hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
極限環境における非平衝凝縮・凝固の数値解法

まず、研究代表者が提案した前処理型流束分離スキームを、研究代表者がすでに構築している均一・不均一核生成を伴う非平衡凝縮の計算コードに組み込んだ。次に、熱物性のみならず超臨界流体の圧縮性を正確に評価し、音速などの流体物性値をより正確に近似するため、van der Waals分子間力を考慮した三次方程式型状態方程式であるPeng-Robinson状態方程式を、上記計算コードに組み込んだ。これを用いて、特に、臨界点近傍条件を付した超臨界二酸化炭素の熱流体を数値計算したところ、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することに成功した。なかでも、臨界点近傍条件を付した超低速な熱流体は、密度場が大きく変動する圧縮性流れであることが示された。さらに、熱物性データベースである、PROPATHを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ことがわかり、本データベースを上記数値解法に完全にリンクさせて計算することができる計算コードを新たに構築した。本コードの最大の特徴は、データベースの物性を簡単に入れ替えることができる点にあり、結果的に、二酸化炭素のみならず、水やその他の物質についても計算が可能になった。最終的に、PROPATHに定義されている各物質には、超臨界状態のみならず、常温・常圧や、極低温における熱物性も定義されていることから、極めて広範囲の温度・圧力条件における様々な物質の流動を、本数値解法が数値計算できる可能性が示された。これらの研究成果は、権威ある3つのJournal、ならびに複数の国際会議で発表された。前処理型流束分離スキームの基礎をなす前処理法は、局所マッハ数がゼロに近づく際に圧縮性ナビエ・ストークス方程式を非圧縮性ナビエ・ストークス方程式に自動的に変換する優れた方法である。ただし既存の前処理法アルゴリズムは煩雑であり計算コードの構築に多くの時間を要する。研究代表者が提案した前処理型流束分離スキームはこの難点を解決したものであり、既存の圧縮性流れの計算コードに容易に組み込むことができるところが特徴である。本研究の成果は、Int.J.Heat and Transfer, Vol.47,2004に掲載され、また、J.Comp.Phys,2005に掲載される予定である。次に、熱物性のみならず超臨界流体の圧縮性を正確に評価し、音速などの流体物性値をより正確に近似するため、van der Waals分子間力を考慮した三次方程式型状態方程式であるPeng-Robinson状態方程式を、上気計算コードに組み込んだ。これを用いて、特に、臨界点近傍条件を付した超臨界二酸化炭素の熱流体を数値計算したところ、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することに成功した。本研究の成果は、Int.Conf.on CFD-Tronto,2004,ならびにECCOMAS-Jyvaskylaで発表し、JSME Int.Journalに投稿中である。まず、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に関する研究成果が、J.Comp.Phys.に掲載されたのを受けて、本数値解法に基づいた、超臨界流体の数値解法の構築を行った。当初は、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状態方程式を、上記の数値解法に組み込んだ計算コードを完成させて、超臨界二酸化炭素の熱流体の数値計算を行った。その結果、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することに成功した。

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ことがわかり、本データベースを上記数値解法に完全にリンクさせて計算することができる計算コードを新たに構築した。本コードの最大の特徴は、データベースの物性を簡単に入れ替えることができるとういうところで、結果的に、二酸化炭素のみならず、水やその他の物質についても計算が可能になった。これらの研究成果は、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。来年度はこの計算コードをベースにして、非平衡凝縮・凝固が伴う熱流体を計算する予定である。熱物性データベースである、PROPATHを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ことがわかり、本データベースを上記数値解法に完全にリンクさせて計算することができる計算コードを新たに構築した。本コードの最大の特徴は、データベースの物性を簡単に入れ替えることができる点にあり、結果的に、二酸化炭素のみならず、水やその他の物質についても計算が可能になった。これらの研究成果は、ベルギーで開催された4th Int.Conf.on Computational Fluid Dynamics,2006、ならびに仙台で開催されたJoint 8th Int.Symp.Hydrothermal Reactions and 7th Int.Conf.Solvo-Thermal Reactions,2006で発表され、サンディエゴで開催される5th JointASME_JSME Fluids Engineering Conference,2007で発表する予定である。本研究を終了するにあたり、凝固については、結果的にあまり進展が得られなかったが、一方では、高温・高圧環境における流動現象を数値計算する数値解法の開発については、予想以上の成果を上げることができた。さらに、本数値解法ではPROPATHに定義されている様々な物質、たとえば、窒素、メタン、ヘリウムなどについても応用することが可能である。各物質には、超臨界状態のみならず、常温・常圧や、極低温における熱物性も定義されていることから、極めて広範囲の温度・圧力条件における様々な物質の流動を数値計算できることが分かった。あいにく、本研究期間内においては、より詳細に検証には至らなかったが、申請中の次期科研費により、継続的に研究する予定である。
複数モード光電子分光による新規BiS2系層状超伝導体の電子構造の研究

BiS2系超伝導体の超伝導機構の解明を目指し、複数のモードの光電子分光を有機的に用いてREO1-xFxBiS2 (RE=Rare Earth)を中心として電子状態を実験的に研究した。真空紫外線ARPESによりLaO1-xFxBiS2(x=0.23,0.5)のフェルミ面とバンド構造を観測し超伝導転移温度とフェルミ準位上の状態密度との相関を示すとともに、超伝導と磁性の共存が報告されているCeO1-xFxBiS2では、軟X線3d-4f共鳴光電子分光からCe4f電子が局在状態にあり伝導特性に主要な役割を果たしていないことを示すなど、本物質系の超伝導機構を理解するための基本的な電子構造の情報を得た。BiS2系超伝導体の超伝導機構の解明を目指し、複数のモードの光電子分光を有機的に用いてREO1-xFxBiS2 (RE=Rare Earth)を中心として常伝導・超伝導電子状態を実験的に研究した。以下に具体的な研究実績の概要を述べる。[1]CeO1-xFxBiS2の軟X線内殻光電子分光および軟X線3d-4f共鳴光電子分光を行った。3d-4f閾値をまたぐ光エネルギーにおいて、フェルミ準位近傍の電子状態に顕著な増大は見いだされなかった。この結果は、Ce4f電子は局在状態にあり伝導特性に主要な役割を果たしていないことをしめす。[2] LaO1-xFxBiS2(x=0.23)の真空紫外線ARPESを行い、フェルミ面とバンド構造を観測した。x0.5試料のフェルミ面とバンド構造との比較から、xの変化に伴い価電子帯全体は非リジッドバンド的に変化すること、フェルミ面の面積が変化することを見いだした。これらの結果は、LaO1-xFxBiS2においてはTcとフェルミ準位上の状態密度との間に相関があることを示している。また、バンド計算では説明できない構造について、空間的/時間的な構造の歪みとの関連を考察した。超伝導状態の光電子分光研究については、多結晶試料の実験は光電子強度が弱く実験が難しいことが判明し、また、海外の放射光施設におけるARPES研究は課題が不採択のため実施できていない。一方、常伝導状態の電子状態の光電子分光研究は、計画していた研究項目を実施することができ、項目ごとの目標を達成することができている。全体的に見て、おおむね順調に進展していると考えている。BiS2系超伝導体の超伝導機構の解明を目指し、複数のモードの光電子分光を有機的に用いてREO1-xFxBiS2 (RE=Rare Earth)を中心として常伝導電子状態を実験的に研究した。[1]CeO1-xFxBiS2の軟X線共鳴光電子分光および内殻光電子分光のデータの解析を進め、価電子帯を構成するCe4f, O2p, S3pの部分状態密度のエネルギー位置の相対変化のフッ素濃度依存性を他の測定手法で提案されている局所構造の変化と対応させて議論した。本研究結果を論文として出版した。[2] REO1-xFxBiS2においてREO層の電子状態に与える影響を調べるために、RE=La, Ce. PrのARPES実験を行いバンド構造/フェルミ面形状の変化を直接観測した。その結果、バンド構造/フェルミ面形状がREに依存して変化することを見いだした。この結果は、REOブロック層はBiS2伝導層にキャリアーを導入するだけではなく、伝導層の電子状態にも影響を与えていることを示す。[3]母物質CeOBiS2試料で報告された超伝導の起源を調べるためにARPES実験を行った。その結果、フェルミ準位近傍の光電子強度は極めて低いものの、電子的フェルミ面が観測されることがわかった。この結果は、超伝導の報告とは矛盾せず、測定したCeOBiS2単結晶試料ではFドープ量ゼロにもかかわらず何らかの理由により電子ドープされていることを示唆する。超伝導状態の観測については海外放射光ビームラインでのマシンタイムが採択されないために未実施となっているが、国内外の放射光施設をもちいた常伝導状態の電子状態研究は着実に進んでおり、電子状態と局所構造の関連についての理解も深まっている。超伝導特性にも影響を与えていると考えられる結晶構造の不安定性についての知見を得るために、実験手段としてEXAFSを利用した研究も行った。[1] REO1-xFxBiS2においてREO層の電子状態に与える影響を調べるために行ったRE=La, Pr, NdのARPES実験のバンド構造/フェルミ面形状の変化について解析を進めた。系の伝導特性の次元性がREに依存して変化することを示唆する結果を得た。[2]半導体特性を示す母物質CeOBiS2試料で観測した電子的フェルミ面の起源を調べるために、顕微ARPES実験を共同で行い、構造上の欠陥付近で金属的になっていることを見出した。この結果は、構造と伝導性の関連を示唆する。

[3] BiS2面内における化学圧力効果が伝導特性に与える影響のメカニズムを明らかにするために、SをSeで置換したLaOBiSSeの光電子分光及びEXAFS研究を行いLaOBiS2と比較した。光電子分光ではSe置換によるバンドギャップの減少を観測したが、室温における金属伝導を説明するほどの変化ではなかった。EXAFSではSe置換による構造不安定性解消を示唆する結果を得た。[4] BiS2系超伝導体関連物質として、伝導面が類似した構造を持つCsBi4-xPbxTe6の電子状態およびPb置換による電子状態変化を光電子分光により研究した。その結果、Pb置換による構造変化により伝導面が平坦になり、加えてBiTe面に電子が供給されることを見出した。これらの変化が、Pb置換によるバルク超伝導発現に関連していると考えられる。BiS2系超伝導体の超伝導機構の解明を目指し、複数のモードの光電子分光を有機的に用いてREO1-xFxBiS2 (RE=Rare Earth)を中心として電子状態を実験的に研究した。真空紫外線ARPESによりLaO1-xFxBiS2(x=0.23,0.5)のフェルミ面とバンド構造を観測し超伝導転移温度とフェルミ準位上の状態密度との相関を示すとともに、超伝導と磁性の共存が報告されているCeO1-xFxBiS2では、軟X線3d-4f共鳴光電子分光からCe4f電子が局在状態にあり伝導特性に主要な役割を果たしていないことを示すなど、本物質系の超伝導機構を理解するための基本的な電子構造の情報を得た。超伝導ギャップ測定に関しては、引き続き共同利用申請を行う。他の研究項目については、計画計画に従って研究を進める。加えて、BiS2系超伝導体の特徴を調べるために、研究対象を関連物質にも広げて研究を行う。超伝導状態の測定については引き続き共同利用申請を行う。他の研究項目については当初計画した研究を進めるだけでなく、F未ドープにもかかわらず超伝導性を示すCeOBiS2の研究を進展させるとともに、BiS2系超伝導体の特徴を調べるために測定対象を関連物質にも広げて研究を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。光電子固体物性29年度が最終年度であるため、記入しない。
箙の無限次元ヒルベルト表現の研究

箙(えびら=quiver)とは、有向グラフのことであるが、環論と表現論における研究ではこの別名がよく使われている。今回の研究は、それらの研究の無限次元ヒルベルト空間への拡張を目指すものなので、この用語を用いることにする。箙(quiver)の有限次元表現とは、有向グラフの頂点に有限次元ベクトル空間を対応させ、有向グラフの辺(矢印)には線型写像を対応させたものである。「構造の対称性」を表す数学的概念が群であるなら、「対象の関係性」を表す数学的概念が箙(quiver)=有向グラフである。どちらも簡素ではあるが、基礎的で普遍的に現れる重要なものである。対称性を表す群を調べるにはそれを線型化して、(ユニタリ)行列として表現するのが有力な研究方法である。それと同様に、対象の関係性を表す箙(quiver)=有向グラフを調べるにはそれを線型化して、頂点と矢印を、ベクトル空間と線型写像として、表現するのが有力な研究方法である。群の表現では、無限次元のヒルベルト空間上の作用素として群を表現して研究することが当然のように幅広くなされてきた。しかしながら、箙(quiver)の表現では、そのようなヒルベルト空間を使った無限次元化は、私たちの先駆的な研究を除いては、全くなされていなかった。今回は、有向グラフの頂点には無限次元ヒルベルト空間を対応させ、有向グラフの辺(矢印)には作用素で箙を対応させるという、箙(quiver)の無限次元ヒルベルト表現を考察し、その直既約表現の構成とそれらの間の既約射を研究する。今年度は無限次元ヒルベルト空間の3つの部分空間の配置について、さらに研究を深め、double triangleと古典的なブール束の直和になるような配置の特徴づけを完全に行い、最終論文として仕上げた。無限次元ヒルベルト空間の3つの部分空間の配置について、さらに研究を深め、double triangleと古典的なブール束の直和になるような配置については、有限次元のヒルベルト空間の3つの部分空間の配置の時はすべてそのような形になるというBrennerの定理をふまえて、その一般化をどうしたらいいかを考え、最終的にそのような形になるための完全な条件を探しだすことに成功した。ただ、証明に少し不備があったことも投稿したrefereeの指摘からわかったが、そのsuggestionに従い、最終的な定理として仕上げることができたので、おおむね順調に進展しているといえる。quiverのヒルベルト空間への表現だけでなく、quiverのバナッハ空間への表現とそれのつくる圏の構造の研究を少しでもすすめたい。さらに、直既約なquiverのバナッハ空間への表現の具体例を探そう。また、quiverのヒルベルト空間への普遍表現のつくる作用素環の研究にも踏み込みたい。箙(えびら=quiver)とは、有向グラフの(環論と表現論における)別名である。それと同様に、対象の関係性を表す箙(quiver)=有向グラフを調べるにはそれを線型化してベクトル空間と線型写像として表現するのが有力な研究方法である。箙(quiver)の有限次元表現は、量子展開環のHall構成、特異点解消の導来圏、ミラー対称性、さらにビッグデータを解析するパーシステントホモロジーで使われていて、多くの領域と関連していることが明らかになっている。今回は、有向グラフの頂点には無限次元ヒルベルト空間を対応させ、有向グラフの辺(矢印)には作用素を対応させるという、箙(quiver)の無限次元ヒルベルト表現を考察し、その直既約表現の構成とそれらの間の既約射を研究する。ヒルベルト表現全体のつくる圏やその導来圏の構造も探求したい。今年度は無限次元ヒルベルト空間の2個の部分空間の配置を研究し、特別な箙の無限次元ヒルベルト表現とみなし、operator rangeの分類に帰着できることを証明し、非自明な例を構成した。無限次元ヒルベルト空間の2個の部分空間の配置の研究では、ユニタリ同値を除いては完全に配置が決定されていた。しかし、有界で可逆な作用素による同値を除いての研究は全然なされておらず、どれだけ違うものがあるかが、ほとんどわかっていなかった。今回の研究ではここに焦点をあてて取り組み、無限次元ヒルベルト空間の2個の部分空間の配置の有界で可逆な作用素による同値を除いての分類が、operator rangeのunitary同値の分類に帰着できることが証明できた。たとえば、対角が((1/n)^2)で与えられる対角行列Aと対角が((1/n)^3)で与えられる対角行列Bを考える。

Kを2乗和可能な数列空間とし、HをKとKの直和とする。この時2個の部分空間の配置(H、K+0、graph A)と(H、K+0、graph A)は、有界で可逆な作用素による同値の意味でも同型ではないことが分かった。この例のように、対角行列の対角の和の収束の度合いがこの意味での配置の弱い同型にも影響を与えることがわかったことは意外なことであった。このように当初予期していない状況になっていることが判明し、これからの発展の糸口がつかめたため、初年度の研究としてはおおむね順調に進展しているといえる。箙(えびら=quiver)とは、有向グラフのことであるが、環論と表現論における研究ではこの別名がよく使われている。今回の研究は、それらの研究の無限次元ヒルベルト空間への拡張を目指すものなので、この用語を用いることにする。箙(quiver)の有限次元表現とは、有向グラフの頂点に有限次元ベクトル空間を対応させ、有向グラフの辺(矢印)には線型写像を対応させたものである。「構造の対称性」を表す数学的概念が群であるなら、「対象の関係性」を表す数学的概念が箙(quiver)=有向グラフである。どちらも簡素ではあるが、基礎的で普遍的に現れる重要なものである。対称性を表す群を調べるにはそれを線型化して、(ユニタリ)行列として表現するのが有力な研究方法である。それと同様に、対象の関係性を表す箙(quiver)=有向グラフを調べるにはそれを線型化して、頂点と矢印を、ベクトル空間と線型写像として、表現するのが有力な研究方法である。群の表現では、無限次元のヒルベルト空間上の作用素として群を表現して研究することが当然のように幅広くなされてきた。しかしながら、箙(quiver)の表現では、そのようなヒルベルト空間を使った無限次元化は、私たちの先駆的な研究を除いては、全くなされていなかった。今回は、有向グラフの頂点には無限次元ヒルベルト空間を対応させ、有向グラフの辺(矢印)には作用素で箙を対応させるという、箙(quiver)の無限次元ヒルベルト表現を考察し、その直既約表現の構成とそれらの間の既約射を研究する。今年度は無限次元ヒルベルト空間の3つの部分空間の配置について、さらに研究を深め、double triangleと古典的なブール束の直和になるような配置の特徴づけを完全に行い、最終論文として仕上げた。無限次元ヒルベルト空間の3つの部分空間の配置について、さらに研究を深め、double triangleと古典的なブール束の直和になるような配置については、有限次元のヒルベルト空間の3つの部分空間の配置の時はすべてそのような形になるというBrennerの定理をふまえて、その一般化をどうしたらいいかを考え、最終的にそのような形になるための完全な条件を探しだすことに成功した。ただ、証明に少し不備があったことも投稿したrefereeの指摘からわかったが、そのsuggestionに従い、最終的な定理として仕上げることができたので、おおむね順調に進展しているといえる。箙の無限次元ヒルベルト表現全体のつくる圏のつくる構造の研究がほとんど進んでいないので、その方向の研究にも力をいれたい。これは有限次元表現のときに詳しく調べられているので、それとの類似として研究が推進できると思われる。ヒルベルト空間の3個の部分空間の配置の問題は、大変難しいが、すこしでも研究を模索していきたい。
HIVヌクレオキャプシドタンパク質の立体構造・活性相関の解明と機能制御

当研究は,HIV-2のヌクレオキャプシド(NC)タンパク質(NCp8:zincfinger motif(ZFM)を2つ含む49アミノ酸残基のペプチド)の機能発現機構を解明し,機能制御をするための基礎データを提供することを目的としている.本年度の主な成果は以下の3点である.(1)C端側ZFMを含む部分ペプチド(NCp8-f2:27残基)の立体構造解析NCp8-f2の立体構造を高い精度で決定し,ZFMに加えてC末の6残基も安定した立体構造を形成していることを明らかにした.この構造をHIV-1のNCタンパク質(NCp7)およびマウス白血病ウイルスのNCタンパク質(NCp10)の相当領域の立体構造と比較した結果,今回我々の決定したC末の6残基の立体構造がRNA認識の補足的な構造要素であることを推定した.(2)N端側ZFMを含む部分ペプチド(NCp8-f1:29残基)のアミノ酸部分置換体(変異体)の立体構造解析昨年度の研究の結果,NCp8-f1中のAsn^<11>がRNAを認識するための構造形成に必要不可欠であることを推定した.このことをさらに詳細に解析するために,Asn^<11>をAlaに置換した純度の高い変異体NCp8-f1を化学合成で約50mg調製した.(3)安定同位体(15N)標識NCp8大量調製法の確立今後,NCp8およびRNAとNCp8の複合体の立体構造解析を行うためには,窒素核を安定同位体(^<15>N)標識したNCp8が大量に必要である.そのため本年度は,大腸菌を用いてNCp8を大量(10mg以上)調製する方法を確立した.当研究は,HIV-2のヌクレオキャプシド(NC)タンパク質(NCp8:zincfinger motif(ZFM)を2つ含む49アミノ酸残基のペプチド)の機能発現機構を解明し,機能制御をするための基礎データを提供することを目的としている.本年度の主な成果は以下の3点である.(1)C端側ZFMを含む部分ペプチド(NCp8-f2:27残基)の立体構造解析NCp8-f2の立体構造を高い精度で決定し,ZFMに加えてC末の6残基も安定した立体構造を形成していることを明らかにした.この構造をHIV-1のNCタンパク質(NCp7)およびマウス白血病ウイルスのNCタンパク質(NCp10)の相当領域の立体構造と比較した結果,今回我々の決定したC末の6残基の立体構造がRNA認識の補足的な構造要素であることを推定した.(2)N端側ZFMを含む部分ペプチド(NCp8-f1:29残基)のアミノ酸部分置換体(変異体)の立体構造解析昨年度の研究の結果,NCp8-f1中のAsn^<11>がRNAを認識するための構造形成に必要不可欠であることを推定した.このことをさらに詳細に解析するために,Asn^<11>をAlaに置換した純度の高い変異体NCp8-f1を化学合成で約50mg調製した.(3)安定同位体(15N)標識NCp8大量調製法の確立今後,NCp8およびRNAとNCp8の複合体の立体構造解析を行うためには,窒素核を安定同位体(^<15>N)標識したNCp8が大量に必要である.そのため本年度は,大腸菌を用いてNCp8を大量(10mg以上)調製する方法を確立した.
神経発生における非対称分裂、細胞周期制御、中間径繊維骨格の関係

脊椎動物の神経系の発生過程において、神経幹細胞が非対称分裂によって多様なニューロンなどの分化した細胞を生み出す。この非対称分裂の過程で、NOTCHシグナル伝達経路の活性化を抑制するNUMBタンパク質が不等分配される。また、中間径フィラメント分子のTransitinが、分裂中に非対称に局在し、そしてその細胞内局在がNUMBと良く一致する。本年度は、まずTransitinの機能について詳細に解析をおこなった。その結果、(1)TransitinはNUMBと直接結合すること、(2)Transitinは膜と結合してNUMBが非対称に局在するための橋渡しをしていること、(3)TransitinはNUMBを介してニューロンの分化を制御していること等が、明かとなった。これらの知見は、これまで神経分化や細胞周期との関係についてあまり注目されてこなかった中間径フィラメントの重要性を示したという点で、当該分野に対して極めてインパクトの高いものであると思われる。とりわけ、非対称分裂の分野は主にショウジョウバエで詳しく研究がおこなわれており、脊椎動物でも基本的な部分で共通のメカニズムが使われていると考えられているが、ハエには中間径フィラメントがないとされており、今回の結果は両者の違いについて重要な示唆を与える。さらに、Transitin-GFP融合タンパク質を発生途中の大脳に導入し、スライス培養下でこの融合タンパク質の細胞分裂時の動態を観察することに成功した。これにより、いったん基底膜側に局在したTransitin-GFPが、細胞分裂期後期になって側方に移動して不等分配されるケースが数多く観察された。すなわち従来細胞分裂の方向からは対称分裂に分類されてきたような分裂方向でもTransitinが不等分配される、すなわち非対称分裂になることがわかった。またこの観察結果は、まるでカエル卵の受精時におこるcortical rotationにも似た、細胞膜直下のタンパク質複合体の動的な移動が神経幹細胞でおこることを示しており、重要な発見であると思われた。
間葉系幹細胞から誘導した脳移行性シュワン細胞による進行型多発性硬化症の治療法開発

本研究は、進行型多発性硬化症に対しての新たな細胞移植治療の確立を目指したものである。ラット骨髄間葉系幹細胞からサイトカイン刺激に組み合わせによりシュワン細胞を誘導。脱髄モデルとしては、自己免疫性脳脊髄炎モデル、Cuprizone摂取による脱髄ラット、Ethidium bromide(EB)局注による脊髄脱髄ラットを作成。誘導シュワン細胞の移植実験を行った。しかし結果的には全体としては明らかな機能改善に至らなかった。モデル動物の症状の不安定さが原因と一つとして考えられたが、移植細胞の生着能力の低さが最大の原因と考えられた。DAラットをMOGで免疫し、臨床病理学的に観察。4から12週の経過で慢性進行型EAEとなることを確認した。しかし症状の個体差が想定より大きいという問題があった。DAラットMSCs由来のシュワン細胞を、髄腔内に移植した。clinical scoreによる行動評価と組織評価を行った。しかし明らかな機能改善には至らなかった。上記の理由として、EAEモデルは病変の範囲が広く、機能回復に至るまでの規模の移植が困難であった点が考えられた。したがって、上記の方法に代わって局所脱髄モデルを、エチジウムブロマイドを脊髄Th9レベルに局注することによって作成。脱髄の認められた局所に誘導シュワン細胞を移植した。現段階で、移植細胞が移植後も損傷部位にとどまり、軸索再生を亢進していると思われる所見が得られている。本研究は、進行型多発性硬化症に対しての新たな細胞移植治療法の確立を目指したものである。動物モデルとして、まずはDAラットをMOGで免疫し、慢性進行型EAEを作成。しかし症状の個体差が想定より大きく、DAラットMSCs由来のシュワン細胞を、髄腔内に移植したが、clinical scoreによる明らかな機能改善には至らなかった。したがって、局所脱髄モデルを、エチジウムブロマイドを脊髄Th9レベルに局注することによって作成し、誘導シュワン細胞を脱髄部へ移植した。しかし全体としては、明らかな機能改善に至らなかった。組織学的評価で、移殖後早期に移植細胞が組織から脱落している像が確認され、移植細胞の生着能力の低さが、治療効果を認めなかった最大の要因と考えられた。神経免疫学細胞の培養、分化誘導、移植治療、行動評価、組織評価などは、計画通りに進んでいる。慢性脱髄モデルの作成や、移植細胞の標識の問題に関しては、当初の計画通りにはうまくいかず、再検討を要したが、全体的にはほぼ順調に研究が進んでいる。引き続き移植実験を進め、行動、組織評価も併せて行っていく。また、当初移植細胞の標識として、GFPをレンチウィルスを用いた遺伝子導入を行うことによって行うことを想定していたが、発現が弱かったため、今後はGFPラットを用いた移植治療をすすめていく予定。それから、あらかじめシュワン細胞誘導の段階毎にPSA-NCAMの発現を定量的PCR法等で調べておく。その上で、(1)レトロウィルスベクターを用いた遺伝子導入法により、PSA-NCAMの発現を維持させた誘導シュワン細胞を作成する。さらに、(2)澤田らのグループ(名古屋大環境医学研究所)より、脳標的化ペプチドを発現できる融合タンパク質ベクターの供与を受け、脳移行性ペプチドを誘導シュワン細胞に発現させ、脳移行型とすることを考えている。研究を進めていくうえで、必要に応じて研究費を執行したため、見込み額と使用額に違いが生じた。研究計画自体に大きな変更はないため、予定通りの計画を進めていく。
情報流と物流の相互作用に着目した数理モデルによるサプライチェーンの最適構造分析

本研究課題の研究成果は主に2つあります。まず1点目は、情報流と物流の相互作用に着目してサプライチェーンの最適構造を分析するための数理モデルを構築したことです。次に2点目は、この研究課題も含め、その先の研究を見据えて必要なサプライチェーンのゲーミングソフトを開発したことです。本ゲームはシンプルでありながらSCM人材の育成に大変効果的なツールです。機動性に優れ、ネット環境とモバイル端末さえあれば実施できるため、大学だけでなく実務界からも反響が大きく、すでに企業研修での活用実績も生まれています。人材育成と研究用データの収集が同時に行えるため、効果的かつ効率的に研究を進める強力なツールとなりました。本研究ではサプライチェーン・マネジメントにおける生産計画と統制のための情報システムを企業間で効果的に統合するための原理を明らかにするものです。スループットを満たしながら、安定稼働を実現するサプライチェーンの最適構造を解明することを目的としています。さらに、本研究の大きな特徴として、この最適構造を維持するための企業間での情報システムの恊働・調整方法を明らかにします。平成25年度の研究計画は、(1)計画と実績の乖離がチェーンの振る舞いと将来の計画に与える相互的な影響を分析するための数理モデルの構築、(2)サプライチェーン最適構造の算出、というものです。(1)では、サプライチェーン・マネジメントに情報システムを導入するリスクを統制機能の側面から証明し、システム導入の効果を十分に得るためには、チェーン全体の恊働と調整が必要であることを示し、(2)では、サプライチェーン・マネジメントにおいて情報システム導入の効果を十分に得るためには、どのように在庫を配置して、どの程度の計画更新頻度で計画精度をコントロールしながら全体を運営すれば適切か、という具体的なチェーン設計のための解を得ることを目的としています。現在、(1)数理モデルの構築に向けて先行文献の調査と定式化の様々な可能性について研究を進めているところで、いくつかの構想はあるものの、決定的な数理モデルの構築には至っていません。平成25年度の主な実績は、決定的な数理モデルの構築には至っていないものの、定式化についての大まかな道筋を得た事、サプライチェーンの情報連携のひとつの形として、e-マーケットプレイスに関する論文を投稿し、採択されたことです。さらに、企業間での情報共有のあり方をゲームによってシミュレーションするための、サプライチェーン・ゲームのソフトウェア開発を行いました。現在までの研究成果は主に2つあります。まず1点目は、目標としている、情報流と物流の相互作用に着目してサプライチェーンの最適構造を分析するための数理モデル構築にむけて、そのベースとなる既存研究の調査を完了し、現在、有効な数理モデルを数案構築・検証中という状況です。次に2点目は、この研究課題を含め、その先の研究を見据えて必要なサプライチェーンのゲーミングシミュレーションを開発しました。スマートフォンなどのモバイル端末で簡単にゲームに参加することができる機動性に優れた、これまでにないゲームです。こちらの開発は予想以上に急ピッチに進めることができ、また社会からの反響も非常に大きく、すでに社会人による実験にも取り組んでいます。こちらの研究成果が国際学会にアクセプトされ、発表予定です。さらに、国内の研究発表大会でもすでに2回発表済みであり、今後も精力的に発表していくことを予定しています。様々な層のユーザーにこのゲームに参加してもらい、結果のデータを蓄積することによって、そもそもの研究課題であるサプライチェーンの最適構造を分析するための数理モデル構築の大きなヒントになると考えています。まず1点目は、目標としている情報流と物流の相互作業に着目してサプライチェーンの最適構造を分析するための数理モデルを構築し、安全在庫の更新がチェーンの挙動に与える影響に関して分析を行っていることです。次に2点目は、この研究課題を含め、その先の研究を見据えて必要なサプライチェーンのゲーミングシミュレーションを開発し、ゲーミングデータを収集しているということです。現在は、ゲーミングデータの収集と併せて、実務家からのゲームに対する改善要望を収集し、次期開発にむけた設計を行っています。本ゲームはシンプルでありながら機動性にすぐれています。ネット環境とスマートフォンなどのモバイル端末さえあればどこででもサプライチェーンのゲームが行えるということで、実務界からの反響が大変に大きく、企業の社内研修などでの活用実績が次々に生まれています。サプライチェーン人材の育成と、研究用のデータ収集を同時に行えるため、効率的かつ効果的に研究を進めることができるツールとなりました。前年度実績で報告したとおり、3年間の研究の内、当初1年目が出産直後だったことがあり、計画していた進捗よりは残念ながら少し遅れていますが、少しずつ挽回できている状況です。また、この研究課題を含め、その先の研究を見据えて必要なゲーミングシミュレーションのアプリケーション開発が急ピッチで進み、またこちらへの社会的反響が非常に大きかったため、このアプリケーションに関する研究成果の論文化、発表、普及活動に想定外に時間を要していることもあります。

ただ、このゲームが普及することで得られる様々なデータを蓄積し、分析することにより、サプライチェーンの原理を解明することに大きく一歩近づくのは間違いありません。開発したゲームアプリケーションへの対応と平衡して数理モデルの開発も今、順調に進みつつあります。サプライチェーン・マネジメント今後の研究方針としては、現在考案できているモデルを数理的に分析し、検証すること。それに加えて、開発したサプライチェーン・ゲームを様々な層の人々に使用してもらうことで、データを蓄積し、分析し、分析したデータを数理モデルに反映すること。また、現実的意義を高めるために、サプライチェーン・ゲームのシナリオとアーキテクチャの改善を推進していきます。先行研究での数理分析のモデルを応用するため、先行文献の調査に非常に多くの労力を割くことになりました。産休明けの仕事復帰ということで、当初想定していたよりも校務に手をとられ、思うように研究がはかどらなかったという事情もありました。26年度は当初の予定では、主に研究成果発表のための旅費とラップトップコンピューターの購入を予定していました。しかし、首都圏で行われた研究発表大会にのみ参加したため、少額となりましたので、学内で割り当てられている研究費から支出しました。また、ラップトップコンピューターは、当初購入しようと思っていたものよりかなり安価なものを購入したため、次年度使用額が生じました。先行研究の調査をもう少し続けたいという思いもありますが、現在得ている定式化へのいくつかの構想で、数理モデルの構築を精力的に進めて行きます。数理モデルの構築さえ達成すれば、あとは、これを分析することによって最適構造解明への道筋がつきますので、何よりもまず、数理モデルの構築に的を絞って取り組みたいと思います。本年度は校業の方も昨年度に比べて落ち着いており、研究活動に比較的多くの時間を割く事ができる見通しですので、昨年度の遅れを十分取り戻せると考えています。次年度使用額の主な用途は、当初から予定していたシミュレーションソフトの購入、および夏に行われる国際会議で発表をおこなうための旅費に使用する計画です。平成25年度は、当初、研究成果発表のための旅費を科研費から支出する予定でしたが、公費から支出しました。また、研究の進捗に多少遅れが生じている関係で、論文の執筆、英文校正といった支出が生じなかったことで、計画よりも予算の消化が少なくなっている大きな理由です。平成26年度に研究の遅れを取り戻し、論文執筆を行うことで、論文執筆と投稿、研究発表に関わる予算が必要になります。
アニメ・漫画ファンにおけるメディアコンテンツ消費に関する文化横断的研究

今日のネットワーク化された社会においては、マンガ、アニメといったメディアコンテンツが、様々な国家間、文化間で広く共有されている。この現象は特に10代、20代前半に顕著であり、彼らのコミュニティにおいて特徴的な「実践のコミュニティ」が展開されている。本研究では、アニメ・マンガファンコミュニティの実践における意味や価値を、社会一技術的に生成されるものと捉え、若者の日常生活において日本のアニメや漫画がどのように利用/消費されているかについてエスノグラフィックな調査を実施した。その際、日本における若者のメディアコンテンツ利用だけではなく、「トランスナショナル」な視座に基づき、日本と米国において文化横断的に記述することを目指した。平成19年度は、アニメやマンガに関連したメディアコンテンツの利用と密接に関係する彼らのアイデンティティに着目した。主に日本国内でマンガやアニメなどの作品を「同人誌」という形で二次創作する女性のアイデンティティマネジメントに着目した。スノーボールサンプリングの手法を用い、データは主にインタビューや同行調査から得られた。彼女らの実践の中心となる同人誌には、ホモセクシャルの性表現が含まれるため、彼女らは自分たちの行為が社会的な理解を得られないと考える。それゆえ学校や職場などにおいて自らの実践やアイデンティティを隠蔽する必要性に迫られる。これまで、サブカルチャーを対象とした研究においては、アイデンティティは積極的に可視化、交渉される存在として描かれているが、彼女らは自らのアイデンティティを隠蔽したりアイロニカルに表現したりする。このような観点から、実践のコミュニティの諸特徴が彼女らのアイデンティティの達成に関わっていることが確認された。
巨大地震による津波の発生と浸水：弾性体-流体相互作用と非線形現象

津波発生場から浸水までを取り扱う理論基盤を構築した.まず,流体-弾性体の相互作用を考慮し,津波発生場において,津波発生時に海底に加わる圧力変化を導くとともに,重力・弾性力・慣性力の役割を明らかにした.この理論を基に,津波発生から沿岸浸水までを計算する新しい手法を考案することで,弾性波の影響を考慮した津波発生と高解像度(最小6 m)の浸水計算を実現した.南海トラフで発生する可能性のある巨大地震の破壊シナリオに関して,海底水圧計・海面変位計記録と都市部への浸水を理論合成し,津波モニタリング能力測定のためのブラインドテスト問題を作成した.これまで津波の発生過程に関した研究の多くは,海水を非圧縮性流体と仮定し,海水の圧縮性が無視されてきた.非圧縮性流体中では,海洋音響波が励起されないが,実際には地震津波の発生にともない海洋音響波が励起され,無視することの出来ないほど大きな圧力変化を海中・海底にもたらしている.また,津波波源を計算する場合,通常,弾性体運動方程式の慣性項が無視され,地震波による海底の圧力変化は詳しく調べられてこなかった.海底圧力計が津波計測の主要な役割を果たす現代の津波観測態勢においては,地震津波発生場における海底圧力変化のメカニズムを深く理解することが重要である.本年度は,弾性地球で発生する地震断層運動と圧縮性海水との相互作用を取り入れた数値計算を実施し,海洋音響波と地震波を含む津波発生場を再現した.特に,研究全体の見通しを得るために,重要となる物理素過程を取り入れるものの,2次元空間中の一様すべりといったシンプルな地震断層モデルを仮定した計算を実施した.さらに,地震津波発生場シミュレーション結果を可視化し,その背景にある物理現象を数式による解析解で表現した.海洋音響波の理論と水波理論の両者を用いて,シミュレーション結果を解析することで,津波発生時に海底に加わる圧力変化に関して,重力・弾性力・慣性力,それぞれの役割を明らかにした.これらの知見に基づき次年度は,津波発生過程から沿岸浸水までをつなぐ理論フレームワークの構築を目的とし,線形現象としてモデル化する津波発生過程と非線形現象である津波伝播・浸水過程を,適切に橋渡しする手法を開発する計画である.研究全体の見通しを得る目的として,重要となる物理素過程を取り入れた2次元空間での地震津波発生場のシミュレーションを実施した.さらに,シミュレーション結果を可視化するとともに,その背景にある物理メカニズムを数式で表現することで明らかにした.これまで津波の発生過程に関した研究の多くは,海水を非圧縮性流体と仮定し,海水の圧縮性が無視されてきた.非圧縮性流体中では,海洋音響波が励起されないが,実際には地震津波の発生にともない海洋音響波が励起され,無視することの出来ないほど大きな圧力変化を海中・海底にもたらしている.また,津波波源を計算する場合,通常,弾性体運動方程式の慣性項が無視され,地震波による海底の圧力変化は詳しく調べられてこなかった.海底圧力計が津波計測の主要な役割を果たす現代の津波観測態勢においては,地震津波発生場における海底圧力変化のメカニズムを深く理解することが重要である.前年度に実施した弾性地球と圧縮性海水の津波発生に関する理論研究の結果を基に,本年度は,津波発生過程から沿岸浸水までをつなぐ理論の枠組みを構築した.線形現象としてモデル化する津波発生過程と非線形現象である津波伝播・浸水過程を適切に融合する手法を提案し,この手法を用いて,仮想日本海溝海底地震津波観測網による東北地方太平洋沖地震の海底水圧計による津波波形記録を合成するとともに,仙台平野への浸水を再現した.さらに,合成した模擬記録を利用して,即時津波予測アルゴリズムの性能を検証した.次年度は,対象とする地震断層をシンプルなものから複雑なものへ置き換え,海底地震動,海中音波,海面変動が入り交じった状態での海底水圧計を理論合成する.特に,観測可能量(海底水圧計・地震波形記録)と津波深水域の関係をデータベス化し,ブラインドテスト問題を作成する.津波発生過程から沿岸浸水までをつなぐ理論の枠組みを構築した.線形現象としてモデル化する津波発生過程と非線形現象である津波伝播・浸水過程を適切に融合する手法を提案し,この手法を用いて,仮想日本海溝海底地震津波観測網による東北地方太平洋沖地震の海底水圧計による津波波形記録を合成するとともに,仙台平野への浸水を再現した.今後は,地震断層モデルの多様性を反映させた記録合成を行う計画である.従来,津波の発生過程に関した研究の多くは,海水を非圧縮性流体と仮定し,海水の圧縮性が無視されてきた.非圧縮性流体中では,海洋音響波が励起されないが,実際には地震津波の発生にともない海洋音響波が励起され,無視することの出来ないほど大きな圧力変化を海中・海底にもたらしている.また,津波波源形成過程では,地震波による海底の圧力変化は詳しく調べられてこなかった.海底圧力計が津波計測の主要な役割を果たす現代の津波観測態勢においては,地震津波発生場における海底圧力変化のメカニズムを深く理解することが重要である.これまでに実施してきた地殻の弾性力と海水の圧縮性を考慮した津波発生に関する理論研究とこれを基礎理論とした断層運動による津波発生から沿岸浸水までをつなぐ新しい計算手法によって,シンプルな地震断層および現実的複雑な断層運動による津波の発生・伝播・浸水を理論計算した.海底地震動,海中音波,海面変動が入り交じった状態での,海底地震波形記録・海底水圧記録・海面変位記録を理論合成,および,最小解像度6 mの地形データを用いた高解像度非線形浸水計算を実現した.これによって,複雑な断層運動による津波発生から河川形状までを正確に考慮した津波浸水シミュレーションを実現した.

特に,南海トラフで発生する可能性のある巨大地震の破壊シナリオに関して,観測可能量である海底水圧計と海面変位計,そして,高知市への津波浸水域を理論合成し,津波即時予測に対するブラインドテスト問題を作成した.津波発生場から浸水までを取り扱う理論基盤を構築した.まず,流体-弾性体の相互作用を考慮し,津波発生場において,津波発生時に海底に加わる圧力変化を導くとともに,重力・弾性力・慣性力の役割を明らかにした.この理論を基に,津波発生から沿岸浸水までを計算する新しい手法を考案することで,弾性波の影響を考慮した津波発生と高解像度(最小6 m)の浸水計算を実現した.南海トラフで発生する可能性のある巨大地震の破壊シナリオに関して,海底水圧計・海面変位計記録と都市部への浸水を理論合成し,津波モニタリング能力測定のためのブラインドテスト問題を作成した.今年度得られた地震津波発生場の知見に基づき,次年度は,津波発生過程から沿岸浸水までをつなぐ理論的な枠組みの構築を目的とし,線形現象としてモデル化する津波発生過程と非線形現象である津波伝播・浸水過程を,適切に橋渡しする手法を開発する計画である.今年度に開発した津波記録合成法と浸水域計算法に基づき,次年度は,対象とする地震断層をシンプルなものから複雑なものへ置き換え,海底地震動,海中音波,海面変動が入り交じった状態での海底水圧計を理論合成する.特に,観測可能量(海底水圧計・地震波形記録)と津波深水域の関係をデータベス化し,ブラインドテスト問題を作成する.地震学希望していた予算額に満たなかったために,解析ソフトウェアを購入できず,次年度使用額が発生した.初年度購入予定であった解析ソフトウェアを,初年度と2年目の予算を合わせて,購入した.また,所属機関の業務として国際学会に参加した.このため,次年度使用額が発生した.今年度はもちあわせての解析ソフトウェアで代用したが,正確・効率的に解析を行うために,次年度の予算と合わせて,解析ソフトウェアを購入する予定である.繰り越し分については,今年度の研究成果の発表として参加する学会の旅費に使用する予定である.
子どもはどのように他者を説得するのか?-社会的やりとりにおける心的状態の利用-

相手の気持ちに則って自分の行動を適切に決めるためには「なぜ相手はこう言ったのだろう・したのだろう」と自発的に考える態度が重要である(佐藤,2010)。そこで本研究では,子どもが「相手の気持ちを自発的に知ろう」とすることの発達と,それに関わる要因を明らかにした。本研究では,自分のしたいことに反対する相手を説得する場面を対象とした。相手が「犬はだめ」といった時,「何でだめなの?」と聞くことができれば,「相手の気持ちを自発的に知ろう」としていると見なせるとした。「何でだめなの?」と相手に聞くには,(1)「何でだめなの?」と聞くと相手の反対理由が分かる,そして(2)相手が1つのものに対して複数の信念を持ちうることを理解する必要があると考えられる。そこで,この2つの理解のどちらが「相手の気持ちを自発的に知ろう」とすることを促すのかを検討した。年中児,年長児,1年生,2年生を対象とし,(1)を促す群(会話群),(2)を促す群(複数信念群),(1)も(2)も促す群(会話複数信念群),そして(1)も(2)も促さない群(統制群)を設け,「相手の気持ちを自発的に知ろう」という態度が促されるかを検討した。その結果,小学校2年生は教授しなくても,「何でだめなの?」と自発的に相手の反対理由を知ろうとしていた。さらに,年齢に関わらず,(1)と(2)の教授を両方とも行わないと,「何でだめなの?」と相手に聞けるようにはならないことが示された。これらのことから,「何でだめなの?」と相手の反対理由を聞こうするためには,会話を予測することと他者が持ちうる信念を理解することをそれぞれ理解し,それを同時に考慮する必要があることが示された。他者と良好な関係を保ちつつ自己の欲求を充足させる上で,他者を説得することは重要な社会的スキルである。このような説得能力はどのように発達するのだろうか。Bartschら(2007)によると,相手を考慮した説得をおこなうためには,a)相手の反対理由に着目し,b)その反対理由を覆す情報を呈示する必要があるという。Bartschらは5歳になると,他者の反対理由を覆すような説得が可能になることを示した。しかしBartschらの方法は,上記の能力のうちa)の能力については検討されておらず,他者を考慮する説得に必要な能力として,"相手の反対理由に着目する"能力と"反対理由を覆す情報を呈示する"能力の二つが実際に関与しているかどうかは明らかではない。そこで実験1では,Bartschらが"相手の反対理由を覆す情報を呈示する"能力を検討していたかを検討した。説得相手が1人であり,一つの反対理由を持っている「1人1信念条件」と,受け手が2人いて,それぞれが一つの反対理由をもっている「2人1信念条件」において,子どもの説得の可否を調べた。その結果,子どもの説得成績は1人1信念条件と2人1信念条件において同等であった。したがって,先行研究では,反対理由を覆す情報を呈示する過程のみが関わる説得の発達を検討していたことが示された。2過程がかかわる説得はどのように発達するのか。この点を明らかにするために,2人の説得相手が1つずつの信念を持っている「2人1信念条件」と,1人の説得相手が2つの信念を持っている「1人2信念条件」において,a)正しく相手の反対理由を判断し,b)反対理由を覆す情報を呈示できるかを明らかにした。その結果,5歳児になると4歳児よりも相手の反対理由を判断できるようになるが,まだ難しかった。そして反対理由を覆す情報を呈示することは,5歳児になるとできるようになる。さらに,反対理由を判断できれば,反対理由を覆す情報を呈示できることが示された。

さらに,年齢に関わらず,(1)と(2)の教授を両方とも行わないと,「何でだめなの?」と相手に聞けるようにはならないことが示された。これらのことから,「何でだめなの?」と相手の反対理由を聞こうするためには,会話を予測することと他者が持ちうる信念を理解することをそれぞれ理解し,それを同時に考慮する必要があることが示された。
心肥大と心拡大の分化機序

家兎生体心へのヒトANP遺伝子の導入(1)ヒト心臓cDNAライブラリーのANPマップに準拠してプライマーを決め、PCR法を用いてヒトANPcDNAを作成した。さらにcytomegalovirus(CMV)プロモーターを有する発現型ベクターpCR/CMVにANPcDNAを組み込み、宿主細胞(大腸菌)にトランスフォームして増殖させた。大腸菌を大量に培養した後、プラスミドを調整し、リン酸カルシウム法を用いてヒトpRc-hANPをトランスフェクションしG418でクローンを選択した。ANPmRNAの発現はNorthern blot analysisで、ANP蛋白の合成は免疫抗体法で確認することができた。(2)家兎を清潔手術下に開胸し、心外膜を切開して心臓を露出せしめ、pRC-hANPを心室筋内に注入した。術後4日目に心臓を摘出し、グアテジン塩化セシウム法を用いてtotal RNAを抽出し1.2%アガロースゲルで電気泳動後,ナイロンメンブレンにブロッティングした。ANPcDNAをプローブにしてハイブリダイゼイションを行ったところ、明らかなANPmRNA遺伝子の発現を認めた。一部の心臓については4%パラフォルムアルデヒドで固定の後パラフィン包理を行ない薄切標本を作製した。antiANPを一次抗体としてABC法を用いて組織染色を行ったところ、pRc-hANP注入部の心筋細胞にANPの局在を認めた。従って、ヒトANP遺伝子を家兎心臓に注入する事でANPmRNAの発現とANP蛋白合成が可能なことが明らかになった。
進行肝細胞癌に対する門脈遮断術を中心とした集学的治療の開発とその臨床応用

本研究は肝細胞癌に対する経皮経肝門脈枝塞栓術(PTPE)や門脈結紮術などの門脈遮断術を中心とした集学的治療の開発と臨床応用をめざすものとして行われた。従来より門脈遮断により非遮断肝葉に肥大、再生が惹起されることはいろいろな実験により確認されてきた。本研究においては門脈遮断肝葉の変化を実験的および臨床的に検討した。ラットを用いて門脈遮断術を行うと、まず中心静脈までの距離が短縮し、肝全体としては萎縮することが明らかとなった。また長期間経過すると、門脈遮断肝葉ではkupffer細胞の数が減少した。臨床的にもCT像で観察すると、門脈非遮断肝葉の体積は増加し、門脈遮断肝葉の体積は減少した。さらにその際の肝機能をアシアロ肝シンチグラフィを用いて評価すると、肝全体のRIの取り込みは変化がみられないものの、門脈遮断肝葉のRI取り込みは減少し、門脈非遮断肝葉の取り込みは増加した。すなんわち門脈遮断術は門脈遮断肝葉の機能を非遮断肝葉へシフトさせることが明らかとなった。また門脈遮断術(PTPE)後門脈遮断肝葉の動脈血流量が増加、門脈非遮断肝葉の門脈血流量が増加することが、ドプラー超音波検査により明らかとなった。一方、門脈遮断術の肝癌に対する臨床的効果をみると、肝動脈塞栓術にPTPE併用肝切除施行肝癌症例においてPTPEは肝動脈塞栓術の抗腫瘍効果を増強した。特に従来肝動脈塞栓術で無効であった小肝内転移巣や門脈腫瘍栓に対する効果が増強され、術後成績が向上することが確認された。また切除不能肝細胞癌に対して門脈遮断術併用抗癌剤肝動脈内投与を行ったところ、片側に肝癌が限局した症例では有効であることが確認された。以上より門脈遮断術は進行肝細胞癌に対する集学的治療のひとつとして有用であることが明らかにされた。本研究は肝細胞癌に対する経皮経肝門脈枝塞栓術(PTPE)や門脈結紮術などの門脈遮断術を中心とした集学的治療の開発と臨床応用をめざすものである。従来より門脈遮断により非遮断肝葉に肥大,再生が惹起されることは種々の実験により確認されてきた。一方,門脈遮断肝葉は萎縮に陥る。ラットを用いて門脈遮断術を行うとまず中心静脈近傍の肝細胞が壊死に陥り,肝細胞索が乱れる。次いでそれらの細胞が処理され,その際肝細胞索からはずれた肝細胞がapoptpsisに陥る。その結果グリソン鞘から中心静脈までの距離が短縮し,肝全体としては萎縮することが明らかとなった。また長期間経過すると,門脈遮断肝葉ではKupffer細胞の数が減少する。臨床的にもCT像で観察すると,門脈非遮断肝葉の体積は増加し,門脈遮断葉の体積は減少する。また動脈塞栓術(TAE)にPTPE併用肝細胞癌症例に対する抗腫瘍効果をTAE単独例と比較すると,PTPEの併用により主腫瘍のみならず肝内転移巣や門脈腫瘍栓に対する効果が増強されることが明らかとなった。すなわちそれらの壊死率が増加する。TAE施行とPTPE施行の期間が短いほど壊死効果は増強される傾向にあったが,同時に非腫瘍部の肝梗塞も惹起され,TAEとPTPE併用の副作用が増強されることが明らかとなり,臨床例についてはその点に留意する必要があると考えられた。