hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバル市民性教育

本研究プロジェクトの主たる目的は、グローバル市民性教育に関する基本的概念を検討し明らかにした上で、理論的枠組みを検討し確立することである。その目的は、本研究プロジェクトの3年間におよぶ研究期間の中で、理論的かつ実証的な研究を実施することによって達成された。本研究プロジェクトの代表者は、単独で2009年10月に「グローバル市民性教育の理論的枠組みに関する本」を出版する契約を、センス出版(Sense Publishers)との間で交わした。現在は本研究プロジェクトの成果を基に、その本の内容を執筆中であり、2011年にはその本が出版される予定である。2007年度に本プロジェクトによって達成された主な成果は以下の3点にまとめることができる。(1)多様な分野における地球市民性教育に関連する理論を扱った先行研究を検討し、本プロジェクトが基づくべき理論的基盤を形成する目的で、それらの理論を批判的かつ体系的に分析し整理した。本研究テーマは教育学の分野では比較的新しいものであることもあって、本領域の理論構築は日々発展・変化しつつあるため、この段階で一定の理論面のとりまとめを行なえたことには重要な意義があったと言える。(2)オーストラリアとニュージーランドの学校と文部省を訪問し、学校教育における地球市民性教育に関連する資料を収集した。教育現場において、これまでの理論がどのように実践されているかを検証することによって、どのように理論が実践に結び付けられ得るのかを見ることができたことは大きな収穫であった。(3)地球市民性に関連する学術研究会と学会に参加し、情報交換をすると共に、論文によって理論的研究結果の一部を報告した。2007年度に行なわれた研究は広範囲に及ぶ国や多様な教育的文脈に関連する地球市民性教育のための理論的枠組みが必要であるという認識の上に立って、本分野における基礎的研究基盤を整える目的で行なわれたものであるが、その目的は概ね達成できたと言える。しかしながら、これまで行なわれた理論的研究の多くは、先進諸国の教育制度に関連するものであったことも事実である。本来の地球市民性教育とは、特定の先進諸国だけに限られたものではなく、発展途上の国々の教育制度にも関連するものでなければならないことは言うまでもない。したがって、2008年度と2009年度の2年間において、発展途上国をも含む更に多様な国々の教育制度にも関連する「真の意味の世界市民性教育の理論」を研究したい。本研究は3年間にわたる継続的研究であるが、その2年度目にあたる2008年度は、2007年度に行った研究成果を基礎においた上で、更に理論面的枠組みを確立し、実践面の実態を把握することを目的とする研究を行った。その成果については、主に以下の3点にまとめることができる。(1)理論的枠組みの研究:2007年度に実施した「グローバル市民性研究の枠組み」に関する理論研究を基に、政治学・社会学・哲学・地理学・文化人類学におけるグローバル市民性に関連する理論的研究を収集し分析した。その結果、本分野が20世紀の後半に始まった比較的新しい研究分野であることが原因していると思われるが、現在の段階では、各分野におけるグローバル市民性の概念の間に相違があり、どの分野でも共通に受け入れられているような確立した普遍的な理論的枠組みが存在しないことが分かった。(2)教育実践の研究:ヨーロッパ、アジア、オセアニア、南北アメリカの国々におけるグローバル市民性教育の政策・カリキュラムを収集し分析した。その結果、(1)の理論的枠組みと同様に、理論面だけでなく実践面においても、多様な思想や哲学を背景として、極めて多様な市民性教育が世界の各国で実践されていることが分かった。(3)質問紙調査:大学生と生徒を対象としたグローバル市民性に関する質問紙調査を実施した。その結果は現在分析中で、2009年度に発表する予定である。現在は、上記の(1)(3)をまとめる作業を進めており、更に検討を加える必要がある課題についてもまとめているところである。「グローバル市民性教育」に関する研究プロジェクトの目的は、グローバル市民性教育のための理論的枠組みと概念的基盤を検討し構築することであった。これまでに行なわれた研究においては、多くの研究者がグローバル市民性に関連する理論について研究を積み重ねてきているが、それらの研究のほとんどが、欧米を中心とする限られた国や地域の研究である。したがって、本研究のもう一つの重要な目的は、これまであまり研究の対象とされてこなかった国や地域の人々の視点をも研究の対象とすることによって、多様な視点から見たグローバル市民性教育のあり方を検討することである。本研究プロジェクトでは、8つの言語を用いて23カ国の大学生対象に質問紙調査を実施した。また、半構造面接とフォーカスグループ面接も実施した。さらに、インターネット上に公開されている国家や州、または国際的組織の教育政策やカリキュラム等に関する公文書を分析するという方法も採用され、それらの組織がグローバル市民性にいかなる知識、能力、態度、価値観を期待しているかが明らかにされた。
超短パルス制御によるマルチパルス衝動分光法の溶液のダイナミックスへの応用

本研究においては溶媒分子と溶質分子によって特徴づけられる局所分子場内における揺らぎの振動モードを直接かつ選択的に検出し、その溶液のダイナミックスに対する役割を明らかにすることを目指し、まったく新しい手法として最近進歩してきた超短パルス整形技術を用い、励起したい振動モードと全く同一周期からなるパルストレインをつくり、その振動モードを強制励起する衝動振動分光法を開発することを試みた。そのためにまずパルス整形の技術を確立することを目指した。このパルス整形技術は入射光パルスを何らかの形でフーリエ変換しそのフーリエ成分を空間的に投影させ、適当なフィルターを通すことでそのフーリエ成分にフィルター関数をかけ、逆フーリエ変換をしてやれば、整形されたパルストレインが得られると言う原理に基づいている。本研究で具体的にはモード同期Ti:Sapphireレーザー(半値幅80fs)を用い、これを回折格子で波長成分に分解し、その波長方向に広がったパルスを格子状の液晶マスクを通すことで、フーリエ(波長)成分にフィルター関数をかけ、さらにこのパルスを差分散の配置においた回折格子で逆フーリエ変換をしてやることで、時間領域において整形されたパルスを得ることができた。この液晶マスクは一本100μm間隔の格子128本からなり、それぞれにかける電圧を変化させることで、入射光の偏光面を変化させることが出来るので位相マスクとして用いている。ただこの液晶マスクは完全には連続対とはみなせないことと、位相だけで強度はフィルターできないことから任意の(位相、強度両方を制御した)パルス波形を得ることは出来ないことも分かった。今後は、われわれが従来の振動分光法で示唆した蛋白質や溶液の特異な振動モードの解明に向けて、そうしたモードを選択するため任意のパルス波形を得られるよう、液晶マスクの改良(強度マスクとの結合)や検出系の構築を計画している。
低温希ガス・小分子固体中の原子拡散におけるトンネル効果と化学反応

1.本研究は、希ガス結晶における水素、重水素原子の化学反応と拡散の過程を実験的に追跡し、多体相互作用の場において進行するトンネル効果に関する知見を得ることを目的とする。このために、H_2Sなどをドープした自立した結晶を作成し、レーザーによる選択励起によって固体中に原子種を生成させ、その消滅過程、生成物の生成過程を赤外分光やレーザー分光の手段によって追跡する。本研究の実験的方法の特色は、自立した結晶をレーザー励起し、光学密度を上げ、極低濃度の化学種の追跡を可能とすることにある。結晶構造特有の場が反応や、拡散過程に及ぼす効果を明らかにすることができる。2. H_2Sを少量含む希ガスを既存の自立結晶作成装置へ導き、透明な自立結晶を作成した。赤外吸収スペクトルの解析により、低濃度の結晶ではH_2Sは単離された状態と2量体などとして存在することを明らかにした。220-260nm範囲の波長のレーザー光で励起することによって自立結晶のケージ中でSH+Hに解離させた。H_2Sの解離は、その赤外吸収の減衰から260nm近辺まで認められ、一方、SH、およびH原子の生成は、250nm以下で認められた。この結果は、光吸収解離に伴う過剰エネルギーが、あるしきい値以上のケースのみ水素原子がケージのポテンシャルから抜け出るとするモデルで解釈できる。モデル計算で得られるケージのポテンシャルの障壁高さに比べて、より低いエネルギーを有する水素原子が一部ケージの外へ表れている可能性があり、何らかのトンネル現象が関係している可能性を示した。また対応するD_2Sについても検討を進め、水素原子と重水素原子の挙動の差を示した。
非線形関数解析学とその周辺

本研究は「非線形関数解析学とその周辺」と題して、数学、物理学、制御工学、理論経済学で発生する非線形問題を関数解析学的に把握し、それを理論面と応用の面から究明してきた。まず、それらの非線形問題を数学的に把握し、それを数学的に再構成してみたところ、ある種の非線形半群の漸近的挙動の研究と解の存在に関する研究が重要であることがわかった。それでその研究を進め、いくつかの有用な結果を得た。またそれはこれまで内外で研究されていた非線形エルゴード理論を介在にすると、工学などで重要である画像処理の問題とも結び付けることができ、その方面でもかなりの成果を得た。これらの結果は内外の雑誌や日本数学会で公表され、非常に関心をもたれた。また最近諸外国で引用されはじめたことを報告しておきたい。また非線形時系列解析や非線形偏微分方程式、トポロジー、計算の理論に関しても面白い結果が得られた。それらの分野で重要である非線形問題に関する定理が統一的で応用の広い不動点理論や最近ますます重要視されているコンピュータ理論の枠組の中で究明されたということは非常に意義のあることではないだろうか。その他、数理計画やゲームの理論、経済均衡論等で重要である非線形システム理論に関する結果も得られている。これらの成果は本当に予想以上であった。これは夏休みを利用しての大量の文献収集やその整理ならびに非線形問題に興味を持っている他大学の研究者との数多くの研究打ち合せや討論が効を奏した結果であろう。
多置換オレフィン類の立体補完的パラレル合成反応開発と特異分子合成への応用

有機合成上極めて重要な合成素子であるE-,Z-多置換オレフィン類の独自でプロセス化学指向の実用的な合成法をほぼ確立できた.特に基質一般性の高いE-,Z-パラレル合成が特徴的である.本方法論を利用し,SSRI医薬Zimelidineの分割法によらない初のE-,Z-立体補完的パラレル合成,制癌剤Tamoxifenの初のE-,Z-立体補完的パラレル合成にも成功した.一連の内容は有機合成化学のハイライト誌であるSynform誌に掲載された.これらの研究過程で,従来煩雑合成を要した2つの有用合成素子の再現性の高い実用合成法を見出し,Organic Syntheses誌に2件提案できた.「多置換オレフィン類の立体補完的パラレル合成反応開発と特異分子合成への応用」を目指す.(E)-, (Z)-の立体が固定した多置換オレフィンは,有機合成上極めて重要な合成素子である.そのため各種合成法が報告されているが,(E)-, (Z)-パラレル合成は稀有といって良い.当研究室ではすでに萌芽となる実用的な三置換α,β-不飽和エステルの(E)-, (Z)-立体補完的合成法を報告している(SYNFACTSに採用).今申請では,同一の入手容易なβ-オキソエステル(β-ケトエステルおよびα-ホルミルエステル)からプロセス化学を志向したパラレル手法による三・四置換(E)-,(Z)-α,β-不飽和エステルの合成方法論を開拓する.市販でないβ-オキソエステルの調整には,独自のTi-Claisen縮合などを駆使する.合成法は2段階からなる.1. β-オキソエステルの(E)-, (Z)-立体補完的エノールスルホニル化にて(E)-, (Z)-エノールスルホナートに導く. 2.得られた(E)-, (Z)-エノールスルホナートをパートナーとして,主に立体保持鈴木・宮浦および根岸クロスカップリングにて(E)-, (Z)-三・四置換α,β-不飽和エステルを得るものである.エノールスルホナートと類型のエノールホスホナートを経由する方法も比較検討する.2015年度は,各種(E)-, (Z)-三置換α,β-不飽和エステルの基質一般性を確立し,その応用として三置換オレフィンであるSSRI医薬Zimelidineの分割法によらない初の(E)-, (Z)-立体補完的パラレル合成に成功した(論文掲載済み).さらに,エノールホスホナートを経由する方法にて各種(E)-, (Z)-四置換α,β-不飽和エステルの基質一般性の高い方法論も確立し,制癌剤Tamoxifenの(E)-, (Z)-立体補完的形式合成にも成功した(論文掲載済み).当研究室では一貫して,市販または独自のTi-Claisen縮合にて調整容易なβ-オキソエステル(β-ケトエステルおよびα-ホルミルエステル)を基質とする独自反応を開発中である.「研究実績の概要」で述べたように,本課題に関し2つのフルペーパーを公表した.現在,幾つかの展開を図り,以下の興味ある進展を見ている.(1)現在の外部公表時点では,エノールホスホナート経由法がエノールトシラート経由法に比べ優れていると見なせる.これは論文発表の時系列からも判断される.(2)ところが実のところ,エノールトシラートはエノールホスホナートよりもクロスカップリングパートナーとして優れている.すなわち反応性,アトムエコノミー,調整反応剤の価格・安全性の多面においてである.しかし調整法に難があった.(3)そこで,エノールトシラートの調整法を回帰的に再検討し,十分実用的な方法を見出した(近日投稿予定).(4)最終目標である(E)-, (Z)-四置換α,β-不飽和エステルのパラレル合成において,多くの実施例を提出し基質一般性を高め,ユーザーフレンドリーな方法論を提示する方針である(別途論文作成準備中).(E)-, (Z)-立体固定された多置換オレフィン類は,有機合成上極めて重要な合成素子である.多くの合成法が開発されてきたが,類縁化合物を出発原料とする(E)-, (Z)-パラレル合成は稀有といって良い.本課題では,同一の入手容易なβ-オキソエステル(β-ケトエステルおよびα-ホルミルエステル)からプロセス化学を志向したパラレル手法による三・四置換(E)-,(Z)-α,β-不飽和エステルの合成方法論を開拓する.市販でないβ-オキソエステルの調整には,独自のTi-Claisen縮合などを駆使する.萌芽となる実用的な三置換α,β-不飽和エステルの(E)-, (Z)-立体補完的合成法を報告している(Org. Lett. 2009(SYNFACTSに採用), Org. Lett. 2010).最近,エノールホスホナートを経由する立体補完的合成を報告した(Org. Biomol. Chem. 2015).

さらに,α,β-またはβ,β-ジアリール三・四置換α,β-不飽和エステルの立体補完的パラレル合成およびSSRI医薬Zimelidineの分割法によらない初の(E)-, (Z)-立体補完的パラレル合成に成功した(Chem. Eur. J. 2015).加えて,各種(E)-, (Z)-四置換α,β-不飽和エステルの基質一般性の高い方法論も確立し,制癌剤Tamoxifenの初の(E)-, (Z)-立体補完的パラレル合成にも成功した(Synthesis, 2016, ChemistryOpen. 2016).なお,内容は,有機合成化学のハイライト誌(年間約40件)であるSynform誌(2017)に掲載された.これらの研究過程で,構造は比較的単純であるが,従来煩雑合成を要した2つの有用シントンの実用合成法を見出し,Organic Syntheses誌に2件提案できた.その1件掲載済み(2016),1件印刷中である.「研究実績の概要」に述べたように,当研究室では一貫して,市販または独自のTi-Claisen縮合にて調整容易なβ-オキソエステル(β-ケトエステルおよびα-ホルミルエステル)を基質とする独自反応を開発中である.本課題および関連する派生研究において,この2年間で1件の速報, 6件のフルペーパーを公表した.さらに,これらの一部内容は,有機合成化学のハイライト誌(年間約40件)であるSynform誌(2017)に掲載された.ポイントとなる知見は以下のとおりである.1.基質となる多様なβ-オキソエステル調整法を提示できた.2.エノールトシラートがエノールホスホナートに比べクロスカップリングパートナーとして優れる.すなわち反応性,アトムエコノミー,調整反応剤の価格・簡便性などの多面においてである.3.しかしフル置換エノールトシラートの調整法に難があった.そこで,この調整法を回帰的に再検討し,十分実用的な方法を見出した.4.最終目標である(E)-, (Z)-四置換α,β-不飽和エステルのパラレル合成において,多くの実施例を提出し基質一般性を高め,SSRI医薬Zimelidineおよび制癌剤Tamoxifenの初の(E)-, (Z)-立体補完的パラレル合成にも成功した.ユーザーフレンドリーな方法論を提示できたと考えている.これらの研究過程で,単純であるが,従来煩雑合成を要した2つの有用シントンの実用合成法を見出し,Organic Syntheses誌に2件提案できた.(E)-,(Z)-立体固定された多置換オレフィン類は,有機合成上極めて重要な合成素子である.多くの合成法が開発されてきたが,類縁化合物を出発原料とする(E)-,(Z)-パラレル合成は稀有といって良い.本研究では,同一の入手容易なβ-オキソエステル(β-ケトエステルおよびα-ホルミルエステル)からプロセス化学を志向したパラレル手法による三・四置換(E)-, (Z)-α,β-不飽和エステルの合成方法論を開拓することができた.β-オキソエステルの調整には,当研究室独自のTi-Claisen縮合などを駆使した.当研究室ではその萌芽となる実用的な三置換α,β-不飽和エステルの(E)-,(Z)-立体補完的合成法を報告している(Org. Lett. 2009(SYNFACTSに採用), Org. Lett. 2010, Org. Biomol. Chem. 2015).これらの蓄積をもとに,α,β-またはβ,β-ジアリール三・四置換α,β-不飽和エステルの立体補完的パラレル合成およびSSRI医薬Zimelidineの分割法によらない初の(E)-,(Z)-立体補完的パラレル合成に成功した(Chem. Eur. J. 2015).さらに,各種(E)-,(Z)-四置換α,β-不飽和エステルの基質一般性の高い方法論も確立し,制癌剤Tamoxifenの初の(E)-,(Z)-立体補完的パラレル合成にも成功した(ChemistryOpen. 2016).なお,内容は,有機合成化学のハイライト誌(年間約40件)であるSynform誌(2017)に掲載された.これらの研究過程で,構造は比較的単純であるが,従来煩雑合成を要した2つの有用シントンの実用合成法を見出し,Organic Syntheses誌に2件掲載された.
ロジスティック回帰に基づくコンクリートの外観の定量的検討とその展開

コンクリートの外観に関する既往の知見は、現場の経験則を根拠としたものが殆どであり、その多くが定性的な表現にとどまっている。本研究では、アンケート調査およびロジスティック回帰分析を通じて、コンクリートの外観が一般的な消費者の心理に与える影響を定量化したうえで、外観に関する管理基準値を導出することを試みた。平成30年度には主に以下の研究成果が得られた。(1)代表的な副産物系混和材であるフライアッシュを用いて色味付けしたコンクリート供試体を作成し、N=1000の調査・分析を通じて、色味の変化による消費者の環境マインドの低減を定量化した。その結果、副産物をリサイクルしたコンクリートが優位に選択されるとき、表面の明度(L*a*b*色空間)が基準コンクリートに対して-8.0より高く、メトリック彩度が6.5より低い範囲に収まることが明らかになった。この範囲を普通ポルトランドセメントの25%をフライアッシュに置換する条件下で満足するためには、使用するフライアッシュの明度を普通ポルトランドセメントに対して-0.26超、メトリック彩度を0.38未満の範囲に収める必要がある。(2)コンクリートに生じた表面気泡の外観上の評価に与える影響を定量化し、外観上の管理基準値を導出した。N=2000の調査・分析の結果、表面気泡の面積比および被験者の性別が外観の評価に与える影響が認められた一方、被験者の年齢、視力、観察距離、気温、湿度および照度が外観の評価に与える影響は認められなかった。また、50%以上の消費者が「表面気泡が気になる」、「美観上許容できない」および「構造上不安を感じる」と回答するときの表面気泡の面積比は、それぞれ男性において0.520%以上、0.687%以上、1.194%以上、女性において0.310%以上、0.442%以上、0.868%以上と推定された。申請書に記載した研究計画では、副産物使用したコンクリートにおける色味の許容範囲の定量化までを平成30年度の計画とした。色味の許容値に関する十分な研究成果を発表できたことに加え、次年度以降の課題である表面気泡の許容値に関する成果まで得ることができた。進捗状況は、当初の計画を上回るものと考えられる。当初予期していない結果として、コンクリートの外観評価に被験者の視力および観察距離があまり影響しなかったことが挙げられる。この結果は、以降の調査を簡便にする方向に働く。平成30年度の研究を通じて、調査・分析の基礎的手法が確立した。今後、表面気泡の評価に適用した手法を、ひび割れ、コールドジョイントおよび砂すじ等の評価に応用する。僅かに生じた残金を無理に調整しなかった。残金は次年度の物品費に充てることを計画している。
植物土壌病害の病原菌・寄主間相互関係の解析

土壌病原菌の中でも非常に甚大な被害を及ぼしているフザリウム病菌を対象として試験を行なった。1.トマト萎ちょう病菌(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)より、現在市場性の高い品種、桃太郎に強い病原性を示す株について、病原菌-寄主植物間の相互関係を調査した。トマト60余品種と国際標準病原菌株等を用い、接種試験により遺伝的解析を行なった。この結果、現在我が国で問題になっている病原菌は、抵抗性遺伝子IOTAを無効化するレース2であると判断された。また、この菌は果実が堅い完熟系の品種に強い病原性を示すことが多く、病原菌一寄主植物間の相互関係にペクチン等の関与が推測された。2.F.oxysporumの20余の分化型を中心に、G6PDHを初めとする15余の一般的酵素およびペクチン質分解酵素などについて、等電点電気泳動によりアイソザイム解析を行なった。この結果、一般的酵素については、菌株間等でアイソザイムパターンに差が見られたが、病原性とリンクするものは見いだされなかった。ペクチン質分解酵素については、殆どの菌株でpI値7.3、7.0、6.7、6.1の共通のアイソザイムを持っていることが判明した。3.F.oxysporum f.sp.Iycopersiciのペクチン質分解酵素産生条件について検討を加えた。基礎培地にトマト植物体、シトラスペクチン、ポリガラクツロン酸を添加すると本酵素が誘導されたが、サッカロース、マンノース等では誘導されなかった。また、本酵素の最適pHは4.5前後であった。4.ペクチン添加培地培養上清から硫安塩析、G25カラム、C50カラムによるイオン交換、G75カラムによるゲル濾過で本酵素を粗精製した。SDS-PAGEの結果分子量約4.5Kであった。5.粗精製酵素を用いてマウスを免疫し、モノクローナル抗体を作製中である。得られる予定の抗体を用いて植物組織内での酵素分布等を調査する予定である。6.トマト萎ちょう病菌より抽出したmRNAよりcDNAを得た。既報のバクテリア等のペクチン分解のシークエンスを参考にプライマーを作製した。このプライマーを用い、cDNAをテンプレートとしてプローブを作製、フザリウムのペクチン質分解酵素遺伝子を探索している。今後は、この遺伝子の発現について調査を行なう予定である。7.すでに作成したフザリウム属菌と特異的に反応するモノクローナル抗体API9-2を用いてフザリウム菌の表面の解析を行なった。この結果、抗体の反応部位が菌糸表面のマンナンを多く含む多糖であることが判明した。
除草剤が藻類の生理状態に及ぼす影響：曝露影響と回復性を評価する試験法の開発

本研究では、2種類の藻類(緑藻:Raphidocelis subcapitataと、珪藻:Navicula pelliculosa)を供試生物として、除草剤曝露後の、曝露期間と回復期間における増殖速度の変化と生理状態の変化の関係を明らかにすることを目的としている。2018年度は、緑藻を対象に、ベンスルフロンメチルを用いた試験データを用いて既報との比較による妥当性評価を行うことと、珪藻の入手と実験環境の整備を主な目的とした。緑藻への毒性試験では、曝露期間中における毒性影響濃度(EC50)の値は既存の研究と同程度の値を示した。この結果に、前年度に実施した2種類の除草剤(キノクラミンとペントキサゾン)の結果も加えて、回復性を表す指標の開発の検討を実施した。ここでは、曝露期間と回復期間における藻類の増殖速度と、バイオボリュームあたりの遅延発光の変動結果について比較を行った。その結果、いずれの農薬においても、曝露期間中における藻類の増殖速度とバイオボリュームあたりの遅延発光強度と、回復期間中における藻類の増殖速度とバイオボリュームあたりの遅延発光強度の関係は、ほぼ同様であることがわかった。これは、谷地ら(2016)が3,5-DCPを用いて実施した試験と同様の結果である。供試生物の入手については、予定通りテキサス大学UTEX The Culture Collection of Algaeより珪藻Navicula pelliculosa strain UTEX-B673(単藻株)を購入した。ただし、テキサス大学から増殖試験での妥当性が得られないため販売できないという理由のため、購入時期は5ヶ月ほど遅れた。購入後は速やかに、この珪藻のインキュベータ内での増殖速度の確認を実施し、順調に増殖していることを確認した。テキサス大学UTEX The Culture Collection of Algaeより珪藻Navicula pelliculosa strain UTEX-B673(単藻株)を購入した。ただし、テキサス大学から増殖試験での妥当性が得られないため販売できないという理由のため、購入時期が予定より5ヶ月ほど遅れた。その結果、計画全体に遅れが生じた。遅れが生じた期間中は、当初の予定を変更し、先行して緑藻の結果の解析を行った。現状では、珪藻を用いての実験の準備段階として、試験環境の整備を実施している。珪藻は、緑藻と比べて増殖時における環境が異なる。そのため、実験を開始する前に、実験機器のキャリブレーションなどが必要となる。現在までに、インキュベータ内での増殖速度の確認ができている。今後は、引き続き、遅延発光強度測定における最適な光強度条件の設定を検討する。緑藻の結果の解析については、研究実績の概要の通りである。珪藻を用いて、3,5-DCP(標準物質)を用いて妥当性評価を行い、既報との比較を行う。妥当性が確認でき次第、珪藻を用いた除草剤への本実験を実施する。具体的には、除草剤の、キノクラミン、ペントキサゾン、ベンスルフロンメチルの3種類を随時実施していく。解析方法についてはすでに緑藻を用いて確立できたため、その手法に基づいて解析を進めていく。珪藻における実験結果がまとまり次第、緑藻の結果を合わせて論文の執筆に取り掛かることとする。本研究では、2種類の藻類(緑藻:Pseudokirchneriella subcapitataと、珪藻:Navicula pelliculosa)を供試生物として、除草剤曝露後の、曝露期間と回復期間における増殖速度の変化と生理状態の変化の関係を明らかにすることを目的としている。2017年度は、実験設備の立ち上げ、農薬分析会社の選定、供試生物の入手と、3,5-DCP(標準物質)を用いた試験データを用いて既報との比較による妥当性評価を行うことを主な目的とした。実験設備は、細胞密度測定装置を始め、消耗品を含めて実験を行うために十分な設備を購入することができた。農薬分析会社の選定では、分析会社との交渉を行い、測定を委託する経路を確保した。供試生物の入手については、予定通り国立研究開発法人国立環境研究所の微生物系統保存施設より緑藻Pseudokirchneriella subcapitata strain NIES-35(無菌単藻株)を購入した。これらの準備が整ったため3,5-DCPを用いた妥当性検証実験を実施した。緑藻を用いた妥当性検証実験結果から、谷地ら(2016)による試験結果と同等の結果を得ることができた。この結果を受けて、2種類の除草剤(キノクラミンとペントキサゾン)を用いて、それぞれの本実験も実施した。両実験共に、曝露期間中における毒性影響濃度(EC50)の値は既存の研究と同程度の値を示した。回復性期間中における結果については、現在解析中である。また、回復性を表す指標の開発の検討としての、曝露期間と回復期間における藻類の遅延発光の変動結果についても、現在解析中である。当初は緑藻と珪藻を同時に培養する計画だった。しかし、培養設備の都合上、緑藻しか培養できなくなった。これを受けて、緑藻を用いた実験を前倒しにして実施することで、当初計画していた実験と同等の進捗状況となった。

2018年度は、緑藻を対象に、ベンスルフロンメチルを用いた試験データを用いて既報との比較による妥当性評価を行うことと、珪藻の入手と実験環境の整備を主な目的とした。緑藻への毒性試験では、曝露期間中における毒性影響濃度(EC50)の値は既存の研究と同程度の値を示した。この結果に、前年度に実施した2種類の除草剤(キノクラミンとペントキサゾン)の結果も加えて、回復性を表す指標の開発の検討を実施した。ここでは、曝露期間と回復期間における藻類の増殖速度と、バイオボリュームあたりの遅延発光の変動結果について比較を行った。その結果、いずれの農薬においても、曝露期間中における藻類の増殖速度とバイオボリュームあたりの遅延発光強度と、回復期間中における藻類の増殖速度とバイオボリュームあたりの遅延発光強度の関係は、ほぼ同様であることがわかった。これは、谷地ら(2016)が3,5-DCPを用いて実施した試験と同様の結果である。供試生物の入手については、予定通りテキサス大学UTEX The Culture Collection of Algaeより珪藻Navicula pelliculosa strain UTEX-B673(単藻株)を購入した。ただし、テキサス大学から増殖試験での妥当性が得られないため販売できないという理由のため、購入時期は5ヶ月ほど遅れた。購入後は速やかに、この珪藻のインキュベータ内での増殖速度の確認を実施し、順調に増殖していることを確認した。テキサス大学UTEX The Culture Collection of Algaeより珪藻Navicula pelliculosa strain UTEX-B673(単藻株)を購入した。ただし、テキサス大学から増殖試験での妥当性が得られないため販売できないという理由のため、購入時期が予定より5ヶ月ほど遅れた。その結果、計画全体に遅れが生じた。遅れが生じた期間中は、当初の予定を変更し、先行して緑藻の結果の解析を行った。現状では、珪藻を用いての実験の準備段階として、試験環境の整備を実施している。珪藻は、緑藻と比べて増殖時における環境が異なる。そのため、実験を開始する前に、実験機器のキャリブレーションなどが必要となる。現在までに、インキュベータ内での増殖速度の確認ができている。今後は、引き続き、遅延発光強度測定における最適な光強度条件の設定を検討する。緑藻の結果の解析については、研究実績の概要の通りである。緑藻を用いた実験(対象農薬:ベンスルフロンメチル)を先行して実施する。緑藻を用いた実験が終了次第、珪藻を購入する。珪藻を入手次第、3,5-DCP(標準物質)を用いて妥当性評価を行い、既報との比較を行う。妥当性が確認でき次第、珪藻を用いた本実験を実施する。珪藻を用いて、3,5-DCP(標準物質)を用いて妥当性評価を行い、既報との比較を行う。妥当性が確認でき次第、珪藻を用いた除草剤への本実験を実施する。具体的には、除草剤の、キノクラミン、ペントキサゾン、ベンスルフロンメチルの3種類を随時実施していく。解析方法についてはすでに緑藻を用いて確立できたため、その手法に基づいて解析を進めていく。
拒絶過敏性を愛着の問題として介入する非定型うつ病の対人関係療法の開発と効果検証

持続性抑うつ障害は自然寛解しにくい疾患である。多くのうつ病患者には併存精神疾患があるが、併存精神疾患があると治療抵抗性だといわれている。この研究では、併存精神疾患と持続性抑うつ障害のある抑うつエピソードの患者に対して対人関係療法を行い、実施可能性や忍容性を調べることを目的とした。対人関係療法を行う前に併存精神疾患の評価を行い、その併存精神疾患に対応した修正版マニュアルを参照して介入した。4人の治療者にて施行した。治療の質を保つため、ときおり治療者同士で面接に同席するか、録音を確認した。治療後は治療前と比べてうつ病症状が有意に低下した。治療後介入終了時点における脱落者は一人もいなかった。この結果から、自然寛解しにくい併存精神疾患のある持続性抑うつ障害に対しても、対人関係療法が施行できる可能性がある。結果は国際学会や論文を通して報告する予定であり、2019年度の国際対人関係療法学会に抄録を提出する予定である。今後は無作為化比較試験によって、効果を検証する必要がある。また、対人関係療法はどのような点が改善すれば効率的に改善するのか十分にわかっておらず、特に我が国でも研究は少ないため、治療終結期において自覚的にはどのような側面が変化したのかを自由記載してもらい調査した。質的手法にてまとめ、2019年度の国際学会に抄録を提出する予定である。また、自然寛解しにくいうつ病患者に対して効率的に対人関係療法を施行するために、精神症状の効果予測因子(対人過敏性やBig Fiveなどの性格特性、炎症、認知機能、脳画像など)や、効果予測因子同士の関連性についても調査をしている。効果が出にくい症例の特性を明らかにし、今後はそのような特性の患者に応じた修正版を開発する必要がある。院内や他院クリニックから紹介してもらい、順調にリクルートが進んでいる。2019年に開催される国際対人関係療法学会にて、前後比較データについて報告予定である。その後、論文化する予定である。効果予測因子を解析するためさらに症例が必要であるため、リクルートを続けていく。現在までに概ね順調にリクルートが進んでいるため、このまま続けていく。本研究は非定型うつ病に対する修正版対人関係療法を開発することである。非定型うつ病と、その診断項目の一つである対人過敏性について、入院患者を対象としたアンケートの研究を2016年11月より開始し23名リクルートしている。また、2016年8月に気分障害・不安障害・心的外傷ストレス障害・摂食障害患者に対する対人関係療法の探索型の介入研究をスタートし、対人過敏性が対人関係療法で軽減するか調査しており、現在までに9例エントリーしている。本研究は2017年6月に開催されるInternational society of interpersonal psychotherapyと、2017年7月に開催される認知療法学会にてポスター発表する予定である。現在、薬剤抵抗性うつ病に対する対人関係療法の効果検証の研究について立案している。科研費が採択されたあと、薬剤抵抗性うつ病に対する対人関係療法の無作為化比較試験でTAUと有意差がないという結果がほかの研究者らより発表された。そのため、研究計画にさらなる検討が必要と判断し、修正版の効果検証研究を行う前に、対人関係療法に関する探索的な研究や観察研究を行うことに計画を変更したため。最近の先行研究で、薬剤抵抗性うつ病に対する対人関係療法の無作為化比較試験にて非介入群と有意差がみられなかった結果をふまえ、薬剤抵抗性うつ病に対する対人関係療法ではさらなる工夫が必要であると考えられ、薬剤抵抗性の患者や対人過敏性の高い患者の心理社会的特性や経過についてコホート研究を行う計画をした。また、臨床的にPTSDを併存すると通常のうつ病治療では改善しないため、PTSDの観察研究に参加し、うつ病との関連などについて調査することにした。また、薬剤抵抗性の患者では併存精神疾患を合併する割合が高いが、対人関係療法のマニュアルでは併存精神疾患のある場合にどのように介入するかを定めたマニュアルがない。そのため、患者の併存精神疾患を治療前に同定し、同定した併存精神疾患のそれぞれの既存のマニュアルを用いながら、すべての併存精神疾患について前後で症状評価尺度を測定することとした。また、薬剤抵抗性の背景として、心理社会的要因だけではなく炎症や脳の形態などの要因も関連するという報告もあり、介入の前もしくは前後に炎症系や脳画像検査を測定することとした。2016年11月より観察研究をはじめ、現在までに患者は45名リクルートした。2018年7月のうつ病学会にて対人過敏性や5因子性格特性について調査した内容について、ポスター発表を行う予定である。2016年1月よりPTSDの観察研究に参加し始め、うつ病や虐待体験と炎症との関連や、炎症と認知機能との関連を調査し、論文を投稿し、掲載が決定した。2016年8月に併存精神疾患の評価を含めた対人関係療法の介入研究をはじめ、現在までに17例リクルートした。2017年6月には国際対人関係療法学会で、7月には認知療法学会にてポスター発表を行った。2018年2月からは前述の介入研究に炎症系や脳画像検査を追加した付随研究を開始し、現在までに5例リクルートした。当初の計画を作った後に掲載された先行研究の結果に基づき、観察研究や付随研究を追加して行っているが、どの研究も比較的順調にリクルートできている。当初の計画書には介入研究の症例数は20人と設定したが、現在までに17例リクルートできている。持続性抑うつ

障害は自然寛解しにくい疾患である。多くのうつ病患者には併存精神疾患があるが、併存精神疾患があると治療抵抗性だといわれている。この研究では、併存精神疾患と持続性抑うつ障害のある抑うつエピソードの患者に対して対人関係療法を行い、実施可能性や忍容性を調べることを目的とした。対人関係療法を行う前に併存精神疾患の評価を行い、その併存精神疾患に対応した修正版マニュアルを参照して介入した。4人の治療者にて施行した。治療の質を保つため、ときおり治療者同士で面接に同席するか、録音を確認した。治療後は治療前と比べてうつ病症状が有意に低下した。治療後介入終了時点における脱落者は一人もいなかった。この結果から、自然寛解しにくい併存精神疾患のある持続性抑うつ障害に対しても、対人関係療法が施行できる可能性がある。結果は国際学会や論文を通して報告する予定であり、2019年度の国際対人関係療法学会に抄録を提出する予定である。今後は無作為化比較試験によって、効果を検証する必要がある。また、対人関係療法はどのような点が改善すれば効率的に改善するのか十分にわかっておらず、特に我が国でも研究は少ないため、治療終結期において自覚的にはどのような側面が変化したのかを自由記載してもらい調査した。質的手法にてまとめ、2019年度の国際学会に抄録を提出する予定である。また、自然寛解しにくいうつ病患者に対して効率的に対人関係療法を施行するために、精神症状の効果予測因子(対人過敏性やBig Fiveなどの性格特性、炎症、認知機能、脳画像など)や、効果予測因子同士の関連性についても調査をしている。効果が出にくい症例の特性を明らかにし、今後はそのような特性の患者に応じた修正版を開発する必要がある。院内や他院クリニックから紹介してもらい、順調にリクルートが進んでいる。現在行われている探索的デザインの対人関係療法の介入研究の研究計画書をもとに、薬剤抵抗性うつ病に対する対人関係療法の効果検証の研究について立案しており、今後倫理審査に提出する予定である。介入研究の結果、治療効果がある程度見込めそうだと判断できれば、無作為化比較試験の準備を行う。もう少し修正が必要だと判断した場合は、観察研究や介入研究の結果に基づき修正版の対人関係療法の開発を行う。2019年に開催される国際対人関係療法学会にて、前後比較データについて報告予定である。その後、論文化する予定である。効果予測因子を解析するためさらに症例が必要であるため、リクルートを続けていく。現在までに概ね順調にリクルートが進んでいるため、このまま続けていく。対人関係療法は国内で学ぶ機会は限られており、国際学会に参加する必要があるが、国際学会は2年に1度であり、2016年度は開催年ではなかったため。また、2016年度から研究を開始したため、学会発表や論文作成に関する費用がなかったため。本研究は4年間で行うことを計画しており、最終年度に学会発表や論文化をする予定であり、その際に費用がかかるため、繰り越した分の費用はそのときに使用する予定である。
下層密度流先端部の流動特性の乱流モデルによる解析

本研究の目的は下層密度流先端部の流動特性を乱流モデルにより解析し明らかにしようとすることである。下層密度流先端部の乱流構造、連行機構を明らかにするため、室内実験を行った。実験は淡水で満たされた水槽内に塩水を流入させて、下層密度流を形成させる。測定は密度流先端部に注目して行い、導電率計を用いて塩分濃度を測定した。また、流速の測定には水素気泡法を用いた。水路床勾配を変化させてこのような測定を行い、先端部の諸特性と水路床勾配、流入密度フラックスとの関係を調べた。このような室内実験により、代表的な密度フロントの一つである下層密度流先端部の流速分布特性と密度分布特性の変化を水理条件の変化と対応させて把握した。次に代表的な二方程式乱流モデルであるkーε乱流モデルを用いて下層密度流の非定常数値解析手法の開発を行った。数値解析手法としては、差分法、有限要素法等があるが、本研究ではこれらの手法に比べて数値的に安定であるとされ有限体積法を用い、基礎方程式である微分方程式を離散化する。数値解析はかなり複雑であり、その妥当性を検討するため、予備計算を行った。対象としたのは、下層密度流定常部である。この計算結果を下層密度流定常部の実験結果、及びkーε乱流モデルを用いた定常部の相似解と比較し、本解析手法の妥当性を確認した。この解析手法により、下層密度流先端部の数値解析を行い、その流動特性を調べた。計算結果として得られるものに流速分布と密度分布、先端部の形状が得られ、これらを実験値と比較し、解析結果が下層密度流先端部の流動特性をうまく説明できることがわかった。貯水池内に侵入する濁泥流や冷水流をシミュレ-ションするために、水槽内の傾斜底面上を流下する下層密度流について室内実験を行い、乱流モデルによりその運動を解析する手法を開発した。実験は淡水で満たされた水槽内に所定の傾斜角で傾斜板を設置しその上を塩水を一定の流量で流下させることにより下層密度流を発生させた測定は密度流先端部に注目して行い、導電率計により塩分濃度を、水素気泡法により流速分布および乱れ分布を測定した。また密度流先端部の形状変化と運動特性は、ビデオカメラにより撮影したテ-プをストップモ-ションアナライザ-を用いて解析した。その結果先端部の移動速度と最大暑さは、一定の初期流下距離を経た後は一定値になること、又それらの値は傾斜角の関数で表されることを示した。流速分布と濃度分布の特性は、先端部においては定常部に比べて、一般に下流側に向かって凸形をしていた。従って先端部での流速分布の無次元プロットは底面を離れるにしたがって合わなく成ることが分かった。得られたデ-タから下層密度流れの連行係数を計算し、本ケ-スの場合にも、既往の説のように、密度フル-ド数で表現できることを示した。このような流れの数値解析手法として、近年種種の問題の解析に成功しているKーε乱流モデルを採用し既に研究代表者が成功している下層密度流定常部流れの解析プログラムを拡張して先端部の解析に適用した。微分方程式の離散化法は有限体積法であり、流れ場全体について解くプログラムを開発した。数値計算により得られた流速分布は実験により得られた分布と良好な一致を示した。本研究では、乱流モデルとして、kーε乱流モデルを用い、下層密度流先端部の流れの数値解析を行った。基礎方程式は、流れの連続式、塩分濃度の保存式、二方向の運動方程式、kー方程式、及びε一方程式である。

これらの方程式は、SIMPLE法を用いて離散化し、非定常計算での安定性を確認した。この計算に用いたアルゴリズムは、前年度に行った下層密度流定常部の解析からその妥当性を検証したものである。数値解析により得られた結果は、流速分布、濃度分布、等濃度線と界面形状等についてであり、それぞれについて、実験結果と比較した。下層密度流定常部での流速分布は、壁面噴流の流速分布は壁面噴流の流速分布とよく似ており、また濃度分布は指数関数形の分布となることが知られている。一方下層密度流先端部での流速、濃度分布は上面方向にかなり一様になることが知られている。このような先端部の流動特性の特徴は、本研究グル-プによって行われた室内実験でもそのことは確認された。今回行われた先端部の数値解析結果は、このような特徴をよく再現したといえる。すなわち、先端部内で流速及び濃度の分布は一様になり、先端部内でその差は小さいことが再現された。また、等濃度線の解析結果から、密度流先端部の前面で膨らみ、後部で等濃度線が下方に食い込み、この部分での先端部への強い連行が生じていることが認められた。これらの先端部の特徴は、これまで、主として実験結果から推定されていたが、今回の乱流モデルを用いた数値解析で改めて明らかにすることができた。以上の数値解析結果から、下層密度流先端部における特徴的な周囲水の連行、先端部の形状、流下に伴う断面最大濃度地点の壁面からの上昇の経時変化等である。
メタボリックシンドローム病態形成におけるS-ニトロソ化の役割

本研究において、SIRT1のS-ニトロソ化が老化に伴って起こる様々な生体の変化や病気の鍵となる共通のしくみであることを初めて明らかにしました。全身性炎症反応、パーキンソン病、サルコペニアのモデル動物と培養細胞を用い、炎症時における長寿遺伝子産物SIRT1のS-ニトロソ化と炎症の関連について調べました。その結果、急性炎症および慢性炎症によってSIRT1の働きが弱くなり、炎症や細胞死を起こしやすくなることを見出しました。さらに、炎症によって増加したSIRT1のS-ニトロソ化を、薬剤あるいは遺伝子操作によって減らすと、SIRT1の働きが戻り、炎症反応が部分的に抑えられることを明らかにしました。本研究はメタボリックシンドロームと慢性炎症を結ぶメカニズムを解明することにより、発症予防のための新たな手段の開発、および創薬のためのターゲットを発見することが目的である。本年度は、脂肪組織におけるS-ニトロソ化タンパク質の網羅的検出および同定、肝臓特異的GSNOR発現マウスの作成、iNOS-KO;ob/obマウスの作出を行った。脂肪組織における新規S-ニトロソ化タンパク質の検索および同定では、当初予定していた以上の結果を得ることができた。同定した新規S-ニトロソ化タンパク質の中には、アディポカインの発現にかかわる転写因子Xや、糖代謝に関係する酵素Yなどメタボリックシンドロームに関与しうるタンパク質を同定することができた。今後、in vitroにおいて同定されたタンパク質がS-ニトロソ化されることを確認する予定である。また、転写因子Xに関してはS-ニトロソ化による転写活性の影響をin vitroにおいて調べる予定である。肝臓特異的GSNOR発現マウスの作成では遺伝子導入まで成功し、トランスジーンされた個体を得るに至ったが、GSNORの強制発現を確認できるまでには至らなかった。アデノウイルスを用いて肝臓で強制的に発現される系を構築するか検討している。GSNOR強制発現マウスに関しては、標的臓器を脂肪組織に変更し、新たなマウスの作成を並行して行っている。iNOS-KO;ob/obマウスの作出に関しては、F2世代までの交配が完了しており、次年度に解析を予定している。高齢になるにつれて増加する糖尿病、神経変性疾患、ロコモティブシンドロームの原因となる骨格筋の減少(サルコペニア)、メタボリックシンドロームさらには老化過程そのものに慢性炎症が関わっていることが知られているが、慢性炎症がこのような変化を来す詳細なメカニズムは判っていない。近年、炎症により生成される一酸化窒素(NO)が、タンパク質を構成するアミノ酸の一つに結合(S-ニトロソ化)することにより、蛋白質の機能を変化させることが明らかにされた。今日ではS-ニトロソ化はリン酸化に匹敵する細胞内シグナル伝達機構として考えられている。今回、私たちは慢性炎症と加齢関連疾患を結ぶメカニズムを明らかにするために、長寿遺伝子として知られているサーチュイン1(SIRT1)S-ニトロソ化と加齢関連疾患との関係について詳しく解析を行った。今回の研究では、加齢により増加する糖尿病、サルコペニア、パーキンソン病のモデル動物と培養細胞を用い、炎症時における長寿遺伝子産物SIRT1のS-ニトロソ化と炎症、細胞死の関連について調べた。その結果、急性炎症および慢性炎症によってSIRT1の活性が弱くなり、炎症や細胞死を来しやすくなることを見出した。SIRT1のS-ニトロソ化を薬剤あるいは遺伝子操作によって減らすと、SIRT1の活性が戻り、炎症反応が部分的に抑えられることを明らかとした。また、網羅的検出法を用いて同定した新規S-ニトロソ化タンパク質は、FLAGタグ等をつけた発現ベクターを作成し、NOを作用させた際にS-ニトロソ化が起こることを確認する予定である。iNOS-KO;ob/obマウスにおいては当初予想と異なり、インスリン抵抗性の改善が体重増加を引き起こしたため、詳細な検討を行っている。脂肪組織特異的GSNOR発現マウスは4系統の樹立に成功した。発現量の多い系統のみを繁殖し、解析に用いる予定である。糖尿病動脈硬化新しく開発した網羅的S-ニトロソ化タンパク質の検出法を用い、複数の新規S-ニトロソ化タンパク質の同定に成功した。組織特異的GSNORの作出にはやや遅れが生じているものの発現ベクターの作成が完了しており、本年度内に解析可能と考えられる。また、iNOS;-KO;ob/obマウスに関してもF2世代までの交配が完了していおり、予定通りの解析が行えるため。今後は、同定した転写因子XがS-ニトロソ化の影響を受けて転写活性に変化があるか否かを検証する予定である。また、糖代謝に関係する酵素Yがメタボリックシンドロームに与える影響について検討する予定である。これらの検証には前述の動物を用いて行い、並行してin vitroでの検討を進めていく。

iNOS-KOマウスの輸入費について、50万円を予算として計上していたが、実際にかかった費用が約25万であったため。また、新規S-ニトロソ化タンパク質の同定作業が予想よりも早くすすみ、機能解析のための試薬購入費が当初の予定よりも多くかかったため。新規Sニトロソ化タンパク質の機能解析のための試薬購入費として使用予定である。