hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複数の転写因子によるクロマチン構造の二段階変化の解析

複数のプロモーターを持つアロマターゼ遺伝子(CYP19A1)をモデルとして、プロモーターが選択的に活性化される機構とクロマチン構造の関係を解析した。プロモーター選択性の異なる細胞株を用いた解析により、複数のプロモーターの中で使われるプロモーターのみがオープンなクロマチン構造をしていることを明らかにした。また、プロモーターが使われない仕組みとして、転写にネガティブなヒストン修飾を伴う積極的な転写抑制機構が関与していることを明らかにした。真核生物のDNAは、ヒストンなどのタンパク質と複合体を形成した状態で細胞核に存在している。この複合体はクロマチンと呼ばれ、DNAを核内にコンパクトに収納する他に、転写、複製、組換えなど様々なDNAの活動に重要であることが明らかになりつつある。我々は、クロマチン構造が転写に与える影響を解析するモデルとして、アロマターゼ遺伝子を用い、本研究を開始した。アロマターゼは、エストロゲン合成の律速酵素であり、卵巣、胎盤などの生殖器官の他、皮膚、脂肪組織、胎児肝臓など特定の組織で発現している。アロマターゼ遺伝子には複数のプロモーターが存在し、組織毎に選択されるプロモーターが異なる。そこで、胎盤、卵巣、肝臓由来のヒト細胞株として、JEG-3、KGN、HepG2細胞をそれぞれ材料とし、プロモーター領域のヒストンの修飾を比較した。その結果、いずれの細胞株においても、使われているプロモーター近傍には、転写に対し正の効果を持つヒストン修飾が、一方、使われていないプロモーター近傍には、負の効果を持つヒストン修飾が認められた。更に、研究分担者が開発したクロマチン分画法(SEVENS法)を用いて各プロモーターのクロマチン構造を解析したところ、使われていないプロモーター領域のクロマチンにクローズな構造が見られた。これらの結果は、ヒストンの修飾を伴うクロマチン構造の変換によって、複数のプロモーターが使い分けられていることを示唆している。今後は、今回見つかったヒストン修飾に関わる酵素のノックダウンや過剰発現によるアロマターゼの発現の変化を調べるとともに、クロマチン構造についてより詳細に解析する予定である。クロマチン構造内に収納されたDNAからmRNAが遺伝子座特異的に合成されるには、その構造ゆえの障壁を特定のプロモーター領域から取り除き、RNAポリメラーゼを結合させる必要がある。さらに、必須なステップである転写因子の結合を考慮すると、転写反応の分子機構には多段階から成る階層性の存在が考えられる。我々は、昨年度までに、複数のプロモーター(上流からIa、Ib、Icという)を持つアロマターゼ遺伝子を具体例に、クロマチン構造とプロモーターの転写活性との相関を明らかにしてきた。SEVENS法によりオープン構造と判断されたプロモーターの転写活性は高い一方で、不活性なプロモーターのクロマチンはクローズであることが、単一遺伝子座を用いたこの解析で明らかになった。今年度は、この遺伝子の各プロモーターのクロマチン状態が決められる仕組みを探る糸口として、130kbに及ぶアロマターゼ遺伝子全域の構造を明らかにした。アロマターゼ遺伝子を発現しないヒト子宮由来のHeLa細胞では、遺伝子座の全域に渡ってクローズ構造であったが、第3イントロンの一部に局所的なオープン構造が見られた。興味深いことに、この場所のオープン構造はヒト卵巣由来のKGN細胞でも見られ、活性を持つIcプロモーター領域と共に2つのオープン構造のピークが観察された。ヒト肝臓由来のHepG2細胞では、活性を持つIbとIcプロモーターに加えIbから20kb下流域でオープン構造のピークが、また、全てのプロモーターが使われるヒト胎盤由来のJEG-3細胞では、3つのプロモーター領域と共にIbの30kb下流にオープン構造が見られた。重要なことに、これらのオープン構造の領域以外では比較的クローズな構造が見られるので、この遺伝子座のクロマチンのデフォルトはクローズ構造で、何らかの活性化機構がピンポイントでクロマチンをオープンにする可能性が考えられた。我々は、複数のプロモーターを持つアロマターゼ遺伝子を具体例に、クロマチン構造とプロモーターの転写活性の相関を解析している。異なるプロモーターからアロマターゼを発現する複数のヒト細胞株を用いた解析により、これまでにヒストンH3K27の修飾と転写の強い関わりを示唆する結果を得ている。更に昨年度は、研究分担者が開発したクロマチン構造解析法であるSEVENS法を用いて、アロマターゼ遺伝子座全域の解析を行い、転写活性とクロマチンのオープンの度合いに相関があることを明らかにした。そこで今年度は、エピジェネティク・マーカーと構造の相互関係を確認するために、遺伝子座全域に渡ってヒストンH3K27のアセチル化とメチル化の局在を調べ全域の構造のデータと比較した。クロマチン免疫沈降法を用いて、130kbに渡るアロマターゼ遺伝子座全域について、ヒストンH3K27の修飾を検討した。転写にポジティブなマークであるヒストンH3K27アセチル化のピークは、使われるプロモーター領域に存在した。一方、転写にネガティブなマークであるヒストンH3K27トリメチル化は、一部の細胞株で、使用していないプロモーター及びその上流にピークが局在していた。

これは、ヒストンH3K27トリメチル化によりプロモーターが選択的に転写抑制されている可能性を示唆している。これを検証するため、ヒストンH3K27トリメチル化酵素の阻害剤を添加し、RT-PCRで使われているプロモーターを確認したところ、通常使われないプロモーターからの転写が確認できた。更に、阻害剤添加により使われるようになったプロモーター領域では、ヒストンH3K27トリメチル化が減少し、クロマチンがオープンになる傾向が認められた。以上の結果より、ヒストンH3K27トリメチル化がアロマターゼ遺伝子のプロモーター選択性と活性に関わっていることが明らかになった。アロマターゼ遺伝子座全域に渡ってクロマチン構造を詳細に調べた結果、クローズなクロマチン構造がこの遺伝子のデフォルトである可能性が示された。この知見は、転写反応に対するクロマチン構造の一次的な調節を探る上で極めて重要であり、今後の研究によって転写反応の分子的な機序が明らかにされることが期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。アロマターゼ遺伝子における転写活性を持つプロモーターのオープンなクロマチン構造は、エピジェネティクな分子機構によけ形成されることが想像される。そこで、今後は、各プロモーターにおけるピストンの化学修飾の調査を遺伝子座全域にまで広げ、構造のデータと比較することによってオープン構造を作り出す分子基盤、並びに、デフォルトと考えられるクローズ構造の分子基盤を明らかにする予定である。
IPV関係の終結・継続の意思決定の研究-インベストメント・モデルの検証-

一次医療と学校教育現場での調査で、少なからぬ数の子どもがIPV目撃に曝されており、精神疾患症状を呈していること、被害者がIPV関係を終結していないことが認められた。きょうだい間の身体的・精神的暴力の被害調査では、いずれも半数以上に被害経験があり、被害経験と両親間の不仲との関連が示唆された。IPV被害者に対して、IPV関係終結継続につき、インベストメント・モデル(関係への満足度が高く、代替策の質が低く、投資の程度が高いと認識していると、関係へのコミットメントが高く、コミットメントは関係終結継続の意思決定に影響を与える)を検証し、当該モデルが日本のIPV被害者にも適用できる可能性が示唆された。「親密なパートナーからの暴力(IPV)関係の終結・継続の意思決定の研究ーインベストメント・モデルの検証」のうち、本年度での研究実績は以下の通りである。1. Investment Model Scale(IMS)日本語版の精緻化(信頼性と妥当性の検討):女子大学生265名を対象とし、デートDV架空事例のDVD映像を用いて、IMS日本語版の信頼性と妥当性の検証は実施済み。十分な信頼性、収束的妥当性、弁別的妥当性が認められた。相関分析・重回帰分析の結果、インベストメント・モデルが想定する仮説が支持された。さらに、確認的因子分析の結果、データのモデル適合性も許容範囲であることが示唆された。2.IPV被害者に対するインベストメント・モデルの検証:IMS日本語版を元に、1)大学生1,156人(現時点での回収1,048人)および2)機縁法によるIPV被害者156人(現時点での回収66人)を対象にインベストメント・モデルの検証を実施中。現時点で検証対象となる被害者は118人である。引き続き、大学生および機縁法にほるIPV被害者に対して調査を実施中。3.児童精神科クリニックにおける両親間でIPV関係がある患児に関するカルテ調査:2か所のクリニックにおいて、1,456名を対象にカルテ調査を実施済み。現在、データの分析中。4.きょうだい間における暴力に実態調査:大学生272名を対象に身体的暴力の実態調査を実施。59%がきょうだい間における身体的暴力被害経験があった。両親間の関係性ときょうだい間における身体的暴力の関連についても大学生272名を対象に調査を実施。きょうだいげんかは両親間の「不仲さ」で示されている暴力などの目に見える行動が影響していることが示唆された。以下の点において、当初計画以上に進展している。1.IPV被害者に対するインベストメント・モデルの検証当初は平成28年8月を目処に本調査研究を終了し、100人以上の対象者を目標としていたが、平成28年4月時点で対象被害者は118人となっている。これに伴い、当初の終了時期平成28年8月を平成27年7月に前倒しする。2.児童精神科クリニックにおける両親間でIPV関係がある患児に関するカルテ調査当初は、平成28年6月末を目処にカルテ調査を終了予定であったが、平成28年3月末で、現地での実地調査は終了した。これに伴い、当初平成28年度に予定していた実地調査のための出張は、平成27年度に前倒しして実施した。3.DVが子どもに与える影響として、きょうだい間暴力(身体的暴力)の実態調査を実施した。「親密なパートナーからの暴力(IPV)関係の終結・継続の意思決定の研究ーインベストメントモデルの検証」のうち、本年度での研究実績は以下の通りである。1.IPV被害者に対するインベストメントモデルの検証:IMS日本語版をもとに、日本で初めて、160名のIPV女性被害者を対象としてインベストメント・モデルを検証した。その結果、インベストメント・モデルの想定する仮説は支持された。さらに、IPV関係が継続している44名のIPV女性被害者を対象として、IPV関係終結・継続の意図を含めて検証した結果、インベストメント・モデルの想定する仮説が支持されるとともに、関係へのコミットメントが関係終結・継続の意図に影響を与えることが示唆された。2.児童精神科クリニックにおける両親間でIPV関係がある患児に対するカルテ調査:2か所のクリニックで1168名(Aクリニック)、305名(Bクリニック)を対象としてカルテ調査を実施したところ、それぞれ6.4%、13.1%の患児がIPV目撃にさらされており、それらの患児すべてが、何らかの精神疾患の症状を呈していた。しかし、IPV目撃を主訴として来院した患児は、いずれのクリニックでも5%未満であった。さらに、半数前後の患児が加害者と同居中であった。3.きょうだい間における暴力の実態調査:大学生305名を対象にきょうだい間の精神的暴力の実態調査を実施した。69.8%がきょうだいからの精神的暴力被害の経験があった。そのうち半数以上が身体的暴力被害経験も併存していた。4.教育現場におけるDV被害に曝される子どもの認識調査:143名の学校教育関係者を対象にDVに曝されている子供たちについてどれぐらい対応経験があるかを調査した結果、39.9%が対応経験があった。研究実績の概要に記載の通り、おおむね順調に進展している。ただし、当初予定していたIPV被害者に対する追加面接調査については、本年度は着手できていないため、次年度実施予定である。

「親密なパートナーからの暴力(IPV)関係の終結・継続の意思決定の研究ーインベストメント・モデルの検証」のうち、本年度での研究実績は以下のとおりである。1.IPV被害者に対するインベストメント・モデルの検証:160名の被害あり群と573名の被害なし群を対象にインベストメントモデルを検証した。探索的因子分析・検証的因子分析・重回帰分析を実施した結果、両群にいずれにおいてもインベストメントモデルが想定する仮説が支持され、データのモデル適合性も許容範囲であった。さらに両群のうちIPV関係が継続している44名、267名について、「関係終結・継続の意図」を含めてパス解析を実施した結果、両群とも、「関係への満足度」「代替策の質」「投資の程度」から「関係へのコミットメント」、および、「関係へのコミットメント」から「関係終結・継続の意図」に対するパスはいずれも有意であり、データのモデル適合性も十分であること関係終結・継続の意図を含めたインベストメント・モデルの想定する仮説が支持された。2.児童精神科クリニックにおけるカルテ調査:2か所のクリニックで合計1,456名を対象にカルテ調査を実施した結果、いずれのクリニックにおいても1割前後の患児がIPV目撃に曝されていることが判明した。3.きょうだい間における暴力の実態調査:254名の大学生を対象に精神的暴力の実態調査を実施。69.8%がきょうだい間における精神的暴力被害経験があった。また、両親間の葛藤の深刻さ・子どもがその葛藤に巻き込まれることと、きょうだい間の精神的暴力の経験の有無に関連が示された。一次医療と学校教育現場での調査で、少なからぬ数の子どもがIPV目撃に曝されており、精神疾患症状を呈していること、被害者がIPV関係を終結していないことが認められた。きょうだい間の身体的・精神的暴力の被害調査では、いずれも半数以上に被害経験があり、被害経験と両親間の不仲との関連が示唆された。IPV被害者に対して、IPV関係終結継続につき、インベストメント・モデル(関係への満足度が高く、代替策の質が低く、投資の程度が高いと認識していると、関係へのコミットメントが高く、コミットメントは関係終結継続の意思決定に影響を与える)を検証し、当該モデルが日本のIPV被害者にも適用できる可能性が示唆された。平成28年度は、引き続き、「IPV被害者に対するインベストメント・モデルの検証」及び「児童精神科クリニックにおける両親間でのIPV関係がある患児に関するカルテ調査」を終了し、結果を学術論文として発表予定である。また、両親間でのIPV関係がきょうだい間暴力に及ぼす影響、ならびに、両親間でのIPV関係が子どもに及ぼす影響に関する教育現場での認識についても、研究を進め、成果を発表する予定である。平成29年度は、インベストメント・モデルをもとにした心理教育用パンフレットの開発のために、IPV被害者への追加面接調査を実施するとともに、面接調査で得た情報をもとにパンフレットの開発を進めていく予定である。臨床心理学当初予定より、カルテ調査の進捗が進んだが、旅費の一部は次年度請求としたため、差額が18,065円が次年度使用額として繰越となった。研究成果を論文発表としたため、当初予定していた学会発表における旅費の支出が予定より少なくなった。さらに、当年度に一部実施予定であったIPV被害者に対する追加面接調査を次年度実施としたため、当該面接調査にかかる支出が予定より少なくなった。
ネットワークコーディングを用いたマルチホップ無線通信のモデル化とデータ配信法

マルチホップ無線通信環境におけるデータの配信アルゴリズムを開発するために、グラフ理論における既存の辺彩色問題を拡張してモデル化した。この拡張された問題における理論的ないくつかの結果を導いた。次に、ネットワークコーディングと呼ばれる技術を取り入れ、データの配信アルゴリズムを開発した。ある程度通信が集中する端末があると、効率の良いデータ配信が可能であるが、端末の電力消費も考慮する必要がある。本研究は,緊急時や災害時の通信として有望視されている,マルチホップ無線通信環境におけるデータの配信,収集のアルゴリズムを開発することを目的とし,そのため近年研究が進んでいるネットワークコーディングと呼ばれる技術を取り入れてモデル化し,データの配信アルゴリズムを開発するものである.当該年度では,まずマルチホップ無線ネットワークの抽象的なモデルを作成した.ごく単純なモデルとして,グラフ理論における辺彩色問題に帰着できることが知られているが,このモデル化では,チャネル間の干渉が十分表現できない.これに対応した,従来の辺彩色により制限を持たせた強辺彩色と呼ばれる問題が提案されているが,条件が厳しすぎるため,チャネルを十分に有効活用できるとは限らない.そこで,辺彩色と強辺彩色の間に位置する彩色問題をモデルとして提案した.この問題における,単純な構造(主に閉路のない木状のグラフ)に関する理論的な成果は,23年度早々の国際会議にて発表予定である.今後,このモデルを用いて,実際のマルチホップ無線環境におけるデータの配信,収集のアルゴリズムを開発することになる.ここまでは,2つの端末間にチャネルを割当てるだけであったが,いくつもの端末を経由して通信するためには,スケジューリングが重要となり,ここにネットワークコーディングと呼ばれる技術を取り入れ,円滑にデータをやり取りすることを目指す.当該年度では,モデル化に時間がかかったため,当初の計画である通信アルゴリズムの開発が現在進行中であり,ここ数ヶ月でまとめる予定である.本研究は,緊急時や災害時の通信として有望視されている,マルチホップ無線通信環境におけるデータの配信,収集のアルゴリズムを開発することを目的とし,そのため近年研究が進んでいるネットワークコーディングと呼ばれる技術を取り入れてモデル化し,データの配信アルゴリズムを開発するものである.昨年度は,マルチホップ無線ネットワークの抽象的なモデルを作成した.ごく単純なモデルとして,グラフ理論における辺彩色問題に帰着できることが知られているが,このモデル化では,チャネル間の干渉が十分表現できない.そこでチャネル間干渉を考慮に入れた彩色問題をモデルとして提案した.当該年度では、この彩色問題における,単純な構造に関する理論的な成果を国際会議にて発表した.その後,このモデルを用いた,マルチホップ無線環境におけるデータの配信,収集のアルゴリズムを開発している.ここまでは,2つの端末間にチャネルを割当てるだけであったが,いくつもの端末を経由して通信するためには,スケジューリングが重要となり,ここにネットワークコーディングと呼ばれる技術を取り入れ,円滑にデータをやり取りすることになる.当該年度では,単純なモデルを用いて,コンピュータシミュレーションにより,開発した発見的手法によるアルゴリズムの有効性を検証した.チャネルの干渉を考慮に入れたモデルにおいては,ネットワークコーディングは有効な手法であることがシミュレーションにより確認された.また,これまでのモデル化は必ずしも十分なものではなく,より一般化した形でのモデル化の必要性がわかってきた.今後,アルゴリズムに改良を加えるとともに,より現実に近い形でのモデル化を検討する.本研究は,緊急時や災害時の通信として有望視されている,マルチホップ無線通信環境におけるデータの配信,収集のアルゴリズムを開発することを目的とし,そのため近年研究が進んでいるネットワークコーディングと呼ばれる技術を取り入れてモデル化し,データの配信アルゴリズムを開発するものである.昨年度までに,マルチホップ無線ネットワークの抽象的なモデルを作成し,単純な構造に関する理論的な成果を得るとともに,このモデルを用いた,マルチホップ無線環境におけるデータの配信,収集のアルゴリズムを開発した.また,ネットワークコーディングを単純なモデルを用いて,開発した発見的手法によるアルゴリズムの有効性を,コンピュータシミュレーションにより検証した.昨年度までは,端末は固定されたものであったが,当該年度では,移動を伴うモデルにおいても適応可能なアルゴリズムを開発し,この場合もネットワークコーディングは有効な手法であることをシミュレーションにより確認した.しかしながら,通信が集中することで,特定の端末の電力消費が著しくなるケースが確認されたため,その対策を現在検討している.また,ごく単純な無線通信におけるチャネル割当に関するモデルは,グラフ理論における辺彩色問題に帰着できることが知られているが,このモデル化では,チャネル間の干渉が十分表現できなかった.昨年度までにチャネル間干渉をより的確に表現できる辺彩色問題を提案し,いくつかの理論的な結果を得た.当該年度では,よりチャネル間干渉を表現できるよう改良し,これまでの理論的な結果を拡張した.モデル化に関してやや時間がかかったため,アルゴリズムを開発し,コンピュータシミュレーションによる評価に関してやや遅れている.当該年度で,分散的なアルゴリズム開発の緒に就く予定であったが,これからとなっている.24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに開発したアルゴリズムは中央で制御することを想定している.データ配信の効率化の限界をさぐるには適切だが,今後携帯端末が自律的に振る舞う現実に近い形にアルゴリズムを改良する.また並行して,これまでのモデル化の一般化を検討する.

分散的なアルゴリズムに関しては,携帯端末の性質上,各端末が協調した制御は単純なものとし,複雑化しないものとする.また,障害が起こった場合の制御も研究計画に入れているが,ネットワークコーディングに関する部分に特化して研究を進める予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
日韓両国の工業型地方都市の構造転換に関わる都市計画的対応に関する比較分析

調査分析した工業型地方都市は、日本では北九州市、大分市、八代市、韓国では、春川市、蔚山市、木浦市、亀尾市である。必要に応じて、他の都市の調査も行っている。これらの比較分析の主な成果は、以下のとうりである。1.メッシュデータによる人口密度分布と市街地形態の関連では、日本の場合は、低密度市街地で幹線道路沿いのスプロール市街地の形成となっている。一方、韓国の場合は、コンパクトな高密度市街地の形成であり、そこでは交通ネットワークとの関連が見られない。これらは、厳しい規制を行う開発制限区域という都市計画制度をもつ韓国と、比較的緩い規制の市街化調整区域の日本の制度の相違を背景にしていることが分かった。また、指定実態からみても、開発制限区域が市街地周辺に帯状にがっちりと枠をはめて市街地の拡散を防止し、内側では、緑地地域の指定により、計画的でコンパクトな塊状の市街地形成を意図している。2.グラフ理論による道路ネットワークの分析では、ノード間平均距離でみたアクセシビリテイと都市施設の配置の序列は、北九州市、蔚山市の間に共通性がみられる。しかしながら、福岡市、大分市に比べ北九州市、蔚山市とも道路網は、リンク相互の連結性が低いため、道路網本来の機能が十分に発揮されず、地区間の到達性が相対的に低い。3.市街地と基礎整備では、日本は、区画整理事業、住宅団地造成といういわば土地供給が中心なのに比べ、韓国では、土地とうわもの(建物)の一体的な供給である。また工業用地の開発においては、日本ではほとんどが埋め立てによるものであり、韓国では、工業団地造成によるものである。4.都市空間の変化では、大分市の場合は工業団地と連動して総合的な都市整備がなされており、亀尾市では、工業団地造成の段階では基礎施設の整備がなされず、都市整備と工業団地開発に時間的、空間的な連動性がみられない。5.人口と義務教育施設分布の関連の分析でみると、義務教育施設の建設は、一般に人口急増に対して遅れ気味であり、教育施設の分離・新設の対応がきわめて鈍い。そのために既存施設の負担が大きく、増改築や仮設校舎、長期にわたる2部授業の実施等で対応しており、工業都市での教育環境は悪い。また、その施設分布では、社宅に隣接した配置となっており、特定企業に勤務する労働者の子弟のみが在学する教育施設であり、一般市民とは隔離された教育環境である。できるだけ、特定の階層に偏らない一般市民と共存して義務教育施設が必要である。6.街区の外部空間の調査では、韓国の木浦市で住居地域において、街区面積の小さい計画的な街区と、街区面積の大きい無計画的街区が併存していることが分かった。無計画的街区の街路は、きわめて狭小な幅員のために住居の通路的性格を有しており、街区外に居住する人の侵入を拒否する空間となっている。それは、街区内居住者の遊び場、憩いの空間、物干し場等の半共同空間として活用されている。しかし、下水等衛生設備が未整備であり、車の侵入は不可能であるために、駐車場の整備が必要となっている。また、住宅そのものが狭小、老朽化しており、今後建て替え、または再開発が課題である。

また、その施設分布では、社宅に隣接した配置となっており、特定企業に勤務する労働者の子弟のみが在学する教育施設であり、一般市民とは隔離された教育環境である。できるだけ、特定の階層に偏らない一般市民と共存して義務教育施設が必要である。6.街区の外部空間の調査では、韓国の木浦市で住居地域において、街区面積の小さい計画的な街区と、街区面積の大きい無計画的街区が併存していることが分かった。無計画的街区の街路は、きわめて狭小な幅員のために住居の通路的性格を有しており、街区外に居住する人の侵入を拒否する空間となっている。それは、街区内居住者の遊び場、憩いの空間、物干し場等の半共同空間として活用されている。しかし、下水等衛生設備が未整備であり、車の侵入は不可能であるために、駐車場の整備が必要となっている。また、住宅そのものが狭小、老朽化しており、今後建て替え、または再開発が課題である。研究対象とした都市は、日本では都市構造の転換を検討されている北九州市、大分市、八代市、の3都市であり、韓国が、春川市、蔚山市、木浦市、亀尾市、の代表的な地方4都市であり、インドネシアでは、新規に工業団地開発が進行している地方中枢都市のウジュンパンダン市である。以下の地方都市の構造に関して得られた知見をまとめる。1.都市構造を規定しているのは、日本においては、交通網(道路、鉄道等)と商業系、工業系土地利用である。人口密度分布は、この構造の核である都市に沿った低下していく密度曲線を描く。しかも全体として低密度のスプロ-ル市街地の形成である。2.韓国の場合は、道路網による都市構造の形成であり、その中心は商業地の土地利用である。同時に商業地を含めた中心市街地に高密度の市街地が形成されている。この市街地の周辺は、農村的土地利用であり、スプロ-ル現象はきわめて少ない。これに寄与しているのが、韓国独自の制度であるグリ-ンベルト法である。3.工業団地開発では、韓国では市街地と分離して計画的誘導がなされており、開発と工業立地がほぼ同時期であるのに比べ、日本では、工業団地整備はなされるが、工業立地が進むのはきわめて遅いのでが実体である。4.インドネシアの工業団地開発の整備水準は低いが、工業立地の誘導は韓国ほどの早さはないが、日本に比べると早い。しかし、都市の構造を規定する交通網整備が低く今後に課題を残している。5.日本における既存の工業地の衰退にともなう構造の転換は、韓国、インドネシアとも未経験の段階であり、新開発に伴う都市構造整備が現在の課題である。以上、各研究の有機的、立体的な関連は持ちえていないのが現在の研究段階であり、最終年度にそのまとめを行いたい。
e-ラーニング技術による看護過程学習支援システムの開発

本年度は、まず、前年度から継続して行ってきた、e-ラーニングを活用した教育について、看護系学校を対象にした調査及び情報・文献検索などから収集した資料を総合的に分析した。その結果、看護においても、電子技術を利用した学習が広がりつつあり、先進的な教育の取り組みをしている学校も少なくないことが明らかになった。さらに、e-ラーニングは看護の知識・技術の補助教材としてだけでなく、卒後教育にも有用であることを確認できた。しかしながら、看護におけるe-ラーニングの普及と活用には、情報環境、情報リテラシー、学習内容などを整備していくことが必要であり、問題解決型授業などの看護における教育方法の見直しも不可欠であることが示唆された。第2の課題は、これまで我々が試作してきた学習教材の点検・改良であった。それらのソフトとともに新しく開発したシステムによる運用上の技術的問題点について検討した。特に、地域看護活動における看護過程の学習を支援するため、健康づくりの教材(「食生活・運動編」「タバコ・酒・ストレス編」「病気の予防・歯の健康編」の3コース)についての開発を継続し、学生や地域住民に実際に利用してもらい、意見や問題点を検討した。まだ、試作の段階ではあるが、概ね好評を得たので、今後、インターネットのつながる環境であれば、どの施設においても学習可能となるようにしたい。そのために、ASP(Application Service Provider)型対応版として、さらにテスト運用を進めていきたい。以上の成果を踏まえ、今後の新しい看護専門教育を支援するための看護過程学習支援システム、そして、看護の専門性に対応した情報科学教育のあり方・方法について問題提起を行ったが、その詳細については看護系学生のための情報科学のテキストの改定に資する予定である。本年度は、全国看護系学校を対象に実施した学習支援システムに関する調査結果をもとに、e-ラーニングを活用した教育の実態、今後の導入の可能性、導入に対する意見・意識、e-ラーニング教育のための教育用設備・施設の整備状況等を分析した。この結果と、インターネットを使った調査結果から、今後の看護におけるe-ラーニングを活用した教育のあり方や方法を検討し、教材開発の問題点や基本的方針を確認した。そして、地域における看護過程学習支援システムを作成するために、全国市区町村を対象にした健康手帳の活用に関する調査結果を集計し、保健師の活動及び健康情報に関しての意見、取り組み、思考過程等を分析した。さらに、三重県において、医師会、歯科医師会、薬剤師会等を対象に、健康づくりのための健康情報の管理・活用についての調査を行うとともに、住民の健康づくりに関する意識や支援のための健康情報についても調査を行った。その結果、単なる学生用の学習支援システムではなく、より実践的に住民の健康づくり支援にも対応する教材の開発に向けての基礎的なデータと知見が得られた。実際の学習教材の開発については、特に地域看護活動における看護過程の学習を支援するため、これまで作成してきた健康づくりの教材(「食生活・運動編」「タバコ・酒・ストレス編」「病気の予防・歯の健康編」の3コース)について、教材作成支援ソフトウェアを用いて試作し、問題点等を検討した。なお、これらの教材については、インターネットのつながる環境であれば、複数の施設において学習することが可能になるように、ASP (Application Service Provider)型対応版として、開発を進めてきた。
DIOファミリー分子と甲状腺ホルモンシグナルによる関節軟骨制御機構の解明

DIO1, DIO2, DIO3、甲状腺ホルモン受容体の発現を、関節軟骨細胞から抽出したcDNAを用いてリアルタイムRT-PCR、免疫組織染色法にて調べたところ、DIO3はやや低かったものの、他の分子は全て一定の発現を示すことが分かった。軟骨細胞の初代培養系にて、甲状腺ホルモンを投与すると細胞の増殖速度は増加し、また増殖に伴う脱分化も抑制される傾向がみられた。DIO1,DIO2の過剰発現ではこのような作用はみられなかったが、甲状腺ホルモンの投与下では相乗効果があることが分かった。DIO1-3、甲状腺ホルモン受容体の関節軟骨細胞における発現をリアルタイムRT-PCR、免疫組織染色法にて解析したところ、DIOは1、2が、甲状腺ホルモン受容体は全てのアイソフォームが、それぞれ発現していた。細胞培養実験では、甲状腺ホルモンの投与にて関節軟骨細胞の増殖速度が増加し、また増殖に伴う脱分化も軽減される傾向がみられた。DIO1,2の過剰発現だけではこのような変化は得られなかったが、甲状腺ホルモンの投与下では相乗的な効果が観察された。siRNAを用いた抑制系も作成したが、DIO単独のノックダウンでは甲状腺ホルモンに対する応答に目立った変化は見られなかったため、現在両者のダブルノックダウン細胞を作成中である。DIOの各アイソフォーム、甲状腺ホルモン受容体のヒト関節軟骨細胞での発現を解析したが、前年度のマウスでの解析と同様の広範囲での発現が確認された。甲状腺ホルモンを濃度を振って添加し、軟骨細胞の増殖能を検討したところ、ある濃度までは量依存性に増殖が増すことが確認されたが、分化の程度には大きな影響は確認されなかった。DIO各アイソフォームの複数のノックダウン実験は効率的な抑制が得られなかったため、今後の研究課題とした。細胞培養レベルでの検討は当初の予定通りの進捗である。予算の問題もあってin vivoの解析は次年度に見送った。整形外科学DIOのダブルノックダウンの系で細胞増殖や脱分化の程度を評価し、DIO1, DIO2の相互の代償を証明する。また甲状腺ホルモンシグナルの下流を各マーカータンパクの評価によって探索する。軟骨細胞ではDIO1,2の両者がともに重要な役割を果たしていることが示唆されたため、この両者のfloxマウスを入手を試み、得られ次第in vivoでの検討を開始する。in vivoの解析にかかるマウス、試薬、実験機器等。
タンパク質性ヘパラナーゼ阻害物質のガン転移に対する抑制効果についての研究

がん細胞の転移、浸潤の克服に重要な役割を担っている基底膜分解酵素、その中でもヘパラン硫酸分解酵素(ヘパラナーゼ)の活性を阻害し、がん細胞の転移、浸潤抑制することが、がんの克服に重要と考え、その活性を抑制すると予測されるヘパラナーゼ活性阻害物質の性質を明らかにするための実験を行った。そして、さらに今年度は、阻害物質による抑制以外の活性抑制の可能性も探った。〔新たな知見〕ヒト胎盤cDNAライブラリーを鋳型にしたPCRの結果、約1.7kbと約1.5kbの2本のバンドが主に得られた。この2つのcDNAをクローニングし、塩基配列を調べたところ、一つは、約1.7kbの既知のヘパラナーゼcDNAで、もう一方の約1.5kbのものは、174塩基欠損したヘパラナーゼcDNAであった。その欠損した部分はヘパラナーゼ遺伝子のエキソン5に相当し、alternative splicingの産物である可能性が考えられた。この欠損部位には、3つの推定N糖鎖結合部位とプロトンドナーと考えられる225番目のGluが含まれ、かなりの構造的、機能的変化が考えられる。実際に、これら1.7kbと1.5kbのヘパラナーゼcDNAをそれぞれCOS-7にトランスフェクトし、Heparan Degradation Enzyme Assay Kitでヘパラナーゼ活性の測定をしたところ、1.7kb由来のヘパラナーゼには、高い活性がみられたが、1.5kb由来のものには活性が全くみられなかった。以上のことから、今回見出されたalternative splicingによるヘパラナーゼの発現制御が、その活性の抑制に関与する可能性があるのではないかと考えられた。がん細胞の転移、浸潤の克服に重要な役割を担っている基底膜分解酵素、その中でもヘパラン硫酸分解酵素(ヘパラナーゼ)の活性を阻害し、がん細胞の転移、浸潤抑制することが、がんの克服に重要と考え、研究を進めているところである。現在、がん細胞の転移、浸潤を抑制すると予測されるヘパラナーゼ活性阻害物質を生体内で検索、単離、クローニングし、その性質を明らかにするための実験を行っている。RT-PCRの結果から、ヘパラナーゼは、正常のCOS-7細胞などでは、発現されていないことがわかったので、ヘパラナーゼをtransfectionし、大量発現させた細胞から、ヘパラナーゼの精製を行うところがら始めた。生体内のどの部位にヘパラナーゼ活性阻害物質が、多く含まれているかをヘパラナーゼの分解能をみるHeparen Degradation Enzyme Assayを用い、検討しているところである。今後は、実験動物等においてクローニングしたヘパラナーゼ阻害物質のがん細胞の転移、浸潤抑制能の検討をしていく予定である。また、ヘパラナーゼと相互作用する物質を検索する方面からの研究も行っている。この研究に当たっては、大腸を宿主とするtwo-hybrid systemを用い、まず、このBacterioMatch Two Hybrid SystemによりCNA libraryから検出されてきたいくつかの物質の同定を行った。そして、その同定された物質とヘパラナーゼとの相互作用についての解析はまだ現在検討中である。
行政救済の実効性に関するネットワーク型実証研究

本研究は、わが国の行政救済法、特に行政事件訴訟法および国家賠償法が実際に有する行政統制機能を実証的に分析するため、地方公共団体の職員を対象としたインタビューや、個別の判決に対する行政体(国・地方公共団体)の対応を追跡する事例研究(ケース・スタディー)を実施した。その結果、わが国の行政救済法が行政活動に対して及ぼすインパクトの有無・程度は、行政体の機構、判決の内容等により一様ではないことが明らかになった。平成27年度の主たる研究実績として、2回の研究会を開催した。第1回研究会(2015年7月19日)は、研究分担者である木佐茂男教授の呼びかけにより、第21回自治体法務合同研究会(2015年7月18-19日、於三重県津市)に引き続き、全国各地の自治体から法務担当者を中心に合計9名の職員の参加を得て開催した。同研究会では、研究代表者・研究分担者より本研究の趣旨と諸外国における先行研究の概要を説明したうえで、行政事件・国賠事件の判決が自治体の行政活動に与えるインパクトの有無ないし程度、および、インパクトの程度に影響を及ぼしうる要因について、まずは自治体職員の現段階での率直な感想を聴取するとともに、今後実施することが考えられる調査方法や自治体を対象として実態調査を進める際に留意すべき点について意見聴取を行った。また、第1回研究会の後に、研究代表者が渡英し(2015年8月23-26日)、イギリスにおけるインパクト研究の第一人者であるエセックス大学のMaurice Sunkin教授とVarda Bondy氏に第1回研究会の概要と今後の調査計画を説明し、調査計画の不十分な点、さらに調査を実施すべき点について意見を聴取した。第2回研究会(2016年2月13日、九州公法判例研究会との共催)では、イギリスにおいてインパクト研究と密接な関連を有する(すなわち、その拡充がインパクト研究の目的の1つとなっている)法律扶助(legal aid)制度について、上田健介教授(近畿大学)より「行政訴訟における司法へのアクセス保障」というテーマで報告があり、本研究について意見交換を行った。平成27年度の研究実施計画に概ね従って進捗しているため。平成28年度の主な研究実績として、まず、研究会1回を開催し(2016年4月23日、九州公法判例研究会等との共催)、研究代表者が「行政不服審査法43条について」というテーマで報告を行い、研究分担者の木佐茂男教授(福岡県行政不服審査会会長)とともに、行政不服審査法2016年全面改正により新たに設置された行政不服審査会が自治体の行政活動に及ぼすことが予測されるインパクトについて、参加者間で意見交換を行った。次に、平成27年度の研究実績を基礎として、大きく2つの研究を行った。第1に、平成27年度の第1回研究会において行政事件・国賠事件の判決が自治体の行政活動に与えるインパクトに関して参加者から聴取した意見につき、イギリスをはじめとする諸外国における先行研究と比較参照することにより、比較法的な観点から検証する作業を行った。また、そのために必要な資料については、研究代表者が渡英し、英国ロンドン大学高等法学研究所図書館において収集した(2017年2月10日2月13日)。第2に、平成27年度の第1回研究会や英国エセックス大学のMaurice Sunkin教授、Varda Bondy氏との意見交換において示唆のあった具体的なインパクト研究として、公務員の懲戒事例に関する行政事件の判決が自治体の職員や行政活動に与えるインパクトについて分析することとし、そのために必要な資料(判例・裁判例、自治体の裁量基準や統計資料等)の収集を行った。平成28年度中に実施する計画であった、特定の行政事件・国賠事件に即した事例研究の実施に至らなかったため。平成29年度は、平成27年度および平成28年度の研究実績を基礎として、大きく以下の2つの研究を行った。第1に、平成28年度中に、各地方公共団体に設置された行政不服審査会(行政不服審査法81条)が各地方公共団体の行政活動に及ぼすことが予測されるインパクトについて研究を行ったが、平成29年度は、これに引き続き、行政不服審査会が各地方公共団体の行政活動にインパクトを及ぼすことを行政事件訴訟において裁判所が保障するカギになるものと考えられる「裁決固有の瑕疵」の概念(行政事件訴訟法10条2項を参照)について研究を行った。この研究の成果については、行政訴訟研究会(2017年9月29日(金)、於東京地方裁判所)において、研究代表者が「裁決固有の瑕疵の可能性」というテーマで報告を行い、出席者と意見交換を行った。第2に、平成28年度中に、平成27年度の第1回研究会や英国エセックス大学のモーリス・サンキン(Maurice Sunkin)教授、バーダ・ボンディ(Varda Bondy)氏との意見交換において示唆のあった具体的なインパクト研究として、公務員の懲戒事例に関する行政事件の判決が各地方公共団体の職員や行政活動に与えるインパクトについて分析するために必要な資料の収集を行ったが、平成29年度は、これを継続するとともに、それと対比する形で、税務訴訟における判決が主として国の職員や行政活動に与えるインパクトについて分析するために必要となる資料の収集・分析を行った。

その結果、わが国の行政救済法が行政活動に対して及ぼすインパクトの有無・程度は、行政体の機構、判決の内容等により一様ではないことが明らかになった。平成27年度の研究実績を踏まえ、行政事件・国賠事件の判決が自治体の行政活動に与えるインパクトについて、具体的な事例に即してより詳細な調査を実施していく予定である。その際には、引き続き、研究分担者を通じて自治体法務研究会との連携を維持するとともに、インパクト研究の先進国であるイギリス・オーストラリアの研究者との連携を維持することに留意したい。平成29年度にも研究会を数回開催する計画である。また、平成29年度は、本研究課題の最終年度に当たるので、平成28年度中に実施に至らなかった事例研究を行いつつ、研究を取りまとめていく予定である。行政法学平成27年度中に実施する予定であった研究会が報告者の都合により次年度以降に延期になったため、そのために支出を予定していた旅費や謝金、資料代の分が次年度使用額となった。平成28年度中に実施する予定であった研究の一部が実施に至らなかったため、そのために支出を予定していた旅費、人件費・謝金が次年度使用額となった。延期となった研究会をなるべく早い時期に実施することにしたい。未実施のままになっている研究を早期に実施することにしたい。
肝代謝型薬剤の抗うつ薬エスシタロプラムの副作用リスク評価

エスシタロプラム(商品名:レクサプロ錠)は, 2011年7月に薬価基準収載され,うつ病に対して用いられる選択的セロトニン再取り込み阻害剤である.添付文書の「用法・用量に関連する使用上の注意」として,「肝機能障害患者,高齢者,遺伝的にCYP2C19の活性が欠損していることが判明している患者(Poor Metabolizer)では,本剤の血中濃度が上昇し, QT延長等の副作用が発現しやすいおそれがあるため, 10mgを上限とすることが望ましい」との記載があるが, CYP2C19活性欠損患者が日本人で約20%と多く, 2012年6月に禁忌事項として,「QT延長のある患者」が追記されたにも関わらず,日本人においてCYP2C19活性欠損を含む因子と副作用のリスクについて考慮されていない.そこで,本研究では,日本人におけるエスシタロプラムのQT延長のリスクについて解析を行った.2013年度に鹿児島大学病院でレクサプロ錠を服用された患者は96名(入院25名,外来71名)だった.そのうち,レクサプロ錠を10mg以上服用し,肝機能などを元に減量の必要性を考慮すべき患者は28%(96名中27名)だった.また,そのうち心電図が検査されていたのは, 22%(27名中6名)だった.一方,心電図が検査されていた患者34名(入院20名,外来14名)では, 82%(34名中28名)がレクサプロ錠の減量を考慮し10mg以下で服用されていた.以上のことから,レクサプロ錠を減量する必要のある患者は多く,レクサプロ錠のQT延長のリスクが考慮されていないために,心電図を検査されていないものと推測された.また心電図が検査されていた患者では, QTc間隔の平均は(Fridericia補正法, Bazett補正法で評価)は, 424/416msであり, 450以上が4名, 480以上が2名だった.QTc間隔が480以上の2名は,レクサプロ錠10mgで服用されており, QT延長のリスクとして,女性・うっ血性心不全・高齢者(60歳以上)では一致したが,低カリウム血症や添付文書で減量を考慮するように記載ある肝機能障害(Child-Pugh分類A)はみられず,投与前の心電図を検査している1名は,レクサプロ錠追加後のQTc間隔増加はみられなかった.これらの症例は肝機能障害がなくレクサプロ錠の影響は少なかったものと思われるが,今後は肝機能障害のある患者において, CYP2C19活性欠損の有無とエスシタロプラムの血中濃度を測定し, QT延長等の副作用のリスクを評価していく.エスシタロプラム(商品名:レクサプロ錠)は, 2011年7月に薬価基準収載され,うつ病に対して用いられる選択的セロトニン再取り込み阻害剤である.添付文書の「用法・用量に関連する使用上の注意」として,「肝機能障害患者,高齢者,遺伝的にCYP2C19の活性が欠損していることが判明している患者(Poor Metabolizer)では,本剤の血中濃度が上昇し, QT延長等の副作用が発現しやすいおそれがあるため, 10mgを上限とすることが望ましい」との記載があるが, CYP2C19活性欠損患者が日本人で約20%と多く, 2012年6月に禁忌事項として,「QT延長のある患者」が追記されたにも関わらず,日本人においてCYP2C19活性欠損を含む因子と副作用のリスクについて考慮されていない.そこで,本研究では,日本人におけるエスシタロプラムのQT延長のリスクについて解析を行った.2013年度に鹿児島大学病院でレクサプロ錠を服用された患者は96名(入院25名,外来71名)だった.そのうち,レクサプロ錠を10mg以上服用し,肝機能などを元に減量の必要性を考慮すべき患者は28%(96名中27名)だった.また,そのうち心電図が検査されていたのは, 22%(27名中6名)だった.一方,心電図が検査されていた患者34名(入院20名,外来14名)では, 82%(34名中28名)がレクサプロ錠の減量を考慮し10mg以下で服用されていた.以上のことから,レクサプロ錠を減量する必要のある患者は多く,レクサプロ錠のQT延長のリスクが考慮されていないために,心電図を検査されていないものと推測された.また心電図が検査されていた患者では, QTc間隔の平均は(Fridericia補正法, Bazett補正法で評価)は, 424/416msであり, 450以上が4名, 480以上が2名だった.QTc間隔が480以上の2名は,レクサプロ錠10mgで服用されており, QT延長のリスクとして,女性・うっ血性心不全・高齢者(60歳以上)では一致したが,低カリウム血症や添付文書で減量を考慮するように記載ある肝機能障害(Child-Pugh分類A)はみられず,投与前の心電図を検査している1名は,レクサプロ錠追加後のQTc間隔増加はみられなかった.

これらの症例は肝機能障害がなくレクサプロ錠の影響は少なかったものと思われるが,今後は肝機能障害のある患者において, CYP2C19活性欠損の有無とエスシタロプラムの血中濃度を測定し, QT延長等の副作用のリスクを評価していく.
全前脳症の新規責任遺伝子の探索

大脳奇形の中では最も頻度の高い全前脳症(HPE)の稀な亜型であるmiddleinterhemispheric variant (MIH)の1症例について解析を行った結果、6番染色体に約10Mbpの欠失を認めた。現在までに報告されている責任遺伝子に変異が見られないこと、これほどの欠失は健常人では決して認めらないことから、この範囲内に原因遺伝子が存在することが考えられるが、その範囲内に存在する遺伝子のひとつで、これまでにHPEの原因遺伝子としての報告のないEYA4遺伝子がMIHの発症に影響を与えている可能性があることを見いだした。全前脳症(Holoprosencephaly;HPE)の亜型であるmiddle interhemispheric variant(別名syntelencephaly)症例の遺伝子解析を行ったところ,ゲノムコピー数解析用の高密度オリゴヌクレオチドアレイで6番染色体に遺伝子EYA4を含む約10Mb欠失を認めた。従来この領域に欠損をもつHPEの報告はないため,遺伝子EYA4はHPEの新規責任遺伝子である可能性がある。この症例において,責任遺伝子として報告されているもののうち,少なくともSHH,ZIC2,PTCH1には全エクソンを解析しても変異は認められず,MLPA法でSHH,ZIC2,PTCH1,SIX3,TGIFに欠損はみつからなかった。次にlong PCRで染色体の切断点を決定した。その結果,この症例では遺伝子EYA4のプロモーター領域及びエクソン1と2がhemizygousに欠損していることと,切断点には5bpのオーバーラップがあることがわかった。このことからこの遺伝子がコードするタンパク質は正常人の半量しか発現しないことが示唆された。一般にHPEはソニックヘッジホッグ(SHH)シグナルの減弱によって発症すると考えられている。そこでEYA4の発現ベクターを構築した後,培養細胞に遺伝子導入し,転写因子Gliに依存して発現するルシフェラーゼ活性を測定することでSHHシグナル伝達への影響を解析したところ,EYA4は確かにSHHシグナル伝達を増強することが示された。従ってEYA4が半量になることでSHHシグナル伝達が抑制される可能性が示唆された。今後内因性のXの発現をsiRNAでノックダウンすることによるSHHシグナル伝達への影響,マウス胎児脳におけるEYA4の発現を解析することでEYA4とHPE発症の関連を更に解明したい。全前脳症(Holoprosencephaly : HPE)は胎齢18-28日に生じる脳の左右分割不全による先天性の脳奇形である。原因遺伝子としてはSonic hedgehogをはじめとして様々な遺伝子の報告があるが、約70%の患者ではその原因遺伝子は不明である。今回我々はHPEの希な亜型であるMddle interhemisphedc vadantの症例においてコピー数解析用高密度オリゴヌクレオチドマイクロアレイ解析を行い、6番染色体長腕6q22.31-q232に10.4Mbpの欠損があることを見いだした。この欠損領域は今までに報告がなく、既知のHPE原因遺伝子は含まれないが、既知の原因遺伝子のひとつであるSIX3の属するSIXファミリーとの分子相互作用が知られているEYZファミリーのひとつである"EYA4"のプロモーター領域からエクソン2までが含まれていた。そこで今回EYA4と転写因子として知られるSD(3との相互作用について、分子細胞生物学的手法を用いて解析し、原因候補遺伝子としての可能性について検討を行った。まず、マウス胚におけるEya4の発現をWhole-mount in situ hybddizadonにより調べ、E8.0よりE12.5まで前脳・終脳で発現していることを確認した。次に蛍光タンパク質と融合させ高発現させたEYA4は、単独では細胞質、核の両方に分布したが、核タンパク質であるSIX3と共に発現させると核に分布が移動した。両者は免疫沈降法で共沈降し、Gli結合配列を用いたルシフェラーゼアッセイでEYA4はSIXの転写活性化作用を増強させた。以上より、EYA4はSIX3と結合することでSIX3の作用を変化させることが示唆され、初期発生におけるEYA4発現の量的異常がSIX3の働きに影響し、HPEを発症させる可能性が考えられた。
ソリトンの高次元化に対応する実験研究

ビーム・プラズマ系に発生する包絡ソリトンの構造と、ソリトン発生の環境について実験的に調べた。実験で得られるソリトンの時間幅はプラズマ密度の低い(プラスマ密度はガス圧力に比例するが、この場合0.3mTorr程度)場合で1μS、密度の高い場合(ガス圧力0.7m0.8mTorr)で2μSの幅に広がり、キャリヤの周波数は380450MHzの領域にある。まずミキサーと高周波信号発生器を用いてキャリヤの位相が連続がどうかについて調査したところ、連続である事が判明した。上記ソリトンの時間幅のガス圧力依存性はミキサーを用いた二乗検波によって得られる自己相関関数の測定によっても裏付けられた。上記ガス圧力の高いとき、二つの周波数領域380410MHz及び420450MHzにキャリヤの周波数が分かれる事がわかったが、理論的に場所的なプラズマ密度変化と磁界強度変化を考慮した分散関係式を解析した結果、低い周波数領域の波動は後進波的(電子ビームに対して反対方向にエネルギー伝播する)であり、一方、高い周波数領域の波動は前進波的であるとみられるに至った。最も重要な結果の第一は以下の現象の発見である。すなわち、ガス圧力の高い時(0.7mTorr以上)、上記前進波がソリトン波形で現れるが、その同じ時刻にイオン波波束(イオン波ソリトン)が現れ、これが重畳される現象である。従ってイオン波が高域混成波を背負った形になる。これは既に報告したイオン波ソリトンが高域混成波ソリトンを放出する事象とも考えられるが、逆に高域混成波がイオン波を放出している可能性も他の理由から考えられる。結果の第二は軸方向に挿入した可動な二本のアンテナと、ミキサーによる測定で相互相関関数を測定した結果、位相がある特定の位置で逆転することがわかり、後進波とその反射によって起きたとみられる定在波が主体である事が明かになった事である。