hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境災害による避難・移住・帰還をめぐる被災者の生活保障と社会政策

今年度は、当研究期間の最終年度ということから、段階的に行ってきた現在進行形の災害、避難指示解除から約10年が経った災害、約20年が経ちあらゆる面で教訓としての検証が可能な災害、の3つの類型の比較検討により、課題の洗い出しとそれをふまえた政策提言、そして成果発表に傾注した。また、必要の範囲で補足的な現地調査を行った。宮城・福島の災害により住宅を追われた人々の生活はこの間、徐々に仮設住宅・みなし仮設住宅から高台への宅地造成、災害公営住宅へと移行してきたが、災害公営住宅についてはとくに高齢者らの入居が多くなるため、孤立死を多発させた阪神淡路大震災の教訓をふまえて孤立を防ぐ取り組みが各地で試みられている。ただし、実際には必ずしも孤立死等を防ぎ切れていない面もあり、調査で得た情報を元に検証を行っている。他方、住宅再建の宅地造成については甘い見積もりでの見切り発車で造成した地域では、広大な未利用地が広がっており、予算の空費が深刻となっており、どのように被災者の住宅確保を迅速にすべきだったか、検証が求められる。新潟中越地震で見られたような「災害基金制度」を自治体が柔軟に使えるように確保し、住民の生活再建と地域コミュニティの復興を実情に合わせて進める方法が模索されなければならない。また、福島の原発災害の被災者について、とくに県外避難者・「自主避難」者に対するケアについては、県・市町村の温度差により、かなりの格差があることが調査により確認できた。避難生活継続を自治体の姿勢にかかわらず保障する仕組みが必要である。以上のように、本研究の方針で示した、現在進行形の災害で発生する問題点を過去の災害の教訓から逆照射して課題をあぶり出す試みをこれまでほぼ予定通り進めてきた。現在はこれまで集約してきた情報から研究成果をまとめ、恒久的な「災害復興基本法」制定に向けた政策提言を行うための準備を進めている。東日本大震災以来の現在進行形の「環境災害」で被災者にのしかかる脆弱性の増幅の実態を明らかにし、1医療保障、2福祉的ケア(生きがいづくりと孤立防止等)、3居住保障(住宅確保政策等)、という生活再建に欠かせない課題について、発災後10年、20年が経過した災害の経緯から課題を逆照射し、問題解決の教訓を引き出すことを目的とした。その上で、現状の法制度(とくに災害対策基本法や災害救助法、被災者生活再建支援法)から漏れ落ちた点を洗い出し、課題解決の政策提言を行ってきた。引き続き定点観測の調査は継続するとして,資料の散逸と証言可能な人々の物故等が懸念される1990年代の災害について,今年度は重点的に資料収集及び現地調査を行う必要性(切迫性)を感じている。まずはこの点の実施が重要になる。それらの事例からの教訓や課題を整理し,年度後半には研究発表・論文の執筆を進めることを考えている。上述の到達点をふまえて、次年度は最終年度でもあり、限られた期間の中で研究対象の情報収集を前半のうちに実施する必要がある。ただし、これまで継続調査してきた地域については調査範囲をことさら拡大せず、一部フォロー調査を継続する程度に留め、これまで収集してきた一次資料の分析と現地ヒアリング等を通じて得た一次情報との突き合わせる作業などを行いながら研究成果のまとめを行っていく予定である。年度後半には研究発表・論文の執筆を進める方向で作業を進行させていきたい。環境政策、社会政策
再生可能動物の脊髄再生における神経細胞新生の重要性の証明

本研究は、神経細胞を生じると考えられる上衣細胞における時期特異的遺伝子組換えを可能とするトランスジェニックゼノパスを新たに作出し、脊髄損傷後に上衣細胞より生じると考えられる神経細胞の細胞運命の追跡と細胞死による神経機能回復に与える影響を解析することを目的とするものである。ゼノパスと始めとする両生類は低温環境下にて生育する動物であり、時期特異的遺伝子組換えを可能とする酵素がキーポイントとなる。これまでの具体的な実験系として、CAGプロモーター下にCreおよびFlpリコンビナーゼをドライバーとし、Xenopus EF-1alphaであるXeXプロモーター制御下にloxp-FRT-mKate2-SV40 polyA配列を3つタンデムに配置し、その下流にloxP-FRT-palEGFP-polyAとしたレポーター遺伝子を用いた場合における遺伝子組換え効率について検討を行い、ゲノムレベルでは低温環境下ではFlpリコンビナーゼの方が効率良く、要する時間も短く遺伝子組換えを可能とすることが明らかとなったが、蛍光蛋白質の発現効率にて検定される表現型機能レベルにおいては、大きな違いがないことが判明している。すなわち、蛍光蛋白質の蛍光強度の測定においては、両者間で大きな違いは認められなかったことが判明した。Creリコンビナーゼは汎用性が高いことが、メリットとして挙げられる。但し体表面に近い組織によっては低温の影響のため組換え効率が落ちるため、注意が必要である。トランスジェニック動物の次世代の作出に予想外の時間を要しているため、上記効率と表現型についてとりまとめる方向としている。本研究では神経細胞新生の重要性の証明というタイトルの下、放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞からの神経細胞新生の証明と、トランスジェニック動物を用いた新生神経細胞の動態と神経再生における機能の解析を行うが、平成27年度では色素を用いた放射状グリア細胞の標識と、トランスジェニック動物の作出を行った。DiIC18(3)(DiI)と5-(and-6)-Carboxyfluorescein diacetate, succinimidyl ester(CFDA-SE)といった蛍光色素を用い、放射状グリア細胞の標識を試みた。いずれの色素も脳室内投与1日経過後に中心管周囲の細胞への、2週間経過後には脊髄実質内の細胞での取り込みが観察された。前者の細胞はCoxsackievirus and adenovirus receptor(CAR)陽性の細胞であり、放射状グリア細胞/脊髄上衣細胞と考えられた。現在後者の細胞系譜を確認している。また、トランスジェニック動物の作出のためのコンストラクト作成を行った。トランスジェニック動物は2種作成予定であったが、そのための基礎実験として脊髄上衣細胞特異的プロモーターの特定が必要であった。このためSox2プロモーターとFoxJ1プロモーターを想定し、コンストラクトの作成を試みた。DiIとCFDA-SEの脳室内投与の系を確立するのに想定以上の時間を要した。オタマジャクシの脳室内への薬剤注入にはガラス管を用いて行う必要があるが、皮膚の下がすぐ脳室であり、色素注入を行ってもすぐに漏れでてしまうため標識がなかなかなされないという問題が生じた。また、細胞分裂が盛んでありことから、少しだけ標識がなされる程度の色素では不十分であるということも問題を大きくしている。実験に用いる個体数を多くすることでしのいでいるが、現時点でも抜本的な解決策は見出せていない。また、コンストラクト作成に用いるプロモーターはSox2とFoxJ1が想定しており、Sox2についてはXenopusのプロモーターとエンハンサーを、FoxJ1については現状ではヒトプロモーターを用いているが、この選定に時間を要している。本研究ではトランスジェニックXenopusを作成し、神経細胞を産み出す細胞として考えられる上衣細胞を時期特異的に遺伝子組換え後脊髄損傷を生じせしめ、細胞運命追跡と細胞死実験を行い、脊髄再生における新生神経細胞の機能を明らかとするものである。2系統(ドライバー・レポーター)の遺伝子をそれぞれ有数トランスジェニック動物を作成し、それらを掛け合わせることでこれを実現する動物を作出する必要がある。ところが、この動物における遺伝子発現が、想定されないものとなることが明らかとなった。すなわち、導入遺伝子の配置状況により、遺伝子組換えが生じない例が多々生じるため、例えば想定する神経細胞死に個体差や個々の神経細胞による差が生じる恐れが明らかとなった。この問題を解決する手法を確立することを目的とした遺伝子コンストラクト作成した。より具体的には、神経細胞特異的に誘導されるbeta-tubulinプロモーター制御下に3つのpolyAサイトをタンデムにつないだmKate2遺伝子を2つのloxPサイトで挟み、その直下にパルミトイル酸残基を付加したEGFP遺伝子を配置したコンストラクトを作成し、このコンストラクトの5'および3'末端にインスレータを組込み、それぞれの外側にISceIメガヌクレアーゼ制限酵素サイトを組込んだコンストラクトを作成した。この遺伝子を導入したトランスジェニック動物のmKate2発現を確認後、Digital PCRにて導入遺伝子のコピー数を確認し、更にこのF0動物を用いてFoxJ1およびSox2プロモーター制御下にERT2CreERT2遺伝子を発現するコンストラクトを導入するといった実験系を構築している。本研究では、ドライバー・レポーターの2種類の外来遺伝子を導入されたトランスジェニック動物を作成しそれらを掛け合わせるという、時期特異的な遺伝子組換え・遺伝子発現という技術が基盤となっているが、このトランスジェニック動物における時期特異的な遺伝子組換え・遺伝子発現について問題が生じることが明らかとなった。より具体的には、上衣細胞における時期特異的な遺伝子発現が想定した形で生じないことによる。

これは導入遺伝子が同染色体に複数挿入された場合に、意図しない遺伝子組換えが生じるためと考えられ、導入遺伝子が1コピーであればこのような問題は生じないと考えられる。これは既存技術を組み合わせることで十分達成可能な技術的問題と認識しており、現在システム構築を急いでいる。本研究ではトランスジェニックXenopusを作成し、神経細胞を産み出す細胞として考えられる上衣細胞を時期特異的に遺伝子組換え後脊髄損傷を生じせしめ、細胞運命追跡と細胞死実験を行い、脊髄再生における新生神経細胞の機能を明らかとするものである。ドライバー・レポーター遺伝子を有する2種類のトランスジェニック動物を作出する必要が生じるが、レポーター遺伝子の発現が想定外のものとなることが問題となっている。より具体的には、レポーター遺伝子には2つのloxPサイトに挟まれた蛍光蛋白質の遺伝子とその後ろに蛍光遺伝子あるいは細胞死をもたらす遺伝子を配置したが、意図しない遺伝子組換えにより、遺伝子組換え後にloxPに囲まれた蛍光蛋白質も引き続き発現してしまうことが明らかとなっている。この場合、例えば想定する神経細胞死に個体差や個々の神経細胞による差が生じる恐れがある。この問題を解決する手法を確立するため、Digital PCRでの導入遺伝子コピー数確認の実験系の構築を行なっている。また、遺伝子組換えシステムとしてCre/loxPシステムが必要十分に機能するかどうかについても疑義が生じているため、Flp/FRTシステムの適用も視野に入れたコンストラクトの作成を行なった。FlpリコンビナーゼはこれまでにFlp、Flpe、Flpoの3種類が主に用いられている。Creリコンビナーゼに加え、これらFlpリコンビナーゼの3バリアントによる遺伝子組換え効率についても検討を行なっている。本研究ではF0動物を作出後特定の遺伝子配列を有する個体を同定し、さらにその動物が性成熟するまでの期間飼育する必要がある。これらの動物はそれぞれジェノタイピングを行なっておく必要があり、マウス等と異なり個体のマーキングが困難であるため1匹ずつ飼育する必要があり、このため一定数の飼育スペースが必要となる。ところが、実験動物の維持に必要な飼育装置の容量が不足しており、実験を計画通りに遂行するためには容量を拡充する必要が生じているところ、年度末にかかり拡充工事に必要な物品の納品に時間を要しており、年度を跨ぐこととなった。本研究は、神経細胞を生じると考えられる上衣細胞における時期特異的遺伝子組換えを可能とするトランスジェニックゼノパスを新たに作出し、脊髄損傷後に上衣細胞より生じると考えられる神経細胞の細胞運命の追跡と細胞死による神経機能回復に与える影響を解析することを目的とするものである。ゼノパスと始めとする両生類は低温環境下にて生育する動物であり、時期特異的遺伝子組換えを可能とする酵素がキーポイントとなる。
北海道南西部における二枚貝類の生活史と生息環境情報

二枚貝類は,日輪や年輪を形成しながら付加成長するため,正確なカレンダー日付を貝殻断面に入れることができ,日レベル以上の高い時間精度で成長履歴や生息場の環境情報を読み取ることが可能となる.そこで本研究では,北海道南西部をモデル地域に設定し,二枚貝類の成長縞解析と生物地球化学分析を応用することにより,気候・環境変動を日から数百年の時間精度で明らかにするともに,それらの変動が生物自身に与える影響を見積もることを目指した.調査地とした北海道太平洋沿岸域は,親潮,黒潮,津軽暖流の動向が複雑で,温暖化に対する感受性が高いと考えられる.そこで,定期的な海水試料の収集と海洋環境情報の観測(海水温,塩分)を行った.加えて,夏から秋の時期には,干潟において現世二枚貝類の採集を行うほか,苫小牧漁業組合などの漁業関係者の協力も得て,試料を収集した.得られた二枚貝試料は,軟体部を取り除き,樹脂を用いて貝殻を包埋し,最大成長軸に沿って切断した.その断面を研磨後, Mutvei's溶液(Schone et al., 2005)で染織・エッチングし,デジタルマイクロスコープ(北大)で年輪および朔望日輪の観察を行った.さらに,それらの微細成長縞に沿って貝殻試料の酸素同位体比(北大)を分析した.その結果,調査地域に生息しているウバガイ,カガミガイノビノスガイの年輪は冬の低海水温期に形成された冬輪であることがわかった.また,冬輪と冬輪の間は,殻が成長した期間(初夏から秋)の海水温の季節変動が記録されていた.今後,海水試料の酸素同位体比値と併せて,より詳細な生息場の海水温と塩分の環境復元を試みる.淡水域では,安平川にてカワシンジュガイ類の生息状況調査と河川水環境調査を実施した.上流域では,いくつかの地点において生息が確認されたが,どの個体群も大型個体のみであり,世代交代が行われていないと推測され,絶滅が危惧される.二枚貝類は,日輪や年輪を形成しながら付加成長するため,正確なカレンダー日付を貝殻断面に入れることができ,日レベル以上の高い時間精度で成長履歴や生息場の環境情報を読み取ることが可能となる.そこで本研究では,北海道南西部をモデル地域に設定し,二枚貝類の成長縞解析と生物地球化学分析を応用することにより,気候・環境変動を日から数百年の時間精度で明らかにするともに,それらの変動が生物自身に与える影響を見積もることを目指した.調査地とした北海道太平洋沿岸域は,親潮,黒潮,津軽暖流の動向が複雑で,温暖化に対する感受性が高いと考えられる.そこで,定期的な海水試料の収集と海洋環境情報の観測(海水温,塩分)を行った.加えて,夏から秋の時期には,干潟において現世二枚貝類の採集を行うほか,苫小牧漁業組合などの漁業関係者の協力も得て,試料を収集した.得られた二枚貝試料は,軟体部を取り除き,樹脂を用いて貝殻を包埋し,最大成長軸に沿って切断した.その断面を研磨後, Mutvei's溶液(Schone et al., 2005)で染織・エッチングし,デジタルマイクロスコープ(北大)で年輪および朔望日輪の観察を行った.さらに,それらの微細成長縞に沿って貝殻試料の酸素同位体比(北大)を分析した.その結果,調査地域に生息しているウバガイ,カガミガイノビノスガイの年輪は冬の低海水温期に形成された冬輪であることがわかった.また,冬輪と冬輪の間は,殻が成長した期間(初夏から秋)の海水温の季節変動が記録されていた.今後,海水試料の酸素同位体比値と併せて,より詳細な生息場の海水温と塩分の環境復元を試みる.淡水域では,安平川にてカワシンジュガイ類の生息状況調査と河川水環境調査を実施した.上流域では,いくつかの地点において生息が確認されたが,どの個体群も大型個体のみであり,世代交代が行われていないと推測され,絶滅が危惧される.
漢方製剤の多面的分析による新規品質評価法の確立

幅広い極性の芳香族化合物の一斉分析が可能である分析条件を確立し,相互作用による煎液中の成分の変化に着目し実験を進め,芍薬と他の生薬組み合わせによる,加水分解性タンニンの挙動の変化について検討した。また沈殿形成の挙動について,紫外可視スペクトル分析による比較を行い,要因としてカウンターイオンの影響や疎水性相互作用を示唆する基礎的データを得た。さらに補骨子からはモデルとなりうる化合物を単離し,その構造と活性を明らかにした。一方,高分子ポリフェノールの分析には,GPCによる分析が有効であり,これら高分子成分が他の生薬との沈殿形成に関与していることが示された。エキス剤の普及により需要の増加している漢方薬はこれらが天然物の混合物であり,種々の成分の総和として服用されていることはあまり意識されずに使用されている。これまでの生薬研究では個別の薬効成分を単離,探求する手法が一般的であったが,漢方薬の効果はむしろ複合,多成分系としての総合的な働きの結果であり,処方全体を評価する必要性がある。そこで使用される生薬の違いや煎じ方,メーカ毎のエキス剤の違いによって同一処方で,どの程度の差異があるのかを明らかにすることを目的に研究を行った。今回,代表的な基本処方および関連処方について検討した。標準プロファイルの作成ではグラジエント系でのHPLC分析を行うことにより,幅広い極性の芳香族化合物の一斉分析が可能であり,その分析条件を確立した。また,刻み生薬によるバラツキの少ない標準的な煎じ方について検討し,基本となる標準的な煎じ方を確立した。一方,沈殿物はエキス剤調製時に取り除かれることからエキス剤と煎じた場合の大きな差異として挙げられる。そこで代表的な成分による沈殿形成の挙動について,紫外可視スペクトル分析による比較を行い,沈殿形成の要因として成分間のカウンターイオンの影響や疎水性相互作用を示唆する基礎的データを得た。また明瞭な沈殿形成を示す生薬成分の一つとして大黄に含まれる高分子成分が関与していると考えられたことから,入手可能であった基原の異なる大黄や修治された大黄についてGPCによる高分子成分の成分分析を行ったところ,それぞれ異なる分子量分布を示した。これら成分の組成の違いが沈殿形成に与える影響についても今後検討する必要がある。また別途,疎水性成分の沈殿形成への寄与を検討するため,補骨脂の疎水性成分について精査を行い,その過程において新規化合物の構造を明らかにした。漢方処方の多角的評価を行うために,漢方エキス製剤と煎じ液について比較を行ったところ,エキス製造時に除かれるとみなされる沈殿に特定の成分が移行していることを認めた.そこで,沈殿形成に影響を与える要因に着目し検討を進めた.その要因の一つとして疎水性残基の相互作用による複合体形成が挙げられる.疎水性成分を多く含む補骨脂について精査を進め,疎水性相互作用のモデルとなりうる化合物を単離し,その構造と活性を明らかにした.一方,漢方処方に配合される生薬の多くに含有されるタンニン類は金属やタンパク質との相互作用により難溶性の沈殿を形成することが基本的・共通の性質である.大黄は繁用される重要生薬であり多様な成分を含有しているが,高度にガロイル化された縮合型タンニンをも多く含む生薬でもある.その基原とされる植物により,縮合型タンニンの組成に違いがあるとされることから,今回,基原の明瞭な信州大黄について,粗分画により高分子タンニン類を効率的に単離する方法を確立し,分解反応によりそれらの構成単位を明らかにした.また,市販の大黄ごとに異なる分子量分布を示すことを認めた.また,カフェタンニンと呼称されるキナ酸のカフェ酸エステル類は,分子内にカルボキシル基を有することから,ナトリウムイオンやカリウムイオンと容易に塩を形成しその溶解性が液性により大きく変化する.まずは,化合物レベルでの溶解性と複合体形成を検討するために,キク科生薬からカフェタンニン単離を行った.得られた標品を用い溶液中で液性によるNMRでのケミカルシフトを比較し,既報の構造に矛盾があることを明らかにした.また,代表的なカフェタンニンであるロズマリン酸は,シソ科植物に多く分布することから,シソ科植物について成分の精査を進め,部位によりその含有量に差があることを認めた.沈殿形成能を有するタンニンとして加水分解性タンニンについて検討を進めた。特に、繁用される生薬である芍薬のgalloylglucose類については、処方中にどの程度含有されているのか、これまでにほとんど検討されてこなかった。今回、逆相HPLCでは混合物として検出が困難な高分子成分についても順相HPLCを利用することにより、分析が可能であり、かつ、比較的短時間で分析できることを確認した。その結果、有機溶媒で抽出され芍薬に含有されるhexa-, hepta-galloylglucoseは、通常の煎じ方では溶出されないことが確認された。次に、汎用される芍薬甘草湯をモデル処方として、以前確立したグラジエントHPLC分析と順相HPLCを組みわせることにより、芍薬甘草湯にふくまれる主要な成分について加熱時間や火力など煎じ方の影響を検討した。また、芍薬甘草湯に附子を加えた芍薬甘草附子湯との比較を行ったところ、penta-galloylglucoseの溶出量に大きな変化はなく、相互作用は小さいことが確認できた。

さらに、別な処方として温清飲中には芍薬と黄連、黄柏などのアルカロイド生薬が配合されることから、これらの生薬との相互作用についても検討を進め、芍薬のpenta-galloylglucose量がこれらの生薬との共存により煎液中で減少することを認めた。一方、生薬成分についても引き続き検討を加えた。呉茱萸はアルカロイドがその有効成分とされる生薬であるが、今回、比較的高極性の分画についても精査を行い、プロシアニジン関連の化合物が含まれていることを明らかにした。幅広い極性の芳香族化合物の一斉分析が可能である分析条件を確立し,相互作用による煎液中の成分の変化に着目し実験を進め,芍薬と他の生薬組み合わせによる,加水分解性タンニンの挙動の変化について検討した。また沈殿形成の挙動について,紫外可視スペクトル分析による比較を行い,要因としてカウンターイオンの影響や疎水性相互作用を示唆する基礎的データを得た。さらに補骨子からはモデルとなりうる化合物を単離し,その構造と活性を明らかにした。一方,高分子ポリフェノールの分析には,GPCによる分析が有効であり,これら高分子成分が他の生薬との沈殿形成に関与していることが示された。指標成分の定量だけでは評価できない漢方処方の全体像を明らかにする目的で,沈殿形成に関与する成分について検討を進めている.今回,疎水性相互作用の検討材料として補骨脂について精査し,疎水性成分のモデルとなりうる化合物を単離した.また,縮合型タンニン高含有生薬として大黄について,主要成分の単離同定や縮合型タンニンの構成単位や分子量分布の解析を進めた.さらに市販の生薬について比較を行い,それぞれ異なる成分パターンを示すことを明らかにした.また,カフェタンニンの1種のdicaffeoyl-quinic acidについてNMR分析によりその溶解性との関係を検討した結果,提唱されている異なる化合物とされる構造は,塩の形成によりケミカルシフト値が変化したものであり,同一化合物であると推定した.またシソ科植物に広く分布する関連化合物のロズマリン酸の部位による含有量の差についても検討した.このように多角的な評価方法によって成分間相互作用ついてその基礎となる実験方法を確立してデータを得ており,おおむね順調と考えられる.生薬化学1)沈殿形成能を有するタンニンとして加水分解性タンニンについて検討を進める.漢方処方として時間や火力など煎じ方の影響および基本処方への加減法による個々の成分の変化についての検討は,再現性などの検討が必要であるが,特に,繁用される生薬である芍薬の主要成分のpenta-O-galloylglucoseについて,芍薬甘草湯をベースに配合される生薬の加減により煎液中のpenta-O-galloylglucose含有量の変化があるかについて検討する.またアルカロイド生薬やそれらに含まれる個別の成分との沈殿形成能について検討する.その際,大黄に含有される高度にガロイル化された縮合型タンニンと形成された沈殿との比較を行う.2)黄ゴンのバイカリンや甘草のグリチルリチンなど副作用の点からも関心を高めている生薬成分であるが,この2つの成分は,分子内にカルボキシル基を有する.先のカフェタンニン類におけるカルボン酸の影響と同様に,まずは溶液中での存在状態について液性やカウンターイオンの違いによる変化についてNMRでの解析を進める.3)抗酸化活性などの生理活性を指標とし処方全体に対して通常のHPLCで分析可能な成分の寄与と沈殿などに含まれる成分の寄与について評価を進め,多角的な処方評価の総括を行う.
ナノ秒時間分解・超高速ピクセルアレイX線検出器の開発

ナノ秒応答とミクロン空間分解能を両立させた超高速ピクセルアレイX線検出器システム(128ピクセル・一次元アレイ)を開発した。アバランシェフォトダイオード(Si-APD)により検出器自身の応答を従来のシリコンピクセル検出器と比べて100倍以上高速化した。このシステムを放射光X線を使う原子核共鳴散乱研究に用いた。サブナノ秒タイミング(0.5ナノ秒)により核放射線を区別し、特定元素の電子状態を10-100μmの領域ごとに一度に測定することができた。(A)X線センサーとして128ピクセルSi-APDリニアレイを製作。ピクセルサイズはH100×V200μmと縦方向を大きくしたH100×V400μmの2種類とした。静電容量を現有アレイと同じにして高速応答特性を維持する場合と静電容量4倍で応答特性が不利になるリスクはあるもののセンサー受光面積を広げる場合の両方をテストするためである。製作は浜松ホトニクスに依頼した。ピクセル間ギャップ:50μm(H方向:19mm)、空乏層厚:10μmは既存素子と同じとした。(C)高速シンチレータ製作およびファイバー型シンチレータのテストを実施。X線エネルギー67.4 keVとして、ファイバー型無機シンチレータの発光強度、波高分布測定を実施した。3x3xt1mmのCe添加GdAlO3シンチレータを使ってテストした。X線ビームなしでも数百cps以上の残光が見つかり高速シンチレータとしての要求を満たせなかった。(A)Si-APDリニアレイ用0.5nsサンプリング・マルチチャンネルスケーリング(MCS)回路ボードを製作、放射光X線ビームを使った実験により一部のチャンネルについてはサブナノ秒時間分解能を得ることに成功した。2nsごとの入射X線パルスをピークの重なりなく、ほぼ完全に分離できる時間分解能0.7ns達成のため、サンプリング時間0.5nsのMCS回路ボードをフロントエンドASICと高速FPGAを用いて64ch入力のものを製作した。現有のサンプリング時間1ns・64チャンネルMCSボードの設計を見直して、より高い時間分解能を得るためにASICチップの配置見直しとそれに適合するパッケージやり直し、高速FPGAの採用と冷却強化を行なった。残念ながらアナログ電源部のグラウンド設計に問題があったため多くのチャンネルで高周波雑音に悩まされたが、放射光ビームを使った性能評価により一部チャンネルで時間分解能0.8nsが得られたことを確認し、雑音レベル低減のための検討を行うことができた。また、既存の1nsサンプリングボードを使った放射光核共鳴散乱実験への応用を行ない、結果を論文として発表した。(B)高速シンチレータとして重元素(ビスマス、ハフニウムなど)ナノ粒子プラスチックシンチレータの製作・テストを実施した。X線エネルギーを核共鳴散乱実験の対象核種であるNi-61の励起準位と同じ67.4 keVとして、H26年度に続き、酸化ビスマスナノ粒子を含むプラスチックシンチレータの製作などを行った。ハフニウム添加プラスチック・シンチレータの結果について論文発表を行った。(C)サンプリング速度5Gbpsのアナログメモリセル(AMC)による高速波形サンプリングを行う回路ボードを製作した。小規模APDアレイにも使用できるように16チャンネル入力とした。(A)64ピクセルSi-APDリニアレイ用0.5nsサンプリング・マルチチャンネルスケーリング(MCS)回路ボードを使って0.5ns(FWHM)の時間分解能を得ることに成功した。H26年度に問題となった高周波雑音はアナログ電源部のグラウンドをデジタル電源から切り離すことで解決できた。このボードを使ってFe-57を含んだFeBO3(333)結晶にRF磁場を印加したときの核共鳴ブラッグ散乱線への影響を評価する実験や、放射光2ns間隔パルスX線のほぼ完全な分離を確認する実験を行なった。検出器システムのテスト結果は国際会議SRI2015のプロシーディングスとしてまとめ、ドイツDESYで行なわれたICAME2015サテライトミーティングでの招待講演として報告した。核共鳴ブラッグ散乱の結果は論文として執筆中。(B)128ピクセル用0.5nsサンプリングMCSボードを製作した。処理するデータ量が倍増したため、FPGAのメモリサイズを考慮して4枚のサブボード+マザーボードという設計に変えた。そのため設計期間が長くなり回路テストはH28年度に持ち越しとなった。(C)重元素(ハフニウム)ナノ粒子プラスチックシンチレータの製作・テストを実施した。酸化ハフニウム添加プラスチック・シンチレータをSi-APD(比例モード)を受光素子とする検出器に搭載する実験を行ない、その結果について2016年3月の応用物理学会で発表、論文執筆中である。市販の鉛添加プラスチックシンチレータを搭載したSi-APDシンチレーション検出器について報告する論文は別途発表した。(D)アナログメモリセル(AMC)によって5Gbpsで波形サンプリングを行う回路ボードを使って、KEK-PFリングのハイブリッドモード運転においてX線パルス波形記録実験を行なった。結果を2016年3月の物理学会(領域10)にて発表した。APDリニアアレイ用0.5nsサンプリングMCSボードの雑音低減対策に成功し、64ピクセル用0.5nsMCSシステムを完成、予想を超えて時間分解能(FWHM)が0.5nsとなることがわかった。MCSボードの時間ジッターを十分に抑えられたこと、かつSi-APDの空乏層が10μmと薄いためSi-APDそのものの時間分解能に余裕があるためと考えている。

この64ピクセル用システムによって放射光ビームを使った性能確認、核共鳴散乱での応用実験を行うこともできた。128ピクセル用0.5nsMCSボードについては、製作までは行なえたが性能評価はH28年度に持ち越しとなった。パルス波形を高速サンプリングするAMC回路ボードによるAPD出力波形による実証も行うことができた。シンチレータについてはHfナノ粒子添加プラスチックシンチレータの製作を行い、あたらしく製作したSi-APD(比例モード)を受光素子とする検出器に搭載して評価を行なうことができた。(A)0.5nsサンプリングMCS回路系による128チャンネルSi-APDリニアレイ検出器システムの性能評価を行った。:2nsごとの入射X線パルスをピークの重なりなく、完全に分離できる時間分解能0.5ns(FWHM)を達成した64チャンネル用0.5nsサンプリングMCSシステムに続き、H27年度に製作した128チャンネルMCSシステムボードに、H25年度に製作した128ピクセルのSi-APDリニアアレイ(ピクセルサイズ:H100×V200μmおよびH100×V400μm、ピクセル間ギャップ:50μm、H方向長さ:19mm、空乏層厚:10μm)を装着し、ピクセルごとの計数分布(検出効率)や時間分解能を放射光マイクロX線ビーム(ビーム径<10μm)により調べた。(B)0.5nsサンプリングMCS回路系による64チャンネルおよび128チャンネルSi-APDリニアアレイシステムによる放射光核共鳴散乱実験やX線回折・イメージング実験を実施した。:2nsごとのX線パルスを使って検出器に直接入射して検出器システムの特性を評価した。得られた結果を国際会議(IEEE2016、11月3日、フランス・ストラスブール)で口頭発表した。また、X線干渉像の強度変化を記録する実験を行なった(PF実験課題:2016G578、およびSPring-8:2016A5400)。(C)高速シンチレータとしてハフニウム・ナノ粒子プラスチックシンチレータと検出器の製作を進めた。:厚さ1mmの検出効率:>10%(市販の鉛添加PLシンチと比べ3倍以上)、発光寿命は2ns以下、発光効率:>10%(NaI:Tl比)が得られる高速シンチレータを目指して酸化ハフニウムナノ粒子を分散させたプラスチックシンチレータを製作・テストした。受光素子としてSi-APDの4素子アレイを使ったAPDシンチレーション検出器を製作した。ナノ秒応答とミクロン空間分解能を両立させた超高速ピクセルアレイX線検出器システム(128ピクセル・一次元アレイ)を開発した。アバランシェフォトダイオード(Si-APD)により検出器自身の応答を従来のシリコンピクセル検出器と比べて100倍以上高速化した。このシステムを放射光X線を使う原子核共鳴散乱研究に用いた。サブナノ秒タイミング(0.5ナノ秒)により核放射線を区別し、特定元素の電子状態を10-100μmの領域ごとに一度に測定することができた。
関節リウマチにおける光線力学療法の応用のための基礎的研究

関節リウマチ(RA)の病像の首座は関節滑膜にあり、RAの治療に滑膜切除術が行われているが、今回、人体への侵襲が比較的少ない治療法である光線力学療法(フォトダイナミックセラピー)(PDT)をRA患者の滑膜切除へ応用することを目指して基礎実験を行った。光感受性物質としてATX-S10(Na)、タラポルフィンナトリウムを使用した時、共にRA培養滑膜細胞におけるPDT効果を認め、RAの動物モデルである滑膜細胞をSCIDマウスに移植した実験系においてもPDT効果を認めた。さらにラットコラーゲン関節炎モデルにおける関節炎発症部位に対するPDTではタラポルフィンナトリウム使用例で関節破壊の抑制効果を認め、本研究の結果よりPDTをRA患者の滑膜切除へ応用できる可能性が示唆された。関節リウマチ(RA)の外科的治療法の一つである関節滑膜切除術の新しい方法として光線力学療法(PDT)を応用するという研究を進めている。現在までにRA患者より採取し、作製した培養滑膜細胞において、光感受性物質(photosensitizer)であるArX-S10(Na)、photfrin、5-aminolevurinic acidを用いた実験でPDTの殺細胞効果の得られる条件をMTT assayにより決定している。またPDTによる細胞死はいずれのphotosensitizerにおいてもほとんどがnecrosis機構により生じることを確認している。またRA関節由来の培養滑膜細胞は変形性関節症由来の培養滑膜細胞よりも、よりATX-S10(Na)の取り込み率が高いことを確認している。しかし、in vivoのコラーゲン関節炎発症マウスの患肢のPDTでは患肢がnecrosisになる例があり、PDTの実用にはいくつかの間題がある。現在までにRA患者より採取し,作製した培養滑膜細胞において,光感受性物質(photosensitizer)であるATX-S10(Na),photofrin,5-aminolevurinic acid,レザフィリンを用いた実験でPDTの殺細胞効果の得られる条件をMTT assayにより決定している。またRA関節由来の培養滑膜細胞は変形性関節症由来の培養滑膜細胞よりも,よりATX-S10(Na)の取り込み率が高いことを確認している。しかしコラーゲン関節炎発症マウスの患肢のPDTでは患肢がnecrosisになる例があり,PDTの実用にはいくつかの問題がある。またラット関節炎モデルにおけるレザフィリンを用いたPDTでは治療効果が得られている。関節リウマチ(RA)の病像の首座は関節滑膜にあり、関節滑膜は関節破壊の主役を演じていることから、従来よりRAの治療に滑膜切除術が行われてきた。しかし、これは手術侵襲を伴い、全身状態の悪化した患者、麻酔困難の患者にとって大きなリスクとなる。そこで低侵襲な治療法であり、近年癌治療に成果をおさめている光線力学療法(フォトダイナミックセラピー)(PDT)をRA患者の滑膜切除への応用を目指して、基礎実験を行った。1. RA患者と変形性膝関節症(OA)患者の手術時に採取し、樹立した培養滑膜細胞に、培養開始から7日前後に光感受性物質であるATX-S10(Na)、タラポルフィンナトリウムを添加したところ、RA培養滑膜細胞はOA滑膜細胞よりもATX-S10(Na)、タラポルフィンナトリウムの細胞内へのとりこみが有意に多かった。2. RA培養滑膜細胞でのATX-S10(Na)、タラポルフィンナトリウムの細胞内取り込みの多い器官はライソゾームであった。3.RA培養滑膜細胞においてATX-S10(Na)、タラポルフィンナトリウム使用で共にPDT効果が見られた。PDT条件を変えてみたところ、細胞死は主にネクローシスによることが確認された。4.手術時に採取した滑膜組織をSCIDマウスに移植し、生着した後にPDTを行ったところ、ATX-S10(Na)、タラポルフィンナトリウム使用で共に滑膜細胞の細胞死を誘導でき、PDT効果を確認した。5.ラットコラーゲン関節炎モデルにおいて関節炎発症部位へPDTを行い、関節炎の抑制効果を骨破壊の程度をstage分類してx線評価したところ、タラポルフィンナトリウム投与例で関節破壊の抑制効果が見られた。本研究の結果よりPDTをRA患者へ応用にむけた基礎データが得られ、RAのより低侵襲的滑膜切除の実現が可能となることが期待された。
末梢神経障害におけるconnexin異常と障害メカニズムの検討

(1)変異Cx32の発現はmRNAレベルでも、蛋白レベルそのsize,量とも野生型Cx32と同じであった。即ち変異Cx32も蛋白まで正常のプロセッシングを受けていると考えられた。(2)細胞の免疫染色で観察すると、野生型Cx32感染細胞では細胞膜がdot状に染まったのに対して、変異Cx32では2種とも細胞質が強く染まり、細胞膜はdot状には染まらなかった。即ち変異Cx32蛋白は細胞膜まで移行していない可能性が考えられた。(3)lucifer yellowの細胞間移動を観察すると、野生型Cx32感染細胞では十分な移動があるのに対して、変異型では殆ど移動は観察されない。即ち変異型Cx32は正常なgap junctionを形成しえないと考えられた。(4)変異型Cx32感染細胞のミエリン遺伝子発現と細胞増殖能は、野生型のそれと差はなかった。即ち少なくともこの実験系では、変異型Cx32がそれらに影響を及ぼしている証拠は得られなかった。2.培養シュワン細胞でのCx32の発現後根神経節細胞とシュワン細胞のco-cultureでCx32の発現を検討した。ミエリン塩基性蛋白(MBP)とPo蛋白は培養の2日から発現しているのに比べ、Cx32は培養開始後1週間以後に始めて出現した。それはmRNAレベルでも蛋白レベルでも同様であった。以前のin vivoのデータと併せて、Cx32はミエリン形成にはさほど必要ではなく、その維持により必要であることが考えられた。遺伝性末梢神経障害の中で最も多いCharcto-Marie-Tooth病(CMT)の原因の1つとしてconnexin 32(Cx32)遺伝子の変異がある。我々はCx32変異の発症メカニズムを検討し、以下の結果を得た。1.Cx32蛋白は末梢ミエリンに存在し、ラットにおけるnerve injuryや培養シュワン細胞などにおけるMRNAの変化は末梢ミエリンの代表的蛋白であるPoのそれとほぼ同様であった。ただし、以下の2点で異なっていた。1つはPo mRNAは生後14日付近にピークがあるが、Cx32 mRNAは14日以後も徐々に増加した。もう1つは培養シュワン細胞における出現で後根神経節細胞とのco-cultureではPo mRNAはすぐに発現するのに対してCx32 mRNAは7日以後であった。2.Connexinには多くの種類があり、一つの臓器には通常2つ以上のconnexinが発現している。末梢神経にもCx32以外にCx43が発現していた。しかし、Cx44はシュワン細胞体にのみ存在し、ミエリンにはなかった。(1)変異Cx32の発現はmRNAレベルでも、蛋白レベルでも、そのsize,量とも野生型Cx32と同じであった。(3)lucifer yellowの細胞間移動を観察すると、野性型Cx32感染細胞では十分な移動があるのに対して、変異型では殆ど移動は観察されない。
レーザーの同期結合を用いた光増幅に関する基礎研究

光波による大容量の情報伝送と情報処理の用途としてトランジスタの役目を果たす光増幅器は各方面からその出現が望まれていた。その状況に鑑み、2つの発振器を適当な素子によって結合すると線形な増幅が得られることを理論的に見いだした。そして、光より取り扱い容易なマイクロ波領域において予備ないし模擬研究を行ない、その原理を理論的・実験的に確認した。その基盤の上に立って光波増幅の研究を進めた。2つの領域を比較するとき、マイクロ波発振器と半導体レーザーとはその発振原理及び特性は大きく異なるが、波動としての側面から見ると、両者は非常に良く似た同期特性を持つ事が理論的及び実験的に判明した。違いは、マイクロ波に比して光波は非常に周波数が高いので、外部環境および条件の変動に敏感で不安定になり易く、恒温装置を製作し、レーザーの発振周波数をかなり安定化させる必要があったことである。当時はまだ良好な単一モード発振レーザーが容易に入手できなかったことと、集積型ではなく通常の光回路系を用いたので、レーザー間の結合距離が長く、安定な増幅を得ることが困難であったが、この原理による光増幅が実現できる可能性は確認できた。次の段階としては、レーザー発振周波数のさらなる安定化と、回路系の超小型化であるが、その計画途上、海外において全く異なる原理による光ファイバー増幅器が開発された。当該光増幅器は、それとは異なり単一周波数動作や超小型という特徴を有するが、ほかに光増幅器が開発された以上、実験装置を拡充してこの増幅器をさらに実用的な研究に向けるのは大学としては得策でないと判断された。そこで、その増幅原理を応用して将来嘱望されている光計算機に適用できる光論理素子実現の研究へと歩を進め、光フリップ・フロップ記憶素子を提案し、その研究も付け加えた。同じ特性を有する2個の半導体レーザーをハイブリッド結合器(ハーフミラーまたは3dB方向性結合器)の対称端子に接続し、差動端子に反射板を設けて反射位相を適当に調整すると、2つのレーザー発振器は逆位相に同期しハイブリッド結合器の総和端子からは出力光が打消されて出ないようにすることができる。このような状態において総和端子から外部信号光を注入すると、2つのレーザーは同相同期状態に移行し、増幅された光信号が出力することが理論的に導かれる。このような現象を確認するための基礎として、レーザー発振素子の諸特性の測定を行ない、レーザー相互同期解明のために必要なモデルを作った。次に得られた主な結果を記す。(1)基本的に、半導体レーザーは能動的媒質を有する長方形の誘電体光共振器に過ぎないが、媒質が大きな非線形性を持ち、共振モード数が非常に多いので、簡単なモデルでは不充分である。従来のモデルは集中定数によるものであったが、分布定数的に表現する等の改良を行なった。また、レーザー相互の空間的配置による影響も考慮する必要がある。(2)マイクロ波におけるモデル実験を参考にして、新たなレーザー・マウントを設計・製作し、ベルチェ素子を付加することによって、発振周波数もかなり自由に変化できるようにした。(3)実験には組立てが容易なレンズ結合系を採用しているが、振動に弱いので、防振台を準備して安定化を計った。また、電子回路による負帰還を施して更に安定化することも考えている。(4)レーザーの発振特性・同期特性の定性的な測定が終ったので、定量的な測定を行い、相互同期および増幅特性の確認に移行する。

2個の半導体レーザーをハイブリッド結合器(ビーム・スプリッタまたは方向性結合器)の対称端子に接続し,差動端子に反射板を設けて反射位相を適当に調整すると, 2つのレーザー発振器は逆位相に同期し,ハイブリッド結合器の総和端子からは出力光が打消され出ないようにすることができる.このような状態において総和端子から外部信号光を注入すると, 2つのレーザーは同相同期状態に移行し,増幅された光信号が出力することが理論的に導かれる.このようなレーザーの同期現象を確認するための基礎として,レーザー発振素子を動作させるための回路を設計,製作し,諸特性の測定を行なった.次に得られた主な結果を記す.(1)レーザー・マウントを設計・製作し,ベルチェ素子を付加することによって,発振周波数もかなり自由に変化できるようにした.そして,温度制御を施すことによって発振周波数の安定化を計った.(2)実験には組立てが容易なレンズ結合系を採用しているが,振動に弱いので,電子回路による負帰還を施して更に安定化することも考えている.(3)従来のレーザー発振および同期を記述する式として,古く真空管発振器において導かれたファン・デル・ポルの方程式と同形式のものが使われている.しかし,レーザーの同期現象を扱うには光を単に電圧・電流あるいは電界・磁界としてではなく,波動として扱うべきであるので,波動性を考慮した新しい同期方程式を導いた.(4)レーザーの同期現象の研究において重要な同期中の測定には,超精密級のモノクロメーターまたはファイブリペロ共振器を使用する必要があったが,本研究に用いている相互同期系を利用して簡単にかつ精度よく同期周波数巾を測定する方法を考案した.
非可換確率空間におけるフィッシャー情報量とエントロピーの変形に関する研究

平成30年度は、自由独立性と通常の独立性の補間に関する調査として、q-変形Meixner分布に関する調査を行った。特に、q-Meixner分布族を分布として持つ非可換確率変数をB型Fock空間でも構成可能であることを、愛知教育大の淺井氏との共同で示した。これは既にA型Fock空間(今まで知られているq-変形Fock空間)上での構成の拡張に当たるものである。また、平成29年度の後半に見出したランダム行列モデルの一つであるF行列のスペクトル極限分布がMeixner分布族の一つであるnegative binomial classの自由類似に相当することについて、当該結果を一般化しfree beta prime分布(自由第2種β分布)を導入した。本成果は学術論文誌に投稿を行った。加えてこのH30年度後半には、この自由第2種β分布から自由第1種β分布が構成可能であることが分かり、更にこれらの自由変形類似を精査したところ、Fisher情報量を与えるスコア関数の対応が本質的な役割を果たしていることを発見した。この事実は本研究課題の非可換確率空間でのFisher情報量の変形に非常に重要な事実であり、このスコア関数の対応をより精密に調査することにより、本研究課題の当初の研究目的がより高度に達成されるものを判断し、2019年度に研究期間を延長して実施することとした。また平成30年度においてはは非可換確率論とランダム行列に関して高度な知見を有するCIMATのCarlos Vargas氏を招へいし集中的な研究討議を行った。同氏の招へいは本科研費により実施されたことも併せて報告する。理由としては以下が挙げられる。エントロピーならびにFisher情報量の変形に向けてのMexiner分布族の特徴付けに関する調査の段階でF行列が自由Meixner分布族の重要なクラスの一つになることの発見。これに基づき自由第2種β分布を導入し、この分布から自由第1種β分布を構成する際に、Fisher情報量を与える基本量であるスコア関数の振る舞いを同定できたこと。これらは当初の研究計画にあるように非可換確率空間におけるFisher情報量とエントロピーの変形に関する基本量の特定と、その挙動解析が達成されたものと判断している。2019年度の研究実施計画に関しては、本研究課題から派生して得られたランダム行列関連する新たな知見に関し、その拡張を検討する。具体的にはランダム行列理論を統計的データ解析に応用を目指す。また本研究において、これまで主として自由独立性と通常の独立性の補間を与える変形に基づくエントロピーならびにFisher情報量の変型を扱って来たが、今までに本研究で得られた知見、特に平成30年度の実績概要で述べたスコア関数の対応が、対極の変形に当たる自由独立性とブール独立性の補間を与える変形に対するエントロピーならびにFisher情報量の変形に適用可能か否かの調査研究も行う。これにより非可換確率空間における変形Fisher情報量ならびに変形エントロピーの総合的研究へと纏め上げて行きたい。また、2019年度においても、従前通り本研究課題に密接に関連する国内外で開催される研究集会等に出席しての研究動向の把握ならびに積極的な成果発表を実施するために、本科研費からの支出を予定している。また、2019年度には、本科研費に支援された非可換確率論ならびにランダム行列に関する研究成果報告のために関連研究者を交えたワークショップの開催を予定している。平成26年度は、研究実施計画通り、非可換独立性とFisher情報量ならびにエントロピーの関係についての基礎的調査を行った。その主要な研究成果のひとつとして、以下のことが挙げられる。すなわち古典的de Brujin関係式の相対エントロピー版の調査研究において、参照(reference)測度と対象(object)測度の両方をGauss型確率変数の独立増分による時間発展、つまり単純な熱拡散ではなく、より一般のFokker-Planck方程式による拡散過程に変えることにより、新たな関係式が得られることが示された。これにより、相対エントロピーの相対Fisher情報量による新たな時間積分表示が与られ、今まで知られていたエントロピー・ギャップを特殊な場合として含む、積分表示が導かれることが示された。本結果に関しては学術論文への取り纏めを行っている。非可換解析に関する基礎的研究のとしては、要素間に相関のあるランダム行列のスペクトル極限分布に関して調査研究を行った。特に、要素が行方向と列方向に2次元MAモデルで与えられる時系列的な相関のある場合に、極限分布が複合自由Poisson分布で与えられることを明らかにした。ランダム行列は非可換解析の重要なモデルであり、今後の本研究課題の非可換エントロピーならびに非可換Fisher情報量の研究に資する点は多い。本結果に関しては、研究成果を取り纏め行い、現在、学術雑誌への投稿の段階にある。さらに、平成26年度の夏には、ポーランド科学アカデミーのカンファレンスセンターで開催された非可換解析学に関する国際シンポジウムに参加・出席し、座長担当ならびに本研究課題に関しての研究討議を行なった。同会出席のために必要な旅費に本助成金を活用したことも併せて報告する。平成27年度においては、研究計画通り、非可換確率論における独立性とFisher情報量ならびにエントロピーの関係についての基本関係式であるde Bruijn等式の調査研究を更に深化させた。

de Bruijn等式とは、確率過程の言葉では、単純な熱拡散による時間発展を考えるときエントロピーの時間微分がFisher情報量のマイナス量で与えられることであるが、本研究では、これを一般化し、ある凸関数をポテンシャルとするドリフト項を持つ拡散過程による時間発展を考え、その平衡測度(Gibbs測度)をreference測度とする場合に拡張に関して研究を行った。古典系における本拡張はエントロピー・ギャップを特殊な場合として含む、相対Fisher情報量による相対エントロピーの積分表示を与えることは事前の調査で分かっていた。これを非可換確率論の範疇にある自由確率論で、自由独立性に基づく拡散過程における自由相対エントロピーの時間微分と自由相対Fisher情報量との関係に拡張した。さらに自由確率論と古典確率論を補間するqー変形非可換確率空間での研究に向けての調査研究も始めた。特にFisher情報量のqー変形のために、q-変形Fock空間上でq-生成・消滅作用素を用いて構成されるq-変形分布を持つ非可換確率変数のVoiculescuのconjugate variablesの具体例としてqーGauss分布の場合を扱った。また、平成27年度は非可換確率空間のモデルとして非常に重要なランダム行列モデルに関しても研究を行ない、特に対角成分のGauss摂動が行われたWigner型ランダム行列の漸近的平均スペクトルのゆらぎに関しての調査を行った。平成27年度までにおいては、研究計画通り、古典系においてエントロピー・ギャップを特殊な場合として含む、相対Fisher情報量による相対エントロピーの積分表示を与える関係式を自由独立性に基づく拡散過程における自由相対エントロピーの時間微分と自由相対Fisher情報量との関係に拡張した。また、qー変形非可換確率空間での研究に向けてq-変形分布を持つ非可換確率変数conjugate variablesの具体例としてqーGauss分布の場合についての調査研究に着手した。さらにランダム行列モデルについて、対角成分のGauss摂動が行われたWigner型ランダム行列の漸近的平均スペクトルのゆらぎに関して、高次のモーメントゆらぎを特徴付ける共分散行列を厳密に求めることに成功し、現在、平成28年夏の国際研究集会での発表の準備を行っている。以上より、研究内容の進捗状況は当初計画以上にあると判断している。平成28年度は、当初の研究実施計画通り自由独立性と通常の独立性の補間に関する調査を行った。通常の独立性から自由独立性に移行する重要なモデルとしてランダム行列があり、ランダム行列は、その行列サイズを増大させることにより漸近的に自由独立性に移行する。q-独立性も、通常の独立性と自由独立性の補間を与えるものとして考えられるためこのq-独立性との関連を視野に入れ、平成28年度は、このランダム行列の行列サイズを無限大にしたときのスペクトル極限分布の、特にその2次漸近挙動としての分布モーメントのゆらぎに関しての研究を中心に行った。その結果、成分間にMAモデルで相関があるようなランダム行列は複合Wishart行列として与えられることを明らかにし、2次漸近挙動であるモーメントのゆらぎを厳密に求めることに成功し、結果を取り纏め学術論文に投稿を行った。また、対角成分のGauss