hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵癌スクリーニングを目的とした糞便中メチル化診断

膵癌発見のキー遺伝子を複数個見出すことおよび糞便中から高率にスクリーニング可能なシステム構築を行うことを目的に研究を遂行した。すでに糞便サンプルよりのDNA抽出法は確立している。メチル化検討が可能なことを証明するために、SFRP1、SFRP2、CHFR、RASSF1、RASSF2、RASSF5各遺伝子を用いて大腸癌症例20例、大腸内視鏡検査で異常をみとめない10症例についてそれぞれインフォームドコンセントを取得している大腸癌切除標本および同一症例の糞便よりメチル化検討を行い、一致度は95%であった。膵癌に特異的メチル化をしている複数遺伝子を探索するためDNAメチル化の検出を行なう目的で標準的に用いてきたMCA法(Oncogene2007,Clin Can Res 2007,など)に新に作成したCpGアイランドアレイを用いて検討を行った。対象は食道癌15株、胃癌18株、膵癌8株、胆道癌4株、大腸癌26株である。これらの検討のうち胃癌、膵癌については検討を終えており、すでにデータを得ている大腸癌14株における検討を加えると、20遺伝子領域(これらの領域には発現遺伝子のプロモーター、microRNA近傍のCpG island、いずれでもないCpGリッチな断片が含まれるが、マーカーとして用いることが目的なのでこれらのそれぞれは同時に解析を行う)が候補として単離された。これらのマーカー候補を含む検出システムの開発のため膵癌症例、慢性膵炎症例、非膵疾患症例のサンプル検討を行っている。
看護者の観察能力の習得過程における視覚情報の構造化

看護者が看護を行う時、「患者を観察する」という情報収集から始まる。この観察は看護の質を左右する重要なものである。本研究では全感覚情報の70%以上を占めると言われている視覚に注目し、看護婦と看護学生(1、2、4年生)の視覚情報の取り込みについて比較検討した。方法は、被験者の看護婦、看護学生に一つの看護場面をスクリーンに投影し観察させた。測定は、刺激に対する眼球運動から注視時間・注視回数が測定可能な装置{アイマークレコーダー(7型;ナック社)、両眼眼球運動測定装置(竹井機器)}を用いた。また観察直後に観察の記録を行った。結果は、1.観察場面を観たとき看護婦、看護学生とも観察時間を限定しなかった場合の総平均注視時間数と回数に個人差が大きく差が見られた。2.看護婦と看護学生が注視する観察エリアは異なっていた。看護婦は観察時に知識や経験から専門家としての必要な情報を得るために観察エリアが4エリアに限局していた。一方、看護学生ではまだ看護の観察時の視点が定まっていなかった。3.観察記録から、看護婦は観察に具体性があった。一方看護学生は学年の進度に応じて観察は具体的になってはいたが、最終学年の4年生は看護婦のような具体的な観察は確認できていなかった。看護教育においては患者からの視覚情報収集に関する技法と意義を徹底的に教育することの重要性が示唆された。看護者の観察能力形成過程を見るために、平成79年まではアイマークレコーダーを用い被験者を熟練看護婦、看護大学の2年生、一般大学生の3群として視覚情報の取り込み方を比較検討してきた。今回は、本年度看護大学を卒業し臨床看護婦(±)とし6ヶ月を経た看護婦(±) 20名を被験者として実験を行った。方法は、特定の看護場面をスライドで提示し、アイマークレコーダー7型(ナック社)を用いてその場面を観察してもらった。この観察の経過をVTRに録画した。さらに被験者には「観察」終了直後に観察項目・内容を記述してもらった。解析は、看護場面を15エリアに分類し、VTRの記録から注視エリアの停留時間・回数から行った。その結果、今回の被験者と看護大学2年生を比較すると、停留時間、回数には差が見られなかった。注視エリア別の平均停留時間、回数の順位では、両者とも上位のエリアは変わらなかった。上位のエリアにおいて臥床する患者のベッドサイドにある「床頭台」は両者とも1位であった。患者と話しをしている「付き添い」は被験者は2位であり、2年生は5位であった。平均停留時間・回数ともに被験者の方が2年生に比べ有意に多くなっていた。一方、注視エリアの「その他」や「枠外」は、被験者の方が2年生よりも有意に少なくなっていた。停留時間と回数の関係では、両者とも相関はあるが被験者の方が2年生よりも低い相関であった。被験者は注視エリアの見方では、「床頭台」と「付き添い]に時間をかけ回数を重ねていることや「その他」「枠外」が少なくなっていることから、情報を得る視点が定まってきているのではないかと考えられる。また、停留時間と回数の関係から見ると、個人差が大きくなっていることが伺える。これは、卒業後6ヶ月は学生の時と異なり、はじめての体験をすることが多い時期であることや、職場環境の違いにより大学で学習したことの活用方法などが個々に違っていることが要因として考えられる。看護者の観察能力形成過程を見るために、平成10年まではアイマークレコーダーを用い被験者を熟練看護婦、看護大学生、一般大学生の視覚情報の取り込み方を比較検討してきた。今までの研究結果から、看護婦と看護学生では「人間」「物・物品」を注視する時間、回数に違いがあった。しかし、前研究の問題点として、測定場面において「人間」「物・物品」がはっきりと区別できない部分があった。

今回、その問題点に対し測定場面の観察項目を「人間」「生活物品」「医療器具」に分類し、注視点が区別できるように新たな看護場面を模擬患者を使って撮影し作成した。研究方法は、測定機器(両眼眼球運動測定装置:竹井機器)の変更、測定時間の設定(前回までは自己申告としていたが、今回は1分間とした。)により一部変更した。今回は、看護大学の基礎看護学実習前の1年生29名を被験者として実験を行った。観察終了直後に観察項目・内容を記録してもらった。現在、結果については分析中であるが、記録に関してみれば、実験者が提示した観察項目全58項目の中で学生29名全員が'はっきりと観た'のは5項目であり、患者、面会者などの「人間」に関する項目であった。一方、'はっきりと観た'と答えていなかったのは4項目であり、ランプスイッチや魔法ビンなどの「生活物品」の項目であった。観察場面の中で一番最初に観たものと、一番時間をかけたものは、患者に関する「人間」の項目であったが、観察に一番時間をかけなかったのも、面会者に関する「人間」の項目であった。平成12年度は、平成11年度の再実験の継続を行って分析した。再実験は、観察時間を1分間に設定し、観察する看護場面を「人間」「生活物品」「医療器具」を明確に分類できるように変更、測定機器は両眼眼球運動測定装置(竹井機器)に変更した。被験者は、平成11年度の看護大学臨地実習未経験者1年生29名に加え、基礎看護教育課程が殆ど終了した4年生18名、臨床看護経験510年目の看護婦20名であった。今回の分析対象者は、両眼の注視データが得られた1年生20名、4年生10名、看護婦10名(看護経験7.00±1.63年目)とした。実験方法はTVモニター画面に静止した看護場面を投影し、その場面を観察する時の両眼眼球運動を測定した。また、実験後に研究者が看護場面から抽出した58の観察項目について観察の有無の調査を行った。分析は、看護場面を20エリアに分類し、その注視時間、注視回数、観察項目数から1年生、4年生、看護婦の3群の比較を行った。注視点は5度/sec以下の移動速度の眼球運動を抽出した。結果は、平均注視時間・平均注視回数の上位エリアは3群とも「患者の顔」「患者の寝衣・体位」「車椅子」であった。しかし、1年生は「患者の寝衣・体位」「テーブル」のエリアが4年生や看護婦より注視回数が少なく有意差が見られた。また、「IVHルート」などの治療面のエリアに注目が少なかった。観察項目では患者の具体的な観察の項目が他の2群より少なかった。4年生は注視回数は多いが、看護婦に比べて具体的な観察はできていなかった。以上から看護婦の結果から比較すると1年生は「人間」「生活物品」は意図的に注視しているが具体的に観察するに至っていない。また「医療器具」の観察は注目しにくいことが伺えた。4年生もまだ具体的な観察には至らず継続学習の必要が考えられる。
現代中国の外交-その構造的パラダイムを求めて

1990年代に入ってから、情報通信技術が急速的な発展を遂げ、世界的な趨勢となっている。こうした情報通信技術の発展によってもたらされたグローバリズムの現象が従来の社会のあり方を大きく変貌させ始めている。そしてこうした社会の変貌が外交のあり方にも影響を与えている。マスメディア改革により、伝統的メディアとインターネットという二つの空間で形成される大衆の対外世論が生まれた。伝統的メディアで形成される対外世論とインターネットで形成される対外世論は必ず一致しないところに中国の対外世論の大きな特徴のひとつとなっている。選挙制度が有効に機能していない中国における世論のあり方、対外政策に対する拘束ルートは西側諸国と大きく異なっており、規制と競争の綱引きの中で権威主義体制型の世論と政治の緊張関係を示している。こうした対外世論も今後政治とインターネット、メディアの関係によって規定されることになる。中国政府は国内世論対策として主にメディアを通じた世論誘導、スポークスマンを通じた情報公開、親民外交といった方法をとっている。それぞれの対応策の中身、メカニズムについての解明は曖味であり、こうした問題に関する研究も後手に回っているのが現状である。つまり、試行錯誤の中で行動が選考するところに現在の中国の特徴がある。学者、裕福な若者層、農民は政府の対外政策を拘束する大きな潜在的なファクターとなっている。この意味で、外交に対する社会の監督機能は中国において徐々に形成されつつあるといえる。そして、国内世論に対応するために進められた改革は、外交の透明化、ひいては国内の政治プロセスの民主化を促進している側面も見逃せない。1970年代初期は改革開放政策を育んだ時期として位置づけられる。筆者は1970年代の中国を取り巻く国際関係と、中国の国内情勢の両面から改革開放政策を芽生えさせた1970年代の中国について考察を加えた。1969年から始動した米中接近に際し、中国指導者は当初台湾問題や中国を取り巻く周辺の安全保障問題を米中交渉の最重要項目としてあげており、これらの問題の解決なしには米国との国交や通商関係を結ばない方針を決めていた。しかし、米中接近の過程で、中国は戦略を変更したため、対米通商関係は台湾問題とディリンクした形で発展することが可能となった。1970年代前半に繰り広げられた中国国内の権力闘争が外交系統における周恩来の権力の弱体化をもたらし、対外関係全般に責任を負うとう小平の台頭につながった。この結果として中国の対外貿易の拡大路線が承認されたのである。言い換えれば、米中接近と中国国内の政治展開がこの時期において偶然にも米中貿易関係拡大を促進する方向に向かっていた。こうした文脈から考えると、1970年代前半に限定して言えば、米中接近は、米中冷戦の二つの対立軸--限定的イデオロギー的対立(社会制度的対立と情勢判断に関する認識の対立)と台湾問題をめぐる対立(安全保障上の対立)を根本的に解消することはできなかった。米中接近は、台湾問題を含む米中安全保障の対立を潜在化させたに過ぎない。他方、米中接近と中国国内の政治変動で促進された中国の貿易拡大戦略は結果として米中間に限定的イデオロギー的対立の解消にプラスの作用として働いた。この意味で1970年代前半は米中間のイデオロギー的対立の解消に向かって始動し始めた時期としても捉えられる。国連への中国の参加プロセスから明らかなように、国連において、中国は世界秩序の改編に特別な関心を示しておらず、現在は学習と適応の段階にあるといえる。中国は、国際規範を受容し、米国との協調を重視しながら、国際ルールのなかでプレーすることを選択している。中国のPKO活動への参加は中国の外交資源の再配分につながり、間接的に中国の外交戦略に影響を与えた。他方、中国は内政不干渉や人道的活動に反対の姿勢を示している。この背後に見え隠れしている台湾問題、民主化問題はいわば、中国の国際社会への参加の障害ともなっている。国際社会への参加によって、中国の内部から変化を起こすトロイアの木馬効果も期待されている。つまり、外部世界との連携により、中国政策決定者の政策オプションが限定されているため、国際規範に基づく国際制度が国際ルールから逸脱する中国の行動を拘束している。実際、中国の国内から「国際社会への参加は外部世界に対する影響力を弱めることにつながる」と、中国の国際社会への参加に対してさまざまな批判が行われていることもこのトロイアの木馬効果を逆説的に立証している。他方、中国のPKO活動で示されているように、中国の国際参加に関して国内のコンセンサスが必ずしも形成されていない。中国政府は、国際的に受け入れられている国際規範を受け入れ、国際規範に基づいた行動している。しかし、国内規範と国際規範とには微妙なズレが生じている。中国国内における国際規範の社会化プロセスなくして、トロイアの木馬効果への楽観論も一筋縄ではいかない。

選挙制度が有効に機能していない中国における世論のあり方、対外政策に対する拘束ルートは西側諸国と大きく異なっており、規制と競争の綱引きの中で権威主義体制型の世論と政治の緊張関係を示している。こうした対外世論も今後政治とインターネット、メディアの関係によって規定されることになる。中国政府は国内世論対策として主にメディアを通じた世論誘導、スポークスマンを通じた情報公開、親民外交といった方法をとっている。それぞれの対応策の中身、メカニズムについての解明は曖味であり、こうした問題に関する研究も後手に回っているのが現状である。つまり、試行錯誤の中で行動が選考するところに現在の中国の特徴がある。学者、裕福な若者層、農民は政府の対外政策を拘束する大きな潜在的なファクターとなっている。この意味で、外交に対する社会の監督機能は中国において徐々に形成されつつあるといえる。そして、国内世論に対応するために進められた改革は、外交の透明化、ひいては国内の政治プロセスの民主化を促進している側面も見逃せない。
ハプロイド細胞を用いたEBウイルス潜伏・不死化機構の探索

Epstein-Barr virus (EBV)は、多彩な難治性感染症・腫瘍性疾患と関連している。ヒト由来ハプロイド細胞であるHAP-1細胞は、ゲノムを1セットしか有しないため、機能喪失型の遺伝子スクリーニングに適している。本研究では、EBVの潜伏感染維持・不死化/腫瘍化に関与する宿主遺伝子を同定することを目的とし、EBVを感染させたHAP-1細胞と次世代シーケンス技術を組み合わせ、網羅的な遺伝子スクリーニングを試みた。組換えEBVをHAP-1細胞に感染させたHAP-1/EBV細胞の樹立には成功したが、安定した維持ができず、宿主遺伝子を同定には至らなかった。Epstein-Barr (EB)ウイルスは、多彩な難治性感染症・腫瘍性疾患と関連している。ことに、慢性活動性EBウイルス感染症やEBウイルス関連血球貪食症候群は、本邦を初めとした東アジアの小児・若年成人に多く発症する一方、その発症病理に不明の点も多く、治療法は確立されていない。本研究では、EBウイルスを感染させたHAP-1細胞と次世代シーケンス技術を組み合わせ、網羅的な遺伝子スクリーニングによりEBウイルスの潜伏感染維持・不死化/腫瘍化に関与する宿主遺伝子を同定することを目的としている。同定した宿主因子を標的として、EBウイルス難治性疾患に対する新規治療開発を目指す。初年度、まずEBウイルス陽性細胞をモニターできるように、大腸菌内での組換え技術を応用し赤色蛍光タンパク質とハイグロマイシン耐性遺伝子をEBVゲノムに組み込んだ組換えEBVを作成した。この組換えEBVをHAP-1細胞に感染させたHAP-1/EBV細胞を30クローン樹立した。これらの細胞株からウイルス粒子を産生させるためにBZLF1遺伝子を強制発現し、溶解感染誘導を行ったが、いずれの細胞株も誘導がかからなかった。一方、HAP-1細胞にGene-trap用のレトロウイルスを感染させ、変異体ライブラリーを作成し、さらにherpes simplex virus type 1 (HSV-1)を感染させた。その結果、細胞障害効果を示さない変異体集団の単離に成功した。次いで、次世代シーケンサーにより宿主遺伝子のスクリーニングに着手し、興味深い結果を得つつある。以上より、HAP-1細胞によるスクリーニングシステムが動作することは確認している。EBウイルス潜伏感染細胞は、溶解感染を誘導することにより細胞死に至らしめることが可能である。溶解感染を誘導できなくなったクローンを得ることで、溶解感染に関与する宿主遺伝子を同定でき、これを標的とし、溶解感染/細胞死を誘導する新規治療法を確立できると考えていた。しかし、予想に反して、EBV感染HAP-1細胞に溶解感染誘導が起こらず、ウイルス粒子産生が行らなかったため、Gene-trap用のレトロウイルス感染のステップに進めないでいた。ことに、慢性活動性EBV感染症やEBV関連血球貪食症候群は、本邦を初めとした東アジアの小児・若年成人に多く発症する一方、その発症病理に不明の点も多く、治療法は確立されていない。本研究では、EBVを感染させたHAP-1細胞と次世代シーケンス技術を組み合わせ、網羅的な遺伝子スクリーニングによりEBVの潜伏感染維持・不死化/腫瘍化に関与する宿主遺伝子を同定することを目的としている。同定した宿主因子を標的として、EBV難治性疾患に対する新規治療開発を目指した。まずEBV陽性細胞をモニターできるように、大腸菌内での組換え技術を応用し赤色蛍光タンパク質とハイグロマイシン耐性遺伝子をEBVゲノムに組み込んだ組換えEBVを作成した。ウイルス粒子の代わりにEBV DNA全長を含むbacterial artificial chromosomeをelectroporationにより細胞導入を試みたが、細胞内でEBVを適切に維持するのが難しく、細胞クローンを拾っても、溶解感染が誘導できなかった。EBVの自然宿主はB細胞である。他方で、EBVは上皮細胞にも感染されるとされるが、EBVを細胞内に維持した上皮細胞株はごく限られている。このことからも、EBVを安定して細胞内に維持するには「特殊なフェノタイプ(まだ解明されていない)」が必要と推測される。

EBVが潜伏しているHAP-1/EBV細胞は得られているため、EBウイルスの潜伏に関与する宿主遺伝子の同定を優先して研究を進める。レトロウイルスによる変異導入により潜伏感染できなくなった細胞クローン(赤色蛍光を消失した)を選択し、潜伏維持に関与する宿主責任遺伝子の同定スクリーニングを行う予定である。また、溶解感染を誘導できないEBV感染HAP-1細胞株は得られているため、これにレトロウイルス感染による変異導入を行い、溶解感染誘導できるようになった細胞株をスクリーニングし、溶解感染誘導に係る宿主因子の同定を試みる。ウイルス学
パイロクロア型酸化物の単結晶を用いたスピンアイス状態の研究

今年度は以下の研究を行った。1.Dyスピンアイスにおける奇妙な磁気緩和スピンアイス物資のAC磁化率の詳細な測定により、Dyのスピンアイスに奇妙な振る揮いがあることを見いだした。2K以下の低温域ではスピンアイス状態への凍結による異常がみられるが、周波数が高くなると1020K付近にも異常が現れることがわかった。興味深いことにこの温度域でDC磁化は全く異常を示さず、この異常が動的な現象であることを示唆している。温度一定での交流磁化率の周波数依存性から得られるχ'-χ'曲線は、Davidson-Cole則により表されるグリセリンの誘電緩和に類似しており、磁性体では初めてのケースである。Davidson-Coleの表式による多分散解析から、緩和時間の分布関数には、非常に短い緩和時間にわたり分布が存在していることと長い緩和時間にはカットオフが存在しているという特徴がある。2.スピンアイス物質Ho_2Sn_2O_7の中性子散乱実験Ho_2Sn_2O_7の多結晶粉末試料による中性子散乱実験を行った。非弾性散乱の測定から磁気励起ついて調べ、低温では非常に強い1軸磁気異方性を持つ事を確認した。さらに弾性散乱の波数依存性について分子場近似による解析を行い、スピン間の結合は双極子相互作用が主要であることを明確に示し、実験結果を非常に良く再現できた。3.パイロクロア型希土類酸化物R_2Sn_2O_7の極低温磁性R_2Sn_2O_7の150mKまでの磁化測定により、いくつかの希上類化合物に磁気フラストレーションの重要性を示唆する結果が得られた。特に、Rr_2Sn_2O_7がスピンアイスと同様な交流磁化率の振る舞いを示すことがわかった。新しいスピンアイス物貰の発見と思われる。1.スピンアイスを示す代表的な物質Dy_2Ti_2O_7の単結晶育成をフラックス法により行った。様々な育成条件を試み微小な単結晶試料は得られたが、精密な物性測定が行えるほどの大きな純良単結晶育成には成功していない。来年度は異なったフラックスの使用や様々な育成条件を試み純良大型単結晶を得たいと考えている。2.スピンアイス化合物の多結晶試料について極低温での交流磁化率およびDC精密磁化測定を行った。これらの測定結果が最近接サイト程度の相関長を持ったクラスター形成によるブロッキング現象により定性的に説明されることを明らかにした。3.スピンアイスの磁気緩和について交流磁化率から詳細に調べた。交流磁化率の周波数依存性の解析から、スピンアイス状態形成よりもより高温でスピンアイス特有の磁気緩和が現れることが明らかになった。この磁気緩和はDy系のスピンアイスで顕著にみられる。この磁気緩和はこれまでに知られているスピングラス等でみられる磁気緩和とは異なり、その機構解明が今後の1つの課題である。4.スピンアイス状態の解明のために、多結晶試料によるHo_2Sn_2O_7の中性子散乱実験を行った。非弾性散乱の測定から結晶場状態について調べ、結晶場基底状態と第一励起状態が十分良く離れており、低温では非常に強い1軸磁気異方性を持つ事を確認した。さらに散乱強度の波数依存性からスピン間の結合は双極子相互作用が主要であることが明確に示すことが出来た。Dy_2Ti_2O_7の測定結果が来年度中に得られる予定である。
ゲノム情報に基づく腎尿細管間質性障害の新しい系統的診断フローの構築

【背景】腎尿細管間質病変は腎予後と密接に相関し、その進行・抑止が重要課題である。【目的】原因分子を軸とした間質障害を系統的診断のための、基礎技術、情報基盤を構築する。【方法】次世代技術・疾患マーカーを用いて、家族性間質腎炎の疾患遺伝子を効率的に探索する。【目標】(1)原因遺伝子の系統的鑑別アルゴリズムの作成、(2)より簡便な原因探査を可能にする疾患マーカーや技術の開発、(3)次世代シークエンスのよる未知疾患遺伝子の同定【効果】腎疾患の間質障害進展(CKD)に共通する分子機序解明に貢献し、腎不全進展抑止を通じて国民健康の増進に広く貢献する。背景:従来から尿細管間質障害の程度は腎予後と相関し、その病因解明が慢性腎臓病の疾患対策を推進する上での重要課題である。尿細管間質炎は、遺伝子異常、自己免疫、薬剤性等と様々な原因で起こる多因子疾患で、ほとんどが孤発性である。しかし一部の症例は、家族性をしめす。目的:尿細管間質性腎炎の中でも、優性遺伝形式に従うmonogenic familyを収集して、エキソーム解析法により原因遺伝子を同定し、その背景にある分子病態を明らかにする。方法: 3省合同のゲノム研究倫理指針に則り、患者末梢血白血球からゲノムDNAを抽出する。、全エクソン50Mbのライブラリー(Sureselect version 5 )を作成した後、HiSeq 2000で塩基配列を決定する。検出した変異体の局在や機能や特性を、培養細胞発現系を用いて、評価を行う。重要性と意義:初期の尿細管障害では、尿蛋白が少なく、また特異的なマーカーが無いため、診断が遅れがちである。家族性症例で得られる疾患情報を基に、尿細管間質障害の発症や進展の鍵を握る分子群を明らかにし、より迅速・簡便な診断法や標的治療薬の開発に役立てる。背景:尿細管腔構造の恒常性の維持は、ネフロン機能を保つうえで必須である。実際に多くの臨床研究で尿細管間質障害の程度が、腎予後と相関することが示されている。尿細管間質炎は、遺伝子異常、自己免疫、薬剤性等と様々な原因が関与しうる多因子疾患で、ほとんどが孤発性である。しかし一部の症例は、家族性があり遺伝的要因で発症すると推測されるが、原因の多くはまだ解明されていない。目的:尿細管間質性腎炎の中でも、優性遺伝形式に従う単一遺伝型家系を収集して、エキソーム解析法により原因遺伝子を同定し、分子病態を明らかにする。方法:ゲノム研究倫理委員会承認済みの計画書に準拠し、同意書を取得した後、患者末梢血白血球からゲノムDNAを抽出する。全エクソン50Mbのライブラリー(Sureselect version 5)を作成した後、HiSeq2000で塩基配列を決定する。変異体を培養細胞に発現し、その局在や機能を評価する。重要性と意義:尿細管障害の初期では、一般血液・尿所見の変化が乏しく、見逃されることが多い。早期発見と治療のためには、感度のよい疾患マーカーの開発が必要である。家族性症例の解析により、尿細管間質障害の発症や進展の鍵を握る分子群を明らかにし、実地診療に役立つ簡便な診断法や将来の標的治療を開発する基盤をつくる。家族性尿細管間質性腎炎(優性遺伝)の臨床情報と検体(血液・尿・唾液)サンプルの収集を行った。収集する診断基準とは、(1)家系内の少なくとも1人(発端者)が腎生検で尿細管間質性腎炎と診断されている、(2)家族内の成員に、末期腎不全(透析療法、あるいはCKD stage 35 (eGFR 60ml/分未満、蛋白尿陽性)がいる、の2項目を満たすものとした。軽症間質性障害の見逃しを防ぐために、血清尿酸値、尿酸クリアランス、高血圧の有無についても確認した。腹部超音波で、髄質エコー輝度や嚢胞形成の確認、腎の大きさ、左右差を調べた。また繊毛病の可能性を考え、眼底、頭部CT、心エコーなどの全身所見についても情報を収集した。倫理審査承認の後、検体採取の完了した症例から、全エキソーム解析を開始した。【目的】原因分子を軸として間質障害を系統的に診断するための、基礎技術、情報基盤を構築する。【方法】次世代シークエンスと血尿中の生化学的疾患マーカーを組み合わせ、家族性間質腎炎の疾患遺伝子を効率的に探索する。1)次世代シークエンスIon-Trent(本学綜研に設置)を用い、既知疾患遺伝子パネルを作成して、スクリーニングを行う。パネル解析では、100-200個までの候補遺伝子を同時にスクリーニングする。検出された変異の病的意義を、サンガーシークエンス法で確認する。MUC1(FJHN1, 1q21)とUMOD(FJHN2, 16p12)に加えて、ネフロン瘻遺伝子についても検討する。2)簡易疾患マーカーの開発尿中に排泄される蛋白については、Western解析、ELISAでの定量・定性を行う。非分泌蛋白の場合は、尿中細胞の免疫染色などを行い、発現量や局在の変化などを調べる。【目標】(1)原因遺伝子の系統的鑑別

アルゴリズムの作成、(2)より簡便な原因探査を可能にする疾患マーカーや診断技術の開発、(3)次世代シークエンスのよる未知疾患遺伝子の同定【期待される効果】まれな家族例の病態を基に、さまざまな腎疾患の間質障害進展(CKD)に共通する分子機序の理解を深めることが可能になり、腎不全進展抑止を通じて国民健康の増進に広く貢献する。【背景】腎尿細管間質病変は腎予後と密接に相関し、その進行・抑止が重要課題である。【目的】原因分子を軸とした間質障害を系統的診断のための、基礎技術、情報基盤を構築する。【方法】次世代技術・疾患マーカーを用いて、家族性間質腎炎の疾患遺伝子を効率的に探索する。【目標】(1)原因遺伝子の系統的鑑別アルゴリズムの作成、(2)より簡便な原因探査を可能にする疾患マーカーや技術の開発、(3)次世代シークエンスのよる未知疾患遺伝子の同定【効果】腎疾患の間質障害進展(CKD)に共通する分子機序解明に貢献し、腎不全進展抑止を通じて国民健康の増進に広く貢献する。共同協力者と連携して、優性遺伝様式に従う家族性症例の臨床情報と検体(血液・尿)サンプルの収集を行った。収集する診断基準とは、(1)家系内の少なくとも1人(発端者)が腎生検で尿細管間質性腎炎と診断されている、(2)家族内の成員に、末期腎不全(透析療法、あるいは慢性腎臓病(eGFR<60ml/分以下、蛋白尿陽性)がいることとした。無症候性保因者を検出するために、血清尿酸値、尿酸クリアランス、高血圧の有無を調査した。腹部超音波で、髄質エコー輝度や嚢胞形成の確認、腎の大きさ、左右差を調べた。また症候性の可能性を考え、眼底、頭部CT、心エコーなどの検査所見についても情報を収集した。家族サンプルの収集の完了した症例から、エクソーム解析を開始した。家族性尿細管間質腎炎は、比較的緩徐に尿細管変性・萎縮や線維化が進行するものが多い。発症年齢、症状(尿蛋白、高尿酸血症)に幅があり、病理や生化学所見のみで診断することは難しい。また代表的な遺伝性尿細管性疾患である多発性嚢胞腎と違い、家族性尿細管間質腎炎では嚢胞形成は軽微である。したがって超音波や画像診断を用いても、診断や病変の進行度を評価は難しい。国際的にも、これまでに知られている優性遺伝の間質障害を、Autosomal dominant tubulo-interstitial disorder ADTIDという新名称で総括し、原因遺伝子情報を基軸に疾患診断基準や亜型分類を改変しようという動きが見られる(KDIGO consensus report 2014)。本研究も、このような流れに沿って分子診断を軸に診断・治療を構築することを目指す。腎臓内科学優性遺伝家族性尿細管間質腎炎は、一般に慢性の経過で尿細管変性・萎縮線維化が進行するものが多いと予想される。発症年齢、症状(尿蛋白、高尿酸血症)に多様性のあること、から臨床所見のみで診断することは難しい。また代表的な遺伝性尿細管性疾患である多発性嚢胞腎と違い、家族性尿細管間質腎炎では嚢胞形成が軽微である。したがって超音波や画像診断を用いて、病変の進行度を評価することも困難である。このような背景から国際的にも原因遺伝子情報を基に、疾患診断基準や亜型分類を改変しようという動きが見られる(KDIGO consensus report 2014)。疾患遺伝子は複数あることが予想される。海外で報告されている疾患遺伝子変異の中には、一般の研究室では検出難しいリピート内1塩基入もあり、どのように迅速簡便に診断するか、その診断法やマーカーの考案が今後の課題である。
内臓肥満に関連するグルココルチコイド標的遺伝子の同定

グルココルチコイド(GC)が脂肪細胞分化誘導にきわめて重要であることから、培養3T3-Ll脂肪細胞分化初期にGCを含む分化刺激でmRNA発現が増加することが報告されている分子群のうち、ヒトにも存在し、遺伝子上流にGC応答配列を含むCTGF、emerin calpain 1が脂肪細胞初期文化に必須かどうかを検討した。これらの遺伝子発現を各々RNAiの手法でノックデウンしたが脂肪細胞への分化を阻止できず、これらは少なくとも単独では脂肪細胞初期分化に必須ではないと考えられた。次にGCで脂肪細胞分化初期に増加する因子で、すでにノックアウト動物でも内臓肥満に関わることが示されているCCAAT/enhancer binding protein δの遺伝子多型がヒトのメタボリックシンドローム(MetS)と関連するかを172例の健診受診者に同意を得て検討した。その結果SNP rs15955のC/T型でMetSの脂質代謝異常と耐糖能異常の頻度が高いことが初めて明らかとなった。さらにストレスによるGCの増加で脂肪組織のNeuropeptide Y(NPY),NPYタイプ2受容体(NPY2R)が内臓肥満を促進することが報告され、中枢での食欲亢進作用のみならず末梢の脂肪組織での作用が新たに注目されるようになった。そこで、日本でマイナーアレル頻度の高いNPY2R遺伝子転写調節領域の2つのSNPに注目し、健診受診者317例でMetS(IDFアジア基準)との関連解析を行ったところ、SNP rs6857715のTT型でMetSおよび耐糖能異常の頻度が高くなること、SNPrs6857530のAA型での耐糖能異常の頻度が高くなることが明らかとなった。今後これらのSNPを含む遺伝子転写調節領域の機能解析を行うことで、予防法や創薬の開発へとつなげたい。脂肪細胞初期分化に必須のグルココルチコイド標的遺伝子候補として、すでにノックアウトマウスで報告されている転写因子CAAT/enhancer binding protein δ(C/EBPδ)について、ヒトのメタボリックシンドローム(MetS)やその構成因子との関連性を検討した。対象は市の健診を受診し、匿名で遺伝子解析を行うことに同意した172例(男性52例、女性120例,年齢40-79歳)。C/EBPδ遺伝子のSNPは9箇所報告されているが、主としてcSNPの7箇所を直接シークエンス法で解析した。なおこの7箇所にハプロタイプは認めなかった。このうちminor allele frequencyが0.05以上であったC394GのC/CとC/G(0.053)、C877T(rs15955)のC/CとC/T(0.11)との間にMetSの罹患率やその構成因子の陽性率に差があるかをχ^2検定で比較した。C877TでのC/TがC/Cに比し脂質代謝異常(TG≧150 and/or HDL-C<40)と空腹時血糖高値(≧110mg/dl)の陽性率が有意に高かった(各々P=0.009,P=0.041)。さらにlogistic回帰による多変量解析でC394GのC/Gは血圧高値(収縮期血圧≧130 and/or拡張期血圧≧85)の、C877TのC/Tは空腹時血糖高値、脂質代謝異常の独立した寄与因子であった。以上よりC/EBPδのSNPはヒトにおいてMetSの構成因子である血圧、糖・脂質代謝に影響しうると考えられた。その機序については今後の検討が必要である。

脂肪前駆細胞3T3-L1の脂肪細胞への分化は、インスリン、デキサメサゾン(DEX)、フォルスコリンのカクテルで誘導されるが、特にDEXの欠如では分化がほぼ完全に阻止され、DEXが脂肪細胞分化にインスリンよりはるかに強い影響力を持つと考えられた。このカクテルで脂肪細胞への分化初期に増加することがDNAマイクロアレイで報告されている分子群のうち、DEXすなわちグルココルチコイド(F)の標的遺伝子と考えられた結合組織増殖因子(CTGF)、エメリン、カルパイン(CanpI)の遺伝子発現を2本鎖RNAによるRNA干渉でノックダウンしたが脂肪細胞への分化は阻止されず、これらは少なくとも単独では脂肪細胞分化に必須とは考えられなかった。最近Kuoらはマウスにおいてストレスが高脂肪、高ショ糖食による肥満を助長し、その機序として交感神経やコルチコステロンの作用を介した脂肪組織でのニューロペプチドY(NPY)、NPYタイプ2受容体(NPY2R)が内臓肥満を促進する可能性を報告した。私共はNPY2RがFの標的遺伝子候補の一つと考え、ヒトのメタボリックシンドローム(MetS)とNPY2Rの発現調節領域の1塩基多型(SNP)の関連性を検討した。対象は市の健診受診者で、本学部倫理委員会での承認後、インフォームドコンセントを得た317例(男性98例、女性219例、年齢40-79歳)。アレル特異的プライマーPCR法でタイピング可能であったSNP rs6857715のTT型が87例、TC型が141例、CC型は87例で、MetS(IDFアジア基準)と診断されたのは、各々14.9、14.2、6.9%であった。性、年齢を考慮したロジスティック回帰分析でMetSのTT、TC例はCC例1に対し、オッズ比が各々5.93(95%信頼区間1.03-34.2)(P<0.05)、3.34(0.994-11.2)であった。一方、その28bp上流のrs6857530ではMetSとの関連性は認めなかった。関連性を認めたSNPはNPY2R遺伝子の転写開始点より598bp上流にあり、Fの応答配列中にはなかったので、この部位がFの直接の標的とは考えにくいがNPY2R遺伝子転写調節にどのように影響するかについては今後の検討が必要である。
正の調節作用を有する可動因子の構造と作用機序

可動因子の挿入によって惹き起されたと思われる高G6PD活性を示す突然変異系統三つとそれらよりえられた復帰突然変異系統を用いて、可動因子による転写調節の作用機序について調査した。その結果次の事が判明した。(1)突然変異系統のG6PD遺伝子座には二種の挿入配列が存在する。(2)これら二種の中G6PDの転写促進作用をもつものは転写開始点直前に挿入しているものである。(3)その構造は二つのKPとそれに挟まれた一つまたは二つの609塩基対よりなる新型の欠損型P因子より成っているが、突然変異の原因は後者(コアP)である。(4)突然変異系統のmRNAの構造は野生型と同じである。(5)コアP中に一対のDNase高感受性領域が存在する。(6)コアPの挿入点と転写開始点の間には脊椎動物のハウスキ-ピング遺伝子に共通した配列と相同性の高い配列が存在する。(7)コアPには他のP因子にはみられない回文構造をとりうる26塩基よりなる配列が存在し、多分これを特異的に認識して結合する核蛋白が、野性型カントンS系統にも高G6PD突然変異系統にも存在する。従ってこの核蛋白が正常転写系の速度昂進に役立っているものと思われる。(8)この核蛋白とコアP因子の相互作用を抑制する働きをもつ因子が野性型系統Harwickに存在する。以上のように本研究で目的とした可動因子による転写調節機構については概略が明らかとなった。今後は、コアPが他の遺伝子に対しても同様の作用を示すか、また、調節核蛋白の構造および正常転写因子との相互作用の実態を明らかにしたい。キイロショウジョウバエ自然集団にみられる殆どの突然変異は動く遺伝子によって惹起されている。しかし我々が見出したG6PD遺伝子発現を正に調節するような動く遺伝子は他に例がない。従ってこの構造と機能を解析することは極めて有意義である。本研究ではまず突然変異系統のゲノムDNAライブラリーを作製し、これよりG6PD遺伝子領域に挿入した動く遺伝子をクローン化し、その構造を決定すると共に、何故この動く遺伝子がG6PD遺伝子の発現を促進させるかその作用機序について検討を行った。その結果次のことが判明した。1.挿入因子は二種の欠損型P因子が各々二つ宛連らなったものである。2.挿入位置はG6PD遺伝子の転写開始点上流29塩基にあるTTTGTTTGの両側である。3.この挿入によってmRNA量が増加するが、転写開始点、転写終了点に変化はない。4.これらのことは他の同様の突然変異系統二つでも同じである。5.転写促進の主たる要因は4つのP因子のうち内部に存在する0.6Kbの因子である。6.この因子では完全型P因子の206番から2503番の塩基が欠損している。7.この欠損により切断点前後に不完全ながら26塩基よりなるパリンドローム構造が出来る。8.また、DNase高感受性が生ずる。9.この領域に結合する核蛋白質が存在するが、これは完全型P因子や他の欠損型P因子には結合しない。10.P因子挿入点と転写開始点との間には約20塩基よりなるGCに富んだ配列があり、これは脊椎動物のハウスキーピング遺伝子にみられる配列と極めて高い相同性を有する。以上のことから、欠損型P因子の挿入は調節核蛋白の結合を介して転写効率の促進を惹起すものと推論される。目下、この欠損型P因子が他の遺伝子に対しても転写促進作用を有するか否かを調査している。前年度までの研究によって次の事が明らかとなっている(1)高G6PD活性を示す三つの突然変異系統(キイロショウジョウバエ)のG6PD遺伝子座には、転写開始点直前と第一イントロン中に各々一つ宛の挿入配列が存在する。(2)これら二種の挿入

配列の中G6PDの転写を促進させる効果をもつものは転写開始点直前に挿入したものである。(3)この挿入配列は二箇のKPと呼ばれる欠損型P因子とそれに挟まれて存在する609塩基対よりなる新型のP因子からなっているが、これらのうち転写促進作用を有するものは、間に挟まれたP因子である。(4)このP因子は完全型のP因子の206から2503番目までの塩基が欠失したもので、この欠失により切断点をまたぐ、26塩基よりなるパリンドロ-ム構造が出来る。今年度明らかになったことは、多分このパリンドロ-ム構造を特異的に認識し、これに結合する蛋白が、野生型カントンS系統および高G6PD活性を示す突然変異系統の胚の核に存在すること、また、この核蛋白の結合を負に調節すると思われる因子が野生型系統Harwickに存在することである。目下、この核蛋白が確かに調節作用をもったものであるか否かをin vitroの転写系を用いて調査中である。また609塩基の欠損型P因子が他の構造遺伝子の転写速度を上昇させることが出来るのかも調べている。今迄に得られた結果をまとめて二篇の論文として公表した。
整形外科学校医による運動器検診結果からみる今後の検診の方向性に関する研究

文科科学省がH25.12.6に「今後の健康診断の在り方等に関する検討会」で,現代の子どもたちの運動器の様々な課題を指摘し,その対応として学校において運動器に関する検診を行うこととなった。申請者が勤務する本校では千葉大学附属病院の整形外科医,脊柱専門医が学校医としてこれまで健康診断を実施してきた経緯がある。そこで,運動器検診の担い手として理想であると考えられる整形外科学校医による運動器検診を実施し,その方法や効果,結果について検討し,今後の運動器検診の基礎資料としていくことは運動器検診の今後に対して意義があると考えた。そこで運動器検診の実施方法等について千葉大学附属病院整形外科医と検討を重ね,運動器検診のデータを経年的に蓄積するシステムを構築することと,運動器検診の有効な実施方法に関する基礎研究をすること,運動器不全予防教育の教材開発を行うことを研究目的とした。成果として,運動器検診の実施方法等については,公立学校で実施している検診に加えて,成長期下肢柔軟性とスポーツ障害の発生に関する項目を加え,体の柔軟性や足の形がスポーツ障害の原因なのかを調べることにした。現在毎月膝の痛みや運動量のアンケートを実施したり,年間4回体位測定を実施し,成長過程での障害の発生について調べている。また部活動指導教員とその部員に対して,部活動の時間を使ってスポーツ障害に対する保健指導を実施し,その評価も行った。さらにDVD「運動器検診実施方法とその意味ー保健調査票にそってー」を製作した。これは整形外科医が運動器検診の保健調査票の項目に沿って,検診のやり方,また動作の意味,さらにスポーツ障害の症状の説明とストレッチのやり方について,実際の検診場面を映像にし,解説を加えている。RISE処置などのセルフケアについての解説も入れた。運動器不全の子どもの早期発見と予防教育教材として広く配布し活用を促した。
抗酸化物質がβアミロイド沈着を低下させる可能性を位相 X 線画像で解析する新しい試み

アルツハイマー病は抗酸化物質・クルクミンで抑制されると言われている。アルツハイマーモデル(AD)マウスにクルクミンを10ヶ月間摂食させ、短期記憶障害、βアミロイド(Aβ)斑、タウ蛋白質のリン酸化と位相X線CT画像によるAβの解析を行った。クルクミン摂取で短期記憶力低下の抑制、Aβの沈着軽減、タウ蛋白質リン酸化抑制とマウスの延命効果が認められ、クルクミンのアルツハイマー症発症の抑制効果が明らかとなったアルツハイマー病は抗酸化物質・クルクミンで抑制されると言われている。クルクミン摂取で短期記憶力低下の抑制、Aβの沈着軽減、タウ蛋白質リン酸化抑制とマウスの延命効果が認められ、クルクミンのアルツハイマー症発症の抑制効果が明らかとなった1.APP&PS1 double transgenic(PSAPP)マウスの脳へのβアミロイド集積の検討PSAPPマウスを繁殖し、脳に沈着するβアミロイド40、βアミロイド42タンパク質とタウタンパク質の沈着時期、沈着数を免疫染色後解析した結果、両アミロイド斑はほぼ同様な増加パターンを示し、生後2ヶ月から発生し4から5ヶ月目で急激に増加することが分かった。タウタンパク質については正常マウスでも陽性細胞は認められたが、アミロイド斑と同様に4から5ヶ月目で増加していた。7ヶ月以降は斑の数の増加は停滞するが沈着斑の濃度が増加する事が確認された。また、認知機能の変化を調べるためのオープンフィールドテスト法による行動実験を行った。マウス1匹当たり30分測定し画像解析した結果では、雌性マウスでは生後7から8ヶ月で移動距離の減少が認められ、アミロイド斑の出現と相関する基礎データを得る事ができた。雄性マウスでは発症が遅れる事が確認された。2.抗酸化物質(クルクミン)のPSAPPマウス脳におけるβアミロイドの集積抑制効果の検討生後2ヶ月目よりクルクミン0.02%、クルクミン0.5%添加飼料、あるいはアスピリン0.003%添加飼料を自由摂取させ、現在、生後8ヶ月目の行動解析を遂行している。クルクミン摂取により行動異常の発症が遅延する傾向が認められており、今後は、短期実験を繰り返して病理組織解析、位相X線画像解析等の詳細なデータを得る計画である。クルクミン摂食PSAPPマウスでは対照群に比べ延命が認められており、クルクミンの効果を示す基礎データを得る事が出来た。今後はクルクミンの摂取によるタンパク質集積抑制効果を位相X線画像解析する。1.位相X線3次元画像と病理組織標本2次元画像の対峙性解析アルツハイマー病モデルマウスを利用し、βアミロイドの蓄積の抑制が想定されているクルクミン、アスピリンの効果を、位相X線CTと病理組織学的手法にて経時的に観察した。βアミロイド42タンパク質の免疫組織染色での解析及び位相X線画像では、13ヶ月時点で、クルクミン投与群のアミロイド斑数が優位に減少していた。しかし、βアミロイド40タンパク質では差を認めなかった。2.アルツハイマー病モデルマウスの行動に及ぼす影響アルツハイマー病抑制の効果を確認するために、オープンフィールド法による行動実験を加え基礎的な検討を行った。投与後5ヵ月で、対照群では多動や無動等行動にバラツキが出て異常行動が認められたが、クルクミン群では行動のバラツキが小さく行動異常の程度がかなり低い結果を示した。また、死亡時期は、非投与群で平均37週だが、投与群では48週と延命する事が分かった。また、アスピリン群でも死亡時期の遅れが認められた。3.βアミロイドタンパク質蓄積とタウタンパク質高リン酸化誘導の解析凍結保存した脳組織よりβアミロイドタンパク質とタウタンパク質を抽出し、両タンパク質の蓄積量の比較に着手した。βアミロイドタンパク質の抽出法の確立に手間取りデータを得るには至らなかったが、条件を明らかにすることが出来たので、今後はβアミロイドタンパク質蓄積とタウタンパク質のリン酸化誘導の解析を進める。1)アルツハイマー(AD)マウスの短期記憶試験と生存率について、マウスにCurcumin添加飼料を与え、短期記憶試験を行った。ADマウスでは交替行動率にばらつきが認められ、変動係数は雌性Normal群4%、AD群45%、Curcumin 0.02%群18%、Curcumin 0.5%群19%となりCurcumin群で変動が小さいことが分かった。10ヶ月齢での生存率は、AD群が75%、Curcumin 0.02%群が100%、Curcumin 0.5%群が95%であり、Curcumin摂取による延命効果が認められた。2)βアミロイドタンパク質(Aβ)蓄積の確認は抗Aβ-40、42抗体を用いて免疫組織化学染色を行った。蓄積が認められた大脳皮質部分での大きさ及び個数を解析した結果、10ヶ月齢雌性ADマウスのAβ-40、42斑の個数には差が認められなかったが、Aβ-42の面積ではAD群に比べCurcumin 0.02%群では約半分の面積となり有意に低値を示し抑制が認められた。

3)Tauタンパク質リン酸化誘導の解析は、Aβ-40、42とリン酸化Tauタンパク質(Tau-Ser 396、404)の蓄積量をWestern Blotting法で解析した。AD群に比べCurcumin群ではAβ-42とリン酸化Tau蛋白質の減少が認められ、リン酸化が抑制されていた。4)位相X線3次元画像は、高エネルギー加速器研究所内の放射光施設で撮影した。13ヶ月齢でAD及びNormalマウス脳を、17.8 keVのX線エネルギーで撮影した。Normalマウスでは大脳皮質と海馬領域で、異常な高密度Aβは描出されなかったが、AD群ではAβ-40が多数描出された。一方、Curcumin群ではAβの減少と沈着がない個体も認められ、本法により3次元的にAβの存在部位を解析するには有効であることが分かった。クルクミンがβアミロイド42タンパク質の沈着を抑制することを病理組織学的に確認した。さらに、KEKでの位相X線画像解析にも着手してデータを着実に揃える事ができた。βアミロイドタンパク質蓄積とタウタンパク質のリン酸化誘導の解析については実験条件を確立した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は実験群のマウスの匹数を増やして、クルクミン摂取によるβアミロイド42タンパク質沈着の抑制効果について統計学的に解析を進める。マウスの行動についても定期的に解析を進める。さらに、タウタンパク質のリン酸化について解析し、βアミロイド42タンパク質沈着との関連性について検討をする。一方、KEKでの位相X線CT画像収集に加え、空間分解能の高いSpring-8で画像収集を計画している。研究成果の一部は、平成24年5月の第66日本栄養・食糧学会で発表予定である。
目詰まりに起因する地盤機能障害の評価と対策に関する研究

本研究は内部浸食のメカニズムについて検討するため、豊浦砂とサバ土(まさ土)を用いて土粒子流出実験を行い、内部浸食により土粒子が流出、目詰まりの発生などによる透水性の変化について地盤の不安定化を検討を行ったものである。目詰まりを想定した斜面崩壊に着目、土粒子流出による間隙が疎になること、また間隙に粒子が補足(目詰まり)されることによる局所動水勾配の上昇または透水性の変化について誘電率式土壌水分計(ADR)を用いて確認を行った。さらに堤体基礎に水平流れが卓越する場での土中の内部浸食による浸透破壊時の間隙率の変化と局所動水勾配の関係を計測し、内部浸食のメカニズムについて検討している.一般に、降雨による斜面崩壊は浸透水の影響が見かけ上の粘着成分の消散や法尻での地下水上昇に起因するものとして実験等が試みられてきた。しかし、集中豪雨が引き起こした災害現場では、パイプ流跡が確認されることが多く、単に、粘着成分の消散や自重によるものだけではないことが考えられる。これまでも地盤が粒状体により構成されていることから、土粒子移動によって起こる目詰まり・透水性の低下や閉塞は経験的に考えられてきた。2年度目では、斜面内流を発生させる模型実験を用いて、土粒子の目詰まりを発生しやすくした層をつくることで、斜面内に飽和域を生じることによる斜面の破壊形態について検証を行った。目詰まりにより崩壊が起こりうる場所では、圧力水頭の値がピークに達する可能性がある。そのため、今回テンシオメータを斜面に3ヵ所(上部,中間部,下部)埋め込んで検証した。目詰まりによる飽和域の形成に着目し上記の実験を行った結果、斜面に平行な流れ(斜面内流)を発生させた模型実験を行った結果、以下のことを得た。1)崩壊時間に至るまでの時間は供給水頭が大きい(供給流量が多い)ほど、速くなることがわかった。2)圧力水頭が負圧から正圧かわる時点で破壊が発生し、飽和域が斜面内に発生することで破壊が生じることを形成する水面の高さから確認した。3)斜面内流が小さい場合は、土粒子の流れ出しが起こらないために目詰まりが生じにくく飽和域ができても高い圧力水頭が発生しにくいが、流量が大きくなると、目詰まりを引き起こし飽和域の発生と正圧力の増加で崩壊することがわかった。4)崩壊の発生位置からも裏付けられるように、層の境界部で目詰まりによって飽和域が形成され水圧が上がり、崩壊につながったことが推察される。本研究は、粒状材料である土粒子による目詰まりに起因する様々な地盤の機能障害(特に透水性低下)の発生や程度の評価と対策について、多粒子限界流速や透水性挙動の予測手法および団粒化技術を用いて検討を行うものであり、特に斜面や堤防など自然発生するパイプ流と液状化対策、水抜き孔など人工のドレーンに分けて実験および解析により究明するものである。本研究は、被害の回避や新規の建設だけでなく、既存構造物の長期耐久についての予測保全としても貢献できるものである。本研究では1)斜面内のパイプ流の発生に関する模型実験、2)土粒子の流出試験、3)堤体基礎の土粒子流出・目詰まり実験、4)団粒化による透水実験から、透水性の低下や局所動水勾配の増加による地盤の不安定化について検討を行ってきた。その結果、以下の成果を得ることができた。斜面に平行な流れ(斜面内流)を発生させた模型実験を行った結果、圧力水頭が負圧から正圧かわる時点で破壊が発生し、飽和域が斜面内に発生することで破壊が生じること、斜面内流の流量が大きくなると、目詰まりを引き起こし飽和域の発生と正圧力の増加で崩壊すること、層変化するような境界で目詰まりを発生しやすいことも得られた。また、土中の土粒子が流出する内部浸食は、Kenneyらのフィルターの安定指標を用いることで粒度分布からも評価でき、豊浦砂とサバ土(まさ土)を用いて土粒子流出実験を行った。その結果、内部浸食により土粒子が流出、透水性が変化することを確認している。また、土粒子の流出や目詰まりの発生を確認するため、飽和土に誘電率水分センサーを使って体積含水率の変化から、間隙率の計測を行い、発生個所や拡大箇所について明らかにした。さらに堤体基礎に水平流れが卓越する場での土中の内部浸食による浸透破壊時の間隙率の変化と局所動水勾配の関係を計測し、内部浸食のメカニズムについて検討している.パイプ流における目詰まりによる進行性破壊について、Kennyのフィルター安定指標H/Fと最小間隙くびれ径を適用することで、原土とフィルターの境界での安定性とフィルターの透水性挙動の予測を検討し、実験によって検証を行った。