hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外国につながりのある子どもと社会的養育－乳児院・母子生活支援施設の調査に基づいて

そこで、近年の社会的養育をめぐる動向について検討するとともに、そうした動向をふまえた、保育士養成をめぐる課題について整理を行った。その結果以下のことを提示した。(1)「ビジョン」でも示されているように、子どもの特別なニーズに合った養育を保障する専門性の高いケアのあり方は、今後いっそう求められるであろう。それは、現在の社会状況・家庭問題をふまえたうえで、保育士が子どもの最善の利益を保障する児童福祉の専門職である限り欠かすことはできない。(2)「社会的養育」という視点に立つならば、ソーシャルワークの視点は、施設保育士のみでなく、保育所の保育士や認定こども園の保育教諭においてもこれまで以上に求められるであろう。(3)やや遅れている。とした理由は次のとおりである。本研究では、実際に外国につながりのある子どもや保護者の支援を行っている乳児院・母子生活支援施設職員に対するインタビュー調査を実施し、その結果に基づいて、1)乳児院及び母子生活支援施設に入所する子どもや保護者の現状と背景を把握し、2)施設入所時から退所後も含めた支援の課題を明確化するとともに、3)これからの社会的養育システムにおける乳児院・母子生活支援施設及びそこで働く施設保育士に求められる役割について提示しようとするものである。研究開始時は、2018-2019年度にかけてインタビュー調査を実施するとともに、国内外の外国につながりのある子どもに対する社会的養育、母子支援をめぐる実践、政策展開についての先行研究の整理を行い、最新の動向をおさえると予定をしていた。しかし、2018年度半ばに、急遽、研究分担者の変更が生じたため、研究グループ内で研究の役割分担の変更と研究計画の見直しを行うこととなった。また、出入国管理法の改正により外国人労働者の受け入れ拡大に向けた動きが広がったことで、新たな動向を正確に押さえた上で、当該の子どもや保護者の問題を分析、検討する必要性が生じた。その結果、インタビュー調査を2019年度以降に実施することとし、今年度は、社会的養育をめぐる動向と保育士養成の課題を整理するとともに、外国人受け入れ拡大に向けた政策動向に関する情報収集を進めることに注力するとした。研究の進め方に変更は生じたものの、上記課題の整理は研究全体の課題の整理にもつながり、インタビュー調査においても有効に活用できる視点を得ることができたと考える。2019年度は、インタビュー調査を実施するとともに、国内外の外国につながりのある子どもに対する社会的養育や母子支援をめぐる実践やおよび先行研究と政策展開についての整理を行い、最新の動向をおさえる。研究情報収集として、関連学会・研究会への参加を行う。インタビュー調査を実施するための準備は2018年度末より行っている。2020年度は、この調査結果の考察と研究動向の整理をもとに、現場へのフィードバック・インタビューを行いながら、当該の子どもと保護者を対象とした社会的養育のあり方について検討する。また、施設職員や保育士養成施設教員等との研究会を持つことにより、日本における現行の家族制度や社会福祉制度その他法規上の課題も明らかにするとともに、施設及び施設保育士の役割の明確化や今後必要となる手立てを提示する。
暖冷房運転が生活者に与えるストレスの数値化と木炭による最適省エネ居住空間の提案

集合住宅の天井裏への木炭の敷設が、人体へどのような影響を及ぼすか、夏期・冬期をターゲットに検証した。3階建てRCマンション1階の角部屋でない2部屋で、7月から8月、および1月から2月にかけて臨床試験(23:309:309:30;34時間)を行った。1部屋の天井裏には木炭を敷設し、もう1部屋には何も敷設しない状態とした。2DKのうち、1洋室+DKを臨床試験および環境測定の対象とした。天井裏・室内・床下および外部ベランダ軒先の空気温度・相対湿度を測定した。冷房は、25°C自動連続運転設定(就寝時のみoff:23:306:30)とし、暖房は、20°C自動連続運転設定(就寝時のみoff:23:306:30)とした。被験者は9人の健康な成人男性でインフォームド・コンセントを事前に済ませた上で臨床試験を開始し、結腸温、皮膚表面温、心拍数、および動脈血圧を測定した。また、被験者は靴下を履いた上で、夏期:下着・短パン・Tシャツを着て、冬期:下着・ヒートテック上下・スウェット上下を着て、洋室の壁際に配し、起床時はマットレスの上に座位で、就寝時はその上に毛布と羽毛布団をかけ仰臥位とした。なお、起床後、採血(2回)を行いストレス関連ホルモンの分析を行った。血液分析の結果、夏期において両部屋に有意な差は認められなかったが、冬期において副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)値は、天井裏に何も敷設していない部屋では約3割増加した。このことより、木炭の敷設は、冷房・暖房ON/OFFに対する人間のストレスを、夏期では一般的な部屋同等とし、冬期では抑制する働きがあることが実証された。最後に、現場に近い形の試験体を用いて熱貫流率を測定した。「被験者の医学的根拠に基づくストレス値の評価」予定通り、夏期・冬期の臨床実験を終え、冬期における木炭敷設の有意性を証明することができた。「温熱環境測定」予定通り、室内空間の温度・湿度、風速、グローブ温度、日射量、消費電力量の測定、空間温度分布などの連続測定を終えた。また、被験者睡眠時において、被験者と布団との間の熱流を把握した。さらに、小屋裏(天井裏)や床下における温度・湿度測定に加え、含水率計や結露センサーによる水分量チェックを継続して行った。なお、定期的に目視によるカビや腐朽などの劣化診断も行った。「使用する断熱材の熱特性の把握」熱物性測定装置によりグラスウールおよび木炭(炭化温度:780°C・800°C)の熱容量を測定した。また、JIS A 4710に対応した環境制御型ツインチャンバーにより、枠組みが軽鉄(または木材)でその一面に石膏ボードを配した内部に、グラスウールと木炭を配し、熱貫流率を測定した。現状、ほぼ当初予定通り実験・解析も進み、このまま最終年でまとめに入りたい。

なお、定期的に目視によるカビや腐朽などの劣化診断も行った。「使用する断熱材の熱特性の把握」熱物性測定装置によりグラスウールおよび木炭(炭化温度:780°C・800°C)の熱容量を測定した。また、JIS A 4710に対応した環境制御型ツインチャンバーにより、枠組みが軽鉄(または木材)でその一面に石膏ボードを配した内部に、グラスウールと木炭を配し、熱貫流率を測定した。集合住宅の天井裏への木炭の敷設が、人体へどのような影響を及ぼすか、冬期をターゲットに検証した。3階建てRCマンション1階の角部屋でない2部屋で、1月から2月にかけて臨床試験(23:309:309:30;34時間)を行った。1部屋の天井裏には木炭を敷設し、もう1部屋には何も敷設しない状態とした。2DKのうち、1洋室+DKを臨床試験および環境測定の対象とした。天井裏・室内・床下および外部ベランダ軒先の空気温度・相対湿度を測定した。暖房は、20°C自動連続運転設定(就寝時のみoff:23:306:30)とした。被験者は9人の健康な成人男性でインフォームド・コンセントを事前に済ませた上で臨床試験を開始し、結腸温、皮膚表面温、心拍数、および動脈血圧を測定した。また、被験者は靴下を履いた上で、下着・ヒートテック上下・スウェット上下を着て、洋室の壁際に配し、起床時はマットレスの上に座位で、就寝時はその上に毛布と羽毛布団をかけ仰臥位とした。なお、起床後、採血(2回)を行いストレス関連ホルモンの分析を行った。その結果、対象とした室内の温度は天井裏に木炭を敷設した部屋が高く、相対湿度は天井裏に何も敷設していない部屋が高かった。一方、血液分析の結果、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)値は、天井裏に何も敷設していない部屋に滞在したことによって約3割増加したが、天井裏に木炭を敷設した部屋では変化はほぼ認められなかった。また、コルチゾール値は両部屋ともほぼ変化は認められなかった。このことより、木炭の敷設は、暖房ON/OFFに対する人間のストレスを抑制する働きがあることが実証された。最後に、木炭(炭化温度:780°C・800°C)の熱容量を測定すると共に、現場に近い形の試験体を用いて熱貫流率を測定した。「被験者の医学的根拠に基づくストレス値の評価」予定通り、冬期の臨床実験を終え、結果も木炭敷設の有意性を証明することができた。「温熱環境測定」予定通り、室内空間の温度・湿度、風速、グローブ温度、日射量、消費電力量の測定、空間温度分布などの連続測定を終えた。また、被験者睡眠時において、被験者と布団との間の熱流を把握した。さらに、小屋裏(天井裏)や床下における温度・湿度測定に加え、含水率計や結露センサーによる水分量チェックを継続して行った。なお、定期的に目視によるカビや腐朽などの劣化診断を行った。現状、ほぼ当初予定通り実験・解析も進み、このまま最終年でまとめに入りたい。「被験者の医学的根拠に基づくストレス値の評価」、「温熱環境測定」、および「使用する断熱材の熱特性の把握」いずれも問題なく今年度の予定を終えることができた。実験系は確立しているので、今後、29年度と同様な手法で臨床試験を行う予定である。なお、エアコンの温度センサーの設置位置や、設定温度を変更して様々な場合を検討する予定である。
吸着および包接された分子の励起状態・イオン状態の動的構造

ポリ(Nービニルカルバゾ-ル)(PVCz)をセルロ-スに吸着させ、その励起三重項状態や光電荷分離過程を拡散反射レ-ザ-ホトリシスにより測定し、溶液や薄膜などの均一系とは異なる吸着状態特有の現象を明らかにした。過渡吸収スペクトル測定には、マルチチャンネルフォトダイオ-ドアレイを検出器に用いた351nmエキシマ-レ-ザ-励起のホトリシスシステムを用いた。試料は、PVCzのベンゼン溶液及びPVCzに電子受容性化合物(アクセプタ-)を添加した同溶液にセルロ-スをそれぞれ浸し、吸着平衡後乾燥させた。アクセプタ-は電子親和力の異なる4種類を用い、ド-プ量はカルバゾ-ルモノマ-単位にして約5mol%にした。試料の光酸化を防ぐため、測定は窒素を吹き付けながら行った。PVCzの過渡吸収スペクトルは、Czモノマ-のTn←T_1吸収である。長波長部は光イオン化によって生成した多種多様のCzカチオントCzモノマ-アニオンラジカルの吸収の重ね合わせであると考えられる。アクセプタ-ド-プによる光電荷分離過程の結果は、アニオンラジカルと多種多様のカチオンラジカルの重ね合わせと説明できる。同時にCzのTn←T_1吸収が観測されるがこれは、吸収状態では拡散律速によるexciplex形成が起こらないため、exciplex形成に関与しなかったS_1状態は項間交差過程を経てT_1状態となり現れると説明できる。アニオンとカチオンの吸収減衰曲線を比較したところ、減衰挙動が一致していることから両ラジカルの再結合がその減衰挙動を決定していると考えられる。短寿命成分はイオンペア-の再結合が律速段階となるexciplex蛍光の減衰挙動と一致することから、この過渡種はexciplex状態であると考えられる。長寿命成分は、イオンペア-が再結合を逃れて解離したフリ-イオンであると考えられる。このように初めて、固体吸着状態における光電荷分離過程を明らかにした。
生涯学習社会における遠隔学習者のための学習支援に関する研究

本研究の最終年度においては、昨年度までの理論研究をもとに、自己主導的学習者(self-directed learner)という観点から、遠隔学習者個々人のもつ学習に対するレディネスについて、定量的な調査研究を行った。さらには、遠隔学習者の特性と学習意識についても把握しようと試みた。なお、調査は、放送大学の学生(学習センター)を対象にして実施した(データ数:174)。その結果、遠隔学習者の「自己主導的レディネス(self-directed learning readiness)」の合計スコア(全58項目)は、平均値で209.2、1項目あたりに換算すると、3.61となった。中央値が3.00であるから、概して肯定的な回答が寄せられていた。さらに、このスコアは、成人を対象とした先行研究の数値に比べても高い。このことから、自己主導性や自律性の高い遠隔学習者像が浮かび上がってくる。さらに、学習への意識についてもみてみると、学習意欲や学習の継続性・持続性など軒並みきわめて高い数値となっていた。このあたりからも、遠隔学習者としての特性が今後導き出せそうだ。しかし、その一方で、多くの遠隔学習者が放送大学での学習について不安や戸惑い、さらには孤独感を感じていることも看過できない。そのため、彼らのうち65%がチューター等の個別の学習支援者の必要性を感じていたのも納得がいく。こうした側面の特性についても、今後研究をすすめ、遠隔学習者のための学習支援に関する理論と実践方策の開発を試みていきたい。なお、調査結果は現在、分析中であり、あらためてこの研究成果を発表していく予定である。また、それに関連して、成人に関する学習支援の方法についての考察も行った。本研究の初年度においては、遠隔学習者に関する理論研究が主要な研究課題となった。遠隔学習者の観点から、理論研究を行うと、遠隔教育理論のなかでも「自律性と独立の理論(theory of autonomy and independence)」からの知見が有効な示唆を与えてくれることがわかった。「自律性と独立の理論」は、ムーア(Moore, M.G.)がウェデマイヤー(Wedemeyer, C.A.)の「独立学習の理論」を発展させたものである。彼によると、遠隔学習者は、「目的の設定」、「学習方法」、「評価」の3点についての自律性を求めると指摘している。確かに、自由度の高い生涯学習社会において、遠隔学習者には選択の可能性がひろがっている。しかし、同時に学習者自身の責任もそのぶん大きく、自らの学習活動を強くコントロールし、学習プロセスにおいて自律性や自己主導性を発揮していくことが求められてくる。そのため、ムーアの指摘は、遠隔学習者の学習プロセスにおける自律性を考察するうえで示唆深く、次年度以降の調査研究の枠組みにも効果的であると確認された。その他、遠隔学習者にとって、「学習への動機付け」や「遠隔教育コースについての情報」などがコース修了の鍵を握る要因になることも明らかになった。さらに、先行研究によると、遠隔学習者の学習の成功には、フォーマルな学校教育(学習者の教育的な背景)の影響も大きいとの指摘もある。遠隔学習者としての「自己主導的学習能力」と「学校教育における学習能力やその到達度」との関連については、引き続き研究課題としたい。このように、本年度は、遠隔学習者の特性を理論的に把握することを中心に研究を行った。本研究の次年度においては、まず遠隔教育の展開をもとに、おもに遠隔高等教育における学習形態・方法の新しい動きを概観し、その可能性と課題について考察した。その結果、今後の遠隔教育は、情報通信技術を教育的に利用することにより、遠隔教育にしかできない学習者中心の学習形態・方法にこそ活路を見いだすべきであると判断された。そのためには、遠隔教育において自己主導的学習(self-directed learning)を実現することができるように、学習支援のあり方を問わなければならないことがあらためて確認された。それに関連して、遠隔学習者に関する理論研究が、引き続き今年度も主要な研究課題となった。なかでも、前年度から着目していたムーア(Moore, M.G.)の「自律性と独立性の理論(theory of autonomy and independence)」が有効な示唆を与えてくれた。その際、とくに「学習者の自律性」に焦点をあてて研究を行った。今後は、学習者の自律性と自己主導性の関連について考察をすすめていきたい。さらに、ケンバー(Kember, D.)の理論についても検討をはじめた。彼のオープン・ラーニングのモデル(Open Learning Model)も、遠隔学習者の特性や学習支援を考えるうえで効果的な枠組みであることがわかった。彼のモデルは、学習者が遠隔教育プログラムを成功裏に達成(修了)するためのさまざまな要因、とくに学習者が彼らの学習と仕事や家族、社会的な責任とをどの程度、調整することができるかに注目している。遠隔教育に関する調査研究にも適用可能な、このケンバーのモデルについては、最終年度でも引き続き研究課題としたい。

その結果、遠隔学習者の「自己主導的レディネス(self-directed learning readiness)」の合計スコア(全58項目)は、平均値で209.2、1項目あたりに換算すると、3.61となった。中央値が3.00であるから、概して肯定的な回答が寄せられていた。さらに、このスコアは、成人を対象とした先行研究の数値に比べても高い。このことから、自己主導性や自律性の高い遠隔学習者像が浮かび上がってくる。さらに、学習への意識についてもみてみると、学習意欲や学習の継続性・持続性など軒並みきわめて高い数値となっていた。このあたりからも、遠隔学習者としての特性が今後導き出せそうだ。しかし、その一方で、多くの遠隔学習者が放送大学での学習について不安や戸惑い、さらには孤独感を感じていることも看過できない。そのため、彼らのうち65%がチューター等の個別の学習支援者の必要性を感じていたのも納得がいく。こうした側面の特性についても、今後研究をすすめ、遠隔学習者のための学習支援に関する理論と実践方策の開発を試みていきたい。なお、調査結果は現在、分析中であり、あらためてこの研究成果を発表していく予定である。また、それに関連して、成人に関する学習支援の方法についての考察も行った。
外植体培養系を用いた発生早期の運動神経細胞死の解析

1,10時間程度のニワトリ胚頚部の外植体培養が可能であり、頚髄に起こる早期の細胞死もその中で進行するが明らかになった。しかし、安定した長期間の培養については今後の課題となった。2,この系でカスパーゼ-3に対する阻害剤であるDEVD投与を行ったところ、DNA断片化を示す細胞数が減少した。そこで脊髄組織を取り出してカスパーゼ活性を直接計測したところこの酵素活性の上昇がみられた。3,外植体培養系の開発と併行して、生体内でもin vitroと同様の実験が出来る系を開発した。ニワトリ胚の周囲の羊膜腔内に高濃度の生理活性物質や酵素阻害剤を停留させることで、それらの物質の頚髄に起こる早期の運動細胞死への影響を観察することが出来る条件を決定した。4,この生体内の系を用いて、カスパーゼ-3様活性の阻害剤を投与して検討したところ。カスパーゼ-3様活性は、アポトーシスの際の核におけるDNAの断片化に関与していることが明らかになった。しかしながら、カスパーゼ-3の活性を抑制しても、細胞死そのものは、遅くなるものの進行し、最終的に貪食を受けた。おなじくカスパーゼ-6様活性に対する阻害剤VEIDの投与を行ったところ、核の凝集が起こらず、カスパーゼ-6が核構造の維持に関わる分子を分解する役割があることが確認された。5,さらに広汎なカスパーゼ酵素群に対する阻害剤であるBAFを投与したところ、細胞死の進行は著しく遅れたが、最終的には細胞が死ぬことが確認された。これらの結果はカスパーゼに依存しない細胞死実行機序の存在を示すものである。また、この時、死ぬべき細胞が運動神経核の中の特定の領域に集まってくることが明かとなり、この細胞死が運動神経の中の特定のグループに起こることを示す所見と考えられた。6,生体内の系を用いて、GDNFの頚髄の早期細胞死に対する影響を調べたところ、細胞死を抑制する効果があることが明らかになった。同様にして、shhは影響を与えないことを明らかにした。ニワトリの頚髄前角で孵卵4-5日に起こる細胞死は、短期間に多くの細胞が死に陥るという特徴を持っており、細胞死の決定や実行機序を明らかにする上でよいモデルになる。われわれは、なるべく生体内に近い環境を保ったまま、細胞死現象を培養条件下で進めることが可能なような外植体を用いた3次元器官培養系を確立ことを目的に本研究に着手した。(1)外植体培養法の確立。コラーゲングル内での三次元培養を行なった。細胞死が始まる直前の時期である孵卵4日弱でニワトリ胚を取り出し、実体顕微鏡下にハンクス液中で内臓と脊索を取り去ったのち、頚部から上位胸部にかけて胚を切り出し、正中で折半し、左右の一方をコントロールとして、一方を数時間から半日の間炭酸ガス培養器中で培養して固定した。凍結切片を作成してTUNEL法を施してコントロールと比べて細胞死が進行したかどうか評価した。その結果、F12を基剤としてウマ血清を添加したもので10時間程度の外植体培養が可能であることが明かとなった。(2)外植体培養系でCaspaseに対する阻害剤を試みたところDEVDでTUNEL法で陽性反応を示す細胞数が減少することが明かとなった。

そこで脊髄組織を取り出してCaspase活性を直接計測したところcaspase-3様活性の上昇がみられた。(3) in vivo系の手法の探索。孵卵4日頃のニワトリ胚はまだ血管系が未熟なので、単に卵内に物質を入れても十分局所に達しない可能性がある。そこで、胚周囲の羊膜腔内に高濃度の活性物質を滞留させ、さらに胚の背側正中に切開を加えることで、in vivoながらin vitroと同様の実験ができる系を開発した。この系を用いてDEVDの影響を調べたところDEVDは細胞死における核の変化を特異的に押さえることが明かとなった。また、生理活性物質のGDNFに細胞死抑制効果があることが明らかになりつつある。今後、外植体培養系とin vivo系を目的に応じて使い分けて研究を進める予定である。平成11年度は以下の3つの目的に向かって研究を進めた。1.外植体のさらに長い時間の培養が可能かどうか引き続き実験を進める。実験を繰り返したが、安定した結果を得ることが出来なかった。2.特異的な阻害剤をもちいて、運動神経細胞死における、各カスパーゼの役割を明らかにする。カスパーゼ3に対する阻害剤のDEVDを投与したところ、細胞死の進行は遅くなったが、細胞死が起こることそのものは抑制できなかった。このことからカスパーゼ3は動神経細胞死に必須のものではないことが示唆された。カスパーゼ6に対する特異的な阻害剤であるVEIDを、生体内に投与したところ、(1)DNAの断片化は起こること、(2)核の凝集が起こらないこと、(3)カスパーゼ3の活性は弱いながら認められることが明かとなった。このことから、カスパーゼ6はカスパーゼカスケードのおいてカスパーゼ3の下流に位置する、アポトーシスにおける核の凝集断片化に関与していることが示唆された。3.昨年度に行った予備実験でGDNFに頚髄の運動神経細胞死抑制効果が認められたので、この作用について詳しい解析を行なう。この結果、(1)GDNFファミリーに属するNEUTURINとPERSEPHINにも細胞死の抑制効果が認められこと、(2)頚髄の運動神経細胞には細胞死の前の時期にGDNFファミリーに対する受容体のRETとアルファー受容体の1,2,4が発現していることが明かとなった。さらに、同じ頚髄の内側運動核の中でのそれら受容体の発現パタンが、異なっており、内側運動神経核の中にさらに細かいサブグループが存在するという興味深い所見が得られた。
高周波誘導加熱式高温ダイヤモンドアンビルセルの開発とラマン分光学的応用

高周波誘導加熱式による高温ダイヤモンドアンビルセル(IH-DAC)の開発と、顕微ラマン分光法を用いた高温高圧下での鉱物の顕微ラマン分光システムの確立が本研究費の目的である。高温高圧下での地球構成物質の挙動を研究する際に高圧発生装置としてDACが用いられることが多い。本申請で開発したDACの加熱方法の高周波誘導加熱による高温発生方法は従来なされなかった加熱方法で安定して1300K程度の高温を発生させる可能性を持つ。本申請においては、高周波誘導加熱電源、加熱コイル高周波誘導加熱に特化したDACの設計製作を行った、試料部の測温のために、数種の融点既知物質の融解の直接観察と、シリコンのラマン散乱光のストークス線(I_S)とアンチストークス線(I_<aS>)の強度比からDAC内の試料の温度を直接測定することを試みた。リンカム社製高温ステージを用いてシリコンの試料温度とI_<aS>/I_S比を測定し、試料温度とI_<aS>/I_S比から求められる温度がよい相関を示すことを確認した後、誘導加熱によるDACの昇温時のI_<aS>/I_S比から試料温度を直接測定した。この校正曲線により一般の試料の試料温度の直接測定が可能になる。加熱様式として二つの材料の組み合わせを試した結果、台座をWCで製作しガスケットをφ4のレニウム板を用いる場合の加熱効率が優れ、800°C程度へ容易に昇温できた。従って、誘導加熱による昇温法は台座を加熱する方法が有望である。単結晶と粉末の石英を出発物質として、石英の高圧相のコーサイトへの相転移をIH-DACを用いて直接観察した。相の同定はラマンスペクトルを用いた。高温高圧下で石英がコーサイトへ相転移する様子が直接観察でき、転移量と転移時間から相転移の機構について考察した。高周波誘導加熱式による高温ダイヤモンドアンビルセル(以下DACと略)の開発と、顕微ラマン分光法を用いた高温高圧下での鉱物の顕微ラマン分光システムの確立が本研究費の目的である。高温高圧下での地球構成物質の挙動を研究する際に、高圧発生装置としてDACが広く用いられる。従来DACの加熱方式として、ダイヤモンド近傍に配置したヒータにより加熱する外熱式(主に1000K程度までの温度範囲で用いられる)と、レーザを直接試料室内に照射し試料を直接加熱する内熱式(2000K以上)がある。本申請で開発する高周波誘導加熱による高温発生方法は、DACを用いた研究では従来なされていなかった加熱方法で、外熱式・内熱式の欠点を補い、安定して高い精度で高温(1000から2000K)を発生させうる新しい可能性を持つ。高周波誘導加熱式による高温DACが開発されれば、DACの加熱方法として新しい展開が期待できる。平成16年度は、高周波誘導加熱電源およびDAC用加熱コイルの製作、高周波誘導加熱に特化したDACの設計製作を行った。また被検試料としてのスティショバイトの合成を岡山大学地球内部研究センターで行った。高周波誘導加熱電源は10kW、加熱用コイルは外径27ミリ、内径15ミリ、厚さ4ミリの1回巻きである。高周波誘導加熱用DACは、3点クランプ式とレバ一式を合わせた加圧機構で、超硬台座のあおり用押さえ板と超硬台座の角度あおりネジがセラミクス製で誘導加熱の影響を受けにくいことと、超硬台座とDAC本体の間にジルコニア製断熱版を配置していることが特徴である。スティショバイトの合成は、岡山大学地球内部研究センターの2000tプレスマルチアンビル高圧発生装置を用いて行った。

MgOを圧力媒体とし、ZrO2を断熱材に用い、グラファイトに通電することでヒータとする。粉末SiO2を白金チューブに水とともに溶接封入し、タングステンカーバイドアンビルを用いて、1000°C、10GPaのコーサイトの安定領域で12時間保持し結晶成長を促し、スティショバイトを合成した。平成16年度に組み立てた高周波誘導加熱装置と、高周波誘導加熱に特化したダイヤモンドアンビルセル(IH-DAC)を用いて、高周波誘導加熱側の出力と、発生温度の校正曲線を作成した。また、石英-コーサイト相転移の直接観察を行った。試料部の測温のために、数種の融点既知物質の融解の直接観察と、シリコンのラマン散乱光のストークス線とアンチストークス線の強度比からDAC内の試料の温度を直接測定することを試みた。ストークス線(I_S)とアンチストークス線(I_<aS>)の強度比は、格子振動のエネルギーを用いたボルツマン因子で表現される。リンカム社製高温ステージを用いてシリコンの試料温度とI_<aS>/I_S比を測定し、試料温度とI_<aS>/I_S比から求められる温度がよい相関を示すことを確認した後、誘導加熱によるDACの昇温時のI_<aS>/I_S比から試料温度を直接測定した。この校正曲線により一般の試料の試料温度の直接測定が可能になる。加熱様式として以下の二つの材料の組み合わせを試した。台座をWCで製作しガスケットをφ4のレニウム板を用いる場合と、台座をSiNで製作しガスケットとしてφ10・t1.5mmのSUSでφ4のレニウムを挟みSUSを溶接したハイブリッドガスケットを用いた場合である。前者は台座の加熱により高温発生を目指したもので、後者はガスケット部の加熱により高温発生を目指している。前者の加熱効率が後者の加熱効率に比べて勝り、800°C程度へ容易に昇温できた。従って、誘導加熱による昇温法は台座を加熱する方法が有望である。単結晶と粉末の石英を出発物質として、石英の高圧相のコーサイトへの相転移をIH-DACを用いて直接観察した。相の同定はラマンスペクトルを用いた。高温高圧下で石英がコーサイトへ相転移する様子が直接観察でき、転移量と転移時間から相転移の機構について考察した。
長距離光ファイバ伝送における符号化変調方式を応用した非線形光学効果の低減・補償法

長距離光ファイバ通信における根源的な課題である非線形光学効果の低減機能を有し、かつ高感度な新規符号化変調信号を考案する。さらに、この変調信号を適用する光ファイバ伝送路の波長分散条件に限定することで、信号処理による非線形光学補償の効果を最大化する。新規符号化変調には、例えば、非線形耐力のある多次元変調信号、或いは非線形低減効果を有するシェーピングを行った変調信号に対し、偏光度を低下させる冗長シンボルを付加した変調信号等を想定し、伝送速度の低下を調整しつつ非線形低減効果を保持し、信号処理による非線形補償効果の最大化を狙う。
不変式論における変形理論と完全交叉

1.変形理論について:不変式論では変形概念は環上の群作用と適合する種種の次数付構造として現れ、よい構造を分析する際有用である。(1)Borho-Kraftにより導入されたassociated coneを一般化し、これを用いて次の定理を示した:簡約可能代数群G=G'×Tの同次元型相対的安定表現VについてV_1をV^Υに入らないG'非自明な既約表現とする。T'=Ker(T→GL(V_1))°、H=G'×T'とするとK[V_1]^<G'>=K[f]、(V_f,H)は同次元型相対的安定作用、L=K×T'を(V_1,H)の生成的安定化群とすると(V/V_1,L)は同次元型であり、(((V_1^k)_f【symmetry】V/V_1),N_H(K))は安定である。(2)Popovによって導入されたcovariantsにかかわる変形定理はPanyushevにより一般化された。しかしこれもまだ十分強力とはいえない。これを一般化する試みはまだ途上である。しかしその応用として2.の(1)を得た。2.完全交叉について:Vinbergを中心としたロシアのグループはregularな不変式環を与える表現の分類を始め、種種の重要な表現概念を得た。この一般化である完全交叉となる不変式環は1.の(2)、簡約可能代数群の同次元型表現や非連結半単純代数群の不変式環の中間物として現れ、重要性が認識されつつある。(1)単純代数群の完全交叉となるcovariantsの環を与える既約表現を決定した。(2)不変式環の場合は可約表現についてA型を除いて多くの場合に分類を行ったが、完全な分類には至っていない。1.の(2)で課題として述べたことがこの分類の完成の為の一つの道筋である。一方、半単純代数群についてかかる表現の次元のeffectiveな評価を改良した。3.同次元型表現について:1.の(1)の応用として簡約可能代数群の同次元型表現の規約成分を別の方法で決定するとともに群に対してかかる表現は本質的には有限であり、2.の(2)の後半のような事(評価の改良)が出来る。4.群生成構造、(射影)類群の構造、組み合わせ論について:研究を行ったが、詳細は略する。
Ｘ線望遠鏡の大口径化に向けたレプリカミラーの開発

本研究は、小型衛星計画DIOSに搭載されるX線望遠鏡用のミラー開発として、従来の製作方法では難しい4回反射望遠鏡の大口径部において薄板ガラスと円錐形金型を組み合わせた反射鏡面転写用母型を新規開発しミラーの製作および評価を行った。これは4回反射型のみならず将来の望遠鏡の大口径化に対応したミラー製作の確立を目的とするものである。平成24年度の研究では、大口径ミラー製作のための金型の設計(Φ500mm、1/6分割)し放電加工を用いて新規製作した。径と分割数が研究実施計画の記述と若干異なるのは現有する装置と製作工程の都合上であり技術の確立という点では違いは無いと考える。厚さ100 umの薄板ガラスと新金型を用いてミラーを製作した。結像性能としては従来のミラーに比べ3倍程度と劣るが、従来のフォイルレプリカ法では困難であったΦ500 mmの大口径のミラーの製作が可能であることを検証できた。結像性能は製作方法を最適化することによって改善が期待できる。またΦ600 mmの望遠鏡のハウジングとミラーの保持・アライメントを目的とするプレートを新設計し、全周1/4分のハウジングを製作した。加工に放電加工を用いることで目標としていた形状精度+/- 5 umに抑えることができ、DIOS衛星の要求する望遠鏡結像性能のハウジングにおける位置決め精度を達成することができた。本研究は初年度で小口径1層での4回X線反射像でDIOSの要求する結像性能(5分角)に近い5.5分角を達成し、2年目で大径ミラーおよびハウジングを製作した。研究代表者の資格喪失のため2年目が最終年度となり3年目に予定されていた大径でのX線反射像測定は行えなかったが、DIOS用望遠鏡の開発および大口径ミラーの製作の基礎技術の確立することができた。今年度は大口径反射鏡製作のための要素技術GCMに使用するガラスの選定と小口径の金型を用いたGCMの製作を行った。まず使用する薄板ガラスの選定に当たって、従来レプリカフォイル型基板で使用していたschott社では無く国内メーカーの薄板ガラスが利用できないか調査を行った。これはshcottのガラスは実績があるがドイツのメーカーであるため入手性や加工以来が容易ではないためで、薄板ガラスを割らずに円錐に巻くためにはガラス端面の処理が重要であり、要求する加工を行える国内メーカーを調査した。最終的に日本電気硝子社の液晶用薄板ガラスが候補となり、厚み100 umと55 umのガラスをテストした。ガラスそのものとしては十分な平滑性を持っているが、実際にGCM用に使用できるかを確認するために薄板ガラス金蒸着をして反射率の測定を行った。その結果従来使用している厚いフロートガラスと同程度のX線反射率を持ち、X線反射面転写用ガラスとして十分な性能を持っている事がわかった。以降日本電気硝子の薄板ガラスを使用して研究を進めている。本研究の申請前に既に製作してあった小口径の円錐金型を使用して実際に薄板ガラスを巻く事ができるかを試験し、phi 180 mmの小口径でもGCMとしての使用に耐えられる強度を持つかを確認し、実際に転写面として使用した。製作した反射鏡を簡便に評価するために可視平行光での反射光評価を改良し、その測定結果からガラスマンドレルで製作したミラーとGCMで製作したミラーでは同程度の性能を持っており円錐金型GCMによるミラーの製作が可能な事を示した。

一方で性能の絶対値としては要求される4回反射HPDで4分角にはまだ届いておらず、GCMに最適化したスプレー方法や圧着方法等の改良が必要であると考える。これらの成果を天文学会春季年会で発表した。23年度の計画のうち、薄板ガラスの選定と小口径の円錐金型を用いたGCMの試作は終了したが、本年度に製作する予定であった大口径の要素ミラー用の金型を用いたGCMはまだ設計の段階である。これは薄板ガラスの選定を詳細に行ったためと、24年度初頭にDIOS衛星用望遠鏡テストモデルのX線測定をNASA/MSFCで行う事が決まったため、そちらの組み込むための反射鏡製作を優先させたためである。大口径用金型は既に設計は終了しており、名古屋大学理学部装置開発室に製作を発注は終了しているため、大きな遅れにはならず、MSFCの実験結果は本研究にフィードバックがあると考える。24年度初頭に行うGCMで製作した小口径180 mmの反射鏡を搭載したDIOS用X線望遠鏡のテストモデルのX線測定に参加し、結果を本研究にフィードバックさせる。大口径要素反射鏡用の金型が製作され次第、これを用いて1/8円周反射鏡の製作にとりかかる。要素反射鏡の性能はまず可視平行光によるシステムで評価する。平行して反射鏡を納める大口径1/8円周のハウジングを設計製作し、4段分の反射鏡を詰めて性能評価を行う。また反射鏡の製作はその工程での細かいノウハウの積み重ねなので、大口径反射鏡に適した接着剤塗布や硬化方法等のパラメータの調査を逐次行って行く。本年度に製作するはずだった大口径要素反射鏡用の金型は次年度に製作するので予算は次年度にずれこんでいる。後は予定通り主に1/8円周ハウジングの製作と反射鏡製作用の消耗品に使用する計画である。また、MSFCの実験に参加するための旅費としての予算を使用する予定である。
尺度開発理論と疫学の融合による行動嗜癖のスクリーニングテストの統合的開発

平成30年度は、前年度に引き続き、研究代表者(医師、公衆衛生学者)に加え、精神科医、心理学者、行動嗜癖を専門とする行動経済学者からなる研究体を組織し、7回の班会議を開催した。平成30年4月7月は前年度までに作成した尺度の検討を行い、8月以降は実地調査の分析と結果検討、論文投稿に関する議論を行った。研究計画書通りに進行している。研究計画書に沿って、実地調査の分析を完了させ、スクリーニングテストの信頼性と妥当性の検討に着手する。研究班初年度は、研究代表者(医師、公衆衛生学者)のほか、精神科医、心理学者、行動嗜癖を専門とする行動経済学者からなる研究体を組織し、9回の班会議を開催した。平成29年4月7月は文献収集とレビューを行った。平成29年8月12月は、尺度構成概念の検討として、IAとギャンブル障害のそれぞれについて、収集した尺度等を計量心理学的な手法で整理・分類した。これを心理学者及び精神科医との協働により行った。平成29年12月平成30年3月は、IAとギャンブル障害のそれぞれについて、試作版尺度(妥当性や精度の確認に用いるスクリーニングテストの原型)の作成に着手した。既存文献と専門的知見の両方から、量的・質的に妥当と思われる尺度を試作し、調査票の形にまとめているところである。研究計画書に沿って、第1次調査を実施するとともに、改訂版尺度の作成を行う。研究費の使用先として、調査実施費用や学会発表に係る費用が想定される。
高等教育レベルにおける情報関連の科学技術教育と社会ニーズとの整合化の国際比較

本研究は次世代の情報関連技術者の育成のために大学は何をなすべきか、またそのための有効な支援策は何か、という問題への解決のヒントとなる情報をモザイク的な手法によって集め、分析したものである。情報収集の手法として学協会との協力によるアンケート調査と公開シンポジウム(電子情報産業協会、光産業技術振興協会、応用物理学会日本光学会)、先進的な教育改革に取り組む国内大学への訪問調査、国際会議での発表と意見交換、諸外国政府教育省のウエブページを用いた教育改革施策の調査、公式報告書による我国の教育改革・教育評価の試行の調査(JABEE、大学評価・学位授与機構、文部科学省/大学基準協会による特色ある教育支援)などを用いた。集められた資料はそれぞれに情報化時代の高等教育はいかにあるべきかについての鋭い問題意識に基づく意欲的な試みを表している。ただし、論点が国家レベルのマクロ政策的なものから教室の中での学生指導の手法を含む草の根的発想の改革まで非常に多様であるため、まとまりに欠けるという弱点がある。ここでは細部に立ち入ることを避け、得られた情報から汲み取った問題の所在と今後の方策への期待を箇条書きすることで総括とする。(1)求められる情報関連技術者像は広く、素早く変化している。広義の情報専門家を育てることが重要。(2)知識のみでなく、問題解決能力のある技術者を育てるためには基礎能力の涵養と現代的な問題意識とがバランスした教育が必要。(3)みずから学ぶ意欲を持つ学習者を増やすには、教育方法の改善に取り組む教員を持続的に支援することが必要。(4)ITの教育への適用はインフラストラクチャー整備中心の第1段階から、教育のコンテンツ、方法を充実させる第2段階へ移行。(5)意欲的な教育者の試みを支援する組織、支援プログラムが国内外で提案、実施開始。(6)新しい教育の試みが期待した成果を挙げているかの測定・評価も重要。(7)我国では技術者教育認定制度(JABEE)、大学評価・学位授与機構による教育評価、文部科学省/大学基準協会による特色ある教育支援プログラムなど、教育改革の試みを水面上に引き出す工夫が増加中。ただし、マクロの政策とミクロな教育現場の観察からは現状は十分とは言えない。今後の課題を箇条書きすると:1)情報関連技術者の幅広い育成にはトップ級の情報専門家を育成することと、科学技術の全領域での情報化に即応する教育が必要とされるが、後者についてはコンピュータリテラシー教育を超えたレベルでの組織的な教育改革は十分に展開していない。2)意欲的に教育改革に取り組む教員の数が十分でないか、水面上に見え難い。教育改革の試みの認知と評価を進める必要がある。3)教育のコンテンツの開発には教員個人の努力のみでは限界がある。教材の共有化、開発を支援する組織や助成を強めるべきである。4)教育上の試みの有効性を持続的に測定する必要がある。5)意欲的な教育を行う機関、個人に対する認知・顕彰の仕組みを充実させるべきである。6)人材育成は国家百年の計の重要な柱であり、関連各省庁の連携、産学連携、地域連携を生かした取組みを推進するべきである。今後の課題を箇条書きすると:

1)情報関連技術者の幅広い育成にはトップ級の情報専門家を育成することと、科学技術の全領域での情報化に即応する教育が必要とされるが、後者についてはコンピュータリテラシー教育を超えたレベルでの組織的な教育改革は十分に展開していない。2)意欲的に教育改革に取り組む教員の数が十分でないか、水面上に見え難い。教育改革の試みの認知と評価を進める必要がある。3)教育のコンテンツの開発には教員個人の努力のみでは限界がある。教材の共有化、開発を支援する組織や助成を強めるべきである。4)教育上の試みの有効性を持続的に測定する必要がある。5)意欲的な教育を行う機関、個人に対する認知・顕彰の仕組みを充実させるべきである。6)人材育成は国家百年の計の重要な柱であり、関連各省庁の連携、産学連携、地域連携を生かした取組みを推進するべきである。本研究では激変する産業社会構造の変化に見合った情報関連産業の育成に関する高等教育レベルの革新に関して国際的な観点から調査研究することを目的としている。また、カナダ、韓国、ドイツおよび日本の大学における電子・情報関連学科の情報教育の改善状況を訪問調査した(アルバータ大学、ハンヤン大学、ベルリン工科大学、京都大学)。IT分野教育の効率改善のためにIT技術を活用した教育方法の導入(e-learning)が活発に行われている。一方、速い速度で変化する科学技術の最先端を整理することなく教育の現場に導入すると基礎学力をじっくり育てる観点からは好ましくない影響がでる、という批判も挙がっている。情報に関係の深い物理学分野の教育の例として光情報教育をとりあげ、光と情報の基礎教育の中に科学技術の最先端をどのように取り入れてゆくのが望ましいかについて検討を行い、日本光学会のシンポジウム「大学における光情報教育を考える」において発表した。これまでの調査に基づいて情報関連の教育の改善における課題としては基礎の重視と情報技術の多様化の両側面をいかに両立させるか、が大きな問いであることが浮かび上がってきている。これらについて論文発表を準備中である。また、諸外国との比較次年度に進める予定である。情報化時代における社会ニーズを的確に把握し、高等脅教育レベルにおける情報関連教育をいかに刷新すべきかについて内外の現状を調査・分析した。得られた成果の概要は次のとおりである。第1に、情報関連企業の人事担当者および大学情報関連学科の就職指導教員を対象におこなったアンケートのまとめから、情報技術を身につけた専門家へのニーズの幅は狭義のコンピュータより急速な広がりを見せていること、一方で大学では基礎力を身につけさせることに努力の力点があることが判った。情報技術者へのニーズの広がりに対応する多様な教育の場面をつくることが重要である(2002年度米国工学教育協会(ASEE)国際コロキウムで発表。)第2に、理工系諸分野における情報化教育への取組みの例として「光情報」と「機械情報」の分野をとりあげ、大学教員へのアンケートおよび訪問調査の方法で現状と課題を明らかにすることを試みた。双方に共通した点として、意欲のある多くの教員が現代の先端的な技術課題(光通信、画像、ロボットなど)を教材に取り入れ、興味を喚起しながら、基礎力を身につけさせる試行を実践している反面で、その量的な拡大には課題が多いことが認識された(「光学」
『鏨廼花』編纂史料の整理と翻刻－幕末明治期の彫金工に関する基礎情報の集約のために

まず前年度に撮影した「鏨廼花編纂資料」につき、読みが困難な手書きメモを中心に、大学院生の助力を得てその一部を読み起こし、以下のような所見を得た。1つ目として、鏨廼花第五編附録であり現在は国会図書館のマイクロフィルムでしか見ることができない『近世金工略伝』の草稿を含むこと、2つ目として、明治36年3月9日に吉田至永、橋本一至に聞き取りをした草稿を含むことである。この草稿の中には、日根対山の隣家に居住したことを記す文面や、一至、至永、明祥や義照、一双が入門するいきさつについて触れられており、断片の記載ながら重要な内容を含む資料群であることを改めて認識した。現時点で読み起こせているのはごく一部のため、引き続き解読を継続し、少しでも多くの知見を明らかにしていきたい。また今年度は根津美術館が数多く所蔵する光村コレクションのうち、銀刀について調査を行い論考にまとめ同館の研究紀要に投稿した。ここでは同一作者による「一作」や、同一意匠の追求という動機が銀刀発生に与えた影響を実際の作例を元に考察した。また、銀刀は光村利藻が蒐集活動を行う前から存在したものではあるが、残された作例の多くが光村の発注品であり、光村と昵懇だった池田隆雄が関与する作品が多いことも特徴として特筆すべきことであることもあわせて指摘した。また、光村と同時代の蒐集家・研究者であった桑原羊次郎の旧蔵品が残る島根県松江市に出向き資料調査を行った。今回確認の範囲で直接の関係を示す資料はなかったが、引き続き同時代の蒐集家や研究者の動向にも注目し調査を継続したい。協力する大学院生の確保が困難であったために、読み起こし作業の開始が遅れた。また、薄い鉛筆書きの手書きメモであるため読み起こし作業自体も想定より遅れ気味である。読み起こしについては優先順位をつけて主要そうなものから順次手がける方針に変更していきたいと考えている。平成29年度については、京都国立博物館が所蔵する鏨廼花関連資料のすべてについて、画像データ化を行った。これらは次年度以降に必要なものから整理のうえ順次読み下し作業を行う予定である。このうち光村利藻が開催した刀剣鑑賞会に関する資料の一部、会場図面等のを特別展「鏨の華ー光村コレクションの刀装具」において公開し、画像を図録に掲載した。また東京国立博物館で閲覧した「刀剣鑑定会陳列品目録」(一橋徳川家の徳川宗敬氏の寄贈品)には稿末に光村利藻の名前で明治三十五年五月十八日に開催した刀剣会の展示品目録である旨が記載されており、末尾には鑑定刀に関する徳川氏のメモと思われる肉筆が残されていた。これまで光村刀剣会の情報が明治三十五年分と三十六年分とで錯綜していたが、この資料の確認により、明治三十五年五月の展示品状況を確定できるものであり、重要な新資料であることが確認できた。一方、同時代の蒐集家・研究者であった和田維四郎、桑原羊次郎に関する資料や情報についても調査を行った。『装剣金工図譜』は光村利藻の『鏨廼花』の刊行に触発された和田維四郎が古河家が収集した蔵品の数々を用いて刊行した刀装具の豪華本であるが、『鏨廼花』に比べて作者に関する情報が無く、また掲載品には京金工が少ない一方、『鏨廼花』では全く取り上げられていない地方の鉄鐔が多数掲載されている点など、関西で編纂された『鏨廼花』と東京で編纂された『装剣金工図譜』との違いが明瞭に出ている。なお、『装剣金工図譜』が図版集に特化している代わりに、同書には副本としての意味合いを持つ『日本装剣金工の略史』が出ているため、今後同書も検討し、『鏨廼花』と競い合うかのように刊行した和田維四郎の一連の出版活動についても明らかにしたい。昨年度は、京博所蔵資料の集約を第1に、残された時間では関連する情報の収集を行うことを念頭に置いていたが、前者についてはひとまず画像をすべて取り込めたことで一定の達成を見ることができ、後者についても、特別展の開催という時間的制約を逆手にとって調査対象の拡大に活かすことができ、限られた時間の中としてはおおむね順調な成果を得たと考えている。

また今年度は根津美術館が数多く所蔵する光村コレクションのうち、銀刀について調査を行い論考にまとめ同館の研究紀要に投稿した。ここでは同一作者による「一作」や、同一意匠の追求という動機が銀刀発生に与えた影響を実際の作例を元に考察した。また、銀刀は光村利藻が蒐集活動を行う前から存在したものではあるが、残された作例の多くが光村の発注品であり、光村と昵懇だった池田隆雄が関与する作品が多いことも特徴として特筆すべきことであることもあわせて指摘した。また、光村と同時代の蒐集家・研究者であった桑原羊次郎の旧蔵品が残る島根県松江市に出向き資料調査を行った。今回確認の範囲で直接の関係を示す資料はなかったが、引き続き同時代の蒐集家や研究者の動向にも注目し調査を継続したい。協力する大学院生の確保が困難であったために、読み起こし作業の開始が遅れた。また、薄い鉛筆書きの手書きメモであるため読み起こし作業自体も想定より遅れ気味である。今後は残りの時間をかけて京博所蔵資料の読み下しと分析を軸に推進したい。それと同事に、昨年に得た情報をもとに、同時代の数寄者・研究者の動向の調査、また、彼らにとっての『鏨廼花』の位置付けといった点にも着目し、考察をさらに深めていきたい。読み起こしについては優先順位をつけて主要そうなものから順次手がける方針に変更していきたいと考えている。前年度繰越金41134円については、年度末に図書館で調査を行う際のコピー代として残していたが、年度末の繁忙で図書館に行けず繰り越すこととなった。次年度分と併せ、読み下しにかかる人件費の一部に充当したい。古文書を解読するためのスキルと時間を持ち合わせた大学院生の確保に時間を要したため解読依頼の手配が遅れ、結果的に経費が残ることとなった。現状は1名の大学院生に依頼を継続しているため、引き続きの作業となることで効率化とスピードアップが期待でき、これらの資金を有効に使えるものと考えている。
新奇活性シアン種の産生の機構とその毒性学的意義の解明

代表者は、代謝機構の一つとしてシアン抱合とも考えられる生体反応、すなわち内在性のシアンが細胞内で生成し、非酵素的にセレンと反応していることを強く示唆する結果を得て、この反応性の高い内在性のシアンを活性シアン種(reactive cyanogen species, RCNS)と名付けた。本研究の目的は、(1)従来法を凌駕する高感度の細胞内シアンの検出方法を確立すること、(2)生体内でどのようにRCNSが生合成されているのかの分子機構を明らかにすること、(3)RCNSが生体外異物に対する解毒システムとしてどのように機能しているのかを明らかにすること、の3点とした。初年度は特に(1)に焦点を絞り検討を開始した。すなわち、RCNSが非酵素的にセレンと反応することに着目し、安定同位体濃縮したセレン化合物で内在性のシアンを誘導体化し、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)により検出を行う。既に100 nL程度の分析が可能な技術の特許を取得しているため(特許第4491607号)、主に誘導体化反応を検討する。安定同位体を利用するのは、セレン自体が必須元素であるため、内在性のセレンと誘導体化標識化合物として用いるセレンとをICP-MSで区別して検出するためである。新規に確立した方法が、これまで汎用されているガスクロマトグラフィーによる検出法や蛍光ポストカラムよるHPLC法に比べて、どの程度の優位性があるかも定量的に評価した。いくつかの分析上の問題点があり、今のところ定量的な評価に至ってはいないものの、分析法の確立は整っている。概ね当初の想定通りの分析法の確立には至っている。実際の生体試料など、複雑なマトリクスで構成される分析対象については、ICP-MSに導入できる溶媒に制限があるため、最適な検出感度を得るための条件に至るにはもう少々の工夫が必要であることがわかった。分析を専門とする海外研究者と一部国際的な共同研究実施し、この問題に対する解決法にたどり着きつつある。当初からの計画にある以下の2点について、次年度の重点課題とする。1.ほ乳類細胞内におけるシアン生成の分子機構の解明:内在性のシアン生成に関わる基質の量や精製に関わる酵素の活性を制御することにより、シアン生成の分子機構を明らかにする。今のところ右図のように想定している反応では、ミエロパーオキシダーゼ(MPO)の関与が強く疑われるため、具体的には、基質となるグリシンや過酸化物の曝露を行い、内在性シアンの生成量を評価する。また、MPOの阻害剤やRNAi法などを組み合わせて、MPOの関与を明らかにする。RCNSは、我々が検討した限りでは、生成量に差はあるものの、すべての細胞種で検出されていることから、好中球特異的とされるMPO以外にもRCNS産生を担う酵素系があることも想定し、検討を行う。2.異物代謝におけるRCNSの機能の解明:前ページに示した細胞内でのセレン代謝の中間体であるセレノトリスルフィドは、高い親電子性を有している。これはロダネーゼによるチオ硫酸存在下でのシアン化物イオンからのチオシアン酸の反応中間体と類似の構造が形成されているためである。セレン以外にも各種の親電子化合物について、非酵素的なシアンとの反応が起こり得るかを検討する。特に金属元素に着目し、毒性金属の代謝全般にRCNSの関与があるのかを明らかにする。具体的には、周期表内でセレンの近傍にある、いわゆる類金属を中心に検討を行い、最終的には水銀やカドミウムなどの典型的な毒性重金属についても検討の幅を広げる。

分析を専門とする海外研究者と一部国際的な共同研究実施し、この問題に対する解決法にたどり着きつつある。当初からの計画にある以下の2点について、次年度の重点課題とする。1.ほ乳類細胞内におけるシアン生成の分子機構の解明:内在性のシアン生成に関わる基質の量や精製に関わる酵素の活性を制御することにより、シアン生成の分子機構を明らかにする。今のところ右図のように想定している反応では、ミエロパーオキシダーゼ(MPO)の関与が強く疑われるため、具体的には、基質となるグリシンや過酸化物の曝露を行い、内在性シアンの生成量を評価する。また、MPOの阻害剤やRNAi法などを組み合わせて、MPOの関与を明らかにする。RCNSは、我々が検討した限りでは、生成量に差はあるものの、すべての細胞種で検出されていることから、好中球特異的とされるMPO以外にもRCNS産生を担う酵素系があることも想定し、検討を行う。2.異物代謝におけるRCNSの機能の解明:前ページに示した細胞内でのセレン代謝の中間体であるセレノトリスルフィドは、高い親電子性を有している。これはロダネーゼによるチオ硫酸存在下でのシアン化物イオンからのチオシアン酸の反応中間体と類似の構造が形成されているためである。セレン以外にも各種の親電子化合物について、非酵素的なシアンとの反応が起こり得るかを検討する。特に金属元素に着目し、毒性金属の代謝全般にRCNSの関与があるのかを明らかにする。具体的には、周期表内でセレンの近傍にある、いわゆる類金属を中心に検討を行い、最終的には水銀やカドミウムなどの典型的な毒性重金属についても検討の幅を広げる。