hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳機能3次元MR画像を用いた早期アルツハイマー病鑑別診断支援システムの開発

これまでのMRIにおけるアルツハイマー病のコンピュータ支援診断システムは、脳の萎縮の程度を用いて診断する形態的なシステムしか存在しなかった。そこで、本研究では、MR撮像法のひとつであるASLに基づく脳機能情報である脳血流量からアルツハイマー病の鑑別支援をおこなうシステムを開発した。開発したシステムを使用することにより、診断の見落としを減らせる可能性があり、その簡便さからスクリーニングは元より、治療中の経過観察においても役に立つことが期待できる。本研究は、MR(magnetic resonance)画像によるASL(arterial spin labeling)脳機能画像を用いた早期ADの高精度支援診断システムを構築することが目的である。提案システムを用いることで,医師の診断の見落としや、労力の大幅な軽減が期待できる。また、簡便なMR検査での診断が可能となれば身体的・経済的な患者負担の軽減が予想される。本年度は、下記の実施計画に基づき、研究開発を行った。●症例収集九州大学病院の脳神経放射線科医と精神科医によって収集し、診断された3T HR画像を用意した。3D-Tl強調画像とASL画像にレジストレーションの基準となる制御点を設定し、アフィン変換による大まかな位置合わせ(global registration)の後、B-スプラインに基づいて、局所的な位置合わせ(local registration)を実行し、マッチングさせるアルゴリズムを開発した。●自動的にTalairach標準脳図譜に従って区域分けするアルゴリズムの開発レジストレーションさせた画像を脳機能により区域分けされた標準脳図譜に従って区域ごとに分割するアルゴリズムを開発した。実施計画に沿って開発したレジストレーション手法および区域分けのアルゴリズムは良好な結果を残した。また、開発したアルゴリズムを10症例のアルツハイマー病患者の画像に適用し、その成果を学会発表した。本研究の目的は、ASLの脳機能画像を用いて早期のアルツハイマー病(AD)の鑑別診断を支援するシステムを研究開発することである。提案システムを用いることで、医師の診断の見落としや、労力の大幅な軽減が期待できる。また、造影剤を使用することなく診断精度を向上できれば、身体的かつ経済的な患者負担の軽減が予想される。平成21年度に、収集した症例および開発したアルゴリズムを礎に、平成22年度は下記の研究開発を実施した。●脳血流低下区域の特徴量解析法の開発Talairach標準脳図譜に従って区域分けされた領域(平成21年度開発)ごとに血流量の平均値を求め、Student t検定におけるp値を基に、ADの判別に効果的な領域を取捨選択した。●SVMを用いた血流異常領域の検出アルゴリズムの開発領域ごとの平均脳血流量を特徴量として、ADの特徴量パターンを識別器のひとつであるサポートベクターマシーン(SVM)に学習させ、ADの自動鑑別を試みた。提案手法を15症例AD患者および15例の健常対照者のASLに基づく脳機能画像に適応し、有用性を確認した。●レジストレーションアルゴリズムの改良平成21年度に開発したASL画像とTalairach標準脳図譜のレジストレーション精度を向上させるための改良をおこなった。実施計画に沿って開発・改良した手法を用いてADの自動鑑別を試み、良好な結果を得た。また、研究成果を国際会議論文2報、国内会議論文1報および4件の学会発表により報告した。本研究の目的は、ASLの脳機能画像を用いてアルツハイマー病(以下、AD)の鑑別診断を支援するシステムを開発することである。提案システムを用いることで、診断の見落としや労力の軽減が期待される。また、造影剤を使用することなく診断精度を向上できれば、検査にかかる身体的・経済的な患者負担の軽減が予想される。平成23年度は、下記の改良および手法の評価を実施した。●脳血流低下区域の特徴量解析法の改良平成22年度に開発したASL画像から領域ごとに脳血流量を抽出する手法に関して、T1平均画像と確率アトラスを用いて、最大事後確率推定に基づいた領域抽出法に変更した。改良により、S/Nの低いASL画像と形態情報を有した、T1平均画像を正確にレジストレーションすることが可能となり、高精度に領域ごとの脳血流量を抽出することが可能となった。●レジストレーションアルゴリズムの改良これまで2次元で行っていたレジストレーションを、B-スプラインに基づく3次元free-form deformation (FFD)法に拡張した。その結果、画像のマッチングを評価する指標である相互相関係数は、平均で0.6から0.8に改善された。●成果報告平成23年度中に、医用情報画像学会の会誌に原著論文1報を報告した。また、医用画像情報学会、日本放射線技術学会総会および北米放射線学会(RSNA2011)において研究の成果を発表した。
移動通信システムを対象としたバイオメトリック認証方式に関する研究

本年度は,これまでに提案したCELP(符号励振線形予測)符号化方式に基づく話者照合方式において,実際の利用環境における技術的課題を整理し,特に,音声長をパラメータとしたときの照合精度の評価および提案方式のサーバ認証モデルへの適用について検討を行った.前者については,短い音声長でも照合精度を維持することの可能な発話内容の抽出手法に関する検討を行い,本人受入の信頼性,他人拒否の信頼性がいずれも高い音声を個人性の高い音声として抽出し,抽出した音声をあらかじめ照合時の発話内容に含めて照合を行うことにより,話者照合の信頼性を向上させる手法を提案した.実際の音声を使用した信頼性評価実験を行った結果,音声長を一定にした場合,個人性の高い音声を用いた提案手法が,従来手法と比較して話者照合の誤り率が低下することを確認することができた.一方,後者については,サーバ認証モデルの一例として,バイオメトリック認証機能をネットワーク上で提供するバイオメトリック個人認証局に関する検討を行い,ネットワークを介した音声による個人認証の一手法を提案した.本研究では,バイオメトリック認証機能を提供するサーバと同機能を利用するクライアントを接続する基幹ネットワークとして,研究用ネットワークJGN2を利用し,実際の音声を使用した実証実験により,提案手法の信頼性を評価した.実験の結果,従来と同程度の照合特性が得られることを確認することができた.今後の課題として,話者照合方式の脆弱性と対策技術,話者の特徴の経時変化等に関する検討が挙げられる.また,サーバ認証モデルへの適用については,照合精度のみならず,ネットワークセキュリティ,ネットワーク品質,プライバシ等の観点から,提案方式の信頼性を評価することが今後の課題として残されている.本年度は,ディジタル音声通信における音声符号化方式との親和性を考慮し,携帯電話等の移動通信システムで使用されるCELP(符号励振線形予測)符号化方式により符号化された音声情報に基づく新たな話者照合アルゴリズムを提案した.提案方式では,移動通信システムにおいて照合のために必要な機能の追加が抑えられること,話者の発話内容に依存しないテキスト独立型の話者照合が可能なことが特徴として挙げられる.提案方式は,CELP符号化方式により符号化を行うCELP符号化ブロック,符号化された音声を用いて話者照合を行う話者照合ブロックにより構成される.CELP符号化ブロックでは,入力音声をCELP符号化方式により符号化し,話者の個人性を反映する調音運動を表す符号化パラメータの一つであるLSP(線スペクトル対)を抽出する.なお,本研究ではCELP符号化方式の一例として,ITU-T勧告G.729として標準化されているCS-ACELP符号化方式を検討対象とした.一方,話者照合ブロックは登録プロセスおよび照合プロセスにより構成される.登録プロセスでは,入力音声から抽出した登録用LSPに対して話者の個人性を強調する前処理を施した後,クラスタリングにより特徴コードブックを作成し,これを話者の個人性情報として登録する.照合プロセスでは,登録プロセスと同様に前処理を施した照合用LSPを特徴コードブックでベクトル量子化し,量子化誤差に基づき話者照合を行う.20名の話者から採取した音声による信頼性評価実験を行った結果,登録時,照合時の音声長がそれぞれ90秒,6秒の条件下で等誤り率(EER)の値が3%となり,提案方式により,符号化された音声のみを用いてテキスト独立型の話者照合を実現できる可能性が確認された.今後の課題として,録音音声を用いたなりすましやノイズ,経時変化に対する対策などが挙げられる.本年度は,前年度に提案したCELP(符号励振線形予測)符号化方式に基づく話者照合方式を改良し,より実際の利用環境に近いさまざまな雑音環境下において,信頼性の高い話者照合を可能にする個人認証アルゴリズムを提案した.提案手法では,雑音に対する耐性を有する話者照合方式を実現するため,雑音に対して安定した特徴を示すフレームを入力音声の中から選択する方法を検討した.具体的には,CS-ACELP符号化方式を対象とし,雑音環境下において,主要なパラメータの一つであるLSP(線スペクトル対)の変化が小さいフレームを選択することを目的とし,G.729 Annex BのVAD(Voice Activity Detection)アルゴリズムとCS-ACELPパラメータの一つであるピッチ(Pitch delay)に着目した.前者のVADアルゴリズムは,無音区間を圧縮してビットレートを低減するために使用される無音区間検出アルゴリズムであり,VADアルゴリズムを使用することにより,話者照合に適した有音区間を抽出することが可能となる.一方,後者のピッチは,有声音における音の高低に対応するパラメータであり,ピッチが安定する区間を抽出することにより,話者照合に適した有声音区間を抽出することが可能となる.すなわち,VADアルゴリズムで有音と判定され,かつピッチが安定と判定されるフレームを選択することにより,雑音による影響の少ない有声音のLSPを抽出することが可能となる.実際の音声を使用した信頼性評価実験を行った結果,提案手法により,従来手法よりも雑音に対する耐性が向上することを確認することができた.今後の課題として,より効果的な雑音対策手法の検討,録音音声によるなりすましや音声の経時変化に対する対策などが挙げられる.本年度は,これまでに提案したCELP(符号励振線形予測)符号化方式に基づく話者照合方式において,実際の利用環境における技術的課題を整理し,特に,音声長をパラメータとしたときの照合精度の評価および提案方式のサーバ認証モデルへの適用について検討を行った.

前者については,短い音声長でも照合精度を維持することの可能な発話内容の抽出手法に関する検討を行い,本人受入の信頼性,他人拒否の信頼性がいずれも高い音声を個人性の高い音声として抽出し,抽出した音声をあらかじめ照合時の発話内容に含めて照合を行うことにより,話者照合の信頼性を向上させる手法を提案した.実際の音声を使用した信頼性評価実験を行った結果,音声長を一定にした場合,個人性の高い音声を用いた提案手法が,従来手法と比較して話者照合の誤り率が低下することを確認することができた.一方,後者については,サーバ認証モデルの一例として,バイオメトリック認証機能をネットワーク上で提供するバイオメトリック個人認証局に関する検討を行い,ネットワークを介した音声による個人認証の一手法を提案した.本研究では,バイオメトリック認証機能を提供するサーバと同機能を利用するクライアントを接続する基幹ネットワークとして,研究用ネットワークJGN2を利用し,実際の音声を使用した実証実験により,提案手法の信頼性を評価した.実験の結果,従来と同程度の照合特性が得られることを確認することができた.今後の課題として,話者照合方式の脆弱性と対策技術,話者の特徴の経時変化等に関する検討が挙げられる.また,サーバ認証モデルへの適用については,照合精度のみならず,ネットワークセキュリティ,ネットワーク品質,プライバシ等の観点から,提案方式の信頼性を評価することが今後の課題として残されている.
ナノ光触媒の励起ダイナミクス

本研究は、太陽光を用いた人工光合成に用いる半導体光触媒に超高速分光ならびに単一分子分光を適用することでナノスケールの不均一界面でおこっている物質間相互作用や化学反応を解明し、構成要素ならびに構造の最適化を行う。本研究では特に可視近赤外光応答性に優れた貴金属ナノ粒子やグラフィティックカーボンナイトライド(g-C3N4)、さらにはブラックフォスフォラス(BP)や電荷移動性に優れたTiO2メソ結晶などを複合化したナノ光触媒の検討を行う。高活性なナノ光触媒を実現するための知見を獲得し、太陽光を最大限に活用できる光エネルギー変換系の設計指針を提案する。
前立腺癌におけるトロンボスポンジンとプロテアーゼを介する浸潤機構の解明とその治療

前立腺癌細胞株(DU145,JCA-1,LNCap,PC-3)においてセリンプロテアーゼの一種であるγSmを用いて,浸潤能増強の有無を検討した.BIOCOAT MATRIGELinvasion chamberを用いて上室にそれぞれの前立腺癌細胞株を2X10^5/wellになるように添加した.下室にはγSmを5.14ug/ml含む血清不含培地と含まない培地を作成し,CO_2インキュベーター内で24時間培養した.γSmを含む血清不含培地においてDU145,JCA-1,LNCap,PC-3はぞれぞれ8.0±0.9,6.6±0.9,5.2±1.4,0.6±0.9/HPFの浸潤が確認され,一方γSmを含まない培地では8.4±2.3,6.4±1.3,4.0±2.1,2.0±0.0/HPFであり,両群間に有意な差は認められなかった.BIOCOAT MATRIGEL InvasionChamberを用いて,thrombospondinによる前立腺癌細胞株浸潤能増強効果を確認した。上室に前立腺癌細胞株DU145,JCA-1,LNCAP,PC-3をそれぞれ2x10^5/wellになるように添加した。下室にはthrombospondinを5ug/ml含む血清不含培地と含まない培地を作成し,CO_2インキュベーター内で12時間培養した.DU145,JCA-1,LNCAP,PC-3はそれぞれthrombospondinを5ug/ml含む血清不含培地において0,2,5,0/HPE浸潤が確認され,対してthrombospondinを含まない血清不含培地での浸潤は全く確認されなかった.JCA-1,LNCAPではthrombospondinによる浸潤増強効果が確認された.IL-6は進行卵巣癌,食道癌患者で血清中高値を示し,そのメカニズムとして転移,浸潤が関与していると考えられている.前立腺癌患者においても血清中有意に進行癌において高値を示した.BIOCOAT MATRIGEL InvasionChamberを用いて,IL-6による前立腺癌細胞株浸潤能増強効果を確認した.上室に前立腺癌細胞株JCA-1,LNCAP,PC-3をそれぞれ2x10^5/wellになるように添加した.下室にはIL-6を100ug/ml含む血清不含培地と含まない培地を作成し,CO_2インキュベーター内で12時間培養した.IL-6を含まない培地での浸潤細胞は確認されなかったが,IL-6を含んだ培地での浸潤能はそれぞれ4.2,16.5,0/HPFであった.JCA-1,特にLNCAPにおいてIL-6は浸潤増強効果を有すると思われる.前立腺癌細胞株(DU145,JCA-1,LNCap,PC-3)においてセリンプロテアーゼの一種であるγSmを用いて,浸潤能増強の有無を検討した.BIOCOAT MATRIGELinvasion chamberを用いて上室にそれぞれの前立腺癌細胞株を2X10^5/wellになるように添加した.下室にはγSmを5.14ug/ml含む血清不含培地と含まない培地を作成し,CO_2インキュベーター内で24時間培養した.γSmを含む血清不含培地においてDU145,JCA-1,LNCap,PC-3はぞれぞれ8.0±0.9,6.6±0.9,5.2±1.4,0.6±0.9/HPFの浸潤が確認され,一方γSmを含まない培地では8.4±2.3,6.4±1.3,4.0±2.1,2.0±0.0/HPFであり,両群間に有意な差は認められなかった.
間質性肺疾患の新規血清マーカーの開発と革新的分子標的治療法の確立

HSP47はコラーゲン合成に必要不可欠な蛋白質であるが、他方、各種線維化疾患においては線維化進展を促進し負の生理作用をもたらす。我々の検討結果では、AIP、特発性肺線維症(IPF)の急性増悪、薬剤性肺炎のDADパターンでは血清中HSP47が著明高値を示すのに対し、安定しているIPFやCOP、NSIPなどでは健常人と同等の値しか示さないことが明らかとなった。肺組織中から血液中に漏出したHSP47蛋白を測定することにより、肺組織中のHSP47発現量を推定することができ、各種間質性肺疾患の鑑別診断や活動性の把握、予後予測を行うことができる可能性が示唆された。我々は、本プロジェクトにおいて間質性肺疾患の新規血清マーカー開発を行っている。これまでに、我々は血清中HSP47が、病理学的にDADをきたす疾患にて特異的に上昇することを明らかにしてきた。以下具体的に成果を述べる。1血清中HSP47は特発性間質性肺炎のうち急性間質性肺炎で特異的に上昇がみられた。急性間質性肺炎とその他の間質性肺炎とを感度100%、特異度98.5%で鑑別することができた。2血清中HSP47は特発性肺線維症の安定期には上昇がみられないが、急性増悪時には早期から著明上昇を示すことが明らかとなった。一方では細菌性肺炎や心不全では上昇がみられないことも同時に明らかとなった。特発性肺線維症の急性増悪時には細菌性肺炎や急性心不全の鑑別が極めて重要であるが、その鑑別のための非侵襲的マーカーとして有用であることが示された。上記3病態の早期診断や鑑別において、血清中HSP47は既存の間質性肺炎マーカーであるKL-6, SP-A, SP-Dよりも優れていた。これらのデータは、血清中HSP47が、病理学的にDADをきたす疾患にて特異的に上昇することを示しているが、病理学的にDADをきたす疾患には、上記疾患だけでなく、敗血症に伴う急性呼吸窮迫症候群など多岐にわたる。急性呼吸窮症候群は急速に進行ししばしば致死的となるため、その早期診断は重要である。種々の疾患にて血清中HSP47が有用なマーカーとなるポテンシャルを持っていることが明らかとなり、今後更にその解明をしていく予定である。間質性肺疾患の適切な治療には早期の確定診断が必要であるが、確定診断には外科的肺生検が必要であり患者への侵襲が大きいことが問題である。そのため各種間質性肺疾患を高精度に鑑別できる非侵襲的早期診断法の確立が望まれている。我々は、ヒトの外科的肺生検組織および剖検肺組織を用いた検討により、1)HSP47は線維化病変局所において特異的に強く発現すること、2)各種間質性肺疾患病理分類ごとにHSP47発現量が異なること、3)その発現量は間質性肺疾患の予後予測因子となり得ることなどを見いだした。そこで我々は、肺組織中から血液中に漏出してきたHSP47蛋白を測定することにより、各種間質性肺疾患の鑑別診断や活動性の把握、予後予測などを簡便に行うことができるのではないかとの着想に至り、特発性肺線維症(idiopathic pulmonary fibrosis; IPF)、急性間質性肺炎(acute interstitial pneumonia; AIP)、薬剤性肺炎などの患者血清中のHSP47濃度を検討した。血清中HSP47はIPFの安定期には上昇がみられなかったが、急性増悪時には著明上昇がみられた。また、IPF急性増悪との鑑別が難しい細菌性肺炎や急性心不全では血清中HSP47上昇はみられず、これらの鑑別診断にも有用であることが示された。更に、我々は血清中HSP47が、特発性間質性肺炎のなかでも特にAIPにて特異的に著明上昇がみられること、薬剤性肺炎の重症度を反映し予後予測因子となることなどを見いだした。Heat shock protein (HSP) 47は、小胞体内に存在するコラーゲン特異的分子シャペロンであり、各種線維化疾患においては線維化進展を促進し負の生理作用をもたらす。我々はこれまでに、HSP47が肺線維症モデルマウスにおいて線維化の進行と比例して発現が上昇することを報告してきた。更に我々はヒトの外科的肺生検組織を用いた検討により、1)HSP47は活動性のある線維化病変局所において特異的に強く発現すること、2)各種間質性肺疾患病理分類ごとにHSP47発現量が異なること、3)その発現量は間質性肺疾患の予後予測因子となり得ることなどを報告してきた。これまでの知見から、肺組織中のHSP47発現は間質性肺疾患の線維化活動性を反映するものと考えられる。そこで我々は、肺組織中から血液中に漏出してきたHSP47蛋白を測定することにより、肺組織中のHSP47発現量を推定することができ、各種間質性肺疾患の鑑別診断や活動性の把握、予後予測を行うことができるのではないかとの着想に至り、検討を行ってきた。

これまでの我々の検討結果では、AIP、特発性肺線維症(idiopathic pulmonary fibrosis: IPF)の急性増悪、薬剤性肺炎のDADパターンでは血清中HSP47が著明高値を示すのに対し、安定しているIPFや特発性器質化肺炎(cryptogenic organizing pneumonia; COP)、NSIPなどでは健常人ボランティアと同等の値しか示さないことが明らかとなってきた。AIPやIPFの急性増悪、薬剤性肺炎のDADパターンにて特異的に血清中HSP47値上昇がみられることが分かってきたが、これらに共通する病態は、いずれも病理学的にDADをきたすことが多いとされていることである。これまでの検討結果から、血清中HSP47は病理学的にDADをきたす肺疾患の特異的マーカーである可能性が示唆されている。HSP47はコラーゲン合成に必要不可欠な蛋白質であるが、他方、各種線維化疾患においては線維化進展を促進し負の生理作用をもたらす。我々の検討結果では、AIP、特発性肺線維症(IPF)の急性増悪、薬剤性肺炎のDADパターンでは血清中HSP47が著明高値を示すのに対し、安定しているIPFやCOP、NSIPなどでは健常人と同等の値しか示さないことが明らかとなった。肺組織中から血液中に漏出したHSP47蛋白を測定することにより、肺組織中のHSP47発現量を推定することができ、各種間質性肺疾患の鑑別診断や活動性の把握、予後予測を行うことができる可能性が示唆された。血清中HSP47測定を行ってきたが、精度や正確度を向上させるために、測定系の改良を行う必要が出てきた。そのため、その検討に時間を費やす必要が出てきたため、当初の計画よりも若干の遅れを生じている。呼吸器内科学精度や正確度を向上させるため、測定系の更なる改良を行い、各種間質性肺疾患の鑑別診断、活動性把握、予後予測を臨床応用可能とするため、症例数を大幅に増やしHSP47発現動態の詳細な解析を行う予定である。当初の目標である間質性肺疾患の新規血清マーカー開発に関しては、上記「研究実績の概要」で述べたように、目標は達成しつつある。当初2年計画で行ってきた上記目標については最初の1年間でほぼ達成しつつあるため、予定以上に進展していると判断できる。一方では、間質性肺疾患の「HSP47をターゲットとした革新的治療法確立」に関しては、予定よりも若干遅れている。従って、トータルで考えるとおおむね順調に進展していると判断できる。当初の予定と若干のずれが生じているために、若干の次年度使用額が生じた。現在までに血清中HSP47が間質性肺疾患の新規血清マーカーとして有用であることを示してきたが、今後は更に対象疾患を広げ各種間質性肺疾患の鑑別診断、活動性把握、予後予測を臨床応用可能とするため、症例数を大幅に増やしHSP47発現動態の詳細な解析を行う。また、肺へ選択的にHSP47 siRNAを送達することのできる肺指向性遺伝子ベクター(ナノボール)を用いた肺組織局所におけるHSP47発現制御法を確立する。更にブレオマイシン肺線維症モデルや急性肺損傷モデルマウスにおける治療実験を行い、線維化抑制効果について解析する。今後は、精度や正確度を向上させるため、測定系の更なる改良を行い、各種間質性肺疾患の鑑別診断、活動性把握、予後予測を臨床応用可能とするため、症例数を大幅に増やしHSP47発現動態の詳細な解析を行う予定である。次年度は予定とのずれを修正し、スケジュール通りに研究が進展するようにする。
国際平和運動における新渡戸稲造と賀川豊彦の役割

新渡戸の国際平和に関する理念については太平洋問題調査会の活動を中心に考察し、さらに日本友和会の結成などを中心に、1920年代中ごろから満州事変期までの時期においてそうした理念が賀川豊彦の思想と社会運動・平和運動にいかなる影響を与えたのかを明らかにすることができた。その結果、満州事変前後の緊迫した東アジア情勢の中における太平洋会議とその母体である太平洋問題調査会(Institute of Pacific Relations,略称I.P.R.)に関わった日本の知識人たちが、国際紛争の只中で構想していたインターナショナリズムのあり方を具体的に明らかにすることができた。しかしながら、次のような課題が残された。欧米や中国側から見た新渡戸や賀川の国際平和運動と太平洋問題調査会の活動の位置づけについては、ロンドンのThe BritishLibraryのNewspaperLibraryが収集・所蔵している新聞史料である程度把握することができたが、当該時期の欧米の平和運動をささえた理念を総体として明らかにするまでには程遠く、したがって、その中での新渡戸や賀川といった日本の国際平和主義の立場にたつ知識人の思想の位置づけについても不十分なものにとどまった。また、太平洋問題調査会に関する一次史料は、ハワイ大学、東京大学、一橋大学などに保存されており、ここ数年の調査でその主要なコレクションに直接触れることが出来た。しかし、ハワイ大学のHamilton Libraryなどには膨大な史料群が所蔵されており、今回はその一部に触れたにとどまっている。前述の残された課題を明らかにするためにも、さらなる史料調査と研究が必要である。国際連盟及び知的協力委員会の設立に果たした新渡戸稲造の役割と思想の特質を踏まえ、それが太平洋会議の舞台でどのように具体的に展開されたのか、また、その問題と賀川豊彦の平和運動との関わりを明らかにすることを目標として、以下の作業を行った。1.国内の研究機関が収集・所蔵している史料の調査賀川豊彦記念松沢資料館(東京都世田谷区)、一橋大学(東京都国立市)が収集・所蔵している資料を、当該機関のアーキビストの協力を得ながら、調査し、必要なものを複写した。2.海外の研究機関が収集・所蔵している史料の調査1.国内の研究機関が収集・所蔵している史料の調査賀川豊彦記念松沢資料館(東京都世田谷区)が収集・所蔵している『友和会パンフレット』などの史料,盛岡市先人記念館(岩手県盛岡市)が収集・所蔵している新渡戸稲造書簡などの史料,一橋大学(東京都国立市)が収集・所蔵している大窪愿二コレクションの史料,東京大学教養学部アメリカ研究資料センターが収集・所蔵している高木八尺コレクションの史料などを,当該機関のアーキビストの協力を得ながら調査し,必要なものを複写した。2.外国の研究機関が収集・所蔵している史料の調査3.史料データベース作成の準備作業史料データベース作成の準備作業として,British Libraryが所蔵するThe NorthChina Heraldなどの新聞史料を,パーソナルコンピュータに入力した。本年度は,太平洋問題調査会(Institute of Pacific Relations,略称IPR)と太平洋会議(Pacific Conference)における新渡戸稲造の役割,および日本友和会(Fellowship of Reconciliation, FOR)を中心とした平和運動における賀川豊彦の役割を明らかにすることを研究の目標とした。そして,主として国内の研究機関が収集・所蔵している史料の調査を行った。とりわけ,平成12年度及び13年度における海外調査で収集した史料と付き合わせる作業を完成するための史料調査に重点を置いた。具体的には,一橋大学図書館が収集・所蔵している大窪愿二コレクションの史料(Nd-A880 PACIFIC COUNCIL,1927,1929,1931),東京大学教養学部アメリカ太平洋地域研究センターが収集・所蔵している高木八尺文庫の太平洋問題調査会関係資料を調査し,必要なものを複写した。太平洋問題調査会と太平洋会議は,国際連盟において新渡戸稲造が確立した国際的な知的協力による国際平和の実現という理念に基づいて開催された。

とりわけ,1929年に開催され新渡戸が議長をつとめた京都会議と,1931年に開催された上海会議は,満州事変を間にはさんで,日中関係を基軸に国際関係が大きく転換する時期に開催されており,そこでの議論の内容とその帰趨は,当時の国際平和運動の特質を考える上で,格好の分析対象である。本年度は,その二つの会議における議論を分析し,新渡戸の考え方を明らかにすると同時に、新渡戸が設立した日本友和会を中心とする日本国内での平和運動との関係,及びそこでの賀川の役割を明らかにし,報告書にまとめた。報告書では,満州問題をめぐる議論において,国際平和主義の立場にたつ新渡戸ら知識人が一貫して日本の立場を弁護し,中国の代表団と激しいやりとりを繰り返しており,当時最も優れた国際感覚をもっていた日本の知識人ですらが,大きな限界をもっていたことを強調した。
社会経済的地位と子どもの学力に関する日本の実証分析

社会経済的地位(SES)が子どもの学力に大きな影響を与えると、経済的不平等が拡大して世代間移動の停滞をもたらす危険が生じる。特に貧困家庭の子どもは、教育環境の悪化により成人時において貧困から脱却する機会を失う可能性が高くなる(貧困の連鎖)。本研究では、20032015年における二つの国際学力調査を利用し、SESが子どもの学力に与える影響(SES効果)の変化を、直接効果と保護者の教育投資を通じた間接効果に分けて分析する。さらに異時点間(10歳時点と14歳時点)のSES効果を比較して、日本の教育制度が学力に対するSES効果に与える影響を検討する。
ヌクレオチドピロフォスファターゼ(NPPS)による骨軟骨代謝調節機構 -ttwマウスの骨軟骨組織の解析とヒトnpps遺伝子SNPs骨軟骨疾患への関与-

ヒトの骨髄では高齢化に伴い脂肪髄が増加し、その一方で骨芽細胞数が減少する。したがって、退行性骨粗鬆症の病態の背景に骨髄における骨芽細胞と脂肪細胞への分化の調節機構の異常が存在する可能性が考えられる。本研究では、脂肪分化の調節因子であるPPARγによる骨代謝調節機構を検討した。PPARγノックアウトマウスの解析から、PPARγの抑制は生体内において骨髄前駆細胞からの脂肪分化を抑制すると同時に骨芽細胞の分化を促進し骨量を増加させることが明らかとなり、PPARγシグナルが骨形成を抑制することが示された(J Clin Invest, in press)。この作用は、エストロゲン欠乏や不動化による骨量減少には関与していないが、加齢による骨量減少に関与していることが明らかとなった。しかしながら、PPARγとヘテロダイマーを形成するレチノイン酸X受容体(RXR)のアンタゴニストとして合成された低分子化合物であるHX531の骨粗鬆症治療薬としての臨床応用を目指して、骨髄細胞培養系での骨芽細胞分化能、脂肪細胞分化能の検討、および骨芽細胞マーカー分子の発現レベルを検討したが、この合成剤による骨形成促進作用は確認されなかった。また、閉経後女性のPPARγ遺伝子SNPsと骨密度の間にも有意な相関は認められなかった。ノックアウトマウスで認められたPPARγの骨形成抑制作用の臨床病態への関連を解明し、これを治療に結びつけることが今後の検討課題である。1)SNPsの検索:OPLL症例および健常例計96例を対象にして、NPPS遺伝子座の全25個のexonとその近傍のintron、およびpromoter領域約1.5kbについてSNPsを検索した。これにより同定できたSNPsは全14カ所で、promoter領域に3ヶ所、exonに6ヶ所、近傍intronに5ヶ所であった。3)Internal association study : OPLL症例全125例の中で、上記2カ所のSNPsと骨化傾向との相関を検討した。IVS15についてはTalleleを持つT(+)群ではT(-)群よりも有意に骨化椎体数が多かった(8.6±1.8 vs. 5.8±0.3椎体、p=0.018)。OPLL症例を若年群(平均41.8歳)、中間群(平均56.2歳)、老年群(平均64.6歳)とし、各群におけるSNPsと骨化椎体数の関連について検討した。その結果、IVS15に見られた有意な相関は若年群においてのみ見られ、中間群、老年群では認められなかった。若年群においてT(+)群はT(-)群よりも有意に骨化椎体数が多く(13.0±2.2 vs. 6.1±0.7椎体、p=0.002)、この相関はOPLL症例全体における解析よりも強く見られた。以上より、OPLLの有無および骨化傾向と、ヒトNPPS遺伝子座のspliceacceptor site近傍のSNPであるIVS15多型との間に強い相関がみられた。この相関は、環境要因の関与が弱く遺伝子要因の関与がより強いと考えられる若年発症群で強く認められた。1)ttwマウスの成長軟骨の異常を検討したが、個体差が大きく、野生型との比較において有意な細胞レベルの異常を特定することは出来なかった。また、骨折を作製してその治癒過程も観察したが、明らかな異常は見出せなかった。2)ヒトnpps遺伝子に関して、ヒトnpps遺伝子座におけるSNPsのOPLL病態発現への機能解析を行った。疾患への感受性が有意に認められたSNPs(IVS15-14T->C)が、NPPSの産生や機能に実際に関与しているかどうかを検討するために、血液中のNPPS濃度および無機ピロリン酸濃度を測定し、遺伝子型との相関を検討したが、ともに有意な相関は認められなかった。3)ttwマウスが高リン食により異所性骨化が著明に増強することを見いだした。

そこで、食事の異なる2群間(低リン食、高リン食)でdifferential displayを行い、両群で発現パターンの異なる6種類の新規遺伝子を単離した(Koshizuka Y et al. Cytogenet and Cell Genet 94:163,2001)。更にその中で、全身の組織の中で軟骨でのみ特異的に発現している1種類の遺伝子を特定した。この遺伝子は、cysteine protease inhibitorファミリー(cystatin)に相同性を有することから、cystatin10 (Cst10)と命名された。この遺伝子は、ttwの異所性骨化が増強した高リン食群で発現量が増加しており、培養細胞を使った実験では、Cst10が軟骨細胞様細胞の分化促進、石灰化の亢進、さらには軟骨細胞様細胞のアポトーシスを誘導するなど、軟骨の分化に、広範に関与することが明らかとなった。1)昨年までの検討で、ttwマウスにおける石灰化によって誘導されてくる軟骨特異的新規遺伝子cystatin10(Cst10)を同定し、この遺伝子が軟骨細胞の後期分化やアポトーシスに重要であることをin vitroの培養系で示した(J Biol Chem 278:48259,2003)。そこで、Cst10の生体内高次機能を解明することを目的として、Cst10遺伝子欠損マウス(Cst10KO)を作出した。8週齢の全身X線像では雄雌共に、Cst10KOとWTの間に全身骨格の形態に大きな差はなかった。成長板軟骨の厚さや軟骨細胞の柱状配列も正常に保たれていたが、成長板下端の肥大軟骨細胞層での石灰化がCst10KOで低下していた。マウス成長板から単離した軟骨細胞培養において、Alcian blue染色では差は見られなかったが、Alkaline phosphatase染色やAlizarin red染色ではCst10KOで染色性の低下が見られた。したがって、生理的条件下においては何らかの代償機構が働いているものと考えられた。現在、このCst10KOをttwマウスと交配させることで、ttwマウスの病的表現型がレスキューされるか否かの検討を行っている。2)既に同定しているヒトnpps遺伝子座における13カ所のSNPsについて骨粗鬆症および変形性腰椎症の発症・進展との相関を検討した。このSNPsと各疾患との相関をcase-control association studyによってのみならず、internal association study(個々の疾患の中での遺伝子型と重症度、発症年齢などの関係)について解析したが、疾患の有無および疾患内での重症度に有意な相関は認められなかった。
情報通信機器用スイッチング電源システム

ノートパソコンのマイクロプロセッサ用電源として考案した新しい3相式降圧形コンバータを試作し,従来の3相式降圧型コンバータとの比較検討を行った.また,考案方式に適した駆動回路の提案も行った.その結果,特に軽負荷時において10%程度の電力効率が改善されることが分かった.また,改良型の電源方式については共同研究企業と特許出願済みであり,現在,実用化に向けた検討を行っている.ノートパソコンのマイクロプロセッサ用電源として考案した新しい3相式降圧形コンバータを試作し,従来の3相式降圧型コンバータとの比較検討を行った.また,考案方式に適した駆動回路の提案も行った.その結果,特に軽負荷時において10%程度の電力効率が改善されることが分かった.また,改良型の電源方式については共同研究企業と特許出願済みであり,現在,実用化に向けた検討を行っている.平成19年度においては、ノートパソコンに搭載されるマイクロプロセッサ用電源として、コンデンサ追加型の3相式降圧型コンバータの検討を行った。多層基板を用いた試作、高精度な測定システムによる評価を行った結果、1、マイクロプロセッサの低電圧化に対応できる(降圧比が従来方式の3倍得られる)2、半導体スイッチ素子の負担が小さい(スイッチングする際のドレイン・ソース間電圧が3分の1になる)3、出力平滑コンデンサの電流負担が少ない(従来の5相方式と同等の電流リップル削減効果:40%程度削減)4、電流制御回路が不要(並列接続した電源間を流れる電流が自動的にバランスされる)等が実験により確認できた。さらに、考案方式の詳細な解析を行うことで、電圧変換率、平滑コンデンサの電流リップル、スイッチ素子の導通損失、コンデンサの容量や内部直列抵抗(ESR)の影響、電流バランスの原理、負荷応答特性等が明らかになった。電力効率については、ノートパソコンがACアダプタで動作しているモード、及び、バッテリーで動作しているモードのどちらにおいても、従来の3相式降圧型コンバータに比べて軽負荷時に5%程度の改善が得られた。これらの研究成果は、査読付きの国際学会で2件の発表を行っている。今後は、1、スイッチング周波数の高周波化(現在の400kHzから1MHz以上へ)2、回路の基板パターンの最適設計3、最適な部品の選別を行い、より実用化に近いレベルでの比較評価を進める。なお、これらの成果は、20年度中にまとめ、雑誌論文へ投稿する予定である。平成20年度の『研究実施計画』には,考案方式を実用化レベルまで高めることを目的として記載している.これに対し,(1)電力損失解析(回路部品の導通損失,スイッチング損失,ドライブ損失など)(2)最適な回路部品の選別(3)回路基板パターンの高密度設計(5)制御回路の設計を行い,従来の多相式降圧型コンバータに比べて軽負荷時に5%程度の改善が得られる等,優れた特性が得られることを実験により確認した.これらの研究成果は,現在,電子情報通信学会のジャーナルに投稿中であり, 2009年4月13目の条件付採録通知を受け,若干の修正を加えている最中である.(受付番号: 2009JBP3012,論文種別:論文,分冊: B,一般/特集:一般,論文題目:多相式高降圧コンバータ,判定日:2009年04月10日)また,上記の成果を受けて,現在,情報通信機器メーカーと実用化に向けた共同研究を行っており,多層基板を用いた実用化レベルでの試作機を作成中である.さらに,同企業と応用回路についての特許出願も済ませており,今後,この新方式についても実用化に向けた試作評価を行うことにしている.
生理活性を有する海洋天然物の構造解析および生合成機構の解明

試料として、ハワイマウイ島で採取した紅藻Laurencia nidificaと神奈川県三浦半島で採取したScinaia okamuraeを用い抗菌作用を示す、またNMRによる特異なシグナルを指標にテルペン化合物を分離したところ、数種の未知ハロゲン化セスキテルペンとモノテルペンが得られた。神奈川県三浦半島で採取した褐藻Eisenia bicyclisの脂質成分を抗菌スクリーニングしながら分離分析したところ、多くの既知オキシリピン化合物の他に未知ハロゲン化オキシリピンを単離した。それらの立体構造解析と抗菌活性相関、および生合成機構を解明した。ハワイ産軟体動物から強い抗腫瘍活性を示す2種の新規環状デプシペプチドを単離した。これらをkulokekahilide-1、-2と名づけ、この絶対配置を含めた構造解析を行った。また、Kulokekahilide-2の活性を検討するため、全合成を試みた。5.生理活性物質のデータマイニングによる検索数多くのデータの中から規則性を発見するデータマイニングという手法を用いて、フラボノイドやテルペン類の構造的特徴からE.coli、B.subtilis、およびS.aureusに対する活性の強さを決定する分類規則を見い出した。1.ハワイ産軟体動物Philinopsisspeciosaから新規環状デプシペプチドを単離、構造解析を行ったところ、天然にないアミノ酸2種類(4-フェニルバリンと3-アミノ-2-メチルヘキサン酸)が含まれていた。そこで、これら4つの異性体をHeck反応とEvansの方法により合成し、Marfey法とキラルカラムを用いるHPLC分析で、デプシペプチドの全絶対配置を決定した。2.神奈川県三浦半島で採取した褐藻Eisenia bicyclisから新規オキシリピン6種類とともに遊離ヒドロキシ脂肪酸やエクロニアラクトン類などを単離した。この中には今までにない塩素原子を含む脂肪酸誘導体や三環性化合物も含まれていた。これらの酸化機構や代謝機構の考察を行った。また、褐藻Undaria pinnatifidaからもカロテノイド代謝物である新規ロリオライド誘導体が数種得られた。3.相模湾の深海に生息する硫化水素をエネルギー源とする二枚貝、Calyptogena soyoaeの全分析を行ったところ、まだ新規化合物、特に硫黄原子を含む化合物は見出されていない。しかし脂肪酸やアミノ酸組成に浅海に生息するそれと大きな違いがあった。脂肪酸類においては不飽和脂肪酸が少なく、アミノ酸においては含硫アミノ酸であるメチオニンの量が多く、またその立体はD-とL-体の両方がおよそ3:2で含まれており、他のチロシン、トリプトファン、イソロイシンなどはL-体のみであるという興味ある結果が得られた。4.ハワイ産海綿Microsclerodermaから数種のテルペン類を単離した。以上のように着々と実績をあげ、2001年度の日本化学会に発表、また論文投稿準備中である。1.ハワイ産軟体動物Philinopsis Spciosaからkulokckahilidc-1およびkulokckahilidc-2上名づけた2つの新規環吠デプシペプチドを単離し、構造解析を行った。これらの構成成分で天然にないアミノ酸やヒドロキシ酸は立体選択的に合成した。これより全絶対立体配置を決定した。2.神奈川県三浦半昂力採取した褐藻Eisenia bicyclisから塩素原fを含む化合物や→特異な3員環や大環状構造を持っ6種の新規オキシリピンを単離した。これら代謝物の生成機構や変換反応について検討している。3.我々の食生活に馴染み深い褐藻Undariapinatifidaからカロテノイド代謝物である新規ロリオライド誘導体を3種みつけた。これらの生成機構について検討した。4.紅藻Scinaiaokamuracからオクトデン誘導体であるハロゲン化テルペンを3種単離した。これらの構造解析を行っている。5.相模湾深海冷水湧出域に生息、する二枚貝Calyptogena soyoaeと酉大西洋熱水噴出孔に生息するIfremeria nautileiの成分分析を行っている。水溶性成分からは特にアミノ酸の組成分析や、新規アミノ酸の探索、有機層からは脂質分析を行っている。Ifremeria nautileiからは今までに報告のない骨格構造をもった環状化合物を2種単離した。これらの立体化学を含めた構造解析を検討している。

以上のように着実に成果を上げ、日本化学会において発表したり、学会誌に投稿している。1.ハワイ産軟体動物から得られた新規環状デプシペプチドであるkulokekahilide-2はkulokekahilide-1より抗腫瘍活性が強い。そこで、この構成ジヒドロキシ酸の立体異性体を合成し、次いで5つの既知アミノ酸およびヒドロキシカプロン酸を縮合させ、kulokekahilide-2の全合成を試みた。2.褐藻Eisenia bicyclisからハロゲン化オキシリピン6種を含む9種の新規オキシリピンを単離し、これらの化合物の立体配置を含めた構造解析と生成機構の解明を行った。また、それらの抗菌活性を測定したところ、標準物質であるバンコマイシンの活性より弱いことがわかった。3.紅藻Scinaia okamuraeから新規ハロゲン化モノテルペンを3種単離した。そのうちの1つは既知化合物オクトデンのハロゲン原子の位置異性体であることがわかり、さらに二重結合の幾何異性体の混合物であった。他の2つの化合物はハロゲン原子が3つ付いた化合物で、塩素原子と臭素原子の数が異なる類似体であった。4.深海熱水噴出孔に生息する巻貝Ifremeria nautileiから得られた新規と考えられる環状化合物の構造解析は試料の関係から決定するには至らなかった。そこで、深海に生息する新たな試料としてカイレイツノナシオハラエビRimicaris kaireiの成分分析を行ったところ、既知化合物ではあるが水溶成分からはアミノ酸9種、核酸関連物質4種、ヒドロキシ酸1種を、脂溶成分からステロイド2種、脂肪酸類、ワックスエステル類などを単離した。得られた化合物と浅海の同種成分との比較検討を行っている。これらの成果は日本化学会に発表し、学会誌へ投稿した。または投稿準備、あるいは投稿中である。
微小心筋虚血発症メカニズムの解析:微小変形と虚血代謝(NADH)動態イメージング

心筋内で最小細動脈が支配する血管床の長径は数百μmであり、このサンプルサイズに至ると冠血流分布の不均一性が顕在化してくる。しかし冠血流のミクロは不均一性にかかわると考えられる心筋微小変形の特性については不明である。本研究では高速度CCD生体顕微鏡と微小光マーカを用いて拍動心微小領域心筋のミクロ(数百μm)とマクロ(数mm)の変形特性を直接可視化し、検討した。まず、マイクロストレイン計測は麻酔開胸犬を対象に、拍動中の心臓に歪み計測用の光マーカをマイクロピペットを用いて植え込み、高速度CCD生体顕微鏡システム(毎秒200フレーム)で観察視野1.0×0.8mm^2内(倍率200倍)のマーカの動きを観察した。そして、実験後にコンピュータ上で画像処理してマーカ座標点の変位を計測・解析できるシステムを試作した。また、これを1)通常の心房に始まる刺激伝導時、2)心室ペーシング(不整脈のモデルで刺激伝導が逆転する場合)、3)交感神経β刺激剤投与下(心収縮力が増強する場合)で、各歪み特性が如何に変化していくかを検討した。心筋収縮はmmオーダのマクロの変形では均一であるが、数百μmオーダのミクロの変形では不均一性が顕在化した。上記の方法とあわせてラット摘出拍動心の代謝イメージをミトコンドリア内NADHの特異的蛍光特性(460mm)を用いて計測・解析した。そして、心筋歪みの不均一性を生じるサイズと心筋代謝機能分布の不均一性が生じるサイズが同程度であることがわかった。さらに、心内膜側領域の微小循環観測とともに、心筋壁内NADH代謝機能分布の計測を行った。その結果、心内膜側と心外膜側の代謝機能ほ比較・検討した。その結果、心内膜側において虚血時の心筋代謝機能の脆弱性が示唆された。本年度はマクロストレイン計測は麻酔開胸犬を対象に、拍動中の心臓に歪み計測用の光マーカをマイクロピペットを用いて植え込み、高速度CCD生体顕微鏡システム(毎秒200フレーム)で観察視野1.0×0.8mm^2内(倍率200倍)のマーカの動きを観察した。平均的収縮期歪み波形はミクロとマクロ(各々長径750±102μm、2.2±0.4mm)ともに短縮を示した。マクロではSD=0.018と均一性が高かったのに対して、ミクロでは部分的に短縮と伸展を示す箇所が混在しSD=0.027と不均一性が高かった(ANOVA、p<0.0003)。

心筋収縮はmmオーダのマクロの変形では均一であるが、数百μmオーダのミクロの変形では不均一性が顕在化した。上記の方法とあわせてラット摘出拍動心の代謝イメージをミトコンドリア内NADHの特異的蛍光特性(460nm)を用いて計測・解析した。そして、心筋歪みの不均一性を生じるサイズと心筋代謝機能分布の不均一性が生じるサイズが同程度であることがわかった。近年まで技術的困難性から検討されていなかった拍動心のμmオーダメカニクスを微小歪み(マイクロストレイン)として、左心室の広範囲で直接可視化・解析することを目的とする。また、併せて同領域でミトコンドリアの酸素不足を反映するNADH蛍光法により微小領域代謝異常の分布パターンを可視化・解析し、歪みと虚血部位との関連性を空間的に統合して検討した。初年度は主に心表面における微小歪み解析のための計画を主体とした。心筋は心内膜側(心臓内腔側)が虚血に脆弱で、たとえば高血圧や狭心症では容易に心内膜側心筋の虚血が発症する。そこで、コントロールのイヌとすでに確立されている病態モデルの動物を対象に、心内膜側心筋の微小領域における歪み特性を明らかにするため、小型プローブの試作を試みた。当研究室にある高速度CCD生体顕微鏡システムはすでにニードルプローブレンズの型で完成・実用化されており、心内膜側心筋ヘアプローチしてそこの微小領域観察が可能であった。また、心内膜側と心外膜側心筋の特徴を明らかにするため、心筋壁断面内のNADH蛍光を観測できる実験モデルを作成し、計測・解析した。すなわち、心腔内を開放しない程度に、心尖部を切除し、その断面の観測を行った、心筋璧断面においても心表面と同様に代謝機能の不均一性が見られた。特に心内膜側心筋においては、心外膜側に比して、虚血再灌流時のNADH蛍光強度が強い傾向があり、心内膜側心筋の虚血に対する脆弱性が窺われた。
新規回転式CVD法による高活性触媒材料の開発

光触媒や自動車排ガス触媒などの触媒反応は、触媒-担体-気相の三相界面で進行するため、反応比表面積が大きいほど触媒活性が高い。反応比表面積を増加させるためには、金属ナノ粒子をナノサイズのセラミックス担体粒子に均一に被覆する方法が最適である。これまで、CVD法を用いた粉末の被覆技術としては、粉末を送風によって反応容器内に浮遊させる流動床法が行われている。しかし、この方法で粉末を送風によって効率よく浮遊させるためには、約50μm程度の大きな凝集体を形成する必要があること、個々の粉末に対する被覆率や組成の制御が困難であること、ナノサイズの粉末を浮遊および捕集することが出来ないなどの問題がある。本研究で開発した粉体回転CVD装置では、ナノサイズの粉末であっても、担体表面に所望の材料を均一に析出させることが出来る。さらに、CVD法の特長を活かして、反応温度、炉内圧力などの合成条件を精密に制御することにより、析出粒子の形状や分散状態を制御することが出来る。本研究では、回転式CVD法により、種々の粉体(hBN、cBN、Al_2O_3、TB_2、SiC、AlN、ゼオライト、メソポーラスシリカ)上にNiナノ粒子を析出させた。cBNおよびAlN粉体ではNiナノ粒子の析出と伴いカーボンナノチューブ(CNT)も生成したが、他の粉体ではCNTが生成しなかった。比表面積の最も大きいメソポーラスシリカ粉体では、数nmのNiナノ粒子がナノポアに充填し、水素製造速度が最も大きかった。また、その水素製造速度は、これまで報告された他の触媒(Ni、Cuなど)よりも大きかった。本研究で開発した粉体回転CVD装遣では、ナノサイズの粉末であっても、担体表面に所望の材料を均一に析出させることが出来る。本研究では、回転式CVD法を用いて、ニッケロセンによりNiナノ粒子を種々の粒径のAl_2O_3粉体に析出させた。Al_2O_3粉体の粒径を150μmから80nmまで減少することと伴い、Niナノ粒子のサイズは約50nmから数nmまでに減少した。また、メタノールの水蒸気改質試験により、水素製造速度を評価した結果、Al_2O_3粉体サイズの減少と伴い、水素製造速度が上昇した。