hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外傷性骨化性筋炎の病態の解明と、予防法・治療法の探索

外傷性骨化性筋炎の病態を解明すべく、新たな動物モデルを開発しその解析を行った。臨床上検査することが困難である組織学的な時間空間的変化を検討した結果、骨化性筋炎は筋繊維が骨に変化するのではなく、筋損傷後の筋再生よりも筋内膜・周膜の線維化が優位になった結果生じると考えられた。骨化が生じた場合、病変の成熟度がスポーツ活動の復帰や外科的切除を考慮する時期の判断材料となるが、その基準に明確な指針はなかった。本研究では、micro-CTで境界明瞭で表面平滑な腫瘤となってからは病変に大きな変化はなく、そのような画像所見が今後成熟度の判断の一助になると考えられた。まず外傷性骨化性筋炎(MO)の動物モデルとしてすでに発表されているLiuらのモデルの再現実験を行った。本モデルは鉄球をマウスの大腿四頭筋に落下させる直達外力で骨格筋の外傷を誘発し、少量のBMPを局所投与することで異所性骨化(HO)を誘発するものであるが、再現性は不確かなものであった。理由として、鉄球落下による骨格筋外傷にかなりのバラツキがあることが考えられた。このためより安定したモデルを開発すべく、cardiotoxinの局所注入による薬理損傷を用いることにした。C57BL6/J雄マウス10週齢の大腿四頭筋に対し、BMP 1.5ug単独投与ではHOは誘導されないが、cardiotoxin 1nmol+BMP 1.5ugの同時局所注入により、損傷骨格筋特異的にHOが誘導されるモデルを新たに開発した。このモデルの時間的空間的な組織学的解析を行った。誘導後14日目の免疫染色では、HOの骨芽細胞・骨細胞はαSMA陽性であり、αSMA陽性細胞がHO誘導に深く関与すると考えられた。誘導後4,7,14日後の経時的変化を追うと、初期には広く筋繊維が壊死しているがラミニン免疫染色で実際は筋繊維の基底膜構造は温存されており、筋繊維そのものからHOが生じることは考えにくかった。一方筋線維基底膜の間隙、すなわち筋周膜部分に線維増生が起こっており、その中でαSMA陽性細胞が凝集した部分が軟骨分化し、内軟骨性骨化を経て、表層に類骨・層板骨、深層に未分化な線維芽細胞というゾーン現象に変化していくことが分かった。この変化は実臨床で報告されているMOの病期と類似しており、本モデルはMOの病態を考察するのに適していると考えられた。さらに、筋繊維ではなく筋膜に生じたαSMA陽性細胞主体の繊維化からHOが起こることが新たに分かった。より安定した新たなモデルの開発に成功し、筋繊維ではなく筋周膜の繊維化に続発して異所性骨化が起こることが分かった。また、その原因となる細胞として、αSMA陽性というマーカーも新たに判明し、さらなる研究の手がかりとなると考えられた。前年度で骨化性筋炎の起こるメカニズムについてはおおよそ明らかにできた。その予防や治療といった介入において、骨化巣の大きさや成熟度は有効性の唯一の指標となるが、後者はともかく前者は組織学的には困難である。そこで当初はレントゲンを用いた定性的大きさを指標とする予定であったが、解像度の問題から困難であった。このため、microCTを用い、同じ動物を繰り返し撮像することによりその大きさや成熟度の経時的変化を明らかにした。組織学的には誘導後2週では幼若な類骨組織であったが、CTでは不均一な石灰化像として認められ、3週以降、外郭の皮質骨様部分と、中心部の海面骨様部分が認められ、成熟によるゾーン現象、髄腔形成と考えられた。過去の骨化性筋炎モデルでは骨化巣は2-3週以降、8週まで変化がなかったと報告している(Liu et al. 2014)。本モデルでも石灰化量自体は3-4週でプラトーに達していたが、興味深いことに外郭部分で区切られる腫瘤の体積は縮小傾向にあり、中心部の海面骨様部分の骨梁の退縮、骨量低下が見られた。骨はメカニカルストレスが加わることでその維持が保たれる組織である。周囲が横紋筋で囲まれる長幹骨骨幹部は、小さい横断面で大きい荷重を支えるべく皮質骨が発達し、関節面で広く荷重を支える必要のある骨端は海綿骨が発達する。骨化巣は正常筋に囲まれるため骨幹部と同等の環境にあると考えられるが、荷重支持に関与しないため皮質骨は発達しない。海綿骨も退縮するため、周囲正常筋の収縮による圧力に骨化巣は抗することができず、リモデリングしながら徐々に退縮していくと思われる。臨床的にも骨化性筋炎の自然消失は知られており、その機序が明らかになったと考える。さらに、本知見を通じて、成熟度の判断にも応用できる可能性がある。骨化性筋炎の発症のみならず、自然治癒にいたるまでの病態が明らかになった。本研究ではまず骨化性筋炎の動物モデルを新たに開発することに注力した。過去には煩雑性や安定性に問題があるものが報告されていたが、我々は筋薬理損傷誘導剤であるcardiotoxinと骨形成因子であるBMP2少量を混合した水溶液を1回注射することで、筋内異所性骨化を誘導できる画期的な動物モデルを開発した。

組織学的な時間空間的変化を追うと、過去に報告されているヒト骨化性筋炎の経時的変化と類似しており、本モデルを臨床に応用していくことへの合理性を確認できた。さらに、病変の始まりは筋線維の間の筋内膜や周膜が線維増生することで起こっており、筋線維の再生より線維化が優勢となることで異所性骨化につながることが示唆された。次にmicro-CTを繰り返し撮像することにより、同一個体でどのように病変が変化するかを明らかにした。成熟するに従い、外殻が三次元的に平滑化していくことが分かった。最終年度では、このCT変化を誘導後16週まで長期観察し、自然治癒性等の評価をした。6週で成熟に達した後、病変の大きさやCa量や外観がプラトーであることが分かり、自然治癒しないモデルとして、介入実験にも有用であることが示唆された。また、三次元再構築像での表面平滑化が成熟の兆候と考えられた。介入実験として筋肥大を促す遺伝子導入を試みた。これは、組織所見より筋再生<周囲線維化が異所性骨化の病態と示唆されたことから、筋肥大を刺激することで腫瘤が縮小しないか検討するものである。筋肥大抑制タンパクであるmyostatinを抑制するfollistatinを過剰発現させたが、対照群と比べ変化は見られなかった。求心性収縮のような、筋断面積の増大と筋肥大が望めるような刺激ではなかったことが一因と推測された。このように、本研究では新たなモデルを開発し、臨床上有用な情報を多数得た。学会では有用な意見も頂戴しており、これを論文としていく。外傷性骨化性筋炎の病態を解明すべく、新たな動物モデルを開発しその解析を行った。臨床上検査することが困難である組織学的な時間空間的変化を検討した結果、骨化性筋炎は筋繊維が骨に変化するのではなく、筋損傷後の筋再生よりも筋内膜・周膜の線維化が優位になった結果生じると考えられた。骨化が生じた場合、病変の成熟度がスポーツ活動の復帰や外科的切除を考慮する時期の判断材料となるが、その基準に明確な指針はなかった。本研究では、micro-CTで境界明瞭で表面平滑な腫瘤となってからは病変に大きな変化はなく、そのような画像所見が今後成熟度の判断の一助になると考えられた。異所性骨化が繊維化に続発して起こることが明らかとなったことから、繊維化に対する介入により骨化が予防できるか、小分子化合物で肝臓の繊維化を劇的に改善することが知られているCWHM-12を用いて介入実験を行う。また、筋活動により繊維化・骨化が変化しうるか、脱神経モデル・膝蓋腱切断モデル、他動的ストレッチによる介入を試みる。また、異所性骨化は筋線維の再生より周囲の繊維化が優位となってしまうことで生じていることが今回新たに分かっている。そこで、筋繊維の再生を促す介入として、本教室の予備実験結果で効果があることが分かっている全身振動刺激も試みる。臨床上の問題である再燃について検討する。骨化性筋炎を誘導し骨化巣が確認される週以降、筋を再損傷させることで筋炎が再燃するか、モデルを検討する。骨化巣が再燃(悪化・増大)する場合としない場合(不変・縮小)の病巣成熟度を明らかにすることで、スポーツ復帰の時期の判断指標に寄与すると考える。スポーツ医学
急斜面に森林を成立させるための緑化基盤補強工法の開発

本研究のとりまとめの結果、以下の点が明らかにされた。1)樹木根系の分布調査とそのモデル化斜面安定、すなわち崩壊防止効果を考えるとき、樹木の根系分布は表層近くに集中する水平根がネットのように平面的に主として表層の侵食防止の役目を果たし、垂直根がそれを貫き基盤付近まで達する短杭としてアンカーのように直接斜面の安定に寄与するモデルを考えることができる。スギ林地の詳細な根系分布の調査によれば、斜面上における樹木の根系伸長の特徴は山側(斜面の奥方向)に伸びる根が発達することで、斜面表層土の保全上草本植物と異なり、特に有効であることが確認された。ただし、垂直分布としての根の量は表層付近に集中しており、必ずしも斜面安定には寄与せず、水平分布も等高線方向に比べ流線方向の割合が少ないことが指摘された。また根の分布を大きく左右する表層土の堅さの測定について、根の分布との対応を考える上で積算Nc値が有効であることが示唆された。2)樹木根系の斜面補強効果に関する理論的研究土中に伸びた根の斜面補強効果について理論的考察を行った。またこれに加えて、挿入鉄筋、鋼管杭、アンカー材等についても同様に解析を行い、比較検討を加えた。こうした補強材による効果は、(1)補強材の曲げ剛性に起因する効果、(2)補強材の付着力に起因する効果に分けられる。既に述べたように樹木の根系分布は、主根(鉛直根)が一定間隔で下層土まで打ち込まれた杭に相当し、水平根がこれをネットのように平面的に固定する役割を果たしている。斜面の補強材としては形態的には理想に近いものと考えられるが、材料の持つ強度、堅い下層土には十分に伸長しないなどの限界も合わせ持つ。3)急斜面に森林を成立させるための緑化基盤補強工法に関する指針本研究のとりまとめの結果、以下の点が明らかにされた。3)急斜面に森林を成立させるための緑化基盤補強工法に関する指針緑化植物は地上部の量に比例した表層土厚を必要とする。地上部の大きい木本類を斜面に成立させるためには厚い表土がなければならない。樹木根系の表土保持力には限度があり、表土が厚くなると斜面の不安定度を解消するための何らかの工作物が必要になる。そのために、緑化斜面の植物(草本類・木本類)の根系分類の調査さらに根と人工ネットが作る根系板状体の形成実験および板状を斜面に固定する短杭の機能実験を次のように進めている。1)緑化斜面における植物根系の分布特性の調査緑化斜面では表土が薄いため、植物特に樹木の根は表土中に分布する傾向がある。しかし表土の性質と樹木の根分布との関係はあまりよく分かっていない。各種の土の性質をもつ斜面で斜面で調査を進めている。2)人工ネットの試作と根系板状体の形成実験および現地適用実験各種のサイズの人工ネットを試作して、緑化斜面のどの深さにネットを埋設するのが最も根系とネットが一体性をもつかについて実験を設定した。そこでは人工ネットと杭および草の播種をおこなった現地適用実験として進めている。3)短杭の理論と機能実験緑化斜面の基盤はあまり固くない。このような基盤に短杭を差し込み、斜面方向に応力がかかった時の挙動をシミュレ-ションにより解析が行える段階に達している。さらに根の分布が支持力に与える力学実験を現地実験により調べている。樹木の根が土中に存在するとき,根が土の強度補強を行うメカニズムについて研究すると同時に,土中における根量と分布を予測するモデルについて考察した。樹木の根の力学的強度については,実験結果をもとに理論的考察を行った。根の破断に関しては引張破断とせん断の2通りを考える。

1)直径が小さくて剛性の小さい根はせん断されるが、直径が大きいものはせん断されるよりも引張り破断される。2)根がすべり面に対に対して垂直に伸びている場合よりも,水平に近い角度で伸びている場合の方が補強力が大きい。3)すべり面下の摩擦低抗力が小さく,根が引抜けながら補強力を発揮する場合の方が摩擦に耐え,最大の補強力は大きくなる。4)根に生じる引張応力を曲げモーメントにより生じる応力と軸力により生じる応力の和で与えられるとして、曲げ応力は多層地盤系の根として解を求めると原位置せん断試験より求めたものとほゞ同じ大きさの値を与えることが分り,根の補強力を評価できることが分った。樹木の根系分布については,根系にパイプ理論と同様の考え方を適用して、水平根については樹幹中心部から同心円上の任意鉛直断面の根の本数と直径,垂直根については土壌の各深さごとの根の本数と直径が求められるモデル作りについて考察し,そのためのデータをとった。1)樹木根系の分布調査傾斜面上における樹木根系の分布、人工林地に多く見られるスギの根系分布につき、斜面の傾斜、表土厚、堅さ等との観点から詳細に調査した。特に斜面の傾斜が変化すると根系の伸長特性も変化することに重点を置き、山側、谷側の分布の違いについて検討を加えた。その結果、斜面上における樹木の根系伸長の特徴は山側(斜面の奥方向)に伸びる根が発達することで、斜面表層土の保全上草本植物と異なり、特に有効であるとされているが、今回のスギの調査により確認された。ただし、垂直分布としての根の量は、表層付近に集中しており、必ずしも斜面安定には寄与しない可能性も指摘された。また根の分布を大きく左右する表層土の堅さの測定について、根の分布との対応をとる上で積算Nc値が有効であることが示唆された。2)樹木根系の斜面補強効果に関する理論的研究土中に伸びた根の斜面補強効果について理論的考察を行った。またこれに加えて、挿入鉄筋、鋼管杭、アンカー材等についても同様に解析を行い、比較検討を加えた。こうした補強材による効果は、(1)補強材の曲げ剛性に起因する効果、(2)補強材の付着力に起因する効果に分けられる。スギの人工林のような形態を考えると、根の補強効果は、主根(鉛直根)が一定間隔で下層土まで打ち込まれた杭に相当し、水平根がこれをネットのように平面的に固定する役割を果たしており、形態的には理想に近いものと考えられるが、材料の持つ強度、堅い下層土には十分に伸長しないなどの限界も合わせ持つ。3)特定の地質に起因する斜面災害に関する事例調査平成5年度に鹿児島県下に発生した土砂災害につき、調査を行った。これらの災害は、この地方特有のシラスに起因する典型的な地質災害といえる。これらの実態をとりまとめた。4)本研究のとりまとめ最終年度としてのとりまとめを、樹木の根系分布調査、補強効果の理論的研究を基礎に、その工法のあり方につきとりまとめを行った。
CALSの高度な活用のための多視点ソフトウェア・モデリングに関する研究

グローバル・スタンダード化の波が我が国にも押し寄せ、産業界の競争が激化している。その中でも、プロダクトのトータル・ライフサイクルを支援するための情報システムCALSが大きな脅威である。我が国でも、種々のCALSの実証実験が進められ、報告者らも、建築CALSの実証実験に参加した。その結果、CALSの限界が以下のように明らかになった。(a)プロダクト・データ表現が旧世代技術である。(b)プロダクトのライフサイクル全てのデータが混在し、データが繁雑なので、CALSを利用する情報システムの開発に多大な工数を要する。そこで、個々のフェーズの視点から見たソフトウェア・モデリングに関する研究を多視点の観点から相互に関係付け、その中にCALSのモデルも位置付けることによって、上記の限界を克服することが本研究の目的である。以下、研究内容を述べる。(1)個々のフェーズから見た個別視点に関する抽象構造を用いたモデリング産業の個別ドメインの知識に着目し、その抽象構造を抽出する方法によって、個別視点のモデリングを研究した。建築の部屋配置設計について、空間の包含関係から成る抽象構造を抽出した。建築施工のプロセスについては、建築物の設計図から得られるプリミティブ・プロセスと、施工管理に用いられる1日単位のプロセスとの間に、集約の関係を定式化することができた。(2)汎用的な構造を仲介役とする多視点モデリング汎用的なオブジェクト・モデルを特化する形で抽象構造を定めることによって、個別視点のモデルを汎用的なオブジェクト・モデルヘ変換することを可能とした。(3)多視点モデリングの実装方式上記の汎用的なオブジェクト・モデルを中間言語としたドメイン特化仕様記述言語の処理系のリファレンス・モデルを提案し、下記の実験を行った。(4)実験システム・ジェネレータを試作し、建築CALSの実証実験を行った。研究実施計画に基づいて、以下の研究を行なった。1.個別視点のソフトウェア・モデリングの研究建築の構造設計や、設備設計、意匠設計、施工について、それぞれのモデリングを研究した。具体的には、設備設計については、機械設計用CADシステムの実例を用いて機械設備の木構造モデルを調査した。意匠設計については、そのCADシステムのプロトタイプを作成することによって、概念の分析と抽象化を行なった。施工についても、同様にCADシステムのプロトタイプを作成することによって、概念の分析を行なっている。構造設計については、従来から研究している内容を、多視点ソフトウェア・モデリングの観点から再吟味している。2.多視点ソフトウェア・モデリングの研究具体的な事例として建築の構造設計と機械設備設計の関係を取り上げ、その2つのCADシステム上にプログラムを作成して、2視点のモデリングの問題点を探った。その問題点を一般的に解決できる方式として、汎用的なEntity-Relationship Modelをメタモデルとした多視点モデリングを提案し、論文が採択された。そのプロトタイプも一部作成した。1.多視点ソフトウェア・モデル洗練の研究個別視点を載せるための汎用的なモデルにおいて、エンティティやリレーションシップの生成と消滅について、制約としての定式化を図っている。個別視点同士の関係については、構造のみで対応できる場合と、更に制約が必要な場合が判明した。2.システムの試作多視点ソフトウェア・モデリングに基づくCADシステム生成方式に、オブジェクト指向データベースも適用した、CADシステム・ジェネレータを試作した。この試作によって、多視点ソフトウェア・モデリングに基づくCADシステムの自動生成が、一貫性のある方式であることが確認できた。3.個別視点のソフトウェア・モデリングの研究個別視点として、機械の部品とアセンブルのモデルを、プロトタイプ試作した。意匠設計の部屋配置設計については、そのドメインに特化した仕様記述言語と、そのCADシステム・ジェネレータを試作した。建築施工については、施工計画支援システムのプロトタイプを試作して、モデルの整理を行っている。4.多視点

ソフトウェア・モデリングにおけるCALS位置付けの研究報告者が参加している建築CALSにおいては、全てのデータがエンティエィ・モデルを用いて表現されている。そのため、そのモデルを1つの視点と見なして取り扱うのが良いと判断される。本年度は研究期間の最終年度にあたり、以下の研究を行った。なお、多視点ソフトウェア・モデリングにおけるCALSの位置づけは、昨年度の報告に述べた。(1)多視点ソフトウェア・モデリング洗練の研究昨年度までは「プロダクト」に着目して多視点ソフトウェア・モデリングを研究してきたが、それより困難な「プロセス」について、本年度は研究を行った。モデルの部分構造としてのビューによる多視点化の考え方はあるが、次項に述べるように、抽象化や集約による多視点かも実際は重要である。(2)個別視点のソフトウェア・モデリングの研究建築施工を事例としたモデリングでは、建築物の設計図や作業者が意識する部材対応の施工プロセスの視点と、施工管理者が意識する1日単位の施工プロセスの視点がある。両者の関係は集約にあり、その集約自体は、昨年度の報告でも述べた制約条件による規定に相当している。業務分析プロセスを事例にしたモデリングでは、分析データ収集の視点と、データ分析の視点がある。両者の関係には、モデルの部分構造としてのビューもあるが、分析データを抽象化する分析視点もある。特に、この視点の捉え方は、モデリング技術の発展にとって重要である。複雑なモデルを人間が取り扱うためには、抽象化のメカニズムは必須である。(3)システムの試作多視点ソフトウェア・モデリングに基づくCADシステム自動生成システムのプロトタイプを試作してきたが、それを適用して、本年度は上記の業務分析データ収集ツールを試作した。その結果、従来よりは少ない工数で、システムの開発が可能となっている。
発達障害・自閉症児の愛着形成過程に関する基礎的研究

自閉症児(Kくん)のセラピーを2才から3才まで、合計38回施行し、それをビデオ録画した。セラピーは自閉症児に対する個別プレイセラピーと母親の養育相談であり、1回2時間を要した。研究はビデオテープを文章化したデータを分析し、愛着にかかわる母子の相互作用に焦点をあて考案した。仮説:自閉症児はFrithの言う“断片化された世界"に生存し、それは予測期待の成立しない、一貫性のない世界であり、記憶することがその後の世界の理解に効果をもたない世界である。それゆえ彼らは世界の安定性を求めて常同行動(同じことの維持)に走り、安定しているとみなせる特定のもの(Kくんの場合ミニカ-)に執着する.それゆえ療育・セラピーは、初め、Kくんの母親が一貫した、安定した反応を示し続けることである。(1)セラピー第一段階母親は、同一性の保特・ミニカ-への執着が子どもの不安と恐怖のあらわれであることを認識し、対応を行える準備をする(母親への養育相談)そして、具体的に、子どもとのあそびを展開する中で、ミニカ-あそびが不安・恐怖の表現であることを理解した。加えて、子どもが感情表現できない現状にあることを了解して、安心感を得させるため、徐々に抱っこを導入する。当初抱っこは不安をもたらすものであったが徐々に安定をもたらすものに変化した。(2)Kは徐々に感情表現が可能になり,電気掃除機に対する恐怖を表現し、加えてその時の母親の適切な反応・対応により,避難場所としての母親を認知するに到った。母という「他者」の発見と平行して,自己の要求に気づき,要求→満足過程の中で母との関係性を徐々に愛着的なものに変様させた。従来自閉症児は愛着が成立し難いと云われてきたが,この原因の1つとして,子どもの感情表現の困難が考えられた。セラピーの中で、その子ども特有n表現を意味づけることができれば発達障害の改善が得られることが示唆された。本年度は相談中の自閉症児Aの2歳1カ月から3歳3カ月までの治療経過を追ってみた。2歳当初、母親は「この子は自分の要求をはたすことに一生懸命で自分勝手で、コミュニケーションをする気がない、情緒的交流の実感が無い、私がいてもいなくても困らないようだ」と報告していた。即ち、愛着関係といえるものは成立していなかった。2歳4、5カ月母親に抱っこ、膝に座ることで不安を解消すると判断できた。その後、不安・恐怖が「掃除機」に対して生じることを発見した。電気掃除機への不安の消去を試みる中で不安を取り去ってくれる母親への気づきが生じるように心がけた。また、抱っこの要求の時に、母親が彼の親を無視した要求から公共的な要求行動に変換することをめざした。徐々に彼は、要求満足が前よりもスムースにいかないことから、母親を他者として気づき、公共的ルールに従って要求することが出来るようになった。2歳7カ月彼は固執的であったミニカ-を並べる遊びを母親とする中で、ミニカ-の名前に特定して発語が可能になった。この時期、母親は情動の発現(うれしさ、不満、怒り)は見られるが、情動を共有できないと報告した。2歳10カ月大きな音を出す車に恐怖を示し、母親にしがみつくことができた。母から離れると車に恐怖し、母に抱かれていると興味と喜びを示した。車を動かしてくれとセラピストに要求し、急いで、母親にしがみつき、その車が動くと大喜びをしたのである。

情動表現と愛着行動は随伴的に発達すると思われる。加えて、予期に反したことが生じると笑いが生じるようになった。語彙数は順調に増大したが、感情表現の言葉が無い、気持ちがこもらない、言葉遣いがおかしいと母親からの報告があった。3歳1カ月彼が不安になったとき、母親以外の人に抱きつくことで不安を解消出来るようになった。母親との会話では、母の多大の努力でかろうじて会話になるが、2人だけにしか通じ得ない特定的なものであった。しかし、自発的興味の出現と軌を一にして、興味の共有が見られはじめた。そして、相手の情動表現に注目することが可能になった。結論:愛着成立は可能だが、それに到るには多くの知的機能の開発が必要とされるとおもわれる。次年度は、理論研究を行いまとめるつまりである。自閉症児Aのセラピー経過と母親との相談内容(1回2時間、38回)をビデオ解析し、理論的考察を行った.(1)自閉児の主要賞状の一つである「同一性の保持、常同行動」場面におけるセラピスト・母親の関わりが発達を促す「軸」である.即ち、母親にとっては、常同行動を全く意味のない・理解できない行動であることが、自閉児によって常同行動は世界の安定性一貫性を確認し、不安を取り除くことが出来るの唯一の手段である.自閉児はFrith (1989)のいう「断片化さあれた世界」に生きていて、あらゆる事象は突発的偶発的で、制御不可能なのである.かれらが安心出来るのは世界(ものと人)がいつも同じ判追うを返してくれることである.(2)当初、本児は恐怖が心内に生じた時、常同行動としてのミニカ-遊びに逃げ込み、無表情かつ鬱的で、遊びに熱中するので、母は彼が感じている不安・恐怖を了解出来なかった.彼は唯一掃除機には恐怖反応(心拍数の飛躍的増大を指標とする)を明確にしていた.ミニカ-遊びを上記の様に解釈し、母親は抱っこし、不安を取り除く対応を遊びの中で継続的に行った.この結果、彼は恐怖から逃れる為の道具として母を利用する戦略を獲得した.母は自分が道具にしかすぎないこと、情緒的交流が無いこと、自分の要求のみに固執する子どもに愛着することは困難であった.(3)安心できる遊び中の母子交流を通して、情動表現を開始、Social referenceの対称として母親をみなすようになった.感情教育をする中で、自己の鏡映像に興味を示す等「自己」を発見し、遂に、彼は愛着対象として母親を発見するに到った.生得的なNonuerbal communication手段である、情緒的交流を自閉児は学習によって獲得可能である.断片化された世界から自閉児を引きずりだし、親が構築した安定的世界内での経験の蓄積が重要である.
医療セクターにおける非効率性とその原因の実証的計量分析

平成5年から平成7年度にかけて、大枠の『日米医療システムの比較分析』という構想から研究活動を行い、本研究課題の「病院経営における非効率の計量実証分析」はその一部として位置づけられている。その3年間のうち多くの研究成果が得られこの冊子に報告させいただく反面、冊子に含まれるほど本研究課題を完結できなかったことは残念である。しかしながら、現在も引き続き「病院経営における非効率の計量実証分析」を行っているので、その結果は機会を改め報告させていただく。この3年間の研究活動の一環として、国内外で研究成果や中間発表を米国、イギリス、香港を行いましたが、これらの研究活動を支えてくださった、文部省、木川田財団、野村学術振興財団、ファイザー等のご援助に心からここに謝辞を述べさせて頂きます。今年度は、病院経営における医療サービス生産の効率性について主に分析した。具体的には、長期平均費用関数のモデルを使い規模の経済(economies of scale)が存在するかを考察した。分析対象のサンプルは、全国公私病院連盟・社団法人日本病院会『病院部門別原価計算調査報告』に記載されている全国自治体・その他公的・私的病院の各部門原価のデータである。このデータは1978、1981、1984、1987、1990年の各種病院の規模別(病床数20-99、100-299、300以上、300-499、500以上)で集計されるものである。本研究では、入院一般、集中治療(ICU)、外来一般、救急の四部門に対して比較分析をした。実証結果は、入院一般部門、集中治療部門、外来一般部門において規模の経済がみられ、入院一般と外来一般の両部門においては統計的に有意な結果が得られた。病院適正規模の結果は、救急部門では病床数100床以下が適正であり、入院一般と外来一般の両部門においては病床数100-299床が適正であることが検証された。そして、集中治療部門においては病床数300床以上が適正規模であるという結果が得られた。四部門に共通して言えることは、注射費や他の材料費、経費(消耗品費・光熱水費・その他)などが平均費用を引き上げる要素なっている。一方、常勤・非常勤の医師や看護婦の賃金などは医療費用の比較的大きな割合を占めるのにもかかわらず、平均費用への影響は有意であると検証されなかった。生産要素需要(常勤・非常勤医師と常勤・非常勤看護婦)の分析では、集中治療部門において常勤医師と非常勤医師とに代替関係が検証された。また、非常勤医師と非常勤看護婦の間にも代替関係があるという結果が得られた。今後(平成6・7年度)は平成5年度の研究結果を踏まえて、『地方公営企業年鑑』(平成3年4月-平成4年3月)の資料から地方自治体病院(722病院)を標本として費用分析や生産関数をする計画である。それらの資料は既にコンピュータに入力を完了している。また、米国のナーシング・ホームにいる高齢者(70才以上)の行動分析をする計画である。平成7年に以下のような活動を行った。(4)これまでの研究活動の成果として、過去1年間に論文4本がレフリィー論文に受理された。そのうち2本がすでに発表(印刷)され、他2本が近々発表される。
FEN1抑制による老化促進機序の解明

ヒト腎がん細胞株T24およびヒト線維芽細胞株BJにおいて、FEN1遺伝子を抑制すると、細胞老化が起こることを確認した。この際、細胞の核内では細胞周期停止関連の遺伝子の発現およびDNA損傷応答が起こり、DNAが不安定となることがわかった。また、FEN1遺伝子は、これまで細胞老化の中心的役割を果たすことが知られていたテロメアと結合し、テロメアの不安定化に関与していることが示唆された。さらにFEN1遺伝子抑制による細胞老化の際、T24でみられるp53非依存的な経路とBJでみられるp53依存的な経路があるのではないかということが示唆された。本年度は、ヒト腎がん細胞株T24を用い、siRNAによるFEN1遺伝子の抑制の実験から以下のような結果を得た。(1)細胞が突起を伸ばした老化様の形態を示した。このとき、SA-β-galactosidaseの活性が上昇していた。(2)細胞老化関連の遺伝子としては、p21の上昇、リン酸化型p38の減少が認められた。(3) ATMおよびChk2のリン酸化が認められ、DNA損傷応答が示唆された。(4)ヒストンH2AXのリン酸化が認められ、クロマチンの変化が示唆された。以上のことから、siRNAによってFEN1遺伝子を抑制した際のT24細胞において細胞老化が起こっていることが示唆された。さらに、FEN1抗体・テロメアDNAのプローブを用いたChip Assay、FEN1抗体・TRF1抗体による蛍光免疫染色により、FEN1タンパク質がテロメアに結合していることが確認され、FEN1はテロメア近傍でも機能していることが推測された。また、γH2AX抗体・テロメアDNAのプローブを用いたChip Assay、γH2AX抗体・TRF1抗体による蛍光免疫染色により、H2AXのリン酸化がテロメアでも起こっていることを確認した。よって、FEN1遺伝子抑制によりテロメアが不安定化し、それによって細胞老化が起こっているのではないかいうことが示唆された。本年度は、昨年度行ったヒト腎がん細胞株T24を用いたsiRNAによるFEN1遺伝子の抑制の実験を、ヒト線維芽細胞株BJを用い行った。T24はp53遺伝子が変異し不活性であるのに対し、BJはp53が正常に機能している細胞である。すなわち、FEN1抑制による老化促進機序にp53が関与してるかどうかを検討した。BJを用いたsiRNAによるFEN1遺伝子の抑制の実験により以下の結果を得た。(1)細胞が突起を伸ばした老化様の形態を示し、さらにSA-β-galactosidaseの活性が上昇した。(2)p53の発現が上昇し、さらにはp21の発現が認められた。(3)p53を抑制することで、細胞形態の変化・SA-P-galactosidaseの活性の上昇を抑制した。さらに、FEN1抗体・テロメアDNAのプローブを用いたChip Assay、FEN1抗体・TRFl抗体による蛍光免疫染色により、FEN1タンパク質がテロメアに結合していることが確認され、FEN1はテロメア近傍でも機能していることが推測された。以上のことから、BJにおいてもT24と同様にFEN1遺伝子を抑制した際に細胞老化が起こることが示唆ざれた。しかしながら、BJにおいてはp53を抑制することでFEN1抑制による老化促進が抑制されることから、FEN1遺伝子抑制による細胞老化の促進機序には、T24でみられるp53非依存的な経路とBJでみられるp53依存的な経路があることが示唆された。昨年度までに、ヒト腎がん細胞株T24およびヒト線維芽細胞株BJにおいてFEN1遺伝子をsiRNAによって抑制すると細胞老化が起こることを確認した。よって、FEN1抑制による細胞老化促進機序にはp53は関与しないと考えられたが、BJにおいてp53を抑制するとFEN1抑制による細胞老化促進が抑制された。すなわち、FEN1抑制による細胞老化促進機序には、T24でみられるp53非依存的な経路とBJでみられるp53依存的な経路があることが示唆された。本年度は、p53が正常なヒト大腸がん細胞株HCT116(p53+/+)とこの細胞のp53を欠失させた細胞HCT116(p53-/-)を用いsiRNAによるFEN1抑制の実験を行った。その結果、HCT116(p53+/+)では細胞老化は起こらず細胞死が起こった。HCT116(p53-/-)では細胞老化も細胞死も起こらなかった。

しかしながら、HCT116(p53-/-)において、FEN1を抑制した後に電離放射線を照射すると、FEN1を抑制せずに電離放射線を照射したときと比較して、老化する細胞の割合が増加した。これらのことから、HCT116(p53+/+)ではFEN1抑制によってp53依存的に細胞死が起こること、HCT116(p53-/-)ではp53非依存的に細胞老化が促進することが示唆された。今後、FEN1抑制によるp53依存的な細胞老化促進と細胞死の違いを検討して行きたい。すなわち、細胞老化する場合と細胞死する場合では、p53の活性化(リン酸化やアセチル化)に違いがあるのかどうか、その結果として細胞老化あるいは細胞死に関与することが報告されているp53の下流遺伝子の発現や活性化に違いがあるのかどうかを検討して行きたいと考えている。研究の目的である「FEN1活性を抑制することにより進行する老化の分子生物学的メカニズムの解明」について、p53依存的および非依存的経路があるのではないかということを示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、FEN1の拍制による細胞老化におけるp53依存的経路およびp53非依存的経路の詳細を解明するために、T24、BJ以外の細胞について検討を加えたい。さらには我々が樹立したFEN1tgマウスを用い、細胞レベルだけではなく臓器レベルにおいても老化におけるFEN1の関与について研究を進めて行きたい。
生体分子モーターの一分子非平衡統計力学

昨年度までに、我々の得た揺らぎと応答およびエネルギー散逸量との関係式が、コロイド分散系の密度場のように、力学的自由度以外にも適用できることを明らかにした。これをさらに一般化して、粒子間の流体力学的相互作用を考慮し、流体場についても揺らぎと応答の関係を議論し、エネルギー散逸量に関する関係式を導くこと第一の目標として、考察を進めてきた。これが可能となれば、実際の分子モーターを形作るタンパク質と流体との相互作用や溶媒効果を取り入れることが可能となり、さらに広範な物理系・生体分子系にも適用範囲を広げることが期待される。第二の目的として、これまでは、エネルギー散逸量の平均値しか議論していなかった理論を、散逸の揺らぎの高次モーメントの情報を取り込むことによって、理論の形式をより一般化することを目指して研究を行った。これら2つの目標のうち、特に第一の目的に対しては、微小粒子やタンパク質の単純液体中の運動は、低レイノルズ数の流体力学現象であり、Stokes方程式で記述でき、流体系が線形で時間を含まないことからエネルギー散逸に関しては、散逸関数で変分原理的に書き表すことが可能であり、粒子の運動を記述するダイナミクスと併せても統一的な力学表現が可能となる。この考察を進めていくことにより、一般化の可能性が広がるという一定の見通しがえられるなど、一定の進歩を得ることが出来た。生体分子モーターに代表される微小な物理系における揺らぎの性質や,計測における基本的問題について主に理論的に研究を行った.非平衡系における揺らぎと応答の関係については,これまでの我々の研究により,揺動応答関係の破れの度合いが,系から熱欲へのエネルギー散逸率の大きさと,簡単な等式関係で結びついていることが明らかになっていたが,その適用範囲は限定的であった.同様の関係がどの程度一般的に成立しうるのかを明らかにするために,考察の対象をより一般化し,外力によって駆動されたコロイド分散系の密度場の時間発展について,同様の等式が成立するかどうかを検討した.その結果,コロイド分散系の流速場に関する揺動応答関係の破れを,系全体で積分したものが,系全体でのエネルギー散逸率に結びついていることが明らかになった。この表式を用いると,これまで考慮に入れられていなかった,エネルギー散逸に関するエントロピー成分の寄与を取り入れることが可能になり,これまでよりも適用範囲が広がった.また,生体分子モーターの一分子計測技術に理論的な裏付けを与えるため,系の全ての自由度を観測できない場合に,一部の自由度のみに関する計測から系の物理パラメータを推定する方法論について理論的研究を行った.その結果,観測時間が十分長ければ,限定的な測定からでも系のパラメータを正しく推定できることや,パラメータによっては推定が極めて困難になるという一種の転移現象が存在することなどが明らかになった.今回開発した手法を,実際の実験条件に適用可能であるかどうかを検討することは今後の重要な課題である.昨年度までに、我々の得た揺らぎと応答およびエネルギー散逸量との関係式が、コロイド分散系の密度場のように、力学的自由度以外にも適用できることを明らかにした。
手の運動調節能と上肢パフォーマンス能力及び筋活動の関連性に関する研究

本研究は,従来の測定システムをさらに新規で1台追加して,手外科疾患患者での臨床応用によって,本法の手の運動調節能と上肢パフォーマンス能力との関連性を明らかにする.さらに従来の測定システムと筋電図機器を同期して,健常人及び手外科疾患患者で,手の運動調節能に寄与する筋群の筋活動との関連性を明らかにし,さらに手外科領域での新しい手の機能評価法として本法の有用性を確立する.本研究は,従来の測定システムをさらに新規で1台追加して,手外科疾患患者での臨床応用によって,本法の手の運動調節能と上肢パフォーマンス能力との関連性を明らかにする.さらに従来の測定システムと筋電図機器を同期して,健常人及び手外科疾患患者で,手の運動調節能に寄与する筋群の筋活動との関連性を明らかにし,さらに手外科領域での新しい手の機能評価法として本法の有用性を確立する.
幹細胞様腫瘍細胞の形質を制御する新規経路の同定とがん治療への応用

がん幹細胞の維持に関与するヒストンメチル化酵素(HMT)に着目し、その標的遺伝子の同定、分子機構を解明することを目的として研究を推進した。その結果、(1)HMTであるEZH2遺伝子産物の新規標的遺伝子であるKLF2を同定した。また、(2)KLF2遺伝子の機能解析を行い、KLF2が腫瘍形成能、転移能に影響を及ぼすことが判明した。KLF2遺伝子の発現を乳癌、前立腺癌の臨床検体で評価し、腫瘍マーカーへの応用が可能である根拠が得られた(Oncogene 2011)。以上から、同分子が癌の標的分子治療へ応用できると考えた。最終年度は、KLF2遺伝子の癌幹細胞形質に及ぼす影響をFCM、遺伝子発現により検証を行い、本分子が癌細胞の幹細胞性に関わることが判明した。さらに、KLF2遺伝子の発現を誘導する低分子化合物のスクリーニングを目的に、レポータアッセイを基本としたセルベースのハイスループットスクリーニング系を構築し、薬剤ライブラリーを用いて網羅的に検討した。その結果、代謝性疾患に臨床応用されている薬剤により、KLF2遺伝子が誘導されることが分かった。結果、すでに大きな副作用の無い本剤を腫瘍の治療薬として応用できる可能性が示唆された。具体的内容:がん幹細胞の維持に関与するヒストンメチル化酵素(HMT)に着目し、その標的遺伝子の同定、分子機構を解明することを目的として研究を推進した。その結果、1HMTであるEZH2遺伝子産物の新規標的遺伝子であるKLF2を同定した。また、2KLF2遺伝子の機能解析を行い、KLF2が腫瘍形成能、転移能に影響を及ぼすことが判明した。意義、重要性:EZH2遺伝子は転移・再発現象に関与する癌幹細胞の存在に深く関わり、腫瘍におけるEZH2-標的遺伝子-腫瘍形質の新規経路の解明は、腫瘍の転移・再発の克服に繋がる。今回、我々はEZH2の下流にある新規標的遺伝子KLF2を同定した。また、KLF2は独立した予後因子であり、新規腫瘍マーカーとしての利用が可能である。さらに、細胞の恒常性に関与するEZH2の直接阻害は癌治療において副作用を生じるが、正常細胞で発現を認めるKLF2を誘導する癌の治療法は副作用が軽減される可能性が高く、さらに、今回の課題により、KLF2を誘導する有力な化合物が同定された。具体的内容:幹細胞の維持に関与するヒストンメチル化酵素(HMT)に着目し、同酵素の標的遺伝子の同定、および、がん幹細胞に認められる形質の観点から、標的遺伝子の分子機構を解明することを目的として研究を推進した。その結果、(1)HMTであるEZH2遺伝子産物に対するChIP on ChIP法、さらに、EZH2遺伝子産物の阻害剤やEZH2遺伝子に対するRNA干渉を利用し、新規標的遺伝子であるKLF2を同定できた。また、(2)KLF2遺伝子の腫瘍におけるin vitroおよびin vivoの機能解析を行い、KLF2が腫瘍形成能、転移能に影響を及ぼすことが判明した。KLF2遺伝子の発現を乳癌、前立腺癌の臨床検体で評価し、腫瘍マーカーへの応用が可能である根拠が得られた。以上の結果の一部を、論文成果として報告した(Oncogene 2011)。以上の結果から、KLF2遺伝子が癌治療の標的分子に成り得る確信が得られた。また、KLF2遺伝子の癌幹細胞形質に及ぼす影響は、有望なプレリミナリーな結果を得ている。

現在、KLF2遺伝子の発現を誘導する低分子化合物のスクリーニングを目的に、レポータアッセイを基本としたハイスループットスクリーニング系の構築に着手している。意義、重要性:EZH2遺伝子は転移・再発現象に関与する癌幹細胞の存在に深く関わる。従って、腫瘍におけるEZH2-標的遺伝子-腫瘍形質の新規経路を解明することは、腫瘍の転移・再発の克服に繋がる。今回、我々はEZH2の下流にある新規標的遺伝子KLF2を同定した。また、KLF2は独立した予後因子であり、新規腫瘍マーカーとしての利用が可能である。さらに、細胞の恒常性に関与するEZH2の直接阻害は癌治療において副作用を生じるが、正常細胞で発現を認めるKLF2を誘導する癌の治療法は副作用が軽減される可能性が高い。平成23年度の計画である、(1)ヒストンメチル化酵素(HMT)であるEZH2遺伝子産物の標的となる新規遺伝子の同定(KLF2)、(2)EZH2遺伝子産物の新規標的遺伝子であるKLF2遺伝子の臨床症例での発現解析、(3)新規標的遺伝子KLF2の機能解析(in vitro, in vivo)、に関して目標としていた成果をほぼ得ることができており、その一部に関しては、国際誌に投稿し受理されている。(3)の一部(癌幹細胞形質との関連性)に関して、すでにフローサイトメトリーによる基礎データが得ているが、さらに、in vitro, in vivoを含めた実験によりデータを再検証している最中である。KLF2遺伝子産物と癌幹細胞形質との関連性に関して、フローサイトメトリーによる基礎データ、さらに、in vitro, in vivoを含めた実験によりデータの検証を進める。また、当初より平成24年度課題としている、治療に伴う副作用の軽減を目的に、EZH2の標的遺伝子産物であるKLF2遺伝子の発現を誘導する新規薬剤候補の検索、を計画通り遂行する予定である。具体的には、レポータアッセイベースのハイスループットスクリーニング系の構築に着手している。その結果で得られた有望な候補薬剤に関しては、腫瘍細胞株を用いて、in vitroでの評価、xenograftと転移モデルによりin vivoでの評価を実施する計画である。次年度に使用する予定の研究費はありません。
シガテラ中毒の解毒剤開発を志向したマイトトキシン作用標的分子の同定

昨年度報告した通り、マイトトキシンの親水性部分および両親媒性部分は、マイトトキシンのカルシウム流入活性に対する阻害活性が極めて弱い、あるいはまったく無いことが判明した。そこで、目的化合物を申請時に設定していたものとは変更し、マイトトキシンのWXYZA'B'C'D'E'F'環部の合成を進めることにした。当初より懸念していた最終段階である水素の導入において、立体選択制に関して、従来法であるメチルアセタールの還元的エーテル化では望まない結果になるというトラブルが起こった。しかし、一旦混合チオアセタールに変換後に、ラジカル還元を用いることにより、望む選択制で目的としていた化合物の合成に成功した。フラグメントの合成だけでも超多段階を要するため、最先端の反応の条件検討では極めて小スケールであり、高い技術を要求された。改善点は残したものの、分子量は1100を超える巨大分子を、総工程数100以上かけて合成したことは、天然物合成の分野においても稀に見る成果といえる。また、当該部分構造はマイトトキシンの3分の1に相当する分子サイズを有しており、これまでに報告例のある中では最も大きい部分構造である。加えて、これまでの報告から、活性発現には疎水性の部分構造が重要であると考えられることからも、本研究で合成したW-F'環部はマイトトキシンのカルシウムイオン流入活性に対して強力な阻害活性を示すことが期待される。もし、本化合物が期待通りの活性を示せば、長らく未解決課題となっていたマイトトキシンの作用機序解明に向けて大きな一歩となるはずであり、今後の研究の発展にも大きく貢献できるものと自負している。29年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書において目的としていたマイトトキシン(MTX)の両親媒性部分構造LMNOPQRSTU環部の合成に先立ち、その親水性フラグメントであるLMNO環部の合成ルートのブラッシュアップと再合成を行い、活性評価を行った。その結果、ID50値を算出するには至らず、300μMの濃度でMTXのCa2+流入活性を36%阻害するという弱い活性を示すに留まった。所属研究室ではその非天然型エナンチオマー(ent-LMNO環部)を合成しており、同程度の阻害活性(300μMで19%阻害)を示すことも分かった。これらの結果から、活性発現には絶対立体配置はさほど重要ではない可能性が示唆された。一方、既に合成を達成していた疎水ー親水性境界領域であるNOPQRS環部アナログも併せて活性評価を行ったところ、300μMでは全く活性を示さないという興味深い知見が得られた。LMNO環部、NOPQRS環部アナログとも強い活性は示さなかったが、「天然型/非天然型部分構造の活性の比較による立体化学の重要性の評価」ならびに「疎水ー親水性境界領域部分の合成と活性評価」はどちらも世界初の報告であり、今後MTXの作用機序を解明していく上で重要な知見となり得ると期待しており、近日中に論文投稿する予定である。親水部、両親媒性部とも期待した活性が得られなかったため、当初の予定を変更し、疎水部に含まれるWXYZA'B'C'D'E'F'環部の合成を進めることとした。これまでの結果から疎水部が活性発現により重要な可能性が高いことが示唆されており、当該部分構造はMTXの3分の1に相当する分子サイズを有することから、強力な阻害剤となると期待している。合成した部分構造の活性は期待通りではなかったが、これまでに報告例の無い成果を2つ挙げられた点では評価できると考えている。現在、論文投稿準備中である。計画を変更し、より強力な活性を持つことが期待される疎水性部分に再度注目して研究を行う。

十分な活性を持つものが得られたならば、当初の予定通り分子プローブへと誘導し、マイトトキシンの作用標的分子の同定を試みる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
小型軽量冷凍機による液体水素タンクの蒸発ロスゼロ化の研究

水素自動車用液体水素貯蔵タンクのボイルオフ量低減策として、小型冷凍機の硬究開発を始めた。昨年は、車載可能な小型冷凍機としてパルス管冷凍機を机上検討で選定し、それを設計・試作した。今年は、昨年準備して実験装置に組み込んで、ダブルインレットバルブの開度、バッファータンクの容量、脈動周波数等を変化させ、最適実験を行った。コンプレッサーは駆動入力1.6kWを用いた。その結果、パルス管内での振動流体に低温から高温に向かう定常流を重畳させることが最低到達温度を低下させるのに有効であることが判った。試作したパルス管冷凍機の性能は、無負荷時、最低到達温度は、19Kまで低下させることができた。1W入熱時は、20.8Kまで降下した。1.5W入熱時は、21.5Kであった。通常、水素自動車用液体水素貯蔵タンクのタンク圧は、絶対圧力で0.2MPaにする。液体水素の沸点は、約23Kであることから、タンク内で蒸発した水素ガスは、理論的には温度差がつくことから、このパルス管冷凍機で再液化は可能である。しかし、貯蔵タンクの入熱量にもよることから、これも貯蔵タンクを作って実験検討する必要がある。コンプレッサーの消費電力が1.6kWと大きいことから、パルス管冷凍機の効率を大幅に向上する必要がある。自動車の利便性から,自動車は将来も利用し続けられる必需品となる。われわれの将来エネルギーは,太陽エネルギーを起源とする自然エネルギーを用いて地球上に豊富な水を原料とする水素をエネルギーとする社会になる。水素を自動車の燃料とする場合,どのように車載するかは今でも討論されている課題であるが,自動車の必須条件である大出力,軽量,小型を満足する水素車載方法は,液体水素の状態で車に積む方法である。しかし,極低温液体水素は極低温状態で断熱タンクに貯蔵する必要がある。しかし,断熱タンクは,完全に断熱にすることは不可能である。よって,外部からタンク内に熱が進入する。その熱によりタンク内の液体水素が自然蒸発する。その結果,タンク内の圧力が上昇し,それがし続ければタンクの破壊圧力まで到達し,タンクは破損してしまう。運転中は,液体水素の自然蒸発量よりは,液体水素の消費量のほうが大きい為,タンク内圧力はむしろ低下する。しかし,液体水素を消費していないときは,タンク破壊を避ける為,蒸発した水素を大気に放出させる必要がある。それを完全に阻止する為には,外部からの電気エネルギーを使って,小型軽量冷凍機によってタンク内で蒸発した水素を再液化させる必要がある。そのことにより,タンク内圧力は低下してタンクの破損につながることはない。都合よく,この現象は車が駐車しているときに起こる現象である。よって,外部から電気エネルギーを使って小型軽量冷凍機を動かすことができる。この研究は,そのようなシステムが自動車の利便上から見て有効であるかを調査するため,性能の高い小型軽量冷凍機を研究開発して,検証するものである。今年度は,実験部品の試作と実験装置の準備ができた。