hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
EHR時代に向けた患者プロファイル情報を集積・提供するフレームワークに関する研究

CDSの標準化では、CDSの機能分類の標準化とCDSで使用する患者情報のデータ構成のモデル化が行われている。CDSの患者情報の情報区分とPPIの情報区分は共通する部分が多く、PPIの標準データ構成を検討する上で参考になることが分かった。しかし、具体的なデータ項目はCDSの個々の機能で設定されるため、標準的なデータ項目構成が設定されている訳ではなく、直ちにPPIの標準データ項目構成を決められるものでないことも明らかになった。この調査研究の中で、異なるCDSシステム間で同じリソースを利用できるようにするための枠組みとして、FHIR(Fast Healthcare Interoperability Resources)ベースに実現する方法が検討されていることが分かった。PPIを医療機関間での共通の医療情報資源と捉えて、それを共同利用する枠組みとしてFHIRを考えれば、特別な新たなフレームワークは必要ないことになる。国内では、SS-MIX (Standard Structured Medical Information eXchange) version2(SS-MIX2)の枠組みが広く利用されているが、これは日本独自のものであり、世界標準からは外れている(記述方式はHL7に準拠しているが)。本研究者等もPPIを共同利用するフレームワークとして、SS-MIX2を意識したフレームワークを検討していたが、それにあまり拘らずにPPIの標準化を進めることが可能であることが分かった。患者プロファイル情報が臨床意思決定支援において重要な情報との観点から臨床意思決定支援において必要なデータ項目との対応で、患者プロファイル情報のデータ項目を選定する手法を検討とした。しかし、臨床意思決定支援においてもデータ項目自体の標準化はされておらず、十分参考にできるものではなかった。また、H30年度後半は業務が多忙となり、研究方法の変更が行えず、研究を進めることができなかった。予定の研究期間を1年延長して取り組む本年度の方針としては、患者プロファイル情報の標準化のあり方について海外での取組も参考に見直しを行い、患者プロファイル情報の標準データ項目セットとしてできるだけ実用的な有用なを提案することで、本研究の基本目標を達成できるように努める。本研究者等が作成した患者プロファイル情報の暫定標準データ項目が各医療機関でどの程度整備されているかを調査したデータの分析を主に行った。収集された61医療機関で導入されている病院情報システムは7ベンダーのシステムであった(1医療機関はベンダーの回答なし)。多い順にA社、B社等々とすると、A社27病院、B社14病院、C社7病院、D社5病院、E社4病院、F社とG社が各1病院であった。暫定標準データ項目は239項目あるが、患者プロファイル情報として整備されていたのは平均74項目であったが、全医療機関が共通に整備していた項目はわずかに1項目であった。逆に、どこかの医療機関が整備していた項目は225項目あり、患者プロファイル情報の標準化を進め、医療機関間で患者プロファイル情報を共有できるようにすることが、患者プロファイル全体を把握できるようにする上で有効であることが確認された。医療機関間で整備している患者プロファイル情報項目が大きく異なるため、共有化において優先度の高い項目から標準データ項目として設定することが実用的と考えられる。患者プロファイル情報の標準化の方法として、現在利用頻度の高まっているSS-MIX (Standard Structured Medical Information eXchange) version2の枠組みの中で患者プロファイル情報を規定することを検討したが、現行のSS-MIX2規約ではデータ活用上不十分な点が多くあるのため、SS-MIX2の枠組みを利用しつつ患者プロファイル情報の交換規約として独立に定義する方式も引き続き検討することとした。医療情報連携基盤の下で患者プロファイル情報を共有できるフレームワークにつての検討は、患者プロファイル情報の標準化方式の検討が進まないこともあり、あまり進展しなかった。先行調査した患者プロファイル情報の暫定標準データ項目整備状況に関する分析に労力を要し、実用的な標準規格に関する調査・検討が行えなかった。また、標準規格のデザインが進まなかったため、医療情報連携基盤の下で患者プロファイル情報を共有できるフレームワークにつての検討もあまり進展しなかった。ただし、患者プロファイル情報の標準規格化方式の選択肢の検討は進めており、方針が確定すれば、研究の遅れは取り戻せると予想している。患者の医療に関わる背景を記述する患者プロファイル情報について、標準的なデータ構成を作成し、そのデータ構成の妥当性を評価するために、電子カルテ導入に早くから取り組んでいる病院を対象に患者プロファイル情報として整備しているデータ項目を昨年度調査した。本年度はその調査に基づき、病院間で共通性の高い患者プロファイル情報の項目を抽出し、どのように標準データ項目セットを構成するのが適切かを検討した。現在患者情報を施設間で交換する枠組みとして、SS-MIX (Standard Structured Medical Information eXchange) version2(SS-MIX2)の枠組みが広く利用されているので、その枠組みに組み込むことも考慮して、検討を進めた。SS-MIX2では、新しいデータセットを取り込めるようにするため、SS-MIX2としての標準データ項目構成(標準ストレージ)に加えて、拡張するための規格(拡張ストレージ)があるので、拡張ストレージの規格で患者プロファイル情報の標準データ項目セットを記載することを検討した。以上の検討の結果として、患者プロファイル情報を病院間で共通性の高い基本的なデータ項目で構成されるコアデータ項目と施設毎のニーズに応じて詳細に記述できる詳細データ項目で構成することを考案した。考案したデータ構成はデータセットを具体的に構成する上では取り組み易い枠組みであるが、実運用上にはいくつか基本的な課題があることが分かった。

具体的には、データ粒度の大きい項目は共通性が高くなるが、データ粒度を上げて行くと考え方の差が出て来て、共通性が低くなること。その結果として、コアデータ項目は粒度の粗いデータとなり、意思決定をする上では不十分になり、結局詳細データ項目を参照することが必要となる等の問題である。患者プロファイル情報の標準規格をH29年度中に完成させる計画であったが、各医療機関の患者プロファイル情報の整備状況に基づいて、共通性をベースに標準規格の検討を進めると言う方法論が最適な方法ではないことが認識された。コアデータ項目の構成を検討する上で、日々の診療おける医療者の意思決定に十分役立つものであるかと言う視点を入れて検討する必要であることが、分かった。そこで、最終年度はこの視点からより実用的な標準規格を検討して行く。CDSの標準化では、CDSの機能分類の標準化とCDSで使用する患者情報のデータ構成のモデル化が行われている。CDSの患者情報の情報区分とPPIの情報区分は共通する部分が多く、PPIの標準データ構成を検討する上で参考になることが分かった。しかし、具体的なデータ項目はCDSの個々の機能で設定されるため、標準的なデータ項目構成が設定されている訳ではなく、直ちにPPIの標準データ項目構成を決められるものでないことも明らかになった。この調査研究の中で、異なるCDSシステム間で同じリソースを利用できるようにするための枠組みとして、FHIR(Fast Healthcare Interoperability Resources)ベースに実現する方法が検討されていることが分かった。PPIを医療機関間での共通の医療情報資源と捉えて、それを共同利用する枠組みとしてFHIRを考えれば、特別な新たなフレームワークは必要ないことになる。国内では、SS-MIX (Standard Structured Medical Information eXchange) version2(SS-MIX2)の枠組みが広く利用されているが、これは日本独自のものであり、世界標準からは外れている(記述方式はHL7に準拠しているが)。本研究者等もPPIを共同利用するフレームワークとして、SS-MIX2を意識したフレームワークを検討していたが、それにあまり拘らずにPPIの標準化を進めることが可能であることが分かった。患者プロファイル情報が臨床意思決定支援において重要な情報との観点から臨床意思決定支援において必要なデータ項目との対応で、患者プロファイル情報のデータ項目を選定する手法を検討とした。しかし、臨床意思決定支援においてもデータ項目自体の標準化はされておらず、十分参考にできるものではなかった。また、H30年度後半は業務が多忙となり、研究方法の変更が行えず、研究を進めることができなかった。
高電荷輸送能を有する共役系高分子の新設計と合成

本研究では共役分子ワイヤの電荷移動度の向上を目指し,複数の共役鎖が束ねられた構造を持つ二次元共役シート状ポリマーの合成を目的として,まずその基本構造である「日」の字型分子の精密合成を検討した。環化反応における種々の条件検討の結果,目的分子ではなくデヒドロベンゾ[20]アヌレン構造を持つ分子の生成が1H NMR測定により示唆された。この知見を基に,新規デヒドロベンゾ[20]アヌレン誘導体の合成に成功した,それらの物性測定を行った。本年度は、多様な被覆型機能性分子ワイヤの合成を可能とするため、汎用性の高い被覆共役分子合成手法の開発を行った。従来、環状分子を用いたロタキサン型被覆型共役分子の合成には、共役系が環状分子に貫通する特殊な条件下において、共有結合形成反応を行い、貫通構造を固定化することが必須であった。今回、新たに分子設計することで、共有結合形成反応を経ることなく、極性溶媒中における加熱のみによって貫通構造を構築し、得られた構造体は速度論的に安定に単離可能なユニットの合成に成功した。分子内スリッピングとして分類される本手法は、ロタキサン型被覆共役分子を構築する新しい手法として位置づけられる。様々な反応条件・分子骨格を検討した結果、メチル化シクロデキストリンを側鎖として連結した種々の共役系をメタノール水溶液中で加熱することで、対応する被覆型共役分子を高収率で得る手法を確立した。続いて、この知見を利用して、主鎖に白金アセチリド結合を有する種々の分子ワイヤを合成した。得られた分子ワイヤの燐光発光特性を比較したところ、主鎖を三次元的に覆う被覆は、主鎖の熱運動に伴う三重項励起状態の失活を抑制し、燐光量子収率を向上させる効果が明らかとなった。当初想定されていなかったこの効果は、被覆による分子間相互作用の抑制効果と協同的に作用することで、固体中において燐光発光を増強させることが明らかとなり、機能性材料の物性を超分子科学の観点から制御できることから、分子材料における新しい設計指針を与えることが期待される。この現象は、化学系学術雑誌"Journal of American Chemical Society"に報告した。被覆型白金錯体とルテニウムポルフィリン錯体との共重合によって合成した、従来にない被覆型バイメタロポリマーは、一酸化炭素ガスに応答して燐光発光強度が大きく変化するセンシング応答を示した。また、白金アセチリド結合が塩化水素によって開裂することを利用して、錯体はクロロホルム中紫外光照射によって生じた微量の塩化水素をセンシングしたことに加え、白金含有の被覆型分子ワイヤが固体中でも燐光発光することを利用して、固体状態における塩化水素ガスセンサの実現にも成功した。以上の結果は、被覆による燐光量子収率の増大と、金属錯体特有の反応性、さらには固体燐光発光に対する被覆効果など、本研究に特有の様々な効果を融合した新規機能性であるといえる。さらに、金属含有の被覆型分子ワイヤの配線材料としてのポテンシャルを調べるため、固体中における分子内電荷移動度を測定したところ、金属錯体によって大きく変化することが明らかとなった。そこで、主鎖中に遷移金属を有する2種類の分子ワイヤにおいて、軸を伸縮させた際の軌道エネルギー変化を比較した。その結果、強固な共有結合によって金属が導入された分子ワイヤに比べて、柔軟な配位結合によって同金属が導入された分子ワイヤでは、熱ゆらぎが柔軟な配位結合に集中し、共役系がゆらぎの影響を受けにくいことが理論化学計算によって明らかとなった。この効果によって、共役系は準位が揃い、規則的なホッピングが金属を介して生じ、炭素共役系に匹敵する高い移動度を与えたと考えられる。このことは、機能の導入による移動度の低下も、適切な設計によって補えることを示しており、機能と伝導性を両立するための新しい方法論と言える。汎用性の高い被覆共役分子の合成法の開発に成功すると共に、本法を応用し、固体中において燐光発光特性を示す被覆型白金アセチリドポリマーの合成に成功した。また、被覆型共役分子を無機固体材料表面上に単分子性を保持した状態で高密度に導入することに成功すると共に、、被覆型分子ワイヤの燐光発光特性、自己修復機能、pHセンシング能等、数々の新しい知見も創出しており、研究開始時と比べ期待以上の研究の進展があった。分子エレクトロニクス機能性配線材料という観点から、金属がポリマーの物性に与える影響を明らかにする。合成した各種含金属被覆型分子ワイヤに対し、まず燐光に注目してその性能を評価する。1年目で得られた知見に基づき電子移動という視点から、三重項励起状態を効率的に被覆共役部位に移動させる分子ワイヤを設計する。これにより、励起状態を被覆によって安定化し、燐光が長寿命化される系を実現する。室温・大気下における燐光発光の実現を目標として、これを系統的な探索により明らかにする。さらに、得られた含金属被覆型分子ワイヤに対し、機能性配線材料として重金属元素に由来する電気・磁気的物性を評価する。

具体的には、酸化還元とスピンに着目し、これに基づく外部刺激が分子内電荷移動度に与える影響を解明する。この検討によって、各種外部刺激に応答するスイッチング機能を有する配線素子として、その応用性を開拓する。これまでに得られた系統的な知見に基づき、分子内電荷移動度・機能性・安定性の観点から配線材料として最適な含金属被覆型分子ワイヤを選択し、ナノ電極間における分子配線を試みる。金属錯体との錯化重合を実現する他、自己組織化による配線効率への影響を評価し、その優位性を明らかにする。さらに、配線したナノデバイスに対し外部刺激を作用させることで、酸化還元に対するスイッチング挙動、スピントロニクス、発光における物性評価を行う。これによって含金属被覆型分子ワイヤを用いた、有用な分子エレクトロニクス材料への設計指針を提案する。
負イオン化学イオン化ガスクロマトグラフィー/質量分析法の法医学的応用

負イオン化学イオン化(NICI)法による質量分析(MS)は、従来の正イオンMSにはない有利な特徴を有している。しかし、これらの特徴は分析する物質の種類によって随分異なる。従って今回の一連の研究では、まず向精神薬物、特にベンゾジアゼピン類、その水解物であるベンゾフェノン類、ヒダントイン類について、NICI、正イオン電子衝撃(PIEI)法、正イオン化学イオン化(PICI)法によるマススペクトルを測定比較解析し、NICI法の特徴を検討した。ベンゾジアゼピン類24種を検討したところ、感度の点でNICI法がPIEIやPICI法よりも優れているという事はなかったが、ハロゲン基の同定には特に有用であった。ベンゾフェノン類14種についてもNICI、PIEI、PICI法によるマススペクトルを測定検討したところ、NICI法による分子負イオンの強度は非常に強く、他のフラグメントイオンは出現しにくいが、ハロゲンやニトロ基による負イオンは出現した。従ってNICI法によるselected ion monitoringを用いて、PIEI、PICI法よりもはるかに高感度なベンゾフェノンの検出が可能である事が判明し、現在詳細な定量実験を行っている。ヒダントイン類についても同様な実験を行ったところ、NICI法によるマススペクトルでアミド基によるm/Z42の負イオンが特徴的に現われ、スクリーニングに利用できる事が分ったが、感度的には特に優れていなかった。以上の様なマススペクトル解析に加えて、実際に人体材料から薬毒物を検出同定するために、種々の抽出法を検討した。すなわち、ベンゾジアゼピン類、バルビタール類、ブチロフェノン類、さらに有機リン剤等について調べたところ、Sep-Pak C18カートリッジを用いて抽出するのが、迅速性、回収率、不純物混入性の点から最良であった。以上の結果を論文としてまとめ、各雑誌に発表し一部は現在印刷中である。本年度はまずマイナードランキライザーとして最も広く使用されているベンゾジアゼピン類に注目し実験を行った.24種類のベンゾジアゼピン原沫を入手し,負イオン化学イオン化(NICI)マススペクトルを測定し,正イオン電子衝撃(PIEI)法と正イオン化学イオン化(PICI)法と比較した.ベンゾジアゼピン系薬剤構造中にはハロゲンもしくはニトロ基を有しているものが多いが,イオン化室圧1Torrではニトロ基やFによるピークは出現せず,もっぱらClやBrのハロゲンピークが出現した.特にBrについては必ず基準ピークとなって現われた.その他[M+15]が多くの薬剤で認められたが,特に法中毒学上有用となるピークは出現せず,ベンゾジアゼピン類中の類似構造を示唆するピークはむしろPIEIやPICIマススペクトル中に認められた.例えばPIEI法ではm/z56と70はそれぞれOxazolo-とmethyloxazolo-benzodiazepinesに特徴的なピークであった.感度的にもNICI法ではPIEI法より優れているということはなく,ほぼ同等であった.ベンゾジアゼピン類は尿中には抱合体として排泄されるものが多い.従って抱合体やその他のベンゾジアゼピン代謝物を簡便に検出するには,塩酸中で熱し,加水分解し,生成するベンゾフェノン類を検出する方法が広く行なわれている.そこで私共は14種類のベンゾフェノン類をベンゾジアゼピン類から合成し,各マススペクトルを測定し,比較検討を行った.イオン化室圧1TorrにおいてNICIスペクトルは一般的に非常に単純であり,分子負イオンのみ出現するものが多く認められた.イオン化室圧0.01Torrでは分子負イオンが多少小さくなり,その代わりハロゲンやニトロ基ピークが出現してくる.

感度的にも分子負イオンを用いればPIEIやPICI法よりもかなり優れていることが期待でき,定量的な感度試験を現在行っているところである.前年度は向精神薬物、特にベンゾジアゼピン類、ベンゾフェノン類、ヒダントイン類について、負イオン化学イオン化(NICI)法、正イオン電子衝撃(PIEI)法、正イオン化学イオン化(PICI)法によるマススペクトルを比較解析すると同時にパックドカラムによるガスクロマトグラフィー(GC)検出の条件を設定した。本年度は前年度の結果を参考として、ワイドボアキャピラリーカラムを用いて、NICIGC/質量分析法(MS)を設定した。さらにベンゾジアゼピン類、バルビタール類、ブチロフェノン類ならびに有機リン剤等について、種々の抽出法を比較した結果、Sep-Pak C_<18>カートリッジを用いる抽出法が、迅速性、回収率、不純物混入度の点から最良である事が判明した。各種薬毒物群によってその最適抽出条件が微妙に異なるため、それぞれの詳細を検討し設定した。
領域選択プロセスによる高性能薄膜トランジスタを用いたグリーンＬＳＩ技術

連続発振レーザラテラル結晶化とTFT特性について研究を進め,Tri-gate型TFTによる一軸性歪みの導入と素子間ばらつき低減を行った。さらにダブルラインビーム連続発振レーザラテラル結晶化を提案し,これによるシリコン薄膜の3軸結晶制御を行い,TFT試作を行った。TFTによるグリーンLSI要素回路の一例として,太陽電池アシスト機能による高周波整流回路を,バルクデバイスにより試作・評価した。透明誘電体基板を用いるTFTプロセスが,太陽電池複合集積化において,素子分離容易性・光透過性の面で相乗効果が期待できることが明らかになった。本研究は,TFT技術の可能性を追求し,グリーンLSI実現のための基盤となる技術を確立することを目的としている。H23年度は,(A)高性能TFTデバイスの研究,(B)高性能TFTデバイス製造プロセスの研究,の研究を実施し,これまで申請者が進めてきたTFTデバイス・製造技術研究を先鋭化した。(A)高性能TFTデバイスの研究製造コストを抑えつつ,動作性能を向上することを主眼に,最適なTFTデバイス構造を明らかにするため,動作物理を実験に基づいた理論とシミュレーションにより詳細に解析した。その結果,我々が事前に試作したTFT(L:1.76um)では,ドレイン電極とゲート電極のオーバーラップによる寄生容量が大きく遮断周波数が400MHzと低く抑えられたが,セルフアライン構造を適用してオーバーラップ量を1umまで低減することにより,L:1umのとき遮断周波数1.94GHzまで向上し,ある程度の高周波応用も可能であることが示された。また,寄生容量の低減により消費電力も低減される。(B)高性能TFTデバイス製造プロセスの研究高性能TFT実現の鍵となるラテラル結晶化ポリシリコン薄膜を形成するために申請者らが開発している連続波レーザーアニール技術を先鋭化し,更なる特性(移動度)の向上のためのプロセス構築を行った。具体的には,TFT作製プロセスを見直,ゲート絶縁膜形成技術として,ラジカル酸化を導入し,さらにMoによるメタルゲートを導入した。これら新規プロセス導入により,TFT作製時の温度上限を550°Cに抑えた。レーザーアニール時のシリコン薄膜での結晶成長を電子線後方散乱回折測定により詳細に検討を行い,その成長メカニズムを明らかにするとともに,より均一な結晶面方位を実現する試みを進展させた。TFT技術の可能性を追求し,グリーンLSI実現のための基盤となる技術を確立することを目的として以下の研究を実施した。(A)高性能TFTデバイス製造プロセスの研究に関して,新規レーザ結晶化法(DLB-CLC)を提案し,結晶面方位の制御とグレイン大粒径化(長さ> 100 μm)を行っている。今年度はこのpoly-Si膜を用いてTFTを作製し,電子電界効果移動度μ= 560 cm2/Vsを達成し,さらに素子間の移動度特性ばらつき10%以下という高移動度かつ低特性ばらつきのデバイスを実現した。しかし,a-Siに比べ低温poly-Si TFTではオフリーク電流が大きいという問題があり,その低減を目指して研究を進めた。その結果,直線状のグレインバウンダリ中の欠陥準位に起因してリーク電流が増大していることが分かった。これを抑制するためにオゾンラジカルによるリーク電流低減法を提案した。(B)TFTによるユビキタスセンサーネットワーク向け要素回路の研究としては,環境エネルギー獲得型ユビキタスセンサーネットワークLSI実現の中核技術として,太陽電池アシスト機能による高周波整流電源回路を設計し,バルクデバイスによる集積回路の試作・検証を実施した。特に,高効率な電波エネルギー獲得のためには,正負の太陽電池バイアス電源のバランス動作が重要であり,TFTプロセスでも作成容易な対称構造のPN接合を用いることにより効率が向上することを明らかにした。(C)まとめと課題整理に関しては,以下のとおりである。「領域選択プロセッシング」の概念を適用したレーザ結晶化法を確立し,バルクデバイスと同等の移動度を有するTFTデバイスを実現した。グリーンLSIの具体例として,TFT技術を適用可能なユビキタスセンサーネットワークLSI向け高効率高周波整流電源回路を実現した。本技術の実用化を見据えて,適切な規模の機能回路の試作評価により,プロセス・デバイス・回路技術の最適化を進めることが今後の課題である。平成24年度は平成23年度に引き続き,以下の項目の研究を実施した。高性能TFTデバイスの研究に関しては,平成24年の研究成果に基づき,ゲートとソース・ドレイン間の寄生容量を抑えることにより高速動作と低消費電力が可能なTFTデバイスを設計評価した。特にMoメタルゲートを導入したセルフアラインプロセスを導入し,これにより寄生容量低減を行った。ECR Plasma CVD SiO2薄膜(膜厚10 nm)を導入し,低電圧動作を実現した。電子移動度450 cm2/V・sの高性能TFTを実現した。

高性能TFTデバイス製造プロセスの研究に関しては,平成23年から継続して連続発振レーザーアニール技術を先鋭化すると共に,「必要な箇所に必要なだけの材料・エネルギーを供給し,必要なだけの処理を施す領域選択プロセッシング」の概念の適用を行った。連続発振レーザーアニールによる部分的にシリコンを溶融結晶化し,更にレーザスキャン速度とレーザーパワーを変化させ面方位制御技術を確立した。マスクを用いずに必要な場所に所定のパターンを描画できるマスクレスアライナを適用し,TFTデバイスの集積化技術を構築した。ユビキタスセンサーネットワーク向け要素回路の研究に関しては,センサーデバイスや電源回路等を搭載した環境エネルギー獲得型スマートセンサーネットワークLSI実現の具体例として,環境電波エネルギー獲得のための太陽電池協調による高周波整流電源回路を設計し,バルクデバイスのよる集積回路の試作・検証を実施した。当初平成23年度に計画した研究内容は順調に実施されており,順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に計画した研究内容は着実に実施されており,おおむね順調に進展している。当初の計画通り,高性能TFTデバイスの研究,高性能TFTデバイス製造プロセスの研究を進展させると共に,TFTによるユビキタスセンサーネットワーク向け要素回路の研究にも着手する予定である。研究分担者の黒木伸一郎は平成24年度から広島大学に転任となるが,分担研究は転任先でも継続して実施する予定である。連絡を密にし,適宜研究打ち合せを実施することにより,研究の遂行に問題は無い。当初の計画通り,平成24年度までの研究に引き続き,「高性能デバイス製造プロセスの研究」を推進し,これまで申請者が進めてきた薄膜トランジスタデバイス・製造技術研究を先鋭化する。さらに,「ユビキタスセンサーネットワーク向け要素回路の研究」を進展させる。また,最終年度として,「まとめと課題整理」を行う予定である。研究分担者の黒木伸一郎准教授は外部の広島大学所属であるが,これまで同様現地打ち合わせを含め,電子メールや電話等での諸連絡を通して密に連携する予定である。
HTLV-1発現と個体免疫との動的平衡系を用いた予防DNAワクチン開発

HTLV-1の複製およびATL発症に関与するTax蛋白は、個体内において高いCTL誘導能を示し、抗Tax免疫が個体レベルでの発症制御因子になっていると考えられが、感染者体内ではウイルス発現は抑制されており、これを培養系に移すと短時間で発現が再開されることから、ウイルス発現と個体免疫との間に動的平衡が成立していると解釈される。そこで、個体レベルでの感染細胞増減のモデル系を確立することにより、DNAワクチンを用いたATL発症予防ワクチンの可能性を検討した。Tax依存的な転写活性化を再現する目的で、転写調節領域にHTLV-1 LTRを持ちGFPとTaxとの融合遺伝子(Gax)を組み込んだレトロベクターを用いて作成したEL-4/Gaxをマウス皮下に移植し、Tax発現プラスミドDNAの筋肉内投与によるワクチン効果を解析したところ、抗TaxCTLの誘導を伴う腫瘍抑制効果を示した。また、増殖抑制を受けたEL-4/Gaxは、低レベルのGax蛋白を発現しつつ個体内で維持され、Gax発現と抗Tax宿主免疫とが平衡状態にあることが強く示唆された。EL-4/Gaxを腹腔内に移入した場合も同様にGax遺伝子の細胞レベルでの発現が抑制されたが、これをin vitro培養系に移行したところ数時間で発現を再開し、HTLV-1感染者個体内・外におけるウイルス発現と類似した動態を示した。この転写抑制における転写調節領域のCpGメチル化の関与を検討したところ、抑制状態ではほとんどのCpG塩基配列において約60%の高頻度のメチル化が確認されたのに対し、in vitro培養で発現が回復した細胞においては、一部を除いて30%程度までメチル化頻度が減少し、抑制と再活性化にCpGメチル化が関連していることが強く示唆された。
Soxファミリー分子による自己免疫疾患制御機構に関する研究

本研究者はSox5がc-Mafと協調的にTh17細胞分化を誘導し、実験的脳脊髄炎を惹起することを明らかにした。さらに本研究者は炎症環境下の末梢の制御性T細胞(Treg細胞)にSox12が強く発現することを見出した。そして、野生型またはSox12欠損ナイーブCD4陽性T細胞を免疫不全マウスに移入することにより惹起される腸炎の発症は、Sox12欠損細胞移入群では野生型細胞移入群と比較して増悪し、脾臓及び腸管膜リンパ節におけるFoxp3陽性T細胞数が有意に減少することを明らかにした。これらの結果、Sox12は炎症環境下での末梢性のFoxp3陽性Treg細胞分化に必要であることを明らかにした。自己免疫疾患発症におけるSox5の役割を解析するために、T細胞特異的Sox5欠損マウスを作成し、実験的自己免疫性脳脊髄炎の発症を検討した。その結果、野生型マウスに比べSox5欠損マウスでは脳脊髄炎が軽症化し、脳脊髄に浸潤しているCD4陽性T細胞の産生するIL-17は有意に減少することが明らかとなった。また、Sox5欠損マウス由来のCD4陽性T細胞をin vitroでTh17細胞へと分化させたところ、野生型由来のCD4陽性T細胞に比べてIL-17産生やRORγtの発現が低下したことから、Sox5はTh17細胞分化を誘導することにより自己免疫疾患発症に関与していることが示唆された。次に、Sox5をCD4陽性T細胞に過剰発現させTh17細胞分化を検討したところ、Sox5単独の過剰発現ではIL-17の産生は認められなかったが、Sox5とc-Mafを過剰発現させることでIL-17を多量に産生する細胞が誘導されることが明らかとなった。さらに、Stat3欠損CD4陽性T細胞ではSox5tとc-MafによるTh17細胞分化を認めたが、RORγ欠損CD4陽性T細胞では誘導できなかったことより、c-MafとSox5はSTAT3の下流、かつRORγtの上流でTh17細胞の分化を誘導していることが示唆された。一方、RNAシーケンスとChIPシーケンスを組み合わせた解析では、Sox5とc-MafはRORγt以外のTh17関連遺伝子の幾つかに結合するが、転写を亢進させる遺伝子はRORγt以外にはなかったことから、c-MafとSox5はRORγtを協調的かつ特異的に発現させることによりTh17細胞分化を誘導していることが示唆された。以上の結果、Stat3の下流分子であるSox5とc-Mafは協調的に働くことでRORγtプロモーターを活性化させ、Th17細胞分化を誘導していることを明らかにした。SoxCファミリー分子はHMGドメインとC末端に転写活性化部位を持ち、Sox4, Sox11, Sox12が属する。Sox4はTGF-βにより誘導され、Th2細胞のmaster regulatorであるGATA-3の機能を抑制することが報告されているが、自己免疫疾患におけるSoxC分子の役割に関する報告は無い。本研究者は、予備実験において1)制御性T細胞(Treg)細胞にはSox12とSox4が発現していること、2) T細胞にSox12を強制発現させるとIL-21の産生が抑制され、Foxp3の発現が誘導されることを見出した。そこでTreg細胞が発症抑制に重要な役割を果たしている実験的炎症性腸疾患モデルを用いて、その炎症性腸疾患発症におけるSox12の役割について検討した。まずCD25陽性細胞を除去した野生型マウス脾臓CD4陽性T細胞(CD25陰性CD4陽性T細胞)をRag-2欠損マウスに移入し腸炎を誘導する実験系に、レトロウィルスでSox12を発現させたCD4陽性T細胞を移入し、その腸炎抑制作用を検討した。その結果、Sox12発現レトロウィルスを感染させたCD4陽性T細胞は、コントロールレトロウィルスを感染させたCD4陽性T細胞に比較して有意に腸炎の発症を抑制することが明らかとなった。さらにSox12欠損マウスおよび野生型マウスよりCD25陰性CD4陽性T細胞を精製しRag-2欠損マウスに移入したところ、Sox12欠損CD25陰性CD4陽性T細胞は野生型CD25陰性CD4陽性T細胞と比較して有意に腸炎を増悪させることが明らかとなった。これらの結果、Sox12がFoxp3の発現を誘導しTreg細胞分化に関与している可能性が示唆された。現在本研究申請時の研究計画1を終了し、研究計画2を行っているところであり、概ね当初の計画通り順調に進行していると考えられる。

これらの結果、Sox12は炎症環境下での末梢性のFoxp3陽性Treg細胞分化に必要であることを明らかにした。本年度は、研究計画1.自己免疫疾患発症におけるSox5の役割の解析をおこない、実験的自己免疫性脳脊髄炎の発症における、Sox5の役割を明らかにし、さらにSox5によるTh17細胞分化誘導機構の網羅的解析を行い、Sox5とc-MafがRORγtを協調的かつ特異的に発現させることによりTh17細胞分化を誘導していることを明らかにした。平成26年度の計画をほぼ達成できており、概ね順調に進展していると評価できる。本研究者はTGF-βがIL-21の産生を強く抑制することを既に報告しているが(J Exp Med 2008)、その分子メカニズムは依然不明である。予備実験において本研究者は、1) TGF-βによりSox12の発現が誘導されること、2)誘導性IL-21産生T細胞にSox12を発現させるとIL-21の産生が強く抑制されることを見出している。そこで今後の研究では、IL-21産生制御におけるSox12の役割も解析していく。また並行して、Treg細胞の分化におけるSox12の役割についての分子メカニズムについて明らかにしていく予定である。アレルギー膠原病今後、研究計画2.自己免疫疾患におけるSoxCファミリー分子の役割の解明を遂行する。SoxCファミリー分子はHMGドメインとC末端に転写活性化部位を持ち、Sox4, Sox11, Sox12が属する。Sox4はTGF-βにより誘導され、Th2細胞のmaster regulatorであるGATA-3の機能を抑制することが報告されているが、自己免疫疾患におけるSoxC分子の役割に関する報告は無い。一方本研究者は、本申請研究の予備実験において、1) Treg細胞にはSox12とSox4が発現していること、2) T細胞にSox12を強制発現させるとIL-21の産生が抑制され、Foxp3の発現が誘導されることを見出している(未発表データ)。そこで今後、自己免疫疾患の発症、制御性T細胞の分化、およびIL-21の産生制御におけるSoxC分子の役割を明らかにする。平成28年1月、Rag欠損マウスの出産数が通常よりも少ない上、食殺による産仔喪失が重なり再度交配が必要となった。その結果、研究計画2の実験的炎症性腸疾患の実験が6ヶ月遅延することとなった。Rag欠損マウスの交配数を増加し、今後予定通り実験を行う予定である。
患者血清を用いた新規マラリアワクチン抗原の高速スクリーニング

熱帯熱マラリア原虫のゲノム情報から、約5400個の遺伝子のうち200種類あまりが赤血球への侵入型原虫に特異的に発現していると予想されている。一方、現在マラリアワクチン候補抗原として研究がすすめられている原虫タンパク質は限られている。その最大の理由は熱帯熱マラリア原虫の遺伝子をそのまま用いて組換えタンパク質を発現することが非常に困難なためである。申請者らは、これまでにコムギ胚芽無細胞タンパク質合成法により、原虫遺伝子をそのまま用いて組換えタンパク質を効率よく作製する方法を開発し、これによりマラリアワクチン候補タンパク質をゲノムワイドに発現することが可能となった。そこで本研究は、1)ワクチン候補タンパク質を効率良くスクリーンニングするため、マラリア流行地の様々な病態を示す患者の血清を幅広く収集し、2)これらの血清の中で、無症状感染者の血清に着目して、これらの血清中の抗体によって認識される原虫タンパク質を検索することで、新規の熱帯熱マラリア発病予防ワクチン抗原を同定することを目的に実施した。本研究期間内の成果を下記に列挙する。1)熱帯熱マラリア原虫メロゾイト特異遺伝子約180種類をクローニングし、149種類を組換えタンパク質として発現した。2)タイ国内の複数のマラリア流行地の住民および数カ所のマラリア診療所においてマラリア患者血清の採取し、本研究に有用な無症状感染者の血清を最終的に約30人分入手した。また、バンコク市内の病院においても、患者血清を約30分入手した。なお、これらの患者血清試料の採取については、愛媛大学医学部ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理委員会にて実施が承認されている。3)これらの無症状感染者の血清の内、比較的量に余裕がある5サンプルと上記メロゾイト期組換えタンパク質149種類を用いて酵素抗体法にてスクリーニングし、約10種類の原虫抗原が同定された。熱帯熱マラリア原虫のゲノム情報が2002年に公開され、約5400個の遺伝子のうち約200種類が赤血球への侵入型原虫(メロゾイト)に特異的に発現していると予想されている。申請者らは、コムギ胚芽抽出液を用いたハイスループット無細胞蛋白質合成法により、原虫遺伝子を改変することなくそのまま用いて組換え蛋白を効率よく作製する方法を開発した。本研究は、流行地の患者血清とこの手法を組み合わせてメロゾイト期原虫タンパク質から新規マラリア発病阻止ワクチン候補抗原を同定する目的で開始した。1.熱帯熱マラリア原虫メロゾイト期原虫特異タンパク質の発現現在までにメロゾイト期原虫遺伝子をもとに組換えタンパク質約80種類の合成に成功した。2.生命倫理・安全対策等について本研究はマラリア流行地の患者から分離された血清を材料として行うため、愛媛大学医学部ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理委員会にて本研究計画の疫学研究としての妥当性について審査を受け、その実施が承認された。3.タイ国における患者血清の採集患者血清試料の採取については、海外共同研究者である在タイ米軍医学研究所のJetsumon Sattabongkotが、既にタイ国政府および米軍医学研究所の承認を得ており、申請者らと共にタイ国内の複数のマラリア流行地の住民および国境地帯にあるマラリア診療所において血清を約50人分採取した。また、同じく海外共同研究者であるマヒドン大学のRachanee Udomsangpetchも、既にタイ国政府およびマヒドン大学の承認を得ており、重症患者の多いバンコク市内の病院において、軽症、重症、及び最も重度の脳性マラリア患者から、上記と同様にして患者の病状別に合計約50人分の血清を採取した。

熱帯熱マラリア原虫のゲノム情報から、約5400個の遺伝子のうち200種類あまりが赤血球への侵入型原虫に特異的に発現していると予想されている。一方、現在マラリアワクチン候補抗原として研究がすすめられている原虫タンパク質は30にも満たない。その最大の理由は熱帯熱マラリア原虫の遺伝子をそのまま用いて組換えタンパク質を発現することが非常に困難なためである。申請者らは、これまでにコムギ胚芽無細胞タンパク質合成法により、原虫遺伝子をそのまま用いて組換えタンパク質を効率よく作製する方法を開発し、これによりマラリアワクチン候補タンパク質をゲノムワイドに発現することが可能となった。そこで本研究は、1)以上の新規の手法で作製したワクチン候補タンパク質を効率良くスクリーンニングするため、マラリア流行地の様々な病態を示す患者の血清を幅広く収集し、2)これらの血清の中で、特に原虫感染はあるが症状を示さない無症状感染者の血清に着目して、これらの血清中の抗体によって認識される原虫タンパク質を検索することで、新規の熱帯熱マラリア発病予防ワクチン抗原を同定することを目的に実施した。今年度の実績を下記に列挙する。1.昨年度及び今年度にクローニングした熱帯熱マラリア原虫メロゾイト特異遺伝子約180種類から、約130種類を組換えタンパク質として発現することに成功した。2.昨年度に引き続き、タイ国内の複数のマラリア流行地の住民および国境地帯にある数カ所のマラリア診療所においてマラリア患者血清の採取を継続し、少数ではあるが本研究に有用な無症状感染者の血清を入手することにも成功した。また、重症患者の多いバンコク市内の病院においても、軽症、重症、及び最も重度の脳性マラリア患者等から血清を入手した。なお、これらの患者血清試料の採取については、愛媛大学医学部ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理委員会にて実施が承認されている。本研究は、1)コムギ胚芽無細胞タンパク質合成法で作製したワクチン候補タンパク質を効率良くスクリーンニングするため、マラリア流行地の様々な病態を示す患者の血清を幅広く収集し、2)これらの血清の中で、特に原虫感染はあるが症状を示さない無症状感染者の血清に着目して、これらの血清中の抗体によって認識される原虫タンパク質を検索することで、新規の熱帯熱マラリア発病予防ワクチン抗原を同定することを目的に実施した。平成18年度の実績を下記に列挙する。1.これまでにクローニングした熱帯熱マラリア原虫メロゾイト特異遺伝子約180種類から、最終的に149種類を組換えタンパク質として発現することに成功した。2.昨年度に引き続き、タイ国内の複数のマラリア流行地の住民および国境地帯にある数カ所のマラリア診療所においてマラリア患者血清の採取を継続し、本研究に有用な無症状感染者の血清を最終的に約30人分入手できた。また、重症患者の多いバンコク市内の病院においても、軽症、重症、及び最も重度の脳性マラリア患者等からの血清を昨年度に加えて入手した。3.これらの無症状感染者の血清の内、比較的量に余裕がある5サンプルと上記メロゾイト
キリシタン文献版本・写本総合データベースによるキリシタン文献の言語規範変化の研究

キリシタン文献が持つ,その殆どが版本として刊行されているという特色に基づく言語資料性について,版本キリシタン文献と同じ生産母体による写本の言語と対照した総合データベースを作成する事によって,実証的に研究した。従来の研究では未調査であった有力写本「スピリツアル修行」古写本(「御パションの観念」部分,天理図書館)を,同写本の共同発見者である石塚晴通教授(北海道大学)の助言を参考にしつつ翻刻し,ローマ字本への参照リンクを加えつつ,本研究で維持するキリシタン文献総合データベースに組み込んだ。この結果,版本・写本が自由に対照データベースが構築され,語彙・表記に対するイエズス会側からの言語統制の経年変化,同一翻訳底本に基づく異なる翻訳に於ける用語選定の差から生ずる文体変化,等の統計データを得て,言語に対する規範の変化,言語表現に対する介入の強さが指摘できるようになった。特に「本語」(宗教上のテクニカルターム)の翻訳に関しては,(従来指摘されている通り)版本が原語のまま残そうとする傾向が甚だしいのに対して,写本は,敢えて翻訳を試み,一部の訳語に限っては意図的な訳語選定を行っており,且つその訳語が版本キリシタン文献が敢て忌避した用語を用いる等,版本の全面的な言語統制からは自由な,別の規範を見せる事が明らかになった。これらの対照結果に就て記述した研究成果の報告書を執筆し,関係研究者などに頒布した。又、インターネット上で,「スピリツアル修行」部分のデータベースを公開する事とし,翻訳原本であるG.Loarteの翻刻との対照ポインタの作成の準備も進めた。このデータベースは、版本・写本の画像が対照できるものであるが,写本の画像の公開は、原本所蔵者(海外を含む)の許可が必要なため、尚しばらくの準備を要する予定である。本年度は、2年計画の初年度であるため、基礎データの整備を主として行った。・翻訳底本の対校「スピリツアル修行」(四つの書を一巻にまとめた総合呼称)に緊密な関連を持つ翻訳底本2種等のフィルム複製を入手し、マイクロ焼き付けを行い、部分的に機械可読化を行った。既に入手済の底本との対校が必要であるが、行取り・頁割に至るまで同一に組まれた部分もあるので、必要箇所を選択して対校する作業を進行中である。・国内原本の原本調査過年度の研究中に出現した「スピリツアル修行」(「御パションの観念」部分、天理図書館)写本の原本調査を、同写本の共同発見者である石塚晴通(北海道大学教授)と共に行った。貴重書であるため、調査には気候のよい時期を選ぶ必要があり、次回調査は来年度に回す事とする。・写本データの修正・版本との照合リンク作成過年度の研究で作成した「スピリツアル修行」の東洋文庫本ファイルに加えて、過年度の研究中に出現した天理図書館本(「御パションの観念」)の機械可読化作業を進めた。天理図書館本のファイルは、前頁の原本調査結果等に基づいて見直し、筆写体の異体字の区別を明確化した修正などを加えている。又、版本との照合用リンクの挿入は、進行中である。これによって、(既に作成済の)版本スピリツアル修行全文、東洋文庫写本全文、天理図書館本(進行中)が相互に容易に対照できるようになった。研究代表者(豊島)が平成7年・8年に再発見した未調査の有力写本「スピリツアル修行」古写本(「御パションの観念」

部分、天理図書館)について,同写本の共同発見者である石塚晴通教授(北海道大学)の助言を参考にしつつ翻刻し,ローマ字本への参照リンクを加えつつ,本研究で維持するキリシタン文献総合データベースに組み込んだ。この結果,版本・写本が自由に対照データベースが構築され,語彙・表記に対するイエズス会側からの言語統制の経年変化,同一翻訳底本に基づく異なる翻訳に於ける用語選定の差から生ずる文体変化,等の統計データを得て,言語に対する規範の変化,言語表現に対する介入の強さが指摘できるようになった。特に「本語」(宗教上のテクニカルターム)の翻訳に関しては(従来指摘されている通り)版本が原語のまま残そうとする傾向が甚だしいのに対して,写本は、敢えて翻訳を試み,しかも訳語としても意識的な統一性が無い点が異なり,版本の統制された言語規範と明瞭な対照を見せる事が明らかになった。これらの対照結果に就て記述した研究成果の報告書を執筆し、関係研究者などに頒布した。又、インターネット上で、「スピリツアル修行」部分のデータベースを公開する事とし、翻訳原本であるG.Loarteの翻刻との対照ポインタの作成の準備も進めた。このデータベースは、版本・写本の画像が対照できるものであるが、写本の画像の公開は、原本所蔵者の許可が必要なため、尚しばらくの準備を要する予定である。
近世ヨーロッパ周縁世界における戦争と「帝国」再編

本研究は、近年の近世ヨーロッパ史研究で議論されている複合国家論で典型例とされているスウェーデン、スペインを例にとり、国際戦争後の「帝国」再編過程を分析することから、空間的範囲設定を前提とした特異なスウェーデン民族性を統合軸とするようになったスウェーデン、イベリアとアメリカを自由主義的経済政策により相互補完的に統合したスペインといった複合的国家編成をまとめあげる統合軸の論理の差違を明らかにした。国際戦争の影響下に生じた政治・社会変動に着目しながら近世ヨーロッパ周縁部における複合的国家編成の変化を分析する本研究は、本年度18世紀の「帝国」再編を担った社会的エリートの言説分析を中心に進められた。バルト海帝国と通称されたスウェーデンについては、啓蒙期に「帝国」再編を担った政治経済学者の言説分析を通じて、福音主義やゴート主義など、スウェーデン国家の正統性をめぐる伝統的言説が援用されつつ、新たな資源動員を広範囲に可能とするナショーン概念の拡張が見られたことを明らかにした。また第26回北欧歴史家会議での前近代のアイデンティティを検討する研究者グループとの交流から、国家再編に求められた正統性が古代性に依拠して主張された知見を得て、啓蒙期の歴史叙述のなかからそれを確認した。今後は啓蒙期ヨーロッパの世界観に影響を与えたリンネの言説などにも分析対象を広げ、政治・経済政策の根拠として伝統的言説が援用された結果として生み出された新たなスウェーデン観の分析を進める。スペイン帝国については、継承戦争および七年戦争後の諸国家間の勢力変化に対する危機感を背景として議論された「帝国」再編のための啓蒙改革について、国内改革の具体的な担い手となった知識人団体の活動に注目し、首都マドリードの経済協会ならびにそれに属する女性団体の議事録等分析を通じて、地方の社会団体が経済活動の合理化・近代化の主体としてのみならず、女性の地位向上や教育問題といった社会改革の中心として機能した実態を明らかにした。啓蒙期におけるスペイン国家の再編は植民地防衛と本国スペインの強大化という二重の目標を持ったものとしてこれら両面から考察されるべきものであるため、今後はマドリード市立歴史図書館で行われた史料調査の結果を踏まえ、女性団体の積極的活動に関する分析と並行して啓蒙思想が植民地政策に及ぼした影響についての分析を進める。国際戦争の影響下に生じた政治・社会変動に着目しながら近世ヨーロッパ周縁部における複合的国家編成の変化を分析する本研究は、昨年度実施した海外調査で集積された史料をスウェーデン、スペインそれぞれの理念と制度という側面から分析を進めた。スウェーデンについては、17世紀以降の国際戦争の経験から従来「軍事革命」と呼ばれる分析概念でもって軍制改革に焦点をあてた研究が進められてきたが、この概念をより広い国制改革にまで拡張することで18世紀の大北方戦争以前に「制度としてのスウェーデン」が用意されていたことを日本西洋史学会で報告した。さらに大北方戦争敗北後の国家再編の過程では、時間軸に沿った歴史的系譜と空間軸に沿った自然環境の独特な理解から、バルト海世界を包括する「スウェーデン理念」の再編が進む過程を18世紀に残された旅行記述の分析から検討し、その一端を複数の学会や論文で披瀝した。環大西洋世界に拡がる複合的国家編成を統合する包括的な「理念」の想定が困難なスペインについては、従来の研究においてスペイン本国における農業改革の失敗という点でしか着目されてこなかったエスキラーチェの改革事業に注目し、とりわけ七年戦争後のスペイン帝国再編を目的とした改革の一環としてエスキラーチェに主導された貿易自由化をめぐる改革の過程を子細に検討することから、七年戦争後の環大西洋的状況を踏まえイベリアとアメリカを包括する「制度としてのスペイン」の創出に向かう過程の分析が進められ、その成果の一端は雑誌論文として公開された。以上、実施二年目を経た本研究は、複合的国家編成を束ねる理念・制度の双方の側面から18世紀における国際戦争の経験を踏まえたスウェーデン、スペインの事例を比較することにより、環バルト海世界、環大西洋世界に面した状況からもたらされる差異が明らかになりつつある。本研究は、近年のヨーロッパ近世史研究で注目されている複合国家論において典型例とされているスペイン・スウェーデンを例に、スペイン継承戦争・大北方戦争・七年戦争といった国際戦争の影響下に生じた政治・社会変動に着目しながらヨーロッパ周縁部における複合的国家編成の歴史的変化を検討するものであった。平成21年度は本研究課題の最終年度であり、平成19・20年度に実施された調査を踏まえ、議論を整理した。スウェーデンの見地からは、戦争により縮小した版図が戦後の国富増進のための施策適応範囲として認識される過程から、一なる「スウェーデン」という空間的範囲理解の形成を確認した。また戦後の国家再編を目的とした資源活用の議論から、独特な自然認識と環境決定論の思潮を背景に、一なる「スウェーデン」の空間的範囲に住まう人間集団の特徴を議論する傾向と後世の民族観への展開を確認した。スペインの見地からは、七年戦争以降の国家再編過程において、イベリア半島とアメリカ大陸とを別個の市場として発展させつつも両者をつなぐ自由主義的経済政策が企図され、両者の相互補完によって帝国全体の経済発展を模索する過程が確認された。

以上の見地を総合するならば、バルト海という内海に閉ざされたスウェーデンでは国家再編過程で複合的国家編成が理念としての一なる「スウェーデン」の模索に結実し、大西洋を挟みアメリカ植民地を有するスペインについてはアメリカ植民地とイベリア半島を包含する複合的国家編成を相克する統合理念は模索されなかったものの、自由主義的な貿易体制で両者を結ぶ制度上の相互補完的な連携関係としての「スペイン」に結実したと言える。本研究で得られた最終的な成果は報告集として印刷されたが、スペイン・スウェーデン双方の見地を比較させた複合国家論として学術的論文に整理してしかるべき学術雑誌に公開する予定である。
主成分分析と無限次元安定多様体理論による非線形分布定数系の最適制御

主成分分析法から発展したPODガラーキン法というモデル縮約の理論を最適制御設計への展開に適した形態で改良した.本手法では,応答データの主要な成分を適切に抽出することで,従来法と比較して著しい低次元化が可能であり,これに基づき,安定多様体法を適用する理論的枠組みを開発した.検証対象として(粘性)バーガース方程式を取り上げ,従来法と比較して有意義な制御性能向上が見られ,提案手法の可能性の高さを示すことができた本年度は,非線形分布定数系のひとつであるバーガース方程式に対して主成分分析の方法と安定多様体法を組み合わせた最適制御系の設計が可能であることを明らかにした.本来無限次元系である対象に対し,この手法では3次元の非線形システムに近似することで最適制御が設計であることがわかり,これは従来の予想を上回る近似性能である.特に,有限要素法に比べ必要なデータ量が圧倒的に少ないことが特徴である.さらに,ロバスト性の検証も行い,実用に耐えうる手法であることもわかってきた.本年度は,昨年度までに得られた分布定数系に対する最適制御の結果を発展させる研究を行った.特に,分布定数系の制御における入出力位置を最適に配置する問題を考察した.これには,西田博士が行ったポート表現に対するエネルギー法の考え方が有効であり,これと安定多様体法を組み合わせることで有効な制御系の設計が可能となることがわかってきた.また,本研究での成果は,申請者の基盤研究(B)「不変多様体理論による非線形制御系の最適統合設計と計算プラットフォーム開発」における成果と含め,計測自動制御学会制御部門研究賞(木村賞)を受賞した(2016年3月).主成分分析法から発展したPODガラーキン法というモデル縮約の理論を最適制御設計への展開に適した形態で改良した.本手法では,応答データの主要な成分を適切に抽出することで,従来法と比較して著しい低次元化が可能であり,これに基づき,安定多様体法を適用する理論的枠組みを開発した.検証対象として(粘性)バーガース方程式を取り上げ,従来法と比較して有意義な制御性能向上が見られ,提案手法の可能性の高さを示すことができたバーガース方程式という一つの方程式系ではあるが,これまで可能でなかった性能と従来法より格段に少ないデータ量で設計が可能となったことは評価できる.より広範囲な非線形分布定数系を扱えることを目指すべきであるが,総じて順調であると言ってよい.非線形制御今後は,申請時の研究目的にあったような低次元化と制御系設計の順序についても研究を行っていく.シミュレーション検証もより高精度なモデルに基づくべきであると考えている.