hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌化学療法による副作用軽減に及ぼすリラクセーション効果の比較

対象者にとってリラクセーションテープの内容は理解しやすく使い方も簡単であり、プレステト・ポストテスト用の質細紙尺度も妥当であると考えられ、リラクゼーションの指導室確保に関する調整を除けば、とくに問題はなかった。その後、本調査のデーター収集を開始した。本研究の対象者は、がん化学療法を受ける60名であった。データー収集場所として、病院内某病棟一カ所に限定していた。その理由は、被験者のがん診断名や化学療法プロトコールの類似性が高く、二つの技法による効果の違いが明確になる可能性が高いと考えられたからである。しかし、実際のデータ収集には、予想以上の期間を費やすことになった。それは、病棟内で被験者間の交流を避けることが物理的に困難であり、それによるContamination(汚染)の影響を最小限にするために、同期間内での研究参加者を少人数づつに制限したためである。研究計画の段階では、年度内にデータ収集を終えて分析し論文作成をする予定であったが、データ収集を終えるに止まった。本研究と平行し、3rd International Nursing Research Conference(Tokyo、1998年)のシンポジウムにおいてがん化学療法副作用に対するリラクゼーション技法の有用性について発表した。また、昨年度から着手してた,癌化学療法の副作用に関する研究論文のレビュー結果については、第13回がん看護学会学術集会(東京,1999年)で口頭発表した。現在、その論文を作成中である。
腎尿細管上皮細胞に対する増殖因子

一側腎を摘出すると、対側腎が代償性に大きくなることはよく知られた事であるが、そのメカニズムについてはよく分かっていない。この代償性腎成長は、細胞の肥大と過形成という2つの要素からなっており、本研究ではこの過形成に関与する増殖制御因子について、培養尿細管細胞を用いて検討した。1.まず多彩な種類の細胞からなる腎臓より尿細管細胞を選択的に培養し、増殖制御因子のアッセイ系を確立した。2.腎には、多くの増殖因子が含まれるが、そのうち上皮成長因子、線維芽細胞増殖因子、インスリン様増殖因子が培養尿細管細胞のDNA合成を促進し、トランスフォ-ミング増殖因子-βが増殖抑制因子として作用することがわかった。3.当教室では以前より代償性腎過形成に関与する血清中因子について検討しているが、この因子の由来を知るために肝に注目し、一側腎摘出後の肝をホモジナイズし、ゲル濾過にかけてみたところ、尿細管細胞の増殖促進因子と増殖抑制因子が見つかり、しかもこの両者は2.で検討した既知の因子とは異なっている可能性があること、さらに、この両者の活性の発現には、標的細胞の密度が関与していることが示唆された。以上の知見をまとめると、代償性腎過形成においては、腎に存在する各種増殖因子がロ-カルファクタ-として作用し、さらに肝からつくられる因子がエンドクラインファクタ-として影響を及ぼす可能性があると考えられる。今後、肝由来の増殖制御因子をさらに精製し、その作用機構を調べ、腎不全患者や腎移植患者の治療に応用できる可能性を検討していきたい。
乳腺における成長因子のシグナル伝達の調節

乳腺上皮細胞の増殖はインシュリン,IGF-I,EGFなどの成長因子によって制御されている。これら成長因子の初期シグナル伝達過程は種々の細胞で調べられているが,細胞周期の調節にいたる過程は,すべて明らかになったわけではない。とくに,乳腺上皮細胞における成長因子の刺激による細胞周期の調節を調べるために,p34^<cdc2>,p33^<cdk2>,サイクリンA,B_1,D_1,D_2,D_3,Eなどを妊娠および泌乳マウスについて逆転写ポリメラーゼ連鎖反応とイムノブロット法により調べた。p34^<cdc2>およびp33^<cdk2>は,抗体による免疫沈降の後,イムノブロットを行ったところ,上皮細胞の分裂が盛んな妊娠前期に多く,泌乳期には少なかった。逆転写ポリメラーゼ連鎖反応により調べたサイクリンの発現のうち,サイクリンA,D_2,EのメッセンジャーRNAは,分裂の盛んな妊娠前期に高く,細胞分裂の少ない妊娠前や泌乳期には低かった。それに対し,サイクリンB_1,D_1,D_3のメッセンジャーRNAは,妊娠や泌乳期を通じてあまり変化しなかった。また,癌抑制遺伝子関連の蛋白質で,サイクリン依存性キナーゼ(cdk)の抑制因子であるp21やp27のメッセンジャーRNAは乳腺上皮細胞の分裂が盛んな妊娠前期に活性が高く,泌乳中には低かった。細胞分裂の盛んな時期にその抑制因子の活性が高い原因は明らかではないが,細胞の制御された分裂のために,これら抑制因子が作用しているのではないかと考えられる。細胞周期におけるサイクリンの発現を明らかにするために、乳腺上皮の細胞株を用いてその時期特異的な発現を調べた。細胞を無血清培地で培養することにより同期化し、その後、血清を加えてG_1期からS期に移行する過程でサイクリンD_1をイムノブロットにより調べた結果、G_1/S期の移行に際し、サイクリンD_1の増減がみられた。細胞周期は、G1/S期の遷移がcdk2キナーゼにより、またG2/M期の遷移がcdc2キナーゼによって調節されている。前者はp33^<cdk2>とサイクリンAまたはサイクリンBの複合体であり、後者はp34^<cdc2>とサイクリンD、E、Aとの複合体である。現在では、サイクリンBにはB1とB2が、またDにはD1、D2、D3が存在することが知られている。また、p21やp27などの細胞増殖抑制因子はこれらの調節因子であるキナーゼと複合体を形成することにより細胞周期の進行を抑制することが明らかになっている。乳腺上皮細胞は、妊娠初期に盛んな分裂増殖を示し、泌乳中にはきわめて増殖が不活発である。本年度の研究としては、乳腺上皮細胞のそれぞれのステージにおける、これら諸因子の発現を調べることによりシグナル伝達の最終段階を明らかにすることを目的とした。最初に、妊娠中の細胞分裂を明らかにするために、in vitroにおけるチミジンの取り込みによるDNA合成率を調べたところ、妊娠39日に高く、それ以後は次第に低下した。妊娠前および泌乳中は低かった。次に、p33^<cdk2>およびp34^<cdc2>をウェスタンブロットでそれぞれの特異的抗体を用いて調べたところ、全期間を通じてほぼ一定であった。さらに、RT-PCR法によりサイクリンA、B1、D1、D2、D3、EのmRNAを調べたところ、これらすべてのmRNAが発現していた。

しかしながら、その発現の仕方には2種類あり、サイクリンA、D2、Eのように、DNA合成の盛んな妊娠初期に高く他の時期には低いものと、サイクリンB1、D1、D3のように、あまり変化の顕著でないものとがあった。RT-PCR法では絶対量が推定できないが、乳腺上皮細胞の増殖においては、サイクリンA、D2、Eが重要な役割をしていると思われる。また、これら調節因子の抑制因子p21およびp27は、いずれも細胞分裂の盛んな時期によく発現していた。乳腺上皮細胞の増殖はインシュリン,IGF-I,EGFなどの成長因子によって制御されている。これら成長因子の初期シグナル伝達過程は種々の細胞で調べているが、細胞周期の調節にいたる過程は、すべては明らかになっていない。乳腺上皮細胞は,周期中にはステージによる明らかな増殖のサイクルを示すとともに,妊娠初期には増殖し,泌乳期には増殖がきわめて不活発になり,成長因子の作用機序を研究する際の基礎となる現象が調べられている。さらに,増殖を調べる培養系,形態形成を調べる培養系,機能発現を調べる培養系など,それぞれの培養系が確立している。また,近年p53ノックアウトマウス由来の正常乳腺の培養株がクローニングされたので,本年はこれを利用して実験した。まず,成長因子の作用が,細胞周期のどこで作用しているかを明らかにした。正常乳腺上皮由来の細胞株を無血清で培養すると,細胞は増殖を停止し,細胞周期を同期化することができる.これに成長因子を加えると,DNA合成期に入るので,細胞はG_0/G_1期で分裂を停止していることが明らかである。以上の実験は,セルソーターFACScanを用いて行った。次に,細胞周期におけるサイクリンの発現を明らかにするために、乳腺上皮の細胞株を用いてその時期特異的な発現を調べた。細胞を無血清培地で培養することにより同期化し、その後、血清を加えてG_1期からS期に移行する過程でサイクリンD_1をイムノブロットにより調べた結果、G_1/S期の移行に際し、サイクリンD_1増減がみられ,その前後に比べてサイクリンD_1の量は多かった。しかしながら,このようにして同期化した細胞は,約40%がG_0期に入っており,DNA合成期に入らないので,現在合成期に移行のため必要なコンピテンス因子を検索中である。
インターネットマーケット理論:新たな経済基盤の創出に向けた挑戦的萌芽研究

本研究は,計算機資源(CPUサイクル等)を一般個人が自由に取引できる計算機資源マーケットをインターネット上に構築し,新たな経済活動の基盤を構築することを目的とする.まず,想定するマーケットのゲーム理論的モデルを構築し,計算機資源のダイナミクスを理解する.次に,数学解析やシミュレーションを通して,計算機資源に対する需給が均衡する条件を同定する.計算機技術の発展により,高性能な計算機が一般家庭に普及しているが,これらの計算機のCPU稼働率は平均10%程度と言われている.ピア・トゥ・ピア・ネットワークの分野では,これらを有効活用しようという考え方が古くから存在するものの,提供者側(一般個人)に利益が生じないため広く普及していない.本研究では,インターネット上に汎用的な通貨を導入し,計算機資源を個人レベルで売買できるマーケットを構築することで余剰計算機資源の有効利用を図ることを考えた.具体的には,まず第一に,マーケット構成要素が取る戦略を定式化し,数理モデルを構築した.次に,構築した数理モデルの解析,あるいは,それに基づくシミュレーション実験により,マーケットのダイナミクス(資源価格の変動),あるいは,それが安定する条件について知見を得た.本研究は,計算機資源(CPUサイクル等)を一般個人が自由に取引できる計算機資源マーケットをインターネット上に構築し,新たな経済活動の基盤を構築することを目的とする.まず,想定するマーケットのゲーム理論的モデルを構築し,計算機資源のダイナミクスを理解する.次に,数学解析やシミュレーションを通して,計算機資源に対する需給が均衡する条件を同定する.本年度は,インターネットのゲーム理論的モデルを基にして,本研究で想定するマーケットの基本経済モデルについて検討した.マーケット構成要素としては,(a)計算機資源提供者(単に,資源提供者と呼ぶ),(b)計算機資源利用者かつサービス提供者,及び,(c)サービス利用者を考慮した.本研究で想定するマーケットでは,(a)は(b)に資源を提供することで,また,(b)は(c)にサービスを提供することで,収益を得る.ここで,資源およびサービスの価格を各自が設定する自由市場を想定すると,資源提供者間,および,サービス提供者間で価格競争が生じ,物価(資源およびサービスの価格)に影響を及ぼす.また,構成要素の相互作用により集合的にサービスを提供すること,(ii)多種類の資源・サービスの存在を仮定すること,(iii)経済学の分野で利用されている価格の設定方法(プライシング方法)を個々の行動モデルに適用することを検討した.最終的には,以上に述べた基本経済モデルを数学的に表現(定式化)した.各構成要素をグラフ上に展開し,また,各構成要素の収益関数を定義し,各々がそれを最大化するように価格設定を行う非協力ゲームとして定式化を行った.より具体的には,この収益最大化問題(最適化問題)を,資源提供者の収益関数をU,資源の値段をRとすると「Maximize U(R), subject to constraints」のように定義した.ここで,constraintsには,資源の性質やグラフにおける位置(局所的相互作用を考慮する為)に関する制約を含めた.申請書の研究計画通りに研究が進展している.本年度に構築した数学モデルの解析,および,数学モデルに基づくシミュレーションを通して,物価の安定性を検証する.結果として,物価の急激な変動を抑え,マーケットの安定を促す条件を同定する.また,研究成果を世界に向けて発信する.研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが,研究計画に変更はなく,前年度の研究費も含め,当初予定通りの計画を進めていく.(研究成果発表,及び,情報収集の為の旅費を計上する.また,数理解析やシミュレーション実験の補助を行う研究員を雇用するための人件費を計上する.)
アレルギー疾患に関係する建築環境要素の制御に関する研究

3年計画の最終年度として平成4年度は下記の研究を実施した。1.室内生ダニおよびダニアレルゲンの環境関連実態調査近年開発された高断熱・高気密木造住宅における調査を、従来からの一般戸建住宅、集合住宅に加えて実施した。夏期の冷房、冬期の暖房の普及レベルの向上により温熱面での快適環境は増々広く実現されつつあるが、ぜんそく、アトピー性疾患は増加の一途を辿っていることが報じられている通り、我々が指標的に採りあげた生ダニの消長についても建築および設備の性能差は殆んど反映されず、ただ冬期の生息数の若干の増加傾向が認められるに止まった。問題はむしろ居住者の積極的な換気行動および清掃活動に関わっていることが最終的に確認された。2.ダニアレルゲン制御のための布団乾燥機の効態調査ダニアレルゲンは室内床面のみでなく、布団内のダニに由来するものが多いといわれることから、当初予定していなかった市販の布団乾燥機の効能調査を追加実施した。機種により布団全面にわたる均等な温度分布が実現されないものもあり、期待されるほどのダニ減少効果は得られなかったが、清掃活動と併用すれば十分効果は挙げられることが判明した。3.アレルギー疾患と室内粉じん性状との関連のまとめ「ほこり」に代表される室内粉じんの濃度、粒度分布、堆積量とぜんそく患者・健常者との関連につき再度追調査を実施したが、明確な差は見出せなかった。しかし室内清浄度の指標として堆積量の把握は重要な要素である。4.アレルギー疾患に関わる建築環境要素のあり方に関する総括アレルギ疾患の防止に関わる建築環境のハード・ソフト両面のあり方を提言した1.アレルギ-疾患に関係する環境要素洗い出しのための情報の収集ならびに交流について内外における在来の室内アレルゲン(とくにダニタンパク)と環境要素(内外気温・湿度,換気回数,清掃状況等)に関連する情報を収集・整立した。また本研究の目的に叶う被験住居の選定を行った。内外の室内環境質およびその制御に関する学会に出席し、内外の研究者と情報の交流を図った。2.各種構法の住居における基礎的実態調査の実施について都市部(主として東京都心部)および島嶼部(都下小笠原村)における住居の室内粉じん、ダニタンパク,生ダニ数等の汚染実態を、室内温湿度を中心とする環境要素と、建築構造,内装、床仕上状況,生活様式,換気行動の生活・建築関連要素との関連において調査した。その結果,夏期を中心とする生ダニの増加傾向,秋・冬期におけるダニタンパクの蓄積傾向は、いずれの住居においても共通して観察されるが、その絶対量は室の床仕上状況,占有率,清掃・換気行動に大きく左右されることが判明した。室内粉じんの絶対量は、落下粒下,浮遊粒子両者について粒度別に調査した結果,ダニ数ないしダニタンパク量との直接的相関関係は見出されず、次年度以降の検討を待つことになった。3.アレルゲンの挙動に影響する環境条件設定のための基礎実験について本年度は生ダニより生ずる排泄物および虫体破片のエアロゾル粒子化のための実験装置の調整に手間どり、実験は次年度にもち越された。3年計画の第2年度に当る平成3年度は下記の研究を実施した。1.アレルギ-疾患に関連する室内環境要素解明のための情報の収集前年度にひきつづき内外における室内アレルゲンと環境要素に関する情報を収集,整理を行った。広義の環境要素と花粉症等を含む広範囲のアレルギ-疾患との関連まで範囲を広げれば、近年内外の研究報告は多く見られるようになったものの、建築物内部に関わる環境要素と関連疾患とに限定すると、今後の研究にまたねばならない部分が多いといえる。2.室内生ダニおよびダニアレルゲンの実態調査前年度にひきつづき住居内の生ダニの消長,ダニアレルゲンの変動に関する実態調査を継続した。木造戸建住居とRC造集合住居との差は、近年増々気密化が進み、暖冷房の普及とともに室内環境要素の類似化によって、失われつつある。畳敷とカ-ペット敷との差も、生活行動(換気行動、掃除の種類と頻度)、在室率の如何によっては従来からの『カ-ペット敷室のダニおよびダニタンパク〉畳敷室のそれら』の関係が常に成立するものでないことも判明した。さらに室内環境の四季を通じての均一化傾向は、年間を通じての生ダニ数、ダニタンパク量の一定化に直ちに結びつくわけではなく、生物としての生態は、夏期に増加し、秋・冬期に減少するという原則は維持されること、唯冬期の生息数に若干の増加傾向が観察されることが次第に判明して来ている。3.アレルゲンの挙動および環境条件に関する実験床仕上材,布団,衣服等,衣・住関連用品より発生するダニアレルゲンを室内環境条件との関連で調査する実験を開始した。ダニアレルゲン粒子は1けたから2けたμmにわたる広範な粒径を有するため、昨年度本研究補助金で購入した多段型QCMカマケ-ドインパクタが有効に働いている。現在デ-タを積上げている段階である。

夏期の冷房、冬期の暖房の普及レベルの向上により温熱面での快適環境は増々広く実現されつつあるが、ぜんそく、アトピー性疾患は増加の一途を辿っていることが報じられている通り、我々が指標的に採りあげた生ダニの消長についても建築および設備の性能差は殆んど反映されず、ただ冬期の生息数の若干の増加傾向が認められるに止まった。問題はむしろ居住者の積極的な換気行動および清掃活動に関わっていることが最終的に確認された。2.ダニアレルゲン制御のための布団乾燥機の効態調査ダニアレルゲンは室内床面のみでなく、布団内のダニに由来するものが多いといわれることから、当初予定していなかった市販の布団乾燥機の効能調査を追加実施した。機種により布団全面にわたる均等な温度分布が実現されないものもあり、期待されるほどのダニ減少効果は得られなかったが、清掃活動と併用すれば十分効果は挙げられることが判明した。3.アレルギー疾患と室内粉じん性状との関連のまとめ「ほこり」に代表される室内粉じんの濃度、粒度分布、堆積量とぜんそく患者・健常者との関連につき再度追調査を実施したが、明確な差は見出せなかった。しかし室内清浄度の指標として堆積量の把握は重要な要素である。4.アレルギー疾患に関わる建築環境要素のあり方に関する総括アレルギ疾患の防止に関わる建築環境のハード・ソフト両面のあり方を提言した
腸管寄生性原虫赤痢アメーバの貪食におけるＲａｂ依存的輸送機構の解明

赤痢アメーバのRab GTPaseは、他種生物と比較して多様化していることが報告されており、貪食時のダイナミックな膜輸送に伴い独自に進化したことが示唆されている。昨年度までの成果から、赤痢アメーバのRab8A (EhRab8A)が貪食に関与し、また、他種生物とは異なる小胞体への局在を示すことが明らかになった。本年度は、EhRab8A結合タンパク質の同定とその機能解析について解析を行った。昨年度の研究成果から、EhRab8Aが約30kDaと約40kDaのタンパク質と結合していることが示唆された。それぞれの分子量から切り出したサンプルを質量分析法により解析し、得られたEhRab8A結合候補タンパク質の中から、5種類の脂質合成や脂質の輸送に関与するタンパク質を候補タンパク質として得た。それら5つについて、逆免疫沈降によりEhRab8Aとの直接の結合を確認した結果、EhCDC50 (36kDa)がEhRab8Aと結合していることを見出した。赤痢アメーバにはCDC50ホモログは一つしか存在しない。CDC50はP4-ATPaseの非触媒ユニットとして機能していることが他種生物で既に報告されており、細胞膜上におけるリン脂質のフリップを触媒するには触媒ユニットであるP4-ATPaseが必須である。in silico解析により、赤痢アメーバにもほ乳動物と同数の11個のP4-ATPaseホモログが存在することがわかり、CDC50とP4-ATPaseが複合体を形成して機能している可能性が示唆された。また、EhCDC50の局在を間接免疫蛍光染色法により解析したところ、EhRab8Aと大部分が共局在し、一部それぞれ異なるコンパートメントに局在することがわかった。さらに、EhRab8Aと同様に大部分が小胞体に共局在することもわかった。この結果から、EhCDC50が細胞内でEhRab8Aと類似の挙動を示しており、お互いが同じ輸送経路で相互作用していることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度までの研究成果から、EhRab8Aは細胞膜への輸送を担うことがすでにわかっている。そこで、どのオルガネラからの輸送を担っているのかを調べるため、mycタグを付加したEhRab8Aの形質転換体を用いて局在を観察したところ、EhRab8Aは小胞体に局在していた。よってEhRab8Aは、小胞体から細胞膜へのタンパク質の輸送と、食食時における小胞体から食食胞への膜の供給を担っていることが考えられた。また、他種生物でRab8と相互作用して働くRabl1との共局在を確認したところ、EhRab8AはEhRabl1Bとは完全な非共局在を示した。さらに赤痢アメーバのゲノムを確認したところ、本来Rab8とRabl1との相互作用を介在するRab8-GEF(グアニンヌクレオチド交換因子)のホモログが赤痢アメーバでは保存されておらず、EhRab8AがEhRabl1Bとは別の輸送経路を制御している事が示唆された。この結果から、EhRab8Aは他種生物とは異なる独自の輸送経路を獲得したことが推察された。本研究課題は、原生生物の貪食機構に焦点を当て、貪食時に働く独自に多様化したRab GTPaseの機能解析を目指した課題である。本年度は、(1) EhRab8A結合候補タンパク質の同定、(2) EhRab8A変異株を用いた機能解析について成果を上げた。(1) EhRab8A結合候補タンパク質の同定昨年度の研究成果から、EhRab8Aが約7590 kDaの複合体を形成していることがわかっている。そこで、免疫沈降法により複合体を形成しているタンパク質の同定を目指したところ、約30 kDaと約40 kDaのEhRab8A結合候補タンパク質が観察された。LC/MSMS解析で得られた候補タンパク質の中から、分子量の大きさと他種生物における機能/局在を考慮してEhRab8Aと結合すると考えられるタンパク質をin silico解析により絞ったところ、脂質代謝に関連するタンパク質が同定された。一般的に脂質の細胞膜への輸送は、小胞体と細胞膜が直接相互作用することで行われると報告されており、このことから、EhRab8Aが小胞体から細胞膜への脂質代謝タンパク質の、直接的な輸送に関与することが示唆された。昨年度までに、EhRab8Aの発現抑制株が貪食阻害を示すことを明らかにしてきた。そこで、EhRab8Aの大量発現株と、GDP結合不活性型/GTP結合活性型変異株を用いて同様に貪食への影響を調べた。大量発現株の貪食効率は増加し、EhRab8Aの過剰発現により貪食のターンオーバーが早くなることがわかった。また、GDP結合不活性型変異株では特に変化がみられなかった一方で、GTP結合活性型変異株では貪食効率が低下することがわかった。これは、GTP結合活性型変異の影響で膜への局在が固定されたことで、タンパク質のターンオーバーが遅延し、貪食の効率が低下したと考えられる。

昨年度までの成果から、赤痢アメーバのRab8A (EhRab8A)が貪食に関与し、また、他種生物とは異なる小胞体への局在を示すことが明らかになった。本年度は、EhRab8A結合タンパク質の同定とその機能解析について解析を行った。昨年度の研究成果から、EhRab8Aが約30kDaと約40kDaのタンパク質と結合していることが示唆された。それぞれの分子量から切り出したサンプルを質量分析法により解析し、得られたEhRab8A結合候補タンパク質の中から、5種類の脂質合成や脂質の輸送に関与するタンパク質を候補タンパク質として得た。それら5つについて、逆免疫沈降によりEhRab8Aとの直接の結合を確認した結果、EhCDC50 (36kDa)がEhRab8Aと結合していることを見出した。赤痢アメーバにはCDC50ホモログは一つしか存在しない。CDC50はP4-ATPaseの非触媒ユニットとして機能していることが他種生物で既に報告されており、細胞膜上におけるリン脂質のフリップを触媒するには触媒ユニットであるP4-ATPaseが必須である。in silico解析により、赤痢アメーバにもほ乳動物と同数の11個のP4-ATPaseホモログが存在することがわかり、CDC50とP4-ATPaseが複合体を形成して機能している可能性が示唆された。また、EhCDC50の局在を間接免疫蛍光染色法により解析したところ、EhRab8Aと大部分が共局在し、一部それぞれ異なるコンパートメントに局在することがわかった。さらに、EhRab8Aと同様に大部分が小胞体に共局在することもわかった。この結果から、EhCDC50が細胞内でEhRab8Aと類似の挙動を示しており、お互いが同じ輸送経路で相互作用していることが示唆された。EhRab8Aの相互作用タンパク質の発見に関して優れた成果が上がりつつある。昨年度、BN-PAGEで確認されたEhRab8A複合体を構成するタンパク質の候補を同定することに成功した。また、EhRab8A変異株を用いた解析では過去の結果を裏付ける成果も上げている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度同定された候補タンパク質とEhRab8Aとの相互作用を明らかにすることを目標に研究を進める。さらに、それぞれの候補タンパク質の機能解析を行うことで、EhRab8Aの輸送メカニズムの解明を目指す。EhRab8Aの発現抑制株で低下する表面タンパク質の同定・解析は十分な進展が見られず、今後解決策の検討が求められる。一方、EhRab8Aが制御する輸送経路の局在解析については、小胞体やゴルジ体との相対的位置の解明など成果が上がりつつあり、おおむね順調に進展していると判断した。局在解析について、他の小胞体マーカーを用いることでEhRab8Aの局在をより詳細に解析し、EhRab8Aが担う輸送経路を同定する。また、EhRab8Aの輸送メカニズムや輸送ターゲットタンパク質を探索するため、EhRab8Aタンパク質のエフェクター分子、及び貪食に関与すると示唆される表面タンパク質の同定を目指す。さらに発現抑制株を用いたinvivo実験の系が確立したため、EhRab8Aの発現抑制によるvivoへの影響も確認する。
コンクリ-トブロック舗装の力学挙動の分析と車道設計への適用

1.コンクリ-トブロック舗装を、独立したセグメントからなる2次元多層構造にモデル化し、2次元光弾性実験により荷重伝達機構を明らかにした。1層と2層目の間にサンドクッションに相当する中間層を挿入することにより、この層が極めて高い応力集中低減効果を有することを示した。また荷重載荷位置を単独のブロックモデル上とブロック噛み合わせ部上に設定し、後者の場合インタ-ロッキング効果が高いことを示し、ブロック間の荷重伝達機能の発現の原因を明らかにした。2.2次元光弾性モデルを利用し、表層と路盤間のひずみの差を測定することにより、コンクリ-ブロック舗装は、いわゆる非付着型オ-バ-レイと同様に挙動することを明らかにした。3.実験室内のピットにおいて、ブロック形状(ストレ-トシステム、トップシステム)、パタ-ン(ストレッチャ-ボンド、ヘリンボンボンド)ついて載荷試験を行い、感圧紙の使用によりコンクリ-トブロック舗装の路盤上での鉛直応力分布を連続的に測定した。これにより得られた測定値から最大応力について等圧線を描きトップシステムが載荷位置周辺への応力集中の度合いが高いこと、ストレッチャ-ボンドがブロックの長手方向に広く応力の分散がみられることなどコンクリ-トブロック舗装の荷重分散特性を示した。4.車道に用いられたコンクリ-トブロック舗装において、上述の感圧紙による応力測定、FWD試験など各種試験を行い、実際の舗装において大型車が載荷された場合の挙動を調査した。5.これまでの試験で得られた路盤上の応力値、表面たわみを基に、多層構造理論解析を行い、舗装構造を構成する各層の物理定数を決定し、この値から舗装設計において最も重要な要因となる等値換算係数を求めた。1.コンクリ-トブロック舗装を2次元2層にモデル化した光弾性実験を行い、ブロック内の応力分布、ブロック間の荷重伝達、サンドクッションの効果、路盤内応力分布などを明らかにした。さらに同一供試体の1、2層境界面近傍でのひずみを測定し、境界面の滑り挙動特性を明らかにした。これらを他の舗装形式と比較することによりその違いを明確にした。2.室内のピットに3層構造のコンクリ-トブロック舗装を舗設し、車道における大型車を対象とした載荷実験を行い、表面たわみ、ブロック下面の応力分布を測定した。大型車デュアルタイヤと円形載荷版を用いて載荷実験を行い、実際の載荷条件と理論解析の関係を明らかにした。円形等分布載荷は載荷版下面での応力がほぼ等しくなるのに対しデュアルタイヤの場合は接触部のブロックの不等沈下により局所的なピ-クが多数見られ、その値も等分布載荷と比較するとかなり大きくなることが分かった。ブロックの舗設パタ-ンはストレッチャ-、ヘリンボンドの2種類としたが、ブロック下面の応力分布はストレッチャ-ボンドでは異方性が明確に表れ、ヘリンボンドが円形分布に近く、その値も小さく、車道舗装として適当であることを示した。3.上述の結果を3次元多層構造理論解析結果と比較すると、コンクリ-トブロック舗装では全体的に路盤上面での応力値が大きくその減衰も遅いことが明らかになった。4.実際の車道にコンクリ-トブロック舗装を舗設し2.と同様の実験を行うことによりその評価を進めている。今後はその設計方法について検討するとともに、道路景観に及ぼす路面の影響などについても併せて分析していく予定である。1.車道に対するコンクリ-トブロック舗装設計法の考え方を、基となったアスファルト舗装要綱と比較し、その設計方法の類似性がコンクリ-トブロック舗装の特性を不明確にしていることを示した。

2.実験室内のピットにおいて、ブロック形状(ストレ-トシステム、トップシステム)、パタ-ン(ストレッチャ-ボンド、ヘリンボンボンド)について載荷試験を行い、感圧紙の使用によりコンクリ-トブロック舗装の路盤上での鉛直応力分布を連続的に測定した。これにより連続体からなる従来の舗装構造とは異なり、表層のブロックに対応した位置での応力は、そのブロック毎に変動していることを示した。得られた測定値から最大応力について等圧線を描くとトップシステムが載荷位置周辺への応力集中の度合いが高いこと、ストレッチャ-ボンドがブロックの長手方向に広く応力の分散がみられることを示した。3.車道に用いられたコンクリ-トブロック舗装において、上述の感圧紙による応力測定や平板載荷試験、表面沈下量試験、FWD試験などの各種試験を行い、実際の舗装における挙動を調査した。4.これまで行ってきた試験で得られた路盤上の応力値、表面たわみを基に、多層構造理論解析を行った。これによりコンク-トブロック舗装の実際の応力分布は、表層を連続体とみなした場合の応力分布とはかなり異なったものになることを示した。またFWD試験で得られた表面たわみ量に最も近づくように舗装構造を構成する各層の物理定数を決定し、この値から舗装設計において最も重要な要因となる等値換算係数を求めた。以上が得られた主な成果であるが、舗装設計についてはさらに充分な調査と、解析が必要であり、結論を下すには至っていない。今後もさらにこれらについて研究を継続するとともに道路景観についても検討していきたい。
悪性脳腫瘍における遺伝子発現機序に基づいた薬剤耐性の克服

腫瘍細胞のニトロソウレア剤耐性の指標として注目されているDNA損傷修復酵素であるO^6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT)について当研究室では1989年より脳腫瘍細胞のMGMT酵素活性とニトロソウレア剤耐性の関連について研究を重ね、in vitro、in vivoともにMGMT酵素活性が高値の腫瘍ほどニトロソウレア剤に対して抵抗性を示し、低値の腫瘍では感受性を示すことを報告してきた。また臨床的にもMGMT酵素活性が脳腫瘍のACNU(ニトロソウレア剤)感受性の指標として有用であることを明らかにし、選択的化学療法の可能性を示してきた。昨年度の研究からMGMT遺伝子の発現機序に関してMGMTの遺伝子転写開始部位、第4エクソン開始部位、MGMT活性の中心をなす145番目のシステイン塩基近傍の計3ヶ所に対してそれぞれに対する特異的配列を持つリボザイムを5052 merのサイズで設計し、各リボザイム間の切断効率の差を各種条件(温度、濃度、時間等、)を変えて検討し、最も高いRzCを選択しpRC/RSVに挿入、MGMT酵素活性が高値を示しているT98G、C6細胞にtransfectionを試みた。導入後、各細胞のMGMT酵素活性のm-RNA発現をRT-PCR法を用いて定量解析したが、transfection後の細胞で明らかなm-RNA発現量低下は観察されなかった。また各細胞のニトロソウレア剤(ACNU)に対する感受性にも同様に変化は認められなかった。現在、各細胞へのtransfectionの効率、及びtransfection部位を再考し、MGMT酵素活性のm-RNA発現量について再検討を加えている。腫瘍細胞のニトロソウレア剤耐性の指標として注目されているDNA損傷修復酵素であるO^6-methylguanine-DNA methyltransferase(MGMT)について当研究室では1989年より脳腫瘍細胞のMGMT酵素活性とニトロソウレア剤耐性の関連について研究を重ね,in vitro、in vivoともにMGMT酵素活性が高値の腫瘍ほどニトロソウレア剤に対して耐性を示し,低値の腫瘍では感受性を示すことを報告してきた.また,臨床的にもMGMT酵素活性が脳腫瘍のACNU(ニトロソウレア剤)感受性の指標であることを明らかにし,選択的化学療法の可能性を示してきた.MGMT遺伝子の発現抑制に関してMGMTの遺伝子転写開始部位,第4エクソン開始部位,MGMT活性の中心をなす145番目のシステイン塩基近傍の計3ヶ所に対してそれぞれに対する特異的配列を持つリボザイムを5052merのサイズで設計し,pBlueScript IIのMCS(EcoR I site)に導入してin vitro trasnscriptionを行い,RzA, RzB, RzCを作成した.Cell freesystemの実験系として、MGMT遺伝子のcDNAを組み込んだpKT107(Dr. Mitraより譲渡)からin vitro trasnscriptionを行い合成したMGMT mRNA(^<32>P標識)をMgCl_2存在下で同一モル数のRzA, RzB, RzCをそれぞれ反応させたところ、37°Cの条件では明瞭な切断反応は観察されなかったが、温度を60°Cまで上昇させた条件下で反応させると、RzA, RzB, RzCともにMGMT mRNAに対する特異的切断反応を示し、以前に同様の方法で作成したRz1、Rz2、Rz3よりいずれのリボザイムも反応時間に応じて効率が上昇した.現在、各リボザイム間の切断効率の差を各種条件(温度、濃度、時間等)を変えて検討している.また、ラット移植脳腫瘍モデルを作成し、腫瘍の増殖速度、ACNUの腹控内投与による治療効果などの基礎データを収集中である。
ゾルゲル法による薄膜型金属－空気革新電池の開発

本研究では、高性能薄膜型金属ー空気電池の開発のために、12CaO・7Al2O3(C12A7)電極と固体電解質をゾルゲル法と液中プラズマ法で実現する基盤研究を目的とした。C12A7については、金属アルコキシドを有機溶媒に溶解した複合アルコキシドからの液中プラズマ法で低温合成することが可能となることが明らかとなった。また、特定の条件では(Li-O=)の様な大きなイオン種が入る可能性がある格子定数の大きな準安定相を合成できることが明らかとなった。一方、固体電解質としては(Li7La3Zr2O12;LLZO)について、金属アルコキシドの部分加水分解法により目的とする立方晶の低温合成を可能とした。本研究では、12CaO・7Al2O3(以下C12A7と略)を確信電池の材料として応用することを試みる。すなわち、C12A7:e-/C12A7: (Li-O-)ハイブリッド電極の作製を試みる。そのために、平成25年度ではC12A7ナノ粒子をまず液中プラズマ法などで作成する予定であった。そこで、実際に液中プラズマ法でC12A7ナノ粒子を合成することを試みた。液中プラズマ法では、室温で結晶質のナノ粒子が合成できる可能性があり、注目される。そこで、塩酸触媒などで分子設計された前駆体溶液からの液中プラズマ法でC12A7ナノ粒子を合成することを試みた。その結果、比表面積が比較的大きなナノ粒子の合成に成功した。次に、この様にして作製したC12A7ナノ粒子の特性評価を試みたところ、塩酸触媒で分子設計したためにC12A7ナノ粒子中のかごの中には水酸基が残留して他のイオンとの置換ができないことが明らかとなった。そこで、有機溶媒系で無機触媒を用いない方法で前駆体の分子設計を試み、C12A7ナノ粒子を液中プラズマ法で合成した。結果として、C12A7ナノ粒子の合成には成功した。この成果は、すでに論文として掲載されている(液中プラズマ法による12CaO •7Al2O3粉末の低温合成,間根山しおり,坂元尚紀,脇谷尚樹,大野智也,松田剛,鈴木久男粉体および粉末冶金,Vol. 61 (2014)No. 2 February pp. 93-98)。しかし、この様にして作製したC12A7はガラス状のC12A7中に結晶化していることが明らかとなり、イオンの値管区工夫が必要であること及びこれまで報告のない準安定なC12A7が混在することが明らかとなった。今後はこれらの問題を解決して電池に応用するための評価を行う。本研究では、革新型薄膜電池の電極として12CaO・7Al2O3(C12A7)を使用し、固体電解質とLi金属から成る全固体型電池の可能性を探索することを目的として、C12A7のナノ構造制御とその性質を調査し、イオン導電性の高い固体電解質を作製することを目指した。C12A7の作製方法としては、室温付近で結晶質のナノ粒子が合成可能な液中プラズマ法を検討した。その結果、前駆体の分子設計によりC12A7粒子を合成することが可能となった。また、液中プラズマ条件を検討することにより、合成したC12A7粒子の結晶構造が変化することも明らかとなった。すなわち、これまでに報告されている値とは異なる大きな格子定数をもつC12A7ナノ粒子を合成できる条件があることを見出した。さらに、新規なC12A7ナノ粒子は水素気流中での熱処理で効率的に合成できることを明らかにした。かごの中に入っているイオン種については、まだ明らかとなっていないが、通常よりも大きな格子定数であることから水素分子や当初の目的であったLi-O-イオンなどが入る可能性があると推測される。今後は、合成した新規C12A7ナノ粒子の特性(結晶中のかご構造に意図的に望むイオン種を包接させる)制御を進める必要がある。一方で、本研究では良質な固体電解質を開発することも試みた。選択した固体電解質は、Li7La3Zr2O12(LLZO)である。これは、LLZOがこれまでに報告されている固体電解質の中で最も高いイオン導電性を示しているからである。合成方法としてはゾルゲル法を選択肢、前駆体の分子設計を試みた。その結果、部分加水分解法を用いた前駆体から700°Cというこれまでで最も低い温度で、アルミニウムなどをドープすることなく立方晶のLLZOナノ粒子を合成することに成功した。今後は、この優れた粉体からの固体電解質を用いた薄膜電池への展開が期待される。

無機材料科学本研究では、12CaO・7Al2O3(以下C12A7と略)を確信電池の材料として応用することを試みる。すなわち、C12A7:e-/C12A7: (Li-O-)ハイブリッド電極の作製を試みる。そのために、平成25年度ではC12A7ナノ粒子をまず液中プラズマ法などで作成する予定であった。その結果、液中プラズマで作製したC12A7ナノ粒子には通常の結晶構造以外に準安定相と思われる結晶相が生成することが明らかとなったが、液中プラズマ法で作製した準安定C12A7にはかご状構造が存在するかどうか明らかでなく、かご構造へのイオンの置換が実現できていない。今後は、前駆体の分子設計により酸素を介したCa-O-Al結合を有する前駆体溶液からなるエマルションを合成し、液中プラズマ法以外の方法でもナノ粒子を合成する。一方で、分子設計された前駆体からの高性能固体電界質用ナノ粒子の合成には成功した。すなわち、これまで低温合成が困難とされてきたLi7La3Zr2O12(LLZO)の低温合成に成功した。この材料は、立方晶系の場合に優れたイオン導電性を示すとされており、Alのドープなどにより立方晶系を安定化しているが、金属アルコキシド前駆体の分子設計によりAlをドープすることなく立方晶系のLLZOナノ粒子を700°Cで合成することに成功した。これは、優れた分子設計方法を確立したことが大きな理由である。今後は、固体電解質の性能評価とともに電極材料としてのC12A7ナノ粒子の設計とナノ粒子合成及びイオン交換による特性発現に向けて努力する。すでに述べた通り、分子設計した前駆体からの液中プラズマ法によるC12A7ナノ粒子の合成には成功した。しかし、作製したC12A7ナノ粒子にはいくつかの問題があることも明らかとなった。今後は、作製したナノ粒子の特性評価により問題解決のための方策を検討する。具体的には、C12A7ナノ粒子の液中プラズマ法による作製については、パルス幅や電極形状などの工夫によりガラス相の生成を抑制する条件を検討する。LLZOについては、まずはナノ粒子の焼結性を評価し、複素インピーダンス法によるイオン導電性を評価する。また、Alの最適ドープ量についても上述の手法により評価する。これらの手法により電池を作製し、その特性とそれぞれの材料の特性との関係を明らかにし、革新電池の開発に向けて新規材料の問題点を下記ら化にして行く。
ガラス正極活物質による次世代蓄電デバイス開発とハイブリッドガラス伝導体の創製

本研究では、通常の固相法などと比較して、簡便に作製可能な"ガラス"を溶融法により作製し、結晶の概念に縛られない新規ガラス活物質の提案・実証をすることを目標とした。本年度では、リチウム鉄ケイ酸ガラス正極の創製、ならびにガラス構造と電気化学特性の関係の解明を試みた。ガラス構造との関係を明らかにするために、下記のガラス、ならびにガラス中のFe3+の還元を施したガラスを作製した。調査組成は、それぞれ40Li2O-10Fe2O3-50(SiO2,B2O3,P2O5) (mol%,415LFS,415LFB,415LFP)とした。今回、全てのガラスにおいてFe3+のFe2+への還元により、密度(充填率)および電気伝導に関する活性化エネルギーは増加し、室温(25oC)における電気伝導度は低下することを確認した。この理由は、還元熱処理によるガラス構造([FeOx]n-の配位数)変化によることを明らかにした。また、電池特性に関しては、415LFS、415LFBにおいて還元熱処理による放電容量の向上を確認した。これは、還元によるガラス構造変化(6配位Fe2+の増加)により、Fe2+の第2近接にLi+が存在する割合が増加したためであると。一方で、415LFPにおいては還元熱処理により放電電圧が向上しており、リン酸ガラス構造がQ2構造から主にQ1およびQ0構造に変化したことが影響した。以上より、ガラス構造と電気化学物性の関係を明らかにした。加えて、リチウム鉄ケイ酸ガラスがガラス状態のまま充放電反応に寄与していること、充放電反応時の電荷補償はガラス中のFe2+/3+が担うことを明らかにし、リチウム鉄ケイ酸塩ガラスがLIB正極として利用可能であることを初めて明らかにした。また、フッ素置換に伴う影響についても明らかにした。本年度実績としては、国内学会2件・国際学会3件(内受賞1件)に参加し、論文1報を執筆した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。博士課程修了時、成績優秀者表彰受賞(2016年3月)
新しい低浸透圧性血管撮影用造影剤に関する基礎的ならびに臨床的研究

犬の大腿動脈および足背動脈に電磁血流計プローブを装着し,個々に電磁血流計に接続し,いろいろな浸透圧濃度のブドウ糖溶液ならびに新旧各種の造影剤を注入し血流量の変化を連続的にモニターした.ブドウ糖溶液は5%から50%までの異なった濃度の溶液8種類,造影剤はいずれも282mgI/mlに調整し,それぞれ注入量0.1/ml/体重kg,入速度0.1ml/秒で,大腿動脈に装着した血流計プローブより約2cm近位側に逆行性に注入した.大腿動脈と足背動脈の血流量増加率は512.5%ブドウ糖溶液ならびに3種の低浸透圧造影剤では小さく,かつ有意な差を認めなかったが, 15%以上のブドウ糖溶液および高浸透圧造影剤では大腿動脈の血流量増加率の方が足背動脈の血流量増加率より有意に大きかった.このことは新しい低浸透圧造影剤が下肢全体の動脈系の均等な造影とい点で優れていることを示唆している.また同様な実験方法を用いてリドカインの動注に伴う末梢動脈血行動態に及ぼす影響についても研究した.その結果, 2%リドカインは従来の高浸透圧造影剤よりも大きな血流量増大効果を有しており,もしもリドカインの造影剤との混注あるいは前注が鎖〓効果を生ずるとすると,それはリドカインの直接麻酔によることを明らかにした.臨床実験としては,本研究代表者が製作したロールフィルム・チェンジャーと低浸透圧造影剤を利用し多数の症例に全下肢連続血管撮影を施行し,下肢動脈内を流れる造影剤の動態を分析した.その結果を基にして,カットフィルム・チェンジャーと天板5段階ステップ・スライド方式によるaortofemoral angiographyにおけるX線曝射と天板スライドのプログラムを作成した.現在まで,このプログラムに則った血管撮影を131例に施行し,全例に満足すべき結果を得てきている.犬の大腿動脈および足背動脈に電磁血流計プローブを装着し,個々に電磁血流計に接続し,いろいろな浸透圧濃度のブドウ糖溶液ならびに新旧各種の造影剤を注入し血流量の変化を連続的にモニターした.ブドウ糖溶液は5%から50%までの異なった濃度の溶液8種類,造影剤はいずれも282mgI/mlに調整し,それぞれ注入量0.1/ml/体重kg,入速度0.1ml/秒で,大腿動脈に装着した血流計プローブより約2cm近位側に逆行性に注入した.大腿動脈と足背動脈の血流量増加率は512.5%ブドウ糖溶液ならびに3種の低浸透圧造影剤では小さく,かつ有意な差を認めなかったが, 15%以上のブドウ糖溶液および高浸透圧造影剤では大腿動脈の血流量増加率の方が足背動脈の血流量増加率より有意に大きかった.このことは新しい低浸透圧造影剤が下肢全体の動脈系の均等な造影とい点で優れていることを示唆している.また同様な実験方法を用いてリドカインの動注に伴う末梢動脈血行動態に及ぼす影響についても研究した.その結果, 2%リドカインは従来の高浸透圧造影剤よりも大きな血流量増大効果を有しており,もしもリドカインの造影剤との混注あるいは前注が鎖〓効果を生ずるとすると,それはリドカインの直接麻酔によることを明らかにした.臨床実験としては,本研究代表者が製作したロールフィルム・チェンジャーと低浸透圧造影剤を利用し多数の症例に全下肢連続血管撮影を施行し,下肢動脈内を流れる造影剤の動態を分析した.その結果を基にして,カットフィルム・チェンジャーと天板5段階ステップ・スライド方式によるaortofemoral angiographyにおけるX線曝射と天板スライドのプログラムを作成した.現在まで,このプログラムに則った血管撮影を131例に施行し,全例に満足すべき結果を得てきている.犬の後肢の大腿動脈および足背動脈に電磁血流計プローグを装着し、個々に電磁血流計に接続し、いろいろな浸透圧濃度のブドウ糖溶液ならびに新旧各種の造影剤を注入し血流量の変化を連続的にモニターした。ブドウ糖溶液は5%(浸透圧濃度278mmol/Kg water)から50%までの異った濃度の溶液8種類を調整し、それぞれ注入量の0.1ml/体重Kg、流入速度0.1ml/秒で、大腿動脈に装着した血流計プローブより約2Cm近位側に逆行性に注入した。造影剤はいずれも282mgI/mlに調整した従来の高浸透圧造影剤1種と新しい低浸透圧造影剤3種をブドウ糖溶液と同様な方法で大腿動脈に注入した。大腿動脈および足背動脈の血流量増加率は、512.5%ブドウ糖溶液ならびに3種の低浸透圧造影剤では小さく、かつ有意な差を認めなかったが15%以上のブドウ糖溶液および高浸透圧造影剤では大腿動脈の血流量増加率の方が足背動脈の血流量増加率より有意に大きかった。このことは新しい低浸透圧造影剤が下肢全体の動脈系の均等な造影という点で優れていることを示唆していた。臨床上でも多数の閉塞性動脈疾患の症例に新しい低浸透圧造影剤を使用し上記の動物実験の結果を裏づけする所見をえた。CTのコントラスト・エンハンスメントにおける新旧造影剤の差については、研究の第1歩として、従来の高浸透圧造影剤による慢性硬膜下血腫の造影能および血腫内への造影剤の移行を直接化学的定量して新しい知見をえた。
安定配属問題の多面体表現の解明とその最適化問題に対する効率的解法の導出

本研究では安定配属問題の構造に関する多面体的な性質の導出とその応用に取り組んできた.研究費補助期間2年目にあたる今年度は前年度に残した課題と研究目標(3)一般化安定配属問題の数理的構造の解明に従事した.具体的には,今年度の取り組みは以下の3点にまとめられる.(1)安定結婚問題および安定配属問題のグラフ的観点からの再整理:安定結婚問題をグラフ的な観点から構造を捉えると新たな視点が得られる.その再整理の結果は応用数理ハンドブックの中で約50ページにまとめられ,2002年に発刊された.安定結婚問題・安定配属問題の最新の研究状況をまとめたサーベイとして貴重な資料となる.また,その拡張でも同様に再整理が可能であることも示した.(2)一般化安定配属問題の数理構造の解明:より一般的な安定配属問題に対しても上記の新たな観点から新しい数理構造の発見を目指した.しかし,従来の結果を超える大きな成果はいまだ見出されていない.今後も解明に従事したい.(3)平衡最適化問題への応用:本研究により平衡最適解導出の手法を深く考えることができた.その応用として,区割画定問題に対する新しい数理的アプローチを提案し,実際の衆議院小選挙区を対象に最適区割の導出に初めて成功した.この結果は,オペレーションズ・リサーチ学会誌において2003年に発表予定である.本研究では安定配属問題の構造に関する多面体的な性質の導出とその応用に取り組んでいる.研究費補助期間初年度にあたる今年度はその取り組みの基盤として,研究背景の再整理や,基本的なアイディアの構築や確認に従事した.具体的には,今年度の取り組みは以下の3点にまとめられる.(1)安定配属問題の新たな視点での再整理:まずは安定配属問題の単純形にあたる安定結婚問題をグラフ的な構造から新たな枠組みで捉えなおした.この捉え方により,問題をより簡潔に把握することが可能になる.その発展形として,安定配属問題もグラフ的な構造で捉え,その性質を再整理した.この取り組みは,2002年に朝倉書店より発行の応用数理ハンドブックの中で約50ページにまとめられ,発表された.安定結婚問題・安定配属問題の最新の研究状況をまとめたサーペイとして貴重な資料となる.(2)安定配属問題の多面体表現:安定配属問題を表現する不等式系の導出にも取り組んでいる最中である.この点をより深く考察するために,多くの研究者との議論や最新の研究成果の情報収集などを行なっている.(3)安定配属問題に関連する最適化問題に対する効率的解法の導出:応用において安定配属問題に関する最適化問題の重要性もわかってきた.特に,理論的には効率のよい解の導出方法はないと思われる問題に対しても,応用面で扱う程度のサイズでの最適解の導出を,実験によりその解の導出に取り組んでいる最中である.今年度の研究実績の概要は以上のとおりである.研究費補助期間最終年に当たる次年度は,上記の内容を基礎に研究全体をまとめていきたい.本研究では安定配属問題の構造に関する多面体的な性質の導出とその応用に取り組んできた.研究費補助期間2年目にあたる今年度は前年度に残した課題と研究目標(3)一般化安定配属問題の数理的構造の解明に従事した.具体的には,今年度の取り組みは以下の3点にまとめられる.(1)安定結婚問題および安定配属問題のグラフ的観点からの再整理:安定結婚問題をグラフ的な観点から構造を捉えると新たな視点が得られる.その再整理の結果は応用数理ハンドブックの中で約50ページにまとめられ,2002年に発刊された.安定結婚問題・安定配属問題の最新の研究状況をまとめたサーベイとして貴重な資料となる.また,その拡張でも同様に再整理が可能であることも示した.(2)一般化安定配属問題の数理構造の解明:より一般的な安定配属問題に対しても上記の新たな観点から新しい数理構造の発見を目指した.しかし,従来の結果を超える大きな成果はいまだ見出されていない.今後も解明に従事したい.(3)平衡最適化問題への応用:本研究により平衡最適解導出の手法を深く考えることができた.その応用として,区割画定問題に対する新しい数理的アプローチを提案し,実際の衆議院小選挙区を対象に最適区割の導出に初めて成功した.この結果は,オペレーションズ・リサーチ学会誌において2003年に発表予定である.
動的境界条件付き楕円型方程式の解構造と漸近解析

非有界領域上で動的境界条件と呼ばれる時間依存した境界条件を持つ楕円型及び放物型方程式に対する基礎的な理論の構築を行う。更に、半空間や球の外部領域等典型的な境界付き非有界領域に対する結果をより一般の領域の場合に拡張する。また、放物型方程式に対する解の漸近解析及び最大点挙動を考察する。非線型としては藤田型方程式、加えて線形化の際に現れるハーディポテンシャル付きの線型熱方程式を扱う。