hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東南アジア・マングローブ域の環境劣化機構と持続可能な利用条件に関する調査

このサイトの特徴として,少しずつマングローブ移植の開始時期の異なる3つの区域の比較ができることであり,物理環境の把握と併せ,マングローブ再生の初期段階における必要条件の把握整理ができるものと期待される.一方,リベットメントサイトでは急速なマングローブの再生が継続して見られ,空撮により,マングローブの分布域を捉えることができた.既に同サイト内はマングローブ樹林のため立ち入りが困難となり,測量がほぼ不可能となりつつあり,空撮を中心としたモニタリングを進めている.ベトナム・メコンデルタには広大なマングローブ域が広がっており,カントー大学の協力を得て,マングローブによる波浪減衰効果に関する波高計を用いた現地観測を開始した.同時に対象マングローブ域における樹種,樹林密度,地形測量を併せて行い,マングローブによる波高低減効果等に関する検討を行った.加えて,ベトナム・カムラン湾において,マングローブ沼地を含む沿岸環境に関する調査を行った.平成25年度に構築したタイ側関係機関の協力を得た現地調査は概ね予定通り実施することができ,空撮によるモニタリングも本格的に実施することができた.さらに,新規のマングローブ再生域における調査が実施でき,マングローブ再生初期における知見の蓄積を開始することができた.一方,平成25年以来対象としてきたバンブーサイトでは竹の劣化が進み,底質堆積はこれ以上の進展が見込めない可能性も出てきた.このように様々な現場の状況があることからなるべく多くのサイトにおいて調査研究を実施するとの方針で研究を展開してきており,概ね順調にすすめられていると考えている.加えて,平成27年度よりベトナム・メコンデルタにおいて,新たにマングローブによる海岸災害の減災機能に関する研究を開始することができた.ベトナム・メコンデルタは世界的にも有数の広大なマングローブ域が広がる地域であり,この地域を対象にマングローブそのものの有する海岸災害に対する減災効果の検討を行うことは,気候変動影響下にあるマングローブ沼地の沿岸防災を考える上で極めて有意義であると考えられる.そのような場でカントー大学の協力の下で研究体制を確立し,樹種や樹林密度等を考慮した波浪減衰効果に関する現地調査を開始することができたことは特に有意義であったと考える.タイ湾奥部サムサコン県コーカム村の竹消波堤を用いたマングローブ再生域(バンブーサイト)とサムットプラカン県バンプー市の石積堤を用いたマングローブ再生域(リベットメントサイト)において,測量,波浪・濁度観測,空中写真撮影,底質のベーンせん断試験等を実施した.バンブーサイトの底質鉛直構造にせん断強度の急変部が確認され,竹消波堤設置に伴う堆積層厚を把握することができた.また,マングローブの拡大域が確認され,波浪・流動・底質輸送モデルによる検討枠組みを構築した.平成27年度よりモニタリングを開始したサムットプラカン県バンプー市の,竹消波堤を用いたマングローブ再生域では同市のリベットメントによるマングローブ再生域で見られたような急速な回復は確認されなかった.ベトナム・メコンデルタにおける,マングローブによる波浪減衰効果に関する調査を継続し,樹種,樹林密度,地形測量を併せて行い,常時波浪下におけるマングローブによる波高低減効果を定量化した.インドネシア・スバン県のポンドクバリにおいて,海岸線後退と沿岸コミュニティの持続性に関する調査を実施した.チプナガラ川の放水路整備に伴う流路変更によって,土砂供給が著しく減少したこと,およびマングローブの伐採が主な原因であることが明らかとなった.
ブドウ糖反応性遺伝子群における転写調節機構の解析

我々はこれまでに、Gastric Inhibitory Polypeptide遺伝子(GIP)、肝型糖輸送担体遺伝子(GLUT2)、ソマトスタチン受容体遺伝子(SSTR2)等を単離してきた。今年度の研究においてヒトGIP、ヒトGLUT2、マウスSSTR2の三つの遺伝子についてそれぞれの転写調節領域を単離し、これらの欠失変異をハムスターβ細胞株HIT-T15に導入し、Chloramphenicol Acetyl Transferase(CAT)アッセイおよびルシフェラーゼ・アッセイを行った。ヒトGIP遺伝子では転写開始点の上流に2つのcyclic AMP response element(CRE)が存在し、-180+14の配列が転写活性に必須であることを既に明らかにしているが、今回、その転写活性が細胞外にカルシウムイオンを添加することにより亢進し、高ブドウ糖濃度下でこの現象がさらに増強すること、また、2つのCREに点変異を導入することによりカルシウムによる転写活性の誘導が消失するので、カルシウムがCREを介して転写活性を調節することを明らかにした。次に、ヒトGLUT2遺伝子では種々の転写調節領域の欠失変異を作製し、HIT-T15細胞に導入して転写活性を検討した。上流側からTakedaらが報告している転写開始点を越えて欠失させた変異でも転写活性を認め、+126+308の範囲が特に重要であることを明らかにした。これらの欠失変異の転写活性をラット初代培養肝細胞でも検討したが、HIT-T15細胞と同様に+126+308の範囲が必須であり、肝と膵β細胞は非常に類似した転写調節を行なっていると推定される。また、HIT-T15細胞でのCATアッセイおよびルシフェラーゼ・アッセイの検討により+29+398の塩基配列にブドウ糖による転写活性の誘導を認めた。この範囲の突然変異の有無をヒト・ゲノムで検索したが、今回SSCP法で検索した症例では変異は認められなかった。マウスSSTR2遺伝子では著明なブドウ糖による転写誘導は認めなかったが、欠失変異の解析から複数の転写開始点が存在することが示唆された。ヒトGIP遺伝子では転写開始点の上流に2つのcyclicAMP response element(CRE)が存在し、-180+14の配列が転写活性に必須であることを既に明らかにしているが、今回、その転写活性が細胞外にカルシウムイオンを添加することにより亢進し、高ブドウ糖濃度下でこの現象がさらに増強すること、また、2つのCREに点変異を導入することによりカルシウムによる転写活性の誘導が消失するので、カルシウムがCREを介して転写活性を調節することを明らかにした。

これらの欠失変異の転写活性をラット初代培養肝細胞でも検討したが、HIT-T15細胞と同様に+126+308の範囲が必須であり、肝と膵β細胞は非常に類似した転写調節を行なっていると推定される。また、HIT-T15細胞でのCATアッセイおよびルシフェラーゼ・アッセイの検討により+29+308の塩基配列にブドウ糖による転写活性の誘導を認めた。この範囲の突然変異の有無をヒト・ゲノムで検索したが、今回SSCP法で検索した症例では変異は認められなかった。マウスSSTR2遺伝子では著明なブドウ糖による転写誘導は認めなかったが、欠失変異の解析から複数の転写開始点が存在することが示唆された。
スマートフォンを用いた動画制作活動が英語学習者のスピーキングにもたらす効果

本研究は、学習者個人が保有するスマートフォンの動画撮影機能を使って、短い動画制作活動を行うことが、英語のスピーキング学習にどのような効果をもたらすかを探るものである。学習者は各課題テーマにそって数分程度の動画を撮影し、デジタルファイルで提出、その作品をクラスで共有し、相互に視聴する。その後、自己評価・ピア評価を行い、各自が改善点に「気づき」を得た上で、次の動画を撮影、共有、評価する。これら一連の活動において、質問紙調査と学生の自己・ピア評価からデータを収集し、分析することで、動画制作活動が学習者の不安軽減、動機づけ、さらには英語力向上にどの程度影響するかを検証する。
胃粘膜上皮細胞間における異種細胞間コミニュケーション能の抑制

Gap結合は隣接した細胞とイオン、代謝物等を交換する機能的な結合である。我々はこれがconnexinからなるconnexonによって営まれており、しかも生体にとって非常に重要であることという認識から、消化管細胞におけるGap結合の役割を検討することにした。ひとつは病態、特に胃潰瘍とconnexonの発現を抗connexin30抗体と抗connexin43抗体を用いてWestern blesttiyを行った所、潰瘍形成部の粘膜で抗connexin抗体でのバンドが消滅していた。これは正常胃粘膜と全く異なり、明らかに潰瘍が出現するとconnexin32及びconnexin43が殆んど産生されないことが証明された。これより、胃潰瘍とconnexin32、43の発現が反比例する関係にあることが判明した。このことは現在、実験的に酢酸でラットに慢性胃潰瘍を作成し、その経過でconnexin32、43を測定した所、明らかにconnexin32、43の発現は消失していた。しかも、これらは経過をみることにより、connexin32、43の発現はもどってきた。これらのことより、慢性胃潰瘍とconnexinの発現が非常に密接であることが判明した。このことはGap結合が胃潰瘍の治癒と非常に密接であることを示している。又、このようなGap結合がどのような因子によって開閉するかが問題となる。我々がウサギ培養胃腺細胞を用い、サイクリックAMPを上げるようなホルスコリン及びイソプロテノールを添加することより、Gap結合のチャンネルが開き、細胞内Ca^<2+>濃度を上げるようなカルバコール及びA23187を添加することより、チャンネルが閉じることが判明した。これらのことより、胃潰瘍とGap結合が密接に結びついておりしかも、その開閉も様々な液性因子により調節を受けていることが判明した。2.培養ウサギ胃粘膜上皮細胞のGap結合の存在:connexin32に対する抗体で蛍光抗体法で染色した。細胞の輪郭に沿って点状に染色された。3.培養ウサギ胃粘膜上皮細胞のGap結合の細胞間コミュニケーション能の制御(1).サイクリックAMPによる制御:IBMX10^<-5>投与によりサイクリックAMPは40%増加し,Lucifer Yellow CH microinjetion法による細胞間コミュニケーション能は35%増加した。IBMX10^<-4>投与ではサイクリックAMPは300%増加,細胞間コミュニケーション能は200%増加した。同様にForkskolin10^<-5>の投与ではサイクリックAMPは15%,120%増加し,細胞間コミュニケーション能は200%,300%増加した。これらのことより培養ウサギ胃粘膜上皮細胞のGap結合の細胞間コミュニケーション能はサイクリックAMPの増加により増加することが判明した。(2).Ca^<2+>による制御:ionomycin 10^<-6>,10^<-5>の投与により細胞内Ca^<2+>濃度は上昇し,Lucifer Yellow CH microinjection法による細胞間コミュニケーション能は80%,40%に抑制された。同様にカルバコール10^<-4>,10^<-3>の投与では細胞間コミュニケーション能は40%,20%に抑制された。これらのことより培養ウサギ胃粘膜上皮細胞のGap結合の細胞間コミュニケーション能はCa^<2+>が上昇することにより抑制することが判明した。Gap結合はconnexinよりなるconnexonを基にした膜チャンネルであり、隣接した細胞とイオン、代謝物等を交換する機能的な結合である。これは全ての臓器において存在し、増殖などの調節を行なっていると考えられている。

我々は消化管に着目し、その機序について検討を行なった。我々は培養ウサギ胃粘膜上皮細胞を作成した。松岡らの方法に準じて作成し、Surface mucous cell 40%,Mucous neck cell 20%、Parietal cell 20%,Chief cell 15%であった。まず、培養ウサギ胃粘膜上皮細胞のGap結合の存在をconnexin32、43に対する抗体から作成した蛍光抗体を用いて免疫組織学的に検討した所、connexin32よりも43に対する抗体によく染まった。これらのことにより、培養ウサギ胃粘膜上皮細胞もGap結合を有することが明らかとなった。更にその細胞間コミュニケーション能を検討することにした。細胞間コミュニケーション能はLucifer Yellow CHをmicroinjectionする方法で行なった。まず、サイクリックAMPの産生とその細胞間コミュニケーション能との関係を見てみると、IBMX,forskolin,isoproterenolによりサイクリックAMPの産生と同時に細胞間コミュニケーション能が増加した。次に細胞内Ca^<2+>濃度の上昇と細胞間コミュニケーション能との関係を見てみると、ionomycin及びカルバコールでは細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を生じ、細胞間コミュニケーション能を低下させた。TPAによりCキナーゼを活性化すると細胞間コミュニケーション能は低下した。更にヒト胃粘膜で抗connexin32抗体及び抗connexin43抗体を用いてWestern blottを行なった所、バンドが認められた。これらのことにより、胃粘膜においてGap結合は存在し、同種細胞のみばかりではなく、異種細胞間で細胞間コミュニケーション能が存在し様々な因子により調節される可能性を明らかにした。
4D-MRIを用いた胸腹部放射線治療のための腫瘍動態予測法の開発

胸腹部に対する高精度な放射線治療を実現するためには,呼吸に伴う腫瘍の動きを正しく評価しなければならない.このための代表的な手法として4D-CTが挙げられるが,被ばく量が膨大であることから代替手法が求められる.本研究課題では4D-MRIから腫瘍の動き情報を抽出し,治療中にフィードバックするための手法の構築を行った.また,この動き情報を3D-CTに適用することで,治療計画に必要となる4D-CTを仮想的に生成するための手法を構築した.平成26年度では(a)非線形位置合わせ法を用いた腫瘍動態抽出と腫瘍と(b)横隔膜の動態モデル取得を実施した.(a)では複数位相のMR画像に対して,変形を伴う非線形位置合わせ手法を適用することにより,腫瘍動態抽出を試みた.改善の余地は残されているものの,3次元的な腫瘍形状や位置情報は89%の精度で抽出可能であることが確認された.これと同時にCT画像との位置合わせも実施した.MR画像から抽出された呼吸性体幹部動態をCT画像に融合させることで,本手法を適用する際の治療計画に必要な4D-CTの生成が可能であることが示された.(b)では「MR画像からの横隔膜形状抽出」と「横隔膜情報と腫瘍動態のモデル化」,「モデル化パラメータの自動決定法」の構築を行った.横隔膜形状の抽出はセミオートではあるものの,簡便に抽出するための機構が構築できた.横隔膜情報と腫瘍動態のモデル化はサポートベクター回帰を用いた手法を確立した.これに関連して,モデル化パラメータの自動決定法では抽出した横隔膜形状から逐次型前向最適化法を用い,良好なモデルが得られる特徴点の選定を行う.これにより,最小限の特徴点から良好なモデルが作成できるようになった.X線透視像の横隔膜位置から腫瘍位置を推定した結果,その推定精度が平均誤差1mm以内であることを確認した.4D-MR画像から腫瘍動態を抽出し,X線画像と位置合わせを行っておく.放射線治療中のX線画像上から横隔膜位置.形状を取得し,これらの情報から腫瘍位置を検出することが本研究課題の目的である.平成26年度ではX線画像中の横隔膜形状から腫瘍動態を推定する手法を中心に構築したため,平成27年度においては4D-MR画像から腫瘍動態を抽出する手法の構築とその高精度化に注力した.具体的には経時的なMR画像群に対して非線形位置合わせ手法を行い,各呼吸位相における腫瘍位置や形状を取得する.変形手法を改良することで,位置合わせ精度を向上させつつも,人体では発生し得ない不自然な変形結果を大幅に削減することが可能となった.位置合わせ手法において任意入力可能なパラメータが多く存在するが,変形精度との関係を調査することで,安定した結果を得るための準最適パラメータの決定を行った.これらとは別にCT画像との位置合わせ精度も同様に向上させることができ,治療計画に必要な4D-CT画像もまた生成できるようになった.また,機械学習を用いることで,X線画像から呼吸位相(横隔膜位置)を自動で求めるための手法を構築した.検出精度が約85%と改善の余地があるものの,一定の効果が確認された.胸腹部に対する高精度な放射線治療を実現するためには,呼吸に伴う腫瘍の動きを正しく評価しなければならない.このための代表的な手法として4D-CTが挙げられるが,被ばく量が膨大であることから代替手法が求められる.本研究課題では4D-MRIから腫瘍の動き情報を抽出し,治療中にフィードバックするための手法の構築を行った.また,この動き情報を3D-CTに適用することで,治療計画に必要となる4D-CTを仮想的に生成するための手法を構築した.各種手法の構築については計画以上に進展している.特に画像間の位置合わせ手法を中心に次年度分を含めて基礎的な画像処理技術の構築が行えた.一方で,一連の手法構築を主眼においたために,精度評価などの検証実験が十分に行えていない.この点については次年度に推進する必要がある.画像データについても予定通りに収集が進んでいるが,様々なシチュエーションを想定して評価する必要があることから,継続して実施を進める.外部発表については活発に行えたものと思われる.前述のとおり定量評価が不十分なことから論文投稿に至っていない.次年度以降には各種成果をまとめる必要がある.医用画像処理検証実験については十分に行えていないものの,既に検証済みの評価結果は良好であり,新たな知見も得られている.また,当該知見から一層の性能向上も見込める.次年度に構築予定の手法についてもこれまでに研究代表者が扱ってきた技術を応用することで実現可能と思われる.特にモデル化パラメータの最適化により,必要な情報が大きく削減できている.このことから術中ステップにおける横隔膜情報取得についてはロバストかつ高速な手法構築が可能になると期待される.また,早期に必要技術の構築を行い,後半に評価と成果のまとめを十分に行える期間を設ける.画像データ収集については,前述のとおり順調に進行していることから,今後も同様に進める.
妊娠高血圧症候群に合併した周産期心筋症の発症機序と血管障害性マーカーの探索研究

周産期心筋症は、心筋症の既往のない妊産婦が、突然心不全を発症する原因不明の心筋症である。本研究班は、周産期心筋症の発症リスク因子(妊娠高血圧症候群、多胎妊娠、心筋症家族歴など)を持つ妊産婦を対象に、心機能や心不全マーカー測定を行い、心筋症の発症を前向きにとらえる多施設共同臨床研究を行い、ハイリスク妊婦における心筋症の発症率を同定した。また、周産期心筋症を発症した患者において、急性期に強い炎症や血管障害を伴う症例が、より重篤な心筋障害を来していることを明らかにした。周産期心筋症は、心疾患の既往のない妊産褥婦に突然発症する原因不明の心不全である。これは健康な女性の妊娠出産を脅かす大きな問題であるが、産科と循環器科の境界にある疾患のため、産科医師にも循環器科医師にも疾患の存在や概念すら十分には周知されていない。本研究班は、国内唯一の周産期心筋症研究を行っており、これまで、臨床疫学研究・モデル動物による病態解明研究などを行ってきた。本研究は、次段階の取り組みとして、診断遅延に陥りがちな周産期心筋症の発症過程を解明するため、1周産期心筋症の発症リスク因子(妊娠高血圧症候群や心筋症家族歴など)を持つ妊産褥婦を対象に心機能や心不全マーカー測定を行う前向き臨床試験を行い、2特異な診断検査のない周産期心筋症における、血管障害性診断バイオマーカー(ペプチドとmicroRNA等)の網羅的探索を実施する。前向き臨床試験では、現在全国12病院の研究協力を得、平成27年度に約100症例の検討を終えた。うち2例で周産期心筋症と診断しており、今後3年で、協力施設を20程度に増やし、1000症例の登録、解析を予定している。血管障害性診断バイオマーカーの探索では、Vasoinhibin測定を継続し、測定kitの開発を検討している。また、これまでに蓄積した患者検体で、H28年度に、sFLT1, PIGF,線維化マーカーなどの測定を予定している。患者DNA検体の米独との国際共同研究では、3か国に共通して、12割の患者に拡張型心筋症に関連した遺伝子変異を認め、平成28年1月にNew England Journal of Medicineに報告した。1妊娠高血圧症候群患者が周産期心筋症を発症する臨床過程を調べるための前向き臨床試験:平成27年、12施設で研究を開始した(UMIN-CTR ID 000020345)。データ登録用サーバーを設立し、共同研究者がデータを随時登録、データクリーニング後、共同研究者内でデータ共有できるシステムを構築した。平成28年3月までに約100例の症例を得た(うち2名が心筋症発症)。2周産期心筋症における診断バイオマーカーの網羅的探索:これまでの集積した52患者の急性期検体で、心不全に関与する血液生化学検査を行い、結果は以下のようであった。BNP 950.7 ±99.1pg/ml,トロポニンT 0.053 ±0.015 ng/ml,アドレナリン33.8 ±8.7 pg/ml,ノルアドレナリン369.3 ±79.9 pg/ml,ドーパミン78.9 ±55.1 pg/ml (カテコラミン治療を行っている5人を除外),レニン活性3.7 ±0.7ng/ml/h,アルドステロン105.4 ±16.6 pg/ml,プロラクチン127.7 ±15.2ng/ml.全検体での平均CRP値は2.29 ±0.37 mg/dlであったが、分娩2週以内の患者を除外すると0.81 ±0.18 ml/dlと軽度増加にとどまっていた。また、血管障害因子であるバソインヒビンにおいても、正常妊産褥婦に比較し、心筋症患者で有意に増加していることを確認した。結果は2016年2月に国際学会で発表を行った(The 4th international meeting of Cardiac Problems in Pregnancy, USA)。また、国際協力のもとに、患者の1ー2割がDCM関連遺伝子変異を持つことも明らかにした。以上から、研究計画は順調に遂行できていると考える。前向き臨床試験では、現在全国17病院の研究協力を得、平成27年度に約200症例の検討を終えた。うち2例で周産期心筋症と診断しており、目標の1000症例の登録、解析を予定している。

1妊娠高血圧症候群患者が周産期心筋症を発症する臨床過程を調べるための前向き臨床試験:平成27年、12施設で研究を開始した(UMIN-CTR ID 000020345)。データ登録用サーバーを設立し、研究専用ホームページから、共同研究機関がデータ登録を随時更新、事務局でデータクリーニング後、共同研究者内でデータ共有できるシステムを構築した。平成28年に協力施設数は17に増加、平成29年2月までに213例の登録を得た(うち2名が心筋症発症)。2周産期心筋症における診断バイオマーカー(ペプチドとmicroRNA等)の網羅的探索:周産期心筋症は、その最大危険因子である妊娠高血圧症候群との関連や基礎モデル動物実験から、病態の一つとして血管障害が考えられている。また、本研究によるこれまでの病理組織解析から、急性期亜急性期に(炎症性)組織リモデリング像の強い症例では、慢性期心機能の回復度が低い傾向にあることが判明した。そこで、H28年度は、当初予定の血管障害マーカーに加え、炎症性マーカーであるIL-6と組織リモデリングに関与するマトリックス蛋白であるテネイシンCを患者検体で測定した。結果、診断2週後のVEGF 32.6±24.1 pg/ml, IL-6 5.5±7.9 pg/ml,テネイシンC 42.5±26.3 ng/ml,診断3か月後のVEGF 44.7±107.8pg/ml,テネイシンC 33.2±25.6 ng/mlであった。患者背景や心機能予後との比較検討において、体外式心肺補助装置装着例でIL-6が高値であること、診断3か月後のVEGFが異常高値である場合、心機能回復度が低いことが判明した。今後、対照群として正常産褥婦で測定・比較検討し、報告する。以上から、研究計画は順調に遂行できていると考える。周産期心筋症は、心疾患の既往のない妊産褥婦に突然発症する原因不明の心筋症・心不全である。本研究班は、国内唯一の周産期心筋症研究を行っており、これまで、臨床疫学研究やモデル動物による病態解明研究などを行ってきた。本研究は、次段階の取り組みとして、診断遅延に陥りがちな周産期心筋症の発症過程を解明するため、1周産期心筋症の発症リスク因子(妊娠高血圧症候群や心筋症家族歴など)を持つ妊産婦を対象に心機能や心不全マーカー測定を行う前向き臨床試験を行い、2特異な診断検査のない周産期心筋症におけるバイオマーカーの探索を実施した。周産期心筋症の発症リスク因子を持つ妊産婦を対象にした前向き臨床試験では、全国19病院の研究協力を得、前向きに心機能評価を行っている。ハイリスク妊婦においては、約1人/100分娩の確率で有意な心機能低下を認め、その中から重症化(心不全合併)例が出てくるという結果を得ている。平成31年9月末を新規症例登録終了日とし、解析・結果報告を行う予定である。バイオマーカー研究では、血管新生因子や炎症、組織修復リモデリングに着目し、慢性期心機能の回復・非回復症例で比較検討した。心機能非回復群において、急性期に炎症や組織修復リモデリングを反映するマーカーが有意に増加していた。また、心機能非回復群では回復期に血管新生因子の増加を認めた。急性期に強い炎症や血管障害を伴う症例が、より重篤な心筋障害を来し、このような重症例では、回復期に血管新生がより促されると推察された。周産期心筋症は、心筋症の既往のない妊産婦が、突然心不全を発症する原因不明の心筋症である。本研究班は、周産期心筋症の発症リスク因子(妊娠高血圧症候群、多胎妊娠、心筋症家族歴など)を持つ妊産婦を対象に、心機能や心不全マーカー測定を行い、心筋症の発症を前向きにとらえる多施設共同臨床研究を行い、ハイリスク妊婦における心筋症の発症率を同定した。
骨髄内での骨形成制御メカニズムの解明-新しい骨粗鬆症の病態と治療の解明-

in vitroでは骨形成因子(BMP)によって骨髄間質細胞中のosteoprogenitor cellは骨芽細胞へ分化するが、生体の骨髄腔内では骨形成が抑制されて骨髄組織が維持されている。すなわち骨髄内で骨形成を抑制する機構の存在が示唆される。そこでin vivoで骨髄中にBMPを作用させ骨形成を誘導できるかを検討し骨髄内での骨形成を抑制するメカニズムについて探った。ヌードマウスの大腿骨髄中にBMP産生細胞を移植して,あるいは心腔内注射で投与し脊椎、四肢骨の骨髄内におけるBMPの作用を検討した。Cytomegalovirusのプロモーターの下流にmsBMP-4のcDNAを組み込んで、recombinant msBMP-4を産生分泌するChinese hamsterovary(BMP-CHO)細胞を用いた。その1×10^5個を6週齢の雌BALB/cSlc-nuヌードマウス18個体の大腿骨顆上部骨髄内に経皮的に27G注射針を用いて移植した。また1×10^5個を6週齢の雌ヌードマウス20個体の左心室腔内に経皮的に26G注射針を用いて注入した。各々2週,3週後に骨採取して調査した。対照はmsBMP-4cDNAをtransfectionしていないcontrolのCHO(C-CHO)細胞を投与したヌードマウスである。BMP-CHO細胞を移植したヌードマウスの全例で腫瘍塊を包む卵殻状の石灰化像を認めた。C-CHO細胞では腫瘍塊の形成は認めたが、石灰化像はなかった。骨髄内に骨髄とBMP-CHO腫瘍と隣接する境界面が形成されたマウスで骨髄内外でのBMPに対する反応に対照的な差異を認めた。BMP-CHO細胞に接する骨外骨膜上では軟骨増殖および膜性骨の増殖、Ranvier窩では軟骨増殖、筋層内では内軟骨性骨形成過程が観察されたが、骨髄内のBMP-CHO細胞と骨髄との境界面では骨形成を認めなかった。C-CH0細胞ではいずれの骨形成過程も認めなかった。BMP-CHO腫瘍におけるmsBMP-4のmRNAの発現はin situ hybridization法により確認している。以上の結果より正常骨髄内にBMPの作用を抑制する機序が存在する。正常骨髄内ではBMPリセプター発現抑制の可能性、造血系細胞が炎症性サイトカインを介してBMPの活性や骨芽細胞の分化・形質発現を阻害する可能性が考えられ現在検索中である。骨髄内での骨形成を抑制するサイトカインの発現を制御することで骨髄内での骨形成を促進できる可能性がある。Cytomegal ovirusの強力なpromoterにmurine BMP-4のcDNAを組み込んだ発現ベクターをpermanent transfectionしてrecombinant msBMP-4を産生分泌するようにしたChinese Hamster Ovary(CHO)cellの1×10^5個をPBS 50μlに浮遊させ、6週齢の雌BALB/cSlc-nu nude miceの大腿骨顆上部骨髄内に経皮的に27G注射針を用いて移植しCHO cellと骨髄細胞との境界面を形成させた。さらに大腿骨顆上部骨膜下にも経皮的に同様の操作を加えた。細胞移植後、約2週間で腫瘍塊の形成が認められた。移植後、3週間で大腿骨顆上部骨膜下に移植形成した腫瘍塊と周囲の筋組織との境界に骨形成を認めた。しかし大腿骨顆上部骨髄内に移植し骨髄内に形成した腫瘍塊と骨髄の境界には骨形成は認めなかった。この腫瘍が増大し骨破壊し骨外へ増殖拡大した場合には、骨髄内の境界面では骨形成がなかったがそれに対して骨外へ増殖拡大した腫瘍塊とその周囲の筋組織との境界面では骨形成を認めた。尚、抗BMP-4抗体による免疫染色ならびBMPのmRNAに対するcDNAをプローブとするin situ hybridizationで移植した細胞とその周囲でのBMPの発現は確認されている。以上よりBMPの阻害作用を持ち骨髄中での骨形成作用を抑制し骨吸収性に作用する機構あるいは分子の存在が強く示唆されてた。炎症性サイトカインやNoggin、Chordin、Follistatinなどの蛋白の関与について、またそれらを産生する細胞についてさらに検討する。

BMP-CHO細胞を移植したヌードマウスの全例で腫瘍塊を包む卵殻状の石灰化像を認めた。C-CHO細胞では腫瘍塊の形成は認めたが、石灰化像はなかった。骨髄内に骨髄とBMP-CHO腫瘍と隣接する境界面が形成されたマウスで骨髄内外でのBMPに対する反応に対照的な差異を認めた。BMP-CHO細胞に接する骨外骨膜上では軟骨増殖および膜性骨の増殖、Ranvier窩では軟骨増殖、筋層内では内軟骨性骨形成過程が観察されたが、骨髄内のBMP-CHO細胞と骨髄との境界面では骨形成を認めなかった。C-CH0細胞ではいずれの骨形成過程も認めなかった。BMP-CHO腫瘍におけるmsBMP-4のmRNAの発現はin situ hybridization法により確認している。以上の結果より正常骨髄内にBMPの作用を抑制する機序が存在する。正常骨髄内ではBMPリセプター発現抑制の可能性、造血系細胞が炎症性サイトカインを介してBMPの活性や骨芽細胞の分化・形質発現を阻害する可能性が考えられ現在検索中である。骨髄内での骨形成を抑制するサイトカインの発現を制御することで骨髄内での骨形成を促進できる可能性がある。
血液型乳酸菌による腸内有害菌排除システムの構築と利用

本研究は、これまでの我々のヒトおよび動物の腸管系乳酸菌に対して得られた多くの知見を基礎として、とくに我々の研究室で発見された「血液型乳酸菌」を用いたヒト大腸内での大腸菌に代表される有害菌の競合的排除および大腸などの腸管内での食中毒細菌や病原性細菌の競合的排除機構、付着因子(アドヘシン)の同定などを通して、腸管上皮細胞からインビボ試験に至るまで、プロバイオティック血液型乳酸菌の利用の観点から総合的に腸内健康の維持機構を解明する。最終的には、ヒトや動物に有効な血液型乳酸菌の選抜利用を通して、胃や大腸などの消化管局所で整腸効果を発揮する、消化管疾患予防能をもつ新規腸内健康維持食品の開発を目指すことを目的としている。ヒトの腸疾患などを選抜乳酸菌により予防・改善する新規機能性畜産食品の開発を目指して、その基礎研究を行った。本年度は、ヒト大腸ムチンに発現する結合糖鎖の中で、とくにABO式血液型抗原部位を認識して結合する「プロバイオティック血液型乳酸菌」の広域スクリーニングを行って、優れた有害菌ライブラリーを構築した。また同時に、同じ血液型抗原に対して結合性を有する病原性細菌である「血液型有害菌」の単離同定も同時並行的に実施して優れた病原性細菌ライブラリーも構築した。次いで、ヒト腸管の腸内細菌叢(フローラ)における腸管付着性や定住性機構を解明するために、血液型結合性菌株を善玉菌と悪玉菌から選抜して、その相互作用のBIACOREによる解析、ヒト腸管細胞培養株での相互作用確認解析、結合因子の同定と糖鎖認識部位のエピトープ解析などを実施した。2004年、ピロリ菌が胃ムチンの血液型抗原を認識して結合することが報告され、世界に衝撃を与えた。我々は,本研究に先立ち、ヒト大腸ムチン糖鎖末端のABO式血液型抗原決定基を特異的に認識して結合するプロバイオティック乳酸菌を世界で初めて、多数発見している^<-4)>.血液型抗原を認識する乳酸菌の存在は,同じく血液型抗原を認識する病原菌の存在を強く示唆し,同じレセプター結合性を持つ乳酸菌による病原菌感染阻害が可能であると考えられる.本研究では,これら乳酸菌による腸管内での競合阻害アッセイ系の構築を目的として,ヒトABO式血液型抗原を認識して結合する腸管系有害菌の探索と同定を試み、新たなプロバイオティック乳酸菌の高度利用性ついて検討することを目的とした。表面プラズモン共鳴(SPR)を原理とするバイオセンサーBIACOREを用いて,ヒトA抗原[GalNAc α1-3(Fucα1-2)Ga1-]付着性のヒト腸管起源有害菌を探索し、同定した.センサーチップCM5上にA抗原3糖を導入したA-trisaccharide -BSA(BSA-A)をリガンドとして固定化後,ヒト大腸標本より採取した有害菌体(アナライト)を添加し,相互作用値(RU : Resonance Unit)を測定・評価した.BSA-Aに対して,高い付着能力を有した選抜菌体について,16S rDNA配列の相同性解析およびAPISTAPH(bioMerieux)を用いた糖質利用性の解析により菌種を同定した.ヒト大腸標本より直接有害菌株(74菌株)の単離し,BSA-Aへの付着性が高い(100RU以上)31菌株を一次スクリーニングで選抜した.二次スクリーニングでは,BSA-Bとの付着性を検討し,BSA-Aとの付着量がBSA-Bとの付着量の2倍以上を示す3菌株を選抜した.A抗原を特異的に認識すると考えられるこのA型認識性有害菌3菌株を16S rDNAシーケンスにより菌種同定したところ,Staphylococcus capitis, Staphylococcus epidermidisおよびEscherichia coliであることが判明した.これらの単離株は、ヒト大腸粘液層に強固に付着したものであり、これらの競合的排除には、我々が既に単離しているヒトA型認識性乳酸菌が使用出来る可能性が強く示唆された。
空気熱源ヒートポンプにおける着霜とシステム動特性

着霜は低温環境下で運転される空気熱交換器において不可避の現象であり熱効率上からネカティブなものである.冬季に暖房運転される空気熱源ヒートポンプのシステム効率を向上させる上で,つぎのような2つの問題が追求されなければならない.即ち, (r)着霜を伴う熱交換器の特性, (2)構成要素として熱交換器を組み込んだヒートポンプシステムの,着霜下での動特性本年度は,熱交換器の設計および運転条件の最適化を計る基礎として, (1)の問題を実験的,理論的に追求したものである.まず実際のエア・クーラーに近いものとして, 4列からなるフィン付管群形熱交換器を用い,各列における熱・物質伝達率および管群全体における圧力損失に及ぼす着霜の影響が研究された.具体的には,霜層の成長が,空気中の水蒸気濃度の流れ方向の低下のため局所性があることを含め,各列での熱伝達効率および管群の圧力損失が各列での霜層成長と関連づけて解析された,ここで熱伝達効率は,未着層時に対する着霜時の熱伝達率の比として提議されるものであり,着霜により熱交換器の機器形状そのものが変化し,熱的・流力的な影響がすべてにこの形状変化に含まれるとした考え方である.さらに,ここでの解析により,並流形に比べて空気と冷媒が向流形である方が,熱交換器の伝熱面上への霜層成長が均一であり,かつ密となるため,熱効率が高くなることが明らかにされた.以上により,着霜を伴う熱交換器およびヒートポンプシステムの最適化を追求する上での基礎が確立された.着霜は低温環境下で運転される空気熱交換器において不可避の現象であり熱効率上からネカティブなものである.冬季に暖房運転される空気熱源ヒートポンプのシステム効率を向上させる上で,つぎのような2つの問題が追求されなければならない.即ち, (r)着霜を伴う熱交換器の特性, (2)構成要素として熱交換器を組み込んだヒートポンプシステムの,着霜下での動特性本年度は,熱交換器の設計および運転条件の最適化を計る基礎として, (1)の問題を実験的,理論的に追求したものである.まず実際のエア・クーラーに近いものとして, 4列からなるフィン付管群形熱交換器を用い,各列における熱・物質伝達率および管群全体における圧力損失に及ぼす着霜の影響が研究された.具体的には,霜層の成長が,空気中の水蒸気濃度の流れ方向の低下のため局所性があることを含め,各列での熱伝達効率および管群の圧力損失が各列での霜層成長と関連づけて解析された,ここで熱伝達効率は,未着層時に対する着霜時の熱伝達率の比として提議されるものであり,着霜により熱交換器の機器形状そのものが変化し,熱的・流力的な影響がすべてにこの形状変化に含まれるとした考え方である.さらに,ここでの解析により,並流形に比べて空気と冷媒が向流形である方が,熱交換器の伝熱面上への霜層成長が均一であり,かつ密となるため,熱効率が高くなることが明らかにされた.以上により,着霜を伴う熱交換器およびヒートポンプシステムの最適化を追求する上での基礎が確立された.空気熱源ヒートポンプ式ルームエアコンにおいては、外気温が低下する場合あるいは低温多湿な気象条件下では、暖房運転時に蒸発器として機能している室外熱交換器に着霜が生じ易く、これによりサイクル性能は著しく低下する。本研究は蒸発器の周囲環境と霜層生成、ならびに着霜時のサイクル動特性を究明することにより、除霜などの操作を含めたヒートポンプ運転の最適条件、さらにはシステムの改善を図ることを目的とするものである。本年度は計画に従い、着霜時におけるシステム特性の基本となる、無着霜時のサイクルの釣合いならびにシステムの動特性を理論的に解析し、一方では室外蒸発熱交換器の着霜時の特性を、システムと独立した構成要素を用いて実験的に追究し、以下の結果を得た。1.無着霜時のシステム動特性蒸発器,凝縮器,圧縮機をサイクルを構成する主要機器とし、それらの特性を連結することにより、冷媒の蒸発温度と凝縮温度の関係としての釣合い点を求める方法を提示した。例として、冷媒にR12,R22を用いている市販のヒートポンプを対象に釣合い点の計算を行い、外気および室内条件の影響を含めてシステムの動特性が明らかとなった。さらに、供試ヒートポンプの室内・外機の周囲温・湿度条件をサイクロメトリック室で調節した運転実験を行い、上記の解析との比較がなされた。2.着霜を伴う室外蒸発器の熱交換特性フィン付蒸発器の着霜時の熱伝達の変化を、送風量が一定の場合と、送風機回転数がそれぞれ一定の場合とに対して実験を行った。前者に対する見掛けの熱伝達率は、着霜初期で一度低下しその後増加する特徴的な変化を示すが、これは霜層の成長による霜層物性の動的変化に関係することが明らかとなった。一方、後者の場合には霜の成長に伴う圧損が増えるため空気流量は次第に低下する。ここでは運転条件の差異を含め、熱伝達率の変化が霜層成長と関連づけられた。
水蒸気凝縮法を用いた個別ナノ粒子質量分析法の開発と大気ナノ粒子測定への応用

大気ナノ粒子1つ1つの化学組成をレーザーイオン化単一エアロゾル飛行時間型質量分析計で観測するための、水蒸気凝縮法を用いた個別ナノ粒子質量分析法に関する基礎的開発と、中国北京市における大気ナノ粒子の個別化学組成分析を80日間行った。水蒸気凝縮によってナノ粒子を肥大化させた後に粒径制御を安定に行うことは難しいため、粒径制御は行わずに、粗大粒子の測定に適したノズル型インレットを備えた単一エアロゾル飛行時間型質量分析計によって直接測定する方が良いことが分かった。また、北京市での大気観測からPM2.5濃度に応じて、異なる粒子組成タイプが支配的となることが明らかとなった。大気エアロゾルを粒径別に選別する静電分級器(TSI社, Model 3080-D, DMA)を購入し、所持している水蒸気凝縮粒子カウンター(WCPC)と接続し、大気エアロゾルをサイズごとに分級できることを確認した。実験計画の通りに、DMAでサイズ選択した大気エアロゾル(粒径100 or 150 nm)をWCPCに導入し、WCPC内のナノ粒子を肥大化させる水蒸気凝縮部・粒子計数部の後段からサンプルフローを一部分岐させて光学式パーティクルカウンター(OPC)に導入し、肥大化させた粒子のサイズ計測を行った。しかし測定開始後にOPCは導入した粒子濃度よりも高濃度の粒子濃度を示し始め、しかも粒子導入を中止しても、その高濃度の値を示していた。原因を調べたところ、WCPC内で水蒸気を凝縮させるために60°Cに加温され水蒸気過飽和状態にあるサンプルフローを直接OPCに導入したためOPCの光学検出部で水蒸気が結露したためだと判明し、それを防止するためにサンプルフローの温度を室温に戻した後にOPCに導入することを試みた。直接導入時に見られた異常はなくなり予想される個数濃度が測定されたが、DMAに大気エアロゾルを完全に除去した大気を導入してもOPCが計数する粒子数はゼロに戻らなかった。肥大化させたナノ粒子のサイズをOPCで測定することは本研究の基本となるので、この問題を解決するようテストを行ったとこころ、粒子検出効率を向上させるためサンプルガスに添加されているシース流がOPC内の流路を循環しており、WCPCに接続したことで、その循環の途中でOPCのサンプルガス排出口から大気がOシース流に逆流し、それが間違ってOPCで計数されていることが判明した。初年度の平成25年度では、実験計画どおりに購入した静電分級器(DMA)で粒径別に選別したナノメーターサイズの大気エアロゾル(粒径100 or 150 nm)を、水蒸気凝縮粒子カウンター(WCPC)に導入しマイクロメーターサイズに肥大化させ、肥大化させた粒子のサイズ計測を光学式パーティクルカウンター(OPC)で計測していたが、結露などの問題があり正しいサイズ測定ができていなかった。肥大化させたナノ粒子のサイズは、レーザーイオン化単一微粒子質量分析計(ATOFMS)で効率良く単一微粒子分析を行う腕で非常に重要なパラメーターであるため、本年度では、まずはこのサイズ測定の問題を解決し、ナノ粒子をレーザーイオン化単一微粒子質量分析計での測定に適した粒子サイズ(300-400 nm)に肥大化させるべくOPCの改造も含めた様々なテストを行い始めた。当初の予定では、このテストを進め水蒸気凝縮によって肥大化させたナノ粒子の粒径を制御し、ATOFMSに試験的に導入し、ナノ粒子の1つ1つの化学分析を試みる予定であった。しかし、研究代表者は、平成26年度に当初研究活動を行っていた大気海洋研究所からの転出も含めて2度の所属研究機関の移動を行った。異動に伴う研究機材の移設も行ったため、研究機材の移設準備や移設、立ち上げに時間を取られ、現在、ATOFMSやサイズ選別・測定装置(SMPS)といった実験用機器などの設置ならびに立ち上げ・再調整も含めた研究環境の整備をやっと終え、本研究開発を再開させたところである。当初、日本において実大気中の大気ナノ粒子の観測を行う予定であったが、PM2.5大気汚染が大きな社会問題となっている中国において、最もPM2.5大気汚染が厳しい冬季に北京市おいて大気エアロゾル観測を清華大学と共同で行う貴重な機会が得られたため(当初予定:平成27年1ー2月)、本研究に用いるレーザーイオン化単一微粒子質量分析計(ATOFMS)、水蒸気凝縮粒子カウンターと静電サイズ分級器(WCPCとDMA:サイズ分布測定のため)を中国に持ち込み、北京市において大気ナノ粒子も含む大気エアロゾル観測を行うことにした。しかし、中国側の輸入許可取得が遅れ、機材の現地到着が3月末となり当初の目的である冬季観測ができなくなった。北京市での大気エアロゾル観測は非常に貴重な機会であるため、代わりに平成28年2月まで清華大学の協力のもと大気観測を継続することとし、水蒸気凝縮法を用いた粒径範囲50-200 nmの大気ナノ粒子の観測は、補助事業期間の延長を申請し平成28年度に行うことにした。中国北京市における大気観測では、冬季だけでなく夏季や秋季における高濃度PM2.5イベント時の大気エアロゾルの観測を行うことができ、大気ナノ粒子を含む粒径範囲100-1500 nmの大気エアロゾルの粒径別個別化学組成や粒径範囲15ー600 nmの大気ナノ粒子の粒径分布を長期に亘り観測することができた。秋季高濃度PM2.5イベント時の個別エアロゾル化学組成のデータ解析からは、高濃度PM2.5イベント発生時には、有機物質と混合した大気エアロゾルの割合が大きく増えることが明らかとなり、有機物質の重要性が示唆された。

当初、中国北京市での冬季高濃度PM2.5汚染発生時の大気ナノ粒子を含む大気エアロゾル観測を平成27年1ー2月の予定で行い、その後は観測機材を日本に戻し、平成27年度に水蒸気凝縮法を用いた粒径範囲50-200 nmの大気ナノ粒子の観測を行う予定であったが、中国側の輸入許可取得が遅れ、観測機材の現地到着が3月末となり冬季観測ができなくなった。しかし、北京市での大気エアロゾル観測は非常に貴重な機会であるため、観測機材を平成28年2月まで清華大学に残し、同大学の協力のもと北京市での大気観測を継続することにした。そのため、水蒸気凝縮法を用いた粒径範囲50-200 nmの大気ナノ粒子の観測は、観測機材が戻る平成28年度に行わざるを得ず、補助事業期間の延長を申請した。北京市における大気観測は順調に進み、大きな社会問題となっているPM2.5大気汚染における、貴重な大気ナノ粒子を含むPM2.5の化学組成情報と大気ナノ粒子の粒径分布を各季節毎に、ほぼ1年にわたって観測することができ、貴重な大気エアロゾル観測データを取得できた。北京市でのPM2.5観測のため、水蒸気凝縮法を用いた粒径範囲50-200 nmの大気ナノ粒子の観測については予定よりも進捗が遅れている。市販の水蒸気凝縮粒子カウンターを用いて、大気ナノ粒子に水蒸気を凝縮させ粒径を23 umまで肥大化させ、エアロダイナミックレンズを粒子導入部に持つ単一微粒子質量分析計によって測定できるよう、粒径400 nm程度に収縮させるよう様々な手法を試みた。粒径400 nm程度に、定常的かつ安定に収縮させることが難しく、ナノ粒子を水蒸気凝縮により成長させ、効率的に単一微粒子検出する際には、粒径制御を行うよりも、umサイズの微粒子を効率良く測定できるノズル型の粒子導入部を備えた単一微粒子質量分析計を用いる方が良いことが分かった。中国北京市に単一微粒子質量分析計を持ち込み、高濃度PM2.5による大気汚染が大きな社会問題となっている冬季も含め、大気ナノ粒子の連続測定を断続的に9ヶ月間(通算80日間)行い、約1320万個の大気ナノ粒子(粒径範囲は約100 nm 1 um程度)の個別化学組成を観測した。秋季の観測データの解析から、高濃度PM2.5時と低濃度PM2.5時とで、単一微粒子質量分析計による組成測定では、化学組成に違いが見られること、高濃度PM2.5時には有機物質を含んだ大気ナノ粒子の割合が増えること、1つの高濃度PM2.5イベントも、複数の異なる粒子組成をもった複数の気塊が重畳しており、見かけ上1つのイベントと見えているなどが新たに明かとなった。冬季や夏季観測データについても解析を進めており、北京市における大気ナノ粒子の個別化学組成とそのサイズ分布に関する季節ごとの違いについて解析を進めている。大気ナノ粒子1つ1つの化学組成をレーザーイオン化単一エアロゾル飛行時間型質量分析計で観測するための、水蒸気凝縮法を用いた個別ナノ粒子質量分析法に関する基礎的開発と、中国北京市における大気ナノ粒子の個別化学組成分析を80日間行った。水蒸気凝縮によってナノ粒子を肥大化させた後に粒径制御を安定に行うことは難しいため、粒径制御は行わずに、粗大粒子の測定に適したノズル型インレットを備えた単一エアロゾル飛行時間型質量分析計によって直接測定する方が良いことが分かった。また、北京市での大気観測からPM2.5濃度に応じて、異なる粒子組成タイプが支配的となることが明らかとなった。
海外文化財輸送技術との比較による日本の文化財輸送技術の発展に関する研究

本年度はワンボックス商用車用防振システムの開発を主に行ってきた。昨年度に計測を行ったトヨタ自動車社製ハイエースの走行データと今年度行った研究所所有車日産自動車社製キャラバンの走行実験結果を基に防振システムの開発を行いプロトタイプの作製を行った。防振システムは、どちらの担当者も研究協力者である株式会社守谷商会及び株式会社エーエスに製作を依頼した。ワンボックス商用車用防振システムでは、以前製作した4tトラック用防振パレットでは条件として最大積載質量60kgとしたが、ワンボックス商用車では最大積載量が1000kgであるため、防振システムの最大積載量を30kgに設定し開発を行った。走行条件としてハイエースでは、市街地及び一部自動車専用道路を走行してデータを収集した。キャラバンは市街地のみの走行となり、データとしては一部不均一な部分はあるが路面の凹凸や道路状況の悪い部分の計測を行った。併せて、ハイエースでは土製素焼きの植木鉢を出土土器製品に見立て、キャラバンではレプリカの金属製品を輸送対象遺物に見立てて美術梱包を施し、走行実験を行った。梱包材料は、従来より使用されているウレタンフォームを用い、対象資料をサンドイッチ状に挟み込むことと形状に切り抜き資料を埋め込むことにより上下左右の動きが無いように梱包したもの。また、防振ゲルを用いてその上に対象資料を安置することによる梱包の2種類の梱包材料を用いて実験を行った。その結果従来型のウレタンフォームによる梱包よりもゲルを用いた梱包の方が振動を吸収することが判明した。しかしながら、防振ゲルでは、ゲルを包み込むパックの中で対流が起こり、それによる対象資料の移動が微量ながら発生する傾向が確認できた。新たな素材による梱包材料を選択しその評価を行い、より良い梱包材を創出する研究においては、既存の梱包材料ウレタンフォーム・生綿を用いた綿布団・防振ゲルについてのデータは検討できたが、新たな素材のリサーチ及び選択が捗らず、新たな梱包素材を用いた走行実験が出来なかったため研究の遅れが生じた。海外文化財輸送技術についての調査で研究協力者との検討の中で、調査先の選定が良好とはならず調査が出来なかった。また、海外美術館とのコンタクトの中でフランスルーブル美術館への調査打診を美術館担当者へ行ったが、これも今年度は実現出来なかったため研究計画の遅れが生じた。しかし、来年度予定していたワンボックス商用車用防振システムはプロトタイプを今年度作製することが出来た。平成31(令和1)年度については以下のように研究を進めていく。研究所所用車が、現行型の日産自動車株式会社製キャラバンになったため、改めて走行データを収集しなおし、平成30年度に開発・作製したプロトタイプ防振パレットとのマッチングを行い、より精度の高い防振効果を得られるように改良を行う。また、ワンボックスタイプ商用バンの二大車種であるトヨタ自動車株式会社製のハイエースでも走行実験を行い、プロトタイプ防振パレットの汎用性についても検討を加える。30年度では、梱包材による振動等外部入力負荷のデータを基に、現在使用されている軟質ウレタンや防震ゲルを組み合わせた新たな梱包材のためのデータ収集を行った。防震ゲルは衝撃の吸収度合いを三軸加速度計を用いて、数値化することを目的として行った。これらについても今後梱包材の種類を増やし、実験を行っていく。また、新たな梱包素材の調査・検討を行い、走行実験を行うことで梱包・輸送時の振動とのデータを収集し梱包材としての評価を行う。海外博物館の文化財輸送に関する調査は、調査内容については研究協力者と相談・検討を行っており、より良い調査を行う条件を検討決定した。今後はヨーロッパ特にオランダに所在するブロンベーグ博物館担当者と輸送に関しての調査について打ち合わせを行っている。本年度前半で調査を行う予定である。海外文化財輸送技術との比較による日本の文化財輸送技術の発展に関する研究として本研究では、3つの柱(目標)を設定し研究を進めてきた。1つは新たな素材による梱包材料の選択とその評価を行い、より良い梱包材を提案すること。2つ目は、地方博物館や資料館において進入路等スペースの制約や少量の移動、経済面等から正規の美術品専用車が使用できない場合、または、輸送業者が用いる小型商用バンを用いた輸送では、美術品専用車では必須の条件であるエアサスペンションを装備しない輸送車を使用することがあり、輸送時の棄損に対する安全が確実に担保されない。これらの安全を担保するためワンボックスタイプ商用車用の防振システムの開発を柱としている。3つ目の柱は梱包技術の国際的な平準化である。海外博物館美術館のキュレーター等と話をする場合、日本の和紙等の包材につて話題が上ることがあったが、海外における文化財の輸送について日本の文化財輸送技術の優位性、または外の文化財輸送技術の優位性等については個々の博物館あるいは担当者間での梱包・輸送技術の認識はあるが、それらが向上されそれぞれの国において伝播されることは多くないのが現状である。それらの情報・技術の相互理解及び日本における文化財輸送技術の発展を目標とし研究を行った。梱包材料については、現時点で使用されている軟質ウレタンフォームや薄葉紙、綿(綿花)と薄葉紙を用いた綿布団等を使用した場合の振動について検証した。ワンボックスタイプ商用車用の防振システムの開発では、走行試験コースの設定を行い、綿布団による梱包を行い走行させることで車両の振動と梱包時の試供体の振動を計測することにより実際の車両の振動より梱包状態下の振動が減少していることを検証できた。海外の博物館とのコンタクトは、研究協力者と検討を重ね、文化庁海外展開催館での調査を行うことを目標に話し合いを進めた。