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伊勢湾周辺地域における湊と廻船研究の再検討

中田四朗氏所蔵写真フィルム資料は、尾鷲大庄屋記録と志摩国に残る船輸送・難船資料であることがわかった。志摩国の文書としては、小浜区有文書(海の博物館所蔵)、石鏡区有文書(石鏡漁協所蔵)のものと照合できることが確認できた。しかし。そのほかに相差区有文書、安乗区有文書もあり、原本照合はできていない。伊勢湾周辺地域の湊と廻船研究を考えるうえで重要な点は2点である。ひとつは伊勢湾周辺地域の産業が発達しているおり、産業の発達と同じくして廻船の発達があるということである。産業の発達にともなう廻船の発達は原材料の調達と、製品の販売である。18世紀後半になると、自給自足(地産地消)経済ではなく、特産物などを大量に生産し大消費都市に送ることを考えるようになる。大量に生産するためには大量の原料が必要である。その原料を地元だけで生産できれば良いが、そうでない場合がほとんどである。そのため、遠隔地から廻船で原料を調達する。また、これまでの研究において、生産地と結びつきの深い廻船は製品の販売輸送を重視することが指摘されている。荷主と廻船の関係は荷主の方が強い場合が多い。とすれば、生産地と結びつきの強いその地域の廻船は製品輸送に重きが置かれるため、原材料の調達を行う新しい廻船が生まれる余地がある。ふたつめは新しい廻船がどのように生まれるかである。原材料の調達を行う廻船が必要であるといっても、すぐに廻船が生まれるわけではない。その点は廻船ではない小船の成長である。このことを踏まえ、とくに重要な場所は熊野・尾鷲地方である。この地方は農業生産が低い場所であるが、熊野参詣など多くの人々が訪れる場所である。米の調達を行うことが不可欠であり、伊勢湾周辺から小船で米を運び、帰り荷として、林産加工品が運ばれ、それが醸造道具や窯業の燃料に使用された。このような小船が大型化し廻船へと発達していった。このように大量生産システムのなかでの廻船の発達を位置づけることができよう。さらに、白子・四日市・桑名・熱田・大野・大浜・鷲塚・平坂などの湊とどのような結びつきをしていたかについて考えなくてはならない。生産者・廻船問屋・廻船船主との関係は密であり、廻船を活用できる地域システムが存在していたことが明らかになった。
CFRPのピエゾ抵抗を利用した接合・補強構造体のヘルスモニタリング技術の開発

1.接合体のピエゾ特性の解明とモデリング(1)CFRPのピエゾ抵抗特性CFRP一方向板のインピーダンス特性と引張負荷に対する交流ピエゾ抵抗特性を調べることにより,直流ピエゾ抵抗モデルの単位要素に繊維と直交する方向にキャパシタ要素を付加した等価回路モデルを考案し,定式化を行った。次に,等価回路モデルに基づき,引張負荷下でのピエゾインピーダンス挙動を考察した。負荷によるインピーダンスの大きさの増加は直流抵抗成分の増加に起因するが,繊維と直交する方向についてはキャパシタンス成分の増加による位相角の変化が見られた。(2)接合体のピエゾ抵抗特性CFRPと鉄鋼をフィルム接着剤で接着した接合体についてピエゾ抵抗特性を実験的に調べた。前年度の成果同様,はく離や変形により直流抵抗が変化するだけでなく,接合部のCFRPを電極とするキャパシタが形成されると考えることにより,キャパシタンス変化に起因するインピーダンス変化を捉えることができた。しかしながら,接着層が薄い場合,CFRPと鉄鋼の界面で炭素繊維を介した導電パスが形成されるため,キャパシタンス変化が観察されないケースもあることが確認された。2.モニタリング手法の開発と有効性の検証CFRP接合体の接合部の健全性をモニタするための電極の構成法について検討した。接合部分が絶縁体(誘電体)である場合,インピーダンス中のキャパシタンス要素を測定できるように電極を配置すればよいことが確認された。なお取得したデータからひずみ分布や損傷状態を知る逆解析に必要な定式化を行った。まず炭素繊維強化プラスチック(CFRP)一方向板について各繊維配向角に対して,周波数1MHzまでのインピーダンス特性と引張負荷に対する交流ピエゾ抵抗特性を調べた。その結果すべての試験片についてインピーダンスの大きさの周波数依存性は観察されずほぼ一定であった。一方,位相角は0から45度試験片では周波数に依存せずほぼ一定であり,インダクタンスおよびキャパシタンス成分は観察されないが,60度および90度試験片では高周波数領域において位相角が負となり,キャパシタンス成分が観察された。単調引張負荷下でのひずみとインピーダンスの大きさは,直流抵抗同様複雑な挙動を示した。インピーダンスの変化は直流抵抗成分のピエゾ特性とキャパシタンス成分の変化に起因していると考えられる。次にそれぞれの特性を表現するために直流ピエゾ抵抗用の等価回路モデルを修正した新しいモデルを提案した。直流ピエゾ抵抗モデルの単位要素に繊維と直交する方向にキャパシタ要素を付加したモデルを用いて実験結果をよく表すことができた。さらにCFRP積層板を接着剤で接合した継手について,電気的ヘルスモニタリング手法の適用を試みた。シングルラップ試験片の引張試験及び疲労試験を行い,負荷中のラップ部の直流抵抗変化及びインピーダンス変化を計測した。また有限要素解析によりはく離時のひずみ分布を調べ,はく離によるひずみ変化と電気抵抗変化を議論した。はく離や変形により直流抵抗が変化するだけでなく,接合部のCFRPを電極とするキャパシタが形成されると考えることにより,キャパシタンス変化に起因するインピーダンス変化を捉えることができた。
全反射型蛍光相関分光測定による生体膜結合性分子複合体の研究

我々は新規に構築した多点全反射型蛍光相関分光装置を用いて細胞膜表面におけるタンパク質分子の拡散速度の多点測定を行った。装置は7本の光ファイバーを利用して全反射面におけるエバネッセント面からの7点の蛍光シグナルを受け,蛍光相関測定が可能である。蛍光強度の揺らぎは光電子増倍管で検出を行い,新規にこの研究で構築した相関器で解析した。実際の細胞測定においては膜結合性の蛍光タンパク質(GFP-F)を発現させ,その拡散速度を7点同時に測定を行った。7点各々の拡散速度はほぼ同じであったが,分子数が各点で異なり,細胞膜表面におけるコンパートメントの存在が示唆された。近年,生体膜上でドメイン形成や、ラフトなどのリン脂質やリン脂質-蛋白質複合体が細胞機能に直接関与していることが分かってきた。しかしこれらの研究の多くは試験管内の実験に基づいた結論であり、実際の生体でそのような凝集体や複合体がいつどのように形成されるかに関しては明らかにされていない。これら凝集体や複合体の形成をいち早く検出するためには、元となる分子の挙動を細胞内で高感度に検出するシステムの構築が急務である。そこで本申請グループは、蛍光相関分光法(FCS)を利用して生体膜結性分子複合体の挙動を生きている細胞の生体膜上で2次元的かつ動的に捉えることを目的とした。また,生体膜でも測定場所での違いが大きく反映されるために、正しい評価を行うためには多数の点でFCS測定を行い、画像情報として分子の「動き」や「結合」の情報を得る必要がある。これらの点を克服するために、全反射光学系を採用し、細胞膜上の多数の場所でFCS測定を同時に行うことができることが重要である。そこで本研究では、申請者がこれまで研究を進めてきたFCSの特長を生かしつつ、生体膜を対象としてその技術を2次元に広げた全反射蛍光相関分光装置(Total Internal Reflection Fluorescence Correlation Spectroscopy、TIR-FCS)の研究開発を行った。初年度は,計画では4台であった,検出装置を拡大して7台とし,検出効率を高め,実際にバンドル化した光ファイバーの設置と検出器の設定し,装置の構築を行った。溶液中の蛍光色素や,蛍光粒子の検出を行い,実際の測定領域が予想通りの形状,大きさをしていることを確認した。また,膜結合GFP蛋白を細胞内発現させ,多点全反射FCS計測により生体膜上での膜結合性分子の検出が可能であることを照明した。生体膜上でドメイン形成や、ラフトなどのリン脂質やリン脂質-蛋白質複合体が細胞機能に直接関与していることが分かってきた。しかしそのような凝集体や複合体がいつどのように形成されるかに関しては明らかにされていない。そこで本研究では、蛍光相関分光法(FCS)を利用して生体膜結性分子複合体の挙動を生きている細胞の生体膜上で2次元的かつ動的に捉えることを目的とした。そのために全反射光学系を採用し、申請者がこれまで研究を進めてきたFCSの特長を生かしつつ、生体膜を対象としてその技術を2次元に広げた全反射蛍光相関分光装置(Total Internal Reflection Fluorescence Correlation Spectroscopy、TIR-FCS)の研究開発を行った。当初の計画では4つであった検出点を,拡大して7箇所として検出効率を高め,実際にバンドル化した光ファイバーの設置と検出器の設定,装置の構築を行った。まず,溶液中の蛍光色素や,蛍光粒子の検出を行い測定領域のキャリブレーション法の確立を行い,次に膜結合GFP蛋白を細胞内発現させ,多点全反射FCS計測により生体膜上での膜結合性分子の検出が可能であることを証明した。本年度は特に機能的なタンパク質をしてNaポンプタンパク質の拡散速度を測定した。まず,HeLa細胞では、a2-EGFPのみ発現パターンが異なること,またCOS7では4つとも同じような発現パターンに見えることを確認した。次にTIR-FCS測定を行い,a1よりa2の方が膜で遅く動いていることを明らかにした。今後,この結果がどのような生理的な反応と関連するのかを明らかにする予定である。生体膜上でドメイン形成やラフトなどのリン脂質やリン脂質-蛋白質複合体が不均一に分布し細胞機能に直接関与していることが分かってきた。しかしそのような複合体がいつどのように形成されるかに関しては明らかにされていない。そのような複合体の形成をいち早く検出するために、元となる分子の挙動を細胞内で高感度に検出する全反射型蛍光相関分光装置の開発を行った。

特にこれまで研究を進めてきたFCSの特長を生かしつつ、生体膜を対象としてその技術を2次元に広げた多点全反射蛍光相関分光装置(Multipoint Total Internal Reflection Fluorescence Correlation Spectroscopy、MP-TIR-FCS)の研究開発を行った。当初の計画では4箇所であった検出点を,拡張して7箇所とし,実際にバンドル化した光ファイバーの設置と検出器の設定と安定化を行い,装置の検出効率を高めた。溶液中の蛍光色素,蛍光粒子,また膜結合GFPモデル蛋白を細胞内発現させた測定等を通して本MP-TIR-FCSが生体膜上での膜結合性分子の検出が安定的に可能であることを証明した。次に機能的なタンパク質をしてNaポンプタンパク質の拡散速度を測定した。これらのタンパク質の機能はATP依存的であることが分かっているので, ATP存在下,非存在下において比較したところ,生体膜内での拡散速度に明確な違いが見られた。特にATP存在下で動きが遅くなったことから,ラフトの形成またはタンパク質複合体形成が示唆された。現在,装置の改善を進めると同時に,この結果がどのような生理的な反応と関連するのか,またラフトの形成なのか,タンパク質複合体の形成などかを中心研究を進め,明らかにする予定である。
要介護高齢者の排便管理及びケアの質の向上を目指したプログラムの開発

施設における排便ケアシステムの構築を目指した介入を行い、その効果を評価した。プログラムAは、The Bristol Stool Scaleを用いて便の性状をアセスメントして便通コントロールをする能力、および排便ケアリーダーが排便ケア改善計画を立案して実施し、評価する能力の育成のため、6ケ月間の研修会を実施した。プログラムBは、研修会後も引き続き6ケ月間、施設内における排便ケア改善計画の実施を支援するための組織内教育を加えた。研修会により、スタッフの便の性状のコントロール能力の向上の効果が示唆された。さらに組織内教育を行なうことで、施設内の排便ケアのシステムの構築における有効性が示唆された。介護老人保健施設の看護・介護職を対象に要介護高齢者に対する排便管理及びケアの質の向上を目指した排便管理リーダー育成プログラムを開発することを目的とする。方法は、第1段階として、3施設の介護老人保健施設の看護・介護職の代表者からなる「排便管理リーダー養成研修会」を実施。研修内容は、排便ケアに必要な知識・スキルとTheBristol Stool Scaleを用いた排便アセスメントの導入と各施設の状況に応じた排便ケア改善計画の立案を行うものである。第2段階は、各施設で、排便管理リーダーが、排便ケア改善計画を実践し評価・修正を行う。その際、研究者は専門的助言や支援を行った。この職場内外2段階で行われる排便管理リーダーの育成プログラムの効果を入所者の便の性状・下剤使用量・満足度、スタッフの自己効力感・排便ケアアセスメント能力等のプログラム前後の変化及び排便管理計画の評価から明らかにすることを目指す。本研究の目的は、介護老人保健施設の看護・介護職を対象にして、要介護高齢者に対する排便ケアの質の向上を目指した「排便管理リーダー育成プログラム」を組織的なアクションリサーチにより開発することである。平成20年度は、4月に介護老人保健施設の入所者、スタッフのベースライン調査、4月から9月に「排便管理リーダー養成研修会」、9月に養成研修会後の評価のため、入所者、スタッフの実態調査を行った。9月から平成21年3月は、施設の排便ケアの質の向上を目指し、排便管理リーダーと研究者が協働した介入を2つの施設に行い、1つの非介入施設を対象施設とし、3月に評価のための実態調査を行った。ベースライン調査の目的は、介護老人保健施設の入所者の便の性状の実態と便の性状を明らかにすることである。対象とした施設の入所者は192人、スタッフ数は42人だった。調査期間は、4月から5月の1ヶ月間で、毎日の排便状態と排便ケア状況を調査した。便の性状はブリストルスケールを用いた。その結果、対象者192人の平均年齢は87.4歳で女性が148人(77%)だった。認知症状のある人は174人(94%)だった。便意のない人は52人(27%)、腸蠕動がない人は55人(29%)だった。便の性状は、軟便が49人(26%)、普通便が122人(64%)、硬便が21人(11%)だった。下剤を使用していた人は121人(63%)で、緩下剤の使用が51人(42%)、刺激性下剤の使用が35人(29%)、両方を使用していた人は35人(29%)だった。今後便の性状に関連する要因を明らかにしていく。「排便管理リーダー育成プログラム」は、3つの施設から選ばれた看護職6名、介護職6名が参加し自己効力感の向上がみられた。今後プログラムの効果を評価していく。平成21年度は、平成20年4月から9月に実施した「排便管理リーダー養成研修会」と9月から平成21年3月に実施した各施設の排便管理リーダー養成研修参加者による組織内での排便ケアの質の向上を目指したカリキュラムの効果を平成20年4月、9月、平成21年3月に実施した介護老人保健施設の入所者及びスタッフへの調査から解析した。入所者は、ADL・栄養状態・排尿状態・皮膚の状態及び排便の状態スタッフは自己効力感・QOL・排便等問題解決能力の効果の指標の調査を行い解析した。【平成21年4月の調査結果】入所者192人を対象とし、1ヶ月間の毎日の便の性状、便意、腸蠕動、排便日数、排便状態や排便ケア状況、栄養状況等について調査した。

対象者の平均年齢は87.4歳で、要介護度は3以上が70%、認知症は94%だった。1ヶ月間の排便において軟便が25%以上みられた軟便の者は22.5%、硬便が25%以上みられた硬便の者は10.9%だった。下剤を使用していた人は63%で、そのうち緩下剤の使用が27%、刺激性下剤の使用が18%、緩下剤と刺激性下剤の両方を使用していた人が18%だった。整腸剤の使用は4%、坐薬の使用は20%だった。摘便は35%、浣腸は2%だった。軟便に関連する要因は、1日摂取カロリーは少なく、便意がある者は少なく、1日繊維量が多く、尿失禁が多く、刺激性下剤を使用している者が多かった。硬便に関連する要因は、排便日数が1ヶ月に13日と少なく、腸蠕動がなく、坐薬の使用者が多かった。個々の高齢者の便の性状に注目し排便周期をアセスメントした上で排便のケア方法を検討する必要が示唆された。本年度は、介護老人保健施設の看護・介護職を対象に行った「排便管理リーダーの育成プログラム」の効果を評価するため、平成20年4月から9月に実施した「排便管理リーダー養成研修会」と平成20年9月から平成21年3月に実施した排便管理リーダーによる組織内での排便ケアの質の向上を目指した排便ケア改善計画の評価について、平成20年4月、9月、平成21年3月に実施した調査データの解析に取り組んだ。そのうち、ブリストルストールスケールを活用した排便ケアリーダー養成研修会のみに介入するプログラムと、研修会後の組織内教育にも介入するプログラムについて各施設のデータについて、入所者の便の性状の変化・満足度、スタッフの排便アセスメント実施度、排便ケア改善計画の達成度を解析し結果をまとめた。これは、本プログラムが、高齢者施設において排便ケアシステムの構築と排便ケアの質の向上に役立つと考えられ意義あるものである。来年度は、平成20年3月と9月のデータを解析し投稿予定である。本研究の目的は、介護老人保健施設における排便ケアシステムの構築を目指したプログラムの開発と評価である。まず、入所者192人を対象とし便の性状をBristol Stool Scaleで明らかにした軟便群は23%、硬便群は11%だった。軟便者には刺激性下剤を使用している者が多かった。排便ケアシステムを構築するため、2つのプログラムを作成しAとBの2施設で実施した。プログラムAは、The Bristol Stool Scaleを用いて便の性状をアセスメントして便通コントロールをする能力、および排便ケアリーダーが排便ケア改善計画を立案して実施し、評価する能力の育成のため、6ケ月間の研修会を実施した。プログラムBは、研修会後も引き続き6ケ月間、施設内における排便ケア改善計画の実施を支援するための組織内教育を加えた。プログラムの効果は1年後に評価した。入所者の便の性状は2つのプログラムとも1年後に有意に変化しており、軟便または硬便から普通便に改善した者の割合は、プログラムAが25.9%、プログラムBが48.3%だった。入所者の満足度は2つのプログラムとも有意に高くなった。2つのプログラムとも刺激性下剤を使用しない者の割合は有意に増加しており、施設全体の緩下剤の使用量は有意に減少した。プログラムBは、以上の成果に加えて、スタッフの排便アセスメントの実施度は有意に高くなり、排便ケア改善計画の目標のすべてを達成した。しかし、A施設では目標の一部が達成できなかった。
老化と病態によるリンパ器官の撹乱と免疫応答性の変容

加齢に伴い細胞老化の特徴を示すCD4+ T細胞、SA-T細胞、を発見した。SA-T細胞は、老化関連遺伝子の発現と老化随伴性分泌形質を有し、細胞分裂能の欠質と強い向炎症性因子分泌活性を示した。SA-T細胞はT細胞生成の減少に伴う恒常性増殖による反復性細胞分裂の結果として生成し、自己反応性と強い起炎活性によって、免疫老化形質の主因となる。同細胞は、ループス素因や組織ストレスによっても急増し、全身性自己免疫病や代謝ストレスによる内臓脂肪織炎と糖尿病の発症などを誘導することが示された。本研究により、SA-Tが自己免疫疾患や加齢に伴う慢性組織炎症の発症に重要な役割を果たすことが明らかとなった。本研究は加齢に伴う免疫系恒常性と応答性の変容を、免疫系機能の中枢にあるT細胞系に焦点を当てて解析し、免疫老化が個体の恒常性維持と病態発生に与える影響を明らかにすることを目的とする。本年度は、私達は発見報告した加齢に伴い発生し増加するユニークなT細胞集団(Senescence-associated T cells, SA-T)について、その発生機構・細胞学的特性と機能について解析を進めた。SA-T細胞は老齢マウス二次リンパ組織の濾胞(B細胞)領域とくに自発性胚中心に局在する濾胞性T細胞であり、その加齢依存性増加はB細胞の存在に依存した。細胞学的にSA-T細胞は、増殖性の著明な低下、特徴的な遺伝子発現変化(ガン抑制遺伝子発現亢進、Senescence-associated secretory phenotype; SASP関連の多彩な遺伝子発現)、アポトーシス抵抗性など、細胞老化(Cellular senescence)に特徴的な性質を示した。機能的には、抗原特異的応答の低下とオステオポンチンに代表される炎症性サイトカインの過剰産生を示すことが明らかになった。代表的な全身性自己免疫病であるループス(Systemic lupus erythematodes, SLE)では強い自発性濾胞胚中心反応が認められ、SLE発症の重要な要因であることがわかっている。同反応にかかわるT細胞は、外来抗原特異的濾胞T細胞とは異なり、自己B細胞反応生のSA-T細胞に外ならないことが明らかになった。また共同研究により、SA-T細胞は加齢に伴う内臓脂肪組織炎症とインスリン抵抗性を誘導し、II型糖尿病の発症に関与することも示された。これらの結果は、T細胞老化に伴う機能変容が個体老化に関連する全身恒常性維持破綻の重要な背景要因となっていることを強く示唆するものである。本年度は、私達は発見報告した加齢に伴い発生し増加するユニークなT細胞集団(Senescence-associated T cells, SA-T)について、引き続きその生理的・病理的役割、とくに全身性自己免疫病との関係について、詳細な検討を進めた。ループス(Systemic lupus erythematodes, SLE)に代表的される全身性自己免疫病は自発性濾胞胚中心反応を特徴とするが、ループス(BWF1)マウスにおいては、早期から胚中心においてSA-T細胞の著明な増加が見られた。同SA-T細胞の一部(CD153+ SA-T)は、自己のB細胞に特異的に反応して大量のオステオポンチン(OPN)を産生すること、OPNは胚中心内において自己反応生B細胞のアポトーシスを抑制することが明らかになった。さらに、ループス発症マウスからのCD153+ SA-T細胞を未発症若齢マウスに移入することにより、胚中心反応が誘導されることも確認された。最後に、抗OPN抗体をBWF1マウスに連続投与することにより、胚中心反応のみならず各種抗核抗体の産生および糸球体腎炎と尿蛋白の発現も有為に抑制されたことから、SA-Tがループスの病態発生に重要な役割を果たしていることが示された。本年度は、私達が発見報告した加齢に伴い発生し増加するユニークなT細胞集団(Senescence-associated T cells, SA-T)の自己免疫疾患における関与について詳細な解析を行った。まず代表的な全身性自己免疫病であるループスのモデルマウスの自発性濾胞胚中心反応における濾胞性T細胞は、通常抗原応答における濾胞性ヘルパーT細胞(TFH)と異なり、形質・遺伝子発現・機能の全ての点でSA-T細胞に外ならないことを確認した。ループスSA-T細胞は、in vitroで自己の胚中心B細胞にT細胞受容体依存性に反応して大量のオステオポンチン(OPN)を産生することを明らかにした。実際にループスマウスの内因性胚中心では、SA-T細胞のみが強くOPNの遺伝子を発現していた。さらに、抗OPN抗体投与により自己抗体の産生とループス腎炎の改善が認められることかから、SA-T細胞がループス病発症の重要な要因であることが示された。

加齢やループスに伴うSA-T細胞の増加に先行して、内因性にCD4 T細胞の明らかな増殖反応が認められることから、SA-T細胞の増加には何らかの理由によるT細胞の減少とそれを代償するためのいわゆる恒常性T細胞増殖が関与していることが示唆された。これらの結果は、自己反応生を有するSA-T細胞が、加齢にともなう免疫老化のみならず、特定の遺伝背景におけるその早期の急激な増加により、ループスに代表される全身性自己免疫疾患の発症に重要な役割を果たしていることを強く示唆するものである。免疫老化に起因すると想定されている主要な素因は、獲得免疫機能の低下、炎症性素因の増大、自己免疫リスクの増加であり、本研究の目的はこれらのメカニズムを解明してその制御に資することにある。本年度の研究で、正常マウスの加齢に伴って増加してくるSA-T細胞と全く同等のT細胞が、典型的な自己免疫疾患であるループスモデルマウスにおいて早期から急激に増加すること、しかもこれらは自己応答性でありループス病発症に重要な役割を果たしていることが示された。これは、免疫老化の形質と全身性自己免疫病を実体的にリンクさせる初めての結果で有り、SA-T細胞がその共通基盤であることを示すことが出来た点で重要な進展であった。さらに現在、高カロリー食にともなう糖尿病の発症においても、SA-T細胞の増加が重要な役割を果たすことが、共同研究によって示唆されつつある。このことは、SA-T細胞という細胞老化形質を示す特定の免疫細胞集団によって、加齢に伴う自己免疫応答性の増大や慢性炎症性素因の増加など、いわゆる老化関連慢性疾患の病態発生を一義的に説明しうる可能性を開くものと考えられ、これらの病態制御のための大きな手がかりを与えうるかもしれない。従って、本研究は当初の計画とおりその目標の達成に向けて非常に順調に進んできているものと考える。本研究は加齢に伴う免疫系恒常性と応答性の変容を、免疫系機能の中枢にあるT細胞系に焦点を当てて解析し、免疫老化が個体の恒常性維持と病態発生に与える影響を明らかにすることを目的とする。本年度は、私達が発見報告した加齢に伴い発生し増加するユニークなT細胞集団(Senescence-associated T cells, SA-T)の疾患における関与について詳細な解析を行った。まずSA-T細胞が、代表的な全身性自己免疫病であるループスのモデルマウスの自発性濾胞胚中心反応を誘導する中心的細胞であることを明らかにした。SA-T細胞は濾胞において自己のB細胞に反応して大量のオステオポンチン(OPN)を産生し、OPNは胚中心内のマクロファージの強いRacの活性化を介してその死細胞貪食を抑制することによって核内因子によるB細胞の活性化と抗核抗体産生を導くことを明らかにした。他方で、高脂肪食負荷マウスにおいて、その内蔵脂肪組織内に急速にSA-T細胞が増加蓄積されることを新たに発見した。さらに、精製されたSA-T細胞の内蔵脂肪組織内への直接導入によって、脂肪組織炎とインスリン抵抗性の増加が誘導されることから、高脂肪食負荷にともなうSA-T細胞の増加が慢性の内蔵脂肪組織の炎症とインスリン抵抗性の増加に重要な役割を果たしていることが明らかになった。これらの結果は、SA-T細胞が体内で自己免疫や組織の慢性炎症に重要な役割を果たしうることを如実に示すもので有り、加齢にともなうSA-T細胞の増加が多様な免疫老化関連疾患の基礎にあるという仮説を強く支持するものである。
乳酸菌のC型レクチン受容体を介した抗炎症機構の解明

クローン病や潰瘍性大腸炎に代表される炎症性腸疾患が急増しており、QOLを大きく低下させることから大きな社会問題になっている。これまで、ある種の乳酸菌が腸管樹状細胞への機能発揮から制御性T細胞を増加させ、マウスDSS誘導大腸炎を軽減させることが明らかになっていた。申請者は、乳酸菌の菌体成分がTregの増加に関与すること、そしてその認識にC型レクチン受容体ファミリー分子が関与することを明らかにしており、本研究では、この受容体を特定すること、そして乳酸菌上に存在する成分を明らかにすることを目的とした。今年度はまず樹状細胞株を用いて、C型レクチン受容体の絞り込みを行った。アダプター分子のノックダウンにより、C型レクチンの絞り込みが行えた。この結果を元にレポーター細胞の構築を行っている。候補となる約10種類のC型レクチン受容体のベクターを作成し、現在3つの受容体に関して、これらを強制発現させたレポーター細胞の構築を完了したが、陽性リガンドに対する反応性は認められたものの、乳酸菌に対する反応性は示さなかった。また、TLRとの協調作用が重要である可能性があるため、今回新たにTLR刺激に反応するレポーター細胞の構築を行った。今後、TLRとの協調作用が認められるような強制発現レポーター株を作成する。レポーター細胞の構築とは別に、樹状細胞におけるシグナル経路の活性化を検討した。その結果、MAPKの強い活性化が認められた。これは、乳酸菌による強いIL-10産生と合致する結果であると考えられる。本研究の進展により、普段摂取する食からの健康増進はもとより、多様な現代病制御への発展的応用が期待される。当初の予定通りC型レクチン受容体の絞り込みが行えた。しかし、TLRとC型レクチンの協調作用が重要であることが示唆されており、単純な1つの受容体の発現のみではリガンドの検出が弱い可能性が考えられる。そこで、当初予定していなかった新たなレポーター細胞の作成を行ったが、ウイルスベクターの感染効率が悪く、作成に時間を費やした。しかし、今後の研究の進展には必要であると考えている。また、異動にともない、セットアップに時間を要した。引き続きレポーター細胞の構築を行っていく。また、生化学的な分離による乳酸菌の成分同定も同時に進め、多面的に成分同定、受容体同定を進めていく。また、乳酸菌による疾病制御を目指した応用面に関する研究も行っていく予定である。上記の試験結果は1つの乳酸菌株に絞った研究を行っているが、自然界由来の数十種類の乳酸菌の評価も行うことで抗炎症作用を持つ乳酸菌の機能性の優劣から手がかりを得ることも試みる。物品費として使用を予定していたが少額の残金のため次年度に繰り越した。本年度に使用を予定している。
米国モダニズム文学および視覚芸術における宗教的なるものへの探求

本プロジェクトは米国モダニズム小説における物質性と精神性の関わり合いを追求するものである。フォークナーとフィッツジェラルドの作品群から読み取れるのは、制度的宗教の形骸化に対する懸念であり、事物の物質性に新たな啓示を見出そうとする姿勢である。モダニスト作家たちは、事物には人間の支配下には完全に収まりきらないモノ性があると捉え、その「モノ性」が顕現する瞬間を作品内に描くことで、新たな宗教の在処を指し示したのである。本研究では、大量消費や科学的労働管理等の物質主義的・合理主義的文化が席巻し始めていた20世紀初頭の米国にあって、民衆にとっての新たな救済となった種々の非-制度的宗教の動きを当時の芸術家たちはどのように表現したかということを追求するものである。初年度にあたる本年はモダニズム文学における宗教性についての理論構築を行うべく、基盤的文献の調査・収集につとめた。その成果の一部を、2014年6月慶應義塾大学にて開催されたアメリカ文学会東京支部シンポジウム「アメリカ文学と宗教」において発表する機会を得た。本論では、ウィリアム・フォークナーの代表作『八月の光』における超越性の問題を「慈善行為」という観点から考察した。本作に関する宗教的考察はこれまでもあまた見られたが、それらはおもに聖書との関連およびアメリカ南部特有の宗教文化と結びつけるものであったが、本論ではキリスト教という制度的枠組みではなく、「超越」という観念を主軸に据えることによって、本作がいかに制度的宗教では体験し得ないような超越的感覚を描いたかを考察した。また、2014年10月に開催された法政英文学会の講演において、スコット・フィッツジェラルドの『グレート・ギャツビー』に関する考察を発表した。これは作品内のゴミの表象に着目することによって、本作独自の宗教性の在処を詳らかにするものである。フォークナーと同様、フィッツジェラルドもまた、形骸化した制度的宗教では体験し得ないような啓示的瞬間を世俗の場において顕現させたということを検証した。本研究では、大量消費やテイラー式時間管理法といった、物質主義的・合理主義的文化が興隆を迎えようとしていた20世紀初頭の米国において、特定の宗派にとらわれることのないさまざまな非ー制度的宗教がいかに当時の文学作品に表象されていたのか、ということを探るものである。「教会」という組織に守られた制度的宗教の形骸化が加速度的に進行するなか、民衆の新たな救済となったのは、個々人がそれぞれ体験する超越的な出来事であり、それはありふれた日常のさなかで起こるものである、ということをモダニストの作家たちは繰り返し描いた。2年度にあたる本年は、平成27年度の基盤調査で得られた結果をもとにして、研究結果を学会の口頭発表で報告することを目標とした。モダニズム文学における非ー制度的宗教の所在について考察を進めた結果、深く関心を寄せるようになったのが、「日常」という舞台である。近代化が推進した空間の分断化(「社会」と「家庭」、「都会」と「郊外」、「工場」と「オフィス」など)において、「日常」はどのように機能しているのか。こうした問題意識をもとに、モダニズム文学の白眉とされるウィリアム・フォークナーの『響きと怒り』を分析し、その結果を2015年10月に京都にて行われた日本フォークナー協会において報告した。本発表では、『響きと怒り』においてもとりわけ名高い「ベンジー・セクション」における革新性が、いかに「日常性」の特質に立脚しているものであるかということを論じたものである。2年度の目標は、基盤調査の分析結果を口頭発表することにあった。考察を進めた結果、あらたなる宗教性の在処としての日常という場にあらためて着目することになったことは大いなる収穫だと言える。本研究では物質主義的・合理主義的文化が興隆を迎えようとしていた20世紀初頭の米国において、さまざまな非ー制度的宗教がいかに当時の文学作品に表象されていたのか、ということを探るものである。「教会」という組織に守られた制度的宗教の形骸化が加速度的に進行するなか、民衆の新たな救済となったのは、個々人がそれぞれ体験する超越的な出来事であり、それはありふれた日常のさなかでおこるものである、ということをモダニストの作家たちは繰り返し描いた。最終年度にあたる本年は、平成26年度、27年度の2年間におよぶ基盤研究および研究発表を踏まえて、1本の論文を論集に発表した(2017年5月21日に研究社より出版が決定している)。前年度において、モダニズム文学の宗教性の在処を探るうちに深く関心を寄せるに至ったのは、「教会」外の場としての「日常」であった。「日常」とは一見何の出来事も発生しない(つまり、際立った「啓示」的瞬間がない)ゆえに、宗教的なものの顕現とはかけ離れて見えるかもしれないが、最終年度で考察したのは、不意に訪れる稲妻のような「啓示」的認識ではなく、日常の中において徐々に形成されていくような「気づき」の感覚である。それはキリストの再来といった際立った出来事としての救済ではないのだが、日常を生き延びるにはじゅうぶんな力を与えてくれる「救済」の一形式として「気づき」である。こうしたことを、1950年代に発表された米国の代表的青春小説『キャッチャー・イン・ザ・ライ』に関する論文にて考察した。

フォークナーとフィッツジェラルドの作品群から読み取れるのは、制度的宗教の形骸化に対する懸念であり、事物の物質性に新たな啓示を見出そうとする姿勢である。モダニスト作家たちは、事物には人間の支配下には完全に収まりきらないモノ性があると捉え、その「モノ性」が顕現する瞬間を作品内に描くことで、新たな宗教の在処を指し示したのである。初年度の目標は関連分野の文献調査を行い、モダニズム文学および芸術における宗教性と物質性の結節点を探るための概念構築を試みることであった。本目標は、2回の口頭発表を通してフォークナーとフィッツジェラルドそれぞれの代表作における宗教性の表象について考察することでおおむね達成できたように思う。最終年度となる2016年度においては、宗教性の在処の表象として、ウィリアム・フォークナーの『行け、モーゼ』の精読を行う予定である。口頭発表ではなく、活字にすることに専心し、まとまった長さの論に仕上げる所存である。アメリカ文学引き続き米国モダニズム芸術における宗教性の表象についての研究を行う。二年度に当たる来年度では上半期において口頭発表が一回、その発表を基盤にした論文一本が予定されている。下半期では口頭発表ではなく、活字にすることに専心して、3月末までにまとまった長さのフォークナー論を仕上げる所存である。本研究は海外文学を扱うため、洋書を注文することが多い。海外の書店から注文は時間がかかることが多く、注文は年度内であっても、配達は次年度になるということがままある。本研究は海外文学が焦点となるため、洋書を注文することが多い。海外のオンライン書店から注文すると、実際には初年度内に注文したとしても、手元に届くのは年度を過ぎてしまうことが十冊以上にのぼったため、次年度使用額が生じることになった。前述の通り、海外のオンライン書店からのタイムラグによって次年度使用額が生じたということなので、もう2016年4月の段階ですでに次年度使用額はほぼ使い切る予定である前述の通り、海外のオンライン書店から文献を集中的に取り寄せたのは初年度内であって、それが請求されるのが本年度の4月であるというだけなので、次年度使用額はすでに大半が消化されている。
プレーナー屑を再資源化した住宅用断熱材の性能実証研究

本断熱材(木質小片断熱材:商品名"サーモカール")は、岩手県内の木材プレカット企業との共同研究で実用化を進めている。科学研究費補助金による本研究では、実用化に必要な技術的検討課題のうち、火災時の延焼挙動の把握と防火施工技術の開発、蓄熱性に起因する保温効果の検証に焦点を絞り、以下の知見を得た。1)木質小片断熱材は被覆材、小片ともに可燃性であり、開発当初より防火性が懸念されてきた。そこで、まず、小型試験体を用いてJIS A1321に規定された表面燃焼試験機による加熱試験(ISO834の加熱曲線に準拠)を行なった結果、グラスウールより遮熱効果が大きいことが明らかとなり、その遮熱効果は炭化層の形成に加え、フィルム被覆による燃焼生成水分の残存により発現することが分かった。これを実大レベルで確認するため、実大厚さのモデル壁体を用いてISO834に準拠した加熱試験を行った。その結果、小型試験と同様の遮熱効果が検証され、耐火45分の準耐火構造となる可能性が示唆された。2)本断熱材の熱伝導率は高性能グラスウールの約1.6倍であるが、温度非定常下の保温性指標である熱拡散率はグラスウールの値の約半分となる。つまり、両断熱材が同一熱抵抗で住宅に施工された場合、木質特有の蓄熱性に起因する保温効果の優位性が期待できる。そこで、小型の実験住宅を用いて外気温の変動に対する室内気温の変化を調べた結果、夏季冷房時および冬季暖房時の両方で、グラスウールによる断熱施工よりも保温効果に優れることが検証された。さらに、厳冬季に本断熱材の両表面温度差が約20°Cとなる条件(低温側表面温度は約0°C)においても、断熱材低温側表面に結露発生は認められなかった。プレーナー屑を再資源化した木質小片断熱材に関して、(1)蓄熱性に起因する保温効果、(2)施工時の事故的な防湿層破損に伴う内部結露の発生の有無、(3)火災時の燃焼挙動の把握(防火性能)、などの性能検証が研究内容である。平成18年度は、(1)の一部および(3)に関して実験と解析を行い、下記の知見を得た。保温効果:東西に4畳半大の2室と中央に計測室を持つ実験ハウス(平屋建て17m^2)を使用した。1室が木質小片断熱材で他室がグラスウールで断熱施工され、両室の熱抵抗は同一、かつ隙間相当係数を3.5cm2/m^2に統一した。外気温が-5°C程度となる2月下旬に夜間暖房停止後の室温降下を測定した結果、木質小片断熱材を施工した部屋の室温はグラスウール施工の部屋よりも2°C程度高く保持された。これは蓄熱効果の現れであるが、現在、熱流データおよび暖房電力消費データを用いた解析を進めている。防火性能:木質小片断熱材は被覆材,小片ともに可燃性であり、開発当初より防火性が懸念されてきた。そこで、まず、厚さ50mm×200mm×200mmの小型試験体に対して、JISA1321に規定された表面燃焼試験機による加熱試験(ISO834の加熱曲線に準拠)を行なった。断熱材に石膏ボード(厚さ12.5mm)を介して加熱した場合、加熱30分後の非加熱面温度は80°C程度であり、対照とするグラスウール(密度16kg/m^3,厚さ50mm)の非加熱面温度158°Cよりも著しく低くなった。遮熱効果の発現は、炭化層の形成に加え、フィルム被覆による燃焼生成水分の断熱材内部残存(蒸発潜熱消費)に起因した。

続いて、実大厚さのモデル壁体(1.2m×1.2m、窯業系12mm外装材+断熱材100mm+石膏ボード9.5mm)を用いてISO834に準拠した加熱試験を行った結果、小型試験と同様の遮熱効果が検証された。グラスウール(16k)充填のモデル壁体では、耐火30分の防火構造にしか相当しないが、木質断熱材を充填することで耐火45分の準耐火構造となる可能性が示唆された。本断熱材の熱伝導率は0.055W/mK程度であり、高性能グラスウールの約1.6倍であるが、温度非定常下での保温性の指標となる熱拡散率は0.4mm^2/s程度であり、グラスウールの値の約半分となる。したがって、両断熱材が同一の熱抵抗で住宅に施工された場合、木質特有の蓄熱性に起因する保温効果が期待できる。これを検証するため、小型の実験住宅(平屋建:18m^2)を用いて外気温の変動に対する室内気温の変化を調べた結果、夏季冷房時および冬季暖房時の両方において、グラスウールによる断熱施工よりも保温効果に優れることが認められた。また、暖房に必要なエネルギーもほぼ同等であることが分かった。さらに、厳冬季に本断熱材の両表面温度差が20°Cとなる条件(一方の表面は0°C程度)で内部結露の有無を調べた結果、結露発生は認められなかった。また、昨年度は本断熱材の防火性能に関して小型試験体による燃焼挙動を調べたが、本年度は実大厚さの断熱材を充填したモデノ壁体(木造軸組壁で外壁材は厚さ12mm木片セメント板、内装下地は厚さ9mm石膏ボード:寸法は1.2m×1.2m)を用い、ISO-834の加熱曲線に基づく耐火試験を行った。その結果、本断熱材は小片の燃焼で発生した水蒸気が断熱材内部で飽和状態を継続し、加熱による供給エネルギーが水分の蒸発潜熱に消費されるため、断熱材非加熱側の温度上昇の長期停滞が認められ、グラスウール充填壁よりも高い遮熱性を有することが実大レベルで確認された。さらに、本断熱材はグラスウールと比較して耐火試験後の収縮変形が少なく、柱材の断面欠損が抑制されることも明らかとなった。すなわち、構造安全性の観点でも優位性が示された。また、遮熱性の観点からは、少なくとも準耐火構造相当の性能が期待できるが、今後は載荷条件での耐火試験により構造安全性に関する更なる検討が必要であろう。
高負荷粒子・エネルギー環境に耐える高信頼性対向壁用タングステン材料の開発

核融合炉の不純物排気装置であるダイバータは、プラズマからの多量の中性子や水素イオンや高熱にさらされるため、高融点のタングステン材料が最も有力な候補材料である。この核融合炉条件でも溶融や脆化が起こりにくいタングステン材料を合金化や結晶粒組織制御等の工夫により開発・製造し、実験と解析により開発材料の有効性を明かにした。また米国の原子炉を使った中性子照射による耐照射性確認を行うための照射実験を完了させた本研究では、中性子照射したタングステンの構造材料として求められる照射脆化および再結晶脆化に対する抵抗性について、材料作製時に導入される層状組織や加工組織、さらに超微細結晶粒などの組織制御の効果や、レニウムなどの合金元素を添加する効果の有効性とその適用範囲を明かにし、さらに中性子照射に起因する劣化の起こり難い材料を作製することを目的としている。そのために、平成24年度においては、これまでの成果を基に粉末焼結法を用いて、数種類のタングステン合金を作製し、強度試験用の引張り試験片や曲げおよび熱伝導率評価が可能な試験片の作製を進め、純タングステンにおける加工時に導入された弾性ひずみや、熱応力の緩和の挙動を曲げ応力緩和試験法を使って調べ、そのひずみ回復挙動を明かにし、学会で発表し、論文とした。25年度においては、作成した合金における組織微細化により引き延ばされた結晶粒組織に起因する機械特性の異方性や、強度の試験温度依存性、および変形挙動の歪み速度依存性について調査した。その結果、Kドープなどにより結晶粒微細化を図った材料では引張り試験による延性脆性遷移温度が、通常の純Wにくらべて約100°C低下すること、そのために一部の材料では室温付近でも塑性変形が現れなど低温側での特性の改善が見られることを明らかにした。また組織異方性では圧延で生ずる層状組織により圧延方向には強度も伸びも向上するものの、板厚方向に強度の低下が現れること、この挙動は結晶粒微細化によっても多少は改善するものの、脆性領域の試験温度では、強度も伸びも引張り方向の数分の一にまで低下することが明かになった。またKドープにより結晶粒を微細化した材料では、Reの3%程度の添加で高温の強度や伸びが大きくなること、また再結晶も純Wに比べて起こりにくくなることなど高温領域での特性改善が見られることが明かとなった。本研究では、中性子照射したタングステンの構造材料として求められる照射脆化および再結晶脆化に対する抵抗性について、材料作製時に導入される層状組織や加工組織、およびメカニカルアロイング法による超微細結晶粒などの組織制御の効果や、レニウムなどの合金元素を添加する効果の有効性とその適用範囲を明かにし、さらに中性子照射に起因するボイドなどの格子欠陥集合体の形成による体積膨張(スエリング)の起こり難い材料を作製することを目的としている。そのために、平成24年度においては、これまでの成果を基に粉末焼結法を用いて、固溶元素や分散粒子により高温強度を高めた合金や、加工により組織微細化をはかった合金、さらにこれらの複合効果を狙って数種類のタングステン合金を作製した。さらにこれらの合金における強度試験用の引張り試験片や曲げおよび熱伝導率評価が可能な試験片の作製を進めた。一方、24年度においては、純タングステンにおける加工時に導入された弾性ひずみや、高温加熱時に発生する熱応力の緩和の挙動を曲げ応力緩和試験法を使って調べ、圧延により加工した材料においては曲げにより新たに導入した弾性ひずみが900°C1時間程度の熱処理でほとんど回復することを明かにし、学会で発表した。また耐照射性発現のために材料中に導入した加工による層状組織などの微細組織の安定性について、これまでに作製した合金を用いて熱処理により評価を行い、合金元素添加や、残留気泡および酸化物などの分散相により組織の回復温度が上昇するを明かにするなど、作製した合金における中性子照射前の基本的な特性のデータの取得を行った。本研究では、核融合炉において、高温環境下で中性子照射されたタングステンの高熱流束機器の構造材料として求められる照射脆化および再結晶脆化に対する抵抗性について、材料作製時に導入される層状組織や加工組織、さらに超微細結晶粒などの組織制御の効果や、レニウムなどの合金元素を添加する効果の有効性とその適用範囲を明かにし、さらに中性子照射に起因する劣化の起こり難い材料を作製することを目的としている。そのために、平成24、25年度においては、本計画以前に得られていた知見を基に粉末焼結法を用いて、数種類のタングステン合金を作製し、強度試験用の引張り試験片や曲げおよび熱伝導率評価が可能な試験片の作製を進めた。また弾性ひずみや熱応力の緩和の挙動を曲げ応力緩和試験法を使ってひずみ回復挙動を明かにし、高温での機械特性評価治具などの整備を行った。また、作成した合金における組織微細化により引き延ばされた結晶粒組織に起因する機械特性の異方性や、強度の試験温度依存性、および変形挙動の歪み速度依存性について明らかにした。平成26年度には順次整備してきた室温から1300°Cまでの温度での引張りおよび疲労試験が可能な試験機を完成させ、これまで作製した種々の合金における高温領域までの機械特性を調査した。その結果、結晶粒微細化法としてKドープ法と、照射欠陥の成長を抑制する効果が期待されるReを3%添加とを複合した合金が、非照射の環境下であるが、従来の純タングステンに比べて延性や強度において優れた特性を持つことを明らかにした。

本研究では、核融合炉において、高温環境下で中性子照射されたタングステンの高熱流束機器の構造材料として求められる照射脆化および再結晶脆化に対する抵抗性について、材料作製時に導入される層状組織や加工組織、さらに超微細結晶粒などの組織制御の効果や、レニウムなどの合金元素を添加する効果の有効性とその適用範囲を明かにし、さらに中性子照射に起因する劣化の起こり難い材料を作製することを目的としている。そのために、これまでに得られている知見を基に粉末焼結法を用いて、数種類のタングステン合金を作製し、強度試験用の引張り試験片や曲げおよび熱伝導率評価が可能な試験片の作製を進めた。また弾性ひずみや熱応力の緩和の挙動を曲げ応力緩和試験法を使ってひずみ回復挙動を明かにし、高温での機械特性評価治具などの整備を行った。また、作成した合金における組織微細化により引き延ばされた結晶粒組織に起因する機械特性の異方性や、強度の試験温度依存性、および変形挙動の歪み速度依存性について明らかにした。その結果、結晶粒微細化法としてKドープ法と、照射欠陥の成長を抑制する効果が期待されるReを3%添加とを複合した合金が、非照射の環境下であるが、従来の純タングステンに比べて延性や強度において優れた特性を持つことを明らかにした。27年度はこれらの材料の合金化により改善した特性と、悪くなった特性、例えば再結晶温度や熱伝導率、強度などの値を用いて、有限要素法により熱負荷を加えた時のダイバータの健全性の総合評価を行った。さらに日米協力事業PHENIX計画での原子炉照射用試験片を作製し、その照射前特性を評価し、さらに原子炉照射のためのセットアップを行い、28年における原子炉照射の準備を行った。これまでに計画していた合金試料はすべて作製が終わり、熱処理による組織安定性や機械的特性および熱伝導率などの熱特性についても基本的な挙動がほぼ明かとなった。これで非照射の状態における材料の基本特性を得ることができ、有限要素法にこれらの物性値を入れて解析を行ったことで改良材と従来材で作製したダイバータタイルにおける熱応力分布などを予測できた。これにより、合金化による種々の物性値の変化に対するダイバータタイル内の変形の可能性を予測することが可能となった。これらについては学会発表とともに論文にまとめ出版された。また、原子炉照射用の微小引張り試験片を用いて、非定常加熱を想定して最高2300°Cまでの熱履歴を加えた試料を作製し、その組織および特性変化を調査した。これにより、ダイバータタイルで想定される応力負荷環境を想定した試験を実施した。作製したタングステン合金については、米国オークリッジ国立研究所の材料試験炉(HFIR)にて中性子照射するため、試験片作製と原子炉照射用キャプセルへの装荷を終え、28年度中に実施する中性子照射実験の準備をほぼ完了した。本研究では、核融合炉において、高温環境下で中性子照射されたタングステンの高熱流束機器の構造材料として求められる照射脆化および再結晶脆化に対する抵抗性について、材料作製時に導入される層状組織や加工組織、さらに超微細結晶粒などの組織制御の効果や、レニウムなどの合金元素を添加する効果の有効性とその適用範囲を明かにし、さらに中性に起因する劣化の起こり難い材料を作製することが目的であった。これまでの知見を基に粉末焼結法を用いて、数種類のタングステン合金を作製しこれまで作製した種々の合金における高温領域までの機械特性を調査した。
ゲノム編集と部位特異的修飾プラスミドを駆使したDNA損傷から変異誘発への詳細解明

ゲノム編集(CRISPR/Cas9法)により、損傷乗越えDNAポリメラーゼPolη、ι、κ、ζ各々の標的配列とガイドRNAとを連結し、Cas9を発現するターゲットプラスミドを作製した。これらをXP-A細胞に導入し抗生物質(ハイグロマイシン)抵抗性クローンを複数選択した。それらのクローンのシーケンス解析および発現解析の結果、Polη、ι、κ欠損細胞が作製できた。但しPolκは致死となることを避けるために、C末付近のPIP Boxを標的としたため、一部truncateしたタンパク質が発現している。それらの細胞のUV感受性をコロニー形成法で調べた結果、Polη欠損細胞のみ親株のXP-A細胞より高感受性であった。その他の欠損細胞はXP-A細胞と同程度のUV感受性を示した。平成30年度交付申請書記載のとおり進捗している。具体的には、Pol η、ι、κ、ζ各々の標的配列とガイドRNAを連結し、Cas9を発現するターゲットプラスミドを作製し、XP-A細胞に導入し抗生物質で選択する。各々のポリメラーゼにつき数クローンを選び、ターゲット付近の塩基配列を決定し、両アレルに変異が入ったクローンを選択した。Pol η、ιはN末付近のCatalytic domainを、Pol κ、ζはC末付近のPIP Boxを標的とした。その結果、Pol η、ι、κを欠損したXP-A細胞が作製できた。現在、3ーニトロベンズアントロン(NBA)をSupFを突然変異標的とするシャトルベクタープラスミドに処理し、Pol η、ι、κ、ζを各欠損したXP-A細胞で生じた突然変異率、突然変異の種類を細胞間で比較している。データ整理や恒常的実験業務を学生と共に自らで行なったため、人件費・謝金を使用せず、主にその金額を次年度に繰り越した。次年度は研究の実験量が増えることが見込まれ、繰り越し分を物品費に使用する予定である。