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内分泌かく乱物質アルキルフェノール類の無毒化技術の開発に関する基礎的研究

非イオン系界面活性剤アルキルフェノールポリエトキシレート(APEO)は,微生物により分解されると外因性内分泌かく乱作用を有するアルキルフェノール(AP)類が生成される.本研究では,APEOの生分解機構を解明するため,APEOの一種であるオクチルフェノールポリエトキシレート(OPEO)分解菌Pseudomonas putida S-5のOPEO分解遺伝子をトランスポゾン(Tn)タギング法で単離し,DNA配列解析を行った.P.putida S-5から作成したTn挿入変異株(約11,000株)の中から,OPEO分解遺伝子破壊株17株を選択した.それらの17遺伝子のDNA配列を決定して相同性検索を行いそれらがアシルCoAシンテターゼ,シャペロンタンパク質,NADHキノン酸化還元酵素等と相同性を示すことを見出した.また,炭素源にOPEOまたはグルコースを用いて培養したP.putida S-5における,9遺伝子の発現をRT-PCRにより解析した.その結果,T424遺伝子のみがOPEOの場合のみ発現され,残り8つはOPEOとグルコースの場合ともに発現された.非イオン系界面活性剤アルキルフェノールポリエトキシレート(APEO)は,微生物により分解されると外因性内分泌かく乱作用を有するアルキルフェノール(AP)類が生成される.本研究では,APEOの生分解機構を解明するため,APEOの一種であるオクチルフェノールポリエトキシレート(OPEO)分解菌Pseudomonas putida S-5のOPEO分解遺伝子をトランスポゾン(Tn)タギング法で単離し,DNA配列解析を行った.P.putida S-5から作成したTn挿入変異株(約11,000株)の中から,OPEO分解遺伝子破壊株17株を選択した.それらの17遺伝子のDNA配列を決定して相同性検索を行いそれらがアシルCoAシンテターゼ,シャペロンタンパク質,NADHキノン酸化還元酵素等と相同性を示すことを見出した.また,炭素源にOPEOまたはグルコースを用いて培養したP.putida S-5における,9遺伝子の発現をRT-PCRにより解析した.その結果,T424遺伝子のみがOPEOの場合のみ発現され,残り8つはOPEOとグルコースの場合ともに発現された.農耕地では,微生物分解により農薬補助剤非イオン系界面活性剤アルキルフェノールポリエトキシレート(APEO)から外因性内分泌撹乱物質アルキルフェノール(AP)類が生成されている.よって現在,農耕地を起源とする水循環系および農作物の安全性を確保する上で,環境負荷の少ない微生物機能を利用した残留性AP類の無毒化技術の開発が期待されている.しかし,微生物によるAPEOの分解機構の詳細は解明されていない.そこで本研究では,既に分離されたAPEOの一種オクチルフェノールポリエトキシレート(OPEO)不完全分解菌Pseudomonas putida S-5のOPEO分解酵素遺伝子をトランスポゾン(Tn)タギング法で単離し,その遺伝子産物の機能と構造を明らかにしてOPEO生分解機構を解明することを目的とする.これまでの研究で,P.putida S-5から作成した約11,000株のTn挿入変異株を選択培地(OPEO培地)で培養し,OPEO培地での生長が著しく低下した変異株すなわちOPEO分解遺伝子破壊株21株を選択した.そこで,19年度において,それら21株より6株を選択し,それらの遺伝子の塩基配列と発現を解析した.はじめに,6株の染色体DNAから取得したTn挿入部位周辺のDNA断片を用いて,Tn挿入で破壊された6遺伝子の塩基配列を決定した.相同性検索により,それらがアミノ酸トランスポーター,NADHキノン酸化還元酵素等と相同性を示すことを見出した.また,6つのOPEO分解遺伝子の発現解析を,OPEOまたはグルコースを炭素源とした培地で培養したP.putida S-5の全RNAを用いたRT-PCRにより行った.その結果,6遺伝子において,1つの遺伝子がOPEOにより誘導され,残り5つは構成的に発現されることを明らかにした.農耕地では,微生物分解により農薬補助剤非イオン系界面活性剤アルキルフェノールポリエトキシレート(APEO)から外因性内分泌かく乱物質アルキルフェノール(AP)類が生成されている.よって現在,農耕地を起源とする水循環系および農作物の安全性を確保する上で,環境負荷の少ない微生物機能を利用した残留性AP類の無毒化技術の開発が期待されている.しかし,微生物によるAPEOの分解機構の詳細は解明されていない.そこで本研究では,既に分離されたAPEOの一種オクチルフェノールポリエトキシレート(OPEO)不完全分解菌Pseudomona putida S-5のOPEO分解酵素遺伝子をトランスポゾン(Tn)タギング法で単離し,その遺伝子産物の機能と構造を明らかにしてOPEO生分解機構を解明することを目的とする.これまでの研究で, P. putida S-5から作成した約11,000株のTn挿入変異株の中からOPEO分解遺伝子破壊株17株を選択した.平成20年度までに,それら17株の中の13株の遺伝子の塩基配列を解析した.はじめに, OPEO分解遺伝子破壊株の染色体DNAから取得したTn挿入部位周辺のDNA断片を用いて, Tn挿入で破壊されたOPEO分解遺伝子の塩基配列を決定した.相同性検索により,それらがアミノ酸トランスポーター,アシルCoAシンテターゼ,シャペロンタンパク質,、NADHキノン酸化還元酵素等と相同性を示すことを見出した.また, 9株のOPEO分解遺伝子の発現解析を, OPEOまたはグルコースを炭素源とした培地で培養したP. putida S-5の全RNAを用いたRT-PCRにより行った.

その結果, 9遺伝子の中で, 1つの遺伝子がOPEOにより誘導され,残り8つは構成的に発現されることを明らかにした.水田を含む農耕地では,農薬補助剤として使用されている非イオン系界面活性剤アルキルフェノールポリエトキシレート(APEO)が微生物分解され,外因性内分泌かく乱作用を有するアルキルフェノール(AP)類が生成されている,よって現在,農耕地を起源とする水循環系および農作物の安全性を確保する上で,環境負荷の少ない微生物機能を利用した残留性AP類の無毒化技術の開発が期待されている.しかし,微生物によるAPEO分解機構は解明されていない.そこで本研究では,既に分離されたAPEOの一種であるオクチルフェノールポリエトキシレート(OPEO)不完全分解菌Pseudomonas putidaS-5のOPEO分解酵素遺伝子をトランスポゾン(Tn)タギング法で単離し,その遺伝子産物の機能と構造を明らかにしてAPEO分解機構を解明することを目的とする.これまでの研究で,P.putidaS-5から作成した約11,000株のTn挿入変異株の中からOPEO分解遺伝子破壊株17株を選択した.平成21年度までに,それら17株全ての遺伝子の塩基配列を解析した.はじめに,17株のOPEO分解遺伝子破壊株の染色体DNAからプラスミドレスキュー法で取得したTn挿入部位周辺のDNA断片を用いて,Tn挿入で破壊されたOPEO分解遺伝子の塩基配列を決定した.相同性検索により,それらがアシルCoAシンテターゼ,シャペロンタンパク質,NADHキノン酸化還元酵素,グリコシルトランスフェラーゼ,転写因子等と相同性を示すことを見出した.しかし,これらの遺伝子産物の中で直接的にOPEO分解に関与するものは見いだせなかった.また,17株の中から9株のOPEO分解遺伝子の発現解析をRT-PCRにより行った.RT-PCRには,OPEOまたはグルコースを炭素源とした最少培地で培養したP.putidaS-5のトータルRNAを用いた.RT-PCRの結果,9遺伝子の中で,1つの遺伝子のみがOPEOが炭素源のときのみ発現され,残り8つは炭素源の違いに関係なく発現されることを明らかにした.これより,OPEO分解に関与する遺伝子の多くは,構成的に発現されることが明らかにされた.
コモディティにおけるコンビニエンス・イールドと在庫に関する理論分析及び実証分析

この研究の目的は、コモディティの現物価格、先物価格、限界在庫費用とコンビニエンス・イールドの関係を導き、さらには企業の最適な生産計画・ヘッジ戦略を導出することであった。今回の研究では、大きく分けて2つの成果を挙げた。一つは複数のコモディティにおける長期的な関係があるときにどのようにコモディティ・スプレッド・オプションが評価されるべきかということについて、もう一つはコモディティ価格の重要なキー・ファクターであるコンビニエンス・イールドそのものをモデル化したことである。今年度は、2つの分析を行った。1つは生産関数と在庫関数を用いたコモディティ価格の関係を分析したものである。もう1つは複数のコモディティ価格の関係をコンビニエンス・イールドを含めて共和分の形で関連付け、そのスプレッド・オプション価格について分析したものである。1つ目については、離散時間における企業の利益を、コモディティの生産による収益、現物の在庫費用、先物取引によるヘッジの収益と最終時点における在庫の処分による収益によるものとして定義した。その最適解の条件を導出し、コモディティの現物価格、先物価格、限界在庫費用、制約に対するラグランジュ乗数によって特徴付けられることを確認した。そしてラグランジュ乗数と限界在庫費用の差が既存のモデルにおけるコンビニエンス・イールドであるとして、ここで得られたコンビニエンス・イールドがどのような構造を持っているかを分析した。また、企業の最適解の導出も行った。さらには、スペキュレーターを導入した。スペキュレーターは金融取引を行いながら、消費による効用関数最大化を行う。このスペキュレーターの最適解の条件も導出し、スペキュレーターから得られる価格が企業の最適解から得られる価格とどのように関係するのかを分析した。そして、スペキュレーターの最適解の導出も行った。上記のモデルを、複数の企業、複数のスペキュレーターが存在し、かつ複数のインプット・コモディティと複数のアウトプット・コモディティが存在するモデルに一般化し、同様の分析が行えることを確認した。この成果の一部は日本金融・証券計量・工学学会で発表した。2つ目の分析については、共和分を含む複数のコモディティ価格モデルにおけるスプレッド・オプションの価格を分析した。今年度はアメリカン・スプレッド・オプションの価格の分析を行い、理論価格の特徴づけを分析し、その成果を含めて現在、ジャーナルに投稿中である。一つは複数のコモディティにおける長期的な関係があるときにどのようにコモディティ・スプレッド・オプションが評価されるべきかということについて、もう一つはコモディティ価格の重要なキー・ファクターであるコンビニエンス・イールドそのものをモデル化した。最初の研究では、複数のコモディティにおける長期的な関係は共和分モデルを利用し、その上で、コモディティ・スプレッド・オプションのヨーロピアンとアメリカン・オプションを評価した。このようなデリバティブはNew York Mercantile Exchangeなどで活発な取引がされており、重要な金融商品である。これは『コモディティ市場と投資戦略』第8章と“Commodity Spread Option with Cointegration"(2016)として発表した。2点目の研究では、コンビニエンス・イールドを限界在庫費用と在庫に掛かる制約のシャドー・プライスとして特徴づけた。これまではコンビニエンス・イールドの確率過程を外生的に仮定した上で、市場データを用いて推定するしかなかったが、これによりコンビニエンス・イールドを内生的な変数として扱えるようになった。また、コモディティを利用し生産する企業の最適な生産ー投資戦略についても明示的に導出をした。このため、企業に対して意義のある研究であると考えている。これは、国際及び国内学会あるいはSocialScience Research Network上で発表した。上記の一つ目の分析において、追加の分析として均衡が存在することを証明しており、それゆえ英文校正が遅れ、従ってジャーナルへの投稿も遅れている。ファイナンス今後は、一つ目のモデルの一般均衡の定義とその存在を証明する。これについては、主な文献資料の読み込みが完了し、概ね道筋はついている。このモデルについては、日本ファイナンス学会に報告し、また可能であれば海外の学会でも発表する予定である。そして、英文校正などを終えた後に、ジャーナルに投稿する予定である。また、連続時間モデルへの拡張を行う。連続時間モデルについては既存のモデルとの比較を行い、どのような場合に本研究のモデルが既存のモデルを含むのかを調査する。また、可能であれば連続時間モデルでの一般均衡を定義し、その存在を証明することにも手を付けたい。連続時間モデルについても、モデルの作成と分析を終え、国際学会に発表できる水準にまで仕上げたい。国外学会での発表や英文校正を見合わせたため、その費用が未使用額となった。国外学会の発表や英文校正の費用に用いる予定である。
直接遷移／間接遷移ハイブリッド型超格子を用いた薄膜太陽電池の研究

本年度は、直接遷移/間接遷移ハイブリッド型太陽電池の特性評価に不可欠な、電流電圧(I-V)特性の評価手法に関する研究を行った。具体的には、間接遷移型の伝導特性を明らかにする上でキーとなる再結合電流の評価手法を開発し、実際にAlGaAs/GaAs超格子太陽電池に適用し特性の解析を行った。太陽電池のI-V特性は生成電流と注入電流からなり、注入電流は更に拡散電流成分と再結合電流成分の和で与えられる。本研究で開発した手法の大きな特徴は、一般的に特性値として与えられる形状因子(FF)、開放電圧(Voc)、短絡電流(Isc)の三つの値のみから、外部量子効率(ts)、および拡散電流成分の飽和電流密度(J1)および再結合電流成分の飽和電流密度(J2)を決定できることにある。この手法の大きな利点は、I-V特性およびデバイス構造の詳細を知ること無しに、一般的に特性値として与えられる形状因子、開放電圧、短絡電流の三つの値のみから拡散電流と再結合電流のバイアス依存性を評価できる点にあり、簡便かつ汎用性の広い手法である。実際に製作した、GaAsバルク、AlGaAs/GaAs超格子活性層からなるPIN接合太陽電池の特性値を用いて評価したところ、バルクではts=84%、J1=2.1E(-16) mA/cm2、J2=5.6E(-8) mA/cm2、超格子ではts=83%、J1=3.5E(-18) mA/cm2、J2=1.4E(-8) mA/cm^2とすると実験値を良く再現する。バルク、超格子いずれも、再結合成分が拡散成分に比べはるかに大く最大出力点において92%、98%とに達することが明らかになった。この結果は結晶品質の向上による非発光再結合の抑制とともに、直接/間接ハイブリッド構造の導入による伝導特性の改善が薄膜太陽電池の効率向上につながることを示している。本年度は、GaAs/AlAs超格子を用いた太陽電池の実装と特性評価、特に本研究提案のエッセンスである直接/間接ハイブリッド構造の原理の実証に重点をおいて研究を進めた。分子線エピタキシー法を用いたGaAs/AlAs超格子太陽電池の製作を行った。X線回折測定による構造解析を行い、直接/間接ハイブリッド構造の実現に十分な構造精度をもつ素子の製作が可能であることを確認し、デバイスプロセスおよび光学特性の評価に着手している。また理論解析の要素技術として、GaAs/AlGaAs超格子太陽電池の吸収率の評価を行った。これまでに開発した二次元系における吸収係数の計算手法を用いて活性層の厚さに対する吸収率スペクトルを理論的に評価するとともに、実際に太陽電池を製作し、外部量子効率(EQE)スペクトル測定の結果と比較した。この結果製作した超格子太陽電池は励起子吸収効果を取り入れた計算の結果と良く一致することが明らかになった。活性層の厚さを変えた素子を製作しEQEスペクトルの測定を行ったところ、2μmの活性層で十分に入射光を吸収できることが明らかになった。この結果は、理論計算により求めた吸収率スペクトルは実験結果を定量的に説明できることを示しており、超格子太陽電池の構造設計に開発した理論解析手法が極めて有効であることを実証した。さらにバンドギャップの最適化を目指したInGaAs/InAlAs超格子系の基礎研究としてバルク3元混晶系を用いた直接/間接ハイブリッド構造の検討に着手し、計算手法の実装を行うとともに、非混和域の検討を含め、実際の結晶成長の実現にむけた解析を進めている。本年度の大きな目標であるGaAs/AlAs

超格子を用いた直接/間接ハイブリッド構造太陽電池の実装に関しては、結晶成長および構造解析の結果、十分な精度で実現可能であること確認し光学測定に着手しており、研究はおおむね順調に進展している。また理論解析に関しても計算手法の開発、実装を行うとともにより広い材料系での実現について検討を始めており一定の進展があった。また理論解析の定量性を実験的に確認できたことは、解析手法の有効性を示し研究をスムーズに進展させるうえで大きな成果であると考えられる。理論解析については、解析手法の開発を含め順調に進展しており、今後より広い材料系に対して解析を行うとともに順次成果を発表していく。今後の目標として光学測定による直接/間接ハイブリッド構造の実証に重点をおいて研究を進めていく。これには間接遷移バンドの光学特性の評価が不可欠であり、実験手法の確立とともにその評価解析に関する考察が必要である。直接/間接ハイブリッド構造のエッセンスである間接バンドの実験用に、光学測定機器の購入を予定していたが、理論解析の比重が大きかったことおよび現有設備による実験を行ったために、当初予定にくらべ光学部品の購入が少なかった。次年度以降の発展的な実験に備え予算の繰り越しを行った。次年度分として請求した予算と合わせ、特に反射スペクトルの測定の為に光学機器、部品を購入する予定。
超音波とバブルリポソームを使った薬物送達法の開発～眼球用超音波照射装置の開発～

超音波とバブルリポゾームを組み合わせて、眼組織に薬物・遺伝子送達する方法を開発した。Green fluorescence protein(GFP)遺伝子をバブルリポゾームに包埋して、眼表面・眼内に注入し、超音波を局所照射した所、結膜や網膜の意図した部に限局した遺伝子導入が可能であった。特に、ミュラー細胞への遺伝子導入が優れていた。適切なパワーで、照射部位の組織傷害を最小にすることが可能であった。超音波端子は心臓カテーテルで用いるものを改良したものが効果的であった。本年度は昨年までに得られた結果を、臨床応用すべく研究を発展させた。昨年までは、ラット眼内に超音波を照射することで、眼内のフィブリンが消失することを報告した(Yamashita T, Ohtsuka H, Arimura N, Sonoda S, Kato C, Ushimaru K, Hara N, Tachibaha K, Sakamoto T. Sonothrombolsis for intraocular fibrinformation in ananimalmodel. Ultrasound Med Biol.2009)。この現象を臨床応用するには、より厳密な安全性の評価が必要である。そこで、学内倫理委員会に諮問して、血流測定用の超音波装置を用いて比較的強い超音波を長時間眼球に照射して、眼内にどのような影響が出るかを研究した。特に視機能回復が絶望的な網膜中心動脈閉塞症患者10名10眼に参加してもらい、超音波照射を行った。その結果、血栓融解やそれに伴う血流の大幅な改善というような明らかな治療作用はないものの、網膜出血、網膜剥離、水晶体障害による白内障、ぶどう膜炎の惹起、緑内障の誘発、角膜内皮障害による角膜浮腫などの有害な所見を認めなかった。そこで、同じ条件下で眼内にフィブリンが出現した患者について臨床応用が可能と考えられる。この点について、学内倫理委員会に諮り、許可が得られ次第、臨床応用を試みる予定である。さらに、安全性と治療効果を向上させるために、新たな超音波プローブの作成を試みる予定である。昨年までの研究で、超音波による薬物送達率向上の最も大きな課題は、超音波による組織破壊と薬物送達のバランスをどのように改善するかであることが分かった。特に、超音波照射術後に炎症が発生して、そのために薬物送達部位での効果的な薬物効果が得られない。そこで、本年はnon-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID)の影響を調べた。ラットのレーザー血管新生モデルを使った。また培養網膜細胞を用いてNSAIDの効果を見たところ、抗酸化蛋白Nrf2とHeme oxygenase-1の発現が有意に亢進した。過酸化水素誘発アポトーシスをNSAIDは有意に抑制した。Heme-oxygenase-1抑制薬を用いると、この効果は消失した。In vivo実験では、NSAID点眼により、光凝固後のアポトーシスの抑制、新生血管の抑制、マクロファージ浸潤数の減少(ED1による評価)がおこった。Heme oxygenase-1特異的抑制薬SnMPにより、これらの効果は全て抑制された。また、レーザー照射後に硝子体液中に血管内皮増殖因子(VEGF)の蛋白量が上昇するが、この上昇が有意に抑制された。このことから、超音波治療の組織破壊抑制および炎症抑制にNSAIDが有効である可能性が示唆された。特に今回用いたNSAIDは臨床で既に使用されているものであり、臨床応用可能であることがわかった。この結果は現在欧文誌に投稿中である。本年度は、ナノバブルの影響を捉えるために、最適な細胞培養系を確立した。培養細胞に遺伝子を導入しても、in vivoの細胞反応と大きく異なる点が問題となってきたが、原因は不明であった。我々は、遺伝子導入方法よりも、その適切な評価系が重要であると考えた。特に、プラスチック細胞培養皿上で培養した場合、炎症性分子の分泌が極端に増加することや、それによりアポトーシスがおこる。そこで、眼内で最も重要な網膜色素上皮細胞をBoyden chamberに特殊な加工をした条件で培養した。その結果、プラスチック培養皿では不可能であった血管内皮増殖因子の極性分泌などが初めて再現できた。この培養系を用いて、通常の培養系で証明されたよりも網膜色素上皮細胞バリアの分子透過選択性が極めて高いこと、炎症性サイトカイン腫瘍壊死因子の細胞内シグナル伝達系がc-Jun優位であり、NfKBは極めて強く抑制されていることを見出した。超音波などの、炎症を起こす外的刺激に対して、通常培養系の細胞は、極めて敏感に反応したために、条件設定が難しかった。しかし、現実にはそのようなことは稀にしか起こらない。ただしepithelialmesenchymal transitionを人為的に起こすと、容易に起きる。このことから、超音波により遺伝子導入は、細胞のepithelial mesenchymal transitionをおこさないようにすれば、安定的に遺伝子導入が可能であることが分かった。
近代フランスの感情研究

今年度は実験心理学を批判的に解釈しつつ、情念の概念を中心として独自の感情理論を作り上げた哲学者アランの解釈において重要でありながら、研究史上曖昧な点がある二元論と心身合一の概念について検討し、論文を執筆して日仏哲学会の学会誌に投稿した。デカルト主義者と評価されることの多いアランの心身二元論には実体と実在性の観念がないように見える。デカルトは精神と身体の実体的区別をするにあたり、全能の神の概念に依拠しているが、アランの二元論では、神は普遍的な精神の同義語として以外現れない。アランは実体の概念をカントが『純粋理性批判』で悟性のカテゴリーに含めた関係のカテゴリーと同一視している。アランの超越論的観念論によれば、つねに単一である純粋統覚としてのコギトは、知覚の反省的分析をとおして見出されるものである。物質的世界としての純粋な実存は、必然的に存在するものとして措定される。この立場は独我論から区別する必要がある。対象認識のもっとも原初的な様態を想定すると、思考としての「私の身体」は心身合一の経験についての情感的な意識において実存へと開かれており、他のもろもろの物の認識の条件となっている。他なるものの全体的で情感的な認識であるような感覚・感情(sentiment)および「私の身体」と他の物の像の形成は、すでに行われた対象認識の反省的分析によって行われる精神と身体の区別に先行している。アランの二元論がデカルト的といわれるならば、それはアランが心身の実体的区別をそのまま援用したからではなく、二元性を、経験を可能にする悟性の要請として定義したからである。19世紀に支配的であった唯心論と唯物論の対立図式に同意せず、情感性が受動的であることによって実存へと開かれている「私の身体」の概念に依拠し、心身合一の事実にとどまった。また研究のまとめとして2016年に刊行予定の単著『アラン』の原稿を執筆した。近代フランスにおける感情研究へのアプローチとして、今年度は19世紀前半の医師ブルセ(Broussais)のirritation理論を考察し、論文(Alain et Broussais)を執筆した。Irritationとは「いらだち」や「炎症/潰瘍」と訳される言葉であるが、ブルセはDe l'irritation et la folieという著作でirritationという概念を、精神疾患を含む広範な疾病の説明原理として用い、19世紀の精神医学およびコントの実証主義に影響を与えた。論文中ではブルセのirritationと哲学者アランのirritation概念を比較し、情念の生成や精神疾患の原因論におけるブルセのirritation理論の影響を考察した。10月26日には広島大学で開催された日本フランス語フランス文学会の秋期大会で「応用心理学雑誌の寄稿者アラン」と題した研究発表を行った。プロポ(Propos)とは、意図や言葉と解される単語であるが、哲学者アランとその読者は、この哲学者に特有の、断章によるひとつの文学形式と解する向きがある。アランが発表したプロポのうち約50篇は、もともとは、1927年から1936年にかけて、『心理学と生活』(La Psychologie et la vie)という雑誌にアランが寄稿したものであった。その大半は、アランがまったく自由に書き連ねたものではなく、雑誌の編集部が設定した特集のテーマにその都度あわせて書いた注文原稿であった。これらの文章は、現在ではそのコンテクストをほぼ捨象するかたちで時系列順に並んで、著作集に収められているが、初出時の発表形態まで遡ってみると、同時代の心理学について論評するアランの活動が見えてくる。発表では無意識または下意識についてのアランの論評、生理学的心理学に特有の人間観、アランの意識論または自我論について分析した。

19世紀に支配的であった唯心論と唯物論の対立図式に同意せず、情感性が受動的であることによって実存へと開かれている「私の身体」の概念に依拠し、心身合一の事実にとどまった。また研究のまとめとして2016年に刊行予定の単著『アラン』の原稿を執筆した。研究計画調書で当初の研究課題として定めた初期精神医学の感情研究およびスピリチュアリスムの情念論について、ブルセによる生理学の観点からの狂気理解およびブルセのスピリチュアリスム心理学批判を考察し、成果を論文にまとめた。平成27年度は前年度の初期精神医学の感情研究に関する調査を継続しつつ、19世紀末にフランスで発展した実験心理学における感情研究に関する調査を行う予定である。さらにレヴィ=ブリュール、デュルケム、モースらの宗教論・祭祀論に注目し、未開社会の研究から導き出されたマナやトーテムといった概念に感情が果たす機能を比較検討しつつ、20世紀の哲学者による感情理論へ彼らの理論が与えた影響を明らかにすることを試みる。調査および論文執筆用のコンピュータが未購入であること、勤務先大学の用務により他の海外出張に出る必要があったため、フランスに出張して研究者との打ち合わせおよび調査を今年度は行われなかったことにより、次年度使用額が生じた。平成27年度中にコンピュータを購入し、フランスに出張して研究者との打ち合わせおよび調査を行う予定である。
計算理論の基礎的研究

1.プログラム言語LISPが帰納函数の理論に裏づけられて設計されたものであることは周知であるが、帰納函数の理論が自然数の函数などに関しては半世紀にわたって詳細にかつ精密に研究されているのにもかかわらず、LISPに関しては、実用的なLISPシステムはもとより、純LISPに限っても、理論的研究は未だ十分になされていない。研究代表者永島は、LISPの函数についての諸概念と自然数の帰納函数についての諸概念との関係を、まず純LISPの場合について考察し、また新たな代数的構造の導入によって一般の場合についても解明するための手がかりを得た。この問題は今後実験的研究と理論的研究とをさらにすすめてゆく必要がある。研究成果の一部は論文「言語LISPにおける帰納函数(1)」として発表する予定である。2.分担者山崎は、オメガ・オートマトンの受理条件とオメガ言語の分類に関する以前からの研究をさらに発展させて、オメガ・オートマトンの新しい形の受理条件を考察した。3.Leech格子とConway群についての研究の一環として、分担者山田は、デデキントのエータ函数から導かれるエータ積についてその乗法性を考察した。とくに、次数24の一般置換のうち多項式のframe shapeとよばれる約十一万六千個のものについて、電子計算機をもちいてエータ積の乗法性を調べた。4.分担者宮地は、擬微分作用素の表象がある種の不等式をみたす場合について、その作用素の空間【L^p】やハーディ空間における有界性を具体的に考察した。5.その他、代表者および分担者は、それぞれの専攻分野の視点から、計算機による実験的研究と理論的研究とを継続している。また他大学の研究者との研究交流をも行った。
検査・処置を受ける幼児の親と看護師との協働に基づく親支援プログラムの構築

本研究の目的は、親と看護師との協働により、検査・処置を受ける幼児後期の子どもの調整能力の発揮を支えられるように、親を支援するケアプログラムを構築することである。平成30年度は、親と看護師との協働要因・親支援項目を抽出することを目的に検査・処置を受ける幼児後期の子どもに対するケア、検査・処置場面での親支援、医療場面での親と看護師との協働、に関する文献検討を行い、幼児後期の子どもの検査・処置への親参加について明らかにした。検査・処置への親参加には、親自身の参加への認識と意思決定、子どもへのケアに関する医療者との情報共有、子どもへの説明と対話、子どもへのケア参加能力、看護師とのケア交渉と相互支援が抽出された。親参加の先行要件には、検査・処置を受ける子どもからの要望や必要性が抽出された。親参加の結果として、子どもへのケアに対する満足度の向上、子どもとの関係性強化、子どもの対処行動の向上、医療者への信頼感が抽出された。また、先行研究から、看護師は検査・処置を受ける子どもや親の権利を尊重することや親参加の必要性について理解しつつも、実際には子どもや親よりも医療者の都合を優先している現状があった。また、親自身も参加を希望しながらも意思表出ができなかったり、参加していても検査・処置場面での子どもの調整能力や可能性を十分に認識していないことや、親役割を果たしたいと思いつつも子どもが安心できる存在として自律的なケア参加のための支援を得られておらず、子どもへの関わりに不安や自信のなさを抱いていることが明らかになり、親支援の必要性が示唆された。検査・処置を受ける幼児後期の子どもの調整能力の発揮を支えるための親参加に関する内容を抽出することができた。文献検討においても、親支援ニーズが推測されたことで、親支援プログラム内容の一部を検討できた。今後は、検査・処置を受ける幼児後期の子どもに対する親参加の実態調査を進め、文献検討の結果と併せて検査・処置場面での親支援のためのニーズを明らかにする。それをふまえ、研究協力への同意が得られた看護師の協力を得ながら、親支援プログラムの試案を作成する。本年度の計画実施に影響がない一部の備品購入時期を次年度に延期したこと、学会や研修会への参加を見合わせたことにより、次年度使用額が生じた。
ヒト白血病・前白血病のアポトーシスに関する基礎的並びに臨床的研究

1.Mgイオン・Mnイオン依存性エンドヌクレアーゼの精製とクローニング:ヒト白血病細胞株p39の核及び細胞質から2種類のMgイオン・Mnイオン依存性エンドヌクレアーゼを単離した。核蛋白由来のものはゲル濾過と活性ゲルでの分子量は30kD、細胞質蛋白由来は65-70kDのダイマーであった。いずれの活性も既知のアポトーシス阻害物質で抑制され、また標的細胞核の3'-OH,5'-Pのアポトーシス型DNA切断を呈した。目下クローンニングを急いでいる。2.白血病・前白血病細胞の分化とアポトーシスアポトーシスの生化学的指標となるDNA切断の責任酵素はエンドヌクレアーゼである。自己核消化法を用いた実験で、血球には少なくとも3種類のエンドヌクレアーゼが核内に存在する。それらは血球分化に応じて特徴的な分布を示し、幹細胞や白血病・前白血病細胞はMgイオン依存性エンドヌクレアーゼの活性が存在するが、分化に伴いその活性は消失し、Caイオン・Mgイオン依存性エンドヌクレアーゼや酸性エンドヌクレアーゼの活性が出現する。CD34細胞・p39細胞・MDS92細胞・MDS-L細胞で分化誘導ないし自発性分化に際して、アポトーシスと分化形質発現とは解離するので、血球分化とアポトーシスとは相互に関連はするものの異なった事象と考えられる。3.パルスフィールド法によるアポトーシスの研究アポトーシスのDNA切断化はパルスフィールド法でのモデル実験では2-5Mbの巨大DNA切断に始まり、順次的な切断サイズの縮小をへて典型的な50Kb以下の切断に至ることがわかった。Dichloroisocoumarineはこの最終過程を選択的に阻害することを確認した。1.Mgイオン・Mnイオン依存性エンドヌクレアーゼの精製:白血病細胞株p39の核蛋白および細胞質蛋白から2種類のMgイオン・Mnイオン依存性エンドヌクレアーゼを分離した。核蛋白由来のものはゲル濾過と活性ゲルでの分子量では30Kdで、細胞蛋白由来のものの分子量はゲル濾過で130-140Kd、活性ゲルで65-70Kbであった。どちらの活性もZnやATAなど既知のアポトーシス阻害物質で抑制された。またこれらの精製蛋白を標的細胞の単離核に添加するとアポトーシスに定型的なDNA切断を呈した。2.白血病・前白血病細胞の分化とアポトーシスアポトーシスのDNA切断の責任酵素はエンドヌクレアーゼである。自己核消化法を用いて各種血球の核内エンドヌクレアーゼを検討すると、少なくとも3種類のエンドヌクレアーゼの存在を確認した。その分布は血球分化に応じて異なり未分化幹細胞や白血病・前白血病の芽球細胞ではMgイオン依存性エンドヌクレアーゼの活性が強いか、血球分化に伴いその活性は消失し、別のCaイオン・Mgイオン依存性エンドヌクレアーゼや酸性エンドヌクレアーゼの活性が出現した。しかし血球分化誘導実験では、分化誘導とアポトーシス発現度には解離があり、血球分化はエンドヌクレアーゼのタイプの変化を伴うけれどもアポトーシスとは異なる事象と考えられる。この結論はMDS92細胞やその未分化亜株MDSLでのアポトーシス発現の実験系でも確認された。3.ISEL法によるアポトーシスの検討正常好中球や培養細胞のトポイソメラーゼ阻害剤を用いた実験でISEL法によるアポトーシスの検討を試みたが、光顕的観察以上の鋭敏性はなかった。また骨髄異形成症候群をはじめ各種病態の骨髄生検材料を用いた研究でも特異性は低かった。パルスフィールド電気泳動法は典型的なアポトーシス発現に先行した不可逆的巨大DNA切断を検出しうる可能性が高い。

1.Mgイオン・Mnイオン依存性エンドヌクレアーゼの精製とクローニング:ヒト白血病細胞株p39の核及び細胞質から2種類のMgイオン・Mnイオン依存性エンドヌクレアーゼを単離した。核蛋白由来のものはゲル濾過と活性ゲルでの分子量は30kD、細胞質蛋白由来は6570kDのダイマーであった。いずれの活性も既知のアポトーシス阻害物質で抑制され、また標的細胞核の3'-OH,5'-Pのアポトーシス型DNA切断を呈した。目下クローニングを急いでいる。2.白血病・前白血病細胞の分化とポトーシスアポトーシスの生化学的指標となるDNA切断の責任酵素はエンドヌクレアーゼである。自己核消化法を用いた実験で、血球には少なくとも3種類のエンドヌクレアーゼが核内に存在する。それらは血球分化に応じて特徴的な分布を示し、幹細胞や白血病・前白血病細胞はMgイオン依存性エンドヌクレアーゼの活性が存在するが、分化に伴いその活性は消失し、Caイオン・Mgイオン依存性エンドヌクレアーゼや酸性エンドヌクレアーゼの活性が出現する。CD34細胞・p39細胞・MDS92細胞・MDS-L細胞で分化誘導ないし自発性分化に際して、アポトーシスと分化形質発現とは解難するので、血球分化とアポトーシスとは相互に関連はするものの異なった事象と考えられる。3.パルスフィールド法によるアポトーシスの研究アポトーシスのDNA切断化はパルスフィールド法でのモデル実験では2-5Mbの巨大DNA切断に始まり、順次的な切断サイズの縮小をへて典型的な50Kb以下の切断に至ることがわかった。Dichloroisocoumarineはこの最後過程を選択的に阻害することを確認した。
波形整形された大強度電子ビームによる超放射出力効率増強の実験的検証

出力が1ギガワットに迫る大強度電磁波源は,その電場の強さゆえに,パルス幅が100ナノ秒を超えると発生・伝播領域で絶縁破壊を起こし,発生効率が著しく減少する。N.S.Ginzburg氏によって提案された超放射機構は新しい超短パルス電磁波放射機構で,絶縁破壊が起きる前に現象が終わる。効率の面からも大強度電磁波源への応用が期待できる。本研究室とGinzburg氏等との超放射に関する共同研究の中で,新たにビームのエネルギー・電流波形の時間的発展を制御することで,超放射の放射効率が増大するとの理論的予想を得,本研究では,大強度電子ビームの波形整形技術の開発と超放射出力の増大を試みた。実験では,工作上有利でかつ超放射機構の実証例のない低周波のSバンド後進波型共鳴管を使用した.まず,超放射を検証するため,共鳴管を設計・製作し,パラメーターの最適化等の改良を重ねた結果,出力約300MW,周波数5GHz,パルス巾5ns,発生モードTMO1の超放射理論で期待された電磁波の発生を得た。一方,大強度電子ビームの波形整形については,ビーム伝播容器途中に空洞を挿入して波形整形することを試みた。その結果,エネルギー波形は同軸空洞で(原理は自動加速に同じ),電流波形は大口径空洞を用いて(空間電荷制限電流の応用)整形することに成功した。空洞に入射する波形の影響が大きく整形の程度は限定されるが,簡便な方式でエネルギー・電流波形の時間的変化を制御できる。エネルギー波形整形された電子ビームを用いて,電磁波放射実験を行った結果,エネルギー波形は電磁波出力に影響を及ぼし,出力に関して約2割程度の上昇を得た。この結果,以下の点が明らかになった。後進波管を用い,5GHz,300MWの超放射実現に成功した。電子ビームのエネルギー波形の時間的変化を制御することにより超放射出力は増大する。本研究は大強度相対論的電子ビーム(以下IREBと略す)の波形制御を行い,超放射機構による大強度電磁波放射の発生効率向上の実験的検証を目指している。IREBは冷陰極放篭により発生されるため,発生電極部での波形制御は困難である。本研究では,伝搬空洞中に二種類の空洞を付加することによる波形制御の実証を目的にした。現在までに,自動加速機構を応用したIREBのエネルギー波形の波形整形と,大口径空洞を用いた電流波形整形の実証突験に成功した。この方式では,エネルギーは前半部のエネルギーを滅じ,後半部に受け渡す,時間的に増大する方向の制御が可能であり,電流は,大口径部空洞の空間電荷制限電流値によって制御される。いずれの制御機構についても,物理的機構の原理的な解釈は比較的容易であり,制御範囲は初期の各波形の制限を受ける欠点もあることも実験的に確認した。具体的には,エネルギー600keV,電流3kA,パルス幅12nsのIREBを,パルス幅を変えずに,エネルギー400 800keV,電流12kAの波形に変更することができた。今後,電磁波放射実験の進行に応じた波形整形を試みる。また,超放射実験の準備として,コルゲート型発振管を新たに設計し,PICシミュレーションコードを用いて各部寸法等の最適化,両端部の境界条件最適化の設計等を行い初期設計を完了し製作した。また,電磁波測定系の,滅衰器,低域通過型濾波器,検出器の出力構成も行った。

この発振管を用いて,波形制御される前の電磁波放射実験を試みた。周波数5GHz,パルス幅5ns,出方100MWの電磁波放射も観測し,発振モードが予想されたものであることも確認した。現在,実験パラメーターを調整し更に放射出力を増大する実験を遂行中である。大強度相対論的電子ビーム(以下IREBと略す)からの新しい電磁波放射機構として超短パルス電磁波放射機構がロシア科学アカデミー応用物理学研究所のN.S.Ginzburg氏によって提案され,超放射と名付けられた.本研究室とGinzburg氏等との超放射に関する共同研究の中で,新たにビームのエネルギー・電流波形の時間的発展を制御することで,超放射の放射効率が増大するとの理論的予想を得た.本研究では,IREBの波形整形技術の開発と超放射出力の増大を試みた.波形整形装置と共鳴管製作に有利で,超放射機構の実験例のない低周波のSバンド後進波型共鳴管を使用した.まず,超放射を検証するため,共鳴管を設計・製作し,パラメーターの最適化等の改良を重ねた結果,出力約300MW,周波数5GHz,パルス巾5ns,発生モードTMO1の超放射理論で期待された電磁波の発生を得た.この電磁波の強度は世界的に見ても上位に位置する.一方,IREB波形整形については,冷陰極放電に伴う電極部プラズマの制御による整形は不可能であるため,IREB伝播容器途中に空洞を挿入して波形整形することを試みた.その結果,エネルギー波形は同軸空洞で,電流波形は大口径空洞を用いて整形することに成功した.空洞に入射する波形の影響が大きく変化の程度は限定されるが,簡便な方式でIREB波形の時間的変化を制御できる.最後に,波形整形されたIREBを用いて,電磁波放射実験を行った結果,出力に関して約2割程度の上昇を得た.空洞を通過する際に速度成分比が変化し,上昇率が低かったと考えられる.この結果,以下の点が明らかになった.IREBのエネルギー・電流波形の時間的変化を制御することにより超放射出力は増大する.今後は後進波管を用いた超放射の出力に対するビームの速度成分比の影響を理論的に検討することが必要である.
大学生の基礎体温と頚管粘液の分析-年代別比較と10年後の追跡調査-

1.大学在学時に測定・記録した基礎体温(BBT)と頸管粘液の変化について、19831986年度入学学生(1G)105人、19881990年度入学学生(2G)73人、1998-1999年度入学学生(3G)72人計250人ついて比較し、年代的な差異があるのかを明らかにするために分析した。1)排卵と無排卵(V型の一部・VI型)の両方の周期をもつ者は1、2、3Gそれぞれ24.7%、15.7%、33.8%であり、全周期無排卵型であったのは1、2、3Gそれぞれ8.6%、11.4%、12.3%と年代が上がって行くに従い高率になっている。2)黄体機能不全の可能性がある周期がある者は、1、2、3Gそれぞれ27.6%、26.6%、50.0%であり、全て黄体機能不全の可能性がある者は、1、2、3Gそれぞれ46.0%、48.4%、32.8%であった。3)低温水準の平均については、1、2、3グループそれぞれ36.29±0.18、36.33±0.13、36.24±0.17であり3Gが最も低温であった。4)頸管粘液については、牽糸状粘液が排卵日と一致した周期はどの年代も約半数であった。2.現在30代前半40代前半である1、2G学生178人のうち現住所が把握できた151人に対し郵送にてアンケートによる追跡調査を行い、返答があった69人(回収率45.7%)について分析した。1)169人中50人(72.5%)が既婚者であり、既婚者中14人(28.0%)が不妊治療の経験者であった。この14人についての学生時のBBTは、無排卵周期が1回でもあった者は50.0%、黄体機能不全の可能性がある周期が1回でもあった者も、50.0%であった。このうちの1人は、学生時より無排卵のため治療していた。2)学生時の生活習慣の振り返りで見てみると、排卵に影響していたのは、ダイエットの経験、飲酒の機会であり、黄体機能に影響していたのは、ダイエットの経験、外食の機会であり、過短・過長月経など周期へ影響したものは、外食の機会、ストレスの有無であった。また、黄体機能不全の診断の一助となる石丸の上昇日数、松本の高温相の変動や持続日数・両相の温度差に着目した分類も加えて評価する。頸管粘液に関しては、仲村らの調査(本調査対象1グループ)と比較するため牽糸状の頸管粘液変化について分類することとした。仲村らの調査結果では、全周期の24.2%が異常であり、松本の分類で、黄体機能不全の可能性が高いV型は13.4%、一相性周期のVI型は10.8%と一般の成熟女性の2倍4倍であった。そのため、現在における生殖機能の追跡調査は、意義があると考える。当初の追跡調査の対象者は、1グループ19831986年度入学生104人としていたが、調査内容がプライバシーに関わる内容が多いため回収率が低くかった。再度依頼はしているが、2グループ19881990年度入学生74人に対しても調査をすることとした。2グループの対象者は現在3335歳の年齢に達していると思われ、十分に追跡調査の対象となりうると考える。アンケートによる追跡調査の目的は、学生時の生活による月経周期の乱れがその後の生殖機能に影響が出ているかどうかである。そこで、学生時と現在の生活を比較しながらの調査となる。主な質問項目を以下に示す。現在の月経について(周期・持続日数等)、妊娠・分娩歴、不妊治療歴等生殖機能に関する項目月経周期が乱れる要因とされている、ストレス、ダイエット、肥満、運動・喫煙・飲酒習慣等の生活に関する項目(学生時/現在)学生時にBBT測定をしたことが、その後の健康観や行動変容に影響を及ぼしているか等の項目1.大学在学時に測定・記録した基礎体温(BBT)と頸管粘液の変化について、19831986年度入学学生(1G)105人、19881990年度入学学生(2G)73人、1998-1999年度入学学生(3G)72人計250人ついて比較し、年代的な差異があるのかを明らかにするために分析した。

4)頸管粘液については、牽糸状粘液が排卵日と一致した周期はどの年代も約半数であった。2.現在30代前半40代前半である1、2G学生178人のうち現住所が把握できた151人に対し郵送にてアンケートによる追跡調査を行い、返答があった69人(回収率45.7%)について分析した。1)169人中50人(72.5%)が既婚者であり、既婚者中14人(28.0%)が不妊治療の経験者であった。この14人についての学生時のBBTは、無排卵周期が1回でもあった者は50.0%、黄体機能不全の可能性がある周期が1回でもあった者も、50.0%であった。このうちの1人は、学生時より無排卵のため治療していた。2)学生時の生活習慣の振り返りで見てみると、排卵に影響していたのは、ダイエットの経験、飲酒の機会であり、黄体機能に影響していたのは、ダイエットの経験、外食の機会であり、過短・過長月経など周期へ影響したものは、外食の機会、ストレスの有無であった。
磁場変動と核流体運動

本研究計画は,古地磁気の手法を用いて過去の地球磁場を復元し,地球磁場の起源と地球磁場変場の原因を地球中心核内の流体運動との関連で明らかにすることを目的としている。過去の地球磁場の復元に関しては、陸上の堆積物及び海底の堆積物の試料をできる限り多く利用し,残留磁気の精密測定を行うことを目標にしている.陸上の堆積物の研究では、房総半島でこれまで以上に多くの試料を採取することができ,約70万年前の地球磁場逆転時の非常に詳細な変動が復元できた.このデータを用いて,地磁気極性逆転の機構に関する研究が進展している.海底の堆積物の研究では,残留磁気の性質に関する基礎的研究とともに実際の堆積物試料の測定も精力的に行なわれており,古地球磁場の強度も含めた定量的研究への展望が大きく開けつつある.とくに,地磁気の永年変化に関する研究が進み,古地球磁場復元に向け大きく前進しつつある.さらに,浅海底用のボーリング装置の改良が行なわれ,この改良型装置を用いたコア試料採取実験も瀬戸内海において行われている.地球磁場の理論的研究もかなりの進展をみせている.MHDダイナモのシミュレーションの研究では,昨年完成を見た計算コードを用いて,ワークステーションを駆使した大規模シミュレーションが行われている、本年度の研究で特筆すベきことは、回転する球殻内の熱対流により磁場が極性を自然に逆転させることがわかったことである.また別の研究からは,地球の回転変動が磁場の変動を起こし,極性の逆転も起こすらしいことがわかりつつある.これらの研究は現在も精力的に行なわれており,非常に興味深い研究成果が得られつつある.また,いわゆるキネマティックダイナモの研究も精密化され,地磁気ダイナモの効率に関する研究が進展しつつある.このような成果は,重点領域「地球中心核」全体の平成4年度報告書に詳しく報告してある.本研究計画は,古地磁気の手法を用いて過去の地球磁場を復元し,地球磁場の起源と地球磁場変場の原因を地球中心核内の流体運動との関連で明らかにすることを目的としている。過去の地球磁場の復元に関しては、陸上の堆積物及び海底の堆積物の試料をできる限り多く利用し,残留磁気の精密測定を行うことを目標にしている.陸上の堆積物の研究では、房総半島でこれまで以上に多くの試料を採取することができ,約70万年前の地球磁場逆転時の非常に詳細な変動が復元できた.このデータを用いて,地磁気極性逆転の機構に関する研究が進展している.海底の堆積物の研究では,残留磁気の性質に関する基礎的研究とともに実際の堆積物試料の測定も精力的に行なわれており,古地球磁場の強度も含めた定量的研究への展望が大きく開けつつある.とくに,地磁気の永年変化に関する研究が進み,古地球磁場復元に向け大きく前進しつつある.さらに,浅海底用のボーリング装置の改良が行なわれ,この改良型装置を用いたコア試料採取実験も瀬戸内海において行われている.地球磁場の理論的研究もかなりの進展をみせている.MHDダイナモのシミュレーションの研究では,昨年完成を見た計算コードを用いて,ワークステーションを駆使した大規模シミュレーションが行われている、本年度の研究で特筆すベきことは、回転する球殻内の熱対流により磁場が極性を自然に逆転させることがわかったことである.また別の研究からは,地球の回転変動が磁場の変動を起こし,極性の逆転も起こすらしいことがわかりつつある.これらの研究は現在も精力的に行なわれており,非常に興味深い研究成果が得られつつある.また,いわゆるキネマティックダイナモの研究も精密化され,地磁気ダイナモの効率に関する研究が進展しつつある.このような成果は,重点領域「地球中心核」全体の平成4年度報告書に詳しく報告してある.