hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中脳へ投射する三叉神経脊髄路核ニューロンの性質と分布

対側または同側の中脳,特に,下丘腹側に位置し,楔状核,中心灰白質外側部を含む領域(中脳parawbrachial area.PBA)へ軸索を送っている三叉神経脊髄路核ニュートロンの1.生理学適性質について,また2.HRP法を用いてそれらの分布について調べた.1.生理学適性質:尾側亜核からは86個の投射ニュートロンを記録した.大部分がI層またはV層に分布するNSまたはWDRニュートロンであった.それらは対側または同側に投射していたが, I層からは対側優位であった.一方,中間亜核から主感覚核にかけて55個の投射ニュートロンを記録した.それらの約半数は核内に分布するLTMニュートロンであり,残りは隣接する網様体または核の辺縁部に分布する侵害受容性ニュートロンであった.また,対側投射優位であった.以上の結果は,尾側亜核と吻側の脊髄路核では投射ニュートロン分布様式や種類の割合が異なるが侵害受容性ニュートロンが多く,このことはこの系が顔面・口腔領域における侵害受容に大きな役割を果していることを示唆する. 2.分布:逆行性HRP法を用いて, PBAに投射する三叉神経感覚核ニュートロンを標識し,核亜核におけるそれらの分布を調べ比較検討した.尾側亜核ではI層及びIV, V層に多くの標識細胞が出現した.それらは両側にみられたが対側の方が多く,また閂から15mm尾側部に多かった.閂より吻側では,中間亜核に多くの標識細胞が見出され,吻側亜核では減少し,主感覚核では小数であった.それらは核の内部に分布していて両側性に出現したが,対側優位であった.なお閂付近では,三叉神経傍核にも標識細胞が見出された.このような標識細胞の分布は先に電気生理学適に得られた投射ニュートロンの分布と基本的に一致し,各亜核において特徴があることがわかった.対側または同側の中脳,特に,下丘腹側に位置し,楔状核,中心灰白質外側部を含む領域(中脳parawbrachial area.PBA)へ軸索を送っている三叉神経脊髄路核ニュートロンの1.生理学適性質について,また2.HRP法を用いてそれらの分布について調べた.1.生理学適性質:尾側亜核からは86個の投射ニュートロンを記録した.大部分がI層またはV層に分布するNSまたはWDRニュートロンであった.それらは対側または同側に投射していたが, I層からは対側優位であった.一方,中間亜核から主感覚核にかけて55個の投射ニュートロンを記録した.それらの約半数は核内に分布するLTMニュートロンであり,残りは隣接する網様体または核の辺縁部に分布する侵害受容性ニュートロンであった.また,対側投射優位であった.以上の結果は,尾側亜核と吻側の脊髄路核では投射ニュートロン分布様式や種類の割合が異なるが侵害受容性ニュートロンが多く,このことはこの系が顔面・口腔領域における侵害受容に大きな役割を果していることを示唆する. 2.分布:逆行性HRP法を用いて, PBAに投射する三叉神経感覚核ニュートロンを標識し,核亜核におけるそれらの分布を調べ比較検討した.尾側亜核ではI層及びIV, V層に多くの標識細胞が出現した.それらは両側にみられたが対側の方が多く,また閂から15mm尾側部に多かった.閂より吻側では,中間亜核に多くの標識細胞が見出され,吻側亜核では減少し,主感覚核では小数であった.それらは核の内部に分布していて両側性に出現したが,対側優位であった.なお閂付近では,三叉神経傍核にも標識細胞が見出された.このような標識細胞の分布は先に電気生理学適に得られた投射ニュートロンの分布と基本的に一致し,各亜核において特徴があることがわかった.
創造的インテリジェントＤＤＳによる脳虚血再灌流障害の診断と治療の新展開

脳血管疾患は、我が国の死因別死亡率第4位、要介護第1位の重篤な疾患であり、その6割が脳梗塞である。本研究は、脳梗塞の新たな治療薬として脳梗塞部位に薬を運ぶ薬物送達システムを利用した製剤を創り、その有効性を示すものである。普段は血液中から脳組織への物質透過は厳密に制御されているが、脳梗塞時にはこの関門が破綻する。我々は100 nm(1万分の1 mm)の脂質でできたカプセル(リポソーム)が、虚血部位に入ることを見出した。このリポソームの表面に脳細胞を保護するタンパク質を付けたり、リポソーム内に脳保護薬を入れると、脳梗塞で死ぬ脳細胞の数が減り、後遺症の指標である運動機能の低下が一部抑えられた。虚血性疾患において虚血時や再灌流後には血管透過性が亢進することから、DDSナノ製剤が有効に働く可能性がある。これまでに栓子法による一過性中大脳動脈閉塞(t-MCAO)モデルラットを用い、100nm径のリボソームがラット脳虚血再灌流部位に、再灌流直後から集積することを見出した。すなわち、リポソームにより薬剤を早期に虚血部位、再灌流部位に送達することにより、虚血再灌流障害の治療が可能と考えられる。そこでリボソームに、脳神経細胞受容体に結合し細胞保護効果を示すアシアロエリスロポエチン(A-EPO)を修飾し、受容体結合を利用した標的能と治療効果を併せ持つ画期的脳血管障害DDS治療薬を開発することを目的に検討を進めた。一過性中大脳動脈閉塞(t-MCAO)モデルラットを用い、蛍光標識した種々の組成のリボソームの再灌流後における血管外集積を検討した。同時にTTC法により脳細胞死を測定し、血管透過性亢進が脳虚血再灌流の初期に起こることを確認した。A-EPOは細胞保護効果が知られているが、血中消失が極めて速い。そこでA-EPOによりリボソーム膜を修飾し、DDS製剤化を行った。リポソーム化A-EPOの細胞保護効果についてはNGFで神経細胞に分化させたPC12細胞を用い、A-EPO修飾リボソームの有用性を検証した。t-MCAOモデルラットを用いて、A-EPOリボソーム製剤の投与による脳浮腫の抑制、脳細胞死の抑制、疾患部位の脳血流の経時的変化について検討した。A-EPOリボソーム製剤は尾静脈内投与で十分に脳に分布し、BBBの破綻による脳虚血再灌流部位への集積が確認できた。脳虚血再灌流障害では、脳機能障害を基としたラットの行動異常、すなわち神経病理学的障害が現れることが知られている。そこでA-EPOおよびA-EPOリボソーム製剤を用いて、t-MCAOモデルラットにおける行動薬理学的検討を行った。神経病理学的障害をA-EPOリボソーム製剤がある程度抑制できることを明らかとした。脳血管疾患は、我が国の要介護第1位、死因別死亡率第4位の重篤な疾患である。その6割を占める脳梗塞では脳虚血や再灌流時に血管透過性が亢進することから、ナノ粒子製剤が有効に働く可能性が考えられる。本研究は、DDSを利用した新たな脳梗塞の診断・治療法を確立することを目的とした。脳虚血再灌流モデルとして一過性中大脳動脈閉塞モデル(t-MCAO)を用い、これまでに100 nm径のリポソームが、脳虚血再灌流の早期から虚血部位およびペナンブラに集積することを明らかとした(Biochem Biophys Res Commun, 2013)。さらに虚血疾患への有効性が考えられるアシアロエリスロポエチン(A-EPO)により表面修飾したリポソームを用いてDDS製剤の有効性を検討し、本製剤が虚血部位での脳細胞アポトーシスを抑制し、脳細胞死を抑制することを明らかとし(J Control Release, 2012)、後遺症を評価するための運動機能障害に対しても有意な改善効果を確認した(Int J Pharm, 2012)。また実際の臨床応用を考慮し、低分子医薬品FK506のリポソーム化を試み、FK506リポソームにおいても、虚血再灌流障害の抑制、運動機能障害の抑制効果があることを明らかとした(FASEB J, 2013)。本年度は、特に脳梗塞診断へのDDSの応用について検討した。これまでex vivoではリポソームの虚血部位への集積を確認したが、ここではリポソームをポジトロン標識し、脳虚血再灌流モデルラットを用いたPETイメージングを試みた。

脳虚血側半球では、虚血による血流減少が認められ、診断に用いるのは難しいと判断されたが、1時間のPET測定で対象側半球と同等のレベルまでイメージング強度の回復が見られたことから、リポソームの蓄積が示唆された(Artif Organs, in press)。脳血管疾患は、我が国で要介護第1位の重篤な疾患である。脳梗塞では脳虚や再灌流時に血管透過性が亢進することから、ナノ粒子製剤が有効に働く可能性が考えられる。本研究は、虚血性疾患の新たな診断薬・治療薬としてDDS製剤の有効性を示し、新たな診断・治療法を確立することを目的とした。脳虚血再灌流モデルには、栓子法による一過性中大脳動脈閉塞モデル(t-MCAO)を用いた。再灌流までの時間等の条件検討は、TTC染色を用いた脳細胞死のモニタリングと、FITC-dextranを用いたBBB破綻に伴う高分子漏出の蛍光イメージング(インビボ蛍光イメージングシステムIVISを使用)測定により行った。これらの基礎検討を基に、蛍光標識リポソームを用いた虚血再灌流後のリポソームの蓄積プロファイルを検討し、リポソームが早期から虚血部位およびペナンブラに集積することを明らかとした(Biochem Biophys Res Commun, 2013)。さらに共焦点レーザー顕微鏡を用いた虚血再灌流部位でのリポソームの脳組織内分布を明らかとした。次に脳細胞保護作用が知られ虚血疾患への有効性が考えられるアシアロエリスロポエチン(A-EPO)についてDDS製剤の有効性を検討した。まずリポソームにA-EPOを修飾することにより、A-EPOの血中滞留性が向上し、脳血管障害部位を標的としたアクティブターゲティングDDSが可能となることを明らかとした。さらに虚血部位での脳細胞アポトーシスを抑制し、脳細胞死を抑制することを明らかとした(J Control Release, 2012)。また脳虚血の後遺症として見られる運動能についても有意な回復効果があることを明らかとした(Int J Pharm, 2012)。さらにリポソーム化した低分子薬剤を用いた場合にも同様な効果があることを明らかとした(FASEB J, 2013)。脳血管疾患は、我が国の死因別死亡率第4位、要介護第1位の重篤な疾患であり、その6割が脳梗塞である。脳虚血再灌流モデルには、栓子法による一過性中大脳動脈閉塞モデル(t-MCAO)ラットを用いた。蛍光標識リポソームを用いた検討から、リポソームが早期から虚血部位およびペナンブラに集積することを明らかとした(BBRC, 2013)。次に脳細胞保護作用が知られるアシアロエリスロポエチン(A-EPO)を用いたDDS製剤の有効性を検討した結果、A-EPOリポソームが虚血部位での脳細胞死を抑制することを明らかとした(JCR, 2012)。また脳虚血の後遺症として見られる運動能の有意な回復効果が認められた(IJP, 2012)。さらにリポソーム化低分子薬剤(FK506)においても虚血再灌流障害を抑制することが明らかとなった(FASEB J, 2013)。本年度は脳梗塞のPETイメージングを試みた。ポジトロン放出核種で標識したリポソームを投与したt-MCAOラットにおいて、虚血側脳半球の放射活性上昇率が対象側脳半球に比べて、顕著に高いことを見出した(Artif. Organs, 2014)。また臨床応用可能な薬剤選択としてFasudilを用いた脳梗塞治療を検討した。Fasudilはくも膜下出血後の脳血管攣縮抑制薬として既に保険適用されており、脳梗塞に対する有効性が多数報告されている。安全性に関しても多くの情報が蓄積されている。
磁化率強調像とMRSによる出血・壊死イメージング：子宮肉腫の早期診断法の開発

子宮体部腫瘍の症例に対し3 TMRI装置を用いてMRI及びMRS検査を施行した。MRI検査では従来の形態画像および拡散強調像による機能画像の評価に加えて磁化率強調像による出血イメージングの検討を行った。子宮肉腫の症例では従来の形態画像と比較して磁化率強調像が高感度に腫瘍内出血を検出可能であった。MRS検査ではlipidとcholineのピークの相補的評価による壊死イメージングの検討を行った。肉腫では壊死による細胞成分の減少によりcholineの低下を認め、lipidの高いピークが診断に有用と考えられた。出血イメージング及び壊死イメージングは子宮肉腫の早期診断において有用な可能性が示唆された。子宮体部腫瘤を有する臨床症例について、予備的な検討による十分な条件設定の後に、3テスラMRI装置を用いてMRIおよびMRS検査を施行した。MRI検査では従来の形態画像および拡散強調像による機能画像の評価に加えて、磁化率強調像による出血イメージングの検討を行った。本年度の計画として、臨床症例の撮像に向けた予備的検討によるパラメータの適正化(磁化率強調シーケンスおよび位相画像の条件調整、MRSのスペクトル収集と定量解析)については予定通りに終了し、順調に臨床症例での検討の開始とデータの収集が進んでいる現状である。手術症例では、出血イメージングとして磁化率強調シーケンスおよび位相画像において検出された腫瘍内出血の有無について検証し、壊死イメージングとしてlipidとcholineのピークと定量解析値について組織学的悪性度および壊死の存在について対比検討を行った。上述したように、比較的症例数が集まった癌肉腫については論文報告(Acta Radiol. 2016)を行ったが、平滑筋肉腫、内膜間質肉腫等のまれな肉腫については、引き続き症例の蓄積が必要と考えられる。前年度から継続して、引き続き子宮体部腫瘤を有する臨床症例について3テスラMRI装置を用いてMRI(拡散強調像による機能画像および磁化率強調像による出血イメージングを含む)およびMRS検査を施行した。前年度に得られた知見と矛盾なく、子宮肉腫の症例では従来の形態画像と比較して磁化率強調像が高感度に腫瘍内出血を検出可能であり、筋層病変では良性の筋腫との鑑別に、内膜病変では内膜癌との鑑別に有用性が示唆された。MRS検査ではlipidとcholineのピークの相補的評価による壊死イメージングが子宮肉腫の診断に有用と考えられた。本年度の進捗状況として、引き続き順調に臨床症例での検討とデータの収集が進んでいる現状である。子宮肉腫症例における出血イメージングとして磁化率強調シーケンスおよび位相画像において検出された腫瘍内出血の有無について検証し、従来のシーケンスと比較して有意に描出能の向上を認めており、論文発表を予定している。また、壊死イメージングとしてlipidとcholineのピークと定量解析値について組織学的悪性度および壊死の存在について対比検討を行い、前年度に癌肉腫については論文報告(Acta Radiol. 2016)を行ったが、平滑筋肉腫、内膜間質肉腫等のまれな肉腫については、引き続き症例の蓄積中である。本研究に付随する成果として、良性の子宮筋腫が出血性梗塞により赤色変性をきたした症例では、磁化率強調像にて辺縁部の静脈内血栓が特異的なリング状の低信号域として描出される知見を認め、国際磁気共鳴医学会大会(2017年4月,ハワイ)にて発表予定「Red degeneration of uterine leiomyoma: Clinical utility of susceptibility-weighted MR imaging」である。これまでに得られた知見と矛盾なく、子宮肉腫の症例では従来の形態画像と比較して磁化率強調像が高感度に腫瘍内出血を検出可能であり、筋層病変では良性の筋腫との鑑別に、内膜病変では内膜癌との鑑別に有用性が示唆された。特に、出血性梗塞の像を呈する特殊なタイプの変性筋腫である赤色変性については、磁化率強調像が高感度に辺縁部の静脈血栓を低信号帯として描出可能であり、早期診断への有用性が示唆された。症例数の少ない肉腫の組織亜型については引き続き症例の蓄積を行う。一定の症例数に達した時点で、磁化率強調像による出血イメージングおよびMRSによる壊死イメージングの子宮肉腫における診断能について統計的解析による検討を行う。また、従来の形態画像および機能画像との比較検討と、出血・壊死イメージングを追加したマルチ・パラメトリックな解析による診断能についても統計的解析による検証を行う。前年度に引き続き、症例数の少ない肉腫の組織亜型については引き続き症例の蓄積を行う。

また、良性の筋腫については典型例のみならず変性やまれな組織亜型の症例についても同様の検討を行う。一定の症例数に達した時点で、磁化率強調像による出血イメージングおよびMRSによる壊死イメージングの子宮肉腫における診断能について統計的解析による検討を行う。また、従来の形態画像および機能画像との比較検討と、出血・壊死イメージングを追加したマルチ・パラメトリックな解析による診断能についても統計的解析による検証を行う。放射線科学研究分担者の旅費の繰り越し(残金不足のため)、予定していた消耗品(ソフトウェアなど)購入の次年度への繰り越しなど研究分担者の学会登録費の繰り越し(残金不足のため)、予定していた消耗品(ソフトウェア、データストレージなど)購入の次年度への繰り越し、論文投稿料等の次年度への繰り越しなど次年度での研究分担者の旅費、消耗品(ソフトウェアなど)の購入などを予定次年度での研究分担者の旅費、消耗品などの購入、論文投稿料等の成果報告にかかる諸費用など
ゲノム網羅的薬理ゲノム研究における研究デザインとそのデータ解析法に関する研究

薬剤反応性の個体差の原因となる遺伝子を明らかにすることを目標として,ゲノム綱羅的薬理ゲノム研究における以下の三つの課題を統計学的視点から取り組み,新たな提案を与えた.(1)薬物動態関連遺伝子を同定するための統計手法の開発及び実データへの適用,(2)薬剤反応性遺伝子を同定するための統計手法の開発及び実データへの適用,(3)薬物動態及び遺伝子多型情報を考慮した薬効強度の予測モデルの構築.これらの研究成果は,学術雑誌や国際学会等で発表した.薬剤反応性の個体差の原因となる遺伝子を明らかにすることを目標として,ゲノム綱羅的薬理ゲノム研究における以下の三つの課題を統計学的視点から取り組み,新たな提案を与えた.(1)薬物動態関連遺伝子を同定するための統計手法の開発及び実データへの適用,(2)薬剤反応性遺伝子を同定するための統計手法の開発及び実データへの適用,(3)薬物動態及び遺伝子多型情報を考慮した薬効強度の予測モデルの構築.これらの研究成果は,学術雑誌や国際学会等で発表した.薬理ゲノム研究における諸問題を統計学的視点から検討することが本研究の主な目的である.その目的を達成するために,本年度は以下の二つの研究課題に取り組んだ.1.薬物動態(PK)と一塩基多型(SNPs)との関連解析,2.薬効強度及び有害反応とSNPsとの関連解析.まず,第1課題については,ゲノム網羅的アプローチにおいてPKパラメータ(薬物血中濃度-時間曲線下面積,最高血中濃度など)と関連する遺伝子を見つけるために,遺伝子型反応パターン(優性,劣性,相加的モデル)を考慮して薬物動態関連SNPsを検出するための統計学的スクリーニング法を提案した.計算機シミュレーションにより提案法の性能評価した結果,提案法は既存法よりも効率良く薬物動態関連SNPsが検出できることが示唆された.実験家に提案法を幅広く利用してもらうため,フリーソフトウェアとして公開している.次に,第2課題については,抗がん剤のゲノム網羅的研究において安全性及び有効性を予測するバイオマーカを同定するために,これまでに用いられていた統計解析法がどの程度の精度でバイオマーカを同定して,どの方法を適用すればより多くのバイオマーカが同定できるか統計学的側面から検討を行った.標本変動による判定ミスを少なくすることを目標に,基準とする統計量と判定限界値の多くの組合せについて,数理統計的考察と計算機シミュレーションを通じた検討の結果,Holm法,FDR法,オッズ比の信頼下限値を用いる方法を場合と目的により使い分ける,あるいは併用し組合せることが妥当であることが示唆された.さらに,ゲノム網羅的研究の実データに適用することにより,抗がん剤の抗腫瘍効果及び生存期間に有意に相関する新規のSNPsを同定した.これらの研究成果は,米国臨床腫瘍学会で発表し,現在,英文誌に論文として投稿している.ゲノム網羅的薬理ゲノム研究における諸問題を統計学的視点から検討することが本研究の主な目的である.その目的を達成するために,本年度は以下の三つの研究課題に取り組んだ.1.薬物動態パラメータと遺伝子多型(SNP)との関連を探索する修正最大対比法の改良,2.薬効強度とSNPとの関連解析,3.SNPと薬物動態,臨床情報から薬効強度を予測するための数理モデル構築.まず,第1課題については,ゲノム網羅的アプローチにおいて薬物動態パラメータと関連するSNPを見つけるために,遺伝子型反応パターン(優性,劣性,相加モデル)を考慮して薬物動態関連SNPを検出するために開発した修正最大対比法を改良した.その結果,数値計算の速度及び精度が飛躍的に向上し,10-100万SNPの中から薬物動態関連SNPを迅速かつ精確にスクリーニングできるようになった.次に,第2課題については,非小細胞肺癌のゲノム網羅的研究において,生命予後に関連するバイオマーカを同定するために,Cox比例ハザードモデルによりSNPの影響を評価した.その結果,3つのSNPにおいて有意に予後不良の傾向が認められた.本研究で同定された3SNPは進行非小細胞肺癌における新しい生物学的予後因子の可能性が示唆された。最後に,第3課題については,血中濃度推移から薬剤の効果を個体毎に定量的に評価するために,個人のパラメータを推定することよりも母集団におけるパラメータの分布に興味があるので個体を変量効果とし,薬効などの推定に興味あるパラメータを固定効果とした非線形混合効果モデルを適用した.その結果,提案したモデルにSNPを固定効果として含めることでSNPの影響も定量的に評価できることができ,通常の体内動態モデルよりも当てはまりがよいことが分かった.
複合型ヘテロ原子高次導入法の開発に基づく多元素環状化合物構築法の創生

本研究では、多元素環状化合物合成手法の確立のための新概念として、ヘテロ原子化合物の複合型ラジカル反応系と複合型遷移金属触媒反応系を設計し、複数のヘテロ原子官能基の各種不飽和結合への高選択的導入を系統的に調べ、これを環化反応に応用することにより、直截的な多元素環状化合物の合成手法を確立することを目的として行った。得られた成果は以下のように要約される。(1)光照射下でのイソシアニドへの付加がジスルフィドとジセレニドの複合系において効率良く付加が進行することを見い出し、さらに生成物のケテンとの形式的な[2+2]環化付加によりβ-ラクタムが簡便に合成された。(2)ジセレニドの適度な炭素ラジカル捕捉能力を利用した、イソシアニドと炭素-炭素不飽和化合物との3成分連結反応に成功した。得られた3成分カップリング生成物は同様にβ-ラクタム誘導体に容易に変換可能である。(3)さらに本手法はイソシアニドのみならず、種々のアルケン類を用いても進行し、例えば、エチルプロピオレート、2-メトキシプロペン、アクリロニトリル、およびジセレニドとの光照射下での反応は、これら4成分のカップリングに基づく5員環環化生成物を高収率で与えた。(4)増炭素型硫黄官能基導入反応として、アセチレン類の位置および立体選択的チオシアノ化が、パラジウム0価錯体またはコバルトカルボニルの触媒反応として効率良く進行することを見い出した。(5)一酸化炭素を1炭素増炭試剤として用いることにより、チオールのアセチレンへの付加がカルボニル化を伴って位置選択的に進行し、ロジウム触媒ではチオホルミル化が、一方白金触媒ではヒドロチオカルボニル化が良好に進行することを見い出した。(6)これらの複合型カルボニル化法を用いて環化反応を検討したところ、アセチレンアルコールを基質に用いた場合に硫黄官能基とカルボニル基の導入を伴う高選択的な環化反応を見い出した。本研究では、多元素環状化合物合成手法の確立のための新概念として、ヘテロ原子化合物の複合型遷移金属触媒反応系と複合型ラジカル反応系を設計し、複数のヘテロ原子官能基の各種不飽和結合への高選択的導入を系統的に調べ、これを環化反応に応用することにより、直截的な多元素環状化合物の合成手法を確立することを目的とする。本年度は、複合型遷移金属触媒反応系について検討した。(1)硫黄官能基の不飽和結合への高選択的導入を伴うカルボニル化法の開発:一酸化炭素加圧下、チオールのアセチレンへの付加カルボニル化を取り上げ、詳細にカルボニル化触媒について検討したところ、コバルト触媒を用いた場合に水素とチオエステル基が位置選択的に導入されたヒドロチオカルボニル化生成物が得られること、さらに興味深いことに反応条件を変化させることにより硫黄官能基の導入を伴うダブルカルボニル化が位置選択的に進行することを見い出した。次にこれらの複合型カルボニル化法を用いて環化反応を検討したところ、アセチレンアルコールを基質に用いた場合に硫黄官能基とカルボニル基の導入を伴う高選択的な環化反応を見い出した。(2)リンおよびセレン官能基の不飽和結合への高選択的導入法の開発:周期表で硫黄と隣接するリンおよびセレン化合物の遷移金属触媒系の開発を検討した。まず一酸化炭素非共存下での付加反応について調べたところ、ジホスフィンではアセチレンの水素が水素源となる位置選択的なヒドロホスフィネーションを見い出した。一方チオールの付加に比べて、同族のセレノールの付加は一般に選択性に乏しいが、ピリジンなどのアミン系配位子を用いることにより、高選択的にマルコフニコフ型付加体を与えることを明らかにした。さらに一酸化炭素共存下でのセレノールの反応では、白金触媒を用いた場合にセレノホルミル化が進行することを見い出した。

(5)一酸化炭素を1炭素増炭試剤として用いることにより、チオールのアセチレンへの付加がカルボニル化を伴って位置選択的に進行し、ロジウム触媒ではチオホルミル化が、一方白金触媒ではヒドロチオカルボニル化が良好に進行することを見い出した。(6)これらの複合型カルボニル化法を用いて環化反応を検討したところ、アセチレンアルコールを基質に用いた場合に硫黄官能基とカルボニル基の導入を伴う高選択的な環化反応を見い出した。
海溝型巨大地震を対象とした長い強震継続時間を有する地震動の構造物損傷への影響精査

わが国の太平洋沖において頻繁に発生する海溝型巨大地震では、地震動の強度が非常に大きいことに加えて、その強震継続時間が極めて長くなることが知られている。構造物の地震動によるダメージが、その強度のみならず強い揺れの継続時間に大きく依存し、その影響の度合いが構造形式に依っても大きく異なることから、これらの影響を詳細に検討し、耐震設計に合理的に取り入れることを検討した。初年度の20年度においては、下記の検討を実施した。(1)断層規模、破壊パターンと着目点との関係等に依存する強震継続時間の検討震動継続時間の定義に関しては、構造物の履歴エネルギーに着目するなど様々な検討がなされてきている。本検討では、地震動の強さをその時刻歴の加速度パワーの観点からとらえ、パワーの時間軸上での集中度を指標とすることにより、地震動を"強度"と"継続時間"の2つのパラメータで表現することを検討した。継続時間は、断層の規模や断層の破壊伝播のパターン(ディレクティビティ効果)に大きく依存するため、過去の強震記録に基づく検討を行った。(2)構造系の損傷度からみた強震継続時間の定義に関する検討上記(1)の検討結果を踏まえ、各種構造形式毎に異なる強震継続時間の影響を明確にし、強震動の破壊力をその"強度"と"継続時間"の二つにより表現することを試みた。ここでは、自治体の地震被害想定で重要な検討事項となる(a)一般の木造家屋構造、多くの土木構造物の構造形式である(b)RC構造、さらに、継続時間の影響が著しいと考えられる(c)液状化地盤における土木構造物、を対象として、それぞれの構造形式の被害レベルを二つの地震動情報から推定する手法を検討した。(3)地震動継続時間を考慮した自治体の地震ハザードマップ作成自治体の詳細な地震ハザードマップ作成にあたり、本研究で得られた成果を適用した。すなわち、想定地震による建物被害予測マップにおいて、海溝型巨大地震による建物被害率算定に継続時間の影響を考慮した。本研究初年度において、強震動継続時間の工学的意義に着目して、(1)断層規模、破壊パターンと着目点との関係等に依存する強震継続時間の検討、(2)構造系の損傷度からみた強震継続時間の定義に関する検討、を行った。21年度においては、上記の2項目に関してさらに検討を進めるとともに、これら初年度の成果に基づいて、自治体等で実施されている広域被害予測に強震継続時間の影響を取り入れる方法について検討を進めた。通常の広域被害予測では、想定地震による各地の地震動を算定し、それより気象庁計測震度を求め、この震度を入力強度として各種の被害関数により被害を推定することが多い。そこで、従来の被害関数に適用するにあたり強震継続時間の影響を加味した"等価な計測震度"を定義し、地震動の継続時間がきわめて長くなる海溝型巨大地震の場合の被害想定に適用する方法を提案した。さらに、高速道路のような基幹交通ネットワークの盛土構造を対象として、強震動の継続時間が異なる具体的な想定地震に対する被害の程度を算定し、地震動の強度が同程度でも継続時間の長短によって被害レベルが大きく異なることを示し、耐震設計への継続時間の導入の必要性を定量的に示した。海溝型巨大地震による強震動の特徴とその工学的表現法に関する前年度までの予備検討に基づいて、強震動継続時間の工学的意義に関して、(1)断層規模、破壊パターンと着目点との関係等に依存する強震継続時間の検討、ならびに、(2)構造系の損傷度からみた強震継続時間の定義に関する検討を実施した。また、自治体等で実施されている広域被害予測に強震継続時間の影響を取り入れる手法を提案し、さらに、各種構造形式についての従来の被害関数に強震継続時間の影響を加味した"等価な計測震度"を提案した。ケーススタディとして具体的な海溝型地震を想定し、典型的な構造形式についての広域における被害推定を実施した。とくに強震継続時間による被害の著しい拡大が懸念される盛土構造(高速道路のような基幹交通ネットワークの盛土構造など)、とくに液状化による被害拡大が著しい河川堤防など、具体的な構造形式を取りあげて、本研究で提案される指標の重要性について検討を行った。ケーススタディでは、強震動の継続時間が異なる具体的な想定地震に対する被害の程度を算定し、地震動の強度が同程度でも継続時間の長短によって被害レベルが大きく異なることを示し、耐震設計への継続時間の導入の必要性を定量的に示した。その他の構造形式については、強震動継続時間指標をそれらの被害関数に定量的に導入する方法についてさらに検討を進めている。
殉職兵士の扱いと安全保障政策への影響：東南アジア諸国の比較研究

本研究では、兵士の殉職を巡る政府の扱いが、安全保障政策に対する国民支持への影響について明らかにする。軍の任務が拡大し、兵士の殉職リスクも高まるなか、各国政府は殉職兵士をどのように扱ってきたか、殉職をめぐる報道や世論は国家の軍事作戦や安全保障政策にどのような変化をもたらしてきたか。国家が安定的な安全保障政策を実施するためには、どのような制度、備え、コミュニケーション、国民的議論が必要か。このような「軍と社会」に関する研究は、冷戦後の欧米で先行してきたが、アジアでは、この分野の実証的研究はごく限定的である。そこで本研究では、東南アジア諸国を調査した上で、欧米の理論のアジアへの応用と検証を行う。
旧仏領西アフリカにおける近代教育の受容と葛藤－植民遺制と国民教育樹立の課題

最終年度である平成25年度は、主として二次文献の検討を中心に、現代の西アフリカ地域の教育課題と、仏領西アフリカ植民地教育の影響についての研究を行った。具体的には以下の3点である。1.フランス植民地政策の独立期西アフリカ教育政策への影響仏領西アフリカでは植民地統治の簡便化を目的とした教育が実施された。アフリカ諸国は1960年に独立し、翌年には旧宗主国4カ国とアフリカ39か国の間で、独立後のアフリカ諸国の新たな教育方針について協議する会議(通称アジス・アベバ会議)が開催された。このアジス・アベバ会議と独立前後のアフリカの教育政策の変化について分析し、世界比較教育学会第15回大会において研究成果を公表した。2.高等教育に関する分析アフリカ諸国の主要な大学の成り立ちと現状について調べ、事典原稿として執筆した。『アフリカを学ぶ事典』昭和堂(「高等教育」を担当)、『大学を知る事典』平凡社(「植民地の言語:アフリカ」、「キンシャサ大学」他を担当)が刊行される予定である。3.幼児教育に関する研究近年のセネガルで行われた大規模な就学前教育改革政策を踏まえ、セネガルの幼児教育の歴史的変遷および現代的課題について分析し、ベネッセコーポレーションのウェブサイトにおいて公表した。最終年度である平成25年度は、上記の研究と従来の研究を元に、博士論文として総合的な研究成果をまとめる作業を行った。年度内にすべての作業を終わらせることができなかったため、今後も引き続き研究成果の取りまとめに専念していきたい。総合的に判断すると、申請時の研究計画からはやや遅れている。(抄録なし)本研究の目的は、旧仏領西アフリカ諸国の教育に関して、同地域の植民地遺制としての教育と、現在同地域が進める国民教育との間の葛藤について整理し、今日見られる教育の諸問題について分析することにある。旧仏領西アフリカ地域の教育の変容過程を解明するため、教育のルーツとしての植民地教育に焦点を当て、仏領西アフリカにおける近代教育の導入理念、目的、植民地教育事業の実態や特色を明らかにしていくことが、申請当初の研究計画である。第1年度目である平成23年度は、主として歴史的文献の調査および分析をもとに研究を行った。具体的には、以下の3点である。1.植民地化以前の教育状況に関する分析仏領西アフリカでは、植民地化にともなう近代教育制度の導入以前から、イスラームによる宗教教育が実施されていた。登録者は、収集済みの資料をもとに、植民地化以前の同地域の教育状況を宗教教育の観点から概観し分析を行った。分析から得られた研究成果は口頭発表で公表した2.資料収集日本国内で入手可能な仏語圏西アフリカの教育関連資料は限られており、教育史に関する研究蓄積も少ない。登録者は、2Q11年8月1目から2週間、フランスのエクサンプロヴァンスに位置する「フランス海外関係公文書館」において資料の収集を行った。収集した資料は、『仏領西アフリカ教育公報』を中心とした植民地政府発行の教育文書や、植民地行政官の教育関連報告書である。収集した資料を分析し、研究ノートとしてまとめ、受け入れ研究機関発行の紀要に投稿した。3.フランスの教育理念の植民地教育政策への適用プロセスの分析上記資料をもとに、植民地教育における教育理念や、実際の教育活動に際しての問題を分析した。特に、植民地教育に密接に関係していたフランス語の言語教育に関して、フランスの植民地統治イデオロギーが植民地言語教育政策にどう影響したのかを分析し、論文として発表した。第2年度目である平成24年度は、主として歴史的資料の分析および二次文献の検討を中心に、仏領西アフリカ植民地教育史についての研究を進めた。1.フランス植民地政策の仏領西アフリカ教育政策への影響仏領西アフリカ植民地教育政策では、数度にわたる教育改革が行われた。教育改革の大きな論点として、教育をアフリカへ「適応」させるべきか、「フランス化」させるべきかという議論があり、植民地教育政策は、短期間のうちに、現地への「適応」から「フランス化」へと方針転換がなされた。この植民地教育の変化とフランス植民地政策の関連について分析し、学会での口頭発表にて研究成果を公表した。2.高等技術教育の発展に関する分析ウィリアム・ポンティ師範学校は、仏領西アフリカの人材育成および教員養成において重要な役割を担った後期中等教育段階の教育機関である。この学校の盛衰を追い、植民地における教員養成校の役割についての分析を行った。また、得られた成果については、口頭発表で公表した。3.資料収集日本国内で入手可能な仏語圏西アフリカの教育関連資料は限られており、教育史に関する研究蓄積も少ない。登録者は、2013年2月17日から10日間、フランスの社会科学高等研究院(EHESS)において資料の収集を行った。収集した資料は、フランス教育史関連文献および仏領西アフリカ中等教育政策史関連文書である。収集した資料をもとに、フランス教育政策の史的変遷と仏領西アフリカ植民地教育制度の変化を照らし合わせ、現在、研究論文の執筆準備を行っている。

アフリカ諸国は1960年に独立し、翌年には旧宗主国4カ国とアフリカ39か国の間で、独立後のアフリカ諸国の新たな教育方針について協議する会議(通称アジス・アベバ会議)が開催された。このアジス・アベバ会議と独立前後のアフリカの教育政策の変化について分析し、世界比較教育学会第15回大会において研究成果を公表した。2.高等教育に関する分析アフリカ諸国の主要な大学の成り立ちと現状について調べ、事典原稿として執筆した。『アフリカを学ぶ事典』昭和堂(「高等教育」を担当)、『大学を知る事典』平凡社(「植民地の言語:アフリカ」、「キンシャサ大学」他を担当)が刊行される予定である。3.幼児教育に関する研究近年のセネガルで行われた大規模な就学前教育改革政策を踏まえ、セネガルの幼児教育の歴史的変遷および現代的課題について分析し、ベネッセコーポレーションのウェブサイトにおいて公表した。第1年度目の研究活動では、主として現地調査をもとにした仏領西アフリカ植民地教育史関連の資料収集を行い、植民地教育史の概略的整理を行った。こうした研究活動は、登録者が設定した研究テーマを遂行するために不可欠であり、今後の研究の地盤を固めるために必要な作業であると考えられる。第2年度目の研究活動では、仏領西アフリカ植民地教育史やフランスの植民地政策関連の資料収集や分析に加え、フランス教育史に関する資料の収集・分析を行った。申請時の研究計画にはフランス教育史の分析は含まれないが、研究の進展ともに、フランス植民地での植民地教育の詳細な分析を行うためにはフランス教育制度の変遷を踏まえることが不可欠であると考えたからである。総合的に判断すると、申請時の研究の目的はおおむね順調に達成している。最終年度である平成25年度は、上記の研究と従来の研究を元に、博士論文として総合的な研究成果をまとめる作業を行った。年度内にすべての作業を終わらせることができなかったため、今後も引き続き研究成果の取りまとめに専念していきたい。総合的に判断すると、申請時の研究計画からはやや遅れている。第2年度目は、仏領西アフリカでの植民地教育の実施過程を引き続き分析することを予定している。第1年度目の研究では、全体としての植民地教育政策がどのような経過をたどったのかに焦点を当てた。第2年度目では、植民地政府によって設定された教育政策がどの程度実施されたのか、また、どのような問題が発生したため実施が困難であったのか等について、教育の受容と受容過程における葛藤という視点から、より詳細な研究を進めていきたい。最終年度である第3年度目は、仏領西アフリカでの植民地教育の実施過程を引き続き分析し、さらにアフリカ諸国の独立以降の教育政策の分析を行うことを予定している。第2年度目では、植民地政府によって設定された教育政策にどのような傾向があったのか、また植民地教育政策によってどのような問題が発生したか等について研究を行った。第3年度目は、独立後のアフリカ諸国の教育政策への植民地教育の影響を分析することで、3年間の研究のまとめとしたい。(抄録なし)
食道扁平上皮癌における癌細胞と腫瘍関連線維芽細胞・マクロファージ相互作用の解析

応募者は間質細胞の内マクロファージ(Mφ)に着目して、これまで食道扁平上皮癌微小環境が浸潤Mφを腫瘍随伴Mφ(TAM)に分化させるとともに、特異的分子の発現誘導により悪性度を高める可能性を報告した。さらに、食道扁平上皮癌培養細胞上清を骨髄由来間葉系幹細胞(BM-MSC)に作用させたところ、αSMA陽性がん関連線維芽細胞(CAF)様分化を認め、食道扁平上皮癌微小環境における癌細胞・CAF間クロストークの存在が示唆された。これらの成果を発展させ、本研究では癌細胞-TAM-CAFの相互作用の解析を共培養モデルの構築により解析し、分子病態における意義を明らかにするとともに、抽出された作働分子発現の臨床検体による検証を通じて組織としての食道扁平上皮癌の増殖・進展機構に関する分子病理学的解釈を行うことを目標としている。平成30年度はCAF様細胞に誘導されるfibroblast activation protein (FAP)がPTEN/Akt, MEK/Erkおよび下流のNF-κB, β-cateninシグナルを活性化することによりCCL2やIL-6の分泌が促進され、癌細胞の運動・浸潤能やたMφのTAM様分化と運動能亢進を引き起こし、腫瘍微小環境形成に寄与していることを明らかにした。さらに、CAF様分化過程で誘導される分子としてplasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1)を抽出し、癌・間質相互作用における役割を解析中である。TAMとの共培養で癌細胞に誘導される分子として抽出したannexin A10 (ANXA10)はAkt, MEK/Erkシグナル系を介して癌細胞の増殖を促進し、ANXA10の高発現は食道扁平上皮癌の壁深達度、TAM浸潤密度および不良な無病生存率と有意に相関する事を明らかにした。本研究計画は、食道扁平上皮癌の発生・増殖・進展における線維芽細胞・マクロファージ/癌細胞相互作用を培養モデル系で解析し、分子病態を明らかにするとともに、臨床検体を用いた検証を通して病理学的な意義づけを行う事を目的とし、以下の3つの研究を並行して実施している。研究1.食道扁平上皮癌細胞培養上清により誘導されたCAF様細胞・TAM様細胞に特異的に発現変化する分子の解析研究2.CAF様細胞-TAM様細胞-癌細胞相互作用と臨床病理学的意義の解析研究3.CAF様細胞・TAM様細胞を誘導する食道扁平上皮癌由来分子群の同定平成29から30年度の研究活動により研究1・2がほぼ完了し、その内容については2編の論文を発表した。全計画の約75%を達成していると評価する。2019年度以降は、PAI1の腫瘍生物学的意義についての解析をさらに推進するとともに、研究3のCAF様細胞・TAM様細胞を誘導する食道扁平上皮癌由来分子群の同定に務める。癌組織の多くの部分は癌細胞以外の間質細胞と細胞外基質で占められている。応募者は間質細胞の内マクロファージに着目して、これまで食道扁平上皮癌微小環境が浸潤マクロファージを腫瘍関連マクロファージ(TAM)に分化させるとともに、特異的分子の発現誘導により悪性度を高める可能性を報告した。これらの成果を発展させ、癌細胞-TAM-CAFの相互作用の解析を共培養モデルの構築により解析し、分子病態における意義を明らかにするとともに、抽出された作働分子発現の臨床検体による検証を通じて組織としての食道扁平上皮癌の増殖・進展機構に関する分子病理学的解釈を行うことを目標に本研究を実施している。平成29年度は(1)Fibroblast activation protein(FAP)あるいはαSMA陽性CAFの癌間質における発現強度が食道扁平上皮癌の悪性度及び不良な予後と有意に相関すること、(2)食道扁平上皮癌培養上清によりBM-MSCから誘導したCAF様細胞が共培養により癌細胞や単球由来マクロファージの増殖、運動を促進すること、(3)CAF様細胞との共培養で単球由来マクロファージに腫瘍促進性M2形質が誘導されること、(4)サイトカインアレイならびにELISA解析により、CCL2、CXCL8、IL6分泌がCAF様細胞で誘導されており、癌細胞やマクロファージとの相互作用の責任分子である可能性が示唆されたことを明らかにした。研究1.食道扁平上皮癌細胞培養上清により誘導されたCAF様細胞・TAM様細胞に特異的に発現変化する分子の解析研究2.CAF様細胞-TAM様細胞-癌細胞相互作用と臨床病理学的意義の解析研究3.CAF様細胞・TAM様細胞を誘導する食道扁平上皮癌由来分子群の同定平成29年度の研究活動により研究2はほぼ完了、研究1のCAF様細胞に特異的に発現変化する分子の抽出が完了し、全計画の約50%を達成していると評価する。

応募者は間質細胞の内マクロファージ(Mφ)に着目して、これまで食道扁平上皮癌微小環境が浸潤Mφを腫瘍随伴Mφ(TAM)に分化させるとともに、特異的分子の発現誘導により悪性度を高める可能性を報告した。さらに、食道扁平上皮癌培養細胞上清を骨髄由来間葉系幹細胞(BM-MSC)に作用させたところ、αSMA陽性がん関連線維芽細胞(CAF)様分化を認め、食道扁平上皮癌微小環境における癌細胞・CAF間クロストークの存在が示唆された。これらの成果を発展させ、本研究では癌細胞-TAM-CAFの相互作用の解析を共培養モデルの構築により解析し、分子病態における意義を明らかにするとともに、抽出された作働分子発現の臨床検体による検証を通じて組織としての食道扁平上皮癌の増殖・進展機構に関する分子病理学的解釈を行うことを目標としている。平成30年度はCAF様細胞に誘導されるfibroblast activation protein (FAP)がPTEN/Akt, MEK/Erkおよび下流のNF-κB, β-cateninシグナルを活性化することによりCCL2やIL-6の分泌が促進され、癌細胞の運動・浸潤能やたMφのTAM様分化と運動能亢進を引き起こし、腫瘍微小環境形成に寄与していることを明らかにした。さらに、CAF様分化過程で誘導される分子としてplasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1)を抽出し、癌・間質相互作用における役割を解析中である。TAMとの共培養で癌細胞に誘導される分子として抽出したannexin A10 (ANXA10)はAkt, MEK/Erkシグナル系を介して癌細胞の増殖を促進し、ANXA10の高発現は食道扁平上皮癌の壁深達度、TAM浸潤密度および不良な無病生存率と有意に相関する事を明らかにした。本研究計画は、食道扁平上皮癌の発生・増殖・進展における線維芽細胞・マクロファージ/癌細胞相互作用を培養モデル系で解析し、分子病態を明らかにするとともに、臨床検体を用いた検証を通して病理学的な意義づけを行う事を目的とし、以下の3つの研究を並行して実施している。研究1.食道扁平上皮癌細胞培養上清により誘導されたCAF様細胞・TAM様細胞に特異的に発現変化する分子の解析研究2.CAF様細胞-TAM様細胞-癌細胞相互作用と臨床病理学的意義の解析研究3.CAF様細胞・TAM様細胞を誘導する食道扁平上皮癌由来分子群の同定平成29から30年度の研究活動により研究1・2がほぼ完了し、その内容については2編の論文を発表した。全計画の約75%を達成していると評価する。平成30年度以降は、研究1で得られたCAF様細胞で特異的に発現変化する分子(CCL2、CXCL8、IL6)の機能解析を行うとともに、TAM様細胞に特異的に発現変化する分子の同定を進める。また、研究3のCAF様細胞・TAM様細胞を誘導する食道扁平上皮癌由来分子群の同定にも着手する。2019年度以降は、PAI1の腫瘍生物学的意義についての解析をさらに推進するとともに、研究3のCAF様細胞・TAM様細胞を誘導する食道扁平上皮癌由来分子群の同定に務める。
エチレン前駆物質ACC量の組織ごとの分布解析による広葉樹あて材形成誘導の解明

木材需要の変化を見据えた広葉樹人工林導入は急務であり、国産早生広葉樹の木部形成の知見蓄積は重要である。あて材形成に伴い細胞壁ミクロフィブリル傾角は大きく変化するため、あて材形成は極めて重要な知見が得られる研究対象と考える。針葉樹と広葉樹で、あて材形成に関与する植物ホルモンは、オーキシンとエチレンである。エチレンの生成にはオーキシンとエチレン前駆物質ACCが関与する。本研究では、国産早生広葉樹を含む多様な広葉樹について樹幹屈曲処理および植物ホルモン投与処理によってあて材形成を誘導し、ACCを含む各種植物ホルモンの組織ごとの分布を解析することで、広葉樹あて材形成誘導の仕組みを解明したい。
事例データベースを利用した統計ソフトウェアの研究

データの流通のためにはデータ本体のほかに、そのデータがどんな背景で、どんな目的で採られたか、どんな変量をどんな単位で測定したか等の付随情報が必要となる。これら、データの内容を記述したものは「データ辞書」と呼ばれるが、その記述内容,記述形式に定まった規定は無い。このため各人が思いつくままに記述しているのが現状である。データの流通のためにはこれを規格化する必要があり、昨年度はその記述内容を必須項目とオプショナル項目とに分類した。本年度はこの記述形式をHTMLを拡張したXML流の書き方に定め、この形式でデータ、およびその付随情報を記述することによりデータを交換・配賦するときの手間を省くと共に、そこから必要な情報を抜き出した「データ辞書」を構成するためのプロトタイプを作成した。HTMLは近年のインターネットのホームページでよく使われており、それを拡張したXML形式もポピュラーになっており記述は容易である。この記述形式を計算機統計学会をはじめとして、各種学会で発表し、改良をすすめると共に、広く普及を計る必要がある。データの本体以外に付随するデータに関する情報は、データ辞書として定式化できる。データ辞書は自由記述されることが多く、その意味はシソ-ラスを構成することにより明確化出来ることが多い。このため本研究では多くの解析事例を集め、そのデータ辞書を統合化することにより、シソ-ラスの構成を行うことを目的としている。今年度はデータ辞書に含める記述項目を必須項目とオプショナル項目とに分類し、その記述項目を利用してデータ解析を行うソフトのプロトタイプを作成し、その有効性を示した。特にサンプリングの対象の母集団記述、観測した変量に関する記述は重要である。同じ「身長」という変量でも小学生を母集団とするか、大学生を母集団とするかで異常値の判定基準は自動的に変わる。またシソ-ラスを用いることにより、同じ測定対象である身長が「身長」という名前になっているか、「height」という名前になっているか、さらにその変量が「cm」という単位で測られているか、「m」という単位で測られているかにより、データの結合時に結合対象に出来るか否かを判定し、自動的に単位変換する機能が実現できた。また、データ辞書の記述形式として、HTML言語に似た形式を採用することにより、ホームページを作成した経験のある利用者には簡単に辞書登録が行えるように配慮した。来年度は、変量名のシソ-ラスを拡充し、変量名から対象分野を限定し入力の手間を省く機能を追加する予定でいる。適用分野として教育データをとりあげ、データ辞書の作成を試みてきたが、数値の単位についてはそれなりの結果を得ることができたが、変数名のシソーラスについては日本語処理との問題でまだ完成を見ていない。
誘電体における光誘起物性の電子顕微鏡オペランド測定による微視的起源解明

研究計画の初年度である平成30年度には、1.試料への光照射、2.試料への電圧印加および電流測定の2つの機能を同時に使用可能であり、なおかつ、透過型電子顕微鏡内でx,yの2軸方向にそれぞれ±20度の試料傾斜が可能試料ホルダーの設計および制作を株式会社メルビルと共同で行った。制作した試料ホルダーのテストを行い、光照射が可能であること、10Vまでの電圧印加ならびに1 nAの電流測定が可能であること、x,yの2軸方向にそれぞれ±20度の試料傾斜が可能であることをそれぞれ電子顕微鏡内で確認した。また、これと並行して同試料ホルダーでの観察の際に使用するグリッドの設計を行い、試料作製を行った。我々が用いていた従来型のグリッドと比較して、大型化に伴う(従来の3mmφ×0.2mmtから4.0 mm ×9.0 mm ×0.1 mmt)による試料作製ならびに導通確保の簡易化が図られて、研究の迅速化が進んだ。本年度は同試料ホルダーならびに従来型の電場印加試料ホルダーを用いて誘電体ペロブスカイト化合物の電場印加その場電子顕微鏡観察を主に行った。主な観察対象はチタン酸バリウム(BaTiO3)、マグネシウムニオブ酸鉛(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3)、PMN-PT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3)とした。BaTiO3においては電圧の印加による特異な電界誘起歪みの発現が確認されたほか、PMN-PTにおいては電場の印加により単位格子中での鉛イオンの変位方向が変化する様子が確認された。また、PMNにおいては極性ナノ構造の電場に対する応答を実空間でリアルタイム観察することに成功した。研究初年度に光照射電場印加ホルダーの設計および制作を行うことに成功し、実際に制作した試料ホルダーが所望の性能を有することを確認することができ、当初の計画通りに試料ホルダーの開発を行うことができた。また、同試料ホルダーで使用するグリッドの設計ならびに改良も順調に進めることができ、結果的に研究の迅速化が図られたことは計画以上の進展であった。誘電体ペロブスカイト化合物に対して行った電場印加その場電子顕微鏡観察では、電場印加中の状態における原子位置の測定精度が計画以上に向上し、材料解析をより精密に行える可能性が高まったことは計画以上の進展であった。従来の我々の報告では、単位格子における格子定数の測定誤差が10 pm程度、イオン変位の測定誤差が20 pm程度(Sato et al., Appl. Phys. Lett., 2017.)であったのに対して、これらの誤差は現在半分程度にまで減少しつつある。チタン酸バリウム(BaTiO3)に対して行った観察結果では、予期していなかった異常な電界誘起歪み現象が見られており、全く想定外の結果であった。これらに加えて、マグネシウムニオブ酸鉛(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3)およびPMN-PT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3)においてはその場観察を進めることができていることは計画が順調に進行している証左である。これらの試料については二年度目から光を照射しながらの電場印加その場観察に順次移行していく予定になっており、そのための基礎データを取得できたという意味でも有意義な結果であった。計画初年度において光照射電場印加ホルダーの開発が無事に終了したことを踏まえて、二年度目にあたる平成31年(令和元年)度には同試料ホルダーを用いた光照射・電場印加その場観察を行う。まず最初に光照射現象が実際に観察できることのデモンストレーションとして、金ナノ粒子をテスト試料として用いて、光照射による構造変化の観察を行う。低倍率像・高分解能像の観察から光照射下条件における電子顕微鏡像の像質の確認、電子回折パターンによる格子定数の測定精度の確認、ならびに高分解能観察における原子位置測定精度の確認をそれぞれ行う。金ナノ試料を用いたデモンストレーションが終了したら、誘電体ペロブスカイト型化合物を用いた観察を行う予定である。対象とする予定の試料は比較的高い光歪特性を示すことが報告されているPLZT(La添加チタン酸ジルコン酸鉛)のセラミックスや比較的高い光起電力を示すことが報告されている鉄酸ビスマス(BiFeO3)の薄膜やマンガン(Mn)添加BaTiO3のセラミックスなどを予定している。光歪特性を示す材料については光を照射しながらのドメイン構造観察や電子回折パターンならびに原子分解能像からの格子定数測定を中心に行い、光起電力を示す材料については光照射時のドメイン構造観察ならびに電流測定を中心に行う。得られた成果については順次学会発表ならびに論文発表を行っていく予定である。