hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
既知特性をもつ複数事象の目的関数への組合せ最適化法の最適信号近似理論に基づく研究

ヒルベルト空間上の有界線形作用素として表現できる解析フィルタと合成フィルタを用いる作用素フィルタバンクにおける最適内挿近似理論の構築に成功した。この理論を応用して、発生による影響の空間特性が既知の複数の事象を重畳して得られる結果関数を、所与の発生位置における個々の事象の発生の大きさの組合せを調整して、与えられた目的関数の空間特性に近づける最適化問題に対して、高精度な近似解を与える最適化法の構築に成功した。さらに、本最適化法に基づく数値計算プログラムを開発し、大幅なアンダーサンプル条件下で再構成されるMRI断層画像の高画質化に有効である事を確認した。本研究の目的は,予め決められた発生時間における個々の事象の発生量の組合せを調整する事で,発生による影響の時間特性が既知である複数の事象を重畳して得られる結果関数を,与えられた目的関数に近づける最適化法を構築する事である。本年度はその基礎として,各事象の時間特性と目的関数が1変数関数の場合を研究した。その結果,上述した最適化問題が,申請者等の開発した最適内挿近似理論に基づいて設計した特殊な1次元フィルタバンクによってモデル化できる事を理論的に証明した。具体的には先ず,事象と同数のパスを持ち,個々の事象の所与の発生時間において標本値を取る1次元フィルタバンクFB1において,各パスの解析フィルタの時間特性を個々の事象の時間特性と等しくしてから,最適信号近似理論に基づいて合成フィルタの時間特性を設計すると,目的関数を入力して得られるFB1の出力は,入力された目的関数との間の近似誤差に対して定義できる多くの誤差尺度の上限値を一斉に最小化する高精度な近似になる事を理論的に証明した。次に,FB1の解析フィルタと合成フィルタを交換した新しい1次元フィルタバンクFB2において,最適信号近似理論の特長であるフィルタ可換性により,一,二の仮定の下に,交換後のFB2の出力の入力に対する近似誤差の上限関数の二乗平均値は交換前のFB1のそれと同値となるので,交換後のFB2に所与の目的関数を入力して得られた出力が,所与の複数の事象の既知の時間特性を重畳した結果関数となり,この結果関数は所与の目的関数を高精度に近似する事を理論的に証明した。さらに,交換後のFB2に対して同様にして得られた標本値が,目的関数を高精度に近似する各事象の発生量の組合せを与える事を理論的に証明した。加えて,サンプル間隔の異なる複数チャネルから成る通信装置の設計に応用し,所与のリソース制限下で最大の帯域幅を与える設計法を示した。本年度は初年度の成果を発展させ,各事象の時間特性と目的関数が2変数関数の場合を研究した。その結果,上述した最適化問題が,申請者等の開発した最適内挿近似理論に基づいて設計した特殊な2次元フィルタバンクによりモデル化できる事を理論的に証明した。具体的には先ず,事象と同数のパスを持ち,個々の事象の所与の発生時間において標本値を取る2次元フィルタバンクFB1において,各パスの解析フィルタの時間特性を個々の事象の時間特性と等しくしてから,最適信号近似理論に基づいて合成フィルタの時間特性を設計すると,目的関数を入力して得られるFB1の出力は,入力された目的関数との間の近似誤差に対して定義できる多くの誤差尺度の上限値を一斉に最小化する高精度な近似になる事を理論的に証明した。次に,FB1の解析フィルタと合成フィルタを交換した新しい2次元フィルタバンクFB2において,最適信号近似理論の特長であるフィルタ可換性により,一,二の仮定の下に,交換後のFB2の出力の入力に対する近似誤差の上限関数の二乗平均値は交換前のFB1のそれと同値となるので,交換後のFB2に所与の目的関数を入力して得られた出力が,所与の複数の事象の既知の時間特性を重畳した結果関数となり,この結果関数は所与の目的関数を高精度に近似する事を証明した。さらに,交換後のFB2に対して同様にして得られた標本値が,目的関数を高精度に近似する各事象の発生量の組合せを与える事を証明した。また,入力,解析フィルタ,サンプラ,合成フィルタ,出力の全てがヒルベルト空間上のコンパクト作用素で表せる作用素フィルタバンクにおける走査型最適近似理論を構築した。本研究の目的は、予め決められた発生位置における個々の事象の発生量の組合せを調整する事で、発生による影響の空間特性が既知である複数の事象を重畳して得られる結果関数を、与えられた目的関数に近づける最適化法を構築する事である。昨年度までに、入力、解析と合成フィルタおよび出力の全てをヒルベルト空間上の有界線形作用素で表せる作用素フィルタバンクにおいて、幾つかの自然な条件の下に、任意の誤差評価尺度の上限を一斉に最小化する走査型最適内挿近似理論の構築に成功した。本年度は、上記理論で設計した作用素フィルタバンクが、その解析と合成フィルタを入れ換えても、幾つかの自然な条件の下で、近似誤差の絶対値の上限という評価尺度Emaxを不変に保つ可換性を有する事を、数学的に証明した。

さらに、事象と同数のパスを持ち、個々の事象の所与の発生位置で標本値を取る多次元フィルタバンクFB1において、各パスの解析フィルタの空間特性を各事象の既知の空間特性と等しくしてから,上記理論を用いて合成フィルタの空間特性を設計した後、FB1の解析と合成フィルタを入れ換えてできる新しいフィルタバンクFB2の近似誤差は、上述の可換性により、任意の誤差評価尺度の上限を一斉に最小化するFB1と同じEmaxの値を与える事を示した。この結果に基づいて、このFB2に所与の目的関数を入力すると、得られた出力が所与の複数の事象の既知の空間特性を重畳した結果関数となり、この結果関数は所与の目的関数を高精度に近似すると共に、このとき得られたFB2の標本値が、目的関数を高精度に近似する各事象の発生量の組合せを与える事を、数学的に証明する事に成功した。加えて、本最適化法を応用した数値計算プログラムを開発し、MRI装置により再構成される断層画像の画質向上に貢献できる事を示した。ヒルベルト空間上の有界線形作用素として表現できる解析フィルタと合成フィルタを用いる作用素フィルタバンクにおける最適内挿近似理論の構築に成功した。この理論を応用して、発生による影響の空間特性が既知の複数の事象を重畳して得られる結果関数を、所与の発生位置における個々の事象の発生の大きさの組合せを調整して、与えられた目的関数の空間特性に近づける最適化問題に対して、高精度な近似解を与える最適化法の構築に成功した。さらに、本最適化法に基づく数値計算プログラムを開発し、大幅なアンダーサンプル条件下で再構成されるMRI断層画像の高画質化に有効である事を確認した。研究計画書の当該年度の実施計画に基づき,発生による影響の時間特性が既知の複数事象の重畳として定義される結果関数を,所与の発生時間における各事象の発生量の組合せを調整して,与えられた目的関数の時間特性に近づける組合せ最適化問題について,申請者等の開発した最適信号近似理論と初年度の研究成果を応用する事により,各事象の時間特性と結果関数および目的関数が全て2変数関数である場合の最適化理論の構築に成功した。さらに,本最適化理論に基づく数値計算プログラムをPythonとFortran90言語により作成して検証を行った。加えて,有界線形作用素の極分解と擬逆作用素の理論に基づき,入力,解析フィルタ,サンプラ,合成フィルタ,出力の全てがヒルベルト空間上のコンパクト作用素で表せる作用素フィルタバンクにおける走査型最適近似理論を構築し,入力と出力の間に定義される近似誤差に対する任意の上限評価尺度を一斉に最小化する走査型最適近似法の存在を数学的に証明した。この理論は,センサーの数学モデルである解析フィルタや入力が,ベクトルや行列,さらには任意階のテンソルで表される場合においても適用できる極めて応用範囲の広い基礎理論であると共に,擬似逆行列を利用した多くの最適化法や信号処理への応用が期待できる基礎理論である。これらの成果が得られた事と,その成果を国内外の学会で発表できた事を考慮して,当該年度の研究はおおむね順調に進展したと考える。デジタル信号処理本年度までの研究成果を理論的に拡張して,各事象の実空間特性と結果関数および目的関数が全て多変数関数である場合について,発生による影響の実空間特性が既知である複数の事象を重畳して得られる結果関数を,予め決められた発生位置における個々の事象の発生量の調整により,与えられた目的関数の実空間特性に近づける組合せ最適化法の構築に取り組む。最終年度は,上記の最適化問題において,各関数が3変数以上の場合について取り組む。
電磁波照射架橋を利用した高信頼性有機発光素子の作成とその評価

本研究は有機EL素子の高信頼化を図るため、有機薄膜の構造を安定にする手法として、次の2点の方法を検討した。1.放射線照射架橋による高分子化の可能性2.光照射による高分子化(光重合)の可能性両者において「高分子化」が重要な構造要因となる。低分子のけい光色素の一部を切断して、ラジカルを発生させ、近接する相互ラジカルを結合させることにより、高分子化を図る。1の方法では放射線が、2の方法では紫外線が分子結合を切断する。ただし、1の方法では、本実験においてはコバルト60を線源として利用しているので、分子切断エネルギーの選択性がない。現実に応用するにしても、線源を変えるとしても放射性元素の取り扱いはそれほど容易ではない。そのため、放射線のエネルギーによっては材料が架橋性か分解性かに分かれてしまい、後者の場合には放射線架橋は不可能である。一方、光重合では、本実験においては高圧水銀ランプの紫外線(波長365nm)を利用しているが、光の波長を変えることははるかに簡単である。本年度では光重合の可能性を検討した。その結果、次のことがわかった。1.Alq3とTPDというよく用いられる試料において、光照射を行っても、紫外線により色素が分解し、重合はできなかった。2.上記において、放射線照射によりAlq3の分解を示唆するような結果が得られた。また、そのことによる発光効率の低下が認められる。3.けい光色素にジフェニルアセチレン誘導体を用いた場合には、三重結合の解裂と重合を示唆するデータが得られた。正在輸送材料のトリフェニルジアミン誘導体(TPD)と発光材料のアルミキノリノール錯体(Alq3)を基本的な試料構造として放射線(コバルト60)照射の効果を検討した。ITO基板上にTPDを50nm堆積させ、基板を真空パックした後コバルト60を一定時間照射し、Alq3を蒸着し、デバイス化する。TPDの構造解析のために、赤外吸収スペクトルを測定するので、このためにKBr上にTPDを堆積させた。凝集化の観察は光学顕微鏡によって行った。電界発光特性は輝度-電流-電圧を同時に測定した。1)コバルト60の照射により、TPDの凝集化が緩やかになった。2) TPDの化学的な変化は赤外吸収スペクトルからは確認できず、有機溶剤に可溶なことから当初期待した高分子化は生じていないものと考えられる。3)電界発光特性比較では放射線照射試料は大気中に放置される時間が、現状では通常作成されるデバイスよりも長いので、見かけ上特性は低下する。4)コバルト照射による最大の問題点はITO基板のガラスが放射線照射により着色することである。これを改善するためには有機-ITO界面で放射線が全反射するように照射方法を工夫する必要がある。
多文化化する社会における外国人学校の位置取りのポリティクスに関する国際比較研究

概要:東南アジア地域(カンボジア、マレーシア、タイ、インドネシア)、東アジア(韓国、中国、日本)、モロッコを調査対象とし、1)各国が外国人学校・国際学校をいかに位置づけ、今後、より多文化化する社会のなかで如何なる戦略を取ろうとしているのか、2)逆に、外国人学校・国際学校は現地における外国人受容の法的側面や文化的土壌に応じて自らの重層的なアイデンティティをいかに選択的・戦略的に表出させるかを明らかにした。研究成果:26章からなる最終報告書を通して、近年、外国人学校・国際学校は国民教育制度の枠組みでは満たされない人々の需要が敏感に反映される場となっていることが明らかとなった。特に、1)従来、外国籍子女を対象としてきた外国人学校・国際学校に、当該国の国籍をもつ子女が入学する傾向が強まっている、2)一方、居住国の国籍と取得し「国民」になったオールドカマーたちの民族・宗教的アイデンティティが、海外からの教育資本により活性化している、などの新たな現象がみられた。意義・重要性:本研究は、従来の外国人学校・国際学校研究に、歴史的な視点と、「国民」教育制度の内部に潜在し続ける「異質性」への視点、さらにグローバリゼーションによる「異質性の覚醒」への視点を加え、新たな知見を提示した。外国人学校・国際学校が当該国の国民教育制度に影響を及ぼす新たな事態を歴史的・同時代的に捉え、「国民」「市民」「住民」の概念が混交する現代的状況を具体的な事例を通して明らかにした点に意義・重要性がある。特に、経済のグローバル化によって重要性を増している華語を提供する華人系学校の現代的動態、グローバルビジネスとしての国際学校の展開、ムスリム教育ネットワークの越境的・超国家的特徴は本研究の新たな知見である。1.実施概要:(1)今年度調査地域の選定:当初計画では今年度の調査対象をフランスおよびオランダと設定したが、資料収集・現地とのコンタクトの関係で、今年度は東南アジア地域、特にマレーシアとカンボジアに焦点化して調査を行った。(2)資料収集および分析枠組みの検討:本研究の主対象である外国人学校について、(1)外国人学校の経営戦略、(2)現地における外国人学校の受容と政府の政策について文献および海外調査から議論を深めた。(3)研究会および国内・海外調査の実施:毎月の研究会、全体打ち合わせ会(9月)および2006年2月19日2月27日にかけ、マレーシアとカンボジアで海外調査を実施した。マレーシアでは国際イスラーム学校、国際イスラーム大学、インドネシア人学校、ガーデン・インターナショナル・スクール、カンボジアではフランス人学校、瑞華学校(華人学校)、シーク教徒学校、イスラーム寄宿学校を訪問した。国内について、外国人学校の認定基準、学校形態別の数量的把握に関する資料収集を行った。2.研究成果:上記の研究を通して、マレーシア・カンボジアにおいて、外国人学校の位置づけは多義性を帯びたものになっていることが明らかになった。たとえば、マレーシア国際イスラーム学校の生徒は数十カ国以上の国籍から構成され、ナショナリティよりもムスリムアイデンティティが強調されている。さらに、生徒や教員の交流を通じて東南アジア地域や中東地域にムスリムネットワークの形成が進んでおり、変化する外国人学校の越境的・超国家的特徴が明確になった。1.研究組織の編成と資料による分析枠組みの検討(1)資料収集および分析枠組みの検討:本研究の主対象である外国人学校について、1)各国の位置づけ、2)外国人学校の生き残りをかけたストラテジー、3)現地における外国人学校の受容と政府の政策について、文献資料および海外調査から議論を深めた。また各国の状況をクロスナショナルな視点から分類・考察するための枠組みについて概念の分類化を行った。(2)研究会および国内・海外調査の実施:毎月、研究会を開催し、各国の外国人学校の位置づけとその実態について議論を深めた。海外調査は(1)インドネシア調査(2回)、

(2)カンボジア(3回)、(3)マレーシア、(4)韓国、(5)アメリカで実施した。(1)インドネシアではトルコ系学校、インド(コジャ)系学校、華人系学校、(2)カンボジアでは華人系学校、フランス人学校、国際学校、(3)マレーシアではシーク系学校、国際イスラーム学校、(4)韓国では国際学校、(5)アメリカではニューヨーク慶應アカデミー、日本人学校に関して、現地訪問および関係者へのインタビュー、資料収集を実施した。一方、国内については、日本における外国人学校の認定基準、学校形態別の数量的把握と各学校の特色について資料収集を行い、訪問調査では日系ペルー人学校を訪問した。(3)国際セミナーの開催:11月にインドネシアから研究者を招聘(国立ディポネゴロ大学アジア研究センター長・イエティ氏)し、インドネシアの外国人学校についての国際シンポを開催した。(4)全体打ち合わせ会:毎月の研究会に加え、7月に全体打ち合わせ会を開催し、研究の方向性について議論した。2.研究成果:上記の研究を通して、インドネシア、カンボジア、マレーシア、韓国において外国人学校の位置づけは多義性を帯びたものになっていることが明らかになった。たとえば、インドネシアにおけるトルコ系学校は現地の子弟を主として対象としており、新しい国際学校の形態として位置づけられる。また、カンボジアや韓国における国際学校における国籍の多様性や現地の子弟の急増、カンボジアやインドネシアにおける華人系学校の変化、アメリカ・慶應アカデミーなど私立学校の海外進出など、グローバル時代の特徴が現れている事例であるといえる。また、生徒や教員の交流を通じてグローバルなネットワークの形成が進んでおり、変化する外国人学校の越境的・超国家的特徴が明確になっている。1.実施概要:(1)今年度調査地域の選定:中国、カンボジア、マレーシア、日本(ブラジル人学校、トルコ人学校、インド人学校、インドネシア人学校)を調査地として設定し、現地調査を実施した。(2)分析枠組みの検討:今年度は科研最終年度であるため、これまで調査を実施した事例をもとに、外国人学校・国際学校の現代的傾向を分析し、類型化を試みた。(3)研究会および国内・海外調査の実施:毎月の研究会、全体打ち合わせ会、および中国、カンボジア、マレーシア、日本で現地調査を実施した。中国では日本人学校における中国古典教育および国際理解教育を各日本人学校間で比較考察することにより、中国における日本人学校の位置づけと戦略を考察した。カンボジアではマレー系ムスリム住民によって設立されたイスラーム学校、プノンペン市内の国際学校、フランス人学校に関する調査を行った。マレーシアでは国際イスラーム学校の他、チェンパカ国際学校、スリ・ムルニ国際学校を訪問し資料収集を行った。また日本では、ブラジル人学校、トルコ人学校、インド人学校の調査を実施し、日本における外国人学校・国際学校の位置づけと各学校の活動に関する調査を実施した。2.研究成果:上記の研究のまとめとして年度末に最終報告書を作成した。
分子性結晶の相転移における有機分子の動的挙動の解明

結晶中のダイナミックな現象は,多くの場合,相転移を伴うが,有機結晶の相転移に関する化学的見地からの研究はごく限られている.申請者は最近,(E)-スチルベン類が結晶中で大振幅の分子内運動を行っており,そのためにX線結晶解析で観測される分子構造が外見上著しい異常を示すことを見いだした.今回,(E)-スチルベンと等電子構造のアゾベンゼンおよびそのメチル置換体の一つ(E)-3,3,'-ジメチルアゾベンゼンについて,異なる温度でのX線結晶解析を行い,(E)-スチルベン類と同様の現象を見いだした.化合物3については,構造相転移が観測され,それが分子内運動と密接に関係していることを見いだした.(E)-3,3,'-ジメチルアゾベンゼンの構造相転移は,160から120Kの間で起こる.格子定数に目立った違いはないが,空間群は高温相ではPbca,低温相ではP212121である.分子構造は,高温相では反転中心をもつが,低温相では非対称である.観測されたN=N結合長は,室温では異常に短く,温度の低下とともに著しく増大した(296Kで1.219(5),240Kで1.237(4),200Kで1.255(3),160Kで1.265(5),120Kで1.274(5).これは長軸方向に180°回転した関係にある分子が重なりあうようなdisorderのためであり,温度の低下とともに分子の配向比が変化していることを示している.固体NMR研究から,この化合物においてもクランクシャフト型運動が起こっており,120K付近で相転移のあることが示唆されているが,これは今回のX線解析の結果と一致する.したがって,N-Ph結合の大振幅ねじれ振動が相転移と密接な関係のあることが明らかになった.結晶中のダイナミックな現象は,多くの場合,相転移を伴うが,有機結晶の相転移に関する化学的見地からの研究はごく限られている.申請者は最近,(E)-スチルベン類が結晶中で大振幅の分子内運動を行っており,そのためにX線結晶解析で観測される分子構造が外見上著しい異常を示すことを見いだした.今回,(E)-スチルベンと等電子構造のアゾベンゼンおよびそのメチル置換体の一つ(E)-3,3,'-ジメチルアゾベンゼンについて,異なる温度でのX線結晶解析を行い,(E)-スチルベン類と同様の現象を見いだした.化合物3については,構造相転移が観測され,それが分子内運動と密接に関係していることを見いだした.(E)-3,3,'-ジメチルアゾベンゼンの構造相転移は,160から120Kの間で起こる.格子定数に目立った違いはないが,空間群は高温相ではPbca,低温相ではP212121である.分子構造は,高温相では反転中心をもつが,低温相では非対称である.観測されたN=N結合長は,室温では異常に短く,温度の低下とともに著しく増大した(296Kで1.219(5),240Kで1.237(4),200Kで1.255(3),160Kで1.265(5),120Kで1.274(5).これは長軸方向に180°回転した関係にある分子が重なりあうようなdisorderのためであり,温度の低下とともに分子の配向比が変化していることを示している.固体NMR研究から,この化合物においてもクランクシャフト型運動が起こっており,120K付近で相転移のあることが示唆されているが,これは今回のX線解析の結果と一致する.したがって,N-Ph結合の大振幅ねじれ振動が相転移と密接な関係のあることが明らかになった.
大規模表層雪崩に対する森林の減勢効果の研究

雪崩に対する森林の減勢効果を検証するために、2008年2月に妙高山域の幕ノ沢で発生し、スギ林に流入して停止した大規模な乾雪表層雪崩の流下を運動モデルTITAN2Dで再現した。底面摩擦角を変えてスギ林の有無による雪崩の速度や流下距離を比較した結果、もしスギ林がなければ、雪崩の流下距離がスギ林内を流下した実際の流下距離より200 m程長くなったと推定され、雪崩に対する森林の減勢効果が明らかになった。本研究課題では,大規模雪崩に対する森林の減勢効果を明らかにするために,雪崩の流下を運動モデルで再現し,森林の有無により雪崩の経路や到達距離にどれくらい違いがあるかを調べる計画である.そのために,妙高山域の幕ノ沢を対象に雪崩の流下を運動モデルで再現することを試みた.使用した運動モデル(TITAN2D)は,土石流や火砕流を想定した乾燥粒状体の運動を実際の地形(GIS)上でシミュレーションする目的で開発されたもので,空気抵抗の無視できるスケールで,非圧縮性,非付着性を仮定している.雪崩の厚さhと流れ方向の速度v(厚さ方向の平均値)を変数とし,雪崩本体の広がりと速度分布の変化を計算することができる.基礎方程式は質量保存式と運動量保存式で与えられる。本年度は,雪崩発生区の位置,面積,始動積雪深,雪崩の内部摩擦角や底面摩擦角などの様々な条件を変えて雪崩の速度や広がりを比較した.雪崩の速度は,底面摩擦角によって大きく変わり,底面摩擦が小さいほど最高速度が大きくなった.底面摩擦が大きいと,雪崩は沢筋に沿ってまとまって流下するが,底面摩擦が小さくなると最短経路をとって広がりながら流下し,底面摩擦角によって流下経路にも大きな違いが生じることがわかった.また,冬期は幕ノ沢において地震計,雪崩発生検知システム,ビデオカメラによる雪崩のモニタリング観測を行なった,本年度は大規模な雪崩は確認されなかった.幕ノ沢では,雪崩発生時の状況を知るための気象観測(気温,降水量,積雪深)および積雪観測も行なった.これらの現地観測は,雪崩の運動モデルを検証するためのデータセットを蓄積する意義があり,雪崩の運動モデルを構築し,雪崩の運動に関する理解を深めるために重要である.妙高山域の幕ノ沢で2008年に発生した雪崩が林内で減速,停止したことに対するスギ林の効果を調べるために,幕ノ沢を対象とした運動モデル(TITAN2D)を用いて雪崩の流下を再現し,底面摩擦角を変えてスギ林の有無による雪崩の速度や到達距離の比較を行なった。運動モデルを用いた試行錯誤の結果,この雪崩の底面摩擦角は1314°,雪崩が流入したスギ林の抵抗は底面摩擦角25°に相当することがわかった。数値モデルの実験により,もしスギ林が無く,雪崩が底面摩擦角1314°のままで流下したとすると,スギ林内を流下した実際の到達点より約200mも遠くまで達した可能性が示された。これは,雪崩に対するスギ林の減勢効果を定量的に表わした点で大きな意義がある。幕ノ沢の他にも森林が倒壊した雪崩のデータを収集し,運動モデルの検証データとするため,岩手山西側斜面において発生した大規模な雪崩跡の詳細な調査をするための予備調査を行ない,樹木が倒れた範囲や雪崩の到達点を調べた。また,雪崩により樹木が折れる場合の力を推定するために、幕ノ沢のスギのヤング係数を非破壊試験により求めた1サンプル数10本の平均で,ヤング係数は5.0GPaであり,これを元に算出した曲げ強さは35MPaとなった。現地のスギの計測結果により,数少ない文献に基づいてスギ立木の曲げ強さを30±5MPaとして推定してきた雪崩の速度が,概ね妥当であることが確認できた。幕ノ沢の雪崩発生区は,標高1700mで急峻な上に多雪のため現地観測が困難である。そこで積雪変質モデルSNOWPACKにより気象データから発生区の積雪を推定して,過去に発生した雪崩の滑り面の雪質や形成過程を調べ,幕ノ沢で雪崩が発生したときの気象や積雪の特徴を明らかにした。新潟県妙高山域の幕ノ沢では雪崩の発生日時を検知するために地震計などによる雪崩のモニタリング観測を継続しているので,2012年1月29日7時55分に大規模な乾雪表層雪崩が発生したことがわかった.45月にかけて雪崩堆積物(デブリ)を調査した結果,厚く堆積したデブリは無く,雪崩が発生区からまっすぐ流下したことに加え,これまで雪崩が起こる度に折れ曲がったが,切断されたことは1度も無かった検知用のポールが2本とも切断されたことから,この雪崩は高速で流下した煙型の乾雪表層雪崩であったと推測した.幕ノ

沢では,雪崩の発生した場所(発生区)へ行って積雪を調査するのが困難なため,気温や降水量などの気象データから発生区の積雪状態の変化を連続的に計算する数値モデル(積雪変質モデル)を使って,これまでに観測できた5件の雪崩各々について雪崩の発生要因を推定した.このような研究には,気象データから広範囲の雪崩発生危険度を予測する技術開発につながるという意義がある.2010-11年冬期に岩手山西斜面で2件の大規模な雪崩が発生し,広範囲の森林が倒壊した.幕ノ沢と岩手山の雪崩を比較して森林の減勢効果の解明につながるデータを得るために,昨年度の予備調査に続き本年度は雪崩で亜高山帯林が倒壊した状況を詳細に調査した.また,写真や気象データを収集,解析し,雪崩は標高1730 mの樹林限界より高いところで2010年12月31日翌1月1日の強い降雪時に発生した乾雪表層雪崩であると推定した.このような事例を積み重ねて,雪崩災害の軽減にはどのような森林がよいのかを示すことで,森林管理や災害の軽減に役立つと期待できる.当初は,妙高山域の幕ノ沢のみを対象にする計画であったが,新たに岩手山西側斜面においても広範囲にわたって樹木が倒壊する大規模な雪崩が発生したことがわかり,幕ノ沢で得た結果を岩手山で検証することが可能となったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。妙高山域の幕ノ沢を対象とした雪崩の運動モデルにより,雪崩に対する森林の減勢効果を表わすことができたので,今後は,この結果を岩手山に適用して,運動モデルによるシミュレーションにより実際の雪崩の到達距離を再現できるかを確かめる予定である。
移動視標の将来を予測する視覚～表象的慣性～の獲得過程に関する認知行動科学的研究

平成30年度計画では、予測的視覚機能である表象的慣性(動いている視対象の数百ミリ秒将来が見えるという視覚機能)の獲得過程を、(1)熟練・学習による獲得、(2)発育発達による獲得、さらに追加課題として、(3)進化的獲得の可能性(動物の表象的慣性)の予備的検討、を研究目的とした。これら下位課題の研究実績の概要は以下のとおりである。(1)熟練・学習による獲得では、テコンドー経験者と初心者の予測能力と表象的慣性を、テコンドーキック動画・遮断法により検討した。その結果、テコンドー経験者は非経験者より早い段階でキックタイプ予測を行い(有意)、キックインパクトの一致タイミングも非経験者より正確に反応していた(非有意)。さらに表象的慣性は経験者の方が非経験者よりも大きかった(非有意)。これら3変数間の相関分析では、表象的慣性の大きさはキックタイプ予測と強く関連(有意な負相関)するが一致タイミングとは無相関、という結果が得られた。この結果は、先行研究の野球経験者の結果(表象的慣性が一致タイミング能力に関与、Nakamoto et al.,2015)とは大きく異なるものであった。したがって、表象的慣性の予測能への関与には、種目特性・刺激特性の違いが反映されている可能性が示唆された。(2)発育発達的獲得については、昨年度までの成果を論文として国際誌に公表した(Shirai et al., 2018)。さらに幼児の縦断的検討、乳幼児期(2、3歳)の実験方法の検討を重ねてきており、今年度も検討これを継続する。(3)動物の表象的慣性については、実験動物(ラット)用タッチパネルシステムの整備、少数例による移動刺激呈示・タッチ行動検出の検討を進めた。その結果、静止刺激呈示より移動刺激への反応の方が容易であることが分かったが、適切なタッチ行動誘発にはさらに検討が必要で、方法論的詳細の検討を進めている。現在までの、(1)熟練・学習による獲得、(2)発育発達による獲得、(3)動物の表象的慣性、それぞれの研究課題における進捗状況は以下のとおりである。(1)熟練・学習による獲得特性については、野球とテコンドーという異なる種類のスポーツを取り上げて検討を重ねてきたが、それぞれの予測判断と表象的慣性の関連性には大きな相違のあることが明らかとなった。今後は、さらに異なる種目(バドミントン、剣道等)を取り上げて検討を進める予定である。また、ベイズモデルからの検討についても今後さらに継続的に進めていく。(2)発育発達的側面については、幼児の表象的慣性の縦断的検討を継続的に実施してきており、現在その結果の分析を進めている。さらに乳幼児(2、3歳)を対象とする実験準備として、アイトラッカーシステムによる視線行動検出、その実験プログラムの開発を進めている。(3)動物の表象的慣性について、(2)との関連で、表象的慣性の発育発達的獲得には先天的・遺伝的要素が関与している可能性も考えられ、進化的獲得の点からの検討を具体化するため、その可能性や実験方法について検討を進めてきている。以上、熟練・学習による獲得、発育発達的獲得、さらに動物の表象的慣性の実験的検討、についてそれぞれ一定の成果が得られ、さらに今後の進展の方向性が明確になった点に鑑み、研究進捗状況はおおむね順調に進展してきているといえる。予測的視覚機能・表象的慣性の獲得過程について、(1)熟練・学習による獲得、(2)発育発達による獲得、(3)動物の表象的慣性、それぞれにおける今後の研究の推進方策は以下のとおりである。(1)表象的慣性の熟練・学習による獲得については、1野球、テコンドーに加え、バドミントン、剣道など、さらに異なる種目を取り上げた検討を中心に進めていく(首都大・今中・石原、鹿屋体育大・中本、愛知淑徳大・瀬谷との共同研究)。2実験の方法論的自由度を広げるため、熟練者の予測判断に関する実験に仮想空間(virtual reality)における各種実験の導入を試みる(鹿屋体育大・中本との共同研究)。3表象的慣性が過去の知識と現在の知覚結果の両者の要素から決定されるとする仮説のもと、ベイズモデルからの検討をさらに進めていく(静岡大・宮崎との共同研究)。4多感覚的知覚認知の観点から、その実験的検討を継続していく(九大・山田)。(2)発育発達的側面については、これまでの研究成果(表象的慣性機能は学童期初期に既に獲得されている点)を踏まえ、その発育発達特性の詳細をさらに検討するため、幼児の縦断的検討、乳幼児(2、3歳)の検討を進める(新潟大・白井、鹿屋体育大・森との共同研究)。(3)また、発育発達的側面に関連する遺伝的・進化的要素の関与の可能性を探るため、動物(ラット)の表象的慣性に関する実験的検討を進め、本実験を早期に実施する(研究代表者・今中、博士研究員)。本研究計画では、予測的視覚機能である表象的慣性(動いている視対象の数百ミリ秒将来が見えるという視覚機能)の獲得過程を、(1)熟練・学習による獲得、(2)発育発達による形成・獲得、の両面から詳細に検討することを研究目的としている。これら2つの下位課題の研究実績の概要は以下のとおりである。(1)熟練・学習による獲得については、スポーツ種目の野球及びテコンドーを取り上げ、熟練者と初心者の表象的慣性を比較検討してきた。

その結果、野球選手では一致タイミング能力に表象的慣性が関与しているが、テコンドーのキック位置予測には表象的慣性の関連がみられないことが示され、スポーツ種目や予測判断内容により予測判断と表象的慣性の関連性が異なることが示唆された。しかし、野球実験の場合は時間的予測判断、テコンドー実験では空間的予測判断課題を用いており、それが実験結果に反映した可能性がある。今後は時間・空間予測判断別に表象的慣性特性を詳細に検討していく。また、テコンドー実験では負の表象的慣性(過去の刺激が見えていると解釈)が得られ、先行研究や野球選手の検討結果に見られた正の表象的慣性(つまり将来が見える)とは大きく異なる結果となった。今後、負の表象的慣性の意義・解釈、その関連要因についても詳細に検討していく。(2)発育発達的側面については、表象的慣性は学童期初期に既に獲得され成人になるに従い減弱していく傾向がみられた。この成果は、現在、国際誌に投稿中である。さらに幼児・乳幼児期(2、3歳)における表象的慣性を検討するため、幼児の実験を実施してきており、それとともに乳幼児実験の方法論的な検討を試みてきた。乳幼児では成人のように多数回にわたる試行数が適用できないことから、乳幼児独自の実験課題や呈示刺激設定あるいは視線行動の検出など、重要な検討課題が残されている。これらについては今年度も検討を継続していく。現在までの、(1)熟練・学習による獲得、(2)発育発達による形成・獲得、それぞれの研究課題における進捗状況は以下のとおりである。(1)熟練・学習による獲得特性については、野球とテコンドーという異なる種類のスポーツを取り上げて検討を重ねてきたが、それぞれの予測判断と表象的慣性の関連性に相違のあることが明らかとなった。今後は、その相違が移動視標の追従の有無によるのか、予測判断課題における時間的・空間的予測判断の違いによるのか、それらの点の検討を進めていく。また、これまでベイズモデルからの検討、オノマトペ刺激による検討等も実施してきたが、これらについても今後さらに継続的に進めていく予定である。(2)発育発達的側面については、学童期初期に既に表象的慣性機能が獲得されているという研究成果を踏まえ、幼児を対象とした実験を継続的に実施している。さらに乳幼児(2、3歳)を対象とする実験を計画し、視線行動検出用にアイトラッカーシステムを導入し、その実験プログラムの開発を進めてきた。また、表象的慣性機能の発育発達特性の背景には遺伝的要素の関与の可能性が考えられることから、遺伝的・進化的獲得の点からの検討が必要となってきた。その第一段階として、動物における表象的慣性機能の有無の検討をとりあげ、その可能性や実験方法について検討を進めることとした。以上、熟練・学習による獲得、発育発達的獲得の両面について一定の成果が得られており、さらに今後の進展の方向性が明確になった点に鑑みると、これまでの研究進捗状況としてはおおむね順調に進展してきているといえる。平成30年度計画では、予測的視覚機能である表象的慣性(動いている視対象の数百ミリ秒将来が見えるという視覚機能)の獲得過程を、(1)熟練・学習による獲得、(2)発育発達による獲得、さらに追加課題として、(3)進化的獲得の可能性(動物の表象的慣性)の予備的検討、を研究目的とした。これら下位課題の研究実績の概要は以下のとおりである。(1)熟練・学習による獲得では、テコンドー経験者と初心者の予測能力と表象的慣性を、テコンドーキック動画・遮断法により検討した。
インド洋の浅い南北循環セルの数年・数十年規模変動に関する研究

高解像度海洋大循環モデルの結果の解析および簡単化した数値モデルによる感度実験を通じて、インド洋の浅い南北循環セル、特に南半球側に存在する南方セルの十年規模変動について調べた。南方セルは南緯10度を境に、その北側(南側)では1990年代に弱化(強化)し、2000年代には逆に強化(弱化)していることが分かった。このうち北側での変動はインド洋上の風応力偏差に伴って励起される波動伝播が重要であり、南緯10度以南ではインドネシア通過流の変動も考慮する必要があることが明らかとなった。本研究は、高解像度海洋大循環モデルの長期積分結果の解析と、変動の力学過程を取り出して簡単化したモデルによる数値実験を通じて、インド洋の「浅い南北循環セル」に見られる数年から数十年規模変動の詳細を把握し、そのメカニズムとインド洋域における水温変動との関連や、熱帯域の気候変動モードとの関連について明らかにするものである。本年度は研究初年度として、水平解像度0.1度、鉛直54層の非常に解像度の高い海洋大循環モデルであるOFES (Ocean General Circulation Model for the Earth Simulator)の結果を取得し、約60年間にわたる「浅い南北循環セル」の平均的構造、その変動特性、および重要な構成プロセスについて、特に「浅い南北循環セル」の主要コンポーネントの1つである南半球側の循環セルに焦点を当てて解析を行った。その結果、OFESでも南北循環セルの強さに十年規模、数十年規模の大きな変動が見られた。1992年から2000年にかけては、南半球インド洋熱帯域での貿易風の弱化に伴って、南北循環セルも弱まっていることが示された。また、風応力により直接駆動される表層エクマン流の弱化に加え、この時期には南東部熱帯インド洋上で負の風応力カールが顕著に発達していることが分かった。海洋内部の水温躍層偏差の時間発展などから、この風応力カールが海洋ロスビー波を励起することで躍層深偏差を作り出し、その結果として得られる地衡流変動も十年規模変動に寄与していることも示唆された。また、南北循環強度の変動をもたらす原因としてこれまでに指摘されている風応力とインドネシア通過流の変動に着目し、これらの強さをパラメータとする感度実験を行うための比較的簡単な数値モデルを作成した。昨年度に引き続き、インド洋の「浅い南北循環セル」の全体像と、それを形成する主要要素の変動過程を詳しく調べた。高解像度海洋大循環モデルであるOFES(Ocean General Circulation Model for the Earth Simulator)の結果や他の観測データ、再解析データ等を解析し、太平洋インド洋域の数十年規模変動の傾向が1993年を境に反転していることを明らかにした。浅い南北循環セルにも関連するインドネシア通過流やLeeuwin海流でも同様の変動が見られることが分かった。また、一連の研究を進めて行く過程で、インド洋熱帯域に見られる季節内の時間スケールでの海盆規模の変動モードが存在していることが明らかとなり、その特性に関して詳細を調べた。これらの成果は、インド洋域の浅い南北循環セルの変動を理解するために不可欠のものであり、今後、さらに広い範囲での全体像を把握するために重要なステップである。さらに、長期変動の基本的な力学過程を良く現していると考えられる低減重力モデルを用いた実験も継続し、数十年周期で変動する南部インド洋域の風応力変動が主要な励起源であることを確認した。また、赤道を跨いで北半球と南半球を結ぶ大洋規模の南北循環セルの長期変動の解析も進めた。これらの結果は、インド洋の浅い南北循環セルの変動過程に関する新たな知見を与えるものであり、結果の一部は国際研究集会や国際学術誌で発表した。インド洋の「浅い南北循環セル」の全体像とそれを形成する主要要素の変動過程を、高解像度海洋大循環モデルであるOFES(Ocean General Circulation Model for the Earth Simulator)の結果を用いて詳しく調べた。その結果、インド洋の南北両半球にまたがる循環セルの1990年代における十年規模変動には、「南半球セル」に見られるような顕著な変動が無いことが分かった。また、「南半球セル」に見られる変動は、亜熱帯域の風応力回転成分の変動によって励起されるロスビー波による応答と、インドネシア通過流の変動に伴うものの重ね合わせとなっており、両者が同程度の寄与をしていることが示唆された。さらに、南北循環セルに影響を与えるインドネシア通過流の水塊特性には、インドネシア多島海内での強い潮汐に伴う鉛直混合過程が重要であり、OFESではこの混合過程が過小評価されていることが示された。また、インド洋熱帯域の経年的な気候変動モードの消長に対して、インドネシア通過流に関連するインド洋熱帯域南東部の中規模渦擾乱が負のフィードバック機構を通じて影響を及ぼしていることも分かった。これらの成果を国際学術誌や国際学術集会等で発表するとともに、WCRP/CLIVARプロジェクトやGEOSSの下で進められているインド洋総合観測網構築のための科学的基礎情報として提供し、インド洋熱帯域を中心とする気候変動研究に貢献した。
高圧液相、超臨界相における炭化水素のゼオライト触媒内拡散機構解明

結晶性アルミノケイ酸塩であるゼオライトは、石油精製・石油化学プロセスにおける重要触媒であり、炭化水素の分子サイズに近いサイズの細孔を有している。ゼオライトの活性点のほとんどがゼオライトの結晶内部に存在することから、反応分子はゼオライト結晶内を拡散し、活性点に到達することで始めて反応が進行する。そのため、ゼオライト結晶内の拡散現象が反応活性や選択性に影響する。実際の化学プロセスにおいて高温高圧の液相や超臨界流体が用いられるにも関わらず、このような反応場におけるゼオライト結晶内の炭化水素の拡散機構に関する情報はほとんどない。本研究では、これまで未解明であった高温高圧液相から亜臨界・超臨界流体下におけるゼオライト触媒内拡散係数測定法の確立とその機構解明を目指し研究を実施した。本研究では、まず定容法による高圧液相、超臨界流体中でのゼオライト結晶内拡散係数測定法を確立した。この測定手法を用い、MFI型および*BEA型のピュアシリカゼオライト、ゼオライト骨格中にAlを有するMFI型およびY型ゼオライトを用いて拡散係数を実測することに成功した。さらに、臨界点付近での流体内における拡散物質の存在状態を分光法により解析することで、拡散機構の検討を実施した。本研究実施により以下の内容が明らかになった。1)ラマン分光光度計を用いることで高圧液相、超臨界流体中における拡散物質/溶媒混合溶液中の拡散物質濃度を測定可能である。2)臨界点付近ではゼオライトの細孔内に分子が拡散しづらくなる。3)これは、臨界点付近で拡散物質/溶媒分子のクラスター化(溶媒和)生じるためであり、ゼオライト細孔内入口部での拡散抵抗が増大し拡散係数が低下したと示唆される。本研究で得られた知見は、高温高圧の液相や亜臨界・超臨界流体が関わるゼオライト触媒を用いた反応のプロセス設計や触媒設計に貢献するものと期待される。本研究では、これまで未解明であった高温高圧液相から超臨界流体下におけるゼオライト触媒内拡散係数測定法の確立とその機構解明を目指している。平成29年度は、定容法による高圧液相、超臨界流体中でのゼオライト結晶内拡散係数測定法の確立とその測定を目的とした。1)ラマン分光光度計を用いることで高圧液相、超臨界流体中における拡散物質/溶媒混合溶液中の拡散物質濃度を測定可能であることを明らかにした。2)ラマン分光光度計を用いた濃度測定法を用いることで、結晶内拡散係数の決定に必須となるゼオライトへの吸着に伴う芳香族化合物の濃度変化を高圧液相、超臨界流体中において測定できることを確認した。3)拡散係数測定法の一つである定容法により高圧液相、超臨界流体中におけるゼオライト結晶内のトルエンおよび1ーメチルナフタレンの拡散係数が得られた。4)測定したトルエンおよび1ーメチルナフタレンのゼオライト結晶内拡散係数は、200°C以下ではアレニウスの関係式を用いて相関されたが、臨界温度付近ではアレニウスの式で相関されない特異的な結果が得られた。平成29年度は定容法による高温高圧液相、超臨界流体中でのゼオライト結晶内拡散係数測定法の確立とその測定を目的とし、1ラマン分光光度計を用いた拡散物質/溶媒の混合液濃度測定測定法の確立,2高温高圧液相、超臨界流体中における芳香族化合物のMFI型ゼオライト結晶内拡散係数測定を計画した。平成29年度に導入したラマンプローブを用いることで、高温高圧液相および超臨界流体中での芳香族化合物、ナフテンのラマンスペクトルを観測することが可能であることを確認した。さらに、作成した検量線を用い、芳香族化合物/ナフテン混合溶液中の芳香族化合物濃度を測定することに成功した。上記の濃度測定法により、高温高圧液相および超臨界流体中でのゼオライトへの吸着に伴う芳香族化合物の濃度変化を測定することに成功した。これにより、結晶内拡散係数を測定することが可能となったため測定法の確立に成功したと考えられる。MFI型ゼオライトを用い、トルエンの気相、高圧液相、超臨界流体中での結晶内拡散係数測定を実施した。臨界温度付近で特異な結晶内拡散係数となることがわかった。そこで、拡散物質のサイズ、溶媒、ゼオライトの細孔径を変化させて測定したところ、同様に臨界温度付近で同様の結果が得られることが明らかになった。これは、バルク相中の拡散物質と溶媒の状態が結晶内拡散係数に影響を及ぼしているためであることが示唆された。

ゼオライトの活性点のほとんどがゼオライトの結晶内部に存在することから、反応分子はゼオライト結晶内を拡散し、活性点に到達することで始めて反応が進行する。そのため、ゼオライト結晶内の拡散現象が反応活性や選択性に影響する。実際の化学プロセスにおいて高温高圧の液相や超臨界流体が用いられるにも関わらず、このような反応場におけるゼオライト結晶内の炭化水素の拡散機構に関する情報はほとんどない。本研究では、これまで未解明であった高温高圧液相から亜臨界・超臨界流体下におけるゼオライト触媒内拡散係数測定法の確立とその機構解明を目指し研究を実施した。本研究では、まず定容法による高圧液相、超臨界流体中でのゼオライト結晶内拡散係数測定法を確立した。この測定手法を用い、MFI型および*BEA型のピュアシリカゼオライト、ゼオライト骨格中にAlを有するMFI型およびY型ゼオライトを用いて拡散係数を実測することに成功した。さらに、臨界点付近での流体内における拡散物質の存在状態を分光法により解析することで、拡散機構の検討を実施した。本研究実施により以下の内容が明らかになった。1)ラマン分光光度計を用いることで高圧液相、超臨界流体中における拡散物質/溶媒混合溶液中の拡散物質濃度を測定可能である。2)臨界点付近ではゼオライトの細孔内に分子が拡散しづらくなる。3)これは、臨界点付近で拡散物質/溶媒分子のクラスター化(溶媒和)生じるためであり、ゼオライト細孔内入口部での拡散抵抗が増大し拡散係数が低下したと示唆される。本研究で得られた知見は、高温高圧の液相や亜臨界・超臨界流体が関わるゼオライト触媒を用いた反応のプロセス設計や触媒設計に貢献するものと期待される。平成29年度に確立した高温高圧液相、超臨界流体中での拡散係数測定法を用い、平成30年度は吸着剤の細孔径に着目し、芳香族化合物の結晶内拡散係数測定を実施する。得られた結果に基づき拡散機構を明らかにする。本研究に使用するゼオライトの合成や測定条件検討がスムーズに実施されたため、当初に予定していた謝金の支出が不要となるとともに、有機試薬や無機試薬の使用量抑制につながった。このため、次年度使用額が発生した。差額は、平成30年度の研究成果発表、ゼオライト合成に用いる無機試薬、拡散係数測定に使用する有機溶剤、実験器具費に充て、有効利用することで研究の加速化を図る。
IgA腎症の成因究明と粘膜免疫系のIgA免疫応答抑制治療法の開発

IgA腎症の原因抗原の候補として我々が提唱している消化管粘膜由来グラム陰性細菌の代表として大腸菌のacyl carrier protein(ACP)に対する複数の単クローン抗体(IgG型5種、IgA型12種)を樹立した。本年度はこれらの単クローン抗体をビオチン標識し、非標識の同単クローン抗体を固相化抗体としたサンドウィッチELISA法を開発した。おのおのの単クローン抗体により、ACPに対する相互の交叉性を検討し、ACP分子表面の抗原エピトープの性状を検索した。そして、異なるエピトープを認識する2種の抗体を用いたELISA法によるACP定量法の感度を検討した。更にこの定量法を応用してBALB/cマウスに一定量のACPを静注後の血中および尿中ACPの動態を経時的に観察した。これらの検討により、分子量8,860の大腸菌ACP上の抗体認識エピトープは主として5カ所あり、それらは相互に連続して存在することが明らかとなった。ACPの検量線は0.1100ng/mlの間で良好な直線性が得られ、ACPの高感度定量が可能となった。またマウスにおいてACP投与1分後にACP血中濃度は最大ピークに達し、10分後には90%が血中より急速に消失した。1時間後の尿中には投与したACPのほぼ全量が回収された。すなわち血液中にはACPの結合蛋白は存在しないものと考えられた。このACPアッセイ系では、通常の条件で飼育されているBALB/cマウスの血液中にはACPは感度以下であった。以上の結果より、ACPは抗原としての免疫原性は認めるものの生体内には留まり難く、免疫応答に充分な抗原暴露を呈さない可能性を認めた。このことはACPに対する抗体価が高値である多くのIgA腎症にとってACP抗原に対する過敏な免疫応答の機序が存在し、IgA腎症がいわゆるIgA型アレルギーである可能性を示唆すると考える。IgA腎症は世界的にみて最も頻度の高い慢性糸球体腎炎であり、約20%の患者は慢性腎不全に進行すると推定され、透析あるいは腎移植治療が必要とされている。我が国の透析患者総数は、1997年末までに総計175,988名に達している。透析患者総数の約25%がIgA腎症と推定されており、その成因の究明は急務である。IgA腎症の成因は大別してIgA,型の自己抗体説と粘膜免疫の外来抗原に対するIgA抗体産生異常説がある。私共は気道ならびに消化管粘膜におけるダラム陰性細菌感染が原発性ならびに続発性IgA腎症の成因に深く関わっていると考え、細菌細胞膜蛋白に着目して検討している。ホルマリン固定した大腸菌、緑膿菌、HaemophilusinfluenzaeあるいはKlebsiella pneumoniaeを、LPS応答性のC3H/HeNならびにLPS不応性のC3H/HeJの両系統の♀、5週齢(30週齢までの実験期間)に経口あるいは腹腔内(1/週)に投与した。腹腔内に細菌を投与した各群でLPSあるいはPBSを投与した対照群に比し統計的有意に糸球体にIgA、C3の沈着を認めた。これらのマウスで蛋白尿はまれに認められ、血尿は認められなかった。これらの腹腔内投与群の血清中に各細菌に対するIgA抗体価が増加しており、このIgA,抗体は細菌細胞膜のlysostaphin(endoglycosidase)分画の17kD蛋白と最も強い親和性を示した。ヒトIgA腎症患者の血清にはこの蛋白に対するIgA抗体価(ELISA法)がIgA腎症以外の腎疾患患者ならびに人間ドック健診者の血清に対して統計的有意に増加していた(Wilcoxon'sp<0.001)。17kD蛋白に対する単クローン抗体を作成してヒトIgA腎症の腎生検組織について検討すると、50/57(87.7%)に糸球体内のIgAと17kD蛋白はほぼ共存していた。非IgA腎症患者群では37/55(5.4%)に弱陽性所見を認めたに過ぎなかった。17kD蛋白は熱刺激に強く発現し、ストレス誘導性であることが分かった,現在17kD蛋白の同定がほぼ完了している。本17kD蛋白はIgA腎症の成因としての必要要件を満たしている可能性があり、今後本蛋白のクローニングを予定している。私共はIgA免疫複合物病の仮説に立ち、糸球体に沈着したIgA抗体に対応する抗原を探索すべく、二次性IgA腎症である肝硬変性IgA腎症の解剖例の腎臓から糸球体の単離を試みた。13例からステンレスメッシュ法にて糸球体を単離した。溶出したIgA量は糸球体1個あたり70-880pgと算定された。昨年度の報告と同様にグラム陰性細菌の細胞膜分画を用いて、溶出IgAがウェスタンブロット法で細胞膜蛋白と特異的に結合するか否かを検討した。昨年度のマウスIgA腎症active modelで確認した17kD蛋白と上記の溶出IgAも特異的に結合した。17kD蛋白のアミノ酸シーケンスは、大腸菌のacyl carrier protein(ACP)と96%と相同性を認めた。昨年度に作成した17kDに対する単クローン抗体(ローダミン)とヒトIgA抗体(FITC)を用いた二重染色法で、13例の肝硬変性IgA腎症の糸球体について検討すると、12例で両者の沈着はほぼ同一の分布を示した。