hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モンゴルの首都ウランバートルの環境汚染の可視化

モンゴルの首都ウランバートルは、1990年以来急激な経済成長をとげているが、工業の発展にともない環境汚染は劣悪な状況にある。ゲルからの石炭燃焼や車の排気ガスで環境汚染が社会問題となっているが、ウランバートル市には大気や水の汚染に関する基礎的なデータはない。本研究では首都の大気汚染状況について揮発性有機化合物や粉塵、そして水道水の分析などの測定を行い、その結果を可視化した。1)平成21年7月と12月の計2回モンゴルの首都ウランバートルにおいて大気の測定を実施した。夏期ウランバートルの4定点での揮発性有機化合物(VOCs),20定点でのppbレベルの測定を行った。冬期は、大気粉塵や降雪をサンプリングし石炭燃焼による煤煙の影響を主に調査した。その結果、ウランバートルにおける主要道路の大気測定の結果、夏期よりも冬期の方が高濃度の有機化合物濃度であった。GCMS測定の結果、高濃度の揮発性有機化合物(トルエン、ベンゼン、1、3ブタジエン、ジクロロメタン等)が検出された。この主要原因としては旧式の輸入車やトラック等の排気ガス装置の不備等が考えられる。2)大気中粉塵濃度は、冬期において0.050.68mg/m^3の範囲にあり石炭燃焼灰からは水銀も検出され健康への影響を及ぼすことが懸念される。3)ウランバートルの大気汚染について現地のJICAとの情報交換を行った。大気中のVOCsは,市内の定点4地点の道路では高濃度のベンゼンやトルエンを検出した。また、この他,1.3-ブタジエンやクロロホルムも検出された。ベンゼンはガソリン由来によるもと考えられる。降雪のICP分析の結果、市内の雪からは、10.61mg/Lの高濃度のカドミウムと0.59mg/Lの砒素を検出した。これらは石炭燃焼灰に由来するものと推察される。さらに降雪をイオンクロマトグラフで分析した結果、ゲルの密集地の交差点では硫酸イオンが177mg/Lの高濃度であり、市内の他の地点でも70mg/L以上であることがわかった。粉塵計による濃度測定の結果、冬季の粉塵濃度は0.0050.68mg/m3であった。最も高い水銀濃度はゲル地区であった。2009年の大気中の水銀濃度は、冬季においてゲル地区では3.3(ng/m3)、UB市の中心街では5.7(ng/m3)であった。2010年の夏季の水銀濃度はそれぞれ2.0(ng/m3)と3.3(ng/m3)であった。現在、UB市の大気中の水銀の状況を把握するために常緑樹であるマツに注目し、マツの葉の中の水銀濃度について原子吸光分析法を用い測定している。この研究は、鹿児島大学大学院理工学研究科の冨安卓滋先生の協力を得ながら行っている。モンゴルは石炭資源に恵まれた国であるが、モンゴルの石炭は水分や揮発性成分が多く燃焼効率があまり良くないと言われている。そのためゲルでの石炭燃焼量は増える傾向にある。その結果、冬季のUB市の朝夕は、約14万世帯のゲル地区からの石炭燃焼灰と火力発電所からの燃焼灰によりスモッグに覆われ逆転層が形成されている。現在、ゲル内部の石炭燃焼と室内の温度分布についても調査している。さらにモンゴル科学技術大学と連携をとりながら調査研究を行っている。平成21年7月から平成23年7月までの夏季および冬季にモンゴルの首都ウランバートル(UB市)において計5回の大気の測定を実施した。ウランバートル市内および郊外の4定点で揮発性有機化合物(VOCs),20定点でのppbレベルの測定を行った。市内20ケ所のVOCs平均濃度は、冬季で285ppb、夏季で240ppbである。トルエンの濃度は、冬季よりも夏季は45倍程度高い傾向にある。冬期には、大気粉塵や降雪をサンプリングし石炭燃焼による煤煙の影響を主に調査した。降雪のICP分析の結果4.9ppmのCdと4.6ppmのAsを検出した。粉塵濃度測定の結果、夏季は0.010.08mg/m3、冬季は0.130.41mg/m3であった。これまでにUB市の大気は、日本の環境基準をはるかに超えた高濃度の揮発性有機化合物(VOCs)を含んでいることを明らかにした。さらに、冬期の降雪の化学分析を行った結果、水銀、カドミウム、鉛、ヒ素、クロム等の有害な重金属を検出した。さらに市内の数十か所で水道水の水質の分析を行った。平成2123年度のこれら3年間のデータを分析し、ウランバートル市の環境汚染マップを作成し大気汚染状況の可視化を行っている。

平成22年度の大気調査によりウランバートル大気中に水銀が含まれていることを明らかにした。その後の3回の調査により冬季水銀濃度は、約5(ng/m3)であり夏季よりも高いことを実証した。大気中水銀濃度のマーカーとして市内の街路樹のマツに注目し、定点でのマツの葉の中の水銀濃度の調査も実施した。
唾液分泌促進に果たすシスタチンの役割

唾液分泌に果たすシスタチンの役割を検討した。唾液中のシスタチンはシェーグレン症候群患者において著明に減少していた。シェーグレン症候群の口唇腺は、漿液腺房や粘液腺房の形態的変化が大きいほどTUNEL染色陽性細胞が多く、また、形態的変化が強い唾液腺組織では漿液半月のシスタチンSが低下していた。スタウロスポリンで処理してアポトーシスを誘導した培養細胞HSG cellに、シスタチンを添加するとアポトーシス阻害効果が認められた。以上のようなことから、シェーグレン症候群における唾液分泌低下は、アポトーシス制御機能の破綻で生じ、この破壊はシスタチンによって制御できる可能性があること示唆された。シェーグレン症候群の唾液腺障害にアポトーシスが係わるという考えがある。シスタチンは、カテプシン、カスパーゼ、カルパインなどのシステインプロテアーゼを阻害するシステインプロテアーゼ・インヒビターである。アポトーシスに係わるシステインプロテアーゼを制御するインヒビターは、疾患抑制機能を果たしている可能性が推察される。そこで、唾液分泌機能低下に及ぼすシスタチンの関与を検討した。プロテオミクス解析によって、シェーグレン症候群と健常者の唾液タンパクのプロファイルの違いが明らかとなった。そのタンパクのひとつに、シスタチンがあり、シスタチンはシェーグレン症候群患者で著明に減少していた。ドライマウス外来患者の唾液中システインプロテアーゼ・インヒビター活性を測定したところ、シェーグレン症候群患者において著明に減少していた。唾液中シスタチンSは、Western blotting法によって、シェーグレン症候群においてタンパク量の減少が認められたが、シスタチンSA,SNは正常群との差がなかったため、シスタチンSが唾液分泌にかかわるkeyタンパクと考えられた。今回、シェーグレン症候群の診断のために行った口唇生検組織ならびに粘液嚢胞摘出時ならびに健常ボランティアから得られた口唇腺組織を用い、抗シスタチンS抗体による免疫組織染色とTUNEL染色を行いの組織学的検討を行った。その結果、漿液腺房や粘液腺房の形態的変化が大きいほどTUNEL染色陽性細胞が多く、唾液腺障害にアポトーシスが係わっている可能性が示唆された。シスタチンSは、導管と漿液腺房の細胞質に陽性反応を示し、粘液細胞は染色されなかった。形態的変化が強い唾液腺組織では、漿液半月のシスタチンSの染色性が低下していた。以上のようなことから、通常働いているシスタチンによるアポトーシス制御機能が破綻し、唾液腺組織破壊に影響を与えている可能性が示唆された。アポトーシスに係わるシステインプロテアーゼを制御するインヒビターは、疾患発症抑制機能を果たしている可能性が推察される。唾液中シスタチンSは、Western blotting法によって、シェーグレン症候群においてタンパク量の減少が認められたが、シスタチンSA,SNは正常群との差がなかったため、シスタチンSが唾液分泌に係わるkeyタンパクと考えられた。シェーグレン症候群の診断のために行った口唇生検組織ならびに粘液嚢胞摘出時に健常ボランティアから得られた口唇腺組織を用い、抗シスタチンS抗体による免疫組織染色とTUNEL染色を行いの組織学的検討を行った。また、形態的変化が強い唾液腺組織では、漿液半月のシスタチンSの染色性が低下していた。唾液分泌機能低下抑制へのシスタチンの関与とそのメカニズムを解明するため、培養細胞を用いて検討する。平成27年度は、培養細胞を用いて、シスタチンによるアポトーシスの阻害作用を検討した。オカダ酸の使用が適切であることを確認する作業、ならびにHSG cellにおいてFasレセプターの発現がみられるかどうかをPCRで調べることに時間がかかったが、以下の結果が得られた。まず、HSG cellにおけるFasレセプターの発現をPCRで確認した。アポトーシスはオカダ酸によって誘導した。DAPI(4′, 6-ジアミジノ-2-フェニルインドール)を用いて、細胞染色を行い、シスタチンのアポトーシス阻害効果を確認した。プロテオミクス解析によって、シスタチンはシェーグレン症候群患者で著明に減少していることを確認した。

唾液中システインプロテアーゼ・インヒビター活性は、シェーグレン症候群患者において著明に減少していた。Western blotting法によって、シェーグレン症候群における唾液中シスタチンSのタンパク量の減少が認められた。シェーグレン症候群と健常者の口唇組織を、抗シスタチンS抗体による免疫組織染色とTUNEL染色を行いの組織学的に比較した。その結果、漿液腺房や粘液腺房の形態的変化が大きいほどTUNEL染色陽性細胞が多く、また、形態的変化が強い唾液腺組織では、漿液半月のシスタチンSの染色性が低下していた。以上のようなことから、通常働いているシスタチンによるアポトーシス制御機能が破綻し、唾液腺組織破壊に影響を与えている可能性が示唆された。そこで培養細胞を用いて、シスタチンによるアポトーシスの阻害作用を検討した。HSG cellをスタウロスポリンで処理してアポトーシスを誘導した系に、シスタチンを添加(10mM, 100mM)すると濃度依存的にアポトーシス阻害効果が認められた。これまでの結果は、シスタチンをシェーグレン症候群のマーカーとしてヒューマンセンシングへ応用できるばかりでなく、シスタチンによってシェーグレン症候群が制御できる可能性を示唆している。唾液分泌に果たすシスタチンの役割を検討した。唾液中のシスタチンはシェーグレン症候群患者において著明に減少していた。シェーグレン症候群の口唇腺は、漿液腺房や粘液腺房の形態的変化が大きいほどTUNEL染色陽性細胞が多く、また、形態的変化が強い唾液腺組織では漿液半月のシスタチンSが低下していた。スタウロスポリンで処理してアポトーシスを誘導した培養細胞HSG cellに、シスタチンを添加するとアポトーシス阻害効果が認められた。以上のようなことから、シェーグレン症候群における唾液分泌低下は、アポトーシス制御機能の破綻で生じ、この破壊はシスタチンによって制御できる可能性があること示唆された。臨床で得られた組織を用いた免疫組織染色の条件設定に時間を要した。この理由の一つは、市販の抗シスタチン抗体が、ロットの違いによって抗体価が異なるという問題点があったためである。また、シスタチンとアポトーシスの関連性の検討において、抗カスパーゼ抗体の使用を計画したが、臨床材料の量的な問題から、最終的にTUNEL染色に変更した。このようなことから、臨床研究以降に計画した基礎的検討が遅れている。しかしながら、研究目的は達成しており、この結果を踏まえて当初計画した基礎的研究の内容の妥当性について再検討中である。シェーグレン症候群では唾液中のシスタチンが減少していることを見いだした。シスタチンはシステインプロテアーゼ・インヒビターである。シェーグレン症候群では活性化されたシステインプロテアーゼがアポトーシスを引き起こし、これが自己免疫病理として働くことが想定されている。これらのことは、シスタチン(システインプロテアーゼ・インヒビター)を正常化させることで唾液分泌機能低下が回復する可能性を想像させる。
NADPHを仲立ちとする酵素ネットワークに焦点を当てた脂肪組織機能異常の機序解明

肥満の脂肪組織で細胞内グルココルチコイド活性化酵素、11β-HSD1の活性が亢進するメカニズムに関して肥満脂肪組織で普遍的に観察される炎症シグナルの亢進、セラミドシグナルの亢進、酸化ストレスの亢進との関連においてヒト、マウスの培養脂肪細胞と脂肪組織で検証した。前駆脂肪細胞における11β-HSD1活性は種々の炎症性サイトカインやセラミド系によって誘導され、11β-HSD1の阻害は細胞における炎症シグナルを有意に抑制した。また、ヒト、マウスの肥満脂肪組織では11β-HSD1の最大活性化に必要な補因子、NADPHを供給し、それ自体が酸化ストレス誘導因子、中性脂肪合成を担うG6PDなどペントース経路を構成する一連のNADPH供給酵素の発現や活性が上昇しており、培養脂肪細胞系におけるヒト型G6PDの過剰発現が11β-HSD1酵素活性を顕著に誘導し、培地中へのコルチゾル分泌を有意に増加させることが明らかとなった。本研究により、肥満脂肪組織の機能異常にこれらの酵素ネットワーク系の機能異常が関与することが初めて明らかとなった。メタボリックシンドローム基盤病態としての"脂肪組織の機能異常"に注目し、肥満の脂肪組織における細胞内グルココルチコイド活性化酵素、11β-hydroxysteroid dehydrogenase type1(11β-HSD1)の制御異常の分子メカニズムを検討している。脂肪組織11β-HSD1が担うグルココルチコイド作用の病的過剰は脂肪細胞ホルモン、サイトカイン、ケモカインの分泌制御異常を惹起し、脂肪組織機能異常を引き起こすことが私達の先行研究で明らかになっている。本年度は11β-HSD1が酵素活性を発揮するためにNADPHが必須であることに注目し、脂肪組織におけるNADPH供給・受容系ネットワークと11β-HSD1の関連を解析した。ヒト皮下脂肪組織の遺伝子発現プロファイリング(ヒト試料を用いた臨床研究:京都大学医の倫理委員会553、2004年より承認)の結果、脂肪組織における11β-HSD1発現レベルはNADPHを供給する酵素であるhexose 6-phospatede hydrogenase(H6PD)やペントースリン酸経路(PPP)に関わる酵素であるglucose-6-phospate dehydrogenase(G6PD:これはPPPの律速酵素である)の発現レベルと強い正の相関を示し、また、G6PD強制発現脂肪細胞では11β-HSD1活性が上昇し、細胞内グルココルチコイド再活性化が充進することが明らかとなった。ヒト型11β-HSD1トランスジェニックマウスとG6PDトランスジェニックマウスとの交配の準備を進めている。また、肥満の脂肪組織でなぜ11β-HSD1活性が亢進するのかというメカニズムについては肥満の脂肪組織で増加するセラミドシグナルが転写因子C/EBPβの誘導を介して11β-HSD1の発現を誘導し、産生されたグルココルチコイドがスフィンゴミエリナーゼを介してさらにセラミドを増加させるという作用循環が初めて明らかになった。肥満の脂肪組織で11β-HSD1活性が亢進するメカニズムに関して肥満脂肪組織でしばしば観察される病態である炎症シグナルの亢進や酸化ストレスの亢進において11β-HSD1の活性化が果たす役割をin vivo, in vitroの系で検証した。培養3T3-L1脂肪細胞にTNF-α, IL-1β, LPSを作用させることにより11β-HSD1の遺伝子発現および活性が顕著に上昇することが明らかとなり、11β-HSD1非選択的阻害剤(Carbenoxolone:以下CBX)やHSD1特異的阻害剤(A (W003/065983, Merck)およびB (BVT-3498, Biovitrum))を作用させることによりMCP-1, IL-6, iNOS, COX-2の遺伝子発現が顕著に抑制されることが明らかとなった。この細胞系を用いてNFκBやMAPK炎症シグナルにおける11β-HSD1の関与を検討したところTNFαにより著しく活性化されたNFκB(p65), MAPK (p38, JNK, ERK)のリン酸化は上記の種々の11β-HSD1阻害剤添加により顕著に抑制されることが確かめられた。同様の変化は遺伝性肥満ob/obマウスや高脂肪食負荷マウスの脂肪組織から分離した成熟脂肪細胞やstromal-vascular cellsおよびヒト肥満者由来の脂肪組織においても観察された。

肥満脂肪組織における11β-HSD1の抑制によりMCP-1, IL-6, iNOS, COX-2等の炎症関連分子の発現が著明に低下すること、11β-HSD1が炎症シグナル活性化の増強に関与していることが明らかとなり、グルココルチコイドが合わせ持つ抗炎症効果とインスリン抵抗性惹起効果の分子基盤に11 βHSD1が関わる可能性が示唆された。肥満・糖尿病における脂肪組織機能異常や血管合併症のメカニズム解明や治療法開発に示唆を与える新規の成績が得られた。肥満の脂肪組織で11β-HSD1活性が亢進するメカニズムに関して肥満脂肪組織で普遍的に観察される炎症シグナルの亢進や酸化ストレスの亢進において11β-HSD1の活性化が関与する可能性をin vivo,in vitroの系で検証した。3T3-L1脂肪細胞やヒト、マウスの肥満脂肪組織から調整したSVF cellによる初代培養脂肪細胞系を用いてTNFαやIL-1β,LPS(TLR4シグナル)が誘導するMAPK,NF-κBシグナルを3種類の11β-HSD1阻害剤が抑制する可能性をMAPK p38,JNK,ERKのリン酸化、NF-κB p65リン酸化などを指標とするウエスタンブロットで検証した結果、11β-HSD1の阻害がNF-κB、MAPK炎症シグナルの増強を抑制することが初めて明らかとなった。また、酸化ストレスに関してはROS産生酵素であるNADPHoxidase構成分子群の発現レベル、NBTアッセイによるROS産生能を指標として解析した結果、11β-HSD1阻害が脂肪細胞の酸化ストレス軽減をもたらすことが初めて明らかとなった。また、11β-HSD1の最大活性化に必要な補因子、NADPHを供給し、それ自体が酸化ストレス誘導因子、中性脂肪合成の鍵分子の一つでもある酵素、G6PDの"肥満脂肪組織機能異常"における病態的意義に注目した研究を進めた結果、培養脂肪細胞系におけるヒト型G6PDの過剰発現が11β-HSD1酵素活性を顕著に誘導し、培地中へのコルチゾル分泌を有意に増加させることが明らかとなった。この知見を踏まえ、脂肪組織特異的にヒト型G6PDを過剰発現させる新規の遺伝子改変マウスの作出に新規に成功し、現在、これらの遺伝子改変マウスの代謝表現型の解析、栄養学的介入実験を進めている。
環境共生型土地利用計画の策定支援を目的とした環境ゾーニング地図集に関する研究

1、背景近年、我が国においても自然条件に従って土地利用のあり方を考えることの重要性が指摘されており「環境共生型土地利用」等の言葉で一般にも知られつつある。しかし、この「環境共生」には「自然災害の軽減」「熱環境の緩和」「生態系の保全」など様々な視点が含まれるため、これを実現するためには都市環境に関わる複数分野からの土地利用に対する提言を統合し、それらを1つの計画としてまとめる必要がある。従来の土地利用計画の現場においてこのような作業を計画担当者のみで行うことは困難で、このことが「環境共生型土地利用計画」を阻害してきた一因であると考えられる。2、研究の目的以上のような背景から、本研究では上で挙げたような都市環境に関わる複数分野からの土地利用に対する提言(エキスパート情報)を分かりやすく計画主体(住民、計画担当者)に提示するための「環境ゾーニング地図集」の作成手法を確立することを第1の目的とし、その「環境ゾーニング地図集」を現実の住民参加まちづくりの現場で利用し、その有効性を検証することを第2の目的としている。なお、この「環境ゾーニング地図集」は各分野(地盤工学、水環境学、都市気候学、生態学等)からの土地利用計画への提言を地図上にわかりやすく表現した地図集である。3、研究実績昨年度までに、前述の第1の目的(「環境ゾーニング地図集」の作成手法の確立)を実現するべく、地盤工学、都市気候学、水環境学、生態学からの「環境ゾーニング地図集」を作成した。これを受けて本年度は、これらの地図を用いた多主体参加型まちづくりワークショップ(シャレット)を神戸市で実践し、「環境ゾーニング地図集」およびそれを利用したまちづくり手法の検証・課題抽出を行った。その結果、「環境ゾーニング地図集」は都市環境関連専門分野の知見を市民・プランナーといった人々に分かりやすく伝えるために有効であることが認められた。また、本研究より「人口減少社会における自然再生戦略策定支援」という役割がこの「環境ゾーニング地図集」には担いうるということが認識され、この点を意識したものへと改良することが今後の課題である。1、背景近年、わが国においても自然条件に従って土地利用のあり方を考えることの重要性が指摘されており「環境共生型土地利用」等の言葉で一般にも知られつつある。しかし、ここでいう「環境共生」には「自然災害の軽減」「熱環境の緩和」「生態系の保全」など様々な視点が含まれるため、これを実現するためには都市環境に関わる複数分野からの土地利用に対する提言を統合し、それらを1つの計画としてまとめる必要がある。3、本年度の実績本年度は前述の第1の目的(「環境ゾーニング地図集」の作成手法の確立)を実現するべく、地盤工学、および都市気候学からの「環境ゾーニング地図集」を試作した。また併せて、これらの地図を用いたまちづくりワークショップも実験的に開催し、課題等を抽出した。3、本年度の実績昨年度は前述の第1の目的(「環境ゾーニング地図集」の作成手法の確立)を実現するべく、地盤工学、および都市気候学からの「環境ゾーニング地図集」を試作した。これを受けて本年度は他の分野(水環境学、生態学)からの「環境ゾーニング地図集」を作成し、さらにこれらの地図を用いたまちづくりワークショップを実践し、「環境ゾーニング地図集」およびそれを利用したまちづくり手法の検討(課題抽出等)を行った。

しかし、この「環境共生」には「自然災害の軽減」「熱環境の緩和」「生態系の保全」など様々な視点が含まれるため、これを実現するためには都市環境に関わる複数分野からの土地利用に対する提言を統合し、それらを1つの計画としてまとめる必要がある。従来の土地利用計画の現場においてこのような作業を計画担当者のみで行うことは困難で、このことが「環境共生型土地利用計画」を阻害してきた一因であると考えられる。2、研究の目的以上のような背景から、本研究では上で挙げたような都市環境に関わる複数分野からの土地利用に対する提言(エキスパート情報)を分かりやすく計画主体(住民、計画担当者)に提示するための「環境ゾーニング地図集」の作成手法を確立することを第1の目的とし、その「環境ゾーニング地図集」を現実の住民参加まちづくりの現場で利用し、その有効性を検証することを第2の目的としている。なお、この「環境ゾーニング地図集」は各分野(地盤工学、水環境学、都市気候学、生態学等)からの土地利用計画への提言を地図上にわかりやすく表現した地図集である。3、研究実績昨年度までに、前述の第1の目的(「環境ゾーニング地図集」の作成手法の確立)を実現するべく、地盤工学、都市気候学、水環境学、生態学からの「環境ゾーニング地図集」を作成した。これを受けて本年度は、これらの地図を用いた多主体参加型まちづくりワークショップ(シャレット)を神戸市で実践し、「環境ゾーニング地図集」およびそれを利用したまちづくり手法の検証・課題抽出を行った。その結果、「環境ゾーニング地図集」は都市環境関連専門分野の知見を市民・プランナーといった人々に分かりやすく伝えるために有効であることが認められた。また、本研究より「人口減少社会における自然再生戦略策定支援」という役割がこの「環境ゾーニング地図集」には担いうるということが認識され、この点を意識したものへと改良することが今後の課題である。
組織特異的ペプチドを用いた神経疾患への分子治療法および体外イメージングの開発

脊髄組織特異的な体外イメージング技術の開発や安全性の高い新規分子治療法(遺伝子治療法およびペプチド療法)の開発を目指して、脊髄特異的結合ペプチドの同定を行った。その結果、我々は脊髄組織特異的に標識する2種類のペプチド(7アミノ酸からなる)を同定した。そのペプチドを用いてイメージングの検討を行ったが、残念ながら、感度の問題で期待する結果は得られなかったが、組織のターゲッティングには成功し、短鎖の遺伝子を脊髄組織まで効率よく輸送することが可能であった。そのため、この技術は、神経難病治療へ十分応用可能であると考えられ、新規分子治療法への今後の発展性が期待された。脊髄特異的ターゲッティングペプチドの同定およびモデル動物への治療検討前年度同定した脊髄組織全体に対する標的アミノ酸配列Aおよび配列B(7アミノ酸+両端にシステイン残基)を外部委託にて合成依頼。そのC端側に9つのアルギニンを付加し、N端には標識のためにFITCラベルとした。配列AまたはBを含むペプチドのみを尾静脈より注射し、脊髄組織での局在の検討を行った。結果として、合成ペプチドは、いずれも脊髄全体へと分布しており、脊髄組織内の細胞単位というよりは、組織としての標的化に応用できると考えられた。そこで、我々は、筋萎縮性側索硬化症のモデル動物であるSOD1(G93A)マウスにて、異常SOD1の発現を抑制することによる遺伝子治療を試みることとした。現在までに、SOD1蛋白のノックダウン効果が報告されているsiRNA-SOD1のオリゴを外部委託により合成。そのオリゴとペプチドを結合させ、SOD1(G93A)マウスに投与を開始し、現在、行動実験や生存曲線を検討中である。脊髄神経細胞特異的ターゲッティングペプチドの同定前年度、脊髄内の神経細胞特異的に結合するファージの回収がレーザーキャプチャーマイクロダイセクション(LCM)後では困難(ファージが死滅するため)であったため、LCM後の組織より、DNA(ファージDNAが含まれる)を抽出。そのDNAを鋳型に、ファージDNAのランダムアミノ酸配列両端のプライマーを用いてPCRを施行し、TAクローニングベクターに挿入した。ランダムに増幅されたと考えられるアミノ酸配列をコードするDNA断片がそれぞれ単一クローン化されており、それらを1つずつシークエンスし、候補となる配列の同定を行った。結果として、候補となる配列N1およびN2を同定した。今後、この配列のペプチド合成を委託し、脊髄神経細胞への親和性を検討し、治療へ応用の可否を判断する。脊髄組織特異的ターゲティングペプチドの同定前年度までに脊髄組織全体を標識するアミノ酸配列を同定(2種類)したが、加えて、アストロサイト、ミクログリアを標識するペプチド候補を同定した。それぞれのアミノ酸配列に蛍光標識したペプチド合成を外部委託し、経静脈的に投与し、その後、すぐに還流固定。脊髄の組織標本を作成し、目的の細胞に到達することが確認された。脊髄組織特異的遺伝子治療の開発(ALSモデルマウスを用いた検討)前年度より開始していた脊髄組織全体を標識するペプチドを、SOD1遺伝子と結合することによりその発現を抑制するsiRNA-SOD1と結合させた複合体を準備。その配合割合など最適な条件を検討したのち、その複合体を用いた組織特異的なALS疾患モデルマウスに治療を行った。週1回および週3回の投与にて、目的の変異型SOD1タンパクの発現を抑制可能か免疫染色およびウエスタンブロット法にて確認し、週3回の投与にて、変異型SODタンパクの発現が有意に抑制されている結果を得た。また、運動機能についても、コントロール群と比較し、運動機能障害進行を軽度遅延させることができ、治療効果を示すことができた。組織特異的ペプチドについて、脊髄全体を標識すると考えられる2種類およびアストロサイト1種類、ミクログリア2種類の合計5種類について、特許出願中であり、モデルマウスでの検討結果についても論文作成にとりかかっている。脊髄特異的ターゲッティングペプチドの同定脊髄前角細胞特異的結合ペプチドを同定するために、ランダムファージライブラリー(C7C Phage library (NEB))のファージ1012個を用いて、in vivoファージディスプレイを行った。C57/BLマウスにファージライブラリーを注射し、脊髄組織を回収するバイオパンニングを5回繰り返し、結合力の高いファージのシークエンスを検索すると伴に、脳、脊髄、心臓、肝臓、腎臓を取り出し、結合頻度について検討を行った。[結果1]in vivoファージパンニングを5回繰り返すことにより、1回目のライブラリー投与に比べ、25回目で、回収されるファージ量は漸増し、5回目終了で1回目の約1000倍の量のファージが回収された。[結果2]5回で得られたファージの組織結合部に相当する遺伝子をシークエンスすることにより、2つの親和性の高い配列候補が同定された。

配列Aは、全体の約42%で、配列Bは、全体の21%で認められ、いずれも高頻度に存在することが示された。[結果3]配列AおよびBを含むファージを増幅させ、単一のファージの1012個をそれぞれ、マウスに注射し、脳、脊髄、心臓、肝臓、腎臓を取り出して、ライブラリーに対する親和性の変化を検討したところ、配列A、配列Bでは、単位重量あたり、脊髄組織で最も高い親和性を示し、ライブラリーに比し、1000から10000倍の高親和性を示した。他臓器については、配列Aでライブラリーと同程度、配列Bでは、ライブラリーの数倍から10倍程度の親和性を認めたが、脊髄に対する親和性には、遠く及ばなかった。以上より、現在までに、脊髄組織特異的結合ペプチド2つを同定した。しかし、前角細胞特異的な配列は、レーザーキャプチャーマイクロダイセクション後にファージをうまく回収することができないため、同定に至っていない。脊髄全体に特異性のあるペプチド候補は同定でき、オリゴとの結合体による動物実験への移行も達成できている。だが、まだ準備実験の段階であり、投与量、投与回数などを調整していく必要があると考え、最終的に効果的な方法を構築するのに、まだ時間を要すると考えているが、25年度内にある程度の結論は出せると考えている。前角細胞のみを標識するペプチドは代替方策にて、研究を推進させることができ、候補配列の同定まで達成できた。今後、標的化の確認が必要であるが、順調に進行すれば、最終目標であるモデル動物への移行まで十分可能な範囲にあると考える。ただ、昨年度にやや遅れた影響で、そのままやや遅れた状態で推移していると考え(今年度はほぼ予定通り進行した)、最終的には遺伝子治療法の構築までの達成はもう少し時間を要する可能性がある。脊髄全体に特異性のあるペプチド候補は同定できたが、前角細胞のみを標識するペプチドはまだ同定できていない。何度かレーザーキャプチャーマイクロダイセクションで、前角細胞を取り出し、ファージの回収を試みたが、有意な数のファージを得られず、結果を得るに至っていない。レーザーの出力や切り出す範囲を変更するなどの工夫を試みたが、結果は同様であった。これは、ファージが死滅するためと考えており、方法論の修正が必要と考えられた。上述の理由により、当初の計画よりやや遅れ気味で進行している状況であるが、十分目標を達成できる範囲と考える。当初は細胞特異的な遺伝子治療のみを目標としていたが、脊髄全体に特異性のあるペプチド候補が先立って同定でき、脊髄組織全体への遺伝子治療へと広がりを持たせた結果、目標であったモデル動物の遺伝子治療への応用が推進できていると考える。25年度は、容量調整、投与回数などを検討し、その結果として治療有用性に対する何らかの結論はでると判断している。しかし、前角細胞への標的化については、まだ候補配列の確認段階であり、モデル動物の遺伝子治療まで到達することは時間的にも困難である可能性があるため、神経細胞への標的化がモデル動物で可能であるか否かの実験を優先させ、少なくとも標的化の面で、ある程度の結論に至ることを最優先させる方針とした。
ソーシャルワーク連携による子どもの進路保障実現に資する地域包括実践モデルの構築

本研究を実施していくうえでまず概念定義を固めることを目指し、進路保障、ケイパビリティ等に関する文献研究を進めていった。この作業と並行して、実証研究のリサーチクエスチョンを同定していくためにパイロット調査として子どもの進路保障を実現することに資する専門職連携を実践している自治体にて、コミュニティソーシャルワーカーおよびスクールソーシャルワーカーに対して、ヒアリング調査を実施した。この調査はプレ調査の位置づけであり、そこから抽出した専門職連携に対する促進要因をもとに、質問紙調査の質問項目の構築を行う予定である。進路保障に関する実践として、学習支援の活動に対する調査分析を実施し、2018年福祉教育・ボランティア学習学会において口頭発表を行った。会場からの質疑に応答しながら、進路保障に資する学習支援ボランティアの役割および、彼らが抱える葛藤について考察を深めた。また、子どもの進路保障を実現するために構築された連携に関する事例の収集を行い、研究組織のなかでデータベースの構築を試みている。海外における先進的な進路保障のためのシステムとして当初イギリスの実践について研究を進める予定であったが、海外の情報を収集していく中で、ニュージーランドにおいて子どもの出生時から担当ソーシャルワーカーが決められ発達の段階に寄り添って継続的なソーシャルワーク支援が展開されているという情報を得ることができた。2年目には夏にまずイギリスへのヒアリング調査を実施すべく、文献資料の収集に努めた。研究代表者の所属が変更になったことにより、フィールド調査の計画に若干の遅れが生じているが、その他の文献研究および事例の蓄積は進んでおり、全体としてはおおむね順調に推移している。2019年度は質問調査の項目を固めたうえで量的調査を実施する予定である。また、事例を可能な限り集め連携構築プロセスのモデル化を図っていく。またイギリスでのフィールドワーク、ヒアリング調査を実施し、可能であればニュージーランドにおけるヒアリング調査を実施する予定である。2020年度は2019年度に行った量的調査および、フィールドワーク調査をまとめ、子どもの発達保障に資する地域を基盤としたソーシャルワークの体制モデル構築を目指していく。ヒアリング調査の実施が次年度にずれ込んだために、2018年度助成金を2019年度に繰り越すこととなった。2018年度、2019年度の助成金を合算し、2019年度内に量的調査の実施費用、およびイギリスへのフィールドワーク調査の旅費として使用する予定である。
国会における制度形成と変化に関する新制度論的アプローチ

本研究では,まず第一に,1947年の第1回国会から1958年の第28回国会までの衆議院会議録,議員運営委員会会議録,衆議院公報を資料として,国会運営の実態の解明に努めるとともに,戦後導入された委員中心の国会運営が従来の本会議中心の国会運営とどのように異なり,また,政党・議員などの政治アクターがそれにどのように適応し,また,どのように制度を自分たちに合わせて変えようとしたかを考察した.国会は,まったく新しい政党政治の出発ではなく,戦前からの政党政治を受け継いでおり,戦前からの政党中心の議会運営の先例,慣行は維持された.たとえば,常任委員の会派別比例配分,議運と各派交渉会の役割分担である.他方で,GHQからのサジェスチョンなどにより,従来の政党政治とは合わない規定も国会法に数多く盛り込まれた.たとえば,党派的論争を前提としない自由討議,委員会中心のため本会議で法案趣旨説明がないこと,議案の発議は議員一人だけでもできたことなどである.初期国会運営および国会法の改正過程は,従来の政党政治の伝統と新しい国会制度との間の適応調整の結果の産物と捉えられる.専門分野別(省庁対応)委員会における分散型国会運営を,各党は院内総務型の議会対策によっては把握しきれなかったため,国会対策委員会を設けるようになった.また,第2次国会法改正で,本会議での趣旨説明の導入,委員会中間報告制度,委員会の審査期限などが新設された.第5次改正における議案の発議と修正に衆院20名参院10名の賛成を要する規定(予算関連では衆院50名,参院20名)の整備,第7次改正における会期延長制限などは,政党政治の文脈で捉えることができる.これらは,議員の立法活動に対する政党の統制力の弱さを国会法の改正によってカバーしようとしており,国会制度を通じて自社二大政党が政党間競争を展開していくための条件を整備したのである.本研究では,まず第一に,1947年の第1回国会から1958年の第28回国会までの衆議院会議録,議員運営委員会会議録,衆議院公報を資料として,国会運営の実態の解明に努めるとともに,戦後導入された委員中心の国会運営が従来の本会議中心の国会運営とどのように異なり,また,政党・議員などの政治アクターがそれにどのように適応し,また,どのように制度を自分たちに合わせて変えようとしたかを考察した.国会は,まったく新しい政党政治の出発ではなく,戦前からの政党政治を受け継いでおり,戦前からの政党中心の議会運営の先例,慣行は維持された.たとえば,常任委員の会派別比例配分,議運と各派交渉会の役割分担である.他方で,GHQからのサジェスチョンなどにより,従来の政党政治とは合わない規定も国会法に数多く盛り込まれた.たとえば,党派的論争を前提としない自由討議,委員会中心のため本会議で法案趣旨説明がないこと,議案の発議は議員一人だけでもできたことなどである.初期国会運営および国会法の改正過程は,従来の政党政治の伝統と新しい国会制度との間の適応調整の結果の産物と捉えられる.専門分野別(省庁対応)委員会における分散型国会運営を,各党は院内総務型の議会対策によっては把握しきれなかったため,国会対策委員会を設けるようになった.また,第2次国会法改正で,本会議での趣旨説明の導入,委員会中間報告制度,委員会の審査期限などが新設された.第5次改正における議案の発議と修正に衆院20名参院10名の賛成を要する規定(予算関連では衆院50名,参院20名)の整備,第7次改正における会期延長制限などは,政党政治の文脈で捉えることができる.これらは,議員の立法活動に対する政党の統制力の弱さを国会法の改正によってカバーしようとしており,国会制度を通じて自社二大政党が政党間競争を展開していくための条件を整備したのである.
先進国における対内直接投資に関する研究-日米独国際比較-

1.対内直接投資が政策論議の対象となった背景が日米独では異なっている。米国では経常収支の赤字が背景であったのに対し、ドイツにおいては産業立地国としての自国の競争力の喪失の有無とそれへの対応策が背景となっている。米国の貿易指向性に対し、ドイツは雇用指向的といえる。日本の政策論議に関してはドイツとの類似性が高いことがその特徴である。2.日本の直接投資における内外不均衡問題に対する従来の分析視点は二つの意味で問題がある。第一に対内直接投資を重視し、日本企業の対外直接投資行動に見られる問題性への言及がないこと。第二に企業行動の能動性が十分明示的に示されていないことがそれである。3.ミクロの行動原理の基となるものとして企業統治に注目する、との分析視点をとるとこうした問題点を改善でき、直接投資をめぐる政策論議に建設的な貢献を行なうことが可能となる。従って、現在日本で問題となっている対内直接投資の不均衡問題の分析に当たっては、従来一般的であったマクロ的接近方法や、企業戦略に重点を置いたミクロ的接近方法に加えて企業統治の視点からの分析も行うべきである。4.日本の対内直接投資政策に関しては、精査的対応の対象となる領域は企業の直接投資行動に影響を及ぼす制度的条件が中心となるべきである。環境変化への迅速な対応をやりやすくするためのリストラ促進政策や、新規事業への参入のための事業連結をしやすくする制度的枠組の整備といった範囲での対応策が有効であるだろう。I.日米独の対内直接投資の実態日米独を比較すると米国は対内直接投資という経路を経ての相互依存度が究めて高く、日本は量的にも(対GNP比)質的にも(対内/対外直接投資比率)この点に関して他国との連係が薄い。ドイツは日米の中間に位置する。同じ欧州の英国と比較すると、ドイツ市場への参入手段として諸外国は直接投資以外の手段を使用する度合いが高い。II.対内直接投資に関する政策論争の比較検証対内直接投資のあり方が問題となった背景が異なっており、政策論争も各国に特徴がある。(1)米国:資本移動論の延長線上の議論(経常収支の赤字を埋める外国資本の一翼としての役割に視点を置いた議論)や、いわゆる空洞化論の延長戦上の議論が代表的であり、後者に関しては外資系企業における企業内貿易のあり方が鋭く問われている。(2)ドイツ:産業立地国としてのドイツの弱体化との関連で対内直接投資が論じられている。政策提言は包括的である。(3)日本:直接投資における不均衡問題(対外・対内投資額の比率)と空洞化論議において対内直接投資の役割に関して再検討が加えられている。今年度は日本の対内直接投資政策に対する提言をまとめる方向で研究を行った。1.対内直接投資はどうあるべきか真剣に議論する必要性がわが国においても近年高まっているのは(1)貿易と比較した直接投資の相対的重要性の高まりと(2)直接投資の影響の多面性による(直接投資といっても資本出資を伴うものからそうでない形態まで多様でありその全体像は容易に把握できない)。2.対内直接投資はどのような影響をホスト・カントリーにもたらすのか、その実証研究は、先進国においては途上国における程役割が重くないこともあり活発ではない。しかし、対内直接投資を通して多国籍企業はホスト・カントリーに企業特殊的優位性を持ち込み、雇用機会を創出する可能性があるのであり今後、日独における実態をさらに調査する計画である。3.対内直接投資の政策手段として対象となるのは主として国家特殊的優位性である。その際留意すべきは企業行動に視点を据えて対応策を練るべきという点である。多国籍企業が立地選択に当り重要視するのは生産コスト、資本コスト、労働力の量的・質的確保ではなく通信インフラの整備であるという調査結果もある。

近年、日独においては高コスト論の枠組みで日本では主として公共料金が、独では社会保障費がやり玉に挙がっているが企業が立地という将来選択に当たり今後重要視するものは何なのか、将来を見据えて政策をとるべきである。4、政策導出に当っては直接投資における相互主義の考えも考慮すべきである。
ヒト上肢筋の機能解剖学的および神経生理学的研究

1.機能解剖学的研究:肘屈筋群と伸筋群に対する筋電図を用いた解析から、上腕二頭筋と他の肘屈筋(上腕筋、腕橈骨筋)が相反的に収縮することにより、肘の屈曲を一定に保ったままでの前腕回内・回外動作が可能となっていることを明らかにした(Naito et al.,In abst,14th Fed Int Cong Anatomists Lisbon,p572,1994;Naito et al.,Tohoku J Exp Med,175:285-288,1995)。また、電気刺激を用いた解析から、二つの肘屈筋(上腕二頭筋と腕橈骨筋)を相反的に収縮させることにより、肘の屈曲を伴わない回外動作が制御できることを示し(Naito et al.,Neurosci Res,Suppl21:S199,1997)、機能的電気刺激による麻痺上肢の回外動作再建への足掛かりを作った。3.今後の移転回:1では、手関節伸筋群と屈筋群についての研究を予定している。2では、PSTHを用いてさらに他の筋の神経結合を調べるとともに、これまで明らかにした神経結合についての経頭蓋磁気刺激によるmotor evoked potentialを用いた解析を予定している。また将来的に、1と2の結果を合わせて神経結合を考慮した“次世代型上肢運動シュミレータ"の開発も考えている。1.機能解剖学的解析健常人の動作筋電図を参考に,回外動作制御のための上腕二頭筋、上腕筋,腕橈骨筋への神経筋刺激データ(基本形)を作製した。今後はこのデータと多チャンネルFES装置を用い,先ず健常人の上肢に対し動作制御を試みたいと考えている。2.神経生理学的解析すでに報告してきた上腕二頭筋と腕橈骨筋の間の相反性抑制が,2ないし3個のシナプスを介したI群求心性線維による神経結合であること,結合率は約50%であることが,明らかとなった。今後このI群線維がIaなのかIbなのか,Ia介在ニューロンを介するのか否かなどを,タップ刺激などを用いて明らかにして行く。新たに,上腕二頭筋から円回内筋へのI群線維による抑制性の神経結合がみつかった。今後,この結合の詳細(IaかIbか,Ia介在ニューロンを介すのか,シナプスの数,結合率など)についても明らかにして行く。1.機能解剖学的解析健常者の上肢に対し,肘屈筋群(上肢二頭筋,腕橈骨筋,上腕筋)のmotor pointsに経皮的埋込み電極を刺入留置し,多チャンネルFES装置による電気刺激を行ったところ,肘の屈曲を保ったままでの前腕回外動作が制御可能であることが分かってきた。今後,この動作について,電気角度計(屈伸と回内外の2チャンネル)とビデオを用いた解析を行い,また動作中の上記各筋および肘伸筋の活動についても筋電図に同時記録したいと考えている。2.神経生理学的解析上腕二頭筋から円回内筋へは,約60%の統合率で抑制性の神経結合がみられ,その経路はI群求心性線維と2から3個のシプナスを介することが明らかとなってきた。今後、逆方向の結合についても調べたいと思っている。また,この神経結合と,すでに報告した上腕二頭筋と腕橈骨筋の間の相支性抑制について,タップ刺激などを用いて,求心性線維がIaなのかIbなのかまで明らかにしたい。

1.機能解剖学的研究:肘屈筋群と伸筋群に対する筋電図を用いた解析から、上腕二頭筋と他の肘屈筋(上腕筋、腕橈骨筋)が相反的に収縮することにより、肘の屈曲を一定に保ったままでの前腕回内・回外動作が可能となっていることを明らかにした(Naito et al.,In abst,14th Fed Int Cong Anatomists Lisbon,p572,1994;Naito et al.,Tohoku J Exp Med,175:285-288,1995)。また、電気刺激を用いた解析から、二つの肘屈筋(上腕二頭筋と腕橈骨筋)を相反的に収縮させることにより、肘の屈曲を伴わない回外動作が制御できることを示し(Naito et al.,Neurosci Res,Suppl 21:S199,1997)、機能的電気刺激による麻痺上肢の回外動作再建への足掛かりを作った。3.今後の展開:1では、手関節伸筋群と屈筋群についての研究を予定している。2では、PSTHを用いてさらに他の筋の神経結合を調べるとともに、これまで明らかにした神経結合についての経頭蓋磁気刺激によるmotor evoked potentialを用いた解析を予定している。また将来的に、1と2の結果を合わせて神経結合を考慮した“次世代型上肢運動シュミレーダ"の開発も考えている。
歳差回転する球および楕円体内流れの精密解析

歳差回転球および歳差回転楕円体の内部の定常流の構造とその安定特性を理論および数値解析により調べている。ただし、自転軸と歳差軸が直交している場合に限る。歳差回転球の場合,流れの特性は2つの無次元パラメター、ポアンカレー数とレイノルズ数、で決定される。これら2つのパラメター空間の全領域にわたって,定常流の線形安定性の臨界曲線を,有限のレイノルズ数(最大1万程度)に対して直接数値シミュレーションで求めた。別途、レイノルズ数が極めて大きい場合に対しては漸近解析によって臨界曲線の漸近枝を求め、両者を合わせて、パラメター空間における臨界曲線の全貌を明らかにした。この漸近枝は、既存の室内実験や数値シミュレーションによる観測データときわめてよく一致している。また漸近枝を決定する不安定モードが臨界領域に局在していることが特徴である。次に,歳差回転楕円体の場合、流れの特性を表すパラメターは、上記のレイノルズ数とポアンカレー数に回転楕円体のアスペクト比が加わる。任意のアスペクト比に対して、レイノルズ数が大きく、ポアンカレー数が小さな極限における定常流の構造を解析的に求めた、回転楕円体とともに回転する座標系で見れば、流れ構造は,回転楕円体の表面に沿う薄い境界層とそれ以外の非粘性領域に分かれる。非粘性領域における速度場と圧力場は、アスペクト比によって定まる次数をもつルジャンドル多項式の組み合わせで表される。回転楕円体の定常流のこの極限における安定性の臨界線は、すでに実験的に観測されているが、そのベキ法則を今回われわれの得た解析解の線形安定性より導出した。歳差回転球内部の流れの構造や安定特性を理論的ならびに数値的に調べている。本年度は、歳差が強い極限における定常流の構造を漸近解析によって求めた。この場合は、球面のほぼ全面に渡って球面に沿う薄い境界層(厚さO(δ))が現れる。ここに、δ=(Re Po)**{-1/2}で、Reはレイノルズ数、Po (>>1)はポアンカレー数である。境界層以外の球内部はほぼ静止しており、球の自転による球面での角速度一定の流れは境界層内で減速し境界層外縁でほぼ静止する。ところが、この境界層の厚さは、球面の場所ごとに異なり、歳差軸に垂直な大円に近づくにつれてますます大きくなる。実際、この大円上では境界層近似に現れる境界層厚さが無限大に発散してしまう。この大円近傍では新たなスケーリング則が成り立ち、動径方向にO(δ**{4/5})、緯度方向にO(δ**{2/5})で軽度方向に細長く伸びた臨界帯が現れる。この臨界帯内の速度場の構造を漸近解析で求めることに成功した。一方、流れの安定性の研究については、定常流の存在境界の特定のための数値シミュレーションを続けており着々と完成に向かっている。存在境界はさまざまな不安定モードによって構成されているが、特に、パラメター値(Re,Po)=(1550,0.165)の近傍での不安定モードに、興味深い振る舞いが観察された。不安定モードの大部分が正弦波的な時間変化を示すのに対し、このモードは不規則な時間反転を繰り返し、しかも反転を除けばほぼ周期的なのである。流体系においては、これまで、乱流状態における不規則反転現象はしばしば観察されているが、層流状態における不規則反転現象は、筆者の知る限り、本研究が初めてである。この現象のメカニズムの解明を現在進めているところである。使用している京大のスーパーコンピュータも手元のパソコンも大きなトラブルがなく計算は順調に進んでいる。定常流の漸近解析や得られた結果の3次元可視化も満足いくレベルになってきており、今はこれらを論文にまとめようとしているところである。歳差回転球内の定常流れの構造と安定性を理論解析および数値解析により調べている。この系の流れの特性は2つの無次元パラメター、ポアンカレー数(歳差角速度と自転角速度の比)とレイノルズ数(自転角速度、球の半径、流体の動粘性係数を用いて定義)、で決定される。これら2つのパラメター空間の全領域にわたって、定常流の安定性の臨界曲線を直接数値シミュレーションで求める計算を昨年度から続けている。臨界曲線は全領域に渡ってほぼ完成しているが、多重モードの識別やヒステリシスの確認など、詳細な吟味を現在も続けているところである。この安定臨界曲線は異なる不安定モードが与える複数の分岐曲線から成り立っている。臨界曲線の近傍の不安定側では、流れは一般に周期的な時間変動を示す。ところが、分岐曲線のある部分では、流れの3つの空間積分量(エネルギー、エンストロフィー、およびヘリシティの絶対値)の時間変動はほぼ周期的であるが、このうちヘリシティはほぼ一定の周期ごとにランダムに符号を変えるという興味深い現象を発見した。このとき、流れの空間構造がランダムに反転(球の中心に関して)しており、地球磁場の不規則反転を彷彿とさせるものである。詳細な解析を行った結果、流れが2つの特別な状態(ひとつは不安定な定常状態、もうひとつは準定常(増幅率極小)状態)の近傍を往復していることがわかった。定常流の構造については、歳差が強い場合に、歳差軸に垂直な大円近傍に局在した1対の渦(臨界帯渦)が発生すること、そしてその構造が閉流線面(閉流線の集合)で具体的に表されることを漸近解析によって示した。

また、流れの線形安定性解析により、この臨界帯渦は歳差が強い場合の定常流の不安定性の源であることを明らかにした。使用している京大の計算機も手元のパソコンも大きなトラブルもなく計算は順調に進んでいる。流れの構造や安定性の理論計算もほぼ予定通りに進んでいる。歳差回転する球および回転楕円体の内部の定常流の構造とその線形安定性を理論解析および数値解析により調べている.球の場合,流れの特性は2つの無次元パラメター,ポアンカレー数(歳差角速度と自転角速度の大きさの比)とレイノルズ数(自転角速度,球の半径,流体の動粘性係数を用いて定義した),で決定される.これら2つのパラメター空間の全領域にわたって,定常流の線形安定性の臨界曲線を,レイノルズ数が有限値をとる場合は直接数値シミュレーションで,またレイノルズ数が極めて大きく,同時にポアンカレー数が無限大または無限小の極限に対しては漸近解析で求める計算を行なってきた.漸近解析は両極限とも完了し,既存の室内実験による観測データときわめてよく一致する結果を得ている.この研究結果を公表するため現在論文を執筆中である.次に,回転楕円体の場合,流れの特性を表すパラメターは,上記のレイノルズ数とポアンカレー数に加えて,回転楕円体の長短半径の比の3つとなる.任意の半径比に対して,レイノルズ数が大きく,ポアンカレー数が小さな極限における定常流の構造を解析的に求めることに成功した.回転楕円体とともに回転する座標系で見れば,流れ構造は,回転楕円体の表面に沿う薄い境界層とそれ以外の非粘性領域に分かれる.非粘性領域における速度場と圧力場は,楕円体の半径比によって決まる次数をもつルジャンドル多項式の組み合わせで表される.この研究に関する論文も現在執筆中である.回転楕円体の定常流のこの極限における安定性の臨界線は,すでに実験的に観測されているが,今回われわれの得た解析解の線形安定性を理論的に解析して,この実験と比較することが今後の課題のひとつである.歳差回転球内の定常流の安定臨界曲線や歳差回転楕円体内の定常流の空間構造が,当初予想していたものよりはるかに複雑であったので,これらを解析するのに予想以上に時間がかかったが,使用している京大のスーパーコンピューターにも手元のパソコンにも幸い大きなトラブルがなく,計算は順調に進んでいる.歳差回転球および歳差回転楕円体の内部の定常流の構造とその安定特性を理論および数値解析により調べている。ただし、自転軸と歳差軸が直交している場合に限る。歳差回転球の場合,流れの特性は2つの無次元パラメター、ポアンカレー数とレイノルズ数、で決定される。これら2つのパラメター空間の全領域にわたって,定常流の線形安定性の臨界曲線を,有限のレイノルズ数(最大1万程度)に対して直接数値シミュレーションで求めた。別途、レイノルズ数が極めて大きい場合に対しては漸近解析によって臨界曲線の漸近枝を求め、両者を合わせて、パラメター空間における臨界曲線の全貌を明らかにした。この漸近枝は、既存の室内実験や数値シミュレーションによる観測データときわめてよく一致している。また漸近枝を決定する不安定モードが臨界領域に局在していることが特徴である。次に,歳差回転楕円体の場合、流れの特性を表すパラメターは、上記のレイノルズ数とポアンカレー数に回転楕円体のアスペクト比が加わる。