hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偏微分方程式のボレル総和法理論の構成とストークス幾何の解明

今年度は研究計画に挙げた3つの目的を達成するため「1.(ボレル総和法の)ベクトル場変換論への適用」および「2.非線形波動方程式の爆発解のprofileの接続と力学系の変換論」を重点事項として研究を進めた。このため、実施計画のうち特に「偏微分方程式のparametric Borel sumの大域解析」「半線形波動方程式の特異解と爆発解の構成とボレル和を基にした複素大域解析」を重点的に研究した。項目1に関しては、まだ研究途中であるが得られた成果は数理研講究録に公表した。他方、項目2はかなり進展がえられ、3編の国際誌での研究論文発表のほか数理研講究録にも2編を公表した。項目1は次年度も研究を継続する。項目2では、次年度はボレル総和法とのより深い関係を追及していく。これらの成果の意義は、力学系におけるバーコフ理論の視点から、偏微分方程式の解の爆発を調べる方法を提示したこと、ベクトル場の変換論特に線形化問題にボレル総和法及びその大域解析の視点からの新しいアプローチの方法を提示した点である。それ以外の研究成果は以下の通りである。本研究において主な研究目的は、1.ボレル総和法の大域解析を用いてベクトル場の変換論を発展させること、2.ボレル総和法を超多自由度生態系モデルに用いてデータ解析を行うこと、3.非線形波動方程式の解の爆発現象を力学系理論のバーコフ理論を用いて行うことである。そのための実施計画として、偏微分方程式に対するparametric Borel summabilityの大域理論の構成、および、動く特異点を持つ常微分方程式の解を用いて偏微分方程式の爆発解を構成、moment Borel総和法とmiddle convolution理論の関係の解明、超多自由度生態系の漸近展開理論の構成の4つの方向から研究を進めてきた。この4つの研究計画のうち、最初の2つはこの2年間でかなり進展してきている。実際、2年間で9本の論文(うち査読付き6本)を発表し、国際会議での招待講演も4回実施した。したがって、これらの研究計画の目標とした研究の目的1と3はかなり達成されたといえる。他方、実施計画のうち他の2つはまだ研究途中であり、現在のところ、成果は十分に満足できるものではなく、当初想定したほどの成果は得られていないと判断する。したがって、これら2つの研究計画と密接につながる研究のうち、目的2はまだ十分に達成されていない状況である。しかしながら一定の成果は得られてすでに公表論文も出版されている。これらの状況を勘案して、2年間の研究成果として研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。本研究は次年度が最終年度になる。次年度の研究計画はおおむね当初の研究計画に沿って実行する。研究期間が次年度で終了するので、現在のところ、予定より遅れている研究テーマを実施するためかなり進展している他の研究テーマの実施を意図的に遅らせるというようなことはしないで、むしろ進展しているテーマの研究をより進めることを優先する。従って、偏微分方程式に対するparametric Borel summabilityの大域理論の構成、動く特異点を持つ複素領域の解の構成を用いて爆発解の構成をおこなう研究を重点的に進める。他方、研究目的2「ボレル総和法を超多自由度生態系モデルに適用して環境汚染・破壊の評価モデルに応用する」については、半年後までの研究の進展状況をみて「環境汚染・破壊の評価モデルに応用する」部分はやめて数学的な理論構成特にボレル総和法との関係に集中して研究するということを予定している。理由としてはこの研究は異分野の研究者との共同研究という面もあるので短期間の成果を出しにくいということがある。この点では研究計画を適切に修正して成果を出すようにする。他方、外国との研究交流は研究の実施のため有意義であり、次年度も計画通り積極的に進める。国際会議での講演も実施する。また今までの研究から明らかになった点として、ボレル総和法の大域解析を利用して非線形方程式の動く特異点を調べたり、偏微分方程式の解の爆発現象を調べるということが、より一般的な設定の問題でも可能であることがわかってきたので、その方向で研究を実行することでより本質的な理解に近づくようにする。また研究のとりまとめと将来への発展のための検討についても次年度の後半において実施する。本年度は偏微分方程式に対応する(無限次元)力学系の変換論とボレル総和法の研究を中心に行い、5編の論文を発表した。得られた成果は、最初に、parametricボレル総和法の理論を偏微分方程式に拡張した。次に、研究の中で重要性が認識された“微分方程式の動く特異点と爆発現象"に関する研究を行い、この現象と力学系の変換論との関係を示した。これはボレル総和法とも密接にかかわっており、今後も継続して研究する。その他の詳細は以下のとおりである。(1)広島大学複素解析セミナーで,通年で定期的に講演会を開催して,講演者と研究討論を行った。2018年3月に広島大学で研究に関係した研究集会を協力して開催し、当該研究に生かした。詳細は広島大学数学専攻のホームページで公開中。http://home.hiroshima-u.ac.jp/yoshinom/参照。

本年度の実施計画では、偏微分方程式に対応する(無限次元)力学系の変換論とボレル総和法の研究を中心テーマに研究することになっており、具体的に、偏微分方程式に対するボレル総和法理論の整備とparametric Borel総和法の基礎理論の整備、また次年度に向けて爆発現象とボレル総和法の研究を開始することになっていた。すでに、論文で出版したように、このうちボレル総和法理論に関係した部分は、今後必要とされる理論を構成することができた。後半の爆発現象とボレル総和法についても、動く特異点の研究を通して今後の研究の展開方針を裏付ける成果を得ることができ、論文として発表することができた。これは次年度以降の研究に大変役に立つものであり、次年度以降の研究方針がかなり具体性を持つことが分かった。国外の国際会議での講演や研究連絡も予定通りスペインのアルカラ大学で実行された。国内での研究集会への参加、広島大学での開催、国際会議での講演あるいは研究討論も予定通り実行でき、その他の研究集会も予定したものはだいたい参加して必要な情報を得た。また、広島大学で研究会を開催して、研究者間での討論を行い、当該研究を活発に行えた。その他、若手の研究者を広島大学に招聘して、神本氏などを交えて、研究討論を行い、本研究に生かすということもおおむね予定通り行われた。国外の研究者との共同研究という点でまだ期待通りの成果がでていない面もあるが、これは今後も積極的に研究協力を進めるようにしたい。以上のことから判断して、研究はおおむね順調に進展していると判断した。今年度は研究計画に挙げた3つの目的を達成するため「1.(ボレル総和法の)ベクトル場変換論への適用」および「2.非線形波動方程式の爆発解のprofileの接続と力学系の変換論」を重点事項として研究を進めた。このため、実施計画のうち特に「偏微分方程式のparametric Borel sumの大域解析」「半線形波動方程式の特異解と爆発解の構成とボレル和を基にした複素大域解析」を重点的に研究した。項目1に関しては、まだ研究途中であるが得られた成果は数理研講究録に公表した。他方、項目2はかなり進展がえられ、3編の国際誌での研究論文発表のほか数理研講究録にも2編を公表した。項目1は次年度も研究を継続する。項目2では、次年度はボレル総和法とのより深い関係を追及していく。これらの成果の意義は、力学系におけるバーコフ理論の視点から、偏微分方程式の解の爆発を調べる方法を提示したこと、ベクトル場の変換論特に線形化問題にボレル総和法及びその大域解析の視点からの新しいアプローチの方法を提示した点である。それ以外の研究成果は以下の通りである。本研究において主な研究目的は、1.ボレル総和法の大域解析を用いてベクトル場の変換論を発展させること、2.ボレル総和法を超多自由度生態系モデルに用いてデータ解析を行うこと、3.非線形波動方程式の解の爆発現象を力学系理論のバーコフ理論を用いて行うことである。そのための実施計画として、偏微分方程式に対するparametric Borel summabilityの大域理論の構成、および、動く特異点を持つ常微分方程式の解を用いて偏微分方程式の爆発解を構成、moment Borel総和法とmiddle convolution理論の関係の解明、超多自由度生態系の漸近展開理論の構成の4つの方向から研究を進めてきた。この4つの研究計画のうち、最初の2つはこの2年間でかなり進展してきている。
ソフトウェア欠陥予測モデルに対する潜在的偏り除去技術の開発

29年度が最終年度であるため、記入しない。
主流中の伝ぱ音に対する乱流境界層応答(音響平均流効果)

主流中の伝播音により誘起される境界層内音響平均二次流の特性を明らかにするため、その基礎となる矩形ダクト内定常波による音響二次流の、可視化および変動流速分布計測による確認と、気流を伴うダクト内伝播音が誘起する音響二次流による流速分布の変化について調べた。つぎに、有限振幅気柱振動が生じている円管内熱音響二次流効果について調べた。さらに、高速旋回流中の発生音によって誘起される音響平均二次流の影響について解析した。得られた成果は以下の通りである。1.ダクト内伝播音により生じる音響二次流矩形ダクト内の定常波による音響二次流の存在を、可視化および振動流流速分布のを計測により確認した。その結果、矩形ダクトでは三次元性の影響が大きく、LordRayleighの二次元解析で得られたパターンは生じにくいこと、流速計測から得られた定常分は、今日までに得られている理論的見積り値より大きいこと、気流を伴うダクト内の音響二次流は境界層流速分布を変化させることなどがあきらかになった。さらに、この研究に関連して、今後用いる空力学的発音源についての基礎研究を行い、発音メカニズム、最適作動条件などを明らかにした。2.Hartmann-Sprengerチューブ内の熱音響二次流ノズルからの空気噴流により励振される管内気柱振動における熱音響二次流効果が調べられ、流速変動腹部での冷却効果、節部での熱効果が明らかにされた。3.高速旋回流中の音響平均二次流カウンターフロー型ボルテックスチューブ内に生じるホイッスリング現象が誘起する音響平均二次流について、ホイッスリングの周波数、音圧レベルの変化、流速分布の計測などを行うとともに、その特性の解析方法を検討した。解析では、実測された流速分布を旋回基底流モデルとして、軸方向速度の存在と音響二次流の関係などについて考察した。主流中の高レベル伝播音によって誘起される音響平均二次流が境界層に与える影響を,ダクト内直進流および円管内旋回流の場合について,以下に述べるような実験及び解析を行った.流れを伴わないダクト内の伝播音によって誘起される音響平均二次流は,ダクト内定在波モードの節部・腹部間の循環流となって現れることが知られている.この循環流強さは伝播音の音圧レベルの自乗に比例するため,音圧レベルの低い範囲では流速値のオーダーは極めて小さく,その存在を確認することは容易でない.そこで,まず音響平均二次流の存在を確認することを目的として,レーザシート光によるダクト内定在波状態の可視化を試みた.その結果,定在波モードに応じて生じる循環流が確認され,同時にダクト開口端での音の放射に伴う周期的うず形成が,音響平均二次流に影響を与えることが確認された.このような音響平均二次流の強さは,伝播音レベルの上昇とともに急速に増加するため,各種流体機械,タービンエンジン内などで境界層に影響をおよぼすまでになる.そのような現象の一例として,大振幅振動流状態が実現するハルトマン・スプレンガー(HS)チューブ内における音響平均二次流効果について調べ,主として熱的現象を明らかにした.円管内旋回流場では,旋回流中心の振れ回りにより高レベル発生音を生じることがある.この旋回波は音響平均二次流を誘起し,管内壁に沿って発達する境界層を薄くして周方向流速分布を断面全体にわたって強制うず状に変化させる.その結果,半径方向に全エンタルピ勾配が生じるため,その熱的効果が無視できない場合がある.この効果は,ボルテックスチューブにおけるエネルギ分離効果と関連があり,その分離効率を高めるという積極的意味をもつ.

そこで,発生音レベルを高める方法を検討し,分離効率向上効果を実験的に確認した.本年度は、主流中の伝播音により誘起される境界層内音響平均二次流の特性を明らかにするため、その基礎となる矩形ダクト内定常波による音響二次流の、可視化および変動流速分布計測による確認と、気流を伴うダクト内伝播音が誘起する音響二次流による流速分布の変化について調べた。さらに、前年度に引続き高速旋回流中の発生音によって誘起される音響平均二次流の解析方法について検討した。得られた成果は以下の通りである。1.ダクト内伝播音により生じる音響二次流はじめに、気流が存在しないときの、矩形ダクト内の定常波による音響二次流の存在を、煙を充満したチューブ内のレーザビームスイープ法を用いたシート光による可視化と、振動流流速分布の計測とその測定データの数値処理などにより確認した。その結果、定常波のモードと一致する循環流構造が確認されたが、Rayleighの二次元解析で得られたパターンとは異なり非対称になること、流速計測から得られた定常流速値は、いままでになされた理論的見積り値より大きいことなどが明らかになった。つぎに、気流を伴うダクト内の音響二次流については、その存在により境界層流速分布が変化することなどが明らかになった。さらに、この研究に関連して、今後用いる予定の空力学的発音源についての基礎研究を行ない、発音メカニズムを明らかにするとともに、最適作動条件の予測がなされた。2.高速旋回流中の音響平均二次流の解析カウンターフロー型ボルテックスチューブ内に生じるホイッスリング現象が誘起する音響平均二次流について、ホイッスリングの周波数、音圧レベルの変化、流速分布の計測などを行なうとともに、その特性の解析方法を検討した。解析では、実測された流速分布を旋回基底流モデルとして、軸方向速度の存在と音響二次流の関係などについて検討した。
中国の台湾政策に関する一考察―台湾産農産物の大陸輸出と台湾社会への影響－

台湾との統一を国家の目標として掲げる中国は、胡錦濤政権以降、台湾独立志向の民進党が基盤とする台湾中南部において、対中親近感を強めようとしてきた。その方策の一つが、中国共産党と台湾の国民党の政治的措置に支えられた、台湾産果物の対中輸出促進であった。以来、台湾産農産物の対中依存度は急速に高まり、台湾の農民・貿易商・農業関係組織は中国の台湾政策の影響を受けやすくなった。こうした状況を踏まえて、本研究は、台東県など、対中輸出される果物の代表的な産地について調査を行い、果物の対中輸出に埋め込まれた政治性ならびに、中国の台湾政策が台湾の農村社会に与えた影響について明らかにする。
中山間地域における産地および農産物のブランド構築に関する研究

本研究では、従来の"産地の農産物を売る"とう発想から、"農産物のある産地を売る"、すなわち、地域をマーケティングするという発想に転換し、農産物とツーリズムとの融合による中山間産地のブランド構築の方向性を検討した。具体的な農産物としては緑茶を取り上げた。消費者に対する質問紙調査から得られたデータを分析した結果、緑茶とツーリズムを融合した茶産地ブランド構築の方向性を導出することができた。緑茶にかかわるツーリズムが定着すれば、産地ブランドのイメージ向上によって、中山間茶産地の活性化が期待できるであろう。本年度に実施をした研究実績の概要は、以下のとおりである。第一に、農業マーケティング研究、中山間地域振興研究、ブランド研究などに関連する「先行研究のサーベイ」を行い、本研究の基盤の構築と研究を進めるにあたっての理論的な補強を行った。並行して、これまで工業製品やサービスに活用されてきた企業のブランド戦略の「中山間地域の産地ブランドへの応用可能性」を検討するとともに、ブランド研究における「産地ブランドの特殊性」を抽出した。第二に、中山間地域農業にとっての産地ブランド構築の重要性と必要性を明らかにするため、静岡県内の中山間地域の茶業を取り上げ、実証研究を行った。具体的には、消費者を対象とした質問紙調査を行い、中山間地域の産地ブランドのイメージの把握、および、中山間地域の緑茶のブランド構築に関する戦略的な示唆を得た。第三に、産地ブランディングに関する国内事例の把握、および、海外先進事例の把握を行った。海外事例の把握に関しては、ワインに関する産地ブランディングの先進事例が存在する西オーストラリアのケーススタディを、カーティン工科大学(Curtin University of Technology)ビジネススクールの協力を得て実施した。平成20年度の研究実績の概要は以下の通りである。1.前年度までに実施した、緑茶および緑茶を活用した中山間地域のマーケティングに関する消費者調査の成果をまとめ、その結果について、著書(岩崎邦彦『緑茶のマーケティング:茶葉ビジネスからリラックスビジネスへ』農文協)に所収した。緑茶のブランド戦略については、第5章「産地ブランドを知り、強い産地ブランドをつくる」でとりあげ、“地域の緑茶を売る"のではなく、“緑茶のある地域を売る"という発想の重要性を指摘した。2.観光と農産物(緑茶)を融合した、中山間地域のクロス・ブランディング手法の開発を行うため、インターネットを利用した消費者調査「中山間地域のブランド構築に関する調査」を実施した。調査対象は、東京に居住する20代から60代の消費者1000人である。また、静岡県観光交流室などと連携して、静岡に来訪した消費者が中山間地域の農産物に出会うことによるブランドイメージ向上効果を検証した。3.海外の産地ブランディング事例に関する現地調査を行い、わが国の状況との比較を行った。調査対象地域は、西オーストラリアのワイン産地である。今回、海外の先進事例に関する調査研究においては、カーティン工科大学(Curtin University of Technology)ビジネススクールに協力を仰いだ。西オーストラリアにおけるワインを活用した地域マーケティングの手法は、緑茶を活用した静岡県の中山間地域マーケティングにも活用できることが明らかになった。本年度(21年度)は、平成19年度と20年度に実施した研究成果をベースとして、中山間地域における産地および農作物(緑茶)ブランディング手法の構築を行うとともに、研究成果の地域への提言を行った。具体的には、観光と中山間地域の緑茶を融合したクロス・ブランディング手法の検討を行ない、研究成果を「緑茶とツーリズムの融合による茶産地のイノベーション」(「経営と情報」第22巻2号、p.19p.28)としてまとめた。本研究では、従来の"産地の緑茶を売る"という発想ではなく、"緑茶のある産地をマーケティングする"という発想に転換し、緑茶とツーリズムとの融合(グリーンティ・ツーリズム)による、中山間地域の茶業の産地ブランド構築の方向性を探索した。具体的には、消費者調査から得られたデータの定量分析などから、観光と緑茶を融合した"グリーンティ・ツーリズム"のポテンシャルを明らかにするとともに、グリーンティ・ツーリズムを活用した茶産地ブランディングの方向性に関して、戦略的な示唆を得ることができた。本研究の成果は、日本経済新聞(2010年3月19日朝刊)、中日新聞(2010年4月19日朝刊)にも掲載されるとともに、中山間地域におけるブランド構築の具体的な実践にも結び付いている。
高齢者のバランス評価 ～Timed Up And Go Te

高齢者の動的バランスを評価する指標として、Podsiadloらが提唱したTimed Up and Go Test (TUGT)がある。椅子座位から起立、3m歩行、180゚方向転換、再度3m歩行、着座という一連の動作を行い、その所要時間を計測するものである。しかしこれらの各要素に要する時間配分の特性は明らかではない。TUTGは歩行スピード、片足立ち時間、脚力などとの相関が報告されているが、各要素がどの位のウエイトで影響力を持っているかは明らかでない。そこでTUTGの一連の動作を矢状面からデジタルカメラで撮影し、2次元動作解析ソフトウェア(Dartfish、ダートフィッシュ・ジャパン社)により解析することを目標に、カメラ等のセッティングについて検討した(本ソフトウェアはデジタル画像より身体マーカの矢状面座標、角度、移動距離などを求めることが可能である)。本ソフトウェアによる解析のためにはカメラを固定して撮影することが条件となる。TUTGの撮影には椅子と歩行路および方向転換のためのスペースを合わせると約4.5mを必要とする。そのためカメラと被験者の位置関係によってマーカーが写りにくくなったり、明瞭でないために解析ソフトで追跡できなくなることがあり、TUTGを1回実施する間完全に追跡できたのは約半数であった(健常青年34名にて試行)。高齢者を対象として調査するにはデータ取得精度のさらなる向上が必要である。
Foxc1/2とネフロン発生

本研究課題では、1ネフロン前駆細胞(NP)と間質前駆細胞(SP)に発現するFoxc1/2の機能をNPとSPで分離すること、2Foxc1/2が制御するNP維持に必須の因子を同定することを目的とする。1を遂行するためにFoxc1/2をNP、もしくはSPでコンディショナルノックアウトし、NPの表現型に及ぼす影響を検討する。2については、Foxc1/2を欠失したNPとSPを単離し、正常と遺伝子発現プロファイルを比較しFoxc1/2の制御下にある遺伝子を同定、腎オルガノイドで機能解析を行う。以上により、ネフロン発生のメカニズムがより詳細に記述されると同時に、腎再生研究への貢献も期待される。
核スピン異性分子間の変換速度の測定

研究の目的は、光誘起ドリフトによりメチルアルコールとそのアイソトープ分子に対して、核スピン異性体間の変換速度を求める事である。理論的には、各アイソトープ分子について、A,E状態のエネルギー準位を求め変換速度のデータを解析することである。また、シュタルク効果による準位交差を用いて実験的にエネルギー差を求める事である。実績について交付申請書の実施計画に即して記述すると、まず実験装置を製作しCH_3F分子に関する実験を行った。実験装置に関しては、実験精度を向上させるため、プローブ用レーザーの安定性(周波数と出力)に関して、当初の予想よりもずっと高いものが要求され、この開発に多大な努力をさいた。この装置により^<13>CH_3F分子に対して変換速度を測定した。又、電場による変換速度の変化も観測した。しかし、CH_3OH分子に対して実験を行うにはS/N比が不十分であり、今後も装置や実験法を改良して実験を行う予定である。メチルアルコールとそのアイソトープ分子についてのエネルギーレベルと内部回転ポテンシャルの決定については、以下の成果を得た。まずCH_3OHのエネルギーレベルに関しては実験的に論文(3)と(5)でいくつかのレベルに関して高い精度で決定した。理論的には論文(1)でCH_3^<18>OHのエネルギーと内部回転ポテンシャルを決定した。又、エネルギーレベルの決定に必要な遠心力歪み定数の計算についてCH_3OHに対して論文(2)、CH_3OHとCH_3ODのアイソトープ分子に対して、それぞれ論文(4)と(6)で行った。これらの計算は、精度の高いねじれ振動・回転エネルギーレベルと内部回転ポテンシャルの決定において大いに有効である。研究の目的の第一は、光誘起ドリフト(LID)実験により、メチルアルコール(CH_3OH)分子の核スピン異性体(オルト即ちA対称種、パラ即ちE対称種)の変換速度を、アイソトープ分子(CH_3OH,^<13>CH_3OH,CH_3^<18>OH等)について測定する事である。第二は、シュタルク効果による準位交差で変換速度が増加する事を見出し、このことからオルト分子とパラ分子の間の回転エネルギー差を測定する事である。このための本年度の研究実績は以下の通りである。(1)光誘起ドリフト用の分離セル、モニターセル等を含む真空系の製作と分離セルへのレーザー光の導入これらのセルと排気系を組み立てた。隣室にある高出力炭酸ガスレーザーからの光線を導入するための光学系を製作した。(2)濃度モニター用シュタルク分光計の製作濃度を正しくモニターするために、現有のレーザーを用いてシュタルク分光計を作製し、これにより行った。この際、このレーザーの強度を今まで以上に安定化することが必要となり、電源の安定化を行っている。また周波数安定化も必要だが、このためには他の高安定炭酸ガスレーザーを標準として、この二つのレーザー光のビートを検出する。このために高速の赤外線検出器(申請して購入)とプリアンプ(申請して購入)を用いている。オルトとパラの分離の予備実験に成功した。実績について今年度の交付申請書の実施計画に即して記述すると、まずシュタルクセルを製作し、今までのセルに接続した。実験装置に関しては、実験精度を向上させるため、プローブ用レーザーの安定性(周波数と出力)に関して、当初の予想よりもずっと高いものが要求されたため、この開発に多大な努力をさいた。

しかし、CH_3OH分子に対して実験を行うにはS/N比が不十分であり、今後も装置や実験法を改良して実験を行う予定である。メチルアルコールとそのアイソトープ分子についてのエネルギーレベルと内部回転ポテンシャルの決定については、以下の成果を得た。まずCH_3OHのエネルギーレベルに関しては実験的に論文(1)で振動励起状態を含むいくつかのレベルに関して高い精度で決定した。理論的にはエネルギーレベルの決定に必要な遠心力歪み定数の計算についてCH_3ODとそのアイソトープ分子に対して、論文(2)で行った。これらの計算は、精度の高いねじれ振動・回転エネルギーレベルと内部回転ポテンシャルの決定において大いに有効である。
新しいサイクリン依存性キナーゼ(cdk)による細胞周期の制御機構の解析

哺乳類細胞の増殖制御機構におけるサイクリン依存性キナーゼの役割に関連し、このキナーゼの活性制御機構に焦点をあてた。サイクリン依存性キナーゼのうちcdc2キナーゼはその活性が燐酸化により制御されている可能性が示唆されてきている。哺乳類細胞のcdc2キナーゼの場合3カ所の燐酸化、即ちN末から14番目のトレオニン残基(14-T)、15番目のチロシン残基(15-Y)、161番目のトレオニン残基(161-T)の燐酸化、がこの活性制御に寄与していると考えられている。そこでこれらの部位を燐酸酸化、脱燐酸化する酵素を検討した。分裂酵母のweel変異を相補する遺伝子ヒトweel遺伝子産物を大腸菌で発現させその活性を検討した。その結果この大腸菌発現ヒトweel産物はチロシンキナーゼでありcdc2キナーゼの15-Yを燐酸化する酵素であることが明かとなった。酵母の分裂期進行の変異cdc25を相補する遺伝子ヒトcdc25遺伝子はこの15-Yを脱燐酸化する酵素遺伝子として期待された。実際このヒトcdc25B遺伝子産物を大腸菌で発現させその脱燐酸化酵素活性を調べるとこの酵素は燐酸化cdc2キナーゼ・サイクリンB複合体を脱燐酸化し酵素活性を回復させた。この時この酵素は燐酸化14-T、15-Y、161-Tのうち14-T、15-Yを脱燐酸化し、キナーゼ活性を回復させたが161-Tは脱燐酸化しなかった。即ちヒトcdc25B遺伝子産物はcdc2キナーゼを脱燐酸化することによって活性化するトレオニン、チロシンホスファターゼであり、しかも基質特異性が高いものであることが明かとなった。161-Tの燐酸化は上記したことからもわかるように酵素活性を不活化することはなかった。逆にこの燐酸化はこの酵素の活性に必須なことが明かとなり我々はこの哺乳類の酵素としてマウスCAK(cyclin dependent kinase activating kinase)遺伝子を単離した。マウスcDNAライブラリーから得られた2種のcdk2様クローンを解析した。その結果、一つはヒトcdk2と98%のホモロジーのあるマウスcdk2であり、もう一方はこのcdk2cDNA内に144塩基対が挿入された分子、cdk2'であった。またゲノミックDNAを単離しその解析からマウスcdk2は7つのエクソンから構成されており、cdk2'同じ遺伝子のcdk2でイントロンの部分が一つエクソンになったクローンであった。このcdk2のゲノミッククローンの5'上流領域を検索するとTATAボックスは見あたらず、4個のsp1結合配列が存在した。さらに3個並んだAP1結合配列が観察された。cdk2はG0期の3T3を血清で刺激するとG1期で発現するが、このようなG1期で発現する遺伝子によく見受けられるE2F結合配列は+2,000塩基までには存在しなかった。このことからこの遺伝子のG1期での発現はc-Fos/Junを介したAp1配列に依存している可能性が高い。一方cdk2の細胞周期内での活性変動は細胞質ではcdc2キナーゼより活性が高く、その活性のピークはG2期にあり、核ではS期からM期にかけて活性が高い。このことからcdk2は細胞周期のS期からG2期の過程を制御しているものと考えられた。

cdkの活性は燐酸化、脱燐酸化によって制御されていると考えられる。特にcdc2キナーゼはN末から14番目のトレオニン、15番目のチロシン残基の燐酸化により活性が抑制され、逆に161番目のトレオニンの燐酸化はこの活性に必須である。この161番目のトレオニンを燐酸化する酵素としてアフリカツメガエルのp40^<MO15>が確認された。このp40^<MO15>にホモロジーが高い遺伝子としてライスから単離されていたcdkの一つR-2遺伝子が存在した。そこでこのライスR-2が燐酸化酵素活性を持ち、cdc2キナーゼを活性化をできるかどうかを検討し、CAK(cyclin dependent kinase activating kinase)の構造上の一般性を明らかにすることを目的とした。まず大腸菌で発現させたライスR-2の燐酸化酵素活性を調べたところ、HeLa細胞中のcdc2キナーゼをサイクリンB存在下で活性化することができた。さらにマウスからp40^<MO15>とcdc2キナーゼのホモロジーの高い部分をプローブにしてp40^<MO15>のホモログを単離した。このマウスCAKはp40^<MO15>とアミノ酸レベルで83%の騒動性相同性を示した。これらCAKはいずれもcdc2キナーゼのPSTAIRE配列部がNXTALREでありこの配列がCAKの特徴である可能性が強く示唆された。
スパッタ非晶質シリコン膜の瞬間結晶化による高品質多結晶シリコン薄膜形成

化学気相堆積(CVD)法と比べ安全なスパッタ法により形成した非晶質シリコン(a-Si)膜を、ミリ秒の桁の瞬間熱処理であるフラッシュランプアニール(FLA)で結晶化することにより、安価なガラス基板に熱損傷を与えることなく、多結晶Si(poly-Si)膜を形成する手法を確立した。CVD a-Si膜の結晶化の際に必要なCr密着層が無くても、Si膜の剥離無く結晶化が可能であること、a-Si膜中の欠陥密度が大きく異なるにも関わらず、同様の機構での結晶化が起こることなどを明らかにした。非晶質シリコン(a-Si)膜を、ミリ秒の桁の瞬間熱処理であるフラッシュランプアニール(FLA)で結晶化することにより、安価なガラス基板に熱損傷を与えることなく、太陽電池用高品質多結晶Si(poly-Si)膜を形成するアプローチにおいて、本研究では、あえて欠陥密度の高いスパッタa-Si膜を前駆体として用いることで、欠陥を介した固相結晶化を促進するとともに、化学気相堆積(CVD)法と比べて安価で安全なプロセスを実現するための基盤技術を確立することを目的としている。本年度は、スパッタa-Si膜を用いて、CVDa-Si膜を用いた場合と同様の結晶化を行えるかどうかの検討を中心に研究を進めた。a-Si膜の膜厚は、CVDa-Si膜を用いて結晶化させた際の過去の知見と、将来の太陽電池応用を見据えた必要膜厚から、2-3μmとした。検討の結果、スパッタ膜を用いた場合でも、CVD膜の場合と同様の結晶化が可能であることを見いだし、また、高い結晶化度を持つpoly-Si膜が実現可能であることも明らかにした。当初の計画では、スパッタ中にa-Si膜中に取り込まれるアルゴン原子が結晶化時にバブリングを起こし、膜剥がれを誘発してしまう可能性が懸念されたため、ヘリウムガスを用いたスパッタを予定していたが、今回の検討において、Arガスを用いた場合でも、深刻な膜剥がれは起きないことが確認されたため、汎用のArガスによるスパッタ製膜を利用した。非晶質シリコン(a-Si)膜を、ミリ秒の桁の瞬間熱処理であるフラッシュランプアニール(FLA)で結晶化することにより、安価なガラス基板に熱損傷を与えることなく、太陽電池用高品質多結晶Si (poly-Si)膜を形成するアプローチにおいて、本研究では、あえて欠陥密度の高いスパッタa-Si膜を前駆体として用いることで、欠陥を介した固相結晶化を促進するとともに、化学気相堆積(CVD)法と比べて安価で安全なプロセスを実現するための基盤技術を確立することを目的とした。本年度は、スパッタa-Si膜を用いた場合の結晶化機構、および形成されるpoly-Si膜の微細構造について、詳細に検討を行った。結晶化は、横(面内)方向に進行しており、分散フラッシュランプ光によりpoly-Si膜表面に形成される縞模様の間隔から、その結晶化速度は、4m/s程度であることが見積られた。また、断面透過電子顕微鏡像から、100nm以上の比較的大きな結晶粒を含む領域と、10nm程度の微小結晶粒のみからなる領域が、約1μm周期で、結晶化方向に交互に出現することが明らかとなった。これらの傾向は、CVDにより形成したa-Si膜を前駆体に用いた場合と顕著な差異がなく、スパッタa-Si膜を用いた場合でも、CVD a-Si膜を前駆体とした場合と同様の微細構造を持つpoly-Si膜が形成されることが明らかとなった。さらに、スパッタa-Si膜を用いると、Cr密着層を用いなくても,FLA時のSi膜の剥離を抑制できることも分かり、スーパーストレート構造の利用など、太陽電池プロセスの選択肢が大きく広がる可能性がある。
細胞周期調節に関与するRNA結合蛋白質の解析

Xenopus cold-inducible RNA-binding protein2(xCIRP2)はアフリカツメガエルの卵母細胞に存在する主要なRNA結合蛋白質の一つである。ホモログの解析から、発生の正常な進行に重要であることが示唆されているが、その分子機能は明らかにされていなかった。マウスCIRPは高発現により細胞にG1期遅延を引き起こすことが知られている。我々は酵母two-hybrid screeningにより、xCIRP2と相互作用する蛋白質としてELAV(embryonic lethal abnormal vision)familyのRNA結合蛋白質elrAをみいだした。elrAのヒトホモログであるHuRはサイトカイン等のmRNAの3'UTRに存在するAU-rich element(ARE)に特異的に結合する蛋白質であり、mRNAの安定化に関与していることが知られている。そこで我々はHeLa細胞の抽出液を用いたin vitro RNA degradation assayにより、mRNAの安定性制御におけるxCIRP2の効果を検討した。その結果、xCIRP2がAREをもつmRNAのpoly(A)鎖分解を抑制することを新たに見いだした。また卵母細胞内でxCIRP2と結合しているmRNAを検索し、いくつかのmRNAを同定した。これらには中心体に存在する蛋白質リン酸化酵素Nek2Bや、サイクリンB1のmRNAが含まれていた。Nek2B mRNAについては、in vitro RNA degradation assayにおいてAREをもつmRNAと同様に、xCIRP2によってpoly(A)鎖分解が抑制されることがわかった。これらの結果から、xCIRP2はpoly(A)鎖長を制御することで、特異的なmRNAの翻訳もしくは安定性を制御している可能性が示された。RNA結合蛋白質は、細胞の核および細胞質でさまざまなRNA機能の調節に関与している。我々がアフリカツメガエル卵母細胞から同定した新規RNA結合蛋白質(xCIRP2)は、ほ乳類細胞で細胞の培養温度を低下させたときに高発現する、低温誘導性RNA結合蛋白質CIRPのホモログである。この蛋白質の機能を明らかにするため、酵母two-hybrid法によって結合する蛋白質の検索を行った。その結果、HuRホモログを含むいくつかのRNA結合蛋白質のほか、蛋白質のアルギニン残基をメチル化する酵素PRMT1がxCIRP2と結合することがわかった。無細胞メチル化アッセイにより、xCIRP2のグリシンとアルギニンに富む43アミノ酸の領域がPRMT1によってメチル化された。一方、xCIRP2は培養細胞に発現させると核に局在して見えるが、実際は核と細胞質をシャトルしていることがわかった。核移行/シャトリングシグナルを同定したところ、興味深いことにPRMT1によってメチル化される領域と同一であった。そこで培養細胞にxCIRP2とPRMT1を共発現させてみると、xCIRP2の一部は細胞質へと移行することがわかった。この結果は、RNA結合蛋白質の修飾によりその細胞内局在が変化することを示す。次に、抗xCIRP2抗体を用いた免疫沈降により、卵母細胞内でxCIRP2と結合しているmRNAを検索した。その結果、細胞周期進行や中心体形成に関わる蛋白質をコードするmRNAが含まれており、これらのうちいくつかはHuRホモログにも結合していた。HuRは結合するmRNAの分解を阻害することが知られているので、xCIRP2もこの機能に関与しているかどうか無細胞mRNA分解系で検討した。これまでに、xCIRP2がHuRとは異なるステップでmRNA分解を阻害する、という結果が得られており、現在その分子機構について詳細な検討を行っている。
エレクトリック・トレ-サ試験による人工地下き裂の計測

本研究は、次世代の地熱開発のための、既存き裂の新しい計測法の開発を目的とするものである。本研究は、地下き裂内に導電性トレ-サ(電解液)を流しながら、き裂周辺の電位分布の過渡応答を測定することにより、地下き裂の分布ならびにそこを流れる流体の挙動を推定する具体的な手法を確立しようとするもので、次のような研究を実施した。1.理論的検討:人工き裂に注入された導電性トレ-サ(電解液)の人工き裂内の流れならびに、それによるき裂周辺の電位分布の過渡応答を数値シミュレ-ションにより求めた。さらにそれに基づき、電位計測によるき裂内流体挙動の推定法の検討を行った。2.計測システムの作製:トレ-サ注入、電流印加ならびに電極電位測定を同時に行うことのできる坑井内流電ゾンデ,トレ-サ検出用導電セルおよび電位計測用電極を組み合わせた電位計測ゾンデ,ゾンデを設置しながら坑井を加圧するためのリュ-ブリケ-タならびに交替直流による電位計測のための同期検波システムの作製を行った。3.東八幡平フィ-ルドにおけるフィ-ルド実験:東八幡平フィ-ルドでは、2つの坑井(F-1,EE-4)を水圧破砕による人工き裂で連結した循環系が実現されている。本フィ-ルド実験では、この人工き裂を測定対象として用いた。実験ではF-1井側から電流を流しながらトレ-サを注入し、EE-4井内での電位分布の過渡応答を測定した。本実験により、本フィ-ルドの広域的な電位分布、自然電位の影響、ケ-シングの影響、トレ-サ濃度の時間変化等計測上の問題点を明らかにするとともに、それに対する対策を検討し実施した。さらに、フィ-ルド実験で得られたデ-タの解析を行い、2で検討したET試験法の検証を行うとともにそれに基づき、人工地下き裂内のトレ-サの形状ならびに大きさを推定する具体的な手法の提案を行った。
治療前婦人科がん不顕性血栓塞栓症発見法と顕性化予防法の確立および発生機序の解明

治療開始前の子宮体癌、子宮頸癌患者の静脈血栓塞栓症(VTE)の発生割合はそれぞれ10%、5%で卵巣癌の25%よりは低率ながら相当の患者が潜在的なVTEを治療開始前に持っていることが判明した。これらの患者に対し適切なVTEの治療と癌に対する治療方針の再検討を行い実施することで、子宮体癌では特に術後の、子宮頸癌では放射線療法中の致命的VTEの発症を予防できることを示した。(1)卵巣がん、子宮体がん、子宮頸がんの治療開始前静脈血栓塞栓症(VTE)の発生頻度と危険因子を抽出する。(2)婦人科悪性腫瘍手術後に発生する症候性VTEの予防法を確立する。(3)組織因子(TF)の発現を免疫組織学的に検討し、発生機序の一端を解明する。静脈血栓塞栓症(VTE)は婦人科悪性腫瘍手術後に発生する致命的合併症であると共に卵巣がんや子宮体がんでは治療開始前にVTEを発症している患者と遭遇する事がある。我々は術前検査に血漿D-dimerの測定を導入し1.5μg/ml以上の患者に下肢静脈血管超音波検査(VUI)を行い術前不顕性VTEの発見に努め術後致命的VTE発症予防を行っている。本年度は2004-2007年に171名の子宮体がん患者の結果を解析した。17名(9.9%)に治療前DVTを発見し、この内8名(4.7%)は既に肺塞栓が生じていた。抗凝固療法、術前化学療法の選択、下大静脈フィルターの挿入などの対策により、DVTを発見した17名中手術を行った14名に術後顕性VTEの発症はなくDDを用いた術前不顕性VTE発見と適切な対応は術後致命的VTEの発症予防に有効であった。我々は、すでに卵巣がん、子宮体がんの治療開始前静脈血栓塞栓症(VTE)の頻度、リスク因子について解析を行い、英文紙に発表をしてきた。平成21年度は婦人科の主な悪性腫瘍の残りの1つである子宮頸がんについてVTEの頻度とリスク因子を解析するためのデータベース作成を行ってきた。データベースは昨年度中にほぼ完成し、解析作業に入っており、この成果は平成22年4.月に行われる第62回日本産科婦人科学会において高得点演題に選択され、発表の予定となっている。子宮頸がんにおける治療開始前のVTEの発見頻度は約5%で体がんの約10%、卵巣がんの約25%に比較し低頻度ではあるものの対象とした子宮頸部上皮内病変患者では0%(0/90)であり、治療開始前にVTEの検索は治療開始後の重篤なVTE発症の予防に有用である。子宮頸がんの治療開始前VTEのリスク因子は60歳以上、IV期以上、子宮頸部病変45mm以上が独立した有意な因子として抽出されている。この他、子宮体がん、卵巣がんについてもデータベースのアップデートを行い、この結果の一部も日本産科婦人科学会のポスターセッションで発表予定である。3つのがんについてのまとまった発表は平成22年7月9日に第48回婦人科腫瘍学会のワークショップにおいて行われることとなっている。本研究は治療開始前のVTEについてのものであるが、研究過程で手術後の症候性VTEの発症が術後0-3日目と術後8日目を過ぎてからの2峰性になっていることが分かった。術後8日目以降の症候性VTE発症の予防には術後長期間(14日間程度以上)の抗凝固療法が必要と考えられるが、このデータについては更に平成22年度に解析を重ねる予定である。婦人科悪性腫瘍の治療開始前VTEの発生頻度と危険因子の系統的な解析はこの研究が世界的にも初めてのものであり、各種文献にも引用され臨床的にもきわめて意義深いものになっている。術前VTEの頻度については、2004年11月から2009年7月(期間A)に初回治療を行った子宮頸がん272名、体がん243名、卵巣がん165名の解析が終了し、頸がんは4.8%、体がんは11.1%、卵巣がんは24.8%であった。卵巣がんは頸がん、体がんより頻度が高く(p<0.001)、体がんは頸がんより頻度が高かった(p=0.007)。多変量解析では、頸がんは腫瘍径50mm以上と進行期4期、体がんは類内膜腺癌以外の組織型と画像診断による3期以上、卵巣がんは明細胞腺癌と画像診断による大量腹水が独立した有意な危険因子(RF)であった。RFは原発巣ごとの組織型、がんの進展様式、大量腹水を伴いやすいかなどの相違により、異なった因子が抽出されたと考えられる。この内容の論文を現在執筆中である。

期間Aにおいては術後の予防的抗凝固療法の対象は限定的で期間も3日間程度と短期であったが、2009年8月以降は術前VTE患者とBMIが28以上、リンパ節郭清施行者に術後8-24時間から低分子量ヘパリン(LMWH)を14日間か退院日まで投与する予防法を開始した。2010年9月まで(期間B)に頸癌67名、体癌72名、卵巣がん61名が初回治療を受け、頸癌は7.5%、体癌は11.1%、卵巣癌は19.7%に治療開始前VTEを発見し、これは期間Aにおける頻度と差はなかった。期間Aの開腹手術患者は527名で術後症候性VTE患者は13名(2.5%)であったのに対し、期間Bでは開腹手術166名に術後症候性VTEの発生はなかった(0%)。術前にVTEを検索、発見時には適切な対応を行うことと、術後選択的にLMWHを長期間投与する事は術後症候性VTE予防に有効である可能性が高いデータが出つつあり、2011-2012年度に症例を蓄積し、婦人科悪性腫瘍手術後の致命的なVTE顕性化予防法の確立を目指す目処がつきつつある。2004年11月から2009年7月に初回治療を行った子宮頸がん患者272名を解析し、治療開始前子宮頸がんVTEの頻度が4.8%(13名)であったことを明らかにした。この13名のうち、治療として手術療法が行われた患者は3名、放射線療法(化学療法同時併用放射線療法を含む)が行われた患者は10名であった。これらの13名には治療開始前に適切な対応を行った結果、周術期、放射線療法中の症候性VTEの発症はなかった。子宮頸がんの治療開始前VTEの危険因子は単変量解析では、60歳以上、子宮頸部病変のMRIにおける長径が50mm以上、FIGO(International Federation of Gynecology and Obstetrics)進行期がIV期であることが抽出され、多変量解析でこの3項目はいずれも独立した有意な危険因子であることが判明した。272名に行われた主治療は手術療法が135名(円錐切除7名を含む)、放射線療法もしくは化学療法同時併用放射線療法が124名、化学療法が6名であった。子宮摘出を行った治療開始前にVTEがなかった132名中3名(3.0%)に、術後10日目以降症候性VTEが発生していた。放射線療法を行った治療開始前にVTEがなかった114名は放射線治療中に症候性VTEを発症していた患者はいなかった。この内容の論文を2012年4月中に投稿する。基礎研究部分の成果はなかなか挙げられなかったが、免疫染色法を確立し2004年から2009年までに組織学的に卵巣明細胞腺癌と確定した59名を対象に組織因子の免疫組織染色が終了した。治療開始前VTE発生患者が多い本組織型では98.3%の患者で組織因子が発現していた。組織因子の染色強度が強くなるに連れて治療開始前D-Dimerの値が有意に高くなっていた。進行期との間には相関はなく卵巣明細胞腺癌ではI期であってもVTEを発症している患者が多いことを裏付けた。また、組織因子の染色強度が強くなるに連れて治療開始前VTEの頻度が有意に高くなっており、明細胞腺癌においては組織因子とVTE発生に関連があることが示唆された。本結果は2012年日本産科婦人科学会にて報告する。1.卵巣がんは本研究課題採択前に論文化しており、本課題の研究期間中は対象患者を増やして追試をおこない、また、DD値のcut off値の検討を行った。患者数は論文作成時の78名が168名に増えた。症例数が増えても卵巣がんの治療開始前に発見される静脈血栓塞栓症(VTE)の頻度、約25%に変化はなかった。一方、患者数が増える事によりDD値のcut off値は1.5 μg/mlから0.5 μg/mlに変更する事が妥当であるとの結果が得られた。2.子宮体癌の治療開始
在宅で深部体幹筋活性化を可能とする福祉椅子の開発

本研究目的は「在宅で深部体幹筋活性化を可能とする福祉椅子の開発」であり、腹横筋(深部体幹筋)の効率的筋収縮活動を促し、転倒予防・介護予防の新たな方法を開発することである。【該当年度の研究概要】大学倫理審査委員会の承認後、プロトタイプの福祉椅子を用いて、健常成人に対し、異なる椅子座面の前傾角度毎の深部体幹筋厚および姿勢分析を行った。この結果、椅子の座面前傾角度を調整することによって、最も深部体幹筋活性化を求められる位置姿勢があることが明らかになり、福祉椅子の開発に前進している。本結果に対しては現在、学術誌投稿中である。従来研究では、深部体幹筋活性化に対して、背臥位からの活性化アプローチはあるが、椅子座位からのアプローチは皆無であった。本結果を踏まえて、研究精度を高めるため三次元動作解析装置による姿勢測定と深部体幹筋厚の関係を、別対象者17名において確認データ収集をおこない、現在、解析中である。【本研究の意義・重要性】深部体幹筋の活性化は転倒予防や介護予防に役立つとされているが、現在、リハビリテーションやスポーツトレーニングで使用されている方法は、深部体幹筋を一時的(短時間)に収縮することは可能であったが、持続的収縮を求めることは難しかった。本研究で開発した椅子に座り、姿勢矯正をすることにより、深部体幹筋の持続的収縮が可能になったことから、動作開始時に深部体幹筋活性化を求めることが可能となった。このことにより同じ動作エクササイズの質的向上が期待でき、能力向上にとどまらず、深部体幹筋の機能低下が報告されている高齢者に対して、応用することが可能な段階に入った。2年目は計画通り、デイケアに通う高齢者と、介護予防教室参加者に対して、福祉椅子を継続使用することにより、運動機能向上効果を探る予定である。プロトタイプの福祉椅子を用い、深部体幹筋活性化を引き出す姿勢の特定ができたが、対象者の効果をより引き出すためには、姿勢アドバイスが必要なことがわかった。従って背もたれなどを工夫することにより、容易に活性化姿勢を見いだせる椅子の改良を行い、次年度研究に進みたいと考えている。目的姿勢を容易に引き出す精度の高い椅子を改良・作製し、生活の中に提供していく予定であるが、本年度研究結果から椅子の再設計および再作製する。新たに作製した福祉椅子を用い、デイケアと介護予防教室に参加されている対象者に、依頼施設において6ヶ月程度の継続使用を依頼し、効果を確認する。その上で、計画で示したとおり、高齢者各家庭に福祉椅子を提供し、効果を確認する。データ処理、および対象者へのプレゼンテーション、説明のために新たなPCが必要となったことと、研究代表者のみでのデータ整理を行ったため、人件費及び謝金の支払いが発生しなかったことにより、次年度使用額が生じた。
未破裂脳動脈瘤のリスクと心理的ストレスによる生活の質低下の定量化

近年の前向き研究で小型未破裂脳動脈瘤の破裂率は比較的低いことが示されている。本研究では52名の未破裂瘤患者を対象とし、患者自身が感じている主観的生活の質調整年の損失(QALY loss)を評価した。一方、未破裂瘤自然歴を表現したマルコフモデルを作成し、未破裂瘤によるQALY lossを算出した。計算された未破裂瘤による理論的QALYlossは比較的小さく中央値は0.4年、そして予想される余命の1.9%であった。一方、主観的QALY lossの中央値は10.0%19.5%であった。未破裂瘤の告知は患者に理論的損失以上の心理的損失をもたらしていることが示された。一方、前年度までに作成したマルコフモデルにより、年齢ならびに動脈瘤サイズ依存性の理論的QALY lossの計算を行っている。動脈瘤の自然歴モデルとしては瘤の増大・破裂を瘤の容積(直径の3乗)の関数として扱うことにより、近年の疫学データに合致したモデル作成することが可能であった。算出されたQALY lossは年齢が若くなるほど、また動脈瘤のサイズが大きくなるほど動脈瘤の深刻度が増すことを示していた。平成24年度にはまず数学モデルを確立した。脳動脈瘤の自然歴に関するマルコフモデル作成し、複雑に絡み合う様々な要素を疫学データに合致させるよう試みた。モデル作成の上での、キーイベントは動脈瘤の発生・増大・破裂をどのように仮定していくかということにある。動脈瘤の自然歴モデルとしては、瘤の増大や破裂を瘤の容積(直径の3乗)と仮定すると現実に近いモデルが作成可能であった。そのうえでいくつかの仮定値をモデルに投入すると、動脈瘤保有率は50才で2.1%、60才で2.8%、70才で3.5%、クモ膜下出血発症率は10万人あたり1年間10.1人と疫学データに極めて近似していた。サイズ別の動脈瘤破裂率は直径5mm, 7mm, 10mm, 13mm, 15mmの動脈瘤でそれぞれ0.3%, 0.7%, 2.0%, 4.4%, 6.8%であった。その上で、各患者の動脈瘤の深刻度をQuality-adjusted life year (QALY) lossとして算出した。一例として60才の患者では、直径10mmの動脈瘤によるQALY lossは約10%という計算で深刻であるが、5mmの動脈瘤を有していてもそのためのQALY lossは数%以下であることが判明した。一方の患者自身の主観的深刻度の評価のための計画も進めている。これらの検査は、外来通院中の未破裂脳動脈瘤患者を対象にアンケートの形で行う予定である。学内の倫理委員会の承認を既に得て調査を開始している。【背景】近年の前向き研究で小型未破裂脳動脈瘤の破裂率は比較的低いことが示されている。しかしながら、未破裂瘤が存在することを告知された患者はしばしば不安感や鬱症状を呈し生活の質が低下してしまう。【方法】本研究では52名の未破裂瘤患者を対象とした。未破裂瘤自然歴を表現したマルコフモデルを作成し、未破裂瘤による生活の質調整年の損失(quality-adjusted life year (QALY) loss)を年齢、動脈瘤サイズごとに算出した。一方、患者自身が感じている主観的QALY lossはstandard gamble (SG)法およびtime trade-off (TTO)法を用い評価した。【結論】未破裂瘤の告知は有意な心理的負担をもたらし、患者に理論的損失以上の心理的損失をもたらす。小型未破裂瘤は破裂すれば重大な事態をもたらすもののその確率は非常に低く、その告知方法は再考が必要である。脳神経外科当初計画した数学モデルはほぼ予定通り作成された。未破裂瘤の治療選択は正しい自然経過の理解の上になされるべきものであることはいうまでもないが、患者の年齢や動脈瘤のサイズその他の要因によってその判断が異なってくることも当然である。生命予後のみならず機能予後も組み込むことが可能であるマルコフモデルを用いることには大きな利点があった。このモデルを用い年齢別のサイズ依存性QALY loss曲線を作成可能であった。また、主観的QALY lossの検討も予定していた数の結果を得ることができた。研究計画全体を通じ概ね順調に進捗していると考えている。平成24年度計画した数学モデルの作成はほぼ予定通り進行している。