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複雑な形状効果を考慮した高度な採掘設計に関する研究

自然の条件によって生成された複雑な形状の鉱体を採掘する鉱山や異常な地圧状態にある岩盤内を開発する場合には,また,鉱柱を回収する場合のように安全の確保と採掘率の向上という相反する問題を同時に解決しようという高度な設計をめざすときには, 3次元解析による岩盤挙動の予測が必要であり,計算機の高性能化はこれを可能にしつつある.そこで複雑な形状効果を比較的簡単に解析できる変位不連続法による準3次元解析システムおよび完全3次元解析システムを開発した.また,実際の採掘設計に資するために,岡山県久米郡柵原鉱山,札幌市定山渓豊羽鉱山,岩国市喜和田鉱山および北九州市小倉鉱山の坑内採掘のそれぞれについてモデル化し,開発された3次元解析システムを用いて岩盤挙動の予測解析を行った.また,柵原鉱山については,解析によって予測された,採掘の進行に伴う天盤沈下量の増大とその後実際に計測された結果とを比較して,これらの解析システムの適用性についても検討した.実際の岩盤は不連続であって,その不連続性を高度に考慮にいれた解析も必要である.そこで,任意の形状のモデルに適用できるように, 3角形要素と4角形要素の両者が混在する形での個別要素解析システムを開発した.そして,実際の採掘設計に資するために,愛媛県越智郡宮窪町の大島石採石場の採掘面を種々の形にモデル化して,地震時の岩盤挙動が,採掘面の形,不連続面の幾何学的条件,不連続面の力学的条件によってどのように影響されるかについて解析を行った.また,この解析システムと差分法を用いた非定常流れの解析との連成解析により,ガス突出現象のコンピューターシミュレーションを行った.一方,採掘の進行に伴って実際に誘起される変位や応力を計測しながら対処する必要が生ずることもあると思われる.そこで,柵原鉱山と小倉鉱山においは,長期間にわたってこれらの測定が行われ,その適用性が検討された.自然の条件によって生成された複雑な形状の鉱体を採掘する鉱山や異常な地圧状態にある岩盤内を開発する場合には,また,鉱柱を回収する場合のように安全の確保と採掘率の向上という相反する問題を同時に解決しようという高度な設計をめざすときには, 3次元解析による岩盤挙動の予測が必要であり,計算機の高性能化はこれを可能にしつつある.そこで複雑な形状効果を比較的簡単に解析できる変位不連続法による準3次元解析システムおよび完全3次元解析システムを開発した.また,実際の採掘設計に資するために,岡山県久米郡柵原鉱山,札幌市定山渓豊羽鉱山,岩国市喜和田鉱山および北九州市小倉鉱山の坑内採掘のそれぞれについてモデル化し,開発された3次元解析システムを用いて岩盤挙動の予測解析を行った.また,柵原鉱山については,解析によって予測された,採掘の進行に伴う天盤沈下量の増大とその後実際に計測された結果とを比較して,これらの解析システムの適用性についても検討した.実際の岩盤は不連続であって,その不連続性を高度に考慮にいれた解析も必要である.そこで,任意の形状のモデルに適用できるように, 3角形要素と4角形要素の両者が混在する形での個別要素解析システムを開発した.そして,実際の採掘設計に資するために,愛媛県越智郡宮窪町の大島石採石場の採掘面を種々の形にモデル化して,地震時の岩盤挙動が,採掘面の形,不連続面の幾何学的条件,不連続面の力学的条件によってどのように影響されるかについて解析を行った.また,この解析システムと差分法を用いた非定常流れの解析との連成解析により,ガス突出現象のコンピューターシミュレーションを行った.一方,採掘の進行に伴って実際に誘起される変位や応力を計測しながら対処する必要が生ずることもあると思われる.そこで,柵原鉱山と小倉鉱山においは,長期間にわたってこれらの測定が行われ,その適用性が検討された.複雑な形状(卵の殻状)の鉱体の採掘が行われている山口県喜和田鉱山をモデルとする完全なる3次元の変位・応力解析を行い、その採掘設計に役立つ資料を現場に提供するとともに、今後多くなるであろう地下の開発設計に寄与し得る3次元弾性解析システムが確立された。このシステムによれば、3次元のモデル化において必要となる膨大な要素数に対しても比較的少ない計算時間で解を得ることができる。ただし、ファイルアクセスタイムが長いので、これに制限があったり、これに料金される形態で管理されるコンピューターには不向きである。やはり複雑な形状の採掘が行われている岡山県柵原鉱山において、フラットジャッキによる岩盤応力の計測が行われた。このフラットジャッキは特別に製作された弓形のもので、ダイヤモンドソーで切られたスリットに挿入され、充填材が介在しないので岩盤応力を正確に計測することができるが、切り込みの大きさとフラットジャッキの面積とはいくらか異なるので、上記の3次元解析システムを用いてその影響が調べられた。また、特別に製作された油圧カプセルを用いて、採掘の進行に伴う地圧変化が長期間観測されているが、このカプセルはテーパーを有する鉄製金具などとともに孔内に挿入されるもので、やはり充填材が介在しないので、応力変化を精度よく検出できる。計測された応力変化は、将来の採掘計画に対してあらかじめ計算されたものと比較されるが、この解析は昨年度開発された準3次元弾性解析システムを用いて行われた。島根県都茂鉱山の採掘跡は充填されていないので、閉山後の最終崩落面が地表に達するか否かの検討が必要となった。
神経細胞増殖・分化におけるヒストン脱アセチル化酵素Sirの役割

1)ヒストン脱アセチル化酵素Sir2α(SIRT1)の中枢神経系における発現1,マウスSir2αおよびSir3の中枢神経における局在成体マウス脳切片を用いてSir2αおよびSir3抗体にて免疫染色を施行した。Sirは成熟ニューロン(N)、オリゴデンドロサイト(O)、白質や脳梁のアストロサイト(A)にはほとんど発現がなかったが側脳室壁の上衣細胞層ないしsubventricular zone(SVZ)に強く発現していた。同部位には神経幹細胞が存在するためさらに詳細に検討したところSVZアストロサイトと言われるtype B細胞の他にtype A, C細胞さらに上衣細胞にも発現が認められた。側脳室壁以外で神経系細胞の新生が見られる嗅球、rostral migratory stream、海馬歯状核においてPSA-NCAM, nestin陽性細胞にSir2αはなかったことからSVZ領域の神経幹細胞を含む未分化細胞と上衣細胞に限局した局在が示唆された。2,Neurosphere assayにおける増殖・分化におけるSirの役割Neurosphere assayを行い神経幹細胞の増殖過程においてSirファミリーの阻害剤であるnicotinamide, splitomicin, sirtinolを添加したところneurosphereの直径が小さくなった。細胞をFACSしたところ有意にS期の減少を認め細胞周期異常をきたすことで細胞増殖が妨げられたと示唆された。さらに個々のneurosphereをbFGF, EGFを除去した培地で培養するとN, A, Oの3種類の細胞に速やかに分化生じ、増殖中では高度に発現していたSir2αおよびSir3の発現は速やかに消失することを確認している。分化培地にsphereを移動した際にSir阻害剤を添加するとsphereの多分化能が著しく障害されることが明らかとなった。以上よりSirが神経幹細胞の増殖・分化の分子メカニズムに重要な関与をしていることが示唆された。1)ヒストン脱アセチル化酵素Sir2α(SIRT1)の中枢神経系における発現
総合的企業情報開示のための作成と利用の観点の融合による開示内容および開示構造

本研究は、企業の制度的・非制度的情報開示について当該情報の整理・統合を図り、その全体最適を得るための研究である。本研究の提案は、情報利用者と情報作成者の観点を導入し、総合的企業情報ディスクロージャーの開示内容と開示方法である。企業情報開示では、総合的な開示構造を示すことで情報利用者の理解可能性を改善や企業が提供している開示情報の有用性を向上させるものとなる。それゆえ、総合的企業情報開示では情報内容の関係性を示した。その開示構造では、情報内容を容易に読み取り可能にすることを示した。企業は開示される情報の量と質の向上を行うために、企業の戦略、ビジネスモデルにかかる内容などの非財務情報を利用した説明の機会を増やしている。つまり、企業の情報開示活動が積極的になり、情報開示の質を高めようとしているのである。一年目の本研究では、強制開示、任意開示における企業情報の理論研究を中心に、3つの視点から研究をおこなった。一年目の研究内容は次のとおりである。第一に、先行研究のレビューにより、企業情報を会計情報、財務情報、補足情報、経営情報とに分類し、それらの情報内容、特質と有用性を明らかにした。本検討をおこなうことで、企業情報に係る概念を整理したうえで、情報開示の対象となる情報内容を明らかにした。第二に、企業実態をよりいっそう示す開示フレームワーム構築に向けてもあわせて研究を進めた、財務報告概念の外延拡張、財務報告における企業情報の境界の視点から検討した。具体的には、財務情報や、非財務情報といわれる注記情報や戦略内容、コーポレート・ガバナンス情報、MD&A情報、または経営者の主観や裁量に関する情報についての機能、それらを開示することで企業報告化して、説明責任を果たす役割を論考した。くわえて、企業情報に関する質問調査が行なえるように、先行研究のサーベイおよび整理をおこなった。第三に、企業情報開示の枠組みでは、多様な情報要求を充足するため、情報作成者視点と情報利用者視点からみることで、企業情報内容の階層化をおこなった。階層化した企業情報内容を示すことで、情報利用者と情報作成者の開示ギャップに対処して、情報開示の最適化の可能性、階層化することで、企業実態を示すのための情報開示のあり方を検討した。以上、情報開示における開示内容、開示手段、開示の質の検討をおこない、それらの検討を踏まえたうえで総合的情報開示をおこなうことで、企業実態の理解を促すことができることを論考した。一年目の研究は、企業情報にかかる理論研究を中心に、3つの視点から研究をすすめ、おおむね順調に進んでいると考えられる。研究をすすめた3つの視点はつぎのとおりである。第一の企業情報に関しての検討内容と、第三の企業情報開示の枠組みについては、国際会計研究学会第32回研究大会(委員長:瓶子長幸先生、日時:平成27年10月2日(金)- 4日(日)於:専修大学)の自由論題報告(司会:松本敏史先生(早稲田大学))において「作成者と利用者の視点からみる企業情報開示の体系に関する検討」のタイトルで報告をおこなった。フロアの先生方から、従来までの企業情報概念との相違点、経営情報の概念、用途、階層型の情報開示の枠組みについて有益な御指摘を受けた。そのため、研究課題として、これらの課題を解決していく必要がある。また、第二の企業実態を示す開示フレームワーム構築および非財務情報といわれる注記情報や戦略内容、コーポレート・ガバナンス情報、MD&A情報等については、経営学や会計学を研究分野とする先生方から意見を頂戴したり、また、企業の再生分析をおこなううえで、注記情報の活用を研究した際には、実務の観点から意見を頂戴した。そして、企業実態を示す開示に関して、財務会計、管理会計、監査、ファイナンス分野の先生方とともに共同で企業情報開示にかんする調査研究(専修大学経営研究所による大型研究助成事業に関する一環)をおこない、企業である情報作成者(ここでは、主に上場企業約3350社)に対して、質問調査票を送付して研究を進めた。この事業へ参加することができた。そのため、調査研究を参考に、今後研究内容の改善を進めていきたいとと考えている。本年度の研究成果は、従前の情報開示に関する研究において情報内容の整理・統合、企業の実態を示す情報開示方法の十分ではない点を補い、情報作成者と情報利用者の観点から定量情報、定性情報を合せた企業の実態を開示するための総合的企業情報開示の方法を示したことである。総合的企業情報開示は、情報作成者と情報利用者の観点から情報開示に生じている問題に対処するために、情報作成者と情報利用者の観点から一体化した企業情報を用いて、企業の経営活動内容を示すことを明らかにするものである。この研究成果を得るために、以下の二つの視点で検討した。検討内容は次のとおりである。第一の研究は、情報利用者と情報作成者の観点から情報内容の整理および統合と開示手段である。企業情報内容は財務情報と非財務情報を組合せて示したものを企業情報と捉え、情報利用者を重視した企業の実態を示す情報になり、開示情報と企業経営の因果関係を明らかにする点で有効である。加えて、財務情報と非財務情報を層別化した情報を組み合わせ、開示ナビゲーション構造をもちいて総合的情報開示の体系を提案した。企業が実態を開示することで、企業の経営活動内容を示す情報の連携関係を重視する内容になった。第二の研究は、企業情報の有用性に関する内容である。一つに、企業情報内容を分析することで、企業情報開示の効果を検討する。

企業情報の実証研究を整理して、これらの情報が企業価値へ及ぼす影響を検討した。企業評価では、財務情報の有用性の低下が主張されるなかで、非財務情報の役割が増しており、企業価値を算定する要因に非財務情報を組み合わせ評価している研究が増えていた。二つに、情報利用者の観点から、情報内容の分析を行い、情報利用者の情報理解を向上するためにとくにMD&A情報、ゴーイング・コンサーン情報の有効性を分析した。従来の情報開示では、財務情報と非財務情報が複雑に開示されていた。総合的企業情報開示は情報の複雑化に対応するために、財務情報と非財務情報を整理し、統合した。総合的企業情報開示は、情報利用者に対して一層の情報利用を促すだけではなく、情報利用者の意思決定の判断に資する客観的情報を提供することができるもので、かつ、企業は企業の実態を開示でき、情報利用者に企業の経営環境に適応する能力を示すことが可能になるものである。情報開示によって、企業の経済的実質を示し、情報利用者は経営者の判断を十分に示し、意思決定に利用できることを考えていた。情報作成者と情報利用者の観点から財務情報と非財務情報を組合せた、総合的企業情報開示の体系を形成することを優先したからである。そのため、本年度に予定していた情報作成、情報利用の観点からの企業情報開示に関する意識調査を行うことが出来ず、企業情報開示への取り組みに関する実態を明らかに出来なかった。本研究は企業の制度的・非制度的情報開示について当該情報の整理・統合を図り、その全体最適を得るための研究である。昨今、企業の短期的な業績志向、ガバナンスの不備による財務報告の不信が生じており、企業が提供する企業情報に対して、説明責任、受託責任を果たすこと、その重要性が再認識されている。企業の情報開示は、情報利用者のニーズ増加により、企業のディスクロージャーは拡充されている。情報開示の拡充は、企業に情報作成コストを増加させ一方で、情報利用者には情報過多、理解の低下をまねいている。従来は、有価証券報告書に記載された財務情報中心の情報開示から、情報利用者の要求によりCSR報告書や知的資産報告書などを利用した非財務情報開示が進み、開示内容、開示手段の議論が盛んである。企業は新たな開示内容および開示手段の導入により、財務情報よりも非財務情報の割合が多くなり、非財務情報の開示量が増え、企業情報を統合開示するワンレポートや統合報告書、戦略報告書の開示手段が提案されている。本研究はこのような状況において、情報利用者と情報作成者の観点を導入し、総合的企業情報ディスクロージャーの開示内容と開示方法を提案した。本研究での主な提案は大きく三点にまとめることができる。一つ目は、情報利用者の理解可能性を改善するために、企業情報を会計情報、財務情報、経営情報、補足情報に分けて詳細に整理し、情報作成者と情報利用者の観点を導入・組入れた開示内容を提示したことである。二つ目は、企業が提供している開示情報が有用なものとなるために、情報作成者が提供する開示情報を調査して実態を明らかにした。三つ目は、情報利用者と情報作成者の観点を導入した、企業情報の包括的な開示構造を示したことである。総合的企業情報開示において、各開示情報の関係性を示し、容易に読み取り可能にする開示構造を示している。
L.ハーン関係未公刊未訳資料の整理と公刊

最も大きな成果は、八戸市立図書館所蔵の小泉八雲資料の全貌があきらかになったことである。これには八雲宛書簡二通が含まれる。その他はセツ夫人が収集した主として新聞記事などの資料が貼ってある。稲垣巌の妻ミドリが八戸の実家に戻るときに、セツ夫人がもたせたものである。更に同様なものがあることが予想されるが、個人的な事情で深くは調査できなかった。報告書に一部収載したが、完全影印版は田中印刷出版から発行される。長谷川武次郎宛の八雲書簡の訳註を作成することによって、長谷川弘文社刊の日本昔噺シリーズへの八雲の関与の事情が明らかになった。小豆沢八三郎宛の八雲書簡の訳注を作成する過程で、八雲の熊本における引っ越しの年次の新たな確定や様々なことがらを明らかにした。途上で小豆沢の書簡を発見したが、これの訳注は次の研究課題となる。未翻訳資料としては、長谷川武次郎宛書簡、小豆沢八三郎宛書簡の翻訳と訳註を作成した。関係資料の発掘としては、八戸市立図書館所蔵の書簡、新聞記事の調査。デジタル映像化、ならびに製版を開始。出版にあたっては、元来の所有者稲垣家の了解を得てあるので、あとは現所有者の市立図書館の規約に則って進行することが予定されている。ハーン執筆の日本昔噺五点複製用の原版作成。上記資料集とあわせて出版の予定。そのうちのひとつであるFountain of the YouthはOut of the East所収の初出テクストとの異同表を作成の上、長谷川宛書簡訳註の末尾に添えて発表済。従来不明であったKomaiなる人物(ハーンの書簡の宛名人)が判明した。四高の漢文学教授であった駒井徳太郎である。来る5月に金沢に調査に行く予定。小泉家所蔵資料のいくつかは、昨年新潟の池田記念美術館に移動したので、調査が油断している(ハーンの用いたナーサリーライムの本ついては研究会で発表)。可能であれば、金沢調査の折に、足を延ばして、新潟を調査。同館のものと、小泉家に残ったものを区別できるリストを作成する必要がある。本研究は未公刊資料の探訪を基礎とした。調査地別に報告をまとめる。八戸調査:八戸市立図書館には稲垣(種市)家より移管された八雲資料がある。一時所在不明になっていたが、八戸の関係者の尽力により、再発見された。これは小泉節夫人が稲垣巌の死後ミドリ夫人に持たせたものである。そのあたりの事情はミドリ夫人の長女である種市八重子氏との直接の面談により、従来知られているよりもはるかに詳しい情報を獲得した。資料は、書簡および新聞などの記事の集成である。八雲研究者が東北の地に来ることは困難であろうから、研究者の便宜のために資料はすべて影印版を伴った形で公刊する方向に進んでいる。北陸調査:北陸調査旅行の成果は三つの柱が軸になっている。その第一は浦佐の池田記念美術館の所蔵資料である。極最近町田にあった小泉家から移管されたものである。完全な整理は終わってはいないが、暫定目録を入手した。特筆すべきは、小豆沢から八雲宛の書簡があったことである。これは従来全く知られていなかったものである。筆者は既に八雲から小豆沢宛書簡の訳注を発表してあるが、それを補うものである。引き続いて姉妹編として訳注を世に問う予定である。第二は富山ヘルン文庫の調査である。従来目録のみを用いて推定のみにとどまっていた事項の多くが解明した。また目録記述を訂正補足することがらも明らかにした。これらは『へるん』誌次号に既に送ってあり、現在印刷中である。第三は金沢岸文庫所蔵の岸ノートである。東大講義の記録はアメリカでアースキンの編集になるが、しばしば本文作成の手順に疑問のあるところがあった。章sによっては岸ノートしかないものがあり、そのbヴぁ合いにはこの資料の価値は絶大である。短い時間の中でそうした個所を認定し、撮影した。これに基づきアースキン編の本文を訂正することができた。博多調査:九州旅行は主として博多市内の関係個所の調査をおこなった。万行寺にて古地図を複製を作成してもらい、それに基づいて、八雲が実際歩いたであろう、コースを追体験した。それにより福岡女学院教授の記述が「でたらめであることが判明した。成果の一部は雑誌に発表してある。

今回の諸研究の中でも重要だったのは、岸ノートを通じて、八雲が日本英文学の多くの分野での開祖的存在であることを認識できたことである。この視点から従来の英学史は大きく補足されねばならない。また亡き別れになってアメリカに渡った資料との突合せを実現し、作業が更に立体的になることが望まれる。
石綿及び人造鉱物繊維の発癌性に関するin vitroにおける評価方法の開発

マクロファージ様の貪食能を有するマウスJ774細胞を培養し、細胞数を調整した後、種々の鉱物繊維を曝露した。天然鉱物繊維としてクロシドライト、アモサイト、クリソタイルの3種、人造鉱物繊維としてセラミックファイバー、グラスファイバー、チタン酸カリウムウィスカの3種を用いた。18時間培養した後、細胞を回収し、DNA抽出キットを用いて細胞内よりDNAを抽出した。ヌクレアーゼ処理及びホスファターゼ処理によりDNAを塩基レベルまで酵素分解した後、イオン交換樹脂および蛋白質除去フィルターによる精製を行った。続いて、電気化学検出器(ECD)を接続した高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によりDNA中の8-hydroxy-2′-deoxyguanosine(8-OH-dG)量を測定した。クロシドライトおよびアモサイトにおいて、繊維を曝露していないコントロールに比べて、有意に8-OH-dGの上昇が認められた(p<0.05)。クリソタイルにおいても8-OH-dG量は上昇の傾向が見られたが、有意差は認められなかった。また、人造鉱物繊維であるセラミックファイバー、グラスファイバー、チタン酸カリウムウィスカにおいては、8-OH-dGの上昇は認められなかった。鉱物繊維の生体影響の一つとして、発癌性があげられる。今回、8-OH-dGの上昇が確認された鉱物繊維はいずれも、その発癌性が認められているものである。8-OH-dGは、生体内の活性酸素種によって生ずるDNAの損傷であり、鉱物繊維の発癌機構においても活性酸素種の関与が大きいと考えられている。本研究において用いた手法は、鉱物繊維の発癌性を予測するスクリーニングシステムとして有用であると考えられる。
ホルモン感受性乳がんにおけるエストロゲン供給経路の分子基盤

硫酸抱合エストロゲンは、細胞膜に発現する種々の有機アニオントランスポーターによって細胞内に輸送される。硫酸抱合エストロゲン自体はエストロゲンレセプターに結合できないため、細胞内でsteroidsulfatase (STS)により硫酸抱合が外される。しかし、STSは小胞体膜の内側に活性部位を有しているため、その生理活性の発現には硫酸抱合体を小胞体内に運ぶ必要がある。今回、その役割を担っているsteroid sulfatetransporter 1 (SST1)の同定に成功した。SST1は甲状腺ホルモン等により阻害されることから、これらにより機能が制御される可能性があることが分かった。乳がん細胞へのエストロゲンの供給は、主に血液中に存在するエストロゲンの硫酸抱合体(エストロゲン硫酸)に依存し、細胞膜に発現する有機アニオントランスポーターを介して行われている。供給されたエストロゲン硫酸の多くは細胞内に滞留するが、それ自体はエストロゲン受容体の基質とならないため、エストロゲンとしての生理活性の発現には脱硫酸抱合化が必須となる。その反応を触媒する酵素としてsteroid sulfatase (STS)がある。STSは、乳がん組織で顕著な発現増加が認められ、その程度と予後の間には有意な相関性が見出されている。STSは分子内に膜貫通領域を有する膜蛋白質であり、小胞体膜にのみ分布する。興味深いことに、STSの基質結合部位はluminal側(小胞体内腔側)であることから、細胞質に存在するエストロゲン硫酸はSTSの活性部位と相互作用することはできず、その酵素反応においては、小胞体膜の透過過程が必須となる。小胞体膜も細胞膜と同様、脂溶性の高い膜構造であるため、高親水性であるエストロゲン硫酸は、単純拡散では、ほとんど小胞体内に移行しないと考えられ、トランスポーターの関与が疑われる。そこで、申請者らは当該トランスポーターの同定を試み、検討を進めたところ、候補遺伝子を見出すことに成功し、本遺伝子産物をsteroid sulfate transporter 1(SST1)と命名した。2016年度の研究活動により、SST1の機能把握に進展が見られた。輸送様式としては、SST1は促進拡散的にエストロン硫酸を輸送することを見出した。また基質認識性を把握するため、各種阻害剤の影響を検討したところ、ステロイド骨格を有する生体内化合物や、甲状腺ホルモンによって強力に阻害された。このことは、これら生体内化合物が生体内のエストロゲン濃度を制御していることを示唆する結果である。平成28年度に実施予定だった1ヒトSST1の輸送特性の把握2ヒトSST1の阻害剤の探索はほぼ完了でき、興味深い結果も得られた。また、3エストロゲン受容体のレポーターアッセイ系を用いたin vitroにおけるSST1の機能評価についても着実に実施しており、徐々に結果が出つつある。予備検討を慎重に実施したことの影響から、本項目については次年度への持ち越しとなってしまったが、条件検討は完了しているため、次年度で十分に結果を出せると考えている。体内に存在するエストロゲンの多くは血液中に硫酸抱合体のかたちで存在する。その硫酸抱合エストロゲンは、細胞膜に発現するorganic anion transportersやorganic anion transporting polypeptideによって細胞内に輸送される。しかし、硫酸抱合エストロゲン自体はエストロゲンレセプターに結合できないため、各臓器で生理活性を示すには細胞内で硫酸抱合を外す必要がある。その硫酸抱合を外すのがsteroid sulfatase (STS)と呼ばれるスルファターゼであるが、STSは小胞体内に局在しているため、その生理活性の発現には硫酸抱合体を小胞体内に運ぶ必要がある。その役割を担っているのが、今回同定に成功したsteroid sulfatetransporter 1 (SST1)であると考えられる。よって、このSST1は、体内のエストロゲン量を調節し、生理反応を厳密に制御していると考えられる。エストロゲンに深く関わる病態としては、乳がんが挙げられる。主に乳がんはエストロゲンの過剰産生によりエストロゲンレセプターに結合する量が異常になり、がん化する。このことから、その薬物治療法として、エストロゲンレセプターのアンタゴニストであるタモキシフェンが広く用いられている。また最近ではエストロゲン産生酵素阻害薬であるアナストロゾールやレトロゾール、エキセメスタンが用いられ生存率の上昇に大きく寄与している。その他にも、STS阻害薬が、乳がんに対するターゲット分子の候補として挙げられている。このことから、SST1は乳がんに対する抗がんターゲットになりうる重要なトランスポーターであることが考えられる。前年度の実施予定項目であった「エストロゲン受容体のレポーターアッセイ系を用いたin vitroにおけるSST1の機能評価」を本年度の早いうちに完了し、乳がんのモデル細胞として汎用されるMCF-7を用いた検討に速やかに移行する。

MCF-7を用いた検討を行う際には、平成28年度に実施した各検討結果を参考に実験を進める。MCF-7には、SST1が多く発現していることから、siRNA等の手法を用いたノックダウン法を駆使し、細胞増殖試験や、エストロゲン感受性試験を行っていく予定である。薬物動態制御学
気球搭載型エマルション望遠鏡による宇宙ガンマ線未解決課題の解明

2018年4月に予定されているオーストラリア・アリススプリングスでの気球実験にむけて、観測器の改良および準備を進めた。タイムスタンパーとなるエマルション多段シフターについては、低エネルギー粒子に対する電磁散乱による影響や飛跡を再構成する際の不定性を小さくするために、金属ステージの開口部を最大化する改造を施すとともに、実装するエマルションフィルムの真空パックに関しては剛性を高めるとともに段間ギャップを短くするために炭素繊維強化プラスチックの背板を実装する検討を行った。真空包装機を導入するとともに、炭素繊維強化プラスチックの板がエマルションフィルムに対して化学的悪影響を及ぼさないことを確認する加速テストを進めた。与圧容器については、将来の大面積化への拡張性を持たせるために、前回気球実験では円形だったジュラルミン製の主構造体を、エマルション望遠鏡実装部となる直線部分を含むレーストラック形状にする設計変更を行い、それに伴い球形だった圧力保持薄膜の形状を繭型に設計変更し、主構造体および薄膜の強度計算や構成要素の強度テストを進めた。29年度が最終年度であるため、記入しない。
複数の主観的評価基準に基づく画像の内容検索及びコーディネーションの研究

本研究は、以下の3つの課題を相互に連携させながら進めた。(1)複雑な対象物に対する主観的評価基準のモデル化自由度のあるテクスチャ画像等を対象に、画像を特徴付ける複数の要因(色彩、模様、空間的配置、等)と、それを見る一人一人の主観的評価の関係を、各要因に対応する複数の画像特徴量を抽出するチャネルの間の非線形な相互作用と、そこでの主観的評価基準の個人差としてモデル化した。申請者が明暗・色彩に対して考案した、刺激に対する正応答・負応答の非線形な相互作用によるモデル化を一般化して、複数のチャネル間の相互作用の記述とした。(2)複数の対象物を同時に知覚する場合の主観的評価基準のモデル化様々な事物(例:天井、壁紙、絨毯、家具)が同時に視野に入る場合に、それを見る一人一人の主観的評価の過程を、複数の対象物を主観的に評価する各チャネルの間の非線形な相互作用と、そこでの主観的評価基準の個人差としてモデル化することを試みた。(3)対象物の内容検索・空間配置でのコーディネイト手法印象語等で示された感性的条件、対象物が含むべき色彩や模様に関して与えられた物理的制約条件、複数の対象物の空間への配置等の、種々の制約条件を充足するような準最適な解として、種々の対象物を検索し、その具体的な空間への配置を求めるアルゴリズムを作成した。本研究では、色彩・模様・形状・部品など、対象(画像・物体)の特徴付けに複数の要因があるような複雑な場合における、感性の工学的モデル化、および、このモデルを利用したデータベースの内容検索・検索結果のコーディネーション等のアルゴリズムの研究を行う。本年度は4年計画の初年度に当たり、複雑な対象物に対する主観的評価基準のモデル化の研究を進めた。対象としては、複数のパーツ部品から構成される家具などの立体物を選び、物体の構造や利用者の主観的な基準に基づく内容検索(例示検索・類似検索)のアルゴリズムの開発と評価を行った。対象のデータには、バーチャルリアリティ分野で広く採用されている物体のポリゴンのVRML形式による記述を採用し、頂点の空間的な分布密度などの特徴を数量化することで、物体の分類、類別を可能にした。例えば典型的なイスを、複数のパーツ部品を組み合わせて構成し、全体をキーとして例示検索すると、建物、乗り物、人体、オブジェ等の多様な物体を含むデータベースからイスだけを効率良く網羅的に検索することができた。また、データべースから少数のサンプルとなる物体群を用いて、それらの主観的な類似度を教示するだけで、その利用者の着眼点、類別の仕方などの主観的な評価基準を構築するアルゴリズムの研究を進めた。多次元尺度法等による統計的な学習アルゴリズムにより、一人ひとりの利用者ごとに、着眼点をモデル化した主観的な評価空間を構成した。各利用者の感性モデルに基づいて検索すると異なった検索結果が得られたが、事後評価により、各利用者の感性と適合した結果となっていることを確かめた。本年度はさらに、家具データから構成されるデータベースからの検索結果を仮想空間上に対話的、また、半自動的に配置し、オフィスなどの複数の物体から構成される3次元空間をコーディネイトするためのインタフェース開発も進めた。本年度は4年計画の2年目に当たり、形状と色彩という2つの観点で特徴を持つ3次元物体モデルを題材に,主観的評価基準のモデル化の研究を進めた。物体の形状や市債に対する利用者の主観的な基準に基づく内容検索(例示検索・類似検索)のアルゴリズムの開発と評価を行った。形状に関しては、頂点の空間的な分布密度などの特徴を利用する手法を発展させた。具体的には、回転に依存しない(不変な)3次元物体の検索を可能とするために、各方向に90度を単位とする回転を行っても不変な物理特徴を計量する方法を提案した。実験の結果、この方式が、物理特徴の空間解像度を上げながら、同時に、パラメータの次元数を抑えて高速検索を可能にし、かつ、検索精度も優れていることを検証した。質感は物体固有の色や反射光、透過光などの物理的な特徴の総体として記述される。デザイナーなどはこれらを印象語で表す。

従って、これらの物理特徴と印象語との対応関係が定式化されると、印象語により好みの質感をデータベースから検索することができる。本年度の研究では、標本データに対してユーザから得られる印象語による評価データを主成分分析することにより主観空間を構成した。物理特徴空間からの写像を重回帰することにより、質感の印象語による検索、さらに印象語の空間的な可視化を可能とした。本年度は4年計画の3年目に当たり、アルゴリズムの実際的な評価を行うために、プロトタイプシステムの構築に着手した。具体的には、工業デザイナーがオフィス内で使用するオフィス家具、什器、家電製品をデータベースから検索し、また、新たにデザインし、さらに天井・壁紙・絨毯・クロスと総合的にコーディネイトする過程を支援する、感性デザイン・コーディネイト支援システムの試作を進めた。全体的なイメージを主観的に表現した「イメージ語」を受けて、そのイメージを具体化するために、絵画・景観写真・テクスチャ・3次元物体モデルなどから感性検索を、統合的なインタフェースから呼び出せるようにし、段階的にイメージを具体化しながら、全体としてのイメージ(この場合はオフィスをコーディネートすること)を満足するようなコンテンツを選択できるようにした。また、個別の基礎技術としては、カラーコーディネイトに注目し、部分的な色の指定を受けて、部屋全体のカラーコーディネイトを支援するようなデータベースシステムを試作した。最終年度にあたり、感性のモデル化技術の到達点を評価すると共に、感性コーディネーションへの応用、テクスチャなどの複雑な対象の分類・識別への応用を試みた。具体的には、複数色のカラーコーディネーション題材に、知覚感性のモデル化とコーディネーションの分析を行った。本研究では、カラーコーディネイトの事例を分析し、また、隠れたルールを発見するためには、隣接する色彩の対に対する視覚生理・視覚心理的な現象のモデル化が必要と考え、色彩に対する側抑制のメカニズムに注目してこれを数理的にモデル化することを試みた。視覚生理的また解剖学的に発見されている知見を基に、波長の対比(赤緑の対、黄青の対)や空間解像度を反映させつつ、我々が開発してきた、明暗に対する側抑制の数理的なモデルの一般的な拡張として、色彩に対する側抑制の数理的なモデルをフルカラー画像に拡張した。このモデルに基づき、隣接する2色のコントラストを計測し、人間がカラーコーディネイトからうける印象の近さ(類似度)を評価できることを示した。また、2色対の組み合わせにより、与えられた色を含む適切なカラーコーディネイトを、過去の事例から(半)自動的に生成する手法を開発した。本年度はまた、多種類のコンテンツが複合されて構成されるオフィスのコーディネイトやガーデンコーディネイトを円滑に進めるためのGUIを試作・評価した。その結果、出来上がりイメージを把握するための物理空間と、検索された結果やデータベース内の情報の間の関係を明示的に理解しやすくするための情報空間の2種類のインタフェースが必要なことを明らかにした。これら2種類の空間は、相互に結び付けて制御されており、相補的に利用者による思考・操作・判断を支援する。
語の文法機能検索機構を付加した英文コーパス検索システムの研究

昨年度までに準備してきた英文コーパス検索システムをもとに、本年度は以下に述べるような研究を行なった。昨年度までの研究では、KCL(Kyoto Common Lisp)を用いていたので、本年度は、(1)KCLによるプロトタイプシステムの整備、とともに、(2)Prologをベースにした論理型言語CESPへの移植を行なった。(1)プロトタイプシステムの整備:まず、基本的な検索機能を充実させるために、複数の語からなる語句や規則的語形変化をする語の検索機能など、検索機能の充実を図った。次に、中学校英語教科書ニューホライゾンの初級英文コーパスを対象に、規模の小さい辞書知識と構文規則を用いて、形態素解析、構文解析を行うための形態素の文法機能の推定ルールや構文推定ルールを充実させた。そして、検索対象語の文法機能表現の検討と、推定ルールを用いた形態素解析、構文解析システムを検討・作成した。検索システムとしての機能とするため、文字列一致検索システムと推定ルールを用いた形態素解析・構文解析システムとを連結し、初級英文コーパスを対象としたプロトタイプ検索システムを、作成した。(2)CESPへの移植:Lispによるシステムは、一部のルールの変更や探索の方法の変更が他の部分に大きな影響を及ぼしやすいため、システムの拡張性や柔軟性の点で、やや難点がある。システムの向上を狙ってCESPへの移植を行なった。CESPへの移植により、オブジェクト指向によるシステムのモジュール化が図られ、各種のルール群からなる知識ベースの独立性が実現できた。これによって、さらなる研究の基礎を固めることができた。以上の研究成果は、平成7年3月の第50回情報処理学会全国大会で報告するとともに、現在論文としてまとめている。
ハイブリッド最適制御による視触覚を融合した医療メカトロニクス制御系設計の研究

本研究の目的は,低侵襲外科手術用の内視鏡を操作するロボット(腹腔鏡把持ロボット)を,術者の望む視野を自動的に確保するために,ハイブリッド最適制御に基づき高性能化・ロバスト化することにあった.そのためにまず腹腔鏡把持ロボットを視覚フィードバックシステムとして捉えモデリングし,得られた数学モデルに基づき制御系設計のための問題設定を行つた.本研究では特に,最適制御から発展したモデル予測制御を視覚フィードバックシステムに適用した.ロボットマニピュレータのダイナミクスのエネルギー関数に着目し,このエネルギー関数をモデル予測の最適性に用いることにより,システムの高性能化・ロバスト化を達成した.この手法により,視覚フィードバックシステムに対するシステマティックな非線形制御系設計手法を明らかにした.つぎに,内視鏡を操作するロボットに穿刺作業などをサポートするロボットを組み合わせるために,カメラを操作するロボットと作業をおこなうロボットを一つのシステムとして捉えた可動カメラを用いた視覚フィードバックシステムを構成し,制御系を設計した.具体的には,視覚サーボ問題にロボットの追従問題を加えて数学的にモデリングし,得られた数学モデルに基づき,制御系設計のための問題設定をおこなった.そして,システムの有するエネルギー関数を用いて設計をおこなう手法に基づき,作業ロボットと併せた腹腔鏡把持ロボットの視覚フィードバック制御をおこなった.そして,2台のロボットと画像処理装置を組み合わせた動的視覚フィードバックシステムに対して,実際にディジタル制御装置を用いて検証実験をおこない,制御則の有効性の検証をおこなった.さらに,視覚と力・触覚を融合することで視触覚ハイブリッドシステムを構成し,制御系設計法を提案した後にシミュレーションにより有効性の検証をおこなった.最後に,研究の成果のまとめと発表をおこなった.本研究の目的は,低侵襲外科手術用の内視鏡を操作するロボット(腹腔鏡把持ロボット)を,術者の望む視野を自動的に確保するために,ハイブリッド最適制御に基づき高性能化・ロバスト化することにあった.そのためにまず腹腔鏡把持ロボットを視覚フィードバックシステムとして捉えモデリングし,得られた数学モデルに基づき制御系設計のための問題設定を行つた.本研究では特に,最適制御から発展したモデル予測制御を視覚フィードバックシステムに適用した.ロボットマニピュレータのダイナミクスのエネルギー関数に着目し,このエネルギー関数をモデル予測の最適性に用いることにより,システムの高性能化・ロバスト化を達成した.この手法により,視覚フィードバックシステムに対するシステマティックな非線形制御系設計手法を明らかにした.つぎに,内視鏡を操作するロボットに穿刺作業などをサポートするロボットを組み合わせるために,カメラを操作するロボットと作業をおこなうロボットを一つのシステムとして捉えた可動カメラを用いた視覚フィードバックシステムを構成し,制御系を設計した.具体的には,視覚サーボ問題にロボットの追従問題を加えて数学的にモデリングし,得られた数学モデルに基づき,制御系設計のための問題設定をおこなった.そして,システムの有するエネルギー関数を用いて設計をおこなう手法に基づき,作業ロボットと併せた腹腔鏡把持ロボットの視覚フィードバック制御をおこなった.そして,2台のロボットと画像処理装置を組み合わせた動的視覚フィードバックシステムに対して,実際にディジタル制御装置を用いて検証実験をおこない,制御則の有効性の検証をおこなった.さらに,視覚と力・触覚を融合することで視触覚ハイブリッドシステムを構成し,制御系設計法を提案した後にシミュレーションにより有効性の検証をおこなった.最後に,研究の成果のまとめと発表をおこなった.本年度は,まず腹腔鏡把持ロボットを視覚フィードバックシステムとして捉え,モデリングをおこなった.具体的には,腹腔競が術者の視野を自動的に確保するために鉗子の先端を観測対象とし,その動きをここではカメラの画像面上に現れるオプティカルフローを求めることにより表現した.さらに,これにカメラの透視変換を経た観測であることと,腹腔鏡把持ロボットのリンク座標間の変換を考え合わせることで,カメラから得られる二次元の視覚情報から三次元空間中での物体の動きを推定した.この推定された物体の動きと腹腔鏡把持ロボットの手先(カメラ)の動きの関係を三次元空間での位置と姿勢で表現することにより,視覚フィードバックシステムを非線形の微分方程式でモデリングした.さらに視覚フィードバックシステムの制御系設計を考え,その安定性や制御性能の解析をおこなった.つぎに得られた数学的なモデルに基づき,制御系設計について検討した.実際に制御系を設計する際に,与えられた目標状態の達成に加えて,目標状態に至るまでの過渡応答や入力エネルギーに関する設計仕様を与えることで,制御性能を向上させることを考えた.さらに,ロボットが外力を受けた場合には安全性を優先させるために,腹腔鏡把持ロボットの視覚フィードバックシステムに対して望ましい追従特性を達成するロバストな制御則の設計問題を考えた.そして設定された制御目的を満足するように,ロボットマニピュレータの有するエネルギー関数を整形し,フィードバックゲインを適切に調整することで系の高性能化を図り,腹腔鏡把持ロボットにおける視覚フィードバックシステムに対する制御系設計をおこなった.これと同時に,ロボットを制御するためのディジタル制御装置とカメラ・画像処理装置で構成される現有の視覚フィードバックシステムをロボットマニピュレータに組み入れ,実験の準備を進めた.本年度は,まず視覚と触覚によるハイブリッドシステムの制御系設計のためにモデリングの再検討をおこなった.前年度表していた視覚フィードバックシステムは腹腔鏡のみをシステムとして表していたのだが,そのシステムにさらに鉗子の部分まで含めた動的可動カメラ構造の視覚フィードバックシステムを提案した.具体的には,視覚サーボ問題にロボットの追従問題を加えて数学的にモデリングし,得られた数学モデルに基づき,制御系設計のための問題設定をおこなった.

そして,設定された制御目的を満足するように,システムの有するエネルギー関数を用いて設計をおこなう手法に着目することで,鉗子の部分まで取り入れた腹腔鏡把持ロボットの視覚フィードバック制御をおこなった.さらに,2台のロボット(カメラを手先に取り付けた腹腔鏡を想定したロボットと鉗子を想定したロボット)と画像処理装置を組み合わせた動的視覚フィードバックシステムに対して,実際にディジタル制御装置を用いて検証実験をおこない,制御則の有効性の検証をおこなった.またモデリングの再検討とは別に,最適制御を発展させたReceding Horizon制御を昨年度表していた視覚フィードバックシステムに適用することで,新たな制御系設計手法を提案した.Receding Horizon制御を視覚フィードバックシステムである腹腔鏡把持ロボットに適用することは,観測対象として捉えている鉗子の先端を予測しながら腹腔鏡を制御することになるので,鉗子の先端が臓器などにより隠れるのを避けるように腹腔鏡を動かすなど,より高度な制御が可能になると考えられる.本設計手法もシステムの有するエネルギー関数に着目した設計手法となっている.前年度に提案した視覚フィードバックシステムに対して,本手法を適用し,シミュレーションによって安定性や制御性能の解析をおこなった.本年度は,昨年度提案していた視覚フィードバックシステムのReceding Horizon制御に対して再検討をおこなった.前年度は平面マニピュレータに限定してモデリングをおこない,位置のみを画像面で合わせるシステムを設計していた.それに対して,本年度は平面マニピュレータに限定せず,3次元空間を運動する観測対象に対して位置だけでなく姿勢も一致させるようなシステムを構成した.はじめに数学的にモデリングをおこない,得られた数学モデルに基づき制御系設計のための問題設定をおこなった.ロボットマニピュレータのダイナミクスのエネルギー関数に着目し,このエネルギー関数をモデル予測の最適性に用いることにより,システムの高性能化・ロバスト化を達成した.この手法により,視覚フィードバックシステムに対するシステマティックな非線形制御系設計手法を明らかにした.シミュレーションにより制御則の有効性を検証し,従来研究との比較をおこなった.さらに,ロボットやカメラに患者の体や鉗子が触れることで生じる外力を考慮するために,力・触覚をフィードバックループに組み込んだ視触覚ハイブリッドシステムを構成した.物体に触れている方向に一定の力を返しながら観測対象に追従するという,力制御と視覚サーボを融合させたシステムに対して,数学的にモデリングをおこなった.このシステムに対しても,視覚フィードバックシステムのReceding Horizon
細胞増殖因子からみた癌細胞と間質細胞との相互作用 -その分子機構-

本年度成立した本研究班は焦点をかなり絞った結果、1年目で多くの新しい研究成果が報告された。即ち、c-metの発現を示す癌細胞からの増殖因子・サイトカインと間質線維芽細胞からのHGFとのパラクリンループが存在し、胃癌の形態形成・浸潤に重要な役割を担っていることが示された。また、HGF産生促進因子として、1L-1α,TNFαに加えて、プロスタグランシン-E1,-E2およびグリコサミノグリカンが見いだされた。一方、HGFの第3クリングル以降を欠くHK1K2バリアントHGFがオートクリン的に肺小細胞癌細胞株SBC-5の接着・浸潤を促進していることが明らかにされた。その上、上記バリアントと異なるHGFトランスクリプトが多くの消化器癌に広く発現していることとが認められ、HGF産生は間質細胞のみならず癌細胞で起きている可能性が示唆された。一方、ラット初代培養肝細胞が産生分泌するリン酸型fetuinがHGFと結合して、HGFの肝細胞増殖作用を抑制することが見いだされ、リン酸型fetuinはいわゆる肝のchaloneである可能性が考えられた。更に、EGF受容体の細胞外領域とc-metの細胞内領域からなるキメラ受容体およびその変異体(ATP結合部K1108Aおよび主要自己リン酸化の変異体Y1233F)を作成し、マウス・メラノーマ細胞1G-F1にトランスフェクションして、キメラ受容体およびその変異体発現細胞のEGFに対する反応性を解析した結果、c-metの主要自己リン酸化部位のチロシンリン酸化が細胞分散、運動性亢進作用のシグナル伝達に必須であることが示された。一方、エズリン、ラディキシン、モエシンからなるERMファミリーが、CD44に直接結合するという大変興味ある所見が見いだされた。
希土類及びII族元素を内包したクラスレートの複合自由度を活かした熱電物性開拓

熱電変換材料候補のクラスレートは三次元結晶体であるにも拘わらず、ガラス的な熱伝導率を示す。その原因解明のために、II族及び希土類元素を内包したI型構造の単結晶試料を育成し、X線回折、熱物性、超音波、ラマン散乱、光電子分光実験を行った。その結果、ゲストがカゴ中で動き回れる隙間が広いほど、中心から離れた回転運動をし、その運動が熱を運ぶフォノンをよく散乱するので、熱伝導を妨げることが判った。カゴの中にゲスト原子を内包する化合物では,ゲストが独立した運動の自由度を保ちながらカゴの電子・格子系と相互作用するために,特異な超伝導や極めて低い熱伝導などの新規な物性が発現する。熱電変換物質として注目されているカゴ状物質であるクラスレートは,極めて低い熱伝導と巨大な熱電能を示す。その物理的起源を解明する目的で下記の研究を行う(1)結晶構造タイプとキャリアを制御したII族元素内包クラスレートの単結晶試料,及び希土類イオンを内包させた新規なカゴ状化合物を合成する(2)そのバルク測定(熱輸送)とミクロ測定(超音波,ラマン散乱,中性子散乱,光電子分光)を行う。加圧によってカゴを縮め,ゲストのラットリング運動を非中心から中心へと遷移させる(3)巨大な熱電能と低い熱伝導とが共存できる条件を明らかにする熱電変換材料候補のクラスレートは三次元結晶体であるにも拘わらず、ガラス的な熱伝導率を示す。希土類及びII族元素を内包したクラスレートの単結晶を育成し,熱電物性,ラマン散乱,超音波,中性子散乱などの実験から以下のような新しい知見を得た。1)Ba_8Ga_<16-x>Ge_<30+x>とBa_8Ga_<16-x>Sn_<30+x>の熱伝導率は電荷キャリアの正負に強く依存する。n型では約20Kに山を持つのに対してp型は山を持たず絶対値が小さい。その原因はp型ではBaの局在的振動とカゴの音響フォノンとの結合強度が強く,さらにトンネル状態密度が高いためである。Ba_8Ga_<16-x>Sn_<30+x>では従来のVIII型に加えてI型構造の存在を見出し,後者の結晶構造と原子変位パラメータを決定するとともに,光電子分光で電子状態を調べた。この系の熱伝導率は既知のI型クラスレートのうちで最も小さいので,非中心運動をミクロな手段で調べるための典型物質と位置付けられる。2)ラマン散乱によって,上記のp型ではBa原子がカゴの中心からずれた位置を振動していることを見出し,非中心の非調和振動が音響フォノンを共鳴的に散乱すると結論した。3)超音波実験によって,Ba_8Ga_<16>Sn_<30>とSr_8Ga_<16>Ge_<30>ではC_<44>モードの弾性率,Eu_8Ga_<16>Ge_<30>では(C_<11>-C_<12>)/2モードの弾性率と超音波吸収が,数十Kの温度で周波数に依存することを観測した。この超音波分散は,熱的に励起されたゲスト原子のラットリングに起因する。緩和型吸収モデルを用いた解析によって,それぞれの特性緩和時間や励起エネルギーを決定した。4)中性子散乱によってフオノン分散を調べ,ゲストの振動モードはカゴの音響フォノンモードと反交差することによって弱い波数依存性を示すことを見出した。これは隣同士のゲスト原子が独立したアインシュタイン振動しているという描像とは矛盾する。温度低下に伴うSr_8Ga_<16>Ge_<30>のゲストモードのソフト化は非調和性が強いことを意味する。・A_8Ga_<16>Ge_<30>(A=Eu,Sr,Ba)のラマン散乱により,温度の低下に伴いゲストの振動エネルギーが異状に減少することを見出し,それが4次の非調和ポテンシャルに起因することを結論した。・Sr_8Ga_<16>Si_<30-x>Ge_xのカゴ体積はxの増加により3%増える。これに伴う格子熱伝導率の減少とゲストの振動エネルギーの低下とが強く相関することから,非中心ラットリングが音響フォノンの散乱源であると結論した。・Ba_8Ga_<16>Sn_<30>のα相とβ相の単結晶育成に始めて成功した。β相の14面体中でBaは中心から0.43Åもずれた四つの位置を占める。低温の格子熱伝導率はタイプIクラスレートの中で最も小さい。その原因は,Baゲストの分裂サイト間のラットリング/トンネリングが音響フォノンを激しく散乱するためである。・Ba_8Ga_<16>Sn_<30>の硬X線光電子分光によって,2種類のカゴをもつα相ではBa4dスペクトルが2本に分裂することを確認した。また電荷キャリアをn型からp型に変化させると,内殻準位はリジッドバンド的に変化した。