面にブラシ状のシランカップリング剤分子を成長させることが必要技術である。これを2つの方法で検討した。無機粒子には球状シリカ粒子を用いた。(1)ヘキシル基やドデシル基のような長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤をシリカ粒子表面に反応させる。(2)メタクリロキシ基を有し,アルコキシ基を2個含むシランカップリング剤をシリカ粒子表面で重縮合反応させて分子鎖を成長させる。メタクリロキシ基含有シランカップリング剤を使ったのは単にモデル材としてである。(1)については,アルキル鎖の長いものほどシリカ粒子表面との反応性が高いという予想外の結果が得られ,その結果ドデシル基を有するシランカップリング剤の場合,単分子層被覆している量が化学吸着(表面と化学反応)していることが確認された。つまり,表面がブラシ状のドデシル基に完全被覆されたシリカ粒子の作製に成功した。(2)については,シランカップリング剤のモノマーユニットで約8分子層の化学吸着したブラシ状分子の被覆が確認された。(1),(2)の2つの手法でブラシ状分子被覆シリカ粒子の作製が可能であった。2.付着状態の評価方法の確立が必要である。熱重量分析(TG)でこの手法を確立した。シランカップリング剤処理シリカ粒子のTGカーブは,3段階の重量減少を示す。第1段は低分子のモノマー状シランカップリング剤の蒸発,第2段はこれが表面と水素結合したもの,第3段は物理吸着または化学吸着の高分子量シランカップリング剤または低分子シランカップリング剤がオリゴマー化したものであり,シランカップリング剤の良溶媒で洗浄前後のTGカーブからこれらの存在量が分ることを明らかにした。この結果は学術論文に投稿し,審査終了済である。【研究実績の概要】の2に示した,シリカ表面のシランカップリング剤分子のキャラクタリゼーション手法が確立したために,1のシランカップリング剤のシリカ粒子表面の付着量を増やすための実験が順調に進んだ。しかし,界面の効果を直接観察する検討は遅れている。上記1,2では,平均粒子径約3μmのシリカ粒子を使用しているが,シランカップリング剤で表面処理した1mmからサブミクロンサイズのガラス球を1粒子,熱可塑性樹脂に充てんしたものを引張試験して,応力負荷時の界面の状態をマイクロスコープで観察しようとした。ミリメートルサイズのガラス球にミクロンサイズのシリカ粒子と同様の表面処理層を形成させることと,ミリメートルサイズでは表面積が小さいので,上記2のキャラクタリゼーション手法が使えない2点の問題が現状ある。以下で対応を考えている。

(1)破壊靭性試験や衝撃試験を行い,最も効果的なブラシ状構造を明らかにする。(2)マイクロスコープで観察可能な最小のガラス球をさがし,表面処理ガラス球を入れて検討する。この最良の系で界面の評価を確立したい。エポキシ樹脂の強度,強靱性(耐クラック進展性)の向上のためにシリカ粒子充てんエポキシ樹脂の力学特性と破壊靱性におよぼすシランカップリング剤の添加効果を検討した。結合型,ハイドロカーボン型,フルオロカーボン型の3種類のシランカップリング剤を比較した。結合型はグリシドキシ基やアミノ基のエポキシ樹脂と反応する官能基を,他は疎水基を有している。ハイドロカーボン型,フルオロカーボン型で鎖の長いシランカップリング剤はブラシ状でシリカ粒子表面に存在する。シリカ粒子は1050 wt%添加した。まず,シリカ粒子なしのエポキシ樹脂でこれらのシランカップリング剤の添加効果を検討した結果,3点曲げ試験の破壊強度,破断伸度,破壊靱性値を向上させることが分った。つまり,シリカ粒子/エポキシ樹脂界面の接着ではなく,エポキシ樹脂相の改質による力学特性や破壊靱性の改良効果があることが分った。シリカ10 wt%では強度や破壊靱性へのシランカップリング剤の種類の影響は明確でなかったが,30 wt%以上では,強度向上には結合型シランカップリング剤が優れていたが,破壊靱性向上にはハイドロカーボン型,フルオロカーボン型のシランカップリング剤が優れていた。吸水率を低下させる因子も検討した。シリカ添加量とともに吸水率は低下した。吸水率低減の効果は,ハイドロカーボン型≧フルオロカーボン型>結合型であった。また,界面の接着よりエポキシ樹脂相の改質の方が効果的であった。従来は,いずれも界面の接着がより効果的と考えられていた。添加法として,前処理法(予め粒子の表面処理を行う)とインテグラルブレンド法(エポキシ樹脂,硬化剤,シリカ粒子等の全成分を同時に混練する)を結合型とハイドロカーボン型で比較した結果,インテグラルブレンド法の方が吸水率低減に効果的であった。シリカ粒子充てんエポキシ樹脂の複合材料において材料強度の向上には結合型のシランカップリング剤が,破壊靱性の向上にはハイドロカーボン型,フルオロカーボン型のブラシ状のシランカップリング剤が有効という当初予想した結果が得られた。吸水後の性能低下も抑制する必要があるので,吸水性におよぼす因子も検討した結果,界面の結合よりハイドロカーボン型,フルオロカーボン型シランカップリング剤が有効,エポキシ樹脂相の改質>界面の接着,添加法もインテグラルブレンド法(同時混合)>前処理法という,従来の複合材料の概念の全く逆の学問的,工業的に有用な知見も得られた。充てん粒子表面のブラシ状分子鎖の構造のコントロール<=>コンポジットの破壊靭性,耐衝撃性の向上の関連の解明を2年目で目途をつけたい。このために,充てん粒子表面のブラシ状分子鎖の構造のコントロール→処理層のキャラクタリゼーション→コンポジット作製→物性評価のサイクルをできるだけ多くできるようにしたい。【現在までの進捗状況】で記した1ガラス球充てん法による界面の効果の確認は,最良の系で行いたい。また,このような材料の場合,破壊靭性や耐衝撃性が高いだけでなく,材料強度とのバランスが重要である。
琉球列島の中深度サンゴ礁保全に関する基礎的研究

本研究では、琉球列島の造礁性イシサンゴ類により構成される上部中深度サンゴ礁(水深3060m)の分布とその種構成を記載し、それらが発達する環境要因についても基礎的な情報を得る事を目的とした。分布調査の結果、想像を超える規模の中深度サンゴ礁を発見することができた。中深度サンゴ群集の構成種と群体の形状を見ると、海底の傾斜が緩やかな場所と大きい場所により優占種と群体の形状が異なる傾向が見られた。また中深度サンゴ礁と上部浅海帯(水深20 m以浅)の構成種、並びに環境を比較したところ、中深度サンゴ群集では種数が非常に少なく、構成種が大きく異なり、環境は水温が低く、非常に弱い光を好むことが追認された。中深度サンゴ礁の分布調査を、西表島西部の船浮湾、網取湾、内離島・外離島周辺、上原集落沖、鳩間島周辺などで行った。その結果、各地より想像を超える規模の中深度サンゴ礁を発見し、それらの分布場所を記録することができた。これらの中深度サンゴ群集の構成種と地形との関連性について現在検証中であるが、海底の傾斜がゆるやかな内湾にはリュウモンサンゴのような大型な葉状のサンゴ類が多く、傾斜が大きい場所には枝上のミドリイシ類や細かい葉状のセンベイサンゴ類などのサンゴ類が多い傾向にあった。しかし、斜面が緩やかでもホソヅツミドリイシやトゲミドリイシ属の1種が優占したり、また潮通しのよい場所でもリュウモンサンゴが優占するなど、例外も多く見られた。これらの結果より、中深度サンゴ群集の出現パターンを類型化するにはさらに多くの事例を検証する必要があることが分かってきた。現在は、西表島周辺より発見された中深度サンゴ礁より代表的な場所を3ヶ所選定し、中深度及びその上方に位置する上部浅海帯(20m)の造礁性イシサンゴ類群集の水温や光強度等を記録するロガーを設置して環境情報を集積中である。現在までに得られている一部の結果として、例えば船浮湾の湾口近くにも中深度サンゴ群集が分布するが、上部中深度とされる水深30m以下の光強度を、造礁性イシサンゴ類の多様性が高い上部浅海帯の水深10mと比べると、30mでは水深10mの39.5%であり、さらに40mからは急に減少して8.2%、50mでは8.1%となった。このことから、中深度サンゴ群集は浅場に生息するサンゴ類に比べて、非常に弱い光を好んでいる事が追認された。中深度サンゴ礁の分布調査を、琉球列島の西表島、内離島、外離島、鳩間島、石垣島、宮古島、沖縄島、久米島、奄美大島周辺、などで実施した。その結果、西表島・石垣島周辺の特に湾内やそれに隣接する湾口部周辺において、想像を超える規模の中深度サンゴ礁を発見し、それらの分布場所を記録することができた。また、奄美大島では瀬戸内町の大島海峡にて調査を行った結果、透明度が低く水深が比較的浅い環境に、中深度サンゴ礁の主要なメンバーの1グループであるセンベイサンゴ類が多産していたことから、同地にも透明度が高く水深のある環境があれば、中深度群集が発達する潜在性が示された。中深度サンゴ群集の構成種と地形の関連性について、海底の傾斜がゆるやかな内湾にはリュウモンサンゴのような大型な葉状のサンゴ類が多く、傾斜が大きい場所には枝状のミドリイシ類や細い葉状のセンベイサンゴ類などのサンゴ類が多い傾向にあった。しかし、斜面が緩やかでもホソヅツミドリイシやトゲミドリイシ類の1種が優占したり、また潮通しのよい場所でもリュウモンサンゴが優占するなど、例外も多く見られた。これらの結果より、中深度サンゴ群集の出現パターンを類型化するにはさらに多くの事例を検証する必要があることが分かった。西表島周辺より発見された中深度サンゴ礁より代表的な場所を3カ所選定し、中深度及びその上方に位置する上部浅海帯(20m)の造礁性イシサンゴ類群集の水温や光強度等を記録するロガーを設置して環境情報を比較したところ、上部中深度とされる水深30m以深の光強度を、造礁性イシサンゴ類の多様性が高い上部浅海帯の水深10mと比べると、40mからは急に減少して8.2%、50mでは8.1%となった。このことから、中深度サンゴ群集は浅場に生息するサンゴ類に比べて、非常に弱い光を好んでいることが追認された。

中深度サンゴ礁の分布場所を把握する調査は順調に進み、多くの群集を発見・記録することができた。群集の構成種の把握を進める調査を後半に予定していたが、台風等による海況の悪さが続き、安全面を重視して調査を見送る事が多かったため、本研究の進捗状況は当初予定していたより若干遅れている。動物分類学昨年度の後半に予定していた構成種の把握を進める調査が遅れているため、本年度では比較的海況のよい前半にそれらの調査を進める。また本年度では、琉球列島の他の島での調査も予定しており、各地での調査が円滑に進むよう、現地での協力者と準備を入念に行う。
ヒストン修飾蛋白のクロマチンリモデリングによるがんの発生及び進展機構の解明

ヒストン修飾蛋白の一つであるEZH2のがん細胞における高発現はMEK-ERK-Elk-1経路の活性化によって誘起されることを見出した。このMEK-ERK-Elk-1-EZH2の経路は乳癌の高悪性度亜型である、ERBB2過剰発現亜型、トリプルネガティブ亜型の高い増殖能に関係していることが判明した。さらにヒトRAS変異体を導入すると膵癌が発生するトランスジェニックラットモデルにおいても、MEK-ERK経路の下流にあるEZH2による遺伝子発現改変が重要な役割を果たすことを見出した。遺伝子を発現させるには、クロマチンを低凝縮状態にして転写因子が容易に結合し得る状態にする必要があり、それが主導的な因子であると考える。個々の遺伝子異常のみでは、正常細胞からがん細胞への劇的な表現型の変化を説明し得るには不十分であり、多数の遺伝子がまとめて選択的に不活化する機構が必要と考える。クロマチンのリモデリングを引き起こすヒストン修飾蛋白が、クロマチン構造を変化させて遺伝子発現メモリー機構の異常を引き起こすことによりがん細胞が生じると考えており、それを明らかにすることが本研究の目的である。今年度は様々な種類のがん細胞で高発現を示しているヒストン修飾蛋白である、EZH2の過剰発現がどのようなシグナル伝達で齎されるのかについて検討を行った。EZH2の転写開始点から上流約3kbをクローニングし、種々の長さのdeletion constructを作製した。dual luciferase assayによりプロモーター活性の違いを検討した結果、MAP kinaseの下流のElk-1の結合部位を欠損させたconstructではlucifierase活性が著明に低下した。このシグナルを抑制する為、Elk-1 siRNAによるknockdown及びMEK inhibitorでがん細胞を処理すると、EZH2 mRNA及びproteinの低下が認められた。乳癌のサブタイプ別に検証すると、MAP kinaseのシグナルが活性化しているトリプルネガティブ乳癌亜型及びERBB2が過剰発現している乳癌亜型において、前述したメカニズムによるEZH2の高発現機構が確認された。MAP kinaseを介してヒストン修飾蛋白であるEZH2が過剰発現する機構の存在とこの機構が悪性度の高い乳癌の亜型に関係していることが見出された。個々の遺伝子異常のみでは、正常細胞からがん細胞への劇的な表現型の変化を説明し得るには不十分であり、多数の遺伝子の発現がまとめて変化する機構が表現型の変化に必要と考える。クロマチンのリモデリングを引き起こすヒストン修飾蛋白が、クロマチン構造を変化させることにより、表現型に関わる遺伝子の発現を変化させる機構をがんの発生及び進展に着目して解明することが本研究の目的の一つである。がん細胞側の因子またはがん組織環境によって引き起こされるヒストン修飾蛋白の高発現機構についての解明を行った。EZH2の転写開始点から上流約3kbをクローニングし、種々のdeletion constructを作製し、dual luciferase assayを行った結果、MAP kinaseの下流のElk-1の結合部位を含む箇所が高いlucifierase活性を示すことが判明した。乳癌のサブタイプ別に検証すると、MEK-ERK pathwayが活性化しているトリプルネガティブ乳癌亜型及びERBB2が過剰発現している高悪性度乳癌亜型のがん細胞において、EZH2の高発現が確認された。このことはヒストン修飾蛋白の高発現がシグナル伝達の活性化によって齎され、がん細胞の表現型、悪性度を決めることを示している。このように表現型を決める主導的な役割を示すヒストン修飾蛋白を標的とする治療が根本的な治療になり得る可能性を示す点で本研究は重要であると考える。また低酸素にした場合、転写に対して促進的及び抑制的ヒストン修飾蛋白の双方の発現の上昇が認められたことから、環境の変化に対応してヒストン修飾蛋白が遺伝子発現改編を起こし、環境に対応することもがん細胞の進展に重要な意味を持つと考える。個々の遺伝子異常のみでは、正常細胞からがん細胞への劇的な表現型の変化を説明し得るには不十分であり、多数の遺伝子の発現がまとめて変化する機構が形質転換に必要と考える。クロマチンのリモデリングを引き起こすピストン修飾蛋白が、クロマチン構造を変化させることにより、表現型に関わる遺伝子の発現を変化させる機構をがんの発生及び進展に着目して解明することが本研究の大きな目的である。本年度は応募者が見出したメカニズムが発がんモデルで確認されることで、応募者が提唱する機構の解明ががん治療のアプローチになると考えて研究を行った。これまでの二年間の検討結果から、ピストン修飾蛋白EZH2の高発現は活性化したMEK-ERK-Elk-1の経路によって誘導されることを見出している。従って適切なモデルとしてRAS変異体を導入するとMAPkinaseが活性化した結果、膵癌が発生するトランスジェニックラットモデルを用いて今回の検討を行った。このモデルで発生したラット膵癌組織を用いて免疫組織化学的染色にて検討した結果、非腫瘍性細胞ではEZH2の発現レベルは極めて低く、前癌病変である異形成から浸潤癌では段階的に形態像の変化とともにEZH2蛋白の発現上昇が認められた。

このモデルで生じたラット膵癌細胞株を用いた検討では、MEKインヒビター、Elk-1のノックダウンにてEzh2mRNA、Ezh2蛋白の発現低下が認められた。クロマチン免疫沈降法ではEzh2のプロモーターにElk-1が結合すること、Runx3遺伝子のプロモーターにEZH2が結合することを確認した。ヒトの膵癌細胞株を用いた検討でも、上記と同様の結果が得られ、Elk-1とEZH2のノックダウンではともに膵癌細胞の増殖能が低下した。以上より、変異体RASにより活性化されたMEK-ERK-Elk-1経路がEZH2の高発現を誘導する機構が、膵癌発生に重要な役割を果たしていることを示した。今後はこのモデルを用いて、環境要因、シグナル伝達系の知見を組み合わせて治療実験を行なうことにより、根本的ながん治療の開発に繋がると考えている。
模擬装置による送電線多地点地絡時の二次アークに関する研究

送電系統の問題の1つである二次アークは未だ未解明な点が多い。本研究では小規模であるが種々のパラメータ(例えば、二次アーク電流の大きさ、位相差、二次アーク発生前の故障アーク電流の大きさ、位相差およびその持続時間等)を容易に変えることができる模擬アーク発生装置を開発した。また、送電線の相導体に多地点に同時に雷撃があり、多地点地絡故障が生じた場合の単相再閉路による送電線の両端が解放された時の多地点の二次アーク電流の大きさを求める理論式を導出した。本研究では初年度の平成9年度において模擬アーク発生装置を製作した。また、送電線多地点地絡時の二次アーク電流評価の理論式を導出し、電源電圧および二次アーク電流の位相差の関係および二次アーク電流の大きさについて調べ、それらの関係を明らかにした。本年度の平成10年度においては9年度に構築した模擬アーク発生装置、電圧、電流等のデータ解析システムを用いて、二次アーク発生前の故障アーク電流の大きさ、持続時間、二次アーク電流の大きさ、電源電圧との位相差等を変化させた場合の二次アーク消弧までのアーク放電路の時間的推移を測定し二次アークの長さとその持続時間の関係等を明らかにした。更に二次アーク電流-電圧特性の数式化について検討し、その特性が電流のピーク値で数式化でき得ることを示した。また、本研究で開発した模擬アーク発生装置は比較的安定にアークを発生でき、さらに種々のパラメータを容易に変えることができ、今後、この種の研究に極めて有用である。開発した模擬アーク発生装置は電源部、一次、二次アーク発生のための制御部、アーク発生部の3つの主要部から構成されている。特に本装置は一次、二次アークが電源電圧の任意の位相で発生できるように電源回路と同期した制御回路を導入し、耐ノイズ性をも考慮した高速動作の電磁接触器をタイマー制御して各種コンデンサ、コイル、抵抗回路を瞬時に変えて必要とする大きさ、位相差を持つ二次アーク電流を発生させるようにした。さらに本模擬アーク発生装置と併せ、ビデオカメラによりアーク放電路の画像データを記録、一次、二次アークの電圧、電流等をA/D変換し、コンピュータによるデータ解析を行うようにした。これにより、二次アーク電流の大きさ、電源電圧との位相差、二次アーク発生前の一次アーク電流の大きさ、位相差およびその持続時間等を変えた場合の消弧に至るまでの二次アークの電圧-電流特性、アーク持続時間との関係を求めることが可能となった。また、作製した模擬アーク発生装置を用いて本年度得られた主な実験結果は次の通りである。1.遮断器の投入位相によって二次アークの持続時間がどのように影響されるかを調べた。その結果、3サイクル程度の遮断時では電源の投入位相によって二次アークの持続時間は殆ど影響されないことが判った。2.一次アーク電流の大きさが大きくなるほど、二次アーク電流の持続時間は短くなる傾向がみられる。一方、二次アーク電流が大きくなるほど、二次アーク電流の持続時間は長くなる傾向を示した。

特に本装置は一次、二次アークが電源電圧の任意の位相で発生できるように電源回路と同期した制御回路を導入し、耐ノイズ性をも考慮した高速動作の電磁接触器をタイマー制御して各種コンデンサ、コイル、抵抗回路を瞬時に変えて必要とする大きさ、位相差を持つ二次アーク電流を発生させるようにした。さらに本模擬アーク発生装置と併せ、ビデオカメラによりアーク放電路の画像データを記録、一次、二次アークの電圧、電流等をA/D変換し、コンピュータによるデータ解析を行うようにした。これにより、二次アーク電流の大きさ、電源電圧との位相差、二次アーク発生前の一次アーク電流の大きさ、位相差およびその持続時間等を変えた場合の消弧に至るまでの二次アークの電圧-電流特性、アーク持続時間との関係を求めることが可能となった。また、作製した模擬アーク発生装置を用いて本年度得られた主な実験結果は次の通りである。1.遮断器の投入位相によって二次アークの持続時間がどのように影響されるかを調べた。その結果、3サイクル程度の遮断時では電源の投入位相によって二次アークの持続時間は殆ど影響されないことが判った。2.一次アーク電流の大きさが大きくなるほど、二次アーク電流の持続時間は短くなる傾向がみられる。一方、二次アーク電流が大きくなるほど、二次アーク電流の持続時間は長くなる傾向を示した。
高強度コンクリート部材の耐火性に関する研究

60MPa級と100MPa級の高強度コンクリートを対象にして、常温700°Cにおける高温圧縮実験を実施し、高温時力学的特性に関する基礎データを本研究では蓄積した。さらに、この基礎データに基づいたRC部材の熱応力変形解析を行った。定常温度圧縮実験では、使用材料と水結合材比を変えた5種類の高強度コンクリートについて、応力-ひずみ関係を得た。この実験結果に基づき、常温圧縮強度に対する高温時圧縮強度の割合,圧縮弓強度のひずみ,および応力-ひずみ曲線を数式化した。定常温度クリープ実験では、常温時圧縮強度に対して10%50%の一定応力下におけるクリープひずみを得た。この実験結果に基づき、高温クリープひずみを数式化した。本実験では、600°Cから700°Cにおいてクリープひずみが急増した。全体ひずみ実験では、一定応力下を受ける状態で昇温過程と降温過程に生じる全体ひずみに関するデータを得た。常温圧縮強度に対して20%以上の一定応力下における全体ひずみは、熱膨張ひずみを相殺して収縮側に生じた。全体ひずみから応力ひずみとクリープひずみと熱膨張ひずみを差し引いて過渡ひずみの値を得て、この過渡ひずみを数式化した。石灰岩を用いた普通コンクリートに比較して、砂岩を用いた高強度コンクリートは、高温時ヤング係数と高温圧縮強度の低下ならびにクリープひずみが大きく、全体ひずみは収縮側に大きな値を示した。水結合材比の違いによる差異は小さかった。高強度材料を用いた鉄筋コンクリート柱の耐火試験について、高強度コンクリートの高温素材試験より得たモデルを用いた熱応力変形解析を行った。標準加熱を受ける高強度RC柱の軸変形量を計算した結果、過渡ひずみを考慮した高温素材試験モデルを用いた解析結果は、従来モデルよりも実験結果に近い値を示した。本研究は、高温時における高強度コンクリートの応力-ひずみ関係に関する基礎データを蓄積し、得られた基礎データに基づき部材および骨組の解析を行い、火災時における高強度鉄筋コンクリート構造物の安全性を明らかにしようとするものである。今年度(平成13年度)は、実験計画およびコンクリート供試体の作成、またコンクリート供試体の予備実験を行った。コンクリート供試体の高温圧縮実験については、JIS等で試験方法に関する規定が無いため、各研究機関で異なった実験が行われている。本研究では、データの信頼性をより増すため、千葉大学および東京工業大学で、同じ材料・調合のコンクリート供試体を用いて、高温圧縮実験を実施することとした。これより、実験条件は、試験温度(常温700°C)の他、供試体寸法(φ5×10cm,φ7.5×15cm)、粗骨材最大寸法(10mm,20mm)および昇温速度を新たに加えた。強度はFc=60N/mm^2を対象としている。供試体の調合は水セメント比37%とし、標準圧縮強度試験の結果は、7日で51N/mm^2,28日で66N/mm^2,91日で74N/mm^2であった。尚、φ7.5×15cmの供試体については予備実験を行い、昇温速度1°C/分および100°C毎に3時間保持する加熱方法を採用することとし、高温加熱時に変位を測定できるよう治具の改良を行った。来年度(平成14年度)は、コンクリートの高温圧縮試験を行い、高温時における高強度コンクリートの応力-ひずみ関係を明らかにする。

昨年度(平成13年度)は、実験計画およびコンクリート供試体の作成、また標準圧縮強度試験および内部温度測定用の予備実験を行なった。本年度(平成14年度)は、コンクリートの高温圧縮試験を実施して、高温時における高強度コンクリート(Fc=60N/mm^2)の応力-ひずみ曲線を蓄積した。試験温度は100°Cピッチで常温700°C,供試体寸法はφ7.5×15cm,粗骨材最大寸法は10mm・20mmとして、実験を行なった。その結果、常温時強度(65N/mm^2)に対する高温時強度の比は、100°Cでは70%位まで低下し,200°Cでは再び90%位まで増加し,300°Cでは約80%,400°Cでは約70%,500°Cでは約45%,600°Cでは約35%,700°Cでは約25%にまで低下した。普通強度のコンクリートを用いて行なわれた既往の実験に比べて、同じような傾向を示した。粗骨材最大寸法10mmと20mmで比較すると、粗骨材最大寸法の小さい10mmの方が常温時強度に対する高温強度の比が全ての温度において若干大きかった。本実験結果は、2003年度の日本建築学会大会にて発表する予定であり、その後、2003年度の構造工学論文集に投稿する予定である。来年度(平成15年度)は、本実験で得られた応力-ひずみ曲線に基づき、高強度鉄筋コンクリート部材ならびに骨組の熱応力変形解析を試みる予定である。本研究は、高温時における高強度コンクリートの応力-ひずみ関係に関する基礎データを蓄積し、得られた基礎データに基づき部材および骨組の解析を行い、火災時おける高強度鉄筋コンクリート構造物の安全性の検討に資せんとするものである。昨年度まででは、高強度コンクリートの高温圧縮実験を実施して、常温700°Cにおける応力-ひずみ曲線を蓄積し、また昇温・降温時に生じる熱膨張ひずみ・全体ひずみに関するデータを蓄積した。本年度は、高強度コンクリートの高温クリープ実験を実施した。これより、高強度コンクリートの常温700°Cにおけるクリープひずみと時間の関係が得られた。同材料で3種類の調合(水結合材比18%・24%・35%)でクリープ実験を実施した結果、調合の違いによるクリープひずみへの影響は小さいことが明らかになった。また、既往に行った普通コンクリートの実験と比較して、高強度コンクリートの方が若干クリープひずみは大きくなることが確認された。定常温度圧縮実験・全体ひずみ実験(平成13・14年度実施)とクリープ実験(平成15年度実施)データを整理し、高温時における高強度コンクリートの機械的特性について近似式を作成した。また、この近似式を熱応力変形解析プログラムのコンクリートモデルに組み込み、高強度RC柱の耐火試験について熱応力変形解析を行い、実験値と解析値の比較を試みた。既往に提案されているEurocode等のコンクリートモデルに対して、本実験より得られた高強度コンクリートモデルで解析した結果は、実験値によく一致した。近年、高強度コンクリートを用いた高層RC集合住宅が多く建設されている。本研究では、これらの構造物について耐火設計を行う際に必要となる、高強度コンクリートの高温時データを蓄積し、高強度コンクリートの高温時機械的特性に関するモデル式を示した。
量子ドット・ランタノイド複合光触媒を活用した新興微量汚染物処理技術の開発

医薬品、パーソナルケア製品、農薬等の新興微量汚染物は下排水中に混入し、下水処理により十分に除去できない場合、環境中へ放流され水生生態系などに影響を及ぼす。本研究では、ナノ材料である量子ドットとランタノイドを組み合わせることで、効果的な汚染物質処理法を提案する。同材料は、量子力学的制約状態で発揮する光ルミネッセンス効果等により、量子収率が改善されるため強酸化作用を有する材料と期待される。このような処理法の開発に加え、質量分析や理論計算により汚染物質の分解経路の解明を行い、処理過程で毒性変換物質を生じない処理法の提案を行う。
遣物・文献両面から観た近世肥前磁器

平成3年度は、平成2年度に発掘調査した佐賀県有田町南川原所在の窯「窯ノ辻窯」出土資料の水洗・注記・接合の作業,実測・写真撮影・測量図等の室内作業を実施した。また、有田町に赴いて、文献の収集と整理,中国磁器・瀬戸磁器との比較のための資料収集と研究,物原出土遺物の再検討,墓碑調査を実施した。「窯ノ辻窯」は17世紀から19世紀の間、45回の操業をしており、窯内外の土層の把握が難しく、多量に出土した遺物の時期決定には、長い時間苦慮したが、未だ決定できない遺物も多くある。出土遺物の時期決定は、2世紀に渡る間断の無い操業を続けた窯は実例が少ないため、近世肥前磁器の編年研究上、重要な意味を持つことになる。有田町内における他の発掘調査の結果・今回の研究における文献資料調査の結果等と合せ考え、慎重な成果を出すことが必要と思われる。本年度、物原出土資料の研究の結果、これまで「鍋島藩窯が有田岩谷川内から寛文年間に南川原に移ったらしい」という推測を、出土遺物の面から確証へと結びつけることができた。さらに、本年度、資料収集をした藩窯関連資料を分析することによって、本窯「窯ノ辻窯」が鍋島藩窯であったことを実証できると考える。本研究において、解明したい点のひとつに、窯操業開始時期が挙げられるが、本研究分担者間で表し合われていた時期よりは、少し早い時期であろう、という掘り下げにとどまってしまった。あと少しの研究時間が必要であるが、本研究におして資料を提供することにより、我々もそして若い研究者達へも、今後の課題の材料となり得る題材を残せたと思える。肥前磁器の研究に,近来考古学研究者が多くなったことは良い傾向といえる。しかし,その時代決定・技術の編年に関しては,美術史研究者・理学的年代研究者の発言を専ら受入れる形での進み方である。このたびの研究にあっては,考古学・文献史学・美術史・理学の各分野からの提言を集め,分析し,検討して,肥前磁器の根本的な研究方法を創りたい。と考えた。その目的に沿うて,有田町南川原所在の窯ノ辻窯址群の発掘調査を行った。本遺跡を採りあげた理由は次のとおりである。1.本遺跡は,古くから文献に見える著名な窯址群である。2.南川原は,寛文年間(16611673),鍋島藩窯が置かれた地域である。3.窯址群の傍らに「寛文三年」の石碑があり,窯と関係があると考えられる。4.17世紀前半と位置付けできる磁器片が表面採集できる。5.幕末の磁器片も表面採集できる。方法。窯址群を横断する4m×50mの調査区を設定し,各窯の築窯方法と各窯の新旧関係を精査する,という方法をとった。成果。本窯址群は5窯が築かれていることが判明した。古い方から,G→F→E→D→D新窯である。本窯址群中最古のG窯は,寛文以前,遅くても1640年代には焼成を開始していたことが,有田最古の磁器窯とされる天狗谷古窯発掘調査の成による知見から判断できる。また,最新のD新窯は,幕末特有の窯様式を具えていることが判った。今後の計画。出土資料には,窯廃棄時期の床直上の資料の他に物原の資料も多い。この資料群を整理調査し,さらに文献と対比し,新たに文献を見出して,肥前磁器の編年の組立ての基本的研究の資としたい。平成3年度は,室内整理が主となるが,熱残留磁気による理学的年代測定も行い,その成果と我々の考えとどの程度の違いが出るかについても多大な関心をもっている。本窯址群の調査の本報告書は,平成5年5月に刊行の予定である。
環境運命予測・リスク分析モデルの不確実性分析

本研究で得られた成果は次のとおりである。(1)不確実性の源泉として入手可能なデータに制限がある問題を多変量解析における数量化分析類を用いた環境中化学物質濃度の区間の推定という問題に帰着させて、全国の観測データの解析を行った。この解析から生産量、物理化学性状、用途といった通常入手しうるデータから環境中濃度の区間推定の可能性を示した。(2)特定の集水域をとりあげ、その場において用いられる農薬の流出モデルの構造を決めたとき、実測値と観測値との差が設定したパラメータ値に起因すると仮定したときの解析をベイズの定理を基にして行った。この解析によって、いずれのパラメータの決定に際しての情報をより重点的に収集すべきかの優先順位を明らかにすることができた。(3)地理情報システムにおいて整備されている地表面情報を活用し、化学物質の曝露場の時空間解像度を改善すること(不確実性の低減)で得られる便益を明らかにした。また、このモデルの応用例として、流域場の境界条件が変化したときに化学物質の曝露濃度がどのように変化するかのシナリオ分析を行い、最大値、75%値、平均値でもってその効果を明らかにした。本研究は化学物質の事後評価として、環境回復・浄化対策の効果の評価に焦点をあてている。すなわち、環境運命・リスク評価過程において新たに得られる観測結果や定式化されてはいない専門家の知見とを系統的に結合させて事前の予測の不確実性を低減させる方法の提案が最終目標である。そこで本年度はまず、環境運命・リスク評価モデルを次に示す2通りの手法を用いて、特に化学物質の環境中の多媒体間での輸送・反応を経て最終的に人に摂取されるまでの経路に焦点をあててモデル化した。それらは、物質の挙動を概念モデルとしてとらえた場合のDemos(Decision Modeling Software)を用いたモデルと、実規模での評価を標榜した流域モデルにもとづくモデルである。Demos上で構築したモデルにおいては、化学物質の生産(発生)・消費・廃棄・環境運命・曝露濃度形成・曝露・代替案評価プロセスの相互の関係がリンクとノードで示され、リンクが入出力関係を、ノードがサブモデルを示し、各ノードはさらに階層的に記述されている。これはモデルの専門家ではないに人にとっても容易にモデルシミュレーションを実施できる環境を与える。また、概念モデルからの出力のチェックのために特に流域レベルでの化学物質の挙動把握に関しては愛知県の河川を対象に多層メッシュモデルをベースに構築し、LAS、ベンチオカーブ、ダイオキシンについての時空間的に挙動を把握した。次年度においては暴露濃度をリスクに変換するモデルの開発する。つづいて、リスク推定精度は政策評価をする上で重要であるため、まずモデル内部における不確実性の伝搬要因を明らかにし、パラメータの感度を明らかにする。そのうえで必要となるパラメータの不確実性の改善のために、運命予測・リスク評価の個別の研究分野における知見・パラメータ推定の確実性の向上がどれほど環境リスクの推定に重要かについて定量的に論じることができるモデルの開発をDemos(Decision Modeling System)を用いて行う。本研究で得られたの成果は次のとおりである。(1)不確実性の源泉として入手可能なデータに制限がある問題を多変量解析における数量化分析II類を用いた環境中化学物質濃度の区間の推定という問題に帰着させて、全国の観測データの解析を行った。この解析から生産量、物理化学性状、用途といった通常入手できるデータから環境中濃度の区間推定の可能性を示した。(2)特定の集水域を取り上げ、その場において用いられる農薬の流出モデルの構造を決めたとき、実測値と観測値の差をパラメータ値に起因すると仮定したときの解析をベイズの定理を基にして行った。この解析によって、いずれのパラメータの決定に際しての情報量を収集することが重要なのかの優先順位を明らかにすることができた。また、このモデルの応用例として、流域場の境界条件が変化したときに化学物質の曝露濃度がどのように変化するのシナリオ分析を行い、最大値、75%確率値、平均値でもってその効果を明らかにした。
思春期の子どもをもつ親の心理的ストレスと子どもの人格発達に与える影響

本研究では、思春期における子育てとその影響のメカニズムに関する因果モデルを面接調査および質問紙調査によって探索的に検討することが目的とした。まず、研究1においては、中学生の子どもを第一子にもつ母親26名を対象にして半構造化面接を行い、その結果から「子どもの成長に対する認知・感情」と「思春期の子育て態度」という2つの養育態度の指標を見いだした。続いて研究2では、研究1の成果に基づいて、「子どもの成長に対する認知・感情」尺度と「思春期の子育て態度」尺度を開発した。また、中学校10校(公立9校,私立1校)を対象にし、在籍する中学生13年生とその保護者3543組に対して調査を実施し、2505組の有効回答を得た。因子分析の結果、「子どもの成長に対する認知・感情」尺度は、「肯定的認知・感情」と「否定的認知・感情」の2因子構造、「思春期の子育て態度」尺度は「主体性の尊重」、「威厳ある姿勢」、「適切な心理的境界」、「不安定な態度」の4因子構造であることを見いだした。下位尺度のα係数も十分の高さが示された。また、保護者のうち、主として母親のデータを中心に分析を行った。その結果、子どもの成長に対する肯定的な認知と感情は主体性の尊重と関連し、逆に否定的な認知と感情は不安定な態度に関連することが明らかになった。また、母親の子どもの成長に対する認知と感情は子どもが認知している母親の養育態度とも関連が認められた。子どもの自尊感情と心理的不適応感については、母親が認知している養育態度よりも子ども自身の認知した養育態度と強く関連していた。平成15年度は,思春期(中学生)の子どもをもつ母親が子育て上で体験している心理的ストレスの内容と構造を明らかにするために,(1)質問紙を用いた自由記述形式の回答の分析,(2)思春期の子育てに関する先行研究(文献)の整理,(3)予備的な面接調査の計画と実施,などを行った。面接調査の計画と実施に際しては,2名の臨床心理士および1名の発達心理学者の研究協力を得た。以上の作業の結果,思春期の子育てにおいては,(1)子どもの思春期への移行に対する親の認知(子どもの成長に対する肯定感,変化に対する不安と困難さ),(2)体験されている子育て感情(幸福感,積極的受容,親子の心理的境界の変化,子育てにおける統制感・効力感のゆらぎ,子育て役割の不確実性など),(3)子育て観の変化と実際の養育行動(コミュニケーションにおける独自性と結合性),(4)親自身の親子関係および夫婦関係の影響,などが重要な側面であることが明らかにされた。また,思春期の子どもをもつ子どもの心理的ストレスには個人差が大きく,子どもの思春期的移行や変化を「成長」と肯定的に受けとめることや,適切な心理的距離を保ちながら子育てにおける効力感を維持できることが心理的ストレスや不安を抑制する重要な要因であることが示唆された。平成16年度においては,平成15年度に計画・実施された予備面接調査をさらに大規模なものとして実施する予定である。また,面接調査によって得られた知見に基づいて,親の心理的ストレスと子どもの人格発達との関連を検討するための質問紙調査の準備を行う予定である。<目的>子どもの思春期への移行に対する母親の認知,子どもに対する養育態度,および心理的ストレスを面接調査によって測定する。また,母親の子どもに対する態度や心理的ストレスの状態が子どもの有能感,心理的適応,母親とのコミュニケーションスタイルとどのように関連しているのか検討する。<方法>調査対象中学1,2年生の子ども男女25名およびその母親25名調査実施時期2004年8月から2005年3月調査内容および方法子どもに対しては質問紙(郵送による回収)を用いて,有能感,心理的適応,母親に対するコミュニケーションスタイルについて測定した。

また,母親に対しては,面接調査により,(1)子どもの思春期的発達変化および成長に対する認知,(2)子どもに対する養育態度,子育て観,(3)子どもとの関わり(相互作用)における困難さや葛藤(心理的ストレス)およびその解決方法,について質問した。さらに,質問紙により親子の双方向のコミュニケーションスタイルについて測定した。<結果>母親の子どもの思春期への移行に対する認知は多様であり個人差が認められた。この個人差の背景にある要因の整理は今後の課題である。また,上記の母親と子どもの心理的特徴は幾つかの点で有意な相関関係があることが見いだされたが,相互作用の中で互いに影響を与え合っている可能性が示唆された。<目的>平成16年度に行った面接調査および質問紙調査の結果を詳細に分析すると共に,思春期の子育てに特有な親の意識を測定するための心理尺度の開発を目的とした。<研究成果>以下の2つの観点から研究を行った。1.思春期の子育て意識について面接調査を通じて得られた母親の語りを,(1)子育てにおいて心がけていること,(2)子どもの思春期的変化に対する認知と感情,の2つの観点から特徴的な発言を抽出し,整理した。その結果,思春期の子育てで心がけていることとして,「子どもの自我の尊重」「威厳ある姿勢」「適切な心理的境界」「感情統制」の4つの側面が抽出された。また,これら4つの側面を測定するための30項目からなる心理尺度を開発した。次に,子どもの思春期的変化に対する認知・感情は,肯定的なものと否定的なものとが抽出された。そして,これらを測定するための20項目からなる心理尺度を開発した。今後はこの尺度を用いて大規模な質問紙調査を縦断的に行い,これらの側面が個人のなかでどのように構造化されているのかを検討することが課題である。2.親子間コミュニケーションに関する母子相互の認知について母親と子どもの双方が認知した親子間コミュニケーションは,子どもの母親に対するコミュニケーションの特徴(独自性と結合性)では母子間で有意な相関が認められるが,母親の子どもに対するコミュニケーションの特徴については,母子間で有意な相関は認められず両者の認知にずれがあることが示唆された。方法:(1)調査対象者:三重県内の中学校10校(公立自校,私立1校)を対象にし,在籍する中学生13年生とその保護者3543組に対して調査を実施し,2505組の調査票を回収した(回収率は70.7%)。(2)調査時期:2006年67月(3)調査内容:保護者a.子どもの成長に対する認知・感情(肯定的認知・感情,否定的認知・感情),b.養育態度(主体性の尊重,威厳ある姿勢,適切な心理的境界,不安定な態度),c.養育スキル(道徳的スキル,自尊心スキル,理解・関心スキル),d.自尊感情,子どもa.子どもの認知する保護者の養育態度,b.有能感(友人関係,自己価値),c.自尊感情,d.心理的不適応感結果:保護者のうち,主として母親のデータを中心に分析を行った。その結果,子どもの成長に対して肯定的な認知と感情を持っている母親は,主体性を尊重する姿勢を持っており,逆に否定的な認知と感情を持っている母親は不安定な態度を持っていることが明らかになった。また,母親の子どもの成長に対する認知と感情は子どもが認知している母親の養育態度とも関連が認められた。
ひと癌退縮抗原(MAGE)を用いた消化器癌に対するワクチン開発の基礎的研究

1.MAGE抗原の正常細胞における発現とその意義MAGE癌抗原はメラノーマ関連癌抗原と異なり、正常細胞には睾丸を除いて全く発現されておらず、したがってその生理的機能は不明であった。そこで抗MAGE-1及び抗MAGE-4抗体を作製し、免疫組織染色法により睾丸各種細胞におけるMAGE癌抗原の局在について解析した。その結果、MAGE-1及び-4抗原は精祖細胞(Spermatocytes)及び初期の第1次精母細胞(primary spermatocytes)のみに細胞内蛋白として発現されていることが明らかとなった(Takahashi et al.,Cancer Res.,55:34783482,1995)。一方、第2次精母細胞や精子細胞には発現されておらず、MAGE抗原は精子形成の初期過程において重要な役割を果たすことが示唆された。本研究の成果はMAGE癌ワクチンを臨床応用した場合の副作用の予測に重要な示唆を与えるものと考えられる。MAGE-4抗原に対する特異的モノクローナル及びポリクローナル抗体を作製し、それらによるELISAを用いて癌組織及び癌患者血清中MAGE-4抗原の定量化に成功した(Shichijo et al.,J.Immunol.Meth.186,137-149,1995)。同ELISAは、癌組織では10pg/mg,血中では1ng/mlレベルのMAGE-4抗原を特異的に定量可能であり、きわめて高い感度と考えられる。同ELISAにより、癌患者血中レベルで有意に高い症例は肺癌では40%、頭頚部扁平上皮癌では45%、食道癌の消化器癌に35%と高値を示した(Shichijo et al,JJCR,87,751-756,1996)。また肝癌患者血清においてもMAGE-4値は有意に高いのみならず肝癌リスクの高いC型肝炎ウイルス陽性肝硬変患者血中MAGE-4値も高値を示した。一方アルコール性肝硬変やB型肝炎ウイルス陽性肝硬変患者血中MAGE-4値の上昇は認められなかった。これらより血中MAGE-4値の測定は肝癌(C型ウイルス陽性)の早期診断にも有用と考えられた。血中MAGE-4抗原レベルは術後癌消失に伴ってすみやかに正常化する。さらに、極く初期の癌を有する患者においても高値を示す場合が多く、早期診断の有用な手術をなりえることを明らかにした(Iwamoto,et al.,Int.J.Cancer,in press,1997)。本法の開発はMAGE癌ワクチンの対象者を決定する重要な検査法となると考えられる。1. MAGE癌退縮抗原の各種癌組織、正常組織さらには癌患者血清レベルでの発現を明らかにした。

即ち、1)抗MAGE-1及び抗MAGE-4抗体を作製し、各種癌組織及び正常睾丸の異なる分化段階にある細胞におけるMAGE癌抗原の存在について解析した。その結果、MAGE-1及び-4抗原は各種癌細胞内に高頻度に発現され、また睾丸では精祖細胞(Spermatocytes)及び初期の第1次精母細胞(primary spermatocytes)のみに細胞内蛋白として発現されていることを明らかにした。2)新しく開発したELISAにて癌組織及び癌患者血清中MAGE-4抗原の定量化に成功した。同ELISAにより、癌患者血中レベルで有意に高い症例は肺癌では40%、頭頸部扁平上皮癌では45%、食道癌の消化器癌に35%と高値を示した。さらに肺癌のハイリスク群であるC型肝炎ウイルス陽性の肝硬変患者でも40%と高率に検出され、臨床診断レベル以下の微少癌の検出にも存在があると考えられた。2.肺癌及び消化器癌(食道癌、胃癌、大腸癌)局所浸潤リンパ球よりHLA拘束性CTL株を樹立した。即ち、肺癌、消化器癌(食道癌、胃癌、大腸癌)局所浸潤リンパ球のIL-2存在下での長期培養によりHLA-classI拘束性腺癌もしくは扁平上皮癌特異的CTL株を樹立した。具体的にはHLA-A2拘束性腺癌特異的CTL株、HLA-A24拘束性腺癌特異的CTL株を肺癌及び胃癌組織より樹立した。また食道癌よりはHLA-A24または-A33拘束性扁平上皮癌特異的CTL株を、大腸癌よりはHLA-A24拘束性CTL株を樹立した。研究成果1.MAGE抗原の正常細胞における発現とその意義MAGE癌抗原はメラノーマ関連癌抗原と異なり、正常細胞には睾丸を除いて全く発現されておらず、したがってその生理的機能は不明であった。そこで抗MAGE-1及び抗MAGE-4抗体を作製し、免疫組織染色法により睾丸各種細胞におけるMAGE癌抗原の局在について解析した。その結果、MAGE-1及び-4抗原は精粗細胞(Spermatocytes)及び初期の第1次精母細胞(primary spermatocytes)のみに細胞内蛋白として発現されていることが明らかとなった(Takahashi et al.,Cancer Res.,55:34783482,1995)。一方、第2次精母細胞や精子細胞には発現されておらず、MAGE抗原は精子形成の初期過程において重要な役割を果たすことが示唆された。本研究の成果はMAGE癌ワクチンを臨床応用した場合の副作用の予測に重要な示唆を与えるものと考えられる。MAGE-4抗原に対する特異的モノクローナル及びポリクローナル抗体を作製し、それらによるELISAを用いて癌組織及び癌患者血清中MAGE-4抗原の定量化に成功した(Shichijo et al.,J.Immunol.Meth.186,137-149,1995)。同ELISAは、癌組織では10pg/mg,血中では1ng/mlレベルのMAGE-4抗原を特異的に定量可能であり、きわめて高い感度と考えられる。同ELISAにより、癌患者血中レベルで有意に高い症例は肺癌では40%、頭頚部扁平上皮癌では45%、食道癌の消化器癌に35%と高値を示した(Shichijo et al,JJCR,87,751-756,1996)。
運動反応の選択過程に関する研究

1.研究背景申請者のこれまでの研究から、単純な運動を行う場合(以下では単一型運動反応)と複雑な運動を行う場合(以下では複合型運動反応)とを被験者に行わせた場合、単一型運動反応の方が複合型運動反応よりも反応がおそいことがわかっている。この結果は、これまでの運動プログラミング理論ではまったく説明ができない。刺激を知覚してから反応するまでのどの部分で運動の違いが生じているのかまったくわかっていない。2.目的単一型運動反応と複合型運動反応の違いが、刺激を知覚してから反応するまでのどの部分で差が生じるのか実験的に検討する。3.方法単一型運動反応と複合型運動反応を組み合わせた選択反応時間課題をおこなっているときの脳波(事象関連電位)、筋電位、反応時間を測定する。4.結果と考察筋電位の潜時と反応時間において、従来の知見どおり、単一型運動反応の方が複合型運動反応よりも長かった。しかし刺激提示をトリガーとした脳波の加算平均波形から推定した事象関連電位のP300成分のピーク潜時には単一型運動反応と複合型運動反応の違いはなかった。P300は刺激の認知に関連すると言われているので、以上の結果から、単一型運動反応と複合型運動反応の違いは、刺激を認知してから出力器(本研究の場合は指)に運動指令を出すまでの間に発生していることが推定できた。脳波信号については、さらにウェーブレット変換を用いた単一P300の推定もおこなった。本年度に実施した研究内容を以下に列挙する。・生体信号解析プログラムの改造研究代表者が以前に作成した生体信号解析プログラムを今回の実験で利用できるよう改造した。従来のプログラムでは脳波や眼球運動、瞳孔運動、重心動揺を同時に記録し、分析することができた。今回の改造によって、さらに筋電位も測定、解析ができるようになった。このプログラムはMS-DOS上で動作するが、現在、Windows上で動作するアプリケーションにバ-ジョンアップすることを計画している。既に一部作成に着手し、来年度中には完成する予定である。・実験の準備上記の生体信号解析プログラムを使って、被験者が刺激に対して運動反応をおこなっているときの脳波と眼球運動、筋電位を測定した。データを分析した結果、脳波にかなり商用交流障害等のノイズが混入することが分かった。そこでシールドルームを作成することとした。本実験は来年度におこなうこととした。・ウエーブレットによる単一事象関連電位の抽出プログラムの作成このプログラムは来年度に作成する計画であった。しかし、最近、ウエーブレットを用いた類似の研究が発表されていることもあり、前倒しで開発に着手した。同一の手法による他の研究と異なる点は、マザ-ウエーブレットに事象関連電位の加算平均波形を利用していることである。現在かなり仕上がっているので、計画通り来年度中に完成すると思われる。