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オウィディウス『変身物語』における詩的技法

本研究は、オウィディウス『変身物語』における詩的技法を詳細に研究することを主眼とする。とりわけ、物語相互の連関に着目して、作品の解釈を試みる。『変身物語』に含まれる多彩な物語群は、個々に独立する物語でありながらも、互いに連関を有している。この理解については先行研究も広く認めるものであるが、個々の物語の理解に影響を与えるような物語同士の内的な連関については、具体的に議論され得る余地はなお多く残されている。今年度は、第一に物語相互の連関について、第4巻55-388行、第10巻86-219行、第15巻60-487行を考察し、新たな理解を見出した。さらに『変身物語』に影響を与えた他のラテン文学作品との関連から考察した。とりわけ、ウェルギリウスの『牧歌』、『農耕詩』、『アエネーイス』の分析を行ない、『変身物語』の文学史的位置づけを考察するとともに、作品の詩的技法上の特質を研究した。また、『変身物語』の古代ローマにおける社会的・文化的意義、また作品の神話学的な意味についての研究を推し進めることによって、その詩的技法の効果を分析した。以上の研究成果は、2009年の都立大学哲学会において、「アリスタエウスの物語の意義-ウェルギリウス『農耕詩』第四巻」として口頭発表する予定であり、また「ミニュアースの娘たちが語る物語群-オウィディウス『変身物語』4.55-388に描かれる変身の意味-」を2008年中に『ペディラヴィウム』に、"Personal Pronouns in Ovidius Metamorphoses10.86-219"を2009年にSeiyo-kotengakuに、それぞれ論文として投稿する予定である。またこれらの研究成果によって、課程博士論文提出予備資格を取得済みであり、さらにこの成果を平成20年度首都大学東京オープンユニバーシティーにおいて一般向け講義として発表することが決定している。オウィディウス『変身物語』における物語の連関を軸にして作品の解釈を試みる。具体的には、第10巻「オルペウスの歌」に含まれる物語群の連関について詳細に分析した。学会誌には、連続して語られる「ピュグマリオーンの話」と「ミュッラの話」の連関についての考察を発表した。そして3つの要素(「出産の過程」と「愛の性質」、sentio「気付く」、色彩の要素)を軸に、両者が互いに深く結びつき、相互照射的な関係を有していることを明らかにした。またsiquid medium est mortisque fugaeque「死と追放の中間の何か」(第10巻223行)と言い表されるケラスタエに科された変身の罰に関して再考察を行なった。この表現は従来の研究では「死よりも軽く、追放よりも重い罰」と解釈されているが、「オルペウスの歌」で語られるアタランタに科された変身の罰が「死よりも重い罰」と定義されることと矛盾する。そこで「オルペウスの歌」を構成する7編の物語中で語られる変身の性質を詳細に分析し、物語同士の連関という視点から比較検討して新たな理解を提示した。この成果の一部を都立大哲学会で口頭発表したが、さらに推敲した研究成果を来年度中に学会誌に掲載する予定である。以上の考察は、物語同士の連関について従来の研究を推し進めると同時に、個々の物語の理解を深めるものとなった。従来の研究で指摘されている以上に、物語同士は密接に結びつき、相互に影響関係を有しているのである。本研究は、オウィディウス『変身物語』における物語相互の連関に着目して、作品の解釈を試みるものである。今年度は、第4巻「ミニュアースの娘たちが語る物語」と第10巻「オルペウスの歌」に含まれる物語群に関して、詳細な分析を行なった。第一に、解釈が分かれているsiquid medium est mortisque fugaeque(10巻223行)と言い表される変身の罰に関して考察を行ない、その成果を東京都立大学『哲学誌』48号に発表した。また日本西洋古典学会においては、「重さと軽さ」「大地と空」の要素を中心に「オルペウスの歌」で最初に語られる「ガニュメーデースの物語」と「ヒュアキントスの物語」について、また最後に語られる「アドーニスの物語」と「アタランタとヒッポメネースの物語」について、物語相互の内的連関に関する考察をもとに、新たな理解を口頭発表した。さらに、この発表を推敲した成果が『西洋古典学研究』55号に掲載された。また、「ミニュアースの娘たちが語る物語」に含まれる個々の物語の相互影響関係を分析することで、新たな解釈を見出した。

この成果の一部を、ペディラヴィウム会の西洋古典学研究会で口頭発表した。以上の考察は、物語相互の内的連関について従来の研究を推し進めるとともに、個々の物語の理解を深めるものとなった。さらにこれらの結びつきが、『変身物語』の叙事詩としての統一性を織り成す詩的技法の一部であることを垣間見た。本研究は、オウィディウス『変身物語』における詩的技法を詳細に研究することを主眼とする。とりわけ、物語相互の連関に着目して、作品の解釈を試みる。『変身物語』に含まれる多彩な物語群は、個々に独立する物語でありながらも、互いに連関を有している。この理解については先行研究も広く認めるものであるが、個々の物語の理解に影響を与えるような物語同士の内的な連関については、具体的に議論され得る余地はなお多く残されている。今年度は、第一に物語相互の連関について、第4巻55-388行、第10巻86-219行、第15巻60-487行を考察し、新たな理解を見出した。さらに『変身物語』に影響を与えた他のラテン文学作品との関連から考察した。とりわけ、ウェルギリウスの『牧歌』、『農耕詩』、『アエネーイス』の分析を行ない、『変身物語』の文学史的位置づけを考察するとともに、作品の詩的技法上の特質を研究した。また、『変身物語』の古代ローマにおける社会的・文化的意義、また作品の神話学的な意味についての研究を推し進めることによって、その詩的技法の効果を分析した。以上の研究成果は、2009年の都立大学哲学会において、「アリスタエウスの物語の意義-ウェルギリウス『農耕詩』第四巻」として口頭発表する予定であり、また「ミニュアースの娘たちが語る物語群-オウィディウス『変身物語』4.55-388に描かれる変身の意味-」を2008年中に『ペディラヴィウム』に、"Personal Pronouns in Ovidius Metamorphoses10.86-219"を2009年にSeiyo-kotengakuに、それぞれ論文として投稿する予定である。またこれらの研究成果によって、課程博士論文提出予備資格を取得済みであり、さらにこの成果を平成20年度首都大学東京オープンユニバーシティーにおいて一般向け講義として発表することが決定している。
血管再狭窄の成因に関する臨床的ならびに基礎的検討

動脈硬化病変では、中膜平滑筋が内膜へ遊走・増殖し、血管内腔の狭窄をきたす。健常な動脈の中膜に存在する平滑筋細胞は細胞周期の静止期にあって筋フィラメントに富むが(収縮型平滑筋)、遊走増殖を始めると粗面小胞体やゴルジ体が豊富で、細胞外マトリックスの分泌が盛んとなり、筋フィラメントを失う(合成型平滑筋)。血管平滑筋の合成型形質への変換において、平滑筋特異的なミオシン重鎖(SM1とSM2)の発現が抑制され、胎児期平滑筋で発現する細胞骨格(非筋細胞型ミオシン重鎖SMemb)の発現が亢進する。本研究ではSMemb遺伝子とSM1/2遺伝子の両者を単離し、それぞれの活性化に必要なエレメントとSMemb遺伝子に結合する転写因子のクローニングを行った。SMemb遺伝子は転写開始の上流-100bp付近に重要なエレメントが存在し、サウスウエスタン法によってZn fingerドメインをもつBTEB2と、ホメオ蛋白であるHexの2種類が単離された。そのうちBTEB2についてはSMemb遺伝子の転写活性を亢進させる作用が確認された。なお、平滑筋細胞におけるSMemb発現は、冠動脈硬化巣の拡張術後に生ずる再狭窄病変において認められ、ミオシン重鎖遺伝子発現のスイッチングが臨床的にも平滑筋形質変換の分子マーカーになることが示された。SM1/2遺伝子については-90bp付近のCCTCCCエレメントが転写の活性化に重要であることが明らかになったが、平滑筋特異性については更に検討が必要であった。我々はウサギ胎児型平滑筋ミオシン重鎖遺伝子を単離し、その転写調節機構の検討を行った。ルシフェラーゼ遺伝子にSMemb遺伝子のプロモーター領域を結合し、培養平滑筋細胞に導入してプロモーター活性を検討したところ、転写開始点より105bpの部分で平滑筋細胞での発現には十分であった。しかしこの領域はサル腎細胞であるCOS細胞では活性がなく、この部分に平滑筋特異的な転写を制御するシスエレメントが存在すると考えられた。この領域をゲルシフトアッセイ、DNaseIフットプリント法によって検討したところ、3種のシスエレメントが存在した。その中で特に我々がTREM1と名付けた未知のシスエレメントは、平滑筋細胞でのSMemb発現を正に調節しているが、腎細胞であるCOS細胞ではSMemb発現に関与しておらず、平滑筋細胞での転写制御に重要な役割を果たしていると考えられた。我々はTREM1の蛋白結合領域を詳細に検討し、その配列を用いてDNAアフィニティーカラムにより、TREM1結合蛋白の精製を行い、その蛋白化学的な性質を検討した。また同時にサウスウェスタン法により、この転写因子のcDNAクローニングを試み、2種のcDNAの単離に成功した。この中の1種の遺伝子はウサギ大動脈平滑筋において、胎児期には多量に発現しているが、出生後発現が減少しており、平滑筋の分化・増殖に関与していると考えられる。また、SMembの発現は平滑筋の形質変換に伴って誘導されるが、TREM1結合蛋白はこのような形質変換の際のSMemb遺伝子の発現を誘導するだけでなく、平滑筋形質変換の制御機構と直接接続していると考えられる。

血管平滑筋の合成型形質への変換において、平滑筋特異的なミオシン重鎖(SM1とSM2)の発現が抑制され、胎児期平滑筋で発現する細胞骨格(非筋細胞型ミオシン重鎖SMemb)の発現が亢進する。本研究ではSMemb遺伝子とSM1/2遺伝子の両者を単離し、それぞれの活性化に必要なエレメントとSMemb遺伝子に結合する転写因子のクローニングを行った。SMemb遺伝子は転写開始の上流-100bp付近に重要なエレメントが存在し、サウスウエスタン法によってZn fingerドメインをもつBTEB2と、ホメオ蛋白であるHexの2種類が単離された。そのうちBTEB2についてはSMemb遺伝子の転写活性を亢進させる作用が確認された。なお、平滑筋細胞におけるSMemb発現は、冠動脈硬化巣の拡張術後に生ずる再狭窄病変において認められ、ミオシン重鎖遺伝子発現のスイッチングが臨床的にも平滑筋形質変換の分子マーカーになることが示された。SM1/2遺伝子については-90bp付近のCCTCCCエレメントが転写の活性化に重要であることが明らかになったが、平滑筋特異性については更に検討が必要であった。
性同一性障害に対するホルモン療法が心理・認知機能に及ぼす影響につ いての縦断的研究

性同一性障害者がホルモン療法を受けることにより,性差があるといわれている認知機能が彼らの自覚する性別に見られる傾向へ変化するか,また性ホルモン投与により心理学的特性が変化するかを検討した。男性ホルモン投与は,認知機能のうち空間認知機能を向上させ,心理学的特性において,抑うつ・不安を軽減させたことから,ホルモン療法が部分的に認知機能や心理学的特性に影響を与える可能性が考えられた。【目的】性同一性障害者がホルモン療法を受けることにより、性差があるといわれている認知機能が彼らの自覚する性別に見られる傾向へ変化するか、また性ホルモン投与により心理学的特性が変化するかを検討する。【方法】福岡大学病院精神神経科外来を受診した患者のうち、DSM-IVで性同一性障害の診断を満たし、これまでにホルモン投与の既往がないFTM症例を対象とした。14名のFTMがホルモン療法を受ける治療群として、5名のFTMがホルモン療法を受けない対照群として集められた。治療群に対するホルモン療法は、テストステロンエナント酸エステルとして1回250mgを2週間ごとに筋肉内投与した。ホルモン療法開始前とホルモン療法開始3ヵ月後に認知機能検査と心理検査をそれぞれ行った。対照群については認知機能検査の学習効果を評価するため、3ヵ月の間隔をあけて、治療群と同様の認知機能検査を2回施行した。ホルモン療法前とホルモン療法開始3ヵ月後の各検査項目の得点の比較は、対応のあるt検定を行い、有意水準はp<0.05とした。【結果】認知機能検査では、男性優位課題のうち、空間認知課題においてのみホルモン投与後に有意に成績がよくなった(p=0.003)。女性優位課題については有意な変化は認めなかった。心理学的特性においては、ホルモン療法後に抑うつ・不安の尺度が有意に低下した。【考察】男性ホルモンが生物学的女性の認知機能を完全に男性型に変化させるとは言えないが、男性ホルモンにより女性の空間認知機能に何らかの影響を与え、その能力を向上させる可能性があることが考えられた。心理学的特性においては、ホルモン療法により、自らが望む性別への身体的変化がみられたことで性器嫌悪を和らげ不安、抑うつを軽減させたと思われる。【研究の意義】このような、性同一性障害者の認知機能や心理学的特性についての研究は日本ではほとんどなく、世界的に見ても数少ない。性同一性障害の研究自体が不十分ななか、今回の研究で性同一性障害に対するホルモン療法が与える影響について新たに客観的な知見が増えたことは意義のあるものと考えられる。性同一性障害中核群と診断された場合、本研究に関する説明が文書及び口頭で行われ十分なインフォームド・コンセントのうえに研究への参加の同意が得られた患者のみを対象とする。他の精神科的な併存疾患が存在する場合、向精神薬の常用がある場合、性ホルモンに影響を与えると思われる身体疾患が併存する場合、MRI検査にて脳の器質的な障害を有する場合、は対象から除外される。

研究対象者全体に対し一般に性差の研究に使用されている認知機能検査・心理学的検査が施行され、同時期に検査施行時の血中性ホルモン動態を調べるための血液検査が行われる。ホルモン療法にあたっては日本精神神経学会の〈性同一性障害に関する診断と治療に関するガイドライン〉に準じる。認知機能検査・心理学的検査・血液検査はそれぞれホルモン療法治療開始前、治療開始前、治療開始後3ヶ月後で施行され、検査結果は治療開始前後において縦断的に比較検討される。平成24年度は上記データの統計解析を行い、論文化する作業を行う予定である。性同一性障害者(Female to male)のホルモン療法前後における心理・認知機能の変化について調査した。福岡大学病院精神神経科外来に通院する患者のうちICD-10、およびDSM-IVで性同一性障害の診断を満たし、これまでにホルモン投与の既往がなく、精神科的な併存疾患が存在しない(Femaleo to male)症例(19例)に文書及び口頭にて研究への十分な説明行い、参加の同意が得られた者を対象とした。このうち治療群14例、対照群5例とした。治療群のホルモン療法はテストステロンエナント酸エステル125mgを2週間に1回筋肉内注射した。認知機能検査、心理学的検査の各項目については、ホルモン療法前とホルモン療法開始3カ月後に施行し、その結果について統計的解析を行った。認知機能は男性優位課題の1つである3次元心的回転課題ホルモン療法後に有意に成績が向上した。男性ホルモンが女性の認知機能を完全に男性型に変化させるとは言えないが、女性の空間認知能力に対して影響を与えやすい可能性があることが考えられた。心理学的特性においては、不安や抑うつの軽減と男性性尺度の低下がみられた。テストステロンによる抑うつ改善効果と身体的性別違和の軽減が影響したと考えられたデータ自体は全て集まっているが、統計が終了していないため論文になっていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。データの統計を行い論文化を進める。
GATA-2を介した炎症性サイトカインの産生制御機構の解明

GATA-2は造血幹細胞及び間葉系幹細胞の機能維持に重要な役割をもつ転写因子である。近年、家族性に樹状細胞や単球、NK細胞、B細胞の著明な減少に伴う易感染性を呈する複数の家系の解析から、GATA-2遺伝子の胚細胞におけるヘテロ変異がこの病態の原因であることが明らかとされた。申請者らは、Gata2ヘテロ不全マウスにおいては、リポ多糖(LPS: Lipopolysaccharide)投与による血清IL-6の反応性上昇が有意に減弱することを明らかとした(Onodera et al. Blood 2016)。この結果は、GATA-2が免疫系細胞の分化以外に関わる以外に、サイトカイン産生において何らかの重要な役割を果たす可能性を示唆する。しかしながら、現在のところ、GATA2遺伝子の上流の制御機構については十分に明らかになっていない。本研究では樹状細胞の一部が単球から分化していることに着目し、単球細胞株U937を用いてGATA2遺伝子の発現レベルを評価するバイオアッセイ系の構築を行うことを目的とした。GATA-2の転写開始点から上流0.5 kbまでの領域と、重要なエンハンサー領域であるIntron4 +9.9kb領域)をタンデムに2つ挿入したコンストラクトを作製したコンストラクトを挿入したルシフェラーゼベクターpGL4.20 (GATA2 -0.5 kb/EE)を安定発現したU937クローンを樹立し評価したところ、GATA2バイオアッセイ系として有用であることが示唆された。今後、このバイオアッセイ系を用いて、cDNAライブラリー、RNAiライブラリーおよび低分子化合物ライブラリーを用いたスクリーニング法を行うことにより、GATA2遺伝子の上流の制御機構の解明及びMonoMAC症候群に対する新規治療法の開発に繋がることが期待される。GATA-2のヘテロ変異で発症するMonoMAC症候群は細胞内寄生菌やウイルスに対して易感染傾向を呈する疾患である。同疾患では一部の炎症性サイトカインの産生が低下することが示されている。本研究では、炎症性サイトカイン産生においてGATA-2がいかに関わるかの分子機構を明らかとすることを目的としている。2017年度は、野生型マウス及びGata2へテロ不全マウスに対し、上記の量のLPSを投与後に肺、肝臓、腎臓、小腸の各臓器とともに脾臓を採取し、脾細胞はさらに樹状細胞(B220+CD11c+)、マクロファージ(F4/80+)、単球(lineage- CD11b+CD11c-F4/80lownegative)、Tリンパ球(CD3+)、Bリンパ球(B220+)に分離後にIL-6のmRNA定量を行う。本解析を通じてGata2へテロ不全におけるIL-6の反応性産生の低下に最も重要な細胞種を明らかにすることを目的とした。その結果、樹状細胞分画でGata2へテロ不全マウスにおけるIL-6のLPS反応性産生が低下している可能性が示唆された。現在、Gata2へテロ不全マウスの造血細胞を野生型マウスに移植して、血球細胞におけるGata2ヘテロ不全の重要性を検証するための準備を行っている。GATA-2の機能喪失型へテロ変異がMonoMAC症候群における免疫不全と深く関わるため、その治療法開発の目的で、樹状細胞の前駆細胞である単球系細胞株U937を用いて、GATA-2発現レベルを評価できるバイオアッセイ系を確立した(Tohoku J Exp Med 2018, 2018年日本血液学会にて発表予定)。樹状細胞の前駆細胞である単球系細胞株U937を用いて、GATA-2発現レベルを評価できるバイオアッセイ系を確立することは出来たものの、炎症性サイトカイン産生においてGATA-2がいかに関わるかの分子機構の解明については計画よりやや遅れを認めている。現在のところ、野生型マウス及びGata2へテロ不全マウスに対し、上記の量のLPSを投与後に肺、肝臓、腎臓、小腸の各臓器とともに脾臓を採取し、脾細胞はさらに樹状細胞(B220+CD11c+)、マクロファージ(F4/80+)、単球(lineage- CD11b+CD11c-F4/80lownegative)、Tリンパ球(CD3+)、Bリンパ球(B220+)に分離後にIL-6のmRNA定量を行う。その結果、樹状細胞分画でGata2へテロ不全マウスにおけるIL-6のLPS反応性産生が低下している可能性を示唆する結果を得た。来年度以降、移植実験を通じてさらに詳細な解析を行う予定である。

しかしながら、現在のところ、GATA2遺伝子の上流の制御機構については十分に明らかになっていない。本研究では樹状細胞の一部が単球から分化していることに着目し、単球細胞株U937を用いてGATA2遺伝子の発現レベルを評価するバイオアッセイ系の構築を行うことを目的とした。GATA-2の転写開始点から上流0.5 kbまでの領域と、重要なエンハンサー領域であるIntron4 +9.9kb領域)をタンデムに2つ挿入したコンストラクトを作製したコンストラクトを挿入したルシフェラーゼベクターpGL4.20 (GATA2 -0.5 kb/EE)を安定発現したU937クローンを樹立し評価したところ、GATA2バイオアッセイ系として有用であることが示唆された。今後、このバイオアッセイ系を用いて、cDNAライブラリー、RNAiライブラリーおよび低分子化合物ライブラリーを用いたスクリーニング法を行うことにより、GATA2遺伝子の上流の制御機構の解明及びMonoMAC症候群に対する新規治療法の開発に繋がることが期待される。平成29年度の解析を通じて、造血系細胞でのIL-6産生低下が大きく寄与している可能性が示唆されため、現在準備中である移植実験を通じて、移植片の生着を確認後にLPSを投与し、血清IL-6濃度及び脾臓細胞を各血球系におけるIL-6 mRNA発現を、野生型マウス由来の造血細胞を移植した対照群と比較する。さらに、IL-6以外のGATA-2により制御されうる炎症性サイトカインを同定する目的で、LPS投与後の野生型マウス及びGata2へテロ不全マウスの血清を用いてFACSを用いたサイトカインアレイにより網羅的な解析を行う。血清については既に採取・保存済みであり、速やかに施行する予定である。またGATA-2が以下にIL-6産生を制御するかについての解析についても施行する。GATA-2のノックダウンかつLPS添加によるIL-6 mRNAの発現変化、クロマチン免疫沈降法によるGATA-2蛋白質の制御領域における結合、ルシフェラーゼアッセイを予定している。理由:研究の初年度であり、研究成果として発表できる状況になかったため、当初予定した旅費を執行しなかったため。使用計画:成果発表のための旅費として平成30年度請求額と合わせて使用する予定である。
ビスマスナノワイヤのシリコン高指数面への展開

本研究は,Si(113)高指数面上でビスマスナノワイヤ成長の制御を,ステップ形態制御により,ビスマスナノワイヤを用いたSi表面上におけるナノ構造物同士をつなぐネットワーク形成法の確立へ道を開こうとするものである.特に,(1)Si(113)高指数面におけるステップの温度安定性,(2)Si(113)高指数面におけるビスマス吸着構造の成長条件(主として基板温度との関係)を明らかにすることを目的としている.本研究の成否を握る鍵は,Si高指数面のステップ位置原子の高温における挙動にある.初年度はLEED導入に伴う基板温度制御と高温観察のノウハウを蓄積した.これらの知見をもとに,今年度は以下に示す(1)と(2)のことがらを明らかにした.(1)STMによるSi(113)高指数面清浄表面の温度安定性:自己組織化が広い範囲で起こらなければ,描画効率は悪くなる.大域的に安定したSi(113)高指数面が得られるかどうかは,フラッシング後の徐冷速度に大きく依存することが分かった.1200°Cから常温に徐々に基板温度を下げていく時間が,90分以上必要であり,その時間を境に,ステップ幅とファセットの数が大きく違うことが分かった.(2)STMによるSi(113)高指数面へのビスマス吸着構造:Si(113)高指数面に基板温度400°Cでビスマスを吸着させた時,その吸着構造が一次元の方位性を持った2次元構造を示すことが分かった.この方位性は下地のSi(113)清浄表面が持つ方位性と一致した.今後の課題として,質のよい一次元のビスマス吸着構造を得るためには,Si(113)清浄表面のファセットの数をマイグレーションを強調することで少なくする必要があると思われる.本研究は,Si(113)高指数面上でビスマスナノワイヤ成長の制御を試み,ビスマスナノワイヤを用いたSi表面上におけるナノ構造物同士をつなぐネットワーク形成法の確立へ道を開こうとするものである.過去,申請者らの研究により,Si(100)へのBi原子吸着層には,上記のビスマスナノワイヤの他にナノピット,超周期超格子など多様な構造が形成されることが明らかになっている.これらの多様な構造を形成する過程の中からビスマスナノワイヤ成長のチャネルが選択されるためには,基板温度が重要であり,いったんナノワイヤが成長しだすと,ステップ位置のSi原子をたぐり寄せながらどこまでも成長することも明らかになっている.これらのことを基礎知識として,本研究では特に,(1)Si(113)高指数面こおけるステップの温度安定性,(2)Si(113)高指数面におけるビスマスナノワイヤの成長条件(主として基板温度との関係)を明らかにすることで,(3)ビスマスナノワイヤ形成の制御を目指すことを目的としている.研究の成否を握る鍵は,Si高指数面のステップ位置原子の高温における挙動を明らかにすることにある.そのことを解明するために初年度にあたる今年度は,低速電子線回折(LEED)を導入し,これによりSiの高温観察に焦点を置いて研究を進めた.LEEDによる高温観察を安定に行うためのノウハウを蓄積するために,試料はすでに解明されているSi(111)およびSi(100)を用いた.その結果,常温からSiの融点付近である1400°Cまでの範囲で安定した高温LEED観察を行えるようになった.また,回折像のエネルギー依存性も得ることができるようになった.今後の計画としては,今回得たノウハウを活用してSi(113)高指数面の高温観察を行い,Biを吸着させてビスマスナノワイヤが現れる条件を探る予定である.本研究は,Si(113)高指数面上でビスマスナノワイヤ成長の制御を,ステップ形態制御により,ビスマスナノワイヤを用いたSi表面上におけるナノ構造物同士をつなぐネットワーク形成法の確立へ道を開こうとするものである.特に,(1)Si(113)高指数面におけるステップの温度安定性,(2)Si(113)高指数面におけるビスマス吸着構造の成長条件(主として基板温度との関係)を明らかにすることを目的としている.本研究の成否を握る鍵は,Si高指数面のステップ位置原子の高温における挙動にある.初年度はLEED導入に伴う基板温度制御と高温観察のノウハウを蓄積した.これらの知見をもとに,今年度は以下に示す(1)と(2)のことがらを明らかにした.(1)STMによるSi(113)高指数面清浄表面の温度安定性:自己組織化が広い範囲で起こらなければ,描画効率は悪くなる.大域的に安定したSi(113)高指数面が得られるかどうかは,フラッシング後の徐冷速度に大きく依存することが分かった.1200°Cから常温に徐々に基板温度を下げていく時間が,90分以上必要であり,その時間を境に,ステップ幅とファセットの数が大きく違うことが分かった.(2)STMによるSi(113)高指数面へのビスマス吸着構造:Si(113)高指数面に基板温度400°Cでビスマスを吸着させた時,その吸着構造が一次元の方位性を持った2次元構造を示すことが分かった.この方位性は下地のSi(113)清浄表面が持つ方位性と一致した.今後の課題として,質のよい一次元のビスマス吸着構造を得るためには,Si(113)清浄表面のファセットの数をマイグレーションを強調することで少なくする必要があると思われる.
プラズマ過程と原子分子過程の複合による核燃焼プラズマの境界構造形成と動特性の研究

本研究の目的は、プラズマ過程と原子分子過程を複合するアプローチにより、トカマクプラズマの境界に自己形成される「周辺ペデスタル」の空間構造及びその動特性を明らかにするものである。成果の概要は以下の通りである。JT-60(日本原子力研究所)の実験結果から、広範囲に亘るトカマク境界プラズマ構造のデータベースを作成し、解析を行った。また、JT-60とJET(欧州)との国際装置間比較実験を実施し、周辺構造の比較研究を行った。その結果、1)同一磁場配位の下で、周辺密度が一定であっても、第一壁での粒子リサイクリング(中性粒子密度)が大きい場合には周辺ペデスタルエネルギーが低下すること、その中性粒子密度はダイバータ領域近傍に強く局在化すること、2)周辺部のトロイダル回転により、ELM(周辺局在モード)の構造と動特性及びこれらで決まる周辺圧力勾配が変化することを新たに見いだした。これにより、複雑系を成す周辺ペデスタル領域での物理量の相関に、中性粒子分布及び回転を含めることが本質的であることを明らかにした。さらに、3)ペデスタルエネルギーと周辺圧力勾配が、コア部のポロイダルベータ値と強い正の相関を持つこと、4)規格化衝突度の減少とともにELM間の輸送が改善すること、及びELMによって単位時間あたりに放出されるエネルギーが増加することも新たに明らかにした。これらの成果を統合し、周辺ペデスタル構造を決定するパラメータ相関モデルを提唱した。また、以上のデータベースを、国際トカマク物理活動の国際データベースへ提供した。このとき、本研究を、同活動での中心的な研究課題の一つとしてより広く国際的に進めることが決定された。また、国内活動においても、核融合フォーラム物理クラスターにおける中心課題となった。特に、中性粒子の影響は、磁場配位によらない共通の現象であることから、核融合科学研究所や京都大学のヘリカル装置での共通データベースの作成と、その後のトカマク装置との比較データベースの作成が合意されるに至った。本研究の初年度として、以下を実施した。(1)周辺データベースの作成JT-60(日本原子力研究所)の実験結果を用いて、トカマク境界プラズマ構造の分布データベース(ペデスタル巾、温度、密度、圧力等)を作成し、国際トカマク物理活動(ITPA)周辺ペデスタルトピカルグループの国際データベースへ提供した。JT-60のデータを用い、「JT-60UにおけるL-H遷移時のダイバータプラズマ特性(竹永他)」を第20回プラズマ・核融合学会年会(H15/11)で発表した。また、ヘリカルプラズマ(核融合科学研究所のLHD装置及びCHS装置)及びタンデムミラープラズマ(筑波大学のガンマ10装置)における境界プラズマ構造の分布データベース作成のための議論を開始した。(2)国際装置間比較実験解析の実施国際データベースへの貢献のため、JT-60(日本)及びJET(欧州)を用いた周辺ペデスタル構造の比較実験を実施した。その結果、特に、周辺ペデスタル部でのプラズマ回転がペデスタル構造に大きく影響することを新たに見い出した。これらに基づき、中性粒子侵入と密度分布解析及び安定性解析を開始した。(「Hモードと輸送障壁に関する第9回IAEA-TCM」で国際共同実験として発表:論文は査読中)。(3)国際詳細分布データベース活動本研究で主目的とする「原子分子過程とプラズマ過程の複合」というアプローチの重要さが認識され、上記ITPA周辺ペデスタルトピカルグループの中心課題として本アプローチからの解析に必要な詳細分布データベースの作成が決定された(同グループの第5回(H15/10)及び第6回(H16/3)会合)。

本研究の目的は、プラズマ過程と原子分子過程を複合するアプローチにより、トカマクプラズマの境界に自己形成される「周辺ペデスタル」の空間構造及びその動特性を明らかにするものである。成果の概要は以下の通りである。JT-60(日本原子力研究所)の実験結果から、広範囲に亘るトカマク境界プラズマ構造のデータベースを作成し、解析を行った。また、JT-60とJET(欧州)との国際装置間比較実験を実施し、周辺構造の比較研究を行った。その結果、1)同一磁場配位の下で、周辺密度が一定であっても、第一壁での粒子リサイクリンングが大きい場合には周辺ペデスタルエネルギーが低下すること、2)周辺部のトロイダル回転により、ELM(周辺局在モード)の構造と動特性が変化することを新たに見いだした。また、中性粒子分布がダイバータ領域に強く局在化する解析結果を得た。以上より、複雑系を成す周辺ペデスタル領域での物理量の相関に、中性粒子分布及び回転(さらに、その相関)を含めることが本質的であることを明らかにした。さらに、3)ペデスタルエネルギーが、コア部のポロイダルベータ値と強い正の相関を持つことも明らかにした。これらの成果を、第20回IAEA国際核融合エネルギー会議やプラズマ核融合学会等で報告した。また、以上のデータベースを、国際トカマク物理活動の周辺ペデスタルトピカルグループ会合で報告し、国際データベースへ提供した。このとき、本研究を、同活動での中心的な研究課題の一つとしてより広く国際的に進めることが決定された。また、国内活動においても、核融合フォーラム物理クラスターにおける中心課題となった。特に、中性粒子の影響は、磁場配位によらない共通の現象であることから、核融合科学研究所や京都大学のヘリカル装置での共通データベースの作成と、その後のトカマク装置との比較データベースの作成が合意されるに至った。
グリア細胞に着目した抗がん剤による報酬機能異常の発症メカニズムの解明

研究の目的本研究では、抗がん剤反復投与ラットを用いた生化学的検討により抗がん剤によるグリア細胞の形態および機能異常を特定し、抗がん剤による報酬機能障害のメカニズムを解明することを目的として検討を行った。方法実験にはWistar系雄性ラットを用いた。まず、ラット内側前脳束に脳内刺激用電極を慢性的に挿入・固定し報酬獲得行動の1つである脳内自己刺激行動を学習させた。本行動を獲得したラットに対して、抗がん剤としてドキソルビシン5mg/kgおよびシクロホスファミド50mg/kgを週1回、2週間反復投与した。最終投与の1週後の脳サンプルを摘出しグリア細胞機能の評価に用いた。なお、この時点で報酬機能障害が認められることは先行研究により確認している。主要な研究成果脳内グリア細胞のうち、アストロサイトの細胞骨格マーカーであるGFAPの発現について、抗がん剤投与群は対照群と比較して記憶に関連する海馬領域で大きく低下した。また、ミクログリアの細胞骨格マーカーであるIba-1の発現について、抗がん剤反復投与ラットは対照群と比較して海馬および情動に関与する側坐核領域で大きく上昇した。Iba-1は神経炎症時に発現量が増加することが知られており、抗がん剤投与による炎症性変化がIba-1の発現量に影響を与えたと考えられる。側坐核はドパミン神経の主要な支配下領域であり、今後は側坐核におけるIba-1発現量増加とドパミン神経機能変化の時間的および空間的関連性について明らかにする必要があると考えられる。
自己幹細胞を分化、誘導した喉頭、気管の再生

In situ tissue engineeringの概念に基づき、これまでに再生臓器の基本骨格としての人工材料のデザインおよびその改良を行ってきた。またそれらを用いた犬による実験では、すでに気管、輪状軟骨、甲状軟骨の部分的再生、さらには傷害された声帯の再生および反回神経の機能的再生に成功した。この良好な実験結果を背景に、気管、輪状軟骨および反回神経、顔面神経、副神経などの脳神経再生については、すでに倫理委員会の承認を得、京都大学医学部附属病院および医学研究所北野病院耳鼻咽喉科さらに福島県立医科大学耳鼻咽喉科で臨床応用を開始し、良好な結果を得ている。細胞移植を要する組織については、現在細胞移植の安全性を検討中である。すなはち、本研究プロジェクトの最終目標である喉頭全体と周辺臓器の再生の前段階として、喉頭を構成する各部位の単独再生について、臨床応用が進行中ないしは目前の段階である。本研究によって、神経や気管の再生が可能になったことは、臨床面では癌浸潤部位に大きな安全率をかけて組織を切除することができ、局所再発率を低下させることが可能である。さらに欠損部分の再建のための自家組織や皮弁の採取は不要となり一期的に手術がなされるために在院日数が短縮できる。このことは、患者の精神的、肉体的負担のみならず医療経済的にも大きなメリットが得られ、これまでの癌治療の概念にも大きな変化をもたらすものと考えられる。気管・喉頭の枠組みの再生を図るため、ポリグリコール酸メッシュをコラーゲンで被覆した人工気管・喉頭を作製し、形態保持のためにポリゴロピレンで補強し、その物理特性を実際の気管・喉頭などと比較測定した。この測定結果から、実際の気管・喉頭とほぼ強度と弾性特性を有することが判明し、欠損した喉頭、気管をこの人工物で形成した場合、じゅうぶんに形態が保持されることが明らかになった。この基礎実験をもとに、8頭のビーグル犬を用いて、様々な癌の浸潤範囲を想定して、部分的に輪状軟骨、喉頭の甲状軟骨部、気管および周囲組織の切除を行い、その欠損部分に最適形状の人工気管・喉頭を縫着して、喉頭の枠組みの再建を図る実験を行った。この際、当初はこれに幹細胞を添加する計画であったが、より早期に臨床応用を開始するという目的から、幹細胞の代用物として自己動脈血を添加した。これにより新たに形成した人工気管・喉頭表面は、約1ヶ月で増生した周囲粘膜で完全に被覆され、気管内には繊毛も再生した。また、再生した気管・喉頭内には、呼吸の障害となるような肉芽の形成や、狭窄などは発症せず、十分に形態が保持されるものであった。また、この再生気管・喉頭の切除標本では、ポリプロピレン周囲が結合組織で埋まり周囲組織と完全に同化していた。この実験結果を踏まえて、京都大学の倫理委員会での承認申請を行い、人工気管・喉頭の使用認可を得、2002年12月甲状腺癌の気管・喉頭侵潤例に対し、臨床応用を行い経過観察中である。短期的には、犬による実験結果と同様に良好な結果をたどっており、十分な臨床応用に耐えうるものと思われる。今後、臨床応用例を増やすとともに長期的観察を行い、より自然な形態の気管・喉頭の再生を目指して、デザインを検討して行く予定である。さらに、喉頭を構成する声帯、反回神経などの再生も平行して行ってゆく。本研究プロジェクトではIn situ tissue engineeringの概念に基づき、これまでに再生臓器の基本骨格としての人工材料のデザインおよびその改良を行ってきた。またそれらを用いた犬による実験では、すでに気管、輪状軟骨、甲状軟骨の部分的再生、さらには傷害された声帯の再生および反回神経の機能的再生に成功している。さらに、気管、輪状軟骨および神経再生については、すでに倫理委員会の承認を得、2002年度より京都大学医学部附属病院および医学研究所北野病院で臨床応用を開始している。本研究プロジェクトの最終目標である喉頭全体と周辺臓器の再生の前段階として、喉頭を構成する各部位の単独再生について、臨床応用が進行中ないしは目前の段階である。

<実験段階>幹細胞移植を前提とする研究で、人工生体材料とのコンポジット実験ですでに成功している。声帯の再生:傷害声帯にコラーゲン内で3次元培養した間葉系幹細胞移植を行うことで、声帯の形態のみならず、その振動機能の再生までがイヌを用いた動物実験で成功甲状軟骨および喉頭内腔:イヌによる片側甲状軟骨摘出モデルで、歯科用印象剤を用いて喉頭内腔のかたどりを行い、これを鋳型にマーレックスメッシュによる甲状軟骨部の骨格を形成し、コラーゲンスポンジとのコンポジット内に培養した間葉系幹細胞を移植し、甲状軟骨部およびその内腔面の粘膜再生に成功<臨床応用>人工生体材料のみを使用し、幹細胞移植を行わない研究で、現在臨床応用中である。1)神経再生:反回神経(5例)、顔面神経(5例)、鼓索神経(7例)このうち、反回神経1例、顔面神経1例、鼓索神経2例の機能的再生を確認している。その他の症例は術後の時間経過が短く、最終評価はまだできない。2)喉頭枠組み:気管(2例)、気管・輪状軟骨合併再生(1例)上記の3例はいずれも枠組みおよぴ内腔面の粘膜再生まで確認している。本研究課題では、組織工学的手法による気管、輪状軟骨、甲状軟骨を含む喉頭枠組み、さらには声帯とそれを支配する反回神経の再生をターゲットにしてきたが、これらのうち声帯を除く各臓器・組織は、動物実験の良好な成績を踏まえ、臨床応用段階に入った。1)気管、輪状軟骨、甲状軟骨を含む喉頭枠組みの臨床応用臨床応用例は4例に達し、いずれも3例が甲状腺悪性腫瘍の気管・喉頭浸潤、1例が事故後の気道狭窄である。いずれも、ポリプロピレンマレーックスメッシュをコラーゲンスポンジで被覆した人工材料で欠損部を置換した。術後、約2ヶ月で全例上皮化が完了し、形態的にも正常とほとんど変わらない状態となった。これにより、手術回数の軽減、入院期間の短縮、患者のQOLの向上に加え、十分なマージンをつけて切除できるという観点から、癌局所再発率の低下を達成できるものと思われる。2)神経の再生の臨床応用臨床応用成功例は反回神経で1/3例、顔面神経で2/4例、鼓索神経4/7例である。ポリグリコール酸のチューブをコラーゲンでコーティングし、その内部にコラーゲンスポンジを入れた人工神経管を用いて神経の再生を行った。これまで機能的再生が不可能とされたこれらの神経で、上記のような成功率が得られたことは、末梢神経再生の手術を根本から変革するものと思われる。現在、この人工神経管を用い3施設でパイロットスタディーを行っている段階である。3)声帯再生自己骨髄由来間葉系幹細胞移植による声帯の再生については、動物実験では良好な成績であるが、細胞培養の安全性が確認できる段階で、臨床応用に入る予定である。また、2005年1月倫理委員会の承認を受けて、肝細胞増殖因子による瘢痕声帯の再生の臨床応用を開始することとなった。
患者との死別を体験する看護師のグリーフワークを支援するプログラムの開発

本研究は、病院において死ぬゆく患者とその家族をケアする看護師が、死別により体験する悲嘆、不全感やジレンマなどの経験による疲弊や離職を防ぐためには、自身の経験を意味あるものに転換できるよう、看護師のグリーフワークを支援するプログラムを構築し、それを検証することである。本年度の研究目的は、支援プログラムの作成とその介入を行い、看護師のグリーフワークへの効果をみることである。調査結果から見えてきたことは、看護師は自身のグリーフには気づいているが、自身がケアされる存在であることやケアされても良いことについては意識がほとんどなかった。乗り越えられないことに未熟さを感じていたり、グリーフを自身の中に閉じ込めることで対処しているようであった。インタビューを受けてくれた看護師の多くは、自身のケアや他のスタッフのケアの必要性への意識が強く、そのケアや教育についての関心の度合いが高かった。また自身の心を解放する何かに取り組むといった意識的にケアをしている人もいた。調査結果からは、看護職のグリーフについて、その対処についてなど情報提供を含めた教育的な要素が必要なことと、マインドフルネスなどの取り組みを活用し自分を解放するようなワークの要素が必要であることが見出された。それ等をもとに看護師のグリーフワークを支援するプログラムの作成に着手した。プログラム内湯尾の検討には十分な時間を要し、今年度は施行に至らなかった。また看護師の抱くグリーフについて広く理解してもらえるよう、調査の結果を公表する予定で執筆を進めている。平成30年度に支援プログラムの完成をめざしていたが、プログラム内容の検討に時間を要してしまった。また介入場所についての検討も時間を要し、プログラムの施行にまで至ることができなかった。2019年度は、完成させた支援プログラムの施行のために、倫理審査を受け、看護師のグリーフワークを支援する介入を行い、その効果について検証を行っていく。本研究は、病院において死にゆく患者とその家族をケアする看護師が、死別により体験する悲嘆、不全感やジレンマなど否定的な体験による疲弊や離職を防ぐために、自身の経験を意味あるものに転換できるよう、看護師のグリーフワークを支援するプログラムを構築し、それを検証することである。本年度の研究目的は、患者との死別を経験する看護師のグリーフやその強さに影響を与える要因やその対処、また現行の支援や看護師の望む教育や支援について明らかにすることである。[研究成果]国内外の先行研究の詳細な検討を行い、以下のことについて実施している。1.質問紙調査・・「患者との死別を体験する看護師のグリーフワークを支援するプログラムの開発に向けての基礎的研究」の自記式質問紙調査票を作成した。調査内容は、回答者の所属やグリーフケアに関わる専門家について、回答者の基礎的情報、死別の体験の頻度、死別体験を乗り切る際の考えや行動について、自身の死別体験への反応と対処、現在のグリーフのサポートについて、今後望むサポートや教育についてである。学内の倫理審査委員会の承認を得て実施。調査票配布方法:がん診療連携拠点病院422の看護部長へ調査協力の可否と協力可能人数について意向調査を実施した。85の病院から回答を得られ、合計3646通の調査票を送付した。調査票は5月末の締め切りとしており、返送されてきている途中である。2.インタビュー調査・・調査票に同封した面接協力の依頼に対して、20余名ほどの協力の申し出が来ている。今後面接調査の予定である。3.研究代表者はグリーフケアカウンセラーの上級コースを受講し、研究を推進するための力量を上げることに努めている。当初27年度の計画は、調査票、面接調査までを行う予定であったが、調査票の作成などの準備や倫理審査に時間を要したことで調査票の配布開始時期が遅れたことが影響した。調査票の回収を行っている途中であるため、今後早急に調査の分析、面接調査に取り掛かる準備をしているが、当初の分析までを行うという計画までに至らなかった。本年度の研究目的は、患者との死別を経験する看護師のグリーフやその強さに影響を与える要因やその対処、また現行の支援や看護師の望む教育や支援について明らかにし、支援プログラムを作成することである。[研究成果]1.質問紙調査・・「患者との死別を体験する看護師のグリーフワークを支援するプログラムの開発に向けての基礎的研究」の自記式質問紙調査票を作成した。調査内容は、回答者の基礎的情報、死別の体験の頻度、死別体験を乗り切る際の考えや行動について、自身の死別体験への反応と対処、現在のグリーフのサポートについて、今後望むサポートや教育についてである。調査票の配布と回収:がん診療連携拠点病院422のうち85の病院から研究協力が得られ、合計3646通の調査票を送付し、1232通の返送があった(回収率33.8%)。インタビュー調査・・調査票に同封した面接協力の依頼に対して、28年度は6名に面接を行った。29年度も継続して面接調査の予定である。3.研究者会議において、調査票の分析、面接調査の分析を行いながら、「患者との死別を体験する看護師のグリーフワークを支援するプログラム」の主要構成要素、プログラムを適用する施設、評価指標を検討中である。

4.研究代表者は、グリーフケアカウンセラーの資格認定を受け、適宜スキルアップのためのワークショッップや研修を受講し、グリーフケアのプログラム実施の評価を確実にすべく、努めている。当初の予定では、平成28年度には基礎調査を終え、看護師のグリーフを促進する支援プログラムを考案し、臨床の看護師へ適用をすすめる予定であったが、平成29年度においてもインタビュー調査を続行予定である。本年度中にはプログラムを考案し、適用予定であることから、研究の達成度は「やや遅れている」とした。本研究は、病院において死にゆく患者とその家族をケアする看護師が、死別により体験する悲嘆、不全感やジレンマなど否定的な体験による疲弊や離職を防ぐために、自身の経験を意味あるものに転換できるよう、看護師のグリーフワークを支援するプログラムを構築し、それを検証することである。本年度の研究目的は、患者との死別を経験する看護師のグリーフやその強さに影響を与える要因、対処、現行の支援や望む教育、支援を明らかにすることである。[研究成果]1.質問紙調査・・患者との死別体験による看護師のグリーフに関する調査票3646通を送付し、1232通の返送があった(回収率33.8%)。回答者の所属は総合病院が45.4%、ついで大学病院、がん専門病院が多かった。スタッフナースが72.5%を占め、専門看護師は1.1%、認定看護師は5.5%であった。経験年数は510年未満が23.9%、20年以上21.9%、1015年未満が20.6%であった。親しい患者との死別体験の頻度は、年に25人が22%、510人は15%の順に多かった。心に残る死別では50%の人が体も気持ちも疲れ果てたと思い、無力感を感じ、やり残したことがある、強い悲しみが沸き起こることがあると回答し、79.7%が日常の業務の中で患者のことを思いだしていた。50%近くがその死別で情緒的・身体的に何らかの反応があった。患者の死の体験で退職や配置換えを希望していたのは3.2%、何度経験しても苦痛が強いが、まだ頑張っていきたいと37.4%が回答した。因子の関連性は分析中である。2.インタビュー調査・・16名に面接調査を行った。対象者は自身のグリーフはどうにか乗り越えてきたと感じていたが、涙とともにその時の思いを想起させる方も多く、知らずに募っていた思いを再認識されていた。個々人の背景もあるが、共通する支援の在り方の要素が見えた。平成28年度には競う調査を終える予定であったが、平成29年度までインタビュー調査が長引いた。本年度には看護師のグリーフを促進する支援プログラムを作成し、臨床の看護師への適用を進める予定であることより、研究の達成度は「やや遅れている」とした。本研究は、病院において死ぬゆく患者とその家族をケアする看護師が、死別により体験する悲嘆、不全感やジレンマなどの経験による疲弊や離職を防ぐためには、自身の経験を意味あるものに転換できるよう、看護師のグリーフワークを支援するプログラムを構築し、それを検証することである。本年度の研究目的は、支援プログラムの作成とその介入を行い、看護師のグリーフワークへの効果をみることである。
高温ガスの重元素分布から探る星の初期質量関数

銀河団は莫大な暗黒物質の重力により重力的に束縛された宇宙最大の天体であり、バリオンのほとんどは数千万度の高温ガスとして銀河団を満たしており、一部が銀河団銀河の星となっている。すざく衛星はバックグラウンドが低いため、銀河団の外縁部の高温銀河団ガスの放射を銀河団の端であるビリアル半径まで検出し,宇宙最大の構造である銀河団の成長現場をとらえることが可能になった。銀河団ガスには,銀河の中で合成された大量の重元素が含まれている。すざく衛星によって,銀河団全体の重元素量が求まり,その結果重元素の合成時期や銀河団銀河の星の初期質量関数も議論できるようになった。天文学の重要な目的の一つは、星、銀河や銀河群、銀河団の形成、進化を調べることである。銀河団は、重力的に束縛されたものとしては宇宙で最大の構造であり、冷たい暗黒物質の重力により形成される。現在の銀河団の銀河の多くは、我々の銀河系とは違い早期型銀河であり、近年星形成は活発ではなく、寿命の長い小質量星から構成される。銀河団や小規模な銀河団ともいえる銀河群の銀河と、我々の銀河系のような渦巻銀河の星形成史の違いを調べることが、この研究の主な目的である。銀河団では、バリオンのほとんどは数千万度の高温ガス(銀河団ガス)として、銀河団を満たしている。銀河団の半径の半分まででは、大きな銀河団ほど全質量に対するガスの割合が多く、逆に星の割合が小さいことが報告されている。素直に解釈すると、大きな銀河団ほど、バリオンに対して星を少ししか形成せず、銀河群や小さな銀河団ほど星を多く形成してきたことになる。我々は、銀河群の重元素量と銀河光度の比を調べ、銀河団と比較することにより、銀河団、銀河群の熱的な歴史と重元素量、銀河光度比に相関があることを発見した。星形成史の差と考えるよりは、同じように星形成を起こし、銀河団ガスにエネルギー、重元素を供給したものの、重力ポテンシャルの差により、現在銀河群に閉じ込められている重元素量が少なくなっていると解釈できる。巨大な銀河団では、2つの銀河団において、銀河団の端までの鉄の量を求めることに成功した。鉄の合成史だけではなく、ケイ素の量との比から、銀河団の銀河の星の初期質量関数に制限をつけることに成功した。その結果、銀河団の元素の総量は、太陽系近傍の初期質量関数からの予想に比べ矛盾がないことがわかった。日本のすざく衛星により、銀河団外縁部からの銀河団ガスの放射を検出することが可能になった。銀河団中の重元素の総量は、過去の星形成史の良い指標となる。ところが、小規模な銀河団や銀河群では、銀河団ガス中の鉄の量と星の光度の比が銀河団よりも小さいという問題があった。また、一部の小規模銀河団では、ガスに含まれる鉄の割合(組成比)が極めて低いという報告があった。我々は、長時間の観測データを系統誤差も含め解析することにより、実際はガスに含まれる鉄の組成は、小規模銀河団や銀河群でも、巨大銀河団に近いことを発見した。これらの結果から、おそらくは銀河形成時期に近い時期に銀河群や銀河団では大量に鉄を合成してきたと議論した。すざく衛星により観測された銀河団外縁部の銀河団ガスのエントロピーが理論予想よりも低いことが問題になっていた。我々は、重力レンズの観測と比較することにより、銀河団ガスが銀河団外縁部で予想よりも熱化していないと結論した。さらに、エントロピー異常として提案されていた銀河団外縁部のガス塊について、探査を行い、かみのけ座銀河団では、重力レンズにより発見された暗黒物質塊に付随するガス塊を発見し、エントロピー異常への影響を評価した。銀河団は重力的に束縛された天体としては宇宙最大のものであり、暗黒物質の重力により衝突合体を繰り返しながら成長してきたと考えられている。銀河団には、最近降着してきた暗黒物質塊が多数存在していることが、重力レンズの観測により検証された。これらの暗黒物質塊を日本のX線天文衛星「すざく」衛星で観測することにより、暗黒物質塊がもともと持っていた高温ガスが銀河団ガスにより剥ぎ取られていること、暗黒物質塊の前方で、銀河団ガスの加熱が起こっていることを発見した。銀河団の成長過程と銀河団ガスの加熱過程の検証につながる結果である。銀河団のバリオンのほとんどは星ではなく、数千万度の高温ガスとして銀河団を満たしており、この高温ガスには銀河の星で合成された大量の元素が含まれている。日本のX線天文衛星「すざく」により、銀河団外縁部からのX線放射を検出することが可能になった。我々は、銀河団の端であるビリアル半径までの鉄の総量を求めることに成功した。近赤外線で観測された銀河の光度と比較した結果、銀河団内の鉄の多くは、銀河形成後まもなく炭素爆燃型超新星により合成され銀河の外に放出されたと結論した。また、銀河団ガス中のケイ素の総量にも制限をつけることにより、銀河団銀河での星の初期質量関数に強い制限をつけることができた。