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多国籍企業における研究開発戦略と国際人的資源管理の統合的研究

研究2年目にあたる平成30年度は、「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」および「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」の作業グループごとに、先行文献の渉猟の継続と各種フィールド調査、アンケート調査などを実施し、理論や仮説の構築を行った。また、研究成果を複数の国際学会にて発表したほか、関連する分野で活躍している著名な研究者を海外から招いて講演や意見交換も行った。「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」については、まず、多国籍企業の多くが進出しているASEANにおけるASEAN経済共同体の設立が、研究開発および人的資源管理を含む多国籍企業のASEAN域内戦略と、ホスト国企業(例えばタイ企業)のASEAN域内戦略の変化に与える影響に関する調査を行った。次に、様々な技術の蓄積を持つ日本の代表的な多国籍企業であるA社の国際人的資源管理と研究開発戦略について、多数の従業員および元従業員にインタビューし、詳細な聞き取り調査を行なった。また、同社の経営企画部門や国際部門にもインタビュー調査を行ない、ニューテクノロジーの取得方法・開発方法などについて調査を行なった。「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」については、研究開発人材の私生活領域と仕事領域の関係性、および研究開発者の海外経験と研究ネットワークや創造性の向上に与える影響について研究を行い、学会で発表した。また、日系多国籍企業の在外研究開発拠点の現地自律性が国際共同研究マネジメントを促進させることを実証した結果を分担執筆した。また、多国籍企業の海外拠点のマネジメントにおける経営理念浸透の重要性に関するサーベイ研究を国内外で発表したほか、多国籍企業の本社と海外拠点の間のコミュニケーションの橋渡しを行うブリッジ人材に関する実証研究を論文化して海外学会に投稿し、採択された。平成30年度の研究計画においては、調査の継続と調査結果の整理・分析を通じ、に新たな仮説・モデル・理論を構築したり、フィールド調査やサーベイを実施することが予定されていた。そして中間的な研究成果を論文化ものを国内外の学会で発表したり論文として投稿することなどが予定されていた。実際には、「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」および「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」の両作業グループにおいて、フィールド調査やサーベイ調査などが順調に進んでおり、また、成果の一部は国内外の学会で発表され、さらに今年度の国際学会での発表が確定しているものもある。さらに、書籍の分担執筆を行ったり、国際誌に論文を投稿したり、投稿論文の掲載が決定するなど、研究成果の発表にも積極的に着手し、実績を積み重ねつつある。本研究課題の最終年度となる令和元年度においては、「研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」および「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」のそれぞれの作業グループについて、調査の継続を進めるとともに、それまでの調査結果を総括し、研究成果の論文化を図る。そして、年度の後半には両グループの成果を統合し、産業・国家,企業・集団,個人を同時に扱うマルチレベルの視点から包括的な理論的フレームワークを完成させる。また、本研究によるこれまでの成果を、国内外の学会における研究発表、英文学術雑誌への投稿、セミナーやワークショップ参加による研究成果の積極的な情報発信などを通じて社会に還元していくとともに、海外から関連分野の研究者を招くなどして意見交換を行ったりフィードバックを得たりする。とりわけ、国際的なトップジャーナルに論文を投稿することをはじめ、研究成果を統合した内容を書籍として執筆・刊行する計画を進める。研究初年度であった平成29年度は、「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」および「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」の作業グループごとに、先行文献のレビューの実施と、各種フィールド調査、アンケート調査などを実施した。また暫定的な研究成果を複数の国際学会にて発表した。「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」については、まず、多国籍企業の国際研究開発拠点のリロケーションの条件に関する文献整理を行い、タイ、フィリピン、シンガポールの個別事例を調査した。また、グローバルな半導体装置メーカーA社の研究開発人材の人的資源管理への認識、モチベーションやグローバル化への意識などについて問うたアンケート調査を実施した。さらに、在タイ日系企業を対象に、研究開発を含む各種チームのマネジメントの状況、現地人材のマネジメントの制度や方法、経営理念の浸透度合いなどについてのアンケート調査を実施した。日本の多国籍企業B社の研究開発戦略および国際人的資源管理の状況についてのインタビュー調査の実施準備も行った。「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」については、バーチャルチーム、コミュニケーション、知識移転、理念浸透等の文献レビューを行い、ソフトウェア開発を行う国際バーチャルチームに対する言語、コミュニケーション、チームメンタルモデルに関する分析結果を記載した論文を作成した。また、職場風土や上司のサポートが日本の研究開発人材のワーク・エンゲージメントに与える影響について分析を行ない、上司からのサポートや自己効力感の重要性を明らかにした。さらに、企業が実施する海外派遣(企業からの派遣留学含む)によって研究開発人材の人的ネットワーク・キャリア満足度を向上させて創造的行動(知識提供など)を促進させることを明らかにした。平成29年度の研究計画においては、当該テーマに関する文献レビュー、国内外の学会等への参加を通じた情報収集などを中心に、次年度以降に本格的に行うフィールド調査やサーベイ調査などの基礎固めを行うことが想定されていた。実際には、「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」および「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」の両作業グループにおいて、先行研究の文献収集のみならず、様々な国や地域、異なる産業を含む複数のアンケート調査やフィールド調査の実施が実現し、比較的早い段階から実証データの蓄積が進んでいる。

それらの成果の一部は、国内外の学会で報告され、学術誌に投稿中のものもある。また、研究メンバーの国際的なネットワークを活用した海外研究者等からの情報提供なども着実に実施できている。このように、今年度は研究初年度であったにも関わらず数多くの文献、情報、実証データなどを収集することができた。一方、これらの情報やデータを整理して新たな理論構築のために体系立てていく作業についてはまだ十分にできていないため、次年度に持ち越された課題であると認識している。研究2年目にあたる平成30年度は、「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」および「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」の作業グループごとに、先行文献の渉猟の継続と各種フィールド調査、アンケート調査などを実施し、理論や仮説の構築を行った。また、研究成果を複数の国際学会にて発表したほか、関連する分野で活躍している著名な研究者を海外から招いて講演や意見交換も行った。「国際研究開発戦略・組織・人的資源管理の相互作用」については、まず、多国籍企業の多くが進出しているASEANにおけるASEAN経済共同体の設立が、研究開発および人的資源管理を含む多国籍企業のASEAN域内戦略と、ホスト国企業(例えばタイ企業)のASEAN域内戦略の変化に与える影響に関する調査を行った。次に、様々な技術の蓄積を持つ日本の代表的な多国籍企業であるA社の国際人的資源管理と研究開発戦略について、多数の従業員および元従業員にインタビューし、詳細な聞き取り調査を行なった。また、同社の経営企画部門や国際部門にもインタビュー調査を行ない、ニューテクノロジーの取得方法・開発方法などについて調査を行なった。「研究開発の国際分業における知識創造・知識移転プロセス」については、研究開発人材の私生活領域と仕事領域の関係性、および研究開発者の海外経験と研究ネットワークや創造性の向上に与える影響について研究を行い、学会で発表した。また、日系多国籍企業の在外研究開発拠点の現地自律性が国際共同研究マネジメントを促進させることを実証した結果を分担執筆した。また、多国籍企業の海外拠点のマネジメントにおける経営理念浸透の重要性に関するサーベイ研究を国内外で発表したほか、多国籍企業の本社と海外拠点の間のコミュニケーションの橋渡しを行うブリッジ人材に関する実証研究を論文化して海外学会に投稿し、採択された。平成30年度の研究計画においては、調査の継続と調査結果の整理・分析を通じ、に新たな仮説・モデル・理論を構築したり、フィールド調査やサーベイを実施することが予定されていた。そして中間的な研究成果を論文化ものを国内外の学会で発表したり論文として投稿することなどが予定されていた。
先史東南アジア人の系譜関係に関する人類学的研究

平成8年12月7日12月23日の間,オランダの国立自然史博物館,イギリスの大英自然史博物館ならびにケンブリッジ大学を訪問し,戦前に採取された東南アジアの後期更新世から完新世(近世も含む)に至るまでの古人骨資料について,形質人類学的研究をおこなった。目的は,先史東南アジアの古モンゴロイド集団の系譜と現代に至るまでの進化・拡散のプロセスを具体的に明らかにすることである。調査対象となった古人骨資料は,オランダ自然史博物館では,ジャワ,フローレス,セレベス島から出土した中石器ないし新石器時代人骨である。大英自然史博物館では,セレベスの歴史時代人骨,マレーシアの中石器時代人骨,サラワクの近世人骨,ミャンマーの歴史時代人骨,またケンブリッジ大学では,ジャワ島,チモール島,レッサー・スンダ列島の近世人骨およびボルネオ・ニア洞窟出土の中石器時代人骨,アンダマン諸島の歴史時代人骨,ミャンマーの歴史時代人骨,マレーシアの中石器時代人骨について,頭骨および歯の計測的・非計測的形質のデータを採取した。これらの人骨から得られたデータをもとにコンピュータを用いて多変量解析を含む統計学的分析をおこなった。その結果,いくつかの人骨に,先史東南アジアには中石器時代以前には,オーストラロ/メラネソイドが広く居住していたという仮説を支持する形態学的痕跡をみいだすことが可能であった。平成8年12月7日12月23日の間,オランダの国立自然史博物館,イギリスの大英自然史博物館ならびにケンブリッジ大学を訪問し,戦前に採取された東南アジアの後期更新世から完新世(近世も含む)に至るまでの古人骨資料について、形質人類学的研究をおこなった。調査対象となった古人骨資料は,オランダ自然史博物館では,ジャワ,フローレンス、セレベス島から出土した中石器ないし新石器時代人骨である。大英自然史博物館では,セレベスの歴史時代人骨、マレーシアの中石器時代人骨,サラワクの近世人骨,ミャンマーの歴史時代人骨,またケンブリッジ大学では,ジャワ島、チモール島、レッサー・スンダ列島の近世人骨およびボルネオ・ニア洞窟出土の中石器時代人骨,アンダマン諸島の歴史時代人骨、ミャンマーの歴史時代人骨,マレーシアの中石器時代人骨について,頭骨および歯の計測的・非計測的形質のデータを採取した。
「速い光」と情報速度

「速い光」とは、異常分散媒質の中で、光の伝播速度が、見かけ上、真空中の光速度cよりも速く伝播する現象、さらには伝播速度が、“負"になる現象を意味する。本研究の目的は、「ピークを持たないガウスパルスによる出射パルスピークの観測」など、従来、思考実験としてしか議論されていなかった現象を光の領域で実現し、「速い光」における情報速度、因果律、あるいは相対論との関係を解明していく。平成26年度は、「負の群速度媒質中でのピークを持たないガウスパルスによる出射パルスピークの観測」について成果を得ることができた。(当初計画では、本課題は平成27年度に遂行する計画であった。)本課題における負の群速度とは、パルスのピークが媒質に入射するよりも“早く"、パルスのピークが媒質から出射するもので、一見、因果律、あるいは相対論に反するように見える現象である。このため、古くは、SommerfrldやBrillouinによっても議論されており、今日でも、情報の伝達速度などの観点から議論が続いている。(なだらかなガウス我型の)パルスのピークは、ピークの到達時刻以前の波形から解析的に外挿されるもので新しい情報は含んでいない。このため、上記の振る舞いは因果律に反するものではない。しかしながら、この特異な振る舞いから導かれる1つの疑問は、ガウス型パルスの先頭部分が媒質に入射した後、入射ピークが媒質に到達するよりも早く入射パルスが遮断された場合、出射パルスのピークは現れるか、という疑問である。ここでは、リング共振器のつくる異常分散系に、ガウスパルスを入射後、パルスのピークが出射すべき時刻の前後でパルスを遮断する実験を行った。遮断時刻を系統的に変化させ透過波形を観測した。観測された結果は、パルスのピークを切断された入射ガウスパルスでも、一定の条件下では、出射パルスにはピークが現れるというものである。このことは、入射と出射パルスのピークはお互いに解析的に(因果律で)結ばれておらず、異常分散によって引き起こされた位相シフトによりパルスの異なった部位から形成されるものであることを端的に示している。「速い光」は、一見、相対論的な因果律に矛盾するように見える。広く受け入れられつつある考え方は、ピークの到来は、それ以前の時刻までにすでに到達した波形情報から解析的に推定されるため真の情報ではなく、“真の情報は非解析点に含まれている"、という解釈である。平成27年度は、超光速度のパルス伝播と情報速度について、以下の2点について研究を進めた。(1)“速い光"、“遅い光"の中でのパルスのピークの物理的な意味を明らかにする目的で、従来から研究の行われてきた“ガウス波形"から、ピークを先鋭化した“両指数型パルス"へ連続的に推移する異なった形状のパルス系列の伝播について調べた。先鋭化されたパルスピークは速い光の中をcで伝播する。これは、先鋭化されたパルスのピークは一種の非解析点をみなすことができ、情報を運ぶことができることを示す。一方、パルスピークがなだらかになるにつれてパルスピークは対応する群速度で、負もしくは正の方向への時間遅延を示すようになった。この推移は、“遅い光"と“速い光"では異なる振る舞いを示した。また、平成26年度におこなった、「ピークを持たないガウスパルスによる出射パルスピークの観測」について、先鋭化されたパルスピークについても実験を行った。(2)非解析点を調べる別の手法として、ガウス型のパルスに非解析点としてエンコードされた情報の伝播について、入射パルスのバンド幅を制限することで非解析点の先鋭さを変化させながら、その伝播の様子を調べた。バンド幅が十分広い条件下では、非解析点は、「速い光」の系でも、「遅い光」の系でも光速度cで伝播し、これは相対論的な因果律の要請とよい整合性を示している。バンド幅が制限されるにしたがって非解析点はなだらかになり、やがて群速度で伝播するようになる。しかしながらこの速度の変移は速い光と遅い光では定性的に異なっている。平成27年度は、真の情報としての意味をもつ非解析点の伝播について実験を進めることができた。即ち、(1)パルスピークの形状を連続的に変化させる手法、(2)バンド幅を制御することによって非解析点の先鋭さを変化させる手法、により非解析点の伝播の様子を調べることができた。特に、(1)の方法は、当初、科研費の研究計画には記載されていないものであるが、研究を進める中でたどり着くことが出来たユニークな方法であると考えている。従来、分散媒質中でのパルス伝播の研究としては、もっぱらガウス型のパルスのみが対象とされてきた。ガウスパルスは、その形状からいくつかの特殊性をもっている。“ガウス波形"からピークの先鋭化した“両指数型パルス"へ連続的に推移する異なった形状のパルスの伝播について調べることにより、ガウスパルスの特殊性を浮き彫りにすることができた。以下の2点において成果を得た。1.「速い光」(異常分散媒質の中で、光の伝播速度が、見かけ上、真空中の光速度cよりも速く伝播する現象)のなかで、真の情報としての意味をもつ非解析点の伝播について研究を進展させた。具体的には、現実的な非解析点として、非解析点の“鋭さ"の影響を調べた。時間的にガウス型の光パルスに対してLN変調器をもちい非解析点をエンコードする。

バンド幅が広く先鋭化した非解析点は、「速い光」の媒質中でも光速度cで伝播する。非解析点は情報としての意味を持ち、このことは、相対性理論的な因果律とよい整合性を示す。入射パルスのバンド幅を制限したなだらかな非解析点は対応する群速度(超光速度)で伝播するようになる。さらに、波形の展開に基づいて、非解析点を越えた未来のパルス波形の予言性についても調べた。入射光のスペクトル幅が制限された場合、展開は非解析点を越えたルス波形を予言することができることが示された。2.第一のリングが非常に大きく、フィードバック系としての役割をもったサイズバランスの崩れた結合共振器におけるコヒーレント0πパルスについての実験を進めた。第一のリング共振器をフィードバックループとみなすことで、この系は直列配置された共振器列とみなすことができる。類似の系としいてはCROW(coupled resonator optical waveguide)と称される導波路構造の開発が進んでいるが、CROWと比較した場合、ここでの構造は全く同一の共鳴周波数とQ値をもった直列配列を作り出すことができるという大きな優位性がある。この系は、2つの共振器の干渉によって櫛型のスペクトル構造を示した。そしてこの系に任意の形状をもったコヒーレントパルスを入射したとき、振動構造をもった連続する出射パルス列が現れた。このパルス列はコヒーレント0πパルスに進展することが示された。研究は順調に進んでいる。平成27年度に引き続いて、真の情報としての意味をもつ非解析点の伝播について実験をさらに進展させることができた。具体的には、平成27には「速い光」の中で先鋭化した非解析点は、「速い光」の媒質中でも光速度cで伝播し、相対性理論的な因果律とよい整合性を示すことが示されたが、平成28年度には、現実的な状況として、非解析点が有限のバンド幅を持つ場合には、非解析点を越えた未来のパルス波形の予言できることが示された。また、研究計画に従って、サイズバランスの崩れた結合共振器におけるコヒーレント0πパルスについての実験を進めることができた。現在の結合共振システムはカップラーによる大きな損失が避けられない。この点は、平成29年度計画で、カップラーをダイナミックな高速光スイッチ置き換えた系を構築することで改善できると考えている。平成29年度は、最終年度となるが、これまでの進展が順調であることを踏まえて、研究計画書に記載されていないプラズモン誘起透明化現象にかかわる研究を展開する予定である。1.H28年度までの研究を踏まえて、コヒーレント「0πパルス」にかかわる研究を進めた。科研費で購入したハイブリッド型EO素子を利用することで、リング共振器に一度入射し、透過した光パルスをダイナミックな再帰回路をもちいて同じ共振器に再入射される独自の方法を採用し、共鳴周波数が全く同一の共振器を多数配列した系を作り出した。0πパルスは、「速い光」における情報速度の研究において議論してきた情報を伝播する非解析点に随伴するプリカーサー現象の一種である。その振る舞いは、McCallらによって定式化された面積定理における微小面積の極限に対応するものとして記述される。(1)パルス面積が共振器の通過回数に伴ってパルス面積が0πパルスにむかって指数関数的に減少すること、また、(2)パルス面積の減少はパルスエネルギーが減少することを必ずしも意味しないこともなども実験的に示された。(3)入射パルス時間幅依存性
慢性呼吸器疾患患者のエンド・オブ・ライフ・ケアの臨床知

本研究はエンド・オブ・ライフの時期にある慢性呼吸器疾患患者のニーズを看護師がどのように捉え、そして患者家族とどのような相互作用を起こしながら実践を行っているのかその臨床知を明らかにすることである。慢性呼吸器疾患のケア経験を5-13年の経験をもつ10名の女性看護師にインタビューを行い、質的帰納的に分析を行った。患者との相互作用を通して、看護師は終末期おいて不確かな状態にある患者の潜在的ニーズを引き出し、最後の最後にありたい姿を見出しつつ、それらを成就させていっていることが明らかになった。今後これら相互作用を活用し相互作用を含む実践評価や看護モデルがが期待される。本年度は、文献検討を主として行った。MEDLINE・CINAHAL・医学中央雑誌およびハンドサーチによって、慢性呼吸器疾患患者のエンド・オブ・ライフ期または終末期またはターミナル期における患者・家族の体験について調査した。調査した結果、慢性閉塞性呼吸器疾患患者に関する文献が大半を占め、その他の慢性呼吸器疾患患者に関する文献はみあたらないか、ごく限られていた。文献検討から、「医療者が予測する終末期と高齢慢性呼吸器疾患患者が予測する終末期の始まりの時期の違い」が存在していた。次に、慢性呼吸器疾患患者が終末期に向かう体験には、患者は「自身の病気やその進行について不確かな理解」を少なからず有しており、その中で「増える依存と息苦しさへの対処」と「自己保存のもがき」を体験していることが分かった。一方家族は、「病気の本質の知識不足」や「患者への罪悪感」と「ケアできた満足感」を有していることが分かった。これらの背景には、地域包括的に慢性呼吸器疾患患者を看ていくシステムが不十分であることなど示唆された。以上の文献検討より、慢性呼吸器疾患患者のエンド・オブ・ライフ・ケアには、患者の息苦しさに対する生命の保証は、この時期の患者の精神状態・QOLに大きく影響しうること、家族は患者との関係において苦悩している実情から、患者・家族および医療者の良好なコミュニケーションはエンド・オブ・ライフ期におけるケアを発展させる可能性があることが示唆された。来年度は、これらを踏まえて看護師へのエンド・オブ・ライフ・ケアにおける臨床知についてインタビューを行う予定である。本年度は、エンド・オブ・ライフ期にある慢性呼吸器疾患患者の徐々に悪化するプロセスの中で何を体験し、どのようなニーズを持っているのか、またそれに対して看護師はどのようなケアを行っているのか、および、看護師はどのような患者-看護師関係を結んでいるのかについて明らかにすることを目的とし、研究参加に同意した看護師にインタビューを実施し、以下の結果を得た。看護師が認識している終末期・ターミナル期にある慢性呼吸器疾患患者は、呼吸苦というそれに集中してしまうほどの身体的苦痛の他、患者は自らの病気の進行は受け入れづらいこと、治療のしようのない病気になったという心理的な苦痛をもち、そのような状況であっても自分自身の生き方や病気や治療への考え方を持ちそれらが保全されることを望んでいた。そのような中で看護師は、日常の生活の中で患者の呼吸循環能力をアセスメントしその患者の行いたい生活に近づけ、呼吸苦や呼吸状態を少しでも良くする身体的ケア技術を用いて患者の信頼を勝ち取りながら、その方の生き方・考え方、どう決めてきたのかを把握し、それらを呼吸状態が悪くなった時に患者が行った意思決定と照合し、患者の持っている価値が最後まで反映されるようにケア・調整していた。徐々に進行していく呼吸状態の悪化の中で家族の死が間近であることの不安や焦りに対しては、家族の良くなるかもしれないという希望自体は大事にしながら現実は伝え、家族と共に患者の生き方や考え方を回想し語り合って患者の意思と家族の希望をすり合わせていた。来年度は訪問看護師、在宅酸素療法提供会社勤務の看護師に同様にインタビューし、結果を統合させていく予定である。本研究の目的は、研究1では「エンド・オブ・ライフ期にある慢性呼吸器疾患患者は、緩徐に悪化するプロセスの中で何を体験し、どのようなニーズをもっているのか、またそれに対して、看護師はどのようなケアを行っているのか〔臨床知〕」について、文献検討と看護師へのインタビューから明らかにする。」ことおよび研究2で「エンド・オブ・ライフ期の慢性呼吸器疾患患者へ、看護師はどのような患者・家族一看護師関係を結んでいるのか〔相互作用〕」について、看護師へのインタビューから明らかにする。」としている。本年度は、研究1の「臨床知」および研究2の「患者・家族一看護師関係」について明らかにした。慢性呼吸器疾患患者へのケアを行う9名の看護師へのインタビューの結果、看護師は、患者が、身体的にも心理的にもその苦しみから解放されること、必要な時に誰かが傍にいること、自分の助けなしに自分を心地よい状態にしてくれること、そして、患者と家族の互いの意見のすれ違いを擦り合わせること、清潔が保たれること、を慢性呼吸器疾患患者のニーズとして知覚していた。

そして、看護師は、患者あるいは家族と本音を引き出すために開かれた質問と会話からなんでも言ってもらえる関係を築き、患者の本音を見極め叶えるための対話を続け関係を結んでいた。看護師は、そのような関係を築きつつ、患者の日ごろの基準内での呼吸の保持、苦しさ寂しさを紛らわせるためのコミュニケーション・スキンシップ・体位の工夫、家族の望む方向への対応、患者家族の不可能との思いこみからの開放、一番患者がくつろげる状態の実現を行っていたことが明らかになった。看護師のインタビューから上記臨床知を明らかにすることができた。
遺伝子間相互作用がジーンサイレンシングとウイルス抵抗性に及ぼす影響

咋年度はトマト黄化えそウイルス(TSWV)のヌクレオキャプシドタンパク(N)遺伝子で形質転換された17系統の形質転換タバコにN遺伝子が組み込まれた組み換えPVX(PVX.N)を接種し、ウイルス抵抗性検定を行った。その結果、17系統中6系統が組み換えPVXに対するウイルス抵抗性を示した。これらの6系統はTSWVに対しても強い抵抗性を示した。また、抵抗性系統の細胞質におけるN遺伝子mRNAの蓄積量が非常に低いレベルに抑制されていたことから、PVX.NやTSWVに対するウイルス抵抗性は転写後抑制型のジーンサイレンシングによって付与されていることが示唆された(以下ジーンサイレンシング系統と呼ぶ)。本年度は、導入遺伝子によって引き起こされたPTGSがmRNAの分解に際して認識している部位を明らかにするために、ジーンサイレンシング系統に様々な長さのN遺伝子断片が組み込まれたPVXベクターを接種し抵抗性検定を行った。その結果、導入遺伝子によって引き起こされたPTGSは主にN遺伝子mRNAの3'末端領域を認識しているが、ウイルス抵抗性には388bp以上の相同領域が必要であることが明らかとなった。っぎに、様々な長さのN遺伝子が組み込まれた組み換えPVXのPTGS誘導能をVIGSおよびRNA-mediated cross-protectionの系を用いて調べた。PVX.NとTSWVを非形質転換体のタバコに同時に接種すると、TSWVはPTGSによる分解を受け、増殖できないことが明らかとなった。N遺伝子の5'末端から3'末端を網羅するさらに短い断片(185-204bp)が組み込まれたPVXとTSWVを同時に接種した場合もTSWVは増殖できなかった。このことは、非常に短い断片長のN遺伝子であってもPTGSを引き起こすことを示している。さらに、5'末端領域と3'末端領域断片のどちらがより効率的にPTGSを引き起こす事ができるかを明らかにするために、N遺伝子を高度に発現している形質転換タバコ(非ジーンサイレンシング系統)に上記組み換えPVXを接種した。その結果、3'末端領域断片が組み込まれたPVXの方が僅かながら早くPTGSを誘導し、N遺伝子mRNAの分解をもたらす事が明らかとなった。トマト黄色えそウイルス(TSWV)のヌクレオキャプシド(N)遺伝子で形質転換されたNicotiana benthamianaを17系統得た。N遺伝子が組み込まれた組み換えPVX(PVX.N)を構築し、ウイルス抵抗性検定を行った。その結果、17系統中6系統でウイルス抵抗性が認められた。これらの系統はTSWVに対しても抵抗性を示した。PVX.NとTSWVに対して抵抗性を示した系統の細胞質おけるN遺伝子mRNAの蓄積量は、非常に低いレベルに抑制されていた。これらのことから、PVX.NやTSWVに対するウイルス抵抗性は転写後抑制型のジーンサイレンシングによって付与されていることが示唆された。ジーンサイレンシング系統がN遺伝子mRNAの分解に際して認職している領域と鎖長を明らかにするために、様々な長さのN遺伝子断片が導入された組み換えPVXを構築し、ウイルス抵抗性検定を行った。その結果、ジーンサイレンシング系統は、N遺伝子mRNAの3'領域を認職し、完全なウイルスの分解にはターゲットとなる配列の鎖長が388bp以上必要であることが示唆された。TSWVのNSs遺伝子で形質転換されたN. benthamianaを9系統得た。NSs遺伝子が組み込まれた組み換えPVX(PVX.NSs)およびTSWVを用いてウイルス抵抗性検定を行った。一部の系統はPVX.NSsとTSWVに対して部分的な抵抗性を示したが、完全な抵抗性を示す系統は得られなかった。部分的な抵抗性を示す系統の細胞質におけるNSs遺伝子mRNAの蓄積量は非常に低いレベルに抑制されていた。現在、これらの系統において完全なウイルス抵抗性が得られなかった原因について検討中である。

このことは、非常に短い断片長のN遺伝子であってもPTGSを引き起こすことを示している。さらに、5'末端領域と3'末端領域断片のどちらがより効率的にPTGSを引き起こす事ができるかを明らかにするために、N遺伝子を高度に発現している形質転換タバコ(非ジーンサイレンシング系統)に上記組み換えPVXを接種した。その結果、3'末端領域断片が組み込まれたPVXの方が僅かながら早くPTGSを誘導し、N遺伝子mRNAの分解をもたらす事が明らかとなった。
ブルセイトリパノソ-マの生活史と代謝

Trypanosomab.gambiense(Tg)の血流型(BF)の培養系ヘマンノ-スを添加すると,増殖が阻害される。支持細胞を用いた培養系においてこの現象を発見した。Tgの代謝の研究のために支持細胞を用いない培養系としてMEMとLー15を等量混合し,10%の牛胎仔血清を添加した培養液が適格であることを見出した。マンノ-スの作用機序を知るためにBFによるその取り込みを測定をする時,グルコ-スがマンノ-スと競合すると提言されているので.グルコ-スを除いて^<14>Cーマンノ-スを添加し,その取り込みを測定すべきだが,グルコ-スはBFのエネルギ-源なのでこの問題を解決する必要があった。グルコ-スを除いたア-ル液中でBFを37Cでインキュベ-トすると,30分以内に動かなくなるけれども,動きが鈍化した時点で糖やグリセロ-ルを添加すると運動が回復することが判明した。グリセロ-ルはグリコ-スと同程度に回復させるがマンノ-スは劣る。ガラクト-スは無効であった。T.b.brucei(Tb)ではガラクト-スの解糖系での代謝が報告されているがそれと合致しない。^<14>Cーマンノ-スの取り込みを計測するにあたって,BFを捕捉する濾紙にはADVANTEC社GB140が最適と判明した。グリセロ-ルはエネルギ-源となり, ^<14>Cーマンノ-スの取り込みに影響しないことが明らかになった。グルコ-ス添加でその取り込みを抑えるには, ^<14>Cーマンノ-スに対して高濃度を要し,500倍で50%抑制された。Tbを用いた結果では等濃度あればよいはずである。このことからもTgはTbから派生した亜種であるけれども生理的にはかなり異なることが推察される。更に解糖系中間代謝産物のフルクト-ス1,6ービス燐酸がマンノ-スよりはるかに低い濃度でBFを障害するという画期的成果が得られた。生活史上プロサイクリックに対しての障害は認められなかった。電顕での観察によるとマンノ-ス添加2時間目にすでに細胞質に変化が現れグライコソ-ムが変質していた。まず,トリパノソ-マガンビエンス(Tg)ウェルカム株の血流型を用いて^<14>Cーマンノ-スの細胞内取り込みを計測する条件設定を試みた。U底96穴のマイクロプレ-ト1窪み当たり2×10^6個の原虫,^<14>Cーマンノ-ス1μCi(270mCi/mmol)とし総容量0.2mlにする。インキュベ-ト後ハ-ベスタ-を用いて濾紙上に原虫を保持するわけであるが,ポアサイズの小さいのが必ずしも好いわけでなく,保持率の良い濾紙はアドバンテックGHー140であることが判明した。

マンノ-スとグルコ-スが競合することが知られているので,マンノ-スの取り込みを計測するにあったてグルコ-スを含まないメディウムを用いるのが妥当であるが,血流型は非常な速い速度でグルコ-スを代謝してエネルギ-を得ているのでグルコ-ス(ー)のメディウムは生理的でない。そこで種々試した結果グリセロ-ルを加えると,グルコ-スの代わりにエネルギ-源となりえてしかもマンノ-スと競合しないことが判明した。また,この検討中,グルコ-ス(ー)燐酸援衝生塩水(PBSG(ー))中で37°Cにインキュベ-トした場合,20分後血流型の運動が不活発になり,30分後には停止することが判り,さらに,この時点でグルコ-スを添加すると再開するのを認めた。グリセロ-ルもグルコ-スと同程度に回復させるが,マンノ-スは運動を再開させるけれどもその度合いにおいて前二者には劣った。ガラクト-スについては,これまでトリパノソ-マにより取り込まれる報告があり,我々の実験でもマンノ-スと異なりグルコ-ス存在下でトリパノソ-マの増殖を抑えなかったので,この糖もグルコ-スと同様解糖系にはいり代謝されると思われたが,PBSG(ー)に添加しても血流型の回復に無効であったので,取り込まれはするが,エネルギ-源とはなりえないことが明らかにできた。以上の結果はTg感染マウス血液からの血流型および培養系で継代した血流型いずれについても同様であった。培養系においてTrypanosomab.gambiense(Tg)の血流型(BF)の増殖はマンノ-スの添加により阻害される。この現象を見出したのは支持細胞を用いた培養系においてである。Tgの代謝を研究するには支持細胞を用いないですむ培養系を確立する必要がある。種々試した結果,基礎培地としてMEMとLー15を等量混合したものを用い,これに牛胎仔血清を10%に加えた培養液を用いるとよいことが判った。BFによる放射性マンノ-スの取り込みはグリセロ-ルにより抑制されない。またグリセロ-ルはBFのエネルギ-源となる。^<14>Cーマンノ-スの取り込みは5分ぐらいまでエクスポネンシャルに増加する。T.b.brucei(Tb)についてはグルコ-スとマンノ-スはBFの細胞膜通過チャンネルで競合するということがほぼ定説になっている。ところがこのTgについて測定したところ0.018mMの^<14>Cーマンノ-スに対して非放射性グルコ-スを10mMの濃度で添加してやっと^<14>Cマンノ-スの取り込みが抑制され,50mMの濃度,つまり2,500培で50%抑制がかかった。前説が正しいとするとおよそ等濃度で50%抑制がもたらされるはずである。培養系におけるマンノ-スによる増殖阻害も40倍濃度のグルコ-スによって阻止できなかった。マンノ-スが解糖系の始めの方の段階で効いているとすれば,中間代謝物質で6単糖の最後であるフルクト-ス-1,6-ビス燐酸を添加すればマンノ-スによる増殖阻害を阻止できる可能性がある。ところが,驚くべく,フルクト-ス1,6-ビス燐酸は単独でマンノ-スによりもはるかに低い濃度でBFに障害を与えた。マンノ-スを添加して培養したBFを電子顕微鏡で観察すると2時間目ですでに細胞質に変化が認められ,グライコソ-ムの変性もみられた。上記の様な阻害作用は生活史上,ツェツェバエの中にみられるプロサイクリックに対しては認められなかった。
低酸素環境下におけるスプリントトレーニングプログラムの開発

本研究は、新たな高地トレーニングの可能性を探るために、高地環境における短期間高強度持続的運動、間欠的運動時のエネルギー代謝特性について明確化し、スプリント能力の向上を目指した低環境下におけるトレーニングプログラムの開発を試みた。その結果、短時間高強度間欠的運動の場合、低酸素環境の方が無酸素性エネルギー供給機構への刺激は大きくなることが明らかとなった。本実験で用いたスプリント間欠的運動プロトコールは、最大酸素借、ミドルパワーを反映する持続的運動、および最大パワー発揮を改善させ得ること、さらにその改善は、低酸素環境で実施した方が、より効果的である可能性が示唆された。【目的】本年度の目的は、スプリント能力向上に対して効果的なインターバルトレーニングのプログラムを開発するために、異なる低酸素環境下における短期間高強度の持続的、および間欠的運動時のエネルギー供給動態を明らかにすることであった。【方法】被検者は、年齢23±3歳のよく鍛錬された体育学専攻の男子大学生8名であった。運動条件は、常酸素環境、海抜2000m、4000m相当の低酸素環境下において、10秒程度で疲労困憊に至る強度による持続的運動および、5秒の運動を10秒の休息を挟みながら疲労困憊まで反復する間欠的運動とした。本実験では持続的、間欠的運動における総酸素摂取量、総酸素借、さらに間欠的運動のみ休息時の過剰酸素摂取量、真の総酸素借を定量した。【結果】持続的、間欠的運動ともに同一絶対的運動強度で行われたが、すべての環境条件において、運動持続時間に差は認められなかった。また、そのときの代謝特性をみてみると、持続的運動では総酸素摂取量、総酸素借ともにすべての環境条件間で差は認められなかった。一方、間欠的運動では運動時の総酸素摂取量、ならびに休息時の過剰酸素摂取量が、低酸素環境条件が厳しくなるほど低下傾向を示し、海抜4000m相当の低酸素条件では、他の条件より有意に低い値となった。一方、運動時の総酸素借および運動時の総酸素借と休息時過剰酸素摂取量の差より求めた真の酸素借は、海抜4000m相当の低酸素条件において有意に高い値となった。【結論】本実験のプロトコールのようなスプリント運動の場合、持続的運動では低酸素条件においても代謝特性に差は認められないものの、間欠的運動時には低酸素条件が厳しくなるにつれて、運動時および休息時の酸素摂取量が低下するため、その低下分を代償するように、無酸素性エネルギーの動員がより高まることが明らかとなった。当初の目的であった、常酸素環境と2つの異なる低酸素レベルにおける環境において、持続的運動と間欠的運動時の代謝特性を明らかにし、かつ有酸素性・無酸素性両エネルギー供給能力の向上に効果的と推察される環境を見いだすことできたため、おおむね順調に進展していると判断した。【目的】今年度の目的は、前年度の研究実績を参考に採用したスプリントインターバルトレーニングプロトコルを低酸素環境下において実施し、有酸素性・無酸素性エネルギー供給能力、および高強度運動パフォーマンスに及ぼす影響について検討することであった。【方法】被検者は体育学専攻の男子大学生14名(年齢22歳)とし、常酸素環境(常酸素群)、または海抜4000m相当の低酸素環境(低酸素群)でトレーニングを行う2群に分けた。トレーニングは自転車エルゴメータを用い、10秒程度維持できる強度で5秒の運動を10秒の休息を挟み5回繰り返すスプリントインターバル運動とし、1日に2回、週4日の頻度で4週間実施した。トレーニング効果は、最大酸素摂取量、最大酸素借、5秒の全力運動を20秒の休息を挟みながら10回繰り返す間欠的全力運動時の最大パワーと仕事量、30秒程度で疲労困憊に至る運動持続時間によって評価した。【結果】最大酸素摂取量は、常酸素群のみ有意に増加した。一方、最大酸素借は、両群ともに有意に増大した。また、間欠的全力運動時における各セットの仕事量は、両群ともに増加傾向を示し、総仕事量に関しては有意な増加であった。ただし、間欠的運動時に得られた最大パワーに関しては、低酸素群のみ有意な増大であった。トレーニング前後に同一絶対的強度で行われた30秒運動の持続時間は両群共に有意に増加した。有意に向上した指標の変化量をみると、低酸素群の方が大きい傾向を示した。【結論】本実験で用いたスプリント間欠的運動プロトコールは、最大酸素借、ミドルパワーを反映する持続的運動、およびハイパワーを反復する間欠的運動パフォーマンス、最大パワー発揮を改善させ得ることが明らかとなった。さらにその効果は、低酸素環境で実施した方が、より効果的である可能性が示唆された。28年度は、27年度のデータを参照し、効果が得られることの予測でき、他プロトコール、低酸素環境を用いて実際にトレーニングを実施した。概ね十分と思われる結果も得られたが、被検者の同意が得られにくかったこともあり、血液検査を実施しなかったこと、および前年度購入した消耗品の繰り越しを用いたことなどにより、予算を繰り越したので、追従実験をすることを予定している。【目的】本年度の目的は、1分程度で終了する高強度運動パフォーマンスの向上に対して効果的なインターバルトレーニングを開発するために、異なる酸素分圧環境下においてインターバル運動時のエネルギー供給動態を明らかにすることであった。【方法】

被検者は、年齢20±2歳の陸上競技走種目を専門とする体育学専攻の男子大学生10名であった。運動環境は、常酸素環境、および2500m相当の低酸素環境下とした。運動強度は30秒程度で疲労困憊に至る強度とし、10秒の運動を10秒の休息を挟みながら疲労困憊まで反復する間欠的運動を実施した。本実験では、間欠的運動における総酸素摂取量、総酸素借、さらに休息時の過剰酸素摂取量、真の総酸素借を定量し、両環境間における代謝特性を比較した。【結果】30秒程度で疲労困憊に至る強度は、常酸素環境における最大酸素摂取量の約220%に相当する強度であり、本実験では両環境ともに同一絶対的運動強度で実施した。その結果、運動時間は常圧環境(53秒)の方が低圧環境(49秒)よりも長い傾向にあったが、有意な差ではなかった。また、そのときの代謝特性をみてみると、運動時の総酸素摂取量、休息時の過剰酸素摂取量は、いずれも常酸素環境において有意に高かったが、酸素借には環境間で有意な差は認められなかった。その結果、休息時の回復を考慮した真の酸素借は、低酸素環境において高い傾向を示したが、必ずしも有意な差とはならなかった。【結論】本実験のような間欠的スプリント運動の場合、海抜2500m相当の低圧低酸素条件ならば、無酸素性エネルギーの動員が若干高まる傾向はあるものの、運動持続時間が若干短くなることによって、代謝特性に顕著な差は認められなかった。高強度運動に重要とされる無酸素性エネルギー供給系により高い刺激を与えるには、さらにシビアな低酸素環境での実施が要求されるかもしれない。本研究は、新たな高地トレーニングの可能性を探るために、高地環境における短期間高強度持続的運動、間欠的運動時のエネルギー代謝特性について明確化し、スプリント能力の向上を目指した低環境下におけるトレーニングプログラムの開発を試みた。その結果、短時間高強度間欠的運動の場合、低酸素環境の方が無酸素性エネルギー供給機構への刺激は大きくなることが明らかとなった。本実験で用いたスプリント間欠的運動プロトコールは、最大酸素借、ミドルパワーを反映する持続的運動、および最大パワー発揮を改善させ得ること、さらにその改善は、低酸素環境で実施した方が、より効果的である可能性が示唆された。28年度は、27年度の結果をもとに、海抜4000m相当という比較的シビアな低酸素環境下において、スプリントトレーニングの効果を検証する予定である。27年度の実験では、特に被検者、検者ともに健康上問題は認められなかったが、研究協力者のメディカルドクターによる健康診断を義務づけ、安全には十分配慮してトレーニングを実施する。28年度のトレーニング実験を参考に、低酸素環境下を変えてトレーニング実験を実施するとともに、単にトレーニング前後の効果の判定だけではなく、どの指標化どの程度の期間で変化するか、経時的な変化を加えた検討をする予定である。トレーニング科学27年度は、実験成果に関してはほぼ計画通りに得ることができたが、低圧低酸素チャンバーの改修工事などによって実験期間が短くなってしまい、実験協力に対する謝金、消耗品代などへの支払が予定よりも少なかったことから残額が生じ、次年度の実験に回すこととした。
酸化物吸収剤による窒素酸化物及び硫黄酸化物の吸収除去・放出の基礎科学

NO_x吸収法は含酸素排ガス中の希薄なNO_xを効果的に除去できる。比較的低温で反応が進み、酸素共存下においてNO_xを吸蔵し、昇温や還元雰囲気下におくことで触媒を再生できるといった特長がある。しかし、排ガスには燃料の硫黄成分に由来するSO_2が存在するため、SO_2がNO_x吸蔵材と反応して安定な硫酸塩を生成してNO_x吸蔵を阻害する。TiO_2,Pt/TiO_2はSO_2の吸脱着が容易でありSO_xに耐性があることが報告されているが、Pt/TiO_2ではNO_x吸収活性がほとんどないため、塩基性酸化物(M_xO_y,M=Li,Na,K,Cs,Sr,Ba,La)を添加し、その効果とSO_2の影響について調べた。これらの塩基性酸化物の添加によりNO_x吸収量は増大したが、SO_2が共存すると、Li,La添加試料以外ではNO吸収量は著しく低下した。FT-IR測定の結果、Li,La添加試料以外では、SO_2吸収開始直後から安定な硫酸塩が形成された。これに対しLi,La添加試料では、安定な硫酸塩を形成する速度が遅く、まずSO_2は表面吸着種として存在し、徐々にバルク中に硫酸塩が形成されることが分かった。このため、SO_2共存によるNO吸収量の低下がほとんどないものと考えられる。しかし、La添加試料では硫酸塩生成速度が遅いものの、いったん硫酸塩が形成されると、非常に安定であることが明らかになった。一方、Li添加試料では、安定なLiTiO_3として存在しており、SO_2吸収で形成された硫酸種の吸着が弱く、容易に硫酸種が脱離するものと考えられるPt-Li_2O/TiO_2について、接触時間、NOまたはNO_2濃度を変えて吸収一放出反応を行うことにより、吸収一放出反応機構を検討した。1)NO_xの吸収量はW/Fが大きくするほど大きくなり濃度が高くなるほど大きくなった。2)NOに対し、酸化反応を伴わないNO_2の吸収のほうが吸収量が大きくなった。NO_2吸収反応では吸収量はW/Fの値に比例した。3)NO_2の吸収反応モデルを構築した。NO_2の吸収については触媒反応を考慮しない吸着反応速度式で整理できると考えられるため、触媒層を段に分け、完全混合槽が連続した反応器と仮定し、吸収曲線を模擬するモデルを得た。反応器位置x、時刻tにおけるNO_x吸収量は、被覆率をθとすると、Vx,t=exp(-1.75θ)Vin(1-θ)-0.0242exp(2.000)θで表されることが分かった。窒素酸化物や硫黄酸化物を酸化処理することによって、塩基性固体にそれぞれ硝酸イオン、硫酸イオンとして吸着除去する固体吸収材料の開発を行った。

一般に硫黄酸化物がより安定な塩を形成するため、硫黄酸化物が共存すると、窒素酸化物の吸蔵が阻害される。本年度は、Pt/TiO_2にアルカリ金属やアルカリ土類金属、希土類の酸化物を添加することにより、固体吸収剤の塩基性を制御し、また硫酸塩および硝酸塩の吸脱着特性におよぼす影響について検討した。Pt/TiO_2はSO_2耐性があり、SO_2の吸脱着が容易であると報告があるが、単独ではNO吸収がほとんどおきない。そこで添加物としてLi, Na, K, Cs, Sr, Ba, Laの酸化物を添加し、NOおよびSO_2の吸脱着特性について調べた。これらの塩基性酸化物の添加により、NO吸収量は増大した。しかしSO_2が共存すると、Li, La添加試料以外ではNO吸収量は著しく低下した。NO吸収放出サイクル試験の結果、SO_2がない場合には、いずれの試料でも可逆的なNO吸収放出が確認できたが、SO_2が存在すると吸収放出試験を繰り返すにつれて、Li, La添加試料以外ではNO吸収量が減少した。これはSO_2が添加した塩基性酸化物と反応し安定な硫酸塩を形成し、NO吸収サイトが減少したためと考えられる。FT-IR測定の結果、Li, La添加試料以外では、SO_2吸収開始直後から安定な硫酸塩が形成されることが分かった。これに対しLi, La添加試料では、安定な硫酸塩を形成する速度が遅く、まずSO_2は表面吸着種として存在し、徐々にバルク中に硫酸塩が形成されることが分かった。このため、これらの添加試料では、SO_2共存によるNO吸収量の低下がほとんどないものと考えられる。しかし、La添加試料では硫酸塩生成速度が遅いものの、いったん硫酸塩が形成されると、非常に安定であることが水素中のTPD測定の結果明らかになった。一方、Li添加試料では、Liが酸化物としてではなく、安定なLiTiO_3として存在していることがXRD測定の結果確認され、このためSO_2吸収で形成された硫酸種の吸着が弱く、容易に硫酸種が脱離するものと考えられる。NOx吸収法は含酸素排ガス中の希薄なNOxを効果的に除去できる。比較的低温で反応が進み、酸素共存下においてNOxを吸蔵し、昇温や還元雰囲気下におくことで触媒を再生できるといった特長がある。しかし、排ガスには燃料の硫黄成分に由来するSO_2が存在するため、SO2がNOx吸蔵材と反応して安定な硫酸塩を生成してNOx吸蔵を阻害する。そのため、SO2に耐性があるNOx吸収材を開発することは非常に重要である。そこで本研究では、吸収材の劣化原因であるSO2に対して耐性のある吸収材の開発を目的とした。TiO2,Pt/TiO2はSO2の吸脱着が容易でありSOxに耐性があることが報告されているが6-9)、Pt/TiO2ではNO吸収活性がほとんどないため、塩基性酸化物(MxOy,M=Li,Na,K,Cs,Sr,Ba,La)を添加し、その効果とSO2の影響について調べた。SO2共存下でもNOの可逆的な吸収-放出を行えたPt-Li2O/TiO2について、NOx吸収-放出特性の向上を目指し、接触時間、NOまたはNO2濃度を変えて吸収-放出反応を行うことにより、吸収-放出反応機構を検討した。本年度の研究の結果得られた成果は以下のとおりである。1)NOxの吸収量はW/Fが大きくするほど大きくなり濃度が高くなるほど大きくなった。2)NOに対し、酸化反応を伴わないNO2の吸収のほうが吸収量が大きくなった。NO2吸収反応では吸収量はW/Fの値に比例した。3)NO2の吸収反応モデルを構築した。
薬物依存の新規治療法の開発

我々が新規に開発した薬物自己投与系をMHCI欠損マウスに対し用いることで、報酬系の中枢である腹側被蓋野におけるMHCIの減少が薬物依存形成において重要な役割を担うことを明らかにした。初めに野生型マウス16匹中8匹に対し1週間のコカイン反復投与を、残りの8匹に対し対照群として生理食塩水の反復投与をおこない10日間の断薬後、それぞれのマウスから薬物依存に関わるとされる脳部位を取り出し定量的PCRによりMHCIの発現変化を比較した。その結果薬物依存に最も重要である脳部位でコカイン投与によりMHCIの発現が有意に変化することを明らかにした。またコカイン依存で中心的な役割を果たすドーパミンの制御に関わる分子群が有意に変化することも見出している。この結果は脳のあらゆる部位においてその基本的な機能を担っているMHCIが、コカイン依存特異的により重篤な影響を及ぼすことが示唆された。更に我々が開発したマウスに対する自己投与系システムで野生型マウスとMHCI欠損マウスを合計64匹用いてコカイン依存を評価した。その結果MHCI欠損マウスでは野生型マウスに比べより重度のコカイン依存を示した。これらの結果は従来用いられていた薬物反復投与によるコカイン依存モデルでは検出できない因子であり、我々の自己投与システムを用いて初めて検出できたものである。更にこれらのマウスにおいても先と同様にMHCIの発現が変化することを見出している。これらの結果により本研究計画(1)、(2)はほぼ達成されたといえる。更にMHCIが変化を示した脳部位のどの細胞に発現しているかを組織染色法で調べた。脳でのMHCIの発現は低く実験は困難を極めたが、様々な抗体、様々な染色手法を用いることにより神経細胞に特異的に発現していることを明らかにした。この結果はコカインが神経細胞のMHCIに直接影響する可能性を示唆しており、我々の研究により重要な意義が見出されることが期待できる。我々が開発したマウスに対する自己投与系システムを用いて野生型マウスとMHCI欠損マウスそれぞれからコカイン投与群それぞれ20匹とその対照として溶媒投与群それぞれ20匹を作製し、薬物依存に関与する脳部位である中脳腹側被蓋野(VTA)、海馬(Hip)、側坐核(Acb)、前頭前野(PFC)、扁桃体中心核(cAmy)を取り出し、MHCIの発現量の比較を定量的PCR法により調べた。その結果野生型マウスではMHCIが強く発現することが知られる中脳のドーパミン系である腹側被蓋野でMHCIの発現がコカインの自己投与により有意に減少することを明らかにした。上記の結果は昨年おこなった自己投与法の代わりに簡易におこなえる一週間の強制投与法により作製したコカイン群で同様の研究を行った結果と同じであった。更にドーパミン系に関わる遺伝子であるドーパミントランスポーター、ドーパミン合成酵素、ドーパミン受容体2の発現がMHCI欠損型のコカイン投与群では野生型のコカイン投与群に比べ最大約10倍も増加していることがわかった。研究が進むにつれ予定外の困難があったが無事乗り越えられた。一方で計画時では予想しなかったより重要な結果が得られている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究計画はおおむね予定通り行う予定である。研究計画時ではコカインによるMHCIへの影響の細胞内信号伝達に重点を置いたが、現在まで得られた結果の重要性を確かなものにするため、MHCIが依存に与える機構を明らかにすることも明らかにしていく。
系統事故に対して頑強な風力発電機の統合最適制御方法の開発と実機検証

本研究では,風力発電の導入拡大に資するために,系統事故時における風力発電機の運転継続技術を開発する.化石燃料の枯渇や地球温暖化の進行に伴い,風力発電の導入拡大が期待されている.しかし,風力発電機は系統事故に対して影響を受けやすいため,系統事故により風力発電機群が一斉に系統から切り離され,電力系統の大停電を引き起こすことが問題視されている.この問題を解決するためには,風力発電機の制御が鍵となる.そこで,風力発電機を高速高精度で制御する方法を確立し,あらゆる事故状況に耐えうる風力発電機システムを構築する.これにより風力発電の導入拡大に貢献する.本研究では,風力発電の導入拡大に資するために,系統事故時における風力発電機の運転継続技術を開発する.化石燃料の枯渇や地球温暖化の進行に伴い,風力発電の導入拡大が期待されている.しかし,風力発電機は系統事故に対して影響を受けやすいため,系統事故により風力発電機群が一斉に系統から切り離され,電力系統の大停電を引き起こすことが問題視されている.この問題を解決するためには,風力発電機の制御が鍵となる.そこで,風力発電機を高速高精度で制御する方法を確立し,あらゆる事故状況に耐えうる風力発電機システムを構築する.これにより風力発電の導入拡大に貢献する.
放射性廃棄物の効率的安全管理を実現する超伝導ガンマ線分光撮像検出器の開発

放射線核種を同定し、その分布の様子を調べる測定技術の開発は、原子力関連施設、医療分野等において今後重要性が増していくものと予想される。本研究では、超伝導検出器を用いたガンマ線の分光撮像法を新たに開拓する。超伝導検出器は、X線やより低エネルギーの放射線を分光する能力が従来検出器に比べ優れている一方、それよりもエネルギーの高いガンマ線に対しては感度が低く、これまであまり研究開発が行われてこなかった。本研究では、従来検出器を上回るエネルギー分解能でのガンマ線分光、mmオーダーへの有感面積の拡大、加速器放射化物の分光撮像の実証を目指す。