hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微視的乱流と相互作用する磁気面破壊磁気流体不安定性のシミュレーション研究

巨視的磁気流体不安定性、乱流によって生ずる微視的揺動及びゾーナル流の多階層非線形相互作用のプラズマ閉じ込めへの影響を明らかにするために、新たに開発した二流体シミュレーションコードを用いて数値シミュレーションを行った。その結果、微視的乱流とそれに伴って生ずるゾーナル流を含む準平衡状態中に微視的乱流の揺動から巨視的磁気流体不安定性が発生する過程をはじめて示した。この乱流とゾーナル流を含む準平衡状態の中から安定性の成長から始まる磁気流体シミュレーションと本質的に異なる新しいシミュレーションである。巨視的磁気流体不安定性、乱流によって生ずる微視的揺動及びゾーナル流の多階層非線形相互作用のプラズマ閉じ込めへの影響を明らかにするために数値シミュレーションを行った。特に、磁気面を破壊する巨視的磁気流体不安定性の発生に着目し、巨視的磁気流体不安定性および微視的不安定性がともに線形不安定な平衡からシミュレーションを始めた。その結果、微視的乱流とそれに伴って生ずるゾーナル流が釣り合って形成される準平衡状態が得られた。そして、その後、多階層相互作用によりこの平衡の中に、微視的乱流の揺動から巨視的磁気流体不安定性が発生する過程をはじめて示した。この乱流とゾーナル流が釣り合った準平衡状態の中から乱流の揺動が巨視的磁気流体として成長する過程を示したシミュレーションは、従来の線形不安定性の成長から始まる磁気流体シミュレーションと本質的に異なる新しいシミュレーションである。そして、この研究は、実験で観測される巨視的磁気流体不安定性の描写に対してより現実的な新しい種類のシミュレーション研究である。この結果を第21回国際原子力機関核融合エネルギー国際会議において発表した[1]。また、この結果は、Physics of Plasmasの2007年4月号に掲載予定である[2]。さらに、詳細な結果をまとめ、Nuclear Fusionに投稿、現在審査中である。閉じ込め装置サイズからイオン運動論効果まで含んだ多階層時空間スケールを扱い得る二流体モデルに基づいたシミュレーションコードを独自に開発した。このコードを用い、巨視的磁気流体不安定性と微視的乱流およびゾーナル流が共存し非線形相互作用することによりプラズマ閉じ込めが劣化する過程を明らかにする目的でシミュレーション研究を行う。特に今年度は、多階層間相互作用の理論的な研究を行っている研究者と共同研究を行った。この共同研究により、多階層間相互作用の典型的な問題である磁気流体不安定性と微視的乱流の相互作用を数値シミュレーション及び理論の両面から解析し、その階層間相互作用の物理機構の理解を深めた[1]。そして、理論的な考察に基づき、乱流と非線形相互作用した磁気流体不安定性が磁気面を壊しプラズマ閉じ込めを劣化する過程についてシミュレーションを行い、その数値結果の解析を行った[2]。核融合プラズマ実験において、巨視的な磁気流体不安定性はプラズマの巨視的な変形を伴いプラズマ閉じ込めを劣化させる。また、微視的不安定性による乱流(微視的乱流)は異常輸送を引き起こし、プラズマ閉じ込めを劣化させる。従来は、巨視的な磁気流体不安定性と微視的乱流のそれぞれのプラズマ閉じ込めへの影響は、空間スケールが分離されているために、独立に研究されてきた。しかし、現実のトーラス磁場閉じ込めプラズマ実験では、巨視的な磁気流体不安定性、微視的乱流および輸送障壁形成に関連したゾーナル流は共存する。そして、これらの現象の階層間相互作用の結果として、プラズマ閉じ込めを劣化させる過程は、ほとんど理解されていない。巨視的磁気流体不安定性と微視的乱流およびゾーナル流が共存し非線形相互作用することによりプラズマ閉じ込めが劣化する過程を明らかにする目的で研究を行う。特に、平成20年度は、乱流と巨視的磁気流体不安定性の相互作用が熱輸送に与える影響、および巨視的な磁気流体不安定性が乱流に与える影響について研究を行った。その結果、乱流と巨視的磁気流体不安定性の相互作用は熱輸送を増大させることを明らかにした。また、巨視的磁気流体不安定性は磁気面を壊すことにより乱流のバルーニング構造を壊し、乱流強度を抑えることを明らかにした。
プロテオミクス技術を用いた薬剤性急性心臓死の病態解析

薬物中毒死の剖検所見はごく一部の薬物を除いて特徴的な所見に乏しく、病死との鑑別が困難な場合も多い事から、ともすれば見逃してしまうという危険に常にさらされている。この原因としては、急性薬物中毒時における生体の変化や病態に関する研究の不足がある。そこで我々は、組織の病態変化を網羅的に捉える事ができるプロテオミクス技術の中毒学への応用を考案した。昨年度は心臓毒性の強い抗マラリア薬クロロキン(CQ)をモデル薬物とし、その心臓における侵襲変化をヘマトキシリン・エオジン染色、マッソン三重染色及び免疫組織染色によって確認した。その結果に基づき、本年度は急性CQ中毒時における心臓組織タンパクの変化についてプロテオミクス技術を用いて検索する事を計画した。なお、網羅的な検索を予定していたが、プロテオミクス研究の専門家からの助言に従って、近年薬物による心臓侵襲のマーカーとして注目されているタンパクとして心筋トロポニンTについて特に着目して検討を行った。ラット(雄性、250g)にペントバルビタール40mg/kgを腹腔内投与して麻酔し、足根部伏在静脈にカニュレーションを行って保定した。前採血を行った後にCQ550mg/kgを経口投与し、経時的に約0.5mlずつ採血した。各血液試料は4°C下にて10,000×gで10分間遠心分離して血漿成分を分取し、-80°C下にて保存した。次いで、各試料についてSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)を行い、ウェスタンブロッティングを行って心筋トロポニンTの出現の有無を確認した。その結果、投与前に認められなかった心筋トロポニンTが投与後の時間経過に伴って出現している事が確認された。このことから、CQ急性中毒時においてもCQによる心筋毒性の結果として心筋トロポニンTが血中に遊離する事が示された。薬物中毒死の剖検所見はごく一部の薬物を除いて特徴的な所見に乏しく、病死との鑑別が困難な場合も多い事からともすれば見逃してしまうという危険に常にさらされている。この原因としては、スクリーニングを含めた薬物検出システムについての研究や、急性薬物中毒時における生体の変化や病態に関する研究の不足がある。そこで我々は、組織の病態変化を網羅的に捉えることができるプロテオミクス技術の中毒学への応用を考案した。本年度は心臓毒性の強い抗マラリア薬クロロキン(CQ)をモデル薬物とし、その心臓における侵襲変化を確認するのに最適な実験条件(投与CQ量や摘出部位等)について基礎検討を行った。【最適な実験条件の検討】マウス(雄性、約25g)に200、400mg/kg CQ(LD50の上限と下限)を経口投与した(n=15)。死亡直後に心臓を摘出してリン酸緩衝生理食塩水で洗浄し、組織固定をした後、常法に従ってヘマトキシリン・エオジン(HE)染色等を行った。また、一部の組織については抗CQポリクローナル抗体を用いた免疫組織染色も行い、CQの分布部位を検索した。その結果、CQ400mg/kgでは約20%のマウスが投与5分以内に死亡した。一方、200mg/kgではすべてのマウスが48時間以上生存した。つまり、急性CQ中毒死モデルを作成するためのCQ投与量は400mg/kg以上が適当であることが示された。またHE染色の結果、急性中毒死例の心臓組織は著明な欝血以外の所見を認めなかった。免疫組織染色の結果、心筋組織とプルキンエ細胞にCQの分布が確認された。以上の結果から、プルキンエ細胞を多く含む心室部を組織試料として用いることが適当と判断した。
大腿骨近位部の包括的骨強度評価に向けての同部骨構造解析法の日本人への適用

大腿骨近位部の力学的強度評価の1つである、米国Johns Hopkins大学Thomas J.Beck博士が開発した大腿骨近位部構造解析(Hip structure analysis : HSA)が日本人に適用可能かどうかを確認し、可能であれば、HSA指標の日本人標準値を設定することを目的として研究を進め、白人用と同じsoftwareで日本人のDXAイメージを解析可能であること、再現性は良好であること、撮影肢位の決定を行い、日本人にも適用可能であることを20年度に確認した。さらに、JPOS研究のbaseline dataを用いて日本人の年齢階級別標準値を出すために、約1600件の解析を進めた。21年度は、予定通り約1600件の大腿骨近位部画像のHSA解析を夏に終了したが、調査地の地理的分布がやや南方に偏ることから北海道の1地区を追加し、計2445件の解析を実施した。その中から骨代謝に影響する疾患や服薬の既往のある者や大腿骨の画像上の問題のある者を除き、2107件を分析対象とした。これからHSA指標値の5歳階級別平均値を求め、日本人の年齢別標準値を求めた。また、2039歳の有経者を取り出し、若年成人平均値とSDを求め、これを用いたT-scoreを算出し、加齢に伴う指標の横断的変化を明らかにした。すでに発表されている白人女性の値を比べると骨密度は大差なかったが、日本人の断面係数は20歳代で白人より7%低く、その差は加齢と共に拡大し、70歳代では25%となった。以上の結果はHSA指標の日本人の幅広い年齢階級別標準値と若年成人標準値を初めて明らかにしたもので、日本人に対するHSAの適用に大きく寄与するものと考えられる。本研究結果は日本骨粗鬆症学会で高得点演題に選ばれ、学会誌であるOsteoporosisJapanへの投稿依頼があり、現在印刷中である。また、国際学会に2件発表し、国際誌へも投稿中となっている。骨強度評価の要素の1つである大腿骨近位部の力学特性評価法として、米国Johns Hopkins大学Thomas J. Beck博士によって開発された大腿骨近位部構造解析(Hip structure analysis: HSA)が日本人に適用可能かどうかを確認し、可能であれば、HSA指標の日本人標準値を設定することを目的として本年度研究を実施した。1. HSAに最適な撮影時肢位の決定と各指標の再現性の確認(1)下肢位を股関節外転、内旋角度を変えながら測定し、HSA解析したところ、外転により骨幹部のROIの自動設定が不安定になり、手動での修正が必要になった。そのため、HSAの各指標値は相当変化した。内旋角度ではそれほど変化しなかった。そこで、外転は0度、内旋は大腿骨頸部の最大長が得られ、小転子が確認できる30度とした。(2)健常ボランティア5人を対象に、1日1回、計7回の大腿骨近位部のスキャンを(1)で決定した肢位で行い、HSA指標の変動係数を算出すると、指標により5%から10%の範囲であった。予想通り、骨密度に比べるとかなり大きく、超音波骨評価指標と同レベルであった。2. JPOSベースライン研究を利用したHSA指標の記述疫学的解析(1)JPOScohort研究の対象となった3地域におけるベースライン研究で得られてた大腿骨近位部のscan data1600件のHSA解析を実施した。解析は終了したが、測定肢位に問題があったり、ROIがずれている解析が相当数あり、問題のないscanを抽出とROIの修正を実施中である。この作業は来年度初めまでかかるので、来年度の夏頃には日本人女性についての年齢階級別標準値が求められるよていである。

以上の結果はHSA指標の日本人の幅広い年齢階級別標準値と若年成人標準値を初めて明らかにしたもので、日本人に対するHSAの適用に大きく寄与するものと考えられる。本研究結果は日本骨粗鬆症学会で高得点演題に選ばれ、学会誌であるOsteoporosisJapanへの投稿依頼があり、現在印刷中である。また、国際学会に2件発表し、国際誌へも投稿中となっている。
ユークリッド空間のコンパクト部分多様体のポテンシャルとエネルギーの研究

Mをユークリッド空間のコンパクト部分多様体とする。現時点では技術的な理由から、Mは、結び目、曲面などの閉部分多様体および全空間と同じ次元のものに限ることとする。zを複素数として、M×M上距離のz乗の積分を考える。これはzの実部が小さいと発散してしまうが、zの実部が大きいところで収束し、zの正則関数になる。そこで解析接続により定義域を複素平面全体に拡張すると、1位の極のみを持つ有理型関数が得られることが分かる。これを多様体MのBrylinskiベータ関数という。この留数、およびこの関数の値(zが極の場合は、発散を留数を用いて正則化した値)として、多様体Mの幾何学的な量が得られる。これが本研究の主要な研究対象である。いくつかの場合には、具体的に求められている。今年度の実績は以下の通り。(1) Mがm次元閉部分多様体で、次元mが偶数とすると、zが-2mのときのBrylinskiベータ関数の留数は共形不変であることを示した(未発表)。mが2の場合は曲面のWillmore汎関数になることから、一般に幾何学的に意味のある量であることが期待できる。偶数次元の多様体に対して定義できる共形不変な量で、mが2のときにはWillmore汎関数になるものとして、他にQ-曲率の理論からくるGraham-Wittenによる量が知られている。これとBrylinskiベータ関数の留数を比較したが、まだ未完成・未発表である。(2)電磁気学の相互インダクタンスを与える公式としてNeumannの公式とWeberの公式が知られているが、いずれも二つの回路が一致するとすると発散する。この二つの式に上述の正則化の方法を適用したところ、回路の長さの差が出ることが分かった。またこれらから上と同様に有理型関数が得られるので、それらの留数を求めた。この結果は現在投稿中である。今年度は多様体のBrylinskiベータ関数の留数の性質の研究、および知られている量との比較(同じかどうか、一方から他方がでるかの考察)を行った。上で述べたように、偶数次元閉部分多様体(次元をmとする)のBrylinskiベータ関数の、zが-2m、つまり次元のマイナス2倍のときの留数が共形不変であることを示したことが一番大きな進展である。一方、他の量との比較であるが、まず多様体が局所的に多項式のグラフで与えられていると仮定して、各々の留数を表すのに必要な微分の階数を調べ、他の量のそれとの比較を行っている。これは現在も進行中である。また、上述の(2)の自己インダクタンスのように、申請書の研究計画のときには思いつかなかった問題もできたので、研究自体は質・量ともに順調に進んでいる。一方、予算の使用状況については、夏休みに健康上の問題が発覚したこと、および平成30年度に教室のコース長となったことにより、そうでなければ実行していたであろう海外出張および海外研究者との共同研究のための招聘を断念したことが主要因となり、予定より大幅に遅れてしまった。このためやむなく期間延長を申請することとなった。数学的な面について。多様体のBrylinskiベータ関数の留数の研究を引き続き行う。(1) Mが4次元閉部分多様体のとき、留数とGraham-Wittenによる量の関係。必要な微分の階数が異なることから、この二つの量は異なるのではないかと予想している。(2) Mの次元が全空間と同じ場合、つまりMがコンパクトボディの場合、留数と内在的体積の関係を調べ、留数から内在的体積が得られるか、という問題を考える。次元が2,3の場合には肯定的、次元が4の場合は、上の命題は成立しないが、その局所版といえる命題が成立し、次元が更に上がると成立しないであろうと予想している。(3) Mが結び目の場合。可積分系で扱う渦糸方程式という微分方程式の保存量は、結び目のBrylinskiベータ関数の留数と非常に近いが、同じではない。そこで、Brylinskiベータ関数を補正して、その留数として渦糸方程式の保存量が得られるかどうかを調べる。補正は具体的には以下のようにする。Brylinskiベータ関数の被積分関数である二点間の距離のz乗に、この二点で決まる何等かの関数をかけたものを新たな被積分関数とするものを考える。これを冪zの関数と思い、これを解析接続して得られる有理型関数を考える。予算について。海外出張(現時点で使用する予定のものは、9月にドイツJenaで開催される凸幾何関係の研究集会)、および海外共同研究者への訪問または招聘、国内出張旅費が主要なものとなる予定である。ユークリッド空間のコンパクト部分多様体Mに対し、ユークリッド空間のある点xを固定し、その点xからの距離のz乗をM上積分したものを考える。zの値によっては積分が発散するが、その場合は積分を正則化して有限な値を取り出す。これで得られたものを、Mの点xにおけるRieszポテンシャルと呼び、これをM上積分したものをMのRieszエネルギーと呼ぶ。ここで用いる正則化は、超関数論で知られている、Hadamard正則化、または解析接続を用いる方法によりなされる。解析接続で得られたものは、多様体Mのベータ関数という。これは、Mが球面および球体のときにベータ関数であらわされるからである。

今年度は、Mのベータ関数からMの幾何学的な情報としてどのようなものが得られるのか、特にベータ関数からユークリッド空間の合同変換を除いどの程度Mが決まるのか、という問題を中心に研究した。得られた成果は以下の通りである。(1) Mが球面および球体のときのポテンシャルの計算を行い、ポテンシャルを超幾何関数を用いて表わす公式を得た。(2)上に挙げた問題を、特殊な場合について解決した。すなわち、部分多様体Mが正の余次元を持ちかつ空でない境界を持つケースを除外する、という仮定のもとで、Mのベータ関数は球体および1,2次元の球面を特徴づけるということを示した。ただし、(1)は、少なくとも正則化なしで積分が定義できる場合については、手法は異なるものの先行研究が存在したことが判明した。申請書の研究計画で挙げた問題、つまり、積分幾何学・凸幾何学で重要な量である、Mの内在的体積は、Rieszエネルギー、およびその半相対版ともいうべきものの留数として現れる、という予想は解決していない。(ここで、Rieszエネルギーの半相対版とは、MとMの境界の直積空間の上で2点間の距離のz乗を積分したものを、zの関数として解析接続を用いて複素平面上の有理型関数に拡張したもののことである。)この点では当初の目標からは遅れをとってしまっているが、その代わりに研究実績の概要に記したような成果を得て、それにより新たな研究の方向性が示唆されたので、全体としてみたら研究自体はおおむね順調に進んでいるといえる。Mをユークリッド空間のコンパクト部分多様体、x,yでMの点を表し、zを複素数とする。積空間M×Mの上で、二点間の距離|x-y|のz乗を積分したものを考える。Mを固定して、この積分をzの関数と考えると、zの実部が大きい場合は積分は収束し、zの正則関数になる。そこで解析接続により、定義域を広げると、複素平面上の有理型関数で1位の極のみを持つものが得られる。これを多様体MのBryllinskiベータ関数または超関数の意味での一般Rieszエネルギーと呼ぶ。この関数、およびその留数からMの幾何がどの位分かるか、という問題を研究している。今年度の実績は以下の通り。(1)ある仮定の下、Bryllinskiベータ関数は球体および1,2次元球面を特徴づけることを論文にまとめ投稿した。(2) Bryllinskiベータ関数を定義する際に用いる発散積分の正則化(Hadamard正則化および解析接続を用いる正則化)を、電磁気学で出てくる自己インダクタンスに応用し、単一ループの自己インダクタンスを数学的に厳密に定式化した。コイルの自己インダクタンスの漸近挙動を調べ、物理学である近似の下知られている性質が得られることを示した。(3) Mがコンパクトボディ(有界開集合の閉包)のBryllinskiベータの留数からMの内在的体積(Quermassintegral)が導出できるかどうかという問題を考察した。内在的体積は凸幾何・積分幾何で基本的重要性を持つもので、ボディの境界の主曲率の基本対称式の積分で表される。この結果はまだ完成していないので、論文にまとめていない。申請書の研究計画で挙げた問題の(1a)、つまりコンパクトボディのBryllinski
大気大循環モデルと超多点磁場観測データによる大気圏電離圏協調現象の解明

中性大気の変動と電離圏変動の関係を,九州大学中層大気大循環モデルで得られたデータと九州大学が展開している全球的な地磁気観測データや,中性大気再解析データを用いて研究を行った。成層圏突然昇温の後に顕著な電離圏電流の変動が起こることが,観測データとモデル計算によって明らかとなった。また,成層圏突然昇温の後に電離圏電流が流れる高度領域の温度が全球的に降下することがモデルにより明らかとなった。この原因は半日大気潮汐の急激な変動によることも解明された。中性大気変動にみられる超高速ケルビン波の変動による電離圏電流の変動は赤道から低緯度域に限定され,大気潮汐波変動によるに変動の25%以下であることが判った。2009年の成層圏突然昇温に伴う熱圏の応答についてGAIAモデルによるシミュレーションの解析を実行し、熱圏赤道域の温度と中性大気密度が突然昇温に伴って大きく変動することを見いだした。これは主に半日潮汐振動が変動することに起因していることを明らかにした。また、北極域では下部熱圏で昇温が起こるが、南極域では降温が100km-400kmの高度にわたって起こることが明らかとなった。この結果を国際誌に掲載した。成層圏突然昇温時の成層圏と熱圏の変動を結びつける過程を明らかにするために、両者の中間に存在する中間圏の変動を、2009年の突然昇温についてAura EOS/MLSデータの解析を実行した。この年の事例では成層圏での突然昇温は波数2のプラネタリー波で起こっていることが示された。しかしこの突然昇温に伴う成層圏帯状平均風の東風への変化に先立って、中間圏で平均帯状風の東風への変化が起こっていることが明らかになり、中間圏でも東西波数2の波が卓越していることを明らかにした。さらにこの波が成層圏のプラネタリー波とは独立に、中間圏極域の帯状平均流の不安定によって励起されている可能性を発見した。これらの結果を国際学会で報告した。5年間にわたるKyushu-GCMによるシミュレーションで得られた中性風を使用して、Sqおよび赤道ジェット電流のシミュレーションを実行し、これらの電流が中性大気風の変動により大きく変動することを見いだした。変動の周期は10日程度の付近にピークを持つことが解った。前年度までの研究で、下部熱圏中性風変動には赤道ケルビン波が含まれていることが明らかになっており、この波動の振幅変動が同様の周期帯をもつことが明らかとなっている。これまでの観測からも示唆されている赤道ケルビン波変動とこれらの電流の変動の関係についての解析に着手した。中性大気の変動と電離圏変動,特に電離圏E領域に流れる電流(Sq電流と赤道エレクトロジェット電流)の変動の関係を,九州大学中層大気大循環モデルで得られたデータを使用した準3次元ダイナモモデルによる電流計算結果と,九州大学が展開している全球的な地磁気観測網(MAGDAS)データや,中性大気再解析データを用いて研究を行った。成層圏突然昇温(SSW)の後に顕著なSq電流や赤道エレクトロジェット電流の変動が起こることが,観測データと準3次元ダイナモモデル計算によって明らかとなった。観測データより,SSWに伴ってSq電流系のローカルタイム依存性が系統的に変動することが示され,この変動が半日太陰潮汐振動の影響を受けていることが示唆された。これに対して,準3次元ダイナモモデル計算によるSq電流や赤道エレクトロジェット電流も変動を示すが,観測データとは必ずしも整合的ではない。モデル計算には半日太陰潮汐振動は含まれていないが,半日太陽潮汐は含まれており,これがSSWに伴って下部熱圏で増幅することが示され,この影響が大きい。この相違を説明するまでには研究を進めることができず,これは今後の研究課題である。中間圏領域まで含むAura EOS/MLS再解析データの解析により,SSWに先立って中間圏で不安定波動に伴って平均帯状流が西風から東風へ変動することが示された。この現象は,成層圏と電離圏を力学的につなぐ力学現象の一つとして注目されるが,詳細な解析は今後の課題である。また,SSWの後に電離圏電流が流れる高度領域の温度が全球的に降下することが大循環モデルにより明らかとなった。この主因は半日大気潮汐の急激な増幅によることが解明された。大循環モデルの中性大気変動にみられる超高速ケルビン波による電離圏電流変動は赤道から低緯度域に限定され,大気潮汐波変動による変動の大きさの25%以下であることがわかった。

地磁気ネットワーク観測データと気象再解析データに基づいて、電離圏電流の解析および成層圏突然昇温時の電離圏電流解析を実行した。具体的には、210度磁気子午線域、磁気赤道域の40観測点とアフリカ96度磁気子午線沿いの10観測点で得られたデータの解析から、グローバルな電離層Sq電流の太陽活動度(F10.7)、季節、月齢、地方時依存性を定量的に解明した。気象再解析データにより突然昇温の時期を特定し、その前後での電離圏電流の変動を解析した。これらの成果はIUGG,ISWI等の国際会議等で発表し、JGR等の国際誌に掲載した。2009年の成層圏突然昇温時の電離圏の強い低温化について観測データに基づいて解析し、GRLに掲載した。準3次元ダイナモモデルを南北非対称成分まで記述できる全球モデルに改造した。中性風の季節変動による電流系の変動を調べるため、Kyushu-GCMの3月、6月、9月、12月の1日1回5UTの中性風データをこの準3次元全球ダイナモモデルに与え、電離圏のグローバルな電流系をシミュレートした。3月と9月では南北半球の電流系は同程度の強さを示すが、6月と12月では夏側半球が冬側半球より強くなり、観測によって得られた傾向と定性的に一致した。電磁気的条件が同一である同一の月内でも、Sq電流系および赤道エレクトロジェット(EEJ)ともに、中性風のみの変動により大きく変動することが示された。EEJの日々変動の標準偏差は月平均値の15%程度であった。これらの結果を国内の学会で2度にわたり発表した。電離圏電流の変動の一因と考えられている高速ケルビン波が、Kyushu-GCM中でどのように現れているかを定量的に解析し、高速ケルビン波が年間を通じて10日程度のスケールで変動しながら下部熱圏に存在していることを示した。この結果をJASTPなどの国際誌に掲載した。成層圏突然昇温時の熱圏および中間圏の変動については、GAIAモデルやAura EOS/MLSデータの解析によりある程度,解明することができた。これらの中性大気変動と前年度に明らかとなった赤道エレクトロジェットの変動との因果関係については、その解明には至っていない。しかし、数値モデルによる因果関係究明のためのシミュレーションデータを今年度に整えることができ、来年度の解析が可能となった。具体的には、Kyushu-GCMの5年間の中性風を用いた電離圏Sq電流および赤道エレクトロジェットのシミュレーションを赤道反対称成分まで含めて実行し、今後の中性大気変動と電流変動の因果関係の解析に資するデーターセットの作成を終えることができ。このデータセットを使用して赤道ケルビン波変動と電流変動の因果関係の解明に着手した。このデータによる成層圏突然昇温時の解析も来年度には可能となった。観測データを用いて、グローバルなSq電流の分布、季節変動、太陽活動依存性、地方時依存性などを解析することができ、国際誌に発表できた。観測データおよび気象再解析データを用いた成層圏突然昇温時の電離圏電流変動や温度変動に付いて解析を行い、論文を国際誌に投稿発表することができた。赤道非対称成分まで表現できる準3次元ダイナモモデルを開発できた。このモデルとKyushu-GCMの中性風を用いて電離圏電流の変動をシミュレートした。しかし、3月、6月、9月、12月の春分秋分,夏至冬至の月に付いてのみの計算に止まっている。また、モデル中の突然昇温時のEEJの変動について解析に取りかかったが、まだ詳細な解析には至っていない。Kyushu-GCM中の高速ケルビン波の振る舞いについて解析を実行し、国際誌に発表した。
活性化型シグレックによる癌細胞認識

自然免疫細胞に発現する受容体型糖鎖認識タンパク質であるSiglecのうち、細胞活性化につながるシグナル伝達能を持つSiglec-15について、その発現を誘導する液性因子を明らかにした。また癌細胞上の糖鎖リガンドと免疫細胞上のSiglec-15の相互作用が免疫細胞に及ぼす影響を解析し、かかる相互作用が癌細胞の上皮.間葉転換の誘導に密接に関わるTGF-βの免疫細胞からの産生に影響を及ぼすことを明らかにした。糖鎖付加は多細胞生物におけるタンパク質の最もユビキタスな翻訳後修飾であり、細胞表面・細胞外に局在するタンパク質のほとんどは糖鎖付加を受けて初めて完成する。糖鎖の機能は多様であり、「糖鎖と糖鎖認識タンパク質の相互作用を介した生体機能の制御」はその主要なものとして挙げられる。糖鎖認識に基づく生体制御機構の破綻は疾患につながるため、かかる制御機構の研究は疾病の診断や治療に結びつくと期待される。申請者は糖鎖と糖鎖認識タンパク質を介した生体制御機構の解明を目指し、新規の糖鎖認識タンパク質の探索を進めてきた。特にシアル酸と呼ばれる一群の酸性糖に注目し、シアル酸を認識するタンパク質シグレックを多数発見した。本研究では細胞の活性化シグナル伝達に関与すると考えられるシグレックの高次機能の解明を目指す。特に癌細胞と免疫細胞の相互作用に注目し、Siglec-15がかかる相互作用において果たす役割を解析する。平成21年度は(1) Siglec-15のリガンドを発現する細胞の探索、(2)癌細胞株とマクロファージの共培養系の確立、(3) Siglec-15が癌細胞-マクロファージ相互作用に及ぼす影響の検討を行った。具体的にはSiglec-15のリガンドとなるシアリルTn構造を高発現する肺癌細胞及び対照細胞を入手し、これらとSiglec-15を発現するヒト単球系細胞株または対照細胞を共培養し、産生される可溶性因子の遺伝子発現とタンパク質発現を評価した。なおこの過程で、単球系細胞をマクロファージ分化させると、プロテアーゼ作用によりSigle-15が切断されることが判明した。これらを通じ、次年度以降の研究展開を可能とする実験基盤を築いた。糖鎖付加は多細胞生物におけるタンパク質の最もユビキタスな翻訳後修飾であり、細胞表面・細胞外に局在するタンパク質のほとんどは糖鎖付加を受ける。「糖鎖と糖鎖認識タンパク質の相互作用を介した生体機能の制御」は糖鎖の多様な機能の一翼を担う。糖鎖認識に基づく生体制御機構の破綻は疾患につながるため、このような機構の研究は疾病の診断や治療に結びつくと期待される。申請者は糖鎖認識に基づく生体制御機構の未知なる部分の解明を目指し、シアル酸と呼ばれる一群の酸性糖を認識するタンパク質であるシグレックを多数発見した。本研究では、細胞の活性化シグナル伝達に関与するシグレックの高次機能の解明を目指す。特に癌細胞と免疫細胞の相互作用に注目し、Siglec-15がこのような相互作用において果たす役割を解析する。平成22年度は計画実施計画に従って(1)Siglec-15が癌細胞-マクロファージ相互作用に及ぼす影響の検討、(2)癌細胞-マクロファージ相互作用の糖鎖による制御の検討、(3)癌細胞由来のSiglec-15リガンドの同定を進めた。その結果、Siglec-15のリガンドを高発現する肺癌細胞とSiglec-15を発現する単球系細胞株を共培養すると、メタロプロテアーゼや成長因子の発現が誘導されることなどが判明した。またこの効果はムチンを発現する肺癌細胞においてのみ認められ、シアル酸に完全には依存しないことが判明した。これらの結果は癌細胞上のムチンと免疫細胞上のSiglec-15の相互作用が癌微小環境に影響を及ぼすことを強く示唆するものであり、来年度(最終年度)の研究につながる貴重な知見が得られた。本研究では申請者がクローニングした、免疫細胞活性化に関わる膜タンパク質であるSiglec-15に関し、この分子が癌細胞と免疫細胞の相互作用において果たす役割を解析した。本年度が本計画の最終年度である。1.Siglec-15が癌細胞-免疫細胞の相互作用に及ぼす影響の検討Siglec-15を導入した免疫細胞と、Siglec-15のリガンドとなる糖鎖を発現する癌細胞を共培養し、Siglec-15が癌細胞-免疫細胞の相互作用において癌微小環境に及ぼす影響を検討した。この結果、免疫細胞にSiglec-15を発現し、癌細胞にSiglec-15のリガンドとなる糖鎖を発現した場合にのみ、上皮-間葉転換(EMT)を促進する液性因子であるTGF-βの産生が免疫細胞で特異的に上昇することを見出した。2.Siglec-15を介するシグナル伝達系の解析上記の現象の背景となるシグナル伝達経路を解析するため、Siglec-15と会合する分子を解析した。

この結果、Siglec-15とアダプタータンパク質DAP12の相互作用が生理的に有意であり、またDAP12と会合するチロシンキナーゼであるSykがこのシグナル伝達経路において鍵となる分子であることを見出した。一方、変異体を用いた解析により、Siglec-15の細胞質領域に存在するチロシンを含む配列モチーフは上記のシグナル伝達に関与しないことを示唆する結果を得た。本研究を発展させることにより、将来的にSiglec-15もしくはその下流のシグナル伝達経路の制御を介して癌微小環境を制御し、癌の転移等を抑制する方法の開発に寄与する事ができるものと期待される。
立山・亜高山帯における大気を中心とした物質動態・化学変化プロセスと生態系相互作用

立山において、霧水・降水・積雪の採取・化学分析、微量気体成分やエアロゾル粒子などの観測を行うと共に、植生への影響について検討した。国内からの大気汚染に加えて越境汚染や黄砂粒子の影響も気象条件によって大きく受けることが明らかとなった。越境汚染物質の輸送に伴う強い酸性霧や高濃度オキシダント物質による生態系への影響も懸念される。また、立山で深刻化しているブナの衰退は、アルペンルートなどローカルな汚染によるものではなく、オゾンなどの広域大気汚染の影響を受けている可能性が示された。富山県の立山において、微量気体成分(オゾン、窒素酸化物、二酸化硫黄)濃度、エアロゾル粒子粒径別個数濃度の測定および霧水・降水の採取分析を行なった。H月には、二酸化硫黄濃度が夜間であるにもかかわらず非常に高濃度となる現象が観測された。同時に測定していたオゾン濃度やエア白ゾル粒子個数濃度(微小粒子数)も高濃度であった。後方流跡線解析などから、大陸起源の大気汚染物質の影響を受けていた可能性が強く示唆された。霧水を室堂平(標高2450m)や弥陀ヶ原(標高1930m)ヤ採取・化学分析を行った。2006年度はこれまで観測されているような強い酸性霧はほとんど観測されず、後方流跡線解析から、2005年に比べ2006年は、大陸起源の汚染の影響を受けにくかったことが考えられた。また、2006年秋期はバックグラウンド黄砂の影響を強く受けていた可能性が考えられ、霧水の酸性化が抑えられていたものと考えられる。2006年9月には、室堂平で集中観測を行い、霧水や降水中の過酸化物濃度の測定も行なった。過酸化物濃度はこれまでにも測定した値とくらべると非常に低く、土壌粒子などによる分解が起こっていた可能性が考えられる。2006年4月下旬には、室堂平において全層にわたる積雪断面観測を行い、層位構造等の観測や化学分析を行なった。2005-2006年冬期は希に見る山岳地域の豪雪で、雪解けもかなり遅れた。冬の後半でかなりの黄砂飛来が観察された。また、夏期から秋期に採取した降水と積雪中の化学成分の測定結果から、室堂平での降水中の化学成分に大きな季節依存性が示された。富山市(富山大学内)と立山・浄土山にスカイラジオメータを設置し、標高3000m内にある大気中のエアロゾル光学的特性を測定することが可能となった。観測データから、両地点での光学的厚さは一桁異なるものの、同様のエアロゾル粒子粒径分布が得られた。立山黒部アルペンルート沿いのブナ平の森林で、大気汚染物質の濃度分布を測定した。その結果、観光バス排気ガスの影響は確認されるものの、広域大気汚染の影響も強く受けていることが確認された。特に,秋から冬にかけてのオゾン濃度の上昇は顕著であった。さらに、立山高山帯における大気から植生への湿性・乾性沈着量の評価を行ない、夏季においては霧などの湿性沈着が重要な影響を及ぼしていること、立山・浄土のハイマツ林における大気からの窒素負荷量は、富山市内に匹敵するかそれ以上であることが明らかとなった。富山県の立山において、オゾンなどの微量気体成分濃度、硫酸塩粒子濃度、エアロゾル粒子粒径別個数濃度の測定を行なった。硫酸塩粒子濃度やエアロゾル粒子個数濃度が高くなる現象が観測され、後方流跡線解析などから、大陸起源の大気汚染物質の影響を受けていた可能性が強く示唆された。また、11月には二酸化硫黄濃度が比較的高濃度となる現象も観測され、越境汚染の影響が示唆された。また、霧水や降水を室堂平(標高2450m)、弥陀ケ原(標高1930m)および美女平(標高977m)で採取・化学分析を行った。秋期室堂平で採取した霧水中の化学成分を、これまでの観測結果と比較すると、2007年度は比較的国内起源の汚染物質の影響が大きかったものと考えられた。2007年4月下旬には、室堂平において全層にわたる積雪断面観測を行い、層位構造等の観測や化学分析を行なった。2006-2007年冬期は降雪量が比較的少なく、前年度とくらべ積雪深も少なかった。

その結果、観光バス排気ガスの影響は確認されるものの、広域大気汚染の影響も強く受けていることが確認された。特に,秋から冬にかけてのオゾン濃度の上昇は顕著であり、ブナの衰退の原因として、アルペンルートなどローカルな影響より、長距離輸送されてくる越境汚染物質による影響が大きい可能性が示唆された。さらに、立山高山帯における大気から植生への湿性・乾性沈着量の評価を行ない、夏季においては霧などの湿性沈着が重要な影響を及ぼしていること、立山・浄土のハイマツ林における大気からの窒素負荷量は、富山市内に匹敵するかそれ以上であることが明らかとなった。立山において、微量気体成分濃度、硫酸塩粒子濃度、エアロゾル粒子粒径別個数濃度の測定を行なった。硫酸塩粒子濃度やエアロゾル粒子個数濃度が高くなる現象が観測され、大陸起源の大気汚染物質の影響を受けていた可能性が強く示唆された。霧水、露水、降水を室堂平(標高2450m)、弥陀ヶ原(標高1930m)、美女平(標高977m)などで採取・化学分析を行った。秋期室堂平で採取した霧水中の化学成分から、2008年は大陸起源汚染物質の影響が大きかったものと考えられた。また、室堂平で採取した露水から高濃度の過酸化水素が検出され、植生への影響も懸念される。さらに、超微小粒子粒径分布の測定を行い、立山黒部アルペンルート通行車両の影響や越境汚染の影響について検討した。2008年4月下旬には、室堂平において全層にわたる積雪断面観測を行い、層位構造等の観測やイオン成分、過酸化物などの分析を行なった。夏期から秋期に採取した降水と積雪中の化学成分の測定結果から、室堂平での降水中の化学成分に大きな季節依存性が示された。富山市と立山・浄土山に設置したスカイラジオメータによる観測データから、夏期や秋期のバックグラウンド黄砂の影響について検討し、2006年にその影響が大きかったことがわかった。アルペンルート沿いのブナ平の森林で観測された大気汚染データ解析から、観光バス排気ガスの影響は確認されるものの、広域大気汚染の影響を強く受けていることが確認された。特に、秋から冬にかけてのオゾン濃度の上昇は顕著であり、ブナの衰退の原因として、アルペンルートなどローカルな影響より、長距離輸送されてくる越境汚染物質による影響が大きい可能性が示唆された。さらに、2007年に引き続き、立山高山帯における大気から植生への湿性・乾性沈着量の評価を行った。2008年においても、夏季においては霧などの湿性沈着が重要な影響を及ぼしていること、立山・浄土のハイマツ林における大気からの窒素負荷量は、富山市内に匹敵するかそれ以上であった。
ヘテロジニアスセルラネットワークにおける干渉アラインメントのアウテージ率解析

29年度が最終年度であるため、記入しない。
プラナリアの再生原理の探求

申請者らは、再生能力の特に高いプラナリア種(ナミウズムシ)の再生原理の解明をめざした。その結果、ERKタンパク質とb-cateninタンパク質がからだの前後軸に沿って相反する活性勾配を形成することにより、からだの異なる領域(頭、咽頭前部、咽頭部と尾)が再生できることがわかった。さらに、ナミウズムシの再生原理にもとづいて、もともと尾部から頭部を再生できない別種のプラナリア(コガタウズムシ)では、b-catenin活性が過剰に働くことによって頭部再生が不全であることがわかった。遺伝子操作によりb-catenin活性を阻害されたコガタウズムシ尾部断片は、完全に機能的な頭部を再生することができた。プラナリアの頭部再生過程におけるERKシグナル依存的な位置情報形成メカニズムを理解することを研究目的として、申請者は、前側再生芽における「ERKシグナルの活性化制御機構」について研究をさらに進め、以下の新たな知見を得た。まず、再生過程においてJNKシグナルがERKシグナルの上位に働き、JNKシグナルを介した全能性幹細胞の活発な細胞分裂によって、ERKシグナルを活性化する再生芽細胞そのものが産生されることがわかった(Tasaki et al.,印刷中)。また、再生芽におけるERKシグナルの活性化レベルはそのネガティブフィードバック因子であるDjmkpAによって制御されており(Tasaki et al.,投稿中)、その結果、適切な量のnou-darake(ndk)遺伝子の発現が前側再生芽で誘導されることが明らかとなった。これらの成果は、1、ERK活性化レベルを視覚化できる優れたマーカーとして働く下流遺伝子の同定につながり、また、2、ndk発現制御における知見を深め、今後の研究に大いに貢献するものである。さらに、DjmkpAおよびndkのERKシグナル依存的な発現に積極的に関与する遺伝子群を網羅的に単離することを目的として、DjmkpAおよびndk発現の時空間的情報に基づいて、トランスクリプトーム解析をおこない、頭部再生に深く関与することが期待される415遺伝子を得た。プラナリア尾部断片からの頭部再生過程におけるERKシグナル依存的な位置情報形成メカニズムを理解することを研究目的として、申請者は、DjmkpAおよびndk発現の時空間的情報に基づいて、次世代シークエンサーRoche454によるトランスクリプトーム解析をおこない、頭部再生に深く関与することが期待される候補遺伝子群415個を得た。次に、それぞれについて定量的RT-PCR解析をおこない、現在までに複数の陽性遺伝子を得ており、それらについては、whole mount in situ hybridization法による時空間的な発現解析およびRNA干渉法による機能解析を進めている。興味深いことに、今回の解析で新たに同定したMEK kinase familyに属する1遺伝子は、構造的にはERKシグナルの上位に働くことが予想されるにも関わらず、その発現はERKシグナルによって促進され、また、RNA干渉法による機能阻害実験の結果からは、後方シグナルであるWnt/β-catenin経路に抑制的に働くことによって、頭部後方に新たに体の領域を再編成するのに重要な役割を担っていることが強く示唆された。これらの結果から、この遺伝子は前方シグナルとして働くERKシグナルと後方シグナルとの間のバランスにバイアスをかけることによって、新たな体の位置情報を形成していることが期待され、さらなる詳細な解析を進める予定にしている。この発見は今後の研究に大いに貢献するものである。再生能力の高いプラナリア(ナミウズムシ)の再生原理を解明することに成功した。また、その原理に基づいて、もともと尾部断片から頭部を再生できない別種のプラナリア(コガタウズムシ)に特定の遺伝子の機能阻害によって頭部再生を誘導することに成功した。そして、これらの成果を科学雑誌「Nature」に論文発表することができた。さらには、前後軸に沿ったからだの位置情報・プロポーションを制御している新規キナーゼ遺伝子の解析をすすめ、前方化シグナルには「正」に後方化シグナルには「負」に働いていることを示唆する結果を得た。プラナリア(ナミウズムシ)を用いて再生過程におけるトランスクリプトーム解析をおこない、からだ領域の前方化に働くことが期待される複数の遺伝子を同定することに成功した。それら候補遺伝子についてRNA干渉による機能阻害実験をおこない、その結果、新規キナーゼ遺伝子が前後軸に沿ったからだの位置情報・プロポーションを制御していることが明らかになった。今回、さらに新規キナーゼ遺伝子の解析をすすめ、前方化シグナルには「正」に、後方化シグナルには「負」に働いていることを示唆する結果を得ることができた。また、プラナリアは遺伝子導入実験ができないため、アフリカツメガエル初期胚を用いたアッセイ法を確立し、新たに上記機能におけるより直接的な結果を得ることにも成功した。

さらには、トランスクリプトーム解析により分泌性の前方化因子候補遺伝子の同定および単離にも成功し、RNA干渉法による機能解析をおこなった結果、この因子が実際に前方化に関与していることを示唆する再生異常が観察できた。また、ウサギを用いてこの因子に対する抗体作成も試みた。ウェスタンブロット法により、予想される分子量にほぼ等しいシングルバンドを検出することができたが、現在までのところ、免疫組織化学法ではシグナルを検出することはできていない。アフリカツメガエル初期胚にこの因子を強制発現させてみたが、全く発生異常が観察されなかったことから、将来、プラナリア種特異的な受容体を同定するためにアフリカツメガエル初期胚を用いたアッセイ法が確立できると考えられた。1、再生能力の高いプラナリア(ナミウズムシ)の再生過程において、次世代シークエンサーRoche454によるトランスクリプトーム解析をおこない、新規キナーゼ遺伝子の同定に成功した。興味深いことに、この遺伝子をRNA干渉法によって機能阻害すると、前後軸に沿ったからだの位置情報・プロポーションがみだれ、頭部と尾部のあいだに存在する咽頭の再生が前方化することがわかった。また、この遺伝子は前方化シグナルと後方化シグナルのバランスをとることによって正しい咽頭再生の位置を決定していることが最近、明らかになりつつある。前後軸に沿ってどのようにしてからだのプロポーションが遺伝的に決定されているかは未だ全く不明であるため、この発見は今後の研究に大いに貢献するものである。2、プラナリアは種の違いによってその再生能力が大きく違うことが知られている。次に、頭部再生能の低いプラナリア(コガタウズムシ)を用いて、同様にトランスクリプトーム解析をおこない、網羅的な発現遺伝子の配列カタログを作製した。その配列をもとに、特定の遺伝子をRNA干渉法によって機能阻害することによって、頭部を再生できないコガタウズムシ尾部断片から世界に先駆け頭部再生を人為的に誘導することに成功した。再生能力の高いプラナリア(ナミウズムシ)を用いることによって、再生の新たなパラダイム"distalization intercalation"の実験的検証、また、再生能力の低いプラナリア(コガタウズムシ)を用いることによって、遺伝子操作による幹細胞の人為的活性化・頭部再生誘導を世界で初めて実現することができ、おおむね順調に進展している。現在、その成果を論文にまとめ投稿中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。1、次世代シークエンサーを活用して、ナミウズムシ頭部再生過程におけるさらなるトランスクリプトーム解析をおこない、再生の開始に関わる液性因子をコードする遺伝子の同定をめざす。次に、それら因子とノウダラケ遺伝子の役割をRNA干渉法および生化学的手法によって調べる。また、コガタウズムシにおいてもホモログ遺伝子を同定し、その機能を調べる。2、新規キナーゼ遺伝子の機能解析:この遺伝子が制御しているシグナル経路を同定し、その詳細な機能を生化学的手法によって調べる。発生生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。
社会的ネットワーク分析を用いた正統的周辺参加の定量的評価手法の検討

本研究では実践共同体としての学術共同体に対するネットワーク分析によるアプローチを試みた.特に学習としての正統的周辺参加に着目し,共同体における参加者の「位置」を定量的に表現する手法として中心性を採用した.中心性からみた共同体における参加者の「位置」の変動と,共同体における参加者の役割獲得の関係を分析し,実践共同体に対するネットワークアプローチの妥当性について検討した.分析の結果,正統的周辺参加の定量的指標として次数中心性の変化が利用できる可能性があることが示された.本研究では、教育・学習研究の文脈で重要視されていたが、定量的なアプローチによる研究が不十分であった実践共同体における正統的周辺参加について、ネットワーク分析を用いる定量的分析手法を検討した。研究にあたり、本研究では具体的な実践共同体として学術共同体を取り上げた。学術共同体への参加者を当該の学術共同体における研究発表者とし、共著分析によって当該の学術共同体における参加者間ネットワークを抽出した。正統的周辺参加は参加の位置が周辺的参加から十全的参加へと移行していくプロセスを「学習」と捉える考え方である。このことからネットワーク上でのノードの位置を表す指標としての中心性に着目し、次数中心性、媒介中心性、近接中心性の3つの中心性を分析に用いた。実際の分析では、工学系の2つの学術共同体を事例として取り上げて分析を行なった。分析はそれぞれの学術共同体における8年間の記録を用いて行ない、時系列の分析を行なうために、前半4年間の累積共著者ネットワークデータと、全体8年間の累積共著者ネットワークデータを作成し、それぞれのネットワークデータで中心性の算出を行なった。そして、実践共同体における正統的周辺参加を捉える指標としての中心性変化の妥当性を検証するために、本研究では学術共同体における役割獲得(委員などの役職就任)を取り上げて分析を行なった。分析の結果、次数中心性が相対的に高まるほど、共同体において役割を獲得する傾向にあることが示された一方、媒介中心性および近接中心性の変化は役割の獲得とは有意な関係にはなかった。このことから、学術共同体という実践共同体における正統的周辺参加の定量的指標として、次数中心性の変化が利用できる可能性が示された。本研究では実践共同体としての学術共同体に対するネットワーク分析によるアプローチを試みた.特に学習としての正統的周辺参加に着目し,共同体における参加者の「位置」を定量的に表現する手法として中心性を採用した.中心性からみた共同体における参加者の「位置」の変動と,共同体における参加者の役割獲得の関係を分析し,実践共同体に対するネットワークアプローチの妥当性について検討した.分析の結果,正統的周辺参加の定量的指標として次数中心性の変化が利用できる可能性があることが示された.本研究では学術共同体という実践共同体における正統的周辺参加を評価する定量的な手法を、社会的ネットワーク分析を応用することで開発し、妥当性の検証を行うことを目的とした。この目的を達成することにより、これまで定性的アプローチが中心であった正統的周辺参加論に対して、社会的営みとしての学習という学習観に適う定量的アプローチを提示することができると考えている。平成23年度は上記の目的を達成するために、日本国内の学会を対象として、参加者の社会的ネットワークデータの作成をし、分析を行った。具体的には情報処理学会を対象として、2002年から2009年の全国大会および情報科学技術フォーラムにおける共著者データからネットワークデータを作成し、分析を行った。平成23年度に行った分析では、「実践共同体における位置」を定量的に評価する指標として中心性に着目をして分析を行った。中心性には複数の指標があるため、特によく用いられる次数中心性、近接中心性、媒介中心性に着目し、これらの指標の時系列的な変化の実態と、相互の関係について分析を行った。分析の結果、(1)それぞれの中心性の指標には乖離があり、用いる指標によって実践共同体への参加状態の評価が変わりうる、(2)相対的にみて中心的な位置に移行したと評価される者が次数中心性、近接中心性、媒介中心性の順に少なくなる、ということが示唆された。今後の研究では、平成23年度に扱った共同体よりも相対的にみて小規模な複数の共同体を対象として分析を進めること、妥当性の検討のためにネットワークデータ以外のデータとの組み合わせによる分析を進めることが必要となる。実際のネットワークデータを作成し分析を行なうことで、事前に想定した以上に高性能のコンピュータを分析に用いる必要があることが判明した。このため、分析環境の再構築が必要となり、当初目標とした平成23年度中の妥当性検証まで分析を進めることができなかった。今後の研究では、平成23年度に扱った学術共同体よりも相対的にみて小規模な複数の学術共同体を対象として分析を進めていく。また、妥当性の検討のためにネットワークデータ以外のデータとの組み合わせによる分析を進めていく。また研究の状況に応じて、環境整備を行ない、研究の目的を達成するために努力する。平成23年度中には、分析環境の再構築のために事前に予定した以上に物品費を使用した一方で、研究補助を要する段階まで研究が進展しなかったため、平成24年度使用額が生じた。平成24年度には、研究補助を動員することでデータの収集・整理作業の負荷を軽減し、研究を進展させる。また当初の予定通り、大会・研究会等で成果報告を行なうため、研究費から旅費を使用する。また、研究の状況に応じて必要となった場合には研究費から物品費を使用して、環境整備を行なう。
近代日本の皇位継承・皇室制度とドイツ法学――制度と学知の継受史――

大日本帝国憲法と皇室典範からなる明治期日本の所謂「典憲体制」はその成立においてもその解釈論の展開においても、ドイツ法(学)の強い影響を受けていた。このようなドイツ法の「継受」を分析するに際しては、近代ドイツ法(学)史それ自体の精確な理解が不可欠であることは言を俟たない。この研究は近代ドイツの王位継承法と王室法の制度と学知を明らかにし、明治皇室典範の制定過程および解釈学説に対するドイツ法学の影響を測定し、それを通じて近代日本の皇室制度におけるドイツ法(学)継受の実相と国制的諸条件を明らかにすることを目的とする、王位継承の日独比較国制史の試みである。