hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
霊長類社会の重層構造の解明:テングザルの種内変異

テングザルの重層構造のメカニズムを解明するために、川辺林とマングローブ林という全く異なる植生に生息する本種の生態・社会を比較した。川辺林とマングローブ林のテングザルの活動時間割で顕著な違いが見られたのは、採食行動に費やす時間であった。川辺林に比べて、マングローブ林のテングザルの採食時間は、およそ2倍も長いことが明らかになった。また、植物の採食部位に関しては、両植生ともに若葉を最もよく採食するという共通点が観察された一方で、マングローブ林のテングザルの方が、より多くの時間を果実の採食に費やしていることがわかった。両植生における採食行動において、最も大きな相違点は、採食物の多様性であった。マングローブ林で、テングザルが採食した植物種数と川辺林における採食種数とでは、26倍以上も川辺林のほうが多いことがわかった。テングザルの群れ間の凝集性における解析では、川辺林のテングザルでは、食物資源量と捕食圧という2つの要因がその凝集度に影響を及ぼしていることを明らかにした。一方で、マングローブ林のテングザルでは、群れ間の凝集性には、植物資源量がより重要な要因として働いていることが示唆された。テングザルの持つ特異な社会構造である「重層社会」を再考し進化のメカニズムを解明するために、全く異なる二つの植性(マングローブ林と川辺林)に生息するテングザルの行動を観察した。川辺林に生息するテングザルの生態・社会については、申請者の先行研究によってその大部分が明らかとなっているため、本年度は、特にマングローブ林におけるデータ収集に重点をおいた。データ収集を行うための候補地を数箇所まわって、長期調査に適した場所を定めた。その後、調査準備を整えて、実際に調査地としたマングローブ林に生息するテングザルの群の生息密度、食性、移動パタンについての基礎的な情報を収集した。また同時に、テングザルの泊り場におけるハレム群間の距離を、ボートセンサスによって測定した。本データ収集はまだ未完成ではあるが、申請者が先行研究において明らかにしている川辺林のテングザルの生態・社会との予備的な比較も行った。その結果、マングローブ林のテングザルは、川辺林に比べて葉食傾向が強くその多様度も低いことがわかった。また、マングローブ林のテングザルの一日の移動距離、範囲ともに川辺林に比べて短く、狭いことが示唆された。加えて、両植性のテングザルの泊り場におけるハレム群間の距離は、マングローブ林に生息するテングザルでは、川辺林に比べてより長いことがわかり、マングローブ植性におけるハレム群間の凝集性の低さが示唆された。生息する植性環境にテングザルの食性は影響を受け、それは社会構造へも影響する可能性を見出せた。本研究の目的は、1)テングザルで見られる特異な社会構造「重層社会」の再考とその進化メカニズムの解明、2)そこから得られたデータをもとに、テングザルの社会構造の特徴を他の重層社会を持つ霊長類と比較し、重層構造の多様性と、その進化を促す環境要因を解明するという2点である。本研究目的である1)を明らかにするために、マングローブ林と川辺林といった異なる植生に生息するテングザルの行動を観察した。先の研究において、川辺林に生息するテングザルの生態は明らかになりつつあるために、マングローブ林において、テングザルの観察を行った。予測していた通り、マングローブ林の植生は、川辺林に比べると極端に単調であり、事実、マングローブ林のテングザルの採食多様度も、川辺林に比べると、その10分の1以下の低い値であった。川沿いの泊り場における、テングザルのハレム群間の距離は、マングローブ林のテングザルの方が川辺林よりも長い傾向にあり、マングローブ林のハレム群間における、群れ間のまとまりの低さが示唆された。これは、テングザルの重層化社会の進化過程において、植生パタンのような環境要因が、重要な影響を及ぼしていた可能性を示唆するものである。

また、他の重層社会を形成する霊長類との比較を行うために、国際霊長類学会において、「霊長類の重層化社会」というシンポジウムを企画した。現在、シンポジウムの内容を、国際雑誌の特集号に掲載するための編集に着手している。
数値解析・数式処理を用いた非線形現象の研究

本研究は、非線形現象の数理解析に関する電子計算機の多面的な応用を主眼とした。従来の数値解析、数式処理手法の枠にとらわれずに、非線形問題の解析に有用な新たな道具を創ることを最終的な目標としているが、ここでは具体的な問題を扱い、その問題に必要とされる技法の研究を通して方向性を探ることにした。当初は曲線短縮方程式と呼ばれる非線形発展方程式を対象として研究を進めたが、これと並行してSobolev-Poincareの不等式に関連した2点境界値問題について扱い、現時点では後者に対して新たな知見を得ることに成功している。この研究は早稲田大学理工学部の大谷光春教授と共同で進めたもので、対象とした方程式は2つのパラメータを含む非線形常微分方程式である。これらのパラメータを変えることにより、方程式の解がどのように変化するかを調べたが、結果を解析的に示す前に、数値実験を通して解の振る舞いについて予測を立てることを行った。得られた結果については、口頭では発表したが、近いうちに論文としても発表する予定である。一方、具体的な問題を離れ、現在自然科学・工学の各分野で扱われている非線形問題に対し、共通して必要とされている解析手法について調べるため、平成9年度と10年度に各1回ずつ、主に若手を中心とした研究会を開催した(早稲田大学理工学総合研究センターとの共同開催)。これにより、それぞれ異なる分野で同じ解析手法が使われていること、しかし、これらには未だ研究の余地が大きいことが共通認識として得られた。現時点では、数学上の成果はいくつか得られたものの、新たな道具を創るという目標には程遠い状態である。これからさらに様々な問題を取り上げ、この目標に向って研究を進めていくつもりである。本研究では、非線形現象の数理解析に関する電子計算機の多面的な応用を主眼としている。本年度は、高速なワークステーションの導入を図り研究環境を整えた上で、平成6年秋より研究を進めている曲線短縮方程式と呼ばれる非線形発展方程式を取り上げ、これを拡張した方程式について研究を行ってきた。この方程式は、初期条件によっては適当な時間の後、特異点を生成する性質を持つことが知られている。しかし、特異点の発生時刻の細かい評価、その際の曲率の発散のオーダー等については、未だ十分明らかにされていない。現在は、これら解の振る舞いを調べる上で有効となる数値・数式処理的解析手法の研究・開発を進めているところである。また、本研究開始以前に作成した解析手法を用いて数値実験を多数行うことで、方程式の持つ性質について調べることも並行して行っている。一方、この問題を離れ、現在自然科学・工学の各分野で扱われている非線形問題に対し、共通して必要とされている解析手法について調べるため、「先端技術における非線形問題の数理及びその応用-若手セミナー」と題した研究会を平成10年2月、早稲田大学理工学総合研究センターと共同して開催した。二日間にわたる研究会を通し、それぞれ異なる分野で同じ解析手法が使われていること、しかし、これらには未だ研究の余地が大きいことが共通認識として得られた。次年度はこの問題・解析手法についても研究を進めて行きたいと考えている。
Gタンパク質共役型酸化LDL受容体のクローニングと動脈硬化症における役割

(1)リガンドが脂質であると同定されたもの(2)リガンド未同定のオーファンGPCRのうち、脂質をリガンドとする既知のGPCRとホモロジーは高いもの、もしくは進化系統樹で脂質をリガンドとする既知のGPCRと同じ集団に入るもの正常ヒト血管内皮細胞、正常ヒト平滑筋細胞、ヒト単球系細胞THP-1をphorbol 12-myristate 13-acetateで刺激してマクロファージへ分化させた細胞に対して、あらかじめ選び出したGPCRの発現をRT-PCRおよびreal time PCRで調べた。その結果、それぞれの細胞における発現が高かったGPCRをGタンパク質共役型酸化LDL受容体の候補とした。これらGPCRの全長cDNAをPCRで単離・精製し、哺乳類細胞発現用ベクターに組み込んでコンストラクトを作製した。このコンストラクトをCHO-K1、COS-7、HEK293細胞に遺伝子導入して、Gタンパク質共役型酸化LDL受容体の候補となったGPCRの強制発現細胞株を作製した。この強制発現細胞株を使って蛍光標識した酸化LDLの取り込み活性を評価した結果、数種類の細胞株でコンストラクトを遺伝子導入していない対象群と比べて優位な活性が見られた。さらにこの細胞について、シグナル伝達の指標となる酸化LDLを添加した時のcAMPの産生量やCa^2+濃度の変化を調べたところ、対象群と比べて優位な活性をもつものは得られなかった。現在、「研究実地計画」で記載した対応策として、Gタンパク質共役型酸化LDL受容体として最初に選ぶGPCRの対象範囲を広げて、発現確認、全長cDNAのコンストラクト作製、遺伝子導入、酸化LDLの取り込み活性の評価をやり直している。Gタンパク質共役型受容体(G protein-coupled receptor ; GPCR)のうちリン脂質をリガンドにもつGPCRとして約40種類を、またリガンドが同定されていないオーファンGPCRの中でリン脂質をリガンドにもつと推測されるGPCRとして約20種類を、インターネット上で閲覧できるオーファンGPCRのリガンド予測サイトや市販の遺伝子解析ソフトを使ってリストアップした。正常ヒト血管内皮細胞、正常ヒト平滑筋細胞、ヒト単球由来のcell lineであるTHP-1をphorbol myristate acetate (PMA)で刺激してマクロファージへと分化させた細胞に対して、あらかじめリストアップしたGPCRの発現をRT-PCRおよびreal time PCRで調べた。候補となるGPCRの全長cDNAをPCRで単離・精製し、哺乳類細胞発現用ベクターに組み込んでコンストラクトを作製した。このコンストラクトをCHO-K1、COS-7、HEK293等の細胞に遺伝子導入して、Gタンパク質共役型酸化LDL受容体の候補となったGPCRの強発現細胞株を作製した。現在、この強発現細胞株を使って蛍光標識した酸化LDLの取り込み活性を検討している。
東南アジア「古代史」の下限としての14・15世紀に関する地域・分野横断的研究

まず、東南アジア史の14・15世紀を対象に、刻文・文献・考古学・美術史・建築史の各分野で編年を作成するための基礎データを集成する。基礎データ集成のために、毎年、現地での調査を行い、調査成果を研究会で報告する。次に、基礎データに基づき各分野ごとに編年を作成する。刻文・文献からは絶対年代による編年を作成する一方、美術史・建築史・考古学については相対年代による編年を作成し、両者を統合した編年を作成する。最終的に、統合された編年は、すでに作成済みの713世紀の編年と統合し、全体として東南アジアにおける古代史全体を地域・分野横断的に俯瞰できる統合的編年を作成する。本研究は、東南アジア史における古代の下限とされる14,15世紀について、文献史学、考古学、美術史、建築史という地域・分野横断的立場から基礎的なデータベースを作成しようとするものである。それによって研究代表者がこれまでの科研費を用いて行ってきた7ー13世紀の研究成果と併せて、古代全体を俯瞰できる地域・分野横断型の編年プラットフォームの構築を目指す。本研究によって構築される編年データベースは有益であり、当該分野における今後の研究の基礎となることが期待される。さらに国際的な研究、次世代研究者の養成、現地専門家とのつながりなども重視しているため、国際的な波及効果も期待できる。
近世仏教説話集と寺院所蔵文献に関する研究-蓮体の著作と河内地蔵寺を中心に

大阪府河内長野市の地蔵寺(開山は蓮体)が所蔵する文献の調査を行い、そこで得られた書誌データ、及び諸文献の内容を検討した。そして、蓮体の説話利用の様相と、彼の仏教経典講義の実態を明らかにした。その結果、近世における仏教説話集の形成に、寺院に所蔵されている文献が極めて深く関わっていることを、一つのモデルとして示すことができた。さらに、蓮体の伝記を、従来提示されていたものよりも拡充させることができた。1、中心としたのは、地蔵寺所蔵文献の調査である。原則として、箱番号の順に全蔵書の書誌を記録する悉皆調査を行った。この形では4箱分を調査済みだが、蓮体(及び師の浄厳)の著作が集中する2箱分、また、特に重要と判断した資料についても調査を進めた。古さや規模において突出しているわけではない同寺が、質・量とも充実した文献を所蔵していることが明らかになりつつある。2、悉皆調査に合わせ、同寺所有の簡便な目録カード(昭和作成)に基づき、仮目録を作成した。その結果、所蔵文献のほぼ全体を見渡すことが可能となった。また、最終年度に公表予定の「地蔵寺所蔵文献目録」の大枠が整った。なお調査の過程で、前掲目録カードにはない文献も見出されており、同寺所蔵文献は、さらに数量を増すことが期待される。3、調査の成果の一部は、平成20年度の説話文学会大会にて発表した。その他に2本の論考を公表した。それらの発表・論考では、まず、同寺所蔵文献に見える蓮体自筆の書き込みが、説話集に代表される蓮体の著作に取り込まれていることを明らかにした。また、それらの書き込み、及び経典講義(講経)に関する蓮体の自筆記録から、蓮体が閲覧した文献を特定し、蓮体の文献利用の様相が具体的に把握できることを明らかにした。僧侶の知識体系や活動の現場が、文学作品の成立と密接に関わることを跡付けできた点は、中世文学、近世文学といった時代による区分を超えた価値を有すると位置付けられる。4、地蔵寺の他、大学図書館などの諸機関や、蓮体関係文献を所蔵する寺院の文献を調査した。特に蓮体の利用した同時代文献につては、諸本調査や翻刻作業を行い、現在論文化を進めている。1、前年度に引き続き、作業の中心としたのは、地蔵寺所蔵文献の調査である。原則として、箱番号の順に全蔵書の悉皆調査を行った。この形では11箱分を調査済みだが、これも前年度と同様、蓮体(及び師の浄厳)の著作が集中する2箱分、また、特に重要と判断した資料についても調査を進めた。それらの中には、蓮体の伝記研究に有効なもの、寺院経済に関わるものなど、当時の蓮体を取り囲む環境をより鮮明にする興味深い文献資料も多数見出された。さらに、これまでに確認されていなかった資料も、悉皆調査の中で新たに見出すことができた。2、悉皆調査の結果(カード化している)を、前年度作成した仮目録に反映させることで、より詳細な「地蔵寺所蔵文献目録」の作成を進めた。現時点で調査の済んだ資料については、目録への転記は完了している。3、調査の成果の一部について、3本の論考を公表した。それらの論考では、地蔵寺所蔵の説話集の翻刻・紹介、同寺所蔵の経典講義(講経)に関する蓮体の自筆記録の考察(翻刻を含む)、同寺所蔵文献に見える蓮体自筆の書き込みと講経との関係の考察を行った。これらの文献が、蓮体の説話集を生み出すまさに基盤となっていたことを跡付けできた点で、文学作品の成立と寺院所蔵文献との密接な関係がより明確になってきたと言える。4、地蔵寺の他、大学図書館を中心とする諸機関が所蔵する関連資料を調査した。特に蓮体の利用した同時代文献については、諸本調査を行い、その結果を上記の論考の中に生かすことができた。1、本研究の基本となるのは、地蔵寺所蔵文献の悉皆調査である。115箱がほぼ終了しており、それ以降の箱でも、箱全体ではないが調査の済んだものは多い。ただし、当初の予想を大きく上回る冊数と書き入れ、また新たに10箱分の存在が判明したため、現在調査が及んでいるのは全体の約3分の2程度になる。悉皆調査の結果は「地蔵寺所蔵文献目録」の形で作成を進めている。調査の済んだ資料については、目録への転記は完了した。2、成果の一部として、3本の論考(1本は研究発表に基づく)を公表した。そのうちの2本は地蔵寺の文献を、1本は関係寺院の文献を対象とした(後者は次項で触れる)。前者においては、蓮体の仏教経典講義の内実、蓮体の著作の背後にある知識体系、及び文献そのものの読まれ方の一端を明らかにした。

また、蓮体の所持本は、古代・中世・近世の仏教説話集の活用を鮮明に伝える貴重なサンプルであることも判明した。3、関係寺院では、善通寺・温泉寺・金剛寺の文献を中心に調査した。特に金剛寺については、浄厳(及び弟子の蓮体)とのつながりがこれまでも確認されていたが、それ以降も関係のあったことが両寺の文献調査から明らかになりつつある。また、蓮体とは別に、金剛寺からは忠臣蔵の基となった赤穂事件の関係資料を見出し、その調査結果を公表した。これにより、従来は顧みられることが少なかった寺院所蔵の近世文献に、近世文芸との接点を見出せたことになる。この点は、仏教と文学との関わり方を考究する仏教文学への、新たな可能性の提示でもある。
膵星細胞による膵癌幹細胞ｓｔｅｍｎｅｓｓ制御機構の解明とその治療応用

膵星細胞との共培養により、膵癌幹細胞性の指標である、スフェロイド形成能や、上皮間葉形質転換誘導性転写因子であるSnailやABCG2などの発現増加が確認された。膵癌細胞を膵星細胞とともにヌードマウスの皮下に接種した場合、膵癌細胞単独に比べて腫瘍径の増大がみられ、膵星細胞が膵癌幹細胞性を増強することが示された。マイクロアレイによる解析に基づき、この相互作用を担うマイクロRNAとして、miR-210を同定した。さらに高血圧の治療薬であるオルメサルタン投与により、膵星細胞ー膵癌細胞間相互作用を阻害したところ、腫瘍増大の抑制作用がみられ、新たな膵癌治療のターゲットである可能性が示唆された。平成24年度は膵臓癌細胞と膵星細胞の共培養系を用いて、膵癌細胞の幹細胞性(stemness)に与える影響をin vitroの系にて検討した。膵星細胞との共培養により、膵癌幹細胞性の指標である(1) ultralow attachment culturedish上でのスフェア形成能の増強、(2)Snail、ABCG2、Nestin、LIN28の遺伝子発現の上昇、(3)ヌードマウス皮下での腫瘍形成能の増強がみられ、膵星細胞が膵癌幹細胞性を増強することが明らかとなった。次に、この相互作用を司るマイクロRNAを同定するために、単培養ならびに膵星細胞との共培養した膵癌細胞からマイクロRNAを抽出し、マイクロアレイを行った。単培養に比して共培養することで発現上昇のみられたマイクロRNAを同定した。このマイクロRNA発現上昇は、複数の膵癌細胞株にて共通して認められた。このマイクロRNAの発現を、miRNA inhibitorを用いた一過性発現抑制、ならびに安定発現抑制株を樹立して検討した。このマイクロRNA発現抑制により、膵星細胞との共培養によるABCG2発現誘導や、上皮間葉形質転換の抑制がみられた。以上の知見より、本マイクロRNAが膵癌-膵星細胞間相互作用を担う重要なマイクロRNAである可能性が示唆された。さらに膵星細胞ー膵癌細胞間相互作用をターゲットとした新たな膵癌治療法の開発にむけて、膵癌細胞単独あるいは膵癌細胞+膵星細胞を皮下移植したヌードマウスに、アンギオテンシン受容体拮抗薬であるオルメサルタンを投与して腫瘍増大に与える影響につき検討した。オルメサルタン投与により、皮下腫瘍の増大は著明に抑制された。興味深いことに、膵癌細胞単独で皮下移植した場合には抑制効果はみられず、オルメサルタンが膵星細胞をターゲットとして、膵癌増大抑制作用を示すことが示唆された。平成25年度は、膵癌細胞と膵星細胞の共培養系を中心に、膵星細胞による膵癌幹細胞性制御機構をさらに解析した。膵癌細胞において、膵星細胞との共培養によりmiR-210の発現誘導が認められることをマイクロアレイにより見出した。膵癌細胞においてmiR-210を発現抑制することで膵癌細胞の遊走や上皮間葉転換といった、膵癌幹細胞性に関わる機能が抑制されていた。miR-210は、これまで低酸素で誘導されるマイクロRNAとして知られていたが、本研究により、膵星細胞による膵癌幹細胞性の制御という全く新しい機能を見出した。あわせて、亜鉛輸送体であるLIV-1やCUB-domain containing protein 1が、膵癌の幹細胞性に関わる分子であることを明らかにした。CUB-domain containing protein 1の発現は膵星細胞による制御を受けており、膵星細胞による膵癌幹細胞性維持に関わる分子である可能性が示唆された。一方、膵癌細胞の活性化に伴い広範なマイクロRNA発現プロファイルの変化が起こることを見出した。Ingenuity Pathway Analysisを用いたパスウエイ解析により、これまで膵星細胞の活性化に関与するとされていたp38MAPkinaseやERK、Smadなどのシグナル伝達経路がマイクロRNAで制御されていることを見出した。マイクロアレイにより、膵癌細胞との共培養により、膵星細胞で発現変化するマイクロRNAも同定しえた。これらの主要な成果については、学会発表、論文投稿を行い、掲載に至った。現在、これらマイクロRNAの安定発現株を用いて、in vivoにおける腫瘍進展ならびに治療反応性に果たす役割を検討中である。今後、これらの知見が膵癌に対する新規治療法の開発につながることが期待される。平成23年度は、膵星細胞が癌幹細胞様形質に与える影響をin vitroおよびin vivoで評価した。膵星細胞株として、SV40 large TantigenおよびhTERTをレトロウイルスベクターを用いて遺伝子導入して不死化したヒト膵星細胞株hPSC21-S/T細胞を用いた。(1) In vivoでの検討として、膵星細胞が腫瘍形成能に与える影響をヒト膵癌細胞株ASPC

1単独あるいは膵星細胞株とともにICR nude mouse背部に皮下接種して評価した。(2) In vitroでの検討として、ヒト膵癌細胞株ASPC-1またはSUIT-2細胞の膵星細胞との共培養下でのspheroid形成能と癌幹細胞・膵progenitor細胞・ES細胞での高発現が報告されているABCG2、Nestin、LIN28のmRNA発現の変化をリアルタイムPCRにて評価することで行った。膵星細胞とともに接種した皮下腫瘍はASPC-1細胞単独での接種に比較して有意に腫瘍径の増大がみられた。膵星細胞との共培養により、膵癌細胞株ASPC-1細胞およびSUIT-2細胞のspheroid形成能は増加し、上皮間葉形質転換(epithelial-mesenchymal transition, EMT誘導性転写因子であるSnailの発現とABCG2、Nestin、LIN28の発現増加が確認された。膵星細胞はin vivo、in vitroでの癌幹細胞様形質を増強する因子であることが確認された。膵星細胞と癌細胞との相互作用は癌幹細胞特異的な治療標的となる可能性が考えられた。本研究の第一の目的は、膵線維化形成に中心的役割を果たす膵星細胞が、膵癌幹細胞性を制御するかを明らかにすることであった。幸いにもin vitroおよびin vivoの実験系を用いて、膵星細胞による膵癌幹細胞性の誘導を明確に示すことができた。さらにマイクロRNAマイクロアレイを用いて、膵癌ー膵星細胞間相互作用を司る、カギとなりそうなマイクロRNAを同定し、機能解析中である。実験系として必須である、不死化ヒト膵星細胞株を樹立した。また、in vitro、in vivoの双方において、膵星細胞が膵癌細胞における幹細胞様形質を増強することが、予想通り認められた。しかし、東日本大震災により、実験関連施設が損傷したため、その修復を待っての実験開始となったため、当初の計画に比べて、やや遅れている。平成25年度は、平成24年度に絞り込んだマイクロRNAについて機能解析ならびにターゲット遺伝子の同定をすすめる。一方、膵星細胞サイドにおいて発現変化しているマイクロRNAについても、同定を試みる。現在マイクロアレイを施行中であり、その結果に基づいた検討ならびに、in vivoでの腫瘍進展抑制効果の検討を計画している。東日本大震災により実験開始が遅れたため、平成23年度で施行できなかった、in vitro共培養系におけるmicroRNAマイクロアレイを行うとともに、マイクロアレイでピックアップされたターゲットmicroRNAの機能解析を行う。発現抑制株と親株間でmessenger RNAマイクロアレイを行いう。
相転移と形状記憶物質の数理モデルにおける定常状態とその安定性

非平衡熱力学に現れる数理モデルの研究を行った.特に,申請者が形状記憶合金の数理モデルにおいて得ていた結果が普遍的に成り立つものであることを示した.そのために,形状記憶物質やポリマー物質を含む,広範な熱弾性体に関する熱力学的に矛盾のないシステムを構築した.このシステムにおいて,対象に応じて自由エネルギーおよび散逸ポテンシャルを適当に設定することでモデル方程式が導出される.この一般的なシステムにおいて,二つの双対的な変分構造があり,その間に安定性に関する比較構造が存在することを示した.この結果は例えば,保存系では温度ではなく保存量が定常状態の安定性を定めていることを意味しているが,各々のモデル方程式を分岐理論などを用いて詳しく解析していくときに応用することもできる重要なものである.脂質二重膜における微小ドメインの形成は,生体膜においても重要な役割を担っていると考えられている.このような脂質二重膜内の形態を考察するため,相分離する弾性膜を記述するシステムを考え,数値計算および数学的解析を行った.弾性的相互作用が膜内ドメイン構造を作り,二層間相互作用が脂質組成の対称・非対称を制御している.適当に単純化したシステムを定式化し,得られる定常状態に関するいくつかの数学的性質を明らかにした.特に,定常解の二次分岐構造を提示し,この構造によって弾性的相互作用が膜内ドメイン構造を安定化していることを明らかにした.非平衡熱力学に現れる数理モデルの研究を行った.特に,固体と液体のような「二相間の相転移現象」,「形状記憶物質の挙動」に焦点を当て,非線形偏微分方程式で記述された数理モデルを扱い,定常状態とその安定性を考察した.保存系,具体的には断熱境界条件のような閉じた系における定常状態を考えると,全熱量や全エネルギーの保存則に由来する非局所項が積分項として定常方程式に現れる.このような非局所項をもつ問題には従来の方法が通用せず,実際に申請者らは,従来の枠組みから外れている性質として,安定で非自明な定常状態を検出していた.この性質は保存則に由来する非局所項に起因しているわけであるが,本研究によって「熱力学の数理モデルでは,非局所項はすべての定常状態を安定化する」ことを一般に明らかにした.また,熱力学の数理モデルでは,温度が定常状態の安定性を定めるようモデルが作られているが,「保存系では温度ではなく保存量が定常状態の安定性を定めている」ことを示した,これらの一般的な結果は,上記のように単純な言葉で表される,それ自体に意義のあるものであるが,個々の数理モデルを分岐理論などを用いて詳しく解析していくときに応用することもできる重要な結果である.例えば,Falkによる形状記憶合金の数理モデルでは,この一般的結果と分岐理論を組み合わせることによって様々なことが理解できた.実際,定常状態の全体が明瞭になり,また,温度やエネルギーの上げ下げに関するヒステリシスを分岐図上で観察でき,形状記憶合金の棒の安定な形状や挙動が示唆された.非平衡熱力学に現れる数理モデルの研究を行った.特に,申請者が形状記憶合金の数理モデルにおいて得ていた結果が普遍的に成り立つものであることを示した.そのために,形状記憶物質やポリマー物質を含む,広範な熱弾性体に関する熱力学的に矛盾のないシステムを構築した.このシステムにおいて,対象に応じて自由エネルギーおよび散逸ポテンシャルを適当に設定することでモデル方程式が導出される.この一般的なシステムにおいて,二つの双対的な変分構造があり,その間に安定性に関する比較構造が存在することを示した.この結果は例えば,保存系では温度ではなく保存量が定常状態の安定性を定めていることを意味しているが,各々のモデル方程式を分岐理論などを用いて詳しく解析していくときに応用することもできる重要なものである.脂質二重膜における微小ドメインの形成は,生体膜においても重要な役割を担っていると考えられている.このような脂質二重膜内の形態を考察するため,相分離する弾性膜を記述するシステムを考え,数値計算および数学的解析を行った.弾性的相互作用が膜内ドメイン構造を作り,二層間相互作用が脂質組成の対称・非対称を制御している.適当に単純化したシステムを定式化し,得られる定常状態に関するいくつかの数学的性質を明らかにした.特に,定常解の二次分岐構造を提示し,この構造によって弾性的相互作用が膜内ドメイン構造を安定化していることを明らかにした.
寒冷・温暖境界期における法昆虫学的死後経過時間推定の精度向上に関する研究

法昆虫学による死後経過時間推定の精度向上のために,着衣ブタ屍をヒト代替モデルとして屋外に留置し,死体昆虫相およびブタ屍の腐敗分解過程に伴う昆虫相遷移を経時的に観察した。温暖期の第1入植種はヒロズキンバエであり,留置後20時間以内にブタ屍に産卵(入植)した。鞘翅目4種,双翅目5種が採集されたが,捕食性昆虫はオオハネカクシのみであり,留置7日程度で双翅目幼虫により軟部組織はほぼ蚕食された。寒冷・温暖境界期の第1入植種はオオクロバエあるいはフタオクロバエであった。晩秋・早春とも死体昆虫相およびブタ屍の腐敗分解過程は類似していたが,双翅目蛹および囲蛹殻の存在,鞘翅目の活動に相違がみられた。法昆虫学は死体を蚕食している昆虫あるいはその活動痕跡などを指標にして死後経過時間を推定する分野である。気温が高く昆虫が活発に活動している夏期ならば,合理的な推定をすることが比較的容易であるが,早春・晩秋など気候の変化が著しい寒冷・温暖境界期に発見された死体が昆虫の蚕食を受けている事例では,その昆虫を解析し,死後経過時間を推定することが困難な場合が多い。そこで,ヒト代替モデルとして着衣させたブタ屍(1015kg)を屋外に留置し,ブタ屍の死後変化および昆虫の活動(誘引・産卵/産仔・蚕食など)について経時的に観察・記録した。平成21年度はブタ屍留置実験を8月上旬から9月上旬まで(温暖期),10月中旬から12月上旬まで(寒冷・温暖境界期)の2回実施した。本実験のようにヒト日常生活圏では,双翅目が主要な死体蚕食をおこなう昆虫であることが確認され,温暖期における第1入植種はヒロズキンバエLucilia sericataであった。また,本種は寒冷・温暖境界期にも産卵が観察され,活動期間が長いことが明らかとなった。一方,寒冷・温暖境界期の第1入植種は,温暖期には観察されなかったオオクロバエCalliphora lataであり,死体上に本種が存在した場合は,温暖期との判別に有効であることが示唆された。また,寒冷・温暖境界期は,留置期間が50日以上であったにもかかわらず,双翅目成虫新個体の羽化のみならず,蛹も観察されなかったこと,鞘翅目昆虫の活動が極めて乏しいことなど,温暖期との判別に有効と思われるいくつかの昆虫相の特徴が明らかになった。死後変化が進み,昆虫の蚕食を受けている(あるいは昆虫が活動した痕跡がみられる)死体について,法昆虫学により死後経過時間を推定する際,気温が高く,昆虫の活動が活発な夏期における推定は比較的容易であるが,早春・晩秋など気候の変化が著しい寒冷・温暖境界期の事例では,推定が困難な場合が多い。その主たる原因はこのような時期の昆虫の活動について不明な点が多いことによる。平成22年度は春期(4月中旬5月末),夏期(8月上旬8月末),晩秋期(10月下旬)の3回実施した。夏期における第1入植種はヒロズキンバエLucilia sericataであり,ブタ屍が7日程度で軟部組織がほぼ蚕食されてしまうなど死体昆虫相およびブタ屍腐敗分解過程とも昨年度と類似した結果が得られた。晩秋期の第1入植種はフタオクロバエTriceratopyga calliphoroidesとなり,昨年度(オオクロバエCalliphora lata)とは異なるものの,鞘翅目昆虫がみられないなど昨年と同様,昆虫相の種数に乏しく死後変化も比較的緩徐に進行する結果であった。春期の第1入植は4月下旬(例年双翅目幼虫が採集される法医解剖および死体検案事例が発生するのとほぼ同時期)であり,第1入植種は晩秋期と同じフタオクロバエであった。実験終了時に鞘翅目ケシキスイ成虫が多数採集されたが,正確な入植時期は不明であった。ブタ屍の死後変化は晩秋期と類似した緩徐な進行であり,春期に発見された死体が冬期(前年の秋期)を経たか否かの鑑別は困難であるが,指標となる昆虫種の有無や入植順序の詳細な分析が必要であると思われる。
原寸模型実験によるA型ポルティーク木造組立住宅の実証的研究

技術考古学の新たな方法論確立の試みとして、「A型ポルティークによる木造組立住宅」の原寸模型実験を二カ年(2010 2011年度)行ってきた。組立住宅のシステムを今日の技術的観点から再考したうえで、実験を通して木造組立建築の接合部の特性を明らかにした。そして、部材運搬、木造施工の簡易性を追求し、「A型ポルティークによる木造組立住宅」システムのひとつのモデルを作成することができた。日本において木造パネル式組立建築として開発された「A型ポルティーク木造組立住宅」を対象として、今日の技術的観点から再考し、A型ポルティークによる木造組立建築の接合部の特性を明らかにすることを目的とする。平成22年度は、複数の大学間の合同組立ワークショップ、公共施設における一般参加者を募ったワークショップ・セミナーを行った。これらのワークショップおよび、前年度までに行ったワークショップの施工データを分析し、組立・解体工程の手順、作業人員数などによる作業時間の差、また、どの工程において作業時間を要し、施工性に影響を与えているかなど詳しく分析した。実際に作業をした学生30人に対して施工時の感想をアンケート調査し、それをもとに原寸復原モデルの問題点を考察した。また、一般参加者を募集したワークショップ、セミナーを実施することにより、研究内容を社会に対して広く発信した。ワークショップの模様を記録した映像は授業教材としても活用している。今回の復原モデルでは、オリジナルモデルを妻側・平側ともに平面を半分の長さに縮小していることもあり、特徴とするA型ポルティークの特性が施工性において活かされていないと結論づけた。今回用いた原寸復原モデルにおける課題をまとめ、平成23年度に本格的に検討を行う復原模型改良モデルのシステムの検討を行った。また、同時代に建設された前川國男のプレモス、住宅営団の組立住宅との比較をとおして、坂倉の組立建築のシステムや接合部の特徴を整理した。日本における復原モデルを組立・解体の実験を行ないながらオリジナルモデルとの類似性の検証をおこなった。結果、復元モデルは、オリジナルモデルを妻側・平側ともに平面を半分の長さに縮小していることもあり、特徴とするA型ポルティークの特性が施工性において活かされていないと結論づけることができた。また、本格的に検討を行う復原模型改良モデルのシステムの検討も行った。さらに、平成23年度の研究を通して、同時代に建設された前川國男のプレモス、住宅営団の組立住宅との比較をとおして、坂倉準三の組立建築のシステムや接合部の特徴を整理することができた。※上記の研究を通して行われたワークショップの模様は、組み立て解体の模様を記録した映像は授業教材としても活用している。
中高年奥穂岳(3190m)登山者の健康状態と心血管系疾患発症リスク

中高年者が3000m級の登山を行った場合、心筋梗塞や脳梗塞などの心血管系疾患の発症リスクが増加するか否かを検討した。採血検査により、様々な因子を登山前後に測定した。登山後には、骨格筋からの逸脱酵素や心臓関連ホルモンが上昇しており、骨格筋や心臓にたいして負荷がかかっていることが明らかとなった。しかし、心血管系疾患発症した場合に上昇する凝固系のマーカーや心筋からの逸脱酵素は正常のままであり、心血管系疾患を発症しやすい状態となっているとは考えられなかった。平成22年8月に北アルプス穂高岳山荘宿泊者(40歳以上)に対して、調査の主旨を口頭にて説明し、同意の得られた32名を対象とした。調査項目は、普段の健康状態や運動習慣に関するアンケート調査、経皮的動脈血酸素飽和度(SpO2)や血圧の測定に加えて凝固線溶系の検査を含む血液検査を行った。凝固線溶系のマーカーとして、α2プラスミンインヒビター・プラスミン複合体(PIC)、トロンビン・アンチトロンビンIII複合体(TAT)、Dダイマー(DD)を、心筋障害のマーカーとして心筋トロポニンTの測定を行った。採血後は速やかに血漿分離し保存した。中高年登山者多くは、普段から体力づくりのため運動をしていたが、慢性疾患を抱えたものも少なくなかった。凝固線溶系検査で異常値をとったものは、PICで7名(22%)、TATで7名(22%)、DDで2名(6%)、心筋トロポニンTで7名(22%)であった。2割程度の登山者において凝固が活性化されている状態であることが示唆された。また、軽度であるが心筋障害が発生している可能性も考えられた。既往歴、現在治療中の疾患、血圧やSpO2の値と凝固線溶系のマーカーの値との関連について検討したが、明らかな関係はみられなかった。今後もさらに調査登山者数を増やして検討していく。【背景】高齢登山者の登山中の心血管系疾患発病の報告が散見される。国内3000m級の登山をした場合の心血管系疾患発病リスクを、採血結果から検討することを目的とする。【対象と方法】日本山岳会岐阜支部メンバーで、8月下旬に行われた奥穂高登山に参加した60歳以上の登山者11名(男性6名、女性5名、平均年齢68.5±5.1歳)を対象とした。2泊3日の行程であり、初日は上高地から入山し、横尾山荘にて宿泊、二日目は涸沢を経由して穂高岳山荘にて宿泊、最終日は白出沢を新穂高へ下山した。採血検査は初日には上高地(日本山岳会登山研修センター)、二日目は穂高岳山荘、最終日は新穂高登山指導センターの3か所で行った。採血検査項目は、電解質などの一般検査のほか凝固線溶系検査であるα2プラスミンインヒビター・プラスミン複合体(PIC)、トロンビン・アンチトロンビンIII複合体(TAT)、Dダイマー(DD)、心筋マーカーのトロポニンT、炎症マーカーの高感度CRP、心血管系ホルモンのANP、BNPであった。採血後は遠心分離が必要なものは速やかに行い、冷蔵保存し検査に提出した。結果】血液検査結果ではCK値、ミオグロビン値、高感度CRP値が大きく上昇した。血清電解質は大きな変化はみられなかった。ナトリウム、総タンパク、血糖値から推定した血清浸透圧は若干上昇していた。ANPとBNPはともに上昇したが、PIC、TAT、DDと心筋トロポニンTには変化はみられなかった。しかし、検査結果には大きな個人差もみられた。【結語】骨格筋には大きな炎症や損傷が生じていると考えられる。また、心臓関連モルモン値の上昇より心臓に対しても大きな負荷が加わっていると考えられるが、凝固線溶系の更新や心筋マーカーの上昇はみられず、心血管系疾患発症の予兆はみられなかった。【はじめに】、2泊3日の山小屋泊の登山における血清電解質の変化について、特に不整脈の原因となりうる低カリウム血症について検討した。【対象と方法】平成24年8月下旬に10名(男性7名、女性3名、年齢3776歳)の奥穂高登山者を対象とした。初日は上高地から入山して横尾山荘(泊)、二日目は涸沢経由で穂高岳山荘(泊)、最終日は奥穂高岳(標高3190m)、岳沢経由で上高地という行程であった。採血は、初日は上高地にて、二日目は穂高岳山荘、最終日は上高地にて行った。検討項目は、血清電解質(Na K Cl)に加えて、心房性ナトリウム利尿ペプチド(HANP)、Nターミナル脳性ナトリウム利尿ペプチド(NT-proBNP)、クレアチンキナーゼ(CK)であり、血漿浸透圧は計算式で算出した。

採血後は速やかに遠心分離し、冷蔵保存した。【結果】血清ナトリウム(基準値136-147 mEq/L)は141.0±1.3→143.2±2.7→144.0±2.1、血清カリウム(基準値3.6-5.0 mEq/L)は4.2±0.2→4.2±0.3→3.7±0.2、HANP(基準値43.0 pg/mL以下)は26.5±10.5→28.7±14.1→41.0±15.2、NT-proBNP(基準値125pg/mL以下)は91.3±63.4→279.3±167.9→388.8±197.2と変化した。【まとめ】2泊3日の夏期山行において、血清中のナトリウムとクロールはむしろ増加し、カリウムが低下した。カリウムは筋肉の活動に重要な電解質であり、骨格筋の脱力、疲労などの原因となりうる。また、高度の低カリウム血症は不整脈の発生など心筋にも影響を及ぼすことも考えられる。夏場の登山においてはナトリウムだけでなく、カリウムについても十分注意が必要であると考えられた。平成22年、23年と予定通り調査を実施して2年ともリーズナブルな結果を得ている。最終年度に同様な調査を行えば、安全登山の医学的ガイドラインを実際のデータを用いて作成することが可能となる。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年同様の調査を今年も予定している。過去2年間は天候にも恵まれ大きなトラブルはなかったが、今年は天候が心配である。このようなフィールドでの調査は天候などの自然環境に左右されるのが大きな問題点である。
BTLAを標的とした癌免疫療法の開発

本研究は免疫共シグナル分子の機能制御による効果的な新規がん免疫療法の開発を目的としている。我々は抑制性共シグナルを阻害し、同時に刺激性の共シグナルを伝達するコンパウンドとして、BTLA分子の細胞外領域と免疫グロブリンの定常部を融合した蛋白を作製した。この蛋白はT細胞の活性化を増強したが、マウスを用いたモデルでは有効ながん治療効果は示さなかった。現在我々は、この蛋白の機能を増強するための構造改変をおこなっており、今後はその蛋白の抗腫瘍効果を検討する予定である。本研究は、抑制性の免疫共シグナル分子であるBTLA(B and T LyInphocyte Attenuator)の機能をコントロールすることにより抗腫瘍免疫反応を誘導し、効果的な癌免疫療法を開発することを目的としている。本年度は、BTLAへの抑制性共シグナルを阻害し、さらにBTLAのリガンドであるHVEM(Hefpesvirus Entry Mediator)に刺激性の共シグナルを伝達するコンパウンドとして、BTLAの細胞外領域と免疫グロブリンの定常部を融合したBTLA-Fc蛋白を作製し、その免疫制御機能を解析した。BTLA-Fc蛋白は、遺伝子導入により作製した高発現細胞株を大量培養し、その培養上清からアフィニティーカラムを用いて精製した。精製したBTLA-Fc蛋白がHVEMに結合し、HVEM-BTLAの相互作用を阻害することはフローサイトメトリーにて検証された。BTLA-Fc蛋白は、抗CD3抗体を用いたin vitroのTリンパ球刺激培養アッセイにて、Tリンパ球の細胞分裂を促進するととが確認された。以上の研究より、BTLA-Fc蛋白はBTLAとHVEMの共シグナル機能を制御することにより、Tリンパ球の活性化を介した免疫刺激作用を有することが判明した。今後の研究においては、腫瘍を接種したマウスモデルにおいてBTLA-Fc蛋白が抗腫瘍免疫反応を誘導し、腫瘍の退縮効果を示すことが期待される。本研究は、抑制性の免疫共シグナル分子であるBTLA (B and T lymphocyte Attenuator)の機能をコントロールすることにより抗腫瘍免疫反応を誘導し、効果的ながん免疫療法を開発することを目的としている。まず最初に、BTLAへの抑制性共シグナルを阻害し、さらにBTLAのリガンドであるHVEM (Herpesvirus Entry Mediator)に刺激性の共シグナルを伝達するコンパウンドとして、BTLAの細胞外領域と免疫グロブリンの定常部を融合したBTLA-Fc蛋白を作製した。BTLA-Fc蛋白がHVEMとBTLAの結合を阻害することはフローサイトメトリーにて検証された。BTLA-Fc蛋白は、抗CD3抗体を用いたin vitroのT細胞刺激培養アッセイにて、T細胞の増殖を促進し、サイトカインの産生を増強することが確認された。しかしながら、P815肥満細胞腫を用いたin vivoの腫瘍接種マウスモデルにおいては、BTLA-Fc蛋白投与による有意ながん治療効果は認められなかった。これはBTLA-Fc蛋白のクロスリンクが不十分であるため、HVEM分子を介した刺激性共シグナルが生体内では誘導できないことが原因だろうと推測された。そこで、BTLA-Fc蛋白を架橋化した複数の蛋白を作製し、それぞれのコンパウンドについてマウス腫瘍モデルを用いて抗腫瘍効果を検討中である。今後の研究において、生体内でBTLA-HVEM機能を制御し、効果的ながん免疫療法となりうるBTLA-Fc蛋白構造が同定されることが期待される。初年度の目的である、BTLA-Fc蛋白産生株の樹立、BTLA-Fc蛋白の精製、そしてin vitroのアッセイを用いたBTLA-Fc蛋白の機能解析は達成された。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り、BTLA-Fc蛋白の抗腫瘍免疫反応における増強作用、および癌の退縮効果について、in vivoの担癌マウスモデルを用いて検討する。
桜島火山灰の生成メカニズムと環境に与える影響

桜島火山灰についてモード分析,化学分析, X線回折,示差熱分析,偏光顕微鏡観察,走査電子顕微鏡観察および粒度分布測定を実施した.火山灰は,外観により,黒灰,すなわち通常の火山灰,脱珪酸, 3価鉄酸化物に富むことおよびαークリストバル石・含水硫酸カルシウム・無水硫酸カルシウム結晶の存在で特徴づけられる赤灰,並びに発泡状火山ガラス粒子の多いことで特徴づけられる白灰の主に3グループに分けられる.通常の火山灰における発泡状火山ガラス粒子の存在および含水硫酸カルシウム結晶の存在が明らかになりつつあり,この事実は,噴出時,火山灰が断熱膨脹や火山ガスによるある種の化学反応を経験したことを示すものとして重要である.自然環境および社会環境は,火山灰と随伴火山ガス成分に起因する2要因,すなわち火山灰構成物質の質と粒度による物理的要因および火山ガス成分による化学的要因によって悪影響をこうむつている.桜島火山灰についてモード分析,化学分析, X線回折,示差熱分析,偏光顕微鏡観察,走査電子顕微鏡観察および粒度分布測定を実施した.火山灰は,外観により,黒灰,すなわち通常の火山灰,脱珪酸, 3価鉄酸化物に富むことおよびα-クリストバル石・含水硫酸カルシウム・無水硫酸カルシウム結晶の存在で特徴づけられる赤灰,並びに発泡状火山ガラス粒子の多いことが特徴づけられる白灰の主に3グループに分けられる.通常の火山灰における発泡状火山ガラス粒子の存在および含水硫酸カルシウム結晶の存在が明らかになりつつあり,この事実は,噴出時,火山灰が断熱膨張や火山ガスによるある種の化学反応を経験したことを示すものとして重要である.自然環境および社会環境は,火山灰と随伴火山ガス成分に起因する2要因,すなわち火山灰〓成物質の質と粒度による物泡的要因および火山ガス成分による化学的要因によって悪影響をこうむっている.桜島火山灰についてモード分析,化学分析, X線回折,示差熱分析,偏光顕微鏡観察,走査電子顕微鏡観察および粒度分布測定を実施した.火山灰は,外観により,黒灰,すなわち通常の火山灰,脱珪酸, 3価鉄酸化物に富むことおよびαークリストバル石・含水硫酸カルシウム・無水硫酸カルシウム結晶の存在で特徴づけられる赤灰,並びに発泡状火山ガラス粒子の多いことで特徴づけられる白灰の主に3グループに分けられる.通常の火山灰における発泡状火山ガラス粒子の存在および含水硫酸カルシウム結晶の存在が明らかになりつつあり,この事実は,噴出時,火山灰が断熱膨脹や火山ガスによるある種の化学反応を経験したことを示すものとして重要である.自然環境および社会環境は,火山灰と随伴火山ガス成分に起因する2要因,すなわち火山灰構成物質の質と粒度による物理的要因および火山ガス成分による化学的要因によって悪影響をこうむつている.桜島の火山灰は、色調・物性および生成メカニズムの違いから黒灰・赤灰および白灰に3大別される。黒灰は、冷却固化しつつある火口底の溶岩が、火道に蓄積された火山ガス圧によって爆砕放出された通常の火山灰である。赤灰は、含水硫酸カルシウム・無水硫酸カルシウムおよびα-クリストバル石を随伴し、酸化第2鉄に著しく富み、火口底で加熱酸化され、シリカ溶脱を伴う火山ガスによる分解変質作用をこうむった既放出火山灰と解釈される。また、白灰は、高温高圧下にあるマグマが相対的に低温低圧の大気中に狭い火道を通じて連続的に急激に放出され、急冷断熱膨脹を行ない、発泡状微細粒子となったものと解釈される。1984年以降しばしば白灰の特徴を有する黒灰、すなわち白灰的黒灰の噴出が認められる。この事実は、火口が開かれており、マグマが直接連続的に大気中に放出されたものであることを示唆している。また、通常の火山灰、すなわち黒灰中に、含水硫酸カルシウムの結晶が随伴されている事実、および火山灰を構成する火山ガラス粒子に火山ガスの逸出したことを示す空隙の多く存在する事実が判明しつつある。噴出したばかりの新鮮な桜島火山灰には、環境基準規制対象となる10ミクロン以下の工場公害源浮遊塵に相当する粒径粒子が43%(重量比)含まれると推定され、一方、欧米で国際的大問題となっている酸性雨と同様の成分である硫酸イオンおよび塩素イオンがかなりの量随伴されている。従って、火山灰はどこへでも飛んでゆき、どんな隙間からでも侵入し、あらゆる物質を劣化腐食させ、広域にわたって自然環境および社会生活環境に甚大な悪影響を与える。
K中間子実験における検出器計数率耐性の向上のための基礎開発

本研究の目的はK中間子稀崩壊実験において、中性ビーム中に導入する検出器の性能を向上するための基礎開発を行なうことである。中性K中間子が中性パイ中間子と二つのニュートリノに崩壊する過程の研究は素粒子標準模型の検証とそれを超える物理の探求にインパクトを持つ。稀現象なので大強度ビームが必要とされ、高計数率環境下でも検出器性能を保つことが実験感度向上の鍵となる。本計画では(1)反応速度が速く高速粒子にのみ感度を持つチェレンコフ放射を利用した光子検出器、(2)低物質量の荷電粒子検出器、に焦点を絞って基礎開発を行ない、将来の高感度化に向けた技術確立をめざす。平成23年度は、高計数率に耐性のある光電子増倍管ベースの開発、および、荷電粒子検出器の読み出し回路開発と性能評価を行なった。評価は個別デバイスを単体で試験する方法と検出器として組み上げた総合試験とのそれぞれで行なった。第一項については光電子増倍管の計数率耐性を指標として、光電子増倍管とベースを組み合わせた総合性能を評価した。印加電圧を下げ増幅率を低くして平均アノード電流を抑えることによって耐性が向上する様子を確認した。これにより応用を想定している稀崩壊実験で予想される計数率においても十分な性能を発揮できるパラメータが確認された。第二項については、シンチレーション発光の読み出し用の高速アンプの開発を行なう。シンチレータと波長変換ファイバーを組み合わせた検出器を製作し、読み出しに光電子増倍管やピクセル型デバイスを使用した場合の増幅器を開発して、増幅率やノイズ削減などの基本性能に加えて、高計数率に対応できる性能を確認できた。また、大強度陽子加速器施設J-PARCの中性ビーム中に試験器を導入し、波形記録をするなど、動作の確認と性能評価のためのデータ収集を遂行した。本計画ではエアロジェルのチェレンコフ発光を利用した光子検出器、低物質量の荷電粒子検出器に焦点を絞って基礎開発を行ない、将来の高感度化に向けた技術確立をめざす。特に同型の検出器について過去の試験で明らかになった改良のポイントを中心に増強を目指す。平成22年度はシミュレーションを利用した光子検出器デザインの最適化、荷電粒子検出器プロトタイプ機の製作、および、中性ビーム下での動作試験を行なった。大強度陽子加速器施設J-PARCでの実験において、大量の中性粒子を含むビーム領域で安定かつ高性能で動作する検出器開発を手がけ、光子検出器については計数率を分散化できるデザインを考案して実際の中性ビームを使って性能を評価した。現段階では高計数率下においても性能劣化は見られず、また、将来のさらなる大強度化にも対応できる見込みを示すことができた。また、荷電粒子検出器では実証のためのプロトタイプ機を製作し、合わせて、読み出しに用いる高速アンプを開発し、基礎試験を行なった。デバイス単体では十分な性能を得られることが確認でき、また、荷電粒子ビームでの性能評価では非常に高い検出効率を示すことができた。これにより今後の中性ビーム下での動作に向けた最適化の材料とすることができている。
ドイツにおける中央銀行の独立性と欧州中央銀行構想

本研究の目的は、欧州連合の主要国の一つであるドイツの中央銀行の政府からの独立性について考察することにより、欧州中央銀行の行方に多大の影響力を持つと言われる同国の欧州中央銀行及び通貨統合に対する考え方を整理するとともに、欧州通貨統合を巡る重要な問題点となっている欧州中央銀行のあり方について、何らかの提言を行うことにある。そこで、世界で最も独立性が高いと言われるドイツの中央銀行について検証を行った。具体的には、(1)ドイツにおける通貨及び中央銀行の歴史、(2)現在の中央銀行であるドイツ連邦銀行の法的形態・任務・組織、(3)法的根拠、組織上の特徴、歴史的・社会的背景の3点からとらえたドイツ連邦銀行の連邦政府からの独立性とその限界、(4)金融政策運営上、実際に生じたドイツ連邦銀行と政府間の対立、の4点について考察がなされ、以下のようなことが明らかとなった。ドイツの中央銀行の独立性は、単に法的根拠や組織的特徴だけでなく、過去の2回のハイパー・インフレの経験に基づく国民からの圧倒的支持を背景に確保されており、金融政策運営の中でも特に金利政策に関して政府と対立したケースでは、ほとんどの場合ドイツ連邦銀行の主張が通ってきた。しかし、ドイツ連邦銀行の守備範囲は、公定歩合や最低準備率の決定、公開市場操作など金融・通貨政策に限定されており、その限りにおいて政府からの独立性が保証されているにすぎない点は留意すべきである。なお、この分析の成果は、「ドイツにおける中央銀行の独立性」(椙山女学園大学研究論集第27号、1996年3月末日刊行予定)にまとめられている。