hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
わが国における医師のプロフェッショナリズム探索と推進・教育に関する事業研究

1医師が持つべきプロフェッショナリズムと行動に開する一般市民・患者への調査:平成18年度に医師を対象として行った内容と開様の内容について患者および一般市民への調査を行った。両者の開で、意識に大きな差を認めた。2医師の就労環境と職業意識、仕事満足に開する調査:医師の過労状況による負担とバーンアウト、仕事満足との開連、コミュニケーションの不具合について関連を認めた。3経験の振り返りを中心とした、「反省的実践家」としての態度を育てる教育プログラムの開発:医療の物語性を重視し、映像作品のレビュー、およびSignificantEvent Analysisの教育カリキュラムを開発し、若手医師や医学生への教育に応用した。4プロフェッショナリズムを者える誌上フォーラム:患者-医療者関係をテーマとする多数のシナリオをもとに、医師のプロフェッショナリズムについて誌上フォーラムを連載で行い、プロフェッショナリズムの基本概念に照らし合わせた上、現場での者え方についての分析を行った。5「ともに者える医療」を目指すための合同フォーラム:複数の種類にわたる医療専門職のほか、倫理学、コミュニケーション学の専門家、メディエーター、マスコミ関係者、患者を代表する者等による合同ワークショップ「ともに考える医療ワークショップ」を開催し、医療者宣言書の草案を作成した。6利益相反に関する医師への大規模調査:製薬企業等との交流や寄贈物を主なテーマとして、利益相反の関係性の有無についての医師に対する大規模な調査を行った。
高齢者虐待事例における家族内構造の変容に効果的なソーシャルワーク実践スキルの探索

家庭内高齢者虐待の発生頻度には、家族内構造や機能の低下が規定要因となっている。社会福祉士が活用するソーシャルワーク実践スキルの中で、それらの改善に特に効果的なのは、家族成員間の偏ったコミュニケーションや問題対処戦略のパターンを分析したり、変容方法を家族成員に提示することであった。さらに、社会福祉士の「虐待対応職の専門職性」としての自己評価が高い要素は、(1)高齢者虐待防止法に関する専門的知識、(2)通報受理時のインテークや接近困難事例への専門的面接技術、(3)虐待する養護者の人間性の尊重という価値観を持っていることであった。【研究目的】家庭内高齢者虐待発生事例の家族システム内機能や構造変容を目指す社会福祉士のソーシャルワーク実践スキルの活用頻度や構造を明らかにし、家族システム内機能や構造変容への効果を検討する。【研究手法】ソーシャルワーク実践スキル評価尺度を作成する準備段階として、平成19年12月に、地域包括支援センター102箇所の社会福祉士に対する質的調査を実施した。有効回答数は25名であった。次に、質的調査の結果を受けて作成した「家庭内高齢者虐待発生事例の家族システム内機能や構造の変容を図るためのソーシャルワーク実践スキル評価尺度(35項目)」の有用性を検討するため、平成20年3月に、地域包括支援センター435箇所の社会福祉士を対象とした質問紙調査を実施した。有効回答数は120名であった。【研究結果】ソーシャルワーク実践スキル評価尺度35項目の因子分析の結果、第1因子は「虐待者との信頼関係構築のため共感を示した」「虐待者の考えや感情を反映し理解を示した」など14項目から構成され、「虐待者に情緒的支援や情報提供するスキル群」と命名した。第2因子は「虐待原因を、高齢者と虐待者の相互作用パターンを分析して明らかにした」「これまでのストレス対処戦略が、かえって問題を持続させていることを理解させた」など6項目から構成され、「虐待原因として虐待者や高齢者の相互作用パターンを分析するスキル群」と命名した。第3因子は「問題行動処理方法を家族成員に伝えた」「虐待原因を、家族の感情的雰囲気が問題であると認識させた」など6項目から構成され、「相互作用パターンの変容方法を家族成員に提示するスキル群」と命名した。第4因子は「虐待者・高齢者・家族成員にとって問題解決状態とはいかなる状態かを確かめた」「問題解決状態を目指すための資源・対処を虐待者・高齢者・家族成員と考えた」の2項目から構成され、「問題解決を図る質問技法を用いるスキル群」と命名した。第5因子は「虐待者の定位家族での価値観が、現在の価値観に影響を与えていることを理解させた」「虐待者と過度に情緒的密着している家族成員と、適切な情緒的距離をとる方法を考えた」の2項目から構成され、「虐待者と定位家族の関係変容を図るスキル群」と命名した。第6因子は「虐待者や家族成員の介護を賞賛した」である。累積因子寄与率は61.2%である。スキル活用頻度の平均スコアは、第1因子・第4因子・第2因子が高かった。家族システム内機能や構造の変容に与える影響を検討したところ、第3因子の「相互作用パターン変容方法を家族成員に提示するスキル」や第2因子の「虐待者や高齢者の相互作用パターンを分析するスキル」は、家族成員間の相互作用パターンや家族成員の虐待原因の認識共有度、家族内凝集性や適応性の改善につながった。【研究目的】地域包括支援センターに所属する社会福祉士の、高齢者虐待対応専門職としての専門職性自己評価(アイデアルイメージおよび実践的意識)と、家庭内高齢者虐待事例に対して社会福祉士が活用している「ソーシャルワーク実践スキル」の構造との関連性を検討する。また、社会福祉士が虐待のために習得を希望しているソーシャルワーク実践スキルを明らかにし、高齢者虐待対応専門職としてめ社会福祉士の技能の向上に役立てたい!【研究手法】地域包括支援センター1520箇所に所属する社会福祉士1520名を対象とし、平成20年12月8日平成21年1月15日の期間に自記式質問紙を郵送法にて配布した。有効回答数は531名であった。「高齢者虐待対応専門としての専門職性自己評価(アィデアルイメージおよび実践的意識)[の測定指標(35項目)を因子分析にかけ、抽出された各6因子と、筆者が開発した「ソーシャルワーク実践スキルの活用頻度測定指標(35項目)」を因子分析にかけ、抽出された4因子との相関分析を行った。【研究結果】「高齢者虐待対応専門職の専門職性」に対する社会福祉士の実践的意識を構成する6因子のうち、特に「被虐待高齢者や虐待する養護者やその家族に対するインテーク面接技法やアセスメント技法、家族支援技法の習得」

因子と正の相関係数が高かったのは、ソーシャルワーク実践スキル4因子のうち「虐待発生事例の家族内構造や認知的評価を確認するソーシャルワーク実践スキル」因子と「家族内構造や相互作用の変容を図るソーシャルワーク実践スキル」因子であった。具体的なソーシャルワーク実践スキル習得へのニーズとして、(1)ボーエンの家族療法や、(2)家族成員間の相互作用パターンの矛盾増幅ループの解明やその変容方法を、家族成員に提示する面接技法が多かった。社会福祉士が高齢者虐待対応専門職としての自己評価を向上させるには、養護者も含めエンパワメントの関わりをするという「価値」や、虐待防止法や制度の「知識」の習得のみならず、家族システム論を基盤とする、ファミリーソーシャルワークの具体的な実践スキルの習得が必要であると認知しているようである。
頸部腫瘤超音波像を利用した画像診断所見の統一定量化システムの開発

複雑度を応用した数値(MCV)を利用して頸部腫瘤性病変の内部エコー性状評価を行い, MCVが悪性と良性とを区別する定量的な指標となるかを検討することである.病理学的に診断された頸部の悪性腫瘍27例,良性腫瘤(嚢胞を含む)23例,計50例を対象として超音波画像を取得した.画像は256グレイスケールであり,それを16階調像に再構成した.病変の確定診断は頸部腫瘤摘出術後の病理組織で行った.頸部腫瘤ではMCVの合計値は良性病変よりも悪性病変で高値を示した。MCVは頸部腫瘤性病変の超音波像における悪性と良性の鑑別に有用な指標であると考えられた.複雑度を応用した数値(MCV)を利用して頸部腫瘤性病変の内部エコー性状評価を行い, MCVが悪性と良性とを区別する定量的な指標となるかを検討することである.病理学的に診断された頸部の悪性腫瘍27例,良性腫瘤(嚢胞を含む)23例,計50例を対象として超音波画像を取得した.画像は256グレイスケールであり,それを16階調像に再構成した.病変の確定診断は頸部腫瘤摘出術後の病理組織で行った.頸部腫瘤ではMCVの合計値は良性病変よりも悪性病変で高値を示した。MCVは頸部腫瘤性病変の超音波像における悪性と良性の鑑別に有用な指標であると考えられた.[研究内容]1,旧型超音波診断装置(1986年納入)と現行超音波診断装置(2001年納入)による卵形散乱体超音波ファントム像を取得する.2,最大断層域から辺縁部までの任意断面像を取得し,異なる装置性能と検査者の撮像経験で描出された像の画素構築を評価するためにMCV(複雑度)算出式を再度改変する.3,取得した卵形散乱体Bモード像のMCV算出と施行者間の一致度を評価する.4,散乱体内部の「均一性」の数値化と施行者間一致度(κ統計量)の評価する.[研究結果]1,超音波像の任意断面の画素構築を評価するための多断層像算出式を改変し適用した.数値化した均一度が最大断面像で平均値の標準偏差が小さく,辺縁部断面では大きかった.2,改変した算出式を適用した散乱体内部構築テクスチャのMCVは装置間では撮像条件を固定した場合には有意差を認めなかった.3,卵形散乱体Bモード像のMCVは施行者間で有意差がなかった.[研究の意義と重要性]1,今年度の研究結果を次年度に計画する旧型・現行超音波診断装置を用いた健常人(ボランティア:同意確約済)の頸部リンパ節Bモード像の画像解析に適用できることが確認できた.2,Bモード原画像(256階調)は16階調像(視覚判断に支障がない最低階調)にして,ドプラモード像では血流分布像(暖色カラー輝度)を8階調に再構築することが重要であることを示した.〔研究の目的〕頸部腫脹リンパ節を用いてドプラ周波数の違いによる血流像の特徴を見いだす.〔研究実施計画〕顎下部から頸部にかけて腫脹したリンパ節(反応性変化,転移など)を対象として超音波検査を施行した.中心周波数12MHzのリニア走査型超音波診断装置Sequoia512(持田シーメンスメディカルシステム社)のBモード像に重ねて7.5,8.5,10,12,14MHzのカラードプラ周波数による血流像を取得した.血流像は動画で記録し,各フレームの静止画像で読み出した.ドプラ周波数の異なった血流像について,Bモードリンパ節像に対するカラードプラ像の血流域が占有率超音波進行方向(皮膚面からの深さ方向)に対する血流域の描出度合い,樹脂状に分布する血流信号像の描出精度を求めた.また,心臓の収縮期と拡張期によって周期的に血流信号の描出強度が変化するために,収縮期から拡張期までの動画像から構成されるフレーム静止画像を比較評価した.〔研究の成果〕ドプラ周波数を変えた血流像には以下のような特徴が認められた.1,ドプラ周波数の違いによって拍動による血流信号域の大きさと信号強度が変化した.2,血流信号域はドプラ周波数が高くなるほど狭小化した。3,ドプラ周波数が高くなるほど,描出される血流信号域が深部から浅部に移行した.4,血流信号の樹枝状構造はドプラ周波数の増加とともに繊細に描出された.〔意義と重要性〕超音波カラードプラ法では診断装置の特性,対象の部位と大きさ,拍動の影響などによって血流像の分布形状が変化する.そこで,血流像による有用な診断情報を得るためにドプラ周波数によって描出される血流像の特徴を把握しておく必要がある.頸部腫瘤性病変に対する超音波像の定性的診断所見が意図する内容を画素構築像としてパターン化された定量値で置き換える手法を考案することができた。形状の複雑度を対数化した独自の算出式から得られた健常な組織構築像の定性的所見(均一,不均一,粗雑,繊細など)を示す指標を特徴量として数値化することができた。これらの数値を腫瘤像の各様態所見(辺縁、内部、境界周辺部)の表記用語を分別集約し、定性的用語に対する指標特徴量との関係を見いだした。

頻用される定性的用語が健常組織で使用される場合と病変組織で使用される場合で定性所見用語に対する特徴量の関係の違いを比較した。同一の定性用語では健常組織で使用される場合には評価する対象域の大小に関わらず特徴量の標準偏差が非常に小さかった。一方、病変組織で使用される場合には対象域の増大とともに、特徴量の標準偏差も増大した。病変の大きさが視覚認識に大きな影響を与えることが確認された。頸部腫瘤性病変に対する超音波像の定性的診断所見が意図する内容を画素構築像としてパターン化された定量値で置き換える手法を考案することができた。形状の複雑度を対数化した独自の算出式から得られた健常な組織構築像の定性的所見(均一,不均一,粗雑,繊細など)を示す指標を数値化することができた。これを追認するためにMRI, CTなどの医用画像で使用される所見と照合して、定性的に認識されて使用される診断用語に共通する画素構築像の特異値を導きだすことができた。この特徴量を健常臓器に対する画像所見の共通したコンセンサスを示す数値として決定することによって、画像診断医の読像経験の深浅によるパターン認識の違いや個人的な認識の偏りを数値化することが可能となった。頸部腫瘤性病変に対する超音波像の定性的診断所見が意図する内容を画素構築像としてパターン化された定量値で置き換える手法を考案することができた.形状の複雑度を対数化した独自の算出式から得られた健常な組織構築像の定性的所見(均一,不均一,粗雑,繊細など)を示す指標を特徴量として数値化することができた.これらの数値を腫瘤像の各様態所見(辺縁,内部,境界周辺部)の表記用語を分別集約し,定性的用語に対する指標特徴量との関係を見いだした.頻用される定性的用語が健常組織で使用される場合と病変組織で使用される場合で定性所見用語に対する特徴量の関係の違いを比較した.同一の定性用語では健常組織で使用される場合には評価する対象域の大小に関わらず特徴量の標準偏差が非常に小さかった.一方,病変組織で使用される場合には対象域の増大とともに,特徴量の標準偏差も増大した.病変の大きさが視覚認識に大きな影響を与えることが確認された.次に腫瘤性病変のB-mode(白黒階調)像に重複させたDoppler modeによる腫瘤内外の血流分布を樹枝状に連結する画素パターンで定量的に分類する手法を見出すことを目的とした.その前段階として画素連結パターンを評価する血流像の選択法として,周波数を変えたDoppler動画像を利用した血管拍動による血流像の特性を把握した.その結果, Doppler周波数の上昇によって血流像の連続性が低下したが,血流分布の構築性は上昇した.血管拍動の拡張期で血流像の連続性が上昇した.皮下脂肪層幅の厚みによる腫瘤中心の位置が深くなると,血流像の連続性と構築性が低下した.これらのDoppler血流像の特徴から,腫瘤性病変の血流分布の評価基準を決定した.頸部腫脹リンパ節のドプラモード超音波像による血流分布パターンでは診断装置の特性,対象の部位と大きさ,拍動の影響などによって血流像の分布形状が変化することを見いだすことができた.25年度が最終年度であるため、記入しない。1,頸部腫瘤性病変に対する超音波像の定性的診断所見が意図する内容を画素構築像としてパターン化された定量値で置き換える手法を考案することができた.2,形状の複雑度を対数化した独自の算出式から得られた健常な組織構築像の定性的所見(均一,不均一,粗雑,繊細など)を示す指標を数値化することができた.3,これを追認するためにMRI, CTなどの医用画像で使用される所見と照合して,定性的に認識されて使用される診断用語に共通する画素構築像の特異値を導きだすことができた.
プロスタグランジン受容体の作用発現に至る分子メカニズムの解明

(1)発熱-EP3受容体視索前野EP3発現ニューロンの解析から、PGE2による発熱応答時には視索前野のGABA-A受容体蛋白の発現が低下すること、PGE2のこの作用はEP3受容体とGi/o。蛋白を介することを見出し、PGE2による発熱作用は、GABAの脱抑制を介する可能性を示唆した。(2)受精-EP2受容体EP2欠損卵丘細胞の解析から、EP2はケモカイン産生を抑制することで受精を促進することを見出した。またケモカインは卵丘マトリクス(ECM)を強化して排卵の際には卵を保護するが、受精時には精子による卵丘ECM分解を阻害することが判った。従って、PGE2はケモカインとともに卵丘ECMを動的に調節することで、受精を助長することが判った。(3)消化管保護-EP4受容体デキストラン硫酸誘発性大腸炎での結腸粘膜上皮の解析から、EP4受容体シグナルの有無で変動する遺伝子群を同定した。(4)動脈管閉鎖-EP4受容体胎児動脈管平滑筋に対するEP4受容体の作用を解析し、PGE2-EP4-cAMPシグナルは、ヒアルロン酸分泌の促進と細胞遊走の亢進、さらには内膜形成をうながすことで、動脈管が閉鎖することを示した。プロスタグランジン(PG)類の生体作用はアスピリンの標的としてよく認識されているが、その分子メカニズムは依然として不明である。PGの作用は、各PGに特異的な受容体によって介達される。代表者は、PG受容体欠損マウスを作成し、PGの病態・生理作用に関わる責任受容体を同定した。しかし、PG受容体による作用発現の分子機序は依然不明である。PGは何某かの分子標的の作業効率を変化させることで作用発現に至るものと想定されてきたが、このようなPGの下流で働く標的の実体はほとんど明らかでない。本研究の目的は、微細組織発現プロファイル解析法を用いPG標的細胞で受容体欠損により変化する標的分子を検索・検証し、PG作用発現の分子機構を解明することである。以下に今年度の成果を示す。(1)発熱-EP3受容体視索前野EP3発現ニューロンの解析から、PGE2による発熱応答時には視索前野のGABA受容体蛋白質の発現が低下することを見出した。さらに上皮成長因子の関与を解析中である。プロスタグランジン(PG)類の生体作用はアスピリンの標的としてよく認識されているが、その分子メカニズムは依然として不明であった。PGの作用は、各PGに特異的な受容体によって介達されるが、研究代表者はこれまで、PG受容体欠損マウスを作成・解析することで、PGの病態・生理作用に関わる責任受容体を同定してきた。そこで本研究では、微細組織発現プロファイル解析法を用いPG標的細胞で受容体欠損により変化する標的分子を検索し、PG作用発現の分子機構の解明を試みた。以下に18-19年度の成果を示す。(1)発熱-EP3受容体視索前野EP3発現ニューロンの解析から、PGE2による発熱応答時には視索前野のGABA-A受容体蛋白の発現が低下すること、PGE2のこの作用はEP3受容体とGi/o蛋白を介することを見出し、PGE2による発熱作用は、GABAの脱抑制を介する可能性を示唆した。

またケモカインは卵丘マトリクス(ECM)を強化して排卵の際には卵を保護するが、受精時には精子による卵丘ECM分解を阻害することが判った。従って、PGE2はケモカインとともに卵丘ECMを動的に調節することで、受精を助長することが判った。(3)消化管保護-EP4受容体デキストラン硫酸誘発性大腸炎での結腸粘膜上皮の解析から、EP4受容体シグナルの有無で変動する遺伝子群を同定した。(4)動脈管閉鎖-EP4受容体胎児動脈管平滑筋に対するEP4受容体の作用を解析し、PGE2-EP4-cAMPシグナルは、ヒアルロン酸分泌の促進と細胞遊走の亢進、さらには内膜形成をうながすことで、動脈管が閉鎖することを示した。
姉妹染色分体間接着因子コヒーシンによる遺伝子発現制御メカニズムの解明

前年度に引き続き、in vitro及びin vivoの2種類の実験系を利用・応用することで、姉妹染色分体間接着因子コヒーシンによる遺伝子発現制御メカニズムを解明することを目的として研究を継続した。まず、in vitroの実験系に関しては、前年度に引き続き、遺伝子発現制御を調べる手法として、1980年代から転写研究に利用されてきた「in vitro pre-initiation complex assembly assay」と「in vitro transcriptional activation assay」の確立と実験プロトコルの改善・検討を主として行った。その結果として、実験系の確立・実験結果の安定化が可能となった。また、これにより、コヒーシン及びコヒーシンローダーが複雑な遺伝子発現制御反応の中でも、特にPausingと呼ばれるRNAポリメラーゼIIの転写一時停止反応転写再活性化(転写伸長反応)の段階で転写反応に寄与していることが明らかとなった。また、in vivoの実験系に関して、転写伸長阻害剤を加えることで、遺伝子の転写開始点付近にコヒーシンローダーが蓄積することがChIP-seq法により確認された。また、阻害剤を除くと、その蓄積が解消されることも同時に明らかとなった。これにより、in vivoにおいてもin vitroの結果と同様に遺伝子の一時停止反応転写伸長反応にコヒーシンローダーが寄与する可能性が示唆された。また、コヒーシンローダーが直接的に転写メディエーターや転写伸長複合体と相互作用する可能性を示唆するデータも得られた。以上により、コヒーシン及びコヒーシンローダーがRNAポリメラーゼIIの転写一時停止反応転写伸長反応の間で機能し、遺伝子の発現制御に寄与していることが以前よりも明確に示すことが可能になったと考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。コヒーシン(姉妹染色分体間接着因子)は、染色体接着に関わる基本機能以外にも、DNA修復や相同組み換え等の様々な生命現象に関わっていることが知られている。その中でも特に、コヒーシン及びコヒーシン制御因子が遺伝子の発現制御に密接に関わっていることが近年の研究により明らかとなりつつある。しかしながら、多段階的に、且つ緻密に制御されている転写反応のどのステップにおいて、コヒーシンやコヒーシン制御委因子が転写制御に寄与しているかという具体的な作用機序は未だに不明である。更に、コヒーシン病として知られるCdLS(コルネリア・デ・ランゲ症候群)は、主にコヒーシン制御因子(コヒーシンローダータンパク質)の変異に伴う転写制御の異常に起因すると考えられているが、その発症メカニズムは依然として不明である。そこで、本研究では、様々な転写関連因子の転写制御機構を評価するために用いられてきたin vitro転写反応系に着目し、この実験系を再構築及び応用することで、コヒーシンやコヒーシン制御因子による転写活性能を評価する新規アッセイ系の構築、及びその転写制御機構のより詳細な解明を行うことを目的としている。現在までにin vitro転写反応系の構築に成功しており、また同時にこの系を用いて、転写活性化時にコヒーシン及びコヒーシン制御因子が遺伝子プロモーター近傍にリクルートされることが明らかとなっていた。更に転写伸長阻害により、コヒーシン制御因子がプロモーター近傍で過剰に蓄積するという現象をとらえることが出来た。今後は。コヒーシンやコヒーシン制御因子が実際に転写のどの因子に直接的に働きかけ、それらのタンパク質の非存在下ではどの様な影響が出るか等の疑問に対して、より詳細に調べていきたいと考えている。(1)In vitro転写開始前複合体(PIC)形成反応系の確立及び実験結果の安定化In vitroにおいてPIC形成反応をタンパクレベルで観察することが可能になった。しかしながら、アッセイに用いる核抽出液のロット間による転写活性に差が見られることがあり、実験結果の評価が困難なことが多々あった。現在では、細胞数を増やしたり、回収の方法を変える等、試行錯誤を重ねたことにより、少しずつではあるが実験系の安定化が認められるようになっている。(2)In vitro転写産物測定(mRNA合成)系の確立自身で回収した核抽出液の転写活性を調べるために、過去の転写研究で比較的頻繁に用いられていたG-Less cassetteという特殊な配列を組み込んだプラスミドを用いて、核抽出液の転写活性化能を比較することが可能になった。(3)転写反応におけるコヒーシン及びコヒーシンローダーの相互作用因子の同定HeLa細胞核抽出液を用いて、コヒーシン及びコヒーシンローダーが転写活性化時にどの様な因子と結合するかをLC-MS/MSを用いて解析した。すると、特に転写活性化時において、コヒーシンローダーは転写メディエーター複合体や転写伸長因子と相互作用する可能性が示唆された。

前述で示したアッセイ系を利用するにあたって、定期的に核抽出液の回収及びクオリティの確認作業を行いつつ、核抽出液に変異タンパクを加えるなどの改良を加えたり、テンプレートDNAの改変やアクチベータータンパクの改変をしたり、更に可能であればCdLS患者蔡瑁等、他の細胞種を取り扱いたいと考えている。それに加え、より生理的条件下に近づけるため、ヌクレオソーム再構成系の導入にも着手するつもりである。方法としては、in vitroにおいて塩濃度を段階的に下げることにより、HeLa細胞から精製したヒストン八量体にDNAを巻き付かせ、ヌクレオソームを形成させるという実験である。少しでも生理的条件下に近づけ、今までに確立したin vitroのアッセイ系に応用させていきたいと考えている。また、コヒーシン及びコヒーシンローダーと相互作用する転写制御因子の探索にあたって、コヒーシンローダーと転写メディエーター、転写伸長因子が同定されたが、実際にコヒーシンローダーのどの領域で結合し、どのタイミングで外れたり、化学修飾を含め、どのような制御を受けているかといった詳細なメカニズムは不明である。そのため、今後はコヒーシンローダーの断片を作製し、相互作用部位を特定するとともにその作用機序や生理的意義を解明していきたいと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。
低加速走査電子顕微鏡に向けた色収差補正光学系の構築

走査電子顕微鏡では電子顕微鏡のレンズ性能を高める収差補正器は実用化されていない。我々は走査電子顕微鏡に搭載できるようなシンプルな構造の収差補正器の開発を目指している。これまで実用化されてきた収差補正器では12個の電磁石と電極を多段に精緻に組み合わせた構造であったが、複雑ゆえコスト高になっている。本研究は、磁性体を持たないシンプルな構造で走査電子顕微鏡で使える球面収差・色収差補正器の新たな構成を研究する。
ナノチューブ構造を有するカーボン固体酸触媒の開発

二酸化チタンを濃アルカリ水溶液中で水熱合成処理することで内径6nm程度のチタン酸ナノチューブが合成できた。この材料は、ゼオライトやイオン交換樹脂などの既存の固体酸触媒より遙かに高いルイス酸触媒性能を示し、Fridel-Craftsアルキル化を室温条件で進行させる触媒であることがわかった。さらにこの材料は、ルイス酸点とブレンステッド酸点の両方が協奏的に機能するため高い酸触媒活性を示すことがわかった。酸化チタン粉末を濃水酸化ナトリウム水溶液と混ぜ、150°Cで水熱合成処理することにより酸化チタンナノワイヤーを得た。この酸化チタンナノワイヤーを、グルコース、水とともに耐圧オートクレープに入れ、180°Cで水熱合成処理することによって、酸化チタンナノワイヤーをカーボン被覆することができた。この状態では、カーボン骨格の強度が弱いため、窒素気流下で400度で加熱し、炭化を促進させた。さらに、このカーボン材料を液体の硫酸で、スルホ化すると、構造が破壊されてしまうため、SO_3ガスでスルホ化することで、ナノワイヤー構造を維持したカーボン系固体酸触媒の合成に成功した。合成条件を制御することによって、比表面積を200m^2/g程度にまで増加させることに成功した。元素分析測定の結果から、このカーボン系固体酸触媒は、0.7mmol/g程度のSO_3H基を有していることが分かった。この触媒を用いて、セロビオースの加水分解反応を行ったところ、従来のカーボン系固体酸触媒よりは、性能が低かったものの、酸点当たりの活性は、Amberlyst-15や、Nafion NR50に匹敵する活性を有することが明らかとなった。また、この触媒は、セルロースの加水分解反応には、あまり活性を示さなかったが、従来のカーボン系固体酸触媒の100倍高い表面積のカーボン系固体酸触媒を合成できたことから、従来のカーボン系固体酸触媒では、ほとんど活性を示さない疎水性分子を含む酸触媒反応に対して高い活性を有することが期待できる。酸化チタン粉末を10Mの水酸化ナトリウム水溶液と混ぜ、150°Cで20時間水熱合成処理することによりチタニアナノチューブを得た。TEM像から150°Cで水熱処理した試料は内径が5nm程度のチューブ構造であることがわかった。このチタニアナノチューブと既存の固体酸触媒を用いてトルエンと塩化ベンジルのアルキル化反応を反応温度300Kで行った結果、スルホン酸樹脂、ゼオライト、硫酸化ジルコニア、含水ニオブ酸、二酸化チタンなどの既存の固体酸触媒では、ほとんど活性を示さなかったのに対し、チタニアナノチューブは著しく高い活性を示し、生成物収率は3時間で90%を超えた。このように、チタニアナノチューブは、室温付近でも作動する非常に高活性なルイス酸触媒であることが明らかとなった。また、チタニアナノチューブが層状チタン化合物であることから、類似した構造体であるMonoclinic相のものとOrthorhombic相の層状チタン化合物と、それらを層剥離、再凝集させたチタニアナノシート材料とチタニアナノチューブとの比較も検討したところ、いずれの試料も触媒活性は低いことがわかった。これらの結果から、ナノチューブ構造であることが高活性に寄与していることが示唆された。さらにFT-IRを用いて酸点の性質を調べたところ、チタニアナノチューブはブレンステッド酸とルイス酸を有しており、その酸量はピリジン吸着量からLewis酸約0.25mmol/g,ブレンステッド酸約0.10mmol/gであることが明らかとなった。チタン酸ナノチューブの構造と酸触媒特性との相関関係を明らかにするために合成温度の制御を行った。合成温度が100°C未満の時、出発物質の結晶相であるアナターゼ構造が混在し、ルイス酸点のみ有した材料であることがわかった。100°Cから150°C程度の合成温度ではナノチューブ構造が形成され、ルイス酸点およびブレンステッド酸点の両方を有し、最も高い触媒活性を有することが明らかとなった。一方、合成温度を180°C以上にすると、ロッド状の層状チタン化合物が形成され、表面積が著しく低下し、触媒活性も大幅に低下することが明らかとなった。以上のことから、ナノチューブ構造を有するときルイス酸点およびブレンステッド酸点が形成され、高い触媒活性を示すことがわかった。また、チタン酸ナノチューブと同様の結晶構造を有するチタン酸ナノシートと酸性質の比較を行ったところ、ルイス酸点とブレンステッド酸点の両方ともわずかにチタン酸ナノチューブの酸強度が高いことが明らかとなった。このことから、チタン酸ナノチューブは、ナノシートがスクロールした構造を有しており、格子に歪みが生じ酸点が強くなっていることが示唆された。さらに、チタン酸ナノチューブの酸強度を高めるために異種元素(Nb^<5+>)をドープしたチタン酸ナノチューブの合成を試みた。Nbの添加量を増加させるにつれ触媒活性が大幅に向上することがわかった。これは、ブレンステッド酸性質が大幅に向上することが原因であることが明らかとなった。
ヒト多能性幹細胞由来中胚葉細胞の高効率誘導法の確立と分子メカニズムの解析

間葉系組織は、主として中胚葉由来の細胞で構成される組織であり、上皮組織の支持のみならず、骨格形成、運動機能等の重要な機能を司る組織である。中胚葉とは発生初期に外胚葉と内胚葉の間を埋めるように形成される細胞集団であり、発生初期は原始線条から、発生中期は尾芽から発生することが知られている。間葉系組織は部位によって異なる中胚葉細胞集団に由来するとされており、体幹、脊柱は沿軸中胚葉、四肢は側板中胚葉に由来するとされている。本申請研究では、多能性幹細胞から中胚葉細胞の誘導、単離、および品質評価を目標に研究を行った。本年度に実施した研究成果については下記の通りである。1.誘導された中胚葉細胞の単離:誘導された中胚葉の増殖能や分化能などの特性を解析するためには、他の系譜の細胞を排除し、中胚葉細胞のみを単離する技術が必要である。当初の計画では、中胚葉特異的分子マーカーであるBrachyury遺伝子あるいはTbx6遺伝子の遺伝子座にGFP等の蛍光タンパク質をノックインしたiPS細胞の作製、あるいはSmartFlare RNA検出プローブを用いた生細胞の標識と分離を計画していた。しかし、特に前者の遺伝子改変した細胞は、将来的な再生医療に応用が難しく、中胚葉特異的な表面抗原の同定が必須であると考えた。そこで方針を変更し、中胚葉を特異的に分離することが可能な表面抗原の、小規模スクリーニングを行った。その結果、これまでまったく使用されてこなかった中胚葉特異的な表面抗原を得ることができた。2.多能性幹細胞から誘導された中胚葉細胞の特性評価:上述1の手法を用いて単離した中胚葉細胞から、骨・軟骨・脂肪・筋肉といった中胚葉に由来する細胞への分化能を検討した。まだ予備的な結果ではあるが、単離された中胚葉細胞は、これらの細胞に分化する能力を有していることがわかった。3.中胚葉誘導過程の解析:上述1の分化誘導過程で、どのような細胞系譜が誘導されているかを、細胞系譜特異的なマーカー遺伝子発現解析により検討したところ、今回の誘導条件は中胚葉細胞の前駆細胞である原始線状の細胞が初期に誘導されていること、さらには、培養を続けた細胞は沿軸中胚葉の遺伝子発現パターンを有していることがわかった。今後は網羅的遺伝子発現解析により、より詳細なパスウェイ解析や変動遺伝子の同定などを平成27年度に実施予定である。1.中胚葉誘導過程の解析:平成26年度に引き続き、中胚葉誘導過程の解析を行った。昨年、中胚葉を特異的に分離することが可能な表面抗原の、小規模スクリーニングを行った結果、これまでまったく使用されてこなかった中胚葉特異的な表面抗原を得ることができた。昨年までに、この手法を用いて単離した中胚葉細胞が、骨・軟骨・脂肪・筋肉といった中胚葉に由来する細胞へ分化する能力があることを予備的な結果として示していた。本年度は網羅的遺伝子解析によるシグナル伝達経路の解析を行う予定であったが、その前にこの細胞が本当に中胚葉細胞としての特徴を持つかどうかを検討するため、さらに真皮節および靭帯節への分化誘導を試みた。結果として、真皮節およぼ靭帯節のマーカーをqPCRにより検出することができる誘導条件を見いだすことに成功した。このことにより、得られた細胞は確かに中胚葉細胞としての特徴を持っていることがわかった。しかし同時に、抗体染色による誘導効率検討の結果、得られた細胞の各細胞系譜陽性率は低く、さらなる条件検討が必要と考えられた。2.中胚葉細胞や体軸中胚葉細胞の維持培養条件の検討:多能性幹細胞から誘導した中胚葉細胞を、細胞の特性を保ったまま維持培養できる培養条件を探索した。培養条件としてはin vivoの尾芽におけるシグナル分子の発現パターンを参考とし、培地にFGFシグナルおよびWNTシグナル関連分子を添加したが、残念ながらどの培養条件でも均質な細胞集団にはならず、複数種類の細胞が混じったものとなった。この結果を踏まえ、候補分子による小規模スクリーニングから中大規模スクリーニングへと進む計画を別資金の研究として申請した。申請時の計画のうち、中胚葉細胞の単離については方針を変更し、遺伝子操作したiPS細胞の作製ではなく、表面抗原の同定に注力した。その結果、中胚葉細胞を特異的に単離することができる表面抗原を得ることに成功した。この点は将来の再生医療への応用を考えた場合、非常に有用な成果である。また、単離した中胚葉細胞から骨格筋細胞への分化誘導を行い、MYOD陽性の骨格筋前駆細胞を誘導することに成功した。

さらには、単離した中胚葉細胞から骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞への分化誘導を行い、今回の方法で得られた中胚葉細胞がこれらの中胚葉を起源とすることが知られている細胞にも分化しうることを示した。さらに中胚葉への分化誘導過程を、特定の細胞系譜で発現するマーカー遺伝子のqPCRにより解析したところ、今回の誘導法は初期に原始線状を、後期に沿軸中胚葉を誘導する方法であることが分かった。当初の計画では平成26年度中に網羅的遺伝子発現解析を実施する予定であったが、表面抗原の同定に予想以上に時間がかかったため実施できず、平成27年度の課題とした。以上から、本申請研究は当初の予定通り、あるいは方針を変更して進行しており、全体としてはおおむね順調に進展していると考えている。発生生物学平成27年度は、平成26年度に未実施であった誘導過程における網羅的遺伝子解析、さらには当初の予定通り、1.誘導過程におけるシグナル伝達経路の解析と、2.中胚葉細胞の維持培養条件の検討を行う。1.中胚葉誘導過程の解析(継続)平成26年度の残務である誘導過程における網羅的遺伝子解析を行ったのち、パスウェイ解析や本誘導法に特異的に発現する遺伝子を同定する。さらに、それらの関与を、阻害剤やsiRNAなどの手法を用いて明らかにする。また、平成26年度の成果として、本誘導法の長期培養では沿軸中胚葉細胞が有意に誘導されていることが分かった。これまで、沿軸中胚葉を分離する方法は存在したが、沿軸中胚葉への効率的な誘導法は存在しなかったため、この発見は非常に有意義であると考えられる。そこで平成27年度は、多能性幹細胞から中胚葉細胞への誘導過程の解析にとどまらず、中胚葉細胞から沿軸中胚葉が有意に誘導される際のパスウェイ解析や特異的に発現する遺伝子の同定などを行う。2.中胚葉細胞や体軸中胚葉細胞の維持培養条件の検討多能性幹細胞から誘導した中胚葉細胞を、細胞の特性を保ったまま維持培養できる培養条件を探索する。発生過程において中胚葉は原始線状あるいは尾芽領域で未分化な細胞として維持されていると考えられている。そこでそのような環境を整えることで、シャーレ上でも中胚葉細胞を維持培養できるという仮説を立て、まずは原始線状と尾芽で強く機能していることが分かっているFGFシグナルあるいはWntシグナルを申請者の開発した培養条件下に付加することにより、維持培養が可能かどうか検討する。当初計画では、平成26年度中に網羅的遺伝子解析を行う予定であったが、遺伝子発現解析は細胞系譜特異的なマーカー遺伝子のqPCRまでにとどまり、RNAseqを行うに至らなかった。そのため、その実験に充当する予定であった資金を翌年に繰り越すこととなった。平成26年度に未実施であった網羅的遺伝子解析を行う。網羅的遺伝子解析により、中胚葉誘導特異的に活性化しているシグナル分子や遺伝子の同定を行う。資金は、網羅的遺伝子解析のためのRNAseq関連試薬、シグナル分子の阻害剤や亢進剤、あるいは遺伝子ノックダウンのためのsiRNAなどの高額試薬に充当する予定である。
空間内挿型アレーアンテナによる移動通信のドップラー分散補償技術に関する研究

地上デジタルテレビ放送や無線LAN、第4世代移動通信システムの伝送方式である直交周波数多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)において問題となるドップラー分散による伝送特性の低下を解決するため、直線アレーアンテナを高速に移動する自動車などの移動体に取り付け、アレーアンテナを用いて大地に対して静止した点の受信信号を信号処理により推定し、ドップラーシフトの影響を根本的に解決する方法を提案し、その効果を検討した。まず、提案方式を実際に自動車や列車などの高速移動体に搭載する場合に問題となるアレーアンテナの配置について、検討した。その結果、移動体側面の窓枠にアレーアンテナを設置することができる新しいアンテナ配置を提案した。このアンテナでは、アンテナをオフセットさせて配置することができるため、アンテナ相互結合の影響を削減することも可能である。次に、ドップラー分散補償時に必要となる移動体速度を高精度に推定するアルゴリズムを提案した。このアルゴリズムにより、移動体から速度情報を得ることなく、ドップラー分散補償が可能であることを示した。さらに、本ドップラー分散補償方式ではアレーアンテナ間隔が波長の1/5から1/10程度と通常のアレーアンテナよりも狭い間隔に並べる必要があるため、アレーアンテナ間の相互結合が問題となる。本研究課題では、この相互結合の影響をキャンセルする手法を提案し、相互結合による補償効果の低下を避けることを確認した。また、本アレーアンテナとダイバーシチを同時に行い、マルチパスフェージングとドップラー分散による劣化を同時に改善する手法を提案した。本方式は、高速移動通信における伝送特性を大幅に改善することができることを明らかにした。地上波ディジタル放送や無線LAN(Local Area Network)で用いられているOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)は、マルチパスの遅延分散に対する耐性が高く、マルチパスが問題となる移動通信システムにおける広帯域伝送方式として有効であることが知られている。しかし、OFDMでは、多数の副搬送波が非常に狭い周波数間隔で配置されており、移動体が高速に移動するために生じる伝搬路の高速時変動が大きな問題となる。本研究では、この問題を解決するため、移動体の進行方向に配置した直線アレーアンテナを用いて、大地に対して静止した点における受信信号を推定する空間内挿型アレーアンテナの検討を行う。まず、本空間内挿型アレーアンテナの伝送特性を明らかにするため、計算機シミュレーションを行った。ここでは、アンテナ間の相互結合の影響や、速度推定誤差などの影響を考慮に入れたシミュレーションを行った。その結果、提案手法では、相互結合の影響をキャンセルする回路が必要となるが、その精度はそれほど高くないもので十分であることがわかった。また、速度推定誤差に関しても10%以内であれば問題ないことを示した。また、空間内挿と同時に空間ダイバーシチを行うことで、フェージングの振幅レベル変動による特性劣化を補償する方式を提案し、大幅な特性改善が可能であることを明らかにした。次に、提案空間内挿型アレーアンテナの動作を実証するため、実際にアレーアンテナを作成し、基本特性の測定を行った。その結果、空間内挿処理を行うことにより、移動体の移動に伴う伝搬路の時変動を大幅に削減することができることを明らかにした。さらに、ハードウェア規模を削減するため、内挿処理を行う代わりにアンテナを切り替える構成のアレーアンテナを提案し、その効果を計算機シミュレーションにより明らかにした。地上波デジタル放送や無線LAN(Local Area Network)で用いられる伝送方式であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)は、マルチパス遅延分散に対する耐性が高く、マルチパスが問題となる移動通信システムにおける広帯域伝送方式として有効であることが知られている。しかし、OFDMでは、多数の副搬送波が非常に狭い周波数間隔で配置されており、移動体受信機が高速に移動することに伴い生じるドップラー周波数シフトが大きな問題となる。本研究では、この問題を解決するために、移動体の進行方向に配置した直線アレーアンテナを用いて大地に対して静止した点における受信信号を推定する空間内挿型アレーアンテナの検討を行う。

まず、作成した空間アレーアンテナを自動車に設置し、実際に高速移動したときのドップラーシフトの補償効果の測定を行った。アレーアンテナの本数、間隔などの補償特性に影響を与えるパラメータについて検討を行い、最適アンテナ本数および間隔を明らかにした。次に、本方式では、アンテナ素子間の相互結合が補償特性に悪影響を与えることから、相互結合の影響について定量的に評価を行った。その結果、1/4波長程度素子間隔を離すことにより、相互結合の影響を低減できることを示した。一方、提案方式では、移動体の移動速度が受信機において既知である必要があった。自動車などの速度計から情報を得ることは可能であるが、配線などの設置コストを考慮すると、受信機が独立して移動速度を推定できることが望ましい。そこで、受信信号から、移動速度を推定する方式を新たに提案した。提案手法をもちいることで、移動体から速度情報を得ることなくドップラー周波数シフトの補償が可能となることを計算機シミュレーションにより明らかにした。地上波デジタルテレビ放送や無線LAN (Local Area Network)の伝送方式として用いられているOFDM (Orthogonal Frequency Divsion Multiplex)は、移動通信におけるドップラー変動に弱いという問題があった、そこで、本研究では、移動方向と同一の方向に配置した直線アレー・アンテナにより得られた受信信号から大地に対して静止した地点の受信信号を計算することにより、伝搬路の高速時変動を補償する方式を提案し、その有効性を明らかにする。本年度は、まず、シミュレーションをより高精度に行うため、アンテナモデルを実際の自動車に設置できる形状にし、車体の影響を含めた指向特性およびアレーアンテナ素子間の電磁結合の影響を考慮した伝搬路モデルの構築を行った。そして、この高精度伝搬路モデルを用いて、計算機シミュレーションにより地上デジタルテレビ放送の高速移動受信時の特性を解析した。その結果、アレーアンテナの配置が、補償特性に大きく影響を及ぼしており、特に、素子間電磁結合が補償特性に大きく影響することを明らかにした。続いて、電磁結合の影響を最小にするためのアンテナ配置を示した。さらに、この配置を発展させて、自動車窓枠に取り付けた水平ダイポールアレーアンテナ構成を提案し、ドップラーシフト補償が可能であることを明らかにした。次に、昨年度に構築した受信機を購入したシンセサイズド信号発生器を付加し、より高精度の伝搬実験が可能となるように改修を行った。
食品およびその成分によるダイオキシン毒性抑制作用の評価

食品およびその成分によるダイオキシン毒性抑制作用を評価するため、ダイオキシン毒性の初発段階を担うアリール炭化水素受容体(AhR)の形質転換抑制を指標として研究を実施し、以下の研究成果を挙げた。AhRの形質転換抑制効果を示す食品を無細胞系試験でスクリーニングし、緑茶、紅茶、ココア、牛乳、などの飲料、モロヘイヤやニンジンをはじめとする多くの野菜、プロポリスが有効な食品であることを明らかにした。また、日本に自生する植物抽出物の効果を調べ、植物性食品のみならず植物全般にAhRのアンタゴニストが含まれていることも示した。これらの食品について、動物細胞を用いた二次スクリーニングを経て動物実験を実施し、緑茶、紅茶、カカオ抽出物の有効性を明らかにした。これらの食品に含まれる有効成分のうち、フラボノイドはそのサブクラス依存的な効果を示すことを明確にした。すなわち、フラボンとフラボノールは強い効果を、フラバノンとカテキンは弱い効果を示したが、イソフラボンとアントシアンは効果を示さなかった。フラボノイドの示す形質転換抑制効果の強弱は、AhRを含む複合体への親和性の強弱に依存することが示唆された。また、AhRの新規アンタゴニストとして、緑茶からルテインとクロロフィルを、紅茶からテアフラビンを単離・同定した。モロヘイヤとカカオの有効成分については、単離・同定を実施中であるが、これらには腸管細胞や肝細胞中で代謝された物質が有効性を示すことを支持する結果も得ている。AhRを介して発現誘導されるCYP1A1はヘテロサイクリックアミンであるTrp-P-1の発がん性に関わるが、動物実験で形質転換を抑制した緑茶、紅茶、カカオ抽出物はCYP1A1の発現も抑制した。また、Trp-P-1を細胞に処理することで活性酸素が生じ、これがDNA損傷に繋がることを明らかにし、抗酸化物質がこの細胞障害を抑制することを示した。本研究では、ダイオキシン毒性の初発段階を担うアリール炭化水素受容体(AhR)の形質転換を抑制する食品を検索し、抑制効果を示した食品を対象に有効性を明らかにすることを目的とした。これまでにある種のフラボン類やフラボノール類に抑制効果が認められたことから、これらフラボノイド類を多く含む緑茶について有効成分の単離と同定を実施し、ルテインとクロロフィルをAhRの新規アンタゴニストとして見出した。また、紅茶やプロポリスも形質転換抑制に有効であることを明らかにした。一方で、フラボノイド類の一種であるアントシアン類は形質転換抑制効果がないことも見出した。また、AhRの形質転換を評価する多検体対応の新規測定法としてサウスウエスタン-ELISAを構築し、それが形質転換抑制効果の評価にも適用できることを示した。この新規評価法を用いて、日本に自生する植物のメタノール抽出物426種を評価したところ、209種がAhR形質転換を50%以下に抑制効果を示すことと、抽出物自体が形質転換を誘導するものはほとんど存在しないことが判った。次に、野菜や果物41種の効果を評価し、モロヘイヤ抽出物がAhRの形質転換に対して最も強い抑制効果を示すことを明らかにした。モロヘイヤ抽出物は、肝細胞であるHepa-1c1c7細胞に作用させた場合、もしくはCaco-2細胞とHepG2細胞とで構築した腸管透過モデルに作用させた場合においても抑制効果を示した。さらに、抽出物をラットに経口投与した場合もAhRの形質転換は完全に抑制された。

これらの結果より、緑茶、紅茶、プロポリス、ならびにモロヘイヤはダイオキシン類によるAhRの形質転換を抑制することから、ダイオキシン毒性を軽減できる食品であることが示唆された。食品およびその成分によるダイオキシン毒性抑制作用を評価するため、以下の三点について検討した。1.ダイオキシン毒性の初発段階を担うアリール炭化水素受容体(AhR)の形質転換を抑制する食品を検索し、抑制効果を示した食品を対象に動物細胞と動物個体を用いてその有効性を明らかにする。2.抑制効果が強かった食品から有効成分を単離・同定し、作用機構を解明する。3.AhRの形質転換を介したヘテロサイクリックアミンの発がん性に対する食品成分の抑制効果を明確にする。1については、これまでに明らかにした緑茶や紅茶がAhRの形質転換を抑制することを市販飲料で確認し、これら以外にも無細胞系においてはコーヒー、ココア、牛乳、赤ワインが、ヒト肝腫瘍由来HepG2細胞とラット正常肝由来RL-34細胞においては牛乳が有効であることを見出した。また、ココアの原料であるカカオ抽出物が動物実験においてAhRの形質転換を抑制することも明らかにした。2については、昨年度有効性を見出したモロヘイヤから有効成分の単離と同定を実施し、ルテインに構造が類似するキサントフィル様の化合物を単離し、構造解析を進めている。また、紅茶の有効成分として、テアフラビンが強い抑制効果を示すことを明らかにした。さらに、プロポリスの示す形質転換抑制効果は、その起源植物の樹脂抽出物のそれとほぼ同じであり、いずれにもフラボノイドが類似した組成で存在することを示した。一方で、フラボノイド類の一種であるアントシアン類は形質転換抑制効果がないことを動物細胞実験で確認した。3については、ヘテロサイクリックアミンの発がん性に関わるCYP 1AサブファミリーがAhRを介して発現誘導されることから、AhRの形質転換抑制成分が発がん性抑制に関わるが、これ以外にヘテロサイクリックアミンの処理によって生じる活性酸素を消去する抗酸化物質も有効であることを明らかにした。
三次元溶接高温割れ解析法の開発および超狭開先溶接における梨形ビード割れの発生予測

新しい溶接法の導入や特殊合金の溶接の際に,溶接高温割れが発生する場合があり問題となっている.これら実施工における溶接割れを防止するためには,割れ発生のメカニズムを冶金学および力学の観点から解明する必要がある.そこで、本申請研究においては,割れに関する材料学的パラメータを陽に含み、なおかつ3次元的な割れの進展を解析することができる高温割れ解析法を開発した。本年度の実績としては、提案手法をT継手完全溶け込み溶接時の高温割れ問題に応用することにより、提案手法の適用性について検討を行った。すなわち、入熱量や溶込み領域のアスペクト比,および界面要素に含まれる諸パラメータが梨形ビード割れに及ぼす影響について検討を行った。次に、T継手完全溶け込み溶接の梨形ビード割れに関する実験を実施し、溶け込み深さや溶け込み幅等の溶け込み形状の影響や、入熱量が割れに及ぼす影響について整理した。それにより得られた結果と解析結果より両者の相違点あるいは共通点について検討を行い、提案手法を用いて解析を行う際に必要なパラメータの同定方法について検討を行った。また、昨年度に引き続き、狭開先溶接の3次元解析についても検討を行っている。今年度は、要素分割をより細分化することで、昨年度より高精度な解析を実施している。その結果、要素分割の重要性が示された。さらには、割れの発生を力学的に捉え、BTR、凝固収縮、溶融部周透の拘束等の影響を考慮することができる力学モデルの構築を行った。TIG,MIG,MAGなど従来の溶接法に加え,レーザ溶接の適用領域の拡大やハイブリッド溶接の登場に伴い,溶接法が多様化されてきた.また,溶接が対象とする材料も,ステンレス鋼やアルミニウム合金を始め,Ni基耐熱合金等の特殊合金に拡大している.しかし一方で,ここに示したような新しい溶接法の導入や特殊合金の溶接の際に,溶接高温割れが発生する場合があり問題となっている.これら実施工における溶接割れを防止するためには,割れ発生のメカニズムを冶金学および力学の観点から解明する必要がある.著者らは主として力学的な立場から溶接割れ発生メカニズムの解明を目的として,温度依存型界面要素を用いた有限要素法(FEM)の開発を行い応用例について報告^<3-5)>を行っている.本報においては,狭開先溶接を実施した際に発生する梨形ビード割れを対象に提案手法の応用を試みる.その際,入熱量や溶込み領域のアスペクト比P/W,開先幅W_G,および界面要素に含まれる諸パラメータが梨形ビード割れに及ぼす影響についても検討を行う.さらには,最適化手法であるComplex Method^<6)>を提案手法に導入することにより,割れが発生しない最適な溶接条件を得るための解析手法を開発した.新しい溶接法の導入や特殊合金の溶接の際に,溶接高温割れが発生する場合があり問題となっている.これら実施工における溶接割れを防止するためには,割れ発生のメカニズムを冶金学および力学の観点から解明する必要がある.そこで、本申請研究においては,割れに関する材料学的パラメータを陽に含み、なおかつ3次元的な割れの進展を解析することができる高温割れ解析法を開発した。