hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実空間における「モノ」への気づき支援プラットフォームの構築

本研究では,オントロジを用いて「モノの意味記述」,「モノ間の関連情報(関連性,依存性,類似性など)」を表現する「モノデータベース」を整備する.同データベースを整備し,同一種類のモノだけでなく異種類間のモノに対して横断的にその実体及び意味情報をユーザに提示・提供するためのプラットフォームの構築した.具体的には,(a)モノの意味情報処理,(b)ユーザ特性の利用,(c)モノへの気づき提示,について研究を行った.本研究では,オントロジを用いて「モノの意味記述」,「モノ間の関連情報(関連性,依存性,類似性など)」を表現する「モノデータベース」を整備する.同データベースを整備し,同一種類のモノだけでなく異種類間のモノに対して横断的にその実体及び意味情報をユーザに提示・提供するためのプラットフォームの構築した.具体的には,(a)モノの意味情報処理,(b)ユーザ特性の利用,(c)モノへの気づき提示,について研究を行った.本研究では,オントロジを用いて「モノの意味記述」,「モノ間の関連情報(関連性,依存性,類似性など)」を表現する「モノデータベース」を整備する.同データベースを整備し,同一種類のモノだけでなく異種類間のモノに対して横断的にその実体及び意味情報をユーザに提示・提供するためのプラットフォームの構築を目指す.本年度は(a)モノの意味情報処理, (b)ユーザ特性の利用,(c)モノへの気づき提示,について研究を行った.(a)としては,小規模なモノデータベースの構築を行った.アイテムとしては,高齢者にとって危険な日常生活品や食材情報に関して,約100品目分構築した.そのデータベースの意味間の連結化機能の応用として,「レシピ推薦機能」を構築し,小規模ながらもモノデータベースの有用性を示した.そのことについて学会発表を2件行った.(b), (c)としては,ユーザモデルの改良,「音」による気づき支援の改良を行った.前者については,ユーザの冷蔵庫や戸棚の開閉情報といったユーザの環境情報(もしくは動作情報)を組み込んだ.後者については,改良したユーザモデルによってユーザの状況を推定し,その状況を代表する「効果音」を用いて,気づき支援システムを作成した.システムの実利用を考慮し,音による状況を伝える能力や環境音(例えば,テレビをつけた状態)の有無の影響などについて実験を行い,システムの有用性とその問題点を明らかにした.これらについて,雑誌および学会発表に各々1件行った.これらによって,次年度の構築する試作システムの基盤部分の構築を行った.本研究では,オントロジを用いて「モノの意味記述」,「モノ間の関連情報(関連性,依存性,類似性など)」を表現する「モノデータベース」を整備する.同データベースを整備し,同一種類のモノだけでなく異種類間のモノに対して横断的にその実体及び意味情報をユーザに提示・提供するためのプラットフォームの構築を目指す.平成21年度は,前年度までの成果をもとに,試作システムの構築を進めた.年度前半には,特に以下の「ユーザ特性の利用について」と「モノへの気づき提示」について研究を進めた.年度後半より各部を統合し,大学内の実験施設に試作システム構築を行う予定だったが,実験施設の3次元位置計測器が故障したため,試作システムの構築に遅れが出た.そのため,平成22年度前半には構築を終える予定である.・ユーザ特性の利用についてベイジアンネットによるユーザモデルの構築を進めた.その際,実験施設での具体的な支援シナリオとして,「高齢者によって危険なモノや状況への気付き」というシナリを対象とし,そのユーザモデルの構築を進めた.各高齢者の特性によって,危険なモノや状況が異なるため,それらを上位概念としてオントロジーを利用して,計算機に表現した.・モノへの気づき提示について大学内の実験施設に,3次元位置計測データと連動する形で光をコントロールする気づき支援システムの構築を行った.その際,より実生活環境を考慮し,計算機制御可能な複数のダウンライトを導入した.・モノの意味情報処理について高齢者によって危険な日常生活品や食材情報の充実を行った.食材情報を利用した「レシピ推論」について研究が進んだため,2件の学会発表を行った.本研究では,オントロジを用いて「モノの意味記述」,「モノ間の関連情報(関連性,依存性,類似性など)」を表現する「モノデータベース」を整備する.同データベースを整備し,同一種類のモノだけでなく異種類間のモノに対して横断的にその実体及び意味情報をユーザに提示・提供するためのプラットフォームの構築を目指す.平成22年度は,これまで研究を行ってきた「ユーザ特性の利用法」と「モノへの気づき提示手法」を統合したシステムの構築及びその評価を行った年度前半は,特に統合システムの構築を行い,後半にはその評価を行った.評価の結果,「被験者が任意の作業を行っているときに,その作業の邪魔をせず,かっ,的確に被験者に対し,的確にモノへの気づきを提示することが重要である」という知見を得られた.その知見に基づき,「作業への集中を阻害しない気づき支援手法」について研究を行い,その成果を発表した.各研究項目について,以下の研究を行った.・モノの意味情報処理について平成21年度に構築した「高齢者にとって危険な日常生活品や食材情報」のデータベースを統合システムのモノデータベースとして用いた.

そのデータベース(特に,食材情報)を利用した「レシピ推論」について研究をコミュニケーション支援に適用し,その成果を国内及び国際学会にて,2件発表を行った.・ユーザ特性の利用について実験シナリオ(「高齢者によって危険なモノや状況への気付き」)について,前年度までに構築した危険物に関するオントロジーの充実を行った.・モノへの気づき提示について大学内の実験施設に,3次元位置計測データと連動する形で,指向性スピーカを制御する気づき支援システムの構築を行った.前年度の実験施設での3次元位置計測器が故障への対応に伴い,「超指向性音響スピーカによる音による気づき支援」の部分については単独システムとして構築した.
モノクロ-ナル抗体による腫瘍関連抗原の検出と治療への応用

1)急性リンパ白血病関連抗原に対する3種のモノクロ-ナル抗体を用い自家骨髄移植療法を行い、初回寛解時に施行した11例中9例は生存しており平均生存期間は38ケ月であった。2)新たに開発したDNTB法によりグリオ-マ関連抗原に対する抗体と抗CD3抗体とを組み合わせたバイスペシフィック抗体を作製し、20症例に於てLAK細胞とともに局注し、LAK単独により高い抗腫瘍活性を認めている。3)マウスB16メラノ-マ系を用い牛脳ガングリオシドを分画後リポソ-ムを作製し免疫することにより主としてGT、GQ分画に腫瘍増殖抑制効果が存在することを明かにした。4)cーerbBー2がん遺伝子産物の細胞外領域に対しモノクロ-ナル抗体を作製しこれら抗体がヌ-ドマウス移植系で腫瘍縮小効果を示すことを明かにした。5)ヌ-ドマウス移植系に於ける腫瘍集積性を^<111>In, ^<131>Iで標識した卵巣がん関連抗原CA125に対する抗体及びcーerbBー2産物に対する抗体を用いて比較検討し、前者が優れていることを明かにした。6)YH206膵がん関連抗原等に対するモノクロ-ナル抗体(Ab1)を免疫原とし抗イディオタイプモノクロ-ナル抗体(Ab2)を数種作製しており更に抗・抗イディオタイプ血清(Ab3)の作製にも成功しAb2が抗原活性を有することを明かにした。
中国における「都市と農村の教育一体化」政策-義務教育の格差是正の試み

本研究は、「都市と農村の教育を均衡的・一体化的に推進する教育政策」(「教育一体化」)について、義務教育の格差是正の観点から、主に実証的方法によって解明しようとした。3年間に亘る研究の成果は計5本の報告書を作成し公表した。主要な研究成果は次の通りである。第一に、多様な方法で展開されている「教育一体化」に関する先行研究を整理したこと。第二に、「教育集団方式」による「教育一体化」の理念、しくみ及び方法を具体的に明らかにしたこと。第三に、「教育一体化」における教師の交流のしくみや、交流実施に対する教師の認識及び課題を明らかにしたこと。第四に、農村学校の統廃合などの変化に関する具体的事例を示したこと。本研究は、都市化が進む中国で教育格差を是正し義務教育の公平性を保障するために試行されている「都市と農村の教育を一体的に推進する教育政策」(「城郷教育一体化」)について、その成果と課題及び今後の可能性を明らかにすることを目的とした。初年度においては、義務教育及び教育一体化に関する先行研究をレビューすること、そしてそれに基づいて今後の調査候補地において教育機関及び関係者に対して聞き取り調査を実施すること、これらを中心に研究活動を展開した。初年度の研究活動の主たる実績として以下の3点を挙げることができる。第一は、中国における義務教育の近年の動向を検討し、本研究の基礎的研究として義務教育関連の重要語句の解説集を作成した。それを『中国義務教育関連用語集第3集』として公刊した。第二に、教育一体化政策の教育一体化政策の多様なモデルについて中国の先行研究を検討し、政策の到達点、問題点及び課題を整理した。そして第三に、先行研究の中から二つの地域の研究者及び行政関係者をピックアップして、先行研究の内容に沿って聞き取り調査を実施した。第二及び第三の成果として「都市と農村の教育一体化政策の動向ー先行研究レビューを中心に」を公刊した。以上の研究活動を通して、中国義務教育の現状及び課題と、そこにおける教育一体化政策の必要性を確認することができた。また、教育一体化政策に関する先行研究をレビューすることを通して、多様な政策の存在を改めて確認することができた。「都市と農村の教育一体化政策」を推進する地域の中から、江蘇省塩城市を調査地域として選定し、2015年12月に調査地を訪問した。塩城市教育局、塩都区教育局、およびそれらの行政区にある教育集団(一体化政策を推進するグループ)傘下の小、中学校における聞き取り調査、並びに質問紙調査を実施した。教育一体化政策の推進において、教育集団が果たす機能や、行政と教育集団および各小中学校との連携、さらには農村小学校の統廃合の具体相、たとえば教師の異動や児童の通学範囲および方法など、参観および聞き取り調査において明らかになった点は多い。とりわけ教師の異動については、優良な教師の活用と力量不足教師の処遇などが具体的に把握することができた。また、教育集団内の教育目標、教育課程および方法の具体相も把握することもできた。さらに、教育集団を取り巻く地域環境についてもその変化を実際に確認することができた。また、当該地域の小学校教師200余名を対象として、教師の研修等を主な内容とする質問紙調査を実施しており、現在その集計・分析を行っている。この分析を通じて、教育一体化政策における教員の質向上に係る教師の現状把握の在りようが明らかにできると考えている。2016年3月現在において公表している当該年度の成果は、『中国義務教育関連用語集第4集』である。この中には、教育一体化政策に係る上記の調査結果も含めて、中国義務教育の理念、制度、および現状と課題をまとめている。上記の質問紙調査の分析結果は今後速やかに公にする予定である。初年度(2014年度)は調査地が定まらず、先行研究の整理と先行研究者への聞き取り調査を行い、それを報告書として公表するのみで終えたが、第2年次は、調査地を確定することができ、行政および教育機関における調査活動を実施し、多くの具体的資料を入手することができた。その資料をもとに、報告書をまず1冊作成・公表した。質問紙調査の分析を現在行っている。「都市と農村の教育一体化」政策の多様な展開の中から、江蘇省塩城市の事例を取り上げ、質問紙調査及び参観・聞き取りを実施して、実証的に研究活動を行った。最終年度(平成28年度)は、前年度に行った同市塩都区における調査研究の分析結果をフィードバックするとともに、新たに同市城南新区における「教育一体化」政策について参観・聞き取り調査を実施した。調査を通じて、主に以下の点が明らかになった。(1)「教育一体化」を推進する母体として、優良校を中心に複数の学校が構成する教育集団が重要な役割を果たしていること、(2)教育集団内で行われる教師の交流、研修が教師集団全体の資質を向上させるとともに、教育集団の教育の質を全体的に底上げする大きな要因となっていること、(4)教育集団を構成する各学校が特色ある教育課程を開設することで、各学校の教育の質を向上させようとしていること。以上のような「教育一体化」政策の推進によって、確かに地域全体の教育の質向上は先進的な地域で実現し、徐々に広がっていることも確認できるが、その過程で、いくつかの課題も浮上してきている。第一に、都市周辺の近郊農村の小学校は教育集団に組み込まれ教育の質を向上させているが、その埒外におかれる遠隔地農村学校は格差拡大の傾向すら見られる。

そうした辺鄙な農村地区の児童生徒に対する義務教育保障は大きな課題となっている。第二に、教師集団全体の資質を底上げするために教師の交流が行われており、それが成果を収めていることも確認されたが、一方で、教師の交流が教育行政機関主導で行われており、各教師の生活実態や能力と派遣先の状況とを調整することが十分になされず、交流に対する教師の消極的対応も一部みられる。以上の内容について、「江蘇省塩城市における都市と農村の教育一体化」を主題とする2本の報告書を公表した。本研究は、「都市と農村の教育を均衡的・一体化的に推進する教育政策」(「教育一体化」)について、義務教育の格差是正の観点から、主に実証的方法によって解明しようとした。3年間に亘る研究の成果は計5本の報告書を作成し公表した。主要な研究成果は次の通りである。第一に、多様な方法で展開されている「教育一体化」に関する先行研究を整理したこと。第二に、「教育集団方式」による「教育一体化」の理念、しくみ及び方法を具体的に明らかにしたこと。第三に、「教育一体化」における教師の交流のしくみや、交流実施に対する教師の認識及び課題を明らかにしたこと。第四に、農村学校の統廃合などの変化に関する具体的事例を示したこと。中国における義務教育の動向について『中国義務教育関連用語集第3集』として公表することができたこと、また「都市と農村の教育一体化」政策に係る先行研究を検討し、それに基づいて聞き取り調査を実施して、それらの成果を「『都市と農村の教育一体化』政策の動向-先行研究レビューを中心にー」として公表したことなど、初年度におけるこれらの実績は一定の評価が可能な成果とも言えるが、本調査研究が予定している教師や教育行政関係者への聞き取り及び質問紙調査の対象地域が未だ具体的に決定していない。調査地点、並びに調査項目の具体的内容は初年度の聞き取り等で少なくとも原案を作成することが目標であったが、この点第2年次に繰り越すこととなった。第2年次までの成果を踏まえ、かつ現在進行中の質問紙調査の分析結果を作成して、最終年度は、研究成果のフィードバックを行う。塩城市へのフィードバックとともに、他地域のその後の教育一体化政策の実施状況も比較対象として検証する。比較教育教育一体化政策の理念と実践モデルについては、引き続き文献や聞き取りを通して下記のいくつかの項目を明らかにしていく必要がある。第一に教育一体化の範囲(省、市、県、どのレベルでの一体化か)や、学校間の連携及び交流の型(公立学校聯合、優良校と薄弱校との組み合わせなど)など、一体化の類型化、多様性を明らかにすること。第二に、教育一体化の学校群あるいは学校集団の教育理念、教育目標、並びに「一体化」評価基準(=何をもって「一体化」成功というか、「一体化」を測る基準)を明らかにすること。第三に、教員の人事交流の具体的方法・内容・問題点を明らかにすること。第四に教育一体化における教育財政の仕組み、教育費投入の実際状況を明らかにすること。そして第五に、児童生徒の入学、就学の実態(教育一体化のなかで、流動児童生徒はどのように入学、就学がなされているかなど)を明らかにすること。
地域技術力の把握と評価に関する研究

本研究は、地域が有する技術力の把握と評価の方法を確立し、それをもとに地域に対して適切な技術の蓄積と活用を軸とする産業活性化の方策を提示することを目的として進めてきた。まず工業統計表、産業連関表、その他技術移転に関する資料等より各種の地域技術力の評価指標を作成し、さらにこれらを用いて各地域に対する評価を行った。代表的な結論として、以下のようなことが挙げられる。1.技術の移動は基本的に人材を介して行われている。人自体の移動及びフェース・トゥ・フェースコンタクトによる情報の移動が重要である。また人的交流を促すために、交通基盤施設に加え、高度なサービスを付与した集客・会合施設の整備が必要と考え、地域の技術発展プロセスを踏まえたそれらの整備計画について検討した。2.都市の新製品開発力には大企業による影響が強く、現況では地域固有の技術による側面が希薄である。3.地方部では固有な技術を有していても必ずしも製品の市場優位性に繋がっていない。産業活性化の方策としては、地場産業等に蓄積された技術を基礎として技術的連関を有し、製品の移出が容易で資金の獲得がしやすく、産業構造の拘束を受けずに自由に市場や技術に関する情報を得られる業種を立地させ、産業の多角化を図ることが考えられる。そこで各種の産業がそれらの条件を満たすかを調べ、諸地域において誘致・育成するのに適切な業種を明らかにした。
無水フッ化物溶液におけるウランの電気化学的性質の研究

ウラン酸化物をフッ素化してUF_4を合成し、無水フッ化水素(HF)にフッ化セシウムを飽和させたものを溶媒としてウランの電気化学的挙動を検討した。ウランの酸化状態の同定には吸収スペクトル測定法を適用した。HFを取り扱う装置として、主としてフッ素樹脂の材料、チューブ、部品などを用いて、HF凝縮セル、HF貯蔵セル、溶媒調製セル、溶液調製セル、電気化学セル、吸収セルホルダー、移送系、排気系、廃ガストラップ系を作成した。電気化学的研究では作用電極として白金とニッケルを選び、参照電極はCu/CuF_2または飽和カロメル電極(SCE)を、また対極として白金を使用した。まず溶媒における作用電極のバックグラウンドのサイクリック・ボルタモグラムを測定して、電極自身の電気化学的挙動のデータを得た。この溶媒における陽極限界電位は白金電極で2.4 V vs Cu/CuF_2(または2.2V vs SCE)で、フッ化セシウム飽和の濃フッ化水素酸溶液での1.6V vsSCEよりかなり高いことを知った。次いでU(IV)を含む溶液でサイクリック・ボルタモグラムを測定してU(V)/U(IV)対が擬可逆性を持つことを知った。このことからU(V)はこの溶媒中ではオキソカチオンではなくフロロ錯体になることが考えられた。ボルタモグラムのデータを基に定電位電解法によってU(V)の溶液を比較的容易に調製できた。さらに高電位での定電位電解によってU(VI)の溶液も調製できた。U(VI)/U(V)対の不可逆性が示され、U(VI)を定電位還元するとU(V)は検出されず、U(IV)のみが生成した。この溶媒におけるU(IV)、U(V)、U(VI)の吸収スペクトルを測定し、水溶液で測定された既知のスペクトルと比較した。U(IV)はこの溶媒中で比較的安定であるが、溶液を加熱すると徐々にU(V)へ酸化した。UO_2はこの溶媒に易溶であるが、室温でも速やかにU(V)へ、また最終的にはU(VI)まで酸化された。アクチノイド元素のウランは通常の水溶液中で4価と6価の酸化状態をとり、それぞれU^<4+>とUO_2^<2+>の化学形で存在する。それらの酸化状態にあるウランの化学的性質や挙動は広く研究されており、ウラン(IV)のフッ化物は通常の水溶液には不溶であるが、濃フッ化物水溶液にはかなり溶解することが知られている。ところで、本研究者はフッ化セシウムを飽和させた無水フッ化水素や無水酢酸にウラン(IV)のフッ化物が易溶であることを見いだし、ウラン(IV)の無水濃フッ化物溶液について電気化学的に研究しようとする動機を得た。補助金の交付を受けて本研究を実施するに当たり、無水フッ化水素の沸点が約20°Cと低く、毒性が極めて強いので、フッ化物溶液の使用および保存中の漏洩防止などには十分配慮した。本年度の研究実施内容は以下の通りである。1.テフロン材料を用いて溶媒調製用容器、溶媒貯蔵容器、電解セル、吸光度測定用セルホルダーなどを設計製作し、テフロン管でつないで乾燥雰囲気を確保できるシステムを作成した。連結部からのリークを防止するためのチェックを繰り返し行なった。2.無水フッ化水素にフッ化セシウムを飽和させたものを溶媒とし、自作の参照電極(Cu/CuF_2)使用によるサイクリック・ボルタンメトリで、この溶媒における作用電極(白金、金、ニッケル)自身の電気化学的挙動を検討した。参照電極については多重走査法によってその可逆性を確認した。3.ウラン(IV)のフッ化物(UF_4)を乾式法で合成するための装置を石英ガラス管材料で設計製作した。この方法で合成する試料についてはX線回折法および赤外分光法による同定を行う予定である。4.テフロン棒とルビーのディスクを用いた吸収セルを設計中である。

U(VI)/U(V)対の不可逆性が示され、U(VI)を定電位還元するとU(V)は検出されず、U(IV)のみが生成した。この溶媒におけるU(IV)、U(V)、U(VI)の吸収スペクトルを測定し、水溶液で測定された既知のスペクトルと比較した。U(IV)はこの溶媒中で比較的安定であるが、溶液を加熱すると徐々にU(V)へ酸化した。UO_2はこの溶媒に易溶であるが、室温でも速やかにU(V)へ、また最終的にはU(VI)まで酸化された。ウラン酸化物をフッ素化してUF_4を合成し、無水フッ化水素(HF)にフッ化セシウムを飽和させたものを溶媒としてウランの電気化学的挙動を検討した。ウランの飽和状態の同定には吸収スペクトル測定法を適用した。HFを取り扱う装置として、主としてフッ素樹脂の材料、チューブ、部品などを用いて、HF凝縮セル、HF貯蔵セル、溶媒調製セル、溶液調製セル、電化化学セル、吸収セルホルダー、移送系、排気系、廃ガストラップ系を作成した。電気化学的研究では作用電極として白金とニッケルを選び、参照電極はCu/CuF_2または飽和カロメル電極(SCE)を、また対極として白金を使用した。まず溶媒における作用電極のバックグラウンドのサイクリック・ボルタモグラムを測定して、電極自身の電気化学的挙動のデータを得た。この溶媒における陽極限界電位は白金電極で2.4VvsCu/CuF_2(または2.2VvsSCE)で、フッ化セシウム飽和の濃フッ化水素酸溶液での1.6VvsSCEよりかなり高いことを知った。次いでU(IV)を含む溶液でサイクリック・ボルタモグラムを測定してU(V)/U(IV)対が擬可逆性を持つことを知った。そのことからU(V)はこの溶媒中ではオキソカチオンではなくフロロ錯体になることが考えられた。ボルタモグラムのデータを基に定電位電解法によってU(V)の溶液を比較液容易に調製できた。さらに高電位での定電位電解によってU(VI)の溶液も調製できた。
糖質バイオセンサーのチップ化による糖鎖の網羅的解析

タンパク質のリガンド認識能を利用した選択的な化学標識法は、レセプタータンパク質の探索やタンパク質の機能改変に有効な技術である。しかし従来の手法は種類が少なく、問題点が多く存在した。そこで新たな概念に基づくレクチン標識法として、糖リガンドを連結させたアシル転移触媒(ST-DMAP)を用いたレクチンへの選択的アシル転移反応を開発した。ST-DMAPが標的レクチンに認識されDMAPユニットがレクチン表面に近接した状態でアシル転位反応を起こし、レクチンの糖結合部位近傍へ部位特異的に機能性分子を導入することができる。モデルレクチンとしてCongerin II(Cong II)に対してラベル化を検討した結果、Cong II-糖リガンド間の相互作用に基づきアシル基転移によるラベル化反応が進行すること、糖結合部位近傍のアミノ酸特異的に修飾されること、ラベル化後もレクチンの活性が保持されていることが明らかとなった。また本手法が高い一般性を保持していることが、糖リガンド部位の変更により糖選択性の異なるレクチンに対しても適用できること、およびアシル化剤の変更によりさまざまな機能性分子を導入できることより確認された。本手法は精製したレクチンのみならず、標的レクチン以外のタンパク質が存在する夾雑成分にも適用可能であり、実際にCongerinIIを過剰発現させた大腸菌破砕液中や、Congerinが天然に存在するアナゴ粘膜組織の破砕液中でも選択的なラベル化に成功した。マイクロアレイ上においてレクチンと糖質の結合を読み出すために「2分子消光回復システム」を利用した。この手法は、蛍光標識したレクチンに対応する糖質を連結した消光剤を認識させることで1度消光させ、その後に検出する糖質を加えることで消光剤が追い出され蛍光回復する。この手法により、レクチンの糖選択性を保持したままでの糖質の検出が可能となった。また、マイクロアレイ基板上へのレクチンの固定化には、当研究室において開発された超分子ヒドロゲルを用いた。通常は、タンパク質の活性を保持したままでの基板上への固定化は困難であるが、ヒドロゲルを用いることで、レクチンの活性を保持しままでの基板上への固定化が可能となった。以上の2つの手法を用いることで、6種の糖選択性の異なるレクチン(ConA, WGA, AAL, UEA-1,GSL-1,GSL-II)を固定化したマイクロアレイを開発した。本マイクロアレイを用いることで、単糖やオリゴ糖といたった低分子の糖質を蛍光により検出することに成功した。また複雑な構造の糖鎖をもつ糖タンパク質も、標識を行うことなく簡便に検出することに成功した。このような単純な検出のみならずマイクロアレイの特徴を利用することで、大腸菌やヒトなどの哺乳類細胞などの破砕液を分析し、マイクロアレイ上での各レクチンの応答を統計学的に解析することで、細胞内の糖質によるパターン解析も可能となった。このパターン解析では大腸菌細胞と哺乳類細胞といった大きな分類のみならず、ヒト細胞間での由来の違いによる分類にも成功している。このような糖質レベルでのパターン解析は世界に例がなく、本研究成果をアメリカ化学会誌(学会誌等への発表の1)に報告した。
マイクロスケール空間における臨界点近傍流体の特異なメカニズムの解明

本研究では、マイクロスケール空間内における臨界点近傍の超臨界流体を正確に計算することができる数値解法を構築して、狭い空間を極めて遅い速度で対流する超臨界流体が、主流温度・圧力ならびに温度境界条件を変化させることにより、熱物性が特異に変化し密度変化が顕著な圧縮性流れになることを数値計算により明らかにすることである。今年度においては、以下の研究を実行した。1)極低温状態で超臨界になる、窒素とヘリウムについてRayleigh-Benard対流を計算して、その特異性について検証した。その結果、それぞれの流れ場はまったく異なるものとなり、特にヘリウムにおいては、対流がほとんど起こらない熱伝導が卓越した流れ場になることがわかった。2)マイクロスケール熱交換器内における超・亜臨界二酸化炭素の自然対流を計算して、その流れ場を検証した。その結果、超臨界状態と亜臨界状態における著しい密度差によるかなり高速の自然対流場を形成する可能性が示され、新たな発想による熱交換器の創成に繋がる画期的な知見を得ることに成功した。これらの研究成果は、6月に開催される計算力学ヨーロッパ会議(ECCOMAS)ならびに数値流体力学国際会議(ICCFD)にて発表する予定である。また、Int. J. Heat and Mass Transfer、ならびに日本機械学会論文集に論文を投稿中である。本研究は、J.Comp.Phys.,2005に発表した前処理型流束分離スキームに基づく圧縮性・非圧縮性流れの数値解法を基に、超臨界流体を計算するための計算アルゴリズムを付加することで、新たに超臨界流体の数値解法を構築するところから始まった。まずは、van der Waals状態方程式を改良した三次方程式型状態方程式であるPeng-Robinson状態方程式に基づく計算コードが構築された。これを用いて、超臨界二酸化炭素の熱流体の数値計算を行った結果、常温・常圧状態の熱流体では見られない、熱物性値の特異性を計算により捕獲できることが確認された。中でも、臨界点近傍においては、超低速な熱流体であるにも関わらず、超臨界二酸化炭素は密度場が大きく変動する圧縮性流れであることが計算により明らかになった。本研究の成果は、JSME Int.Journalに発表した。その後、熱物性データベースである、PROPATHを新たに導入することにより、より広範囲の超臨界流体が数値計算できるようになった。本計算コードを用いて、高さ1mm以下の二次元閉空間内に高圧で注入された超臨界二酸化炭素中のRayleigh-Benard対流を数値計算した。その結果、臨界点近傍温度に冷やされて形成された高密度流体は、密度変化を伴う下降流を発生させて、結果的に通常知られているRayleigh-Benard対流にはない極めて不安定な熱対流を形成することが示された。この研究成果は、ベルギーで開催される第3回数値流体国際会議、ならびに、8月仙台、11月京都で開催される超臨界流体に関する国際会議で発表する予定である。熱物性データベースである、PROPATHを新たに導入することにより、任意物質の超臨界流体が数値計算できるようになった。PROPATHには、48種類の物質に関する熱物性値関数が定義されており、これをこれまで開発してきた超臨界流体の数値解法に完全にリンクさせた。本計算コードを用いて、高さ1mm以下の二次元正方空所内における強制対流ならびに自然対流を計算した。その結果、理想気体においては、同一のレイノルズ数やレイリー数においては、相似則が成り立つのに対して、たとえば、臨界点近傍における、二酸化炭素、水、窒素、メタン、ならびにヘリウムなどについて同一レイノルズ数の強制対流ならびに、同一レイリー数の自然対流を計算したところ、それぞれの熱物性値の違いから、必ずしも同一の熱流体挙動が得られるとは限らないという結果を示すことがわかった。特に、ヘリウムにおいては、臨界点温度がそもそも5K近傍であり、熱伝導性が極めて高いため、他物質と比較して、相対的に自然対流が起こりにくいという結果を得た。また、昨年度計算した二酸化炭素のRayleigh-Benard対流と、水の場合について計算により得られた結果を比較したところ、同一レイリー数にもかかわらず、明らかに異なる非定常流動挙動を示しているという結果を得た。これらの研究成果については、サンディエゴで開催される5th Joint ASME_JSME Fluids Engineering Conference,2007で発表する予定である。これらの研究成果は、6月に開催される計算力学ヨーロッパ会議(ECCOMAS)ならびに数値
悪性グリオーマ由来がん性幹細胞を標的とした新規低分子化合物の開発

悪性の脳腫瘍(グリオーマ)は治療効果や予後が悪く、平均生存期間は1年程しかありません。故に、グリオーマに対する新しい薬剤の開発が望まれております。近年、がんの元になるがん幹細胞の存在が明らかとなっております。我々は、脳腫瘍組織から単離・培養して樹立したがん幹細胞を死滅させる能力を持つ化合物を探索することが新規な抗がん剤の開発に繋がると考え、静岡県環境衛生科学研究所の化合物ライブラリーよりがん幹細胞に対して効果のある化合物を探索した結果、5つの有望化合物を見出した。今後は、開発化合物やその周辺化合物の薬効評価、安全性試験及び知的財産権の確保とともに、新しい治療薬としての可能性を追求したい。前年度において、グリオブラストーマ症例由来のがん性幹細胞培養株に対する抗細胞活性が既存の経口抗悪性神経膠腫剤テモゾロミド以上のIC50(50%細胞増殖抑制濃度)を示した11化合物の類縁化合物あるいは約10万の化合物ライブラリーの中から1440化合物を追加選抜した。がん性幹細胞の中で最も増殖の早いGB-SCC010株を用いて検討した結果、17化合物が10μM以下の抗細胞活性を示し、特に3化合物については1μMとがん性幹細胞に高い感受性を示した。先行リード化合物として合成展開が容易な「化合物X」を3化合物より選択して、in vivo評価用に大量合成あるいは誘導体合成を行っている。樹立された3種のがん性幹細胞培養株について、ステム関連マーカー遺伝子の発現について検討し多くの遺伝子が過剰発現していることが明らかとなった。また、超免疫不全マウスへの皮下移植において腫瘍の形成を確認しているが、同所移植法(脳内移植)における造腫瘍性の検討を行った結果、原発腫瘍と同一の病理所見が確認された。約10万の化合物ライブラリーの中から840化合物を選抜し、スクリーニングプレート化した。化合物の選抜方法としては、LipinskiのRule of fiveが知られているが、構造展開がしやすいように、分子量350以下の低分子化合物を最低条件とし、血液脳関門を通過できない4級アンモニウム塩構造や、生体内で分解しやすい反応性官能基をもつ化合物を除外した。残りの化合物について、Star DropTMによって算出されたoral CNS ADMET scoreを参考に、構造的に多様性のある化合物群を選び出した。また既存の経口抗悪性神経膠腫剤テモゾロミドよりも高いADMETscoreを持つ化合物を優先して選別した。選別された840化合物について、グリオブラストーマ症例由来のがん性幹細胞培養株の中で最も増殖の早いGB-SCC010株を用いて検討した。抗細胞活性はWST-1アッセイ法により50%細胞増殖抑制濃度(IC50)を指標とした。対照薬剤は、テモゾロミドを用いた。その結果、IC50が10μM以下の化合物として11化合物が見出されたが、その抗細胞活性の強さはテモゾロミド以上であった。また、3種のがん性幹細胞(GB-SCC010、GB-SCC026、GB-SCC028)については、19種の幹細胞関連マーカーの発現についてReal time-PCR法により測定した結果、3株とも5種の幹細胞マーカー(CD133、MDR1、Olig2、Sox2、VEGFA)が増幅していることが認められた。さらに3種のがん性幹細胞培養株について、超免疫不全マウス(NOGマウス)への皮下移植における造腫瘍性を確認した。その結果、3株とも造腫瘍性が確認され、病理学的に外科的に切除された原発腫瘍と同一の所見が確認された。平成24年度から平成26年度にかけて静岡県環境衛生科学研究所の約10万の化合物ライブラリーから選択された6600化合物について、悪性神経膠芽腫の標準的治療薬として使用されているテモゾロミド治療再発神経膠芽腫症例から樹立された脳腫瘍幹細胞GBーSCC010T株を用いたin vitro抗細胞活性試験を初めに実施した。脳腫瘍幹細胞GBーSCC010T株における抗細胞活性の強さを比較するために、50%細胞増殖抑制濃度(IC50)を指標として評価をすすめた結果、化学構造が異なる5化合物(化合物A、化合物B、化合物C、化合物D、化合物E)が脳腫瘍幹細胞に高い感受性を示すことが明らかとなった。その抗細胞活性の強さは、対照化合物WP1066(現在、phase1試験中)よりも約30倍以上強かった。その内、2化合物(化合物A、化合物B)について優先的にin vivo抗腫瘍試験を実施した結果、2つの化合物は有効判定基準値に近い抗腫瘍活性を示した。

特に、脳腫瘍幹細胞は抗がん剤に耐性を示す特性を持っているが、化合物Bはテモゾロミド耐性ヒト神経膠芽腫移植モデル(U87TMZR)に対して明らかな腫瘍の増殖抑制活性を示した。化合物A及び化合物Bあるいはその周辺化合物や他の化合物については、それぞれの化合物の作用機序解析、薬物動態及び詳細な抗腫瘍活性等の評価を継続することは極めて重要である。最終的には、脳腫瘍幹細胞に対して優れた抗腫瘍性を有する新規化合物の非臨床試験(安全性試験)のための最終候補化合物を選択するとともに、知的財産権の確保(新規特許の出願)を行う予定である。さらに、試験の費用をバックアップ可能な企業とのアライアンスを構築したい。分子標的治療約10万化合物ライブラリーの中からテモゾロミドよりも高いADMETscoreを持つ化合物を選抜し、かつグリオブラストーマ症例由来のがん性幹細胞培養株に対して前年度に報告した化合物よりも10倍以上の感受性を示す「化合物X」を見出した。「化合物X」の合成方法の検討や構造新規性の「化合物X」周辺化合物の誘導体合成を行うとともにさらなる化合物ライブラリーの評価として1440化合物のスクリーニングを実施している。3種のがん性幹細胞培養株の特性を確認するために、ステムセル関連マーカー遺伝子の発現を調べるためにリアルタイムPCR法により検討した。各親株に比較してがん幹細胞に特徴であるCD133、CD44、NANOG、Nestin、Oct4/5、SOX2等のステムセル関連遺伝子が過剰発現していることが明らかとなった。なお、超免疫不全マウスにおいて皮下腫瘍の形成を示す3種のがん性幹細胞培養株は大脳半球への脳内移植においても造腫瘍性が確認され、病理学的にも原発腫瘍と同一の所見が得られている。創薬研究のソースである化合物ライブラリーは貴重な資源でありスクリーニング作業にも多大なマンパワーを必要としているが、化合物ライブラリーの物性を評価しうるin silico ADMET予測プログラムにより、テモゾロミドよりも高いADMETscoreを持つ化合物を優先して選別してきた。約10万化合物ライブラリーの中から840化合物を選別したが、これらの化合物の内、11化合物がグリオブラストーマ症例由来のがん性幹細胞培養株GB-SCC010に対してテモゾロミドよりも強い抗細胞活性(10μM以下)を示すことを明らかにした。In vitro及びin vivo試験に使用する3株のグリオブラストーマ症例由来のがん性幹細胞培養株の特性を明らかにするため、19種の幹細胞マーカーについてReal-time PCR法により検討した結果、脳腫瘍幹細胞に特徴であるCD133を初めとする5種類の神経幹細胞マーカーの遺伝子が増幅していることを明らかにした。また、超免疫不全マウスへの皮下移植においてはin vivo造腫瘍性が確認され、in vivo評価試験に使用できることも明らかとなった。さらに、病理学的にも外科的に切除された原発腫瘍と同一の所見が確認されたことから、より臨床の病態に近い研究材料での化合物スクリーニングが可能となった。前年度に選択された11化合物よりもグリオブラストーマ症例由来のがん性幹細胞培養株に対して対象化合物テモゾロミドに比べて強い抗細胞活性を示すリード化合物「化合物X」を見出した。「化合物X」のがん性幹細胞に特異的な抗腫瘍性を有するかをin vitro及びiv vivoで検証するとともに、合成プロセスが容易な「化合物X」にフォーカスした誘導体合成に注力する。
アイマーク軌跡のグラフィック評価法の確立

人が衣服のデザインをどのようなイメージでとらえているか、注視点測定装置(アイマークレコーダ)を用いて測定を行い、イメージ形成時に被験者が与える刺激に対してどのように反応するのか明らかにすることを目的とし、以下の方法で研究を進めた。(1)被験者に試料(衣服の写真)をアイマークカメラで見てもらい、そのVTR画像よりアイマーク軌跡をデータプロセスユニットで解析する。これらのVTR画像とアイマーク軌跡とを重ね合わせて、カラービデオプリンター(申請)に出力する。(2)被験者に試料のイメージ評価をしてもらう。(3)アイマークの停留点・停留時間等のデジタルデータ、にグラフィック画像からの衣服の色・柄・デザイン等を数値化(カテゴライズ)したデータ、イメージ評価値などに統計的な処理を行った。本年度は、ファッション度の異なる3種類の試料についてそのイメージを問う質問をしたとき(刺激)、視線の動きがどのように変化するか(反応)を注視点(停留点数・停留時間・視線の動き)により検討を行った。ファッション度と注視点の関係は、ファッション度が高いほどファッション情報(刺激)が多くなり、移動時間が多くなった。要するに、刺激の有無及び種類が注視点に影響を与え、刺激は停留時間を長くする傾向にあると思われた。また、質問の明確さが増すほど停留時間が増加する傾向にあった。イメージ評価値と停留点の関係は、質問を表現する試料ほど停留時間が長くなり、評価尺度には評価値との相関が高い合計停留時間、停留点数が良いという結果が得られた。以上の結果を日本繊維製品消費科学会研究発表会及び第13回繊維連合研究発表会において報告を行った。
免疫不全マウスおよびサイトカイン遺伝子操作マウスの交感神経維持・再生能の評価

(1)T/Bリンパ球欠損severecombined immunodeficiency (SCID)マウスとHuman IL-6 transgenic-SCIDマウス(IL-6 Tg)の脾臓における交感神経をtyrosine hydroxylase (TH)をマーカーとして免疫染色したところ、リンパ球領域のTH^+線維は、両マウスとも正常マウス(C.B-17)に比べて約半分に減少していた。(3)C.B-17の脾臓リンパ球をSCIDに移入したところ、TH^+線維の増加が見られた。河南はすでにIL-1がNGF産生を介して交感神経節からの軸索伸展を誘導することを報告している(Kannan et al.,1996)。従って、IL-1Ra KOでは、IL-1の作用によりリンパ球からのNGF産生が促進され、リンパ組織における交感神経の軸索伸展が増強されたと考えられる。しかし、SCID, IL-6 TgではIL-1β,NGFが増加しているにも関わらず交感神経は正常マウスに比べて少なく、SCIDにリンパ球を移入すると、神経線維が増加したことから、リンパ球はIL-1,NGF以外の因子を介して軸索伸展を誘導することが示唆された。また、SCIDとIL-6 Tgとで結果に差がなかったことから、交感神経の軸索伸展に対するIL-6のin vivoにおける影響は少ないと考えられる。1)臓器ノルアドレナリン含量の定量T・Bリンパ球欠損Severecombined immunodeficiency(SCID)マウスとそのコントロールマウス(C.B.17-+/+)、およびヒトIL-6 transgenic SCIDマウス(中外製薬)の脾臓および心臓を摘出し、液体窒素にて凍結、過塩素酸処理後、超音波破砕した。高速遠心後、上清中のノルアドレナリン量をHPLC法を用いて定量したところ、脾臓、心臓ともに3群間に有意差はみられなかった。(2)交感神経支配の免疫組織学的検索脾臓の凍結切片を作成し、1次抗体としてカテコールアミンの合成律速酵素であるTyrosine hydroxylase(TH)に対するポリクローナル抗体を用い、ABC法による免疫染色を行なった。光学顕微鏡下で200倍視野中のTH陽性神経繊維の面積を画像解析装置を用いて算出したところ、リンパ球領域では、コントロールマウスに比べてSCIDで有意なTH陽性線維の減少が見られた。SCIDとIL-6マウスで差は無かった。一方、血管周囲では、コントロールマウスに比べてSCIDで有意に多くのTH陽性神経線維が認められた。しかし、IL-6マウスでは、コントロールマウスとの差は無かった。以上のことから、脾臓では免疫細胞とサイトカインが交感神経に対して局在的に異った調節作用を有することが示唆された。(3)NGF発現の検出現在、交感神経のNeurotrophinであるNerve growthfactor(NGF)の脾臓における発現の違いについて免疫組織学的に検討中である。
歯周組織におけるPAFの動態に関する研究

そこで、その由来を明らかにするために、ヒト唾液腺開口部より採取した唾液についてPAFの含有量を検索した結果、唾液腺よりの分泌はほとんど検出できなかった。しかし、Dohiらはイヌ唾液腺細胞においてはPAFの産生が認められることから、PAFは細胞内で産生されるが、細胞外に放出されないと考えられた。培養細胞においては、歯肉を歯肉上皮と線維芽細胞に分離後の初代培養においてexplantしてくる時期に大きな差があり、同一個体より得た細胞ではコラーゲン膜上下での培養は困難であった。また、各々の培養によるPAF産生はその必要とする細胞数が数百万であった。これらより唾液中のPAFは歯肉溝よりの白血球あるいは微小血管からの浸出液がその由来である可能性が考えられた。以上より、口腔領域においてはその由来というよりその作用に焦点を絞り、現在上皮細胞に対するPAFの作用について検討した。その結果LPSによるインターロイキンの産生をPAFがメディエ-トしている可能性が示唆される結果を得ている。
大型水生植物が放出したアレロパシー物質による藍藻類の増殖抑制効果に関する研究

ホザキノフサモが放出したアレロパシー物質を同定するため、ホザキノフサモの高濃度培養液(100g-wet/l)を極性や分子量に基づいて分画し、藍藻類Microcystis aeruginosaに対して増殖抑制効果を示した画分を電気化学検出器付き高速液体クロマトグラフにより分析した。分子量1000以下とした水溶性画分のみにM.aeruginosaに対する顕著な増殖抑制効果が確認されたため、この画分を分析した結果、ポリフェノールであるピロガロール、没食子酸、(+)-カテキン、エラグ酸を同定した。これらのM.aeruginosaに対する増殖抑制効果を評価した結果、4種ともM.aeruginosaに対して増殖抑制効果を示すことを確認した。中でもピロガロールの効果は最も顕著であり、ビロガロールがM.aeruginosaの最大増殖量を対照系の50%まで抑制しうる濃度(EC_<50>)は、0.7mg/lと求められた。次に、この4種のポリフェノールの複合作用及び、ホザキノンサモとM.aeruginosaとの間のアレロパシー現象に対するこれらの寄与を評価した。これらの混合物のM.aeruginosaに対する実際の増殖抑制効果と抑制効果の期待値とを比較した結果、4種のポリフェノールを同時に加えると、相乗的な増殖抑制効果を示すことが認められた。さらに、ホザキノフサモの実際の培養液と4種のポリフェノールを用いて作成した模擬培養液(ホザキノフサモからの各ポリフェノールの放出量に基づいて作成した)について、各々のM.aeruginosaに対する増殖抑制効果を評価した結果、これら4種のポリフェノールは、ホザキノフサモのアレロパシー現象に関与することが明らかとなった。本年度は、ホザキノフサモが放出したアレロパシー物質の検索及び同定したアレロパシー物質の増殖抑制効果の評価を行った。まず、ホザキノフサモから放出されるアレロパシー物質を同定するため、ホザキノフサモの高濃度培養液(100g-wet/1,3日間培養)を極性及び分子量に基づいて分画した(この様な培養液が藍藻類Microcystis aeruginosaに対して増殖抑制効果を示すことは予め確認されている)。この結果、高極性(水溶性)の画分のみにM.aeruginosaに対する増殖抑制効果を確認し、この水溶性画分を排除限界分子量1000の限外濾過膜を使用し濾過しても増殖抑制効果に変化は認められなかった。従って、アレロパシー物質は水溶性の分子量1000以下の物質であると考え、この様なアレロパシー物質を検索する為に電気化学検出器(ECD)付き液体クロマトグラフィーを用いてホザキノフサモ高濃度培養液を機器分析した。この結果、pyrogallic acid,gallic acid,(+)-catechin,ellagic acidといった高極性のポリフェノール化合物を同定した。ホザキノフサモ高濃度培養液中のこれらの存在量は微量(ug・1^<-1>オーダー)であったが、本研究では、フェノール化合物を選択的にかつ高感度で検出できるECD検出器を使用したため、分析可能であった。これらのM.aeruginosaに対する増殖抑制効果を評価した結果、4種全てがM.aeruginosaに対して増殖抑制効果を示すことを確認した。また、pyrogallic acid及びgallic acidの抑制効果は顕著であり、特にpyrogallic acidはug・1^<-1>オーダーの添加でも抑制効果が認められたことから、これらがホザキノフサモのアレロパシーに関与しうるアレロパシー物質であることが示唆された。わが国で一般に採種できる大型水生植物9種のうち、ラン藻類に対して最も増殖抑制効果が認められたのは、ホザキノフサモであった。

ホザキノフサモが体外に放出した生理活性物質の同定を行った。化学検出器付き高速液体クロマトグラフィで、既知物質とのピークが一致したこと、またGC/MSによる同定結果から、生理活性物質は、ピロイガロール、gallic acid、カテキン、エラグ酸、であった。これらのポリフェノールは、水中で自動酸化するので、培地中での自動酸化速度を求めた。これらの酸化速度は、pHに大きく依存していることが示された。これまで、大型水生植物のアレロパシー効果に関して、効果が認められる実験結果と、そうでない実験結果が得られていたのは、自動酸化速度が非常に大きく分解されやすいこと、さらに物質によって自動酸化物も増殖抑制効果をもつことによると推定された。さらに、これらのポリフェノールについて、個々の物質による増殖抑制効果を評価したところ、ピロガロールが最も抑制効果が高いことが示された。さらに、これらの4物質による相互作用が、ラン藻類の増殖に及ぼす影響を検討したところ、相乗効果が確認された。
重力波検出器ＫＡＧＲＡを用いた超新星爆発メカニズム解明に向けた研究

申請者は今年度、「超新星爆発の新たな先駆的特徴信号摘出手法の開発」と「KAGRA検出器における重力波信号較正」を中心に研究を行った。超新星爆発から生じる重力波のようなモデル化が困難で短時間に観測されるバースト性重力波に対する解析として、Hilbert-Huang変換という時間・周波数分解能の不確定性原理のない新たな解析手法を用いて、新たな特徴信号摘出手法の研究を行った。その結果、即時対流から生じる400Hz程度の信号や、SASI活動から生じる、時間と共に周波数が増加しているg-mode oscillationからの信号、50-100Hzの判定上的な信号の特徴づけ手法を確立することができた。今後は、検出器ノイズを加えた解析を行い、定量的評価を行うことを計画している。アメリカの重力波検出器LIGOやイタリアの重力波検出器Virgoによる重力波の直接観測の成功により、重力波天文学が幕開けとなり、重力波ネットワークによる精度の良いデータを解析することが必要となった。そのために重要となるのが、得られた電圧信号を重力波信号への較正を精度よく行うことである。その上で系統誤差を定量的に求め、得られた物理パラメータの妥当性を評価する必要がある。申請書は、特に任意な波形で鏡を揺らすことにより擬似的に重力波を注入するハードウェアインジェエクションと呼ばれる検出器性能試験を統括と、信号取得や検出器観測状態を維持するために導入されている各種アナログ回路の伝達測定とその特徴づけを行った。また、2018年度に導入を計画している輻射圧キャリブレータのインストールと性能評価・輻射圧キャリブレータ運用に必要な望遠鏡カメラシステムのインストール・メンテナンス・データ解析を中心に行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は主に、超新星爆発の先駆的解析手法の研究、2015年度末に行われたiKAGRA観測に向けた準備を中心に行ってきた。これまでの超新星爆発に関する精力的な光学観測、理論の発達、1987Aからのニュートリノ観測により、おおまかな爆発メカニズムやそれによって放出されるエネルギーの大きさが明らかになりつつあるが、詳細なメカニズムの解明にはまだ至っていない。そこで星の中心部の情報を直接運んでくる重力波・ニュートリノの同時観測によるメカニズム解明に向けた先駆的研究を行っている。今年度の研究実績の一つとして、コアバウンス前後に放出される重力波・ニュートリノの同時解析によって親星コアの回転を定量的に評価する解析手法の確立を行った。コアバウンスの際に親星中心が回転している場合、非球対称な動きにより大きな重力波が放出されるが、コアが回転していな場合は重力波が放出されない。このことを利用して中性子化バーストとの時間差を測定することで親星コアの回転に関して言及するできる。検出器としてKAGRA重力波検出器、スーパーカミオカンデ検出器にガドリニウムを導入する、SK-Gd検出器を仮定し、検出シミュレーションを行い、信号観測時間とその分解能を算出する手法を開発した。結果、天の川銀河内超新星爆発において十分観測可能なことを示し、ベテルギウスなどの近傍超新星爆発が発生した場合には高確率で評価できることを定量的に示した。これは2回の国際会議で後方報告を行い、Astrophysical journalへ投稿した。また、2015年度末に行われたiKAGRA観測に向けて直接現地に赴き、制御用計算機の配線・データ取得システムに用いる回路の性能評価、検出器環境(地面振動や環境磁場)を測定するための装置の設置等を行った。現在、iKAGRA取得データの解析を行っているところである。重力波・ニュートリノの同時観測による超新星爆発メカニズム解明という、先駆的な解析を行うことによって論文を投稿することができた。近年、マルチメッセンジャー天文学(重力波、光学、ニュートリノなど複数の信号を同時に観測して天文学に言及する学問)が活発化しており、申請者は、重力波データ解析グループ・ニュートリノ観測グループ・超新星爆発理論グループと協力して先駆的に研究を行ってきた。さらに2015年9月14日にアメリカのLIGO検出器が世界で初めてブラックホール連星からの重力波の観測に成功し、さらに注目を集めている。次回の天の川銀河内超新星爆発が発生した際にメカニズム解明により迫れるように先駆的研究はこれからも精力的に行っていく必要がある。当初2015年12月に観測を予定していたiKAGRA観測が、2015年度末に移行したため、そのためのデータ解析がまだ終了してないが、その解析も順次行っていくことを計画している。2016年3月から4月にかけて、KAGRA検出器はiKAGRAと呼ばれる常温・簡易化された設計における試験観測を実施した。その際に、検出器制御系を通じて鏡を揺らすことにより擬似的に重力波を注入するテスト、通称"ハードウェアインジェクション"を行った。申請者はハードウェアインジェクションの実施に向けて、波形注入手法の確認や注入波形の準備を行った。得られたハードウェアインジェクションデータをバンドパスフィルタやマッチドフィルタを用いて解析を行い、誤差の範囲内で正しく重力波信号較正ができていることを確認することができた。この経験をもとに、将来のKAGRA観測におけるハードウェアインジェクションの計画を率先して行なっている。申請者は重力波信号の較正作業の中のデータ入出力に関する部分で用いられる回路やADC・DAC回路の伝達関数測定手法の開発や、伝達関数の個体値と環境依存性が及ぼす較正への評価などを行った。