hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
広帯域中赤外光源を用いた生体に影響を及ぼす多種化学物質の高感度計測技術の研究

本研究では独自の直接接合技術による導波路構造と分極反転のサンプリングによるアポダイズ構造を持つPPLNを用いた広帯域中赤外光技術をデュアルコム分光法へ応用し、中赤外波長域の強い吸収を活かした、各種ガス分子の広帯域な指紋スペクトルの一括計測を目指して研究を進めている。平成29年度は波長1.55um帯のファイバレーザの出力を差周波発生により3um帯へと変換可能なPPLN導波路に安定的に入射するため、光ファイバを介してレーザ光を入力可能な波長変換モジュールを試作した。試作したモジュールの波長変換帯域は1.55um帯において約15nmであり、1.55um帯モード同期ファイバレーザから出力される広帯域光を一括して波長変換することが可能である。これにより3um帯において約50nmの広帯域光を一括して発生することが可能になった。また今年度はデュアルコム分光のためのモード同期ファイバレーザの周波数安定化についても取組、レーザの温度調整法等を見直すことにより、長時間に渡って安定的な繰り返し周波数の同期を実現することに成功した。また本研究では中赤外レーザによる化学物質のリアルタイム計測の有用性を検証するため、単一波長光源を用いた基礎検討を行った。具体的には実験動物としてマウスを配置したデシケータへ、ホルムアルデヒドガスを導入し、排気の一部をマルチパスセルへとサンプリングし、半導体レーザの波長変換を用いて発生した3um帯光源を用いて、ホルムアルデヒドガスの濃度をリアルタイム計測した。測定途中でデシケータから取り出したマウスの動体刺激に対する眼球運動を赤外線カメラにより評価した。この結果、長期間のホルムアルデヒドへの暴露により、視運動性眼球反応(OKR)が時間の増加とともに減少することが確認でき、暴露条件のモニタリングに中赤外レーザを用いたセンシングの有効性を確認できた広帯域PPLN導波路を用いた波長変換技術については当初計画どおりにファイバ入力型のモジュール化に成功し、安定的な広帯域波長変換動作を実現した。また、デュアルコム分光法の測定系の整備については、1.55um帯モード同期ファイバレーザの繰り返し周波数の安定度をレーザの筐体の見直しや恒温槽を導入することにより、室温変動によるファイバ長の変動による繰り返し周波数揺らぎが従来に比べて格段に向上することに成功し、PLL回路による周波数同期も特別な調整を行うことなく、長時間に渡って安定動作させることに成功した。一方、ファイバレーザの絶対周波数の安定化に関しては、安定化回路の帯域が十分ではなく、現状では絶対周波数の安定性が不十分である。しかし、上記の繰り返し周波数の安定度の向上により、基準レーザとのビート信号の安定度も格段に向上してきている。また1.06um帯のモード同期ファイバレーザについてもその動作を実現している。単一波長中赤外レーザを用いた化学物質のリアルタイム計測の有用性の検証に関しては当初計画どおり順調に研究が進展している。シックハウス症候群の原因化学物質の1つであるホルムアルデヒドの空気中濃度とマウス・ラットの生体反応の相関関係の検証を行った。
S.hyicus表皮剥脱毒素の標的蛋白の解析

Staphylococcus hyicusは子ブタの滲出性表皮炎の起因菌であり、本菌が産生するS.hyicus表皮剥脱毒素(SHET)により本疾病に特徴的な臨床症状が生じる。SHETはその分子中にセリンプロテアーゼ様構造を有するが、カゼイン分解能を有さないため、その標的物質は特殊な蛋白であることが推測されている。血清型A(SHETA)および血清型B(SHETB)の毒素は1日齢ニワトリひなの皮膚からEDTAにより抽出した液中の分子量40kDaの蛋白(P40)にのみ結合した。SHETAおよびSHETBは毒素感受性動物であるニワトリひなおよび子ブタのP40ならびに非感受性動物である哺乳マウスのP40の何れにも結合した。また、ニワトリP40に対する抗体はニワトリ、ブタおよびマウスP40の何れにも結合した。しかし、SHETAおよびSHETBはニワトリおよびブタP40を切断したが、マウスP40を切断できなかった。高度精製したニワトリP40のアミノ末端配列はウシ、イヌ、ヒトおよびマウスのデスモグレイン1(DSG1)およびDSG3の細胞外ドメインのアミノ酸配列と高度に合致した。そこで、抗ヒトDSG1血清と抗ヒトDSG3血清をニワトリ、ブタおよびマウスP40と反応させたところ、抗DSG1血清は全てのP40と結合したが、抗DSG3血清は何れのP40とも結合しなかった。SHETAおよびSHETBとニワトリ、ブタおよびマウスP40を反応させた後に抗DSG1血清と反応させたところ、ニワトリP40とブタP40には結合しなくなったが、マウスP40には依然として結合した。以上の成績より、SHETの標的蛋白がDSG1であること、SHETの動物感受性はDSG1細胞外ドメインに対する切断活性に依存することが示唆された。ブドウ球菌の一種であるStaphylococcus hyicusは子ブタに滲出性表皮炎を引き起こす。本疾病の特徴的な臨床症状(滲出物、水疱、皮膚剥離、痂皮形成)は本菌が産生するS.hyicus表皮剥脱毒素(SHET)により生じる。SHETはブドウ球菌性熱傷様皮膚症候群の原因毒素であるS.aureus表皮剥脱毒素(ET)と同様にその分子中にセリンプロテアーゼのモチーフを有するが、カゼイン分解能を有さないため、その標的物質(もしくは基質)は特殊な蛋白であることが推測されている。ETにおいてはデスモゾーム構成蛋白であるデスモグレイン1(DSG1)が標的物質であることが分かっているが、SHETの標的物質については未だ解明されていない。S.hyicus表皮剥脱毒素血清型A(SHETA)および血清型B(SHETB)は1日齢ニワトリひなの皮膚からEDTAにより抽出した液中の分子量40 kDaの蛋白(P40)にのみ結合した。SHETAおよびSHETBは毒素感受性動物であるニワトリひなおよび子ブタ由来のP40ならびに非感受性動物である哺乳マウス由来のP40の何れにも結合した。また、ニワトリP40に対する抗体はニワトリP40、ブタP40およびマウスP40の何れとも反応した。しかし、SHETAおよびSHETBはニワトリP40を切断したが、マウスP40を切断することはできなかった。ニワトリP40は等電点電気泳動において3つの主要バンドを形成した。2番目のバンドを形成したP40-2のアミノ末端のペプチドシーケンスはALGQDLEKKLとなり、ウシ、イヌ、ヒトおよびマウスDSG1の細胞外ドメイン中の73残基から82残基までのシーケンスと高度に合致した。

また、P40-2の等電点は4.7であり、各種動物のDSG1のそれと一致した。これらの知見はSHETの標的物質が感受性動物のDSG1であることを示唆している。ブドウ球菌の一種であるStaphylococcus hyicusは子ブタに滲出性表皮炎を引き起こす菌であり、本菌が産生するS. hyicus表皮剥脱毒素(SHET)により本疾病に特徴的な臨床症状が生じる。SHETはその分子中にセリンプロテアーゼ様構造を有するが、カゼイン分解能を有さないため、その標的物質(もしくは基質)は特殊な蛋白であることが推測されている。S. hyicus表皮剥脱毒素血清型A(SHETA)および血清型B(SHETB)は1日齢ニワトリひなの皮膚からEDTAにより抽出した液中の分子量40kDaの蛋白(P40)にのみ結合した。SHETAおよびSHETBは毒素感受性動物であるニワトリひなおよび子ブタのP40ならびに非感受性動物である哺乳マウスのP40の何れにも結合した。また、ニワトリP40に対する抗体はニワトリ、ブタおよびマウスP40の何れにも結合した。しかし、SHETAおよびSHETBはニワトリおよびブタP40を切断したが、マウスP40を切断できなかった。ニワトリP40から等電点電気泳動により更に精製した蛋白のアミノ末端の配列はウシ、イヌ、ヒトおよびマウスのDSG1およびDSG3の細胞外ドメイン中のアミノ酸配列と高度に合致した。そこで、ヒトDSG1細胞外ドメインに対する抗体(抗DSG1血清)とヒトDSG3細胞外ドメインに対する抗体(抗DSG3血清)をニワトリ、ブタおよびマウスP40と反応させたところ、抗DSG1血清は全てのP40と結合したが、抗ヒトDSG3血清は何れのP40とも結合しなかった。SHETAおよびSHETBとニワトリ、ブタおよひマウスP40を反応させた後に抗DSG1血清と反応させたところ、ニワトリP40とブタP40には結合しなくなったが、マウスP40には依然として結合した。以上の成績より、SHETの標的蛋白がDSG1であること、SHETの動物感受性はDSG1細胞外ドメインに対する切断活性に依存することが示唆された。
弱視者支援のための知的視覚情報フィルタリングに関する研究

弱視者が持っている視覚機能を活用して,生活空間での活動を円滑に達成するために,カメラ等を通して得られる視覚情報から活動に有用な情報の抽出を行い,加工された視覚情報や,音,触刺激といった視覚以外の情報等により提示システムを開発した.具体的には,弱視者が視認困難な際に目元の表情で視野の拡大提示を可能とする視認活動支援システム,および手元から物体までの距離を提示する把持動作支援システムを構築した.弱視者が持っている視覚機能を活用して,生活空間での活動を円滑に達成するために,カメラ等を通して得られる視覚情報から活動に有用な情報の抽出を行い,加工された視覚情報や,音,触刺激といった視覚以外の情報等により提示することで,弱視者の円滑な活動を支援するシステムを開発することを目的とし,次の研究を行った.1)ユーザの身体的負担の軽減や機動性確保を志向したウェアラブルな歩行環境認識システムを提案した.システムでは,測域センサの姿勢を傾きセンサで随時求めることで,センサから地面までの距離を照合し,歩行可能領域を判定する.このシステムにより,カメラの設置姿勢などの厳密なセッティングを行うことなく,機動性・携帯性の高い歩行支援が可能となることを示した.2)弱視者は像がぼやけて見えるために,距離感の把握が困難であり,日常生活においてストレスを感じる場面がある.本研究では,自身のサイズを埋め込んだQRコードを物体に貼付し,手元に装着したカメラで撮影することで撮影したカメラ画像からQRコードを検出し,QRコードをカメラ画像の中心で撮影するように音声で手を誘導させる.QRコードを正面からカメラで撮影することでカメラから見たQRコードの大きさとQRコードから取り出した形状情報を比較しカメラからQRコードの貼付された物体までの距離を推定する.カメラ画像の中心でQRコードを捉えた場合,推定した距離を音声により使用者に提示する.距離の指示に従い手を物体に近づける際にQRコードがカメラ画像の中心とずれてしまった場合,再び音声により方向の指示を行いカメラ画像の中心でQRコードを捉えるように誘導する.この操作を繰り返し行い使用者の手を物体まで誘導する.提案システムを被験者実験により評価し,有効性を確認した.弱視者が持っている視覚機能を活用して,生活空間での活動を円滑に達成するために,カメラ等を通して得られる視覚情報から活動に有用な情報の抽出を行い,加工された視覚情報や,音,触刺激といった視覚以外の情報等により提示システムを開発した.具体的には,弱視者が視認困難な際に目元の表情で視野の拡大提示を可能とする視認活動支援システム,および手元から物体までの距離を提示する把持動作支援システムを構築した.弱視者が持っている視覚機能を活用して,生活空間での活動を円滑に達成するために,カメラ等を通して得られる視覚情報から活動に有用な情報の抽出を行い,加工された視覚情報や,音,触刺激といった視覚以外の情報等により提示することで,弱視者の円滑な活動を支援するシステムを開発することを目的とし,次の研究を行った.1)ウェアラブルカメラおよびヘッドマウントディスプレイにより,弱視者が視認困難な際に目元の表情で視野の拡大提示を可能とする視認活動支援システムを構築した.表情の認識には,事前に用意したデータの学習を用い,実行時にはウェアラブルカメラにより捉えられた視野画像をリアルタイムに拡大提示できるシステムを試作した.弱視者模擬フィルタを介した視認実験により,本研究で構築した拡大提示システムが弱視者の視認活動において有用であることを示した.2)弱視者は像がぼやけて見えるために,距離感の把握が困難であり,日常生活においてストレスを感じる場面がある.本研究では,物体にQRコードが添付された環境下で,手元に装着したカメラによって,手元から物体までの距離を推定する方式を提案した.距離推定はQRコードの実際の形状情報とカメラの画像免状での形状情報をもとに行われる.実験では,本方式を用いて距離推定が可能なことを示し,使用者への提示方法の検討も行った.当初の知的視覚情報フィルタリングの目的は,弱視者の目で見て視野内の事象を理解する視認活動の支援であった.この目的を具体的なシステムとして具現化したのが,目元表情で視野の拡大表示を行う画像拡大インタフェースである.開発した画像拡大インタフェースは,まだ処理をPCに依存しているので完成には至っていないものの,当初の計画では仕組みを有したプロトタイプの実現であったので,研究計画はほぼ完遂したと言える.現在は,可搬性を備えた組み込みシステムとして実現するために開発を行なっており,当初の計画以上の達成目標の実現に踏み出している.これまでに開発した画像拡大インタフェースの可搬性向上を図るために,これを組み込みシステムとして実現する.知的視覚情報フィルタリングの今後の展開として,弱視者が視覚とそれ以外の感覚を併用して認識しながら行動をとる際の支援システムの構築が挙げられる.具体的には,視覚と触覚に依る把持動作や視覚や聴覚,触覚に依る歩行動作の支援システムの開発が挙げられる.現在,これらは基礎的な研究を行っている段階にあり,今後はさらに進めていきたい.1)これまでの研究においても,ウェアラブルカメラやヘッドマウントディスプレイを用いてきたが,最近,より軽量で,性能の向上した新しいものが登場してきている.これらを利用することで,さらに新しい支援システムの構築が可能となると考えており,それらを評価・検討するために,購入することを計画している.2)センサはカメラのみでなく,加速度センサやGPSなどの各種の物理センサを併用すればより効果的な支援が期待でき,評価・検討のために購入する予定である.
効率合成を指向した生物活性テルペン類の合成研究

効率合成を指向して生物活性テルペノイド(アザジラクチン、カモブツシンA)の合成研究を行った。タンデム型ラジカル環化反応を用いて非常に短工程でアザジラクチンの全炭素骨格の構築に成功した。また、分子内アザマイケル環化反応を鍵反応としてカモブツシンAの全合成も達成した。有機合成化学の分野では、近年様々な方法論の発展により、数多くの有用な反応が開発されている。しかし、試薬が高価であることが間題となったり環境汚染が懸念されているのも事実である。そこで申請者は効率的合成という観点に立ち返り、極めて複雑な構造を有するアザジラクチンという強力な摂食阻害物質の簡便な合成法の確立を目指すこととした。これまでのアザジラクチンの全合成例は2007年のLeyらによる報告1例のみであるが、左右両ユニットの合成に非常に多くの工程数を要していた。それに対し、申請者はこれまでに左側ユニットを17工程、右側ユニットを15工程という非常に短い工程数で調製することに成功しており、今年度は、最終段階近くの官能基変換の検討を行った。その中で、右側ユニットのジオール部分の保護基に用いていたアセトニドの脱保護が困難であり、保護基として適さないことが分かった。そこで保護基をアセトニドからp-メトキシベンジリデンアセタールへと変換することとした。実際に種々検討した結果、途中の基質において保護基の掛け替えを行うことができ、p-メトキシベンジリデンアセタールとして保護した状態で、右側ユニットの調製を完了した。現在は、全合成に向けて、両ユニットを用いて左右ユニットのカップリングの検討およびさらなる官能基変換の検討を行っているところである。全合成完了後には、天然物とは立体化学の異なる水酸基の効果を足がかりとした構造活性相関研究を行う予定である。生物活性を有する天然有機化合物を効率的に合成することは、試料の大量供給を可能とし、構造活性相関研究に寄与するだけでなく、有機合成においては有用な合成法の開発そのものが大きな功績となりうる。したがって、申請者は「効率的合成」を念頭に、強力な昆虫摂食阻害活性を有するアザジラクチンおよび、新規ジテルペンアルカロイドであるカモブツシンAの合成研究を行った。アザジラクチンは昆虫に対する強力な摂食阻害活性を有する一方で、ほ乳類には毒性を示さないことが報告されており、優れた農薬の候補として期待されている。アザジラクチンの合成研究に関しては、昨年度の研究において、右側ユニットのジオールの保護基をアセトナイドからp-メトキシベンジリデンアセタールへと掛け替えを行った。今年度は本基質を用いて実験を進めたところ、左右ユニットのカップリングおよび鍵反応であるタンデム型ラジカル環化反応に成功し、アザジラクチンの全炭素骨格を有する化合物の合成を完了した。カモブツシンAはヒノキ科の植物から単離された新規ジテルペンアルカロイドであり、抗がん活性などの新たな生物活性が期待されている。カモブツシンAの合成研究においては、β-シクロシトラールを出発原料としてその基本骨格を構築した。さらに、ユニークな構造をしている含窒素5員環部分は、生合成仮説に基づき分子内アザマイケル付加反応を鍵反応として構築した。既知化合物より全13工程、総収率5.3%でカモブツシンAの初の全合成を達成した。
加齢性腰椎疾患による膀胱・尿道機能障害に対する治療法の開発

背景:昨年までの検討でラットのL5の上方あるいは下方にシリコンラバーを挿入する事により、致死率が少なくある程度の再現性を持って神経因性膀胱モデルが作成できる可能性が示唆された。目的:L5の上方あるいは下方にシリコンラバーを挿入した群と、脊椎に挿入用の穴のみ開けたシャム群との間で、モデル作成4週後に麻酔下膀胱内圧測定並びに手術部位の病理学的検討を行う。結果:膀胱内圧測定結果は最大膀胱容量(mL)、残尿量(mL)、基線圧(cmH20)、閾値圧(cmH20)、排尿圧(cmH20)、膀胱コンプライアンス(mL/cmH20)の順で、L5上方シャムvs.シリコンラバー群で、1.84 vs. 2.32, 1.54 vs. 2.08, 5.38 vs. 5.88, 27.0 vs. 20.0, 35.1 vs. 37.3, 0.09 vs. 0.18、L5下方シャムvs.シリコンラバー群で、1.53 vs. 1.87, 1.33vs. 1.14, 7.33 vs. 5.60, 30.2 vs. 28.4, 51.5 vs. 39.8, 0.07 vs. 0.10という結果であった。L5上方ラバー群で閾値圧が有意に低下しており(p=0.0258)、膀胱コンプライアンスが高い傾向(p=0.0543)を認めた。L5下方の手術ではシャム群とラバー群で有意差を認めなかった。なお、ラバー群においてはL5上方に挿入した群で閾値圧が有意に低く(p=0.0376)、膀胱コンプライアンスが高い傾向(P=0.0675)が認められた。病理学的所見ではラバー挿入群では挿入部位の馬尾神経のびまん性変性を、挿入部より上方では背側の下方では腹側の馬尾神経に変性像を認めた。膀胱では筋層の肥大が認められた。結論:加齢に伴う腰部脊柱管狭窄症においては狭窄のレベルによって神経因性膀胱が生じ易い場所と生じにくい場所がある事が示唆された。ラットにおける腰部脊柱管狭窄モデルを用いて低活動膀胱モデルを確立し、膀胱・尿道機能を検討することが本研究の目的である。このうち、初年度はウレタン麻酔下の膀胱内圧測定を行い下部尿路機能障害の程度を評価するとともに、馬尾圧迫部分の脊髄神経根と下部尿路の組織学的検索を行うことを目的とした。200g前後のWhistar系オスラットを使用しペントバルビタール(40mg/Kg,ip)麻酔下にL5椎弓後面正中の上下にミニルーターを用いて小孔を開けて1.25×4.0×1.0mmのシリコンラバーを硬膜外腔に挿入した。術後4週目にウレタン(1.2g/Kg,sc)麻酔下に膀胱瘻を留置して膀胱内圧測定を行ない、その後、ラットを安楽死させ、膀胱と腰椎を摘出し、ヘマトキシリンエオジン染色にて組織学的評価を行なった。術後4週目でラットには明らかな麻痺は認められなかった。膀胱内圧測定上、膀胱容量は平均3mL、残尿量は平均1.4mLであった。組織学的検討では、シリコンラバーはL5の上下の硬膜外腔に確実に挿入されており、挿入部ではラバーによる圧迫によりびまん性の馬尾神経及び脊髄終糸の変性が認められた。神経節では神経節細胞の消失像が認められ、神経根に神経変性像が認められた。膀胱切片上、粘膜固有層の出血と筋層の肥厚が認められた。以上の所見から、シリコンラバー挿入により、腰部脊柱管狭窄症に類似する組織学的変化が認められ、下部尿路においては核・核下性神経因性膀胱が惹起され、低活動膀胱のモデルとしての有用性を証明することが出来た。背景:昨年度の研究ではラットのL5の上下にシリコンラバーを挿入することでモデルを作成した。このモデルでは、ラットの致死率が高く、シリコンラバーによる狭窄が強すぎることが示唆された。そこで、本年度はL5の上方あるいは下方のみにシリコンラバーを挿入することにより、致死率を低くして核下性神経因性膀胱モデルが作成できないか検討する事とした。また、昨年度は雄ラットを用いて研究を行ったが、膀胱内圧測定のために膀胱瘻を造設する操作に起因すると考えられる内圧データの不安定性が認められたために、経尿道的に膀胱内圧測定が可能な雌ラットを用いて研究を行うこととした。目的:L5の上方あるいは下方にシリコンラバーを挿入して、その2週後と4週後に麻酔下膀胱内圧測定を施行して下部尿路機能を検討し、ラバー挿入部と膀胱については病理学的検討を行う。方法:雌SDラットのL5椎弓の上縁または下縁からシリコンラバーを挿入した。術後、2週あるいは4週後にウレタン麻酔下に経尿道的にカテーテルを挿入して膀胱内圧測定を施行した。内圧測定後、ラバー挿入部の脊椎と馬尾神経を一塊として摘出、膀胱も摘出して病理学的検索も施行した。結果:今回のモデルではラットの生存率は100%であった。全例で体重は増加しており、明らかな跛行は認められなかった。

膀胱内圧測定の波形上、L5上方のラバーを挿入したものは半数で溢流性尿失禁タイプの波形を示し、L5下方にラバーを挿入したものは排尿筋過活動タイプの波形を示した。膀胱容量は両群間で違いを認めなかったが、残尿量と排尿禁圧に関してはL5上方にラバーを挿入した群において膀胱機能は不良な傾向であった。病理学的所見では、馬尾神経の圧迫による順行性の神経変性が確認されたが、その程度は両群間で大きな違いを認めなかった。下部尿路の病理学的所見も両群間で大きな違いを認めなかった。結論:L5上方のラバーを挿入した群は排尿筋低活動、L5下方のラバーを挿入した群においては末梢性の排尿筋過活動モデルになることが示唆された。背景:昨年までの検討でラットのL5の上方あるいは下方にシリコンラバーを挿入する事により、致死率が少なくある程度の再現性を持って神経因性膀胱モデルが作成できる可能性が示唆された。目的:L5の上方あるいは下方にシリコンラバーを挿入した群と、脊椎に挿入用の穴のみ開けたシャム群との間で、モデル作成4週後に麻酔下膀胱内圧測定並びに手術部位の病理学的検討を行う。結果:膀胱内圧測定結果は最大膀胱容量(mL)、残尿量(mL)、基線圧(cmH20)、閾値圧(cmH20)、排尿圧(cmH20)、膀胱コンプライアンス(mL/cmH20)の順で、L5上方シャムvs.シリコンラバー群で、1.84 vs. 2.32, 1.54 vs. 2.08, 5.38 vs. 5.88, 27.0 vs. 20.0, 35.1 vs. 37.3, 0.09 vs. 0.18、L5下方シャムvs.シリコンラバー群で、1.53 vs. 1.87, 1.33vs. 1.14, 7.33 vs. 5.60, 30.2 vs. 28.4, 51.5 vs. 39.8, 0.07 vs. 0.10という結果であった。L5上方ラバー群で閾値圧が有意に低下しており(p=0.0258)、膀胱コンプライアンスが高い傾向(p=0.0543)を認めた。L5下方の手術ではシャム群とラバー群で有意差を認めなかった。なお、ラバー群においてはL5上方に挿入した群で閾値圧が有意に低く(p=0.0376)、膀胱コンプライアンスが高い傾向(P=0.0675)が認められた。病理学的所見ではラバー挿入群では挿入部位の馬尾神経のびまん性変性を、挿入部より上方では背側の下方では腹側の馬尾神経に変性像を認めた。膀胱では筋層の肥大が認められた。結論:加齢に伴う腰部脊柱管狭窄症においては狭窄のレベルによって神経因性膀胱が生じ易い場所と生じにくい場所がある事が示唆された。
自家組織を用いた代用気管に関する基礎的研究

われわれは犬において開腹して長さ約5cmの遊離空腸を採取し、この遊離空腸の内面を電気メスで焼灼した後、その動静脈を頚部の甲状腺動脈および頚静脈に顕微鏡下に吻合し、頚部気管を10気管軟骨輪切除した後の欠損部に代用気管として挿入した。この長さ約5cmの代用気管は生着し、内腔にTチューブを挿入して所定の硬度を与えれば代用気管として十分機能しうることを報告した。本研究では遊離空腸による代用気管が気管広汎欠損の補填にも利用しうるか否かを明らかにすることを目的とした。実験1犬の気管を14気管軟骨輪含めて管状切除して、長さ約8cmの欠損部を作り、ここに長さ約9cmの遊離空腸を代用気管として挿入した。1頭が術後10日肺炎で死亡し、1頭が術後3週下血で死亡した。残りの6頭には肺炎は発生せず良好に経過した。5頭は3週から12月の間に屠殺し、吻合部と肺を肉眼的ならびに組織学的検索に供したが、代用気管として用いた遊離空腸は生着し、吻合部の治癒は良好で、狭窄所見はなく、肺炎も認められなかった。1頭は12月生存中である。実験2犬の気管を21気管軟骨輪含めて管状切除し、生じた欠損部に長さ約13cmの遊離空腸を挿入した。ステントには外径12mm、長さ15.2cmのTチューブを使用した。5頭にこの実験を行ったが、1頭は肺炎で術後12日に死亡した。3頭は術後6日から6月の間に衰弱死した。1頭のみ術後8月生存中である。死亡した犬の遊離空腸はすべて生着し、吻合部の組織的所見は実験1と同様であったが、遊離空腸による代用気管が長くなると、咳嗽が長期間続き、喀痰の移送に無視できないような障害が起こると思われた。結論microsurgeryの手技を用いて頚部気管に移植した遊離空腸は長さ13cmまでの欠損の補填には代用気管として十分機能した。
空力・空力音響基盤技術としての階層型直交格子法を用いる圧縮性流体解析法の構築

H27-30年度の若手研究(A)「空力・空力音響基盤技術としての階層型直交格子法を用いる圧縮性流体解析法の構築」においては、完全自動格子生成が可能な圧縮性流体解析プログラムUTCart(The University of Tokyo Cartesian grid based automatic flow solverの略)の開発に取り組んできた。本ソルバーでは完全自動で格子生成可能な階層型直交格子を採用することで、複雑形状周りでも簡単に流体解析できる。さらに、従来階層型直交格子を用いて流体解析することが困難であった高レイノルズ数流れの解析が可能となる物理モデル(壁関数)を開発・実装した。階層型直交格子法に基づく流体解析手法において、高レイノルズ数流れに対応したRANS用の乱流モデルと物理モデル(壁関数)が実装されている流体解析プログラムは世界的にもUTCartだけである。東京大学の大型計算機(Reedbush-Uシステム)を使用することで、約3億点規模の流体解析が実行できるまでになった。また、非定常音響解析に適した高次精度スキームや乱流モデルの改良等に取り組んだ。また、UTCartは、格子生成プログラムと圧縮性流体解析プログラムが一体化しており、CFDの実行に要する研究者・技術者の負担を大きく軽減できる。最適化解析や異分野統合解析(流体構造連成や翼への着氷解析)を実行する際の基盤となる空力解析プログラムとして、その利用の可能性に広がりが見えてきた点についても、今後更に研究が展開することが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度には主に以下に述べる3つの事柄に取り組んだ.1)若手研究(B)で開発した格子生成プログラムと圧縮性流体解析法を基礎とし,プログラム構築環境と計算環境を充実させた.また二次元コードをのMPI並列化を行い,三次元コードの並列化の方針を立てた.2)物理ベースの物体壁面境界条件を構築し,定常乱流モデルとの連成について研究を行った.従来,高レイノルズ数・圧縮性流れにおいて,乱流境界層内の速度分布や壁面摩擦応力等,全てを満足する手法が提案されていなかった.そこで,本研究では,Spalart-Allmaras乱流モデルに基づく壁関数モデルに対して,流体解析において仮想的に壁面位置の精度向上させる新しいカットセルベースの手法を提案し,その精度検証を実施した.その結果従来は困難であった,壁面と格子線が一致しない一般的な場合においても平板乱流境界層が正確に再現できるようになった.この新しい境界条件を用いて遷音速翼型周り流れの検証計算を実施し,衝撃波位置等が定量的に一致することが確かめられた.3)階層型直交格子法に適した高次精度スキームの構築に関する研究を実施した.変数の再構築を複数ステップの最小二乗法に分割し,反復計算を導入することで,隣接セルのみの参照で任意の精度の変数分布を得る方法を提案した.各ステップは1次の最小二乗法であるので,計算量およびメモリ消費が小さく,また実装が簡便である.さらに,時間依存問題では,前時間ステップで再構築された値を次時間ステップにおける再構築の初期値として用いることで,効率的な収束を可能とした.プロジェクト開始時の目標通り,新しい壁面境界条件の検討を行った.その結果,従来の壁面条件では再現できなかった,高レイノルズ数における平板乱流境界層流れ解析が可能となった.直交格子法では,壁面境界条件の与え方がキー・テクノロジーであることから,本成果は本プロジェクト進めるにあたり,非常に大きな一歩である.また,今後大規模解析を実施するにあたり実装する必要のある,MPI並列化についても,二次元コードの並列化に成功し,三次元プログラムについても並列化の目途がたった.プロジェクト1年目であるが,11件の口頭発表(内国際学会4件)に加え,査読論文(和文1本)による成果も出ており,順調に進展している.平成28年度には主に以下に述べる3つの事柄に取り組んだ.1)流体解析プログラムのMPIによる並列化に取り組んだ.その結果,研究室所有のマルチコア・ワークテーションや,東京大学情報基盤センター保有の大型計算機(Reedbush-U)上での並列計算が可能となった.従来は1000万点程度の格子数が上限であったが,1億点を超える格子点数での流体解析が可能となった.遷音速旅客機模型周りの巡行条件下の空力評価が定量的に評価できるようになりつつある.三次元の大規模な解析が可能になったことから,特に三次元格子生成プログラムとその後処理部分においてこれまで以上にプログラムを効率化する必要が生じたため,それらの改修にも取り組んだ.2)階層型直交格子に埋め込み境界法を組み合わせた場合でも利用可能な定常乱流モデルの開発に取り組んだ.物体適合座標系を前提に開発された定常乱流モデルでは,乱流境界層内の粘性低層が解像できないため,壁モデルを組み込むとともに,乱流モデルについても改良を施した.新しいモデルを用いて定常の平板乱流境界層の解析を行った結果,正しい境界層内の物理量分布が再現でき,従来は再現できなかった正しい格子収束が得られた.3)現時点で出来上がったコードを用い,二次元翼型周りの流れの解析や三次元翼端近傍流れの詳細解析など,応用研究も進められた.完全自動格子生成の特徴を生かすことで,様々な形状周りの解析が容易であり,また解適合格子も作成しやすいことから,従来は困難であった解析が可能となった.

これまであった二次元版/三次元版コードの統一を行い,一つのソースコードからコンパイル時に選択できるように大規模な改修を行った.これまでは,二次元版/三次元版コードを独立に改修する必要があったが,統一したことで効率的なプログラム開発が可能となった.また,課題であった三次元流体解析コードのMPI並列化に成功し,東京大学が所有する大型計算機上での実行も可能になったことから,今後,数億点規模の流体解析も視野に入ってきた.本プロジェクトも2年目に入り,口頭発表だけでなく,査読論文(和文2本,英文3本)による成果も出ており,順調に進展している.平成29年度は主に以下に述べる4つの事柄に取り組んだ。1)流体解析プログラムのMPIによる並列化は平成28年度に完成していたが、格子生成を含む前処理部分の計算は並列化できていなかった。中でも、乱流計算で必要となる物体壁面からの距離計算が特に三次元解析において計算時間の観点でボトルネックになることが明らかになったことから、MPIによる並列化に取り組んだ。この結果、3億点弱の格子が研究室内のワークステーションを用いて生成できるようになった。2)高レイノルズ数流れの実機複雑形状周り流れの解析を通じて、これまで構築してきたプログラムの有用性を示した。また、階層型直交格子に適用する境界条件として埋め込み境界法を採用していたが、より詳細な比較検証のため、カットセルベースの手法についても検討を開始した結果、複数の課題を抽出することができた。3)開発してきたプログラム名をUTCartと命名し、基盤となるUTCartを用いた発展研究に取り組み始めた。具体的には、Adjoint法を用いた形状最適化問題、航空機主翼の静的空弾問題、二次元高揚力装置周りの空力解析、研究室で実施している風洞試験のサポート計算、である。数値流体力学を専門としない学生にも積極的な利用を促すことができた。4)UTCartの教育利用や社会貢献への展開にも取り組んでいる。数値計算は計算機内で結果の表示まで完結してしまうことから、イメージが掴みにくい欠点があった。そこで、三次元プリンターを用いて、航空機形状の印刷を行うことにより、計算機の中の飛行機と現実空間における航空機のイメージをつなぐ試みを行った。研究室のワークステーションや東京大学の大型計算機を用いた解析が可能となり、多数の解析が実施できる環境が整ったため、数値流体力学を専門としない学生への利用も広がり、応用研究への展開が始まっている。また、基盤技術として更なるモデルの改良にも継続的に取り組んでいる。本プロジェクトも3年目となり、本年度は査読論文(和文4本、英文3本)に加えて口頭発表も多数行ったことから、順調に進展している。H27-30年度の若手研究(A)「空力・空力音響基盤技術としての階層型直交格子法を用いる圧縮性流体解析法の構築」においては、完全自動格子生成が可能な圧縮性流体解析プログラムUTCart(The University of Tokyo Cartesian grid based automatic flow solverの略)の開発に取り組んできた。本ソルバーでは完全自動で格子生成可能な階層型直交格子を採用することで、複雑形状周りでも簡単に流体解析できる。
次世代の会話支援に向けた発話音声の３次元空間制御

高齢化社会に向けて補聴支援技術はますます重要性を増しており,また大きな声での会話はプライバシー漏えいにつながることが指摘されている。そこで本研究課題では,周囲に迷惑をかけずにかつプライバシーが守られたスムーズな会話を支援することを目的に,聞く側ではなく,発声者に着目し,まず,声の空間的放射指向特性を3次元的かつ動的に把握することを行う。次に,付加的なスピーカアレーを用いて発話音声を空間的に強調あるいは抑圧する方式の可能性を検討し,新たな音声コミュニケーション支援技術の基盤づくりを行う。
生殖機能系細胞の培養法の確立とシステム化利用に関する基礎研究

家畜を含む哺乳類の発生工学における不可欠な基本技術の配偶子や受精卵子および操作胚の培養法はまだ確固たる方法がなく、早急に確立される必要がある。そこで、本研究は体外培養に関与する諸条件を解明し、簡便で至適な培養液の開発するために各種生殖機能系細胞との比較で完全合成培地での培養条件を確立し、システム化をすること目的として行った。1)胚の体外培養系での発生阻害の要因と機構をラットにつて明らかにした。すなわち、ラット卵管分泌液中の中間代謝物質と体外発生との関係を検索した。次で、培養液中の無機イオンとの関係を解析した結果、燐酸イオンが発生阻害することを認めた。完全合成培地として燐酸を含まない塩類溶液にMEMアミノ酸クルコースを添加した液が得られた。2)牛体外成熟(IVM)・体外受精(IVF)卵子を主に顆粒膜細胞(CC)との共培養系を用い、発生阻害解除因子を解析した。その結果、因子は培養上清に出現することを認めたのでペプチド研究所との共同研究でその因子を同定した。3)上記成果から無血清培地での体外成熟・受精、発生をさせる培養系を明らかにした。すなわち、修正TCM199(グルコース、ピルビン酸欠)+MEMアミノ酸+インシュリン+50μM2-メルカプトエタノールに至適濃度にグルコースとピルビン酸を加えた培地での発生率は共培養(FCS添加)のそれと全く同じ成績であった。4)上記完全合成培養液を用い、牛2細胞期卵子1個を10μlの培養液量中で継続培養して胚盤胞期まで発生させることに成功した。以上の成果から、牛・ラット卵子は完全合成培養液での体外培養系の一つを明らかに出来た。更に、1コの胚を完全合成培養液滴(10μl)中で胚盤胞期まで発生させるシステムが出来た。本年度の研究計画に従って下記項目に関し研究して以下の成績を得た。1)卵胞細胞、卵管、子宮上皮細胞の体外培養法の検討:a.牛卵胞細胞の無血清培地での培養法を可能にした。すなわち、従来のMEMやTCMー199にインシュリン、トランスフェリン、セレニュ-ム、EGFなどの成長因子の添加培地で従来の牛胎児血清(FCS)添加培地と同じ効率の培養系が出来た。b.卵管上皮細胞の無血清培地による培養系について、MEMに前期成長因子を添加したもので従来の培養と同様に増殖することを確認したが、今後は卵胞細胞の培養と全く条件でも培養できる系を探索する。2)配偶子、初期胚の栄養要求の検討:分割期の必要エネルギ-物質やそれらの前駆体を解析するために顕微分光測定器を利用して、新鮮胚一コ当たりの酵素活性測定とその後の発生させる条件を考案した。まず、酵素活性測定後の胚発生を継続させる測定条件をラット卵子を用いて検討し、反応液の緩衝液をトリス塩酸からPBSへ代替での測定条件を確立した。この方法を顕微分光器に適用できることを牛IVF胚を用いて確認した。現在6燐酸グルコネ-ト脱水素酵素(6PGD)活性と発生能の関係を1細胞期から胚盤胞期までの牛IVF胚をで検討しており、次いで、他の酵素の活性と発生能および要求エネルギ-との関係を解析する。3)受精卵子のfeeder layerの検討:15日齢のマウス胎子線維芽細胞の培養液を牛IVF条件と同じ条件で培養することを検討し、検定FCSを添加することによって牛IVFと全く同じ条件での培養法を確認した。

この系における牛IVF胚との共培養による胚のoutgrowthとの関係を検討する。4)卵胞液組成の解析:豚卵胞液の無期成分濃度を基礎に作製した無血清培地(MII)を用い、屠場豚卵胞内卵子の成熟との関係を調べ、インスリン添加MEで48時間成熟培養することにより、約80%の成熟率が得られた。今後、この系での体外受精、発生能を検討する予定である。平成3年度の計画に沿って研究を進め以下の成果を得た。1)生殖機能系細胞(卵胞、卵管、子宮液)分泌液組成の解析:家畜の材料が入手できなかったので、ラットで卵管分泌液の採取法、測定法の諸条件を検討した結果、酵素周期法により超微量(n1,10^<ー9>m1)当りの中間代謝物の測定が可能となったので、妊娠第1日目からの卵管分泌液中のグルコ-ス、乳酸、ピルビン酸の各濃度を測定した。その結果、乳酸が最も高く179.9±54.9mM,ピルビン酸44,6±39,7mMであり、グルコ-スはわづかに9.1±7.7mMであった。初期発生時胚のエネルギ-代謝の特性が明らかになった。2)卵胞細胞、卵管上皮細胞、マウス線維芽細胞の大量培養法の検討:これら細胞のうち卵胞細胞の無血清培地での1lフラスコでの多量培養法が何とか可能になった。しかし、卵管上皮と線維芽細胞の無血清培地での培養は難しく、現在検討中である。3)卵子の共培養細胞の役割:卵胞細胞、線維芽細胞とを共培養した結果牛IVF胚の胚盤胞への発生割合は3035%前後で殆ど差がなかった。インタセルを介した共培養を行ったところ、直接共培養した場合と胚発生率に全く差がなかったことから、胚発生に対す共培養細胞の役割は液性因子を介して発生を促進していることが明らかになった。4)卵胞細胞培養液上清液での牛IVF胚を培養した結果、胚発生が共培養法程ではないが胚盤胞まで発生することが明らかになった。そこで、無血清培養液で卵胞細胞を培養した培養上清液を用い、牛IVF胚を培養しても前記と同様に胚発生を促進することが確認された。5)発生促進因子の解析:上述の結果を基に共培養系における胚発生を促進する液性因子を解析するために、まず、無血清培養液での培養系によって多量の培養上清液を採取し、濃縮液について、発生促進効果の割合を解析すると同時にどんな物質であるかを解析する。平成4年度の計画に従って以下の成果を得た。1.卵胞卵胞・卵管上皮細胞およびマウス線維芽細胞の浮遊多量培養法を検討した結果、これら細胞は浮遊状態では増殖しなかった。実際的には上記細胞類はシャーレによるモノレアー培養系では十分増殖させることが可能である。浮遊多量培系は吸着セハディックスなどを用いた検討が必要と思われる。2.卵子の栄養要求の解折と発生能については牛IVF卵子を用いた1細胞期から胚盤胞期までの酵素活性と発生能との関係を酵素周期法によって卵子1個当りについて検討した結果、エネルギー代謝に関連した酵素活性と発生能は密接に関係していることが明らかになった。すなわち、その関係は酵素の種類によって異なり、ヘキソキナーゼは中等度の活性を持つ卵子は発生能が高く、それより抵いか、または高い活性のもは発生能が抵い。他方、乳酸脱水素酵素(LDH)は逆に活性が高い程発生能が低くなる。更に、初期発生期のエネルギー源として牛卵子はグルコース、ピルビン酸を良く利用するが、8細胞期まではピルビン酸が主動的で桑実期以降ではグルコースが主として利用されていることが明らかになった。
平等権違反をめぐる司法の機能論に関する実証的検討

本研究は、アメリカ合衆国における平等権違反に対する司法の機能を実証的に考察するものである。人種差別の問題については、1954年のブラウン判決のあと20年以上の年月を要して漸次的に黒人の権利の拡大が見られたことは、世論の動きと軌を一にしていたことが判明した。逆差別の問題でもあるアファーマティブ・アクションをめぐる問題については、バッキ判決(1978年)が世論を混乱させ、このために1990年代後半までに訴訟数が頂点に達していたことが判明した。同性婚をめぐる問題については、2015年の最高裁判決までの各州での世論と州裁判所の判決との間に密接な関係性があることが分かった。本研究は、統計的手法などを駆使することにより、アメリカ合衆国における平等権違反(差別)に対する司法の機能、すなわち合衆国最高裁をはじめとする裁判所が出す判決がアメリカ社会にどれだけのインパクトを与えているかを実証的に検討することを目的とする。本年度においては、人種別学を憲法違反と断じたブラウン判決(1954年)前後における、世論の反応、デモの数、報道数などに焦点をしぼって、同判決とアメリカ社会との関係、すなわち、世論がブラウン判決を導いたのか、ブラウン判決はアメリカ社会に具体的な影響を与えたのかを検証した。まず、第二次世界大戦前においては、主として労働問題を扱う裁判の中で黒人の権利に対する意識が高まり、なおかつ急速に経済力をつけた黒人層の投票権獲得に対する期待も高まっていたこと、軍隊内部において人種統合が実施されたことにより、白人側の黒人に対する意識が変わっていたこと、などを確認することができた。こうしたことから、世論は黒人の権利を認める方向に向かっていた。しかし、多くの文献が指摘するように、こうした世論は連邦議会などにおいて吸い上げられず、立法機関へのチャンネルは遮断されていた。こうした立法府・行政府の機能不全を補って司法府がブラウン判決を下したという側面があることが確認された。ブラウン判決のアメリカ社会への影響は、少なくない文献が指摘するように、デモの数、報道の質・量などを分析から判断すると、決して大きいとは言えない。しかし、ブラウン判決直後の裁判例の分析を行った結果、少なくとも司法府内部においては、ブラウン判決の影響力は多大であり、このことが後の公民権運動の原動力となるという側面も見られることが判明した。本研究は、統計的手法などを駆使することにより、アメリカ合衆国における平等権違反(差別事件)に対する司法の機能、すなわち合衆国最高裁をはじめとする裁判所が出す判決がアメリカ社会にどれだけのインパクトを与えているか、そして、世論、裁判所、立法府、執行府の間のダイナミズムについて、実証的に明らかにすることを目的とする。本年度においては、人種別学を違憲と断じたブラウン判決(1954年)後の、1960年代後半から1980年代までにおける、世論の動態、立法府(とりわけ連邦議会)との関係について分析を進めた。その中では、とくに判決が世論形成にどのような影響をどの程度与えたか、逆に世論の動きが司法にどのように影響を与えたか、その媒介変数として連邦議会から最高裁に対する統制が機能していた可能性について検討を加えた。まず、公民権法(1964年)成立後のウォーレン・コート時代においては、有色人種地位向上協会(NAACP)が当事者となった事例などにおいて公民権運動を制限する方向の判決が出される一方で、表現・報道の自由を強く保護する方向の判決(ニューヨークタイムズ判決など)も出され、単純にリベラルとは言い難い状況があった。本年度の研究では、この時代の世論がメディアに対する期待を高めていたことと、深い関係があることが判明した。次に、1970年代においては、ヴェトナム戦争に関する報道によって、立法府および大統領などの司法府以外の政治部門に対する不信が高まったことと比例して、合衆国最高裁に対する世論の信頼・期待が高まった事実も明らかになった。また、公民権運動が停滞を見せ始めるのと軌を一にして、世論が人種関係から関心を失っていたことが、人種関連の裁判例の減少に結びついていたことも確認できた。本研究は、統計的手法などを用いながら、アメリカ合衆国における平等権違反(差別問題)に対する司法の機能、すなわち合衆国最高裁をはじめとする裁判所が出す諸判決がアメリカ社会にどれだけのインパクトを与えているか、そして、世論、裁判所、立法府、執行府の間のダイナミズムについて、実証的に解明することを目的とする。本年度においては、人種関係が膠着状態となっていた1980年代から、最高裁が保守化の様相を見せ始めた1990年代における、世論の動態、立法府(とりわけ連邦議会)との関係について分析を加えた。その中では、とくにブラウン判決(1954年)を契機とする公立学校での人種統合という問題について、最高裁判決が世論形成にどのような影響をどの程度与えたか、逆に世論の動きが最高裁判決にどのように影響を与えたか、その媒介変数として連邦議会から最高裁に対する統制が作用していたのか、について検討した。まず、教育現場における人種統合に関する司法判断については、1960年代年から70年代までの最高裁判決が12件を数えるのに対して、1978年から1991年までは皆無となっており、特に1980年代は1件も存在しない。これに呼応するように、議会でも学校での人種関係の議論は少なく、これに関する世論調査もわずかであることが判明した。これらの背景としては、ホワイト・フライト(白人層の郊外への大量転出)や、南部での人種統合の加速化といった現象から、公立学校での問題が人種関連の事案として論じられにくくなっていたことが挙げられる。

これとは対照的に、1980年代以降はアファーマティブ・アクションに関する裁判例などが増加し、世論の対象も変動している状況が確認できた。ブラウン判決が出された1954年から現代に至るまでの、公立学校をめぐる人種関係と世論をめぐる問題についての統計的な分析を行うことができた。これ以外にも、世論と裁判所の関係について論じた政治系の研究成果にも数多く接することができた。その結果、上記のような多くの知見が得られた次第である。本研究は、統計的手法などを用いながら、アメリカ合衆国における平等権違反(差別問題)に対する司法の機能、すなわち合衆国最高裁をはじめとする裁判所が出す諸判決がアメリカ社会にどれだけのインパクトを与えているか、そして、世論、裁判所、立法府、執行府の間のダイナミズムについて、実証的に解明することを目的とする。本年度においては、1980年代以降激しく論じられてきたアファーマティブ・アクション、およびごく最近になって最高裁が事実上認めた同性婚の合憲性をめぐる問題に焦点をあてて研究を進めた。まず前者のアファーマティブ・アクションをめぐる問題については、1990年代の後半までに訴訟数が州・連邦ともに頂点に達していたことが判明した。これは、最高裁の判例であるカリフォルニア大学対バッキ事件判決(1978年)において裁判官の間の意見が深刻に割れており、司法内部においてもこの問題に対する見解がまちまちであったことが、そのまま世論の分断に結び付いていたことと密接に関連するものと思われる。ただ、本研究においては、バッキ判決が世論を混乱させたのか(司法の原因論)、世論の混乱が判例における法廷意見の分裂を導いたのか(世論の原因論)という因果関係の方向を解明することはできなかった。後者の同性婚をめぐる問題については、2015年の最高裁判決までの各州での世論と州裁判所における判断の関係性に着目した。過去20年における同性婚・同性愛の権利をめぐる判決は、当初においては州によって顕著な違いを見せていたが、2000年代に入ってから多くの州が同性愛に好意的な世論に流れるようになった。とりわけニューヨークやカリフォルニアなどの人口の多い州の動きが他州を牽引していることが本研究によって判明した。本研究は、アメリカ合衆国における平等権違反に対する司法の機能を実証的に考察するものである。人種差別の問題については、1954年のブラウン判決のあと20年以上の年月を要して漸次的に黒人の権利の拡大が見られたことは、世論の動きと軌を一にしていたことが判明した。逆差別の問題でもあるアファーマティブ・アクションをめぐる問題については、バッキ判決(1978年)が世論を混乱させ、このために1990年代後半までに訴訟数が頂点に達していたことが判明した。同性婚をめぐる問題については、2015年の最高裁判決までの各州での世論と州裁判所の判決との間に密接な関係性があることが分かった。公民権運動がやや停滞の兆しを見せはじめた1960年代後半から1980年代までの、人種関係に関する多くの文献を蒐集することができた。また、世論と裁判所の関係について論じた政治学系の実証的研究についても、これらを数多く蒐集し分析することができた。