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長期化する西表島群発地震の成因と海底火山との関連

1993年11月にM=5.2の地震が発生したのを最後に活動はしだいに弱まってきている。しかしながら、いまだ時折単発的ながら比較的大きな地震が発生しており、活動が持続していることを示している。このようなことから、西表島群発地震のメカニズム解明と地震活動の推移の監視のために当該研究が昨年度より開始された。昨年度は観測点の設置と震源パラメータの決定が行われた。群発地震は面状の分布をなし、全体の走行がN35°W、傾斜角南西側にが70°をなしている。活動の領域は時間と共に移っており、全体として面をなしている。比較的大きな地震のメカニズムを決定すると、多くは正断層を示す。このことから西表島群発地震は伸張力場において形成されたものと考えられる。本年度は従来の研究成果をふまえ、メカニズム解明に重点を置き研究を進めた。昨年度まで6点あった観測点は4点に減少させたが、東海大学の西表島の施設と共同で地震観測点を充実させた。現地に研究基礎を持つ馬場氏が分担者として加わり、観測点の維持管理等の任にあたっている。本年度夏には大型の台風が西表島を数回にわたり襲い、多くの故障が発生し、観測が中断することが多かったのが残念であった。しかし、分担者馬場の奮闘により何とか維持されたことは特筆される。西表島群発地震のメカニズムは、種々の検討の結果以下のようにまとめられた。なんらかの理由によりNEE-SWWの伸張場の西表島下にマントル起源の水が圧入し、間隙水圧が増し、群発地震が発生した。地下からの水はマグマ起源との報告があるがこの点については更なる研究が待たれる。群発地震は面状に分布したが、この面は大きく見れば破壊面(断層面)をなすものと思われる。1993年11月にM=5.2の最大の地震がこの面上に発生した。メカニズムは正断層であり、断層面は群発地震の面と一致した。本震のメカニズムは上に述べた他の微小地震とも一致しており、広域応力場の下で発生した群発地震と結論できる。このような応力場と調和的な地質構造が西表島付近に数多く形成されている。1994年に入り台湾北東部にM6クラスの地震が2つ続けて起きた。主張力軸はNEE-SWW方向で群発地震の主張力軸に平行である。結論として、沖縄トラフ西端部に加わっていた張力場によりまず西表島に群発地震が発生し、続けて台湾に中規模の地震が発生した。これらの地震活動はこの活動を待って一応終息したものと思われる。
巨大リポタンパク質粒子の生合成・分泌機構

リポタンパク質は小胞体において合成される脂質-タンパク質複合体の巨大粒子であり、動物個体全体の脂質恒常性の維持に重要な役割を担っている。しかしながら、その生合成・分泌及び取り込みの分子機構に関しては依然不明な点が多い。線虫C. elegansの卵黄成分はVIT-2等のコアタンパク質とトリグリセリド、コレステロール、リン脂質等の脂質成分からなる巨大なリポタンパク質粒子として腸細胞において合成され、偽体腔へと分泌される。これらの卵黄成分はその後、卵黄受容体を介したエンドサイトーシスにより卵母細胞に取り込まれる。そこで、我々はこの卵黄成分であるVIT-2とGFPの融合タンパク質(VIT-2::GFP)を発現する線虫株を用いることにより、リポタンパク質の生合成、分泌に関わる新規因子の探索とその生理機能の解析を行った。その結果、SFT-4を欠損すると、VIT-2::GFPの小胞体からの輸出が顕著に阻害されることを見出した。SFT-4は出芽酵母で同定された積み荷輸送体であるErv29pと相同性を持つ膜タンパク質であり、線虫の腸細胞において小胞体および小胞体出芽部位に局在化することが判明した。そこで、SFT-4がリポタンパク質の積み荷受容体として機能する可能性を考え、共免疫沈降法により解析したところ、SFT-4とVIT-2が相互作用することが明らかとなった。一方、SFT-4のヒトホモログであるSurf4についても肝細胞由来であるHepG2を用いて解析を行った。その結果、Surf4の発現抑制によりapolipoprotein B (ApoB)の小胞体からの輸出が顕著に抑制されること、Surf4とApoBが相互作用することなどが明らかとなった。以上の結果から、SFT-4/Surf4はリポタンパク質の小胞体からの輸出を制御する積み荷受容体として働く可能性が示唆された。本研究により、SFT-4/Surf4はリポタンパク質を含む可溶性タンパク質の小胞体からの輸出に働くとともに小胞体輸出部位の形成にも関与することが判明した.これらの研究成果はこれまで不明な点が多かったリポタンパク質の細胞内輸送過程の一端を明らかにするとともに,SFT-4/Surf4の分子機能を解明した点で大変大きな進展があったと思われる.今後はSFT-4/Surf4ファミリータンパク質がどのような積み荷タンパク質を特異的に認識し、小胞体からの輸出を制御しているのかについてさらに解析を行う予定である。特に大量に分泌されるインスリン等のホルモン分泌に働く可能性について検討する。また、SFT-4/Surf4ファミリータンパク質がCOPII関連因子とどのように連携して小胞体からのタンパク質輸送を制御しているのか、その分子メカニズムの解明を目指す。研究補助員の適任者がみつからず、30年度に博士研究員を雇用して研究をより推進するために繰り越しした。
北朝隋唐期における仏教教団の宗教活動と中国の国家及び社会に対する影響の研究

本研究は、北朝隋唐期の仏教教団の活動内容を、おもに仏教関連の石刻史料を利用して考察し、教団の中国社会への影響を地域別、時期別に分析、研究することが目的である。平成19年度も17年度・18年度に引き続き、まず、北朝隋唐期の仏教石刻史料の研究書・報告書類を収集し、おもに北朝期、華北東部地域を中心に仏教石刻史料の整理とデータ入力を進めた。また、隋唐期の洛陽に建造された仏教寺院について、文献史料より情報を収集し、データ入力作業を進めた。以上の作業により、北朝隋唐期の佛教関連情報をかなり収集することができ、今後の研究の基盤作りができたと思われる。一方、残念ながら、今年度は日程の調整がつかず、中国佛教石刻史料の調査旅行をすることが出来なかった。これまでの調査・研究基盤から、次のような研究成果を挙げることができた。「北魏末・東魏代の斉州と龍洞石窟の造営」は、前年度にまとめた調査報告をふまえ、さらに龍洞石窟と黄石崖石窟が造られた北魏末・東魏初の斉州をめぐる政治動向から、龍洞石窟が東魏政権と斉州の豪族勢力との協力関係を示すモニュメント的な役割をも持っていたことを示し、仏教石刻の持つ政治的な側面を考察した。また、「安史の乱後における河東節度使の動向-「張奉璋墓誌」と「承天軍城記」を中心に-」は、唐代中期に造られた「張奉璋墓誌」と「承天軍城記」という二つの石刻史料から、これまで明らかになっていなかった安史の乱時の河東節度使の動向を分析し、その上で、唐朝中央と河東節度使との関係について検討した。そのために、平成17年度の研究計画では、(1)仏教石刻史料の収集・整理とデータ入力、(2)中国での石刻史料調査・情報収集、(3)北朝後期の河北・河南の造営事業を中心に、各地域の教団の活動内容の検討、(4)中国石刻文物研究会や中国仏教石刻をめぐるシンポジウムでの研究報告を行なうことになっていた。研究計画に基づき、平成17年9月と平成18年3月に中国の山東省・河北省・河南省に行き、仏教石刻史料調査と情報収集を実施した。9月の調査で得られた知見については、平成18年3月10日の「東アジア仏教石刻研究セミナー」において、「山東省済南市の龍洞石窟について」という題目で報告した。報告では、石窟の調査結果と共に、北朝後期における山東地方における仏教信仰の特色についても検討した。また、石刻史料収集の過程で得られた8世紀半ばの墓誌銘を用い、平成17年7月9日に明治大学にて行われた中国石刻文物研究会にて「『唐張奉璋墓誌』と安史の乱後の河東節度使の動向について」を発表し、さらにその後得られた石碑を加えて、平成18年1月14日に「安史の乱後における河東節度使の動向-「張奉璋墓誌」と「承天軍城記」を中心に-」というタイトルで、石刻研究セミナー「中国石刻史料をめぐる諸問題」にて発表した。その成果は、「安史の乱における河東節度使の動向-「張奉璋墓誌」と「承天軍城記」を中心に-」という論文にまとめ、『中国石刻資料の諸問題』という論文集に掲載される予定になっている。最後に、仏教石刻史料の整理に関しては、目下、北朝隋唐期の華北東部の造像記を中心にデータ入力を行っている。平成18年度は、随時、データを公表する予定である。本研究は、北朝晴唐期の仏教教団の活動内容を、おもに仏教関連の石刻史料を利用して考察し、教団の中国社会への影響を地域別、時期別に分析、研究することが目的である。平成18年度も前年度に引き続き、まず、北朝晴唐期の仏教石刻史料の研究書・報告書類を収集し、おもに北朝期を中心に仏教の造像記に関する石刻史料の整理とデータ入力を進めた。また、平成18年9月と平成19年3月に中国の山西省と陳西省、山東省に行き、同地の仏教関連遺跡や博物館などを訪れ、仏教石刻史料の調査と情報収集を行った。前年度からの研究基盤から、次のような研究成果を挙げることができた。「山東省済南市の龍洞石窟について」は、前年度に調査した龍洞石窟の調査結果をまとめ、同石窟の近くにある黄石崖石窟とあわせて北朝後期の山東西部の仏教信仰について検討した。また、「中国山西省の南浬水石刻について」は、今年度の9月の調査で得られた知見をもとに、沁県の南涅水石刻について、造像塔を中心に内容と特徴をまとめ、他の地域との比較から北朝後期の山西東南部の仏教信仰の特色について検討した。また、平成18年7月には國學院大學で行われた入唐求法巡礼行記研究会において、「五台山普通院の成立と中唐の仏教教団」と題する報告を行った。報告では、五台山普通院の制度内容と運営を明らかにした上で、五台山仏教教団の中唐仏教における位置付けを行い、あわせて唐代後半期の仏教教団と国家との関係、教団が国家に対してどのような役割を果たしていたのかを発表した。

本研究は、北朝隋唐期の仏教教団の活動内容を、おもに仏教関連の石刻史料を利用して考察し、教団の中国社会への影響を地域別、時期別に分析、研究することが目的である。平成19年度も17年度・18年度に引き続き、まず、北朝隋唐期の仏教石刻史料の研究書・報告書類を収集し、おもに北朝期、華北東部地域を中心に仏教石刻史料の整理とデータ入力を進めた。また、隋唐期の洛陽に建造された仏教寺院について、文献史料より情報を収集し、データ入力作業を進めた。以上の作業により、北朝隋唐期の佛教関連情報をかなり収集することができ、今後の研究の基盤作りができたと思われる。一方、残念ながら、今年度は日程の調整がつかず、中国佛教石刻史料の調査旅行をすることが出来なかった。これまでの調査・研究基盤から、次のような研究成果を挙げることができた。「北魏末・東魏代の斉州と龍洞石窟の造営」は、前年度にまとめた調査報告をふまえ、さらに龍洞石窟と黄石崖石窟が造られた北魏末・東魏初の斉州をめぐる政治動向から、龍洞石窟が東魏政権と斉州の豪族勢力との協力関係を示すモニュメント的な役割をも持っていたことを示し、仏教石刻の持つ政治的な側面を考察した。また、「安史の乱後における河東節度使の動向-「張奉璋墓誌」と「承天軍城記」を中心に-」は、唐代中期に造られた「張奉璋墓誌」と「承天軍城記」という二つの石刻史料から、これまで明らかになっていなかった安史の乱時の河東節度使の動向を分析し、その上で、唐朝中央と河東節度使との関係について検討した。
3次元磁場ベクトル測定用SQUID素子の創成と低雑音化

Nb多層配線プロセスを改良し、ピックアップコイルを3次元化したSQUIDの作製プロセスを構築した。SQUID顕微鏡のための磁場検出素子は、産総研のクリーンルームCRAVITYで製作を行った。特に、グラジオメーター形式を採用して低雑音化を図った素子や多層プロセスを利用して3次元的にコイルを配置したベクトル磁場測定用のSQUID素子も製作した。また、SQUID素子の実装技術についても開発を行った。理論面からは、3次元走査型SQUID顕微鏡の特異値分解を用いた画像解析アルゴリズムの開発を行った。これにより、新しい産業の創成や先端研究分野でのイノベーションを支援できの萌芽段階の開発となった。コマーシャルなSQUID顕微鏡は一軸のみの磁場方向性を持っていることが特徴である。現在、保有するSQUID顕微鏡に適合する1軸(Z軸)ピックアップコイルを装備したSQUIDチップを大阪府立大学グループが設計し、産総研の標準NbプロセスCRAVITYを用いて試作した。設計にあたっては現有装置との適合性を重視した回路と低雑音化を目指してSQUIDループをグラジオメータ型にした回路の2種類を作製した。並行して、三軸方向に感度をもつ3次元立体コイル構造を実現するNb多層プロセスを利用して基盤に対して平行方向に開口部を持つコイルを同時に製作した。このプロセスに基づいて、3軸ピックアップコイルのSQUIDチップを設計、試作した。3CHの読み出し回路(Magnicon社)を購入し、実装したSQUIDコイルと接続をできる状態まで研究を進めた。また、SQUID顕微鏡の画像処理の研究も行った。3次元走査型SQUID顕微鏡にける画像処理の手法を確立すべく、特異値分解を用いたアルゴリズムの高効率化に関する研究を行った。その結果、3次元磁化分布に関しても適用可能なプログラムの開発に成功した。また、今後の課題として3次元磁化を可視化するためには試料外部に磁場を形成しない成分の処理が問題となることを明らかにし、そのような磁化分布の分類法に関して一定の方向性を見出した。
動的計画法の柔構造的研究

本研究は柔構造モデルに適用可能な柔構造動的計画法(Dynamic Programming,以下DPと略記)の数学理論の確立を目指して、具体的に、柔構造に関する基礎研究、及び不確定要素をもつマルコフ決定過程モデル、fuzzy clusteringモデル、ファジイ停止モデル、逐次ゲームモデルについて解析研究を進めた。主な研究成果は次の通りである。1.柔構造に関する基礎研究fuzzy数のfuzzy max順序の多次元への一般化に成功した。また、多次元fuzzy数の系列に関する単調収束定理を得た。さらに、連続型fuzzy dynamic systemの極限定理とポテンシャル論を展開した。制約条件付きマルコフ決定過程に関する鞍点定理、一般効用モデルに対するDPの最適方程式の精密化に成功した。2.不確定要素をもつマルコフ決定過程モデル区間解析によるアプローチ(Markov set-chains)やファジイ集合を用いたアプローチによる諸定理を導き、DPの柔構造モデルへの有効性を拡大した。3.ファジイ停止モデルファジイ・ストッピングルール(fuzzy stopping rule)を決定変数にもつ決定モデルについて、ある種の正則条件の下で最適DP方程式を導き、最適解の特徴付けを行った。4.ファジイ・クラスターリング(fuzzy clustering)モデル2つの要素にファジイ距離が与えられたクラスターリング問題を定式化して、最適化手法の理論的基礎を築いた。5.逐次マルコフゲームモデル区間値をとる行列ゲーム及びファジイ利得をもつ逐次確率ゲームについて鞍点定理と鞍点の特徴付けを得た。柔構造モデルに適用可能な柔構造動的計画法(以下D.P.と略記)の数学理論の確立を目指して、平成12年度は不確定マルコフ決定過程のファジイ論的取り扱いやfuzzy clustering問題を中心に次の研究成果を得た。1.推移確率行列をファジイ集合で表現した非斉次マルコフ決定過程やファジイ利得をもつ決定過程に対するファジイD.P.方程式(optimal inclusion)を導き、Pareto最適政策の特徴付けを可能にした。2.2つの要素にファジイ距離が与えられたclustering problemsで、特にcluster-median problemに対するfuzzy max順序の意味で最適なclusteringを見出した。3.fuzzy数上のfuzzy max順序の多次元への一般化を可能にした。また、ファジイストッピングゲームと利得を区間で表した逐次行列ゲームに対して有効な解の概念を提案した。柔構造モデルに適用可能な柔構造動的計画法(Dynamic Programming,以下DPと略記)の数学理論の確立をめざして、平成12年度に引き続き基礎研究や種々の柔構造モデルの区間解析やファジイ的取り扱いを中心に研究を進め、次の研究成果を得た。1.多次元ファジイ数列の拡張されたfuzzymax順序に関する単調収束定理を導き、これを用いてファジイ動的システムの極限動態を明らかにした。2.推移確率行列が未知のマルコフ決定過程の近似モデルである制御マルコフセット連鎖の平均利得基準最適化問題に対する縮小性DP方程式を導き、パレート解の特徴付けを行った。4.区間値をとる行列ゲーム及びファジイ利得を持つ逐次確率ゲームについて鞍点定理を証明して、スカラー化手法を用いて鞍点はあるnon-zero sum parametric gameの解として与えられることを示した。本年は中国東南大学の李軍教授(ファジイ理論)との招聘研究(平成13年10月,10日間)によりファジイ値を持つファジイ測度を利用した多段協力ゲームの表現モデルへのDP手法の適用に関して一定の見通しを得た。
レウココリネを中心とした新花卉の生育・開花習性に関する生態的研究

レウココリネは開花後休眠し、その期間は56カ月である。球根を貯蔵する場合、貯蔵温度は2030°Cが適当である。休眠打破の早さから考慮すると20°Cが最適であるが、切り花品質、切り花本数の点を考慮すると25°Cが良く、1年以上の長期貯蔵をする場合は2025°Cがよく、30°Cでは発芽率が劣る傾向にある。休眠打破の時期は地上部が枯死する前の生育温度に影響を受ける。2月、3月、4月に地上部が枯死した球根と、地上部が枯れないうちに掘り上げた球根を用意し、地上部が枯死した時期による出芽、開花への影響について調査した。出芽、開花、切り花品質については地上部枯死の時期による影響はそれほど見られなかった。早い時期から地上部が枯死していたにもかかわらず23月枯死区の球根の休眠打破の時期が早まらなかったのは2、3月の気温が休眠打破を促進するような高い温度に達していなかったためと思われる。切り花本数は4月枯死区が最も多かった。各区の掘り上げ時の球根重を比較した結果、充分に肥大し、地上部が枯死した球根で切り花本数が多くなると考えられる。休眠開始から終了時までの花芽の発達を調査したところ、レウココリネは生育期間中に次の生育期に第1花茎として開花する花芽を生長点二分外花被形成ぐらいまで分化してから休眠に入り、休眠が破れる直前の10月まで発達を休止し、休眠中に枯死による花芽の更新もない。出芽は球根が軽いものほど早い傾向があり、切り花栽培のためには最低でも0.3g以上の球根が必要である。開花が早かったのは、3月上旬に開花した0.41.5gの球根であった。開花率は0.3g以上でいずれも80%以上開花率を示した。又、切り花品質と花茎数は共に球根重が大きくなるほど平均値が高まり、その傾向は特に切り花本数で顕著に表れた。切り花品質が特によかったのは2.53.5g区であったが、重さが0.3g以上の球根でいずれも切り花長40cm以上、切り花重3g以上、花蕾数6以上の切り花が得られた。また、0.1、0.2gの球根もそれぞれ55%、75%の開花率を示したが、切り花品質が他の区に比べ劣る点から、養成球に用いるのがよいと言える。レウココリネの自然開花期は24月である。この開花時期を1112月まで早めるため、1年以上(本実験では8月から翌年9月までの13カ月)貯蔵した球根を用いて抑制栽培を行った。その結果、8月上旬から13カ月間、低温(015°C)と20°Cを組み合わせて貯蔵することによって、11月中旬からの開花が可能となった。抑制栽培に最も良かった組み合わせは20°Cの貯蔵限界が9カ月、低温(5°C)の貯蔵限界が4カ月であることから、20°C59カ月+5°C24カ月である。

切り花品質が特によかったのは2.53.5g区であったが、重さが0.3g以上の球根でいずれも切り花長40cm以上、切り花重3g以上、花蕾数6以上の切り花が得られた。また、0.1、0.2gの球根もそれぞれ55%、75%の開花率を示したが、切り花品質が他の区に比べ劣る点から、養成球に用いるのがよいと言える。レウココリネの自然開花期は24月である。この開花時期を1112月まで早めるため、1年以上(本実験では8月から翌年9月までの13カ月)貯蔵した球根を用いて抑制栽培を行った。その結果、8月上旬から13カ月間、低温(015°C)と20°Cを組み合わせて貯蔵することによって、11月中旬からの開花が可能となった。抑制栽培に最も良かった組み合わせは20°Cの貯蔵限界が9カ月、低温(5°C)の貯蔵限界が4カ月であることから、20°C59カ月+5°C24カ月である。レウココリネはわが国では秋植え球根として扱われており、910月に植え付け無加温温室で栽培すると34月に開花する。開花した後地上部が枯死するので、掘り上げて乾燥貯蔵するが、開花期頃から徐々に休眠に入り、掘り上げ時には深い休眠状態にある。掘り上げ直後の6月19日にL.coquimbensisの球根を解体し生長点を検鏡してみると、半分の個体が生長点2分期に達していた。その後も2週間毎に検鏡してみたが、花芽は休眠期間中には次の段階には進まず、休眠が破れた10月下旬に発達を開始した。その後の発達は速く、11月上旬には半数が雌ずい形成期に達した。これは第1花茎の第1花の発達であるが、同じ花茎の第2花以下も第1花に続いて発達し、球内で花芽が完成する。第1花茎の第1花が完成した頃に、次の花茎の生長点を2分し、第1花茎に続いて発達を開始する。第3花茎以降も同様に、前の花茎の第1花が完成する頃に2分期に達し、発達を始める。また2つの花茎の間にはりん片葉が2枚形成される。すなわち葉2枚に1つの割合で花芽が形成される。つぎに貯蔵温度が出芽と開花に及ぼす影響を調べるため、掘り上げたL.coquimbensisの球根を030°Cで貯蔵し、11月18日に植え付けた場合の、生育・開花状況を調査した。その結果015°C貯蔵区では出芽までに長い日数を要し、出芽してもほとんど開花しなかった。2030°C貯蔵区では全てが出芽・開花し、切り花品質も優れていたが、20°Cで出芽・開花が早かった。植え付け時に球根を解体し花芽を観察したところ、20°C区で最も発達しており、25°C区でも発達していたが、それ以外の貯蔵温度で発達を停止していた。これらの結果から、L.coquimbensisの休眠は2030°Cで打破され、花芽は2025°Cで発達することが明らかになった。1.休眠期間中の花芽の発達定植適期にある球根では、球根の内部ですでに花芽の発達が進んでいるが、休眠期間中の花芽の発達については明らかになっていなかった。休眠開始から終了時まで花芽の発達を調査したところ、休眠に入った直後の花芽の文化段階はほとんどの個体で、生長点二分期、外花被形成期であった。そして、休眠期間中の9月までは花芽は発達せず、球根内でこれらの段階の花芽が枯死した形跡も見られなかった。この結果から、レウココリネは生育期間中に次の生育期に第1花茎として開花する花芽を生長点二分外花被形成ぐらいまで分化してから休眠に入り、休眠が破れる直前の10月まで発達を休止し、休眠中に枯死による花芽の更新もない。2.球根重による性質の違い出芽は球根が軽いものほど早い傾向があり、平均出芽日が最も早い0.2g区(11月14)か日ら最も遅い2.5g区(12月2日)まで約20日の差が生じた。このことから,小球根ほど早く休眠打破するという性質が明らかになった。切り花栽培のためには最低でも0.3g以上の球根が必要である。また、開花を早めたい場合は1.5g以下、切り花品質・木数を高めたい場合には1.5g以上というように栽培目的によって球根を使い分けるとより効果的であると考えられる。
口腔癌のＥＭＴを介した局所浸潤機構の解明

口腔癌の治療予後は、局所浸潤と転移に左右される。上皮間葉移行(EMT)は癌細胞において細胞運動能獲得における重要なイベントとされ、またアポトーシス耐性など治療抵抗性にも深く関与している。本研究はEMTの口腔癌の局所浸潤への関与、および局所浸潤巣の形成におけるEMTの役割について検討した。EMTは転写因子SnailとSlugの両方が誘導に関わり、それら調整因子として新たにZIP2を見出した。また、局所浸潤巣は先行したEMT細胞が後続の非EMT癌細胞の細胞運動能を外的因子CCN1で制御していることを見出し、口腔癌の局所浸潤のメカニズムを解明した。口腔扁平上皮癌の浸潤機構にEMTがどのように関与しているかを検討するため、口腔扁平上皮癌由来細胞株にEMT誘導因子Snailを、ウイルスベクターを用いて導入すると、これら細胞はディッシュでの生育で約20%の細胞にEMTが生じた。これら細胞をコンフルエントの状態まで生育すると、ほぼEMT形質を示さなくなった。さらに、ピペットチップでこれら細胞に溝をつける、つまり遊走スペースを与える(ウンドヒーリング)と、細胞は遊走を始め、そしてEMTが生じる細胞が再び出現した。この結果は、人工的にSnailを強制発現させてもすべての細胞にEMTが生じるわけではないこと、またEMTは可逆性であることがわかった。SnailによるEMTの誘導機構において、AKT経路が重要であることを見出した。これまでにAKT経路は癌細胞の遊走に重要な経路として報告され、広く認識されている。そこでAKT経路を遮断すると、細胞の遊走は抑制され、EMTの誘導が阻害された。この結果は非常に重要な点を示唆しており、これはEMTが生じたから細胞に遊走能が備わるのでなく、遊走してからEMTが生じることが示された。一方で、EMTが誘導された癌細胞は様々な液性因子を多量に放出する。今までの認識ではオートクラインの作用として癌細胞の悪性化に注目されていたが、それら液性因子のひとつのCyr61が、通常の非EMT癌細胞の遊走能を高めることがわかった。このCyr61経路の下流にAKT経路の活性化ははっきりしなかった。つまり、Snai1導入によってCyr61の発現が増大し、もちろんEMT細胞にオートクラインに作用することは明らかであるが、その作用はあまり重要ではなく、組織学的に腫瘍原発巣の大部分を占める非EMT細胞への影響が大きいと考えられた。口腔扁平上皮癌の浸潤機構において、少数のEMT型癌細胞と多数の非EMT型上皮系癌細胞が共存している。昨年度までのデータでは、EMT型癌細胞は浸潤能が高く、さらに抗アポトーシス能も高いことから、浸潤を含めた癌の悪性化と進展をリードしていると考察していた。しかし、同時にEMT表現型を維持した状態だと、浸潤以降の転移の過程において最適ではないことが考えられた。つまり、EMT表現型は少なくとも浸潤の過程には必須の現象であるが、癌細胞の血管内移動や転移の過程においてEMT表現型を維持することは逆に不都合であり、それぞれの環境に適した形質を獲得することが最重要であることが考えられる。これは転移巣ではEMTが生じた細胞もMETを起こして再び上皮形質を獲得するだろうと考えられていたが、このことにも通じる事実である。癌細胞に生じるEMTで重要なのは、EMT形質がStableの状態となることと、Metastableと呼ばれる、まだ可逆性の状態と分けて考えることが最近考慮されるようになった。我々はStableもMetastableのEMTを再現できる系を既に作成していたため、この新たな考えのもとに研究を仕切り直した。ウイルスベクターでEMT誘導因子Snailを導入した舌癌由来癌細胞は、細胞運動スペースの確保やサイトカイン刺激によりEMT誘導率を可変させることができる、Snail依存的EMT誘導の優秀な系である。研究補助者の重石英生ら(当研究室員で英国留学中)が示した報告では、癌細胞を上皮マーカーESAと表面マーカーCD44で分画して、ESAネガティブCD44ポジティブの細胞群を分画したところ、EMT形質を示した。そこでSnail過剰発現OM-1細胞を同様にESAとCD44で分画したところ、ESAネガティブCD44ポジティブの細胞群はやはりE-カドヘリンとビメンチンでEMTと判断した細胞とほぼ一致する考えられる結果が得られた。上皮間葉移行(EMT)は癌の浸潤先端部で当に間質へ浸潤しようとする癌細胞に生じる。EMT型癌細胞が転移の前段階である脈管への浸潤する段階までは、癌細胞にとってEMT形質の保持がアドバンテージとなるのは明らかであるが、脈管内移動と二次腫瘍巣形成(転移巣形成)の段階ではEMT形質は必須ではない。つまり、EMTやMETなど分化転換は癌細胞にとって癌の進展において必須のイベントであることは間違いはないが、この表現型は固定される必要はなく、むしろ可変することが重要であることが認知されはじめてきている。我々は昨年度からMetastableと呼ばれる可逆性EMTが重要であると認識し、既に確立したSnail強制発現OM-1細胞系を可逆的EMTを再現する優秀な系として活用している。このSnail依存的EMT誘導は、TGFbetaなどサイトカインによって感受性が増強されることを見出している。

サイトカインでSnail依存的EMT感受性を増強した細胞を上皮マーカーESAとCD44で分画したところ、無処理のSnail強制発現OM-1とほとんど変わらなかった。Snail強制発現ではEMT誘導率は最大約30%であるが、これにTGFbeta処理するとほぼ100%EMTを誘導することができる。しかし、CD44とESAによる分画ではCD44high/ESAlowの細胞集団であるEMT表現型細胞数は増えなかった。もともと、E-カドヘリンとビメンチンによるEMT判定に限界が生じている。癌細胞にEMTが生じると線維芽細胞に完全に移行するわけではない。完全に間葉細胞化すると癌細胞は肉腫細胞になる。したがって、癌細胞はEMTプログラムの一部を利用しているに過ぎないと考えるべきであり、さらにEMTは多段階であることに注目する必要がある。さらに、癌細胞はEMTが生じたとしても上皮形質をアイデンティティーとして持ち合わせることの重要性を加えて、現在、Snail依存的EMT誘導の段階の詳細を、Slugやサイトカインの関与について解析中である。EMTは組織形成期や創傷治癒に生じる生理的な現象であるが、炎症における組織線維化や癌の浸潤に生じる病的EMTが近年重要視されている。EMTは癌細胞の浸潤能獲得の本質であり、必須の現象である。しかし、EMTが生じた細胞のマーカーとしてE-カドヘリンとビメンチンが使われてきたが、これらには限界が生じてきた。歯肉のケラチノサイトを不死化したRT-7は、通常の培養条件下でE-カドヘリン消失とビメンチンが線維化したケラチノサイトが散見される。これら細胞をEMTが生じていると考えて良いものだろうか。我々が癌細胞においてEMT誘導モデルとしてEMT誘導転写因子Snailを用いているが、E-カドヘリン消失とビメンチンが線維化したケラチノサイトではSnailは発現していないことを確認している。では、Snailとファミリー分子であるSlugによってEMTが誘導されているのだろうか。Slugは乳腺細胞や乳癌細胞におけるEMT誘導因子として知られているが、扁平上皮では基底細胞に強く発現し、ターミナルディフェレンシエーションに関与していると報告されている。すなわち、基底細胞の不死化細胞株RT-7においてSlugは高発現し、しかもクリアーに各局在していることから、RT-7はSlugによってEMTが誘導されていることが考えられる。舌癌細胞株OM-1ではSnail存在下においてSlugのEMT誘導因子として活性化することを見い出し、これには亜鉛トランスポーターLIV1の発現が必須であることがわかった。RT-7あるいはSnailではなくSlugでEMTが誘導されていると考えられる他の口腔癌細胞株においてLIV1の発現との関連性は見いだせなかった。以上より、SnailによるEMTと、SlugによるEMTは、E-カドヘリンとビメンチンを指標にすれば同じEMTに見えるが、SlugによるEMTが病的EMTと考えにくい。EMTは想像していたものより、一層複雑であることがデータが集積すればするほど思えてくる。我々は現在、メタステイブルなEMTモデルを用いて、一つ一つの細胞に視点をむけて解析している。細胞株における平均的な現象を観察しているわけではないので、データの取得と解析には膨大な時間と労力を要する。特に、SnailとSlugの関係性を理解することは非常に困難である。
極東アジアにおける有舌尖頭器の出現と展開-実験考古学の実践的研究-

平成19年度の研究拠点は、(1)有舌尖頭器の製作技術に関する復元的製作実験研究、(2)極東アジアにおける考古資料の網羅的集成をおこなうことであった。有舌尖頭器の製作技術に関しては、平成18年度に引き続き、米国実験考古学を拠点に学ぶことを予定した。9月後半、ミネソタ大学人類学科のジルバート・トステヴィンの実験考古学ラボへと2度目の短期渡航を果たし、イアン・ウォレス(ニューヨーク州立大学・ストーニー・ブルック校)、ラドゥ・イオビタ(ペンシルバニア大学)と共に、押圧剥離の破壊力学的研究に関する意見交換・文献交換を行った。同月、ミネソタ大学附属図書館・ペンシルバニア大学考古学/人類学博物館に短期滞在を果たし、北アメリカ有舌尖頭器関連の資料収集を行った。これらの渡航経験により得た成果は、学会誌への発表論文「東アジアにおけるRL-,LR-斜行尖頭器」(英文)にて一部を公表する予定である。帰国後は、国内におけるフィールドワークを中心として、平成18年度に果たせなかった日本列島における有舌尖頭器の増補的集成作業を行っている。平成19年度以前に研究代表者が作成した1,O81点の遺跡リストの中から、公的研究機関および個人が所蔵する出土資料を約60点実見した。東海地方における未公表資料および古典的資料に関しては、一部を再実測し、剥離面の切断分析までを可能とする確度の高い実測図面を作成している。本作業をとおして、日本列島から東アジアにおける有舌尖頭器およびその類縁形態石器がはじめて網羅的に集成・整備され、申請研究に必要となる基礎的資料が得られた。平成18年度の研究拠点は、(1)有舌尖頭器の製作技術に関する実験研究、(2)縄文時代初頭(完新世初頭)における有舌尖頭器の資料集成をおこなうことであった。有舌尖頭器の製作技術に関しては、豊富な研究史を有する米国実験考古学を拠点に学ぶことを予定した。8月、ミネソタ大学人類学科のジルバート・トステヴィンの実験考古学ラボへと短期渡航を果たし、イアン・ウォレス(ニューヨーク州立大学・ストーニー・ブルック校)、ティム・ディラード(CAA講師)と共に、有舌尖頭器の製作技術に関する共同研究を行った。同月、ロバート・ラヴ(イースタン・ミシガン大学)とMichigan Flintknappersが主催する、米国Bois Blanc Work Shop in Michiganに4日間参加し、OPPF有舌尖頭器の製作法までを復元した。これらの渡航経験により得た成果は、学会誌への発表論文「有舌尖頭器製作に関する二三の検討」にて一部を公表する予定である。帰国後は、国内におけるフィールドワークを中心として、日本列島における有舌尖頭器の集成作業を行っている。平成18年度以前に研究代表者が作成した1,081点の遺跡リストの中から、公的研究機関および個人が所蔵する約1,000点の出土資料を実見した。さらに東海地方における未公表資料および古典的資料の一部を再実測して、剥離面の切断分析までを可能とする確度の高い実測図面を作成している。本作業をとおして、日本列島の有舌尖頭器がはじめて網羅的に集成・整備され、申請研究に必要となる基礎的資料の約7割が、平成18年度のうちに整え終えられ、資料化されている。さらに、OPPF有舌尖頭器の技量評価に寄与すると考えられる実験考古学のローデータを獲得している。これらの諸成果に関しては、学会発表「有舌尖頭器の東西差」で中間的報告がなされる予定である。
ソフトコイルと共鳴共振を用いた経皮的エネルギー伝送システムの開発

本研究ではソフトコイルを用いた経皮エネルギー伝送を実現すべく、ソフトコイル及び伝送回路の製作・改良を重ね、ヤギを用いたin vivoでの電力伝送実験により性能を測定した。37日間断続的に730 Vの電圧を一次回路に入力し、伝送効率が最大となった24日目では1日の平均出力電力は10.2 W、平均伝送効率は0.72となった。実験全体の最高出力電力は17.8 W、最大伝送効率は0.88であった。周辺組織への影響を目視による所見とHE染色によって調べ、想定実験環境下における炎症等がないことも確認された。これらの電力は補助人工心臓駆動に十分な伝送量であり、ソフトコイルの有用性が証明された。本期間において、経皮エネルギー伝送用コイルを中心として研究を行った。フレキシブル基板を用いて直径100mm程度のソフトコイルを複数パターン作製することでコイル形状を検討した。初期のテストモデルでは従来の直径とインダクタンスと同等となるように設計し、インダクタンスが83.2 uH、ESRが従来コイルの10倍以上の11.3 Ωとなった。銅箔の厚さが35 umと薄いためにESRが高くなりやすいという問題をどう解決するかが課題となり、以下の方法を試した。(1)基板を両面基板とする:インダクタンス20.03 uH、ESR1.639 Ωのソフトコイルを2枚重ねて模擬両面基板にしたところ、それぞれ80.74 uH、3.154Ωとなり、ESRを3分の1以下に出来た。以下、両面基板のソフトコイルを作製して性能測定を行った。(2)インダクタンスを従来コイルと同等にしたソフトコイルを並列化:インダクタンス10.12uH、ESR0.782Ωのソフトコイルを3枚並列にすると、それぞれ9.83 uH、0.318 Ωとなった。このコイルを用いて伝送実験を行い、並列化しない場合の出力電力は17.1 W、3枚並列化した場合では27.8 Wとなった。(3)インダクタンス、ESRともに小さいコイルを直列化することにより両者を調整:インダクタンス0.89 uH、ESR0.081 Ωのコイルを4枚直列化すると、それぞれ10.89 uH、0.395 Ωとなり、作製したコイルの中で同等のインダクタンスを持つコイルのESRが0.847Ωだったのに対し、半分以下のESRにすることができた。結論として、並列化・直列化によりソフトコイルのESRは軽減することが出来、27.8 Wという大きな出力を得ることが出来た。今期、ソフトコイルと簡易的な伝送・共振回路を作製し、in vitroでの電力伝送実験及びファントムを用いた電力伝送実験を行う予定だったが、ファントムを用いた実験は未実施である。コイルのQが低く抵抗値が高いために発熱がひどく、コイルの性能を向上させる為の形状検討と通常の電力伝送実験までとなった。本研究ではフレキシブル基板を用いることで経皮エネルギー伝送(TETS)用コイルを薄く湾曲可能なコイルにし、固定しやすく埋め込み可能箇所が多いモデルとすることで位置ずれによる効率低下の問題の解決を目指した。コイルとしては、フレキシブル基板を用いて直径100mm程度のソフトコイルを複数パターン作製することでコイル形状を検討した。初期のテストモデルでは従来コイルの直径とインダクタンスと同等となるように設計したところ直列等価抵抗(ESR)が従来コイルの10倍以上の11.3 Ωとなった。これの問題に対して、フレキシブル基板の両面基板化、インダクタンスを従来コイルと同等にしたソフトコイルを並列化およびインダクタンス・ESRともに小さいコイルの直列化を組み合わせることで、最終的にはESRを0.847Ωに低減でき、in vitro試験において27.8 Wの伝送に成功した。完成したコイルを用いて動物実験による検証を行い、ソフトコイルを用いたTETSで人工心臓駆動に必要な電力量6W以上を生体への影響なく出力することを目標とし、達成した。成ヤギを用いて28日間の連続伝送実験をin vivoで行い、最大伝送電力は17.8 W、最大効率は0.88となり、最も効率良く伝送できた24日目では平均伝送電力10.2 W、平均効率0.72の伝送が行えた。ソフトコイルを用いたTETSでは、フレキシブル基板によるコイルの銅箔厚が薄いために抵抗成分が高くなりやすく伝送量が低くなりやすいという課題があったが、本実験により、必要電力の伝送が可能であることが示された。また、周辺組織を目視およびHE染色によって観察したところ、想定使用範囲内においては炎症等は見られず、生体適合面でも優れていることが示された。

これらの電力は補助人工心臓駆動に十分な伝送量であり、ソフトコイルの有用性が証明された。伝送効率が70%以上となる25Wを送電するコイル及び伝送システムを作製し、ファントムを用いたin vitro及び急性実験によるin vivoによって性能を検討する。現段階ではコイルの熱損が大きく、伝送効率が低い状態にある。伝送効率を上げる方法として今後は本コイルに特化した駆動回路、共振周波数追従システムを含む共振回路を作製し、改めて伝送実験を行うことでコイル性能及び回路システムを評価し、改善する。伝送実験後はコイルをコイルパックに入れ、人体内を模擬した4%食塩水のファントムを用いて伝送実験を行い、効率と発熱を観察する。TETS改善後、動物急性実験でのin vivoによる伝送実験を行い、出力電力、効率、発熱を測定する。医用工学
浅水湖における溶存酸素変動に関する数値解析的研究

本研究は、富栄養湖の底泥からの栄養塩溶出に関係している溶存酸素に関して、時間的な変動特性を解析することを目的としたものであり、鳥取市にある湖山池(湖面積6.9km^2、平均水深約3m)での現地観測とその数値シミュレーションを実施した。観測結果より、夏期では昼間の上層で溶存酸素の上昇、夜の下層で溶存酸素の低下という時間的変動をしていることが明らかになった。また、浅水湖ということで、風速3m/s以上になると急激に対流が生じ、上層と下層の濃度が一様化するという現象が認められた。数値解析に関しては、従来提案されている日変動の解析方法を時間変化が解析できるように改良した。観測結果と計算結果を比較すると従来提案されている諸係数を用いてある程度再現が可能であることがわかった。また、底泥からの栄養塩の溶出に関係する嫌気状態の発生に関しては、湖山池の場合1日程度無風状態が続くと下層でDOが0になる状態が発生する可能性があることがわかった。
SL(3,Z)-跡公式の数論への応用とそのカオス性について

リーマン・ゼータ関数の「6乗平均値問題」は素数分布論において、きわめて重要な問題であるが、その解決のために、SL(3,Z)についてのKuznetsov跡公式を確立することが、必要であることが認識された。しかし、一方においてより高次の課題である「8乗平均値問題」については、意外な発見が研究の中でなされた。それは、8乗平均値に対しては、おそらくSL(2,Z)の理論で充分であろうという認識である。すなわち、8乗平均値は、1変数(複素)保型形式に属する諸々の「量」によって、完全に表現可能である。このことから発展して、SL(2,Z)におけるHecke部分群とSL(3,Z)との関連が示唆された。本研究の主要部は、平成6年10月京都大学数理解析研究所共同研究集会「解析的整数論」(代表:本研究代表者)において発表・討論された。
古代カンボジアにおける交易ネットワークの発達と統治システムに関する研究

本研究では、914世紀に東南アジア大陸部に栄えたアンコール王朝の交易ネットワークのあり方を、交易圏・交易路・交易に関わる人とモノ・交易と王権および宗教との関係という視点から考察した。その結果、アンコールの交易は10世紀末から東南アジア域内の交流を主として展開し、12世紀末からのジャヤヴァルマン7世期に外世界との交通が本格化したことが明らかとなった。本研究は、914世紀の東南アジア大陸部に栄えたアンコール王朝の交易ネットワークのあり方を、思想的・制度的背景も含めて検討することで、アンコールの交易が当時の統治システムの中で果たした機能と役割を明らかにすることを目的とする。本年度の研究内容として、史資料の収集と整理作業の継続および先行研究の整理と概括を行い、その成果を適宜発表した。また、海外調査として、カンボジアの保存事務所等に保存されている碑文を調査し、データを収集した。特に、彫りが浅くこれまで判読できなかった碑文について、三次元デジタイザー(VIVID910)を用いてデータをとるための体制作りを行なった。具体的には、在シアムレアプのアンコール保存事務所に今後の調査許可をとり、現地スタッフとの協力関係を築くことに成功した。翌年度以降、本格的に三次元碑文データベースの構築作業を進める。さらに、収集した碑文史料をアルバイトを雇ってデータベース化した。これらの作業は、アンコール史研究の基礎となる碑文史料を整理し、これまで判読できなかった箇所の復元という意味で新史料の発掘という側面ももつ、当該研究にとって基幹となる重要な作業である。本研究は、914世紀の東南アジア大陸部に栄えたアンコール王朝の交易ネットワークのあり方を、思想的・制度的背景も含めて検討してきた。本年度においては、昨年度から準備していた三次元デジタイザー(VIVID910)を用いたアンコール碑文の三次元計測を、カンボジア、シアムリアプに所在するアンコール保存事務所と共同で行なった。夏季休暇期間中、1週間にわたり三次元計測を行ない、碑文10点程の三次元データを取得することに成功した。これにより、これまで判読が困難であった記述を読み取ることが可能となり、カンボジア史に新たな知見がもたらされることが期待される。今後も関係機関と協力しつつ作業を進める予定である。さらに、アンコール王朝の版図における交易ネットワークを探るため、カンボジアとタイにおいて広域調査を行った。特にアンコールから放射状に伸びる陸路である「王道」の踏査をすすめ、現地研究者の協力を得ながら、これまで不明であった陸上交通に関する多くの新知見を得た。アンコールを東南アジア交易史の中に位置づけるという当該研究を完遂するための基礎作りは達成されたと考えている。本年度は最終年度にあたるため、(1)交易からみたアンコール王朝の「領域」、(2)交易ルートについて、(3)交易従事者、(4)交易品と産物、(5)交易と王権・宗教の関係などについて、本研究の総まとめをする作業を中心に行った。翌年度以降、論文や口頭発表の形で世に問うていく予定である。
石炭変換利用における石炭処理技術

本研究で得られた研究成果の概要は次の通りである。1)高濃度石炭-水スラリーの流動・伝熱特性振動条件下での石炭-水スラリーの安定性に関する知見を得た。CWMに対するチキソトロピーモデルを提案し、静止・振動安定性の限界にあるCWMのチキソパラメータを決定した。CWMの伝熱特性を25150°Cの範囲で明らかにした。2)COMの安定性・流動特性トール油脂肪酸をCOM用添加剤として用いると、COMの粘度が大幅に低下し、石炭高濃度化が可能となることがわかった。石炭の吸油力、COMの構造粘度の考え方を提案し、それらの有用性を明らかにした。3)気液固3相移送・反応装置液化器での灰分粒子のシミュレーレョンを行い、灰分粒子の沈積を防止する方策を得た。スラリー予熱器内の3相流動及び伝熱係数を測定し、種々の因子との関係を明らかにした。4)溶媒抽出による石炭の前処理・二硫化炭素を1成分とする混合溶媒による抽出を行い、得られた抽出物及び残渣炭の性状を明らかにした。即ち、抽出物の各フラクションのキャラクタリゼーションを行い、また残渣炭の粘結性水素供与性、表面積を測定し、それらと抽出率の関係を明らかにした。5)石炭の熱分解による前処理ペンシルバニア炭を加圧水素気流中で熱分解し、形態別硫黄分布の動的挙動を脱硫モデルを用いて説明した。また急速熱分解域も含めた条件下で得たチャーのガス化特性の違いを比較検討した。6)超臨界ガスによる重質炭化水素の抽出に関する研究超臨界ガス-重質炭化水素系2成分及び3成分系高温高圧気液平衡を流通式相平衡装置で測定し、推算法を提案した。また各種超臨界がスを用いて太平洋炭、石炭及び石油系ピッチの抽出を行った。
骨髄幹細胞移植による心筋梗塞後リモデリングの制御

ドーセット雄羊を使った前壁心尖部梗塞モデルを用いて左冠動脈前下行枝領域に約25%の心筋梗塞を作製し、同部位に骨髄幹細胞を移植することにより心筋梗塞後のリモデリングを制御し、重症心不全への移行を阻止すること検討した。左前下行枝および第2対角枝をターニケットで縛り、冠血流を遮断して前壁心尖部に6時間の虚血時間をおくことで心筋梗塞を作成し、その後血流を再開させ、虚血再灌流後に循環動態および開胸心エコー図を記録したのち、対照群には生理食塩水を、移植群には虚血境界領域にあらかじめ精製しておいた、幹細胞を心外膜側から穿刺針で注入した。梗塞の確認は心電図変化および心エコー図にて行い、定量的心臓エコー検査では,収縮末期容積(LVESV),拡張末期容積(LVEDV),収縮末期心筋対心室断面積比(ESCMAR),左室球型度,左室駆出率計測し,左室リモデリングの程度を比較し、心機能の維持、改善について検討した。当初骨髄幹細胞移植群で心筋リモデリングの抑制、心機能の維持、改善が期待されたが、心筋梗塞後8週間目の比較において、対照群、幹細胞移植群ともに虚血部位は完全に心筋収縮力を失い、心室瘤を形成していた。心筋壁厚は減少し、病理組織診断でも心筋細胞は脱落し、高度な線維化を認め、両群間に差は認められなかった。期待された結果が得られなかった原因として、冠動脈にかけたターニケットを解除後、虚血部位に血流が再灌流していない可能性、あるいは幹細胞を心外膜側から穿刺するのみでは、移植した細胞が心筋内に留まらずに心筋収縮に伴って穿刺針の穴から脱出してしまう可能性等を考慮し、虚血中のヘパリンの量の調整、ターニケット方法の改良、移植方法の改善を行い、引き続き検討中である。心筋梗塞後のリモデリングを制御し、重症心不全への移行を阻止することドーセット雄羊を使った前壁心尖部梗塞モデルを用いて検討中である。経口気管内挿管、全身麻酔下に心電図、動脈圧、中心、静脈圧、肺動脈圧をモニタリング。左第5肋間で開胸し、左前下行枝および第2対角枝にプレジェット付き結紮糸をまわしておき、虚血前の循環動態および開胸心エコ一図を記録したのち、ヘパリン100U/kg、Lidocaine 50mgを静脈内投与。その後あらかじめ糸をかけておいた、左前下行枝および第2対角枝をター二ケットで縛り、冠血流を遮断して前壁心尖部梗塞を作成した。6時間の虚血時間をおき、その後血流を再開させた。梗塞の確認は心電図変化および心エコー図にて行った。梗塞作成の際に糸を結紮せず虚血再灌流としたのは、移植した幹細胞の再生に有利と考えられるためである。虚血時間中は適宜ヘパリンの追加投与を行い、虚血領域に血栓形成が起こらないように注意した虚血再灌流後に循環動態および開胸心エコー図を記録したのち、対照群には生理食塩水を、移植群には虚血境界領域にあらかじめ精製しておいた、幹細胞を心外膜側から穿刺針で注入し、その後閉胸し、麻酔から覚醒させた。8週間後に再び経口気管内挿管、全身麻酔下に心電図、動脈圧、中心静脈圧、肺動脈圧をモニタリングし、腹部正中切開後、循環動態および経横隔膜心エコー図を記録。その後深麻酔下に上行大動脈を遮断し安楽死させた。体操作を腹部正中切開で行うのは、再開胸手術では癒着剥離に伴い循環動態の悪化を招くおそれがあるためである。心筋保護液を注入して心停止を得た後、心臓を摘出し組織を病理組織学的検査にまわした。なお、定量的心臓エコー検査では,収縮末期容積(LVESV),拡張末期容積(LVEDV),収縮末期心筋対心室断面積比(ESCMAR),左室球型度,左室駆出率計測し,左室リモデリングの程度を比較し、心機能の維持、改善を検討中である。

期待された結果が得られなかった原因として、冠動脈にかけたターニケットを解除後、虚血部位に血流が再灌流していない可能性、あるいは幹細胞を心外膜側から穿刺するのみでは、移植した細胞が心筋内に留まらずに心筋収縮に伴って穿刺針の穴から脱出してしまう可能性等を考慮し、虚血中のヘパリンの量の調整、ターニケット方法の改良、移植方法の改善を行い、引き続き検討中である。
トラヒックの実測データを利用した情報伝達品質の制御手法に関する研究

ネットワークの広帯城化、ネットワーク上のアプリケーションの普及によって、情報伝達サービスの品質に対する要求も多種多様となり、これらを満足することは重要な課題になっている。本研究では、高速情報通信ネットワーク上に流れるトラヒックに対する実測や分析を行い、実測されたトラヒックデータを利用して、品質制御方法の有効性を検証し、より現実に即したトラヒック記述、品質制御の手法を見出すことが目的である。本研究では広域ネットワークやローカルネットワーク上に流れるトラヒックを実測し、得られたトラヒックデータをもとに統計解析を行い、さらに、解析された統計特性を利用してトラヒックの性能や制御方法を検討した。観測の対象となった広域ネットワークでも、ローカルネットワークでも、それらの上のトラヒックには、いわゆる自己相似性や、長期依存性が確認された。また、実測データは一般に、時間スケール上における相関特性の変化が厳密な自己相似性よりも複雑な形態を有し、特に、時間スケールの短い領域では、ポアソン性に近い性質を示し、時間スケールの長い領域では、より強い相関を示している。このような相関特性を有するトラヒックの性能解析の方法として、相関特性の異なる複数の時間スケールのそれぞれに対して、別々なFBM過程をあてはめ、それぞれのFBM過程による解析の結果を合成して元のトラヒックの性能として近似することを提案した。その場合、トラヒックの相関特性が急激に変化する時間スケールにおいては、複数のFBM過程が同時に性能に関与するため、相関特性の変化がより緩やかになるような新たなFBM過程による補償が有効であるが確かめられた。また、ローカルネットワーク上のトラヒックよりも広域ネットワーク上のトラヒックのほうが正規分布により近い周辺分布を持ち、FBMモデルを利用した解析方法は正規性に近い周辺分布を持つトラヒックにより適していることがわかり、実際の解析結果によっても実証された。本研究の成果は、研究会、国際会議、論文誌などで発表されており、インターネット上に流れるトラヒックの実態およびそのための品質制御の方法をより明らかにしたことで本研究の目的が達成できたと言えよう。ネットワークの広帯域化、ネットワーク上のアプリケーションの普及によって、情報伝達サービスの品質に対する要求も多種多様となり、これらを満足することは重要な課題になっている。本年度ではまず、デスクトップPC上にFreeBSDおよび米国San DiegoスーパーコンピュータセンターのCAIDAプロジェクトで公開されているトラヒックモニタリングツールのCoralReefを実装し、ATMインタフェースカードを通して、広域トラヒックとしての学術情報ネットワーク(SINET)上のトラヒックデータの収集を行った。さらに、フリーソフトのTCPdumpを利用して、Ethernetのインターフェースを通して、ローカルネットワーク上に流れるトラヒックに対しても観測を行った。観測されたトラヒックデータに対して統計解析を行った結果、広域トラヒックでも、ローカルネットワーク上のトラヒックでも、長い時間スケールにおいて比較的強い相関性をもち、すなわち、いわゆる自己相似性(Self-Similarity)や、長期依存性(Long-Range Dependence)が確認されている。また、ネットワークの負荷が高い状態では、キューイング遅延が著しく大きくなり、このような特性の品質に対する影響が大きいことが実データを使ったシミュレーションによって確かめられた。この結果については学会などで発表した。さらに、記録された個々のパケットの到着時間、およびヘッダー情報に基づき分析を行い、インターネットに流れるトラヒックのファイル長の分布を推定した。