hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
効果的な抗腫瘍免疫をもたらす自家造血幹細胞移植法の開発研究

固形腫瘍に対して大量の抗がん剤投与を目的とした自家造血幹細胞移植が一般的に行われている。従来、自己に発生したがん細胞に対する抗腫瘍免疫は生じないものと考えられてきた。我々は、自家移植においても、免疫細胞にがん抗原を認識させ予備免疫することで移植後の抗腫瘍免疫を導くことを示した。さらに、担がん状態でゲムシタビンを投与し骨髄由来抑制細胞を減少させことで予備免疫が高まり、自家造血幹細胞移植後の抗腫瘍免疫が増強することをマウス自家移植実験モデルで確認した。今後、再現性実験、メカニズムの解析を予定している。今回の結果により臨床における幹細胞採取時にゲムシタビン投与の有用性に関する予備データとなりうる。本研究は固形腫瘍に対する効果的ながん免疫療法の開発を目指したものである。自家造血幹細胞移植モデルマウスを用いて実施している。本研究の遂行にあたり、造血幹細胞移植ドナーのがん抗原に対する予備免疫を増強させることが、レシピエントにおける抗腫瘍効果を導くのかという点は重要となるが、IFN-α遺伝子導入を用いてドナーへの予備免疫を高めることが、移植後の抗腫瘍効果が増強しうることを報告した(Suzuki K. Cancer Med. 2013;2(5):636-45.)。そこで、本研究では、実際の臨床で用いられている抗がん剤であるゲムシタビンを用いることでドナーへの予備免疫を増強させることによる、移植後の抗腫瘍効果の変化について検討した。担がん状態にあるマウスに対して、ゲムシタビンの投与を行い脾細胞中の骨髄由来免疫抑制細胞(myeloid derived suppressor cells以下MDSCs)、制御性T細胞(regulatory T cells以下Treg)、腫瘍特異的CD8陽性T細胞比率をフローサイトメトリーにより解析した。再現性の確認実験を実施中であるが、現時点ではゲムシタビンの投与によりMDSCを減少させ、それにより、腫瘍特異的CD8T細胞が増加する傾向を確認している。そこで、担がん状態にゲムシタビンを投与して予備免疫を増強させたマウスをドナーとして自家造血幹細胞移植を行った場合、レシピエントマウスにおいて抗腫瘍効果の存在が示唆される結果を得た。この結果についても現在、再現性について確認実験を行っている。今後、ゲムシタビン投与により予備免疫を増強させることで、移植後の抗腫瘍効果を高めることが確認されれば、そのメカニズムについて免疫学的な解析を行っていく予定である。我々は固形腫瘍に対する新規治療法の開発を目指した研究を行った。他人をドナーとする移植法は同種免疫反応による抗腫瘍効果が期待できる半面、移植片対宿主病のような重篤な合併症の危険性を伴う。一方、自家造血幹細胞移植では同種免疫反応が生じないため抗腫瘍効果は誘導されないと考えられている。今回、自家移植であっても効果的抗腫瘍免疫を生み出す方法について検討した。まず、同系マウスを用いて自家造血幹細胞移植実験モデルを作成した。ついで、腫瘍を持たないナイーブドナー、担がん状態のドナーそれぞれ骨髄細胞と脾細胞を全身放射線照射により前処置を行ったレシピエントマウスへ輸注した。移植後のレシピエントにおける腫瘍の増殖能について検討したところ、あらかじめ腫瘍抗原の暴露を受けている担がんマウスドナーにおいて抗腫瘍効果が生じることを確認した。さらに、担がん状態のドナーにおいて、骨髄由来抑制性細胞は腫瘍抗原に対する予備免疫の妨げとなる可能性があるとの仮説を実証するべく、骨髄由来抑制性細胞を減少させることが知られるゲムシタビンを担がんドナーマウスへ投与した結果、腫瘍特異的CD8陽性T細胞が増加していることを確認した。そこで、ナイーブドナー、担がんドナー、担がん状態にゲムシタビン投与を受けたドナーと条件の異なるドナーからそれぞれ移植を行った。その結果ゲムシタビン処置をしたドナーからの移植郡で最も強い腫瘍増殖抑制効果を認めた。この結果、担がん状態のマウスに対してゲムシタビンを投与することで腫瘍抗原に対する予備免疫が増強し、移植後に強い抗腫瘍免疫を誘導したものと考えられた。現在、再現性の確認実験と結果のメカニズムに関する実験を行っているところである。小児がん、血液疾患ドナーマウスにおけるゲムシタビン投与後の免疫細胞の変化に関する解析はおおむね順調に進行しているが、造血幹細胞移植実験については、9Gyの致死線量の全身放射線照射の影響からか、移植後に死亡するマウスが多く出てしまい対象群の頭数が少なくなり、腫瘍の増大に関する比較検討が困難となった。再度、放射線照射の線量を調整するなど条件設定を検討しなおしたうえで移植実験を行う予定としている。移植前の細胞培養および、ドナーへの腫瘍接種、ゲムシタビン投与など移植までの準備に2週間程度を要することなどから繰り返し行う実験行う際に時間を要してしまうのが現状である。

レシピエントマウスに対しては放射線照射を行うことにより、造血幹細胞時に十分な免疫抑制をかける必要があるが、移植後の生存率を向上させるためにも、致死線量よりも線量を減らすことを検討している。レシピエントに対する線量軽減を行っても、これまで得られたデータが示してきた抗腫瘍効果が得られれば、結果的にはより負担の少ない移植前処置でも移植後の抗腫瘍効果を導くことの可能性が証明されることとなり、実際の臨床応用を将来考えるうえでも有用な結果となると考えられる。移植後の抗腫瘍効果について、再現性が確認された場合には、移植後のレシピエントにおける免疫学的解析を進めていく予定である。当該年度に、マウスを用いた造血幹細胞移植を複数回行う予定であったが、移植にあたり、放射線照射装置の条件設定などに時間を要し、かつ、行った移植実験において、レシピエントマウスの死亡が多くなってしまったため、移植における放射線照射線量の見直しを行った。そのため、当該年度に使用予定であった、マウスの購入費、飼育費、免疫学的解析に必要な抗体試薬の購入費などが当初の予定よりも減少し、次年度使用額が生じた。放射線照射の線量条件設定が完了したことから、初年度できていなかった移植実験については次年度に行い、マウス購入費、飼育費に充てる。その他、初年度に行うことができなかった免疫学的な解析も次年度に行う予定であり抗体など実験試薬の交流に充てる予定である。
新世代DNA塩基配列決定技術を用いた大腸菌pan-genomeの解明

様々な病原型あるいは由来をもった大腸菌株を多数収集し、新型シーケンサーを用いた大規模全ゲノム配列決定とゲノム比較解析を行った。その結果、大腸菌のpan-genome情報を取得するとともに、腸管出血性大腸菌(EHEC)などの病原型に特徴的な遺伝子レパートリーとその獲得メカニズムを解明した。また、EHECや腸管病原性大腸菌(EPEC)として分離されている菌株の中にE.arbertiiが多数含まれていることを見出し、代表菌株の概要配列を取得した。細菌ゲノムの大きな特徴の一つは、大量の外来性遺伝子の存在である。そのため、同一菌種内でも高いレベルのゲノム多様性が存在し、様々な菌株が保有するゲノム情報の総和をその菌種のpan-genomeと呼ぶ。本研究では、大腸菌を対象として、新世代シーケンサー等を利用して多数の菌株のゲノム解析を行い、そのpan-genomeの実体を明らかにすることを目指している。本課題提案時から新型シーケンサーの性能が急速に進歩しているため、3株の腸管出血性大腸菌(EHEC)O26のSOLIDを用いたre-sequencing、EHEC O121の454とSolexaを併用した全ゲノム解析を行い、各シーケンサーの有効性を検討した。その結果、SOLIDについては、解析用ソフトウェアーの不備などのため、現時点では有効でないこと、454とSolexaの併用は有効であるもののフィニッシングには従来のキャピラリーシーケンサーのデータが必要であることが判明した。また、我々の研究施設に454が導入され、同時に454のバージョンアップにより400bp前後の配列が取得できるようになったことから、今後のゲノム解析は454を中心として、これにFosmidマッピングやPCRを利用した菌株特異領域の配列決定を組み合わせて行うことに方針を変更した。今後の解析対象となる菌株の収集に関しては、全国各地の医療機関の協力を得てヒト腸管外病原性株として血液分離株を120株収集し、現在MLST解析により系統群の解析を行っており、その結果を基に配列決定株を選定する予定である。ヒト腸内常在株についても、現在100株から200株を目標に、健常人糞便からの菌株分離を行っている。また、動物病原性株(ウシ由来のEHECと鳥類やブタ由来のEPEC)及び爬虫類(ヘビ・トカゲ)の腸管由来大腸菌株についても収集が進んでいる。爬虫類由来株については、季節的な制約があるため、次年度に再度収集を行う。そのため、同一菌種内でも高いレベルの菌株間ゲノム多様性が存在し、様々な菌株が保有するゲノム情報の総和をその菌種のpan-genomeと呼ぶ。本研究では、新世代シーケンサーを利用して多数の大腸菌菌株のゲノム解析を行い、そのpan-gemomeの実体を明らかにすることを目指している。しかし、本課題提案時から新型シーケンサーの性能が急速に進歩したこと、特に我々の研究施設に今年度から454が導入され、同時に454の機器本体およびプロトコールがバージョンアップされて、450bp程度の配列が取得できるようになったことから、本年度以降は、454を中心として、これにFosmidマッピングやPCRを利用した菌株特異領域の配列決定等を組み合わせて解析を進めることに方針を変更した。これまで、3株の腸管出血性大腸菌(EHEC)O26のre-sequencingデータ(SOLIDデータ)と数株のEHEC(O121,別系統のO26, O165など)の概要配列を取得している。また、各地の医療機関の協力を得て、血液分離株150株、腸管病原性大腸菌株(EPEC)XX株、その他の病原性大腸菌XX株を収集し、ヒト腸内常在株(健常人糞便からの分離)も50株を収集した。動物病原性株(ウシ由来のEHECと鳥類由来のEPEC)及び爬虫類(ヘビ・トカゲ)の腸管由来大腸菌株についても収集を行った。ただし、爬虫類由来株については、数が少ないため、次年度に再度収集を試みる。これらの菌株については、順次、7種類のhouse-keeping遺伝子のDNA配列を決定し、この情報を使ったMLST解析により系統解析を進めている途中である。この解析が終わり次第、その結果を基に配列決定株を選定し、454を用いたゲノム解析を行う予定である。そのため、同一菌種内でも高レベルの菌株間ゲノム多様性が存在し、様々な菌株が保有するゲノム情報の総和をその菌種のpan-genomeと呼ぶ。本研究では、新型シーケンサを利用して多数の大腸菌株のゲノム解析を行い、そのpan-genomeの実体を明らかにすることを目指した。

具体的には、我々の施設にRoche 454が導入され、同時に454の機器・プロトコールがバージョンアップされて、約450 bpの配列が取得可能になったことから、454による解析にフォスミドやPCRを利用したギャップ領域の配列決定等を組み合わせて解析を進めた。平成22年度は、EHEC 2株(O121とO165)のフィニッシング(いずれも完成間近)、新系統のEHEC O26の概要配列の取得(プラスミドはフィニッシング済み)、赤痢菌1株とEIEC4系統(1株ずつ)の概要配列の取得(EIEC2株はフィニッシング中)を行った。また。国内外のLEE陽性大腸菌を200株以上収集し、MLST解析による系統解析とLEEのタイピングを行った結果、この中には大腸菌の近縁種であるE.arbertiiが多数の含まれていること、またStxf産生株も存在することが明らかとなり、4株を選択して概要配列を取得した(2株についてはfinishing中)。一方、EHEC O157菌株の比較ゲノム解析の結果などから、O157のゲノム上から、特定の挿入配列(IS)を脱落させ、その周辺のゲノム領域の脱落も惹起する新規蛋白質(IEE)を発見し、Nat.commun.誌に発表した。IEEは他のEHECにも存在し、他の菌種にもホモログが広く分布することから、細菌におけるゲノム多様化の重要な因子であることが示唆される。
規則性メゾ多孔体を触媒とする有機合成反応の開拓

シリカ化合物MCM-41(以下M41)はナノサイズの均一な細孔構造と高い比表面積(1000m^2/g)をもつ。すでに昨年度までの検討によりこのシリカ化合物は不純物(例えばアルミニウム)によらない酸性質を有すること、超強酸性が必要とされるカルボン酸を有効に活性化できることなどを明らかにしている。平成18年度はこのM41に担持した銅イオンの触媒特性を種々の有機合成反応に応用した。1)不斉シクロプロパン化反応テンプレートイオン交換法により調製したCu-M41存在下、ジアゾ酢酸エステルとスチレンのシクロプロパン生成反応が速やかに進行すること、銅量の1.5当量のビスオキサゾリンを加えると、生成物に70%程度の不斉誘起が観測されることを見出した。錯体触媒固定化法による不均一系不斉シクロプロパン化反応は多数報告されているが、本反応系のように固体表面上の活性点を非共有結合的に不斉修飾するタイプの不斉触媒系は前例がない。活性種が溶液相に溶出していないこと、不斉固体触媒として再使用できることから、反応が不斉固体触媒上で進行していることが明らかである。2)多置換環状エーテル類の効率的合成銅担持シリカナノ多孔体を触媒とすると、ジアゾ化合物とカルボニル化合物から発生する活性イリド中間体の分子内環化によりエポキシドが、活性イリド中間体と電子不足アルケン類との[3+2]環化付加反応によりフランが得られることを見出した。フラン合成反応の場合、均一系銅触媒による既往の例では加熱条件が必要とされており、実際にCu(OTf)_2を本検討で用いたフラン合成反応条件に適用しても生成物は得られない。またナノ細孔構造を持たない市販のシリカゲルに銅を担持しても同等の活性を得ることができない。これらの結果はシリカナノ多孔体自身と銅がフラン合成に有効な活性点を形成したことを示している。シリカメゾ多孔体上での酸触媒反応規則性シリカメゾ多孔体の酸特性に注目し、Friedel-Craftsアシル化反応における触媒活性を検討した。当研究室で合成したシリカメゾ多孔体MCM-41の存在下、ニトロベンゼン中180°C以上でアニソールの酸無水物によるアシル化反応が進行し、対応する芳香族ケトンを収率90%以上(GC収率)で得た。これに対し、市販のシリカゲルやMCM-41と同じ原料から調製したシリカゲルを同条件に付しても全く反応が進行しなかった。この結果はMCM-41の活性がその構成成分ではなく規則的構造に由来するものであることを示す。一方、同反応を高級炭化水素中で行うと、酸無水物基準の収率が200%近くに達することを究明した。この結果を基に、検討内容をカルボン酸によるアシル化反応へと展開した。その結果、MCM-41上で様々なカルボン酸によるアニソールのアシル化が収率よく進行することを見出した。カルボン酸によるFriedel-Craftsアシル化反応は従来超強酸触媒が必要とされているが、本来中性である筈のシリカが、規則性メゾ細孔構造を形成することにより超強酸に匹敵する触媒活性を発揮した事実は特筆に価する。シリカメゾ多孔体上での不斉合成反応すでにチタンイオンを高分散状態で担持したシリカメゾ多孔体を触媒とすると、酒石酸存在下、過酸化水素によってスルフィドが対応するスルホキシドに30%程度の不斉選択収率で酸化されることを見出している。本研究では酒石酸系を上回る選択性を与えうる不斉源について効率的かつ広範に検討し、電子吸引基を持つ酒石酸モノアニリド誘導体が最高58%の不斉選択収率を示すことを明らかにした。さらに不斉源が選択性に与える効果について速度論的に解析し、比較的よい選択性を発揮する不斉源はスルホキシドの速度分割に対し特に効果的であることを明らかにした。シリカ化合物MCM-41(以下M41)はナノサイズの均一な細孔構造を持ち、高い比表面積(1000m^2/g)を示す。すでに昨年度までの検討によりこのシリカ化合物は不純物(たとえばアルミニウムなどの金属原子)によらない酸性質を有すること、超強酸性が必要とされるカルボン酸を有効に活性化できることなどを明らかにしている。平成17年度はこの酸特性の拡張を検討した。1)S_N1機構が優先するエポキシドの立体選択的水和、アルコール付加エポキシド類は酸触媒存在下で活性化され、水、アルコールなどの求核付加を受けるが、通常S_N2機構で進行するためトランス開環する。本研究では1-フェニルシクロヘキセンオキシドをM41の酸触媒特性を利用して不加開環させると、広い基質一般性を持ってシス開環体が得られることを見出した。反応点に強い電子供与効果が作用するとシス開環体が混入することが知られているが、M41が示すシス選択性は知られているどの均一系触媒よりその能力に優れていた。求核剤としては水のほかアルコール類が適用化であり、嵩高いアルコールが特にシス体生成に優れていた。2)M41および金属担持M41による多成分縮合反応M41の酸特性がアルデヒドとジアゾエステルとの脱窒素縮合反応によるβ-ケトエステル合成、ならびにβ-ケトエステル、アルデヒド、尿素またはチオ尿素の三成分縮合反応(Biginelli反応)の触媒として有効であることを見出した。

またこれらの酸触媒反応に対してはM41にアルミニウムを担持させるとより高活性を発揮することを明らかにした。さらに上の二つの反応を組み合わせ、これまでに報告例のないワンポット四成分縮合によるジヒドロピリミジノン類の合成を達成した。これらの反応はいずれもM41のメゾ細孔構造が重要であり、ナノ空間構造を持たないシリカ化合物は触媒活性を示さなかった。シリカ化合物MCM-41(以下M41)はナノサイズの均一な細孔構造と高い比表面積(1000m^2/g)をもつ。すでに昨年度までの検討によりこのシリカ化合物は不純物(例えばアルミニウム)によらない酸性質を有すること、超強酸性が必要とされるカルボン酸を有効に活性化できることなどを明らかにしている。平成18年度はこのM41に担持した銅イオンの触媒特性を種々の有機合成反応に応用した。1)不斉シクロプロパン化反応テンプレートイオン交換法により調製したCu-M41存在下、ジアゾ酢酸エステルとスチレンのシクロプロパン生成反応が速やかに進行すること、銅量の1.5当量のビスオキサゾリンを加えると、生成物に70%程度の不斉誘起が観測されることを見出した。錯体触媒固定化法による不均一系不斉シクロプロパン化反応は多数報告されているが、本反応系のように固体表面上の活性点を非共有結合的に不斉修飾するタイプの不斉触媒系は前例がない。活性種が溶液相に溶出していないこと、不斉固体触媒として再使用できることから、反応が不斉固体触媒上で進行していることが明らかである。2)多置換環状エーテル類の効率的合成銅担持シリカナノ多孔体を触媒とすると、ジアゾ化合物とカルボニル化合物から発生する活性イリド中間体の分子内環化によりエポキシドが、活性イリド中間体と電子不足アルケン類との[3+2]環化付加反応によりフランが得られることを見出した。フラン合成反応の場合、均一系銅触媒による既往の例では加熱条件が必要とされており、実際にCu(OTf)_2を本検討で用いたフラン合成反応条件に適用しても生成物は得られない。またナノ細孔構造を持たない市販のシリカゲルに銅を担持しても同等の活性を得ることができない。これらの結果はシリカナノ多孔体自身と銅がフラン合成に有効な活性点を形成したことを示している。
高齢者のカルシウム摂取と大腿骨頸部骨折発生に関するコホート内患者-対照研究

本研究は、1991年に高知県高知市と十和田村に設定された地域在宅高齢者コホート内で、1996年末までに新たに発生した大腿骨頚部骨折の患者と、同疾患に罹患しなかったコホートメンバーから抽出した対照との間で、若年齡期から現在に至るまでのカルシウム摂取状況を比較することを目的とした。1.患者群の同定:患者群を正確に同定するために、またカルシウム摂取と大腿骨頚部骨折リスクとの関連を交絡する可能性がある医療上の要因を把握するために、患者が受信した医療機関で診療情報を閲覧した。都市部では該当する医療機関の数が多く研究協力を得ることが難しい。そこで、研究協力者が勤務する診療所が、コホートメンバーの約半数の居住地を診療圏としている十和村コホート(875名)で研究を進めた。診療所で、研究協力者の立ち会いのもと、過去5年間の診療録を閲覧し、大腿骨頚部骨折で受療したコホートメンバーを検索した。しかし該当者は同定されなかった。大腿骨頚部骨折の発生危険が在宅高齢者の間では低いこと、大腿骨頚部骨折の契機になる転倒を経験した高齢者は、整形外科の救急医療機関へ直接搬送されてしまうこと、大腿骨頚部骨折後は死亡危険が高く、また日常生活動作能力が障害されるため、在宅生活に復帰する高齢者が少ないこと、などが患者同定失敗の背景にあると考えられる。現在、他の方法(コホートメンバーに電話と訪問により接触、人口動態死亡小票に記載された病名の検索)の適用を試みている。2.カルシウム摂取計測(予備調査):対象者の過去および現在の、カルシウム摂取源食品の摂取頻度を調査する。患者群では、本人がすでに死亡、施設に入所または心身機能が低下しているために、代理の者から回答を得なければならない。代理の者から得た情報の妥当性を評価するための調査を、研究協力者が勤務する診療所の外来患者とその近親者を対象として実施するために、調査票の作成を進めている。
補助化学療法後再発乳癌症例における多剤耐性遺伝子発現の研究

乳癌・非癌部乳腺組織における多剤耐性遺伝子の発現:RT-PCR法を用いた半定量的解析〈目的〉乳癌は固形腫瘍の中では化学療法が有効な腫瘍であるが、初期に有効であった抗癌剤が無効となる薬剤耐性現象が臨床上大きな問題となっている。そこで、臨床で得られた乳癌組織での薬剤耐性に関与する遺伝子(MDR1、MRP、TopoisomeraseII)や、さらには乳癌において高頻度で過剰発現が認められる癌遺伝子であるCyclinD1のmRNAレベルでの発現量の検討を行い、予後との相関につき解析を試みた。〈結果〉1982年から1985年に当教室で手術を施行した、術前病期IIの乳癌組織27例(術後非再発17例、再発10例)と、対照群として最近の手術時に採取した非癌部乳腺組織10例よりtotal RNAを抽出し、RT-PCR法を用いmRNA発現量の半定量的解析を行った。その結果、MDR1は非癌部乳腺組織、非再発群乳癌組織、再発群乳癌組織の間で、その発現量に有為な差は認められなかったが、MRPは非癌部組織に比べ癌部での発現が有意に増加しており、さらに再発群で発現の多い傾向が認められた。TopoisomeraseIIは非癌部でその発現は全く認められず、癌部での発現の有意な増加が認められたが、非再発群、再発群間で有意な差は認められなかった。CyclinD1は、非再発群で再発群に比し発現量の有意な増加を認めたが、非癌部と癌部との間に発現量の差は認めなかった。〈考察〉これまでの結果から、乳癌ではMRPが薬剤耐性機構に関与している可能性と、乳腺組織においては癌化に伴いMRPやTopoisomeraseIIの遺伝子発現の増加する可能性が推測されている。ADMを中心とした最近の多剤併用症例やLRPに関しても、現在検討中である。〈追記〉これまでの結果につき、1995年乳癌学会総会、日本癌学会総会で報告した。
「京」コンピュータによる暗黒物質の位相空間分布に関する研究

本研究の目的は、「京」コンピュータを用いた大規模シミュレーションを軸として、銀河系の暗黒物質位相空間分布を従来よりも格段によい精度で明らかにし、ダークマター検出のための知見を得ることである。2016年度は2015年度に進めた、粒子数5500億、領域800pcの超大規模宇宙論的N体シミュレーションの解析を進めた。最小の暗黒物質原始ハローが合体してできる、それより数千数万倍の大きさのハローの構造形成進化史を定量化し、これらハローがサブハローとして、自身より大きいハローの中に存在する場合の内部構造や空間分布を調べた。まずこれら小スケールのハロー同士の合体頻度を定量化した。合体頻度の質量依存性や合体の質量比依存性が、質量で10桁以上異なるにも関わらず、銀河から銀河団スケールのシミュレーションから得られたものと矛盾しないことがわかった。また小スケールハローがサブハローとして存在している場合、孤立したハローとして存在する同じ質量スケールのハローと比較すると、密度プロファイルの羃が平均的にはわずかにゆるやかで、中心集中度は高い傾向にあることがわかった。さらにサブハロー質量関数を表すフィッティング関数を得た。これらの結果を銀河系スケールまで外挿し、銀河ハローにおける全質量スケールにわたるサブハローの分布を定量化した。暗黒物質対消滅によるガンマ線フラックスを評価したところ、古典的な見積もりに比べフラックスは最大倍程度大きくなることがわかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、「京」コンピュータを用いた大規模シミュレーションを軸として、銀河系の暗黒物質位相空間分布を従来よりも格段によい精度で明らかにすることである。そしてどのようなシグナルが直接検出実験で検知されるべきか、銀河系のどこが暗黒物質間接検出に最も適した場所であるかを調べる。高赤方偏移で誕生する最小スケールの原始ハローの密度プロファイルは平均的には半径の-1.5乗に比例するものであり、質量が大きくなるにつれ冪が徐々に浅くなる。その物理メカニズムについて調べた。小スケールの原始ハローは質量比の小さい合体が起きると、暴走的緩和によりその構造を大きく変化させる。同じスケールのハローでもこのような合体を経験したものは、経験していないものと比べ密度プロファイルの冪が優位に浅くなることを明らかにした。これは銀河スケール等、より大きいハローでは見られない性質である。結果を査読付き欧文雑誌に投稿した。また、粒子数5500億、領域800pcの超大規模宇宙論的N体シミュレーションを京コンピュータ上で実行した。これにより最小の暗黒物質ハローが合体してできる、それより数千数万倍の大きさのハローの構造を調べることができるようになった。また銀河スケールハロー形成の高分解能シミュレーションを行い、小スケールの物理と大スケールの物理をつなげるための準備を行った。後者を解析した結果を査読付き欧文雑誌に投稿した。予定通り粒子数5500億、領域800pcの超大規模宇宙論的N体シミュレーションが終了したが、小スケールハローのサブハローとしての分布の研究が遅れている。一方、予定していなかった小スケール原始ハローの構造進化に関する新しい知見が得られた。これは本研究課題の中核を占める重要な結果である。以上のことから「おおむね順調である」との自己評価を下した。平成28年度は、27年度までに実行した、粒子数5500億、領域800pcの超大規模宇宙論的N体シミュレーションから、最大スケールのハローのみを取出し、その中で小スケールの原始ハローがどのように分布しているかを調べる。また宇宙論的シミュレーションでは考慮されていなかったバリオンとの相互作用を調べる。そして結果を銀河系スケールまで外挿し、銀河ハローにおける最小ハローの分布を定量化する。これまでに得られた最小ハローの進化過程、銀河ハローでの分布、バリオンとの相互作用全てを統合し、太陽系近傍の暗黒物質の密度分布、速度分布といった位相空間分布を従来よりもよい精度で評価する。そしてどのようなシグナルが直接検出実験で観測されるべきかを予言する。また太陽系近傍だけでなく、銀河系ハローの暗黒物質微細構造を精度良く定量化し、暗黒物質間接検出に最も適した場所を明らかにする。
先天性甲状腺機能低下症痴呆発症機構の基礎的研究

先天性甲状腺機能低下症は精神発達遅滞を伴う先天性代謝異常症のうち、最も高頻度の疾患として知られている。その精神発達遅滞には軽重の差があり、胎生期から出生後にかけての血中の甲状腺ホルモンのレベルの違いによるとされている。これに関して、母乳栄養児では精神発達遅滞は軽く、人工栄養児では重症になるとの報告も出されているが、これに反する報告もあり一定していない。そこで、われわれは大脳にミュリン低形成をもつ先天性甲状腺機能低下症ミュータントマウス(hyt)を用い、母乳を介しての甲状腺ホルモンの投与を試み、哺乳期間のみの治療により、ミエリン形成が完全に回復することを認めた。すなわち、甲状腺ホルモンを投与期間を、生下日から20日令まで、20日令から40日令までの二期に分け、投与方法を経口(哺乳期間は母乳を介して、以後は食餌療法)、と非経口(皮下注射)に分け、実験を行った。その結果、1)先天性甲状腺機能低下症マウス(hyt)にみられる大脳ミエリン低形成は甲状腺ホルモン單独投与で完全に回復させ得た。2)その時期は生下日から20日令までに限られていた。3)母体血清サイロキシン濃度が正常の2倍に維持されれば、母乳を介して仔マウスの低甲状線ホルモン血症が改善され、甲状腺機能低下に伴うミエリン低形成を防ぎ得る。以上のことを明らかとした。
トポロジー・可積分系への表現論的アプローチ

本年度は、曲面の写像類群に付随するJohnson準同型の表現論的な解明、quasi-invariantと超平面配置の関わりの表現論的な理解に関する研究を同時並行して進めた。Johnson準同型は、曲面の写像類群のトレリ部分群を、シンプレクティック微分のなすLie環の中に近似するものである。この像の大きさを評価することは、写像類群に関する重要な問題のひとつである。Enomoto-Satohにより、従来から知られていたMorita障害を含むより大きなクラスを導入し、その大きさを表現論的な観点から測ることが可能になった。本年度は、特に、トポロジーの側から導入されたKawazumi-Kunoらによる新しい構造との比較を行った。Enomoto-Satohで同定したanti-Morita障害に加え、さらにシンプレクティック群の既約表現の系列が、両者のギャップに存在することを明らかにした。quasi-invariantと超平面配置の関係を表現論的に理解する研究については、特に超平面配置の自由性とquasi-invariantのなす環の表現論的な構造との間に関係を見出すことができた。現在論文執筆中である。Johnson像のgapを表現論的に評価する方法を、圏論化や幾何学的表現論の手法なども念頭に置きつつ模索する。quasi-invariantと超平面配置の関係を表現論的に理解する研究については、超平面配置における重要な概念である原始微分を表現論の側から意味づける方向性を模索する。超平面配置を介して様々な幾何学的対象のつながりが示唆されており、例えばHessenberg多様体のコホモロジー環など、表現論的な手法を用いた記述などにも取り組む。次年度、研究集会を開催し、研究者を招聘して研究打ち合わせを行う予定である。そのための経費として使用するため、一部を次年度に繰り越した。
効率のよいデータマイニングシステムに関する研究

本研究では、スーパーマーケット等のセールスデータベースから、有用な情報の一つとして、同時によく買われる商品の集合を見つける問題の複雑さについて考察を行った。その結果、以下の(1)(5)の結果を得た。(1)同時によく買われる商品の集合を全て(厳密に言えばそのような集合の要素数の最大値も)求めることは一般にはデータベースサイズの多項式時間では(P=NPでない限り)不可能である。すなわち、大規模データベースに対しては実現的な時間では不可能である。(2)「同時によく買われる」の代わりに、「それらの商品が独立に買われる率と比べてはるかに同時によく買われる」[文献1]及び「それらの商品が別々に買われる(つまりそれらの商品の一部を購入して、残りを購入しない場合が多い)ことが少ない」[文献2]という基準も提案されている。しかし、それらの基準を用いてもやはり上記(1)と同様に有用な情報をデータベースから現実的時間で求めることは不可能であることを示した。(3)「疎なデータベース」というデータベースのクラスを提案した。これは、直観的には消費がその場で行われるような(例:野球場や映画館等の売店など)データベースのクラスである。そして、疎なデータベースから、効率よく(1)や(2)の集合を求めるアルゴリズムを提案した。(4)「周期性を持つデータベース」というセールスデータベースのクラスを提案した。これは、例えばデータベースを年単位に区切った場合、前年同月のデータが今年同月のデータに類似する(例:10月には{さんま、大根}という組み合わせが年に関わらずよく売れる)というデータベースである。そして、そのクラスに属するデータベースから、効率よく(1)や(2)の集合を求めるアルゴリズムを提案した。(5)与えられたデータベースが上記(4)の周期性を持つデータベースであるか否か効率よく判定するアルゴリズムを提案した。本研究で得られた成果は以下の(1)(2)である。(1)商店における在庫管理を考える。アイテム(商品)の全体集合1が定まっているとする。1の部分集合をアイテム集合と呼ぶ。データベースDは各顧客が一度に買った商品からなるアイテム集合からなる多重集合(同じ要素が複数個含み得る集合)とする。アイテム集合Xが与えられた時、Xを部分集合として含むD中のアイテム集合の個数をDにおけるXのサポート数と呼び∴sup_D(X)と書く。最小サポート数と呼ばれる正整数sが与えられた時、sup_D(X)≧sならばXは頻出集合と呼ばれる。頻出集合が求められれば、在庫管理が効率よく行え、過剰在庫や在庫切れを避けることが出来る。頻出集合問題とは、データベースD、最小サポート数s及び最小サイズhという正整数が与えられた時、Dにおいて要素数h以上の頻出集合が存在するかどうかを判定する問題である。本研究では頻出集合問題がNP完全であることを示した。これにより、P=NPでない限り(a頻出集合の要素数の最大値や(b)全ての頻出集合等を多項式時間で求めることは不可能である。(2)(1)より、頻出集合問題は一般に難しい。そこで、頻出集合が効率よく求められるデータベースの部分クラスを提案した。このクラスのデータベースに対しては、全ての頻出集合が多項式時間で求められる。
二重攻撃を行う捕食者メスグロハナレメイエバエの生物的防除資材としての有効性

高知県で発見された土着天敵のメスグロハナレメイエバエは、成虫は飛翔性の微小昆虫を幼虫は土壌中のハエ目幼虫などを捕食する。本種はイチゴなどの害虫として知られているチビクロバネキノコバエに対しては、成虫が成虫を、幼虫が幼虫を捕食する二重攻撃を行うことからから、その防除資材として利用が期待されている。しかし、これまで本種のチビクロバネキノコバエに対する捕食効率等は明らかにされていないので、2018年度はメスグロハナレメイエバエ成虫および幼虫のチビクロバネキノコバエ成虫および幼虫それぞれに対する捕食能力を実験室内で調べた。実験は、まず、羽化後24時間以内のメスグロハナレメイエバエ雌成虫を5cm×5cm×10cmのプラスチック飼育ケースに1頭入れ、25±1°Cに設定したインキュベーター内に24時間絶食状態で維持した。次に、羽化後24時間以内のチビクロバネキノコバエ成虫を雌雄区別せず、10、20、40、60頭のいずれかの密度で入れた。そして、24時間後、飼育ケース内のチビクロバネキノコバエの死亡数を数えた。その結果、チビクロバネキノコバエの密度が高まると被捕食数も上昇するが、被捕食数は約40頭に達すると頭打ちになることが分かった。一方、メスグロハナレメイエバエ幼虫のチビクロバネキノコバエ幼虫に対する捕食数に関しては、両種幼虫とも孵化後2日齢同士、5日齢同士でメスグロハナレメイエバエ1頭に対して、チビクロバネキノコバエ10頭を与えて、24時間後の捕食量を調べた結果、前者では6.9±0.8頭、後者では8.4±0.5頭(10回反復)となった。直接観察では、メスグロハナレメイエバエ成虫幼虫とも、チビクロバネキノコバエ成虫幼虫それぞれに対して、体液を吸い尽くす前に捕食を終えるることが普通に認められたことから、今回の実験で得られた数値は捕食数ではなく、攻撃数と判断するのが良いと思われた。これまで知られていなかったメスグロハナレメイエバエ成虫のチビクロバネキノコバエ成虫に対する捕食能力が明らかとなった。また、メスグロハナレメイエバエ幼虫のチビクロバネキノコバエ幼虫に対する捕食能力についても不十分ながら知見を得ることができた。また、捕食行動の直接観察ではメスグロハナレメイエバエ成虫、幼虫ともチビクロバネキノコバエ成虫、幼虫それぞれを捕食する際、体液を完全に吸い尽くすことがあまりないことも判明し、この性質は生物的防除資材として利用する際に、有利な性質になり得ると考えられた。メスグロハナレメイエバエ成虫および幼虫のチビクロバネキノコバエ成虫および幼虫それぞれに対する捕食能力について、さらに調査するとともに、実験室内のケージおよびビニールハウスにおいてイチゴのポット栽培、プランター栽培を行い、チビクロバネキノコバエを発生させてから、メスグロハナレメイエバエえを放飼し、その防除効果を検討する。

また、捕食行動の直接観察ではメスグロハナレメイエバエ成虫、幼虫ともチビクロバネキノコバエ成虫、幼虫それぞれを捕食する際、体液を完全に吸い尽くすことがあまりないことも判明し、この性質は生物的防除資材として利用する際に、有利な性質になり得ると考えられた。メスグロハナレメイエバエ成虫および幼虫のチビクロバネキノコバエ成虫および幼虫それぞれに対する捕食能力について、さらに調査するとともに、実験室内のケージおよびビニールハウスにおいてイチゴのポット栽培、プランター栽培を行い、チビクロバネキノコバエを発生させてから、メスグロハナレメイエバエえを放飼し、その防除効果を検討する。メスグロハナレメイエバエ成虫の飼育にはキイロショウジョウバエ成虫を与えており、キイロショウジョウバエ幼虫の飼育には専用の餌培地が必要である。また、メスグロハナレメイエバエ幼虫およびチビクロバネキノコバエ幼虫の飼育にはブラインシュリンプ耐久卵を代替餌として与えて飼育する。2018年度はこれらの飼育が順調に行われ、飼育容器の再生利用も行ったことから、予定したほどの餌、飼育容器を使用せずにすんだため、残金が生じた。2019年度はビニールハウスでの放飼試験も計画しているので、より多くのメスグロハナレメイエバエやチビクロバネキノコバエを飼育する必要があり、これらの飼育経費に当初計画に上積みして使用する。
社会的行動障害者における問題行動の背景にある脳機能基盤の解明と臨床応用

平成30年度においては、まずは本研究(18K10696社会的行動障害者における問題行動の背景にある脳機能基盤の解明と臨床応用)の遂行に必要なハード面の整備を実施し、必要物品については平成30年度内に概ね完備できた。また研究遂行に向け、学内IRBへの申請を行い、平成31年4月8日付で承認を得られた。また川崎医科大学附属病院のMRI機器を用いて研究を遂行するため同附属病院長ならびに放射線科部長への許可申請も行い許可も得られた。並行して、本研究分野における海外文献や学会等への参加などによって最新の情報収集も行い研究の準備も行った。また本研究課題の関連領域(高次脳機能障害領域)での自身の研究も遂行し、Neurocase誌へ投稿し平成31年3月16日にAcceptとなり、同年4月5日Published onlineとなった。(Association of late effects of single, severe traumaticbrain injury with Alzheimer's disease using amyloid PET, Neurocase, DOI: 10.1080/13554794.2019.1599026)上記のように、順調に本研究遂行の準備は進行し、現在functional MRIに協力いただける健常ボランティアを募集中であり、すでの12名(20名中)の協力申し出を得られている。上記被験者については、順次functional MRIを撮影していく予定である。上記の如く初年度である平成30年度は研究遂行の準備が順調に整ったため上記判断とした。本年度(平成31年度/令和元年度)1から来年度前半までにデータ収集ならびにデータ解析を行い、最終年度後半にはデータ解析・報告の予定である。大局として、本年度(平成31年度/令和元年度)1から来年度前半までにデータ収集ならびにデータ解析を行い、最終年度後半にはデータ解析・報告の予定である。具体的には、本年度から次年度前半までに必要なデータ(functional MRI/神経心理学的検査/社会参加状況データなど)を、健常成人ボランティア20名/患者10名から収集し解析まで終える予定である。最終年度後半おいて、学会発表ならびに論文作成・投稿を実施する予定である。1パリで開催されたISPRMに参加予定であったが、諸事情により参加できなかったため。2初年度(平成30年度)後半に開始できると見込んでいたfMRIが、若干後ろ倒しとなり平成31年度開始にずれ込んだため。上記2点が大きな理由となります。実施計画自体には変更はないため、本年度でfMRI費用として使用予定です。
超新星残骸の三次元的形状の研究

超新星爆発の際に生じると考えられているRayleighTaylor不安定性の三次元シュミレ-ションを行うために、Roe法による流体コ-ドを完成させた。このコ-ドを、現実的な星のモデルに適用するためには、10ケタにも及ぶ密度範囲を考える必要がある。そこで、最初は星の中心部のみを取り扱い、衝動波が計算機の境界に来るたびに、メッシュを2倍にするというテクニックを使うと、約10回程度のrezoningで、衝動波が星の表面に達する。使用したメッシュは(200)^3で、星の8分1の領域のみを考えた。比較のためにN=3のポリトロ-プに対しても計算を行ったが、この場合は予想通り相当のゆらぎを速度と圧力に与えてもゆらぎは成長しなかった。しかし、現実的な星の分布では、(C+O) areとHe-Coreの所で、密度の大きなギャップがあるため、ゆらぎは10%程度の初期のものが、非線型段階にまて十分成長した。結果は本論文としてまとめているとともに、既に会議プロシ-ディングとして、英文で発表している。SN1987Aでは、爆発残骸の形状が球対称ではない事が知られている。原因は、爆発自身が非球対称なのか、あるいは、爆発と等方的だが、星が非球対称なためと考えられる。前者の可能性を考えるために、連星中性子星の合体をシュミレ-トした。この時は、重力をも入れた三次元コ-ドを用いた。結果は、状態方程式の軟さによる。軟い時には、合体しても何も起らないが、軟いと、ジェット状の爆発が起る事がわかった。
光子，重粒子を照射した銀活性ガラス線量計の蛍光核飛跡の可視化と高性能化

第1の研究実績として,ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象に基づく銀活性リン酸塩ガラス,光ファイバー,X線源を組み合わせたリアルタイムガラス線量計システムを構築し,その動作特性を確認した。この研究の意義は,代表的なRPL材料である銀活性リン酸塩ガラスの従来からの実用的な応用である線量計測のみならず,新たな応用への可能性を実証したことである。今回開発したリアルタイムガラス線量計システムは,これまでに開発の報告例はなく,さらにその動作機能を実用化されている他の材料を用いたリアルタイム線量計と比較検討を行ない問題点を明らかにした。これらの結果をまとめて"OPEN ACCESS"論文としてJpn. J. Appl. Phys.に論文として報告した。第2の実績として,ミクロンオーダーに集束したプロトンビーム(陽子線)を高速に掃引することで各種マイクロパターンを銀蛍光ガラス材料中に書き込み,その二次元,三次元(2D,3D)イメージをフェムト秒レーザーを励起源とした2光子励起顕微鏡を用いて可視化した。さらに,1.7 MeVと3.0 MeVのエネルギーを有するプロトンビームの照射により銀活性ガラス中の深さ方向の線量分布のイメージを観測することにより,Bragg Peak(ブラッグピーク)の飛程の実験値と計算値との比較を行った。さらに他の材料では見られない低線量部分のプラトー領域における顕著な分布拡がりを観測し,その原因について探究した結果を学会でも報告してきた。これらの結果の一部をまとめた論文は,Jpn. J. Appl. Phys.の2018年度の"Spotlights 2018"に選ばれた。上記の2つの実績は,銀活性リン酸塩ガラスの新たな応用の可能性を示した重要な成果と考えている.本研究で目的とする銀活性リン酸塩ガラス線量計の光子,重粒子線照射によって形成されるマイクロスケールイメージングの可視化や筆者独自の考えに基づくリアルタイム線量計の開発など,この材料を用いた新たな応用の可能性と高性能化を実証した。さらに,従来バイオ領域で主に使用されているフェムト秒レーザーを励起源とする多光子顕微鏡システムを放射線領域の研究課題に使用できることを実証した。この高い貢献度を裏付ける証拠として,発表した論文は2018年度の"Spotlights 2018"として取り上げられた注目論文であるなどから,研究は順調に進展していると評価した。今後の研究の推進方策の第1は,昨年度開発した銀活性蛍光ガラスを用いたリアルタイム線量計の短所として,放射線照射中および照射後に発生するこの材料に特有な"ビルドアップ"現象が挙げられる。この現象を除外することは難しく,リアルタイム性を保持しながら正確な線量ならびに線量率を得ることは困難であると判断した。そこで今後,このようなRPL現象が顕著に起こらないと考えられるフッ化リチウム(LiF)結晶を用いて研究開発を継続する。第2は,実用的な面からの検討として,この材料を線量計として用いる際,放射線の種類を弁別するために3種類の金属フィルターと厚さが異なるプラスチックを用いている。特に,金属フィルターはガラス線量計の周囲を取り囲むような構造で取り付けてある。この金属フィルターの中でも,錫(Sn)フィルターの領域において金属微粉が複数回の繰り返し使用中にガラス表面に付着し,再利用のためのアニーリング(熱処理)毎にプレドーズ(PD)値の上昇に繋がることが初期の分析で判明した。そこで緊僅の課題として,その原因の究明と対処法を検討する。具体的には化学分析(ICP-MS分析,SIMS分析)ならびに光学的手法(卓上顕微鏡,PIXE法,蛍光寿命,吸収・蛍光測定)などの手法を活用してガラス表面の金属付着の有無,ガラス内部への拡散状況,ガラス処理雰囲気中の違い,アニール温度の違いなどによるPD値上昇の影響を調べる。この解決によって更なる銀活性リン酸塩ガラス線量計の高性能化に繋がると考えている。ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象に基づく銀活性リン酸塩ガラス線量計(以後,蛍光ガラス線量計と呼ぶ)は,X線,ガンマ線のみならず中性子線,重粒子線等の線種に対する信頼性の高い線量計として確立されてきている。本研究者はこの材料の広範囲な応用探索と開発を行ってきた。これまでの実績として,この材料を活用したディスク型二次元(2D),三次元(3D)イメージング検出器の開発,フェムト秒レーザー励起による銀ナノ粒子の直接形成とその光学特性の把握,ナノ秒レーザー励起時間分解蛍光スペクトル法による異なる線種に対する材料の深さ方向のRPL蛍光中心の線量分布の観察,共焦点レーザー顕微鏡による蛍光核飛跡検出器(FNTD)としての実証などが挙げられる。このような状況下,本研究ではこの蛍光ガラス材料の新たな応用開発とそれに伴う物理的探究を通して線量計としての更なる機能化と高性能化を目指すことを目標としてきた。本年度は実施計画で取り挙げた項目の中で(1)1光子ならびに2光子励起レーザー共焦点顕微鏡を駆使し,収束したプロトンビームで蛍光ガラス検出器中に書き込んだ各種マイクロスケールパターンの3Dイメージングの可視化と評価,(2)この材料の特有な特性であるRPL蛍光中心の“ビルドアップ現象"の形成機構の解明を行った。そのために新たなリアルタイムRPL検出器システムの構築を行い,これによる時系列での蛍光中心の挙動を調べた。前者の実験は受動型検出器での初めての試みであると共に2光子励起レーザー共焦点顕微鏡の優位性を実証する重要な結果である。

この論文は2018年のJpn. J. Appl. Phys.のspotlightsに選ばれた。また後者の実験も新たな試みであり,この材料をリアイタイム検出器として今後実現するために解決しなければならない諸課題に取り組んだ重要な実験結果である。本年度は計画した4項目中2項目の課題を実施した。1.どちらの実施課題もこの材料を用いた新たな試みであり,この分野での貢献度は高いと評価できる。2.これを裏付ける証拠として,発表した論文はJpn. J. Appl. Phys.のSpotlights-2018として取り上げられた注目論文である。第1の研究実績として,ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象に基づく銀活性リン酸塩ガラス,光ファイバー,X線源を組み合わせたリアルタイムガラス線量計システムを構築し,その動作特性を確認した。この研究の意義は,代表的なRPL材料である銀活性リン酸塩ガラスの従来からの実用的な応用である線量計測のみならず,新たな応用への可能性を実証したことである。今回開発したリアルタイムガラス線量計システムは,これまでに開発の報告例はなく,さらにその動作機能を実用化されている他の材料を用いたリアルタイム線量計と比較検討を行ない問題点を明らかにした。これらの結果をまとめて"OPEN ACCESS"論文としてJpn. J. Appl. Phys.に論文として報告した。第2の実績として,ミクロンオーダーに集束したプロトンビーム(陽子線)を高速に掃引することで各種マイクロパターンを銀蛍光ガラス材料中に書き込み,その二次元,三次元(2D,3D)イメージをフェムト秒レーザーを励起源とした2光子励起顕微鏡を用いて可視化した。さらに,1.7 MeVと3.0 MeVのエネルギーを有するプロトンビームの照射により銀活性ガラス中の深さ方向の線量分布のイメージを観測することにより,Bragg Peak(ブラッグピーク)の飛程の実験値と計算値との比較を行った。さらに他の材料では見られない低線量部分のプラトー領域における顕著な分布拡がりを観測し,その原因について探究した結果を学会でも報告してきた。これらの結果の一部をまとめた論文は,Jpn. J. Appl. Phys.の2018年度の"Spotlights 2018"に選ばれた。上記の2つの実績は,銀活性リン酸塩ガラスの新たな応用の可能性を示した重要な成果と考えている.本研究で目的とする銀活性リン酸塩ガラス線量計の光子,重粒子線照射によって形成されるマイクロスケールイメージングの可視化や筆者独自の考えに基づくリアルタイム線量計の開発など,この材料を用いた新たな応用の可能性と高性能化を実証した。さらに,従来バイオ領域で主に使用されているフェムト秒レーザーを励起源とする多光子顕微鏡システムを放射線領域の研究課題に使用できることを実証した。この高い貢献度を裏付ける証拠として,発表した論文は2018年度の"Spotlights 2018"として取り上げられた注目論文であるなどから,研究は順調に進展していると評価した。今後の推進方策として,開発した光ファイバーとX線照射装置を組み合わせたリアルタイム蛍光ガラス線量計の線量率,吸収線量の校正と実用化を念頭に置いたシステムの確立を実施する。
バスク民族のスポーツ文化に関する総合的調査研究

本研究ではバスク民族スポーツの分布地域を都市部(平成8年度)、山間部(平成9年度)および海岸部(平成10年度)に区分し調査・研究を実施した。都市部(主にビルバオ市やビトリア市)ではバスク経済の発展とともに、新しい価値意識が浸透しており、バスク人の民族スポーツに対する深い思い入れは希薄になりつつある。しかしスペクタクル性の高いバスクスポーツ(ペロタ)には多くの人が観戦に赴き、勝敗に賭けることにより昔ながらの「スポーツ」を維持している。形態は近代化してはいるもののバスク人のアイデンティティを確認する装置として機能している。守護聖人祭では、プログラムの中にバスクスポーツのエキシビションが組み込まれているが、これは観光としてのスペクタクルである。山間部(スペイン・ナバラ県北部、フランスバスク東部)では都市部のような急激な変化は見られないものの、経済中心社会の影響は徐々にではあるがバスクスポーツにも及んでいる。余暇や娯楽が少ない地域ではバスクスポーツに多くの人々が集まる。これは民族スポーツが伝承されてきた自然環境の中で行われることに意味があると思われる。つまりバスクスポーツの原初形態である労働が残存している地域ではまだその価値は失せていない。労働がよく理解できるからこそより人々の関心が集中するのである。海岸部(スペイン・ギプスコア県やフランス・ラブール地方)では動物を使用した儀礼的なスポーツが多く見られることである。とくに「ガチョウ」「アヒル」といった名称で知られているスポーツは、水、船、落下及び耐久力などが構成要素であり、参加者の勇気と「残酷性」をあわせもった内容となっている。この残酷性を除去する方法として、都市近郊の村落ではこれらの動物の代わりにボールが使用される。ここでは動物使用の本来の意味は消失し、単なるスポーツへと変容しているのである。伝統を重んじるとされるバスク人の価値基準が変化していることもここで確認することができる。これらのスポーツに共通するのは、民族スポーツに固有の精神的側面が見られないことである。キリスト教の普及により、バスクスポーツはキリスト教文化に組み込まれているのである。平成8年度は都市におけるバスク・スポーツ研究であり、ビスカヤ県ビルバオ市の守護聖人祭やその周辺の都市、およびアラバ県ビトリア市などにおいて調査・研究を実施した。とくにビルバオ市の守護聖人祭は、バスク神話に基づく母なる大地の具現マリ(Mari)がネルビオン川を昇臨し、9日間の祭が開始する。熱心なカトリック教徒でもあるバスク人がバスク神話に自らのアイデンティティーを求める姿勢には、少数民族が辿らねばならなかった歴史的課題が未だに解決していないことを伺わせる。この祭は都市の機能を十分に利用し、各地区の特性を考慮に入れてイベントが配置されている。もちろん中心はバスク・スポーツである。いわゆる近代スポーツは登場しない。旧市街と新市街とを結ぶ境界領域でエスニック・スポーツが行われ、種目は丸太切り(aizkolaris)、石かつぎ(arriasoketa)、石引き(idi dema)、綱引き(soka-tira)、レガッタ(estropadak)-、などである。都市では村のように一堂が会する場所の獲得が困難のため、道路を一時的に遮断して実施される。この道路が市民の憩いの場所であり、かつては球戯も行われていた。エスニック・スポーツとトポスの関係は都市においても変化することなく伝承されていることを証明している。