hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リアクティブレンジファインダによる物体運動の高速計測

さらに最近の高機能なイメージセンシングデバイスを用いることにより、高速に追跡することが可能となった。これはCCDイメージセンサの部分読みだし機能に基づくもので、ビデオレートを超える速度で画像の読み出しが可能となり、注目部位を効率的に追跡する本提案に適したシステムが実現できた。また高精細液晶プロジェクタにより、スポット、スリット、マルチスリットなどの投影パターンを投影し、リアクティブレンジファインダが部分的に形状既知物体、あるいは多面体で構成されている物体に有効であることを実証した。
EBウイルス株間でのウイルス活性化刺激への応答性の違いと病原性の関連について

[目的]私は、EBV誘発に際しスイッチとして働くBZLF1遺伝子のプロモーター(約550bp;Zp)の中に、抗体処理による誘発刺激に直接応答する領域(領域2)、2次応答領域(領域3)、応答抑制領域(領域1)が存在すること、刺激後に誘発の起こる細胞の割合は感染細胞株間で異なり、この違いがZpの誘発刺激への応答性と関連している可能性を報告してきた。今回、各種ウイルス材料からZp領域をクローニングし、各Zpの塩基配列および誘発刺激に対する応答性を比較検討した。[材料と方法]各種材料からのZp領域のクローニング:PCR法を用い、10種類のZp領域をCAT遺伝子上流にクローニングした。誘発刺激への応答性の測定:各ZpプラスミドをAKATA細胞ヘトランスフェクトした後、細胞表面の免疫グロブリンを抗体でクロスリンク(抗体処理)してウイルス複製を誘発し、プロモーター活性の変化をCATアッセイにより測定した。[結果および考察]1.AKATA株由来のZp(AK-Zp)の塩基配列をB95-8株由来のZp(B95-Zp)の塩基配列と比較したところ、7bpの塩基置換が同定された。他のウイルス株あるいは臨床材料由来のZpと比較したところ、B95-8株EBVのZpは、他のZpに比べ塩基置換が多いことが明かとなった。領域2、3は、10種類すべてのZpで保存されていた。2.AK-ZpとB95-Zpの誘発刺激に対する応答性を比較したところ、AK-Zpの応答性が有意に高かった。AK-ZpとB95-Zpのキメラを構築して誘発刺激に対する応答性を比較した結果、領域1および領域2、3周辺の変異双方が応答性の違いに影響していることが示唆された。他の材料由来のZpの応答性には、B95-Zpと有意な差はなかった。感染しているウイルスのZpの応答性の違いが誘発の効率の違いに反映されている可能性が考えられる。
口腔癌に対する腫瘍免疫療法の確立

マウスの扁平上皮癌細胞株KLN205細胞とOK-432を重合し、腫瘍ワクチン(KLN205ワクチン)を作製した。マウス皮下に3回免疫後、KLN205細胞を舌に接種した。腫瘍発生率と死亡率を検討する上、腫瘍接種の前日と腫瘍接種後の1日目、10日目に血清、リンパ節ならびに舌組織など経時的に舌癌組織標本を作製し、抗腫瘍効果にっいて免疫組織学的に解析した。その結果、対照群では腫瘍接種後1週間と二週間の間に腫瘍が100%形成(N=18)され、腫瘍接種後30日までにすべてが腫瘍死となった。一方、KLN205ワクチン群(N=18)では、腫瘍の発生率が61.1%(N=11)におさえられ、腫瘍移植後40日の時点では55.6%(N=10)の生存率であった。対照群と比較して、腫瘍発生率・死亡率ともに有意に低く上、腫瘍が生着したマウスでも腫瘍増殖が抑制された。血清中のIFN-γとIL-2、IL-10、IL-12の濃度を測定したところ、KLN205ワクチン群はIFN-γとIL-2、IL-10、IL-12の濃度が高値を示し、対照群では有意なサイトカインの誘導はみられなかった。マウスのリンパ節より採取したリンパ球と腫瘍細胞混合培養48時間後、培養上清中のサイトカインの測定した結果、KLN205ワクチン群のリンパ球では、Th1サイトカインの産生が誘導されていることが明らかとなった。また、腫瘍移植後24時間、10日目のKLN205ワクチン接種群では、対照群に比べ、腫瘍細胞の周囲にCD4+とCD8+T細胞とマクロファージの著明な浸潤が認められ、CD25(IL-2Rα)、CD69、CD122(IL-2Rβ)も陽性であった。以上の結果から、マウス移植舌癌モデルにおいて、OK-432重合腫瘍ワクチンは、強い抗腫瘍免疫応答を誘導することが明らかとなった。マウスの扁平上皮癌(KLN205細胞)とOK-432を重合し、腫瘍ワクチン(OK-ワクチン)を作製した。マウスにOK-ワクチン、OK-432または生食をマウス皮下に3回免疫後、KLN205細胞を舌に接種した。腫瘍発生率と死亡率を検討するとともに免疫組織学的検索を行った。また、OK-ワクチン接種群と生食接種群(コントロール)に対して、腫瘍接種の前日と腫瘍接種後の1日目と10日目に血清、リンパ節ならびに舌組織を採取し、サイトカインの測定と免疫組織染色を行った。その結果、コントロール群では1週間後、OK-432群では2週間後で腫瘍が100%形成(n=12)され、腫瘍接種後30日までにすべてが腫瘍死となった。一方、ワクチン接種群(n=11)では腫瘍の発生率が63.6%(n=7)におさえられ、腫瘍移植後40日の時点では57.1%(n=4)の生存率であった。OK-ワクチン群はOK-432投与群に比べて血清中インターフェロンgammaとインターロイキン2の濃度が高値を示した。

マウスのリンパ節より採取したリンパ球と腫瘍細胞を48時間混合培養した後、培養上清中のサイトカイン量を測定した実験系では、OK-ワクチン群のリンパ球では、Th1サイトカインの産生が誘導されていることが明らかとなった。腫瘍接種24時間後のワクチン接種群では、腫瘍細胞周囲にCD8+とCD4+T細胞の浸潤が認められたが、コントロール群ではわずかなCD4+T細胞しかみられなかった。また、ワクチン接種群では、コントロール群に比べ、腫瘍組織周囲に多数のマクロファージ(特異抗体であるF4/80陽性)がみとめられた。以上の結果から、マウス移植舌癌モデルにおいて、OK-432重合腫瘍ワクチンは、OK-432単独投与に比べ、強い抗腫瘍免疫応答を誘導することが明らかとなった。マウスの扁平上皮癌細胞株KLN205細胞とOK-432を重合し、腫瘍ワクチン(KLN205ワクチン)を作製した。マウス皮下に3回免疫後、KLN205細胞を舌に接種した。腫瘍発生率と死亡率を検討する上、腫瘍接種の前日と腫瘍接種後の1日目、10日目に血清、リンパ節ならびに舌組織など経時的に舌癌組織標本を作製し、抗腫瘍効果について免疫組織学的に解析した。その結果、対照群では腫瘍接種後1週間と二週間の間に腫瘍が100%形成(N=18)され、腫瘍接種後30日までにすべてが腫瘍死となった。一方、KLN205ワクチン群(N=18)では、腫瘍の発生率が61.1%(N=11)におさえられ、腫瘍移植後40日の時点では55.6%(N=10)の生存率であった。対照群と比較して、腫瘍発生率・死亡率ともに有意に低く上、腫瘍が生着したマウスでも腫瘍増殖が抑制された。血清中のIFN-γとIL-2、IL-10、IL-12の濃度を測定したところ、KLN205ワクチン群はIFN-γとIL-2、IL-10、IL-12の濃度が高値を示し、対照群では有意なサイトカインの誘導はみられなかった。マウスのリンパ節より採取したリンパ球と腫瘍細胞混合培養48時間後、培養上清中のサイトカインの測定した結果、KLN205ワクチン群のリンパ球では、Th1サイトカインの産生が誘導されていることが明らかとなった。また、腫瘍移植後24時間、10日目のKLN205ワクチン接種群では、対照群に比べ、腫瘍細胞の周囲にCD4^+とCD8^+T細胞とマクロファージの著明な浸潤が認められ、CD25(IL-2Rα)、CD69、CD122(IL-2Rβ)も陽性であった。以上の結果から、マウス移植舌癌モデルにおいて、OK-432重合腫瘍ワクチンは、強い抗腫瘍免疫応答を誘導することが明らかとなった。
言語理解における人間の振舞いの分析と言語処理の高精度化への応用

H30年度は,変換課題として文章要約と文書の推敲を取りあげ,アノテーション中の視線やツール操作などの行動履歴を対象として分析をおこなった.文章要約については,英語試験IELTSの読解問題から800語程度の文章を3つ選び,それぞれを1/4程度に要約する課題を10名の博士課程学生に与え,要約作成過程の視線とキー入力を記録した.10作業者が3文章について作成した30の要約とその要約過程の行動履歴を収集した.人間の要約過程は元文書を読む段階と情報を選択する段階の2つの段階からなると仮定した要約モデルを提案し,要約に使われた語と使われなかった語への視線の停留の比率がこれらの2つの段階で逆転するという知見を得た.この知見は自動要約において要約にどのような語を使うべきかの指針を与えるものである.この成果については論文を準備中である.文書の推敲については,同一命題についてアジア圏の大学生が作成した議論的エッセイを推敲し,エッセイを改善する課題を扱った.推敲対象のエッセイは神戸大学で構築されたコーパスICNALEからエッセイの評価点が中位のものを150選択した.作業者がガイドラインにしたがって,これらのエッセイに議論構造を付与し,それを参考にしてより説得力のあるエッセイに修正する過程のツール操作を行動履歴として収集した.データ分析の結果,議論構造を構成する文間の関係のうち,作業者はdetailとsupport関係の決定に迷うことが多く,この傾向は作業者間の一致度の分析におけるこれらのラベルの不一致率が高いことと整合する.これはアノテーションの信頼性を単一作業者の行動履歴からも推定できることを示している.この成果については,2019年3月に開催された言語処理学会第25回年次大会でデータの収集を中心に論文を発表した.データの分析結果については論文を準備中である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は,セグメント課題の具体例として固有表現の意味カテゴリ同定課題,リンク課題の具体例として日本語述語項構造解析課題をとりあげ,それぞれ収集したアノテータの振舞いデータを分析した結果,いずれの課題についても人間のアノテータが統語的な依存情報を有力な手掛りとして利用する傾向にあることを明らかにした.この分析を元に日本語述語項構造解析課題において,解析モデルのパラメータ推定をおこなう際にアノテータの視線情報を利用し,テキスト内の言語的な情報のみだけでなくアノテーション時のアノテータの視線から得られる情報を取り入れることで解析の精度を向上させる手法を提案した.アノテータの特定の述語に対するガ格をアノテーションする最中の視線を観察してみると,最終的な判断をするまでに様々な候補を見ていることがわかる.最終的な判断において選ばれなかった候補は,そのテキストにおける対象述語の項ではないものの,頻繁に注視していた候補については他のテキストにおいて同じ述語の項となる可能性がある.そこでそのような候補をニアミス候補と考え,ランキング学習の枠組みを利用することでニアミス候補を活用できると考えた.ランキングの生成にのみ視線データを利用することで,パラメータ推定に視線が必要となるが視線データのない新規のテキストに対して項を推定することが可能になる.評価実験の結果,視線情報を利用することで述語と同一文内に現われるガ格項の同定精度が最大で0.07ポイント向上し,視線情報が述語項構造解析に有効であることを示した.しかしながら文を越えた述語項構造の同定の精度は依然として低く,さらに視線情報の使い方に改善の余地がある.平成28年度に予定した研究項目は(1)振舞いデータ収集のための環境構築,(2)振舞いデータの収集と分析であった.このうち(1)については当初課題ごとに個別に作成していた視線計測用のアノテーションツールをライブラリ化し,アノテーションツール部分と視線計測部分を分離することにより,今後さまざまなアノテーションの視線計測を容易におこなえる実験環境を構築した.(2)については策定した実験計画に沿って収集したセグメント課題とリンク課題のデータについて分析をおこない,【研究実績の概要】で述べたような成果を得ている.さらに,2年度以降におこなう予定であった,(3)データ分析から得られた情報の利用についても実施を開始し,リンク課題については解析モデルを提案し従来の手法に比べて視線情報を導入することにより性能が改善することを示したH29年度は,H28年度に収集した固有表現認識課題における視線データをさらに分析し,その成果を国際会議Recent Advances in Natural Language Processing (RANLP 2017)で発表した.従来の機械学習に基づく固有表現認識では,対象固有表現の周辺文脈を素性として用い学習をおこなう.我々はこの課題をおこなう人間の視線がどのように分布しているかを調査した.まず,各視線停留とテキストとの対応を明らかにするために,テキストを文節に区切り,文節と視線停留との対応付けをした.対象固有表現の両側1文節あるいは2文節上にある停留数/停留時間の割合の平均と標準偏差を分析した結果,異りで8割以上の停留は対象固有表現の前後1文節以外の文節にあることがわかった.範囲を2文節に拡げても局所文脈内の停留は3割程度である.

つまり,人間は広範な文脈を参照して固有表現の種別を決めているということが示唆される.次に各課題の正解者と不正解者の視線が停留した文節にどのような差があるかを分析した.正解者と不正解者の数が拮抗した課題について,両グループの停留傾向の差を見るために,各グループについて各文節に対する停留回数と総停留時間をグループ内人数で正規化した値を計算し,正解者の値から不正解者の値を引いた差が0より大きな文節に注目し,分析をおこなった.その結果,正解者の視線が対象固有表現が項となっている述語やその述語の他の項に停留している傾向が観察できた.対象固有表現に近接する単語だけではなく,対象固有表現との統語関係が重要な手掛りになることがわかった.また,局所的な文脈が特定の意味カテゴリを強く示唆するために不正解の原因になる例もあった.以上のことから固有表現認識の精度を向上させるには,より広範な文脈情報を利用する必要があるという結論を得た.本研究では,広範な自然言語処理の課題に対応する枠組を考えるために,コーパスへのアノテーション課題を(1)セグメント課題,(2)リンク課題,(3)変換課題に抽象化し,それぞれの課題についてデータ収集をおこなってきた.セグメント課題とリンク課題についてはH28年度にデータを収集し,今年度でその分析,活用法の提案をおこなっている.これら三種類の課題のうちもっとも複雑な変換課題については,テキスト要約の課題を対象とし,H29年度に10名に各3編のテキストを要約してもらい,その要約過程の視線データを収集した.最終年度(H30年度)はこのデータの分析とその知見の利用について研究を実施する予定であり,研究の進捗状況は順調である.H30年度は,変換課題として文章要約と文書の推敲を取りあげ,アノテーション中の視線やツール操作などの行動履歴を対象として分析をおこなった.文章要約については,英語試験IELTSの読解問題から800語程度の文章を3つ選び,それぞれを1/4程度に要約する課題を10名の博士課程学生に与え,要約作成過程の視線とキー入力を記録した.10作業者が3文章について作成した30の要約とその要約過程の行動履歴を収集した.人間の要約過程は元文書を読む段階と情報を選択する段階の2つの段階からなると仮定した要約モデルを提案し,要約に使われた語と使われなかった語への視線の停留の比率がこれらの2つの段階で逆転するという知見を得た.この知見は自動要約において要約にどのような語を使うべきかの指針を与えるものである.この成果については論文を準備中である.文書の推敲については,同一命題についてアジア圏の大学生が作成した議論的エッセイを推敲し,エッセイを改善する課題を扱った.推敲対象のエッセイは神戸大学で構築されたコーパスICNALEからエッセイの評価点が中位のものを150選択した.作業者がガイドラインにしたがって,これらのエッセイに議論構造を付与し,それを参考にしてより説得力のあるエッセイに修正する過程のツール操作を行動履歴として収集した.データ分析の結果,議論構造を構成する文間の関係のうち,作業者はdetailとsupport関係の決定に迷うことが多く,この傾向は作業者間の一致度の分析におけるこれらのラベルの不一致率が高いことと整合する.これはアノテーションの信頼性を単一作業者の行動履歴からも推定できることを示している.この成果については,2019年3月に開催された言語処理学会第25回年次大会でデータの収集を中心に論文を発表した.データの分析結果については論文を準備中である.
がん細胞の分化異常とチロシンキナーゼ制御

がん組織内に浸潤する炎症細胞はさまざまなメディエーターを介してがんの増殖や増悪化に寄与する。このなかで炎症性サイトカインはがん細胞においてNF-・BやJAK-STAT経路を活性化する。我々はサイトカインの抑制因子であるSOCSとSpredについて癌との関連について研究を行った。モデルマウスではSOCS1やSOCS3の欠損によってがん化が促進され、またヒト肝臓がんにおいてSOCS遺伝子のサイレンシングが寄与することが明らかとなってきた。さらに我々は癌と関連の深いRas/ERK経路の抑制因子であるSpred1の変異を神経繊維腫I型に見いだした。近年、ヒトの肝細胞癌患者においてsuppressor of the cytokine signaling-3(SOCS3)遺伝子のDNAメチル化とその発現減少が報告されている。しかし、生体内における肝細胞癌発生におけるSOCS3の役割は解明されていない。RT-PCR法とウエスタンブロットを用いて、我々は肝癌患者ではSOCS3の発現が減少していることを確認した。しかし、SOCS3の発現減少は肝細胞癌のみでなく、非癌部においても起きており、その減少は線維化の程度が増加するにつれてより強くなっていた。さらに、SOCS3レベルは、非肝癌部位においては、TGF-β1レベルと同様にSTAT3活性化と逆相関した。SOCS3の抑制およびSTAT3の過剰な活性化が肝線維化に与える影響を分子レベルで解明するために、肝臓特異的SOCS3欠損マウスの解析を行った。我々は、肝臓におけるSOCS3の欠損によりSTAT3の過剰な活性化が引き起こされ、結果的にConAや化学物質で誘導される肝線維化を増悪させることを証明した。線維化の調節因子であるTGF-β1の発現は、SOCS3遺伝子欠損によって増強され、逆にドミナントネガティブSTAT3もしくはSOCS3の過剰発現によって抑制されることが、in vivoおよびin vitroで観察された。これらのデータは、TGF-β1がSTAT3の標的遺伝子であり、SOCS3の欠損によって増悪する線維化の機序の一つであることを示唆している。本研究において我々は、これまで言われているSTAT3が癌遺伝子であると言う特徴に加え、STAT3がTGF-β1の発現増加を介して肝線維化を増悪させることで肝細胞癌発生に関わり、一方SOCS3はこの過程を抑制するという、これらの遺伝子の新たな役割を解明した。SOCS3の発現低下の肝細胞癌への影響を調べるために、肝臓特異的SOCS3欠損マウスの解析を行った。その結果肝臓におけるSOCS3の欠損によりSTAT3の過剰な活性化が引き起こされ、STAT3の標的遺伝子であるVEGF, c-myc, cyclin-D1,Bcl-Xなどの癌促進に作用する遺伝子群の発現が促進された。また肝臓特異的SOCS3欠損マウスは化学発癌剤による肝癌の発生が野性型に比べて増加していた。SOCS3が肝細胞癌抑制遺伝子であることが明らかとなった。次に我々はRas-ERK経路の抑制因子であるSpred-1,Spred-2について解析を行なった。肝臓がん患者においてSpred-1およびSpred-2ともに癌部での発現の低下が認められ、腫瘍の悪性度との相関が認められた。Spred-1,Spred-2の発現が低下した腫瘍ではERK活性化の上昇が認められた。Spredを肝癌由来の株細胞に強制発現させたところ細胞運動の低下が認められた。したがってSpredの発現レベルの低下と癌の浸潤転移には相関があるものと考えられる。その分子機構については今後の課題であるが我々はすでにSpredが細胞運動や接着に重要なRhoの活性化を抑制することを示している。さらにSpred欠損マウスを作成し発癌との関係を調査中である。ヒトの肝細胞癌患者においてsuppressor of the cytokine signaling-3(SOCS3)遺伝子のDNAメチル化とその発現減少が報告されている。その結果肝臓におけるSOCS3の欠損によりSTAT3の過剰な活性化が引き起こされ、STAT3の標的遺伝子であるVEGF,c-myc,cyclin-D1,Bc1-Xなどの癌促進に作用する遺伝子群の発現が促進されることがわかった。

以上の結果よりSOCS3が肝細胞癌抑制遺伝子であることが明らかとなった。またSpredに関してベルギー、フランス、アメリカとの国際共同研究によって神経繊維腫(NF)1型患者で変異を認めた。カフェオレ斑を持つが、NF1遺伝子に変異を認めない家族性優性遺伝のNF1様患者、5家系について第15番染色体上のSPRED1遺伝子に変異が発見された。ほとんどはナンセンス変異によるC末側欠失変異である。これらの機能を詳細に解析した結果変異体はドミナントネガティブな効果は認められなかった。SPRED1に変異を持つ患者は、カフェオレ斑、腋窩の雀卵斑、ヌーナン症候群様顔貌(眼間開離・眼瞼下垂)、巨頭症、注意欠陥障害・学習障害を示した。またこれらの表現型はSpred-1欠損マウスの表現型ともよく一致した。SpredがRas/ERK経路の抑制因子であることが遺伝学的にも証明された。ヒトの肝細胞癌患者においてsuppressor of the cytokine signaling-1 (SOCS1)遺伝子のDNAメチル化とその発現減少が報告されている。しかし、生体内における肝障害におけるSOCS1の役割は解明されていない。SOCS1の発現低下の肝炎への影響を調べるために、肝臓特異的SOCS1欠損マウスの解析を行った。その結果肝臓におけるSOCS1の欠損によりSTAT1の過剰な活性化が引き起こされ、STAT1の標的遺伝子であるIRF-1、caspase3などの肝障害促進に作用する遺伝子群の発現が促進されることがわかった。また肝臓特異的SOCS1欠損マウスは化学発癌剤による肝癌の発生が野性型に比べて増加していた。以上の結果よりSOCS1が肝炎を抑制し肝がんの発症を抑える癌抑制遺伝子であることが明らかとなった。次にmyeloid系特異的SOCS1 cKOマウスの解析を行った。その結果SOCS1欠損マウスは突然変異誘発剤と腸炎誘導剤の組み合わせ(AOM-DSS)による炎症性大腸発がんに抵抗性であり、腫瘍数の減少を認めた。またB16メラノーマ細胞の移植の系においてもSOCS1-cKOマウスでは腫瘍体積の減少および生存率の増加を認めた。この作用はIFNγ欠損背景ではみられないことからおそらくSOCS1欠損マクロファージや樹状細胞がヘルパーT細胞をTh1型に誘導しCTLを活性化するものと考えられた。またマクロファージ自身もNO産生が増加しており腫瘍障害活性の亢進も認められた。Sprouty/Spredファミリーはショウジョウバエから哺乳類まで保存されたERKシグナルの負の調節因子である。一昨年度の研究ではじめてヒトにおいてSPRED1の変異を発見した。本年度はベルギー、フランス、アメリカとの国際共同研究において、カフェオレ斑を持つが、NF1遺伝子に変異を認めないNF1様患者での大規模な塩基配列決定を行い、実際に変異が複数発見された。
水まわり空間のフリープラン化を可能にする排水設備システムに関する研究

本研究は、建物内に設置する従来の自然流下方式による重力式排水システムに排水ポンプ等を用い強制的に排水できる機械式排水システムを併用する方式(ハイブリッド排水方式)を提案し、水まわり空間の配置計画に自由度を高めることを目的としたものである。具体的には、集合住宅や業務用ビルを対象に、それらに節水型大便器等に用いたトイレスペース等の水まわり空間を、新設またはリニューアルし付加する際に、前記の方式を適用する場合の性能評価方法と設計手法を検討したものである。本研究は、住宅の専有部の水まわりのフリープラン化を可能にするための排水配管システムの開発と性能検証、並びにその設計方法を立案することを主な目的とした。前記の目的の検討を行うために、重力式と機械式の両システムを単独または併用による排水システム(ハイブリット排水システム)を提案した。本年度は、先ず重力式排水方式での検証を主に実施した。第一に、主に集合住宅では専有部の床ふところ空間が小さいため、排水横枝管長が長い場合には、十分なこう配が確保できず、洗浄水量が6.05.0L程度の超節水型大便器が設置された際には、搬送性能の低下が危惧される。その点について、実験的に設計限界となる配管条件等を把握することができた。第二に、その超節水型大便器を高層の排水立て管システムに設置した場合に、システムの排水能力に及ぼす影響について、管内圧力変動を指標に今年度購入した専用の圧力センサアンプを使用しながら確認した。その結果、同大便器は、瞬時的に大きな排水負荷を発生する機器であるが排水能力への影響は小さいものと確認できた。第三に、次年度に計画している機械式排水システムの予備実験として、既に本学にある小型の圧力ポンプを有する圧送排水方式の排水システムを用いて、そのポンプの特性と運転時に排水枝管内への破砕されたトイレットペーパーや排水の停滞状況の確認などを行い、課題点や改善点を指摘した。本研究は、建物の水まわりのフリープラン化を可能にするための排水配管システムの開発と性能検証、並びにその設計方法を立案することを主な目的とした。前記の目的の検討を行うために、重力式と機械式の両システムを単独または併用による住宅用の排水システム(ハイブリット排水システム)を提案した。本年度は、以下の点を明らかにした。(1)主に集合住宅の専有部の排水横枝管において、設置された場合に搬送性能の低下が懸念される超節水型大便器(洗浄水量64.8L以下)に注目し、重力式排水方式に用いた場合に搬送可能な配管条件(長さ,曲り数など)を昨年度に実施の実験結果をも加味し検討し、設計限界を把握した。(2)(1)で求めた搬送可能な配管条件を超える場合に、小型の圧力ポンプユニットを超節水型大便器に設置した圧送排水方式を幾つかの配管パターンで併用した際に、重力式排水方式との合流によって手洗い器等のトラップ封水の破封や汚物搬送性能低下に及ぼす影響を確認し、両方式の接続条件を明確にした。また、排水立て管の管径設計に用いる器具平均排水流値とその変化値を求め、当該排水システムを排水立て管システムに設置した際の適用高さについても検討した。(3)ハイブリッド排水システムを高層排水立て管システムに設置し、実際に器具排水負荷を与えた場合とSHASE-S218排水能力試験法による定流量負荷(標準負荷)との相関をトラップの封水損失等を指標に求め、SHASE-S218での結果に換算した場合の等価定流量値を求めた。以上より、当該排水システムの計画設計を行うためのマニュアル作成に資する知見が得られた。最終年度は、節水型大便器が普及する中、重力式排水システムの排水限界を把握するとともに、住宅用排水システムよりさらに用途を拡張させ、業務用建物の連結トイレの排水システムの適応範囲に自由度を持たせるために、複数の圧送排水ユニットを設置した機械式排水システムの性能評価と設計に資するデータを収集した。また、過去3年間の研究のまとめと今後の課題を整理した。最終年度は、以下の点を明らかにした。(1)昨年度までに比べ洗浄水量が4.0Lとさらに水量削減を行った超節水型大便器について、重力式排水方式に用いた場合に搬送可能な配管条件(長さ,曲り数など)を決定し、昨年度に実施の実験結果をも加味し検討し、設計限界を把握した。(2)業務用の連立トイレユニットに小型の圧力ポンプユニットを設置した圧送排水方式のトイレ排水システムを提案し、複数の排水が排水管に流入する際の継手部、圧送ポンプユニットに接続する通気管、トラップ封水への影響などを実験的に検証した。同時にその排水が排水立て管へ流入する際の器具排水特性値を把握し、既存排水システムへの適用の可能性も検討した。

(3)最後に本研究のまとめとして、住宅用途と業務用用途における重力式排水での適用の範囲を示し、それに圧送排水システム等が増設された場合の性能評価の方法と配管設計上の留意点を整理し設計マニュアル作成に向けての根拠データとした。(4)今後の課題点として、住宅用途では実施したが、業務用用途に重力式と機械式排水(圧送式・真空式)を併用した場合の排水立て管システムへの影響について検討を行う必要があることを指摘した。
フラーレン様構造を持った機能スイッチング型ペプチド立体の創製

自然界に存在するタンパク質等の生体分子の多くは、自己集合により規則的な構造体を形成することでその機能を発揮している。本研究では、らせん型のへリックス構造を骨格としたタンパク質(ペプチド)を人工設計し、新たな立体構造体や新機能の創製を目指した。機能として酵素機能、アミロイド線維分解能、細胞凝集能、レアメタル結合能など自然界には存在しないものを含む新機能の獲得に成功した。これらは、高齢化に伴う病気や資源の有効活用など現代社会の多くの問題解決の糸口になるものと期待される。今年度は、まずウイルスキャプシド等の構造を参考にして、規則的な構造を有するナノ構造体をβ型三叉路とへリックス型バンドル化を工夫したペプチドの自己集合により構築することを目標とした。三叉路構造としてβ-annulus構造即ち3本のペプチド鎖がβ-ストランドに類似した水素結合により形成される三叉型3量体構造を用いた。この末端に相補的ヘリックス会合形成配列を追加した新たな2種類のペプチドF-K3/F-E3を合成した。そしてこれらペプチドの自発的会合により、フラーレン様のケージ構造の構築を試みた。実験ではCD測定、DLS測定、AFM観察を行い、2種ペプチドの混合前後における二次構造変化、粒子径変化、形状変化から会合体の形成について検証した。次に、形成された会合体の構造形態を超遠心測定、ゲルろ過クロマトグラフィで探り、最後に会合体が有する機能について、ゲスト分子との相互作用の観点から測定を行い検討した。これらの結果から相補的ヘリックス配列の性質により会合していること、また2種会合条件においてもβ-annulus型3量体が健在であることが明らかとなった。さらに形成された巨大球状粒子の表面や内部構造について調べるために、ゲスト分子として種々のタンパク質を用いて測定を行ったところ、Myoglobinが取り込まれていることが確認できた。これはペプチドの会合による巨大粒子形成に伴い、その内部にタンパク質分子が取り込まれたことを示す結果であり、球状粒子内部にそのようなゲスト分子を内包できる空間が存在することを示すものでもある。以上の結果から、このようにデザインしたペプチドは、自己会合によって規則的な構造と機能を有した球状ナノ粒子を形成していることが示された。さらに人工設計ペプチドの金属結合能付与や酵素能付与など多機能化研究を進めている。近年、微少構造単位の組み合わせでより大きな構造体を形成させる「ボトムアップ」手法によって、生体分子の構造や機能を模倣した人工的な構造体の設計と構築を行う試みがなされている。特にタンパク質集合体は、ドラッグキャリアーやナノリアクターといった様々な用途への利用が期待されており有用なバイオナノマテリアルになると考えられる。そこで本研究では規則的な構造体である、らせん型のαへリックスを構造単位の分子とし、分子間の相互作用を人工設計によって導入し自発的会合を促進させることで、規則的構造を有するペプチドナノ構造体の設計と構築を試みた。また、特に今年度はこれらの構造体に新たな機能を付与すべく機能化を進展させた。実験では、設計したペプチドの合成精製を行い、構造を物理化学的測定によって、機能は生化学的手法により確認した。この結果、設計ペプチドにケージ状またはへリックスバンドル状の構造体を形成させることに成功した。機能面では、この構造体内に最適の配置でアミノ酸を配し活性部位や相互作用部位を導入することで新たに以下の6つの機能を獲得した。1)脂肪中のエステル結合の加水分解能、2)アミロイド線維分解能、3)菌体および細胞凝集能、4)生体膜中での自己会合能とシグナル伝達の可能性開発、5)光による分子集合状態on/offの制御、6)金属(レアメタルを含む)結合能、である。特に、2)に関しては高齢化社会を迎えるにあたってアルツハイマー病などのアミロイド病に対する根源的治療法として、6)に関しては資源の有効リサイクル技術として、どちらも現代社会の問題を解決する可能性を秘めた技術でもあり、特許出願にもつながった。ペプチド分子集合体の人工デザイン研究を1)構造面および2)機能面の両面から展開した。これは、フラーレン様のナノ構造の骨格となる分子設計を行うとともに、この構造体を機能化し有用な機能性ペプチド集合体とすることを目指したものである。1)ペプチドナノ構造の2次元および3次元展開オリジナル技術であるペプチドナノチューブは、環内部に機能性のアミノ酸を配して特異的に物質を結合する能力を有するものであり、本年度特許取得に至った(特許第4915986号)。これは、環状ペプチドを用いるものであるが、基本的には直径2nm程度で1次元的に延びた構造を取る。本年度は、これをもとにして2次元の網目状にし、さらに積層することで3次元とすること、αヘリックス構造基本単位を三角形として組み合わせることで、初めからフラーレン様のサッカーボール型の3次元球体にすることなどを目指した。

この結果、目標とする構造に近いものを獲得し、CD(円二色性)やNMR(核磁気共鳴)などの分光法、AFM(原子間力顕微鏡)による形態観測、DLS(動的光散乱)や超遠心による集合状態の解析等詳しい構造解析を行った。2)金属イオン結合能を持ったペプチド分子およびナノチューブのデザインペプチド分子としてレアメタル等の金属イオンへの結合機能の獲得を目指した。基本構造はαヘリックス構造から成り、より高い結合能で銅イオンとパラジウムイオンの双方、およびパラジウムのみ選択的に結合するペプチドの設計に成功した。この成果を産業界利用すべく、紙に吸着させ機能紙として利用できるかどうか実験を行った。この結果、パラジウムを高効率で吸着する機能紙となったことを証明し、特許出願(特願2012-47585)にも至った。このように、金属イオンを選択的に結合させる技術の獲得に成功した。今年度は、前年よりリファインされた配列設計によって、明確にフラーレン様のケージ構造をとる人工設計ペプチド分子の創製に成功した。この要因として、設計がうまくいったことに加え、実験的にも通常は困難で収率が悪い(あるいは全く取れない)長い鎖長のペプチドが2種合成ができたことが挙げられる。この結果、2種のペプチド分子間に特異的相互作用を引き起こすことが出来た。機能面でも、このこのケージが他のタンパク質分子の取り込みを行うという新機能を有していることを発見した。一方、低分子はケージの網をすり抜けるため保持できず、適度な選択性も有していた。その他の人工設計ペプチドにおいても、金属結合等の機能の付与、および選択性の向上、結合力の増強、蛍光性有機物質との結合などの機能増強を図ることができた。機能スイッチングについては、pHによってへリックスバンドルの形成有無をコントロールすることができることを示した。これを発展させ、自在に構造形成を制御することで機能のOn/Offができることを目指している。構造面では、集合させるフラーレン様構造を取るものの設計に成功した。ただし、その形態観測で実験的困難があり、現在様々な手法での観測を組み合わせて行っているところである。機能面では、金属イオンの結合に新たな展開があった。この他、薬物などの結合に挑んでいるが定量的なデータを得る手前である。総じて、構造、機能の両面で順調に進んでいるが、実験的に解決すべき問題も多少残っている。目的としていた分子構造(フラーレン様ケージ構造)、pHによる構造形成の有無はすでに達成することができた。また、機能面でも、タンパク質分子の取り込み能を獲得した。また、他のペプチド人工設計において、酵素機能の発現、選択的金属結合能の獲得、蛍光性有機物質との結合を実現した。このことから、ケージ構造を中心としたペプチド集合体構造に、これまでの多機能を組み合わせていくことが今後の研究推進の中心となる。具体的には、機能面のうち人工設計したペプチド分子でしかできない新機能として、希少金属との結合、特異的タンパク質分解酵素機能の発現を達成したい。構造面でもさらにリファインできる可能性がある。
偏波維持光ファイバ中のモード結合を利用した可変光波機能回路の研究

本研究ではまず、波長間隔が可変な多波長光ファイバレーザを提案し、実験を行った。偏波維持光ファイバ中でのモード結合を利用し、これと偏光子を組み合わせて波長間隔可変フィルタを構成した。エルビウムドープ光ファイバを液体窒素で冷却する、あるいは音響光学変調器を用いた周波数シフトレーザ構成にすることで、多波長動作を実現した。偏波維持光ファイバ上の荷重印可位置に反比例して波長間隔が変化するであることが確かめられた。最大波長間隔が2.5nm、最小波長間隔は0.6nmであった。両構成において波長間隔可変な多波長光ファイバレーザが実現できた。このような多波長光ファイバレーザは波長多重(WDM)光ファイバ通信システム用の光源として重要である。この偏波維持光ファイバ中での偏波モード結合を利用した可変の光トランスバーサルフィルタを実現する研究を行った。これにより、WDM光ネットワークの構成変更に対応でき、さらに種々の機能を持たせることができる柔軟性をもつ光ファイバ型の可変光波機能回路が実現できる。機能としては、例えば、光フィルタリング、波長アド・ドロップ、パルス多重化、光増幅器利得等化、光ファイバ波長分散補償、等が考えられる。まず、荷重位置を一ヶ所にして作製した波長間隔可変なくし型フィルタを実現した。偏光子および偏波ビームスプリッタを用いた波長間隔可変くし型フィルタを構成し、波長間隔可変特性を確かめた。偏波ビームスプリッタを用いた構成では偏波依存性を著しく軽減させることができることがわかった。
白血病細胞の分化におけるレチノイン酸情報伝達系とNotchシグナルの関連

急性前骨髄球性白血病(APL)に対するAll-trans Retionic Acid(ATRA)による分化誘導療法は抗癌剤による化学療法と異なりAPL細胞を成熟好中球へ分化誘導する治療法で、高い寛解導入率が得られることから現在ではAPL治療の第一選択である。症例の蓄積に伴いATRA不応例や再発例が報告され、ATRA耐性の克服が問題となってきたが、これまでに種々の機序が提唱されている。一方Notch遺伝子は造血系を含め種々の幹細胞システムにおける分化の運命決定に重要な役割を有することが判明し近年注目されている。本研究はATRAによる白血病細胞の分化誘導耐性におけるNotch遺伝子の関与を分子生物学的に解明しようとするものである。1.ATRA感受性及び耐性APLにおけるNotch遺伝子・タンパクの発現の検討通常のRT-PCR法では定量的な検討は不可能であることから、本年度は定量的RT-PCRのシステムの確立を行った。白血病細胞株HL-60におけるATRA投与によるNotch遺伝子の発現抑制は認めなかった。種々の白血病患者の臨床検体についても病像との関連を含め検討中であるが、現在までのところNotch遺伝子と特定の病型との関連は認められていない。Notchタンパクの発現については現在検出システムを確立し、HL-60におけるATRA投与によるNotchタンパク発現への影響、および種々の白血病患者の臨床検体について検討中である。2.活性型Notch導入骨髄性白血病細胞株の作成HL-60に対し昨年作成したNotch 1または2を導入したレトロウイルスをpackaging cell line PA317に感染させRT-PCRおよびWesternにてconstructの発現を確認した。現在このウイルスをHL-60に感染させて高発現株を作成している段階である。今年度はオールトランス型レチノイン酸(ATRA)による急性前骨髄球性白血病(APL)の分化誘導におけるNotch分子の意義を明らかにするために以下の検討を行った。1.ATRA感受性および耐性APLにおけるNotch遺伝子・タンパクの発現の検討ATRA感受性APL細胞株であるNB4、ATRA耐性APLであるUF-1およびATRA感受性骨髄性白血病細胞株であるHL60に種々の濃度のATRAを投与しRT-PCRを用いてNotch1、Hes1の発現を検討したところ、10^<-8>Mおよび10^<-10>MのATRA存在下ではNotch1、Hes1とも明らかな発現の減少を認めなかった。そこで活性型Notch1の定量システムを確立し、APL細胞株のみならず様々の病型の白血病細胞から得られた臨床検体を用いて詳細な発現様式を解析している。またウエスタン・ブロット法を用いてのNotchタンパクの発現の変化についても合わせて検討中である。Notch遺伝子を発現しているヒトリンパ性白血病細胞株JarkatよりtotalRNAを抽出した。RT-PCR法により野生型および細胞外ドメインを欠失した活性型Notch1および2のcDNAを合成し、レトロウイルス(LXSN)に挿入した後,オートシークエンサーにてこれらのconstructの配列に異常がないことを確認した。レチノイン酸感受性骨髄性白血病細胞株であるHL-60,NB4への遺伝子導入を目的としてLarge scale cutureにて大量に合成した。
炭素-水素結合活性化のための協奏機能触媒の開発と応用

本研究では、炭素-水素結合を活用した触媒的有機分子連結反応の実現に取り組んだ。金属原子と配位子が一体として電子的に共役効果を示す協奏機能を機軸とした触媒設計により、真に優れた分子触媒を創製し、実践的な精密化学合成に新たな境地を拓くことを目指した。H21年度は、以下の成果が得られた。メチルアミン類と芳香族化合物から有用なベンジルアミン誘導体を得るC-H/C-Hカップリング反応の開拓に挑み、RuやFeを中心金属にもつユニークな新触媒を開発することに成功した。また、開発した新触媒が分子内C-H/C-Hカップリング反応に適用できることを示した。さらに合成した二環性へテロ芳香族化合物のひとつが、σ1受容体への良好なリガンドとなることを生物学的アッセイから明らかにした(Chem.Asian J. 2009,4,1416)。へテロ芳香族化合物とハロゲン化アリールのビアリールカップリングを促進するNi触媒を見出した。例えば、Ni(oAc)2/bipy触媒はアゾール類と種々のヨウ化アリールや臭化アリールのカップリングに有効である。配位子をdppfにすると、塩化アリールやアリールトリフラートを用いたカップリングに有効な触媒となる(Org.Lett.2009,11,1733).機能の宝庫といえる高度にアリール化されたへテロ芳香族化合物群に対する一般的な合成法を初めて開発した。これらの物質群には多数の異性体が存在するが、今回開発した合成法の出現によって、考えられる全ての異性体を選択的かっプログラムされた様式で合成することが初めて可能になった。成功の鍵は特異かつ相補的な位置選択性を有する3つのC-H結合変換触媒を開発できたことにある。ここにはこれまで見出されたことのない現象が含まれており、反応開発分野の進展に寄与するものである(J.Am.Chem.Soc.2009,131,14622)。本研究では、炭素-水素結合を活用した触媒的有機分子連結反応の実現に取り組む。金属原子と配位子が一体として電子的に共役効果を示す協奏機能を機軸とした触媒設計により、真に優れた分子触媒を創製し、実践的な精密化学合成に新たな境地を拓くことを目指す。既にC-H結合とC-X結合での芳香環連結反応を促進する独自のロジウム触媒反応を報告している。DFT計算を用いた機構解明研究により、ロジウム錯体と炭酸銀が協奏機能するC-H結合切断が鍵であることが示唆されていた。H20年度は「遷移金属触媒と炭酸銀による協奏機能型C-H/C-Xカップリング」を実現する他の遷移金属を探索し、カチオン性イリジウム錯体に優れた触媒作用があることを見出した。イリジウム上の補助配位子としてPCy_3が特異的に優れた配位子であることが明らかとなり、等モル量のヘテロ芳香族化合物とヨウ化アリールでの効率的カップリングを実現できた。ヘテロ芳香族化合物としてはチオフェン、フラン、ピロール、インドール、ベンゾチオフェン類を用いることができる。重水素標識した基質を用いた競争実験においては同位体効果(k_H/k_D=1.9)が観測された。マルチプルアリール化も可能な触媒系であり、拡張π電子系の迅速合成に有効である。これまでIr錯体はC-H結合アリール化触媒としてほとんど用いられてこなかったが、今回の結果はその潜在能力を十分に示すものといえる(Angew. Chem. 2009, "Hot Paper")。
炭素素材物質における多電子効果と相転移

グラファイトやフラーレンは物理・化学両面から大変注目されている.本研究では,これら炭素素材物質の物性のうち,電子間の多体効果が本質的な役割を演じる,1.強磁場下グラファイトの電子相転移と2.フラーレンの超伝導という二つの現象に焦点を当てた.まずグラファイトに関して,層に垂直な強磁場下での電気抵抗の測定に現れる低温での異常は,従来,磁場方向の電荷密度波(CDW)の形成に起因するという説明がなされていた.しかし,その議論において,ブリルアン帯の非等価な2つの稜,H-K-HとH'-K'-H'の区別が適切ではなかった.そこで,その区別を明確にして,CDWやスピン密度波(SDW)のハートレー・フォック近似でのギャップ方程式をたて,それを第一原理から解くことによって,CDWよりもSDWの方が高い転移温度T_cを持つことを示した.まだ電子の相関効果など,検討すべき点も多いが,CDWよりもSDW形成の可能性の方が高いと思われる.次に、アルカリ金属をドープしたフラーレンでは,伝導電子のバンド幅と同程度のエネルギーを持つC_<60>分子内のフォノンと強く結合し,電子相関も比較的強い多電子系を扱うことになる.従って,このような系での超伝導を正しく論じるには,バ-テックス補正を無限次まで考慮した強結合超伝導理論の開発が不可避である.その第一歩として,GISC法と名付けた理論を開発し,フラーレンに適用した.その結果,フォノン機構のバ-テックス補正はT_cをかなり上昇させることを見いだした.また,これに関連して,GISC法の理論的根拠を与える基礎理論をBaym-Kadanoffの保存近似法を越える形で構成した.そして,バンド幅の小さい極限では,電子のフォノンによる閉じこめを意味する,ある特有のエネルギーでのバ-テックス関数の発散など,興味深い事実を見いだした.なお,この一般理論は電子・フォノン系だけでなく,強相関系一般に適用でき,今後一層の発展が期待される.グラファイトやフラーレンは物理・化学両面から大変注目されている.本研究では,これら炭素素材物質の物性のうち,電子間の多体効果が本質的な役割を演じる,1.強磁場下グラファイトの電子相転移と2.フラーレンの超伝導という二つの現象に焦点を当てた.まずグラファイトに関して,層に垂直な強磁場下での電気抵抗の測定に現れる低温での異常は,従来,磁場方向の電荷密度波(CDW)の形成に起因するという説明がなされていた.しかし,その議論において,ブリルアン帯の非等価な2つの稜,H-K-HとH'-K'-H'の区別が適切ではなかった.そこで,その区別を明確にして,CDWやスピン密度波(SDW)のハートレー・フォック近似でのギャップ方程式をたて,それを第一原理から解くことによって,CDWよりもSDWの方が高い転移温度T_cを持つことを示した.まだ電子の相関効果など,検討すべき点も多いが,CDWよりもSDW形成の可能性の方が高いと思われる.次に、アルカリ金属をドープしたフラーレンでは,伝導電子のバンド幅と同程度のエネルギーを持つC_<60>分子内のフォノンと強く結合し,電子相関も比較的強い多電子系を扱うことになる.従って,このような系での超伝導を正しく論じるには,バ-テックス補正を無限次まで考慮した強結合超伝導理論の開発が不可避である.その第一歩として,GISC法と名付けた理論を開発し,フラーレンに適用した.その結果,フォノン機構のバ-テックス補正はT_cをかなり上昇させることを見いだした.また,これに関連して,GISC法の理論的根拠を与える基礎理論をBaym-Kadanoffの保存近似法を越える形で構成した.そして,バンド幅の小さい極限では,電子のフォノンによる閉じこめを意味する,ある特有のエネルギーでのバ-テックス関数の発散など,興味深い事実を見いだした.なお,この一般理論は電子・フォノン系だけでなく,強相関系一般に適用でき,今後一層の発展が期待される.グラファイトやC_<60>分子を基本単位とした固体などの炭素物質の物性は興味深いが、今年度は電子間の多体効果が本質的な役割を演じる,1.フラーレンの超伝導と2.強磁場下グラファイトの電子相転移の解明を目指した.まず,1については,フェルミ・エネルギーε_Fが数千度Kと小さく低電子密度系のため,プラズモンの寄与もかなりあるが,ε_Fと同程度のエネルギーを持つC_<60>分子の面内フォノンが超伝導発現の主役であることを指摘した.ところで,このようなフォノンによるクーパー対の形成を正しく論じるには,バーテックス補正を考慮した強結合超伝導理論の開発が不可避である.そこで,GISC(Gauge-Invariant Self-Consistent)法と名付けた理論を開発・提案し,それをフラーレンに適用した.まだまだ粗いモデル計算の段階ではあるが,フォノン機構の場合,バーテックス補正は基本的に全体として転移温度T_cをかなり上昇させる働きを持つことを見いだした.次に,2については,これまでの理論は,実験で見いだされている磁気抵抗の異常を電荷密度波(CDW)の形成に起因するものとして説明していた.しかし,その取扱いは雑で,特に,グラファイトのブリルアン帯の非等価な2つの稜H-K-HとH'-K'-H'の区別が適切になされていない.

そこで,それに焦点を絞って再検討することとし,第一原理のハミルトニアンから出発して,CDWの他に,スピン密度波(SDW)等に対するギャップ方程式を数値的に解き,各々の転移温度T_cを求めるプログラムを開発した.それを駆使して得た計算結果によれば、これまでの理論研究ではCDWがSDWよりも高いT_cを持つとされてきたが,それはH-K-HとH'-K'-H'の各電子が空間的には同じ層に存在するという仮定の下に正しいことが明確にされ,同時に,この仮定は現実には成り立たず,そのため,結局はSDWの方が高いT_cを持つことが明らかにされた.グラファイトやフラーレンは物理・化学両面から注目されている.本研究では,これら炭素物質の物性のうち,電子間の多体効果が本質的な役割を演じる,1.強磁場下グラファイトの電子相転移と2.フラーレンの超伝導という二つの現象の解明に取り組んだ.まず1に関して,層に垂直な強磁場下での電気抵抗の測定に現れる低温での異常は,従来,磁場方向の電荷密度波(CDW)の形成に起因するという説明がなされていた.しかし,その議論においてグラファイトのブリルアン帯の非等価な2つの稜H-K-HとH′-K′-H′の区別が適切でなかったので,昨年度はその区別を明確にして,CDWやスピン密度波(SDW)のハートレー・フォック近似でのギャップ方程式をたて,CDWよりもSDWの方が高い転移温度T_cを持つことを示した.今年度は電子間の相関効果,とりわけ遮蔽効果を中心に考慮した.まだ検討すべき点も多いが,CDWよりもSDW形成の可能性の方が高いという結論は変わらないと思われる.次に2の超伝導の研究は今年度の中心課題であった.アルカリ金属をドープしたフラーレンでは,伝導電子のバンド幅と同程度のエネルギーを持つC_<60>分子内フォノンと強く結合し,電子相関も比較的強い多電子系を扱う.従ってこの系での超伝導を論じるには,バ-テックス補正を考慮した強結合超伝導理論の開発が不可避である.昨年度,その第一歩としてGISC法と名付けた理論を開発し,フラーレンに適用した.しかし,GISC法は発見的処方で,その理論的根拠が薄弱であったので,今年度,それを与える基礎理論をBaym-Kadanoffの保存近似法を越える形で構成した.そして,バンド幅の小さい極限では,電子のフォノンによる閉じこめを意味する.ある特有のエネルギーでのバ-テックス関数の発散など,興味深い事実を見いだした.なお,この一般理論は電子・フォノン系だけでなく,強相関系院に適用でき,今後の発展が期待される.