hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Phosholipase C γ-1ダブルノックアウトマウスの病態解析

Phospholipase C (PLC)-γ1はさまざまな細胞に発現しており、増殖因子レセプターやT細胞レセプターのシグナル伝達に関与している。申請者らはマウスの発生・成熟におけるPLC-γ1の役割を調べる目的で、PLC-γ1欠損マウスを作製したところ、同マウスは胎生89日で死亡しまうことが分かった。さらに解析を進めるために、PLC-γ1の両対立遺伝子を破壊したマウス胎児幹細胞(PLC-γ1^<-/->ES細胞)と正常C57BL/6マウスの胚盤胞とで、キメラマウスを作製した。キメラマウスを構成するES細胞由来の細胞(PLC-γ1^<-/->細胞)と胚盤胞由来の正常細胞は、ES細胞由来のリンパ球表面抗原のLy9.1,glucosephosphate isomerase(GPI)アイソザイム、Y染色体(ES細胞はXYなので、メスのキメラマウスを用いればXX正常細胞と区別できる)をマーカーにして識別可能である。これらマーカーを用いて、フロ・サイトメトリーによる血液細胞の解析、各臓器のGPI解析とY染色体in situ hybridizationによる組織学的解析を行った。その結果、PLC-γ1^<-/->キメラマウスでは、Ly-9.1陽性リンパ球がほとんど検出されず、骨髄,胸腺,脾臓,赤血球でES細胞由来のGPIアイソザイムも検出されなかった。また、キメラマウスの腎は尿細管が拡張して水腎症様を呈し、拡張した尿細管上皮のほとんどはY染色体陽性細胞で占められていた。その他の臓器には明らかな組織学的異常は認められなかった。以上の結果により、PLC-γ1は造血幹細胞の分化と腎の発生に深く関与していることが示唆された。PLC-γ1は造血因子を含む種々の増殖因子レセプターのシグナル伝達に関与している。これら複数の細胞増殖・分化シグナルの異常が集積した結果、PLC-γ1^<-1->マウスは胎児期に死亡したと考えられた。現在以上の結果をまとめて雑誌に投稿中である。Phospholipase C(PLC)は細胞内情報伝達機構のkey eoymeである.PLCには10種類のアイソザイムが存在しており,構造上からβ,γ,δの3つのサブファミリーに分類されている.これらの中でPLCγは受容体型,非受容体型のタイロシンカイネースと共役し細胞内情報伝達を行うことが明らかとなっている.しかしながらPLCγの細胞機能への影響に関しては未だ不明である。PLCγ1のノックアウトマウス(homozygous)は胎生9.0日で死亡することが1997年に報告されており、生体内での生理的役割については解析は不可能であった。今回我々はPLCγ1の生体内での機能を精査するために、従来とは異なった方法でダブルノックアウトマウスを作成することを試みた.本法の利点としては、マウス作成にかかる期間が従来より短期間であること、またtargetとなる遺伝子が破壊されることにより致死的となる場合でも部分的に遺伝子破壊が起こっているキメラの状態のマウスが作成できるので、致死的とならずに遺伝子の生体内での機能が検索できることが挙げられる。そこで我々はPLCγ1のダブルノックアウトマウスを用いて、in situ hybridization法、免疫組織学的方法を用いて病態を解析することにより、生体内での機能を間接的に明らかにすることを目的とした。PLCγ1はPDGF受容体と共役することにより腎臓のdevelopmentに関与している可能性が示唆されていたが、我々の作成したPLCγ1のダブルノックアウトマウスでは腎臓において、ヒトのmulti cystic renal dysplasia様の病変が形成された。さらにpolycystic kidneyに関与する遺伝子であるPKD1、PKD2とPLCγ1との関連を検索しPLCγ1を介した細胞内情報伝達機構とそれらの遺伝子のつながりを解明している段階である。

以上の結果により、PLC-γ1は造血幹細胞の分化と腎の発生に深く関与していることが示唆された。PLC-γ1は造血因子を含む種々の増殖因子レセプターのシグナル伝達に関与している。これら複数の細胞増殖・分化シグナルの異常が集積した結果、PLC-γ1^<-1->マウスは胎児期に死亡したと考えられた。現在以上の結果をまとめて雑誌に投稿中である。
極低温ESRによる光合成電子伝達鎖の未解明部分の研究

従来の分光法あるいは室温EPR法では測定が困難であった、緑色植物の光化学系2酸素発生反応に働くMn原子、及び特殊なキノン、Z、の反応中心内部での存在部位を極低温EPR法を用いて明らかにした。Z分子と外部溶液中に加えた常磁性イオンDysprosiumとの相互作用の強さが両者間の距離の-6乗に反比例し、後者の濃度に比例する事を利用して、Z分子が膜外側表面から約45オングストローム内側表面から約15オングストロームの距離に存在しており、内側表面には33Kd,24Kd,18Kdの3種のタンパク質が結合してDysprosiumがZ分子の近傍に結合するのを妨げている事を明らかにした。また同じ方法をチトクロームb-559に適用してこのチトクロームのヘムが膜表面からやはり15オングストローム程内側に存在する事を明らかにした。光化学系2の電子受容体として働くキノン(Qa,Qb)と鉄原子の相互作用をやはり極低温EPRで測定、解析した。これらのキノンが共に鉄原子と相互作用している事、Qbは電子伝達阻害剤オルトフェナントロリンやDCMUの結合により鉄原子との相互作用を失い、これらの阻害剤と鉄原子の相互作用が新たに出現するので、これらの阻害剤がQbの結合部位にはいり反応を阻害している事を光化学系2粒子、及び光化学系2反応中心コア複合体を用いてあきらかにした。またpH,酸化還元電位依存性の測定により、この鉄原子の存在環境の特性をあきらかにした。光化学系1反応中心においては、反応中心クロロフィルP700の近傍のクロロフィルの配列状態、光化学系1に存在するがその機能が明確にされていなかったヴィタミンK1が電子受容体として働き、逆反応を妨げ効率のよい光化学反応を行わせていることを明らかにした。
減数分裂に特異的なRNAスプライシング

分裂酵母のmes1遺伝子は減数第二分裂に必須で11kDaの蛋白質をコードしている。mes1のmRNAは1個の短いイントロンを持ち、そのスプライシングは減数分裂に依存して起こる。このような減数分裂特異的なスプライシングに必須のmRNA分子上の塩基配列(シス因子)を決定する。さらに、栄養細胞に存在するスプライシング阻害因子と減数分裂細胞で発現する促進因子の同定を目標とする。1)シス因子については、(1)コンセンサス配列と異なるスプライス部位の配列は減数分裂依存性に無関係であること、(2)イントロン内部配列に減数分裂依存的なスプライシングを決める配列があること、(3)3'エクソンにはシス因子が存在しないことを明らかにした。2)mes1のスプライシングが起こらない突然変異株の遺伝解析から4個の遺伝子(msd1,msd2,msd3,msd4)を決定した。これらの遺伝子の変異株は体細胞分裂は正常であった。またその表現型から、msd2は減数第一分裂に、msd1は減数第二分裂に必須の機能を持つこと、両遺伝子の発現が転写因子Mei4に依存する可能性が高いことなどが明らかになった。多コピーでmsd変異を抑制するクローンを分裂酵母ゲノムライブラリーから単離し、現在解析を進めている。つぎに、mes1のスプライシングを抑制する因子を解明するため、栄養細胞においてもmes1のスプライニングが起こる変異株を探索し、12株を単離した。遺伝解析から少なくとも1個の遺伝子が同定でき、mmc1と名づけた。msc1変異株は増殖が遅く、細胞形態の異常を示した。栄養細胞においてはmsc1遺伝子産物がmes1のmRNA上のシス因子と結合し、スプライシングを阻害しているが、減数分裂に入るとmsd1、msd2遺伝子産物が発現し、msc1遺伝子産物を抑制することによりスプライシングが始まるというモデルを考えている。
慢性皮膚炎が引き起こす炎症性サイトカインによる全身臓器病変に関する研究

皮膚炎症病巣部から過剰に産生されるIL-1により、全身の炎症、特に血管病変・脂質代謝異常に加えて、全身性アミロイドーシスを生じるに至る可能性を詳細に検討し、内臓病変の一部が抗IL-1抗体の投与により回避でき、治療戦略を作成できる可能性を証明し報告した。そして乾癬やアトピー性皮膚炎が単に皮膚のみに影響を与えるに止まらず、全身の臓器にも深く関与することを証明し、“Inflammatory Skin March"という新規の概念を提唱できた。アトピー性皮膚炎や尋常性乾癬などの皮膚疾患の罹患率は増加傾向にあり、社会問題となりつつある。皮膚は免疫組織としては最大の臓器の一つであるため、皮膚の慢性炎症により局所より産生されるサイトカインが生体の免疫に与える影響は甚大であると思われるが、炎症性サイトカイン過剰モデルが致死性のため、長期間にわたる高炎症性サイトカイン血症が内臓臓器に与える障害を調べた報告は無い。本研究に於いては、2種類の自然発症皮膚炎モデルを利用し、皮膚炎病変部から産生されるIL-1により高IL-1血症がもたらされ、結果全身の炎症、特に心血管病変・脂質代謝異常・全身性アミロイドーシスを生じるに至る可能性を詳細に検討する。また抗IL-1抗体や炎症性サイトカイン阻害剤の投与により、これらの内臓病変の回避の可能性を検索する。従来、皮膚炎と全身的な臓器障害との結びつきに関する検討は少なかった。本研究では初めて持続性高IL-1血症の結果、心血管病変・脂質代謝異常・全身性アミロイドーシスとの関連を説明できるのが特徴的である。また高IL-1血症は家族性地中海熱、クリオピリン関連周期熱症候群等の自己炎症性症候群の基本病態であり、この疾患には抗IL-1抗体が蕁麻疹様発疹・発熱・関節炎を抑制する為に使用され有用である。更に自己炎症性症候群では動脈硬化も増加している。本モデルでは自己炎症性症候群の内臓病変の病因解明が可能となり、抗IL-1抗体や炎症性サイトカイン阻害剤の投与により症状のコントロールのみならず、内臓病変を回避する実証モデルとなりうるため、その詳細な研究が医学的・社会的に極めて重要と考える。皮膚は免疫組織としては最大の臓器の一つであるため、皮膚の慢性炎症により局所より産生されるサイトカインが生体の免疫に与える影響は甚大であると思われるが、炎症性サイトカイン過剰モデルが致死性のため、長期間にわたる高炎症性サイトカイン血症が内臓臓器に与える障害を調べた報告は無かった。本研究に於いては、2種類の自然発症皮膚炎モデルを利用し、皮膚炎病変部から産生されるIL-1により高IL-1血症がもたらされ、結果全身の炎症、特に心血管病変・脂質代謝異常・全身性アミロイドーシスを生じるに至る可能性を詳細に検討した。また抗IL-1抗体や炎症性サイトカイン阻害剤の投与により、これらの内臓病変の回避の可能性を検索した。急性型・慢性型自然発症皮膚炎モデルの組織学的検査、サイトカインの網羅的検索、マウスのCT撮影にての体脂肪率の解析を行った。目標とするサイトカインはIL-1であるが、TNF-αやIFN-γ等も臓器病変に関与する可能性があるため、各々のサイトカイン抗体を長期間投与しての臓器病変の改善効果をみた。乾癬やアトピー性皮膚炎が単に皮膚のみに影響を与えるだけでなく、全身の臓器にも深く関与することが証明でき、Inflammatory skin marchの概念を提唱できた。炎症の全容解明が出来つつあるため。またマウスであるが治療効果も見えているため。結果抗IL-1抗体は、全身性の炎症を回避できることが判明した。皮膚炎由来の臓器病変に関しては抗IL-1抗体の投与にて症状の改善をみたため、皮膚由来のIL-1が主で、IFN-γ、TNF-αが補助的な役割であると考えた。皮膚炎は全身的な炎症や臓器病変と強く結びつくため、積極的に治療、コントロールすべきものであるという、国民的なコンセンサスを得る上で強いツールとなりえた。慢性皮膚疾患では、持続的に表皮角化細胞の破壊や炎症細胞の浸潤が生じ、結果病変部皮膚からはIL-1やIL-18等の炎症性・前炎症性サイトカインが放出される。申請者らはこれまで自然発症型アトピー性皮膚炎(AD)や花粉症免疫療法などアレルギー性炎症の発症機序の解明と治療の研究を行い、皮膚炎にて産生増加するサイトカインの重要性を証明してきた。

事実、我々の急性および慢性皮膚炎モデルマウスを詳細に観察したところ、持続性に表皮角化細胞よりIL-1, IL-18等の炎症性・前炎症性サイトカインが過剰産生され、結果高IL-1血症が生じていた。過去には急性の高サイトカイン血症による臓器障害の報告はインフルエンザウイルス等の感染症に伴う急性呼吸窮迫症候群(ARDS)や癌悪液質などでは見られるも、長期間にわたる持続性高IL-1血症により、各種臓器に及ぼす影響は不詳であった。近年、炎症性サイトカインが過剰である皮膚疾患の一つである尋常性乾癬では、アテローム動脈硬化の増加による心血管イベントの危険性が高まり寿命の短縮に至るとのデータが発表された。皮膚疾患が臓器病変に関与する報告であるが、担っているサイトカインや炎症細胞の詳細な原因究明は未だされておらず、且つ他の慢性皮膚疾患においての検索もされていない。本研究においては、我々が確立した2種類の自然発症皮膚炎モデルを利用し、皮膚炎病変部で過剰産生されるサイトカイン、特にIL-1が全身の炎症を引き起こし、心血管病変・脂質代謝異常・全身性アミロイドーシスを生じるに至る可能性を解明する。また炎症抑制を期待しての抗IL-1抗体や炎症性サイトカイン阻害剤の投与により、これらの内臓病変の回避の可能性を検索するものである。皮膚炎症病巣部から過剰に産生されるIL-1により、全身の炎症、特に血管病変・脂質代謝異常に加えて、全身性アミロイドーシスを生じるに至る可能性を詳細に検討し、内臓病変の一部が抗IL-1抗体の投与により回避でき、治療戦略を作成できる可能性を証明し報告した。そして乾癬やアトピー性皮膚炎が単に皮膚のみに影響を与えるに止まらず、全身の臓器にも深く関与することを証明し、“Inflammatory Skin March"という新規の概念を提唱できた。当科オリジナルの急性型・慢性型自然発症皮膚炎モデルを利用し、皮膚炎局所より産生されるIL-1が抗サイトカイン血症をもたらし、結果全身の炎症を生じ得ることを証明できた。急性型自然発症皮膚炎モデルは表皮特異的にcapase-1を過剰発現したモデルであり、生後8週齢で顔面から皮疹を生じ、著明な掻痒を伴う急性の皮膚炎が全身に拡大する。また慢性型自然発症皮膚炎モデルはIL-18を過剰発現させたマウスであり掻痒を伴う慢性湿疹が生後1年から発症し、年余に渡り持続する。病変部皮膚の浸潤細胞や炎症性サイトカインの検討など詳細な検索を行った。次に臓器病変の検討であるが、1持続性皮膚炎自体が動脈硬化に寄与していた。末梢循環不全が起き、末梢血圧の低下と心肥大が生じていた。2組織学的検討にて脂肪細胞も健全な組織を呈していなかった。アトピー性皮膚炎患者の中にはいわゆる痩せ傾向が多く見られるが、本マウスモデルでも内臓脂肪の減少が著明であった。マウスのCT撮影を行い、脂肪量の解析と皮疹の重症度との相関を調べた。培養脂肪細胞はIL-1α、βの負荷にて細胞質の萎縮が生じる事は確認しており、直接の高IL-1血症のため皮下脂肪織の減少が生じている可能性があるが精査を施行している。3持続性の炎症の結果生じるアミロイド沈着、アミロイドーシスは極めて重要である。臓器腫大と共に、機能異常を認めた。高度のアミロイド沈着は臓器不全にまで至るため、臓器を詳細に検討する必要がある。皮膚炎は、これまで全身的な炎症との結びつきは言及されてこなかった。
分子合成オンデマンドを実現するハイブリッド触媒系の創製

独立した機能を持つ複数の触媒を融合したハイブリッド触媒系の創製により、標的とする有機分子を狙った通りに合成する分子合成オンデマンドを実現する。ハイブリッド触媒系という新概念を具現化するための基礎学理の構築と、これを用いた高効率な合成技術の確立を、反応性、選択性、連続性の獲得をそれぞれ目標とするA01分子活性種発生、A02高次反応制御、A03超効率分子合成、の三つの研究項目から複合的かつ相剰的に行う。我が国の第一線研究者を計画班員として、多様な分野から戦略的に選抜した。総括班は、計画班員12名全員で構成し、領域の企画・運営・実行の全般を行う。共同研究支援、国際活動支援、若手研究者育成支援を中心施策として、領域の目標を班員に周知徹底し、目標の達成に向けて先導的な役割を果たす。本年度は以下の会合を主催、共催し(抜粋)、活発な議論や。国際活動をおこなった。国際会議、国際共同研究、領域内外の共同研究、プレスリリース、若手の育成など、いずれも当初の計画以上に進展しており、国際的なビジビリティも高まって来ている。特に年2回のリトリートでは、現在進行中のライブデータを守秘義務のもとに班員全員の前で発表し、これをもとに全員で議論する。これにより多くの共同研究が生まれているとともに、緊張感のある領域運営が実現できていると考えている。第1回ハイブリッド触媒国際会議を開催し、世界一線級の研究者との交流をおこなう。研究成果も順調に挙がっていることから、優れた成果の広報にも努めて行きたい。総括班は、計画班員12名全員で構成し、研究はもちろんのこと、領域の企画・運営・実行の全般を行う。共同研究支援、国際活動支援、若手研究者育成支援、産学連携支援を中心施策として、領域の目標を班員に周知徹底し、目標の達成に向けて先導的な役割を果たす。平成29年9月14日にキックオフミーティングと第1回総括班会議を東京大学で開催し、平成30年1月30日には名古屋大学で第1回公開シンポジウムと第2回総括班会議、翌31日には蒲郡で第1回リトリートをおこない、領域目標の周知・確認を繰り返しおこなうと同時に、共同研究の打ち合わせをおこなった。さらに国内外のアドバイザーを招聘して、意見を求めた。また、10月17日には東京農工大にて若手研究者40名程度を集めて若手セミナーをおこない、活発な議論を繰り広げた。国際活動も精力的におこない、研究者の海外派遣と受け入れをおこなった。さらに領域ホームページを立ち上げ、ニュースレターの掲載も始めた。本年度は9か月間ではあったが、総括班全体で実際に会合する機会を3回持っており、領域の立ち上げに当たって十分な議論ができたと考えている。また、領域ホームページも立ち上げて、すべての情報をホームページにて集約できるようになった。ニュースレターでも、毎月の領域の動向を共有できるようになっている。国際活動に関しても、派遣と短期受け入れの双方ともをおこなった。領域内共同研究もいくつか始まっており、総括班の担うべき活動はすべて順調に進捗していると考えている。2018年度からは国際活動をより組織化することを計画しており、特に若手を海外に派遣して領域と研究者本人の国際的プレゼンスを高めることを目的とした若手レクチャーシップをおこなうことを予定している。また、2019年度と2020年度には領域の研究を中心とした国際会議の開催を予定しており、その準備を進める。研究もさらに加速する必要があり、2018年5月には第2回のリトリートで公募班と若手道場を計画している。

ここでは公募班を加えて、さらなる方向性の統一や情報共有をおこなう予定である。また、第2回の公開シンポジウムをおこなう。第1回ハイブリッド触媒国際会議を開催し、世界一線級の研究者との交流をおこなう。研究成果も順調に挙がっていることから、優れた成果の広報にも努めて行きたい。
非線形微分方程式系の定性的理論に関する研究

平成20年度において、私が主として取り組んだテーマは変数係数をもつ減衰振動子及び2次元常微分方程式系の漸近安定性と一様漸近安定性の研究である。当該研究開始当初、半分線形微分方程式系の零解の漸近安定性について考察した。この方程式はp-ラプラシアン作用素と呼ばれる応用上重要な項をもち、線形微分方程式がもつ2つの性質のうち「解の定数倍が解になる」性質をもつ。しかしながら、「解の和が解になる」とは限らないことから、線形理論を使うことができない。本研究では、線形理論を用いることなく、ある特別なリヤプノフ関数を構成し、解のエネルギーの増減を厳密に解析することで、零解が漸近安定性であるための十分条件を与えた。上記の漸近安定性に関する研究を進展させるため、より臨界的な例を考えることが要求された。すなわち、漸近安定であるが一様漸近安定でない例が定理の良さを示すうえで必要であった。例を考察する過程において、コンピュータを使用した数値実験を行うことで、微分方程式の解の性質を予想することができた。この予想を基に、一様漸近安定でないための十分条件を与えることを研究目的とし変数変換とリヤプノフ関数を用いることで、証明を与えた。この成果との比較で、変数係数をもつ減衰振動子の零解が一様漸近安定であるための十分条件も考察し、新しい知見を得た。当該研究によって、2次元常微分方程式系における一様漸近安定性と漸近安定性の違いが明確となり、さらに半分線形微分方程式と線形微分方程式の解構造の類似性が明らかとなった。
冠動脈カテーテル治療合併症予測アプリ導入による診療変化を検証する疫学研究

本研究では、治療医師に対してPCI周術期合併症発症リスクを提示できるeXChartアプリ導入後に、適切に周術期合併症発症リスクの高い患者を選別し、リスク回避行動(抗血小板剤、抗凝固療法、橈骨動脈穿刺、術前輸液の適切な実施など)を積極的にとられることで、PCI患者の転帰向上が認められるかをレジストリーデータ(JCD-KiCS)を介して定量的に評価する疫学研究である。2018年度には<研究概要・ロードマップ>にあるように倫理委員会申請、承認を得て、研究に関する説明会を複数回に渡って関係者と開催した。重要となる慶應義塾大学、川崎市立川崎病院でのデータ収集員となる臨床研究コーディネーターについては2018年4月よりそれぞれ1名ずつ設け、診療実態を記録している。リスク提示アプリについては慶應義塾大学医学部では導入したものの、富士通株式会社と慶應義塾大学、川崎市立川崎病院での三者における契約の締結および技術的な観点からアプリの移植は実現していない。この点の問題点を回避するため、また説明会の中で上がってきた「電子カルテへという公文書へ記載することに対しての不安」が度々関係者から持ち上がったことから本研究では別途用紙を用意することで同様のリスク提示を実現することとし、川崎市立川崎病院ではリスク提示開始に至っている。慶應義塾大学は現在もなおリスク提示方法について協議中である。なおリスク提示の精度を向上させうるリスク因子の探索検証をJCD-KiCSレジストリー内で実施しており、国内外学会にて発表している。上述のように電子カルテ上で使用可能なeXChartリスク提示アプリについては慶應義塾大学医学部では導入したものの、富士通株式会社と慶應義塾大学、川崎市立川崎病院での三者における契約の締結および技術的な観点からアプリの移植は実現していない。慶應義塾大学でも同様の不安を解消すべく現在もなおリスク提示方法について協議中である。慶應義塾大学の場合、治療に関わる関係者が多いことから関係者全員に理解していただき活用していただくために今後も繰り返し説明会を実施していく必要性がある。<研究概要・ロードマップ>にあるように本年度中にリスク提示を開始することが最大の山場となる。さらに利用開始後の診療実態をレジストリー内で定量的に捉えることが重要であり、これを2020年度にまとめて国内外の学会で発表、論文化を目指す。EDCの改修作業が2018年度内に必要ではなかったこと、また臨床研究コーディネーターを増員する必要性が2018年度内にはなかったことから次年度使用額が生じている。研究年度後半には、データ収集および研究成果の好評のためより多くの資金を要することが予想される。
政府間財政関係の国際比較-財政連邦主義の再検討-

第1に政府間財政関係論の近年における展開をサーベイした。中央地方の機能配分についてはW.Oatesの所説を、税源配分についてはR.Musgraveの所説を中心に検討した。その結果、地方政府の財源は不動産課税中心とし、その機能は地方公共財の提供に限定するという伝統的財政連邦主義(traditional fiscal federalism)の主張は依然として一定の影響力があることが確認された。同時にこの理論の根底にあるティボ-の「足による投票」についての理論動向を検討した。第2にOECD、イギリスのH.M.S.O(政府刊行物出版)、アメリカのA.C.I.R(政府間関係諮問委員会)等の財政統計を収集し、日本・米国・英国等の地方財政の国際比較を行なった。その結果、地方財政は広義の社会費のうち非貨幣的給付に関わる対人サービスを中心に膨張していること、経済安定化機能に地方財政が関わるケースが増大していること、地方税における不動産課税の割合が停滞し、消費課税や所得課税への依存を高めていることなどが明らかとなった。これは古典的な「財政連邦主義」が福祉国家の成熟とともに、しだいにその現実的妥当性を失ってきていることを示す。第3に日本の政府間財政関係の現状分析を行なった。交付税の年度間調整と財源対策債の発行という従来型の地方財政対策が限界にちかづいていることが、首都圏の約270の都府県及び市町村を対象としたアンケート調査によって明らかになった。また東京都の財政をケーススタディとして、地方財政調整制度の負担者である大都市財政の分析を行なった。この結果、大都市は法人二税のウェートが大きく、景気変動に敏感な脆弱性のあることが明らかとなった。(1)従来の財政連邦主義における政府間財政関係論のサーベイを行い、あわせてこれに関連する国内で刊行された図書を購入した。とくに、中央地方の税源分離に関するRichard A.Musgraveの所論とこれをめぐる論争、E.M.Gramlich等のフライペーパー効果に関する議論を中心に検討したが、日本のデータをもちいた実証分析にまでは至らなかった。この点に関しては最終年度の課題としたい。(2)国際比較に必要な統計をデータベース化するために、パーソナルコンピューターを購入し、研究補助者の援助を得た。初年度は、Revenue Statistics of OECD CountriesおよびNational Accountsをもちいて、地方歳出、地方税、地方債、補助金、交付金の各項目について、日本、イギリス、アメリカ、ドイツ毎に、長期趨勢を把握することができた。最終年度は、イギリスのH.M.S.O.(政府刊行物出版)ならびにアメリカのA.C.I.R.(政府間財政関係諮問委員会)で発行された資料を収集し、よりきめ細かいデータにブレイクダウンしたい。(3)『地方財政統計年報』等のデータを用いて、日本の政府間財政関係の現状に関して分析を行い、その一部を「平成不況と地方財政の分権化」(地方自治職員研修)に発表した。その中では、近年の地方財政の悪化がバブルの崩壊や信用不安という一時的な外生的ショックによるものというよりも、中長期的な経済成長の低下をともなう構造的な要因よるところが大きく、したがって交付税の年度間調整と財源対策債の発行という従来型の対策ではなく、地方税財政システムの再構築が必要であると論じた。(1)地方自治体を対象として、地方税財政制度に関するアンケート調査を行なった。対象は、首都圏の約270の都府県及び市町村で、回収率は約4割であった。地方分権の必要性や具体的要望は、団体の規模や財政力によって差があること、地方消費税については現行の消費譲与税に比べると歓迎されているものの、大都市に税源が偏在するのではないかとの懸念を多くの団体がもっていること等おおくの実態が明らかになった。

(2)アメリカの政府間関係諮問委員会(ACIR)および会計検査院(GAO)の財政資料を収集し、その分析を開始した。地方小売売上税(Local Sales Tax)に関するACIRの分析と勧告は、日本の地方消費税問題を検討するうえで、示唆に富むものであることが明らかになった。とくに「非居住者による只乗り(フリー・ライダー)に対する課税」という論点をめぐり多様な研究と意見の或ることが判明した。(3)東京都の財政をケース・スタディとして、地方財政調整制度における主要な負担者となっている大都市の財政システムの実態を研究し、論文を作成した。このため主要な図書館に存在する資料を収集するとともに、実際に財務局の中枢にいた人々からヒアリングをおこない、事実の発掘をおこなった。この結果、大都市は法人二税のウェートが大きく景気にふられやすい弱点があることなどが明らかとなった。
腎臓発生や老化に関する研究成果を臨床医療に応用するための基盤研究

申請者は、臓器再生研究においてES・iPS細胞由来キメラ腎臓・膵臓の作成に成功し、国内外で評価を得ている。申請者の研究技術・成果を活用可能な腎臓発生や老化のメカニズムを応用することで、複数の腎臓研究課題を進捗している。腎疾患の病態解明・治療法開発として、プロジェクトA:前年より継続して、腎発生のKey転写因子であるTcf21等の腎疾患・蛋白尿制御への関与の検討を、プロジェクトB:老化のKeyオルガネラであるミトコンドリア機能異常と腎疾患・蛋白尿制御との関連性の検討を進めている。A.糸球体細胞における腎臓発生のキー分子である転写因子Tcf21が、ヒト・小動物のネフローゼ症候群において腎臓糸球体組織にて発現の亢進を認め、これに比例して尿中のTcf21濃度測定においても高濃度であり正の相関が観察されている。また、治療反応時に蛋白尿が改善するに合わせて、発現が速やかに減少することも確認している。さらに、in vitro実験系としてマウス糸球体培養細胞への強制発現実験において、細胞死の抑制し細胞保護的に機能することを見出している。ヒト・小動物においてin vivo、in vitroともに寄与が証明できている。これらの成果は、現在論文投稿中である。B.変異ミトコンドリアDNA導入マウスにおいて、老化(加齢)の影響により、糸球体障害および蛋白尿を呈することを確認できている。ヒト疾患における老化による糸球体硬化モデルとして確立できた。現在、マウス腎臓組織の解析中であり、一部の成果はすでに国際学会で発表済みである。また現在論文投稿中である。複数のプロジェクトを進めているが、おおむね順調に進捗している。複数の課題の発表・論文投稿が実現している。腎臓発生および老化の研究の知見を臨床医学研究に還元することを目標として、腎臓病病態解明や移植におけるドナー腎臓の保護を念頭に置き、引き続き同様のテーマを中心に研究を進捗する予定である。中でも、発生のキー分子であるTcf21および老化のキーオルガネラであるミトコンドリアDNAが腎臓病名:ネフローゼ症候群患者における蛋白尿の制御メカニズムへの関与を明らかにできており、論文掲載が期待できる。さらに新規性のある腎臓発生や体内他臓器の老化に関連した腎臓病の検討を開始する予定である。またこれらの発生や老化のメカニズムの知見を高齢者腎臓疾患の発症メカニズムの解明や高齢ドナー腎臓の若返りなどの臨床応用への展開することが期待される。海外共同研究者との共同研究ネットワークも準備されており、科研費国際共同研究強化(B)への申請を予定している。平成30年度に発表予定であった国際学会への参加ための渡航が翌年度以降に延期としたため、旅費を含む渡航関係の費用を使用しなかった。小動物の実験スケジュールを変更したため、消耗品費が予定より少なくなった。論文化スケジュールの変更のため、印刷、投稿費用などの論文発表関係の費用を使用しなかった。
離散列挙アルゴリズムの基礎研究

近年,情報科学分野ばかりでなく,様々な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,その重要性が認識されている.本研究では,列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うと同時に、列挙アルゴリズムのアイデアやテクニックを用いることにより,最適化問題やオンライン問題の効率的なアルゴリズム開発を行った.とくに、オンラインバイバック問題などの競合比解析に成功した.近年,情報科学分野ばかりでなく,様々な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,その重要性が認識されている.本研究では,列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うと同時に、列挙アルゴリズムのアイデアやテクニックを用いることにより,最適化問題やオンライン問題の効率的なアルゴリズム開発を行った.とくに、オンラインバイバック問題などの競合比解析に成功した.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など様々な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,その重要性が認識されている.本研究では,この列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うことで,列挙アルゴリズム理論の構築を目指すとともに,実用的でかつ品質保証された高速な列挙アルゴリズムの開発を目指すものである.本年度においては,これまでに国際会議で発表していた単調論理関数の双対化問題に対する単純な逐次的なアルゴリズム(Bergeアルゴリズム)の評価について論文として取りまとめることができた.単調論理関数の双対化問題とは,単調な論理積形が与えられたとき,それと等価な(簡潔な)論理和形,すなわち等価な論理関数の主項を列挙するという問題である.この問題に対して,与えられた論理積形に現れる節を順に掛け合わせていく方法(Bergeアルゴリズム)がさまざまな分野で用いられている.本研究では,与えられた論理積形中の節をうまく並び換えることにより,各節に高々定数個の変数が含まれる場合や変数の頻度が高々定数個の場合に,多項式時間で列挙が可能であることを示した.また,一般の論理積形に対しても半指数時間で列挙が可能であることを示した,それ以外にも,列挙アイデアを用いることで,非巡回ゲーム形式の特徴付けやカットを許すオンラインナップザック問題の競合比解析に成功した.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など様々な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,その重要性が認識されている.本研究では,この列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うことで,列挙アルゴリズム理論の構築を目指すとともに,実用的でかつ品質保証された高速な列挙アルゴリズムの開発を行うものである.本研究では,効率的なアルゴリズムが知られていない列挙問題にターゲットを絞り,列挙問題の基礎研究を遂行する.本年度は,昨年度の研究に引き続き,1990年代にDowney,Fellowsによって考案されたパラメータ化計算量を利用し,列挙アルゴリズムを開発すること,また,その解析法を開発することを目的とした.具体的な成果の一つとしては,2,あるいは,3次元ユークリッド空間中に点集合が与えられているとき,原点を含む単体を効率的に列挙する方法を開発した.また、効率的な列挙アルゴリズム開発のための手法をほかの問題に適用可能であることを示した.たとえば,論理積標準形として与えられるブール関数の解集合が連結であるかどうかを判定する問題を考察した.この問題は,PSPACS完全という計算量的にかなり困難な問題である.この連結性判定問題に対して入力がkー論理積標準形のときにO((2-c)^n)時間アルゴリズムを構成した.ここで,cはkに依存する定数,nは論理関数の次元を示す.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など様々な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,その重要性が認識されている.本研究では,この列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うことにより,実用的でかつ品質保証された高速な列挙アルゴリズムの開発を目的とするとともに,列挙構造や列挙アルゴリズムのアイデアを用いることにより,列挙以外の問題,たとえば,最適化やオンライン問題などの効率的なアルゴリズム開発を目指した.本年度は,特に,後者の列挙構造や列挙アルゴリズムで培ったアイデアを他分野の問題に適用して大きな成果を収めている.具体的には,インターネットなどでのインターラクティブにリグレットを最小化しようというデータベース分野で研究されていた問題に対して,この列挙アイデアを用いることにより実用的なアルゴリズムの構成に成功している.また,オンライン問題の中で,特に,オンラインナップサック問題においてキャンセルコストを考慮に入れたモデルを考察し,そのすべての場合において最適な競合比を求め,またそれを達成するオンラインアルゴリズムを構成した.ここで競合比とは,オフラインの下での最適値とオンライン状況下で達成できる目的関数値の比をいう.それ以外にも,ネットワーク最適化における信頼度を考慮したサーバ配置問題などを考察した.この際,信頼度が弱い領域,すなわち.カット値が小さい点部分集合の構造を,列挙アイデアを用いて考察することで,多くの知見を得ている.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など様々な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,その重要性が認識されている.本研究では,この列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うことにより,実用的でかつ品質保証された高速な列挙アルゴリズムの開発を目的とするとともに,列挙構造や列挙アルゴリズムのアイデアを用いることにより,列挙以外の問題,たとえば,最適化やオンライン問題などの効率的なアルゴリズム開発を目指した.本年度は,特に,後者の列挙構造や列挙アルゴリズムで培ったアイデアを他分野の問題に適用して大きな成果を収めている.具体的には,バイバック問題,すなわち,キャンセルコストを考慮に入れたオンライン問題を考察した.とくにキャンセルコストがもともとのものがもつ価値に比例する場合や価値によらず一定の場合を考察し,それらに対して競合比解析ならびにそれらを達成するオンラインアルゴリズムを構成した.ここで競合比とは,オフラインの下での最適値とオンライン状況下で達成できる目的関数値の比をいう.それ以外にも,列挙空間を解析することにより充足可能性問題に対する高速指数時間アルゴリズムを開発した.

また,ロバストマッチング、ロバストマトロイド交差、ロバスト独立集合族などに関連するロバスト最適化に関しても成果をとりまとめた.26年度が最終年度であるため、記入しない。アルゴリズム26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,様々な列挙問題に対して効率的なアルゴリズムを開発,あるいは,理論的な計算複雑度を示している.これらは,列挙アルゴリズム論の構築に向けて非常に重要なステップである.また,効率的な列挙アルゴリズムのための手法や解析の考え方が他の問題にも適用可能であることを示しつつあるという点も本研究を評価するにあたり重要なポイントである.本研究では,列挙構造や列挙アルゴリズムのアイデアを用いることにより,列挙以外の問題の効率的なアルゴリズム開発に成功している.とくに,データベース分野のリグレット最小化やキャンセルコストを考慮したオンラインナップサック問題など大きな成果を収めている.本研究では,列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うことで,列挙アルゴリズム理論の構築を目指すとともに,実用的でかつ品質保証された高速な列挙アルゴリズムの開発を行うこと目指している.今後も理論研究に重点を置き,研究を進めるが,実用性も考慮にいれて研究を行う.とくに,アルゴリズムを実装し,計算機実験を行うことで,理論保証のための予想,あるいは,証明法の手がかりにすると同時に理論的成果の検証も行う.また,実用性のために既存のアルゴリズムと比較などを行い,より実計算機環境にも適用できる効率的なアルゴリズムの開発を目指す.それ以外にも,効率的な列挙アルゴリズムのための手法や解析の考え方を最適化問題やオンライン問題,探索問題に適用することも行う.これらの研究を加速化させるために,国内外の著名な研究者と意見交換や共同研究を行うことが必要不可欠である.本研究では,この列挙アルゴリズムの基礎的な研究を行うことにより,実用的でかつ品質保証された高速な列挙アルゴリズムの開発を目的とするとともに,列挙構造や列挙アルゴリズムのアイデアを用いることにより,列挙以外の問題,たとえば,最適化やオンライン問題などの効率的なアルゴリズム開発を目指している.今後は,後者に力点を置き,列挙構造や列挙アルゴリズムで培ったアイデアを他分野の問題に適用することを目指す.これらの研究を加速化させるために,国内外の著名な研究者と意見交換や共同研究を行うことが必要不可欠である.
アシュアランスネットワーク設計原理とその応用

アシュアランスネットワークの統一的設計技術はネットワーク分割構造自律構成技術とリアルタイム自己組織化制御技術で構成される。本研究では、これらの技術を応用し、動的階層化、変化に偏りがある移動モデル、自己組織化送信電力制御などのMANET技術を提案した。また、遅延・切断耐性Bluetooth MANETに基づいた展示評価情報伝搬・収集システムおよび平常時災害時両用システムを開発し、国際会議、国内研究会、展示会で技術展示を行い、それらの有用性を示した。アシュアランスネットワーク設計原理を確立するために、ネットワーク分割構造自律構成技術、リアルタイム自己組織化制御技術について研究を推進した。トラフィックの変動に着目したネットワーク分割構造自律構成技術、モビリティやデンシティの変動に適応するリアルタイム自己組織化制御技術として、それぞれ以下の1.と2.の技術等を提案した。1.トラフィック変動に適応する無線メッシュネットワークの動的階層化手法ネットワーク分割構造自律構成技術を無線メッシュネットワークに適用し、ネットワークを複数のサブネットワークに分割して管理し、サブネットワークを動的に分割・結合する階層化手法を提案した。また、シミュレーション実験により、トラフィックが急激に増加する環境において固定の階層ルーティングと比較し、急激に増加するトラフィックを検知した場合、そのようなトラフィックを分割したサブネットワークにタイムリーに分散させることにより提案法が有効に働くことを示した。2.モビリティやデンシティを変化させるネットワークモデルの提案とその評価ランダムウェイポイントモデルのように時間的にも空間的にも携帯端末が均等に配置される従来のモデルでは、時間的にも空間的にも携帯端末の配置に偏りが生じるネットワーク環境を実現できなかった。そこで、携帯端末のモビリティやデンシティを、時間的にも空間的にも変化させることのできる新たなネットワークモデルを提案した。提案法では、リアルタイム自己組織化制御技術を組み入れたルーティングプロトコルの性能評価を行う上での新しい指標とするために、携帯端末のモビリティやデンシティの変化率も算出する。提案法により生成した携帯端末の移動シナリオを変化率の異なるルーティングプロトコルに適用してシミュレーション実験を行い、提案法の有効性を評価した。アシュアランスネットワーク設計原理の具体化を進めるとともに、アシュアランスネットワーク設計原理の有用性を明らかにするために、下記の通り、MANETの自己組織化送信電力制御法を提案し、シミュレーション実験で評価するとともに、MANETに基づいた展示評価情報伝搬・収集システムを開発し、菓子博覧会や大学祭において実証実験を実施した。1.自己組織化送信電力制御法MANETの自律分散クラスタリングにおいて、隣接ノード間の距離により各クラスタ内の面積とノード数を推定し、そのクラスタ内の送信電力をノード密度に応じて調整する自己組織化送信電力制御法を新たに提案した。また、ノードが特定の領域に移動してノード密度が大きく変動する移動モデルを用いて提案法をシミュレーション実験により評価し、データパケット到達率を維持しながら消費電力量を10%以上削減できることを確認した。この成果により、ノード密度が空間的にも時間的にも大きく変動するネットワーク環境においても各クラスタが独立してそのクラスタのノード密度に適した電力でパケットの送信を制御できるようになった。2.展示評価情報伝搬・収集システムAndroid端末によるBluetooth MANETに基づいた展示評価情報伝搬・収集システムを開発した。平成25年4月19日から5月12日まで旧広島市民球場跡地で開催されたひろしま菓子博覧会および10月26日、27日広島市立大学で開催された大学祭において実証実験を実施し、端末静止時のマルチホップ伝送および端末移動時の接続性に関するネットワーク性能を評価した。その結果に基づいて、隣接端末による経路が存在する場合にリアルタイムに情報を伝送するマルチホップ伝送と隣接端末が存在しない場合でも情報を蓄積し新たな端末が近づいたら情報を伝送する蓄積伝送を、隣接端末の状況に応じて動的に切り替える伝送方式を提案した。実用的なアシュアランスネットワーク技術として、アシュアランス評価メトリクスをMANETに適用した変化率に基づいた新しい移動モデルから移動シナリオを自動生成するアルゴリズムと変化率が大きい移動シナリオにおいて有効な自己組織化送信電力制御法を提案した。また、アシュアランスネットワーク設計原理に基づいた平常時災害時両用システムを開発し、大学内でのフィールド実験により評価した。1.変化率に基づいた移動シナリオの自動生成と自己組織化送信電力制御法の改善それぞれの空間に対して端末速度や端末密度の変化率を入力として与えるだけで、変化率に従って端末を移動させる移動シナリオを自動生成するアルゴリズムを提案した。変化率を高くすれば、ランダムウェイポイントモデル等の確率論的モデルでは作り出せない、端末速度や端末密度の時間的および空間的な変化に偏りのある移動シナリオを効率的に生成できる。提案済みの自律分散クラスタリングの自己組織化送信電力制御法では、それぞれのクラスタで独立して送信電力を調整するため、クラスタ間片方向リンク問題が生じていた。この問題を解決する新たな自己組織化送信電力制御法を提案し、避難所への移動を表す、変化率が大きい移動シナリオにおいて消費電力量を大幅に削減できることを示した。2.平常時災害時両用システムとフィールド実験Bluetooth MANETを用いた平常時災害時両用システムとアプリケーションを開発した。

情報の構造と表示を1対1に対応させたため、平常時のアプリケーションから災害時のアプリケーションへ円滑に移行できるようになっている。平常時アプリケーションには、口コミ情報、見守り情報等、災害時アプリケーションには、安否情報、問合せ情報等が含まれる。大学内でフィールド実験を実施し、端末間でコネクションが頻繁に切断する環境においても効率よくデータを転送できることを実証した。26年度が最終年度であるため、記入しない。情報ネットワーク26年度が最終年度であるため、記入しない。アシュアランスネットワーク設計原理を構成するネットワーク分割構造自律構成技術およびリアルタイム自己組織化制御技術についてトラフィック変動、モビリティ、デンシティの変化に適応する技術等を提案した。これらを含めて、雑誌論文20件(そのうち国際会議論文17件)を公表している。自己組織化送信電力制御法の提案によりアシュアランスネットワーク設計原理の具体化を進めるとともに、展示評価情報伝搬・収集システムを開発し、アシュアランスネットワーク設計原理の有用性を明らかにした。これらを含めて、雑誌論文16件(そのうち国際会議論文15件)を公表している。アシュアランスネットワーク設計原理の構成技術を引き続き検討するとともに、それを応用した実証実験システムを構築し、アシュアランスネットワークが満たすべき性質を評価する予定である。平成24年度はアシュアランスネットワーク設計原理の構成技術の理論的検討に従事したため、設備備品を購入する必要はなかったが、平成25年度は実証実験システムの構築を計画しているため、設備備品費を使用する予定である。平成25年度総務省情報通信研究開発推進制度ICTイノベーション創出型研究開発(フェーズI)「アシュアランスネットワーク設計原理に基づいた平常時災害時両用システムの研究開発」の採択により研究費に少し余裕が生じたため。次年度は3年計画の最終年度であり、実証実験において学生を雇用するための人件費・謝金および研究成果を発表するための旅費に使用する予定である。
金属マイクロクラスターの電子状態・振動状態に関する第一原理的研究

金属マイクロクラスターは、その表面からの寄与の大きさのため、バルクと異なる磁性をはじめとして多くの特殊な物性を持つことが期待される。最近実験的に大きさの揃ったクラスターが作成できるようになってきた各種金属クラスターに対して、その集合体も含め、電子状態および振動状態に対して第一原理計算を適用した詳細解析を行った。まず、籠型の5角形12面体構造を持つ金属マイクロクラスターTi_8C_<12>の成長過程の詳細を検討した。金属原子を含む籠型クラスターとしてユニークな存在であるこの分子とフラーレンの成長過程の違いに注目して、タイトバインディング模型を適用してシミュレーション計算を行った。その結果、このクラスターはフラーレンと異なり、大きな籠は存在せず、この単位で接合しながら大きくなって行くことを明らかにした。また、単原子ではスピンを持つが、バルクでは非磁性であるRhのマイクロクラスターに対して自己無撞着な電子状態計算であるDVM計算を行った結果、10個程度に0.5μ_B程度の極大値を持つことを示すことができた。さらに、Ni等の非磁性金属中に埋め込んだRhクラスターは、真空中の状態に比べ、より大きい個数まで磁性を保つことも明らかにした。この手法で、単体およびCuやAg中のFeのマイクロクラスターに対する計算も行い、実験結果と一致した解釈を得ている。平成5年度は、主として篭型のTi_8C_<12>分子に対する安定状態計算および成長メカニズムの研究を行った。この新しい分子は、まだ大量に単離されてはいないが、質量分析の結果は明らかな魔法数を示している。この魔法数を説明するために、金属原子を含むフラーレン型を想定し、メタロカーボヘドレン(略してメトカー)と呼ばれている。我々は、デンシティ・ファンクショナル理論に基づいた局所密度近似の下で、タイトバインディング模型によってメトカーの安定状態および成長メカニズムを数値的に検討した。その結果、メトカーはフラーレンとは全く違う結合機構を持ち、一原子当りの結合エネルギーは、分子が大きくなってもほぼ一定であること、さらにTi_<14>C_<21>およびTi_<18>C_<29>はTi_8C_<12>と極めて類似した状態密度を持つことが分かった。すなわち、Ti_nC_m分子は、Ti_8C_<12>を単位として、5員環を共有しながら成長することを示すことができた。現在、金属原子としてVおよびZrを入れた分子に対して同様の計算を行っている。また、混合基底第一原理バンド計算のプログラムはd電子を含む系を計算できるように改良中であり、今年度中に完成予定である。まず、篭型の5角形12面体構造を持つ金属マイクロクラスターTi_8C_<12>の成長過程の詳細を検討した。金属原子を含む篭型クラスターとしてユニークな存在であるこの分子とフラーレンの成長過程の違いに注目して、タイトバインディング模型を適用してシミュレーション計算を行った。その結果、このクラスターはフラーレンと異なり、大きな篭は存在せず、この単位で接合しながら大きくなって行くことを明らかにした。
排ガス中の一酸化炭素濃度データの利用による有機ハロゲン化合物の制御に関する研究

清掃工場からの有害成分の排出という問題に対して、本研究では構造的類似性の高い芳香族ハロゲン化合物の総量としての把握と有害成分の低減化対策のいくつかを検討した。有機溶媒抽出-紫外線分解-イオンクロマトグラフィーという操作の組み合わせによって、有機ハロゲン化合物を無機ハロゲン総量として定量する方法について検討した。紫外線分解条件では、固体の水酸化ナトリウムを2-プロパノールに溶解した分解剤を用いることにより、有機ハロゲン化合物から100%のハロゲン回収率が得られた。イオンクロマトグラフィーでの妨害成分の除去には、試料前処理用カートリッジとODSガードカラムが有効であった。飛灰中の有機ハロゲン化合物の定量を行い、有機塩素化合物総量(Total Organic Chlorine: TOCl)と有機臭素化合物総量(TOBr)をそれぞれ定量できた。流動床式小型実験焼却炉から排出される燃焼廃ガス中の有機塩素化合物をTOClとして定量できた。供給試料中へのCaCO_3の混合実験と、二次燃焼室へのNH_3の注入実験により、流動床式小型実験焼却炉からのHCl、SOx、NOxの有害ガス成分およびクロロベンゼン(CBzs)・クロロフェノール(CPhs)の有機塩素化合物の低減化対策を実験的に検討した。CaCO_3の添加によって廃ガス中のHClとSOxは効果的に減少し、二次燃焼室温度800°C、Ca/Cl_2モル比=2においてHClの減少は95%以上であった。一方、廃ガス中のNOxは増加した。これはCa系化合物の酸化触媒作用によると考えられた。同時にCOも減少し、CBzs・CPhsはCa/Cl_2モル比=3の条件でCBzsは30%以下に、CPhsは50%以下に減少した。NH_3の注入によっては、廃ガス中のNOは減少した。NH_3/NOモル比=1のとき除去率は約30%であった。廃ガス中のCBzsも減少し、NH_3/NOモル比=1のときに約50%、NH_3/NOモル比=5のときに約70%の低減化効果が得られた。イオンクロマトグラフィーを用いたハロゲンイオンの分析方法の予備検討として、有機ハロゲン化合物の分解ガス中の塩素と塩化水素の同時定量への適用を試みた。ヨウ化カリウム吸収液に気体試料を吸収させ、塩素イオンとよう素イオンを同時測定するという方法により、試料中に存在する塩素と塩化水素のおよその濃度レベルの同時定量が可能であった。有機ハロゲン化合物の分析方法としては、有機溶媒抽出-紫外線分解-イオンクロマトグラフィーによる方法を選定し、モデル化合物により分析工程の検討を行った。紫外線分解の検討においては、水分の混入が紫外線照射時の脱ハロゲン化反応を著しく妨害することがわかった。このため、固体の水酸化ナトリウムを2-プロパノールで溶解した分解剤を用いることにより、100%のハロゲン回収率が得られた。また、分解剤を多量に添加するとイオンクロマトグラフィーによる定量を妨害することがわかった。実試料への適用として、飛灰中の有機ハロゲン化合物の定量を行った。有機塩素化合物の総量と有機臭素化合物の総量を別々に定量することができ、それぞれ3.3μgCl/g、0.6μgBr/gであった。なお、熱処理を行った飛灰中の有機塩素化合物の分析値は対照と比較して差は認められず、さらに詳細な検討が必要であることがわかった。一方、現有の流動床炉ミニプラントを用いて乾燥汚泥の燃焼実験を行い、一酸化炭素濃度データを連続測定した。