hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経済構造調整下における東南部アフリカ諸国の公益事業セクターの効率化問題

東南部アフリカを含むサブサハラ・アフリカ(以下単にアフリカ)諸国の経済は1980年代相次いで経済危機に陥り、世界銀行主導の経済構造調整政策の採用を余儀なくされた。その中で、民間部門の主導による成長の実現が大きな課題であったのは紛れもない事実であるが、一方で、政府・公営企業部門の効率化も重要な政策対象となった。本研究では、東南部アフリカに属するケニア・ザンビアなどの具体的な公益事業セクター(医療保健、行政サービス、穀物流通、上水道供給等)を研究対象として選択し、それぞれのセクターの当該国の政治経済制度や、歴史的背景の下での位置づけに十分配慮しつつ、その効率上の問題点や要因分析を行った。総合的な知見としては、構造調整政策の成功のためには、マクロ経済的な安定化や改革ばかりでなく、ミクロ・レベルの政府・公益事業体部門の合理化が不可欠であること、同部門の効率性向上のためには、人的資源開発やそれを促進する能力主義的人事管理などの制度的問題が解決される必要があること、構造調整政策をはじめとする経済の効率化は先進国とは大きく異なるアフリカの経済資源配分システムのあり方を十分考慮して行われるべきことなどが得られた。研究開始当初設定した研究計画では,以下のような段階に従って作業を行う予定であった。1.具体的研究対象(事業体)の選定2.当該事業体の経営分析と効率上の問題点の同定3.当該事業体の当該国の経済社会的状況における位置付け4.当該事業体の形成・発展に関わる歴史的分析5.当該事業体の構造的非効率の要因に関する仮説の提示「研究発表」のところで掲げる論文等を執筆しながら,途中経過をなるべく記述し,公表するように心がけながら,研究を進めてきた。上記の目的1.に関しては,ケニアの医療保健セクター,行政サービス,穀物の流通,ザンビアの上水道供給などの事業体を具体的対象として選定して,それぞれの概要の分析を行った。3.については,その分析の前提となるケニア,ザンビアの構造調整政策の歴史的経緯・実施状況・問題点に関する考察はほぼ終えており,雑誌等に発表している。また,2.と4.についても既に作業を開始しており,この研究課題への補助金は平成8年度に継続されているので,さらに研究を深め,最終的に5.についてまとめ,発表する予定である。現在までの研究を通じ,ケニア,ザンビア等の最貧国における構造調整が経済安定化政策と並行して進められることは非常な困難を伴うこと,構造調整の成功のためにはミクロ・レベルの政府・公益事業体部門の合理化が不可欠であること,政府・公益事業体部門の効率性には人的資源や能力主義的人事管理などの内在的な要因が大きく関わっていること,などが実体に即した新しい知見として得られた。この課題については先行する研究がほとんどなく,今般の研究の意義は大変大きいものと考える。
高分解能イメージングスペクトロスコピーの実現に向けた新しい信号処理回路の開発

計画では本年度は、実際に設計をしたASICを用いた測定およびにPET装置の開発を行う予定であった。ASICの開発に関しては、設計に関してミスがありASICが動作しないという事態に陥ったが、この失敗を考察し原因を突き止めたうえで、その結果をもとにして本研究の要である動的閾値法(dToT法)を実装した新たなマルチチャネル放射線信号処理用ASICの開発を行った。この設計の際には、独自に開発したLook-Up-Tableベースの設計方法を用い、さらなるノイズに関する最適化(検出器容量が40pFで430電子)を行うとともに、低消費電力化(1chの消費電力は約2mW)も実現している。その結果、さらなる高性能なASICの設計を実現した。また、バラつきが不可避であるCMOS集積回路のそのバラつきによる性能のブレをも考慮にいれた設計も行った。バラつきを考慮にいれた入力電荷量ー出力時間幅の線形性評価では積分直線性で約1.5%と優れた線形性をシミュレーションにおいて確認をすることができた。PET装置に関しては、ミュンヘン工科大学との共同プロジェクトの集積回路部分を担当した。この集積回路には本研究において注目した時間幅ベースの信号処理回路を採用し、その時間幅信号処理を48チャネル持つASICを設計・製作した。検出器にはSiPMという次世代光検出器を用いたPET装置であり、そのSiPMの信号強度の大きさと高速性を活かすために従来の電圧型の信号処理系ではなく電流型の信号処理系に時間幅処理法(ToT法)を実装した。ToT法は、単純な回路構造で実現可能ではあるがdToT法と比べると入力信号に対する出力信号の時間幅の線形性が悪いという欠点を持つが、PET装置においては511keVの対消滅ガンマ線ピークが見えればよいためにToT法で十分である。このASICでSiPM検出器の測定実験をした結果、F18の511keVのピークを確認することができ、かつ時間分解能は550psという性能を確認することができた。これにより、位置分解能を活かしつつもスペクトル情報をマルチピクセルでADCなしにパラレルで得られるマルチスペクトロスコピーであるPETの開発に一歩近づけた。(抄録なし)本研究の目的である高分解能イメージングスペクトロスコピーの実現に向けた新しい信号処理回路を実現するための動的閾値を用いた信号処理回路の研究を行った。従来の固定閾値ではなく入力信号に合わせた動的閾値を用いて、従来では実現できていなかった放射線エネルギーと時間幅間の良好な線形性を持つ時間幅信号処理法を実装した特定用途向け集積回路(Application Specified Integrated Circuit, ASIC)の開発および、そのプロトタイプへSICによるガンマ線計測システムの構築を行った。このASICの設計の際に、hspiceを用いた各回路ブロックの設計を行い、その後全体のシミュレーションを行った。その後、自らCADENCE社のCADソフトVIRTUOSOを使ってASICのレイアウトも行った。その際にTSMC社の0.25μmのCMOSプロセスを用いて設計し、製造はTSMC社に発注した。出来上がったASICの性能評価とそのASICを使って12×12ピクセルの浜松フォトニクス社製APDアレーを用いたガンマ線測定実験を行い、その結果をアメリカのアナハイムで行われたIEEE NSS MICの学会で発表しStudent Paper Awardで4位を得た。このASICは本研究の目的である高分解イメージングスペクトロスコピー実現のためのエネルギー対時間幅の線形性の実現及び回路の小規模化を実現している。その後、作成したプロトタイプASICの設計情報と測定情報をもとにして、最終バージョンのASICの設計を行った。最終バージョンのASICはプロトタイプに比べてより詳細なノイズに対する最適化を行い、ワンチップのチャネル数も64チャネルと多くし、外部から調整が効くようにより柔軟性を上げるように設計した。このASICを用いてより膨大なチャネル数を持つイメージングシステムの構築を行う。また、そのためのプリント基板の設計を終え、データ取得システムの構築も行っている。研究計画表で記述したスケジュール通りに順調に研究が進んでいる。

検出器にはSiPMという次世代光検出器を用いたPET装置であり、そのSiPMの信号強度の大きさと高速性を活かすために従来の電圧型の信号処理系ではなく電流型の信号処理系に時間幅処理法(ToT法)を実装した。ToT法は、単純な回路構造で実現可能ではあるがdToT法と比べると入力信号に対する出力信号の時間幅の線形性が悪いという欠点を持つが、PET装置においては511keVの対消滅ガンマ線ピークが見えればよいためにToT法で十分である。このASICでSiPM検出器の測定実験をした結果、F18の511keVのピークを確認することができ、かつ時間分解能は550psという性能を確認することができた。これにより、位置分解能を活かしつつもスペクトル情報をマルチピクセルでADCなしにパラレルで得られるマルチスペクトロスコピーであるPETの開発に一歩近づけた。当初の計画通りに、ASICの設計、実装を行い、APDを用いたガンマ線測定実験等を進めている。今後は研究実績に記述した最終バージョンのASICを用いた、本格的な大規模高分解能イメージングスペクトロスコピーシステムの構築を行う。また、イメージングとしてはPETだけではなくコンプトンカメラの応用も可能であるのでそちらの実現も視野に入れながら研究を行っていく予定である。(抄録なし)
電子-イオン混合伝導性ポリ硫化炭素ナノシートの創出と全固体電池用正極材への応用

本研究は、硫黄正極全固体電池に関する基盤研究の確立を合成化学的・分子工学的なアプローチから目指す。当該研究の中核は正極材にあり、汎用有機溶媒である二硫化炭素から誘導される炭素と硫黄が1:1の化学量論的組成からなるポリ硫化炭素をキーマテリアルとする。この化合物は硫黄(電池活物質)とカーボン(導電助剤)の役割を併せもつレドックス導電性ポリマーとして作用し、二次電池用正極材として優れた潜在性能が確認されている。本研究ではこれまでの成果を基礎として、Liイオン伝導体(固体電解質)などの役割をも担うことができる多重機能性ポリ硫化炭素を創出し、それらを正極材として用いる全固体電池の実現可能性を探究する。
歯―歯肉付着上皮の封鎖を標的とした歯周病制御

歯周病の発症と増悪に歯肉付着上皮の細胞間の結合がどのように関与するのかを明らかにするため、温度および機械刺激感受性のイオンチャネルTRPV4を標的として研究を進めた。本年度は、付着上皮が他の口腔上皮よりも細胞移動が活発であることへのTRPV4の関与を調べることを目的に、野生型マウスおよびTRPV4欠失マウスから採取した初代培養口腔上皮細胞の移動を比較した。TRPV4欠失マウスから採取した細胞では細胞移動が活発になっていることを示すことが出来た。さらに、株化歯肉上皮細胞において、薬理学的な刺激によってもTRPV4の関与が示された。次に、野生型マウスとTRPV4欠失マウスの口腔粘膜における組織学的観察を行った。HE染色では両者の口腔粘膜に明らかな組織構築の違いは観察されなかった。付着上皮の細胞間隙に着目すると、TRPV4欠失マウスは野生型と比較してより広い細胞間隙を有していた。また、走査型電子顕微鏡により付着上皮表面を観察すると、野生型マウスでは付着上皮細胞は互いに接着し、滑らかな表面を呈していた。一方、TRPV4欠失マウスでは細胞は互いに接着しておらず、細胞間隙が野生型マウスより広く表面は粗造であった。またTRPV4欠失マウス上皮細胞表面も野生型マウスと比較して粗造であった。さらに、歯周病への影響を明らかにするため、マウス臼歯に絹糸を結紮する歯周病モデルマウスを作製した。絹糸を結紮して10日後にマイクロCTによる解析を行ったところ、TRPV4欠失マウスでは、歯槽骨の吸収が野生型マウスに比べ大きかった。以上のことから、TRPV4が歯肉付着上皮に高発現し、外的な刺激を受容していること、エナメル質および付着歯肉細胞間の細胞間の結合に関与していること、歯肉溝からの物質透過性に関与していることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。歯周病は、口腔粘膜上皮である「歯肉付着上皮とエナメル質間の生理的封鎖の破綻による疾患」と位置づけられる。歯肉の上皮は口腔上皮、歯肉溝上皮、歯肉付着上皮、と部位により分けられている。私たちはそれぞれの上皮で発現するタンパクが異なっていることをこれまで発表してきた。歯肉付着上皮は、硬組織であるエナメル質との界面を有し、細胞間隙が広く、細胞のターンオーバーが早いなど、歯肉を構成する他の上皮とは異なる特性をもつ。そこで、歯周炎の発症の場である歯肉付着上皮の特性が分子機能から明らかにすることで、歯と歯肉上皮との封鎖の機構を解明すること、それらを新たな歯周病の治療戦略とすることを目的として実験を行なった。野生型のマウスの歯肉付着上皮には、上皮細胞間接着に関連するイオンチャネルであるTRPV4 (transientreceptor potential)チャネルが強く発現していた。さらに、細胞間接着を担う鍵となる分子として知られるE-cadherin, beta-catenin, F-actinも強く発現していることがわかった。さらに、TRPV4のチャネル活性が損なわれているTRPV4遺伝子欠失マウスでは、E-cadherin, beta-catenin, F-actinの発現が少なく、分布も野生型のマウスとは異なる分布を示していた。以上から、温度やメカノセンサーとしても知られるTRPV4が歯肉付着上皮の細胞間の接着に関与していることを示すことができた。想定していた仮説に基づいた成果が得られている。研究代表者の機関異動、異動後の研究棟の建て替え工事も無事に終わり、研究が実施できるようになったことに心から感謝申し上げます。

絹糸を結紮して10日後にマイクロCTによる解析を行ったところ、TRPV4欠失マウスでは、歯槽骨の吸収が野生型マウスに比べ大きかった。以上のことから、TRPV4が歯肉付着上皮に高発現し、外的な刺激を受容していること、エナメル質および付着歯肉細胞間の細胞間の結合に関与していること、歯肉溝からの物質透過性に関与していることが示唆された。歯周病は、口腔粘膜上皮である「歯肉付着上皮とエナメル質間の生理的封鎖のバリア破綻による疾患」と位置づけることができる。そこで、歯肉付着上皮の特性がこの上皮に特異的に発現する、あるいは他の部位と発現様式あるいは発現量が異なる分子に依存していると仮定し、研究を推進してきた。上皮細胞間接着に関連するイオンチャネルであるTRPV4 (transient receptor potential)チャネルが、歯肉溝上皮や口腔上皮では上皮の基底層の細胞膜近傍に発現しているのに対して、歯肉付着上皮では他の部位より強く発現していること、細胞質に分布していること、発現様式が多様であることなどを見出すことができた。今年度は、口腔上皮の初代培養細胞を用いて、その役割を明らかにした。TRPV4の薬理学的な刺激により、細胞間の接着が強められること、それらが細胞外のカルシウムに依存していることを明らかにすることができた。また、細胞間接着分子群の発現もTRPV4により制御されることが、TRPV4遺伝子欠失マウスからの上皮細胞と比較することで明らかとなった。さらに、上皮細胞の細胞間の接着が温度の変化により制御されること、TRPV4が部分的に関与することなども見いだすことができた。さらに、TRPV4遺伝子欠失マウスと野生型のマウスに歯肉を比較することによって、TRPV4が歯肉上皮の細胞増殖を制御していることも明らかとできた。TRPV4は浸透圧や機械刺激、温度のセンサーとしても知られていることから、口腔からのこれら刺激のセンサーとしてTRPV4が関わり歯肉の制御に関わっていることが示唆された。今年度は、仮説に基づいた成果を細胞レベルおよび個体レベルで明らかにすることができた。当初の計画にのっとり研究を推進する。高精細の顕微鏡によりTRPV4が関与する細胞間接着機構を明確にしていくとともに、付着上皮の特性である細胞の入れ替わりの早さや細胞間の透過性についても調べていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。歯周病のモデルによりさらに仮説を明らかにしていく。
セルロースを原料とするポリマー前駆体であるグルカル酸の新規酵素合成系の確立

(セロビオースの酸化反応によるセロビオン酸の生成)セルロースを酸化し、セロビオン酸を生成する反応のスケールアップを行うため、Paraconiothryum属微生物を培養し、セロビオース酸化酵素を含む培養上清を回収、反応に必要な酸化酵素の調製を行った。(β-グルクロニダーゼによるセロビオン酸の分解)昨年度はセロビオン酸分解するβ-グルクロニダーゼの精製条件の検討を行った。本年度はセロビオン酸分解反応をスケールアップするために、より簡便にβ-グルクロニダーゼの部分精製を行うための手法の検討を行った。その結果、市販セルラーゼ剤を70%飽和硫安で塩析し、その塩析物を脱塩カラムで脱塩することで、高いセロース分解活性を示す部分精製β-グルクロニダーゼを簡便に得ることができることが分かった。さらに本部分精製酵素によるセロビオン酸分解反応の条件検討を行い、反応に適したpH等の反応条件を決定した。(セロビオン酸分解により生成するグルコースのグルコン酸への変換)セロビオン酸を分解すると、グルコン酸とグルコースが等モルで生成する。この分解物をポリマー原料であるグルカル酸に変換する反応に供するためにはグルコースを酸化し、グルコン酸に変換する必要がある。上記のParaconiothryum属由来の糖酸化酵素はグルコースを酸化するものの、その活性はセロビオースに対する酸化活性に比べてはるかに低かったことから、他の由来の糖酸化酵素を検討した。その結果、市販のAspergllus niger由来のグルコースオキシダーゼが、効率的な反応や入手し易さなどの条件を満たし、適していることが分かった。セロビオース酸化酵素やセロビオン酸分解酵素の遺伝子組換えによる大量発現に関する実験については当初の予定に反し、困難であることがわかったものの、本研究の主たる目的である、セロビオースからセロビオン酸を経てグルコン酸を生成する反応法を確立するために必要なセロビオース酸化酵素やセロビオン酸分解酵素を簡便に取得できる手法を確立できたことから、計画はおおむね順調に進展しているといえる。平成27年度までにセロビオースを酸化しセロビオン酸を生成する条件や、セロビオン酸を分解しグルコン酸とグルコースに加水分解する条件を調べた。次年度はこれらの結果をもとに、セロビオースからセロビオン酸を経てグルコン酸を生成する反応を連続的に行い、セロビオースからグルコン酸を生成する手法の確立を目指す。セルロースからポリマー原料として利用可能なグルカル酸を生産する手法を確立するため、セルロースの分解物であるセロオリゴ糖を酸化し、セロオリゴアルドン酸を生産する条件の決定および、セロオリゴアルドン酸を効率よく加水分解するβーグルコシダーゼの精製とクローニングを行っている。Paraconiothyrium属KD3株培養上清を用いたセロオリゴ糖酸化反応条件について検討を行った。グルコースおよびセロビオースからセロテヘキサオースまでセロオリゴ糖に対する相対活性を調べた。セロオリゴ糖の鎖長が長くなっても、培養上清に含まれるCarbohydrate:accepter oxidoreductaseはこれらのオリゴ糖を、良好な基質とされるラクトース並みに、効率的に酸化ですることが分かった。一方、グルコース酸化活性はラクトースの1割に過ぎなかった。酸化反応により生成する過酸化水素により反応効率が低下したが、過酸化水素を分解することで、反応効率の低下を回避できた。さらに、セロビオースを酸化し、セロオリゴアルドン酸を大量調製した。Penicillium chrysogenum ATCC28089のゲノムデータベースから、β-グルコシダーゼと思われる遺伝子を8種選択、そのうちの3種を発現ベクターに導入し酵母に形質転換し、β-グルコシダーゼ導入酵母の調製を行った。各種Penicillium属市販酵素剤について、セロビオース分解活性とセロビオン酸分解活性の比較を行った。アマノエンザイム社製の酵素剤はセロビオース分解活性よりセロビオン酸分解活性の方が高いことから、本酵素剤より、目的酵素の精製を行うこととした。硫安沈殿、陰イオン交換クロマトグラフィーが目的酵素の精製に有効であることが分かった。また、各種、疎水クロマトグラフィー担体による生成を試みたが、いずれの担体も活性が失活してしまうことが分かった。Paraconiothyrium属KD3株培養上清については、反応条件などの検討を行った、課題となっていた、過酸化水素の影響の回避方法も確立するなど、当初の目標をおおむね達成できた。P.chrysogenum由来のβ-グルコシダーゼ遺伝子のクローニングと発現についても複数個のβ-グルコシダーゼ遺伝子を発現ベクターに組込み酵母に形質転換することができた。市販酵素剤からの、セロビオン酸を効率的に分解するβ-グルコシダーゼの精製につても酵素剤の選択および精製条件を確立しつつある。Penicillium chrysogenum由来の市販酵素剤からセロビオン酸に対し高い分解活性を示すβ-グルコシダーゼの精製を行った。硫安沈殿の後、陰イオン交換クロマトに供することで、総タンパク質量に対するβ-グルコシダーゼ活性(セロビオン酸分解活性)の比活性は上昇したが、セロビオン酸分解活性とセロビオース分解活性を比較した場合、精製前は前者が高かったが、精製後は後者の方が高くなった。陰イオン交換クロマトによる処理は比活性の高いセロビオン酸分解酵素液を得るには適しており、今後行う予定のセロオリゴ糖の分解実験にはこの部分精製酵素を用いる。

一方、この結果は、セロビオースよりセロビオン酸に対し高い分解活性を示すβ-グルコシダーゼが失活している可能性を示唆しており、目的酵素の完全精製には不向きであることがわかった。そのため、さらに、疎水クロマトやヒドロキシアパタイト等の精製法を試みたが、セロビオン酸分解活性の低下を回避することは出来なかった。目的酵素は精製により失活しやすい可能性があり、さらなる精製法の検討が必要であることが分かった。昨年度クローニングしたP. chrysogenumの全塩基配列解明株の8つのβ-グルコシダーゼ候補遺伝子を酵母で発現させたところ。2種類のβ-グルコシダーゼを発現させることができた。Paraconiothyrium属KD3株のセロオリゴ糖酸化酵素の遺伝子配列を決定することができた。今後、本酵素の酵母での大量発現を目指す。高いセロビオン酸分解活性を示すβ-グルコシダーゼPenicillium chrysogenum由来の市販酵素剤から硫安沈殿の後、陰イオン交換クロマト処理することで、セロビオン酸分解活性の比活性を上昇させることができた。また、P. chrysogenumの全塩基配列解明株由来のβ-グルコシダーゼの発現にも成功しており、おおむね順調に進展していると考えている。次年度は上記の精製法で取得した酵素や酵母で発現させた酵素を比較検討し、目的とするグルコン酸生産法の実証試験に適した酵素を選択する。Paraconiothyrium属KD3株についてもセロオリゴ糖酸化酵素の塩基配列を決定するなど、こちらもおおむね順調に進展していると考えている。(セロビオースの酸化反応によるセロビオン酸の生成)セルロースを酸化し、セロビオン酸を生成する反応のスケールアップを行うため、Paraconiothryum属微生物を培養し、セロビオース酸化酵素を含む培養上清を回収、反応に必要な酸化酵素の調製を行った。(β-グルクロニダーゼによるセロビオン酸の分解)昨年度はセロビオン酸分解するβ-グルクロニダーゼの精製条件の検討を行った。本年度はセロビオン酸分解反応をスケールアップするために、より簡便にβ-グルクロニダーゼの部分精製を行うための手法の検討を行った。その結果、市販セルラーゼ剤を70%飽和硫安で塩析し、その塩析物を脱塩カラムで脱塩することで、高いセロース分解活性を示す部分精製β-グルクロニダーゼを簡便に得ることができることが分かった。さらに本部分精製酵素によるセロビオン酸分解反応の条件検討を行い、反応に適したpH等の反応条件を決定した。(セロビオン酸分解により生成するグルコースのグルコン酸への変換)セロビオン酸を分解すると、グルコン酸とグルコースが等モルで生成する。この分解物をポリマー原料であるグルカル酸に変換する反応に供するためにはグルコースを酸化し、グルコン酸に変換する必要がある。上記のParaconiothryum属由来の糖酸化酵素はグルコースを酸化するものの、その活性はセロビオースに対する酸化活性に比べてはるかに低かったことから、他の由来の糖酸化酵素を検討した。
活性化ミクログリアの遊走・貪食におけるIba1とRacの機能解析

Iba1はミクログリア/マクロファージに特異的なカルシウム結合たんぱく質であり、単量体Gたんぱく質Racと協調的にミクログリアの強い遊走能・貪食能の分子基盤を構成すると考えられる。本研究では、Iba1のC末端断片をbaitとした酵母two-hybridスクリーニングによりIba1結合たんぱく質としてアクチン束化たんぱく質フィンブリンを同定した。細胞抽出液、あるいは精製たんぱく質を用いて生化学的にIba1とフィンブリンが直接結合することを示した。免疫染色を行い、M-CSFで刺激下でミクログリア細胞株MG5が形成する膜ラッフルに、貪食時に形成されるファゴサイティックカップにIba1とフィンブリンの一致する集積を示した。さらに、フィンブリンのアクチン束化能をIba1が増強することを明らかとした。ミクログリアの遊走・貪食の原動力はアクチン細胞骨格の再構成であるが、以上の結果はIba1とフィンブリンの結合が細胞骨格の制御に重要であることを示唆する。一方、生体内・外でミクログリアを可視化する目的でIba1プロモーター/EGFPトランスジェニックマウスの作製を行った。Iba1ゲノムのクローニングを行い構造解析を行った。Iba1遺伝子は約5.5kbの比較的狭い領域に存在し、その中でミクログリア/マクロファージ特異的プロモーターと予想される部分、約1kbを同定した。Iba1プロモーターをEGFP cDNAと結合し、マウス受精卵にインジェクションし、トランスジェニックマウスを作製した。得られた7系統のマウスのうち1系統にミクログリア/マクロファージに特異的なEGFPのシグナルが観察された。現在さらに、Iba1プロモーターを活用したマウスを複数系統作製している。本研究では、酵母two-hybridスクリーニングによりIba1結合たんぱく質としてアクチン束化たんぱく質フィンブリンを同定した。Iba1のC末端断片をbaitとしてヒト脾臓cDNAライブラリをスクリーニングし、複数個のフィンブリンcDNAクローンを単離した。そこでCOS-7細胞にフィンブリンとIba1を共発現させ、Iba1を免疫沈降下したところフィンブリンが共沈した。さらに、精製たんぱく質を調製し、免疫沈降・GSTプルダウン法・オーバーレイアッセイを行いIba1とフィンブリンが直接結合することを示した。つぎに、免疫染色を行い細胞内局在についても検討した。非刺激下のミクログリア細胞株MG5ではIba1とフィンブリンは異なった分布を示したが、M-CSFで刺激すると速やかに膜ラッフルが形成され、その部位にIba1とフィンブリンが集積し一致した局在を示した。貪食時に形成されるファゴサイティックカップでのIba1とフィンブリンの共存も示された。我々は以前にIba1のアクチン束化能について報告した。そこで、フィンブリンのアクチン結合能・束化能に対するIba1の影響を調べた。Iba1の存在下・非存在下でフィンブリンのアクチン結合能は影響を受けなかったのに対し、アクチン束化能はIba1存在下で増強した。さらにIba1変異体を用いた解析により、束化能増強は単なる相加効果によるものではなく、Iba1とフィンブリンの結合の影響であることを示した。我々はミクログリア/マクロファージに特異的なカルシウム結合蛋白Iba1を見出し、Iba1が単量体G蛋白Racと協調的に機能し、ミクログリアの強い遊走能・貧食能の分子基盤をなしていることを明かにしてきた。

さらに、Iba1結合蛋白としてアクチン束化蛋白フィンブリンを同定し、M-CSFで刺激下に形成される膜ラッフル、貧食時に形成されるファゴサイティックカップにIba1とフィンブリンが共存することを示した。また、Iba1がフィンブリンのアクチン束化能を増強することを明かとした。遊走・食食の原動力はアクチン細胞骨格の再構成であるが、以上の結果はIba1とフィンブリンの結合が細胞骨格の制御に重要であることを示唆する。ミクログリアは種々の遺伝子導入試薬に対して強い抵抗性を示す。そのため、これまでは細胞の核に直接遺伝子をマイクロインジェクションすることにより、機能解析を行ってきた。この方法では遺伝子導入可能な細胞数が限られるために、生化学的解析を行うのに必要な細胞数を得るのが困難であった。そこで、近年注目されているProtein Transduction Domain(PTD)を活用し、ミクログリアへの蛋白導入を試みた。PTDとしては高効率と報告される11R(アルギニン11個からなるオリゴマー)を試みた。11R-GFP融合蛋白を大腸菌に発現させたところ蛋白は不溶性化し、GFPの蛍光も得られなかった。そこで、11R-GFPを愛媛大学で開発された無細胞蛋白合成装置を用いて合成したところ、11R-GFP、は可溶性画分に発現され、GFPの蛍光シグナルも得られた。さらに合成蛋白をミクログリア培養液中に添加したところ、蛋白は蛍光を保ったままほぼ100%の細胞に取り込まれた。ミクログリアに高効率に蛋白導入できることは画期的なことであり、今後このシステムを活用してシグナル解析を進めていく予定である。Iba1は我々の見出したミクログリア/マクロファージ特異的カルシウム結合たんぱく質であり、ミクログリア活性化時にはその発現が増強することなどを示してきた。今年度は生体内・外でミクログリアを可視化する目的でIba1プロモーター/EGFPトランスジェニックマウスの作製を行った。まず、Iba1 cDNA5'末端の解析を行った。Iba1たんぱく質はマクロファージ以外にも精巣で発現している。精巣由来、ミクログリア由来のIba1 cDNAの5'末端をそれぞれ比較したところ、配列が異なることがわかり、精巣とミクログリア/マクロファージではプロモーターが異なることが予測された。そこで、Iba1ゲノムのクローニングを行い構造解析を行った。Iba1遺伝子は約5.5kbの比較的狭い領域に存在すること、第一エクソンが二個有り、これらの使い分けが精巣・マクロファージでのcDNA配列の違いをもたらしていることがわかった。ミクログリア/マクロファージ特異的プロモーターと予想される部分、約1kbをEGFP cDNAと結合し、単球系白血病株THP-1・線維芽細胞にそれぞれ導入した。THP-1ではEGFPの蛍光が観察されたのに対し、線維芽細胞では観察されなかった。次に、Iba1プロモーター/EGFPをマウス受精卵にインジェクションし、トランスジェニックマウスを作製した。
消化管平滑筋での抑制性伝達の細胞内機序

1.ラット遠位結腸での弛緩のメディエイターさであることが示されているPACAPの働きの詳細を調べて次の知見を得た。(2)SK channelは現在四種類に分類されているが、ラット腸管でSK3の存在を確認した。腸神経と関連して存在し、平滑筋には発現していなかった。(3)SK channelの存在を詳細に検討したところ、神経細胞やグリアには存在せず、カハールの間質細胞に発現していることが分かった。その結果、カハールの間質細胞と抑制性伝達への関連が示唆された。2.神経ペプチドの一つであるオレキシンの腸での抑制性伝達への関わりを調べた。マウス小腸でのオレキシンの役割について以下の知見を得た。(1)マウス小腸の縦走筋は外から適用したオレキシンに反応して、弛緩とそれに続く収縮を起こした。収縮はアセチルコリンを介していることが分かった。(2)電気刺激による神経性の弛緩の約半分がオレキシンを介していることが分かった。またオレキシンは腸神経に働き、一酸化窒素の産生を介して弛緩を起こすことが分かった。3.一酸化窒素の弛緩の細胞内機序を調べ、ラット近位結腸で主として小胞体膜に存在するCa^<2+>-ATPaseを活性化し、細胞質での遊離Ca^<2+>を減少させて弛緩を生じることが分かった。4.その他、腸運動に関わる小胞体内のCa^<2+>の役割についての検討や、消化管の働きに関わる内向き整流性K^+ channelの存在を調べ、後述の論文の成果を得た。ラット近位結腸縦走筋標本において、一酸化窒素がcyclic GMP-PKG系を介さずに、平滑筋細胞内のCa^<2+>濃度を低下させる機序を検討し以下の結果を得た。(1)電位依存性Ca^<2+>channel関与の有無について、一酸化窒素による張力とCa^<2+>濃度の変化を、電位依存性Ca^<2+>channel阻害薬の張力とCa^<2+>濃度への影響とを比較検討した。また、電位依存性Ca^<2+>channel阻害薬存在下の一酸化窒素の弛緩作用を調べた。その結果、一酸化窒素の弛緩作用への、電位依存性Ca^<2+>channelの関与がないことを確認した。(2)細胞膜Ca^<2+>-ATPaseの活性化によるCa^<2+>の細胞外への汲み出しと、小胞体のCa^<2+>-ATPase(SERCA2)の活性化による小胞体へのCa^<2+>の汲み入れ、への一酸化窒素の関与について、標本をThapsigargin処置後に一酸化窒素による弛緩反応を調べた。その結果、一酸化窒素の弛緩作用が消失したので、SERCA2関与の可能性が肯定された。(3)一方、スキンド標本でCa^<2+>濃度が一定であるのに、実際にcyclic GMPが弛緩を生じることを既に確認している。従ってこの弛緩の経路と先のcyclic GMPを介さない経路との関連を、PKG阻害薬のRp8-bromo cGMPSを用いて調べた結果、PKGを介するCa^<2+>感受性低下機構の生理的意義は薄いと考えられた。前年度に続き消化管の運動制御機構を検討した。とくに平滑筋への抑制性伝達の細胞内機序を調べた。1.ラット遠位結腸での弛緩のメディエイターであることが示されているPACAPの働きの詳細を調べて次の知見を得た。

(2)SK channelは現在四種類に分類されているが、ラット腸管でSK3の存在を確認した。腸神経と関連して存在し、平滑筋には発現していなかった。(3)SK channelの存在を詳細に検討したところ、神経細胞やグリアには存在せず、カハールの間質細胞に発現していることが分かった。その結果、カハールの間質細胞と抑制性伝達べの関連が示唆された。2.神経ペプチドの一つであるオレキシンの腸での抑制性伝達への関わりを調べた。マウス小腸でのオレキシンの役割について以下の知見を得た。(1)マウス小腸の縦走筋は外から適用したオレキシンに反応して、弛緩とそれに続く収縮を起こした。収縮はアセチルコリンを介していることが分かった。(2)電気刺激による神経性の弛緩の約半分がオレキシンを介していることが分かった。またオレキシンは腸神経に働き、一酸化窒素の産生を介して最終的に弛緩を起こすことが分かった。3.一酸化窒素の弛緩の細胞内機序を調べ、ラット近位結腸で主として小胞体膜に存在するCa^<2+>-ATPaseを活性化し、細胞質での遊離Ca^<2+>を減少させて弛緩を生じていることが分かった。4.その他、腸運動に関わる小胞体内のCa^<2+>の役割についての検討や、消化管の働きに関わる内向き整流性K^+ channelの存在を調べ、後述の論文の成果を得た。
非行少年及び成人犯罪者の再犯防止に資する処遇・教育に関する分析

本年度は、成人犯罪者のデータとして神戸刑務所との共同研究を実施することが可能となり、性犯罪受刑者の再犯について保護的因子をSAPROFで測定し、リスク要因をSVR-20で測定する研究を進めることとなった。リスク要因の発現を保護的因子が、抑制できるか否かについて、直接的な分析を行った。分析の結果、サンプルサイズが現状では少ないという問題はあるものの、リスク要因よりも保護的因子の方が、受刑者の再犯防止に機能することが示された。非行少年の保護的因子については、世界的に普及しているSAVRYを用いた研究を継続して、データ収集を実施した。東京家庭裁判所及び関東医療少年院と共同研究を実施して、リスク要因と保護的因子を同時に測定したデータを分析したところ、保護的因子が再犯を抑制していることが明らかとなった。この研究については、本年度の日本犯罪心理学会にて発表を行なった。事案が軽微等の理由により犯罪に及んでも在宅での取り扱いとなった非行少年から、心身に著しい故障が認められることから医療少年院送致となった非行少年まで、幅広くデータを収集することができ、研究の進展が見られた。異なる非行深度を持つ非行少年であっても、保護的因子がリスクを抑制している可能性が認められた。再犯を防止する上で、保護的因子の存在が重要であるという知見が得られつつあり、これは非行少年及び受刑者が社会に戻った後で適切なサポートを得ることの重要性が示されたと言える。神戸刑務所との共同研究が実現したことにより受刑者のリスク要因、保護的因子を分析する研究が大きく前進した神戸刑務所との共同研究では、従来まで得られなかったデータが得られている。今後は、長期的に同刑務所で調査ができるよう働きかけを行いたい。また、少年鑑別所でのデータ収集も進展させたい。本年度は保護観察所と連携してリスクアセスメントツールであるLS/CMIを成人の犯罪者でデータを採取する研究に着手し、現在のところ約30名程度のデータを収集できている。サンプルの確保は、今後も継続して実施していく予定であり、研究の滑り出しとしては順調である。得られたデータについて基礎統計量を算出し、予備的な分析を実施することが出来た。非行少年の保護的因子については、SAPROFの少年版について少年鑑別所でのデータを採取することができ、一定の進捗を見た。また、保護的因子としては、SAVRYの保護的因子6項目が現在、世界的に見ても使用例が多く、こちらを使用することの利点が判明したため、SAVRYを入手し、研究に使用して良いとの許可を出版元から取り付けることが出来た。現在、SAVRYを用いて、家庭裁判所に係属した非行少年について調査を行うことを研究協力者と協議している。また、家庭裁判所に係属した在宅事件の非行少年については、若年者用リスクアセスメントツールであるYLS/CMIについて、サンプルを100名程、確保でき、基礎的な分析として少年鑑別所入所サンプルとの比較などを行い、犯罪心理学会において発表することができた。成人のリスクアセスメント、家庭裁判所に係属した在宅事件のリスクアセスメントについては、サンプルの採取が順調に進んでおり、予備的な分析も実施することができ、十分な進捗が見られたと判断している。保護的因子の研究が、当初予定していたツールではなく、SAVRYに切り替える方針であるため、こちらのサンプルは採取できていないが、順次、調査を行う目処が立っている。本年度は引き続き、保護観察所と連携して成人用リスクアセスメントツールであるLS/CMIについて、成人犯罪者のデータを収集しており、順調に推移している。非行少年の保護的因子については、SAPROFの少年版について得られた少年鑑別所のデータについて分析を行い、非行少年が有している保護的因子が少ないことを確認し、研究の進展が見られた。また、保護的因子についてはSAPROFの他に、世界的にも普及しているSAVRYを利用した研究を進めており、家庭裁判所に係属した非行少年と矯正領域(少年院、少年鑑別所に入所した非行少年)の非行少年について、調査を実施予定である。このうち、矯正領域については、一部、データの採取が可能となった。また、家庭裁判所に係属した在宅事件の非行少年のデータと少年鑑別所に入所した非行少年のデータを結合することにより、我が国の非行少年について、より一般的な性質、傾向を把握する分析を進めている。具体的には、傾向スコアを用いて、社会内処遇と施設内処遇の効果の比較を行なった。施設内処遇には社会内処遇と比べて再犯リスクの高い非行少年が入所することから、単純な比較が困難であるところ、準実験の手法を用いてその困難さを克服した分析である。結果として、従来に試みられていた欧米の研究と結果が異なり、施設内処遇の方が再犯防止効果が高いという知見が得られた。これは我が国の少年保護法制において、効果的な施設内処遇が行われていることを示す意義のある知見と考えられる。この分析の結果の一部についてはアメリカ犯罪学会の年次大会において発表した。成人犯罪者のリスクアセスメントについてデータの採取を進めていること、司法、矯正領域の非行少年のデータに関しては、集められたデータについて具体的な分析を行い、知見を見出し、学会発表を行なっている。

リスク要因の発現を保護的因子が、抑制できるか否かについて、直接的な分析を行った。分析の結果、サンプルサイズが現状では少ないという問題はあるものの、リスク要因よりも保護的因子の方が、受刑者の再犯防止に機能することが示された。非行少年の保護的因子については、世界的に普及しているSAVRYを用いた研究を継続して、データ収集を実施した。東京家庭裁判所及び関東医療少年院と共同研究を実施して、リスク要因と保護的因子を同時に測定したデータを分析したところ、保護的因子が再犯を抑制していることが明らかとなった。この研究については、本年度の日本犯罪心理学会にて発表を行なった。事案が軽微等の理由により犯罪に及んでも在宅での取り扱いとなった非行少年から、心身に著しい故障が認められることから医療少年院送致となった非行少年まで、幅広くデータを収集することができ、研究の進展が見られた。異なる非行深度を持つ非行少年であっても、保護的因子がリスクを抑制している可能性が認められた。再犯を防止する上で、保護的因子の存在が重要であるという知見が得られつつあり、これは非行少年及び受刑者が社会に戻った後で適切なサポートを得ることの重要性が示されたと言える。神戸刑務所との共同研究が実現したことにより受刑者のリスク要因、保護的因子を分析する研究が大きく前進した保護的因子の研究で、サンプルを採取できるよう一層の進展を行う必要がある。また、若年層の非行少年のリスクアセスメントについて、現在、児童相談所からの協力を得ることを協議中であり、そちらが順調に運ぶようであれば、研究の幅が一層広がるため、進展を促す予定である。成人犯罪者のリスクアセスメントについては、今後も引き続きデータの収集を進めていく。また、矯正領域の非行少年においても、複数施設からデータを採取できるよう協議を進めていく。また、さらに若年層の非行少年のリスクアセスメントについての研究も視野に入れて、児童相談所との協議を続けていく。神戸刑務所との共同研究では、従来まで得られなかったデータが得られている。今後は、長期的に同刑務所で調査ができるよう働きかけを行いたい。また、少年鑑別所でのデータ収集も進展させたい。
腕神経叢引き抜き損傷に対する前処理自家神経を用いた神経根再埋め込み法の研究

頚髄神経根引き抜き損傷後、引き抜かれた神経根を再埋め込みする手術で使用する移植神経の前処理法をラットで検討した。第6頚髄神経引き抜き損傷モデルをまず作成し、同時に移植神経を第5頚髄神経より採取した。再埋め込み手術までの1週間、移植神経をシュワン細胞培地で培養した。その後、引き抜かれた脊髄髄節と引き抜かれた神経根の間に前処理自家神経を橋渡し移植した。術後8週の組織学的評価では培地に1nMエリスロポイエチン添加した群で再生軸索数や脊髄前角内の生存運動神経細胞数の有意な増加は見られなかった。100μMResveratrol添加群では検体数が足りないものの、再生軸索数の有意な増加を認めた。腕神経叢引き抜き損傷に対する新しい治療法として、神経根再埋め込み法が臨床例でも報告されているが、現行の外科的治療法を超える方法ではなかった。その原因の一つに埋め込んだ神経内へと伸張する軸索数が少ないことがあげられる。そこで、埋め込んだ神経内へと伸張する軸索数を増やすため、脊髄と末梢神経間に橋渡し移植する自家神経に前処理を行う方法を研究している。平成25年度は、まず、最も基本となるラット腕神経叢の第6頚髄神経引き抜き損傷モデルについて、論文を発表することができた。そして、そのラット腕神経叢の第6頚髄神経引き抜き損傷モデルを作成し、その1週後に採取した自家神経を引き抜かれた神経と脊髄間に橋渡し移植するモデルをほぼ完成させた。計画当初との変更点は、(1)採取する移植神経を、腓腹神経ではなく、より簡便な隣接する第5頚髄神経へと変更(2)評価時期を術後8週目とし、移植神経および脊髄の組織学的評価を中心に行うことの2点である。移植神経の前処理方法として検討する薬剤の種類、使用量が多岐にわたるため、組織学的に有意差が現れる最短時期と思われる術後8週目を評価時期とした。平成24年度研究計画に掲げた主要5項目は、1)実験の対象、2)ラット腕神経叢引き抜きモデルの作製および自家神経の採取、3)自家神経の前処理、4)前処理自家神経の移植、5)移植した前処理自家神経の軸索誘導能、再生能の評価であった。1)、2)は予定通り行い、腕神経叢引き抜き損傷モデルを作成すると同時に自家神経を採取し、1週間後に採取した自家神経を橋渡し移植して、脊髄内に再埋め込みするラットのモデルを試作した。その結果、検討の上、2)に一部変更を加えることとなった。具体的には、採取する神経に腓腹神経を予定していたが、より簡便な隣接する第5頚髄神経あるいは第7頚髄神経を使用することに変更した。3)については、有効な前処理法を現在検討中である。4)、5)については、まず、予定通りラット腕神経叢の第6頚髄神経引き抜き損傷モデルを作成し、その1週後に自家神経を引き抜かれた神経と脊髄間に移植した。このモデルを試作し、8週後に安楽死させて灌流固定を行い、標本の作製法および評価法を現在検証している。まず、移植神経に対する前処理方法の検討をin vitroで脊髄器官培養を利用して行う実験系の作成を試みた(参考文献;Vyas A etal. Exp Neurol, 223:112-8,2010)。これは、生後数日のラットの脊髄横断切片を培養液に浸したフィルター上で培養する方法で、脊髄運動神経の軸索伸長能をin vitroで検証することが可能となる。この実験系が実現できれば非常に手間のかかるラットモデルの作成数を減らせると考えていたが、脊髄切片内の運動神経細胞より伸張する軸索が十分に得られず、このモデルの作成は断念した。再び、ラットモデルでの実験を再開した。ラット第6頚髄神経根引き抜き損傷モデルを作製し、同時に第5神経根を鋭的に採取、採取した神経根をそのままシュワン細胞用培地に浸し、37度、5%CO2の環境下で1週間培養した。1週後,培養液に浸した自家神経を引き抜かれた神経近位端とC6脊髄髄節側方の間に橋渡し移植した。移植後8週でラットを灌流固定し、移植神経およびその末梢1cmを採取、組織学的評価を施行した。

再生軸索数の増加を促進するため、1週間培養する培地に添加薬剤を加えたが、エリスロポイエチンの添加により移植神経内を再生する軸索数はわずかに増加したが、差はわずかであった。現在、レスベラトロール(ポリフェノール)の添加により、再生軸索数の有意な増加を確認したが、まだ検体数が少なく今後引き続き検討を要する。腕神経叢引き抜き損傷に対する新しい治療法としての脊髄への神経根再移植法は臨床例も報告されているが、現行の外科的治療法を超える方法ではなかった。その原因の一つに再移植した神経内へと伸張する軸索数が少ないことがあげられる。引き抜かれた神経根と脊髄髄節間に橋渡し移植する自家神経に薬剤による前処理を加えることにより移植神経内を再生する軸索数を増加させることは可能と考えられた。整形外科学橋渡し自家神経移植を併用した引き抜き神経根再埋め込みラットモデルを作成し、様々な前処理をした移植神経への神経再生を評価する場合、大量のラットを必要とし、かなりの手間を要することとなる。そのため、当初の計画では無かった脊髄器官培養法を利用した方法も作成し、in vitroで移植神経への前処理の効果を評価することも同時進行で試みている。様々に培養条件を変更しているが、脊髄前角内の運動神経細胞から軸索を伸長させることに試行錯誤している。現在、橋渡し自家神経移植を併用した引き抜き神経根再埋め込みラットモデルを作成し、評価法および検証する薬剤を模索している段階である。引き続き、第6頚髄神経根の引き抜き損傷後1週目に、前処理を加えた自家神経を引き抜かれた神経と脊髄間に移植するラットモデルを作成する。術後8週で移植神経および脊髄に対して組織学的な評価を行い、軸索誘導能の優れた移植神経の前処理方法を検討する。また、同時にin vitroで脊髄運動神経の軸索伸長能を検証できる脊髄器官培養法を作成する。このin vitroモデルが再現できれば、様々な薬剤、使用量についての検討が容易になると考えている。平成24年度の研究により自家神経のドナーとして、腓腹神経ではなく、隣接する第5頚髄神経あるいは第7頚髄神経を使用することに変更した。本年度は、移植神経の前処理法を何種類か行い、前処理を行わない群との組織形態学的比較、評価を引き続き進める予定である。また、当初の平成25年度の計画である以下の項目も開始予定である。1)前処理自家神経移植を橋渡し移植した神経根再埋め込みモデルの長期成績の評価前年度の実験系より有効と考えられた前処理を行った自家神経を同様に橋渡し移植し、46ヶ月後に灌流固定し、電気生理学的、組織形態学的に評価する。2)再生神経の評価(1)電気生理学的評価;腹腔内麻酔下に、電気生理検査を行う。具体的には、Su Jiangらの方法を参考に、再埋め込み法を行った左側とは対側の右側頭頂部を一部開頭後、硬膜を切開しM1(Bregmaの前方5ミリから後方1ミリまでの間で正中より0.54ミリの間)と呼ばれる大脳部位を展開する(Microsurgery 2010)。このM1部を電気刺激し、上腕二頭筋の活動電位を計測、比較検討する。(2)組織形態学的評価の継続。前年度と同様に脊髄前角細胞数や再生軸索の検討を行うと同時に、トレーサーを用いた再生軸索の評価、エポン包埋した移植神経横断面で再生軸索の評価を行う。該当なし
海洋構造物系の動的安全性評価法の開発に関する基礎的研究

本研究は浮力部材を有する大型海洋構造物の動的安全性に関する基礎的な検討を行なったものである。高度に発達し過密化したわが国では、海洋空間の有効利用は環境問題と関連して主要な関心のもたれている分野の一つである。海上空港、エネルギー供給施設、ゴミ処理施設などの問題解決は海洋空間の積極的利用によって行われると考えられる。回流水槽実験による基礎的な検討及びコンピュータによるシミュレーション解析により以下のような結果を得ることができた。(1)回流水槽実験により一様流速下における浮力部材を有する構造物の動的特性について検討を加えた。その結果、流れ方向に2本ある部材の渦振動特性は1本の場合と比べて大きく異なっていることが分かった。また浮力部材を有することで渦振動による応答を低減することができた。(2)動的サブストラクチャ法による浮力部材を有する大型海洋構造物一地盤系の定式化を行い、不規則外力である波力、地震力及び潮流力を受ける場合の動的応答特性について検討を加えた。浮力部材を海底に近い位置におくことにより応答を低減できるが、磯流力は部材径と共に増加するため、その影響を明確にしておくことが重要であることが分かった。(3)卓越周期の異なる波力や地震力等の不規則外力を受ける大型海洋構造物系の動的安全性評価法について検討を加えた。その結果波力の継続時間は地震に比べて非常に長いため、設計値を越える波力が作用すると、応答超過確率は急速に増加する。このため海洋構造物の信頼性評価に関しては、設計値として用いる限界値について十分な検討が必要であることが分かった。本研究は不規則な動的外力に対する浮力セルを有する長大海洋構造物系の動的安全性の評価法について検討を加えるものである。浮力部材を有する大型海洋構造物の動的安全性に関する基礎的な検討を行ない、回流水槽実験による基礎的な検討及びコンピュータによるシミュレーション解析を実施した。(1)回流水槽実験により一定流速下における浮力部材を有する構造物の動的特性について検討を加えた。潮流力を受ける海洋構造物の動的特性を把握する上で渦振動の影響を明確にしておくことが重要になる。本実験では渦振動による構造物の応答の評価方法を試み、解析結果との比較を行ない、良い対応関係が得られることを示した。さらに詳細なモデルによる検討を加える予定である。(2)動的サブストラクチャ法による浮力部材を有する大型海洋構造物一地盤系の定式化を行い、不規則外力である波力及び地震力を受ける場合の動的応答特性について検討を加えた。卓越周期の異なる波力や地震力等の不規則外力を受ける大型海洋構造物系の動的安全性評価法についての基礎的な知見を示すことができた。さらに不規則な動的外力を受ける長大海洋構造物系の損傷度の評価法について検討を加え、それらの結果を総合して合理的で信頼性のある長大海洋構造物系の動的安全性の評価法の確立を試みる予定である。海上空港、エネルギー供給施設、ゴミ処理施設等の問題解決は海洋空間の積極的利用によって行われると考えられる。

(2)動的サブストラクチャ法による浮力部材を有する大型海洋構造物一地盤系の定式化を行い、不規則外力である波力、地震力及び潮流力を受ける場合の動的応答特性について検討を加えた。浮力部材を海底に近い位置におくことにより応答を低減できるが、潮流力は部材径と共に増加するため、その影響を明確にしておくことが重要であることが分かった。(3)卓越周期の異なる波力や地震力等の不規則外力を受ける大型海洋構造物系の動的安全性評価法について検討を加えた。その結果波力の継続時間は地震に比べて非常に長いため、設計値を越える波力が作用すると、応答超過確率は急速に増加する。このため海洋構造物の信頼性評価に関しては、設計値として用いる限界値について十分な検討が必要であることが分かった。
血小板膜の構造と機能

血栓形成における血小板の意義の解明において、血小板膜のコラゲン受容体はもっとも未解明の対象の一つである。山崎は従来コラゲン受容体として提唱されてきたGPIVの欠損者を7名発見したが、何れも出血性素因なく血小板機能も正常であり、GPIVの役割に否定的な成績を得た。諸井は、コラゲンへの血小板結合が、GPVI欠損者血小板および抗GPVI抗体存在下、抑制されることからGPVIの意義を示した。渡辺は多数の研究者がもっとも主要なコラゲン受容体と見なしているGPIa/IIa複合体の巨核球における生合成過程を明らかにした。斉藤はvon Willebrand因子のプロポリペプチドのコラゲン結合分子を決定し同ペプチドのコラゲン凝集における役割を推定した。フィブリノゲン結合分子であるGPIIb/IIIaについては、山崎は活性化時のα顆粒膜からの同分子の細胞膜面への移動がα顆粒内のフィブリノゲンの放出のキャリアとして重要であることを免疫電顕により示した。GPIIb/IIIaの欠損病態である血小板無力症について、加藤はGPIIbの異常分子構造により血小板表面にこの分子が発現されぬ症例を発見した。GPVはトロンビンによる水解基質として知られているが、蔵本はこれを精製しその一次構造をかなりの部分決定し、GPVの活性化時の役割を推定した。大熊は健常者、骨髄増殖性疾患者血小板でトロンボキサンA_2受容体を介する情報伝達機構を解析し、TXA_2不応症にてG蛋白の重要性を明らかにした。またTXA_2受容体数の増加がTXA_2感受性を亢進させることをみた。久米は抗CD9抗体が血小板を活性化する時、TXA_2産生がもっとも重要な経路であり、これには細胞内pHを制御する反応系が関与していることを示した。また木幡は第VIII因子の糖鎖構造を解析した。以上血小板活性化反応における受容体構造、機能解析に本研究班の焦点があわされ、ほぼ満足すべき成果を上げることができた。