hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
消化器癌における化学療法剤薬剤感受性とその機序に関する研究

5-FU、MMC、CDDP曝露後の平均T/C比はそれぞれ胃癌で79.5±19.6%、81.2±26.5%、81.4±25.9%、大腸癌で86.7±10.8%、101.6±7.2%、102.1±12.3%であった。5-FUに対する感受性はTS活性高値群において低い傾向を示した(p=0.087)が、DPD活性値との間に有意な関連は認めなかった。ThdPasc定量では高値群において5-FUに対する感受性が低い傾向を認めたが(p=0.086)、免疫組織学的染色の結果、ThdPaseの発現性と5-FU感受性との間には有意な関連は認めなかった。またP-GP染色性と薬剤感受性T/C比とは有意な関連は認めなかった。p53蛋白発現陽性群において5-FUの感受性が有意に低く(p<0.05)、同様にp53遺伝子変異陽性群においても5-FUの感受性が有意に低かった(p<0.05)。さらにp53蛋白陽性かつp53遺伝子変異陽性群はそれ以外の群と比較し有意に感受性が低く(p<0.02)、またp53蛋白陰性かつp53遺伝子変異陰性群はそれ以外の群に比較して有意に感受性が高かった(p<0.02)。以上よりMMC、CDDPに対する感受性は今回検討した各因子とは有意な関連は認めなかったが、5-FUに対する感受性はp53蛋白陰性かつp53遺伝子変異陰性の症例が高感受性を示し、これらが5-FU感受性の予測因子となりうると考えられた。5-FUの効果発現およびその感受性はチミジル酸合成酵素(thymidylate synthase,TS)とdehydropyrimidine dehydrogenase(DPD)に関わるとされるがFP療法を施行した時のチミジル酸合成酵素やDPDの変化は明らかではない。そこで本年度はヌードマウス可移植性ヒト消化器癌株を用い、FP療法を施行し、腫瘍組織中のチミジル酸合成酵素およびその阻害率DPD活性を測定し、5-FU単独投与時における値と比較検討した。TSは短期投与のA,B,C,D,E群でそれぞれ64±24,80±57,68±32,112±21,50±22,120±68でありCDDP併用を含めた5-FU投与群(A,C,E群)で高い傾向を示した。長期投与群ではいずれの群でも短期投与群に比較し著明に低値であり各治療群間に差を認めなかった。短期投与のA,B,C,D,E群でそれぞれ5±2,43±4,4±2,47±4,4±2,39±12%、長期投与のA,B,C,D,E群でそれぞれ10±15,52±1,6±2,43±8,6±2,44±25%と短期投与、長期投与間に差はなく5-FU非投与群に比較し5-FU投与群(A,C,E群)で有意に高値であった。DPDは短期投与のA,B,C,D,E群でそれぞれ23±4,14+3,19±4,13±4,15±10,10±6pmol-mg Protein^<-1>であり有意差を認めなかった。短期的および長期的な5-FU投与によりTS阻害率は著明に上昇したがCDDPの併用によりTS阻害率がさらに上昇することはなく、抗腫瘍効果の増強はTS阻害以外の機序が存在するものと考えられ、さらにTSのmRNAレベルでの検討も要すると考えられた。またこれらの実験的データをもとに実際の臨床例でもTS,DPDを測定し、抗癌剤の感受性も検討しこれとの関連も検討する予定である。p53蛋白の発現が化学療法剤感受性を制御する因子であるかを明らかにするため、抗癌剤感受性とp53の発現との関連を検討した。p53の発現は抗p53モノクローナル抗体(D0-7,DAKO)を用いた免疫組織学的染色にて判定した。
カンキツ果実の各器官における糖代謝酵素活性の品種・系統間差異と糖集積

ウンシュウミカンのへたにおけるインベルターゼ活性は夏季に高く、9月に急激に低下した。この変化は系統間で差が認められなかった。一方、糖の蓄積開始期も9月であり、早晩性にかかわらず同じであった。インベルターゼ活性の急激な低下は果実のシンク力の低下とも考えられる。果実の肥大成長が緩やかになる時期であり、一時的に糖を必要としなくなるのかもしれない。その後、系統にかかわらずインベルターゼ活性が上昇したのは果実における糖蓄積が課発になるためと考えられる。したがって9月におけるインベルターゼ活性の急激な低下は果実が成熟ステージに入る代謝転換を示すものと思われる。他の糖代謝酵素活性もインベルターゼ活性との関連がうかがえた。砂じょうにおいて各酵素活性は低く、成熟期において特に低い状態で推移した。これはウンシュウミカンが主にスクロースで糖を蓄積することと関係している。成熟期に砂じょう内に蓄積した糖は酵素によって代謝されないものと思われる。各品種で比較した場合へたにおけるインベルターゼ活性の時期的変化はウンシュウミカンに似たものであった。糖の上昇開始時期についてもウンシュウミカンとほとんど同じであった。ただ、ポンカンにおいて糖の上昇が急激であることとポンカンにおける各酵素活性が高いことと何らかの関係があるかもしれない。ウンシュウミカン3系統を実験に用いた.崎久保早生(極早生品種)、興津早生(早生品種)、青島温州(晩生品種)の果実を7月からほぼ2週間毎にサンプリングして,果実各器官の糖代謝酵素活性を測定した。最も特徴的であったのはへたのinvertase活性であった。3系統とも夏季に高い活性であったが、秋(9月)に急激に低下した。その後再び上昇に転じた。新鮮重当たりの活性でみると、青島温州が低かったが、へた一個当たりの活性は3品種ともほぼ同じ様な値であり,変化の傾向も系統間の差は認められなかった。9月は果実が生長期から成熟期に転換する時期であり代謝転換期と考えられる。本研究の結果はそれを裏付けるものとなる可能性がある。へたにおける高い糖代謝酵素活性からへたが果実のsink力を調節する可能性が考えられるが,果実の成熟にも関わりがあることが示唆された。維管束のinvertase活性は低下傾向であったが、崎久保早生と青島温州では9月末から10月初にかけて一旦上昇することが認められた。これも代謝転換と何らかの関係があるのかもしれないが、興津早生でそのような傾向は認められなかった。さじょうにおけるinvertase活性はすべての系統とも低下傾向で一致しており、活性にも著しい差異は認められなかった。さじょうにおけるsucrose合成酵素活性はすべての系統とも7月から9月にかけて低下傾向にあった。崎久保早生はその後上昇に転じたが、他の2系統では低いままであった。崎久保早生と他の2系統で糖の蓄積に大きな変化は認められず、この点は疑問が残った。
リンケージ解析による臓器特異的自己免疫疾患関連遺伝子の検索と診断法の確立

NFS/sldマウスはシェーグレン症候群様の病態呈し、この形質はNFS/sldマウスの舌下腺分化異常と関連している。この変異遺伝形質が常染色体劣性遺伝の変異表現型を示すことから、NFS/sldマウスと正常マウスの交配により生まれたマウス(F1)とNFS/sldマウスを再度交配することにより産まれたマウス(N2)を解析対照とし、変異表現型と関連した遺伝子の解1析を行った。正常マウスとしてC57BL/6(B6)マウスを用い、N2マウスの変異表現型の出現率を比較した結果、N2マウスにおいて舌下腺分化異常の出現頻度が61%と最も高く認められた。各染色体当たり3カ所のMit markerを選択し、PCRによりNFS/sldマウスとB6マウスにてその増幅長に差があるか否かを検証中である。また、ホメオボックス遺伝子の一つであるNkx2.3の欠損マウスでも舌下腺の粘液腺に形成異常が起きることが報告されていることから、NFS/sldマウスにおける当該遺伝子の発現量やそのアミノ酸配列を検討した。その結果、B6マウスと比較してNFS/sldではNkx2.3の発現量は有意に減少していた。このNkx2.3発現量の差の要因としてプロモータ配列の変異の可能性を検討するために、その塩基配列の解析を行った結果、開始コドンより166塩基上流に一塩基多型が認められた。さらにプロモータ流域にあるCpG配列の予想されるメチル化の発生率を解析したが両マウス間で明らかな差は認められなかった。また、当該遺伝子をコードするアミノ酸配列に変異が生じている可能性、さらにイントロン内の遺伝子変異によるalternative splicing formの発現の可能性を想定し、genomic DNAについてその塩基配列の解析を行った。その結果exon領域にバリン残基からグリシン残基への一アミノ酸の変異が認められた。NFS/sldマウスでは生後三日目に胸腺を摘出することによりヒトシェーグレン症候群様の病態が生じ、この形質はNFS/sldマウスの舌下腺分化異常と関連していることが知られている。この変異遺伝形質が常染色体劣性遺伝で継代され、ホモ接合性の疾患遺伝子を有するマウスのみが変異表現型を示すことから、NFS/sldマウスと正常マウスの交配により産まれたマウス(F_1)とNFS/sldマウスを再度交配(backcross)することにより産まれたマウス(N_2)は効率よく変異表現型を呈することが想定される。本研究ではこの交配方法を用い得られたN_2マウスを解析対象としてsimple sequence length polymorphism(SSLP)法により、その遺伝子地図を作製し変異表現型と関連したNFS/sldマウス由来の遺伝子をリンケージ解析により明らかにする。当該年度は正常マウスとしてC57BL/6マウスを用い、このマウスをNFS/sldマウスと交配しF_1マウスを作出した。さらにF_1マウス同士を交配しF_2およびbackcrossにより得られたN_2マウスで変異表現型(舌下腺粘液細胞分化異常の有無により評価)の出現率を比較した。この結果よりC57BL/6マウスとNFS/sldマウスの交配により得られたF_1マウスの♀とNFS/sldマウスの♂を交配して得られたN_2マウスにおいて舌下腺分化異常の出現頻度が50%と最も高く認められたので以後のリンケージ解析にはこの組み合わせにより生まれたN_2マウスを用い、現在までに69匹のN_2マウスの作出が完了している。

さらに、この結果よりNFS/sldマウスにおける舌下腺の分化異常は、これまでの報告と一致して常染色体劣性遺伝で伝搬されることが示され、疾患関連遺伝子の同定のためN_2マウスの脾臓から抽出したゲノムDNAを鋳型としてPCR-based, DNA pooling methodsを応用することにより、より簡便に、また迅速に疾患原因遺伝子の位置している染色体の同定を行っている。本解析にはMit markerの選択が必要で、すでに各染色体当たり3カ所(約20cM間隔)計57カ所のMit marker部位を選択した。加えてPCRにより、これらの領域を増幅するため必要な特異的プライマーの合成を行いNFS/sldマウスおよびC57BL/6マウスにおいて、その増幅長に差があるか否かを検証している。この結果、差が認められたマーカー部位を以後の解析に利用する。シェーグレン症候群のモデルマウスであるNFS/sldマウスにおいてNkx2.3の病態形成への関与を明らかにする目的で、当該マウス唾液腺におけるその発現量と発現遺伝子から予測されるアミノ酸配列を解析した。Nkx2.3はその欠損マウスで舌下腺の粘液腺に形成異常が認められ、またDNA結合領域であるhomeodomainを有する転写因子としても作用する。NFS/sldマウスおよびC57BL/6マウスについて6週齢及び1213週齢の雌性マウス舌下腺におけるNkx2.3遺伝子の発現量をreal-time PCRにより検討した。合成したcDNAをテンプレートとしてNkx2.3およびGAPDHのプライマーを用いて各々の遺伝子発現をreal-time PCR法で検出した。その結果、6週齢マウスおよび1213週齢のNFS/sldマウスではC57BL/6マウスと比べてNkx2.3遺伝子発現が有意に減少していることが確認できた。このNkx2.3発現量の差の要因として始めにプロモータ配列に変異がある可能性を検討するために、その塩基配列の解析を行った。その結果、開始コドンより166塩基上流に一塩基多型が認められたが、データベースによる検索を行った結果、主要な転写因子の結合配列とは一致しなかった。さらにプロモータ流域にあるCpG配列のメチル化などによる転写活性の低下の可能性を考え、予想されるメチル化の発生率を解析したが両マウス間で明らかな差は認められなかった。また、当該遺伝子をコードするアミノ酸配列に変異が生じている可能性、さらにイントロン内の遺伝子変異によるalternative splicing formの発現の可能性を想定し、genomic DNAについてその塩基配列の解析を行った。その結果exon領域にバリン残基からグリシン残基への-アミノ酸の変異が認められた。
膠芽腫におけるサブタイプ分類に応じた分化誘導療法の抗腫瘍効果

膠芽腫(GBM)には神経幹細胞(NSC)に似た性質を持つGBM幹細胞(GSC)が含まれ、多様な細胞を生み出し、治療抵抗性や増悪の原因となる。GSCはNSCと同様にニューロンやグリア様に分化すると増殖能を喪失することから、GBMにおける分化誘導の可能性に着目した。私は特定の因子の組み合わせがNSCの分化を飛躍的に促進することを発見し、これがGSCに対しても同様に効果的かを検証する。また、GBMはmesenchymal (MES)やproneural (PN)といった複数のサブタイプが混在する。私はサブタイプ間で分化の方向性や分化度が異なり、分化誘導の効果にはサブタイプ間で差異があると仮説をたてた。この仮説が正しければ、1種を標的とした分化誘導では効果が限定的になる。GSC間のサブタイプを意図的に転換できれば、混在するGSCの性質を一様化し、分化誘導の効果をGBM全体に広げられると考えた。このように形質転換と分化誘導を組み合わせた、GBMに対する新たな治療の開発を目指している。初年度は、研究に使用する細胞の性質を確認すべく、マイクロアレイを行った。さらに間葉転換に関与すると思われるHDAC7を各サブクラス由来のGSCに過剰発現またはノックダウンを行った。リアルタイムPCRにより遺伝子の発現を、ウェスタン・ブロットにより蛋白の発現について評価した。さらに、各サブタイプ由来のGSCにおけるHDAC7の増殖能への影響を調べるべく、MTTアッセイ、さらに免疫蛍光染色によりcleaved Caspase 3の発現について検証した。
等質空間上の大域幾何学と大域解析学の総合的研究

我々の研究組織においては、平成元年度科学研究費(一般研究C)のもと等質空間上の大域幾何学と大域解析学の総合的研究をテ-マに、今年度の研究を各自の役割分担をふまえて遂行し、以下に述べる研究実績を挙げたのでここに報告する。1.グラフのフペクトル幾何の研究、本研究は研究代表者によるものである。組合せ論におけるグラフの構造の解明に大域幾何及び大域解析における主要な方法である等質空間上の調和解析学の手法を用いて、グラフ内のサイクルの分布と隣接作用素のスペクトルの分布を結びつける跡公式を導いたものである。この方法は従来のグラフ理論にはない新しいもので、この分野の新たな発展に寄与するものと確信する。現在研究代表者はグラフの普遍被覆である樹木上でのフ-リエ解析の研究を展開しているが、こうした研究はネットワ-クやコンピュ-タ-科学において要請されている効率的な性質をもつグラフの構成や、いまだ立ち遅れている離散群の構造の解明に役立つものである。2.大域幾何学における諸成果、分担者後藤守邦は連結リ-群の極大ト-ラス及び中心とその随伴群の極大ト-ラスの関係を明確に与えると共にリ-群の大域的性質の研究を推進した。分担者中岡稔はボルスク・ウラム型定理を球束からベクトル束への同変写像の場合に、コホモロジ-理論を駆使して一般化した。分担者吉岡憲一は代数幾何の基礎理論である可換環の分野でめざましい成果を挙げつつある。3.大域解析学における諸成果、分担者吉沢太郎は、大域解析の分野で研究を遂行し、積分微分方程式の解の安定世、周期解や概同期解の構造を解明した。この研究は非線型力学系の研究に重要な役割を果すものである。以上当研究組織における今年度の研究実績の概要を記した。詳細は次の研究発表の項を参照されたい。
内視鏡的骨盤神経叢ブロック装置の開発

1)内視鏡的に尿道,膀胱三角部を経由して骨盤神経叢を刺入し、そこえ電気刺激と薬剤注入が可能な穿刺針を試作した。しかし、この試作針は弾性に乏しいため試作内視鏡を経由して骨盤神経叢へ刺入することは不可能であった。そのため、内視鏡で観察しながら恥骨上から膀胱を経由して骨板神経叢へ刺入する穿刺針を試作した。この穿刺針は、外径20G,長さ20cmの外套針とその内腔に入る長さ21cmの針電極からなり、針電極は単極型と双極型の2種類を試作した。2)尿道,膀胱三角部を経由して骨盤神経叢へ試作穿刺針を刺入できる内視鏡を試作した。上述の如く、この内視鏡を経由して試作穿刺針を骨盤神経叢へ刺入することが不可能であった。しかし、この内視鏡で膀胱内を観察しながら試作穿刺針を恥骨上から膀胱内へ刺入し、さらに骨盤神経叢が存在する部位へ刺入することに成功した。3)原因不明の頻尿患者3名に上述の試作機器を用いて電極を骨盤神経叢に刺入して、電気刺激による膀胱内圧の変動を測定したが、1例に軽度の圧上昇を認めたのみであった。その症例には試作穿刺針から局所麻酔薬を注入し、骨盤神経ブロックを行ったが、膀胱内圧に有意の変動は認められなかった。以上の如く、試作した穿刺針で骨盤神経叢の存在する部位へ電極の刺入と薬液注入には成功したが、電気刺激に対する膀胱内圧の有意の変動が認められなかったため、確実に骨盤神経叢へ刺入できたとの確証はえられなかった。今後は電気刺激の条件の検討とともに、電気刺激された骨盤神経叢の反応を捕える方法の検討が必要である。
準安定平衡を利用したSiC結晶成長機構

パワーデバイスの次世代材料として有望視されている4H-SiCの新奇な結晶成長法として提案された準安定溶媒エピタキシー法(Metastable Solvent Epixaty, MSE)の機構を解明するために第一原理計算をおこなった.phonon計算によって, 4H-SiCの安定性が理論的に導かれた.Si-richな環境において, (0001)面がもっとも安定となり,マイクロパイプを閉塞させる.c-face(0001)面上の炭素の表面拡散の活性化エネルギーが極端に低く,この面がフラットに成長する要因である.パワーデバイスの次世代材料として有望視されている4H-SiCの新奇な結晶成長法として提案された準安定溶媒エピタキシー法(Metastable Solvent Epixaty, MSE)の機構を解明するために第一原理計算をおこなった.phonon計算によって, 4H-SiCの安定性が理論的に導かれた.Si-richな環境において, (0001)面がもっとも安定となり,マイクロパイプを閉塞させる.c-face(0001)面上の炭素の表面拡散の活性化エネルギーが極端に低く,この面がフラットに成長する要因である.SiCはインバータ等のパワーデバイスで使われているSiを置き換えることができれば,変換損失を半減されることが可能で,2015年までにCO2の削減効果は日本だけで原発4基分に相当すると試算されている.SiCは原料が安価であるにもかかわらず,デバイスで必要となる単結晶ウェハーは非常に高価である.これを打破する画期的な手法が関西学院大・金子らによって数年前に提案された.研究代表者である西谷は,この原理の解明を求められ,それが材料学ではなじみの深いFe-C系と同じ,安定-準安定平衡状態図(ダブルダイアグラム)から解釈できることを示した.この新規な結晶成長の特徴は,1.準安定な相間の微小なエネルギー差を利用して結晶成長が進行する.2.結晶成長中の導入欠陥が非常に少ないである.1については,第一原理計算と電子顕微鏡観察を行って我々の提案したモデルの妥当性の検証を行った.また2について化合物半導体SiCで平衡する雰囲気によって化学ポテンシャルが変わる効果を取り入れて,極性界面の表面エネルギーを第一原理計算から求めた.その結果は,液相のSiと共存する雰囲気で成長させた結晶において(0001)面が大きく,マイクロパイプが閉塞するように成長していく実験事実を説明している.この結果は日本金属学会春季大会にて発表した.SiCを現在のパワーデバイスの素材であるSiに置き換えることができれば,変換損失の半減が可能で,日本国内の電気使用の削減効果は原発4基分に相当すると試算されている.このSiCの普及の妨げとなっているのが,高価な単結晶ウェハー製造プロセスである.これを打破する画期的な手法が関西学院大・金子らによって数年前に提案された.研究代表者である西谷は,この原理の解明を求められ,安定一準安定平衡状態図(ダブルダイアグラム)から解釈できることを示した.この新規な結晶成長の機構を解明するため,以下の2点について研究を行った.【SiC多形間の微小なエネルギー差】SiCの多形を組み合わせた電池を構成し,測定を試みたが起電力を測定できなかった.これが,測定の限界値以下であるためなのか,界面の活性化に失敗しているかは不明である.そこで,理論的に求めるため,振動自由エネルギーと取り込んだ有限温度の自由エネルギー計算を行っている.そこでは,平面波基底を用いた場合,カットオフエネルギーが1000eV程度の高精度な第一原理計算が必要であることが判明した.【結晶成長中の低濃度の導入欠陥】化合物半導体SiCで平衡する雰囲気によって化学ポテンシャルが変わる効果を取り入れて,極性界面の表面エネルギーを第一原理計算から求めた.その結果は,液相のSiと共存する雰囲気で成長させた結晶において(0001)面が大きく,マイクロパイプが閉塞するように成長していく実験事実を説明している.これらの結果はCalphadを初めとする国際会議,国内会議にて発表した.現在のパワーデバイスの素材であるSiをSiCに置き換えることができれば,インバータ損失の半減が可能で,日本国内の電気使用の削減効果は原発4基分に相当すると試算されている.このSiCの普及の妨げとなっていた,高価な単結晶ウェハー製造プロセスを打破する画期的な手法が関西学院大・金子らによって数年前に提案された.研究代表者である西谷は,この原理の解明を求められ,安定-準安定平衡状態図(ダブルダイアグラム)から解釈できることを示した.この新規な結晶成長の機構を解明するため,本年度は以下の2点について研究を行った.【実験状態図の見直し】実験的に求めることがきわめて困難であることが初年度の実験によって判明していたが,これは他の研究者や研究手法でも同様であるかを確かめるため,主に過去の論文の精査をおこなった.その結果,Si-C状態図では,多形の変態の有無が確認できていないことが判明した.これは,エネルギー差が微少であることと,できた多形に変態を起こさせるのがきわめて困難なためと考えられる.これらの結果をまとめた論文はInTech社より出版された"Silicon Carbide, Materials, Processing and Applications in ElectronicDevices"に掲載されている.【SiC多形間の微小なエネルギー差の高精度計算】

実験的に困難な多形間のエネルギー差を理論的に求めるためおこなってきた,振動自由エネルギーと取り込んだ有限温度の自由エネルギー計算の精度を見直した,使用している第一原理計算ソフトVASPが提供する擬ポテンシャルPAWの特質から,平面波カットオフエネルギーが400eV程度でないと信頼できる結果が得られないことが指摘された.また,体積に対するフィッティングがこれまでの計算では不十分であることが判明した.この結果は国際会議で発表するとともに,専門誌へ英文で投稿する予定である.
重さ半整数ジーゲル保型形式におけるリフティングの研究

保型形式は強い対称性を持つ複素関数で、多変数保型形式のなす空間の間にはリフティングとよばれる写像が存在することがある。L関数の関係式や特殊値を調べることが整数論の一つの重要な課題であり、リフティングは多変数保型形式の空間の構造やL関数を調べる上で有効である。本研究において、2つの楕円保型形式から重さが半整数の一般偶数次数のジーゲル保型形式へのリフティングを、構成した形式が非零という仮定の元、得ることができた。この証明の為に、重さ整数のジーゲル-アイゼンシュタイン級数並びに重さ半整数の一般化コーエン型アイゼンシュタイン級数のフーリエ係数の間の関係式、つまりマース関係式の一般化、等を得ている。(1)研究成果の内容:昨年度得られた結果は以下の2つである。(i)山崎正氏により得られていた一般次数ジーゲル・アイゼンシュタイン級数の一般化マース関係式を、他のすべてのヘッケ作用素(つまり局所ヘッケ環のすべての生成元)を用いて、精密化した。更に、これらの一般化マース関係式を、偶数次数の場合に、池田リフトへ応用することで、池田保により得られていた宮脇-池田リフトのスタンダード・エル関数の表示に、別証明を与えた。(ii)また、奇数次数での宮脇-池田リフティングのスピノル・エル関数の表示を得た。これは、ハイムにより得られていた次数3の場合の結果の一般奇数次数への拡張である。以上の2つの結果は論文にまとめ、雑誌に投稿中である。(2)研究成果の意義および重要性:ジーゲル-アイゼンシュタイン級数のフーリエ係数を詳しく調べる事で、池田リフトおよび宮脇-池田リフトのフーリエ係数をより詳しく知ることができる。ジーゲル-アイゼンシュタイン級数のフーリエ係数に深く関わるジーゲル級数の明示式については、桂田英典により得られているが、この明示式からジーゲル-アイゼンシュタイン級数のフーリエ係数の間の関係式を得ることは難しく、ヤコビ形式のインデックス-シフト作用素(これはヘッケ作用素の類似で得られる)を用いる方法が、フーリエ係数の関係式を得ることに有効である。昨年度、このヤコビ形式のインデックス-シフト作用素を用いて、一般次数ジーゲル・アイゼンシュタイン級数の一般化マース関係式の精密化を行った。これは池田リフトや宮脇-池田リフトに応用することができる。実際に、(1)で述べた結果を得た。一般化マース関係式は、宮脇-池田リフトの周期やリフトの非零性、つまり(宮脇-池田リフトに関する)池田予想の証明に役立つこと、などが期待される。本年度においては、本研究で目標としていたリフティングの一般化を証明した。即ち、二つの楕円保型形式から次数2の重さ半整数のジーゲル保型形式へのリフティング、が従来得られていたリフティングであったが、これを一般偶数次数の重さ半整数のジーゲル保型形式へのリフティングとして拡張した。尚、構成したリフトが消えないかどうかという問題は依然残っているが、消えないという計算例はいくつかある。また、上記の結果を得る為に、次の二つの結果も得ている。(1)ヤコビ形式でのプラス空間を導入し、その空間と行列指数のヤコビ形式との同型対応を証明した。(2)ジーゲル作用素とヘッケ作用素の可換性に関するZharkovskaya-Kriegの定理をヤコビ形式の場合に証明。ただし、ここでヘッケ作用素の代わりにヤコビ形式のインデックス-シフト写像を用いている。二つの楕円保型形式から一般偶数次数の重さ半整数のジーゲル保型形式へのリフティングの証明においては、一般化マース関係式を得ることが鍵であった。この一般化マース関係式は更に様々な応用が考えられる。実際、この一般偶数次の重さ半整数ジーゲル保型形式における一般化マース関係式を用いて、Kohnen-Zagierが得ている重さ半整数保型形式のディリクレ級数の結果を、一部、ジーゲル保型形式の場合に拡張した。近年、保型形式の研究においてリフト理論やエル関数の特殊値の研究は盛んに行われているが、重さ半整数の保型形式のFourier-Jacobi展開を用いることで、上記のリフトなどの知見を得たことに意義があった。(ただし、リフトの構成自体は池田リフトやEichler-Zagier-伊吹山対応に依っている。)また、ラングランズやアーサーの予想の枠組みに入らないリフトを証明したという点において本研究は重要であった。本年度得た結果は現在論文として執筆中である。

研究成果の内容:研究代表者は2つの楕円保型形式から重さ半整数のジーゲル保型形式へのリフティングの予想を昨年度までに部分的に解いていたが、今年度はその研究結果について、国際研究集会や代数学シンポジウムなどの研究集会において講演を行った。また、その証明のキーであった次数3の重さ半整数のジーゲル保型形式における一般化マース関係式、に関する結果を論文にまとめ投稿した。さらに、次数3の重さ半整数のジーゲル保型形式において、数論ソフトSageを用いてフーリエ係数の計算を行い、ヘッケ作用素の固有値を求め、p=3でのオイラー因子を具体的に計算することにより、3つの楕円保型形式から次数3の重さ半整数のジーゲル保型形式へのリフティングが存在するであろうことの根拠を実験により得た。研究成果の意義および重要性:n個の楕円保型形式から次数nの重さ半整数のジーゲル保型形式が構成できることは、次数2の場合の時の構成法を反復的に行うことで分かる。また、ザルコフスカヤの定理が重さ半整数のジーゲル保型形式についても成り立つことにより、次数nの一般化コーエン型アイゼンシュタイン級数が、n個の一変数アイゼンシュタイン級数の組からのリフトと見なせる、ということもこれまでの研究により分かっている。このリフトがカスプ形式の場合に対しても成り立つであろうということは、重さ半整数のジーゲル保型形式が高次元L関数の研究に役立つことを示唆しており、次数3においてリフトの根拠を得たことは意味がある。池田リフトとEichler-Zagier-伊吹山対応を用いて、重さ半整数ジーゲル尖点形式を構成できることが既に知られている。この重さ半整数ジーゲル尖点形式のフーリエ-ヤコビ係数から得られるディリクレ級数(Kohnen-Skoruppa型, Yamazaki型)、の明示式を計算する予定であるが、まずは重さが整数の場合の指数シフト作用素での一般化マース関係式を精密化した。重さ整数と半整数の指数シフト作用素の間に直接の関係はない。しかし、一般化マース関係式を精密化することで、池田リフトで得られるジーゲル尖点形式の、フーリエ-ヤコビ係数の別の形のディリクレ級数(例えば、行列指数のフーリエ-ヤコビ係数の内積を分子に持つディリクレ級数)を考えることができ、これらはKohnen-Skoruppa型ディリクレ級数の新しい拡張であり、偶数次数ジーゲル尖点形式のスピノル-エル関数と関係するのではないかと考えられる。一般次数ジーゲル尖点形式のスピノル-エル関数の解析的性質や関数等式はAndrianovにより予想はあるものの、未解決の問題である。楕円保型形式と重さ半整数のジーゲル保型形式の組から、重さ半整数の別のジーゲル保型形式へのリフティングを得ることを目標としている。リフティングの行き先が次数2の場合については、これまでの研究により得られており、この一般化を得ることが本研究の目的である。リフティングの構成法はすぐに分かるが、この構成したジーゲル保形形式がヘッケ作用素の同時固有関数となることを示し、そのL関数についての表示を得る必要がある。今年度は次数が3の場合について実際に重さ半整数のジーゲル保型形式のフーリエ係数を計算機で計算することで、リフティングの根拠を得た。本研究では、マース関係式を高次元の重さ半整数ジーゲル保型形式の場合に拡張することで、リフティングを得ることを目論んでおり、その場合、ヤコビ-アイゼンシュタイン級数にシフト作用素を作用させることでマース関係式を得る予定であったが、そこに出てくる一般化ガウス和の形が複雑になることや、ジーゲル-
命題態度動詞の「補部」の形式意味論研究：時制・相・法の観点から

「思う」などの命題態度動詞の目的語節(日本語の「と」節や英語のthat節)は、同じ目的語として扱われながら、名詞句とは異なる文法的・意味的振る舞いをすることが知られている。例えば、これらの目的語節には、関係詞節や副詞節にはない時制・相・法の制限があり、制限がない場合にも意味解釈の違いが見られる。本研究では日本語やスペイン語のように「かと思う」のようにthat-節のなかにwh-節が埋め込まれた形式が可能な言語、日本語やトルコ語のように「と」「の(を)」など複数の目的節の形を持つ言語などを研究対象に含め、多角的な比較言語学的視野から、命題態度動詞とその目的節の意味的・統語的特徴を明らかにする。
周産期ストレスによる神経幹細胞分化への影響とそのメカニズム

本課題は、平成30年度平成31年度(令和元年度)の2年間で「グルココルチコイドによる神経幹細胞分化制御の分子メカニズムの解明」を計画している。平成30年度は、以前に予備的実験によって得られていた、グルココルチコイドがSTATシグナルを活性化する一方で、mTORシグナルを減弱させることによって、神経幹細胞の分化の方向を制御する現象の再現性を確認した。さらに、グルココルチコイドレセプター(GR)やSTATシグナルの阻害剤、mTORシグナルの活性化剤を用いることによって、これらの受容体やシグナルを介したグルココルチコイドによる神経幹細胞分化制御メカニズムの一端を明らかにすることができた。さらに、これら運命決定過程に関わるその他の因子の候補を同定するため、グルココルチコイドによる神経幹細胞内のmRNA発現変動を次世代シークエンスによって解析を行うための、サンプル調製法などの準備を行った。これらの結果は、胎生期から乳幼児期の発生・発達過程における血中グルココルチコイド濃度の上昇が、子どもの脳の発達に影響を及ぼす可能性を示唆しており、周産期・乳幼児期のストレスが、成長後の認知機能低下や精神疾患発症の引き金となりうるという仮説を支持する重要なエビデンスを示している。また、分子基盤の一端が明らかになったことによって、周産期・乳幼児期のストレスによる、脳の発達への影響を予防するためのターゲットを示している点でも意義がある。平成30-31年度(令和元年度)の2年間での計画「グルココルチコイドによる神経幹細胞分化制御の分子メカニズムの解明」のうち、グルココルチコイドがGRやSTAT/mTORシグナルを介して分化制御を行うことを、ラット終脳由来の神経幹細胞の初代培養において明らかにすることができた。さらに現在、グルココルチコイドがどのようにして、STAT/mTORシグナルの活性化を調整するのかについて、いくつかの候補因子をターゲットとして研究を行っており、その因子も31年度(令和元年度)中に同定できるというところまで進捗している。平成31年度(令和元年度)は、これまでに見いだした「グルココルチコイドによる神経幹細胞分化制御の分子メカニズム」をより詳細に明らかにしていく。グルココルチコイド/グルココルチコイドレセプター(GR)とSTAT/mTORシグナルをつなぐ因子として、2つの栄養因子にターゲットを絞り込んで解析を行う。この栄養因子がグルココルチコイドによる神経幹細胞分化制御に関与していることが明らかとなれば、平成30-31年度(令和元年度)の研究計画の目的をある程度達成できることになる。さらに、これら運命決定過程に関わるその他のシグナル分子や転写因子の候補を探索するため、グルココルチコイドによる神経幹細胞内のmRNA発現変動を次世代シークエンスによって解析を行う。また、平成32-33年度(令和2-3年度)に計画している「in vivoにおけるグルココルチコイドによる神経幹細胞運命決定の検証」のための、子宮内エレクトロポレーション法の習熟と、in vivoゲノム編集のためのDNAコンストラクトの構築と検証を平行して行い、研究後半の実験計画がスムーズに遂行できるよう準備をする。

さらに、これら運命決定過程に関わるその他のシグナル分子や転写因子の候補を探索するため、グルココルチコイドによる神経幹細胞内のmRNA発現変動を次世代シークエンスによって解析を行う。また、平成32-33年度(令和2-3年度)に計画している「in vivoにおけるグルココルチコイドによる神経幹細胞運命決定の検証」のための、子宮内エレクトロポレーション法の習熟と、in vivoゲノム編集のためのDNAコンストラクトの構築と検証を平行して行い、研究後半の実験計画がスムーズに遂行できるよう準備をする。平成32-33年度(令和2-3年度)に計画している「in vivoにおけるグルココルチコイドによる神経幹細胞運命決定の検証」のために必要な器具の購入やDNAコンストラクト作製等を、平成30年度から準備する予定で申請をしたが、所属大学の移動があり、平成31年度(令和元年度)に行うこととしたため、次年度使用額が生じた。
多様な家族と面会交流制度のあり方ー社会調査に基づき考察する子どもの権利ー

面会交流は,子どもの権利実現のための制度として機能していない。また,現在検討されているのは高葛藤の離婚事例のみで,多様な家族の実態が考慮されていない。そこで,本研究は,英国における面会交流の法整備と実施状況を,運用レベルにおいて調査し検証することに加えて,日本の現状を把握するための社会調査を実施し,そこから導き出される子どもの権利実現にむけた課題を検討し,英国制度の調査研究結果を参照して,必要な法整備の実現にむけた提言を行う。その際に,これまで法制度が前提としていた権利義務関係のあり方を根本的に見直し,当事者に必要なニーズを適切に捉えて,子どもの権利を実現するための面会交流制度の構築を目指す。
変形性顎関節症における軟骨破壊の分子生物学的解析:HIF-1活性化の機序の解明

機械的負荷を与えながら1%、5%、10%、15%、常酸素分圧下で細胞を培養しHIF-1活性化を検討した。その結果、負荷を与えない場合では1%酸素分圧下でのみHIF-1活性化が認められたのに対し、負荷群では全ての分圧下で有意にHIF-1活性が上昇する傾向が認められた。さらにHIF-1関連遺伝子、破骨細胞関連遺伝子の発現をリアルタイムRT-PCRを用いて検討したところ、1%、5%の両条件下で機械刺激による遺伝子発現増強が認められた。本研究では、変形性顎関節症の発症、進行におけるHIF-1αの関与とその詳細な機序を明らかにし、そのメカニズムを検討することにより変形性顎関節症の発症機序の一部を解明し、臨床応用に結びつけることを最終的な目的とする。具体的には、これまでに報告されている炎症性サイトカイン、機械刺激、および低酸素刺激のいずれが変形性顎関節症におけるHIF-1αの発現に関与しているかを、その機序とともに明らかにすることを目標とした。そこで、本年度は始めに機械刺激によるストレスの変形性顎関節症の発症・進行への影響を検討するため、骨芽細胞様細胞Saos-2を用いてHIF-1α遺伝子発現を検討した。始めにSaos-2に対し様々な荷重負荷を与え、ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いてHIF-1α遺伝子発現傾向を検討した。その結果、軽度の負荷を与えることでHIF-1α活性化の傾向が認められた。また、軽度の負荷を与えながら1%、5%、10%、15%、常酸素分圧下で細胞を培養し、それぞれの条件下でHIF-1α活性化を検討したところ、負荷を与えない場合では1%酸素分圧下でのみHIF-1α活性化が認められたのに対し、負荷を与えたものではコントロールと比較しいずれの分圧下でも有意にHIF-1α活性が上昇する傾向が認められた。その結果、骨芽細胞様細胞におけるHIF-1αの活性が機械刺激と関連している可能性が示唆された。今後は、さらにウェスタンブロッティング並びにリアルタイムPT-PCRをもちいて遺伝子並びにタンパクの発現を検討し、機械刺激と酸素分圧の関連性を検討する予定である。さらに、培養軟骨前駆細胞を用いてHIF-1α活性化を比較することにより変形性顎関節症の発症機序に関するHIF-1α遺伝子発現の関与を詳細に検討することとする。本研究では、変形性顎関節症の発症、進行におけるHIF-1αの関与とその詳細な機序を明らかにし、レそのメカニズムを検討することにより変形性顎関節症の発症機序の一部を解明し、臨床応用に結びつけることを最終的な目的とする。昨年度は始めに機械刺激によるストレスの変形性顎関節症の発症・進行への影響を検討するため、骨芽細胞様紳胞Saos-2に様々な荷重負荷を与え、ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いてHIF-1α遺伝子発現を検討した。その結果、軽度の負荷を与えながら1%、5%、10%、,15%、常酸素分圧下で細胞を培養しHIF-1α活性化を検討したところ、負荷を与えない場合では1%酸素分圧下でのみHIF-1α活性化が認められたのに対し、負荷を与えたものではコントロールと比較しいずれの分圧下でも有意にHIF-1α活性が上昇する傾向が認められた。さらに本年度はリアルタイムPT-PCRをもちいてHIF-1関連遺伝子DEC1,ADM,CA9ならびに破骨細胞関連遺伝子VEGF,BMP2,PDGE,OPNの発現を検討したところ、1%、5%のいずれの低酸素条件下でも機械刺激による遺伝子の発現増強が認められた。このことから、機械刺激によりHIF-1αが活悸化されそれに伴う破骨細胞関連遺伝子の増強が骨吸収を引き起こしている可能性が示唆され、変形性顎関節症の発症機序に機械刺激とHIF-1α遺伝子発現が関係している可能性が示された。
側頭葉てんかんに対する遺伝子療法-海馬へのGABA産生細胞移植-

以上のように、補助金は補助条件に従って非常に有効に使用されている。
知的機能の脳内リアルダイナミクス-光トポグラフィを用いたワーキングメモリー仮説の検証

痴呆における高次脳機能の崩壊は、患者の行動を通して明らかになる。われわれは前方型痴呆の代表である前頭側頭葉脳変性症(FTLD)と後方型痴呆の代表であるアルツハイマー病(AD)という二大変性疾患について、ワーキングメモリーの中枢と呼ばれる前頭葉機能がそれぞれの疾患でどのように障害されるかについて検討した。この研究により脳の崩壊過程における高次脳機能の時間的・空間的トポグラフィを解明しようと試みた。FTLDについて前頭葉に機能障害の中心をもつ前頭側頭型痴呆(FTD)では手続記憶は保たれ、側頭葉を中心に障害の主座をもつ意味性痴呆(SD)では手続記憶は保たれるものの、意味記憶をサポートするシステムであるプライミングが崩壊している可能性が示唆された。また前方部の機能障害を代表する、"我が道を行く"行動は前頭葉の支配を受ける辺縁系の活動が開放された結果と考えられ、これを利用したケアの試みを提唱した。一方、頭部SPECTと詳細な認知機能評価に基づく重症度分類により、ADの血行動態の概観が可能となった。すなわち初期には側頭葉内側領域に血流低下を認め、次第に側頭頭頂領域に血流低下部位が広がる。中期以降、側頭葉内側領域の血流に大きな変化はないが、側頭頭頂領域の血流はその後も低下し続ける。重度になると、さらに前頭領域の血流も低下し始める。ADにおいて発症後少なくとも初期では保たれ、かなり進行した段階で突然障害が露となる非階段状の変化を示す前頭葉機能は、脳内の他の領域とは異なる機能的意義を持つと推測された。われわれは今回の研究テーマである前頭葉機能の本質に迫るべく、前頭葉を中心とする脳の前方部(前頭-側頭葉)に障害の主座を持つ変性性疾患である、前頭-側頭葉脳変性症(Fronto-Temporal Lobar Atrophy:FTLD)に関する症候学的な詳細な検討と、分類や障害の成因に関する情報を整理し報告した(Tanabe et al,1999;田辺,1999;鉾石ら,1999a;1999b)。さらにこの疾患の臨床的な経過観察を通して、この疾患に特異的な症候である、"我が道を行く"行動(going my way behavior)が脳の前方部を代表する障害であり、きわめて社会的問題性の高いこの行為を逆に利用し、道具的ADL(instrumental abilities of daily living:IADL)を高める方向へ有効に利用するケアの方法としてルーチン化療法を提唱した(Tanabe et al,1999)。この方法はこの疾患では前頭葉の支配を受ける辺縁系の活動が開放された結果強迫行動が生ずるが、それを利用したものである(田辺,1999)。また一方では潜在記憶と呼ばれる通常は意識されることのない記憶の一部が、FTLDでしばしば保たれていることが我々が新たに作成した課題により確認された(小森ら,1999)。我々が作成した潜在記憶の能力を評価する課題は運動性と知覚性という2種類の手続記憶課題(小森ら,1992;池田ら,1992)とプライミング効果を調べる熟語完成テストから成る。FTLDの代表疾患である前頭-側頭型痴呆(FTD)ではこれらの記憶は保たれ、側頭葉を中心に障害の主座をもつ意味性痴呆(SD)では手続記憶は保たれるものの、意味記憶をサポートするシステムであるプライミングが崩壊している可能性が示唆された(池田ら1999;小森ら,1999)。また前頭葉が関与する記憶障害として前脳基底部損傷による健忘症例における記憶の取出しに関与する機構、ならびに頭部外傷例の注意やワーキングメモリの障害に関して報告した(牧ら,1999;根布ら,1999)。

われわれは今回の研究テーマである知的機能の脳内の時間的・空間的トポグラフィの解明と前頭葉機能の本質に迫るために、側頭頭頂領域を含む大脳後半部の機能低下を特徴的とするアルツハイマー病(AD)に対して、SPECTによる詳細な検討を行った。まず初期ADにおける海馬領域の血流低下について、この部位の評価を正確に適した海馬長軸平行像の有用性について検討した。初期AD患者10名と健常対照者8名について頭部SPECTに関心領域(ROI)を設定し、通常のOM lineに平行な横断像と海馬長軸平行像とを比較したところ、初期AD群が健常対照者群に比し、海馬長軸平行像上の両側側頭葉内側領域における脳血流のみ有意に(p<0.05)低下していた(Nebu et al,2001)。次に認知機能障害に基づく正確な重症度分類をおこなった対象者についてSPECTによる血行動態の比較を試みとしてAD患者90名対して、認知機能の低下を正確に反映する質問式検査法(小森・田辺,2000)であるAlzheimer's Disease Assessment Scale(ADAScog)を施行し、この得点により5段階の重症度群に分類し、各グループ間のSPECTのROIを比較した。その結果ADは初期の段階で両側の海馬領域に限局した血流低下を認め、それ以降は重症度が増しても同部位に著明な変化はなく、側頭-頭頂領域の血流はADの重症度に相関して低下し、前頭領域の血流は重症度が軽・中等度では保たれ、重度に達してはじめて低下することが示された(Nebu et al,in press)。ADにおいて発症後少なくとも初期では保たれ、かなり進行した段階で突然低下するという非階段状の変化を示す前頭葉機能は、脳内の他の領域とは明らかに異なる機能的意義を持つと推測された。
近傍天体ニュートリノ包括的観測体制の構築と天体活動の研究

XMASSとKamLANDはスーパーカミオカンデが水タンク補修作業のために観測を中断していたが、そのデッドタイムを補完する役割を果たし、継続的な超新星ニュートリノモニターを行なった。特に、XMASSは重力波イベントに同期したイベントバーストの探索結果を論文にまとめた。KamLANDでは2月に前兆ニュートリノアラームが偶然に3σを超えることがあり、良い予行演習を行うことができた。これを機会にアメリカのLIGOグループとの緊急ホットラインを設けることとした。また、KamLANDでの次期フロントエンド電子回路開発は、10Cバックグランド除去のための新機能ボードヒット判定とデジタルBLRの機能実証性に成功した。この成功は次期フロントエンド電子回路は近傍天体ニュートリノ探索だけでなく、A01班が進める0vbb崩壊探索においても重要な意義を持つことを意味する。それは0vbb崩壊探索に重要な10Cバックグランドを大きく除去できる可能性があるからである。そのほかに、KamLANDでは太陽フレアに同期したニュートリノ探索を進めている。HOMSTEKEの示す領域を完全に探索する予定である。さらに、9-40太陽質量の大質量星の進化を計算し、重力崩壊直前に放出するニュートリノのスペクトルの時間進化を調べた。そして、200pcで星が重力崩壊する時にKamLANDで最大1日前程度で超新星前兆ニュートリノを確認できることを示した。また、failed supernovaにおけるニュートリノシグナルの特徴について調べ観測予測を行なった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は(近傍)超新星爆発時に「超新星爆発前に放出される前兆ニュートリノと全種類の超新星ニュートリノを観測して、超新星爆発にいたる天体活動を完全に解明する」ことである.そのために,神岡の極低バックグランド下で稼働する3台のニュートリノ検出器( Super-Kamiokande (SK), KamLAND, XMASS)を同時かつ相補的に活用する体制を構築する.特に, KamLANDは初めて前兆ニュートリノの検出可能性を定量的に示しており,世界的に注目を浴びている.本年度は, KamLANDにおいて前兆ニュートリノを用いた爆発前超新星モニターシステムを開発した.このアラーム情報は既にSKやXMASSに行くようになっている.また,近傍超新星爆発時にSK, KamLAND, XMASSはその膨大な超新星ニュートリノ数によりデータ取得系が破綻する.そのために,それぞれで近傍超新星爆発に対応したデータ取得系の開発を行った.SKでは爆発前後の1分に関してヒット数を60MHzで記録できる新型エレクトロニクスを開発している.本年度は,このエレクトロニクスに対応したFPGAファームウェアを開発した. KamLANDでは近傍超新星爆発をオンボードで判定して,間引いてデータ取得を行うための機能開発を行った.XMASSでは近傍超新星爆発に対応したデータ取得システムの高速化へ向けたデザイン開発を行った.さらに,最新の恒星モデルに従いベテルギウスに対応した前兆ニュートリノモデルを構築した.また,宇宙の歴史のうち重元素の起源を解明するために, SKとKamLANDのネットワーク解析による超新星元素合成の解明可能性を検討開始した.本研究の目的は,神岡地下実験施設で稼働してるSuper-Kamiokade, KamLAND, XMASSで協力して,近傍超新星爆発へそなえた体制を構築することにある.そのために以下の4項目の研究を進めている.前兆ニュートリノ: KamLANDの超新星爆発前の前兆ニュートリノが検出可能であること示した.本年度は前兆ニュートリノを用いた超新星アラームを神岡実験施設内に留まらず,海外の他のグループへの情報提供を開始した.近傍超新星爆発へ備えたDAQ改良:近傍超新星爆発へ向けた対策として, Super-KamiokandeとKamLANDでは光電子増倍管のhit情報を記録するシステムを開発として実装した.今後,いつ近傍超新星爆発が発生しても最小限の情報を得ることが可能となる.また, hit情報を超えて,間引いて光電子増倍管のチャージや波形などを記録するためのロジック開発を進めている.間引き記録そのものが上手くいくことの実証を終え,現在はオンボードでの近傍超新星爆発判定のパラメータの最適化中である. XMASS実験においても,近傍超新星爆発のような超高頻度イベントに耐えられるトリガーシステムの準備を進めている.現在は,トリガーシステムのファームウェアを開発中である.理論研究:電子捕獲型超新星での前兆ニュートリノを調べて.また,超新星爆発直前における大質量星の中心部分における進化と前兆ニュートリノの時間進化との関連について調べた論文を作成中である.超新星ニュートリノ解析: Super-KamiokandeとKamLANDの共同解析における電子ニュートリノの平均エネルギー決定精度に関して,プレリミナリーな結果を得た.この結果は,共同解析において超新星元素合成の詳細を解明できる可能性を示している.また, A01と共同でKamLANDの低バックグランド化,及び方向感度実現のための研究を開始した.交付申請書に示した研究実施計画に沿った研究が進められる.本研究については,論文発表や天文学会での企画シンポジウムを通して注目も受けつつあり,順調に進展しているといえる.さらに,一部では当初の予定を超えた重力波グループとの共同研究の話が進んでいる.(1) KamLANDの超新星前兆ニュートリノのアラームは外水槽の点検後に早急に復活させることに成功した.また,データ処理系の見直しによりレイテンシやロバスト性の向上に成功した.(2)近傍超新星による超頻度イベントに対応したトリガー改良を終了させた.また, XMASSのために新しいトリガーボードのテストベンチを構築した.さらに, KamLANDは全波形取得を目指した新型FADC回路を開発を着実に進めている.

(3)我々は12, 15, 20太陽質量の星のケイ素燃焼から重力崩壊に至る進化における星から放出されるニュートリノのスペクトルを調べた。その結果、次世代ニュートリノ観測装置を用いれば超新星前兆ニュートリノのイベント数の時間変化から星の酸素shell燃焼やケイ素shell燃焼の点火時期を推測できる可能性があることがわかった。また、中性子星連星の母天体となりうる連星系で起こるultra-stripped超新星における元素合成を2次元超新星爆発シミュレーションの結果を用いて調べた。そして、この超新星は放出される物質の中性子過剰の割合によってはGa-Zn程度の比較的軽い重元素を生成しうることがわかった。また、この超新星はSN 2005ekのように暗く減光が早い超新星として観測される性質を持つ。(4) XMASSでの超新星ニュートリノ観測の可能性をまとめて論文とした.さらに, XMASSでは太陽起源のカルツァ=クライン・アクシオンなどの天体起源の信号探索を進めている.(5)重力波イベントGW150914/GW151226に対応したニュートリノイベントの探索を行い,その結果を出版した.研究実施計画にそって着実に進めている.(1)KamLANDでは超新星ニュートリノ観測を維持するためにキャリブレーション時のデッドタイム低減を実現した。また、高速FADCと大容量メモリーを搭載した新型電子回路の開発を進めている。(2)XMASSではコラボレーション全体の大きな判断により、2018年中に運転停止が決まった。一方で、SKは2018年中に水抜きのために大きなデッドタイムが予定されている。そのデッドタイム中の超新星ニュートリノ観測をXMASSで安定して行うためにランの切り替えを自動化するためにハードウェア・ソフトウェア両面の変更を行った。(3)我々はfailed supernovaから出るニュートリノのスペクトルについてニュートリノ同士の相互査証を考慮したニュートリノ振動の効果を含めて調べた。そして、failed supernovaではニュートリノ同士の相互作用による振動の効果が高い物質降着により妨げられることがわかった。そのため、観測されるニュートリノ振動には物質効果のみが現れる。さらに,我々は初期質量が120-260太陽質量という巨大質量星が進化した電子陽電子対生成型超新星におけるニュートリノ放出とその観測可能性について調べた。その結果、260太陽質量の星が進化した超新星の場合に数イベント観測できる可能性があることがわかった。