hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
着火エネルギー及び環境湿度が可燃性ガスのフィジカルハザードに及ぼす影響

本研究は、可燃性ガスを利用する際の火災・爆発危険性(フィジカルリスク)評価に資するために、可燃性ガスの着火可能性及び燃焼威力に及ぼす環境因子の影響を実験により解明したものである。特にLPGの燃焼に対して環境湿度が着火可能性及び燃焼威力に及ぼす影響について、(1)水分からのOHラジカル引き抜きに伴う反応促進効果、(2)水分の顕熱および潜熱による反応抑制効果、(3)水分添加に伴う相対的な酸素濃度低下による反応抑制効果、のバランスで決まることを実験により予測し、化学平衡計算によってその妥当性を示した。これらの成果は国際会議論文として2報受理され、うち1報はBest Paper Awardを受賞した。本研究は、燃焼範囲や最小着火エネルギーといった着火可能性につながるデータと、燃焼速度、爆風圧といった危害度評価につながるデータを、さまざまな環境条件のもとで取得し、可燃性ガス燃焼・爆発時の物理的危害度(フィジカルハザード)に及ぼす環境因子の影響を明らかにすることを目的としている。特に投入エネルギーと環境湿度の影響に着目して、1投入エネルギーが着火可能性及び燃焼威力に及ぼす影響、2環境湿度が着火可能性および燃焼威力に及ぼす影響の2点を明らかにすることに注目している。平成27年度は、当初予定では1の投入エネルギーの影響を明らかにすることを目指したが、先に環境湿度の影響を明らかにすることが研究進行上合理的と考えて、1と2を入れ替えて、環境湿度の影響について調べた。既存の燃焼容器に水分添加系統を付加するとともにシュリーレン光学系を整備し、さまざまな初期温度および湿度条件のもとで、投入エネルギーを最小着火エネルギーよりも十分大きな値で一定にして着火実験を行い、火炎挙動を高速度シュリーレン撮影して火炎伝播速度および燃焼速度を求めるとともに、圧力上昇を計測した。これにより、火炎伝播速度,燃焼速度,および圧力上昇と当量比の関係に及ぼす湿度影響を明らかにするとともに、湿度影響を受けた状態であっても、燃焼速度とピーク過圧の間には一律の関係が保存されており、燃焼速度からピーク過圧をある程度予測できることを示した。これらの成果は、国内学会口頭発表により成果発信した。また、平成28年度内の国際ジャーナルでの論文発信を目指している。上述のとおり平成27年度は、当初予定を入れ替えて、環境湿度が着火可能性および燃焼威力に及ぼす影響について検討した。そのために、まず水分添加系統を構築した。支燃性ガス供給ラインを分岐し、一方にバブラーを設置して支燃性ガスに水中をくぐらせて、水分添加が可能な構造とした。ガス導入の際に、燃焼容器とバブラーの温度を等しく保つ必要があるため、ジャケットヒーターを燃焼容器に取り付けて、初期温度をコントロールした。湿り空気は分圧法によって容器内へ導入し、容器内温度および露点温度より求まる飽和水蒸気圧とを用いて相対湿度値を求めた。また、火炎面を明瞭に撮影し、火炎伝播速度および燃焼速度を解析するために、シュリーレン光学系を整備した。シュリーレン光学系は、光源(75 Wキセノンランプ),シュリーレンレンズおよびナイフエッジからなり、燃焼容器内の密度差を明暗としてとらえることができる。これにより火炎伝播速度の画像測定を容易にし、その結果燃焼速度の解析を可能とした。以上により、さまざまな初期湿度条件および当量比の条件のもとで燃焼実験を行い、燃焼速度データおよび圧力上昇データを整備し、圧力上昇および爆発強度指数KG値は燃焼速度に大きくリンクして変化すること、あらかじめ湿度の影響を含んだ燃焼速度値が既知となれば、その湿度におけるピーク過圧もある程度の精度で予測可能であることなどを示した。以上より、本研究は現在までのところおおむね順調に進捗していると判断できる。本研究は、燃焼範囲や最小着火エネルギーといった着火可能性につながるデータと、燃焼速度、爆風圧といった危害度評価につながるデータを、様々な環境条件の下で取得し、可燃性ガス燃焼・爆発時の物理的危害度(フィジカルハザード)に及ぼす環境因子の影響を明らかにすることを目的としている。特に投入エネルギーと環境湿度の影響に着目して、1投入エネルギーが着火可能性及び燃焼威力に及ぼす影響,2環境湿度が着火可能性及び燃焼威力に及ぼす影響の2点を明らかにすることに注目している。平成28年度は、平成27年度に引き続き実験データの蓄積に主眼を置いて研究を実施した。1については、投入エネルギーに密接に関連する、着火時の電極間隔について、針電極を用いて電極間隔をさまざまに変化させた実験を実施し、針電極では一般に言われている消炎距離よりも1桁小さい間隔で着火できることを明らかにした。湿度の影響については、水分添加時と乾燥時の燃焼実験結果を整理し、燃料に対して酸素濃度が一定であれば、水分添加により特に化学両論組成よりも燃料過濃の混合気組成において火炎伝播速度が増大することを実験的に見出した。これにつき、化学反応の面から裏付けを与えるため、無償提供されている化学平衡計算ソフトを使用して反応解析を行い、水分添加時に、完全燃焼により生じるCO2量が増大し、不完全燃焼により生じるCO量が減少することをつきとめた。したがって、水分添加時に火炎伝播速度が増大する現象は、水分が燃焼反応時にOHラジカルを生じ、これが未反応の燃料と反応することにより燃焼が促進され、火炎伝播速度が増大するとの仮説を導いた。これらの成果を、平成29年度中に開催される国際会議(Asia-Pacific Symposium on Safety 2017)にて口頭発表するべく論文作成準備中である。

1投入エネルギーが着火可能性及び燃焼威力に及ぼす影響:ガラス製フランジ付きの電極を用いた着火実験において、フランジ板を火炎が通り抜けることができる最小の間隔を消炎距離と呼び、リスク管理指標として用いられているが、熱損失の少ない針電極を用いた場合にはその間隔は消炎距離よりも小さくなると推測されるため、リスク管理の面ではより厳しい評価を与えることができる。そこで、タングステン製,直径2 mmの針電極(先端角30°)を用い、電極間隔を0.050.4 mmに変化させて着火実験を行った。その結果、針電極により着火できる最小の電極間隔は、LPG-空気混合気に対してはおよそ0.050.10 mmとなり、消炎直径の約1/20程度の間隔でも着火できること、水分添加により最小電極間隔が大きくなること、電極間隔すなわち投入エネルギーを変化させても、火炎伝播速度・爆風圧・爆発強度指数(KG値)等の燃焼威力パラメータに及ぼす影響はほとんどないこと、を明らかにした。2環境湿度が着火可能性及び燃焼威力に及ぼす影響:小型(1.36L)密閉容器内で着火実験を行った結果、LPG-空気混合気については、化学量論組成よりも希薄な組成では水分の冷却効果により若干水分添加時のほうが小さな火炎伝播速度を示すが、過濃側では水分の影響はほとんど認められなかった。バランスガスを空気として燃料濃度を変化させると、可燃性混合気中の酸素濃度が変化するため、この影響を取り除くために酸素濃度を21vol%に固定して、窒素をバランスガスとした組成の混合気で同様の実験を行うと、量論組成より希薄側では火炎伝播速度はほとんど変化なく、過濃側で水分添加時のほうが有意に大きな火炎伝播速度を示した。これは、燃焼反応時に水分をもとにしてOHラジカルが生成され、これが未燃のLPGと反応するためと考えられた。これを化学平衡計算からも立証した。本研究は、燃焼範囲や最小着火エネルギーといった着火可能性につながるデータと、燃焼速度、爆風圧といった危害度評価につながるデータを、様々な環境条件の下で取得し、可燃性ガス燃焼・爆発時の物理的危害度(フィジカルハザード)に及ぼす環境因子の影響を明らかにすることを目的としている。平成29年度は、平成28年度の研究で明らかにした、初期水分がLPGの燃焼に及ぼす影響についてさらに踏み込んで、初期湿度をさまざまに変化させた実験を実施した。具体的には、燃焼容器内に導入するLPG、酸素、窒素のうちバブラーを通過した窒素の導入分圧を変化させることにより、おおむね相対湿度にして050%の範囲で初期湿度を5段階程度変化させた。その結果、特に燃料組成が化学量論組成に対して過濃となる場合(LPG濃度58 vol%)では、乾燥状態(相対湿度0%)よりも幾分初期湿度が高い条件下のほうが、燃焼速度,爆風圧ともに大きくなる傾向が見られ、特にLPG濃度に比例して、燃焼速度および爆風圧が最大値を示す初期湿度の値が大きくなる傾向が見られた。これは、過濃組成の場合は燃料と反応する酸素が不足するので、不足分の酸素を初期環境中の水分から補うことにより乾燥状態よりも反応が進行するためと考えられる。CHEMKIN-PROによる化学平衡計算を行ったところ、過濃組成の場合は乾燥状態に比べて湿度が幾分高い条件下では、CO2の生成量が増加しCOの生成量が低下することが分かった。
音響技術を用いた水中映像定量化技術の開発

本研究では,水中ロボットカメラ(ROV)によって得られた水中映像に計量魚群探知機による音響映像を組み合わせ,水中映像の定量化技術の開発を開発することを目的としている.さらに,近年,注目されている現象を対象とし,その現象のメカニズム解明のための基礎的なデータを取得することも目指し,本研究では,その被害が問題となった日本海の大型くらげを主な対象として研究した.具体的には,平成18年度に北海道大学水産学部付属練習船おしょろ丸(船底装備の計量魚群探知機を装備)の日本海調査(9月下旬10月上旬)に乗船し,北海道奥尻島沿岸から本州・日本海沿岸域で大型くらげの目視調査を行った.ROVによる大型くらげの観察は,目視観察により大型くらげが高密度で分布する海域で実施した。この調査では,船上から,水中遊泳するクラゲの視認が困難である場合も,ROVを用いることにより,その鉛直的な分布特性のデータを取得することができ,さらに,これらの大型クラゲの分布深度では,計量魚群探知機においても,大型クラゲからのエコーを確認することができた。平成19年度では,単なるエコーグラム上での確認ではなく,その分布密度,サイズを検出するために,クラゲの音響的な特性を解析した。その結果,クラゲの音響散乱強度は,体サイズよりも周波数や遊泳姿勢などに強く影響を受けることが明らかになった。今後,ROVによって遊泳姿勢とサイズを測定し,音響データと併せて解析することによリクラゲの浮遊分布の定量化が可能となると考えられる。また本研究で解析した手法を他の魚種,プランクトンなどに応用することによって,水中映像の音響データによる定量化が十分可能であると考えられる。本研究の成果は現在投稿中である。本研究では,水中ロボットカメラ(ROV)によって得られた水中映像に計量魚群探知機による音響映像を組み合わせ,水中映像の定量化技術を開発することを目的としている.さらに本研究では,近年,注目されている現象を対象とし,その現象のメカニズム解明のための基礎的なデータを取得することも目指している.今年度は,その被害が問題となった日本海の大型クラゲを中心に観測を行った.具体的には,北海道大学水産学部附属練習船おしょろ丸(船底装備の計量魚群探知機を装備)の日本海調査(9月下旬10月上旬)に乗船し,北海道奥尻島沿岸から本州・日本海沿岸域で大型クラゲの目視調査を行った.ROVによる大型クラゲの観察は,目視観察により大型クラゲが高密度で分布する海域で実施した.この調査では,光学式距離センサー(申請備品)が間に合わず,大型クラゲのサイズを測定するために,3本の平行光を発するレーザーポインターをROVに装着した.しかしながら,この方法では,クラゲの遊泳姿勢の変化,海流・潮流などが激しく,定量化に十分なクラゲ上のレーザーのポイントデータを取得することはできなかった.また,ROVによって大型クラゲを船底装備の計量魚探機の送受波器の直下まで追いやろうとしたが,大型クラゲの遊泳力が強く,その音響データの取得には至らなかった.本年度の研究結果から,大型クラゲは,ROVで観察することが可能であるがレーザーポインターを用いたサイズの定量化は困難であること,クラゲはある程度の深さまで分布しさらに遊泳力が強いこと,音響データを取得するにはROVに送受波器を装着する必要があること,などが判明した.これらの間題点は,来年度の観測で改良する.本研究では,水中ロボットカメラ(ROV)によって得られた水中映像に計量魚群探知機による音響映像を組み合わせ,水中映像の定量化技術を開発することを目的としている.さらに本研究では,近年注目されている現象を対象とし,その現象のメカニズム解明のための基礎的なデータを取得することも目指している.今年度は,その被害が問題となった日本海の大型クラゲを中心に観測を行った.具体的には,北海道大学水産学部付属練習船おしょろ丸(船底装備の計量魚群探知機を装備)の日本海調査(9月下旬10月上旬)に乗船し,北海道奥尻島沿岸から本州・日本海沿岸域で大型クラゲの目視調査を行った.ROVによる大型クラゲの観察は,目視観察により大型クラゲが高密度で分布する海域で実施した.今年度の調査では,知見が乏しい大型クラゲの鉛直的な分布特性を定量化することに重点をおいた。その結果,船上から水中に遊泳するクラゲの視認が困難である場合も,ROVを用いることにより,その鉛直的な分布特性のデータを取得することができた。これらの大型クラゲの分布深度では,計量魚群探知機においても,大型クラゲからのエコーを確認することができた。これらの成果は,将来的に計量魚群探知機のみによる大型クラゲの水平・鉛直的な分布特性の把握に大きく寄与すると考えられる。今後,クラゲのサイズ,遊泳姿勢などのデータも併せ,水中映像と音響技術の更なるカップリングとより正確な分布特性の定量化を目指す。本研究成果は,博士論文の一部としてまとめられ,現在,雑誌に投稿中である。本研究では,水中ロボットカメラ(ROV)によって得られた水中映像に計量魚群探知機による音響映像を組み合わせ,水中映像の定量化技術の開発を開発することを目的としている.さらに,近年,注目されている現象を対象とし,その現象のメカニズム解明のための基礎的なデータを取得することも目指し,本研究では,その被害が問題となった日本海の大型くらげを主な対象として研究した.

具体的には,平成18年度に北海道大学水産学部付属練習船おしょろ丸(船底装備の計量魚群探知機を装備)の日本海調査(9月下旬10月上旬)に乗船し,北海道奥尻島沿岸から本州・日本海沿岸域で大型くらげの目視調査を行った.ROVによる大型くらげの観察は,目視観察により大型くらげが高密度で分布する海域で実施した。この調査では,船上から,水中遊泳するクラゲの視認が困難である場合も,ROVを用いることにより,その鉛直的な分布特性のデータを取得することができ,さらに,これらの大型クラゲの分布深度では,計量魚群探知機においても,大型クラゲからのエコーを確認することができた。平成19年度では,単なるエコーグラム上での確認ではなく,その分布密度,サイズを検出するために,クラゲの音響的な特性を解析した。その結果,クラゲの音響散乱強度は,体サイズよりも周波数や遊泳姿勢などに強く影響を受けることが明らかになった。今後,ROVによって遊泳姿勢とサイズを測定し,音響データと併せて解析することによリクラゲの浮遊分布の定量化が可能となると考えられる。また本研究で解析した手法を他の魚種,プランクトンなどに応用することによって,水中映像の音響データによる定量化が十分可能であると考えられる。本研究の成果は現在投稿中である。
ゲーム理論を応用したヘテロジニアス無線ネットワークのための自己組織化適応制御

無線ネットワークは、異なる性質の無線通信が共存するヘテロジニアス無線ネットワークになりつつある。このようなヘテロジニアス無線ネットワークでは、干渉や衝突の制御がスペクトル利用効率に大きな影響を持つ。これら干渉や衝突といった無線通信に特有の問題は相互作用に起因するものと捉えることができ、相互作用を数学的に扱うゲーム理論の知見を元にモデル化が可能である。本研究では特に、ポテンシャルゲーム、少数派ゲーム、微分ゲームといったゲームの応用を行った。本研究では自己組織化に適したゲーム理論をヘテロジニアス無線ネットワークに適用し、その効果を検討する。平成24年度の計画は、少数派ゲームの応用であった。(1)少数派ゲームの応用少数派ゲームのフレームワークでは、少数派の数が大きくなる、言い換えると少数派と多数派の数が均衡するためのアルゴリズムを提供している。無線通信においても干渉が大きすぎない状況でできるだけ通信数を増やすことがスペクトル利用効率の向上に繋がる。このようなシナリオに少数派ゲームのアルゴリズムを応用することで、CSMA/CAと比較してスペクトル利用効率の高い方式を検討した。(2)微分ゲームの応用少数派ゲームと同様に、動的なゲームとして微分ゲームがある。追加の検討として微分ゲームを、スマートグリッドにおける制御のモデル化に用いるフレームワークを検討した。具体的には、スマートグリッドにおいて、複数の家屋が存在する際に、その間で通信により太陽光発電量を共有できる場合とそうでない場合をそれぞれフィードバック分散制御とオープンループ分散制御としてモデル化し、評価を行った。特に、ポテンシャルゲーム、少数派ゲーム、微分ゲームといったゲームの応用を行った。まず、ヘテロジニアスネットワーク向けのチャネル選択手法を、ポテンシャルゲームに基づく干渉制御手法を拡張して適用し、その効果を確認した。この手法は分散的に行われるものの収束性が保証されている点に特徴がある。また、適応的基地局選択(セルサーチ)を同時に行う手法を提案し、その効果を確認した。少数派ゲームのフレームワークでは、少数派の数が大きくなる、言い換えると少数派と多数派の数が均衡するためのアルゴリズムを提供している。これらに加えて、ヘテロジニアス無線ネットワークとは異なる対象への展開として、微分ゲームを、スマートグリッドにおける制御のモデル化に用いるフレームワークを検討した。具体的には、スマートグリッドにおいて、複数の家屋が存在する際に、その間で通信により太陽光発電量を共有できる場合とそうでない場合において、各家屋の消費電力をそれぞれフィードバック分散制御とオープンループ分散制御によって制御する際のモデルを作成し、それぞれの制御が有効な条件を明らかにした。評価の際には学内で取得した実データを含めた評価を行った。平成23年度の計画は、初期検討として、ゲーム理論を応用した自己組織化送信スケジューリングをヘテロジニアス無線ネットワークに適用した場合、その効果の高い条件を明らかにし、電力制御など他の制御と組み合わせた場合の効果の評価を行うことであった。大きな成果を二つ述べる。(1)ゲーム理論を用いたスケジューリングのヘテロジニアス無線ネットワークへの適用ポテンシャルゲームというゲームを応用した干渉制御手法が知られており、これを拡張してヘテロジニアスネットワーク向けのチャネル選択手法を提案し、その効果を確認した。(2)他の制御との同時制御(1)で提案したチャネル選択に加え、適応的基地局選択(セルサーチ)を同時に行う手法を提案し、その効果を確認した。送信電力制御などとの組み合わせは従来知られていたが、基地局選択との同時制御を行った際にも収束性が確認されることは、新しい成果である。

当初は少数派ゲームのみの検討を考えていたが、制御との組み合わせを議論するための微分ゲームの適用も行った。当初はチャネル選択と電力制御との同時制御の検討を考えていたが、これは既に他の研究者によって検討が進められていたため、基地局選択との同時制御に変更した。これにより、当初の計画以上に進展した。また、少数派ゲームなど平成23年度に計画していなかったものについても検討を進めている。平成25年度は、平成24年度までの成果の発表を行うほか,細かい妥当性の検証やさらなる展開を図る。少数派ゲームや微分ゲームなどなど新たなフレームワークを用いた検討も進める。(1)細かい妥当性の検証平成24年度はスマートグリッドを議論するためのフレームワークを提示したが、細かいデータの取得はこれからである。これまでは公開されている粗いデータを用いたが、新たに大学内で取得する実データを含めた精度の高い評価を行う。(2)他のゲームの適用の研究先に述べた少数派ゲーム・微分ゲームも、これまで研究代表者が非協力ゲーム、進化ゲームなどの研究を通して新たに有用だと着目した理論であり、他に有用なゲームを見出し、その適用を検討する。平成24年度は、平成23年度に引き続いた研究に加えて、少数派ゲームなど新たなフレームワークを用いた検討も進める。例えば、少数派ゲームのフレームワークの中では、少数派の数が大きくなる、言い換えると少数派と多数派の数が均衡するためのアルゴリズムを提供している。無線通信においても干渉が大きすぎない状況でできるだけ通信数を増やすことがスペクトル利用効率の向上に繋がる。このようなシナリオに少数派ゲームのアルゴリズムを応用することで、ヘテロジニアス無線ネットワークにおいてスペクトル利用効率の高い方式を提案する。消耗品費として理論検討を進めるためのソフトウェア、書籍を計画している。旅費としては国内計3回程度の成果発表旅費を計上している。その他、成果発表のための英文論文校閲費、成果投稿料を計上している。各費目が全体の研究費の90%を超えることはない。消耗品費として理論検討を進めるためのソフトウェア、書籍を計画しており、備品費としてソフトウェアを動作させるためのノートパソコンの支出を計画している。
近代日本における医療サービスの多様性に関する経済的実証分析

本研究の目的は、19世紀後半から20世紀前半の日本において人々が日常生活のなかで、どのような病に罹り、いかなる医療状況に置かれたかを、医療関係支出の観点から解明することである。近代日本の家計における医療費分析については、愛知県知多郡の資産家、大阪府の資産家と山形県の自作農家の一次資料を分析するとともに、1920年代以降に全国調査が行われた家計調査を検討し、俸給生活者・労働者・自作農・小作農の医療関連支出を算出した。これにより第二次世界大戦以前の日本では、家計における医療費額、及び医療内容の具体的変化が如何なるものであったか、また医療費が家計に与えた影響を考察した。その結果、1910年代に医療費が増大して、20年代以降に高い医療費水準が定着したことは各社会階層で共通したこと、1920年代以降については、資産家と一般民衆、一般民衆でも都市の俸給生活者と労働者、農村の自作農と小作農という各社会階層間で、医療費の平均的水準に大きな格差が認められたが、家族が入院するような事態がなかった通常の年の医療費で比較すると、そこまでの格差はなかったことが判明した。さらに、格差は家族に重病人や慢性患者が生じた時に生じ、治療のために選択しえる医療サービスの内容や、医療サービスを利用する頻度や期間、また医師の診察料・薬料に加えて医療費の発生に付随して生じる費用により、社会階層間で利用し続けられる医療サービスの受療格差が大きかったことを具体的事例に基づいて明らかにした。この内容は、2010年12月5日に開催された『日本薬史学会東海部会第1回例会』で報告して、議論を経たのち修正をくわえて、『経済科学(名古屋大学)』に論文として掲載した。本研究の目的は近代日本の人々が日常生活において、どのような病に罹り、いかなる医療状況に置かれていたかを、医療関係支出の観点から解明することである。本年度はまず、これまでに撮影済みの「懸場帳」(配置売薬業の行商人が携帯した帳簿)のマイクロフィルム史料(約45本分)を、リーダープリンターでプリントし、分析が可能な状態にした。その上で、蒐集した懸場帳の中から、これまでに既に分析した地方資産家の家計簿史料、「農家経済調査簿」(DVD版資料)、「郡是・町村是」(マイクロフィルム資料)の3つの資料群と、時期的及び地域的に比較検討が可能と判断して、群馬県・奈良県・神奈川県の3箇所の地域を選定し、懸場帳の内容をデータベース化する作業を現在進めている。上記で選定した分析地域の「郡是・町村是」と「農家経済調査簿」をプリントして、懸場帳から判明する日常的な服薬による治癒行動と、分析時期における当該地域の医療関係支出との比較ができる状態にした。地方資産家の家計関係史料については、滋賀県能登川阿部家と富山県新湊宮林家について継続して調査を行った。阿部家では、家計簿史料の撮影が終わり、同家における冠婚葬祭に関係する史料の撮影を行った。宮林家では、家計簿史料の分析は終えていたが、石川県立歴史博物館に、同家の史料が一部保管されており、そのうち医療・学校・宗教関係の史料撮影を行い、家計簿分析を補足する調査を行った。このように本年度は、当初の研究計画の通りに、分析資料を分析できる状態にする目的は、ほぼ達成できたといえる。本研究の目的は、19世紀後半20世紀前半(幕末昭和戦前期)の日本で、人々が日常生活の中で、どのような病気に罹り、いかなる医療状況に置かれていたかを、医療関係支出の観点から解明することである。その方法は経済的実証分析により、病院や医師による診療と大衆薬の自己投薬行為の両方に掛る費用負担の推移を通じて、当時の医療状況を明らかにしようと試みた。今年度は、富山配置売薬行商人が持つ顧客情報=「懸場帳」のデータ入力を行う一方で、平成21年8月に群馬県立公文書館所蔵の岡部幸雄家文書の家計簿史料を撮影した。平成21年10月の学会と同年12月のワークショップでは、群馬県内の行商地域における集金額・配薬動向と伝染病流行の関係、および同県内の都市部と郡部における集金額・配薬動向と両地域の医師・薬剤師・薬種商・売薬営業者など医療サービス提供者数の推移を概観して、当該地域の医療環境と配置薬消費の関係を考察した。また配置薬の種類や配置軒数の推移から行商人の経営戦略を検討して発表した。学会発表後、残された課題を実証するための史料を収集するため、平成21年11月に、富山市売薬資料館所蔵の福岡県の「懸場帳」と行商人の「目記帳」を撮影した。平成21年12月に、愛知県の資産家である盛田家の家計簿史料調査を補足して行い、盛田家の明治期における医療費内容の変化を検討して論文とした。

その結果、1910年代に医療費が増大して、20年代以降に高い医療費水準が定着したことは各社会階層で共通したこと、1920年代以降については、資産家と一般民衆、一般民衆でも都市の俸給生活者と労働者、農村の自作農と小作農という各社会階層間で、医療費の平均的水準に大きな格差が認められたが、家族が入院するような事態がなかった通常の年の医療費で比較すると、そこまでの格差はなかったことが判明した。さらに、格差は家族に重病人や慢性患者が生じた時に生じ、治療のために選択しえる医療サービスの内容や、医療サービスを利用する頻度や期間、また医師の診察料・薬料に加えて医療費の発生に付随して生じる費用により、社会階層間で利用し続けられる医療サービスの受療格差が大きかったことを具体的事例に基づいて明らかにした。この内容は、2010年12月5日に開催された『日本薬史学会東海部会第1回例会』で報告して、議論を経たのち修正をくわえて、『経済科学(名古屋大学)』に論文として掲載した。
π錯体形成を利用するSP^3炭素-水素結合活性化に基づく炭素-炭素結合生成反応

1,4-金属移動反応は,アルケニル(アルキル)金属種の金属部位の近傍にある炭素-水素結合活性化を経て,金属部位が1位と4位の間を平衡的に移動する反応であるが,近年,これを用いた有機合成反応の開発が活発に行われている。特に金属としてロジウムを用いた例は少なく,その反応性など興味深い点が多い。筆者はこの1,4-ロジウム移動を用いた有機合成反応の開発を行った。アルキニルフェニルケトン類に対し,RhH(PPh_3)_4を化学量論量作用させたところ,アルキン部位とアリール基のオルト位で環化が進行したインダノン誘導体が得られた。これはロジウムヒドリド錯体がアルキノン部位にヒドロロジウム化を起こした後,近傍に存在するアリール基のオルト位へ炭素-水素結合の酸化的付加を伴う1,4-ロジウム移動を起こし,生じたアリールロジウム種が分子内のα,β-不飽和ケトン部位に共役付加することにより得られたものと考えられる。しかしながら,本反応ではロジウム種は環化後にRh(OH)(PPh_3)_nとなるため,必然的に化学量論量以上のロジウム錯体を必要とする。各種検討を行った結果,上記のアルキニルケトン類を還元した1-アリーループロパー2-イン-1-オール類に対し,触媒量の塩基,[Rh(cod)_2](BF_4)およびP(4-tolyl)_3を作用させたところ,良好な収率でインダノン誘導体を与えた。これは,環化後に生じたRh(I)錯体が基質であるアルコールと反応しロジウムヒドリド錯体を再生することにより触媒的に環化反応が進行したものと考えられる。このように対応するアルデヒドとリチウムアセチリドとの反応で容易に得られる1-アリール-プロパ-2-イン-1-オール類に対し,触媒量のロジウム錯体を作用させることによりインダノン骨格を構築できることを見出した。各種検討を行った結果,上記のアルキニルケトン類を還元した1-アリーループロパ-2-イン-1-オール類に対し,触媒量の塩基,[Rh(cod)_2](BF_4)およびP(4_tolyl)_3を作用させたところ,良好な収率でインダノン誘導体を与えた。このように対応するアルデヒドとリチウムアセチリドとの反応で容易に得られる1-アリーループロパ-2-イン-1-オール類に対し,触媒量のロジウム錯体を作用させることによりインダノン骨格を構築できることを見出した。

これは,環化後に生じたRh(I)錯体が基質であるアルコールと反応しロジウムヒドリド錯体を再生することにより触媒的に環化反応が進行したものと考えられる。このように対応するアルデヒドとリチウムアセチリドとの反応で容易に得られる1-アリール-プロパ-2-イン-1-オール類に対し,触媒量のロジウム錯体を作用させることによりインダノン骨格を構築できることを見出した。
低温プラズマを用いる炭化水素への官能基の直接導入

近年の合成化学の進歩は様々の有機化合物のTailorーmade合成を可能にしつつあるが、それらの一段階合成、特に炭素骨格上への官能基の直接導入が今後の重要な課題となっている。本研究では水酸基やカルボニル基などの含酸素官基を効率よく炭化水素中に導入するため、低温プラズマの適用を試みた。プラズマは主に酸素ガス(約100Pa)の高周波(13.56MHz)放電により発生させた。反応基質である炭化水素は反応管入口から気化導入しプラズマ気相中で反応させ、反応管下部に設置した液体窒素トラップ中に捕捉回収した。まず芳香族炭化素の酸化について検討した。ベンゼンからは揮発性有機物としてフェノ-ルのみが生成した。同時に完全酸化も進行し、水、二酸化炭素が副生するが、ベンゼン転化率を充分に低く(〈10%)抑えれば、フェノ-ル生成の選択性はかなり改善される。トルエンなどのアルキルベンゼンを基質とした場合にはベンゼン還への水酸基導入によるフェノ-ル類とともに側鎖アルキル基の酸化にもとづくアルデヒド類やケント類が得られた。アルキル基が長くなるにつれて側鎖酸化が環酸化より相対的に重要になる。またアルキル基の酸化は主に環に対してα位の炭素上で起こっていることから基質のプラズマ分解で生じたベンジルラジカルの自動酸化反応機構で進行しているものと推定された。スチレンのようにオレフィン性の二重結合を有する基質ではエポキシドおよびその分解物と考えられるケトンが高収率で得られる。この場合には酸素プラズマ中の原子状酸素の役害が大きいものと考えられた。さらに飽和炭化水素の酸化についても検討した。イクロアルカン類(C5C8)からは芳香族炭化水素のときと比べると全般的に低収率ではあるが各々シクロアルカノンとシクロアルカノ-ルがほぼ等量ずつ生成し、この場合もラジカル自動酸化反応の機構が推定された。近年の合成化学の進歩はさまざまの有機化合物のTailar-made合成を万能にしつつあるが、それらの一段階合成、特に炭素骨格上への官能基の直接導入が今後の重要な課題となっている。本研究では従来の化学的手段で困難であった酸素や窒素を含む官能基を炭素上に直接的に導入するために低温プラズマを利用し、より一般的で実用性の高い新規合成法を確立することを目的とした。そのため初年度においては炭化水素としては主に芳香族炭化水素を選び、酸素あるいは空気のラジオ波放電およびマイクロ波放電により発生させたプラズマで処理することにより官能基の導入反応を検討した。反応装置は流通式で炭化水素流量は1mmol/min程度で内圧数Torrに排気された反応管に導かれ、10mmol/minで供給された反応性プラズマガスと接触反応する。プラズマ出力はラジオ波の場合、数Wから50W程度、マイクロ波の場合、数十Wから200W程度の範囲である。ベンゼンを酸素プラズマとの反応では揮発性有機物としてはフェノ-ルのみが生成した。しかし同時に完全酸化も進行し水、二酸化炭素が副生する。ベンゼン転化率が充分に低い(<10%)条件下ではフェノ-ルの選択率は30%以上とかなり良好な結果を得た。トルエンなどのアルキル側鎖を有する炭化水素では環の水酸化により生成する置換フェノ-ル類と側鎖の酸化に由来する芳香族アルデヒド類や芳香族ケトン類が得られた。

一方、芳香族炭化水素と窒素プラズマとの反応では含窒素芳香族化合物を収率良く得ることはできなかったが、溶液上でプラズマを発生させるグロ-放電電解の手法を用いることにより、溶媒のアセトニトリルから芳香環上へのシアノ基の移行を高効率でおこなうことができた。近年の合成化学の進歩は様々の有機化合物のTailorーmade合成を可能にしつつあるが、それらの一段階合成、特に炭素骨格上への官能基の直接導入が今後の重要な課題となっている。本研究では水酸基やカルボニル基などの含酸素官能基を効率よく炭化水素中に導入するため、低温プラズマの適用を試みた。プラズマは主に酸素ガス(約100Pa)の高周波(13.56MHz)放電により発生させた。反応基質である炭化水素は反応管入口から気化導入しプラズマ気相中で反応させ、反応管下部に設置した液体窒素トラップ中に捕捉回収した。まず芳香族炭化水素の酸化について検討した。ベンゼンからは揮発性有機物としてフェノ-ルのみが生成した。同時に完全酸化も進行し、水、二酸化炭素が副生するが、ベンゼン転化率を充分に低く(<10%)抑えれば、フェノ-ル生成の選択性はかなり改善される。トルエンなどのアルキルベンゼンを基質とした場合にはベンゼン環への水酸基導入によるフェノ-ル類とともに側鎖アルキル基の酸化にもとづくアルデヒド類やケトン類が得られた。アルキル基が長くなるにつれて側鎖酸化が環酸化より相対的に重要になる。またアルキル基の酸化は主に環に対してα位の炭素上で起こっていることから基質のプラズマ分解で生じたベンジルラジカルの自動酸化反応機構で進行しているものと推定された。スチレンのようにオレフィン性の二重結合を有する基質ではエポキシドおよびその分解物と考えられるケトンが高収率で得られる。この場合には酸素プラズマ中の原子状酸素の役割が大きいものと考えられた。さらに飽和炭化水属の酸化についても検討した。シクロアルカン類(C5C8)からは芳香族炭化水素のときと比べると全般的に低収率ではあるが各々シクロアルカノンとシクロアルカノ-ルがほぼ等量ずつ生成し、この場合もラジカル自動酸化反応の機構が推定された。
打撃音の波形および周波数特性を考慮したコンクリート表層部欠陥評価手法

本研究では,打撃による弾性波を用いたコンクリートの欠陥評価について検討を行った。打撃による弾性波を用いた手法として,打音法および衝撃弾性波法を用いた。対象とした欠陥は,(1)コンクリート表層部欠陥,(2)PC構造物のグラウト末充填に伴うシース内空隙および(3)コンクリート製下水管路に生じるひび割れや管厚の減少である。(1)コンクリート表層部欠陥評価では打音法により検討した。ここでは,定量的な欠陥評価手法とすることを目指して,欠陥の大きさと深さを数パターン用意した実物レベルの供試体を用いた実験を行った。その結果,打撃音の周波数特性を用いる場合,欠陥の大きさの評価が可能であることが明らかとなった。波形の最大振幅値は,欠陥の相対的深さを評価するのに適したパラメータであった。(2)PC構造物のグラウト未充填に伴うシース内空隙評価では,衝撃弾性波法を用いて検討した。弾性波伝播速度は,グラウト充填度の増加に伴い徐々に減少し,さらにグラウトの体積割合により変化するパラメータであることが明らかとなった。立上がり時間は,完全充填の場合に,それ以外の場合に比べて極めて大きな違いを示したため,空隙の有無を評価するのに適している可能性が示された。また,周波数分布もおおむね立上がり時間と同様の変化を示した。(3)コンクリート製下水管路に生じるひび割れや管厚の減少を衝撃弾性波法により検討した結果,最大振幅値は,コンクリート下水管に存在する軸方向のひび割れに大きく影響を受け,ひび割れの存在や発生量の評価を行うことが可能であった。波形減衰時間は,最大振幅値の場合と同じように,管に生じる軸方向ひび割れの評価が可能であり,周波数分布は,健全部と比べて,何れの場合においても低い周波数領域へ成分がシフトすることが明らかとなった。以上のように,打撃による弾性波を用いた非破壊試験方法は,上記欠陥を評価するのに有効であることが明らかとなった。
抗精神病薬投与によるラット脳内NMDA型受容体サブユニットの変化について

NMDA型受容体はグルタミン酸受容体の1つであり、その拮抗剤であるphencyclidineが精神分裂病様症状を発現させることから、精神疾患との関連が検討されてきた。これまで我々はNorthern blot法およびin situ hybridization法による検討を行い、抗精神病薬投与がNMDA型受容体サブユニットmRNA発現量に有意な変化をもたらすことを報告した。平成12年度にはさらにWestern blot法を用い、抗精神病薬投与によるNMDAR1、R2A、R2B、R2Cサブユニットのタンパク量の変化について検討した。【結果と考察】Haloperidol急性投与群では、小脳のNMDA受容体R2Bサブユニットの蛋白量がコントロール群と比べて有意に減少していたが、大脳では有意な変化を認めなかった。Sulpiride急性投与群においても同様の結果が得られた。Clozapine急性投与群では、大脳においてNMDA受容体R2A、2B、2Cサブユニット蛋白量の有意な増加を認めた。NMDA受容体R1サブユニットについては、各薬剤とも大脳及び小脳において有意な変化は認めなかった。抗精神病薬急性投与によりラット脳内NMDA受容体R2サブユニットに蛋白レベルで有意な変化がみられたことより、抗精神病薬の作用機序にドーパミン?グルタミン酸相互作用を介したNMDA受容体の機能変化が関与する可能性が示唆された。上記結果は平成12年度日本神経精神薬理学会年会において発表を行ったが、現在脳内部位別、さらに慢性投与による変化について追加実験を行っている。ドーパミン神経系とグルタミン酸神経系が相互作用を有することや、in vitoroでドーパミンD2受容体拮抗作用は速やかにみられるが、in vivoでの抗精神病作用の発現には数週から数ヶ月の遅れがみられることから、抗精神病薬の作用発現にはグルタミン酸神経系などの他の神経系が関与していることが示唆されている。我々はこれまでにhaloperidol、sulpirideの投与によりラット全脳におけるNMDA受容体サブユニットmRNA発現量に有意な変化がみられることを確認し、報告している。今回我々は脳内部位別の変化を検討するために、in situ hybridization法を用いてhaloperidol(3mg/kg)慢性投与(14日間)によるNMDAR1、R2A、R2B、R2CmRNA発現量の変化を前頭葉皮質、側坐核、線条体、海馬、小脳において検討した。その結果今回検討した全ての部位においてNMDA受容体各サブユニットmRNA発現量の有意な変化がみられることを確認した。全脳での検討ではみられなかったサブユニットに変化がみられたが、全脳での検討では部位別の変化が相殺された結果と考えられた。以上の結果を1999年度日本神経精神薬理学会年会(於広島)において報告した。来年度は抗精神病薬の種類を増やして同様の検討をするとともに、NMDA受容体各サブユニットに特異的な抗体を用いたWestern blotting法により各サブユニット蛋白レベルの変化についても検討する。
がんの特異的代謝に着目した高機能リガンド分子の設計と診断・治療への展開

本研究では、合成高分子を基本骨格として、がん細胞に共通する代謝経路を標的とする新規リガンド分子を開発した。新規リガンド分子は、がん細胞で過剰発現しているグルタミントランスポーターASCT2の密度を認識してがん細胞と選択的に相互作用することがin vitroおよびin vivo実験により確認された。これらの結果より、新規リガンド分子は、がん細胞に特異的でかつ汎用性に優れたターゲティング技術として、診断・治療への応用が期待される。本研究では、特異性と汎用性に優れた固形がんのターゲティングシステムとして、がん細胞で取り込みが亢進している分子Aをプラットフォーム高分子に位置選択的に導入した新規リガンド分子の開発を行っている。初年度となる本年度においては、ポリアミノ酸の側鎖に分子Aを導入することによってがん代謝リガンドを構築した。がん代謝リガンドには、in vitroおよびin vivoでの機能評価を行うために、蛍光色素を導入した。合成したがん代謝リガンドの機能評価に関しては、分子Aに対する受容体を高発現しているがん細胞との相互作用をフローサイトメトリーにより評価した。その結果、がん代謝リガンドは、コントロールである分子Bを導入したポリマーと比較して、高い親和性を示すことが明らかになった。また、がん代謝リガンドは、側鎖の分子Aの導入量に依存したがん細胞との相互作用を示すことが確認された。このようながん代謝リガンドのがん細胞との相互作用は複数のがん細胞において確認することができた。次に、がん代謝リガンドのがん細胞との相互作用を共焦点レーザー顕微鏡による観察により評価したところ、4°Cにおいてはがん細胞の表面に局在した蛍光が確認されたが、37°Cにおいてはエンドソーム・リソソームと共局在した蛍光が確認され、がん代謝リガンドはエンドサイトーシスによって細胞に内在化することが示唆された。これらの結果に基づき、がん代謝リガンドの体内動態をマウスを用いて評価したところ、リガンド分子の分子量が腎糸球体によるろ過のしきい値以下であったため、血中からの速やかな消失が認められた。そこで、皮下腫瘍にリガンド分子を直接注射する実験を行ったところ、がん代謝リガンドはコントロールリガンドと比較して長時間腫瘍内に留まることができることを示唆する結果が得られた。当初の計画通りに分子Aを導入したがん代謝リガンドを構築し、がん細胞を用いたin vitro実験ならびにとマウスを用いたin vivo実験によりその機能を明らかにすることができた。本研究では、特異性と汎用性に優れた固形がんのターゲティングシステムとして、がん細胞で取り込みが亢進しているグルタミンをプラットフォーム高分子に位置選択的に導入し、グルタミントランスポーターASCT2の密度を認識することができる新規がん代謝リガンドの開発を行っている。前年度までに、がん代謝リガンドはがん細胞に選択的に相互作用し、内在化することが確認されたため、本年度は、種々のグルタミントランスポーター阻害剤を用いてがん代謝リガンドの取り込みを評価した。その結果、BzlSerによってがん代謝リガンドの取り込みが阻害されることが確認され、がん細胞で過剰発現するASCT2との相互作用を介してがん代謝リガンドは細胞に取り込まれることが確認された。また、セルベースアッセイによりがん代謝リガンドの見かけの解離定数を見積もったところKd=62nMであり、リガンド分子として十分な親和性を有するものと考えられる。一方、がん代謝リガンドのイメージングおよび治療への応用に関しては、がん代謝リガンド単独では静脈内投与後に速やかに血中から消失するために、グルタミン分子と表面に導入した高分子ミセルの開発を進めている。既にグルタミン導入率の異なる高分子ミセルと開発し、リガンド分子によるがん細胞への取り込み量の増大が確認されている。当初計画に従って、ポリマーの側鎖にグルタミンを導入したがん代謝リガンドを構築し、in vitroおよびin vivoにおける機能を確認した。イメージングや治療への応用に関しては、全身投与後に速やかに腎排泄を受けるために、単独では実現困難であったが、表面にグルタミンを導入した高分子ミセルの開発が順調に進んでいる。本研究では、特異性と汎用性に優れた固形がんのターゲティングシステムとして、がん細胞で取り込みが亢進しているグルタミンをプラットフォーム高分子に位置選択的に導入したがん代謝リガンドの開発を行っている。前年度までに、側鎖にグルタミン(Gln)構造を有するポリアミノ酸誘導体がグルタミントランスポーターASCT2を介してがん細胞に取り込まれることを確認し、論文発表を行った(Sci. Rep. 7 (1) 6077 (2017))。そこで本年度は、ASCT2を標的とするリガンド分子の概念を高分子ミセルへと発展させることを目的として、PEG末端にGln構造を有する高分子ミセルを構築した。Glnを導入したPEGとMethoxy末端のPEGの分子量を変化させ最適化を行った結果、Gln導入PEGの分子量が十分に大きくスペーサー効果が期待できる場合に高分子ミセルのASCT2との結合を介したがん細胞による取り込みが起こることを確認できた。一方、上記の側鎖にアミノ酸構造を有するポリアミノ酸誘導体に関して、異なるアミノ酸トランスポーターを標的とするリガンド分子の開発を行った。このアミノ酸Aを導入したポリアミノ酸誘導体は、Glnの場合と同様にトランスポーターを介したがん細胞への効率的な取り込みが確認され、マウスの化学発がんモデルにおいてもがん組織と特異的に相互作用することが確認された。以上のように、本研究では、当初計画に従って、がん代謝リガンドを構築し、その機能をin vitroおよびin vivo実験により確認した。今後は、がん代謝リガンドのがんの診断・治療への応用を進める。

特に、アミノ酸Aを導入したがん代謝リガンドに関しては、膀胱がんを標的とした光線力学治療(PDT)へと展開する予定である。本研究では、合成高分子を基本骨格として、がん細胞に共通する代謝経路を標的とする新規リガンド分子を開発した。新規リガンド分子は、がん細胞で過剰発現しているグルタミントランスポーターASCT2の密度を認識してがん細胞と選択的に相互作用することがin vitroおよびin vivo実験により確認された。これらの結果より、新規リガンド分子は、がん細胞に特異的でかつ汎用性に優れたターゲティング技術として、診断・治療への応用が期待される。がん代謝リガンドの最適化を進める。具体的には、スペーサーを導入したリガンド分子や表面に分子Aを表面に導入したナノ粒子等を構築し、in vitroおよびin vivo実験により、機能評価を行う。in vivo実験では、腫瘍内分布等を検討する予定である。得られた結果は、設計へとフィードバックし、リガンド分子の最適化を行う。表面にグルタミンを導入した高分子ミセルのin vivo機能を明らかにし、がんの診断・治療への展開を図る。また、ASCT2以外のがん細胞で過剰発現しているアミノ酸トランスポーターを標的とする新規がん代謝リガンドの開発を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。ドラッグデリバリー29年度が最終年度であるため、記入しない。
蛍光タンパク質の二光子励起における位相制御効果

これまで蛍光タンパク質の二光子励起スペクトルを計測した例があるものの、励起光であるフェムト秒レーザーの中心波長を掃引して計測するという手法であり、励起光の位相の影響は考慮されていない。本研究では、広帯域スペクトルを持つ励起光の位相に変調をかけながら二光子励起スペクトルを計測することにより、位相制御により二光子励起スペクトルが変化するかどうかを調べた。超広帯域フェムト秒チタンサファイアレーザー(650-1100nm)を光源として、蛍光タンパク質を非線形媒質とした干渉自己相関信号のフーリエ解析から二次の応答関数を再構築する、フーリエ変換多光子励起スペクトル計測法により、二光子励起スペクトルの計測を行った。その際、光源と干渉自己相関計の間に位相変調器を配置し、励起光の位相に変調を加え、フーリエ変換限界パルスのみならず任意の位相構造を持っパルスを発生させることを可能とした。青色(eBFP)、シアン(eCFP)、緑色(eGFP)、黄色(Venus)、赤色(DsRED)など種々の蛍光タンパク質の二光子励起スペクトルを計測した結果、従来の波長掃引法によって得られたスペクトルに対して差違が認められた。さらに、励起光に群速度遅延(線形チャープ)を与えて位相制御の効果を調べたところ、二光子励起スペクトルに変化が認められた。蛍光強度に着目すると、本研究で用いた蛍光タンパク質ではいずれの場合も、10-30 fs^2の群速度遅延を与えたパルスで励起した時に蛍光強度が最も高くなるという結果が得られた。それらの原因は明らかではないが、二光子励起蛍光イメージングの多様性を一段と高めるものとして応用上期待できる結果である。
膜タンパク質の疎水性アンカ-としてのPIの生物学的意義

2年間のグル-プ研究により、以下に示すような成果が得られた。1、生化学的な成果。ウシ肝、ラット肝、ヒト胎盤のGPIアンカ-蛋白5GG ́HHーヌクレオチダ-ゼの全一次構造を決定し、C末端のアンカ-前駆体結合のための疎水性シグナルペプチド(25アミノ酸残基)を同定した。蛋白合成糸の延長因子EFー12、自己補体による溶血因子MACIF、腫瘍マ-カ-抗原CAー125が、いずれもPIアンカ-蛋白であることを、cDNAのクロ-ニングやPIPLC処理により確認した。また、哺乳動物の小腸・腎の刷子縁膜上に存在するGPIアンカ-酵素トレハラ-ゼが、膜におけるグルコ-ス輸送の担体とならないことを示した。一方、PIPLCにより膜から遊離されるカイコ中腸のアミノペプチダ-ゼNについては、精製して性状・基質特異性を調べた。PIアンカ-酵素アルカリ性ホスホジエステラ-ゼIが、酪酸ナトリウムによりKBIII細胞で高レベルに誘導されることを見出した。2、免疫学的または病理学的な成果。各種リンパ組織及びリンパ腫細胞株におけるThyーl及び他のGPIアンカ-蛋白のPIPLC感受性は、組織や細胞株の種類により異なり、特に胸腺Thyーlはアンカ-部のイノシト-ルがアシル化されているため、PIPLC抵抗性であると推定された。また、胸腺リンパ細胞のThyーl,単球やマクロファ-ジの表面膜上の補体制御蛋白DAFが、GPIアンカ-を介した細胞内情報伝達に関与しており、重要な役割を果たすらしいことが示された。ヒトPNH(発作性夜間血色素尿症)患者8例で、DAF,CD14,CD16,CD59の欠損度を調べ、かなりの個体でCD14,CD16の欠損を認め、またDAFは正常だがCD59完全欠損という興味ある症例を得た。一方、骨軟部腫瘍マ-カ-であるアルカリホスファタ-ゼの単クロ-ン抗体を樹立し、血清診断への道を開いた。1、生化学的な成果。12名の研究者により、本年度に以下のような研究成果が得られた。1.生化学的側面の研究。PIPLCにより遊離されたカイコのアミノペプチダ-ゼN、ウシ肝5'-ヌクレオチダ-ゼを精製し、さらに5'-ヌクレオチダ-ゼのcDNAのクロ-ニングを行い、全アミノ酸配列の9割を確定し、C末疎水アミノ酸配列の部分をほぼ同定した。また昆虫培養細胞TN-368のβ-グルコシダ-ゼがPIアンカ-蛋白であることを発見した(池沢)。蛋白合成系における延長因子EF-1αがPIアンカ-により小胞体膜に結合していることを発見した(鬼頭)。ラット肝及びヒト胎盤5'-ヌクレオチダ-ゼのcDNAクロ-ニングを完了し、それぞれの全一次構造を決定し、これらの蛋白質C末端PI結合部位の同定並びにPI複合体の組成分析を完了した(池原)。補体制御蛋白MACIFのcDNAをクロ-ニングし、アミノ酸配列のC末部からPIアンカ-の蛋白であると結論した(富田)、ウサギ小腸のトレハラ-ゼに対するモノクロ-ナル抗体5標品を得た(武居)。

PIアンカ-酵素であるアルカリ性ホスホジエステラ-ゼIが、酪酸ナトリウムによりKBIII細胞で高レベルに誘導されることを見出した(中林)。腫瘍マ-カ-のうちでCal25分子にPIアンカ-が存在する可能性を見出した(菰田)。2.免疫学的または病理学的側面の研究。PI結合膜蛋白であるアロThyー1抗原の特徴的な免疫活性がPIPLCに対して高い感受性を示すThy-1抗原の特徴的な免疫活性がPIPLCに対して高い感受性を示すことから、この活性の発現にPI膜結合が重要な役割を担うことを明らかにした(中島)。赤血球の抗原HRF-20がPIアンカ-抗原であることを明らかにした(岡田)。発作性夜間血色素尿症PNHの異常がDAFあるいはHRF-20の欠損によるらしいことを発見した(藤田)。ヒトPNH患者でDAFが正常、IF5抗原欠損の特異な症例を発見した(田口)。アルカリ性ホスファタ-ゼの単クロ-ン抗体を樹立した(上出)。10名の研究者により、本年度に以下のような研究成果が得られた。1.生化学的側面の研究。ウシ肝5'ーヌクレオチダ-ゼの全アミノ酸配列を決定し、GPIアンカ-前駆体結合の際に切断されるC末端疎水性シグナルペプチドの配列を特定することができた。また、カイコ中腸のアミノペプチダ-ゼを精製し、その性質を調べた(池沢)。小胞体膜上のPIアンカ-蛋白EFー1α上で、エタノ-ルアミンの結合位置を推定し、アンカ-部のPIの分子種が18:1/18:1と18:0/18:1のジアシルグリセロ-ルであることを示した(鬼頭)。ラット肝培養細胞を用い、標識したアンカ-構成成分をとりこませることにより、生合成レベルで5'ーヌクレオチダ-ゼに対するGPIアンカ-の結合を確認し同定した(池原)。ヒト尿中に排泄される補体制御蛋白MACIFの構造を解析し、そのC末端にはGPIアンカ-糖鎖成分は存在するが、脂肪酸は含まれていないことを示した(富田)。刷子縁膜トレハラ-ゼの機能と局在にPIアンカ-が関連しているらしいことを示した(武居)。癌化や病的状態などにより、アルカリ性ホスファタ-ゼのGPIアンカ-の構造に変化が生ずることを明らかにした(菰田)。胸腺細胞には、アンカ-部にアシル化イノシト-ルを持つThyー1がある一方、リンパ腫細胞におけるGPIアンカ-酵素のPIPLC感受性は細胞種により差があること、Thyー1が胸腺リンパ細胞におけるシグナル伝達で重要な役割を示すらしいこと等を明らかにした(中島)。単球やマクロファ-ジ細胞表面上の補体制御蛋白DAFが、やはりPIアンカ-を介した細胞内の情報伝達に関与しているらしいと推定し得る結果が得られた(藤田)。ヒトPNH患者7例で、DAF,CD14,CD16,1F5抗原等の発現度の差をしらべた(田口)。腫瘍マ-カ-測定法を研究した(上出)。