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現代制御理論の数値流体力学への応用

数値流体力学へ最適制御を用いて,適応制御の最適化,保存則の数値解の最適化をおこなう新しい試みについて研究した.まず数値流体力学における適応格子の発生法に最適レギュレ-タを応用して,従来の方法より簡単で,生成に要する計算時間も短い適応格子の発生法を開発した.適応格子の発生法を開発した.適応格子の生成にはPoissonの方程式を用い,この方程式を状態空間方程式に置き換え,2次評価関数最小化によって最適適応格子を生成した.本方法によれば適応格子生成に要する計算時間はきわめて短い.特に,1次元適応格子にその効果が顕著にあらわれる.ただし,この場合は格子発光後,位置の修正,スム-ジングなどが必要となる.そのためスム-ジングを不要にした準1次元格子,位置の修正も自動的におこなう2次元格子へと発展させた.ただし,後になる程格子生成に時間がかかり,計算の領域も大きくなる.今後の課題は3次元適応格子へ拡張すること,汎用性をもたせること,計算時間を短くし,領域を小さくすることなどである.つぎに,保存則の数値解の誤差の最小化を最適レギュレ-タを応用しておこなうことを試みたが,方程式の非線形性が強く,適応格子の場合ほど成巧しなかった.ただ,数値解の振動抑制法,2次精度丸め誤差の最小化はスカラ-の場合はかなり成巧した.この課題については,さらに追及すれば成巧を見るのではないかと思われる.数値流体力学へ最適制御を用いて,適応制御の最適化,保存則の数値解の最適化をおこなう新しい試みについて研究した.まず数値流体力学における適応格子の発生法に最適レギュレ-タを応用して,従来の方法より簡単で,生成に要する計算時間も短い適応格子の発生法を開発した.適応格子の発生法を開発した.適応格子の生成にはPoissonの方程式を用い,この方程式を状態空間方程式に置き換え,2次評価関数最小化によって最適適応格子を生成した.本方法によれば適応格子生成に要する計算時間はきわめて短い.特に,1次元適応格子にその効果が顕著にあらわれる.ただし,この場合は格子発光後,位置の修正,スム-ジングなどが必要となる.そのためスム-ジングを不要にした準1次元格子,位置の修正も自動的におこなう2次元格子へと発展させた.ただし,後になる程格子生成に時間がかかり,計算の領域も大きくなる.今後の課題は3次元適応格子へ拡張すること,汎用性をもたせること,計算時間を短くし,領域を小さくすることなどである.つぎに,保存則の数値解の誤差の最小化を最適レギュレ-タを応用しておこなうことを試みたが,方程式の非線形性が強く,適応格子の場合ほど成巧しなかった.ただ,数値解の振動抑制法,2次精度丸め誤差の最小化はスカラ-の場合はかなり成巧した.この課題については,さらに追及すれば成巧を見るのではないかと思われる.数値流体力学は格子生成および流体力学方程式の数値解法の2本の柱から成っており,どちらに次陥があっても良い結果が得られない.というよう,両者相俟って短い計算時間で最良の結果が得られる.従来,両方に優れた手法が研究,開発されているが,本研究はこの両方に最適制御の手法を適用し,さらに良い結果を得ようとするものである.1.適応格子生成:適応格子は初期格子による流体力学方程式の数値解をもとに計算格子を再生成し,物理量の変化の大きいところに格子線を集中して,丸め誤差を小さくする方法であり,従来Poisson(ポアッソン)の方程式による最適化が多くおこなわれて来た.本研究ではこれをディジタル制御の最適レギュレ-タ問題に当てはめ,最適化をおこなって好結果を得た.最初は1次元の最適化をおこなったが,最近システム化して2次元の最適化をおこなえるようにした(未発表).2.流体力学方程式(保存則)の解法:保存則の数値解法には色々優れた方法が開発されている。特にTVD(Total Variation Diminishing)のとき唯一の数値解(近似解)をもつことが証明されているため,A・Hartenの数値解法は解の振動を抑え,衝撃波をよく捉えることができ優れている.しかし2次元・3次元の流れではTVDが保証されないため,本研究ではやはりディジタル制御の最適レギュレ-タ問題を適用し,どのような場合でもTVDになるような制御項を求めた.スカラ-の場合は最適化できたが,システム方程式の場合,1次元衝撃波管の流れではまだ完全な最適解は得られていない.これは基礎方程式が強い非線形性をもっているからと思われる.現在2次元翼のまわりの圧縮性流れに上述の方法を適用している.さらにこの方法とは別にTVDではなくTVM(Total Variation Minimizing)による最適化を考えているところである。周知のように数値流体力学は,保存形であらわされた双曲型偏微分方程式の境界値問題を数値解析的に解く手法である。この場合,時空の領域を離散化するが,この離散化した空間を計算格子という。数値流体力学は複雑な形状の物体まわりの流れを解くことが多いから,その物体のまわりに適した格子を発生させることが必要である。これを物体適合型格子といゝ,計算格子はほとんど,この物体適合型格子である。計算格子の重要な点は(a)格子線の滑らかと,(b)格子線の直交性の2点である。格子の発生法は大別して,(i)代数的発生法,(ii)解析的発生法の2種類がある。

このような方法で発生した計算格子は一般に流体力学の方程式の数値解法の途中では変えない。すなわち,保存則の数値解は固定された計算格子の上で収束まで求められるのが普通である。従って数値解の誤差は計算空間によって異ってくる。適応格子は計算の途中で丸め誤差の大きくなるところへ格子を密に集め,解の精度を高める方法である。適応格子を発生させる方法はいろいろあるが,ここではディジタル制御の最適レギュレ-タを用いて発生させることを試みた。この方法によると従来の方法に比べ適応格子発生に要する計算時間は極めて短くなる。ここでは次の3種類の適応格子の発生法を開発した。(1)1次元方程式による最適化:1次元Poisson方程式をディジタル化し,適応格子の発生を最適化する。適応場所の補正とスム-ジングが必要。(2)準1次元方程式による最適化:1次元適応格子の評価関数に3線の角度を制御対象として導入し滑らかさを保持する。スム-ジング不要。(3)2次元方程式による最適化:2次元Poisson方程式をディジタル化し,適応格子発生を最適化する。格子点はベクトル,マトリクス化される。適応格子発生に多少時間はかかるが,適応場所の補正,スム-ジングは不要で,斜めの衝撃波に対しても適応格子が発生できる。
バルクGaNの大型結晶成長およびデバイス応用

昇華法によるバルクGaN結晶の大型化を試みた。昇華法とは原料パウダと対向させて基板を置き、その原料パウダを昇華させ基板上に再結晶させる方法である。成長基板としてまずサファイア上にMOCVD法によりGaNの薄膜を成長し、これをSiO_2またはSiでマスクしストライプ状の窓を開けたものを用いた。ストライプ方向は<11〓0>および<1〓00>である。結晶成長の結果、ストライプが<1〓00>方向のとき、横方向への成長速度は縦(厚さ)方向の成長速度の3倍程度であった。逆にストライプが<11〓0>方向のときは成長速度は縦方向よりやや小さかった。このように選択成長した結晶を透過型電子顕微鏡(TEM)により観察した。ストライプ方向<1〓00>、マスクがSiO_2のとき、窓部では下地のMOCVD成長GaNから転位は上に延び、その後曲がってc面に平行になりマスク中央部付近から再び上部に延びていた。このとき、窓部上方では転位が低減されていることになる。ストライプ方向やマスクが異なれば、窓部からまっすぐ上に延び、マスク上に成長した部分には転位がほとんど見られない場合もあることがわかった。またAFMにより表面を観察したところ、横方向成長し連続になった後にはスパイラル成長が支配的となっていることがわかった。これは成長条件を最適化することで避けられると考えられる。しかしながら、成長面積が大きくなりすぎると連続膜にならず、また膜厚が数十μm程度のものしか得ちれない。そこで選択成長領域を500μm角に制限して結晶成長を行った。その結果、<11〓0>方向の長さが700μm、<1〓00>方向は600μm、厚さ200μm六角柱状で表面の平坦な結晶が得られた。これは今までに基板上に得られたバルク結晶としては最大のものである。
Ｘ線励起による半導体単結晶のバンドダイナミクスの研究

X線パルス励起によって生じる無機半導体単結晶の高速のエネルギー状態変化を、分光学的手法を用いて明らかにする。X線励起時の半導体のバンドギャップ近傍の高速光学応答を調べることは、高速X線センサーとしての基礎特性や放射線損傷メカニズムの解明に加え、元素選択的な励起時に発現する新物性探索につながる。放射光施設でX線ポンプ・広帯域近赤外光プローブ法を用いて過渡吸収スペクトルを測定し、半導体の電子状態を観測する。特に近赤外光励起時との比較を行うことにより、X線励起に特有の性質、すなわち、半導体の「X線光物性」について知見を得る。
酸化ストレスが精神疾患病態生理に果たす機能的重要性の解明；うつ病の敵か、味方か？

1発生初期における酸化ストレス曝露は将来の脳脆弱性につながる。一方、成熟脳に対する酸化ストレスの影響については、これまで殆ど検討されていかった。我々は、薬理学的に一過性のマイルドな酸化ストレスを急性あるいは慢性にラットに負荷し、認知機能や意思決定に対する影響を検討した。その結果、慢性CHX負荷は、うつ病などの特定の精神疾患の表現系を模倣しなかったが、複数の行動指標に長期的な影響を与えることを確認した。2CHXをコカインと同日に慢性投与したところ、投与終了3週間後に常同行動のみ増強した。この増強には個体差がなかった。従ってCHX同日負荷はコカイン依存を促進する作用があると考えられた。平成25年度は薬理学的に一過性にマイルドな酸化ストレスを誘導する薬剤CHXを急性あるいは慢性投与し、意欲の指標となるprogressive ratio条件下での道具学習行動、習慣化の促進、逆転学習、コカインに対する反応性、および強制水泳への影響を検討した。その結果、CHXの慢性投与は道具学習行動へ影響を与えなかった。一方、強制水泳に関しては対照群に比べCHX投与群では無動性が有意に減少し、抗うつ剤様効果を示した。また、慢性CHX投与群では急性コカイン投与によって誘導される行動増強が抑制された。その一方、急性のCHXは一過性に道具学習訓練後の脱価値化を阻害したが、この効果は慢性にCHXを処置された群で遅延した。さらに各行動あるいは認知指標間の相関について検討したところ、複数の指標間で相関関係の変化が観察され、特に一部の指標では個体差のばらつきの減少、あるいはばらつきの増加が慢性CHX投与の結果として生じていることがわかった。従って、慢性CHX投与は必ずしも脳機能全体としてうつ病様表現型を模倣はしないが、脳機能全体のバランスを変化させていると考えられた(投稿中)。一般にストレスは依存症やその薬物モデルである逆耐性現象を促進することが知られている。そこで薬理学的な慢性酸化ストレス負荷がコカイン行動感作に与える影響を調べる目的にて、慢性コカイン投与の各セッション時にCHXを前投与して、その後のコカイン誘導性行動の変化を検討した。その結果、対照群では通常予想されるように、コカイン投与1回目で強い移所運動量を認める動物では、その後行動増強がむしろ形成されなくなるが、CHX投与群ではこのような動物が出現せず、全ての動物で特に強い常同行動の増強を認めた。従ってCHX前投与はコカイン逆耐性現象の形成においては個体差を減少させ、全ての動物を均一に強い習慣的常同行動の増強に導くことが示唆された。前年度までの結果に、平成26年度はさらにデータを追加し、以下のような結果をまとめた。まず、薬理学的な操作によって一過性に成熟ラット脳内に酸化ストレスを誘導することを、脳内グルタチオン(GSH)を指標にして(約20%の減少)確認した。続いてCHXの急性及び慢性投与が成熟ラットの行動や認知機能に与える影響について調べたところ、慢性CHX投与は道具学習の獲得や、それに必要なモチベーションには影響を与えなかった。一方、道具学習獲得後に、習慣化を調べる目的で脱価値化テストを行ったところ、まだ脱価値化テストに感受性を呈する状態(=習慣化していない状況)で、急性CHX投与は一過性に脱価値化テストに対する感受性を低下させた(=習慣化獲得様の表現系)。このCHXの効果は対照群では数日で正常化したが、かつてCHXを慢性投与されていた群では、回復が遅延した。このような表現系はストレス下でよく見られるため、CHXによるうつ病様表現系促進を仮定して、強制水泳実験をおこなったが、慢性CHX投与群では、対照群に比べ、抗うつ剤投与後的な反応を示し、予想と異なってうつ病様表現系に対する抵抗性を示した。同様に、一般にストレス交差性に増強する精神刺激薬(コカイン)に対する反応性も、慢性CHX投与群では対照群に比べ低下していた。各行動・認知指標によるクラスター解析では、ドパミン機能と関連の強い項目で、CHXの影響が強いことが示唆された。以上の結果より、CHXによるマイルドな酸化ストレスの誘導は、必ずしも特定の精神病様状態を模倣するわけではなく、おそらくは脳の部位ごとに異なった反応を示すことによるmixされた複雑な表現系を示すと考えられた。以上の結果について幾つかの学会で発表した他、Plos Oneに投稿し、受理された。前年度までに薬理学的操作( 2-cyclohexene-1-one、以下CHX)によるマイルドな慢性酸化ストレス負荷が成熟ラットの意思決定に影響を与えることを確認し、論文で発表した。そこで最終年度は以前から酸化ストレスの関与が示唆されている動物の依存症モデルについて、同様にCHXの影響について逆耐性現象を指標に行動解析を行った。その結果、慢性コカイン投与時にCHXを前処置しておくと、コカイン投与期間中には対照群と比較して行動に違いは出ないが、慢性コカイン投与終了3週間後に再度コカインをチャレンジして逆耐性現象を誘発すると、CHX群で対照群に比べ有意に常同行動が増強していることが確認された。一方、移所運動量には差を認めなかった。一般に逆耐性現象形成では個体差が大きく、依存性薬物の慢性投与でも形成されない動物がしばしば観察されるが、CHX投与群では全個体で逆耐性現象の形成が確認された。休薬期間後の逆耐性現象の増強は依存症様の表現系と考えられることから、依存性薬物とマイルドな慢性酸化ストレスの同時負荷は、遅発性に依存症形成を促進する因子として作用することが強く示唆された。

一方、この時の線条体ドパミン輸送体(DAT)に対するCHXの影響を検討する目的にて糖鎖修飾の有無を指標にして細胞膜表面に発現しているDATを区別できる抗体を用いたウエスタン法を行ったところ、CHX投与群では対照群と比べ、側坐核・背側線条体ともに糖鎖(-)型(=細胞内貯留タイプ)に対する糖鎖(+)型(=膜表面発現タイプ)に対する比が有意に増加していることが確認された。現在、上記の結果をまとめて投稿準備中である。これまでの結果からCHXは行動の習慣化を促進する可能性が示唆されたため、さらにCHX慢性投与がラット道具学習時の習慣形成に与える影響についても検証中である。1発生初期における酸化ストレス曝露は将来の脳脆弱性につながる。一方、成熟脳に対する酸化ストレスの影響については、これまで殆ど検討されていかった。我々は、薬理学的に一過性のマイルドな酸化ストレスを急性あるいは慢性にラットに負荷し、認知機能や意思決定に対する影響を検討した。その結果、慢性CHX負荷は、うつ病などの特定の精神疾患の表現系を模倣しなかったが、複数の行動指標に長期的な影響を与えることを確認した。2CHXをコカインと同日に慢性投与したところ、投与終了3週間後に常同行動のみ増強した。この増強には個体差がなかった。従ってCHX同日負荷はコカイン依存を促進する作用があると考えられた。すでに主な目標であった慢性的なマイルド酸化ストレスが成熟ラットの認知行動に与える影響について、IF4の英文誌に発表した。その後得られた追加のデータに関して、最終年度にさらに2報以上の論文投稿を予定している。精神医学これまでの予備実験から、マイルドな酸化ストレスを一過性に脳内に誘導する薬物CHXをコカイン投与前に前処置しておくと、コカインによって誘導される依存性行動がさらに増強することがわかった。この時、ラット脳内ではVMAT2には変化がないものの、ドパミン輸送体のタンパク量が増加していることが判明した。この事実はCHX+コカイン投与動物では、ドパミン輸送体をブロックした際、より多くのドパミンが遊離する可能性を示唆する。そこでメタンフェタインによる神経細胞死もより強く誘導されると考え、現在アポットーシス検出の免疫組織学的検討を行っている。また、他施設と共同で、ドパミン放出量が実際に変化しているか、検討予定である。さらに酸化ストレスが脳内タンパク質を修飾、機能変化させているかをin vivoで観察する目的にて、in situ detection of protein s-glutathionylation法の確立を目指している。これまでの予備検討では、脳内では血管内皮細胞に強いシグナルが確認されることから、血管径の調整に重要なNO合成酵素がグルタチオン化の修飾を受け、結果として血管径の拡大が阻害されている可能性が浮上している。今年度はそれについてさらに詳細な検討を加え、同法の確立および酸化ストレスの脳内でのメインターゲットの同定を目指す予定である。これまでに幾つかの重要な知見を確認し、投稿に至った。さらに複数の追加論文発表を予定している。
渦法による非線形波浪中の付加物付き浮体構図物の動揺解析手法の開発

本研究では、洋上に設置された浮体構造物の動揺と波漂流力を低減させる方法として浮体構造物にフィンを設置する方法を提案し、その第1段階とし、動揺するフィン単体に作用する流体力を計測した。従来のモリソン式に造波減衰項を加え、造波項と抗力項をより詳細に分ける方法を提案し、強制動揺実験に適用することにより動揺周期および動揺振幅が流体力に与える影響を調べた。洋上風力発電、海洋温度差・波力等の海洋エネルギー利用、メタンハイドレート生産等に利用される浮体構造物を、我が国周辺の厳しい気象・海象条件下で安全に供用するため、大波浪下での浮体の動揺の低減化と、定点係留の観点から波漂流力の低減化という2つの課題の解決するため、本研究では没水部に固定又は可動式フィンを付加した浮体構造物を提案する。具体的には、浮体の動揺低減化と波漂流力低減化のために設置されたフィンの最適形状及び最適配置を推定することを目的に、大波浪中にある浮体とフィンの相互干渉を考慮した動揺計算手法の開発を行う。平成19年度は以下2項目の研究を実施した。(1)渦法による波浪中フィン付き浮体の2次元運動計算法の開発渦法を用いて、波浪中の浮体動揺と波漂流力の低減化のために設置した固定・可動翼型フィン付き2次元浮体に、大振幅の非線形波浪が入射した時の浮体の時系列動揺計算法を開発した。流体は粘性流体として考え、計算法には、浮体やフィンから生じる渦の生成・拡散の計算が可能な渦法を用いて、浮体に働く流体力、波漂流力、浮体運動、流体の流速、渦度等の時間的な変化を計算した。(2)波浪中にある翼型フィンに関する実験没水した固定フィン及び上下揺、縦揺運動が可能な可動フィンに、波が入射した時のフィン周囲の流場、フィンに働く流体力・波漂流力、可動フィンの運動を計測することを目的にした水槽実験を行った。流場の計測には、PIV計測システムを用いた。また、フィンの動揺計測には、光学式運動計測装置を用いた。本実験で得られた結果は、(1)で作成した計算プログラムの検証データとなる。平成20年度においては、フィン単体での流体力係数を精度良く取得することができる方法についての研究を実施した。断面形状が入射波に比べ比較的大きい場合は、通常、物体に働く流体力は、付加水質量および造波減衰を用いた表現が用いられる。この方法では渦の発生によるエネルギー消散である造渦減衰が考慮されていない。一方、流体中において振動する円筒状構造物のように、断面が入射波に比べて小さい場合は、“モリソン式"と呼ばれる式が用いられている。この式では、流体力を、抗力係数と付加質量係数を用いて表現している。しかしながら、翼のような断面を持つ物体が水面近くに存在する場合は、モリソン式に水面に発生する波に対応する、自由表面影響を考慮すべきと思われる。今年度の研究においては、モリソン式に自由表面影響を表す項を付加し、抗力係数、付加質量係数、造波減衰係数を用いて、水面近くにある物体に働く流体力を表現する手法を提案した。さらに平成19年度に取得した実験結果と比較検討し、この手法の妥当性を確認した。海洋空間の基盤である浮体構造物を、我が国周辺の厳しい気象・海象条件下で安全に供用するためには、"大波浪下での浮体運動の低減化"と定点係留の観点から"波漂流力の低減化"という2つの課題の解決が必須である。この課題を同時に解決する方法として、浮体の没水部に固定または可動フィンを設置して、フィンの(1)浮体の動揺エネルギーを渦のエネルギーに変換する(浮体動揺低減化)、(2)翼型フィンに発生する揚力を利用して、浮体を波の入射方向へ推進させる(波食い推進による波漂流力低減化)、という効果を利用する方法が有望である。そこで、本研究では、近年著しい発展を見せている渦法を大波浪中にある浮体とフィンの相互干渉問題に適用した。過去の研究では無視されていた渦度計算の際の自由表面条件の考慮法や渦度乱流モデル等について検討を行い、計算精度向上のための提案を行った。計算法開発と並行し、プログラム検証用に水槽実験を行い、フィン付き浮体を構成する部材が上下揺運動する際の流体力を計測した。

物体が自由表面近くで運動する場合、流体力には造波による減衰が影響する。設置深度が大きく、自由表面影響がほとんど無い状態から、設置深度を段階的に浅くすることにより、流体力に及ぼす自由表面影響を計測した。これまで、船舶海洋工学で用いられてきた方法では、流体力を成分分解する際、加速度に比例する成分(付加質量)と速度に比例する成分(造波減衰)に分解していた。しかし従来の方法では、速度二乗に比例する粘性流体力を抽出することができないため、渦形成による抗力成分が記述できない。そこで本研究では造波減衰を考慮したモリソン式を提案し、従来の方法では高精度な分離が不能であった粘性力成分を分離することに成功した。
各種倫理委員会における非医学系委員の役割の実態調査と考察

全国の80医科大学及び117の病院の医学研究倫理審査委員会委員や事務局に対して、倫理や法その他の有識者委員や一般市民の委員等の「非医学系委員」の実態についてアンケート調査を実施した。362名から回答が得られ、法律の専門家が非医学系委員では多い実態、委員のリクルートや男女構成や年齢など、非医学系委員の現状と期待される役割、及び委員の負担や教育研修の必要性などの課題を明らかにした。また海外の専門家へのインタビューを実施した。公開セミナーを開催し市民とともに考えるとともに、関連学会でのワークショップ開催、医学系倫理委員会連絡会議でのシンポジウム開催を通して研究成果を倫理委員や事務局に対して発信した。関連図書や文献を収集するとともに、研究分担者間の打ち合わせ会議を3回(上智大学で1回、大阪大学で2回)開催し、研究目的と方法並びに科研の研究倫理上諸注意について申請書を補足し口頭で研究分担者に周知するとともに、今後の調査研究について打ち合わせと意見交換を行った。具体的には、倫理委員会副委員長とコンサルテーションを務める医学系の研究分担者から、研究調査目的である他の分野の専門家や一般市民を代表する外部委員などの非医学系倫理委員に期待する役割について意見を聴取するとともに、それぞれ異なる研究機関や附属病院で治験審査や自主臨床研究や再生医療の基礎研究など、様々な倫理委員会で非医学系倫理委員を務めている研究分担者に、各々の経験に基づいて意見を出して頂き、また倫理委員会の事務局の経験を有する分担者にも事務局の観点からの意見も出して頂くことで、アンケート内容を固めるためのブレインストーミングと検討を重ねた。また病院倫理委員会で外部委員を務める外部の講師を招聘し、経験に基づいて講演を行っていただき質疑応答と意見交換を行った。また関連の学会(生命倫理学会、医学・哲学倫理学会、医事法学会等)や「日本のゲノムコホート研究とバイオバンクの倫理的課題」などのシンポジウムや医学系大学倫理委員会連絡会議に研究代表者及び複数の分担研究者が参加し情報収集と意見交換を行った。これらの諸活動に基づき、初年度は、主に実施予定のアンケートの内容と実施規模や範囲について意見交換を行い、たたき台を作成した。また研究代表者の全体の研究統括の補佐として特任研究員を非常勤として雇用し研究組織の実務体制を整えた。なお研究調査活動を促進し、広く一般社会から意見を求めるとともに、研究活動の成果を社会に還元するために、ホームページを立ち上げた。一般公開セミナーをアクセスの良い大阪グランフロントで開催し、研究課題である倫理委員会における医学系委員以外の人文社会科学系の有識者の委員や外部委員や一般市民などの委員の役割について、医学研究者、弁護士、委員経験者、患者会、一般市民、倫理委員会事務局スタッフなど、多様な方々に関西圏以外の九州や関東などからも多数ご参加頂き、委員経験者の招へいゲストによる講演、研究分担者による報告、パネルディスカッションなどを4時間以上にわたり行い、倫理指針の改定やグローバルな視点からの倫理審査のあり方についても意見交換や質疑応答を行った。また、そこにおいて参加者アンケートを実施し、研究調査課題である全国の倫理委員会委員長や委員に対して実施するアンケート項目や内容を充実したものにするための意見調査を予備的に行った。また、分担研究者との打ち合わせ会議を実施し、効果的なアンケート実施についての方法などについても検討を重ねた。その他、論文の公表、関連学会などでのシンポジウム・コーディネートや医学系の学術集会における教育講演などを通して、これまでの研究成果の一部の発信を行った。本研究の目的である、省令や指針等で義務づけられている医学研究の研究計画書を審査する倫理審査委員会の非医学系倫理委員の現状と役割に関するそれぞれ複数のサブの質問項目を含む12の項目についてのアンケート調査紙を、医学系大学倫理委員会連絡会議第51回2015年7月250部配布を行った。回収率20%弱であり、期待する数が集まらなかったため、自施設以外の全国79の大学医学部倫理委員会事務局及び全国の概ね病床数500以上の117の医療機関に質問票送付し、返信用封筒にて個別に回収し、10月末までの有効回答数362(非医学系171名、医学系191名)を得た。その集計を行い、非医学系倫理委員に選ばれた経緯や担う役割についての意識その他、非医学系の委員のみならず非医学系の委員が非医学系の様々なカテゴリーの委員について期待する役割等についての意見を明らかにした。それらの結果を11月の日本医学哲学・倫理学会におけるワークショップにおいて研究代表者および2名の研究分担者が、それぞれの専門の観点から分析した発表を行った。また、全国医学系大学倫理委員会連絡会議(2016年1月京都で開催)におけるシンポジウムにおいて、アンケートの集計結果の多くを資料として印刷配布するとともに、研究代表者が非医学系委員の立場から倫理委員会の質保証を考えるという題目でアンケート集計結果を踏まえて、講演並びに質疑応答を行った。また、生命倫理ガバナンス研究会(位田隆一教授主催)において、米国の研究倫理や倫理委員会の専門家を招聘したワークショップにおいて英語でアンケート集計結果について報告を行った。さらには大阪大学未来医療倫理審査委員会並びに京都府立医科大学医学倫理審査委員会においても集計結果についての報告を行った。アンケート集計結果に基づき、研究代表者は、論文を執筆中である。研究代表者の本務先大学の異動に伴い、アンケート調査紙の発送が遅れた。またアンケート調査の回収率が低く、期待した数の回答が集まらなかったため、追加の調査紙の発送を行い、回収時期と集計時期がそれに伴い遅れた。そのため、年度内にそれらの分析を行い論文としたり報告書としてまとめることができなかった。

また、研究分担者が予定していた海外の専門家のインタビュー調査が、予定者のサバティカルで延期になり、計画の一部を完了することができず報告書作成と送付が年度内にできず、研究期間の延長を行った。平成28年度は、本研究課題のプロジェクトの主たる目的であった、医学研究に関する各種倫理審査委員会における、人文社会科学の有識者や、一般の立場を代表とする委員など、医学系以外の「非医学系委員」の実態と役割に関し、前年度に実施し回収できた全国調査アンケートの集計結果をグラフ化し、分析と課題抽出等を行った。その考察の一部を所属機関の医大雑誌に掲載し、誰でも無料で自由に閲覧できる形にした。また前年度に日本医学哲学・倫理学会の年次大会において開催した本テーマでのワークショップの研究代表者及び研究分担者の報告及びフロアの参加者との質疑応答を含めた概要について、学会誌に掲載した。また委員を務めるいくつかの委員会において、委員に対する倫理研修として、アンケートの集計結果について報告を行った。また新たな研究活動としては、海外(米国)調査インタビューを行った。これらの最終年度の研究成果を含める形で研究期間全体の成果報告書(191頁)の編集を行い発行した。全国の80医科大学及び117の病院の医学研究倫理審査委員会委員や事務局に対して、倫理や法その他の有識者委員や一般市民の委員等の「非医学系委員」の実態についてアンケート調査を実施した。362名から回答が得られ、法律の専門家が非医学系委員では多い実態、委員のリクルートや男女構成や年齢など、非医学系委員の現状と期待される役割、及び委員の負担や教育研修の必要性などの課題を明らかにした。また海外の専門家へのインタビューを実施した。公開セミナーを開催し市民とともに考えるとともに、関連学会でのワークショップ開催、医学系倫理委員会連絡会議でのシンポジウム開催を通して研究成果を倫理委員や事務局に対して発信した。研究代表者や研究分担者の所属機関である本務先の大学の異動などにより、当初予定していたアンケート調査とインタビュー調査が年度内に実施ができなかった。しかし、一般公開セミナーを開催し、多様な参加者と意見交換や質疑などを通して、より質の高い内容と多様な項目のアンケート内容を策定することができ、実施前に研究分担者間での意見交換を積み重ねることができ、より効果的に実施することの土台を築くことができた。今後は、海外インタビュー調査と報告書作成とアンケート集計結果を分析した論文を公表予定であり、延長期間内に特に問題なく完了し報告書に反映する。3月に約190頁の研究成果報告書を作成生命倫理学、法学、今後は、これまでの公開セミナーや研究分担者間での意見交換を踏まえ、アンケート調査を全国の医学部倫理委員会を中心に実施するとともに、委員長等にインタビュー調査を実施し、その分析と成果を秋の関連学会等で報告を行うとともに、ホームページ等で広く一般に公表する計画である。これらの内容を成果報告書に組み込み、印刷し調査にご協力頂いた機関や関係研究者や団体に送付する。
X線結晶構造解析によるチトクロム酸化酵素のサブユニット及び脂質の役割の解明

チトクロム酸化酵素は酸素を利用するあらゆる生物の末端酸化酵素で、チトクロムCから電子を受け取り分子状酸素を水にまで還元するとともにプロトンを膜の内側から外側へと能動輸送する。細菌の酵素は、真核生物のミトコンドリア遺伝子由来の3つのサブユニットに相同性のあるサブユニットのみからなるのに対し、酵母では8コ、ウシでは10コの核遺伝子由来のサブユニットが加わり、1つの酵素として機能している。この他にウシ酵素の場合、8分子の脂質が構造中に確認されている。このようにサブユニット組成等が大きく異なるに関わらず、本質的には同じ機能をもつ。これらの付加されたサブユニット等の機能を構造の上から明らかにするため、パラコッカス及び酵母由来の酵素を結晶化し、我々が明らかにしたウシ心筋酵素の構造と比較検討し、生物が進化する過程で獲得していった各構成要素の役割を構造と機能の両面から考察することを目指した。パラコッカス、酵母から酵素を収率よく精製する方法を詳細に検討した結果、均一な標品が得られるようになり、2つのサブユニットからなるパラコッカスの単結晶を得ることができた。X線照射に対して弱いため今後、低温下での回折実験を可能にする必要がある。ウシ酵素については酵素標品、界面活性剤の純度を上げることによって2.3Å分解能での構造を明らかにすることに成功した。結晶標品から脂質を抽出し、質量分析したところ単一構造をもつPC,PE,PG,CLが含まれることが判り、全構造が明らかとなった。分解能が2.8Åから2.3Åに上がったことにより、活性中心付近の構造が詳細に判り、真のレベルで機能を考えることが可能となった。ATP/ADPの結合部位と思われるコール酸結合部位が少なくとも3ケ所あることが判った他、Ca結合部位があること、ダイマー形成に重要な役割を果すCL分子の存在等、新たな知見が得られた。本年度はウシ心筋チトクロム酸化酵素の構造の詳細な検討及びコウボ酵素の精製法の検討を中心にして研究を進めた。ウシ心筋酵素は界面活性剤としてデシルマルトシドを用いて安定化され結晶化されている。このなかには5分子のホスファチジルエタノールアミン(PE)と3分子のホスファチジルグリセロール(PG)が2.8A分解能で解析された結晶構造中に確認されている。しかし、現在の分解能では更に化学的な手法を用いても検討する必要がある。酵素から脂質を抽出後、質量分析により構造を決定したところ分子量767のPE、分子量747のPGで有ることがわかり電子密度から予測される構造とよくあった。またこの他に、481に相当するピークが認められ、これにはリンも糖も含まれなかった。構造中に炭素数で34-36に相当する電子密度が存在し、これと考え合わせるとC_<32>H_<64> (OH)_2という2価アルコールの可能性が浮かび上がってきた。この機能については今後の課題である。ADP/ATPが酵素の活性調節に関与している可能性があるため、酵素の構造中に認められているコール酸結合部位がADP/ATPの結合部位であって活性調節に関与している可能性を明らかにすることを試みた。しかし、ADP/ATPと酵素の間に相互作用は認められたがコール酸と競合しているかについては生化学的には結論は得られなかった。ADP/ATP溶液に結晶を浸漬しADP/ATPで平衡化された結晶を作製しx線回折データの収集を行ない、現在解析を行っている。構造と機能の関係を類推するには2.8A分解能では不十分である。

そこで結晶条件及び測定条件の改良を行い、2.3A分解能でのデータ収集を可能にしデータ収集を完了した。コウボ酵素についてはミトコンドリア膜からの酵素の可溶化条件を検討することによって収率よく精製酵素が得られるようになった。しかし、x線回折実験が可能な単結晶を得るには至らなかった。チトクロム酸化酵素は酸素を利用するあらゆる生物の末端酸化酵素で、チトクロムCから電子を受け取り分子状酸素を水にまで還元するとともにプロトン膜の内側から外側へと能動輸送する。細菌の酵素は、真核生物のミトコンドリア遺伝子由来の3つのサブユニットに相同性のあるサブユニットのみからなるのに対し、酵母では8コ、ウシでは10コの核遺伝子由来のサブユニットが加わり、1つの酵素として機能している。このほかにウシ酵素の場合、8分子の脂質が構造中に確認されている。このようにサブユニット組成等が大きく異なるに関わらず、本質的には同じ機能をもつ。これらの付加されたサブユニット等の機能を構造の上から明らかにするため、パラコッカス及び酵母由来の酵素を結晶化し、我々が明らかにしたウシ心筋酵素の構造と比較検討し、生物が進化する過程で獲得していった各構成要素の役割を構造と機能の両面から考察することを目指した。パラコッカス、酵母から酵素を収率よく精製する方法を詳細に検討した結果、均一な標品が得られるようになり、2つのサブユニットからなるパラコッカスの単結晶を得ることができた。X線照射に対して弱いため今後、低温下での回折実験を可能にする必要がある。ウシ酵素については酵素標品、界面活性剤の純度を上げることによって2.3Å分解能での構造を明らかにすることに成功した。結晶標品から脂質を抽出し、質量分析したところ単一構造をもつPC, PE, PG, CLが含まれることが判り、全構造が明らかとなった。分解能が2.8Åから2.3Åに上がったことにより、活性中心付近の構造が詳細に判り、真のレベルで機能を考えることが可能となった。ATP/ADPの結合部位と思われるコール酸結合部位が少くとも3ヶ所あることが判った他、Ca結合部位があること、ダイマー形成に重要な役割を果たすCL分子の存在等、新たな知見が得られた。
5FU放出能をもつ放射線還元活性化プロドラッグ:マウス腫瘍に対する増感効果

N1位に2-オキソアルキル基を置換した5-フルオロウラシル(5FU)誘導体でそのもの自身は抗がん効果を示さないが、放射線の作用下、低酸素細胞中で抗がん活性な5FUを放出する放射線還元活性化プロドラッグを対象として、がんの放射線治療を目標にした構造-活性相関を明らかにするするとともに、臨床応用の可能性を見極めるために下記評価試験を実施し、所定の成果を得た。(1)5FUのN1位に2-オキソアルキル基を置換した放射線還元活性化プロドラッグ群から、放射線化学的評価で高活性を示した数種のプロドラッグを大量合成して、マウス腫瘍を用いた評価試験に供した。(2)プロドラッグ(1mM)を含む培養液に7.522.5GyのX線を照射した後、この照射培養液中にSCCVII腫瘍細胞を懸濁した場合の細胞生存率と培養時間の関係を調べ、細胞毒性と5FU遊離量の関係を定量化した。(3)SCCVII腫瘍の培養細胞を用いて、酸素条件下および低酸素条件下でプロドラッグ投与量を変化させ、各条件での細胞毒性およびin vitro増感活性を評価し、細胞内で放出される5FU量との相関を明らかにした。また、これらのin vitroデータに基づく構造-毒性相関および構造-活性相関を定量化し、分子設計指針として合成開発研究にフィードバックした。(4)各種プロドラッグのIC_<50>値を定量することにより分子構造と毒性の関係を定量化し、さらに毒性とin vitro増感活性との関係を明らかにした。(5)SCCVII腫瘍またはEMT6腫瘍を担持したマウスを用いて、一連のプロドラッグを静脈注射[100mg/kg]した場合の血中濃度と腫瘍内濃度に関する薬物動態、さらに各種タイミングで放射線照射を併用した場合に遊離する5FUについても同様の薬物動態を解析し、プロドラッグの構造と5FU遊離活性ならびに薬物動態特性の相関を明らかにした。また、この解析結果に基づき、薬物動態の面で優れた性能をもつ新規プロドラッグ開発に対する分子設計指針が得られた。5-フルオロウラシル(5FU)誘導体でそのもの自身は抗がん効果を示さないが、放射線の作用下、低酸素細胞中で抗がん活性な5FUを放出するプロドラックを対象として、下記の研究を行い、所定の成果を得た。(1)5FUのN(1)位に担体分子が結合した放射線還元活性化プロドラック群から、放射線化学的評価で高活性を示した数種のプロドラックを大量合成して、マウス腫瘍を用いた評価試験に供した。(2)マウスのSCCVII腫瘍およびEMT6腫瘍の培養細胞を用いて、細胞内の放射線化学反応によって放出される5FU量を分析し、5FU放出のin vitro活性に関する構造-活性相関を定量化した。また、細胞毒性およびin vitro増感活性を評価し、増感効果の構造-活性相関について検討した。(3)数種のプロドラックについて、SCCVII腫瘍またはEMT6腫瘍を担持したマウスに経口投与および静脈注射した場合の薬物動態を調べ、放射線照射の最適タイミングを定めた。また、薬物動態持性に及ぼす分子構造の影響を解析して、新規プロドラック開発に対する分子設計指針となる知見を得た。(4)SCCVII腫瘍またはEMT6腫瘍を担持したマウスを用いて、プロドラック投与後に放射線を単回照射した場合のin vivo増感効果を検定した。また、これらの諸データと薬物動態特性の間の相関を検討して放射線照射の最適化を図るためのデータを集積した。

N1位に2-オキソアルキル基を置換した5-フルオロウラシル(5FU)誘導体でそのもの自身は抗がん効果を示さないが、放射線の作用下、低酸素細胞中で抗がん活性な5FUを放出するプロドラッグを対象として、平成9年度のスクリーニングによって有用性が高いと評価された化合物を重点的に採り挙げ、構造-活性相関を明らかにするするとともに、臨床応用の可能性を見極めるために下記評価試験を実施し、所定の成果を得た。(1)プロドラッグ(1mM)を含む培養液に7.522.5GyのX線を照射した後、この照射培養液中にSCCVII腫瘍細胞を懸濁した場合の細胞生存率と培養時間の関係を調べ、細胞毒性と5FU遊離量の関係を定量化した。(2) SCCVII腫瘍の培養細胞を用いて、酸素条件下および低酸素条件下でプロドラッグ投与量を変化させ、各条件での細胞毒性およびin vitro増感活性を評価し、細胞内で放出される5FU量との相関を明らかにした。また、これらのin vitroデータに基づく構造-毒性相関および構造-活性相関を定量化し、分子設計指針として合成開発研究にフィードバックした。(3) SCCVII腫瘍を担持したマウスを用いて、プロドラッグ投与量を変化させた(50200mg/kg)場合の血中濃度・腫瘍内濃度・脳内濃度に関する薬物動態を調べ、投与量毎の薬物動態特性を明らかにした。また、放射線照射を併用した場合に腫瘍内で放出される5FU量に及ぼす腫瘍内プロドラッグ濃度変化の影響を明らかにした。(4) SCCVII腫瘍を担持したマウスを用いて、プロドラッグ投与(50200mg/kg)とX線照射(15Gy,22.5Gy)の併用効果を腫瘍増殖遅延法を用いて評価した。N1位に2-オキソアルキル基を置換した5-フルオロウラシル(5FU)誘導体でそのもの自身は抗がん効果を示さないが、放射線の作用下、低酸素細胞中で抗がん活性な5FUを放出する放射線還元活性化プロドラッグを対象として、平成10年度までのスクリーニングによって有用性が高いと評価された化合物を重点的に採り挙げ、がんの放射線治療を目標にした構造-活性相関を明らかにするとともに、臨床応用の可能性を見極めるために下記評価試験を実施し、所定の成果を得た。(1)各種プロドラッグのIC_<50>値を定量することにより分子構造と毒性の関係を定量化し、さらに毒性とin vitro増感活性との関係を明らかにした。(2)SCCVII腫瘍またはEMT6腫瘍を担持したマウスを用いて、一連のプロドラッグを静脈注射[100mg/kg]した場合の血中濃度と腫瘍内濃度に関する薬物動態、さらに各種タイミングで放射線照射を併用した場合に遊離する5FUについても同様の薬物動態を解析し、プロドラッグの構造と5FU遊離活性ならびに薬物動態特性の相関を明らかにした。また、この解析結果に基づき、薬物動態の面で優れた性能をもつ新規プロドラッグ開発に対する分子設計指針が得られた。(3)SCCVII腫瘍またはEMT6腫瘍を担持したマウスに対する放射線還元活性化プロドラッグの増感活性に及ぼす薬剤投与量、照射タイミング、分割照射のプロトコールについて総合的に検討した。
シリア・キリスト教研究 - アラム的視点からキリスト教を問い直す

平成30年度は、科研費研究三年目として、一年目に研究を進めたシリア語訳聖書の研究(出版社の都合により出版が遅れているが、その成果は、『聖書から見るアジアの翻訳文化周縁からの視点』日本基督教団出版局に掲載予定。)、ならびに二年目に力点を置いて研究したイスラム勃興とシリア・キリスト教の関係(すでに学会発表や論文として発表)を踏まえつつ、より深くシリア・キリスト教の思想史的意味を明らかにするための研究を行った。具体的には、科研費を用いてイギリスのオックスフォード大学に赴き、資料調査を行うことによりシリア・キリスト教独自の修道生活に関する論文「シリア・キリスト教における原始修道制」を執筆、本年度(令和元年)秋、学会発表を計画している。またシリア・キリスト教における初期の著作家であり、よりアラム的性格が表れているとされるニシビスのエフライムの著作『楽園讃歌』、ならびにペルシアの賢者と称されるアフラハートの『論証』といった著作のシリア語からの翻訳作業に取り組んだ。これらの著作は、わが国ではまだ翻訳されたことがなく、全文を翻訳出版することによってシリア・キリスト教の思想的特質と意義を多くの人に知って頂きたいと考えている。また、日本基督教学会よりこの度、全面的改訂が企画されている『キリスト教大事典』の中のシリア・キリスト教に関わる19項目について執筆を依頼され、今年の9月までに原稿を完成させるべく取り組んでいる。さらにシリア・キリスト教に関する優れた研究書であるS.P.ブロック『ニシビスのエフライムの霊的世界』(仮題)を邦訳出版すべく、翻訳作業続けてきた。海外に発注した研究のための図書の入手が研究が多少遅れたものの、海外の大学に夏休みに直接資料調べに赴き補うことが出来た。今後ともさらに研究を進め、学会発表、ならびに論文執筆を行う。さらに最終年には、これまで継続してきたシリア・キリスト教著作のシリア語原典からの翻訳を完成し、シリア・キリスト教の思想史における重要性を知ってもらうために是非とも出版したい。また、依頼されている『キリスト教大事典』のシリア・キリスト教関連項目の執筆を原稿締切の9月末までに終わらせる。また夏にイギリスで開かれる専門学会(International Patristic Conference)にも参加し、他国の研究者との意見交換も行う予定である。科研費研究一年目としてシリア・キリスト教の歴史、思想の基盤であるシリア語訳聖書の研究に力点を置いた。数回にわたるシリア・キリスト教に関する講演、発表とともに、11月には、清泉女学院大学の芝山豊さんが代表を務める科研費研究「聖書翻訳史から見るモンゴルのキリスト教思想」とのコラボレーションにより国際シンポジウムにてアジアにおける聖書翻訳史の中でシリア語訳聖書が占める位置の重要性を示した。研究の具体的内容1.発表・講演(1) 2016年1月24日日本基督教団神奈川教区教職者研修講演「シリア・キリスト教の意味するもの-アラム的視点からキリスト教を見直す」於神奈川県IPC生産性国際センター(2)2016年3月2日清泉女子大学キリスト教文化研究所研究合宿発表「シリア語訳新約聖書」於神奈川県IPC生産性国際センター(3)2016年7月31日日本基督教団神奈川教区信徒研修会講演「シリア・キリスト教の世界-その霊性と歴史的・今日的意味」於横浜日本基督教団紅葉坂教会(4)2016年11月5日国際シンポジウム「モンゴル訳聖書とアジア・キリスト教の遺産」発表「シリア語訳聖書-その歴史と意味」於清泉女子大学(5)2016年11月19日上智大学聖書講座「慈しみとまこと-いのちに向かう主の小道」発表「『肝苦りさ』の心-神のいつくしみと私たちの回心」於上智大学2.出版(1)「「肝苦りさ」の心-神のいつくしみと私たちの回心」上智大学キリスト教文化研究所編『慈しみとまこと-いのちに向かう主の小道』リトン掲載出版予定(原稿提出済み)(2)「シリア語訳聖書-その歴史と意味」芝山豊他編『聖書から見るアジアの翻訳文化周縁からの視点』日本基督教団出版局掲載予定(編集作業中)初年度のシリア語聖書に関する基礎研究を踏まえて、2年目からはシリア・キリスト教の文化・歴史・思想についてさらに研究を進展させていくことが可能であるから。さらに、シリア語著作家たちの原典ならびに海外のシリア・キリスト教研究者の優れた著作の翻訳を昨年から継続中であるから。平成29年度は、科研費研究二年目として、先の一年目にしたシリア・キリスト教に関する研究についての成果を論文ならびに共著の形で公にするととともに、今年は、特にイスラーム勃興期においてシリアのキリスト教徒たちはそれをどのように受け止めたかを研究の焦点に学会、研究会等において研究発表を行い、論文を執筆した。研究の具体的内容1.発表・講演(1)「シリア・キリスト教徒たちの見たイスラーム勃興」2017年6月17日上智大学キリスト教文化研究所連続講演会「イスラーム世界に生きるキリスト教」上智大学にて(2)「修道士バヒラの伝説-イスラーム勃興とシリア・キリスト教徒」2017年9月4日日本カトリック神学会第29学術大会広島司教区世界平和記念聖堂広島カトリック会館にて。2.出版(1)「肝苦りさ」の心-神のいつくしみと私たちの回心」上智大学キリスト教文化研究所編『慈しみとまこと-いのちに向かう主の小道』リトン2017年pp. 79-101.(2)「シリア・キリスト教徒たちの見たイスラーム勃興」上智大学キリスト教文化研究所『紀要』第36号2017年pp

. 3-19. (3)「シリア・キリスト教研究の勧め」明治学院大学キリスト教文化研究所ニュースレター第74号2017年12月。(4)「シリア語訳聖書-その歴史と意味」芝山豊他編『聖書から見るアジアの翻訳文化周縁からの視点』日本基督教団出版局掲載予定。(編集中)二年目の昨年は、イスラーム勃興期におけるシリア・キリスト教徒の反応、受け止め方についての研究を行い、その成果の一端を学会発表し、論文にも出来たことが大きい。またシリア・キリスト教のシリア語原典の翻訳、専門研究書の出版に向けた翻訳作業もゆっくりではあるが、進んでいる。さらに、これまでの私のシリア・キリスト教研究をまとめた書物の出版も計画し、順調に準備している。平成30年度は、科研費研究三年目として、一年目に研究を進めたシリア語訳聖書の研究(出版社の都合により出版が遅れているが、その成果は、『聖書から見るアジアの翻訳文化周縁からの視点』日本基督教団出版局に掲載予定。)、ならびに二年目に力点を置いて研究したイスラム勃興とシリア・キリスト教の関係(すでに学会発表や論文として発表)を踏まえつつ、より深くシリア・キリスト教の思想史的意味を明らかにするための研究を行った。具体的には、科研費を用いてイギリスのオックスフォード大学に赴き、資料調査を行うことによりシリア・キリスト教独自の修道生活に関する論文「シリア・キリスト教における原始修道制」を執筆、本年度(令和元年)秋、学会発表を計画している。またシリア・キリスト教における初期の著作家であり、よりアラム的性格が表れているとされるニシビスのエフライムの著作『楽園讃歌』、ならびにペルシアの賢者と称されるアフラハートの『論証』といった著作のシリア語からの翻訳作業に取り組んだ。これらの著作は、わが国ではまだ翻訳されたことがなく、全文を翻訳出版することによってシリア・キリスト教の思想的特質と意義を多くの人に知って頂きたいと考えている。また、日本基督教学会よりこの度、全面的改訂が企画されている『キリスト教大事典』の中のシリア・キリスト教に関わる19項目について執筆を依頼され、今年の9月までに原稿を完成させるべく取り組んでいる。さらにシリア・キリスト教に関する優れた研究書であるS.P.ブロック『ニシビスのエフライムの霊的世界』(仮題)を邦訳出版すべく、翻訳作業続けてきた。海外に発注した研究のための図書の入手が研究が多少遅れたものの、海外の大学に夏休みに直接資料調べに赴き補うことが出来た。1年目に引き続きシリア・キリスト教に関する研究・論文執筆を行う。また、シリア語著作家原典からの邦訳、ならびに優れた海外研究書の翻訳を継続し出版に結び付ける。
地理的単為生殖昆虫オオシロカゲロウの進化生態・発生・遺伝学的研究:性の意義の検討

生物における性の存在意義や有性生殖の進化は,進化生物学において永年議論されている重要課題の一つである。性を分化させた初期状態を留める原始的有性生物におけるアプローチと共に,二次的に両性生殖を失う方向へと進化した生物を対象として「性の意義」を議論することも重要,かつ,新たなアプローチと考えられる。両性生殖・単為生殖個体群の両タイプがモザイク的に混在分布するオオシロカゲロウ(昆虫綱・カゲロウ目)は,世界的にも稀な地理的単為生殖種であり,単為生殖への進化プロセスを考える上で興味深い生物種である。そこで,このオオシロカゲロウを対象に,単為生殖能力の獲得や単為生殖個体群の分化・維持機構について,多角的(発生学的,遺伝的手法などを絡めた系統進化・生態学的)アプローチをとることにより,地理的単為生殖の成立プロセスをより詳細に究明することを目的としてきた。平成22年度には,前年度ではデータ不足であった遺伝子解析を実施し,日本各地に分布する単為生殖個体群が西日本個体群に由来する単一起源であり,この子孫が移動分散することで現在認められる分布に至ったことを立証した。また,野外調査および遺伝子解析の結果から,両性個体群であった個体群がわずか20年弱の期間に単為生殖個体による雌性個体群へと遷り変わった個体群があることを明らかにした。本種におけるユニークな地理的単為生殖個体群のモザイク的分布は、単為生殖系統の急激な分布拡大に起因したものである可能性が考えられた。両生殖タイプの個体群におけるリアルタイムな動態を野外データで明らかにしたことは,性の意義を考える上で,非常に重要な知見であると言える。平成21年度には,単為生殖個体群における繁殖システムが,卵細胞の減数分裂終了後の雌性前核と第二極体核の融合により二倍体のメスを生じる単為生殖であること(Sekine and Tojo,2010a),両性個体群のメス個体においても,胚の生存率は低いものの,同様の単為生殖(二倍体雌性産生単為生殖)能力を潜在的に有することを立証した(Sekine and Tojo,2010b)。また,航DNAからの塩基配列多型解析の結果,単為生殖個体群は単一の祖先に由来する単系統群,つまり単一起源であることも明らかになってきており,遺伝的な多様性の非常に低い系統が,両性生殖個体よりも優占するといった,性の意義を考える上で,非常に重要な知見が得られてきた。
Ewing肉腫に対する iPS細胞由来 融合遺伝子特異的CTL療法の開発

Ewing肉腫は約90%に融合遺伝子と呼ばれる遺伝子変異を持つ骨軟部腫瘍である。その中でも転移のある患者さんは標準的な治療が定まっていない、治療困難な状況であり新規治療法開発が望まれる。融合遺伝子を標的にすると正常細胞への副作用の頻度も少なく細胞傷害性T細胞( CTL)が腫瘍細胞により強く反応する。患者さん由来CTLは持続的に抗原に曝され疲弊しているが、2013年、このようなCTLからiPS細胞を樹立しCTLに再び分化誘導することでCTLを若返えらせる技術が開発された。この技術を応用しEwing肉腫に対する融合遺伝子を標的とするiPS細胞由来CTL療法という新規治療法の開発を目指す。