hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
赤外線撮像観測による銀河進化と宇宙構造の研究

銀河の個数を等級毎に計測すると、宇宙の幾何学的な構造を決定することが可能である。微弱な天体までを計測すればするほど宇宙の歪みの影響が大きくなるので、宇宙の構造を決定するパラメータを決定することが容易となる。ただし、この観測は有効になるのは、銀河の進化をモデルによって決定出来ることが必要である。赤外線は銀河進化の影響が可視にくらべて小さいので、この点では有利であるが、観測が困難であるため、多くの観測がされているわけではない。我々は独自に開発を行った赤外線カメラPICNICを用いて、銀河の南極領域の微弱銀河の撮像観測を2つの方法で行った。狭い領域を深くより微弱な銀河までを計測する観測と広い領域を観測する方法である。観測は順調に行われ、それぞれのの観測に対し1000枚以上の画像を取得し、現在データ解析をすすめている。これらの観測は、この領域では初めての赤外観測であり、広い領域の観測は限界等級19等を達成できる見通しで、この等級ではもっとも面積の広い観測となる。さらに、銀河進化を押えるために、赤方変移が0.1から0.2の中距離銀河団の観測、赤方変移が0.3から0.5の遠距離銀河団の観測も合わせて行った。今後解析を進め、銀河進化のパラメータを改善し、宇宙パラメータの決定を行う予定である。
骨格筋の成長を促すアミノ酸や低分子ペプチドの探索と同定

我々は、実験動物を用いて「卵白タンパク質が発育による骨格筋の成長を促す」との知見を得ている。しかし、卵白タンパク質については筋の成長促進作用を有するロイシンの含有率が決して高くない。そこで、「卵白タンパク質が消化されて生じるアミノ酸(ロイシン以外)や低分子ペプチド(アミノ酸2-3残基)のなかに骨格筋の成長を促す因子が存在する」との可能性を考えている。ところで、卵白タンパク質は異なる種類のタンパク質の複合体であり、全体の60%をアルブミンタンパク質が占める。2018年度は、「卵白タンパク質の主成分であるアルブミンのなかに発育成長促進因子が含まれる」との仮説に基づき、「卵白タンパク質による成長促進作用がアルブミンによって再現できるか」検討した。発育成長期である4週齢の雄性ラットにカゼイン,アルブミンもしくは卵白タンパク質をタンパク質源として含む食餌を摂取させながら14日間飼育した.その結果、カゼイン群と比較してアルブミンや卵白タンパク質群では体重変化量がそれぞれ2.8倍ならびに3.4倍大きかった。さらに,アルブミン群に比べて卵白タンパク質群の体重変化量は1.2倍大きかった。また,タンパク質摂取量1gあたりの体重増加量を示すタンパク質効率(PER)を算出したところ,PERは卵白タンパク質,アルブミン,カゼイン群の順に高い値を示した.また,骨格筋重量についても体重やPERと同様な傾向が示された。これらの結果より,1)カゼインに比べて卵白タンパク質やアルブミンは発育成長促進効果が高いこと、2)卵白タンパク質が有する発育成長促進効果はアルブミンだけでは説明できないことが明らかになった。つまり,カゼインには含まれない発育成長促進因子がアルブミンに含まれる可能性、さらに、アルブミンには含まれない発育成長促進因子が卵白タンパク質に含まれる可能性が考えられる。「卵白タンパク質の主成分であるアルブミンのなかに発育成長促進因子が含まれる」との仮説を支持する知見を得ることはできなかった。しかし、アルブミンと卵白タンパク質を比較することで発育成長促進因子を同定しやすくなったと考えられる。その点を踏まえて、「おおむね順調に進展している」と判定した。カゼイン、アルブミンおよび卵白タンパク質を一過性に投与したときの骨格筋中のアミノ酸やジペプチド濃度をメタボローム解析で網羅的に分析する。これによって、発育成長促進因子の候補物質を探索する。現在、投与条件等について計画を練っている。2018年度にメタボローム解析を開始する予定であったが、条件等の設定のために2019年度にずれ込んだ。また、リアルタイムPCR機器の購入を2019年度に延期した。そのために次年度使用額が生じた。2019年度にはメタボローム解析の委託を行うとともに、リアルタイムPCR機器を購入する。また、重水を用いた筋タンパク質合成速度測定(ヒト)の確立を図るために海外の研究室を訪問して必要な情報を入手する予定である。そのための物品費や旅費として研究費を使用する。
Mn系超低飽和磁化ホイスラー合金を用いた磁気トンネル接合の研究

ハーフメタル材料はスピン分極率が1となる材料であり、応用先の一つとして磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)用の強磁性体電極が挙げられる。MRAM用の強磁性体電極には、消費電力の低減や高速化の観点で磁化が小さいハーフメタル材料が求められるが、低磁化材料の高トンネル磁気抵抗(TMR)効果はいまだ達成されていない。本研究では低磁化材料で高TMR効果発現を目指し、低磁化ハーフメタル材料の開発の新たな指針を得ることを目的とした。本研究では前述した目的を達成するために、組成比を変更することで結晶構造や高スピン分極率を維持しつつ磁化の値を変化可能なMn-Co-V-Alフェリ磁性ホイスラー合金に注目して研究を行った。試料はスパッタリング法を用いて作製し、MgO(100)単結晶基板上にエピタキシャル成長させた。薄膜の組成はco-sputtering法を用いて系統的に変化させた。作製したMn-Co-V-Al薄膜は組成を変更させることで磁化の値が変化し、磁化が補償する組成を有する薄膜の作製に成功した。さらにX線回折法(XRD)の結果において、規則化を示す(111)面の回折ピークが明瞭に観察された。TMR効果の測定を行った結果、Mn2VAlやMn2CoAlはそれぞれのスピン分極率に基づく符号のTMR効果が観測された。一方、補償組成ではTMR効果を観測することができなかった。これは、Mn-Co-V-Al薄膜のスピン分極率が低いことやMgO層中の欠陥生成などが原因であると考えられる。加えて、同様にフェリ磁性であるCoFeCrAlホイスラー合金についても検討した。380emu/ccと低飽和磁化のエピタキシャル薄膜を得た。また、磁化ダイナミクスを計測した結果、ダンピング定数が0.005程度と比較的小さいことを明らかにし、ハーフメタルとの関係について考察した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
安定金属拡散層を援用した高耐久性フレキシブルカーボンコーティングの創製

本研究では,カーボンコーティングと化学的親和性の高い金属元素を基材表面に安定的に拡散させることにより優れた基材密着性を実現しつつ,さらに硬度の異なる2種類のカーボンコーティングを格子状に成膜することにより,優れた耐久性を発現するフレキシブルカーボンコーティングの創製を目指した.その結果, AIH-FPP処理によりカーボンと化学的親和性が高いCrから成る拡散層を基材表層に形成した後,軟質なカーボンコーティングと硬質なカーボンコーティングを格子状に積層コーティングすることにより,従来のカーボンコーティング被覆材に比べ,優れた基材密着性,および耐久性を発現可能であることが明らかとなった.現状所有しているAIH-FPP処理装置は,円柱型試験片端面への処理が可能な状態であるが,本研究では種々の耐久試験を実施するため,棒状試験片側面部へAIH-FPP処理を施す必要がある.そこで当該年度においては,交付申請書に記載した通り,現在のAIH-FPP処理装置を改良することにより,円柱型試験片の側面部へ処理可能な状態とすることを目指した.現状の円柱型の高周波誘導加熱コイルを,鞍型の高周波誘導加熱コイルに変更し,さらに装置内に小型旋盤を取り付けることにより,被処理材を回転させながらAIH-FPPを施すことが可能となった.その後,実際に改良したAIH-FPP装置を用い,投射材にはCr粒子を選定し,一般的炭素鋼S45Cに対し,AIH-FPP処理を施し材料表面にCr拡散層が形成されるか否かについて実験的検討を行った.その際,投射時間120秒,加熱保持時間60秒の条件の下処理したTypeAと,投射時間120秒,加熱保持時間120秒の条件の下処理したTypeB,2種類の処理条件により処理を施し,処理後の試験片表面断面を詳細に観察した.その結果,TypeA,TypeBともに試験片表面にCr拡散層の形成を確認できたが,加熱保持時間の長いTypeBの方が,形成されるCr拡散層厚さが厚いことが明らかとなった.翌年以降は,AIH-FPP処理後の基材表面にフレキシブルカーボンコーティングを成膜し,その耐久性評価を実験的に行う予定である.昨年度,円柱型試験片側面部へ処理ができるよう改良したAIH-FPP処理装置を用い,S45C棒状試験片表層にクロム拡散層が形成可能であること,さらにより厚いクロム拡散層が形成可能となる処理条件の選定を行った.今年度は,AIH-FPP処理によりクロム拡散層を形成したS45C棒状試験片に対し,アルミナメッシュを用い軟質カーボンコーティングを格子状に成膜し,さらにその上に硬質カーボンコーティングを成膜することにより,フレキシブルカーボンコーティングの成膜を行った.このように作成したフレキシブルカーボンコーティング被覆材に対し,繰返し摺動負荷試験,静的軸荷重負荷試験,繰返し軸荷重負荷試験を行い,その摺動特性,および静的・動的負荷に対する耐久性を実験的に検討した.その結果,本研究で提案するAIH-FPPによるクロム拡散層を有するフレキシブルカーボンコーティングは,従来の一般的なカーボンコーティング被覆材に比べ,非常に優れた耐久性を示すことが明らかとなった.翌年度以降は,クロム拡散層の厚さ・拡散濃度の検討,さらにフレキシブルカーボンコーティングの膜厚・格子間隔を再検討し,より優れた耐久性を発現するフレキシブルカーボンコーティング被覆材の創製を目指す.当該年度においては,概ね交付申請書に記載した研究計画通りに遂行できている.ただし,一部曲げ荷重負荷試験が行えていないが,軸荷重負荷試験の結果が得られていることから大きな遅れとは考えていない.昨年度は,AIH-FPP処理によりクロム拡散層を形成したS45C棒状試験片に対し,軟質カーボンコーティングを格子状に成膜し,さらにその上に硬質カーボンコーティングを成膜することにより,所望の試験片の作成を行った.さらに作成したフレキシブルカーボンコーティング被覆材が,優れた摺動特性,および静的・動的負荷に対する耐久性を有することを実験的に明らかにした.今年度は,より優れた密着力・耐久性を発現する最適な被膜構造について,特にアルミナメッシュ間隔の影響について検討を行った.その結果,高い密着力・耐久性を有するフレキシブルカーボンコーティングには,最適なアルミナメッシュ間隔があることが明らかとなり,本研究の範囲においては,アルミナメッシュ間隔3μmが最も高い密着力・耐久性を発現可能であることが明らかとなった.以上,これまでの研究期間全体を通して,本研究で提案したAIH-FPP処理によりカーボンと化学的親和性が高いCrから成る拡散層を基材表層に形成した後,軟質なカーボンコーティングと硬質なカーボンコーティングを格子状に積層コーティングすることが可能であること,また同材の基材密着性,静的・動的負荷に対する耐久性を実験的に検討した結果,本研究で提案する成膜手法は,従来のカーボンコーティング被覆材に比べ,優れた基材密着力,および耐久性を発現可能であることが明らかとなった.本研究では,カーボンコーティングと化学的親和性の高い金属元素を基材表面に安定的に拡散させることにより優れた基材密着性を実現しつつ,さらに硬度の異なる2種類のカーボンコーティングを格子状に成膜することにより,優れた耐久性を発現するフレキシブルカーボンコーティングの創製を目指した.

その結果, AIH-FPP処理によりカーボンと化学的親和性が高いCrから成る拡散層を基材表層に形成した後,軟質なカーボンコーティングと硬質なカーボンコーティングを格子状に積層コーティングすることにより,従来のカーボンコーティング被覆材に比べ,優れた基材密着性,および耐久性を発現可能であることが明らかとなった.当該年度においては,交付申請書に記載した研究計画通りに試験装置の改良,および改良後の試験装置を用いた処理,さらに形成されたCr拡散層の確認まで行うことが出来ているため,概ね順調に進展していると考えている.前述した通り,当該年度までの実験的検討より,本研究で提案するクロム拡散層を有するフレキシブルカーボンコーティング被覆部材が,従来の一般的なカーボンコーティング被覆部材に比べ,優れた耐久性を発現可能であることが明らかとなった.今後はより高い耐久性を目指すべく,クロム拡散層形成条件や,カーボンコーティング成膜条件の再検討を行い,実用範囲拡大のためのさらなる知見を得るべく実験的検討を行っていく.機械工学前述した通り,AIH-FPP装置の改良により,棒状試験片側面部へのAIH-FPP処理が可能となった.さらに,この装置により,実際に試験片表面にCr拡散層を形成可能であることも実験的に確認した.今後は,Cr拡散層を形成した基材表面に,フレキシブルカーボンコーティングを成膜を行う.その際,アルミナメッシュを用いることにより,格子状のフレキシブルカーボンコーティングを成膜するが,そのメッシュ間隔を3通りに変化させることにより,異なる格子間隔を有するフレキシブルカーボンコーティングの成膜を行う.このように作製した試験片に対し,静的・動的荷重負荷を与え,さらにスクラッチ試験により密着力評価を行うことにより,本研究で提案した高耐久性フレキシブルカーボンコーティング被覆部材の優れた耐久性について実証していく.各消耗品の購入金額が当初予定よりも若干低価格であったため,若干の次年度使用額が生じた.消耗品の購入費として考えているが,次年度使用額は少額であるため,通常通りの計画的な使用で問題ないと思われる.
高強度テラヘルツ光を用いた高効率スピン流生成原理の創成

スピントロニクスでは、省電力スピン制御の新原理の開拓が盛んに進められている。特にスピン流生成は、物性物理における最も大きなテーマの1つとして盛んに研究されている。実際にこれまでスピンホール効果、スピンゼーベック効果、スピンガルバニック効果など、電気、熱、光を用いた様々な方法でスピン流生成は実証されてきた。本研究では、高強度テラヘルツ光を用いることによって高効率スピン流生成の新原理構築を目指す。テラヘルツ領域はドルーデ応答や磁気共鳴などの多彩な応答が存在する上に、光学実験の特長を活かし、超高速応答やスピン偏極方向などの詳細な知見が得られることが期待できる。今年度は、電場の2次に比例するスピン流生成の観測に向けて、1次の効果として知られるラシュバ・エデルシュタイン効果の観測をカイラルな結晶構造を持つFeGeという物質において行った。その結果、電流とスピン偏極が平行になっていることがわかり、カイラルな系を持つ物質において期待される振る舞いが観測できた。さらに磁場依存性についても詳細に測定を行い、磁気相との相関について調べた。加えて、その他多くの物質においてこの効果の観測を目指し、ラシュバ的な対称性を持つGeTeや積層薄膜についても同様の測定を行ったが、信号を観測することはできなかった。また、テラヘルツ照射した際のスピンダイナミクスを研究することが目標であるため、取り扱う予定の物質においてテラヘルツ領域の定常スペクトルを測定した。MnSi、MnGeなどでは典型的なドルーデ応答的な振る舞いを観測しテラヘルツ光照射下でのキャリアダイナミクスを確立することに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、ラシュババンドを持つ系において電場の2次に比例するスピン流生成の観測を目指し、まずは1次の効果として知られるラシュバエデルシュタイン効果の観測を行った。巨大なラシュバ分裂を示す物質として知られるBiTeBrにおいて、電流印加時におけるカー回転測定を行った。その結果、印加電流とは垂直な方向のみにスピン生成が生じることがわかった。これは、ラシュバエデルシュタイン効果によって期待される振る舞いと完全に合致している。また、1次の効果が大きいほど2次の効果が大きくなると期待できるため、より大きなエデルシュタイン効果を示す物質を開拓を行った。その結果、Teにおいてやはりエデルシュタイン効果を観測することができた。さらに、メインの測定系である高強度テラヘルツ発生に関して、光学系の改善を行うことで発生可能な電場は去年度よりも向上させることに成功している。これは、電流印加により発生できるものよりもはるかに大きく、2次の効果の測定が有利に進められるはずである。本研究では、新奇なスピン流生成方法の開拓を目指した研究であり、その一つとしてラシュバ系における非線形スピン流の観測を行う予定である。この効果は電場に関して2次の効果であるが、本年度では電流に1次の効果であるラシュバエデルシュタイン効果の観測を精力的に行い、2次の効果の観測に最適な物質の探索を行った。そうした中で効率よくスピン生成できる物質を発見したのに加え、ラシュバエデルシュタイン効果自体の研究としても新たな発見があり、そういった展開も面白いと考えている。同時に、スピン流検出手段としてカー効果を用いる予定であったが、そうした手法のノウハウの蓄積も行うことができた。また、高次効果を狙うためには高電場を印加することが必要であるが、そのための高強度テラヘルツ光発生システムの構築も着々と進んでいる。

また、テラヘルツ照射した際のスピンダイナミクスを研究することが目標であるため、取り扱う予定の物質においてテラヘルツ領域の定常スペクトルを測定した。MnSi、MnGeなどでは典型的なドルーデ応答的な振る舞いを観測しテラヘルツ光照射下でのキャリアダイナミクスを確立することに成功した。現在、カー効果と高強度テラヘルツ光は別々に組み上げているため、非線形スピン流観測のためには両者を同時に組む必要が今後必要である。すでに、それらに必要な物品に関しては購入済みであり、すぐに取り掛かる予定である。また本研究では、もう一つのテーマとしてテラヘルツ光によるスピン波スピン流の観測も目指していたが、予想以上にラシュバエデルシュタイン効果の研究が予想以上に進捗しているため、この効果についてより深く調べていく。これによって、非線形スピン流生成観測のテーマとも相補的な知見が得られるために、より潤滑な研究推進が期待できる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
西ヨーロッパの憲法裁判に関する比較法的研究

西ヨロッパの憲法裁判制度について、主要な国の成立の事情を明らかにするとともに、裁判官の選任方法・身分、裁判所の地位・性格、裁判所の権限と訴訟類型、訴訟手続、評議の方法、裁判の方法・効力・執行等について、項目別に詳細な比較検討を行った。ヨーロッパで違憲審査制が導入される場合は、従来の裁判所とは構成を異にする新しい特別の裁判所が創られることが多く、集中型違憲審査制や混成型違憲審査制が主流となっている。ヨーロッパの憲法裁判が一番成果をあげている領域は人権擁護の領域である。しかし、ドイツのように政治過程に深く関与し、政治部門間や政治勢力間の調整機能まで果たし、そのことによって社会の安定に寄与しているとみられるものも少なくない。個別的に憲法裁判所の判決がセンセーションを巻き起こすことはあっても、全体としての憲法裁判所に対する国民の信頼は高い。ヨーロッパの憲法裁判は、EU統合の広がりとともにさらに拡大して行くことが予想される。日本の違憲審査制の導入を振り返った場合、裁判所の民主化が不徹底に終わったという問題とも密接に関係しているが、日本の司法制度にアメリカ型の違憲審査制を接合したのは失敗であり、それが今日に最高裁の司法消極主義を生む一因となった。法曹一元が存在せず、既存の裁判官が大陸型の司法伝統を受け継いでいた日本においては、ドイツ流の改革の方が自然であったと思われる。すなわち、違憲審査権の行使は、従来型の司法権の延長線上で促えることはできないし、従来型の官僚的裁判官はそれを行使する資格がないということを、国民の間でも、法曹内部でもはっきりさせるために、少なくとも、出発点においてはドイツ型の違憲審査制を採用した方が望ましい選択であったと思われる。イタリアにおいて、旧憲法的価値に基づく法制度を新憲法に適合的なものに改革していくうえで、初期の憲法裁判所が独自の役割を担ったこと、その過程でドイツと同様に、憲法裁判所とその他の司法部との間に葛藤が存在したことを知ることができた。スペインの憲法訴願においては、人権オンブズマンとも言うべき制度があり、人権(法的利益)を侵害されたと主張する当事者以外にも出訴の道が開かれていること、これに基づいて当事者からの訴えの有無にかかわりなくオンブズマンが当事者に代わって憲法訴願を提起できるだけでなく、スペインでは主観的権利として認められていない社会権の実現などに関して、このオンブズマン提起の憲法訴願が重要な役割を果たしていることを明らかにした。混成型違憲審査制は、ポルトガル独自のものであると考えてきたが、中南米諸国でも広く見られる制度であることが明らかになった。そのうち、ブラジルやベネズエラ、コロンビアでは、非集中型違憲審査制を基礎として最高裁判所の違憲判決に特別の効力を認める制度がかなり古くから存在してきたが、グアテマラ、ペルーではポルトガル同様、憲法裁判所の新設によって混成型違憲審査制となった。このように混成型は最高裁判所型と、憲法裁判所型の2種類に分類できることが分かった。前者は日本の81条解釈における少数説を具体化したものともいえるが、その評価は今後の課題である。また、憲法判例が国政において重要度を増すにしたがってドイツで議論されるようになった立法権・立法過程の「司法化」ないし「法化」という現象が、事前の抽象的規範統制が行われるフランスにおいても最近になって大きな問題となっていることを知ったのは有意義であった。集中型違憲審査制の下での合憲解釈と適用違憲の具体的なありかたと特色を再整理し、アメリカや日本との比較において分析・検討した。アメリカでは、適用違憲優先の原則があるとされるが、日本の場合、猿払事件最高裁判判決に見られるように、適用違憲の導入に対して消極的である。ドイツの連邦憲法裁判所は、憲法上の争点を主要問題として扱い、主文で一般的・抽象的判断を示さなければならないという制度的な枠組の中で、具体的事件の適正な解決のために、訴訟類型に応じて多様で柔軟な判決方法を編み出してきた。

合憲解釈や「規範切除を伴わない一部無効」、あるいは憲法訴願の棄却の場合にあえて一般的な合憲判断を行わない手法などがそれである。それによって、ときとして弱点ともなり得る集中型違憲審査制下の憲法判断の厳しさを緩和しようとして来た。これに対して、日本の最高裁判所は、伝統的な文面審査・法令違憲の考え方にこだわって適用違憲などの新しい判断方法をほとんど開拓してこなかった。以上、「適用違憲」の分野においても、日本の最高裁判所が米・独いずれとも違って極端に消極主義的であるのは、担い手が制度を持て余している、あるいは付随的違憲審査制のメリットを生かしていないからであるという結論を得た。また本研究の副産物として、西ヨーロツパ諸国の政党制度、政党助成を調査し、そのうちドイツの憲法理論と憲法判例との相互作用を分析し、まとめた。今年度は,国別の研究と違憲判断の方法や判決の効力に関する横断的研究を並行して進めてきたが,成果としては「イタリアの憲法裁判」覚道豊治古希記念論集『現代違憲審査論』(法律文化社,1995年刊行予定)をまとめるだけにとどまった。イタリアは戦後多党分立にもかかわらずキリスト教民主党が常に政権の中枢にあって本格的な政権交代が存在しなかった。その点ではヨーロッパの中では異質であり,むしろ日本と同質性をもつ。そのため,コマ-スの研究などではイタリアの憲法裁判所は,現実政治に強い影響力をもたないとされてきた。確かにドイツほどの影響力はもっていないが,付随的違憲審査での勝訴率10%に示されるように,日本とは比較にならないほどの積極姿勢が見られる。とくに70年代までは,新憲法に定められた民主主義の価値実現に非常に積極的であり,しばしばこの点で伝統的な価値に固執する最高裁判所(破毀裁判所)と鋭く対立した。したがってイタリアにおいても憲法裁判所特有の機能は,ほぼ制憲者の意図に沿って実現されたといえる。またイタリアの憲法判断の方法について,認容判決と棄却判決のほかには,これまで合憲解釈の手法しか紹介されてこなかったが,この研究を通じて,一部違憲や適用違憲に相当する一部認容判決や操作的判決,さらには,ドイツの警告判決に相当する指導判決の手法と役割も紹介することができた。その中でイタリアの合憲解釈は,いわゆる違憲判断を回避するための消極的手段ではなくて,通常の裁判所の法律解釈権の境界領域に憲法裁判所が踏み込むための積極的手法であることなどを明らかにした。
拡大・多様化する大学院の入試の在り方に関する研究

拡大・多様化した我が国大学院について質の保証を図るためには「一定の学力水準」と「幅広い能力」をもつ学生を選抜する入試の在り方も検討課題であると考える。本研究では中国やアメリカその他の国地域の大学院入試の調査研究を行い,(1)拡大・多様化に伴う大学院の機能分化に対応する入試の必要性とともに,(2)共通試験の可能性の検討,その際の(3)政府の関与や(4)大学における入試体制の強化などの示唆を得た。・海外調査については,韓国(9月)および中国(9月,12月)の調査を行った。・韓国では教育技術部,韓国教育開発院および2大学(高麗大学,全北大学)を訪問し,韓国の大学院入試の現状について情報を収集した。韓国の大学院は各大学・専攻分野ごとの入試が基本。大学院の急速な拡大ともに優秀な学生の海外留学によって定員割れを起こす大学および専攻分野が少なくなく,大学院の質確保のための入試改革に対しては,一部職業専門学位(医学等)の共通試験導入の他,厳格化の方向には向いていない。・中国では,教育部および教育部入試センターおよび4大学(北京大学,北京師範大学,復旦大学,上海師範大学)を訪問調査した。中国では,全国統一入試(一次試験)の合格者を大学ごとの個別試験で選抜する2段階選抜を行っている。これに加えて近年,一次試験を免除する推薦入試や別の統一試験を行う在職者特別選抜などが行われてきている。これらはいずれも一次試験(または推薦過程)で基本的な能力・幅広い知識を検査し,2次試験の個別試験で専門能力や総合的な資質をみるという試験となっており,本研究で検討すべき入試の在り方の一つの例を示しているといえよう。ただし,一次試験の比重が大きく,その試験対策のため専門能力が十分育たないという問題点も指摘され,推薦入学や2次試験の比重拡大などの対策も取られているが,こうした点が今後の課題となっている。・国内調査については,文部科学省大学振興課の大学院政策担当者に事情聴取した。政策的には大学院教育の質向上のために,大学院入試に国が介入するほどの問題はない,との認識。ただし,博士課程ではある程度優秀な層に絞った教育指導が必要との考えからなんらかの対策を検討しているとのことであった。・海外調査については,22年度米国(9月)および台湾(12月),23年度中国(5月)の調査を行った。・米国では,研究分担者の倉元直樹准教授が,ニューヨーク州立大学機構アルバニー大学大学院学生本田寛輔氏の協力を得て,ニューヨーク州の4大学(アルバニー州立大学,レンセラー工科大学,セージ大学,エンパイア州立大学)および試験機関であるETSを訪問し,米国の大学院入試の現状について情報を収集した。米国の大学院は段階と同様大衆化が進み,また同時に研究中心,職業志向など機能分化が進んでいる。研究科が行う選抜方法は大学院の機能によって多様である。一般に学部成績,小論文,推薦状,学外の共通試験であるGREなどをもとに行うが,研究型大学院では博士課程進学までをにらんで学力・資質を厳しく判定している。しかし,全国および州単位の統一された選抜方法や基準,試験の適用といったものはない。・台湾では,研究代表者石井が,本学教育学研究科学生申育誠氏の協力を得て,教育部および4大学(台湾大学,台湾師範大学,東呉大学,淡江大学)を訪問調査した。台湾の大学院入試は,学部のような全域共通試験はないが,その実施方法や判定に際し,政府が共通の枠組みを設けている。近年大学院が普及し,我が国を上回る規模をもつようになっているが,これに伴って入試も書類審査と面接を取り入れた特別選抜入試を導入するなど多様化しているが,筆記試験の最低ライン設定や大学成績による出願要件設定,筆記試験科目の多さなど学力や幅広い能力を担保する仕組みがある。政府や大学(全学)の積極的な関与や志願者の多さ(合格率1035%)などがその背景にあると思われる。・中国では,中国科学院上海珪酸塩研究所および清華大学を訪問した。(1)統一入試の1次試験と個別の2次試験の組み合わせ,(2)推薦による1試験免除と早期の2次試験という入試のほか,サマーキャンプによる一種の推薦入試普及が判明,(2)のサマーキャンプの実態詳細が次の課題となった。・本年度は,海外調査については中国の政府・大学・研究所を訪問,また国内調査については文部科学省および大学入試センターを訪問し,情報を収集。また前2年の研究成果を合わせ,報告書(123頁)をまとめた。・中国については,大学院入試における1次試験としての統一入試に関し,大学側に「試験対策のため専門分野の研究能力が育たない」との批判が一部にあるが,一般的には統一試験と大学・研究科ごとの2次試験(面接,筆記,語学等)の組み合わせによる選抜に対する評価はおおむね各大学肯定的。このほか,成績上位者獲得を狙う推薦入試の広がりとともに,その一種としての学部新4年生に対するサマーキャンプが普及。

上海交通大学では5000人が参加,その1割を(1)推薦資格を得られれば即合格,(2)得られなければ通常の選抜で優遇,優秀学生の青田買いが目立ってきている。・国内調査については,文部科学省大学振興課の担当者に大学院政策および入試の歴史と現状を聴取。学部入試と同様「入学者選抜実施要項」を通知してきたが,きわめて簡潔な要項を昭和40年以降4度しか作成せず,大学の裁量に委ねるという政策方針。入試改革は博士課程後期進学者へのQualifying Exam.の導入に伴う廃止以外は計画されず,大学院の質の保証政策は課程制教育の実質化などが重点。・ただし,入試共通試験の唯一の例として実施されている法科大学院適性試験については,大学入試センターの研究によれば,適性試験が入学後の成績や司法試験合格にある程度の予測可能性を示すことが立証され,共通試験の一つの意義と可能性を示唆している。・3年間の調査研究をまとめた報告書では,総論において,(1)拡大・多様化に伴う大学院の機能分化に対応する入試の必要性とともに,(2)共通試験の可能性の検討,その際の(3)政府の関与や(4)大学における入試体制の強化などを指摘した。
クリティカルケア領域における死別体験をした遺族支援プログラム開発の挑戦

本研究の目的は、クリティカルケア領域で死別体験をした遺族の精神的健康状態と影響する要因を明らかにし、遺族支援プログラムを開発することである。平成28年度は、国内外のクリティカルケア領域で死別体験をした遺族の精神的健康状態と影響する要因、遺族を支援する専門職者の遺族支援に関する認識のデータ収集を中心に行った。次に、平成29、30年度はクリティカルケア領域で死別体験をした遺族5名、遺族を支援する専門職者7名を対象に、半構造化面接調査を実施した。データ収集や分析(平成30年度)は、質的記述的に分析を行い、遺族ケアの実態と支援ニーズ、遺族ケアの認識について考察した。今後、さらなるデータ収集かつ分析を進め、学会および学術雑誌等にて発表する予定である。平成28年度は、国内、諸外国におけるクリティカルケア領域で死別体験をした遺族の精神的健康状態と影響する要因、遺族を支援する専門職者の遺族支援に関する認識に関する文献の検討を行った。そして、クリティカルケアを専門領域とする急性・重症患者看護専門看護師、遺族を支援する専門職者から現場の実態について聞き取り調査を実施した。さらに、予備調査としてクリティカルケア領域で死別体験をした遺族の精神的健康状態と影響する要因、遺族を支援する専門職者に求められる能力、役割についてインタビュー調査を行っているところである。研究対象者の人数が不足しているため。平成29年度は、前年度の文献検討と予備調査の結果、調査票を作成した。遺族を支援する保健師、看護師、臨床心理士により調査内容および質問項目を選定した。本調査としてクリティカルケア領域で死別体験をした遺族3名、遺族を支援する専門職者5名を対象として遺族ケアの実態と支援ニーズ、遺族ケアの認識に関するインタビュー調査を実施した。インタビューの実施目標人数には至っていないため今年度も引き続きインタビュー調査を実施していく。研究協力者を探すことに時間を要したため。研究対象者の人数を増やすために、新たなフィールドの開拓を行い、調整を図る。平成29年度は、1.調査票作成、2.データ収集と分析、3.遺族支援プログラムの原案作成を行うこととする。1.調査票作成1)文献検討とインタビュー調査結果をもとに調査票を作成する。2)遺族を支援する専門職者から調査票ならびに調査方法に関して意見聴取を行い、調査票を完成させる。2.データ収集と分析1)調査票を配布し、データ収集を行い、量的に分析する。3.遺族支援プログラムの原案作成1)調査により得られた結果をもとに、臨床家や看護研究者と専門家会議を開き、内容の検討を行う。平成30年度は遺族支援プログラム開発に向けて、遺族ケアの実態と支援ニーズ、遺族ケアの認識に関するデータ収集を引き続き実施する。調査にて得られたデータは、メンバーチェックしながら分析を進めていく。研究成果については学会で発表する。研究対象者のインタビュー調査が進まなかったため。インタビュー協力者との調整に時間を要し、実施目標人数に達しなかったため。次年度はインタビュー調査のための交通費、データ処理費に使用する予定である。
精神分裂病の薬物療法における薬物特性

結果をまとめると,まず薬物維持治療法中42名では, (1)抗DA力価は大多数の患者(69.1%)で10HPD-E ng/ml, 100CPZ-E ng/ml以下の低力価で維持されていた.(2)発病後経過年数が長くなるほど,抗DA,抗NA,抗5HTいずれの力価も高値を示した. (3)さらに, 1日薬物投与量(HPD換算量), BPRSとの陰性症状得点も発病経過年数が長くなるほど大きくなっていた.次に急性薬物治療中の18名では, (1)18名中15名(約80%)がHPDに良好に反応し,残り3名は, HPDは無効で他剤に変更して症状改善した.(2)抗DA力価はHDA換算量,ラジオイムノアッセイで得られた血中HPD濃度と正の相関がみられた.(3)抗DA力価約80%の殆どの患者で15HPD-E ng/ml,150CPZ-E ng/ml以下に集中していた.(4)治療効果と最も関連性が高かったのは抗NA力価であり,抗DA力価と治療効果には関連性がみられなかったが,この抗NA力価への効果への寄与は抗DA力価存在下において発揮するものと考えられた.結果をまとめると,まず薬物維持治療法中42名では, (1)抗DA力価は大多数の患者(69.1%)で10HPD-E ng/ml, 100CPZ-E ng/ml以下の低力価で維持されていた.(2)発病後経過年数が長くなるほど,抗DA,抗NA,抗5HTいずれの力価も高値を示した. (3)さらに, 1日薬物投与量(HPD換算量), BPRSとの陰性症状得点も発病経過年数が長くなるほど大きくなっていた.次に急性薬物治療中の18名では, (1)18名中15名(約80%)がHPDに良好に反応し,残り3名は, HPDは無効で他剤に変更して症状改善した.(2)抗DA力価はHDA換算量,ラジオイムノアッセイで得られた血中HPD濃度と正の相関がみられた.(3)抗DA力価約80%の殆どの患者で15HPD-E ng/ml,150CPZ-E ng/ml以下に集中していた.(4)治療効果と最も関連性が高かったのは抗NA力価であり,抗DA力価と治療効果には関連性がみられなかったが,この抗NA力価への効果への寄与は抗DA力価存在下において発揮するものと考えられた.今回われわれは外来で長期間、同一処方で薬物維持療法が行われている精神分裂病患者を対象に、患者の血漿抗モノアミン力価をラジオレセプターアッセイ法を用いて測定し、さらに服用薬物の内容や量、現在の諸症状(BPRSの総点および各症状群点)やこれまでの臨床経過をあわせて検討したので報告する。1.対象患者の背景因子:総数42名で男23名、女19名。年齢は平均40.5±11.1(19-66)歳、羅病期間は平均145.1±95.6(9-396)ヵ月で、同一処方が平均25.8±21.2(3-78)ヵ月固定されていた。2.服用薬物の分析:薬物の種類ではハロペリドール(HPD)の使用頻度が最も多く、24名であり、また抗精神病薬の単剤使用例が34名と殆どを占めていた。服用量はHPD換算量にして平均3.1±2.3(1-10.2)mg/日とごく少量であった。また服用量は羅病期間の平均値で2群間に分けると、より長い群で有意に多かった。3.血漿抗モノアミン力価の分折:抗ドーパミン(DA)力価はHPD等量(HPD-E)で算出し、平均20.4±25.4(0.15-129)HPD-Eng/mlで、HPD換算量およびうつ症状(D点)、陰性症状(NG点)、緊張病症状(C点)と有意な相関がみられたが、BPRS総点(T点)、陽性症状(P点)、神経症症状(NR点)との相関はみられなかった。しかしHPD単剤使用群(17名)ではT点、P点にも相関を認めた。抗ノルアドレナリン(NA)カ価、抗セロトニン(5HT)カ価はクロールプロマジン(CPZ)等量(CPZ-E)で算出し、このカ価を検出できた20名について分析すると、それぞれ平均62.4±62.9(10.5-234.3)CPZ-Eng/ml、83.8±83.1(8.8-391.4)CPZ-Eng/mlであった。臨床症状との関係をみると、抗NAカ価ではNR点、NG点で相関がみられ、抗5HTカ価ではNR点,D点,NG点,C点で相関がみられた。今後は急性期薬物治療を中心に主として抗精神病薬の治療効果と血漿抗モノアミン力価との関連について検討を行う予定である。
小腸排出トランスポーター・アダプター共発現細胞を用いた薬物相互作用と遺伝多型解析

有機カチオントランスポーターOCTN1/SLC22A4は小腸上皮細胞の刷子縁膜に発現し、食餌由来の抗酸化物質エルゴチオネイン(ERGO)を含む基質の消化管吸収に関与している。これまで炎症性腸疾患(クローン病)患者の血中ERGO濃度が健常人よりも低下することを報告しており、このことはERGOがクローン病の診断マーカーになる可能性を示唆している。しかし、そのメカニズムは未だに解明されていない。本研究では、炎症部位に浸潤する腸管マクロファージに着目し、マクロファージによるERGOの初回通過取り込みを調べた。デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)誘発性腸炎マウスのERGO血中濃度はコントロールマウスに比べ低下した。その一方で、腸管上皮細胞のOCTN1の発現と腸管組織中ERGO濃度はコントロールマウスに比べ高かった。興味深いことに、DSS誘発性腸炎マウスから単離した粘膜固有層単核球細胞(LPMCs)内にERGOが存在し、さらに、これら細胞における放射標識体ERGOの取り込みとOCTN1の発現が確認された。一方、コントロールマウスから単離したLPMCsではERGOは検出限界以下であった。また、ヒト単球性細胞株THP-1を分化させ、LPSで活性化させたマクロファージ様細胞においてもOCTN1の機能的な発現が確認された。腸管炎症時におけるOCTN1とERGOの病態生理学的な役割を解明するために、野生型とoctn1遺伝子欠損マウスにおいてDSS誘発性腸炎モデルを作製し、炎症の重症度の比較を行った。その結果、野生型に比べ遺伝子欠損マウスの方がDSS誘発性大腸炎の重症度が高いことが示された。結論として、OCTN1が活性化マクロファージに機能的に発現しており、これら細胞にERGOが取り込まれることが、腸管炎症時におけるERGOの体内動態変動に少なくとも一部寄与している可能性がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。新規血小板増多剤eltrombopag (ELT)の体内動態と薬物相互作用の解明を目的として、研究を進めた。mdr1a/1b/bcrp遺伝子欠損マウスにおける薬物動態試験および排出トランスポーターBCRP・アダプターPDZK1共発現細胞での経細胞輸送試験により、ELTの体内動態にBCRPが寄与していることが示唆された。このELTの経細胞輸送は、BCRP単独発現細胞では見られなかったことから、生体内での構造に近い系である共発現細胞がBCRPによる薬物輸送活性の検出感度が良い有用なツールであることが実証された。ELT併用時のrosuvastatin消化管ループ内投与試験と共発現細胞での経細胞輸送試験の結果、消化管においてrosuvastatinのBCRPによる排出をELTが阻害すること示唆された。従って、以前に証明されたELTによるrosuvastatinの肝取り込み阻害に加え、消化管のBCRP阻害がヒトにおいてELT併用時にrosuvastatin経口投与後の血漿中濃度推移が上昇するメカニズムであると考えられる。さらに、臨床投与量でのヒト消化管内推定濃度は、IC_<50>値よりも高濃度であると予測されるため、ELTによる消化管BCRP阻害は臨床で生じる可能性が高く、適正使用に重要な知見である。また、PDZK1の疾患時の役割解明のため、炎症性腸疾患時に着目して研究を実施した。pdzk1遺伝子欠損マウスで作製したデキストラン硫酸誘発性腸炎モデルでは、野生型の腸炎モデルに比べ炎症が抑制された。よって、PDZK1が炎症性腸疾患と関係することが示唆された。結論として、OCTN1が活性化

マクロファージに機能的に発現しており、これら細胞にERGOが取り込まれることが、腸管炎症時におけるERGOの体内動態変動に少なくとも一部寄与している可能性がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。消化管吸収過程におけるBCRPを介したELTの薬物相互作用を実証することができており、本研究は順調に進行していると考えられる。次年度も引き続き、BCRP/PDZK1共発現細胞を用いた経細胞輸送試験や小腸組織・個体レベルでのELT薬物相互作用解析を行う。また、炎症性腸疾患とPDZK1および制御するトランスポーターとの関連について新たな知見が得られていることから、申請時の研究計画と並行して研究を実施する。
ハイブリッド型遺伝的アルゴリズムに関する研究

組合せ的,離散的な制約条件のもとで最適化を扱う組合せ最適化は,昨今の数理計画法における中心的課題であり,実にさまざまな問題が組合せ最適化問題として扱われている.工場の長期的な生産計画や各工程のスケジューリング,VLSIのレイアウト設計,各種の配置最適化などは,その一例である.これらの問題を解くのに,離散的な数値の可能な組合せをすべて調べようとすると,組合せ的爆発を起こすため、最適解を得るのは事実上不可能である.しかし,現実の場面では,計算機資源や人的・時間的資源を考慮すると,最適解よりもむしろ近似的な解で十分な場合がほとんどである.したがって,実用的には,近似解を求める手法が有効となるが,近似解も,精度のよい解はたやすく得ることができないため,効率的な近似解法の解決が待たれている.効率的に近似解を求めるためには,いかにして無駄な探索を減らし,膨大な組合せの中から精度のよい近似解に絞り込んでいくかが,重要な課題となる.本研究では,以下に示す2種類の遺伝的アルゴリズムとラグランジュ緩和法を併用して組合せ最適化問題の近似解を求めるハイブリッド手法を提案し,ジョブショップスケジューリング問題への適用を行った.探索木の動的構成による解法ビーム探索における探索木の枝をGAによって動的に再構成しながら探索を行なう.処理順序関係の分割による解法解空間をジョブの処理順序関係で分割し,良い解を含む空間をGAで探索する.最終的な解は,列挙あるいはビーム探索で求める.以上の手法は,数値例により,従来手法に較べ性能の改善が見られることを示した.今後の課題としては,探索の過程を細かく分析することにより,GAの果たす役割を定性的に明らかにすることおよび大規模な問題へ本研究の手法を適用することにより性能評価を行うことがあげられる.組合せ的,離散的な制約条件のもとで最適化を扱う組合せ最適化は,昨今の数理計画法における中心的課題であり,実にさまざまな問題が組合せ最適化問題として扱われている.工場の長期的な生産計画や各工程のスケジューリング,VLSIのレイアウト設計,各種の配置最適化などは,その一例である.これらの問題を解くのに,離散的な数値の可能な組合せをすべて調べようとすると,組合せ的爆発を起こすため、最適解を得るのは事実上不可能である.しかし,現実の場面では,計算機資源や人的・時間的資源を考慮すると,最適解よりもむしろ近似的な解で十分な場合がほとんどである.したがって,実用的には,近似解を求める手法が有効となるが,近似解も,精度のよい解はたやすく得ることができないため,効率的な近似解法の解決が待たれている.効率的に近似解を求めるためには,いかにして無駄な探索を減らし,膨大な組合せの中から精度のよい近似解に絞り込んでいくかが,重要な課題となる.本研究では,以下に示す2種類の遺伝的アルゴリズムとラグランジュ緩和法を併用して組合せ最適化問題の近似解を求めるハイブリッド手法を提案し,ジョブショップスケジューリング問題への適用を行った.探索木の動的構成による解法ビーム探索における探索木の枝をGAによって動的に再構成しながら探索を行なう.処理順序関係の分割による解法解空間をジョブの処理順序関係で分割し,良い解を含む空間をGAで探索する.最終的な解は,列挙あるいはビーム探索で求める.以上の手法は,数値例により,従来手法に較べ性能の改善が見られることを示した.今後の課題としては,探索の過程を細かく分析することにより,GAの果たす役割を定性的に明らかにすることおよび大規模な問題へ本研究の手法を適用することにより性能評価を行うことがあげられる.
数値風況予測技術リアムコンパクトをコア技術とした風車の安全運転に関する研究開発

2011年3月11日に発生した東日本大震災や,2012年7月から施工される再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度(FIT)を受け,風力発電に大きな注目が集まっている.本研究では,非定常乱流場の解析が可能な流体工学CFDモデルRIAM-COMPACT®を用いて,風車に対する地形性乱流の影響を定性的に,かつ定量的に明らかにすることに成功した.2011年3月11日に発生した東日本大震災や,2012年7月から施工される再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度(FIT)を受け,風力発電に大きな注目が集まっている.本研究では,非定常乱流場の解析が可能な流体工学CFDモデルRIAM-COMPACT®を用いて,風車に対する地形性乱流の影響を定性的に,かつ定量的に明らかにすることに成功した.現在,風況解析で主流の国土地理院の50m標高データでは,風車近傍の僅かな地形起伏が起源となる地形乱流(風の乱れ)の発生を数値的に再現できない.本研究では,METI(経済産業省)とNASA(米国航空宇宙局)が共同で作成した空間解像度30mの全球3次元標高データ(ASTER)と,JAXA(宇宙航空研究開発機構)とNASAが共同作成した空間解像度10mの全球3次元標高データ(ALOSデータ)に注目し,これを風況解析用データに自動変換する技術を開発した.その結果,一連の作業時間は,数日から数時間へ大幅に短縮された.気象GPV(Grid Point Value)データは,データフォーマットの複雑さ,データ転送の遅延問題から,現在でも一部の研究者しか利用できない状況にある.一方で,気象GPVデータは,地球全体を網羅するものから,局所的な地域を密にカバーするものまで多岐にわたる.よって,これを風況解析に有効活用できれば,世界規模で風力発電の普及に大いに貢献できると確信する.本研究では,気象GPVデータをバイナリ形式からテキスト形式への変換する技術を開発した.本研究の技術コアであるリアムコンパクトに対して,種々の大気安定度へ適用を可能とし,実際の複雑地形周辺気流の解析を行った.GPGPU技術を取り入れた.GPU(Graphics Processing Unit)は,もともとPCやワークステーションなどの画像処理をする一つの部品として,現在はグラフィックスシェーディングに特化した演算器を複数搭載するマイクロプロセッサとして欠かせない存在となっている.その結果,汎用的なPC1台でスーパーコンピュータに匹敵する計算時間の大幅な短縮に成功した.東日本大震災後,風力発電に大きな関心が集まる中,風車の適地は海岸地区から山間部に移動しており,複雑地形上に風車を建設せざるを得ない状況にある.最近では,風車近傍の僅かな地形の凹凸や地表面粗度の急変が作り出す風の乱れ(地形乱流)が原因で,1風車の発電成績が計画段階よりも著しく悪い,2風車の故障が多発する,などの事例が報道されて問題になっている(内田孝紀他4名:白滝山ウインドファームの風車ブレード損傷事故の原因解明ーコンピュータシミュレーションによるアプローチー,風力エネルギー協会誌,Vol.34,通巻.96,pp.77-84,2011).本研究では,風車を故障させず,かつ当初予定の発電量を得るために,風車に対するウィンドリスクを最新の数値風況予測技術で再現し,3次元として立体的に特定する.さらに,風車の安全運転に関する具体的な指針を提案する.数値流体力学研究計画はおおむね計画通りに進んでいる.本研究にコア技術である計算コードの修整や改良も計画通りである.詳細な数値風況予測を行うために不可欠な地形データ構築技術は,地理情報システム(GIS)との連携に成功し,予定通りの成果を上げている.また,GPU技術の導入による計算時間の短縮もこれまでのところ予定通りの成果を上げている.メソ気象モデルの出力結果をリアムコンパクトによる風況解析の初期条件および境界条件に取り込む手法を開発する.一連の開発が進めば,より現実的な風況場の再現が可能になる.過去の台風被害の原因解明から,数日先までの日々の風況予報(リアルタイムシミュレーション)が実現する.獲られた計算結果と現地の野外データを精査し,風車安全運転の具体的な指針が作成可能になる.また,日々の発電量も把握可能である.同時に,電力会社や風車メーカー,風力発電事業者の協力を得て,地形乱流に伴うトラブルに遭遇した風車情報を入手し,その状況をコンピュータで忠実に再現する.上記で開発した技術に基づき,風車がいかに過酷な状況にさらされているかを定量的に明らかにし,発電量低下や風車故障の原因となるウィンドリスクを特定する.さらに,それらのウィンドリスクの状況を,最新のコンピュータグラフィックス技術を用いて3次元として立体的に視覚化する.
網膜神経細胞障害性眼疾患における神経細胞保護・再生治療の基礎的・臨床的研究

1)ラット網膜神経節細胞の単離培養系およびMuller細胞単離培養系を用いたin vitro実験・ラット網膜より単離した網膜グリア細胞に低酸素負荷を与え未知の遺伝子の発現を確認した。・培養細胞に加重負荷を与える装置を新たに開発し、負荷によるラット網膜視神経節細胞の生存率の減少・形態変化を認めた。また、網膜グリア細胞が神経保護的に働く可能性を認めた。・ラットの網膜ミュラー細胞にGLT-1,GLAST, EAAC-1の3種のグルタミントランスポーターの発現があり、なかでもGLASTの発現レベルが最も高いことを認めた。・低酸素下のラット網膜グリア細胞には負荷早期に内皮型、後期に誘導型・神経型の一酸化窒素合成酵素の発現が上昇し、前者は神経保護作用を、後者は神経毒性を示す可能性が推測された。・マウスから高純度の網膜神経節細胞を単離する方法を確立した。2)網膜幹細胞による網膜再生能に関する実験・レーザーによるマウスの高眼圧モデルを作成し、電子顕微鏡組織切片のデジタル解析により部位特異的な視神経障害のパターンを明らかにし、網膜再生能の実験を進めるための有用な動物モデルとなりうることを示した。・マウスの皮膚幹細胞を採取・培養して細胞懸濁液を作成し、網膜変性ラットの網膜下に注入して少なくとも8週以上にわたり生着することを確認した。網膜細胞への分化マーカーは検出されなかったが自己網膜細胞に対し保護的に働く現象を認めた。3)ラット眼、およびサル眼を用いたin vivo実験・カニクイザル眼の線維柱帯光凝固によって持続的な高眼圧モデルを作成し、緑内障に特徴的な視神経乳頭の形態変化が生じることを確認し、対側眼を対照として網膜や視神経乳頭の形態・循環のin vivoでの解析を可能とした。・カルシウム拮抗薬ロメリジンがサルの視神経乳頭血流を有意に増加させ、その効果が緑内障モデル眼では減弱している可能性を明らかにした。・ラット網膜神経節細胞(以下RGC)の単離培養系およびミュラー細胞単離培養系を用いたin vitro実験では、まず、網膜ミュラー細胞の神経保護効果について明らかにするために、薬剤添加による神経栄養因子の発現の変化について検討した。結果、mRNAレベルではベタキソロールはBDNF, CNTFの発現を増強し、イガニジピンはBDNF, CNTF, GDNFの発現を増強することが明らかになった。さらにベタキソロールとイガニジピンはBDNF, CNTFのタンパク質レベルの発現も増強することも明らかにした。また、血管拡張作用を有し、神経伝達物質でもある一酸化窒素(NO)に着目し低酸素状態において単離培養されたRGCもしくはミューラー細胞においてNOの産生がどのように変化するかについて検討した。ミューラー細胞では、低酸素負荷後早期24時間にはeNOSの発現が、48時間程度にはiNOSやnNOSの発現が増加し、NOの放出量はiNOS、nNOS-mRNAの発現増加に比例して増加することを明らかにした。一方、RGCにおいては、低酸素負荷による有意な変化はmRNAにもNO量にも認められなかったことから、低酸素負荷に対しては、網膜グリア細胞が、RGCよりも有意に反応し、NOを産生、RGCへ障害を来している可能性が考えられた。・網膜幹細胞による網膜再生に関する研究では、成体家兎より網膜幹細胞を取得し、その局在・分化能に着目しその性状をin vitroで解析した。その結果、毛様体色素上皮には幹細胞が存在し、無色素上皮には分化の進んだ網膜前駆細胞が存在する可能性が示唆された。