hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共形構造および射影構造の微分幾何

(3)Schwarz微分を用いて,「展開写像が単射な正則曲線が自己交点を持たない」と言う性質を持つコンパクトなリーマン多様体は非常に限定されるであろうと言う事が,昨年度の成果としてあったが,これについてはこの予想を支持する形でさらに例を見つけだすことに成功した.しかし論文にまとめるほどの完成度がない.今後さらに考察を続けたい.(4)閉曲面上の正則ホモトピー不変量の共形微分幾何的解釈については,定式化はほぼできている.しかし基本定理の証明に不備がある事が昨年度の研究で明らかになり.研究は停止している.以上,今年度は「数学の講究に於いて何よりも必要な,妨げられざる,切り刻まれざる時間」の不足に悩んだ.しかし研究をなおざりにしていた訳ではなく,正式な論文等の発表はないが,積み上げた研究成果を講義資料と言う形でホームページにアップロードした.研究計画については以下の通り.まず研究連絡,情報収集の目的での出張が予定していたよりも少なくなり,計画通りには行かなかったが,それでも一定の成果はあった.図書の購入も大変助けになった.また最も意義があったのは研究用のデスクトップパソコンの更新ができたことである.それまであったものが耐用限界に近かったこともあり,計算機環境の改善は研究環境の改善に直接結びついた交付申請書に記載したS^2xS^2の山辺不変量の評価はやはり困難な課題であったが,重要である事を再認識した.この問題の解決のために何が足りないのか?どんな戦略を立てるべきか?について考えた.その結果,1990年代のルブランによるサイバーグ・ウィッテン理論とスピン解析を用いた研究手法を手中に収める事が,当面必要な最重要事項であると認識した.この理論をものにするには1970年代以降のゲージ理論を理解する必要がある.そのためには1960年代のアティヤー・シンガーの指数定理,K理論,を理解する必要がある.さらに1950年代の微分トポロジーも地に足の付いた理解をする必要がある.そのため今年度は,このような過去の数学の成果を集中的に習得する事に多くの時間を割いた.もちろんこれは論文の形の研究成果に直接結びつかないが,中長期的に考えた時に欠く事のできない事柄である.学術論文にはならないものの大学院生指導用の教材としては十分意味のある記録を残した.項目15.備考欄にあるURLを見て頂ければ,少なくとも研究活動の証しを見つける事ができるはずである.現時点ではヤン・ミルズ理論,すなわち1980年代の幾何学を研究中で,この目的の第1段階の達成にはまだ半年あるいは1年程度の時間を要する.他の課題,閉曲面上の正則閉曲線の正則ホモトピー不変量については,それを共形微分幾何的に解釈する結果だけは得ている.しかし証明に不備があり,その修復は大きな困難ではないと考えるが優先順位として後回しになり,今年度の研究において論文作成の段階に至ってない.またシュヴァルツ微分を用いた曲線の射影的単射性と自己交点を関係づけた理論において,単射性定理が成り立つコンパクト多様体が球面だけではないかと言う推測があるが,この方面の研究も1年前からそのまま放置してあり,学術論文にするだけの完成度に達してない.以上のように形に現れる成果はないものの実質においての進展はある.研究の実施にあたっては,交付申請書に記載した計画の通りの研究活動を行い有意義であった.
１９４０－６０年代の日本の映像製作におけるドキュメンタリーの方法論の展開

本研究の目的は、日本の映像史において、戦時期の記録表現(現実社会の記録行為を主軸とした映像表現)分野の製作者らが開拓したドキュメンタリーの方法論は戦後に放棄されたのではなく、1950年代末以降の製作者らが新たに掲げるドキュメンタリーの方法論における基盤となったということを、1940年代以降の継続的な映像製作実践の事例を通じて明らかにすることである。初年度にあたる平成30年度は、これまで研究を進めてきた1930年代後半から1940年代初頭の文化映画業界の製作者らのドキュメンタリーの方法論を確認するとともに、その次の段階であるアジア・太平洋戦争期(1942年から1945年)において、その製作方法論がどのように変化していったのかを調査・分析した。具体的には、早稲田大学演劇博物館や米コロンビア大学マキノコレクションなどが所蔵する当該時期の業界雑誌や製作会社の内部書類といった文献資料と、国立映画アーカイブや神戸映画資料館などが所蔵する文化映画作品の映像資料を照らし合わせて、製作者らによる作品の企画・撮影・編集といった製作現場における実践活動がどのような形で進められていたのかという問題を考察した。その結果、芸術映画社の演出者・水木荘也がリアリティーのある人物描写を重視する過程で細部の演出技術を洗練させていったということや、十字屋映画部出身の撮影者・坂斎小一郎や演出者・桑野茂が日本映画社へ移籍後、従来の客観的な視点とは異なる主観的な視点を取り入れた撮影・演出を試みようとしたということが明らかになった。そして、これらに共通する背景として、英米と敵対する太平洋戦争という状況に適応するために、製作者らや評論家らが西洋近代思想であるマルクス主義に基づいたドキュメンタリー概念とは異なる、新たな記録表現のあり方を模索しようとした傾向を見いだすことができた。資料調査としては、早稲田大学演劇博物館が所蔵する『文化映画』『日本映画』『映画技術』といった当該時期の記録表現分野の映画製作に関連する雑誌記事、米コロンビア大学が所蔵するマキノコレクションに含まれている製作会社や製作者らの内部書類などを詳細に確認し、収集することができた。また、国立映画アーカイブや神戸映画資料館が所蔵している当該時期の文化映画・記録映画作品群を幅広く探索し、視聴することができた。分析・考察としては、『勝利への生産』(1942)、『陸軍航空戦記』(1942)、『基地の建設』(1942)といった具体的な作品に着目し、先の「研究実績の概要」で記した通りの成果をあげることができた。また一方で、P・ブルデューの「実践」概念、H・ベッカーの「アートワールド」概念、B・ラトゥールのアクターネットワーク理論といった社会学・文化研究・技術論の文献を参照し、戦時期日本において記録表現を作り出すという行為を従来の映像分野の製作者研究とは異なる、より社会性を重視した視座から考察することができた。研究実施計画では、敗戦後の占領期にかんする資料調査も見込んでいたが、上述のようにアジア・太平洋戦争期の調査・分析の内容が当初の予定以上に充実したことから、平成30年度の研究はアジア・太平洋戦争期の内容に集中させることとした。今後は、(1)アジア・太平洋戦争期の日本における記録表現分野の製作者らのドキュメンタリーの方法論の実践にかんする考察、(2)占領期の日本における記録表現分野の政策方針とその製作者らのドキュメンタリーの方法論の実践にかんする資料収集と考察を実施する。(1)昨年度に収集した文献・映像資料に加えて、該当時期の映画作品を国立映画アーカイブや神戸映画資料館などで視聴し、必要に応じてデジタル化作業を行う。その上で、これらの資料を組み合わせ、太平洋戦争期において記録表現分野の製作者らがドキュメンタリーの方法論をどのように継続させ、あるいは変化させていったのかという問題について考察する。(2)文献資料としては、国立国会図書館が所蔵する文部省などの視聴覚教育の関連書類や、法政大学大原社会問題研究所などが所蔵する日本共産党の文化運動関連冊子、アメリカ国立公文書記録管理局やメリーランド大学プランゲ文庫が所蔵する占領期の文化政策の関連書類、また、石本統吉・村山英治・京極高英・瀬川順一といった製作者らの遺族や関係者らが所蔵するシナリオや関連書類などを収集する。映像資料としては、該当時期の教育映画・ニュース映画の作品群を市販のDVDに加えて国立映画アーカイブや神戸映画資料館、その他国内外の関係する博物館などで調査・視聴し、必要に応じてデジタル化作業を行う。その上で、これらの資料を組み合わせ、占領期において記録表現分野の製作者らがドキュメンタリーの方法論をどのように継続させ、あるいは変化させていったのかという問題について考察する。

その結果、芸術映画社の演出者・水木荘也がリアリティーのある人物描写を重視する過程で細部の演出技術を洗練させていったということや、十字屋映画部出身の撮影者・坂斎小一郎や演出者・桑野茂が日本映画社へ移籍後、従来の客観的な視点とは異なる主観的な視点を取り入れた撮影・演出を試みようとしたということが明らかになった。そして、これらに共通する背景として、英米と敵対する太平洋戦争という状況に適応するために、製作者らや評論家らが西洋近代思想であるマルクス主義に基づいたドキュメンタリー概念とは異なる、新たな記録表現のあり方を模索しようとした傾向を見いだすことができた。資料調査としては、早稲田大学演劇博物館が所蔵する『文化映画』『日本映画』『映画技術』といった当該時期の記録表現分野の映画製作に関連する雑誌記事、米コロンビア大学が所蔵するマキノコレクションに含まれている製作会社や製作者らの内部書類などを詳細に確認し、収集することができた。また、国立映画アーカイブや神戸映画資料館が所蔵している当該時期の文化映画・記録映画作品群を幅広く探索し、視聴することができた。分析・考察としては、『勝利への生産』(1942)、『陸軍航空戦記』(1942)、『基地の建設』(1942)といった具体的な作品に着目し、先の「研究実績の概要」で記した通りの成果をあげることができた。また一方で、P・ブルデューの「実践」概念、H・ベッカーの「アートワールド」概念、B・ラトゥールのアクターネットワーク理論といった社会学・文化研究・技術論の文献を参照し、戦時期日本において記録表現を作り出すという行為を従来の映像分野の製作者研究とは異なる、より社会性を重視した視座から考察することができた。研究実施計画では、敗戦後の占領期にかんする資料調査も見込んでいたが、上述のようにアジア・太平洋戦争期の調査・分析の内容が当初の予定以上に充実したことから、平成30年度の研究はアジア・太平洋戦争期の内容に集中させることとした。今後は、(1)アジア・太平洋戦争期の日本における記録表現分野の製作者らのドキュメンタリーの方法論の実践にかんする考察、(2)占領期の日本における記録表現分野の政策方針とその製作者らのドキュメンタリーの方法論の実践にかんする資料収集と考察を実施する。(1)昨年度に収集した文献・映像資料に加えて、該当時期の映画作品を国立映画アーカイブや神戸映画資料館などで視聴し、必要に応じてデジタル化作業を行う。その上で、これらの資料を組み合わせ、太平洋戦争期において記録表現分野の製作者らがドキュメンタリーの方法論をどのように継続させ、あるいは変化させていったのかという問題について考察する。(2)文献資料としては、国立国会図書館が所蔵する文部省などの視聴覚教育の関連書類や、法政大学大原社会問題研究所などが所蔵する日本共産党の文化運動関連冊子、アメリカ国立公文書記録管理局やメリーランド大学プランゲ文庫が所蔵する占領期の文化政策の関連書類、また、石本統吉・村山英治・京極高英・瀬川順一といった製作者らの遺族や関係者らが所蔵するシナリオや関連書類などを収集する。
リン酸カルシウム系材料の疑似体液浸漬による骨伝導能評価法の確立

各種の調整を施したアパタイト(HAP)系材料および表面修飾を施したチタンなどの生体材料の骨伝導性を、疑似体液浸漬により評価することを目的とした。このため、擬似体液浸漬後の試料の重量変化および表面析出物の観察などを行った結果と、ヒト骨芽細胞様細胞での培養試験および実験動物での硬組織埋入試験の評価とを比較検討した。まず、α型リン酸三カルシウム(α-TCP)を含有する各種のHAP系焼結体およびセメントを擬似体液に最長8週間まで浸漬した結果、HAP系焼結体ではα-TCP含有の有無に係わらず重量増加がみられたが、α-TCPを含有する試料の方が大きな増加傾向を示した。またHAP系セメントでは、焼結体の場合より著しい重量増加を示し、それらはα-TCP含有量に影響を受けることがわかった。重量増加は材料表面への炭酸基を含有するHAP(炭酸アパタイト)の析出であることが確認された。その析出挙動および析出する結晶形状は材料間で異なることがSEM観察により明らかとなった。一方、純チタンの擬似体液浸漬による重量増加は僅かであったが、表面改質チタンでは顕著に重量増加を示すものがみられた。数種の擬似体液を用いた浸漬試験では、擬似体液中の各成分濃度などの差違により材料表面への析出挙動が異なることを明らかにした。疑似体液浸漬試験による評価結果を検証するため、細胞培養によるmRNAの発現および硬組織(家兎脛骨)埋入による材料への骨接触を調べた。その結果、疑似体液中で活性の高い表面改質チタンは骨芽細胞の分化を促進させる可能性が高く、埋入2週後でかなりの骨接触を示すことを明らかにした。しかしながら、骨伝導性に優れるアパタイト系材料では、各種材料間の骨接触性の差違について十分な確認ができなかった。以上、生体材料の擬似体液浸漬試験による簡易な重量変化の測定などは、材料の骨伝導性の把握に対して重要な指針と成り得る可能性を明らかにした。本研究の目的は、リン酸カルシウム系材料を中心とした生体材料の骨伝導能を疑似体液浸漬法で評価するための指針を確立することである。本年度はα型リン酸カルシウム(αTCP)を含有するアパタイト(HAP)系材料(焼結体、セメント)とカルシウムイオンで表面改質したチタンの検討を行った。有機物無含有のHanks溶液およびKokubo溶液の疑似体液2種を用いた浸漬試験を最長2ヶ月まで行った結果、HAP系焼結体ではαTCP含有の有無に係わらず重量増加がみられたが、αTCPを含有するものの方が重量をより増加させる傾向を示した。HAP単独の焼結体を2週間浸漬した場合では、Hanks溶液の場合は重量増加を示さないが、Kokubo溶液では著しい重量増加が確認された。疑似体液浸漬後のHAP系セメントの重量は、HAP焼結体の場合より増加する傾向を示し、αTCPの含有量に影響を受けることを明らかにした。疑似体液浸漬後の重量増加は、炭酸基を含有するアパタイトが材料表面に析出するためであることが確認された。しかしながら、その析出挙動および析出する結晶形状は材料により異なることが明らかとなった。今後の詳細な検討が必要である。一方、表面改質したチタンの場合も重量増加がみられたが、Hanks溶液とKokubo溶液では重量増加の挙動が著しく異なる傾向を示した。

以上の疑似体液浸漬試験の評価を細胞培養試験により検証することを試みた。ヒト骨芽細胞様細胞を用いた細胞増殖およびRT-PCR法によるアルカリホスファターゼ(ALP)、タイプ1コラーゲン、オステオカルシンのmRNA発現について検討した結果、疑似体液浸漬試験により活性の高い材料は骨芽細胞の分化を促進させる可能性が高いことが示唆された。本年度の検討において、疑似体液浸漬試験と細胞培養試験との関連性が認められたが、動物埋入試験などを含めた今後の詳細な比較検討が必要である。本研究の目的は、リン酸カルシウム系材料を中心とした生体材料の骨伝導能を疑似体液浸漬法で評価するための指針を確立することである。昨年度に引続き、各種の調整を施したアパタイト系材料および表面修飾を施したチタンについて、擬似体液浸漬試験による炭酸アパタイトの析出挙動を詳細に調べ、それらの結果と細胞培養試験および硬組織埋入試験による結果とを比較検討した。数種の擬似体液で浸漬試験を行った結果、擬似体液の種類や調整法により材料表面への炭酸基含有アパタイトの析出挙動が著しく異なることを明らかにした。具体的には擬似体液中のカルシウムイオン濃度や有機成分の含有量などが析出挙動に影響を及ぼすことがわかった。各種材料間の差異を検討した結果、材料表面に炭酸アパタイトが析出し易い擬似体液では、材料間の活性の違いを重量変化だけで識別することが難しかった。しかし、SEM観察では材料間の活性の差異を確認できることがわかった。これに対し、炭酸アパタイトの析出能力の低い擬似体液では、重量変化で有意差を得ることが比較的容易であった。特に疑似体液中でアパタイト系材料のような活性の高い材料間の比較には、炭酸アパタイトの析出能力の低い疑似体液の使用が有効であることが示唆された。ヒト骨芽細胞様細胞培養試験によるmRNAの発現および硬組織埋入試験(家兎の脛骨)による材料への骨接触を調べた結果、疑似体液浸漬試験で活性の高い材料は骨芽細胞の分化を促進させる可能性が高く、硬組織埋入早期に骨接触を示すことを明らかにした。しかしながら、疑似体液浸漬の活性がわずかな差異の材料間では、骨接触性の違いを明らかにできなかった。本年度の検討において、疑似体液浸漬試験の結果と細胞培養試験または硬組織埋入試験の結果とに関連性が認められたが、さらに疑似体液浸漬試験と骨伝導性の具体的な相関を明らかにする必要があるものと思われた。各種の調整を施したアパタイト(HAP)系材料および表面修飾を施したチタンなどの生体材料の骨伝導性を、疑似体液浸漬により評価することを目的とした。本年度は材料浸漬中の疑似体液のイオン濃度変化およびpH変化などを詳細に調べ、短期間浸漬による材料表面への沈着物の析出速度および析出量などとの関連性を検討した。さらにこれらの結果と細胞培養試験および硬組織埋入試験の結果とを比較検討した。α型リン酸三カルシウム(α-TCP)を含有する各種のHAP系焼結体およびセメントを擬似体液に短期間浸漬した結果、HAP単独の試料は重量増加を示すが、α-TCPを含有する試料では浸漬1週または2週まで重量を減少させる傾向がみられた。これらの材料を浸漬した擬似体液中のカルシウム(Ca)とリン(P)の濃度は、重量増加および重量減少を示したすべての試料でCaとPの濃度が増加していることが確認された。また擬似体液のpHについては、α-TCPを含有する試料の浸漬初期でわずかなpHの上昇がみられたが、1週後ではすべての試料で中性を示した。
液体ブランケット用オンライン水素センサーの開発

核融合炉の液体ブランケットシステム内のような強還元雰囲気で安定な固体電解質を用いた液体ブランケット用オンライン水素センサーを開発した。開発したセンサーの基礎的特性を、水素混合ガス雰囲気及び液体金属雰囲気条件で明らかにした。[研究背景と目的]核融合炉の液体ブランケットシステムにおいて、溶融塩LiF-BeF_2(Flibe)及び液体金属Lithium (Li), Lead-17Lithium (Pb-17Li)が、自己冷却型トリチウム増殖材として有望視されている。課題は、これらの高温融体中のトリチウムの制御と監視である。本研究の目的は、高温融体中において使用可能な液体ブランケット用オンライン水素(同位体)センサーの開発である。[研究実施計画と成果]H19年度は、研究計画を[1]センサー材料基礎研究、[2]センサー試作・性能校正試験、[3]液体中におけるセンサー性能評価試験の3段階で構成して実施した。本研究では、トリチウムの代わりに化学的性質が類似し取り扱いの容易な水素を用いた。それぞれの研究成果は次の通りである。[1]の研究では、固体電解質のドーパントとしてIn若しくはScを使用した。Scをドーパントとしたタイプは、ブランケットの冷却材のような還元雰囲気下において有効であるが、プロトン輸率が安定する条件が限られてしまう事がわかった。センサーの構造は、還元雰囲気においても固体電解質センサーが作動するようにガス室を持ち、直接還元性の液体と接液しないタイプのものを開発した。[2]の研究として、[1]で研究した材質でブランケットセンサーを設計・試作し、ガス中で性能校正試験を実施した。センサーの応答性や作動条件(温度、測定ガス中水素分圧、測定ガス中酸素分圧)などを調べた結果、ガス中においては本研究の要求を十分に満たす性能が得られた。[3]の研究成果は、高温融体中でセンザーの浸漬測定試験が可能な装置を開発し、液体金属鉛中で試験を実施し応答性を調べた事である。液体中の水素濃度制御は、カバーガスと液体との気液平衡を利用した。センサーの応答として、再現性は得られたが、液体中の酸化物の影響により理論値とのずれが生じた。このため、水素と酸素の濃度の液体中同時測定が今後の課題である。研究成果の概要強還元雰囲気である核融合炉の液体ブランケットシステムで使用可能な固体電解質を用いたオンライン水素センサーに関する基礎研究を実施した。主な研究成果は以下の通りである。(1)液体ブランケットの強還元雰囲気において化学的に高い安定性を持たせるため、熱力学的な絞込みを行い、非常に低い自由生成エネルギーの酸化物を形成するスカンジウムをドーパン下として使用した固体電解質のCaZr_<0.95>Sc_<0.05>O_<3-a>を製作した。(2) CaZr_<0.95>Sc_<0.5>O_<3-a>をセンサー材料とする水素センサーを製作し、600度の水素混合ガス中で特性試験を実施した。水素センサーの起電力を、測定極側と基準極側のそれぞれ既定された水素濃度とネルンストの式による理論値と比較した。その結果、従来の研究で用いられてきたInドープのタイプと同様に高い安定性と再現性が得られる事がわかった。これにより、センサーとしての性質を低下させずに熱力学的安定性を向上させることができた。(3)上記の水素センサーを低い酸素ポテンシャルを持つ液体金属アルミニウム中に浸漬し、特性評価試験を実施した。アルミ中の水素濃度を気液平衡法や脱ガス法などにより変化により、センサー起電力も十分な速さで応答を示した。アルミニウム中の水素濃度を一定に保持し、参照極ガスを入れ替える事によりセンサー起電力の信頼性を調べた結果、理論値に良く合致する事がわかった。これにより、液体ブランケットにおいて使用可能なセンサーの開発に見通しを得た。
全身性強皮症の皮膚硬化・血管障害の病態における細胞外ATPの役割

全身性強皮症は、皮膚や臓器の線維化(硬化)と血管異常、免疫異常を生じる原因不明の難病である。血管異常(血流低下)による低酸素よって誘導される酸化ストレスや免疫異常による細胞障害によって、皮膚の線維芽細胞や血管内皮細胞がダメージを受けてアデノシン3リン酸(ATP)が細胞の外に放出される。細胞外ATPはdamage-associated molecular pattern molecules (DAMPs:ダメージ(傷害)関連分子パターン)と呼ばれ自己由来の起炎症性因子として知られている。最近では、ATPは細胞破壊の結果としてではなく、様々な細胞外からの刺激によって生理的、能動的に放出される細胞間伝達物質として機能することが明らかになってきた。しかし、全身性強皮症の皮膚硬化や血管障害の病態における細胞外ATPの役割は明らかになっていない。そこで、強皮症患者由来線維芽細胞やブレオマイシン誘導皮膚線維化マウスモデルを用いて、細胞外ATPによる皮膚硬化(線維化)や血管障害への関与について、そしてそのメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っている。強皮症患者由来線維芽細胞を用いて、ATP刺激によってIL-6やI型コラーゲンが産生されるメカニズムを明らかにした。また、強皮症の線維化を促進させるエンドセリンI、ノルエピネフリンとATPの共刺激による線維化への影響とメカニズム(細胞内シグナル)を明らかにした。ATP阻害剤を用いた皮膚線維化に対する治療効果についても新たに見出した。予定していた研究は順調に遂行できているため。これまでに得た研究成果を発展させて、予定している研究を遂行する。そこで、強皮症患者由来線維芽細胞やブレオマイシン誘導皮膚線維化マウスモデルを用いて、細胞外ATPによる皮膚硬化(線維化)・血管障害への関与について、そしてそのメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っている。強皮症患者由来線維芽細胞を用いて、ATP刺激によってIL-6やI型コラーゲンが産生されるメカニズムや強皮症の線維化を促進させるTGF-β、エンドセリンI、ノルエピネフリンとATPの共刺激による線維化への影響とメカニズム(細胞内シグナル)を明らかにした。予定していた研究を順調に行っているため。理由:予定していた予算に基づき使用していたが、未使用の予算が生じたため。使用計画:予定している研究を遂行するための物品の購入に使用する。
環境セルを用いた気相中の酸化チタン光触媒反応の原子レベル3次元その場観察

ヨーク大学内のYork-JEOLNanocentreで世界初の国産品(日本製)となる200-300kV型ガス環境制御球面収差補正透過電子顕微鏡の開発・導入に携わった。「環境セル電子顕微鏡を用いた酸化チタンの酸化・還元その場観察」の研究を行った。ガス導入セルに分圧・温度の制御機構に加えて、気体分子の検出機構を利用して、導入ガスに一酸化炭素や窒素酸化物を用いて光酸化・還元をその場観察した。光触媒反応が進んでいるまさにその状況を、原子分解能で3次元その場観察(および記録)した。それにより、粒界や転位といった反応活性サイトを特定することができた。電子線回折(TED、CBED)・蛍光X線分析(STEM-EDX)によって得た、試料中のひずみ組成揺らぎの情報と紫外-可視光吸収スペクトルから酸化チタンの二次構造が光触媒活性に与える影響についての新たな知見を得た。(収束)電子線回折(TED、CBED)・蛍光X線分析(STEM-EDX)によって得た、試料中のひずみ組成揺らぎの情報と紫外-可視光吸収スペクトルから酸化チタンの二次構造が光触媒活性に与える影響を考察した。当該研究では電子顕微鏡で観察中のナノメータースケールの極微領域に光を照射、動的に観察・測定できる装置系を開発している。これを改良し、「環境セル」と「超高圧電子銃」の技術を応用することで、TiO_2ナノクラスターを"Real Materialsその場観察"する。実際に酸化チタンが抗菌・防汚など環境浄化触媒として利用されている気体-固体光触媒反応、水の電気分解や湿式太陽電池などの液体-固体光触媒反応を電子顕微鏡でその場観察する。それにより、結晶構造やドーパントが光触媒活性に及ぼす影響をナノメートルレオーダーで解明していく。本年度は「透過電子顕微鏡内UV-Vis光吸収その場測定試料ホルダー」、「全角傾斜試料支持台」など、本研究課題である"環鏡セルを用いた気相中の酸化チタン光触媒反応の原子レベル3次元その場観察"のために必要な電子顕微鏡装置の特許出願を行い、その開発を進めた。また、イオン液体という特殊な有機溶媒を用いて電子顕微鏡中に液相を実現し、紫外光照射実験を進めた。酸化チタン表面に付着した有機色素の分解、Au粒子の光電析など本研究でその場観察に成功した現象は、論文誌に報告された。光触媒反応によって還元析出された金属粒子は電子線トモグラフィーによって三次元形態観察および測定した。その成果は、国内学会において報告された。観察試料には、当該申請者が現在、自己組織化プロセスによってその合成に成功している多孔質アナターゼ酸化チタン薄膜(膜厚100,200,300,400nm)を3,7-ビス(ジメチルアミノ)フェノチアジン-5-イウムクロリド(メチレンブルー)に浸したものを用いた。ナノセンター研究所パティバ・ガイ教授とエド・ボイズ教授のグループにて、「球面収差補正STEMを用いた酸化チタンの酸化・還元その場観察」の研究を行った。現在、世界最高峰の空間分解能1.1オングストロームを有する球面収差補正電子顕微鏡を用いて、(1)10-7Torrの分圧下で酸化チタンを過熱。酸素の脱離・還元を原子レベルでその場観察。(2)各酸素分圧下での電子線回折・EELSスペクトルを測定し、当該研究者がこれまでに研究してきた解析法によって試料中の格子酸素残存量を測定した。(3)室温300°Cの各温度で格子酸素が脱離を始める酸素分圧と平衡状態での試料に残存した格子酸素量を測定し、酸化チタン格子中の酸素原子の拡散定数を実験的に見積った。観察試料は、PLD(Pulse laser deposition)法で作製した[001]配向ルチルTiO2薄膜を用いた。試料は名古屋大学エコトピア科学研究所ナノマテリアル科学研究部門と共同で作製した。「透過電子顕微鏡内UV-Vis光吸収その場測定試料ホルダー」の作製を進めた。次年度は本機構を二軸傾斜試料ホルダーに組み込むことで、サイドエントリー型の試料導入機構を持つ他の電子顕微鏡との互換性を持たせる。基礎研究の済んだ酸化チタン表面上に、金・銀・白金ナノクラスターを光電析し、高機能酸化触媒を作製した。これら触媒粒子は、三次元トモグラフィー観察され、粒径や密度などを定量解析された。そのための独自の解析プログラムを作成した。これらの結果は、原著論文として投稿された(次年度掲載予定)。

電子線回折(TED、CBED)・蛍光X線分析(STEM-EDX)によって得た、試料中のひずみ組成揺らぎの情報と紫外-可視光吸収スペクトルから酸化チタンの二次構造が光触媒活性に与える影響についての新たな知見を得た。光触媒反応が進んでいるまさにその状況を、原子分解能で3次元その場観察(および記録)した。それにより、粒界や転位といった反応活性サイトを特定することができた。(収束)電子線回折(TED、CBED)・蛍光X線分析(STEM-EDX)によって得た、試料中のひずみ組成揺らぎの情報と紫外-可視光吸収スペクトルから酸化チタンの二次構造が光触媒活性に与える影響を考察した。
河川水生昆虫の生息域の減少が遺伝的多様性に及ぼす影響

近年,生息域の減少・消失に伴う遺伝的多様性(種内個体間の遺伝的変異の大きさ)の劣化が多くの野生生物で問題となっており,その実態解明が急務となっている。本研究では,宮城県中南部エリア(約40km×30km)を流れる砂押川、七北川、名取川、増田川、川内沢川、五間堀川流域の6流域の源流から下流まで分布する(支流含む)面的な広がりを持つ58地点で水生昆虫を採取し,地域集団の遺伝構造をAmplified Fragment Length Polymorphism法で調べた。対象種は生息分布域が段階的に異なるウルマーシマトビケラ(Hydropsychidae : Hydropsyche orientalis),ヒゲナガカワトビケラ(Stenopsychidae : Stenopsyche marmorata),シロズシマトビケラ(H. albicephala),フタスジモンカゲロウ(Ephemeridae : Ephemera japonica),トワダナガレトビケラ(Rhyacophilidae : Rhyacophila towadensis))の5種である。調査の結果,生息分布が狭い種ほど地点間の遺伝的多様性(θ_<ST>)は低く,逆に地点内の遺伝的多様性(Hs)は高くなる傾向があった。これは,全体の遺伝的多様性(Hs)は5種間で有意差はなく,種毎の生息分布の違いは,地域集団内の遺伝的多様性の大きさに影響していないことが明らかにされた。
高次の学力のモデル化と教育方法の創出

平成18年度当初の計画では、学校教育のマクロな目標構造を問うべく、スタンダード設定の方法論に焦点化して、日米両国でのフィールドワークをふまえた研究を進めるとしていた。米国でのフィールドワークは行えなかったものの、NCTMをはじめ米国の各教科団体が開発したスタンダードを収集・分析するとともに、スタンダードに基づく教育改革の動向に関する文献調査を行った。同時に、京都市立高倉小学校をはじめとする、日本の小中学校との共同研究においては、算数・数学科を軸に、日常の授業過程に即して教科横断的な思考力・言語能力をスタンダード化していく方法論について考究した。これらの成果をまとめた研究論文では、スタンダード開発においてカテゴリー構成や到達レベルの記述を基礎づける学習活動のモデルを新たに提案した。これにより、教科内容(内容知)とは別に教科横断的な一般的能力(方法知)をスタンダードとして設定する必然性を明らかにするとともに、スタンダード開発をヴィジョン(各学校共同体の追求する価値)に関する公共的判断として展開していく必要性を示唆した。また今年度は、アクション・リサーチの研究方法論についても、戦後日本の授業研究の歴史的遺産を整理する形で自覚的に検討し、研究論文としてまとめた。近年、スタンダードに関する議論が学力調査やアカウンタビリティとの関係において問われていることから、今年度から、大規模学力調査などカリキュラム評価の方法論に関する研究も開始した。まず、PISA2003、TIMSS2003、教育課程実施状況調査といった、内外の大規模学力調査の評価の枠組みを比較検討し、研究論文としてまとめた。また、日本に先駆けて国家の教育課程基準をスタンダードとして設定し直し、近く全国的な学力調査を企画している中国(中央教育科学研究所)との間で研究交流を行った。平成17年度当初の計画では、「傾向性(disposition)」や「心の習慣(habits of mind)」といった目標概念に焦点を当てながら、教育目標論の歴史的展開を描き出すことを主たる課題としていた。その際、米国での現地調査を行うとしていた。当初の予定通り渡米し、コロンビア大学ティーチャーズカレッジなどでの文献調査、および、R.J.マルザーノ(Marzano)氏(「学習の次元」開発の中心人物)へのインタビューなどを行った。その一方で、京都市立高倉小学校を中心として、算数・数学科の授業づくりに焦点化したアクション・リサーチを開始した。当初の計画では、日本の教育現場でのアクション・リサーチは、米国の教育目標・評価研究の到達点と課題の整理の後に、次年度以降実施する予定であった。しかし、内外のアクション・リサーチの方法論に学ぶ中で、米国の研究動向の整理と日本の教室での実践研究とを同時並行的に進めていく方が有効であると判断した。そして本年度の成果として、下記の知見を得た。従来の教育目標・評価研究、学力モデル研究では、一単元を単位とする議論が主であった。しかし、米国での研究・実践の方向性、また、現在の日本の学校現場の問題が要請しているものを考慮すると、ロングスパンのカリキュラム開発や学校改革のレベルでの立論が必要であると考える。たとえば、「心の習慣」という情意的性向を、学校共同体が追求する価値や人間像(ヴィジョン)に根ざすものとして捉える。そして、記述の具体性の程度において、「目的(aims)」と、「目標(objectives)」の間に位置する、学校教育目標(「ゴール(goals)」)として設定していく。こうして、授業・単元目標、教科・学年目標、学校教育目標の三つのレベルで、カリキュラム開発、学校改革を導いていく目標設定の枠組みを仮説的に構成した。
外来看護における在宅療養移行支援プログラムの開発

在宅療養移行支援、外来-地域連携、外来-病棟連携、外来継続看護、情報共有ツール、transitional care, outpatient careに関する国内外の文献を収集し、看護師の役割、連携システム、効果・評価等の情報をシステマティックに整理した。その結果、long-term follow upsystemとして糖尿病や腎疾患患者への長期的なフォローアップシステムによる効果や、がん相談、移植看護相談、フットケア、ストマ外来等の看護専門外来による患者・家族への介入支援が明らかとなった。さらに外来初診患者の受診科振り分け、入院前患者情報取集と入院中に予測されるリスクアセスメントと医療連携による早期介入等の機能を有するpatientflow manegementによる外来システムが普及しつつあり、それらの取り組みによる在院日数や対費用効果が報告されていることが明らかになった。それらの文献検討結果をふまえて、平成29年-30年度に、地域・外来・病棟間連携における、外来看護の役割や実践内容、課題を明らかにすること、さらに、地域・外来・病棟間連携システムの実態や課題・要望を明らかにするために、外来看護師7名、外来入退院支援センター看護師3名、訪問看護師3名へ面接調査を実施した。その結果、外来看護における在宅療養移行支援の実践要素として【診察時の何気ない患者の動作から家での生活状況を想像する】【病状変化にともなう意思決定場面に伴走する】【本人なりの生活環境で出来るようにセルフケアを支援する】【在宅生活を継続できるように社会資源に繋ぐ】の4つのカテゴリーが抽出された。今後は外来看護の課題抽出とそこから必要と考えられるシステムや教育内容について検討していく。さらに外来看護における在宅療養移行支援実践状況や外来看護システムの現状に関する全国調査を実施していく。平成28年度、インタビュー調査に関する倫理委員会提出及び承認が遅れたことにより、平成28年度に実施する予定であった調査を平成29年度から平成30年度に実施した。面接調査は13名の病院に勤務する外来看護管理者、外来看護師、地域連携室看護師へ実施し、分析結果を学術集会で報告した。今後はそれらの検討結果をもとに、質問項目を作成し、在宅療養移行支援における外来看護の活動実態、課題と外来-地域、外来-病棟間連携の情報共有における実態、外来地域連携システムの実態について明らかにしていくことが必要である。文献検討とヒアリング調査で明らかになった情報をもとに質問紙調査項目を作成する。全国の特定機能病院、地域医療支援病院、がん診療連携拠点病院、約500施設の外来看護管理者及び、外来地域連携に精通した地域連携室看護師を対象者として、郵送法により、無記名自記式質問紙を看護部長宛てに配布し、外来看護管理者及び、地域連携室看護師に回答を依頼することを、同封した説明文書により依頼する。調査項目は、病院機能、診療科、病床数、外来患者特性、地域連携に関する加算取得状況、退院調整部門の構成と役割、外来看護体制等の基本概要と外来病棟間連携システムについて、外来地域間連携システムについて、各連携における情報共有ツールについて、外来看護師の活動内容や役割、課題、要望などを調査する。1文献検討在宅療養移行支援、外来-地域連携、外来-病棟連携、外来継続看護、情報共有ツール、transitional care, outpatient careに関する国内外の文献を収集し、看護師の役割、連携システム、効果・評価等の情報をシステマティックに整理した。その結果、海外では外来手術や入院前検査・スクリーニング、さらには退院後のフォローアップ電話や訪問による費用効果が報告されており、移行期支援に関するtransitional careモデルの発展が伺えた。国内文献については、外来看護相談の取り組みや外来における在宅療養移行支援について事例報告が多くみられた。今後は地域で暮らす慢性疾患高齢者の再入院予防に向けたケアやがん療養者への療養相談、地域支援者との通院患者情報の共有、病棟との入退院患者情報の共有、退院支援の必要性査定等のシステム構築の必要性が課題として挙げられている。2在宅療養移行支援における外来看護機能に関するヒアリング調査A大学病院外来看護師と大学所在地域の訪問看護師、介護支援専門員との定期的な勉強会に参加し、外来-地域連携の現状について情報収集した。外来で受け持ち看護制を導入することにより、適切な時期に地域社会資源を導入することや入院後に退院支援が必要となることを早期に把握して病棟看護師と情報共有できるなどの効果がみられた。今後はさらに対象を拡大して面接調査を実施し、外来看護の役割や実践内容の要素を抽出して、質問紙調査に向けた項目精選の準備に着手する。本年度は文献等検討と並行して、外来看護師への面接調査を実施する計画であった。しかし、面接調査実施に際しての倫理委員会申請に時間がかかり、本年度は1病院の外来看護師へのヒアリング調査のみ行った。今後は倫理委員会の承認を得た後に様々な機能の病院に勤務する外来看護師へその役割と機能について面接調査を実施する。昨年度に引き続き、在宅療養移行支援、外来-地域連携、外来-病棟連携、外来継続看護、情報共有ツール、transitional care, outpatient careに関する国内外の文献を収集し、看護師の役割、連携システム、効果・評価等の情報をシステマティックに整理した。さらに外来初診患者の受診科振り分け、入院前患者情報収集と入院中に予測されるリスクのアセスメントと医療連携による早期介入等の機能を有するpatient flow manegementによる外来システムが普及しつつあり、それらの取り組みによる在院日数や対費用効果が報告されている。

これらの文献検討結果をふまえて、在宅療養移行支援における外来看護の役割や実践内容、課題に関する面接調査実施に向けて、倫理委員会への申請を実施し承認を得た。さらに面接調査実施に向けて訪問看護ステーション、病院の外来看護管理者、地域連携室看護師等へ研究協力への説明を行い、内諾を得た。今後は面接調査を行い、在宅療養移行支援における外来看護の役割や実践内容、課題に関する要素や概念を整理し、文献検索で明らかとなった要素も含めて質問紙調査項目を作成する。倫理委員会提出書類の作成が遅れたことにより、面接調査を本年度に実施できなかった。面接調査への協力依頼の内諾は得られているため、本年度に早急に実施し、在宅療養移行支援における外来看護の役割や実践内容、課題に関する要素や概念を整理していく。在宅療養移行支援、外来-地域連携、外来-病棟連携、外来継続看護、情報共有ツール、transitional care, outpatient careに関する国内外の文献を収集し、看護師の役割、連携システム、効果・評価等の情報をシステマティックに整理した。その結果、long-term follow upsystemとして糖尿病や腎疾患患者への長期的なフォローアップシステムによる効果や、がん相談、移植看護相談、フットケア、ストマ外来等の看護専門外来による患者・家族への介入支援が明らかとなった。さらに外来初診患者の受診科振り分け、入院前患者情報取集と入院中に予測されるリスクアセスメントと医療連携による早期介入等の機能を有するpatient flow manegementによる外来システムが普及しつつあり、それらの取り組みによる在院日数や対費用効果が報告されていることが明らかになった。それらの文献検討結果をふまえて、平成29年度は、地域・外来・病棟間連携における、外来看護の役割や実践内容、課題を明らかにすること、さらに、地域・外来・病棟間連携システムの実態や課題・要望を明らかにするために、病院の外来看護管理者、地域連携室看護師、訪問看護ステーション看護師へ面接調査を実施した。その結果、外来看護師の在宅療養移行支援における役割として、【生活者としての視点でとらえる】【通院時の様子から病状コントロール状況をアセスメントする】【診察医師との橋渡しをする】【地域の活用できる資源を把握する】ことが抽出された。今後はさらにインタビューデータの詳細な分析を行い、課題の抽出とそこから必要と考えられるシステムや教育内容について検討していく。平成28年度、インタビュー調査に関する倫理委員会提出及び承認が遅れたことにより、平成28年度に実施する予定であった調査を平成29年度に実施した。
冷却原子気体における臨界ゆらぎ及び秩序形成の実時間ダイナミクスの研究

極低温フェルミオン原子が2つの超微細準位に異なる個数存在する(偏極)系で、s波散乱長が発散するunitarity極限付近で凝縮体が実現された2つの実験(MIT,Rice大)について、凝縮する偏極度の差および原子分布のトラップ形状からのずれの有無という差異の原因が論争の対象になっていた。前年度、葉巻型トラップ中でBogoliubov-de Gennes方程式を数万粒子までの偏極系について解く方法を確立し、アスペクト比が大きいほど変形が大きくなることを示したが、Riceの実験ほど大きな差は再現されなかった。凝縮する偏極度の上限(CC limit)については、アスペクト比を増やしても増加しなかった。ただし、平均場近似により粒子間の相互作用を扱う際、unitarity極限が扱えないという課題があった。今年度は、強相関電子系で開発された、非一様な系でフェルミオン間の相互作用について摂動の重要な項の高次までの効果を精度よく取り込める手法である実空間自己無撞着T行列近似(RSTA)を援用し、unitarity極限にある系の解析を行った。その結果、平衡状態ではCC limitはアスペクト比とともに増加しないとの結論を得た。Riceの実験は冷却過程の非平衡状態と考えられる。また、波長が簡単な整数比の関係にない2つの光格子を重ね合わせた冷却原子系の乱れと相互作用の競合の効果を、1000サイト近くまでの1次元系の基底状態を密度行列繰り込み群により求めることで調べた。フェルミオンの2状態間に引力の働く系では、絶縁化する乱れの強さは引力が強くなると減少する。凝縮の程度を表す量は、引力がフェルミオンのホッピング程度のとき、乱れの関数として一旦増加するが、絶縁化に先立って急に減少することがわかった。極低温に冷却された原子の系ではトラップ形状や原子間の相互作用を幅広く調節できる。個数の異なる2種の内部状態にあるフェルミオン原子が引力相互作用する系で超流動を示す凝縮体が実現された。運動量の和が0でない2原子がペアを組む凝縮体の有無や、偏極度(原子数の差を和で割ったもの)が1に近づくと途中で凝縮しなくなるかに関心が集まっている。我々は、1次元系でどのような凝縮体が生成するか、偏極度が大きくなっても凝縮が実現するかを、密度行列繰り込み群(DMRG)により多体系の相互作用を数値的に厳密に扱って研究した。引力ハバード模型を採用し、調和振動子ポテンシャルのある場合に、偏極度を変えながら基底状態での各成分の密度分布と2体ペア相関関数を計算した。相互作用の強さを変えないままサイト数を増やすと、これらの結果が連続極限に近づくことを確認した。ペア相関関数と密度差分布はそれぞれ空間的に周期的振動を示し、その周期はトラップ中央部での密度差から運動量の和がフェルミ運動量のずれに一致する原子がペアを組むLO状態で期待されるものと一致した。偏極度が0.2程度を超えると、中央部に凝縮体、周縁部に多数成分のみとなる相分離が生じる。2体密度行列の固有値分布から、偏極度が少なくとも0.8程度までの範囲で、数個の状態に2体ペアが集積する準凝縮体が実現し、少数成分の原子のほとんどが凝縮に寄与することがわかった。ボソン原子気体を蒸発冷却したときにBose-Einstein凝縮体が成長する過程について、既存の理論研究では、核形成の初期段階のダイナミクスはよく理解されていない。1次元で弱く相互作用する数十個のボソンの系の基底状態に擾乱を加えて励起状態の波動関数を生成し、ここから速い原子を除去した状態の時間発展をDMRGにより計算したところ、凝縮体の量に対応すると考えられる最大固有値が成長することを見出した。トラップ形状と原子集団の形状の差の有無や、凝縮が起きる偏極度(原子数の差を和で割ったもの)の上限については、トラップの形状の異なる複数のグループでの実験の間に差異がみられ、その原因をめぐって議論が続いてきた。昨年度、1次元系での基底状態の性質を、多体系で相互作用を数値的に厳密に扱える密度行列繰り込み群を用いて研究し、偏極度によらず運動量の和が0でないペアが凝縮することを示したのに引き続き、本年度は、実験で使われる3次元的な葉巻型トラップにおける有限温度での個数インバランスフェルミオン系のシミュレーションを行い、トラップのアスペクト比と原子集団の形状や凝縮が起きる偏極度の範囲の対応関係を解明することを目指した。平均場近似に基づくBogoliubov-de Gennes(BdG)方程式を採用した。インバランス系では、紫外発散の正規化に既存の方法が使えない。エネルギーカットオフより上の状態の効果を取り込める手法をもとに、カットオフに関して収束の速い方法を開発した。トラップされた系では、非凝縮成分にも存在する粒子間の相互作用(Hartree項)を考慮する必要がある。Hartree項を取り入れたBdG方程式を、数万粒子までの系について数値的に解いた。実験は異種粒子間のs波散乱長が発散するFeshbach共鳴点で行われてきたが、平均場近似で扱える、s波散乱長の絶対値が平均粒子間隔と同程度までの範囲で、実験結果が定性的に再現されるかどうかを調べた。

実験と同様に、凝縮体はトラップ中央部に生成し、全粒子数の偏極度が小さいときには、両成分の密度差はトラップ中央部でほぼ0となる。トラップのアスペクト比が大きいほど、密度差のアスペクト比とのずれが大きくなり、この傾向は実験と定性的に一致することがわかった。極低温フェルミオン原子が2つの超微細準位に異なる個数存在する(偏極)系で、s波散乱長が発散するunitarity極限付近で凝縮体が実現された2つの実験(MIT,Rice大)について、凝縮する偏極度の差および原子分布のトラップ形状からのずれの有無という差異の原因が論争の対象になっていた。前年度、葉巻型トラップ中でBogoliubov-de Gennes方程式を数万粒子までの偏極系について解く方法を確立し、アスペクト比が大きいほど変形が大きくなることを示したが、Riceの実験ほど大きな差は再現されなかった。凝縮する偏極度の上限(CC limit)については、アスペクト比を増やしても増加しなかった。ただし、平均場近似により粒子間の相互作用を扱う際、unitarity極限が扱えないという課題があった。今年度は、強相関電子系で開発された、非一様な系でフェルミオン間の相互作用について摂動の重要な項の高次までの効果を精度よく取り込める手法である実空間自己無撞着T行列近似(RSTA)を援用し、unitarity極限にある系の解析を行った。その結果、平衡状態ではCC limitはアスペクト比とともに増加しないとの結論を得た。Riceの実験は冷却過程の非平衡状態と考えられる。また、波長が簡単な整数比の関係にない2つの光格子を重ね合わせた冷却原子系の乱れと相互作用の競合の効果を、1000サイト近くまでの1次元系の基底状態を密度行列繰り込み群により求めることで調べた。フェルミオンの2状態間に引力の働く系では、絶縁化する乱れの強さは引力が強くなると減少する。凝縮の程度を表す量は、引力がフェルミオンのホッピング程度のとき、乱れの関数として一旦増加するが、絶縁化に先立って急に減少することがわかった。
ハプトグロビン血中濃度に関与する遺伝子多型の検索

ハプトグロビン(HP)は、肝臓で作られ、遊離ヘモグロビンに結合しヘモグロビンの喪失を防ぎ、その毒性を中和する機能を有する血清蛋白である。本研究では、病態による変動以外に個人差が存在することが知られており、この個人差を説明する遺伝的背景を解明することを目的とし、様々な集団を対象とし解析を行った結果、2つのSNPs、rs5472とrs2000999、HP欠失アリル(HPdel)のそれぞれが濃度に影響することを示した。さらに、輸血副作用原因遺伝子であるHPdelの生成年代を推定するためにシークエンス解析をおこない、比較的最近生じた可能性を示した。血清ハプトグロビン(HP)は、遊離ヘモグロビンに結合しヘモグロビンの喪失とその毒性を中和する機能を担っている。血中HP濃度はさまざまな病態で変動するが、その一方で病態とは関係しない個人差が知られている。平成26年度は、このHPの血中濃度の個人差に関与する遺伝子多型を同定することを目的とし、これまで対象として扱ってきた日本人に加え、ヨーロッパ人の遺伝的影響を受けていると考えられるモンゴル人サンプルについて関連解析をおこない、現在までにHP濃度との関連を示した2つのSNPsのうち、プロモーター多型であるrs5472そのものあるいは連鎖する多型がHP濃度の個人差に重要であるという結果を得た(論文作成中)。この結果を受け、データベースを利用し、プロモーター多型rs5472と連鎖が予想されるSNPsが複数存在する領域(HP遺伝子の上流約7 kbとイントロン1約2 kb)についてシークエンス解析をおこなった。その結果、日本人集団では予想通り強い連鎖を認めた。現在責任変異を同定するために、この領域について様々な集団サンプルをターゲットとした解析を進めている。さらに、人類遺伝学的な視点で、HP濃度の個人差に有意な関連を有する遺伝子欠失アレルHPdelの地理的な分布と起源を調査することを目的に、東アジア・東南アジアのインドシナ半島東部に位置するベトナム人集団での頻度を調べた。その結果、このアリルが東アジアと東南アジアに限局して存在するというこれまでの知見を支持する結果を得た。本研究の目的は、ハプトグロビン(HP)血中濃度の個人差を説明する遺伝的背景を明らかにすることである。まず、HP遺伝子のエクソン1の上流からイントロン1の途中までの約2 kbの多型に富む領域に着目し、シークエンス解析をおこなった結果、多型間に連鎖が認められた。そこで、2つのアリル間の転写活性を比較したが有意な相違は見られなかった。差異は欠失ミュータントを用いた実験でも観測されなかった。一方、HP濃度に影響することが分かっているハプトグロビン遺伝子に隣接するHP関連遺伝子のイントロン2に存在するSNPであるrs2000999を含む3 kbの領域については、rs2000999によるエンハンサー活性について解析をおこなったが、エンハンサー活性は認めたものの多型による違いは認められなかった。さらに、領域をrs2000999を含む0.3 kbに絞って同様の解析をおこなった結果、エンハンサー活性が消失した。この結果から、この領域のエンハンサー活性はrs2000999ではなく、3 kbに含まれ0.3 kbには含まれない他の多型によるものであることが示唆された。今後この領域について解析をおこなう予定である。我々はこれまで、日本人、ヨーロッパ人とアジア人の遺伝的な影響を受けているモンゴル人集団でHP多型とHP血中濃度との関連解析をおこなってきたが、ガーナ人についても同様の解析をおこなった。その結果、rs2000999Aの頻度は非常に低いものの、Aアリルが低HP濃度に関与することがこの集団でも示された。さらに、データベースで、HP遺伝子欠失が疑われるヨルバ人のDNAサンプルを入手し、さまざまなプライマーを用いて欠失の有無を調べたが、欠失は認められなかった。ハプトグロビン遺伝子近傍の遺伝子領域で転写活性に関わる遺伝子多型を同定する予定であったが現在までの解析では見出すことができなかった。最終年度である平成28年度は、ハプトグロビン血中濃度に関与する遺伝子多型、すなわちホモ接合体では全くハプトグロビンが合成されず無ハプトグロビン血症になり、ヘテロ接合体では低ハプトグロビン血症になる可能性が高いハプトグロビン欠失アリルについての解析をおこなった。現在までの我々を含む研究室による集団遺伝学的解析の結果から、このハプトグロビン欠失アリルは、日本人を含む東アジア、東南アジアに限局して分布することが分かっている。このアリルがいつ頃生じたのか、その生成年代を推定するために、日本人サンプル208を含む250のハプトグロビン欠失アリルそれぞれについて、欠失点周囲の926 bpをPCR増幅し、ダイレクトシークエンス(サンガー法)により塩基配列を決定した。その結果、今回調べた250のハプトグロビン欠失アリルの欠失点周囲の塩基配列の全てに多型が検出されなかった。すなわち、プライマーを除いた873 bp×250アリル= 218,250bpの中に変異が1個も認められなかったということになる。一方、データベースに登録されているチンパンジーの相同領域の塩基配列とヒト配列を比較したところ、塩基置換が6か所に認められ、ヒトとチンパンジーが分岐した年代を650万年前であると仮定すると、遺伝子置換速度は5.3×10(-10)/サイト/年と推定される。