hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨質劣化がもたらすインプラント周囲骨リモデリング破綻機序の解明と予防策の考案

口腔インプラントは顎骨内に埋入され、顎骨との強固な固定が機能維持において必須であるが、全身疾患による骨質変化に影響されると考えられる。本研究の目的は、全身疾患による顎骨の骨質劣化がもたらすインプラント周囲骨のリモデリング破綻機構の解明とその予防法の確立であり、「インプラント埋入後に骨粗鬆症に罹患する」という、現実には大いにあり得るモデルをラットで構築し、顎骨への影響について、骨量維持に重要である骨リモデリングの観点から検討している。正常ラットではインプラント埋入後、オッセオインテグレーション獲得を確認後に咬合付与させ機能させると、インプラントスクリュー部位に微小なクラックを生じるが、組織学的にはインプラント周囲の骨は維持されることが明らかになった。そこで、インプラント周囲のマイクロクラックを定量するのは困難なため、周囲骨の免疫学的検討を行い、骨関連因子の増減、関係性を検討している。現在ではマイクロクラックを生じている周囲にはアポトーシス細胞、TRAP陽性細胞が増加することを明らかにしている。このことからマイクロクラックによる骨吸収作用がインプラント周囲に生じている可能性が示唆された。並行して、インプラント埋入後の骨粗鬆症モデルを作成している。卵巣摘出後のラットは感染等なく経過しており、体重なども過去の報告に相違なく経過している。今後は全身および局所(インプラント周囲)の骨量をマイクロCTおよび組織学的に検討する予定である。現在、当初計画していた通り、健常動物にインプラントを埋入し機能できたことを確認後に、骨粗鬆症に罹患させる、というモデルラットを作成している。研究2年目であるため、モデルラットに骨粗鬆症薬を応用した場合の影響について検討する予定であったが、研究開始が遅れたため進捗はやや遅れたものになっている。モデルラットの作成は時間短縮はできないため、それまでは時間がかかるが、その後の骨粗鬆症薬の影響および脂質異常症治療薬スタチンの骨質への影響に関しては同時進行も可能であるので、人員を増やして進めていく予定である。骨質や骨密度の低下は、超高齢化社会である現在、健康寿命を脅かすロコモティブシンドロームを増加させる要因の一つである。我々は、顎骨に埋入されたインプラント周囲骨では骨細胞を中心としたターゲットリモデリングが生じていることを明らかにした。本研究の目的は、インプラント周囲の骨動態を骨細胞ネットワークおよび骨質に着目し、全身疾患による顎骨の骨質劣化がもたらすリモデリング破綻機構の解明とその予後法確立を目指す。平成29年度は顎骨にインプラントを埋入後に骨粗鬆症に罹患させたモデルを構築する予定である。骨粗鬆症に罹患した動物の顎骨の状態を骨質の観点から検討した研究は少ない。現在、インプラントを埋入し、正常な状態を確認している。正常な状態とは、以下のように確認した。まず、上顎臼歯を1本抜歯し抜歯窩の治癒後にインプラントを埋入する。オッセオインテグレーション獲得を確認後(約4週間)に適切な咬合付与を行い、インプラント周囲の骨吸収がないことを確認した(インプラントが動揺していないこと)。今後卵巣摘出術を行い、インプラント周囲の骨質劣化モデルを作成する。インプラント埋入骨粗鬆症ラットの作成には時間を要する、また、1回の施術の時間は短く、ラットに対する負担は少ないと考えられるが、飼育時間が長くなるため、モデル確立までは少ない頭数で確認しているところである。本研究課題を遂行するにあたり人員が産休に入ったため、当初予定していたよりもやや遅延している。

研究2年目であるため、モデルラットに骨粗鬆症薬を応用した場合の影響について検討する予定であったが、研究開始が遅れたため進捗はやや遅れたものになっている。新しく入学した大学院生や研究補助員に対し,本研究の補助を担当してもらい、研究計画通りに実験を進めるよう指導していく。実験概要に関しては特に問題は起こっていないため、計画通りに進めていく。モデルラットの作成は時間短縮はできないため、それまでは時間がかかるが、その後の骨粗鬆症薬の影響および脂質異常症治療薬スタチンの骨質への影響に関しては同時進行も可能であるので、人員を増やして進めていく予定である。研究計画通り研究が進まなかったため。また、研究が進まなかったため、出席予定の学会参加も見合わせたため。次年度、研究計画に合わせて実験を遂行できるよう大学院生や研究補助員を動員する予定である。初年度実験者の産休もあり、進捗状況が予定より遅延していたが、本年度は滞りなく進んでいる。最終年度に向けて問題なく実験を進めているところである。
神経成長促進因子の生成と存在様式に関する生化学的研究

われわれはすでに交感神経支配臓器の線維芽細胞が神経成長促進因子(NGF)を産生することやその産生量が交感神経支配が強い臓器ほど高い傾向を示すこと,さらにその産生量がカテコールアミンにより増大することを明らかにしている。そこで本研究はさらにNGFの産生量のカテコールアミンによる促進郊果の作用機序やどのような構造のカテコールアミンがNGFの産生に特に有効であるかを知るための構造活性相関,さらに生体内の生合成部位を明らかにすることなどを目的として行った。その結果,1;カテコールアミンのNGF合成促進郊果はアドレナリン作動性受容体を介さず,これらのアミン類が受動輸送機構で細胞内に取り込まれ作用を発現しているものと考えられる,2;構造活性相関についてはベンゼン環の3位の水酸基を水素やメトキシ基に変えると全く増強郊果がなくなること,側鎖に2つの飽和炭素をもつ34ジハイドロキシフェニル誘導体は強い活性を示すが飽和炭素の数が少なくなるにつれて活性が低下することから脂肪族側鎖が細胞内へのこれらの化合物の取り込みに大きく関係していることが考えられるなどカテコール環がNGF合成促進作用には必須であり脂肪族側鎖がその活性を増強している,3;アストログリア細胞がNGFを合成分泌していることを確認した。また脳のアストログリア細胞の真の合成産物であることはアクチノマイシンD,シクロヘキシミド存在下で培養した細胞培養液中ではNGFレベルが著しく低下することによっても確認した。4;アストログリア細胞の増殖とNGF合成量との相関についても調べたが培地中へのNGFの分泌量は細胞の対数増殖期に最も多く(400pgl【10^6】cells/day),血清除法培養下の静止期では最も少なかった(0.4pg/【10^6】cells/day)。すなわち合成はGo期には極めて低く細胞周期内へ移行すると発現されるなど興味ある知見を得た。現代は脳内で合成されるNGFのコリン作動性ニューロンの機能維持との相関の研究を考えている。
計算機ネットワークの発展支援機構に関する研究

ネットワークサービスの設定は,組織や計算機ごとに管理者が手作業でおこなう.これらの設定にはネットワークに関するさまざまな知識が必要である.また,個々の設定だけではなく,サイト全体の管理方針にしたがって,それらを設定する必要がある.しかし,拡大するネットワークに対して,熟練した管理者の不足や,管理者の作業の増大によって,大規模なネットワークを手動で管理することは非現実的になりつつあり,設定の自動化技術が要求されている.本研究では,新たに提案するNCSLシステムによって,これらの問題を解決し,大規模なサイト全体の管理・運用の計算機による支援を実現することを目的とする.NCSLシステムでは,サイトを運用するにあたって,ネットワークの論理的な階層構造に基づく管理の導入と,新たに規定したサービス設定記述言語NCSLによるサービスの設定の記述という,ふたつのアプローチをとる.これらにより,大規模性の確保,実際の組織構造に基づく管理,統一されたサービスの設定の記述,システムによるサービス間の依存関係の解決などができる.また,ネットワークサービス設定記述言語に,サービスの差分的な記述法を導入する.差分的な記法によって,階層構造の下流の組織では,上流の組織の設定内容を継承した設定をおこなうことができる.また,上流から下流に対して,設定の自由度を設定することも可能となる.これらのアプローチに基づき,NCSLシステムの動作仕様を設計した.各サービスをパラメータとメソッドを持ったサービスオブジェクトとして扱い,コントローラと呼ばれるプログラムによってそれらを管理する.コントローラはサービスオブジェクトや,他の計算機のコントローラと通信し,サービスオブジェクトのパラメータを無矛盾な状態にした後に,メソッドを呼び出す.実際のサービスの設定ファイルは,具体化スクリプトと呼ばれるプログラムが生成する.動作仕様を元に,プロトタイプの実装と,いくつかのサービスに関する記述実験をおこない,NCSLシステムが,大規模なサイトの管理・運用支援に有効であることを確認した.ネットワークサービスの設定は,組織や計算機ごとに管理者が手作業でおこなう.これらの設定にはネットワークに関するさまざまな知識が必要である.また,個々の設定だけではなく,サイト全体の管理方針にしたがって,それらを設定する必要がある.しかし,拡大するネットワークに対して,熟練した管理者の不足や,管理者の作業の増大によって,大規模なネットワークを手動で管理することは非現実的になりつつあり,設定の自動化技術が要求されている.本研究では,新たに提案するNCSLシステムによって,これらの問題を解決し,大規模なサイト全体の管理・運用の計算機による支援を実現することを目的とする.NCSLシステムでは,サイトを運用するにあたって,ネットワークの論理的な階層構造に基づく管理の導入と,新たに規定したサービス設定記述言語NCSLによるサービスの設定の記述という,ふたつのアプローチをとる.これらにより,大規模性の確保,実際の組織構造に基づく管理,統一されたサービスの設定の記述,システムによるサービス間の依存関係の解決などができる.また,ネットワークサービス設定記述言語に,サービスの差分的な記述法を導入する.差分的な記法によって,階層構造の下流の組織では,上流の組織の設定内容を継承した設定をおこなうことができる.また,上流から下流に対して,設定の自由度を設定することも可能となる.これらのアプローチに基づき,NCSLシステムの動作仕様を設計した.各サービスをパラメータとメソッドを持ったサービスオブジェクトとして扱い,コントローラと呼ばれるプログラムによってそれらを管理する.コントローラはサービスオブジェクトや,他の計算機のコントローラと通信し,サービスオブジェクトのパラメータを無矛盾な状態にした後に,メソッドを呼び出す.実際のサービスの設定ファイルは,具体化スクリプトと呼ばれるプログラムが生成する.動作仕様を元に,プロトタイプの実装と,いくつかのサービスに関する記述実験をおこない,NCSLシステムが,大規模なサイトの管理・運用支援に有効であることを確認した.
血管リモデリングにおけるレムナントの役割と分子メカニズム

動脈硬化や高血圧による血管病変、血管形成術後の再狭窄、内膜肥厚は血管リモデリングとしてとらえられ、内皮細胞、平滑筋細胞、炎症細胞などの役割が重要な役割を果たしている。我々は、高トリグリセリド血症と食後高脂血症における動脈硬化惹起性リポ蛋白であるカイロミクロンレムナントに注目し、その内皮細胞、平滑筋細胞、マクロファージに対する作用を分子生物学的に検討した。ラットに脂肪食負荷して得たリンパ液から超遠心法にて精製したカイロミクロンを機能的に肝切除術を施行したラットの静脈内に再度注射し、カイロミクロンレムナントを得た。カイロミクロンレムナントの内皮細胞に対する作用を検討したところ、カイロミクロンレムナントは内皮細胞のviabilityを濃度依存性に減少させ、この作用はcaspase-3の活性化によるアポトーシスの誘導によることを明らかにした。次にカイロミクロンレムナントの平滑筋細胞に対する作用を調べた。カイロミクロンレムナントは高濃度では内皮細胞に対するのと同様に平滑筋細胞のviabilityを減少させるが、低濃度では単球を血管壁へ誘導するMCP-1の発現を増強することをmRNAと蛋白のレベルで明らかにした。次にこのMCP-1の発現にいたる細胞内シグナル伝達を検討した。カイロミクロンレムナント処理によるMCP-1の発現はp38 MAPキナーゼ阻害剤(SB203580とSB202190)にて濃度依存性に抑制されたが、MEK阻害剤(PD98059)は影響がなかった。これらのことからMCP-1の発現にはp38 MAPキナーゼが重要な役割を果たしていることを明らかにした。レムナントは動脈硬化を発症する疾患において増加することが知られているが、その機序は内皮細胞の機能障害や平滑筋細胞におけるMCP-1発現増加等を介して、動脈硬化を惹起することが明らかになった。1.カイロミクロンレムナントの生理的調整ラットに脂肪食負荷して得たリンパ液から超遠心法にて精製したカイロミクロンを、肝血流を遮断して機能的肝切除術を施行した別のラットに静注し、3時間後に脱血し再度超遠心を行いカイロミクロンレムナント精製する方法を確立した。得られたカイロミクロンレムナントはカイロミクロンと比較してアポ蛋白Eに富み、またlysophosphatidyl choline(lysoPC)を12倍多く含有していた。2.レムナントの培養血管内店細胞に対する作用カイロミクロンレムナントをヒト臍帯静脈内皮細胞に加えて培養したところ、アポトーシスによる細胞死を認めた。カイロミクロンレムナントによりTUNNEL陽性細胞およびAnnexin-V結合細胞の増加を認めた。このアポトーシスの細胞内情報伝達経路を検討したところ、CPP32/caspase-3の活性化を認めた。3.レムナントの培養血管平滑筋細胞に対する作用ラット培養血管平滑筋細胞に対するカイロミクロンレムナントの影響を検討した。カイロミクロンレムナントをラット培養血管平滑筋細胞に加えて培養したところ動脈硬化において重要な役割を果たすケモカインの一つであるMonocyte chemoattractant proten-1(MCP-1)のmRNAと蛋白分泌の双方を増加させた。カイロミクロンレムナントは平滑筋細胞においてp38MAPキナーゼとERK1/2キナーゼの両者を活惟化させたが、MCP-1の分泌に至るシグナル伝達にはp38MAPキナーゼのみが関与していた。動脈硬化や高血圧による血管病変・血管形成術後の再狭窄、内膜肥厚は血管リモデリングとしてとらえられ、内皮細胞、平滑筋細胞、炎症細胞などの役割が重要な役割を果たしている。

我々は、高トリグリセリド血症と食後高脂血症における動脈硬化惹起性リポ蛋白であるカイロミクロンレムナントに注目し、その内皮細胞、平滑筋細胞、マクロファージに対する作用を分子生物学的に検討した。ラットに脂肪食負荷して得たリンパ液から超遠心法にて精製したカイロミクロンを機能的に肝切除術を施行したラットの静脈内に再度注射し、カイロミクロンレムナントを得た。カイロミクロンレムナントの内皮細胞に対する作用を検討したところ、カイロミクロンレムナントは内皮細胞のviabilityを濃度依存性に減少させ、この作用はcaspase-3の活性化によるアポトーシスの誘導によることを明らかにした。次にカイロミクロンレムナントの平滑筋細胞に対する作用を調べた。カイロミクロンレムナントは高濃度では内皮細胞に対するのと同様に平滑筋細胞のviabilityを減少させるが、低濃度では単球を血管壁へ誘導するMCP-1の発現を増強することをmRNAと蛋白のレベルで明らかにした。次にこのMCP-1の発現にいたる細胞内シグナル伝達を検討した6カイロミクロンレムナント処理によるMCP-1の発現はp38 MAPキナーゼ阻害剤(SB203580とSB202190)にて濃度依存性に抑制されたが、MEK阻害剤(PD98059)は影響がなかった。これらのことからMCP-1の発現にはp38MAPキナーゼが重要な役割を果たしていることを明らかにした。レムナントは動脈硬化を発症する疾患において増加することが知れれているが、その機序は内皮細胞の機能障害や平滑筋細胞におけるMCP-1発現増加等を介して、動脈硬化を惹起することが明らかになった。
立地選好性の違いによる地下部配分比と細根形態から見た森林樹木の養分獲得戦略

土壌の様々な条件に対する細根系の形態的変化から樹木の養分獲得戦略を考察してきた.主として森林の加齢の影響と土壌生物の影響を評価した。スギ人工林の老齢林では群落の窒素制限が根系の分岐率の上昇、先端根の枯死率や菌根化率の増加をもたらした。ヒノキ林では菌食の土壌動物を排除した場合、菌体量の変化はなく、菌根化率の低下と腐生菌胞子の増加がみられ、さらに細根成長量が増加し、SRLが大きくなった。本研究から細根系の形態変化から樹木や森林群落の養分反応性を解明する手法を確立した。本研究の目的は,これまで光や土壌条件で説明されてきた樹木の分布パターンを細根形成という,樹木の地下部資源獲得行動から読み解こうという試みを行うことにある.全体計画の初年度にあたる本年度計画では,森林生態系における樹木の立地に対応した空間分布様式を地下部資源獲得の様式を細根系の量的配分,および形態の違いから説明する前に,樹木の分布パターンの把握を行い,細根形態の測定方法の検討および予備調査を行うことになっていた.樹木による地下部の資源獲得戦略行動を把握するためには,立地傾度と植生の対応が明確な研究サイトを設定することが最も重要な点のひとつとなっている.本年度は,まず,樹木の立地傾度に沿った分布が明確な研究サイトの選定を行った.適切なサイトとして九州大学の北海道足寄演習林内にある,カエデ群落を用いることにした.次に,方法論の検討を行ったまず,既存の樹木根系の形態を把握する方法についての文献調査を行い,その生理学,生態学的意義付けを行うためのレビュー論文を執筆した(業績参照).また,樹木の養分要求性と細根系の量的,形態的関係を明らかにするため,樹齢の異なるスギ林において,樹木の養分要求に対する養分獲得様式としての細根系の量的,形態的反応を明らかにし,国際学会においてその成果を発表した(業績参照).これらの方法論的検討を行うことにより,次年度に本格的に養分環境に対する樹木の養分獲得様式における種間差を検出するめどを付けた.これらの事前準備をもとに,平成20年度では,樹木の養分要求性の指標となる細根系配分比と形態的特徴を野外の空間パターンと関連づけること,平行して,苗畑において養分の傾度を変えた立地でのすみ分けを行っているカエデ属三種を用いた実験を計画通りに行う予定である.本研究の目的は,これまで光や土壌条件で説明されてきた樹木の分布パターンを細根形成という,樹木の地下部資源獲得行動から読み解こうという試みを行うことにあった.森林生態系における樹木の立地に対応した空間分布様式を地下部資源獲得の様式を細根系の量的配分,および形態の違いから説明する前に,樹木の分布パターンの把握を行い,細根形態の測定方法の検討および予備調査を行うことになっていた.方法論の検討について.まず,既存の樹木根系の形態を把握する方法についての文献調査を行い,その生理学,生態学的意義付けを行うためのレビュー論文を執筆した(平成20年業績).樹木による地下部の資源獲得戦略行動を把握するためには,立地傾度と植生の対応が明確な研究サイトを設定することが最も重要な点のひとつとなっている.代表者異動の関係により,計画の森林サイトへのアクセスが困難になったため,適切なサイトとして,勤務地に当たる九州大学の北海道足寄演習林を利用することとした.ここではモニタリング1000のコアサイトとして,各種生態系研究のバックグラウンドデータが蓄積されており,樹木の養分利用と根の関係を調べるのに適している.20年度は新規の生態系モニタリング方形区を設置し,北海道演習林の樹木を斜面方位の背腹性および地形傾度に沿って分布特性を明らかにした.さらに,葉の窒素利用効率から各樹種について生葉の窒素濃度,枯れ葉の窒素濃度,および葉の引き戻し率から明らかにし,樹木の養分利用を立地と種の観点から明らかにした.これらの基礎データ収集により,予定よりも大幅に計画が遅れたものの,根の形について,種の立地分布だけでなく,葉の特性とも関連づけることができ,立地傾度と樹木種の相互作用をより直接的に位置づけることができると考えられる.本研究では、森林生熊系において立地環境と樹木細根の形態的可塑性を検討することを目的としていた.まず、樹木細根系の形態的な特徴を個々の細根と構造的な配置から明らかにし、生理学、解剖学、生態系生態学的意義から統合的に解釈する考え方を総説としてまとめ、細根系の形態的特性の意義付けを行った.本年度は林齢の異なるスギ人工林を例に、森林生態系の林分レベルでの炭素制限と養分不足に対する細根系の形態形成と菌根化率の反応に関する解析を行った。高齢スギ林分では、養分不足の状況が、細根バイオマスへの投資の低下をもたらし、さらなる養分の不足を招いている。

こうした炭素不足と養分吸収器官への低下に対して、樹木は細根クラスターサイズ、根端長、分岐頻度、木部構造、根端における菌根化率など、多岐に渡る形態的な変化によって対応していた。これらは土壌の硝化速度だけでなく、細根あたりの生態系生産量などとも関係しており、樹木の加齢による養分吸収の特微は、量的な配分だけでなく、細根の形も重要な意味を持っていることを明らかにできた。これまで細根系に関する研究は環境に対する量的反応だけが着目されていたが、土壌環境や土壌生物、森林の発逹段階によって解剖学的、構造的な可塑性をもち、それらは量的な反応とあわせて土壌環境に対する樹木の養分獲得戦略をより詳しく記述することができることが本年度研究とあわせてこれまでの一連の研究によって明らかになった.
救急収容要請通話に見られる欠落・冗長・逸脱とそれに対する修正方略

救急隊から受入医療機関への収容要請通話における「欠落」・「冗長」・「逸脱」の例とその原因を類型化した。「欠落」には、受入困難事案となりうる情報の非開示、「冗長」は、情報量の少ない語句の使用や医学語彙への過剰変換、「逸脱」には含意の誤解といった原因が見受けられた。これらの背景要因としては、(1)救急収容要請時に応需を得ることの難しさ(2)心理的制約(3)コミュニケーション教育の欠落が考えられる。本研究においては、救急収容要請通話において発生する「欠落・冗長・逸脱」を分類し、その背景を考察することを目標に、東京消防庁と慶應義塾大学病院救急科間の救急収容要請通話を録音した。この音声記禄から個人の特定につながる情報を除外した会話内容を筆耕し、「欠落」「冗長」「逸脱」の例とその背景について、談話分析手法を用いて分析を行った。分析対象とした310通話中、通話が不必要に長くなる「冗長」の原因として、(1)「情報量の少ない語句を用いる(例:「所要にあっては...」)(2)提示順が(医師側から見て)不適切である(3)追加情報を求められたときの反応が鈍い(4)一般語彙を過剰変換する(例:下くちびるの擦り傷→「カコウシンブサッカショウ」)が見受けられた。また、必要な情報が伝達されない「不足」の原因としては、(1)情報収集が完了していない(2)不利な情報(例:路上生活者・精神疾患急性期・外国人)を開示しないがあった。さらに、不正確な情報が非簡潔に伝達される「逸脱」の原因としては、(1)質問の含意が理解できず、字句通りに解釈して答える(例:「既往症は?」「あります」)(2)頻出する会話ペターンとの混同(例:ガラス付着の有無を問われて意識消失の有無を答える)(3)時系列を簡潔・明瞭に説明出来ないの3種類が挙げられた。これらの背景要因としては、(1)応需を得ることの困難さ(2)叱責を恐れる強い心理的制約(3)コミュニケーション教育の欠落が考えられる。本研究の考察を通して、救急医療を取り巻く厳しい現実が収容要請通話にも影響を及ぼすことが判明した。このような社会的要因の解決には時間を要する一方、用語用法や情報提示順など、コミュニケーション学的教育介入により解決可能な問題点も見つかった。今後は、これらの問題点を精査し、救急隊員・医師双方に対する教育介入内容・方法を検討することが望まれる。
IIーVI化合物超格子のMBE成長とその結晶学的・光物性的研究

本研究は短波長可視領域の新しい光・電子デバイス作製の基礎となるIIーVI化合物超格子構造をMBE成長法によって実現することを目的とする。ZnSe成長層とGaAs基板との格子整合上の問題点を把握するため、今年度は(100)、(111)基板に加えて(110)基板上の成長を取上げ成長層の評価を行った。ZnSe成長層の長さとX線ロッキングカ-ブの半値幅との間には、(100)基板の場合には対応関係が認められたが、(110)基板の場合は(111)基板の場合と同様に対応関係は認められなかった。半値幅と基板温度との間には相関が認められ、温度が高いほど半値幅は減少した。ZnSeとGaAsとのBragg回折角の差は成長層が薄いとき大きく、厚くなると共に減少し、(100)基板の場合と同様であった。成長層表面のモホロジ-と結晶完全性との関係を検討し、鏡面よりもくもり面成長のときの方が結晶完全性がよいことがわかった。ウエハの湾曲度をX線法で検討し、成長時にはZnSeとGaAsの格子定数の差から成長方向に凸に湾曲していると考えられるが、室温では両結晶の熱膨張係数の差のため湾曲は逆転し成長方向に凹に湾曲していることがわかった。この結果は今までの報告を訂正するものである。ZnSe成長層のフォトルミネッセンスを12Kで測定し評価を行った。以前に作製したGaAs(100)面を基板としたものでは自由励起子発光線が強く現われ、束縛励起子発光線よりも強く、成長層は純度も結晶性も充分よいことがわかった。しかし今年度作製した(110)基板のものでは自由励起子発光線は観測されず、束縛励起子線と浅いドナ-アクセブタ-対発光線のみが観測された。(100)基板のものに比べ純度が劣るとは考えられないので、結晶性がかなり劣っているといわざるを得ない。
森林管理制度の現代的展開と地域ガバナンスに関する比較研究

日本と北欧・ドイツ語圏諸国における歴史的制度論分析と国際比較及び都道府県、市町村の政策形成に関する参与観察と国内実態調査を統合し、現代日本の森林管理制度変化の特徴と地域ガバナンスの関係性を検討するため、研究計画に示した研究方法と研究対象を基礎に初年度として、以下の文献調査と国内・海外調査を実施し、研究成果を公表した。文献・国内調査では、研究代表者を中心に公有林野全国協議会(2017)「市区町村の公有林に関するアンケート調査」の個票データと既存の実態調査報告、森林認証取得組織の分析に基づき市町村・財産区に関する調査対象を絞り込み、北海道、長野県、静岡県、岡山県、島根県、山口県、徳島県、鹿児島県の林務組織・市町村、森林組合を対象とした現地調査を実施した。研究成果として、古典林学の森林経営・森林管理、林務組織論を参照し、現代日本の森林管理と林務組織の再構築に関する課題を市町村有林とグループ認証の実態調査から検討した(学会報告2)。また、戦後林政の起点となった制度形成と森林技術者、林政学者の関係をライフコース分析(論文1、学会報告3・4)から明らかにし、森林レクリエーション・スポーツ利用などの新たな森林利用と文化的価値の創生に向けた森林価値研究の射程を検討した(論文2)。海外調査では、スウェーデン、フィンランド、ドイツのPEFC森林認証管理団体と認証取得組織の現地調査を行い、北欧諸国の森林認証の展開とグループ主体の特徴を明らかにした(学会報告1)。研究方法・調査対象の確定と文献・国内・海外調査の進展度、成果の公表について、初年度としては、以下の通り「おおむね順調に進展している」。1研究方法・調査対象の確定:市町村・財産区有林に関する公有林野全国協議会(2017)と市町村史の分析から、1大規模市町村有林における森林利用と貸付・分収林の変化、2森林経営の展開と主伐・再造林の動向、3施業・経営委託と森林組合・林業事業体の関係に注目し、現地調査対象市町村を選定し、現地調査を実施した。さらに森林レクリエーション・スポーツなど新たな森林利用と自治体林政の展開を検討し、研究方法と調査対象を順次、確定していく。2国内調査:初年度は、山口市有林(7,870ha)、出雲市有林(3,261ha)、薩摩川内市有林(2,585ha)、池田町有林(1,985ha)、真庭市有林(1,972ha)、帯広市有林(1,475ha)、多良木町有林(1,316ha)、富士市有林(1,315ha)の現地調査を実施し、主伐・再造林の動向と事業収支、経営管理体制を検討した。3海外調査:緑の循環認証会議(SGEC/PEFCジャパン)と連携し、スウェーデン、フィンランド、ドイツのPEFC認証管理団体と認証取得組織の現地調査を行い、各国の代表的森林経営組織と林産企業の現状を把握した。2年目以降は、オーストリア、ノルウェー、東欧諸国等に調査対象を拡大し、欧州各国の林務組織と代表的森林経営・林産企業と地域ガバナンス構築における関係性分析の深化を行う。4成果の公表:「実績の概要」に要約した雑誌論文2報、学会報告4報を公表した。初年度の取り組みを展開し、以下の文献・国内調査と統計分析、海外調査、研究方法の検討を継続的に推進する。1文献・国内調査:市町村史の検討と統計分析に基づき、現地調査の対象市町村を選定し、大規模市町村有林における森林利用と森林経営の実態を把握する。その際に市町村有林の沿革等と入会・林野利用の推移、共有林の分割と経営展開を旧市町村単位で把握し、市町村有林・財産区有林等の一体的把握に努める。また、林業センサスなど統計データの個票分析を検討し、文献調査と現地調査の統合を図る。2海外調査:EU本部や各国の行政組織とともに州・市町村段階の林務組織や技術者の存在形態と任務に関して、ドイツ、オーストリア、英国の現地調査から林務組織と森林利用と環境管理に関する州・ゲマインデ林務組織と林業技術者の存在形態を明らかにする。以上に基づき森林管理制度の現代的展開と地域ガバナンスに関する比較研究の方法と北欧諸国のPEFCグループ認証に関する国際比較を深化させる。3研究方法の検討:初年度の文献・国内・海外調査に加え、都道府県・市町村段階の森林経営の歴史性と所有形態の多様性,地域社会と土地利用・森林管理の現代的関係性に注目し、当初の研究計画に基づく定期的研究会を開催するとともに、2年目以降は公開研究会を開催し、関係学会や行政組織・関係団体、産業界との意見交換を進める。

また、戦後林政の起点となった制度形成と森林技術者、林政学者の関係をライフコース分析(論文1、学会報告3・4)から明らかにし、森林レクリエーション・スポーツ利用などの新たな森林利用と文化的価値の創生に向けた森林価値研究の射程を検討した(論文2)。海外調査では、スウェーデン、フィンランド、ドイツのPEFC森林認証管理団体と認証取得組織の現地調査を行い、北欧諸国の森林認証の展開とグループ主体の特徴を明らかにした(学会報告1)。研究方法・調査対象の確定と文献・国内・海外調査の進展度、成果の公表について、初年度としては、以下の通り「おおむね順調に進展している」。1研究方法・調査対象の確定:市町村・財産区有林に関する公有林野全国協議会(2017)と市町村史の分析から、1大規模市町村有林における森林利用と貸付・分収林の変化、2森林経営の展開と主伐・再造林の動向、3施業・経営委託と森林組合・林業事業体の関係に注目し、現地調査対象市町村を選定し、現地調査を実施した。さらに森林レクリエーション・スポーツなど新たな森林利用と自治体林政の展開を検討し、研究方法と調査対象を順次、確定していく。2国内調査:初年度は、山口市有林(7,870ha)、出雲市有林(3,261ha)、薩摩川内市有林(2,585ha)、池田町有林(1,985ha)、真庭市有林(1,972ha)、帯広市有林(1,475ha)、多良木町有林(1,316ha)、富士市有林(1,315ha)の現地調査を実施し、主伐・再造林の動向と事業収支、経営管理体制を検討した。3海外調査:緑の循環認証会議(SGEC/PEFCジャパン)と連携し、スウェーデン、フィンランド、ドイツのPEFC認証管理団体と認証取得組織の現地調査を行い、各国の代表的森林経営組織と林産企業の現状を把握した。2年目以降は、オーストリア、ノルウェー、東欧諸国等に調査対象を拡大し、欧州各国の林務組織と代表的森林経営・林産企業と地域ガバナンス構築における関係性分析の深化を行う。4成果の公表:「実績の概要」に要約した雑誌論文2報、学会報告4報を公表した。初年度の取り組みを展開し、以下の文献・国内調査と統計分析、海外調査、研究方法の検討を継続的に推進する。1文献・国内調査:市町村史の検討と統計分析に基づき、現地調査の対象市町村を選定し、大規模市町村有林における森林利用と森林経営の実態を把握する。その際に市町村有林の沿革等と入会・林野利用の推移、共有林の分割と経営展開を旧市町村単位で把握し、市町村有林・財産区有林等の一体的把握に努める。また、林業センサスなど統計データの個票分析を検討し、文献調査と現地調査の統合を図る。2海外調査:EU本部や各国の行政組織とともに州・市町村段階の林務組織や技術者の存在形態と任務に関して、ドイツ、オーストリア、英国の現地調査から林務組織と森林利用と環境管理に関する州・ゲマインデ林務組織と林業技術者の存在形態を明らかにする。以上に基づき森林管理制度の現代的展開と地域ガバナンスに関する比較研究の方法と北欧諸国のPEFCグループ認証に関する国際比較を深化させる。3研究方法の検討:初年度の文献・国内・海外調査に加え、都道府県・市町村段階の森林経営の歴史性と所有形態の多様性,地域社会と土地利用・森林管理の現代的関係性に注目し、当初の研究計画に基づく定期的研究会を開催するとともに、2年目以降は公開研究会を開催し、関係学会や行政組織・関係団体、産業界との意見交換を進める。
家族性低身長におけるミトコンドリアDNA変異の同定

-2SD以下で明らかなGH分泌不全のない低身長患者に対し、インフォームドコンセントを得てミトコンドリアDNA(mtDNA)検査を行った。家族歴のある低身長のみの患者8名、低身長+精神遅滞患者(てんかん合併患者含む)12名、MELAS患者5名(全例低身長あり)、Leigh脳症患者7名(全例低身長あり)、低身長+中枢神経症状+高乳酸血症(MELASやLeigh脳症の画像所見なし)2名の計34名を対象とした。従来、mtDNAの点変異が報告されている塩基部位の変異についてPCR-RFLPを行い、変異の有無を確認した。低身長+精神遅滞(軽度)の患者のうち、母親が糖尿病である例および母親に難聴がある例、それぞれ1名ずつの検体からはmtDNAのシークエンスを行った。MELAS患者の約80%、糖尿病患者の1%に認められるmtDNA塩基番号3243のA-G変異(3243変異)が、MELAS4名(80%)、Leigh脳症1名に認められた。MELAS患者のうち1名は低身長で受診し、高乳酸血症とmtDNA変異が認められ頭痛などの症状出現と脳波異常等をあわせて診断された。低身長のみまたは低身長+精神遅滞の患者では3243変異は認められなかった。シークエンスを行った2例についてもmtDNA変異は見いだせなかった。家族性低身長は多くの遺伝子群が関与する多因子遺伝と考えられ、mtDNA単独では説明できない。しかし、我々の検討で3243変異が発見された症例のうち低身長が主訴である例も存在しており、患者のインフォームドコンセントが得られればmtDNAの検索を行うことが望ましい。また、3243変異は家族性低身長単独の患者の中には認められないものの、糖尿病、MELAS、Leigh脳症といった多様な臨床像を示した。今後この変異によってもたらされる機能障害についての研究をすすめたいと考えている。
哺乳類骨格筋の再生機構に関する分子細胞生物学的研究

本研究課題は、成熟後の哺乳類の骨格筋の発達および再生の機構について、細胞レベル、分子レベルで、その解明を行うことを目的としたものである。そこで、本研究課題では、細胞レベルでのアプローチの一つとして、成熟後の骨格筋の発達、再生に中心的な役割を演ずる筋衛星細胞の家畜からの単離を、また、分子レベルでのアブローチの一つとしては、骨格筋細胞の成熟、分化に重要と考えられる、c-ski遺伝子の機能の解明をそれぞれ主なテーマとして設定した。前者については、家畜の一つであるウマからの筋衛星細胞の単離を試みた。その結果、筋細胞のマーカーであるデスミンの抗体に対して陽性を示す細胞群を成熟ウマの骨格筋から分離することができ、また、これらの細胞を培養系で分化誘導し、筋管細胞を形成させることにも成功した.そこで、次の課題として、これらの細胞についての詳細な性質を知るために、さらなる純化を行うことにした。近年発見された、EGFP(Enhanced Gr eenFluor escent Protein)は、細胞内で発現を誘導した場合、少量の紫外線照射により可視化することができる.この特性を生かして、骨格筋細胞特異的に発現するα-actinの遺伝子のプロモーター領域の制御下に、本EGFP遺伝子を繋いだコンストラクトを作製し、これをウマ骨格筋初代培養細胞に導入すれば、筋細胞のみをEGFPの発現を指標として単離できると考えた。このコンストラクトを実際に作製し、まず、比較的その培養系が確立されているマウスの筋細胞に導入したところ、当初の予想通り、筋細胞のみでEGFPが発現していることが確認された。今後は、このコンストラクトを実際に他の家畜の筋衛星細胞の単離に応用できるか否かを検討していく予定である.一方、分子レベルでのアプローチとしては、骨格筋の再生過程でその発現が誘導されるc-ski遺伝子の機能解明を目的として、ラット筋衛星細胞由来の細胞株であるL6細胞にc-skiのアンチセンスオリゴを添加し、その増殖や、分化に与える影響を観察することとした。これについては、現在、c-skiに対して、遺伝子レベル、もしくは蛋白質レベルで、その発現を阻害するようなアンチセンスオリゴを見いだすべく検討中であるが、それらの一部には、L6細胞の増殖に対して、抑制効果を示すようなものが存在していた.今年度は、1)ウマ骨格筋衛星細胞の単離と培養系の確立、2)ラット骨格再生モデルを用いた、c-ski遺伝子の発現誘導、3)ウマc-ski遺伝の塩基配列の決定、の3点について研究を行った。1)では、ウマ後肢骨格筋である、ひらめ筋より、酵素処理により筋衛星細胞を単離し、in vitro培養系において、筋管細胞にまで、分化、成熟させることに成功した(Soeta et al.,投稿準備中)。さらに、その過程で、筋細胞のマーカーとして用いたデスミンタンパク質が、in vitroにおける筋細胞同士の融合時に、その融合面に局在化すること、また、マウス筋衛星細胞を比較対照とした場合、ウマ筋細胞におけるデスミンタンパク質の局在化が、より顕著であることを見いだした。このことは、骨格筋線維の中間径フィラメントであるデスミンタンパク質が、筋細胞の融合にも関与していることを示唆する重要な知見である。2)では、従来、骨格筋の発生過程でのみ、その役割が注目されてきたc-ski遺伝子が、成体骨格筋の再生時に、発現誘導されてくること、さらに、再生過程で増殖する筋衛星細胞に局在していることを発見した。また、c-ski遺伝子は、筋衛星細胞の増殖のみならず、分化にも深く関与していることを示唆する結果も得られた(Soeta et al.,投稿準備中)。3)では、すでにクローニングがほぼ終了しているウマc-ski遺伝子(cDNA)の塩基配列の決定を行い、本遺伝子がウマの各種組織で発現していることを示した。また、ウマ胎子骨格筋と成体骨格筋での発現量の比較を行った結果、胎子期の骨格筋での発現が高いことがわかった(Yamanouchi et al.,投稿準備中)。今後は、ウマを含む家畜骨格筋衛星細胞の株化を試みる一方、骨格筋の再生過程におけるc-ski遺伝子の役割についての詳細な解析や、骨格筋特異的に発現するc-ski遺伝子のホモログの探索などを中心に研究を展開していく予定である。近年発見された、EGFP(Enhanced Gr eenFluor escent Protein)は、細胞内で発現を誘導した場合、少量の紫外線照射により可視化することができる.この特性を生かして、骨格筋細胞特異的に発現するα-

actinの遺伝子のプロモーター領域の制御下に、本EGFP遺伝子を繋いだコンストラクトを作製し、これをウマ骨格筋初代培養細胞に導入すれば、筋細胞のみをEGFPの発現を指標として単離できると考えた。このコンストラクトを実際に作製し、まず、比較的その培養系が確立されているマウスの筋細胞に導入したところ、当初の予想通り、筋細胞のみでEGFPが発現していることが確認された。今後は、このコンストラクトを実際に他の家畜の筋衛星細胞の単離に応用できるか否かを検討していく予定である.一方、分子レベルでのアプローチとしては、骨格筋の再生過程でその発現が誘導されるc-ski遺伝子の機能解明を目的として、ラット筋衛星細胞由来の細胞株であるL6細胞にc-skiのアンチセンスオリゴを添加し、その増殖や、分化に与える影響を観察することとした。これについては、現在、c-skiに対して、遺伝子レベル、もしくは蛋白質レベルで、その発現を阻害するようなアンチセンスオリゴを見いだすべく検討中であるが、それらの一部には、L6細胞の増殖に対して、抑制効果を示すようなものが存在していた.
確率過程の調和解析的研究

調和解析学,実解析,超準解析の見地から確率過程の研究を行うため各分野の理論,手法を検討し次の成果を得た.1.可換加群間の写像のある極限概念を使い,ガシマ関数に関する関係式を導いた.2.無限次元空間上の測度論を超準解析の手法で扱った.すなわち,超準解析の意味での位相を定め,それに付随した開集合,閉集合,可測集合,可算集合体などを扱った.[栗林による]3.Einstein多様体のEuler-Poincare標数について次の結果を得た.4P次元コンパクト向き付け可能多様体がP-Einstein計量(第2P定数平均曲率であるRiemann計量)を持つならば,そのEuler-Poincare標数は非負であり,さらに多様体がP-平坦でなければ標数は正である.またコンパクト向き付け可能Einstein多様体の用量とEuler-Poincare標数との関係についての不等式を得た.[小島による]4.n次元可測関数とそのFourier変換についてのある種のノルム不等式がHardy-Littlewoodの定理により得られていた.この関係式をRiemann対称空間上の球面Fourier変換の場合に拡張した.[熊原による]これらの成果を直接に確率過程研究の応用に結び付けるまでには至らなかった.しかし,超準解析による測度論,多様体の特性に関する成果などがあり,今後確率過程理論の進展のための基礎的な多くの結果が得られたと考える.また特に, Hardy-Littlewood型定理の拡張は,マルチンゲール確率過程上の作用素の比較のための荷重ノルム不等式研究に貴重な示唆を与えるものと思われる.調和解析学,実解析,超準解析の見地から確率過程の研究を行うため各分野の理論,手法を検討し次の成果を得た.1.可換加群間の写像のある極限概念を使い,ガシマ関数に関する関係式を導いた.2.無限次元空間上の測度論を超準解析の手法で扱った.すなわち,超準解析の意味での位相を定め,それに付随した開集合,閉集合,可測集合,可算集合体などを扱った.[栗林による]3.Einstein多様体のEuler-Poincare標数について次の結果を得た.4P次元コンパクト向き付け可能多様体がP-Einstein計量(第2P定数平均曲率であるRiemann計量)を持つならば,そのEuler-Poincare標数は非負であり,さらに多様体がP-平坦でなければ標数は正である.またコンパクト向き付け可能Einstein多様体の用量とEuler-Poincare標数との関係についての不等式を得た.[小島による]4.n次元可測関数とそのFourier変換についてのある種のノルム不等式がHardy-Littlewoodの定理により得られていた.この関係式をRiemann対称空間上の球面Fourier変換の場合に拡張した.[熊原による]これらの成果を直接に確率過程研究の応用に結び付けるまでには至らなかった.しかし,超準解析による測度論,多様体の特性に関する成果などがあり,今後確率過程理論の進展のための基礎的な多くの結果が得られたと考える.また特に, Hardy-Littlewood型定理の拡張は,マルチンゲール確率過程上の作用素の比較のための荷重ノルム不等式研究に貴重な示唆を与えるものと思われる.
胎児心疾患における胎児心不全時の胎盤形態機能変化及び予知マーカー開発に関する研究

本研究では、胎児先天性心疾患における胎児心不全時の胎児ー胎盤ー母体間の病態変化を横断的に解析した。臍帯血及び新生児血中ナトリウム利尿ペプチドは心不全病態で上昇し、胎児超音波検査による心不全の重症度と良好な相関を示した。羊水中では、NT-pro BNPが胎児心不全の重症度と相関を認め、バイオマーカーとしての臨床応用の可能性が示唆された。胎盤では、胎児心不全の重症化に応じて異型絨毛、水腫様変性、線維化などの特異的な変化を呈し、胎児心不全に伴う変性的変化や代償性変化が示唆された。胎児心不全時の母体血中マーカーとして、sFASL、TGF-αが候補分子として同定された。当初の研究計画に則り、胎児先天性心疾患における臍帯血及び新生児血中ナトリウム利尿ペプチドの胎児心機能評価法としての意義、胎児心不全時における胎盤形態機能の変化に関して、症例を集積しながら検討を進めた。胎児心不全の基礎疾患及び病態毎に解析を行い、胎児心不全病態の多様性を示した有意義な研究成果と考えられる。以下に結果を示す。1.胎児心疾患病態別の臍帯血、新生児血及び羊水のナトリウム利尿ペプチドの意義:胎児心疾患を発生学的、血行動態的に分類して、血中ナトリウム利尿ペプチド値を比較検討したところ、中等度以上の房室弁逆流を有する疾患、および不整脈症例(頻脈、徐脈)において、有意に高値を呈し、超音波検査法による胎児心不全の重症度と良好な相関性が確認された。逆に、単心室形態であっても、超音波検査法で心不全の所見がなければ、臍帯血中ナトリウム利尿ペプチド値は上昇しておらず、胎内では適応できていることが示唆された。羊水中ナトリウム利尿ペプチドに関しては、total ANP及びBNP値は極めて低く正常胎児との差も認めなかったが、NT-pro BNP値は心疾患児において有意に高く、胎児心不全の重症度と良好な相関性が確認されたことから、胎児心不全の新規バイオマーカーとして臨床応用できる可能性が示唆された。2.胎児心疾患における胎盤臍帯の形態学的分類:胎児心疾患に伴う心不全症例の胎盤において、異形絨毛、絨毛内の有核赤血球、浮腫、線維化等の特異的な組織学的所見が見出された。これらは、胎児心疾患の形態異常と関連はなく、心不全の重症度と良好な相関性が認められ、胎児心不全に伴う二次的な変化が示唆された。3.胎児心不全時の胎盤臍帯における特異的な遺伝子発現変化の検討:分娩時に採取した胎児心不全胎盤および正常コントロール胎盤をDNAマイクロアレイにて解析中である。胎児心疾患病態別の臍帯血、新生児血及び羊水中ナトリウム利尿ペプチドの解析、および胎児心疾患における胎盤臍帯の形態学的解析に関しては、順調に症例集積が進み、上述のように詳細な研究成果が得られた。胎児不全時の胎盤臍帯における特異的な遺伝子発現変化を臨床所見や本研究で得られた結果と比較解析中である。胎児検体として羊水、臍帯血及び新生児血を分娩時に集積し、ナトリウム利尿ペプチドの疾患・病態別の解析を行った。心形態異常と不整脈に層別化して解析した結果、いずれも臍帯血及び新生児血中ナトリウム利尿ペプチドは心不全病態で有意に上昇しており、胎児超音波検査による心不全スコアの重症度と良好な相関を示した。形態異常そのものではなく、形態異常に伴う房室弁逆流や不整脈による壁応力の増大によって、ナトリウム利尿ペプチドの産生が亢進すると考えられた。特に胎児頻脈性不整脈ではBNPの上昇が特徴的で、胎児治療により正常と同等にまで低下したことから、不整脈治療中の心機能障害診断に有用と考えられた。羊水中では、NT-pro BNPが胎児心不全の重症度と相関を認め、胎児心機能を反映する即時的なバイオマーカーとして臨床応用の可能が示唆された。胎盤では、胎児心不全の重症化に応じて胎盤絨毛内のリンパ管様脈管の増生、水腫様変性、線維化、胎児有核赤血球などの特異的な変化が認められ、胎児心不全に伴う変性的変化や代償性変化が示唆された。胎児心不全胎盤のDNAアレイ解析及びパスウェイ解析を実施中である。母体血では、胎児心不全、胎児不整脈出現時に変化するバイオマーカー(サイトカイン類、ホルモン類)を網羅的に探索した。今後、胎児頻脈性不整脈の胎児治療中における経時的な変化を検証していく予定である。

本年度は、当センターバイオバンクに保存されている妊娠初期・中期・後期、産褥期の母体血を用いて、胎児心不全時に母体血中に流入する胎児胎盤由来cell-free RNAや蛋白分子を網羅的に検索し、胎児心不全の重症度と相関性が強い分子マーカーを同定する。同定された母体血中の胎児心不全マーカーを用いて、単施設もしくは多施設共同による前向き試験を実施し、その発症予知マーカーとしての有用性を検証していく。昨年度より実施している胎児不全時の胎盤臍帯における特異的な遺伝子発現変化を示した遺伝子について定量化を行い、胎盤機能評価法としての有効性を検討する。胎児心不全胎盤臍帯のDNAマイクロアレイ解析が、当初の予定より低コストで実施することが可能であった為。昨年度からの持ち越し額は、母体血中の胎児胎盤由来cell-free RNAや蛋白分子の網羅的解析に使用する予定である。
三相３線並列部三相４線直列部を持つマトリックスコンバータ方式統合電力潮流制御装置

平成30年度は,シミュレーションにより,三相3線入力三相4線出力マトリックスコンバータを用いて所望の不平衡三相電圧の発生方法について検討を行った。さらに,不平衡三相電圧を発生できるようになった三相3線入力三相4線出力マトリックスコンバータを用いて統合電力潮流制御装置を構成し,その基本特性について検討を行った。具体的には,まず,三相3線入力三相4線出力マトリックスコンバータを仮想整流器ー4レグインバータに置き換え,入力側の仮想整流器に従来の6つの空間電圧ベクトル,出力側の4レグインバータに4レグインバータ用の16の立体的な空間電圧ベクトルを用いて,それぞれのスイッチングパターンを発生させ,これらを合成することにより三相3線入力三相4線出力マトリックスコンバータの各スイッチのスイッチング信号を作成した。また,この方法を用いて所望の不平衡電圧を発生できることを示した。この三相3線入力三相4線出力マトリックスコンバータは平衡三相電圧の発生も可能であるが,その場合,従来の三相3線入力三相3線出力のマトリックスコンバータに比べて,むだなスイッチングによりスイッチング損失を増加させるので,出力電圧が平衡三相電圧の場合には4線目のスイッチを常時オフにしてスイッチング損失を抑制する方法も提案した。これらについては,平成30年電気学会産業応用部門大会で発表した。次に,ここまでで任意の不平衡三相電圧の出力が可能となったので,シミュレーションにより,この装置を系統に接続した三相3線入力三相4線出力マトリックスコンバータを用いた統合電力潮流制御装置の基本特性について検討を行った。具体的には直交電圧制御による受電端有効電力調整性能や不平衡三相電圧低下に対する補償性能について検討を行った。これらの結果については平成30年電気・情報関係学会九州支部連合大会において発表した。当初の計画では,平成30年度には,以下の3つについて達成することになっていた。(a)シミュレーションによる基本動作の確認,補償可能範囲の調査(b)シミュレーションによる逆潮流時の回路動作の検討(c)シミュレーションによる不平衡電圧時の特性の検討しかし,実際には,(a)と(c)についての検討に留まっており,(b)については現在もまだ進めているところである。これは,別の業務等のために本業務のために思ったほど時間が割けなかったためであり,特に,解決できない問題等が生じたためではないので,今後,本業務に割く時間を増やして挽回したい。当初の計画では,平成31年度には,以下について達成することになっていた。(d)統合電力潮流制御装置の試作(e)実験,シミュレーションによる基本動作の確認,効率の測定,効率改善の検討,特性の調査しかし,昨年度の進捗でやや遅れが出ているため,平成31年度は,まず,昨年完了していない(b)シミュレーションによる逆潮流時の回路動作の検討に引き続き取り組み,そのあと,装置の試作等と順次進めていく予定である。

(d)統合電力潮流制御装置の試作(e)実験,シミュレーションによる基本動作の確認,効率の測定,効率改善の検討,特性の調査しかし,昨年度の進捗でやや遅れが出ているため,平成31年度は,まず,昨年完了していない(b)シミュレーションによる逆潮流時の回路動作の検討に引き続き取り組み,そのあと,装置の試作等と順次進めていく予定である。研究の進捗がやや遅れ,装置試作のための部品購入等が後ろ倒しになってしまったことにより,次年度使用額が発生した。遅くとも新年度に入って5月中には部品購入を行い,装置試作を進める予定である。