hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂肪細胞におけるインスリン感受性獲得の分子機構と肥大化誘導分子の同定

我々は理化学研究所前田士郎博士との共同研究により2型糖尿病発症と関連する複数の新規の遺伝子多型(Wnt5B, KLF5)を同定した。最近、イントロン1に存在するSNPが糖尿病発症と相関する転写因子TFAP2Bを同定し、本転写因子が脂肪組織に発現すること、脂肪細胞の分化に伴って発現が増加することを報告した。さらに、糖尿病患者で認められるこのSNPはその転写因子の発現をin vitroの検討で増強することが判明している。この転写因子TFAP2B(AP-2β)をアデノウイルスベクターにて3T3L1脂肪細胞に発現させると、インスリン受容体、insulin receptorsubstrate(IRS)-1のレベルで、チロシンリン酸化を低下してインスリン情報伝達を障害し、インスリン抵抗性を誘導すること、インスリン存在、非存在下に関わらず、Glucose transporter(GLUT)4のTranslocationを促進して、糖輸送活性を著明に増加させること、その機構に、Grb2 associated binder-1(Gab1),Phospholipase C(PLC), atypical Protein Kinase Cの活性化が関与することが判明した。さらに、TFAP2Bを3T3L1脂肪細胞に発現させると、Tumor Necrosis Factorα(TNFα),IL-6などのサイトカインの発現増加が認められ、一方、アディポネクチン発現を抑制することも見出している。これらの成績は、TFAP2Bが脂肪細胞の肥大化およびサイトカイン分泌異常に関与する可能性を示唆して、その分子機構の詳細を検討中である。前脂肪細胞から成熟脂肪細胞への分化に伴い3T3L1細胞はインスリン感受性を獲得する。その際、インスリン情報伝達に重要と考えられるインスリン受容体やインスリン受容体基質(IRS-1)の蛋白発現が増加し、さらにエフェクター蛋白である糖輸送担体(GLUT4)発現も増加する。インスリン情報伝達において、シグナル蛋白のリン酸化調節は重要であり、インスリン受容体やIRS-1のチロシン残基のリン酸化は、チロシンホスファターゼにより調節され、一方、PI3キナーゼの下流のAktキナーゼやatypical PKCのセリン・スレオニン残基のリン酸化はセリン・スレオニンホスファターゼにより制御されている。しかしながら、インスリン情報伝達におけるセリン・スレオニンホスファターゼの役割についての検討は少ない。我々は、3T3L1脂肪細胞の分化に伴って、セリン・スレオニンホスファターゼPP2Cの発現が増加し、一方PP2Aの発現が減少すること、アデノウイルスベクターを用いて3T3L1脂肪細胞にPP2Cを過剰発現させると、PI3キナーゼを直接活性化しインスリン感受性を増強して糖輸送活性を亢進させることを見出した。一方、SV40 small T antigenを3T3L1脂肪細胞に過剰発現させ、PP2A活性を抑制すると、Aktキナーゼのリン酸化増強を介して糖輸送活性が亢進することを見出した。すなわち、脂肪細胞においてPP2C活性化はインスリン感受性の増強を、PP2A活性化はインスリン抵抗性を誘導することが判明し、成熟脂肪細胞への分化に伴うセリン・スレオニンホスファターゼの活性変化は、インスリン感受性獲得に重要な役割を果たしていることが示唆された。前脂肪細胞から分化しインスリン感受性を獲得した成熟脂肪細胞は、糖輸送活性が増加し肥大化へと向かう。肥大化した脂肪細胞はインスリン抵抗性を誘導するアディポサイトカインを分泌し、メタボリックシンドロームの病態を形成すると考えられている。
水中での効率的ラジカル反応の開発研究

申請者はこれまでに、水中でのラジカル反応条件として、水溶性ラジカル開始剤と界面活性剤の組み合わせを用いることにより、汎用性の高い反応条件の開発に成功している。今回は、これまでの方法より更に簡便に目的物を効率よく得られる手法を開発するべく、界面活性剤を用いない含水アルコール溶媒を用いたラジカル還元反応の開発に取り組んだ。その結果、イソプロパノール中、水溶性ラジカル開始剤、次亜リン酸水溶液及びトリエチルアミンとの組み合わせ条件において、ハロゲン体が容易に還元され、目的物が高収率で得られることを見出した。この方法論では、用いる試薬がすべて水溶性であるために、分液操作によってすべて取り除くことが出来る。即ち、目的の化合物を単離する際に、カラムクロマトグラフィーによる精製過程を必要としないため、非常に簡便且つ効率的な手法である。次に申請者は、コバルト触媒を用いたオレフィン類に対するアゾ化合物の還元的付加反応に関する研究を、平成16年6月よりスイス国ETH大学Carreira研究室にて行った。この反応は、アルコール溶媒中ラジカル機構で進行することから、当該研究課題と類似しており且つ新規性の高い炭素-窒素結合形成反応の開発研究であるために、申請者は海外で研究を遂行することとなった。この反応の特徴は、アゾ化合物がオレフィン類に対して位置選択的に付加するところである。このような背景下、申請者は様々なオレフィン類及びアゾ化合物を用いて、汎用性の高い炭素-窒素結合形成反応の開発に取り組んだ。その際、様々なリガンドを用いて新規コバルト触媒を合成し、この反応に適応したところ、より活性の高いコバルト触媒の開発に成功した。今後、この還元的ヒドラジン化反応は水分子との副反応が考え難いことから、反応条件を精査することにより水中でも達成できるのではないかと考えられる。申請者はこれまでに、水溶性ラジカル開始剤と界面活性剤の組み合わせを用いた汎用性の高い水中でのラジカル反応条件の開発に成功している。更に、水中でのラジカル機構によるチオエステル化反応の開発に取り組み、チオエステル体をアルデヒド体から収率良く得る方法を見出した。今回この反応を詳細に検討し、更に得られたチオエステル体の有用性を検討した結果、以下のような知見を得ることができた。1,水中でのチオエステル化反応の反応性を詳細に調べた結果、このチオエステル化反応がアシルラジカルを経由した機構で進行していることが推測できた。2,得られたペンタフルオロフェニルチオエステル体に対して、様々な求核種との反応を行ったところ、対応するアミド体、エステル体、カルボン酸、ケトン体を収率良く得ることに成功し、このチオエステル体が有用な合成中間体であることを明らかにした。3,また、アミド体を得る方法論として、この水中でのチオエステル化反応を利用したアルデヒド体からのone-pot合成法の開発に取り組んだところ、チオエステル化反応の系中にアミンを添加することで、対応するアミド体を収率良く得ることに成功した。一方申請者は、これ迄に開発した水中でのラジカル反応条件の応用例として、医薬品の薬効成分であるベラプロスト合成中間体の効率的合成法の開発を試みたところ、現段階では有機溶媒中でのラジカル的炭素-炭素結合形成反応によるアプローチではあるが、比較的良好な収率で目的の化合物を合成することに成功した。今後、反応条件を詳細に検討することにより、より効率的且つ環境調和型の新規合成法の開発を試みる。また、環境調和型且つラジカル機構で進行する反応の一環として、超原子化ヨウ素試薬を用いたカチオンラジカル種を経由する生物活性化合物の合成を試みたところ、モルヒナンジエノンアルカロイド類及びクロマン骨格の効率的合成法の開発に成功した。
鍼刺激が排尿中枢に及ぼす影響に関する神経生理学的検討

高齢化社会を迎え、頻尿/尿失禁は杜会問題化している。頻尿/尿失禁の原因である過活動性膀胱の治療には、一般的には抗コリン剤や抗コリン作用をもつ三環系抗うつ剤が用いられている。またalternative therapyとして仙骨部鍼刺激が有用であることを我々は報告した。鍼刺激はヒトと同様にラットでも膀胱内圧測定検査における膀胱の収縮性を抑制するが、上位の橋排尿中枢に対する効果はほとんど知られていない。今回ラットを用い橋排尿中枢に対する鍼刺激の影響を検討し、頻尿/尿失禁の治療薬剤による効果とも比較検討した。方法は、SD系雄性ラット(250-500g)を用いウレタン(1.0g/kg)麻酔下に、まず膀胱にカニューレを挿入し膀胱内圧を測定した。膀胱が自律収縮を起こすまで生理食塩水を0.2ml/秒の速度で注入した。脳幹部にガラス管電極を刺入、膀胱収縮に先行して発火するニューロンを記録した。抗コリン剤(塩酸オキシプチニン)、抗うつ剤(塩酸クロミプラミン)を頸静脈より投与した場合、仙骨部骨膜を鍼灸針で1分間刺激した場合、それぞれの膀胱収縮とニューロンの発火に及ぼす影響を検討した。ガラス管電極の位置はPontamin Skyblueでマークした。結果、鍼刺激によって膀胱収縮を抑制した場合、橋排尿中枢のニューロンの発火は減少した。抗コリン剤で膀胱収縮が抑制されると、橋排尿中枢のニューロンの発火は増加、抗うつ剤で膀胱収縮が抑制されるとニューロンの発火は減少した。以上の結果より、仙骨部鍼刺激は脊髄中枢に作用して膀胱収縮を抑制していると考えられているが、上位中枢にも作用していることがわかった。抗コリン剤、抗うつ剤は末梢では同じ効果を示すが、中枢では逆の効果を示していることがわかった。本研究により、仙骨部鍼刺激は、膀胱の収縮性を抑制するが、その機序として脊髄中枢に作用して膀胱収縮を抑制するだけでなく、排尿の上位中枢にも作用し、抗コリン剤による膀胱抑制作用とは異なり、抗うつ剤と一部共通した作用機序を有すると考えられる科学的裏付けが示された。鍼治療が高齢者の頻尿、尿失禁の臨床症状の軽減に有効であり、また、膀胱機能検査においても、鍼刺激により膀胱の無抑制収縮の抑制および膀胱容量の増大が得られることを、我々は報告した。本研究の目的は、鍼治療の効果発現の機序に関する基礎的証拠を明らかにすることである。これまでの電気生理学的実験を通じて、鍼の機械的刺激による中枢神経系を介した作用の有無を検討した。その結果、鍼刺激が脳幹部排尿中枢の神経細胞に影響を与えていることを示唆する新たな事実が明らかになりつつある。本年度は、ラット脳幹部の排尿中枢(バーリントン核)に対する仙骨部鍼機械的刺激の効果を、排尿中枢に刺入した微小電極を用いて神経細胞の活動電位を記録できる実験系を用いて検討した。この際、同時に膀胱内圧を測定し、膀胱の活動性と排尿中枢神経細胞の活動性との関係を検討した。鍼刺激前のラットのバーリントン核には、『膀胱収縮時に活動する細胞』と『膀胱弛緩時に活動する細胞』および『膀胱収縮に先行して活動する細胞』が証明された。

仙骨部鍼刺激の結果、膀胱内圧の上昇が抑制されたが、同時にバーリントン核の神経細胞のうち、『膀胱収縮時に活動する細胞』の活動は抑制され、『膀胱弛緩時に活動する細胞』の活動性が上昇した。また、『膀胱収縮に先行して活動する細胞』の活動性にも影響があった。これらの実験結果は、鍼の機械的刺激は、脳幹部排尿中枢に入力され、膀胱の収縮を抑制していることを示唆するものと考えられた。今後の実験では、鍼刺激の中枢神経への影響を、遠心性および求心性神経繊維への影響を区別して解析したり、抗コリン剤を投与してその薬剤が与える影響と鍼の機械的刺激の影響との関係を比較分析することにより、鍼刺激が脳幹部排尿中枢に与える影響について、さらに詳細な説明を加えられると思われる。高齢化社会を迎え、頻尿/尿失禁は社会問題化している。頻尿/尿失禁の原因である過活動性膀胱の治療には、一般的には抗コリン剤や抗コリン作用をもつ三環系抗うつ剤が用いられている。またalternative therapyとして仙骨部鍼刺激が有用であることを我々は報告した。鍼刺激はヒトと同様にラットでも膀胱内圧測定検査における膀胱の収縮性を抑制するが、上位の橋排尿中枢に対する効果はほとんど知られていない。今回ラットを用い橋排尿中枢に対する鍼刺激の影響を検討し、頻尿/尿失禁の治療薬剤による効果とも比較検討した。方法は、SD系雄性ラット(250-500g)を用いウレタン(1.0g/kg)麻酔下に、まず膀胱にカニューレを挿入し膀胱内圧を測定した。膀胱が自律収縮を起こすまで生理食塩水を0.2ml/秒の速度で注入した。脳幹部にガラス管電極を刺入、膀胱収縮に先行して発火するニューロンを記録した。抗コリン剤(塩酸オキシブチニン)、抗うつ剤(塩酸クロミプラミン)を頸静脈より投与した場合、仙骨部骨膜を鍼灸針で1分間刺激した場合、それぞれの膀胱収縮とニューロンの発火に及ぼす影響を検討した。ガラス管電極の位置はPontamin Skyblueでマークした。結果、鍼刺激によって膀胱収縮を抑制した場合、橋排尿中枢のニューロンの発火は減少した。抗コリン剤で膀胱収縮が抑制されると、橋排尿中枢のニューロンの発火は増加、抗うつ剤で膀胱収縮が抑制されるとニューロンの発火は減少した。以上の結果より、仙骨部鍼刺激は脊髄中枢に作用して膀胱収縮を抑制していると考えられているが、上位中枢にも作用していることがわかった。抗コリン剤、抗うつ剤は末梢では同じ効果を示すが、中枢では逆の効果を示していることがわかった。本研究により、仙骨部鍼刺激は、膀胱の収縮性を抑制するが、その機序として脊髄中枢に作用して膀胱収縮を抑制するだけでなく、排尿の上位中枢にも作用し、抗コリン剤による膀胱抑制作用とは異なり、抗うつ剤と一部共通した作用機序を有すると考えられる科学的裏付けが示された。
地域企業の変容・進化と国際展開に係わる研究：ルーティンとイノベーションの関与

本研究は、地域企業が国際展開へと経営活動を変容・進化させていく際の根幹について探索することを目的としている。ヒアリングは、延べ22社(グループ)、国内本社4社(グループ)海外子会社および現地企業18社(グループ)を訪問した。主に地域・地方に本拠をおいている企業であるが、29年度に比して業種の範囲を広げ、備後絣、書筆などの伝統産業のほか、自動車関連部品企業、食品企業(関連情報収集のため同素材企業および同小売業を含む)など地域企業の時間軸および空間域における変容・進化の根幹についての探索を行った。事例研究を中心にしているために、文献研究に加えて、ヒアリング、インタビューは重要となる。訪問した企業からはそれぞれ、研究上の確認だけでなく、今後のさらなる展開につながる有益なヒントおよび示唆を得ることができた。その成果の一端は、平成29年度の国際学会報告のみならず、平成30年度の国際学会報告、2回の国内学会報告、さらに3回の研究会報告となり、論文あるいは書籍としてまとめるための大きな土台を築くことができた。最終年度となる令和元年度では、これまでの2年間の研究活動を集約させるために、補完的なヒアリングとともに、学会等での研究報告を積み重ね、成果・まとめとしての論文・書籍等の刊行へとつなげる所存である。それは、『グローバル環境における地域企業の経営』(2008)以降の書籍・論文等を発展・展開させたものとなると考えている。その前段階として、平成30年度の研究の進捗状況はおおむね順調であったと考えられる。令和元年度においては、これまでの平成29年度および平成30年度に行ってきた文献研究および事例研究をまとめにつながる形でさらに深め、精緻化していく。そのためのヒアリング、インタビューは継続して行う予定である。また、研究成果の一端として、まとめにつながる学会あるいは研究会での報告は行う予定である。以上のことを行いながら、まとめとしての論文あるいは書籍としての公刊へと引き続きつなげていきたいと考えている。平成29年度は、事例研究の一環として、伝統産業である備後絣をデニムに転換させたカイハラ初の海外生産子会社であるタイ法人へのヒアリングをはじめ、広島の自動車関連企業ヒロテック本社や広島アルミニウム工業の中国・南通の子会社、地場産品を活用した工芸品からランプシェードなど日用品へ転換をはかったブナコ(弘前市)、そして新たな地域企業として起業した北海道小樽市のオルゴール堂ほかの企業を訪問し、インタビューを行った。これらは、今後の研究展開への大きな糧となるものであった。本研究に関連する研究業績の一端としては、1江夏健一ほか編著『理論とケースで学ぶ国際ビジネス第4版』同文舘出版、平成30年3月(第12章分担執筆・単著)、2『〈際〉からの探究:国際研究の多様性』文眞堂、2018年3月(「あとがき」)などがある。事例研究を中心としているために、ヒアリング、インタビューは重要となる。訪問企業からは、それぞれに限られた時間のなかではあったが、研究上の確認とさらなる展開のための有益なヒントおよび示唆を得ることができた。本研究のベースのひとつである大東和武司ほか編著(2008)『グローバル環境における地域企業の経営』以来積み上げてきた共同研究のひとつの成果としての共著論文をもとに学会報告を行なったが、このことによって、国内とは違う視点からの質問など新たな研究上の刺激・示唆を受けることができた。さらに、印刷物としての本研究にかかわる研究業績としては、補完する役割をもつ研究業績を含め、書籍として2冊の上梓にかかわることができた。平成30年度においても、文献研究とともに事例研究をさらに深め、精緻化するために、国内外でのヒアリング、インタビューは継続して行う予定である。また、これまでの成果をまとめ、学会あるいは研究会での報告を行うとともに、論文等としての公刊へと引き続きつなげていきたいと考えている。

令和元年度においては、これまでの平成29年度および平成30年度に行ってきた文献研究および事例研究をまとめにつながる形でさらに深め、精緻化していく。そのためのヒアリング、インタビューは継続して行う予定である。また、研究成果の一端として、まとめにつながる学会あるいは研究会での報告は行う予定である。以上のことを行いながら、まとめとしての論文あるいは書籍としての公刊へと引き続きつなげていきたいと考えている。平成30年度の年度末近くに予定していた国際学会報告および海外調査費用が多くかかるものと予想し、それまでの書籍等の購入を学内研究費あるいは私費で当てていたが、予定よりも少なくて済み、結果として最終年度の次年度使用額の増額となった。
植物側生器官の傾斜屈性の生理学的、分子遺伝学的研究

傾斜屈性を示すシロイヌナズナ突然変異体hy5の側根を用いて、傾斜屈性が生ずる機構を調べた。その結果、側根では成長とともに根端のオーキシン濃度が低下し、それに従って成長方向が傾斜方向から下方へ転換するが、hy5ではオーキシン濃度の低下が遅れる結果、野生型より長い間、傾斜屈性が維持されるとみられる。また、hy5側根傾斜屈性を抑制する遺伝子座の位置を5番染色体の下腕、14遺伝子を含む領域にまで絞り込んだ。傾斜屈性とは、茎や根が重力方向から一定角度を保って成長する現象をいう。本研究では、一見、傾斜屈性を示しているように見えるシロイヌナズナhy5突然変異体の側根に着目し、傾斜屈性の分子機構の解明を試みた。hy5の根系を2次元画像として取りこみ、一本いっぽんの側根(または主根)について、成長量(長さ)と成長方向(角度)との関数関係を測定し、その関数関係に対して重力方向の変化が与える効果について調べた。その結果、hy5の側根の一部は、傾斜屈性を示していることが示唆された。また、屈地性に対する感受性にしばしば影響を与えていることが報告されているアミロプラスト形成に関して、野生型とhy5の側根と主根で調べたが、これらの間に違いはなかった。hy5根系の成長習性を野生型のものに戻す抑制突然変異の単離を行った結果、いくつかの抑制変異候補を単離できたが、その中の一つは外観が非常にpin1変異体に似ていた。PIN1は、根ではオーキシンの求頂的輸送に働いている。hy5は、オーキシンの求頂的輸送が促進されていると報告されているので(Sibout et al.,2006)、PIN1の欠損がhy5におけるオーキシンの求頂的輸送を低下させ、正常なオーキシン輸送のレベルに戻すため、表現型が正常になるのかもしれない。このことは、根端におけるオーキシンの分布が根の傾斜屈性を引き起こしていることを示唆している。この点を明らかにするために、数種のオーキシン関係レポーター遺伝子をhy5に導入しているところである。普通、主茎や主根は屈地性を示して重力の正方向や負方向に成長するが、側枝や側根は傾斜屈性を示すことが多い。その意味では、傾斜屈性の方が正や負の重力屈性より普遍的な現象といえるかもしれない。近年、正や負の屈地性の仕組みは相当解明され、平衡石の動きを検知する仕組み以外の分子機構については、主要な構成因子はほぼ出そろった感があるが、傾斜屈性の仕組みは全くといっていいほど分かっていない。そこで、本研究では側根が発生後、野生型より長期にわたって傾斜屈性を示すシロイヌナズナhy5突然変異体を材料にして傾斜屈性の分子機構を明らかにすることを目指した。まず、hy5側根傾斜屈性を抑制する抑制突然変異を単離・同定する研究をおこなった。その結果、抑制突然変異体候補を5系統単離した。その多くが、野生型よりやや小さくて緑の薄い系統だった。その内の一つの系統について重点的にマッピングをおこなった結果、5番染色体の下腕、27遺伝子を含む領域に絞り込むことができた。次に、Aux/IAA遺伝子族を介したオーキシン信号伝達に関する拮抗阻害剤(Hayashi, et.al., 2008)のhy5側根傾斜屈性に対する効果を調べたところ、拮抗阻害剤を与えると傾斜屈性から正常重力屈性への転換が早まることが分かった。このことから、オーキシン信号伝達が過剰に起こりすぎることがhy5で傾斜屈性を引き起こすとするモデルが得られるので、現在このモデルの妥当性を検討している。
表面近傍における生体物質の三次元・直接追跡

界面から数100nm以内の固液界面近傍における、ナノ粒子の濃度分布を直接観察により3次元的に測定する方法を確立し、これを用いて、濃度分布に溶媒の電気的特性や粒子のサイズが及ぼす影響を評価した。粒子サイズや溶媒の電気的特性によって、界面・粒子間の相互作用ポテンシャルは変化し、結果として界面近傍の粒子濃度分布が大きく変わることを明らかにした。さらに、固体壁に電位を与えることで界面近傍における粒子濃度を増加させることに成功した。全反射によって生じるエバネッセント光を利用して固液界面数100nm以内の領域の粒子位置を3次元的に測定する3D-TIRFM法をタンパク質などの生体分子に応用することで生化学や医療分析へ測定手法の拡張を目指している.3D-TIRFMを,タンパク質などの生体物質に応用するためには、より小さな物質を測定可能にするための測定精度の向上が必要である.本研究では生体物質を修飾させた量子ドットを利用することで測定精度を向上させるだけでなく,同時に生体分子測定も実現させることを提案した.初年度は,測定位置の校正手法の再検討と,数十ナノメートルオーダの粒子への測定の適用を行った.被測定粒子を吸着させたプローブをガラス表面へ近づけた際の蛍光輝度と粒子高さの関係を得るという従来の手法に対し,被測定物をガラス球に吸着させて校正を行う今回提案した手法はより簡便であり,真球度の高い球を使用することで誤差も小さくすることが可能である.また,高速度カメラの撮像レートを上げてゲインを上げることで20nm粒子の位置情報を得ることにも成功し,このサイズはアルブミンなどの典型的なタンパク質と同等であることから,生体分子への適用も可能であると考える.実際に生体物質を吸着させた量子ドットについても試験を行い,観察・評価条件についても検討を行った.量子ドットは褪色の影響が蛍光粒子に比べて少なく,測定精度の向上が見込めることを示した.また,測定はシリコーン製の自作マイクロチャネル内で行い,種々のチップ内分析にも適用できることも検証した.参照粒子との相互相関による粒子の検出アルゴリズムの開発を行い、重なる粒子の分離抽出手法、粒子濃度の決定手法を確立した。また、粒子検出のための標準参照粒子の測定手法を改善し、褪色の影響を考慮することにより、最小直径20nmの粒子まで3次元的に粒子追跡することができた。この手法を用い、濃度分布に対する粒子サイズ依存性の評価を行った。粒子直径の減少に伴い、van der Waals引力ポテンシャルは小さくなり、直径20nmのナノ粒子では静電反発力が支配的になる。このため、微小な粒子は界面近傍で濃度が減少する。測定した界面近傍における直径20nmと100nmのナノ粒子の濃度分布における低濃度領域は、DLVO理論より算出した、測定と同条件下における粒子・固体壁間の電気的ポテンシャルカーブにおける斥力領域であると良く一致しており、この測定がDLVO理論を実験的に検証していることを示した。さらに、界面近傍における粒子濃度分布を制御するために、壁面に電位を印加することで界面におけるポテンシャルカーブを変化させる手法を提案した。印加電圧によっては界面近傍における粒子濃度を劇的に増加させることが可能であることを明らかにした。用いる生体物質の物性が明らかであれば、それから予測される界面・生体物質間のポテンシャルカープに基づいて印加電圧を適切に選択することで、医療分析チップなどの固液界面上の反応を期待通りに向上させることができることを明らかにした。
非線形最適化の手法に基づく変分不等式に対するアルゴリズムに関する研究

本年度の研究結果は以下の通りである。まず、近年提案された正則化ギャップ関数を緩和することにより、必ずしも線形とは限らない制約を持つ変分不等式に対しても、容易に計算できる新しい評価関数を提案した。そして、この提案した関数が、もとの写像が連続であれば連続であり、また写像が微分可能であれば方向微分可能であることを示した。また、この関数を用いることにより、もとの変分不等式と等価な最適化問題を構成できることを示した。さらに適当な条件の下で、最適化問題の停留点がもとの変分不等式の解となることを導いた。次に、ある2次計画問題の解から得られるベクトルがこの評価関数を用いたペナルティ関数の降下方向になることを示した。そして、この事実を用いて変分不等式に対する逐次二次計画法を提案し、強単調の仮定の下で、大域的に収束することを証明した。さらに、変分不等式に対するニュートン法の部分問題の解から得られるベクトルが、ペナルティ関数の降下方向になることを証明した。そして、このことから、変分不等式に対する新しい大域的に収束するニュートン法を提案した。提案した方法は、強単調の仮定の下で大域的に収束し、さらなる仮定の下で、解に二次収束することを証明した。また、制約集合が有界であるとき、ある写像が変分不等式の解との距離の上界となることを示した。この結果は、制約集合が有界であるという仮定の下で、D-gap関数が大域的エラーバウンドとなるという定理の証明に用いられた。
太陽・天体プラズマ活動現象の爆発過程の研究

大規模シミュレーションと衛星観測データ解析との手法により、太陽天体プラズマの活動現象について調べた。ダイナモによる長期的な磁場生成、太陽大気中への浮上、表面での磁束活動、定常的な加熱現象、爆発的フレアトリガ、素過程としての乱流リコネクション・相対論的リコネクション、粒子加速についてそれぞれ重要な知見を得た。本研究は、太陽や天体でみられる活動現象、すなわち高温プラズマと磁場との相互作用が本質的物理であるような現象について理論的・観測的に理解することを全体的な目的とする。より具体的には、太陽などの高温プラズマ加熱機構として提案されている小フレア群による加熱と、磁気波動拡散による加熱とを、それぞれ観測的・理論的に定量化し、コロナ加熱にどれだけ貢献するのか明らかにする。また太陽フレアなどの爆発現象の、エネルギー蓄積から解放へと遷移するときの条件(トリガ条件)の解明に観測・理論両面から挑む。本年度には、以下のような課題に取り組んだ。1.太陽浮上磁場によるエネルギー蓄積から、磁気リコネクションによる解放、その結果としてのバルクプラズマの加熱・放出現象を、3次元磁気流体シミュレーションの手法で研究した。成果は、Notoya et al.として現在執筆・出版準備中。2.RHESSI衛星やようこう衛星の硬X線非熱放射や、野辺山電波ヘリオグラフのマイクロ波非熱放射の観測データを駆使して、フレア粒子加速の物理機構にせまった。その成果をStepanov et al.(2007)として出版した。また理論的な補強をおこなうために、Fokker-Planck方程式による非熱粒子の時間発展を追うシミュレーションも行った。成果についてはMinoshima et al.として現在執筆中。3.かに星雲にみられるパルサー星雲はシンクロトロン放射でX線や可視光で輝いているが、そのためには星雲の運動エネルギーを効率よく解放する必要がある。エネルギー解放の素過程である相対論的磁気リコネクションについて、その相対論的度合いに対する依存性(Lorentz因子に対する依存性)を調べた。成果についてはWatanabe & Yokoyam(2006)として出版した。4.太陽フレアにおけるエネルギー解放機構である磁気リコネクションのエネルギー解放率について、ようこう・SOHO観測データをもちいて統計的に調べた。成果はNagashima & Yokoyama(2006)として出版した。5.2005年9月に発生した大規模フレア・プラズマ放出現象について多波長データ解析をおこない、その発生トリガ機構について調べた。成果はNagashima et al.として投稿中。6.銀河団X線高温プラズマについて、Alfven波による加熱を理論シミュレーションにより検討した。結果はFujita et al.(2007)として出版した。。(1)太陽浮上磁場によるエネルギー蓄積から、磁気リコネクションによる解放、その結果としてのバルクプラズマの加熱・放出現象を、3次元磁気流体シミュレーションの手法で研究した。成果は、Notoya, et. al.として現在投稿中。(2)また同様の問題意識でフレアトリガについての観測的研究をおこないNagashima, et. al.(2007)として出版した。(3)RHESSI衛星やようこう衛星の硬X線非熱放射や、野辺山電波ヘリオグラフのマイクロ波非熱放射の観測データを駆使して、フレア粒子加速の物理機構にせまった(Takasaki, et. al.2007)。また環論的な補強をおこなうために、Fokker-Planck方程式による非熱粒子の時間発展を追うシミュレーションも行った。成果についてはMinoshima, et. al.(2008)として出版した。また追加でもう一本投稿中である。(4)あたらしい太陽観測衛星「ひので」の打ち上げに伴い、あたらしい現象や高空間分解によるこれまでにない情報が多数みつかった。黒点半暗部についてIchimoto, et. al.(2007)、フレアエネルギー蓄積についてKubo, et. al.(2007)、黒点崩壊過程についてKatsukawa, et. al.(2007)、フィラメント形成についてOkamoto, et. al.(2008)として共著出版した。また、観測の基礎的なキャリブレーションに関連する論文としてChae, et. al.(2007)、Moon, et. al.(2007)を共著出版した。これらの研究に対しては、観測された偏光を磁場情報に翻訳するいわゆるインバージョン作業のためのプログラムを開発提供したことによる貢献である。(1)乱流磁気リコネクション:

太陽フレア・エネルギー解放の素過程である磁気リコネクションに対する磁気流体有限振幅擾乱の影響を3次元数値シミュレーションで調べた。(2)太陽フレア高エネルギー粒子加速の観測的研究:RHESSI衛星やようこう衛星の硬X線非熱放射や、野辺山電波ヘリオグラフのマイクロ波非熱放射の観測データを駆使して、フレア粒子加速の物理機構にせまった。成果として、Minoshima & Yokoyama(2008)として出版した。(3)「ひので」衛星データを用いた、太陽コロナ中の磁気波動の観測的研究:コロナ加熱を説明する過程としてコロナAlfven波を熱拡散する可能性が議論されている。[ひので」衛星においても、これは最重要課題のひとつと位置付けられる。この研究では、「ひので」衛星搭載の紫外線撮像スペクトル計(EIS)を用いて、Dopplerシフトの空間・時間分布を調べ、コロナ中の磁気波動を捕えてそのエネルギーを求めた(Chiforetal,ほか準備中)。(4)太陽表面にみられる磁場観測について、対流崩壊とよばれる不安定による磁極形成の現場をとらえることに「ひので」高分解観測で成功した(Nagataetal.,Mornagaetal.)。またキャンセレーションとよばれる見かけ上磁極が対消滅する現象がじっさいは磁束沈下現象であるという成果を得た(論文準備中)。本研究は、太陽や天体でみられる活動現象、すなわち高温プラズマと磁場との相互作用が本質的物理であるような現象について理論的・観測的に理解することを全体的な目的とする。本年度には、以下のような課題に取り組んだ。(1)乱流磁気リコネクション:太陽フレア・エネルギー解放の素過程である磁気リコネクションに対する磁気流体有限振幅擾乱の影響を3次元数値シミュレーションで調べた(Yokoyama & Isobe執筆中)。(2)「ひので」衛星データを用いた、太陽コロナ中の磁気波動の観測的研究:コロナ加熱を説明する過程としてコロナAlfven波を熱拡散する可能性が議論されている。「ひので」衛星においても、とれは最重要課題のひとつと位置付けられる。この研究では、「ひので」衛星搭載の紫外線撮像スペクトル計(EIS)を用いて、Dopplerシフトの空間・時間分布を調べ、コロナ中の磁気波動を捕えてそのエネルギーを求めた(Kitagawa et al.として投稿中)。(3)太陽表面にみられる磁場観測について、キャンセレーションとよばれる見かけ上磁極が対消滅する現象がじっさいは磁束沈下現象であるという成果を得た(Iida et al. 2010として出版)。(4)太陽表面下より浮上する磁場について、数値シミュレーションによりその2段階浮上を調べた(Toriumi & Yokoyama 2010として出版)。
センサ連携ライフログによる服薬アドヒアランスの向上

本研究は、在宅療養患者が医師の処方通りに服薬できない問題に焦点をあてて、患者の服薬行動に起因する"服薬アドヒアランス"に注目し、ICTを利活用して患者自身の自発的な服薬を支援する研究であり、以下の仮説を検証する。仮説1.服薬アドヒアランスの向上のためには、自身の服薬状況の見える化が有効である。仮説2.服薬アドヒアランスの向上のためには、医療者からの励ましなどのフィードバックが有効である仮説3.センサネットワーク連携ライフログシステムを導入することによる経済的な負担は、そうしなかった場合の社会的コストに比べて小さいため、保険制度等に組み入れることで、経済的維持性を確保することができる本年度は、主に、米国マサチューセッツ州のハーバード・メディカル・スクールに留学し、本研究の汎用性と社会システムへの導入ヘモデルを検討した。これまでの研究結果から導いた考察は、以下の3点である。1.)患者や家族に加えて、患者の服薬支援に直接対策を講じることができる医師とケアマネジャーに患者の服薬状況を「見える化」することで、患者の適切な服薬支援に繋がる。医師の求める服薬状況をケアマネジャーが理解し、患者への支援にとつながるようにするためには、分析データの見せ方や共有方法を考慮するとともに、医師とケアマネジャーの服薬状況の判断基準の乖離を解消することが必要である。2.)在宅療養関係者と患者の双方向性を担保したセンサ連携ライフログシステムを導入すると、患者の服薬不良が減少し、一定期間のフィードバック導入以後、患者の服薬不良は改善され、一部の患者では服薬忘れが持続的に見られなくなった。継続的なモニタリングとフィードバックにより、服薬アドピアランスの向上が示された。3.)センサ連携ライフログシステムを導入する場合にかかるコストは、現在の服薬不良による損失と比べて小さく、経済的に成立すると推測できる。しかし、システムの導入、継続運用には公的機関の介入が求められる。これらの結果の公表のため、平成25年度は、国内学会発表を1件実施し、公聴会に合格した。(抄録なし)在宅療養患者が医師の処方通りに服薬できないことは社会問題である。本研究では、患者の服薬行動に起因する"服薬アドピアランス"に注目し、ICTを利用して在宅療養患者自身の自発的な服薬を支援する研究を遂行している。現在の在宅療養患者宅や居宅介護支援施設で実施されている服薬管理状況について、在宅療養量的調査後、開発中の双方向服薬支援システムの実証実験を大阪府吹田市の医療機関を利用している患者7名宅にて行っている。本研究での仮説は以下の3点である。仮説1.服薬アドビアランスの向上のためには、自身の服薬状況の見える化が有効である。仮説2.服薬アドビアランスの向上のためには、医療者からの励ましや友人とのゲーム的要素などのフィードバックが有効である仮説3.センサネットワーク連携ライフログシステムを導入することによる経済的な負担は、そうしなかった場合の社会的コストに比べて小さいため、保険制度等に組み入れることで、経済的維持性を確保することができるアンケート調査、実証実験により明確化したことは以下の3点であった。1.在宅療養にて服薬支援をするケアマネジャーと医師との間には認識の乖離が存在する。2.センサ付き薬箱の開閉検知により取得したデータを患者の行動分析よりフィルタリングすると、精度は85%になる3.医療者から患者へのフィードバックを実施することで、継続的に服薬アドビアランスが向上する。これらの結果から、研究仮説1.2.が立証された。以降の研究では、ICTを用いた服薬支援システムを日本国内にて導入し、運用するにあたり、諸外国と比較を予定する。3.)センサ連携

ライフログシステムを導入する場合にかかるコストは、現在の服薬不良による損失と比べて小さく、経済的に成立すると推測できる。しかし、システムの導入、継続運用には公的機関の介入が求められる。これらの結果の公表のため、平成25年度は、国内学会発表を1件実施し、公聴会に合格した。研究1年目の計画では、在宅療養の現場で実施されている服薬支援状況の量的調査を実施し、さらに双方向服薬支援システムの要求条件を明確にした上で、提案システムの開発、実証実験をする予定であった。7ヶ月の実証実験後、効果の測定と今後の課題の洗い出しを行った。これらの結果をまとめ、論文投稿を2件、対外発表を2件実施したため、研究の達成度して、おおむね順調に進展していると考えられる。研究1年目の結果をもとに、ICTを用いた服薬支援システムを日本国内にて導入し、運用するにあたり、諸外国の制度運用、ビジネスモデル事情をサーベイする。ここで想定しているシナリオは、各国に応じてICTの医療制度導入は異なるため、それぞれに応じた導入法がある。そこで、これまでの研究から、日本の医療制度にICTを導入するにあたり、最適な諸外国の制度を抽出する。さらに、米国は、公的な医療制度に頼らず、企業レベルでのビジネスモデルが複数ある。そのため、米国MITの本研究と類似した研究を行っている研究室にて、各国のビジネスモデルを参考に、提案システムのビジネスモデルをシミュレーションする。この取り組みを論文としてまとめ、研究発表や論文誌への投稿を行う。また、秋からは、過去の研究成果とこれまでの活動をまとめ、博士論文の執筆にあたる。(抄録なし)
成長ホルモン分泌に関与する情報伝達系とイオンチャネルに関する研究

本年度は、成長ホルモンの顆粒分泌に与える電位依存性チャネルからのカルシウム流入と細胞内cAMPの影響を主に検討した。2位相フェイズロックアンプを用い、ヒト成長ホルモン(GH)産生下垂体腺腫細胞におけるGHの顆粒分泌を膜容量の変化として捉え、経時的にこれを測定した。手術時に得られたヒトGH産生下垂体腫瘍は酵素的に単離し、10%FCSを含むDME培地で培養した。膜電流、膜電位の測定はパッチクランプ法の変法である穿孔ホールセルクランプ法を用いた。電位固定法下で膜電位を電位依存性カルシウムチャネルの閾値以下に固定し、閾値以上の脱分極パルスを与えると膜のコンダクタンスの増加と膜容量の増加が認められた。過分極側にシフトさせても変化は見られなかった。カルシウムチャネル阻害物質であるニトレンジピンによってこの膜容量の増加は抑制された。電位依存性カルシウムチャネルの閾値以下でホルモン分泌刺激物質であるGHRHや8Br-cAMPを投与しても膜容量の増加は認められなかった。脱分極刺激を与えて膜容量の増加が一定になった後にGHRHや8Br-cAMPを投与すると、さらなる膜容量の増加がみられた。これらの事実はcAMPをセカンドメッセンジャーとするGHRHによるGHの分泌刺激反応には、電位依存性カルシウムチャネルが活性化していることが前提条件であることが判明した。従来、細胞内cAMPとカルシウムがどの様な相互関係でホルモン分泌を刺激するかは十分明らかとはされていなかったが、電位固定法下での膜コンダクタンスと膜容量の独立測定によりその関係が明らかとなった。ヒト成長ホルモン産生下垂体腫瘍は小児では巨人症を、成人では先端巨大症を呈する。この腫瘍組織を酵素的に単離して細胞を調べてみると、神経細胞と同じ様な自発性活動電位を示す。この活動電位は細胞外のカルシウムイオンに依存しており、活動電位に伴う細胞内へのカルシウム流入が成長ホルモン分泌に重要な役割を果たしている。先端巨大症では成長ホルモン刺激ホルモン(GHRH)投与により成長ホルモン分泌が刺激される群と刺激されない群とがある。刺激される群の腫瘍細胞ではGHRH投与により非選択性陽イオンチャネルの活性化と電位依存性カルシウムチャネル電流の増大がおこる。これらの機序により細胞内へのカルシウム流入が増大する。これらの反応は膜透過性のcAMPアナログである8Br-cAMPによっても再現できる。GHRHによっても反応しない群の細胞を調べてみると、GHRHと投与や8Br-cAMP投与によっても非選択性陽イオンチャネルの活性化や電位依存性カルシウム電流の増大が起きなかった。またcAMP・Aキナーゼ系を抑制するRp-cAMPSを投与すると、基礎レベルでの電流の減少と電位依存性カルシウム電流の抑制が見られた。これらの事実からGHRH非反応群では細胞内cAMPが既に活性化された状態にあることが示唆された。先端巨大症の腫瘍の一部にはGs蛋白の点変異とそれに伴う細胞内cAMPの増加が起こっている事が報告されている。Gs蛋白の点変異はコドン201と227に集約されており、これらの点変異についてRT-PCR法を用いて検討すると、GHRH非反応群の多くの腫瘍ではこれらの点変異のいずれかが存在する事が明らかとなった。単一の腫瘍細胞での変異の有無を調べるためsingle cell RT-PCR法を用いたが、これによっても点変異の存在が確認された。下垂体濾泡星状細胞(FS細胞)は成長ホルモン分泌細胞などの下垂体前葉の支持細胞であると考えられてきた。しかし近年FS細胞が呑食能を有していることや分泌細胞に栄養を補給するなどFS細胞の新しい機能が明らかにされつつある。またIL-6などのサイトカインを分泌して分泌細胞からのホルモン放出を調節していることも報告されている。FS細胞はS100蛋白やglial

fibrillary蛋白陽性など、神経系におけるグリア細胞様の性質を有している。今回FS細胞由来の樹立細胞であるTtT/GF細胞を用いてイオンチャネルの検討を行った。TtT/GF細胞は形態学的に(1)isolated round cell,(2)isolated spread cell,(3)contact spreadcell,(4)contactround cellに分類された。電圧固定法で膜電流を調べるとisolated spreadcellとcontact cell(round spreadともに)に外向き電流が存在した。しかしisolatedround cellには僅かしか認められなかった。Tail電流の反転電位は細胞外液のカリウムイオン濃度が5mMのとき約-80mV、20mVのとき約-50mVでこれらの値はNernstの式で期待されるカリウムの平衡電位と一致した。よって外向き電流はカリウム電流であると結論された。カリウム電流のactivationとdeactivationのどちらの過程ともにsingle exponentialでfitできた。exponential fitで得られた時定数(τ)を膜電位に対してプロットすると、時定数は2つの指数曲線の和として近似できた。この時定数の電位依存性はシュワン細胞の2型カリウムチャネルと類似としていた。外向き電流は4AP,TEA,Ba2+により制御された。4AP,TEA,Ba2+のEC50はそれぞれ0.1mM,0.8mM,8mMであり、4APとTEAに高いsensitivityを示した。以上の結果からTtT/GF細胞にはカリウムチャネルが存在し、その発現は細胞の接触状態と係わっていることが明らかとなった。TtT/GF細胞の静止膜電位は-30から-50mVでありカリウムチャネルの活性化の膜電位にほぼ一致している。TtT/GF細胞は分泌細胞を取り囲むようにして存在するため、何らかの膜電位の変化がTtT/GF細胞のカリウムチャネルの活性化状況を変化させ、その結果隣接する分泌細胞の活動性に影響を与えている可能性が高い。またカリウムチャネルが細胞の増殖に関与しているという報告がある。グリア細胞の一種であるoligodendrocyteやシュワン細胞の増殖にはカリウムチャネルの量と活動状態が密接に関わっている。よってTtT/GF細胞でも細胞接触に伴うカリウムチャネル電流の増大が細胞増殖に影響している可能性がある。本年度は、成長ホルモンの顆粒分泌に与える電位依存性チャネルからのカルシウム流入と細胞内cAMPの影響を主に検討した。2位相フェイズロックアンプを用い、ヒト成長ホルモン(GH)産生下垂体腺腫細胞におけるGHの顆粒分泌を膜容量の変化として捉え、経時的にこれを測定した。手術時に得られたヒトGH産生下垂体腫瘍は酵素的に単離し、10%FCSを含むDME培地で培養した。膜電流、膜電位の測定はパッチクランプ法の変法である穿孔ホールセルクランプ法を用いた。
実験動物の保管管理設備・器材等の適正化

合計3回の班会議を開催し(新潟:2回、大阪:1回)、種々の論議の上、基本方針を策定、実行に移った。1.基本方針(1)諸外国の動向とわが国の現状を調査し、その平均像を探る。(2)ケージサイズ等については可能な限り科学的分析を加える。(3)未解決な点には今後比較実験を追加する。(4)今後さらに3年間の具体的検討をふまえ、国際整合性のある、かつ、わが国独自のガイドラインを策定する。2.平成5年度に行なった具体的作業内容(1)ケージサイズ、飼育管理設備等に関する内外の文献を蒐集した(全員)。(2)国内の動物施設の現場視察・調査をした(大阪大医学部、京大霊長研、中外製薬(株)研、第一製薬(株)研、サンド薬品(株)研など、全員)。(3)今後3年間の具体的作業内容を作成、平成6年平成8年度科研総合(A)として申請を行った。その中では班員を追加・業務内容を拡大してある。
近世城下町を基盤とする地方都市における明治・大正期の官庁街の建設と都心改造

本研究では城下町基盤への官庁施設の設置の実態と、近代の都市形成に与えた影響を分析した。分析方法は、官庁施設の設置当初から現在まで約30年おきに、以下の3要素の関連を分析した。尚、近代における官庁施設設備は、初めて本庁舎がおかれた場所に着目した。○建築:官庁施設、教育施設、医療施設、文化施設○骨格:城下町基盤、街路、鉄道、都市計画街路、○自然環境:河川、堀、水路、地形その結果、官庁施設の立地に関して以下に示す2分類、7類型が存在することを明らかにした。○城下町基盤を生かし、城郭周辺部への官庁施設の設置城郭周辺部は城下町の近代化において最も改造され、官庁施設の建設はその結果でもあった。城郭周辺に官庁施設が設置された都市は21都市あり、その設置パターンは6つ存在した。官庁施設は城郭の中でも既存の商業地区に近い場所に多く設置された。城中心型、大手門(広小路)周辺型、大手道沿い型、町家域方向集中型、街道挟み型○城下域周縁部に官庁施設を設置城郭ではなく城下域の周縁部に官庁施設を設置する都市もあった。城下域周縁部集中型、城下域周縁部分散型さらに、この類型を元に、変容プロセスを分析した。以上の方法により、明治の官舎街と立地の実態とその後の都市の近代化過程での都心改造の関係を明らかにした。近世城下町を基盤とする地方都市における明治・大正期の官庁街の建設と都市改造を研究するに当たり、まずその基礎である近世城下町の都市構造を類型化する作業を本年度の中心テーマとして行った。明治・大正期の官庁街建設は、近世城下町の都心部の都市構造との関係、当時の社会的な要因、そしてその都市の全国土的な立地条件によって決定されている。中でも近世城下町の中心部の基盤条件が官庁街の建設には決定的な条件となっており、この類型化を分析の基礎として行った。その結果、街区型、臨水型、背山臨水型、馬の背型という四つの主類型を行い、その中で街路形態がどのように構成されているかにより細分類を行っている。次に城郭を中心とする城下町の都心部に、県庁を中心とする官庁がどのように立地されたかを類型化した。城郭を中心に官庁が立地した福島、富山、前橋、大分。大手道を軸に官庁が形成された静岡、佐賀、盛岡、福井。大手道の周辺に官庁が立地した鳥取、和歌山、徳島。旧町家域には官庁街が形成された金沢、秋田、高知、松江。街道を挟み込んで官庁街が立地した宇都宮、高松、津、などの類型があることが明らかになった。このほかに城下域の外に城下域と隣接して官庁街が建設されたのが山形、熊本。城下域に分散して官庁街が建設されたのが松山、岡山、などである。このように明治・大正期の官庁街は当時の近代都市建設の意図を体現して多様な立地パターンが形成されたことが明らかになっている。さらに、山形、金沢、福井、甲府の四都市において詳細な分析を行い、官庁街の建設がそれぞれの都市の近代都市建設の方向性を決定づけたことを明らかにした。山形では三島通庸の城下町改造が基礎になり、その後の城下町の近代化が進められているし、金沢ではこの複雑な都市構造の中に官庁街が分散的に配置され、城郭を中心とした都市構造は、旧来のまま保存されながら近代都市建設を進めている。福井では震災・戦災などの復興事業の中で城郭を官庁街建設に積極的に利用し、ここを中心にグリット型の都市構造を展開していった。甲府は城郭の内部に鉄道駅を建設するという極めて珍しい改造型の近代都市建設を進めた都市であるが、これも初期に鉄道駅の建設とともに計画的に城郭跡に官庁街を建設し、これをもとに都市改造を進めて行ったことが明らかになった。このようにこの研究の基礎としての城下町の骨格の類型化とその上にどのようなパターンで官庁街が建設されたかを類型化し、これらの三者の事例研究による近代化のシナリオの分析を本年度は行ったが、今後はこの三つの関係を明らかにすることが二年以降の研究課題として残っている。

以上の方法により、明治の官舎街と立地の実態とその後の都市の近代化過程での都心改造の関係を明らかにした。近世城下町を基盤とする地方都市における明治・大正期の官庁街の建設と都市改造を研究するに当たり、本年度は、城下町基盤への官庁施設設置とそれが城下町の都心に与えた影響を分析した。分析方法は、官庁施設の設置当初から現在まで約30年おきに(1900、1930、1960、1995)4枚の1万分の1の地図を作成し、以下の3要素をおとした。尚、近代における官庁施設設置は、最初城郭跡の旧城等を仮庁舎として利用し、本庁舎が建つまでに2、3転庁舎の位置が変わったが、本研究では、はじめて本庁舎が置かれた場所に着目する。(1)建築→官庁施設・教育施設・医療施設・文化施設・民間施設(2)骨格→街路・都市計画街路(3)自然環境→河川・堀・水路・山その結果、官庁施設を都市改造の手段として積極的に用いた例が3都市に見られた。山形、宇都宮では、県令三島通庸のもと、寺社他であった城下域周縁部の街道の延長上等に新たな街路をひき、そのアイストップに県庁をおき、街路の両側に公共施設を設置して新たな都市景観を構築した。甲府では県令藤村紫郎により城郭の再開発が行われ、大手道沿いに県庁をはじめとした藤村式と呼ばれる建築様式の官庁施設などが整備された。県庁設置後、次々と官庁施設が建設されたが、その設置には大きく以下の2つのパターンが見られた。(1)城下町基盤をうまく生かし、城郭周辺部への官庁施設の装置城郭周辺部は城下町の近代化において最も改造され、官庁施設の建設はその結果でもあった。城郭周辺に官庁施設が設置された都市は21都市あり、その設置パターンは6つ存在した。官庁施設は城郭の中でも既存の商業地区に近い場所に多く設置されたことが共通して言える。○城中心型(富山、前橋、大分、福島)○大手門(広小路)周辺型(静岡、鳥取、福島、和歌山、佐賀、鹿児島、盛岡、福井)○大手道沿い型(甲府)○町家域方向集中型(金沢、松江、秋田、高知)○街道挟み型(宇都宮、津、高松)(2)城下域周縁部に官庁施設を設置城郭ではなく城下域の周縁部に官庁施設を設置する都市もあった。○城下域周縁部集中型(山形、熊本)○城下域周縁部分散型(松山、岡山)今後はこれの関係を明らかにすることを研究課題としている。本研究では城下町基盤への官庁施設の設置の実態と、近代の都市形成に与えた影響を分析した。分析方法は、官庁施設の設置当初から現在まで約30年おきに、以下の3要素の関連を分析した。尚、近代における官庁施設設置は、初めて本庁舎が置かれた場所に着目した。◯建築:官庁施設、教育施設、医療施設、文化施設◯骨格:城下町基盤、街路、鉄道、都市計画街路、◯自然環境:河川、堀、水路、地形その結果、官庁施設の立地に関して以下に示す2分類、7類型が存在することを明らかにした。◯城下町基盤を生かし、城郭周辺部への官庁施設の設置城郭周辺部は城下町の近代化において最も改造され、官庁施設の建設はその結果でもあった。官庁施設は城郭の中でも既存の商業地区に近い場所に多く設置された。城中心型、大手門(広小路)周辺型、大手道沿い型、町家域方向集中型、街道狭み型◯城下域周縁部に官庁施設を設置
希土類賦活による高輝度発光材料の研究

母結晶の次元性、特に層状構造に着目して二重Ta-O層で隔てられた(La,Ta)-O層からなるLaTa_7O_<19>を母結晶に選び、高輝度の青色、緑色および赤色蛍光体の材料開発の基礎的研究を行った。1.出発原料としてLa_2O_3,Tm_2O_3,Tb_4O_7,Eu_2O_3とTa_2O_5(純度99.9%以上)を用い、(La_<1-x>R_x)Ta_7O_<19>(R=Tm,Tb,Eu)の組成式に秤量後12MHNO_3で溶解・蒸発乾固する硝酸塩共分解法により原料を調整し、空気中1200°Cで24時間焼成して六方晶系の単一相固溶体を合成することに成功した。格子定数の組成依存性より、Tm^<3+>,Tb^<3+>とEu^<3+>はLa^<3+>サイトを仕込み組成通り完全固溶したことが判明した。2.(La_<1-x>R_x)Ta_7O_<19>(R=Tm^<3+>,Tb^<3+>,Eu^<3+>)固溶体において、Tm^<3+>では460nm付近の青色発光、Tb^<3+>では547nm付近の緑色発光、Eu^<3+>では610nm付近の赤色発光がシャープな発光スペクトルとして観測できた。発光強度の組成依存性の結果より、最大発光強度となるXの値は、Tm^<3+>ではX=0.2,Tb^<3+>ではX=0.8,Eu^<3+>では濃度消光は起こらず、X=1.0のEuTa_7O_<19>試料が最も強い発光強度を有していることが判明した。三次元的結晶構造であるYAIO_3にTm^<3+>,Tb^<3+>,Eu^<3+>を付活した試料の最大発光強度となる組成はX=0.020.04である結果と比較すると、本研究で得られた希土類固溶発光体は高濃度型高輝度発光体であることが判明した。3.本研究で得られた希土類固溶体の発光減衰特性を評価した結果、発光減衰曲線は擬二次元的エネルギー回遊の式で解析できることが判明し、LaTa_7O_<19>母結晶の二次元層状構造を反映した優れた高濃度型高輝度発光体材料であることがわかった。本研究で得られた成果を基にして、電子線などの励起エネルギーを効率よく吸収し、発光中心となる希土類イオンなどにできるだけ速やかにエネルギー伝達できる機構をもつ新しい形の高輝度発光体の開発に関する基礎的研究成果が得られた。