hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロケット実験による降着駆動型パルサーからのX線の偏光観測の実現

2013年度は天体からのX線の偏光観測を目指し、X線の偏光が期待されるHercules (Her) X-1のX線の放射機構の調査を既存の「すざく」衛星のデータを用いて行い、4-9keVにこぶ状に広がった放射成分の存在を明らかにし、起源の検証により中性子星のごく近傍から鉄輝線が放射されている可能性を新たに示した。Her X-1は中性子星と恒星との連星系であるが、中性子星は非常に強い磁場を持ち、磁極付近を通過した光は偏光していると予想される。Her X-1からは中性子星の磁極付近やその周辺といった様々な領域から異なる機構でX線が放射されると考えられているが、起源は未決着なものが多い。全ての放射成分を合わせて見ると磁極付近からのX線の偏光の情報はなまされてしまうため、事前に放射機構を明らかにしておくことは偏光検出実現のためには極めて重要である。複数のスペクトルモデルや広帯域の観測データ用いて分光解析を行った結果、過去に報告されていた磁極からの放射や鉄輝線放射とは別に、4-9keVに広がったこぶ状の放射成分が常に必要なことを新たに示した。こぶ状成分は電離した物質による吸収成分、または幅(σ)が1keV程度に広がった鉄輝線のいずれでも再現でき、起源を検証した結果、観測時期に関わらず中性子星周辺につぶ状で電離した吸収体が存在する可能性や、光速の30%ほどで磁極に落ち込む物質からの鉄輝線放射の可能性を新たに示すことができた。4-9keVこぶ状成分の存在を明らかにしたことは、本研究の目的であるHer X-1からのX線偏光観測の実現のみならず、中性子星自体やその周辺環境を探る新たな探針を得たことになり、非常に重要な成果である。この成果は2014年4月に原著論文として出版される。本年度は、Her X-1のX線スペクトル解析を行い、新たに4-9keVにこぶ状に広がった放射成分の存在を明らかにし、その起源の検証により今まで考えられてこなかった中性子星のごく近傍からの鉄輝線放射の可能性を初めて示すことができた。本研究により中性子星やその近傍を探る新たな探針が得られたことは、Her X-1やその他の降着駆動型パルサーの放射機構の研究を大いに進めたと言える。米国側の事情によりロケット実験は実現できなかったが、放射機構の解明はX線偏光観測の実現にとって重要であり、研究は順調に進展したと判断する。今後はHer X-1のX線スペクトルに見られた4-9keVのこぶ状成分の放射起源を明らかにすることが必要である。こぶ状成分はおよそ1秒周期で自転する中性子星のごく近傍から放射されている可能性が示唆されるため、自転に伴うスペクトルの変化を調べることで起源を切り分けることができると考えられる。さらにHer X-1以外の降着駆動型パルサーについても広がった構造の兆候が見られている天体もあるため、それらの詳細なスペクトル解析も必要である。また、米国と日本と共同で新たなX線偏光観測計画が進められているため、並行してX線偏光計の開発が必要である。本年度、私は天体からのX線の偏光観測を目指し、X線偏光計のコアデバイスであるガス電子増幅フォイル(GEM)の長期動作試験と、アメリカ/NASAでの偏光計開発を行った。(1)GEMの長期動作可能なチェンバーの製作と電子付着の影響調査私は世界で初めてのX線偏光観測専用のGEMS衛星やXACTロケット実験計画をNASAと共同で進めており、今まで主に偏光計のコアデバイスであるガス電子増幅フォイル(GEM)の性能評価を行ってきた。GEMS衛星やXACTの偏光計では偏光の検出能力をあげるため、ジメチルエーテル(DME)というガスを使用するが、DMEは放射線検出器ではあまり用いられたことがなく、さらに宇宙では使用されたことがないためGEMを動作させる際の特性や問題点などを事前に調査する必要があった。過去に製作した封じ切りチェンバーを用いてDME中でGEMを動作させると、ガス封入から1日ほどで信号が検出できなくなるという問題が発生した。これはチェンバー内の電気陰性度の高い水分や酸素といった不純物によって発生した電子が奪われるという電子付着現象が起こっているためと考えられる。不純物はチェンバー壁面から放出されていることが予想されるため、不純物の放出レートを抑えるさまざまな工夫を行い新たにチェンバーを製作した。製作したものは既存のチェンバーよりも不純物の放出レートを1桁抑えることに成功した。今回製作したチェンバー中で実際にGEMを動作させたところ、DME中で長期に動作させることに成功した。また電子付着の影響を今回のセットアップを用いて定量的に評価した。これは、衛星やロケット実験で検出器の中長期運用を実現するための重要な成果である。今回の成果は日本物理学会において報告を行った。(2)アメリカ、NASAにおける衛星搭載用プロトタイプ検出器の試験NASA/Goddard SpaceFlight Centerに約2ヶ月滞在し、衛星搭載品プロトタイプ検出器の性能評価や宇宙での長期運用に向けた長期動作試験を行い、アメリカにおいてもプロジェクトへの貢献を行った。2012年度は、天体からのX線の偏光観測を目指しX線の偏光が期待されるHerculesX-1の放射機構の調査を既存の衛星データを用いて行った。

本研究の観測ターゲットであるHerculesX-1は、恒星と中性子星が連星系をなす降着駆動型パルサーの代表と言える天体で、中性子星は10の8乗テスラという強磁場をもち、磁極付近を通過する光は偏光していることが予想されている。HerculesX-1の放射機構は複雑で、未だに多くの成分の起源が良く分かっていない。中性子星の磁極や、その他からのX線放射も過去の観測から示唆されているが、これら全ての放射を合わせて見ると、偏光の情報はなまされてしまう。そのため、事前に放射機構を明らかにしておくことは、偏光検出実現のためには極めて重要である。そこで私は、X線天文衛星「すざく」によって得られた広帯域スペクトルの解析を行った。2-70keVのスペクトルは従来のモデルでは再現されず、4-10keVに広がった山状の構造が残った。私は、構造の左右対称な形に注目し、降着駆動型パルサーのスペクトルを良く再現するNPEXモデルに電子サイクロトロン共鳴をかけたものに、中心エネルギー6.5keV、巾1keVに広がった輝線成分を加えることでスペクトルを再現することに成功した。この6.5keVの広がった輝線成分は、今回初めてその存在が示唆され、さらに複数の観測データからも見つかっている。今回、過去の観測では示されてこなかった6.5keVの広がった輝線成分の兆候をとらえたことは、私の目指すHerculesX-1からのX線の偏光観測の実現のみならず、未だに詳細な放射機構が良く分かっていない降着駆動型パルサーの研究にとっても非常に重要な成果である。この成果は日本天文学会2012年秋期大会において報告を行った。2013年度は天体からのX線の偏光観測を目指し、X線の偏光が期待されるHercules (Her) X-1のX線の放射機構の調査を既存の「すざく」衛星のデータを用いて行い、4-9keVにこぶ状に広がった放射成分の存在を明らかにし、起源の検証により中性子星のごく近傍から鉄輝線が放射されている可能性を新たに示した。Her X-1は中性子星と恒星との連星系であるが、中性子星は非常に強い磁場を持ち、磁極付近を通過した光は偏光していると予想される。Her X-1からは中性子星の磁極付近やその周辺といった様々な領域から異なる機構でX線が放射されると考えられているが、起源は未決着なものが多い。全ての放射成分を合わせて見ると磁極付近からのX線の偏光の情報はなまされてしまうため、事前に放射機構を明らかにしておくことは偏光検出実現のためには極めて重要である。複数のスペクトルモデルや広帯域の観測データ用いて分光解析を行った結果、過去に報告されていた磁極からの放射や鉄輝線放射とは別に、4-9keVに広がったこぶ状の放射成分が常に必要なことを新たに示した。こぶ状成分は電離した物質による吸収成分、または幅(σ)が1keV程度に広がった鉄輝線のいずれでも再現でき、起源を検証した結果、観測時期に関わらず中性子星周辺につぶ状で電離した吸収体が存在する可能性や、光速の30%ほどで磁極に落ち込む物質からの鉄輝線放射の可能性を新たに示すことができた。4-9keVこぶ状成分の存在を明らかにしたことは、本研究の目的であるHer X-1からのX線偏光観測の実現のみならず、中性子星自体やその周辺環境を探る新たな探針を得たことになり、非常に重要な成果である。この成果は2014年4月に原著論文として出版される。今回行ったDME中でのGEMの電子付着の影響は検出器の寿命に関わってくるため、これを定量評価したことは衛星やロケット実験などの宇宙実験を実現するために非常に重要な成果である。
シアノバクテリアのチオレドキシン経路の生理生化学的解析

光合成生物は、光合成装置の機能と代謝機能の共役を、還元力を伝達することで制御している。この制御の中心的な役割を果たしているのは、チオレドキシンという分子内にジスルフィド結合を形成可能な二つのCys残基を持ったタンパク質である。チオレドキシンは、光合成電子伝達系から供給される還元力の一部を利用して自身のチオール基の酸化還元状態をコントロールし、これを標的タンパク質に受け渡すことで、標的タンパク質の機能を制御する。糸状性窒素固定型シアノバクテリアAnabaena sp. PCC7120株の場合には、還元力の供給が、他のシアノバクテリアと同様に酸化ストレス防御システムの駆動に重要であるほか、窒素固定に特化したヘテロシスト細胞の形態形成や、窒素固定の主役であるニトロゲナーゼの機能に重要である。これまでの研究で、このシアノバクテリアが持つ複数のチオレドキシンアイソフォームのうち、チオレドキシンm1とCについて破壊株を作製し、その表現型を調べ、レドックス制御系の重要性を記述した。今年度は、このチオレドキシン破壊株を窒素飢餓条件で培養した場合の表現型、細胞内の状態変化を調べ、このシアノバクテリアが窒素固定モードに遷移する条件下でのレドックス制御系の役割を明らかにした。この研究は論文発表済である。また、もう一つのレドックス制御因子であるNTRCの破壊が及ぼす影響を、生理学、ショットガンプロテオミクス法の両面から調べた(論文執筆中)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。緑色植物やシアノバクテリアなどの光合成生物では、光合成装置の機能と代謝機能の共役を、還元力を伝達することにより制御している。この制御に中心的な役割を果たしているのは、チオレドキシンというチオール基を持ったタンパク質である。チオレドキシンは、分子内にジスルフィド結合を形成可能な二つのシステイン残基を持っており、光合成によって生じる還元力によってこれらが還元され、この還元型のチオール基が次に代謝酵素の持つジスルフィド結合の還元の形で伝達し、これらの活性を制御している。このようなチオレドキシンで酸化還元制御を受ける酵素をチオレドキシンの標的酵素と言うが、どのような酵素が酸化還元制御を受けるかは細胞の機能によって様々である。糸状性のシアノバクテリアであるAnabaena sp. PCC7120の場合には、複数のチオレドキシンを持っているが、これらの複数のチオレドキシンがそれぞれどのような酵素群を酸化還元調節するかについては、その全体像は明らかにされていないし、チオレドキシン個々の生理的な機能の違い、役割分担も明らかになっていない。これを明らかにするために個々のチオレドキシンの破壊株が作製されている。このような破壊株の細胞機能の変化をプロテオミクス技術によって明らかにすることが、本研究の目的である。そこで、本研究では、まず代表的なAnabaenaのチオレドキシンであるTrxM1とTrxCの二つのタンパク質に注目し、これらの遺伝子破壊株について、生理生化学的な解析を行っている。まず、TrxM1とTrxCの二種類のチオレドキシンの破壊株について、様々な環境条件での生育状況を調べた。ストレスのない条件では、これらの破壊株は野生型と同様の光合成色素を持ち、生育にも差がなかった。しかし、顕微鏡観察によってTrxM1破壊株では、細胞に異常な形態が生じることがわかった。また、二つの破壊株とも線維状の細胞の長さが野生株よりも短かった。これらの遺伝子破壊株で発現しているタンパク質群を、ショットガンプロテオミクス手法によって解析し、野生型のそれと比較した。その結果、アミノ酸生合成系や脂質および細胞壁生合成系に関わるタンパク質群が、いずれの破壊株でも増加していることがわかった。興味深いことにこのシアノバクテリアは複数のチオレドキシンアイソフォームを持っている。その役割分担を明らかにすることを目指して、チオレドキシンm1とCについて破壊株を作製し、その表現型の変化、細胞内の代謝系の変化を調べ、合わせてショットガンプロテオミクス法により、どのようなタンパク質の発現がチオレドキシンに影響されるのかを調べた。チオレドキシン破壊株では、チラコイド膜形成、活性酸素ストレス消去系、脂質生合成系が強く影響された。また、プロテオミクス解析によって、これらの代謝システムに関係するタンパク質群の発現が、正または負に強く制御されていることが明らかになった(論文執筆中)。昨年度の研究で、TrxM1とTrxCの二種類のチオレドキシン破壊株について、環境条件が生育に強く影響することや、細胞の形状の異常が見られた。

そこで、電子顕微鏡観察によって細胞内の膜構造を調べたところ、野生株に比べてチオレドキシン破壊株は細胞膜の形状が波打っていることや、チラコイド膜が細胞の中央部に発達しないことが分かった。さらに、ショットガンプロテオミクス法によって、破壊株の細胞内の全タンパク質の発現を網羅的に調べたところ、エネルギー産生系や抗酸化ストレス系に関わるいくつかのタンパク質の生合成が強く影響を受けることが分かった。プロテオーム解析については、引き続き実施し、データの精度を高める努力を行っている。光合成生物は、光合成装置の機能と代謝機能の共役を、還元力を伝達することで制御している。この制御の中心的な役割を果たしているのは、チオレドキシンという分子内にジスルフィド結合を形成可能な二つのCys残基を持ったタンパク質である。チオレドキシンは、光合成電子伝達系から供給される還元力の一部を利用して自身のチオール基の酸化還元状態をコントロールし、これを標的タンパク質に受け渡すことで、標的タンパク質の機能を制御する。糸状性窒素固定型シアノバクテリアAnabaena sp. PCC7120株の場合には、還元力の供給が、他のシアノバクテリアと同様に酸化ストレス防御システムの駆動に重要であるほか、窒素固定に特化したヘテロシスト細胞の形態形成や、窒素固定の主役であるニトロゲナーゼの機能に重要である。これまでの研究で、このシアノバクテリアが持つ複数のチオレドキシンアイソフォームのうち、チオレドキシンm1とCについて破壊株を作製し、その表現型を調べ、レドックス制御系の重要性を記述した。今年度は、このチオレドキシン破壊株を窒素飢餓条件で培養した場合の表現型、細胞内の状態変化を調べ、このシアノバクテリアが窒素固定モードに遷移する条件下でのレドックス制御系の役割を明らかにした。この研究は論文発表済である。また、もう一つのレドックス制御因子であるNTRCの破壊が及ぼす影響を、生理学、ショットガンプロテオミクス法の両面から調べた(論文執筆中)。プロテオミクスデータによって示唆された遺伝子破壊株の代謝機能の変化が、実際に細胞内で見られるかどうかを、今後、生理生化学的に調べる。また、チオレドキシンには様々な相互作用相手(還元力の受取手)が細胞内に存在するので、特に上記の生理機能に影響を与える相互作用タンパク質が何であるかを明らかにし、これらタンパク質の酸化還元制御を調べる。また、顕微鏡観察で明らかになった細胞形態の変化についても、電子顕微鏡観察など、微細構造のレベルでどのような変化が起きているのかを調べ、形態変化の原因を明らかにする。プロテオミクス解析によってチオレドキシンの消長と特に強い相関をもつタンパク質群について、生化学的な解析を行い、実際に細胞内の酸化還元状態とどのように相関するのか、あるいは、その制御の生理的な意味を明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ビタミン、カロテノイド摂取と前立腺がんに関する症例対照研究

宮城県立がんセンター入院時に質問紙調査に回答した者より前立腺がんおよび病院対照症例を抽出しビタミン、カロテノイド摂取量と前立腺がんリスクとの関連について検討を行った。ビタミン、カロテノイド摂取量は本研究で用いた食物摂取頻度調査票(FFQ)の回答と五訂増補日本食品標準成分表から計算するプログラムを開発した上で求めた。対象となった症例数は前立腺がん症例282例、病院対照症例1730例であり、このうちFFQ40項目中で22項目以上が無回答である者を除いた症例260例、対照1599例を解析対象とした。unconditional logistic regression modelを用いて生年、調査年、居住地、受診契機、喫煙、飲酒、前立腺がん家族歴、職歴、身長、エネルギー摂取量を補正したオッズ比を算出することにより、α-カロテン、β-カロテン、ビタミンD、クリプトキサンチン、α-トコフェロール、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、ビタミンC摂取量ならびに関連食品の摂取頻度と前立腺がんリスクとの関連について検討を行った。前立腺がんリスクの検討は全体、限局、進行がんのそれぞれについて実施した。その結果、上記のビタミン、カロテノイド摂取量と前立腺がん全体のリスクとの間にはいずれも有意な関連を認めず、限局がんおよび進行がんに分けた検討でも同様であった。関連食品の摂取頻度では、白菜の摂取頻度増加により全体の前立腺がんリスクが有意に低下する傾向を認めた。また、緑葉野菜(ほうれんそう、しゅんぎくなど)の摂取頻度の増加に伴い進行前立腺がんのリスクが有意に低下する関連を認めた。本年度は、前立腺がん患者および対照に対して健康状態と生活習慣に関する質問紙調査を行なうとともに対象者の回答から五訂増補日本食品標準成分表に基づいて栄養素を算出するシステムの構築を実施した。質問紙調査は、宮城県立がんセンターにおける全ての初回入院患者に対して初回入院の10-15日前の時期にあたる予約の際に対象者に自記式の質問票を配布し、記入された後、入院時に看護師が回収を行なう形で実施した。質問票はがんをはじめとする疾患の既往歴、家族歴、生活習慣、職歴、検診受診歴などから構成されており、このうち食事習慣に関しては、40項目からなる食物摂取頻度調査票(FFQ)により調査を行っている。同調査の回答者から前立腺がん症例および対照を抽出し、症例については院内がん登録とのレコードリンケージを行なうことにより、発見契機、組織診断、診断根拠、進行度等の情報を得た。また、自記式質問票中に含まれる40項目のFFQの回答から五訂増補日本食品標準成分表に基づき栄養素を計算するプログラムを、宮城県一般住民120人を対象とした各季節3日、計12日間の食事調査の結果に基づいて開発を行った。具体的には、計12日間の食事記録の結果からFFQに含まれる各食品項目の1人1日摂取量およびその結果摂取される栄養素摂取量が算出され、対象者の各項目での摂取頻度の回答とあわせることにより各種ビタミン、カロテノイドを含む栄養素が計算できるプログラムを統計ソフトSASを用いて作成した。本年度は宮城県立がんセンター入院時に質問紙調査に回答した前立腺がんおよび病因対照症について、食物摂取頻度調査票(FFQ)の回答と五訂増補日本食品標準成分表からビタミン、カロテノイド摂取量を計算し、これらの栄養素と前立腺がんリスクとの関連について症例対照研究の手法を用いて具体的に検討を行った。対象となった症例数は前立腺がん症例282例、病因対照症例1730例であり、このうちFFQ40項目中で22項目以上が無回答である者を除いた症例260例、対照1599例を解析対象とした。unconditional logistic regression modelを用いて生年、調査年、居住地、受診契機、喫煙、飲酒、前立腺がん家族歴、職歴、身長、出生地を補正したオッズ比を算出することにより、α-カロテン、β-カロテン、ビタミンD、クリプトキサンチン、α-トコフェロール、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、ビタミンC摂取量ならびに関連食品の摂取頻度と前立腺がんリスクとの関連について検討を行った。

その結果、上記のビタミン、カロテノイド摂取量と前立腺がん全体のリスクとの間にはいずれも有意な関連を認めず、限局がんおよび進行がんに分けた検討でも同様であった。関連食品の摂取頻度では、緑葉野菜(ほうれんそう、しゅんぎくなど)の摂取頻度の増加に伴い進行前立腺がんのリスクが有意に低下する傾向を認めた。
Ce1-xLaxB6/SrB6超格子の次元性制御による八極子秩序の抑制

分子線エピタキシー法によりエピタキシャル成長したSmB6/SrB6人工超格子を得た.基板にはSi(100)面を用いた.基板に対する前処理として,表面に存在する自然酸化膜を除去する目的でフッ酸によるエッチングを行った.Bは高融点低蒸気圧であるが,わずかながら昇華性がある.本研究ではその点を利用して高温クヌードセンセル(Kセル)による加熱蒸着でBの蒸着を行った.この手法は通常選択される電子ビーム蒸着に対して蒸着レートのより高い安定性が得られるというメリットがある一方,蒸着レートが極めて低くなるデメリットがある.本研究では長時間の時間平均を取ることで低いレートでも正確な蒸着レートの読み取りを可能にした.SmB6薄膜の電気抵抗率の温度依存性はバルクの特徴を良く再現し,降温と共に増大するが,3 K以下の極低温で一定値を取る.一方,SmB6を5層,SrB6を7層積層させた人工超格子SmB6(5)/SrB6(7)と, SmB6(4)/SrB6(7)の電気抵抗率の温度依存性は,極低温で一定値を取る傾向を見せるが,SmB6(3)/SrB6(7)では降温と共に上昇を続ける振る舞いを見せた.これはSmB6は近藤トポロジカル絶縁体であり,SmB6層が十分に薄い極限では,表面伝導層間で混成が起こりディラックギャップが生じていることを強く示唆する.また,膜に対して平行と垂直方向に磁場をかけたときの横磁気抵抗は異方的であり,面内方では磁気抵抗が極めて小さい.この結果もSmB6(3)/SrB6(7)でディラックギャップが生じていることを支持する.基板としてSi(001)を用いることにより分子線エピタキシー法によりCeB6,SmB6およびSrB6のエピタキシャル薄膜を得た.原料となる希土類とBはそれぞれ独立にクヌードセンセル(Kセル)による加熱蒸着源から供給し,原子の供給速度をKセルの温度コントロールにより精密に制御した.基板温度は1000°Cで蒸着を行った.このような高い基板温度下では一般に蒸気圧の高いSmやSrの基板上での再蒸発による欠損が危惧されるが,CeB6のみならずSmB6,SrB6共に科学量論比通りの希土類:B=1:6の蒸着速度でエピタキシャル膜を得た.蒸着は10^-7 Pa程度の超高真空化で行った.Bは蒸気圧が低く,高温Kセルで到達可能な温度では昇華による極めて遅い蒸着速度しか得られない.しかしながら,超高真空下でKセルによる加熱蒸着により長時間の安定したフラックスを得ることにより,安定した膜成長を実現した.得られた膜の構造はX線回折によりその構造を評価した.X線回折の結果から基板の面直方向(Si[001])に対してはRB6[001]が配向したドメインと[-110]が配向したドメインの混交がいずれの希土類硼化物でも観測された.面内においてはSi基板[110]に対してRB6(R:希土類)薄膜[100]が配向する傾向が強い.これはどのドメインでも同様である.そのためRB6[001]//Si[001]のドメインでは面内配向性はRB6[100]/Si[110]でエピタキシャル成長した.これに対してRB6[-110]//Si[001]のドメインでは(-110)面は2回対称であるため,面内でRB6[100]//Si[110]のドメインとRB6[110]//Si[110](RB6[100]//Si[-110])の2つのドメインが生じる.そのため合計3つのドメインが混交してエピタキシャル成長することを明らかにした.希土類六硼化物薄膜についてエピタキシャル製膜技術の開発に成功した.これは多極子秩序を示すCeB6のみならず近藤絶縁体SmB6,通常のバンド絶縁体SrB6も含まれる.更にこれらの希土類六硼化物薄膜の育成条件はほぼ同様であり,同じ基板温度で育成可能であることも明らかになった.これにより本研究で目指す多極子秩序を示す希土類六硼化物の人工超格子の製膜に発展させる準備が整ったといえる.分子線エピタキシー法によりCeB6およびSmB6おエピタキシャル膜を得た.基板にはSi(100)面を用いた.基板に対する前処理として,表面に存在する自然酸化膜を除去する目的でフッ酸によるエッチングを行った.Bは高融点低蒸気圧であるが,わずかながら昇華性がある.本研究ではその点を利用して高温クヌードセンセル(Kセル)による加熱蒸着でBの蒸着を行った.この手法は通常選択される電子ビーム蒸着に対して蒸着レートのより高い安定性が得られるというメリットがある一方,蒸着レートが極めて低くなるデメリットがある.本研究では長時間の時間平均を取ることで低いレートでも正確な蒸着レートの読み取りを可能にした.これにより低いレートだが良くコントロールされた蒸着を実現した.Ce, Smに関してもKセルを用いて,低いレートでの安定した材料原子の供給を実現した.

これによりエピタキシャル成長した膜を得た.結晶方位はCeB6の方が良くコントロールされており,基板の面直方向には[001]が成長し,面内ではSi[110]に対してCeB6[100]が配向した膜が得られた.SmB6に関してはCeB6と同様の配向性のドメインに加えて,面直方向にSmB6の[011]が成長し,面内方向ではSi[110]に対してSmB6[100]が配向したドメインとSi[-110]に対してSmB6[100]が配向したドメインの3つのドメインが混交して成長した.CeB6薄膜では,磁場下の電気抵抗率測定から薄膜においても四重極秩序が実現していることを明らかにした.SmB6についてはパルス強磁場を用いて磁気抵抗とホール抵抗の測定を行った.SmB6は負の磁気抵抗を示すが,強磁場下でも低温で一定値を示す特異な温度依存性はほとんど変化しないことを明らかにした.薄膜試料においてもバルクの振る舞いを良く再現しうること,極低温での物性測定が可能であることを示した.今後は超格子膜の成膜を行い,その物性測定を行う.分子線エピタキシー法によりエピタキシャル成長したSmB6/SrB6人工超格子を得た.基板にはSi(100)面を用いた.基板に対する前処理として,表面に存在する自然酸化膜を除去する目的でフッ酸によるエッチングを行った.Bは高融点低蒸気圧であるが,わずかながら昇華性がある.本研究ではその点を利用して高温クヌードセンセル(Kセル)による加熱蒸着でBの蒸着を行った.この手法は通常選択される電子ビーム蒸着に対して蒸着レートのより高い安定性が得られるというメリットがある一方,蒸着レートが極めて低くなるデメリットがある.本研究では長時間の時間平均を取ることで低いレートでも正確な蒸着レートの読み取りを可能にした.SmB6薄膜の電気抵抗率の温度依存性はバルクの特徴を良く再現し,降温と共に増大するが,3 K以下の極低温で一定値を取る.一方,SmB6を5層,SrB6を7層積層させた人工超格子SmB6(5)/SrB6(7)と, SmB6(4)/SrB6(7)の電気抵抗率の温度依存性は,極低温で一定値を取る傾向を見せるが,SmB6(3)/SrB6(7)では降温と共に上昇を続ける振る舞いを見せた.これはSmB6は近藤トポロジカル絶縁体であり,SmB6層が十分に薄い極限では,表面伝導層間で混成が起こりディラックギャップが生じていることを強く示唆する.また,膜に対して平行と垂直方向に磁場をかけたときの横磁気抵抗は異方的であり,面内方では磁気抵抗が極めて小さい.この結果もSmB6(3)/SrB6(7)でディラックギャップが生じていることを支持する.28年度で確立された希土類六硼化物薄膜の成膜技術により多極子を示す重い電子系希土類六硼化物と通常のバンド絶縁体となる希土類六硼化物が交互に積層した人工超格子を作製する.人口超格子の重い電子系層の厚みを徐々に薄くすることにより次元性を3次元から2次元へと連続的に変化させ,多極子秩序の抑制とそれに伴う電子状態の変化について電気抵抗率測定から明らかにする.これまでの研究で確立した希土類硼化物薄膜の成膜技術を用い,希土類硼化物薄膜とバンド絶縁体の人工超格子を作製する.希土類硼化物層の厚みを徐々に薄くすることにより次元性を制御し,電子状態の変化を明らかにする.本研究の遂行のためにはBを蒸着するための高温Kセルが必須である.この高温Kセルを安定的に使用するためには定期的なメンテナンスと消耗部品の交換が欠かせない.またB用のるつぼについてもBの熱膨張と高温での消耗により定期的な交換が欠かせない.これらの費用を見込んでいたが本年度中の実際の消耗は見込みを下回ったため次年度使用額が生じた.(理由)高温Kセル用のヒーターおよびるつぼについて高額な消耗品として消耗を見込んでいたが,本年度中の消耗が見込みより少なかった.また寒剤についての消耗を見込んでいたが,想定よりも消費量が少なかった.(使用計画)
骨・骨髄脂肪組織におけるモノカルボン酸トランスポーター1の機能解析

モノカルボン酸トランスポーター1(monocarboxylate transporter 1: MCT1)は、モノカルボン酸(乳酸、ピルビン酸、ケトン体等)を細胞内外に輸送する担体である。申請者は間葉系幹細胞から骨芽細胞および脂肪細胞への分化をMCT1が制御する「トランスポーターによる細胞分化制御」というMCT1の新しい機能を見出したため、骨および骨髄脂肪組織におけるMCT1の機能を解析することが目的である。老人性および閉経後骨粗鬆症は、骨量の減少だけでなく骨髄脂肪組織の増加を伴う骨代謝疾患であり、本研究の成果は、これらの骨粗鬆症の治療法の開発に大きく寄与する可能性がある。
NC合成酵素遺伝子導入による肺高血圧症の進展の制御

本研究は、肺高血圧進展の抑制を最終目的として内皮細胞由来血管弛緩因子である一酸化窒素合成酵素(endothelial derived nitric oxide synthase : eNOS)遺伝子導入によって局所的にかつ持続的にNOを供給することによって肺動脈の収縮抑制と肺動脈平滑筋増生抑制の基礎的検討を行ったものである。平成6年度は、プラスミドベクターを用いた気道上皮細胞、肺動脈内皮細胞、肺動脈平滑筋細胞へのin vitroヒトeNOS cDNA導入によってヒトeNOS cDNAの転写産物の同定と発現したeNOS蛋白を免疫染色で確認した。平成7年度は、平成6年度の結果を踏まえ、in vitro eNOS cDNA遺伝子導入によって発現したeNOSの機能の確認とin vivo遺伝子導入の可能性を検討した。In vitro eNOS cDNA (5ug)遺伝子導入によって発現したeNOSによるNOの産生は気道上皮細胞が最も高く480nMであり、以下内皮細胞、平滑筋細胞の順であった。これはプラスミドベクターを使ったリポーター遺伝子E.coliLacZ遺伝子の場合、気道上皮細胞への遺伝子導入効率が内皮細胞や平滑筋細胞よりも優れていた所見と一致おり遺伝子導入効率に依存する結果であることが示唆された。また、20ug eNOS cDNA遺伝子導入された肺動脈平滑筋細胞では、遺伝子導入されていない平滑筋細胞に比較して細胞増殖抑制効果が認められた(現在、評価中)。このようなin vitroの結果から、eNOS cDNAの経気道的遺伝子導入や肺動脈へin vivo遺伝子導入を行ったがin vitro遺伝子導入で得られたような肺動脈平滑筋へ生理的影響を及ぼすような結果はえられなかった。これは、in vivoに於いて遺伝子導入効率が低下するためと理解された。in vivoに於いて遺伝子導入効率の優れているアデノウイルスベクターも作成し、気道、肺動脈へin vivoに於いて遺伝子導入を試み、気道上皮細胞へはこれまでの報告同様75%以上の遺伝子導入効率を示したが、血流の遮断できない肺動脈への遺伝子導入は不可能であった。以上の結果はin vivo eNOS遺伝子導入の困難さが解決されれば肺高血圧症の治療へ新たな可能性を提供できると考えられる。血管内皮細胞から種々の血管収縮及び拡張物質が放出されていることが明らかになった。特に一酸化窒素(NO)は、L-arginineを基質としてnitricoxidesynthase(NOS)の存在下に内皮細胞で合成され、血管平滑筋細胞内のGuanylate cyclaseを活性化し、cGMPの上昇を介し血管平滑筋の弛緩反応を惹起することが明らかになってきた。これらは、主に体血管系での検討であるが、NOが体循環系のみならず肺循環系でも血管拡張因子として機能するとともに、肺動脈平滑筋細胞の増殖を抑制する因子としても作用していることが示唆されるようになった。このような観点から肺血管抵抗の増大と肺動脈平滑筋層の肥厚を特徴とする肺高血圧症におけるNOの動態が注目され、NOの合成システムの破綻が肺高血圧症の進展を助長している可能性が推測される。

本研究では、遺伝子工学的手法を用いてNOS遺伝子を肺動脈内皮や経気道的に気動上皮細胞へ導入することで恒常的に産生されるNOの肺血管床への作用の基礎的検討を行い、肺高血圧進展の抑制の可能性の検討へと発展させていくことを目的とする。平成6年度は、1.ヒト臍帯静脈内皮細胞より血管内皮細胞由来NO合成酵素(ENOS)cDNAのクローニングを行った。2.ENOS発現ベクター、大腸菌LacZ(β-galactosidase:β-gal)発現ベクターの作成:ENOScDNAと既存のLacZ遺伝子をまずアデノウイルス5型majorlatepromoterで発現するプラスミドベクターを作成したが、その発現の程度は低く、ENOSのシグナルは、RT-PCRでのみ確認されpromoterの転写効率が低いことが示唆された。更により強力なcytomegalovirus immediate early(CMV)promoterで発現するプラスミド[EOS発現ベクター(pCMVENOS)、LacZ発現ベクター(pCMVLacZ)]を作成した。3.in vitroで気道上皮細胞株、肺動脈内皮細胞と平滑筋細胞へpCMVENOSを用いてENOS遺伝子導入を行い、ENOS遺伝子発現が抗ヒトENOS抗体を使った免疫組織染色で確認された。平成7年度は、発現されたENOSの機能解析とin vivoENOS遺伝子導入を行う計画である.本研究は、肺高血圧進展の抑制を最終目的として内皮細胞由来欠陥弛緩因子である一酸化窒素合成酵素(endothelial derived nitric oxide synthase:eNOS)遺伝子導入によって局所的にかつ持続的にNOを供給することによって肺動脈の収縮抑制と肺動脈平滑筋増生抑制の基礎的検討を行ったものである。平成6年度は、プラスミドベクターを用いた気道上皮細胞、肺動脈内皮細胞、肺動脈平滑筋細胞へのin vitroヒトeNOS cDNA導入によってヒトeNOS cDNAの転写産物の同定と発現したeNOS蛋白を免疫染色体で確認した。平成7年度は、平成6年度の結果を踏まえ、in vitro eNOS cDNA遺伝子導入によって発現したeNOSの機能の確認とin vivo遺伝子導入の可能性を検討した。In vitro eNOS cDNA(5ug)遺伝子導入によって発現したeNOSによるNOの産生は気道上皮細胞が最も高く480nMであり、以下内皮細胞、平滑筋細胞の順であった。これはプラスミドベクターを使ったリポーター遺伝子E.coliLacZ遺伝子の場合、気道上皮細胞への遺伝子導入効率が内皮細胞や平滑筋細胞よりも優れていた所見と一致おり遺伝子導入効率に依存する結果であることが示唆された。また、20ug eNOScDNA遺伝子導入された肺動脈平滑筋細胞では、遺伝子導入されていない平滑筋細胞に比較して細胞増殖抑制効果が認められた(現在、評価中)。このようなin vitroの結果から、eNOS cDNAの経気道的遺伝子導入や肺動脈へin vivo遺伝子導入を行ったがin vitro遺伝子導入で得られたような肺動脈平滑筋へ生理的影響を及ぼすような結果はえられなかった。これは、in vivoに於いて遺伝子導入効率が低下するためと理解された。
患者・高齢者を看護する看護者の手に加わる圧力測定手袋の開発と手の使い方の探求

看護者の手の使い方の特徴について、圧力をパラメーターに研究をおこなってきた。その結果、手の使い方は熟練看護者と初学者(看護学生)では異なり、使い方の左右差は支持面の面積によって異なることなどが明らかとなった。さらに圧力の時間的推移を知るために、感圧導電性ゴム(イナバゴム(株):SF4L)を布製手袋の内側面に貼付した「手袋型圧力センサ」を試作し、その特性について調べた。この実験においては多点計測を行えるよう、片手で28カ所を設定した。その結果圧力と出力電圧の関係は、第三末節骨を除き6252,500g/cm^2の範囲で直線性が確認されたが、2,500g/cm^2以上では出力電圧が飽和状態になる傾向が見られた。これはセンサと手掌の間に手袋を介しているため、布に圧力が吸収されることが原因と推察された。そのため実用に際しては圧力の検出範囲が限られてしまうという課題が残されており、現在手袋の改良に取り組んでいる。手袋改良と並行して、手袋を介さない方法で圧力測定を試みた。これは同センサを医療用テープを用いて術者の手掌部に直接貼付し、人間の下肢を模擬したモデルを挙上する際に、看護者(右利き)の手にかかる圧力を計測する方法である。この結果下肢挙上時の手掌部にかかる圧力は、各術者によって異なる部分もあるが、左手の第3指基節骨と第1指下の手掌部、右手の第1指下の手掌部の「3点」を中心に支える傾向が見られた。また、左手第2指基節骨直下の部位は、左手の第3指基節骨部分の代替として用いられたり、同時に用いられていた。このことから看護者は、下肢を挙上する場合には「三角形状」に力を分散して支えているか、もしくは左手第2指基節骨直下の部位も用いて「4点」にすることにより、安定性を確保しているものと考えられた。看護者の手の使い方を観察するため、感圧導電性ゴム(イナバゴム(株):SF4L)を布製手袋の内側面に貼付した「手袋型圧力測定センサ」を試作し、その特性について調べた。実験は被験者に手袋を装着してもらい、自作の装置を用いて第25末節骨、第3末節骨下、手掌部中央の6箇所に垂直に加重していき、センサ6Vの直流電流を負荷して計測した。その結果圧力と出力電圧の関係は、第三末節骨を除き6252500g/cm^2の範囲で直線性が確認された。また2500g/cm^2以上では出力電圧が飽和状態になる傾向がみられた。また重さ600gの物を把持した時の第三末節骨部の圧力の変化は、持ち上げ動作と対応し、最大加圧力は3078g/cm^2となった。以上より試作したセンサの出力特性は、直線性の成り立つ範囲から実用可能であると思われた。また持ち上げ動作時の把持力と物体に生じる圧力は対応し、動作前後の電圧のドリフトもほとんど見られなかったことから、比較的安定した出力が得られるものと思われる。さらに15年以上看護経験のある看護教員5名の手掌部に同センサを直接貼付し、人間の下肢を模擬したモデルを挙上する実験を実施した。センサの位置は左右の第1指下の手掌部、第2指基節骨の直下、第3指基節骨、第5指側の手掌部とした。

センサの出力を直流増幅後レコーダーに記録した結果、下肢挙上時の手掌部の圧力は各術者により異なる部分もあるが、左手2点、右手1点の3点を中心に支える傾向が見られた。すなわち手掌にかかる荷重は、左右の手によって三角形状に分散されて支えているものと思われる。下肢挙上時の看護者の手の使い方は、手掌部にかかる圧力としてとらえることができ、これらの分布から特徴を把握することが可能である。看護者の手の使い方の特徴について、圧力をパラメーターに研究をおこなってきた。その結果、手の使い方は熟練看護者と初学者(看護学生)では異なり、使い方の左右差は支持面の面積によって異なることなどが明らかとなった。さらにに圧力の時間的推移を知るために感圧導電性ゴム(イナバゴム(株):SF4L)を布製手袋の内側面に貼付した「手袋型圧力センサ」を試作し、その特性について調べた。この実験においては多点計測を行えるよう、片手で128カ所を設定した。その結果圧力と出力電圧の関係は、第三末節骨を除き6252,500g/cm^2の範囲で直線性が確認されたが、2,500g/cm^2以上では出力電圧が飽和状態になる傾向が見られた。これはセンサと手掌の間に手袋を介しているため、布に圧力が吸収されることが原因と推察された。そのため実用に際しては圧力の検出範囲が限られてしまうという課題が残されており、現在手袋の改良に取り組んでいる。手袋改良と並行して、手袋を介さない方法で圧力測定を試みた。これは同センサを医療用テープを用いて術者の手掌部に直接貼付し、人間の下肢を模擬したモデルを挙上する際に、看護者(右利き)の手にかかる圧力を計測する方法である。この結果下肢挙上時の手掌部にかかる圧力は、各術者によって異なる部分もあるが、左手の第3指基節骨と第1指下の手掌部、右手の第1指下の手掌部の「3点」を中心に支える傾向が見られた。また、左手第2指基節骨直下の部位は、左手の第3指基節骨部分の代替として用いられたり、同時に用いられていた。このことから看護者は、下肢を挙上する場合には「三角形状」に力を分散して支えているか、もしくは左手第2指基節骨直下の部位も用いて「4点」にすることにより、安定性を確保しているものと考えられた。
マイクロRNA発現解析に基づいた新しい肺移植後閉塞性細気管支炎治療法の確立

肺移植後慢性拒絶反応による閉塞性細気管支炎に関与する転写調節因子を検索し,新規治療展開への基盤を確立する目的で以下の実験を行った.BALB/Cマウスをドナー,C57BL/6マウスをレシピエントとするMHC完全不適合の組み合わせで,異所性気管移植を行なった.この異所性気管移植モデルにおいては移植後経時的に気管上皮の障害が出現し,線維芽細胞増殖により気管内腔が閉塞されることが明らかになっている.実験群,および対照群は,異所性同種気管移植群:BALB/C →C57BL/6,および異所性同系気管移植群:C57BL/6 →C57BL/6とした.移植後7日目,21日目にマウスを犠牲死させ,移植気管を摘出した.先ず,移植気管組織からRNAを抽出しマイクロRNA(miRNA),およびメッセンジャーRNA(mRNA)のマイクロアレイ解析を行った.miRNAのマイクロアレイ解析により異所性同種気管移植後21日目において亢進していた3種類の遺伝子,抑制されていた16種類の遺伝子が明らかとなった.これら19種類のmiRNAについてリアルタイムPCRを行い,その発現の程度を定量的に評価したところ,異所性同種気管移植後21日目の群で,miR-204-5pがその他の群と比較して有意に抑制されていることが明らかとなった.次いで,パスウェイデータベースを使用してmiR-204-5pの標的となるmRNAの探索を行った.この結果とmRNAアレイデータを照合し,発現関係がmiRNAとmRNAで逆となっている遺伝子,つまり亢進している20種類のmRNAが明らかとなった.以上の結果の妥当性はクラスター解析でも確認された.さらに,気管組織の病理組織学的評価(線維芽細胞増殖による気管内腔の閉塞の程度)を行い,miR-204-5pのリアルタイムPCRデータとの関係を解析したところ有意に相関していることが明らかとなった.肺移植後慢性拒絶反応による閉塞性細気管支炎に関与する転写調節因子を検索し,新規治療展開への基盤を確立する目的で以下の実験を行った.BALB/Cマウスをドナー,C57BL/6マウスをレシピエントとするMHC完全不適合の組み合わせで,異所性気管移植を行なった.この異所性気管移植モデルにおいては移植後経時的に気管上皮の障害が出現し,線維芽細胞増殖により気管内腔が閉塞されることが明らかになっている.実験群,および対照群は,異所性同種気管移植群:BALB/C →C57BL/6,および異所性同系気管移植群:C57BL/6 →C57BL/6とした.移植後7日目,21日目にマウスを犠牲死させ,移植気管を摘出した.先ず,移植気管組織からRNAを抽出しマイクロRNA(miRNA),およびメッセンジャーRNA(mRNA)のマイクロアレイ解析を行った.miRNAのマイクロアレイ解析により異所性同種気管移植後21日目において亢進していた3種類の遺伝子,抑制されていた16種類の遺伝子が明らかとなった.これら19種類のmiRNAについてリアルタイムPCRを行い,その発現の程度を定量的に評価したところ,異所性同種気管移植後21日目の群で,miR-204-5pがその他の群と比較して有意に抑制されていることが明らかとなった.次いで,パスウェイデータベースを使用してmiR-204-5pの標的となるmRNAの探索を行った.この結果とmRNAアレイデータを照合し,発現関係がmiRNAとmRNAで逆となっている遺伝子,つまり亢進している20種類のmRNAが明らかとなった.以上の結果の妥当性はクラスター解析でも確認された.さらに,気管組織の病理組織学的評価(線維芽細胞増殖による気管内腔の閉塞の程度)を行い,miR-204-5pのリアルタイムPCRデータとの関係を解析したところ有意に相関していることが明らかとなった.
川崎病モデルマウスにおけるテムシロリムスの効果や作用機序の検討

川崎病は小児後天性心疾患の中で最も頻度が高く、冠動脈瘤などの後遺症をきたしうる疾患であるが、難治例に対する治療は未確立である。当教室が開発したNod1受容体リガンドによる川崎病モデルマウスにおいて、mTOR阻害薬であるテムシロリムスが冠動脈炎を抑制することを発見した。本研究は難治性川崎病に対する新たな治療法の開発に大きく寄与すると期待されるほか、mTOR阻害薬の単球・マクロファージに対する影響を解明し、その作用機序を明らかにすることで、川崎病のみならず各種血管炎に対する新たな治療戦略にも繋がると考えられる。これらの背景より、効果や作用機序を明らかにし川崎病新規治療法を開発することを目的にマウス実験、細胞実験などを組み合わせて研究を行った。マウスモデルを用いた実験では、HE染色および心臓浸潤細胞のうちCD45陽性白血球をフローサイトメトリー法を用いて解析した。テムシロリムス濃度依存的に冠動脈炎領域が減少することや、心臓に浸潤した白血球、とくにマクロファージが著明に抑制されることを見いだした。また、テムシロリムスの作用点を検討するため、ヒト冠動脈内皮細胞をテムシロリムス存在下・非存在下にNod1リガンドで刺激し、ケモカイン、細胞接着分子、炎症性サイトカインの発現を解析した。単球に対する走化性因子であるCCL2、およびICAMやVCAMなど接着因子の発現に変化は見られなかった。一方で、テムシロリムス存在下ではNod1リガンド刺激後のヒト冠動脈内皮細胞からのCXCL10産生が著明に抑制された。これらの結果をふまえ、引き続き研究を継続していく。ほぼ予定通りの研究計画で進んでいる。申請時の研究計画に沿って実験を継続していくほか、テムシロリムスの有効性機序におけるCXCL10の関わりについて、ノックアウトマウスもしくは中和抗体を用いて検討を追加する。主に実験計画の順番変更に伴う使用額の変更が生じたが、最終的な費用についての変更はないと計画している。
政党ルートが財政移転改革に及ぼす影響に関する日加比較研究

本研究では、中央政府(国)と地方政府(都道府県、州)との関係(以下、政府間関係)における政党を通じた「政治ルート」の有無によって、日本とカナダの財政移転改革の帰結にどのような違いが生じたのかを検討した。その結果、日本では「政治ルート」を通じて地方の利益が改革に反映され、財政移転改革の中で地方への税源移譲が行われた。これに対して、カナダでは「政治ルート」の欠如から州政府からの税源移譲の要求が反映されることはなかった。本年度は、まず6月にカナダ政府(外交通商省)の官僚から、カナダから見た日本政治に関するレクチャーを受けた。これによって、比較対象であるカナダから見た日本像の把握を行うことができた。次に、7月から8月にかけて約2週間カナダ・トロント大学に赴きカナダ連邦制に関する追加的な資料収集を行った。この資料収集で、政府間関係に関する最新の研究動向の把握及びカナダにおける政府間関係に関するデータ、資料の収集を行うことができた。この訪問によって、中間成果並びに最終成果の完成に向けて必要な資料等を概ね収集することができたと考える。次に、8月末にはタイにおいて日本とカナダの政府間財政移転改革に関する比較研究について研究発表を行った。これによって、海外の研究者から研究の枠組みについて有益なコメントを受けることができた。また、9月には、大学の公開講座で日本とカナダの政府間関係の講義を行い、研究成果の一部を社会に還元した。さらに、10月には研究の中間成果として日本とカナダの政府間関係に関する論考を大学紀要において公表した。この論考は、日本とカナダの政府間関係の制度について概観を行ったもので、最終成果にむけた序論な研究と位置付けることができる。最後に、3月にアメリカ・ロサンゼルスで開催された西部政治学会に参加し、日本の地方政治を中心的なテーマとするパネルで討論を行うとともに、比較政治学における研究動向の把握を行った。最終年度は、最終成果の取りまとめの作業を行った。具体的には、6月にカナダ政治学会で研究報告を行い、カナダ政治学会の研究動向の把握と研究への反映に努めた。この成果を踏まえ、夏休み以降最終成果となる論文の執筆に取り掛かった。この論文については、年度内に完成させるには至らなかったが、2014年5月の日本選挙学会において報告することが決定している。この選挙学会での報告によって、日本における政治学研究の視点からコメントを受け、それらを修正のうえ査読誌に投稿する予定である。3年間の研究によって、日本とカナダの政府間関係の特徴とそれが財政移転改革に及ぼした影響について以下の二つの成果を得た。第一に、日本とカナダの政府間関係を結ぶ影響力ルートについては、行政ルートは類似点を持つ一方で、政治ルートのうち政党を通じたルートが大きく異なる。具体的には、カナダの政党組織が中央と地方で分断されているのに対して、日本ではつながっている点が異なっている。第二に、これらの政府間関係の特徴の違いによって、1990年代以降の財政移転改革の帰結に違いがみられる。カナダでは、政党が地方利益を代表せず、改革は中央政府の意向に沿ったものとなった。具体的には、税源移譲を求める地方側の動きが改革に反映されることはなかった。これに対して、日本では、与党が地方側の意見を改革の内容に反映させた。その中では、ひとたび政府内で決定された税源移譲の税目が与党によって覆されるという大きな変化が見られた。今年度は本研究の初年度にあたる。この研究1年目には、研究の理論面での構成と先行研究の検討、資料収集を行った。そのために、随時書籍を購入し理論動向の把握に努めるとともに、専門家との面談から研究の方向性などについて多くのアドバイスを受けた。具体的には、7月に自治体職員を招いた学内研究会を行い、日本の地方自治の実態についての調査を行った。これによって、地方自治体から見た中央政府での政策決定について多くの事実確認を行うことができた。次いで、8月にはほぼ1か月にわたってカナダに滞在し、資料収集と専門家との面談を行った。この海外調査では、複数のカナダ政治および比較政治学の専門家から研究に対するアドバイスを受け、最新の研究動向について多くの示唆を得た。さらに、トロント大学図書館とカナダ連邦政府図書館において文献調査を行い、論文、会議議事録など多くの資料を収集した。この調査結果をもとに研究成果をまとめ、10月には日本とカナダの比較研究について研究会での報告を行った。この研究会報告では、論文の改善点について多くの示唆を得た。1年目のまとめとして、この研究会報告で受けたコメントを反映させて、日本とカナダの政府間関係の特徴をまとめた論文を中間成果として執筆中である。この論文については、近日中に大学紀要において発表予定である。さらに、この中間成果を発展させた研究について海外学会での報告申請を行い、2012年3月に無事報告が採択された。これを受けて2013年8月にアメリカ政治学会において、最終成果に向けた研究報告を行う予定である。

当初報告を予定していたアメリカ政治学会がハリケーンのためにキャンセルになったため、研究に対する国際的な視点からの意見の反映が困難になったものの、それに代わる学会報告の機会(タイ)を設けることで、致命的な影響は回避することができた。また、当初の研究計画の予定通りに、中間的な研究成果の公表にこぎつけることができたことからも、研究がおおむね順調に進んでいると評価することができる。また、トロントにおいて追加的な資料収集の機会を設けることができたために、最終成果のとりまとめに向けておおむね順調に研究が進行していると考えられる。1年目の夏に予定通りカナダに資料収集に赴き、その成果に基づいて10月には研究会で報告を行った。この報告で受けたコメントを反映させ、2年目には大学紀要に中間成果の論文を投稿予定である。さらに、中間成果を発展させた研究を8月のアメリカ政治学会において報告予定である。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると判断する。当初の研究計画の通り、研究の最終年度にあたって、最終的な研究成果のとりまとめを行う。最終成果については、6月にカナダ政治学会での報告を行い、カナダ政治研究者からのコメントを受ける。それらのコメントをもとに成果のとりまとめ作業を行い、成果の公表に向けて査読雑誌への投稿を行う。今後の研究については、おおむね当初の予定通りに推進する。概ね当初の予定通りに研究費を執行する。次年度は最終成果とりまとめの年であり、主な経費としては6月にカナダにおいて学会報告を行うための旅費を支出する。さらに、最新の研究動向を可能な限り研究に反映するために、若干の書籍購入を予定している。そのうえで、最終成果のとりまとめに必要な印刷費などを支出する予定である。1年目に予定していた海外学会での報告が2年目に行うことになったこと、追加の資料収集を行う予定であることから、2年目に予定額よりも多く旅費を執行する可能性がある。
ジオタグ付きTwitterデータを用いた都市生活者の暑熱環境に対する意識の分析

本研究では、人々が生活の中で感じる温冷感を対象とした新たな指標の開発を目指している。都市生活者が投稿したジオタグ付きTweetデータの中から、暑さや涼しさを表現した短文や写真データを抽出し、投稿された場所や時間の特徴を明らかにする。また、投稿が集中する場所について、実測とシミュレーションによる物理的な熱環境の実態や、空間用途及び人口統計データ等との関係から、都市生活者が感じる暑さや涼しさとの相違を分析する。その結果をもとに、都市生活者が感じる暑さや涼しさのパターンを明らかにし、暑熱に対する適応策を検討する。