hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
井戸注入による帯水層への熱エネルギ-貯留に関する基礎的研究

地下水は,帯水層が地下深部に位置するため,水温が年間を通じ安定しているという優れた特長をもっている.こうした地下水の熱的特長を,地盤沈下等を生ずることなく有効に利用する技術として,井戸注入による帯水層への熱エネルギ-貯留技術が検討されている.この技術は,自然エネルギ-の有効利用策として可能性が期待されているが,一方で,地域の地下環境を人為的に乱す恐れがあり,実施にあたっては慎重に検討を重ねなければならない.本研究では,地下水の熱的利用に当たって,基礎的な検討課題である「飽和浸透流に伴う熱拡散機構の解明」をめざして,詳細な室内実験とモデル解析を行った.本研究から得られた知見は以下のとおりである.(1)カラム上下端の水頭を固定した実験では,温水浸透に伴って移流速度の顕著な増大がみられる.これは,流体温度の上昇により透水係数が分数関数的に増大するためである.本研究では,温水浸透下において流量を一定化するために,透水係数の増大を動水勾配の低下として吸収するような実験手法を考案・導入したところ,良好な結果を得た.こりにより,流れの定常化が図られ,熱拡散現象のみを詳細に検討することが可能となった.(2)カラムに埋設された温度センサ-によって測定された温度上昇曲線は,立ち上がり部分に比べ平衡温度に漸近する部分が緩やかで,前後に非対称に歪んだものとなる.この現象は,とくに粒径が小さい場合に顕著である.(3)実験値から熱輸送モデルの熱拡散係数κを同定したところ,流速に対し線形的に増加する傾向が確認された.また,κに含まれる熱分散率は,溶質の分散率と同様に,流れの空間スケ-ルへの依存性が高いことが示された.地下水は,帯水層が地下深部に位置するため,水温が年間を通じ安定しているという優れた特長をもっている.こうした地下水の熱的特長を,地盤沈下等を生ずることなく有効に利用する技術として,井戸注入による帯水層への熱エネルギ-貯留技術が検討されている.この技術は,自然エネルギ-の有効利用策として可能性が期待されているが,一方で,地域の地下環境を人為的に乱す恐れがあり,実施にあたっては慎重に検討を重ねなければならない.本研究では,地下水の熱的利用に当たって,基礎的な検討課題である「飽和浸透流に伴う熱拡散機構の解明」をめざして,詳細な室内実験とモデル解析を行った.本研究から得られた知見は以下のとおりである.(1)カラム上下端の水頭を固定した実験では,温水浸透に伴って移流速度の顕著な増大がみられる.これは,流体温度の上昇により透水係数が分数関数的に増大するためである.本研究では,温水浸透下において流量を一定化するために,透水係数の増大を動水勾配の低下として吸収するような実験手法を考案・導入したところ,良好な結果を得た.こりにより,流れの定常化が図られ,熱拡散現象のみを詳細に検討することが可能となった.(2)カラムに埋設された温度センサ-によって測定された温度上昇曲線は,立ち上がり部分に比べ平衡温度に漸近する部分が緩やかで,前後に非対称に歪んだものとなる.この現象は,とくに粒径が小さい場合に顕著である.(3)実験値から熱輸送モデルの熱拡散係数κを同定したところ,流速に対し線形的に増加する傾向が確認された.また,κに含まれる熱分散率は,溶質の分散率と同様に,流れの空間スケ-ルへの依存性が高いことが示された.
システム改革の下での地域分散型エネルギーシステムへの移行戦略に関する政策研究

今年度は、主に下記の5点に関する研究を行った。1)システム改革:日欧比較を中心にして研究を行った。国際送電網について、再生可能エネルギー推進政策について、ドイツやフィンランドの調査を行い、エネルギー転換の流れを先導して進化が進む欧州の状況と、これに遅れをとる日本の状況を把握した。2)電力需給分析:1電力需給バランスの解析のため、各電力管区の発電機データの解析。気象庁アメダスのデータによる太陽光/風力発電の広域出力予測の初期モデルの作成、2地域間送電線の活用状況の分析、3太陽光電力を収容するため、電気自動車充電行動の時間プログラムの作成、4火力発電機の起動停止ー経済的運用の簡易モデルの作成。これらをもとに、5西日本の電力需給バランスと太陽光発電による温室効果ガス削減、燃料費の低減効果、6東日本における風力電力の地域間送電とCO2削減効果を解析した。3)地域へのインパクト:福島県内の再エネ事業者、送電事業者に対するヒアリング調査を実施し、太陽光・地熱・小水力発電事業のデータを収集し、福島県の再エネ政策の現状と課題を整理した。これらに基づき、2005年版福島県産業連関表を概ね完成させ、2030年における福島県の再エネ導入シナリオの作成に着手した。4)再エネ:発電コストの現状について、世界の動向と、日本における政策や業界の動向をまとめるとともに、高コスト構造の要因についての研究成果の一部をまとめた。5)電力経営:2018年度は電力システム改革が電力会社の経営面に与える影響の整理・分析を行った。そのうえで,1電力・ガス分野におけるグローバルエネルギーサービスと、2エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスを中心としたFIT卒業電源のビジネスモデルを整理・分析した。また,大手電力会社の財務分析の一環として福島第一原発事故のコスト負担構造を整理し,債務認識の課題を確認した。主に下記の理由で、おおむね順調に進展していると判断する。1)システム改革:日欧比較を中心にして現地調査を踏まえて各国のシステム改革の現状と課題についての知見が得られている。また電力市場設計、系統運用ルールに関する研究も十分に行われている。2)電力需給分析:電力需給バランスの解析を行うための解析モデルを構築し、2030年時点での再エネ導入量にあわせた各地域の電力需給バランスが分析できるようになっている。また、気象データや地域間送電線の利用等の条件が考慮できるようになってきている。3)地域へのインパクト:具体的地域として福島県を選定し、再エネを考慮した産業連関表が概ね完成している。また再エネ導入シナリオについても作成されつつある。4)再エネ:再生可能エネルギーの発電コストの構造についての分析をすすめ、日本の再エネの高コスト構造の要因を把握している。5)電力経営:システム改革が電力会社の経営面に与える影響の整理・分析が行われた。また、原子力発電のコストと負担についても整理が行われている。以下の分野について研究を進め、本研究課題のまとめを行う。1)システム改革:欧州で見られるセクターカップリングの状況を中心に調査を行い、最終年度として、地域分散型エネルギーシステムの行く末を展望する。再エネの大量導入を受けて、新たなエネルギーシステム・産業構造を構想する2)電力需給分析:1東日本の電力管区における風力電力の地域間送電、2石炭発電削減効果、CO2削減効果、燃料費削減効果、3風力出力に対応した電気自動車充電と電力需給バランス効果について、考察する。地域間送電については、東北電力と東京電力の地域間送と電力需給バランスの考察を進める。最終的に日本に最適な電力システムの計画と運用・電力市場設計の提案し、研究をまとめる3)地域へのインパクト:福島県における再生可能エネルギー普及の地域経済効果分析を完成させる。昨年度に実施した福島県の発電事業者などへの調査結果を基に、2011年および2030年版産業連関表を完成させ、福島県における2011年から2030年までのエネルギー構造の転換に付随する地域経済効果を明らかにする。4)再エネ:日本の再生可能エネルギーの高コスト構造の解明を実証的に明らかにしたうえで、将来、2030年などの発電コストの推計を行う。5)電力経営:これまでに蓄積した研究成果を引き続き発表・執筆するだけでなく,他グループとの検討結果の綜合化と政策・措置のオプション提示を意識した研究を行う。具体的には,前年度までの研究で明らかになった課題(電力システム改革が電力会社の経営面に与える影響)について調査を継続・深化させ,最終的に地域分散型エネルギーシステムの構築に向けた原発事業のあり方について提案し,研究をまとめる。1.システム改革と市場設計に関する研究:国内外の電力システム改革の動きを調査するとともに、その地域・地方自治への影響を分析した。前者については、再生可能エネルギー政策や固定価格買取制度、容量メカニズムなどの最新の状況を調査した。後者については、自治体新電力などへのヒアリングを通して、日本の電力システム改革の地域への影響や、自治体による取り組み状況を精査した。2.地域分散型エネルギーの普及、省エネルギーの促進政策研究:省エネ対策について、地域の業務部門における設備更新と運用の対策と効果・費用対効果についてヒアリング調査、特徴的対策について整理した。風力・太陽光発電の大量連系を実現するための系統連系に係る制度設計を分析した。太陽光発電、風力発電の系統連系では、上位電圧系統を含めた電力網の増強が必要であること、日本では、系統運用者に送電配電網の増強を義務付けることが必要であること、などが明らかとなった。

3.新しいビジネスと電力会社の経営への影響に関する研究:電力システム改革が電力会社の経営にもたらす影響について調査・分析した。具体的には、システム改革後にも送電部門において温存される総括原価方式が既存の大手電力会社の経営にもたらす影響等について、整理・分析した。4.エネルギーコストに関する研究:風力発電のコスト構造について、ヒアリング調査を実施し、風力発電コストが他国に比べて高い原因について考察を進めた。またこの結果を他国と比較を通じ、コストを引き下げる方策について検討した。5.経済的インパクトに関する研究:地域分散型エネルギーシステムへの移行に伴う地域経済効果を分析するための手法を検討した。文献調査や専門家へのヒアリングの結果、都道府県レベルを対象とした地域産業連関表を拡張することによって、地域経済効果を定量評価できることが明らかになった。以下の理由により、おおむね順調に進展していると評価できる。1)すべての研究参画者で、システム改革が及ぼす現実、および予測される影響について、上記の研究グループ・課題の成果を共有し、それぞれの研究課題について問題の同定と研究進行に活かすことができた。2)特に経済的インパクトを評価する研究においては、各政策課題との連携が重要であるが、これについては、他の研究グループとの間で共同セッションを設け、経済評価モデルの構築するための情報を提供し、また経済評価モデルと政策課題の間の連関を明確にすることができた。1.システム改革と市場設計に関する研究:電力システム改革の背景にあるエネルギー転換や世界的なエネルギー政策の構造改革について調査し、日本の状況との比較検討を行った。また、エネルギー転換の一環として世界的に盛り上がる国際連系線について、電力システム改革の観点から研究した。2.地域分散型エネルギーの普及、省エネルギーの促進政策研究:地域分散型エネルギーの普及については、特に欧州の国際連系線の潮流分析や市場取引状況について定量的評価を行なった。また国内の系統連系問題に関して主に不適切なリスク転嫁の観点から、参入障壁について分析を行った。省エネルギーの促進政策の研究については、対策技術種類と可能性、対策の地域経済効果、技術普及の際の専門的知見活用法について検討した。3.新しいビジネスと電力会社の経営への影響に関する研究:電力の小売全面自由化の影響にいて整理・分析し、その研究成果の一部を「会計面からみた小売電気事業者の動向」として学会報告した。加えて2020年4月からの発送電分離と小売部門における規制料金の撤廃の電力会社の経営面に与える影響について制度面ならびに国際比較の観点から分析を行った。4.エネルギーコストに関する研究:昨年度の研究成果を踏まえて、風力発電事業者複数社等への追加ヒアリング調査を行い、疑問点の解決を図った。加えて、原子力のコストについて、現時点での新たな知見に基づく再計算と、電力システム改革下における原子力支援策についての分析を行った。5.経済的インパクトに関する研究: 2005年版
ERCC1を用いた高齢者肺癌に対するプラチナ製剤の有用性の検討

これまでにERCC1の発現がプラチナ製剤の効果と関連することが多く報告されてきた。われわれはまず、ERCC1の発現が生検で得られる微小検体でも評価可能であることを報告した。これらをもとに、高齢者肺癌治療ににおいてERCC1の発現がプラチナ製剤の効果予測因子となりうるのかを確認する臨床試験を計画した。しかし、非高齢者肺癌治療において、ERCC1の発現がプラチナ製剤の効果予測因子とならないという、これまでの報告を否定する臨床試験の結果が報告された。その原因として、発現解析に用いられた抗ERCC1抗体の特異性の問題・抗体ロット間の差が挙げられたため、我々は高齢者肺癌における臨床試験を中止し、抗ERCC1抗体の特異性を再評価することとした。<方法>我々が2013年に染色・評価した組織検体を再度薄切し、同一クローンで別ロットの抗ERCC1抗体で免疫染色を行った。<結果>2013年に染色・評価した検体と比較した結果、相関係数ρは0.59(p=0.00006)であった。相関は認めるものの、既報と同様、ロット間で染色性に違いがあることが示唆された。我々はレトロスペクティブな検討により、ERCC1がプラチナ製剤の効果予測因子になる可能性を報告している。しかし、今回の結果より、ERCC1の染色性が抗体のロットにより変わる可能性が示唆され、継続的に使用することは困難であることが分かった。ERCC1の評価法として、免疫染色以外の方法を検討する必要がある。当初の計画では臨床試験をすぐに開始する予定であったが、似たデザインの臨床試験で否定的な結果が報告され、計画を変更したため。ERCC1発現を免疫染色を用いて評価することで、肺癌治療においてプラチナ製剤の効果を予測できる可能性がある。しかし、ロットごとに染色性が変化している可能性があり、継続して使用することは困難である。ERCC1の評価法として、免疫染色以外の方法を模索することを検討している。ERCC1の発言の有無を参考に高齢者肺癌の治療方法を選択する臨床試験を組む予定であった。しかし、昨年我々が実施予定であった臨床試験と同様のデザインで行われた若年者に対する臨床試験でnegative dataが発表された(J Clin Oncol. 2017Feb;35(4):402-411. )。これまでに発表されてきた多くの後ろ向き研究に反する結果であり、その原因究明が望まれている。そこで、我々は臨床試験の実施を延期し、ERCC1が効果予測因子になりえないのか、ERCC1の評価方法に問題があるのかなど、その原因に関して検討を行うこととした。ERCC1の免疫染色で頻用されるclone F81抗体は特異性が低いことが知られており、lotが変わったことにより染色性も変わっている可能性が報告されている。そこで、当科で過去に行った免疫染色の結果と、現在のlotでの再染色の結果を比較し、治療効果予測因子としての機能を評価する予定である。上気した通り、研究予定を変更したため。ERCC1の発現の程度を参考に高齢者肺癌の治療方法を選択する臨床試験を組む予定であった。しかし、我々が実施予定であった臨床試験と同様のデザインで行われた若年者に対する臨床試験でnegative dataが発表された(J Clin Oncol. 2017Feb;35(4):402-411. )。また臨床研究法の整備もあり、介入試験が困難となった。そこで、我々は介入試験の実施を延期し、ERCC1が効果予測因子になりえないのか、ERCC1の評価方法に問題があるのかなど、その原因に関して検討を行うこととした。そこで、当科で過去に行った免疫染色の結果と、現在のlotでの再染色の結果を比較し、治療効果予測因子としての機能を評価中である。上記した通り、研究計画を変更したため遅れている。

我々はレトロスペクティブな検討により、ERCC1がプラチナ製剤の効果予測因子になる可能性を報告している。しかし、今回の結果より、ERCC1の染色性が抗体のロットにより変わる可能性が示唆され、継続的に使用することは困難であることが分かった。ERCC1の評価法として、免疫染色以外の方法を検討する必要がある。当初の計画では臨床試験をすぐに開始する予定であったが、似たデザインの臨床試験で否定的な結果が報告され、計画を変更したため。上気した通り、臨床試験の開始は延期し、基礎的な再検討を行う予定である。上記した通り、後方視的に再検討を行う予定である。その結果に応じて、validation cohortとして、別のdata setを用いてデータを集めるか検討を行う予定である。ERCC1発現を免疫染色を用いて評価することで、肺癌治療においてプラチナ製剤の効果を予測できる可能性がある。しかし、ロットごとに染色性が変化している可能性があり、継続して使用することは困難である。ERCC1の評価法として、免疫染色以外の方法を模索することを検討している。もともとは臨床試験を開始するために、多施設でミーティングを開催予定であった。その旅費などのために多くの予算を割いていたが、臨床試験の開始を延期したため次年度使用額が生じた。研究計画を変更し、後方視的にERCC1のバイオマーカーとしての評価を再度行っている。そのため、次年度使用額が生じている。これらは翌年度物品費などに使用予定である。多くの試薬を購入し、機器のメンテナンスなどを行ったが若干の余裕が出た。次年度以降に備品の購入等にあてる予定である。次年度では、当初予定していなかった後ろ向き解析を再度行うため、免疫染色などに費用が掛かる予定である。また、そこでpositiveな結果が得られれば臨床試験の開始を検討したいと考えている。
高分子ナノ集積体による高感度・高速応答フォトニックセンサーの開発

本年度の研究では温度や溶媒に対して敏感に応答するpoly(N-isopropylacrylamide)(pNIPAM)を金ナノ粒子と組み合わせることにより、ナノ空間領域でのセンシングを目指した刺激応答性薄膜の作製を目標とした。末端にアミノ基を有する高分子共重合体を金ナノ粒子吸着層として疎水処理をしたガラス基板にLangmuir-Blodgett法により2層累積した。続いてクエン酸還元法により作製した金ナノ粒子水溶液に6時間浸漬することで金ナノ粒子を固体基板上に吸着した。さらにオゾンクリーナーで処理し、金ナノ粒子が吸着していない部分の高分子LB膜を選択的に除去した。除去された部分に原子移動ラジカル重合によりpNIPAMを成長し、ハイブリッドナノ集積体とした。原子間力顕微鏡観察より、ハイブリッドナノ集積体は、分散固定された金ナノ粒子がpNIPAMにうっすらと覆われている状態であることを確認した。このナノ集積体は、水中で20°Cから40°Cに温度を変化することで、530nm付近の局在表面プラズモン共鳴に由来する吸光度が大きくなり、波長が長波長側にシフトした。このような挙動は可逆的であり、繰り返し応答が可能であった。また、応答速度も秒オーダーと短いものであった。このような現象は、20°Cでは水中で伸張していたpNIPAM薄膜が40°Cでは縮小した結果、金ナノ粒子の表面での局所誘電率が変化したため、金ナノ粒子の局在プラズモン共鳴に結果的に影響を及ぼしたことを意味する。興味深いことに、このような挙動にあpNIPAM鎖の最適長さがあることが分かった。ナノ空間の精密集積を行うことで、高速応答かつ高感度なセンサーへの応用展開が可能であることを実証することができた。本年度は発光型センサーの構築を目指し、まずポルフィリン金属錯体を含む高分子ナノシートの合成を行った。二種類のテトラフェニルポルフィリン白金錯体(PtTPP、PtTDBPP)を用いて、ポルフィリンを側鎖に有する高分子ナノシートp(DDA/PtTPP)とp(DDA/PtTDBPP)を作製した。p(DDA/PtTPP)ナノシートでは膜内のポルフィリンがJ会合体を形成し、発光スペクトルのレッドシフトが観測された。一方、フェニル置換基にそれぞれ2つのtBu基を有するp(DDA/PtTDBPP)の場合はtBu基のかさ高さが立体障害となり、LB膜内でJ会合体の形成を妨げることを見出した。センシング超薄膜への展開としてジフェニルフェナンスレンルテニウム錯体または白金ポルフィリン錯体の酸素に対する光学的応答に及ぼす銀ナノ粒子の局在プラズモン共鳴の影響を検討した。いずれの色素を用いた場合でも銀ナノ粒子との複合化による発光強度の増加と酸素センシング能の低下を確認した。これは銀ナノ粒子の局在プラズモン共鳴による高効率な色素励起により発光強度が増加する一方で、銀ナノ粒子へのエネルギー移動により励起色素が失活するために酸素センシング能が低下したと考えられる。しかし酸素センシング能の低下にもかかわらず白金ポルフィリン錯体/銀ナノ粒子ハイブリッド集積体ではI_0|I_<100>=22という高い感度を保持しており、発光強度も酸素濃度0%において4.6倍の増加が得られた(図5)。この高い酸素センシング能と発光強度により、発光層の厚みがナノレベルの超薄膜でありながら固体表面の酸素濃度分布を明瞭に示す発光像の取得に成功した。
広域ネットワーク環境における情報共有基盤技術に関する研究

本研究では、二つの方向について研究を進めた。一つは、広域ネットワークで共有される情報の更新の告知についての研究である。現在のインターネットでは、分散的に存在する情報が更新された場合、それを網全域に告知する現状では機構はない。したがって、キャッシュ機構を用いた場合、キャッシュ内の情報が依然として最新で再利用可能かどうかは、情報源を定期的に参照しにくいことで確認するしかない。このような方式では、ネットワークに対して多大なトラヒックを発生させることになる。本研究では、インターネットのマルチキャストの機構を利用して、情報の更新を広域ネットワーク内に同報通信し、その情報をキャッシュ管理に利用する機構を開発し、WWFS技術に統合した。これについては、国際会議ICOIN-9においてその技術を報告した。もう一つは、現在インターネットにおける情報共有技術でもっとも多用されているWWW(World Wide Web)について、より高速な応答をするための新たなキャッシュ戦略についての研究である。この研究では、情報の先読みを積極的に行う戦略を採用し、その戦略を適用したWWWProxy agentを開発し、その性能を評価した。現在のバ-ジョンでは、先読みによって現在の2倍のアクセストラヒックが発生するが、平均して応答時間を5秒程度短縮することができた。現在の方式では、単純な先読みであり、今後利用頻度に基づいた先読みを実施することで、無駄なトラヒックを削減することができると期待している。この研究については、実際にWWW Proxy agentを開発した修士課程の学生によって、本学の修士学位論文として報告されたが、外部では報告を行っておらず、現在その準備を進めている。
先天性心疾患の乳幼児・家族への包括的地域子育て支援に関する研究

2018年度は、昨年度の研究代表者の病休による遅れを取り戻すべく、先天性心疾患患児を育てる母親・家族に対する調査票作成・学内および学外施設研究倫理委員会審査・調査実施の予定であった。しかし、研究代表者の体調不良の持続、所属領域内教員の病休や産休育休に伴う欠員補充がなく担当業務の過重が生じ、予定通り進めることができなかった。文献検討では1990年代中頃より先天性心疾患の家族支援の研究が散見されていたが、近年の報告と先天性心疾患児特有の育児に関わる母親・家族の困難や不安は大きく変わっていないことが分かった。家庭で過ごす先天性心疾患患児の母親・家族は、家族の日常の中で、わが子の疾患を理解し、医療者からの助言を念頭に、心負荷をかけないように観察や判断をしながら、食事や水分摂取・排泄・入浴・移動などのすべての日々の育児をしなければならない。毎日家庭で日常の生活をすること・日々の養育を通して、疾患のコントロールだけでなく、身体発育や心理社会性の発達促進も期待される。しかし、具体的にどう育児すれば良いのか日常的な育児上の困難は時代が変わっても生じていた。近年では小児の慢性疾患患児が在宅療養可能な訪問看護等の制度も広がり、病院での退院支援の充実も進んでいるが、母親・家族にとっての現実的・具体的で十分なサポートの提供は十分ではないことが推察された。今後、家族会などを通して母親達の抱く先天性心疾患児特有の日常の育児での困難さや困り事と、それに応えることができる具体的方策を明らかにしていきたい。研究代表者病休後の体調不良の持続、所属領域内教員の病休や産休育休に伴う欠員補充がなく研究者全員が当初の予想以上に実習等の学外業務が連続するなど担当業務の過重等も重なり、予定通り進めることができなかった。現在進行中の文献検討を完了し、先天性心疾患児を育てる母親・家族に対する調査票作成・研究倫理委員会審査の準備を行う。調査票の作成にあたっては、当事者の方の状況がより正確に反映される調査票が作成できるよう、先天性心疾患患児が多く受診する施設の看護師や家族会などの協力を得たいと考えている。調査・分析により、母親・家族の抱く先天性心疾患児特有の日常の育児での困難さや困り事の実態と、望まれる具体的対応について明らかにしていきたい。本研究の目的は、先天性心疾患の乳幼児を育てる家族の子育て支援の現状と、家庭・地域における子育て上の困難・子育て支援のニーズを抽出し、先天性心疾患の乳幼児・家族に対する包括的子育て支援モデルを作成することである。初年度は、先天性心疾患の乳幼児を育てる家族(母親)へのアンケート作成、学内および外部施設研究倫理委員会への提出・承認、研究依頼、調査実施などを計画していたが、種々の理由から研究遂行が難しく滞った。遅れを取り戻すべく、次年度は、文献検討結果や先天性心疾患乳幼児を育てる家族の思い等を踏まえアンケートの原案を検討・作成し、研究倫理委員会の承認を得て調査を開始したいと考えている。初年度の研究開始後、研究代表者の体調不良が生じ病休となり、それに伴い領域の人員不足が生じ、共同研究者も病休教員の職務のカバーのため多くの時間を割かざるを得なくなったこと、研究代表者の職場復帰後も体調不良が続き、またその他の教育関連業務に予想以上の時間を使う必要が生じたため、研究体制が整わなかったことが理由である。上記理由から、初年度は殆ど研究のために時間を使うことができなかったため、研究計画の平成29年度計画を平成30年度に実施する。

少しでも遅れを取り戻すことができるよう、業務の効率化、体調管理、研究補助者雇用の検討などにより、研究に取り組む時間を捻出したい。現在進行中の文献検討を完了し、先天性心疾患児を育てる母親・家族に対する調査票作成・研究倫理委員会審査の準備を行う。調査票の作成にあたっては、当事者の方の状況がより正確に反映される調査票が作成できるよう、先天性心疾患患児が多く受診する施設の看護師や家族会などの協力を得たいと考えている。調査・分析により、母親・家族の抱く先天性心疾患児特有の日常の育児での困難さや困り事の実態と、望まれる具体的対応について明らかにしていきたい。病気休職・体調不良とそれに伴う学内外業務の過重により研究遂行が殆どできなかったため次年度使用額が生じている。次年度以降は、アンケート調査実施にむけての研究協力者への依頼・臨床との会議・研究協力への説明等に関わる出張旅費、印刷・郵送・研究補助者雇用などに充てたいと考えている。前述の種々の理由により研究遂行が遅れているため、未使用額が生じている。2019年度から事情により研究分担者も1名減ったため、研究人員雇用や業務委託なども考慮する。また、研究調査に関わる旅費や図書、質問紙の印刷・発送・回答入力・分析等に関わる物品費・人件費として使用する。
現代祝祭のグローバルな伝播に関する比較研究：国内外のよさこいとエイサーの増殖

全国各地、世界各地に増殖する「よさこい(YOSAKOI)」の文化伝播のプロセスやメカニズムについて調査した。よさこいとは、鳴子踊りの集団によるダンスとその競演イベントを指す。本研究では、文化伝播の比較軸として、国内×海外、よさこい×エイサー(沖縄の太鼓踊り)を設定した。私はこれまで国内のよさこいが作る文化や社会を研究してきた。今回、海外でのよさこいを調査できた。特に、ブラジルでのよさこいを調査でき、日系コミュニティや文化を考えた。また、エイサーは国内外ともに、沖縄文化のローカリティが強く、よさこいに比べ、増殖力が弱い。よさこいは現代の日本文化として汎用性が高く、様々なコミュニティに受容される。最大の収穫は、ブラジル・サンパウロ市にて「YOSAKOI-SORANブラジル大会」の第10回・記念大会を調査できたことである。日系人の方々のご厚意にて、特別審査員として参与観察データを得ることができた。本調査は、現地邦人紙『ニッケイ新聞』『サンパウロ新聞』にて取り上げられた。ブラジルでの「よさこいYOSAKOI系」の増殖では、国内に100余りの大小のチームが存在するが、高知よさこい祭りではなく、札幌YOSAKOIソーラン祭りが影響しており、サンパウロ市内の数チームが学んだことを他の各チームが間接的に学習するプロセスが見られる。そのため、主に日系人で構成される大多数のチームの踊りは独自色の強いものであった。また、サンパウロ調査では、沖縄県人会事務局にて、エイサー関係の資料を入手することもできた。日本国内での調査は、「よさこいYOSAKOI系イベント」では、札幌市・高知市・千葉県内各所・名古屋市・神戸市・奈良市、三重県四日市市にて、また「エイサー系イベント」では、大阪市大正区にて行った。8月の高知「よさこい全国大会」では、札幌YOSAKOIソーラン祭りとの差異を益々強調する様相を呈する。国内外ともに、高知よさこい系と札幌YOSAKOIソーラン系に、はっきり分かれる傾向がある。昨年度、調査したベトナム・ハノイ市での、非・日系人による「よさこい」が、札幌系ではなく、高知系を強く志向することを、ブラジルでの、日系人による「よさこい」が札幌系であることを考え合わせると、海外では、非・日系人にとっての「よさこい」は高知を範とする一方、日系人による「よさこい」は札幌系である。「よさこい」をめぐる日本風、和風のイメージが、非・日系人と日系人では異なる点が興味深い。また、国内・海外ともに、エイサーは日本風、和風ではなく、沖縄のイメージと重なる点も強調したい。国内および海外における現代祝祭「よさこいYOSAKOI」の展開について、3年目の現地調査した。特に、海外では平成24年度(一昨年)に引継ぎ、YOSAKOI-SORANブラジル大会(第11回)を調査した。また、比較軸として、国内およびブラジルにおけるエイサーの展開を調査した。ブラジルへ「よさこいYOSAKOI」の踊りや祝祭が伝わったのは2000年頃、第1回YOSAKOI-SORANブラジル大会は2003年に開催された。その伝播の背景となるコミュニティは基本的に、日系社会の人的ネットワークである。同世代だけでなく、幅広い世代間の連帯を徐々に促してきた。同時に、ブラジル各地の日系人社会のネットワークを活発にしてきた。中心になっているのは、ブラジル第2位の美容院チェーンの総帥、飯島秀昭氏であるが、彼の努力により、「よさこいYOSAKOI」の活動はブラジル全土に伝播し、各地に拠点が生まれた。平成24年(第10回)までは、最大の日系人社会を有するサンパウロでの開催であったが、昨年・平成25年(第11回)は地方都市マリンガ(パラナ州)の日系社会が実質的な主催者となった。また、昨年から、非日系人が「よさこいYOSAKOI」チームのリーダーの一人となったことも特筆される。日系人によるイベントにも新しい動きを見ることができる。「よさこいYOSAKOI」系の踊りやイベントは、高知での1954年の開始時、札幌での1992年の模倣時、その他、全国各地、世界各地への展開時ともに常にハイブリッド(異種混交)な特徴を持つので、新しいコミュニティのあり方、多様なネットワークを生み出す仕掛けとなっていることが分かった。それに対し、エイサーの伝播は国内外ともに、日系人、特に沖縄出身者と深く結びついていることが、平成25年度も確認できた。引き続き、これらの展開をグローバル、ローカルな視点から調査したい。「現代祝祭のグローバルな伝播に関する比較研究:国内外のよさこいとエイサーの増殖」というテーマで調査研究を進めている。本年度は、国内5ヵ所の「よさこい系祝祭」を調査した。

また、ある地域チームに密着取材をした。海外で開催される「よさこい系祝祭」についても現地調査をする予定であったが、諸般の都合により、中止した。したがって、国内に関しては、フィールドワークにより、新しい情報が入手できたが、海外に関しては、web上、あるいは文献での情報収集に留まっている。また、「エイサー系祝祭」に関しては、国内1ヵ所のみ調査するに止まった。全国800ヵ所以上で開催される「よさこい系祝祭」に関しては、次の5点が明らかになった。1)各祝祭は、発祥地である高知・札幌との関係性に頼ることなく、それぞれ独自に展開する。2)それぞれ、地域を舞台にする祝祭であるが、参加チームは地域内にとどまらず、遠方から参加するチームが少なくない。3)全国各地に急速に増殖した祝祭であるが、その展開も頭打ちになっている。4)海外に関しては、国内有名チームの積極的な遠征により、日本文化のイベントとして増殖している。5)このようなグローバル化の一方、国内各地では、都道府県レベルの広域を統合する祝祭として開催されている。現代祝祭のローカル化である。一方、沖縄を発祥地とする「エイサー系祝祭」は、全国的に展開するが、国内については、1)展開する地域に偏りがある、2)各祝祭とも、沖縄出身者が関係するか、沖縄との関わりの中で展開する、3)参加チームは地域内にとどまらない、4)海外に関しては、日本文化のイベントとされる。5)グローバル化はあるが、ローカル化はない。本科研では主に、日本と海外における現代祝祭「よさこい」の伝播・展開を調査し、比較する。また、「エイサー」の増殖・展開との比較をも行う。本年度の実績は次の3点。1)ブラジルでの「よさこい」の展開について、3年目の継続調査を行った。日系社会での「よさこい」ネットワークに参入し、継続調査の手掛かりを得た。2)ブラジル地方都市における日系コミュニティと「よさこい」の関係を現地調査できた。3)日本各地の「よさこい」の伝播・展開を継続調査した。1)初年度にブラジルでの現地調査ができなかったので、当初の研究期間を4年に延長した。現地調査3年目にして、日系ネットワークに漸く受け入れられた感がある。「よさこい」関連だけでなく、日系社会・日系文化に関する研究に広がる可能性が見えた。2)平成26年「第12回YOSAKOI-SORANブラジル大会」は前年と同じ地方都市マリンガ市で開催された。サンパウロ市での開催(第1回第10回)から地方開催へ移った。その背景には、日系人比率が高く、いわゆる「日本文化」を受容し創造する地域社会がある。主に、日系3世、4世の若者たちが「よさこい」を通て、日系社会のネットワークづくりや日本人としてのアイデンテティの再確認を行う。また、彼らが新しい「日本文化」を創造する。一方、「よさこい」には非日系人も参入し、日系の枠に留まらない。3)日本各地の「よさこい」では、「原点回帰」(当初の高知「よさこい」を目指す動き)と「ハイブリッドな創造」とに分化する。また、「高知系」「札幌系」「独立系」という3方向の動きから、「独立系」が弱くなっている。「よさこい」がオーセンティックな位置を占め始めた。
縄文と弥生の食の季節性－歯根部連続サンプリングと同位体分析の微量化

縄文・弥生人骨の炭素・窒素安定同位体比測定を通して日本の先史時代人における食性の季節変化を分析し、各時代の食料資源の利用戦略を明らかにする。特に「縄文カレンダー」の検証、雑穀利用の弥生農耕における位置付けの考察を行う。上記の目的のために、組織の形成方向に沿った歯根象牙質の微量連続サンプリングと微量コラーゲン試料の炭素・窒素安定同位体比測定の技術開発を行う。また、タンパク質の同位体比を主に反映するコラーゲンに対し、全栄養素を反映するヒトヒドロキシアパタイト(骨・歯の主要無機成分)中の炭酸塩の炭素安定同位体比測定を行い、植物利用を中心に新たな知見を得る。
超高速・超微細・低消費電力ビームチャネル型CMOSトランジスタの開発

本研究はSiのビーム(梁)にまたがったゲートにより、二本のビームの側壁の一方をnチャネル、他方をpチャネルとした立体的なCMOSトランジスタを実現することを目的としている。このため、下記の(1)-(3)の課題を実現し、(4)のCMOS試作に取りかかっている。(1)フィールドシールド素子分離構造の実現:梁の上端エッジ部で電界が集中し、サブスレッショルド領域が劣化する現象を抑制するため、高濃度の不純物による増速酸化を利用し、埋め込んだ多結晶Si上に自己整合でシリコン酸化膜を形成する方法を考案した。これにより劣化現象を抑制できた。(2)2μmチャネル長・櫛形チャネルnMOSトランジスタの実現:TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide)を用いた異方性エッチングにより、高さ1μm、幅50nmの垂直のビームを複数備えたnチャネル櫛形チャネルトランジスタを実現した。2μm実効チャネル長、31本ビームの時、同平面面積トランジスタの5倍の駆動電流を実現した。(3)0.2μmチャネル長・ビームnMOSチャネルトランジスタの実現:SOI(Silicon-On-Insulator)基板上に、高さ1μm、幅50nmのビームをドライエッチングで形成した。また、多結晶Siゲートを増速酸化による自己整合酸化膜で覆う技術を開発し、0.2μm実効チャネル長のnチャネル・トランジスタを動作させた。(4)0.05μmチャネル長・ビームチャネルCMOSトランジスタの試作:以上の技術を総合し、0.05μmチャネル長・ビームチャネルCMOSトランジスタの総合プロセスを構築し、試作を行っている。ビームチャネルの微細加工性を高めるためには、原子オーダーで垂直なビーム(梁)を形成する必要がある。そこで、異方性エッチング、すなわち極めて(111)面のエッチング速度が遅いTMAH(トリメチルアンモニウムハイドロオキサイド)溶液を用いて、(110)面Si基板に垂直のビームを形成した。高さ1μmのビームを目標に、倒れずに正常に形成できたもっとも狭いビームは高さ900nmの時、幅54nmであった。アスペクト比は約17である。このビームを1、7、15,31本形成したnMOSトランジスタを形成した。現在、アスペクト比17のゲートを形成するだけの異方性を持つドライエッチング技術が開発されていないので、まずは溶液エッチングでゲート長7μm、ゲート酸化膜厚13.4nmのMOSトランジスタを試作した。このトランジスタを測定したところ、ビームの側壁部にも正常なトランジスタが形成されていることがわかった。側壁はTMAH液で形成したので原子オーダーで平滑であり、限りなく(111)面に近いと推定できる。ビームを31本配設したトランジスタでは、同じ平面面積のトランジスタの3.3倍のドレイン電流が確認された。言い換えれぱ、ビームチャネルトランジスタのチャネル幅は、ビームを平坦に引き延ばしたときのチャネル幅であるといえる。今後の主な課題は、サブμm長のゲート形成法の創出、ビームの深さ方向に均一なソース・ドレイン低抵抗層、たとえばシリサイド層の形成などである。本研究はSiのビーム(梁)にまたがったゲートにより、ビームの側壁をチャネルとしたトランジスタを一対形成し、一方をnチャネル、他方をpチャネルとした立体的なCMOSトランジスタを実現することを目的としている。このため、下記の三つの課題を実現した。(1)フィールドシールド素子分離構造の実現:梁の上端エッジ部で電界が集中し、サブスレッショルド領域で多くの電流が流れるいわゆる"ハンプ電流"を抑制するため、1x10^<21>cm^3の濃度に燐を添加した多結晶Siが無添加より数倍速く参加させることを利用し、自己整合でエッジ部に厚いシリコン酸化膜を形成する方法を考案した。これにより、ハンプ電流と隣接トランジスタ間リーク電流が抑制できた。(2)2μmチャネル長・櫛形チャネルトランジスタの実現:(3)0.2μmチャネル長・ビームチャネルトランジスタの実現:(100)SOI(Silicon-On-Insulator)基板上に、高さ0.5-1μm、幅50nmの楔ビームをドライエッチングで形成した。また、多結晶Siゲートを濃度依存酸化により自分自身の酸化膜で覆う技術を開発し、実効チャネル長が0.2μmのnチャネル・ビームチャネルトランジスタを形成し、正常なトランジスタ動作を実現した。

(3)0.2μmチャネル長・ビームnMOSチャネルトランジスタの実現:SOI(Silicon-On-Insulator)基板上に、高さ1μm、幅50nmのビームをドライエッチングで形成した。また、多結晶Siゲートを増速酸化による自己整合酸化膜で覆う技術を開発し、0.2μm実効チャネル長のnチャネル・トランジスタを動作させた。(4)0.05μmチャネル長・ビームチャネルCMOSトランジスタの試作:以上の技術を総合し、0.05μmチャネル長・ビームチャネルCMOSトランジスタの総合プロセスを構築し、試作を行っている。
糖尿病での骨損傷後の修復障害における骨髄幹細胞異常とマクロファージ機能の解明

2018年度は、マウス糖尿病モデルを用いて、骨損傷後の修復過程におけるマクロファージ機能と線溶系因子のplasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1)の役割について検討した。1).解析方法:ストレプトゾトシン誘発糖尿病モデルについて、雌性のPAI-1遺伝子欠損(PA-1KO)マウスとその野生型(PAI-1WT)マウスを用いて検討した。マウスは右大腿骨に機械的に骨損傷を与え、その後の修復過程をqCTにより解析した。マクロファージについて組織学的解析と遺伝子発現解析を行った。骨髄中の造血幹細胞はFACSにより解析した。2).マウス糖尿病モデルでの骨修復過程の解析:糖尿病誘発モデルにおける骨損傷後の修復は、対照マウスに比べ遅延した。糖尿病マウスは、骨損傷部位周囲のマクロファージ数とその機能の低下を示した。また、マウスの骨髄中の造血幹細胞数は、糖尿病誘発により減少した。3).マウス糖尿病モデルでの骨修復過程におけるPAI-1の影響:糖尿病マウスにおける骨損傷後の修復遅延は、PAI-1欠損により改善された。PAI-1欠損は、骨損傷部位周囲のマクロファージ数とその機能の低下を改善した。しかし、糖尿病誘発による骨髄中の造血幹細胞低下は改善されなかった。以上の結果より、マウスにおいて糖尿病での骨修復遅延にPAI-1を介したマクロファージ数とその機能の低下が関与することを示唆した。2018年度は、マウス糖尿病モデルを用いて、骨損傷後の修復過程におけるマクロファージ機能と線溶系因子のPAI-1の役割について解析し、糖尿病での骨修復遅延にPAI-1を介したマクロファージ数とその機能の低下が関与することを示唆した。研究実績の概要のように、ほぼ計画通り進み、予測される結果が得られた。2019年度以降は、当初予定していた計画通りに進める。1).糖尿病病態での骨損傷後の修復過程におけるマクロファージと血管新生との関係の解析:血管新生解析:マウスの骨損傷部周囲の血管新生をCD31抗体の免疫染色法で解析する。また、損傷部周囲でのVEGFなどの血管新生に関与する因子の遺伝子発現を解析する。その血管新生の解析結果と2018年度のマクロファージの解析結果とを考え併せて骨損傷後の修復過程における両者の相互関係が解明する。2).糖尿病病態での骨髄幹細胞異常と骨修復過程の解析:骨髄幹細胞解析:糖尿病マウスの骨髄中の造血幹細胞と間葉系幹細胞をFACSにより解析する。その解析から、糖尿病病態での骨髄幹細胞異常と骨修復時の骨髄幹細胞数変化との関係が解明する。3).糖尿病病態での骨修復不全に対する線溶系因子の関与:骨修復過程解析:線溶系因子遺伝子欠損マウスの骨損傷後の骨修復能をqCT解析で行う。マクロファージと血管新生解析:糖尿病病態での骨修復過程におけるマクロファージと血管新生について線溶系因子の関与を解析する。線溶活性調節による骨修復・再生促進効果の解析:骨損傷モデル:Plg活性化促進をしめす合成ペプチドを骨損傷部に徐放投与する。骨修復過程の解析:骨損傷後の骨修復能をqCT解析で行う。以上の解析より、糖尿病病態での骨髄幹細胞異常によるマクロファージ動員および血管新生の抑制機序を解明し、その機序における線溶系因子の役割を明らかにできる。さらに、線溶活性制御に基づいた骨軟骨修復促進を目指した新たな再生医療への応用が期待できる。

1).糖尿病病態での骨損傷後の修復過程におけるマクロファージと血管新生との関係の解析:血管新生解析:マウスの骨損傷部周囲の血管新生をCD31抗体の免疫染色法で解析する。また、損傷部周囲でのVEGFなどの血管新生に関与する因子の遺伝子発現を解析する。その血管新生の解析結果と2018年度のマクロファージの解析結果とを考え併せて骨損傷後の修復過程における両者の相互関係が解明する。2).糖尿病病態での骨髄幹細胞異常と骨修復過程の解析:骨髄幹細胞解析:糖尿病マウスの骨髄中の造血幹細胞と間葉系幹細胞をFACSにより解析する。その解析から、糖尿病病態での骨髄幹細胞異常と骨修復時の骨髄幹細胞数変化との関係が解明する。3).糖尿病病態での骨修復不全に対する線溶系因子の関与:骨修復過程解析:線溶系因子遺伝子欠損マウスの骨損傷後の骨修復能をqCT解析で行う。マクロファージと血管新生解析:糖尿病病態での骨修復過程におけるマクロファージと血管新生について線溶系因子の関与を解析する。線溶活性調節による骨修復・再生促進効果の解析:骨損傷モデル:Plg活性化促進をしめす合成ペプチドを骨損傷部に徐放投与する。骨修復過程の解析:骨損傷後の骨修復能をqCT解析で行う。以上の解析より、糖尿病病態での骨髄幹細胞異常によるマクロファージ動員および血管新生の抑制機序を解明し、その機序における線溶系因子の役割を明らかにできる。さらに、線溶活性制御に基づいた骨軟骨修復促進を目指した新たな再生医療への応用が期待できる。
医療安全教育のための支援PCソフトウェアの開発研究

安全な医療を確保するためには、医療施設内で行われる業務の標準化の推進と、医療従事者に対する安全教育の充実が不可欠である。また、患者の安全確保に加えて、医療従事者を護るという観点からも、卒前・卒後の教育・研修が十分に行われなくてはならない。教育・研修の方法には、さまざまな方法があるが、パソコン等のソフトウェアを用いた方法があり、場所を選ばない学習ができる、習熟度に応じた学習が可能であるなどの利点がある。そこで、本研究では、医療安全教育の支援ソフトウェアを開発した。平成15年度は、医療安全教育の支援ソフトウェアの仕様の検討と一部作成を行った。ソフトウェアは、医療機関から報告された医療安全上重要なインシデント事例(ヒヤリ・ハット)を登録して総合的な対策の立案のプロセスを学習できるデータベース型のものとした。その仕様は、インシデント事例(厚労省のインシデント収集事業で得られる記述情報型を想定)を登録し、共通の直接原因要素や背景要因をもつ複数の事例が抽出可能なものとし、さらに改善策・解決方法について情報を共有できるものとした。また、インシデント事例からリンクして(医療機器メーカーや学会など)必要とする情報が得られるシステムの設計もおこなった。平成16年度は教育用ソフトウェアの利用、評価、再検討を行った。本研究で開発されたソフトウェアの基本フレームは、医療安全の効果的な教育プログラム製作に有効であると思われる。教育・研修の方法には、さまざまな方法があるが、パソコン等のソフトウエアを用いた方法があり、場所を選ばない学習ができる、習熟度に応じた学習が可能であるなどの利点がある。本研究では、医療安全教育の支援ソフトウエアの枠組みの開発を目的とし、有用な事例データベースを利用し自己学習として展開できるソフトウエア構成を検討した。さらに、本開発を通じて、ソフトウエアを使う有用性の条件について検討した。医療安全教育の支援ソフトウエアの開発では、医療機関から報告された医療安全上の重要事例をデータベース化し、生起した事象の共通要素や背景要因を構造化することとし、総合的な対策の立案のプロセスを学習できる拡張性の高い教育ソフトウエアをめざした。開発過程は、ソフトウエア作動プログラム作成し、データベースへの作動要素を入力し、内容・構成を検討し、教育用コンテンツ素材例を作成した。ソフトウエアの試用版を運用し、ソフトウエア評価の方法の検討を行った。また、ソフトウエアを使う環境条件については、イントラネットまたはインターネットでデータベースやコンテンツ群を共有することが可能であることが強く指摘される。これらの検討を通して、(1)自由度の高い拡張性を基本要件とすることによって学習効果の高い教育ソフトウエアとなること。(2)そのために、共通に利用できる標準仕様のコンテンツの作成が促進される必要があること、が示唆された。ソフトウェアは、重要なインシデント事例(ヒヤリ・ハット)を登録・検索して総合的な対策の立案のプロセスを学習できるデータベースとし、仕様としては、インシデント事例を登録し、設定されたキーワードを介してインシデント情報を共有するとともに、改善策・解決方法について情報を共有できるものとした。また、インシデント事例からリンクして(医療機器メーカーや学会など)必要とする情報が得られるシステムを開発した。平成16年度は、さらに機能拡張をし、例えば機器名称から複数事例への遡及的探索を可能とした。
不活性アルカン炭素-水素結合アミノ化反応におけるブレ-クスル-の確立

我々は未踏研究領域(超原子価ブロマンの化学)の開拓を目指して研究を行い、反応系中てイミノブロマンを直接発生させ、位置選択的アルカンC-Hアミノ化反応を実施するという新しい方法論を開拓することに成功した。溶媒量のアルカンを用い、ジアシロキシブロマンとトリフリルアミドを加えて、反応系中てイミノブロマンを発生させ、アルカンC-H結合のアミノ化反応を実施した。本アミノ化反応は、非常に高い位置選択性及び立体選択性を示した。我々は未踏研究領域(超原子価ブロマンの化学)の開拓を目指して研究を行っているが、本研究の目的は、反応系中でイミノブロマンを直接発生させ、位置選択的アルカンC-Hアミノ化反応を実施するという新しい方法論を開拓することであり、以下の研究成果を得た。1)溶媒量のアルカンを用い、ジアシロキシ-λ3-ブロマンとトリフリルアミドを加えて、反応系中でまずイミノ-λ3-ブロマンを発生させ、アルカンC-H結合のアミノ化反応を実施することに成功した。2)反応系中でイミノブロマンを直接発生させる本C-Hアミノ化反応は、非常に高い位置選択性及び立体選択性を示すことが明らかとなった。不活性アルカンC-Hアミノ化反応では、CH基>CH2基>>Me基の順にC-H挿入反応の反応速度が減少した。3)UVスペクトルを用いて反応速度を測定したところ、イミノ-λ3-ブロマンを生成するステップは速い反応であり、イミノ-λ3-ブロマンによるC-H挿入反応が律速段階であることが明らかとなった。即ち、反応速度はアルカンの濃度に比例し、イミノ-λ3-ブロマンが有機ナイトレノイドとして機能していることになる。4)シクロヘキサンC-H結合のアミノ化反応について分子軌道計算を実施したところ、活性反応種であるナイトレンが関与する反応ではないことが明らかとなった。イソブタンのメチン基、プロパンのメチレン基及びエタンのメチル基へのC-H挿入反応についても検討し、遷移状態のエネルギーを比較して、実験結果と一致することを確認した。
転写因子RFXの転写活性化、及び抑制機序の解明

微小管結合蛋白MAP1Aを始め様々な遺伝子の転写制御に関与する転写因子群RFXのうち、プロトタイプであるRFX1の転写制御機構を明らかにするため、これと相互作用する因子を探索した。初年度はyeast two hybrid systemによるスクリーニングを行い、約300個の陽性クローンを得、180クローンの塩基配列を決定した。この塩基配列情報と免疫共沈法によりアデノウイルスE4の転写調節を行う細胞性転写因子p120^<E4F>がRFX1と結合する因子と同定した。このp120^<E4F>がRFX1の転写活性に及ぼす影響を検討し、p120^<E4F>の過剰発現でRFX1によるMAP1A遺伝子プロモーターに対する転写抑制作用が減弱することが明らかとなった。免疫共沈法によりp120^<E4F>はRFX1のDNA結合領域を含む部分に結合したため、この転写亢進作用は転写抑制作用を有するRFX1がDNAに結合するのを阻害する可能性が推測された。しかしクロマチン免疫沈降法ではp120^<E4F>の過剰発現はRFX1とDNAの結合には影響を及ぼさず、RFX1-GAL4 DNA binding domainキメラ蛋白を用いたレポーターアッセイではp120^<E4F>による転写脱抑制作用はRFX1のDNA結合能とは独立した部分に作用することが示唆された。種々のRFX1部分クローンとGAL4 DNA binding domainとのキメラ蛋白を用いた実験により、p120^<E4F>はRFX1のB、Cドメインが有する転写抑制作用に拮抗する働きを示し、これと独立した転写充進作用を有するものではないことが明らかとなった。またRFX1は細胞増殖核抗原(PCNA)の転写調節に関与することが示されており、PCNAの転写はアデノウイルスE1Aにより活性化することが知られる。p120^<E4F>はE1Aによりリン酸化修飾を受けるタンパクであることから、PCNAプロモーターに対するE1Aの活性化作用はp120^<E4F>を介したRFX1による転写抑制の脱抑制であるという仮説を立て、これを検証するレポーターアッセイを行った。この結果、前記の仮説を支持するデータを得た。研究計画に従いyeast two hybridの系を用いてRFX1と結合する因子のスクリーニングを進めた。計3×10^6個のHeLacell由来cDNAライブラリーをスクリーンし、300個の陽性クローンを得た。このうち約180クローンの塩基配列を決定し、転写因子であるRFX1の機能から類推して、これに結合する可能性の高い12クローンのcDNA断片を哺乳類発現ベクターに組み込み、哺乳類細胞内でRFX1と結合するかを強制発現蛋白による免疫共沈法で検討した。この結果、アデノウイルスE4の転写調節を行うE4F1のC末断片、および増殖細胞核抗原(PCNA)のC末半の2つのクローンのみがRFX1と結合することが確認された。E4F1に関してはcDNA全長クローンを米国デューク大学医療センターのRJ Rooney博士より譲り受け、E4F1とRFX1、それぞれの相互作用に必要なドメインの解析を進めた。これによりRFX1の転写活性化ドメインとDNA結合ドメインを含む領域が、アミノ酸配列上E4F1の中央に位置するZinc fingerクラスターと結合することが明らかとなった。