hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テスト妥当性を高める為の英語プレースメントテスト作成システム

1.大学英語プログラムにおけるプレースメントテストの妥当性検証フレームワーク作成Messick(1989)が提唱したテストの単一妥当性に基づき、大学英語プログラムで実施されたプレースメントテストの改訂前と改訂後の妥当性検証するフレームワークを作成した。このフレームワークはテスト作成、実施の各段階の手順と、どの段階でどのような分析をするか、これらの関係を解り易く図式したもので、これに従い6種類の量的質的分析(記述統計、3パラメータIRT分析、テスト情報関数、ファイラムダ指数、主成分分析、教員、学生アンケート等)を行った。改訂前と比較すると、全ての分析結果で改訂後テストとその結果の使用がより妥当になったと言える証拠が得られた。2.カットポイントプレースメントテストの目的は、類似した習熟度の学生が同じクラスになり、今後彼らがこのプログラムでどのような英語能力を発揮するか予想するものである。3つの習熟度別クラスに分けるとき、上と中、中と下のレベルの2つの切れ目(カットポイント)周辺の能力値の学生を最も正確に見分ける必要がある。しかし、改訂後のテストは中と下のカットポイントでの精度をあまり向上させることができなかった。今後さらに改訂を繰り返し、両方のカットポイントでテスト情報関数が高い精度を示すように改善する必要がある。3.クラス分け満足度アンケート学生より教員のほうがクラス分けに対する満足度が高い。また、習熟度が低い学生とその担当教員、よりも習熟度が高い学生とその担当教員、のほうが満足度が高いという結果がでた。4.今後の研究実施されるテストごとにフレームワークを作成して妥当性検証を行い、さらに項目応答理論に基づく量的分析を実施する事が一般的に普及するように努力していきたい。また、本研究を基に、等化されたプレ・ポストテストによる学生の習熟度変化も評価項目に含むプログラム評価の研究へ発展させたい。1.プレースメントテストの分析大学独白に作成したプレースメントテスト(2002年度版)を約6500人の被験者集団に対して実施して習熟度別クラス分けを実施した。テストはリスニング30、文法30、リーディング40の計100問の4肢選択式問題であり、テスト結果によって3つのレベル(A:上級,I:中級、B:下級)に分けられる。このテストに最も適した3パラメータIRTモデルを使用して分析した結果、テスト情報曲線(TIC)はテストが被験者集団の能力に対して非常に難しすぎ、特に能力レベルが低い被験者の能力は正確に測れていないことが明らかになった。この能力レベル-1.0は3つのレベルのうちIとBを分けるカットポイントにあたり、この能力レベルの学生の能力を正確に測ることは大変重要な事である。また、文法、リーディングに比べ、リスニングテストが難しすぎ、最も難しい項目困難度3.0の問題が17問もあり、これらの問題の早急な改善が必要であった。特にリスニングテストを重点的に、項目困難度-1.0の問題を収集する目的でパイロットテストを実施し、改訂版プレースメントテストを作成し、新入生6500人に対して実施した。2004年度、その結果を3パラメータIRTモデルを使用して分析した結果、項目困難度が高すぎて改善しなければいけない問題の数が30から3に激減し、リスニングテストも改訂前に比べ被験者集団の能力にはるかに適したテストになったことが判明した。3.教員、学生へのアンケート3つの習熟度レベルへのクラス分けに対して満足度を調査するアンケートを学生とその教員に突施した結果、教員のほうが学生より満足度が高く、教員、学生ともに高いレベルの方が低いレベルより満足度が高いという結果が出た。

また、比較すると改訂後の低いレベルの学生と担当教員は改訂前より満足度が高く、これはテスト改訂によってIとBレベルがより正確に分けられるようになった成果だと推測される。これらの結果を2004年度に総合的に質的、量的に分析、考察した結果、今後は改訂版テストがより妥当に使用されたことをシステマティックに検証するためのプレースメントテスト妥当性検証のためのフレームワークを作成する必要があると考えられた。従って、今後もさらに詳細で精度の高い分析、考察を繰り返し、より妥当なテストを使用していかなければならないと思う。1.妥当性検証の為のフレームワーク作成今年度は今までのデータを使ってMessick(1989)が提唱した単一妥当性に基づき、大学の統一必修英語プログラムの改訂前と改訂後のプレースメントテストの妥当性検証をした。そのため改訂前、改訂後の2つのテストそれぞれにフレームワークを作成し、それに従ってテストがより妥当だと言えるための証拠収集を実施した。フレームワークはテスト作成・実施の各段階にどのような分析をするかをそれぞれの密接な関係が解り易く図式にしたもので、約7種類の量的・質的分析が行われた。分析の結果、記述統計、3パラメータIRT(項日応答理論)を利用した分析による要改善の項目数、テスト情報関数、ファイラムダ指数、教員・被験者対象のアンケート等、すべての分析の結果はこのテストとその結果によるクラス分け実施が、改訂版プレースメントテストでより妥当であったという結果がでた。2.テスト情報曲線(TIC)IRT分析によってテスト情報関数が算出され、それはそれぞれの能力レベルでいかに高精度に被験者能力を測定できたかを示す。この曲線を利用する事により、特定の能力レベルで精度の高いテストを作成する(仕立て(tailored)テスト)が可能になった。3.杢研究の独自性と一般化(1)英語プレースメントテストの研究のなかでもIRTを利用して分析し出版された研究は日本ではまだ無い。(2)妥当性検証フレームワークを作成し、改訂前と改訂後のテスト妥当性を比較する研究は非常にユニークであると思う。(3)量的分析だけではなく、学生と担当教員に大規模なアンケートを実施し質的分析も加えている。本研究はこのケースだけにとどまらず、今後様々なテストの妥当性検証の一つの原型として参照される事が望ましい。今年度は、2つのテストの学会で発表し、関連内容の博士論文の出版も実現し、研究結果が他の研究者の参考になれば幸いである。1.妥当性検証の為のフレームワークの一般化2.本研究の今後の発展(1)テストの研究は未だ古典的テスト理論に基づくものがほとんどで、わが国の教育機関ではIRT(項目応答理論)を利用した研究は一般的ではない。コンピュータソフトを利用すると煩雑な計算の手間も省け、はるかに正確なテストの分析が可能になるので、IRTを基にしたテストの分析をより一般に広めたいと考える。また、本研究で実施したように、量的分析だけではなく、学生と担当教員に大規模なアンケートを実施し質的分析も行うなど、多様な角度からの妥当性検証が必要であるということも、テストに関わる人々に参照してもらいたいと思う。
教員養成大学における介護等体験に係るカリキュラムの編成に関する基礎的研究

【研究1】社会福祉施設における介護等体験後の学生の意識と実施上の課題(1年次より継続)目的:本研究では,社会福祉施設における介護等体験が学生に及ぼす影響を把握し,実施上の課題を明らかにすることを目的とした。結果:社会福祉施設での介護等体験を終えた学生の多くは,体験そのものに満足感をもち,将来の教職生活に生かせると考えるなど,positiveな影響を受けていた。しかし,時間的,精神的負担や戸惑いを感じながら活動に携わった学生も多く,少数ではあるが,体験は教職活動に生かされないととらえている(negativeな影響を受けている)学生もいることが明らかになった。また,学生から,事前・事後指導の内容充実等の要望が出された。【研究2】ボランティア活動体験者における体験の活用について目的:本研究では,ボランティア活動体験者(本学卒業生)の,当時の体験内容,現在の障害児教育等に対する関心,教職活動への体験の活用等について把握し,介護等体験学生が,体験をより前向きに教職活動に生かそうとする意欲を高めるための指導の在り方について示唆を得ることを目的とした。結果:ボランティア活動体験者の当時の体験内容は,介護等体験における体験内容と類似していた。また,ボランティア活動体験者は,介護等体験を終えた現役学生と比較して,障害児教育や福祉等に対する関心がやや高く,障害児教育経験の希望が非常に高かった。実際に,総合的な学習の時間に児童生徒に当時の体験を話したり,特殊学級との交流を推進したりするなど,自らのボランティア体験を教職活動に生かしている様子がうかがえた。一方で,当時活動中,障害児・者等との接し方や介護・介助の仕方等に関して戸惑いをもっていたことも明らかになり,介護等体験を終えた現役学生と共通の悩みを抱えながら活動していたことが分かった。このことから,介護等体験を行う現役学生に,体験の内容を教職活動に生かす意欲を持たせるようにするための具体的な指導を行う必要があることが示唆された。【研究1と研究2から得られた知見】介護等体験実施に際しては,次にあげる,より具体的で継続的な事前・事後指導を大学カリキュラムに組み込むなどして行う必要があると考えた。(1)事前に,障害児教育専攻の臨床実習の様子を映像で視聴したり,継続して実際に見学したりする機会を設ける。(2)事前に,障害児・者や高齢者と対面し,接し方や介助の仕方,介助の程度等について指導を直接受ける場を設ける。(3)事前に,学生同士で,移動,食事等の介護・介助活動の疑似体験を行う。(4)事前に,小・中学校における,交流教育や障害児の在籍の現状等についての講義を行う。(5)体験終了後,体験中に学んだことをはじめ,戸惑ったことや課題と感じたこと等を意見交換する機会を設ける。1.社会福祉施設における介護等体験学生の状況と実施上の課題介護等体験学生を受け入れた社会福祉施設に対し,標記の件についてアンケート調査を実施した。結果と考察の概要は次のとおりである。<結果>(1)介護等体験の具体的活動内容施設・日課場面の見学,自治会・余暇・作業等の活動への参加,移動介助,リネン交換等。(2)社会福祉施設職員から見た体験学生の状況80%以上の職員が積極的・意欲的に取り組んだ学生が多いと見ていたが,中には,戸惑いがあり,そのために消極的・義務的に取り組んでいた学生がいたと見ている職員もいた。(3)社会福祉施設職員の介護等体験に対する意識90%以上の職員が「教員生活に生かせる」といった観点から本体験を必要なものととらえていた。<考察>数的に多くはないものの,戸惑いのために積極的に活動に取り組むことができなかった学生がいたことは課題であり,このことは,本体験の趣旨や社会福祉施設の概要,利用者との関わり方等についての理解が不十分だったことが原因であると考えられた。この課題への対応策として,事前指導における本体験の趣旨や社会福祉施設・利用者についての理解の徹底,本体験実施学年の再検討等の必要性が示唆された。2.社会福祉施設における介護等体験実施後の学生の意識社会福祉施設における介護等体験実施後の学生自身の意識についてアンケート調査を実施した。結果は集計中だが,現時点での概要は次のとおりである。(1)介護等体験の内容に対する満足度体験の内容については満足とする学生が大多数を占めており,不満とした学生は少数であった。(2)介護等体験内容の教職活動への活用半数以上の学生が,本体験を教職生活に生かせると考えていたが,残りの学生については「小学校等の通常学校に勤めることと関係がない」といった理由で生かせないと考えていた。(3)本学における事前・事後指導に対する要望事前指導において,入浴や食事等具体的な介助方法や施設の概要について施設職員等から話を聞きたい,体験の内容をより深め,自分のものとするための事後指導(まとめ)の場がほしいといった要望があげられていた。

しかし,時間的,精神的負担や戸惑いを感じながら活動に携わった学生も多く,少数ではあるが,体験は教職活動に生かされないととらえている(negativeな影響を受けている)学生もいることが明らかになった。また,学生から,事前・事後指導の内容充実等の要望が出された。【研究2】ボランティア活動体験者における体験の活用について目的:本研究では,ボランティア活動体験者(本学卒業生)の,当時の体験内容,現在の障害児教育等に対する関心,教職活動への体験の活用等について把握し,介護等体験学生が,体験をより前向きに教職活動に生かそうとする意欲を高めるための指導の在り方について示唆を得ることを目的とした。結果:ボランティア活動体験者の当時の体験内容は,介護等体験における体験内容と類似していた。また,ボランティア活動体験者は,介護等体験を終えた現役学生と比較して,障害児教育や福祉等に対する関心がやや高く,障害児教育経験の希望が非常に高かった。実際に,総合的な学習の時間に児童生徒に当時の体験を話したり,特殊学級との交流を推進したりするなど,自らのボランティア体験を教職活動に生かしている様子がうかがえた。一方で,当時活動中,障害児・者等との接し方や介護・介助の仕方等に関して戸惑いをもっていたことも明らかになり,介護等体験を終えた現役学生と共通の悩みを抱えながら活動していたことが分かった。このことから,介護等体験を行う現役学生に,体験の内容を教職活動に生かす意欲を持たせるようにするための具体的な指導を行う必要があることが示唆された。【研究1と研究2から得られた知見】介護等体験実施に際しては,次にあげる,より具体的で継続的な事前・事後指導を大学カリキュラムに組み込むなどして行う必要があると考えた。(1)事前に,障害児教育専攻の臨床実習の様子を映像で視聴したり,継続して実際に見学したりする機会を設ける。(2)事前に,障害児・者や高齢者と対面し,接し方や介助の仕方,介助の程度等について指導を直接受ける場を設ける。(3)事前に,学生同士で,移動,食事等の介護・介助活動の疑似体験を行う。(4)事前に,小・中学校における,交流教育や障害児の在籍の現状等についての講義を行う。(5)体験終了後,体験中に学んだことをはじめ,戸惑ったことや課題と感じたこと等を意見交換する機会を設ける。
脳構築におけるミクログリアの変遷機序とその意義の解明

これまでに我々は、発生、発達期の中枢神経系の形態形成、さらには神経機能の成熟の異常に、神経炎症が関わっている可能性について検討してきた。内分泌撹乱作用や神経伝達阻害作用のある化学物質の胎児期、新生児期曝露は、脳、特に大脳皮質の発生、発達に様々な影響を及ぼすことが危惧されている。発生、発達期の脳は化学物質曝露に対して脆弱で、高感受性であることが報告されている。その発症メカニズムを明らかにし、さらには予防法の確立を目指している。胎児、新生児期曝露による影響が懸念されているビスフェノールA(BPA)やフタル酸エステル(DEHP)、エタノール、ネオニコチノイド系農薬、バルプロ酸などの曝露モデルマウスを作製し、その影響について組織学的解析と遺伝子発現解析を行った。その結果、大脳皮質の層構造の形成や神経投射に異常が観察され、それと並行してサイトカインなどの炎症関連因子の発現異常やミクログリアの異常が観察された。一部の形態学的、遺伝子発現異常は抗炎症剤の並行投与によって抑制された。つまり、神経発生毒性による脳の形態学的異常の原因の一つに脳内炎症があり、それを標的とした予防法の確立の可能性を示唆するものである。化学物質曝露モデルマウスの作製および解析については、共同研究者の尽力により予定以上に進行している。これまでに、ビスフェノールA、フタル酸エステル、エタノール、ネオニコチノイド系農薬、バルプロ酸において、脳の形態形成への影響と、炎症関連因子の発現、ミクログリアの数や形態、分化への影響を解析し、新たにその関連性を示唆するデータを得ている。ただ、ミクログリアを可視化するCx3cr1ーGFPマウスは微生物への感染が確認されたため実験を予定通りに実施することができなかったため、この遺伝子改変マウスを用いた解析については、現在実施することができていない。環境が整い次第、新たに当該マウスを導入し、早期に解析を実施する予定である。研究機関の最終年度であるが、遺伝子改変マウスの再導入については準備が整い次第早急に進める。ミクログリア可視化モデルマウスが導入されたのちは、化学物質曝露モデルマウス、あるいは発生・発達時期特異的にミクログリアを単離し、その遺伝子発現について解析を行う。時期特異的あるいは化学物質曝露依存的に発現の変化する遺伝子を同定し、その発現変化がミクログリアの特徴の変遷にどのように影響しているのかを考察する。また並行して、In situ hybridization法や免疫組織染色法を用いて標的とする分子の発現時期やパターンを詳細に解明する。これらの解析の結果を用いて、神経発生毒性におけるミクログリアの役割、位置付けについて検討する。申請者らはこれまでに、ミクログリアが化学物質の妊娠期暴露によって胎児の脳内で異常に活性化していることを見出している。具体的には、エタノールの妊娠期暴露は胎児の大脳皮質において神経新生を阻害し細胞死を誘導することで、大脳皮質の組織構築をかく乱しドパミンニューロンの大脳皮質への投射を阻害している。我々はこの神経発生毒性の原因の一つにミクログリアの異常があると考え、ミクログリアの数や形態、遺伝子発現について解析した。その結果、ミクログリアの異常な活性化、数の増加、ミクログリア由来の炎症関連因子の発現の増加がみられた。炎症関連因子である、TNFαや、IL1β、IL10など、さらにはシグナル伝達因子であるCx3Cr1やフラクタルカインの発現に異常がみられた。この異常は、エタノールのみならずエストロゲン様の内分泌かく乱物質であるビスフェノールAの妊娠期暴露によっても、大脳皮質と視床下部において確認された。このミクログリアの異常や神経炎症が組織構築の異常の原因であると考え、抗炎症薬の平行投与による予防を試みた。その結果、抗炎症薬によって炎症とミクログリアの異常が抑制され、同時に大脳皮質の組織構築の異常が改善された。このことから、化学物質の胎児期暴露による大脳皮質の神経発生毒性の発現には、ミクログリアの異常や神経炎症が深く関連していることが示された。つまり、抗炎症作用によって神経発生毒性を予防できる可能性を示すことができた。複数系統の化学物質暴露モデルマウスを作成し、その表現型の解析を行った。化学物質には、エタノールや内分泌かく乱物質であるビスフェノールAについて、胎児期、新生児期暴露を行った。表現型解析として、大脳皮質は視床下部の組織構築や神経新生、細胞死について解析した。また、神経ネットワークについてもドパミン作動性ニューロンを中心に解析を行った。さらに遺伝子発現解析をRT-qPCRを用いて、炎症関連因子やシグナル伝達因子、神経栄養因子を標的として解析を行っている。これらの成績については、すでに論文として投稿し公開している。

その結果、大脳皮質の層構造の形成や神経投射に異常が観察され、それと並行してサイトカインなどの炎症関連因子の発現異常やミクログリアの異常が観察された。一部の形態学的、遺伝子発現異常は抗炎症剤の並行投与によって抑制された。つまり、神経発生毒性による脳の形態学的異常の原因の一つに脳内炎症があり、それを標的とした予防法の確立の可能性を示唆するものである。化学物質曝露モデルマウスの作製および解析については、共同研究者の尽力により予定以上に進行している。これまでに、ビスフェノールA、フタル酸エステル、エタノール、ネオニコチノイド系農薬、バルプロ酸において、脳の形態形成への影響と、炎症関連因子の発現、ミクログリアの数や形態、分化への影響を解析し、新たにその関連性を示唆するデータを得ている。ただ、ミクログリアを可視化するCx3cr1ーGFPマウスは微生物への感染が確認されたため実験を予定通りに実施することができなかったため、この遺伝子改変マウスを用いた解析については、現在実施することができていない。環境が整い次第、新たに当該マウスを導入し、早期に解析を実施する予定である。化学物質の胎児期暴露による神経発生毒性の重要な原因の一つとして、ミクログリアの異常や神経炎症が位置づけられるのかどうかを、さらに複数系統の暴露モデルマウスについて解析することで明らかにしたい。具体的には、その毒性がヨーロッパでも注目されているフタル酸エステルやネオニコチノイドの胎児期・新生児期暴露モデルマウスの作成・解析を行う予定である。さらに化学物質暴露だけでなく、ストレス暴露モデルマウスについても解析を行う。ストレスには身体的ストレス、精神的ストレスなど様々なものが考えられるが、本研究では妊娠期の母獣に対して拘束ストレスを負荷し、胎児・新生児の大脳皮質や視床下部、海馬の組織構築について詳細な解析を行うとともに、ミクログリアや炎症関連因子の発現異常を検出し、神経炎症との関連についても考察したいと考えている。研究機関の最終年度であるが、遺伝子改変マウスの再導入については準備が整い次第早急に進める。ミクログリア可視化モデルマウスが導入されたのちは、化学物質曝露モデルマウス、あるいは発生・発達時期特異的にミクログリアを単離し、その遺伝子発現について解析を行う。時期特異的あるいは化学物質曝露依存的に発現の変化する遺伝子を同定し、その発現変化がミクログリアの特徴の変遷にどのように影響しているのかを考察する。また並行して、In situ hybridization法や免疫組織染色法を用いて標的とする分子の発現時期やパターンを詳細に解明する。これらの解析の結果を用いて、神経発生毒性におけるミクログリアの役割、位置付けについて検討する。研究代表者が昨年度途中に所属研究室を異動したため、実験を一時中断したため計画通りに予算を執行することができなかった。また、異動先の研究環境のセットアップやモデルマウスの作成にも時間を要するため、研究の進捗や予算の執行に支障が出ることも考えられる。現在、鋭意準備を行っているため本年度中にはこれまで同様の研究環境を構築できるものと考えている。
臨界点近傍ヘリウムのマルチスケール熱流動のダイナミクスとそのユニバーサリティ

以下前年度から継続して行った.Pr>>1で見られる速度場の最小スケールと温度場の最小スケールにおいて隔離が生じるような系における計算コードの開発を行ってきた.この計算は原始関数ならびに物性値とメモリ使用量の関係からGPUではなくCPUを用いた計算コードに変更し,さらに妥当性を効率的に検証するためにまずは2次元コードから作成した.計算モデル・コードの妥当性を見るためには,極力離散化処理に伴う数値粘性・数値振動等のゴースト解の出現を抑える必要が有り,本年度は2次元の等間隔メッシュを採用し,特に空間離散化については5次精度コンパクトスキームを用い,境界部その隣接ノードについてはそれぞれ3次精度・4次精度のコンパクトスキームを用いている.またアプリケーションとして超臨界状態のヘリウムガスが大気に放出された際の周囲の酸素濃度の時間変動をみるための放出挙動予測計算を行った.これは1成分系から2成分系の拡張が必要であるが,計算スキーム等は流用した.特に極低温のヘリウムが室温環境下に放出されるため,厳密にはソレ効果,デュフォ効果の効果を取り込むことが必要と思われるが現時点ではこれらについては考慮されていない.これらの効果を陽に含まない場合について,トンネル内やホール内などの比較的規模の大きい空間内に複数ヶ所に設置されたラプチャーディスクから同時多発的にヘリウムが放出された際の3次元的流体の時間発展挙動や酸素濃度変動について定量的に評価するプログラムが完成した.本研究の目的は,臨界点近傍ヘリウムにおいて出現するメソスケールからマクロスケールに至る多様なスケールを有する熱流動ダイナミクスの素過程を明らかにすると共に多様なスケールがもたらす熱流動場のユニバーサリティを解明することである.具体的に明らかにするポイントは,(1)連続体近似が破綻する熱力学的状態と流れ場中に存在する最小長さスケールの関係を定量的に示したダイアグラムの構築,(2)メソスケールからマクロスケールの構造が共存する熱流体系のマルチスケール融合解析手法の構築,(3)共存系での速度・温度分布ならびに熱伝達特性の解明と流れ場の普遍的な性質の抽出,(4)クラスタ領域と連続体領域の界面構造(バッファ層)の解明である.初年度は主に計算コード及び計算環境構築に焦点を絞る.年度前半では計算環境について検討し,実際にNVIDIA Tesla K80を導入した計算環境を整えた.年度後半からは鉛直円柱系の臨界点近傍Heliumの自然対流系についてPr=0.71.0程度の流れ場を仮定した直接数値計算を実施した.この領域は連続体近似が成立する領域であり本来着目するべき領域とは異なるが,Pr0.7の流体について他研究者によって取得された高精度な実験データと比較することで,計算スキームの確認,計算環境の性能評価に加え,円柱座標系における乱流への遷移過程について知見を得ることを目的に実施した.GPUに対応するためのコードはCUDA-Fortranを用いて自作している.比較の結果平均場,変動量の統計的な性質は大凡一致しているが細かい点で相違している部分もあり,理由については現在調査中である.また円柱系の乱流遷移は発熱体周りに渦輪が列をなして生成しそれが崩壊し乱流へ移行する様子を確認した.この妥当性についても現在調査中である.研究実績の概要で述べたDNSコードの妥当性の検証に時間がかかっていることが理由の1つである.初年度に実施したDNS結果を解析すると,平均場ならびに変動量のノーマル方向分布はPr=0.7において得られている実験結果と定性的に良い一致を示している.定量的にも大きな相違はないものの,いくつかの相違が見られた.この相違について計算スキームの見直しを行っている.特に空間離散化法の改良ならびに楕円形方程式の反復解法の高速化にとりかかっている.また円筒座標系における乱流遷移について,初期の段階で渦輪列が形成されることがDNS結果を解析し得られたが,この渦列形成と擾乱波数の関係性についてOrr-Sommerfeld方程式の固有値解析から得られる結果とコンシステントであるかについてコードを作成し検証している.以上の付加的課題に取り組んでいることが遅延理由である.2年次は,初年度の開発した計算コードの改良を主体に行った.計算コードは,円筒系発熱体周りの自然対流における乱流への遷移をみることならびにその乱流境界層の空間発展の様相を明らかにするために,空間発展型の直接数値計算に焦点を当てたものである.主な変更点は次の通りである.1)時間発展のアルゴリズムを2次精度から3次精度に上げたときの数値拡散の影響を調査した.本計算ではGPU内のグローバルメモリを節約する目的から,低容量を維持しつつ精度を上げる必要がある.そこで従来の2次精度のAdams-Bashforceスキーム(AB-2)から3次精度のRunge-Kutta-Wray(RKW-3)スキームに変更し,両者の解の精度の比較を行った.2)非線形項の空間の離散化手法について,高階の超粘性の影響が出現する5次精度のRai and Moinの上流スキームと数値粘性の影響がない2次精度の中心差分スキームの比較を行った.時間・空間に関する離散化パラメータの調整により,数値粘性の影響が出ない中心差分スキームの安定性・優位性を確認した.3)計算領域・境界条件の再考,とりわけ対流境界条件について見直しを行った.4)線形領域の第一次不安定性で出現する渦輪列形成ー崩壊と初期擾乱波数の関係性に関する定量的評価を行った.これらによりPrが1近傍については,平均量・変動量共に従来のデータならびに理論とコンシステントな結果が得られることを確認した.

円筒系発熱体周りのメッシュ解像度を10億点程度としたシミュレーションを行うことで初期状態から発達した乱流境界層に至るまでの流れ場の微細構造の詳細,流体中の流れ場の特徴的長さスケールについての知見が得られた.また高プラントル数領域でのシミュレーションを可能とするラグランジュ的描像を適用したシミュレーションコードの作成にとりかかった.これは現時点で完成には至っていない.研究の最終目標でもあるPr>>1で見られるマルチスケールの流れ場を明らかにするためのモデリングについて時間を要している点である.高プラントル数の取り扱いに関する基本方針としては当初の予定通り,Euler-Lagrange法に着目し,このモデリングにあたっている.現状としてはEulerianスキームは上述のとおり概ね完了したものの,Lagrange的な描像について未だプログラムの開発段階である.遅延理由はEulerianに焦点を絞ったコードの改良,精度検証に時間を要したことに起因している.3年次は以下3点を行った.1つめはPrが1近傍についての直接数値計算結果の解析の続きである.このPr数が1近傍の取り扱いについては,2年次に離散化手法について計算効率も考慮して最適と考えうるスキームを適用している.具体的には時間に関してはRKW-3法,空間の特に非線形対流項については数値粘性のない2次精度中心差分を用いて,局所レイリー数が1E+12近傍までの空間発展の様子を解析を続けた.結果はまとまり次第投稿する.2つめはPr>>1で見られる速度場の最小スケールと温度場の最小スケールにおいて隔離が生じるような系における計算コードの開発を行ってきた.この計算はprimitive functionとメモリ使用量の関係からGPUではなくCPUを用いた計算コードに変更し,さらに妥当性を効率的に検証するためにまずは2次元コードから作成した.計算モデル・コードの妥当性を見るためには,極力離散化処理に伴う数値粘性・数値振動等のゴースト解の出現を抑える必要が有り,本年度は2次元の等間隔メッシュを採用し,特に空間離散化については5次精度コンパクトスキームを用い,境界部その隣接ノードについてはそれぞれ3次精度・4次精度のコンパクトスキームを用いている.コンパクトスキームの不等間隔メッシュへの拡張..3次元化については現在調査中である.3つめはアプリケーションとして超臨界状態のヘリウムガスが大気に放出された際の周囲の酸素濃度の時間変動をみるための放出挙動予測計算を行った.これは1成分系から2成分系の拡張が必要であるが,計算スキーム等は流用した.極低温のヘリウムが室温環境下に放出されるため,濃度勾配が熱流に寄与する効果,温度勾配が物質流束に寄与する効果(オンサーガーの相反定理)を考慮する必要があるが,簡単のためにこれらの拡散係数はゼロとしている.これについては第一報を学会にて報告した.Prが1近傍については最終的なまとめを残している以外概ね終了している.一方でPr>
変動するＥＵ国境地域におけるエスニック集団共生の課題

平成30年度は,オーストリアの国境地域における多様なエスニック集団の動向を地域変化との関わりを踏まえて検討するために,4人の研究者それぞれが.各自で分担するフィールドで研究課題に取り組んだ.加賀美は,ハンガリー国境地域であるオーストリア・ブルゲンラント州におけるエスニック集団として特にロマに注目し,彼らの教育および文化活動についての資料収集を.オーバーワートにあるロマの自助団体「カリカ協会」を中心にして実施した.その結果,ロマの伝統文化の継承はもちろんのこと,若者の失業,子どもの教育,高齢者の生きがいなどの課題に対する取り組みがなされていることが明らかになった.森は,オーストリア・ケルンテン州において,EUの難民受入策によって流入する難民に対するローカルな社会の対応について,現地調査を実施した.また,オーストリア/スロヴェニアの「国境を歩く」催しを調査し,自治体主導の文化的事業である反面,国境をめぐる知識・情報が観光資源化しつつある実態を明らかにした.飯嶋は,スロヴァキアとの国境地域としてスロヴァキア側の小カルパチア地域において,ドイツ系少数民族(カルパチアドイツ人)の居住の歴史と地域文化の保護・再生に関する現地調査を実施した.その結果,カルパチアドイツ人団体に関する資料を踏まえ,ブドウ栽培・ワイン醸造業が新たな地域変化の動因になっていることを明らかにした.薩摩は,チェコとの国境地域を担当し,特に国境付近を流れるディイェ川流域における自然保護および観光事業に関する調査を中心に進めた.具体的にはチェコ・ズノイモのポディイー国立公園管理事務所において,主にオーストリア側との共同事業に関する聞き取り調査を実施し,オーストリア・ザンクトペルテンでタヤタール国立公園に関する資料収集を行った.そして両国立公園の成立事情に関する報告をまとめた.2年目にあたる平成30年度の研究は予定通り実施され,現地調査では多くの資料を得ることができたことから,おおむね順調と判断される.加賀美の調査では,ブルゲンラント州におけるロマの自助組織の具体的な業務に関する最新の資料を得ることができたほか,ロマに対する聞き取り調査をとおして彼らの生活の変化と課題についての知見を得ることができた.調査では多くのロマとの接点が得られ,ハンガリーからの労働者の流入がロマの失業率を高め,EUによる地域統合政策がロマなどの社会的弱者にとって厳しい現実をもたらしていることも把握できた.森の調査では,ケルンテン地方での住民への聞き取り調査をとおして,難民に対する態度はさまざまであること,積極的に支援しようする人がいても隣人関係に微妙な影響を与えること,支援は家族全員を巻き込むことになること,そうした経験を経てふさわしい支援のかたちをそれぞれが考えるようになっていることが語られ,地域変化の一端を把握することができた.飯嶋の調査では,図書館においてカルパチアドイツ人についての貴重な文献資料が得られたほか,農村地域での聞き取り調査では,カルパチアドイツ人のブドウ栽培・ワイン醸造農家において,社会主義時代から民主化・市場経済化,さらにEU加盟とユーロ導入へと至るプロセスにおいて,農業経営の変化と生活行動の多様化についての情報を得ることができた.薩摩の調査では,チェコ側においてオーストリアとの共同事業についての資料を得ることができた.チェコではオーストリア国境地域の自然保護と観光事業に強い関心が寄せられており,本調査に対してきわめて好意的な対応があったことから,チェコ語による多くの資料を提供いただけた.また,オーストリア側でも同事業に対して独自の資料を作成しており,チェコ側と対比するための情報を得ることができた.次年度は3年目にはいり,基本的にこれまでの現地調査を継続し,できるだけ個人レベルにまで掘り下げた資料の収集を目指す.加賀美の研究では,ブルゲンラント州・ロマ自助団体での聞き取りを継続し,ロマの教育・就業などの生活面を重視した資料収集を行う.ロマの家庭や個人を対象にした聞き取り調査が主たる作業になり,そのためにロマ自助団体と緊密な関係を保っていく.また,ツーリズムについても目を向け,さまざまなイベントやモニュメントを対象にした資料収集も行い,地域の動向を検討する.森の研究は,基本的には住民の意識に関する調査を継続させる.そのために,住民を対象にした聞き取り調査を行う.特にドイツ系住民とスロヴェニア系少数民族が同居する地域であることから,それぞれの相手集団への意識を把握することにつとめ,さらに,新たに流入する難民に対する意識について,できる限り多くの事例を得ながら住民意識の全体像に迫る予定である.飯嶋の研究は,カルパチアドイツ人に着目しながら,オーストリアとスロヴァキアとの国境を越えた連携事業を通じて地域文化を保護・再生し,地域活性化につなげようとする動きについて調査を行う.また,国境を越えて設定されている「ワイン街道」などの観光ルートや,博物館の連携,情報の共有など観光・文化分野での事業にも調査を広げる予定である.薩摩の研究は,チェコ国境地域における自然公園に関する資料収集と,特に今年は地域住民の関心や考えなどを聞き取り調査に基づいて把握し,国境地域,とりわけ国境線を越えた隣接国の国境地域に関する住民の見方をとらえようとする.第二次世界大戦後の国境線をめぐる政策とその後の鉄のカーテンがあった地域であり,国境地域についての住民のとらえ方に世代差や年齢差があることも確認したいと考えている.オーストリアの国境地域における多様なエスニック集団の動向を地域変化とのかかわりを踏まえて検討するため,平成29年度は4人が分担するフィールドそれぞれにおけるエスニック集団をめぐる研究課題の確認を行った.加賀美は,ハンガリー国境地域としてブルゲンラント州におけるエスニック集団としてハンガリー系,クロアチア系,ロマの教育および文化活動に関する調査を二言語学校や自助団体において行った.

その結果,それぞれの集団が自身の文化の継承に積極的に取り組む一方で,ロマの貧困や差別といった社会的課題が深刻であり,その実態の解明が必要であることを確認した.森は,ケルンテン州南東の小都市で現地調査を行った.ドイツ語とスロヴェニア語をめぐって歴史的に厳しい緊張関係を経験してきた地区であるが,近年,その緊張関係が緩和傾向にあること,その際,文化活動が顕著な役割を果たしていることが明らかになった.また,EUによる難民受け入れの一端を担ってアジール申請者を受け入れている宿泊施設において,その受け入れの状況を確認した.薩摩は,オーストリア・チェコ国境地域における第二次世界大戦後のエスニック集団の移動をテーマにして,チェコ共和国ズノイモ市の市立図書館において国境地域におけるこれまでの政治的および社会的状況と,チェコ側のポディイー国立公園およびオーストリア側のタヤタール国立公園に関する資料・文献調査を行い,国境越えを強制された人々の歴史的経緯を確認した.飯嶋は,スロヴェニアおよびスロヴァキアとの国境地域の現地調査を実施し,近年の移民・難民の大量流入がもたらした地域への影響,当該国境地域の越境的性格について文献・資料探索を行った.また,スロヴァキア側の国境地域での少数民族の問題を見出すことができたほか,越境性に関するEUの国境地域政策INTERREGによる支援の枠組など,新たな知見を得た.初年度の成果は,当初予想していたよりも良好と判断される.加賀美の調査では,EUの国境地域連携事業に対応したツーリズム振興事業が進む中,イベントや文化事業によるエスニック集団の伝統文化の継承が積極的に進められていることが明らかにされた.しかしその一方で,国境開放に伴ってオーストリア国内の労働市場に外国人が参入し,ロマが労働市場からはみ出され,また行政によるロマ居住の不可視化が進められるなど,ロマを取り巻く深刻な問題を重視してゆく必要性を確認した.森の調査では,難民受け入れについては,EUの方針およびオーストリア政府の政権交代に伴って施策に変化が起こっており,滞在者は明らかに減少傾向にある点を確認できた.今後の展開は予想しにくいが,人間関係を構築したところであるので,アジール申請者がいる限り,彼らの直接的な面接調査をしたいと考えている.多言語主義の文化活動については,学校や教師の存在,ローカルな文化協会に焦点をあてる方針を定めた.薩摩の調査では,チェコ・オーストリア国境地域の住民が歴史的に密接な関係を維持してきたこと,それが第二次世界大戦後のドイツ人追放までの20世紀前半に分断され,冷戦期には交流はほぼ途絶えたこと,20世紀末になってディイェ(タヤ)川流域の環境保全が両地域の協力推進を促したことが明らかになった.
ヒタキ科夏鳥個体群の渡りルートに関する分子生物学的検討

ヒタキ科ウグイス亜科の4種、オオヨシキリ、ウチヤマセンニュウ、イイジマムシクイ、ウグイスについて、繁殖個体群のサンプルを用いて分子生物学的手法の検討をおこなった。ミトコンドリアDNA調節領域では、Tarrのプライマーが、オオヨシキリとウチヤマセンニュウで利用できることがわかった。オオヨシキリは韓国の個体群と日本の個体群を分析し、5%の個体の例外を除いて、両個体群を区別することができた。そして、日本の個体群はフィリピンで主に越冬していることが示唆された。本成果を国際鳥学会2002年大会(北京)で発表した。孤島に離散分布するウチヤマセンニュウでは、九州南部の島々、九州北部の島々、伊豆諸島のサンプルを調べたところ、九州南部と北部は一致し、伊豆諸島のみ0.10.4%の違いが見られた。ただ、伊豆諸島の5個体のうち、1個体は九州地方と同じハプロタイプだったので、調節領域の地域差は頻度差であることがわかった。マイクロサテライト(ms) DNAの分析では、6つのニシセンダイムシクイのプライマーを2種で試した結果、属の異なるウチヤマセンニュウでは利用できなかったが、同属のイイジマムシクイでは、POCC5,6,8の3つの遺伝子座で対立遺伝子多型が検出された。オオヨシキリでは同種から単離された5つの遺伝子座で多型が検出され、大阪と韓国の個体群に遺伝子頻度の明確な違いが認められた。Z染色体上の遺伝子座よりも常染色体上の遺伝子座の方が違いが大きく、オオヨシキリでは常染色体上の遺伝子座が地域差を検出するのにより適していることがわかった。ウグイスでは、msDNAをクローニングし、プライマーの開発をおこなった。以上のように、地域差を検出する手法をいくつかの種で開発し、分子生物学的手法を渡りルートの研究に利用する手法に道をつくることができた。ヒタキ科ウグイス亜科の3種、オオヨシキリ、ウチヤマセンニュウ、イイジマムシクイについて、繁殖個体群のサンプルを用いて分子生物学的手法の検討をおこなった。ミトコンドリアDNA調節領域では、Tarr(1995)のプライマーが、イイジマムシクイでは利用できないが、オオヨシキリ、ウチヤマセンニュウでは利用できることがわかった。孤島に離散分布するウチヤマセンニュウでは、九州南部の島々、九州北部の島々、伊豆諸島のサンプルを計15個体調べたところ、九州南部と北部は一致し、伊豆諸島のみ0.10.4%の違いが見られた。ただ、伊豆諸島の5個体のうち、1個体は九州地方と同じハプロタイプを示したので、調節領域の塩基配列での地域差は頻度の差と解する必要がある。マイクロサテライトDNAの遺伝子頻度を求める分析では、6つのニシセンダイムシクイのプライマー(Bensch et al.1997)を2つの異なる種で試した。異なる属であるウチヤマセンニュウでは利用できないことがわかったが、同属のイイジマムシクイについては、POCC5,6,8の3つの遺伝子座で多型遺伝子が見つかった。オオヨシキリでは同種から単離された5つの遺伝子座で多型が検出された。大阪と韓国の個体群に遺伝子頻度の明確な違いがあった。以上のように、地域差を検出する分析手法はいくつかの種で確立しつつある。渡りルートの解明に向けた分子生物学的アプローチとして、今後、多型のより多い遺伝子座を探すなど、手法を改良しながら、地域個体群のサンプル収集と地域差の検出もおこなう。

Z染色体上の遺伝子座よりも常染色体上の遺伝子座の方が違いが大きく、オオヨシキリでは常染色体上の遺伝子座が地域差を検出するのにより適していることがわかった。ウグイスでは、msDNAをクローニングし、プライマーの開発をおこなった。以上のように、地域差を検出する手法をいくつかの種で開発し、分子生物学的手法を渡りルートの研究に利用する手法に道をつくることができた。
外因性コレステロール酸化物の生体内移行特異性、代謝及び炎症作用とその予防策の追究

第一に、in vivoで、年齢および性の違いによるコレステロール酸化物(Oxc)代謝の変化を検討した。特に、Oxc分子種の中でも生体内で高濃度で検出される7-ketocholesterolに着目し、その代謝の年齢および性の違いによる変化を検討した。その結果、7-ketocholesterolの代謝は性の違いによって変化することが明らかとなり、ラットにおいては雌に比べて雄で7-ketocholesterolが代謝されやすいのではないかと考えられた。次に、in vitroおける年齢および性の違いによる7-ketocholesterol代謝の変化についてそのメカニズムを明らかにするため、肝臓よりミクロソームを調整して検討した。その結果、in vivoで得られた結果と同様にラットの肝ミクロソームにおいても雌に比べて雄由来の方が7-ketocholesterolが代謝されやすいことが明らかとなった。さらに、in vitroでは年齢の違いによる変化も観察された。すなわち、加齢に伴って、7-ketocholesterolは代謝されにくくなることが予想された。一方、Oxcのクリアランスについての情報が乏しいことから、Oxcのクリアランス機構の一つとしてグルクロン酸抱合化に着目した。その結果、Oxcはin vitroではUGT1A3及びUGT2B7の抱合化酵素によって抱合化された。また、Oxc混合物をラットに投与し、生体内組織及び排泄物を解析したところ、一部のOxc分子種のグルクロン酸抱合体が胆汁、血漿、あるいは尿で検出され、ラット生体内においてグルクロン酸抱合体が生成することが明らかになった。さらに、胆汁と尿中に排出されたOxcの抱合体及び非抱合体のレベルを明らかにし、Oxcの抱合化が生体外へのクリアランス機構に寄与している可能性を明らかにした。コレステロール酸化物の誘導体方法の開発が困難であり、HPLCによる微量分析について現在はGCMSを用いた高感度分析方法の開発に変更して研究を進めている。その他の部分は概ね順調であり、脳組織へのコレステロール酸化物の移行性については新たに判明した結果である。コレステロール酸化物(Oxc)の高感度分析法については蛍光誘導体化が困難であったことからGCMS分析に関する誘導体化の効率化に関して検討を始めている。また、Oxcをラットに投与した場合の生体内の抗酸化システムの変動と炎症反応について検討する予定である。また、in vitroではOxcの炎症誘導作用について、マクロファージが関与する場合、また、消化管でのイベントを予想して明らかにしていく予定である。さらに、2018年度の研究でOxcの一部が脳組織に移行している可能性が示唆された。現在のところ、脳組織に食事由来のOxcが移行するとの情報はない。そのため、ラットにOxc混合物を摂取させた場合の脳への移行蓄積性について検証したいと考えている。食品中のコレステロールは、加熱等の加工や長期間保存により、酸化されてコレステロール酸化物(COP)を生じる。COPを摂取すると脂質代謝が変動したり動脈硬化等の疾病を発症するリスクが高まる。本年度研究では、COP摂取後の生体内分布について検討した。5週齢Wistar系雄ラットに、0.5%COPを含む飼料を10日間与え、種々の組織内のCOPレベルを測定した。その結果、COPを投与しなかった場合と比べて、肝臓と血漿では主要なCOP分子種レベルが高くなり、特に、動脈では7-ketocholesterolと6-ketocholestanolのレベルが高くなったので、keto型COPの蓄積による動脈硬化発症リスクが高まると予想された。さらに、腎臓や心臓、皮下及び内臓脂肪組織からもCOPが検出された。また、検出されたCOP分子種の各レベルに違いがあったので、生体内ではCOP蓄積については部位特異性があると考えられた。次に、6週齢Wistar系雄性ラットにCOPを経口投与し、7日間の経日的なCOP体内動態及び各組織への蓄積性を検討した。その結果、血漿、VLDL、LDLでは、経日的にCOPレベルが増大した。一方、肝臓及びHDLでは、投与前と比べてCOP投与後1日目でCOPレベルが最大値となり、その後経日的に減少したが、HDLのCOPは7日目でもウォッシュアウトされなかった。各組織では、排出されやすいCOP分子種とそうではない分子種に分かれることが明らかとなった。よって、食事から摂取したCOPは小腸で吸収された後にリポタンパク質を介して全身へ運ばれること、また、種々のCOP分子種の中でも7β-hydroxycholesterol、cholestantriol、6-ketocholestanol及び7-ketocholesterolは各臓器から排出されやすい可能性が明らかとなった。初年度の最大の目的であったコレステロール酸化物の蓄積性について、比較的長期の投与及びショットで投与しての経日的変化は明らかとなり、脳における移行蓄積の有無を調べるのみとなった。一方、高感度分析についてはGCMS分析での誘導体化の改変についてはほぼ明らかとなったが、蛍光誘導体化によるHPLC分析については不明な点が残っており、概ね順調であると判断した。

次に、in vitroおける年齢および性の違いによる7-ketocholesterol代謝の変化についてそのメカニズムを明らかにするため、肝臓よりミクロソームを調整して検討した。その結果、in vivoで得られた結果と同様にラットの肝ミクロソームにおいても雌に比べて雄由来の方が7-ketocholesterolが代謝されやすいことが明らかとなった。さらに、in vitroでは年齢の違いによる変化も観察された。すなわち、加齢に伴って、7-ketocholesterolは代謝されにくくなることが予想された。一方、Oxcのクリアランスについての情報が乏しいことから、Oxcのクリアランス機構の一つとしてグルクロン酸抱合化に着目した。その結果、Oxcはin vitroではUGT1A3及びUGT2B7の抱合化酵素によって抱合化された。また、Oxc混合物をラットに投与し、生体内組織及び排泄物を解析したところ、一部のOxc分子種のグルクロン酸抱合体が胆汁、血漿、あるいは尿で検出され、ラット生体内においてグルクロン酸抱合体が生成することが明らかになった。さらに、胆汁と尿中に排出されたOxcの抱合体及び非抱合体のレベルを明らかにし、Oxcの抱合化が生体外へのクリアランス機構に寄与している可能性を明らかにした。コレステロール酸化物の誘導体方法の開発が困難であり、HPLCによる微量分析について現在はGCMSを用いた高感度分析方法の開発に変更して研究を進めている。その他の部分は概ね順調であり、脳組織へのコレステロール酸化物の移行性については新たに判明した結果である。引き続き、コレステロール酸化物(COP)の高感度分析法についての改良を検討する。また、外因性COPの組織蓄積特異性について、脳内への移行の有無、性別ならびに年齢期の異なる場合での変化について調べたいと考えている。一方、COPの有害性、特に脂質代謝に与える作用については種々の知見がある。しかし、その性差は明らかになっていない。ヒトの場合、おそらく男性は中年期に、女性は高齢期にCOPの影響を受けやすいと予想している。そこで、本課題では、年齢の異なる動物にコレステロール酸化物を投与し、脂肪酸およびコレステロール代謝がどのように変化するのか、また、酸化していないコレステロールを与えた場合とどのような違いがあるのかを明らかにしたい。また、これまでに7-ketocholesterolのクリアランス機構を調べてきたが、生体内で高いレベルで検出される5-epoxycholesterolと7β-hydroxycholesterolのクリアランスについても検討したいと考えている。コレステロール酸化物(Oxc)の高感度分析法については蛍光誘導体化が困難であったことからGCMS分析に関する誘導体化の効率化に関して検討を始めている。また、Oxcをラットに投与した場合の生体内の抗酸化システムの変動と炎症反応について検討する予定である。
p電子系超伝導-半導体から超伝導体への統一的理解-

ワイドバンドギャップ半導体SiCの結晶中の積層構造の様式が異なる構造多形(ポリタイプ)に着目し、3C型(3C-SiC)と6H型(6H-SiC)それぞれに対してB及びAlをドープすることによって、超伝導が発現することを発見した。この発見により、p電子系バンドギャップ半導体に発現する超伝導の超伝導特性(第1種超伝導若しくは第2種超伝導)が、アクセプター準位の位置によって定性的に理解できることを示した。p電子系超伝導物質として、キャリアがドープされたSiCの超伝導に関して、更なる研究を進め、以下の知見を得た。(1) SiCにおいて観測される結晶中の積層構造の様式が異なる構造多形(ポリタイプ)に着目し、中でも発生確率が高い3C型(3C-SiC)と6H型(6H-SiC)それぞれに対してB(ホール)ドープを行い、双方が化合物としては極めて稀な第1種超伝導体であることを明らかにした。(2) B以外の元素によるホールドープとして、Alドープによっても超伝導転移を示すことを発見し、3C-SiCと6H-SiCは、それぞれ第1種、第2種超伝導体であることを明らかにした。(3) BドープSiC、AlドープSiCの超伝導の発見によって、これまで報告されていたp電子系バンドギャップ半導体に発現する超伝導(Bドープダイヤモンド、BドープSi)の超伝導特性(第1種超伝導若しくは第2種超伝導)が、ドープされた元素が形成するアクセプター準位の位置によって定性的に理解できることを示した。(4)『ホールーエレクトロン』の対称的な研究を進めるため、N(エレクトロン)ドープを試みたところ、超伝導転移には至らなかったが系の著しい金属化を確認した。また、他のp電子系超伝導物質として、Al-Siによって形成される蜂の巣型格子(MgB_2と同タイプの結晶構造)を有する超伝導体CaAlSi(T_c7K)に関して、非弾性X線回折実験によってAlとSiが交互に上下方向に振動する低エネルギーの格子振動が異常な振る舞いを示すことを発見し、超伝導発現に非常に重要な役割を担っていることを明らかにした。Bドープされたワイドバンドギャップ半導体SiC(SiC:B T_c=1.4K)が、化合物において非常に稀な第1種超伝導体であることをうけ、その発現機構に迫るため更なる物性評価を進めた。試料中のホールキャリア濃度の制御を目的として、試料合成過程における仕込みB濃度に対する物性の変化を追及したところ、B濃度の増加に従ってキャリア数が大きくなって系が金属化傾向を示し、超伝導転移を示す領域では、キャリア数によって第1種超伝導、第2種超伝導が発現する領域が存在することを明らかにした。この超伝導が発現する領域では、試料の表面分析の結果から、キャリア数が大きくなるにつれて鴛がほとんど変化せず、グレインザイズが大きくなる傾向が得られた。このことは、ある一定B濃度のグレインが常に合成されており、そのサイズが大きくなることによって系が非常にクリーンになって第1種超伝導を示していることを表している。さらに、共有結合性の強い他のワイドバンドギャップ半導体としてAlN(バンドギャップ約6eV)に着目し、超伝導化への萌芽的アプローチを行った。現在、試料中の窒素量の変化によってキャリアがドープされたAlN_xの合成を期待した新物質開発によって、約2.8Kで超伝導転移を観測した。現時点では、均一な超伝導相を得ているとは言い難く、キャリア濃度を決定出来てはいない状況であるが、合成条件の制御によってT_cが変化し、超伝導相の興と結晶格子との間には相関があることから、試料中のAl/N比が1.0から変化したことによってキャリアが導入されていることが考えられる。
uPA/uPARシステムの膵癌浸潤転移への関与

1.免疫組織化学的検討:膵管癌24例(手術標本18例、剖検標本6例)粘液産生膵腫瘍13例、慢性膵炎8例の病変部と正常膵組織6例の各組織を4%PFA固定し、パラフィン包埋切片を作成した。一次抗体にはマウス抗ヒトu-PA抗#394、マウス抗ヒトu-PAR抗体#3936 (American Diagnosica)を使用、染色はSABによる間接酵素抗体法で行った。正常膵では、小葉間導管細膵管の上皮に弱中等度のu-PA、u-RAP免疫活性を認めた。慢性膵炎では拡張膵管の過形成上皮にu-PA、u-PARの発現を認めた他、間質細胞にもu-PAの免疫活性が軽度発現していた。粘液産生膵腫瘍と膵管癌におけるu-PA免疫活性は、高低分化型腺癌で癌細胞に弱中等度の発現を示し、間質にも70%に軽度の発現を認めた。u-PARは主に上皮細胞に発現し、60%で中等度以上の染色性を示した。それ対し、間質系には30%に軽度の発現を示したのみであった。2. In Situ Hybridization:膵管癌8例、粘液産生膵腫瘍3例、慢性膵炎3例の病変部と正常組織4例について、u-PAR mRNAの発現を検討した。プローブはu-PAR cDNAの333base (GeneBank, W25277)をプラスミドベクターpT3T7DのMCSに組み入れ、in vitro transcriptionによりジゴキシゲニン標識RNAプローブを作成した。正常膵では、1020%の細膵管にmRNAの発現を認めた。粘液産生膵腫瘍では2030%の過形成腺腫上皮に発現していた。慢性膵炎ではほとんど認めなかった。癌では4050%で上皮にmRNAが発現していたが、間質細胞には、10%以下に留まった。以上より癌細胞はu-PARを発現し浸潤と関わっている可能性が考えられた。