hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トキシコゲノミクス的アプローチによる重金属-農薬複合毒性の解析

本研究では、ヒトDNAマイクロアレイを用いて、代表的な汚染物質である重金属、農薬の混合暴露下におけるヒト由来細胞(HepG2)の遺伝子発現解析を行い、重金属、農薬それぞれの暴露で得られた遺伝子発現パターンと比較し複合毒性作用(相乗、拮抗、もしくは新たな毒性の出現)の解明および有用な毒性マーカー遺伝子の選定を行った。さらに、遺伝子発現解析により選定された遺伝子マーカーを用いて、より詳細な遺伝子発現解析(定量的RT-PCR)を実施し、各重金属-農薬の組合せにおいて、遺伝子発現レベルで作用濃度閾値を明らかにした。本年度は、重金属(ヒ素、カドミウム_グロミウム)および農薬(グリホサート、モリネート)単独暴露における応答遺伝子の検索およびライブラリーの構築を行った。対象細胞としてはヒト肝細胞癌由来細胞株HepG2を用いて、一般的な重金属と日本国内で広く用いられている農薬を用いて、これらの物質によって誘導される遺伝子(群)をDNAマイクロアレイ技術を用いて網羅的に検索した。まず各被検物質に対する基礎細胞毒性試験を実施し、最適暴露条件(暴露濃度および暴露時間)を決定した。細胞毒性試験にはニュートラルレッド法を適用した。基礎細胞毒性試験の結果決定された各物質の暴露条件下でHepG2細胞を培養した後、RNAを抽出し、逆転写反応、遺伝子断片の蛍光標識を行って、ヒト遺伝子DNAマイクロアレイ上のプローブとハイブリダイズさせ、プローブとハイブリダイズした遺伝子断片はアレイリーダーを用いて蛍光測定し、発現変動した遺伝子を同定した。非暴露細胞における発現プロファイルと比較し、その発現変化が大きい遺伝子(群)を順次選択し、重金属および農薬応答遺伝子ライブラリーを構築した。さらに、重金属および農薬暴露系において、特異的に発現する遺伝子(群)(遺伝子マーカー)を探索した。しかしながら、DNAマイクロアレイ解析による遺伝子発現量のデータは定量性に欠けるため、ターゲット遺伝子として選定するために、定量PCRによる正確な当該遺伝子の発現量を測定し、マーカー遺伝子を探索した。重金属一農薬の混合暴露時における遺伝子発現変動パターンについて検討を開始した。農薬一重金属混合暴露時の細胞生存率(ニュートラルレッド法)を測定し、単一物質暴露時と比較して毒性が有意に増強もしくは減弱する条件(濃度の組合せ)を求めた。本年度は、重金属-農薬の混合暴露時における発現変動パターンの変動について検討した。まず、前年度と同様の手法を用い、農薬-重金属混合暴露時の細胞生存率(ニュートラルレッド法)を測定し、単一物質暴露時と比較して毒性が有意に増強もしくは減弱する条件(濃度の組合せ)を求めた。この条件下で、DNAマイクロアレイ解析を実施し、遺伝子発現プロファイルを得た。この結果と重金属単独暴露による発現プロファイル(準備状況参照)および農薬単独による発現プロファイル(平成20年度)を基に、重金属と農薬に特異的および共通する発現変動遺伝子の混合暴露条件下での変動、さらに混合暴露でのみ出現する遺伝子発現変動を選定した。また、実際の環境汚染に近い条件として、低濃度(細胞生存率に影響を与えない濃度)および長時間の暴露系においても同様の解析を実施し、農薬-重金属の複合長期暴露による発現変動解析を行った。得られた発現プロファイルは、既に構築しているモデル化学物質による発現プロファイルライブラリー(酸化ストレス、タンパク変性、DNA障害性等に対応)と比較し、毒性作用の推定を行った。その結果、混合による各物質毒性の変化(増強、減弱)、新規毒性の出現、およびそれらの長期暴露による影響が推定できると考えられる。これらのプロファイルの中から、その発現変動が特に顕著な遺伝子を選定し、毒性マーカー遺伝子としての有用性について検討した。本研究では重金属-農薬の混合暴露時におけるヒト肝癌由来細胞(HepG2)を用いて、複合毒性の有無およびその毒性作用の解析を行うことを目的とした。重金属としてヒ素(As)、カドミウム(Cd)、クロミウム(Cr)、および銀ナノ粒子(AgNP、粒径約20μm)、農薬として比較的毒性が弱いとされている除草剤(グリホサート(Gly)およびモリネート(Mol))を用いた。まず、農薬および重金属単独暴露時、および混合暴露時における細胞生存率をニュートラルレッド法により測定した。グリホサートおよびモリネート暴露による細胞毒性は高濃度域(100mM)においても認められなかった。また、両者を混合した場合においても細胞毒性は認められなかった。一方、各重金属単独暴露による細胞毒性は、強い濃度依存的毒性を示した。次に、各重金属濃度(細胞生存率が100%を維持できる最大濃度)を固定し、グリホサートまたはモリネートの濃度を段階的に増加させて、農薬-重金属混合暴露における細胞毒性試験を行った。しかしながら、細胞毒性が有意に増強もしくは減弱する条件(組合せ)は存在しなかった。さらにこれらの混合暴露条件下で、DNAマイクロアレイ解析を実施し、遺伝子発現プロファイルを求め、重金属単独暴露による発現プロファイルおよび農薬単独による発現プロファイルと比較した。

また、既に構築しているモデル化学物質(酸化ストレス、タンパク変性、DNA障害性等に対応)による発現プロファイルと比較した。各混合暴露条件下における遺伝子発現プロファイルは、重金属単独暴露時の発現プロファイルに類似しており、混合暴露時に特異的に発現する遺伝子パターンを見つけることは出来なかった。
談話分析を用いた新しい痴呆検査法及び痴呆予防・言語リハビリ訓練法開発に関する研究

平成18年度は、主として新しく作成した検査法をさらに洗練し、より多くのデータを取るために実施した。また、従来の検査法との相関関係調査を前年度同様、多くのデータを取って継続的に行った。被検査者の談話分析の方法(談話においてどのような指示詞の使用を不適切な使用と見なすかを詳しく定義すること、指示詞の不適切な使用の頻度の計算方法を確立することなど)を確定した。不適切な「あれ」などの指示詞だけでなく、不必要なつなぎ言葉などの冗語の使用、発話のスピード(発話までの間)なども分析の判定材料に組み込むこととした。以上の確定したメソッドを採用し、山口大学附属病院及びその関連病院における認知症患者(アルツハイマーや脳血管性認知症)に対してK式検査法及び長谷川式検査法などを研究協力者の協力を得て実施し、認知症の程度と不適切な指示詞の頻度などとの関係を調べた。また、両検査法に基づく被検査者(認知症患者)の評価の相関関係を調べた。一方、健常者に対してK式検査法を実施し、年齢別、性別、学歴別などの要因と不適切な指示詞の頻度などとの関係をさらに多くの被検査者に対して調べた。そして、以上のような研究活動で得られた知見を国際学会で発表した。※本研究では、被検査者の同意・協力やコンセンサスを得て、検査や訓練を実施する必要があった。そこで、研究協力者の指導を仰ぎ、被検査者の人権及び利益を保護するために取りうる全ての対策を講じた。また、検査結果などのデータの守秘義務についても徹底した。平成16年度は、主として新しい検査法の作成と実施、従来の検査法との相関関係調査を行った。まず、現在保有している談話分析関係や認知症検査法関係の図書(現有設備)及び新たに購入する図書(主要設備)を研究しながら、研究協力者(前田敏彦氏:現在山口大学病院神経科勤務)と共に国内の認知症検査や訓練法の現状を調査し把握した。次に、新しい検査法(K式検査法)開発に向けて、被検査者の談話分析の方法(談話においてどのような指示詞の使用を不適切な使用と見なすかを詳しく定義すること、指示詞の不適切な使用の頻度の計算方法を確立することなど)を作り上げた。検討の結果、当初考えていた、不適切な「あれ」などの指示詞だけでなく、不必要なつなぎ言葉などの冗語の使用、発話のスピード(発話までの間)なども分析の判定材料に組み込むこととした。この方法に基づいて、山口大学病院及びその関連病院における認知症患者(アルツハイマーや脳血管性認知症)に対してK式検査法及び長谷川式検査法などを研究協力者の協力を得て実施し、認知症の程度と不適切な指示詞の頻度などとの関係を調べた。一方、健常者に対してK式検査法を実施し、年齢別、性別、学歴別などの要因と不適切な指示詞の頻度などとの関係を調べた。ここまでの研究活動で得られた知見を日本認知科学会で発表する予定である(発表申し込み済み)。平成17年度は、談話において使用される不適切な指示詞や、つなぎ言葉を始めとする冗語等の頻度と、老化や認知失調症の進度との関係を調べることにより、談話分析が老化や認知失調症の進度判定に適用できるかどうかの解明を試みた。「不適切な指示詞の使用」とは、聞き手との間で共有知識となっていないにもかかわらず、話し手がある事物を指示詞で表現してしまうことである。「つなぎ言葉を始めとする冗語等の使用」とは、話し手が適切な語想起をすることができないために、意図した言葉を発せられるまで、特に意味のない言葉を、間をつなぐために発することである。まず40歳以上の被験者の談話データを分析し、不適切な指示詞や、つなぎ言葉を始めとする冗語等の頻度と、年齢との間にどのような関係があるかを調べた。次に、認知失調症の被験者を対象にして同様の談話分析に基づく認知失調症の進度と、従来の長谷川式検査法によって判定された認知失調症の進度との間の相関関係を調査した。どちらのケースにおいても、両者の間に相関関係があるという結果から、被験者が自由に会話をするだけで実施できる、談話分析に基づく新しい判定法(以下、K式検査法)は、従来のテスト形式による認知失調症検査法に比べて被験者の心的ストレスが非常に少ない、新しい認知失調症検査法として利用できるポテンシャルを持つという結論を導き出すことができた。これらの研究活動で得られた知見を日本認知科学会第22回大会で発表した。さらに、平成18年度にはこれらの知見を第5回認知科学国際会議で発表する予定である(発表申し込み済み)。

また、従来の検査法との相関関係調査を前年度同様、多くのデータを取って継続的に行った。被検査者の談話分析の方法(談話においてどのような指示詞の使用を不適切な使用と見なすかを詳しく定義すること、指示詞の不適切な使用の頻度の計算方法を確立することなど)を確定した。不適切な「あれ」などの指示詞だけでなく、不必要なつなぎ言葉などの冗語の使用、発話のスピード(発話までの間)なども分析の判定材料に組み込むこととした。以上の確定したメソッドを採用し、山口大学附属病院及びその関連病院における認知症患者(アルツハイマーや脳血管性認知症)に対してK式検査法及び長谷川式検査法などを研究協力者の協力を得て実施し、認知症の程度と不適切な指示詞の頻度などとの関係を調べた。また、両検査法に基づく被検査者(認知症患者)の評価の相関関係を調べた。一方、健常者に対してK式検査法を実施し、年齢別、性別、学歴別などの要因と不適切な指示詞の頻度などとの関係をさらに多くの被検査者に対して調べた。そして、以上のような研究活動で得られた知見を国際学会で発表した。※本研究では、被検査者の同意・協力やコンセンサスを得て、検査や訓練を実施する必要があった。そこで、研究協力者の指導を仰ぎ、被検査者の人権及び利益を保護するために取りうる全ての対策を講じた。また、検査結果などのデータの守秘義務についても徹底した。
「ようこう」軟X線望遠鏡による太陽フレアとコロナの研究

平成5-6年度にわたり、本研究費で「ようこう」軟X線望遠鏡による太陽フレアと太陽コロナの研究を行った。平成5年度には、主要設備としてワークステーション、平成6年度には、データ収容のための磁気ディスクを導入し、データ解析を強力に進めることができ成果を上げることができた。主な成果は、以下の通りである。(1)マクロフレアの発生頻度分布がべき型であり、マイクロフレアの集合がコロナを加熱している可能性を指摘した。(2)コロナルホールの温度が、静穏領域(活動領域を除く)とほぼ同じ温度にあることを発見した。(3)活動領域ループの解析から、スカイラブで得られていたスケーリング則が成立していることをより高い精度で確かめた。また、ループの長軸にそった温度勾配から、コロナ加熱がループの頂上付近で集中的におきている可能性を指摘した。本研究により、太陽コロナやフレアのダイナミックな現象について、従来の考え方をくつがえす思いがけない発見が行われた。主な成果について述べる。(1)太陽フレア:磁気リコネクション説を、強く支持する観測結果が見つかった。(2)コロナの構造変化と磁気リコネクション:X線画像のムービーにより、コロナ磁場が、数分から数時間の時間スケールで、大規模な構造変化を繰り返していることが発見された。(3)マイクロフレアとコロナの加熱:活発な活動領域で、マイクロフレアとでも呼ぶべき小さい爆発現象が頻繁に起きていることが発見された。複数の小さい磁気ループが接触・融合しつつ、爆発現象を起こしているように見える。(4)コロナの温度:活動領域の温度は、スカイラブ衛星やコロナ輝線の観測から、約2百万度と考えられてきた。本研究により、これらの温度成分の他に、4-5百万度に達する高温成分が大量にあることが発見された。(5)剛体回転するコロナホール:南北に長く伸びる、細長いチャンネル状のコロナルホールが見つかった。このようなホールは、何周にも渡ってほとんどその形を変えず、剛体回転に近い運動をしている。(6)活動領域からの質量放出と太陽風の起源:太陽の縁に見える活動領域の磁気ループが頻繁に膨張・上昇運動をしているのが発見された。(7)細い磁力管:静穏太陽には、太さが数秒角しかなく、長さが太陽半径近い、表面を低く這うような磁力線が見つかり、活動領域にも、非常に細く明るい磁力線が見つかった。(8)浮上磁場からのX線放射とジェット現象:コロナに顔をだしたばかりの浮上磁場から、強いX線放射がが発見され、さらに秒速数100km/secに達するX線ジェットが見つかった。本研究費でにより、「ようこう」衛星の軟X線望遠鏡のデータ解析で大きな成果が得られた。軟X線望遠鏡のデータより、太陽コロナの磁場構造がスカイラブ衛星によって示唆されたような静的なものではなく、ダイナミックにその構造を変化させるトランジエントな現象の集合であること、さらにこれらのトランジエントな現象は、磁気リコネクション(磁力線つなぎ替え)により生じていることを、初めて示した。主な成果をまとめると以下のようになる:(1)「ようこう」により発見された、通常のフレアより、エネルギー規模が数桁小さいフレア(マイクロフレアとよんでいる)について、発生頻度分布がべき型であることを発見した。マイクロフレアの集合が、コロナを加熱している可能性があり、極めて興味深い研究項目となっている(大学院生との共同研究)。(2)コロナルホールの温度は、スカイラブの観測結果から、温度の低い領域と考えられていたが、「ようこう」の画像データに散乱の影響などの補正を施すことにより、静穏領域(活動領域を除く)とほぼ同じ温度にあることを発見した(大学院生との共同研究)。また、ループの長軸にそった温度勾配から、コロナ加熱がループの頂上付近で集中的におきている可能性があることを確認した。(4)フレアのメカニズムについて、磁気リコネクションによって生じたアルベン速度に近い高速ジェットが磁気ループの頂上付近で乱流渦を生成し、これのダイナモ効果により沿磁力線電流・電場が生じ、粒子加速が起きるという新しい考え方を提案した。この考え方では、「ひのとり」の観測にもとずいて提案した沿磁力線電場の発生が自然に説明でき、さらに沿磁力線電流は、双方向に発生しうるために、大電流の困難が生じない。
尿素サイクル酵素遺伝子の肝臓特異的転写を制御する因子

尿素サイクルは有毒なアンモニアを尿素へと変換して解毒する代謝酵素系であり5種類の酵素によって形成されている。全5酵素は肝臓において選択的に高レベルに発現する。我々は従来より本サイクルの3酵素の遺伝子について,その肝臓選択的転写の制御機構の解析を行ってきた。特にその2番目の酵素であるオルニチントランスカルバミラーゼ(OTC)のラット遺伝子について,これまでにその肝臓選択的転写にCOUP-TF/HNF-4関連因子が関与することを明らかにした。HNF-4(hepatocyte nuclear factor-4)及びCOUP-TF(chickenovalbumin upstream promoter-transcription factor)は共にステロイドレセプター・スーパーファミリーに属する因子である。本研究において,両因子のOTC遺伝子の転写に対する効果を解析した。COUP-TF及びHNF-4(姫路工大・大隅研究室との共同研究)のcDNAをCOS細胞において発現させ,ゲルシフトアッセイによりこれらの因子が共にOTC遺伝子のプロモーター及びエンハンサーの合計4ケ所の領域に結合可能であることを示した。さらに培養肝癌細胞への共導入実験により,OTCプロモーターに対して,HNF-4が促進的に作用する一方,COUP-TEは抑制的に作用することを示した。肝臓選択的な因子であるHNF-4はOTC遺伝子の肝臓特異的転写に重要な役割を演じているものと考えられる。一方,汎在性の因子であるCOUP-TFはOTC遺伝子の肝臓以外の組織での抑制に関与する可能性が考えられる。しかし,COUP-TFは他の数種類のプロモーターに対しては促進因子としても作用した。このような,汎在性の転写促進因子による組織特異的な遺伝子の抑制,及び組織選択的な数似因子による当該組織におけるその抑制の解除は,遺伝子の転写の組織特異制の決定機構として潜在的に重要な機構であると考えられる。
ステロイド剤服用中の子どもおよび家族の生活行動とニーズに関する研究

本研究は、ステロイド剤を内服している子どもやその家族の生活行動(生活の実態)およびニーズを調査し、子どもや家族がより主体的にいきいきと生活を送れるための支援方法を検討すること目的に行った。対象としてネフローゼ症候群をもった子どもおよび家族に半構成面接調査項目に沿って、対象の権利擁護を踏まえながら面接調査を行った。その結果調査を行った7事例を全体的にみると面接時の対象の背景として、ステロイド内服中が2例、内服中止予定が1例、内服中止が3例、免疫抑制剤内服中が1例であった。どの事例も原疾患は軽快に向かっていたが、再発を経験し、治療が長期にわたっており、ステロイド内服中の1例には軽度の蛋白尿、免疫抑制剤内服中の1例には面接1週間前の遠足直後より蛋白尿がみられていた。7事例の内、4事例において、症状軽減後、水痘、麻疹、ムンプス、ヘルペスに罹り、再発の要因となっていることが考えられ、感染予防の重要性が示唆された。入院中および退院するに当たり、ステロイド剤服用に関し副作用や生活の過ごし方についての説明は全般的に医師から行われており、看護師からは少なかった。退院後の生活の状況として、ほとんどの事例において感染予防への配慮として、感染症流行時は学校や幼稚園を休むように心がけているものの、含嗽、手洗い、人混みでのマスク着用の徹底は十分ではなく、それを妨げる原因として、他の子どもと違うことをしなければならないという子どもの気持ちが背景にあることも考えられた。概ね学校と家庭との連携ができていると考えられる、学校における子どもの生活の送り方について、周囲の人たちの協力がえられていたと考えられる。しかし、病気やステロイド治療、安静・食事療法が長期にわたると子どもは周囲の子どもたちと同じことができないでストレスをもっていた。そして、そのような子どもをみている親は、治療を続けさせながらも、子どもの心身の成長に不安をいだき、自分の判断で少しずつ安静を解除させていたが、生活範囲を拡大させるまでには至っていなかったと考えられる。本研究の目的は、ステロイド剤を内服している子どもやその家族の生活行動(生活の実態)およびニーズを調査し、医療の視点だけでなく地域全体での対応策を視野に入れ、その子どもや家族がより主体的にいきいきと生活を送れるための支援方法の検討に資することにある。そのため、本年度は第1段階として、特に生活者の視点からより実態が把握できることを主眼とし、医療機関を窓口とせず、教育(保育)機関を通じ調査対象を抽出することとした。そして、ステロイド剤を内服する子どもや家族、彼らをサポートしている小中学校養護教諭・学級担任などを対象に半構成質問項目に沿って面接調査を行うこととした。まず、子どもと家族の生活行動の実態やニーズを探るための、子どもとその家族を対象とした面接調査項目(半構成)を、以下の通り作成した。

その内容は、使用しているステロイド剤の種類、開始時期、使用量、副作用の有無や症状、薬の管理や服薬のされ方を問うたうえで、1)ステロイド剤の服用に当たって、医師・看護師から説明されている内容、2)その説明を聞いた時、理解の程度や思ったこと、3)実際に薬を服用し始めてから、改めて医療者側から薬に関しての説明を聞いたり、または医療者側に質問(相談)したこと、4)服用していることによって、日常生活上制限されていること、気をつけていること、不便に感じていること、5)日常生活上の不便さや制限などに対する対処の状況、6)その日常生活上の制限に対する対処法について、医療者側からアドバイスや情報提供の具体性、7)学校生活や友人関係で困ったこと、また、学校側に伝えている病気や内服に関する内容、8)服用に対する受け止め方や、医療者や学校(地域社会)に対する意見や希望することとした。しかし、調査対象者を抽出する方策として、某小中学校の養護教諭と接点をもち、対象となる子どもを探ったが、該当する対象を抽出するまでには至らなかった。その理由として、養護教諭(学校側)には病名は告げられているものの、使用している薬物の種類まで伝えられていないの実情があげられた。従って、現在、"ステロイドを内服している子ども"が所属する患者の会等を通して研究対象者を抽出する方策を試みているところである。ステロイド剤を内服している子どもやその家族の生活行動およびニーズを探るため、本年度は(1)ネフローゼ症候群の既往のある子どもの所属する患者の会を通して研究対象者を抽出してもらい、同意の得られた7事例に対して昨年度作成した面接調査項目(半構成)に沿って面接調査を行った。さらに、(2)米国のA病院においてステロイド剤を内服しているネフローゼ症候群の子どもやその家族のニーズをどのように捉えた関わりがもたれているか外来の看護師に面接調査を行った。その結果、(1)における面接時の対象の背景として、ステロイド内服中が1例、免疫抑制剤内服中が1例であった。また、全例において原疾患は軽快していたが、1例は面接1週間前の遠足直後より蛋白尿がみられていた。入院中および退院するに当たり、ステロイド剤服用に関し副作用や生活の過ごし方についての説明は全般的に医師から行われており、看護師からは少なかった。また、退院後の生活の状況として、感染症流行時は学校や幼稚園を休むものが多く、免疫抑制剤の内服中の事例では含嚇、手洗い、人混みでのマスク着用の徹底、ステロイド内服中の事例では手洗い程度で、マスクを着用せず玩具店まで外出し水痘に罹患していた。内服中止の1例において調査時にも手洗い、マスク着用が徹底されていた。概ね学校と家庭との連携ができていると考えられるが、1例においては骨粗髭症が一因と考えられる学校での圧迫骨折に至る事故を経験していた。また、心配なこととして多くの家族は特に低身長をあげていた。一方、(2)において、A病院ではネフローゼ症候群の子どもに対し、ステロイドによる治療が中心で、食事・安静療法を併用する日本の方針との違いがみられたが、看護師によるパンフレットを用いたステロイドの副作用を含めた退院後の生活指導が必ず行われており、とりわけ感染予防に対し手洗いの重要性を強調し、行動制限はされておらず、その後の日常生活上、特に問題は生じていなとのことであった。本研究の目的は、ステロイド剤を内服している子どもやその家族の生活行動(生活の実態)およびニーズを調査し、医療の視点だけでなく地域全体での対応策を視野に入れ、その子どもや家族がより主体的にいきいきと生活を送れるための支援方法の検討に資することにある。昨年度はネフローゼ症候群の既往のある子どもの所属する患者の会を通して研究対象者抽出してもらい、同意の得られた7事例に対して面接調査項目(半構成)に沿って面接調査を行った。面接調査内容はa)使用しているステロイド剤の種類、開始時期、使用量、副作用の有無や症状、
制御性分子Foxp3を用いた関節リウマチの制御

【目的】II型コラーゲン(CII)反応性Foxp3発現制御性T細胞を作成し、コラーゲン誘導関節炎(CIA)マウスに移入してCIAの抑制効果を制御性T細胞の抗原特異性、Foxp3発現レベルから検討した。【方法】活性化CD4T細胞にFop3遺伝子をレトロウイルスベクターで導入し、Foxp3発現T細胞のin vitroでの抑制活性とFoxp3発現レベルの相関について検討を行った。次にOVAまたはCII添加樹状細胞(DC)で各抗原に特異性の高いCD4T細胞を誘導、Foxp3を発現させた。Foxp3発現レベルによって分画してCIAマウスへ移入し、in vivoでのCIAの抑制効果について検討した。【結果】in vitroで、T細胞のFoxp3発現レベルに相関した抑制活性が認められた。In vivoでFoxp3発現T細胞を免疫前のマウスに移入し、その後CIAの誘導を行った。CII反応性T細胞の移入により、宿主でのCII特異的抗体産生の抑制が認められ、CIAが抑制された。OVA反応性T細胞では抑制は認められなかった。CII反応性T細胞を初回免疫後20日目(追加免疫の前日)のマウスに移入したところ、CIAの抑制にはより多くの細胞数を必要とし、免疫によって宿主マウスの制御性T細胞に対する抵抗性が増加した。CII反応性T細胞のFoxp3高発現分画と低発現分画のそれぞれを同様に移入して抑制効果を比較したところ、高発現分画でより高いCIA抑制効果が認められた。このFoxp3高発現分画を追加免疫後4日目の関節炎発症後のマウスへ移入したところ、CIA抑制効果はCIA発症前のマウスに移入したときよりも低かった。【結論】CIAマウスにおいて関節炎の進行とともにFoxp3発現制御性T細胞への抵抗性が増加した。Foxp3の発現レベルを高めることによって制御性T細胞に対する抵抗性を増したマウスに対しても有効性が認められた。標的遺伝子とGFPを同時に導入可能なレトロウイルスベクター、pMCs-IGを用いてDBA/1マウスCD4T細胞に制御性T細胞の主要遺伝子、Foxp3を強制発現させ、Foxp3発現抑制性T細胞を作成した。この細胞群のGFP発現分画はFoxp3蛋白を発現し、GFPの発現量に比例してin vitroで強くCD4^+CD25^-T細胞の増殖を抑制した。DBA/1マウス骨髄由来樹状細胞(DC)にウシII型コラーゲン(CII)またはOVAを添加し、これらの抗原で免疫したマウスのリンパ節CD4T細胞とともに培養した。これらにFoxp3を導入して抗原特異的Foxp3発現抑制性T細胞を作成し、コラーゲン誘導関節炎(CIA)に及ぼす効果を検討した。CIAは、CIIと完全フロイトアジュバントでの初回免疫後、3週間後に再度同様の免疫を行うことで誘導した。CIIの初回免疫前にCII特異的Foxp3発現抑制性T細胞の移入を行ったマウス群では、関節炎の抑制が認められた。一方、OVA特異的Foxp3発現抑制性T細胞では同じ細胞数の移入を行っても関節炎の抑制は認められなかった。CII特異的Foxp3発現抑制性T細胞の移入をCII初回免疫後再免疫前に行うと、CII特異的Foxp3発現T細胞は関節炎抑制効果を示したが、初回免疫前に比較して効果が低く免疫後の宿主に制御性T細胞に対する抵抗性が生じたことが示唆された。そこで、Foxp3高発現分画を分離して同様の検討を行いCIA抑制効果を高めることができるか調べた。同じ細胞数のFoxp3高発現T細胞を免疫後の宿主へ移入を行ったところ、Foxp3発現全分画の移入に比較して高い関節炎抑制効果が認められた。DCを用いて誘導したCII特異的Foxp3発現T細胞によるCIAの抑制はFoxp3高発現分画を用いることで、より高い効果を得られることが明らかになった。CII反応性T細胞のFoxp

3高発現分画と低発現分画のそれぞれを同様に移入して抑制効果を比較したところ、高発現分画でより高いCIA抑制効果が認められた。このFoxp3高発現分画を追加免疫後4日目の関節炎発症後のマウスへ移入したところ、CIA抑制効果はCIA発症前のマウスに移入したときよりも低かった。【結論】CIAマウスにおいて関節炎の進行とともにFoxp3発現制御性T細胞への抵抗性が増加した。Foxp3の発現レベルを高めることによって制御性T細胞に対する抵抗性を増したマウスに対しても有効性が認められた。
ヘテロＧＰＣＲ変調によるシナプス可塑性調整機構：表面プラズモン共鳴による解析

運動学習を支えるシナプス可塑性をトリガーする小脳プルキンエ細胞の代謝型グルタミン酸受容体mGluR1は、代謝型アデノシン受容体A1Rや代謝型GABA受容体GABAbRと複合体化していることが示唆されている。還元的な強制発現系(HEK-293細胞)に表面プラズモン共鳴および蛍光イメージングを適用し、これら受容体間の相互作用が1)ニューロン特異的細胞内環境に依存しないこと、2)Gi/oタンパク質による仲介を必要としないこと、3)脳髄液に蓄積するレベルのアデノシン、GABAの濃度変化によって動的に誘発され得ることを示した。これらの結果から、小脳運動学習の調整メカニズムの一端が明らかになった。従来の研究により、小脳プルキンエ細胞のアデノシン1型受容体A1Rの活性化が1型代謝型グルタミン酸受容体mGluR1に連関する陽イオン電流を減弱し、運動学習を支えるシナプス可塑性の素過程である小脳プルキンエ細胞のグルタミン酸応答性の長期抑圧を阻害することが分かっていた。しかしmGluR1の細胞内シグナリング分子が受ける影響は不明であった。mGluR1とA1RをHEK-293細胞に強制発現させ、表面プラズモン共鳴イメージングによりmGluR1に連関するprotein kinase C (PKC)の活性度(細胞膜へ移行)を評価した。金コートされたグラスにシリコンで壁を築き、この中で細胞を培養した。グラスに斜め下から励起光を当てた。励起光は全反射を起こし、金原子は共鳴して反射光のエネルギーの一部を消費した。PKCが膜移行すると細胞膜に接する金の共鳴状態が変化し、反射光強度が変化した。励起光の入射角が51.4度のとき、高感度に測定できることが分かった。機材の特性により測定中に画面フレームがわずかにずれるが、同じ細胞群を追尾する解析ソフトウエアを開発した。mGluR1アゴニストDHPGを投与すると反射光強度が約10 %上昇することが分かった。同様の反応はPKC刺激剤TPAによっても誘発できた。またPKC抑制剤bisindolylmaleimide-IはDHPGに対する反応を消失させた。さらにA1RアゴニストR-PIAを作用させておくと、DHPG誘発性反応が消失することが分かった。これらの結果から、表面プラズモン共鳴イメージングによりmGluR1に連関するPKCの膜移行が評価できることが明らかになった。A1Rの活性化がmGluR1に連関するPKCの活性化を阻害することが分かった。またA1RによるmGluR1の機能変調はニューロン特異的な細胞環境に依存しないことが示唆された。運動学習を支えるシナプス可塑性である小脳長期抑圧をトリガーする代謝型グルタミン酸受容体mGluR1に対して別種のGタンパク質共役型受容体のアデノシンA1受容体(A1R)やB型γアミノ酪酸受容体(GABAbR)が重合して変調作用を及ぼし、小脳長期抑圧および運動学習を抑制/促進する可能性が示唆されている。ところが、このような変調がmGluR1に連関する細胞内シグナリングに作用する様態は不明であった。本研究では、HEK-293細胞にmGluR1およびA1Rをtet-Opプロモーターを用いて強制発現させた。この細胞のmGluR1連関細胞内シグナリングを、protein kinase C (PKC)の細胞膜移動を指標として測定した。細胞を金薄膜ガラスプレート上で培養し、金薄膜に赤外励起光を照射したときに発生する表面プラズモン共鳴の変化を、標本からの反射光により推定した。TPAで直接PKCを活性化させると、反射光強度が増大した。mGluR1をDHPGにより活性化したときも反射光強度が増大した。この増大反応はプロモーター起動薬doxycyclineや試薬溶媒では誘発されず、PKC阻害剤によって阻害されたことから、mGluR1に連関するPKCの移動を反映したものであることが確認された。R-PIAによってA1Rを活性化した状態ではDHPGによる反射光強度の増大が消失した。このR-PIAの効果はA1Rを発現していない細胞では見られなかった。これらの結果からA1RがmGluR1-PKC連関を阻害することがはじめて示された。さらに5 uMから5 mMの範囲でDHPG濃度に対する反射光のピーク強度の単調な関係と高い濃度における脱感作が観察され、mGluR1-PKC連関の動態を直接測定することに成功した。本研究の平成27年度の主たる目標は、HEK-293細胞上にA1RとmGluR1の複合体を再構築し、この細胞を標本として表面プラズモン共鳴イメージングを用いた測定を行い、A1RによるmGluR1連関細胞内シグナリングに対する影響を直接観察することであった。金薄膜上での細胞培養、tet-Opプロモーターによる細胞死を低減した強制発現、イメージングの条件設定など、実験技術上の課題を全て解決し、A1RによるmGluR1-PKC連関に対する作用をはじめて直接観察することに成功した。また開発した方法はmGluR1-PKC連関の動態を詳細に検討するためにも有効であり、Gタンパク質共役型受容体の機能解析学に新たなツールを提供することができた。

このように所期目標を達成した上、次年度にGABAbRとmGluR1の相互作用に研究を発展させていくための細胞標本の準備も行うことができた。小脳プルキンエ細胞に発現する1型代謝型グルタミン酸受容体mGluR1は運動学習を支えるシナプス可塑性である小脳長期抑圧のトリガーである。我々はこれまでの研究で、mGluR1が別種の代謝型受容体(B型γ-アミノ酪酸受容体GABAbR、1型アデノシン受容体A1R)と複合体を形成し、これら受容体の相互作用が小脳長期抑圧を促進・抑制して運動学習の制御機構として働いている可能性を示してきた。本研究ではHEK-293細胞を用いた還元的な実験系において受容体相互作用の分子機序を調べた。平成28年度はGABAbR-mGluR1相互作用に取り組んだ。まず、tet-Opプロモーター制御下でGABAbRとmGluR1を共発現する細胞株を作出した。次に、免疫共沈によりこれら受容体が複合体を形成することを見出した。さらに、蛍光カルシウム・イメージングを用いて、GABAbRからmGluR1への機能変調作用を解析した。mGluR1アゴニストDHPGを細胞に急速投与すると、mGluR1に連関する細胞内カルシウム濃度上昇が観察された。30 nMのGABAbRアゴニストbaclofenを投与すると、DHPGによる細胞内カルシウム濃度上昇の振幅が50-500 %増大した。GABAbRに共役するGi/oタンパク質を百日咳毒素によって阻害してもbaclofenの作用が見られた。GABAbRを構成する2つのサブユニットのうち片方だけを発現させた細胞では、baclofenによる作用は見られなかった。これらの結果は、i) GABAbRとmGluR1はニューロン特異的細胞内環境に依存せず、複合体を形成・相互作用すること、ii)リガンド結合によってひき起こされるGABAbR全体の構造変化がmGluR1の機能変調につながっていること、iii)機能変調の仲介にはセカンド・メッセンジャーが重要でないこと、を示唆している。平成28年度の主目標はGABAbRとmGluR1の構造的および機能的相互作用を解析することであった。我々はこれらを共発現する細胞株の作出に成功し、この実験系においてこれら受容体が複合体を形成すること、GABAbRからmGluR1へ増強的な変調作用が発揮されることを明らかにした。主たる測定装置である表面プラズモン測定装置が故障したものの、代替の方法(蛍光カルシウム・イメージング)によって当初予定していた機能的相互作用に関する主要な項目を検査することができた。以上のように、当該年度の目標をほぼ達成できた。我々はこれまでの研究で、mGluR1がB型γ-アミノ酪酸受容体GABAbRと相互作用し、これによって小脳長期抑圧が促進されている可能性を示してきた。本研究では還元的実験系(GABAbR, mGluR1を強制発現させたHEK-293細胞)に表面プラズモン共鳴および蛍光Ca2+イメージングを適用してmGluR1連関細胞内シグナリング(MGCS)を測定し、相互作用の分子機序を調べた。
保健医療サービス提供体制の日仏比較法研究

フランスでは、医療提供体制が抱えるさまざまな諸課題に対処するため、2009年の病院改革及び患者・保健・地域に関する法律(HPST法)により、幅広い内容を持つ医療制度改革が実施された。同法では、公立病院の組織改革や新たな病院間協力方式の創設などにより、病院制度の運営の効率化を進め、患者の実効的な医療アクセス保障を可能にすることが目指されたが、その効果については今後の検証が必要である。1本研究課題は、医療サービス提供体制のあり方に関する喫緊の課題として、1医療資源の地域的偏在・診療科目間の偏在への対応、2病院制度のあり方、3在宅療養・訪問看護体制の推進のために必要な医療提供体制のあり方という3つの項目を取り上げ、フランスの法制度との比較を通じて考察しようとするものであった。2(1)平成24年度は、前年度に引き続き、国内での文献調査と研究者等との意見交換を通じて、本研究課題に関する情報収集及び分析・検討を行った。なお、諸般の事情によりフランスでの海外調査を断念せざるを得なかった。(2)日本の医療保障法制に関する研究については、1社会保険による医療保障の特徴について分析した結果を「公的医療保険における保険原理と社会原理の均衡点」として取りまとめて公表したほか、2医療保険の給付に関する課題や論点を中心に、「公的医療保険の給付」にて、フランス法との比較も踏まえた検討結果を取りまとめて公表した。(3)フランス法研究に関しては、1在宅医療・訪問看護体制とも密接な関係を有する介護保障法制をめぐる検討の結果について、「フランス介護保障制度の現状と動向」として取りまとめて公表したほか、2医療提供体制のあり方に関して、医療費保障制度と併せて、加藤智章編『世界の医療保障』(近刊)のフランスに関する一章を分担執筆した中で、検討結果を踏まえた記述を行った。。3フランスでは、1医療資源の偏在に対しては、医師養成課程での研修医のポストの地域別・診療科別の人数制限や地方でのグループ診療の展開等による対応がなされている、2病院制度については、HPST法による改革が実行中である、3在宅療養・訪問看護体制については、主に開業看護師を中心とした地域の医療ネットワークによる対応が展開されている。なお積み残された課題も少なくないが、それらは今後の研究においてさらに検討を深めていきたい。1.本研究課題は、医療サービス提供体制のあり方に関する喫緊の課題として、(1)医療資源の地域的偏在・診療科目間の偏在への対応、(2)病院制度のあり方、(3)在宅療養・訪問看護体制の推進のために必要な医療提供体制のあり方という3つの項目を取り上げ、フランスの法制度との比較を通じて考察しようとするものである。2.医療資源の適正配置は、医療サービスへのアクセス保障を目的とする医療保険制度にとっても無視し得ない課題であるが、わが国の医療保険制度に関して、医療サービス提供体制のあり方を意識しつつ、療養の給付の範囲や混合診療の可否、患者負担、予防やリハビリテーション、妊娠・出産に関する給付のあり方などを検討し、主に2000年以降に新たな動きのあった論点を中心に、「公的医療保険の給付」日本社会保障法学会編『新講座社会保障法第1巻これからの医療と年金』(近刊)にまとめた。3.2009年のHPST法によるフランスの医療制度改革の分析は本研究課題の主要なテーマの1つであるが、まずその最初の研究として、「病院公役務から公役務的任務へー2009年HPST法によるフランス病院改革の一考察ー」において、HPST法による諸改革のうち、病院公役務の廃止と公役務的任務への再編成の部分について、専門誌の特集号に掲載された諸論稿などを元に、その概要と現段階での評価に関する分析検討を行った。4.在宅生活の維持に関しては、「24時間安心の居宅介護保障と介護保険ー定期巡回・随時対応型訪問介護看護の創設をめぐって」において、わが国の平成23年の介護保険法改正による新たな給付類型の創設について、その経緯と給付内容の検討を行った。5.このほか、フランスの医療保障制度の現状及び介護保障制度の改革をめぐる最近の議論動向について、文献調査を元に分析検討を進めており、いずれも年内には公表される予定である。フランス法研究の部分に関し、HPST法による医療制度改革の検討はすでに着手し、病院公役務から公役務的任務への再編の部分についてはすでに研究成果を公表し、その他の部分の検討も進めているところであるが、予定していたフランスでの現地調査が諸事情によりできなかったため、在宅入院制度及び訪問看護師制度等についての調査分析がやや遅れている。引き続きHPST法による2009年医療制度改革の分析検討を進めるとともに、在宅入院制度や訪問看護師制度等の調査及び分析検討に取り組み、現地の訪問調査や研究者との意見交換等を交えて、その法構造の解明に努めることとする。引き続き文献資料の収集に努めるとともに、国内外のシンポジウム・研究会等に出席し、研究者・専門家等との意見交換を行い、また、現地の訪問調査を実施し、その成果を積極的に公表していくこととする。
TrkA欠損細胞株を用いたNGFによるアポトーシス制御機構の解析

NGF高親和性レセプターTrkAの変異を持つ無痛無汗症女児及びその両親(キャリア)より、インフォームドコンセントを得た後、EBウイルスにて不死化したBリンパ球細胞株(TrkA(mt/mt)、TrkA(wt/mt)EB-LCL)、健常人ボランティアより正常コントロール(TrkA(wt/wt)EB-LCL)を樹立し、NGFによるアポトーシス制御機構を解析した。NGFはgliotowinにて誘導されるアポトーシスを阻害する。TrkA(mt/mt)、TrkA(wt/mt)EB-LCLではBcl-2及びBcl-X蛋白は高発現しており、NGF添加の影響を受けない事を昨年度報告し、さらにBcl-2に対するNGFの関わりを調べた。gliotoxinを添加後、16時間でBcl-2に結合しているBim、Baxを免疫沈降法で調べた。TrkA(wt/wt)EB-LCLではアポトーシス誘導によりBim、BaxはBcl-2より遊離するが、NGF添加により結合が回復した。TrkA(mt/mt)、TrkA(wt/mt)EB-LCLではNGE添加による結合の回復は観察されず、Bimはアポトーシス誘導前より、Bcl-2と結合していなかった。1)細胞株の樹立我々は、痛覚の欠損、無発汗、高体温、発達遅延を主訴とする2ヶ月の女児を診断した。本例は両親が独立したNGFの高親和性レセプターであるTrkAのヘテロ変異を持っており、その変異アレルを受け継いでいる事が解った。両親にインフォームドコンセントを得て、末梢血より単核球を分離し、EBウイルスを感染させ不死化したBリンパ球細胞株を樹立した(TrkA(mt/mt)、TrkA(wt/mt)EB-LCL)また健常人ボランティアより正常コントロールを樹立した。(TrkA(wt/wt)EB-LCL)TrkA (wt/wt)EB-LCLをgliotoxin(100μM)を添加し12時間培養するとannexinVに染色される細胞が増加する事がFACSを用いることにより観察された。すなわちアポトーシスが誘導された。このアポトーシスはNGF(400ng/ml)を添加する事により抑制された。一方、TrkA (mt/mt)EB-LCLとTrkA(wt/mt)EB-LCLではNGFによるアポトーシスの抑制は観察されなかった。3)NGFはBcl-2蛋白の誘導安定化に寄与するTrkA (wt/wt)EB-LCLではgliotoxinで誘導されるアポトーシスを起こした時、Bcl-2蛋白の発現が低下し、NGFを添加する事によりBcl-2蛋白が再び誘導される事がウエスタンプロッティング法にて確認された。これらの変化はTrkA (mt/mt)EB-LCL及びTrkA (wt/mt)EB-LCLでは欠失していた。則ち、NGFはBcl-2蛋白を誘導若しくは安定化させる事によりEB-LCLをアポトーシスから回避させる事が解った。
アスベスト廃棄物からのアスベストの抽出と無害化およびその有効活用

わが国で使用されたアスベストの中で最も使用頻度の高かったクリソタイルについて、またその含有量の多い「吹き付けアスベスト」からのクリソタイルの抽出と無害化、およびその処理物の有効活用を考えた。基礎的に、クリソタイルの電子セラミックスである高周波磁器の原料としての有効性を検討するために、クリソタイルの塩酸による無害化と、得られた非晶質シリカと試薬のマグネシアとの高温固相反応によるフォルステライトの作製を行った。得られたフォルステライトの高周波磁器としての性能指標である誘電率と品質係数について評価した。その結果、クリソタイルを原料とするフォルステライトの誘電率: εは67、品質係数Q・f(GHz)値は50000弱で・有害廃棄物質であるクリソタイルから付加価値の高い電子材料へ転換利用できる可能性を見出した。アスベスト建築廃棄物には吹き付け材とセメント板がある。実際には、セメント板はそのアスベスト含有の有無の判別が難しいこと、さらにアスベストセメント板はそのままで安全であるという理由から、一般の廃棄物と同じ場所での埋め立て処分が可能となっている。そのため建物の解体や改築時において今後も撤去が問題となるのは吹き付けアスベスト(アスベストの種類は主にクリソタイル)と見込まれる。そこでアスベスト廃棄物として吹き付けアスベストを選定し、その無害化と有効活用に照準を絞った。吹き付けアスベストのクリソタイルの無害化後の有効活用として、高周波(マイクロ波)フォルステライト誘電体を作製することを試みた。フォルステライトの(高周波誘電体の性能指標である)品質係数(Q・f値)は数万から20万の値をとり、比誘電率も7程度で、高速データ通信用発信デバイスとしての利用が期待される。セメントをアスベストの結合材とした実際の吹き付けアスベスト廃棄物に対して試験を行う前に、純粋なクリソタイルを使った酸処理による無害化と、その処理物を使ったフォルステライトの作製およびその高周波特性の評価を行った。クリソタイルを25°C前後の6Nの塩酸に浸漬した場合、48時間でマグネシウム成分が塩酸溶液中に溶出し、クリソタイルは無害化して非晶質シリカとなった。この非晶質シリカと純粋なマグネシアとをフォルステライト(Mg_2SiO_4)の化学量論比となるように混合して1200°Cで1時間加熱し、フォルステライト粉末を得た。このフォルステライト粉末をPECS(パルス通電焼結)装置を用いて1400°Cで20分間加熱して焼結した。その焼結体の相対密度(理論密度に対する比)は99.9%に達した。この緻密焼結体の品質係数は10万の値を超え、市販品の3万程度の値を大幅に超えるフォルステライトを作製できた。さらに、その比誘電率は7であった。以上の結果から、クリソタイルを酸処理して得られた非晶質シリカを原料として、実使用に耐えうる高周波フォルステライト誘電体を作製することに成功した。吹き付けアスベストの主成分であるクリソタイルに対して、塩酸処理による無害化を実施した。現在の無害化条件はJIS A 1481:2006で規定されており、アスベストのクリソタイルの含有量を0.1%以下にしなければならない。6モル濃度で、50°Cの塩酸に72時間浸漬したクリソタイルは、この規定に基づいても完全に無害化することに成功した。そして無害化された後に残留する非晶質シリカの純度は98.7%であった。これに試薬の塩基性炭酸ママグネシウムを仮焼して得られた活性マグネシア(純度:99.7%)と混合し、その成形体を加熱することでフォルステライト(Mg_2SiO_4)試料体を得た。電気的特性の評価として、得られたフォルステライト試料体の品質係数および誘電率を測定した。大気中1400°Cで加熱した相対密度が91%の試料体において、品質係数は49600の値をえた。一方、さらなる緻密化を目的としてPECS(パルス通電焼結)法による焼結を行った場合、1300°Cの加熱で99.7%の相対密度の試料体を得たが、その場合の試料体の品質係数は34000程度であった。PECS法により1300°Cよりも高い温度で加熱した場合には、100%に近い相対密度を保持したが品質係数は低下した。PECS法による還元雰囲気化の焼結では、還元雰囲気による内部の金属元素の析出が品質係数の低下をもたらしたと考えられる。

誘電率は大樹雰囲気およびPECSを用いた場合でもおよそ67の値で差はなかった。いずれにせよ、アスベストのクリソタイルを塩酸処理することで得られた非晶質シリカを出発原料として、高周波特性に優れるフォルステライトを作製することに成功した。その品質係数の値は市販のフォルステライト製品と同等、もしくはそれより優れている値であり、廃棄物の再利用としての新しい可能性を見出した。
疲労設計理念の実現法に関する研究

本年度の研究で得られた主な研究実績の概要を以下に記す。(1)構造物の使用中の安全性は、種々の安全項目について十分余裕のある検査・補修を行うことで確保できる。船舶、海洋構造物などに生じる疲労損傷を対象に、現場検査におけるき裂能力の把握法、検査の効果を組み込んだ信頼性解析法、および生涯コスト最小化基準に基づく検査計画案の骨格について検討した。(2)海洋構造物に作用する多種の荷重のうち、環境荷重特に波浪荷重は構造物の主要構造の疲労強度を支配する。そこで、不規則波中で海洋構造物に生じる応力振幅の頻度分布の求め方について検討した。さらに求められた応力振幅の頻度分布を基に疲労被害度を求める方法を検討した。(3)海洋構造物の疲労設計を行う際し、使用する設計線図はホットスポット応力を基準としたものが主流となっている。平板構造において明確な定義が示されていない同応力の定義について検討し、さらに実験と有限要素法による解析より疲労設計線図を提案した。また有限要素法の要素分割法についても検討した。(4)船側縦通助骨の横隔壁部の疲労損傷を解明するため、負荷物付きのI型試験体を用いて、実船が嵐に遭遇する場合を想定したランダム荷重の曲げ疲労試験を行った。き裂伝播速度をParis側で求めると安全側の評価になるが、Wheelの遅延モデルで計算すると遅延係数mがほぼ1の場合によい推定ができた。(5)ランダム荷重の性質による疲労き裂伝播挙動の相違を調べるため、CCT試験片による疲労試験を行った。最大荷重が大きいほどき裂伝播速度が遅くなる。しかし、最大荷重が同じで負荷順序が異なる場合、荷重のランダム性が大きいほどき裂伝播速度が大きくなる。最大荷重のほかにき裂伝播速度を支配する因子の存在が示唆された。本年度の研究で得られた主な研究実績の概要を研究実施計画と対応させ以下に記す。1.実働荷重試験の計画と予備試験:疲労試験において、ロ-ドセルからの荷重出力および微小なアクチュエ-タの変位出力を引算回路を用いて精度良く検出し、除荷弾性コンプライアンスをパソコンによりON-LINEで求め、き裂発生時期ならびにき裂長さを、REAL-TIMEで求めるシステム実現の可能性を確かめた。2.検査と耐疲労損傷設計の検討:構造物の経年劣化型の損傷に対して信頼性評価を行なうため、マルコフ連鎖を応用した信頼性評価プログラムを開発した。劣化現象として疲労損傷および板厚衰耗のある腐食疲労損傷を考え、リ-ク破壊、塑性崩壊あるいはき裂破壊を破壊事象とした。プログラムでは信頼性の時間変化の計算とともに、定期および不定期検査の効果も明らかにできる。3.実働疲労試験法の比較についての予備的検討:1)疲労き裂発生および伝播に対する実働荷重試験法の構築に当たっての荷重系の主要因子の一つである荷重履歴(荷重ピ-ク値の出現順序)について検討した。すなわち、nサイクルめのピ-ク値がそれ以前のピ-ク値とは独立に出現する(独立過程)場合と、以前のピ-ク値に依存する(従属過程)場合との差異を明らかにするために、船舶・海洋構造物を対象とした独立過程と従属過程のランダム荷重系列について考察した。2)Al合金を供試材として、広帯域ランダム波形および狭帯域ランダム波形による疲労き裂伝播試験を行い、荷重波形の影響とき裂開閉口挙動を検討した。低ΔKeq領域において顕著なき裂進展の遅延現象が観察された。一方、ΔKeqが同じでも波形が異なると開閉口挙動が異なりき裂伝播速度も異なってくる。顕著な遅延現象を含めて、ランダム波形過程における閉開口挙動を支配する因子を明らかにすることが今後の課題である。本年度の研究で得られた主な研究実績の概要を以下の記す。(1)ランダム荷重の包絡線をシミュレ-トせて荷重を発生する方法を開発することによって、小型コンピュ-タ制御の実働疲労試験を容易となった。また、パワ-スペクトルのバンド幅の異なる荷重プロフィルがき裂伝播に与える影響について実験とシミュレ-ションを行って検討した。(2)船体構造部材の疲労強度度評価をランダム疲労試験結果に基づいて行う目的で、まず航行中船体に働く波浪荷重の時刻歴を調査し一般的な共通の実働荷重状態を明かにした。次にこれを基に疲労試験にための標準変動荷重モデルを作成し、一部試験を行い疲労き裂発生、き裂伝播寿命を求め荷重時刻歴による差を求めた。(3)構造物において疲労安全性を維持するためには、設計時の適切な配慮とともに、メンテナンスでの対応も必要である。そこで、使用中の繰り返し検査における疲労損傷の検出能力の評価法について検討を行った。多重目視検査法を導入することによって、検査結果のみからき裂検出確率(POD)および誤認確率(POF)が推定できることを示した。(4)パワ-スペクトルの周波数領域幅が異なる数種類のランダム波形を用いて疲労き裂伝播試験を行い、累積被害則に基づいて算出したランダム波形の等価荷重範囲とき裂先端塑性域によるき裂開閉口挙動をもとに実験結果を検討し、予測方法の提案を試みたた。(5)疲労寿命をき裂発生寿命とき裂伝播寿命に分解することなく、切欠底から発生・伝播するき裂に対し、塑性域寸法より与えられる等価K値K^^という概念を導入し、き裂長0の状態からき裂伝播寿命手法の検討を行った。RPG規準による裂発生・伝播寿命評価法の確認実験および解析を通じて新しい疲労寿命評価法の概念が出来つつある。