hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ磁化測定によるスピン三重項超伝導多重相の安定化機構の解明

2次元超伝導体(転移温度1.5 K)であると考えられている.しかし,一見スピン三重項超伝導と矛盾する結果も得られており,この異常現象の起源は未だ明らかではない.この問題を解決するため,微小試料サイズで高精度の磁化測定を行う目的で,超高精度磁力計の開発・立ち上げを行い,1.5 K以下まで冷却できるように改良した無冷媒冷凍機に取り付け測定を行った.立ち上げた磁力計は,現時点では,ノイズが多いため,精密な磁化を測定できる段階ではない.一方,磁気トルク測定から,Sr2RuO4は上部臨界磁場で常伝導状態に1次転移していることがわかった.磁場勾配用コイルと磁気力検知カンチレバーシステム部品の試作等については予定通り行うことができたが,昨年11月の地震により,電磁石と電磁石の中に設置した冷凍機が経度のダメージを受けたため,まず,冷凍機の冷却試験からやり直し,破損部品の修理・装置の点検等を行うことに時間を費やしたため,測定精度を確かめることはできなかった.したがって,進捗状況はやや遅れることになった.低温磁性超伝導カンチレバー式の磁気トルク装置を開発した研究者や連携研究者や他の協力者との連絡を密にし,測定時のノイズ対策などを中心に試作部品の性能チェックを進め,装置の立ち上げを遅れを取り戻すことを考えている.当初計画では研究室所有のむ冷媒冷凍機をトップロード型冷凍機システムに改造し,より低温まで冷却できる装置を立ち上げる予定であったが,平成26年度に購入予定であったカンチレバー式ファラデー法磁力計用のサンプルホルダーおよび電磁石設置用架台を平成25年度中に導入することが可能となったため,購入を早めた.年度末の大雪のため,装置の納入が遅れたが,冷凍システムがほぼ出来上がった.年度末の物理学会出席および共同研究者との研究打ち合わせの旅程が直前で1日短くなったため.今後,カンチレバーシステムを冷凍機システムに組み込み,装置の立ち上げを行なう.また,早急に測定を自動化する.立ち上げた装置を用いてSr2RuO4などの異方的超伝導体の磁化およびその異常を調べる.また,比熱および交流磁化率の結果と比較し,多角的に解析を行なう.さらに単結晶試料よりも歪みや応力が加わっている多結晶試料や他元素で微量置換した多結晶を作製し,歪みが与える影響を調べる.磁化測定結果および比熱,交流磁化率の結果から,詳細な超伝導多重相図を完成させ,その相図中の転移の次数を明らかにし,超伝導特性を詳細に調べる.以上得られた結果を物理学会や論文誌上で発表する.次年度使用額を27年度予算の旅費に組み込み,研究協力者等と装置開発に関する研究打ち合わせを密に行う。
自動車衝突防止レーダ等のための精密な近傍レーダ断面積評価法の開発

本研究では、波長数ミリのレーダ電波に対して非常に大きな電気長をもつ自動車両等の物体との距離が遠方から直前の近傍まで精度よく予測できる理論式を開発し、合わせて、近傍におけるレーダ断面積を実測で比較することを目的としている。このため、幾何光学的回折理論(GTD)および一様漸金理論(UAT)に基づき定式化した。最終的には、任意形状を意識した近傍散乱界計算コードを開発し、部分的に実験値と比較検証した。本方法とモーメント法などの他の方法と比較し、ほぼ同等の計算結果を得ることができた。また、コーナーリフレクターおよびやや複雑な形状物体などによる実測値とも本研究の計算結果は良く一致していた。本研究では、波長数ミリのレーダ電波に対して非常に大きな電気長をもつ自動車両等の物体との距離が、遠方から直前の近傍まで精度よく予測できる理論式を開発し、この妥当性有効性を評価するため、近傍におけるレーダ断面積の実測と理論評価を目的としている。当該年度は申請者の公表している研究成果を整理し、かつ他の公表文献を調査しつつ近傍界に対する理論表示式を開発し、部分的な数値シミュレーションを実施した。実測の方は、レーダ画像を取得できる計測システムを構築し、平板等での実測を行って、理論式と比較分析した。この結果、構築した近傍界理論の妥当性が実証できた。成果の公表は現段階、研究会・国際シンポジウムに留めているが、雑誌論文および三次元実測値との比較は今後報告の予定である。以下、研究実績の具体的な概要を記す。1.近傍界の理論計算に監視、物理光学法と幾何光学法によるアプローチを考え、まず後者の方法で二次元レーダ断面積の計算理論を構築した。2.これをレーダ機能を備えた計測システムで後方散乱界を取得し、画像処理を行った。この実測値を計算で求めた後方散乱界による画像と比較し評価した。3.理論の妥当性を確認するため、金属平板の他にコーナーリフレクターでの近傍レーダ断面積でも比較した。4.自動車後部等を意識した一般的なモデリングでのレーダ断面積の計算にも適用できるように、電磁波の陰影処理を行うアルゴリズムを開発している。また、幾何光学的なアプローチの他に散乱物体表面に電磁流から計算する物理光学的なアプローチに関しては、次年度に行う予定である。本研究では、波長数ミリのレーダ電波に対して非常に大きな電気長をもつ車両等の物体との距離が、遠方から直前の近傍まで精度よく予測できる理論式を開発し、この妥当性有効性を評価確認するため、近傍におけるレーダ断面積の実と理論構築を目的としている。平成25年度では、3面コーナーリフレクターなどの簡単な形状における近傍界の理論式を開発し、この計算値を実測値と比較し、その妥当性を確認している。これを踏まえて平成26年度では、任意形状の物体を意識した計算コードのシステム開発に着手している。また、必要に応じ、実測結果との比較も行ない、その妥当性と有効性を確認している。以下、具体的な実績の概要を記す。1.近傍界の理論計算には、幾何光学的アプローチを採用、任意形状の物体での陰影処理にアダプティブにパッチサイズを可変できるアルゴリズムを考案した。2.システム化を意識して、コンピュータ画面では作成したGUIにて計算パラメータの入出力の容易を図った。3.さらに複雑な形状をした物体にも適用できるように、物体表面に流れる電磁流を基にした物理光学的な計算アプローチにも着手した。4.関連する研究技術項目を含め、成果を公開発表した。本研究では、数ミリメートルの波長をもつレーダ電波に対して非常に大きな電気長をもつ車両等の物体との距離が遠方から直前の近傍まで精度よく予測できる計算式とそのシミュレーションコードを開発し、妥当性有効性を評価することを目的としている。前々年度では、3面コーナーリフレクターなどの簡単な形状に対する近傍電磁界の理論式を構築し、実測値と比較するなどの方法で妥当性を確認した。前年度では、任意形状の物体を意識した計算評価コードの開発に着手し、一部実測結果と比較検証した。当該年度では、近傍界の理論計算に幾何光学的アプローチを採用し、物体の陰影処理にアダプティブなアルゴリムを取り入れ、任意形状に柔軟に対応できるようにした。合わせてコンピュータ画面上にGUIを表示し、使いかってを改善している。関連する研究成果に関し、当該年度で一部を学会等に外部発表しているが、開発推進を優先したため、残りの成果を期間延長して公表するようにしたい。一部使いかっての改善の余地はあるものの、任意形状による近傍電磁界を計算評価する評価システムの構築がほぼ完了している。また、この理論計算値の妥当性を確認するため、合わせて実測も行い、ほぼ一致していることを確認している。成果の外部公表はやや遅延しているが、研究課題の骨子の部分はほぼ達成できている。近年、安心安全の一つの具現化として自動車衝突防止センサの目覚しい発展がある。その中で電波を利用したミリ波帯レーダが代表的であるが、それらには接触直前までの精密な動作が要求されているにもかかわらず、レーダが検出する対象物の近傍での反射断面積は、粗い近似式を使ってレーダ機器を評価設計しているのが現状である。本研究では、従来の遠方距離あるいは粗い近似式で近傍評価していたレーダ反射断面積を遠方から近傍まで評価できる精密な高周波計算法の確立とそのコード化を目的としている。このためには、レーダとの距離が近傍でもレーダに帰ってくる反射強度等の精密な見積もりが必須であり、高周波理論による評価法の確立が強く望まれる所以となっている。

このような実環境を意識したレーダ断面積を精度よく予測する評価式とシミュレーションコードを開発し、その妥当性有効性を確認することを研究の目的としている。平成28年度には、前年度までの主な研究成果を国内外の学会で発表し広く周知した。特に、近傍領域でのレーダ断面積の分かり易い計算方法の説明に注力した。一方、レーダ断面積と関連してメタマテリアルによる散乱理論に関しても学会で発表した。研究期間中に考案開発した理論評価式、陰影処理アルゴリズム、実測値と理論計算値の比較データ等を平成28年度に最終の技術成果報告書として作成した。本課題の研究期間中全体では、幾何光学的解説理論(GTD)による3次物体の近傍レーダ散乱断面積の理論式を構築し、3面コーナーリフレクターなどの簡単な形状物体による実測値と比較することで、妥当性を確認した。任意形状の物体を想定した計算評価コードもほぼ完了しており、この際、電磁波が光学的に照射する境界の算出、いわゆる陰影処理にアダプティブなアルゴリズムを考案し、計算全般の処理時間の改善を行った。本研究では、波長数ミリのレーダ電波に対して非常に大きな電気長をもつ自動車両等の物体との距離が遠方から直前の近傍まで精度よく予測できる理論式を開発し、合わせて、近傍におけるレーダ断面積を実測で比較することを目的としている。このため、幾何光学的回折理論(GTD)および一様漸金理論(UAT)に基づき定式化した。最終的には、任意形状を意識した近傍散乱界計算コードを開発し、部分的に実験値と比較検証した。本方法とモーメント法などの他の方法と比較し、ほぼ同等の計算結果を得ることができた。また、コーナーリフレクターおよびやや複雑な形状物体などによる実測値とも本研究の計算結果は良く一致していた。近傍電磁界の理論定式化が確認できている。これは3面コーナーリフレクターなどの単純な形状物体の実験値で確認している。また、これを基に任意形状でも対応できるシステム化では、電磁波の照射する境界での陰影処理も可能となっており、ほぼ予定通りに研究は進捗している。研究課題である近傍電磁界を計算評価する評価システムおよび実測等との比較検証に関する外部公表を予定している。研究機関の延長によって、成果公表を行うようにする。電波工学平成26年度に引き続き、大きな電気長を持つ自動車などの複雑な形状物体に対するレーダ断面積の理論評価式開発と妥当性確認のための実測を行う。具体的には、以下の研究を実施する。(1)計算精度、時間コストを向上させるため、物理光学法による近傍界評価式をさらに実際に近い具体的なモデルを想定して、遠方から近傍まで、かつ金属に誘電体が装荷した場合も評価できるコードを完成させる。(2)理論の妥当性を確認するため、実際の自動車に近い後部モデルを試作し、電波暗室内等で実測する。(3)国際会議、国内研究会等において、広く研究成果を公表する。(5)本研究に関する成果をまとめた形として技術報告書を作成する。近傍電磁界の理論解析に関し、物理光学法によるアプローチの高次展開の定式化が予定よりやや遅れている。
卵成熟誘起ステロイドホルモン膜受容体と連結するG蛋白質の同定

本研究は、我々によって魚類卵細胞膜上に存在するステロイドホルモン膜受容体と連関することが明らかにされた百日咳毒素感受性の三量体型GTP結合蛋白質(Gi)のサブタイプを特定することを目的とした。ホルモン刺激で百日咳毒素によるリボシル化が抑制される事と、刺激後、受容体と共に細胞膜上から消失していくことを指標にしつつ、サブタイプ特異的抗G蛋白質抗体を用いて検討したところ、卵細胞膜画分中にヒトのGi1及びGi2に似た2種類のGi様蛋白質が存在することが明らかとなった。そこで、他動物種のGiの遺伝子配列間でよく保存された部分配列をプライマーとして用いて、メダカ卵胞由来のcDNAからPCR増幅を行ったところ、各々異なった3種類のGi様の配列が見いだされた。別に調製した卵濾胞細胞由来のcDNAからのPCR増幅の結果と卵母細胞リッチな標品の結果との比較から、濾胞細胞にはこれら3種類全てのmRNAが、卵母細胞ではそのうちの2種類のmRNAのみが存在することが明らかとなった。現在これら3種のGiの全塩基配列を解析中である。また、同様にGsと思われる異なったクローンを2種類見いだしている。これらの配列は全て魚類では始めての結果である。先に見いだされたホルモン受容体と連関するGiが、前述の2種のうちのどちらに相当するのかは未だ不明であるが、現在、予想されるペプチド配列を基に作成した合成ペプチドを用いて、これら2種に各々特異的なポリクローナル抗体を作成中であり、得られる抗体を用いて、受容体と連関するGiのサブタイプを決定する予定である。
朝鮮海出漁の歴史とその文化的影響の研究―イワシをめぐる韓国の民俗変化

平成30年度は、平成29年度の予備的調査の成果をもとに、日韓における積極的な現地調査をおこなうことをめざした。韓国での調査については、日本の植民地期の韓国における技術混交を残す船であるトングミンペの実測調査を、温陽(オニャン)民俗博物館でおこなった。また、多くの日本人漁民が根拠地としていた済州道の楸子島(チュジャド)の調査もおこない、戦前の日本人漁民の残した記録が水協(漁協)に保管されていることが確認された。一方、日本では、出漁母村である広島県坂町の個人宅に残された資料調査や聞き取り調査をおこなったほか、愛媛県宇和島市や山口県周防大島町でのカタクチイワシ漁に関する調査をおこなった。さらに、佐賀県の有明海における干潟漁の調査や青森県東通村の磯漁の調査等、カタクチイワシ漁以外の漁の調査もおこない、朝鮮海出漁の背景にある、日本の漁撈文化の様相について、歴史的、現代的に検討をおこなった。こうした調査、研究の成果は論文や口頭発表の形で公開された。とくに、平成30年11月11日(日)に成城大学でおこなわれた国立歴史民俗博物館国際研究集会と日本民俗学会第901回談話会との共同企画では、本研究の成果をもとに、「海がつなぐ日本と韓国ー朝鮮海出漁と韓国の民俗変化ー」と題して、5本の発表がおこなわれ、2本のコメントと総合討論がおこなわれた。日本民俗学会会員や一般参加者を交えての議論は、本研究の意義を発信すると同時に、フロアからの質問をとおして、本研究の方法を再確認、微調整する機会ともなった。なお、平成31年3月16日には研究の進展状況を確認する会議もおこなわれた。本研究は、申請時点ではマイワシおよびカタクチイワシの漁を対象としていたが、実際に配分された金額の問題から、カタクチイワシに対象を絞ることとした。具体的な調査研究については、明確な役割分担のもとに進められている。研究分担者の本務の状況によって、若干の遅速は認められるが、進捗状況はおおむね順調である。また、平成32年度によていしていた国際研究集会を平成30年度に開催することができた。早期の開催となり、内容としては現段階の研究水準に基づくものとなったが、これまでの調査、研究を整理し、検討するうえでは重要な機会となった。平成31年度は、平成30年度に引き続き、韓国と日本における現地調査を継続する予定である。また、平成31年度は研究代表者が所属する国立歴史民俗博物館と研究協力者の所属する韓国国立民俗博物館との共催で、日韓の海の生活文化の比較をテーマとした企画展示が開催される。この展示の一部に本研究の成果を反映させる予定であり、そのための準備作業もおこなう。さらに、今後、本研究は中国や台湾など、韓国以外の日本の旧植民地に対象を広げることも目指している。そのための準備として、今年度は中国山東省での漁船の調査を計画している。今年度の研究の経過および成果は以下のとおりである。4月8日9日研究会(国立歴史民俗博物館)。6月25日30日個別調査(全羅南道・カタクチイワシ漁)。7月20日22日個別調査(広島県広島市、坂町、呉市豊島・朝鮮海出漁)。7月26日8月1日個別調査(全羅南道、慶尚南道・カタクチイワシ漁)。8月17日19日個別調査(山口県周防大島町、広島県坂町・朝鮮海出漁)。8月30日9月1日個別調査(長崎県天草市、牛深町、カタクチイワシ漁・ウルメイワシ漁)。9月20日26日研究会および個別調査(韓国国立民俗博物館、慶尚南道・カタクチイワシ漁)。1月9日12日個別調査(江原道・岩ノリ採取)。1月31日2月1日個別調査(福岡県福岡市、宗像市・イリコ製造)。2月18日23日個別調査(石川県輪島市・魚醤製造および利用)。2月26日28日個別調査(千葉県南房総市、イワシ地曳網漁)。3月12日14日個別調査(青森県下北半島・焼き干し製造)韓国におけるイワシ漁にともなう日本文化の残存調査、日本における朝鮮海出漁の母村の調査、図書館資料の調査ともに、ほぼ予定どおり調査が進行した。さらに、韓国では和船の技術が取り入れられた漁船が確認され、次年度に実測調査を行なうことが決まっている。また、日本では広くイワシ利用に関する調査も行ない、韓国の伝統的なイワシ利用との比較の材料を得ることができた。韓国の岩ノリ採取については、日本とほぼ同じ道具が使われているため、日本からの技術移転の可能性を考慮して行なった。予定していた調査に関してはほぼ実施することができ、二年目以降にさらに具体的に調査・研究を進めるにあたっての調査地や課題の絞り込みを行なうことができた。ただし、韓国全羅南道楸子島におけるカタクチイワシ漁の調査と韓国東海岸におけるマイワシ漁の調査については実施することができなかった。楸子島については、次年度調査を行なう予定である。また、予算削減への対応としてカタクチイワシを研究の中心に据えることとし、東海岸のマイワシ漁およびその利用に関する調査については、予算の執行状況に応じて、可能であれば行なうこととする。

韓国での調査については、日本の植民地期の韓国における技術混交を残す船であるトングミンペの実測調査を、温陽(オニャン)民俗博物館でおこなった。また、多くの日本人漁民が根拠地としていた済州道の楸子島(チュジャド)の調査もおこない、戦前の日本人漁民の残した記録が水協(漁協)に保管されていることが確認された。一方、日本では、出漁母村である広島県坂町の個人宅に残された資料調査や聞き取り調査をおこなったほか、愛媛県宇和島市や山口県周防大島町でのカタクチイワシ漁に関する調査をおこなった。さらに、佐賀県の有明海における干潟漁の調査や青森県東通村の磯漁の調査等、カタクチイワシ漁以外の漁の調査もおこない、朝鮮海出漁の背景にある、日本の漁撈文化の様相について、歴史的、現代的に検討をおこなった。こうした調査、研究の成果は論文や口頭発表の形で公開された。とくに、平成30年11月11日(日)に成城大学でおこなわれた国立歴史民俗博物館国際研究集会と日本民俗学会第901回談話会との共同企画では、本研究の成果をもとに、「海がつなぐ日本と韓国ー朝鮮海出漁と韓国の民俗変化ー」と題して、5本の発表がおこなわれ、2本のコメントと総合討論がおこなわれた。日本民俗学会会員や一般参加者を交えての議論は、本研究の意義を発信すると同時に、フロアからの質問をとおして、本研究の方法を再確認、微調整する機会ともなった。なお、平成31年3月16日には研究の進展状況を確認する会議もおこなわれた。本研究は、申請時点ではマイワシおよびカタクチイワシの漁を対象としていたが、実際に配分された金額の問題から、カタクチイワシに対象を絞ることとした。具体的な調査研究については、明確な役割分担のもとに進められている。研究分担者の本務の状況によって、若干の遅速は認められるが、進捗状況はおおむね順調である。また、平成32年度によていしていた国際研究集会を平成30年度に開催することができた。早期の開催となり、内容としては現段階の研究水準に基づくものとなったが、これまでの調査、研究を整理し、検討するうえでは重要な機会となった。韓国では、今年度の調査成果をもとに、慶尚南道の釜山や統営、全羅南道巨文島、楸子島等に調査地を絞り、日本人漁民のもたらした文化的影響についての具体的な調査を進める。とくに、韓国のカタクチイワシ漁で伝統的に使われてきた船であるトングミンペについては、和船の技術の混淆について、実測調査から明らかにする。また、韓国全土における煮干し出汁の浸透について、その歴史的経緯の検討を行なう。日本では、引き続き、朝鮮海出漁母村に残された資料の分析と聞き取り調査を進める。また、韓国における日本の影響を検証するため、日本のイワシ漁およびイワシの利用についても調査が必要であることが確認された。したがって、当初計画ではあげられていなかったが、日本各地におけるイワシの漁および利用に関する調査も並行して行なっていきたい。平成31年度は、平成30年度に引き続き、韓国と日本における現地調査を継続する予定である。また、平成31年度は研究代表者が所属する国立歴史民俗博物館と研究協力者の所属する韓国国立民俗博物館との共催で、日韓の海の生活文化の比較をテーマとした企画展示が開催される。この展示の一部に本研究の成果を反映させる予定であり、そのための準備作業もおこなう。さらに、今後、本研究は中国や台湾など、韓国以外の日本の旧植民地に対象を広げることも目指している。そのための準備として、今年度は中国山東省での漁船の調査を計画している。
18世紀後半の啓蒙改革期トスカーナ大公国における地方行政政策

本年度は、昨年度から引き続きピサ高等師範学校にてアドリアーノ・プロスペリ教授の下研究を行った。プロスペリ教授の他、ピサ大学文学部歴史学科にて18世紀トスカーナを専門とするマリオ・ミッリ教授と19世紀農業史・環境史を専門にするジュリアーナ・ビアジョーリ教授からも史料の所在や研究テーマに関する助言を受けることができ、研究は概ね順調に進んだと言える。具体的には、ピサ高等師範学校図書館ならびにピサ大学の諸図書館において所蔵資料の調査と閲覧を継続する一方で、フィレンツェ国立公文書館とリヴォルノ国立公文書館において一次史料を閲覧した。特にフィレンツェ国立公文書館では、財務委員会文書と官房文書を閲覧することにより、地方行政改革において争点となった土地税の改革や士地台帳の統一に関する議論について具体的な情報を得ることができた。イタリアから帰国した後、特別研究員採用中の研究活動を総括するため、8月以降はレオポルド期の地方行政改革を扱う論文の執筆に取り組んでいる。この論文では、レオポルド期の地方行政改革の中心になったコムニタ令に焦点を当て、コムニタ令の内容を掘り下げる一方で、コムニタ令以後の地方行政を分析することにより、この法令をトスカーナ地方行政の変遷の中に位置づけることを目指している。採用1年目に当たる本年度は、9月初旬から3週間ほどフィレンツェ国立文書館とリヴォルノ国立文書館及びフィレンツェ国立図書館で現地調査を行った。この現地調査では、当時の法令史料に加え、未刊行史料を閲覧することもできた。具体的には、税制関連の報告書により当時の地方諸都市の税負担がある程度判明した他、地方行政関連の答申を読み解くことによって、法令史料だけでは窺い知ることのできない地方行政改革の実態にある程度迫ることができた。一方で、18世紀後半の地方行政改革をよりよく理解するため、その前提となる17世紀末から18世紀初めにかけてのトスカーナの地方行政の状況と地方行政改革を理論的に支えた重農主義の波及との二点を重点的に整理するよう努めた。前者についてはJean-Claude Waquetの研究を参照することにより地方行政改革で整理・統合される諸税の具体的な変遷を整理することができた。後者についてはMario Rosa,Eric Cochraneの研究から18世紀当時トスカーナで流行した重農主義の波及過程やその特質について知ることができた。研究発表の面では、特に現地調査で得られた成果を踏まえつつ、2007年IL月には史学会大会にて「啓蒙改革期トスカーナ大公国におけるコムニタ令」という題目で口頭発表を行った。採用二年目となる本年は、昨年の調査で得られた成果の一環を生かし、イタリア近現代史研究会において18世紀後半のトスカーナの地方行政改革の実態を述べると同時に、中世から19世紀に至る長い時間軸の中にこの地方行政改革を位置づける報告を行った。この報告では、18世紀後半の地方行政改革によってトスカーナでは初めて各都市に共通の地方行政制度が施行された点、及びそれが19世紀以後のトスカーナ地方行政の基礎をなした事実を指摘し、中世都市国家から近代的な地方行政制度への移行期としてのこの改革の重要性を明らかにした。9月にはフィレンツェ国立文書館とフィレンツェ国立図書館において史料調査を行い、地方行政改革の中でも特に税制改革に関する文献を閲覧し、税制面での変化を考察すると同時に、フィレンツェの農芸愛好アカデミーに所蔵された啓蒙改革者の書いたパンフレットや自筆書簡を閲覧することにより、地方行政改革の中での彼らの立場や主張をある程度確認することができた。さらに、本年10月からは、研究指導委託の制度を生かし、ピサ高等師範学校においてアドリアーノ・プロスペリ教授の指導の下研究に従事している。目下トスカーナにおける税制改革と地方行政改革の関連についてピサ大学哲学・歴史学図書館、ピサ高等師範学校図書館及びフィレンツェ国立文書館を中心に資料調査と研究を行っている。
転写因子Ｓｍａｄを介したＴＧＦ－βファミリーによる骨格・筋組織の調節機構の解明

Transforming Growth Factor-β(TGF-β)ファミリーは、骨格・筋組織の発生・維持・再生に重要な成長因子群である。TGF-βファミリーによる骨格・筋の制御機構を解明する目的で、TGF-βファミリーのシグナル伝達に重要な転写因子Smad4欠失マウスを樹立した。発生過程でSmad4を骨格筋特異的に欠失させたマウスは、致死性であった。さらに、骨格筋から調製した筋芽細胞のSmad4を欠失させると、in vitroでの筋分化が亢進した。以上の結果より、Smad4を介したTGF-βファミリーのシグナルが、マウス骨格筋において筋芽細胞の分化を抑制していることが明らかとなった。Transforming Growth Factor-β(TGF-β)ファミリーに分類される成長因子群は、筋骨格系の運動器の発生や維持、再生に重要なことが知られている。この分子メカニズムを解明する目的で、TGF-βの細胞内情報伝達系に共通して重要な転写因子Smad4の遺伝子を誘導性に欠失させることができる遺伝子改変マウス(Smad4f/f)を解析した。これまでの研究から、骨格筋細胞特異にSmad4を欠失させる遺伝子改変マウスは致死性であることが判明した。そこで、Smad4f/fマウスから骨格筋組織由来細胞を調整し、継代を繰り返して不死化細胞を樹立した。この細胞を用いて、in vitroでSmad4遺伝子を欠失させると、筋分化が亢進した。現在、他の細胞への分化能も合わせて解析中である。この分子メカニズムを解明する目的で、TGF-βの細胞内情報伝達系に共通して重要な転写因子Smad4の遺伝子を誘導性に欠失させることができる遺伝子改変マウスを解析した。骨格筋組織特異的にSmad4依存的な細胞内シグナルの遮断は、マウスに致死性であることが明らかとなった。骨格筋組織における変化を生化学的・分子生物学的に解析すると共に、マウス筋組織から分離した細胞をin vitroで培養し、Smad4依存的なシグナルの役割を解析中である。また、BMPの下流で情報伝達に関与すると考えられているR-Smadの中で、Smad8の転写活性が著しく弱いことを見出した。この原因は、リンカー領域内のアミノ酸の欠失によるものと推定された。BMPで活性化されるR-Smadにおけるリンカー領域の生理的役割を解明し、情報伝達機構の分子メカニズムを解析中である。本研究ではこの分子メカニズムを解明する目的で、TGF-βの細胞内情報伝達系に共通して重要な転写因子Smad4の役割を解析した。前年度までの成果から、骨格筋組織特異的にSmad4を欠失させたマウスは致死性であることが判明した。この発見は、Smad4が骨格筋の発生に極めて重要な因子であることを示唆する。そこで、Floxed Smad4マウスの骨格筋組織から骨格筋前駆細胞を分取し、Smad4遺伝子座をin vitroで人為的に欠失させることができる細胞株の構築を試み、特に細胞株のクローン化と筋分化能について検討した。その結果、樹立したクローンは、Smad4を誘導性に欠失させることで筋芽細胞への分化が亢進することが明らかとなった。さらに、これらのクローンは、BMP刺激による筋細胞の分化抑制や骨芽細胞様細胞への分化誘導に対して抵抗性を示した。また、TGF-βファミリーの中で、Bone Morphogenetic Protein (BMP)の細胞内情報伝達系でSmad4と協調的に作用するSmad1/5/9の解析から、Smad9が特にSmad4との親和性が高い分子であることを明らかにした。しかし、Smad9はSmad1/5よりも転写活性が低く、むしろ抑制型Smadとして機能することを見出した。以上の結果より、マウス骨格筋の発生・成長過程では、Smad4を介したTGF-βファミリーの細胞内シグナルが抑制的に働くことが生理的に重要な可能性が示唆された。これは、Smad4を介したシグナル制御の異常による疾患に対して、新たな治療標的を提供する可能性が考えられる。医歯薬学予想外に、Smad4遺伝子を骨格筋特異的に欠失させたマウスは、出生後すぐに死亡することが判明した。さらに、動物施設の感染事故が起こり、これらのマウスの大半を屠殺処分しなければならなかった。そこで、Smad4f/fマウスから骨格筋由来細胞を分離し、in vitroでSmad4の役割を解析できる実験系を樹立した。

従来の我々の発見通り、Smad4の働きを抑制した遺伝子改変細胞では筋分化が亢進し、Smad4が筋分化を抑制する細胞内情報伝達に重要なことが明らかとなった。平成24年度には、細胞特異的なSmad4遺伝子欠失マウスの樹立とその解析を計画した。実際、骨格筋組織特異的なSmad4欠失マウスを作成することに成功した。しかし、本マウスは致死性で、出生後の成長に伴う骨格筋組織の解析が不可能であることが判明した。これは、Smad4が骨格筋に極めて重要な転写因子であり、その下流の標的遺伝子等が骨格筋細胞の分化や機能発現に重要な役割をはたすことを示唆する。本マウスから細胞を分取し、in vitroで培養可能な実験モデルも樹立した。この細胞を用いて、骨格筋に重要な遺伝子等を探索することが可能となる。今回樹立した骨格筋由来のSmad4f/f細胞を用いて、筋細胞や脂肪細胞、軟骨細胞、骨芽細胞への分化におけるSmad4の重要性を解析する。すでに筋分化の抑制における重要性が確認されたことから、E4F1を含むSmad4の共役因子との相乗的な筋分化の制御機構を解析する。また、実施したマイクロアレイの結果から、Smad4の下流で働く重要な分子の同定を試みる。骨格筋組織におけるSmad4遺伝子欠失マウスが致死性であることが判明したことから、in vitroで、培養細胞を用いてSmad4の標的遺伝子等を解析する必要があると考えられた。すでに、Smad4の発現を人為的に制御できる細胞株を樹立したことから、本実験モデルを中心としてマイクロアレイでSmad4の標的遺伝子を探索する。すでに我々は、Smad4がマウス筋芽細胞C2C12においても筋分化に重要なことを報告しており、C2C12細胞におけるSmad4の標的遺伝子も併せて探索する。候補遺伝子を同定し、これらを発現ベクターにクローニングして、一過性の過剰発現実験を行い、筋分化や増殖における効果を検討する。さらに、重要性が示された因子に関してはsiRNAによるノックダウン実験や、ノックアウトマウスの解析を試みる予定である。なお、連携研究者として参加を計画していた大手聡と笹沼寛樹がH24年度末で転出したため、H25年度から新たに大澤賢次(埼玉医科大学・病態生理部門・助教)を連携研究者に加え骨格筋の解析を行うこととする。Smad4遺伝子を骨格筋特異的に欠失させたマウスは、出生後すぐに死亡することが判明したため細胞培養用のディスポーザブル器具、ウシ胎児血清を購入する。遺伝子発現を定量的に解析するための、リアルタイム用試薬、及び一般試薬を購入予定である。Smad4f/fマウスを維持するための、飼育費を必要とする。Smad4の標的遺伝子を探索するためのマイクロアレイ解析は、正確性や効率を考慮して専門業者(ミルテニー社を予定)に委託する。1サンプル当たり約10万円を要するため、再現性等を考慮して80万円を支出予定である。また、本マイクロアレイデータを解析するためのコンピュータを1台購入する必要がある(約20万円)。
日本古代漢籍受容史の研究

1.漢籍の日本流入時期に関する研究(1)『文館詞林』『晋書』などの唐代の書籍の日本への流入時期が、通説では完成直後とするのに対し、実際には遅れて入ってきた可能性が高いことが史料的に確認できた。また、その時期的なズレに政治的な影響があることを明らかにできた。(2)日本古代における則天武后朝の文化的・政治的影響の現れ方は、則天朝の漢籍伝来時期と関連があることを考察した。(3)遣唐使による書籍将来と遣唐使以後の時期の書籍将来の性格の違いを、伝来書籍の違いから検討した。2.律令法典受容に関する研究(1)律令賤民制における婚姻・身分標識における、日唐の違いとその社会的な背景について解明することができた。(2)宋天聖雑令によって唐雑令を復原し、日本の養老雑令との比較により、日本古代における律令継受の特質について考察した。(3)『新唐書』兵志を利用して唐軍防令の条文の復原を行い、『新唐書』各志の制度記事の性格の違いから唐令復原の新たな方法論を提案した。3.東アジア文化圏の再検討に関する研究(1)書籍など文字文化の交流を相対的に検討するために、遣唐使における通訳の問題について考察した。日本など書籍による外国文化の摂取の比重が高い国においては、相対的に通訳など音声言語による交流が不十分であったことを明らかにした。(2)日本と渤海における海外情報の伝達のもつ政治性について、検討した。(3)阿倍仲麻呂という一人の遣唐留学生の存在をもとに、日本と唐との間の文化交流のあり方について考察した。平成13年度は研究に必要な基礎データの収集と整理、そしてできるだけ漢籍原本の調査を行うという当初の予定に従い、まず関連研究文献を中心としてデータの収集に努めた。その成果の一端として、文化交流に関する書評を2本、本年度の対外関係・文化交流・法制文献などについての研究状況を整理したもの(『史学雑誌』回顧と展望)をまとめることができた。次に漢籍原本の調査ということでは、高野山に所蔵される国宝『文館詞林』の調査を計画したが、先方の都合により実行できなかった。なお、予備調査としては、東京大学史料編纂所において、コロタイプによる下調べは行った。また、日本への将来漢籍ではないが、北京大学図書館において『日本後紀』などの日本文献の抄本と『唐会要』の抄本の原本調査を行った。その成果は、「北京大学図書館李氏旧蔵『唐会要』の倭国・日本国条について」として論文にまとめ、勤務先の紀要に発表した。3つ目には、律令法典の受容に関連して、日本と唐代の賤民の比較研究を行った。その成果は、「唐日戸令当色為婚条について」「日唐賤民の身分標識について」という2本の論文にまとめ、平成14年度刊行予定の研究書に収められることになっている。本年度の研究の概要は以上だが、予定した漢籍渡来に関する史料の収集・整理があまりできなかったことが問題として残る。平成14年度は、この点を重点的に進めたいと考える。また、『文館詞林』の原本調査は当面不可能なので、コロタイプによる調査をさらに徹底したいと考えている。平成14年度の研究としては、第1に漢籍の日本将来に関する史料の収集・整理、第2に日本将来の唐代書籍の書誌学的研究、第3に東アジア文化圏に関わる研究史の整理と問題点の確認を計画した。第1の研究については、まだ基礎的データの収集の途中にあるが、その分析の視点、まとめ方について些か検討を進めているところである。具体的には、平安時代前期に成立した『日本国見在書目録』

所収の漢籍のうち、唐代の書籍だけを抜き出し、(1)どの時期の書籍までは日本に入っているか、(2)どの種類の書籍は将来され、どの種類の書籍は将来されなかったか、(3)『日本国見在書目録』に所収されなかった日本将来の唐代書籍とのデータ比較、という形で分析・整理したいと考えている。第2の研究については、『文館詞林』の史料を収集し、残巻の巻毎の性格の違いを主に則天文字に注目しながら検討を進めている。また、『晋書』については、『日本書紀』になぜ引用されていないのかということから、その日本伝来の時期を検討しているところである。第3の研究については、「遣唐使と訳語」というテーマで東アジアにおける音声言語による国際交流という視点から、また「渤海が伝えた「大唐〓青節度康志〓交通事」について」というテーマで国家間の交通のあり方という視点から、さらに「日唐賤民の身分標識について」というテーマで律令制の継受という視点から、それぞれ検討を加えた。なお、この三つのテーマについては既に論文化し、単行本に収められ2003年中に刊行される予定である。平成15年度は本研究の最終年度にあたり、研究成果の公表のため、いくつかのテーマごとに論文化の準備を進めた。なお、漢籍の日本将来に関する史料の収集・整理を計画していたが、研究分担者として参加している「中国法制文献の日本伝来とその伝存状況に関する基礎的研究」(基盤研究(B)、研究代表=坂上康俊)においてより長期にわたるデータ整理が行われることになったため、本研究においては取り止めることとした。本研究の中心課題である漢籍の日本古代における将来状況に関する研究としては、(1)「文館詞林の書誌学的研究」、(2)「晋書の伝来時期に関する研究」、(3)「日本国見在書目録における唐代書籍の研究」、(4)「入唐僧の将来目録について」という4つのテーマに絞って研究を進めた。2004年度中に順次論文ないし口頭報告として発表する予定である。また、漢籍の一種としての律令法典の継受という観点から、(1)「新唐書兵志の唐令について」、(2)「日唐官賎民の解放規定について」、(3)「『唐令拾遺補』雑令復原案の補訂について」というテーマの研究に取り組んだ。(3)は、2003年8月に九州大学文学部において開かれた『唐令拾遺補』補訂準備研究会において口頭報告した。書籍文化の背景にある東アジア文化圏を再検討するための基礎的研究として、酒寄雅志『渤海と古代の日本』、石井正敏『日本渤海関係史の研究』の2冊について書評原稿を執筆した。
腎尿細管構造の維持機構解析の基盤となる一次繊毛蛋白による細胞周期調節のしくみ

腎尿細管の管腔構造が正常に維持されるためには、細胞分裂軸や細胞増殖の適切な制御が必要である。尿細管上皮細胞に存在する一次繊毛がこの制御に関与していると想定されているが、その機構は明らかではない。Inversin (Inv)は、内臓逆位や腎嚢胞発症に関与する一次繊毛蛋白である。InvはPCP (planar cell polarity)蛋白であるDishevelled (Dvl)と結合し、PCP経路・増殖経路のスイッチに関与すると報告されたが(Simons M Nature Genetics 2005)、その詳細機構は不明である。一次繊毛の形成は細胞周期と密接な関係があり、G1/G0期で繊毛が形成され、S・G2期で消失(吸収)される。繊毛消失にともない大部分の繊毛局在蛋白は分解されるが、分解されずその局在を変える蛋白もある。この分解されない繊毛蛋白が細胞分裂軸や細胞周期の制御に機能しており、腎尿細管の管腔構造の正常な維持に機能しているのではないかと考えられる。本研究では、一次繊毛からのシグナルがPCP経路・細胞増殖シグナルとクロストークするのはInvが核に局在するS期であると仮説を立て、S期におけるInvとPCP蛋白・増殖制御因子との関連を分子・細胞・個体レベルで解析した。Inv/NPHP2に関連する繊毛タンパクをクローニングし(NPHP1-11、Dvl1-3、Ahi1)、GFP蛍光を観察したところ、繊毛以外でInvと局在一致する分子を見だした。またInvの繊毛外移行シグナルの同定も行い、その領域欠失Inv遺伝子はゼブラフィッシュを用いたin vivo実験で、機能しないことを明らかにした。本結果を発展させれば、一次繊毛による細胞周期制御の一端も世界に先駆けて解明できることが期待される。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
次世代都市モデルの多数地震シナリオ統合地震シミュレーションに基づく被害推定

第一の課題,「次世代都市モデルの構築手法」では,建築建物に加え,橋梁構造物等の社会基盤施設がモデル化できるよう手法が拡張された.第二の課題「多数地震シナリオIESの分析手法の考案」では,IESの大規模の計算結果に対し,地震応答の基本メカニズムに基づいた分析手法を考案した.第三の課題「多数地震シナリオIESの実行」では,多数地震シナリオIESを東京を対象に試行し,実際に実行可能であることを示した.本年度は4段階の研究計画の第1段階にあたり,次世代都市モデルの構築手法の開発を目標とする.次世代都市モデルの構築の根幹は,一つの構造物に対して単純な解析モデルから段階的に複雑な解析モデルを構築するというメタモデリング理論に基づく点である.本年度の第一の成果として,メタモデリング理論の確立があげられる.この理論は,連続体力学の近似が構造力学,逆に構造力学の精緻化が連続体力学,という関係を厳密に証明する.構造力学と連続体力学の支配方程式を導く新しいラグランジュアンを構築した.物理的な仮定を一切加えることなく,代入する関数空間を選択するという数理的操作だけでこのラグランジュアンから連続体力学と構造力学の支配方程式が導かれる.メタモデリング理論に基づき,一つの構造物に対し,連続体力学に対応したソリッド要素モデル,構造力学に対応した梁・板・シェル要素といった構造要素モデルを構築することが可能となった.本年度の第二の成果は,メタモデリング理論に基づくソリッド要素モデルの高速解法と合理的可視化を開発した.高速解法では,構造要素モデルの解がソリッド要素モデルの良好な近似解であることを利用する.ソリッド要素モデルでは,繰り返し計算を使って解を求めるが,この繰り返し計算の初期値として構造要素モデルの解を使うことで,収束が早くなることを検証した.合理的可視化では,ソリッド要素モデルの解を,直感的にわかりやすい構造要素モデルの解に集約する.単に物理量を断面等で積分する通常の方法と一線を画す,メタモデリング理論に基づく厳密な集約の方法を考案し,ソリッド要素モデルの解を構造要素モデルの解に集約することが可能となった.メタモデリング理論の進捗に合わせて,一つの構造物に対し,ソリッド要素モデルから構造要素モデルまでを自動構築するコードの作成も行った.このコードが具体的な次世代都市モデルの構築手法である.本年度は東京23区を対象とした地震災害・被害シミュレーション用の次世代都市モデルの構築を行った.次世代都市モデルとは,表層地盤と建築建物の他,社会基盤施設を対象とする.建築建物と社会基盤施設は,構造物に関する情報が完全ではないため,モデルを構築した場合でも,その品質には常に疑問が残る.この問題を解決する方法として,一つの構造物に対し,複雑さは異なるものの互いに「整合した」解析モデルを構築することを考案している.整合した解析モデルとは,同じ物理問題を対象とするものの,数理的近似を変えることで見かけ上,異なったモデルを意味する.このような解析モデルを構築するための,新しい力学理論であるメタモデリング理論を確立し,各種構造物に適用した.特に,最も単純な解析モデルである,バネ-マスモデルを,ディジタルデータを使って自動構築するモデュールを開発した点は重要である.バネ-マスモデルは,固有周期という構造物の最も基本的な動的特性を簡単に計算することができる.整合した解析モデル群で,固有周期が共通することは絶対的に必要である.バネ-マスモデルは建築建物や橋脚等の社会基盤施設の基本的な解析モデルであるものの,地下埋設管には適用されない.速度・加速度といった変位の時間微分が外力となる地上構造物と異なり,地下構造物は地盤の歪という変位の空間微分が外力となり,地震応答の基本的なメカニズムが異なるからである.この点を考慮し,一つの埋設管に対しても,精緻なソリッド要素有限要素法モデルから,簡単なシェル要素・梁要素有限要素法モデルを構築することを進めている.地上構造物と同様,精緻な解析モデルと簡単な解析モデルが整合することが重要である.埋設構造物と周囲の地盤を一体化し,それにメタモデリング理論を適用することで,合理的に地盤バネを算定する方法を考案している.本年度の目的は,前年度に構築された東京の次世代型都市モデルを使って多数地震シナリオIESを行い,その計算結果を使って分析方法を模索し有効な方法を開発することである.メタモデリング理論に基づき,ソリッド要素モデル・フレーム要素モデルといった線形/非線形有限要素法モデルから,線形/非線形多質点系モデルまでの解析モデルが道路橋ネットワーク等,社会基盤施設に自動構築が可能となった.このような多様な解析モデルを含む次世代都市モデルを使うシミュレーションである.本年度の研究開発の鍵は,1,000を目安とした多数地震シナリオの生成である.理学的手法で計算される地震波は地殻モデルを使うため,空間分解はキロメートルであり,この結果,2Hz程度より高い周波数の成分の精度は低い.一方,低周波成分の振幅特性から高周波数成分の振幅特性へ外挿する理学的方法は確立されている.この外挿により,低周波成分までを計算しておきば,100程度の位相特性をランダムに変えた高周波成分を生成し,それを付加することで高周波数成分を持つ地震動を計算することが可能である.10程度の妥当な震源過程を考えることで1,000の地震シナリオを作成することを試行している.上記の方法で生成された多数地震シナリオIESは,計算結果はペタバイトのファイルが作られる.この大規模計算結果の分析も本年度の研究開発の課題であった.

被災度の構造物毎の平均は構造物間の相関を計算するという統計処理を行いつつ,地震動・地盤・構造物の固有周期を考慮することで物理的にも合理的な分析手法の考案を試行した.線形応答にした場合,固有周期の一致を考慮することで,最大応答の空間分布を予測することがは可能である.非線形応答への拡張を検討している.膨大な計算結果をできるだけ活用できるする効果的な分析手法を模索する.本研究の技術的研究課題は,1)次世代都市モデルの構築手法の開発,2)多数地震シナリオIESの分析手法の開発,の二つであり,この開発成果を活かして,多数地震シナリオIESに基づいた防災・減災に有効な被害推定,を実施することが研究目標となる.第一の技術的研究課題である,次世代都市モデルの構築手法に関しては,構造物の地震応答解析モデルの構築に関する基礎理論を確立したため,従来に比べ遥かに柔軟に,多様な構造物の地震応答解析モデルを構築できるようになった.基礎理論は,連続体力学に基づくメタモデリング理論であり,連続体力学のモデルと整合する多様なモデルが構築可能であることを示したものである.この理論により,構造物に対し,ソリッド要素モデルや,柱・梁・板・シェル要素を使う構造要素モデル,さらには,構造物を多質点系に置き換えて導かれるバネー質点モデルが構築可能となった.利用できる都市のディジタル情報の質と量に応じて,適切な地震応答解析モデルを選択できることが可能となった.さらに,その地震応答解析モデルを自動構築できるモデュールも開発され,実際に東京を対象とした次世代都市モデルが構築されている.第二の技術的研究課題である,多数地震シナリオIESの分析手法の開発に関しては,次世代都市モデルを使った多数地震シナリオIESの実行を可能とした.次世代都市モデルでは,構造物によって詳細かつ大規模な地震応答解析モデルを使い,1,000を目途とした多数時シナリオに対するシミュレーションを行うため計算負荷が大きいが,解析プログラムの大規模化・高速化により,この課題を解決している.現在,計算結果を使って分析手法の開発に取り組んでいる.平均・分散・相関を使う統計的分析の他,地震動・地盤・構造物の固有周期という物理特性に着目し,より効果的に被害の集中等が推定できるような分析の開発を検討している.繰越をした本研究の研究成果は,高性能計算の利用を前提に,従来の都市モデルと比較して,空間分解能が各段に向上した次世代都市モデルの構築手法の高度化を進めたことである.高度化のポイントは,1)より多くの種類の都市情報を分析・変換し,都市モデル構築に利用できるようにすること,2)都市情報の不確定性に応じて,モデルパラメータを変えた複数の都市モデルを構築できるようにすること,の二点である.都市情報のリソースとしては,複数の市販GISを利用できるようにした.全国を網羅するものの構造物の解像度が低いGISと,人口密集地のみに作られた構造物の解像度が高いGISである.この二つのGISに対応できるようにした.このGISを基に,橋梁を含む道路ネットワークの都市モデルも自動構築できるように,都市モデル構築手法を拡張した.
呼吸同期型陽子線スポットスキャニング照射法の開発と標準化に関する研究

本研究の目的は、呼吸性移動を伴う疾患に対して呼吸同期型スキャニング式陽子線治療を実施するための技術を開発し、その物理的検証を行うことである。本研究期間では、モンテカルロ法による陽子線ビームのシミュレーション、患者の体表面動きによって呼吸性移動を観測できるシステムの開発、および独立検証システムの開発を行った。モンテカルロシミュレーションにより、呼吸同期型陽子線治療における装置内散乱を予測した。患者体表面の監視による呼吸波形の検出と解析によって、最適な呼吸同期信号受信領域の導出と呼吸管理が実現できた。また、自作独立検証システムの開発により、呼吸性移動を考慮した線量分布の予測と線量検証を実現した。本研究の目的は、呼吸性移動を伴う疾患に対するスポットスキャニング式陽子線治療において、呼吸位相認識装置を統合させた照射を実現するために、照射方法とその線量分布のシミュレーション、システムの構築および物理検証を行ってその実用性を検証することである。3カ年の研究期間のうち、起訴データ収集のための期間(研究期間A)と実現を踏まえた応用研究期間(研究期間B)とにわけ、研究初年度は研究期間Aとしてシミュレーションをベースとした基礎研究を行った。具体的に実施した項目は2点である。1点目は、呼吸性移動を伴う照射の物理的影響を調査するために、任意の呼吸性移動を設定できる自作のプログラムソフトを構築し、典型的な呼吸性移動を入力してシミュレーションを実施した。自作プログラムソフトでは、任意の深さでの線量を推定することも可能である。2点目として、過去の研究テーマまでに実施してきた陽子線治療における評価点線量を規定するためのモニタユニットの独立計算の実現について、新しい呼吸同期型スポットスキャニング照射に対応するために自作ソフトの高精度化させた。これらの研究は、名古屋陽子線治療センターとの共同研究契約をすることによって実現することができた。また、今回のシミュレーションと独立検証研究のデータを元に、現状の問題点と実用化へ向けた改善点を洗い出し、2年目の研究期間で実施予定の研究の基盤を形成することができた。研究初年度の研究成果発表としては、米国医学物理学会での発表3編、日本医学物理学会での発表1編、日本放射線技術学会での発表1件であり、現在1編の論文を投稿し、査読中である。本研究は、呼吸性移動を考慮したスポットスキャニング陽子線治療の実現に向けた研究であり、3カ年計画を立案している。初年度はシミュレーションベースの基礎研究によって実現にむけた具体的なデータを取得することを目標としている。初年度の研究実績として、シミュレーションが可能な自作ソフトの構築とその精度検証を実施した。また、想定される呼吸信号を入力して具体的な線量分布シミュレーションを行った。精度検証の結果、任意深さ面における平面線量分布については許容できる精度で実測線量と一致していたが、深さ方向に対する平面線量分布に関しては許容できる精度には至っていなかった。一方で、並行して評価点線量を推定するための独立モニタユニット検証プログラムの精度向上を図った。以前では矩形照射野のみで計算可能だったものを不整形照射野に対する線量推定を行えるように改良を行った。多次元計算式を用いて補正計算を行う方法は、今までに例がなく画期的なものであると考えられる。初年度の研究期間において、線量分布シミュレーションに関しては深さ方向に対する線量計算の精度が至っていないため、データの基盤形成に不足がある部分があるが、独立モニタユニット検証のための自作プログラムによって評価点線量の推定を行うことができるようになった。これは研究期間Aの目的の概ねを実行しており、実現に向けデータの基盤は形成可能な体制となった。よって、概ね順調に進展していると考えられる。3カ年の研究期間のうち、起訴データ収集のための期間(研究期間A)と実現を踏まえた応用研究期間(研究期間B)とにわけている。研究2年目は研究期間Aから研究期間Bに移行する年度であり、最終年度に向けてデータを累積する時期である。1年目の基礎研究の際に行った、任意の呼吸性移動を設定できる自作のプログラムソフトを用いて典型的な呼吸性移動を入力し、シミュレーションを行って見積り値を算出した。2016年度の前半にその妥当性の評価のために実測値との比較検証を実施した。その結果、評価基準深より深部においての線量の一致が十分でないことが確認された。見積り結果が妥当でない場合はヘッド構造に挿入する付加構造の発注ができないため、自作プログラムソフトの改良が必要である。したがって、2016年度中盤から後半にかけて基礎データの改良と散乱線補正の計算法を変更した。具体的な方策としては、従前の散乱補正は単純な係数を乗じるだけであったが、Bethe-Brochの方程式を適用して各深さに対応させたことが挙げられる。昨年構築した任意の深さでの線量を推定する機能はそのまま残し、呼吸波形の多様化や深さ方向の線量積算を実行できるようにした。また、体表面の動きを三次元的に観察する装置を用いて、そのデータを数理解析して呼吸性移動を管理するシステムを提案した。このシステムを陽子線治療装置に適用可能かの検討も行った。研究2年目の研究成果発表としては、米国医学物理学会での発表1編、日本医学物理学会での発表1編、日本放射線技術学会での発表1件である。