hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
完全静脈麻酔制御システムの開発

全身麻酔は意識消失,鎮痛,無動化の3要素からなる.最近,意識消失に関して,代謝速度が速く,患者が麻酔から早く醒め,副作用が少ない静脈麻酔薬が使用されるようになってきている.この利点を十分に活かすためには,静脈麻酔薬の注入量を意識消失の効果が得られる最小限に抑えることが望ましいので,より正確な制御が行えるむだ時間制御法を用いた静脈麻酔制御システムを開発してきた.本研究では,鎮静に加えて無動化(筋弛緩)も自動制御することを目的として,(a)鎮静薬と筋弛緩薬の相互作用の検討,(b)鎮静薬と筋弛緩薬に対する鎮静度と筋弛緩度変化のモデル化,(c)鎮静度と筋弛緩度の同時制御のための制御法の検討を行った.具体的には,(a),(b)については,実際の手術中の鎮静薬と筋弛緩薬の投与速度および鎮静度指標BISと筋弛緩度指標twitchを測定し,2入力2出力システムとして同定を行い,各入力に対する各出力の影響を検討するとともにモデル化を行った.また,(c)については,作成したモデルに対して状態予測制御法を用いたシステムを構成し,シミュレーションによって,速応性やロバスト性について検討した.その結果、以下のことがわかった.・筋弛緩薬vecuroniumの鎮静度に対する影響は小さく,考慮に入れる必要はない.一方,鎮静薬propofolの筋弛緩度に対する影響は大きく,適切な制御を行うためには考慮に入れる必要がある.・鎮静薬・筋弛緩薬に対する鎮静度・筋弛緩度変化のモデルは,むだ時間を含む6次の線形状態方程式で表せる.・同定した2入力2出力システムに対して状態予測制御法を適用した鎮静度と筋弛緩度の同時制御システムは,速応性,ロバスト性ともに十分な性能をもつ.全身麻酔は意識消失,鎮痛,無動化の3要素からなる.最近,意識消失に関して,代謝速度が速く,患者が麻酔から早く醒め,副作用が少ない静脈麻酔薬が使用されるようになってきている.この利点を十分に活かすためには,静脈麻酔薬の注入量を意識消失の効果が得られる最小限に抑えることが望ましいので,より正確な制御が行えるむだ時間制御法を用いた静脈麻酔制御システムを開発してきた.本研究では,これを臨床応用可能とし,さらに麻酔の3要素すべてを自動制御することを目的として,(a)静脈麻酔時の危険回避についての検討,(b)鎮静度制御システムの有効性の臨床応用による確認,および(c)無動化に対応する筋弛緩度制御法の検討を行った.具体的には,(a)に関しては,麻酔医への聞き取り調査と鎮静度指標BISや患者からの測定データに基づき,危険回避機構を作成した.(b)に関しては,作成した危険回避機構を組み込んだ静脈麻酔制御システムの臨床応用を行って,適切な制御が行えることを確認した.(c)に関しては,筋弛緩度指標としてTwitchを利用し,筋弛緩薬投与速度の調整により筋弛緩度を制御する状態予測制御法を用いたシステムを作成し,シミュレーションにより制御性能を確認した.その結果,以下のことがわかった.・とくに回避しなければならないのは,術中覚醒と循環動態の異常である.これらは,BIS値と血圧・心拍数からほぼ必要な情報が得られる.・開発した鎮静度制御システムは,十分臨床応用可能であり,手動制御と比較して,より早く性格に鎮静度が維持でき,麻酔薬投与量を低減できる.・シミュレーションでは,開発した筋弛緩度制御システムにより筋弛緩度を適切に制御可能である.今後は,筋弛緩度制御システムを臨床応用可能なものとするとともに,鎮静度と同時に制御するためのシステムを開発することを考えていく.全身麻酔は意識消失,鎮痛,無動化の3要素からなる.最近,意識消失に関して,代謝速度が速く,患者が麻酔から早く醒め,副作用が少ない静脈麻酔薬が使用されるようになってきている.この利点を十分に活かすためには,静脈麻酔薬の注入量を意識消失の効果が得られる最小限に抑えることが望ましいので,より正確な制御が行えるむだ時間制御法を用いた静脈麻酔制御システムを開発してきた.本研究では,鎮静に加えて無動化(筋弛緩)も自動制御することを目的として,(a)鎮静薬と筋弛緩薬の相互作用の検討,(b)鎮静薬と筋弛緩薬に対する鎮静度と筋弛緩度変化のモデル化,(c)鎮静度と筋弛緩度の同時制御のための制御法の検討を行った.具体的には,(a),(b)については,実際の手術中の鎮静薬と筋弛緩薬の投与速度および鎮静度指標BISと筋弛緩度指標twitchを測定し,2入力2出力システムとして同定を行い,各入力に対する各出力の影響を検討するとともにモデル化を行った.また,(c)については,作成したモデルに対して状態予測制御法を用いたシステムを構成し,シミュレーションによって,速応性やロバスト性について検討した.その結果、以下のことがわかった.・筋弛緩薬vecuroniumの鎮静度に対する影響は小さく,考慮に入れる必要はない.一方,鎮静薬propofolの筋弛緩度に対する影響は大きく,適切な制御を行うためには考慮に入れる必要がある.・鎮静薬・筋弛緩薬に対する鎮静度・筋弛緩度変化のモデルは,むだ時間を含む6次の線形状態方程式で表せる.・同定した2入力
植物由来の香辛エッセンスを利用した人と環境に優しい新線虫防除技術の開発

本研究の目的は、農薬による線虫防除法の代替技術として、植物エッセンスによる線虫防除技術を確立することである。24年度は、ニッケイ、トウガラシ類(ジョロキア、黄金等)、25・26年度は木本類であるシキミ、アセビのエッセンスを水蒸気蒸留法、バーコレーション法、圧搾法、煮出し法,エタノール溶媒抽出法を用いて抽出した。また、試作した植物酢液抽出装置によりショウガ酢液、トウガラシ酢液、シキミ酢液、アセビ酢液の殺線虫効果を調査した。その結果、1ニッケイ、2トウガラシ、3ショウガ、4シキミ、5アセビのエッセンスには、強い殺線虫効果があることが明らかになった。本研究の目的は、農薬による線虫防除法の代替技術として、数種類の植物エッセンスによる「環境に優しく,人畜無害で,土壌の残留性がない線虫防除技術を確立」することである。特に、25年度は、木本類(シキミ)の葉のエッセンスを4種類の抽出方法(煮出し法、水蒸気蒸留法、含水アルコール法)で取り出し、線虫防除効果を原液の希釈倍率を4%20%の条件で処理後17日間の効果を確認した。また、シキミの化学的主成分は、イリチン、アニサチン、サフロールとシキミ酸であることが判明したことから、特に試薬として入手できるシキミ酸について、高純度試薬を10 ppm100 ppmに希釈してその効果を調査した。試験結果、次の事項が明らかになった。(1)煮出し法で抽出した原液エッセンスは、濃度20%で処理後1日目に94%の線虫不動化率を示し、濃度4%でも85%の効果が得られた。また、処理後7日目は、濃度20%で100%の線虫不動化率を示し、濃度4%でも95%と高い殺線虫効果があることが判明した。(2)水蒸気蒸留法で抽出した原液エッセンスは、濃度20%で処理後1日目に87%の線虫不動化率を示し、濃度4%では53%と効果がやや減少したが、処理後7日目は濃度20%で99%の線虫不動化率を示し、濃度4%でも87%の殺線虫効果が見られた。(3)含水アルコール法で抽出した原液エッセンスは、濃度20%で処理後1日目に99%の線虫不動化率を示し、濃度4%でも91%の効果が得られた。また、処理後7日目は、濃度20%で100%を示し、濃度4%でも99%と高い殺線虫効果が得られ含水アルコール抽出方が効果に優れている事が判明した。(4)シキミ酸とアルコールの効果試験では、50 ppm処理以上においてシキミ酸がアルコールよりも高い防除効果(7677%)が得られた。本年度は、ニッケイ、トウガラシ(ジョロキア、黄金)のエッセンス抽出方法として、水蒸気蒸留法、直接蒸留法、バーコレーション法、揮発性溶剤法、圧搾法、冷浸法,エタノール溶媒抽出法を用いた。また、試作した植物酢液抽出装置によるショウガ、トウガラシ、杉の葉酢液の殺線虫効果を調査した。結果は以下のとおりである。(1)ショウガ酢液処理による水中の線虫生存頭数と線虫不動化率は、濃度20%区で処理後7日目に60%以上の線虫不動化率を示したが、即効性はみられなかった。また、ショウガ酢液と圧搾法で抽出したショウガエッセンスを比較した結果、前者は処理後3日目において、濃度20%区の線虫不動化率が49.4%であるのに対し、後者は処理濃度5%区で97.5%を示し、ショウガ成分は酢液抽出よりも圧搾法によるエッセンスが強い殺線虫効果がみられた。(2)トウガラシ酢液処理による水中の殺線虫効果を調査した結果、処理濃度10%のトウガラシ酢液は処理後1日目から線虫不動化率80%以上を示し、線虫に対する即効性を示したが、濃度5%以下のトウガラシ酢液は効果が小さいことが明らかになった。(3)ニッケイの成分であるサフロール、リナロール、trans-シンナムアルデヒドの線虫防除効果を調査した結果、サフロールとリナロールは、共に極めて高い殺線虫効果を持つことが分かった。trans-シンナムアルデヒドは高い殺線虫効果を示したが、サフロール、リナロールよりやや効果が弱く、土壌20gあたりの限界処理量(100%効果を得るための最少処理量)は、0.050.10mlの間に存在すると推定された。日本のみならず世界の農業において植物寄生性線虫による作物被害が従来から重要課題となっている。

現在、D-D等の農薬を用いた化学的防除が主流となっているが、近年、消費者の環境と健康意識の高まりから環境保全型防除法の開発が強く望まれている。本研究の目的は、農薬の代替技術として、植物由来成分を用いた線虫防除技術を確立することである。本年度は、アセビ(学名: Pieris japonica subsp. japonica)エッセンスを5種類の抽出法(煮出し抽出法、含水アルコール抽出法、酢液抽出法、水蒸気蒸留法)によって取り出し、それらの原液濃度と殺線虫効果ならびに作物への影響を調査した。なお、アセビの有毒成分はグラヤノトキシン(旧名アセボトキシン)、アセボプルプリン、アセボイン、ジテルペン、アンドロメドトキシンである。試験結果は次のとおりである。(1)煮出し抽出液、含水アルコール抽出液、酢液抽出液は、濃度20%処理区で高い線虫不動化率を示し、即効性と持続性が見られた。(2)煮出し抽出液は低濃度においても処理後1日目から高い線虫不動化率を示したことから、煮出し抽出法が最もアセビエッセンスの抽出に適した抽出法であることが明らかになった。(3)土壌中の線虫に対して、煮出し抽出液は濃度50%以上で無処理区と有意差のある高い殺線虫効果を示すことが明らかになった。(4)アセビエッセンスの作物の影響(大根の発芽率)については、煮出し抽出液の濃度10%と30%処理区は、無処理区との間に有意差が認められず、無処理区と同程度の発芽率を示すことから、発芽への影響はないと判断された。労働環境工学これまでの試験結果として以下の事を明らかにできたので、研究の目的はおおむね順調に進展しているものと判断している。1.木本類(シキミ)の葉のエッセンスの抽出方法として、煮出し法、水蒸気蒸留法、含水アルコール法を適用し、防除に効果的な抽出方法を明らかにできた。2.シキミの葉のエッセンス原液の処理濃度と線虫防除効果の関係を明らかにできた。3.シキミの化学的主成分は、イリチン、アニサチン、サフロールとシキミ酸であるが、その中でシキミ酸の線虫防除効果と処理濃度の関係を明らかにできた。本年度の実験計画として予定していたエッセンス抽出方法(水蒸気蒸留法、直接蒸留法、バーコレーション法、揮発性溶剤法、圧搾法、冷浸法,エタノール溶媒抽出法)の違いによる殺線虫能力の違いを7種の抽出装置を用いて明らかにできた。また、試験材料として、ニッケイ、トウガラシ(ジョロキア、黄金)、杉の葉など数種類の植物エッセンスと酢液の殺線虫効果を比較することができた。また、実験計画として予定していた温度の違いによる植物エッセンスの殺線虫能力の変化をシステムバイオトロンを使用して、1535°Cの範囲で明らかにできた。追加試験として、実験計画には予定していなかった植物酢液抽出装置を試作し、ショウガ、トウガラシ、杉の葉酢液の殺線虫効果を明らかにすることができた。この試作した植物酢液抽出装置を利用すれば今後、多種類の植物酢液を抽出することが可能となり研究の発展性が拡大された。なお、年度計画であった線虫防除効果の見られたニッケイの成分がサフロール、リナロール、trans-シンナムアルデヒドであることを突き止め、それぞれの成分の線虫防除効果を明らかにすることができた。以上の事から現在までの研究達成度はおおむね順調に進展していると判断される。これまで対象としてきた植物は草本類のエッセンスであったが、木本類の葉や皮、根にも線虫防除効果のある化学的成分が含まれることが判明した。このことから、今後、さらに木本類の葉や皮、根の植物エッセンスによる線虫防除効果を明らかにしていく。特に、26年度の試験計画としては、アセビエッセンスの適切な抽出方法と線虫防除効果の関係について明らかにしたい。
血管内皮細胞・周細胞相互陥入部を介した血管新生制御機構の三次元電顕免疫学的研究

癌を含め腫瘍に於いて、血管新生なくして腫瘍の進展、増大は認められない。すなわち、血管新生を人為的に制御することができれば、癌を含めた多くの腫瘍の脅威から生物を解放することができる。本研究者は、電顕免疫組織化学的手法と電顕連続切片法を応用した三次元電顕免疫組織化学的手法を用いて血管新生制御の検討を行ってきた。そして、新生血管内皮細胞と周細胞との間の細胞質突起相互陥入(Endothelial cell and Pericyte Interdigitaion(EPI))が、血管新生制御機構に深く関係することを示唆してきた。本研究では、高い血管新生度を示すことが知られている膀胱癌と前立腺癌を対象とした。実験モデルは、BBN誘発ラット膀胱癌とDMBA誘発ラット前立腺癌とし、強い血管新生因子のVascular Endothelial Growth Facotor(VEGF)について三次元電顕免疫組織化学的に検討した。膀胱癌細胞で特異的なVEGFmRNAの発現を、初めてISH法と三次元電顕免疫組織化学的で確認した。VEGFmRNAの発現とVEGF蛋白質の発現分布様式から、VEGFのTurn overがかなり早いことが示唆された。さらに、VEGF陽性癌細胞の近傍に分布する新生毛細血管では、毛細血管内皮細胞は有窓化していた。しかし、少数のEPIしか認められなかった。次に、F(ab′)分画に調整したVEGF中和抗体を膀胱癌に添加した。添加10分後、有窓化血管内皮細胞の数は有意に減少した。さらに、EPIの出現数が有意に増加を示した。しかし、これらの変化は、添加30分後には添加前の状態に戻った。血管新生の阻害とEPIの出現の間に正の相関関係が認められ、EPIが血管新生阻害に関与することの新たなる傍証を加えることができた。そして、新生血管内皮細胞と周細胞との間の細胞質突起相互陥入(Endothelial cell-Pericyte Interdigitaion(EPI))が血管新生制御機構に深く関係することを示唆してきた。本研究では、高い血管新生度を示すことが知られている膀胱癌に着目して、実験モデルとしてBBN誘発ラット膀胱癌を作成し三次元電顕免疫組織化学的に検討した。本研究では、近年同定された極めて強い血管内皮細胞増生作用を示すVascular Endothelial Growth Facotor(VEGF)に着目して検討した。本年度の研究では、ラット膀胱の移行上皮癌細胞においてVEGFの発現を電顕免疫組織化学的に初めて確認することができた。VEGFは癌細胞の細胞質に瀰漫性に分布し、また、一部のrERにも分布していた。一部のマクロファージの細胞質にもVEGFが認められた。さらに、VEGF陽性癌細胞の近傍に分布する毛細血管の方が、VEGF陰性癌細胞の近傍の毛細血管と比較して、有意に低いEPI分布率を示していた。これらのことから、VEGFのpathwayにはEPIは関与していない可能性が考えられた。

本研究者は、電顕免疫組織化学的手法と電顕連続切片法を応用した三次元電顕免疫組織化学的手法を用いて血管新生制御の検討を行ってきた。そして、新生血管内皮細胞と周細胞との間の細胞質突起相互陥入(Endothe11al cell andPericyte Interdigitaion(EPI))が、血管新生制御機構に深く関係することを示唆してきた。本研究では、高い血管新生度を示すことが知られている膀胱癌に着目して、実験モデルとしてBBN誘発ラット膀胱癌を作成し三次元電顕免疫組織化学的に検討した。本研究では、近年同定された極めて強い血管内皮細胞増生作用を示すVascularEndothelial Growth Facotor(VEGF)に着目して検討した。本研究では、ラット膀胱の移行上皮癌細胞においてVEGFの発現を電顕免疫組織化学的に初めて確認することができた。さらに、VEGF陽性癌細胞の近傍に分布する新生毛細血管では、毛細血管内皮細胞は有窓化を示す傾向が強く認められた。さらに、VEGE陽性癌細胞の近傍に分布する新生毛細血管では、周細胞の血管内皮細胞への被覆率が、有意に減少していた。これらのことから、VEGFのpathwayに血管内皮細胞の有窓化と、周細胞と血管内皮細胞の接触性の低下が関与することが考えられた。癌を含め腫瘍に於いて、血管新生なくして腫瘍の進展、増大は認められない。すなわち、血管新生を人為的に制御することができれば、癌を含めた多くの腫瘍の脅威から生物を解放することができる。そして、新生血管内皮細胞と周細胞との間の細胞質突起相互陥入(Endothelial cell and Pericyte Interdigitaion(EPI))が、血管新生制御機構に深く関係することを示唆してきた。本研究では、高い血管新生度を示すことが知られている膀胱癌と前立腺癌を対象とした。実験モデルは、BBN誘発ラット膀胱癌とDMBA誘発ラット前立腺癌とし、強い血管新生因子のVascular Endothelial Growth Facotor(VEGF)について三次元電顕免疫組織化学的に検討した。膀胱癌細胞で特異的なVEGFmRNAの発現を、初めてISH法と三次元電顕免疫組織化学法で確認した。VEGFmRNAの発現とVEGF蛋白質の発現分布様式から、VEGFのTurn overがかなり早いことが示唆された。さらに、VEGF陽性癌細胞の近傍に分布する新生毛細血管では、毛細血管内皮細胞は有窓化していた。しかし、少数のEPIしか認められなかった。次に、F(ab')分画に調整したVEGF中和抗体を膀胱癌に添加した。添加10分後、有窓化血管内皮細胞の数は有意に減少した。さらに、EPIの出現数が有意に増加を示した。しかし、これらの変化は、添加30分後には添加前の状態に戻った。血管新生の阻害とEPIの出現の間に正の相関関係が認められ、EPIが血管新生阻害に関与することの新たなる傍証を加えることができた。
免震用積層ゴムの混合型有限要素解析法の開発

高速増殖炉などの重要構造物に免震技術を適用するためには、免震要素として使用される積層ゴムのばね機能や減衰機能が保持できる限界など、積層ゴムの力学的特性を精度良く評価することが必要である。これにより、地震荷重などの種々の荷重に対する挙動の予測、安全裕度の評価、合理的安全率の設定ガ可能になる。これまでは、破断実験を含む実験的検討により、積層ゴムの力学的特性を評価してきたが、数値シミュレーションにより積層ゴムの挙動を高精度で模擬できれば、より簡便に力学的特性が評価でき、要素設計の作業が大幅に合理化できる。しかし、既存の汎用解析コードでは、積層ゴムが非常に大きな体積変化やゆがみを受けた場合の計算ガ困難であり、新たな解析コードの開発が望まれている。本研究の目的は、三次元の実器の積層ゴムの破断付近までの挙動を模擬し得る有限要素解析コードを開発し、以下の知見を得た。(1)2次元平面ひずみ解析において、混合法の適用によって応力分布、軸力の数値解を改善することができた。LBB条件を満足する8節点変位1節点圧力要素の解析結果をLBB条件を満足しない4節点変位1節点圧力要素で良好に近似できた。8節点要素は複雑な積層ゴムの解析では要素形状が不安定になって大変形域までの安定した解は得られないのに対し、4節点要素は安定した解を得た。(2)積層ゴムを低次要素を用いた混合法により解析し、積層ゴムの特性を明らかにした。挿入された鋼板が軸方向の圧力をモデル全体に拡散しせん断変形を妨げることなく剛性を上げていることを示した。(3)3次元問題において鋼板の塑性変形を考慮できる混合形有限要素解析コードを開発した。数値シミュレーションを実施した結果、変位に対して8節点双線形要素、圧力に対しては定数モデルを用いた有限要素が、他の高次要素に比べ、安定した解となることがわかった。またせん断変形と共に、垂直荷重が加わった場合の応答を検討した他、2次元問題との比較を行った。高速増殖炉などの重要構造物に免震技術を適用するためには,免震要素として使用される積層ゴムの力学的特性を有限要素解析コードで検討することが必要になる。本年度は、二次元モデルでの積層ゴムの応力解析のための混合型有限要素解析プログラムの開発を完了した。新たに開発した混合要素は三種類で、四角形形状の双線形一次要素の変位場と圧力が一定の4/1要素、四角形形状の二次要素の変位場と圧力が一定の8/1要素、三角形形状の定ひずみと圧力が一定の3/1要素である。これらの混合要素と、三角形定ひずみ要素、四角形の双線形一次要素と二次要素の三種類の変位型有限要素を用いて、せん断変形を与えたときの応答を、相当応力、平均応力、要素変形図を通じて明らかにした。また上辺部に生じるせん断力、軸力を求め、比較している。さらに実器のように積層鋼板を複数個挿入した問題を解き、力学的応答の違いを明らかにした。なかでも4/1型混合要素が安定した解を出力し大変形まで解析可能である。また垂直変形を与えた場合の応答を計算し、大変形まで精度よく安定して計算できることを明らかにした。三次元の実器の積層ゴム応答解析のための混合型有限要素解析コードを開発した。積層ゴムでは内部に薄い鋼板とゴムを交互に接着して構成される。このため、ゴムの混合型有限要素法コードだけでなく、鋼板に対しても混合型有限要素法コードを開発する必要があったが、これも完成した。

まず2次元モデルに対して、せん断変形を受ける場合の解析を行い、その有効性を検証した。鋼板の塑性変形により、鋼板は曲がり、実際に観察されるような変形モードを示した。また異なる変形関数を用いた場合の影響を検討したが、変位に対して4点双線形要素、圧力に対して定数要素が最も安定した変形を示した。また、三次元モデルでは、直法体モデルと共に、円筒状の実器のようなモデルを解析し、二次元モデルとの相違を検討した。変形関数では変位に対して8節点双線形要素、圧力に対しては定数モデルが適当であることがわかった。またせん断変形と共に、垂直荷重が加わった場合の応答を検討し、その影響を調べた。
牛乳アレルギーにおける経口免疫寛容誘導とその機序

BALB/Cマウスで妊娠中から母体は飼料中にタンパク質源としてβ-ラクトグロブリン(LG)だけを含むLG食を与えられ,母体をとおして胎児はLGを摂取して生まれた群(胎児期ミルク群),離乳直後(2週齢)のBALB/Cマウスにおいて1)飼料中にタンパク質源としてLGだけを含むLG食を摂取するLG群(2週齢ミルク群),2)飼料中にLGを含まない一般的な飼料MFを摂取する対照群を作成し、餌・水ともに自由摂取で6週齢まで飼育した。それぞれの群を解剖の10日前にLG/PBSを腹腔投与する群とPBSのみを腹腔投与する群に分けた。【血液中抗LGに対するIgG_1,IgG_<2a>,IgG_<2b>,IgG_3,IgG,IgM】生後3週目と解剖時(6週齢)に各群のマウスの眼窩静脈血を採血して測定した。抗LGに対するIgG抗体価は3週齢において胎児期ミルク群で最も高値を示し,2週齢ミルク群も対照群より高値を示した。特にIgG_1の上昇が大きくみられた。解剖時には,胎児期ミルク群のLG腹腔投与群で最も低い値を示した。2週齢ミルク群や対照群のLG腹腔投与群で最も高い値を示した。2週齢ミルク群ではすべてのサブクラスの上昇がみられ,対照群のLG腹腔投与群では特にIgG_1の上昇がみられた。血液中の抗LGに対するIgM抗体価はすべての群で3週齢,6週齢ともにほとんど同じ値で飼育開始日から変化はなかった。【脾臓細胞の抗LGに対するIgGならびにIgMそれぞれの抗体産生細胞数】6週齢のマウスでELISPOT法にて測定した。IgG産生細胞数は2週齢ミルク群で最も多く,IgMはすべての群で同じ位の数であった。【脾臓細胞をLGで刺激して培養したときの細胞の増殖量のMTT法による測定】LG刺激に対する増殖は胎児期ミルク群のLG腹腔投与群で対照群に比べ有意に低い値を示し,胎児期ミルク群でも対照群に比べ有意に低い値を示した。対照群,対照群のLG腹腔投与群,2週齢ミルク群,2週齢ミルク群のLG腹腔投与群ではほぼ同様の値を示した。
皮膚組織構築に関わる遺伝子のヒト疾患における意義とその再生医学的治療法の開発

本研究は、皮膚の組織構築に関わる遺伝子の同定とその作用機序を解明し、その知見を活用して皮膚疾患の再生医学的治療法を開発するための基盤研究を行うものである。研究期間中の主な成果は以下のとおりである。1.ヒト表皮角化細胞の増殖抑制:S100C/A11を介する新しい機構の解明高CaとTGFβはヒト表皮ケラチノサイトの代表的な増殖抑制因子であるが、その詳細な機構は明らかではなかった。我々は、S100C/A11が両者の増殖抑制シグナル伝達に関与することを明らかにした。高CaかTGFβにヒト表皮ケラチノサイトが曝露されるとPKCαが活性化しS100C/A11をリン酸化する。このS100C/A11がNucleolinと結合して核に移行し、Sp1を介してp21を誘導することにより、細胞増殖抑制をもたらすのである。高CaとTGFβによる増殖抑制には、それぞれNFAT1とSmadsを介する固有経路の活性化も同時に必要であった。2.表皮角化細胞の角化:Hornerin遺伝子の解析Hornerinはprofilaggrinに類似したタンパク質をコードする新しい遺伝子である。マウスでは皮膚、舌、食道、前胃の重層扁平上皮発現しており、profilaggrinと同一のケラトヒアリン顆粒に見出された。ヒトのHornerin遺伝子を単離してその構造を明らかにした。成人の正常駆幹表皮には発現が見られなかったので様々な表皮を検索し、乾癬病変部および創傷治癒過程にある表皮でHornerinの発現が誘導されることを見出した。3.マウス骨髄細胞の皮膚細胞への分化マウス骨髄細胞を、ヌードマウス皮膚欠損部での皮膚再構成系に混入すると、3週間で表皮、毛のう、皮脂腺を含む各種皮膚構成細胞に分化することを明らかにした。4.マウス皮膚細胞由来幹細胞の単離マウス胎児皮膚から、特殊なゲルを用いて簡便に幹細胞を単離する方法を開発した。1.Hornerinの解析Homcrinはprofilaggrinに類似したタンパク質をコードする新しい遺伝子である。今年度は、マウスの各組織における発現と局在をprofilaggrinとの比較の下に検討した。皮膚、舌、食道、前胃における重層扁平上皮で両者が発現していた。両タンパク質は同一のケラトヒアリン顆粒に見出されたが、顆粒内分布を免疫電顕法で調べると、profilaggrinが均一に分布するのに対して、Hornerinは辺縁部に多く見出された。また、ヒトHornerin遺伝子をゲノムデータベースから推定し、その一部をcDNAライブラリースクリーニングによって単離し、その配列を登録した。2.Calminの解析ヒトCalminに対するモノクローナル抗体を作成した。各種ヒト組織を染色したところ、肝細胞や腎尿細管で陽性像を得た。一部の血管内皮細胞も陽性であった。腎尿細管由来MDCK細胞では、細胞が密になって敷石状の配列をとるにつれて、Calminが細胞接着部に集積する傾向を示した。引き続き、その機能を解析中である。3.マウス骨髄細胞の皮膚細胞への分化誘導我々は、Fusenigの考案したシリコンチャンバーを用いてマウス胎児に由来する皮膚構成細胞浮遊液を移植すると、毛のうを含めた正常皮膚組織が再構築されることを示した。この系に、GFP-transgenicマウスの骨髄細胞を混合したところ、再構築された皮膚組織内にGFP陽性細胞が多数見出された。

その局在、形態、免疫染色によるタンパク質の同定によって、それらの細胞は表皮角化細胞、毛のう細胞、皮脂腺、樹状細胞、血管内皮細胞などであることを確認した。即ち、骨髄細胞は皮膚再構築が進行中という環境に置かれると3週間以内に各種皮膚構成細胞に分化しうる能力を有することが明確になった。1.ヒト表皮ケラチノサイトの増殖制御機構高CaとTGFβが培養内でヒト表皮ケラチノサイトの増殖を抑制する代表的な因子であることはよく知られているが、その詳細な機構は明らかではなかった。我々は、Ca結合タンパク質の1つであるS100C/A11が両者の増殖抑制シグナル伝達に関与することを見出し、詳細な機構を明らかにした。高CaかTGFβにヒト表皮ケラチノサイトが曝露されるとPKCαが活性化しS100C/A11の10Thrをリン酸化する。このS100C/A11はNucleolinと結合して核に移行し、核でSplを活性化する。活性化されたSplはp21(WAF1/CIP1)のプロモーターに働いて転写を誘導し、その結果細胞周期が停止するのである。TGFβの場合はSmad経路も必要で、S100C/A11経路と両者が機能しなければ増殖抑制が効率的に起こらなかった。ヒト正常皮膚の免疫染色によってS100C/A11経路がin vivoでも働いている可能性を示す結果を得た。以上の結果は、表皮ケラチノサイトの基本的な増殖抑制機構を明らかにしたという意味で、生物学的・医学的意義は大きいと考える。2.Hornerinの解析ヒトhornerin cDNAを単離・同定し、抗体を作成した。RT-PCRと抗体を用いて発現を検討したところ、マウスと異なり、ヒト駆幹正常表皮ではhornerinは発現しておらず、外陰部皮膚でのみ発現が認められた。一方、乾癬患者の皮膚では発現が見られ、特に皮疹部で著明であった。以上の結果は、profilaggrinとの機能的相違や乾癬の病態を考える上で興味深い知見である。1.ヒト表皮角化細胞の増殖制御機構:我々は昨年度までに、ヒト表皮角化細胞の増殖を抑制する高CaとTGFβについて、S100C/A11を介する新しい信号伝達経路を見出して報告した。今年度はその研究をさらに発展させ、(1)高Caによる増殖抑制には、Calcineurin-NFAT1を介する経路が必要である、(2)増殖中の細胞内では増殖抑制作用を起こすp21遺伝子のプロモーターにKLF16が結合して遺伝子発現を抑制している、(3)その抑制を解除してp21遺伝子を活性化するには、高Caの場合はCalcineurin-NFAT1とS100C/A11を介する両経路、TGFβの場合にはSmadとS100C/A11を介する両経路からシグナルが伝達される必要があることを明らかにした。2.角化に関与する遺伝子Hornerinの解析:HornerinはProfilaggrin類似の角化に関与する遺伝子で、我々がマウス皮膚から同定したものである。ヒトのHornerin遺伝子を単離して解析したところ、意外なことに成人の正常駆幹表皮には発現が見られなかった。そこで様々な表皮を検索し、乾癬病変部および創傷治癒過程にある表皮でHornerinの発現が誘導されることを見出した。
ヒト心筋炎における浸潤T細胞のT細胞受容体CDR3領域の検討

ラット実験的自己免疫性心筋炎を用いて、心筋炎の発症機序、心筋炎における傷害心筋の形質変換、心室リモデリングの進行とそれに対する治療を検討した。まず、実験的自己免疫性心筋炎の発症におけるT細胞の関与を調べるため、T細胞表面抗原のCD2に対する抗体を投与して疾患の経過を追った。抗原感作以前に抗CD2抗体を投与すると、心筋炎の発症を完全に抑制することができた。抗原感作後で心筋炎の発症直前に抗CD2抗体を投与しても、心筋炎の発症を抑制することはできなかった。抗CD2抗体で心筋炎の発症が抑制されたラットにおいても抗ミオシン抗体の産生はみとめられた。したがって、実験的自己免疫性心筋炎における病態形成の早期にはCD2陽性T細胞が関与しているものと考えられた。心筋炎における傷害心筋の形質変換については、心筋細胞における胎児性タンパクの一つであるコクサッキーアデノウイルス受容体(CAR)の発現を検討した。実験的自己免疫性心筋炎の発症34日後から心筋におけるCARのmRNA発現がみとめられ、1週間後からはCARのタンパク発現も検出できるようになった。他の胎児性タンパクである心房性利尿ホルモンについても急性期からその発現がみとめられ、心筋炎における傷害心筋では心筋細胞の形質変換が強く起こることが明らかになった。ヒト心筋炎、拡張型心筋症について、サイトカインの病態への関与を検討した。急性心筋炎21例について、心血行動態、血液生化学所見、血中サイトカインを測定し、病態を反映するか否か検討した。その結果、白血球数、肝機能、腎機能、CPK値、血中TNFαは予後に関係せず、血中Fasおよび血中FasLの値が予後を反映した。心筋炎症例を診療してゆく上で、血中Fas、血中FasLを重症度の一指標として用い得ると考えられる。新潟大学医学部附属病院および研究協力施設である新潟県内の8病院における心筋炎症例の調査を行なった。その結果、臨床診断が心筋炎である症例が55例存在した。この中には心原性ショックのため循環補助装置を必要とした劇症型心筋炎が18例含まれていた。この18例について臨床経過・予後規定因子・遠隔期病像を調査した。急性期死亡率は50%であった。予後に関連する臨床指標として、(1)早期診断の可否、(2)心室頻拍・心室細動の合併、(3)CPKの持続的上昇の3点が重要であった。救命できた劇症型心筋炎の遠隔期心病態の調査では、急性期に比べ左室機能が改善している症例が多かったが、心筋炎が遷延した症例は拡張型心筋症類似心病態に進展していた。55例中心筋生検あるいは剖検により心筋炎が確認された症例は37例であった。この中で血清が保存されていた症例について、アポトーシス関連物質である血中可溶性Fas抗原、可溶性Fas結合体を定量した。その結果、死亡群でFas及びFas結合体濃度が著しく高値を呈しており、予後の一指標になると考えられた。さらに血中サイトカインをTNFα、IL-12、IL-10について測定した。その結果IL-10と心筋炎重症度・予後が密接に関連することが明らかになった。さらに巨細胞性心筋炎はIL-10濃度が高値であり、血中サイトカインを解析することにより、心筋炎の病因を分析できる可能性が示された。また、心筋炎に対するステロイド治療の有用性を調査し、ステロイド反応性心筋炎症例検出のための新しい方法を考案した。

心筋炎症例を診療してゆく上で、血中Fas、血中FasLを重症度の一指標として用い得ると考えられる。(1)、組織学的に診断が確定した急性心筋炎症例について予後規定因子を検討した。入院時から血行動態が破綻している症例は予後が不良であった。入院時の指標では、CPKなど心筋逸脱酵素や血中TNFα値は予後を反映せず、血中可溶性Fasと可溶性Fasリガンドが鋭敏に予後を反映した。(2)、巨細胞性心筋炎と臨床的によく類似する疾患に心サルコイド-シスがある。心サルコイド-シスの治療効果判定や長期管理における疾患の活動性評価は難しい。劇症型心筋炎、巨細胞性心筋炎で血中IL-10が高値を示す(昨年の本補助金による調査)ことから、心サルコイド-シス症例における血中IL-10値を検討した。その結果、心サルコイド-シスでは活動期に血中IL-10が高値を呈し、ステロイド治療後の非活動期には低下することが示された。(3)、ラット実験的自己免疫性心筋炎を用いて、近年発見されたコクサッキーウイルス・アデノウイルス受容体CARの心筋細胞における発現を検討した。成体ラットの心筋細胞にはCARの発現はみられず、心筋炎による心筋障害に引き続いて心筋細胞にCARが発現した。また、mitogen刺激を加えたリンパ球培養液の添加により培養心筋細胞にCARが誘導された。この結果から、炎症反応を伴う心筋細胞障害が先行することによって、ウイルス性心筋炎に対する感受性が増すことが考えられる。(4)、実験的自己免疫性心筋炎の急性期以後に生じる心室リモデリング、慢性心不全に対するβ遮断薬(carvedilol)の効果を検討した。Carvedilol 2 mg/kg/dayを2ヶ月間経口投与することによって心重量が抑制され、心拍数、左室拡張末期圧が低値を示した。また、治療群では心筋における心房性利尿ホルモンANPのmRNA発現が抑制された。心筋炎後慢性心不全に対してcarvedilolは有効である。ラット実験的自己免疫性心筋炎を用いて、心筋炎の発症機序、心筋炎における傷害心筋の形質変換、心室リモデリングの進行とそれに対する治療を検討した。まず、実験的自己免疫性心筋炎の発症におけるT細胞の関与を調べるため、T細胞表面抗原のCD2に対する抗体を投与して疾患の経過を追った。抗原感作以前に抗CD2抗体を投与すると、心筋炎の発症を完全に抑制することができた。抗原感作後で心筋炎の発症直前に抗CD2抗体を投与しても、心筋炎の発症を抑制することはできなかった。抗CD2抗体で心筋炎の発症が抑制されたラットにおいても抗ミオシン抗体の産生はみとめられた。したがって、実験的自己免疫性心筋炎における病態形成の早期にはCD2陽性T細胞が関与しているものと考えられた。心筋炎における傷害心筋の形質変換については、心筋細胞における胎児性タンパクの一つであるコクサッキーアデノウイルス受容体(CAR)の発現を検討した。実験的自己免疫性心筋炎の発症34日後から心筋におけるCARのmRNA発現がみとめられ、1週間後からはCARのタンパク発現も検出できるようになった。他の胎児性タンパクである心房性利尿ホルモンについても急性期からその発現がみとめられ、心筋炎における傷害心筋では心筋細胞の形質変換が強く起こることが明らかになった。ヒト心筋炎、拡張型心筋症について、サイトカインの病態への関与を検討した。急性心筋炎21例について、心血行動態、血液生化学所見、血中サイトカインを測定し、病態を反映するか否か検討した。
初期化因子による歯髄由来多能性幹細胞の獲得

組織の再生を達成するためには、再生の担い手である細胞、特に幹細胞が重要と考えられている。胚由来のES細胞は優れた分化能を持つが、倫理的、技術的問題がある。したがって、患者本人から採取可能である体性幹細胞が、現時点ではもっとも有望な細胞源と考えられている。ES細胞と比較して体性幹細胞の分化能は限られており、高い分可能を持つ体性幹細胞分画を見つけ出すことが重要な研究テーマとなっている。神経堤細胞は、脊椎動物の初期発生において表皮外胚葉と神経上皮の境界部に生じる細胞集団であり、この神経堤に由来する細胞からは、末梢神経系の神経細胞をはじめとしてさまざまな細胞腫が分化することが知られている。近年遺伝子マーカーを用いた研究により、この神経堤に由来する細胞が、歯髄および歯周組織に多く含まれることが明らかになった。このことから、多能性を持つ幹細胞分画の研究対象として、歯髄あるいは歯周組織由来の細胞には大きな可能性があると考えられる。本申請は、神経堤由来細胞を多く含むと考えられる歯髄由来の幹細胞に着目し、さらにその可塑性を高める可能性を検討するものである。平成19年度には、幹細胞の可塑性に関与する初期化因子について、歯髄由来細胞中での発現を確認した。分化マーカーであるRunx2, ALP, osteopontin, BSP, DSPP, DMP-1陽性であるが、ES細胞関連因子であるNanog、0ct-4、Sox2の発現は認めなかった。平成20年度には、歯髄由来細胞の可塑性に培養環境、特に酸素分圧とグルコース濃度が及ぼす影響について検討を行った。その結果、低酸素、低グルコース濃度が培養歯髄細胞の生存に適しており、短時間の無酸素刺激により、0ct-4, Sox2の発現が一過性に誘導されることが明らかとなった。また、無酸素下で生存した細胞は高い可塑性を示した。神経堤細胞は、脊椎動物の初期発生において表皮外胚葉と神経上皮の境界部に生じる細胞集団であり、この神経堤に由来する細胞からは、末梢神経系の神経細胞や支持細胞の大部分、色素細胞、内分泌細胞、平滑筋、頭部骨格などさまざまな細胞種が分化することが知られている。ブタ由来歯髄細胞は、CD31-,CD34-,CD146-,CD105-、CD90+,CD105+であり、FACSによる表面抗原の解析ではα-SMA陽性(88%)でStro-1陽性細胞をわずかに含む(0.34%)分画であった。骨および軟骨への分化能を有するが、脂肪への分化は認められなかった。RT-PCRによる解析では、分化マーカーであるRunx2,ALP,osteopontin,BSP,DSPP,DMP-1陽性であるが、ES細胞関連因子であるNanog、Oct3/4、Sox2の発現は認めなかった。

その結果、低酸素、低グルコース濃度が培養歯髄細胞の生存に適しており、短時間の無酸素刺激により、0ct-4, Sox2の発現が一過性に誘導されることが明らかとなった。また、無酸素下で生存した細胞は高い可塑性を示した。
HB-EGF-CTFの膜輸送による細胞膜から核膜への輸送機構解析

上皮増殖因子(EGF)ファミリー分子は膜貫通型タンパク質として細胞膜に発現し、細胞外領域の切断により増殖因子を細胞外へ遊離する。この時、細胞膜には膜貫通型ペプチド断片が残る。私達はEGFファミリーメンバー、HB-EGFの膜貫通型ペプチド断片が細胞膜から核膜内膜へ局在変化し、転写因子に結合し、転写調節を行う事を明らかにした。さらにHB-EGFだけでなく、他のEGF分子、amphiregulinも細胞膜から核膜へ局在変化する事を示した。この時、カルボキシル末端が切断され、核膜裏打ちタンパク質ラミンと結合する事、核膜局在化によりヒストンH3の修飾が変化し、グローバルな転写が一時的に抑制される事も明らかにした上皮増殖因子(EGF)ファミリー分子は膜貫通型タンパク質として細胞膜に発現し、細胞外領域の切断により増殖因子を細胞外へ遊離する。この時、カルボキシル末端が切断され、核膜裏打ちタンパク質ラミンと結合する事、核膜局在化によりヒストンH3の修飾が変化し、グローバルな転写が一時的に抑制される事も明らかにした上皮増殖因子(EGF)ファミリー分子はI型の膜蛋白質として細胞膜に発現する。そして刺激に応答し細胞外領域が切断され(ectodomain shedding)、増殖因子領域を細胞外へ遊離する。増殖因子の遊離後、細胞膜には膜貫通領域と細胞質内領域をもつカルボキシル末端ペプチド断片が残る。私達はヘパリン結合性EGF様増殖因子(HB-EGF)のカルボキシル末端ペプチド断片(HB-EGF carboxyl terminal fragment;HB-EGF-CTF)がある種の転写抑制性因子に結合する事、またCTF産生によりその転写抑制が解除されることを明らかにしてきた。本研究では、HB-EGF-CTFの局在制御を詳細に調べた。その結果、sheddingの誘導後、細胞質内領域を含むペプチド断片が、細胞膜から逆行性膜輸送経路を利用して核膜へ局在変化することを明らかにした。さらにジキトニン可溶化細胞を用いた蛍光抗体法および電子顕微鏡観察により核膜内膜にまで到達していることを示した。また、HB-EGFの細胞質内領域は、膜蛋白質を核膜局在化、ERへ移行能等の機能ドメインを含み、この逆行性輸送経路Rab11およびRab5が関与することを明らかにした。これらのことからsheddingの誘導後HB-EGF-CTFおよびsheddingを受けなかったproHB-EGFは細胞膜からエンドサイトーシスにより細胞内へ取り込まれ、その後エンドソームから、リサイクリングエンドソームを経由してERへ移行した後、核膜内膜に移行すると結論するに至った。上皮増殖因子(EGF)ファミリー総てのメンバーはI型の膜タンパク質として合成され、細胞膜に発現する。そして刺激に応答し、細胞外領域がプロセシングを受けEGF様増殖因子を細胞外へ遊離する(ectodomain shedding)。遊離されたEGF増殖因子はEGF受容体を活性化し細胞内ヘシグナルを伝達する。一方、細胞膜には膜貫通領域と細胞質内領域をもつカルボキシル末端ペプチド断片が残る。私達はヘパリン結合性EGF様増殖因子(HB-EGF)のカルボキシル末端領域がある種の転写抑制因子に結合しその転写抑制が解除することを明らかにしてきた。本年度、私達はEGFファミリー分子のHB-EGFとamphiregulinが膜貫通領域を保持したまま、細胞膜からER/核膜へと局在変化し、最終的には核膜内膜へ到達することを、つきとめた(Isokane et al.,2008, J.C.S.121,3608-3618, Hieda et al.,2008, J.C.B.180 763-769)。また、amphiregulinの核膜へ局在化にはそのカルボキシル末端およそ10アミノ酸の切断が必要であり、これによって核膜内膜裏打ちタンパク質ラミンと結合することを見出した。さらにHB-EGFの核膜局在化はPLZF、Bcl6等ある構造をもった転写抑制因子に結合することにより転写調節を行うことに対し、amphiregulinの核膜局在化は、ヒストンH3の修飾を変化させ、グローバルな転写を一時的に抑制することも明らかにした。
近世東アジアにおける陶磁器流通・消費動態に関する考古学的研究

2018年度は研究初年度であり、東南アジア流通ブロックの消費状況の解明のために中国清朝期の貿易拠点である台湾雲林県北港遺跡の調査を中心に行った。北港出土資料は、この研究の核心であり、出土資料の器種、器形、文様、推定生産地、技法などの属性をマルクマールに分類し、数量的にデータ化を行った。調査の中心メンバーは、本研究代表者である堀内の他に、研究連携者の台南藝術大学の盧泰康教授、台湾大学黄川田修助理教授、専修大学教授髙島裕之教授、東京都埋蔵文化財センター長佐古真也氏、練馬区ふるさと文化館小林克館長である。その結果、北港遺跡の資料の中心である福建・広東産の貿易陶磁器の中に、日本本土や沖縄から出土していない多くのバリエーションが確認された。これは需用される器種や質の相違から、主たる供給地が異なり、陶磁器流通が影響されていることによると思われるが、こうした相違点が本研究の分析視点となる。特にこれまで指摘されていなかった施文や整形技術に関する知見が多く確認できたことは、分類を標準化し、時代や地域的な分布の把握と説明する上で重要な成果であった。また、これと平行して消費遺跡として東南アジアブロックとの境界域と位置づけられることで重要な2019年度調査予定の琉球や生産遺跡として朝鮮南部諸窯、中国景徳鎮窯、福建・広東諸窯の状況を国内外研究協力者と情報交換を行った。東アジアおよび日本の貿易陶磁器の流通を考える際に近隣諸国の生産・流通・消費動態は重要であり、特に日本に近い消費地である琉球、台湾、韓国などの状況把握は不可避である。北港遺跡出土資料が、想定より量的に多かったことと研究協力者の中で調整しつつ行った関係で、調査の手順・方法を一部変更し、2018年度に予定していた台南地域内における物資集散地遺跡である台南市麻豆港遺跡の調査を2019年度に順延し、北港の調査を優先することとした。2018年度の計画のうち海外現地調査について、研究関係者で事前協議を台湾で6月18日(月)、日本で6月27日(木)に行ない、調査協力者間の調整・情報共有を図った。現地調査は、8月27日(月)9月5日(水)の9日間の日程で、堀内、長佐古、髙島、小林、黄川田、盧を中心に、現地アルバイトを雇用し、予定より日数と人数をかけて行った。本年度は、皿と共に最も多く出土している磁器碗、坏類を中心として行い、これまでに500分類程度の調査を終了したが、これは出土磁器全体の3/4程度に該当する。2018年度末には、次年度の調査に向けての大まかな情報共有を終了し、北港調査は終了できる予定である。この他、2019年度に持ち越した麻豆港遺跡、および淇武蘭遺跡、社内遺跡、琉球の調査も日程調整を行っている段階である。本研究の目的、計画に沿って以下のように進行していく予定である。・2019年度:資料調査は、台湾北港調査を終える予定である。2018年度と同程度の調査体制で行うと共に2018年度に行えなかった麻豆港遺跡および宜蘭県淇武蘭遺跡、の出土資料調査を予定している。ただ、これらの調査は量的に多く本研究の中心となる北港遺跡出土資料調査の進行と勘案しながら調査年度、方針などの調整をして行いたい(海外旅費、謝金)。国内出土資料調査は、近年出土資料が増加した琉球首里城および那覇の生活遺跡出土の貿易陶磁器を予定している(国内旅費)。その他、通信費、書籍費(その他)を予定している。・2020年度:台湾淇武蘭遺跡、社台遺跡の最終調査を行うと共に中国広東省潮州窯、福建省徳化窯、東渓窯などを中心に生産状況の現地調査を予定している(外国旅費)。国内では、琉球古墓出土資料の現地調査を予定している(国内旅費)。また、2020年度は最終年度にあたるので、本研究に対する報告書の刊行と報告会を開催する(人件費、その他)。報告書は、北港調査を行った分類や数量分析の基礎データをそこから得られた成果をまとめる予定である。報告会では、台湾、沖縄の遺跡出土資料の考古学的研究報告、流通や消費の様相とその歴史的背景に視野をおく報告を予定しており、日本の本研究の協力者と台湾、沖縄から研究協力者を招聘しての開催を予定している。

これは需用される器種や質の相違から、主たる供給地が異なり、陶磁器流通が影響されていることによると思われるが、こうした相違点が本研究の分析視点となる。特にこれまで指摘されていなかった施文や整形技術に関する知見が多く確認できたことは、分類を標準化し、時代や地域的な分布の把握と説明する上で重要な成果であった。また、これと平行して消費遺跡として東南アジアブロックとの境界域と位置づけられることで重要な2019年度調査予定の琉球や生産遺跡として朝鮮南部諸窯、中国景徳鎮窯、福建・広東諸窯の状況を国内外研究協力者と情報交換を行った。東アジアおよび日本の貿易陶磁器の流通を考える際に近隣諸国の生産・流通・消費動態は重要であり、特に日本に近い消費地である琉球、台湾、韓国などの状況把握は不可避である。北港遺跡出土資料が、想定より量的に多かったことと研究協力者の中で調整しつつ行った関係で、調査の手順・方法を一部変更し、2018年度に予定していた台南地域内における物資集散地遺跡である台南市麻豆港遺跡の調査を2019年度に順延し、北港の調査を優先することとした。2018年度の計画のうち海外現地調査について、研究関係者で事前協議を台湾で6月18日(月)、日本で6月27日(木)に行ない、調査協力者間の調整・情報共有を図った。現地調査は、8月27日(月)9月5日(水)の9日間の日程で、堀内、長佐古、髙島、小林、黄川田、盧を中心に、現地アルバイトを雇用し、予定より日数と人数をかけて行った。本年度は、皿と共に最も多く出土している磁器碗、坏類を中心として行い、これまでに500分類程度の調査を終了したが、これは出土磁器全体の3/4程度に該当する。2018年度末には、次年度の調査に向けての大まかな情報共有を終了し、北港調査は終了できる予定である。この他、2019年度に持ち越した麻豆港遺跡、および淇武蘭遺跡、社内遺跡、琉球の調査も日程調整を行っている段階である。本研究の目的、計画に沿って以下のように進行していく予定である。・2019年度:資料調査は、台湾北港調査を終える予定である。2018年度と同程度の調査体制で行うと共に2018年度に行えなかった麻豆港遺跡および宜蘭県淇武蘭遺跡、の出土資料調査を予定している。ただ、これらの調査は量的に多く本研究の中心となる北港遺跡出土資料調査の進行と勘案しながら調査年度、方針などの調整をして行いたい(海外旅費、謝金)。国内出土資料調査は、近年出土資料が増加した琉球首里城および那覇の生活遺跡出土の貿易陶磁器を予定している(国内旅費)。その他、通信費、書籍費(その他)を予定している。・2020年度:台湾淇武蘭遺跡、社台遺跡の最終調査を行うと共に中国広東省潮州窯、福建省徳化窯、東渓窯などを中心に生産状況の現地調査を予定している(外国旅費)。国内では、琉球古墓出土資料の現地調査を予定している(国内旅費)。また、2020年度は最終年度にあたるので、本研究に対する報告書の刊行と報告会を開催する(人件費、その他)。報告書は、北港調査を行った分類や数量分析の基礎データをそこから得られた成果をまとめる予定である。報告会では、台湾、沖縄の遺跡出土資料の考古学的研究報告、流通や消費の様相とその歴史的背景に視野をおく報告を予定しており、日本の本研究の協力者と台湾、沖縄から研究協力者を招聘しての開催を予定している。
宇宙における粒子加速機構の解明に向けた、非熱的放射を示す超新星残骸の観測的研究

全天で2番目に大きくX線で明るい超新星残骸である白鳥座ループの観測を行った。観測に用いたのは、ヨーロッパが打ち上げたXMM-Newton衛星と日本が打ち上げたすざく衛星である。前年度の観測から、白鳥座ループの南西部にシェルの極めて薄い領域があることを発見した。今年度は、このようにシェルの薄い領域が周囲に複数存在することを突き止めた。さらに、視線方向のシェルの状態を探り、白鳥座ループの大局的なシェル構造を明らかにした。これらの結果は、古い超新星残骸における粒子加速、特に陽子加速機構を調べる上で重要であり、今後ガンマ線等での観測が期待される。本研究成果について国際学会で発表を行い、ApJに論文を発表した。また、すざく、XMM-Newtonでこれまでに得た観測データをすべて用いてX線スペクトルの統計を上げることで、これまで検出されたことのなかったアルゴンの輝線を発見した。また観測したアルゴンが中心集中していることを示し、イジェクタ起源であることを突き止めた。これによって、白鳥座ループの起源を12太陽質量の重力崩壊型であると結論づけた。本研究成果は国内外の学会で発表し、論文にまとめPASJに投稿中である。さらに、白鳥座ループや、これと同年齢で粒子加速の証拠が見つかっているG156.2+5.7といった超新星残骸について、すざく衛星の観測提案書を作成し、受理された。これらの観測は、来年度中に行われる予定であり、超新星残骸における粒子加速機構の解明につながる成果を上げられると期待している。前者の観測から、白鳥座ループの南西部にシェルの極めて薄い領域があることを発見した。白鳥座ループ南西部には球殻構造の破れがあることが知られており、起源はよくわかっていないが、星間物質の密度が他の領域に比べて薄いことが「破れ」の原因であることを突き止めた。また、すざくを用いて白鳥座ループ北部の観測を行い、重元素組成比が周辺より高い領域を発見した。この結果から、北部の一部領域で周辺密度の薄い領域があると結論付けた。本研究成果を論文にまとめPASJに発表した。また、白鳥座ループ内部の領域について21点の観測を行い、超新星爆発を引き起こした元の星が撒き散らした重元素の分布を調べた。この結果、鉄、シリコン等の比較的重い元素がループ中心に集中していること、またこれらの分布中心がこの天体の幾何学的中心とは一致しないことを発見した。分布のずれの原因はよくわかっていないが、元の星が非対称爆発を起こした可能性を示唆している。一連の研究成果をPASJに発表した。また、これらの研究成果は春季天文学会等で発表を行う予定である。さらに、白鳥座ループよりも年齢が若い非熱的超新星残骸G330.2+1.0について、これまでなされていなかったすざくによる観測を行うため、観測提案書を作成し提出した。受理された場合来年度中に観測が行われる予定である。