hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡張極値制御方式の確立とエンジンパワートレインへの応用

(1)エンジンシフトを含む単気筒エンジンMLDモデルをMAPLE上に作成した.(2)NN学習制御則のシミュレーションを行ったが.中間層,NNタイプを変化させても,良い制御性能を得ることができなかった.(3)切換型(ゲインスケジューリング)PID制御のシミュレーションを行った.公称的結果が得られたが,事前にスケジュール点選択と精度の良いパラメータチューニングが必要であることが判明した.(4)拡張極値制御理論(内部モデル利用,時間積分誤差利用,フィードバック可変ゲイン利用)の理論的検討を行った.(5)(4)の制御系を構成した.路面変化のある場合にでも(3)の結果よりも制動距離短縮することができた.平成23年度に得られた結果を基本として,単気筒エンジンのMLDモデルを導出した.そのモデルを数式処理ソフトウエアとして定評の有るMaple(サイバネット株式会社)上に組み入れた.MLDモデルにはモデルの中にその特性を左右する重要なMAPが存在するためこのソフトウエアの使用に至った.これにより,近似式を導出することなく,数値データをダイレクトに用いるMLDモデルのプロトタイプが完成した.予定ではニューラルネットワークの学習により近似ネットワークを導出する予定であったが,今後の数値シュミュレータの利用を考え,Maple上に構築したものである.これにより,来年度予定の制御系デザインとほぼ並列的に制御則の開発が望まれると思われる.一方,拡張極値制御の理論的な解析は,単純なモデルに対してのみ実施しており,まだ,上記のMLDモデルについての有用性を確認できないでいる状態である.次年度は,早急にこの問題に対処する必要がある.最後に,研究代表者は,日本機械学会エンジンシステム部門Model based combustion control研究会(Technical Section on Model based combustion control)の委員(2013年4月2015年3月)に任命され参加することが決定した.機械系の立場の方とのモデルをベースとした交流が開始され,助言を頂くことになった.エンジン電子制御の高度化とともに,制御パラメーターが飛躍的増加し,マップ制御は既に限界に達していることへの問題意識の共通化と,モデルベース制御の具体的な制御施策について貢献できると考えている.平成24年度に開発した単気筒エンジンのMLDモデル(Maple上に組み入れた)を用いて,様々なMAPにおけるシミュレータの開発を行った.このMLDモデルでは,数式を近似して用いるのではなく,数値データをダイレクトに用いることができるため,実機に代わるシミュレータとして精度の向上を成し遂げている.一方,比較対象とする制御系は,対象が非線形であるので,NNー学習による近似ネットワークを利用する予定であったが,NNー学習制御では,中間層の数,NNのタイプをいろいろと変えても,のぞまれる制御性能を得ることができなかった.そこで,切換型(ゲインスケジューリング)によるPID制御を行ってみたところ,それなりの性能を出すことに成功したが,事前にスケジュール点の選択とPIDパラメータのチューニングが複雑であることが判った.一方,拡張極値制御の理論的な解析は,単純なモデルに対してのみ実施しているが,上記のMDLモデルでの有効性を理論的に確認できなかったが,(1)内部モデルの利用,(2)時間積分誤差値の利用,(3)フィードバック可変ゲインの利用の3点の拡張をアンチロックブレーキ制御で確認することができた.得られた結果は,方法論としても新規であり,路面変化があるブレーキ制御分野としても制動距離の短縮につながる成果である.以上,本年度の研究成果をまとめると次の2点となる.(1)単気筒エンジンのMLDモデルをMAPLE上に展開し,高精度のシミュレータを開発した.(2)拡張極値制御方式の有用性を単純モデルに適用し,理論的な有用性を証明した.(3)(2)で証明された方式をアンチロックブレーキ制御に用いることで,従来の極値制御方式による制御よりも制動距離を短縮できることに成功した.(1)エンジンシフトを含む単気筒エンジンMLDモデルをMAPLE上に作成した.(2)NN学習制御則のシミュレーションを行ったが.中間層,NNタイプを変化させても,良い制御性能を得ることができなかった.(3)切換型(ゲインスケジューリング)PID制御のシミュレーションを行った.公称的結果が得られたが,事前にスケジュール点選択と精度の良いパラメータチューニングが必要であることが判明した.(4)拡張極値制御理論(内部モデル利用,時間積分誤差利用,フィードバック可変ゲイン利用)の理論的検討を行った.(5)(4)の制御系を構成した.路面変化のある場合にでも(3)の結果よりも制動距離短縮することができた.研究期間における研究目的は、次の3点である。(1)可変型内部モデルを組み込んだ極値制御方式,(2)予測制御区間を設けた時間積分評価に基づく予測型極値制御方式,の2つの理論的な方法論(以下,拡張極値制御と呼ぶ)の提案と,(3)拡張極値制御を用いたエンジン・パワートレインにおける空燃比最適化問題に対する技術応用の確立を目指す.この中で、(1)については本年度内に完了し、この新しい手法による数値シミュレーションを完了している。(2)については、理論的に解決すべき課題が存在し、複雑な制御則となってしまい、実現が現段階では難しい。(3)はMLDモデルの準線形部が完了している。以下は、実施計画に対応させた研究実績を示す。(i)拡張極値制御手法のMLDモデルに基づく問題の定式化を、摂動法、MLDモデル化、一般化予測制御、可変内部モデル原理を用いて行った。予測型の極値制御の開発は次年度の課題となった。

(ii)単気筒エンジン・パワートレインのMLDモデルの導出を平均化手法を用いて行った。ただし、MAPの存在を認識していたが、現状では線形化して取り込んでいる。平成24年度には、シミュレータを用いたデータにより実在のMAPを作成することが求められる。(iii)(ii)で導出したMLDモデル表現された単気筒エンジン・パワートレインに対して、(i)で開発した拡張極値制御手法を応用した空燃比制御の数値シミュレーションを行った。事前の研究成果よりも制御性能は悪かったが、大枠の制御系ループの構成が完了した。(iv)次年度予定している実機試験の前に、MapleSim Driveline Componetを利用することを考えており、実際のサンプルモデルの作成法などを理解した。平成23年度に,既に開発予定の拡張極値制御手法については,可変内部モデル原理導入は済ませており,問題であった一般化予測も可能となった.これは,過去データには忘却係数,未来データには割引率を配置して,相対的に現在時刻データに重きを置くことに成功したためである.一方,平成24年には,MDLモデルを数値シミュレータにコーディングでき,制御ループの設計に取りかかっている.以上の理由により,おおむね,順調に進展していると考えている.MLDモデルの導出は平成24年度に行う予定であったが、数値シミュレータ上の開発がこれまでの研究蓄積から予定よりも短期間で完了し、大きな非線形部を残すのみとなった。予測制御を極値制御に取り入れる理論的な段階で、計算量が多くなり、何らかの近似を行う必要が生じたため、完全な拡張極値制御手法の確立には至っていないが、モデル予測制御で考えられている手法などを利用することにより、平成24年の前半でこの部分の遅れは取り戻せると考えられる。さらに、最近のソフトウエアの発展を鑑みて、MapleSimを利用することを考えており、事前調査を済ませている。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断している。数値シュミュレータMaple上で,つぎの制御問題の解決を図る.操作量をスロットル開度,気筒のポート燃料噴射量,気筒の点火時期とし,エンジン速度,スロットル通過空気流量を観測量かつ制御量とする.達成すべき制御仕様は,(S1)閉ループ安定性確保,(S2)外乱に対するロバスト性確保,(S3)モデル不確かさに対するロバスト安定性確保,(S4)サイクル平均エンジン速度が650[rpm]に漸近すること,および,(T1)エンジン速度がエンジン始動後1.5秒以内に650±50[rpm]に到達すること,(T2)始動後に発生するエンジン速度のオーバーシュートを低減すること,(T3)エンジン速度の一時的上昇・下降に対応して,エンジン速度が速やかに650[rpm]に復帰すること,(T4)操作量はチャタリングを起こしてはならない,(T5)
不平等回避と非期待効用理論

平成30年度の研究計画に基づき、次のような研究を行った。2.上記の三種類の改訂をすべて含む、より一般的な信念改訂を、一つの公理で公理化する研究を行った。この研究は、Gilboa and Schmeidler (1993)の著名な結果を改良し、一般化するものである。すでに論文として完成し国際的学術誌に投稿した。現在、審査中である。3.平成29年度に引き続き、Asano and Kojima (2015)に基づき、Fehr and Schmidt (1999), Rohde (2010), Saito (2013)などの研究で提示された不平等回避モデルを、幾何構造を持つショケ期待効用によって拡張する研究を進展させた。この発展形としてのbelief functionの公理化につなげることに成功した。これは、いまだに満足な公理化のないbelief functionを、ショケ作用素によって公理化するものである。とりわけ、幾何構造を内生的に導出するところが特記すべき貢献である。アイデアは完全にまとまり、現在、論文の作成中である。2019年度中に完成し、国際的学術誌に投稿予定である。4.国内のワークショップで、四回の研究報告を行った。研究代表者、研究分担者ともに学内業務において多忙を極めたため、計画通り、研究を遂行できなかった。一方で、研究そのものは進展しているため、研究期間を1年延長することによって、計画は遂行可能と判断し、研究期間の1年延長を申請し、承認された。過去3年間の研究を踏まえて、2019年度は以下の研究を行う。(1)平成30年度までの研究で解明された研究成果をもとに、格差問題を動学モデルの中で捉える枠組みの基礎付けを行う。(2)平成30年度までの研究で解明された研究成果をもとに、マクロの動学的な趨勢において、どのような政策が、国民の不満の元となる所得格差を解消させることができるか、についての議論を行う。(3)他分野の研究者を招聘し、研究レクチャーを実施して、他分野の知見を研究に取り入れる。(4)研究成果を、国内、海外の学会・コンファレンスで報告し、研究成果の国際的認知度の向上を図る。(5)研究成果を国際的学術誌に投稿する。平成28年度の研究計画に基づき、次のような研究を行った。1.不平等回避モデルの拡張の研究:Fehr and Schmidt (1999)、Rohde (2010)、Saito (2013)などの研究で提示された不平等回避のモデルを、Asano and Kojima (2015)に基づいて、幾何構造を持つショケ期待効用によって拡張した。とりわけ、totally monotoneと呼ばれるクラスの表現関数を選好によって公理化する方法を構築した。この方法によって、Fehr and Schmidt (1999)、Rohde (2010)を含む、より広いクラスの表現関数を公理化することが可能となった。投稿のためには、totally monotoneを具体的に利用する経済モデルが必要であり、現在、そのモデルを構築中である。29年度中には完成し、査読付国際学術誌に投稿する予定である。2.非期待効用における推定の改訂(updating)の公理化の研究:非期待効用理論における代表的な三つの改訂方式、Dempster-Shafer updating、Naive Bayes updating、Fagin-Halpern updating、それぞれに対して、帰結主義と動学的整合性とから特徴付けと公理化を与える論文を作成した。これは、人々が不平等回避の性向を描写する上で、不可欠の道具である。現在、投稿に向けて、最終調整に入っている。29年度中には、査読付国際学術誌に投稿する予定である。3.国内外の研究者とのディスカッションを通じて、研究成果の検証に努めた:研究分担者である浅野が、中国のカンファレンスにおいて、上記2の論文の報告を行った。完成間近の論文が二本、アイデアが完全にできあがっている研究が二本、アイデアを構築中の研究が一本あるので、そのように自己評価する。平成29年度の研究計画に基づき、次のような研究を行った。2.信念の更新に関する別の公理化論文についても研究を進め、平成30年度中には完成させ、国際的学術誌に投稿する予定である。3.平成28年度に引き続き、Asano and Kojima (2015)に基づき、Fehr and Schmidt (1999), Rohde (2010), Saito (2013)などの研究で提示された不平等回避モデルを、幾何構造を持つショケ期待効用によって拡張する研究を進展させた。本研究の手法によって、Fehr and Schmidt (1999), Rohde (2010)を含む、より広いクラスの表現関数を公理化することが可能になった。平成29年度中に国際的学術誌に投稿することはできなかったが、平成30年度中には国際的学術誌に投稿する予定である。4.国内外の研究者とのディスカッションを通じて、研究成果の検証に努めた。ナイト流不確実性の下での信念の更新(belief updating)に関する論文について、国際的学術誌に投稿後、改訂要求を経て、再投稿しているが、次年度(30年度)には採択されることが期待されている。さらに、信念の更新に関する別の研究も進行中であるため、「おおむね順調に進展している」と自己評価する。

2.上記の三種類の改訂をすべて含む、より一般的な信念改訂を、一つの公理で公理化する研究を行った。この研究は、Gilboa and Schmeidler (1993)の著名な結果を改良し、一般化するものである。すでに論文として完成し国際的学術誌に投稿した。現在、審査中である。3.平成29年度に引き続き、Asano and Kojima (2015)に基づき、Fehr and Schmidt (1999), Rohde (2010), Saito (2013)などの研究で提示された不平等回避モデルを、幾何構造を持つショケ期待効用によって拡張する研究を進展させた。この発展形としてのbelief functionの公理化につなげることに成功した。これは、いまだに満足な公理化のないbelief functionを、ショケ作用素によって公理化するものである。とりわけ、幾何構造を内生的に導出するところが特記すべき貢献である。アイデアは完全にまとまり、現在、論文の作成中である。2019年度中に完成し、国際的学術誌に投稿予定である。4.国内のワークショップで、四回の研究報告を行った。研究代表者、研究分担者ともに学内業務において多忙を極めたため、計画通り、研究を遂行できなかった。一方で、研究そのものは進展しているため、研究期間を1年延長することによって、計画は遂行可能と判断し、研究期間の1年延長を申請し、承認された。29年度は、最終調整中の論文二本を完成し、査読付国際学術誌に投稿する。また、アイデアが固まっている二本の論文(貨幣保有動機の公理化、幾何構造を持ったショケ期待効用の連続無限集合への拡張)を論文化する。また、Asano and Kojima (2014)に基づいて、クロス・セクションの所得分配に応用し、幾何構造を持つショケ期待効用を動学モデルで扱うことのできる基礎付けを行い、社会の不平等の原因を作るマクロ構造の分析への応用法を考案する。過去2年間の研究を踏まえて、平成30年度は以下の研究を行う。(1)平成29年度までの研究で解明された研究成果をもとに、格差問題を動学モデルの中で捉える枠組みを構築する。(2)平成29年度までの研究で解明された研究成果をもとに、マクロの動学的な趨勢において、どのような政策が、国民の不満の元となる所得格差を解消させることができるか、についての議論を行う。(3)他分野の研究者を招聘し、研究レクチャーを実施して、他分野の知見を研究に取り入れる。(4)研究成果を、国内、海外の学会・コンファレンスで報告し、研究成果の国際的認知度の向上を図る。(5)研究成果を国際的学術誌に投稿する。過去3年間の研究を踏まえて、2019年度は以下の研究を行う。(1)平成30年度までの研究で解明された研究成果をもとに、格差問題を動学モデルの中で捉える枠組みの基礎付けを行う。(2)平成30年度までの研究で解明された研究成果をもとに、マクロの動学的な趨勢において、どのような政策が、国民の不満の元となる所得格差を解消させることができるか、についての議論を行う。
超臨界水の多機能性を用いた地下反応器のプロセス設計

地熱や地下空間を利用した新しい物質変換システム:ジオリアクター(地下反応器):実現のための反応システムの検討を行った。現在、硫化物を光触媒として用いて、イオウ化学種から水素を得る反応が検討されているが、光触媒の性能を十二分に発揮させるためには、イオウ化学種の制御が重要である。ジオリアクターでは特に、水とイオウとの反応により元素イオウ及び水素発生後の硫化物イオウイオンから水素発生に適したイオウ化学種への変換を行うことも目的とした反応実験を行った。実験条件は温度が150°Cから200°C、pH条件を強酸性から強アルカリ性まで変化させ、それぞれの条件でのイオウ化学種の種類と量比及びこの結果、光触媒に感受性があるイオウ化学種の転換率を算出した。イオウと水との反応の極めて複雑で、反応温度、版の時間の変化により得られる化学種は変化し、平衡条件を求めることが出来なかったが、一方で適切な条件を与えることにより高い転換率を得られることがわかった。特に、弱アルカリ性溶液で、200°C程度の温度条件が最も転換率が高かった。このことから、海水を用いてイオウ反応を行わせることにより、目的イオウ化学種を高い転換率で得られることがわかり、ジオリアクターとしての水設計(ウォーターデザイン)指針を得ることができた。本研究で開発した手法を用いれば、200°C程度の比較的マイルドな条件で、海水循環によりpHを弱アルカリ性に維持したまま、適切なイオウ化学種を40%程度の転換率で得ることが可能である。今後、この反応システムをもとに、ジオリアクターのパイロットプラントの設計が可能であろう。ジオリアクター(地下反応器)の実現のために,亜臨界から超臨界にいたる広い温度・圧力範囲における熱水反応について検討を加えた.研究初年度である今年度は,装置開発および従来行ってきた関連研究をより発展させ,ジオリアクターのための反応プロセスの選定を特に行った.1.花崗岩の溶解挙動花崗岩の溶解は,亜臨界から超臨界の遷移域の特に高圧側で顕著に生じ,低圧側では溶解量が激減することを明らかにした.このことは,超臨界状態においても必ずしも岩石と熱水との反応性は一応ではなく,超臨界水の領域は液相的性質を示す領域と気相体的性質を示す領域とに分けられることを示している.2.花崗岩構成造岩鉱物の選択的溶解花崗岩の構成する主な造岩鉱物は,石英と長石であるが,このうち石英は亜臨界から超臨界の高圧側で溶解が顕著であり,長石類はより低圧側でより溶解することを明らかにした.3.高温高密度蒸気による石英に破壊高温高密度蒸気と石英を反応させると,石英に熱衝撃と類似したき裂が生じることを明らかにした.この現象を利用すれば,地下において地熱貯留層の熱交換面積を飛躍的に向上させることが可能となる.今後,破壊メカニズムの解明を行い,地熱貯留層の能力拡大をはかりたい.4.硫黄の自己酸化還元反応亜臨界状態での硫黄と水との反応を追跡し,硫黄の自己酸化還元反応の生じる反応条件と反応速度を明らかにした.この結果から,水熱プロセスによる硫黄の処理と,光触媒による水素の発生と連動させた硫黄の循環システムの構築へ展開することが可能となる.1.硫黄の熱水中における自己酸化・還元反応

硫黄の自己酸化還元反応は4S+4H2O=3H2S+H2SO4に表されるように,硫黄の一部は還元されて酸化数0から-2,また,一部は酸化されて0から+6へと変化する,単一の出発物質から酸化と還元が同時に起こる反応である.テフロン内張オートクレーブ内に硫黄粉末0.005gと蒸留水(pH6),KOHによってpH10および12に調整した溶液20mlを密封し,200°Cにおいて3,5,10,20時間の反応を行った.この結果,反応時間3および5時間では,反応後に封入した硫黄粉末と同様の硫黄粉末が残留しているが,反応時間が10時間と20時間では初期pHが6と10の場合において褐色の固体硫黄が残留している事が確認された.一方,最もアルカリ条件であるpH12の場合にはどの反応条件においても硫黄の残留は確認されなかった.また,実験終了後の溶液中における硫酸イオン濃度の測定結果から,本実験条件下での反応は3時間から5時間程度で平衡状態に達していると考えられる.2、超臨界流体用内部可視オートクレーブを用いた溶液挙動観察400°C60MPa程度まで内部観察可能なサファイヤ窓付きオートクレーブを用い,オートクレーブ内に封入した各種溶液の気液界面が消失する状態まで温度を上昇させた後に冷却を開始し、再び気液界面が現れる温度および圧力を溶液の臨界点とした.その結果,蒸留水のみ(単成分系)では超臨界状態から気液2相状態への遷移が臨界温度付近で比較的短時間(10秒程度)で終了するが,2成分および3成分系では遷移と考えられる状態が数分間(温度換算で約3-4°C)程度継続する事が確認された.蒸留水と臨界温度・圧力を上昇あるいは下降させる物質による2成分系においては,蒸留水に加えた物質濃度に比例した直線が飽和水蒸気気圧曲線上から分岐するが,蒸留水にこれらの物質をすべて加えた3成分系では,2成分系で示される直線によって挟まれる領域に臨界点が現れることが確認できた.地熱や地下空間を利用した新しい物質変換システム:ジオリアクター(地下反応器):実現のための反応システムの検討を行った.現在,硫化物を光触媒として用いて,イオウ化学種から水素得る反応が検討されているが,光触媒の性能を十二分に発揮させるためには,イオウ化学種の制御が重要である.ジオリアクターでは特に,水とイオウとの反応により,元素イオウおよび水素発生後の硫化物イオウイオンから水素発生に適したイオウ化学種への変換を行うことも目的とした反応実験を行った.実験条件は,温度が150°Cから200°C,pH条件を強酸性から強アルカリ性まで変化させ,それぞれの条件でのイオウ化学種の種類と量比,およびこの結果,光触媒に感受性があるイオウ化学種の転換率を算出した.イオウと水との反応はきわめて複雑で,反応温度,版の時間の変化により得られる化学種は変化し,平衡条件を求めることができなかったが,一方で,適切な条件を与えることにより,高い転換率を得られることがわかった.特に,弱アルカリ性溶液で200°C程度の温度条件がもっとも転換率が高かった.このことから,海水を用いてイオウ反応を行わせることにより,目的イオウ化学種を高い転換率で得られることわかり,ジオリアクターとしての水設計(ウォーターデザイン)指針を得ることができた.本研究で開発した手法を用いれば,200°C程度の比較的マイルドな条件で,海水循環により,pHを弱アルカリ性に維持したまま,適切なイオウ化学種を40%程度の転換率で得ることが可能である.今後,この反応システムをもとに,ジオリアクターのパイロットプラント設計が可能であろう.
ヒマラヤチベット隆起とアジア-北西太平洋域気候・海洋変動の連動性-国際深海掘削計画、国際陸上掘削計画、IMAGESを活用した国際共同研究の推進-

本企画研究では、1)6月25日-27日に上海,同斉大学で開催された第2回IGCP-476国際シンポジウム・ワークショップと、引き続き6月28日-7月1日に行なわれた揚子江上流巡検・現地討論会に、IGCP-476国内委員会の主要メンバー10名を含む12名を参加させ、IODP,ICDP,IMAGESを活用したヒマラヤ・チベットの隆起と東アジア-北西太平洋域における気候・海洋変動の連動性に関する研究発表および研究計画の提案を行った。更に中国内陸部共同調査や東シナ海共同調査等の実現へ向けての打ち合わせを行なった。また、各国からの提案を基に、更に計画相互の連携や国際共同研究の可能性を探った。2)IGCP-476が目指す科学目標を広く世間に知らせるために、地質学会第111回年会(於:千葉大)において、9月20日にシンポジウム「ヒマラヤ-チベットの隆起とアジアモンスーンの進化、変動」を開催し、4件の講演を行なった。その結果は、地質学雑誌特集号に発表される予定である。3)本企画研究の年度前半の活動を通じて、気候モデルコミュニティーと古気候コミュニティー、テクトニクス研究コミュニティーの間の相互理解を更に深める事が重要であるとの認識に至った。そこで、各コミュニティー間の相互理解を進め、次のステップの戦略を考える目的で、12月23日-24日に、九州大学国際研究交流プラザにおいてIGCP-476国内ワークショップ「アジア・モンスーンの進化、変動理解のための統合的研究戦略」を開催し、22名の講演者、41名の参加者を集めた。そして、そこで、IGCP-476の基に結集した研究者コミュニティーの輪を、今後どの様に広げ、どの様な研究テーマに向かって、どの様な戦略で、研究活動を推進して行くべきかについて、議論を行なった。
医療事故を焦点とする医療安全言説の社会学的研究

マスメディアの報道は、社会問題に関する報道機関や国民の関心を示す。1990年代末から2000年始めに幾つかの医療事故が発生し、医療ミスや過誤の記事件数も多かった。しかしその後、記事件数は一見大きく減少した。また、一時上昇した医療訴訟件数や医療裁判の患者側勝訴率も低下した。この要因として、医療者の逸脱に対するマスメディアの責任追及の姿勢が変わったとの指摘がある。本研究では、新聞記事データベースを用いて、マスメディアが医療における有害事象の発生について医療者の責任を追及する「医療ミス」や「医療過誤」カテゴリーの使用を放棄しておらず、姿勢を大きく変えていないことを明らかにした。本年度は、大学の管理業務および大学間共同の業務で大変多忙であったため、予定していた調査を実施できなかった。そのため、医療に関わる生命倫理その他の文献研究を中心に遂行し、インタビュー調査は1件を行ったのみであった。医療訴訟に関しては、任用率の低下が著しく、また広く報道された事件、たとえば福島県立大野病院事件や大淀町立大淀病院事件などの検察側・患者側敗訴の流れを受け、医療被害者が医療機関や医療者を相手取って提訴することが困難になっている。他方で、出産事故の無過失賠償保険制度である産科医療保障制度は、当初予定された件数の約半数しか給付できておらず、剰余金が問題となっている。このことは、同制度の当初予定した機能が十分果たされていない可能性を想起させる。また、医療側・患者側の双方に負担の重い医療訴訟を避けるために構想されている第三者機関による検証制度は、まだ実現されていない。しかしながら、医療事故の被害者感情はきわめて強く、これを放置することは社会正義に反するといっても過言でない。他方で、医療側も、提訴されれば実際的および精神的負担が重い。当事者が事態を受け入れるためにどのような対処が必要かを考えるためにも、社会科学的な調査研究が不可欠である。本研究は残り1年の研究期間となったが、これまでの遅れを取り戻すべく、調査と分析を進める。今年度は計画初年度であり、データ収集に重点をおく研究計画を立てた。すなわち、各種団体・運動体の機関誌や会報などを収集するほか、インターネット上に開陳される関係者の証言をできる限り網羅的に集め、保存することを企図していた。また、しかるべき当事者にインタビューする計画であった。この当初計画における3つの課題について、それぞれ計画の50%、50%、70%を達成したと評価できる。全体として当初計画を達成できていないのは、次項に記載するように、予期せぬ多忙化が生じたためである。まず、各種団体・運動体の機関誌であるが、「医療過誤原告の会」「陣痛促進剤による被害を考える会」などの会報を収集した。既に30年以上被害報告と救済運動が続けられている陣痛促進剤や、また最近被害者運動が発足した子宮頸癌、さらに判決の出たイレッサ薬害事件などについて、資料を収集した。次に、インターネット上では2013年3月から4月にイレッサ薬害裁判での原告側敗訴の判決が、5月には陣痛促進剤や子宮頸癌ワクチンによる被害状況が公式に報道されたが、これらの収拾を図った。さらに、福島県に医療事故被害者遺族を訪ね、聞き取りを行うとともに、同遺族の保存する資料を借り入れた。この遺族は自らの事件に関する資料を多量に保存しており、今回借り出したものはそのごく1部であるので、引き続き他の資料を借りるための調査旅行を企画したい。この研究の目的は、医療安全という観点からみたわが国の医療の現状を評価することにある。この問題関心にそって比較対象となる欧米の状況を確認する必要があるが、その観点や方法についてはまだ確たる見通しを得ていない。2013年度以降の課題としたい。国立国会図書館、同関西館所蔵の新聞記事データベースを用い、「医療事故」「医療ミス」「医療過誤」「医療訴訟」および「医療安全」の各用語とそれらの組み合わせによって記事を検索し、エクセルを用いてデータベースを作成した。当初、朝日・毎日・讀賣新聞3紙を検索し、傾向がほぼ同じことを確認した上で、朝日新聞の記事検索のみを用いることとした。作成した朝日新聞医療記事データベースに基づいて各用語の出現頻度を経時的にグラフ化した。その結果、「医療事故」「医療ミス」の2語は2000年に、医療過誤は2001年に最も多く出現し、最多の数字はそれぞれ303件、280件、191件であった。また、後2者はこの最多値以降急速に減少したが、医療事故については、2009年まで増減があり、それ以降に同様に急速に減少していた。記事が増え始める1991年から1999年まで、1994年を例外として、医療過誤記事が最も多く登場するが、2009年に同じく例外的に医療ミス記事が医療過誤記事を上回ったことを除けば、2000年以降は医療事故、医療ミス、医療過誤の順番に記事件数が多くなっている。これに比べ、医療安全の語は、1991年に例外的に1件記録されているが、その次の出現は1998年であり、1999年にはまた0件となったが、2000年から増減を繰り返しつつ2008年まで漸増している。その後も多少の増減はあるものの、コンスタントに記事が書かれている。

以上の結果から見て、医療者側の過失を疑う「ミス」「過誤」はもちろん、中立的な「事故」記事も2010年以降は少なくなっている。ただし、2013年から4年にかけては若干増えているようにみえるが、おそらく誤差の範囲であろう。本年度は延長期間であり、データの補充収集を行って、論文を2本執筆した。いずれも、新聞記事データベースで「医療事故」「医療ミス」「医療過誤」の出現頻度を検索し、記事内容の分析を加味しつつ、新聞が示す医療事故への関心の変遷を明らかにすることをめざした。次の2本である。医療事故に関する新聞記事データベースの分析『奈良女子大学文学部研究教育年報』Vol.23 2016「医療事故」カテゴリーの言説分析:新聞記事DBを利用して『奈良女子大学社会学論集』Vol.23 2015『社会学論集』掲載の論文では、「交通事故」と「医療事故」の記事件数や内容を比較しながら、同じ「事故」カテゴリーが適用されていても、カテゴリー執行の様態が全く異なることを指摘した。すなわち、前者は逸脱の加害者・被害者とは直接関わらない第三者たる警察がカテゴリーを執行するのに対し、医療事故ではしばしば一方の側である医療者(仮に直接の当事者でなくても)が認定する。この不均等が、新聞記事で「ミス」あるいは「過誤」カテゴリーの使用が継続されている理由の一つだと考えられる。他方、『文学部研究教育年報』掲載論文では、医療者側からの強い反発にもかかわらず、医療者の責任を示唆する「医療ミス」および「医療過誤」カテゴリーが一定程度使われ続けていることを指摘し、それは疾病を統制する医療者の逸脱、つまり統制側の逸脱に対して、新聞および背後の社会の関心が強いことから説明できると示唆した。医療者による先行研究では、新聞が医療者の責任を想起させる「ミス」や「過誤」カテゴリーの使用に慎重になったと評価されている。しかし、実は「手術ミス」や「診断ミス」、「医療過誤」と結びつく「起訴」などの用語で検索すると、多くの記事が索出される。すなわち、診断治療で生ずる有害事象、つまり統制側の逸脱に対する関心は必ずしも減退していないと見るべきである。マスメディアの報道は、社会問題に関する報道機関や国民の関心を示す。1990年代末から2000年始めに幾つかの医療事故が発生し、医療ミスや過誤の記事件数も多かった。しかしその後、記事件数は一見大きく減少した。また、一時上昇した医療訴訟件数や医療裁判の患者側勝訴率も低下した。この要因として、医療者の逸脱に対するマスメディアの責任追及の姿勢が変わったとの指摘がある。本研究では、新聞記事データベースを用いて、マスメディアが医療における有害事象の発生について医療者の責任を追及する「医療ミス」や「医療過誤」カテゴリーの使用を放棄しておらず、姿勢を大きく変えていないことを明らかにした。学外の大学間共同事業の責任者となり、1週間程度の遠隔地への出張が毎月1度の頻度であったほか、2泊3日程度の業務も数回あり、予定していたほどこの研究課題に時間を割くことができなかった。そのことは、とりわけ記事の内容分析にあまり手が付かず、また新聞記事以外の社会状況把握の手段を開発できなかったという影響をもたらした。このため、当初の計画よりも成果発表が遅れている。今年度はほぼ記事データベースの作成で終わり、踏み込んだ分析と成果発表は次年度に持ち越すことになった。
人工生物の協調行動の獲得に関する研究

本年度の研究においては,人工生物の行動表現に関する研究を中心的に,人工生物の簡易な三次元モデル作成に関する研究も行った.人工生物の行動表現に関する研究では,仮想金魚の動き,特に群行動の創発に関する研究や水槽中の金魚を複数のカメラで撮影しその動きを抽出し仮想金魚の動きに適用する研究を行った.群行動の創発に関しては,基本的な個体の運動の定義と群の定義をすることにより,魚の群行動を創発することが可能となった.具体的には,補食者と被補食者の定義と自分のまわりの魚の行動にによって自分の行動が影響されるという特性を定義することで,群の集団的な動きを表現することができた.また,画像処理を用いた動きの抽出においては,5(frame/sec)で撮影した映像から、重心位置を抽出し,重心位置の補間および金魚の方向の推定を行い30(frame/sec)での仮想金魚の動きを表現することができた.人工生物の簡易な三次元モデル作成に関する研究においては,図鑑から入力した魚の画像を用いて,半自動的に魚の三次元モデルを作成する手法について検討を行った.まず始めに,入力された画像から魚部分を抽出し,魚本体とヒレ部分への分割を行った.これは,魚の多くは,身体の部分が楕円体,また,ヒレの部分は平板に近い形状をしていることから,各部位の分割を行った.次に,入力した一枚の画像からは,魚の奥行きデータを推定することが困難であることから,用意した数種類の断面を選択することで,魚の三次元形状を作成した.最終的には,入力画像をテクスチャとして利用し,リアルな魚の三次元モデルを作成した.また,球や円柱などのプリミティブで表現された仮想生物の三次元モデルを自動的に生成する手法についても提案した.提案手法は,芸術的な観点から美しいとされるプロポーションの三次元モデルを作成するものであり,遺伝的アルゴリズムを用いて,均整のとれた体型になる評価関数を定義することで,多様な均整のとれた三次元モデルを作成することができた.本年度の研究においては,人工生物の行動表現に関する研究を中心的に,人工生物の簡易な三次元モデル作成に関する研究も行った.人工生物の行動表現に関する研究では,仮想金魚の動き,特に群行動の創発に関する研究や水槽中の金魚を複数のカメラで撮影しその動きを抽出し仮想金魚の動きに適用する研究を行った.群行動の創発に関しては,基本的な個体の運動の定義と群の定義をすることにより,魚の群行動を創発することが可能となった.具体的には,補食者と被補食者の定義と自分のまわりの魚の行動にによって自分の行動が影響されるという特性を定義することで,群の集団的な動きを表現することができた.また,画像処理を用いた動きの抽出においては,5(frame/sec)で撮影した映像から、重心位置を抽出し,重心位置の補間および金魚の方向の推定を行い30(frame/sec)での仮想金魚の動きを表現することができた.人工生物の簡易な三次元モデル作成に関する研究においては,図鑑から入力した魚の画像を用いて,半自動的に魚の三次元モデルを作成する手法について検討を行った.まず始めに,入力された画像から魚部分を抽出し,魚本体とヒレ部分への分割を行った.これは,魚の多くは,身体の部分が楕円体,また,ヒレの部分は平板に近い形状をしていることから,各部位の分割を行った.次に,入力した一枚の画像からは,魚の奥行きデータを推定することが困難であることから,用意した数種類の断面を選択することで,魚の三次元形状を作成した.最終的には,入力画像をテクスチャとして利用し,リアルな魚の三次元モデルを作成した.また,球や円柱などのプリミティブで表現された仮想生物の三次元モデルを自動的に生成する手法についても提案した.提案手法は,芸術的な観点から美しいとされるプロポーションの三次元モデルを作成するものであり,遺伝的アルゴリズムを用いて,均整のとれた体型になる評価関数を定義することで,多様な均整のとれた三次元モデルを作成することができた.
クローン病腸管粘膜におけるLPCAT3の機能解析

クローン病の内視鏡的正常回腸粘膜と正常回腸粘膜のホスファチジルコリンの分布を、IMSを用いて比較した。【方法】クローン病患者切除腸管の内視鏡的正常回腸粘膜と、癌患者非癌部回腸粘膜をIMSで比較した。【結果】IMSでは、クローン病粘膜でArachidonic PCが多いことがわかった。さらにArachidonic PC合成に関わる酵素LPCAT3が、クローン病腸管粘膜に多く発現している事がわかった。クローン病回腸内分泌細胞はLPCAT3を多く発現しているため、刺激に対して多量の5-HTを分泌し、腹痛や下痢を起こす一因となっていると思われる。クローン病腸管粘膜での脂質分子の変化の解析およびクローン病におけるPC(16:0/20:4)の腸管内分泌細胞内での機能の解明を中心に研究を進めた。研究者は、クローン病腸管ではLPCAT3を高発現する腸管内分泌細胞が多いことを明らかにしている。そこで腸管内分泌細胞株としては5-HT産生細胞株RIN-14Bを利用し、LPCAT3遺伝子を導入して過剰発現系を作成した。その結果LPCAT3過剰発現株では、Ionomysin分泌刺激に対して分泌される5-HTが有意に多かった。透過電顕の結果などからLPCAT3は腸管内分泌細胞内の顆粒形成に関与している可能性があり、今後細胞内でのLPCAT3の働きについてさらに研究を進める。当該研究の通年の課題である、LPCAT3の腸管内分泌細胞内での働きについて新たな知見が得られている。潰瘍病変は粘膜の脱落、粘膜下層の強い繊維化を伴っており、コントロールとして用いる腸管と形態的に大きく異なっているため、比較が難しいという問題点があった。そこでクローン病の肉眼的正常部を用いて癌患者非癌部回腸と比較することによって形態的な比較が可能となった。クローン病患者腸管Cryptにはフォスファチジルコリン(PC(36:4))が多いことから多価不飽和脂肪酸合成に関わるLPCAT3に注目し、LPCAT3が腸管内分泌細胞に多く発現していることを発見した。5-HTを分泌する腸管内分泌細胞株RIN-14BにLPCAT3を過剰発現させ、分泌刺激に対する分泌能を測定したところ、過剰発現細胞は有意に多くの5-HTを分泌した。免疫透過電顕法で観察したところ腸管内分泌細胞の分泌顆粒上にLPCAT3が集積しており、LPCAT3は腸管内分泌細胞では顆粒の形成に関わる可能性があると考えられた。今後は臨床検体で見られた脂質分子PC(16:0/20:4)の変化が、内分泌細胞内でどのような働きをしているかさらに研究を進める。消化器外科
宋代司法機構の総合的研究

八世紀半ば以後の二百年、中国は大きな変革期を迎える。それが終り、960年創始されて三百に及ぶ宋王朝は、唐代までとは、政治・社会・経済などあらゆる面で違いができた。世襲的・封鎖的・静的な世界は、競合的・解放的・動的な社会に変貌した。法制の面では、それは律令から勅令への移行と説明されるが、それに伴い、王朝権力の司法官制機構にも著しい変化が現れる。本研究はこうした新しい宋朝の司法行政の全体像を、実証的・総合的に究明している。まず全体を地方と中央に区分する。前者では、権力と民衆の接点である「県」に始まり、「州・府」そして宋代特有の監督区分「路」に至る、司法官制の詳細を、従来にない精密さで明らかにした。千三百の県では、刑事事件の逮捕、捕盗から訊八世紀問、裁判、或は民事告訴の実体などが取り上げられる。県の上位の、三百を数える行政区画州・府では、司法官員の数も増加し、訊問と法規検討が分離され、死刑もここで執行できる。その上にある1525の大区画「路」では、監司と総称される、皇帝と直接繋がる監察官が置かれ、特にその中の提点刑獄司が、あらゆる地方の司法行政に目を光らせる。一方中央では、時期による相違はあるが、刑部が司法行政の主導的位置にあり、大理寺あるいは審刑院が、高等裁判所の役割を果たした。官僚制度力弐広汎に発達した宋代には、行政・財政の複雑化とともに、各種官員の違法行為が激増する。このため御史臺が主管する特別法廷や、皇帝自らが監督する「詔獄」などの特別裁判が臨機に開かれる。また百万都市である国都開封と臨安の司法官制は、他の地方と違った性格も与えられていた。そうした全貌の究明が、本研究でなされている。研究計画・方法のIに述べたように、平成14年度の主要な目的は、CD-ROMなどに収録された、宋代を中心とする文集類や随筆・雑記などから、研究題目と関連する史料をできる限り多数蒐集し、それらを直ちに分類、整理することにあった。設備備品として購入した最新のコンピューターを最大限に活用して、概算でほぼ200種に及ぶ宋代の文集と、50種の随筆・雑記から、刑部、大理寺、審刑院を始めとした、司法関係の官庁に関する記事を重点的に集めてみたが、その点数は約2500に達した。この2500点の文献資料の必要部分を、すべてプリント・アウトし、それを長時間をかけて精読した。そこから導き出された問題を、これまでに準備してありた、宋史、讀資治通鑑長編、宋会要輯稿、文献通考など、歴史・制度関係の基本文献と一つ一つ照合し、新しい知見、重要な発見を含む材料を約500点に絞り込み、さらに詳しく検討を加えつつある。この結果、研究課題名に掲げた、司法機構についての同時代的史料は、ほぼ遺漏なく蒐集できたと信じる。以上の作業と同時並行的に、新しく集めた2500の多数の文集の法制関係資料に含まれ、本研究と深く繋がる諸問題についての事柄、たとえば、当時司法関係の官員になったのはどのような人物か、その任用試験、官員生活での履歴や昇進、その職務の性格などの史料をもきめ細かく集め、それらを資料カードに逐一採録した。そうしたカードの数は、現在までで約15000枚に達する。

また、数回、東京に研究資料収集に出かけ、東洋文庫、内閣文庫を中心に、宋代文集の欠を10数種類補足することができた。以上によって、平成14年度の本研究の所期の計画は、ほぼ順調に遂行できたと言える。平成14年度の実績報告書で述べたように、本研究に必要な、宋代を中心とした文献資料は、現在入手し得るものの90%を揃えることができたと言ってよかろう。それは、この研究の開始前に準備してあった、『宋史』『續資治通鑑長編』『宋会要輯稿』『文献通考』その他、歴史・制度関係の文献以外の、200種以上の宋代300年の「文集」、100種に及ぶ、雑記や随筆などの史料を通覧し、研究に必要あるいは関係する材料を逐一蒐集することから始めた。その結果、二年間で、約3500項目の史料を集め、それらすべての原文をファイル化して整備し、同時に重要な語彙は、あらゆる面から検索できるように、コンピューター処理をも行った。この結果、検索のための語彙数は、宋代法制・制度関係のものだけで、約3万に達した。こうして、目的とした、宋代の司法機構の総合的再現に必要な文献材料は整い、あとはそれらを駆使して報告書を作成するだけとなっている。平成15年度の研究計画で触れたように、この年度には、主たる労力を、まず、蒐集した新しい材料の分類・整理に費やした。その結果はB-4版の約300枚が1冊となるファイル14冊に区分・整理できた。次にそれらを、既存の蒐集史料と逐一照合し、研究の裏づけとなる文献資料の内容の充実と精密化を心がけた。その作業も大体終了し、現在、次のようにして、報告書作成に取り掛かっている。本研究の中心は、中国の歴史の中で、大きなターニング・ポイントである宋代において、法律、法制、そしてその内容や担い手にどのような変化が生じ、それがどのような意味を持つかを明らかにする点にある。報告書の第一点は、宋代司法機構を構成する、中央の刑部、大理寺、審刑院を始めとした諸機関の詳細な内容分析と、その相互関係、そして宋代300年の間の変化とその意味の叙述に費やされる。いっぽう、地方においても、県、州、府や路のレベルで、司法の機構は前代とは格段に違って整備される。そうした問題を、従来触れられなかったものを含めて分析、叙述する。次に、宋代において、「法」を取り扱った人物、当時の言葉で言えば、「法官」「刑官」「獄官」が具体的にどのようなものだったかを、詳しく分析してみたい。そのあとは、宋代の「法」の性格全体につき、多くの角度から解明を行い、それが他の歴史世界の「法」と具体的にどう異なるか追求する。その中には、唐代の律令の変貌、宋代の法意識の変化といった問題も当然含まれる。研究の最終年度に当たる本年は、まず、三年間で蒐集した資料類を整理し、それらを有効に研究報告に結集することを眼目とする。三年の期間内に、宋代三百年に亘る文集約百種以上を通覧、関係資料を抽出し、A4約300枚が一冊のファイル15冊に分類・整理した。これらは、従来研究代表者が蓄積してきた膨大な資料と相俟ち、現段階ではこの研究分野では、世界的にも追随を許さないものと自負できる。計画では、本研究は、宋代三百年の司法制度の全体像解明を企図し、最終的には、近い将来、大部な著書を世に問う予定である。時間的に制限のある今回の報告書は、研究課題名に沿って「宋代司法機構の総合的研究」とし、その主要な部分だけを印刷提出するにとどめる。その内容は、地方と中央の司法行政とその機構が中心にならう。まず前近代中国の王朝と大衆の接点である「県」において、刑事犯逮捕・訊問、民事告訴の実態を詳細に叙述する。当時は、現代のような形の裁判は存在せず、また警察組織も未成熟である。そうした中で、犯人逮捕、「獄」と呼ぶ被疑者訊問、自白と拷問などの実態を明らかにする。県の上位の「府州」には、司法官員も増置され、死刑もここで実施できる。
竹炭等の自然物を利用した河川等の水質環境の改善

平成17年度(初年度)は基礎的研究を、平成18年度(最終年度)は初年度の基礎的研究成果を考慮に入れて応用的研究推進し、以下のように研究を行った。(1)竹炭等のろ過および吸着特性数種類の粒径に調製した竹炭等の自然物を用い、人工排水で有害物質に対するろ過特性および吸着特性を検討し、最適な除去材の調製法を見出す試みを行った。有害物質としては、亜鉛、鉄、銅等の重金属、BODで表される有機物、あるいは硝酸、アンモニア、塩素等の各イオンを検討した。(幡手、吉田)(2)竹炭等への生物膜の付着(2)で調製した竹炭等を用い、活性汚泥槽等の汚泥を種汚泥として含む、人口排水で馴養し、微生物膜を竹炭等に付着させた。この竹炭等に池・湖沼の水などを接触させ、有害成分に対する吸着特性を検討し、各成分に対して吸着能力を有することを確認した。(大竹、前田、吉田)(3)小規模カラムでの連続浄化操作生物膜付着竹炭を、小規模カラムに充填して人工排水などを流し、連続操作で有害成分の除去速度等を調べ、処理特性を検討した。一方、南九州に広く分布する自然物である姶良火山由来の軽石を用いて、竹炭と同様に水質浄化を目的とした基礎的実験を行った。軽石は竹炭と同様に多孔質であり比表面積が大きい。まず、軽石の比表面積等の物理特性を調べ、軽石への微生物の付着操作を行った。次に、竹炭と同様に、小規模のカラムに充填して連続操作で有害成分の除去速度等を検討した。軽石は竹炭と同じような吸着、浄化特性を有し、担休として利用可能なことが分かった。(大竹、岡林、幡手、吉田)(4)総括以上の一連の研究成果を、各課題ごとにまとめるとともに、総合的にまとめ公表した。(全員)平成17年度(初年度)は基礎的研究を、平成18年度(最終年度)は初年度の基礎的研究成果を考慮に入れて応用的研究推進し、以下のように研究を行った。(全員)本年度(初年度)は、基礎的研究を推進し、以下のような研究を行った。(1)池・湖沼および水道水の環境および特性の調査鹿児島県内の池・湖沼を対象に、環境および挙動特性を調べ、また、水道水の調査および分析を行った。各地点のDO、BOD、SSあるいは電気伝導率等を測定し、汚染の状況について検討した。挙動特性については、水量、流量や排水の流入状況等を調べ、池・湖沼の持つ自浄能力等を検討した。水道水については、重金属などの各元素について調査した。(大竹、前田、岡林、木原)(2)竹炭等のろ過および吸着特性数種類の粒径に調製した竹炭等の自然物を用い、モデル排水で有害物質に対するろ過特性および吸着特性を検討し、最適な除去材の調製法を見出す試みを行った。有害物質としては、亜鉛、鉄、銅等の重金属、BODで表される有機物、あるいは硝酸、アンモニア、塩素等の各イオンを検討した(重金属、硝酸、アンモニア、塩素等の各イオンについては、現有設備のイオンクロマトグラフィーでも測定し、イオンメーターとの比較検討を行った。)。(幡手、吉田)(3)池・湖沼などを対象とした竹炭等への生物膜の付着(2)で調製した竹炭等を用い、活性汚泥槽等の汚泥を種汚泥として含む、人口廃水または池・湖沼の水で馴養し、微生物膜を竹炭等に付着させた。(大竹、吉田)

〔研究協力者〕鹿児島工業高等専門学校・土木工学科・技術専門職員木原正人浄化装置の作成の検討を依頼した。前年度(平成17年度)の基礎的研究結果を考慮にいれて、今年度(平成18年度)は、次の項目について応用的研究を推進した。(1)小規模カラムでの連続浄化操作および池・湖沼、水道水などへの応用前年度に検討した生物膜付着竹炭および生竹炭を、小規模のカラムに充填して池・湖沼水あるいは水道水などを流し、連続操作で有害成分の除去速度等を調べ、処理特性を検討した。また、このデータを基に、池・湖沼水道水等への利用を試みた。(大竹、岡林、幡手、吉田)(2)、軽石による管型流通式操作における操作因子の影響の検討一方、南九州に広く分布する自然物である軽石の特性を利用して、竹炭と同じように河川水の浄化を目的とした基礎的実験を行い、今回は化学的反応の面から排水処理初期の変化について検討を行った。軽石は第四紀地質時代における噴出源を姶良火山由来とし、竹炭と同様に多孔質であり比表面積の大きな素材である。まず、軽石の比表面積等の物理特性を調べ、軽石への微生物の付着操作を行った。次に、竹炭と同様に、小規模のカラムに充填して人工排水を流し、連続操作で有害成分の除去速度等を調べ、処理特性を検討した。その結果、軽石は竹炭と同じような吸着、浄化特性を有し、担体として利用可能なことが分かった。(大竹、岡林)(3)総括以上の一連の研究成果を、各分担課題ごとにまとめるとともに総合的にまとめる作業を進め、報告書として製本し公表した。(全員)
放射線照射後グリオーマ幹細胞の細胞間クロストークによる治療抵抗性の解析

本研究は腫瘍細胞に備わる放射線に抵抗する因子の解明を目的とし、マウスグリオーマ幹細胞モデル細胞(iGSC)に対する放射線照射により誘導される変化として特に細胞外に放出されて腫瘍細胞の自己複製能の上昇や放射線抵抗性に寄与する因子を探索している。まずiGSCに対する単回放射線照射によるセネッセンスの誘導をSA-bGAL染色により定性的に評価した。5Gyをこえる放射線照射でセネッセンスは高率に誘導され、特に10Gyの単回照射後72時間ではほぼ全細胞がセネッセンスに陥った。セネッセンスに陥ったiGSCと通常のiGSCの共培養により通常のiGSCに放射線抵抗性が生じ、セネッセンスに陥った細胞の培養上清をiGSCの培養液中に添加することでも同様に放射線抵抗性が惹起されることから、セネッセンスに陥ることで何らかの液性因子分泌の変化が惹起されるのではないかと考えた。主に液性因子のセネッセンスに伴う遺伝子発現状態の変化を探索する目的で、マイクロアレイによる発現解析を実施した。その結果セネッセンスが誘導されたiGSCにおいてIGFBP3の顕著な発現減少が生じていた。次にマイクロアレイのRNA発現変化を検証する目的でELISA法により液性因子分泌の変化を確認した。結果、IGF1/2の分泌レベルの変化は認められなかったが、IGFBP3の分泌低下が生じていた。これは先のマイクロアレイの発現解析と矛盾しない結果であった。さらにセネッセンスに陥った細胞の培養上清で確認された放射線抵抗性がリコンビナントIGFBP3を添加することでキャンセルされるかどうかをコロニー形成法で確認したところ、確かにセネッセンスに陥った細胞の培養上清IGFBP3添加することで通常培養と同等の放射線感受性を示すことが確認された。研究代表者の体調不良による実験の遅延が主たる理由である。In vitroでの作業仮説の証明は概ね得られたと考える。今年度はin vivoでの検証実験がメインとなるが、同時進行でIGFシグナルの下流において主に作用する生存シグナルが如何にして放射線照射後の生存に寄与しているか、主だったシグナル経路を押さえるために免疫ブロット法により確認する予定である。本研究は腫瘍細胞に備わる放射線に抵抗する因子の解明を目的とし、グリオーマ幹細胞に対する放射線照射により誘導される変化として特に細胞外に放出されて腫瘍細胞の自己複製能の上昇や放射線抵抗性に寄与する因子を探索している。セネッセンスに陥ったiGSCと通常のiGSCの共培養により通常のiGSCに放射線抵抗性が生じた。また、セネッセンスに陥った細胞の培養上清をiGSCの培養液中に添加することでも放射線抵抗性が惹起された。次いで、セネッセンスに伴う遺伝子発現状態の変化をマイクロアレイによる発現解析により探索した。その結果セネッセンスが誘導されたiGSCにおいてIGFBP3の著明な発現減少が生じていた。これらの結果からセネッセンスに陥った細胞の分泌する液性因子を介した生存シグナルの付与が想起され、先行研究の結果も併せて照射に伴うIGFの分泌増加とIGFBP3の分泌低下がセネッセンスに陥らずに生存した腫瘍細胞に対して生存シグナルを付与しているメカニズムが疑われた。またそのような照射後の液性因子環境への曝露による生存シグナルの活性化を確認する目的で免疫ブロット法を実施したところ、照射後の液性因子環境への曝露によりiGSCのリン酸化AKTの増加がみられた。このことよりAKTを介した生存シグナルが亢進していることが示唆された。マイクロアレイのサンプル調整に用いるサンプリングキットのトラブルのため、若干の実験の進行遅延が生じたがその他は順調に進行している。