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警察機能の戦略的・多元的な任務配分原理の研究

我が国における「警察と行政機関の協働」の要件と限界を、主に児童福祉法制や災害対策法制、青少年保護法制などを素材にして検討するとともに、戦後警察改革の柱である脱警察化を踏まえつつ、行政機関に対する警察の役割について明らかにした。具体的には、ドイツ警察・秩序法に通底して認められる補完性原理(危険防御が他の行政庁によっては不可能あるいは適時には不可能であると認められる場合に限り、警察は他の行政庁の管轄領域内でも活動することが認められる、とする法原理)が、我が国の警察法秩序において、果たして、またどの程度認められるかを、戦後の我が国の警察改革の歴史や学説の展開を振り返りつつ、明らかにした。1本研究の2年目は、初年度に引続き日独警察組織・権限法に関連する文献を収集するとともに、研究計画をさらに進展させるべく、ドイツ警察・秩序法を素材とし、警察と秩序行政庁の権限配分を規律する補充性原理の成立過程、意義、その機能について調査・検討を行った。具体的には、ドイツ各州における警察法の制定経緯並びに警察と秩序行政庁各々に認められている権限とその関係性を明らかにするとともに、警察と秩序行政庁の権限配分が実務においてどのように機能しているのかについて調査を行った。その結果、危険防御の任務は第一に秩序行政庁が担い、秩序行政庁が時宜を得てこの任務を行い得ない緊急の事態が生じた場合にのみ警察が活動するという役割分担(補充性原理)が存在すること、しかし実際上は秩序行政庁の組織(執行)体制の欠如により、警察の果たす役割が徐々に大きくなっていることが明らかになった。2これに続き、我が国の現行警察関連立法を悉皆的に調査し、一般行政機関との関係において警察が活動しうる範囲を実質的に規定している要素を帰納的に抽出する作業を行った。とりわけ災害時における自治体と警察との連携や児童虐待対応における行政機関(子供支援課)と警察との連携を素材にしながら、多機関連携が問題になった事件や実務慣行について調査を行った。その結果、我が国では〝警察任務一般条項〟とも言うべく、他の行政機関の所掌事務とされている案件においても、警察の責任の名の下で活動が認められる傾向があることが明らかになった。これは一般には警察権限の拡大という意味で否定的に評される現象ではあるが、他方で実務的には縦割り行政の打破という意味において肯定的に評価されてもいる。今後は、危険防御任務における警察の役割を肯定的に評価しつつも、その限界についてさらに検討する必要があることが明らかになった。1ドイツ警察法を参照しつつ我が国の警察機関の任務配分を再考することで警察機関の機能に適合的な任務配分を明らかにすることを目的とした本研究では、初年度において日独警察機関の組織・権限法に関連する文献を収集するとともに、戦後内務省の権限がどのような背景の下で一般行政機関に移譲されたのかを警察関連立法の改正経緯の調査を通じて明らかにしようとした。より具体的には、警察機関は警察法二条一項が定める「責務」と二項が定める「限界」との関係において、果たしてまたどの程度行政機関の任務に関与することが許されるかを考察した。2研究調査の結果、我が国における戦後の警察改革が警察事務の市町村への移管や公安委員会制度の創設など、主として「警察の地方分権」に狙いを置き、また現行警察法に向けた論議においても警察に対する民主的な管理と能率的運営の達成や地方分権と国の関与という、どちらかというとマクロ的・垂直的権限配分に議論が集中したことから、行政機関と警察との権限分配というミクロ的・水平的権限配分への考察が不十分のままに終わったこと、つまり内務省の解体・脱警察化という政治的歴史的意味に関心が集まり、行政機関と警察機関の権限配分というドグマーティシュな意味を探求する視点が欠如していたことを明らかにした。3その上で、ドイツの戦後の脱警察化の歴史を調査し、水平的権限配分の視点から、各州における警察法の制定経緯並びに警察機関に認められている各種権限を明らかにするとともに、我が国の警察機関に付与されている権限との相違点などを明らかにした。研究課題の最終年度となる本年度は、ドイツ並びに日本における「警察と行政機関との協働」の実態を、主に児童福祉法制や災害対策法制、青少年保護法制などを素材にして検討するとともに、脱警察化と行政機関に対する警察の役割についての理論化を行った。これまでの過去2年間の研究結果によれば、戦後我が国の警察法制は、行政警察権限を警察機関から行政機関に移譲し(脱警察化)、警察を「法執行機関」として位置づけたが、他方で、警察官吏の権限と行政機関に新たに付与された権限が競合することにつき、規範的な調整が行われることはなかったことが明らかになっている。これは、警察法・警察官職務執行法と行政警察権限を規定する特別法との関係を、意図的に寸断しようとする戦後警察改革の結果でもあった。

しかし他方で、警察官吏に認められる即時強制権限(緊急権限)は、行政機関が固有の任務を執行する上でも必要不可欠であり、また行政機関にはしばしば独自の執行力が備わっていないことからしても、警察との連携・連帯が、現在、行政各分野(特に児童虐待や災害救助の領域)で強く要請されるところとなっている。本年度は、上記のような法状況の、いわば規律の空白領域において、警察官吏の権限が〝事実上〟ないし〝アドホックに〟ーまた場合によって警察行政機関の任務履行においてー行政機関の管轄領域に及ぶという、不透明な連携が生じている実態を調査し、その問題点の解決方法ついて検討を加えた。その成果の一部は、北大法学論集65巻5号、66巻1号(2015年)に「脱警察化と行政機関に対する警察の役割(1)(2・完)ー『隙間なき危険防御』の法的位置づけ」と題して掲載したところである。社会科学1初年度並びに本年度において、研究に必要となる文献(とりわけ日独警察機関の組織・権限法に関連する文献)の収集はほぼ終えることができた。またさらに初年度において構築した海外(ドイツ)における人的ネットワークを活用し、ドイツの警察実務家へのヒアリング調査や警察法研究者へのインタビューを実施することもできた。2具体的には、ドイツ・フライブルク地区警察本部のD. Klose氏に警察と警察行政庁ないし特別秩序行政庁との協働の具体的実例について、またフライブルク県庁(行政管区庁)の警察本部長B. Rotzinger氏に現在進行中であるバーデン=ビュルテンベルク州の警察改革(執行警察部門の統廃合・任務遂行の効率性と柔軟性の追求・IT部門強化・改革の意義と効果等)についてヒアリング調査を実施した。またドイツ・フライブルク大学(D. Murswiek教授)での在外研究期間中には、警察法研究者でもあるR. Poscher教授やT. Wuertenberger名誉教授(ともにフライブルク大学)と面会し、研究課題について意見交換を行うほか、ドイツの国内治安法制に係る重要論文の翻訳や、同大学が主催する「欧州における市民安全法ネットワーク」研究プロジェクトに参加することもできた。いずれも、ドイツの警察制度を実務・理論両面から把握することに寄与するものであり、ドイツ滞在時の当初の目的をほぼ達成することが出来たと考えている。研究の最終年度は、これらの研究資料をさらに精緻に分析した上で我が国の警察法制度との異同を慎重に明らかにし、警察と行政機関の権限配分を貫く法原理を見出すことが可能か検討することにあり、研究は概ね順調に進んでいると言える。1当初の計画では、研究初年度は研究計画の基礎を固める段階として、文献の収集並びに国内・国外の研究ネットワークの整備・構築を目標としていた。(1)具体的には、まず日独警察機関の組織・権限法に関連する文献を収集すると同時に、ドイツの実務雑誌Die Polizei(同雑誌は、主に警察実務家向けの雑誌ということもあって、各ラントの制度を踏まえた豊富な警察実例が紹介・分析されており本研究にとって有益である)の収集に取りかかった。この作業は現在も進行中である。
アニソール類を用いる触媒的クロスカップリング反応の開発

通常ハロゲン化アリールを用いるクロスカップリング反応において、アニソールなどの不活性なフェノール誘導体が利用可能であることを明らかにした。ニッケル触媒及び嵩高く、電子供与性の大きな配位子を用いることが鍵である。具体的な反応としては、ボロン酸を用いる鈴木-宮浦型カップリング、アミンによるアミノ化、ヒドロシランによる還元的切断反応が、不活性な炭素-酸素結合の切断をともなって進行することを見出した。ハロゲン化物のかわりに、アニソール誘導体を用いる触媒的分子変換反応の開発を目指して以下の検討を行った。1.単環アニソール誘導体での鈴木-宮浦カップリング:オルト位にピリジンなどの配向基を導入することで、従来反応が進行しなかった単環のアニソール誘導体の炭素-酸素結合切断をともなった鈴木-宮浦反応が進行することを明らかにした。2.メトキシ基の特性を利用したオリゴアレーン類の合成:従来のハロゲン化物を用いるクロスカップリングとアニソールのクロスカップリングとを組み合わせることで、保護・脱保護を行うことなく、直接的にテトラアレーン合成することができた。3.炭素-酸素結合切断反応を鍵とするアミノ化反応の開発:アニソールを用いる触媒的変換はこれまで、有機金属試薬とのクロスカップリングに限定されていた。本研究により、アミンを求核剤として用いる、アミノ化反応へと展開できることを明らかにした。配位子としては、従来炭素-酸素結合活性化に有効であるとされてきたトリシクロヘキシルホスフィンではなくN-ヘテロサイクリックカルベン配位子が最適であることを見出した。さらに、本アミノ化反応は、アニソール誘導体だけではなく、アシル化フェノール誘導体にも適用可能であり、炭素-酸素結合を切断し、アミノ基へと置換することができる。以上の成果により、これまで不活性と考えられてきた、フェノール誘導体をハロゲン化物の変わりに種々の変換反応へと利用できることを示すことができた。ハロゲン化物の代わりに、アニソール誘導体を用いる触媒的分子変換反応の開発を目指して以下の検討を行った。(1)メトキシ基の還元的切断反応:ニッケル(0)触媒及びトリシクロヘキシルホスフィン存在下、メトキシナフタレンとヒドロシランを反応させるとメトキシ基が水素に置き換わった生成物が効率よく得られることがわかった。メトキシ基以外にも、エトキシ基やベンジロキシ基も本条件下、効率よく切断され還元反応が進行する。本反応はナフタレンのほかにもキノリンやフェナントレンなどの縮合多環系化合物に対して適用可能であり、穏和な条件下でメトキシ基を除去することが可能である。一方、アニソール誘導体では反応性が著しく低下するが、オルト位にエステルやピリジンなどの配向基を導入することで効率よく反応が進行する。このことにより、複数のメトキシ基の位置選択的な除去が可能となる。さらに、メトキシ基以外にも、通常不活性なフェニルピバレート誘導体も本触媒系に適用可能であり、ピバロキシル基が還元的に除去可能である。メトキシ基やピバロキシ基は、芳香環のC-H結合の官能基化反応において、配向基として作用することが知られているが、本反応と組み合わせることにより、除去可能な配向基としての利用が可能となる。(2)含窒素ヘテロ環化合物に結合したメトキシ基のアミノ化反応:前年度に、メトキシナフタレンのメトキシ基の切断をともなったアミノ化反応が進行することを明らかにしている。しかし、その反応は単環の誘導体には適用できなかった。今年度の検討により、ピリジンやキノリンなどの電子不足性含窒素複素環に結合したメトキシ基は、ニッケル触媒とN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いることでアミノ化可能であることを見出した。
がんのサブクローン構造を俯瞰的に攻略するための統計的解析手法の開発

がんは一つの正常な細胞が遺伝子変異を蓄積しながら進化し、異常増殖することで発生すると考えられている。この遺伝子変異の組み合わせは患者さんごとに異なり、また患者さん一人の中でも、異なる遺伝子変異の組み合わせを持つサブクローンと呼ばれる細胞集団が存在することが明らかとなっている。がんの治療抵抗性と再発性は同じがんの中に含まれる一部の抵抗性を示すサブクローンに一因があり、もともと少数であった抵抗性のサブクローンが、薬剤投与という環境変化に適応するために進化・増殖することで抵抗性を獲得すると考えられている。そのため、治療背景の異なる患者さんのサブクローン進化の構造がどのように異なるのかを理解することはがん治療において重要である。本研究では、一検体のがんから複数の異なる部位の遺伝子変異を次世代シークエンサーを用いて調べることで、検体内においてサブクローンがどのような過程で進化したかを推定し、多数検体から得られるサブクローン進化の違いを定量化することで、対象群をサブクローン進化の類似性に基づきクラスタリングする解析手法を開発した。各グループと治療背景との関連性を調べることで、サブクローン進化と治療反応の関係性を調べることが可能である。実際に8名の淡明細胞腎細胞がんおよび11名の非小細胞肺がんを本手法により解析した結果、同定したサブグループが再発性と薬剤感受性の特徴を持っていることが明らかにした。本年度は、一人の患者さんのがんから複数の異なる部位の遺伝子変異を次世代シークエンサーを用いて調べることで、患者内においてサブクローンがどのような過程で進化したかを推定し、多数の患者さんから得られるサブクローン進化の違いを定量化することで、患者群をサブクローン進化の類似性に基づきクラスタリングする解析手法を開発した。各グループと治療背景との関連性を調べることで、サブクローン進化と治療反応の関係性を調べることができ、実際に8名の淡明細胞腎細胞がんおよび11名の非小細胞肺がんを本手法により解析した結果、同定したサブグループが再発性と薬剤感受性の特徴を持っていることが明らかとなった。提案手法を検証するために、これまでに知られていたがんのサブクローン進化構造を模した大規模シミュレーションデータを作成したが、研究計画当初には想定しえなかった新たなサブクローン進化構造が他のグループにより提案され、それらも含めた新たなシミュレーションデータを作成することになったため、研究にやや遅延が生じた。本研究では、検体ごとのがんの進化構造を統計科学的なアプローチで推定・分類する手法を開発し、肺がん・腎がんにおいてがんの進化原理が異なること、またがんの進化構造と再発・治療抵抗性との間に関連性があることを明らかにした。この遺伝子変異の組み合わせは患者ごとに異なり(腫瘍間不均一性)、また患者一人の中でも、異なる遺伝子変異の組み合わせを持つサブクローンと呼ばれる細胞集団が存在することが明らかとなっている(腫瘍内不均一性)。そのため、治療背景の異なるがん細胞のサブクローン進化の構造がどのように異なるのかを理解することはがん治療において重要である。初年度は、がんの進化構造を特徴付けるための数理的な基礎理論である木構造空間を詳細に検討を行い、本課題への応用に向けて解決が必要な問題点に対する数理的な拡張を行い、がんの進化構造を分類するためのプロトタイプを作成した。次年度では、プロトタイプに基づく数値実験を実施して、既報のがん進化構造の特徴を捉えられていることを確認するとともに、実際のデータへの適用を通じて有用性を確認した。また、ソフトウェアの公開を行うとともに、プレスリリースも行い社会への発信も積極的に実施した。またこれらの成果を、国際会議と雑誌論文にて発表した。

がんの治療抵抗性と再発性は同じがんの中に含まれる一部の抵抗性を示すサブクローンに一因があり、もともと少数であった抵抗性のサブクローンが、薬剤投与という環境変化に適応するために進化・増殖することで抵抗性を獲得すると考えられている。そのため、治療背景の異なる患者さんのサブクローン進化の構造がどのように異なるのかを理解することはがん治療において重要である。本研究では、一検体のがんから複数の異なる部位の遺伝子変異を次世代シークエンサーを用いて調べることで、検体内においてサブクローンがどのような過程で進化したかを推定し、多数検体から得られるサブクローン進化の違いを定量化することで、対象群をサブクローン進化の類似性に基づきクラスタリングする解析手法を開発した。各グループと治療背景との関連性を調べることで、サブクローン進化と治療反応の関係性を調べることが可能である。実際に8名の淡明細胞腎細胞がんおよび11名の非小細胞肺がんを本手法により解析した結果、同定したサブグループが再発性と薬剤感受性の特徴を持っていることが明らかにした。本年度開発した手法を、さらに臨床的に意義あるものにするために、以下の点に焦点を当てて研究を進めていく:1.がんの進展に密接に関わると考えれる遺伝子変異を考慮し、がんのサブクローン進化構造の分類モデルを構築すること2.生物学的・医学的な解釈が可能なパスウェイレベルでのサブクローン進化構造の分類モデルを構築すること本研究では、がん進化の構造を遺伝子変異より推定し、進化構造のトポロジーに基づいて進化木を分類する方法を開発した。がん進化構造の推定では、離散的問題の性質上、最適解が一意に定まらず多数の候補解が生じうるため、はロバストな推定方法を開発することが今後の研究課題である。また、がん進化を医学・臨床的な観点から解釈していくためには、ドライバー/パッセンジャー変異の区別や、獲得された変異が関わる生物学的パスウェイとの関連性などとも結びつけなければならないが、現時点ではそれらの情報までを組み込んだ手法は提案されておらず、それについても今後の研究課題であると考えられる。提案手法を検証するために、これまでに知られていたがんのサブクローン進化構造を模した大規模シミュレーションデータを作成したが、研究計画当初には想定しえなかった新たなサブクローン進化構造が他のグループにより提案され、それらも含めた新たなシミュレーションデータを作成することになったため、研究にやや遅延が生じ、本年度の使用額の一部を次年度に繰り越した。平成29年度までにがんの進化構造を推定し分類する手法を開発し論文化を行ったが、その過程で、分類したがん進化の構造を医科学的な観点から解釈する点についてさらに発展させる方法論を見出したため、当初の計画を一部変更し、次年度で、がん進化の生物学的意義を生物学的パスウェイに基づき推定する手法を開発することを目的とした計算機環境維持・論文投稿費用分の金額を繰り越した。スーパーコンピュータ利用料および論文投稿料に用いる予定である。
フロンガス・ダイオキシン類等の有害物質の接触分解に関する研究

ダイオキシン対策と窒素酸化物対築は拮抗する側面があるので、まず、ダイオキシン類の分解に用いる白金系触媒の窒素酸化物除去特性について検討した。実験では濃度を調整した一酸化窒素とアンモニアガスを予熱し触媒反応層を通した。触媒としては、ハニカム形状(直径約25mm)の白金系触媒を用いた。反応助剤であるアンモニアの窒素酸化物に対する比率、反応温度、空間速度をパラメ-タとして変化させた。温度が300°C以上であれば、空間速度が3,000hr^<ー1>以上でも十分な窒素酸化物除去が達成されることが確められた。ダイオキシン類の分解実験に入る前に、簡単な形の芳香族炭化水素について、その分解実験を行った。触媒を用いることによってモノクロロベンゼンは空間速度2,500hr^<ー1>では300°C程度の低温であってもほぼ完全に分解が出来ることが分かった。ベンゼンの場合には空間速度20,000hr^<ー1>であっても200°C程度の低温でほぼ完全に分解が出来た。PCDDs(ト-タルのダイオキン)の分解に対する温度の影響を調べた結果、触媒を使うことによって300400°Cの温度範囲で80ないし95%の分解が達成できることが分かった。このほかにも、ハニカム触媒の目開きの影響や空間速度の影響について実験を行った。白金系ハニカム触媒を用いた窒素酸化物およびベンゼン、モノクロロベンゼンならびにダイオキシンの接触分解に関する基礎実験の結果、これらの物質の接触分解が有望であることが示された。今後は設計・運転の技術を確立するための詳細な速度論的検討とフロンに関する同様の実験を遂行する必要がある。
日本の地方政治における女性の政治的代表性の研究

先行研究によれば、女性の政治的代表性を高める方法としてもっとも有効的なのがクォータ制度(候補者及び議席割当制度)である。しかし、日本では選挙における女性クォータが導入されていないにもかかわらず、地方議会においては、女性議員が着実に増えつづけている。本研究は、クォータ制度以外に女性議員を増やすためにはどのような取り組みが存在するのかを、市民社会、または政党の選挙戦略に着目して明らかにする。そのため、研究期間初年度に女性議員がもっとも多い東京都議会を事例として、政党は女性議員を増やすためにどのような戦略を取り上げているのか、そして、その結果として選出された議員は女性の利益をどのように代弁しているのかを分析した。本研究の主な研究成果は二つである。まず、2000年代以来東京都議会の会議録(本会議・委員会)を検討し、女性の利益に関する政策トピックは何か、誰が(議員性別・政党)このような政策トピックに言及するのかに関するデータを集めた。そのデータ分析を通し、男性議員より女性議員が、女性議員の中でも少数会派所属の議員らが(共産・公明・東京生活者ネット・無所属)特に女性の利益を代弁していることが明らかとなった。また、最も女性の利益に関する発言をしている議員ら5人とインタビューを行い、現在東京都議会の少数会派所属の女性議員らは、女性やマイノリティ(社会で声をあげられない人々)の意見を代弁するために政治家になり、議員になってからもその人々のために活躍していることがわかった。本研究の意義は、まず、日本政治研究において、地方議会における女性の利益の内容とそれが議員の性別や所属政党によって異なることを明らかにした。さらに、女性と政治に関わる研究において、少数政党の女性候補者リクルート戦略に着目し、その少数政党の女性議員らが女性の利益を代弁するためにどのような活躍をしているのかを明確にした。28年度が最終年度であるため、記入しない。諸外国の事例を取り上げた先行研究では、女性の政治的代表性を高める方法としてもっとも有効的なのがクォータ制度(候補者及び議席割当制度)の導入と言われてきた。しかし、日本では選挙における女性クォータが導入されていないにもかかわらず、地方議会においては、女性議員の比率が高い地方議会が少なくない。東京都議会(20.0%)がその一つの例である。本研究は、法的クォータ制度が存在しない中で、女性議員を増やすためにはどのような取り組みが存在するのかを、市民社会、または政党の選挙戦略(これらを「非クォータ戦略」という)に注目して明らかにすることである。そのために、女性議員がもっとも多い東京都議会を事例として、政党は女性議員を増やすためにどのような戦略を取り上げているのか、そして、その結果として選出された議員は女性の利益をどのように代表しているのかを分析している。以上で述べた研究内容を実施するために、日本語文献を収集、国内の専門家らと研究交流、さらに2000年代以来の東京都議会の選挙結果、本会議・委員会会議の政策発言に関する調査を行った。研究期間初年度の主な研究活動は次のようなものである。まず、東京都議会のケースを通じて、市民社会、または政党が導入した非クォータ戦略が具体的に女性議員の量的増加にどのように貢献したのか、そして、非クォータ戦略の限界は何かを分析することである。2番目の研究目的は非クォータ戦略が女性の利益の代表性にどのような影響を与えているのかを分析することである。そのため、2000年代以来東京都議会の会議録(本会議・委員会)を検討し、女性の利益に関する政策トピックは何か、誰が(議員性別・政党)このような政策トピックに言及するのかに関するデータを集めた。文献調査によって、女性議員を増やすために市民社会、または(小数)政党を中心として様々な戦略が取り上げられた事実を明らかにした。データの収集については、非クォータ戦略と女性議員の増加との関係を明らかにするため、2000年代以来東京都議会の選挙結果データを集めた。データは女性議員を増やすための政党の戦略が女性議員の増加に影響を与えることを示している。さらに、2000年代以来の東京都議会の本会議・委員会会議の政策発言に関する調査を行った。データは議員の性別と所属政党が地方議会で議論される政策アジェンダに影響を与えることを示している。また、国内の専門家らとの研究交流、女性議員へのインタビューを通じて非クォータ戦略の重要性、及び、限界を明らかにすることできた。非クォータ戦略の重大な限界は女性の利益を重点的に扱わない男性中心的な議会文化の存在であることを明らかにすることができた。これらの研究は、分析の結果を学術会議で発表し、論文を出版することであった。そのため、2015年度に、アメリカ政治学会とJSPSザイアンス・ダイアログで発表した。

まず、2000年代以来東京都議会の会議録(本会議・委員会)を検討し、女性の利益に関する政策トピックは何か、誰が(議員性別・政党)このような政策トピックに言及するのかに関するデータを集めた。そのデータ分析を通し、男性議員より女性議員が、女性議員の中でも少数会派所属の議員らが(共産・公明・東京生活者ネット・無所属)特に女性の利益を代弁していることが明らかとなった。また、最も女性の利益に関する発言をしている議員ら5人とインタビューを行い、現在東京都議会の少数会派所属の女性議員らは、女性やマイノリティ(社会で声をあげられない人々)の意見を代弁するために政治家になり、議員になってからもその人々のために活躍していることがわかった。本研究の意義は、まず、日本政治研究において、地方議会における女性の利益の内容とそれが議員の性別や所属政党によって異なることを明らかにした。さらに、女性と政治に関わる研究において、少数政党の女性候補者リクルート戦略に着目し、その少数政党の女性議員らが女性の利益を代弁するためにどのような活躍をしているのかを明確にした。今後は、次のようなスケジュールの通りに学会で研究論文を発表する予定である。まず、2016年の6月24ー27日には京都(日本)で開催されるAssociation for Asian Studies Asiaで、その後、2016年7月23ー28日にはポズナン(ポーランド)で開催されるInternational Political Science Association Meetingで研究論文の発表を行う。発表する論文のテーマは東アジア(日韓)のクォータと非クォータ戦略と女性の利益代表性の比較である。学会参加の際、パネリストからコメントをもらい、指摘を反映して論文を書き直し、国際ジャーナルに投稿することを目指している。また、次年度には調査の範囲を広げ、初年度の研究から得られた知見をさらに検証する必要があると思われる。そのため、世田谷区議会との比較研究を通じて、東京都議会に限られていない非クォータ戦略の様々な効果を明らかにすることを目的として分析をさらに深めていきたい。具体的な研究の推進方策は次のようである。まず、2000年以来の世田谷区議会の選挙データを集める。区議会の本会議と委員会会議の中で女性の政治的利益に関する区議会議員の発言を記録し、分析を行う(http://www.city.setagaya.lg.jp/kugikai/index.html)。そして、議員と政党関係者を対象にインタビュー(およそ10人)を行う。最終的に、東京都議会と世田谷区議会の比較研究によって、女性議員を増やすための政党戦略はどのような違いがあるのか、そのような違いが女性の利益の代表にどのような影響を与えているのかを分析することを目指している。28年度が最終年度であるため、記入しない。
広域的適用を目指した森林の間接計測手法開発と分散型データ処理技術手法の構築

近年,著しい技術発展を示しているレーザー測距計を,MSS(Multi SpectralScanner)等他の航空機搭載測器と組合わせて,精度を落とすこと無く,樹高・樹冠密度・森林蓄積量などの広域の森林計測値と地表面粗度を取得するための技術開発が本研究の狙いである。国内では省力化が図れるので実用上の利点が大きいし,さらに海外での利用価値はきわめて高い、初年度の平成7年度には,航空機による森林計測の対象地域として,御嶽山東南斜面と赤沢自然林を、平成8年度には浜名湖-浜松間とした。前者の選定理由は短区間で異なる樹種が出現することであり、後者の狙いは比較的平坦でありながら、都市・耕地・林地が出現するからである。御嶽で取得したレーザー測距データは末田・福嶌によって、モデル樹形を想定しつつ、樹高・森林蓄積量推定の可能性について解析が進められた。その結果、樹高推定の精度が、森林内の地表面高推定の誤差と計測ラインが必ずしも樹高頂点を通過しない誤差のために、20%程度の過小評価となった。赤沢で取得した空中写真を解析した土屋による報告では、パソコンレベルでの作業によって、樹冠密度(面積当たりの本数)は針葉樹では良好に推定可能であることが明らかとなった。但し、広葉樹では、頂部が比較的、平坦であるので、本数の判別は難しい。一方、林による樹形モデリング研究班はスギとヒノキを対象として調査を行った。57年生スギ樹枝の伸長が幹より螺旋状に高さを増すことを見いだし、それをモデル化に取り入れた。檜山・玉川・福嶌は複雑地表面での領域平均フラッス推定に重要な、広域粗度分布から広域地表面パラメータ推定の手法を示し、かつMSSによる地表面温度や係留気球による大気境界層内の風速と温位プロファイル観測調査を同時期に行った結果、フタックスの寄与域を見いだした。近年,著しい技術発展を示しているレーザー測距計を,他の航空機搭載測器と組合わせて,精度を落とすこと無く,広域の森林計測に利用する技術開発が本研究の狙いである.日本では省力化が図れるので実用上の利点は大きいし,かつ海外での利用価値はきわめて高い.初年度の平成7年度では,航空機による森林計測の対象地域として,短距離間に異なるタイプの森林帯が出現する山岳地域を探索し,結果的に御岳山南東斜面が選定された.対象地は直線距離にして8,000m以内に斜面下部から上部へ,カラマツ人工林,ミズナラ天然林,ツガ・トウヒ林,アオモリトドマツ低木林,カンバ低木林,ハイマツ帯が分布している.1995年10月3日正午,ヘリコプターに搭載したレーザー測距計による地表高(樹冠高)とGPS(Global Positioning System)による3次元位置計測を行ない,かつ同日に同じコースをセスナ機によるMSS(Multi Spectram Scanner)計測を行なった.MSSは可視3,赤外2の合計5バンドである.Differencial(地表に設置されたGPSと航空機に搭載されたGPSとの差額)として,1秒間隔で算定された航空機の3D位置で補正されたレーザー測距計のデータは,まず地表の凹凸を数10cm間隔で計測できており,斜面下部の高樹高から亜高山の低木帯に移行する過程を波形の変動として良く示している.樹海毎の波形特性の解析は進行中であるが,ここでは.MSSデータから地表面温度どを再現した結果を述べると,森林樹冠部の低温部と舗装道路部分の高温部がよく再現されていた.本研究班では,他にもセスナ機で得られた空中写真から,ディジタル地形図を作成する作業を進めており,かつ樹冠部の凹凸に関して,樹形モデルからのアプローチを進めている,なお,今回の航空機による計測が成功したのを受けて,地表での検証データ作成と地表部での間接森林計測を意図した,森林計測調査が平成8年度に予定されている.近年,著しい技術発展を示しているレーザー測距計を,MSS(Multi SpectralScanner)等他の航空機搭載測器と組合わせて,精度を落とすこと無く,樹高・樹冠密度・森林蓄積量などの広域の森林計測値と地表面粗度を取得するための技術開発が本研究の狙いである。

檜山・玉川・福嶌は複雑地表面での領域平均フラッス推定に重要な、広域粗度分布から広域地表面パラメータ推定の手法を示し、かつMSSによる地表面温度や係留気球による大気境界層内の風速と温位プロファイル観測調査を同時期に行った結果、フタックスの寄与域を見いだした。本研究班は、航空機利用や新しいセンサーを用いた森林間接計測手法の開発を目指している。特に、樹高や森林密度、葉面積、樹冠面粗度などの信頼性ある間接計測法確立が研究期間(平成79年度)の具体的なターゲットである。初年である平成7年度においては、御岳山の南東斜面の森林帯ごとに、ヘリコプターによるレーザ測距データとセスナ機によるMSSデータを取得し、その解析を平成8年度に行った。樹種はカラマツ人工林、ミズナラ等の落葉広葉樹林、トウヒ等常緑針葉樹林、ガケカンバ林、ハイマツ林であるが、それぞれに、特有の地表面凹凸が顕れ、それが粗度高として検出された。また、MSSの赤外画像から、道路や草地、森林体ごとに、地表面温度分布の相違が検出された。平成8年度には、地表面はほぼ平坦であるが、農地、都市、草地が存在する浜松市付近に数キロメートルの側線を取り、平成7年度と同様に、レーザー測距データとセスナ機によるMSSデータをを取得すると共に、航空機観測時を含む3日間、測線上の2地点(浄水場内の草地と天竜川河川敷)で地表面のエネルギー収支観測を実施した。河川敷では日中、境界層での気温・湿度・風速の鉛直分布を計測した。得られたデータから、プロファイル法による地表面フラックスの算定と、ドップラーソーダーと係留気球の風速プロファイルデータの比較を解析中である。なお、航空機観測とは別に、森林の物理構造把握の手段として、樹木成長のモデル化とレーザ光切断法を用いた森林構造の把握手法の開発を行っており、平成9年度には航空機によるレーザーデータのスペクトル構造とのつき合わせを行う予定である。近年,著しい技術発展を示しているレーザー測距計を,MSS(Multi Spectral Scanner)等他の航空機搭載測器と組合わせて,精度を落とすこと無く,広域の森林計測値と地表面粗度を取得するための技術開発が本研究の狙いである。初年度の平成7年度には,航空機による森林計測の対象地域として,御嶽山東南斜面と赤沢自然林を,平成8年度には浜名湖-浜松間とした。前者の選定理由は短区間で異なる樹種が出現することであり、後者の狙いは比較的平坦でありながら、都市・耕地・林地が出現するからである。御嶽で取得したレーザー測距データは末田・福嶌によって、モデル樹形を想定しつつ、樹高森林蓄積量推定の可能性について解析が進められた。その結果、樹高推定の精度が、森林内の地表面高推定の誤差と計測ラインが必ずしも樹高頂点を通過しない誤差のために、20%程度の過小評価となった。赤沢で取得した空中写真を解析した土屋による報告では、パソコンレベルでの作業によって、樹冠密度(面積当たりの本数)は針葉樹では良好に推定可能であることが明らかとなった。但し、広葉樹では、頂部が比較的、平坦であるので、本数の判別は難しい。一方、林による樹形モデリング研究班はスギとヒノキを対象として調査を行い、それを基に樹形成長のモデリングを行った。檜山・玉川・福嶌は広域粗度分布から広域地表面パラメータ推定の手法を示し、かつMSSによる地表面温度や係留気球による大気境界層内の風速と温位プロファイル観測調査を同時期に行った結果、フラックスの寄与域を見いだした。なお、LAI(Leaf area index)の間接計測法の開発は、田中によって進められている。
サドル解に着目した秩序構造及び大規模乱流構造の解明と制御

本課題は,秩序構造及び大規模乱流構造を,ナビエ・ストークス方程式の不安定な周期解や定常進行波解を用いて解明あるいは制御することを目的として行われた.平面クエット系では層流と乱流の境界に存在する周期解の不安定多様体により乱流遷移の動力学を特徴づけ,また空間に局在した制御入力による流動抵抗低減を実現した.一方,正方形ダクト流における定常進行波解を求め,秩序構造と乱流二次流れとの関連性を明らかにした.本課題は,秩序構造及び大規模乱流構造を,ナビエ・ストークス方程式の不安定な周期解や定常進行波解を用いて解明あるいは制御することを目的として行われた.平面クエット系では層流と乱流の境界に存在する周期解の不安定多様体により乱流遷移の動力学を特徴づけ,また空間に局在した制御入力による流動抵抗低減を実現した.一方,正方形ダクト流における定常進行波解を求め,秩序構造と乱流二次流れとの関連性を明らかにした.本研究課題初年度の平成19年度には,前年度に引き続き壁面乱流あるいは熱対流乱流として最も基本的な,温度差を有する水平平板間クエット系の実験装置を作製し,温度勾配の導入による壁乱流中の大規模構造の安定化に取り組んだ.本実験装置では,水平な加熱平板上で薄厚ポリエステル製のエンドレスベルトを一定速度で走行させることで,壁面による剪断と加熱による浮力の両作用を実験的に実現した.本装置の特性を調べるために予備実験を行い加熱面の温度の一様性を確認し,またPIVによる速度場計測によって平均速度分布,乱流強度分布が数値シミュレーションの結果と一致することを確認した.このことから,健全な実験装置が実現できたものと判断する.さらに,本装置を用いて,壁面加熱による乱流中の大規模構造安定化の可能性の実験的調査を開始した.次に,有限差分法を用いた平板間クエット系のシミュレーションプログラムを作成し,これによる数値実験により,壁面近傍に局在した制御入力を用いて乱流中の周期サドル解を安定化できることを示し,その結果,流動抵抗低減あるいは伝熱促進がなされることを明らかにした.さらに,周期サドル解の線形安定性を解析することにより,サドル解(乱流状態)近傍に層流-乱流吸引域境界が存在することを明らかにした.また,低レイノルズ数正方形ダクト乱流の数値シミュレーションを行い,この種の乱流中の大規模構造である二次流れと,壁付近の秩序構造である縦渦構造とを関連づけられることを示した.さらに,ダクト壁を加熱することで二次流れの流動パターンを制御できることを明らかにした.本研究課題2年目の平成20年度には,前年度に引き続き壁面乱流あるいは熱対流乱流として最も基本的な,温度差を有する水平平板間クエット系の実験装置を作製し,温度勾配の導入による壁乱流中の大規模構造の安定化に取り組んだ.本実験装置では,水平な加熱平板上で薄厚ポリエステル製のエンドレスベルトを一定速度で走行させることで,壁面による剪断と加熱による浮力の両作用を実験的に実現した.前年度問題となった壁面の移動に伴う乱れを抑制するためモーターのインバータ制御の設定を変更し,PIVによる速度場計測によって平均速度分布,乱流強度分布,2点速度相関が数値シミュレーションの結果と一致することを確認した.このことから,健全な実験装置が実現できたものと判断する.さらに,本装置を用いて,壁面加熱による乱流中の大規模構造を制御できる可能性が示唆された.次に,前年度に有限差分法を用いて開発した平板問クエット系のシミュレーションプログラムを用いて周期サドル解を求め,壁面近傍に局在したわずかの制御入力により乱流中のサドル解を安定化できることを示し,その結果,流動抵抗低減あるいは伝熱促進がなされることを明らかにした.また,温度差を有する低レイノルズ数の水平正方形ダクト乱流の数値シミュレーションを行い,浮力の影響により乱流二次流れが影響を受け,多様な流動パターンが現われることを明らかにした.さらに,二次流れのレイノルズ数依存性を明らかにし,二次流れを生成する流れ方向渦度は壁近傍の秩序構造と同程度の空間スケールを持ち,他方二次流れに対応する流れ関数は秩序構造より大きな空間スケールを有することが明らかとなった.本研究課題最終年度となる平成21年度には,前年度に引き続き壁面乱流あるいは熱対流乱流として最も基本的な,温度差を有する水平平板間クエット系の実験装置を作製し.温度勾配の導入による壁乱流中の大規模構造の安定化に取り組んだ.本実験装置では,水平な加熱平板上で薄厚ポリエステル製のエンドレスベルトを一定速度で走行させることで,壁面による勇断と加熱による浮力の両作用を実験的に実現した.今年度は冷却水流路を有するジュラルミン製上壁面を作成して温度管理を徹底し,実験装置を完成させた.PIV及びLDVによる速度場計測によって平均速度分布,乱流強度分布,2点速度相関が数値シミュレーションの結果と一致することを確認し,実験とシミュレーションによって,乱流中の大規模構造が乱れに及ぼす影響を明らかにした.次に,温度差を有する低レイノルズ数の水平正方形ダクト乱流の数値シミュレーションを行い,浮力の影響による乱流二次流れや乱れのスケーリングの特性を明らかにし,さらに複合対流固有の流動パターンが現われるメカニズムを明らかにした.さらに,正方形ダクト流における非線形定常進行波解をニュートン法により求めることに成功した.

この進行波解は.乱流二次流れに典型的な8つ渦パターンを再現し,かっ乱流二次流れの振幅と同程度の強さを有する.この解に基づき,乱流二次流れ及び大規模乱流構造の生成メカニズムを提案した.また,平面クエット流の静穏周期解の不安定多様体を計算する手法を考案し,得られた不安定多様体に基づき,クエット流における亜臨界乱流遷移に対して,注入する撹乱の性質に依存しない普遍的な遷移の理論的記述を得た.
真核生物の染色体DNA複製再構成系の確立

真核生物の染色体DNA複製研究の大きな障害になっているのは、酵母を始め真核生物では染色体DNA複製の試験管内再構成系が確立されていないために、生化学的解析が充分に行えないことである。遺伝学的研究から、真核生物の染色体DNA複製反応は、複製開始点に順番に種々の因子が結合して開始されることが示唆されている。複製開始点に常に結合しているORC(Origin Recognition Complex)にまずCdc6pが結合し、次にCdtlpとMCMが結合し、pre-RCと呼ばれる複製前複合体がG1期に形成されることがその第一段階と考えられている。最近我々は、真核生物の染色体DNA複製の最初の段階であり、かつ律速段階と考えられている、origin DNA(複製開始点を含むDNA)上でのORCとCdc6pによる複合体形成の試験管内再構成に、酵母を使って世界で初めて成功した(Mizushima et al. Genes&Dev. 2000)。また最近、この複合体にさらにCdtlpとMCMを結合させることにより、pre-RCを試験管内で再構成することに成功した。今後は、このシステムを土台に真核生物の染色体DNA複製の試験管内再構成系を確立することである。具体的には、pre-RCがサイクリン依存性キナーゼにより活性化されると共に、Cdc45pなどが結合しpre-ICが形成されるので、この複合体にサイクリン-サイクリン依存性キナーゼ複合体やCdc45pなどを作用させ、pre-ICを試験管内で再構成する。遺伝学的解析から、真核生物での複製開始反応において、複製開始点に常に結合しているORCに、まずCdc6pが結合し、次にMCMが結合し、pre-RCと呼ばれる複製前複合体がG1期に形成されることがその第一段階と考えられている。我々は既に複製開始点上で、ORCとCdc6pの複合体を試験管内で形成させることに成功しているので、この複合体に、MCMを結合させ、pre-RCを試験管内で再構成することを試みた。MCMは複数のサブユニットから成るタンパク質であるので、それらすべてのサブユニットを昆虫細胞で同時に多量発現し精製する。単にMCMを加えただけでは、pre-RCが形成されなかったので、まずG1期の核粗抽出液からpre-RCを再構成し、その後その粗抽出液から、pre-RC形成に必要な未知因子を精製するという戦略をとった。pre-RCが確かに形成されているという証明は、フットプリント法により行った。その結果、pre-RCの再構成に成功した。酵母では、DNA複製に必要な遺伝子が、変異株の解析から数多く同定されている。また遺伝学的解析から、それらの遺伝子が複製反応においてどのような順番でどのように働くかも、ある程度予測されている。そこで、これらの因子(サイクリン、サイクリン依存性蛋白質リン酸化酵素、Cdc45p,RPA,RFC,DNA polymerase a,dなど)を細胞内で多量発現し、精製した。
習熟機能を有する手紡ぎロボットの開発

今回は,ヒトの手紡ぎ作業の計測とそれの力学的制御学的な解析およびこれらの成果を基にした手紡ぎロボットの制作を行った.まず,ヒトの手紡ぎ動作の測定については,ヒトの手紡ぎ動作をビデオ撮影しその映像を画像処理した.その結果,ヒトが手紡ぎを行う際の,肩,肘,手首,指先の1サイクルにおける運動軌跡と速度分布とその特徴を明らかにした.ヒトは紡糸過程では紡出糸張力に応じ指先の速度を変えることで紡出速度を加減し,これにより撚り率を一定になるようにすることにより,太さをほぼ一定に制御していると判断される結果を得た.またサイクル毎の軌跡の変動は未熟練者では大きく,熟練者では小さくなる傾向が見られた.左手の指が供給綿塊を把持する圧力は,紡ぎに大きな影響を及ぼす.そこで,綿塊を把持する圧力と紡出糸張力の測定を行い両者の関係を調べるた.把持圧力と一口にいっても,把持する掌・指の位置と把持綿塊に対する方向により異なるので,これらをすべて測定することはできない.そこで,綿塊を把持する力を単純化するため,綿塊を変形可能な筒で包みそれを把持する力を把持圧力とした.筒に搭載した張力ゲージと圧力ゲージにより把持圧力と紡出糸張力を測定し,その変化の様相を明らかにした.それによると,ヒトは張力に応じ把持圧力を微妙に加減している.その制御則の良否が熟練・未熟練に関係していると判断される.以上に述べたヒトの手紡ぎの測定と解析を踏まえ,手紡ぎロボットを制作した.腕部分は多関節シリアルリンク機構を用い,供給綿は筒に詰めてそれをロボットの手が把持する構造にした.今回のロボットは紡出糸張力を直接の制御量とし,紡出速度(指先の移動速度)を操作量にした.製作されたロボットにより紡糸を行い一応糸が紡げることを示した.今回は,ヒトの手紡ぎ作業の計測とそれの力学的制御学的な解析およびこれらの成果を基にした手紡ぎロボットの制作を行った.まず,ヒトの手紡ぎ動作の測定については,ヒトの手紡ぎ動作をビデオ撮影しその映像を画像処理した.その結果,ヒトが手紡ぎを行う際の,肩,肘,手首,指先の1サイクルにおける運動軌跡と速度分布とその特徴を明らかにした.ヒトは紡糸過程では紡出糸張力に応じ指先の速度を変えることで紡出速度を加減し,これにより撚り率を一定になるようにすることにより,太さをほぼ一定に制御していると判断される結果を得た.またサイクル毎の軌跡の変動は未熟練者では大きく,熟練者では小さくなる傾向が見られた.左手の指が供給綿塊を把持する圧力は,紡ぎに大きな影響を及ぼす.そこで,綿塊を把持する圧力と紡出糸張力の測定を行い両者の関係を調べるた.把持圧力と一口にいっても,把持する掌・指の位置と把持綿塊に対する方向により異なるので,これらをすべて測定することはできない.そこで,綿塊を把持する力を単純化するため,綿塊を変形可能な筒で包みそれを把持する力を把持圧力とした.筒に搭載した張力ゲージと圧力ゲージにより把持圧力と紡出糸張力を測定し,その変化の様相を明らかにした.それによると,ヒトは張力に応じ把持圧力を微妙に加減している.その制御則の良否が熟練・未熟練に関係していると判断される.以上に述べたヒトの手紡ぎの測定と解析を踏まえ,手紡ぎロボットを制作した.腕部分は多関節シリアルリンク機構を用い,供給綿は筒に詰めてそれをロボットの手が把持する構造にした.今回のロボットは紡出糸張力を直接の制御量とし,紡出速度(指先の移動速度)を操作量にした.製作されたロボットにより紡糸を行い一応糸が紡げることを示した.
ＨＰＬＣによるビオチンおよび異化生成物の新規高感度測定法の確立

水溶性ビタミンの一つであるビオチンの定量について、標準的な方法が確立していない。ビオチンの異化代謝物であるビオチンスルホキシド、ビオチンスルホンおよびビスノルビオチン、およびビオチン欠乏の指標であるヒドロキシイソ吉草酸について、高速液体クロマトグラフィを用いてこれらを同時に測定する方法を検討した。これらの物質に共通のカルボン酸を標識する方法および分離条件を検討した。この結果、蛍光色素で標識した方法がもっとも利用可能であった。しかし、生体試料の分析では夾雑物質が多く含まれているため、試料を濃縮しても低濃度の場合には検出が困難であった。現段階ではこの方法をビオチン測定の標準法として提案できない。本年度においては、尿および血液などの生体試料の測定において不可欠な前処理法についての検討を行った。まず水溶液中のカルボン酸を蛍光標識することによって、ビオチン、ビオチンスルフォキシド、ビスノルビオチンおよび、3-ヒドロキシイソ吉草酸(3-HIA)の混合水溶液を2040pgの検出感度で分離可能とするHPLC測定条件を確立し、前処理について、以下の項目について検討をした。尿前処理法としては、合成吸着剤(セパビーズSP850)、アビジン樹脂および固相抽出を試みた。アビジン樹脂による前処理法は、アビジンとビオチン化合物との特異的で強固な結合を利用したもので、夾雑物を容易に除去することができ、かつ高感度化することが可能である。まずアビジンとの結合前に尿中の目的物を蛍光標識することによって、アビジンとの結合を解離させやすくした。標識化に用いた尿量よりも、溶出液量を少量にし、最終的に濃縮し、高感度化を図った。結果として、夾雑物は充分に除去できたが、再現性が十分でなかった。これには内部標準物質が不可欠であるが、他のビオチン類似物の入手が困難であった。アビジンとビオチン化合物との結合解離は従来から報告されている6Mグアニジンでは不十分で、アビジンの変性によるが必要であった。このため樹脂の再利用できない。この測定法で尿サンプルを測定し、ビオチンおよびビオチン異化代謝物を同時に測定することができたが、さらに検討が必要である。なお、血清の前処理法としては、除タンパクが必要である。ただし、除タンパク剤を用いた場合には、蛍光標識に影響しない試薬の選定と希釈によるその後の濃縮の課題であるが、食品分析にも応用が可能と考えられる。平成25年度の研究計画としては、ヒトの尿及び血清などの生体試料及び食品を対象として、ビオチン及びビオチン異化代謝物を測定し、健常成人におけるこれらの基準域を設定するとともに、ビオチンの体内動態についても解析し、ビオチンの栄養状態を調べる予定であった。しかしながら、前年度から課題となっているサンプル中の夾雑物の除去方法が十分に確立しなかったために、すべての試料の測定を実施することができなかった。しかし、各種試料の測定において、下記のような問題点が明らかとなった。1)生体試料において、尿では、夾雑物が多く、ピーク同定が困難であり、感度が低い。2)血清では、夾雑物が多く、ピーク同定が困難であり、感度が低い。3)食品においては、食材によっては同定が可能である。とくに含有量が高ければ測定可能であるがリテンションタイムが変動する問題点のあることが明らかとなった。本研究の目的は、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)を利用して、汎用性が高く、前処理が容易で、より感度の高いビオチンおよびビオチン異化代謝物の同時測定法を確立する。また血液および尿のビオチンおよびビオチン異化代謝物の基準値の設定およびビオチンの体内状態および栄養状態を把握する。本年度においては、ビオチンおよびビオチン異化代謝物の標準物質を用いて、まず定量法の確立および検出感度について検討した。またビオチン欠乏の早期指標である3-ヒドロキシイソ吉草酸(3-HIA)のHPLCによる同時測定の条件についても検討した。ビオチン、ビオチンスルホキシド、ビオチンスルホン、ビスノルビオチン、3-HIAの標準水溶液をDMEQ-Hydrazideにて蛍光標識し、HPLCによる測定条件の検討を行った。この結果、HPLCはYMC-Pack FAカラムにて水/アセトニトリル/メタノール溶液と80%メタノールのグラジュエント法で、流速1.0mL、Ex360nm、Em435nmの蛍光検出の測定条件を確定した。ビオチンスルホンは試薬ピークと重なったが、30分までに他の化合物は分離し、検出感度は20pgであった。生体サンプルとしては、ビオチン投与前後の尿を利用して、尿の前処理はアビジン樹脂とセパビーズSP850を用いて比較検討した。

尿においては、セパビーズ法で夾雑ピークが若干残るが、ビオチンスルホン以外の化合物であるビオチン、ビオチンスルホキシド、ビスノルビオチンおよび3-HIAが検出できた。ビオチン欠乏症が疑われた患者尿のセパビーズ法による処理で、ビオチン投与前ではビオチンとその異化代謝物は検出できなかったが、3-HIAの増加は顕著であった。このようなことから、ビオチン欠乏状態を含め生体内のビオチン状態の把握には、尿のセパビーズ法による前処理とHPLCによる測定が有用であることが明らかになった。これまでビオチンおよび異化代謝物の標準物質を用いて、測定法の条件を検討してきた。今年度はビオチン負荷試料やビオチン含量が高い食品を用いて検討を行った。Biotin(BIO), Biotinsulfoxide(BSO), Biotinsulfon(BSF), Bisnorbiotin(BNB),及びビオチン欠乏の早期指標とされる3-Hydroxyisovaleric acd(3-HIA)標準溶液を用いてDMEQ-Hによる蛍光標識とHPLCの分離条件の確立を試みた。この結果、合成低分子吸着剤、イオン交換樹脂とC18固相抽出を組み合わせた測定法がもっとも利用可能であった。この方法は、例えば尿をセパビーズ(吸着剤)に通液→蒸留水洗浄→70%エタノール溶出→減圧乾固→1/15Mリン酸緩衝液(pH7)溶解→Dowex1-X2に通液→水洗→0.012Mギ酸溶出→C18固相通液→水洗→メタノール溶出→減圧乾固→蒸留水溶解→蛍光標識→HPLCインジェクションするものである。前処理は操作が増えるに従って、かなりの夾雑物が除去されるが、標準法として確立するためには、まだ不十分である。また、目的物質の検出感度を上げるためには現段階では試料の濃縮が不可欠であるが、夾雑物もまた濃縮されることとなり、妨害ピークとなる。HPLC法を十分に確立させることができなかったため、HPLC法の代用となる測定法について検討を行った。現在使用されている方法としては、微生物学的定量法である比濁法、寒天プレート法、酵素免疫学測定法(免疫法)がある。災害食およびビオチンサプリメントを摂取した後、微生物学的定量法による尿中ビオチン量は、日常時の平均排泄量は1.09mol/mol Creであったが、負荷後の平均排泄量は167mol/mol Creであった。しかしこれらの測定結果から標準法を提案するには至らなかった。栄養学、公衆衛生学測定物質であるビオチンの標識およびHPLCでの測定条件については確立することができた。しかしながら、尿および血液などの生体試料については、タンパク質や電解質などの夾雑物質が含まれているために、ピークの確認が十分にできなった。また除タンパクによって、夾雑物質などを除去すると、濃度が低いために検出が十分にできなかった。これまでに3通りの前処理法を検討し、アビジン樹脂による方法である程度の結果が得られるようになった。このようなことから、生体試料の測定までできずに研究の達成が遅れた。本研究で課題となっている夾雑物除去のために、試料の前処理について基礎的な検討が必要である。現在下記の4点についての検討を行っているために研究の進捗が遅くなっている。