hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電力産業における非対称オークションの実証分析

本研究は、部分自由化と伴に始まった電力小売市場の電力調達入札において、調達者の歳入や効率性の向上にむけた政策を考察したものである。研究成果のひとつとして、公表されていない入札情報(落札額以外の入札額など)を情報公開制度に基づき収集したことがある。また、静学モデルを使った構造推計で新規企業の参加率をあげる政策を考察したが、新規参入者の入札額への優遇措置制度より一括補助金制度のほうが効果があることが判明した。しかし、このモデルは新規参入者の供給能力を考慮していないため、それをどのようにモデルに反映させるかが課題として残された。本研究は、非対称オークション理論に基づき、日本で最近始まった行政機関や自治体による電力購入入札を考察する。電力小売りの部分自由化以降、電力の一般競争入札は全国の行政関係機関や自治体で導入が進められ8年が経とうとしている。本研究ではこの電力一般競争入札の応札額データを用い、自由化により参入した新規企業と既存電力会社との応札行動の違いとその程度を明らかにする。即ち、新規参入企業と既存電力会社の電力供給費用の違いを考慮に入れた非対称オークションモデルを構造推計し、両タイプの企業の応札戦略を把握する。また、上記の推計で得られる推計値を用いることで様々な仮想の制度のもとでの期待収入や効率性を求めることができる。これにより、理論で導かれる最適オークションやPrice-preferene制度によってどの程度現状を改善することができるかを明らかにすることができる。電力小売りの部分自由化は2000年にスタートし、当初は特別高圧契約の需要家が対象であったが、自由化範囲は徐々に拡大し、2005年4月には契約電力50kW以上の高圧需要家すべてが自由化対象となった。2005年度用の電力入札から昨年度まで4年間の入札件数は合計で2550件以上になる。これらの入札案件の電力会社らの入札価格を用い、非対称オークション理論のモデルを構造推計し、推計値を用いて制度分析を行う。平成22年度は主にデータ作成に力をいれた。入札実施機関と落札価格については電気新聞が発行している入札情報について識別することができる。しかし、分析には落札に至らなかった入札価格も必要なため、それらの情報を行政機関や地方公共団体の情報公開制度にのっとって案件毎に開示請求を提出し入手、入力している。平成23年度は昨年度に入手したデータ分析をし、推計すべきモデルのセレクションを行った。本研究は、非対称オークション理論に基づき日本で最近始まった行政機関や自治体による電力購入入札を考察する。電力小売りの部分自由化以降電力の一般競争入札は全国の行政関係機関や自治体で導入が進められてきた。すなわち、新規参入企業と既存電力会社の電力供給費用の違いを考慮に入れた非対称オークションモデルを構造推計し、両タイプの企業の応札戦略を把握する。また、上記の推計で得られる推計値を用いることで様々な仮想の制度のもとでの期待収入や効率性を分析することが出来る。これにより、理論で導かれる最適オークションやPrice-Preference制度によってどの程度現状を改善することができるかを明らかにすることができる。電力小売りの部分自由化は2000年にスタートし、当初は特別高圧契約の需要家が対象であったが、自由化範囲は徐々に拡大し、2005年4月にいは契約電力50kw以上の高圧需要家すべてが自由化対象となった。平成25年度は、入手したデータの整理・分析を進めるとともに、既存モデルをより当該産業にあうように改良することを試みた。特に、新規参入企業のcapacity constraintを考慮したモデルを考えている。本研究は、非対称オークション理論に基づき日本で行われている行政機関や自治体による電力購入入札を考察るすものである。本研究では電力一般競争入札の応札額データを用い、自由化により参入した新規企業と既存電力会社との応札行動の違いとその程度を明らかにすることを目的としている。

すなわち、新規参入企業と既存電力会社の電力供給費用の違いを考慮に入れた非対称オークションモデルを構造推計し、両タイプの企業の応札戦略を把握する。近年、電力業界は大きな構造転換期を迎えており、新規参入企業の役割も大きくなり、その需要も増加しつつあったところ、震災により東京電力の原発が発電不可能となったこともあわせ、需要に見合った電源が確保できないという問題が顕著になっていった。そこで、本年度は、新規参入企業の電源に制約がある可能性に注目し、モデルにCapacity Constraintを導入することを試みた。このような制約が企業の応札戦略に動学的にどのような影響を与えているかを分析することがこのモデル拡張の目的であったが、統計的に有意な制約の影響は得られなかった。これは、動学的推計を可能にするために、モデルに強い仮定を置いていたことと、データが古いことに問題があると考えられる。今後は正確に電源の制約の影響を推計するためにも、これらの問題を解決していきたい。本研究は、部分自由化と伴に始まった電力小売市場の電力調達入札において、調達者の歳入や効率性の向上にむけた政策を考察したものである。研究成果のひとつとして、公表されていない入札情報(落札額以外の入札額など)を情報公開制度に基づき収集したことがある。また、静学モデルを使った構造推計で新規企業の参加率をあげる政策を考察したが、新規参入者の入札額への優遇措置制度より一括補助金制度のほうが効果があることが判明した。しかし、このモデルは新規参入者の供給能力を考慮していないため、それをどのようにモデルに反映させるかが課題として残された。27年度が最終年度であるため、記入しない。産業組織論当初の予定通り研究が進んでいる。最も時間がとられるであろうと思われるデータ整理・分析が終わる見込みであるため、おおむね順調に進展しているといえる。現在電力業界は大きな変革期にあるため、現在のモデル推計がどの程度今後も使えるのかどうか考察する必要がある。本年度で推計・分析を完了させ、論文の作成にすすむ予定である。
深海底におけるメタンハイドレート堆積層の生産時安定性および生産効率の評価

MHの生産に用いられる予定の減圧法は,海底地盤に井戸を掘削し,減圧することでMHを分解することでメタンガスを回収する.この間地盤内には減圧に対応した有効応力の増加が考えられ,海底地盤が変形することが予想される.そこで,MHの力学的な特性を系統だって調べるために、砂中にMHを生成し、異なる土の密度、MH飽和率、温度、背圧に対して一連の圧縮試験を行った。力学的に最も重要な結果として、MHが土の隙間を埋める割合を表すMH飽和率が高いほど、圧縮強度は高くなることが明らかとなった。さらに、変形中の画像取得可能な平面ひずみ型模型実験装置を開発し、MHの生産を想定した減圧法による分解実験を実施した。取得した写真を用いて画像解析を行い、減圧法適用時の土の変形を定性、定量的に評価することに世界で初めて成功した。次に、実験から明らかとなったMHを含む土のMH飽和率依存性を表現可能な応力ひずみモデルを構築し,開発した土-水-熱-ガス連成FEMシミュレータに組み込んだ。その結果,MH濃集層の内部は井戸からの減圧によって徐々に全体に減圧域が広がりMHが分解する様子と地盤の変形が確認された。さらに、急速に減圧した場合では、有効応力の増加とMHの分解による強度の低下によって減圧源付近で不等沈下が生じ、せん断変形が進行することで一部に破壊が生じる可能性が示唆された。しかしながら、減圧速度をコントロールすることで、初期のせん断変形は抑えられ、最終的には海底面全域において有効応力が増加し、地盤としては安定化することでMHが回収できることが明らかとなった。・社会にもたらす効果や応用例本研究の成果によって、MHの開発中に生じる地盤の変形挙動を予測することが可能となった。これにより、安全で安定的なMH生産が可能となる。さらに、本研究成果は論文および,研究発表会に投稿し,高い評価を得ることができた.本研究はメタンハイドレート開発の安全性と生産性の向上のために,メタンハイドレート貯留層の力学特性を明らかにし,それを考慮した生産シミュレータを開発することにある.これまで,メタンハイドレートを含む堆積土の力学試験としては三軸条件下の圧縮試験に限られてきたが,本研究では低温高圧平面ひずみ試験装置を用いて平面ひずみ条件のもとメタンハイドレートを含む堆積土の圧縮試験を実施した.実験では観察窓からデジタルカメラによる自動撮影を実施し,得られた画像を用いてPIV(粒子画像流速測定法)解析を行うことで供試体の変形量を取得することに成功した.これにより高圧平面ひずみ条件下のメタンハイドレートを含む堆積土の力学強度を評価すると同時に,その変形挙動の把握が可能となった.メタンハイドレートを含む堆積土を深海底環境のもと再現し,その変形挙動を視覚的に捉えたのは世界で初めての快挙といえる.同時にメタンハイドレート生産過程における地盤の変形およびメタンガス生産をシミュレートする解析ソフトの開発を行った.解析ソフトは,当研究員が開発した構成則を導入した土-水-ガス-熱を連成させた非線形解析である.初年度はこの解析ソフトを用いて,海底水平地盤に設けた生産井から,減圧法によるメタンハイドレート開発のシミュレーションを行った.解析では南海トラフにおけるメタンハイドレートの堆積状況を簡素化した地盤をモデル化し,実際の生産を想定した18年におよぶ長い結果を出力した.その結果,減圧による海底地盤の沈下,不等沈下,廃坑後の地盤のリバウンドなどを明らかとした.これら得られた研究成果は国内外の学会で発表し,高い評価を得ている.MHの生産に用いられる予定の減圧法は,海底地盤に井戸を掘削し,減圧することでMHを分解することでメタンガスを回収する.この間地盤内には減圧に対応した有効応力の増加が考えられ,海底地盤が変形することが予想される.そこで,MHの力学的な特性を系統だって調べるために、砂中にMHを生成し、異なる土の密度、MH飽和率、温度、背圧に対して一連の圧縮試験を行った。さらに、本研究成果は論文および,研究発表会に投稿し,高い評価を得ることができた.
バーチャルリアリティ技術を用いたゲノム情報の可視化に関する研究

DNAチップを利用することで,遺伝子発現量情報をはじめ,ゲノムコピー数情報を網羅的に計測できるようになり,ゲノム情報解析において重要な役割を果たすようになった.遺伝子発現量情報やゲノムコピー数の変化が疾患と関連している可能性が高いため,多くのサンプル内で比較し異常値などを検出することが求められている.本研究では,ゲノム研究者を支援するために,可視化によるアプローチによって解析を紫煙する手法を考案した.まず,バーチャルリアリティ(VR)技術を利用して,遺伝子発現量情報を可視化し,解析作業空間を構築した.解析する研究者の周辺に情報を配置し,身体を動かすことなどから直観的なインタラクションを提供する作業空間は,解析への理解度を高めることを示した.この結果は,論文として発表される.次に、ゲノムコピー数情報を比較し,異常値を検出する可視化手法を提案した.染色体イメージを利用して,複数サンプルが共通して変化している領域を可視化することや,片側対立遺伝子の欠損LOH(Loss of Heterozygosity)を抽出して可視化する手法などを開発し,論文として高揚した.また,研究者からの情報発信という観点から,日本科学未来館でVR環境を利用したゲノム関連展示を実施し,その来館者の反応や,操作ログの可視化手法を用いた解析などをまとめて論文として発表を行った.博物館における研究者の発表について焦点をあて,展示におけるVR装置の有効性を示すとともに,VR装置を使ったゲノム(生物)関連の授業や解析環境のニーズが高いことを示した.共同研究として,ゲノムコピー数を解析する際に,ノイズを減らすアルゴリズムGIM(Genome Inbalance Map)を開発し,論文として2本公表した.このアルゴリズムを用いることにより,より効果的にゲノムコピー数解析を進めることができるようになる.本研究ではバーチャルリアリテイを利用した可視化というアプローチによってゲノム情報の処理を行うことを目的としている.具体的にはヒューマンインタフェースを充分に考慮に入れたゲノム情報の可視化手法を開発し,可視化指針を提案することを目標としている.初年度である本年度は,1)遺伝子発現情報を解析する際の可視化手法の研究,2)人間の認知特性およびヒューマンインタフェースを考慮に入れた可視化手法の研究,について検討した.具体的には,前者について以下の(1)と(2),後者について(3)の研究を実施した.(1)インタラクティブな遺伝子発現量解析を行うためのバーチャルリアリテイの解析作業空間構築指針として,情報配置にLab BenchメタファおよびRoadメタファを利用することを提案した.この指針に基づいてシステムを構築することにより効果的な情報提示が可能になることを確認した.(2)遺伝子発現量情報を利用した解析手法として主成分分析を利用してサンプル間を分ける軸を計算するアルゴリズムを提案し,他の染色体上の位置情報(Locus情報)などと結びつけて計算した軸に意味付けしていく解析手法を検討した.また,この提案する手法を共同研究先のデータ解析に実際に応用した.(3)人間の認知特性を考慮し,動きを利用した可視化手法や,可視化する際に必要とされる空間の大きさについて検討した.動きを利用することで,可視化された要素のグループ分けや異なる動きをするグループの発見が容易になると考えられる.また,本年度の他の研究として,ゲノム情報科学分野におけるバーチャルリアリティ空間を生成する没入型多面ディスプレイのニーズ調査を実施し,バーチャルリアリティを利用した可視化に対する期待が高いことを示した.次年度以降,本年度の研究を踏まえ,可視化手法の整理を行うとともに,実際の解析に提案する手法を応用していく.DNAチップを利用することで,遺伝子発現量情報のみならず,ゲノムのコピー数情報を計測することができるようになった.染色体の本数などといったゲノムのコピー数は,疾患と関連している可能性が高いため,多くのサンプル内で異常値を比較できる手法が求められている.本研究ではそれらの要求を満たす解析手法を開発し,そのための可視化手法を提案した.具体的には,DNAチップから計測された情報を用い,データ補正,コピー数推定,さらにそれらの可視化を行った.特にSNP領域を利用することで,対立遺伝子の区別がつくため,対立遺伝子レベルでのコピー数の解析が可能になった.染色体バンドイメージを利用し,1つのサンプル,複数のサンプルに対する可視化手法,コピー数異常領域を検出する可視化手法を提案した.片対立遺伝子の欠損であるLOH(Loss of heterozygosity)などを検出・比較するのに適した可視化手法である.提案した手法を裸眼立体視ディスプレイなどを利用した3次元可視化に対したシステムに実装し,共同研究者に利用してもらっている.これらの成果それぞれ国際会議,学会などにて発表を行った.また,研究者からの情報発信という観点から,科学館である日本科学未来館で,VR環境を利用したゲノム関連展示を実施した.展示について,VRやヒューマンインタフェースの観点から解析し,学会発表を行った.同じく,博物館や科学館の観点から展示手法の提案として,博物館関係者の多い学会で発表を2回行い,ディスカッションを行った.共同研究として,可視化を利用した解析を行った.肝臓ガンの遺伝子発現量解析およびラットのうつ病の遺伝子発現量解析を行い,それらを論文として公表した.DNAチップを利用することで,遺伝子発現量情報をはじめ,ゲノムコピー数情報を網羅的に計測できるようになり,ゲノム情報解析において重要な役割を果たすようになった.遺伝子発現量情報やゲノムコピー数の変化が疾患と関連している可能性が高いため,多くのサンプル内で比較し異常値などを検出することが求められている.本研究では,ゲノム研究者を支援するために,可視化によるアプローチによって解析を紫煙する手法を考案した.

まず,バーチャルリアリティ(VR)技術を利用して,遺伝子発現量情報を可視化し,解析作業空間を構築した.解析する研究者の周辺に情報を配置し,身体を動かすことなどから直観的なインタラクションを提供する作業空間は,解析への理解度を高めることを示した.この結果は,論文として発表される.次に、ゲノムコピー数情報を比較し,異常値を検出する可視化手法を提案した.染色体イメージを利用して,複数サンプルが共通して変化している領域を可視化することや,片側対立遺伝子の欠損LOH(Loss of Heterozygosity)を抽出して可視化する手法などを開発し,論文として高揚した.また,研究者からの情報発信という観点から,日本科学未来館でVR環境を利用したゲノム関連展示を実施し,その来館者の反応や,操作ログの可視化手法を用いた解析などをまとめて論文として発表を行った.博物館における研究者の発表について焦点をあて,展示におけるVR装置の有効性を示すとともに,VR装置を使ったゲノム(生物)関連の授業や解析環境のニーズが高いことを示した.共同研究として,ゲノムコピー数を解析する際に,ノイズを減らすアルゴリズムGIM(Genome Inbalance Map)を開発し,論文として2本公表した.このアルゴリズムを用いることにより,より効果的にゲノムコピー数解析を進めることができるようになる.
日本人高校生によるいじめの原因調査

今日の犯罪社会学を代表する4つの逸脱理論それぞれが措定する原因機制が、日本人未成年者のいじめに対して及ぼす効果を検証し、相対的な有効性について、以下のことが明らかとなった:(1)社会的絆理論、セルフ・コントロール理論、社会的学習理論、緊張理論のそれぞれが、程度の差こそあれ、日本人高校生の身体的・精神的いじめの原因機制として機能していること。(2)社会学習理論が措定する、非行的な仲間との接触による促進メカニズムが、日本人高校生のいじめを説明する上で特に有効であること。平成26年度は、Travis Hirschiの社会的絆理論が措定する原因機制が、日本人高校生によるいじめに対して及ぼす抑止効果を実証解明した。実証に際しては、まずはじめに、以下4つの要素から成る「社会との絆」がいじめ行為を抑制する、という仮説を設定した:(a)愛着、(b)コミットメント、(c)巻き込み、(d)規範観念。第2に、2011年5月に大学1年生を対象に実施した回顧型Webアンケート調査のデータを使って、上記4つの要素を定義に則って適切に操作、尺度化した。愛着を構成する3つの側面(親への愛着、仲間への愛着、学校への愛着)、そして、親への愛着を構成する3つの下位要素(愛着を伴う同一化、コミュニケーションの親密さ、監督状況)についても、定義に則って適切に操作、尺度化した。第3に、上記仮説が正しいかどうかを検証した。検証においては、理論の主要概念、すなわち、社会との絆の構成要素が及ぼす抑止効果を評価するため、相関分析と重回帰分析を併用した。重回帰分析においては、いじめ行為との関連が指摘される、調査対象者の性別、年令、家庭環境、親の学歴などを統制変数として加えた。分析の結果、米国での調査結果と同様に、限定的ではあるが、社会的絆理論のいじめ行為に対する分析的妥当性が確認された。これはつまり、米国で開発された社会的絆理論が、日本人高校生のいじめ行為の原因論として一定程度有効であることを示唆している。平成27年度は、以下3つの理論が措定する原因機制が、高校生のいじめに対して及ぼす効果を検証した:1社会的学習理論、2緊張理論、3セルフ・コントロール理論。はじめに、1の社会的学習理論については、非行的な仲間との接触をつうじて学習した、いじめを肯定する姿勢が強いほどいじめをする、という仮説を設定した。なお、ここで言う非行的な仲間との接触とは、仲間のいじめ行為と彼・彼女たちのいじめを肯定する姿勢を指す。2の緊張理論については、成功欲求とその実現可能性への見通しとの間のズレから生じるストレスが高いほどいじめをする、という仮説を設定した。3のセルフ・コントロール理論については、低衝動性や低危険探究心など、6つの要因から成る自制心が強いほど、いじめを自重する、という仮説を設定した。第2に、2011年5月に大学1年生を対象に実施した回顧型Webアンケート調査のデータを使って、上記3つの仮説で設定された概念を操作、尺度化した。第3に、上記3つの仮説が正しいかどうかを、相関分析と重回帰分析を用いて検証した。分析の結果、米国での調査結果と同様に、限定的ではあるが、社会的学習理論、緊張理論、セルフ・コントロール理論の分析的妥当性が確認された。分析結果をまとめた論文執筆が、若干遅れている。平成28年度は、以下4つの逸脱理論が措定する4つの異なる原因機制のうち、日本人高校生によるいじめ発生メカニズムとして、どの理論が一番妥当であるのかを検証した:1Travis Hirschiの社会的絆理論、2Ronald Akersの社会的学習理論、3Robert Agnewの緊張理論、4Michael Gottfredson & Travis Hirschiのセルフ・コントロール理論。検証に際しては、日本人は概して個が弱く、人間関係を重視するため、社会的環境要因の影響を強く受けやすいことを記した日米比較文化に関する文献を参考にした。これら文献を基に、個人には内在しない外的要因を逸脱行為の主因と見なす、以下2つの理論が措定する原因規制の妥当性の方が高いという仮説を立てた:1社会的絆理論、2社会的学習理論。大学新1年生入対象の回顧型Webアンケート調査のデータを使用して理論に即した変数を作成し、重回帰分析を用いて検証した結果、上記仮説を実証する結果が得られた。具体的には、社会的絆理論の措定から導かれる親への愛着や規範観念など、社会との絆がいじめを抑制するという分析枠組み、そして、社会的学習理論の措定から導かれる逸脱行為に対する正の強化や負の強化など、非行的な仲間との接触がいじめを促進するという分析枠組の実証的妥当性が高いことが確認された。特に、社会的学習理論の主要な促進要因である、非行的な仲間との付き合いが有効に作用していることが示された。

社会的学習理論の主要概念である「非行的な仲間との接触」には数多くの要素があり、いじめに対する「正の強化」や「負の強化」などの変数操作に時間を要しているので、遅れている。犯罪社会学今後は、社会的学習理論、緊張理論、セルフコントロール理論が措定する原因機制がいじめに対して及ぼす効果を実証解明していく。その際には、先行研究を鑑み、有識者に助言を求めながら、理論に則した促進要因と抑止要因の選定を行い、定義に則った適切な変数操作を迅速に進めることで、研究計画を遅延させることなく遂行する。必要であった前倒し支払請求額は、海外出張のための5万円程度であったが、請求に要する額が10万円単位とされていたため、残額が生じた。研究の進捗状況を鑑み、成果発表するには時期尚早と判断したため、日本教育社会学会への参加を見送った。物品費、旅費、人件費・謝金など、当初の計画にしたがって使用する。国内外の学会で成果報告することで、来年度に使用する。
環太平洋地域のトランスナショナルな女性ネットワークとハイブリッドな女性たち

本研究は、20世紀初め「資本主義の人道化」を目指した環太平洋地域の国際女性運動が、台頭する人種・民族ナショナリズムとどのように向き合ったのか、特に1930年代の国際連携の試みと挫折、そして対立・紛争の諸相とどう関わったのか、環太平洋女性ネットワーク上に登場する文化的ハイブリッドな女性の活動に注目しながらその深層を明らかにする。平成30年度は、戦間期の国際的な女性運動の高揚に重要な役割を果たしたアメリカ白人女性参政権運動家やその複数の組織の連帯が、連邦憲法修正19条を達成した1920年以降どのように変化したのかを明らかにするとともに、その変化がハワイまた環太平洋地域の文化的・人種的ハイブリッドな女性たちにどのような影響を与えたのかについての研究を進めた。その結果、1)19世紀終わりから1920年まで女性参政権獲得を一大目標とし、環大西洋地域の女性組織とも連帯を図ってきた白人女性を中心とするアメリカの女性運動は、第一次世界大戦の防ぐことのできなかった反省から、1920年以降、環太平洋地域の女性また非白人女性との連携を重要視し始めたこと、2)その過程で1920年代・1930年代の新たな女性の社会活動が展開されたこと、3)王国時代から人種間結婚が広く受け入れられてきたハワイの「白人」、「ハワイ人」、「アジア人」の人種・文化的背景は複雑であること、4)そのため、「ハワイ人」としてのアイデンティティを持つ女性や、通常「帰化不能外国人」と定義されるはずの文化的にハイブリッドなアジア系移民一世の女性が、アメリカの白人女性の牽引する国内・国際女性運動に参加しただけではなく、白人女性が進出を果たした分野で政府の政策施行にも関わり始めていたことを理解できた。平成30年度は、ワシントンD.C.のアメリカ議会図書館およびハワイの州立公文書館とハワイ大学ハミルトン大学図書館で関連する1次・2次資料を収集し、それを解読・分析してきた。また、本研究がキーパーソンとして注目する2名の女性活動家の子孫の方々にハワイ州ホノルル市とカリフォルニア州ウォルナットグローブ市で面会し情報を得ることができた。平成30年度は、所属機関より半年間の在外研究が許されていたが、本研究の基盤となる研究成果の出版準備に予想以上の時間がかかり、本研究の一次資料の収集が予定していた程には進まなかった。平成31年度は、19世紀終わりから市、州、連邦の政府機関へも進出していったアメリカ白人女性の主導した女たちの社会活動が、1920年以降、特に1930年代のローズベルト政権のもとでどのような展開を遂げたのか、また、北東アジア地域において日本の軍国主義、帝国主義の激化するその時期に、環太平洋女性ネットワーク上の文化的ハイブリッドな女性たちはどのよう活動を行うようになっていったのか、を明らかにしていきたい。そのために、これまで収集した一次及び二次資料の解読・分析をさらに進めるとともに、新たな一次資料の収集を国内外で行う予定である。

平成31年度は、19世紀終わりから市、州、連邦の政府機関へも進出していったアメリカ白人女性の主導した女たちの社会活動が、1920年以降、特に1930年代のローズベルト政権のもとでどのような展開を遂げたのか、また、北東アジア地域において日本の軍国主義、帝国主義の激化するその時期に、環太平洋女性ネットワーク上の文化的ハイブリッドな女性たちはどのよう活動を行うようになっていったのか、を明らかにしていきたい。そのために、これまで収集した一次及び二次資料の解読・分析をさらに進めるとともに、新たな一次資料の収集を国内外で行う予定である。他のプロジェクトに予想以上の時間がかかったため、一時資料収集のために訪問を予定していた図書館、文書館を回ることができなかったため。
高エネルギー電子・陽電子観測による暗黒物質・近傍加速源の探索

高エネルギー電子・陽電子の直接観測による宇宙線近傍加速源と暗黒物質の探索を目的として、国際宇宙ステーション日本実験棟に搭載するCALorimetric Electron Telescope (CALET)の開発を実施した。CALETは当初予定の気球搭載型プロトタイプ(bCALET)による観測に対して、30倍以上の統計量が得られるだけなく、宇宙空間での高精度観測が可能である。bCALETによるCALETの観測性能実証と,熱構造モデルによるCERN-SPSでのビーム実験等により、搭載装置性能を確認した。その結果、世界に先駆けたTeV領域における電子観測を実現することが確証できている。本研究の目的は高エネルギー電子・陽電子(以下電子)の観測により宇宙線近傍加速源及び暗黒物質の探索を実施することである。このために、電子観測に最適化した検出器の開発により、気球及び国際宇宙ステーション(ISS)でTeV領域に及ぶ高エネルギー電子の観測を実施する。平成21年度は、研究実施計画に従ってISS搭載用のCALET(CALorimetric Electron Telescope)の気球搭載用プロトタイプ2号機(bCALET-2)を開発・製作して、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の北海道大樹航空宇宙実験場において観測実験を行った。気球飛翔は、8月27日に行われ高度35kmのレベルフライトで約2.5時間の観測を予定通りに実施した。この観測によって、1GeV以上のトリガーで約12,000イベントを取得している。bCALET-2はCALETの約1/4のスケール(GF:320cm^2sr)であり、今回の実験の目的はCALETの技術実証を1-100GeVの電子観測によって行うことであった。そのため、装置はCALETとほぼ同じ構造のイメージングカロリメータ(IMC)と全吸収型カロリメータ(TASC)で構成されている。IMCは4096本のシンチファイバー(1mm角)を64アノードPMTで読み出し、TASCでは60本のBGOログ(2.5cm×2.5cm×30cm)を4ケタ以上のダイナミックレンジでPIN-PDで読みだしている。このような多チャンネル読み出し技術が気球実験で実証されたことの意義は非常に大きい。データ解析は初期的段階を終了しており、電子選別の結果では、10GeV以上で電子が期待通りに観測されていることから、装置性能は実証できたと考えている。現在、さらに詳細なデータ解析を行うとともに、CALETの機能試験モデルとしてのbCALET-3の開発を実施している。本研究では、飛翔体によるTeV領域の電子観測により、宇宙線近傍加速源及び暗黒物質の探索を行うことを主な目的としている。このため、将来の国際宇宙ステーション(ISS)での本格観測にむけて、技術実証・先駆観測を行うための気球実験装置の開発及び観測を行ってきた。これまでにISS日本実験棟「きぼう」でのCALorimetric Electron Telescope(CALET)ミッションの提案を行うとともに、気球搭載型観測装置(bCALET)を開発し2回の気球実験を実施している。平成22年度はbCALET3号機(bCALET-3)の開発により、ブラジルでの長時間気球実験を実施する予定であったが、JAXA宇宙科学研究所での圧力気球開発を含む諸条件のスケジュールが適合しないことが確実となった。加えて、CALETプロジェクトが平成25年度の打ち上げ(観測予定期間5年)を予定してJAXAで正式承認されたため、申請時の想定に基づいて、気球実験を変更してCALETミッションにより研究目的を達成する事とした。このため、bCALET-3の技術開発を活用して、CALETの各要素について熱構造モデル(STM)及び機能試験モデル(BBM)の開発・試験を実施した。具体的な研究実績としては、(1)bCALETによるCALETの先駆観測・技術実証に成功し、データ解析により1-100GeVの電子スベクトルが求められた(論文作成中)。(2)CALET各コンポネント(IMC及びTASC)のBBM・STM(検出器+PMT or APD/PD+前置回路システム)を製作し性能実証を行った。このため搭載用ASICの設計・全数製作と、ハイブリッドICの設計・試作を実施した。(3)CAL乱ETのスケールモデルを製作してCERN-SPSでのビーム照射実験を行い、シミュレーションとの比較により所期の性能を確認した。本研究の目的は、高エネルギー電子・陽電の観測により、暗黒物質と宇宙線近傍加速源の探索を実現することである。このため、気球実験(bCALET)の成果をもとに、2014年度にISS「きぼう」に打ち上げが承認されているCalorimetric Electron Telescope(CALET)を製作し、高エネルギー電子・陽電子をTeV領域まで高精度観測する。研究実施計画では、(1)bCALETによる電子観測のデータ解析実施と論文作成、(2)CALETの要素技術開発、(3)CALETの機能・構造モデルの試作及び性能評価試験、(4)CALET観測実験計画策定・推進、を目標として挙げたが、それぞれについて以下の実績を挙げている。

(1)平成21年8月に実施したbCALET-2の観測データの解析を完了し、1 GeV-数10 GeV領域での一次(+二次)電子と大気ガンマ線のエネルギースペクトルを求めた。この結果、同時にCALETのプロトタイプとしての気球搭載装置の性能実証を行うことに成功した。成果は、「宇宙航空開発研究開発機構開発報告」(査読付)に投稿し、すでに受理されている。(2)CALETの要素技術として、CHD,IMC,TASCの前置回路の性能検証モデル(BBM)による評価試験を行い、NIMや国際会議の論文で発表した。(3)CALET全体性能の検証のため、機能モデルを製作してCERNの陽子・電子ビームとHIMACの重原子核ビームの実験を実施し、成果を国際会議で発表した。4)計画推進のため、日本(早大)イタリア(ピザ、フローレンス)とCERNで国際チーム会合を開催した。日米欧の共同提案を行った結果、CALETがCERNの「Recognized Experiment」として承認され、国際的にも高く評価されている。本基盤研究(S)の最終年度である平成25年度は、研究目的として「電子・陽電子観測による暗黒物質・近傍加速源の探索」を行うCaorimetric Electron Telescope(CALET)の平成26年度の打ち上げを目指して、搭載装置(PFM)の各コンポネント、イメージングカロリメータ(IMC)、全吸収型カロリメータ(TASC)、及び電荷測定器(CHD)、の機能・性能試験を研究計画に沿って以下の内容で実施した。(1)宇宙線ミューオンによる装置性能・機能確認:IMC/CHDとTASCの各コンポネント単位で、宇宙線ミューオンによるシグナル検出を実施するため、外部トリガー用装置を製作し地上較正データを取得した。(2)大強度多チャンネルレーザビームによるTASCシステムの機能・性能確認:TASCでは1粒子から1000TeVのシャワーエネルギーを模擬できる大強度レーザビームによる、シンチレータ(PWO)+APD/PD及びFECシステムのend-to-end試験を実施した。本研究ではレーザ光分配システムの開発・製作を実施した。(3)データ取得システム(MDC)と観測装置のインターフェース試験:実際の宇宙線シャワーを模擬したパルスシミュレータによる試験を実施して、データ取得における機能確認を行った。(4)つくば宇宙センターとデータ送受信システム開発:観測時のオペレーション及びデータ解析のためのCALETデータ解析センター構築のための計算サーバ等を整備するとともに、リアルタイム管制用ソフトの開発を実施した。以上の開発により、本研究で計画した搭載装置の機能・性能検証はほぼ終了しており、今後は搭載システムの総合試験を筑波宇宙センターで実施する予定である。これらの研究実施や研究発表、国外チームとの打ち合わせのために国内外の研究会議、シンポジウムへの出張を行っている。
変異p53陽性p190タイプPh白血病細胞株における細胞死の分子機構

p53変異を有するp190BCR/ABL細胞株(KOPM30)の細胞死のメカニズムについて我々はいくつかの興味ある知見を得た。KOPM30はIL6刺激により約10-15%の分画で細胞死が誘導される。KOPM30には細胞内のbcl-2発現の強いものと弱いものの2相性が認められ、IL-6刺激によってbcl-2発現の弱い分画が消失した。bcl-2発現と細胞死の関連を明らかにする目的でレトロウイルスベクターにヒトbcl-2cDNAを組み込みこのウイルスによりKOPM30を形質転換し、bcl-2を約20倍強く発現するKOPM30-B5をクローニングした。この細胞をIL-6存在下で培養すると細胞死は全く誘導されなかった。このことはIL-6が増殖因子として作用するためには細胞内bcl-2発現に裏打ちされていることが必要とされていることを示唆していた。そこでbcl-2翻訳開始コドンを含む20bpのantisense fragmentを発現ベクターに組み込んだものを作成し、これをU937細胞株に導入した(AS-U937)。AS-U937をIL-6で刺激したところ顕著な細胞死を誘導することができた。現在CD20抗原を発現するプラスミドとbcl-2antisense plasmidとのcotransfectionによるアッセイ系を確立しているところであるが、我々の今回の実験結果はIL-6などの増殖因子が細胞増殖作用を発揮するためにはそのレセプター発現が認められることと同時に細胞内におけるbcl-2などの生存因子の発現が必要とされていることを物語っており、サイトカイン研究における新しい視点を提供するものと考えられる。KOPM30細胞はIL-6に反応して細胞増殖を示すが、同時に細胞死をも誘導することができる。我々はこの細胞死がどのような機序によるものであるかを明らかにする目的で形態学的観察とDNAのゲル電気泳動を行い、これがアポプトーシス機序による細胞死であることを明らかにすることができた。このアポプトーシスとBCL-2遺伝子の発現の関係をみるためにBCL-2たん白の免疫染色を行い、その発現のレベルに多様性のあることを見出した。BCL-2遺伝子を強発現させることによってこのアポプトーシスが阻止できるか否かをみるためにKOPM30にレトロウィルスの形でBCL-2遺伝子を導入する系を確立した。その結果親株のKOPM30の2倍以上のたん白を発現するB1及びB5株を樹立することに成功した。これらのサプクローンはIL-6の有無に関わらず、アポプトーシスに耐性を示した。これらの結果は親株のKOPM30の中でBCL-2を強く発現しているものはIL-6に耐性でかつIL-6に反応して増殖するが、弱く発現しているものはアポプトーシスによって死ぬことを示唆していると考えた。この可能性を吟味する目的で、親株をIL-6で処理する前後におけるBCL-2たん白の発現をFACSにより解析した。その結果IL-6処理後生存するのはBCL-2強発現のポピュレーションであり、弱発現陰生のポプュレーションは消失していることが明らかになった。以上の結果IL-6が細胞増殖作用を発輝するのは標的細胞にBCL-2たん白の発現のある場合であり、BCL-2たん白の発現のない場合は細胞死が誘導されるという極めて貴重な状況をは握することができた。
アクチノイド元素を含む層状化合物開発と微視的磁性評価

アクチノイド層状化合物ThCuPOとUCuPOの化学輸送法を用いた単結晶育成に成功し、化学組成・結晶構造を評価した。これらの単結晶を用いて、電気抵抗、比熱、磁化測定を行った結果、ウランの局在5f電子が強い磁気異方性をもつこと、金属伝導性は銅とリンとの層が担うことが分かった。また、比較対象としてランタノイド層状化合物として強相関電子系超伝導体CeCoIn_5、強相関電子系反強磁性体CePt_2In_7等の核磁気共鳴測定を行い、微視的磁性を評価した。平成21年度は、アクチノイド層状化合物の合成、物性探索に取り組んだ。1. ThCuPO、UCuPOの化学輸送法による単結晶育成に成功した。電子プローブ微量分析や単結晶X線構造解析により、化学組成・結晶構造を決定した。電気伝導異方性、磁気異方性にっいて測定を行った。また比熱測定も行った。その結果、UCuPOは、220Kに反強磁性磁気秩序をもつ半金属であることが分かった。また、2.45GPaまでの圧力下電気抵抗率測定も行い、この反強磁性秩序が、圧力印加により安定化することが分かった。磁気秩序は、局在5ノ電子によるものであり、半金属的伝導性は、Cu-P層により担われているものと思われる。これらの結果は、現在、日本物理学会欧文誌に投稿中である。これらの化合物の物性は、多結晶試料では報告されていたが、単結晶を用いて精密に物性の異方性を評価した研究は今までなかった。また、同一化合物内で、5f電子の磁性と3d電子による伝導性の棲み分けが、明瞭に現れている例はまれであり、本系の層状構造が関連していると思われる。2. UCuPOについて核磁気共鳴実験を行った。反強磁性秩序においてCuサイトでは内部磁場はほぼキャンセルしており、Pサイトでは大きいことがわかった。3. β型US_2について、化学輸送法による単結晶育成に成功した。この化合物の電気抵抗率、磁化、磁化率、比熱測定を行った。常圧で絶縁体であるが、8GPa相当の圧力印加により、金属化できること、2GPa程度の圧力で磁気異常を誘起できることを明らかにした。これらの物性を5f電子の結晶場レベルを元に論じた。圧力誘起の磁気異常は類似化合物UTeSとの類推から、強磁性転移であることが予想される。平成22年度は、アクチノイド層状化合物の合成、物性探索に取り組んだ。また、比較研究のため、ランタノイド層状化合物やNi系層状化合物の物性測定を行った。1.ThCuPO, UCuPOの単結晶試料を用いて、電子プローブ微量分析・単結晶X線構造解析による化学組成、結晶構造解析に加え、電気抵抗率、磁化率、比熱の巨視的物性測定の結果、UCuPOが220Kに反強磁性磁気秩序をもつ半金属であり、この反強磁性秩序は圧力印加により安定化することが分かった。磁気秩序は、局在5f電子によるものであり、半金属的伝導性は、Cu-P層により担われている。これらの結果は、日本物理学会欧文誌に掲載された。2.アクチノイド層状化合物AnTGa_5とセリウム層状化合物CeTIn_5(An=U,Np,Pu ; T=Co,Rh)とにおいて、核磁気共鳴測定により磁気ゆらぎ異方性と超伝導転移温度Tcとの比較を行った。3.アクチノイド層状化合物の物性探索に繋がると思われるランタノイド化合物の物性測定に取り組んだ。セリウム層状化合物CePt_2In_7は、常圧で重い電子系反強磁性体であり、圧力誘起超伝導体であることが知られている。単結晶を用いた微視的物性測定である核磁気共鳴を用いて反強磁性状態を調べた結果、非整合反強磁性秩序状態が、整合反強磁性秩序と共存していることが分かった。また、圧力印加により、整合反強磁性秩序が安定化することも分かった。4.Fe-As系超伝導体関連化合物であるNi系超伝導体BaNi_2As_2とSrNi_2P_2について、比熱・熱伝導測定から、フルギャップ型超伝導体であることを明らかにした。平成23年度は、新規アクチノイド層状化合物の合成試行を行い、比較研究のための基地のランタノイド層状化合物の物性測定を行った。それらの成果を以下に挙げる。1.セリウム層状化合物CePt_2In_7,は、常圧で重い電子系反強磁性体であり、圧力誘起超伝導体であることが知られている。

単結晶を用いた微視的物性測定である核磁気共鳴を用いて反強磁性状態を調べた結果、非整合反強磁性秩序状態が、整合反強磁性秩序と共存していることが分かった。また、圧力印加により、整合反強磁性秩序が安定化することも分かった。これらの結果は、米国物理学会誌Physical Review Bに掲載された。2.典型的なセリウム層状化合物の重い電子系超伝導体CeCoIn_5の核磁気共鳴を行い、反強磁性揺らぎの増強の特徴について詳細に調べた。その結果、CeCoIn_5の面内反強磁性スピン揺らぎは、c軸方向の超伝導臨界磁場5T近傍の超低温で、長距離秩序を起こす寸前にまで増強しており、この系の異方的超伝導と密接に関連していることが示唆された。これらは、米国物理学会誌Physical ReviewLettersに掲載された。3.アクチノイド層状化合物AnTGa_5とセリウム層状化合物CeIIn_5(An=U,Np,Pu;T=Co,Rh)とにおいて、核磁気共鳴測定により磁気ゆらぎ異方性と超伝導転移温度T_cとの比較を行った。これらの結果について、2012年11月に大阪大学で開催された重い電子系に関する国際ワークショップ「TOKIMEKI2011]にて招待講演を行った。
非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の解構造の解明

走化性方程式系は化学物質の刺激によって起こる生物の集中現象を説明する為に導出された方程式系であり、知覚関数は化学物質の濃度と生物の反応の関係を表す関数である。本研究では一般的な非線形知覚関数を持つ放物型走化性方程式系に関して、知覚関数と解の挙動との関係を明らかにする事を目的とする。知覚関数が線形の場合については多くの研究成果が得られており、リアプノフ関数と呼ばれる時刻に関して単調に減少する積分量を研究することでそれらの研究成果が得られている。一方非線形の知覚関数の場合も生物学的な観点で重要な研究対象であるが、リアプノフ関数の存在が未だ知られていない。この事が原因で知覚関数が非線型の場合の研究手法が確立されておらず十分な研究成果が得られていない。本研究では、解が時間発展する場合と定常解の場合の差異を表す関数(以後、この関数を比率関数と呼ぶ。)と比率関数が満たす方程式系を研究することを計画し、このことにより非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の解を研究する有効な手法を確立することを最初の目的とした。この目的に沿って研究を行い、一方の時定数が非常に小さな場合の非線形知覚関数を持つ走化性方程式系のすべての解が時間大域的存在する為の知覚関数の十分条件を得た。さらにここで得られた十分条件は、必要条件でもあることが以下の考察から期待される。研究対象とした走化性方程式系は一方の時定数を0とした極限方程式が非局所的非線型項を持つ拡散方程式(以後、対応する非線型拡散方程式と呼ぶ。)となることが知られている。今回走化性方程式系で得られた十分条件は、対応する非線型拡散方程式の解が時間大域的に存在する為の必要十分条件になっていることが先行研究により明らかになっている。前述のように知覚関数が線形の場合にはリアプノフ関数が知られており、その発見は1990年代である。それから現在まで非線形知覚関数を持つ走化性方程式系に対するリアプノフ関数やそれに似た性質を持つ関数(以後、擬似リアプノフ関数と呼ぶ。)に関して様々な試みがなされてきたが、知覚関数が非線形の場合にはリアプノフ関数や擬似リアプノフ関数の存在は未だ知られていない。この状況を踏まえて、申請者は非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の研究においてリアプノフ関数を用いた研究に代わる研究手法が必要であり、その候補の一つとして以下に述べる走化性方程式系の変換によって得られる新たな未知関数に関する研究が有効であると考えている。走化性方程式系は時間発展方程式であるが、時刻によらない定常解においては2つの未知関数が知覚関数によって関係付けられる。本研究では、解が時間発展する場合と定常解の場合のこの関係の差異を表す比率関数と比率関数が満たす方程式を研究することを計画しており、このことにより非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の解を研究する有効な手法を確立することを最初の目的とする。上記の本年度研究計画に沿って研究を行い、一方の時定数が非常に小さな場合の非線形知覚関数を持つ走化性方程式系のすべての解が時間大域的存在する為の知覚関数の十分条件を得た。さらに研究対象とした走化性方程式系の一方の時定数を0とした極限方程式が非局所的非線型項を持つ拡散方程式となり、その非線型拡散方程式の解に対してが今回走化性方程式系で得られた十分条件が必要十分条件になっていることが先行研究により明らかになっている。このような研究成果が当初の計画に沿った研究から得られたことで本研究がおおむね順調に進展していると判断した。上記の本年度研究計画に照らして以下の研究成果が出たことはおおむね順調に進展していると判断している。前述のように申請者は非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の研究においてリアプノフ関数を用いた研究に代わる研究手法が必要であり、その候補の一つとして以下に述べる走化性方程式系の変換によって得られる比率関数が満たす方程式を研究する事を計画し、現在の進捗状況の欄に記載した通りこの研究はおおむね順調に進展している。この状況を踏まえ、今後も比率関数並びにそれを満たす方程式系の研究を推進していくことを計画している。現段階では連立偏微分方程式である走化性方程式系の一方の時定数が十分小さい場合や十分大きな場合に成果が得られていることを踏まえて、一方の時定数が0又は無限大になったときの極限方程式系とそれを満たす解の関係について研究することを計画している。時定数が0又は無限大になったときの極限方程式系(以後単に、極限方程式系と呼ぶ)は比較的解の構造が調べやすい方程式系になっていることが予想されるため、この研究を通して、非線型知覚関数を持つ走化性方程式系の系の性質が明らかになると考えている。さらに、時定数の大きさに制限がない場合についても比率関数の研究を用いて解が大域的に存在するための知覚関数の条件を研究することを計画している。しかしながら、この場合の解の性質は時定数が0又は無限大に近い場合の解の性質と異なる可能性がある。このことを踏まえてこの研究は、比率関数並びにそれが満たす方程式系の数学解析的な研究と並行して数値解析的な研究も計画している。以上のように本年度以降の研究の方策は、当初の計画からの大きな変更の必要がないと考えているが数値解析的な結果を踏まえながら今後も研究計画に必要な微調整を行いながら研究を遂行していくことを計画している。

本研究では一般的な非線形知覚関数を持つ放物型走化性方程式系に関して、知覚関数と解の挙動との関係を明らかにする事を目的とする。知覚関数が線形の場合については多くの研究成果が得られており、リアプノフ関数と呼ばれる時刻に関して単調に減少する積分量を研究することでそれらの研究成果が得られている。一方非線形の知覚関数の場合も生物学的な観点で重要な研究対象であるが、リアプノフ関数の存在が未だ知られていない。この事が原因で知覚関数が非線型の場合の研究手法が確立されておらず十分な研究成果が得られていない。本研究では、解が時間発展する場合と定常解の場合の差異を表す関数(以後、この関数を比率関数と呼ぶ。)と比率関数が満たす方程式系を研究することを計画し、このことにより非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の解を研究する有効な手法を確立することを最初の目的とした。この目的に沿って研究を行い、一方の時定数が非常に小さな場合の非線形知覚関数を持つ走化性方程式系のすべての解が時間大域的存在する為の知覚関数の十分条件を得た。さらにここで得られた十分条件は、必要条件でもあることが以下の考察から期待される。研究対象とした走化性方程式系は一方の時定数を0とした極限方程式が非局所的非線型項を持つ拡散方程式(以後、対応する非線型拡散方程式と呼ぶ。)となることが知られている。今回走化性方程式系で得られた十分条件は、対応する非線型拡散方程式の解が時間大域的に存在する為の必要十分条件になっていることが先行研究により明らかになっている。前述のように知覚関数が線形の場合にはリアプノフ関数が知られており、その発見は1990年代である。それから現在まで非線形知覚関数を持つ走化性方程式系に対するリアプノフ関数やそれに似た性質を持つ関数(以後、擬似リアプノフ関数と呼ぶ。)に関して様々な試みがなされてきたが、知覚関数が非線形の場合にはリアプノフ関数や擬似リアプノフ関数の存在は未だ知られていない。この状況を踏まえて、申請者は非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の研究においてリアプノフ関数を用いた研究に代わる研究手法が必要であり、その候補の一つとして以下に述べる走化性方程式系の変換によって得られる新たな未知関数に関する研究が有効であると考えている。走化性方程式系は時間発展方程式であるが、時刻によらない定常解においては2つの未知関数が知覚関数によって関係付けられる。本研究では、解が時間発展する場合と定常解の場合のこの関係の差異を表す比率関数と比率関数が満たす方程式を研究することを計画しており、このことにより非線形知覚関数を持つ走化性方程式系の解を研究する有効な手法を確立することを最初の目的とする。上記の本年度研究計画に沿って研究を行い、一方の時定数が非常に小さな場合の非線形知覚関数を持つ走化性方程式系のすべての解が時間大域的存在する為の知覚関数の十分条件を得た。さらに研究対象とした走化性方程式系の一方の時定数を0とした極限方程式が非局所的非線型項を持つ拡散方程式となり、その非線型拡散方程式の解に対してが今回走化性方程式系で得られた十分条件が必要十分条件になっていることが先行研究により明らかになっている。このような研究成果が当初の計画に沿った研究から得られたことで本研究がおおむね順調に進展していると判断した。上記の本年度研究計画に照らして以下の研究成果が出たことはおおむね順調に進展していると判断している。
肺癌の前癌性病変の生物学的特性把握の為のSCIDマウスを用いたモデルの確立

本年度は、正常末梢肺組織、肺腺癌組織、扁平上皮癌組織をSCID mouseに移植して、まずその生着率を見た。腺癌組織、扁平上皮癌組織は高率(90%)に正着か得られたが、正常末梢肺組織では生着率は10%以下と低率であった。正着が得られた腫瘍組織についてp53,p21,Ki-67の免疫組織学的検討とK-ras,p53の点突然変異、3p,9p,17p上に存在する8つのmicrosatellite markersを用いたgeuetic instabilityの検討を行った。原発腫瘍と移植正着腫瘍組織での癌遺伝子産物の発現では、p53の発現率は同等の発現率を示したが、p21やKi-67は、正着した腫瘍組織での発現率が若干高かった、遺伝子変異は、原発腫瘍と移植正着腫瘍組織で、p53,K-rasの点突然変異は一致したが、microsatellite markerを用いた検討では、正着腫瘍組織での異常の頻度が若干高かった。また正着した腫瘍組織の形態学的な変化は殆ど認められなかった。正着した正常肺組織では、肺胞構造の虚脱と、線維化が目立ち、その形態の把握は困難であったが、肺胞構造が保たれている部分の肺胞上皮は、異型性は軽度で、軽度の過形成を示した。なお、実施期間中、移植に適した異型腺腫様過形成に相当する症例がなく、その移植は出来なかった。今後、移植前の末梢肺組織前処理の改善によって、生着率の向上を図るとともに、前癌性病変の作成と、その遺伝子変異の検討を行う予定である。さらに扁平上皮癌、小細胞癌、正常気管支についても移植を行い、その形態変化、遺伝子変異の有無を検索する予定である。また非腫瘍性気管支上皮やクララ細胞を不死化した細抱株を移植し、局所での形態的変化や組織形成を経時的に観察する。SCIDmouseへの腫瘍組織、前癌性病変の移植の前段階として、ヒト肺腺癌及び腺癌の前癌性病変と考えられている異型腺腫性過形成(AAH)を対象に、癌抑制遺伝子産物および増殖関連蛋白の発現を免疫組織学的に検討するとともに、遺伝子解析を試みた。その結果、AAHにおいても3p,9p,17pに存在するmicrosatelliteのinstabilityが観察されたが、その異常の頻度は腺癌に比較すると低率であった。p53遺伝子に関しては、AAHではp53の発現は低く、またp53遺伝子に突然変異を認めた症例はなかった。また異型度別にAAHを三段階に分けて検討すると、異型度が増すにつれて遺伝子異常の頻度が増加すること、さらにAAHの腫瘤径は、異型度が増すにつれて大きくなる傾向があった。これらの結果から、AAHは肺腺癌の前癌性性格を持つ病変であることが窺われた。腺癌については小型腺癌(直径2cm以下)のものを対象に初期腺癌あるいは上皮内腺癌と見なしうる病変と、明らかな浸潤性増殖を示すものに分けて同様の検討を行った。非浸潤癌では浸潤癌と比較すると、p53,Ki-67の発現とも低率であったが、p21,p27,pRBの発現には一定の傾向がなかった。しかし、p21に関しては腫瘤内の高分化領域や、腫瘍増殖の最も活発な領域での発現が目立った。また高分化腺癌周囲にAAHを伴う症例では、p53およびKi-67の発現はいずれも腺癌領域に明らかに高い発現度を示した。以上のヒト腫瘍での遺伝子異常、増殖関連淡白の発現を結果をふまえ、来年度のSCID mouse移植組織でこれら因子の異常を比較検討する。