hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨床倫理学の哲学的基礎付けと医療現場における実用化

1.臨床倫理検討システムの更なる改訂をし、方針決定支援に加えて、問題解決および振り返っての評価を支援するシートをも開発し、また参照するルールの整理を行い、汎用性のあるシステムへと練り上げた。また、これを医療者が使い易くするために、基本部分のソフトウェア開発を行った。3.従来の協力者であった東札幌病院倫理委員会、群馬県立がんセンター看護師グループ、横浜市立大学付属病院看護師グループ、川崎市立病院看護師グループおよび各地の医師数名(宮城、岩手、富山、京都)にさらに各地の協力者が参加し、それぞれの現場で臨床倫理検討シートを試用した。その成果の一部はがん看護学会等で発表された。4.横浜、富山、神戸にて協力者と共に研究会を開催し、臨床倫理検討シートによる検討法について説明すると共に、具体的事例の報告とそれについての共同検討を行った。5.清水は、看護大学校の認定看護師養成コース、日本看護協会の倫理研修、富山看護教育連合研修会、阪大病院、北大病院の研修会等で研究成果に基づく臨床倫理検討法についての説明をし、本研究の成果を医療現場に活かす努力をした。*なお、本研究の成果を今後の発展に結びつける途として、医療の質の向上を目指して行う、より広い範囲をカバーする研究プロジェクト《医療システムと倫理》を始めている。1.本研究を推進する「臨床倫理検討システム開発プロジェクト」の、これまでの研究成果を、インターネット上に掲示し(http://www.sal.tohoku.ac.jp/phil/CESDP/index-j.html)、広く医療現場における協力者を募ると共に、『臨床倫理学』2を発行して、これを広く国内の医療者・関係者に送り、内容の吟味および実際の試用を呼びかけた。2.従来の協力者であった東札幌病院倫理委員会、群馬県立がんセンター看護師グループ、および各地の医師数名(宮城、岩手、富山、京都)に加えて、横浜市立大学付属病院看護師グループ、川崎市立病院看護師グループが協力者として参加し、それぞれの現場で、臨床倫理検討シートを試用した結果を反映して、シートの改訂を進めた。3.上記協力者のうち、横浜市立大病院看護師グループは、死の臨床研究会で、また川崎市立病院グループと群馬県立がんセンターグループは日本がん看護学会にて、本研究が提唱するシートを使った研究成果を発表した(特に後者には清水も共同研究者として参加)。4.清水は、日本看護協会の認定看護師養成コース、富山市医師会、日本矯正歯科学会生涯教育セミナー等々にて研究成果を提示し、臨床倫理の考え方を医療現場に活かす努力をした。
生体組織構造を考慮した音響特性による病変定量診断の研究

超音波診断装置は医療分野で広く用いられているが,診断は医師の経験的,定性的な読影技術に強く依存している。本研究は,肝硬変を対象病変とし,超音波断層画像を用いて肝組織内の散乱体分布情報を抽出し,病変の進行を評価する方法の検討を目的としている。まず,組織構造変化に伴う画像変化を解析するために,画像中の微小領域内の情報から輝度情報の振幅分布特性を算出し,画像に反映している組織構造について検討を行った。さらに,肝臓の病変の進行に伴い,超音波断層画像中に含まれる情報にどのような変化が現れるかをシミュレーションにより定量的に検討した。実際の生体組織構造を考慮して,肝臓内の肝小葉を六角形モデルで近似することを提案している。凹面振動子を用いた超音波映像系モデルを用いてシミュレーションにより画像を構成したところ,実画像とよい一致が得られた。肝硬変では,肝細胞が壊死し,線維化が進行し再生結節と偽小葉が形成される。六角形モデルの結合を切断しながら病変の進行を表現することで比較的良好な病変肝画像が得られることが示されている。病変の進行と画像の変化の間の関係について検討を行ったところ,両者の間には定量的な関係があり,有用な診断情報となる可能性が示された。最後に,硬変肝画像に正常肝の振幅分布であるレイリー分布を抑圧するCFAR処理を施し,病変情報を抽出することを試みた。この結果,肝硬変の病変部の情報を強調し,原画像に対して定量的な情報をもった画像を作成することができ,視覚的にも有効であることが明らかになった。本方法により定量診断の可能性が示された。本年度は,肝臓の病変の進行に伴い,超音波断層画像中に含まれる情報にどのような変化が現れるかをシミュレーションにより定量的に検討した。

実際の生体組織構造を考慮して,肝臓内の肝小葉を六角形モデルで近似することを提案している。凹面振動子を用いた超音波映像系モデルを用いてシミュレーションにより画像を構成したところ,実画像とよい一致が得られた。肝硬変では,肝細胞が壊死し,線維化が進行し再生結節と偽小葉が形成される。六角形モデルの結合を切断しながら病変の進行を表現することで比較的良好な病変肝画像が得られることが示されている。病変の進行と画像の変化の間の関係について検討を行ったところ,両者の間には定量的な関係があり,有用な診断情報となる可能性が示された。また,これまでに行ってきた正常肝の振幅分布であるレイリー分布を抑圧するCFAR処理の効果についても検討を行い,有効性を確認した。本研究により定量診断の可能性が示された。
看護リテラシー教育としての看護過程を活性化するIBL教育プログラム開発

看護過程の展開に関する授業展開を正確に掴むため、2018年10月時点の全看護系大学277大学の内、看護過程の展開に関する科目のシラバスがWEB公開されていた255大学のシラバスを検索・収集・分析した。分析項目は、科目名、配当年次、単位と時間数とした。看護過程には標準的な教科書がないものの、看護過程が米国から我が国に導入された30年以上の経験に基づいた授業計画の共通性があると考えられたが、一様ではなかった。この調査結果は、論文として発表した。さらに、看護教育におけるIBLの意義について、文献検討し論文として発表した。米国看護理論の生成に影響を与えたF・ナイチンゲールやV・ヘンダーソンが活躍した時代の医療事情、女性の社会化の視点から看護師に求められる価値観について、文献検討、情報収集を行った。米国看護理論が日本へ導入されたことによって生じた問題を、看護教育の大学へのシフト、個人や自立の概念などに見られる文化的差異、日本とアメリカの看護、医療の構造的差異などの点から検討し、そうした事情が、翻訳された看護理論用語、看護診断ラベルなどの難解さ、看護の臨床との乖離や実感のなさにつながったのではないかという点を中心として知見をまとめ、あわせてテキスト頻出の米国看護理論周辺用語を抽出したリストを作成して、「アメリカ看護理論周辺用語のわかりにくさの解明(1)」と題する論文として発表した。看護理論周辺用語の難解さと臨床看護との乖離の有無、活用実態を調査するために、前述のリストを用いて、臨床看護師に看護理論の理解と使用の実態に関するインタビューを実施した。看護過程を活性化する教育プログラム開発のために、看護学士課程における教育プログラムの把握に着手している。全看護系大学277大学の内、看護過程の展開に関する科目のシラバスがWEB公開されていた255大学のシラバスを検索・収集し、科目名、配当年次、単位と時間数の傾向を分析した。看護過程の授業には標準的な教科書がないものの、看護過程が米国から我が国に導入された30年以上の経験に基づく授業計画の共通性があると考えられたが、科目名、単位と時間数は一様ではないことが明らかとなった。現行の教育プログラムの把握のためには、継続的な分析を進める必要性が明らかとなった。この成果は論文として発表した。研究手法としてインタビューを実施するため、混合研究法学会に参加して混合研究法、アクティブインタビュー等に関する情報収集を行った。テキストに頻出する看護理論周辺用語から「わかりにくい、使いにくい看護用語、概念」27組のリストをインタビューガイドとして作成し、インタビュー調査について、奈良県立医科大学医の倫理審査委員会の許可を得て、臨床看護師6名を対象にインタビュー調査を実施した。日本の看護教育の大学へのシフトに伴って「輸入」された看護理論では、個人、自立、個人差と周囲の配慮といった文化的信念に関わる概念の差異に基づいた修正を加えることがなく、日本とアメリカの看護の構造的差異、すなわち医師の所在の差異、チームナーシングと分業の考え方の差異なども組み込まなかったかったために、翻訳された看護理論用語、看護診断ラベルなどの学生、看護師にとっての難解さ、看護の臨床との乖離や実感のなさにつながったのではないかという点について、「アメリカ看護理論周辺用語のわかりにくさの解明(1)」と題する論文として発表した。看護過程を活性化する教育プログラム開発のために着手している、現行の看護学士課程の教育プログラムの把握を継続する予定である。具体的には、授業目標、時間数、看護理論の活用と看護診断の活用の有無についてデータ収集・分析を行い、看護過程展開の授業に関する全体像の記述を目指す。さらに、看護教育におけるIBLの意義について、新たに情報収集し検討を進める予定である。すでに開始した「わかりにくい、使いにくい看護用語、概念」に関するインタビュー調査について、逐語録を作成して、分析し、臨床看護師の看護理論概念、用語の活用実態、わかりにくさ、使いにくさを明らかにしていくために、インタビュー調査は今年度中に1012名をさらに募集して実施予定である。対象者は臨床経験4ー5年から20年以上まで、さまざまな経験を持つ看護師とし、教育歴も専門学校から大学院修了者まで、職種も一般臨床看護師から認定看護師として専門領域を持つ看護師、保健師、看護教員まで幅広く対象とする予定である。併せて、アメリカ看護理論成立の背景について、さらに広く情報収集を行い、19世紀末から20世紀前半における看護師の活動と看護教育、特にヘンダーソン看護理論の成立事情について知見を得る。併せて、日本に導入された看護教育を、アメリカからの宣教師が女子教育の一環として看護教育の創始者として関わったこととが日本の看護教育にどう影響を及ぼしているか、という点に注目して、明治以来の看護とキリスト教伝統との関わりを一つの視点として、新たに情報収集を行う予定である。WEB公開されている看護系大学シラバスより「看護過程」の授業内容と展開方法の情報を収集し、全体的傾向を把握した。「看護過程」の授業内容、展開方法について教員が改善を要すると認識している問題を明らかにするため、文献検討を行い、「迅速性」「柔軟性」に問題を感じている教員が多いという知見を得た。学習法の改善を目指して、迅速性、正確性、柔軟性を育てるInquiry Based Learning (IBL)の「看護過程」学習における有効性を検討し、IBLの看護アセスメントにおける効果、およびIBLによる思考・論証能力の多面的評価について論文として発表した。

米国看護理論の周辺用語の文化的コンテクストの理解を支援する教材の開発のために、看護教育教科書で重複して扱われる看護理論周辺用語を抽出した46項目から、文化的歴史的コンテクストが深く関わると考えられる29項目に絞って「わかりにくい、使いにくい看護用語、概念」リストを作成した。看護現場での活用の実態やわかりにくさの調査のために、認知度、学習経験、使用頻度、関心などに関する調査用紙を作成した。リストを洗練させ、調査内容の妥当性の検討のために、多様な背景、経験を持つ臨床看護師3名と個別に意見交換を行い、今後の調査内容、方法を検討した。本研究で注目する看護の文化的歴史的コンテクストの特質を明らかにするために、文献検討を行った。文献収集、外国語文献の解読、抄読を行い、得た知見の一部は論文として発表した。臨床看護師にとっての看護理論用語・概念のわかりにくさと使いにくさを知るために、研究方法として、インタビューを用いた混合研究法を採用することとし、コミュニケーション研究法について知見を深め、とりわけ「共同で両方の側の意味を作り出す作業」であるアクティブインタビュー・アプローチを用いる利点について文献収集、抄読を行った。WEB公開されている看護系大学シラバスより「看護過程」の授業内容と展開方法の情報を収集し、全体的傾向を把握した。「看護過程」の授業内容、展開方法について、教員が改善を要すると認識している問題を明らかにするため、文献検討を行い、「迅速性」「柔軟性」に問題を感じている教員が多いという知見を得た。限定された多義的な患者の事実情報に基づく、短時間の仮説生成とその検証を通して、結論を論理的に説明する力が鍛えられるIBL(Inquiry Based Learning)教育の効果を論文として発表した。さらに、IBLによる思考・論証能力の多面的評価を行い、論文として発表した。米国看護理論周辺用語の文化的理解のための教材開発へ向けて、テキストに頻出する看護理論周辺用語46項目から、文化的歴史的コンテクストが深く関わる29項目に絞った「わかりにくい、使いにくい看護用語、概念」リストを作成した。本研究で注目する看護の文化的歴史的コンテクストの特質を明らかにするために文献検討を行い、その一つであるアサーティブネスに関する文化的障壁について得た知見を論文として発表した。臨床看護師が現場で実施している問題解決思考、看護理論の活用とわかりにくさについて、臨床看護師との個別意見交換会を開催した。看護過程の展開に関する授業展開を正確に掴むため、2018年10月時点の全看護系大学277大学の内、看護過程の展開に関する科目のシラバスがWEB公開されていた255大学のシラバスを検索・収集・分析した。分析項目は、科目名、配当年次、単位と時間数とした。看護過程には標準的な教科書がないものの、看護過程が米国から我が国に導入された30年以上の経験に基づいた授業計画の共通性があると考えられたが、一様ではなかった。この調査結果は、論文として発表した。さらに、看護教育におけるIBLの意義について、文献検討し論文として発表した。
ABO血液型不適合腎移植における免疫学的リスク・ベネフィット解析と抗体治療の開発

【結果】i)では、7daysに最大に血液型に従って抗A,B抗体が産生された。IgM以外にIgG抗体の産生も見られた。個人間での再現性は、新鮮血液を用いた場合みられたが、保存PBMCから分離したB細胞では抗体産生にばらつきがみられた。ii)においては、IgM,IgGの抗A,B抗体の産生はみられなかった。【結論・考察】今回抗体産生の刺激において、ポリクローナルな自然抗体を産生させる系と、A,B抗原を刺激とするモノクローナルな抗体産生刺激の系を比較したが、抗体の産生を高めるのはポリクローナルな系であった。しかし実際のABO血液型不適合移植において、グラフトに発現するA,B抗原が引き金になって起こるAcute AMRを予測するためには、ヒト末梢血中に内在する抗A,B抗体産生細胞、及び前駆体細胞を追跡する必要がある。そのために解析方法を、抗体産生に加え、ELISPOT法A,B抗原の刺激を受けたB細胞の増殖刺激マーカーの探索が必要となると思われる。ABO血液型不適合腎移植は、DSA(ドナー特異的HLA抗体)陽性腎移植に比較して予後が良い。早期の急性抗体関連型拒絶反応(Acute AMR)の頻度は低く、また抗A/B抗体が長期接着しても、慢性抗体拒絶反応(Chronic AMR)は起きにくい。腎グラフトを保護するaccommodation(免疫順応)の状況を引き出し、正に働く傾向がある。抗A/B抗体の接着はDSA抗体によるChronic AMRを抑制できる(ベネフィットな)可能性もある。またAcute AMRのリスク因子を明確にしたうえで、抗A/B低抗体価における不必要な抗体除去療法、過剰な脱感作療法を行わないことはABO血液型不適合腎移植の安全な実施において大切なことである。そのためまず平成28年度は、【1】抗A/B抗体によるAcute AMRのリスク因子の解析を中心に行った。我々の関連施設で行われた腎移植患者のAcute AMR群、non-AMR群のレシピエント腎移植前血清を用いて、i)IgGサブクラス(IgG1,IgG2,IgG3,IgG4), total IgG, IgM測定とii)C1q測定を行った。i)の結果は、抗Aでは、IgG, IgM, IgG1, IgG2がAMR群が有意に中央値が高かった。抗BではIgG, IgG1,IgG2,IgG3がAMR群が有意に中央値が高く、抗A/B間で違いがあった。またii)のC1qは抗A/BともAMR群で有意に高かった。これらのdataは現在論文にまとめている。また移植後グラフトへの抗A/B抗体の接着により血清中の抗体価が正しく測定できない場合、iii)末梢血中のB細胞培養をin vitroで行い抗体のグラフトへの吸着が起こらない状況を作るため、今年度はその培養法の確立を行った。B細胞培養の基本培地に、刺激剤、サイトカインを加え、4日目に培地を交換し、培養後8日目に抗A/B抗体産生のピークがあり安定した系を確立しつつあり、この課題に対し2016年の移植学会でポスター発表を行った。ABO血液型不適合腎移植は、DSA (ドナー特異的HLA抗体)陽性腎移植に比較して予後が良い。腎グラフトを保護するaccommodation (免疫順応)の状況を引き出し、正に働く傾向がある。本研究は、【1】抗A/B抗体接着後早期で起こるAcute AMRの負に働くリスク因子を明確にした後、【2】抗A/B抗体接着後、長期で起こるChronic AMRを抑制している正に働くベネフィット因子を探索し、それらの知見を元に【3】Chronic AMR防止のための抗体治療の開発を目指した、将来の臨床応用を視野に入れた研究である。今年度は、前年度同定した【1】抗A/B抗体接着後早期で起こるAcute AMRの負に働くリスク因子を用い、移植後の過剰免疫による感染症を防ぐために導入した、B細胞除去を目的としたリツキシマブ(RIT)投与回避プロトコールの適応基準を設定した。また【2】において、RITを投与した群と、RIT非投与群(free群)において移植前後のレシピエントのABO抗体の推移(1,3,5,7,10年)をRBC-FCM法にてその抗体価を測定したが、ABOドナー特異的抗体の上昇は、RIT投与群、RIT free群においても見られなかった。これらの結果に対して、2018年度に行われた第51回日本臨床腎移植学会にて口演発表を行った。平成29年度は、【2】抗A/B抗体接着後、長期で起こるChronic AMRを抑制している正に働くベネフィット因子を探索のため、レシピエント移植前後の血清を用い、1Chronic AMRにおいて廃絶した群と、長期生着群のレシピエント患者の移植前後の抗A/B抗体価を比較した。廃絶群においても移植前の抗A/B抗体価に比較して上昇は見られなかった。

次に2抗A/B抗体の残存量が長期生着のベネフィット因子になるかを確認するため、各種の脱感作療法群のレシピエント移植前後の抗A/B抗体価の推移を測定し、グラフトへの吸着、もしくは脱感作療法によって抗ドナー血液型抗体(donor specific antibody)が低下しているのかを確認するために、レシピエントがO型において、ドナーと異なる抗体(non-donor-specific antibody)の抗体価も調べた。その結果SPX群、RIT群、SPX(-), RIT(-)群とも、donor specific IgG抗体価の10年までの推移は、Non-donor specific IgG抗体価推移に比較して、3年経過しても低値が継続していた。RIT処置のBcell抑制効果は3年ほどであるが、5年10年経て急激な上昇はみられなかった。最後に3抗A/B抗体の接着が腎グラフトに直接どのような正の影響を与えているかについてを調べるため、腎バイオプシーサンプルを用いたOMICS解析(mRNA, miRNA microarray解析)は、a)1年腎生検(ABO適合)、b)1年腎生検(ABO不適合)、c)Episode腎生検(AMR)の抗A/B抗体接着によるaccommodationの現象を突きとめる検討したが、組織のマイクロアレイにおいては明確なaccommodationの原因分子の特定は出来なかったため。【結果】i)では、7daysに最大に血液型に従って抗A,B抗体が産生された。IgM以外にIgG抗体の産生も見られた。個人間での再現性は、新鮮血液を用いた場合みられたが、保存PBMCから分離したB細胞では抗体産生にばらつきがみられた。ii)においては、IgM,IgGの抗A,B抗体の産生はみられなかった。【結論・考察】今回抗体産生の刺激において、ポリクローナルな自然抗体を産生させる系と、A,B抗原を刺激とするモノクローナルな抗体産生刺激の系を比較したが、抗体の産生を高めるのはポリクローナルな系であった。しかし実際のABO血液型不適合移植において、グラフトに発現するA,B抗原が引き金になって起こるAcute AMRを予測するためには、ヒト末梢血中に内在する抗A,B抗体産生細胞、及び前駆体細胞を追跡する必要がある。そのために解析方法を、抗体産生に加え、ELISPOT法A,B抗原の刺激を受けたB細胞の増殖刺激マーカーの探索が必要となると思われる。今後は末梢血B細胞培養法を用いて、抗A/B抗体産生細胞が、i)ナイーブもしくはメモリー細胞由来なのか?ii)T細胞非依存性抗体産生細胞(B1細胞)、T細胞依存性抗体産生細胞(B2細胞)由来なのか?その分布の違いの故に、Acute AMRのリスク因子になり得るか。セルソーティングシステムを加えて調査して行く。また【2】抗HLA抗体によるChronic AMR抑制のためのベネフィット因子(長期生着)の探索を行う。レシピエントの移植前後の血清を用い、i)抗A/B抗体のグラフトの接着が長期生着のベネフィット因子になっているか確認するために、腎グラフトが(a)廃絶した群と(b)長期生着群のレシピエント患者の移植前後の抗A/B抗体価を比較する。また各種の脱感作療法によってchroni AMRを起こしにくい状況をもたらしているかどうか確認するため、抗体価の確認だけでなく,B細胞サブセットに注目し、制御に関わるregulatory B cellの分布が、脱感作療法の種類によって変化するか?その存在比と予後関係などにも注目していく。i)
妊娠中の大気汚染曝露が次世代アレルギー疾患発症におよぼす環境影響評価と制御機構

アレルギー疾患は世界的に増加している.妊娠中の大気汚染曝露が次世代の小児アレルギー疾患発症の危険因子となることをマウスモデルで検討した.妊娠中にタバコ煙を曝露することで仔マウスは容易に喘息を発症することが示された.曝露により新生児期にTh2優位な免疫状態が遷延し、また2週齢での脾細胞CD4+ヘルパーT細胞の遺伝子発現の網羅的解析により喫煙群ではヒストン脱アセチル化酵素およびヒストン特異的メチル化酵素各1種類の発現亢進を認め、すなわちエピジェネティクス変異の関与が示唆された。また同時に制御性T細胞の抑制が示唆され、サイトカイン産生の推移とともに、妊娠中の曝露が次世代以降に影響することが示された。妊娠中の大気汚染粉塵曝露により、出生した幼若マウスは抗原感作が促進され発育時に過度のTh2系優位状態をきたし、その後の抗原気道チャレンジによって容易に気管支喘息病態を示す(=疾患感受性が高い)ことをこれまで報告してきました。具体的には、正常妊娠Balb/cマウスの妊娠後期の3日間、たばこ2本分の主流煙溶出液をエロソール曝露しました。出生した仔マウスに3日齢で卵白アルブミン(OVA)1マイクログラム+Alum 0.1mgを腹腔内投与する(腹腔内感作)か、あるいは4日齢から13日齢まで連続して1%抗原溶液のエロソール曝露を行う(経気道感作)ことにより抗原感作を試み、5週齢で3日間抗原溶液1%溶液をエロソール曝露し、その後に喘息病態を評価しました.この結果どちらの感作方法でも、妊娠中に曝露を受けた母親から生まれた仔マウスは喘息疾患感受性が亢進していると考えられました。すなわち妊娠中の喫煙は次世代の喘息発症に促進的に作用することをマウスモデル実験で示したと言えます。本研究課題では、妊娠中の喫煙が次世代のみならずさらに次の世代の幼若マウスの喘息感受性を亢進させるか否かを検討し、その機序を解明することが主題ですが、上記のモデルを用いて検討したところ、すなわち、妊娠中にCSE曝露を受けた妊娠マウスから生まれた雌マウス(CSE/F0群)を無処置で成熟させ、健常雄マウスと交配させ、出生した仔マウス(CSE/F1群)に対し先述のプロトコールで感作を試みたところ、このCSE/F1群のマウスは無処置対照群と異なり著しい喘息病態を呈し、タバコ煙による喘息感受性亢進が次世代に引き継がれることが示されました。またこの結果はこの実験モデルは世代を超えたリスク評価に有用であることを示したと考えています。これを用いPM2.5の主成分である石油やディーゼル燃焼灰燼の次世代に対するリスク評価を行う予定です。妊娠中の大気汚染粉塵曝露が、出生した幼若マウスの抗原感作を促進し、発育時に過度のTh2系優位状態をきたし、その後の抗原気道チャレンジによって容易に気管支喘息病態が示される(=疾患感受性が高い)ことをこれまで報告してきました。具体的には、正常妊娠Balb/cマウスの妊娠後期の出生1,3,5日前にたばこ2本分の主流煙溶出液をエロソール曝露し、出生した仔マウス(CSE群)に対し3日齢で卵白アルブミン(OVA)1μg+Alum 0.1mgを腹腔内投与する(腹腔内感作モデル)か、あるいは出生した仔マウスに4日齢から13日齢まで連続して1%抗原溶液のエロソール曝露を行う(アジュバントを用いない局所感作=経気道感作)ことにより抗原感作を試み、5週齢で3日間抗原溶液をエロソール曝露し、その後に喘息病態を評価しました.この結果これまで報告書に公表してきたようにどちらの感作方法でも、CSE群は容易に強い喘息病態を呈し、喘息疾患感受性の亢進と評価しました。すなわち妊娠中の喫煙は次世代の喘息発症を促進することがマウスモデル実験で証明できました。本研究課題では、妊娠中のタバコ煙曝露が次世代のみならずさらに次へ世代を超えて幼若マウスの喘息感受性を亢進させるか否かを検討し、その機序を解明することが主題です。としています。上記のモデルを用いて検討したところ、妊娠中にCSE曝露を受けた母親マウスから生まれた雌マウス(CSE/F0群)を無処置で成熟させ、健常雄マウスと交配させ、出生した仔マウス(CSE/F1群)に対し先述のプロトコールで感作を試みたところ、このCSE/F1群のマウスは無処置対照群と異なり著しい喘息病態を呈し、タバコ煙による喘息感受性亢進が次世代に引き継がれることが示されました。またこの結果はこの実験モデルは世代を超えたリスク評価に有用であることを同時に示していると考えています。

妊娠中の大気汚染粉塵曝露により、出生した幼若マウスのTh2系優位状態が遷延し、抗原感作を促進し、その後の抗原気道チャレンジによって容易に気管支喘息病態を示すことをこれまで報告してきました。具体的には、正常妊娠Balb/cマウスの妊娠後期の出生1,3,5日前にたばこ2本分の主流煙溶出液をエロソール曝露し、出生した仔マウスに対し3日齢で卵白アルブミン(OVA)とアジュバントを腹腔内投与する(腹腔内感作モデル)か、出生した仔マウスに4日齢から13日齢まで連続して1%抗原溶液のエロソール曝露を行う(経気道感作)ことにより抗原感作を試み、5週齢で3日間抗原溶液1%OVA溶液をエロソール曝露し、その後に喘息病態を評価しました。この結果どちらの感作方法でも、妊娠中にタバコ煙曝露を受けた母親から生まれた仔マウス(喫煙群)は喘息病態を呈し、すなわち妊娠中の喫煙は次世代の喘息発症に促進的に作用することがマウスモデル実験で証明しえたものと考えます。この機序の解明のため、同実験の生後2週の仔マウスの脾細胞CD4+ヘルパーT細胞の遺伝子発現をヒストン修飾酵素にターゲットを絞った網羅的解析をしたところ84種類のヒストン修飾酵素のうち、喫煙群においてヒストン脱アセチル化酵素の1つであるHDAC11が2倍以上の発現上昇が見られ、遺伝子発現の抑制に関与していることが示唆された。一方、有意な発現上昇がみられた酵素はヒストンH3K36特異的なメチル化酵素であるWHSC1であり遺伝子発現の活性化に関与していることが示唆された。このように妊娠中の喫煙がエピジェネティクス変異を介して疾患感受性亢進という形で次世代のみならず世代を超えて、さらに次の世代の幼若マウスのリスク要因となりうることが示された。呼吸器内科学現在までの達成度・今後の推進方策:現在までの達成度は予定よりやや遅延しています。この理由には研究代表者の健康問題再燃と、陰性対照群の結果のばらつきが挙げられます。幸い新たな共同研究者の協力が得られることとなり、精力的な研究施行が可能となりました。現在までの達成度は予定よりやや遅延しています。この理由には研究代表者の健康問題と、実験機器の故障および陰性対照群の結果のばらつきが挙げられます。幸い12の問題点は解決、安定し3についても実験を繰り返してプロトコールの微調整を行い、現時点では解決しています。今後の進展方策は、まず各評価点におけるマウスの免疫学的状態の把握で、すなわち機序の解明への試みということになります。特に、CSE/F0群およびCSE/F1群の出生直後からの背景の免疫状態の経緯について血性、血漿中の蛋白レベルでのサイトカイン産生能の評価、脾細胞のmRNAレベルでのプロファイル、CD25抗体やFoxP3抗体を用いた調節型T細胞の変化などに焦点をあてて検討する予定です。またこの喘息発症感受性の次世代への伝達はやはりエピジェネティクス変異がその役割を果たしている結果と考えられ、パイロシーケンス法を用いた解析を試みる予定です。さらにPM2.5の主成分であるROFAやDEPの曝露実験を同様に行い、現在の公衆衛生的問題点の一つとして今後の発展、社会的貢献につながる計画を立てています。遅れを回復させ、今年度末には学会発表や紙上発表を行えるよう精力的な実施予定を検討中です。
アジアにおける国際的人権保障制度の実施と課題

アジアでは、東南アジア諸国連合(ASEAN)が2012年にアセアン人権宣言を採択したものの、地域的人権条約の締結が早期に実現する目処は立っていない。そのため、アジアにおいて国際人権保障を実現するためには、第一に、国際人権規約など普遍的人権条約の履行がアジア諸国において適切に行われるよう確保することが最も重要な課題となる。また、第二に、国連改革の一環として2006年に創設された国連人権理事会が実施する普遍的定期審査(UPR : Universal Periodic Review)が、アジア諸国における人権状況の改善に貢献するよう確保することも、同様に重要な課題である。そこで、本研究では、アジアにおける上記の課題に対応する形で、第一に、各委員会の活動に関する調査を通して、国別に国際人権条約の履行状況に関する調査を行い、各国の人権水準と課題を分析した。最終年度にあたる2016年度は、自由権規約委員会の第114会期・115会期・116会期・117会期・118会期における活動の成果と課題について検討を行った。さらに、韓国とネパールの最新の政府報告書審査をとりあげ、各国における自由権規約の履行状況を検討した。この他、モンゴル(社会権規約委員会)、韓国(女子差別撤廃委員会)、ブルネイとイラン(児童の権利委員会)の最新の政府報告書審査を取り上げて分析を行った。また、第二に、作業部会報告書をはじめとするUPR関連文書の調査を通して、アジア諸国が抱える国際人権保障一般に関する課題を明らかにし、多様なアジア諸国に共通する国際人権保障上の課題を分析した。2016年度は、トルコ、ベトナム、マレーシアの3ヵ国(1月末時点)の審査についての報告と分析を行った。この他、国連人権高等弁務官事務所より実務家を招聘して、国連人権理事会の状況及び実務的な課題について議論を行った。28年度が最終年度であるため記載しない28年度が最終年度であるため記載しない28年度が最終年度であるため記載しないアジアでは、東南アジア諸国連合(ASEAN)が2012年にアセアン人権宣言を採択したものの、地域的人権条約の締結が早期に実現する目処は立っていない。そのため、アジアにおいて国際人権保障を実現するためには、第一に、国際人権規約など普遍的人権条約の履行が、アジア諸国において適切に行われるよう確保することが最も重要な課題となる。また、第二に、国連改革の一環として2006年に創設された国連人権理事会が実施する普遍的定期審査(UPR: Universal Periodic Review)が、アジア諸国における人権状況の改善に貢献するよう確保することも、同様に重要な課題である。そこで、本研究では、アジアにおける上記の課題に対応する形で、第一に、各条約履行監視機関の活動に関する調査を通して、国別に国際人権条約の履行状況に関する調査を行い、各国の人権水準と課題を分析した。2014年度は、日本、韓国、カンボジア、インドネシアの計4ヵ国の審査について報告と分析を行った。また、第二に、トロイカが作成する作業部会報告書をはじめとするUPR関連文書の調査を通して、アジア諸国が抱える国際人権保障一般に関する課題を分析した。2014年度は、カンボジア、バングラデシュ、スリランカ、サウジアラビア、フィリピン、パキスタン、東ティモール、トルコ、ネパール、タイ、アフガニスタン、北朝鮮、中国、モンゴル、イスラエルの計15ヵ国の審査についての報告と分析を行った。2015年度は、自由権規約委員会の第110・111・112・113会期における活動や強制失踪委員会の活動について詳細な報告がなされたほか、インド、カンボジア、サウジアラビアの計3ヵ国について最近の政府報告書審査の状況について報告が行われた。また、第二に、トロイカが作成する作業部会報告書をはじめとするUPR関連文書の調査を通して、アジア諸国が抱える国際人権保障一般に関する課題を明らかにし、多様なアジア諸国に共通する国際人権保障上の課題を分析した。2015年度は、インド、イラン、ブータン、カザフスタン、ラオス、ブルネイ、モンゴル、イスラエル、ネパールの9ヵ国の審査についての報告と分析を行った。月に一度の頻度で共同研究会を開催し、条約履行監視機関における政府報告書の審査及び普遍的定期審査(UPR: Universal Periodic Review)の審査状況について、報告と検討を継続的に行っている。その中で、それぞれの審査制度について、プロセス、審査の状況、出される勧告とそれへの国家の対応、フォローアップの範囲と内容等について、有意義な議論が蓄積されてきている。

また、第二に、国連改革の一環として2006年に創設された国連人権理事会が実施する普遍的定期審査(UPR : Universal Periodic Review)が、アジア諸国における人権状況の改善に貢献するよう確保することも、同様に重要な課題である。そこで、本研究では、アジアにおける上記の課題に対応する形で、第一に、各委員会の活動に関する調査を通して、国別に国際人権条約の履行状況に関する調査を行い、各国の人権水準と課題を分析した。最終年度にあたる2016年度は、自由権規約委員会の第114会期・115会期・116会期・117会期・118会期における活動の成果と課題について検討を行った。さらに、韓国とネパールの最新の政府報告書審査をとりあげ、各国における自由権規約の履行状況を検討した。この他、モンゴル(社会権規約委員会)、韓国(女子差別撤廃委員会)、ブルネイとイラン(児童の権利委員会)の最新の政府報告書審査を取り上げて分析を行った。また、第二に、作業部会報告書をはじめとするUPR関連文書の調査を通して、アジア諸国が抱える国際人権保障一般に関する課題を明らかにし、多様なアジア諸国に共通する国際人権保障上の課題を分析した。2016年度は、トルコ、ベトナム、マレーシアの3ヵ国(1月末時点)の審査についての報告と分析を行った。この他、国連人権高等弁務官事務所より実務家を招聘して、国連人権理事会の状況及び実務的な課題について議論を行った。月に一回のペースで共同研究会を開催し、条約履行監視機関における政府報告書等の審査及び普遍的定期審査の審査状況について、報告と検討を継続的におこなっている。そのなかで、それぞれの審査制度について、プロセス、審査の状況、出される勧告とそれへの国家の対応、フォローアップの範囲と内容等について、有意義な議論が蓄積されてきている。今後の研究の推進方策では、引き続き、月に一度の頻度で共同研究会を開催し、前年度と同様、第一に、各条約履行監視機関の活動に関する調査を通して、国別に国際人権条約の履行状況に関する調査を行い、アジア地域各国の人権水準と課題を分析する。また、第二に、普遍的定期審査を受けたアジア諸国について、トロイカが作成する作業部会報告書をはじめとするUPR関連文書の調査を通して、国際人権保障一般に関する課題を分析する。加えて、条約履行監視機関における政府報告書審査等と普遍的定期審査との比較の観点も取り入れる。さらに、過去2年間の成果を踏まえ、研究課題の検討において得た結果を包括的に整理し、公刊物にすべく総括的な分析を進める。28年度が最終年度であるため記載しない引き続き、月に一度のペースで共同研究会を開催し、前年度と同様、第一に、各条約履行監視機関の活動に関する調査を通して、国別に国際人権条約の履行状況に関する調査を行い、アジア地域各国の人権水準と課題を分析する。
結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製

本年度は、次年度以降に使用するセルロースオリゴマーやその誘導体を酵素合成するとともに、水中におけるそれらの自己組織化について予備検討を実施した。酵素には、高熱菌由来の加リン酸分解酵素であるセロデキストリンホスホリラーゼ(CDP)を用いた。CDPは本来、重合度6以下の水溶性セルロースオリゴマーを非還元末端から加リン酸分解する酵素であるが、ここでは、その逆反応、つまりセルロースオリゴマーの合成反応を利用した。本酵素合成系により、セルロースオリゴマーやその誘導体を酵素合成できた。その際の原料や酵素の濃度、反応温度、緩衝液の種類と濃度などの影響を精査し、酵素反応機構あるいは生成物の溶解性やコロイド安定性の観点から、それらの結果を考察した。その結果、単位酵素当たりに合成可能な生成物量を明らかにするとともに、分子量(重合度)が異なるセルロースオリゴマーを酵素合成するための条件を見出した。さらに、電荷、親・疎水性、反応性などを有する機能基を還元末端に導入したグルコースを原料(プライマー)に用いることで、機能基が導入されたセルロースオリゴマーを酵素合成できた。これにより、本酵素におけるプライマー基質の許容範囲について分子構造の観点から明らかにした。一方、セルロースオリゴマーをアルカリ水溶液に溶解し、酸で中和することにより自己組織化させた結果、所定条件下においてセルロースオリゴマーが自己組織化し、結晶性ナノリボンの集合体で構成されるハイドロゲルとなることが分かった。以上より、セルロースオリゴマーとその誘導体の酵素合成手法を確立するとともに、水中においてそれらを自己組織化させるための予備知見を得ることに成功した。水溶性セルロースの加リン酸分解酵素を触媒として利用することにより、セルロースオリゴマーはもとより、様々な誘導体を酵素合成できることを明らかにした。また、セルロースオリゴマーをアルカリ水溶液とし、これを酸により中和するだけの単純な手法により、高度に発達したセルロースオリゴマーの自己組織化物が得られる予備知見も得た。酵素の再利用については十分な成果は得られていないが、それ以外については当初の計画通りに進展していることから、このように判断した。自己組織化の際にセルロースオリゴマーまたはその誘導体をアルカリ水溶液に溶解させる必要があるが、その際に好ましくない化学反応(分解等)が起こる可能性がある。したがって、そのような反応ができる限り起こらない実験条件を心掛けるとともに、自己組織化前後における化学構造の変化について、適宜、確認しながら研究を進めていく。また、他の生体分子とは異なるセルロースの魅力的な特徴(化学的安定性や力学物性など)を活かすことを意識しながら機能性ゲル材料を創製していく。
新開発超音波エラストグラフィーによる画期的「非侵襲的食道胃静脈瘤診断法」の開発

平成30年度の目的・実施計画は、1.「新開発超音波エラストグラフィーを用い危険な食道胃静脈瘤を高精度に診断するための肝臓・脾臓粘弾性最適カットオフ値をRetrospectiveに割り出す」ことと、2.「門脈圧亢進症ラットモデルで肝臓・脾臓の粘弾性値の変化を免疫病理学的に解析する」こと、3.難病特定疾患(特発性門脈圧亢進症、バッドキアリ症候群)の肝・脾臓粘弾性値をRetrospectiveに解析することである。1.については食道静脈瘤治療を行った54症例のうち21症例について肝臓・脾臓の粘性値・弾性値を測定した。いずれの数値も高値を示しており、肝臓・脾臓の粘性値・弾性値が高い場合は高率に危険な食道静脈瘤が存在している可能性が示唆された。2.については、5週齢のSDラット・雄性25匹を用い、急性肝障害モデルと肝線維化モデルを作成し実験を行った。急性肝障害モデルでは正常コントロールに比べ、肝臓と脾臓の粘性値が上昇することが判明した。肝線維化モデルでは急性肝障害モデルに比べると肝脾の粘性値がやや低下し、代わりに肝脾の弾性値が上昇することが判明した。3.については特発性門脈圧亢進症10例とバッドキアリ症候群10例に対して検討を行い、特発性門脈圧亢進症は肝弾性(線維化)低値・脾弾性(線維化)異常高値を示していた。また、バッドキアリ症候群は肝粘性(うっ血)異常高値・脾粘性(うっ血)高値を示すことが判明した。症例登録数が少なく、臨床研究がやや遅れている。肝脾硬度の測定ができなかった患者に対し、全例超音波測定を行うことで、データーの補完を行う。さらに、次年度は食道静脈瘤症例全例に対して、もれなく超音波測定を行うこととする。平成29年度の目的・実施計画は、1.「新開発超音波エラストグラフィーを用い危険な食道胃静脈瘤を高精度に診断するための肝臓・脾臓粘弾性最適カットオフ値をRetrospectiveに割り出す」ことと、2.「門脈圧亢進症ラットモデルで肝臓・脾臓の粘弾性値の変化を免疫病理学的に解析する」ことである。1.については平成29年度、食道静脈瘤治療を行った54症例のうち21症例について肝臓・脾臓の粘性値・弾性値を測定した。いずれの数値も高値を示しており、肝臓・脾臓の粘性値・弾性値が高い場合は高率に危険な食道静脈瘤が存在している可能性が示唆されたが、症例数が現在のところ少なく、最適カットオフ値を割り出すまでには至っていない。平成30年度も症例を追加し継続して検討を行う必要がある。また、2.については、5週齢のSDラット・雄性25匹を用い、急性肝障害モデルと肝線維化モデルを作成し実験を行った。門脈圧上昇を伴う肝硬変患者は、高い肝・脾硬度を示すが、これは炎症(粘性)のみならず線維化(弾性)が関与していることの証明になった。これまで脾硬度の上昇の原因はうっ血(粘性)がメインと考えられていたが、それだけでなく、脾臓も線維化(弾性)が高率に関与していることが判明した。平成30年度も追加実験を行う予定である。臨床研究がやや遅れている状態である。原因は食道静脈瘤患者54例全員に超音波検査が施行できていなかった点である。そのため、最適なカットオフ値が算出できていない。基礎研究については順調にすすんでおり、問題ない。3.については特発性門脈圧亢進症10例とバッドキアリ症候群10例に対して検討を行い、特発性門脈圧亢進

症は肝弾性(線維化)低値・脾弾性(線維化)異常高値を示していた。また、バッドキアリ症候群は肝粘性(うっ血)異常高値・脾粘性(うっ血)高値を示すことが判明した。症例登録数が少なく、臨床研究がやや遅れている。平成29年度、肝脾硬度の測定ができなかった患者に対し、全例超音波測定を行うことで、データーの補完を行う。さらに、本年度は食道静脈瘤症例全例に対して、もれなく超音波測定を行うこととする。加えて、平成30年度は難病疾患(特発性門脈圧亢進症・肝外門脈閉塞症・バッドキアリ症候群)に対する検討も開始する予定である。外来受診した全症例について超音波測定を行う。肝脾硬度の測定ができなかった患者に対し、全例超音波測定を行うことで、データーの補完を行う。さらに、次年度は食道静脈瘤症例全例に対して、もれなく超音波測定を行うこととする。当初の予定に比べ動物実験に関する費用と旅費が少なかったため、未使用額が生じた。平成30年度は、引き続き動物実験費用と旅費、臨床研究解析費用に使用する予定である。次年度使用額として35015円が持ち越しとなったため、これに関して臨床研究の統計解析などで使用する予定である。
深紫外域混晶量子井戸構造における励起子分子の基礎物性解明とレーザ動作への応用

光ポンピングによりAlGaN量子井戸構造からの深紫外誘導放出の測定を行った。測定に用いた試料は、c面サファイア基板上にAlNバッファ層、AlGaNクラッド層、AlGaN光閉じ込め層を介して成長されたAl0.45Ga0.55N/Al0.55Ga0.45N量子井戸構造である。井戸層の膜厚は2nm、障壁層の膜厚は8nmである。この試料の基本特性として内部量子効率を測定したところ、室温で53%、750Kで16%であり、UV-C帯では比較的高い値を示した。ステルスダイシング法により共振器ミラーを作製し、試料表面から光励起し、試料端面から誘導放出光を測定した。励起光源には、エキシマレーザ励起色素レーザの第2高調波(励起波長240nm)を用いた。その結果、10Kでは276.9nm、室温では274.3nmに誘導放出光が観測された。誘導放出に対するしきい励起パワー密度は、10Kでは12.7kW/cm2、室温では68.6kW/cm2であった。一方、誘導放出光のピーク波長は、10Kから200Kまでの温度領域ではほとんど変化せず、276.9nm付近に位置していたが、250Kでは271.9nmに観測され、急激な短波長シフトを示した。誘導放出に対するしきい励起パワー密度を励起キャリア密度に換算すると、10Kで1.5×1018cm-3、室温で8.3×1018cm-3となる。励起子モット転移密度を計算すると3×1018cm-3となることから、誘導放出光のピークシフトと併せて考察すると、10Kから200K付近までは励起子系の輻射再結合過程による誘導放出が観測されており、250K以上では電子ー正孔プラズマによる誘導放出へ変化しているものと考えられる。この測定結果は、AlGaN系量子井戸構造の誘導放出機構に励起子が関与していることを示す初めての実験結果であると考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。AlxGa1-xN/AlyGa1-yN量子井戸構造(x=0.6<y)における励起子分子結合エネルギーの井戸幅依存性および混晶障壁層の組成比依存性を定量的に評価した。まず、混晶障壁層のAl組成比をy=0.7に固定し、混晶井戸層の膜厚を変化させた4種類の量子井戸試料(Lw=0.9, 1.2, 1.5, 2.0 nm)における励起子分子結合エネルギーを導出した。その結果、井戸幅を2.0 nmから1.5 nmに薄くすると励起子分子結合エネルギーは136 meVから146 meVに増大し、井戸幅をさらに1.2 nm, 0.9 nmと薄くすると、励起子分子結合エネルギーは逆に112 meV, 106 meVと減少した。GaAs量子井戸構造における励起子分子結合エネルギーの井戸幅依存性の実験結果と比較すると、Al0.6Ga0.4N/Al0.7Ga0.3N量子井戸構造では、特に井戸幅が薄い場合、励起子分子に対する量子閉じ込め効果が十分ではないことが示唆された。そこで、混晶障壁層のAl組成比を増大させて励起子分子に対する量子閉じ込め効果の増強を図った。その結果、井戸幅1.2 nmの量子井戸試料では混晶障壁層のAl組成比をy=0.70から0.74に増加すると励起子分子の結合エネルギーは112 meVから162 meVに大幅に増大した。また、井戸幅が1.5 nmの量子井戸試料でも混晶障壁層のAl組成比をy=0.70から0.84に増加すると励起子分子の結合エネルギーは146 meVから174 meVに増大した。この結合エネルギーの増大は、伝導帯および価電子帯オフセットの増大により、励起子分子に対する量子閉じ込め効果の増強を反映したものであると考えられる。AlGaN系混晶量子井戸構造に関して、混晶井戸層の膜厚や混晶障壁層の組成比など、構造パラメータを変化させた一連の量子井戸試料のPLE測定を行い、構造パラメータに依存した励起子分子結合エネルギーの導出に成功した。計7種類の量子井戸試料の励起子分子結合エネルギーを評価できたことにより、励起子分子に対する量子閉じ込め効果の最適化を行うための方針が明らかにされ、本年度の初めに立案した研究実施計画はほぼ達成されたものと考えている。AlGaN系量子井戸構造における励起子分子の動的挙動を解明するために、励起子分子結合エネルギー136meVを有するAl0.6Ga0.4N/Al0.7Ga0.3N量子井戸構造(混晶井戸層幅2nm、混晶障壁層幅7nm)を対象として、極低温から室温までの温度領域(4-300K)に加えて、室温よりも高温領域(300-750K)における発光および発光励起分光測定を行った。励起子分子の輻射再結合過程による発光線ならびに発光励起スペクトルにおける励起子分子の2光子共鳴線は750Kの高温領域まで明瞭に観測され、励起子分子が750Kまで安定に存在することを明らかにした。また、室温よりも高温領域では、温度上昇とともに励起子分子の発光線の低エネルギー側に複数の発光線が顕在化することを明らかにした。

それらの発光線の起源を明らかにするために発光励起分光を行ったところ、励起子分子の発光線と同様に、励起子共鳴に加えて励起子分子の2光子共鳴が明瞭に観測された。励起子および励起子分子の発光線とのエネルギー間隔を考慮すると、それらの発光線は、励起子と励起子分子との間の非弾性散乱による発光線、励起子分子と励起子分子との間の非弾性散乱による発光線であることを明らかにした。それらの非弾性散乱に起因した発光線は、室温以上の高温領域において温度上昇とともに徐々に顕在化していくことから、温度上昇に伴う熱エネルギー増大の影響を受けて励起子と励起子分子が局在状態から非局在状態へとその占有状態が変化することを反映した現象であると考えられる。AlGaN混晶薄膜では2つの励起子分子間の非弾性散乱に伴う発光線は低温から室温までの温度領域において顕在化したが、量子井戸構造では量子閉じ込め効果による結合エネルギーの増大や量子サイズ揺らぎによる局在エネルギーの増大を反映して、室温以上の高温領域において顕在化したものと考えられる。AlGaN系量子井戸構造に関して、低温から室温までの温度領域に加えて、室温から高温領域における発光および発光励起分光測定を行うことにより、高温領域における励起子分子の動的挙動の解明に成功した。励起子分子は750Kまで安定に存在すること、室温以上の高温領域では温度上昇とともに励起子と励起子分子との間の非弾性散乱、2つの励起子分子間の非弾性散乱に起因した発光線が現れることを明らかにし、年度初めに立案した基礎物性解明に関する研究実施計画はほぼ達成されたものと考えている。光ポンピングによりAlGaN量子井戸構造からの深紫外誘導放出の測定を行った。測定に用いた試料は、c面サファイア基板上にAlNバッファ層、AlGaNクラッド層、AlGaN光閉じ込め層を介して成長されたAl0.45Ga0.55N/Al0.55Ga0.45N量子井戸構造である。井戸層の膜厚は2nm、障壁層の膜厚は8nmである。この試料の基本特性として内部量子効率を測定したところ、室温で53%、750Kで16%であり、UV-C帯では比較的高い値を示した。ステルスダイシング法により共振器ミラーを作製し、試料表面から光励起し、試料端面から誘導放出光を測定した。励起光源には、エキシマレーザ励起色素レーザの第2高調波(励起波長240nm)を用いた。その結果、10Kでは276.9nm、室温では274.3nmに誘導放出光が観測された。誘導放出に対するしきい励起パワー密度は、10Kでは12.7kW/cm2、室温では68.6kW/cm2であった。一方、誘導放出光のピーク波長は、10Kから200Kまでの温度領域ではほとんど変化せず、276.9nm付近に位置していたが、250Kでは271.9nmに観測され、急激な短波長シフトを示した。誘導放出に対するしきい励起パワー密度を励起キャリア密度に換算すると、10Kで1.5×1018cm-3、室温で8.3×1018cm-3となる。励起子モット転移密度を計算すると3×1018cm-3となることから、誘導放出光のピークシフトと併せて考察すると、10Kから200K付近までは励起子系の輻射再結合過程による誘導放出が観測されており、250K以上では電子ー正孔プラズマによる誘導放出へ変化しているものと考えられる。この測定結果は、AlGaN系量子井戸構造の誘導放出機構に励起子が関与していることを示す初めての実験結果であると考えられる。初年度の研究により、AlxGa1-xN/AlyGa1-yN量子井戸構造(x=0.60 < y)の混晶量子井戸内に形成される励起子分子は非常に大きな結合エネルギーを有し、その最大値は混晶井戸層の膜厚Lw=1.5 nm、混晶障壁層の組成比y=0.84の試料において174 meVに達することを明らかにした。
科学的・客観的データに基づく空間分析を取り入れた東日本大震災後の復興事業の評価

本研究は東日本大震災後に行われた復興事業が実需と乖離している実態を踏まえ、復興事業の更なる実態把握や策定プロセスなどを基にして評価を行うことを目的としている。2020年度に復興事業が完了予定であるが、未だ復興事業が進行中である現在のタイミングにて震災後の経緯や変化の追跡を継続し、実態把握を行うことが可能であると考えられる。第一に人口移動や土地利用に関わる施策の評価、第二に人口減少の進んだ被災地における復興事業が居住誘導に及ぼした成果と課題、第三に低平地の活用方法の検討、以上を踏まえて最終的に東日本大震災後の復興事業による人口移動・コンパクトなまちづくりについての評価を行う。