hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実データ（史資料）に基づく海域アジア交流ネットワークの時空間分析

実データ(史資料)にもとづき「海域アジア」という視座から東南アジア・東アジアの交易網を俯瞰し、海域交流ネットワークのダイナミズムを探る。17世紀20世紀に至る唐船記録と交易品資料、15世紀以降の琉球外交文書マッピングにおいて、暹羅、琉球、中国、日本の交易関係が明らかになり、中国海関統計資料、アジア貿易圏と華人世界の研究が進んだ。東・東南アジアの交易網の研究は、東南アジア大陸部における文化交流・交易網の研究に発展し、「東西回廊」研究として引き継いでいる。主に17世紀20世紀に至る唐船記録と交易品資料、琉球外交文書、満州国表象関係資料、陶磁器発掘考古資料、近世貿易関係係数資料、華人・華商ネットワークなどの史資料や研究成果から提示される中国、日本、朝鮮、台湾、トンキン、逞羅など東・東南アジアを対象にした実データ(12資料)を"歴史GIS"研究手法により時空間の視点で重層化して、「海域アジア」という視座から俯瞰し、海域交流ネットワークのダイナミズムを探る。実データのマッピング及び分析では、歴史観など計量不可能な記述・論述的情報ともリンクして可視化を試み、GIS空間分析や時空間ネットワーク分析を行う。これらの通時分析によって、従来の通説や仮説の比較・検証と比較・検討の可能性を探ることが目的である。平成23年度の研究では、実データにもとづくマッピングにおいて、(1)『歴代寳案』(第一集中心)、(2)朱印船貿易・交流、(3)『唐船輸出入品記録数量一覧1637-1833年』(輸入船数1613船、3151品目、輸出船数884船,530品目、輸出入品数総数約40,000点)、(4)東南アジア産陶磁器発掘資料のGIS、時空間解析ツールを用いた解析を行った(柴山)。関連する分析研究においては、琉球の中国貿易と輸入品や琉球使節の唐旅と文化交流に関する研究(真栄平)、植民地初期の日本-台湾間における海底電信線の買収・敷設・所有権の移転に関する研究や「華北交通株式会社写真」の現状とその利用をめぐる研究(貴志)、日本の対外関係史に関する研究のまとめ(荒野)の研究を遂行した。主に17世紀20世紀に至る唐船記録と交易品資料、琉球外交文書、満州国表象関係資料、陶磁器発掘考古資料、近世貿易関係係数資料、華人・華商ネットワークなどの史資料や研究成果から提示される中国、日本、朝鮮、台湾、トンキン、暹羅など東・東南アジアを対象にした実データを"歴史GIS"研究手法により時空間の視点で重層化して、「海域アジア」という視座から俯瞰し、海域交流ネットワークのダイナミズムを探る。平成25年度の研究では、実データにもとづくマッピングにおいて、平成24年度までに遂行した(1)『歴代寶案』(第一集中心)、(2)朱印船貿易・交流、(3)『唐船輸出入品記録数量一覧1637-1833年』(輸入船数1613船、3151品目、輸出船数884船,530品目、輸出入品数総数約40,000点)、(4)東南アジア産陶磁器発掘資料のGIS、時空間解析ツールを用いた解析にもとづき、東・東南アジアの中・近世における海上交易の動態が明らかになった。さらに東南アジア大陸部における「東西回廊」との関係を描く研究の準備を行った。関連する分析研究においては、平成24年度に引き続き、琉球の中国貿易と輸入品や琉球使節の唐旅と文化交流に関する研究、植民地初期の日本-台湾間における海底電信線の買収・敷設・所有権の移転に関する研究や「華北交通株式会社写真」の現状とその利用をめぐる研究、日本の対外関係史に関する研究のまとめ研究が遂行され、研究成果に示す研究結果が得られた。主に17世紀20世紀に至る唐船記録と交易品資料、琉球外交文書、満州国表象関係資料、陶磁器発掘考古資料、近世貿易関係係数資料、華人・華商ネットワークなどの史資料や研究成果から提示される中国、日本、朝鮮、台湾、トンキン、暹羅など東・東南アジアを対象にした実データ(12資料)を"歴史GIS"研究手法により時空間の視点で重層化して、「海域アジア」という視座から俯瞰し、海域交流ネットワークのダイナミズムを探る。

平成24年度の研究では、実データにもとづくマッピングにおいて、(1)『歴代寶案』(第一集中心)、(2)朱印船貿易・交流、(3)『唐船輸出入品記録数量一覧1637-1833年』、(4)東南アジア産陶磁器発掘資料のGIS、時空間解析ツールを用いた解析を行った。また、東南アジアの海域アジアから陸域アジア交易における「東西回廊」に関する研究とリンクする大陸部東南アジアの遺跡データにもとづくマッピングおよび空間分析を進めた(柴山)。関連する分析研究においては、琉球の中国貿易と輸入品や琉球使節の唐旅と文化交流に関する研究(真栄平)、植民地初期の日本-台湾間における海底電信線の買収・敷設・所有権の移転に関する研究や「華北交通株式会社写真」の現状とその利用をめぐる研究(貴志)、貿易、海賊・海難、移民など清末中国の「海の歴史」に注目し、福建人の活動とイギリス・清朝に関する関係について解明した(村上)。実データ(史資料)にもとづくマッピングにおいて、平成23年度実施計画にもとづき、交易品及び貿易船、出港地、入港地と日付情報を各資料から抽出し、時間解析ツールHuTimeに実装し、出港地、入港地、寄港地等は、GISソフトのベクトル図としてのマッピングが行えた。これらの研究結果を研究成果に示す著書、論文等で公開した。デジタル化が対象となる(1)唐船風説書、(2)中国海関統計資料、(3)アジア貿易圏と華人世界、(4)朝鮮華商・同順泰資料、(5)近世貿易関係係数資料集成(出典:中村質)の関連資料についての収集・関連性の分析は現在進捗中である。25年度が最終年度であるため、記入しない。実データ(史資料)にもとづくマッピングにおいて、平成24年度実施計画にもとづき、交易品及び貿易船、出港地、入港地と日付情報を各資料から抽出し、時間解析ツールHuTimeに実装し、出港地、入港地、寄港地等は、GISソフトのベクトル図としてのマッピングが行えた。デジタル化が対象となる(1)唐船風説書、(2)中国海関統計資料、(3)アジア貿易圏と華人世界などの関連資料についての収集・関連性の分析は現在進捗中である。デジタル化が対象となる(1)トンキン・長崎間生糸貿易、(2)唐船風説書、(3)中国海関統計資料、(4)アジア貿易圏と華人世界、(5)朝鮮華商・同順泰資料、(6)近世貿易関係係数資料集成(出典:中村質)の6資料について、マッピング・データの生成、記述・論考資料の蓄積と参照関係についての研究が当面の課題である。その後、マッピングが可能なデジタル化を推進する。デジタル化が対象となる(1)唐船風説書、(2)中国海関統計資料、(3)アジア貿易圏と華人世界などの関連資料についての収集・関連性の分析のためのマッピング・データの生成、記述・論考資料の蓄積と参照関係についての研究が当面の課題である。また、23年度で大陸部東南アジアに拡張した交易関係を時代毎に分析を行う準備、およびマッピングが可能なデジタル化を推進する。研究成果の公開を計る。
日本とインドの高齢者の社会経済活動、生活行動、及び健康に関する比較研究

本研究は、日本とインドの高齢者の比較研究を目指すものである。人口高齢化及びその背景をなす社会経済的条件は、両国において際立った対照をみせている。平成15年度は、日本とインドについて高齢者調査を実施し、データの収集をはかり、その分析に着手した。平成16年度は、それをさらに進めるとともに、(1)両国の人口高齢化の現状と将来、(2)両国高齢者の健康状態と生活実態の2つの面についてデータの収集・整備をはかり、比較分析を進め成果のとりまとめを行った。嵯峨座晴夫とアロック・クマール両名の発表論文は別記のとおりであるが、このほかにも以下のような研究活動を行なうとともに、日印の研究者との交流をはかった。学会発表としては、平成15年11月にアジア・オセアニア国際老年学会(東京)で嵯峨座はアジア人口の高齢化について、クマールはインドの高齢者調査の結果についてそれぞれ発表し、平成16年6月には日本人口学会(東京)において連名でインドの家族計画について発表した。平成16年11月には日本社会学会(熊本)に参加して、所沢市の高齢者の居住形態に関する調査の報告を行なった。また、平成15年12月にはインドの総合研究プロジェクトの国際ワークショップ(一橋大学斎藤修教授主催、大阪)に参加し、研究者との交流を行い、平成16年12月には早稲田大学人間総合研究センターが開催した「アジアの高齢者の居住形態の変化に関するワークショップ」(東京)にもかかわり、発表とともに意見交換を行なった。所沢市の高齢者に関する調査には、その実施ならびに分析に両者とも参加したので、近く刊行されるその結果報告書にも分担執筆をしている。
plaque hybridization法による末梢血中の活性HIV-1の解析

感染個体内のHIV-1は遺伝的に多様なウイルスの集まりであることが知られている.HIV-1の遺伝的多型はおそらく感染個体の免疫反応との相互作用によって規定されており,AIDSの本態が全身性免疫不全であることを考えると,病態変化とも密接に関連しているはずである.一方,HIV-1に感染した細胞のうちウイルスを活発に産生するのは一部であることが我々の以前の研究で明らかになった.そこで,4人の感染者について,選択をかけていない末梢血単核球中のプロウイルス(全体のプロウイルス)と,HIV-1を活発に産生する末梢血単核球中のプロウイルス(感染性のあるプロウイルス)のenv遺伝子V3領域における遺伝的多型を決定した.1人の感染者については1年7ケ月にわたって4点で同様な観察を行なった.全体のプロウイルスの遺伝的多型は,末梢血単核球DNAからPCR法によってHIV-1 DNAを増幅し,pUC18に挿入して大腸菌に導入し,得られた10個のクローンの塩基配列を決定することによって求めた.感染性のあるプロウイルスの遺伝的多型は,プラックハイブリダイゼーション法によってクローン化した10個のHIV-1産生単核球DNAからPCR法によってHIV-1 DNAを増幅し,それぞれを直接塩基配列決定することによって求めた.ほとんどの場合,感染性のあるプロウイルスは全体のプロウイルスに比べて遺伝的に均一であり,両者のコンセンサス配列は大きく異なっていた.また,両者の時間変化を追うと,初めコンセンサス配列は大きく異なっていたが,AZTの投与開始後,CD4陽性細胞数が上昇し,全身状態が改善するとともに,両者のコンセンサス配列が接近し,全体のプロウイルスの遺伝的多型も縮小した.この結果は,活発に増殖しているウイルス集団よりも,あまり活発に増殖していない集団に対して免疫反応あるいはAZTがより有効にはたらくことを示唆している.感染個体内のHIV-1は遺伝的に多様なウイルスの集まりであることが知られている.HIV-1の遺伝的多型はおそらく感染個体の免疫反応との相互作用によって規定されており,AIDSの本態が全身性免疫不全であることを考えると,病態変化とも密接に関連しているはずである.一方,HIV-1に感染した細胞のうちウイルスを活発に産生するのは一部であることが我々の以前の研究で明らかになった.そこで,4人の感染者について,選択をかけていない末梢血単核球中のプロウイルス(全体のプロウイルス)と,HIV-1を活発に産生する末梢血単核球中のプロウイルス(感染性のあるプロウイルス)のenv遺伝子V3領域における遺伝的多型を決定した.1人の感染者については1年7ケ月にわたって4点で同様な観察を行なった.全体のプロウイルスの遺伝的多型は,末梢血単核球DNAからPCR法によってHIV-1 DNAを増幅し,pUC18に挿入して大腸菌に導入し,得られた10個のクローンの塩基配列を決定することによって求めた.感染性のあるプロウイルスの遺伝的多型は,プラックハイブリダイゼーション法によってクローン化した10個のHIV-1産生単核球DNAからPCR法によってHIV-1 DNAを増幅し,それぞれを直接塩基配列決定することによって求めた.ほとんどの場合,感染性のあるプロウイルスは全体のプロウイルスに比べて遺伝的に均一であり,両者のコンセンサス配列は大きく異なっていた.また,両者の時間変化を追うと,初めコンセンサス配列は大きく異なっていたが,AZTの投与開始後,CD4陽性細胞数が上昇し,全身状態が改善するとともに,両者のコンセンサス配列が接近し,全体のプロウイルスの遺伝的多型も縮小した.この結果は,活発に増殖しているウイルス集団よりも,あまり活発に増殖していない集団に対して免疫反応あるいはAZTがより有効にはたらくことを示唆している.
知的情報創造力を育成するデータサイエンス教育カリキュラムの開発

諸外国の統計教育の実情や教材,指導事例等について分析し特徴を洗い出した。また,データサイエンス領域に関する社会的な実例や国内外のニーズについても調査し,今後のデータサイエンス教育カリキュラムが備えるべき要件についてまとめた。それら知見に基づいた小・中学校向けのデータサイエンス教育カリキュラムの試作版を作成し,協力校である公立小学校・中学校において授業実践を行った。小学校においては例えば第5学年を対象に児童にとって身近である「忘れ物」を題材として取り上げ,学級内での忘れ物を減らすためにどのように取り組むべきかを統計的な探究活動として展開した。収集するデータや調査項目について児童の豊かなアイデアを発揮させたことで,分析においても独創性のある発見や提案をなすに至った。中学校での実践では,こちらも身近な題材である「体内時計」を取り上げた。ストップウォッチを見ないようにして自身の感覚を頼りに20秒ジャストで止めるというゲーム的な要素を備えた取り組みで主軸となるデータを集めた。その上で,体内時計が優れている人とそうでない人にはどんな特徴があるのか,生徒に自由に仮説を立てさせ,その仮説に基づいて統計的な探究活動を展開した。指導内容としての知識・技能の習得だけでなく,データに基づいて新規の発見をするに至るまでの活動を授業として具体化することができた。これらの授業実践における児童・生徒の反応について暫定的に評価し,今後の評価枠組み作成に向けての知見を得ることもできた。30年度に予定していたデータサイエンス教育カリキュラムの試作版とその一部を用いて協力校において授業実践を試みることができた。また評価枠組みの作成のために必要な児童・生徒の授業内での活動の様子についても記録を取ることができた。これらの成果は今後の作業遂行のための足掛かりとして十分に機能することが期待できる。引き続き,データサイエンス教育カリキュラムの開発を進め,小・中学校での系統立てたカリキュラムの完成に向けて研究を進める。並行して協力校での授業実践を展開し,カリキュラムの有効性等について分析しつつ,改良を図る。児童・生徒の活動の様子等についての分析を行うことで評価枠組みの開発も随時進行させる。平成28,29年度に行われた学習指導要領改訂により小・中・高等学校の算数・数学科において一貫して統計教育充実の方向性が打ち出された。特に強調されているのは統計的な問題解決や意思決定と統計情報に対する批判的・多面的な考察である。この改訂の背景には,社会における統計科学の重要度の増加があり,ビッグデータやIoT,AI,ディープラーニングなど今後のデータサイエンスの需要増大を見越した施策と判断することができる。今後求められる「知的情報創造力」育成のためのデータサイエンス教育のカリキュラム開発に向け,平成29年度は次のことがらに取り組んだ。まず第1に国内外の統計教育研究について総括し,児童・生徒の学習状況の評価に関する手法や試み,カリキュラム開発と試行事例などについて分類整理した。第2に,オーストラリア,ニュージーランド,イギリス,シンガポール等の諸外国の統計教育カリキュラムに関する調査を行い,カリキュラムの構成枠組みや具体的な指導内容,指導系統等について整理した。教科・数学科における統計的な内容の比重はどの国も日本より相当に重くなっており,質・量ともに充実していることが明らかとなった。また,日本ではそれほど取り入れられていない探索的データ解析の理念に基づくカリキュラム構成も見られ,日本のカリキュラム改善に向けての示唆も得られた。第3に,先端統計科学における学術的知見やデータサイエンスによるイノベーションの具体例などについて情報を収集し,知的情報創造力として具体的に求められる要素に関する知見を得た。第4に,これまでの研究成果である統計教育カリキュラムに「知的情報創造力」の視点から改良を加え,データサイエンス教育カリキュラムの試作版について開発した。合わせて児童・生徒の実態を捉える評価枠組みについても試行版を開発した。初年度に計画していた統計教育研究に関する知見の整理,先端統計科学の研究成果や事例収集,諸外国の統計カリキュラムに関する調査,データサイエンス教育カリキュラムの試作版開発,児童・生徒に対する評価枠組みの試行版の開発を順調に終えることができたため。

また評価枠組みの作成のために必要な児童・生徒の授業内での活動の様子についても記録を取ることができた。これらの成果は今後の作業遂行のための足掛かりとして十分に機能することが期待できる。学習指導要領改訂を受け,現場の小・中・高等学校において,新課程に対応した統計教育の実践を試みる教員が相当数出てきている。研究代表者及び分担者は教員研修等で現場教員との接点も多くあり,それらの機会を活かしてデータサイエンス教育カリキュラムの実践に関して展開できるものと考えられる。現場教員の積極的な実践協力は当初見込んでいた以上であり,今後の研究推進に向けて大きなプラスとなることが予想される。また,平成30年7月には4年に一度開催される大規模な統計教育の国際会議が京都で催されるため,世界中の統計教育研究者が最新の情報とともに来日する。日本側の受け入れ母体である日本統計学会統計教育委員会を通じて,研究代表者・分担者も運営に携わるため,今後の研究推進に向けて多くの研究知見や情報を得ることが期待できる。引き続き,データサイエンス教育カリキュラムの開発を進め,小・中学校での系統立てたカリキュラムの完成に向けて研究を進める。並行して協力校での授業実践を展開し,カリキュラムの有効性等について分析しつつ,改良を図る。児童・生徒の活動の様子等についての分析を行うことで評価枠組みの開発も随時進行させる。少額のため次年度に繰り越すことにより効果的に利用することとした。分担者として参加している研究事業が複数あり,そちらの研究活動を通じて本科研の成果を上げることができた。そのため予算についても当初の見込みよりも抑えることができた。次年度は協力校での授業実践に向け、タブレットPC等学習環境の準備のための費用も必要となるため,今年度の浮いた予算はそちらで使用する予定である。
琉球方言をモデルとした新しい対照方言学の試み

1.首里方言の動詞活用形の詳細な研究インフォーマントを直接調査することができ、従来の研究の裏付けを取ることができた。加えて、従来の研究では不明・曖昧であった点も明確になった。特に、音声的な面では詳細な記述が可能になった。琉球諸方言の動詞活用形のデータベースの作成と公開過去の文献等からデータ収集を行い、それらを全てデータベース化した。特に、奄美方言に関しては、成果報告書の形で公開する。他の琉球方言に関しても、データベース化を進めており、順次公開の予定である。これらの公開については、書籍形式だけでなく、フロッピ-ディスク形式でも行う。3.新しい対照方言学の方法論の確立方法論については、現在までの拙論等で仮説として提出してきたが、今回はこれを更に厳密化し、首里・奥武・平良方言に適用した。この成果については、既に論文形式にしており、今後公開の予定である。また、今回作成したデータベースを利用して、順次方法論の適用範囲を広げていく。
重合防止剤を添加した8,9員環ジエンのDielsーAlder反応

これまではシクロオクタ-1,3ージエンと一般的なジエノフィルのディ-ルス・アルダ-反応は〔4+2〕付加体を与えないことが報告されていた。このような、起こりにくいディ-ルス・アルダ-反応を加速する手法として、これまで反応系に高圧を印加する、あるいはルイス酸触媒を用いる等が開発されてきたが、シクロオクタジエンの場合はいずれの手法も十分ではない。我々は既にシス,トランスーシクロドデカー1,3ージエンと無水マレイン酸のディ-ルス・アルダ-反応でヒドロキノンを共存させると〔4+2〕付加体の収率が大きく向上することを見いだし報告した。本研究は、この結果をシ株ロオクタ-1,3ージエンに応用したものである。シクロオクタ-1,3ージエンと無水マレイン酸の混合物にヒドロキノンを加え窒素雰囲気下、200°Cに加熱して得られる褐色の樹脂状物質を粉砕して溶媒で20時間の連続抽出を行なった。抽出物をカラムクロマト法により精製して8%の収率で〔4+2〕環化付加体を得た。この反応ではジエンと無水マレイン酸が共重合体を生成することが知られている。本研究で用いたヒドロキノンは、この共重合の速度を抑える重合防止剤としてはたらき、〔4+2〕環化付加体の生成が初めて認められたと考える。この反応を高圧下(1000気圧)で行ってみたところ、高圧による収率向上は認められなかった。さらに、これまでに全く報告例のないシクロノナ-1,3ージエンと無水マレイン酸の重合防止剤共存条件下でのディ-ルス・アルダ-反応を試みたところ、収率5%で付加体を得た。以上の結果から、重合防止剤共存下でのディ-ルス・アルダ-反応は、これまで全く〔4+2〕環化付加体を与えないと考えられていた中員環ジエン類から目的生成物を得る有効な手段であることがわかった。
SLEに対するシクロホスファミド・パルス療法の臨床効果とCYP遺伝子多型の検討

本研究ではループス腎炎(IV型)に移行した難治性のSLE患者についてCYP2B6、CYP2C9、CYP2C19、およびCYP3A4の遺伝子型を判定し、薬効発現の個人差が生じた原因を明らかにするとともに、遺伝子型に基づく患者ごとに個別化した最善の治療法を構築することを目的とした。平成16年度実施計画ではシクロホスファミド・パルス療法を受けたSLE患者で、(1)20歳以上でシクロホスファミド・パルス療法を受けた患者。(2)本研究の参加にあたり十分な説明を受けた後、十分な理解の上、患者本人の自由意志による文書同意が得られた患者。(3)本研究開始前に研究担当医師が説明文書に基づき説明し、被験者の自由意志による同意を文書で取得したシクロホスファミド・パルス療法を受けたSLE患者に対し、説明後に同意取得および採血を行った。その他薬物代謝酵素の遺伝子多型頻度解析のコントロール群としての健常成人については、説明後に同意取得および採血を行った。さらに、以下の3点を実施した。(1)対象患者および健常日本人の末梢血からゲノムDNAを調製した。(2)シクロホスファミドの代謝的活性化に関与するCYP2B6、CYP2C9、CYP2C19、CYP3A4遺伝子について、末梢血から抽出したゲノムDNAを鋳型とし、PCR-RFLPおよびダイレクトシークエンス法により、遺伝子変異の有無を検出した。(3)シクロホスファミド代謝に影響を与えうる併用薬ニカルジピンの代謝阻害能を検討した。現在まで、CYP2B6、2C9、2C19遺伝子変異の有無を検討した結果、CPAパルス療法の治療効果の有無によりアレル頻度の差が認められないことを明らかにした。また、CPAパルス療法が有効であった9名についてCYP3A4遺伝子変異の有無を検討した結果、遺伝子変異を有していなかった。一方、CPAパルス療法が著効せず透析に至った患者6名のうち1名(8.3%)がCYP3A4*16を有していた。シクロホスファミド代謝に影響を与えうる併用薬ニカルジピンは従来CYP3A4の阻害効果が知られていたが、CYP3A4以外のCYPに対する阻害能も高く、特にシクロホスファミド代謝に関与するCYP2Cについて強い阻害が認められた。さらに、以下の2点を実施した。また、CPAパルス療法が有効であった9名はについてCYP3A4遺伝子変異の有無を検討した結果、遺伝子変異を有していなかった。

(2)シクロホスファミドの代謝的活性化に関与するCYP2B6、CYP2C9、CYP2C19、CYP3A4遺伝子について、末梢血から抽出したゲノムDNAを鋳型とし、PCR-RFLPおよびダイレクトシークエンス法により、遺伝子変異の有無を検出した。(3)シクロホスファミド代謝に影響を与えうる併用薬ニカルジピンの代謝阻害能を検討した。現在まで、CYP2B6、2C9、2C19遺伝子変異の有無を検討した結果、CPAパルス療法の治療効果の有無によりアレル頻度の差が認められないことを明らかにした。また、CPAパルス療法が有効であった9名についてCYP3A4遺伝子変異の有無を検討した結果、遺伝子変異を有していなかった。一方、CPAパルス療法が著効せず透析に至った患者6名のうち1名(8.3%)がCYP3A4*16を有していた。シクロホスファミド代謝に影響を与えうる併用薬ニカルジピンは従来CYP3A4の阻害効果が知られていたが、CYP3A4以外のCYPに対する阻害能も高く、特にシクロホスファミド代謝に関与するCYP2Cについて強い阻害が認められた。
表層地盤凍結状態における地震時の斜面崩壊メカニズムの解明とその危険度評価

本研究は,凍土・未凍土が存在する二層系地盤の動的力学特性を評価する手法を構築し,表層が凍結している冬期の地震時の斜面崩壊メカニズムの解明を目指すものである.本年度は,模型試験,要素試験方法の検討を行った.1.凍土・未凍土の二層地盤の地震時挙動評価に適した模型試験方法の確立凍結期における地震時の地盤の挙動を明らかにするため,凍土・未凍土が存在する模型地盤を作製する土槽を開発した.開発した土槽の性能確認のため,飽和砂質土の表層を一次元凍結することで凍土・未凍土の二層地盤を再現し,その後振動台試験を実施した.凍土,未凍土の二層地盤で未凍土が液状化した場合,加振終了後に過剰間隙水圧の消散は見られず,凍土が融解するまで過剰間隙水圧は保持され,局所的な凍土の融解と同時に噴水を伴う急激な過剰間隙水圧の消散が見られた.表層凍結していることに起因する特殊な地震時の地盤の挙動を確認することができ,作製した土槽により凍結期の地震時挙動を評価可能であることが確認された.2.凍土・未凍土境界面の動的強度特性評価に適した要素試験方法の確立凍土,未凍土境界面における強度特性を明らかにするため,せん断箱の上下面を温度制御可能な一面せん断試験機を用いて二層地盤を試験機内で再現し,その境界面における強度評価試験としての適用可能性を検討した.供試体内部の温度測定を実施することで,せん断面となる供試体中央部で,平坦な凍土を作製することが可能となり,二層境界の強度特性を把握する試験法として適用可能であることが確認された.(1)表層凍結状態が地震時の動的挙動に及ぼす影響昨年度製作した上下面温度制御が可能な模型土槽を用い、豊浦砂を対象に表層凍結状態および未凍結状態で振動台実験を行い、表層凍結状態が地震時の動的挙動に及ぼす影響を検討した。その結果、以下の事項が明らかとなった。1未凍結状態と比べて、表層凍結状態では、液状化が発生しにくくなる。2表層凍結状態では非排水条件となるため、未凍土中の過剰間隙水圧が深さ方向に均一となり、過剰間隙水圧比が1を超えて液状化する層は浅層部のみである。3表層凍結状態では、液状化発生の有無にかかわらず、未凍土が沈下することにより凍土と未凍土の剥離が生じ、水膜が形成される。(2)凍土・未凍土境界面の力学特性の評価温度制御型一面せん断試験装置を用い、せん断面と凍土・未凍土の境界面を一致させることで、凍土・未凍土境界面の力学特性の評価を試みた。その結果、未凍結状態と比較して、凍土・未凍土の二層供試体のせん断強度は、未凍結状態と比較して大きくとなった。これは、粒子が凍結面に捕捉されたことにより粒子の移動が制限されたことで,粒子のかみ合わせが強くなったためと考えられる.検討すべき課題は残っているが、昨年度構築した模型試験、要素試験を実施し、試験データを蓄積したことで、表層凍結状態の地震時挙動をおおよそ明らかにすることができた。このため、模型試験、要素試験を壮語して、おおむね順調に進展していると評価した。前年度までに実施した振動台実験では,剛な側壁を有する土槽を用いていたため,せん断変形を抑制しており,表層凍結時の地盤挙動を正確に再現していたとは言い難い状況にあった.そこで,最終年度は,表層凍結状態における地盤挙動を明らかにするため,せん断土槽を用いて振動台実験を実施した.せん断土槽を用いて実施した表層凍結状態での一連の振動台実験により,以下の知見を得た.1未凍結状態では,加振終了直後に過剰間隙水圧は消散しているが,表層凍結状態では0ではない正の値に収束し,表層凍土が融解するまで水圧が残留する.これは,加振により未凍土層で液状化が発生し過剰間隙水圧が発生したが,表層の凍土の存在によって非排水状態となっており,水圧が消散できなかったためと考えられる.2表層凍結状態では,過剰間隙水圧比が1より大きな値で液状化が発生する.表層凍結状態における最大過剰間隙水圧から加振後に残留した水圧を差し引くと,有効応力と等しくなることから,過剰間隙水圧が有効応力を上回る原因は,表層凍土の存在により密閉した空間で未凍土の沈下による水圧が発生するためと考えられる.3表層凍結状態,未凍結状態において同程度の入力加速度で比較すると,表層凍結状態の方が未凍結状態の時と比べて液状化に至るまでの繰り返し載荷回数が実験を実施した全ての入力加速度で大きくなっており,表層凍結状態の場合,液状化が発生しにくくなっていることが示唆された.本年度は,交付申請書に掲げている模型試験法,要素試験方法の確立については,検討を要する事項が残されているが,試験方法の大筋を構築することができた.このため,模型試験,要素試験を総合して,進捗状況をおおむね順調に進展していると評価した.最終年度は、所有するせん断土槽を用いて模型試験を行い、より信頼性の高い試験結果を蓄積する。模型試験結果と一面せん断試験結果を総括し、表層凍結時の地震による地盤挙動を明らかにする。地盤工学

今後は,本年度構築した模型試験,要素試験の試験実施精度を高めながら,種々の試験実施条件(土質,密度,含水比等)において試験データを蓄積し,振動開始直後から表層凍土の融解までの地盤の挙動を明らかにする予定である.
PZTセンサーの周術期非侵襲的心循環モニタリングへの応用

圧電素子であるPZTセンサーは非侵襲的に心拍動や呼吸運動を生体振動として検出することができる。本研究では健康成人において経胸壁PZTセンサー信号と心臓超音波画像を同時計測することでPZTセンサー信号の微分波形上で僧帽弁及び大動脈弁の閉鎖、開放点を同定し、心臓時間間隔を算出できる可能性を示した。また、麻酔下ラットのPZTセンサー信号において心肥大の進展とともに心臓時間間隔に相当する部分が変化しており、これはヒトで見られる超音波装置を用いた測定により得られる臨床的パラメータの変化と同様であった。PZTセンサーは心臓時間間隔を測定することにより心循環モニタリングへ応用できる可能性がある。周術期に患者状態に応じた循環動態の評価は不可欠であり様々なモニタリング機器を用いて循環動態評価が行われている。こうした機器は周術期医療の安全性の向上に大きく寄与している一方で、これらの検査の施行にあたってはその侵襲性や求められる多くの労力、高度な技術、高価な費用が問題となる。非侵襲的かつ簡便で低コストなモニタリングは安全性のさらなる向上や医療費抑制に繋がることが期待される。ピエゾ素子(PZT)センサーは心拍動・呼吸運動を振動としてとらえ、動物及びヒトの心拍呼吸活動をモニターすることができる。安価な非侵襲的モニタリング法であるPZTセンサー記録は連続心循環モニタリングへの応用が期待される。本研究では病態モデル動物を用いてPZTセンサーによる病態特異的な波形変化を同定することを目的とする。さらにヒトのPZT波形から心周期を同定し、波形と心拍出量や前負荷との相関を見出したい。今年度は食塩感受性高血圧心不全病態モデル動物であるDahlラットを用いて生理学的・組織学的に病態の進展を評価しつつPZT波形記録を行った。Dahlラットに6週齢から8%高食塩食を給餌し、6週齢、9週齢、12週齢、15週齢の各群で評価した。その結果、Dahlラットは収縮期及び拡張期血圧の上昇、心重量及び心体重比の増加、心臓組織標本で心肥大を認め、高血圧性心肥大を呈していた。一方、PZT波形では心周期の中で前駆出期(PEP)及び等容性収縮期(ICT)に相当する部分の延長と駆出時間(ET)との比であるPEP/ET及びICT/ETの増加を認めた。従ってPZT波形により高血圧性心肥大に起因する心運動変化を検出できる可能性が示唆された。日常臨床において循環動態を評価するための様々な技術や機器が開発されている。これらの機器は安全性の向上に大きく寄与している一方、その侵襲性や労力、高価な費用が問題となる。本研究では非侵襲的かつ簡便で低コストなモニタリング技術の開発を目指し、ピエゾ素子(PZT)センサー記録を心循環モニタリングへ応用し得るか検討した。PZTセンサーは非侵襲的に心拍動・呼吸運動を振動としてとらえ、動物及びヒトの心拍呼吸活動を簡便に検出することができる。本研究の最終年度は健康成人において経胸壁PZTセンサー信号と心臓超音波画像の同時計測によりPZTセンサー波形上で僧帽弁及び大動脈弁の閉鎖、開放点を同定し、それを基に前駆出期(PEP)、等容性収縮期(ICT)、駆出期(ET)、等容性弛緩期(IRT)などの心臓時間間隔を算出した。これによりPZT信号から心周期各相の時間を測定し得ることが示唆された。また、本研究期間内に食塩感受性高血圧モデルラットにおける高血圧性心肥大時に見られる特徴的波形変化を見出した。すなわちラットのPZTセンサー波形では、心肥大の進展に伴いPEP及びICTに相当する部分が延長し、ETとの比であるPEP/ET及びICT/ETが増加していた。これらの変化はヒトで見られる超音波装置を用いた測定により得られる臨床的パラメータの変化とほぼ一致しており、PZT信号による心機能評価の可能性を示唆している。病態モデル動物及び健康成人を対象とした本研究を通じ、PZT信号によって収縮能及び拡張能を反映するICT、IRTを簡便に測定し得ることを示すことができたことから、今後臨床応用に向けて心疾患患者を対象とした研究を進めていきたい。今年度は食塩感受性高血圧心不全病態モデル動物であるDahlラットを用い、病態の進展に伴うPZT波形の変化を記録した。生理学的・組織学的検討を行い、Dahlラットは高血圧性心肥大を来していることが分かった。引き続き心筋保存標本を用いた分子生物学的実験を行い、生理学的・組織学的評価と合わせて病態モデルの進展を確認する。一方、PZT波形では前駆出期(PEP)及び等容性収縮期(ICT)に相当する部分の延長と駆出時間(ET)との比であるPEP/ET及びICT/ETの増加を認めた。

これまでに心肥大患者における心臓超音波測定によりICTの延長及びICT/ETの増加が示されており、今回の結果と矛盾しない。今後さらに検討を行うが、現在までの結果からPZT波形により高血圧性心肥大に起因する心運動変化を検出できる可能性が示唆された。今後は病態モデル動物を用いた研究に続いてヒトを対象としたPZTセンサーによる研究を行う予定であることから、今年度はその予備研究を行い、健康成人ボランティアを対象に覚醒時の胸部のPZT波形を得た。その結果、本研究申請時には覚醒状態では解析が難しいため全身麻酔下で評価することとしていたが、覚醒状態でも評価しうるPZT波形が得られることがわかった。循環生理学,麻酔科学今後はまず食塩感受性高血圧心不全病態モデル動物であるDahlラットの心筋保存標本を用いた分子生物学的実験を行い、生理学的・組織学的評価と合わせて病態モデルの進展を確認する。また、引き続きPZT波形の詳細な解析行い、これらの結果を学会で発表する予定である。さらに、病態モデル動物を用いた研究に続いて、ヒトを対象としたPZTセンサーによる研究を行う。予備実験で覚醒状態でも評価しうるPZT波形が得られることがわかったため、覚醒下で心臓超音波検査による僧房弁血流・大動脈弁血流測定から等容性収縮期、駆出期、等容性弛緩期、流入期の各時間を計測し、同時記録した心電図によりPZT波形と同期して解析を行う。また、全身麻酔下のヒトを対象にして血圧や循環モニタリング機器であるFloTrac Systemによる血行動態モニタリングの結果と比較検討を行いたい。今年度は病態モデルラットを用いた動物実験を行ったが,8%高食塩食という特殊飼料を用意することと著しい多飲多尿となることに対する特殊飼育環境を準備することにやや時間を要してしまったため,当初は今年度中に行う予定であった分子生物学的実験の一部を行うことができなかった.これにより算定していた分子生物学的実験に使用する薬品を購入しなかった.また,今年度購入予定であったラット用非観血式血圧計を当大学動物実験施設より借用できたため,これを購入せず実験を遂行できた.今年度生じた次年度使用額は,翌年度分として請求した助成金と合わせて,今年度行わなかった一部の実験も含めた分子生物学的実験を行うため薬品購入に充てる.また,当初の予定通り次年度に予定しているヒトを対象とした研究を行うため算定していたヒト用PZTセンサー及びデータ記録・解析用コンピュータを購入する.さらに,次年度は国内学会・国外学会で成果を発表する予定であるため国内・国外旅費と印刷費として使用する.英語論文としても成果を発表するため校閲費にも充てる.
歯周病克服への新たなアプローチを目指して〜歯周病原細菌由来リポタンパク質の研究

Bacteroides forsythus由来のリポタンパク質(BfLP)の生物活性について、以下のことを明らかにした。●BfLPはヒト正常歯肉線維芽細胞(hGF)にIL-6産生を誘導し、単球・マクロファージ系細胞株THP-1にTNF-αの産生を誘導する。また、Lipopolysaccharideの活性を消失させるポリミキシンBはこの活性に影響を与えない。●BfLP刺激により、hGFならびにTHP-1においてNF-κBが経時的に活性化されている。●BfLPのレセプターとして、自然免疫系のレセプターとして重要であるtoll-like receptor (TLR)のひとつであるTLR2が関与している。●BfLPは最終濃度1μg/ml以下の刺激では炎症性サイトカイン産生を誘導するが、それ以上の濃度による刺激では細胞死を誘導する。●BfLPは最終濃度6μg/mlでhGFに100%、歯肉上皮系細胞KBに80%程度細胞死を誘導する。●BfLPは最終濃度6μg/mlで単球・マクロファージ系細胞株HL-60ならびにTHP-1に細胞死を誘導するが、リンパ球形細胞株MOLT-4には細胞死を誘導しない。●上記の細胞死はアポトーシスを伴い、それぞれcaspase-8の活性化が確認される。●歯周病患者・健常者それぞれ10名のBfLPに対する抗体価を比較すると、歯周病患者の平均抗体価は健常者の平均抗体価の約2.4倍であり、危険率2.6%で有意差が認められる。以上のことから、BfLPは歯周病において何らかの病因的役割を果たしていることが示唆された。現在上記内容を学術雑誌に投稿準備中であるが、今後はより詳細な研究が必要であると思われる。
ウイルスの網羅的検出方法の開発

獣医学領域においては未知のウイルスの感染が疑われる疾患は少なくない。検体導入時に既知のウイルスを検出できるプライマーセットを用いてPCRをおこない、既知のウイルスが検出されない場合には網羅的に検出できる方法(Rapid determination system of viral RNA/DNA nucleic acid sequences : RDV法)を用いて未知のウイルスを検出できるシステムを構築した。本研究では、ウイルスの網羅的検出方法を感度や操作方法を改良しながら、どの研究室でも取り扱えるようなシステム作りを目指した。本研究の成果は、蚊から新しいブニヤウイルス、コウモリからヘルペスウイルスなどの検出に成功したことである。1.臓器からウイルス遺伝子だけを増幅する方法を試みた。RDV法に市販のサブトラクションのキットを組合わせた系を作りコウモリの臓器を対象に実施したが、ウイルス量が少ない場合に検出できないことが明らかとなった。この検討は次年度も引き続きおこなうことにした。2.RDV法を網羅的に実施するためには理論上6万通りのPCRを行わなければならない。これは網羅的検出法を謳いながら、実際には大変な労力を要する。本研究では制限酵素処理の方法やPCRプライマーを工夫することにより、256通りのPCRで網羅的に検出できるように改良できた。3.タイの蚊を対象にRDV法を実施したところ、Dengue virusとCell fusing agent virusの遺伝子断片を検出することに成功した。4.日本のコウモリから得られたヘルペスウイルスの断片をメタ解析することで、ウイルスゲノムに関する多くの情報を得ることができた。コウモリのアデノウイルスについてもlong PCRをおこなうことで全長の配列を決定できそうである。このように、平成19年度は目的を達成する以上の成果を得ている。本年度の研究により、RDV法はより簡単な方法に改良され、また、ヒト以外にも動物や昆虫のウイルスの検出にも応用できることが証明された。1.臓器や感染細胞からウイルス遺伝子だけを検出する方法の試みについては、ほとんどのRNAウイルスゲノムが6kbから30kbの長さであることに着目し、RNAやcDNAを電気泳動後にそのサイズの領域を抽出してからRDV法をおこない、ウイルス遺伝子が検出されるかについて検討した。実際に、猫カリシウイルスでおこなったところウイルス由来のcDNAを効率良く回収できた。2.RDV法の自動化とシステム化に関して、既知のウイルスをできるだけ取りこぼしなく検出できるプライマーセットを作成し、検体導入時のスクリーニングに用いた。さらに、RDV法のダイレクトシークエンス時に用いるプライマーセットを昨年度の本研究で改良した成果の256通りから64通りにまで縮小して、簡便化を図った。3.本年度は国内とフィリピンで採取されたコウモリから、新しいヘルペスウイルスを検出することに成功した。これらのヘルペスウイルスについてはgBからDPOL領域(約1000アミノ酸)を検出できている。また、前者のウイルスについてはコウモリの培養細胞でウイルス分離にも成功した。4.昨年度に報告したタイの蚊から検出した新しいブニヤウイルスについて、タイのメスの蚊を対象にPCRで検出を試みたところ、高率にウイルスを保有していることがわかった。今後は吸血時にヒトや動物に感染するか否かについて検討する予定である。5.その他に、黄砂からも未知のウイルスの検出を試み、GenBankに登録されている遺伝子に相同性の無い配列を得たが、ウイルス遺伝子の一部であるか否かについては更に検討が必要である。本年度はRDV法のシステム化に向けた改良をおこない、いくつかの新しいウイルスや遺伝子配列を得ることに成功した。(連携分担者:東京大学農学部・明石博臣)
難溶性リン酸アルミニウムで生育するニンジン培養細胞への選抜マ-カ-遺伝子の導入

難溶性のリン酸アルミニウム粉末を唯一のリン酸源として、正常に生育できるニンジン培養細胞の選抜株に、カナマイシン耐性・35Sプロモ-タ-・βーグルクロニダ-ゼ(GUS)から構成されるキメラ遺伝子の導入を検討した。導入法として、1)生物学的方法と2)物理学的なエレクトロポレ-ション法を検討したが、2)に際しては細胞融合装置を転用したため良い結果が得られなかったので、ここでは1)の結果について報告する。植物材料は、選抜細胞2株(A株、B株:A株の方が粉末を溶解するクエン酸を多量に放出し生育良)と野生株の各々対数増殖期のニンジン細胞を供試した。対象として、形質転換系の確率されているタバコ葉(SR1)を用いた。Agrobacterium tumefaciensは、上記キメラ遺伝子をTーDNA領域に有するバイナリ-ベクタ-プラスミドpBII21を持つLBA4404用いた。培養細胞とバクテリアを3日間共存培養後、クラホラン(0.4mg/ml)を含む液体培地50mlを浸したポリウレタン上で除菌し、その後10ー100μg/mlのカナマイシン(Km)とクラホランを含む寒天培地に移植して、Km耐性コロニ-を得た。形質転換体の確認は、4ーmethyl umbelliferyl glucuronideを基質に用いた蛍光法によるGUS活性を指標とした。対象に用いたタバコ葉片では、多くの報告どうり形質転換体が容易に得られることを、まず確認した。しかし、ニンジン培養細胞3株を供試した場合、通常の方法では形質転換体は得られず、葉片で転換効率が向上すると報告されている以下の検討を行った。(1)ステンレスメッシュで細胞を軽く損傷、(2)プロトプラスト、(3)宿主領域の広いA281との共存、(4)virlence活性化剤であるacetosyringoneの添加、(5)mannitol添加等を検討したが、得られた細胞コロニ-約300個はいずれもGUS活性を示さず遺伝子導入はできなかった。その後、B株を用いて0.3M solbitolを加え、20ー50μg/mlのKmで選抜したところ、Km耐性12コロニ-中5コロニ-にGUS活性が認められ形質転換体が得られた。現在、A株および野生株を用いて、再現生の確認を行っている。
機上レーザ焼入れシステムを用いた複雑形状極小刃物の高精度化に関する研究

各種機能フィルム等の打抜き加工に使用される極小刃物には,耐摩耗性が要求され,耐摩耗性を向上させるために焼入れ硬化処理が行われる.新工法として,機上レーザ焼入れシステムを用いて,機械加工で刃先創成した後で刃先部のみをレーザ焼入れする「刃形創製後レーザ焼入れ法」を開発した.しかし,機械加工後の刃先部の熱容量が小さいために良好に焼入れできるレーザ照射条件範囲が狭いなどの課題が残った.そこで,さらなる新工法として機械加工と焼入れの工程を逆転させた「レーザ焼入れ後刃形創製法」を提案し,曲線形状極小刃物を用いて提案工法の効果を実証した.本研究課題では,複雑形状を有する極小刃物に対して均一な高硬度分布と刃先形状を高精度かつ低環境負荷で実現するプロセスを実現することを研究の目的としている.平成25年度は研究実施計画通り,本研究課題で提案しているレーザ焼入れ後刃形創製法の有効性検証試験を実施した.まずは刃先稜線が直線状の刃物を対象とし,従来の刃形創製後レーザ焼入れ法と比較した.その結果,良好に焼入れされた刃先が得られるレーザ照射条件は,刃形創製後レーザ焼入れ法の場合と同様に,送り速度が速いほど,高いレーザ出力を必要とするが,同じレーザ出力でも遅い送り速度に良好な条件が存在することを明らかにした.また,レーザ焼入れ後刃形創製法を用いることで,刃形創製後レーザ焼入れ法では適用不可であった工作物表面が溶融してしまう条件も含めて,より広いレーザ照射条件範囲からの刃形創製が可能であることを実証した.なお,レーザ焼入れ後に刃形を創製する場合,刃先の硬化層分布を制御するためには,あらかじめ硬化層の形状を把握しておく必要があるが,送り速度が遅くレーザ出力が高い場合ほど,硬化幅と硬化深さがともに大きくなることを明らかにし,データベース化した.本データベースを用いることで,実際に刃形を創製するときに,必要に応じたレーザ照射条件を容易に決定できるようになった.実際に製作した刃物の刃先先端半径は10 μm以下と非常に鋭利で,最大硬さ800 HVと十分な硬さの硬化層を有しており,刃先の形状精度と硬さを両立した極小刃物が製作できた.刃形創製後レーザ焼入れ法では不可能であった刃先からの距離0.2 mm程度と極先端付近のみに硬化層を有する刃物の製作もできた.さらに,刃先創製予定位置に対してレーザ照射位置をずらして焼入れすることで,最終的に刃先に形成される硬化層の分布を制御することにも成功した.各種機能フィルム等の打抜き加工に使用される極小刃物には,耐摩耗性が要求され,耐摩耗性を向上させるために焼入れ硬化処理が行われる.新工法として,機上レーザ焼入れシステムを用いて,機械加工で刃先創成した後で刃先部のみをレーザ焼入れする「刃形創製後レーザ焼入れ法」を開発した.しかし,機械加工後の刃先部の熱容量が小さいために良好に焼入れできるレーザ照射条件範囲が狭いなどの課題が残った.そこで,さらなる新工法として機械加工と焼入れの工程を逆転させた「レーザ焼入れ後刃形創製法」を提案し,曲線形状極小刃物を用いて提案工法の効果を実証した.本研究課題では,複雑形状を有する極小刃物に対して均一な高硬度分布と刃先形状を高精度かつ低環境負荷で実現するプロセスを実現することを目的としている.平成24年度は,複雑形状を有する極小刃物のレーザ焼入れ条件の探索を行った.刃物稜線が直線-円弧-直線で,円弧部の半径が異なる刃物に対して,その稜線に沿ってレーザが一定速度で走査する指令を工作機械に対して行ったが,半径が小さい場合に十分な焼入れ硬化層が得られなかった.そこで,工作機械の運動精度を計測したところ,指令半径と指令送り速度によって,運動誤差が生じていることが明らかになった.すなわち,半径が小さい場合には円弧の内側をレーザが走査すること,また円弧の入口でレーザの実走査速度が減速し,出口で加速するため,入熱量が不均一になることが原因であることを明らかになった.そこで,本結果に基づいて指令半径と指令送り速度を適正にコントロールすることで,刃先の溶融がなく鋭利な刃先形状を維持したままで十分な焼入れ硬化層が得られることを明らかにした.本実験と並行して有限要素解析を用いて,レーザ照射による工作物の温度履歴をシミュレーションした.レーザ照射条件(レーザ出力,スポット径,走査速度)と刃先形状(刃先稜線コーナR)が温度履歴に及ぼす影響をシミュレーションして,焼入れに必要な条件の組合せを探索した.本結果は上記の実験結果とも整合しており,温度解析シミュレーションの妥当性を検証することができた.本研究課題では,複雑形状を有する極小刃物に対して均一な高硬度分布と刃先形状を高精度かつ低環境負荷で実現するプロセスを実現することを目的としている.平成26年度は,前年度に引き続き,本研究課題で提案したレーザ焼入れ後刃形創製法の効果について検証試験を実施した.前年度実施した直線形状極小刃物を対象としたレーザ焼入れ性と刃形創製後の刃先形状および硬化領域に関する研究成果について,刃先稜線形状が直線ー円弧ー直線からなる曲線形状極小刃物を対象に,本工法の適応性について検討を行った.その結果,レーザ焼入れ後刃形創製法を用いれば,曲線状極小刃物の場合でも,能率を低下させることなく,刃先の高形状精度と高硬度を両立した曲線形状極小刃物が創製できた.

具体的には,円弧部の半径が1mmと小さい場合でも,刃先先端半径は5μm以下と非常に鋭利で,硬さは500HV以上の硬化領域が深さ0.15mm程度の曲線形状極小刃物の製作に成功した.また,スマートフォンや携帯タブレット等の画面保護シートに用いられる機能性フィルムに対して,レーザ焼入れ後刃形創製法で製作した刃物の切断性能評価試験を実施した.その結果,刃形創製後レーザ焼入れ法とほぼ同程度の切断品質が確保できていることを確認した.さらに,レーザ焼入れによる環境負荷低減効果を評価するためにライフサイクルアセスメントを行い,炉焼入れの場合と比較した.その結果,生産個数にもよるが,レーザ導入により非常に高い環境負荷低減効果が見込めることが示された.工学本研究課題では,複雑形状を有する極小刃物に対して均一な高硬度分布と刃先形状を高精度かつ低環境負荷で実現するプロセスを実現することを最終目的としている.平成25年度は,本研究課題で提案しているレーザ焼入れ後刃形創製法の有効性の実証することを目的としていたが,まず第一歩として直線形状刃物を対象にして,レーザ照射条件の観点と実際に製作した刃物の形状精度と硬さの観点から,提案手法の優位性を実証することができ,当初の目的を達成できたため.本研究課題では,複雑形状を有する極小刃物に対して均一な高硬度分布と刃先形状を高精度かつ低環境負荷で実現するプロセスを実現することを最終目的としている.平成24年度は機上レーザ熱処理機能を有する多機能工作機械システムを用いて,工作機械の運動精度に基づいてレーザ照射条件および移動指令を最適化することを目的にしていたが,工作機械の運動精度の測定,ならびに温度履歴シミュレーション結果に基づくレーザ照射条件および移動指令の適正化により,刃先稜線が円弧を含む複雑形状でも良好に焼入れされた極小刃物が得られ,当初の目的を達成できた.引き続き,平成26年度も実施計画通りに研究を推進する.具体的には,本研究課題で提案しているレーザ焼入れ後刃形創製法の有効性について,曲線形状を含む複雑形状を対象に検証試験を実施する.また,機上レーザ熱処理システムの環境負荷の定量評価も行う.引き続き,平成25年度も実施計画通りに研究を推進する.具体的には,「レーザを用いたプレ部分焼入れ法による刃物製造プロセスの有効性の実証」と「機上レーザ熱処理システムの環境負荷の定量評価」を行う.研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なった.平成25年度は直線形状の刃物のみを対象にしたため,刃物間隔を狭くすることができた.できるだけ一つの試料で多くの条件を検討することで効率よく鋼材を使用することで,試料の節約ができたためである.次年度は曲線形状を含む複雑形状の刃物の評価も実施するため多くの試料が必要になる.翌年度分として請求した助成金合わせて計画的に執行していく.研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが,研究計画に変更はなく,前年度の研究費も含め,当初予定通りの計画を進めていく.切断試験機の納品が遅れ,これに使用する鋼材等で平成24年度の研究費に未使用額が生じたが,次年度に予算執行するため,今年度行う予定の研究計画と併せて実施する.
ウイルス感染による免疫応答異常における、転写制御及びシグナル伝達機構の異常の解析

インターフェロン(IFN)はI型IFNとII型IFNに分類される。その産生は転写レベルで制御されている。産生されたIFNは、標的細胞上の受容体に結合し細胞内にシグナルを伝達する。その結果、IFN誘導遺伝子の転写活性化を行い、細胞を抗ウイルス状態にする。I型IFN遺伝子のプロモーターには、ウイルスによる転写活性化に必要なDNAエレメントIRF-Eがあり、活性化因子IRF-1が結合する。しかし、IRF-1欠損細胞を用いた解析から、ウイルス感染時にはIRF-1非依存性の活性化機構が存在することが明らかとなった。一方、IFN誘導遺伝子のプロモーターにはISRE/IRF-Eが存在する。いくつかのIFN誘導遺伝子の発現はIRF-1依存性であり、ある種のウイルスに対するIFNの増殖抑制効果もIRF-1欠損細胞では低下していた。一方、ISGF3はSTAT1、STAT2、p48からなり、I型IFN刺激によるIFN誘導遺伝子の転写活性化に関与する。p48はそのDNA結合サブユニットである。本研究では、p48欠損マウスを作製し、IFNに対する応答性を検討した。その結果、ISRE/IRF-Eをプロモーターにもつ遺伝子でもその転写因子依存性は異なることやIRF-1とp48の間には機能的なredundancyがない場合が多いことが明らかとなった。また従来ISGF3はI型IFNのみで活性化するとされてきたが、II型IFNでも活性化されII型IFNによるウイルス活性を担っていることを明らかにした。今回の研究でさらに明らかになったように、I型IFNとII型IFNは異なる受容体を介するが、同じ転写因子を活性化することにより共通の生理活性を発現するのであろう。また、IFN産生には、いったん産生されたIFNがISGF3を介してさらなるIFNの産生を促すポジティブ・フィードバック機構が存在することも明らかにした。