hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢慢性疼痛患者に対する注意バイアス修正プログラムの効果検証

慢性疼痛患者は,疼痛関連情報に対する注意バイアスが存在することが明らかになっており,近年注意バイアス修正(ABM)練習が実施されている.本研究では,高齢の慢性腰痛患者を対象に事象関連電位を用いて注意バイアス測定(dot-probe)課題を実施し,注意バイアスと心理評価との関係を検討した.対象は,高齢の慢性腰痛患者10名であった.STARTBACK心理学的スコア及び恐怖回避思考は,CzとPzのN1振幅及び反応時間と有意に相関した.恐怖回避思考や疼痛不安などの心理的要因が高い慢性腰痛高齢者ほどバイアスを持ちやすいことが示唆され,ABM練習による疼痛緩和が期待される.注意バイアス修正は,刺激の感情価等の性質によって生じる注意の偏りを修正するプログラムであり,痛みの傾向をネガティブに捉える破局的思考の傾向が強い慢性疼痛患者においても効果が期待できる.今年度は,慢性腰痛を有する高齢者を対象に注意バイアス修正時の事象関連電位と疼痛や心理指標との関係を検討した.対象は,6カ月以上疼痛を有する地域在住の慢性腰痛高齢者10名(女性10名,平均年齢75.4±2.6歳)であった.ABM課題はdot-probe taskとし,刺激材料はJAFEEを参考に感情価が同定されている表情画像を用いた.脅威刺激(怒り・恐怖等)と中性刺激(無表情)が画面上下に500ms間対に呈示される.その後,中性刺激呈示位置にEが表示され,被験者は中性刺激方向に対応したボタンを押す.事象関連電位は,N1とP2成分を同定して潜時と振幅を算出した.腰痛とそれに関連する心理指標として腰痛症患者機能評価質問表(JLEQ),日本語版恐怖回避思考質問票(FABQ),Keele STarT Back,苦痛を感じて日常生活に支障をきたす身体症状を調べるThe Somatic Symptom Scale(SSS-8),日本語版Pain Catastrophizing Scale(PCS),ベック抑うつ評価尺度(BDI-II)を用いた.その結果,反応時間は,FABQ,Keele STarT Back,SSS-8と正の相関を示す傾向であった.CzのN1振幅は,Keele STarT Back合計及び5-9領域得点双方にて有意な正の相関を示した.ABMの反応時間の遅延は陰性情動を惹起させる脅威刺激への注意バイアスにより判断に時間を要していることを意味しており,恐怖回避思考や疼痛への不安などの心理社会的要因が高い慢性疼痛患者ほどバイアスを持ちやすいことが示唆された.27年度の研究計画では,注意バイアス修正の刺激呈示および事象関連位記録システムを構築し,高齢慢性疼痛患者をリクルートすることであった.今年度,注意バイアス修正で利用する脅威刺激と中性刺激のセットおよびそのシーケンスであるドット・プローブ課題を作成した.研究分担者の企画した課題をモデル的に健康成人でプレ実験した後,高齢慢性疼痛患者10名に対して注意バイアス修正時の事象関連電位と疼痛や心理指標との関係を検討した.リクルート人数が若干少なかったが,実験そのものはトラブルもなく,データ収集ができている.注意バイアス修正は,刺激の感情価等の性質によって生じる注意の偏りを修正するプログラムであり,痛みをネガティブに捉える破局的試行が強い慢性疼痛患者において効果が期待される.今年度は,慢性腰痛を有する高齢者を対象に注意バイアス修正時の事象関連電位と疼痛や心理指標との関係について被験者を増加して検討した.対象は,6カ月以上疼痛を有する地域在住の慢性腰痛高齢者15名(女性13名)であった.また,コントロールとして健常高齢者のデータを数名採取した.ABM課題はdot-probe taskとし,刺激材料はJAFEEを参考に感情価が同定されている表情画像を用いた.脅威刺激と中性刺激が画面上下に500ms間対に呈示される.その後,中性刺激呈示位置にEが表示され,被験者は中性刺激方向に対応したボタンを押す.事象関連電位は,N1とP2成分を同定して潜時と振幅を算出した.腰痛とそれに関連する心理指標として腰痛症患者機能評価質問表(JLEQ),日本語版恐怖回避思考質問票(FABQ),Keele STarT Back,The Somatic Symptom Scale(SSS-8),日本語版Pain Catastrophizing Scale(PCS),ベック抑うつ評価尺度(BDI-II)を用いた.結果,反応時間は,FABQ,Keele STarT Back,SSS-8と正の相関を示す傾向であり,被験者を増加しても昨年度と同様の結果を得た.CzのN1振幅は,Keele STarT Back合計及び5-9領域得点双方にて有意な正の相関を示した.しかし,Fz,Pz及びP2,P3成分の振幅とは相関を認めず,前期の注意成分との関係が鮮明にされた.今年度は注意バイアス修正時の事象関連電位をコントロール群に対して実施したが,予想以上にリクルートに時間を要した結果,人数が少なく高齢慢性疼痛患者との比較には至っていない.今年度は,慢性腰痛を有する病院通院高齢者に対してABMを行った際の痛みの程度や心理的指標の変化を評価し,痛みに対する過剰な注意の偏りを修正することで腰痛が改善するか否かを明らかにすることを目的とし介入研究を実施した。対象は地域在住の高齢者で,研究協力員の所属する病院に腰痛の改善を目的に6ヵ月以上外来通院している者40名(男性12名,女性28名)であった.ABM課題は、パソコン画面の上下に画像(ヒトの表情)を無作為に対呈示する.1陰性

情動を惹起させる脅威刺激(怒り・恐怖),2中性刺激(無表情)を表示し,対象者は可能な限り早く判断し,2を選択するように努力する.この訓練を繰り返し行うことで脅威刺激呈示直後の陰性情動惹起の脱感作を生じさせ,痛みの心理社会的側面への正の効果が期待できる.RCTデザインは、単施設クロスオーバー試験とし、痛みの程度や心理的指標の変化を評価した(先行群/後行群).痛みの程度をnumeric rating scale(NRS),認知・心的指標としてMini-Mental State Examinaton(MMSE),Fear-Avoidance Beliefs Questionnaire(FABQ),日本版Pain Catastrophizing Scale(PCS),Hospital Anxiety and DepressionScale (HADS),Somatic Symptom Scale - 8(SSS-8),EQ-5D,身体機能及びADLはCS-30,Barthel Index (BI)で評価した.尚,評価者にはブラインドをかけて実施するように配慮した.現在,40名中28名の初期評価が終了しており継続して研究を実施している.慢性疼痛患者は,疼痛関連情報に対する注意バイアスが存在することが明らかになっており,近年注意バイアス修正(ABM)練習が実施されている.本研究では,高齢の慢性腰痛患者を対象に事象関連電位を用いて注意バイアス測定(dot-probe)課題を実施し,注意バイアスと心理評価との関係を検討した.対象は,高齢の慢性腰痛患者10名であった.STARTBACK心理学的スコア及び恐怖回避思考は,CzとPzのN1振幅及び反応時間と有意に相関した.恐怖回避思考や疼痛不安などの心理的要因が高い慢性腰痛高齢者ほどバイアスを持ちやすいことが示唆され,ABM練習による疼痛緩和が期待される.まず,慢性腰痛を有する高齢者の被験者数を増加し,健康高齢者に対しても27年度と同様の実験を実施する.また,数例の慢性腰痛を有する高齢者に対しABMマニュアル(Bar-Haim, 2010)に倣い8週間(2回/週,1回約10分)のABMを実施する.介入前,介入後,フォローアップ期間(3ヶ月,6ヶ月,1年)の各時期で疼痛・心理・生理(事象関連電位)・生活習慣を評価する.研究計画の遅れを取り戻すために,プログラム担当の共同研究者及び臨床研究を依頼する研究協力者と密に連絡を取り合いながら進めていく.老年期作業療法学注意バイアス修正刺激提示用パソコンをプレ実験のため既存のPCで代用していた.しかし,刺激呈示速度の精度が十分でない可能性があるため,専用の注意バイアス修正刺激提示用パソコンが必要である.脳波記録装置を購入したが,専用の解析ソフト解析ソフトが高額であったため,既存の簡易ソフトで代用した.専用の注意バイアス修正刺激提示用パソコンとトレーニングソフトを購入し,実験時間の短縮と精度向上を図る.専用の注意バイアス修正刺激呈示用ソフトとスイッチを購入し,測定時間短縮に務める.
大規模データ同化に基づく乾燥亀裂の素過程の理解と解明

水と粉の混合物(ペースト)が乾燥してできる破壊パターンは干上がった水田や水たまりなどで日常的に観測される。乾燥が進む中で、水の蒸発と粉体粒子の再配置に伴って、ペーストの硬さや脆さなどは時間変化するうえに、空間的に不均一になる。この不均一性は亀裂の発展の仕方に強く影響を与えるが、既存の実験技術のみで不均一性を計測することは困難であった。そこで本研究では、乾燥亀裂パターンのシミュレーションモデルと実験計測データを融合する大規模データ同化技術を用いて、空間不均一性を可視化する新規解析技術を創出することで、不均一性と破壊素過程の関係を明らかにする。
肥満による変形性膝関節症の発症機構の解明とCCN2によるその制御効果の検討

本申請課題は、膝蓋下脂肪体などの局所の脂肪組織によって産生されるAngiotensin II (Ang II)が軟骨細胞にどの様な影響を及ぼすのか、また軟骨細胞のanabolic因子であるCCN family protein 2 (CCN2)がその作用にどの様に関わっているのかを明らかにすることを目的とする。平成30年度は軟骨細胞に対するAng IIの詳細な作用機構とAng IIの合成経路であるRenin-Angiotensin System (RAS)におけるCCN2の発現調節機構を解析した。以下に結果を示す。1.ラット軟骨細胞様RCS細胞にAng IIを添加すると、II型コラーゲン及びアグリカンの遺伝子発現レベルは減少し、Ang II受容体type 1(AT1R)及びtype 2(AT2R)の遺伝子発現レベルは逆に上昇した。2. RCS細胞の培養系にAng IIを添加し続けると、グリコサミノグリカンの蓄積量は有意に減少した。3. AT1R阻害薬であるロサルタンで前処理したRCS細胞にAng IIを添加すると、ロサルタン処理していない細胞に比べてCCN2の産生量は増加し、catabolic因子であるMMP9の産生量は逆に減少した。4.細胞内シグナル伝達経路の解析では、Ang II刺激によって引き起こされたERK1/2のリン酸化の亢進はロサルタンを添加しても影響を受けなかったが、p38のリン酸化の亢進はロサルタン添加によって減弱した。5.解糖阻害剤のモノヨード酢酸を用いて軟骨細胞を変性させると、AT1R及びAT2Rの遺伝子発現レベルは有意に上昇した。6. CCN2欠損軟骨細胞ではRAS関連分子の遺伝子発現レベルが野生型の軟骨細胞より有意に上昇していた。これらの結果はCCN2がAng IIの産生を阻害することで、Ang IIによる軟骨変性を抑制することを示唆している。平成30年度はゲノム編集技術を用いて、AT1R遺伝子をノックアウトしたRCS細胞の作製に着手しており、間も無く完成する見通しである。また、in vivoにおける解析は、生後6ヶ月齢及び1年齢のCcn2欠損マウスを用いて行っており、その結果、Ccn2欠損マウスは野生型マウスと比較して膝関節にOA様の変化がより顕著に見られることを確認した。これらの点から、当該年度の研究進捗状況は概ね順調であると判断した。2019年度はAT1R遺伝子をノックアウトしたRCS細胞にAng IIを添加し、ロサルタン添加時に得られた表現型が再現できるかどうかを解析する。また、生後6ヶ月齢の野生型マウスには膝関節にOA様の変化が見られないが、Ccn2欠損マウスではOA様の変化が見られることから、これらマウスを用いてAT1R及びAT2Rの関節軟骨組織での局在を解析する。当該年度は本研究課題の最終年度であるため、研究成果をまとめ、論文作成を行う。肥満が変形性関節症(OA)のリスク因子であることはよく知られているが、肥満によって増加した脂肪組織がOAに対してどのような影響を及ぼすのかは未だ不明である。本研究課題の目的は全身の脂肪組織由来のアンジオテンシンII (ANG II)が軟骨細胞にどのような影響を及ぼすのかをin vitro及びin vivoの実験系を用いて明らかにすることである。当該年度では、培養軟骨細胞を用いたin vitroの実験系を中心に解析した。以下にその結果を示す。1.ヒト軟骨細胞様細胞株HCS-2/8、ラット初代関節軟骨細胞、ラット初代骨端軟骨細胞にプロレニン受容体(PRR)、アンジオテンシン変換酵素(ACE1)、アンジオテンシン受容体(AT1R、AT2R)遺伝子が発現していることを確認し、軟骨細胞自身によるANG II産生の可能性を示唆した。2. HCS-2/8細胞にANG IIを添加すると、ANG IIの濃度に依存して細胞増殖の指標であるPCNAの産生量は増加した。また、軟骨細胞の分化の指標である硫酸化グリコサミノグルカン量も上昇傾向を示した。3. HCS-2/8細胞にANG IIを添加し、anabolic factorであるCCN family protein 2/結合組織成長因子(CCN2/CTGF)及びcatabolic factorであるMMP9の産生量を解析したところ、CCN2はANG IIの濃度に依存して増加し、MMP9の産生量は逆に減少した。4. HCS-2/8細胞において、PRR、ACE1、AT1R、AT2Rの遺伝子発現レベルはCcn2をノックダウンすることで有意に上昇した。これらの結果から全身由来のANG IIではなく、CCN2によって制御される軟骨組織由来の局所のANG IIが、オートクリン/パラクリンに作用して軟骨細胞の増殖と分化を制御していることが示唆された。平成29年度の研究実施計画では主にin vitro解析に主眼を置いていたため、その点は概ね順調に伸展していると考えている。しかし、ラット膝関節部の内側側副靭帯を切断するOAモデルの作製は未だ成功していない点、及びCRISPR-Cas9システムによるゲノム編集技術を用いて、アンジオテンシンII受容体AT1Rをノックアウトした軟骨細胞の作製には未だ着手できておらず、これらの点を考慮すると、平成29年度の研究進捗状況はやや遅れていると判断した。

平成30年度は軟骨細胞に対するAng IIの詳細な作用機構とAng IIの合成経路であるRenin-Angiotensin System (RAS)におけるCCN2の発現調節機構を解析した。以下に結果を示す。1.ラット軟骨細胞様RCS細胞にAng IIを添加すると、II型コラーゲン及びアグリカンの遺伝子発現レベルは減少し、Ang II受容体type 1(AT1R)及びtype 2(AT2R)の遺伝子発現レベルは逆に上昇した。2. RCS細胞の培養系にAng IIを添加し続けると、グリコサミノグリカンの蓄積量は有意に減少した。3. AT1R阻害薬であるロサルタンで前処理したRCS細胞にAng IIを添加すると、ロサルタン処理していない細胞に比べてCCN2の産生量は増加し、catabolic因子であるMMP9の産生量は逆に減少した。4.細胞内シグナル伝達経路の解析では、Ang II刺激によって引き起こされたERK1/2のリン酸化の亢進はロサルタンを添加しても影響を受けなかったが、p38のリン酸化の亢進はロサルタン添加によって減弱した。5.解糖阻害剤のモノヨード酢酸を用いて軟骨細胞を変性させると、AT1R及びAT2Rの遺伝子発現レベルは有意に上昇した。6. CCN2欠損軟骨細胞ではRAS関連分子の遺伝子発現レベルが野生型の軟骨細胞より有意に上昇していた。これらの結果はCCN2がAng IIの産生を阻害することで、Ang IIによる軟骨変性を抑制することを示唆している。平成30年度はゲノム編集技術を用いて、AT1R遺伝子をノックアウトしたRCS細胞の作製に着手しており、間も無く完成する見通しである。また、in vivoにおける解析は、生後6ヶ月齢及び1年齢のCcn2欠損マウスを用いて行っており、その結果、Ccn2欠損マウスは野生型マウスと比較して膝関節にOA様の変化がより顕著に見られることを確認した。これらの点から、当該年度の研究進捗状況は概ね順調であると判断した。平成29年度に着手できなかったCRISPR-Cas9システムによるAT1Rのノックアウト軟骨細胞の作製を急ぐと共にOAモデルラットの膝関節部の組織切片を作製し、AT1R及びAT2Rの関節軟骨組織での局在を調べる。また、1ヶ月齢のTamoxifen誘導性Ccn2欠損マウスにTamoxifenを投与した後に高脂肪食を与えて飼育を開始し、Ccn2をノックダウンしたマウスを肥満状態にした時の膝関節の状態を検討する。2019年度はAT1R遺伝子をノックアウトしたRCS細胞にAng IIを添加し、ロサルタン添加時に得られた表現型が再現できるかどうかを解析する。また、生後6ヶ月齢の野生型マウスには膝関節にOA様の変化が見られないが、Ccn2欠損マウスではOA様の変化が見られることから、これらマウスを用いてAT1R及びAT2Rの関節軟骨組織での局在を解析する。当該年度は本研究課題の最終年度であるため、研究成果をまとめ、論文作成を行う。
新しい口蓋裂治療のための遺伝子プロファイルの確立

本研究は、口蓋裂の臨床治療に応用するために、胎生期マウスの口蓋閉鎖に関わる分子機構を明らかにすることを目標にしている。口蓋突起が癒合する前、癒合する途中、癒合した後の遺伝子発現プロファイルを作製し、口蓋閉鎖に関与する可能性のある遺伝子群を明らかにした。胎生期における口蓋の発生機序は両側の上顎突起より口蓋突起が発生し、癒合する際に、口蓋板の成長と水平転移または挙上、上皮細胞の接着と自己分解、間葉の癒合という段階を経ると言われているが、このうちのいずれかで障害が起こると口蓋裂が発生する。本研究では、形態観察しやすいマウス胎児口蓋形成をモデルとして用い、口蓋閉鎖に寄与する遺伝子群を明らかにし、組織工学的、遺伝子工学的に口蓋閉鎖をはかり、新しい口蓋裂方法を探究することを目的としている。口蓋閉鎖に関わる遺伝子を網羅的に同定し、特に口蓋癒合部に発現が著しい遺伝子の機能解析を行い、口蓋閉鎖に関わる遺伝子群として報告することを目的としている。1)口蓋閉鎖に関わる遺伝子のスクリーニング口蓋上皮から、閉鎖の初期段階に関する遺伝子を発見するために、胎生13日目のマウス胎児上顎を器官培養した。(1)口蓋突起が接近した段階(癒合前)、(2)口蓋突起が癒合している段階(癒合中)、(3)口蓋突起が癒合した段階(癒合後)で、上顎の組織切片を作製し、マイクロダイセクションを行い、細胞を採取した。マイクロアレーを用いて、それぞれ口蓋突起癒合時期における口蓋突起上皮に発現する遺伝子のプロファイルを作成し、PROSITEを用いてタンパク質構造を推測しているところである。2)口蓋突起上皮に特異的に発現する遺伝子の発現量確認リストアップした遺伝子を中心に、RT-PCR法でmRNAレベルでの発現を確認する。予備実験データにて、血管新生と細胞間接着に関与するCEACAM1という遺伝子が口蓋癒合時に強く発現することが明らかになり、他の遺伝子も含めて、口蓋閉鎖に関与する可能性のある遺伝子を網羅的に検索している。胎生期における口蓋の発生機序は両側の上顎突起より口蓋突起が発生し、癒合する際に、口蓋板の成長と水平転移または挙上、上皮細胞の接着と自己分解、間葉の癒合という段階を経ると言われているが、いずれかに障害が起こると口蓋裂が発生する。本研究では、形態観察しやすいマウス胎仔口蓋をモデルとして用い、口蓋閉鎖に寄与する遺伝子群を明らかにし、組織工学的、遺伝子工学的に口蓋閉鎖をはかり、新しい口蓋裂の治療法を探究することを目的としている。マイクロアレーを用いて、それぞれ口蓋突起癒合時期における口蓋突起上皮に発現する遺伝子のプロファイルを作成したところ、複数の遺伝子の発現が上昇していることが明らかになった。2)口蓋突起上皮に特異的に発現する遺伝子の発現量確認リストアップした遺伝子を中心に、一つずつRT-PCR法でmRNAレベルでの発現を確認している。血管新生と細胞間接着に関与するCEACAM1という遺伝子が口蓋癒合時に強く発現することが明らかになり、他の遺伝子も含めて、口蓋閉鎖に関与する可能性のある遺伝子を網羅的に検索しているところである。口蓋の発生機序は両側の上顎突起より口蓋突起が発生し、癒合する際に、口蓋板の成長と水平転移または挙上、上皮細胞の接着と自己分解、間葉の癒合という段階を経ると言われているが、いずれかに障害が生じると口蓋裂が発生する。本研究では、マウス胎仔口蓋をモデルとして用い、口蓋閉鎖に寄与する遺伝子群を明らかにし、新しい口蓋裂の治療法を探究することを目的としている。1)口蓋突起上皮に特異的に発現する遺伝子の発現確認2)器官培養を用いた機能阻害実験機能阻害抗体にて口蓋癒合が阻害され、CEACAM1の口蓋癒合への関与が示唆された。現在のところ、CEACAM1の器官形成に対する関与は報告されていない。今後、遺伝子改変マウスの解析を検討しながら、口蓋癒合に対する関与とそのメカニズムについて解析を進めていく予定である。さらに、他の遺伝子も含めて、口蓋閉鎖に関与する可能性のある遺伝子を網羅的に検索していく予定である。
曲面の幾何学構造とLie群への表現

幾何学構造を考えることは数学的な“形"(正確には多様体)を分類するのに有用であることが知られている。特に2次元、3次元の“形"を分類するのには幾何学構造がやくにたつ。この様に、全ての考えられる“形"を考えることは、実世界のもの形のモデルとして有用である。本研究では曲面上の幾何学構造変形空間の研究を行う。曲面はごく基本的な研究対象であり、様々な観点から活発に研究され、興味深い空間である。特に、本研究ではホロノミー表現と呼ばれる、代数的な性質との関連を調べることを目的とする。複素射影構造の退化に関する研究で進展があった。(複素)射影構造は、リーマン面上の2次正則微分と対応する、曲面上の幾何学構造(正確には局所等質構造)である。また射影構造は、曲面の基本群(曲面群)からPSL(2、C)への表現をホロノミー表現としてもつ。曲面のトポロジーを固定した時の射影構造の変形空間とロホノミー表現の空間(指標多様体)の関係についての研究を行なった。具体的には変形空間内で無限大に発散する射影構造の道の幾何学的な極限を特定の設定のもで与えた。条件として、対応するホロノミーの道が指標多様体内で収束する過程のもとで考えた。この問題設定の下では、射影構造上の複素構造もタイヒミュラー空間内で無限大に発散していることがよく知られている。この問題は、ホロノミー表現が離散とは限らない設定のもとでは、本質的な研究がされていなく、興味深い。基本的な場合として、さらに複素構造が1つの輪に沿って潰れていることをさらに仮定して、幾何学的な極限をいくつかの異なる観点から極限を与えた。現在論文を執筆中である。別の研究として、(印付の)リーマン面空間であるタイヒミュラー空間でのタイヒミュラー測地線の挙動を共同研究者との研究に研究し着実な進展があった。タイヒミュラー空間は一般の非正曲率空間と類似性が研究課題である。しかし、とても複雑な空間で、測地線も対応する縦方向のFoliationの力学的な複雑さに伴い、捉えづらい挙動するものが少なからずあることが知られている。さらに進展を推し進めることで、タイミュラー空間の測地線の複雑な挙動を統一的理解することにつながることが期待される。射影構造の退化について一定の結果が得られた。タイヒミュラー測地線の理解も深まった。射影構造に関する論文を書き上げ、またより一般の射影構造の退化を理解する。本年度のタイヒミュラー測地線の進展をもとに、明確な結果にする。
グローバリゼーションに伴う生産プロセスの変化と地球環境への影響

(1)グローバルサプライチェーンの理論と実証研究:グローバル・バリュー・チェーンの形態に大きな影響を与える多国籍企業の立地選択を、企業の移転価格戦略に焦点を絞って分析し、大国は、自国企業が移転価格の操作によって節税するのを許すことにより社会厚生を増大させる可能性があることを理論的に解明した。研究成果の一部として、グローバリゼーションが所得分配に与える影響を考察した論文が査読付国際専門誌に公刊されることになった。また、人的資本の分布がグローバルサプライチェーンの形成に与える影響に関する論文を有名な査読付国際専門誌に投稿している。(2)生産プロセスの分割の環境への影響に関する研究:越境汚染が存在する下でのパレート最適な国際課税ルールに関する理論分析の結果が、査読付き国際学術誌に論文として掲載された。また、大学院向けの国際貿易論のテキストで(出版済み)、その中の環境と貿易に関する章を執筆した。さらに、環境汚染の排出と天然資源の過剰利用の両方を考慮に入れた国際貿易の理論分析について、査読付き国際学術誌に投稿している。環境政策のグローバルサプライチェーンへの影響と地球環境に与える影響に関する理論分析では、国境炭素調整措置が海外直接投資とそれに伴う環境技術の国際移転に及ぼす影響について、理論分析を行い、研究成果をまとめている。上記の(1)と(2)に関する研究成果の一部を国内外の学会で報告した。また、2018年12月に神戸大学で開催された貿易と直接対外投資に関するワークショップにおいて、同成果の一部を報告し、当該分野の専門家であるPao-Li Chang准教授とMostafa Beshkar准教授と意見交換を行って分析の改善を図った。今年度、多くの学術論文が査読付国際専門誌に論文が掲載されている。また、多くの学術論文を作成し、その一部を国内外の学会での報告を経て査読付国際専門誌に投稿し、審査を受けているため、当初の研究計画が概ねに順調に進んでいると考えられる。さらに、プロジェクトの研究テーマに関する研究者の招聘や共同論文の作成、研究集会・研究助言等を通じて、国内外の協力者との研究ネットワークの構築も順調に進展している。以上より、プロジェクト全体としては、今年度終了時点において当初の研究計画が概ねに進んでいると判断する。本年度に、各研究課題についてそれぞれの担当グループが分析を進めていくが、意見交換も頻繁に行う。具体的には、年1,2回ほど研究打ち合わせを兼ねた研究集会を開く。本年度に、当該分野の著名な研究者数名を海外から招いて国際研究集会を開催し、関連テーマの研究動向に関する最新情報を収集するとともに、本研究の途中経過に対する助言を求め、その後の研究内容の向上に資するよう意見交換を実施する。具体的には、次の計画に従い、研究を進めていく。1)グローバルサプライチェーンの理論と実証研究:生産工程の細分化に伴うサプライ・チェーンの形成とその時間的変化を理論的、実証的に検証する。昨年度からの継続として、グローバリゼーションが上流企業と下流企業のマッチング環境の変化を通じて国際貿易や各国の社会厚生に与える影響を引き続き理論的に検証するとともに、グローバルな部品調達が国内サプライ・チェーンに与える影響を理論・実証的に分析していく。2)生産プロセスの分割の環境影響に関する研究:(1)環境汚染の排出と天然資源の過剰利用の両方を考慮に入れた国際貿易の理論分析、及び生産と消費の両方から環境汚染が発生する開放経済の動学モデル分析について、それぞれ論文を作成し、査読付き国際学術誌への掲載を目指す。(2)国境炭素調整措置が海外直接投資とそれに伴う環境技術の国際移転に及ぼす影響についての研究成果を査読付き国際学術誌へ投稿する。また、国際貿易の一般均衡モデルを用いて温暖化ガス排出枠の国際取引が産業構造や経済厚生へ及ぼす影響を分析する。(3)消費からの外部不経済を政府による製品への品質規制を通じてコントロールする状況における自由貿易協定の効果について、論文を修正し、査読付き国際学術誌に投稿し掲載を目指す。(1)グローバルサプライチェーンの理論と実証研究グローバルサプライチェーンに関する既存研究を参考にしながらも、企業の輸出活動がアウトソーシングに与える影響を考えられる理論モデルを構築し、その理論分析を検証するためのデータを収集し、予備的な分析を行った。その上に、グローバルサプライチェーンの形成について人的資本の分布が働く効果を理論的に検討した。さらに、水平的外国直接投資のスピルオーバー効果およびプロダクト・サイクロに沿ってグローバリゼーションの進展が企業の組織の意思決定に与える影響を実証的に検証した。(2)生産プロセスの分割の環境への影響に関する研究グローバルサプライチェーンの深化が地球環境に与える影響に関する理論分析では、環境汚染の排出と天然資源の過剰利用の両方が環境資源ストックに悪影響を与えることを通じて生産活動に影響を与える状況を描写した理論モデルを構築した。上記のモデルと関連して、外部性が生産活動に与える影響を分析できる枠組みの下で、生産の効率性が生産要素の完全雇用を意味するのか否かについて理論的に検討した。その結果、外部性の種類によっては生産の効率性が生産要素の完全雇用を必ずしも意味しないことが示された。環境政策のグローバルサプライチェーンへの影響と地球環境に与える影響に関する理論分析では、寡占競争のモデルを分析の基本的枠組みとして、政府の環境政策が環境の改善に与える影響を理論的に分析した。今年度、多くの学術論文が出版され、特に、国際経済学と発展経済学の著名な雑誌に論文が掲載されている。現在取り組んでいる理論分析については、分析結果の一部を論文にまとめて国際コンファレンスで報告するなど、おおむね計画通りに進んでいる。実証分析については、データの整備と予備的な分析がほぼ完了し、初年度終了時点で、ほぼ順調に進んでいると考えられる。

以上より、プロジェクト全体としては、初年度終了時点において当初の研究計画に沿っておおむね順調に進展していると判断する。(1)グローバルサプライチェーンの理論と実証研究:昨年度に構築した理論モデルを踏まえて、企業の輸出活動がアウトソーシングに与える影響を分析できる多数国・多数財の国際貿易モデルを構築した。また、部品調達のグローバルな展開が国内の生産ネットワークに与える影響を理論的な側面と実証的な側面の双方から検証してきた結果を論文にまとめた。最終財生産者と部品生産者のマッチングを明示的に捉え中間財貿易と最終財貿易の関係も理論的に考察した。さらに、人的資本の分布がグローバルサプライチェーンの形成に与える影響に関する研究成果を論文にまとめた。(2)生産プロセスの分割の環境への影響に関する研究:グローバルサプライチェーンの深化が地球環境に与える影響に関する理論分析では、一国の環境水準が資源の過剰利用と環境汚染の両方から影響を受ける状況を想定した、2部門貿易モデルを構築し、貿易自由化の効果について、小国モデルと2国モデルのそれぞれについて理論的に検討した。その研究成果を論文にまとめ、査読付国際専門誌に投稿している。環境政策のグローバルサプライチェーンへの影響と地球環境に与える影響に関する理論分析では、政府の環境政策が環境の改善に与える影響を理論的に分析した。上記の(1)と(2)に関する研究成果の一部を国内外の学会で報告した。また、2017年10月に神戸大学で開催された貿易と直接対外投資に関するワークショップ及び2018年3月に上智大学で開催された貿易と環境に関するワークショップにおいて、同成果の一部を報告し、当該分野の専門家であるJoel Rodrigue准教授とEric Bond教授と意見交換を行って分析の改善を図った。今年度、多くの学術論文を作成し、その一部を国内外の学会での報告を経て査読付国際専門誌に投稿し、審査を受けているため、当初の研究計画が概ねに順調に進んでいると考えられる。また、プロジェクトの研究テーマに関する研究者の招聘や共同論文の作成、研究集会・研究助言等を通じて、国内外の協力者との研究ネットワークの構築も順調に進展している。以上より、プロジェクト全体としては、今年度終了時点において当初の研究計画が概ねに進んでいると判断する。(1)グローバルサプライチェーンの理論と実証研究:グローバル・バリュー・チェーンの形態に大きな影響を与える多国籍企業の立地選択を、企業の移転価格戦略に焦点を絞って分析し、大国は、自国企業が移転価格の操作によって節税するのを許すことにより社会厚生を増大させる可能性があることを理論的に解明した。研究成果の一部として、グローバリゼーションが所得分配に与える影響を考察した論文が査読付国際専門誌に公刊されることになった。また、人的資本の分布がグローバルサプライチェーンの形成に与える影響に関する論文を有名な査読付国際専門誌に投稿している。
未熟児網膜症の予防・治療に対する高純度間葉系幹細胞の有効性に関する研究

本研究の目的は、未熟児網膜症(ROP)に対する高純度間葉系幹細胞(REC)を用いた治療法・予防法を開発することである。間葉系幹細胞(MSC)は炎症を抑制して組織修復能力を高める効果があり、様々な疾患への臨床応用が始まっている。MSCはheterogeneousな細胞集団であり機能が不均一であるが、単離したRECは抗炎症反応や組織修復作用が高くかつ均一で有害事象を認めない。RECを用いたROP治療は、有害事象がなくかつ治療効果が高いことが期待される。今年度は、ROPモデルラットの作製の確立を確認した。新生仔ラットは出生後から日齢14まで高濃度酸素(75-90%)環境下で飼育後、眼球を摘出し網膜組織の標本作成を行った。室内気で飼育したラットと対照として比較した。標本作成において固定時間を調整し、また比較的損傷の少ない標本作成が可能となった。網膜症の評価は、IB4による蛍光免疫染色で血管を染色し、高濃度酸素化では網膜症を発症することを確認できた。日齢4のラットへのMSC、REC(10の5乗個/50μL)細胞移植を行ったが、蛍光免疫染色の評価では明らかな網膜症の改善は認められなかった。免疫染色、標本作成において、予備実験に時間を要した。病棟業務の増加によりエフォートが減少した。移植手技の確立、移植細胞数の再検討。炎症性サイトカイン・血管増殖因子の評価:網膜からRNAを抽出して、炎症性サイトカインや血管増殖因子の遺伝子発現を検討する。活性酸素の評価:網膜からDNAおよび蛋白を抽出して、SOD、グルタチオン、8-OHdG、活性化脂質を評価する。ミトコンドリアの移動:MitoTrackerで染色した移植細胞の中に存在するミトコンドリアが網膜細胞へ移動することを確認する。今年度は、ROPモデルラットの作製の確立を行いつつ、MSCやRECの経静脈的な移植も並行して行い、効果を検討する予定とした。新生仔ラットを出生後から日齢14まで高濃度酸素(75-80%)環境下で飼育後、眼球を摘出し網膜組織の標本作成を行った。新生仔は3グループに分け、日齢4にPBS、通常のMSC、RECのいずれかを経静脈的に移植した。同時に酸素非投与下で飼育した新生児ラットを対照群におき、同じく日齢14に眼球を摘出して網膜標本を作製し、比較した。結果は、酸素濃度が一定しないことがあり、仔の死亡に影響した。高濃度酸素下では母ラットのストレスなどで食殺される仔も多く、その結果網膜の評価ができないことがあった。また網膜組織の固定が一定しなかったため、対照群・高濃度酸素投与群ともに、ROPの重症度や治療効果の検討が困難であった。細胞の移植手技も最初のうちは安定せず、これらの治療効果についての判定が困難であった。死亡する仔がおり結果が得られなかった。また細胞移植が不確実なものがあったこと、網膜の固定方法に難渋したため、結果評価も困難であった。網膜組織の評価:まず固定については、固定液の酸濃度を再調整する。網膜組織のADPase、HE染色などで評価を行う。網膜組織像で網膜細胞変性、血管新生、線維化、アポトーシスなどを検討する。さらに、ラットに移植する細胞をあらかじめPKH26で染色しておき、偏光顕微鏡で確認することで、移植した細胞が網膜組織に遊走しているかどうかを調べる。

活性酸素の評価:網膜からDNAおよび蛋白を抽出して、SOD、グルタチオン、8-OHdG、活性化脂質を評価する。ミトコンドリアの移動:MitoTrackerで染色した移植細胞の中に存在するミトコンドリアが網膜細胞へ移動することを確認する。移植手技の確立、移植細胞数の再検討。炎症性サイトカイン・血管増殖因子の評価:網膜からRNAを抽出して、炎症性サイトカインや血管増殖因子の遺伝子発現を検討する。安定したモデルラット数の確保ができなかったため、その後の実験で使用する試薬等が減り、予定よりも支出額が少なくなった。次年度は環境や網膜固定手技や評価方法も含めて再検討と調整を行い、モデルラット数を確保して実験を進める。
薬剤性パーキンソニズム発現の薬物動態学的・分子生物学的予測及び回避法の構築

(i)25種の薬物について、薬剤性パーキンソニズムモデルとしてマウスにおけるカタレプシーを評価するとともに、線条体ドパミンD1,D2及びムスカリン性アセチルコリン受容体の結合占有率をin vivoで評価した.その結果、カタレプシーの強度は、これらの受容体の結合占有率により定量的に予測できることを確認した。(ii)薬剤性パーキンソニズムを誘発する薬物に共通な構造として、ジエチルアミノメチル基を見出した。これにより、構造活性相関の面からのパーキンソニズム誘発候補薬物の絞り込みが容易になった。(iii)プロピベリン(頻尿治療薬)による薬剤性パーキンソニズムの症例を見出し、その発症機構を明らかにした。(iv)計25種の薬物のドパミンD1,D2及びムスカリン性アセチルコリン受容体に対する結合親和性を実験的に求め、薬剤性パーキンソニズムの強度を定量的に予測するための基礎データを得た。(v)ヒトにおける薬剤性パーキンソニズムを予測するために、ヒトにおける体内動態と、(iv)で求めた各受容体への親和性から、ヒトにおける各受容体の結合占有率を推算した。さらに、(i)で確認された関係式を用いて、ヒトにおけるパーキンソニズムの相対危険度を予測した。その結果、予測値は、実際の臨床試験における薬剤性パーキンソニズムの発症率と対応していた。すなわち、受容体結合占有率から、ヒトにおけるパーキンソニズムの危険性を予測するための方法論が確立された。(vi)(v)で確立した方法論を臨床に応用するために、複数の薬剤を含む処方を服用した際の、各薬剤による累積的な受容体結合占有率を算出し、ここから処方全体としてのパーキンソニズムの危険性を計算するモデルを作成した。さらに、これを処方作成システムと結合することにより、処方設計支援システムのプロトタイプの開発に成功した。薬剤性パーキンソニズムは、抗精神病のみならず、中枢性の作用を目的としていない薬物によって惹起され、その発症には脳内のドパミンD1及びD2受容体の遮断が関与していることが報告されている。また、ムスカリン性アセチルコリン(mACh)受容体の遮断はパーキンソニズムを減弱させることが報告されている。我々は、薬剤性パーキンソニズムに関して構造活性相関論的アプローチを行い、ジエチルアミノメチル基を有する薬剤がパーキンソニズムを誘発する可能性が高いことを見出し、この構造を有する薬物を非中枢作用薬を中心にピックアップした。続いて、マウスを用いて、パーキンソニズムの病態モデルとされるカタレプシーの強度と、脳内ドパミンD1,D2,mACh受容体の結合占有率との関係を解析した。その結果、マウスにおけるカタレプシー強度は、脳内ドパミンD1,D2,mACh受容体の結合占有率により良好に予測可能であることが示された。この事実を用いて、マウスにおける各種受容体結合占有率並びにカタレプシー強度と、ヒトにおける血漿中蛋白非結合型濃度及び中枢移行性をもとに、臨床における薬剤誘発性パーキンソニズムの危険性を予測するための方法論が構築できた。構築した方法論を用いて予測された薬物のパーキンソニズム誘発危険性は、治験段階及び市販後調査における薬剤性パーキンソニズムの発生率と対応が認められ、本方法の有用性が示された。本法を応用することにより、複数の薬剤を同時に服用した場合の処方全体としての危険性も予測も可能である。そこで、現在は、開発した方法論を組み込んだ処方設計支援システムの構築を進めている。(1)計25種の薬物について、薬剤性パーキンソニズムモデルとしてマウスにおけるカタレプシーを評価するとともに、その際の線条体ドパミン

D1,D2及びムスカリン性アセチルコリン受容体の結合占有率をin vivo逆滴定法により評価した。その結果、薬剤性パーキンソニズムのモデルであるマウスカタレプシーの強度は、ドパミンD1,D2及びムスカリン性アセチルコリン受容体の結合占有率により定量的に予測できることを確認した。(ii)薬剤性パーキンソニズムを誘発する薬物に関し構造活性論的アプローチを行った結果、それらに共通な構造として、ジエチルアミノメチル基を見出した。これにより、構造活性相関の面からのパーキンソニズム誘発候補薬物の絞り込みを容易にした。(iii)診療科との積極的連携により、プロピベリン(頻尿治療薬)による薬剤性パーキンソニズムの世界最初の症例を見出した。さらに、その発症機構をマウス動物実験及びin vivoならびにin vitro受容体結合置換実験により明らかにした。(iv)計25種の薬物のドパミンD1,D2及びムスカリン性アセチルコリン受容体に対する結合親和性を、in vitroにおいて受容体結合置換実験により実験的に求めた。これにより、各薬物の脳内濃度を入力関数として、薬剤性パーキンソニズムの強度を定量的に予測するための基礎データを得ることができた。(v)ヒトにおける薬剤性パーキンソニズムを予測するために、ヒトにおける薬物の体内動態を入力関数とし、(iv)で求めた各受容体への親和性から、ヒトにおける各受容体の結合占有率を推算した。ここから、(1)で確認された関係式を用いて、ヒトにおけるパーキンソニズムの危険性を、ハロペリドールに対する相対危険度として予測した。その結果、予測された危険度は、実際の臨床試験における薬剤性パーキンソニズムの発症率と対応していた。すなわち、ヒトにおいて予測される脳内の受容体結合占有率から、ヒトにおけるパーキンソニズムの危険性を予測するための方法論が確立に成功した。(vi)(v)で確立した方法論を臨床に応用するために、複数の薬剤を含む処方を服用した際の、各薬剤による累積的な受容体結合占有率を算出し、ここから処方全体としてのパーキンソニズムの危険性を計算するモデルを作成した。さらに、これを処方作成システムと統合することにより、処方設計支援システムのプロトタイプの開発に成功した。
角膜内潜伏感染ヘルペスウイルスの動態

我々は、全層角膜移植時に得られた28レシピエント角膜28眼中、HSV-1 DNAは10眼(35.7%),HSV-2 DNAは1眼(3.6%),VZV DNAは9眼(32.1%),CMV DNAは2眼(7.1%),AdV DNAは0眼(0%)で検出された。そして、HSV DNAの涙液中での検出率を調べた。正常眼は12眼中1眼、8.3%、ドライアイは11眼中3眼、27.3%、結膜炎は15眼中4眼、26.7%であった。また、HSV-1潜伏感染再活性化マウスモデルにおいて、薬物が再活性化抑制に効果を認めるか調べ、ブロムフェナックNa点眼、AMP筋肉注射、ゲルダナマイシン腹腔下注射は、有意なHSV-1再活性化抑制効果を認めた。本研究では、移植角膜ヘルペス患者を対象として、移植時得られたホスト角膜を使用して、1.どの部位にヘルペスウイルスが潜伏感染しているか否かを調査する。2.全角膜ヘルペス患者を対象として、経時的にウイルスDNAを涙液中から検出して、そのDNA可変領域を解析後、検出ウイルスの異動を調査し、かつウイルス量を測定してドナー角膜からホスト角膜への感染および移植非経験症例における通常のヘルペスウイルス感染の動態を究明する。ことを目的としている。全角膜ヘルペス患者(眼科外来で上皮型および実質型角膜ヘルペスと考えられる症例および角膜移植症例)を対象として、経時的にウイルスDNAを涙液中から検出して、そのDNA可変領域を解析後、検出ウイルスの異動を調査中である。眼科外来患者に対しては、上皮型および実質型角膜ヘルペスと考えられる症例に関し、・現病歴、既往歴、一般眼科検査クッシュ・ボーネ角膜知覚計による角膜知覚測定、前眼部写真撮影。そして、・症例の両眼涙液をEYE WASH法にて採取し、ウイルスDNAを検出し、Real-time PCR法。以上に関し、3症例遂行中である。・今後、可変領域であるUS10/11領域、US1領域、US12領域をPCR法にて増幅して遺伝子解析を行う予定である。角膜移植症例に関しては、4症例の患者角膜を採取済みで、今後、Real-time PCR法、可変領域PCR法予定である。本研究では、移植角膜ヘルペス患者を対象として、移植時得られたホスト角膜を使用して、1.どの部位にヘルペスウイルスが潜伏感染しているか否かを調査した。2.全角膜ヘルペス患者を対象として、経時的にウイルスDNAを涙液中から検出して、そのDNA可変領域を解析後、検出ウイルスの異動を調査し、かつウイルス量を測定してドナー角膜からホスト角膜への感染および移植非経験症例における通常のヘルペスウイルス感染の動態を究明した。全角膜ヘルペス患者(眼科外来で上皮型および実質型角膜ヘルペスと考えられる症例および角膜移植症例)を対象として、経時的にウイルスDNAを涙液中から検出して、そのDNA可変領域を解析後、検出ウイルスの異動を調査した。角膜移植症例に関しては、10症例の患者角膜を採取済みで、今後、Real-timePCR法、可変領域PCR法予定である。本研究では、まず、移植角膜ヘルペス患者を対象として、移植時得られたホスト角膜を使用して、ヘルペスウイルスDNAの角膜における存在を調査した。我々は、全層角膜移植時に得られた28レシピエント角膜を、nested PCR法、Real time PCR法に供し、単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)、単純ヘルペスウイルス2型(HSV-2)、水痘帯状庖疹ウイルス(VZV)、cytomegalovirus (CMV)、adenovirus (AdV) DNAの有無を調べた。28眼中、HSV-1 DNAは10眼(35.7%)、HSV-2DNAは1眼(3.6%)、VZV DNAは9眼(32.1%), CMV DNAは2眼(7.1%), AdV DNAは0眼(0%)で検出された。CMV DNAがヒト角膜から検出されることを、世界で初めて報告した。

正常眼は12眼中1眼、8.3%、ドライアイは11眼中3眼、27.3%、結膜炎は15眼中4眼、26.7%であった。ヘルペス以外の眼疾患により、ウイルスDNAの無症候性排泄が高まることを見出した。また、ヘルペス性角膜炎再発抑制の有用な方法を見出すために、HSV-1潜伏感染再活性化マウスモデルにおいて、7種類の薬物が再活性化抑制に効果を認めるか調べた。7種類の薬物は、エトドラク(COX-2阻害薬)内服、ブロムフェナックNa(COX-2阻害薬)点眼、プラノプロフェン(COX阻害薬)点眼、アスコルビン酸(ビタミンC)内服、亜鉛内服、AMP筋肉注射、ゲルダナマイシン(熱ショック阻害薬)腹腔下注射であった。これらのうち、ブロムフェナックNa点眼、AMP筋肉注射、ゲルダナマイシン腹腔下注射は、有意なHSV-1再活性化抑制効果を認めた。今後、家兎での検討が望まれる。
世界各地の海溝・背弧海盆と日本周辺海域との掘削及び潜航による比較研究

本年度は掘削航海は東赤道太平洋、北米西岸沖のファンデフ-カ海嶺、コスタリカ沖地殻深部掘削、南米沖チリ海溝など日本から遠いが重要な掘削が行われたので、各航海12名を乗船させて研究に参加すると共に多数の試料配分を受けた。東太平洋では赤道域に表われた地球環境の変動(エルニ-ニョなど)を全長5537mの柱状試料によって過去数百万年にわたり連続的に追求することができ、日本海古環境との対比によって太平洋の東西と亜寒帯・熱帯の共通性と差異が明らかになった。ファンデフ-カ海嶺では堆積物の下に起こりつつある熱水噴出を掘削でとらえ、260°C以上の高温度を測定した。コスクリカ沖では海底下2000.4mの玄武岩貫入岩層に達し、地殻深部の実体を把えることができた。チリ海溝では日本海溝、伊豆マリアナ海溝、南海トラフとの違いが明らかになった。これらの航海の乗船者と配分試料研究者は各航海の810ケ月後に会合して成果を検討し報告を作成した。数年前に実施されたインド洋航海の成果、特にヒマラヤ生成とモンス-ン発生に係る地球環境変動については報告出版後にも大きな学問的進展が見られたので、関係者は英国ウェ-ルズ大学(カ-ディフ)で国際会議を開き、論文集をもとめた。理事会、計画委員会、各パネル(検討部会)にはそれぞれ日本から代表を送って計画運営と今後の計画立案に貢献した。潜水調査船による共同研究は1989年に日仏協力の下にノチ-ルにより実施された南海トラフ24潜航の結果を引き続いて検討すると共に今後の共同研究のプラン作りを行い,東海沖南海トラフ沈み込み帯内の地殻応力変動を付加帯間隙水の動向を測ることによってモニタ-する研究を中心としたKAIKOーTOKAI計画の概要をまとめた。すでに日本の白鳳丸や「しんかい6500」に仏側研究者を招待する形で共同作業が始められている。掘削航海は予定通り平成2年46月の南海トラフ(第131次)からグレ-トバリアリ-フ航海を経て、バヌアツ(ニュ-ヘブリデス島弧海溝系)を掘削し、さらにラウ海盆の掘削の後、ハワイ付近での孔内地震計ネット設定にとりかかっている。いずれの航海にも本計画に基づき乗船者を送ることができ、重要な情報と貴重な試料を日本の学界にもたらすことができた。南海トラフでは陸側斜面付加帯を貫いて沈み込みつつある海洋地殻基盤(玄武岩)まで掘削に成功し、連続試料の採取を行ったので、付加機構の実態を解明する鍵となると思われるデ-タを取得することができた。掘削孔内には日本製の長期連続記録式温度計を設置した。これらの航海計画立案・決定・実行の各段階でも、本研究計画による派遣研究者が共同討論と採決に参加し、国際的にも重要な役割を果した。平成3年度の掘削航海、共同研究の内容についても、各テ-マ別検討部会(パネル)と計画委員会で徹底的に議論し、最善と思われる計画をたてることができた。日本海掘削の2航海(平成元年69月)の成果は平成2年10月1520日に東大海洋研において航海成果検討会を開催することができた。潜水調査船を用いて実施された調査については、南海トラフ東部冷湧水域のしろうり貝群集の成因に関して本年11月初旬フランスのパリにおいて国際会議が開催され、日本からも約10名が出席し、論文を発表することができた。しろうり貝の餌となるメタンを含む深部からの湧出水は、それほど高温下での熟成は受けていないので、付加帯上部の堆積物から絞り出された有機物質から生成されたものと考えられる。海底電位差や温度の局所分布と時間変動から、湧出水はしろうり貝群集内だけに限られることが判り、しかも何らかの時間的変動が検知されているので、その成因は今後の重要課題であると思われる。

潜水調査船による共同研究は1989年に日仏協力の下にノチ-ルにより実施された南海トラフ24潜航の結果を引き続いて検討すると共に今後の共同研究のプラン作りを行い,東海沖南海トラフ沈み込み帯内の地殻応力変動を付加帯間隙水の動向を測ることによってモニタ-する研究を中心としたKAIKOーTOKAI計画の概要をまとめた。すでに日本の白鳳丸や「しんかい6500」に仏側研究者を招待する形で共同作業が始められている。
精密体膨張係数測定による非従来型超伝導と反強磁性量子臨界点の解明

今年度は重い電子系超伝導体CeCoIn5(正方晶HoCoGa5型結晶構造)の温度-圧力相図における反強磁性量子臨界点の位置を特定し、異方的超伝導と反強磁性量子臨界点の関係を明らかにすることを目的に研究を行った。InサイトをZnで部分置換すると格子定数が増大するがこれを負の化学的圧力効果とみなし,Zn濃度が最大7%までの数種類のZn置換系の単結晶試料を作成して、それぞれの試料の相転移温度を調べた。相転移温度の測定には、まず試料のa軸およびc軸方向の線膨張係数を高感度なキャパシタンス法により測定し,体積膨張係数から求めた。ここで2次相転移の場合,一般的にEhrenfestの関係式が成り立ち,転移温度の圧力依存性と転移温度における体膨張係数の不連続の定性的振舞いは直接関係している。CeCoIn5においては超伝導転移温度と反強磁性転移温度の圧力依存性は定性的に反対であるため,転移点での体膨張係数における挙動も正反対となる。このことに着目してZn置換系の超伝導転移温度と反強磁性転移温度をかなり正確に決定した。その結果,信頼性の高い温度-Zn置換濃度相図を得ることができ、Zn濃度5%以下において超伝導転移相内での反強磁性秩序を確認することができた。そしてCeCoIn5における反強磁性転移温度は絶対零度に近く、反強磁性量子臨界点はゼロ磁場近傍にあることが明らかとなった。これらに加えて,キャパシタンス式膨張計と今後必要となるキャパシタンス式磁力計の改良も行った。それぞれの構造や材質をもう一度見直すことにより,測定感度の向上とバックグランドシグナルの減少させることができた。今年度はゼロ磁場における体膨張係数の測定結果からCeCoIn5における反強磁性量子臨界点がゼロ磁場近傍にあることがわかり、温度-圧力相図における反強磁性量子臨界点の位置を明らかにするという初年度の研究目標を達成することができたため。今後の予定は初年度の研究成果の論文投稿と、CeCoIn5における反強磁性量子臨界点がゼロ磁場近傍にあることをより明確なものにするため、磁歪測定とDC磁化測定の実験を行い温度-磁場-圧力相図の三次元相図を調べる予定である。今年度中に論文投稿が間に合わなかったため,論文掲載費として残してあった研究費が残ってしまったので、この費用は来年度に論文掲載費として使用する予定である。