hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロバスト回帰とその応用に関する研究

本年度は、金融工学・数理ファイナンスにおける金融デリバティブの連続時間モデルの場合に関する近年の研究成果を学び、ロバスト手法の適用の可能性を探ってきた。また、信用リスクに関する理論について学び、リスク評価に用いられる多変量解析法(判別分析法)においてロバスト法を適用した場合の有効性について探ってきた。これに関しては、さらに研究を進めていきたいと考える。経済・経営の諸問題に適用されている回帰法については、残差の分散不均一性を検出する際に広く用いられているWhiteの検定統計量を取り上げ、Jeong and Lee (1999)が提案したbootstrap法による検定統計量の分布が、モデルに切片を含む場合は、Efronによって提案された従来のbootstrap法によるものと等しくなることを示し、その研究成果はEconomicsLettersにて受理された。また、様々なbootstrap法を用いてWhiteの検定統計量の有効性を探る研究も行い、Communications in Statistics : Simulation and Computationに受理された。そして、母集団分布の位置母数の推定に用いられる中央値(メディアン)の信頼区間について、事前にモデル分布を仮定しないノンパラメトリックな場合においては有効でなかったためYohai and Zamar (2004)が新たにロバスト・ノンパラメトリック信頼区間を提案したのだが、それはモデル分布が対称な場合についてであった。それを非対称な場合についても有効であることを示すことができ、その成果はJournal of Statistical Planning and Inferenceに投稿し、現在reviseをおこなっている。そして、ロバスト回帰推定量の中でも近年盛んに研究されている最深回帰推定量について、実際の回帰係数の推定に用いられる計算プログラムはRousseeuwらによってFortran言語で書かれたものがあるが、それをS言語に書き換えることによって、R上で最深回帰係数の推定がおこなえるようになるとともに、計算アルゴリズムの問題点を探ることができた。本年度は、計量経済学および金融工学・数理ファイナスに関する理論を学び、この分野での統計解析法の役割や問題点を探ってきた。経済・経営の諸問題に適用される統計手法のひとつに回帰手法があるが、実際に分析に用いるとき、その多くは回帰モデルの誤差項には正規性を仮定し、その仮定の下で有効な推定法である最小2乗法を用いた回帰係数の推定が行われている。しかし、事前におかれた仮定が完全に満たされる状況は少なく、仮定からのズレに対して最小2乗法は有効ではない(頑健ではない)。そこで、仮定からのズレに対してどの程度影響を受けるのかを、回帰推定量の漸近分散への影響の度合いを測ることによって示すことにした。ひとつは、Mardiaが提案した多変量尖度・歪度を用いて非正規性の大きさと漸近分散との関係を導き出したことであり、もうひとつは、具体的にモデルを想定して、様々な推定法(bootstrap法等)を用いたシミュレーションを通して、仮定からのズレによる影響を探ることができた。また、仮定からのズレに対して影響をあまり受けない、ロバスト回帰推定量についても取り上げた。特に、ロバスト回帰推定法のなかでもbreakdown pointが高く(最大0.5)、漸近効率も高いτ-推定量に注目し、モデル分布からのズレを表すcontamination近傍を一般化した、(c,γ)-contamination近傍上でのτ-推定量の最大バイアスの上界と下界を導出し、モデル分布が正規分布の場合の最大バイアスを評価した。より広いクラスの近傍上でもHuber score functionを用いた場合が有効であることを示した。本年度は、金融工学・数理ファイナンスに関する近年の研究成果を学び、統計手法としてロバスト法の適用の可能性と問題点を探ってきた。経済・経営の諸問題で用いられる回帰分析法については、回帰モデルの係数を推定する際に、事前におかれた仮定からのズレに対してどのような影響を受けるのかを、回帰推定量の漸近分散で評価したのであるが、その内部構造には多変量歪度、多変量尖度が関係していることを重回帰モデルにおいて示すことができた。また、近年の研究でよく取り上げられているbootstrap法を用いたシミュレーションについても、新たなモデルを想定して、仮定からのズレの影響を探ることもできた。特にWhite(1980)によって提案された検定統計量の小標本の影響に関する研究についておこなった。そして、経済・経営の分野でも母集団分布の位置母数の推定には、平均値以外に、外れ値の影響を考慮した推定量として中央値(メディアン)が用いられているが、仮定した分布からのズレに対して平均値よりはロバストではあるが、事前にモデル分布を仮定しない、ノンパラメトリックな場合においては、信頼区間は有効ではなかった。そこで、Yohai and Zamar(2004)が新たに提案した信頼区間について、彼らが用いた、分布からのズレを表すcontamination近傍をさらに一般化した(c,γ)-contamination近傍上で、信頼区間を構成し、特性を考察するとともに、検定問題への適用も試みた。この成果はさらにTukey median(多変量の場合のメディアン)への拡張が考えられる。また、回帰推定量としてこれまでに取り扱ってきたGS-推定量、Depth推定量に関するmaximum biasの評価や実証研究も試みる。

経済・経営の諸問題に適用されている回帰法については、残差の分散不均一性を検出する際に広く用いられているWhiteの検定統計量を取り上げ、Jeong and Lee (1999)が提案したbootstrap法による検定統計量の分布が、モデルに切片を含む場合は、Efronによって提案された従来のbootstrap法によるものと等しくなることを示し、その研究成果はEconomicsLettersにて受理された。また、様々なbootstrap法を用いてWhiteの検定統計量の有効性を探る研究も行い、Communications in Statistics : Simulation and Computationに受理された。そして、母集団分布の位置母数の推定に用いられる中央値(メディアン)の信頼区間について、事前にモデル分布を仮定しないノンパラメトリックな場合においては有効でなかったためYohai and Zamar (2004)が新たにロバスト・ノンパラメトリック信頼区間を提案したのだが、それはモデル分布が対称な場合についてであった。それを非対称な場合についても有効であることを示すことができ、その成果はJournal of Statistical Planning and Inferenceに投稿し、現在reviseをおこなっている。そして、ロバスト回帰推定量の中でも近年盛んに研究されている最深回帰推定量について、実際の回帰係数の推定に用いられる計算プログラムはRousseeuwらによってFortran言語で書かれたものがあるが、それをS言語に書き換えることによって、R上で最深回帰係数の推定がおこなえるようになるとともに、計算アルゴリズムの問題点を探ることができた。
モンゴル国エルデネト鉱山周辺の堆積物におけるモリブデンの化学形態と溶出性

モンゴル・エルデネト鉱山は東アジア最大規模の銅・モリブデン鉱山であるが、鉱山活動に伴う環境保全対策は十分ではなく、有害元素による健康影響が懸念されている。モリブデン(Mo)は高濃度では生物に有害であり、近年環境動態や毒性評価が注目されている元素である。微量元素の健康影響の理解にはその溶出性の理解が本質であり、溶出性は土壌・堆積物中の微量元素の化学形態に支配される。本研究は、エルデネト鉱山周辺を流れる河川とその堆積物に着目し、現地調査・堆積物の分析から堆積物中のMoの化学形態を解明し、溶出挙動の予測モデルを構築する。モンゴル・エルデネト市を流れる3つの河川を研究対象とした。3河川の15地点より毎月河川水と河床堆積物の採取を行った。河川水の分析結果より、主要河川であるエルデネト川とハンガル川では、Mo濃度は3月から9月にかけて増加し、9月以降冬に向けて減少することを見出した。なお、夏季では多くの地点でWHOの提示した環境基準値(70ppb)を超えることが明らかとなった。さらに河川水のMo濃度はpHとよい相関を示し、河川pHの増加に伴いMo濃度が増加することを明らかにした。河川堆積物の逐次選択抽出・放射光を用いたX線吸収分光分析より、Moは主に堆積物中に含まれる鉄酸化物に弱い力で吸着していることが明らかとなった。Moの鉄酸化物への吸着は溶液のpHに強く依存し、酸性で吸着するものの、アルカリ性ではほとんど吸着しないことが知られている。夏季のMo濃度の増加は、河川のpHが夏季に増加することにより、鉄酸化物に吸着していたMoが脱離した結果を反映する可能性が高い。また、エルデネト鉱山地域に加えて、南モンゴルバヤンホンゴル県に位置する小規模鉱山活動の影響を受けたことが示唆される湖を対象に、予察的な水質・底質調査を行った。当初予定では2018年10月から2019年9月までの河川観測を予定していたが、モンゴルエルデネト地域では冬季(11月2月)に河川が完全に結氷し、調査が不可能であることが判明した。年間を通じた連続試料を採取するために、採択前の2018年3月より11月まで見切り発車的に観測を行った。その結果、通年にわたる観測データを採取することができ、モリブデン濃度の季節変動データを採取することができた。結果的に当初期待したデータを1年早く得ることができたため、当初の計画以上に進展していると判断した。初年度で、河川のモリブデン濃度はpHの増加に伴い増加することが明らかとなった。そこで今後は(1)pH増加に伴うモリブデン濃度増加メカニズムの解明、および、(2)エルデネト地域の河川においてpHが季節間変動する要因の解明を行う。前者は採取した試料のMoの存在状態を放射光分析により検討するとともに、制御された室内実験により、鉱物によるMo吸着・脱離挙動を詳細に検討する。後者はエルデネト地域においてpHおよびモリブデン濃度が高まる夏季において、集中的な水質観測を行う。また、2019年2月に採取したモンゴル南部湖沼の氷および堆積物試料に対し、モリブデン・ヒ素・ウラン濃度を測定するとともに、放射光分析によりそれらの存在状態を明らかにする。

年間を通じた連続試料を採取するために、採択前の2018年3月より11月まで見切り発車的に観測を行った。その結果、通年にわたる観測データを採取することができ、モリブデン濃度の季節変動データを採取することができた。結果的に当初期待したデータを1年早く得ることができたため、当初の計画以上に進展していると判断した。初年度で、河川のモリブデン濃度はpHの増加に伴い増加することが明らかとなった。そこで今後は(1)pH増加に伴うモリブデン濃度増加メカニズムの解明、および、(2)エルデネト地域の河川においてpHが季節間変動する要因の解明を行う。前者は採取した試料のMoの存在状態を放射光分析により検討するとともに、制御された室内実験により、鉱物によるMo吸着・脱離挙動を詳細に検討する。後者はエルデネト地域においてpHおよびモリブデン濃度が高まる夏季において、集中的な水質観測を行う。また、2019年2月に採取したモンゴル南部湖沼の氷および堆積物試料に対し、モリブデン・ヒ素・ウラン濃度を測定するとともに、放射光分析によりそれらの存在状態を明らかにする。
アトピーマウスを用いた羊水塞栓症モデルの作成と病態解析

NC/Tndマウスはアトピー性皮膚炎の自然発症モデルマウスとして、世界中で研究に用いられているが、繁殖が難しく、妊娠末期での母体死や出産時の新生児死が多く認められる。しかしながらその原因は不明であった。周産期の母体に重大な影響を与える羊水塞栓症は、アナフィラキシー様の病態を呈する。そこで本研究では、NC/Tndマウスに認められる周産期の異常に着目し、妊娠前後の免疫状態やアナフィラキシー誘導因子について検討を行った。その結果、NC/Tndマウスでは、アナフィラトキシンや血小板活性化因子の血中濃度が高く、妊娠中に流産がおこりやすいTh1型の免疫状態が惹起されることが明らかになった。NC/Tndマウスは、申請者によって世界に先駆け初めて報告されたアトピー性皮膚炎自然発症モデルマウスであるが、皮膚炎を伴うメスマウスの妊娠率が低く、時には周産期に死に至ることもあり、繁殖の難しいことを経験的に気付いていた。近年、ヒトにおいて妊娠出産時期における生殖の破綻が、特に母子共に致死率の高い羊水塞栓症を誘導し、少子化も相まって社会問題化している。その発症にはアレルギーを含む何らか免疫異常の関与が示唆されているものの、その原因は未だ不明のままである。本研究では、NC/Tndマウスの妊娠時の免疫状態を分子生物学的に解析するとともに、本マウスの周産期における様々な因子の動態を解析することで、アレルギー性炎症と周産期疾患の関連性を検討した。周産期に母体が死亡、あるいは死産したNC/Tndマウスは、SPF環境で飼育し皮膚炎を発症しないNC/Tndマウスではきわめて少ないが、空気清浄を行っていないコンベンショナル環境で飼育し皮膚炎を発症しているNC/Tndマウスでは10%程度にまで上昇した。死亡したマウスを解剖すると、脳や肺に出血性梗塞病変が認められた。また、血清中の血小板活性化因子を測定したところ、妊娠の時期に関わらずNC/TndマウスではBALB/cマウスに比べて高くなっていた。補体の中でもアナフィラキシーの原因となるC3の血清中濃度を測定すると、BALB/cマウスと比較してNC/Tndマウスで高値であったが、妊娠が進むにつれてやや減少し、出産後には元のレベルに戻った。補体の中でも膜侵襲複合体の要となるC5の血清中濃度は、NC/TndマウスではBALB/cマウスと比較して低く、妊娠中にはさらに低下した。これらの結果より、NC/Tndマウスの血小板は活性化しやすい状態にり、妊娠中の血清C3およびC5値のアンバランスは、末梢組織への分布や異常な消費を示唆している。NC/Tndマウスを用いた妊娠の免疫学的機構の解析アトピー性皮膚炎を発症したNC/Tndマウスは繁殖が難しいが、その詳細は明らかになっていない。そこで、皮膚炎を発症していないSPF及び皮膚炎を発症しているコンベンショナルNC/Tndマウスに対し、同系統あるいは異系統のオスマウスを交配し妊娠を誘導した後、経時的に血液を採取し、抗体、補体、タンパク分解酵素、サイトカインについて解析を行った。また、妊娠から出産の各時期で、胎盤周囲の肥満細胞数が増減し、活性化されることが知られている。申請者は、肥満細胞を欠損するNC/Tnd-Wsh/Wshマウスの作出に成功しているため、これを用いてアレルギー反応の重要な担い手である肥満細胞の妊娠や分娩への関与機構が解明している。まずメスの性周期によって子宮粘膜の肥満細胞が増減すること、あるいは活性化が誘導されていることを組織学的に明らかにした。特に同系等の交配よりも、異系統のオスとの高配により、より肥満細胞が活性化されることを見いだしている。さらに、妊娠の中期以降、血中の血小板活性化因子、補体系、およびトリプターゼが増加することが明らかにした。特に、血小板活性化因子や補体系の活性が高い個体で、分娩が正常に行われずに、死産や母体死を起こす確立が高くなっていることを見つけている。妊娠マウスの子宮の組織学的解析により、胎盤周辺に肥満細胞が増加すること、妊娠後期に脱顆粒する肥満細胞の数が増加することを見いだしている。繁殖が難しいNCマウスを用いた実験であるが、繁殖が順調に進み、組織学的解析は順調に進んでいる。血液採取により、妊娠マウスが死亡することが散発するが、それを加味して繁殖させる必要があり、その計画立てが難しいところとなっている。繁殖には年内変動があり、進まない時期があることから、計画通りに実験が出来ない時があった。しかしながら年間を通して考えると、おおむね順調に実験を進めることが出来た。

平成24年度から開始した研究をさらに進展させると共に、得られた妊娠の維持機構における免疫システムに関する基礎データから、NC/Tndマウスを用いて羊水塞栓症モデルの作成を行う。またモデルを利用してその病態制御法を検討することで、新しい治療法開発の基礎とする。羊水塞栓症モデルの作成を行う。アトピー性皮膚炎・喘息・花粉症などのアレルギー患者では、Th2型の免疫反応が優位な状態となっている。そのようなアレルギー体質の母親で羊水塞栓症のリスクが高くなっていることが報告されている。そこで、妊娠中の免疫状態を制御することで、羊水塞栓症のモデルを作出するとともに、致死的となる羊水塞栓症の発症を抑制する治療法の検討を行う。また、NC/Tnd-Wsh/Wshマウスを用いて、分娩時アナフィラキシー反応への肥満細胞の関与機構を明らかにする。具体的には、Th2型免疫反応の誘導として、SPF環境下で飼育したメスのNC/Tndマウス及び標準マウスに対し、卵白アルブミンの接種により免疫を行い、IL-4優位のTh2型免疫反応を惹起、その後同系統あるいは異系統のオスと交配させて妊娠を誘導する。妊娠後も経時的に卵白アルブミンを接種して免疫状態を維持し、分娩直前に卵白アルブミンで刺激をして全身的に強い免疫反応(アナフィラキシー)を誘導、分娩や母体への影響を明らかにする。即ち、羊水塞栓症発症の有無を免疫病理学的検証する。さらに、アナフィラキシーの誘導に関しては、体温低下・心拍数低下・血中アナフィラトキシン濃度・血中血小板活性化因子(PAF)濃度などにより、評価する。
イセエビ神経筋シナプスを用いた長期増強の基本メカニズムの解明

本研究は、中枢と同様な長期増強を起こしうると考えられ、かつ、単純な構造で特にシプナス前末端に対してのアクセスが可能なイセエビ歩脚の神経筋シプナスをモデルシナプスとして用いて、長期増強の基本メカニズムを探ることを目的として行われた。現在までに得られている主な成果および今後の課題を以下に記す。1.イセエビ歩脚の神経筋シナプスにおいて、本科学研究費補助金により購入した微小電極増幅器によりシナプス後側である筋肉での応答を記録するのと同時に、別予算で今年度購入した単電極膜電位固定用増幅器によりシナプス前末端を電位固定しかつその応答を測定するシステムを確立させ、電位記録に成功した。また、同じく本科学研究補助金により購入した高輝度照明光源装置により、シナプス前末端へアクセスするために必要な解剖やガラス微小電極の刺入がしやすくなった。2.イセエビの興奮性神経筋シナプスにおいても、中頻度の刺激を10分間程度与えることにより長期増強を起こさせることができることがわかった。その時の変化が、シナプス前末端側で起こっているのかシナプス後側で起こっているのかを調べるために、自発終板電位の分布を測定・解析している。3.今後は、イオン泳動装置や圧入装置を用いてシナプス前末端に薬物を注入して応答の変化を測定したり、蛍光色素を注入してCa^<2+>等の動態イメージングを行うなどして、長期増強時の特にシナプス前末端における変化を解明していく予定である。
「インド哲学諸派における＜存在＞をめぐる議論の解明」

世界認識の枠組みとしての存在論のインド的展開を解明するために、40名規模の日本の主要なインド哲学研究者を4班に有機的に分属させた共同研究体制を組織し、毎年1回の全体研究会(合宿)、ウィーン科学アカデミーとの共催による国際シンポジウム開催、パネル発表による中間報告を経て、最終年度には東西哲学対話再出発を意図した公開シンポジウム、および主要な個別研究成果(論文16本)を収めた論文集の刊行等を行った。本研究プロジェクトは、世界認識の枠組みとしての存在論・カテゴリー論のインド的展開を解明する、世界でも初めての本格的共同研究である。その目的は、世界の第一線で活躍する日本のインド哲学研究者を結集して、いわゆる「六派哲学」を中心とするインド哲学諸派における〈存在〉をめぐる議論を、文献実証的方法に基づいて各派固有の理論的展開を研究すると同時に、学派横断的・比較哲学的な視点を導入して共同研究することにより、インドにおける存在論の全体像を明らかにすることである。初年度に当たる本年度は、まず、研究分担者・連携研究者を中心とする執行会議を数回にわたり開き、約30名に及ぶ研究者の組織化を行った。研究代表者が所属する東京大学に総括班を置き、特任研究員を1名雇用して、本研究活動の運営・組織化の強化・促進を図る体制を確立した。まず本年度の初頭に、メーリングリストとウェブサイトを開設した。研究活動は4班7チームに分かれて個別に研究会を継続的に開催し、ラグナータ著:『存在カテゴリーの本質の解明』、ウマースヴァーティ著『タットヴァ経』、サッディヨージョーティシュ著『真理綱要』等の組織的解明がスタートしたほか、各班員の個別研究も活発に行われた。それらの成果は最終的には出版物として公開する予定であるが、第一弾の成果はすでに8月に信州大学で開催した合同研究会にて発表・討議された。この合同研究会では、ヨーロッパで研究している日本人研究者を2名招聘し、次年度以降の国際連携の基盤強化を図った。また、本年1月の国際サンスクリット学会(デリー)では多数の研究分担者・協力者が研究成果を発表した。加えて、この学会参加は、研究者間の国際ネットワークの強化にも資するものともなった。これに加え、日本印度学仏教学会(京都・龍谷大)、インド思想史学会(京都大)等の国内学会でも、研究協力者らにより各種の研究発表が行われた。その目的は、いわゆる「六派哲学」を中心とするインド哲学諸派(ダルシャナ)における、〈存在〉をめぐる議論の全体像を明らかにすることにある。そのために、世界の第一線で活躍する日本のインド哲学研究者を結集して、ひとつに各派固有の理論的展開を文献実証的方法により研究し、同時に学派横断的・比較哲学的な視点を取り入れた共同研究を進めていく。当初計画では最終年度に予定していた日本印度学佛教学会学術大会でのパネル発表を、本年度(第3年次)、前倒しで実施することにした。3年次に至って、本プロジェクトでの議論も方向性が定まり、内外に意見を問うべきときがきたと判断されたからである。パネルではカテゴリー論(和田)、宗教的・解脱論的存在論(片岡)、比較形而上学(吉水)、言葉の意味と世界の関係(小川)を論じ、また桂がこれらの諸問題を横断的に総括した。質疑応答やその後の対話で多くの意見が寄せられた。これらを踏まえて最終年度は公開シンポジウムを実施する。また、京都大学や龍谷大学のプロジェクトと共催というかたちで、比較哲学的観点のワークショップを催した。これらで西洋哲学研究者らと意見交換を行い、本プロジェクトの柱のひとつとしていた比較哲学的研究は大いに前進することとなった。各班の個別研究も着実に進展している。昨年度から継続して、ラグナータ、カマラシーラ、パタンジャリ、シャンカラ、ウマースヴァーティ、サディヨージョーティスらのテキストの研究が進行中であり、それらの成果は最終年度の合同研究会で集約する。初年度に整備した研究体制に基づいて、第2年度は、研究班別の文献研究が盛んに行われた。すなわち、ラグナータ著『存在カテゴリーの本質の解明』、シュリーダラ著『ニヤーヤ・カンダリー』、カマラシーラ著『タットヴァサングラハ・パンジカー』、パタンジャリ著『マハーバーシュヤ』、バルトリハリ著『ヴァーキヤ・パディーヤ』、ウマースヴァーティ著

『タットヴァ経』、サッディヨージョーティシュ著『真理綱要』等のテキスト批判や和訳研究が各班で進められてきた。各個別研究の成果は、8月に信州大学で開催した定例の合同研究会で集約し、進捗報告を兼ねて意見交換を行った。また、比較哲学的観点を導入するため、分析哲学の八木沢敬博士、ユダヤ教学の手島勲矢博士等を招いて特別研究会を催し、〈存在〉をめぐる議論のインド的特質について検討を行った。さらに、同じく8月に信州大学で開催された日本・オーストリア共同国際シンポジウム「伝統知の継承と発展」とタイアップし、本研究プロジェクトに参加する研究者が多く成果発表を行った。このシンポジウムには7カ国52名の研究者が参加し、活発に議論を行うことができたため、本プロジェクトの大きな目標のひとつである国際連携強化は、今年飛躍的に推進できたと考える。本研究プロジェクトは、世界認識の枠組みとしての存在論・カテゴリー論のインド的展開を解明する、世界でも初めての本格的共同研究である。その目的は、いわゆる「六派哲学」を中心とするインド哲学諸派(ダルシャナ)における、〈存在〉をめぐる議論の全体像を明らかにすることにある。そのために、世界の第一線で活躍する日本のインド哲学研究者を結集して、各派固有の理論的展開を文献実証的方法により研究し、同時に学派横断的・比較哲学的な視点を取り入れた共同研究を進めてきた。最終年度は、班別研究および個別研究の最終的な集約を行うとともに、その成果をひろく一般に公開し、本プロジェクトの活動の検証、そして次なるステージに向けた基盤の整備に力点を置いた。具体的には、まず、年次合同研究会を3日間にわたって行い、議論を徹底して詰めた。これにより、研究組織のほぼ全員が個別研究の成果をプロジェクトの研究会で報告したことになる。それらの成果は、既に各種の媒体で公表されているものもあるが、それ以外を東京大学インド哲学仏教学研究室の雑誌『インド哲学仏教学研究』の特別号として論文集にまとめ、年度末に刊行した。また、11月には、西洋哲学やユダヤ学の専門家を登壇者に招いて、〈存在〉に関する東西哲学対話の新たな展開を探る公開シンポジウム「インドが育んだ世界認識の枠組みー東西哲学対話の再出発」を開催した。プロジェクトを通して、「〈存在〉をめぐる議論の諸相」のインド的特質を明らかにしてきたが、このシンポジウムにおいて、その普遍的側面を、比較哲学的視点から再検討することになった。幸い、文理の枠を超え、多くの来場者を迎えることができた。現在、その議論の記録を一般啓蒙書として次年度以降に刊行するため、出版社との調整を進めている。また、班別研究で進めてきた文献研究もまとまった成果を上げてきており、一部は次年度以降の出版を予定している。26年度が最終年度であるため、記入しない。インド哲学26年度が最終年度であるため、記入しない。本企画による成果発表の点数は、当初の期待を大きく上回った。プロジェクトチームの組織化が功を奏し、研究分担者・協力者らの意欲的な研究につながったと考えられる。一方、国際連携の課題として当初予定していたE・プレッツ博士(オーストリア科学アカデミー)の国際ワークショップとの連携は、東日本大震災の影響もあって、このワークショップが24年度に延期になったため、それに合わせて24年度に改めて連携計画を組みなおすことになった。
無機化合物超伝導体の研究

本研究は酸化物や硫化物等、金属的性質を有する無機化合物を合成し、その特異な超伝導性の原因を探求し、超伝導研究の一分野を開拓しようとするものである。この目的に沿って行われた研究は以下の通りである。田中は酸化物超伝導体Ba【Pb_(1-x)】Bix【O_3】系について、超伝導体-半導体転移近傍組成の電子格子相互作用の強い極限での特異な物性を電子輸送現象,磁化率,光学測定により研究し、組成変化によるバンド構造の変化のモデルを提案した。また分子線蒸着法によりNb-Si多層膜超伝導体を作製し、【Hc_2】の測定を行い次元のクロスオーバー現象を観測した。庄野は高温プラズマ中の熱分解反応によりBa【Pb_(1-x)】Bix【O_3】の超微粉体を作製し、粒径と超伝導の関係を調べた。また250トンプレスにより8GPaまでの高温高圧下の超伝導物質合成に着手した。脇山はA15型【W_3】Reを下地とするエピタキシャル成長法によって非平衡準安定相のA15型【Nb_3】Siを生成した。また【CO_2】レーザー照射により界面に準安定ペロブスカイト型Nb-Si-O相の生成に成功した。三本木はTa【Se_3】の約2Kの転移領域で電圧-電流特性に電流の流れない領域の存在することを見出した。またZr【Te_3】の超伝導転移領域で抵抗転移,磁気転移曲線を結晶方位を変えて測定し、超伝導はフィラメンタリーなものであると結論した。竹内は半導体中の転移線に沿う一次元金属伝導の実現に関し、SmS結晶中の刃状転移の高圧部に金属相を一次元的に形成させる試みはほぼ成功した。村上はBa【Pb_(1-x)】Bix【O_3】の結晶構造と電気特性を調べた。結晶対称性は作製条件に依存し、x<0.9では正方または斜方晶形、x>0.9で単斜晶形となった。x>0.35では酸素欠陥が増加し抵抗の温度変化に影響を与える。作道は(Ba,Sr)(Pb,Bi)【O_3】,Ba(Pb,Bi,Sn)【O_3】,Ba(Pb,Bi,Sn)の各固溶体セラミックをホットプレス法により作製し、超伝導転移温度Tc,格子定数,電気伝導の温度特性,ホール効果はどの測定を行い、組成図にTcの等高線を描いた。
近交系および免疫不全ラットの特性を利用したマラリアの病態解析

昨年度の研究から、Plasmodium berghei NK65株を感染させた近交系のWM/Msラットが、ヒトの脳性マラリアに極めて良く似た症状で急死することが明らかとなった。そこで今年度は、この現象を、種々の観点から確認した。1.病理組識的な病変は、感染3-4日目から出現した。2.病変の最も主要なものは、血管(脳の毛細血管)内皮の乳腫性変性であり、出血は二次的なものであると思われた。3.12週令のWM/Msラットではオスは脳性マラリア感受性を示したが、メスは抵抗性であった。4.P.bergheiNK65株をヌードラットで35代継代した後も、脳性マラリア誘起能を保持していた。5.これまでに用いたラット系統に加え、計12系統のラットのうち、特異的に脳性マラリア症状を示すのはWM/Msのみであった。以上から、脳性マラリアの発症には、宿主と原虫との適切な組み合わせが必要であり、両者間の相互関係が重要と考えられた。
トリプトファンイソプレニルトランスフェラーゼのメカニズム解明とマシナリーの構築

納豆菌を鋳型に納豆菌由来のcomQX遺伝子クラスターを有する発現プラスミドであるComQXnattoを作成した。次に、作成したプラスミドを鋳型にポイントミューテーションを行い、発現プラスミドのうちでComXnattoの54番目のトリプトファンをアラニンに置換した変異体であるComQnatto[W54A]ComXnattoをコードする遺伝子を有する発現プラスミドを作成した。それぞれを大腸菌に形質転換し、納豆菌由来の生合成酵素であるComQnattoと、ComXnattoまたは[W54A]ComXnattoを過剰発現させた。この培養液を、LC/MSを用いて分析した結果、ComXnatto過剰発現株の培養液のみに、ファルネシル基に相当するフラグメントを有するシグナルを検出した。最終的な結果のみ述べるが、このシグナルに相当する修飾ペプチドはトリプトファンがファルネシル化されたComXnattoフェロモンであった。この結果から、修飾酵素ComQnattoは、少なくともC末端側から5番目のトリプトファンを修飾可能なトリプトファンファルネシルトランスフェラーゼであることが明らかとなり、基質が必ずしもC末端付近にトリプトファンを有している必要はないことが明らかとなった。また、ComXnattoフェロモンを添加して納豆菌を培養した場合はポリグルタミン酸の生産量が増加したが、未修飾ペプチドを添加した場合は変化しなかったため、ComXnattoフェロモンが、納豆菌におけるポリグルタミン酸の生合成を促進させるペプチドフェロモンであることが判明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。枯草菌由来のComXフェロモンのC末端側のトリプトファン残基をイソプレニル化する修飾酵素であるComQの基質結合部位であると考えられた、NDYYGのアミノ酸配列部分を中心に、それぞれのアミノ酸をそれぞれ変異させた各種ComQ変異体を分子生物学的手法を用いてそれぞれ作製した。得られた変異体をそれぞれ粗精製を行った後に、ゲラニル二リン酸およびマグネシウムイオン存在下、前駆体ComXのin vitro酵素反応による生合成産物をLC-MS/MSを用いて定量した。その結果、ComQのNDYYGのアミノ酸配列のうちの2番目のアスパラギン酸残基が酵素活性に必須であることを明らかにした。同様にして、35番目のアミノ酸残基は酵素活性に重要でないことを明らかにした。一方で、NDYYGのアミノ酸配列のうちの1番目のアスパラギン残基は酵素活性に重要であり、特に、アスパラギン酸残基に置換した場合は、酵素活性が消失することを明らかにした。修飾酵素ComQは、テルペン類の生合成前駆体であるイソプレニル二リン酸の生合成酵素と相同性があるため、イソプレニル二リン酸生合成酵素であるかトリプトファンイソプレニル化酵素であるか判別できなかったが、今回得られた結果は、イソプレニル二リン酸の生合成酵素とは異なる傾向を示したため、トリプトファンイソプレニル化酵素とイソプレニル二リン酸生合成酵素の違いを生み出すアミノ酸残基を見いだすことが出来たと考えられた。さらに、枯草菌の近縁種である納豆菌由来のComXフェロモンや修飾酵素ComQに関しても研究を行い、納豆菌由来のComXと、納豆菌由来の修飾酵素ComQのin vitro酵素反応を行った結果、枯草菌由来の修飾酵素ComQより、納豆菌由来の修飾酵素ComQの方が基質特異性が低いため、生合成マシナリー構築に適していると考えられた。平成25年度は、ComXフェロモンのC末端側のトリプトファン残基をイソプレニル化する修飾酵素であるComQの基質結合部位であると考えられた、2カ所のアスパラギン酸リッチモチーフのアミノ酸配列部分が、酵素活性に必須な基質結合部位であることを明らかにする研究計画であった。

前述の研究実績の概要でも述べたように、2カ所のアスパラギン酸リッチモチーフのうちの一つに含まれるNDYYGのアミノ酸配列のそれぞれのアミノ酸をそれぞれ変異させた各種ComQ変異体の酵素活性は、イソプレニル二リン酸の生合成酵素とは異なる傾向を示したため、トリプトファンイソプレニル化酵素とイソプレニル二リン酸生合成酵素の違いを生み出すアミノ酸残基を見いだすことが出来たと言える。この結果をベースに相同性検索を行うことで、イソプレニル二リン酸生合成酵素であるか、トリプトファンイソプレニル化酵素であるかが判別できるようになったと考えられる。さらに、枯草菌の近縁種である納豆菌由来の修飾酵素ComQの方が枯草菌由来の修飾酵素よりも生合成マシナリー構築に適していることも見いだした。これらの結果は、平成26年度の研究計画である、トリプトファンイソプレニル化酵素におけるコンセンサス配列の決定への契機となる結果であるため、現在までの達成度はおおむね順調に推移していると判断した。平成26年度の研究計画である、トリプトファンイソプレニル化酵素におけるコンセンサス配列の決定へむけて、平成25年度に決定したComQの酵素活性に必要なアミノ酸残基を有し、イソプレニル二リン酸合成酵素と相同性の高いタンパクをコードする遺伝子をデータベースから検索し、候補を選別する。続いて、候補遺伝子をそれぞれ大腸菌、もしくは酵母に導入して候補タンパクを過剰発現させ、培養液から粗酵素溶液を調製し、in vitro酵素反応によりトリプトファンイソプレニル化酵素であることを証明する。しかし、従来用いていた長鎖トリアコンチルカラムを用いたLC-MS/MSでは分離困難であると考えられるため、新たにODSカラムや、短鎖のシアノカラムを用いた分析条件を確立する計画である。一方で、生合成マシナリー構築に向けては納豆菌由来の修飾酵素の方が枯草菌由来の修飾酵素よりも適していると考えられたため、in vitro酵素反応による生合成産物が、トリプトファンがイソプレニル化されたペプチドであることをLC-MS/MSを用いた各種分析や、有機合成により証明する。また、納豆菌に関してはトリプトファンがイソプレニル化されたComXフェロモンが納豆菌のネバネバ物質であるガンマポリグルタミン酸の生合成に関与している可能性が示唆されているため、トリプトファンイソプレニル化酵素の生物学的な価値を上げるためにも納豆菌由来のComXフェロモン、およびその修飾酵素であるComQと納豆菌のガンマポリグルタミン酸の生合成の関係についても明らかにする計画である。
体水分貯留、分布の性差、加齢変化のメカニズムの解明と心不全発症予測因子の開発

高齢者では左室収縮機能の保たれているうっ血心不全が増加しているが、そのメカニズムは十分に解明されておらず、早期診断は容易ではない。本研究の目的は、生体インピーダンス法による体水分量測定と体水分貯留の一つの指標であるコペプチン、NT-pro BNPを測定し、心不全発症メカニズムの解明、および心不全ハイリスク患者のスクリーニング法の確立することである。私たちの疫学研究の中で次の3つの観察研究を行う。1)生体インピーダンス法を用いた体水分量の男女差、年齢の影響の検討:体組成計で測定した体水分量(細胞内液、細胞外液、全体水分量、細胞外液/全体水分量比)を男女で比較し、男女別に年齢群間の違い(加齢による変化)をみる。2)体水分量の指標とコペプチン、心機能指標との関連:コペプチン(水代謝調節系の中心であるバゾプレッシンの前駆体)を測定し、体水分量指標との関連を統計学的に検討する。またコペプチンの性差、加齢変化、心機能指標との関連についても検討し、体水分量の性差が水代謝調節系の差に起因しているかどうかを統計学的に検討する。3)生体インピーダンス法を用いた体水分量指標による心不全発症予測:測定した体水分量指標により、心不全、心血管疾患の発症を予測できるか統計学的に検討する。平成30年度の実施計画予定:佐賀県有田町の健康診査におけるデータ集積:有田町が実施する集団健康診査受診者で30歳以上の者のうち、本研究について充分な説明を受け、自由意志に基いた参加への文書による同意が得られた者を対象として通常の健康診査に加え、心臓超音波検査、生体電気インピーダンス法による体水分量計測、追加血液検査(NT-pro BNP、コペプチン)を行う。2018年4月に当研究の採択通知をいただいた。本研究ではこれまでの研究に加えコペプチンの測定を追加することになり、研究計画書を作成の上、倫理委員会に実施の可否を伺う必要があった。有田町の倫理委員会は年に1回、4月上旬に行われることが慣例になっており、採択通知をいただいた時点ですでに2018年度の研究計画の変更は不可能であった。このため、2018年度にはデータの収集を行うことができなかった。前記の通り、2018年度のデータ集積(コペプチン測定)を実施できなかったため、修正した研究計画書を提出し、2019年4月の有田町の倫理委員会にて2019年度の研究計画の承認をいただいた。2019年6月の健康診断を行い、コペプチン測定、心エコー、体組成測定など行う予定である。これによりデータ収集は完了する。2019年度後半に収集したデータの整理、データベースの作成、解析を行い、下記の通り横断研究を行う。1.生体インピーダンス法を用いた体水分量の男女差、年齢の影響の検討:体組成計で測定した体水分量(細胞内液、細胞外液、全体水分量、細胞外液/全体水分量比)を男女で比較し、さらに男女別に加齢による変化の違いをみる。うっ血に関与する因子(腎機能、貧血、高血圧、糖尿病)で調整しても、性差、年齢が独立したうっ血の既定因子であるかどうかを検討する。2.体水分量の指標とコペプチン、心機能指標との関連:コペプチンと体水分量の指標との関連を統計学的に検討する。心臓超音波検査で得られた心機能指標で調整しても、コペプチンが独立して体水分量指標と関連するかどうかを統計学的に検討し、コペプチンが心機能と独立して体液貯留と関連があることを検証する。2020年度以降は、体組成測定を行った集団に対して、心疾患関連死亡、心血管疾患の発症の有無を調査する予定である。

平成30年度の実施計画予定:佐賀県有田町の健康診査におけるデータ集積:有田町が実施する集団健康診査受診者で30歳以上の者のうち、本研究について充分な説明を受け、自由意志に基いた参加への文書による同意が得られた者を対象として通常の健康診査に加え、心臓超音波検査、生体電気インピーダンス法による体水分量計測、追加血液検査(NT-pro BNP、コペプチン)を行う。2018年4月に当研究の採択通知をいただいた。本研究ではこれまでの研究に加えコペプチンの測定を追加することになり、研究計画書を作成の上、倫理委員会に実施の可否を伺う必要があった。有田町の倫理委員会は年に1回、4月上旬に行われることが慣例になっており、採択通知をいただいた時点ですでに2018年度の研究計画の変更は不可能であった。このため、2018年度にはデータの収集を行うことができなかった。前記の通り、2018年度のデータ集積(コペプチン測定)を実施できなかったため、修正した研究計画書を提出し、2019年4月の有田町の倫理委員会にて2019年度の研究計画の承認をいただいた。2019年6月の健康診断を行い、コペプチン測定、心エコー、体組成測定など行う予定である。これによりデータ収集は完了する。2019年度後半に収集したデータの整理、データベースの作成、解析を行い、下記の通り横断研究を行う。1.生体インピーダンス法を用いた体水分量の男女差、年齢の影響の検討:体組成計で測定した体水分量(細胞内液、細胞外液、全体水分量、細胞外液/全体水分量比)を男女で比較し、さらに男女別に加齢による変化の違いをみる。うっ血に関与する因子(腎機能、貧血、高血圧、糖尿病)で調整しても、性差、年齢が独立したうっ血の既定因子であるかどうかを検討する。2.体水分量の指標とコペプチン、心機能指標との関連:コペプチンと体水分量の指標との関連を統計学的に検討する。心臓超音波検査で得られた心機能指標で調整しても、コペプチンが独立して体水分量指標と関連するかどうかを統計学的に検討し、コペプチンが心機能と独立して体液貯留と関連があることを検証する。2020年度以降は、体組成測定を行った集団に対して、心疾患関連死亡、心血管疾患の発症の有無を調査する予定である。このため研究計画書を提出し、2019年4月の有田町の倫理委員会にて2019年度の研究計画の承認をいただいた。
高圧流体用振動細線型密度計の開発

おもりを取付けた金属細線の共振振動数を計測することにより,高圧力下の流体の密度を測定する方法を用いるのが振動細線型密度計である。この方法は流体の密度測定法としては従来にはない新しい手法であり,本研究では入手できる理論にもとづき振動細線密度計を試作し,その基本性能を検証する開発研究を目的として行った。本研究により得られた主な成果は次のとおりである。1.現有の振動細線密度計の共振振動計測システムを改良し,真空状態および大気圧下の流体中での測定精度を向上させた。その結果,基準状態となる真空での共振振動数の測定精度を0.05Hz以内,大気圧下の流体中でのそれを0.2Hz以内にすることができた。2.n-ヘプタンを試料流体に選定し,室温,100MPaまでの加圧状態での検証実験を行い,加圧下での共振振動数の測定精度が0.5Hz以内であること,また,密度計の振動系に測定の障害となる顕著なヒステリシス現象やクリープ現象が生じないことを確認し,本密度計の高圧への適用性を明らかにした。3.n-オクタンを試料流体に選定し,温度25°C,50°C,75°C,圧力100MPaまでの範囲において密度測定を行い,文献値との比較検討の結果,本密度計は0.4%の測定精度を示すことを明らかにした。4.細線振動を利用する本密度計を高圧流体の密度測定に適用できることが実証されたが,さらにその測定精度を改善するためには試料流体中での共振振動数の測定精度を高めることが今後の課題である。おもりを取り付けた金属細線の共振振動数を計測することにより,高圧下の流体の密度を測定する従来にはない新しい手法にもとづく振動細線型密度計の開発研究にあたり,本年度は以下の項目について進展を見た。1.現有の大気圧下で作動する振動細線密度計の共振振動計測システムに設備備品費により購入したデジタルマルチメータを導入し,電圧測定精度を向上させた。2.200MPaまでの加圧下で試作密度計の見本挙動を検証できるように油圧による加圧装置を製作し導入した。3.純度99.0wt%のn-ヘプタンを用いて温度296.25K(室温),圧力100MPaまでの範囲において試作密度計の基本挙動を調べた。(1)密度算出の基礎情報となる流体中での細線の共振振動数の計測は再現性も考慮して±0.5Hzの精度で行えることが確認できた。(2)100MPaの加圧前後で密度計構成要素の塑性変形に起因する明らかな履歴現象は認められなかった。(3)n-ヘプタンの密度の測定値を文献値と比較したところ,本測定値は0.5%以内の偏差で一致した。4.次年度は温度制御された実験条件下で測定を試み,より詳細な検討を行う必要がある。鍾りを取付けた金属細線の共振振動数の変化を計測することにより,高圧下にある流体の密度を測定する新しい手法にもとづく振動細線型密度計の開発研究にあたり,平成6年度には以下の項目について進展を見た。1.振動細線型密度計本体および加圧装置を等温の条件下に保つために,±0.01°C以内の温度制御を実現できる恒温槽を設計・製作した。2.試料としてn-オクタンを用い,圧力100MPxの範囲において,温度30°Cおよび50°Cの等温線に沿い実験を行い,試作密度計の温度条件の影響を調べた。3.前項により,室温あるいはそれよりもわずかに高い温度条件下では温度の影響は顕著ではないことが確認されるとともに,温度制御された計測では±0.4%の密度の測定精度が向上できることが明らかとなった。

4.次年度では,共振振動数の計測法および決定法に検討を加え,密度の測定精度の向上が可能かどうかの実証研究をすすめる必要がある。おもりを取付けた金属細線の共振振動数の変化を計測することにより高圧下にある流体の密度を測定する新しい手法にもとづく振動細線型密度計の開発研究にあたり,平成7年度において以下の項目について進展を見た。1.有機流体のひとつであるn-オクタンを用いて約100MPaまでの密度測定を行い,密度計の基本性能を調べた。2.使用する金属細線の直径を変化させ,使用細線の太さと密度計の基本性能の関係を調べた。3.本密度計は室温より高温,約70°Cまでの範囲で,その基本性能を低下させることなく使用できることが明らかになった。4.本研究の成果のまとめを第4回アジア熱物性学会にて発表した。
in-situ近接場蛍光・ラマン顕微測定システムの開発と核種の吸着構造同定

放射性廃棄物地層処分において,廃棄体周辺の岩盤から生物圏に至る地下環境は天然バリアと呼ばれ,核種の移行を遅延させるバリア機能が期待されている.放射性廃棄物処分安全評価の信頼性を向上させるためには,このような吸着現象を理解し,モデル化することが必要となる.本研究では,ナノスケールでの分光測定を可能とし,結晶面レベルで吸着構造を直接同定することを可能にする技術として,近接場光に着目し,実地下環境を構成する鉱物表面に吸着した核種からの発光を検出する手法を開発した.そして,得られたスペクトルや蛍光減衰挙動と鉱物の結晶面の構造に関する知見から,核種の吸着構造を評価した.放射性廃棄物地層処分において,廃棄体周辺の岩盤から生物圏に至る地下環境は天然バリアと呼ばれ,核種の移行を遅延させるバリア機能が期待されている.放射性廃棄物処分安全評価の信頼性を向上させるためには,このような吸着現象を理解し,モデル化することが必要となる.本研究では,ナノスケールでの分光測定を可能とし,結晶面レベルで吸着構造を直接同定することを可能にする技術として,近接場光に着目し,実地下環境を構成する鉱物表面に吸着した核種からの発光を検出する手法を開発した.そして,得られたスペクトルや蛍光減衰挙動と鉱物の結晶面の構造に関する知見から,核種の吸着構造を評価した.放射性廃棄物地層処分において,地下環境は天然バリアと呼ばれ,岩石亀裂内への核種の拡散や鉱物表面への核種の吸着を通して,その移行を遅延させるバリア機能が期待されている.一方,コロイドに吸着した核種は,コロイドと共に地下水中を移行し,その移行が促進される.放射性廃棄物処分安全評価の信頼性を向上させ,合理的な処分システムを実現するためには,このような吸着現象を理解することが必要となる.本研究の目的は,近接場光法を鉱物/水界面に適用し,実地下環境を構成する鉱物表面を構成最少単位である結晶面での核種の吸着構造を同定する手法を開発すると共に,得られたスペクトルや蛍光減衰挙動と鉱物の結晶面の構造に関する知見およびほかの表面に敏感な構造同定手法の結果との比較から,得られた吸着構造に基づいた新たなSCMを提案し,放射性廃棄物処分の安全性向上に貢献することである.平成20年度は,当研究グループが所有するNd:YAGレーザ,分光器,CCDカメラ,時間遅延発生装置に,購入した近接場光のプローブ部を組み込むことで,時間分解測定が可能なin-situ近接場分光システムを構築した.特に,鉱物/水界面における核種の蛍光あるいはラマン散乱のin-situ測定のために,界面近傍および吸着核種周囲の化学的環境を可能な限り保持したまま測定を行えるよう,試料ステージを改良し,試料室の湿度・温度保持機能を追加した.さらに,構築した近接場光システムの性能評価を行うための系を選定するために,模擬核種(Eu3+)を吸着させた鉱物試料の時間分解型レーザ蛍光測定および時間分解型レーザ顕微測定を行い,マクロなレベルでの,吸着Eu3+の発光スペクトルとその時間変化を異なる溶液条件において評価すると共に,得られた結果を鉱物表面の構造や不均質性の点から考察した.また,選定した鉱物を用いて,システムの性能評価を継続している.放射性廃棄物処分安全評価の信頼性を向上させ、合理的な処分システムを実現するためには、放射性核種の移行に対する主要な遅延プロセスである鉱物への吸着現象を理解・モデル化する必要がある。一方、実環境を構成する鉱物は本質的に不均質であり、従来の実験室系における、単一の鉱物への吸着実験に基づく理解では不十分である。本研究では、光の検出限界を超えた分光測定を可能とする近接場光を用いた顕微測定により、サブマイクロナノスケールで、鉱物への核種の吸着構造を同定することを目的としている。平成21年度は、昨年度に構築した近接場蛍光・ラマン顕微測定システムの検証と鉱物吸着系への適用に際して、装置の更なる拡張を行い、実際に、放射性廃棄物処分で重要となる6価ウラン(UO22+)の計測を実施した。まず、上述の装置を使用した局所的な蛍光測定におけるS/N比の向上と測定下限吸着量の低減を目的に、ファイバーを用いずに直接試料にレーザを照射し、発生する蛍光を先端がナノメートルスケールの近接場光プローブファイバを用いて近接場光として集光するコレクションモードを新規に採用し、そのための光学系の導入を行った。拡張したシステムを使用して、UO22+の水酸化物・酸化物固相を対象とし、プローブによる表面の走査によって得られる形状プロファイル上の異なる点における近接場蛍光測定を実施した結果、蛍光寿命の異なる蛍光スペクトルが得られた。この結果は、表面のサブマイクロスケールの不均質性を反映しているものと言える。本研究は,核種として,UO_2^<2+>あるいはEu^<3+>を用いて,核種/粘土鉱物系での吸着データを幅広い環境条件で取得する.核種/合成鑑物系のin-situ近接場光蛍光顕微測定を行い,そして,既往研究との比較を通して,吸着構造の妥当性,表面の不均質性の影響を検討する.また,得られた知見をSCMに反映させ,結晶レベルでの表面の不均質性を考慮した吸着のモデル化を行うことを目的としている.これまでの研究において,遷移金属による蛍光性イオンの消光が固液界面での脱励起過程の一つとして確認された。

この素過程の理解は,近接場蛍光顕微測定から蛍光性イオンの吸着状態を評価する上で重要であり,その定量的評価を実施した.鉱物としてカオリナイトを,核種としてEu^<3+>を用いた時間分解型レーザ分光測定を行い,得られた結果に対して,マルチモード因子分析手法の一種であるPARAFACを適用することで,3つの異なる表面化学種の存在が明らかにし,その定量評価を実現した.この3つの化学種の内,低pH,低塩濃度領域でその寄与が大きくなる化学種は外圏型の表面錯体に対応すると考えられた.さらに,この化学種を対象としたH_2O/D_2O混合系における蛍光寿命測定から,表面極近傍において,外圏型吸着したEu^<3+>周囲の水分子のOH振動を介した脱励起過程の程度はバルク溶液中の水和イオンの場合と変わらず,それに付加的に表面への直接的な脱励起過程(1msec^<-1>)が存在することが分かった.さらに,高pH,高Eu^<3+>濃度領域に存在する多核のEu^<3+>表面化学種では,Eu^<3+>-Eu^<3+>間のエネルギー移動によって,消光が引き起こされることが明らかになった.
皮膚炎症を制御する多彩な因子に関する研究

ナローバンドUVB照射によりマウス接触過敏反応が抑制され、その抑制には表皮ランゲルハンス細胞が必須であることを証明した。ヒトリコンビナントチオレドキシン塗布によりマウス接触過敏反応や一次刺激性皮膚炎反応が抑制されることを証明した。近年になり、311nmがピーク波長であるnarrow-band UVB (NB-UVB)療法がその簡便性もしくは有用性のために乾癬、アトピー性皮膚炎、尋常性白斑などの炎症性皮膚疾患治療に頻用されている。しかしNB-UVB療法の詳細な作用機序は明らかとなっておらず、その奏功機序の検討をするためにマウスにおける接触過敏反応(CHS)に対するNB-UVB照射による抑制効果について検討した。まずC57BL/6マウスにおいてNB-UVB照射により容量、時間依存性にDNFBによるCHS反応を抑制することを確認した。次にNB-UVB照射により表皮ランゲルハンス細胞が表皮内から容量、時間依存性に減少することを確認した。さらにNB-UVB照射後にマウス所属リンパ節で表皮ランゲルハンス細胞を含むランゲリン陽性皮膚樹状細胞が有意に増加したことを確認した。表皮ランゲルハンス細胞は皮膚の重要な抗原提示細胞として知られていたが、最近になり免疫を抑制・制御する細胞として注目されており、表皮ランゲルハンス細胞を一時的に欠損させることができるLangerin-DTRマウスを用いてNB-UVB照射によるCHS抑制が生じるかを検討した。Langerin-DTRマウスでジフテリア毒素を投与して表皮ランゲルハンス細胞が欠損した状態ではNB-UVB照射によるCHSの抑制効果は消去された。以上の結果より表皮ランゲルハンス細胞がNB-UVB照射後に所属リンパ節へと遊走することが免疫制御に関わっている可能性が高く、表皮ランゲルハンス細胞が免疫抑制・制御を介して各種炎症性皮膚疾患にNB-UVB療法が有効である可能性が示唆された。近年になり、311nmがピーク波長であるnarrow-band UVB(NB-UVB)療法がその簡便性もしくは有用性のために乾癬、アトピー性皮膚炎、尋常性白斑などの炎症性皮膚疾患治療に頻用されている。前年度に野生型マウスにおいてはNB-UVB照射によりCHS反応が抑制され、NB-UVB照射により表皮ランゲルハンス細胞が表皮内から容量、時間依存性に減少すること、NB-UVB誘導性免疫抑制に表皮ランゲルハンス細胞が必須であること、Langerin-DTRマウスを用いて確認した。その後本年度になり、NB-UVB照射後の免疫抑制にTregが関与するかを野生型マウスで調べたが、NB-UVB照射後でも所属リンパ節におけるTregの割合は変化しなかった。NB-UVB誘導性の免疫抑制にTregの関与が少ないことが示唆されたため、NB-UVB誘導性免疫抑制におけるNKT細胞の関与をNKT-KOマウスを用いて検討した。NKT-KOマウスにおいてはNB-UVB誘導性のCHS反応の抑制は認められなかった。つまりNB-UVB誘導性の免疫抑制では、TregではなくNKT細胞が免疫制御に必須の役割を果たしていることが示唆された。またヒトリコンビナントチオレドキシンの外用によりC57BL/6マウスにおいてクロトンオイル皮膚炎が抑制されることを確認した。また、感作相ではなく惹起相でヒトリコンビナントチオレドキシンの外用することでCHS反応を抑制することができることを証明した。