hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワイル磁性体におけるエッジ電流の観測

磁性体でありながらトポロジカル物質の性質を有する「ワイル磁性体」では、波動関数がベリー位相を獲得することにより、エッジ電流が試料表面に誘起され、その電流による新たな磁化(軌道磁化)成分が通常磁化に加わることが理論的に提唱されている。ベリー位相に由来する様々な新規な物理現象が発見される中、この軌道磁化の観測は未だ例を見ない。本研究では、近年発見されたワイル磁性体候補物質Mn3Snにおいて、走査型磁気顕微鏡による表面磁場分布の精密測定により、世界で初となるエッジ電流による新しい軌道磁化成分の直接観測を目指す。平成30年度においては、ホール素子顕微鏡を用いてMn3Snの表面磁場分布の測定を行った。カゴメ格子の辺に沿って外部磁場を印加したのちに磁場をゼロに戻した状態で、辺方向に沿ってホール素子をスキャンした結果、試料中心付近における磁場勾配が、通常の磁性体とは異なる分布を示すことを明らかにした。この結果を理解するためにLLG方程式によるシミュレーションを行ったところ、通常磁化成分と、それとは反対向きに発生している別の磁場成分の2つを考えれば実験結果をうまく説明できることが分かった。この新しい磁場成分は、試料端にのみ電流が流れているときに発生する磁場として解釈可能であり、本実験結果はこの系で期待されるベリー位相由来のエッジ電流による軌道磁化の存在と矛盾しないものである。今後、温度依存性や磁場依存性などの詳細な研究により、軌道磁化の定量的な同定につながることが期待される。本研究では、ベリー位相由来のエッジ電流による軌道磁化成分の初観測を大きな目標としているが、平成30年度における結果は、その軌道磁化成分の存在を仮定するとうまく説明できるものである。ホール素子顕微鏡を用いた通常の強磁性体における測定では、試料の面内方向の磁化による表面磁場分布は、試料端において垂直成分がそれぞれ逆向きのピーク構造を示すことを確認した。試料中心付近では、2つの試料端の成分を滑らかにつなぐような勾配が現れる。これに対し、Mn3Snを面内に磁化した状態で同様の測定を行ったところ、試料端ではやはり逆向きのピーク構造を示したが、試料中心付近では逆勾配の部分が現れた。このことは、磁場分布が2つの磁場成分からなっていることを示唆しており、通常の磁化以外の成分があることを示している。通常の磁性体中の磁場分布は、反磁場の影響により、試料中のスピンの向きが試料端付近でわずかに傾き、試料端のみの電流が流れている状態の磁場分布とは若干異なっている。これに対して、ベリー位相由来の軌道磁化成分は、エッジ電流によるものであるため、反磁場の影響を受けず、通常磁化とは異なった分布になると期待される。そのため、通常磁化の向きと、軌道磁化の向きが反対方向であることを仮定すると、これら2成分の寄与が打ち消されないため、試料中心付近に逆勾配が現れたと考えられる。本研究では、これを確かめるためにLLG方程式を用いたシミュレーションを用いて、反磁場を考慮した通常磁化成分とエッジ電流による軌道磁化成分を反対向きに足し合わせることにより、実験結果をうまく説明できることを示すことができた。平成30年度はホール素子顕微鏡によるMn3Snの表面磁場観測を行ったが、令和元年度では、より高い磁場分解能を得るために、ホール素子部分をトンネル磁気抵抗素子に置き換えた走査型磁気顕微鏡を開発し、より定量的な測定を行い軌道磁化の定量評価を行う。特に、トンネル磁気抵抗素子はスキャン方向に平行な磁場成分の測定が可能であり、垂直方向の信号を得るホール素子と合わせて測定を行うことにより、磁場ベクトルの分布を調べることが可能になると考えられる。さらに、磁場依存性、温度依存性などの研究により、ベリー位相と関連しているホール抵抗の磁場依存性、温度依存性と比較することによる、ベリー位相起因のエッジ電流であることの決定的な証拠を得ることを目指す。さらに、磁場方向やスキャン方向を変えた測定も行い、軌道磁化の性質の詳細を調べる。また、得られた結果を論文にまとめ、国際的なジャーナルへの投稿を行い、国際会議等での発表を行う予定である。

本研究では、ベリー位相由来のエッジ電流による軌道磁化成分の初観測を大きな目標としているが、平成30年度における結果は、その軌道磁化成分の存在を仮定するとうまく説明できるものである。ホール素子顕微鏡を用いた通常の強磁性体における測定では、試料の面内方向の磁化による表面磁場分布は、試料端において垂直成分がそれぞれ逆向きのピーク構造を示すことを確認した。試料中心付近では、2つの試料端の成分を滑らかにつなぐような勾配が現れる。これに対し、Mn3Snを面内に磁化した状態で同様の測定を行ったところ、試料端ではやはり逆向きのピーク構造を示したが、試料中心付近では逆勾配の部分が現れた。このことは、磁場分布が2つの磁場成分からなっていることを示唆しており、通常の磁化以外の成分があることを示している。通常の磁性体中の磁場分布は、反磁場の影響により、試料中のスピンの向きが試料端付近でわずかに傾き、試料端のみの電流が流れている状態の磁場分布とは若干異なっている。これに対して、ベリー位相由来の軌道磁化成分は、エッジ電流によるものであるため、反磁場の影響を受けず、通常磁化とは異なった分布になると期待される。そのため、通常磁化の向きと、軌道磁化の向きが反対方向であることを仮定すると、これら2成分の寄与が打ち消されないため、試料中心付近に逆勾配が現れたと考えられる。本研究では、これを確かめるためにLLG方程式を用いたシミュレーションを用いて、反磁場を考慮した通常磁化成分とエッジ電流による軌道磁化成分を反対向きに足し合わせることにより、実験結果をうまく説明できることを示すことができた。平成30年度はホール素子顕微鏡によるMn3Snの表面磁場観測を行ったが、令和元年度では、より高い磁場分解能を得るために、ホール素子部分をトンネル磁気抵抗素子に置き換えた走査型磁気顕微鏡を開発し、より定量的な測定を行い軌道磁化の定量評価を行う。特に、トンネル磁気抵抗素子はスキャン方向に平行な磁場成分の測定が可能であり、垂直方向の信号を得るホール素子と合わせて測定を行うことにより、磁場ベクトルの分布を調べることが可能になると考えられる。さらに、磁場依存性、温度依存性などの研究により、ベリー位相と関連しているホール抵抗の磁場依存性、温度依存性と比較することによる、ベリー位相起因のエッジ電流であることの決定的な証拠を得ることを目指す。さらに、磁場方向やスキャン方向を変えた測定も行い、軌道磁化の性質の詳細を調べる。また、得られた結果を論文にまとめ、国際的なジャーナルへの投稿を行い、国際会議等での発表を行う予定である。予定より少ない測定回数で結果が出たため、寒剤費などの使用量を減らすことが可能になった。また、次年度ではヘリウム単価の急激な上昇が予定されているため、出費を抑えて次年度使用に回すこととした。
ゼブラフィッシュ遺伝学とウイルスベクターを用いた神経回路トレーシング法の確立

レトロウイルスのエンベロープタンパク質EnvAを発現する組換え狂犬病ウイルス(RV)を感染させるため、EnvA受容体TVAの融合蛍光タンパク質とRV外被糖タンパク質Gを、プルキンエ細胞と顆粒細胞に発現するゼブラフィッシュ系統を樹立した。RVをプルキンエ細胞に感染させた結果、RV由来のGFPの発現が顆粒細胞と下オリーブ核ニューロンに検出された。RVを顆粒細胞に感染させた結果、視覚・前庭感覚・側線感覚を受ける領域、終脳から投射を受ける領域のニューロンにGFPの発現を認めた。これらは、ゼブラフィッシュでの逆行性トレーシングの確立を示しており、さらにゼブラフィッシュ顆粒細胞の入力細胞を明らかにした。脊椎動物の神経回路の形成・機能を理解する上で、ゼブラフィッシュやメダカ等の小型魚類が用いられるようになってきた。小型魚類の神経回路は、哺乳類等の神経回路と類似点が多いものの、神経回路構造が正確に分かっていない部分が多い。これまで、哺乳類の神経回路解析に経シナプス的に感染する狂犬病ウイルスが用いられてきた。本研究では、いまだ不明の部分が多い小型魚類の小脳の入力線維に関して、組換え狂犬病ウイルスを用いて解明することを試みた。組換え狂犬病ウイルスにはニワトリレトロウイルスASLV由来のエンベロープタンパク質EnvAが発現しており、ゼブラフィッシュ小脳ニューロンに、EnvA受容体であるTVAとmCherryの融合タンパク質(TVA-mCherry)を発現させることで、組換え狂犬病ウイルスを感染させることができる。さらに同じニューロンに、狂犬病ウイルス外被糖タンパク質(G)を発現させることで、ウイルス粒子にGが組み込まれ、軸索を逆行性に輸送され、入力線維へ経シナプス的に感染し、入力線維ニューロンをGFPで標識することができる。本年度は、TVA-mCherryおよびGを小脳顆粒細胞で発現させるため、顆粒細胞特異的遺伝子cerebellin12(cbln12)のプロモーターの単離、およびcbln12プロモーターを用いて蛍光タンパク質の発現系を確立した。さらに、TVA-mCherryとGの二つの遺伝子を2Aペプチドコード配列で繋げ、その融合遺伝子を小脳プルキンエ細胞特異的遺伝子aldolase Ca(aldoca)のプロモーターおよびcbln12Pプロモーターで発現させるプラスミドを構築し、ゼブラフィッシュにTol2トランスポゾンシステムを用いて導入した。本研究では、組換え狂犬病ウイルスの感染に必要なTVA-mCherryと、複製および逆行性輸送・感染に必要なGを、ゼブラフィッシュ小脳プルキンエ細胞および顆粒細胞に発現させる必要がある。2Aペプチド配列を用いて、TVA-mCherryとGの両方を発現するシステムを構築したが、いまだ、二つのタンパク質が同一細胞で十分量発現しているかを確認できなかった。そこで、TVA-mCherryとGを別々に発現するシステムを構築する必要が出てきたため、当初の予定よりやや遅れている。脊椎動物の神経回路の形成・機能を理解する上で、ゼブラフィッシュは有用なモデル動物である。ゼブラフィッシュの神経回路は、哺乳類の神経回路と類似点があるもののの、未だ神経回路構造の全貌は明らかとなっていない。本研究では、組換え狂犬病ウイルスを用いて、ゼブラフィッシュの小脳神経回路、特に小脳入力線維の解析を行った。本研究に使用する組換え狂犬病ウイルスには、ニワトリのレトロウイルスASLV由来のエンベロープタンパク質EnvAが発現しており、ゼブラフィッシュ小脳ニューロン(プルキンエ細胞および顆粒細胞)に、EnvA受容体であるTVAとmCherry融合タンパク質(TVA-mCherry)を発現させることで、組換え狂犬病ウイルスを感染させることができる。さらに、同じニューロンに狂犬病ウイルス外被糖タンパク質(G)を発現させることで、ウイルス粒子にGが組み込まれ、軸索を逆行性に輸送され、入力線維へ経シナプス的に感染し、入力線維ニューロンをGFPで標識することができる。本年度は、プルキンエ細胞特異的遺伝子aldolase Ca(aldoca)と顆粒細胞特異的遺伝子cerebellin12(cbln12)のプロモーターを用いて、TVA-mCherryおよびGを発現するトランスジェニッックゼブラフィッシュ系統を作製した。顆粒細胞にTVA-mCherryを発現するゼブラフィッシュ成魚の小脳に組換え狂犬病ウイルス液を注入したところ、GFPを発現する顆粒細胞を見出した。このことから、少なくとも組換え狂犬病ウイルスが顆粒細胞へ感染することを確認した。組換え狂犬病ウイルスを感染させるためのトランスジェニックゼブラフィッシュの作製に、予想より時間がかかってしまった。脊椎動物の神経回路の多くは保存されており、ゼブラフィッシュは神経回路構造を理解するための有用なモデルを提供する。本研究では、組換え狂犬病ウイルス(RV)を用いて、ゼブラフィッシュの小脳神経回路、特に小脳入力線維の解析を行った。本研究で使用する狂犬病ウイルスには、ニワトリのレトロウイルスASLV由来のエンベロープタンパク質EnvAが発現しており、EnvAの受容体であるTVAを発現するニューロンに感染する。そのニューロンに狂犬病ウイルス外被糖タンパク質(G)を発現させることで、RV粒子にGが組み込まれ、軸索・樹状突起中を逆行性に輸送され、入力線維へ経るシナプス的に感染し、入力ニューロンにGFPを発現させることができる。昨年度までに、プルキンエ細胞特異的遺伝子aldolase Caと顆粒細胞遺伝子

cerebellin12のプロモーターを用いて、TVA-mCherry(TVAと蛍光タンパク質mCherryの融合タンパク質)とGを、プルキンエ細胞または顆粒細胞に発現するトランスジェニックゼブラフィッシュを作製していた。本年度は、そのゼブラフィッシュ成魚の小脳領域に組換えRV溶液を注入し、数日間飼育後脳を固定し、感染を確認した。プルキンエ細胞のRV感染実験では、予想通り、一部の顆粒細胞および下オリーブ核(プルキンエ細胞入力線維である登上線維)に感染が認めれた。この結果は、少なくとも組換えRVによる逆行性トレーシングはゼブラフィッシュでも可能であることを示している。さらに顆粒細胞の感染実験では、視覚入力を受ける脳領域、終脳から投射を受ける脳領域、前庭感覚や側線感覚を受ける脳領域など様々な領域のニューロン(苔状線維ニューロン)でGFPの発現が観察された。この結果は、ゼブラフィッシュ小脳が複雑な情報を統合する機能を持っていることを示唆した。この結果を論文にすべく、データの収集を行なっている。レトロウイルスのエンベロープタンパク質EnvAを発現する組換え狂犬病ウイルス(RV)を感染させるため、EnvA受容体TVAの融合蛍光タンパク質とRV外被糖タンパク質Gを、プルキンエ細胞と顆粒細胞に発現するゼブラフィッシュ系統を樹立した。RVをプルキンエ細胞に感染させた結果、RV由来のGFPの発現が顆粒細胞と下オリーブ核ニューロンに検出された。RVを顆粒細胞に感染させた結果、視覚・前庭感覚・側線感覚を受ける領域、終脳から投射を受ける領域のニューロンにGFPの発現を認めた。これらは、ゼブラフィッシュでの逆行性トレーシングの確立を示しており、さらにゼブラフィッシュ顆粒細胞の入力細胞を明らかにした。組換え狂犬病ウイルスの感染に必要なTVA-mCherry遺伝子と、複製および逆行性輸送・感染に必要なG遺伝子を、別々の発現ユニットとして発現させるシステムを構築する。具体的には、aldocaまたはcbln12のプロモーターを二つ用いて、TVA-mCherryおよびGをプルキンエ細胞または顆粒細胞に独立に発現させる。二つの発現ユニット(TVA-mCherryおよびG)を一つのプラスミドに組み込み導入する系と、二つの遺伝子を別々のトランスジェニックフィッシュに発現させ、交配により二つの遺伝子が同一の小脳ニューロンに発現する系、の二つを実験系を試す。最終的には、TVA-mCherryとGを同一の小脳ニューロンに発現させ、組換え狂犬病ウイルスの感染実験を行う。プルキンエ細胞で実験系の正当性を検討し、顆粒細胞で新規の知見を得る予定である。組換え狂犬病ウイルスを感染させるゼブラフィッシュ系統は全て作製している。今後は、感染実験を行い、神経回路トレーシング法を確立するとともに、小脳顆粒細胞の入力線維を明らかにする。発生生物学当初は、組換え狂犬病ウイルスの感染実験を2015年度に行う予定であったが、ウイルス感染が確実に可能なトランスジェニックフィッシュの作製に至らず、次年度にウイルス感染実験を行うことになったため。
太陽系における地殻形成の初期過程の研究

太陽系における地殻進化の過程を、地殻の主要構成鉱物である斜長石の微細組織の系統的研究により明らかにした。太陽系における最も始源的な地殻をユ-クライト隕石に代表させ、やや進化しその途中過程で進化を停止した天体の地殻を月高地の斜長岩に代表させた。更に進化した惑星が地球であり、既に大半が失われた初期地球地殻を太古代斜長岩に代表させた。これらの隕石及び斜長岩中のCaに富んだ斜長石について、プリセッションカメラやギニエカメラにイメージングプレートを装着し高感度・高ダイナミックレンジのX線回折実験と高分解能分析電子顕微鏡実験を行った。その結果、斜長石の示す反位相領域であるCドメインの形状とサイズが系統的に変化していることを見出した。特に、多様なユ-クライト隕石の中で集積岩的組織を示す隕石群の冷却過程を明らかにした。また地球太古代斜長岩中に斜長石の分化過程に新たな知見をもたらすCaとKの離溶組織を高分解能分析電子顕微鏡を用いて世界で初めて発見した。さらに地球地殻にのみ存在すると考えられる物質進化過程である風化について研究を行った。風化は地球形成初期から現在に至るまで進行している物質進化過程であるが、太古代斜長岩中の風化鉱物に着目して、地球初期の風化過程を研究した。風化過程において緑泥石や緑簾石が斜長石の特定の方位に形成されているが、その微細組織の研究から形成温度や化学的な環境を決定し、グラフエピタクシーの概念を適用して形成のメカニズムをも明らかにした。また斜長石の風化実験を特定の方位に切り出した単結晶の斜長石について行い、結晶構造、微細組織と風化の進行過程との関係を研究した。地球地殻の形成初期の情報は活発な火成活動や大洋・大気等による浸食・堆積・変成作用により殆んど失われているが、2530億年の年代を示す太古代斜長岩は地球地殻の形成初期の歴史を記録に留めた数少ない岩石である。その鉱物学的特徴は、ユークライト隕石(原始的な地殻を有する母天体に由来する)や月高地の斜長岩と共通している。これら3つの斜長岩に太陽系における地殻進化過程の初期段階を代表させ、その微細組織をX線回折、マイクロプローブ、分析電子顕微鏡等を用いて解析し、太陽系における地殻の形成過程を解明することが目的である。また太古代斜長岩は地球地殻形成初期の風化作用を受けており、この風化作用は地球ならではの地殻進化作用である。この風化作用に由来する鉱物の微細組織の解析を通じて地球地殻生成時期の地球古環境の解明することができる。平成5年度は太古代斜長岩中の斜長石の微細組織を透過型電子顕微鏡、分析走査型電子顕微鏡、高分解能X線回折法(ギニエカメラ)を使用して調べた。同時に、テストチューブ型水熱合成装置およびテフロン反応セルにより斜長石の変質実験を行った。この結果太古代斜長岩中の斜長石の冷却過程を推定する事ができた。また熱水変質実験から斜長石の変質の温度・圧力条件を推定し、また斜長石のミクロからサブミクロのオーダーの微細組織が変質・風化作用が進行する過程に本質的に重要な役割を果たしていることを見いだした。また天然に見られる熱水変質紘物がホストの斜長石との間に結晶学的方位関係を保って生成している事をみいだし、その方位関係を明らかにした。

更に進化した惑星が地球であり、既に大半が失われた初期地球地殻を太古代斜長岩に代表させた。これらの隕石及び斜長岩中のCaに富んだ斜長石について、プリセッションカメラやギニエカメラにイメージングプレートを装着し高感度・高ダイナミックレンジのX線回折実験と高分解能分析電子顕微鏡実験を行った。その結果、斜長石の示す反位相領域であるCドメインの形状とサイズが系統的に変化していることを見出した。特に、多様なユ-クライト隕石の中で集積岩的組織を示す隕石群の冷却過程を明らかにした。また地球太古代斜長岩中に斜長石の分化過程に新たな知見をもたらすCaとKの離溶組織を高分解能分析電子顕微鏡を用いて世界で初めて発見した。さらに地球地殻にのみ存在すると考えられる物質進化過程である風化について研究を行った。風化は地球形成初期から現在に至るまで進行している物質進化過程であるが、太古代斜長岩中の風化鉱物に着目して、地球初期の風化過程を研究した。風化過程において緑泥石や緑簾石が斜長石の特定の方位に形成されているが、その微細組織の研究から形成温度や化学的な環境を決定し、グラフエピタクシーの概念を適用して形成のメカニズムをも明らかにした。また斜長石の風化実験を特定の方位に切り出した単結晶の斜長石について行い、結晶構造、微細組織と風化の進行過程との関係を研究した。
再犯予防における保安処分論の意義に関する研究　－総合的再犯予防策の構築に向けて－

刑罰・保安処分の二元主義が採られている国においては、保安処分論に対する理念的批判は現在それほど強くない。しかしながら、とりわけ、保安監置や移動型電子監視といった、個別の保安処分に対する批判は根強く主張され続けている。さらには、保安処分を運用するにあたって、ハード面及びソフト面での資源の不十分さが至るところで露呈している点も指摘されうる。日本への導入可能性については、現段階では時期尚早の感が否めないが、保安処分は、各国でテロ対策としての活用といった新たな局面を迎えつつあり、この動向も注視していく必要がある。いずれにしても、全面的導入か完全否定かではなく、対象者類型ごとの検討が不可欠である。わが国における保安処分をめぐる議論状況は、依然脆弱であることが改めて確認された。保安処分の本質に関する議論は、かつての刑法改正論争で展開されたものから基本的に進展していないように思われる。とりわけ、刑罰と保安処分の関係について、わが国の議論は、ヨーロッパ諸国が二元主義に基づき、択一的関係から重畳的関係に変異しようとしている状況等に全く対応できていないといわざるをえない。刑罰と保安処分の併用を視野に入れた重畳的な二元主義を採用するフランスを比較法の素材として検討した結果、保安監置に関して、以下のような状況が判明した。保安監置をめぐって、件数は少ないながら実際の運用が始まって、これまでの理論的な批判に加えて、さまざまな実際上の問題点が浮き彫りになってきている。例えば、司法監視上の義務を保安監視によって延長した上で、保安監視上の義務違反を根拠に保安監置を適用するという手法に対しては、これまでから、保安監置の遡及適用を否定した憲法院裁決の趣旨を潜脱するもので、事実上の遡及適用に他ならないとの批判が向けられてきた。しかし、近時では、これに加えて、保安監置が単なる保安監視上の義務違反の制裁と化しているとする指摘もなされるようになった。特に、収容期間の短さや対象者の少なさと累犯予防プログラムの機能不全との関係等、従来とは異なる分析視角が要求されること等と相まって、全体として保安監置制度に否定的な流れが形成されつつあるようにも見える。また、国家機関が発する意見書において、繰り返し保安監置の問題点が指摘されていること自体、大きな意味をもつといわなければならない。ときには、廃止まで勧告される状況に至っては、政府もこれを無視し続けることはできないであろう。保安監置の廃止を内容とする法案が政府から提出される気運が高まりつつあるとの見方もできよう。フランス、ドイツ、または、それ以外の国で保安処分がどのような形で導入され、実施されているかを日本に紹介する文献が散見されるようになったが、依然として、日本における保安処分をめぐる議論状況は脆弱である。ヨーロッパ諸国が、刑罰と保安処分の二元主義に立脚し、その本質を択一的二元主義から重畳的二元主義に移しつつある状況に対して、日本の議論は、全く対応できていないことが再び確認された。前年度、フランスにおける重畳的二元主義について分析を加えたが、今年度は、ドイツの問題状況を検討対象とした。ドイツでは、紆余曲折を経て、事後的保安監置が立法化され、合憲判断が下されるに至った。これにより、ドイツにおいても、フランス同様、刑期満了後の収容の制度化により、保安処分の究極型ともいえる保安監置に関して、刑罰と保安処分の重畳的二元主義が憲法上是認されたことになる。ドイツの保安監置をめぐる立法過程の検討を通して、保安処分の人権侵害性、及び、保安処分における治療の要否等の問題が浮き彫りとなった。また、電視監視制度の導入をめぐるドイツの議論状況も、電視監視制度の有用性と人権侵害性の双方を指摘するもので、ドイツ保安処分論の基本的視座を確認する契機となった。なお、前年度の残された課題であった、フランスにおける保安処分の実施状況の地域差について、移動型電視監視は、地方では物的・人的体制の確立が困難で、地方における対象件数の僅少さと相俟ってますます整備が立ち後れている状況を確認することができた。本研究の目的は、各国で喫緊の課題とされている再犯防止に関して、保安処分による対応が理論上、実際上可能かを総合的に検討し、日本における保安処分導入の是非を明らかにすることである。初年度明らかにした、日本における保安処分論の理論的脆弱性を踏まえた上で、今年度は、フランス及びドイツの比較法的検討に取り組み、新たな理論的基軸の構成に着手できている。具体的には、刑罰と保安処分の二元主義を前提にした両国において、択一的二元主義ではなく、重畳的二元主義にシフトしつつある現状を把握し、その理論的正当性の吟味へと歩を進めている。前年度の残された課題であった、フランスにおける保安処分の運用状況についても、さらに細部に触れることができた。もっとも、フランスとドイツの状況をそれぞれ分析することはできたものの、直ちに比較分析が可能になるほどの統一的視座の構築には至っていない面があり、今後の整理を要する点ではある。しかしながら、この点は、最終年度の総合的分析に際し、支障となるほどの大きな問題ではなく、年度当初に資料を拡充しつつ、解析作業を行えば、十分対応できる範囲のものである。従って、本研究の現在までの達成度は、標記のとおり、概ね順調に進展していると考えてよいと思われる。

まず、本年度の検討によって判明した近時の動向について、フランスでは、再犯予防策及び過剰収容対策として、比較的軽微な犯罪に対して、保護観察を独立した刑罰として科す刑事強制や、必要的仮釈放を実現する強制下釈放の制度が創設されたが、未だ十分に活用されていない現状が明らかとなった。この状況は、社会復帰・保護観察官等、同制度の運用を担う人的資源の不足が主たる理由とされている。他方、フランスでは、重大な犯罪を行った者が依然として再犯の危険性を有する場合のために、保安監置制度が設けられているが、保安監置はほとんど実施されず、その後適用件数が1件増えただけで、2008年の制度創設以来数えても5件に過ぎない。また、ドイツでも、再犯防止策として、さまざまな保安処分が導入されているが、2017年、テロ対策として、テロ監視対象者への電子監視器具の装着が目下検討されているところである。以上の検討も踏まえた上で、本研究テーマである、再犯予防策における保安処分の位置づけを検討するならば、刑罰・保安処分の二元主義が採られている国においては、保安処分論に対する理念的批判は、現在ではそれほど強くないように見受けられる。しかしながら、とりわけ、保安監置や移動型電子監視といった、個別の保安処分に対する批判は根強く展開され続けている現状もある。さらには、保安処分を運用するにあたって、ハード面及びソフト面での資源の不十分さが至るところで露呈している点も指摘されうる。日本への導入可能性については、理念的な問題をひとまず措くにしても、現段階では時期尚早の感が否めないが、保安処分は、各国で、テロ対策としての活用といった新たな局面を迎えつつあり、この動向も注視していく必要がある。いずれにしても、全面的な導入か、逆に完全否定かではなく、対象者類型ごとの導入可能性の検討が不可欠である。刑罰・保安処分の二元主義が採られている国においては、保安処分論に対する理念的批判は現在それほど強くない。しかしながら、とりわけ、保安監置や移動型電子監視といった、個別の保安処分に対する批判は根強く主張され続けている。日本への導入可能性については、現段階では時期尚早の感が否めないが、保安処分は、各国でテロ対策としての活用といった新たな局面を迎えつつあり、この動向も注視していく必要がある。いずれにしても、全面的導入か完全否定かではなく、対象者類型ごとの検討が不可欠である。本研究の目的は、各国で喫緊の課題とされている再犯防止に関して、保安処分による対応が理論上、実際上可能かを総合的に検討し、わが国における保安処分導入の是非を明らかにすることであるが、本研究の大前提となる、わが国における理論的脆弱性を既に現段階で浮き彫りにすることができている。その上で、新たな理論的基軸を構成するための比較法的検討にも着手し、刑罰と保安処分の併用を視野に入れた重畳的な二元主義を採用するフランスの議論状況の大半を把握するに至っている。もっとも、フランスにおける保安処分の運用状況については、概略を捕捉することはできたが、各地方による差異まで含めた詳細な調査は今後の補充を要する点ではある。しかしながら、この点は、ドイツ等の他国との比較と並行して十分行いうるものであり、本研究の現在までの達成度は、標記のとおり、概ね順調に進展していると考えてよいと思われる。
アルコール毒性の解明とその食品成分による予防

アルコール代謝中間体であるアセトアルデヒド(AA)はタンパク質を修飾・変性し毒性示すことが報告されている。本研究課題で我々は、質量分析装置によりマウス体内で飲酒後に生成するアセトアルデヒド修飾アミノ酸を検出した。また、飲酒後のヒトの血清中においても同様の物質を検出した。本測定法は精密測定であるため飲酒との関連が報告されているアルツハイマー型認知症や虚血性心疾患との関連等を精査する際にも応用が期待できる。さらに、AA修飾タンパク質に対するモノクローナル抗体産生細胞も作製した。このことにより、今後アルコール摂取によるAA毒性の簡便な評価への応用が期待できる。研究代表者は、アルコール(エチルアルコール)による酔いや代謝物であるアセトアルデヒドによる毒性の評価法の確立を目的に研究を進めている。エチルアルコール毒性の分子メカニズムを解明するため、アセトアルデヒド(AA)による修飾アミノ酸の同定が重要と考え、まずAAと蛋白をインキュベートしたサンプルを塩酸加水分解後、アミノ酸分析装置にて、より修飾されているアミノ酸を見出した。次にAAで修飾したリジンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で単離し、NMRおよび質量分析装置で構造の同定を行った。また、我々は生体中の簡便なAA修飾蛋白の測定を目指し、モノクローナル抗AA修飾蛋白抗体の作製を行った。方法として、まずKeyhole Limpet HemocyaninとAAを37°Cで48時間インキュベートし作製した抗原をマウスに免疫した。抗体価が上がったことを確認し、マウス脾臓細胞とmyeloma細胞との細胞融合を行いAA修飾蛋白に対するモノクローナル抗体を得ることができた。H28年4月に起こった熊本地震の影響により、作製したアセトアルデヒド(AA)修飾蛋白に対するモノクローナル抗体産生細胞も死滅してしまったため。前年度までの研究により、in vitro実験において、アセトアルデヒド(AA)がアミノ酸の中でもリジンを多く修飾していることを明らかにし、AA修飾アミノ酸の分離及び構造同定をHPLC・質量分析装置・NMRを用いて行い、AA修飾アミノ酸としてAAL-1を同定した。今年度の実験においては、AAL-1以外にも、様々なAA修飾アミノ酸が存在することを確認している。また数種のAA修飾アミノ酸はアルコール摂取していないマウスの血中にも存在することを確認しており、その量には個体差が大きいことなどを確認した。問題点として今後この個体差の原因を明らかにすることをあげている。また、構造の同定ができているAA修飾アミノ酸に関してはその定量のための標準品作製を進めており、この完成によって液体クロマトグラフィー質量分析装置(LC-MS/MS)による定量が可能になる。AA修飾タンパクに対するモノクローナル抗体については、熊本地震の影響をうけ抗体産生細胞が死滅してしまった。そのため、前年度の方法と同様にHemocyaninとAAを37°Cで48時間インキュベートした物を抗原としマウスに免疫を行い、この抗体価が上がっていることが確認できている。現在、モノクローナル抗体の作製をやり直しているが、この抗体が得られることにより、ELISA法にてより簡便で複数検体を同時に測定することが可能となり、さらにキット化することで飲酒の検査、AAとの関与がある病態のスクリーニング等、様々な応用が期待できる。昨年4月に起きた熊本地震により、研究施設は甚大な被害をうけており、実験の停止を余儀なくされた。また、作製したアセトアルデヒド(AA)修飾タンパクに対するモノクローナル抗体産生細胞は死滅してしまった。また、機器・器具の破損等により、研究が遅れている。アルコール代謝によるタンパク質の変性を評価する目的で、アセトアルデヒド(AA)によって修飾したタンパク質(AA-タンパク質)に対する抗体の作製と機器分析による検出を行った。抗体作製:AA-タンパク質をマウスに免疫し、モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを得ていた。しかし2016年の熊本地震で保存していたハイブリドーマを失ったため、2017年度に新たに作製を行った。AA修飾KLHを免疫したマウスの脾臓リンパ細胞をミエローマ細胞と融合し、AA修飾BSAと反応する細胞株を得た。腹水より精製したモノクローナル抗体は、AA修飾した様々なタンパク質を認識することが確認され、今後、免疫染色等で生体におけるAA修飾タンパク質を検出できると思われる。機器分析によるAA修飾構造体の検出:AAによるタンパク質の修飾において、特にリジンが修飾されていることがアミノ酸分析による解析で確認された。そこでAAとCbz-リジンを試験管内で反応させ、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で生成物を数種単離し、精密質量分析装置でm/zを測定した。また学内でアルコール摂取前後のAA修飾構造体の測定に関する研究計画書を申請し、倫理委員会の承認を得た後、アルコール摂取の前後で採血を行って質量分析で測定した。その結果、上記数種のm/zがヒト及びマウス血清中から検出された。しかし数種のAA修飾構造はアルコール未投与の血清でも検出されたため、アルコール代謝以外からの生成の可能性、あるいは腸内細菌によって若干はアルコールが産生され、AA修飾構造体が生成した可能性も考えられる。まとめ:本計画によってモノクローナル抗体及び機器分析でAA修飾構造を検出することが出来るようになった。熊本地震の影響で計画より1年遅れたが、ほぼ計画通りに研究は進んでいる。今後、アルコール摂取によるタンパク質修飾のメカニズムがより明らかになると期待できる。

本測定法は精密測定であるため飲酒との関連が報告されているアルツハイマー型認知症や虚血性心疾患との関連等を精査する際にも応用が期待できる。さらに、AA修飾タンパク質に対するモノクローナル抗体産生細胞も作製した。このことにより、今後アルコール摂取によるAA毒性の簡便な評価への応用が期待できる。作製したアセトアルデヒド(AA)修飾蛋白に対するモノクローナル抗体産生細胞は死滅したが、抗体作製の方法・手技には問題ないことが確認できていることから、研究施設が復旧し次第、同様の方法にて抗体作製を行う予定である。まず倫理委員会の承認を得た後、マウスに一定量のエタノールを摂取させ、血中のAA修飾アミノ酸濃度の経時的変化を測定する。なお測定は既に判明している分子量の情報を基に、LC-MS/MSで行う。上記定量系の確立後、倫理委員会の承認を得て、ヒト介入試験を行い、アルコール摂取後に検出される血清中AA修飾アミノ酸の量を測定しその含量評価を行う。モノクローナル抗AA修飾タンパク抗体については免疫後のマウスから採取した血清の抗体価が上がっていることから、マウスの脾臓細胞と融合させることによりモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを作製する予定である。さらに、抗体アフィニティーカラムを作製しAA修飾蛋白を本抗体カラムにかけ、その吸着画分からエピトープの単離・構造解析を行う。(HPLC, LC-MS/MS)。その後、簡便なAA修飾アミノ酸の測定を目的としLC-MS/MSとの相関性のあるELISA法による測定系の確立を行う。食品機能学・生化学次年度使用額は8,982円と多額でなく、ほぼ予定通り使用したと考えている。多少実験に遅れがみられていたため、試薬購入予定の予算がわずかに残ったと考えている。H28年4月に起きた熊本地震により、研究施設が甚大な被害を受け、研究の一時中止を余儀なくされた。このことにより、次年度へ繰り越す使用額が生じた。現在までの研究が地震災害により、大きく後退してしまったため、これを早急に進めていくために細胞培養用器具、試薬等の購入資金とする予定である。研究施設を移し、研究再開となったため早急に研究を進めるために使用する。主な購入品としてはHPLC・LC-MS/MS用の有機溶媒、サンプル精製用のカラム・フィルター等を予定している。また、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマが地震の影響で死滅したため、再度、抗体産生細胞を作製するための細胞培養用器具・試薬等にも使用する。
音声分析手法の高度化に関する研究

音声分析手法の高度化を研究目標として,音声の音響的特徴と生理的特徴の両側面から研究を行った.音響的特徴に着目する研究では,音声の時変的特性の分析と音素特徴の分離・抽出について研究を行った.音声の時変的特性の分析では,複合余弦波による新しい分析法を提案した.これは音声波を短い時間窓を用いて周波数分析する手法で,周波数成分がm個のとき3m個の標本値を用いれば,成分波の周波数,振幅,位相が分析可能となることの数学的根拠を明らかにした.この分析法を音声を含む種々の振動波に適用して,その有効性を確認した.この分析法を用いて音声の時変的特性の分析を進める予定である.時変的特性をARMA過程におけるパラメータの時変特性の推定によって据えることを目的とする分析法の研究も同時に行なっている.これら2つの手法の性能比較を検討中である.また音素特徴の分離,抽出に関しては,音声の群遅延スペクトル特性に基づく平滑化距離尺度を考案し,この距離尺度を用いる単語音声認識実験を行なって,その有効性を調べた.その結果,この距離尺度は雑音や周波数特性の変形などの妨害を受けた音声信号の分析に有効であることが章らかになった.また線形予測残差成分を最小化するように音声信号を分割して,音素特徴を分離する手法について検討中である.次に,生理的特徴に着目する研究では,口唇近傍の音声器官のモデル化と,駆動音源特性と声道特性の分離法とについて精細な研究を行なった.口唇近傍のモデル化では,種々の口唇形態のレプリカによる音響測定と,口唇奥の上下門歯の噛み合わせを模擬した音響による測定とによって,生体の音声放射特性を再現するモデルの定式化を行なった.また駆動音源となる声門波をモデル表示し,声道特性をARMAモデルで表現することにより,音源特性と声道特性を精密に分析する手法を考案し,鼻音の分析などに適用してその有効性を確認した.音声分析手法の高度化を研究目標として,音声の音響的特徴と生理的特徴の両側面から研究を行った.音響的特徴に着目する研究では,音声の時変的特性の分析と音素特徴の分離・抽出について研究を行った.音声の時変的特性の分析では,複合余弦波による新しい分析法を提案した.これは音声波を短い時間窓を用いて周波数分析する手法で,周波数成分がm個のとき3m個の標本値を用いれば,成分波の周波数,振幅,位相が分析可能となることの数学的根拠を明らかにした.この分析法を音声を含む種々の振動波に適用して,その有効性を確認した.この分析法を用いて音声の時変的特性の分析を進める予定である.時変的特性をARMA過程におけるパラメータの時変特性の推定によって据えることを目的とする分析法の研究も同時に行なっている.これら2つの手法の性能比較を検討中である.また音素特徴の分離,抽出に関しては,音声の群遅延スペクトル特性に基づく平滑化距離尺度を考案し,この距離尺度を用いる単語音声認識実験を行なって,その有効性を調べた.その結果,この距離尺度は雑音や周波数特性の変形などの妨害を受けた音声信号の分析に有効であることが章らかになった.また線形予測残差成分を最小化するように音声信号を分割して,音素特徴を分離する手法について検討中である.次に,生理的特徴に着目する研究では,口唇近傍の音声器官のモデル化と,駆動音源特性と声道特性の分離法とについて精細な研究を行なった.口唇近傍のモデル化では,種々の口唇形態のレプリカによる音響測定と,口唇奥の上下門歯の噛み合わせを模擬した音響による測定とによって,生体の音声放射特性を再現するモデルの定式化を行なった.また駆動音源となる声門波をモデル表示し,声道特性をARMAモデルで表現することにより,音源特性と声道特性を精密に分析する手法を考案し,鼻音の分析などに適用してその有効性を確認した.
チェーンウォーキングを経るジエン類の革新的環化異性化反応の開発

「チェーンウォーキング」は炭素鎖上を金属種があたかも移動しているように見える機構であり、これを利用して新規な構造をもつポリオレフィンが多く合成されていた。しかしチェーンウォーキングの触媒的有機小分子合成への利用は進んでいなかった。本研究ではチェーンウォーキングを経る炭素ー炭素結合生成過程を有機小分子の触媒的合成に利用したジエン類の環化異性化反応の開発に成功した。本反応は様々な1,n-ジエンに適用可能であることが分かったとともに、反応機構に関する検討から実際にチェーンウォーキング機構を経て進行していることを示唆する結果も得た。本研究において今年度はまず1,n-ジエン類の環化異性化反応の基質適応範囲の拡大を目指し、シクロヘキセン以外の内部オレフィン部位をもつ1,n-ジエンに関して検討を行った。鎖状内部オレフィン部位をもつ1,8-ジエンを用いてフェナントロリンパラジウム錯体による環化異性化および酸化白金による水素添加反応を行ったところ、シクロヘキセン部位をもつジエンと同様に五員環骨格が形成し、C2対称であるシクロペンタン誘導体がGC収率91%、ジアステレオマー比>98:2で得られた。続いて、オレフィン間の距離の異なる鎖状ジエンを用いて検討を行ったところ、1,7-ジエン、1,9-ジエン、1,10-ジエンおよび1,14-ジエンより五員環化合物がGC収率77-91%で得られた。一方、これまで本反応の利用法は、環化異性化後に得られた異性体混合物に対して酸化白金を用いた水素添加反応を行うことにより、水素化体として化合物を得る手法に限られていた。そこで、本反応において主生成物として得られる環化体の精製法の検討を行った結果、オレフィンと銀との相互作用によりオレフィン異性体の分離が報告されている硝酸銀シリカゲルカラムクロマトグラフィーが、本反応において生成する異性体混合物に対しても効果的であることがわかった。シクロヘキセン部位をもつ様々な1,n-ジエン(n = 7-14)の環化異性化後、この手法を用いて精製を行ったところ、主生成物である二置換オレフィンを単離収率50-75%で得ることができた。まず基質として、末端オレフィン、シクロヘキセン環の二ヶ所のオレフィン部位を有する1,8-ジエンであるマロン酸ジメチル誘導体を用いて、フェナントロリンパラジウム錯体を用いて反応を検討したところ、チェーンウォーキングを経る環化異性化反応が進行し、最高収率84%で目的物が得られた。また、本反応では環化異性化の初期生成物が反応後期ではより安定な四置換オレフィン部位をもつ生成物へと異性化していることがわかった。この生成物の異性化反応は、シクロヘキセンを添加物として用いることで、抑制可能であることも明らかと成った。環化異性化後は多くの異性体が生成するため、単離を容易にするために酸化白金を用いた水素添加反応を行った。その結果、二種類のジアステレオマーに加えて、四置換オレフィン部位をもつ生成物の異性化物、環化していないオレフィン異性化物の水素化体の四種類の生成物に収束した。また、この混合物に対してGPCを用いて生成操作を行うことで、二種類のジアステレオマー混合物を高ジアステレオ選択的に得ることができた。続いて、1,8-ジエン以外の基質についても、環化異性化反応・水素化反応を検討した。まず、チェーンウォーキングの距離について検討するため、末端オレフィン部位を環化部位との間のメチレン鎖の長さを0から7まで変化させたところ、いずれの場合にもGC収率75%以上で目的のビシクロノナン誘導体が得られた。さらに、以上の検討ではマロン酸ジメチルを用いていた、二つのオレフィンの連結部位について検討した。その結果、マロン酸ジエチルやマロン酸ジt-ブチル誘導体を用いた場合にも、同様にチェーンウォーキングを経る環化異性化が進行し、対応するビシクロノナン誘導体が高収率で得られた。また、メルドラム酸誘導体やトシルアミド誘導体を用いた場合にも、同様の環化異性化に成功し、五員環生成物を得ることができた。本研究において今年度もまず1,n-ジエン類のさらなる基質適用範囲の拡大を目指した検討を行った。今までの検討はマロン酸ジメチル由来の基質で行っていたが、エチルエステル部位、t-ブチルエステル部位をもつ基質やトシルアミド部位をもつアザジエンを用いた場合にもチェーンウォーキングを経る環化異性化と続く水素添加反応により、対応する五員環生成物が収率60-83%で得られた。また三置換オレフィン部位をもつ1.8-ジエンを用いても反応は進行し、二級アルキル基を五員環上にもつ化合物が得られた。リンカー部位の四級炭素を三級炭素とした基質でも反応の進行が確認できた。さらに重水素標識実験も行った。

末端オレフィン部位のメチレンをCD2基として検討を行ったところ、半分以上の重水素は末端部位に残っていたが、一部の重水素の1から3炭素分の移動が確認できた。これは環化以前にチェーンウォーキングが起こっていることを示唆するものであると同時に、チェーンウォーキングがトランス体およびシス体オレフィンの両方を経て進行していることを示唆するものである。また本環化異性化・水素添加反応を利用して、プロスタグランジン類の基本骨格である炭化水素、プロスタンの合成を行った。まずマロン酸エステル由来の1,12-ジエンの環化異性化・水素化を行い、対応する五員環生成物を得た。続いて加水分解、脱炭酸によりモノカルボン酸へと変換し、Barton脱炭酸反応により目的物を得た。有機金属化学、有機合成化学非環状オレフィン部位を2つもつ基質の検討については進められているが、環化異性化後のオレフィン部位の収束を狙った検討については未だに基礎的な知見を集めている段階である。平成24年度の研究実施計画に関しては、半分程度までは検討を行っている。非環状オレフィン部位を2つもつ基質の検討や、環化異性化後のオレフィン部位の収束を狙った検討はまだ不十分な状態である。当初より用いていた基質による反応条件の最適化、特に生成物選択性を向上させる取り組みに時間を要していたため、多くの基質を合成して触媒反応を検討するのに十分な時間がまだ割けていない。チェーンウォーキングを経る1,n-ジエン類の環化異性化反応の基質適用範囲の拡大を続けると共に、最終生成物のオレフィン部位を効果的に収束させられる基質および触媒系の開発を行う。まずは、1非環状オレフィン部位を2つもつ基質の検討と、2環化異性化後のオレフィン部位の収束を狙った検討を行う。このため、末端オレフィン部位と非環状内部オレフィン部位を併せ持つ基質を多く合成し、同様の環化異性化反応、および続く水素化反応を検討していく。また、生成物のオレフィンの位置を収束させるため、オレフィン部位を三置換以上にできる基質や、アシル基、ホルミル基、エステル基、アリール基などといったオレフィンの安定化に寄与できる官能基にオレフィンを収束させられる可能性のある各種基質を合成し、検討を行っていく。さらに末端オレフィンと環状オレフィンの連結部位の検討を行う。例えば、β-ジケトン、環状エーテル、フルオレンなどを用いる。また、窒素や酸素を連結部位に用いた場合についてもさらなる検討を行う。また、これらについては、非環状オレフィンが適用可能かどうかも併せて調べていく。前述のように、非環状オレフィン部位を2つもつ基質の検討については進められているが、環化異性化後のオレフィン部位の収束を狙った検討については未だに基礎的な知見を集めている段階であるため、それに伴う試薬等の購入がやや遅れている。環化異性化後のオレフィン部位の収束を狙った反応基質および触媒系の検討が進められていく中で、必要になった試薬等の購入を進めていく。基質の合成、反応の検討などのため多くの必要な試薬、器具、実験装置を購入していく。特に前年度より遅れている基質の検討を十分に進めるために、その合成のための試薬等の購入を進める。また、研究の進展具合を考慮しながら、研究発表も行っていく。
中国における学校制度の柔軟性-子どもの多様性に対応する視点から-

中国は一般的には中央集権国家と認識されており、実際に教育分野においても厳格に統一的な規定が定められている場合が多い。しかし多様で莫大な人口が広大な国土に居住している状況に対処するため、とりわけ初等中等教育については、地方政府に一定の権限と責任を与えてきたが、それが格差残存の要因ともなっていた。現在、地方の多様性を評価する考え方が広まったことにより、現象としてはそれまでと同様のものであっても、それぞれの実践に深みや積極性がみられるようになっている。今後こうした実践を共有する方法が確立されれば、その可能性はさらに広がっていくと考えられる。実施1年目である平成20年度は、中国の学校制度の柔軟性に関して、(1)中国における学校制度に関する文献資料の収集・分析、(2)現地調査による事例調査、資料の収集をおこなった。前者については、中国の学校制度の特徴を明らかにするという観点から、主に中国語、日本語、英語の文献を幅広く収集し、学校制度の分析を進めた。後者については、中国に渡航した際に資料の収集や訪問した学校や研究所での聞き取り調査を実施した。具体的には、北京師範大学、中央教育科学研究所、華東師範大学などの研究者と交流し、情報交換をおこなった他、上海市、山西省太原市などの小学校を訪問し、地方における学校制度の状況や弾力的運用の実態について聞き取り調査をおこなった。その結果、例えば小学校における英語教育は、地域や学校によって開始学年に差があるだけでなく、教員や教育方法にも大きな違いがみられた。これは地域に柔軟性を認めると同時に、国や省がある程度の関与・援助をしていく必要がある事例ということができよう。本年度の研究成果としては、中国における義務教育の歴史と現在の状況をまとめた「中国」(清水一彦・山内芳文他著『国際化と義務教育』全国海外教育事情研究会)を発表した他、科学研究費(研究代表者・杉本均)の最終報告書に義務教育制度の全国的な動向をまとめた「中国における義務教育制度の弾力的運用に関する動向」を執筆し、また中国における大学入試制度の弾力化といえる「自主招生」の募集要項を訳出してまとめた『中国の大学入学者選抜における「自主招生」の現状(資料集)』(南部広孝と共編)を発表した。本研究は国が集権的に定めている概念上の制度の枠組みの中で、地方の各レベルの政府が現地の実情を鑑みて、どのような弾力的運用をおこなっているのかをその背景まで含めて分析することを目的としたものである。対象国は多様で莫大な人口が広大な国土に居住している状況に対処するため、地方政府に一定の権限を与えてきた中国である。そもそも学校制度には、多様な集団を1つにまとめて、効率的に運用するという役割があるため、制度改革のみでは個々への対処に限界が生じてくる。よって本来的には固定的である(べき)制度に、ゆるやかな柔軟性を与えることができる取り組みが、学校制度の弾力的運用ということになる。昨年度に引き続き、研究代表者のこれまでの研究成果や先行研究をもとに、中国の学校制度の構造(各段階の政府の役割、学校が有する権限など)を仮想した上で、現地調査や情報収集によってこれを確定することをめざした。現地調査については、中国に渡航し、学校訪問(小学校、初級中学、高級中学、大学)、校長を含む教員との面談、現地研究者との意見交換、資料収集を実施した。その結果として、中国における広義の学校制度においては、かなりの部分において柔軟性をもつようになっていることが確認できた。中国においてはこれまでも、中央が管理しきれないための多様性がみられていたが、そうした多様性を評価する考え方が広まっている。これにより、現象はそれまでと同様のものであっても、教育関係者や教員の意識が変わり、校長責任制や校本(学校に与えられたカリキュラム枠)が実質化し、それぞれの実践に積極性や子どもの多様性への配慮がみられるようになっていることを確認した。
肺胞上皮細胞による蛋白分解酵素・蛋白分解酵素阻害物質産生の制御および喫煙の影響に関する検討

肺胞上皮細胞による蛋白分解酵素・蛋白分解酵素阻害物質の産生とサイトカイン・成長因子による制御およびタバコ煙による肺胞上皮細胞傷害に関する検討を行なった。2)タバコ煙による肺胞上皮細胞傷害の指標として、タバコ煙溶液の肺胞上皮細胞の生存率に与える影響を検討した。タバコ煙溶液(CSE)をA549細胞に加えると濃度依存的に細胞の生存率が低下した。10-20%のCSEはnecrosisを起こすのに対し,1-5%CSEはapoptosisを引き起こした。またCSE中のapoptosis誘起能は主として揮発性物質であることが示された。更にCSEをAldehyde dehydrogenaseで処理すると効果が減弱した。Superoxide dismutase,N-acetylcysteineの添加は細胞死を抑制し、CSEによる細胞死にはaldehydeおよびoxidantが関与する可能性が示唆された。本研究課題の目的は喫煙刺激の肺胞上皮細胞に対する影響を蛋白分解酵素・蛋白分解酵素阻害物質産生を主なる指標として検討することである。まず最初に喫煙刺激をして用いるタバコ煙を液体培地に溶かしたCigarette smoke extract (CSE)をCarpとJanoffの方法を改変して、より一定の条件となるように調整法を検討した。次に喫煙刺激の培養肺胞上皮細胞の生存率に与える影響を検討した。培養肺胞上皮様細胞(A549)の倍地中にCSEを加え24時間後に細胞の生細胞数を測定した。CSEの添加により濃度依存的に細胞の生存率が低下した。20%、10%のCSEではほぼ100%の細胞が死に、90%以上がnecrosisによる細胞死であった。5%のCSEでは約50%の細胞が死に、95%以上がapoptosisによる細胞死であった。以上からCSEは高濃度ではnecrosisにより、それより低い濃度ではapoptosisによる肺胞上皮細胞の死を引き起こすことが示唆された。次にCSEを窒素によるbubbling,大気中で放置するなどの処置を行うとapoptosis誘起能は減少し、細胞死を起こす物質は主として揮発性物質であることが示された。CSEをAldehyde dehydrogenaseで処理すると部分的に効果が減弱し、CSE中のaldehydeが細胞死に影響していることが示された。またSuperoxide dismutase,N-acetylcysteineの添加は細胞死を抑制し、CSEによる細胞死にはoxidantが関与する可能性が示唆された。現在肺胞上皮細胞由来の蛋白分解酵素・蛋白分解酵素阻害物質産生とCSEがこれに及ぼす影響をを検討中である。この結果は98年日本呼吸器病学会総会で発表予定であり、論文として公表を準備である。肺胞上皮細胞による蛋白分解酵素・蛋白分解酵素阻害物質産生と制御および喫煙刺激の影響に関する検討を行なった。MMP,TIMPは主に間葉系細胞より産生されるといわれてきたが、MMP-3,TIMP-3のmRNAを肺胞上皮細胞が発現することが示された。IL-1βとTGF-β1はTIMP-3・MMP-3の産生を亢進させたが、IL-1βはMMP-3の発現増強が強く、一方、TGF-β1はTIMP-3の発現増強がより大きく、それぞれ細胞外基質の分解と蓄積を促進する可能性が示唆された。2)喫煙刺激の影響を検討するために,まずタバコ煙の肺胞上皮細胞の生存率に与える影響を検討した。タバコ煙溶液(CSE)をA549に加えると濃度依存的に細胞の生存率が低下した。更にCSEをAldehyde dehydrogenaseで処理すると効果が滅弱した。Superoxide dismutase,N-acetylcysteineの添加は細胞死を抑制し、CSEによる細胞死にはaldehydeおよび。oxidantが関与する可能性が示唆された。3)またCSE1-10%の条件下ではCSEは肺胞上皮細胞のMMP-3・TIMP-3の産生に対しては影響を与えなかった