hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音響アレイと時間反転波による可視化法の応用研究

本課題は時間反転波のシミュレーションに基づいて音場や音響散乱体などの可視化を行う手法の構築と可視化装置の開発を行うものであった。他の可視化手法に比べ、特に反射の多い環境において有効であることが示された。また、可視化装置を実際に試作し実験を実施した結果、特に可視化対象となる領域を囲むように反射境界が存在するような空間においては、少ないアレイ素子数で可視化が可能となる。またGPUを用いる並列計算などによりほぼリアルタイム(例えば秒間1フレーム程度)の可視化も可能であった。本年度はシステム構築のため、まず波動伝搬の数値シミュレーションを用いて可視化アルゴリズムの検証と各種設計パラメータの決定を行うとともに、2次元問題として実験を行った。理論的には、可視化する空間を覆うようにマイクロホンアレイを設置すれば、場の完全な再構成が可能であるが、実際には素子数などの制約があるため、少ない素子数で精度良く可視化像を得るためのアルゴリズム開発とパラメータ設定について検討を行った。同時に実際に可視化システムを構築し実機による検証も行った。詳細は以下に示す。可視化アルゴリズムの開発可視化法は2種類検討した。一つは医療などの分野で用いられる断層影像法(CT法)を応用して音波伝搬時間から金属ビレット内部の欠陥を検出するシステムに発展させたものである。これは内部欠陥の傍を波動が回折することを利用するもので、経路が直線ではないことから生じる伝搬時間増加を利用するものである。もう一つは時間反転波のシミュレーションに基づくものである。これは解析領域を囲む吸収境界に入射した音圧信号を時間反転して境界に入射するものであり、前者の手法より送波回数が圧倒的に少なくなるのが利点であるが、可視化像には多くのアーチファクト(虚像)が発生する欠点もある。これをなるべく軽減するアルゴリズムを考案し実装を行った。両手法とも後述の装置により検証を行った。計測システムのセットアップと検証実験まだアルゴリズムの検証段階であることと、超音波トランスデューサをアレイ化するのはコストの問題もあることから、本年度は送受波で一対のトランスデューサをそれぞれスキャンすることでアレイの代用とした。CT法の計測システムはトランスデューサのスキャンには3次元空間を自在にスキャンできるステージを用いて構築した。逆伝搬法の検証は無響室内に音源と反射物体を設置し空中音波用送受波器をリニアステージでスキャンして行った。また応用例としてトンネル内の異常音検知のシミュレーションも行った。本年度は高速に可視化を行うため、まず波動伝搬の数値シミュレーションを高速化に関する検討および実験の準備を行った。また、関連研究として超音波探触子アレイを用いる鉄ビレット内部の可視化法の検討を行った。・可視化アルゴリズムの開発時間反転波の計算は波動伝搬を時間領域で計算することから、時間領域有限差分法(FD-TD法)や伝達線路行列法(TLM法)のような数値解法が有効である。この種の計算手法は並列化による計算速度向上の効率が良いことが知られていることから、ここではマルチCPU(マルチコアを含む)、およびGPGPU(General Purpose Graphic Processing Unit)を用いる並列計算の使用を試みる。本年度は並列計算機のハードウェアを含む開発環境のセットアップと、有限差分法における並列計算による高速化のための予備実験を行った。また差分法における斜めの境界による計算誤差の検討も行った。・検証実験のための実験装置製作時間反転波を用いる可視化法にはトランスデューサのアレイが必要となる。ここではマイクロホンとアンプの製作を行いアレイ化の準備を行った。はじめは10chのチャネル数から実験を開始し、最終的には100chオーダのアレイとする予定である。・鉄ビレット内部の可視化法の検討鉄ビレットの非破壊検査には超音波が一般的に利用されるが、多くは内部欠陥からの反射波を観測する反射法に基づくものである。しかしながら、鉄ビレットは内部での音波減衰が大きいことと、欠陥からの反射波が小さいことから反射法を適用できる深さには限度があり、100200mm角オーダサイズのビレットに適用するのが難しい。そこで、研究代表者らは従来より透過超音波の伝搬時間を用いる断層映像法を提唱している。ここでは、従来用いていたパルス波ではなく連続波の位相情報を用いて可視化が可能かどうかを検討し、定性的ではあるものの可視化が可能であるという結論を得た。最終年度は時間反転波シミュレーションに基づく可視化アルゴリズムの妥当性を示すため、実際にシステムを構築して実証実験を行った。波動伝搬の計算には高速性および時間領域での解法という観点から時間領域差分法を並列化して用いた。中でもメモリアクセスが少なく高速とされる波動方程式に基づく有限差分法WE-FDTD法を採用した。

実験にはIntelのx86アーキテクチャのマルチコアCPUによるSMP並列計算機を用いてOpenMPによりマルチスレッド化する方法、もう一つはNVIDIA社のCUDAの登場以降特に脚光を浴びているGPGPU技術を用いる方法を試みた。実験は周囲を反射壁で囲った一辺300mm程度のミニチュアサイズのモデル空間で、素子数10個の小規模なアレイを用いた。空間内に設置した音源からバンド幅の広い音響信号を送信した場合、アレイから遠方にある音源であっても概ね波長程度の分解能で音源の可視化が可能であった。このとき可視化にかかる時間は1フレームあたり約1秒であり、ほぼリアルタイムな可視化が実現された。ただしこれはミニチュアサイズの空間において2次元の可視化を行う場合であり、SMPタイプの並列計算機とGPGPU技術による並列計算機では速度面での差はあまりないことが分かった。同時に、問題の規模が大きくなるほどGPGPUの方が高速になる傾向が顕著になり、将来3次元問題に拡張する場合には問題サイズが大きくなることからGPGPUの有効性が大きくなることが示唆された。本可視化法では空間の境界形状が既知である場合に特に有効であることから、今後の布石として境界形状を音響的に計測する手法についても検討をはじめ、反射音と直達音の到来方向から数学的な演算により反射点における境界の方向が推定できること、また音源の移動に伴い推定結果を累積することで境界形状が推定可能であることが示唆された。研究自体はほぼ順調に進展しており、現在のところ計算の高速化を主に行っている。計算が十分に高速化されれば、今後予定している3次元の解析にスムーズに移行することが可能である。本年度の研究内容は次のステップへの準備の意味合いが強く、本年度の実施内容そのものに高い学術的な価値があるとは必ずしも言えないため、学術論文や国際会議の件数が少なくなっている。しかしながら、次年度にその成果が期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度着手した並列計算による高速化および実験準備を踏まえ、今後はマイクロホンアレイを実際に用いて、空間および物体内部の可視化実験を予定している。また十分な高速化が出来れば3次元問題への発展が期待できる。ここで、3次元空間の周りを囲むためには膨大な数のトランスデューサが必要となり現実的でないため、できるだけ少数のトランスデューサを使用しながら、時間反転波の特徴を活かし、周囲の境界による反射波を利用することによるトランスデューサ数の削減を検討する。
等エネルギー面上の場の理論の研究:量子カオスから量子的複雑流体・量子相転移へ

【平成19年度の研究実績の概要】研究代表者1名が中心となり、研究支援者として2名の大学院学生と協力し研究を実施した。研究支援者として中心的役割を期待された大学院学生が都合により、本学を平成19年9月末から休学したことにより、本年度交付決定時の計画から若干の変更が必要となった。本年度の研究実績・実施状況は以下の通りである。[1]量子ドット系のアンダーソン模型に対し、具体的に電子相互作用系における等エネルギー面の場の理論における場の演算子を構成し、ハーシュフィールドらが非平衡定常状態の議論に導入した準粒子場(=散乱状態演算子)と比較を行なった。その結果、両者が等価であることが示され、等エネルギー面上の場の理論が相互作用を持つ系にも拡張可能とわかった。[2]ウェグナーのフロー方程式による繰り込み群の手法と[1]の議論を合わせると(非平衡定常状態であっても)アンダーソン模型では繰り込み前後のハミルトニアンは一種の散乱問題と考えることができ、リウヴィユ演算子によるリップマン・シューウィンガー方程式により結びつくことがわかった。これは特に、非平衡定常状態の熱力学の構築に重要な知見と思われる。[3]スピン軌道相互作用系を持つABリング系に対して、横磁場を用いた量子位相効果を用いた量子スピン輸送の制御可能性に関して解析を行った。[4]ホールドープ一次元不純物電子相互作用系(アンダーソン・ババード模型)において、密度行列繰り込み群の手法を用いてアンダーソン絶縁体とモット絶縁体の間の量子相転移もしくは乗り移りを数値的に調べた。その結果、不純物がモット絶縁体を誘起する特異な領域があることを示した(原研奥村氏らとの共同研究)。[1-3]に関しては論文準備中、[4]についてはPhys, Rev. Lett.誌へ論文投稿済である。研究支援者として1名の大学院生と協力を行い、研究代表者1名が中心となり研究を実施した。本年度、当該大学院生が大学院研究科RAとして雇用されたため、予定していた研究支援(謝金)は行わず、謝金分は申請時に計上していたが、付時の減額のため削減された予算案に従い使用した。本年度の主な研究実績・状況は以下の通りである。2、投稿済論文へコメントから、導いた代数構造(カレント代数)とその有効場理論との対応の一意性に関しての指摘があり、現在改訂を行っている。ただし物理的に常識的なFock空間を表現空間として使う限り結論に変更はない。3、等エネルギー面上の古典軌道の幾何学的性質と応答との関係について調べたところ、半古典論を越えた量子効果を議論するためには、量子干渉・位相効果を軌道や波動関数に付随するものと考えるよりも、むしろ、等エネルギー面という射影された空間の状態空間の幾何やその随伴表現であるオペレータ間の代数構造(カレント代数)を調べるべき、との認識に達した。現在研究を継続中である。4、等エネルギー面上の場の理論を多体系に適用する場合、等エネルギー面上への射影操作が問題になる。平均場近似でスペクトルHusimi関数を求めると、動的平均場と等価になる。この時点で超対称化するとアンダーソン局在を支配する位相自由度を導入することができる。ただし多体系をはじめから超対称化することは現在できないため、この位相自由度の意味は明らかではなく、研究を継続中である。【平成18年度の研究実績の概要】研究代表者1名が中心となり、研究支援者として2名の大学院学生と協力し、研究を実施した。当該大学院生は大学院研究科RAとして一定期間雇用されたため、謝金による研究支援は当初予定よりも少額になり、その分を研究協力者の研究環境(計算機環境)の改善に使用した。1.研究代表者は国際集会Quantum Mechanics and Chaos(2006年9月大阪市立大)に出席し「等エネルギー面上の場の理論」を特徴づけるスペクトル代数が、相互作用の存在によりいかに繰り込まれるかを報告した。また米国物理学会マーチミーティング(2007年3月、デンバー)に出席し、最新動向を調べるとともに関連分野の研究者と議論を行った。2.アンダーソン模型に対し、フロー方程式(連続ユリタリ変換)による繰り込み手法を詳細に検討したが、計算手順が煩雑な割に他の手法に対する明確な優位性がみられなかった。3.場の演算子の「軌道」とはHeisenberg演算子であり、等エネルギー面上の場の理論とは、準粒子として適切な場の演算子を再定義することに他ならないことが明確となった。そのため、運動方程式より(近似的に)準粒子場を導入する雛形としてアンダーソン模型の運動方程式による近似の再検討が有意義と考えた。具体的な問題として、複合ナノ構造量子ドット系に対し改良された運動方程式の自己無撞着近似法により量子輸送特性を調べ、その結果を日本物理学会(2007年3月)で報告した。今後、これらの改良型運動方程式の近似法の考え方と等エネルギー面上のスペクトル代数との関連を詳しく検討していく予定である。

[1]量子ドット系のアンダーソン模型に対し、具体的に電子相互作用系における等エネルギー面の場の理論における場の演算子を構成し、ハーシュフィールドらが非平衡定常状態の議論に導入した準粒子場(=散乱状態演算子)と比較を行なった。その結果、両者が等価であることが示され、等エネルギー面上の場の理論が相互作用を持つ系にも拡張可能とわかった。[2]ウェグナーのフロー方程式による繰り込み群の手法と[1]の議論を合わせると(非平衡定常状態であっても)アンダーソン模型では繰り込み前後のハミルトニアンは一種の散乱問題と考えることができ、リウヴィユ演算子によるリップマン・シューウィンガー方程式により結びつくことがわかった。これは特に、非平衡定常状態の熱力学の構築に重要な知見と思われる。[3]スピン軌道相互作用系を持つABリング系に対して、横磁場を用いた量子位相効果を用いた量子スピン輸送の制御可能性に関して解析を行った。[4]ホールドープ一次元不純物電子相互作用系(アンダーソン・ババード模型)において、密度行列繰り込み群の手法を用いてアンダーソン絶縁体とモット絶縁体の間の量子相転移もしくは乗り移りを数値的に調べた。その結果、不純物がモット絶縁体を誘起する特異な領域があることを示した(原研奥村氏らとの共同研究)。[1-3]に関しては論文準備中、[4]についてはPhys, Rev. Lett.誌へ論文投稿済である。
物質文化と精神文化の交流と断絶からみた、海峡を繋ぐ「北の内海世界」の総合的研究

精神文化の交流を示すものとして、これまで分析の中心においてきたガラス玉についてその成果を集中的に整理した。これまで収集した大陸沿海地方やサハリンのデータを日本の北海道、北東北と比較しながら分析を続けた。自然科学的分析については、今年度も東京理科大学中井泉教授のチームと連携して、当方の考古学的分析結果と、成分分析結果をも比較しながら、流通ルートの検証に取り組んだ。一方で奈良文化財研究所や北海道内での分析の成果とも比較している。分析者によって数値が異なることが明らかになってきたからである。それと併行して調査整理を進めてきた土器や集落と墓制、あるいは矢羽根の問題も含めて、2018年末に法政大学において国際シンポジウム「物質文化と精神文化の交流と断絶からみた北方世界の実相」を開催した。まずガラス玉の交流をめぐって、大陸と北海道の比較、北海道と北東北の比較を議論し、北海道のガラス玉は時期によって大陸との関係が強まる時と、本州南部との関係が強まる時とがある可能性が示された。自然科学的分析成果の確定によって、鉛系ガラスについては大陸沿海地方と北海道とで鉛の含有量にかなりの差が見られること、アルカリ系ガラスについても北海道は大陸沿海地方と異なる様相を示すこと、カリ石灰ガラスについてはかなりのバラツキがあり、用いられていた融剤に何タイプか存在したことなどから交流と断絶の双方の要素が指摘されるようになってきた。ついでその背景を明らかにするために、ロシアの古代末期中世期の重要遺跡の分析や、住居・墓制の比較、土器をめぐる青苗文化の再検討、矢羽根のサハリン・北海道と本州との交流などを併行して検討した。その詳細は、一般に広くその成果を還元すべく公刊の準備に入っているのでそこで明らかにするが、精神文化と物質文化の交流は時期によって異なり、それぞれ様々な歴史的背景を有することが明らかになりつつある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、年度初めの全体会で、予定通り全参加者を、A文献・出土文字資料班、B土器・陶磁器班、C玉・砂金・鉄器班、D矢羽根・獣皮班、E住居・墓制班の5班に分け、各班ごとに物質文化と精神文化の交流について具体的事例の集成を進め、年度末の全体会で個別事例の蓄積を確認した。その過程で、精神文化と物質文化の交流をもっとも端的に示すのが玉であることを確信し、C班を中心に他の各班もC班に情報提供する形で作業を進めた。その結果、これまで流通経路が明らかでなかった北海道の遺跡出土の玉について、時期は限定されるが、大陸との関係を推測させるデータを集めることが出来た。これまで北海道の玉の流入経路がはっきりしなかったのは、大陸沿海地方やサハリンのデータが無いからであったが、今回はまず、考古学的に出土地や遺跡性格が明確な、ウラジオストクに集積されている良好な考古学遺物である玉関係資料について、組成と製作技術を中心に、集中的に分析を進めた。年代や出土地がはっきりしない資料は分析しても比較が難しいからである。その結果については今後精査が必要であるが、見通しとして続縄文期など古い時代については、データ数が少ないこともあって問題が残るが、北海道との関係は断絶しているとみてよいようである。それが時代が降ると、とくに組成の面で、沿海州と北海道との関係性がたどれる可能性が出てきている。このことをとくに墓制の比較から裏付ける態勢も整えることが出来た。また本州との関係では平泉との関係を明らかにしうる資料の存在が北海道厚真町や伊達市に存在することを確認した。今後何らかの分析を施すこととした。また文献史料にみえる「粛慎羽」について、今治市大山祇神社と鎌倉鶴岡八幡宮に現存する羽が時代的に古い可能性があり、肉眼による素材鑑定に入った。さらに顕微鏡による装置分析が必要であるが、北海道産の可能性が高いという推測を得た。これまで精神文化を代表する玉について、アイヌ文化期以前、大陸との関係を認めるべきか、本州との関係で理解すべきか長く未解決のままであったわけであるが、本企画の調査によって、この問題を解明する道筋がみえてきた。大陸との関係がわからなかったのは、これまで大陸側の玉の分析がまったくなされていなかったからであるが、本企画によって、まずはウラジオストクの良好な考古遺物である玉について時期や地域は限定的ではあるものの、相当数の分析を実施することが出来たのは、研究史的に大きな意味を持つ。今後は同じ手法でさらに時代や地域を広げていけば、もっと明確な結論が出るはずで、研究方法論的にも確立できたといえる。玉については当初の計画をこのまま継続していきたい。さらにこれを側面から援助できる資料も蓄積出来た。とくに精神文化という点では葬制との比較が重要である。大陸沿海地方の遺構の集成を予定通り進めている。また本州との交流については平泉と北海道との関係が重要であるという見通しを立てていたが、本企画ではそれを解明するための素材として、蝦夷刀を北海道厚真町や伊達市で見出している。次年度以降何らかの自然科学的分析を施して結論を得られる見通しが立った。一方で青森の防御性集落の遺物分析では、必ずしも平泉との関係が強くないことも明らかに出来た。今後は平泉から北海道への流入ルートを検討していく必要を確認できた。また本州と北海道との関係では、さらに粛慎羽の分析が、所蔵者のご厚意によって予想以上に分析可能になった。

残る問題は顕微鏡観察であるが、今後の分析続行についてもすでに許可を得ることが出来ているので、研究の進展が期待される。前年度末の全体会において、それまでの研究成果を踏まえて、物質文化と精神文化の交流をもっとも具体的に示すものとして、ガラス玉を分析の中心に据えることとしたことを受けて、今年度は年度初めからガラス玉をめぐる研究を推進した。またガラス玉を自然科学的に分析している東京理科大学中井泉教授のチームとの連携を進め、考古学的分析結果と、成分分析結果を比較しながら、こちらの成果の裏付けをとりはじめた。ガラス玉の調査対象としては、北海道内では厚真町と伊達町の出土資料を、また海外ではハバロフスクの出土資料と民族資料とを精密調査・撮影して、ガラス玉のデータをさらに収集し、製作技法と形態について、両者を比較する作業を続けた。それらの成果と昨年のウラジオストクで収集したデータをあわせて、総合的な分析に入っているが、現時点ではおおよそ以下のことが明らかになった。北海道では続縄文文化期の後北式期に引き伸ばし技法により製作されたカリガラス製小玉が流通する。その後、北大I式期になると新たに引き伸ばし技法の低アルミナソーダ石灰ガラス製小玉が加わる。擦文文化期になるとカリ鉛ガラスが出現し製作方法も引き伸ばし技法から巻付技法に変わる。さらにアイヌ文化期でも材質・技法ともに擦文期の特徴が継続する。一方ロシアの沿海地方では色調や法量など北海道出土品と共通する点が多い。巻付技法によって製作されたカリ石灰ガラス製の玉類は、アイヌ文化期の北海道で大量に流通し、北海道以外の日本列島では出土例が少ない。今後、化学分析の成果とのすりあわせによって、北海道で出土するガラス玉の生産地や流入経路の解明が実現するように思う。その他、鉄についても北日本の製鉄炉と構造的にきわめて近いものが西比利亜方面にあることが分かってた。これについては次年度も引き続き深化させていく。墓制についてもデータ収集に入っており次年度中には成果報告をしたい。前年度のウラジオストクのガラス玉調査によって、これまで北海道と大陸沿海地方との精神文化の交流を示すものとして、それがきわめて有効である可能性が出てきていた。今年度の調査では、北海道側と大陸沿海地方側との双方で、ガラス玉調査を精力的に実施し、北海道と大陸沿海地方との比較対象を大幅に増加させた。その結果、前年度の想定はほぼ確実なものとなり、比較できる個体数の問題から続縄文文化期についてはまだ検討の余地が残るが、擦文文化期とアイヌ文化期については、製作技法からみても材質からみても、北海道と大陸沿海地方との関係が見えてきている、今後さらにガラス玉の比較対象を各地域に広げていけば、さらに緻密な成果が得られるはずである。またガラス玉と並んで精神文化に深く関わるのが墓制である。これについても大陸沿海地方と北日本の事例集成が進んでいる。次年度には一定の成果が得られる見通しが立っている。またやはり精神文化の交流に関わる矢羽根の分布についても、北海道産の猛禽類の羽(文献に登場するいわゆる「粛慎羽」)が本州にまで及んでいることはほぼ見通しとしてたてることができている。さらに科研チーム外の鳥の羽の専門家の意見を徴収して確認していきたい。
高等植物の細胞周期におけるS期特異的遺伝子に相同な酵母遺伝子の解析

高等植物の懸濁培養細胞を同調培養し、differential screeningによってS期に特異的に発現する遺伝子、cyc07を単離している。また、出芽酵母のゲノムにcyc07に相同な遺伝子が存在し、その機能が出芽酵母の細胞増殖に必須であることを既に明らかにしている。本研究の目的は、この進化上保存された遺伝子の機能、及び細胞周期特異的な遺伝子発現を指令するメカニズムを解明することである。本年度は主にcyc07タンパク質に対する抗体を用い、免疫学的な手法でこのタンパク質の特性について解析した。研究の成果といっては、1)cyc07タンパク質はニチニチソウ及びタバコの培養細胞において、増殖の盛んな細胞の核に局在していること、2)cyc07タンパク質は、M期には染色体上に存在せず、細胞質中に拡散していることを明らかにした。また、このタンパク質とDNAとの親和性について解析したところ、3)単離核をDNaseIで処理すると、cyc07タンパク質が核から溶出されること、4)DNAセルロースカラムに結合したcyc07タンパク質は、0.3MNaClで溶出されることが明らかになった。また、同調培養系を用いた解析からは、cyc07タンパク質自体は細胞周期を通じて存在しているが、その合成はmRNAの蓄積パターンと同様に細胞周期に存在して変動していることが判明した。これらの結果から、cyc07タンパク質は増殖している細胞の核に特異的に存在し、クロマチンに結合しているものと考えられるが、凝縮したM期染色体には結合活性を持たないものと思われる。この様なタンパク質の細胞周期の進行に伴う局在性の変化、またタンパク質合成の細胞周期依存性がどのように、このタンパク質の機能に関わっているのかについては今後の課題として残される。また、このcyc07遺伝子のプロモーター領域を単離し、その機能について解析したところ、1)転写開始点より589bpまでのDNA断片が、形質転換植物体において分裂組織特異的発現を指令すること、2)形質転換したタバコ培養細胞を同調培養することにより、上流域2.1kbのDNA断片はS期特異的転写を指令するが、589bpまでの断片は細胞周期を通じてコンスタントなレベルの転写を指令することから、細胞周期特異的な発現は589bpよりも上流の配列によって制御されていることが明らかになった。
フウロソウ属植物の不可解な分布様式を解明する、繁殖干渉理論の実証的研究

植物には、気温や地質条件などでは説明できない不可解な分布様式を示すものがある。このような分布は、繁殖干渉という、繁殖過程で他種(とくに生殖機構が似ている近縁種)が悪影響を与える現象で説明できる可能性がある。そこで本研究では主にフウロソウ属植物などを用い、繁殖干渉が植物の分布に及ぼす影響について調査と解析を行った。その結果、フウロソウ属の中でも繁殖干渉が見られること、それが近縁種の棲み分けなどに関わっている可能性があることを確認した。本研究は、植物について気温や地質条件では説明できない不可解な分布様式を、繁殖における近縁種間の干渉によって統一的に説明することを目的とする。とくに、ゲンノショウコやミツバフウロ、ヒメフウロなど、フウロソウ属の近縁種間における繁殖をめぐる相互作用と分布の関係の解明を試みる。本年度は、補助金の交付時点でほとんどの植物の花期が終了していたため、各種の分布や生育状況を調べる基礎調査、栽培実験や分子系統解析用のサンプリングなどを中心に以下のような調査を行い、一定の成果が得られた。まず、フウロソウ属の分布状況については、標本や文献等から分布に関する情報を前データとしてまとめた。具体的には、全国の代表的な施設に収蔵された標本や文献、植物同好者への聞き取り調査から情報を入手し、データベース化を行なった。その結果、ハクサンフウロやエゾフウロのように変種関係にあるもので、多くは分布が分かれているものの、ごく一部で同所的に生育する可能性があるものを確認した。また、以前国内では石灰岩地にしか生育しなかったヒメフウロが、最近全国的に発見されていることを確認した。次に、これらの植物について、おもに近畿および東海地方において、複数の種が分布する地域や近縁種の分布境界を中心に現地に赴き、実際の分布状況の確認を行った。その結果、ミツバフウロとゲンノショウコでは、分布地が共通しているという記載があっても、実際には微妙に住み分けている現状を確認した。この他、近縁種間での繁殖干渉や資源競争を具体的に測定するには、人工授粉実験および栽培実験が必要となる。しかし助成金交付時にはすでに花期が終わっていたため、上の基礎調査のため訪れた各地で、実験用の株および種子を採集した。また、各種の分布に関する歴史的変遷を調べるため、分子系統解析のためのサンプリングも行った。これらに関する実際の実験や解析は、次年度以降に行う。本年度は震災の影響で前半期に旅費の使用を控えたため、栽培実験や分子系統解析などを中心に以下のような調査を行い一定の成果が得られた。まず栽培実験については、全国から得られたヒメフウロの栽培を行い、石灰岩に固有の集団の種子であっても石灰岩的ではない土壌で生育可能であることを確認した。またミツバフウロとゲンノショウコの栽培を行ったが、栽培条件の設定が難しく、資源競争に関するデータを得ることはできなかった。分子系統解析についてはヒメフウロについて、石灰岩地域に昔から自生する集団、近年自生地とは異なる全国各地でみられた集団、そしてイギリスから輸入した種子を育てて得たサンプルについて3つの遺伝子領域のシーケンスを求め、系統解析を行った。その結果、昔から自生する集団やイギリスのサンプルは近年自生地とは異なる各地でみられた集団とは異なるクレードを形成した。この結果から、近年自生地以外でみられる集団は、由来は不明だが日本固有の集団からの逸出とは考えにくいことを明らかにした。この他、フウロソウ属全体の分子系統解析については、ツクシフウロなど採集困難なサンプルの収集を引き続き行った。また、フウロソウ属のうち約10種について、3つの遺伝子領域のシーケンス解読を終了した。これについては来年度にさらに多くの種のDNAシーケンス解読を行い、分子系統解析を行う。植物の中には不可解な分布様式を示すものがあり、生物地理学的には謎だとされてきた。しかし最近、生物の分布を説明する要因として、繁殖干渉という現象が注目されるようになった。繁殖干渉とは、他種(とくに生殖機構が似ている近縁種)によって引き起こされる、繁殖過程における適応度の低下をいう。理論上では、片方の種の繁殖干渉が若干大きいだけでも、世代を比較的短期間繰り返すだけで生物の分布を塗り替えるような強い効果をもたらしうる。繁殖干渉の研究は現在、外来種と在来種の関係を対象に進みはじめている。一方、この理論が野生植物の分布において考慮されたことは皆無である。そこで申請者はフウロソウ属植物を中心に、今まで不可解とされてきた野生植物の分布様式を、繁殖干渉で説明することを試みた。特に平成25年度は、フウロソウ属の一部の分類群で分子系統解析を試みた。

とくに互いに近縁であり、分類的にも不明瞭な区分となっているハクサンフウロ・ハマフウロ・エゾフウロについて、葉緑体DNAと核DNAの領域を用いて分子系統解析を試みた。その結果、現在までの解析ではこれらの分類群に明確な区分は得られなかった。分布様式や形態形質を含め、これらの分類群には再検討が必要と考えられる。また、昨年度から継続調査を行ったミツバフウロとゲンノショウコについては、繁殖干渉が二種の局地的な棲み分けに影響を与えている可能性があり、これについて共同研究者とともに統計解析を行った。その結果、二種は有意に棲み分けている可能性が示唆された。これについては、現在論文を投稿中である。フウロソウ属について今年度は論文を発表するまでには至らなかったが、この研究を通じて、繁殖干渉を生じると思われる他の植物について新たな知見を得ることができた。この知見は、フウロソウ属の分布様式にも繁殖干渉が重要な役割りを果たす可能性を高めるものとなった。本研究は、植物について気温や地質条件では説明できない不可解な分布様式を、繁殖における近縁種間の干渉によって統一的に説明することを目的とする。とくに、ゲンノショウコやミツバフウロ、ヒメフウロなど、フウロソウ属の近縁種間における繁殖をめぐる相互作用と分布の関係の解明を試みる。本年度は生態学的研究や分子系統解析などを中心に以下のような調査を行い一定の成果が得られた。まず生態学的研究については、前年度やその前の年度にひきつづいて、滋賀県や岐阜県などを中心に、ミツバフウロとゲンノショウコが同所的に分布する場所についてさらに細かな分布(マイクロハビタット)の調査を行った。その結果、それぞれの種が細かくみると棲み分けている地点が存在していることを確認した。また、両者の頻度と結実率の相関を測定したところ、両者は互いに弱い繁殖干渉を受けていると思われる結果が得られた。分子系統解析についてはミツバフウロとゲンノショウコおよびその雑種についてアロザイム分析を行い、形態的に雑種と考えられたいた個体が確かにミツバフウロとゲンノショウコの雑種であることを確認した。また、この雑種の個体についてメスとしての機能とオスとしての機能を観察したところ、結実率が極端に低い点でメスとしての機能も落ちていると推察できること、また、花粉が小さく殆ど発芽しないという点でオスとしての機能も落ちていることを確認できた。以上の結果より、ミツバフウロとゲンノショウコは、全国的には分布が重なっており、地域的にも同所的に分布すると考えられていたが、実際の細かな分布としては棲み分けを行なっており、結実率の低下と不稔雑種の産出という弱い繁殖干渉が起こることによって分布が説明できる可能性が示された。そこで、これらのことを複数の学会で発表した。栽培実験や分子系統解析は着実に進行しており、ヒメフウロに関しては結果を出して論文を執筆、先日受理された。また繁殖干渉に関する論文を執筆して受理・印刷された。各地の集団に関する遺伝子データを用いた系統地理解析などの研究を進めれば、計画通りに研究の目的を達成できると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。
離散雲の三次元分布、微物理・光学特性の観測と地上日射への三次元放射効果の実態解明

本年度は、離散雲の微物理・光学特性推定法の開発と雲の集中観測を計画しており、予定通り実施した。離散雲の微物理・光学特性推定法について、一次元放射伝達理論に基づいた方法、三次元放射伝達理論を直接用いた方法、三次元放射伝達理論を深層学習モデルに学習させた方法の開発を進めた。一次元放射伝達理論に基づいた方法について、既存の手法を拡張し、分光放射計の輝度観測から、雲の有効半径、光学的厚さ、水と氷の比を推定する手法を開発した。三次元放射伝達理論を直接用いた方法について、三次元放射伝達モデルと進化戦略による逆問題の解法を使って、全天カメラが測定する散乱輝度分布から雲の光学的厚さを推定する手法を開発した。全天カメラの疑似観測データを使ってテストを行い、良好な結果が得られた。三次元放射伝達理論を深層学習モデルに学習させる方法について、カメラの天空画像から視線方向の雲の光学的厚さを推定する深層学習モデルを開発した。高解像度のラージエディシミュレーションによる雲分布を用いて,雲や太陽方向,エアロゾル,地表面の条件を様々に与えて,三次元放射伝達モデルを用いてカメラ画像を大量にシミュレーションした。これを教師データとして深層学習モデルを訓練した。雲の空間構造と三次元放射効果が深層学習によりモデル化され,安定に高精度の推定が可能となった。千葉大学において、2018年11月に、分光放射計、全天カメラ、日射計、雲レーダによる集中観測を行った。分光放射計とカメラの観測結果から、開発した手法を用いて、観測期間の雲の微物理・光学特性を導出した。さらに、日射計、衛星ひまわりから推定された雲の光学的厚さも合わせ、相互比較検証を行った。現在、比較結果を各手法へ還元するための詳細な解析を進めている。また、雲の鉛直構造を調べるために、同期間の雲レーダのデータを整備した。以上の成果について国内外の学会等で発表を行った。本年度は、予定通り、離散雲の微物理・光学特性推定法の開発と雲の集中観測を実施した。離散雲の微物理・光学特性推定法の開発については、一次元放射伝達理論に基づいた方法、三次元放射伝達理論を直接使用した方法、三次元放射伝達理論を深層学習モデルに学習させた方法の開発を進めた。三次元放射伝達理論を直接使用した方法は、対応可能な場面が広いが計算コストが大きい。深層学習モデルに学習させる方法は、対応可能な場面は教師データに依存するが、計算コストが小さい。一次元放射伝達理論に基づいた方法について、分光放射計の輝度観測から、雲の有効半径、光学的厚さ、さらに水と氷の比を推定する手法を開発した。三次元放射伝達理論を直接使用した方法について、三次元放射伝達モデルと進化戦略による逆問題の解法を使って、全天カメラの輝度分布から雲の光学的厚さを推定する手法のプロトタイプを開発した。全天カメラの疑似データを使ったテストでは良好な結果が得られた。深層学習モデルを用いた方法について、高解像度ラージエディシミュレーションによる雲分布を用いて,様々な雲、太陽,エアロゾル,地表面を対象に、三次元放射伝達モデルを用いてカメラ画像を大量にシミュレーションした。これを教師データとして深層学習モデルを訓練し,カメラ画像から雲の光学的厚さを推定するモデルを構築した。そして、積分球と分校応答度測定装置等を用いてカメラの校正を行い,実際に取得した画像から雲光学的厚さを推定した。千葉大学において、2018年11月に、分光放射計、全天カメラ、日射計、雲レーダによる雲の集中観測を行った。さらに、日射計や衛星ひまわりから推定された雲の光学的厚さを含めて、相互比較検証を行った。また、雲の鉛直構造を調べるために、同期間の雲レーダを整備した。引き続き、全天カメラから雲の微物理・光学特性を推定する手法の開発を進める。一次元放射伝達に基づいた方法は、概ね完成している。三次元放射伝達理論を直接使用した方法については、次年度の前半中に実際のデータを解析できるようにする。深層学習モデルを用いた方法については、推定精度と使いやすさと汎用性のための改良を行う。これまでよりも広視野のレンズを用いることによる情報量増大と深層学習アーキテクチャの細部の改良により推定精度を改良する。また,これまでに判明した実用上の問題点であるレンズフレアや信号の飽和,障害物等に対して対策を講じ,実用化を目指す。さらに、集中観測によって得られた比較検証の結果を反映させ、推定手法を改良していく。集中観測は終了したが、一部のカメラと分光放射計、雲レーダについては、千葉大学で秋頃まで継続して観測を続け、データの蓄積を図る。集中観測期間を中心に、地上日射に対して、離散雲の三次元放射効果が強く出た典型的な事例を抽出する。その後、離散雲の微物理・光学特性の解析、全天カメラが観測した雲の水平分布、雲レーダとライダーによる雲の鉛直分布、地上日射の時系列データを整理し、どのような状況で三次元放射効果が強く出るか調べ、解析結果をまとめる。離散雲が、地上日射にもたらす三次元放射効果の実態を明らかにするために、離散雲の分布、微物理・光学特性を観測する地上リモートセンシング手法を開発している。本年度は、計画通り、離散雲を観測するための測器の整備と、微物理・光学特性を推定するためのアルゴリズム開発を行った。雲の分布、日射の散乱輝度分布を測定するために、デジタルカメラを用いた全天カメラを製作した。

また、散乱輝度の分光特性を測定するため分光放射計を整備した。これらの機器について、JAXAと高層気象台の設備を使用し、校正係数の決定、入出力の線形応答特性、入射角依存性、分光応答関数、温度特性を調べた。来年度は、全天カメラ、分光放射計、雲レーダによる雲の集中観測を行うことを予定している。本年度中に、観測場所の調査を行い、ミリ波雲レーダ、地上日射計、マイクロ波放射計等の各種放射観測が行われている千葉大学で行うこととした。離散雲の微物理・光学特性を推定するアルゴリズム開発に関しては、実数値遺伝的アルゴリズム、SCE-UA法、CMA-ES法等の逆問題を解くための複数のアルゴリズムをテストし、最も優秀な結果を残したCMA-ESを用いることに決定した。また、分光放射計の単独観測で得られた可視および酸素吸収帯の放射輝度を用いて、雲の光学的厚さと幾何学的厚さを推定する手法を開発した。そして、衛星プロダクトとの比較から、地上観測の結果との差が太陽天頂角とともに大きくなる傾向が見られ、三次元放射伝達の効果が示唆された。今後、全天カメラを用いて空全体の雲分布に関する情報を得て、三次元放射伝達を考慮した雲のリモートセンシング手法の開発を行う。計画通り、離散雲を観測するための測器の整備と微物理・光学特性を推定するためのアルゴリズム開発を行った。雲の分布、日射の散乱輝度分布を測定するため、デジタルカメラを用いた全天カメラを製作した。これらの機器による観測から物理値を得るため、JAXAの積分球を使って、校正係数、入出力の線形特性、入射角依存性の試験を行った。また、分光応答度測定装置によってデジタルカメラのRGB各画素の分光応答関数を測定した。さらに、高層気象台の恒温槽によって温度特性試験を行った。カメラの画像データの幾何補正と光学校正を行うための処理コードを作成した。ミリ波雲レーダについては、天頂±5度の走査を実施し、雲の構造と内部運動を高分解能で把握できるようになった。離散雲の微物理・光学特性の推定手法に関しては、遺伝的アルゴリズム、SCE-UA法、CMA-ESをテストした後、最良な結果を残したCMA-ESに決定した。また、分光放射計の単独観測によって得られる天頂方向の可視放射輝度と酸素AおよびB吸収帯、ライダーによる雲底高度を用いて、従来の並行平板を仮定した最適推定によって雲の光学的厚さと幾何学的厚さの推定手法を開発した。1年間に約20日のテスト観測を行い、Himawari-8衛星による雲プロダクトとの比較を行った。衛星と地上から求めた光学的厚さの差は、太陽天頂角とともに大きくなる傾向が見られ、三次元放射伝達の効果が示唆された。来年度は、本年度に整備した全天カメラ、分光放射計、ミリ波雲レーダを使って集中観測を行う。そのため、観測場所の調査を行った。当初つくば市で行う計画であったが、千葉大学で行うこととした。理由は、マイクロ波放射計等の本課題に有益な各種観測が行われていること。そして、他の研究課題との発展的な観測体制が作られることになったためである。
癌微小環境の正常化による新規癌治療法の開発

癌塊中に多数存在する癌内線維芽細胞(Carcinoma-associated fibroblasts: CAFs)は活性化した筋線維芽細胞集団より形成され、癌進展を促進することが知られている。それ故、CAFsは癌治療の標的として考慮されるが、具体的な標的分子は知られていない。本研究ではヒストン脱アセチル化酵素阻害剤HDAC inhibitorがCAFsを不活性化することにより癌進展を抑制する可能性を示唆した。癌塊中に多数存在する癌内線維芽細胞(Carcinoma-associated fibroblasts: CAFs)は活性化した筋線維芽細胞集団より形成され、多種多様なサイトカインや増殖因子を産生し、血管新生や炎症を促がし癌進展を促進することが知られている。それ故、CAFsは癌治療の標的として考慮されるが、具体的な標的分子を絞り込むことは容易ではない。申請者は、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤histone deacetylase (HDAC) inhibitorがCAFsを不活性化することを見出した。CAFsを不活性化することにより、多数の血管新生および炎症促進性のサイトカインや増殖因子の産生を抑制することより、癌微小環境を正常化し、CAFsの癌促進能を抑制することが予期される。申請研究では、HDAC inhibitorによるCAFsの不活性化機構および癌促進能の抑制機構を分子レベルで解明して、CAFsを標的にした癌微小環境の正常化による新規癌治療法の基礎を築きたい。本年度の研究によりHDAC inhibitor処理により再現性をもって線維芽細胞のマーカーであるalpha-smooth muscle actin (a-SMA)の発現が低下することが明らかになり、申請研究では、HDAC inhibitorがCAFsを不活性化することにより、多数の血管新生および炎症促進性のサイトカインや増殖因子の産生を抑制し、結果として癌微小環境を正常化し癌進展を抑制することを予期している。癌微小環境の正常化による新規癌治療法を開発し、癌進展をより効果的に抑制するために、申請研究では、1)HDAC inhibitorによるCAFsの不活性化の分子機構を解明する。2)不活性化されたCAFsの癌増殖・悪性化能抑制の分子機構を調査する。3) CAFsを標的にした癌微小環境の正常化および癌進展抑制を動物モデルにて検証する初年度でのobjectiveである1)HDAC inhibitorによるCAFsの不活性化の分子機構を解明するに関して、CAFsでHDAC1の発現が上昇していることおよびそのシグナルが亢進していることが申請者の実験結果により明らかになった。H28年度の成果としては、HDAC inhibitorによるCAFsの不活性化機構として、TGF-beta signalの関与があげられる。未だ詳細は明らかにはなっていないが、HDAC inhibitorで処理されたCAFsにおいて、R-Smadのリン酸化が抑制される傾向が観察された。以上よりCAFsにおけるHDAC signalとTGF-beta signal間のクロストークの存在の可能性が示唆された。HDAC1に対する複数のshRNAを作製し、CAFsに導入したところHDAC inhibitorと同様に、活性化線維芽細胞のマーカーであるa-SMAなどの因子の発現が低下した。以上の結果は、HDACの活性化とCAFsの活性化がリンクしていることを再度検証するものである。しかしながら、この結果はclass 1に属する、他のHDACs(例えばHDAC2)がCAFsの活性化に寄与していないことを示唆するものではないと考えている。本研究ではヒストン脱アセチル化酵素阻害剤HDAC inhibitorがCAFsを不活性化することにより、多数の血管新生および炎症促進性のサイトカインや増殖因子の産生を抑制し、結果として癌微小環境を正常化し癌進展を抑制する可能性を検証した。2)次にHDACが不活性化されたCAFsの癌増殖・悪性化能抑制の分子機構を調査した。HDAC1-shRNAおよびHDAC抑制剤のTSA処理により、SDF-1やTGF-bのオートクラインシグナルが抑制された。3)次に、CAFsを標的にした癌微小環境の正常化および癌進展抑制を動物モデルにて検証するために、CAFsにおけるshRNAによるHDAC1蛋白の発現抑制は、乳癌細胞と免疫不全マウスに共移植された場合、乳癌細胞の増殖を抑制した。以上の結果より、CAFsにおけるHDACの抑制がCAFsの活性化や癌促進能を抑制することが分かった。

しかしながら、この作用が、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤によるglobalなヒストンの抑制によるヒストンのアセチル化の亢進に依存するのかあるいは、転写因子などのnon-ヒストン蛋白のアセチル化に依存するのか検討する必要がある。癌塊中に多数存在する癌内線維芽細胞(Carcinoma-associated fibroblasts: CAFs)は活性化した筋線維芽細胞集団より形成され、癌進展を促進することが知られている。それ故、CAFsは癌治療の標的として考慮されるが、具体的な標的分子は知られていない。本研究ではヒストン脱アセチル化酵素阻害剤HDAC inhibitorがCAFsを不活性化することにより癌進展を抑制する可能性を示唆した。今後はCAFsにおけるHDACとTGFbeta signalがクロストークしている可能性を追求する。HDACとTGF-beta signalingのクロストークがどのようにCAFsの活性化に寄与するか分子レベルで調査する。そしてこれらのシグナルの抑制が、CAFsを不活性化し、その癌促進能を抑制するか否かを検討する。癌生物学HDAC inhibitorがCAFsに与える影響をin vitroで解析するための生化学的データの採取に時間を要した。その為、マウスを使用した実験への移行が遅延した。HDAC抑制剤やshRNAを使用したin vitroの実験に予期していたより時間を有し、予定していたマウスを使用するin vivoの実験が一部先送りになったため、本年度は、HDAC inhibitor処理やHDAC-shRNAが導入されたCAFsを乳癌細胞と免疫不全マウスに共移植し、CAFsの転移抑制能がHDACの抑制により抑制さるか否か検討する。HDAC抑制剤やHDAC-shRNAで処理されたCAFsにおける、癌促進能の変化をマウスを使用したin vivoの実験で検証する。
多文化主義の可能性と限界-オランダ・モデルにおけるイスラムとの共生の障壁-

18年度は、多極共存型デモクラシー形態を採るオランダのイスラーム教徒に対する政策と、他のヨーロッパ諸国(イギリス・フランス・ドイツ)における政策を比較することで、オランダの特徴をより鮮明化することに努めた。イギリスには一定期間、滞在し、現地の研究者や、モスクに対するインタビュー調査を行った。イギリスの場合、旧植民地であったパキスタンやインドからのイスラーム教徒移民が多数居住しているに関わらず、彼らが英語を話し、イギリスの制度や習慣を知っていたために、彼らがイスラームという異なる宗教を信仰している集団であるということを認識し、政第を立てるのが遅れた。それが議論されるようになったのは、ここ数年のことである。フランスでは、個人主義と厳格な政教分離の原則にのっとり、イスラーム教徒移民という集団として彼らを扱うことを拒否している。彼らの問題は、パンリュー(郊外)の低所得者層の問題として扱われ、宗教の違いという本質的な問題が無視されている。また公の場では女性がスカーフをかぶることが法律上、禁止されている。ドイツの場合、トルコ出身者が圧倒的な多数を占めるため、イスラーム教徒の問題は、移民問題と直結している。ドイツでは、移民に対して厳しい政第が実施されており、差別も根深い。以上に挙げた国と比較して、オランダは早くからイスラーム教徒を一つの集団であるとみなして、政策を立案してきたことは、特筆に価する。オランダで、ムスリム組織が公的な承認を得られた背景には、柱状化の歴史のほかにも、ユダヤ教徒の先例があったことが理由として挙げられることが多い。しがし柱状化を論じた文献やメディアにおいて、これまでに「ユダヤ教の柱」が議論されたことはない。本年度においては、その理由を明らかにすることを目的に研究を行った。日本では全く資料が存在していないので、本年度の1・2月にかけてオランダに滞在し、インタビュー調査や文献調査に基づいて検討を行った。同時に現地においては、アムステルダム大学付属、「移民・エスニシティ研究所」に席をおき、ユダヤ問題の専門家からのアドバイスを受けた。ムスリムの場合と同じく、ユダヤ教徒においても、ユダヤ小学校や、監獄や軍隊に聖職者を派遣する組織などは政府からの公的な承認を受けている。これらの承認が行われたのは包括的な柱状化が醸成されつつあった、20世紀初頭にまで遡る。しかしユダヤ教徒の柱が議論されたことが無い主な理由として、次の2つが挙げられる。第一に独自の柱を利用せずとも、既存の柱に基づいた組織を通じて、政治的・社会的な影響力を及ぼすことができるエリート層が存在していたこと。第二に、柱状化という現象を社会学的に説明しようとする議論が始まった戦後には、ナチス・ドイツのユダヤ人大量虐殺の結果として、ユダヤ教徒の人数が戦前の5分の1にまで減少していたこと。それらの結果として、ユダヤ教徒の柱状化は、不完全な、或いは小規模なものに留まった。従って、ユダヤ教徒の場合においては、柱状化の議論の俎上に上ることはなくとも、政府から承認を受けた組織が今日まで存続しているのである。この研究成果を、ムスリムの柱状化の議論と比較・検討し、論文を発表する予定である。なぜ、スリナム出身者のムスリム組織が、「イスラムの柱状化」に参加をしていないのかをテーマに研究を行った。理由として第一に挙げられるのは、スリナム出身のムスリム移民の組織は、多数の宗派に分かれていて、各組織が極めて少数派にとどまっていることである。スリナムにおける現地調査によれば、スリナムに居住するムスリムは、主にパキスタン、インドネシア出身者による。彼らは19世紀末にプランテーション農場の契約労働者として移住してきた人々の子孫である。そして、それぞれが、スンニー派とアフマディーヤ、ウエスト・ビーダーズとオースト・ビーダーズと呼ばれる集団に分裂している。スリナムにおいては各集団を取りまとめる代表組織が存在し、各集団間の意見の調整や、政府との交渉にあたっている。しかしオランダに居住している移民コミュニティの内部においては、各集団間の意見の対立が先鋭化しており、代表組織も組まれていない。なぜ、オランダでは対立が先鋭化しているのかは、今後の研究課題としたい。第二の理由として考えられるのは、スリナムはオランダの旧植民地であったために、スリナムからの移民はトルコやモロッコの出身者よりも、オランダの法律や制度、言語に精通しており、経済状況や教育水準などが高いレベルにあるということである。従ってオランダ政府から全面的な財政援助を受けた組織を利用することなく、自助組織を通じて、自分たちのコミュニティの問題を解決することができる。それは政府からの干渉を受けることなく、自由に活動を展開できることを意味している。結論として柱状化というシステムは、ムスリム移民の多様な需要に対応していないという限界があることが明らかになった。フランスでは、個人主義と厳格な政教分離の原則にのっとり、イスラーム教

徒移民という集団として彼らを扱うことを拒否している。彼らの問題は、パンリュー(郊外)の低所得者層の問題として扱われ、宗教の違いという本質的な問題が無視されている。また公の場では女性がスカーフをかぶることが法律上、禁止されている。ドイツの場合、トルコ出身者が圧倒的な多数を占めるため、イスラーム教徒の問題は、移民問題と直結している。ドイツでは、移民に対して厳しい政第が実施されており、差別も根深い。以上に挙げた国と比較して、オランダは早くからイスラーム教徒を一つの集団であるとみなして、政策を立案してきたことは、特筆に価する。
A群β溶血連鎖球菌の腎炎惹起性抗原に関する研究

研究実績の概要【目的】ヒト腎炎の大多数は抗原抗体複合体の生成・沈着により生ずるが,抗原系に関する研究は極めて乏しい。本研究の目的はA群β溶連菌より腎炎惹起性抗原を分離精製し,抗原の生化学的特性を解析し,腎炎惹起性抗原の基本的構造を明らかにすることである。【対象と方法】(1)塩基性蛋白の分離精製ヒト糸球体腎炎患者より分離したA群β溶連菌(T-12型)をGAM培地にて37°C,7h培養し,遠心後に菌体を得た.菌体を1.0M KCl(0.5Mトリス塩酸バッファーpH8.5)溶液にて室温で1h振とうした.遠心上清(菌体蛋白)を更に超遠心(20万g,14h)して沈降物を除き,蒸留水で2回透析した。次にロトフォアによる等電点分別を行い,1719フラクション(pH>9.0)に塩基性蛋白を得た.得られた蛋白をSDSゲルにて電気泳動し,分子量を推定した。(2)実験腎炎の作製10週齢の雄ラットに溶連菌塩基性蛋白150μgを1週間隔で2回静注した(腎炎群).対照群には塩基性蛋白を含まないロトフォア分画液を同容積量投与した。両群とも2回目静注の1週後に屠殺し,光顕,蛍光抗体法にて腎病変を検討した。蛋白尿はテステープ法にて検討した。【結果】(1)塩基性蛋白の分離精製分子量10KDaの溶連菌塩基性蛋白(pl>9.0)が得られた。(2)実験腎炎腎炎群では,びまん性増殖性糸球体腎炎が発症した.蛍光抗体法ではラットIgG,C3がメサンギウム領域と一部の糸球体系蹄壁に沈着していた。しかし,対照群では腎の形態的変化はなく,免疫グロブリン,C3の沈着は認められなかった。蛋白尿は腎炎群に陽性であったが,対照群では陰性であった。【結論】本研究において,A群β溶連菌から腎炎惹起性抗原を分離精製する方法を明らかにした。この塩基性抗原は腎炎モデルの確立,ワクチンの開発,血清学的診断法などに応用できる可能性がある。1)ヒト糸球体腎炎患者より分離したA群β溶連菌(T-12型)のシングルコロニー菌体を採取し、HI、GAM、CM培地における菌の増殖率を検討した。その結果、GAM培地で37°C、7時間培養するのが至適であった。2)GAM培地で37°C、7時間培養後、6000g、30分遠心し、2.4L培養液より18gの生菌が得られた。3)上記の生菌を0.1M KCl(トリス塩酸バッファーpH8.5)で洗滌後、再遠心し、40mlの1.0M KCl(トリス塩酸バッファーpH8.5)で25°C、1時間振とうした。遠心(6000g、30分)後、上清(菌体蛋白)を得た。この上清を超遠心(45.000rpm、14hr.)し、沈降物を除いた後、蒸留水で2回透析した。