hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強磁性-非磁性接合の非磁性層電子状態と伝導電子スピン状態ダイナミクスの実験的解明

前年度に引き続き、電子状態の解明を通してスピン流のメカニズムについての情報を得ることを目指して電子分光の手法を用いて実験研究を行った。まず、強磁性体中の非磁性元素のスピン偏極度の検出を光電子顕微分光を用いて行うことができるかどうかを検証することを目指した。このために、非磁性でかつ磁性体との合金系でX線内殻磁気円二色性(MCD)がこれまでに観測されているPdに着目し、Fe-Pd合金薄膜の微細構造について実験を行った。試料として、MgO(001)/Cr(5nm)/Au(50nm)/Fe-Pd alloy(5nm)/Au(1 or 5nm)を基板温度摂氏300度で作製した。Fe-Pd合金層はFe(0.1nm)とPd(0.37nm)の交互蒸着とし強磁性体のFePd3の組成を目指した。微細構造は電子ビームリソグラフィとイオンミリング法で作製した。まず微細構造化する前の単純膜について、Fe 2p XMCDを測定した。その結果、有限のXMCDは見られるものの、光吸収スペクトルに酸化の兆候と考えられる強い構造を見いだした。さらに、同試料について磁場中のXMCDを測定することで磁気ヒステリシス曲線の測定を行った。その結果、面内と面直では面内の方が磁化しやすいという結果になった。しかし、面内磁化でも残留磁化はほとんどゼロであった。次に微細構造試料について、光電子顕微鏡を用いたXMCD顕微分光を行った。その結果、微細構造試料についてFe,Pd両元素においてXMCD像を見いだすに至らなかった。電子状態の解明を通してスピン流のメカニズムについての情報を得ることを目指して電子分光の手法を用いて実験研究を行った。まず、強磁性層に隣接する非磁性層のスピン偏極度の検出を光電子顕微分光を用いて行うことができるかどうかを検証した。非磁性でかつ磁性体との合金系でX線内殻磁気円二色性(MCD)がこれまでに観測されているPdに着目し、強磁性体との多層膜や、合金系においてPd 3p光吸収及びそのMCDを測定した。しかしながら、そもそもPd 3p光吸収が酸素の1s光吸収にエネルギー的に極めて近いため、Pd 3p光吸収スペクトルを正しく測定することが困難であるうえ、光電子顕微鏡を用いることでさらに信号が弱くなった。このため、Pd 3p-XASMCDの検出にはまだ成功していない。一方、強磁性-非磁性界面での磁気的な状態の深さ依存性についての情報を得るために、内殻光電子スペクトル(XPS)の多重項構造に着目した。今年度はまずバルク電子状態を正しく観測するために、Fe単体およびその化合物における2pXPSの違いを、硬X線を光源として用いて測定した。その結果、Fe単体ではFe2p_<3/2>ピークの約0.9eV高エネルギー側にはっきりとした肩構造が観測された。一方、Feが非磁性状態にある化合物においては、Fe 2p_<3/2>ピークは幅が0.6eVで肩構造も見られなかった。このように内殻XPSは、磁性の強さについての情報を得るための有力な方法であることが分かった。
光ATMのための全光的ヘッダ書換え回路の研究

高速な動作が実現できる全光ルーティング処理を実現するためには、送り先アドレスの認識、ヘッダの書換え、ルーティング用内部アドレスの付加、セル衝突処理などの信号処理を、電気・光変換を介さずに行う必要がある。本研究では、光セルのヘッダ部分の特定ビット列を書き換える全光回路について研究を行い、次の成果を得た。1.ビット列書換え回路の特性置換するビット列の位置と長さ情報に基づき、伝送されてきたセル中の所望のビット列をローカルに生成したビット列で置換する全光回路を考案した。この光回路は、置換ビット列の長さとビット列中で挿入すべき位置に応じた制御用の光信号を生成する光回路と、この制御信号によって時間多重分離を実行する光スイッチング素子で構成される。考案した光回路の動作特性をシミュレータによって解析し、回路の構成に用いる光素子の透過率、消光比、応答速度などの動作特性がビット列置換動作に与える影響を明らかにした。また、光回路と受信器を適当にモデル化して数値解析し、光素子の特性によって不完全な置換が行われた場合に発生する受信符号誤り率特性を明らかにした。2.ビット列置換用全光スイッチの試作ビット列を書換えるために必要な時間多重分離用全光スイッチを試作し、基本的な動作実証を行った。全光スイッチは、GaInAsP/InP導波路を用いてグレーティング装荷形非線形方向性結合器により形成されており、GaInAsP導波層中の光カー効果による高速応答が期待できる。試作素子において、制御光の印加によって信号光パルスを異なる二つのポートに多重分離できることを示した。全光的なルーテイング処理を実現するためには,送り先アドレスの認識、ヘッダの書換え、ルーティング用内部アドレスの付加、セル衝突処理などの信号処理技術を開拓する必要がある。ATMと同じ構成の光セルのヘッダ部分中に含まれる特定ビット列の書換えとルーティング用内部アドレスの付加を実現するために、次の処理を行う光回路を考案することが本研究の目的である。1.セル中の特定のビット列を完全に除去する光回路2.セルの特定位置に外部から与えた所望のビット列を挿入する光回路ヘッダ中の所望の位置にあるビット列を書換えるために、書き込み位置に対応するビットを抽出し、これを基に書き換えた新たな情報を書き込むスペースを確保する必要がある。この機能を全光的に実現するために、本年度はセル中の所望のビット列を除去する光回路を検討した。入力セルに対して、消去ならびに書き込みタイミングの同期を達成するために、アドレス抽出回路において入力セルから生成した光タイミングクロックを基本に用いる。適当な遅延線路と時間多重回路を用いて、セル中の所望のビット列にタイミングクロックを同期させる。書換対象のビット列を完全に消去するために、ビットごとに消去信号を生成する方法とビット列として処理する方法について検討を行い、光回路を構成する際の問題点を明らかにした。処理対象の信号光パルス幅に比べて適切に広いスイッチングウインドウを生成する光回路を考案することが、次年度の研究課題である。本研究では、ATMセルのヘッダ部分の特定ビット列を書き換える全光回路について研究を行い、次の成果を得た。1.置換制御用光信号の生成置換するビット列の位置と長さ情報に基づき、伝送されてきたセル中の所望のビット列をローカルに生成したビット列で置換する全光回路を考案した。

また、光回路と受信器を適当にモデル化して数値解析し、光素子の特性によって不完全な置換が行われた場合に発生する受信符号誤り率特性を明らかにした。2.ビット列置換用全光スイッチの試作ビット列を書換えるために必要な時間多重分離用全光スイッチを試作し、基本的な動作実証を行った。全光スイッチは、GaInAsP/InP導波路を用いてグレーティング装荷形非線形方向性結合器により形成されており、GaInAsP導波層中の光カー効果による高速応答が期待できる。試作素子において、制御光の印加によって信号光パルスを異なる二つのポートに多重分離できることを示した。
核酸-生体高分子相互作用解析を目指した光アフィニティーラベル法の開発

プラチナ含有エチレンジアミン化合物骨格が核酸親和性を持つことを利用し、核酸-生体高分子相互作用解析を行うための新規光アフィニティーラベル用trifluoromethylphenyldiazirine誘導体の合成反応を検討した。プラチナ含有エチレンジアミン化合物骨格に、最終段階でtrifluoromethylphenyldiazirineを導入する方法を選択し、効率よく光反応性基を持つ2価プラチナ化合物の合成に成功し、その性質を検討した。光分解性については、350nm付近の光照射によりカルベンが発生し標的生体分子との間にクロスリンク反応が半減期は約3分で進行することを確認した。また核酸との相互作用のモデル系としてGMP(グアノシンー1-リン酸)とtrifluoromethylphenyldiazirine含有プラチナ含有エチレンジアミン化合物の複合体形成を^1H-NMR解析により検討し、期待した通りGMPとの相互作用が起きている事を確認した。この事から合成した化合物が、目的とした核酸親和性を持つことが明らかとなり、有機プラチナ化合物に光反応性trifluoromethylphenyldiazirineを修飾してもその親和性に大きな変化が見られない事が明らかとなり、マイクロアレイ解析へ適用するための基礎を確立した。光反応性trifluoromethylphenyldiazirine含有核酸親和性プラチナ化合物の合成とその性質検討ならびにマイクロアレー法を用いた網羅的相互作用解析法の確立プラチナ含有エチレンジアミン化合物骨格が核酸親和性を持つことを利用し、種々の光反応性誘導体へと変換反応を検討し、その親和性などのパラメーターを測定により構造活性相関を網羅的に探索することで、核酸-蛋白質(糖質)の光アフィニティーラベルによる相互作用解析を検討する。今年度は光反応性基trifluoromethylphenyldiazirineを持つ2価プラチナ化合物の合成を目標に掲げ、文献に従い調製した修飾可能なDNAに親和性をもつ2価プラチナ化合物骨格を合成し、申請者が保有するtrifluoromethy1-phenyldiazirine誘導体群との縮合反応を行い、^1H,^<13>C、のみならず^<195>Pt、^<19>F-NMRを測定することで、その構造を目的化合物であると決定した。また合成した化合物は0.1mM以下において、すばやく光分解されカルベンが発生し標的生体分子との間にクロスリンク反応が進行することを確認した。またtrifluoromethy1-phenyldiazirine中にビオチンを導入した化合物にも成功し、アビジンービオチン相互作用を利用したラベルされた化合物の懐石が容易になることが期待される。今年度は昨年度合成に成功した光反応性基trifluoromethylphenyldiazirineを持つ2価プラチナ化合物の性質を種々検討した。光分解性については、0.1mM以下において、350nm付近の光照射によりカルベンが発生し標的生体分子との間にクロスリンク反応が進行することをUVおよび^(19)F-NMRを測定することで、確認した。また核酸との相互作用のモデル系としてGMP(グアノシンー1-リン酸)との相互作用を検討した。1^H-NMR解析によるグアニジン塩基のケミカルシフトの変化を追跡し、trifluoromethylphenyldiazirineをもつプラチナ化合物がGMPと相互作用を起こしている事を確認した。この事から合成した化合物が、目的とした核酸親和性を持つことが明らかとなり、有機プラチナ化合物に光反応性trifluoromethylphenyldiazirineを修飾してもその親和性に大きな変化が見られない事を明らかとし、マイクロアレイによる解析法の基礎を確立した。
高齢者の転倒予防に向けた歯科的アプローチ-歯および咬合の生涯維持の重要性-

本研究では,まず歯科医療機関に通院する成人患者253名(男105名,女148名,年齢30-94歳)を対象として,全身の健康状態,運動・スポーツ習慣の有無,過去3年間の転倒事故経験の有無,現在の歯および咬合状態に関するアンケート調査を実施し,運動・スポーツ習慣と歯・咬合状態と転倒事故経験の関連性等を分析した。この結果,運動・スポーツ習慣のある者の転倒事故経験がむしろ高い傾向にあった。一方,臼歯部咬合支持が確保された良好な歯・咬合状態を有する者の転倒事故経験率が低い傾向を認めた。次いで前歯部接触型スプリントにより臼歯部が離開した咬合状態とした健常成人5名(23-29歳)ならびに可綴性義歯を使用している健常患者5名(58-71歳)を対象として,経皮電気刺激を用いた下肢外乱負荷実験を実施し,姿勢立ち直り反応動作を解析した。実験の結果,前歯部接触型スプリント装着により実験的に臼歯部咬合支持を喪失させた状態では,重心動揺軌跡長および最大振幅が増加する傾向を認めた。逆に,可綴性義歯を装着して安定した咬合位を確保した患者では,姿勢外乱からの立ち直り動作時の前後および左右方向の最大振幅は減少する傾向が伺えた。以上の結果より,歯の喪失を予防し,例え歯を欠損したとしても,適切な補綴処置を施し,生涯にわたって適正な咬合関係の維持に努めることは,健全良好な咀嚼機能の確保のみならず,身体バランス機能の減退予防に,さらには転倒事故の予防にも有用である可能性が示唆された。我が国の高齢者が日常生活で経験する事故原因として,昨今では高齢ドライバーによる交通事故がクローズアップされているが,転倒転落による事故も以前多い。そこで、本アンケート調査では,40歳以上の成人231名を対象として,現在の健康状態,歯および咬合状態,運動習慣,転倒事故の経験等について,最新の実態調査を行い,基礎データを収集した。結果、過去3年間の転倒履歴は、4059歳では18.5%(81名中15名)、6079歳では27.3%(121名中33名)、8099歳では27.6%(29名中8名)であった。「自分の奥歯でしっかり噛める」、という質問に「はい」と回答した104名の内過去3年に転倒履歴のある人は25名(24.0%)、「いいえ」と回答した70名の内では21名(30.0%)であった(回答不明57名)。高齢者の転倒事故の多くは階段等でのつまずきや滑りなどに起因しているが,こうした外乱に対する防御反応,すなわちバランス能力が筋力とともに低下していることが大きな要因として挙げられる。また高齢者のバランス能力に影響を及ぼす要因に関する研究によれば,咬合を喪失した者の開眼片足立ち時間が有意に短縮しており,咬合の喪失がバランス能力の低下を引き起こしている可能性が示唆されており、また痴呆老人の転倒歴を調査した研究でも,天然歯または人工歯による咬合支持は姿勢反射の維持と転倒防止に重要な役割を果たしていることが報告されている。本アンケート調査においても、過去3年に転倒履歴のある人は、年齢別で分けると高齢者ほど、咬合支持について考えると臼歯部において咬合支持が安定している人より安定していない人の方が、多くなる傾向が認められた。今後さらに、人数を増やし調査する必要があると思われる。高齢者の約3分の1は1年間に1回以上の転倒事故を経験しており,そのうち10回に1回の割合で骨折が発生している。そこで、本研究では高齢者を含む一般成人を対象として,転倒事故経験に関するアンケート調査を行い,転倒と運動・スポーツ習慣や咬合状態との関連性を検討した。

本調査を実施した結果,成人253名(男105名,女148名,年齢30歳から94歳)から有効回答を得た。運動・スポーツ習慣の有無での転倒事故経験率を比較した結果,運動・スポーツ習慣のある者の転倒事項経験率が高い傾向にあった。「自分の奥歯でしっかり噛めますか」という質問に,「はい」と答えた者と「いいえ」と答えた者の間での転倒事故経験率を比較した結果,臼歯部咬合支持がある者の転倒事故経験率が低い傾向にあった。さらに、上顎右側456左側4567欠損、下顎左側567欠損を義歯にて咬合回復している被験者に、下肢の局所姿勢外乱時の立ち直り動作反応を電気生理学的に検証した。その結果、義歯装着でのクレンチング時のほうが義歯非装着でのクレンチング時よりも、電気刺激による外乱発生による重心動揺変位が小さくなる傾向が認められた。過去の研究成果と本研究結果を考え合わせると,う蝕,歯周病,外傷等による歯の喪失を予防し,例え歯を欠損したとしても,そのまま放置せず,適切な補綴処置を施し,さらには不正咬合も改善し,生涯にわたって適正な咬合関係の維持に努めることは,健全良好な咀嚼機能の確保のみならず,体力や身体バランス,また運動機能の減退予防に,さらには転倒事故の予防にも有用である可能性があると考えられる。健常有歯顎若年者を対象とした電気生理学的研究において、経皮電気刺激による下肢外乱負荷時の姿勢安定性を下顎安静時と噛みしめ時の2条件で比較したところ、噛みしめ時に姿勢がより安定していることが判明した。噛みしめ(咬合)は主に前歯より臼歯部(奥歯)の咬合支持域によって負担されるものであるため、臼歯部の咬合支持域の保持が姿勢立ち直り反射の維持に寄与貢献し、ひいては高齢者の転倒予防に資する可能性があることが推察されるが、この仮説を直接的に支持する客観的なエビデンスは見当たらない。そこで本研究では、下肢の局所姿勢外乱時の立ち直り動作反応を電気生理学的に研究し、臼歯部の咬合支持域の有無が姿勢調節機能に影響を及ぼしうることを客観的に検証することを目的とした。被験者を床反力計上に直立させ、総腓骨神経に経皮電気刺激(強度50V前後、duration 1msec)を与えて長腓骨筋および前脛骨筋を不随意収縮させることによって下肢の局所姿勢を外乱し、姿勢外乱からの立ち直り反応動作を床反力計および重心動揺解析システムにて計測した。スプリント装着により咬合状態を変化させた。その結果、咬合支持域を変化させたスプリントの装着により、電気刺激による下肢外乱負荷時に重心動揺が大きくなる傾向が認められた。本研究により、歯・咬合の生涯維持の重要性を啓発普及するための基盤的エビデンスを提示することができた。さらに、歯および咬合(噛みあわせ)を一生大切にすることが思わぬ転倒事故による怪我や寝たきりを予防する可能性があるということが示唆された。
糖尿病患者の動脈硬化症発症進展における新規予測因子に関する検討

糖尿病患者の動脈硬化病変を予測する因子を、冠動脈CTもしくはを頸動脈最大内膜中膜複合体厚(max-IMT)を指標に検討した。既存のリスクスコアにmax-IMTを加える事により、冠動脈CTでの冠動脈狭窄の予測能を有意に改善することが明らかとなった。また、MDA-LDLおよびその関連指標は、糖尿病患者の冠動脈狭窄度および冠動脈狭窄病変の頻度と有意に関連した。1型糖尿病の動脈硬化発症リスクの検討については、現在症例の蓄積中である。心肺運動機能は心血管疾患の独立した危険因子である。2型糖尿病患者では運動耐容能の低下が認められるが、その原因については明らかではない。30歳以上70歳未満んの2型糖尿病患者34名を対象としエルゴメーターによる心肺運動負荷試験を行い、各パラメーターと比較した。糖尿病においても、最大酸素摂取量は骨格筋量と有意に相関した。体格の影響を除いた上で重回帰分析すると、最大酸素摂取量はΔHR(最大時心拍数ー安静時心拍数)と有意な相関を認めた。また、ΔHRは安静時CVRRと有意な正相関を認め、2型糖尿病の心肺運動機能の低下には、骨格筋量の低下と自律神経機能低下が影響していると考えられた。また、最大酸素摂取量と頸動脈IMTには有意な関連が認められなかった。骨格筋細胞内や肝臓での異所性脂肪蓄積(各々、IMCL、肝TG)はインスリン抵抗性と関連していることが報告されている。MRスペクトロスコピー(MRS)を用いた前脛骨筋IMCLと肝TGを19名の2型糖尿病患者で測定し、頸動脈IMTとの関連について検討したが、IMCLと異所性脂肪蓄積とには有意な関連が得られなかった。1.冠動脈病変を予測する臨床指標の検討心血管疾患発症リスク因子やそれを組み合わせたリスクスコアは、冠動脈疾患の将来の発症を予測に有用であるが、現時点の動脈硬化の程度を反映するものではない。現時点の動脈硬化の程度を予測できれば、テイラーメイドの診療につなげることができる。我々は、冠動脈CTを行った冠動脈疾患の既往のない2型糖尿病患者116名を対象に、冠動脈CTにおける50%以上の狭窄病変をエンドポイントに、リスクスコアと頸動脈内膜中膜複合体厚(IMT)による冠動脈病変の予測について検討した。検討したリスクスコアは、欧米のフラミンガムリスクスコアとUKPDSリスクエンジン、日本人のリスクスコアであるJALS-ECC。全てのリスクスコアにおいて、リスクスコア単独に比べてリスクスコアとIMTを組み合わせることで、冠動脈病変の予測能が向上することが示された。現在、脂肪酸を含め、他の臨床指標と冠動脈病変との関連について検討中である。1型糖尿病の動脈硬化発症リスクについて日本人のデータはほとんどない。1型糖尿病の動脈硬化発症リスクについて、頸動脈IMTを指標に検討するため、現在症例をリクルート中である。2.2型糖尿病患者における心肺運動機能の特徴に関する検討心肺運動機能は心血管疾患の独立した危険因子である。また、2型糖尿病患者では運動耐容能が低いことも知られているが、その原因は十分に明らかになっていない。糖尿病教育目的に入院し、心肺運動負荷試験を行った2型糖尿病を対象に、運動耐容能と身体組成、心機能、臨床検査値との関連や、頸動脈IMTとの関連を現在症例を集めて検討中である。心血管疾患発症リスク因子やそれを組み合わせたリスクスコアは、将来の冠動脈疾患の予測に有用であるが、その予測能は高くはなく、また、現時点の動脈硬化の程度を反映する物ではない。現時点での動脈硬化の程度を予測できれば、テイラーメイドの診療につなげることができる。我々は、冠動脈疾患の既往のない2型糖尿病における冠動脈病変を予測する臨床指標、心肺運動機能と頸動脈硬化、骨格筋細胞内脂肪量(IMCL)もしくは加増内脂肪蓄積(肝TG)と頸動脈硬化との関連について検討を行った。頸動脈内膜中膜複合体厚(IMT)と既存のリスクスコアを組み合わせることで、リスクスコア単独に比べて、冠動脈病変予測能が有意に向上することが示された。また、酸化LDLの一種であるMDA-LDLとLDL-CもしくはHDL-Cとの比を取ることで、MDA-LDL単独よりも冠動脈疾患の予測能が向上することが示された。また、血中脂肪酸分画もしくは血中ペントシジンと冠動脈病変には有意な関連は認められなかった。2型糖尿病患者において心肺運動負荷試験を行った検討では、最大酸素摂取量もしくは安静時と最大心拍の差(ΔHR)と心拍の変動係数であるCVRRに有意な関連が認められたが、頸動脈IMTとの間には有意な関連は認められなかった。MRスペクトロスコピー(MRS)を用いて2型糖尿病患者のIMCLおよび肝TGを測定したが、これらと頸動脈IMTとの間に有意な関連は認められなかった。

以上の結果より、頸動脈IMTとリスクスコアとの組み合わせや、MDA-LDLとLDL-CもしくはHDL-Cとの比は、冠動脈疾患の既往のない2型糖尿病患者の現時点での冠動脈疾患予測に有用であると考えられた。内分泌代謝内科学1型糖尿病患者のリクルートが十分でない。これは、1型糖尿病患者が若年かつ患者数が少ないことによる。冠動脈病変CTを指標にした検討については、リスクスコアとの関連について検討は終了し、論文がアクセプトされている。現在、脂肪酸分画や酸化ストレスマーカーとの関連について検討中であるが、症例の集積が不十分であり、症例を収集している段階。1型糖尿病については、患者が若く、また、2型糖尿病ほど症例数が多くないため、解析に必要な症例の集積の進展は順調とは言えない。心肺運動機能と動脈硬化との関連についても症例を集積中である。IMTと異なり、冠動脈CTや心肺運動負荷試験、MRSは数をこなせる検査ではないので、すぐに症例数を増やせないのが課題であるが、症例数は徐々に増加してきている。1.冠動脈病変を予測する臨床指標の検討脂肪酸分画およびMDA-LDLやペントシジンなどの酸化ストレスマーカーと、冠動脈CTによる冠動脈病変および頸動脈IMTとの関連について検討を行なっていく。これらのマーカーについて検討した症例は、脂肪酸分画とペントシジンで約50例、MDA-LDLで35例であり、100例以上を目標に症例を蓄積していく。1型患者の症例についても、引き続き症例の蓄積を行なっていく。2.糖尿病患者における心肺運動機能の特徴に関する検討心肺運動機能と動脈硬化との関連については、さらに症例を蓄積していく予定である。また、動脈硬化との関連だけでなく、糖尿病に特徴的な心肺運動機能の低下の原因についても解析を行う。該当なし
手話間の言語接触に見られるネイティビティの保持と変容の研究

ケニア手話(KSL)とフィリピン手話(FSL)は,従来,アメリカ手話(ASL)の影響を強く受けた手話のひとつであると言われてきた。そこで,ASLとの接触によっても保持される当該言語のネィティビティ(Nativity)と影響を受ける要素とを丹念に記述する調査研究を実施した。その結果,KSLもFSLもASLの亜種ではなく,独自の統語・音韻・形態構造を持つことが明らかになった。ケニア手話(Kenyan Sign Language:KSL)とフィリピン手話(Filipino Sign Language:FSL)は,これまで,アメリカ手話(ASL)の亜種であるかのように扱われてきた。しかしながら,フィリピン手話に関する諸研究からの知見とケニア手話に関する我々の調査によれば,ケニア手話もフィリピン手話もASLの強い影響は見られるものの、ASLとは別の言語であることがわかっている。そこで,ASLとの接触によっても保持される当該言語のNativityと,影響を受けている要素とを丹念に記述する必要がある。本研究の目的は,フィリピンおよびケニアのろう者コミュニティにおける言語接触現象に注目し,手話言語同士の接触で何が起こっているかを記述することである。さらに,それが従来の社会言語学研究のフレームワークにどのように寄与できるかを探求することである。平成23年度から25年度においては,各フィールドの手話の統語・音韻(手話の音韻的パラメータすべてにおいて)・語彙及び語用論の諸側面の綿密な記述をおこなう。ケニアでは、本年度ではまず,現地のデータ収集をおこなうフィールドワークのアシスタントの養成が必要であった。代表者と分担者が現地におもむき,参加者(手話話者と手話と音声言語とのバイリンガル話者)に対して調査方法のワークショップを実施した。そしてそれらのアシスタントにインフォーマントとしても参加してもらい,KSLの基本的な統語構造を調べ,日本手話学会で発表した。フィリピンでは,手話の音韻論及び形態論については,すでに基本的構造は,現地研究者により,ほぼ調査されているので,未だ明らかになっていない統語構造と地域変異に焦点を絞ることとし,すでに構築されているコーパスの利用の仕方についての議論と言語ワークショップの開催に向けて準備を行った。平成23・24年度においては,各フィールドの手話の統語・音韻(手話の音韻的パラメータすべてにおいて)・語彙及び語用論の諸側面の記述をおこなった。平成25年度は、分担者は,イギリスのロンドンで開催された国際的な手話の学会,TISLR 12に参加して,フィリピンとケニアでの手話研究に役立てるため,世界の最先端の手話研究の情報を収集した。ケニアでは,4か所(西部・北東部・中央部)の手話の変種のデータ収集を進め、統語構造および音韻的特徴を分析している。アメリカ手話とケニア手話の接触の歴史的背景を、文献および聞き取り調査から明らかにし、論文にまとめた(査読中)。一方、フィリピンでは,フィリピンにおいて主として,マニラ首都圏周辺のフィリピン手話(FSL)ネィティブ・サイナーの人たちの語順に関わるデータの収集・録画を行った。これら収集したデータより,これまであまり明らかでなかったKSL(ケニア手話)FSL(フィリピン手話)の統語に関する規則の分析を現在,進めているところである。昨年度からの継続で,代表者と分担者はそれぞれ担当する地域(ケニアおよびフィリピン)の手話の変容に関するデータの収集を主としておこなった。宮本は,ケニアにおいてケニアろう連盟(KNAD)との協力で,手話の社会言語学的な調査方法のワークショップを開催して6名の調査助手のトレーニングを2回にわたって行った。その後,助手は,それぞれの担当地域に赴き,言語データの収集のための予備調査をおこなった。現在も調査は進行中である。また,ケニア手話を研究している他の研究者との情報交換も現地でおこなった。森は,二つの在外調査を行った。ひとつは,フィリピンにおいて,フィリピンろう連盟(PFD)と協力しての手話言語学ワークショップの開催である。同連盟のフィリピン手話(FSL)研究グループのメンバーと1週間にわたって,集中的に言語学の基礎と実際のFSLデータのTranscription入力,入力したデータを用いての分析ワークショップを行った。もう一件は,手話研究の先進地域であるアメリカのギャローデット大学言語学部でのディスカッションである。同学部の手話言語学研究者と共に現在進めている研究及び最新の研究情報についての情報交換を行った。宮本は,ケニア全国ろう者協会(KNAD)からの協力を得て,ケニア手話を研究している他の研究者との情報交換を現地でおこなった。3名の調査助手を西部、東部、中央部の担当地域に派遣し,言語データの収集調査をおこない、最終年度に向けてデータの分析を始めた。

森は,フィリピン手話の研究データ収集および関係者からの意見聴取のための現地調査をおこなった。現地の手話話者のコミュニティを代表する各団体に紹介されたアシスタントをガイドとして,マニラ首都圏では,主としてろうの高齢者(70歳以上)の手話ナラティブの収録,ミンダナオ島ダバオにおいては,両親ろう,あるいは兄弟にろう者を互いに持つ人たちの手話ナラティブの収録を行った。最終年度に向けて、得られたデータのさらなる分析を進めて行く予定である。最終年度である本年度は、これまでの調査で収集したデータと分析を終わらせ、成果発表をすることに専念した。FSLに関しては、音韻的側面に焦点をあて、日本手話学会第41回大会にて「FSLは,どのようにASLと異なるか?-強調形にみる音韻の違いから見た考察-」(森壮也)を発表した。ケニア手話(KSL)とフィリピン手話(FSL)は,従来,アメリカ手話(ASL)の影響を強く受けた手話のひとつであると言われてきた。そこで,ASLとの接触によっても保持される当該言語のネィティビティ(Nativity)と影響を受ける要素とを丹念に記述する調査研究を実施した。その結果,KSLもFSLもASLの亜種ではなく,独自の統語・音韻・形態構造を持つことが明らかになった。KSLおよびFSLのデータは確実に集まりつつあり、最終年度において国際学会でその成果を発表する準備をおこなっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。言語学最終年度である平成27年度は、これまで収集したデータに基づき、論文を作成し、国際学会で発表する予定である。ケニアでは,リサーチアシスタントの養成を実施し,基本的統語構造の記述まで行うことができた。一方、フィリピンでは,すでに過去に作成したフィリピン手話のコーパスの利用についてこれを作成した時のカウンターパートとその利用の仕方と知的所有権の問題について議論を重ねてきている。この結果,このコーパスの一部を用いて現地の手話話者であるろう団体を新たなカウンターパートとして,2012年度に統語構造分析のためのワークショップの開催で合意し,現在,準備が進められている。KSLおよびFSLの変種の統語構造のデータは確実に集まりつつあり、最終年度の来年度に国際学会で成果を発表すべく、分析を進めているところである。最初の3年は現地でのデータ収集を主として実施する計画であり、ほぼ計画通りに2年目のデータ収集はおこなうことができた。今後は,ケニア・フィリピンの両調査地において,変種の存在がどれほどあるのか,ASLの影響がどれほどあるのかを米国等在住のASL話者の協力も得,過去のASLの言語学的研究の蓄積とも比較しながら,調査を進めていく予定である。
自己免疫性心筋炎の治癒機序の破綻と拡張型心筋症への進展

1、心筋炎のマーカーsFasとsFasLは急性心筋炎の予後を規定する良いマーカーであった。またMCP-1はラットの自己免疫性心筋炎と同様にヒトの心筋炎の血中で著明な増加を示し、局所の反応を規定しているものと考えられた.血中のIL-10は心サルコイドーシスの良好な活性マーカーであった.2、心筋炎の治療低容量のカルベジロールは、ラットの拡張型心筋症に対して効果を示した.またキナプリルも心臓の繊維化を減らし、有効であった。ビソプロロールは心機能に影響は与えなかったが、予後をよくした。抗CD2抗体はラットの心筋炎に対して有効であった.3、遺伝子治療を用いた治療効果判定による機序解明と新たな治療法確立のための検討pCAGGSにIL-10蛋白、INF-γ受容体-IgGキメラ蛋白、CTLA-4-IgGキメラ蛋白およびSLPI-IgGキメラ蛋白を挿入し、遺伝子治療を行った。これらはすべて心筋炎を抑え、心体重比の減少、組織所見による心筋炎所見の軽減が認められ、有効と考えられた.4、自己免疫性心筋炎の経過における心臓局所の遺伝子発現の検討心臓中の44種類の遺伝子発現について、Light Cyclerにて測定した.α-ミオシン重鎖は発症後24.7倍減少し、一方β-ミオシン重鎖は4.6倍増加し、絶対量も逆転していた。ANP、BNPは発症早期から急激に増加し、それぞれ73倍、6.9倍と増加していた.AT1受容体、アンジオテンシン変換酵素,エンドセリンIは発症早期あるいは極期にそれぞれ48.5倍、6.4倍、9.9倍増加していたが、アルドステロン受容体は1.42倍減少し、またアルドステロン合成酵素は正常では検出できず、発症により軽度発現がみられた。IL-2、INF-γは早期に11.8倍、43.2倍増加し、IL-10まそれより後にピークとなり、398倍増加していた。しかしそれらサイトカインの発現量は軽度であった。MCP-1は発症により127倍増加し、サイトカインに比して発現量は100-5000倍多かった。細胞外基質の3型コラーゲン、フィブロネクチンは発症により57.9倍、66.6倍増加し、極期の発現量は、心筋収縮蛋白、カルシウム結合蛋白に匹敵するものもあった。特にオステオポンチンは心筋炎早期に4570倍増加し、発現量は心筋炎早期に測定した中で最も多かった。自己免疫性心筋炎の発症および治癒の過程で、Th1サイトカインとTh2サイトカインのバランスが重要であるが、Th2サイトカインへの移行に関し、ケモカインであるMCP-1の役割が言われており、MCP-1の動態について検討した。ラットを心筋ミオシンで免疫し、自己免疫性心筋炎を作成した。

心筋局所でのMCP-1の発現をみるために、心臓を免疫組織学的に検討し、更にmRNAを抽出して、MCP-1の発現をreal-time RT-PCRにより検索した。また血中のMCP-1に関しても、ELISAで検討した。MCP-1は2-3週目に組織中に増加しており以後減少していった。これは血中でも、同様な動態を示し、血中濃度が、ターゲットの組織中での動態に一致していることが示された。このモデルの心筋炎は3週目を極期として治癒過程に移行するが、その時期にMCP-1が関与していることが示された。更にヒトの心筋炎で、MCP-1がどのように変化しているかを検討するために、血液中のMCP-1の濃度を経過を通して、測定したところ、同様に極期を境に変化していた。MCP-1の血中濃度を調べることにより、病変局所の動態に一致した有意義なマーカーになる可能性がある。現在は、サイトカインやサイトカインの抑制物質をインサートしたplasmidを作成し、これをラット心筋炎モデルにin vivo electroporationによって遺伝子導入し、その物質が、心筋炎に対してどのように作用するかを検討中である。1、自己免疫性心筋炎の経過における心臓局所の遺伝子発現の検討心臓から抽出した総RNA5μgからcDNAを合成し、44種類の遺伝子について、Light Cyclerを用いてmRNAコピー数の絶対量を測定した。α-ミオシン重鎖は発症後24.7倍減少し、一方β-ミオシン重鎖は4.6倍増加し、絶対量も逆転していた。ANP、BNPは発症早期から急激に増加し、それぞれ73倍、6.9倍と増加していた。AT1受容体、アンジオテンシン変換酵素、シエンドセリンIは発症早期あるいは極期にそれぞれ48.5倍,6.4倍、9.9倍増加していたが、アルドステロン受容体は1.42倍減少し、またアルドステロン合成酵素は正常では検出できず、発症により軽度発現がみられた。IL-2、INF-γは早期に11.8倍、43.2倍増加し、IL-10はそれより後にピークとなり、398倍増加していた。しかしそれらサイトカインの発現量は軽度であった。MCP-1は発症により127倍増加し、サイトカインに比して発現量は100-5000倍多かった。細胞外基質の3型コラーゲン、フィプロネクチンは発症により57.9倍、66.6倍増加し、極期の発現量は、心筋収縮蛋白、カルシウム結合蛋白に匹敵するものもあった。特にオステオポンチンは心筋炎早期に4570倍増加し、発現量は心筋炎早期に測定した中で最も多かった。2、遺伝子治療を用いた治療効果判定による機序解明と新たな治療法確立のための検討哺乳類細胞発現ベクターであるpCAGGSにIL-10蛋白、INF-γ受容体-IgGキメラ蛋白、CTLA-4-IgGキメラ蛋白およびSLPI-IgGキメラ蛋白を組み込み、ラット自己免疫性心筋炎の遺伝子治療実験を行った。4種類の蛋白とも、心筋炎を抑え、心体重比の減少、組織所見による心筋炎所見の軽減が認められ、有効と考えられた。INF-γ受容体-IgGキメラ蛋白の治療実験では、生存率でも明らかな有効性が認められた。
気管支肺異形成(BPD)の発生機序におけるトロンボモジュリンの関与

【目的】トロンボモジュリン(TM)は、血管内皮細胞のみならず血中および尿中にも存在し血管内皮細胞障害マーカーとして注目されている。しかし、新生児期におけるTMの意義に関する報告は少なく、現在も不明な点が多い。今回、慢性肺疾患児における尿中TMの臨床的意義について検討したので報告した。【方法】TM抗原量は、一次抗体にTMのトロンビン結合部位を認識する抗ヒトTMモノクローナル抗体を、二次抗体には一次抗体とはエピトープが異なる2種類の抗ヒトTMモノクローナル抗体を用いたELISA法で測定した。尿中TM値は尿中クレアチニン濃度で除した値で表現した。【結果】1)正常正期産児における尿中TM尿中TM値は生後1日目で219±56ng/mgCr、生後5日目で197±30ng/mgCrであり、有意差は認められなかった。2)慢性肺疾患児の尿中TM出生後2カ月以上経過した、修正週数35週から63週の慢性肺疾患児の尿中TM値は262±85ng/mgCrと正常正期産児の尿中TM値に比し有意に高値を示した(P<0.01)。また、基礎疾患としての呼吸窮迫症候群の有無、未熟児網膜症に対する冷凍凝固療法施行の有無、3週間以上の長期人工呼吸管理施行の有無、および人工呼吸器離脱前後での尿中TM値の差異は認められなかった。【考案】慢性肺疾患児の尿中TM値は正常正期産児の尿中TM値に比し有意に高値を示した。しかも、基礎疾患としての呼吸窮迫症候群や人工呼吸管理による影響は少なく、また未熟児網膜症の進行とも関連がなかった。したがって、尿中に増加したTMは、慢性肺疾患発生の二次性肺損傷の要因であるケミカルメディエイタ-の蛋白分解作用によって限局性に肺から逸脱し肺損傷マーカーである可能性が示唆された。
わが国のげっ歯類を病原巣動物とするウイルス性人獣共通感染症の疫学的研究

本研究ではげっ歯類を病原巣動物とする人獣共通感染症のうち、ハンタウイルス感染症とダニ媒介性脳炎を対象に主にげっ歯類を中心に疫学調査を行い、両感染症の日本における感染状況を明らかにすることを試みた。まず、北海道、宮崎県、富山県、島根県、でげっ歯類の捕獲調査を行い、捕獲されたげっ歯類についてハンタウイルス抗体の検出を試みた。北海道では捕獲されたげっ歯類のうち、,エゾヤチネズミとドブネズミで抗体が検出された。特に千歳空港で捕獲されたエゾヤチネズミと小樽港のドブネズミに抗体が検出されたことから、空港と港湾でのネズミ類の防除対策の強化が必要と考えられた。北海道のエゾヤチネズミが保有するウイルスを分離するために、様々な動物にウイルスを接種して最適な動物種を探索したところ、スナネズミが実験動物の中でも最も感受性が高かった。そこで、スナネズミにエゾヤチネズミの材料を接種して2回継代し、さらに培養細胞に接種したところ、接種細胞中にウイルス抗原とウイルス遺伝子が検出され、分離に成功したことが確認された。さらに本ウイルスのS遺伝子とM遺伝子の全長の塩基配列の決定により、それぞれの遺伝子がコードする核蛋白と糖蛋白のアミノ酸配列が明らかになった。本ウイルスの核蛋白と糖蛋白のアミノ酸配列は最も近縁と考えられていたヨーロッパのPuumalaのウイルスとそれぞれ5%と10%の相違があり、本ウイルスが独立したウイルス型に属するものと考えられた。また、ダニ媒介性脳炎の抗体測定にはこれまで中和試験が主に使用されてきたが、危険度の高い生きたウイルスを用いたことや、時間がかかるなどの欠点があった。そこで、ウイルス遺伝子を含まない非感染性のウイルス様粒子(VLP)を作出し、VLPを用いたELISAを開発した。本法により、ダニ媒介性脳炎患者の抗体を安全で迅速に検出することが可能になった。まず、北海道、宮崎県、富山県、島根県でげっ歯類の捕獲調査を行い、捕獲されたげっ歯類についてハンタウイルス抗体の検出を試みた。北海道では捕獲されたげっ歯類のうちエゾヤチネズミのみで抗体が検出された。特に千歳空港の周辺で捕獲されたエゾヤチネズミにも抗体が検出されたことから、空港や港湾などでのネズミ類の防除対策の強化が必要と考えられた。現在、北海道に分布するウイルスを分離するための最適な実験動物を検索中である。また、北海道以外の地域では、エゾヤチネズミが生息していないこともあり、これまで150例以上の血清を検査したが、明らかな陽性を示す個体が発見されていない。しかし、今後も本州での疫学調査を継続し、本州のネズミにはハンタウイルスが感染していないのかどうかについて確認する必要がある。また、ダニ媒介性脳炎の抗体検査にはこれまで中和試験が行われたきたが、生きたウイルスを用いる必要がある、時間がかかるなどの欠点があった。現在、組換え抗原を使用したELISAの開発を試みており、本ELISAの確立により、ダニ媒介性脳炎の診断が安全かつ迅速に実施されることが期待される。本研究ではげっ歯類を病原巣

動物とする人獣共通感染症のうち、ハンタウイルス感染症とダニ媒介性脳炎を対象に主にげっ歯類を中心に疫学調査を行い、両感染症の日本における感染状況を明らかにすることを試みた。まず、北海道、宮崎県、富山県、島根県、でげっ歯類の捕獲調査を行い、捕獲されたげっ歯類についてハンタウイルス抗体の検出を試みた。北海道では捕獲されたげっ歯類のうち、エゾヤチネズミとドブネズミで抗体が検出された。特に千歳空港で捕獲されたエゾヤチネズミと小樽港のドブネズミに抗体が検出されたことから、空港と港湾でのネズミ類の防除対策の強化が必要と考えられた。北海道のエゾヤチネズミが保有するウイルスを分離するために、様々な動物にウイルスを接種して最適な動物種を探索したところ、スナネズミが実験動物の中でも最も感受性が高かった。現在、スナネズミにエゾヤチネズミの材料を接種してウイルス分離を試みている。また、ダニ媒介性脳炎の抗体測定にはこれまで中和試験が主に使用されてきたが、危険度の高い生きたウイルスを用いることや、時間がかかるなどの欠点があった。そこで、ウイルス遺伝子を含まない非感染性のウイルス様粒子(VLP)を作出し、VLPを用いたELISAを開発した。本法により、ダニ媒介性脳炎患者の抗体を安全で迅速に検出することが可能になった。本研究ではげっ歯類を病原巣動物とする人獣共通感染症のうち、ハンタウイルス感染症とダニ媒介性脳炎を対象に主にげっ歯類を中心に疫学調査を行い、両感染症の日本における感染状況を明らかにすることを試みた。そこで、スナネズミにエゾヤチネズミの材料を接種して2回継代し、さらに培養細胞に接種したところ、接種細胞中にウイルス抗原とウイルス遺伝子が検出され、分離に成功したことが確認された。さらに本ウイルスのS遺伝子とM遺伝子の全長の塩基配列の決定により、それぞれの遺伝子がコードする核蛋白と糖蛋白のアミノ酸配列が明らかになった。本ウイルスの核蛋白と糖蛋白のアミノ酸配列は最も近縁と考えられていたヨーロッパのPuumalaのウイルスとそれぞれ5%と10%の相違があり、本ウイルスが独立したウイルス型に属するものと考えられた。
雪氷現象に現れる移動境界問題の数理解析

以下のトピックスについて研究成果を挙げることができた.(1.1)複数の氷結晶が成長するときの競合プロセス(成長先端が近接した時に一方が勝ち残るプロセス)である幾何学的選別の実験を行った.(1.2)同実験の数値解析をおこなった.(2.1)外力付きクリスタライン曲率流方程式の解空間におけるセパラトリクスを簡単な場合に明らかにし,より一般の場合の解析のため定常解の線形安定性解析を行った.(2.2)同じ方程式において中心において辺生成法則を加味したスパイラル結晶成長モデルの数学解析を行った.(2.3)指数型の非線形性を持つ曲率流方程式が持つ様々なタイプの非一様な進行波の分類を行い,漸近挙動を明らかにした.(2.4)定数型および分布型のタイムラグを持つ非線形微分方程式の解の爆発を示した.(3) n次元空間内で曲率によって運動する空間曲線に対する新たな比較定理を証明した.これは曲率運動を行う空間曲線と余次元1の平均曲率運動する曲面の間で成り立つ比較原理で,古典的な結果としてよく知られた平均曲率流に対する比較定理の新たな拡張となるものである.(4)燃焼現象の中でも固体燃焼に(一般にはガス燃焼のモデルとして知られる)蔵本シバシンスキーを適用し,効率よく安定な数値計算法を提案し,燃焼実験との比較をおこなった.(5)現状でよく研究されていた二次元における基本解近似解法の移動境界問題への適用を拡張し,三次元ケーブルモデルに適用した.基本解近似解法による現状でよく研究されていた二次元における基本解近似解法の移動境界問題への適用を拡張し,三次元ケーブルモデルに適用した.基本解近似解法による解を反応拡散方程式と組み合わせて,進行波の存在を数値的に示すことができた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。雪氷現象,広くは界面現象の数学的な取り扱いについて研究が進んだ.平面における界面現象の場合は,界面を境界線とし,空間における界面現象の場合は,界面を境界面とするような,界面現象における界面は,平面や空間を内と外に鋭く分割するという仮定をおく.この仮定のもとで,多くの界面現象に共通することは,界面における表面張力の存在,数学的には界面の曲率の計算が要請されることである.本年度は,特に,界面現象が平面内でおこるという仮定のもとで,数値的に現象を追跡することを考えた.また,直接法によるアプローチを主たる手段とした.直接法では,曲線は折れ線で近似される.どのような折れ線がよいのか.また,曲線上で定義された曲率が,折れ線上ではどのように定義されるのが自然であるのか.このような観点から,境界追跡法の一つの汎用スキームが開発された.いくつかの具体的問題に関する研究も進んだ.例えば,Hele-Shaw問題については,極めて汎用性の高い一般的なスキームの開発がなされた.収束性の解析は,依然として大きな課題として残ったままであるが,構造保存型スキームの開発という観点からは,大きな進展があったといえよう.また,空像(負結晶)の変形現象のモデル化とその解析についても進展した.数学解析と数値解析の両側面の研究がなされた.数学解析においては,面積保存クリスタライン曲率流方程式を用いたモデリングとその解の漸近挙動が示された.また,数値計算も同時になされ,現象をよく近似していると思われる計算結果を得ることができた.現在,Hele-Shaw問題,空像問題を中心に研究の実績があがっている.新しい発見もあり,当初の予定以上の進捗といってよい.以下のトピックスについて研究が推進された.(1)空像(負結晶)の面積保存クリスタライン曲率流方程式を用いたモデリングとその数値計算法を提示した.特に,任意の有限回で止めても面積が保存する反復法を提案できたことは有益である.(2)円板上のラプラス問題に対する基本解近似解法による近似解の一意存在性と指数的収束性について提示した.(3)吸い込みと湧き出しを持つヘレ・ショウ流れの移動境界の不安定性のパラメータ依存について解析した.(4)基本解近似解法(代用電荷法)の不変スキームの作成法について提案した.基本解をもつような作用素に対して適用できる極めて汎用性と実用性の高い方法である.(5)曲率流方程式に現れるタイプ2爆発解について,数値的にblow-up rateを推定する方向を構築し,それにより従来限定的に証明されていた重対数型の加速項をもつ爆発解が多くみられることを数値的に確認した.構築した方法は,スケール不変性をもつ方程式系に広く適用でき,今後の展開が期待できる.(6)外力項をもつクリスタライン曲率流方程式について,簡単な場合に不安定定常解へ収束する安定多様体を具体的に求めた.現在,一般の場合についての研究を推進中である.(7)温度変動する塩水中における氷結晶の個体数変動や形状に着目して実験的に研究した.(8)変分構造を利用した界面発展方程式の解析と数値解析の研究をすすめた.

特に,水蒸気の拡散を考慮した雪の結晶成長について,数値シミュレーションを中心とした数理モデルの改良を行った.当初の計画通りの進展に加えて,予想外の嬉しい副産物が得られ,また新たに解決すべき課題が見えてきたから.以下のトピックスについて研究成果を挙げることができた.(1.1)複数の氷結晶が成長するときの競合プロセス(成長先端が近接した時に一方が勝ち残るプロセス)である幾何学的選別の実験を行った.(1.2)同実験の数値解析をおこなった.(2.1)外力付きクリスタライン曲率流方程式の解空間におけるセパラトリクスを簡単な場合に明らかにし,より一般の場合の解析のため定常解の線形安定性解析を行った.(2.2)同じ方程式において中心において辺生成法則を加味したスパイラル結晶成長モデルの数学解析を行った.(2.3)指数型の非線形性を持つ曲率流方程式が持つ様々なタイプの非一様な進行波の分類を行い,漸近挙動を明らかにした.(2.4)定数型および分布型のタイムラグを持つ非線形微分方程式の解の爆発を示した.(3) n次元空間内で曲率によって運動する空間曲線に対する新たな比較定理を証明した.これは曲率運動を行う空間曲線と余次元1の平均曲率運動する曲面の間で成り立つ比較原理で,古典的な結果としてよく知られた平均曲率流に対する比較定理の新たな拡張となるものである.(4)燃焼現象の中でも固体燃焼に(一般にはガス燃焼のモデルとして知られる)蔵本シバシンスキーを適用し,効率よく安定な数値計算法を提案し,燃焼実験との比較をおこなった.(5)現状でよく研究されていた二次元における基本解近似解法の移動境界問題への適用を拡張し,三次元ケーブルモデルに適用した.基本解近似解法による現状でよく研究されていた二次元における基本解近似解法の移動境界問題への適用を拡張し,三次元ケーブルモデルに適用した.基本解近似解法による解を反応拡散方程式と組み合わせて,進行波の存在を数値的に示すことができた.現在の研究を論文として仕上げる作業を遂行すると同時に,Hele-Shaw問題,空像問題,雪結晶問題,そのほかの界面現象の課題についても研究を推進する.計画通りに研究を推進していく.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
アポトーシス促進因子Baxのチャネル形成ドメインによる新しいアポトーシス誘導経路

本研究の目的は、Bax自身による直接的なアポトーシス促進機構を分子レベルで明らかにし、新しいアポトーシス誘導経路を発見することにある。このBaxによる新しいアポトーシス誘導経路は、Bcl-2やBcl-xL、またはsurvivinを発現する癌細胞に積極的にアポトーシスを誘導する場合の癌治療に応用できる可能性を持っている。Bcl-2ファミリーに属するアポトーシス誘導因子Baxは、N端欠失Bax(アミノ酸112-192)(ΔNBax)でもアポトーシスを促進する。チャネル形成ドメインを保持しBcl-2/Bcl-xL結合領域を失っているΔNBax遺伝子を誘導可能なプロモーターの下流に接続し、一過性に発現させるだけでアポトーシス誘導刺激なしにアポトーシスが誘導され、Bcl-xLによりその活性は阻害されなかった。よってΔNBaxによるアポトーシスはBcl-2やBcl-xLを制御することで引き起こされるのではなく、ΔNBax自身のもつ直接的作用であることが示された。またBcl-2ファミリーでアポトーシス促進活性をもつBak,Bad,MtdにおいてΔNBaxに対応する領域でもΔNBaxほどの致死作用は認められず、ΔNBax特異的な作用であることが判明した。ΔNBaxの発現を誘導した細胞におけるカスパーゼ-3の活性を調べたところ、全長のBaxの発現ではカスパーゼ-3の活性の上昇が認められたが、ΔNBaxではその活性が認められなかった。また、ΔNBaxの発現が誘導された細胞の祖抽出液を用いても同様にカスパーゼ-3の活性の上昇は認められなかった。さらにΔNBaxによるアポトーシスはカスパーゼ-3阻害剤によって阻害されず、シトクロムc細胞質への放出も認められなかった。以上の結果より、BaxにはBH3領域を介する経路とは別にカスパーゼ-3に依存しないアポトーシス誘導経路の存在が強く示唆された。
骨形成・再生における細胞とコラーゲンマトリックスの相互作用の役割

[目的]骨の有機物の90%を占めるI型コラーゲンは骨の骨格として必須であるばかりでなく、骨を形成する骨芽細胞の分化にも重要であることがマウスの骨芽細胞系を用いた研究、およびI型コラーゲン遺伝子に異常をもつマウスの解析により明らかにされてきた。また、活性型ビタミンD_3(VD_3)はカルシウム代謝調節ホルモンであるばかりでなく、I型コラーゲンの合成を制御することが報告されている。一方、ヒトとマウスではI型コラーゲンの代謝制御機構の違い、すなわち、VD_3はマウス骨芽細胞ではI型コラーゲンの発現を抑制し、ヒトの骨芽細胞ではI型コラーゲンの発現を促進することが示唆されていたので、本研究ではヒトの骨形成の制御機構を明らかにするために、種々のヒト骨芽細胞をもちいて、ヒトI型コラーゲンの合成制御およびコラーゲンによる骨芽細胞分化制御について検討した。[方法]細胞はウシ胎児血清を含むダルベッコ培地を用いて培養した(対照)。実験群にはVD_3を添加し、経時的に細胞数、分化指標としてアルカリホスファターゼ(ALP)活性、コラーゲン合成活性の測定、またRT-PCR法、ノーザンブロット法によるmRNAレベルの測定を行った。[結果]VD_3を添加すると対照と比較してALP活性、コラーゲン合成活性、I型コラーゲン合成は有意に上昇した。一方、VD_3添加群にコラーゲン合成阻害剤を共存させるとALP活性の上昇は阻害され、逆にI型コラーゲン被覆処理した培養皿を用いることにより、ALP活性は有意に上昇した。また、VD_3添加によって骨芽細胞分化に必須な転写因子であるOsterix (OSX)、Cbfa1、ならびにOsteocalcin、COL1A1のmRNAレベルは上昇した。また、同様な結果はMG-63細胞だけでなく、正常ヒト骨芽細胞、ヒト骨髄由来幹細胞(hBMSC)でも確認された。さらにMG-63細胞にOSXを強制発現させたところ、COL1A1、ALP遺伝子の発現が上昇し、一方、Cbfa遺伝子の発現は低下した。[結論]ヒトにおいて、VD_3は骨芽細胞分化に関連する転写因子やI型コラーゲンの遺伝子発現を促進することにより、ヒト骨芽細胞の細胞増殖と分化を制御する機構が存在することが明らかにされた。またこの結果はヒトにおいてVD_3は骨芽細胞のI型コラーゲン合成を促進させることによって骨の成熟を促進し、骨粗懸症患者の骨折のリスクを低下させている可能性が示された。骨の有機物の90%を占めるI型コラーゲンは骨の骨格として必須であるばかりでなく、骨を形成する骨芽細胞の分化にも重要であることがマウスの骨芽細胞系により明らかにされてきた。本研究ではヒトの骨形成の制御機構を明らかにするためにヒト骨芽細胞様細胞(MG63細胞)を用いてI型コラーゲンによる骨芽細胞機能制御について検討した。