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血漿中がん細胞エクソソーム由来免疫チェックポイント阻害薬バイオマーカーの探索

近年メラノーマに適応になった免疫チェックポイント阻害薬の抗PD-1抗体、抗CTLA-4抗体は、その他のがん患者にも適応が拡大されてきている。国の総医療費の増加を抑える為にもこれらの高額な治療をどのように適正使用するかが重要であり、適正使用のバイオマーカーを見出すことが喫緊の課題である。本研究では、免疫チェックポイント阻害薬の治療を受けたメラノーマ患者の臨床データセットの解析と原発巣、再発巣、血中がん細胞、転移巣のすべてに由来する血漿中のがん細胞由来のエクソソーム(細胞外小胞)構成成分の解析を行い、適応と副作用のバイオマーカーの候補を見出し簡便で感度・特異度が高い検出方法の確立を目指している。1.本研究に必要な生命倫理審査の承認を生命倫理委員会から得た。2.メラノーマ患者からの血漿を含む種々のサンプルを蓄積している(免疫チェックポイント阻害薬投与患者を含む)。3.メラノーマ病変部切片から組織マイクロアレーを作製し、多くのがん関連遺伝子の発現を一度に解析する実験系を確立した。たとえば、PD-L1の発現に関しての多くの知見も蓄積している。4.病変部からDNAを抽出し、遺伝子パネル解析を用いてがん関連遺伝子の変異の知見を症例数を増やし蓄積している。それらの中にバイオマーカーの候補がないかを臨床データと照らし合わせて検討中である。5.ヒトメラノーマ細胞株からRNAを抽出し、がん関連遺伝子の発現をRNAseqで確認している。6. RT-LAMP法の確立に取り組んでいる。日本人の2人に1人ががんになる時代に、最近メラノーマに適応になった免疫チェックポイント阻害薬の抗PD-1抗体、抗CTLA4抗体はその他のがん患者にも適応が拡大されつつある。これらの高額な治療をどのように適正使用するかが重要であり、国の総医療費の増加を抑える為にも適正使用のバイオマーカーを見出すことが喫緊の課題である。本申請研究では、原発巣、再発巣、血中がん細胞、転移巣のすべてに由来する血漿中のがん細胞由来のエクソソーム(細胞外小胞)構成成分の解析から適応と副作用のバイオマーカーの候補を見出し、簡便で感度・特異度が高い検出方法の確立を目指す。本研究を開始するにあたり、担癌患者の試料(切除部位組織、転移部位組織、血液成分)の試料から遺伝子を解析する必要があるため、「皮膚腫瘍における遺伝子・タンパク動態解析研究」の課題名で当大学学部内の生命倫理審査委員会に申請書を提出し、実施の許可を得た(平成28年9月12日)。本申請では、患者さんへのインフォームドコンセントを得て、がん細胞と血液成分の遺伝子・タンパクを解析できるように申請している。大学院生が、エクソソーム解析の前段段階として、がん組織からDNAを抽出し、がん遺伝子などの解析を開始し、配列の確認と手技の安定を図っている。また、本研究の推進にとって適切な患者から、同意書を取ったのち,試料の適切な保存を開始した。その大学院生ががん治療の診療の専門で、本年度から基礎研究を開始したところである。課題を推進するために必要な生命倫理審査の承認が遅れたため、試料の集積に後れを生じた。基礎研究を始めて開始した大学院生一人は、再現性よくがん組織から遺伝子を解析する手技を修得するのに時間を要したため、エクソソーム解析の系の確立に遅延を生じている。貴重な患者さんからの試料を適切に調整し保存することは今後の研究の進展を左右するため慎重に推進している。最近メラノーマに適応になった免疫チェックポイント阻害薬の抗PD-1抗体、抗CTLA4抗体は、その他のがん患者にも適応の拡大が期待されている。これらの高額な治療をどのように適正使用するかが重要であり、国の総医療費の増加を抑える為にも適正使用のバイオマーカーを見出すことが喫緊の課題である.本研究では、免疫チェックポイント阻害薬の治療を受けたメラノーマ患者の臨床データセットの解析と原発巣、再発巣、血中がん細胞、転移巣のすべてに由来する血漿中のがん細胞由来のエクソソーム(細胞外小胞)構成成分の解析を行い,適応と副作用のバイオマーカーの候補を見出し簡便で感度・特異度が高い検出方法の確立を目指している。1.本研究に必要な生命倫理審査の承認を生命倫理委員会から得た.2.メラノーマ患者からの血漿を含む種々のサンプルを蓄積している.(免疫チェック阻害薬使用患者を含む).3.メラノーマ病変部切片から組織マイクロアレーを作製し,多くのがん関連遺伝子の発現を一度に解析する実験系を確立した.たとえば,PD-L1の発現に関しての多くの知見も蓄積している.4.病変部からDNAを抽出し,遺伝子パネル解析を用いてがん関連遺伝子の変異の知見を蓄積している.それらの中にバイオマーカーの候補がないかを臨床データと照らし合わせて検討中である.5.ヒトメラノーマ細胞株(3株)からRNAを抽出し,PD-L1をはじめがん関連遺伝子の発現をRNAseqで確認している.6.RT-LAMP法の確立に取り組んでいる臨床サンプルは適切,適正に蓄積されているが,RT-LAMP法の確立が遅延している.近年メラノーマに適応になった免疫チェックポイント阻害薬の抗PD-1抗体、抗CTLA-4抗体は、その他のがん患者にも適応が拡大されてきている。

本研究では、免疫チェックポイント阻害薬の治療を受けたメラノーマ患者の臨床データセットの解析と原発巣、再発巣、血中がん細胞、転移巣のすべてに由来する血漿中のがん細胞由来のエクソソーム(細胞外小胞)構成成分の解析を行い、適応と副作用のバイオマーカーの候補を見出し簡便で感度・特異度が高い検出方法の確立を目指している。1.本研究に必要な生命倫理審査の承認を生命倫理委員会から得た。2.メラノーマ患者からの血漿を含む種々のサンプルを蓄積している(免疫チェックポイント阻害薬投与患者を含む)。3.メラノーマ病変部切片から組織マイクロアレーを作製し、多くのがん関連遺伝子の発現を一度に解析する実験系を確立した。たとえば、PD-L1の発現に関しての多くの知見も蓄積している。4.病変部からDNAを抽出し、遺伝子パネル解析を用いてがん関連遺伝子の変異の知見を症例数を増やし蓄積している。それらの中にバイオマーカーの候補がないかを臨床データと照らし合わせて検討中である。5.ヒトメラノーマ細胞株からRNAを抽出し、がん関連遺伝子の発現をRNAseqで確認している。6. RT-LAMP法の確立に取り組んでいる。平成29年度4月より、当初計画のエクソソーム解析の方法の樹立、RT-LAMPの解析と患者試料の調整と保存にあたる人員を増やして研究を開始する。今後も継続的に臨床サンプルを蓄積する予定である.適正なコントロール細胞を用いて評価しながらRT-LAMP法の確立を目指す.RT-LAMP法を用いてPD-L1、PD-L2 mRNAなどを検出するためのプライマーの同定が遅れ, RT-LAMP法の開発が遅れている。この方法の確立は、皮膚がん(メラノーマを含む)患者血漿由来エクソソーム中のPD-L1、PD-L2 mRNAの検出に重要であり、抗PD-1抗体の適応と副作用のバイオマーカーの候補を見出す今後の研究の進展を左右するため慎重に推進しているため。未使用額は次年度、RT-LAMP法の開発のためのプライマーなどの試薬や器具の消耗品として執行する。RT-LAMP法に必要な試薬、エクソソーム抽出のための試薬、DNA抽出、配列決定など分子生物学的試薬の購入に充てる予定である。
ダイナミンの新規分子マシナリーによる細胞骨格と膜のダイナミクス制御の連携機構

ダイナミンはアクチン、微小管、生体膜を制御する。ダイナミンとそのターゲットは、重合脱重合、変形などダイナミック変化するため分子の作動実態は未解明である。我々は最近、ダイナミンの膜切断過程をin vitroで再現し、その働きを直接観察した(Takeda et al. eLife 2018)。in vitro再構成系と細胞レベルの解析により、アクチン、微小管、生体膜に対するダイナミンの作動実態と、ダイナミンのマルチ機能が細胞内で連携統合する仕組みを解析する。ダイナミンファミリー分子に共通する本質的分子マシナリーの解明、マルチ機能の統合の仕組みの解明、ダイナミン変異疾患の病態解明を目指す。
フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構と生理学的意義の解明

植物の主要な光受容体フィトクロムは、PIFと呼ばれる転写因子群を介した転写制御により光シグナルを伝達すると考えられている。しかしながら我々は本研究の結果、フィトクロムが転写制御に加え、それとほぼ同じ規模で、シロイヌナズナゲノムの6.9%にも及ぶ遺伝子に対して選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。さらに、光シグナル伝達のネガティブレギュレーターであるSPA3について、その選択的スプライシングパターンがフィトクロムシグナル依存的に変化し、そのことが生理学的に光形態形成の促進に寄与することを実証した。本研究では、最近我々が発見したフィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構を明らかにし、その標的遺伝子の網羅的同定と機能解析を行うことで、光シグナル伝達においてフィトクロムが転写制御に加えて選択的スプライシング制御を行うことの生理学的意義を明らかにすることを目的とする。本年度は、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子をシロイヌナズナのゲノム内で網羅的に同定する目的で、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seqを行い、フィトクロムシグナル依存的にスプライシングパターンを変化させる遺伝子をゲノムワイドに解析した。その結果、シロイヌナズナゲノム内にて、1000を超える遺伝子が、定常状態でのmRNA量を変化させることなく、その選択的スプライシングパターンを、フィトクロム依存的に、赤色光に応じて1時間以内に素早く変化させることが明らかとなった。さらに、Gene Ontology解析を行った結果、フィトクロムによる転写制御の主な早期標的遺伝子が、過去の報告通り転写因子であるのに対して、フィトクロムによる選択的スプライシング制御を赤色光照射後1時間以内に受ける主な遺伝子はRNAスプライシング関連遺伝子であることが明らかとなった。これらの結果から、フィトクロムは、赤色光受容後1時間以内に、転写因子遺伝子に対して転写制御を、そしてRNAスプライシング関連因子遺伝子に対して選択的スプライシング制御を、それぞれ別々に行うことで、赤色光に応じた転写カスケードと選択的スプライシングカスケードをゲノムワイドに誘導するというモデルが示唆された。植物は、周辺環境を把握するための情報源として光を利用し、適応を図っている。フィトクロムは、この植物の光情報利用において中心的な役割を果たす赤色光受容体である。フィトクロムは、赤色光により活性化された後、PIFと呼ばれる転写因子群を抑制することで標的遺伝子の転写量を変化させ、植物の様々な光応答を引き起こすと考えられている。しかし我々は最近、地道な順遺伝学的解析により、新奇スプライシング因子であるRRC1がフィトクロムのシグナル伝達に必要であることを明らかにした。そして我々は本研究において本年度、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析により、フィトクロムが転写制御に加え、それとほぼ同じ規模で、シロイヌナズナゲノムの6.9%にも及ぶ遺伝子に対して選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。さらに、フィトクロムのシグナルによって標的遺伝子の選択的スプライシングパターンが変化し、そのことが実際に植物の光応答に寄与することを実験的に示した。以上の結果から、フィトクロムは遺伝子発現を量的に変化させるだけでなく、質的にも変化させることで、植物の光応答を引き起していることが明らかとなった。植物の主要な光受容体であるフィトクロムは、PIFと呼ばれる転写因子群を介して標的遺伝子の転写制御を行うことで、植物の光応答を引き起こすと考えられている。しかし我々は最近、フィトクロムの下流因子として新奇スプライシング因子RRC1を順遺伝学的に同定したことをきっかけに、フィトクロムがRRC1を介してゲノムワイドに選択的スプライシング制御を行うことで光シグナルを伝達するのではないかという可能性が示唆された。そこで、その可能性を検証する目的で、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seqを行い、フィトクロムシグナル依存的にスプライシングパターンを変化させる遺伝子をゲノムワイドに解析した。その結果、フィトクロムが転写制御に加え、それとほぼ同じ規模で、シロイヌナズナゲノムの6.9%にも及ぶ遺伝子に対して選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。また、Gene Ontology解析により、フィトクロムによる転写制御を受ける遺伝子が主に転写因子をコードする遺伝子であるのに対して、フィトクロムによる選択的スプライシング制御を受ける主な遺伝子はスプライシング関連遺伝子であることが明らかとなった。我々は以上の結果から、フィトクロムが、遺伝子発現の異なるステップである転写と選択的スプライシングを、直接かつ同時に制御することで、植物の光応答を引き起すことを実証し、植物の光情報利用における新奇機構を世界に先駆けて発見した。我々は本年度、フィトクロムは遺伝子発現を量的に変化させるだけでなく、質的にも変化させることで、植物の光応答を引き起していることが明らかにし、その成果を論文に発表した。

そしてその結果、フィトクロムは赤色光に応答して、転写因子遺伝子の転写制御と、スプライシング因子の選択的スプライシング制御を、同時にかつ直接行うことで、それぞれ転写カスケードと選択的スプライシングカスケードを介して、ゲノム規模での遺伝子発現の多段階制御を行い、植物の光応答を引き起こすという、フィトクロムのシグナル伝達に関する新たなモデルが提唱されるに至った。27年度が最終年度であるため、記入しない。植物光生理学今後の研究における焦点の1つは、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構解明である。我々はこれまでに、フィトクロムは核内でN末端領域からシグナルを発することで、RRC1を介して選択的スプライシング制御を行うことを既に明らかにしている。したがって、当面の研究目標は、フィトクロムのシグナルがどのような分子機構でRRC1へ伝達されるのかを明らかにすることである。今後、生化学的解析を中心に精力的に研究を進めることで、フィトクロムとRRC1を結びつける因子を同定し、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構の解明を目指す。また、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子は、フィトクロムによる転写制御の標的遺伝子とは基本的に異なり、それらの遺伝子の多くについては、これまで光による発現制御の報告は一切無い。したがって、そこには植物の様々な生理現象が光によって制御される未知のメカニズムが多数存在していると考えられるため、これらの分子機構解明を今後の研究のメインテーマの1つとして進めて行きたいと考えている。本研究では、光シグナル伝達においてフィトクロムが転写制御に加えて選択的スプライシング制御を行うことの生理学的意義を明らかにするために、1)最近我々が発見したフィトクロムによる選択的スプライシング制御の分子機構を明らかにし、そして、2)その標的遺伝子の網羅的同定と機能解析を行う、という2つの具体的な研究目標を掲げている。そしてこのうち2)について、本年度に行った研究の成果からその目標をほぼ達成できたものと考えられる。最終年度は補助金の請求額が少ないため、H26年度は基金分を温存し、最終年度に備えたため。今後は、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の生理学的意義を明らかにするために、今回のmRNA-seqで同定された1000を超える標的遺伝子のうち、フィトクロムのシグナル伝達に重要であることが既に報告されているいくつかの特定の遺伝子について、フィトクロムシグナル依存的に生じるスプライスバリアントの生理機能を形質転換植物において調べるなどして、解析を進める。さらにフィトクロムによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子分の中から、既知のフィトクロムシグナル伝達関連因子だけではなく、新奇のフィトクロム下流因子の同定も進め、光生理学的解析を行う。補助金と合わせて、最終年度における成果報告等にかかる費用に充てる計画である。
根尖病巣が全身に及ぼす影響に関する研究

感染根管歯に生息する嫌気性細菌およびそれら細菌により形成されたバイオフィルムの性状を生化学的および微細形態学的に解析し、(1)菌種によってバイオフィルム形成に差がある、(2)菌体外バイオフィルムにglycocalyx様構造物が存在する、ことを明らかにした。また、根管内細菌の同定法として、チェアーサイド嫌気システムによるE.faecalisの分離・同定法を確立した。さらに、polymerase chain reaction法を応用して感染根管内細菌の同定システムを構築した。全身疾患と根尖病巣との関連をいくつかの易感染性宿主群について調べた。すなわち、非ホジキン病、C型肝炎、難治性皮膚疾患および70歳以上の老人病院入院患者を対象とし実態調査した。非ホジキン病およびC型肝炎患者では、根管治療に伴うCRP値の変動を調べたが、有意な関連は見出せていない。感染根管治療により皮膚の難治性痒疹湿疹が軽快することから、アトピー性皮膚炎および掌蹠膿疱症患者がどの程度歯周病関連細菌およびう蝕原性細菌に感作されているか免疫学的に検討し、アトピー性皮膚炎の末梢血T細胞は口腔レンサ球菌S.intermediusに強く感作されていること、また、アトピー性皮膚炎患者における歯根嚢胞の病態形成にはIL-8およびIL-6が関与していることを示唆した。さらに、掌蹠膿胞症患者は健常者に比較して有意に血中IL-8量が増加していることを明らかにした。高齢者は、根尖病巣に加えて歯周病に罹患した被験者が多く、根尖病巣単独の影響を評価できる被験者を増やす必要がある。残存歯(20本余)すべてが感染根管であり,副腎皮質ホルモンの使用のために易感染となっている患者に対して,感染根管治療を行った。その結果,内科的治療では低下しなかったCRPが正常値のレベルに低下した。感染根管に生息する嫌気性細菌およびそれら細菌により形成されたバイオフィルムの性状を生化学的および微細形態学的に解析し、(1)菌種によってバイオフィルム形成に差がある、(2)菌体外バイオフィルムにglycocalyx様構造物が存在する、ことを明らかにした。また、根管内細菌の同定法として、チェアーサイド嫌気システムに加え、16S ribosomal RNA遺伝子を利用した遺伝子増幅法による同定法を確立した。マルチプライマーを用いた複数菌の同時検出も検討しつつある。さらに、口腔細菌による敗血症を予知するための遺伝子解析を、P.gingivalis株のrecQ遺伝子ならびに偽遺伝子について先駆的に行っている。すなわち、70歳以上の老人病院入院患者を対象とし実態調査した。感染根管治療により皮膚の難治性痒疹湿疹が軽快すること、悪性リンパ腫の増殖時に根尖病変が頻繁に急性化する事例が多く観察できた。そこで、難治性皮膚疾患である掌蹠膿疱症およびアトピー性皮膚炎と根尖病巣との関わりを、白血球の遊走に関連するsE-selectionの血中濃度の動態および各種免疫パラメーターから評価しつつある。また、骨髄移植患者については、根管内細菌の同定と薬剤感受性試験および抗生物質との関連性を検討しつつある。

感染根管歯に生息する嫌気性細菌およびそれら細菌により形成されたバイオフィルムの性状を生化学的および微細形態学的に解析し、(1)菌種によってバイオフィルム形成に差がある、(2)菌体外バイオフィルムにglycocalyx様構造物が存在する、ことを明らかにした。また、根管内細菌の同定法として、チェアーサイド嫌気システムによるE.faecalisの分離・同定法を確立した。さらに、口腔内細菌が引き起こす菌血症を検出同定するための遺伝子解析方法の開発にあたり,P.gingivalisのfimA遺伝子およびP.gingivalisのrecQ遺伝子ならびにそれの遺伝子重複で生成されたと見られる偽遺伝子をとりあげ,それぞれプロモータ領域に続くコーディング領域を解読した。5株間での塩基の置換頻度は100塩基あたり1置換程度にとどまり,この限りでは簡便なSNP解析に利用することは難しいと考察された。全身疾患と根尖病巣との関連をいくつかの易感染性宿主群について調べた。すなわち、非ホジキン病、C型肝炎、難治性皮膚疾患および70歳以上の老人病院入院患者を対象とし実態調査した。非ホジキン病およびC型肝炎患者では、根管治療に伴うCRP値の変動を調べたが、有意な関連は見出せていない。感染根管治療により皮膚の難治性痒疹湿疹が軽快することから、アトピー性皮膚炎および掌蹠膿疱症患者がどの程度歯周病関連細菌およびう蝕原性細菌に感作されているか免疫学的に検討し、アトピー性皮膚炎の末梢血T細胞は口腔レンサ球菌S.intermediusに強く感作されていること、また、アトピー性皮膚炎患者における歯根嚢胞の病態形成にはIL-8およびIL-6が関与していることを示唆した。さらに、掌蹠膿疱症患者は健常者に比較して有意に血中IL-8量が増加していることを明らかにした。高齢者は、根尖病巣に加えて歯周病に罹患した被験者が多く、根尖病巣単独の影響を評価できる被験者を増やす必要がある。また、根管内細菌の同定法として、チェアーサイド嫌気システムによるE. faecalisの分離・同定法を確立した。さらに、polymerase chain reaction法を応用して感染根管内細菌の同定システムを構築した。感染根管治療により皮膚の難治性痒疹湿疹が軽快することから、アトピー性皮膚炎および掌蹠膿疱症患者がどの程度歯周病関連細菌およびう蝕原性細菌に感作されているか免疫学的に検討し、アトピー性皮膚炎の末梢血T細胞は口腔レンサ球菌S. intermediusに強く感作されていること、また、アトピー性皮膚炎患者における歯根嚢胞の病態形成にはIL-8およびIL-6が関与していることを示唆した。さらに、掌蹠膿胞症患者は健常者に比較して有意に血中IL-8量が増加していることを明らかにした。
移動型プログラムを用いた分散システム管理支援に関する研究

多数の計算機を接続した分散システムでは、計算機の台数の増加に伴ない管理作業が大きな負担となる。本研究では,プログラム自らがネットワークを介して計算機間を自律的に移動する「移動型プログラム」を用いて,システム管理作業を支援するツールの開発を目的としている。平成10年度までに、管理支援の枠組の構築と,Java言語を用いた管理支援ツールの試作を行なった。本年度は異機種分散システムで、(1)異機種分散環境における統一的な情報の取扱方法と、(2)移動型プログラムの認証について考察した。1.異機種分散環境における統一的な管理情報の取扱方法管理対象となる計算機はWindowsやUNIXなどのように,機種や環境が異なっている。移動型プログラムで分散システムを管理する場合、個々のシステムの管理情報の違いを吸収する必要がある。システム管理情報の枠組を決め、その枠組に基づいて管理用の情報を提供する代理プログラムを各システムで動作させる方法を考案した。これにより、移動型プログラムをデータベースアクセスやWWWデータ検索などの、他の用途への応用の可能性を持つ事ができた。2.移動型プログラムの認証移動型プログラムはその構造から、ウィルスやワームのような悪意を持つプログラムとして利用される可能性を持つ。特に管理作業を行なう場合は深刻である。そのため既存の公開暗号鍵方式を用い、移動型プログラムを認証する仕組みを導入した。また実際の人間社会に在る「作業内容と従事者」を模し、移動型プログラムに作業のレベルと、権限を導入した。管理作業に5段階のレベルに持たせ、プログラムのレベルに応じて、閲覧できる情報の制限、更新可能なファイルの制限を行なう仕組みを考察した。近年,多数の計算機を接続した分散システムが利用されるようになってきている。これらのシステムを管浬する場合増加に伴ない,計算機管理者の負担が増加してきている。研究計画を,1.管運支援の枠組の構築,2.管理支援ツールの試作,3.管浬作業の実験,の三段階に分けた。本年度は1.管理支援の枠組の構築と2.支援ツールの試作を行なった。具体的内容を以下に示す。1.管理支援の枠組の構築分散システムの管理では以下の項目を考慮する必要がある。●管理対象計算機群の均一性:情報処理教育用システムのような均一環境(Windowsのみ,Unixのみ)か,サーバ業務のような異種混合(Windows,Unix,Macintosh,etc..)環境か。●管理作業内容の柔軟性:ファイルのバックアップやVirus検査のような固定業務か,新規プログラム導入のような柔軟性を必要とする業務か。2.管理支援ツールの試作管理対象となる計算機はWindowsやUNIXなどのように,機種や環境が異なっている。これらの異なる計算機環境で管理支援システムを利用可能とするために,JAVA言語を用いて移動型プログラムのシステムを構築した。これを用いて,簡単な移動型プログラムを用いて,計算機設定情報の収集,およびファイル操作を行うプログラムを作成した。来年度は実用的な業務を行なう移動型プログラムシステムを作成し,実用可能性を検討する。また成果を学会等で発表し,インターネットでのシステム公開を行なう予定である。
19世紀後半から20世紀初頭にかけてのロシア法思想史に見るロシア人の秩序意識

本研究は、ロシア法思想史から19世紀後半から20世紀初頭のロシア人の秩序意識を分析したものである。その際、二つの問題に焦点を絞った。第一は、専制権力とミール共同体についてのロシア人の考え方である。ロシアの政治秩序の特殊性が専制にあり、社会秩序の特殊性がミール共同体にある、他方で、西欧の政治秩序の特殊性が代議制度にあり、社会秩序の特殊性が階級制度にある、という思想は19世紀以来ロシア人によってたびたび表明されてきた。したがって、専制と代議制をめぐるロシア人の議論の中から、彼らの政治秩序、社会秩序にかんする意識が浮かび上がってくるのである。第二の問題は、社会政策に関する問題である。19世紀中葉までの西欧の法思想の特徴は私法の優越にある。自由な諸個人の契約こそがその根本原理であった。しかし19世紀後半から20世紀にかけての社会問題の深刻化は、今まで私的領域とみなされていた経済領域への国家の介入を不可避なものとさせた。ここに私法の優越から公法の優越という西欧法思想の転換が生じる。ところが、ロシアの法思想は、反対に公法の優越から私法の優越へと転換するのである。専制権力の抑圧から個人の自由を擁護することが、19世紀後半のロシア法思想の重要な課題であったためである。しかしロシアでも19世紀後半には社会問題が深刻となった。この社会問題に大きな関心をはらったのが、ロシアの宗教思想である。つまり、ロシアでは法思想が個人の私的自由の擁護と政府の介入の抑制を要求し、宗教思想が政府の社会政策の充実を要求したのである。この法思想と宗教思想の奇妙な相互補完的な関係の中に、19世紀末のロシアの秩序意識の特殊な性格があらわれているのである。本年度は、古典的自由主義の法思想を完成させる計画で、研究を進めた。その成果を論文「二つのユートピア-ロシアにおける政治秩序と社会秩序の問題」にまとめた。この論文は古典的自由主義の代表的理論家ボリス・チチェーリンとコンスタンチン・カヴェーリンの政治秩序と社会秩序に関する思想的枠組み、フ-コ-の概念を借りれば「エピステ-メ-」を分析したものである。ロシアの政治制度の特殊性を「専制」に、社会制度の特殊性を「ミール共同体」にみる見解は、19世紀に形成され、今日に至っている。この専制とミール共同体に対するロシアの古典的自由主義者の態度を分析することによって、彼らの秩序意識の特性が明らかとなる。法思想の根本には、各思想家の秩序意識があるのであり、従って、この論文は古典的自由主義の法思想の基本を明らかにしようとしたものである。この論文執筆中に、ロシアの著名な歴史家パ-ヴェル・ズィリャ-ノフ氏がロシアの共同体に関する論文を発表した。ロシア的社会秩序の特殊性が強調される際、共同体にしばしば言及されるが、私は氏の共同体理解に賛成できなかった。従って氏に対する反論を論文「農村共同体起源論争について」で発表した。(これは『ロシア史研究』58号に掲載予定。)これはロシアの秩序意識の研究から生まれた派生的成果である。現在チチェーリンの地方自治制度に関する議論を分析中であるが、それが終了した段階で、ロシアの宗教思想における法意識の分析にとりかかるつもりである。具体的にはウラジ-ミル・ロロヴィヨフの晩年の大著『正義について』の中で表明されている法と道徳の関係を明らかにする予定である。

本年度は、主として、ロシア宗教思想のなかでの法思想の分析、特にウラジ-ミル・ソロヴィヨフの分析の携わった。ソロヴィヨフの法思想は、きわめて錯綜しており、キリスト教の救済論、社会的啓蒙の思想、進化論的な社会発展の思想、およびオカルティズムの融合したものである。そしてこれが、一方では20世紀初頭のロシア自由主義の法思想に、他方では、ボリシェヴィズム内の建神論(ボクダ-ノフ)に取り入れられていくのである。ソロヴィヨフの法思想に関しては、数度の研究発表を行ったが、本年度は論文としては発表していない。しかし、骨格はすでにできあがっているので近く発表するつもりである。これと平行して、ロシアの福祉思想の研究を巣埋めた。福祉をどのように理解するかは、つまり、それを政府の恩恵とみなすか、人民の権利とみなすか、あるいは愛による善行とみなすかは、秩序意識の根幹に関わる問題である。これは論文「ロシア社会福祉-関市・思想・制度-」としてすでに脱稿し、『世界の社会福祉』(田中浩編、明治書院)として、近く刊行される。また、ロシア思想史研究会設立40周年記念シンポジウム(昨年3月)における講演「ロシア思想史の課題と展望」が昨年5月に『ロシア史研究』59号に掲載された。現在は、ロシア実証主義および新自由主義の法思想の分析に取り組んでいる。新自由主義に関しては、文献調査も終わり、おおよその輪郭がつかめてきた。しかし実証主義に関しては、まだ緒についたばかりであり、引き続き研究を続けて行くつもりである。19世紀後半から20世紀初頭にかけてのロシア人の秩序意識をロシア法思想の分析を通じて明らかにすることを研究の課題とした。西欧では19世紀後半から20世紀初頭にかけて、私法中心の法学から公法中心の法学への移行が生じた。これは個人の自由意志を権利の中心にすえた個人主義的権利論から、社会福祉を人権の重要な要素として考える社会政策的権利論への移行であった。ところがロシアの法思想においては、19世紀後半においては、これと反対の運動、つまり公法の重視から私法の重視への移行が起こる。そしてこの変化の根底にはロシア法思想の担い手であったロシア自由主義者の戦略の変化があった。ロシア自由主義は19世紀の中葉には、「専制権力を通じた社会改革」を戦略としていたが、後半になると専制に対する批判を強め、専制の関与を制限し、個人の自由をより強く擁護するにいたる。ところが個人の自由を強調しすればするほど、ロシア法思想は社会問題、つまり労働、福祉、教育への政府の関与に対して消極的となる。この結果19世紀末の社会問題の深刻化に対応できなくなる。西欧でもロシアでも緊急の課題であった社会政策への国家の関与を促したのは、ロシアでは法思想ではなく、宗教思想であった。ここにロシアの法意識の特殊性がある。本研究ではロシア法思想の中心である自由主義の理論家としてボリス・チチェーリンを、そして国家の社会政策を要求した宗教思想の理論家としてウラジ-ミル・ソロヴィヨフの思想を主として検討した。ロシア法思想の欠陥を宗教思想が補うという奇妙な思想状況を、両者の国家論、人権論を分析する中で明らかにしたつもりである。今後の課題としては、ロシア自由主義の20世紀初頭の変化(古典的自由主義から新自由主義への移行)の論理を、ロシア宗教思想の変化(オカルティズムへの傾斜)との関わりの中で分析することである。
日本の社会構造変化と敬語の簡素化　～話題敬語から対者敬語へ～

本年度は、雇用形態別の話題敬語に対する態度についてのデータを採取し分析した。その結果、被験者の雇用形態と性別によって「行く」の使用敬語形が異なり、さらに話題敬語の継続についての態度も異なってくることが判明した。具体的には、正規雇用の女性は、「いらっしゃる」を多く用い、聞き手の8階層(1.校長2.話題者の同僚の先生3.用務員4.先輩5.クラスメート6.親しい友人7.後輩8.妹・弟)のうち、4番目まで、話題敬語を使用する傾向が高かった。これに対し、男性の正規雇用は、上位1.校長先生2.同僚の先生までしか使わない傾向が強く見られた。また、女性契約社員は、「行かれますか」を好み、社会階層としては、4.先輩レベルを超えて、雇用形態の中では、一番幅広く話題敬語を使用する傾向が見られた。次に、男性は、3つの雇用形態(正規雇用・契約雇用・アルバイト)に、話題敬語に対する態度の差は、あまり見られなかったが、女性は、雇用形態によって、明らかに使用敬語形が異なった。特に、契約社員が、他の二つのグループ、正規雇用とアルバイトとは、明らかに異なった態度を示した。契約雇用の女性は、聞き手を、自分より身分が高い人、用務員・先輩・クラスメートという中間層、自分より身分が低い人という三つの階層に分けて意識して変異形を使い分けていることが判明した。組織の中で、自分の立場を意識し、それがグループ化し、ひいては、ある特定の変異体の言語使用集団としての特徴を帯びた振る舞いをするようになっていることが考察できた。性別により組織内の集団化・連帯化の強さに違いがあることがデータによって、証明できたことは、本年度の研究成果といえよう。本研究申請時に示した二つの仮説1日本語の敬語の大きな特徴であった話題敬語が使われなくなり始めていて、聞き手にだけ配慮する対者敬語のみが使用されつつある。2雇用形態にって話題敬語維持への態度(強い態度で支持するか、それほど強い題度で使用しようとは思っていないか)が異なることが、ほぼ証明されてきている。現在は、雇用者別敬語意識のデータにおいて、契約社員の被験者数が36名と少ないため、補充して100名としてデータの信頼性を高めて、さらなる考察をしているところである。契約社員の数を多くしたところ、正規雇用のグループとの差異もより明確になった。さらに、聞き手階層別の話題敬語使用において、契約社員グループが、自分たちと同等の身分、すなわち、クラスメートや親しい友人において、一時的に話題敬語の使用を控える微妙な行動も認知できてきた。老人の敬語使用についての調査は、大田区、豊島区のシルバーセンターの登録者にインタビューをして、引退後の敬語観を語ってもらいその談話を分析している。これは、多数のアンケートによる調査よりも、質的研究としてインタビューを中心に行っている。老人といっても幅が広く、範囲の設定の必要性を感じている。シルバーセンターへの依頼でインフォーマントに統一性を取りたいと考えている。来年度の目標としては、1雇用者別敬語使用調査において、契約社員を増やしたデータを解析する。2記憶時間を利用した母親向けアンケート調査の第2回目を行う。これは、自分の子供に話題敬語を使うかという問いで、話題敬語の継承が家庭でなされているかを調べることができる。3老人の敬語使用調査を行う。インタビューの内容としては、a.役時代と現在では、敬語に対する考えや、使用行動に差があるか、b.年下の人からは、どのような言葉使いを期待するか、c.[一番お世話になった人」「今でも尊敬している人」について尋ね、話題敬語が使用されているか見る。これを、テキスト分析ソフトN-vivonにいれ、コード化を図りたい。これによって、老人の敬語使用の実態のみならず、老人の敬語意識についての実像をあきらかにしたい。いままでのインタビューでは、現役時代をふりかえると敬語の使用に気を使ってきたことが大半の被験者から答えが得られたが、現在のボランティアなどの活動においては、特に年上の人以外には、自分もまた年下のひとにも敬語使用に気を使うことには、あまり積極的に支持する意見はない。話題敬語においては、意識する人とすでに思い出となっていると話題敬語は、使わない傾向がうかがわれた。本年度は、被験者の年齢、引退後の年数、現在の社会活動の有無、などの条件によってグループ化をはかり、その集団ごとの特徴をまとめたいと思う。2017年度の研究成果は、「社会構造変化と敬語の簡素化」の研究課題において、「日本の家庭における話題敬語の継承の分析」をテーマにアンケート調査を行い、その結果を検討したことである。具体的には、日本の親子間で、現在、話題敬語がどの程度使用されているか地域・年齢・社会階層別に調査した。また、本年度は、研究方法についても検討し研究デザインという分野の領域にも関心を拡げた。その試みとして、本研究には、混合研究法(Mixed Methods Research)という分析方法を採用した。この混合研究法とは量的研究方法と質的研究方法とを合わせて並列的に行う研究アプローチである。すでに、看護・教育・心理学の分野では、取り入れられているが、社会言語学の研究では、まだ、ほとんと試みられていない。本研究では、量的研究としては、質問用紙によるアンケート調査、質的研究としては、Focus Group(グループディスカッション)を採用し、分析はグランデッドセオリーに拠った。

調査の結果、家庭内では親は自分は敬語を使うが、子供に対して「しつけ」や「常識」といった従来の価値観に基づいて敬語を教えることにはさほど関心を持たない親の姿が考察できた。これには、社会階層・年齢・地域による差があった。年齢的に比較的上で(5060才)、関西出身の社会階層としても中流上クラスの女性は、敬語使用に配慮がうかがえた。東京都心や東京近郊のベッドタウンに住む核家族においては、自らの敬語使用にさえ配慮しない若い世代の親が増えていることが判明した。概ね順調に進展している理由は、本研究のリサーチ・クエスチョン「敬語というのは社会構造の反映であり、経済的社会構成、人間関係における価値の変化を如実に反映する」というテーマが実証できたからである。また、方法論の開発という点から、混合研究法による量的と質的の研究の併用において、まず量的分析方法として、多変量解析の一種コレスポンデンス分析によって言語と社会の変化の相関関係を浮き彫りにできた。そして、質的研究方法として、インタビューやフォーカスグループなどによって、人間の内面的な部分と言語意識との関連を把握することができた。老人対象のインタビューでは、その生い立ちや経歴を尋ねることで、その人物の人生の核となっていた「思い」「概念」「価値」などをを引き出すことができることを実感した。そして、老人は、自らの人生を語ることによって、多少の覚醒作用を得ることも実際に経験した。これは、ライフストーリーのナラテイブ行為が認知症予防になる可能性を示唆するものである。また、「一生のうち一番お世話になった人はどなたですか」という質問において、その答え方に敬意意識が表れるという仮説を立てたが、老人は、「してもらった」という授受表現の使用が敬語使用より好むという仮説が導き出せた。このように、新たに検証すべき課題を本年度の研究から得た。また、今回のフォーカスグループでは、義理の両親と嫁との緊張関係が、言語使用に如実に反映することが30代母親のフォーカスグループの会話により判明した。これは、個人インタビューでは、引き出すことのできないことである。すなわち他人の発言をきっかけとして、自らの認識作用に刺激を受け、内省をうながし、新しい見解を述べる現象は、コミュニケーションの本質として理解されるものであろう。本年度は、雇用形態別の話題敬語に対する態度についてのデータを採取し分析した。その結果、被験者の雇用形態と性別によって「行く」の使用敬語形が異なり、さらに話題敬語の継続についての態度も異なってくることが判明した。具体的には、正規雇用の女性は、「いらっしゃる」を多く用い、聞き手の8階層(1.校長2.話題者の同僚の先生3.用務員4.先輩5.クラスメート6.親しい友人7.後輩8.妹・弟)のうち、4番目まで、話題敬語を使用する傾向が高かった。これに対し、男性の正規雇用は、上位1.校長先生2.同僚の先生までしか使わない傾向が強く見られた。また、女性契約社員は、「行かれますか」を好み、社会階層としては、4.先輩レベルを超えて、雇用形態の中では、一番幅広く話題敬語を使用する傾向が見られた。
自動作業機械の行動に対向する障害物の検出

採炭機、掘さく機、積込機などを自動化するとき衝突事故を防ぐための方法に関する研究である。自動機械に搭載したXバンドのガン・ダイオ-ド発振器を用いて自動機械の進路上の前方に投射している電磁波と、進路上の静止障害物から反射してくる電磁波の干渉によるうなりは、機械の進行速度の瞬時値に比例する特定の周波数をもつから、帯域濾波器の中心周波数が機械の速度に追従する電圧制御式のものにしておけば前方の静止障害物の存在を発見するためのセンサとすることができる。本研究はこの考えを進めるための基礎事項、実用化するとき問題点になると思われる事項などを明らかにするために行った実験的研究で、自動機械を模擬した台車を廊下に沿って前進させ、前方に置いた静止障害物と、飛散中の炭塊岩片などを模擬するために振子のように揺動を続けている移動障害物を設けて種々の条件のもとに検出実験を行った。得られた結果の主なものは下記のようである。1.直径0.3m程度のパラボラアンテナによって電磁波ビ-ムを絞り進路上の障害物検出感度を有効に高めることができる。2.帯域濾波器は2次の状態変数型のものが実用に適しており、そのQは10以下たとえば5程度とするのが選択度と応答性の面で適している。3.進路からわずかにそれた地点にある障害物は、遠方からではそれとの衝突危険性が判断しにくいが、接近するにつれて進路方向と障害物方向との偏角が大きくなるため、干渉周波数は偏角の余弦に比例して変化する。よって接近とともに危険弁別能力が高まるので本研究の目的によく適合する性質をもっている。
有機フッ素化合物の第二次性徴への影響解明ー出生コホートと細胞アッセイ系による研究

疫学研究としては、出生コーホート「環境と健康に関する北海道スタディ」に参加登録し、現在も追跡可能な児のうち、平成30年度に13歳に達した児1326人に第二次性徴発来に関する調査票を毎月順次発送した。このうち、712人から調査票を回収した。さらに、同意を得られた参加者からは将来の性ホルモン分析に向けて追加で尿検体の収集を依頼した。348人が尿検体の提供に同意し、そのうち、312人から実際に尿の提供を受けた。これらの尿は分注してー30度で保存してある。これまでに調査票を収集した男児1305名のうち、第二次性徴の指標として陰毛が生え始めていたのは322名(24.7%)、声変り認められるのは304名(23.3%)、女児1222名のうち陰毛が生え始めていたのは668名(54.7%)、胸の膨みがみられるのは935名(76.5%)であった。In vitro研究としては、PFAS 11化合物について、各種ヒトホルモン受容体(6種類)に対するアゴニスト活性及びアンタゴニスト活性についてレポーター遺伝子アッセイ法を用いて調べた。その結果、11化合物のうちPFOA及びPFNA(炭素数がそれぞれ8及び9個のPFAS)が高用量10-4MでERアルファアゴニスト活性を認めたが、ERベータ, AR, GR, TRアルファおよびTRベータに対するアゴニスト・アンタゴニスト活性、さらにERアルファアンタゴニスト活性は認められなかった。THP-1細胞による遺伝子発現において、PFOA曝露により上昇あるいは抑制された遺伝子約800個をそれぞれ見出した。それらの中には、PPARアルファシグナルに関連した多くの遺伝子発現変化が認められた。また、サイトカインやIgEレセプターなどアトピーに関連する遺伝子も含まれていた。初年度として、疫学研究としては順調にアウトカムである第二次性徴発来の情報および尿を収集が進捗している。また、In vitro研究では有機フッ素化合物の核内受容体6物質の活性を確認することができた。疫学研究では、引き続き出生コーホート追跡可能な児について、2019年度に13歳に達する児約1400人に第二次性徴発来に関する調査票を発送し、調査を継続する。また、約700人から調査票を回収できる見込みである。さらに、追加での尿検体の収集も継続する。
インフルエンザ感染による肺炎レンサ球菌の組織侵入増強に関わる分子群同定とその機能

肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoniae)は、細菌性肺炎および敗血症発症の最大の起炎菌である。また、インフルエンザ発症に伴う細菌性肺炎の発症に大きく関わっており、インフルエンザの主な死因にもなっている。しかし混合感染による感染症憎悪に関与する分子生物学的メカニズムはよくわかっていない。我々は昨年度の研究においてこれまでマウスに非致死量のインフルエンザウイルスと肺炎レンサ球菌との混合感染による致死的感染症を発症することを明らかにしたことから、本年度はその発症の原因について、インフルエンザ感染上皮細胞への細菌の付着・侵入の変化の有無に焦点を当てて解析を行った。まずマウスの混合感染による肺での微生物数の変化について検討したところ、混合感染により、肺でのウイルス数はウイルス単独感染と比べ数倍程度増加した他、細菌の単独感染では検出できなかった細菌数も混合感染によって10^5CFU以上と高い検出値を示した。一方、in vitroにおける上皮細胞のウイルス感染による細菌の付着・侵入能の変化について検討したが、ウイルス感染による有意な変化を見出すことができなかった。インフルエンザウイルスとA群レンサ球菌との混合感染では上皮細胞のウイルス感染による細菌の付着・侵入能の増強が肺での細菌数の増加に寄与していることを明らかにしていることから、インフルエンザ-細菌混合感染による致死的感染症発症のメカニズムはその細菌の種類によって異なることが示唆された。肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoniae)は、細菌性肺炎および敗血症発症の最大の起炎菌であり、それに加えて乳幼児では急性中耳炎、髄膜炎、播種性血管内凝固(DIC)などを惹起させる。我々はこれまでインフルエンザウイルスとA群レンサ球菌(GAS)との混合感染によるマウスモデルによる劇症型A群レンサ球菌感染症の発症のメカニズムについて研究を行い、GASがウイルス感染肺胞上皮組織に局在して付着すること、そしてこの現象が混合感染による劇症感染症発症の一因であることを明らかにした。一方、肺炎レンサ球菌におけるインフルエンザ感染による宿主組織への付着・侵入の増強に関与する分子群、およびその分子生物学的メカニズムについては明らかにされていないことから、本研究では、マウスモデルによるインフルエンザウイルス-肺炎レンサ球菌の混合感染による致死的感染症の発症モデルの作成を試みた。BALB/cマウス(メス、6-12週齢)に麻酔下で非致死量のインフルエンザウイルスA/FM/1/47株(H1N1)および非致死量のS. pneumoniaeD39株(serotype2)をそれぞれ経鼻感染し、感染後のマウスの生存率を検討した。インフルエンザウイルスのみないし、S.pneumoniae単独感染のマウスでは全例生存した。また、S.pneumoniaeを先に感染し、1日以上後にインフルエンザウイルスを感染させた場合もマウスはすべて生存したが、インフルエンザウイルスとS.pneumoniaeを同時に感染させた場合では40%、インフルエンザウイルス感染後2-7日後にS.pneumoniaeを感染させた場合では80%以上ものマウスが死亡した。また、in vitroの実験系において、インフルエンザ感染により、肺炎レンサ球菌の細胞への付着が増強することを見出した。
金属ナノ粒子分散によるジルコニアセラミックスへの機械的・磁気的機能付与

高強度高靭性セラミックスであるジルコニアを多機能化することを目的に、ナノメーターサイズ機能性金属をマトリックス中に分散したナノコンポジットの創製を行い、ナノ組織制御のための種々のプロセス開発、組織観察、機械的性質評価ならびに磁気機能の解明を行い、以下の知見を得た。1)酸化ニッケルや硝酸ニッケルを原料として複合粉末を作製し、還元焼結法を適用することで、ジルコニア/ニッケルナノコンポジットの作製に成功した。本材料は微量のNi分散により機械的性質が著しく改善可能なことを示すと同時に、Niの強磁性が複合材料でも保持されること、保磁力がサイズ効果によって向上すること、磁化による応力センシングが可能なことを見いだし、構造と機能の関連についての知見を得た。2)ジルコニアに1mol%以下のNiOを固溶させた焼結体の作製に成功し、固溶により相変態能を任意に制御可能であり、この結果破壊靭性を飛躍的に改善できることを示した。これらのメカニズムを種々の方法により解明し、新たな高靭化手法を提案した。3)上記NiO固溶ジルコニアを雰囲気制御アニールすることで、in-situにナノサイズのNiが析出したナノコンポジットを得る新たな内部還元法を提案した。極微量の添加により強磁性Niを析出させることが可能であり、かつ、固溶制御により優れた靭性を両立できることを確認した。4)溶液化学的手法を用い、NiO-ZrO_2複合粉末作製を行い、プロセス因子と粉末および結晶構造の関連を明らかにした。これらはナノサイズで複合化したナノコンポジット粉末であり、望ましいナノ組織複合材料の出発粉末として適していることを示した。5)以上のことから、優れた力学的性質に加え、磁気的性質をも付与した多機能調和型のセラミックス/金属ナノコンポジットが、新規なプロセスを適用することで効率的に創製可能なことを明らかにした高強度高靭性セラミックスであるジルコニアを多機能化することを目的に、ナノメーターサイズ機能性金属をマトリックス中に分散したナノコンポジットの創製を行い、ナノ組織制御のための種々のプロセス開発、組織観察、機械的性質評価ならびに磁気機能の解明を行い、以下の知見を得た。5)以上のことから、優れた力学的性質に加え、磁気的性質をも付与した多機能調和型のセラミックス/金属ナノコンポジットが、新規なプロセスを適用することで効率的に創製可能なことを明らかにした目的のジルコニア/ニッケルナノコンポジット作製が可能かどうかを検証するために、ジルコニアと酸化ニッケルの粉末を混合し、これを還元雰囲気下で燃焼させた。この結果、100nm程度の金属ニッケルが粒径200300nmの正方晶ジルコニアマトリックスの主として結晶粒界に存在したナノ複合材料の作製に成功した。そこで、更に微細なNiを分散させるため、ジルコニア粉末スラリーに硝酸ニッケルを溶解し、これを乾燥させることで不定形の硝酸Niを粉末表面にコートし、これを空気中仮焼する事で、数10nmのNiOが分散したジルコニア複合粉末を調製した。この場合、水素還元することでNiOはサイズを保持したままNiに還元された。この粉末を用いる場合でもTZP/Niナノコンポジットの作成が可能であったが、焼結過程においてナノサイズNiが凝集するために最終的な複合材料の微細組織は、NiOを直接用いたものと類似のものとなった。得られた複合材料は、Niを僅か数体積%添加するだけで破壊強度は向上しナノ複合化の効果を確認できた。一方、磁気的性質を測定したところ、Niの持つ強磁気性が複合材料でも保持されていた。この場合、その保磁力はNi金属単体に比較して大きくなり、強磁性体の粒子サイズ減少に伴う単磁区構造化と関連しているものと考えられた。また、外部より応力を印加した状態でその磁化を測定したところ、応力に伴って磁化が向上する効果が確認された。これは強磁性体の逆磁気歪み現象によるものであるが、応力に対するレスポンスはNiサイズが小さいほど大きく、ナノ複合化により磁気を使った応力検地が可能であることを確認した。

前年度までの研究で、微細な金属ニッケルを分散したジルコニア/ニッケルナノコンポジット作製が可能であり、力学的性質が改善すること、及び磁気機能を付与できることを明らかにした。本年度は更に微細で均一な磁性ナノ粒子を複合化するために、新たなプロセスを提案して作製を試みた。このような組織を形成するために、焼結過程において熱力学的な安定性を利用したin-situ組織制御が有効であると考えられた。そこで、目的のNiを予めジルコニアに固溶した焼結体を作製し、これを雰囲気及び温度制御することで、固体中にNiナノ粒子のみを析出させる固溶-還元法を開発した。これに基づいてNiOをジルコニアに固溶したところ、0.3mol%程度までは固溶した焼結体を作製することが可能であった。これを水素気流中で熱処理することで、非常に微細なNiがジルコニア結晶粒子の内部や粒界部分に析出したナノ構造を得ることができることを明らかにした。ナノコンポジットの場合、SQUID測定により強磁性が確認され、析出した粒子は明らかにニッケルナノ金属であることが分かった。これら固溶体およびナノコンポジットの力学的性質を評価したところ、Niを破壊靭性値が50%以上も大幅に向上することを見いだした。この現象を解明するため、顕微レーザーラマン分光分析したところ、Niを雇用させることでジルコニアのもつ応力誘起マルテンサイト相変態がし易くなり、破壊時のエネルギー吸収能が増大することで高靭化することを確認した。また、この効果は還元処理後も保持されていた。以上のことから、優れた李医学的性質に加え、磁気的性質をも付与した多機能調和型のセラミックス/金属ナノコンポジットが、新規なプロセスを適用することで、効率的に創製可能なことを明らかにした。
大規模部分空間クラスタリングのための凸最適化スキームの構築とその理論保証

部分空間クラスタリングは類似度行列の学習を介することで、部分空間という複雑な構造に基づくクラスタリングを厳密な理論保証の下で可能にする。本研究課題における学術的問いは「部分空間クラスタリング手法はいかに効率的に大規模データを扱うことができるか」であり、これを探るため、以下の項目に対する研究を行う。●大規模部分空間クラスタリングのための汎用計算機に特化された凸最適化スキームの構築●部分空間クラスタリングの大規模アルゴリズムの理論保証スパース性や低ランク性などを利用することでいかに大規模なデータから効率的な学習が可能であるかを、実験的立場と理論的立場の両方から明らかにする。