hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
産婦人科疾患とインスリン抵抗性に関する研究

糖尿病は年々増加し,わが国の国民病といっても良い状況にある.血糖を下げるインスリンは妊娠,多嚢胞性卵巣症候群,子宮体癌などの産婦人科疾患では,効かなくなるインスリン抵抗性が出現している.今回はこのインスリン抵抗性がこれら疾患にどのように関係しているかを研究し,そのメカニズムを明らかにし,一部の疾患では予防法の開発を目指した.また胎児期の栄養と将来の糖尿病,肥満の発症についても検討した.糖尿病は年々増加し,わが国の国民病といっても良い状況にある.血糖を下げるインスリンは妊娠,多嚢胞性卵巣症候群,子宮体癌などの産婦人科疾患では,効かなくなるインスリン抵抗性が出現している.今回はこのインスリン抵抗性がこれら疾患にどのように関係しているかを研究し,そのメカニズムを明らかにし,一部の疾患では予防法の開発を目指した.また胎児期の栄養と将来の糖尿病,肥満の発症についても検討した.妊娠,非妊娠ICRマウスでCAR ligand(1,4-bis[2-(3,5-dichloropyridyloxy)]benzene;TCPOBOP)投与群,非投与群に分けて糖負荷試験,HOMA-IR,インスリン負荷試験,糖新生・脂質合成律速酵素の発現の変化を検討した。次にHepG2細胞を用いてTCPOBOPのCARを介した転写や律速酵素発現への影響やTCPOBOP存在下でのCAR結合配列への核内受容体coactivatorや糖新生促進転写因子の集積について検討した。また妊娠中同様の高性ステロイドホルモン状態のIRやCARを介したシグナリングへの影響を調べた。更にCAR活性化の高脂肪食飼育妊娠マウスへの有用性について検討した。妊娠マウスでは糖新生・脂質合成律速酵素発現の増加とIR亢進を認め,TCPOBOP投与により非妊娠マウスのレベルまで抑制した。In vitro実験ではTCPOBOPはCARを介した転写を誘導したが律速酵素の発現を抑制した。この効果はCAR発現抑制により消失した。またligandの存在下でCAR結合配列に糖新生促進転写因子の集積を認め,このことが糖新生抑制につながっている可能性が示された。妊娠中同様の高性ステロイドホルモン状態導入は非妊娠マウスのIRを惹起し,in vitroではCARを介した転写を抑制し律速酵素の発現を増加,CAR結合配列への糖新生促進転写因子の集積を抑制した。更にCARの活性化は高脂肪食飼育妊娠マウスの糖・脂質代謝を改善し血圧、蛋白尿の症状を改善した。以上よりCARは妊娠中のIRに関与しており,妊娠中の高ステロイドホルモン血症がCARシグナリングを抑制しIRを惹起している可能性が示された。TCPOBOP投与により妊娠マウスのIRが改善し症状改善していることから,CARは治療標的となりうると思われた。子宮体癌細胞株の6種類(Ishiksawa、HEC-50B、HBC-251、KLE、HEC-1A、RL95-2)を用いて、CD26の発現量を測定すると6種類の蛋白、RNAいずれも高発現していた。そとでCD26は子宮体癌の癌抑制分子標的遺伝子として、抑制できる否かSiRNAを用いて、検討すると、6種類いずれも抑制可能で、特にKLE、HEC-1A、RL95-2の3種類の細胞株で著明に抑制し、その作用として、アポトーシスと関連することを突き止めた。今後、より癌抑制作用機序についての解明を行い、マウスを用いての実験も予定しており、子宮体癌においてCD26が一石を投じる新たな分子標的療法になればと思い、研究を継続している。インスリン抵抗性との関連が知られる多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)女性における、正常女性との末梢微小循環の差異を検討するため、リストアップした患者のデータをカルテより抽出した。さらにこれらの患者に対して、TAS9((株)まるお)を用いて末梢血管抵抗を測定した。I.周産期領域:高脂肪食飼育妊娠マウスでの母児連関のメカニズム検討では、仔は出生後より血中脂質・AC濃度異常、脂肪組織でのAC遺伝子発現異常を認め、その後過体重、血圧上昇、耐糖能異常が発現し、AC遺伝子promoter領域のヒストンアセチル化とメチル化に変化を認め、成熟期のメタボリック症候群発症に関与した。抗肥満・抗糖尿病受容体のXenobiotics受容体(CAR)による妊娠中のIR改善に関する検討ではCARリガンドの投与により非妊娠時レベル近くまでIRを抑制した。in vitroではリガンドの存在下でCAR結合配列に糖新生促進転写因子の集積を認め、糖新生抑制を惹起する可能性を示した。CARリガンド投与により,高脂肪食飼育妊娠マウスのIRやAC分泌異常、更に母獣血圧、蛋白尿の症状を改善し、胎仔の過剰体重増加を抑制した。II.生殖・内分泌領域:ラット多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)では組織学的にヒトと異なり、PCOSでの卵巣微小循環障害仮説を証明できなかった。ヒト妊婦では、PCOSの非妊娠例でテストステロン値、BMI、IRが高かった。妊娠糖尿病(GDM)発症は25%と対象の3%より高く、GDM群はBMI、IRが高かった。IRは非肥満群においても1/3に認め、BMIと独立した因子であった。流産率には有意差はなかった。III.子宮体癌:高分化型腺癌はホルモン依存性腫瘍であり、リスク因子の1つにIRがある。高分化型の平均BMIは25.31(40歳未満患者では29.76)であり肥満との関連が強く疑われた。

Type I (高・中分化型類内膜癌)は、Type II(低分化型類内膜癌や特殊型)と比較し、体重,BMI、腹囲、BSA、皮下脂肪面積、全脂肪面積、全コレステロールいずれも有意な高値を示した。また、Type Iでは内臓脂肪面積より皮下脂肪面積の蓄積関与の重要性を発見した。ICRマウスを高脂肪食(HFD)飼育し,妊娠高血圧症候群モデルを作成した.このモデルとコントロール群で糖・インスリン負荷試験,インスリン抵抗性(IR),母体血中アディポサイトカイン濃度,脂肪組織での発現の変化を検討した.HFD群でIR亢進,中性脂肪の増加と血液中のleptinの増加とadiponectin減少を認めた.更に血圧上昇と蛋白尿増加,母仔の体重増加を認めた.CAR活性化はIR,中性脂肪,アディポサイトカイン及び関連律速酵素発現をCD飼育妊娠マウスのレベルまで抑制し,血圧,蛋白尿,母仔の体重を対象群レベルまで抑制した.子宮体癌のうちエストロゲン依存性タイプでのK-rasの癌遺伝子異常増殖やPhosphatase and Tensin Homologueの癌抑制遺伝子欠損や変異,排卵障害によるプロゲステロン効果の喪失,あるいはプロゲステロン非存在下での脂肪組織のエストロゲン合成によるエストロゲン暴露,IRによる高インスリン血症もリスク因子であるとことが挙げられる.これに関するアディポネクチン作用につき研究を行った.多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)の卵巣皮質における微小循環および卵胞形成への影響については知られていない.今回,テストステロン投与によるラットPCOSモデル作成し,卵巣皮質,とくに卵胞およびその周囲の毛細血管の密度につき観察したところ,PCOSラットでは小卵胞の集簇が観察され,ヒトの多嚢胞性卵巣が再現された.しかし血管密度に関しては,正常ラットと比べ有意な差異が観察されなかった.胎仔数および流産の検討では,妊娠率は正常SDラットで91.7%,PCOSモデルで41.7%と有意差を認めたが,胎仔数に対する流産率は差は無かった.以上より,ラットPCOSモデルは不妊症モデルとなりうるが,不育症(流産)モデルへの適応は困難であると考えられた.周産期領域のインスリン抵抗性に関する研究は順調に進んでいるが、子宮体癌、多嚢胞性卵巣での研究がやや遅れている。25年度が最終年度であるため、記入しない。産婦人科全領域のインスリン抵抗性に関する研究をしており,周産期領域は着実に学会発表,論文作成が進んでいるが,生殖内分泌領域,婦人科腫瘍領域の論文化が少し遅れている.周産期領域のインスリン抵抗性に関する研究はこのまま推し進める。子宮体癌、多嚢胞性卵巣での研究は加速し、学会発表,論文発表を増やす予定である。ICRマウスを用いて4週間の高脂肪食(HFD)飼育後に妊娠させ、種々の変化を報告した.今年度は,周産期領域ではHFD飼育子宮内環境の出生仔への影響について検討する予定である.子宮体癌発症には,インスリン抵抗性(IR)による高インスリン血症もリスク因子である.
高齢者の脳機能低下を予防する：運動およびクレアチン摂取効果

3カ年にわたる本研究プロジェクト実施により、以下の点が明らかとなった。(1)若年者と比較し、高齢者では、短期記憶および長期記憶は低値を示した(p<0.05, p<0.01)。(2)80歳代高齢者(被験者3名)の左脳・帯状回前部のクレアチン濃度は、若年者と比較し、9.6%低値を示した。(3)年齢と脳萎縮指数の間には、有意な相関関係が認められた(r=-0.89)本研究の目的は、高齢者の脳機能低下を予防する一環として、クレアチン摂取および運動が高齢者の脳機能を改善するか否か、その有効性を検証することである。本年度は、前年度の若年者および高齢者の予備的測定結果をもとに、高齢者に対する2週間の継続的クレアチン経口摂取が高齢者の脳エネルギー代謝および認知機能に及ぼす基礎的検討を行うことにあった。合計10名の高齢男性および女性(うち女性3名、66.4±3.3歳)を2群に分け、1日20グラムのクレアチンもしくはプラセボ(マルトデキストリン)を連続2週間投与し、投与前および投与2週間後に脳エネルギー代謝測定および3種類の認知機能検査を行い、クレアチン(Cr)の投与が脳機能に及ぼす効果を検証した。結果として、左脳前頭葉白質優位部位における、コリン(Cho)に対するクレアチンの比の変化量%は、コントロール群=+7.5±12.5%に比べ、クレアチン摂取群では+32.8±1.5%と、クレアチン群において増加傾向を認めた。さらに、海馬領域におけるCr/Cho比は、コントロール群=-3.0±7.1%に比べ、クレアチン摂取群では+6.6±13.1%であった。一方、今回実施した認知機能検査(ワーキングメモリー、短期記憶、長期記憶)では、コントロール群、クレアチン摂取群において、投与前後に有意な変化は認められなかった。高齢男性および女性を対象に、クレアチン経口投与を2週間連続して実施した結果、脳におけるクレアチン濃度は増加する傾向を認めた。またクレアチン投与による高齢者脳内クレアチン量の増加レベルには、部位による相違がある可能性も示された。クレアチンが脳高次機能発揮に重要な役割を果たしていることは、脳クレアチン欠損患者の精神遅滞症状をみても明白な事実であり、本研究の実施は、高齢者の認知機能低下を予防する一方策を検討する一助になる可能性があると考えられる。【目的】“加齢に伴う認知機能低下を予防するための方策を探す"研究プロジェクト計3年の初年度にあたる。本年度の研究目的は、2年次以降に行う介入のための基礎的データ採取として、若年健常者および脳疾患を有しない健常高齢者の脳機能を包括的に評価し、加齢に伴う脳機能の変化を検出する。【実施】2034歳の健常者10名、および6084歳の高齢者20名を対象とした脳機能検査を実施した。【得られた結果】1)脳の器質的評価:1.5Tの磁気共鳴画像法(MRI)を用いて撮像した脳Axial画像から、頭蓋骨内容積に占める脳実質の割合、および脳室最大部位での脳室の割合を測定し、脳萎縮指数を算出した。その結果、年齢と脳萎縮指数の間には有意な負の相関関係が認められ、加齢に伴う明らかな脳萎縮が観察された。2)脳内エネルギー代謝物質の評価:1.5Tの磁気共鳴スペクトル法(1H-MRS)を用いて、クレアチン、NAA(N-アスパラギン酸)、コリン含有物等の脳内エネルギー代謝中間産物を評価した。その結果、加齢に伴い、クレアチンに対するNAAの比およびコリン含有物の比は、有意な減少を示した。加齢に伴う脳内の重要な代謝産物濃度が減少していく模様を検出した。3)認知機能評価:音読時の単語記憶能を評価したワーキングメモリー検査、15単語を2回記憶する短期記憶検査、および30単語を記憶する長期記憶検査を実施した。その結果、加齢に伴いすべての検査値は低下を示し、認知機能の明らかな低下を示した。また、この認知機能の検査値と脳萎縮指数の間には、統計学上有意な相関関係を認めた。【意義】加齢に伴う脳の萎縮、脳内エネルギー代謝産物濃度の低下、および認知機能低下をクリアに検出すると同時に、これらの指標の間に有意な相関関係があることを認めた。2年次以降、加齢に伴う認知機能低下を予防する方策を探る上での貴重なデータを得た。【平成26年度の研究実施状況とその結果】高齢男性/女性計10名(年齢:66.4±3.3歳、平均値±標準偏差)を対象に、以下の検討を行った。1.脳の部位別クレアチンレベルの比較検討:ニューロンを多く含む部位と考えられる海馬領域および左脳前頭葉灰白質優位部位に比べ、左脳前頭葉白質優位部位におけるクレアチン(Cr)のN-アスパラギン酸(NAA)に対する相対比は、有意に低かった(それぞれ0.69±0.09、0.76±0.11、0.54±0.09、p<0.01)2.高齢者10名を2群に分け、1)クレアチン(Creatine monohydrate)投与群(3名)および2)コントロール群(7名)とし、1日当たり20グラムのクレアチンを連続2週間経口投与し、投与前および投与2週間後に脳エネルギー代謝物質測定および3種類の認知機能検査を行った。

その結果、左脳前頭葉白質優位部位のNAAに対するクレアチン投与前後の変化量%は、コントロール群=+0.5±10.5%に比べ、クレアチン摂取群では+16.7±18.9%と増加傾向を認めた。海馬領域におけるCr/NAA比は、コントロール群=-5.9±14.7%、クレアチン摂取群は+8.3±29.4%であった。さらに、今回実施した認知機能検査3種(ワーキングメモリー、短期記憶、長期記憶)の介入前後における変化量と、脳クレアチン相対比の変化量との間に、有意な正の相関関係を認めた(=脳クレアチンが増加すればするほど、認知機能の改善度合いも大きかった)。日常生活において10分間以上継続される身体活動について、中高年者合計14名を対象に評価し、身体活動量と認知機能、および身体活動量と脳エネルギー代謝産物レベルの関係について、検討を行った。その結果、本研究においては、身体活動量と認知機能との間に有意な関係は認めなかった。同様に、身体活動量と脳エネルギー代謝産物レベルの間にも、特に関係は認められなかった。本研究において、各指標の間に関係が認められなかった原因は、主に2点考えられる。1点目は、被験者数の不足である。2点目として、認知機能もしくは脳エネルギー代謝産物レベルを変化させるに足る運動量が確保できていなかった可能性である。今後、被験者数を増加させた、より高い身体活動量での検討が必要であると思われる。3カ年にわたる本研究プロジェクト実施により、以下の点が明らかとなった。(1)若年者と比較し、高齢者では、短期記憶および長期記憶は低値を示した(p<0.05, p<0.01)。(2)80歳代高齢者(被験者3名)の左脳・帯状回前部のクレアチン濃度は、若年者と比較し、9.6%低値を示した。(3)年齢と脳萎縮指数の間には、有意な相関関係が認められた(r=-0.89)当初計画していた実験計画については、概ね順調に実施してきた。平成26年度には、高齢者を対象とした介入研究を行い、その効果を検証する予定であったが、研究代表者が、平成26年8月より1年間メリーランド州立大学カレッジパーク校において在外研究を行うことになり、予定していた認知実験を行うことが困難になったため。言語学研究代表者が、日本に帰国した後、平成26年度に予定していた高齢者を対象とした介入実験を実施する予定にしており、その準備を進めている。本研究プロジェクト3ヶ年の目的は、高齢者の脳機能低下を予防する方策を探す一環として、クレアチン摂取および運動が高齢者の脳機能を改善するか否か、その有効性を検証することである。平成25年度は、特に、高齢者にクレアチン経口投与を実施し、脳内エネルギー代謝物質レベルおよび認知機能に及ぼす効果を検討した。結果として、「研究実績の概要」でも述べたとおり、高齢者においても、若年者と同等もしくはそれ以上に、クレアチン経口投与が脳クレアチンレベルを増加させる可能性を示し、さらに、脳内部位による変化の差異が存在する可能性も示唆した。残念ながら、今回行った3種類の認知機能検査には、投与による有意な効果は認められなかったが、今後、対象とする被験者数を増加させ、さらに詳細な検討を行うことにより、より有益な情報が得られると考えている。本研究の成果は、発表するための準備が進められている。当初の目的に対し、本年度の進捗状況はほぼ合致しており、おおむね順調に進展していると判断した。(理由)本年度の目的は、2年次以降に行う介入のための基礎的データ採取として、若年健常者および脳疾患を有しない健常高齢者の脳機能を包括的に評価し、加齢に伴う脳機能の変化を検出することにあった。
時空間可変性に対応した次世代型不動産情報の標準化

不動産用語概念の検討という視点からは、不動産用語概念を明確にするため、主な投資・取引用不動産用語約400語を選定し、参考資料で解説される頻度が高く、意味に揺れがあると思われる用語について解説集を作成した。また、基本的な不動産情報として住宅の間取り図を取り上げ、被験者が様々なタイプの聞取り図をどのように分類するかを調べることにより、読み手が着目する間取り図情報および間取りの概念について分析をおこなった。さらに、米国の連邦政府が各省の不動産管理の統一的運用を行うための仕組みについて解説した。不動産情報の標準化という視点からは、XMLを用いた不動産情報の標準交換形式のプロットタイプを作成し、実際の不動産データをあてはめて、その検証を行った。不動産情報の標準化の意義の検討という視点からは、不動産情報が充分に行き渡らないことによって、どのような弊害が生じるか、経済学の分析枠組みを用いて整理した。次いで、情報が欠如による不動産の売買の阻害、および不動産業者が情報を独占することによる不動産価格の歪みという2つの弊害について理論的考察を加えた。また、実証的な応用として、住宅価格を左右する要因についてヘドニック分析を行った。結果として、住宅価格の決定に際して、不動産投資に関する情報が重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに、近畿地域の重要伝統的建造物群保存地区を事例に、不動産情報をもちいたヘドニック分析を行った。不動産用語概念の検討という視点からは、投資用不動産用語に関する参考資料の収集、主な投資用不動産用語の抽出、それらが参考資料で解説される頻度の調査を行った。また、取引用不動産用語現況を把握するため、紙媒体及びウェブ上の用語集について汎用性の高いものを抽出調査した。さらに、不動産取引において、宅地建物取引業法においてどのような情報の流れが、売り手、買い手に求められ、その法システムが今日の不動産流通の現状に合致しているのかという点に関する検討を行った。不動産情報の標準化という視点からは、不動産情報の標準交換形式の設計とその検証を中心に活動を行った。この不動産情報の標準交換形式では、不動産物件、取引、公開の3つを主要コアスキーマと考え、この主要コアスキーマに対して、位置、地域、建物、住戸、貸主・売主、借主・買主、成約、広告などの外部スキーマとの関係を表現可能にしている点が特徴である。XMLで用いてこれらのスキーマの物理設計を行った。また、今後の高度な不動産情報を実現するために、不動産物件の位置情報を使った空間IDを提案した。不動産情報の標準化の意義の検討という視点からは、不動産情報を整備し開示することの経済学的価値について検討した。このため「不動産情報の整備」の定義を明確にした上で、個々の経済主体の行動がどう変わるか理論的に分析を開始した。また、情報の開示によって、不動産市場のふるまいをより精密に把握することができるようになる。それにより、政策立案者が適切な政策を打ち立てることが可能になる。その例として、新たに公開された不動産取引情報を利用し、ヘドニックアプローチによる不動産市場分析を行うための予備的考察およびデータの検討を行った。
生体音に含まれる特徴的音情報の統計的手法による検出-高精度な識別器を目指して-

本研究では統計的手法に基づき正常肺音と異常肺音を識別する手法の研究を行った.本手法の特徴は異常肺音を正確に検出するために,音響特徴を扱うための統計モデルと,呼気/吸気に含まれる音響的特徴セグメントの生起順序に関する統計モデルを用いる.また,韻律情報を用いて乳児の情動クラスを推定する手法の研究を行った.本手法の特徴は泣き声のセグメントと無音セグメントの継続時間の割合を韻律情報として用いることであり,従来のスペクトル情報を用いた手法より識別性能が大きく向上した.本研究では統計的手法に基づき正常肺音と異常肺音を識別する手法の研究を行った.本手法の特徴は異常肺音を正確に検出するために,音響特徴を扱うための統計モデルと,呼気/吸気に含まれる音響的特徴セグメントの生起順序に関する統計モデルを用いる.また,韻律情報を用いて乳児の情動クラスを推定する手法の研究を行った.本手法の特徴は泣き声のセグメントと無音セグメントの継続時間の割合を韻律情報として用いることであり,従来のスペクトル情報を用いた手法より識別性能が大きく向上した.呼吸音(肺音)の特徴の詳細なモデル化により異常肺音の検出精度の向上を行うことを目的に,音響的特徴をラベル(時間セグメント)として付与した。具体的な音響的特徴のラベルとしては,アメリカ胸部疾患学会の分類を用いて,笛音,いびき音,水泡音,捻髪音等の副雑音に関するラベル付与を行った.作成したラベルの分析により得られた結果を音響モデルの作成に反映させる.「肺音」に関しては,呼気相,吸気相における副雑音の出現タイミングに応じたモデル化,肺音の種類(連続性,断続性)に応じたモデル化,収録マイクの違いによるモデル化を検討した.また副雑音の構文(音響特徴の出現順序)による反映と統計文法を用いた比較を行った.乳児の「泣き声」に関しては,泣き声から乳児の情動の推定精度を向上させるために特徴パラメータの検討を行った.従来のパワーやメルケプストラム係数に加え,韻律パラメータとしてピッチ情報や有音と無音区間の時間比,泣き声の区間に占める割合の統計的分析を行い、若干の情動による違いが見られた.今後はこれらを特徴パラメータとして用いて情動識別性能の向上を図る.呼吸音(肺音)の特徴の詳細なモデル化により異常肺音の検出精度の向上を行うことを目的に,音響的特徴をラベル(時間セグメント)として付与する作業を継続して行った.セグメントの生起確率(bigram)を用いた異常肺音の検出法を考案し,笛音,いびき音,水泡音,捻髪音等の副雑音の構文(音響特徴の出現順序)を用いた従来の方法(2009 IEEE ICASSPで発表)により検出精度を向上させることができた.この成果は2009年度日本音響学会秋季研究発表会で発表を行った.また,連続した呼吸音の中の個々の呼気吸気の正常音,異常音としての識別結果(尤度)を用いて,呼吸音が疾患者のものであるか,健常者のものであるかを判断する識別の研究を開始した.乳児の「泣き声」に関しては,韻律パラメータとして有音と無音区間の時間比,泣き声の区間に占める割合が情動の識別に有効であることが示せたので,日本音響学会第8回学生のための研究発表会において成果の発表を行った.また,従来の特定乳児の情動識別から,複数の乳児の情動を識別するアルゴリズムの検討を行った.従来のパワーやメルケプストラム係数に加え,これらの韻律パラメータとしてピッチ情報や有音と無音区間の時間比,泣き声の区間に占める割合を用いる方法を検討した.ケプストラム分析をFPGA上で行う際に従来は8ビットの音声しか扱えていなかったため,ケプストラムの精度に関して問題点があった.今年度は,16ビットの精度の音声を扱えるように改良を行った.この成果は日本音響学会第8回学生のための研究発表会において発表した.生体音の韻律的特徴の詳細なモデル化を行うことを目的に,タグの高度化を行う.具体的には,乳児の泣き声において詳細な音響特徴を5種類の大まかなラベルとして付与を行い,またその境界点をより厳密にしたラベルを付与した.このことで特徴的な音情報の継続時間を韻律情報として扱うことができた「乳児の泣き声からの情動を推定する研究」に関しては複数の乳児に関して情動を共通して抽出できる音響パラメータの検討を行なった.具体的には,従来のパワーやスペクトル包落情報の他に,一連の泣き声における泣き声区間や無音区間の割合の利用の検討を行った.泣き声区間や無音区間の全体の泣き声長に対する時間割合を正規分布を用いて表現し,その出現確率を用いて情動クラスの識別実験を行った.この結果,韻律情報はスペクトル特徴よりも識別精度を向上させることができることを示した.またスペクトル特徴と韻律特徴の双方を組み合わせて識別する枠組みを構築した「肺音中に含まれる異常音の検出の研究」に関しては雑音と副雑音の継続時間の長さの違いに着目してモデル化を行うことで,異常音の検出精度を向上できることを示した.また肺音中の異常音の生起確率を用いて,音響セグメントの連鎖に関する局所的な制約と,各呼気吸気間に渡る制約を用いることで,疾患者の検出率を大きく向上できることを示したFPGA上での実装に関しては,音声信号をケプストラムパラメータに変換し,さらにHMMを用いて識別するフレーム同期型の枠組みの基本的な実装を行い,その動作の確認を行った.またケプストラムに加えて特徴パラメータにパワーを用いた実装方法についても検討を行った
大腸癌進展に関与する新規遺伝子の機能解析および臨床応用への試み

本研究は、AFAP1L1が大腸癌進展に関与しているか検討すること、大腸癌進展における機能を解析すること、また分子標的治療ターゲットとしての可能性を探ることを目的とした。細胞株を利用した実験および臨床検体(手術切除標本)を用いた検証から、AFAP1L1は治癒切除術後の再発リスク予測に有効であり、また分子標的治療ターゲットの候補となる可能性がある。AFAP1L1は大腸癌細胞の遊走能やin vivo増殖能亢進によって癌進展に寄与し、またこれにはvinculinとの相互作用が関与している可能性があることが示唆された。1. C7059遺伝子の機能解析(in vitro実験)これらのデータよりC7059が細胞骨格関連分子と相互作用していることが想定され、現在免疫沈降法を用いて候補分子の同定を行っている。2. C7059遺伝子の機能解析(in vivo実験)上記2で樹立した安定細胞株(過剰発現株ならびに発現抑制株)を、ヌードマウスの皮下に移植し、C7059遺伝子の腫瘍形成能への影響を検討した。発現抑制株では腫瘍増殖能が抑制された。さらに、C7059高発現株から生じた腫瘍に対しては、siRNAを局所投与し(AteloGeneを使用)、C7059遺伝子発現を抑制することにより腫瘍増大が抑制されることも確認した。【背景・目的】本研究は、AFAP1L1が上皮癌である大腸癌進展にも関与しているか検討すること、大腸癌進展における機能を解析すること、また分子標的治療ターゲットとしての可能性を探ることを目的とした。【方法】1)大腸癌切除標本におけるAFAP1L1発現を定量的RT-PCR、免疫組織化学的染色で検討し、臨床病理学的因子との関連を統計解析した。2)大腸癌細胞株RKO, SW480に対して強制発現安定株、同LoVoの発現抑制安定株を樹立し、in vitroでの表現型変化を評価した。マウス皮下異種移植、および形成した腫瘍に対してsiRNA局所投与による発現抑制実験を行った。【結果】1) mRNA、タンパク両レベルで癌部でのAFAP1L1発現亢進を認め、隣接正常粘膜ではほとんど発現がなかった。多変量解析で、AFAP1L1強発現は直腸癌治癒切除術後の再発リスクに関する独立して有意な因子であった。2)マウス皮下異種移植では細胞株3種すべてでAFAP1L1発現と腫瘍増殖能に正の相関を認めた。AFAP1L1導入RKOで形成した皮下腫瘍にsiRNA局所投与してAFAP1L1発現を抑制すると、腫瘍増殖速度が抑制された。In vitroでは、AFAP1L1導入RKO細胞は平坦あるいは紡錘形から円形に形態変化をきたした。Time-lapse観察で、円形細胞は培養皿上の遊走能が亢進していた。円形のAFAP1L1導入細胞に対してsiRNAでAFAP1L1発現を抑制すると平坦・紡錘形に戻り、AFAP1L1が細胞形態を制御することが示された。1.大腸癌組織におけるC7059遺伝子の発現状況の検討1999年から2001年に京大病院第一外科で行われた大腸癌切除術症例164例を対象とし、切除標本でのC7059遺伝子の発現状況を免疫組織化学染色法で調べ、リンパ節転移率、全生存期間、無再発生存期間、再発症例における再発後の生存期間やその他の臨床病理学的因子との関連性を検討した。大腸正常粘膜にはC7059蛋白の発現は殆ど認められず、癌細胞に特異的に発現を認めた。さらに、C7059蛋白発現の状況が直腸癌の術後再発高リスク群の選出に有用であることが統計学的解析により明らかとなった。2. C7059遺伝子の機能解析(in vitro実験)C7059遺伝子を発現抑制または強制発現させた安定細胞株を樹立し、細胞増殖、細胞運動、細胞浸潤、腫瘍形成能に、C7059遺伝子がどの程度関与しているかを検討した(Growth assay, Apoptosisassay, Migration assay, Invasion assay, Soft agar colony formation assay)。細胞増殖には関与していないが、細胞運動には密接に関与していることが実証された。3. C7059遺伝子の機能解析(in vivo実験)上記2で樹立した安定細胞株(過剰発現株ならびに発現抑制株)を、ヌードマウスの皮下に移植し、C7059遺伝子の腫瘍形成能への影響を検討した。申請書に記載した研究目的に沿って概ね予定通りに進行したと思われる。研究計画書の流れにしたがって、概ね順調に進行している。本研究で注目しているC7059

遺伝子の機能(特にC7059と相互作用する分子の同定および転移過程への関与)および発現調節機構についての解析を推進する予定である。1. C7059遺伝子の発現調節機構の解析C7059遺伝子の上流約2.3kbまでの転写調節領域にはデータベース上、転写因子が結合しうるコンセンサス配列が複数存在することが分かっている。この範囲の転写調節領域を対象にルシフェラーゼレポーターアッセイを行い、中核となる転写調節領域の同定と関与する転写因子の推定を行う。さらに、Chromatin immunoprecipitation(ChIP)およびElectrophoresis mobility shift assay (EMSA)にて転写因子の同定を行う。2. C7059遺伝子の機能解析(in vivo実験)C7059高発現大腸癌細胞株あるいは樹立した安定細胞株(過剰発現株ならびに発現抑制株)をマウス脾臓に注入し肝転移モデルを作成する。または、直腸粘膜に移植し自然肺転移モデルを作成する。これらの肝転移モデルあるいは肺転移モデルが作成されれば、C7059遺伝子の発現変化が腫瘍形成能だけではなく、遠隔転移能へも影響を及ぼすかどうかを検討する。1. C7059遺伝子の発現調節機構の解析2. C7059遺伝子の機能解析(in vivo実験)C7059高発現大腸癌細胞株あるいはC7059安定導入細胞株(過剰発現株ならびに発現抑制株)をマウス脾臓に注入し肝転移モデルを作成する。3.トランスジェニックマウスの作製上記実験にて有望なデータが得られれば、C7059トランスジェニックマウスの作成も考慮している。Villin promoterを利用して、腸管特異的にC7059遺伝子を発現させるようにし表現型を観察すること、さらには腸管ポリポーシスを来すApcMinマウスと掛け合わせて良性の腸管ポリープが浸潤性腫瘍に変化するかどうかを検討する。in vitro実験に必要な試薬類やin vivo実験に必要なマウス購入代に使用する予定である。
組織学的構造を反映した粘膜および歯根膜の生体力学的シミュレーションモデル

本研究では、力学的な負荷のもとにおける生体組織の変形や荷重状況を検索するとともに、その組織学的な特徴を取り込んだ力学シミュレーションモデルを作成することを目的として研究を行なって、以下の結果を得た。1.粘膜については、超小型圧力センサが埋めこまれたシリコーンエラストマーによる実験モデルを製作し、圧子を押し込んだ際の圧子下における圧力分布の測定を行った。また新鮮ブタ試料を利用して、圧子を粘膜へ押し込んだ際の表面変形を測定した。そしてこれらの実験条件に対応するシミュレーションモデルを作成し、圧子中央から周辺に近付くにつれ圧力が減少して行く挙動を再現することができた。2.歯根膜に関しては、歯牙移動の数学モデルを作成した。これは歯牙への負荷にともない歯根膜が圧縮され、被圧縮量により定められる血行状況により骨吸収が支配されるというものである。このモデルにより、大荷重での穿下性骨吸収と最適矯正力のもとでの直接性骨吸収を区別してシミュレーションできるようになった。3.骨のリモデリングに関しては、骨の機械的刺激と骨成長因子とのカップリング機構についてのモデルを構成した。このモデルにより、骨に繰返し曲げが作用する場合における骨皮質の肥厚や、繰返し曲げに偏心した圧縮荷重が畳重される場合における適応的リモデリングについて、臨床的に知られている結果をシミュレートすることができるようになった。4.in vitroの系については、ウサギ関節滑膜由来線維芽細胞のコラーゲングル内培養を行った。そして細胞に作用する応力状態を変化させることにより細胞の伸長方向が変わること、また引張応力方向への遊走や増殖などの現象を明らかにした。本研究は,力学的な負荷のもとにおける生体組織の変形状況を検索するとともに,その特徴を取り込んだ力学シミュレ-ションモデルを作成することを目的とする.研究の初年度にあたる本年度は,モデル実験を行うとともに動物死体の口腔粘膜を用いて実験を行い,以下の結果を得た.1.超小型圧力センサが埋めこまれたシリコ-ンエラストマ-により口腔粘膜の実験モデルを製作し,圧子を押し込んだ際の圧子下における圧力分布を測定した.その結果,標準的な弾性モデルに基づくシミュレ-ションから推定される結果とは異なり,圧子中央から周辺に近付くにつれ圧力が減少して行くことが分かった.2.このような現象は,圧子下から周辺へ向かってエラストマ-が逃げる変形が生じているためと推定された.そこで非接触的に微小スポットの変位を計測することが可能なレ-ザ変位計を利用して圧子周辺でのエラストマ-の変形を測定した結果,周辺でエラストマ-の盛り上がりが観測され上記推定が裏付けられた.3.新鮮ブタ下顎試料を利用して,圧子を粘膜へ押し込んだ際の表面変形を測定した.その結果,やはり圧子周辺における表面の盛り上がりが観察された.ただし,粘膜の表面変形はエラストマ-のそれと比較して圧子からより離れた領域まで広がっていた.これは粘膜の非線形的応力ひずみ関係より生じるものと推定された.4.これらの実験結果に基づき,シミュレ-ションモデルの作成を開始した.これまでに,圧子下から周辺へ逃げる変形を考慮に入れたシミュレ-ションを行って,定性的に一致する圧力分布が得られるようになった.5.粘膜圧縮および歯牙動揺のための試験機の試作を開始した.当初はリニアモ-タを利用する予定であったが,ドライバなどの入手が困難であることから,DCサ-ボモ-タを利用することとした.本研究は,力学的な負荷のもとにおける生体組織の変形状況を検索するとともに,その特徴を取り込んだ力学シミュレ-ションモデルを作成することを目的とする.本年度は,昨年度に引き続いてのモデル実験を行うとともに,数値シミュレ-ションモデルを作成し,さらに線維芽細胞の培養実験を開始して以下の結果を得た.1.粘膜については,超小型圧力センサが埋めこんだシリコ-

ンエラストマ-による実験モデルを製作し,圧子を押し込んだ際の圧子下における圧力分布の測定を行った.さらにこの実験条件に対応するシミュレ-ションモデルを作成し,圧子中央から周辺に近付くにつれ圧力が減少して行く挙動を再現することができた.2.歯根膜に関しては,歯牙移動の数学モデルを作成を開始した.これは歯根膜の圧縮にともなう血行停止をシミュレ-ションするとともに,炎症にともなう破骨細胞や骨芽細胞の挙動をモデル化するものである.現在は計算モデルの作成を行っている段階であるが,矯正学における矯正力と歯牙移動のの関係をシミュレ-ションできるものと期待できる.3.骨のリモデリングに関しては,骨への機械的刺激と骨成長因子とのカップリング機構についてのモデルを構成した.これは骨への機械的負荷による圧力勾配により骨液に流動が生じ,これにともなって破骨細胞から骨液に放出される成長因子が骨表面へ移動し,骨芽細胞へ信号伝達が行われるとするものである.このモデルにより,従来説明が困難であった実験的および臨床的に知られている結果をシミュレ-トすることができた.4.in vitroの系については,線維芽細胞のコラ-ゲンゲル内培養を行い,人工材料と生体組織の適合などに関する実験系としてin vivoでの状況に類似した現象を確かめることができた.本研究は、力学的な負荷のもとにおける生体組織の変形状況を検索するとともに、その特徴を取り込んだ力学シミュレーションモデルを作成することを目的とする。研究の最終年度にあたる本年度は、昨年度に引き続いてのモデル実験ならびに動物資料での実験を行うとともに、数値シミュレーションモデルの作成、さらに線維芽細胞の培養実験を行って以下の結果を得た。1.粘膜については、リニアアクチュエータを用いて、ブタ下顎粘膜の動的圧縮試験を行ない、押込み深さ一荷重曲線を得た。押込み荷重の周波数を変えて実験を行ない、周波数が高くなるとともに粘膜の剛性があがることを確認した。2.歯根膜に関しては、歯牙移動の数学モデルを作成した。これは歯牙への負荷にともない歯根膜が圧縮され、被圧縮量により定められる血行状況により骨吸収が支配されるというものである。このモデルにより、従来の生体力学モデルでは扱えなかった大荷重での穿下性骨吸収と最適矯正力での直接性骨吸収をシミュレーションできるようになった。3.骨のリモデリングに関しては、前年度に開発した化学的因子と力学的因子のカップリング機構に基づくシミュレーションモデルを用いて、種々の荷重条件のもとでの数値計算を行なった。その結果、骨に繰返し曲げ方が作用する場合における骨皮質の肥厚や、繰返し曲げに偏心した圧縮荷重が重畳される場合における適応的リモデリングについて、臨床的に知られている結果をシミュレートすることができるようになった。4.in uitroにおいて細胞の力学的応答を調べる系については、ウサギ関節滑膜由来線維芽細胞のコラーゲンゲル内培養を行なった。そして細胞に作用する応力状態を変化させることにより細胞の伸長方向が変わること、また引張応力方向への遊走や増殖などを明らかにした。
小中一貫教育における発達特性および汎用的能力をふまえたキャリア教育プログラム開発

本研究は、小中一貫教育を通して児童生徒のキャリア・進路意識がどのように形成されるかを明らかにするとともに、発達特性および汎用的能力をふまえたキャリア教育の開発を目的とした。具体的な研究成果は、以下の通りである。第一の課題である、汎用的能力の育成および9年間の連続性に重点を置いたキャリア教育については、「つくばスタイル科」における「考える時間」および「6つの帽子」を活用した授業を開発した。それらを通じて、思考ツールや論理語彙を用いて、児童生徒が自分の考えをまとめ説明し、話し合いを整理するといった汎用的能力が育成された。第二の課題である、児童生徒のキャリア・進路意識については、小中交流の実態と意味、進路・キャリア意識、および小中一貫教育に対する評価に関する実態調査を行うとともに、子どもたちが憧れる職業に関する国際比較調査結果の考察を行った。その結果、1)連携型よりも一体型の方が小中交流は盛んである、2)進級時に伴う不安と意識について、教師や学業面に対する不安が大きく、対人面がそれに続く、3)進路動向とキャリア意識について、中学受験は5年生までに決めており、8・9年生についても、「国立・私立高校」の希望は一体型の方が多い、4)連携型よりも一体型の方が、小中一貫教育を高く評価しているといった特徴が見られた。第三の課題である、小中一貫教育におけるキャリア教育実践については、人口減少地域における小規模小・中学校の課題への対応や、小中交流による成果と課題をそれぞれ検討した。例えば施設一体型5-7年ブロックで行われているFSS(Five-Six-Seven)活動を通して、5年生は5ー7年ブロックの一員としての意識が芽生える、6年生は7年生を見本としながら上級生としての意識を身につける、7年生は中1ギャップを感じることなくリーダーとして活躍するといった特徴が見られた。本研究は、小中一貫教育を通して児童生徒のキャリア・進路意識がどのように形成されるかを明らかにするとともに、発達特性および汎用的能力をふまえたキャリア教育プログラムの開発を目的とする。そのために、本年度は以下の2点から研究を進めた。(1)小中一貫教育における汎用的能力モデルおよびキャリア教育の分析9年間を見通した汎用的能力やキャリア教育について、国内外の事例を分析してその特徴を明らかにする。このうち汎用的能力については、PISA調査や国際成人力調査(PIAAC)、さらには21世紀スキルやヨーロッパITLR調査等におけるコンピテンシーモデルを比較検討した。また、国内におけるキャリア教育の内容を整理するとともに、外国についてはアメリカおよびカザフスタンにて現地調査を実施した。(2)小中一貫教育における実践事例の整理市民科(東京都品川区)やつくばスタイル科(茨城県つくば市)のように、総合学習の一部にキャリア教育を取り入れている事例を取り上げ、汎用的能力の育成および9年間の連続性という観点から授業分析を進めた。また、静岡市、千葉県我孫子市、茨城県土浦市・那珂市、長野県茅野市、大阪府高槻市、宮崎県美郷村等の自治体における指導助言者として関わりながら、小中一貫教育開始以来の取り組みに関する成果や変容を分析した。特に、小中一貫教育における地域および学校規模の問題として、同一自治体においても中心部と周辺部とでは、児童生徒の移動や交流および学校統廃合という点で状況が異なることが明らかになった。国内については、教育委員会および各学校の全面的な協力の下、調査および資料収集において各地域および学校の実態を明らかにすることができた。海外の調査研究も実施できたが、継続性という点で課題が残された。(1)小中一貫教育における実践事例の特色分析前年度に引き続き、申請者が指導助言者等として関わっている自治体を中心に、小中一貫教育の実践について継続的に観察および記録を行うとともに、汎用的能力の育成という観点からカリキュラム開発および教材作成に関わった。具体的には、つくば市における「考える時間」や「6つの帽子」の授業研究、静岡市における「静岡型小中一貫カリキュラム」および『静岡学ーブック』等があげられる。この他にも、龍ケ崎市や品川区における小中一貫教育カリキュラムの作成・改訂作業に関わりながら、平成28年度より開始された義務教育学校制度の運営についても検討を進めた。さらに小中一貫教育の理論構築および情報交換の場として、日本義務教育学会が設立され、申請者も副会長として参画して全国の実践事例の特色分析に努めた。(2)児童生徒の進路動向およびキャリア意識に関する予備的調査小中一貫教育を実施している自治体においても、学校制度上は小学校と中学校とに分かれている場合が大部分であり、児童は小学校6年を修了時に中学生として進学することになる。そこで、小中一貫教育を受けた6年生がどの学校に進学したかについて、特定の自治体の進路実績をもとに傾向を明らかにした。また、児童生徒がどのようなキャリア意識を形成しているかを把握するためのアンケートや、進路やキャリアに関する教員に対する聞き取り等の予備的調査を実施して実態を把握した。小中一貫教育における実践事例の特色分析については、教育委員会および各学校の全面的な協力の下、各地域および実態を明らかにすることができた。児童生徒の進路動向およびキャリア意識に関する予備的調査についても、審議会資料等を分析するとともに、義務教育学校長への聞き取り調査を行った。本研究は、小中一貫教育を通して児童生徒のキャリア・進路意識がどのように形成されるかを明らかにするとともに、発達特性および汎用的能力をふまえたキャリア教育プログラムのあり方について検討することを目的とする。(1)児童生徒の進路動向

およびキャリア意識に関する調査義務教育学校をはじめ、小中一貫教育を受けた児童生徒がどのようなキャリア意識をもち、それが進路選択の時期および希望進路にどのように影響するかについて、小中一貫教育の学習および生活状況に関する実態とともに、8校約3500名の児童生徒に対してアンケート調査を実施した。(2)特色ある小中一貫教育実践のまとめ特色ある小中一貫教育の実践として、人口減少地域における小規模小・中学校の課題、小中交流による成果と課題、総合的な学習の時間におけるキャリア教育等を取り上げ、その特徴を考察した。これらをふまえて、新たに小中一貫教育を開始する際の学校現場における留意点や、学区域見直しや学校統廃合等といった現実的問題に対する小中一貫教育のあり方についてまとめ、成果を発表した。さらに、義務教育学校の校内研究である「学力向上を目指して、言語活動の充実を図る授業の工夫」にも参画して、「話す力」の系統的な指導方法を開発するとともに授業分析を行いながら、9年間一貫した児童生徒の発達特性および思考力・判断力・表現力をふまえた汎用的能力の特質についても研究を進めた。児童生徒の進路動向およびキャリア意識に関する調査については、教育委員会および各学校の全面的な協力の下、高い回収率で調査を行うことができた。特色ある小中一貫教育実践のまとめについては、前年度までの各自治体および学校での実践研究を継続するとともにその成果を学会や紀要等で発表した。本研究は、小中一貫教育を通して児童生徒のキャリア・進路意識がどのように形成されるかを明らかにするとともに、発達特性および汎用的能力をふまえたキャリア教育の開発を目的とした。具体的な研究成果は、以下の通りである。第一の課題である、汎用的能力の育成および9年間の連続性に重点を置いたキャリア教育については、「つくばスタイル科」における「考える時間」および「6つの帽子」を活用した授業を開発した。それらを通じて、思考ツールや論理語彙を用いて、児童生徒が自分の考えをまとめ説明し、話し合いを整理するといった汎用的能力が育成された。第二の課題である、児童生徒のキャリア・進路意識については、小中交流の実態と意味、進路・キャリア意識、および小中一貫教育に対する評価に関する実態調査を行うとともに、子どもたちが憧れる職業に関する国際比較調査結果の考察を行った。その結果、1)連携型よりも一体型の方が小中交流は盛んである、2)進級時に伴う不安と意識について、教師や学業面に対する不安が大きく、対人面がそれに続く、3)進路動向とキャリア意識について、中学受験は5年生までに決めており、8・9年生についても、「国立・私立高校」の希望は一体型の方が多い、4)連携型よりも一体型の方が、小中一貫教育を高く評価しているといった特徴が見られた。
セラミック中空粒子及び複合粒子の設計・プロセッシング

本研究では,メカノフュージョン法,ハイブリダイゼーション法および超音波噴霧-熱分解法によりセラミック中空粒子の調製を試みるとともに,「金属-セラミック中空体」複合材を作製し,その特性を評価した。(1)メカノフュージョンを利用したセラミック中空粒子の調製粒径が約10μmのポリメチルメタクリレート(PMMA)球状粒子にアルミナ粒子(粒径:約0.2μm)および微量のシリカ粉末(粒径:約11nm)を添加してメカノフュージョンシステムにより複合化したところ,PMMA粒子にアルミナ(+シリカ)が均一にコーティングされた複合粒子を調製できた。さらに,これを700°C電気炉に直接投入後,1600°Cで焼成することにより,アルミナ中空粒子が得られた。このアルミナ中空粒子とアルミニウムの複合体を作製して摩耗性など評価した結果,他の既存のセラミック中空粒子を用いたものに比べて良好な特性を示した。さらに,アルミナと同様の方法によりチタニア中空粒子も調製できた。(2)ハイブリダイゼーションを利用したセラミック中空粒子の調製(1)とほぼ同様の組成の原料を用いて,ハイブリダイゼーションシステムによりアルミナ-PMMA複合粒子が得られたものの,PMMA粒子表面に十分なアルミナ粉末がコーティングできなかったことから、これを焼成してもほとんどアルミナ中空粒子は得られなかった。(3)超音波噴霧-熱分解法によるアルミナ中空粒子の調製硝酸アルミニウム水溶液に超音波を照射してミクロンオーダーの液滴を生成させたのち電気炉(約1300°C)に挿入して熱分解することにより,球状アルミナ粒子(δ-Al_2O_3,粒径:数100nm数μm)を調製できた。中空粒子の割合は少なかったが,1300°Cで再焼成することによりα-Al_2O_3に転移するとともに,中空粒子の割合が増加した。さらに,原料溶液にクエン酸などの有機酸や界面活性剤を少量混合させることにより,アルミナ中空粒子の割合が著しく増加することがわかった。(4)アルミナ中空粒子の金属アルミニウムとの複合化メカノフュージョン法で製造した中空粒子を用いて金属アルミニウム溶湯含浸法により中空粒子/アルミニウム複合体を作製した。その結果,高温の溶湯内でも中空粒子が破壊されておらず,他のセラミックス中空粒子(アルミナバブル,フライアッシュ,シラスバルーン)を用いた場合よりも高い3点曲げ強度が得られることがわかった。本年度は、メカノフュージョン法および超音波噴霧-熱分解法によりアルミナ中空粒子の調製を試みた。(1)メカノフュージョンによるアルミナ中空粒子の調製粒径が約10μmのポリメチルメタクリレート(PMMA)球状粒子にアルミナ粒子(粒径:約0.2μm)および微量のシリカ粉末(粒径:約11nm)を添加してメカノフュージョンシステムにより複合化したところ、PMMA粒子にアルミナ(+シリカ)が均一にコーティングされた複合粒子を調整できた。

さらに、これを焼成してPMMAを除去することにより、アルミナ中空粒子(直径:約30μm、壁厚:2-3nm)が得られることを確認した。その際、焼成時の昇温過程のコントロールがアルミナ粒子の完全中空化に重要であること、すなわち、できるだけ速く昇温してPMMAを速やかにガス化することによりマクロ孔のない完全なアルミナ中空体が得られることを明らかにした。(2)超音波噴霧-熱分解法によるアルミナ中空粒子の調製硝酸アルミニウム水溶液に2.3MHzの超音波を照射してミクロンオーダーの液滴を生成させたのち電気炉(約1300°C)に挿入して熱分解することにより、球状アルミナ粒子(直径:数10nm数μm)を調製した。TEM観察の結果、粒径がサブミクロン以上の球状アルミナ粒子のほぼ全てが中空体であることが確認できたが、1300°Cで再焼成すると約1μmの粒子のみが安定にα-アルミナ中空体として存在することが分かった。一方、サブミクロン以下の粒子は、噴霧-熱分解直後は中空体とは確認できなかったが、再焼成後の粒子をTEM観察した結果、壁厚は厚いものの明らかに中空体であることが確認できた。一方、原料は酢酸アルミニウム水溶液を用いると、噴霧-熱分解により得られた粒子のほとんどが中空体であることが確認できたが、壁厚が非常に薄いために、再焼成するとほとんどの中空体が破壊されることが分かった。本年度は,メカノフュージョン法,ハイブリタイゼーション法および超音波噴霧-熱分解法によりセラミック中空粒子の調製を試みるとともに,「金属-セラミック中空体」複合材を作製し,その特性を評価した。(1)メカノフュージョンを利用したセラミック中空粒子の調製粒径が約10μmのポリメチルメタクリレート(PMMA)球状粒子にアルミナ粒子(粒径:約0.2μm)および微量のシリカ粉末(粒径:約11nm)を添加してメカノフユージョンシステムにより複合化したところ,PMMA粒子にアルミナ(+シリカ)が均一にコーティングされた複合粒子を調製できた。さらに,これを700°C電気炉に直接投入後,1600°Cで焼成することにより,アルミナ中空粒子が得られた。このアルミナ中空粒子とアルミニウムの複合体を作製して摩耗性など評価した結果,他の既存のセラミック中空粒子を用いたものに比べて良好な特性を示した。さらに,アルミナと同様の方法によりチタニア中空粒子も調製できた。(2)ハイブリダイゼーションを利用したセラミック中空粒子の調製(1)とほぼ同様の組成の原料を用いて,ハイブリダイゼーションシステムにより複合化した。しかし,これを焼成してもアルミナ中空粒子を得ることができなかった。(3)超音波噴霧-熱分解法によるアルミナ中空粒子の調製硝酸アルミニウム水溶液に超音波を照射してミクロンオーダーの液滴を生成させたのち電気炉(約1300°C)に挿入して熱分解することにより,球状アルミナ粒子(δ-Al_2O_3,粒径:数100nm数μm)を調製できた。中空粒子の割合は少なかったが,1300°Cで再焼成することによりα-Al_2O_3に転移するとともに,中空粒子の割合が増加した。さらに,原料溶液にクエン酸などの有機酸や界面活性剤を少量混合させることにより,アルミナ中空粒子の割合が著しく増加することがわかった。