hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最適な為替レート制度とアジアの通貨統合

本研究の成果として、現時点ではアジアにおいてヨーロッパのような通貨統合が成立する可能性は低いと考えられる。また、最適な為替レート制度に関する分析においては、厳格な固定レート制あるいは変動レート制を選択する「両極の解」と、管理フロート制のような「中間的制度」のどちらが最適であるかを明言することは難しいが、長期的に両極へと移行していく上で、管理フロート制など中間的制度が果たす役割は大きいと考えられる。平成18年度は、最適な為替レート制度に関する分析とアジアにおける通貨統合に関する分析の準備段階として、各国経済事情に関する情報収集と、理論モデル、実証モデルの構築を試みた。最適な為替レート制度については、「両極の解」と「中間的制度」の分類に関する理論分析、実証分析の整理を行い、アジア諸国の為替レート制度に関する情報収集により、準備段階としての情報整理ができたと思われる。準備段階における結果として、管理フロート制などの中間的制度が、固定レート制、変動レート制といった両極の解よりも適切な為替レート制度である可能性があることが予想できる。平成18年度の研究実績については、公表された雑誌論文、図書などはないが、研究成果の前段階として、平成19年6月に出版予定の『日本経済の進歩と将来』(成文堂)に為替レート制度の分類に関するサーベイ論文が掲載される。本論文は、為替レート制度の分類がどのようになっているかについてまとめたものであり、各為替レート制度の紹介と固定レート制と変動レート制の比較、両極の解と中間的制度の比較、de jureとde factoの制度の比較を行っている。その結果により、各国が採用する為替レート制度の方向性として、通貨統合などのハードペッグ、通貨バスケット、特殊な管理フロート制がこれから採用される為替レート制度として考えられる。また、今年出版予定の『二松学舎大学創立130周年記念論文集』には、「中間的為替レート制度に関する一考察」という論文を投稿することになっている。本論文は科研費の補助を基に作成したものであり、管理フロート制度などの中間的為替レート制度はどのようにして認識されるのか、またアジアにおける中間的制度の位置づけはどのようになっているのかを検討したものである。平成19年度は、論文の投稿、学会報告にむけて集中的に取り組みたいと考えている。平成19年度は、まず最適な為替レート制度を見出す準備段階として、「為替レート制度の分類と選択に関する-考察」(『日本経済の進歩と将来』)において、為替レート制度の分類に関する特徴と、両極の解および中間的制度を支持する主張をまとめている。その考察では、今後の為替レート制度の動向として、ハードペッグ、通貨バスケット、Managed Floating Plusという大きく3つの方向性が描かれている。また、「中間的為替レート制度に関する-考察」(『二松學舎創立130周年記念論文集』)では、中間的為替レート制度はどのように定義できるのかにっいて考察し、その結論として、固定されているが調整が可能な単一通貨ペッグやバスケットペッグを中間的制度とできるであろうとしている。また、アナウンスされる為替レート制度である"De.jure"の制度と、事実上の為替レート制度である"De facto"の制度の違いに中間的制度が大きく関わっていることも示されている。以上の研究では、為替レート制度の特徴および分類に関する整理はできているが、理論と実証による分析が不足しているため、今後は最適な為替レート制度に関する理論分析および分類に関する実証分析が必要とされる。なお、通貨統合については、平成19年7月開催のWestern Economic Association InternationalのAnnual Conferenceに参加し、為替レートに関連する分析への討論者を務ぬ、さらに報告された欧州通貨統合に関する分析を参考として、平成20年度のアジア通貨統合に関する実証分析が進行中である。本研究は、アジアにおいて通貨統合が成立するかどうかの可能性について、最適な為替レート制度に焦点を当て理論面および実証面から分析を試みたものである。具体的には、アジア地域においてヨーロッパのような通貨統合が可能であるのかどうか、通貨統合に近いものができるのかどうか、通貨統合が可能でなければ各国にとって最適な制度が提案できるかを明らかにするものであった。平成20年度は、5月に開催された日本経済政策学会全国大会(関西大学)において「De factoの為替レート制度に関する-考察」の報告を行い、この原稿を基に、最適な為替レート制度を探求するサーベイとして、二松学舎大学国際政会『国際政経』第14号で「為替レート制のにする書(研ノート)を発表した。また、通統合に関しては、二松学舎大学東アジア学術総合研究所集刊第39集において、「通貨同盟の条件に関する-考察」を発表し、十分ではないが通貨同盟の必要条件、十分条件に関するサーベイと、問題提起を行った。本研究の結果として、現時点ではアジアにおいてヨーロッパのような通貨統合が成立する可能性は低い。また、最適な為替レート制度として、厳格な固定レート制あるいは変動レート制を選択する「両極の解」と管理フロート制のような「中間的制度」のどちらが最適であるかを明言することは難しいが、将来両極へと移行していく上で、管理フロート制など中間的制度が果たす役割は大きいと思われる。

1点明確にしておくべきことは、これらの結果に直接つながる研究成果を査読付の雑誌で発表できなかったことである。これらの成果はできるかぎり早く査読付雑誌への発表という形で反映させたいと考えている。
Ｐ２Ｐを利用したロバストなログストレージに関する研究

P2Pに基づくログストレージは、分散ファイルシステム上に対改ざん性を持つログストレージを構成することで実現される。ログメッセージは暗号化されて分散保管され、ログの閲覧は検索可能暗号化による。P2Pではノードがプロトコルを遵守しない恐れがあるため、ログストレージとして機能するためには、ノードが不正な処理を行った場合、それを検出できる機構が必要である。ノードが不正を行った場合に検出できる方式を提案したが、非常に計算コストが高いものとなった。実用にはまだ改善の余地がある。本研究では、従来より開発してきた、情報の開示範囲を適切に制御する機構を有する監査用暗号化ログの記録方式を、P2Pネットワークを利用した分散記録方式に拡張することを目的とする。平成22年度には、4ノードからなるプロトタイプシステムを実装し、その上でログの分散記録要のプロトコル開発を行うことを目的とした.暗号化および各ノードに保存するための通信プロトコルなどの検証に加え,4ノードで同時に同様の処理を行ったときにも問題が生じないかを検証するためにも、重要なステップである.プロトタイプの構築では,ノート型PC4台をハブで接続したローカルネットワークを構成した。プロトコル部分の実装環境としては、Windows上にXAMPPによるWebアプリケーション開発環境を構築し、スクリプトベースで試行できるようにした。データの分散化及び署名処理等の暗号処理については、高速な処理が必要であるためネイティブに実行されるプログラムを開発中である。平成23年度には、プロトタイプの構築を引き続き行うとともに、提案手法の安全性に関する理論的な検証を行った.プロトタイプの構成は,ノート型PC4台をハブで接続したローカルネットワークである。各ノード上において、受信したログメッセージを秘密分散により3つのシェアに分割し、他の3ノードに送信するプログラムを動作させた。プログラムは開発の容易さの観点からCGIとして作成されている。また、検索用のインタフェースとしてノード名とキーワードを入力すると、暗号化検索手法に基づいて分散されたメッセージからログが再構築するプログラムも作成した。各ノードでプロセスを実行した結果、ログの分散配置および検索が行われることを確認した。しかしながら、長時間の安定稼働ができないなど、実装上の問題点が残っている。安全性に関する理論的な検証では、あるノードが不正な処理を行ったときにそのことが必ず検出されることを示した。P2Pでは各ノードが必ずしも他人のPCであるため、プロトコルに沿った処理が行われない危険性がある。したがって、あるノードでプロトコルから逸脱した不正な処理が行われた場合に、そのことを検出できなければならない。分散化されたメッセージを保存するノードをサーバ、配置および検索を行うノードをクライアントとみたてることで、一般のサーバクライアント型の検索可能暗号化方式としてモデル化を行い、サーバが検索処理に置いて不正な処理(返信内容の改ざん、削除、すり替えなど)を行った場合に、クライアント側で検出できることを示した。この内容は国際会議論文として発表を行った。P2Pに基づくログストレージは、分散ファイルシステムの上に耐改ざん性をもつログストレージを構成することで実現される。ログメッセージは暗号化されて分散保管され、ログの閲覧時には検索可能暗号方式による。通常の検索可能暗号方式では、メッセージを保持するサーバはHonest but Curious、すなわち情報を不正に得ようとはするがプロトコルは遵守することが前提となっていることが多い。しかしP2Pでは各ノードは他人のPCであるため、必ずしもプロトコルに沿った処理が行われるとは限らない。したがってあるノードでプロトコルから逸脱した不正な処理が行われた場合にそのことを検出できなければならない。分散化されたメッセージを保存するノードをサーバ、配置および検索を行うノードをクライアントとみたて、一般のサーバクライアント型の検索可能暗号化方式としてモデル化を行った。平成24年度には、サーバ上のログメッセージを更新(追加・変更・削除)可能な方式を提案したが、サーバの不正を確実に検出するには至っていなかった。特に、メッセージの更新が行われた場合に、サーバが最新のメッセージではなく、古い版のメッセージを送り返す不正(リプレイアタック)を行った場合に、クライアントで検出することができなかった。平成25年度には、クライアントからサーバ上のログメッセージを更新ノード上で不正な処理を行った場合に、クライアント側で検出可能な方式を示した。具体的には、蓄積されたサーバのログメッセージの状態をひとつの値に集約して検証する方式を提案している。この内容を国際会議論文として発表を行った。なお本方式は更新のためにサーバ側で行う計算コストが大きいため、P2Pを用いたシステムに組み込むことはまだ現実的ではない。デジタルな電磁記録は、書き換えたときに「書き換えた痕跡」が残らず、改ざんされたのか、元々そのようなデータなのか、の判別ができない。デジタル情報に「証拠能力」を持たせるためには,人為的にそのための仕組みを作り込んでおく必要がある。人為的に証拠能力を与える研究分野は「Digital Evidence」と呼ばれる。Digital Evidenceの中の一分野として、改ざんを防止するシステムログの記録方式に関する研究分野があり「Secure Audit Log」と呼ばれる。

一方、P2Pネットワーク上に分散配置された情報は消去がきわめて困難である。この性質は、アーカイブやログ記録を目的とするストレージとしては望ましい。そこで本研究では,情報の開示範囲を制御できる機構を有する監査用暗号ログの記録方式をP2Pネットワークを利用した分散記録方式に拡張することを目的とする。これまで、4台構成でのプロトタイプの実装と安全性の証明を行ってきた。平成24年度には以下の2つのことを行った。(1)ピアでの不正処理を検出する機構を提案した。一般にP2Pシステムの場合には、ピアは完全な管理下にないため、想定されている処理を適切に行わない可能性がある。そこで、キーワード検索時に検索が行われるピア上で不正な処理が行われた場合、検索を依頼した側のピアでその不正を検出できる方式を開発した。(2)ネットワークシミュレータ上でのシステムの実装に着手した。これは台数が増加した時のシステム全体の挙動を評価するためである。分散ログを配置するノードを決定する部分や、検索の問い合わせをシステム全体に流す部分などで想定を超える変更が必要となったため、今年度中に完成させることができなかった。4台構成のPCネットワーク上でのログの分散記録は動作しているが、情報を検索する側で十分な処理速度が確保できていない。また動作がまだ安定しておらず、プロトタイプとして完成しているとは言いがたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は当初の予定では、ネットワークシミュレータ上でのシステムの実装を完成し、評価実験を行うはずであった。しかしながら、開発の途中でピア上で処理が適切に行われたか否かを検証する機構が必要であることに気づいたため、その手法の開発を行う必要が生じた。また、分散ログを配置するノードを決定する部分や、検索の問い合わせをシステム全体に流す部分などで、予想を超える変更が必要となってしまい、シミュレータ上で動作させることができていない。そのため台数の増加に伴うシステム全体の挙動評価もできていない。長時間安定して稼動するように、引き続き実装の改良を行う。また必要以上に複雑になっている部分があるようなので、よりシンプルで処理効率のよいデータの格納方法の検討を行う。昨年度に継続してネットワークシミュレータ上での実装の完成を目指す。シミュレータ上でノード数の増加によるログの分散記録方式の実効性、キーワード検索に対する検索結果の取得性能などの評価を行う。
細胞内小器官におけるヒ素による酸化ストレス誘導の分子メカニズムの解明

近年、ヒ素の毒性が活性酸素種の生成と深く関与しているという見方が強くなってきた。この活性酸素種は、ヒ素曝露による発癌との関連から多くの研究者の注目を集めていたものの、この活性酸素種産生が細胞内の「どこで」「どのように」起こっているのか、といった詳細な分子メカニズムは不明であった。本研究において申請者は、ヒ素暴露により細胞内に生じる酸化ストレスに関して、細胞内小器官レベルで検討を行い、その分子メカニズムを明らかにすることに成功した。近年、ヒ素の毒性が活性酸素種(Reactive Oxygen Species, ROS)生成と深く関与しているという見方が強くなってきた。この細胞内でのROS産生は、ヒ素によるアポトーシスや発癌とも関係していると考えられ、現在多くの研究者の注目を集めている。しかしながら、このROS産生が細胞内の「どこで」「どのように」起こっているのか、といった詳細な分子メカニズムは未だ明らかではない。本研究は、ヒ素暴露により細胞内に生じる酸化ストレスに関して、細胞内小器官レベルで検討を行い、その分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成19年度には、前年度までの研究によりヒ素暴露時の活性酸素種生成において主要な役割を果たすと予想されたミトコンドリアについて、更なる詳細な検討を行った。その際ミトコンドリアとヒ素化合物との相互作用を他のオルガネラなどの影響を排除して検討するためミトコンドリア画分を調製し用いた。また、更に単純化した系として、ミトコンドリアの電子伝達系に存在するcomplex IIVの活性をそれぞれ独立にアッセイすることが可能なサブミトコンドリア小胞を作成し、各々の複合体とヒ素化合物との相互作用を検討した。ミトコンドリア画分を用いた検討の結果、正常な代謝を行っているミトコンドリアに対しヒ素曝露を行うと、ミトコンドリアからのROSの産生が促進されることが明らかとなった。また、その促進効果はヒ素の化学形態に大きく依存することが示された。またサブミトコンドリア小胞を用いた研究から、ヒ素化合物と直接相互作用する複合体、ROS産生に関わる複合体を明らかにした。申請者はこれまでに、このヒ素暴露によるROS産生に関して、i)ヒ素の価数や化学形態によってROS産生能は大きく異なること、ii)ROS産生能が特に大きいmonomethylarsonous acid(MMA^<III>)ではそのROS産生はミトコンドリアに局在していること、を明らかにしてきた。このことからヒ素化合物はミトコンドリアのROS産生系を亢進させることにより酸化ストレスを惹起していることが示唆される。本年度においては、dimethylarsinous acid(DMA^<III>)による酸化ストレス障害はミトコンドリアよりもむしろ小胞体に局在していることから、DMA^<III>と小胞体ストレスとの関連を検討した。その結果、DMA^<III>は他の化学形態のヒ素化合物よりも小胞体ストレスマーカーを遙かに強く活性化したことから、小胞体ストレス誘発による酸化的障害の誘導はDMA^<III>に特有の毒性であることを明らかとした。この小胞体ストレスの増悪と、DNA障害の指標である核内8OHdG量とに相関がみられたことから、ヒ素の代謝中間体の一つであるDMA^<III>がヒ素曝露による発癌過程に関与している事が示唆された。
2007年新潟県中越沖地震に関する総合調査

2007年7月16日10時13分,新潟県上中越沖の深さ約17kmを震源とするマグニチュード(M)6.8の地震が発生した.この地震により,新潟県と長野県で最大震度6強を観測し,大きな被害をもたらした.発震機構は北西-南東方向に圧縮軸を持つ逆断層型で,地殻内の浅い地震である.今回の地震は,未知の伏在断層で発生したもので,震源断層の実態を明らかにするためは,海陸を通じた地震観測により余震の精密な空間分布等を求める必要がある.特に,今回の地震は堆積層に覆われた地域で発生しており,このような地域で余震の分布から震源断層の実態を明らかにすることは,今後の同様の地域での地震発生を考える上で重要である.そこで,平成19年度の本調査研究では,海底地震計及び陸上臨時観測点を合計79台設置し,余震の精密な空間分布等を求め,今回の活動で発生した断層の正確な形状等を把握し,本震の性質の推定等を行なった.その結果,余震域の南西側は南東傾斜の余震分布が支配的であり,北東側では北西及び南等傾斜の分布が混在することがわかった.北東側と南西側では構造異なり,両地域の間が構造境界になっているらしい.また,このような地域での地震発生を理解することは,同様な他の地域における地震発生予測にも不可欠であり,社会的にも強く要請されることである.更に,本調査研究では,強震観測・建物被害や地震による災害の救援などを調査から被害の特徴と要因を明らかにし,震源断層に関する理学的研究と連携させて実施した.強震観測によれば,この断層面は,震源域南西側の余震分布でみられる南東傾斜である可能性が強いが,本震の位置はこの北西傾斜の地震群の中にある可能性がある. GPS観測では,観測点が陸域に限られているために,この地震の断層モデルを特定するには至らなかったが,予稿変動を捉え,その時定数(decay time)0.35-2.83日と求まった.平成20年度は,その研究成果をとりまとめた.2007年7月16日10時13分,新潟県上中越沖の深さ約17kmを震源とするマグニチュード(M) 6.8の地震が発生した.この地震により,新潟県と長野県で最大震度6強を観測し,大きな被害をもたらした.発震機構は北西-南東方向に圧縮軸を持つ逆断層型で,地殻内の浅い地震である.今回の地震は,未知の伏在断層で発生したもので,震源断層の実態を明らかにするためは,海陸を通じた地震観測により余震の精密な空間分布等を求める必要がある。特に,今回の地震は堆積層に覆われた地域で発生しており,このような地域で余震の分布から震源断層の実態を明らかにすることは,今後の同様の地域での地震発生を考える上で重要である.そこで,平成19年度の本調査研究では,海底地震計及び陸上臨時観測点を合計79台設置し,余震の精密な空間分布等を求め,今回の活動で発生した断層の正確な形状等を把握し,本震の性質の推定等を行なった.その結果,余震域の南西側は南東傾斜の余震分布が支配的であり,北東側では北西及び南等傾斜の分布が混在することがわかった.北東側と南西側では構造異なり,両地域の間が構造境界になっているらしい.また,このような地域での地震発生を理解することは,同様な他の地域における地震発生予測にも不可欠であり,社会的にも強く要請されることである.更に,本調査研究では.強震観測・建物被害や地震による災害の救援などを調査から被害の特徴と要因を明らかにし,震源断層に関する理学的研究と連携させて実施した.強震観測によれば,この断層面は,震源域南西側の余震分布でみられる南東傾斜である可能性が強いが,本震の位置はこの北西傾斜の地震群の中にある可能性がある. GPS観測では,観測点が陸域に限られているために,この地震の断層モデルを特定するには至らなかったが,予稿変動を捉え,その時定数(decay time) 0.35-2.83日と求まった.平成20年度は,その研究成果をとりまとめた.2007年7月16日10時13分,新潟県上中越沖の深さ約17kmを震源とするマグニチュード(M)6.8の地震が発生した.この地震により,新潟県と長野県で最大震度6強を観測し,大きな被害をもたらした.発震機構は北西-南東方向に圧縮軸を持つ逆断層型で,地殻内の浅い地震である.今回の地震は,未知の伏在断層で発生したもので,震源断層の実態を明らかにするためは,海陸を通じた地震観測により余震の精密な空間分布等を求める必要がある.特に,今回の地震は堆積層に覆われた地域で発生しており,このような地域で余震の分布から震源断層の実態を明らかにすることは,今後の同様の地域での地震発生を考える上で重要である.そこで,平成19年度の本調査研究では,海底地震計及び陸上臨時観測点を合計79台設置し,余震の精密な空間分布等を求め,今回の活動で発生した断層の正確な形状等を把握し,本震の性質の推定等を行なった.その結果,余震域の南西側は南東傾斜の余震分布が支配的であり,北東側では北西及び南等傾斜の分布が混在することがわかった.

北東側と南西側では構造異なり,両地域の間が構造境界になっているらしい.また,このような地域での地震発生を理解することは,同様な他の地域における地震発生予測にも不可欠であり,社会的にも強く要請されることである.更に,本調査研究では,強震観測・建物被害や地震による災害の救援などを調査から被害の特徴と要因を明らかにし,震源断層に関する理学的研究と連携させて実施した.強震観測によれば,この断層面は,震源域南西側の余震分布でみられる南東傾斜である可能性が強いが,本震の位置はこの北西傾斜の地震群の中にある可能性がある. GPS観測では,観測点が陸域に限られているために,この地震の断層モデルを特定するには至らなかったが,予稿変動を捉え,その時定数(decay time)0.35-2.83日と求まった.平成20年度は,その研究成果をとりまとめた.
酵母の脂肪酸生合成関連酵素群の機能的性質の解明

酵母の脂肪酸合成酵素(FAS)のFAS2タンパク質のN末部分に存在すると考えられるFASの生成物選択性を司る部位を特定するために、S. cerevisiaeとS. kluyveriのFAS2遺伝子のキメラ遺伝子をいくつか作製し、S. cerevisiaeのfas2遺伝子破壊株に導入して、それらの合成する脂肪酸組成を調べた。これらの結果から、FAS2のN末部分にはFASの生成物選択性を司る特定の部位は存在せず、そこに存在するアシルキャリアータンパク質とケトアシル還元酵素さらにその間のスペーサー領域が全体として、またC末側とも相互作用しながら、FASの生成物選択性に影響を与えていることが示唆された。S.kluyveriの多価不飽和脂肪酸生合成酵素(FAD)の基質特異性と二重結合導入位置選択性を調べるために、S. kluyveriのΔ12FAD遺伝子またはω3FAD遺伝子を高発現させたS. cerevisiae株を作製し、様々な種類の脂肪酸を加えた培地で培養して、それらが合成する脂肪酸組成を調べた。これらの結果からΔ12FADは脂肪酸の既存の二重結合の位置を認識し、そこからメチル基末端に向かって3番目の炭素の位置に二重結合を導入し、一方、ω3FADはω3位に二重結合を導入するが、線虫のω3FADよりも植物のω3FADと似た基質特異性を持つことがわかった。さらに、Δ12FAD及びω3FADがどのリン脂質の脂肪酸をターゲットとするのかを明らかにするために、S. kluyveriの野生株の脂肪酸組成をリン脂質別に分析した。その結果、Δ12FAD及びω3FADはホスファチジルセリンの脂肪酸を基質とすることが難しく、また、ホスファチジルエタノールアミン、特にそのsn-2の脂肪酸はω3FADにあまり認識されないことが示唆された。S.kluyveriのFAS1遺伝子(Sk-FAS1)とFAS2遺伝子(Sk-FAS2)をS.cerevisiaeのfas遺伝子破壊株(fas1,fas2,fas1fas2)に導入し、S.kluyveriのFAS遺伝子発現株を作製した。Sk-FAS1遺伝子発現株ではS.cerevislaeよりもさらに炭素鎖が16の脂肪酸を生産していた。一方、Sk-FAS2遺伝子発現株では炭素鎖16と18の脂肪酸をほぼ等量生産しており、これはSk-FAS1とSk-FAS2の両遺伝子発現株でも同様であった。これらの結果から酵母のFASが生成する脂肪酸の優先性の決定にはFAS2タンパク質が大きく関わっている事が示唆された。次に、S.cerevisiaeとs.kluyveriのFAS2遺伝子のキメラ遺伝子をいくつか作製し、それぞれS.cerevisiaeのfas2遺伝子破壊株に導入したところ、FAS2のN末部分にFASの生成物選択性を司る部位がある事が示唆され、現在詳細に解析を進めているところである。S.kluyveriの多価不飽和脂肪酸生合成酵素遺伝子であるω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(Sk-FAD3)を高発現株させたS.cerevisiae株(Sk-FAD3遺伝子高発現株)を作製した。Sk-FAD3を発現させたS.cerevisiaeをエイコサジエン酸[C20:2(Δ11,14)]等のC20の不飽和脂肪酸の存在下でそれぞれ培養したところ、ω3位に二重結合をもつ脂肪酸が合成されたことから、Sk-FAD3はω3位に二重結合を導入することが確かめられた。現在は、Sk-FAD3の基質特異性と二重結合導入位置選択性をより詳細に同定するとともに、Δ12脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(Sk-FAD2)高発現株を用い、Sk-FAD2の機能に関しても解析を進めているところである。

その結果、Δ12FAD及びω3FADはホスファチジルセリンの脂肪酸を基質とすることが難しく、また、ホスファチジルエタノールアミン、特にそのsn-2の脂肪酸はω3FADにあまり認識されないことが示唆された。
初期世代星の大規模分光観測による初代星の質量分布と銀河形成へのインパクトの解明

・LAMOSTによる探査で検出された金属欠乏星候補をすばる望遠鏡を用いて高分散分光観測し、初代星のつくった化学組成をとどめているとみられる炭素過剰星の組成を詳細に決定し、起源天体の質量を25太陽質量程度と推定した。またα元素が相対的に少なくr過程元素が過剰な天体を同定し、矮小銀河が比較的進化の進んだ後に天の川銀河に合体した証拠を得ることに成功した。・構築してきた金属欠乏星データベースに、新たに公表された位置天文衛星ガイアのデータを取り込み、星の銀河系内の位置や軌道運動の情報を化学組成と合わせて取り扱うことを可能にした。・初代星の重力崩壊型超新星における元素合成とデータベース化された金属欠乏星の組成を比較し、初代星の初期質量関数は25太陽質量程度にピークを持つという、初代星形成シミュレーションの結果とも一致する結果を得た。また、超新星元素合成モデルと準解析的初代星形成モデルを用い、第二世代星を選び出すために有用な元素組成比を提案した。一方、重力波の起源である重いブラックホールの親星候補として80140太陽質量の初代星の大規模脈動段階の進化計算を行い、これらの星は炭素・酸素のコアの一部をも放出した後に崩壊して50太陽質量までのブラックホールを形成し、超高輝度超新星になることを示した。・AGB段階での組成変化を考慮した低金属中質量星の進化計算を行い、形成されるダスト量の初期質量・金属量依存性を明らかにした。また中小質量星の赤色巨星段階以降の進化において磁気駆動星風が持続的に起き、それによりダストが形成され星風が駆動されることを示した。・金属欠乏の環境でのs-過程元素合成理論と炭素過剰星の組成の金属量依存性から導いた連星形成史への制約などから、星形成へのダストの影響は低金属量でも現れるが、小質量星は主に連星系で形成され、全体として初期質量関数は大質量中心のままとなることを示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。LAMOSTによる探査で検出された金属欠乏星候補天体をすばる望遠鏡HDSを用いて高分散分光観測するプログラムを実施し、これまでに約300天体のデータを取得した。データ解析全般を進めるとともに、炭素過剰天体やリチウム過剰天体などの特徴的な星について研究成果をとりまとめつつある。これまでに公開してきた銀河系ハロー星の化学組成等のデータベースに加え、矮小銀河の星のデータベースを構築し、公開した。検索システムやWebサイトを一新するとともに、データベースの概要をまとめた論文を学術誌に投稿した。データベースを活用することにより、観測の現状や今後必要な観測を確認した。また、様々な銀河の元素組成分布を比較することにより、矮小銀河の星形成史について示唆を得ることができた。金属欠乏星に対応した超新星爆発が現在起こったとするとどのように観測できるのかを明らかにした。特にプラトー期の色が金属欠乏星の場合通常より青くなることを示し、多色観測によって金属欠乏超新星爆発を同定できることを示した。恒星進化計算に基づいて低金属中質量星進化末期(TP-AGB段階)でのダスト形成とそれに伴う質量放出を調べ、初期金属量が太陽の1万分の1以下でも中質量星が宇宙初期の炭素ダスト供給源となる可能性を示した。また、AGB段階でのダスト形成に影響を及ぼす、その前段階での質量放出量を、アルフヴェン波質量放出機構の下で見積もった。初代星でも太陽の0.8倍以下の質量を持ち宇宙年齢以上の寿命を持つ星が形成される可能性が指摘されており、そのような低質量初代星が銀河系のどの場所に存在しており、それらを観測するためにはどの方向を観測すればよいのかをN体計算によって明らかにした。その結果、これまでに行われている金属欠乏星探査観測によって既に低質量初代星の数にある程度の制限が与えられていることを明らかにした。本研究の中心的な課題である金属欠乏星の大規模分光観測については、LAMOSTによる探査で多数の候補天体を得ることができ、すばる望遠鏡HDSによる高分散分光観測も良好な観測条件に恵まれ順調に進んでいる。サンプル全体を用いる統計的な研究に先立って行う個別テーマを特定し、データ解析および論文執筆を進めている段階である。金属欠乏星の化学組成等のデータベースについては、課題であったデータベースの矮小銀河の星への拡張を完了し、公開することができた。これをもちいた研究成果を含む論文をとりまとめ投稿し、すでに査読結果を得て出版の見通しがたっている。理論研究では、金属欠乏星の観測によって制限がつけられる超新星爆発による元素合成に加え、超新星そのものの観測特性や小質量天体の形成、および中質量天体がつくるダストなど、銀河初期の星の進化および物質進化についてより包括的な研究への展開をはかることができている。LAMOSTによる探査で検出された金属欠乏星候補天体をすばる望遠鏡HDSで分光観測するプログラムを2年間にわたって実施し、当初の目標に近い約400天体のデータを取得することに成功した。全般的なデータ解析のなかで、リチウム過剰天体や炭素過剰天体、矮小銀河起源と思われる天体などについて集中的に解析を行って成果をとりまとめた。金属欠乏星データベースについては、昨年度公開した矮小銀河の星に加え、銀河系の星についても大幅な拡張を行い、データベースの概要および矮小銀河と銀河系の星の比較から得られる知見をとりまとめた。

初代星形成に関しては、低質量星が始原的なガス雲から形成されたとしても、後の星間物質の降着により金属を含む星として観測されるという仮説があるが、低質量星からの輻射および星風を初めて考慮したモデル計算により、降着は阻害され金属を含まない星として観測される可能性を示した。観測で多数見つかっている炭素過剰を示す金属欠乏星は炭素・鉄組成でグループに分けられるが、その違いは低質量星形成時のガスの冷却に重要なダストの種類が異なることが原因であり、炭素組成に応じて炭素ダストとシリケイトダストがそれぞれ重要であることを提案した。これは起源となる超新星の違いに対応すると考えられる。また、低金属量下でのs-過程のモデル計算と炭素過剰星の組成の比較により、AGB星におけるs-過程の星質量および金属量依存性を明らかにした。それにもとづいて炭素過剰星のs-過程元素組成の多様性と炭素過剰との相関が生じる要因を同定した。脈動を示すAGB星におけるダスト駆動星風の動力学計算によって得られたガスおよびダスト質量放出量率を定式化し、それを組み込んだ非常に低い金属量における恒星進化計算を試験的に行い、AGB段階で形成されるダスト量はダスト駆動星風が起こる前段階での質量放出と関係していることを明らかにした。金属欠乏星の大規模分光観測については、すばる望遠鏡による高分散分光観測を2年間にわたって実施し、ほぼ目標どおりにデータを取得した。リチウム過剰を示す星についての成果を論文公表するとともに、特徴的な運動学的特徴をもつ一群の星の化学組成の測定による研究成果などが得られ、論文執筆が進んでいる。サンプル全体を用いる統計的な研究のためのデータ解析も進んでおり、2018年4月に公表されるガイア衛星による位置天文情報をとりこんで星の運動を確定する準備も開始した。金属欠乏星のデータベースについては、矮小銀河の星への拡張とそれに合わせた銀河系の星のサンプルの大幅な拡張を行い、研究成果を論文として公表した。理論研究では、約200個の金属欠乏星に見られる化学組成のパターンをいくつかの質量と爆発エネルギーの超新星/極超新星が生成する元素組成のパターンと比較し、13-40太陽質量の範囲の星の爆発で説明することができることを示した。100太陽質量というような大質量の星の寄与は少ない。この結果は初代星の質量関数が13-40太陽の範囲にピークを持つことを示唆するもので、結果は論文公表決定済みである。炭素過剰星については、中性子捕獲元素の分布に4桁に及ぶ多様性がみられるのが特徴であり、起源となるs-過程が、AGB星の質量の違いによってもたらされる可能性をモデル計算で示した。炭素過剰星はAGB星を含む連星系で形成されるとすると、組成の多様性は主星質量と連星軌道周期に起因すると解釈できることを示した。さらに、観測からは主星が金属量の増加とともに中質量から低質量に移行する傾向があると考えられる。これらの結果について研究成果のとりまとめを進めている。AGB星からの質量放出については、宇宙初期で形成された低金属・低中質量星のAGB段階でのダスト形成量と形成されるダストの平均サイズを見積もる手法が確立した。・LAMOSTによる探査で検出された金属欠乏星候補をすばる望遠鏡を用いて高分散分光観測し、初代星のつくった化学組成をとどめているとみられる炭素過剰星の組成を詳細に決定し、起源天体の質量を25太陽質量程度と推定した。
カーボンナノドットの系統的な電気化学特性評価と光電子デバイスへの応用

カーボンナノドット(CND)は直径約10nm以下のグラファイト状の構造を有するナノ炭素材料であり、特異な光学・電子物性、低毒性、低生産コスト等の面から多分野において精力的な研究が進められている。中でも注目されるのがエレクトロニクス材料としての応用であるが、電気化学特性に関する評価例は限られており、詳細な調査が必要であった。本研究で滴定法による酸化還元反応の分析により、これまで困難であったCNDの電子準位と電子貯蔵能力の定量、表面官能基の影響に関して統計的な分析評価に成功した。以上の結果はCNDのエレクトロニクス材料としての研究発展に関する重要な知見を与えるものと考えられる。昨年度の成果より、電気化学法によりグラファイトロッドからCNDを調整し、滴定法を用いて酸化還元能の調査を行った。その結果、調整したCNDはメチルビオローゲンラジカルからの電子受容が可能であり、貯蔵された電子は特定化学種への還元電位依存型の電子放出を行う事を見出した。この手法から予測されるCNDの還元電位は上限値が0V (vs.標準水素電極電位)程度であったことから、光電変換素子の電子アクセプターとして機能することが期待できた。これを踏まえ、第一に有機薄膜太陽電池で標準的に使用される電子ドナー材料であるポリヘキシルチオフェン(P3HT)との複合膜並びに薄膜素子を作製し、光学特性と素子性能評価を実施した。一般的にCNDは種々の炭素源の酸化反応で生成される場合が多く、親水性の官能基を多数有するために水以外の溶媒には分散しにくい特徴がある。一方で、本調整法で得られるCNDは有機溶媒に可溶であり、疎水性のP3HTなどの有機半導体材料との混合が可能である。CNDのLUMO準位はP3HTよりも正電位側にあると見積もられたため、光励起状態からの電子移動反応により、P3HT由来の蛍光の消光、並びに素子における光電流生成が期待された。しかしながら、薄膜内のP3HT-CND間の光誘起電子移動をサポートする情報が蛍光スペクトルからは得られず、素子からも光電流生成を確認できなかった。そこで調整法を変更してCNDを調整し、水溶性ポリチオフェン(PTEBS)との複合化を試みた。蛍光スペクトルよりPTEBS由来の蛍光強度がCND添加に伴い著しく減少する事が確認され、励起状態における電子移動或いはエネルギー移動相互作用が生じている事が示唆される。これを踏まえ、現在は素子作製に関する検討を進めている。新規ナノ炭素材料であるカーボンナノドット(以下CND)の半導体材料としての応用展開を見据え、これまで明確な知見の無かった電気化学特性の評価を試みた。平成24年度の計画に基づき、第一に、グラファイト棒の電気化学的酸化反応によりCNDを調整し、滴定法等を利用した電気化学特性の評価を実施した。第二にCNDの電気化学特性に及ぼす表面処理の影響を調査した。得られたCNDに対し、メチルビオローゲンカチオンラジカルをCNDへの電子ドナー、四種の還元電位の異なるロイコ化合物をCNDからの電子アクセプターとして選択した。以上の化合物間の逐次的な電子移動反応をUV-visスペクトルにより追跡することで、得られたCNDの還元電位の上限値は- 0.02 Vから- 0.119 V vs. NHEに範囲内に存在する事を明らかにした。これにより、今回評価法として選択した滴定法のCNDの電子物性評価への有効性を示す事が出来た。また、酸化電位についても光電子収量分光による計測が可能であり、酸化・還元電位の両情報を得ることに成功したと考えられる。次に調整したCNDに対し、水素化ホウ素ナトリウム、ヒドラジン、アミン系化合物による表面処理を行い、その電気化学特性に与える評価を部分的に実施した。現段階において、CNDを還元剤により処理した場合、滴定結果のNernstの式による解析から、還元電位が負電位側にシフトする事を示唆する結果が得られている。すなわち、化学処理によってCNDの電子物性がチューニング可能であるという、極めて興味深い知見が得られている。本課題の目的として、新規炭素ナノ材料として注目されるカーボンナノドット(CND)の電気化学特性の系統的な評価方法の確立、並びに得られた知見に基づく有機エレクトロニクス素子への応用がある。平成26年度までの検討において、滴定法を利用した電子受容性評価法により、これまで困難であったCNDのLUMO準位と定量的な単位重量当たりの電子貯蔵能力の精密評価が可能である事を実証した。また化学還元にて酸素含有基の割合を減少させた被還元CNDを調整し、滴定法による詳細な分析を行った。その結果、酸素含有基の減少により、LUMO準位は負電位側にシフトすると同時に、単位重量当たりの電子貯蔵量が30%程度増加する事が分かった。従って導入する官能基によりCNDの電子物性を制御できる事を明らかとした。

CNDのLUMO準位が有機薄膜太陽電池の電子アクセプターとして適当である事を確認し、ポリチオフェンを電子ドナーとした素子作製条件検討を実施した。しかしながら、作製した素子はCNDの高抵抗のために明確な応答を示さなかった。この原因として、調整法として採用したグラファイトの電気化学的酸化プロセスでは酸化により共役系が著しく破壊されており、光誘起電子移動反応や電子キャリアの輸送等の面に問題があるものと考察した。そこで本年度は高額設備を必要とせず、官能基の導入量(共役系の破壊度)を制御可能且つワンステップで疎水性溶媒に可溶な新規CND調整法を考案し、検証実験を実施した。具体的にはグラファイトナノ粒子をジアゾニウム塩によるワンステップのアリル化反応にて官能基化する方法である。反応条件を調整する事で、官能基の導入量制御が可能であり、併せて光学特性特性や電気化学特性の制御が可能である事を明らかにした。本手法は簡便且つ、多岐に渡るCNDの構造(表面)設計が可能となる手法であり、今後の基礎・応用研究の発展が期待できる。光化学電気化学当初の目的として、CNDの電気化学特性を評価した上で素子化し、デバイス性能評価までを一貫的に実施する事が目的であった。この目的に従いCNDが電子アクセプターとして必要な機能を有する事を明らかにした上で、電子ドナーとの複合化・光電変換素子への応用を試みたものの、期待した光励起状態での相互作用は生じておらず、素子を駆動出来ないという結果となった。CNDには調整法が多数存在しており、一部の調整法からは低効率ながら光電変換システムにおける電子アクセプターとして機能する事が、最近になり報告された。CNDには分子のような画一性は無く、粒子サイズ・化学構造と特性は調整法や調整条件で著しく変化する。また、例えばどのような調整法がどのような点で電子アクセプター材料として有利に影響を及ぼすか、といった明確な指針は存在しない。本研究では操作が簡便で量産化も可能と考えられる電気化学法を採用したが、電気化学法においても実験パラメータは複数存在する。これらをトライ&エラーを繰り返し、適切な特性を有する条件を見出すためには、時間が掛かってしまう。このような状況にあることが、研究の進展が遅れている理由である。本研究の具体的目的は大別して2項目ある。第一項目として、CNDの電気化学特性について表面構造やサイズ効果等を含め、体系的に評価することにある。第二項目として、得られた知見を踏まえ、有機薄膜太陽電池或いは有機EL素子等へ導入し、評価することにある。現段階においては、(1)提案したCNDの電気化学特性評価法の有効性を確認することが出来た(2)還元剤によるCNDの化学処理を利用して、表面構造と電気化学特性との相関関係について知見が得られつつある、とういう状況にある。サイズ効果に関する検討は平成25年度に実施予定である。したがって第一項目についてはある程度、達成の目途が立ってきたと考えられる。一方で、第二項目については本研究の2年度目に計画しており、現段階では手を付けていない状況にある。
異なるコンプライアンス端を有する分岐管内振動気流解析

肺の末端組織である呼吸細気管支の各分岐子端は、異なるコンプライアンスを有する肺胞組織に接続されており、その部分で生じている呼吸振動流の挙動、特にコンプライアンスの相違による各分岐子の時定数の違いが要因となって生じる振り子流は、重要な呼吸換気メカニズムの一つと考えられてきたが、その詳細は明らかにされてこなかった。本研究では、多分岐呼吸細気管支の実寸モデルを用いて、振り子流の存在および流れの時系列的変化の詳細を実験的に明らかにした。通常呼吸の数十倍の換気周波数によって人工的に換気する方法である高頻度振動換気法(HFOV)については,その有効性が改めて注目されている。HFOV適用時におけるガス輸送およびガス交換のメカニズムは,通常呼吸時のそれらとは異なるメカニズムが主要な要素となる。特に振り子流(Pendelluft)と呼ばれる特異な流動状態が,ガス輸送およびガス交換に大きく影響していると考えられている。本研究では,実際の人肺における気道末梢部である呼吸細気管支における振り子流の存在を実験的に明らかにすることを目的として,実際のスケールに合わせたマイクロチャンネルモデル内の呼吸換気流構造のマイクロPIV計測を行った。振り子流は,肺気道における各分岐の,呼吸圧変動に対して持つ時定数が異なることによって発生すると考えられている。通常呼吸時は,換気周波数が十分低く,時定数の影響は通常現れないが,換気周波数の増加とともに時定数の影響が顕著となる。各分岐が示す時定数は,分岐の終端側の組織が持つコンプライアンスと気道抵抗によって決まる。実験では,各分岐端に微小容積変化を生じる気室を接続し,その容積を変化させることにより,コンプライアンスを変化させた。異なるコンプライアンスの組み合わせで終端された第1820世代の多分岐呼吸細気管支モデルをHFOVドライバーに接続し,生じる高頻度換気振動流について,マイクロPIV計測システムを用いて,フェイズロック時系列流速分布計測を行った。得られた結果より,各分岐端のコンプライアンスの組み合わせに応じた,複合的な振り子流の存在を明らかにすることができた。人工換気法としてその有効性が注目されている高頻度振動換気法(HFOV)適用時の気管から肺末梢組織までの呼吸振動流においては、通常呼吸時のガス交換機構に加えて、呼吸頻度の増加により肺末梢組織の物理的性質と関連して顕著に現れる振り子流現象が、ガス交換を促進していることが明らかになりつつある。本研究では,マイクロスケール呼吸細気管支内のHFOV適用時振動気流において、気管支分岐でのコンプライアンスの相違による時定数の相違がどのように振り子流を発生させるか、また生じた振り子流の詳細な流動状態がどのようなものであり、それがガス交換に果たしている役割について実験的に明らかにするとともに、等価回路シミュレーションにより理論的に検討することを目的とし、以下のような結果が得られた。呼吸細気管支の第18世代から第20世代までの多重分岐マイクロチャンネルモデルを用いて、振り子流発生の要因となる分岐間の位相ズレを、第19世代分岐間についてマイクロPIV法を用いた詳細な時系列流速分布計測により求めた結果、末端コンプライアンス比が大きくなるにつれて位相ズレは大きくなるが、そのズレのオーダーは1/100周期程度であることが明らかになった。一方、粒子追跡法による計測から、左右分岐末端のコンプライアンス比が非対称な場合には、1周期後の粒子位置も非対称であることがわかり、末端コンプライアンス比の違いによって肺末梢分岐で空気の再配置が行われていることが明らかになった。これらの実測値は、等価回路によるシミュレーション結果とよく一致している。この結果、異なるコンプライアンス端を有する分岐管において生じる位相ズレは比較的小さいが、分岐間の気体粒子の変位量の差は、十分な混合換気をもたらし、振り子流が肺末梢部のガス輸送メカニズムにおいて大きな役割を果たしていることが明らかになった。
薬剤性肝障害におけるシグナルセンサーとしてのミトコンドリアの役割に関する研究

ミトコンドリア透過性遷移(MPT)はCa^<2+>濃度依存的に膜透過性を変化させる現象であり、膜電位の低下、ミトコンドリアの腫脹、マトリックスタンパク質の漏出を伴うことから、薬剤が誘発する肝障害においてもその関与が指摘されている。本研究では前年度、アセトアミノフェン肝障害の初期段階で、MPTが重要なステップとなることを明らかにした。アセトアミノフェンは中毒性肝障害の典型例であるが、本年度は特異体質性肝障害により市場から撤退した糖尿病治療薬トログリタゾンを取り上げ、これと臨床上安全とされている他のチアゾリジンジオン化合物について、単離ミトコンドリアに対する作用を比較し、MPTが薬物間の差異や特異体質性を説明しうるかを検討した。トログリタゾンは、CD-1マウス肝より単離したミトコンドリアに対して臨床濃度の数倍程度でミトコンドリア膨潤を惹起し、これはMPT阻害剤であるシクロスポリンAにより部分的に抑制された。現在、臨床使用されているピオグリタゾン、ロシグリタゾンにはそのような作用は認められなかった一方、肝障害性が示唆されているシグリタゾンにはトログリタゾンと同程度の作用が見られた。トログリタゾンおよびシグリタゾンはミトコンドリア膜電位の顕著な低下ならびにミトコンドリアからのCa^<2+>の漏出も誘発した。これらはMPTの原因、結果いずれにもなることから、トログリタゾンはMPTを引き起こすこと、またMPTはチアゾリジンジオン化合物による、細胞レベルさらには臨床上認められる肝障害の誘発能力の差異を生み出していると考えられた。これまでトログリタゾンによる肝障害の特異体質性の要因は薬物代謝のみしか提示されておらず、毒性への代謝物の関与は小さいという知見との矛盾があったが、本研究でのMPTは親化合物の毒性を反映しており、またMPTには多くのタンパクが介在性することから、肝障害の特異体質性も説明しうる可能性が考えられる。本研究では薬剤性肝障害におけるシグナルセンサーとしてのミトコンドリアの存在に着目し、障害初期段階でのミトコンドリアの変化とその意義を明らかにすることを目的とした。ミトコンドリア透過性遷移(MPT)はCa^<2+>濃度依存的に膜透過性を変化させる現象であり、膜電位の低下、ミトコンドリアの腫脹、マトリックスタンパク質の漏出を伴うことから、近年薬剤性肝障害との関連が指摘されている。本研究ではまずCD-1マウスのアセトアミノフェン肝障害モデルにおけるMPTの関与を検討した。MPTの特異的阻害剤であるシクロスポリンA(CsA)をアセトアミノフェンと併用することにより、組織学的、生化学的に評価した肝障害が顕著に抑制された。併用群でも単独投与群と同様に、アセトアミノフェン投与直後に肝ホモジネート中の還元型グルタチオン(GSH)の枯渇が認められたことから、CsAは活性代謝物の生成には影響しないことが示された。一方、ミトコンドリア内のGSH量は投与直後のみならず、投与8時間以降も低下が続いており、それに伴って酸化型グルタチオンの増加が認められた。このような酸化還元バランスの崩壊はCsAによって防御された。アセトアミノフェン投与群ではミトコンドリアATPの低下や細胞質へのシトクロムcの漏出が観察され、これらもCsA併用により防御された。以上の結果から、CsA感受性MPT poreの開口は、ミトコンドリア内酸化ストレスやATPの枯渇、シトクロムc漏出の発端となると考えられた。

また、活性代謝物N-アセチルベンゾキノンイミン(NAPQI)を直接、単離ミトコンドリアに暴露させることによって膜電位の低下やミトコンドリア膨潤が惹起したことから、NAPQIの結合がMPTの引き金になっていると推定された。以上、代表的な肝障害モデルを用いて、ミトコンドリアが肝障害初期の重要な標的になることを明らかにした。ミトコンドリア透過性遷移(MPT)はCa^<2+>濃度依存的に膜透過性を変化させる現象であり、膜電位の低下、ミトコンドリアの腫脹、マトリックスタンパク質の漏出を伴うことから、薬剤が誘発する肝障害においてもその関与が指摘されている。本研究では前年度、アセトアミノフェン肝障害の初期段階で、MPTが重要なステップとなることを明らかにした。アセトアミノフェンは中毒性肝障害の典型例であるが、本年度は特異体質性肝障害により市場から撤退した糖尿病治療薬トログリタゾンを取り上げ、これと臨床上安全とされている他のチアゾリジンジオン化合物について、単離ミトコンドリアに対する作用を比較し、MPTが薬物間の差異や特異体質性を説明しうるかを検討した。トログリタゾンは、CD-1マウス肝より単離したミトコンドリアに対して臨床濃度の数倍程度でミトコンドリア膨潤を惹起し、これはMPT阻害剤であるシクロスポリンAにより部分的に抑制された。現在、臨床使用されているピオグリタゾン、ロシグリタゾンにはそのような作用は認められなかった一方、肝障害性が示唆されているシグリタゾンにはトログリタゾンと同程度の作用が見られた。トログリタゾンおよびシグリタゾンはミトコンドリア膜電位の顕著な低下ならびにミトコンドリアからのCa^<2+>の漏出も誘発した。これらはMPTの原因、結果いずれにもなることから、トログリタゾンはMPTを引き起こすこと、またMPTはチアゾリジンジオン化合物による、細胞レベルさらには臨床上認められる肝障害の誘発能力の差異を生み出していると考えられた。これまでトログリタゾンによる肝障害の特異体質性の要因は薬物代謝のみしか提示されておらず、毒性への代謝物の関与は小さいという知見との矛盾があったが、本研究でのMPTは親化合物の毒性を反映しており、またMPTには多くのタンパクが介在性することから、肝障害の特異体質性も説明しうる可能性が考えられる。
確率的ルーティングを用いたAd Hoc型大規模コミュニケーション環境に関する研究

本研究では以下の3点について研究を行った。1)アドホックネットワークにおける位置推定アルゴリズムの開発アドホックネットワークのアプリケーション開発において、各端末の位置情報は非常に有力なアプリケーション開発の手段となる。しかし端末が屋内にある場合や、低コストの場合はGPSを搭載することは困難である。そこで我々は、低コストで、コーディネータを置く必要のない、統計的手法に基づいた新しい分散型位置推定アルゴリズムの開発を行った。2)確率型アドホックルーティングARHのLINUXへの実装従来シミュレーション上でしか有効性を確認していなかった、我々の研究室で開発した確率型ルーティングアルゴリズムARHをLINUX上に実装を行い、ルーティング性能の評価を行った。なおこのプログラムは平成17年4月をめどに考課する予定である。またこの環境を用いて、コンテンツ配信、アドホック型コミュニケーション環境の開発も行った。3)動的分散制約充足問題アルゴリズムの開発アドホック型通信環境での基礎的なアプリケーション開発のプラットホームとして、制約充足問題を動的かつ分散環境に適応可能とする新しいアルゴリズムの開発を行い、計算機シミュレーションおよび実際の装置を用いた性能評価を行った。無線アドホックネットワークのルーティングプロトコルは、IETFのMANETワーキンググループで、さまざまなプロトコルが議論されているが、従来の必ずポイントツーポイントでのルーティングが行えるという制約の元で、プロアクティブ、リアクティブのさまざまなルーティングアルゴリズムが提案されている。しかし、リンクトポロジの変化が激しく、さらに複数経路が存在する確率が多いと考えられる無線アドホックネットワークのルーティングは、必ずしもネットワーク層で決定論的である必要はなく、アプリケーション層まで含めた到達制御を行うことが有用と考える。そこで、我々は、ネットワーク層では必ずしも到達性を保証しない、強化学習を用いた確率ルーティングアルゴリズムを提案している。今年度は、無線LANのなかでも比較的到達距離が短いBluetoothとLINUXを用いて、提案ルーティング手法を実装し、トポロジ変化に対する到達性能、遅延、ルーティングの収束性などの検討を行った。その結果、プロアクティブルーティングの代表例であるDSDVと比べても、トポロジ変化に対して頑強であることが確認された。またピコネット構成時の制約など、Bluetoothの規格上の制約も明らかとなった。この結果を元に来年度は、IEE802.11b上に実装するとともに、P2P上でのアプリケーションの実装も行う予定である。