hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エレクトロマグノンによるテラヘルツスピントロニクス

本課題では、エレクトロマグノンと呼ばれるテラヘルツ帯の磁気共鳴をスピントロニクスへ展開することを目的に設定している。前年度までに、高強度・高安定テラヘルツ光源の構築しスピン流検出のためのデバイス作成を完了した。本年度は逆スピンホール効果を用いたテラヘルツパルス励起によるスピン流観測を行った。試料はマルチフェロイクス材料であるY型ヘキサフェライトを用いた。テラヘルツ光の照射により、Y型ヘキサフェライト中でスピン流が生じていることを確認した。しかし、偏光特性の解析から、エレクトロマグノンの励起が禁制となる偏光配置においてもスピン流の信号が観測された。更に、様々な実験配置での検証の結果、テラヘルツ光による白金デバイスの加熱から生じるスピンゼーベック効果とエレクトロマグノン励起によるスピンポンピングを明確に分離するのが困難であることが明らかになった。これは、テラヘルツ光の電場と白金中の伝導電子が強く相互作用し、伝導電子により生じた熱がマルチフェロイック材料中へ流入しているためであると考えられる。以上の問題点を回避するためには、熱励起によるマグノンとテラヘルツ光による選択励起によって生じたマグノンを区別する必要がある。更に、エレクトロマグノンの緩和プロセスを解明するため、テラヘルツ照射下での磁化ダイナミクスの直接観測を進めた。高強度テラヘルツ光照射後の磁化を可視・近赤外域のプローブパルスにより観測するポンプ・プローブ光学系の構築を開始した。この手法により、テラヘルツパルスによって励起されたスピン波が、コヒーレントな振動からスピン系内での緩和を経て最終的に熱平衡状態へ至るプロセスを観測することが可能となる。マルチフェロイック材料であるY型ヘキサフェライトの磁気光学スペクトル測定を行い、プローブ波長の最適化を行った。また、高強度テラヘルツ光学系への磁気光学プローブの増設を行った。本課題では、エレクトロマグノンと呼ばれるテラヘルツ帯の磁気共鳴を用いたスピン流生成を目指している。そのための研究項目として「高強度・高安定テラヘルツ光源の構築」、「スピン流検出のためのデバイス作成とその最適化」、「エレクトロマグノンの緩和プロセス解明によるスピン流生成の効率化」を設定した。テラヘルツ帯の磁気共鳴を励起するための光源開発を行い、1 THzを中心としたスペクトルと、繰り返し1 kHzでパルス当たり1.5マイクロジュールのエネルギーを持つテラヘルツパルスを得ることに成功した。次に、短パルス光源によるスピン流生成の計測を行うため、白金のスピンホール効果によりスピン流を検出するデバイス作成し、効率よく信号を検出するための実験系の構築を行った。時間幅が数ピコ秒というテラヘルツパルスによる信号を電圧検出する場合、従来のナノボルトメーターやロックイン検出法では十分なSN比が得られない。白金の蒸着面にテラヘルツパルス光を照射することで発生するスピンゼーベック効果を利用し、スピン流検出の最適化を行った。いくつかの手法を試した結果、電圧増幅した信号をボックスカー積分器で積算することで、パルス光源によるスピン流生成の信号を効率よく計測できることを確かめた。次にエレクトロマグノン共鳴をテラヘルツパルスで励起することでスピンポンピングの測定を行った。この結果、テラヘルツ光の偏光依存性からエレクトロマグノン共鳴がスピン流生成に寄与することを確認したが、同時にプラチナ薄膜の加熱によるスピンゼーベック効果もスピン流生成に寄与していることが明らかにした。平成29年度は、主に高強度・高安定テラヘルツ光源の開発と、デバイス作成によるスピン流検出法の構築を目的として研究を進めた。平均出力が1.5 mW、パルス当たりのエネルギーが1.5マイクロジュール、1 THz付近にピークを持つ光源を構築し、長時間安定な出力を得た。また、テラヘルツ帯にエレクトロマグノンの共鳴を持つY型ヘキサフェライトに白金を蒸着することで、逆スピンホール効果によるスピン流が観測可能なデバイスを作成した。更にこのデバイスとテラヘルツ光を用いてスピン流生成の信号検出まで研究を進めることができたことから、おおむね順調に進捗していると判断した。

この手法により、テラヘルツパルスによって励起されたスピン波が、コヒーレントな振動からスピン系内での緩和を経て最終的に熱平衡状態へ至るプロセスを観測することが可能となる。マルチフェロイック材料であるY型ヘキサフェライトの磁気光学スペクトル測定を行い、プローブ波長の最適化を行った。また、高強度テラヘルツ光学系への磁気光学プローブの増設を行った。エレクトロマグノンを共鳴的に励起することで生成されたマグノンスピン流は、スピントロニクスで利用されるスピンホール効果を用いた手法とは別に、磁気光学効果により観測することも可能である。特に、光学的な手法を用いることでピコ秒領域の超高速磁化ダイナミクスの観測が可能となる。平成30年度は超高速分光の手法により磁化ダイナミクスを観測することで、テラヘルツ光によって生成されたマグノンの緩和過程を明らかにする。スピン流生成に用いたものと同じく、巨大なエレクトロマグノン共鳴を持つY型ヘキサフェライトを試料とした測定を行う。この結果と、逆スピンホール効果による起電力の信号とを比較することで、エレクトロマグノンを介したスピン流生成の全体像を明らかにすることを目指す。今年度は、磁気光学効果を用いたポンプ・プローブ測定系の構築を進めるが、装置の構築を開始したところ、当初の計画よりも素子・光学部品等で多くの費用が発生することが見込まれた。このため、前年度計上していた予算の一部を今年度に繰り越し、今年度の物品費に充てることとした。
公立中・高等学校の女性校長の登用とキャリア―４７都道府県第１号の分析に基づいて―

本研究は、47都道府県の公立中・高校における女性校長第1号の登用とキャリアについて、女性小学校長第1号とも比較しつつ、歴史的に照射することを意図する。研究方法は、公的統計資料、地方新聞、地方教育史等による資(史)料と面接調査データに基づき、中高併せて特定できた107名の第1号の基礎データを分析した。結果、第1号登用は、1940年代と1980年代以降に政策要因に関わる2つの山があったこと、また、キャリア面では、指導主事経験や高い学歴キャリアが地位形成への主要なチャンネルとして機能していたこと、教頭経験を有する同校昇任人事というキャリア・パターンなどが特徴的であることを実証的に論じた。本研究は、公立中学校および高等学校を対象とし、47都道府県において第1号(以下、第1号)役割を担った女性校長達は、どのような政策要因のもと、どのようなキャリアを持った教員が登用されたかを、統計資料、地方新聞、地方教育史などの史・資料および面接調査をとおして実証的に明らかにすることにある。1年目の24年度は、女性校長に関する文部科学省及び各県教育委員会が公表している統計資料の整理を行い、1948年以降の女性高校長第1号データ(登用時の年齢・家庭背景、学歴、担当教科、登用前キャリアなど)の収集を県別に把握した。高校第1号データと併行して、第1号(2名)への面接調査等も実施したことで、キャリア形成に関する有効な知見が得られている。2年目の25年度は、中学校第1号に関する県別データの収集・整理を行い、47都道府県全ての第1号を特定した。第1号データ属性は、高校と同様である。さらに、第1号(中高各1名:千葉県と新潟県)への面接調査等も実施したことで、キャリア形成に関する有効な知見が得られている。これらについては、以下欄に示すように、学会発表と論文にまとめ広く公表をしたところである。先行研究の学校女性管理職研究では、小学校については、高野(2006)らにより概ね明らかにされているものの、中学校と高校の各県第1号の登用とキャリアは殆ど検討されて来なかった。現在、政府は、「2030」(2020年を目途に指導的地位にある女性を30%にする)を目標値として掲げているが、学校教育の場では60年以上も前に女性校長を誕生させ、女性リーダーのパイオニアとしての役割を教育の場から発信し続けてきた。それゆえ、1女性登用を促した政策要因、2第1号の県別登用年度とキャリア、3学校段階による女性登用上の違いをデータ等により実証的に明らかにする点に本研究の意義と重要性を見出すことができよう。本研究の目的は、公立中学校および高等学校を対象とし、47都道府県において第1号としての役割を担った女性校長は、どのような政策要因のもと、どのようなキャリアを持った教員が登用されたかを、統計資料、地方新聞、地方教育史などの史・資料および面接調査をとおして実証的に明らかにすることにある。教育の場での意思決定場面への男女共同参画は十分とは言えず、とりわけ、中学校・高校の女性管理職(校長・副校長・教頭)比率は、小学校の女性管理職比率の3分の1にも満たない。このような低率段階にある学校女性管理職のパイオニア期を担った各県初の女性校長の登用過程とキャリアを歴史的に明らかにする作業は、男女共同参画社会を男性とともに担う性、すなわち、もう一方の自律的な担い手であるべき女性のさらなる向上に資するものと考える。先行研究の学校女性管理職研究では、小学校については、高野(2006)らにより概ね明らかにされているものの、中学校と高校の各県第1号の女性校長の登用とキャリアは殆ど検討されて来なかった。それゆえ本研究では、1女性校長登用を促した政策要因、2中学校と高校における女性校長第1号の県別の登用年度とキャリア、3小学校と中・高校との女性登用上の違いデータ等により実証的に明らかにする。1年目となる24年度は、女性校長に関する文部科学省及び各県教育委員会が公表している統計資料の整理を行った。次に、1948年度に全国初の女性高校長が福岡県で登用されているが、後続の女性校長第1号データ(登用時の年齢・家庭背景、学歴、担当教科、登用前キャリアなど)の収集を県別に把握し、各県教育史などの文献とともに一覧表にした。高校の各県第1号に関する県別データの収集・整理と併行して、個人情報に十分に配慮し、第1号(2名:千葉県と茨城県)への面接調査等も実施したことで、キャリア形成に関する有効な知見が得られている。公立小学校については、高野(2006)らにより概ね明らかにされているが、公立中学校・高等学校の女性校長第1号の登用とキャリアは殆ど検討されて来なかった。

本研究は中・高校を対象とし、47都道府県において第1号役割を担った女性校長達は、どのような政策要因のもと、どのようなキャリアを持った教員が登用されたかを、統計資料、地方新聞、地方教育史などの史・資料および面接調査を通して実証的に明らかにすることを目的とした。第1号の基礎データを提示し、第1号の置かれた状況を実証的に検討したことにより、教育の場における男女共同参画推進への寄与という点に意義を見出すことができる。24年度は、1948年以降の女性高校長第1号データ(登用時の年齢・家庭背景、学歴、担当教科、登用前キャリアなど)の県別把握と、第1号への面接調査等を実施した。25年度は、女性中学校長第1号に関する県別データを収集・整理し、47都道府県全ての第1号を確定した。26年度は、小学校長第1号とも比較検討しつつ、中・高第1号データと協力者の語り等のデータを分析し、以下3点に研究成果をまとめた。1.小・中・高校の第1号登用には共通して2つの山があった。第I期・1940年代登用は、教育の民主的な政策の一環として、第2期・1980年代以降の登用は、男女共同参画推進の一連の動きが追い風となっていた。2.キャリア面では、学歴キャリア、家庭科指導主事経験、同一校昇任人事等が地位形成への主要なチャンネルとして機能していた。3.面接協力者の語りからは、管理職への契機に繋がる教職行動として、「存在力」「めぐり会い」「管理職へのすすめを受容する潔さ」が必要不可欠な要素として析出された。研究成果報告書『公立中・高等学校の女性校長の登用とキャリアー47都道府県第1号の分析に基づいてー』2015年3月31日、1ー83頁を、関係機関に配布・公表した。大学HP2015年5月トピックスにて、「20122014年度JSPS科学研究費助成事業基盤研究(C)課題番号「24531074」研究成果の報告書」の公表及び報告書の請求先等について記している。教育社会学本研究は、第1号の基礎データと彼女たちの置かれた状況の分析をとおして、教育の場における男女共同参画の推進に寄与することを目的としている。2年目となる25年度の達成度は以下のように捉えている。計画した高校と中学校の女性校長第1号のデータ収集は、既存の統計資料、地方新聞、地方教育史、女性史などと併せて、第1号等へのインタビュー調査と基礎データを整理し、それらに基づき分析を行った。結果は以下のとおりである。本研究は,47都道府県の公立中学校と高校の女性校長登用のパイオニア期を担った女性初,すなわち女性校長第1号の登用過程を女性小学校長第1号とも比較しつつ,<教職ジェンダー>というフィルターをとおして歴史的に照射することを意図したものである。研究方法は,量的調査法により,文部科学省等の統計調査と地方新聞,地方教育史,退職女性校長会機関誌等によりデータを収集した。このような手続きを経て、目的2に相当する第1号の県別の登用年度を特定した。目的1の政策要因については、第1号登用は,第I期1940年代と第II期1980年代以降という2つの山があったことが明らかになったことより、第I期は,一連の占領政策,教育の民主的な政策の一環としてもたらされたものと捉えられる。第II期は,男女共同参画推進の一連の動きが,女性校長登用の追い風として機能したことが示唆される。加えて、中・高校の女性校長第1号が登用されて50年以上を経ているにも関わらず,2012年度現在,女性校長が一人もいない「ゼロ県」が高校で3府県ある。
iPS細胞を用いた喉頭及び気管軟骨の分化誘導に関する研究

iPS細胞をコラーゲンゲルに包埋し、さらに足場となるコラーゲンスポンジに浸透させることにより、足場内での培養に成功した。軟骨分化誘導培地を使用し、軟骨形成を図った結果、軟骨様組織が得られた。得られた組織片の組織像、蛋白質や遺伝子の発現に関して評価を行い、軟骨への分化が確認された。得られた軟骨組織片を含む足場材料の移植を免疫不全ラットの気管欠損部に行った。iPS細胞由来の軟骨様組織の形成が認められ、iPS細胞を利用した軟骨組織の再生が示された。臨床において癌や外傷、炎症、先天性奇形などにより喉頭や気管といった気道の一部を切除せざるを得ない場合があり、代替となる気道再建材料の開発は急務である。本研究では、気道の軟骨再生に最適な足場材料の開発、マウス線維芽細胞由来iPS細胞の軟骨細胞への分化誘導技術の開発、およびこの両者を組み合わせて得られた軟骨組織に関して動物への移植実験等により気道の骨格としての有効性、長期安定性などについての検証を行い、気道の内腔保持を担う骨格として利用可能な軟骨組織の作製手法を確立することを目的としている。今年度の実績、成果(1) iPS細胞の培養:京都大学より使用承諾を受け理化学研究所バイオリソースセンターより購入したマウス線維芽細胞由来iPS細胞(iPS-MEF-Ng-20D-17)をフィーダー細胞上で培養し、十分量のストックを確保することに成功した。(2)足場材料の開発:アテロコラーゲンに凍結乾燥を施し、コラーゲンスポンジを作製した。(3) iPS細胞の軟骨への分化誘導技術の開発:培養過程で使用していたフィーダー細胞を分離し、マウスiPS細胞を純化し、iPS細胞をコラーゲンゲルに包埋し、さらに足場となるコラーゲンスポンジ浸透させることにより、足場内での培養に成功した。軟骨分化誘導培地の使用、コラーゲンゲルへのBMP-2や、TGF-β3などの増殖因子添加などによりiPS細胞の軟骨分化を誘導し、軟骨形成を図った結果、軟骨様組織が得られた。得られた軟骨組織片の組織像、蛋白質や遺伝子の発現に関して評価を行い、発現が確認された。今年度の実績、成果喉頭気管軟骨欠損部への移植による評価;培養によって得られたマウスips細胞をコラーゲンゲルに包埋し、さらに足場となるコラーゲンスポンジに浸透させ三次元培養を行った。軟骨分化培地を使用し、分化誘導したiPS細胞を組織像や蛋白質、遺伝子の発現に関して評価を行った。麻酔下に免疫不全ラットの気管を露出させ、気管軟骨部分欠損モデルを作成した。上記により、得られた軟骨組織片を含む足場材料を欠損にあわせて加工し、移植を行った。4週間の観察期間ののちに安楽死を施し、iPS細胞を含有した足場材料を、気管と共に一塊として摘出した。その後、気管軟骨の再建部位の組織像に関して評価を行った。全例ではないが、足場材料内にiPS細胞由来の軟骨様組織の形成が認められ、気管欠損部における、iPS細胞を利用した軟骨組織の再生が示された。
中学校における選択教科制度の運営と実態に関する研究

1993(平成5)年度より実施された中学校学習指導要領によって、選択教科の大幅導入が可能となった。しかし次の点が問題である。1.選択教科実施の実態が明確でないこと。2.中学校教育課程における選択教科の歴史的総括と編成原理の検討がなされていない。3.実施上の困難点や改善点を整理すること。我々は、1992・93(平成4・5)年度に、次の課題について継続研究を行ってきた。1.全国中学校の1割にあたる学校を12都府県から抽出し、アンケート調査を行った。回収率は61%であり、93年度は前年回答のあった学校の76%の回答を得た。2.全国21校の文部省指定の「研究指定校」のすべてと、東京都教育委員会指定の「研究協力校」の大部分を直接訪問し調査した。3.中学校選択教科制度の理論と歴史の研究を行った。4.技術、社会、理科の3教科について授業の実例を検討し調査した。その結果、次のような結論を得た。1.全国の中学校で生徒が選ぶ選択教科制度を導入しているのは92年度で75%におよび、実施率は増加傾向にある。同時に実施してみての成果や問題点もあり、改善の課題は大きい。2.「研究指定校」の大部分は、試行錯誤の中で多様な試みを行っている。なかでも、生徒の第1希望を優先させるための工夫は貴重であり、教員数や施設・設備の充実、授業内容や評価のあり方については、多くの学校が困難を抱えている。3.必修と選択に関わる教育課程の編成原理は、中等教育前期部分の教育課程論の構築、「生徒の学習選択権」を軸にした原理の展開などが不可欠である。4.これらを総括すると、選択教科制度はいまだ「試行中」であり、画一的な強制や定型化された早期の導入はさけられるべきであり、各学校の自主的な実験を大切にしたい。(1)文部省研究指定校の実態は、公開研究発表の機会でしか一般には知られていない。そこでわれわれは、全国7都府県21校のすべてを精力的に訪問し、選択教科の実際をつぶさに調査研究した。学校訪問をするこによって、学校がある地域環境や教育の課題が見えたこと、校長・教務主任ら選択教科の実施推進者の方々のナマの苦労や見解が聞けたこと、実際の授業や学習の様子が見られたことなど、大きな収穫があった。さらに東京都の指定校のうち8校を訪問した。これらの調査結果は、全国と都の研究指定校の実態編と分析編の2冊の冊子として、1993年度の4月にまとめられる予定である。(2)1992年度の各中学校の実態を分析するために、全国12の都府県の約1000校(全中学校の約1割)を選び、選択教科実施に関するアンケート調査を実施した。1993年1月に発送し、2月末日まで約60%の回収があった。実施の状況は、各県や地域によってかなりのばらつきがあり、かつ2年生と3年生とでは講座やコースの組み方にそれぞれ工夫が見られる。これらの詳細な分析結果については現在データの処理・分析中であり、1993年5月に冊子としてまとめられる予定である。なお、ひき続き1993年度の実態について、同じ中学校についてアンケート調査が行われる。(3)原理的な研究については、教育課程における「選択」の原理について、また日本の教育史における選択制の位置づけなどについて行ってきた。

以上の研究成果の一端は、日本カリキュラム学会、日本教育学会、日本産業教育学会の1992年度大会にて発表した。また後述する雑誌で論文を発表してきた。1993(平成5)年度より実施された中学校学習指導要領によって、選択教科の大幅導入が可能になった。しかし次の点が問題である。1.選択教科実施の実態が明確でないこと。2.中学校教育課程における選択教科の歴史的総括と編成原理の検討がなされていない。3.実施上の困難点や改善点を整理すること。我々は、93(平成5)年度に次の課題について継続研究を行ってきた。1.全国中学校の一割にあたる学校を12都道府県から抽出し、92年度に第1回目のアンケート調査を行った。93年度は、前年回答のあった学校の76%の回答を得て再び調査を行った。2.全国21校の文部省指定の「研究指定校」と東京都教育委員会指定の「研究協力校」について、前年度と同様に試問して調査した。3.中学校選択教科制度の理論と歴史の研究を行った。4.技術、社会、理科の3教科について授業の実例を検討し調査した。その結果、次のような結論を得た。1.全国の中学校で生徒が選ぶ選択教科制度を導入しているのは92年度で75%におよび、実施率は増加傾向にある。同時に実施してみての成果や問題点もあり、改善の課題は大きい。2.「研究指定校」の大部分は、試行錯誤の中で多様な試みを行っている。なかでも、生徒の第1希望を優先させるなどの工夫は貴重であり、教員数や施設・設備の充実、授業内容や評価のあり方については、多くの学校が困難を抱えている。3.必須と選択に関わる教育課程の編成原理は、中等教育前期部分の教育課程論の構築、「生徒の学習選択権」を軸にした原理の展開などが不可欠である。4.これらを総括すると、選択教科制度はいまだ「試行中」であり、画一的な制度や定型化された早期の導入はさけられるべきであり、各学校の自主的な実施を大切にしたい。
ホメオドメイン転写因子ｐＫｎｏｘ１によるＢ細胞活性化制御機構の解明

Hox共役転写因子であるpKnox1のB細胞特異的欠損マウスは、加齢に伴う自己免疫症状を呈する。このマウスのB細胞分化や免疫応答性を詳細に解析し、自己免疫病モデルの分子基板解明を目指した。その結果、辺縁帯B細胞の分化異常、IgG産生の減少、体細胞超突然変異の減少による親和性成熟の遅延、胚中心形成の遅延が認められた。それらに共通する分子であるAID遺伝子およびその発現制御因子であるHoxC4の発現量も低下していた。HoxC4プロモータ領域にはpKnox1-Pbx複合体結合配列に類似した配列が存在することからも、pKnox1欠損によるAID発現制御機構の異常が自己免疫症状に起因すると示唆された。B細胞の活性化や分化は様々な転写因子によって制御されており、その破綻は自己反応性B細胞の出現を伴う自己抗体の産生により自己免疫疾患に至る。我々が作製したB細胞特異的pKnox1欠損マウス(CD19-Cre;pKnox1fl/fl)は、腎糸球体へのIg沈着や抗核抗体など、加齢に伴う自己免疫様症状を呈する。これらの原因を解明するためCD19-Cre;pKnox1fl/flマウスのB細胞分化や抗体産生に注目し、詳細に解析した。B細胞活性化や分化は様々な転写因子により制御されており、その破綻は自己反応性B細胞の出現を伴う自己免疫病の発症につながる。B細胞特異的pKnox1欠損マウスでは自己免疫病が認められることから、pKnox1がB細胞制御に必須だがその詳細は不明である。B細胞特異的pKnox1欠損マウスの抗体産生を理解する目的で、二ヶ月齢の血清中に存在する各クラスの抗体量を測定すると、コントロールマウスと比較してIgMは正常だが、IgG1やIgA等のクラススイッチした抗体量が有意に減少していた。これはpKnox1がB細胞分化や活性化に影響を及ぼしている可能性、または活性化B細胞で発現し、クラススイッチと抗体遺伝子の体細胞超突然変異を触媒する酵素のAIDの発現制御を行っていることが考えられた。そこで、T依存的抗原としてCGGにハプテンであるNPを共有結合したNP-CGGをマウスに投与し、NP抗原に対する免疫応答を時間経過を追って解析した。まず、血清中の抗体を解析すると抗NP IgM抗体は正常であるが、クラススイッチした抗体産生が本マウスで顕著に遅延する。さらに、脾臓B細胞をFACSにて解析するとB細胞総数に変化は無いが、活性化したGL-7+/Fas+の胚中心B細胞は、本マウスにおいて特に免疫初期で減少していた。これら胚中心B細胞を単離しAIDの発現をRT-PCRで解析したが、本マウスもコントロールマウスと同等な発現量であった。以上の結果から、B細胞においてpKnox1は成熟B細胞から胚中心B細胞への分化、もしくは、B細胞活性化に寄与していることが示唆された。また、B細胞特異的pKnox1欠損マウスのB細胞における遺伝子発現を網羅的に解析するために、マイクロアレイを行った結果、KLF2等のB細胞の反応性や分化に関与する分子の発現に影響を及ぼしていることが示された。本年度の研究により、B細胞特異的pKnox1欠損マウスとコントロールマウスの各クラスの抗体産生量の違いに着目し、分子の特定までは至らなかったがpKnox1の制御がB細胞の活性化や分化だけではなく、クラススイッチや抗体遺伝子の体細胞突然変異等に関わる分子に関与している可能性があることが示唆された。またマイクロアレイの結果においても、KLF2等のB細胞の反応性や分化に関与する分子の発現に影響することも示唆されてきている。関連分子の候補を上げるまでに至った経緯から、おおむね順調であると評価する。B細胞特異的pKnox1欠損マウスのクラススイッチした抗体産生量の減少に着目し、pKnox1による分子制御がB細胞の活性化や分化だけではなく、クラススイッチや抗体遺伝子の体細胞突然変異等に関わる分子に関与している可能性があることが示唆されている。ゆえに今後は、まずマイクロアレイ解析により同定された候補分子を中心にB細胞特異的pKnox1欠損マウスを用いて解析することで、pKnox1の免疫系における役割を明らかにする予定である。昨年度と同様、本研究に必要な設備備品のほとんどは施設に導入済みである。よって、昨年度に引き続き、B細胞集団の単離、単離を行った細胞表面に発現する分子をフローサイトメトリーにより解析するが、蛍光色素標識フローサイトメトリー用抗体、細胞分取用試薬が必要である。

また、分離した細胞の遺伝子発現の解析を行う際に、リアルタイムPCR用の試薬が必要になる。さらに、一般的な遺伝子クローニングに使用する試薬、免疫応答を確認するために必要なELISAプレートならびにELISA用の試薬、培養フラスコやチューブ、メスピペットなどのプラスチック器具などの消耗品が必要となる。また、実験動物としてマウスの購入及び飼育費が必要である。
単細胞紅薬における葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子の研究

本研究ではまず、単細胞性の原始紅藻Cyanidium caldarium RK-1からクローン化された3種(2タイプ)の葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子遺伝子(sigA、sigB/sigC)について、mRNAの発現をノーザン法により調べた。細胞を数日間連続光下で培養した後、12時間-12時間の明暗周期を3回繰り返した。この培養から経時的にRNAを回収し、sigA、sigBの発現を調べた。その結果、sigAの転写産物が明暗によらず検出されるのに対し、sigBは明下でのみ検出された。従って、sigAは構成的な、sigBは光誘導的な葉緑体転写に関係することが示唆された。C.caldarium RK-1株は細胞壁が極度に堅いなど、実験材料として必ずしも適切ではなかったことから、後半は材料を近縁な紅藻Cyanidioschyzon merolaeに変更し、解析を行った。C.caldariumと同様に、C.merolaeからもシグマ因子遺伝子の検索を行い、2種の葉緑体シグマ因子遺伝子を同定、構造を決定した。これらはC.caldarium RK-1株のsigA.sigBと対応でき、それぞれsigA.sigBと命名した。これらの遺伝子の発現と、葉緑体DNAにコードされる遺伝子群の発現との関係を調べるために、葉緑体DNAからpsbA、rbcL、cpcG遺伝子の断片を単離し、これらの発現をシグマ因子の発現と併せて調べた。その結果、psbAを除く遺伝子群は暗下では転写されておらず、光誘導的に発現することが明らかになった。またpsbAについても、光による数倍の転写産物の増加が観察された。これら遺伝子の発現は明下に移したまま培養を続けても、発現の強度にかなりの変動が見られ、何らかの内在的なリズム(概日性リズムなど)により制御されている可能性が示唆された。1.単細胞原始紅藻、Cyanidium caldarium RK-1株の核ゲノムからクローン化した3種の葉緑体RNAプリメラーゼシグマ因子遺伝子(sigA,sigB,sigC)のうち、sigBおよびsigCは極めて相同性が高く、殆ど同一の遺伝子産物をコードすると考えられる。このため、sigBとsigCを区別することは不可能であったことから、sigA遺伝子とsigB(and/or)sigC遺伝子の発現についてmRNAおよび蛋白質レベルでの解析を行った。ウェスタン解析に用いた抗体は、それぞれの遺伝子物産を大腸菌内で過剰発現させた蛋白をウサギに免疫することによって得た。C.caldarium株の培養は12時間ごとの明暗周期を3日連続し、その後の24時間について6時間ごとのサンプリングおよび試料調製を行った。解析の結果、sigA遺伝子が比較的明暗周期によらない発現パターンを示すのに対し、sigB/sigCの発現は明期にのみ強く観察された。従って、sigA遺伝子は葉緑体で光によらず発現している遺伝子の転写。sigB/sigCは光に依存した発現を行う遺伝子の転写に関わることが示唆された。2.大腸菌内で過剰発現させたsigA,sigB,sigC遺伝子物産について、大腸菌RNAポリメラーゼのコア酵素との再構成実験を行い、大腸菌のコンセンサス型プロモーター群を用いたin vitroの転写実験を行った。その結果、3種の遺伝子物産が実際にシグマ因子の活性を持つこと。および、それらの転写特異性が比較的類似したものであることが強く示唆された。生体内における機能については、Cyanidium細胞から調整したRNAポリメラーゼコア酵素を用いた実験が必須である。

本研究ではまず、単細胞性の原始紅藻Cyanidium caldarium RK-1からクローン化された3種(2タイプ)の葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子遺伝子(sigA、sigB/sigC)について、mRNAの発現をノーザン法により調べた。細胞を数日間連続光下で培養した後、12時間-12時間の明暗周期を3回繰り返した。この培養から経時的にRNAを回収し、sigA、sigBの発現を調べた。その結果、sigAの転写産物が明暗によらず検出されるのに対し、sigBは明下でのみ検出された。従って、sigAは構成的な、sigBは光誘導的な葉緑体転写に関係することが示唆された。C.caldarium RK-1株は細胞壁が極度に堅いなど、実験材料として必ずしも適切ではなかったことから、後半は材料を近縁な紅藻Cyanidioschyzon merolaeに変更し、解析を行った。C.caldariumと同様に、C.merolaeからもシグマ因子遺伝子の検索を行い、2種の葉緑体シグマ因子遺伝子を同定、構造を決定した。これらはC.caldarium RK-1株のsigA、sigBと対応でき、それぞれsigA、sigBと命名した。これらの遺伝子の発現と、葉緑体DNAにコードされる遺伝子群の発現との関係を調べるために、葉緑体DNAからpsbA、rbcL、cpcG遺伝子の断片を単離し、これらの発現をシグマ因子の発現と併せて調べた。その結果、psbAを除く遺伝子群は暗下では転写されておらず、光誘導的に発現することが明らかになった。またpsbAについても、光による数倍の転写産物の増加が観察された。これら遺伝子の発現は明下に移したまま培養を続けても、発現の強度にかなりの変動が見られ、何らかの内在的なリズム(概日性リズムなど)により制御されている可能性が示唆された。
中国の対外政策決定の実証的研究：アジア周辺外交における中央地方関係に着目して

本研究は、中国のアジア周辺外交を中央・地方関係に着目して検討するものである。中国の地方政府は周辺国と活発に対外経済活動を行うようになっているが、とくに複数国が関わる開発計画は、地方主導で政策が決定され実施されるようになっている。平成30年度は、おもに現地調査、資料収集、論文執筆の三つを行った。現地調査は、中国南部の広西チワン族自治区南寧市で「中国ASEAN博覧会」の開催期間中に実施した。広西は中央への働きかけが実り、南寧を博覧会の永久開催地とすることに成功した。博覧会は2018年に15回目を迎えたが、地方政府が市民に向けて大々的な宣伝を行ったこともあり、一般公開日には入場制限がかかるほど盛況だった。東南アジアの企業による出店ブース数、商談成立額も増え続けている。また博覧会の会場は市中心部から少し離れた場所にあるが、周辺には高層マンションが建ち並びショッピングモールが新設され地下鉄が延伸するなど、新しい街が発展を遂げている。地方政府が主体となり獲得した中国における「ASEAN諸国との交流の窓口」という地位は、時間を経て着実に自治区の経済発展に貢献していることがわかった。このほか、中国のアジア外交に関する地元紙の報道や資料の収集した。現地の研究者とアジア諸国と貿易を行う地元企業の役員に地域の発展構想、地方政府の関与などについて聞き取りを行った。これまでに実施した現地調査で得られた知見、収集した資料の再検討を行った。2018年春から大学内の所属と身分の変更により業務内容が大きく変わり、授業準備や学内業務に多くの時間を費やした。現地調査や資料収集は当初の予定通り行うことができたが、内容を精査、分析して論文にまとめ、対外発信するという最終段階まで達することが出来なかった。2019年度は、研究成果の総仕上げの年である。これまでに収集した資料を再検討し、現地調査で得た知見を反映させて論文を完成させる。国内外の学会報告と英語論文の査読ジャーナル上での公刊を目指している。本研究の目的は、中央・地方関係の変化に着目し中国の対外政策決定の新たな特徴と構造を実証的に研究することである。中国の地方政府はアジア周辺外交において、それぞれの利益を最大化すべく独自の対外活動を活発化させている。第1の研究目標は、地方政府の対外交流のチャンネルと内容を検証し中央との関係を捉え直すことで、中国の対外政策決定の新たな構造の解明に取り組むことである。第2の研究目標は、アジア周辺外交なかでも複数国が関わる開発計画においては、地方政府主導で政策が決定され実施されるようになっており、中央・地方関係に変化が見られることを明らかにすることである。初年度は、第1、第2の研究目標でそれぞれ単著と英語論文を研究成果として発表することができた。第1目標の中国の対外政策決定の構造の解明として、博士論文を発展させる形で、単著『中国の大国外交への道のり』(勁草書房、2017年3月)を出版した。中国の大国化および対外政策決定に関わるアクターの多元化が国際機関外交の目標の変化をもたらし、二重の性格を持つ対外政策の変化につながっていることを明らかにした。第2目標のアジア周辺外交における地方政府の役割に関しては、広東省を事例に取り上げ、広東省の海洋経済における発展計画の作成と中央政府との関係性を検証した。地方政府をはじめ、中国の対外政策に利害を有するアクターが増え、権益をめぐってアクター間での競争が激しくなっている。これが中国の海洋政策の強硬化の要因の1つとなっていることを指摘した。当初の予定よりも早く、単著の出版機会を得ることができた。単著の執筆と出版を通して、研究仮説の検証および理論化の作業が進んだ。また、今後の事例分析で明確にすべき点が明らかになった。本研究の目的は、地方政府の活動に着目して中国のアジア周辺外交を実証的に論じることである。中国の地方政府は、アジア周辺諸国と活発に対外経済活動を行うようになっている。アジア周辺外交のなかでも、とくに複数国が関わる開発計画においては、地方政府主導で政策が決定され、実施されるようになっているようだ。本研究は、地方政府の対外交流のチャンネルと内容を検証し中央との関係を捉え直すことで、中国の対外政策決定の新たな構造の解明に取り組むものである。平成29年度は、現地調査、研究資料収集、学会報告の大きく3つに取り組んだ。中国北京での現地調査では、研究者や外交関係者と中央政府のアジア外交の方針と現状について意見交換を行った。中国国家図書館などで、中央政府のアジア外交の資料を閲覧し、入手した。中国重慶市では、現地の研究者と重慶経済特区に進出する日系企業関係者に地域発展構想、中央地方政府関係の変化などについて意見を聞いた。重慶図書館では、地方の統計年鑑や地方紙など重慶市のアジア外交の資料を閲覧した。さらに、ベトナムなどにおいて、現地の研究者と外交関係者に中国の地方政府のアジア進出や経済発展のための共同プロジェクトについて聞いた。研究資料の収集では、初年度に引き続き対外政策決定と中国のアジア外交についての英語、中国、日本語の研究成果を収集し検討を加えた。現地調査と資料の検討結果を踏まえ、国内外の学会で研究の中間報告を行った。現地調査では、現地の研究者や外交関係者との意見交換により、中央政府だけでなく地方政府のアジア外交の取り組みや実情について理解を深めることができた。資料収集の面では、地方政府のアジア外交に関する資料を入手できたことが大きい。

学会報告は、バンコクとサンフランシスコの海外2回、国内学会1回の計3回の報告の機会を得た。研究の中間報告を行い、新たな課題を発見することができた。本研究は、中国のアジア周辺外交を中央・地方関係に着目して検討するものである。中国の地方政府は周辺国と活発に対外経済活動を行うようになっているが、とくに複数国が関わる開発計画は、地方主導で政策が決定され実施されるようになっている。平成30年度は、おもに現地調査、資料収集、論文執筆の三つを行った。現地調査は、中国南部の広西チワン族自治区南寧市で「中国ASEAN博覧会」の開催期間中に実施した。広西は中央への働きかけが実り、南寧を博覧会の永久開催地とすることに成功した。博覧会は2018年に15回目を迎えたが、地方政府が市民に向けて大々的な宣伝を行ったこともあり、一般公開日には入場制限がかかるほど盛況だった。東南アジアの企業による出店ブース数、商談成立額も増え続けている。また博覧会の会場は市中心部から少し離れた場所にあるが、周辺には高層マンションが建ち並びショッピングモールが新設され地下鉄が延伸するなど、新しい街が発展を遂げている。地方政府が主体となり獲得した中国における「ASEAN諸国との交流の窓口」という地位は、時間を経て着実に自治区の経済発展に貢献していることがわかった。このほか、中国のアジア外交に関する地元紙の報道や資料の収集した。現地の研究者とアジア諸国と貿易を行う地元企業の役員に地域の発展構想、地方政府の関与などについて聞き取りを行った。これまでに実施した現地調査で得られた知見、収集した資料の再検討を行った。2018年春から大学内の所属と身分の変更により業務内容が大きく変わり、授業準備や学内業務に多くの時間を費やした。現地調査や資料収集は当初の予定通り行うことができたが、内容を精査、分析して論文にまとめ、対外発信するという最終段階まで達することが出来なかった。平成29年度は、現地調査と海外の学会報告を実施し、事例研究のための資料収集と研究の質向上のための意見交換を中心に行う。具体的には、中国とベトナムなどのアジア周辺国において現地調査を実施し、地方政府関係者と地方企業関係者への聞き取り、大学やシンクタンク研究者との意見交換を行っていく。最終年度は、研究成果の発信に注力する。収集した資料を再検討し、現地調査で得た知見を反映させ、論文を英語で執筆する。査読ジャーナルに投稿し、公刊を目指す。現地調査は、9月に広西チワン族自治区の南寧で開催される「中国ASEAN博覧会」に合わせて実施する予定である。2019年度は、研究成果の総仕上げの年である。これまでに収集した資料を再検討し、現地調査で得た知見を反映させて論文を完成させる。国内外の学会報告と英語論文の査読ジャーナル上での公刊を目指している。平成28年前期に出産・産休のため研究活動を一時中断せざるを得なかった。当初予定していた中国における現地調査、関係者への聞き取りや現地でのみ入手可能な資料調査を行うことができなかった。研究は日本国内での資料調査が中心となったため、当初予算として計上した現地調査および海外学会報告費を次年度に繰り越すこととなった。
胆汁酸の肝臓１１β－ハイドロキシステロイドデハイドロゲナーゼ活性に及ぼす影響

11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼは近年メタボリック症候群に関係している酵素として注目されている。メタボリックシンドロームにおいては、末梢の脂肪組織中の本酵素で産生されるコルチゾールが亢進していることが報告されており、本酵素をコントロールすることでメタボリックシンドロームの治療に繋げられるのではないかという報告が最近散見される。我々はこれまでに、生体内においてコレステロールに次いで多いステロイド構造を有する生体内物質である胆汁酸の、11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼに及ぼす影響を検索してきた。今回の研究で、さらに人のin vivoにおける影響を検索する目的で、これまでわれわれの計測してきたin vitroの測定系を使って、血液成分の影響を調べ、アルブミンの重要な役割について研究をすすめた。このことは人の臨床病態の解明や、この酵素に対する阻害剤開発のためにも重要と考える。胆汁酸は血液中では主にアルブミンと結合して血管内を循環している。そしてその構造上、各種の胆汁酸の水酸基の数によって親水性が異なるため、アルブミンとの結合の強度が異なっている。今回の報告で、ラットにおいての各種胆汁酸のアルブミンの濃度による具体的な酵素活性阻害への影響を知ることが出来た。このことは、人の種々の病態において、血清アルブミン濃度に影響があるとき(低下する時)や、胆汁酸濃度が上昇する病態では、11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ活性への影響が増強することが示唆され、病気の治療の際の論拠として興味深いと考えた。
Death Receptor 6を介した末梢免疫細胞間相互制御機構の解析

末梢リンパ細胞は種々の免疫細胞と共に免疫ネットワークを構成し、病原体や腫瘍に対する宿主防御機構を司り、その恒常的破綻は自己免疫疾患発症の誘因となる。免疫系の活性化・維持に重要な役割を担うTNF受容体ファミリー分子の一つであるDR6(Death receptor 6)は末梢Tリンパ細胞に発現する活性化制御因子として知られるが、特異的刺激因子を含め分子機能の詳細は明らかにされていない。本研究では、独自に抗DR6抗体を作成し、これを用いてDR6により惹起される免疫制御機能の詳細を明らかにし、更に、DR6を標的とした疾患治療の可能性を検討した。免疫系の活性化・維持に重要な役割を担うTNF受容体ファミリー分子の一つであるDR6は末梢Tリンパ細胞に発現する活性化制御因子として知られるが、特異的刺激因子を含め分子機能の詳細は明らかにされていない。申請者は免疫制御におけるDR6特異的結合因子としてDR6Lを単離し、動物モデルを用いて、DR6LとDR6結合により惹起される免疫制御機能の生理的・病理的役割を解析し、これを通じて新たな末梢リンパ細胞活性化制御機構の詳細を明らかにする事を目的とする。本年度はマウス個体内でのDR6L・DR6間結合の役割を解析するため、既に作製された種々の抗DR6モノクローナル抗体の抗原刺激依存性T細胞活性化における機能を評価した。その結果、評価抗体にはアゴニスティックあるいはアンタゴニスティック活性を有する抗体が7クローン含まれている事が明らかとなった。次に、in vitroおよびin vivo実験系において、アゴニスティック抗体の疾患モデルマウスにおける投与は病態を改善することが明らかとなった。次に、上記アゴニスティック抗体のマウス脾臓における標的細胞の探索をFlowcytometry法により行ったところ、アゴニスティック抗体親和性細胞は疾患発症とともに増加することが明らかとなり、現在、疾患マウスにおける上記機能抗体のアゴニスティック抗体親和性細胞の機能へのDR6・DR6L間結合の機能的関与について解析を進めている。我々は前年度までの検討により、DR6陽性細胞の産生が疾患発症に伴い誘導される事、DR6に対する抗体の投与は病態改善効果をもたらす事を見出した。また、DR6に対する特異的結合因子(DR6L)をゲノムワイドスクリーニング法により見出している。本年度では、疾患発症機構におけるDR6とDR6L結合の役割について詳細な解析を行った。前年度に見出された疾患特異的に誘導されるDR6陽性細胞の遺伝子発現比較解析を行ったところ、DR6陽性細胞は陰性細胞に比べて、種々のT細胞機能に関与する遺伝子の発現が高値であることが見出された。このことは、DR6陽性細胞は、陰性細胞に比較してより高い活性を持つ事を示す。また、単離されたDR6特異的刺激因子(DR6L)によるDR6の活性化は、DR6陽性細胞の活性化を抑制した事から、DR6は疾患発症に伴うDR6陽性細胞の活性化あるいは産生に対して、抑制的な役割を担う事が示唆された。前年度における検討結果から、T細胞上のDR6の発現は、疾患の重篤度に伴い増加していることが示されたのに対して、本年度の検討により、DR6Lの抗原提示細胞上における発現は、疾患発症の重篤度と負の相関を持つ事が明らかとなった。これらの結果は、DR6/DR6Lの結合は高活性化DR6陽性細胞に対する抑制機構を担う事を示すとともに、疾患発症に伴うDR6陽性細胞の誘導は、DR6Lの発現低下に起因したDR6陽性細胞とDR6L陽性細胞間におけるDR6/DR6L機構の不全による可能性が示唆された。これまでの先行研究結果から、DR6はTNF受容体ファミリーに属し、末梢T細胞の活性化抑制因子と目されるが、その特異的刺激因子を含めて、分子機能の詳細及び疾患との分子レベルでの関連においては不明な点が多い。これまでの検討から、申請者はDR6結合分子(DR6 ligand, DR6L)の探索と同定、DR6/DR6L結合のT細胞シグナル活性化における機能解析を行った。さらに、疾患モデルマウスにおけるDR6発現細胞の出現を確認した。また、作成した抗DR6抗体の投与は疾患発症に対して抑制的効果を持つことを見出した。一方、この疾患モデル動物において、DR6Lは疾患特異的に末梢B細胞上に発現されるものの、疾患の進行に伴って、むしろ抑制されることが見出された。このことは、疾患発症初期においてはDR6/DR6L機構による末梢T細胞の抑制誘導がなされるが、疾患の進行に伴ってDR6/DR6L機構が何らかの負の制御を受け、抗DR6抗体の投与はこれを補うことにより治療効果をもたらすことを示唆する。また、血清サンプルを対象とした解析結果から、疾患発症に伴う血中の遊離DR6L濃度亢進が見出された。このことから、DR6Lの発現抑制は疾患特異的なDR6L切断機構に起因することが示唆された。これまでの報告から、幾つかの膜結合型メタロプロテナーゼ(MMP)がDR6Lに対する切断活性を有することがin vitro実験系を用いた解析により見出されている点で、疾患発症とこれらMMPとの関連性が注目される。以上の研究成果に基づいた原著論文原稿を作成し、国際学術雑誌に投稿している。

末梢リンパ細胞は種々の免疫細胞と共に免疫ネットワークを構成し、病原体や腫瘍に対する宿主防御機構を司り、その恒常的破綻は自己免疫疾患発症の誘因となる。免疫系の活性化・維持に重要な役割を担うTNF受容体ファミリー分子の一つであるDR6(Death receptor 6)は末梢Tリンパ細胞に発現する活性化制御因子として知られるが、特異的刺激因子を含め分子機能の詳細は明らかにされていない。本研究では、独自に抗DR6抗体を作成し、これを用いてDR6により惹起される免疫制御機能の詳細を明らかにし、更に、DR6を標的とした疾患治療の可能性を検討した。当初の研究計画に基づき、機能性抗体の獲得、疾患発症に対する投与効果、抗体標的細胞の発症における機能的意義、機能性抗体の発症抑制効果の作用機序、更に、DR6とその刺激因子(DR6L)との結合の発症抑制における役割が見出されつつ有る。一方で、DR6Lの発現制御における異常が疾患発症に関わる可能性が見出されたものの、本年度ではその一端を見出すにとどまり、分子レベルでの詳細を詰めるには至っていないため。分子免疫学既に、DR6L発現異常に関わるメカニズムの一端を明らかにしており、詳細なデータの取得を進めている。本年度の検討において、DR6陽性細胞は平常時のマウス脾臓にはほとんど検出されないものの、疾患モデルマウスにおいては有為に誘導されている事が明らかとなった。また、作製された抗体には機能性抗体が含まれている事が判明したため特許出願を行い、得られた機能性抗体の創薬シーズとしての可能性について協議を進めている。研究費の支出抑制努力による。本年度得られた機能性抗体の疾患モデルマウスにおける病態改善効果や作用メカニズムを解析し、発症機序の解明および創薬シーズとしての可能性を検証する。次年度の解析に必要な研究消耗品費とマウス購入・飼育費および研究成果の学術雑誌および学会発表に関わる経費に充当する。研究経費抑制努力の結果発生した残額については、次年度の疾患モデルマウスの購入、解析に必要な試薬あるいは成果公表等の経費に充当する。
高出力レーザー蓄積リングの開発

加速器を用いた科学実験の一つとして実施されている、大強度陽子ビームの標的照射後に生成された2次粒子を用いた最先端実験のために、MW級の大強度陽子加速器が世界中で建設・稼働中である。さらなる大強度出力に向けた障害克服に向けて、円形加速器への革新的な入射手法である「レーザー荷電変換入射」の実現を目指し、高出力でかつ高繰返しが可能な「高出力レーザー蓄積リング」の開発が本研究の目的である。レーザー蓄積リングとは、対角線上に収束レンズと反射を兼ねたトロイダルミラー2枚と、反対の対角線上にレーザー入射用のビームスプリッターミラー(透過率1%)と反射平面ミラーを配置する4ミラーのレーザー共振器である。レーザー光源より出力されたレーザーの1%程度がビームスプリッターミラーによってリング内に入射される。周回毎に損失などで数%ずつ減衰するが、リング内に配置した増幅器によって減衰分を補うことによって、「高出力レーザー蓄積リング」となる。平成30年度は、前年度修理が完了したレーザー光源(Nd:YAGレーザー)を用いたレーザー蓄積リングによる多周回レーザー蓄積を観測し、計測出力が120倍になる等、その性能を実証した。さらに、リング内への増幅器の導入を試みた。その結果、増幅器で発生する光が光源への戻ることで、光源ならびに光学系に故障や影響がでることが判明した。また、学会や研究会での発表により多くの研究者の方の興味を引くことができ、前年度国内の2大学との共同研究を締結したが、さらに国外(米国)の研究所との共同研究も開始した。計画期間内では目標を達成できなかったが、期間内に締結した共同研究をさらに発展させ、偏光子や波長板等の配置による影響の排除や増幅器の新たな開発により、今後も継続して「高出力レーザー蓄積リング」の実証ならびに開発を目指す。世界における加速器を用いた科学実験の一つとして、大強度陽子ビームの標的照射後に生成された2次粒子(中性子、μ粒子、K中間子、ニュートリノなど)を用いた実験があり、MW級の大強度陽子加速器が計画・建設・稼働中である。さらなる大強度出力への障害の克服に向けて、円形加速器への革新的な入射手法である「レーザー荷電変換入射」の実現を目指し、高出力でかつ高繰返しが可能な「高出力レーザー蓄積リング」の開発が本研究の目的である。レーザー蓄積リングとは、対角線上に収束レンズと反射を兼ねたトロイダルミラー2枚と、反対の対角線上にレーザー入射用のビームスプリッターミラー(透過率1%)と反射平面ミラーを配置する。レーザー光源より出力されたレーザーの1%程度がビームスプリッターミラーによってレーザー蓄積リング内に入射される。周回毎に数%ずつ減衰するが、リング内に配置した増幅器によって減衰分を補うことによって「高出力レーザー蓄積リング」となる。平成28年度は、レーザー蓄積リング構築に向け、Nd:YAGレーザー用ミラー一式を購入した。その際、特注のトロイダルミラーは高額となるため、予定の光路長より長いリング光学設計を行い、既製品にて対応可能とした。既存のNd:YAGレーザーと購入したレーザー出力観測用の出力モニタを用いて、各ミラーにおける反射率・透過率の各種基礎データの取得、特性の把握を行った。今後、レーザー蓄積リングを構築し、性能の実証を行う。また、Nd:YAGレーザー用増幅器の導入に向け、レーザー通過時に発生する熱を除去するための冷却システムを構築した。今後、Nd:YAGレーザー用増幅器の開発ならびに導入を行い、リング内における増幅度の計測を行い、「高出力レーザー蓄積リング」を実証する。また、平成28年度に行った外部発表により多くの興味を引き、他大学の研究者らと今後の研究協力が確認された。「高出力レーザー蓄積リング」の開発に向けて平成28年度の計画では、1レーザー蓄積リングの光学設計、2各ミラーの購入、3観測系の構築、4各ミラーの特性把握、5レーザー蓄積リングの構築、6レーザー蓄積リングの実証、7増幅器の設計を完了させる予定であった。上記項目の1237は完了したが、保有していたNd:YAGレーザーの故障によりレーザー本体の修理が必要となったため、レーザーを用いた実際の実証期間が1か月程となり、項目456の内、4の各ミラーの各種基礎データ取得と特性の把握までの完了となった。項目5と6が完了していないが平成29年度に早期完了させる予定である。また、平成29年度に行う予定であった8増幅器の冷却システムを前倒しで構築が完了している。以上より、進歩状況としては「やや遅れている」と判断した。世界における加速器を用いた科学実験の一つとして、大強度陽子ビームの標的照射後に生成された2次粒子(中性子、μ粒子、K中間子、にゅーとりのなど)を用いた実験があり、MW級の大強度陽子加速器が計画・建設・稼働中である。レーザー蓄積リングとは、対角線上に収束レンズと反射を兼ねたトロイダルミラー2枚と、反対の対角線上にレーザー入射用のビームスプリッターミラー(透過率1%)と反射平面ミラーを配置するレーザー共振器である。