hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近代的な都市づくりを目指した「日本租界」の都市空間構成の実態調査

本研究は、かつて中国に存在した5つの「日本租界」を対象に、当時の外務省の外交記録等の史料を解読し、租界設立同時の情報を把握した。また、現地の協力者と共同で総合調査を実施し、日本租界の都市空間の構成及びその変容を明らかにした。さらに街区の構成、建築物の配置等を計測調査し、都市計画史を理論的に評価・分析するために、日本租界に関する空間情報のデータベースを構築した。本研究は、かつて中国に存在した5つの「日本租界」を対象に、当時の外務省の外交記録等の史料を解読し、租界設立同時の情報を把握すると同時に、現地の協力者と共同で総合調査を実施し、日本租界の都市空間の構成及びその変容を明らかにし、また、街区の構成、建築物の配置等を計測調査し、日本租界に関する空間情報のデータベースを作成することによって、今後、わが国の都市計画史を理論的に評価・分析するための資料・情報の提供に寄与することを目的とする。本年度は、初年度であり、武漢市及び天津市を対象に総合調査を実施し、関連資料の収集、土地利用現況調査を行った。また、租界設立時の外交記録等史料を解読し、文献等の整理を行った。漢口の日本租界は当時の中心市街地から遠く離れていた場所に設置されたが、これはドイツ租界と同様に鉄道開通後の発展を見越していた。しかし、その後鉄道の開通が実現されず、これは日本租界の発展に大きな影響を与えたことがわかった。また、日本租界の空間構成については、租界設置時から道路網はほとんど変化することがなく、現在の市街地の骨格となっている。また、天津の日本租界には、租界設置当時の建物が多く残っているに対して、漢口の日本租界には非常に少ない。しかしながら、両租界とも当時の骨格となる街路や街区のスケールが維持されている。当時、租界の営造は都市空間の形成のみならず、人々の生活の形態にも影響を与え、旧租界地としての雰囲気が色濃く残していることは現地調査で確認することができた。本年度の現地調査結果及び外交資料の解読によって、各日本租界に関して以下のことを確認することができた。(1)天津の日本租界による都市軸の形成:天津の日本租界においては、現在でもその街区形状、街路、建物等、当時の姿を留めているものが多い。特に街区ごとまとまって現存しているため、当時の街並みが残っており非常に貴重である。これは一つに、租界開設当時、泥沼地であった土地を埋め立てたことによって、中国人が居住していた中心市街地と日本以外の外国租界地とをつなぐ交通、商業の都市軸を作ったことと、さらにそれに交わる公共施設の軸といった、明確な都市基盤を築いたことが大きい。これによって、日本租界は、現在でも天津の重要な都市骨格として機能し、現存し続けているのである。(2)杭州は中国八大古都の一つで、1895年に結ばれた下関条約によって杭州市に日本租界が設置されたが、他国に比べて租界の開設時期が遅れたため、立地場所は市街地から遠く、また当時の「五館政策」の失敗によって経済的にも発展せず、長期的に耐えうる都市の骨格を造りえなかったため、当時の空間構成や形態はほとんど都市再開発によって改変されている。(3)街路空間構成が維持されている漢口日本租界:漢口の日本租界は旧ドイツ租界に隣接しているが、街区の大きさや街路の幅はドイツ租界に比べて小さく、街路空間は変化に富んだつくりとなっている。租界当時の建築物の多くは更新されているが、街区や街路のスケールは維持されており、日本租界は現在の都市空間の形成に大きな影響を与えていることが確認された。本年度は最終年度であり、これまでの調査結果を踏まえて日本租界の総合調査を実施した。さらに史料文献の解読によって日本租界に関する以下のことを明らかにした。(1)下関条約が結ばれた後、厦門や沙市等を含む中国の多くの都市で租界開設の特権を得ていたが、実際に開設され、正式に日本租界を名乗ったのは、重慶、天津、蘇州、杭州、漢口の5地であった。その数はイギリス租界に次いで多かったが、しかし日本租界の殆どが当時の中国人が居住している市街地から遠く離れているため、日本政府の期待通りの発展を遂げることはなかった。(2)天津の日本租界の造営は、20世紀初頭により日本領事館直属の専管居留地事務所が担当し、またその後東京建物株式会社の招聘により建築家真水英夫の指導を受けて、家屋の造成を行ったため、5つの日本租界の中でも最も完成度が高く、さらに当時のフランス租界と旧城の中間に位置する地の利もあって、当時はもちろん、現在でも天津の中心市街地の形成に大きな影響を与えていることがわかった。(3)天津以外の日本租界は近年の都市再開発によって更新されているが、程度の差があるものの、租界の空間構成が維持されており、歴史的建築物は重要文化財として指定されているケースも多い。

これらは今後、中国の近代都市文化遺産として「日本租界」の再評価のための貴重な素材となることを指摘した。(4)これまでの現地調査及び史料・文献を整理し、日本租界に関する文字情報、都市と建築の空間情報(配置図、建物の立面、街並みのスケッチ等)を総合したデータベースを構築した。
シュトゥットガルト・アカデミーの改革的伝統とバウハウスにおける発想法教育学の成立

本共同科研の第2年度調査・研究活動とその成果は次の通り。I.現地調査・資料調査:鈴木幹雄の現地調査・研究活動は、シュトゥットガルト、フライブルクを中心としたヘルツェルの発想法教育についての学説史研究の調査、並びにクレーフェルトにおける繊維工芸学校におけるJ・イッテンの教育についての予備調査が実施された。他方また、阿部守の国内調査・研究は次の通り行われた。前年度国内調査(勝井三雄氏への構成教育導入期の調査インタビュー、2武蔵野美術大学図書館での資料調査実施他)に基づき、東京教育大学構成教室と工芸教室の授業内容の再構成と授業内容の検証、並びにそれが今日のわが国の基礎教育・構成教育に与えた影響の研究。II.第二年度研究成果は次の通りであった。1鈴木「実践的教育方法学の教育学的貢献とその意味を振り返るー草創期教育方法学・芸術教育学確立期におけるその貢献と栄養供給を事例としてー」(『教育実践方法学研究』、第3巻1号、2017)、2鈴木「ヘルツェル学派における発想法教育学端緒の誕生とシュトットガルト・アカデミーの改革的伝統ー2000年代ドイツ学説史研究にみるヘルツェル研究の成果を手掛かりとしてー」(『関西福祉大学紀要』、第21巻、2018.3)、3阿部「日本におけるバウハウス発想法教育学の成立とその周辺」、『福岡教育大学紀要』第67号、第5分冊、2018.3)。III.以上の研究によって、1鈴木の平成28-29年度の研究を通して、ヘルツェル学派における発想法教育学の端緒がいかなる点にあったのか明らかとなり、シュトットガルト・アカデミー、ヘルツェル学派で学んだイッテン教育学の発想構造の原点が把握可能となった。他方また阿部の平成28-29年度の研究を通して、わが国におけるバウハウス発想法教育学の受容事情・バウハウス発想法教育学の成立受容の基本的輪郭が把握可能となった。1.第二年度(平成29年度)研究計画では、次の三項目が主要研究課題として位置づけられた。1ヘルツェル学派の改革的伝統からイッテンのバウハウス教育学への展開過程、2バウハウス、イッテン・シューレ、クレーフェルト工芸学校におけるイッテンの教育実践と導入教育(学)の確立、3戦後改革的芸術大学にみる導入教育(学)受容と発想法教育学の波及効果。1、2は鈴木幹雄の主要研究課題に位置付けられ、3は阿部守、鈴木幹雄の主要研究課題に位置付けられている。2.同年の研究成果は、1に関しては、一本の基礎論文が用意された(鈴木幹雄「ヘルツェル学派における発想法教育学端緒の誕生とシュトットガルト・アカデミーの改革的伝統ー2000年代ドイツ学説史研究にみるヘルツェル研究の成果を手掛かりとしてー」)。また2の課題に関しては、先行研究の解読・研究が終盤にまで至っていたが、新任校の仕事により、学会発表を諦めざるを得ない職務事情が生まれた為、学会発表を果たせなかった。ただ、発表原稿作成により、学会誌への投稿原稿の元原稿が用意されたので、年内に論文原稿投稿1本か2本が実現される予定。3に関しては、鈴木と阿部により、それぞれ1本が実現された(鈴木「実践的教育方法学の教育学的貢献とその意味を振り返るー草創期教育方法学・芸術教育学確立期におけるその貢献と栄養供給を事例としてー」、阿部「日本におけるバウハウス発想法教育学の成立とその周辺」)。3.上記1の研究課題に関して、シュトットガルトのスペシャリストの助言により、ドイツ語圏における良質な研究書を識りることができた。その為第3年度に良質なアカデミックな研究書の成果を講読・翻訳し、我々の研究成果に統合することによって本共同科研テーマに即した研究を開花させる前提が用意された。(1)平成30年度には、鈴木は、先行研究と現地調査を手掛かりとした平成28-29年度の研究蓄積を踏まえて、<1930年代クレーフェルト繊維工芸学校におけるイッテン発想法指導と発想法教育学の中にA・ヘルツェルの発想法教育学の端緒的視点がいかに受け継がれていたか>を解明する。他方、阿部は平成28-29年度の研究<わが国におけるバウハウス発想法教育学の受容事情・バウハウス発想法教育学の成立受容の基本的輪郭>、並びに平成29年度のドイツ、ノルウェー事例にみる現地調査を踏まえて、わが国におけるバウハウス発想法教育学の歴史的・実践的・教育学的意味を解明する。(2)前年度迄の調査・研究で入手した以上の専門的知識を基に、学術書公刊を視野に入れて研究を統合的にまとめ、束ねる。最終年度の春に共同研究者会議を開き、文献・実践的構成論に基づいた分析・研究を再検討する。そして研究上弱い部分を早期に割り出し、補強する。また同年度の初秋には、研究代表者がドイツとコンタクトをとり、シュトゥットガルト市ヘルツェル・アルヒーフ管理者シュテファイー・ハーベル氏、バウマイスター・アルヒーフ管理者ハトヴィッヒ・ゲーツ氏の助言・校閲を得る。(3)研究が当初計画どおりに進まない時の対応:研究分担者が当初計画どおりに進まない場合には、他の近接テーマ分担者に協力を依頼し、同時に次年度の旧当該分担者への配分予定予算を新規分担者に配分する。止むを得ない事情の場合には、新たな研究分担者への交代を検討する。また研究期間の1年間延長が必要と判断された場合には、必要に応じ、1年間延長を検討・申請し、研究成果の水準と密度を上げる努力をする。

本共同科研の初年度調査・研究活動は次の通りであった。I.現地調査・資料調査:鈴木幹雄の現地調査・研究活動は、シュトゥットガルト調査・ヘルツェル学派の調査が計画された。ただ、受入側のスペシャリストが急遽病気入院の為、次年度に先送りされ、スペシャリストから提供されたヘルツェル研究史リストに基づき、ヘルツェル研究書の予備整理、発注、主要研究書の翻訳・講読が進められた。また阿部守の国内調査・研究は次の通り行われた。1東京教育大学構成専攻出身者、勝井三雄氏への構成教育導入期の調査インタビュー(2016.7.21、於東京都渋谷区)、2武蔵野美術大学図書館での資料調査実施(2016.9.8-9)他。II.初年度研究成果は次の通りであった。鈴木幹雄:学会発表成果:1「シュトゥットガルトにおけるアドルフ・ヘルツェルと20世紀造形的構築性コンセプトの誕生」、第55回大学美術教育学会発表、2016.9.24。研究論文成果:1「苦難に生きた亡命ドイツ人芸術大学長達とその戦後遺産を再考する」神戸大学退官記念講演資料ブロシュー(2017.3.)、於神戸大学発達科学部、於B210)。、2「芸術教育の「フレクシブルな実践」と教員要請を支えるものードイツ芸術教育学が遺した遺産を再考するー」、美術科教育学会シンポジウム「2016年度リサーチフォーラムin Osaka, Japan2016.7.30」報告、2016.7.30。阿部守:研究論文成果:1「「LIFESTYLES展」in Hamburgを振り返って」(9人の作家によるハンブルクと日本の交流展記録集)への執筆、2017.1。表現活動成果:1展覧会「LIFESTYLES Kunst aus Fukuoka」出品(ハンブルクの地でバウハウスを思索しつつ展開した制作活動)2017.12、於ハンブルク市。1.研究計画では、次の三項目が主要研究課題として位置づけられた。1ヘルツェル学派の改革的伝統からイッテンのバウハウス教育学への展開過程、2バウハウス、イッテン・シューレ、クレーフェルト工芸学校におけるイッテンの教育実践と導入教育(学)の確立、3戦後改革的芸術大学にみる導入教育(学)受容と発想法教育学の波及効果。1、2は鈴木幹雄の主要研究課題に位置付けられ、3は阿部守、鈴木幹雄の主要研究課題に位置付けられている。2.初年度(平成28年度)の研究成果は、本共同科研研究課題に向けて「華々しい全開」の成果とはなっていないが、同研究課題に向けての着実な「土台作り」となっており、第2年度、第3年度研究の足場となっている。ドイツ語圏における良質な研究書を見抜き、選択し、良質なアカデミックな研究書の成果を講読・翻訳し、我々の研究成果に統合することによって本共同科研テーマに即した研究を開花させることができるものと思われる。以上が、研究進捗状況評価の根拠。本共同科研の第2年度調査・研究活動とその成果は次の通り。I.現地調査・資料調査:鈴木幹雄の現地調査・研究活動は、シュトゥットガルト、フライブルクを中心としたヘルツェルの発想法教育についての学説史研究の調査、並びにクレーフェルトにおける繊維工芸学校におけるJ・イッテンの教育についての予備調査が実施された。他方また、阿部守の国内調査・研究は次の通り行われた。
GLAST衛星を用いた多波長同時観測によるガンマ線バースト形成機構の解明

GRBは宇宙最初期における大質量星が放つ最期の輝きと考えられている。爆発で放射される相対論ジェットは膨大なエネルギーをもち、高エネルギー宇宙線の加速原としても有力視されている。しかし、どのような星がいかなる機構で相対論ジェットを形成するのかは未だ謎である。本研究ではすざく衛星、Fermi衛星と連携することで、これまで不可能であった広帯域・高感度の観測を実現し、GRB放射機構の解明に迫る。2008年6月にFermi衛星は無事打ち上げられ、これまでに順調に科学データを取得している。Fermi衛星で狙うGRBサイエンス(GeVガンマ線起源の解明など)の成果もあがっており、科学論文も発表されている。この中で私は、Fermi衛星の運用が始まってから。日本チームの一員としてGRB発生の監視当番や、データ解析を行ってきた。昨年9月に発生したGRBにおいては、Swift衛星によるX線、Fermi衛星によるGeV領域のデータを合わせた解析を行っている。X線からGeVガンマ線領域にわたる同時解析は初めての試みである。一方で私は、すざく衛星のデータを用いたブレーザーの解析も進めており、TeVブレーザー「1ES1218+304」や「SwiftJ0746」では、時間発展、多波長スペクトルから磁場の強さなどブレーザー領域における物理量を導いた。さらには、すざく衛星を用いて観測された5つのブレーザー天体と、Fermi衛星による同時期のデータをあわせた解析を行い、その結果を投稿論文としてまとめているところであるGRBは宇宙最初期における大質量星が放つ最期の輝きと考えられている。さらには、すざく衛星を用いて観測された5つのブレーザー天体と、Fermi衛星による同時期のデータをあわせた解析を行い、その結果を投稿論文としてまとめているところである
老人性神経細胞死を防止する興奮性アミノ酸関連薬物の設計と開発

本研究により、2-(carboxycyclopropyl)glycine(CCG)の誘導体であるL-CCG-I,DCG-IV,cis-およびtrans-MCG-Iなどの新しい代謝調節型グルタミン酸受容体アゴニストが見出された。カイニン酸5mg/kgの全身投与によって生ずるラットの精神学的な症状を、脳室内にDCG-IV(100pmoles)を単回適用することにより、かなりの程度軽減する。生体内埋めこみ用浸透圧ポンプにより、DCG-IVをラット側脳室内に持続注入(15時間)し、そこにカイニン酸を2nmoles/rat側脳室適用すると、痙攣発生を顕著に抑制するケースが認められた。更に、DCG-IVの投与量を変動させて(24-240pmolea/rat)、定量的に実験を行なった結果、用量依存症にlimbic motor seizuresの発生を抑制することが判明した。しかも、痙攣抑制にほぼ対応して、海馬CA3や扁桃核におけるカイニン酸誘発神経細胞死の発現頻度を有意に低減させた。カイニン酸による痙攣や神経細胞死を押さえる薬物は2、3知られているが、麻酔作用によって意識が喪失するような薬物が殆どである。意識の低下を伴わずにカイニン酸の激烈な中枢興奮作用を抑える薬物は少なくとも現在では極めてまれである。今までのグルタミン酸の生理作用に関する研究は主としてNMDA型やカイニン酸型などのイオンチャネル型グルタミン酸受容体を中心にして行われてきたが、このように神経細胞死を防止する作用を持つ代謝調節型グルタミン酸受容体アゴニストが出現したことは、神経変性疾患に関る神経細胞死の今後の研究を進める上で画期的なことである。今までは代謝調節型グルタミン酸受容体(mGluR)の選択的アゴニストとして、(1S,3R)-ACPDという、それ程強力でないアゴニストしか存在しなかったが、L-CCG-I、DCG-IV、cis-MCG-Iなどの新しいmGluRアゴニストが、本研究により新たに見いだされた。ラット脳室内にDCG-IV(100pmoles)を単回適用し、カイニン酸5mg/kgを全身投与すると、神経学的な症状観察では、カイニン酸による中枢興奮作用がある程度軽減するように思えた。カイニン酸の作用を確実に軽減させるために、生体内埋めこみ用浸透圧ポンプにより、DCG-IVをラット側脳室内に持続注入(15hr)しておいて、そこにカイニン酸を2nmoles/rat側脳室に適用して、ラットの症状を観察したところ、痙攣発生を顕著に抑制するケースが認められた。更に、DCG-IVの投与量を変動させて(24-240pmoles/hr)、定量的に実験を行った結果、用量依存性にlimbic seizuresの発生を抑制することが判明した。しかも、極めて低い用量で有効であり、痙攣抑制にほぼ対応して、海馬CA3や扁桃核におけるカイニン酸誘発神経細胞死の発現頻度を有意に低減させた。バルビタールのように、麻酔作用によって意識が喪失するような薬物が、カイニン酸による痙攣や神経細胞死を抑えることは既に判明しているが、意識の低下を伴なわずにカイニン酸の激烈な中枢興奮作用を抑える薬物は、少なくとも現在では極めて稀である。今までのグルタミン酸の生理作用に関する研究は、主として、イオンチャネル型受容体を中心にして行われてきたが、このような作用を持つmGluRアゴニストが出現したことは神経細胞死の今後の研究を進める上で画期的なことである。今までは代謝調節型グルタミン酸受容体の選択的アゴニストとして(1S,3R)-ACPDというあまり強力でないアゴニストしか存在しなかったが、本研究により、L-CCG-I,DCG-IV,cis-およびtrans-MCG-Iなどの新しい代謝調節型グルタミン酸受容体アゴニストが見出された。

ラット脳室内にDCG-IV(100pmoles)を単回適用し、カイニン酸5mg/kgを全身投与すると、神経学的な症状観察では、カイニン酸による中枢興奮作用がある程度軽減するように思えた。カイニン酸の作用を確実に軽減させるために、生体内埋めこみ用浸透圧ポンプにより、DCG-IVをラット側脳室内に持続注入(15時間)しておいて、そこにカイニン酸を2nmoles/rat側脳室に適用して、ラットの症状を観察したところ、痙攣発生を顕著に抑制するケースが認められた。更に、DCG-IVの投与量を変動させて(24-240pmoles/rat)、定量的に実験をおこなった結果、用量依存性にlimbic motor seizuresの発生を抑制することが判明した。しかも、極めて低い用量で有効であり、痙攣抑制にほぼ対応して、海馬CA3や扁桃核におけるカイニン酸誘発神経細胞死の発現頻度を有意に低減させた。バルビタールのように麻酔作用によって意識が喪失するような薬物が、カイニン酸による痙攣や神経細胞死を押さえることは既に判明しているが、意識の低下を伴わずにカイニン酸の激烈な中枢興奮作用を抑える薬物は少なくとも現在では極めてまれである。今までのグルタミン酸の生理作用に関する研究は主としてイオンチャネル型受容体を中心にして行われてきたが、このような作用を持つ代謝調節型グルタミン酸受容体アゴニストが出現したことは神経細胞死の今後の研究を進める上で画期的なことである。
大規模多型・発現プロファイルからの多要因データマイニングによる疾患機序経路の解明

疾患の多要因・大規模・不完全な多型・発現プロファイルおよび細胞への薬物投与・放射線照射・遺伝子導入による遺伝子発現変化のデータから柔軟に推論するデータマイニング手法を確立し,実際に収集した疾患・発現変化データに適用し疾患機序経路および個人の薬剤応答性を解明する研究を行った.遺伝的要因に環境要因を加えた多要因の現象を一度に扱うアルゴリズムと理論的枠組を構築し,大規模で不完全なタイピング・発現データの中から有意な部分空間を切り出し仮説を立てる手法を確立した.それらを慢性関節リウマチ,IgA腎症,心筋梗塞,糖尿病といった生活習慣病や癌,白血病などの薬剤感受性に適用し,疾患遺伝子や疾患原因ネットワーク・パスウエイを解明した.具体的な研究成果として,大腸癌の発現プロファイルの解析による癌関連遺伝子候補の抽出と考察,食道癌の抗癌剤感受性遺伝子の抽出と診断のためのスコアリングと評価,PTENの下流の癌関連分子ネットワークの抽出,肝癌でのMARK1遺伝子の特異性同定と機能解析,日本人集団のSNPタイピング結果による連鎖不平衡距離の見積もりと細胞遺伝学的連鎖不平衡地図の作成,ベイジアンネットワークによる遺伝子ネットワーク自動推定の検討,環境要因・複合要因などの多要因を扱う多型・発現相関解析の枠組の検討,多種抗癌剤感受性遺伝子の網羅的抽出,ゲノムワイドSNP探索アプローチとハプロタイプ解析によるIgA腎症原因遺伝子の特定,などである.これらの具体的な解析を行うことを通じて,マイクロアレイによる発現プロファイルの解析およびSNPによる多型相関解析といったゲノム医科学の主軸となる網羅的解析技術のスタンダードとなるフローおよび解析システムを構築し,汎用性を確立した.疾患の多要因・大規模・不完全な多型・発現プロファイルおよび細胞への薬物投与・放射線照射・遺伝子導入による遺伝子発現変化のデータから柔軟に推論するデータマイニング手法を確立し,実際に収集した疾患・発現変化データに適用し疾患機序経路および個人の薬剤応答性を解明する研究を行った.遺伝的要因に環境要因を加えた多要因の現象を一度に扱うアルゴリズムと理論的枠組を構築し,大規模で不完全なタイピング・発現データの中から有意な部分空間を切り出し仮説を立てる手法を確立した.それらを慢性関節リウマチ,IgA腎症,心筋梗塞,糖尿病といった生活習慣病や癌,白血病などの薬剤感受性に適用し,疾患遺伝子や疾患原因ネットワーク・パスウエイを解明した.具体的な研究成果として,大腸癌の発現プロファイルの解析による癌関連遺伝子候補の抽出と考察,食道癌の抗癌剤感受性遺伝子の抽出と診断のためのスコアリングと評価,PTENの下流の癌関連分子ネットワークの抽出,肝癌でのMARK1遺伝子の特異性同定と機能解析,日本人集団のSNPタイピング結果による連鎖不平衡距離の見積もりと細胞遺伝学的連鎖不平衡地図の作成,ベイジアンネットワークによる遺伝子ネットワーク自動推定の検討,環境要因・複合要因などの多要因を扱う多型・発現相関解析の枠組の検討,多種抗癌剤感受性遺伝子の網羅的抽出,ゲノムワイドSNP探索アプローチとハプロタイプ解析によるIgA腎症原因遺伝子の特定,などである.これらの具体的な解析を行うことを通じて,マイクロアレイによる発現プロファイルの解析およびSNPによる多型相関解析といったゲノム医科学の主軸となる網羅的解析技術のスタンダードとなるフローおよび解析システムを構築し,汎用性を確立した.
トランスポーターの関わる薬物動態の個人間変動・薬物間相互作用の定量的予測法の開発

トランスポーターはヒトの各臓器に発現し、細胞内外の薬物輸送を担っており、その機能がヒトの遺伝子多型や各疾患、薬物間相互作用によって変動し医薬品の体内動態および薬効・安全性に影響を与える。これらトランスポーターの機能変動を定量的な解析を、臨床試験を通じて実施した。一方で、臨床結果を定量的に予測することができる体内動態メカニズムに基づいた数理モデルを構築し、構築したモデルにトランスポーターおよび代謝酵素の活性等に個人間のばらつきを考慮することにより、薬物動態の個人間変動と病態時の変動、薬物間相互作用のみならず、薬効および安全性まで含めた定量的な予測法を構築することに成功した。薬物トランスポーターの機能をヒトで定量的に評価するためには、それらの選択的基質となるプローブ薬を投与して薬物動態学に基づいた解析を行うこと、および選択的な阻害薬を併用した時の変動を解析することが有用である。杉山らが今までに行ってきたプロジェクトでは、多くのトランスポーターについてプローブ薬・阻害薬を見出し、ヒトにおいて実証してきた。本研究では引き続き、新たなプローブ薬・阻害薬を探索するとともに、トランスポーターの関わる薬物動態の個人間変動・病態時変動および薬物間相互作用による変動を解析する研究を推進してきた。初年度の具体的な成果としては、まず、腎臓の排出トランスポーターMATEsを介した薬物間相互作用の新規メカニズムを解明したことが挙げられる。また、消化管における取り込みトランスポーターOATP2B1の遺伝子多型の影響を、マイクロドース(MD)に基づいた臨床試験により明らかとした。さらには、ヒトの血漿サンプルに対してLC-MSを用いたメタボロミクス解析を行うことにより、自然界に存在するイソフラボノイドの代謝物の血漿中レベルと、肝臓の排出トランスポーターMRP2の遺伝子多型との関係を示した。一方、モデリング・シミュレーションの手法に基づいたヒトの臨床試験データの定量的な解析を進めており、肝臓の取り込みトランスポーターOATPsを介した薬物間相互作用の生理学的薬物速度論(PBPK)モデルに基づいた定量的解析において成果を挙げた。一方、体内分布をリアルタイムかつ非侵襲的に解析可能なPETプローブの開発を継続し、OATP1B1のPETプローブであるプラバスタチン誘導体について、動物における毒性実験を実施しつつ、体内動態特性・臓器分布・トランスポーターに対する選択性を確認している。また、OATP1B3のPETプローブを用いてヒトにおける体内動態の解析を行うことに成功した。創薬の初期段階では多数の候補化合物が合成されるが、適切な体内動態・有効性・安全性を有する医薬品として市場に出るものは極僅かである。本研究では、多様なin vitro試験により得られたパラメータを組み入れた数理モデルを構築し、個人差によるばらつきまで考慮した薬物動態の経時変化を定量的にシミュレーションすることで、薬物代謝酵素・トランスポーターを介した薬物間相互作用を受けにくい医薬品、個人間変動や病態による影響が少ない医薬品および治療域の広い医薬品を予測するための方法論を確立することを目的としている。本年度の成果としては、肝取り込みトランスポーターOATPsを介した薬物間相互作用をPBPKモデルにより解析するための標準法を構築するとともに、パラメータの広域最適化法(Cluster Newton Method)によりPBPKモデルにおける初期値に依存しないパラメータセットを網羅的に探索することで解析の信頼性を向上させることに成功した。また、肝取り込みおよび代謝過程で生じる体内動態の非線形性をPBPKモデルにより説明することに成功した。さらに、肝臓における薬効・阻害能等を予測する上で必須の非結合形薬物濃度を測定するための遊離肝細胞を用いたin vitro試験法を示すとともに、サンドイッチ培養ヒト肝細胞を用いて肝臓における輸送・代謝を統合的に評価しパラメータの精度を高めるための実験を行った。一方、薬物代謝酵素・トランスポーター機能の個人間変動を考慮したバーチャルクリニカルトライアルでも成果を得た。これらに加えて、体内動態を非侵襲的かつリアルタイムに解析可能な分子イメージング技術に基づき、PET標識体を用いた体内動態の定量的解析に関する研究を理研(神戸)と共同で進めており、得られた臓器内濃度推移データをもとにPBPKモデルを用いた予測精度をさらに向上させていくことを考えている。平成26年度は、トランスポーターのプローブ薬および阻害剤を用いたin vitro試験を実施することにより、in vitroにおける薬物動態パラメータを求めた。さらに、Oatp1a/1bのノックアウトマウス、ヒトOATP1B1およびOATP1B3のノックインマウスおよび野生型マウスを用いたin vitroおよびin vivoで試験を実施することにより、in vitro-in vivo補外(IVIVE)の方法論を検討した。一方、本研究で実施済および実施予定の臨床試験データを用いた定量的な解析を実施してヒトにおける補外を試みると同時に、より高精度なパラメータを得るためのin vitro試験の追加と精密化も併せて行った。本年度は、1OATPs, CYP3A4両方の基質薬物のクリアランスに占めるOATPs, CYP3A4の定量的な寄与を決定するための準薬効用量カクテル投与による相互作用試験および2レパグリニドをモデル薬物にした肝に発現するトランスポーターおよび代謝酵素を介した薬物間相互作用についての検討の二つの臨床試験を実施した。これらの結果をもとにPBPKモデルを用いた解析を行うことで、肝消失におけるクリアランス律速過程を解析することを試みるとともに、主にサンドイッチ培養ヒト肝細胞を用いたin vitro試験から律速過程を予測するための方法論を検討した。以上の研究内容に加えて、臓器内濃度を非侵襲的かつリアルタイムに測定可能なPET/SPECTリガンドに関する研究を実施してきた。[11C]

デヒドロプラバスタチンを用いてin vitro輸送実験、in vivo薬物動態試験を行うことにより、OATPsとMRP2の基質となるPETプローブの有用性を検討した。続いて、健常人被験者における薬物動態試験を実施したところ、安全性評価試験から実効線量が算出され安全に試験が可能であることが明らかになるとともに、リファンピシンを用いたクロスオーバー試験では肝取り込みおよび胆汁排泄における薬物相互作用の影響をクリアランス値の変動として定量的に評価可能であった。平成27年度は、代謝・輸送過程の両方が関与する複雑な薬物間相互作用の解析を実施した。平成26年度に理研・九大・東大で実施した自主臨床試験「レパグリニドをモデル薬物にした肝に発現するトランスポーターおよび代謝酵素を介した薬物間相互作用についての検討」において、cytochrome P-450 (CYP) 2C8の阻害剤(トリメトプリム)もしくはCYP2C8 & organic anion transporting polypeptides (OATPs)阻害剤(クロピドグレル)併用下で、OATPプローブ(ピタバスタチン)、CYP2C8プローブ(ピオグリタゾン)およびOATPs & CYP2C8基質(レパグリニド)の変動をstaticモデルに基づいて解析した。結果として、レパグリニドとクロピドグレルの相互作用は主としてCYP2C8の阻害を介したものであることを初めて示した。また、同年度に理研・東大・ピーワンクリニックで実施した自主臨床試験「OATPs, CYP3A4両方の基質薬物のクリアランスに占めるOATPs, CYP3A4の定量的な寄与を決定するための準薬効用量カクテル投与による相互作用試験」において、OATPs阻害剤(リファンピシン)もしくはCYP3A阻害剤(イトラコナゾール)併用下で、CYP3Aプローブ(ミダゾラム)およびOATP & CYP3A基質(ボセンタン、レパグリニド、クラリスロマイシン、ダルナビル、シメプレビル)の変動をstaticモデルで解析した。リファンピシンにより、これら基質の血中濃度は顕著に上昇していた。一方、イトラコナゾールによりミダゾラムの血中濃度が上昇していたにもかかわらず、イトラコナゾールの他の基質に対する相互作用の程度は基質により異なっていた。このことから、肝消失における律速過程(肝取り込みと代謝)の違いで基質を分類することに成功した。本研究では、まず、ヒトにおける薬物トランスポーターの機能評価に有用なプローブおよび選択的阻害剤の開発を進めた。平成26年度までに実施した複数の自主臨床試験と、ヒト肝細胞やトランスポーター発現細胞を用いたin vitro試験により、上記の目的をほぼ達成した。また、本研究はトランスポーターの関わる薬物動態の個人間変動、病態時の変動および薬物間相互作用を定量的に予測する方法論を構築することを目的としている。
最適な効果推定のための研究デザインの検討 -メタ疫学研究

急性期うつ病患者に対する抗うつ剤の効果を評価したプラセボ対照ランダム化比較試験(RCT)の包括的データベースを構築し、2群比較試験と3群以上比較試験の対プラセボ効果サイズの違いを検討した。新規抗うつ剤と三環系抗うつ剤を含む19の抗うつ剤を対象とし、各薬剤における2群比較試験及び3群以上比較試験における反応の対プラセボオッズ比(OR)をメタアナリシスし、算出したオッズ比の比(ROR)を算出した。さらに全ての薬剤におけるRORをメタアナリシスし、2群比較試験と3群以上比較試験の対プラセボ効果サイズを比較した。2群比較試験66研究、3群以上比較試験139研究が解析対象となった。対象とした抗うつ剤全体において、RORは2群比較試験と3群以上比較試験において1.09 (95%信頼区間: 0.96-1.24)であり、有意な差は認めなかった。既存の報告では2群比較試験の対プラセボ効果サイズは3群以上比較試験よりも大きいという結果だったが、本研究では効果サイズの違いは既存の報告より小さく、有意差もないという結果だった。本研究結果はInternational Clinical Psychopharmacology誌に掲載された。また、今回構築したデータベースを用いてネットワークメタアナリシスを実施し、抗うつ剤ごとの有効性、受容性の違いを報告した。また、抗うつ剤のRCTにおいて、プラセボ群を含むRCTでは抗うつ剤に反応する対象者の割合が小さく、試験から脱落する対象者の割合が高いことを報告した。いずれの研究結果も、今後抗うつ剤のRCTを計画、解釈する際に重要な情報となると考えられる。当初の計画通りに進展している。昨年度までに構築した急性期うつ病患者に対する抗うつ剤の効果を評価したプラセボ対照ランダム化比較試験(RCT)の包括的データベースを用いて、2群比較試験と3群以上比較試験の効果サイズの違いを検討した。三環系抗うつ剤を含む19の抗うつ剤を対象とした。検索対象としては、電子データベース(CENTRAL, CINAHL, EMBASE, LiLACS, MEDLINE, PSYCINFO)に加え、医薬品承認機関、臨床試験登録機関、更に対象薬を販売する製薬会社のホームページも調査した。標準化されたうつ病評価尺度で、8週後にベースラインから50%以上のスコア改善が認められたものを「反応」と定義した。まず、各薬剤における2群比較試験及び3群以上比較試験における反応の対プラセボオッズ比(OR)をメタアナリシスし、算出したオッズ比の比(ROR)を算出した。対象とした抗うつ剤全体において、抗うつ剤の対プラセボオッズ比の比は2群比較試験と3群以上比較試験において有意な差は認めなかった(ROR: 1.09; 95%信頼区間: 0.96-1.24)。本研究結果をInternational Clinical Psychopharmacology誌に投稿しアクセプト、掲載された。2群比較試験と3群以上比較試験の比較については論文化を終え、雑誌掲載に至った。構築した抗うつ剤の包括的データベースの解析を行う。2群比較試験及び3群以上比較試験の全体の対プラセボオッズ比を比較する。これにより、2群比較と3群以上比較という研究デザインの違いによって、抗うつ剤の効果サイズに差があるかどうかを検討する。他の研究の条件の違いによる効果サイズの違いについても検討を行う。

新たな統計解析ソフトを使用する作業を28年度には開始しておらず、次年度使用額が生じた。新たな統計解析ソフトを使用する解析を29年度には行っておらず、次年度使用額が生じた。30年度に解析を実施する予定である。29年度には解析を実施する予定である。
高齢者における血圧変動と老年症候群との関連機序の解明

本研究は、90歳以上の超高齢者を含む地域在住一般住民高齢者ならびにすでに要介護状態にある在宅医療受療中の身体機能、認知機能の低下した虚弱高齢者を対象に、縦断的な解析により高齢期の血圧変動と老年症候群との関連とその機序を明らかにすることで、今後求められるエビデンスに基づく高齢者血圧管理法の確立に貢献するデータを創出することを目指す。
暗号化機能を備えたネットワーク画像処理システムの開発

本研究では、信号・画像処理に適応するリフティングウェーブレットの設計理論を提案し、応用として音声による個人認証および類似画像検索システムを開発した。音声認証では、リフティングウェーブレットのもつパラメータを鍵とみなし、個人の音声特徴に適応するフィルタを設計する手法を提案した。類似画像検索では、専門家の指摘により特徴ベクトルの重みづけを学習するシステムを提案し、実験において提案手法による精度向上の知見を得た。今年度は、リフティングウェーブレット変換による人間の生体情報である顔画像および音声の個人特徴を抽出するための基礎研究を行い,第二回ウェーブレット変換およびその応用に関するワークショップおよび第71回情報処理学会全国大会において研究発表を行った。特に音声の特徴抽出に関する研究では,リフティングウェーブレットによる信号データの暗号化理論の基礎研究を行い、自由パラメータの調整による認証精度の向上に関する知見を得た。リフティングウェーブレットは、調整可能な自由パラメータを持っており、本研究では、これを暗号化における鍵とみなす。また、マルチメディアデータの検索に関する研究を遂行し、画像・動画像および3次元コンテンツの類似コンテンツを検索するシステムを構築した。本研究における画像コンテンツの特徴抽出はウェーブレット変換の統計量に基づいている。具体的には、画像を色に基づく領域分割を行い、領域毎のウェーブレット変換により得られた高周波成分に関する9種の統計量の類似性による新しい画像の類似度を提案した。本研究により、今後リフティングウェーブレットによる画像認証技術の開発へと応用するための知見を得た。本研究の成果は、2件の国際発表(MMM2009, CGIV2008)および5件の国内の研究会において研究発表を行った。実証実験としては、携帯電話のカメラより取得した画像を質問画像とし、それに類似する画像をデータベースから検索するシステムを開発した。本研究の入力インターフェースにより、ユーザーが注視する領域を指定することが可能となった。今年度は、ウェーブレットに基づく様々な信号・画像データに関する特徴抽出の研究を行った。まず、リフティングウェーブレットによる動画像からの顔画像検出の一連の体系を可視化情報学会誌のウェーブレット高次応用の特集記事にて発表した。本研究では、画像中の物体の大きさに不変な特徴量の抽出に成功している。次に、リフティングウェーブレット変換に基づく音声認証技術の開発を行い、その研究成果を、第72回情報処理学会全国大会において研究発表を行った。音声の特徴抽出に関する研究では、リフティングウェーブレットのもつ調整可能な自由パラメータを暗号化における鍵とみなし、認証精度の向上との両立を目指している。次に、ウェーブレット変換に基づく画像データに関する統計量を特徴として用いる類似画像検索システムを構築した。本研究では、画像のウェーブレット変換により得られる高周波成分の各種統計量を客観的特徴量とみなし、ユーザーの指定する画像領域に応じた類似画像検索を行うことのできるシステムを開発した。これらの成果は、スペインで開催された国際ワークショップ(SMAP2009)および第72回情報処理学会全国大会において研究発表を行った。また、仮想空間内のモーションデータの特徴抽出として、ウェーブレット技術を応用したモーションデータ検索システムの開発について、国内外の学会にて研究発表を行った。特に、米国において開催された国際会議(NBiS2009)においては、ベストペーパーとして表彰された。さらに、デジタル放送用データであるBMLデータのオーサリングツールの開発に関しても国内外の学会において研究発表を行った。またダイナミックベイジアンネットワークに基づく群ロボットの行動設計に関する研究発表も行った。今年度は、主にリフティングウェーブレットに基づく信号・画像データの特徴抽出および識別・認証に関する研究を行った。本研究では、リフティングウェーブレットのもつ自由パラメータを鍵とみなし、元データ固有の特徴を識別・認証することのできるフィルタを構築することを目的としている。本年度は特に、モバイル端末から取得される画像・音声データを識別・認証する技術の研究に注力した。音声データによる個人認証システムでは、個人の音声特徴をリフティングウェーブレットフィルタに基づき抽出する手法を提案し、遺伝的アルゴリズムを用いて認証精度が向上するようにパラメータを決定する手法を確立した。本研究内容は、第73回情報処理学会全国大会およびES2010において研究発表を行った。また、仮想空間内のモーションデータの特徴をウェーブレット分解により抽出し、遺伝的アルゴリズムにより特徴データの類似性を学習するシステムを開発した。本技術によりモーションデータの作成・編集・検索を行うインターフェースを開発し、一連の研究成果をFIT2010およびKES2010において研究発表を行った。さらに、携帯端末による撮影された画像データの特徴をリフティングウェーブレットフィルタにより特徴抽出を行い、正しい類似画像をフィードバックすることが可能な類似画像検索システムの開発を行った。本研究成果は、第73回情報処理学会全国大会およびES2010においてデモ発表を行った。本研究の技術は、動画像データへと応用可能であり、ロボットビジョンの研究へと応用を目指している。その成果の一部として、ANTS2010において研究発表を行った。
ポジショナルインフォーメーション理論を膜結合型リガンド系により具体化する

膜タンパクephrinとそのリセプターEphを発現する細胞は特別な相互作用Bilateral閾値制御を行うとに注目し、これらの細胞を形態形成のポジショナルインフォーメーション理論に組み入れた。これまでは拡散分子を考えられていたが、ここでは膜タンパク分子が働いている。肢芽などの細胞において、同じ細胞がephrinもEphも発現すると、発現レベルに応じて細胞が並び替えを起こし細胞勾配パターンが自己構築されることは既に示した。この結果を形の科学会第56会シンポジウム(福井大,03/11)やSymmetry Festival(ブダペスト,03/8)、日仏応用数学ワークショップPICS(マルセイユ,04/3)で発表した他、大学セミナーとして紹介した(奈良女大・理03/6;広島大・総科03/8)。Ephとephrinの特別な相互作用のためには、両分子が反比例しながら発現しなければならない。遺伝子の発現に正および負帰還を考えることでこれが発現が可能であることを数学的に示した。この結果は岡崎共同研究機構の研究会「生命の時空的な制御」(基生研,04/3)で発表した。また、「非線形非平衡現象の数理」第4巻第4章として出版される(印刷中東大出版)。ephrinとEphの相互作用は人為的に手術を加えたり、遺伝子のノックアウトやノックインをおこなうと奇妙な振る舞いを起こす。これについてもBilateral閾値制御で説明することができた。この結果の発表は発生生物学会第36回大会(札幌,03/6)および生物物理学会第41回年会(新潟,03/9)で発表し、J.Neurosci.に載せる事ができた。また細胞がBilateral閾値制御により変形し移動する様子を電算機シミュレーションしたいのだがこの目的のために必要な細胞の3次元多面体モデルが完成し、J.Theor.Biol.に載せることができた。膜タンパクエフリンをもつ細胞とそのリセプターをもつ細胞は、一般には互いに反撥することが知られている。しかし、我々がBilateral thresholdとよぶ機構により、特定のエフリン密度とリセプター密度では互いに寄りあうことが明らかになった。これは後で述べるように、網膜からの神経細胞が中脳視蓋でマッピングを起こすメカニズムとして明らかにされたものである。今回、肢芽などの細胞において、同じ細胞がエフリンもレセプターも発現するとすると、同じレベルにこれらのタンパクを出現している細胞同士は寄り合い、異なるレベルでタンパクを出現している細胞同士は避けあうことにより、ひとりでに細胞が並び変わって、タンパクレベルの勾配が形成されることがわかった。この報告論文はDevel. Dyn.に受理され、最近出版された。この報告は、エフリンやそのリセプターがポジショナルインフォーメーション理論の位置価そのものであるよりも、むしろ位置価を持った細胞を適切な位置に配置し勾配を維持する役割をはたしていることになる。実験家にこの考えを提案した。Bilateral threshold機構により網膜-中脳間に神経軸索によるマッピングができる。ところが、エフリンやリガンドをノックアウトやノックインしたマウスによる実験でマッピングに異常がおこることが知られている。これをBilateral threshold機構にもとづいて理解できるかどうか調べるために、細胞のいろいろな性質を取り入れたコンピューターシミュレーションを行っている。膜タンパクephrinとそのリセプターEphを発現する細胞は特別な相互作用を行うことに注目し、これらの細胞を形態形成のポジショナルインフォーメーション理論に組み入れる可能性を提案している。肢芽などの細胞において、同じ細胞がephrinもレセプターも発現するとすると、発現タンパクレベルの勾配が形成されることは既に示した。今回9月に中部大学(春日井市)で、Intern Conf on Morphogenesis and Pattern Formationの国際会議があり、内外の形態に関する理論家および実験家の前で招待講演としてPositioning of cells at their intrinsic sites in multicellular organismsの講演を行い、参加した研究者に直接説明し議論する機会がもてた。この内容は、11.研究発表に示すように単稿本として3月に発行される。国内での発表は、日本生物物理学会年会(名古屋大11/4)および形の科学会シンポジウム(京都大11/10)で行った。

これについてもBilateral閾値制御で説明することができた。この結果の発表は発生生物学会第36回大会(札幌,03/6)および生物物理学会第41回年会(新潟,03/9)で発表し、J.Neurosci.に載せる事ができた。また細胞がBilateral閾値制御により変形し移動する様子を電算機シミュレーションしたいのだがこの目的のために必要な細胞の3次元多面体モデルが完成し、J.Theor.Biol.に載せることができた。
船舶ディーゼルエンジン排ガス中の炭酸ガスのプラズマ濃縮・燃料化技術の開発

プラズマ還元ー濃縮技術の融合により,類例を見ない新しいCO2処理・燃料化システムを構築し性能を明らかにした。初めに設定したCO2流量,濃度に対して,CO2をほぼ100%吸収できる吸着流路の寸法を実験的に決定した。その後,窒素プラズマ流を循環させながら印加する場合にCO2を100%還元できる,プラズマリアクタの仕様を決定し,実験装置を試作完成することができた。本装置における処理エネルギー効率の最高値は11%となり,米国ミシガン大学で記録された従来値である3%に比べ,3倍以上の高い値を記録した。本研究では,プラズマ還元ー濃縮技術の融合により,国内外で類例を見ない新しいCO2処理・燃料化システムを船舶ディーゼルに対し構築し性能を明らかにした。初めに設定したCO2流量,濃度に対して,CO2をほぼ100%吸収できる,吸着流路の寸法(長さ,直径,吸着層の高さ)を,従来の実験結果と新規実験で決定した。その後,空気や窒素プラズマをガスを循環させながら印加する場合にCO2を100%還元できる,円筒型プラズマリアクタの仕様(放電領域の高さ,循環時間,電圧,電力など)を同様に決定した。この段階で特に問題となるのは,100%のCO2が吸着できるかという点と,CO2循環により100%のCO(あるいは原子状C)への還元が可能かという点である。前者は今年度の研究により検証確認でき,実験装置は製作できた。後者の100%COへの還元に関しては,現状では最大20%のCOへの還元が確認された段階である。本研究の最終目標にも関連するが,今後100%COへの還元を目指した研究を実施していきたい。なお,他の研究者による実験では,希薄アルゴンプラズマで排ガスの循環をしない場合に90%近いCO2のCOへの変換が確認されているので,大気圧空気プラズマでCO2ゼロエミッション(100%還元)の目標はチャレンジングなものであるが不可能ではない。検証後,システム全体としての連続運転を繰り返し行い,吸着部と放電部の整合性を確認する。なお,吸着剤としてはゼオライト13X,ゼオライトZSM-5,酸化銅マンガン,メソポーラスシリカなどを,プラズマ発生用充てん物としてはチタン酸バリウムペレット,アルミナ,疎水性ゼオライトハニカムなどを試験してゆく。なお,研究室で10数種類の排ガス分析装置を有しているが,本研究費で関連する一部の装置の整備点検を行った。本研究では,プラズマ還元ー濃縮技術の融合により,国内外で類例を見ない新しいCO2処理・燃料化システムを船舶ディーゼルをターゲットに構築し性能を明らかにした。前者は前年度の研究により検証確認でき,実験装置を試作完成することができた。後者の100%COへの還元に関しては,現状では最大17%のCOへの還元が確認された段階である。今後100%COへの還元を目指した研究を実施していきたい。なお,他の研究者による実験では,希薄アルゴンプラズマで排ガスの循環をしない場合に90%近いCO2のCOへの変換が確認されているので,大気圧空気プラズマでCO2ゼロエミッション(100%還元)の目標に向けて研究を進める。以上の検討の後,システム全体としての連続性能試験を繰り返し行い,吸着部と放電部の整合性を確認した。なお,吸着剤としてはゼオライトAPG-13Xを主に試験した。本装置に対するエネルギー効率の最高値は11%となった。エネルギー効率の目標値は,メタン燃料ガスタービン複合サイクル火力発電所を対象とした場合,57%と計算される。現状では実験値との間に約5.2倍の開きがあるが,米国ミシガン大学で記録された従来値であるエネルギー効率3%に比べ,本装置では3倍以上の高い値を記録した。大阪府立大学環境保全学研究グループ環境保全工学,プラズマ化学,静電気,内燃機関本研究は2年間の計画であり,1年目にして装置の完成,運転,データ取得に成功しているため。すなわち,今年度に,設定したCO2流量,濃度に対して,CO2をほぼ100%吸収できる,吸着流路の寸法(長さ,直径,吸着層の高さ)を,従来の実験結果と新規実験で決定することができた。

その後,空気や窒素プラズマをガスを循環させながら印加する場合にCO2を100%還元できる,円筒型プラズマリアクタの仕様(放電領域の高さ,循環時間,電圧,電力など)を同様に決定することができた。現状では実験の時間的な制約により,最大20%のCOへの還元が確認された段階であり,最終目標には到達していない。来年度は十分な実験時間の確保と,プラズマ脱着の工夫により100%COへの還元を目指した研究を実施して行く計画である。以上より進捗はおおむね順調と判断できる。引き続き前年度の研究を継続し,吸着部と放電部の整合性を確認するなど,不足点の検討を重点的に行っていく。なお実験は,現有で最新式の各種ガス分析計(NOx, CO, CO2, N2O, SOx),ガス・イオンクロマトグラフ,FT-IRガス分析装置,ナノ秒高電圧パルス電源などを使って行われ,最先端の技術を駆使する。プラズマリアクタを電力ープラズマエネルギー変換効率に優れた沿面放電型に変更し試験を実施する。研究体制は前年度と同様で,研究代表者の大久保は研究の統括および計画,装置設計,データ解析を行う。黒木智之は実験遂行,データ解析,化学分析を分担する。その他実験,装置試作,化学分析は大学院生が分担補助する。実験は模擬排ガス(NO, CO2, N2, C3H6などのボンベ標準ガスを混合して作成)で原理と性能を確認後,最終的には現有の小型ディーゼルエンジン燃焼排ガスを用いて実験を行っていく。配管・構造用材料,高電圧電子部品,CO2計測器部品,ガス検知管などの消耗品が実験のために必要である。本研究費により,特注品としての吸着剤濃縮式非平衡プラズマリアクタを企業の協力によりプロトタイプとして試作する。研究では実験補助のためにアルバイト学生を雇用し,研究を実施する。国内旅費に関しては,研究代表者及び分担者が年2回程度,東京都,仙台市などに所在する大学や学会等を訪れ,研究調査,打ち合わせ,成果発表を行う。最終成果発表のための外国旅費の使用予定地域は主として米国で,研究代表者がオーガナイザおよびセクレタリを務めるESA(米国静電気学会),IEEE(アメリカ電気電子学会),または船舶関係の国際会議を考えている。また最終的な研究成果は論文または報告書としてできる限り早期に公表する。そのための研究成果印刷料を計上している。当該研究に対し他の研究補助があり,本研究費用の一部を次年度に回すことができたため。ガス分析計の整備,プラズマリアクターの変更に主として当該費用を充てる計画である。