hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クモ膜下出血後のDINDとDNDとの関連及びその治療

ラット血管内穿通クモ膜下出血モデルを用いて、hsp70 mRNA、c-jun mRANAおよびc-fos mRNAが津出血1時間後より患側半球で発現することを明らかとした。同モデルにてアポトーシス関連遺伝子であるbcl-2 family遺伝子の発現とTUNEL法によりアポートシスの誘導について検索したところ、患側の海馬に12時間後をピークにbaxおよびbcl2 mRNAの発現を認め、CAにTUNEL陽性細胞を認めた。同部位において細胞周期に重要な役割を示すp21 mRNAの発現が認めれらが、そのピークは48時間後でありp21はbcl-2familyとは異なった経路を介してクモ膜下出血後の海馬での神経細胞死に影響を与えていることが示唆された。さらに頭蓋内圧を測定し、著明な頭蓋内圧の上昇と脳潅流圧の低下がひきおこされこれにより、海馬に遅発性神経細胞死が起きることを確認した。低体温によるhsp mRNAおよびc-jun mRNA発現の影響を検討したところ、大脳皮質および視床で両者の発現抑制が、認められ低体温によるクモ膜下出血後のストレスの軽減作用が明らかとなり、臨床での応用が期待される。平成8年度の研究成果を5月にオーストラリアで開かれた5th International Congress oncerebral vasospasmで発表し、この結果をさらに確実にするためラット100頭を用いて、くも膜下出血後1週間まで観察することができるモデル作製に成功した。ラット硬膜外頭蓋内圧測定器も改良を重ね、3rd versionが完成した。今年度の実験結果から、頭蓋内圧がくも膜下出血後に50mmHgを越えたグループでは、33%にdelayed neuronal death(DND)を確認し、さらにDNDが引き起こされた群と引き起こされなかった群との間には脳潅流圧に有為の差があることを明らかにした。この結果は本年6月の日本脳卒中学会で報告する。平成8年度における実験結果で、クモ膜下出血がinitial brain damageのみならず、急性期から亜急性期にかけて脳損傷を及ぼし続けることが明らかとなった。この研究成果を平成9年5月にオーストラリアで開かれた5th International Congress oncerebral vasospasmで発表した。その後、クモ膜下出血により誘導されるimmediately early geneの存在を明らかにし1997年のNeuroReportへ報告した。平成9年度は、クモ膜下出血により引き起こされる海馬病変について詳細に検討を加え、この海馬病変の発症に頭蓋内圧の上昇が関与することを明らかとし、また病態とアポトーシスとの関連について主にp21およびp53mRNAの発現より検討を加え、それぞれ平成10年6月に開催された第23回日本脳卒中学会総会で発表した。その研究の成果の一部は1998年に発行された脳血管攣宿13に掲載された。平成10年度はクモ膜下出血により誘導される脳損傷の治療について、特に低体温の効果について研究し、この結果を平成10年11月に開催された第10回脳循環代謝学会等で発表した。
CRMP2を標的とした多系統委縮症の病態解明および治療法開発

【MSAと他のパーキンソニズム関連疾患におけるtotal CRMP2,リン酸化CRMP2を免疫組織学的手法,ウェスタンブロッティングを用いた検討】1免疫組織学的検討:コントロールとMSA,PDの脳切片におけるtotal CRMP2,リン酸化CRMP2の発現について検討を行ったところ、MSAではtotal CRMP2,リン酸化CRMP2の発現が上昇していた。MSAの脳切片に対し、蛍光組織染色にてtotal CRMP2、リン酸化CRMP2、オートファジーマーカーLC3、リン酸化αシヌクレインで染色を行ったところ、total CRMP2、リン酸化CRMP2はLC3、リン酸化αシヌクレインと一部共局在を示した。また、PDでも軽度total CRMP2,リン酸化CRMP2の発現が上昇していたが、MSAと比較すると軽度であった。2凍結脳におけるtotal CRMP2,リン酸化CRMP2のウェスタンブロッティングを用いた検討:凍結脳(前頭前野、小脳皮質、小脳白質、中脳)をfractionationし、可溶分画、不溶分画に分け、それぞれの分画におけるtotal CRMP2,リン酸化CRMP2の発現について検討を行った。前頭前野の不溶分画においてリン酸化CRMP2については発現のばらつきがあり一定の傾向は得られなかったが、total CRMP2の発現がMSA,PDで上昇傾向であった。一方可溶分画においてはリン酸化CRMP2はMSA,PDで低下傾向を示した。29年度が最終年度であるため、記入しない。
非線形シュレディンガー方程式とメソスコピック系

本研究の大きな目標は『非線形シュレディンガー方程式の解のより精密な漸近挙動を調べる』事であり、それを通して“メソスコピック系"を数学的に解析する方法を模索することであった。3か年計画の第一年目として、本年度は次の二つの話題について成果を得た。(1)擬共形変換で不変な非線形シュレディンガー方程式の爆発解の爆発時刻付近のより詳しい漸近挙動。(2)メソスコピック系を扱う際に注目されている2+1時空のマックスウェル=シュレディンガー方程式と、その相対論的対応物であるマックスウェル=クライン=ゴルドン方程式の関係。(1)については、方程式が内包する変分構造に注目する事により、“特異点"のマクロ的な運動と“特異点"の外の爆発のオーダーの評価について、新しい情報を得ることができた。これにより、“マクロ的な部分"である“特異点"と、それ以外の部分である“ミクロ的な部分"との違いがはっきりとしてきた。(2)については、クライン=ゴルドン方程式に由来する1/(光速度)^2の方を特異摂動パラメーターとして考えることによって、方程式の解のレベルで、物理的議論の数学的正当化を行った。これは、非相対論的対応物のないマックスウェル方程式の方を扱う一つの見方として興味深いと思われる。これらの結果は、今、論文にまとめているところである。
悪性線維性組織球腫(MFH)の組織発生の解明、特にMFH構成細胞の多分化能の証明

悪性線維性組織球腫(MFH)の組織発生は未だ明らかにされていない。本研究課題において、ラットMFH由来クローン細胞(MTー8;未熟な間葉系細胞、MT-9;組織球と線維芽細胞の双方の特性を有する細胞)を用い、その組織発生を実験病理学的に検討し、興味ある成績を得た。1.MT-8及びMT-9細胞の培養液に、マクロファージの機能を活性化させる高脂血清あるいはリポポリサッカライドを添加すると、これら細胞は組織球の特性を増強した。2.MT-8及びMT-9細胞から抗癌剤であるシスプラチンに対する耐性細胞(MT-R8及びMT-R9)を誘導し、その特性を多角的に解析した。その結果、MT-R8及びMT-R9細胞は、組織球と(筋)線維芽細胞の双方の性格を増強させ、さらにMT-R9細胞の同系ラットにおける誘発腫瘍には、筋線維芽細胞及び顆粒細胞の腫瘍性増殖部位、並びに骨肉腫様部位や脂肪芽細胞の混在部位が観察された。3.MFHに存在する組織球様細胞の由来とラット組織球特異抗体に対する免疫染色性について検討し、MFHに存在するいわゆる組織球様細胞は多彩な細胞から成ることを証明した。4.MT-8細胞に特異的なモノクローナル抗体を作製し、その染色性を検討したところ、MFH細胞と未熟な間葉系細胞及びマクロファージ系細胞との間には共通抗原があることが分かり、MFH細胞の性格の多様性が明らかにされた。5.ラットの組織球性肉腫、線維肉腫及び悪性髄膜腫由来の培養細胞を確立し、その細胞学的特性をMFH細胞のそれと比較した。その結果、MFH構成細胞の性質は、他の間葉系腫瘍のそれと明らかに異なることが分かった。6.以上の成績に基づき、MFHの組織発生について考察した。MFHは未分化間葉系細胞から組織球と線維芽細胞の双方の性格を現す細胞から成り。これら細胞は微小環境条件あるいは遺伝子レベルの変異により多分化能を示すことが考えられた。MFH細胞は間葉系の始祖細胞と言える。本研究課題で、確立された培養細胞株は、MFHの組織発生のみならず間葉系腫瘍の分化様式を解明する上でも有用である。近年、MFHには多方向に分化する間葉系細胞の始祖細胞が存在することが推測されている。そこで、本研究課題においては、MFH細胞の多分化能を明らかにするために、ラットMFH由来クローン細胞(MT-8;未熟な間葉系細胞、MT-9;組織球と線維芽細胞の双方の特性を有する細胞)及びシスプラチン(抗癌剤)耐性細胞の特性を多角的に解析し、以下の成果を得た。1.組織球への分化:In vitroで、MT-8及びMT-9細胞にマクロファージ分化因子であるリポポリサッカライドあるいはラットの高脂血清を添加すると、リソソーム関連酵素(酸フォスファターゼ、非特異的エステラーゼ)及びラットマクロファージ特異抗体(ED-1,ED-2)に対する陽性細胞が増加し、組織球へ分化する可能性が示唆された。

しかし、ヒトのMFHの起源細胞は単核食細胞系(MPS)由来しないと考えられており、MT-8とMT-9細胞とMPS系細胞との係わりはさらに追及する必要がある。2.筋線維芽細胞への分化:MT-9細胞にはα-平滑筋アクチン(SMA)陽性の筋線維芽細胞が20%程度混在する。そこで、病的線維化において線維芽細胞から筋線維芽細胞への変異を導く因子として近年注目されているサイトカインであるTGF-βを添加し、SMA陽性細胞の出現を観察したが、TGF-β添加によりSMA陽性細胞の増加は認められなかった。筋線維芽細胞への分化に関わる因子についてはさらに検討する必要がある。3.シスプラチン耐性細胞の多分化能の証明:シスプラチンの低濃度から高濃度へと細胞を接種して得たMT-R9細胞は、in vitroでは組織球の性格を増強し、その同系ラットでの誘発腫瘍は、多彩な組織像を現した。すなわち、その腫瘍には、筋線維芽細胞及び顆粒細胞の腫瘍性増殖部位、並びに骨肉腫様部位や脂肪芽細胞の混在部位が頻繁に観察された。MFH構成細胞の多分化能の可能性がin vivoの実験系で初めて確認された。抗癌剤の処理によりラットMFH細胞の表現系が著しく変化したことは、予期せぬ結果であり、多彩な組織像を示すヒトMFHの組織発生を考える上で大変興味深い所見を呈示した。4.上述のようにMFH細胞の多分化能の可能性は、今年度の実験で確認出来たが、この変化は現象として捉えたに過ぎず、その細胞変異に係わる因子の究明は将来の研究課題として残る。今後は、種々の細胞増殖因子の関与、並びに遺伝子レベルでの細胞変異の原因を追及する予定である。悪性線維性組織球腫(MFH)の組織発生を解明するために、MFH由来クローン細胞(MT-8;未熟な間葉系細胞、MT-9;組織球と線維芽細胞の双方の特性を有する細胞)を用いて、実験病理学的に検討を行い、以下の成績を得た。1.MT-8及びMT-9細胞の培養液に、マクロファージの機能を活性化させるリポポサッカライドを添加すると、これら細胞は組織球の特性を増強することが分かった。2.MT-8及びMT-9細胞から抗癌剤であるシスプラチンに対する耐性細胞(MT-R8及びMT-R9)を誘導し、その特性を精査した。その結果、MT-R8及びMT-R9細胞は、組織球と(筋)線維芽細胞の双方の性格を増強させ、さらにMT-R9細胞の同系ラットにおける誘発腫瘍には、筋線維芽細胞及び顆粒細胞の腫瘍性増殖部位、並びに骨肉腫様部位や脂肪芽細胞の混在部位が観察された。3.以上の成績に基づき、MFHの組織発生について考察した。MFHは未分化問葉系細胞から組織球と線維芽細胞の双方の性格を現す細胞から成り。これら細胞は、微小環境条件に依存し多分化能を示すことが分かった。MFH細胞は間葉系の始祖細胞である。さらに、MFHに存在する組織球様細胞の由来とラット組織球特異抗体に対する免疫染色性について検討し、MFHに認められるいわゆる組織球様細胞は多彩な細胞から成ることを証明した。4.また、ラットの組織球性肉腫、線維肉腫及び悪性髄膜腫由来の培養細胞を確立し、その特性をMT-8及びMT-9と比較し、これら細胞の特性は、MFH構成細胞のそれと明らかに違うことを示した。これら確立された種々の間葉系腫瘍由来の培養細胞は、MFHの組織発生の解明のみならず、間葉系腫瘍の分化様式を明らかにする上においても、有用な実験系である。5.現在、MT-8細胞に特異的なモノクローナル抗体を作製し、MFHの組織発生についてさらに検討を加えている。
続発性不妊女性の治療と育児の両立におけるストレスの軽減を促す看護介入の開発と評価

本研究の目的は続発性不妊女性の不妊治療と育児の両立におけるストレスを軽減させるための看護介入方法を検討することである。【研究1】では続発性不妊女性の治療と育児の両立に関連したストレスを明らかにした。さらに、【研究2】では続発性不妊女性の治療環境と実践されている看護、看護上の課題を明らかにした。これらの結果と文献的考察から、続発性不妊女性への7つの看護介入が導きだされた。【研究1】は続発性不妊女性の治療と育児の両立に関連したストレスを明らかにすることを目的とした。10名の続発性不妊女性を対象とし、半構成的面接法を用いて研究者および研究協力者2名でデータ収集を行った。逐語録から質的・帰納的に分析し、母性看護学の専門家にスーパーバイズを受けた。その結果、続発性不妊・治療におけるストレスは、【続発性不妊に対する周囲の無理解による感情の揺れ動き】、【子どものいない不妊とは異なる妊娠へのプレッシャー】、【残された時間への焦り】、【続発性不妊治療ゆえの夫との協同の困難さ】の4つのカテゴリーに集約された。また、不妊治療と育児の両立におけるストレスは、【予想以上の子連れ受診の困難さ】、【治療が第1子の生活に左右される苛立ち】、【第1子の育児に伴う不妊ストレッサーからの回避困難】、【通院が第1子の生活・成長に及ぼす影響への懸念】、【子どものいない不妊女性への気兼ね】の5つのカテゴリーに集約された。これらから、不妊治療と育児との両立に伴う特有のストレスがあることが明らかとなった。不妊治療と第1子の育児が影響し合っている状況をとらえ、治療が第1子の育児にできるだけ影響しないように支援し、治療と育児の両立に伴う困難やストレスに対処できるよう働きかける必要性が示された。これらの結果を第8回日本生殖看護学会学術集会において発表した。さらに投稿準備中である。【研究2】は続発性不妊女性の治療と育児の両立に関連したストレスを軽減するための看護と課題を明らかにすることを目的としている。現在、【研究1】の結果および文献検討に基づき、全国の体外受精等登録施設の看護職者を対象に量的にデータ収集するための質問紙の作成を行っている。【研究1】で収集したデータを、続発性不妊女性の不妊および治療に関連したストレスとして再分析した。その結果、続発性不妊および治療に関連したストレスは、【続発性不妊に対する周囲の無理解による感情の揺れ動き】、【子どものいない不妊とは異なる妊娠へのプレッシャー】、【残された時間への焦り】、【続発性不妊治療ゆえの夫との協同の困難さ】、【予想以上の子連れ受診の困難さ】、【治療が第1子の生活に左右される苛立ち】、【第1子の育児に伴う不妊ストレッサーからの回避困難】、【通院が第1子の生活・成長に及ぼす影響への懸念】、【子どものいない不妊女性への気兼ね】の9つのカテゴリーに集約された。これらの結果から、続発性不妊女性には、単に不妊治療を行っていることに伴うストレスだけではなく、出産経験のある続発性不妊女性だからこそ感じる、1人目の子どもを妊娠するまでの不妊治療とは異なる心理を医療者や周囲が正しく理解していないことや、治療と育児を両立することに伴う特有のストレスを抱えていることが明らかになった。これらの結果を第29回千葉県母性衛生学会学術集会において発表した。また、【研究2】では、わが国の体外受精・顕微授精等の登録施設に勤務している、不妊看護の臨床経験が3年以上の看護職者を対象として、続発性不妊女性の治療と育児の両立に関連したストレスを予防・軽減するために実践している看護援助の内容と課題を明らかにすることを目的として、質問紙調査を開始し、現在、データ収集中である。本研究の当該年度の研究目的は、続発性不妊女性の不妊治療環境と、実践されている看護、看護職者が感じている続発性不妊女性の看護に対する困難を明らかにし、これまでの研究成果及び文献検討を踏まえて、続発性不妊女性の不妊治療と育児の両立におけるストレスを軽減させるための看護介入方法を検討することである。日本の体外受精等登録施設に勤務する看護職者125名を対象とし、質問紙調査を行った。その結果、89.6%の施設では子連れ受診が可能であったが、施設内に子どもが遊べるスペースを確保しているのは54.5%、施設内や近隣に治療中の託児システムを持っているのは21.4%だった。これらの割合は、採卵数が年間500件以上の施設では、500件未満の施設に比べて有意に高かった。また、施設のホームページやパンフレット等で、続発性不妊女性の治療に関連した情報提供をしているのは14.4%と少数だった。さらに、続発性不妊女性への看護に対する困難は、【子どもに合わせた治療スケジュール調整】【子連れ受診への配慮】【おろそかになっている育児への支援】【子どもの前で看護できないもどかしさ】

【不妊治療の終結への支援】など8つのカテゴリーが抽出された。続発性不妊女性に実践している看護は、【続発性不妊治療に対する希望と価値、思いの確認】【子どもの預け先確保の促し】【周囲・子どもからのプレッシャーへの対処】【第1子の育児支援】など6つのカテゴリーが抽出された。以上から、続発性不妊女性への看護介入として、【子連れ受診への支援】【夫婦と子どもに合わせた治療スケジュールの調整】【続発性不妊女性の心理・価値を尊重した支援】【第1子の育児支援】など7つの看護介入が必要であると考えられた。【研究2】の質問紙の内容を検討するのに時間を要したため、プレテストの実施時期が遅れ、質問紙調査を開始するのがやや遅くなったが、現在、質問紙を順次発送しているところである。25年度が最終年度であるため、記入しない。【研究2】の質問紙調査のデータ収集が終了次第、量的データの分析を行っていく。また、【研究2】の参加者の中から、承諾の得られたものに対して、面接調査を行い、量的データと質的データの分析から、続発性不妊女性の治療と育児の両立に関連したストレスを予防・軽減するための看護援助の内容と課題を明らかにする。さらに、【研究1】および【研究2】の結果および、文献検討を踏まえて、【研究3】として、続発性不妊女性の治療と育児の両立の関連したストレスを予防・軽減するための看護介入プログラムを開発する。試案を作成し、不妊症認定看護師や不妊看護の研究者をまじえた専門家会議を開き、より臨床応用しやすいプログラムに改良していく予定である。
魚類の塩類細胞における新規機能（H+・NH4+・Cs+の排出）の解明

ニジマス,タイセイヨウサケおよびウグイの鰓について,水素イオンとアンモニアの排出に関係すると予想されるトランスポーター群の局在を明らかにすることを試みた.水素イオンの排出は体液の酸塩基調節のかなめであり,アンモニアの排出は窒素代謝の最終過程であるため,これらのメカニズムを機能組織学的に明らかにすることは魚類生理学・水産増養殖学の両面から重要である.まず,ニジマスにおいて,水素イオンとアンモニアの輸送に関与していると予測されるRh因子(Rhcg1,Rhcg2,Rhbg)とNa+/H+交換体(NHE3b)に対する特異抗体の作成に成功した.これらの抗体群のすべては,タイセイヨウサケにおいても利用可能であることを確認した.淡水および海水に順応させたニジマスとタイセイヨウサケスモルトの鰓において,NHE3bとRhcg1は同一の塩類細胞の頂端膜に共局在した.さらに,超解像イメージングによって,Rhcg1の局在の中心は頂端膜表面から約300ナノメートルの範囲に集中しているのに対し,NHE3bは3001,000ナノメートルの範囲に幅広く分布していることが明らかとなった.環境水のpHの低下に弱いサケ科魚類と比較するために,優れた酸性耐性を示すウグイをとりあげた.従来,ウグイの鰓の塩類細胞においてNHE3とNa+/HCO3-共輸送体(NBC1)が共局在するという酸性順応モデルが提唱され多くの研究者に受け入れられてきたが,本研究では,ウグイの塩類細胞はNHE3陽性細胞とNBC1陽性細胞の2種に明確に区別され,NHE3とNBC1は決して同一の塩類細胞に共局在しないことが明らかとなった.ウグイのNHE3陽性細胞とNBC1陽性細胞は,ティラピアのIII型およびII型塩類細胞と似た特徴を呈した.本年度は,ニジマスの鰓について,プロトンとアンモニアの排出に関係すると予想されるトランスポーター群の局在を明らかにすることを試みた.プロトンの排出は体液の酸塩基調節のかなめであり,アンモニアの排出は窒素代謝の最終過程であるため,これらのメカニズムを明らかにすることは魚類生理学・水産増養殖学の両面から重要である.アンモニアの輸送に関与していると予測される3種類のRh因子(Rhcg1,Rhcg2,Rhbg)について,特異抗体を作成した.淡水で飼育しているニジマスを淡水(対照)・海水(20psu人工海水)・低イオン水・酸性水(pH4.5)の4区に1週間馴致させ,Na+/H+交換体(NHE3b)とRhcg1,Rhcg2,Rhbgを同時多重免疫蛍光染色によって単一細胞レベルで可視化した.NHE3bはニジマスの3種類の塩類細胞のうちの1種類にみられた.Rhcg1はNHE3bとほぼ同じ細胞内局在をしめし,特に低イオン環境において陽性反応が増大した.Rhcg2は塩類細胞ではなく呼吸上皮細胞にみられ,Rhbgは塩類細胞と呼吸上皮細胞の両方にみられた.Rhcg1とRhcg2は,それぞれの細胞の,環境水と接する側の細胞膜に局在したのに対し,Rhbgは基底膜と接する側の細胞膜に局在した.これらの結果から,鰓においてアンモニアは,従来考えられていたように細胞膜を透過して排出されるのではなく,Rh因子がガストランスポーターとして機能することによって排出されることが示唆された.また,アンモニアの排出とプロトンの排出が連携していることも示唆された.前年度,ニジマスの鰓において,Rh因子(Rhcg1)とNa+/H+交換体(NHE3b)が塩類細胞の頂端膜に共局在し,両輸送体が機能的複合体(メタボロン)を形成することにより,H+の排出・アンモニアの排出・Na+の取り込みが協調的に行われている可能性が示唆された.しかし,従来の共焦点レーザー顕微鏡では,光の回折現象のために,より高解像度での観察が不可能であった.本年度は,デコンボリューションソフトウエアHuygens Essentialを新規購入し,数学的処理(最尤法によるデコンボリューション)によってRhcg1とNHE3bの共局在をより高解像度で解析することを試みた.その結果,通常淡水に順応させたニジマス鰓の塩類細胞では,Rhcg1・NHE3b共に,頂端膜の表面に集中せず,表面下に約1,000ナノメートルの幅をもって分布していた.さらに,Rhcg1の局在の中心は頂端膜の表面から約300ナノメートルの範囲に集中していたのに対し,NHE3bは頂端膜の表面から約300ナノメートルの範囲には強く発現せず,3001,000ナノメートルの範囲に幅広く分布していた.つまり,Rhcg1とNHE3bの分布中心がずれていることが,初めて明らかとなった.次に,低イオン水に順応させたニジマス鰓の塩類細胞を解析したところ,通常淡水と大きく異なり,Rhcg1・NHE3b共に,頂端膜の表面から約200ナノメートルの範囲に集中して分布していた.つまり,Rhcg1とNHE3bの分布中心がほぼ一致するようになった.これらの結果は,Na+が体内からどんどん奪われる低イオン環境において,Rhcg1とNHE3bによって形成されたメタボロンがより効率的に機能してNa+の取り込みを促進させていることを強く示唆している.複数の輸送体

タンパクによる機能的複合体(メタボロン)を解析するためには,従来の共焦点レーザー顕微鏡を超える高解像度の顕微鏡画像取得・処理システムが必要となる.本年度は,本来なら所属研究機関の共通機器室に最新の超解像レーザー顕微鏡(Zeiss LSM 800 with Airyscan)が導入される予定であったが,私立大学等研究設備整備費等補助金が交付されなかったため,超解像顕微鏡の導入が中止となった.しかし,代替策としてデコンボリューションソフトウエアHuygens Essentialを購入したところ,超解像顕微鏡に迫る高解像度の画像を解析することが可能となった.具体的な成果として,Rhcg1とNHE3bの共局在の微細スケール(200ナノメートル以下)での変化を解析することが可能となった.Huygens Essentialは810,000円と高価なソフトウエアであったが,本研究においてはその価格以上の効果が得られたと考えている.ニジマスの鰓について,水素イオンとアンモニアの排出に関係すると予想されるトランスポーター群の局在を,超解像イメージングによって明らかにすることを試みた.水素イオンの排出は体液の酸塩基調節のかなめであり,アンモニアの排出は窒素代謝の最終過程であるため,これらのメカニズムを機能組織学的に明らかにすることは魚類生理学・水産増養殖学の両面から重要である.これまで,ニジマスにおいて,水素イオンとアンモニアの輸送に関与していると予測されるRh因子(Rhcg1,Rhcg2,Rhbg)とNa+/H+交換体(NHE3b)に対する特異抗体の作成に成功し,それぞれのトランスポーターの局在を同時多重免疫蛍光染色によって単一細胞レベルで可視化することに成功している.本年度は特に,高感度の検出器を備えた共焦点レーザー顕微鏡とデコンボリューションソフトウェアを組み合わせることにより,これらのトランスポーター群の超解像イメージングを試みた.共焦点レーザー顕微鏡のピンホール径を通常の1 Airy Unit (AU)から0.5-0.6 AUまで絞り,高感度のGaAsP検出器を用いて画像を取得し,さらに数学的処理(最尤法によるデコンボリューション)を施すことによって,超解像イメージングが可能となった.上記のトランスポーター群の中でも,特にRhcg1とNHE3bの局在パターンが低Na+環境と高H+環境で変化する様子を明瞭に捉えることが可能となった.さらに,塩類細胞の大きな特徴である豊富なミトコンドリアと管状構造について,これまで光学顕微鏡レベルでは観察困難であったが,上記の技術をもちいて微細構造の可視化と定量化に取り組んでいる.複数の輸送体タンパクによる機能的複合体(メタボロン)を解析するためには,従来の共焦点レーザー顕微鏡を超える高解像度の顕微鏡画像取得・処理システムが必要となる.本来なら,昨年度に所属研究機関の共通機器室に最新の超解像レーザー顕微鏡(Zeiss LSM 800 with Airyscan)が導入される予定であったが,導入が叶わなかった.しかし,代替策として従来型共焦点レーザー顕微鏡とデコンボリューションソフトウェアの組み合わせによる超解像イメージング技術を確立することに成功した.具体的な成果として,Rhcg1とNHE3bの共局在の微細スケール(200ナノメートル以下)での変化を解析することが可能となった.これまでのニジマスに加えて,タイセイヨウサケとウグイの鰓について,水素イオンとアンモニアの排出に関係すると予想されるトランスポーター群の局在を,超解像イメージングによって明らかにすることを試みた.水素イオンの排出は体液の酸塩基調節のかなめであり,アンモニアの排出は窒素代謝の最終過程であるため,これらのメカニズムを機能組織学的に明らかにすることは魚類生理学・水産増養殖学の両面から重要である.
生態的形質と発生機構の共進化と多様化についての理論的解析

本研究の目的は、生態的機能を持つ形態形質とその発生機構の進化が動物群集の適応的進化、多様化や群集遷移において果たし得る役割を理論的に明らかにすることであり、以下の3つの解析から成る:解析(1)形態や行動における適応放散と群集遷移の再現、解析(2)適応放散と群集遷移における生態形質、発生機構の進化的変化と意義についての解析、解析(3)生態的形質と発生機構の共進化を記述し解析するための数学的手法の開発。昨年度は主に解析(3)を行った。具体的には以下の通りである。適応進化を解析するためのAdaptive Dynamics理論では、生態的相互作用による選択圧が集団の進化的な分岐を引き起こす現象を、進化的分岐(evolutionary branching)と呼ぶ。通常の進化的分岐条件の吟味には、具体的な数理モデルが必要となる。その場合、注目する形質以外の要素の時間変化を無視し、定数とすることが多い。しかしそれらの要素は、発生機構や気候のように、ゆっくりではあるが様々に変化しているかもしれない。そのような場合の進化的分岐の可能性を調べるために、モデル内の形質やパラメータの1つを未定のまま残し、「未定部分を適切に調節することで進化的分岐を生じさせることは可能か?」を吟味する条件(潜在分岐条件)も開発されている。本研究はこの条件を拡張し、モデルの核となる相互作用以外の全ての要素を未定として潜在分岐条件を吟味する手法を開発した。この手法は、任意の次元の形質空間に適用可能であり、原理的には関数型の形質(腕や脚などの3次元空間軸上の形態、資源軸上の資源利用分布など)にも適用できる。この手法を用いることにより、多様性進化の要因として注目する相互作用の潜在力を調べることができる。プロジェクト全体としては、解析(1)、(2)の成果は不十分であったが、解析(3)は予想以上の成果が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画の通り、昨年度は主に解析(1)、解析(3)を行った。それらの実施状況は以下の通りである。まず解析(1)については、本研究よりも以前に申請者が構築したシステムにより、仮想的な節足動物の3次元形態が遺伝子型に基づく個体発生プロセスにより形成され、それらの個体が相互作用し進化する動態は既に実現されているが、システム全体が1つのCPUコアのみを使用する仕様になっているため、計算速度を改善する余地があった。そこで、一度に複数のCPUコアを効果的に活用できるようにシステムを改良し、パソコンの複数のCPUコアを同時に使用することができるようにした。また、6つのCPUコアを持つデスクトップパソコンを2台購入し、これらに並列処理ツール(GNU parallel)を導入することにより、合計12個のCPUコアをあたかも1台のパソコンの12個のCPUであるかのように使用できるシステムを構築した。次に解析(3)については、多次元形質空間において共進化する集団の進化的分岐条件、及び複数レベル選択(系統内選択と系統間選択)の効果的な記述式についての研究を以下のように遂行した。進化的分岐条件については、形質空間の中を進化動態により移動する集団が進化的分岐領域に侵入すると、無性生殖集団の場合は直ちに進化的分岐が生じることを数値的に示した。これを進化の決定論的記述子の1つであるcanonicalequationと組み合わせることにより、適応放散の決定論的な動態を速やかに計算することができるようになった。複数レベル選択については、本研究はPrice方程式の枠組みを利用し、系統樹の樹形と複数レベル選択の効果の関係を示す方程式を導出した。昨年度は主に解析(1)、解析(3)を行った。解析(1)については、群集進化をシミュレーションするシステムの構築を行った。また、シミュレーションのテストを繰り返すことにより不具合の修正や改良を行った。また、節足動物の形態形成の制約を具体的に調べるために開発したモデルに改良を加え、様々な曲がり方や形状の複数の突起を同時に形成できるようにした。このモデルのシミュレーションにより形成させた角は、特徴的なシワや窪み、断面形状を持つことが多く、それらの形態的特徴と類似した形状が、実際の昆虫においても見つかる。解析(3)については、多次元形質空間における進化動態が制約下にある場合に、それを効率よく解析するための一般的な手法を開発した。その原理は以下の通りである。まず、進化的制約を「複数の形質軸からなる多次元形質空間において、稔性のある変異体が生じにくい方向があること」と定義し、それは形質空間の各位置に固有のものであり、位置の変化に対して滑らかに変化するものとする。次に、注目する集団付近の座標系を局所的に非線形変換することにより、全ての進化的制約を局所的に消失させる(リーマン基準座標系に対応)。後は制約が無いものとして解析すればよい。

以上の原理はラグランジュの未定乗数法の形式で表現できるため、実際には座標変換せずに、あたかも制約が存在しないかのように方向進化を解析し、進化的安定点(ESS)や収束安定点、進化的分岐点などを簡単に特定できる。本研究の目的は、生態的機能を持つ形態形質とその発生機構の進化が動物群集の適応的進化、多様化や群集遷移において果たし得る役割を理論的に明らかにすることであり、以下の3つの解析から成る:解析(1)形態や行動における適応放散と群集遷移の再現、解析(2)適応放散と群集遷移における生態形質、発生機構の進化的変化と意義についての解析、解析(3)生態的形質と発生機構の共進化を記述し解析するための数学的手法の開発。昨年度は主に解析(3)を行った。具体的には以下の通りである。適応進化を解析するためのAdaptive Dynamics理論では、生態的相互作用による選択圧が集団の進化的な分岐を引き起こす現象を、進化的分岐(evolutionary branching)と呼ぶ。通常の進化的分岐条件の吟味には、具体的な数理モデルが必要となる。その場合、注目する形質以外の要素の時間変化を無視し、定数とすることが多い。しかしそれらの要素は、発生機構や気候のように、ゆっくりではあるが様々に変化しているかもしれない。そのような場合の進化的分岐の可能性を調べるために、モデル内の形質やパラメータの1つを未定のまま残し、「未定部分を適切に調節することで進化的分岐を生じさせることは可能か?」を吟味する条件(潜在分岐条件)も開発されている。本研究はこの条件を拡張し、モデルの核となる相互作用以外の全ての要素を未定として潜在分岐条件を吟味する手法を開発した。この手法は、任意の次元の形質空間に適用可能であり、原理的には関数型の形質(腕や脚などの3次元空間軸上の形態、資源軸上の資源利用分布など)にも適用できる。この手法を用いることにより、多様性進化の要因として注目する相互作用の潜在力を調べることができる。プロジェクト全体としては、解析(1)、(2)の成果は不十分であったが、解析(3)は予想以上の成果が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。解析(3)は当初の計画以上に進展している。解析(1)の進展はやや遅れているが、システムの主要部分の構築は終了しているので、遅れは2,3か月程度である。従って全体としては、おおむね順調に進展していると判断される。解析(3)は当初の計画以上に進展しており、解析(1)の進展はやや遅れているため、全体としては、おおむね順調に進展していると判断される。現時点では特に問題はない。当初の計画通りのやり方で研究を遂行する予定である。解析(3)の数学的解析手法の特徴や適用条件などに依存して、解析(1)や解析(2)の進化シミュレーションをどのようなものにすべきかや、その結果をどのような統計量として計算すべきかが決まる。従って、シミュレーションを実行するシステムの構築作業に対して少し先行する形で数学的解析手法を開発するという計画はやはり妥当である。今年度はシミュレーションのシステムを完成させ、様々な形態の仮想的節足動物が適応放散する様子を計算し、解析することができると期待している。
GFP蛍光発色団を分子基盤とするON/OFFモード蛍光バイオセンサーの開発

2)ついで金属キレート能を有する置換基を装着した4-(arylmethylidene)-5-imidazoloneの合成を検討した。その結果キレート能を有する官能基導入の可能な4-[(3-bromophenyl)methylidene]-2-(3-bromophenyl)-5-imidazolone誘導体が調製できた。ベンゼン環へのN官応基の導入の試みとしてmorpholineの導入を検討したところ、目的とするアミノ基の導入されたimidazolne誘導体が得られた。今後、Caイオンに対してキレート能を有する化合物の合成を進めていく。3)GFP蛍光発色団の蛍光特性に関して、モデル化合物Cを用いて溶媒の粘性と蛍光能の関連について検討した。その結果、モデル化合物C蛍光寿命が溶媒の粘性が大きくなると長くなり、それにつれて蛍光性が強くなる事が判明した。オワンクラゲの増感生物発光系を形成する緑色蛍光タンパクGFPの蛍光発色団はSer^<65>-Tyr^<66>-Gly^<67>のペプチド結合間で自己触媒的に分子内脱水縮合し、ついで自動酸化して形成される。その基本骨格は4-(4-hydoxyphenylmethylidene)-5-imidazoloneである。この基本骨格を構造基盤とする生体成分バイオイメージング用on/off型新規蛍光センサー開発の出発点として、各種4-(arylmethylidene)-5-imidazolone誘導体を合成し、その蛍光特性を検討した。エタノールガラス(77K)中では溶液状態の2000^3700倍の強い蛍光性を示す事が確認された。今後は金属キレート能を有する置換基を装着した4-(arylmethylidene)-5-imidazoloneを合成する予定である。オワンクラゲの増感生物発光系を形成する緑色蛍光タンパクGFPの蛍光発色団はSer65-Tyr66-Gly67のペプチド結合間で自己触媒的に分子内脱水縮合し、ついで自動酸化して形成される。得られた4-(arylmethylidene)-5-imidazolone誘導体はエタノール溶液中ではほとんど蛍光性を示さないが、エタノールガラス(77K)マトリックス中では溶液状態の20003700倍の強い蛍光性を示す事が確認された。この結果は金属キレート能を有する置換基を装着した4-(arylmethylidene)-5-imidazoloneが極めて高いコントラストを持ったon/off型新規蛍光センサー開発として有望であることを示している。そこでC_aイオンにキレートしうるリガンドを装着した4-(arylmethylidene)-5-imidazoloneのを行った。キレーターの導入は最終段階で行うこととし、まずbromophenyl基を有した4-(arylmethylidene)-5-imidazoloneを調製した。続いてP_d触媒を用いてdiethyl iminoacetate基を導入し、目的化合物の合成に成功した。現在、得られた化合物についてC_aイオンキレート形成能ならびにon/off型蛍光特性など基本物性を測定中である。
建築・都市環境の計算流体力学における超並列計算システムの構築

乱流解析において詳細な風速、圧力を解析するためには極めて多くの計算量を必要とし、高速化、大容量という要求を満たすものは並列計算機が最も有力である。本研究では、大規模な流体数値解析において、今後主流になると考えられる並列計算機における流れのシミュレーションアルゴリズムを検討した。現時点では建築環境工学に係わる流れ場に対して並列処理による流体の数値シミュレーションが行なわれた例は少なく、並列計算を適用する場合に未解決の課題が数多く残されている。本研究では、並列処理と流体数値解析の現状を検討した上で、建築環境問題への具体的な適用における並列解法及びアルゴリズムを考察し、並列処理適用に関する問題点を明らかにした。また、並列計算機の一例としてHXnet型の並列処理計算機ADENARTを用いて、SIMPLE-D法による2次元及び3次元のCavity flowの計算の並列処理を行い、その並列処理の性能と各CPU間の通信時間の関係を検討した。3次元のCavity flowの場合、256個のCPUを使用する並列処理は逐次処理の場合に比べ、約100倍の加速率を示す他、各CPU間の通信時間が総計算時間の約10%となるなど、従来の流体並列処理の事例に比べても、並列化効率がかなり高いことを確認している。これにより大規模な実用計算にこの並列計算処理の適用が有効であることを示している。以上、本研究は建築環境工学に係る流体シミュレーションの並列化に関し、数多くの独自の視点からこれを検討するとともに、今後急速な発展が期待される並列計算機へ適用が可能な高速数値計算のアルゴリズムを開発しその有効性を確認している。これは今後実用面で幅広く実施されることになる大規模な流れのシミュレーションのための数多くの貴重な知見を得るものであり、同時にこの分野の将来進むべき方向を示した研究であると言える。本研究では都市空間並びに建物内外の空気流動に関し、次世代の乱流シミュレーターとしての超並列計算システムを開発することを目的としている。複雑な都市域の風環境、汚染質拡散並びに建物内の気流性状を予測して安全で快適な環境を形成するにはこれらの流れ場の詳細な検討が不可欠である。ベクター型計算機の性能向上が頭打ちとなりつつある今日、より高速の流体シミュレーションの並列計算処理システムを開発し、建築設計段階での流れ場の検討を可能とする建物内外気流シミュレーションシステムを開発する。並列計算機では近い将来、既存のコンピュータ技術を使用して安価に1 TeraFLOPS以上の能力を得られる見通しであり、今後の飛躍的な発展により数年後に現在のEWSと同等の価格で設計現場に普及することさえ予想されている。しかしながら効率的な超並列演算には種々の制約が存在しており必ずしも現在のベクター型計算機のような効率を実現し得ていない。並列計算機において処理効率を向上させるには、各プロセッサ単独で行う処理を増加させ、プロセッサ間の通信の時間を減らすことが肝要であるが、流体計算の場合、計算の安定性や収束の速さについても配慮する必要がある。本研究の目的は乱流シミュレーションにおいて効率的な超並列計算処理システムを試作し、その有効性を検証することにある。本年度は研究初年度として、既存の研究成果を用いて超並列計算による乱流シミュレーションシステムのプロトタイプを構造格子を用いた手法により作成した。ここでは、単純性状、単純境界条件のもとにおけるLESによる流れのシミュレーション手法を開発し、領域分割法による並列化の効果・性能を検討した。本年度は、並列処理と流体数値解析の現状を検討した上で、建築環境問題への具体的な適用における並列解法及びアルゴリズムを考察し、並列処理適用に関する問題点を明らかにした。

また、並列計算機の一例としてHXnet型の並列処理計算機ADENARTを用いて、SIMPLE-D法による2次元及び3次元のCavity flowの計算の並列処理を行い、その並列処理の性能と各CPU間の通信時間の関係を検討していた。3次元のCavity flowの場合、256個のCPUを使用する並列処理は逐次処理の場合に比べ、約100倍の加速率を示す他、各CPU間の通信時間が総計算時間の約10%となるなど、従来の流体並列処理の事例に比べても、並列化効率がかなり高いことを確認した。これにより大規模な実用計算にこの並列計算処理の適用が有効であることを示している。以上より建築環境工学に係る流体シミュレーションの並列化に関し、数多くの独自の視点からこれを検討するとともに、今後急速な発展が期待される並列計算機へ適用が可能な高速数値計算のアルゴリズムを開発しその有効性を確認することができた。
国際法学における開発問題の再定位-脱植民地化過程における自決権の機能に着目して-

本研究は、発展途上国の低開発問題の起源が、植民地からの独立の経緯に求められることを明らかにした。つまり、自決権の効果によって、実効的な統治能力を備えないまま国家が形成され、政治経済体制の歪曲を招いたのである。それゆえ、独立後も継続して国民統合を推進し統治能力を改善することが開発の中心的な課題であり、本研究では、国際法学がこれを内的自決の促進という観点から把握しうることを示した。本研究は、発展途上国の開発の問題を国際法において再定位するための視点として、途上国が脱植民地化の過程において自決権の機能により「実効的国家性」を欠いたまま独立を達成しえたことに注目し、かかる実効的国家性の欠如を事後的に補完することに国際法上の開発課題の本質を見出そうとするものである。そこで本年度は、前提的な問題として、多くの途上国が独立達成の時点で十分な国家性を具備していなかったことを、歴史学や地域研究の知見を活用しながら実証的に論証する作業に取り組んだ。その結果、特にアフリカ植民地では、近代主権国家の基礎となる集権的権威の出現を宗主国政府が意図的に抑止し、むしろ在来の分散的な権力構造を温存・強化したこと、そしてその状態のまま独立を迎えたことが明らかになった。本来であれば、かかる状態は「実効的政府の存在」という国家性要件を満たさず国家形成は困難なはずであったが、実は国家性要件自体も絶対不変の基準ではなく、むしろ各時代における支配的な国家観念や正統性認識の状況に応じて変化するものである。本年度の研究ではこの点を、国家承認に関する理論の変遷を通じて跡付け、国家性基準は「事実主義」と「正統主義」の関数として定まるという視点から整理した。これらの作業によって、脱植民地化の過程で自決権が果たした機能を解明するための視座が整ったと考えられるので、次年度は、国連における自決概念の発展を追跡し、特に植民地独立付与宣言及びその履行確保において自決権がいかなる内容の規範として認識されていたかを把握することによって、実効的国家性を欠く状態での国家形成を可能にした法的論理を正確に理解することとしたい。発展途上国における開発問題の起源は、脱植民地化の過程における国家形成の態様にあるという着想に基づき、本研究では、まず平成20年度に、歴史学や地域研究の知見を手掛かりとしながら、多くの途上国が独立達成の時点で十分な国家性を具備していなかったことを実証的に明らかにした。それに続いて、平成21年度は、そうした国家性を欠く植民地地域が独立を達成しえた背景として、脱植民地化の時期における自決権の機能に着目し、それが国家形成の態様に与えた影響を考察することを研究課題とした。具体的には、国連において植民地独立付与宣言が採択される経緯や、同宣言の実施を監視する目的で設置された24カ国委員会の議論を調査し、そこでの諸国の関心が、植民地の「一律かつ早急な」独立に集中していたことを浮き彫りにした。討議の過程では、多くの植民地地域で依然として部族的な権威が分散・割拠しており、独立後の政権のあり方をめぐって内部対立が発生していることなどが報告されでいたが、そうした状況でも早期の独立達成が一律に推し進められたのである。したがって、この時期における自決権とは、内部での国民統合や実効的国家性の欠如を不問に付す形で、対外的な独立と国家形成を差し当たり先行させる、「外的自決」中心の規範であったことが明らかにかった。これは、言い換えれば、国内の分散した権威構造を克服し、人民全体の意思と利益を反映する形で政治・経済・社会・文化の発展を導くこと、すなわち「内的自決」の実現が、独立後の発展途上国に課題として残されたことも意味しており、自決概念を結節点として植民地の独立と開発課題の生成とを統合的に説明する理論基盤が整ったと考える。そこで次年度は、この意味での「内的自決」に関連する国際法上の規範を体系的に整理・分析し、国際法学が開発問題の解決に向けていかなる関与をなしうるかを提示することで、研究の締め括りとしたい。本年度は、三年間の研究期間の総括として、国際法学において発展途上国の開発問題を新たな形で理論的に再定位する作業を完成させることを目指した。すでに昨年度までの研究を通じて、発展途上国の開発問題の歴史的な起源は、旧植民地地域が実効的な統治能力ないし国家性を具備しないまま、国際社会における自決権理念の高まりに依拠して一律に独立を達成した点に求められることを明らかにしてきた。つまり、国内で様々な部族的権威が分散・割拠する状態で国家が設立されたため、政策決定や資源配分が特定集団を利する形で行われ、国民全体の統合や発展を促進する契機に欠けたことが、開発の停滞や政治的混乱を招いたのである。

そこで本年度は、まず国内の政治的・法的統合の基盤としての主権概念の意義を再評価したうえで、独立後の国家で国民全体の自己統治に基づく政治過程を実現していくための手掛かりを「内的自決」概念に求め、これに関連する国際法上の諸規範の発展過程を体系的に整理・分析した。この点、例えば、条約や国連決議を通じて近年急速に内容の精緻化が進行している少数者の権利や先住民の権利といった人権規範や、世銀等の国際援助機関が融資条件として発展途上国に要求する「良き統治」の概念などを、内的自決との関係を意識しながら意義づける作業を重点的に進めた。以上の検討を通じて、内的自決の促進に基礎を置く新たな開発理念を現代国際法上に位置づけ、国際法学が開発問題に取り組むための基本的な視座を構築することが出来たと考える。今後は、これらの研究成果の早期の公表に向け準備を進めるとともに、本研究で得られた理論枠組みの一層の充実に努めることとしたい。
無限可積分系のタウ関数によるBCH-Goppa符号の復号化アルゴリズムの開発

研究代表者は平成8年10月に大阪大学において可積分系戸田分子のタウ関数によるBCH-Goppa復号法を主題とした研究集会「応用数学における非線形可積分系の視点」を開催した.同7月には京都大学にて研究集会"Discretizations of Integrable Systems:Theory and Applications"を開催協力し,この科研費から講演者の旅費の一部を援助した.また,研究代表者は国内外で合計15回に及ぶ学会・研究集会講演を行うとともに,学生大学院生の補助を得て数値計算実験を継続した.以上がこの研究課題に関する研究活動の概要である.その結果,平成8年度には次の二つの進展があった.1可積分系の通信理論への応用に取り組み,研究代表者が1994年に開発した有限体上の戸田分子に基づくBCH-Goppa符号の復号化アルゴリズムによって,任意のシンドロームからエラーの位置を計算できることがわかった.エラーの位置は成分がタウ関数の比で表される3重対角行列の固有値として実現され,タウ関数の正値性がこの復号法のポイントになっている.なお,3重対角行列の固有値計算による復号法としては他にもFaybusovich(1994年),代田(1995年)があるが,両者については復号化できないシンドロームの例が見つかった.2非線形方程式の解を計算する反復解法にSteffensen法がある.この手法による反復列は解に2次収束し,広く使われているNewton法の離散版とみなせる.このSteffensenの反復法の拡張に成功した.ポイントは反復関数の定義に数列の加速法であるk次Shanks変換を用いることである.その結果,新しい反復解法は少なくともk+1次の収束次数を達成している。Shanks変換の計算では,ε-アルゴリズムの援用により行列式の直接的な計算を避けることで,計算量が大幅に低減された.また,新しい反復解法の局所的収束性と数値安定性も証明された.研究代表者は平成8年10月に大阪大学において可積分系戸田分子のタウ関数によるBCH-Goppa復号法を主題とした研究集会「応用数学における非線形可積分系の視点」を開催した.同7月には京都大学にて研究集会"Discretizations of Integrable Systems:Theory and Applications"を開催協力し,この科研費から講演者の旅費の一部を援助した.また,研究代表者は国内外で合計15回に及ぶ学会・研究集会講演を行うとともに,学生大学院生の補助を得て数値計算実験を継続した.以上がこの研究課題に関する研究活動の概要である.その結果,平成8年度には次の二つの進展があった.1可積分系の通信理論への応用に取り組み,研究代表者が1994年に開発した有限体上の戸田分子に基づくBCH-Goppa符号の復号化アルゴリズムによって,任意のシンドロームからエラーの位置を計算できることがわかった.エラーの位置は成分がタウ関数の比で表される3重対角行列の固有値として実現され,タウ関数の正値性がこの復号法のポイントになっている.なお,3重対角行列の固有値計算による復号法としては他にもFaybusovich(1994年),代田(1995年)があるが,両者については復号化できないシンドロームの例が見つかった.2非線形方程式の解を計算する反復解法にSteffensen法がある.この手法による反復列は解に2次収束し,広く使われているNewton法の離散版とみなせる.このSteffensenの反復法の拡張に成功した.ポイントは反復関数の定義に数列の加速法であるk次Shanks変換を用いることである.その結果,新しい反復解法は少なくともk+1次の収束次数を達成している。Shanks変換の計算では,ε-アルゴリズムの援用により行列式の直接的な計算を避けることで,計算量が大幅に低減された.また,新しい反復解法の局所的収束性と数値安定性も証明された.
性ホルモンによる情報伝達の機序と骨粗鬆症の病態における意義

骨は成長、成熟し、老化する。加齢に伴うこれらの変化の中で閉経後数年間の女性に認められる骨密度の減少は最も大きなものである。閉経後女性における骨密度の減少は個体間で一様ではなくこの個人差は閉経に伴う女性ホルモン、特にエストロゲンの欠落という体内環境の大きな変化に対する反応性の多様性にもとづくものと捉えることができる。この多様性はエストロゲンの標的分子、すなわちエストロゲンレセプター(ER)の量的あるいは質的な多様性、さらにはそれらを規定するER遺伝子の多様性を反映している可能性がある。我々はこの可能性を探るためにエストロゲン受容体(ER)遺伝子の多型性と骨密度ならびに骨代謝マーカーとの関連を検討し、特定のER遺伝子genotypeのなかに低骨密度を示すものが存在することを示した(J. Bone Miner. Metab. vol. 11, pp306-311, 1996、Biochem. Biophys. Res. Commun. vol. 217, pp378-383, 1995)。さらにER遺伝子genotypeと骨代謝との関連を追及するために、ER遺伝子多型性と骨量の経年変化ならびにホルモン補充療法(HRT)に対する反応性との関連を検討した。その結果、ER遺伝子の多型性によって、閉経後の骨量減少速度やHRTに対する反応性の多様性を予測することが可能であることが示唆された。