hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膀胱・尿管再生を目指すバイオシートを用いた自己再生型代用膀胱および代用尿管の開発

伴侶動物に発生する癌のうち、膀胱腫瘍は90%以上が悪性腫瘍であり、根治手術として、腫瘍の広範囲の切除が望まれる。しかし、腫瘍の浸潤が強く膀胱全てを摘出する場合や、腫瘍により尿路の閉塞が生じている場合は、早急な尿路の確保および腫瘍の切除が必要となるが、伴侶動物用の人工膀胱・尿管は存在しない。本研究では、伴侶動物自身の皮下で形成される膀胱・尿管用移植用組織体(バイオシート・バイオチューブ)の臨床応用を目指し、平成30年度はバイオシート・バイオチューブの組織形成評価および尿に暴露される膀胱ならびに尿管における移植評価を実施した。ビーグル犬の皮下にて膀胱用バイオシートを形成し、一部欠損させた膀胱体部に移植した。排泄性尿路造影検査および腹部超音波検査にて、移植後84日までの観察期間を通して、移植前と同程度の膀胱の拡張を認め、バイオシートの破綻や尿路感染症、尿路結石等の合併症は認められなかった。また、組織学的評価では、バイオシートの内腔面は移行上皮により被覆されており、結合組織、毛細血管の増生および筋組織様構造を確認した。膀胱に移植したバイオシートは、自己組織に置換される足場材料として適応する可能性が考えられた。一方、尿管用バイオチューブに関しては、尿管を模した管状構造および膀胱尿管移行部への移植を考慮した一端が拡張した管状構造のバイオチューブを考案した。各形状のバイオチューブはビーグル犬の皮下で良好に形成された。コラーゲンにて構成された管腔構造のバイオチューブをビーグル犬の尿管へ移植し、良好な手術操作性を得た。平成30年度は膀胱用バイオシートおよび尿管用バイオチューブの組織形成評価、および尿に暴露される膀胱ならびに尿管における移植評価を実施した。膀胱用バイオシートはビーグル犬の皮下にて良好に形成され、膀胱欠損部への移植において、観察期間を通して合併症は認められなかった。組織学的評価では、膀胱用バイオシートの内腔は移行上皮により被覆されており、移植用組織体として良好な移植耐久性を有することを確認した。尿管用バイオチューブに関しては、臨床応用を見据えた2種の形状の鋳型を作製した。ビーグル犬の皮下で形成された尿管用バイオチューブはコラーゲン組織により構成された。ビーグル犬の尿管へ移植し、各バイオチューブともに良好な手術操作性を有することを確認した。平成31年度は、平成30年度に作成した2種の尿管用バイオチューブの移植において、排泄性尿路造影検査および超音波検査にて尿管としての機能性、破綻の有無を評価指標とした移植評価を実施する。また、膀胱用バイオシートに関しては、2 cmの膀胱欠損部から段階的に欠損部を拡大させ、膀胱腫瘍の症例に応用できるよう、バイオシートの移植評価を実施予定である。

また、膀胱用バイオシートに関しては、2 cmの膀胱欠損部から段階的に欠損部を拡大させ、膀胱腫瘍の症例に応用できるよう、バイオシートの移植評価を実施予定である。今年度内の実験に要する物品費は、3月末日まで研究活動が滞りなく推進できるのに必要最小限となるように計画的に使用した。しかし、尿管用バイオチューブの移植評価に関して、国内学会(2018年3月)で発表を検討していたが、移植時期の遅れにより学会発表を実施しなかった。今年度の未使用額および次年度6月以降の予算を用いて、尿管用バイオチューブの移植結果を国内学会にて発表する予定である。
太陽風加速統一モデルの検証と構築

(1)太陽から0.1 AUの距離においてはランダム速度の一因となる大きな波動が存在しない可能性がある.(2)高速太陽風は0.1 AU以遠においても加速が継続している.(3)加速効率を決定する磁場強度と流管拡大率の比は、コロナホール中で緯度と共に滑らかに変化し速度の緯度構造と似る.(4)今太陽極小期の太陽極磁場は弱く、前サイクルに比べ高速太陽風の占める領域の比率が小さい。高緯度高速風領域の発達に極磁場強度の影響が考えられる。(1)太陽風速度の距離依存性の解析電波の弱散乱の状況(0.3AU以遠)で観測された太陽地球環境研究所(STEL)のデータから太陽風速度の緯度・経度分布をトモグラフィー法で求め、その分布図を基に、三次元太陽風中を天体電波源からの視線が通るEISCAT観測のジオメトリーをシミュレートして、太陽近傍(0.3AU以内)における太陽風速度を推測するプログラムを開発した。このプログラムを用いた解析例はまだ少ないが、これまで言われていたような波動やランダム速度分布の大きな影響を太陽風流中に加えなくとも、速度分布を適切に調整することにより太陽近傍のEISCAT観測が概ね再現できる可能性が出てきた。しかし、最終結論を得るには次年度において解析数を増やす必要がある。(2)太陽風加速を決めるコロナ物理量の解析前太陽活動極小期の観測から得た加速モデルでは、光球面磁場強度Bとコロナ中の太陽風流管拡大率fの比(B/f)と惑星間空間における太陽風速度Vとが極めて良い線形の相関があるが、今サイクルにも適用できる普遍的モデルであるかを調べるために、STELの装置を用いたIPS観測を行い、太陽活動極小期である2007年の太陽風データを収集した。また、高緯度におけるB/fの詳細な解析を行った所、一様な構造をしていると思われたコロナホール中に、Bおよびfの揺らぎがあり、その変動が互いに逆フェーズのためにB/f値は変動を互いに消し合いコロナホール中では一様分布をなし、その結果速度も太陽極軌道探査機ULYSSESの観測した一様かつわずかに緯度依存性のあるものとなることが解明された。これは、太陽観測衛星「ひので」が、極域コロナホール中に発見したジェット現象や強磁場領域の局在等の観測結果と関係する可能性があり今後の重要な研究課題である。太陽風物理の最重要課題の一つである高速太陽風の加速機構の解明のため、理論モデルへの制約を与える加速プロファイルを明確にし、加速効率を決定する太陽コロナの物理量と太陽風速度の関係の研究を行い以下の成果を得た。(1)太陽から0.1AUの距離において、これまでIPS観測の解釈に必要とされていたランダム速度の大きな影響を考慮することなく速度分布を調整することにより観測をほぼ完璧にシミュレートすることに成功した。これはランダム速度の一因となる大きな波動が存在しないことを示唆している可能性がある、(2)このシミュレーションに用いられた太陽風速度分布を0.3AU以内と以遠とで比較した結果、高速風領域において0.3AU以遠の太陽風速度は0.11-0.14AU付近に比べて100-150km/sほど速く、0.1AU以遠においても加速が継続していることが確認された、(3)高緯度コロナホール中の磁場強度Bおよび流管の拡大率fの変動は互いに逆位相のため、加速効率を決定する両者の比B/fは、それぞれの変動を打ち消し合い、IPSおよびUlyssesの観測した一様かつわずかに緯度依存性のある速度・緯度構造と似ることを確認した、(4)太陽活動極小期においては、太陽極磁場が強くなり、高速風領域が中低緯度近くまで張り出し、低速風は低緯度に帯状に分布する。しかし、今太陽周期極小期の2008年は異常で、極小期であるにも関わらず、高速風が両極に加えて赤道帯にも存在し、低速風はこれらの間の中緯度帯に分布している。そして、極磁場が前サイクルに比べ弱く、高速太陽風の占める領域の比率が小さく、高緯度高速風領域の発達には極磁場強度の影響が有ることが考えられる。
神経成長因子の作用発現機構の解明

神経成長因子(NGF)は,末梢の交感・知覚神経ばかりでなく,中枢の前能基庭野大型コリナージックニューロンの分化,生存維持にも働いているが,その作用発現機構は不明である.一方, NGFによって細胞内のいくつかの特異的なタンパク質のリン酸化レベルが変動すること,および,いくつかのタンパク質リン酸化酵素活性が変化することが報告されている. NGFの多様な生物学的作用の少なくとも一部は,これら細胞内タンパク質のリン酸化レベルの変動によって惹起されるものと考えられている.そこで,最近開発された強力なタンパク質リン酸化酵素阻害剤であるK-252aおよびstaurosporineを用いて,これら阻害剤がNGFの作用に影響を与えるか否かを検討した.実験は, NGFに応答して交感神経様細胞へと分化することから, NGFの作用機構および神経分化を研究する上で有用なモデルとして広く用いられているPCR細胞を用いて行った.〔結果〕1.K-252aは, NGFによるタンパク質リン酸化変動作用を阻害するとともに,神経突起伸長作用も阻害した. NGFによる神経突起伸長作用は,転写依存性の経路と非依存性の経路の双方の活性化が必要であるが, K-252aは,双方の経路の活性化をともに阻害した(J.Cell Biology投稿中). 2.Staurosporineも, NGFによるタンパク質リン酸化変動作用を阻害した.また, 10mMの低濃度でNGFの神経突起伸長作用を強く阻害したが,この濃度で転写依存性の経路のみ阻害された.一方,驚いたことに,より高い濃度(100mM)を用いると, NGFとは異なる作用機序で,単独で神経突起伸長作用を示した. 3.K-252aおよびstaurosporineは,上皮成長因子,ジブチル・cAMPあるいはTPAによって惹起されるタンパク質リン酸化の変動も阻害したが, NGFの作用をより低能動で特異的阻害した.神経成長因子(NGF)は,末梢の交感・知覚神経ばかりでなく,中枢の前能基庭野大型コリナージックニューロンの分化,生存維持にも働いているが,その作用発現機構は不明である.一方, NGFによって細胞内のいくつかの特異的なタンパク質のリン酸化レベルが変動すること,および,いくつかのタンパク質リン酸化酵素活性が変化することが報告されている. NGFの多様な生物学的作用の少なくとも一部は,これら細胞内タンパク質のリン酸化レベルの変動によって惹起されるものと考えられている.そこで,最近開発された強力なタンパク質リン酸化酵素阻害剤であるK-252aおよびstaurosporineを用いて,これら阻害剤がNGFの作用に影響を与えるか否かを検討した.実験は, NGFに応答して交感神経様細胞へと分化することから, NGFの作用機構および神経分化を研究する上で有用なモデルとして広く用いられているPCR細胞を用いて行った.〔結果〕1.K-252aは, NGFによるタンパク質リン酸化変動作用を阻害するとともに,神経突起伸長作用も阻害した. NGFによる神経突起伸長作用は,転写依存性の経路と非依存性の経路の双方の活性化が必要であるが, K-252aは,双方の経路の活性化をともに阻害した(J.Cell Biology投稿中). 2.Staurosporineも, NGFによるタンパク質リン酸化変動作用を阻害した.また, 10mMの低濃度でNGFの神経突起伸長作用を強く阻害したが,この濃度で転写依存性の経路のみ阻害された.一方,驚いたことに,より高い濃度(100mM)を用いると, NGFとは異なる作用機序で,単独で神経突起伸長作用を示した. 3.K-252aおよびstaurosporineは,上皮成長因子,ジブチル・cAMPあるいはTPAによって惹起されるタンパク質リン酸化の変動も阻害したが, NGFの作用をより低能動で特異的阻害した.
SPECTを応用した義歯床下骨組織の経時的・定量的骨代謝回転の研究

本研究では、ラットの臼歯を抜歯した後実験義歯を装着し、歯槽骨、義歯床下顎堤および顎関節部においての骨リモデリングの様相をSPECTを用いて経時的に観察した。実験では、Wister系雄性ラットを用い、抜歯後に実験義歯を装着。義歯装着後にTc-99m-MDP 76MBqを尾静脈より静注し撮像を行った。その結果、SPECT画像は、Planer像と比較して解像度は低下するものの、健側と抜歯測でのRIの集積値の違いを見るのに十分な画像を得ることができた。これらの知見は歯科補綴学的に新たな診断の基礎をなす有用な結果であると考えられる。本研究では、ラットの臼歯を抜歯した後実験義歯を装着し、歯槽骨および床下顎堤の骨リモデリングの様相をSPECTによる骨シンチグラフィーを用いて経時的に観察することを目的としている。平成19年度の計画は,Wister系雄性ラットを使用し,右側臼歯3本を麻酔下で抜歯。その後,抜歯したラットに験義歯を装着し骨シンチグラフィーを用いて抜歯窩,義歯床下骨組織および顎関節部における骨代謝動態を経時的に観察することにあった.抜歯窩および義歯床下骨組織においては抜歯後2週まで,また,顎関節部においては,抜歯後3週目まで健側に対して有意なTc-99m-MDPの集積値の上昇が見られた.さらにこれらの反応が,炎症性反応であるかどうかを見るために骨シンチグラフィーの初期相・後期相での実験および組織学的な検討を行ったところ,炎症性のものではないという結論が得られた.義歯装着後の生体組織反応の変化については未だに未解明な部分が多い。臨床的にはどの時点でどのような反応が生体内で生じるかということはきわめて大きな関心事項である。さらにそれが為害作用のある炎症によるものか、あるいは生体の持つ生理的な改変なのかを評価するのは困難である。本実験では骨シンチグラフィーによる骨代謝回転の状態を経時的に観察することに成功した。またこれが炎症と区別できるものであることも実証された。これらの変化は,骨に加わるメカニカルストレスの変化に適応するための生体反応として骨代謝活性に変化が生じ骨のリモデリングがしょうじたものと考えられる.これらの知見は歯科補綴学的に新たな診断の基礎をなす有用な結果であると考えられる。本研究では、ラットの臼歯を抜歯した後実験義歯を装着し、歯槽骨、義歯床下顎堤および顎関節部においての骨リモデリングの様相をSPECTによる骨シンチグラフィーを用いて経時的に観察することを目的としている。平成20年度においては、SPECT装置にて上記のデータを3Dで収集し立体構築を行い、咬合の変化が骨のリモデリングに与える影響を3次元的に検討した。義歯装着後4日後、1, 2, 3, 4週間後にTc-99m-MDP 76MBqを尾静脈より静注し撮像を行った。SPECTの撮像SPECTの撮像条件は、マトリックスサイズ-256×256、360°収集、収集時間(180sec/step)とし、画像の吸収補正はChange法、再構成フィルタはrampフィルタを用いた。その結果、SPECT画像は、Planer像と比較して解像度は低下するものの、健側と抜歯測でのTc-99m-MDPの集積値の違いを見るのに十分な画像を得ることができた。これにより義歯装着後の義歯床下骨組織および顎関節部での骨代謝回転の状態を3次元的にまた経時的に観察することに成功した。これらの変化は、骨に加わるメカニカルストレスの変化に適応するための生体反応として骨代謝活性に変化が生じ骨のリモデリングが生じたものと考えられる。平成21年度においては、実験用義歯に3.3×2.4mmのひずみゲージ(KFG-02-120-C1、共和電子)を設置してラットに装着。人工歯部に負荷される力の大きさに応じた電圧変化をマルチ入力データ収集システム(NR500、キーエンス社)にて記録し、パーソナルコンピューターに転送後分析した。動物実験に先立ち、ひずみゲージを実験用義歯と同じ材質のレジンで包埋し、ひずみゲージのヒステリシスを評価した。

また、骨シンチグラフィー所見に対応する骨組織での組織反応を検証するため、義歯床下組織をH-E染色にて観察し組織学的観察を行った。義歯装着群の粘膜上皮では厚さに変化は見られなかった。また、粘膜下結合組織は圧平され膠原線維は骨表面に近い部位で密度を増して走行していた。炎症性細胞の浸潤は認められなかったことから、骨シンチグラフィーにて観察されたTc-99m-MDP 76MBqの集積値の上昇は炎症によるものではなく、骨組織のリモデリングの亢進によるものであることが裏付けられた。すなわち骨に加わるメカニカルストレスの変化に適応するための生体反応として骨代謝活性に変化が生じ骨のリモデリングが生じたものと考えられる。
敗血症及び腸炎モデルにおけるCREB制御分子の関与

今回、樹状細胞、マクロファージの一酸化窒素合成酵素やTNF-alphaの発現におけるCREBの役割について、CREBを制御する調節因子に着目し、病態への関与を調べることを目的とした。当初、CREB制御分子(CREM)の一つICERのノックアウトマウスを用いて、CREBのエンドトキシンによる炎症惹起への関与について、調べることを予定していたが、入手、作成が困難なことがわかり、途中で、CREBの特異的阻害剤になりうる分子を探したところ、コノフィリンを見つけて、CREBのエンドトキシンによる炎症惹起への関与について調べることができた。エンドトキシンショックや炎症性腸管疾患のマウスモデルでは、マクロファージや樹状細胞が病態の早期に重要な役割を果たすことが報告されている。とくにマクロファージや樹状細胞が炎症惹起初期に産生する炎症性サイトカインのTNF-alphaや一酸化窒素の重要性が示唆されている。CREBは転写因子として、NF-kappaBとともによく知られているが、上記のマウスモデルではその関与について詳細なことはわかっていない。そこで、マクロファージや樹状細胞の一酸化窒素合成酵素やTNF-alphaの発現におけるCREBの役割について、CREBを制御する調節因子も含めて、病態への関与を調べることを目的とした。はじめに、残念ながら、CREBの関連分子のノックアウトマウスを入手することが困難だったため、CREBの阻害物質を探したところ、植物の抽出物由来のビンカアルカロイド、コノフィリンがCREBの活性を抑制することが偶然みつかった。そこで、まず、LPSを用いた実験で我々が頻用しているマウスマクロファージ様細胞であるRAW264.7細胞で確かめるために、RAW264.7細胞のLPSのシグナルを調べたところ、コノフィリンはLPSによるNF-kappaBやMAPKの活性化には影響を与えずに、CREBの活性化を抑制した。カルシウムイオノフォアで直接、RAW264.7細胞を刺激したところ、CREBの活性化がコノフィリンで抑制された。現在、LPSだけでなくRANKLを用いたosteoclastogenesisのシグナル経路にもコノフィリンを試し、CREB経路の重要性を調べているところである。エンドトキシンはグラム陰性菌の外膜を構成し、感染時に盛んに増殖したとき、一部の菌体が壊れと体内に大量のエンドトキシンがだされる。エンドトキシンショックは敗血症ショックの内、グラム陰性菌によるものをさし、年間数万人が罹患し、約1万人が致命に至る。その致命率はここ10年殆ど変っておらず、新たな病態の理解と、それに照らした治療法が待たれる。先回、CREBの関連分子のノックダウンが難しいことに直面し、アプローチの仕方を変えることにしたところ、新規のCREB阻害剤コノフィリンを偶然ながらみつけ、それを利用したところ、エンドトキシンのCREBからその下流分子の活性化のシグナル伝達が特異的に抑制され、エンドトキシンによる炎症の一部が有意に抑制されることを見出し、Immunol Lett. (161(1):31-7.2014)に報告することができた。今回、新たなCREBの関連分子の阻害剤を探していたところ、CBP(Creb Binding Protein) /p300がAktによって活性化するという報告から、毒性の低い新規Akt阻害剤DTCM-glutarimideを使用し、エンドトキシンによるシグナルの伝達への影響ををみたところ、DTCM-glutarimideはAktを介してNF-kBを有意に抑制することがわかり、Int Immunopharmacol.( 25(1):162-8.2015)に報告することができた。今後もCREBの関連分子を阻害することで、LPSによる炎症へのシグナルがどのように影響を受けるのか検討を続けていきたい。敗血症ショックや炎症性腸管疾患のマウスモデルでは、樹状細胞、マクロファージが病態の早期に重要な役割を果たすことが報告され、とくにそれらが炎症惹起初期に産生する炎症性サイトカインのTNF-alphaや一酸化窒素の重要性が示唆されている。CREBは転写因子として、NF-kBとともによく知られているが、上記のマウスモデルではその関与について詳細なことはわかっていない。今回、樹状細胞、マクロファージの一酸化窒素合成酵素やTNF-&#61537;の発現におけるCREBの役割について、CREBを制御する調節因子に着目し、病態への関与を調べることを目的とした。当初、CREB制御分子(CREM)の一つICERのノックアウトマウスを用いて、CREBのエンドトキシンによる炎症惹起への関与について、調べることを予定していたが、入手・作成が困難なことがわかり、途中で、CREBの特異的阻害剤になりうる分子を探したところ、コノフィリンを見つけて、CREBのエンドトキシンによる炎症惹起への関与について調べることができた。コノフィリンはエンドトキシンやRANKLによって誘導されるマクロファージの破骨細胞への分化を抑制し、それがCREBを介したNF-AT1cを経由したものであることを明らかにした。さらに、CREBの制御する上流の分子を特異的に阻害する分子を探したところ、DTCM-glutarimideという分子が、Aktを介して、NF-kBを抑制する新規分子であることがわかり、エンドトキシンやRANKLによって誘導されるマクロファージの破骨細胞への分化を抑制することを明らかにした。

CREBは転写因子として、NF-kBとともによく知られているが、上記のマウスモデルではその関与について詳細なことはわかっていない。今回、樹状細胞、マクロファージの一酸化窒素合成酵素やTNF-alphaの発現におけるCREBの役割について、CREBを制御する調節因子に着目し、病態への関与を調べることを目的とした。当初、CREB制御分子(CREM)の一つICERのノックアウトマウスを用いて、CREBのエンドトキシンによる炎症惹起への関与について、調べることを予定していたが、入手・作成が困難なことがわかり、途中で、CREBの特異的阻害剤になりうる分子を探したところ、コノフィリンを見つけて、CREBのエンドトキシンによる炎症惹起への関与について調べることができた。コノフィリンはエンドトキシンやRANKLによって誘導されるマクロファージの破骨細胞への分化を抑制し、それがCREBを介したNF-AT1cを経由したものであることを明らかにした。さらに、CREBの制御する上流の分子を特異的に阻害する分子を探したところ、DTCM-glutarimideという分子が、Aktを介して、NF-kBを抑制する新規分子であることがわかり、エンドトキシンやRANKLによって誘導されるマクロファージの破骨細胞への分化を抑制することを明らかにした。敗血症ショックや炎症性腸管疾患のマウスモデルでは、樹状細胞が病態の早期に重要な役割を果たすことが報告され、とくに樹状細胞が炎症惹起初期に産生する炎症性サイトカインのTNF-alphaや一酸化窒素の重要性が示唆されている。CREB (cAMP response element binding protein)は転写因子として、NF-kBとともによく知られているが、上記のマウスモデルではその関与について詳細なことはわかっていない。今回、樹状細胞の一酸化窒素合成酵素やTNF-alphaの発現におけるCREBの役割について、CREBを制御する調節因子に着目し、病態への関与を調べることを目的とした。そこでCREBを制御する調節因子に着目し、病態への関与を調べるために、当初、ノックアウトマウスを使用することを想定したが、実際にCREBに関連した分子のノックアウトマウスを入手することが困難であることがわかったので予定を変更して、CREBを制御する調節因子の特異的な阻害剤を見出して、それを使ってマウスのマクロファージ細胞系を利用することを考えて実行した。初めに使用することを考えたのは、CREBの上流に影響すると実験の途中でわかったコノフィリンという物質で、CREBに特異的に働きエンドトキシンシグナルに極めて特異に働くことがわかった。次に着眼したのはCREBの上流で働くと考えられるAktの阻害剤であると実験の途中でわかったDTCM-glutarimidede( Int Immunopharmacol. 2015 Mar;25(1):162-8)で、これもマウスのマクロファージ細胞系を使用し、エンドトキシンシグナルにきわめて特異的に働くことがわかった。以上から最終年に、DTCM-glutarimidede、CREBの関連分子の特異的阻害剤を使用して、エンドトキシンシグナルにおけるCREBの役割について調べることができた。
細胞内シグナル応答型分子スイッチによるガン細胞特異的次世代遺伝子治療法

平成20年度は、昨年評価した、プロテインキナーゼCα(PKCα)に特異的な基質Arphatomegaを用いて、PKCαに応答する遺伝子制御ポリマーを合成し、ペプチド導入率をあげたところ、エレクトロポーレーションによらずとも、培養がん細胞に遺伝子を導入でき、実際に、PKCαに応じた遺伝子の発現を引き起こすことに成功した。また、担がんマウスにおいても、B16メラノーマを始め、ヌードマウスに移植した種々のヒト由来がん組織においても、顕著な遺伝子の発現を実現した。この遺伝子制御システムを正常皮下組織に投与しても発現は認められず、また、制御剤ポリマー中の基質ペプチドのリン酸化部位であるセリンをアラニンに置換したネガティブコントロールポリマーでは、がん組織であっても遺伝子の発現を認めず、本概念による完全ながん特異的遺伝子制御に成功した。Rhoキナーゼ特異的な基質の探索に関しては、前年度見出した配列を元に再設計し、ROCK2(Rhoキナーゼ)に対する優れた基質配列を見出した。さらに、治療用遺伝子として、チミジンキナーゼ遺伝子を用いて、ガンシクロビルと併用した遺伝子治療モデルを検討した。担がんマウス(B16)に、がん移植時より、PKCα応答型システムにより治療用遺伝子を投与したところ、がんの成長を完全に抑制できた。一方、リン酸化部位をつぶした前述のネガティブコントロールポリマーを用いた同じ実験では、がんは時間とともに増殖し、PKCαに応答したがん治療モデルに成功した。平成19年度は、まず、がん特異的基質の開発に関しては、既に見出していたプロテインキナーゼCα(PKCα)に特異的な基質に対し、種々のがんでの反応性を確認し、この基質が普遍的にがん特異性を有することを見出し、Arphatomegaと命名した。また、がん転移に重要なRhoキナーゼ特異的な基質の探索を行い、これまで不可能とされていたROCK 1とROCK2(Rhoキナーゼ)をそれぞれ見分ける事の出来る基質配列を見出した。今後、この配列を元に、さらに実際の細胞内の活性に応答できるかどうかを確認し、改良していく。また、がん特異的なキャリヤーの開発としては、肝がんを対象にしたB型肝炎ウイルス由来のエンベロップタンパクを提示したリポソームにPKCα応答型遺伝子制御システムを内包すること成功した。このキャリヤーは、正常ヒト肝実質培養細胞では、細胞に取り込まれるものの遺伝子の発現は認められなかったのに対し、ヒト肝がん培養細胞においては遺伝子の顕著な発現が認められた。さらに、ヌードマウスに本キャリヤーを局注したところ、ヒト大腸上皮がんでは遺伝子は発現しなかったのに対し、ヒト肝がん由来の細胞では遺伝子の発現が認められ、肝臓細胞の特異性は確保され、さらにPKCα特異性とのダブルセキュリティーが返られる事が分かった。また、PKCα応答型遺伝子制御システムによりルシフェラーゼ遺伝子をマウスB16メラノーマ細胞にエレクトロポーレーションにより導入を試みたところ、がん組織内で遺伝子の発現が認められた。一方、正常皮下組織に同様に投与した場合にはまったく発現は認められなかった。
技術科領域におけるグローバルPDLを用いた実証的STEM教育プログラムの開発

本研究はSTEM教育の理念を取り入れ、社会とのつながりを持つ実践的教科として技術教育を必要不可欠な教科として発展させるための方法を構築することを目的とする。まず千葉大学が5年間の「ツイン型学生派遣プログラム」により確立した方法論を応用し、最先端の技術をベースに実証的にSTEM教育を行う実験教材開発を行う。本年度は、これまでに開発し実践してきた教材の改良といくつかの新たな教材の開発を中心に研究を進めた。既に開発された教材では、国内の高校生を対象に実践すると同時に改良を進めた。プログラミングについて新たに開発した教材では、国内の高校生対象に実践を行い、教材の検討を行った。また、電磁誘導について新たに開発した教材では、ASEANの高校生に対して授業実践を行い、その教材の効果について検討を行った。本年度は、教材開発とその実践を中心に研究を進めている。いくつかの教材を開発し、国内および国外の生徒に対しての授業実践も行った。今年度は教材開発を主に進めており、いくつかの教材開発と教材の改良を進め、その実践による教材の評価を行っており、順調に進展していると考えられる。児童生徒自らが教えるという体験を通してどのような能力が伸びるのか、また、このような授業を学校現場において実施する際にどのような体制をとれば学際的な教育活動として実践可能かについて検討を進める必要がある。そのためには、さらなる教材開発とその実践からのフィードバックを基に教材の改良を進めていく方針である。今年度は、教材の改良を行ってきたため、教材開発に伴う支出が予定した額よりも縮小できた。次年度も引き続き、教材開発を進めるために、その経費として翌年度に計上した。
時変なクラスの不確かさをもつ系の最適ロバスト予見制御と実システムへの応用

本研究では,最近注目されている予見制御法の一つとして,制御系の位相遅れを全周波数域で零に補償する零位相差追従制御法に注目し,高い実用性および優れた追従性を有する新しい最適零位相差追従制御系の設計法の開発と応用に関する研究を行った.具体的には,2自由度制御系を構成し,ゲイン特性を改善できるフィードフォワード補償器の設計法の開発,制御対象の変動に対するロバスト安定性の保証および追従性能への影響の低減できるフィードバック補償器の設計法の開発および実験による提案法の有効性の実証の3点を研究目的とした.平成11年度では,ゲイン特性の改善できるフィードフォワード補償器の簡単な設計法を与えた.平成12年度の研究実績は以下である.・ロバスト安定性およびロバスト性能を補償するフィードバック補償器の設計:まず制御対象の特性変動に対する追従性能への影響および最悪変動のクラスを理論的に明らかにした.つぎに,システムのロバスト安定性を保証できるだけでなく,定常状態における制御偏差の最悪値を最小化する補償器の簡単な設計法を与えた.提案法では,分数計画法を応用して問題を凸最適化問題に帰着させ,設計法を簡単化している.また従来法で課せられていた制御対象および摂動のクラスに関する仮定を緩和し,実用性を高めている.・シミュレーションおよび実験による制御性能の検証:制御対象として駆動モータシステムに応用し,従来法との比較により,本手法の有効性をシミュレーションおよび実験により実証した.以上の成果は論文としてまとめられ,学会誌に掲載されており,評価を得ている.目標入力の未来情報も積極的に制御に利用して制御系の位相遅れを全周波数域で零に補償する零位相差追従制御法は,サーボ系において優れた追従性能を与えるものとして注目されている.しかし実用上の観点から制御系のゲイン特性およびロバスト性に問題点をもつ.本研究では,これらの問題点を解決する制御系の設計法を提案することと,実機に応用有効性を実証することを研究目的とした.平成11年度は制御系設計法の理論研究を主に行った.本年度の研究実績は,制御対象に不確かさがないとき,最適零位相差追従性を補償できるフィードフォワード補償器の簡単な設計法は求めたことである.その有効性は以下である.第一に,零位相差追従補償器の一般形を与えた.スペクトル分解法により,補償器の設計問題をディオファンティン方程式に帰着させ,その解を用いて零位相差追従補償器の一般形を陽な形で明らかにした.その結果,補償器の自由度をフリーパラメータにより特徴づけることができた.第二に,制御系のゲインを1に近づけるため,与えられた周波数帯域におけるゲインと1との差の2乗積分値を評価関数とし,これを最小化する最適零位相差追従補償器の設計法を提案した.設計問題を拘束条件なしの最適化問題に帰着させ,設計法を容易にしている.数値例によりその有効性を確認した.以上の成果は論文としてまとめられ学会誌に掲載されており,評価を得ている.本研究では,最近注目されている予見制御法の一つとして,制御系の位相遅れを全周波数域で零に補償する零位相差追従制御法に注目し,高い実用性および優れた追従性を有する新しい最適零位相差追従制御系の設計法の開発と応用に関する研究を行った.具体的には,2自由度制御系を構成し,ゲイン特性を改善できるフィードフォワード補償器の設計法の開発,制御対象の変動に対するロバスト安定性の保証および追従性能への影響の低減できるフィードバック補償器の設計法の開発および実験による提案法の有効性の実証の3点を研究目的とした.平成11年度では,ゲイン特性の改善できるフィードフォワード補償器の簡単な設計法を与えた.平成12年度の研究実績は以下である.・ロバスト安定性およびロバスト性能を補償するフィードバック補償器の設計:まず制御対象の特性変動に対する追従性能への影響および最悪変動のクラスを理論的に明らかにした.つぎに,システムのロバスト安定性を保証できるだけでなく,定常状態における制御偏差の最悪値を最小化する補償器の簡単な設計法を与えた.提案法では,分数計画法を応用して問題を凸最適化問題に帰着させ,設計法を簡単化している.また従来法で課せられていた制御対象および摂動のクラスに関する仮定を緩和し,実用性を高めている.・シミュレーションおよび実験による制御性能の検証:制御対象として駆動モータシステムに応用し,従来法との比較により,本手法の有効性をシミュレーションおよび実験により実証した.以上の成果は論文としてまとめられ,学会誌に掲載されており,評価を得ている.
産業別生産性の日中韓米水準比較と上昇率比較に関する研究

全労働生産性という指標を使用して日中韓の生産水準と成長率を計測し、以下の結果を得た。中国の最近数十年の生産性上昇率は日本や韓国の高度成長期のそれらと比較しても遜色ないものである。しかし、現在の生産性レベルは日本や韓国と比べて未だ低く、その差は大きい。韓国の生産性は上昇しており、2005年段階でも、商業・宿泊業・飲食業や農業など日本の生産性を上回る生産性を持つ産業もあるが、この段階では、全産業平均では日本の方がまだかなり高い。経済成長し世界経済における比重を増し多くの人々から注目をあびている中国経済に関してその産業別生産性の水準と上昇率を日本、韓国およびアメリカのそれらと比較し研究する。2008年3月に「日本と韓国の生産性上昇率の国際比較」という論文を『立命館経済学』第56巻第5.6号に公表した。また2005年度に「TLP(全労働生産性)による中国産業別生産性上昇率の計測」という論文を『産業連関』Vol.13No.3に公表した。2008年度は、これらの成果のうえに、中国の1987-2002年の産業別生産性の上昇率を日本1960-2000年及び韓国1975-2000年の生産性上昇率と比較し分析した。前の論文と同じく主要指標は全労働生産性であり、主要データは産業連関表である。現在までのところで得られている一応の結論は、「中国に関して1987-92年の期間は、経済成長率は高かったが生産性上昇率は高くなかった。しかし、1992-97年、1997-2002年に関しては経済成長率だけでなく、生産性上昇率もかなり大きく上昇している。それは日本がもっとも急速に上昇した1960年代、韓国が最も大きく上昇した1985-95年の生産性上昇率と比較しても遜色ない成長率である」というものである。以上の暫定的研究結果を2008年9月に西安で開催された日中統計学国際会議において連携研究者の李潔埼玉大学教授と共同で報告した。2008年度に行ったもう1つの仕事は、日中韓米の産業別生産性水準の比較のための基礎データである産業別購買力推計のためのデータの収集である。北京、ソウル等に出張し関係者の協力も得られ各種価格データをかなりはば広く収集できたので、2009年度以降整理し、加工分析を加え、産業別購買力平価の推計を進め、生産性水準の比較に利用する予定である。日本の産業別生産性のデータを整理・分析していく中で関連研究として「現代日本の剰余価値率と利潤率-19802000年の推計」という論文をまとめた。中国の1987-2002年の産業別生産性の上昇率を日本1960-2000年及び韓国1975-2000年の生産性上昇率と比較し分析し、国際産業連会学会(サンパウロ)で報告した。主要指標は全労働生産性であり、主要データは産業連関表である。主要な内容は「中国に関して1987-92年の期間は、経済成長率は高かったが生産性上昇率は高くなかった。2000年の日韓産業別生産性水準を比較し分析し、国際統計学会(ダーバン)で報告した。主要な内容は、「2000年時点で、全産業平均では日本の生産性が韓国より高いが、数産業(41産業のうち6産業)では韓国が高く、韓国の日本へのキャッチアップは相当に進んでいる」というものである。2009年度に行ったもう1つの仕事は、日中韓の日中韓産業別生産性水準の比較のための基礎データである2005年日中韓産業別購買力推計である。その中間報告を10月31日に環太平洋産業連関分析学会で行った。以上と関連して、購買力平価の基礎理論に関する論文「購買力平価に関する若干の論点について-松川太一郎氏のコメントに答える-」を書いた。また、生産性指標に関する理論的な問題に関して経済統計学会で「付加価値生産性と全労働生産性」という題で報告し検討していただいた。2010年度に日中韓の生産性研究に関して行った中心的な仕事は、日中韓の日中韓産業別生産性水準の比較のための基礎データであるが求めるのに最も困難がともなう、日中韓産業別購買力平価の推計である。

この推計には、データとして、日本総務省統計局『小売物価統計調査』『産業連関表部門別品目別国内生産額表』、社団法人韓国物価情報『総合物価情報』,韓国統計庁"Monthly Report on the Consumer Price Survey"、中国国家発展改革委価格観測中心中国価格信息網『2005年中国商品価格』、各国の貿易統計、ICPの基礎項目データ、等々大変多くの資料を使い、算式には、現在国際的に多くの研究者によって使用されているEKS法、GK法だけでなく、私独自の方法である全労働法という算式も工夫し使用することによって、産業別生産性水準の国際比較にとって最大限有効なものになるよう努力した。中国経済の実情のよくわかっている中国人経済研究者、韓国経済の実情のよくわかっている韓国人経済研究者、日中韓3カ国に堪能な中国朝鮮族の経済研究者に協力してもらうことによって正確性の高いものにできたと考えている。成果は2005年を対象とした推計結果に関して、10月に中国成都で開催された日本中国統計学シンポジウム、長崎で開催された環太平洋産業連関分析学会、11月に島根で開催された日中統計学国際会議等で発表した。また、生産性の国際比較との関係を考えながら、基礎的な理論研究として、生産の境界に関する考察を行い、その成果を『大阪経大論集』に公表した。日中韓の生産性水準を比較するための重要データである日中韓2005年産業別購買力平価の推計を夏までに一応完成させ、その推計方法と推計結果の一部(日中産業別購買力平価の部分)を、8月にアイルランド(ダブリン)で開催された国際統計学会で報告した。この産業別購買力平価と日本・中国・韓国それぞれの2005年産業連関表を主要データとし、全労働生産性という指標で、2005年の日中韓の生産性水準の比較を行った。その方法論と比較結果の主要内容を11月に開催された環太平洋産業連関分析学会で報告した。比較結果の主要内容は以下のとおりである。第1.全産品平均に関する全労働生産性水準は、高い順に日本、韓国、中国であり、その差はかなり大きい。第2.産品別全労働生産性に関して、17産品部門のうち、日本は15産品部門において韓国より高く、韓国は2産品部門(農業、商業宿泊飲食業)において日本より高い。第3.当該産業全労働生産性に関して、17産業部門のうち、日本は9産業部門において韓国より高く、韓国は8産業部門において日本より高い。韓国が、当該産業全労働生産性に関して8部門において日本より高いにもかかわらず、産品別全労働生産性に関して2部門しか日本より高い部門が無いのは、当該産業の生産性において、韓国が日本より高い、あるいはほとんど同じ場合でも、それらの産業に機械や原材料を供給する部門の生産性が低いので、韓国のそれらの部門の産品別全労働生産性は日本より低くなるということである。このような状況を明らかにできることは、この指標・分析方法のメリットであると考える。
配位結合とトポケミカル重合を利用した新規無機-有機ポリマーアロイの創製

本研究では、配位高分子の骨格にモノマーを導入し、トポケミカル重合により、新規無機-有機ポリマーアロイの創製を目指す。ポリマーアロイとは、二成分以上の配位高分子相、ならびに、有機ポリマーの混合により得られる多成分系高分子を意味する。これにより、配位高分子相では磁性、有機高分子相では伝導性または誘電性の発現を目指して系の設計を進め、両物性の融合を目指している。本年度は、ホストフレームワークとして、スピンクロスオーバー部位を導入した多孔性配位高分子の合成に成功した。この錯体は室温付近で大きなヒステリシスを伴うスピン転移が観測され、磁気的双安定性を示す。また、鉄イオンのスピン状態の違いにより細孔サイズを変換可能な多孔構造を有する。得られた多孔性配位高分子に様々なゲスト分子を導入し、スピン状態の違い、並びに細孔サイズの違いによるゲスト吸着能を検討した。ベンゼンをはじめ多くのゲスト用いた場合には低スピン相から高スピン相へのスピン転移を、一方、二硫化炭素を導入した場合のみ、高スピン相から低スピン相へのスピン転移を観測した。このスピン状態は、ゲスト分子の交換により相互に変換可能であり、「室温」で「ガス分子」によるホスト骨格のスピン状態並びに、色調の「可逆的変換」に初めて成功した。また、ゲスト包接体のスピン転移のゲスト分子依存性についてベンゼン、チオフェン、フラン包接体を用いて検討を行った。ゲストサイズの大きなベンゼン包接体では、極低温までスピン転移が観測されないのに対し、チオフェン、フランとゲストサイズが小さくなるにつれ、50%の鉄イオンのみのスピン転移、2段階のスピン転移がそれぞれ観測された。この多孔構造内でチオフェン、ピロール分子を重合させることで、伝導性ポリマーの合成を試み、機能性の配位高分子と有機高分子の共存系への展開も検討している。本年度は、重合可能部位としてブタジエン、ジアセチレンを含み、配位可能サイトなサイトとしてカルボキシル基を導入したムコン酸誘導体をはじめとする配位子を合成した。これらの配位子と金属イオンとを拡散法を用いて配位高分子の合成を試み、コバルト、ニッケル及び亜鉛錯体の単結晶を得て、X線構造解析により構造決定に成功した。コバルトとニッケル配位高分子は類縁体でありsyn-anti型カルボキシレート架橋により展開された2次元シートがジエン部位で連結された3次元集積構造を形成していた。両化合物において、金属イオン間には磁気軌道の直交に基づく強磁性的相互作用が働き、さらにニッケル錯体では低温領域で強磁性転移が観測された。一方、亜鉛配位高分子では、ムコン酸は2座キレート型で配位しており、単核Znユニットがジエン部位で連結された形の1次元ジグザグ鎖状構造を構築していた。しかし、いずれの錯体においても、光、加熱及びγ線照射による重合反応の進行は観測されなかった。また、ジアセチレン部位を有する配位子を用いた銅錯体では、現在のところ構造決定には至っていないが、γ線照射によりサンプルの色が青から茶へと変化し、重合反応の進行が示唆される結果が得られた。
看護師の倫理的行動を促進する教育・支援プログラム開発のアクションリサーチ

臨床における看護師の倫理的問題解決を促進するためには「行動」を支える教育と実践支援が不可欠である。本研究は、この「行動」に着目し、実際に倫理的な行動を起こすレベルにまで踏み込んだ教育・支援プログラムの開発を目的とするものである。具体的には、より実践的な講義・演習と、これに連動した実践支援のあり方について、現場での試行錯誤を重ねながら開発しその効果を検証する。初年度は、大規模な質問紙調査の結果から、倫理的行動力をはじめ倫理的実践に関する様々な指標についての実態を把握するとともに、教育や現場支援において着目すべき複数の示唆を得た。また新入看護職員に特化した調査の分析も行い、基礎教育における倫理に関する学習経験や事例検討経験の有無と実施時期などの実態を明らかにした。また新入看護職員への研修プログラムを年3回実施しその評価を行った。加えて本研究のアウトカム指標となる調査票の精錬と、アクションリサーチの内容を検討するため、文献検討や上記調査結果の分析から得られた知見をもとに、有識者との意見交換を複数回行った。アクションリサーチとしては、新人とリーダークラスに焦点をあてた対象別の教育プログラムを現場のニーズに合わせて修正し実施した。また現場における倫理カンファレンスにファシリテーターとして繰り返し参加し、実事例における倫理的行動力の促進を図りつつ、現場のニーズを把握した。2018年度は、これまでの調査結果のさらなる解析およびアウトカム指標となる調査票の精錬を計画し、後者については文献調査、関連学会への参加による最新の知見の把握、有識者との意見交換を行うことと併行しながら精錬作業を進めている。2018年度の当初の計画は、1これまでの調査結果のさらなる解析、2アウトカム指標となる調査票の精錬、3アクションリサーチの継続であったが、研究者の長期休暇取得と研究協力者のエフォートを下げざるをえない状況が発生したことから2の一部を実施するにとどまった。2019年度は研究者のエフォートを計画通りに確保し、まずは速やかに調査票の精錬を進展させる。また有識者からの助言を得ながら、調査結果のさらなる解析とアクションリサーチの継続を推進する。H29年度は文献調査ならびに関連学会への参加を通じ最新研究動向を把握することと併行して、これまでに実施した調査結果の分析、プログラム評価のための調査票の精錬、アクションリサーチの第一段階を行った。・調査結果の分析:1)倫理的行動力に関する質問紙調査の分析からは、職位や臨床経験年数との関連を認めたものの臨床経験年数との関連は弱い相関にとどまったことに加え、臨床経験年数との関連に乏しい項目も明らかとなるなど教育・支援において着目すべき示唆を得た。2)入職直後の新人看護師に対する質問紙調査の分析では、基礎教育における倫理に関する学習経験や事例検討経験の有無と実施時期などの実態を明らかにした。3)新人看護師を対象とした研修プログラム(年3回実施)の評価の分析からは、倫理に関する能力の自己評価は研修前よりも3回目の研修後に有意に上昇したものの前回研修後の評価からは明らかに下降する変化を毎回認めたことから、研修での学習内容を実践で意図的に活用して研修効果を維持・向上できるような工夫や支援が必要であると考えられた。なお研修の満足度は高い結果が得られた。これらの結果の一部は、日本看護倫理学会と日本看護管理学会で発表した。またその過程において当該分野の先駆的研究者らから本研究に有益な意見を得ることができた。・調査票の精錬:文献検討や上記調査結果の分析から得られた知見をもとに、看護倫理の専門家との討議を行い精錬している段階である。・アクションリサーチ:新人とリーダークラスに焦点をあてた対象別の教育プログラムを現場のニーズに合わせて修正し実施した。また現場における倫理カンファレンスにファシリテーターとして繰り返し参加し、リアルな事例における倫理的行動力の促進を図りつつ、現場のニーズを把握した。基礎調査およびアクションリサーチの第一段階の調査票の分析について、アクションリサーチとして現場への介入と併行して行うなかで時間を確保できず予定よりも時間を要したことが主な理由である。

2018年度は、これまでの調査結果のさらなる解析およびアウトカム指標となる調査票の精錬を計画し、後者については文献調査、関連学会への参加による最新の知見の把握、有識者との意見交換を行うことと併行しながら精錬作業を進めている。2018年度の当初の計画は、1これまでの調査結果のさらなる解析、2アウトカム指標となる調査票の精錬、3アクションリサーチの継続であったが、研究者の長期休暇取得と研究協力者のエフォートを下げざるをえない状況が発生したことから2の一部を実施するにとどまった。調査票のひと通りの分析は終了したがさらに詳細な解析が必要な状況である。そのため今年度は介入よりもその解析を優先的に進める方針に変更することとする。研究代表者のエフォートを高め進展を図るともに、研究分担者・協力者と連携し、できるだけ早期に解析結果をまとめ調査票およびプログラムの改善につなげる。また投稿作業を進めていく。2019年度は研究者のエフォートを計画通りに確保し、まずは速やかに調査票の精錬を進展させる。また有識者からの助言を得ながら、調査結果のさらなる解析とアクションリサーチの継続を推進する。統計ソフトのバージョンとの兼ね合いを考慮した結果、今年度のノートパソコンおよび統計ソフトの購入の一部を見送ったこと、調査票の集計・分析作業を一部次年度以降に持ち越したこと、またその作業にかかる費用を抑えられたことが主な理由である。今後の分析にかかる費用として使用する予定である。研究者の長期休暇取得等により研究計画の進捗が遅延したため、その実施にかかる調査・研究旅費や謝金に次年度使用額が生じた。2019年度は研究者のエフォートを確保できる見込みであり実施予定であった調査票の精錬、データ解析、成果発表等のために使用する予定である。
低周波微動・「とても低い」周波地震・スローイベントの統一的な発生過程の解明

本研究は西南日本で発生する「ゆっくり地震」を統一的に理解することを目的として行い、これまでに以下のような結果を得た:(1)深部低周波微動のリアルタイム自動モニタリング高速ネットワークによるデータ通信を用いて配信されている地震波形データを解析して、低周波微動活動の自動検出と自動震源決定を行い、結果を公開するためのシステムを開発した。自動検出には、エンベロープ波形の最大相互相関を検定量とする二段階統計的検定法を用いた。また、自動震源決定には自動検出の際に計算済みである最大相互相関値を与えるタイムラグを走時差データとして、シンプレクス法で震源を探索する震源決定法を用いた。前年度はオンラインデータを用いてソフトウェアの有効性を確認し、システムの根幹部分を作成したが、今年度は結果の描画とWEBでの公開を自動的に行うシステムを開発した。これによって、深部低周波微動活動の自動モニタリングぶ世界で始めて可能になり、その結果は完全に公開されている。システムは完成以来約1年経過したが、順調に運用されている。(2)豊後水道日振島に設置した広帯域地震計による微動に伴う「とても低い」周波シグナルの観測豊後水道地域の微動発生域直上にある日振島に設置された広帯域地震計を用いて、低周波微動に伴う低周波地震による「とても低い」周波シグナルを多数観測した。豊後水道地域では、2004年9月から2007年1月の間に16回の低周波微動の活動が観測された。微動活動期の上下動記録に、210Hzと2050mHz(周期2050秒)のバンドパスフィルターをかけた。前者が低周波微動の、後者が「とても低い」周波シグナルの周波数帯域である。両者の波形より、振幅の大きな微動と同時に「とても低い」周波シグナルが見られるか探索した。その結果、全16回のうち9回の活動期で「とても低い」周波シグナルが明瞭に観測された。観測できなかった活動期では、低周波帯のノイズレベルが高い、活動が弱く微動の振幅が小さい、振幅の大きな微動の際に遠地大地震の表面波が到達していた、などの理由で観測の条件が悪かった。本研究より、低周波微動は常に「とても低い」周波シグナルを伴っていることが推測される。(1)豊後水道日振島への広帯域地震計の設置豊後水道地域の微動発生域の直上にある日振島にSTS-2型広帯域地震計を設置し、平成16年9月より連続観測を開始した。波形データはISDN回線のインターネット経由で広島大学まで転送し、衛星通信により配信される地震波形データと同化して、準リアルタイムでモニターしている。波形には、温度変化に起因すると考えられる超長周期のノイズが見られるが、微動の周波数帯域(2-20Hz)では、豊後水道に面した九州の観測点(SGS,JUS,N.SIKH)よりもノイズレベルが低いことが分かった。本研究の設置によって、豊後水道地域の地震計空白域が無くなり、微動活動の検出能力と震源決定精度が向上した。(2)低周波微動の準リアルタイム自動探索

・自動震源決定人工衛星によるデータ通信を用いて配信されている地震波形データを解析して、低周波微動活動の自動検出と自動震源決定を行うためのソフトウェアを開発した。自動検出には、エンベロープ波形の最大相互相関を検定量とする二段階統計的検定法を用いた。また、自動震源決定には自動検出の際に計算済みである最大相互相関値を与えるタイムラグを走時差データとして、シンプレックス法で震源を探索する震源決定法を用いた。これまでに、オフラインデータを用いて検出法と震源決定法の有効性を確認した。現在、オンラインデータに対して適用中である。これによって、これまで不可能であった、バースト的に発生し明瞭なP・S相を持たない低周波微動の活動の、自動モニタリングが可能になった。(1)深部低周波微動のリアルタイム自動モニタリング人工衛星によるデータ通信を用いて配信されている地震波形データを解析して、低周波微動活動の自動検出と自動震源決定を行うためのソフトウェアを開発した。また、自動震源決定には自動検出の際に計算済みである最大相互相関値を与えるタイムラグを走時差データとして、シンプレクス法で震源を探索する震源決定法を用いた。前年度はオフラインデータを用いて検出法と震源決定法の有効性を確認したが、今年度はオンラインデータに対しても有効性を確認した。また、パラボラアンテナを直径45cmから1mのものに換装し、悪天候時のデータ受信障害が起こらないようにした。以上により、深部低周波微動活動の自動モニタリングが世界で始めて可能になった。(1)大分県鶴御崎への広帯域地震計の設置豊後水道地域の微動発生域の西側にある大分県鶴御崎のミュジアムパーク内にSTS-2型広帯域地震計を設置し、平成17年11月より連続観測を開始した。観測点には電話線が敷設されていないので、携帯電話にモデムを接続した通信システムを構築した。ただし、転送速度が充分ではないので波形データのダウンロードは行わず、状態確認にのみ用いている。波形データは観測点のハードディスクに蓄積し、定期的に現地を訪れてバックアップを行っている。本設置によるデータと、前年度から利用可能な日振島のデータを用いることで、豊後水道地域の微動活動の検出能力と震源決定精度がさらに向上することが期待できる。(1)深部低周波微動のリアルタイム自動モニタリング高速ネットワークによるデータ通信を用いて配信されている地震波形データを解析して、低周波微動活動の自動検出と自動震源決定を行い、結果を公開するためのシステムを開発した。前年度はオンラインデータを用いてソフトウェアの有効性を確認し、システムの根幹部分を作成したが、今年度は結果の描画とWEBでの公開を自動的に行うシステムを開発した。これによって、深部低周波微動活動の自動モニタリングが世界で始めて可能になり、その結果は完全に公開されている。システムは完成以来約1年経過したが、順調に運用されている。(2)豊後水道日振島に設置した広帯域地震計による微動に伴う「とても低い」