hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチレッド用事例ベース並列プログラミングの研究

従来の事例ベース並列プログラミングの研究で、事例を修正して新規並列プログラムを作成する際、スレッド、同期に関する部分に比べて、タスク分割部分の再利用度が低いことが問題であった。本研究では、この問題を解決するために、タスク分割について並列アルゴリズムクラス毎に詳細な分類を行い、それを基にタスク分割の部品化を検討した。タスク分割の分類は、事例用に作成された並列プログラム22個を、4つの並列アルゴリズム毎に分析して行った。従来の3種類の分類(ブロック、サイクリック、コピー:分類レベル1)の他に、分割方法に関するより詳細な情報(単純/重複、固定/可変、分割数など)を示す分類レベル2、及び分類レベル2に応じて必要なデータを示す分類レベル3を新たに設けた。これらの分類の導入によって、事例検索の精度が上がり、より類似した事例を検索できるようになった。また、並列プログラムの骨格以外の不要部分を削除し、削除部分には何の記述をすべきかのコメントを付加したプログラムスケルトンを自動抽出するプログラムを作成した。これによって、事例修正における手間が大幅に削減できた。さらに、PC16台をイサーネットで接続し、PCクラスタを構築した。その上にPVMを移植して、PVM並列プログラミングの実験を行った。現在、PC8台を高速ネットワークカード(Myrinet)で接続して、SCoreクラスタシステムソフトウエアをのせて、分散共有メモリ環境を構築中である。今までに、PC4台上にMyrinetとSCoreをのせて、簡単なOpenMP並列プログラムの動作を確認した。従来の事例ベース並列プログラミングの研究で,事例を修正して新規並列プログラムを作成する際,スレッド,同期に関する部分に比べて,タスク分割部分の再利用度が低いことが問題であった.本研究では,この問題を解決するために,タスク分割について並列アルゴリズムクラス毎に詳細な分類を行い,それを基にタスク分割の部品化を検討した.タスク分割の分類は,事例用に作成された並列プログラム22個を,4つの並列アルゴリズム毎に分析して行った.従莱の分類ではブロック,サイクリック,コピーの3種類に分けられていた(分類レベル1).この他に,分割方法に関するより詳細な情報(単純/重複,固定/可変,分割数など)を示す分類レベル2,:及び分類レベル2に応じて必要なデータを示す分類レベル3を新たに設けた.これらの分類の導入によって,事例検索の精度が上がり,より類似した事例を検索できるようになった.また,事例ベース内の類似した並列プログラムから修正する場合,その並列プログラムの構造を熟知していなければならないため,大きな手間がかかっていた.そこで,並列プログラムの骨格以外の不要部分を削除し,削除部分には何の記述をすべきかのコメントを付加したプログラムスケルトンを自動抽出するプログラムを作成した.プログラムスケルトンでは,必要不可欠な骨格部分だけを残しているので,プログラムの大まかな構造,流れをつかみやすく,また,余計なソースコードが省かれているので,後は,その骨格に各問題に固有の単位計算部分を追加するだけとなっている.これによって,事例修正における手間が大幅に削減できた.従来の事例ベース並列プログラミングの研究で、事例を修正して新規並列プログラムを作成する際、スレッド、同期に関する部分に比べて、タスク分割部分の再利用度が低いことが問題であった。

さらに、PC16台をイサーネットで接続し、PCクラスタを構築した。その上にPVMを移植して、PVM並列プログラミングの実験を行った。現在、PC8台を高速ネットワークカード(Myrinet)で接続して、Scoreクラスタシステムソフトウエアをのせて、分散共有メモリ環境を構築中である。今までに、PC4台上にMyrinetとScoreをのせて、簡単なOpenMP並列プログラムの動作を確認した。
漢方薬に由来するイオンチャネル修飾成分の探索

六君子湯と茯苓飲は用量依存的にマウス胃幽門部輪走筋の自発収縮を抑制し、六君子湯と茯苓飲の共通構成生薬の中で、蒼朮、陳皮、人参が自発収縮抑制作用を示した。六君子湯はマウス胃幽門部輪走筋の膜を脱分極させた後にスローウェーブを消失させた。一方、茯苓飲は膜を過分極させスローウェーブの発生頻度と振幅を減少させた。同実験において、蒼朮は膜をわずかに脱分極させたがスローウェーブの発生頻度に影響を及ぼさなかった。陳皮および人参は膜を過分極させたが、陳皮のみがスローウェーブの発生頻度を減少させた。以上の結果から、六君子湯と茯苓飲は異なる機序にてマウス胃幽門部輪走筋の自発収縮を抑制することが示唆された。本年度は、主として漢方薬および構成生薬が消化管運動機能に及ぼす影響について調べた。1六君子湯(0.1 5 mg/ml)はマウス胃底部輪走筋標本におけるアゴニスト収縮(カルバコールおよびPGF2α)を用量依存的に抑制した。六君子湯の構成生薬のうち、半夏、生姜および大棗には抑制効果が見られず、人参および甘草に弱い抑制効果が観察された。2半夏瀉心湯(0.1 5 mg/ml)はマウス近位結腸輪走筋標本における自発収縮(NO合成酵素阻害薬存在下)および神経刺激誘発性収縮(アトロピン感受性成分)を用量依存的に抑制した。半夏瀉心湯の構成生薬のうち、人参および乾姜が自発収縮を抑制したが、いずれも神経刺激誘発性収縮(アトロピン感受性成分)に対しては抑制効果を示さなかった。芍薬甘草湯(0.1 5 mg/ml)はマウス近位結腸および遠位結腸輪走筋標本における自発収縮(NO合成酵素阻害薬存在下)および神経刺激誘発性収縮(アトロピン感受性成分)を用量依存的に抑制した。芍薬甘草湯の構成生薬である芍薬には抑制効果は見られず、甘草のみが抑制効果を示した。桂枝加芍薬湯(5 mg/ml)はマウス近位結腸輪走筋標本における自発収縮を抑制したが、神経刺激誘発性収縮(アトロピン感受性成分)は抑制しなかった。マウス近位結腸輪走筋標本における神経刺激誘発性収縮(アトロピン感受性成分)に対する抑制効果の強さは半夏瀉心湯>芍薬甘草湯>桂枝加芍薬湯の順であった。3芍薬甘草湯および半夏瀉心湯(0.1 5 mg/ml)はラット遠位結腸輪走筋標本における自発収縮(NO合成酵素阻害薬存在下)、神経刺激誘発性収縮(アトロピン感受性成分)およびニフェジピン存在下での神経刺激誘発性収縮を用量依存的に抑制した。また、半夏瀉心湯は芍薬甘草湯よりも強い抑制効果を示した。昨年度に引き続き、漢方薬および構成生薬が消化管運動機能に及ぼす影響について調べた。1六君子湯の構成生薬のうち、茯苓、蒼朮および陳皮はマウスおよびラット胃底部輪走筋標本におけるアゴニスト収縮(カルバコールおよびスルプロストン)に対して抑制効果を示さなかった。2マウス胃幽門部輪走筋標本において、桂枝加芍薬湯および芍薬甘草湯(いずれも5 mg/ml)は膜を脱分極させ、スローウェーブの発生頻度、振幅および持続時間を抑制した。半夏瀉心湯(5 mg/ml)は膜を脱分極させるとともにスローウェーブを消失させた。3マウス回腸輪走筋標本において、半夏瀉心湯、桂枝加芍薬湯および芍薬甘草湯(いずれも5 mg/ml)は膜を脱分極させ、スローウェーブの発生頻度、振幅および持続時間を抑制した。スローウェーブに対する抑制効果の強さは半夏瀉心湯>芍薬甘草湯>桂枝加芍薬湯の順であった。4マウス遠位結腸輪走筋標本において、芍薬甘草湯(5 mg/ml)は膜を脱分極させ自発一過性過分極を抑制した。桂枝加芍薬湯(5 mg/ml)は膜を過分極させ、この作用はNO合成酵素阻害薬にて抑制された。半夏瀉心湯(5 mg/ml)は膜を過分極させ、この作用はNO合成酵素阻害薬抵抗性であり、テトロドトキシンにて抑制された。5マウス空腸輪走筋標本において、フェニレフリンおよびアドレナリンは濃度依存的に(130μM)膜を過分極させ、スローウェーブの振幅および持続時間を抑制した。フェニレフリンの作用はプラゾシンおよびアパミンにより完全に抑制された。一方、アドレナリンによる過分極において一過性の早い過分極はプラゾシンおよびアパミンにより抑制され、持続性の過分極はプロプラノロールにて抑制された。六君子湯の構成生薬の作用の解析にはまだ時間を要するが、半夏瀉心湯、桂枝加芍薬湯および芍薬甘草湯が消化管組織標本の膜電位変化に及ぼす作用について比較解析を行うことができた。1六君

子湯および茯苓飲(いずれも5 mg/ml)はラット胃底部輪走筋標本におけるアゴニスト収縮(PGF2αアナログ)を抑制したが、茯苓飲のほうが六君子湯よりも強い抑制効果を示した。茯苓飲による抑制効果はTTX、L-NNAによって影響されなかった。六君子湯と茯苓飲に共通する構成生薬である茯苓はアゴニスト収縮を一過性に増強させ、蒼朮および陳皮はアゴニスト収縮を抑制した。蒼朮と陳皮の同時投与によって抑制効果は増強された。2六君子湯はラットおよびマウス胃幽門部において輪走筋の自発収縮を静止張力の上昇を伴って抑制したが、標本によっては自発収縮の発生頻度を増大させた。一方、茯苓飲はラット胃幽門部においては輪走筋の自発収縮を静止張力を変化させずに抑制し、マウス胃幽門部においては自発収縮を静止張力の上昇を伴って抑制した。3マウス胃幽門部輪走筋標本において、六君子湯(5 mg/ml)は膜を脱分極させ、スローウェーブの発生頻度を一過性に増加した後にスローウェーブを消失させた。茯苓飲(5 mg/ml)は膜を過分極させ、スローウェーブの発生頻度と振幅を減少させた。茯苓は膜を脱分極させ、スローウェーブの発生頻度を増加させた。蒼朮は膜をわずかに脱分極させたが、スローウェーブの発生頻度に影響を及ぼさなかった。陳皮は膜を一過性に過分極させ、スローウェーブの発生頻度を減少させたが、スローウェーブの振幅は変化させなかった。以上の結果から、六君子湯と茯苓飲は異なる機序にて胃幽門部の運動を抑制することが示唆された。また、茯苓飲による胃幽門部自発収縮抑制作用はスローウェーブに対する作用のみでは説明できないことから、未知の作用にて胃幽門部の自発収縮を抑制する可能性が示唆された。六君子湯と茯苓飲は用量依存的にマウス胃幽門部輪走筋の自発収縮を抑制し、六君子湯と茯苓飲の共通構成生薬の中で、蒼朮、陳皮、人参が自発収縮抑制作用を示した。六君子湯はマウス胃幽門部輪走筋の膜を脱分極させた後にスローウェーブを消失させた。一方、茯苓飲は膜を過分極させスローウェーブの発生頻度と振幅を減少させた。同実験において、蒼朮は膜をわずかに脱分極させたがスローウェーブの発生頻度に影響を及ぼさなかった。陳皮および人参は膜を過分極させたが、陳皮のみがスローウェーブの発生頻度を減少させた。以上の結果から、六君子湯と茯苓飲は異なる機序にてマウス胃幽門部輪走筋の自発収縮を抑制することが示唆された。マウス消化管平滑筋標本を用いた張力測定実験において、実験条件の設定に時間がかかったため。細胞内誘導法にて本年度中に調べられなかった構成生薬について調べるとともに、漢方薬が消化管収縮弛緩機構に及ぼす作用と膜電位変化に及ぼす作用との相関関係を解析する。消化管運動張力測定実験において本年度中に調べられなかった構成生薬について調べるとともに、細胞内誘導法にて膜電位変化に対する漢方薬および構成生薬の効果について調べる予定である。研究遂行はおおむね順調であり、次年度使用額4786円が生じた。免疫組織化学染色を行うための抗体を購入予定である。また、現在使用中のグラフ作成ソフトが旧バージョンのためデータ取得ソフトとの互換性が低く、処理能力の遅れや故障の危険性があるため、新規購入を予定している。次年度の研究費(物品費)として使用する。マウス結腸におけるアパミン感受性カリウムチャネルおよび電位依存性T型カルシウムチャネルの分布を解析する。
パージ&amp;トラップ並びに固相マイクロ抽出-GCMS分析法による水混和化学物質の定量

1.目的・方法これまでに、皮膚への化学物質移行量を検討するため、人工汗液を用いた基礎的な溶出試験を試行した。溶出成分分析法としては、浸漬SPME-GCMS法を中心に検討してきたが、DMF等の水混和性の高い化学物質の定量性に改善課題があった。このため本研究では、パージガスの接触確率、分配効率を向上させるための微気泡化技術を併用した、PT(Purge&Trap)法および浸漬SPME法を新規に検討した。具体には、経皮吸収性を考慮したLogKow領域に着目し、試験用評価液を用いて、微気泡化PT法を浸漬SPME法と対比しながら、気相、液相部分における化学物質の挙動について調べた。2.研究成果PT法の液相部分の直接サンプリング: LogKawが-1以下の領域では、パージガスの微気泡化により、特定のアルコール、アルデヒド、ケトンのピーク面積比が2倍程度増加し、SPMEの抽出効率の向上が見られた。液相中の微気泡化ガスの存在により、SPMEファイバー上での分配が効率良く行われている可能性が示唆された。また、LogKawが-1以上の物質については、気相へより効率的に追い出されている可能性が考えられた。LogKowよる依存性は見られなかった。PT法におけるパージガスの微気泡化の影響: Logkowによる依存性は見られず、Logkawが概ね-1以下の領域において、パージガスの微気泡化により、特定のアルコール、アルデヒド、アミドのピーク面積比の増加が認められ、例えば、DMFでは1.6-1.7、2E1Hでは2.4-3.5であった。これは、微気泡化による接触確率の向上等により、分配効率が向上したものと考えられた。PT法と浸漬SPME法の比較: LogKowが大きくなるに従い、ピーク面積値比が大きくなる傾向が見られた。しかし、経皮吸収性を考慮したLogKow領域ではピーク面積比が1を下回る物質も見られ、浸漬SPME法の方がGCMS感度において優位性がある化学物質も見られた。
抗生物質使用と乳癌発生の可能性

抗生物質の使用による乳癌発生を検討するため、ケースコントロール研究を実施した。本年度は病院情報システムからのデータを解析した。なお個人が特定されるデータは含まれない。データは1996年4月から2007年3月迄の11年間で、その間に乳癌の確定診断をされたのは337人、乳癌の疑いや乳癌治療薬や検査から乳癌が疑われる患者を含めると447人で、総計784人が乳癌または乳癌の疑いと認められた。そして年齢でマッチングしたコントロール群は、ケースの3倍(1011人及び2352人)選んだ。なおケースもコントロールも交絡を避けるため、子宮摘出患者は除外した。抗生物質投与後に乳癌が確定した患者は45人(13%)で、抗生物質投与後に乳癌の疑いがあるとされた患者は20人(4.5%)、あわせて65人(8.3%)であった。一方、コントロール群の内、抗生物質を投与された患者は208人(20%)と550人(23%)であった。抗生物質投与後に乳癌になるかのオッズ比は、乳癌の確定診断に限ると0.6(95%信頼区間(CI):0.40.8)、乳癌の疑いも含めると0.3(95%CI:0.20.4)となった。この結果からは抗生物質投与で乳癌のリスクをあげるとはいえない。むしろリスクを下げているようにみえるが、これは抗生物質投与後に乳癌となったケースがコントロール群の抗生物質使用者に比べて極端に少なかったことに起因する。結果としては昨年のレセプトの結果と類似するが、本年度に抗生物質投与後に乳癌を発症した患者が多くなったのは、病院情報システムが10年を超える長期のデータを保管できているからである。しかし病院清報システムでも診療所など他の医療機関で受ける医療情報を得られず、確実な追跡ができないなど限界もある。海外において抗生物質の使用による乳癌発生の可能性が指摘され、日本においても同様の可能性が見られるかを検討するため、データベースを利用したケースコントロール研究を計画した。データベースとしては病院情報システムおよびレセプトのデータベースを利用することを考え、機縁法による病院および保険者からデータを受けて一括管理する企業に協力を要請した。再度、文献調査からはじめたが、日本においてまだ抗生物質の使用と乳癌の発生の可能性を指摘する論文はみられなかった。既存の海外の論文を参考に研究方法を検討した。まず抗生物質の種類のカテゴリについては、Macrolides、Tetracyclines、Penicillins、Cephalosporins、Sulfonamides、Nitrofurantoinsとした。これらの総計およびカテゴリごとの累積使用日数(0日、1-50日、51-100日・・・)、処方回数(0回、1-10回、11回以上)を集計することとした。ケースについては19歳以上の初発で浸潤性乳癌の女性とした。ケースとコントロールの対象数の比は1対3とした。抗生物質の使用および乳癌の発生については様々な交絡因子も考えられるため、患者の年齢、登録期間、受診頻度、経口避妊剤の使用歴と使用頻度、ホルモン剤の処方(0、1-25回、26-50回、51回以上)をデータベースから抽出することにした。さらに病院等で協力が可能な場合には、BMI(25以上の割合)学歴、初潮年齢(11歳未満の割合)、閉経の有無、閉経年齢(50歳以上か否か)、乳癌の家族歴(一親等内)、乳腺密度、初産年齢(31歳以上か否か)、出産児数、子宮摘出の有無についてもデータを収集するとした。また乳癌について正確なデータを得るため、医療機関に対しては診療録による確認も行うことにした。抗生物質の使用による乳癌発生を検討するため、ケースコントロール研究を計画した。本年度は保険者からのレセプトデータをもとに解析を行った。データは2004年12月から2006年6月であり、その間に乳癌の確定診断をされたのは699人、乳癌の疑い診断をされたのが665人、乳癌の病名はないが、乳癌治療薬や検査から乳癌が疑われる患者は287人で、総計1,651人が乳癌または乳癌の疑いと認められた。そして年齢でマッチングしたコントロール群は、ケースの10倍の16,510人を選んだ。抗生物質投与後に乳癌が確定した患者は39人(5.6%)で、抗生物質投与後に同様に乳癌の疑いがあるとされた患者は260人(27.3%)、あわせて299人(18.1%)であった。一方、コントロール群の内、抗生物質を投与された患者は7,822人(47.4%)であった。抗生物質投与後に乳癌になるかのオッズ比は、乳癌の確定診断に限ると0.07、乳癌の疑いも含めると0.25となった。むしろリスクを下げているようにみえるが、これはデータの収集期間の一年半はあまりに短く、抗生物質投与後に乳癌となったケースがコントロールの中の抗生物質使用者に比べて極端に少なかったことに起因する。

癌化には数年以上かかることから、さらに対象期間を広くする必要がある。今回はデータの獲得の制限上、期間が短くなったが、さらに追跡調査が必要である。またレセプトデータでは自費治療は含まれないことから交絡因子となりうる経口避妊剤の使用やBMIや出産階数、家族歴などの情報は得られないという限界もある。そこで次年度は病院情報システムからのデータで検討を行う。抗生物質の使用による乳癌発生を検討するため、ケースコントロール研究を実施した。本年度は病院情報システムからのデータを解析した。なお個人が特定されるデータは含まれない。データは1996年4月から2007年3月迄の11年間で、その間に乳癌の確定診断をされたのは337人、乳癌の疑いや乳癌治療薬や検査から乳癌が疑われる患者を含めると447人で、総計784人が乳癌または乳癌の疑いと認められた。そして年齢でマッチングしたコントロール群は、ケースの3倍(1011人及び2352人)選んだ。なおケースもコントロールも交絡を避けるため、子宮摘出患者は除外した。抗生物質投与後に乳癌が確定した患者は45人(13%)で、抗生物質投与後に乳癌の疑いがあるとされた患者は20人(4.5%)、あわせて65人(8.3%)であった。一方、コントロール群の内、抗生物質を投与された患者は208人(20%)と550人(23%)であった。抗生物質投与後に乳癌になるかのオッズ比は、乳癌の確定診断に限ると0.6(95%信頼区間(CI):0.40.8)、乳癌の疑いも含めると0.3(95%CI:0.20.4)となった。この結果からは抗生物質投与で乳癌のリスクをあげるとはいえない。むしろリスクを下げているようにみえるが、これは抗生物質投与後に乳癌となったケースがコントロール群の抗生物質使用者に比べて極端に少なかったことに起因する。結果としては昨年のレセプトの結果と類似するが、本年度に抗生物質投与後に乳癌を発症した患者が多くなったのは、病院情報システムが10年を超える長期のデータを保管できているからである。しかし病院清報システムでも診療所など他の医療機関で受ける医療情報を得られず、確実な追跡ができないなど限界もある。
小腸特異的エクソソームの同定と新たな腸免疫制御の解明

1.研究初年度である本年はまず、小腸エクソソームの単離法の確立を目指した。腸より排導されるリンパ液が直接胸管に流入するようにあらかじめ腸リンパ節を除去(MLNx)したLewisラットを用いて胸管カニュレーション法により腸リンパを採取した。コントロールは開腹のみ(MLNx無し)の腸リンパとした。これらを出発材料に市販のキットを用いて腸エクソソームの単離を試みたが、収量および純度が共に予想より低かった。腸リンパには食餌由来成分によるキロミクロンやリポタンパク質が含まれるが、このうち高比重リポタンパク質HDLにはmicroRNAを内包するため、腸エクソソームとHDLの分離は本研究において極めて重要であると考えられた。現在、密度勾配超遠心法とリポタンパク質除去キットを活用し、並行して食餌成分の検討も行いながら、腸エクソソーム単離法の最適化を進行中である。2.実験計画4にて行う、実験的自己免疫性脳炎(EAE)モデルを用いた実験系のセットアップを実施した。現有するラットEAET-cell line(Lewisラット由来)を、抗原であるミエリン塩基性タンパク質、同系ラットの胸腺由来フィーダー細胞と共培養した。数日後にIL-2を添加後、リンパ節由来のフィーダー細胞と共にIL-2およびCD28 superagonist抗体の存在下で培養することで再現よく活性化T-cell lineを誘導する事に成功した。現在、これをラットに細胞移入して病態解析中である。3.アロ免疫応答におけるホスト樹状細胞(DC)の研究過程でドナー抗原を含むエクソソームを産生、受容することが強く示唆されるDC亜群3つを同定する事に成功した(本年度に論文受理)。3つのDC亜群はフローサイトメトリーで単離可能な事から、エクソソーム産生・受容機構の解析に適しており、本研究を推進する上で非常に有用であると考えられた。1.申請時に立案していたエクソソーム単離法では、腸エクソソームの収量・純度が不十分であり、改良を要するため。2.本研究課題とは異なるプロジェクトの論文投稿・リバイスに多くの時間を要した。しかし、その過程で本研究に極めて重要な現象を見出し、その解析にも時間を要したために結果的に申請時に立案した計画の遂行に遅れが生じた。1.研究二年目は早々に小腸エクソソーム単離法の最適化を見出し、これに高発現する分子種の探索に着手する。2.エクソソーム関連抗体は入手済みであり、組織内局在を速やかに解析する。3.計画三年目には腸免疫がはたらくモデル動物より腸エクソソームを単離解析する。これに備えるべく前年度同様に、もう一つの解析系である食物アレルギーのモデルラット確立を並行して進める。4.単一抗原をエクソソームとして産生・受容するDC亜群の解析は、本研究に密接に関わるので更に詳細な解析を進める。

2.エクソソーム関連抗体は入手済みであり、組織内局在を速やかに解析する。3.計画三年目には腸免疫がはたらくモデル動物より腸エクソソームを単離解析する。これに備えるべく前年度同様に、もう一つの解析系である食物アレルギーのモデルラット確立を並行して進める。4.単一抗原をエクソソームとして産生・受容するDC亜群の解析は、本研究に密接に関わるので更に詳細な解析を進める。初年度の研究計画の遂行にやや遅れを生じたために次年度使用が生じた。これらの助成金はまず出遅れていた最適な腸エクソソーム単離法の確立、続いて関連分子の探索と、計画通りに逐次使用してゆく。
レジオネラ感染のリスク軽減に向けたon-siteモニタリング法の開発

新興感染症であるレジオネラ症は国内でも入浴施設等において集団感染や死亡例が散発しており、その予防が重要となっている。レジオネラ属菌の検出にあたっては、通常の培養法では約2週間を要するため、より迅速に定量できる手法、特に現地(on-site)で応用可能な定量系が国内外で切望されている。そこで本研究では、独自に研究を進めているマイクロ流路デバイス(幅・深さ数十マイクロメートルの微小流路を刻んだ小型デバイス)およびポータブル・システムを用いて、水環境中のレジオネラ属菌をモニタリングするための手法を確立するために、以下の検討を行った。(1)独自に作製したポータブル・マイクロ流路システムを用いて水環境中のL. pneumophila数を高精度に測定するために、細菌数測定用の画像解析アルゴリズムを検討し、それをもとに自動計数ソフトを作成した。その結果、従来は検出が困難であった微弱な蛍光を発する細菌を検出できるようになり、測定精度が向上した。(2)浴槽水中のL. pneumophilaのモニタリングを行うために、モデル系を用いた研究の準備を研究協力者と進めた。本モデル系は循環式浴槽を模したものであり、水槽、循環ポンプ、ヒーターおよびろ過器モデル(礫層)から構成される。(3)検討を進めているon-siteモニタリング法を一般化するために、レジオネラ以外の危害微生物のモニタリングに応用するための研究を進め、食中毒菌検出用のプロトコールを検討した。本年度の研究目標を概ね達成できた。即ち、細菌数測定用の画像解析ソフトについては、改良の結果、検出精度を向上できた。また、次年度以降の研究を進めるためのモデル系の作製準備が進んだ。さらに、手法の一般化のための検討が進み、食中毒菌検出用のプロトコールを英文書籍として公表することができた。平成30年度の検討結果をふまえて、水環境中のL. pneumophilaのon-siteモニタリングを実施するための検討を進める。具体的には、循環式浴槽モデルを用いて、検討を進めている手法の定量精度を確認するとともに、試料採取地点で実施可能な試料水の前処理法・濃縮法を検討する。また、on-siteモニタリング法を一般化するために、レジオネラ以外の微生物をモニタリングするための検討を進める。平成30年6月に発生した「大阪府北部地震」により、研究で使用しているポータブル・マイクロ流路システムが転倒・落下し、一部が破損するとともに、制御用のノートパソコンが損傷した。その修理に時間を要し、研究が停止した期間があった。今後、研究計画に従い、水環境中のL. pneumophilaをon-siteでモニタリングするための研究を進める。
気管支喘息の発症と病態における新規マーカー分子の役割

本研究では、気管支喘息患者の血清中に多量に産生される分泌型ST2が、喘息病態にどのように関与するのかを、分泌型ST2過剰発現トランスジエニック(Tg)マウスを用いて検討した。また、研究期間中の2005年末に、膜貫通受容体型ST2LのリガンドとしてIL-33が同定された。IL-33の作用として、ST2Lを介したNF-κBの活性化、およびマウスhrの連続投与によるTh2サイトカインの産生誘導が報告された。そこで本研究では、分泌型ST2のIL-33シグナル伝達機構への関与についても検討した。マウス喘息モデルは、卵白アルブミン(OVA)を感作・吸入させて作製し、喘息惹起後の血清とBALF中のTh1とTh2サイトカインの産生量をELISA法により測定した。Tgマウス(系続23と26)では、野生型(Wt)マウスに比べて、IL-4、IL-5、およびIL-13が低値となり、逆にIFN-γは高値になった。分泌型ST2のIL-33シグナル伝達への関与は、HEK293T細胞で発現させた分泌型ST2、大腸菌で発現させたIL-33、マウス胸腺由来EL-4細胞で作製した恒常的ST2L発現株を用いて検討した。その結果、分泌型ST2は、IL-33に直接結合することにより、ST2L発現細胞へのIL-33結合活性を阻害し、NF-κBの活性化を抑制することが明らかになった。また、IL-33刺激により誘導される喘息マウス由来肺臓細胞からのIL-4、IL-5、およびIL-13の産生か、分泌型ST2の存在下では抑制されることも分かった。本研究の結果から、分泌型ST2が、IL-33依存的なTh2サイトカインの産生を抑制する制御因子として機能することが明らかになり、喘息惹起後早期の分泌型ST2の産生か、喘息症状の軽減に寄与する可能性が示唆された。気管支喘息の発症機序や重症化は、複雑なために未解明の部分が多い。本研究では、喘息患者血清中に多量に産生されることが見出された分泌型ST2が、喘息病態にどのように関与するのかを、野生型(Wt)と分泌型ST2過剰発現トランスジェニック(Tg)マウスを用いて明らかにする。BALB/c系統のWtまたはTgマウスに卵白アルブミン(OVA)を感作・吸入させ喘息モデルを作製し、喘息惹起後の分泌型ST2とTh2サイトカインの産生を、ELISA法とRT-PCR法により調べた。Wtマウスを用いた検討から、分泌型ST2は、主に胸腺、リンパ節、肺、脾臓で発現し、血清中に分泌されることが分かった。ST2 mRNAの発現には、Th2細胞特異的に機能する遠位プロモーター(Hayakawa et al.,2005)が使用されていた。系統26のTgマウスでは、喘息惹起後3、24時間の血清とBALF中のIL-5濃度が、Wtマウスよりも低値であった。系統23は、実験を継続中である。Th2サイトカインを産生する末梢血細胞や脾臓細胞に対する分泌型ST2の作用と結合を、HEK293T細胞で発現させ精製した組換えタンパク質(mST2-FLAG)を用いて検討した。mST2-FLAG存在下では、OVA刺激後のIL-4、IL-5、IL-13産生が抑制された。FACS解析では、mST2-FLAGはリンパ球集団に含まれる細胞に結合することが分かった。分泌型ST2の細胞への結合は、リンパ球以外の細胞でも認められ、ヒト単球性白血病由来THP-1細胞において、分泌型ST2が細胞表面に結合し、LPS刺激後の炎症性サイトカイン産生を抑制することを報告した(Takezako et al.,2006)。現在までの結果から、分泌型ST2は、喘息惹起後早期に血清中に分泌され、Th2サイトカインの産生を抑制する働きがあることが示唆された。

その結果、分泌型ST2は、IL-33に直接結合することにより、ST2L発現細胞へのIL-33結合活性を阻害し、NF-κBの活性化を抑制することが明らかになった。また、IL-33刺激により誘導される喘息マウス由来肺臓細胞からのIL-4、IL-5、およびIL-13の産生か、分泌型ST2の存在下では抑制されることも分かった。本研究の結果から、分泌型ST2が、IL-33依存的なTh2サイトカインの産生を抑制する制御因子として機能することが明らかになり、喘息惹起後早期の分泌型ST2の産生か、喘息症状の軽減に寄与する可能性が示唆された。
難治性抗酸菌感染症に対する漢方薬の有効性についての基礎的研究

各種漢方薬をはじめとする免疫補助剤の宿主MAC感染抵抗性増強作用について検討した。まず漢方薬については,以下の成績が得られた。(1)計46種の供試漢方薬のうち有意なMΦの抗MAC抗菌活性増強作用を示したものはMBSTのみであり,その他の漢方薬では麻杏ヨク甘湯に弱い活性を認めたに過ぎず,漢方薬全体としてはMΦ機能の直接のup-regulationやリンパ球活性化などの機作を介してMΦの抗MAC抗菌活性を増強させるような薬効は弱いことが分かった。(2)MBSTと葛根湯を供試して,種々のMΦの活性酸素(ROI)産生能に及ぼす作用についてみたところ,MBSTに比較的強いROI産生能増強作用が認められた。(3)こうした効果はMΦをプラスチックウェル中で前培養中に供試漢方薬を作用させた場合に限られており,MΦのmatrixとの接着強度によってMBSTの活性化シグナルの伝達様式が異なる可能性が考えられる。(4)MΦの抗MAC抗菌活性の増強作用を持つATPとMBSTとのMΦの活性酸化窒素産生能に及ぼす作用についてみたところ,有意な併用効果は認められなかった。(5)20種の漢方薬のT細胞のConA誘導mitogenesisに及ぼす作用についてみたところ,供試漢方薬の多くは弱い阻害作用を,MBSTは中等度の阻害作用を,黄連解毒湯や補中益気湯は強い阻害作用を示した。(6)siRNAによるMΦ機能制御の試みのfirst stepとして,PDLに特異的なantisense oligonucleotideのMΦ細胞機能に及ぼす影響について検討したが,確かにMΦのサプレッサー活性が抑制される傾向が認められた。(7)漢方薬より有望な免疫補助剤として,天然有機化合物ピコリン酸(PA)に照準を当て検討を進めてみたところ,PAには,MΦの抗MAC活性に対する増強作用が認められた。また,PAはMΦに作用してAnnexin V法で検出されるような早期のアポトーシスのプロセスを誘導するが,DNA laddering法で検出されるような後期のアポトーシス反応である染色体DNAの分解にまでは至らないことが明らかになった。本年度は,麻黄附子細辛湯(MBST),葛根湯、補中益気湯および十全大補湯以外の諸種漢方薬についてMΦの抗MAC抗菌活性を増強させるような活性があるか否かについての検討を広げ,さらにMBSTを供試してMΦ機能に及ぼす作用についての検討を進めたが,その結果以下の成績が得られた。(1)計46種の漢方薬のうち有意なMΦ抗菌活性増強作用を示したものはMBSTのみであり,その他の漢方薬では麻杏ヨク甘湯に弱い活性を認めたに過ぎず,漢方薬全体としてはリンパ球の活性化などの機作を介してMΦの抗MAC抗菌活性を増強させるような薬効は弱いものと考えられる。(2)MBSTと葛根湯(TJ-1)を供試して,種々のMΦの活性酸素(ROI)産生能に及ぼす作用についてみたところ,J774.1MΦやマウス腹腔MΦでは何れの漢方薬によりROI産生能が増強したが,その効果はMBST>TJ-1であった。他方,THP-1MΦではこのような増強作用は認められなかった。(3)MBSTとMΦの抗MAC抗菌活性を増強を有することの知られているATPのマウス腹腔MΦの活性酸化窒素(RNI)産生能に及ぼす作用についてみたところ,各薬剤の単独,併用とも有意な増強作用は認められなかった。

以上の成績より,MBSTにはMΦのROI産生能増強作用が期待されることが明らかになった。今後はMBSTを作用させたMΦやリンパ球での各種サイトカインやケモカインの発現動態や,さらにアポトーシス誘導プロフィールについて,gP^<91phox>やcPLA_2遺伝子をターゲットとしたsiRNAを用いた実験系での一連の検討を進める予定である。なお,本年度の別途の検討で,MΦ抗MAC抗菌活性の増強作用を有する免疫補助剤であるピコリン酸には,MΦにアポトーシスの早期のプロセスを誘導する作用が認められているので,MBSTとピコリン酸との併用の系での検討も進める予定である。本年度は以下の検討を行った。(1)麻黄附子細辛湯(MBST)と葛根湯を供試して,MΦのROI産生能に及ぼす作用についての検討を進めたが,プラスチックウェル中での前培養中に供試漢方薬を作用させたMΦでは,PMAで誘起されるROI産生がMBST処理により若干増強することが確かめられた。他方,硝子バイアル中での前培養で薬剤処理下した場合は逆に抑制されており,MΦのmatrixとの接着強度によって,MBSTの活性化シグナルの伝達様式が異なる可能性が考えられた。(2)20種の漢方薬のT細胞のConA誘導mitogenesisに及ぼす作用についてみたところ,供試漢方薬の多くは弱い阻害作用を,MBSTは中等度の阻害作用を,黄連解毒湯や補中益気湯は強い阻害作用を示した。(3)siRNAによるMΦ機能制御の試みの一環として,PDLに特異的なmorphorino-antisense oligonucleotideのMAC感染MΦの細胞機能に及ぼす影響について検討したが,確かにMΦのサプレッサー活性が抑制される傾向を認めたので,現在,細胞質phospholipase A_2(cPLA_2)に特異的なsiRNAについての検討を進めつつある。以上,これまでの検討により,供試46種の漢方薬にはMAC感染抵抗性増強作用は期待できないという結果が得られたので,より有望な免疫補助剤として,天然有機化合物ピコリン酸(PA)に照準を当て検討を進めてみた。PAには,MΦの抗MAC活性に対する増強作用が認められるが,本年度の検討では,(5)PAはquinacrineなどのcPLA_2阻害剤との間に併用効果を示すこと,(6)PAはMAC感染あるいは非感染MΦに作用してAnnexinV法で検出されるような早期のアポトーシスのプロセスを誘導するが,DNA laddering法で検出されるような後期のアポトーシス反応である染色体DNAの分解にまでは至らないことが明らかになってきている。
型理論に基づくプログラミング言語設計理論の研究

本研究の目的は,ラムダ計算の枠組の中で研究され理論的に洗練された,プログラミング言語の型理論を基本的な枠組として用いて,将来のソフトウエアシステムを信頼性を持ってしかも効率良く構築可能にするプログラミング言語の設計理論を構築することである.より具体的には,多相型プログラミング言語のコンパイル理論を構築し,さらにそれをデータベースおよび並列分散プログラミングシステムをも扱えるよう拡張することを目標とした.これら基礎理論,特に多相型プログラミング言語のコンパイル理論は,それをもとに多相型言語の実用コンパイラを開発を開始するに十分な完成度に達していると考えられ,本研究の所期の目的を達成したと考える.今後,以上構築した基礎理論を基にした,多相型言語の実用コンパイラ開発プロジェクトをスターとさせる計画である.本研究の目的は,ラムダ計算の枠組の中で研究され理論的に洗練された,プログラミング言語の型理論を基本的な枠組として用いて,将来のソフトウエアシステムを信頼性を持ってしかも効率良く構築可能にするプログラミング言語の設計理論を構築することである.より具体的には,多相型プログラミング言語のコンパイル理論を構築し,さらにそれをデータベースおよび並列分散プログラミングシステムをも扱えるよう拡張することを目標とした.これら基礎理論,特に多相型プログラミング言語のコンパイル理論は,それをもとに多相型言語の実用コンパイラを開発を開始するに十分な完成度に達していると考えられ,本研究の所期の目的を達成したと考える.今後,以上構築した基礎理論を基にした,多相型言語の実用コンパイラ開発プロジェクトをスターとさせる計画である.本研究の目的は,ラムダ計算の枠組の中で研究され理論的に洗練されたプログラミング言語の型理論を基本的な枠組として用いて,将来のソフトウエアシステムを信頼性を持ってしかも効率良く構築可能にするプログラミング言語の設計理論を構築することである本科学研究費の交付対象期間内では,特に,以下のテーマを研究する。1.多相型プログラミング言語のコンパイル理論.2.オブジェクト指向データモデルのビューの概念の形式化.3.並列分散環境下のプログラミングシステムのための型理論.4.さらに,以上の各研究成果を統合した言語の設計の研究を行なう。本研究の目的は,ラムダ計算の枠組の中で研究され理論的に洗練された,プログラミング言語の型理論を基本的な枠組として用いて,将来のソフトウエアシステムを信頼性を持ってしかも効率良く構築可能にするプログラミング言語の設計理論を構築することである.より具体的には,多相型プログラミング言語のコンパイル理論を構築し,さらにそれをデータベースおよび並列分散プログラミングをも扱えるよう拡張することを目標とした.これら基礎理論,特に多相型プログラミング言語のコンパイル理論は,それをもとに多相型言語の実用コンパイラを開発を開始するに十分な完成度に達していると考えられ,本研究の所期の目的を達成したと考える.今後,以上構築した基礎理論を基にした,多相型言語の実用コンパイラ開発プロジェクトをスタートさせる計画である.
抜去歯牙に対する加圧刺激の作用

本研究では、歯根吸収の発現をin vitroで観察することを目的としたものであり、そのために持続的加圧刺激を加える実験を試みたものである。持続的加圧刺激は、圧縮した混合気体を密閉した培養器中に吹込むことにより加えた。歯根吸収を観察するための歯牙はSD系ラットより抜去して採取した。これをα-MEM中にて培養した。その結果として、以下のことが明かとなった。1.+1atmによる加圧力を1週間持続的に加えた資料を走査電子顕微鏡にて観察した結果、対照群との違いは見られなかった。2.牛胎児血清の含有比率を1%から20%まで変えて同様の持続的加圧刺激を加えた結果でも、同様に対照群との違いは見られなかった。以上のことから、本実験系によって、in vitroでの歯根吸収の観察は未だにできていない。このことについて以下の追加実験を考案中である。1.加える持続力の大きさを+1atmより強くする。2.歯根吸収の原因物質であると考えられるPG E2を実験系に加えこれに対する反応性の違いを比べる。3.加圧の期間を長時間とする。
血管平滑筋細胞の分化・増殖に対するプロテアソームの制御機構について

プロテアソームは、分子内に数種の触媒活性を有する細胞内多機能プロテアーゼ複合体である。最近、本酵素が細胞の分化や増殖に関連した短寿命タンパク質を分解することが相次いで報告され、細胞の分化・増殖に重要な役割を果たす分子として注目されている。本研究では、初代培養ラット血管平滑筋細胞の収縮型から合成型への形質転換ならびに増殖におけるプロテアソームの役割について検討した。酵素分散法により単離した血管平滑筋細胞をウシ胎仔血清を用いて培養すると細胞の増殖に伴い、収縮型血管平滑筋細胞に豊富に存在する平滑筋型αアクチンが顕著に減少し、形質転換が確認された。同時に、プロテアソーム含量及び比活性値は有意に増加した。次いで、プロテアソーム阻害薬であるcarbobenzoxy-L-isoleucyl-γ-t-butyl-L-glutamyl-L-alany1-L-leucinal(PSI)存在下で培養すると形質転換、増殖ともに抑制され、増殖抑制は細胞周期のG0/G1期およびG2/M期からの進行阻害によることが明らかとなった。血清飢餓培養により静止期に同調した血管平滑筋細胞を血小板由来増殖因子(PDGF)で刺激すると形質転換が起こったが、これはPSIをPDGF刺激の1時間前に添加しておくことにより抑制された。しかし、PDGF刺激3時間後にPSIを添加しても抑制はみられなかった。以上、初代培養ラット血管平滑筋細胞では形質転換に伴いユビキチン・プロテアソーム依存性タンパク質分解システムが亢進し、細胞周期関連タンパク質の分解を介してG0/G1期ならびにG2/M期からの進行を制御している可能性がある。また、プロテアソームは増殖刺激後の比較的短時間に起こる形質転換の決定にも、重要な制御調節因子として機能していることが示唆された。
ラマン分光磁気泳動分析法の開発と光磁気効果の利用

小さな分子やイオンの分離・キャラクタリゼーション法については,すでにHPLCや質量分析法等の種々の方法が開発されている.しかし,40kbpを超える大きなDNAや複合タンパク質,環境中の粉塵や大きく成長しない単結晶等のようなsub-μmμmの大きさを持つ微粒子に対する分析法は確立されておらず,材料化学,環境科学および生命科学等の広い分野において非常に重要なテーマとなっている.また,このような微粒子は,一つ一つが固有の役割を果たしているため,そのままの状態で,しかも個別に分析する必要がある.本研究では,外場として磁場を用いた磁気泳動法により液中の単一微粒子の磁気分析を行う方法を開発し,種々の微粒子の磁気分析に適用し,本法の特徴を明らかにした.Co-Feプルシアンブルー類似体微結晶は光誘起磁性変化を示すため非常に注目されている分子磁性体である.この微結晶のパルスレーザー照射前後の磁化率変化を磁気泳動法によりin situで測定した.その結果,平均値はSQUIDでの測定値とほぼ一致したが,個々の微結晶を測定すると値にバラツキがあった.また,パルスレーザー依存性を調べると,スピン転移が起こるには閾エネルギーが存在し,その閾エネルギーは個々の微結晶により異なる事が分かった.比表面積の大きなサイズの小さい微結晶の閾エネルギーは小さくまた磁化率変化量も大きい傾向があった.従って表面は比較的容易にスピン転移が起こる事が示唆された.これは,単一微粒子を観測する本方法においてのみ観測可能である.小さな分子やイオンの分離・キャラクタリゼーション法については,すでにHPLCや質量分析法等の種々の方法が開発されている.しかし,40kbpを超える大きなDNAや複合タンパク質,環境中の粉塵や大きく成長しない単結晶等のようなsub-μmμmの大きさを持つ微粒子に対する分析法は確立されておらず,材料化学,環境科学および生命科学等の広い分野において非常に重要なテーマとなっている.また,このような微粒子は,一つ一つが固有の役割を果たしているため,そのままの状態で,しかも個別に分析する必要がある.本研究では,外場として磁場を用いた磁気泳動法により液中の単一微粒子の磁気分析を行う方法を開発し,種々の微粒子の磁気分析に適用し,本法の特徴を明らかにした.Co-Feプルシアンブルー類似体微結晶は光誘起磁性変化を示すため非常に注目されている分子磁性体である.この微結晶のパルスレーザー照射前後の磁化率変化を磁気泳動法によりin situで測定した.その結果,平均値はSQUIDでの測定値とほぼ一致したが,個々の微結晶を測定すると値にバラツキがあった.また,パルスレーザー依存性を調べると,スピン転移が起こるには閾エネルギーが存在し,その閾エネルギーは個々の微結晶により異なる事が分かった.比表面積の大きなサイズの小さい微結晶の閾エネルギーは小さくまた磁化率変化量も大きい傾向があった.従って表面は比較的容易にスピン転移が起こる事が示唆された.これは,単一微粒子を観測する本方法においてのみ観測可能である.
格子上の完全作用

前年の研究で得られたSU(3)ゲージ場の1x1及び1x2ループ結合の2結合定数空間での繰り込み流れと繰り込み軌道の結果を、より高次元から検証するため、ツイスト型ループ結合を考慮した3次元の繰り込み流れ解析を実施した。先に求め繰り込み軌跡近傍からの流れ解析を行い、ツイスト型統合への繰り込み効果は小さいことを明らかにした。この結果ゲージ場生成の計算量を勘案すると先に求めた繰り込み軌跡に沿って結合定数を選んだ1x1及び1x2ループ型作用が精度の良い、かつ計算負担の過大でない有用なSU(3)格子ゲージシミュレーションの作用関数候補となったので、これを実証するため回転対称性回復と物理量比の格子間隔非依存性の解析研究を行った。初期解析では、本研究で得られた作用が回転対称性回復において従来のWilson作用は無論のこと、Symanzik作用や岩崎作用に比べても格段に良いこと、物理量比(弦定数、相転移温度)の格子非依存性は従来最善であった岩崎作用と同等に良いことをが示唆されている。今後はこの実証研究を完遂することを目標としている。この研究の過程で、格子場シミュレーション技法に関する開発研究も行った。格子上の完全作用を高速に計算するためには、スーパーコンピュータ特に最近では並列計算機の利用が不可欠になって来ている。そこで第一段階として、格子色力学のための並列化されたシミュレーションコードの開発を行った。できあがったQCDMPIは並列化部分に汎用のMPI(Message Passing Interface)を使用しており、これをサポートする最近の殆どの並列計算機上でコードの変更をなくしても同じ計算を実行する事が出来る。1.実行作用の決定法(カノニカルデ-モン法)に関する研究を行い,それに基づいて繰り込み変換されたSU(3)ゲージ場にたいする有効作用を決定した.長距離で有効な作用の形をまず明らかにすることは完全作用を求める上で出発点となる。このため、格子間隔を粗くする変換後のゲージ場を支配している作用を探索した。これに課題に対して、従来のスベンドセンによる方法やミクロカノニカル法を試みたが多くの相互作用項を含む場合に困難があり、有効に働かないことが明らかになった。そこでさらに、最近提案されたカノニカルデ-モン法の有効性を検討することになりこれを試行した。まず、より簡単なスピン系とSU(2)ゲージ場系で適用し、その有効性を確認したのち、SU(3)ゲージ場系に適用した。繰り込み変換はスベンドセンによるものとハ-ゼンフラッツによる2種類のものについて行った後、有効作用をの決定を試みた。この方法はどりらの場合も有効であり、有効結合定数を7項までの範囲で決定できることが明らかになった。また、結果として得られた有効相互作用は,まだ若干の不定性はあるが準局所的な有効作用であった.これらの結果の初期の結果はNucl. Phys. B42(1995)805(M. Fujisaki etal.)やMod. Phys. Letters, to appear(1995)(T. Takaishi)に報告しているが引き続き詳しい結果をとめている。これにより今後の研究の処方の一部が確立できた。1.前年度の開発研究により、一般的なループ型作用にたいする格子ゲージ場の効率の良い生成が可能になったので、SU(3)格子ゲージ場のスケール変換にたいする繰り込み効果の解析を、Blockingによる粗視化変換とSchwinger-Dyson法による有効結合定数分析を駆使して行った。これにより2結合定数空間の範囲で結合定数の繰り込み群的流れを求めた。この流れ解析の結果、流れが収束してゆく繰り込み軌跡を部分的(強結合から中間結合領域)に求めることに成功した。

さらに、この繰り込み軌跡上の結合定数を持つ作用は最も連続極限に近い物理的結果を導く作用と考えられるので、これを実証するため、この作用と他に提案されている作用との比較検討をクオーク間力の回転対称性の回復という観点から研究した。この結果、岩崎等の改良作用との差は小さいものの、最善の回転対称性回復が見られることを明らかにした。これらの結果はLATTICE96国際会議において発表した。2.関連する研究・非可換ゲージ場の持つ異なった位相幾何的概念に立脚する配位であるインスタントンとU1モノポールの関係について格子数値シミュレーションによる研究を進め、これらが非摂動的な共通のゲージ場配位において出現することを明らかにした。これにより、従来困難と考えられてきたインスタントンによる閉じこめ機構の可能性が開けてきた。この結果については、米国立原子核理論研究所において講演を行った。・格子ゲージ場シミュレーションにより、ストレンジクオークやチャームクオークからなる中間子、重粒子のスペクトルについて研究を行った。異なったクオークの組み合わせからなる束縛状態に焦点をあわせてウイルソンクオーク法のクエンチ近似で解析を行い、現状で確認されているストレンジクオークを含む粒子の質量と結合因子を5%以内のずれの範囲で再現することを明かにするとともに、幾つかの実験的に未確認の粒子の質量について予言を行った。前年の研究で得られたSU(3)ゲージ場の1x1及び1x2ループ結合の2結合定数空間での繰り込み流れと繰り込み軌跡の結果を、より高次元から検証するため、ツイスト型ループ結合を考慮した3次元の繰り込み流れ解析を実施した。先に求め繰り込み軌跡近傍からの流れ解析を行い、ツイスト型結合への繰り込み効果が小さいことを明らかにした。この結果とゲージ場生成の計算量を勘案すると先の求めた繰り込み軌跡に沿って結合定数を選んだ1x1及び1x2ループ型作用が精度の良い、かつ計算負担の過大でない有用なSU(3)格子ゲージシミュレーションの作用関数候補となったので、これを実証するため回転対称性回復と物理量比の格子間隔非依存性の解析研究を行った。初期解析では、本研究で得られた作用が回転対称性回復において従来のWilson作用な無論のこと、Symanzik作用や岩崎作用に比べても格段に良いこと、物理量比(弦定数、相転移温度)の格子非依存性は従来最善であった岩崎作用と同様に良いことをが示唆されている。今後はこの実証研究を完遂することを目標としている。この研究の過程で、格子場シミュレーション技法に関する開発研究も行った。格子上の完全作用を高速に計算するためには、スーパーコンピュータ特に最近では並列計算機の利用が不可欠になって来ている。そこで第1段階として、格子色力学のための並列されたシミュレーションコードの開発を行った。できあがったQCDMPIは並列化部分に汎用のMPI(Message Passing Interface)を使用しており、これをサポートする最近の殆どの並列計算機上でコードの変更をしなくても同じ計算を実行する事が出来る。