hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多結晶シリコン太陽電池の高効率化

薄帯の作製、液体急冷法によるシリコン薄帯の作製を流体力学的パラメータのもとに行い、シリコン薄帯の形状と作製パラメータとの関係を明らかにすべく実験的研究を行った。これらの実験結果は作製パラメータとしての噴出圧力、雰囲気圧力、ディスクの回転速度すなわち作製速度が作製パラメータとして効果的であり、かつ理論的解析と良く一致することを明らかにした。結晶粒界の電子状態、不純物濃度を変化させて作製したシリコン薄帯の電気電導度、ホール移動度の温度依存性の測定結果は結晶粒界が二重の空乏層を形成するダブルショットキーバリアモデルで矛盾なく説明出来る事を明らかにした。このときの結晶粒界の電子準位は、深さが伝導帯から0.35eV,濃度5×1016/【m^3】である。また結晶粒界にまたがって電界が印加される方向における電流一電圧特性においてオーム性領域と指数関数的に変化する領域が観測され、閾値電圧は結晶粒界における障壁を担体が移動するモデルによって良く説明された。さらに結晶粒界個々の障壁の高さを計る方法の開発を行った。この方法はp-形ネマチック液晶セルを多結晶シリコン薄帯上に作製し粒界の電位分布を直視する。この結果は、巨視的にはショットキーバリアで仮定する均一な粒界の存在によって担体の輸送特性が矛盾なく説明されるが、担体個々の感ずる電位障壁は粒界個々によって、また同一粒界においても部分により異なる事を明らかにした。結晶粒界の不動態化、多結晶シリコン薄帯の結晶粒界における担体の再結合を減らし、光励起キャリアの収集効率を上げ太陽電池の効率を改善する。結晶粒界における不対電子による界面準位を水素、窒素原子のドーピングをプラズマ処理によって不動態化し、かつ広いバンド幅をもつ非晶質半導体の堆積による窓効果により変換効率を10%以上向上する結果がえられた。
肺胞微石症の責任遺伝子同定に関する研究

[背景]肺胞微石症は、肺胞腔に微小結石が蓄積する希少疾患であり,常染色体劣性遺伝疾患と考えられている.日本における症例数は,戦後50年間で約100例である.約半数に同胞発生が認められる.稀少疾患であり,解析材料が入手困難なため、責任遺伝子は同定されていない。[目的と方法]肺胞微石症患者5名よりサンプルを採取した.うち生存患者は3名,死亡患者は2例である.生存患者のうち2名はいとこ婚の子供であり,生存患者3名中3名とも同胞発生が認められる.患者SNPを全ゲノムレベルで解析し,SNPが連続してホモである領域(SNPホモ連続領域)を同定した.複数の患者の共通のホモ連続領域より肺胞微石症責任遺伝子の同定を試みた。[結果]肺胞微石症6例のゲノムDNAを採取した.うち2名を100000 SNP GeneChipにより解析し,第4染色体の短腕部位にSNPホモ連続領域を見いだした.この領域の候補遺伝子数は約500である.この中に肺胞微石症の責任遺伝子が存在すると考えられる.現在第3例目の患者DNAを検索している.この患者の結果を前2者と組み合わせて,第4染色体の候補領域をさらに狭めることができると考えている.[結語]肺胞微石症責任遺伝子は第4染色体に存在する可能性が高い.追加症例の検索により候補遺伝子数を200以下に絞り,患者末梢血リンパ球由来cDNAを用いて全候補遺伝子の総括的な変異検索を開始する予定としている.[背景]肺胞微石症は、肺胞腔に微小結石が蓄積する希少疾患であり,常染色体劣性遺伝疾患と考えられている.日本における症例数は,戦後50年間で約100例である.約半数に同胞発生が認められる.稀少疾患であり,解析材料が入手困難なため、責任遺伝子は同定されていない。[結果]肺胞微石症6例のゲノムDNAを採取した.うち2名を100000 SNP GeneChipにより解析し,第4染色体の短腕部位にSNPホモ連続領域を見いだした.この領域の候補遺伝子数は約500である.この中に肺胞微石症の責任遺伝子が存在すると考えられる.現在第3例目の患者DNAを検索している.この患者の結果を前2者と組み合わせて,第4染色体の候補領域をさらに狭めることができると考えている.[結語]肺胞微石症責任遺伝子は第4染色体に存在する可能性が高い.追加症例の検索により候補遺伝子数を200以下に絞り,患者末梢血リンパ球由来cDNAを用いて全候補遺伝子の総括的な変異検索を開始する予定としている.
薬剤による毒性発症に関わる因子としてのミトコンドリア内への担体介在性輸送

ミトコンドリア障害を引き起こすことが知られている抗糖尿病薬フェンホルミンのミトコンドリアへの取り込みについて、臓器間で差が認められ、肝臓ミトコンドリアでは心臓に比べて高い取り込みが認められた。肝ミトコンドリアでの取り込みは各種化合物によって阻害されることから基質認識性の広い輸送担体によって取り込まれることが示唆された。しかしながら、典型的な有機カチオンであるテトラエチルアンモニウム(TEA)の取り込みとは異なる輸送担体が関与することが示された。高い取り込みが認められる肝ミトコンドリアでは、心臓ミトコンドリアに比べてフェンホルミンによる毒性の程度が高いことが示され、ミトコンドリアトランスポーターの毒性への関与が示された。マウスにおいて、フェンホルミンのミトコンドリア内取り込みに対して、有機カチオン/カルニチントランスポーター1(OCTN1)が関与することが示された。有機アニオン性化合物の取り込みについて検討を行ったところ、典型的な有機アニオン性化合物であるエストロン3硫酸(E1S)においては、肝臓、腎臓、脳、心臓の各ミトコンドリアにおいて飽和性輸送が認められ、臓器間差があることが示された。脳においては特に高親和性であることを除くと、いずれの臓器においても輸送担体との親和性は近い値であった。抗不整脈薬アミオダロンのミトコンドリアへの輸送はE1Sによって阻害され、そのミトコンドリア毒性もE1Sの存在下において抑制された。また、抗糖尿病薬トログリタゾンのミトコンドリアへの輸送は、E1Sの他、ケトコナゾール、ベラパミルなどによっても阻害され、その毒性についても、これらの化合物存在下において抑制された。トログリタゾンでは、ミトコンドリア内への取り込みを阻害する化合物によって、毒性の軽減が見られたことより、ミトコンドリアトランスポーターの毒性への関与が示された。抗糖尿病薬フェンホルミンのミトコンドリアへの取り込みについて、臓器間で差が認められ、肝臓ミトコンドリアでは心臓に比べて高い取り込みが認められた。実際に、高い取り込みが認められる肝ミトコンドリアでは、心臓ミトコンドリアに比べてフェンホルミンによる毒性の程度が高いことが示された。一方、典型的な有機カチオンであるテトラエチルアンモニウム(TEA)においても、ミトコンドリア内取り込みに対して、臓器間差があることが示され、肝臓ミトコンドリアへの取り込みにおいては、飽和性および各種化合物による阻害が認められたことから、基質認識性の広い高親和性輸送担体の存在が示唆されたものの、OCTN1の関与は認められなかった。

これらの医薬品によるミトコンドリア障害にも輸送担体の関与が示された。当初の計画通り、フェンホルミンのミトコンドリア内への輸送について検討を進め、輸送に関与するトランスポーターがOCTN1であることを、発現細胞およびノックアウトマウスを用いて明らかにした。この結果を得たため、他のトランスポーターについての検討は行わず、OCTN1に着目した検討を進め、その結果として、OCTN1のフェンホルミンによって惹起されるミトコンドリア障害への関与を示した。一方、有機カチオン系化合物であるテトラエチルアンモニウムについては、フェンホルミンよりも高い臓器選択性が認められたものの、OCTN1の関与は小さいことが示され、他の輸送担体の関与が示唆された。また、有機アニオン性化合物の輸送についても検討を行い、エストロン3硫酸の飽和性輸送が肝臓だけでなく、腎臓、心臓、脳ミトコンドリアにおいても見られることが示された。肝臓、腎臓、心臓においては、同程度の親和性を示すのに対して、脳においては高親和性の輸送担体が存在することが示された。フェンホルミン以外についても、アミオダロンおよびトログリタゾンによって起こるミトコンドリア膨潤に対して、基質認識性の広い有機アニオン系輸送担体が関与する可能性が示唆された。この輸送担体の毒性への関与についても示された。しかしながら、そのトランスポーター分子種の同定には至っていない。フェンホルミンによって生じるミトコンドリア毒性においては、齧歯類においてOCTN1の関与が示された。しかしながら、ヒトにおいてはmRNAレベルでのOCTN1の組織分布が齧歯類と比べて違っており、その関与について検討する必要がある。一方で、ヒト組織におけるタンパクレベルでのOCTN1の発現分布については報告されていない。そこで、ヒト肝におけるタンパクレベルでのOCTN1の組織分布について検討することが必要である。また、齧歯類においてミトコンドリアにおけるOCTN1の発現が示されたが、そのミトコンドリア発現の制御機構については不明である。トランスポーターのミトコンドリア発現については、核酸トランスポーターENT1で、その機序が明らかにされているものの、他のトランスポーターでは明らかとされていない。ミトコンドリアでのトランスポーター発現が薬物による毒性発症と関連することを本研究では示唆しており、したがって、トランスポーターのミトコンドリアでの発現量は毒性の個人差を制御する因子の一つとなり得る。したがって、OCTN1のミトコンドリア発現メカニズムを検討し、ミトコンドリアでの発現量の個体差を検討することが必要であると考えられる。また、薬物によって生じる毒性について、薬物の血中濃度との関連を明らかにした報告例は、さほど多くない。本研究では、血中濃度だけでなく、実際にミトコンドリアに移行した薬物量が重要であることを示唆している。このことから、ミトコンドリア移行性が毒性に関係する薬物において、血中濃度、臓器中濃度および推定されるミトコンドリア内薬物濃度と毒性の関連を明らかにしたいと考えている。ヒトOCTN1発現細胞の構築およびミトコンドリアでの発現の検討:ヒトOCTN1発現細胞をヒト肝および他臓器由来細胞株により構築し、そのミトコンドリア局在性を検討する。
超深海乱流の高精度パラメタリゼーションとその組込みによる新たな深層循環像の提示

本研究は、深層海洋大循環モデルを構築する上で不可欠な情報でありながら、観測の困難さもあり、未解明なまま残されてきた海底地形の凹凸から上方に広がる乱流ホットスポットに注目し、その鉛直構造を理論的および観測的に調べた。特に、海底地形の凹凸から上方に伝播していく内部波と深海の平衡内部波場との非線形相互干渉に関するアイコナル・シミュレーションを通じて、超深海乱流強度が、海底地形の凹凸の卓越波数、海底地形の高さ、潮流の強さ、密度成層などの物理量とどのように関連しているのかを力学的に明らかにし、海底地形の凹凸上で実際に観測された乱流混合強度の鉛直分布を定性的に再現することができた。平成24年7月および9月に行った観測は、台風の影響や深海乱流計の紛失のため、計画通りに実施することができず、解析に必要な乱流データが入手できなかったので、平成25年度に再度観測・データ解析することとし、平成24年度は、主に数値実験を中心に研究を進めた。具体的には、普遍平衡内部波場を組み込んだ鉛直2次元の数値モデル内で、潮汐流速、海底地形の凹凸の水平波数、成層の強さを様々に変化させ、潮汐流と深海における海底地形との相互作用によって励起された内部重力波とその普遍平衡内部波場との相互干渉を直接再現することによりエネルギー散逸率の鉛直分布を詳細に調べた。平成25年6月に行った鹿児島大学水産学部の練習船「かごしま丸」による沖縄トラフ南部海域の観測航海、および、平成25年10月に行った東京海洋大学海洋学部の練習船「神鷹丸」による伊豆小笠原海域の観測航海の潮時(大潮、中潮、小潮)にあわせて3次元高精度の内部波モデルを駆動し、各海域における海底地形の凹凸から発する内部波と深海に存在するギャレット・ムンクの平衡内部波との非線形相互干渉をシミュレートすることで、海底地形上に形成される乱流混合域の分布を調べた。この計算結果を、電磁流速計GEMCを取り付けたVMP-5500による観測で得られた海底直上までの乱流強度の鉛直分布などと比較し、深海における乱流混合を、海底地形の卓越水平波数、海底地形の高さ、海底地形上を越える潮流の強さにおける成層の強さなど、諸々の物理量と関連づけることによって、パラメタリゼーションの式を完成させた。この定式化によれば、超深海の海底地形上での内部波の応答が2つの無次元パラメータTe=U/ωl、N*=N/ω[U:海底地形上を越える潮流の振幅、l:海底地形の水平スケール、N:海底近傍での浮力周波数、ω:潮汐周波数]を用いることによって、Internal Tide,Evanescent Wave, Partial Quasi-Steady Wave, Quasi-Steady Waveの4つの力学レジームに分類できること、さらに、潮汐流が強くなり、励起される内部波がPartial Quasi-Steady WaveやQuasi-Steady Waveになってくると、超深海の海底地形上におけるエネルギー散逸率の大きさ、その減衰スケールともに、既存の海底境界混合のパラメタリゼーションの式(St. Laurent et al.,2002)では、海底地形上におけるエネルギー散逸量の見積もりに大きな誤差が生じてしまうことが明らかになった。伊豆ー小笠原海嶺の近傍海域において、海面から海底直上までの乱流観測を行うとともに、その結果との比較から、研究代表者によって新たに定式化された超深海乱流のパラメタリゼーションの式の有効性を詳細に調べた。具体的には、平成26年12月4日15日に、東京海洋大学の練習船「神鷹丸」に乗船し、マルチビームによる詳細な海底地形データの存在する伊豆ー小笠原海嶺の近傍海域において、海底地形の凹凸の程度が違う数地点を選抜した上で、電磁流速計と密度計を取付けた超深海乱流計VMP-5500を海底直上まで自由落下させることにより、既存のパラメタリゼーションの式の有効性をチェックするのに十分な質の高い乱流データを取得することに成功した。しかしながら、こうして得られた乱流観測データとの比較の結果、海底地形の凹凸が激しくなるにつれて、研究代表者によって定式化されたパラメタリゼーションによる乱流強度の予報値は、実際の値との間に有意な「ずれ」を生じてしまうことが判明した。このため、上述した超深海乱流の観測時の状況にあわせた数値実験をさらに数回繰り返すことでこの「ずれ」の原因を解明し、それをフィードバックすることにより、超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良していくことが必要不可欠となった。今後は、こうして超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良した上で、その式中に含まれることになる「海底地形の凹凸の卓越波数」、「海底地形の高さ」、「潮流の強さ」などの各物理量を世界大洋の海域ごとにおさえることで、各大洋の深海における乱流拡散強度のグローバルマッピングを行うとともに、その結果をグローバルな海洋大循環モデルに組み込み、St. Laurentet al. (2002)など、従来型のパラメタリゼーションを組み込んだ計算結果と比較することで、本研究の成果を確認していく予定である。平成27年度までに実施した伊豆-小笠原海域での乱流観測結果と鉛直2次元面内での数値実験結果との比較から、深海底の凹凸上での乱流強度が海底地形や潮汐流などの水平2次元分布に大きく依存することが明らかになってきた。

このため、これらを考慮に入れた上で多数のケーススタディを行える唯一の方法であるアイコナル計算を行った。その結果、2つの無次元パラメータN'=N/ω(ω:潮汐周波数、N:浮力周波数), Te=kU/ω(k:海底地形の波数、U:潮汐流の振幅)に依存して、発生する内部波が内部潮汐波、準定常風下波、海底捕捉波に分類されることが確認された。さらに、深海底の凹凸上から発生した内部波が背景の深海内部波場との相互作用を通じて減衰するのに要する時間は常にkに反比例するが、発生した内部波の鉛直群速度の方は、内部潮汐波の場合にはkに反比例、準定常風下波の場合はUの2乗とkの積に比例することがわかった。このため、深海底の凹凸上から発生した内部波が減衰するまでの鉛直スケールは、内部潮汐波の場合にはkの2乗に反比例するのに対し、準定常風下波の場合にはkに依存せず、Uの2乗に比例することが明らかになった。最後に、このアイコナル計算を繰り返すことで得られた「深海底の凹凸から鉛直上方に広がる乱流のパラメタリゼーションの式」に含まれる各物理量、すなわち、深海底の凹凸の卓越波数、海底地形の高さ、潮流の強さなどを、世界大洋の海域ごとにおさえることで、各大洋の海底上に広がる乱流拡散強度のグローバルマッピングを行った。こうして得られた「深度2000メートル以深での乱流拡散強度の分布」を、すでに明らかにされている「深度2000メートル以浅での乱流拡散強度の分布」と合わせることで、「鉛直乱流強度のグローバルな3次元分布」を完成させることができた。本研究は、深層海洋大循環モデルを構築する上で不可欠な情報でありながら、観測の困難さもあり、未解明なまま残されてきた海底地形の凹凸から上方に広がる乱流ホットスポットに注目し、その鉛直構造を理論的および観測的に調べた。特に、海底地形の凹凸から上方に伝播していく内部波と深海の平衡内部波場との非線形相互干渉に関するアイコナル・シミュレーションを通じて、超深海乱流強度が、海底地形の凹凸の卓越波数、海底地形の高さ、潮流の強さ、密度成層などの物理量とどのように関連しているのかを力学的に明らかにし、海底地形の凹凸上で実際に観測された乱流混合強度の鉛直分布を定性的に再現することができた。平成26年12月に伊豆ー小笠原海嶺近傍における海底地形の凹凸の激しい地点を数点選んで乱流観測を行ったところ、本研究で新たに定式化されたパラメタリゼーションによる予報値と実際の乱流観測値との間に有意な「ずれ」が生じることが判明した。このため、この12月の観測時の状況にあわせた数値実験をさらに数回繰り返すことでこの「ずれ」の原因を解明し、その結果をフィードバックすることにより、超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良していくことが必要になった。27年度が最終年度であるため、記入しない。海洋物理学
核内因子による形態形成基本シグナルの統合機構

TGF-βを初めとする、形態形成に重要な役割を果たす基本シグナル因子の特徴は、それを受け取った細胞に特異的なターゲット因子群を誘導するという、いわば、組織細胞特異性が存在するということである。我々は、基本シグナルと転写の組織細胞特異性の関係を明らかにする目的で、ショウジョウバエを用いた遺伝学的なスクリーニングを行ってきた。我々が見いだした核内因子tonalli、および、その脊椎動物ホモログ(tonalli related SP-RING finger protein=TONAS)は、進化の過程でよく保存されたタンパク質である。本研究では、ショウジョウバエtonalliの遺伝学的な解析と、ヒトTONAS-1,TONAS-2を用いた生化学的実験を中心に、tonalli/TONASの機能解析行った。その結果、TONASはユビキチン類似のタンパク質修飾因子であるSUMOの結合をコントロールするSUMO化E3リガーゼであることが、我々の研究から明らかとなった。TONASはSUMO-1との結合活性を持つことを、酵母やインビトロの系で明らかにした。また、TONASのSP-RINGドメインは自己SUMO化に必須なことを、インビトロのSUMO化実験により明らかにした。我々が見出したもう一つの興味深い事実は、細胞に於いて、TONASは主にSUMO-2/3による修飾を受けており、SUMO-1修飾は殆ど受けていないことである。このことは、SUMO-1による修飾とSUMO-2/3による修飾には何らかの機能的な違いがあることを示唆しているが、その具体的な差違に関しては、今後の研究課題である。今後、tonalliによるSUMO化がどのようにして、遺伝子発現調節に関与するのか調べる予定である。本年度は主に我々が単離した新規核内因子Scad67の機能解析を集中的に研究した。その結果、Scad67がPML核小体の強力な誘導因子であることを見いだした。真核生物の核には、クロマチン、核小体、nuclear speckleなど微細なオルガネラが存在し、染色体の維持、転写、転写産物の加工などそれぞれの機能に応じた場を提供している。なかでもPML核小体は、直径約1-2umの球状またはドーナツ状の構造体である。そもそもSUMOはPML-bodyの重要な構成要素であり、SUMOタンパクはPML核小体のマーカーとして使用することができる。培養細胞において通常SUMO-1は核中に一様に存在し、細胞によっては少数の比較的小さい顆粒(直径0.1-0.5um)への集積が見られる。この状態でScad67を一過的に発現させるとSUMO-1が細胞内の複数の比較的大きな顆粒へ劇的に移行することが観察された。このとき、Scad67のSP-RINGに保存されたHis残基をAlaに置換すると、PML核小体の形成はまったく見られなくなる。このことは、Scad67によるSUMO化とPML核小体の形成には密接な関係があることを示している。Scad67とは別のグループのSP-RINGタンパクにPIASという因子群が知られている。Scad67とPIASによるPML核小体の形成をさらに詳しく調べた。その結果、PML核小体のサイズ、個数、構成成分なとがScad67、PIASの種類に依存した特異性があることを見いだした。これらの結果は、PML核小体と転写制御を調べる上で非常に重要なきっかけとなるものと思われる。今後は、さらにPML核小体にフォーカスした転写調節機構の解析を続ける予定である。先に我々が単離した新規核内因子Scad67は、その後、我々以外のグループからもその存在が報告された。そのため、ショウジョウバエScad67はtonalli,その脊椎動物ホモログはtonalli related SP-RINGfinger protein=TONASと名付けることになった。

今年度は、ヒトTONAS-1,TONAS-2の機能解析を中心に研究を進めた。その結果、TONASはユビキチン類似のタンパク質修飾因子であるSUMOの結合をコントロールするSUMO化E3リガーゼであることが、我々の研究から明らかとなった。TONASはSUMO-1との結合活性を持つことを、酵母やインビトロの系で明らかにした。また、TONASのSP-RINGドメインは自己SUMO化に必須なことを、インビトロのSUMO化実験により明らかにした。我々が見出したもう一つの興味深い事実は、細胞に於いて、TONASは主にSUMO-2/3による修飾を受けており、SUMO-1修飾は殆ど受けていないことである。このことは、SUMO-1による修飾とSUMO-2/3による修飾には何らかの機能的な違いがあることを示唆しているが、その具体的な差違に関しては、今後の研究課題である。TONASを培養細胞に発現すると、核に広く局在する。そこにGFP-SUMO-1を共存させると、核内のさらに小さい構造体へと集積する。我々は、このTONASが集積するnuclear bodyについて詳細な鮮析を行った。その結果この構造体にはPMLやCBP/P300など、既に知られているPML nuclear bodyの構成因子が同じように集積していることを見出した。このことは、TONASがPML bodyの形成に積極的な役割を果たしていることを示唆している。PML bodyとタンパク質のSUMO化には機能的な関係があることが数多く報告されている。TONASの関与するSUMO化とPML body形成の仕組みを明らかにする目的で、RNAiを用いた機能欠損解析を行った。その結果は、やはり核内におけるTONASの存在がPML factorの局在に重要であることを示した。以上の研究結果は、核内におけるシグナル統合において、タンパク質SUMO修飾ならびに、PML nuclear bodyが重要な役割を果たしていることを強く示唆するものであった。
末梢循環系に対する効果からみた至適運動負荷に関する研究

本研究は、トレーニング負荷強度によって運動時の末梢循環系適応がどのように異なるかを検討し、至適トレーニング負荷を明かにすることを目的としている。トレーニングには疲労困憊にいたる動的掌握運動を用いた。負荷は最大筋力の30%(30%MVCトレーニング)と20%MVC(20%MVCトレーニング)、テンポは60回/分とした。1、30%MVCトレーニング:年齢18-19歳女性を2群にわけ、トレーニング群(T群、N=9)と対象群(C群、N=9)とした。週5回、6週間のトレーニングの結果、exhaustionに到るまでの回数はトレーニング群で有意に増加した。また、5kgの重りを与えて3分間作業を行わせた時の前腕血流量(Venous Occlusion法)も、T群では運動終了直後、有意に減少し、運動後の回復率は有意に高くなった。しかし、exhaustion作業時の血流量には有意差が見られなかった。T群の心拍数、血圧およびC群のすべての項目にはトレーニングによる有意な変化は見られなかった。2、20%MVCトレーニング:年齢20歳の健康な成人女性5名の右腕をトレーニング肢(T肢)、左腕をコントロール肢(C肢)として、週5日、30日間のトレーニングを行わせた。最大筋力はトレーニング前後で有意差が見られなかったが、exhaustionまでの作業回数は、T肢で大きな増加を示した。トレーニング前後に最大筋力の10,20,30,40,50,60%MVC強度、60回/分テンポの掌握運動を各負荷30秒間づつ行わせ、心拍数、血圧、前腕血流量(Venous Occlusion法)を測定したところ、前腕血流量の最高値は、T肢では24.3±3.1ml/100ml/minから31.1±3.2ml/100ml/minに有意(p<0.05)に増加したが、C肢では有意差がなかった。3、以上の結果から、30%MVC負荷では血流供給能より一定血液からの酸素の抜き取りが、20%MVC負荷では血液供給能の改善のあることが示唆された。本研究は末梢循環系に対する効果から見た持久的トレーニングの至適負荷を明らかにすることを目的としている。年齢18-19歳の成人女性18名をトレーニング群(9名)とコントロール群(9名)にわけ、次のような内容のトレーニングを週5回、6週間にわたって実施させた。すなわち、最大等尺性掌握力の30%(%MVC)に相当する負荷を60回/分のテンポで2cm持ち上げる動的運動をExhaustionまで続けるものである。トレーニングはハンドエルゴメータを用いて、仰臥位で行った。トレーニングの前後に、最大筋力、30%MVC負荷での最大作業回数、最大下運動および最大運動に対する循環系応答の測定を実施した。5kgの負荷を与えて、60回/分のテンポの動的掌握運動を3分間続けた最大下運動時の心拍数、収縮期と拡張期血圧(Finapres)には有意の変化は見られなかった。しかし、運動終了直後の前腕血流量(静脈閉塞法)は有意(P<0.05)に減少し、運動後1-5分めの回復率も有意に変化した。コントロール群ではいずれも有意な変化が見られなかった。30%

MVC相当の負荷を与えてexhaustionまで作業を続ける最大運動終了時の心拍数、血圧、前腕血流量はトレーニングによって有意な変化を示さなかったが、exhaustionに達するまでの作業時間は有意(P<0.01)に延長を示した。コントロール群では、いずれのパラメータも有意な変化を示さなかった。半導体レーザー式組織血流計(LBFIII、バイオメディカルサイエンス株式会社)を用いて記録した皮膚血流はトレーニングによって一定の変化を示す傾向は見られなかった。したがって、負荷が30%MVC相当、テンポ60回/分の最大動的トレーニングでは、最大運動時の末梢循環系応答に効果を及ぼすには至らなかったが、最大下運動時の血流増加を抑制する効果がみられ、それが一定の血流量に達するまでの作業時間の延長につながったと考えられる。このような効果は一定負荷運動時の動静脈酸素較差の増加の可能性を示唆している。本研究は、20%MVCという低い強度の動的運動をexhaustionまで行わせるトレーニングが末梢血流に対してどのような影響を与えるかを明らかにして、筋持久力の向上に適した負荷条件を明らかにすることを目的としている。被検者20歳の健康な成人女性5名であり、右腕をトレーニング肢、左腕をコントロール肢として、週5日、30日間のトレーニングを行わせた。トレーニング前後に最大筋力の10,20,30,40,50,60%MVC強度、60回/分テンポの掌握運動を各負荷30秒間づつ行わせ、心拍数、血圧、前腕血流量(Venous Occlusion法)を測定した。最大筋力はトレーニング前後で有意差は見られなかったが、exhaustionまでの作業回数は、トレーニング肢で大きな増加を示した。前腕血流量は掌握運動の負荷強度が高くなるにつれて増加し、40-50%MVC強度で頭打ちとなり、前腕血流量の最高値は40-50%MVCで得られた。この最大血流量および最大下の各負荷における前腕血流量の値は、トレーニング前の左右肢では有意差がなかった。トレーニング前後を比較すると、コントロール肢である右前腕の最大血流量は22.6±2.0ml/100ml/min(トレーニング前)と24.6±3.1ml/100ml/min(トレーニング後)で、有意差が見られなかった。それに対して、トレーニング肢では、トレーニング前の24.3±3.1ml/100ml/minからトレーニング後は31.1±3.2ml/100 ml/minとなり、5%水準で有意に高くなった。最大下負荷運動での前腕血流量は10,20%MVC負荷では有意差は見られず(p>0.2),30,40%ではp=0.06,0.07となり、50%負荷では有意差(p=0.02)が見られた。また、運動時血圧も低下傾向を示した。以上の結果から、20%MVC強度でexhausionまで行う持久的トレーニングは、最大血流量の増加に対して効果があり、筋持久力の向上に効果があることが明らかになった。
新しいラジオ波焼却術用穿刺針の開発と臨床応用

Saline-enhanced RF ablation法は、組織に生理的食塩水を滴下することにより熱伝導性が高まりRF ablationによって得られる凝固範囲が広がることを目的に行われるものである。Saline-enhanced electrode装置として、EU諸国で市販されているElektrotom 106 HITT(Berchtold)[375KHzのラジオ波を発生、側孔から一分間に約5ccの食塩水を組織に注入する]を用いてex vivoで動物実験を行ったところプロトコールに従い生理的食塩水を滴下すると、思わぬ範囲・方向に生理的食塩水が広がるためか、凝固範囲が望ましくない範囲まで広がる結果となり、臨床応用した場合の合併症が問題となる可能性が示唆された。これは滴下する生理的食塩水の量が多すぎること、またelectrodeからの滴下では方向性が定まらない可能性があることなどが考えられた。そこで従来のCool-tip electrodeとPEITneedleを用いてCool-tip electrodeを組織の中心におき、2-3本のPEITneedleをその1-2cm周辺においてPEITneedleからRF ablation開始直前、4分後、8分後にそれぞれ生理食塩水5ccを滴下し、RF ablationを12分間行った結果広い凝固範囲が得られ、しかもelectrodeを中心としてほぼ円形、楕円形の凝固範囲が認められた。また生理的食塩水滴下のかわりにPEIT needleからethanolを滴下しても得られる凝固範囲はそれほど変化がなかった。RF ablationは今や肝細胞癌には欠かせない治療法となっている。より広い凝固範囲を得るためにさまざまな方法・器具が開発されている。saline-enhanced RF ablation法は、組織に生理的食塩水を滴下することにより熱伝導性が高まりRF ablationによって得られる凝固範囲が広がることを目的に行われるものである。しかしわれわれのex vivostudyにおいて、プロトコールに従い生理的食塩水を滴下すると、思わぬ範囲・方向に生理的食塩水が広がるためか、凝固範囲が思わぬ範囲まで広がる結果となり、臨床応用した場合合併症が高率におこる可能性が示唆された。そこでわれわれは従来のCool-tip electrodeとPEITneedleを用いてCool-tip electrodeを組織の中心におき、数本のPEITneedleをその周辺に円形においてPEITneedleから数滴の生理的食塩水を滴下後、RF ablationを行うとCool-tip electrode単独で得られる凝固範囲よりも広い凝固壊死が得られ、しかもほぼ円形の想定どおりの凝固範囲が得られることがわかった。今後動物実験でin vivo studyを進め、さらにこの方法を肝細胞癌のpatientsに応用して、臨床上の有用性を確かめて行きたい。ウシ肝を用いて肝実質にRadiofrequency ablationを行った。(1)Cool-tipneedle(2cm-bare tip)を用いて、肝を穿刺し、従来から行われているプロトコール(出力40-100W/min.にて上昇,10分間通電)に基づいてRadiofrequency ablationを行った場合と(2)肝内に穿刺したCool-tipneedleの周囲1cm以内にに2-3本のPEITneedleを穿刺。PEITneedleから生理食塩水を滴下しながらRadiofrequency ablationを行った場合を比較。有意に(2)のプロトコールの方が肝の大きな凝固範囲が得られ-(1)3.4×2.6cm(長径×短径、平均値)(2)5.3×3.1cm(長径×短径、平均値)-saline-enhanced methodの有用性が確かめられた。門脈近傍にRadiofrequency ablationを行った場合でも(2)のプロトコールの方が肝の凝固範囲が大きく、heat-sinkeffectが発生しにくい可能性が示唆された。しかし(2)の場合、少数例(n=3)では想定外の範囲にわたって凝固壊死が得られた(穿刺針から離れた場所に、線状の凝固)。

この原因は滴下した生理食塩水が門脈あるいはグリソンに沿って広がり、そのためRadiofrequency ablationで発生した熱が伝わり想定外の凝固範囲となったものと思われる。手技中の滴下食塩水のコントロールは実際困難であり、臨床にsaline-enhanced methodを応用した場合、中型大型の腫瘍まで凝固壊死させることができると予想されるものの、安全性に問題が残るものと考えられた。
筋の協同発揮に基づくヒトの起立から歩行へ遷移する運動メカニズムの解明

我が国は超高齢社会となり,高齢者の身体機能を改善することは喫緊の課題である.人は日常生活において,個々に動作を行うのではなく,自身の冗長な筋を巧みに制御して,複数の動作を遷移する.本研究では起立から歩行へ遷移する動作を対象に,人がいかに筋を制御しているのかのメカニズムを解明する.本研究では,筋シナジー仮説という筋の協同発揮現象に着目し,健常者と高齢者において運動計測実験を行い,解析を行った.その結果,健常者と高齢者ともに起立における4つの筋シナジーと歩行における5つの筋シナジーによって起立から歩行へと遷移する動作を説明することができ,高齢者ではそれらの重み付けが異なることが新たに分かった.ヒトは通常単一の動作のみではなく,巧みに動作を遷移させることで日常生活動作を達成する.ヒトの運動機能の改善のためには,単一の運動に関するメカニズムの解明を行うだけでは不十分で,ヒトがどのようにして遷移動作のような複雑な運動を達成しているかを理解する必要がある.ヒトは運動時には関節の自由度よりも多い冗長な自由度の筋を制御する必要があり,そのメカニズムはわかっていなかった.これに対して従来研究では筋シナジー仮説と呼ばれる,ヒトは個別に筋を制御しているのではなく,まとまりを持って活動する筋群を制御するという仮説が提唱されており,ヒト起立動作や歩行動作では4つや5つのモジュールが存在することが示唆されている.しかしながら,前述のように起立から歩行へと遷移するような複雑な動作では未だにどのような筋協調が存在するのか知られていない.本年度では実際に起立から歩行へと遷移する運動を計測するための実験系を構築し,健常若年者を対象に運動計測実験を行ってきた.その結果,起立動作と歩行動作の9つのモジュールを用いることで,起立から歩行動作中の筋活動の90%が説明できることが明らかとなった.また一方でその空間パターンは従来のそれとは大きく異なり,起立動作の筋シナジーは足を持ち上げる,運動に必要な運動量を生成するなどの他の役割を担うことが新たに解明された.申請書の計画通り,計測実験のための実験系を構築し,計測実験を行うことができた.その結果起立から歩行へと遷移する動作を説明するための十分な仮説を得ることができ,国際会議ではHonorable Mentionを授与されている.ヒトは自身の身体に付着した冗長な自由度である筋を適切に制御して,複雑に見える運動を実現している.その中でも研究代表者の先行研究では起立動作においては筋シナジーと呼ばれる協調した筋の活動が4つ存在することが知られている.一方で他の先行研究ではヒトの歩行動作においては5つの筋シナジーが存在することが知られており,それらのモジュールを活動させることで環境に対して適応的に運動を実現する.しかしながら日常生活において,ヒトは単一の動作だけではなく,複数の動作を巧みに遷移することで複雑な運動を実現している.特に起立動作は日常生活の起点となる重要な動作である一方でそれ単体で活動することはなく,その後に歩行動作などの空間を移動する動作を伴う.本研究ではこの起立から歩行へと遷移する動作を対象にヒトがどのようにして筋を協調しているか解明することを目的とし,特に筋シナジーに着目した研究を行った.その際には起立から歩行へと遷移する運動を実際に計測することができるシステムを構築し,健常若年者や高齢者において運動の計測を行った.その結果起立から歩行へと遷移する動作においても,起立動作における4つの筋シナジーと歩行動作における5つの筋シナジーから説明することができることが新たに解明された.また特に高齢者は若年者に比べて重心を前に移動させてから立ち上がることが分かり,離床時に活動する筋シナジー2が大きく異なることが分かった.我が国は超高齢社会となり,高齢者の身体機能を改善することは喫緊の課題である.人は日常生活において,個々に動作を行うのではなく,自身の冗長な筋を巧みに制御して,複数の動作を遷移する.本研究では起立から歩行へ遷移する動作を対象に,人がいかに筋を制御しているのかのメカニズムを解明する.本研究では,筋シナジー仮説という筋の協同発揮現象に着目し,健常者と高齢者において運動計測実験を行い,解析を行った.その結果,健常者と高齢者ともに起立における4つの筋シナジーと歩行における5つの筋シナジーによって起立から歩行へと遷移する動作を説明することができ,高齢者ではそれらの重み付けが異なることが新たに分かった.平成28年度は筋骨格モデルの構築および,それを用いた順動力学計算を行う.今までに行ってきた計測実験では,運動を説明するための仮説の形成は行えるが,それが実際に十分条件を満たすかどうかは分からない.そのため,実際に仮説を元にした運動モデルを作成することで,仮説の検証を行う.ロボティクス平成27年度は計測実験のための実験系を構築するための予算を主に申請していた.しかしながら本研究者の所属する研究室において他予算にて共同で使用可能な設備を購入することができ,一部の物品費を購入する必要がなくなった.平成28年度は継続して平成27年度にて実施した計測実験を行う.そのための計測に必要な消耗品の購入や被験者の謝金に使用する.また現在構築中の筋骨格モデルを用いたシミュレータを用いた計算に必要であれば,別途計算機を購入する予定である.
フィラリア症撲滅のための新戦略-尿を用いた診断法の確立と応用

WHOにより推進されているリンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な流行地の発見、対策の効果判定のための、尿を用いた診断法の確立・標準化が本研究の第一の目的である。1、バンクロフト糸状虫症診断のための尿ELISA法の基礎的研究高感度(96%)で高い特異性(99%)をもった尿ELISA法を開発することができた。2、この尿ELISA法の、流行地の発見のための大規模調査への適用(スリランカ・ネパール)リンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な治療対象となる流行地を発見するための大規模な疫学調査にこの尿ELISAを使う場合を想定し、流行状況が不明なスリランカ(スリランカのマタラ地区内の14の地域)およびネパール(Judigaun村)で疫学調査を行ったところ、尿ELISA法が新たな流行地の発見に有用な方法であることが確認できた。3、尿ELISA法の、フィラリア症対策評価のための大規模調査への適用(中国・浙江省)リンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な対策評価のための大規模な疫学調査にこの尿ELISAを使う場合を想定し、10年前にフィラリア症対策が完了した中国浙江省永嘉県において、約2,800の尿検体を検査し、尿ELISA法がフィラリア症対策の評価にも有用であることが確認できた。4、マレー糸状虫調査への応用(韓国)韓国のマレー糸状虫症旧流行地の住民の尿を用い、本尿ELISA法がマレー糸状虫症の診断に有効であることを強く示唆する結果を得た。5、他の寄生虫症診断への尿ELISAの応用日本住血吸虫症、内臓リーシュマニア症の診断のための、尿ELISA法を開発することができた。WHOにより推進されているリンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な流行地の発見のための診断法として、尿を用いた診断法を確立・標準化することが本研究の第一の目的である。(1)尿ELISA法の確立フィラリア症の場合、抗原特異的なIgG4抗体を検出することにより特異性を高めることができるが、尿中にこの抗体を検出することが可能であり、通常のELISA法で検出することができることを明かとした。また各プレートに陽性コントロールを置くことにより、抗原吸着プレートの品質管理ならびに検体中の抗体量の定量ならびに検体間の比較を可能とした。タイ、ラオスのバンクロフト糸状虫症の非流行地より得られた尿検体よりcut off値を決定し、バンクロフト糸状虫症91検体を調べたところ、87検体(96%)が陽性と判定された。またバンクロフト糸状虫症非流行地よりの298検体中、295検体(99%)が陰性と判定され、この方法が感度、特異性共にすぐれていることがわかった。(2)乳幼児からの尿の採取法の検討流行地において乳幼児の抗体保有状況の調査は、感染動態の把握に重要な情報を提供するが、乳幼児からの採血は親から同意を得ることが困難であり、また倫理な問題もある。その点尿の採取は非侵襲的であり、ほとんど苦痛を与えないという利点があるため、採取のための技術的な問題さえ解決すれば極めて有用な検体となる。乳幼児用の採尿バッグを用いたところ、容易に採取できることがわかった。現在採取した検体の抗体を測定中である。(3)リコンビナント抗原の検討上記尿ELISAにリコンビナント抗原を導入するための予備実験として、SXP1抗原について検討した。Raoらが報告したバンクロフト糸状虫にのみ存在し高い特異性が期待できるN末の25アミノ酸について、overlapped peptideを作成し、患者血清を用いて検討したが、現在までのところ反応する部位は見つかっていない。

さらに他の部位ならびに他のリコンビナント抗原についても検討している。WHOにより推進されているリンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な流行地の発見、対策の効果判定のための、尿を用いた診断法の確立・標準化が本研究の第一の目的である。(1)尿ELISA法の確立尿の採取・運搬・保存・測定の各方法を標準化することが出来た。リコンビナント抗原の作製は継続中である。(2)尿ELISA法の、流行地の発見のための大規模調査への適用(スリランカのグループとの共同研究)リンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な大規模な疫学調査にこの尿ELISAを使う場合を想定し、2002年2月に流行状況が不明な地域(スリランカのマタラ地区内の14の地域)で疫学調査を行った。2500の血液および尿検体を採集することが出来た。血液からはフィラリア抗原の定量を、尿からは抗原特異的なIgG4抗体の検出をする。尿の採取から抗体の測定までの過程を再点検することにより、尿ELISA法をさらに効率的に、より実用的に改良する。また就学児童の抗体価よりその地域の感染圧が推定できるようなモデルを作成する。(3)尿ELISA法のマレー糸状虫症疫学調査への応用(韓国のグループとの共同研究)現在マレー糸状虫症の診断にはバンクロフト糸状虫症に使われている抗原検出キットは発売されていない。従って疫学調査はもっぱら血液中のミクロフィラリアの検出によっている。私どもが開発したバンクロフト糸状虫症診断用の尿ELISAは、抗原にBrugia pahangiを使っており、マレー糸状虫症の診断にも応用できるものと考えられた。そこでこの尿ELISAを用いて、韓国のマレー糸状虫流行地から集められた尿サンプルの抗体を測定したところ、感度・特異性についてはさらに検討が必要であるが、バンクロフト糸状虫症の場合と同様に抗体が測定され、この尿ELISAがマレー糸状虫症疫学調査にも使用できることが強く示唆された。1、尿ELISA法の、流行地の発見のための大規模調査への適用(スリランカ・ネパール)リンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な治療対象となる流行地を発見するための大規模な疫学調査にこの尿ELISAを使う場合を想定し、流行状況が不明なスリランカ(スリランカのマタラ地区内の14の地域)およびネパール(Judigaun村)で疫学調査を行った。その結果、スリランカの調査では約4%の住民が尿IgG4抗体陽性と判定され、そのうち10%は抗原も陽性であった。またネパールの調査では、244人中51%が尿IgG4抗体陽性であった。特に10才未満では血清中の抗原が陰性であったのに、20%に尿中抗体が検出され、尿ELISA法が新たな流行地の発見に有用な方法であることが確認できた。2、尿ELISA法の、フィラリア症対策評価のための大規模調査への適用(中国・淅江省)リンパ系フィラリア症のelimination計画に不可欠な対策評価のための大規模な疫学調査にこの尿ELISAを使う場合を想定し、10年前にフィラリア症対策が完了した中国淅江省永嘉県において、約2,800の尿検体を採取し、尿ELISA法で抗体を検査した。
ヒト体内時計の2振動体構造:概日リズムと睡眠覚醒リズムの共役と振動局在

1.睡眠覚醒リズムの非光同調健康成人を対象として、睡眠覚醒スケジュールの位相を強制的に8時間変位し、睡眠覚醒リズムと血中メラトニンリズムを脱同調させた(脱同調パラダイム)。その後非光因子を除外し、睡眠覚醒リズムもフリーランさせた(5日間)。強制スケジュール負荷の期間とリズム同調の有無、および睡眠覚醒リズムとメラトニンリズムが内的同調関係を再確立する過程(移行期)を解析した。1)睡眠覚醒リズムの非光同調と移行期8日間の強制スケジュールでは全被験者において(N=8)、睡眠覚醒リズムが概日リズムから脱同調し、非光同調因子に単独で同調した。一方メラトニンリズムは非光同調因子には同調しなかったが、そのフリーラン周期は有意に変化し、非光因子が概日リズムに弱いながらも影響することが示された。強制スケジュールを4日、1日と短縮した場合、4日のスケジュールでは被験者の約半数で非光同調が観察されたが、1日のスケジュールでは非光同調を示した被験者はいなかった。2)睡眠覚醒リズムとメラトニンリズムの再同調非光因子により内的脱同調をおこした睡眠覚醒リズムと概日リズムは、スケジュール解除後のフリーランで再同調したが、再同調には34日の移行期を必要とした。再同調は睡眠覚醒リズムの位相が大きく変化することにより達成された。睡眠覚醒リズムの位相変化の大きさは、内的脱同調時の睡眠と血中メラトニンリズムの位相差に依存した。健康成人8名を対象として、光ファイバーを用いて1,000ルックス程度の光を網膜に照射し、視床下部視交叉上核相当部位におけるニューロンの反応性をf-MRIにより検出した。その結果、8名中1名において視床下部で光に対する応答が認められたが、他の7名では応答がなかった。健康成人を対象として、睡眠覚醒リズムの位相を非光因子(低照度下の強制的睡眠覚醒スケジュール)で18日間固定し、フリーランしている概日リズム(血中メラトニンリズムと直腸温リズム)から強制的に脱同調さた(脱同調パラダイム)。睡眠相固定解除後、概日リズムと睡眠覚醒リズムが内的な同調関係を再確立する過程(移行期)を解析した。1)睡眠覚醒リズムの非光同調長期間(8日間)の睡眠相固定で、睡眠覚醒リズムは概日リズムから脱同調し、非光同調因子に単独で同調した。同時に測定した血中メラトニンリズムは非光同調因子には同調しなかったが、そのフリーラン周期は睡眠相固定により有意に変化し、非光因子が概日リズムに弱いながらも影響することが示された。2)睡眠覚醒リズムと概日リズムの再同調非光因子により内的脱同調をおこした睡眠覚醒リズムと概日リズムは、固定解除後のフリーランで再同調したが、再同調には34日の移行期を必要とした。3)非光同調における移行期睡眠相固定期間を4日、1日と短縮したときの、睡眠覚醒リズムの非光同調の有無を血中メラトニンリズムとの内的脱同調の有無により判定した。その結果、4日の睡眠相固定では約半数の被験者で非光同調が観察されたが、1日の固定では非光同調を示した被験者はいなかった。1.睡眠覚醒リズムの非光同調1)睡眠覚醒リズムの非光同調と移行期8日間の強制スケジュールでは全被験者において、睡眠覚醒リズムが概日リズムから脱同調し、非光同調因子に単独で同調した。

一方メラトニンリズムは非光同調因子には同調しなかったが、そのフリーラン周期は有意に変化し、非光因子が概日リズムに弱いながらも影響することが示された。強制スケジュールを4日、1日と短縮した場合、4日のスケジュールでは被験者の約半数で非光同調が観察されたが、1日のスケジュールでは非光同調を示した被験者はいなかった。2)睡眠覚醒リズムとメラトニンリズムの再同調非光因子により内的脱同調をおこした睡眠覚醒リズムと概日リズムは、スケジュール解除後のフリーランで再同調したが、再同調には34日の移行期を必要とした。再同調は睡眠覚醒リズムの位相が大きく変化することにより達成された。睡眠覚醒リズムの位相変化の大きさは、内的脱同調時の睡眠と血中メラトニンリズムの位相差に依存した。2.睡眠覚醒リズムのスプリット人工照明により16時間明・8時間暗および8時間明・16時間暗の明暗サイクル下を被験者に8日間暴露し、血中メラトニンリズムおよび睡眠覚醒リズムのリズム構造に与える効果を解析した。その結果、血中メラトニンリズムは両条件下で差異は認められなかったが、睡眠覚醒リズムは短日条件で夜間の睡眠が暗期開始直後の睡眠とメラトニンリズムの位相に一致した睡眠の2つの部分に分離(スプリット)した。健康成人8名を対象として、光ファイバーを用いて1,000ルックス程度の光を網膜に照射し、視床下部視交叉上核相当部位におけるニューロンの反応性をf-MRIにより検出した。その結果、8名中1名において視床下部で光に対する応答が認められたが、他の7名では応答がなかった。
組合せ理論的手段による多項式環論

いままでは、余次元0の場合にのみ考えられてきたm-fullイデアルを一般の余次元にに拡張し、さらにそのsyzygyを全て決定することに成功した。また、Groebner基底の理論を使って、多項式環における斉次イデアルのBetti数をbest possibleの値として求めることが出来た。これを、数理解析研究所で口頭発表し、さらに論文にして、イギリスの専門誌に投稿した。ここで得た新しい概念で重要なものは「linear syzygy」である。generic variableに関するGroebner基底の「head term」が「Borel stable」になることを、数人の研究者が証明している。実は「Borel stable」なら「m-full」だがその逆は成り立たない。その違いが何かというと、結局「linear syzygy」の個数の違いになる。一方、Borel stableイデアルがRees性をもつことは簡単に分かるから、「linear syzygy」を考えることで、長年の目標だった、イデアルのRees性とm-full性との関連の解明が出来ると確信出来る。今後の研究方針としては「linear syzygy」の個数を数える方法を開発することになるだろう。特に「linear syzygy」を一般元でreductionした時syzygyがどのように振る舞うかをみる必要がある。
頚部及び尾部痛み刺激を指標とした吸入麻酔薬感受性測定と脊髄免疫組織化学

F1世代までのTail flick testの結果、ED50値はddN1.04%、C57BL1.74%、F11.77%、F1'1.13%となった。親系統間に有意差がみられ、正向反射消失と比較して感受性順位が逆転している。またF1世代の値の分布にもTail flick testと正向反射消失では相違が認められた。ddN系マウスの脊髄の頚髄、仙髄後角について免疫組織化学分析を行った結果、次のような系統差を認めた。頚髄ニューロペプチドY(ddN;46.3±4.8<C57BL;82.2±10.9)、仙髄ニューロペプチドY(ddN;31.3±7.5<C57BL;46.3±3.2)、仙髄サブスタンスP(ddN;63.3±11.9<C57BL;48.4±5.6)系統間に有意差がなかったのは、頚髄サブスタンスP、頚髄、仙髄メチオニン-エンケファリンであった。ニューロペプチドYについては、これまでに延髄より上位中枢についての分析で皮質、視床下部、三又神経脊髄路核などに系統差をみとめているがいずれもddN<C57BLであり、今回の頚髄、仙髄後角でも同様の結果となった。サブスタンスPの染色程度は、脊髄のレベルによって分布程度に系統差の有無を示した。予備実験から痛み刺激が入力する脊髄レベルによって麻酔薬による反射反応抑制に系統差が存在することが推測されており、今後の交雑世代の検討からサブスタンスPが関与するものか否かを推測できると予想される。ニューロペプチドY、サブスタンスPおよびメチオニン-エンケファリンは脊髄後角の痛み伝導路の神経伝達物質であり、Tail flick testによる感受性との相関をしめす可能性は高いと考えられる。今後免疫組織染色をF1世代に拡大して検討する必要がある。