hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
両生類の変態におけるアポトーシス細胞の排除機構に関する研究

ユビキチン(Ub)-プロテアソーム系は、細胞内におけるタンパク質分解系の一種であり、細胞周期の調節や免疫機構における抗原提示などに、大きな役割を果たしている。両生類の変態において、幼生の体を構築していた細胞の多くはアポトーシスにより死滅することが知られている。変態における細胞死は、特に尾部などの完全に消失する器官において、同調的に起こる必要性があることから、Ub-プロテアソーム系の関与が強く予測された。そこで、アフリカツメガエルの幼生の尾部を発生段階ごとに集め、その溶解液をSDS-PAGEで分離した後、抗mono-Ub抗体を用いたウエスタンブロッティングを行ったところ、変態期に特異的に出現する20、30、50kDaのバンドを検出することができ、変態におけるUb-プロテアソーム系によるタンパク分解の関与が示唆された。さらに、変態始動期の幼生尾部を器官培養し、甲状腺ホルモンを添加して変態を誘導してみたところ、甲状腺ホルモン特異的に出現する25kDaのバンドが検出できた。現在、これらのバンドのアミノ酸配列を解析中である。また、転写因子でもあり、変態を直接的に調節する甲状腺ホルモン受容体タンパク質(TRβ)について、その分解におけるUb-プロテアソーム系の関与を検討するため、ツメガエルTRβ特異的な抗体を作製し、さらにグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質を作製したところである。今後は、これらを用いて、TRβのUb化の有無の検出を行う予定である。また、両生類の変態において、TRβが転写活性能を発現するためには、核内において、レチノイドX受容体(RXR)とのヘテロ2量体形成が必要であることから、RXRタンパク質の分解におけるUb-プロテアソーム系の関与についても、今後の検討事項と考えている。本年度は実験計画書に即し、上記テーマを遂行するための基礎実験を中心に研究を行った。まず、実験材料となるアフリカツメガエルの2種類の培養細胞の入手を行い、培養条件の確立を行った。また、アフリカツメガエル幼生および成体の肝臓を用いた初代細胞の培養系の確立を行うため、酵素処理の時間・濃度、血清濃度などの最適条件を設定することができた。現在、この系を用いることにより、甲状腺ホルモン処理による幼生細胞へのアポトーシス誘導を試みているところであり、アクリジンオレンジ染色により、核の凝縮の確認ができている。今後はTUNEL法等を用いて、変態における成体細胞の出現が、幼生細胞の排除によるものか、それとも幼生細胞からの分化によるものかを調べる予定である。また、変態において非常に重要な役割を果たすステロイドホルモンや甲状腺ホルモン(TRβ)などの核内受容体について、変態後の細胞内分解機構の解明を目指し、種々の実験を試みている。まず、変態において最も重要であり、変態に関連する遺伝子の転写制御を行っているTRβの動態を解析するため、TRβの組換え体タンパク質と抗TRβ抗体を作製中である。また、変態において甲状腺ホルモンのもつ作用を増強し、変態を加速する役割をもつグルココルチコイド(GC)の作用も検討したところ、培養細胞において、GCを投与することにより、GC受容体(GR)の遺伝子発現量は低下することを見出し、変態促進作用におけるGCの主たる役割は、GR量の増加ではない可能性を強く示唆する結果を得ている。さらにこの結果は、変態において核内受容体タンパク質の量的調節が重要であることを裏付けるものであると考えられる。
山形市方言における動詞述語文の記述的研究

山形市方言の動詞述語文のもつ文法カテゴリー、とりわけ、記述のほとんど行われていない伝達的なモダリティを担う文末詞を中心にして、詳細な記述を行った。具体的には、(1)文末詞ジェを分析し、それが「聞き手のもっているものとは異なる正しい知識・情報であるとして、聞き手に提示する」という機能を担うこと。(2)引用・伝聞を表すマーカであるテとドを分析し、前者が単純な引用、後者が話し手がその発話行為にコミットしての引用を表すこと。(3)これまで記述した10ほどの文末詞の相互承接のあり方は、命題に関わるものが動詞の近くに、聞き手目当ての機能をもつものが文末に位置すること。などを明らかにした。などを明らかにした。本年度は、以下の作業を行った。(a)個々の文法項目の記述と公開本年度は、山形市において3日間の臨地調査を行って、新規情報を聞き手に伝達する際に使用される文末詞ジェの用法に関するデータを収集し、類似する機能をもつ文末詞ヨ・ズ・バと対照しつつ記述を行った。また、当該方言のさまざまな文末詞が長音化される事象について分析を加え、当該事象が担う3種の語用論的機能を見出した。いずれも先行研究がなく、学界に新たな知見をもたらしている。(b)談話データの収集と文字化山形市生え抜きの高年層2名による自然談話を収録し、一部文字化を行った。当該方言のデータの蓄積に寄与している。なお、本データは上記(a)の作業に使用した。(c)理想的な文法記述の追究世界各地の言語を記述した文法書や類型論関係の著書をレビューし、その取り上げた言語項目の範囲、構成と内容、データの質・量・提示方法などについて整理した。この整理に基づいて、国立国語研究所が刊行した『方言文法全国地図』全6冊が方言文法の記述にどのようなかたちで使用できるかを検討して論文にまとめ、また方言文法研究の今後の展望を行う口頭発表を日本言語学会で行った。いずれも、本研究分野の今後の活性化に寄与するものと思われる。(a)個々の文法項目の記述昨年度に引き続き、山形市において臨地調査を行い、疑問文および疑問文と共起する文末詞ガ・ヤ等の記述を行った。また周辺都市(寒河江市および天童市)でも調査を行い、山形市方言で用いられる文末詞の分布地域を確認した。いずれも先行研究がなく、学界に新たな知見をもたらすはずである。2009年8月公刊予定。(b)談話データの収集と文字化昨年度に引き続き、山形市生え抜きの高年層2名による自然談話を収録し、一部文字化を行った。当該方言のデータの蓄積に寄与する。(c)理想的な文法記述の追究昨年度に引き続き、世界各地の言語を記述した文法書や類型論関係の著書・論文をレビューし、その取り上げた言語項目の範囲、構成と内容、データの質・量・提示方法などについて整理した。本研究分野の今後の活性化に寄与するものと思われる。(d)方言文法の変化のメカニズムの整理方言は標準語とは異なって規範の力の及びにくいことばであり、変化が起こりやすい。本年度は、記述のための補助作業として、方言とはどのように変化するものなのか、そのメカニズムを整理して公刊した。本研究分野の補助的な参照枠となる。(a)個々の文法項目の記述昨年度に引き続き、山形市において臨地調査を行い、疑問文および疑問文と共起する文末詞ガ・ヤ、引用・伝聞の文末詞テとドの記述を行った。(c)理想的な文法記述の追究引き続き、世界各地の言語を記述した文法書や類型論関係の著書・論文をレビューし、その取り上げた言語項目の範囲、構成と内容、データの質・量・提示方法などについて整理した。(d) 3年間の研究のまとめとしての研究成果報告書の刊行本研究期間に公刊した論文、行った口頭発表等を集成して、研究成果報告書を刊行した。
ヘルスケアにおけるプライバシー保護を重視した認証付き遠隔監視・データ共有機構

デジタル社会の進歩に伴い、機密情報の漏洩やプライバシー暴露が深刻な問題となっている。特に、遠隔医療・ヘルスケアシステムでは、中間者攻撃やデータ改竄への対策を始め、遠隔監視やデータ共有に対する確実な認証・認可が要求される。一般的な対策として暗号化通信とデータの暗号化、ID/パスワード認証や証明書認証などが挙げられるが、スケーラビリティの欠点を始め、特にクラウドなどサービスプロバイダ側による情報漏洩とプライバシー暴露が懸念されている。本研究では、DNSとコンテイナー技術を活用し、遠隔医療・ヘルスケアを対象とする、軽量かつプライバシー保護を考慮した安全な遠隔監視及びデータ共有機構の構築を目的とする。
ATF3による心筋虚血アポトーシスの抑制とその遺伝子治療への応用

心筋梗塞をはじめとする虚血性心疾患は本邦における3大死因の一つに数えられ、その予防、治療法の開発が急務である。われわれは以前より遺伝子治療の技法を用いた心筋保護療法の開発に従事してきたが、最近、転写因子の一つであるATF3(activated transcriptional factor 3)が心筋においてアポトーシスを抑制することを見いだした。培養心筋細胞にアドリアマイシンを作用させると心筋のアポトーシスが誘発されるが、それにATF3を発現するアデノウィルスベクターを作製し作用させたところ、ATF3の強制発現によりアドリアマイシンによる心筋細胞のアポトーシスが抑制されることが、FACS解析やTUNEL法により示された(論文参照)。さらにわれわれは、培養心筋細胞における虚血再潅流においてATF3の発現亢進が経時的に認められること、またそれによるアポトーシスをATF3アデノウィルスが抑制することを見いだした。ATF3の抗アポトーシス作用はc-junなどの転写亢進作用をATF3 homodimerが抑制するために起こると推定し、ゲルシフトアッセイを用いてそのメカニズムに関して検討した。その結果、アポトーシス誘導因子のp53の上流にあるAP-1 like siteにATF3が強く結合されることが示された。このことはc-junなどの転写亢進因子の結合を抑制することによりp53の発現が抑制され、アポトーシスが抑えられることを示唆する。現在、ラットの心筋虚血モデルにATF3アデノウィルスを作用させ、in vivoにおいて抗アポトーシス効果が有るか否かを検討中である。これらが確認されれば、ATF3アデノウィルスを用いた新しい心筋保護遺伝子治療への道が開けるものと考えられる。ATF3(actvatingtranscrptionfactor3)は転写因子ATF/CREBfamilyの一員で,心筋虚血や白血病細胞におけるドキソルビシン(DOX)刺激などの様々なストレスにより誘導されることが知られている。ATF3はAP-1またはATF/CRE familyとheterodimerを形成し、CRE siteやAP-1siteへ結合して、転写を活性化する一方で、ATF3のhomodimerは転写を抑制することが知られている。本研究では、心筋培養細胞のDOX誘導性アポトーシスにおけるATF3の役割を検討した。培養心筋細胞において、ATF3はDOX刺激により、mRNAレベルでは1時間後を、蛋白レベルでは3-4時間後をピークとした上昇が認められた。さらにATF3の機能を解明するためにATF3を発現するアデノウイノレスベクターを作成した。Westemblotにて、アデノウイルスベクターにより、ATF3が培養心筋細胞に発現されたことを確認した。ATF3発現により、DOX誘導性アポトーシスが有意に抑制されることが、flow cytometry, cell viability assay、TUNEL染色で確認された。ゲルシフトアッセイにより、核内のATF3がAP-1siteと結合することを確認した。このことから、ATF3のhomodimerがAP-1siteに結合することにより、何らかのアポトーシス誘導遺伝子の発現抑制を介して、anti-apoptoticに働いている可能性が示唆された。これらのことよりATF3は心筋細胞においては抗アポトーシス作用を持つことが示され、心筋保護因子としての遺伝子治療などへの応用の可能性が開けるものと考えられた。われわれは最近、転写因子の一つであるATF3(activated transcriptional factor3)がアポトーシスを抑制することを見いだした。培養心筋細胞にアドリアマイシンを作用させると心筋のアポトーシスが誘発されるが、それにATF3を発現するアデノウィルスベクターを作製し作用させたところ、ATF3の強制発現によりアドリアマイシンによる心筋細胞のアポトーシスが抑制されることが、FACS解析やTUNEL法により示された(論文3参照)。

さらにわれわれは、培養心筋細胞における虚血再潅流においてATF3の発現亢進が経時的に認められること、またそれによるアポトーシスをATF3アデノウィルスが抑制することを見いだした。ATF3の抗アポトーシス作用はc-junなどの転写亢進作用をATF3 homodimerが抑制するために起こると推定し、ゲルシフトアッセイを用いてそのメカニズムに関して検討した。その結果、アポトーシス誘導因子のp53の上流にあるAP-l like siteにATF3が強く結合されることが示された。このことはc-junなどの転写亢進因子の結合を抑制することによりp53の発現が抑制され、アポトーシスが抑えられることを示唆する。現在、ラットの心筋虚血モデルにATF3アデノウィルスを作用させ、in vivoにおいて抗アポトーシス効果が有るか否かを検討中である。これらが確認されれば、ATF3アデノウイルスを用いた新しい心筋保護遺伝子治療への道が開けるものと考えられる。
新たなヒト・リンパ球ナチュラル・ヘルパー細胞の同定と疾患への関与

ヒト脂肪内リンパ組織FALCと自然免疫を担当するナチュラル・ヘルパー(NH)細胞の機能解析を行った。全身脂肪組織のFALCを検索し腸間膜が最も明瞭でNH細胞も多いことが判明した。剖検症例の腸間膜NH細胞を単離し、サイトカイン刺激後の遺伝子発現変化や転写因子発現を解析したところ、ヒトNH細胞もマウス同様の遺伝子発現やサイトカン産生能を示した。NH細胞を標識して免疫不全マウス腹腔内へ移植したところ、マウス脂肪組織への定着とヒトIL-5,IL-13産生が確認された。糖尿病、メタボリック症候群の剖検症例腸間膜では対照群と比較してFALC組織の面積の減少傾向およびNH細胞数の有意な低下が認められた。申請者らは、マウス脂肪組織に存在する新しいリンパ球を発見し、自然免疫系の一部を担当する細胞と考え、ナチュラル・ヘルパー(NH)細胞と名付けた。このNH細胞は、IL-5やIL-6を恒常的に産生することで、B細胞のIgA産生促進や腹腔内B1細胞の自己複製を支持するとともに、IL-25やIL-33刺激により、IL-5やIL-13などの2型ヘルパーT細胞(Th2)タイプのサイトカインを多量に産生し、寄生虫感染防御に必須であることを見出した。そこで本研究では、ヒトにおけるFALCの同定とNH細胞の機能解析を行い、さらに各種疾患における関与について明らかにすべく、以下の課題を遂行し、以下の成果を得ている。1)ヒト全身脂肪組織におけるFALCを同定し、構成細胞を解析するなかで、腸問膜がもっともFALCが明瞭で、NH細胞が多いことが判明しつつある。腸間膜以外では、大網、腎脂肪被膜、生殖器周囲、後腹膜に一定数存在すること、縦隔、皮下、眼窩の脂肪組織にはほとんど認められないことを見出している。2)剖検症例の腸間膜からFALCにあるNH細胞を単離し、サイトカイン刺激後の遺伝子発現変化や転写因子発現を網羅的に解析している。その結果、ヒトNH細胞も自然免疫担当細胞として、マウスと類似した遺伝子発現やサイトカン産生能を有することが判明しつつある。3)過去20年間の剖検症例において、メタボリック症候群症例および対照症例の腸間膜におけるFALCの病理学的解析を開始した。今後、FALC組織あるいはNH細胞について解析する予定である。申請者らは、マウス脂肪組織に存在する自然免疫系の一部を担当する新しいリンパ球を発見しナチュラル・ヘルパー(NH)細胞と名付けた。このNH細胞は、IL-5,IL-6を恒常的に産生しB細胞のIgA産生促進や腹腔内B1細胞の自己複製を支持すると供に、IL-25やIL-33刺激によりIL-5やIL-13などの2型ヘルパーT細胞(Th2)タイプのサイトカインを多量に産生し、寄生虫感染防御に必須であることを見出した。そこで本研究では、ヒトにおけるFALCの同定とNH細胞の機能解析を行い、以下の成果を得た。1)ヒト全身脂肪組織におけるFALCを同定し、構成細胞を解析するなかで、腸間膜がもっともFALCが明瞭で、NH細胞が多いことが判明しつつある。腸間膜以外では、大網、腎脂肪被膜、生殖器周囲、後腹膜に一定数存在すること、縦隔、皮下、眼窩の脂肪組織にはほとんど認められないことを見出した。2)剖検症例の腸間膜からFALCにあるNH細胞を単離し、サイトカイン刺激後の遺伝子発現変化や転写因子発現を網羅的に解析した。その結果、ヒトNH細胞もマウス同様の遺伝子発現やサイトカン産生能を有することが明らかとなった。3)剖検症例において、糖尿病、メタボリック症候群症例および対照症例の腸間膜におけるFALCの病理学的解析を行い、糖尿病およびメタボリック症候群においFALC組織の面積の増大傾向を見出した。さらにNH細胞について定量的に解析したところ、糖尿病およびメタボリック症候群において有意にNH細胞数の低下が認められた。4)生体内ヒトNH細胞の機能を解析するために、ヒトNH細胞をCSFE蛍光染色して免疫不全マウス腹腔内へ移植し、その生存と期間および増殖能を観察し、さらに全身の脂肪組織やリンパ節、脾臓などを組織学的に検討したところ、ヒトNH細胞の脂肪組織への定着とIL-5やIL-13産生が確認された。このNH細胞は、IL-5やIL-6を恒常的に産生することで、B細胞のIgA産生促進や腹腔内

B1細胞の自己複製を支持するとともに、IL-25やIL-33刺激により、IL-5やIL-13などの2型ヘルパーT細胞(Th2)タイプのサイトカインを多量に産生し、寄生虫感染防御に必須であることを見出した。そこで本研究では、ヒトにおけるFALCの同定とNH細胞の機能解析を行い、さらに各種疾患における関与について明らかにすべく、以下の課題を遂行し、以下の成果を得ている。1)ヒト全身脂肪組織におけるFALCを同定し、構成細胞を解析するなかで、腸間膜がもっともFALCが明瞭で、NH細胞が多いことが判明しつつある。腸間膜以外では、大網、腎脂肪被膜、生殖器周囲、後腹膜に一定数存在すること、縦隔、皮下、眼窩の脂肪組織にはほとんど認められないことを見出している。2)剖検症例の腸間膜からFALCにあるNH細胞を単離し、サイトカイン刺激後の遺伝子発現変化や転写因子発現を網羅的に解析している。その結果、ヒトNH細胞も自然免疫担当細胞として、マウスと類似した遺伝子発現やサイトカン産生能を有することが明らかとなった。3)過去20年間の剖検症例において、糖尿病、メタボリック症候群症例および対照症例の腸間膜におけるFALCの病理学的解析を行い、糖尿病およびメタボリック症候群においてFALC組織の面積の増大傾向が見られた。最終年度はNH細胞について定量的に解析する予定である。マウスにおける知見をもとにヒトにおけるFALC組織およびNH細胞の存在の病理解剖学的証明、表面マーカーの検討、細胞の単離法の確立など、順調に進行している。解析を始めてみて、やや時間を要するのが、剖検症例におけるメタボリック症候群とその対照症例の診断評価と腸間膜標本の選定である。これについては、臨床検査技師および技術員の協力のもとに効率的に進める予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに、ヒト全身脂肪組織におけるFALCを同定し、構成細胞を解析するなかで、腸間膜がもっともFALCが明瞭で、NH細胞が多いことが判明しつつある。剖検症例の腸間膜からFALCにあるNH細胞を単離し、サイトカイン刺激後の遺伝子発現変化や転写因子発現を網羅的に解析した結果、ヒトNH細胞も自然免疫担当細胞として、マウスと類似した遺伝子発現やサイトカン産生能を有することが明らかとなった。また過去20年間の剖検症例において、糖尿病、メタボリック症候群症例および対照症例の腸間膜におけるFALCの病理学的解析を行い、糖尿病およびメタボリック症候群においてFALC組織の面積の増大傾向が見られた。これまでの成果はおおむね順調であり、最終年度はモデルマウスの作成を通じてさらに検討する必要があると考えている。引き続き、以下の課題を順次遂行する予定である。1)ヒト全身脂肪組織におけるFALCを同定し、構成細胞を明らかにする。2)FALCにあるNH細胞を単離し、自然免疫担当細胞としての機能を解析する。3)メタボリック症候群、アレルギー疾患(アトピー喘息、花粉症)症例におけるFALCの病理学的解析を行い、NH細胞の動態、機能を明らかにする。また、いまのところ計画の変更はなく、問題点も上記11.の解析速度の向上が主な課題である。1.各種脂肪組織を成人剖検症例より採取し、FALCの局在を明らかにする。
運動誘発性筋損傷時の炎症反応および酸化ストレスに及ぼす免疫細胞の作用

運動は筋損傷を引き起こすが、その機序は十分に解明されていない。そこで本研究では、抗好中球抗体を用いた好中球浸潤抑制モデルとクロドロン酸リポゾームを用いたマクロファージ除去モデルを応用し、マウスにおける疲労困憊運動誘導性の急性筋損傷における好中球およびマクロファージの関与を検討した。抗好中球抗体投与により疲労困憊運動24時間後の腓腹筋においてLy-6G positive cellsが抑制され、クロドロン酸リポゾーム投与により疲労困憊運動後に腓腹筋組織に浸潤するマクロファージが減少し、炎症性サイトカインの産生による炎症反応も抑制されたため、好中球、マクロファージが筋損傷に関与することが証明された。抗好中球抗体(1A8)を用いた好中球浸潤抑制モデルおよびクロドロン酸リポゾームを用いたマクロファージ除去モデルを応用し、疲労困憊運動誘導性の急性筋損傷における好中球およびマクロファージの関与を検討した。まず好中球浸潤抑制モデルでは、10週齢のC57B/6J雄マウスを用い、無作為に安静群(n=10)、安静+抗好中球抗体投与群(n=10)、疲労困憊運動群(n=10)、疲労困憊運動+抗好中球抗体投与群(n=10)の4群に分けた。麻酔下にてマウス1匹あたり0.5μgの抗好中球抗体(1A8)を、抗好中球抗体非投与群には0.5μgのコントロール抗体(2A3)を腹腔内投与した。次にマクロファージ除去モデルでは、10週齢のC57BL/6J雄マウスを用い、無作為に安静群(n=8)、安静+マクロファージ除去群(n=8)、疲労困憊運動群(n=8)、疲労困憊運動+マクロファージ除去群(n=8)の4群に分けた。麻酔下にてマウス1匹あたり150μlのClophosome-A (TM)-Clodronate Liposomesを、マクロファージ非除去群には150μlのPlain Control Liposomes for Clophosome-Aを腹腔内投与した。好中球浸潤抑制モデルでは投与24時間後に、マクロファージ除去モデルでは投与48時間後に、トレッドミルを用いて疲労困憊走行を負荷した。血中筋損傷マーカーと腓腹筋の組織学的評価およびreal-time quantitative PCRによる炎症反応の解析を行った。その結果、疲労困憊運動後に腓腹筋組織に浸潤するM1マクロファージが炎症性サイトカインの産生による炎症反応を介して疲労困憊運動誘導性筋損傷に関与していると考えられた。また好中球はマクロファージの浸潤を仲介して疲労困憊運動誘導性筋損傷に関与していると考えられた。近年、マクロファージは活性化段階でM1/M2の2つのタイプに大別されることが明らかになった。M1マクロファージは炎症性サイトカインや活性酸素を産生することで炎症を惹起するが、一方でM2マクロファージは抗炎症性サイトカインを産生することで炎症状態を抑制する。興味深いことに骨格筋においても、筋損傷早期では炎症促進性のサイトカインを多く分泌するM1マクロファージが筋組織に多く浸潤し、筋損傷後期では炎症抑制性のサイトカインを多く分泌するM2マクロファージが多く浸潤することが報告されている。したがって、骨格筋では損傷時の炎症反応がM1/M2マクロファージそれぞれの異なる機能によって調節されていると考えられる。また、損傷後の筋修復に関しても炎症反応を制御するM1/M2マクロファージが関与する可能性が考えられる。これまで筋疾患病態モデルや薬剤による筋損傷誘発モデルを用いて、筋損傷時のM1/M2マクロファージの働きについては解明が進められているが、運動によって誘発される筋損傷時のM1/M2マクロファージの浸潤の変化および機能については十分明らかにはされていない。そこで、まずマウスを用いた動物実験で骨格筋の損傷を引き起こすモデルについて検討し、電気刺激による筋損傷は個体間のばらつきが大きいことから、トレッドミルを用いたダウンヒル走による筋損傷モデルで検討することにした。磁気細胞分離装置を用いて骨格筋中の好中球、マクロファージを採取し、測定項目としてはフローサイトメトリーを用いて活性化マーカーの接着分子や脱顆粒マーカーを測定できるようした。また抗好中球抗体やクロドロン酸リポソームを腹腔内投与して血中の好中球や単球を枯渇させた条件での運動誘発性筋損傷の実験も検討を進めた。

ダウンヒル運動誘発性の筋損傷時の骨格筋組織において、M1マクロファージの浸潤を促進するケモカインであるMCP-1の発現やマクロファージの局在を示すF4/80の発現が増加することを認め、活性酸素の産生が亢進することを明らかにした。一方、好中球やマクロファージを枯渇する試薬を用いた実験は、十分な効果が得られなかったため、投与条件から再検討を行うことになった。マウスのダウンヒル運動誘発性筋損傷時において、損傷後のM1/M2マクロファージの経時的局在を検討すると同時に、M1/M2マクロファージが筋損傷後の筋修復に与える影響についても検討する。加えて、好中球がMCP-1産生を制御することから、マクロファージ浸潤を介した筋修復における好中球の役割についても検討する。血液中の炎症性サイトカイン濃度および活性酸素濃度を測定する。また、組織の炎症性サイトカインおよび酸化ストレスに関する遺伝子発現とタンパク質濃度をPCRおよびウエスタンブロッド法により解析する。さらに、血液中の好中球・マクロファージの細胞内活性酸素産生および脱顆粒マーカー発現などをフローサイトメトリー法により解析する。好中球除去抗体投与の実験には安静群および運動負荷群にそれぞれ好中球除去抗体投与および非投与の4群を設定する。
d-d/π-π競合系白金錯体における集積発光と消光の制御

1.多重相互作用系の構築と発光状態のチューニング.昨年度より発光特性の研究を進めている3,3'-ビイソキノリン(i-biq)錯体系に加えて,新たに2,2'-ビキノリン(biq)を含む白金錯体の合成に成功し,構造および発光特性を明らかにした。Biqは,芳香環が配位窒素原子側に張り出しているため、配位の際の立体障害から大きく歪んでおり、弱い配位結合や歪みの効果による発光状態のチューニングが期待できる。2.希薄な環境下での集積発光と集積状態の解明,制御.前年度,[Pt(CN)_2(i-biq)]において,希薄な状態においても,錯体が集積して生じる特異な発光を観測した。これは,発光の制御による機能発現の観点からも興味深いので,その集積挙動と集積発光状態を解明するために,対応する[Pt(CN)_2(bpy)]と比較しながら,さらに詳細な分光学的検討を行った。[Pt(CN)_2(i-biq)]は、希薄なグラス中でも白金間相互作用を有する集積体を形成して特異な集積発光を示すことが明らかとなった。3.複合スタック系の構築と選別集積機能開発.平面性のジイミン配位子と非平面型配位子のエチレンジアミン(en)の両方を含む系白金錯体,[Pt(en)(L)]^<2+>(L=phen,pby)は,白金間の相互作用が不利になるかわりに,中性のフリーphenを優先的に取り込んで1:1交互スタックを形成することを見出した。選択的交互スタック形成に対するサイズやテヘロ原子の効果を調べる為に、種々の芳香属化合物を用いて有機-無機複合結晶形成能を調べた。その結果,約20種の複合結晶を得,そのうち10種の単結晶X線構造解析に成功した。それらの構造の比較から,[Pt(en)(L)]^<2+>に対しては,フェナントレン骨格が,交互スタック形成にちょうどよいサイズであり,このことが選別集積が起こる最大の要因であることが結論づけられた。これらの複合結晶の発光挙動から,複合体の分子間で容易なエネルギー移動が起っていることが認められた。
大陸自由主義の存在と諸形態-「公共圏」による新しい思想地図とコンテクストの模索

イギリスの経済的自由主義の影響によってフランス革命の時代にフランス自由主義が成立し、それは、ナポレオン帝政の時期に、ヨーロッパ大陸に広がり、各地域に自由主義の成立を促した。その過程は、ナポレオン帝政へ対抗する公共圏の拡大と発展に重なる。本研究は、J.スタールとB.コンスタンらのコペ・グループの活動を中心に、ヨーロッパ諸地域における自由主義の成立の諸相を発見し、これに果たした公共圏の役割を明らかにした。大陸自由主義の存在の諸類型につき、計画通り、各個人の課題を追求した。安藤隆穂、大田一寛、高木勇夫、前田更子は、フランス自由主義を中心に、原田哲史、大塚雄太は、ドイツを中心に、自由主義の成立の糸口を把握した。研究を総合化していくために、メンバー間の研究交流に加え、外部から専門研究者を招き、次のようにシンポジウム・研究会を行った。1.第1回大陸自由主義研究会:メンバーによる研究打ち合わせ2010年5月8日、13時-17時、名古屋大学経済学部。2.第2回研究会:シンポジウムフランス革命期ヨーロッパの公共圏-教育・宗教・道徳(笠原賢介法政大学教授、岩下誠首都大学東京客員研究員を招へい)2010年12月15日、10時30-17時30、明治大学駿河台キャンパス。3.第3回研究会:講演セミナー:バイザー『啓蒙・革命・ロマン主義』を読む(杉田孝夫お茶の水女子大教授を招へい)2011年1月8日、14時-18時、関西学院大学。4.第4回研究会:シンポジウム:宗教と自由および公共(松島明男清泉女子大教授、山中聡京都大学大学院生を招へい)2011年3,月2日、12時-19時、明治大学駿河台キャンパス。以上の研究会を総括機会として、イギリス、フランス、ドイツ圏の自由主義の諸関係について、大筋の状況につき明らかにすることができた。今年度残した課題としては、イタリアとスイス圏への視野拡大ができなかったこと、海外研究者の招聘を見合わせたことをあげることができる。次年度にを期したい。本年度の研究実績について、全体としては、各研究者の個別研究の進展について順調に推移したこと、しかし、研究成果のグループとしての発信について、また外部研究者との連携についてやや遅れをきたした。各研究者とも、海外調査を始め個別研究を本研究課題を軸に進展させ研究発表(平成23年度の研究成果)欄に記載の通り、論文として成果報告をした。学会発表の機会を通じて、本研究課題に最も関係の深い社会思想史学会はもちろん、日仏教育学会など多分野に向けて発信を行った。グループとしての活動については、研究代表者の体調不良があり、ヨーロッパへの海外渡航を自粛したので、当地の研究者との連携の進展にやや支障をきたした。ただし、代表者に代わり、大塚雄太がパリにおいて、パリ第8大学のヴァセック教授と研究打ち合わせを行い今後の研究協力の基礎を構築した。また、代表者は、ヨーロッパでの発信にかえて、本年度6月に中国で行われた高等研究院国際会議で、自由主義研究について報告を行った。これが評価され、中国の南京大学高等研究院と自由主義研究の共同プロジェクトを立ち上げることが決定された。このプロジェクトは、高等研究院のネット・ワークを通して、欧米の研究者の注目を集めており、国際的インパクトの大きいものにできると考える。国内での調査活動を地道に行い、ビブリオ作成の準備も進んでいる。ただし、編集については、より充実したものとするため、最終年度に持ち越すこととしたい。国内での研究成果の発信については、海外からの研究者招聘を行わず、グループ活動としては不十分となったが、各研究者の学会での発表活動に加えて、高木勇夫が代表者の所属機関である名古屋大学大学院経済学研究科でのワーク・ショップで報告するなど、教育の面でも貢献できたと考える。本年は最終年度に当たるため、まず各人がそれぞれ固有の研究につき総括を行い、これに連動させながら、適宜、代表者を中心に全体研究の総括をすすめた。全体として、当初の予想通りに、大陸自由主義の成立とその諸類型の存在を発見し、また、これを支えた公共圏の存在とその成長を確認しえたと考える。大陸の自由主義は、フランス革命に刺激され、ナポレオン帝政への対応と反抗をめぐる諸地域の歴史的諸条件に規定されながら、諸類型を成立させたのであり、このような思想史的文脈の基礎に大陸横断的な公共圏の成長が認められるのである。思想史的構図としては、フランス革命の継承をめぐり、ナポレオン帝政に抵抗した共和主義の運動が、大陸規模で連携し展開する中で自由主義の諸類型を生み出すのであって、特に、コンスタンとスタールによるコペ・グループの活動が心臓的役割を演じた。コペ・グループは大陸公共圏の主都的役割を果たし、フランス、ドイツ、イタリア等諸地域に自由主義成立の思想的刺激を送り続けたのである。

また、想定を超えた研究課題として、第1に、自由主義と社会統合という思想的問題圏において、宗教および教育の意味を明らかにするということの重要性が明確となったので、19世紀初期の宗教思想と教育文化史の専門的研究者を招き研究会をもつこととした。第2に、ナポレオン帝政の権力と公共圏との歴史具体的関連をより深める必要があり、やはり、ナポレオン帝政期の歴史研究の専門家を招き研究会を行った。以上によって、研究総括を充実させた。研究成果については、研究代表者が編者を務める著作『ナポレオン帝政と公共圏』(2013年度中に刊行)に反映させ、続いて、本研究の総括論文集を単独著作として公刊する準備を進めていく。また、中国と台湾の諸大学の研究者との研究交流の実績を積んだので、「公共圏の思想史」という共同研究プロジェクトを樹立する予定である。研究代表者の体調不良により海外渡航に支障をきたしたので、外部研究者特にヨーロッパの海外研究者とのネット・ワークづくりの面で後れを生じたが、その他の点では、おおむね順調に進展しており、中国の研究者との連携について当初の計画以上に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究総括とその発信に向けて、次の点に注意したい。研究の総括を発信するために、外部研究者を招き、自由主義についてシンポジウムを行う。海外の研究との連携を図る上で、南京大学高等研究院との共同プロジェクト及びこれに繋がる高等研究院の世界との研究連携を積極的に利用する。予算の効率的運用のために、ビブリオ作成を成果論文集と一体化する方向を考える。
レジームシフトを考慮した最適投資戦略に関する研究

金融経済環境の変化をレジームシフトとしてモデル化し,将来的なレジームの変化を織り込んだ最適投資戦略をいくつかの状況設定に対して導出した.また,モデルパラメータが最適投資戦略に与える影響など最適投資戦略の性質を分析した.さらに,実データを用いて実際のレジームの変化を推定したり,現実の投資行動と比較することで,レジームシフトを考慮することが現実の投資行動をより適切に説明し,また投資実務においても有用であることを明らかにした.金融経済環境の変化をレジームシフトとしてモデル化し,将来的なレジームの変化を織り込んだ最適投資戦略をいくつかの状況設定に対して導出した.また,モデルパラメータが最適投資戦略に与える影響など最適投資戦略の性質を分析した.さらに,実データを用いて実際のレジームの変化を推定したり,現実の投資行動と比較することで,レジームシフトを考慮することが現実の投資行動をより適切に説明し,また投資実務においても有用であることを明らかにした.レジームシフトを導入した最適投資問題について,さまざまな条件設定の下で最適投資戦略を導出し,その性質を分析した.(1)投資対象資産の価値過程が幾何ブラウン運動にしたがい,そのスケール(レジーム)が連続時間マルコフ過程で変化するという設定の下で,最適な投資時点が価値過程に関する閾値型政策,すなわち価値過程が初めて閾値に到達する時点であること,閾値はレジームに依存して決まることを示した.また,レジームを支配するマルコフ過程の推移速度行列が中心回帰的な性質を持つ場合には,閾値の順序がスケールの順序に応じて決まることを示した.この結果を利用することでレジーム数が増えたときの計算負荷と計算精度を大きく改善することができる.また,効率的な数値計算法を提案して数値実験を行い,価値過程のスケール変化が最適投資時点に与える影響を分析した.(2)家計の住宅ローンを念頭に,金利低下局面での最適な借換政策を分析した.金利変動を示すパラメータをレジームに応じて変化させることで,金利低下や金利上昇局面を表現し,金利の将来変化を織り込んだ最適な借換政策を導出した.その結果,レジーム変化を考慮しない近視眼的な借換と比較すると,金利低下局面では借換が遅れ,上昇局面では早まる現象が観察された.また,米国住宅ローン市場を対象とする実証分析を行い,具体的な借換金利差を計算した.その結果,これまで報告されていた結果よりも,実データに整合的な借換行動が得られ,実際の借換行動が一定の経済合理性を持つとの示唆を得ることができた.本年度は,最適投資問題の一形態として最適執行に関する研究を行うとともに,レジームシフトの対象となる金融データの時系列変動の研究を行った.最適執行に関しては,与えられた多資産の大口注文に対する最適な分割執行を分析し,執行コストと価格変動コストのトレードオフを平均-分散最小化の枠組みで最適化する執行スケジュールを解析的に導出した.このモデルはレジームシフトを明示的に内包するものではないが,大口執行によって発生したマーケットインパクトが基準価格へ戻る平均回帰的な価格変動特性を持っている.導出した解析解に対する比較静学分析から,流動性や価格変動のパラメータが最適執行に与える影響を明らかにした.さらに,低流動性資産の執行スケジュールは他資産の影響を受けにくいことなどを確認した.金融データの分析では,アクティブ投資における重要な指標であるバリューとモメンタムのファクター構造を分析した.バリューは平均回帰的なレジームシフトの底または頂上付近での投資を目的とし,モメンタムは上昇および下降が継続する状況での投資を目的としている.分析では,業種,規模,スタイルなどさまざまなファクターで構成されるフィルターを適用して,バリューとモメンタムを構成する主要なファクターを同定した.また,同定したバリューとモメンタムの構造をもとに投資戦略のバックテストを行い,パフォーマンスやリスク量の計測を行った.特にリスク計測では,大きな損失の発生確率に影響する裾指数が,フィルターによってどの程度低下するかを極値理論ならびに実証分析から明らかにした.アクティブ投資で利用されるファクターポートフォリオにおいて,レジームシフトを考慮した最適資産選択の研究を行った.まず,ファクターの時系列特性を調べるために,過去50年余りのデータを用いてFama-French(1993)の3ファクターモデルの推定を行い,レジームシフトを導入することでより説明力の高いモデルが得られることを確認した.特にローリスク・ハイリターンとハイリスク・ローリターンという2レジームが存在することを明らかにした点は興味深い結果である.次に,通常の平均-分散の枠組に取引量に応じた2次の取引コストを加え,さらに時系列パラメータや取引コスト行列がレジームシフトする多期間の動的な資産選択問題を定式化した.レジームシフトによってベルマン方程式が連立非線形方程式となるため,それを数値的に解くための効率的なアルゴリズムを開発し,それをもとに最適投資戦略を準解析的な形で導出した.なお,取引コスト行列がレジームに依存しない場合や,さらに誤差共分散行列に比例する特殊なケースでは,最適投資戦略を解析的に求めることが可能である.得られた最適ポートフォリオは,現在のポートフォリオとターゲットポートフォリオの線形結合で表すことができ,後者はレジームの影響を強く受けることが明らかとなった.モデルパラメータが投資戦略に与える影響については,特殊ケースでは最適解から直接分析を行い,一般的なケースについては実データをベンチマークとする数値計算をもとに詳細な分析を行った.
量子測定における情報と擾乱の推定理論的評価

非平衡な操作を行った際のエネルギー散逸を評価する方法を、現象論的なアプローチとミクロな方程式からのアプローチ両方から考察した。具体的には、ハミルトニアンまたはポテンシャルを、操作パラメータを通じて時間変化させることでモデル化し、その時の過剰仕事の期待値及び揺らぎを解析的に評価した。まず、現象論的に一般的な摂動展開を仮定することで、過剰仕事の期待値を正確に評価する展開式を導出した。この展開は、物理的には操作の遅さを表すパラメータについての展開になっている。これをもとに、次の2つのことを明らかにした。1つ目は、熱力学的計量による仕事の評価が正確であるための条件を書き下し、また、系統的に補正する方法を与えた。2つ目は、主要な補正項が、時間反転操作に対し符号を変えることに着目し、この補正項を実験的に測定するためのプロトコルを提案した。次に、過減衰ランジュバン方程式における仕事の揺らぎを評価した。仕事のモーメント生成母関数の時間発展方程式を求め、操作の遅さを表すパラメータについて摂動的に2次のオーダーまで解いた。最低次の1次のオーダーでは、仕事の分布は正規分布になるという先行研究と整合した。2次のオーダーでは、仕事の分布は正規分布からずれ、3次のキュムラントが非ゼロの値を持つことが分かった。このことから、線形応答理論から導かれる揺動散逸関係が有限速度の操作においてどの程度破れるかが評価でき、この破れの度合いが操作時間の2乗に反比例して小さくなることが分かった。以上の結果を数値実験で確認した。過減衰ランジュバン方程式を数値的に解いて、3次のキュムラント及び揺動散逸定理の破れの度合いが、実際に操作時間の2乗に反比例して小さくなること、また、n次のキュムラントが操作時間の(n-1)乗に反比例して小さくなることをn≦5まで見出した。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年、量子Fisher情報量という量が量子情報理論、物性理論、統計力学などの幅広い分野で研究されている。量子Fisher情報量は、量子状態の空間の上の自然な計量とみなすことができる。ここで、自然とは、「状態に対し操作を行うと単調に減少する」(単調性)という意味である。密度行列の非可換性に起因して量子Fisher情報量には無数の種類が存在することが知られているが、それらが単調性を超えてどのような操作的意味を持つかは知られていなかった。本年度の研究では、統計力学における線形応答理論を用いて、量子Fisher情報量を実験的に決定する方法の提案を行った。まず、熱平衡状態における揺らぎと外場に対する応答の間の関係式である揺動散逸定理を一般化して、一般化共分散という量と外場に対する応答の間の定量的な関係式を求めた。これをもとに、線形応答関数を測定することにより一般化共分散及び量子Fisher情報量が決定できることを示した。今回提案した方法は、密度行列の全成分を知らなくても線形応答関数さえ測定すればどのような量子Fisher情報量も決定できるという利点がある。以上の結果は既に論文になっており、現在雑誌に掲載済みである。また、上記の状態空間上の幾何学的構造と非平衡統計力学の間の関係を深める研究を行った。系のポテンシャルを時間変化させて操作した時の過剰仕事(自由エネルギー差を超えて系に与えた仕事)は、いくつかの近似のもとで操作パラメータ空間上の熱力学的計量から計算される長さで特徴付けられることが知られている。本研究では、それらの近似を系統的な摂動展開に置き換え、熱力学的計量による過剰仕事の評価に対する補正項を系統的に導出した。本年度は、量子測定における情報や擾乱を評価する上で重要な役割を果たす量子Fisher情報量の操作的意義について、統計力学の観点から研究をすすめた。具体的には、線形応答理論を用いて量子Fisher情報量を実験的に測定する方法を提案した。また、当初の予定にはなかったが、Fisher情報量の情報幾何学的観点から非平衡統計力学を研究できる可能性に気付き、非平衡操作における過剰仕事に関する新たな研究を進めることが出来た。

このことから、線形応答理論から導かれる揺動散逸関係が有限速度の操作においてどの程度破れるかが評価でき、この破れの度合いが操作時間の2乗に反比例して小さくなることが分かった。以上の結果を数値実験で確認した。過減衰ランジュバン方程式を数値的に解いて、3次のキュムラント及び揺動散逸定理の破れの度合いが、実際に操作時間の2乗に反比例して小さくなること、また、n次のキュムラントが操作時間の(n-1)乗に反比例して小さくなることをn≦5まで見出した。FIsher情報量や情報幾何学の考え方は、量子測定の情報・擾乱を評価するのに役立つだけでなく、非平衡統計力学にも有効であることが分かった。今後は、量子Fisher情報量の情報幾何学的観点から、非平衡操作における様々な効率を評価、解析する手法を研究する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
連結階層シミュレーションモデルで拓く核融合プラズマ研究の新展開

本研究では、核融合プラズマをはじめとする様々なプラズマで生じる多階層現象の連結階層モデルによる自己無撞着なシミュレーションを実現させるための研究、並びに、開発した連結階層コードによる物理現象の研究をおこなった。その結果、オーロラ現象において、微視的な効果に対して磁気圏が応答する過程の詳細を見出した。また、磁場閉じ込め核融合装置の周辺部で見られるコヒーレント構造の伝播ダイナミクスにおける微視的な効果などを見出した。本課題では、核融合プラズマをはじめとする様々なプラズマ中で生起する多階層現象について、連結階層アルゴリズムを用いたシミュレーションコードを開発し、それによる自己無撞着なシミュレーションを実現させ、いままで解明されてこなかったそのダイナミクスについて、新しい知見を獲得することをめざしている。特に、1磁場閉じ込め装置周辺部におけるプラズマ輸送、2電磁波や粒子ビームによるプラズマ加熱、3オーロラシミュレーションの高精度化などを対象として研究を進めている。平成24年度は、前年度に引き続き、1磁場閉じ込め装置周辺部におけるプラズマ輸送を中心に研究を進めた。平成23年度に引き続き、3次元静電粒子シミュレーションコードを用いて、微視的な物理の観点から、周辺部におけるプラズマコヒーレント構造(ブロブ)の挙動について調べたところ、ブロブの内部に自発的な電流系が形成されることを観測した。これは理論的に予想されているものと矛盾のない結果であり、自己無撞着な計算によって、その存在を確認することができた。また、ブロブが粒子吸収境界(ダイバータ板に相当)に接している場合と接していない場合(周期的境界条件の場合)、それぞれのブロブの伝播速度を比較したところ、粒子吸収境界に接している場合には、接していない場合と比べ、伝播速度が遅くなることを観測した。この結果は、ダイバータ接触プラズマとダイバータ非接触プラズマにおける実験結果を、定性的に説明できる可能性がある。これらの成果については、第54回アメリカ物理学会プラズマ分科会などにおいて報告した。さらに、当年度は、大規模計算を可能とするべく、3次元静電粒子シミュレーションコードに実装した新しいポアソンソルバーを分散並列化する作業など、コードの開発も並行しておこなった。本課題では、核融合プラズマをはじめとする様々なプラズマにおいて生じる多階層現象について、連結階層アルゴリズムに基づくシミュレーションコードを開発し、それによる自己無撞着なシミュレーションをおこない、いままで解明されてこなかったそのダイナミクス、特に、微視的階層の物理が巨視的な挙動におよぼす影響など、階層間の相互作用やそれによるダイナミクスについて、新しい知見を獲得することを目指している。平成25年度は、そのような多階層プラズマ現象のなかでも、磁場閉じ込めプラズマ装置周辺部におけるプラズマコヒーレント構造(プラズマブロブ)に焦点を当て、その多階層シミュレーションを実現させるための知見を得るために、微視的な物理の観点から、3次元静電粒子シミュレーションコードを用いて、ブロブの挙動について調べた。その結果、ブロブ内部に自己無撞着な粒子フローが生じ、そのフローがらせん状の電流系を形成することを観測した。さらに、ブロブ内部において、電子の速度分布を観測したところ、正電位側(ブロブ内部にはダイポール型の電位構造が形成されている)の電子温度は、負電位側の電子温度に比して高いことがわかった。また、ブロブ内部の粒子吸収境界(ダイバータ板に相当)近傍におけるイオンの速度分布を観測したところ、正電位側のイオンのほうが、負電位側のイオンよりも強く加速されていることがわかった。また、イオン温度の異なる計算を実行したところ、イオン温度が高い場合には、ラーマー運動の効果により、ブロブ伝播の対称性が崩れることを観測した。これらの成果については、第55回アメリカ物理学会プラズマ分科会などにおいて報告した。特に、(1)磁場閉じ込め装置周辺部におけるプラズマ輸送、(2)電磁波や粒子ビームによるプラズマ加熱、(3)オーロラシミュレーションの高精度化などを対象として研究を進めている。平成23年度は、このうち、(1)磁場閉じ込め装置周辺部におけるプラズマ輸送を中心に研究を進めた。まず、既存の3次元静電粒子シミュレーションコードを用いて、微視的な物理の観点から、周辺部におけるプラズマコヒーレント構造(ブロブ)のダイナミクスについて調べたところ、ブロブが、第一壁の方向へ伝播し、さらに、マッシュルーム状に崩壊していく様子を観測した。また、ブロブの伝播速度が初期の大きさの2乗に反比例する関係が得られた。これらの伝播特性は、過去の2次元簡約化流体モデルによるシミュレーションでも示されており、粒子シミュレーションにおいても、このように矛盾のない結果が得られることがわかった。これらの成果については、第53回アメリカ物理学会プラズマ分科会などにおいて報告し、論文としてまとめた。さらに、当年度は、大規模計算を可能とするべく、3次元静電粒子シミュレーションコードに新しいポアソンソルバーを実装する作業など、コードの開発も同時に進めた。本課題では、核融合プラズマをはじめとする様々なプラズマにおいて生起する多階層複雑現象に関して、連結階層アルゴリズムなどに基づくシミュレーションコードを開発し、それによる自己無撞着なシミュレーションを実行し、いままで解明されてこなかったその挙動、特に、微視的階層の物理が巨視的な挙動におよぼす影響など、階層間の相互作用やそれによる動的ダイナミクスについて、新たな知見を得ることを目指している。

平成26年度は、そのようなプラズマ現象のなかでも、核融合磁場閉じ込めプラズマ装置周辺部などで見られるプラズマコヒーレント構造(プラズマブロブ)に主に焦点を当て、その多階層シミュレーションを実現させるために必要な知見を得るために、微視的な物理の観点から、3次元静電粒子シミュレーションコードを用いて、ブロブダイナミクスについての研究を進めた。前年度までの研究では、背景磁場の勾配が、磁力線方向(トロイダル方向)、及び、磁力線と磁場勾配方向に垂直な方向(ポロイダル方向)について一様な場合に関して、計算をおこなってきたが、本年度は、トカマク配位のように、磁場勾配が磁力線方向に非一様な磁場(low-field側とhigh-field側で勾配の向きが逆)を設定して、そのような背景磁場におけるブロブ伝播の微視的ダイナミクスについて調べた。その結果、low-field側とhigh-field側の磁場強度が同じ場合(アスペクト比の大きいトカマクに対応)には、ほとんどブロブが伝播せず、また、high-field側の磁場強度がlow-field側よりも強い場合には、非常に複雑な構造の電流系が形成されることがわかった。これらの成果については、第56回アメリカ物理学会プラズマ分科会などにおいて報告した。本課題では、核融合プラズマをはじめとする様々なプラズマにおいて生起する多階層複雑現象に関して、連結階層アルゴリズムなどに基づくシミュレーションコードを開発し、それによる自己無撞着なシミュレーションを実行し、いままでに解明されてこなかったその挙動、特に、微視的階層の物理が巨視的な挙動におよぼす影響など、階層間の相互作用やそれによる動的ダイナミクスについて、新たな知見を得ることを目指している。平成27年度は、前年度に引き続き、そのようなプラズマ現象のなかでも、核融合磁場閉じ込めプラズマ周辺領域などで観測されるプラズマコヒーレント構造(プラズマブロブ)に主に焦点を当て、その多階層シミュレーションを実現させるために必要な基盤を構築するために、微視的な物理の観点から、3次元静電粒子シミュレーションコードを用いて、ブロブダイナミクスについての研究をおこなった。ブロブの伝播の対象性が、粒子的な効果によって崩れる現象については、前年度までに明らかになっていたが、新たにおこなった計算を解析した結果、伝播特性が磁力線方向についても依存性を持つことを見出した。また、ブロブとは逆に、背景プラズマより密度の低いコヒーレント構造である「ホール」構造の伝播についても、コードの改良により計算できるようになり、ホール伝播のダイナミクスや、それにともなう不純物イオンの輸送などに関して研究を進めた。これらの成果については、第57回アメリカ物理学会プラズマ分科会などにおいて報告した。さらに、ブロブ中の電流系や温度構造に関する研究の成果を、Physics of Plasmas誌において発表した。