hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多文化にひらかれた大学教員の国境を越えたネットワーク構築に関する研究

本研究では、1日米韓の大学における日本語教育と教師の実態についての調査を実施した。米国では英語覇権主義が強まる中、対抗言説として日本語教育の役割が増している、韓国では日本語は言語道具主義の手段となり、危機的状況にある。日本ではグローバリスムと市場原理主義に基づく教育行政に現場が翻弄されている状況が認められた。2加えて文化本質主義に陥らず、多文化に開かれた日米独韓の大学の教員を対象にSNSによる国境を超えたネットワーク構築を試みた。自己開示や、教育実践の詳細伝達等、困難点が指摘される一方、経験の共有ができた、視野が広がったなどの意見もあり、海外に客員教授として招聘されるといった繋がりも生まれた。201012年度に日米独で実施した基盤研究を継続発展させるため、平成25年度においては、近年多文化共生教育の振興な韓国における日本語教育が現在どのような状況にあり、大学の日本語教員は如何なる社会的状況下で教育実践に携わっているのか明らかにした。韓国における日本語教育は、ここ数年で大きな曲がり角に来ている。まず第一の特徴は日本語学習者数の減少である。韓国は世界の中で日本語学習者数が最も多い国であったが、2012年の国際交流基金による調査では、中国、インドネシアに続いて第3位に転落している。これは単に上位2カ国の学習者数の増加によるものではなく、韓国の日本語学習者人口自体が、2009年の964014名から2012年の840187名へと12.8%減少していることによる。さらに、JASSOの調査によれば、日本の高等教育機関に所属している韓国人留学生数は2010年をピークに学習者数の減少に歯止めがかからない。その背景に領土、歴史認識、慰安婦問題があることは言を俟たない。こうした外交問題が、韓国人の日本イメージにどのような影を落としているのか、2014年に朝日新聞が行った調査によれば日本が嫌いという人は67%にも上る。反日と経済的利益が共存する中で発展してきた韓国内の日本語教育は、日本の経済的な沈滞と韓国企業の発展によって、日本語を学ぶことで大きな経済的な利益が得られないということになり、韓国における日本語教育の正当性に疑義が挟まれる余地が生まれることになる。その一方で、1998年に正式に日本文化が解禁されて以来、アニメや漫画に対する興味から、日本語を学ぼうとする学習者も多い。「日本は韓国を侵略した国家であり、もはや日本に学ぶものはない」という国家的な建前と個人的な興味との狭間で揺れる彼らを前にし、予算削減、プログラムの縮小など厳しい状況に置かれた日本語教師には「何のために日本語を教えるのか」という問いが常に突き付けられている。(1)平成25年度に引き続き、日本、韓国、アメリカにおける昨今の日本語教育、及び各国の日本語教育・日本語教師をめぐる文化的・社会的状況を明らかにするため、関連分野の文献資料を収集し、文献調査を継続した。(2)韓国の大学で、日本語を教えている大学教員を対象に、韓国におけるエスノグラフィックなインタビュー、並びに半構造インタビューを実施した。同時に、アメリカの大学において、日本語を担当する教員を対象にして、インタビュー調査を実施した。(3)研究分担者は、平成26年3月にAAA(アメリカ応用言語学会)でこれまでの研究成果の一部を口頭発表した。(4)前の科研の研究対象者となった、多文化にひらかれた日本語教員に「多文化にひらかれた大学教員のためのネットワーク」の開設を周知するとともに、(2)より抽出された韓国の多文化にひらかれた大学教員にも参加を呼びかけて、SNSを活用した日本語教師ネットワークの活動を立ち上げ、活動を開始する。本研究を通して、大学教育におけるグローバル化の動きや、外交、とりわけ二国間の政治的、経済的な関係性、日本の国勢などが、各国の大学の日本語プログラムや、教師の立ち位置にどのような影響を及ぼしているかを明らかにすることは、日本、アメリカ、韓国の日本語教育を俯瞰する上で重要な意味を持つことがわかった。今後引き続き、グローバル化や、経済、政治的な関係性などの外的要因が、国内外の日本語教育やその担い手にどのような変化を及ぼしているかを解明することの重要性が認識された。日本、アメリカ、韓国のそれぞれで実施した調査研究の結果に基づき、日本、カナダで学会発表を実施した。まず、2017年に日本で行った調査では、日本を席捲している「大学のグローバル化」の潮流や、留学生30万人計画の流れが、大学の日本語教員にいかなる影響を及ぼしているかを明らかすることができた。日本語教師は留学生増や、留学生の多様化、日本人学生の留学支援の必要性等に伴い、日本語教師は全学のなかでも、国際化に対応する教員として多種多様な職務を担うことになったが、その立ち位置は微妙であり、むしろ発言権がなくなっていると回答するものが多く見られた。一方、韓国で実施した聞き取り調査の結果から、韓国では日米に比して日本語教育の凋落が目立ち、日本語学習者が激減し、プログラムの縮小、廃止を迫られ、日本で学位を得て帰国した日本語教師たちは、次に何を新たな目標とすべきかという大きな問いに直面せざるをえない深刻な事態に陥っていることが明らかになった。アメリカの大学における日本語教育についての聞き取り調査に関しては、データ分析を行い、アメリカの大学における学生の日本語履修動機の変化や日本語履修者像の変化(アメリカ人学生から留学生へ)について、担当者がどのように捉えているのかを検討した。

アメリカでは韓国ほどには学習者数が減少せず、一定の学習者数を保っており、教師たちも学習者の批判的な思考力や全人的な発達成長という視野で日本語教育を捉えていた。また、長年日本語教育に携わる一人の教師のライフヒストリー構築を通して、教師の個人の葛藤が、本人の教育観にどのように影響を与えたのかを明らかにした。これらの調査研究と平行して、多文化にひらかれた日本語教師のネットワーク構築に関する全国集会を3回実施し、アクション・リサーチを継続・実施している。海外、国内の調査研究を実施し、その成果を内外の学会において発表し、一部を論文にまとめて口頭発表し、研究は概ね順調に進展していると言える。本研究では20102012年の科研(海外)を発展させるため、1近年益々日本との関係が強化されている米国、日本と近接関係を保ちながら、日本語学習者の激減が著しい韓国、そして今日グローバル化が盛況な日本の大学における日本語教育プログラムや日本語教師の立ち位置について、3カ国でのインタビュー、参与観察、ネットサーベイによる調査を実施した。米国では日本語学習者が多様化し、教師に求められる資質力量が変化しつつ一方で、英語の覇権主義が強まる中、カウンター・ディスコースとして日本語を含む外国語教育の役割が増していることがわかった。一方、韓国では外国語学習は、言語道具主義の手段として位置づけられ、実用性がなく就職においても有利でない、日本語は、危機的状況が陥っていた。日本においても、大学の日本語教育現場は、英語覇権主義と留学生増員計画に代表されるグローバリスムと、語学教育とは何かという本質から甚だ乖離した市場原理主義に基づく教育行政に翻弄されている現状が浮かび上がった。2加えて、本研究では、過去何年か継続してきた2つの科研の研究対象者となった、日米独韓の大学の日本語教師で、文化本質主義に陥らず、多様性を尊重し、インターラクティブな授業を創意工夫していた稀少な教員に、内外の大学・大学院で多文化間教育関連の授業を受けたことのある教員を加えて、SNSによる国境を超えたネットワーク構築を試み、アクション・リサーチを実施した。SNSによるネットワーク構築は面識のないもの同士の自己開示や、教育実践の詳細を他者に伝えることの難しさなどの困難点が指摘される一方で、経験の共有ができた、新たな視点を得て視野が広がったなどの意見もあり、実際に、このネットワークに参加したことがきっかけになり、海外に客員教授として招聘されるといった教員間の繋がりも生まれている。本研究では、1日米韓の大学における日本語教育と教師の実態についての調査を実施した。米国では英語覇権主義が強まる中、対抗言説として日本語教育の役割が増している、韓国では日本語は言語道具主義の手段となり、危機的状況にある。日本ではグローバリスムと市場原理主義に基づく教育行政に現場が翻弄されている状況が認められた。2加えて文化本質主義に陥らず、多文化に開かれた日米独韓の大学の教員を対象にSNSによる国境を超えたネットワーク構築を試みた。自己開示や、教育実践の詳細伝達等、困難点が指摘される一方、経験の共有ができた、視野が広がったなどの意見もあり、海外に客員教授として招聘されるといった繋がりも生まれた。SNSへの参加状況にばらつきがあり、当初見越していたほどの分析データが集積していない。
リバースジェネティクスを用いたパラミクソウイルスV蛋白の機能解析

1.パラインフルエンザ2型ウイルスのV蛋白はSTAT蛋白を減少させ抗インターフェロン(IFN)活性を持つ。このV蛋白の機能に重要なアミノ酸を同定したところ、V蛋白特異的領域ではパラミクソウイルス間で保存されている7個のCysteine、Tryptophan-rich-motifに加え、207番目のPhenylalanineも重要であった。P/V共通領域では143番目のPhenylalanineが重要である事が解った。2.V蛋白のウイルス増殖への影響を検討するためにEditingの配列を壊し、V蛋白を持たないリコンビナントウイルスを作製した。このウイルスはIFN産生能がないVero細胞においても極めて増殖が悪くV蛋白は抗IFN活性以外にウイルスの増殖に関与している事が明らかになった。また、V蛋白特異的領域に変異を入れたV蛋白を持つリコンビナントウイルスも増殖が悪く、V蛋白特異的領域はウイルス増殖に関与している事が明らかになった。P/V共通領域の変異を持ったリコンビナントウイルスはVero細胞におけるウイルス増殖には影響を与えなかった。3.機能が解っていなかった同じルブラウイルスであるパラインフルエンザ4型ウイルス(hPIV4)のV蛋白について検討を行った。HPIV4のV蛋白はパラミクソウイルス間で保存されている7個のCysteine、Tryptophan-rich-motifを持ち、STAT蛋白減少に重要な細胞蛋白であるDDBI,Cu14Aとも結合する能力があるにも関わらず抗IFN活性を持たなかった。更にV蛋白以外に抗IFN活性を持つ蛋白がないか検討したが、hPIV4はそのような機能を持っておらず、現在解明されている中では唯一抗IFN活性を持たないパラミクソウイルスである事を明らかにした。4.V蛋白はV蛋白特異的領域でもNP蛋白と結合し、V蛋白同士の結合もしている事を明らかにした。更にV蛋白とNP蛋白はHIV-1などでウイルス粒子の出芽に関与している事が知られているAIP1/Alixと結合している事が解った。AIP1とV蛋白の一過性の結合がウイルス増殖に関与している事を示唆した。1.パラインフルエンザ2型ウイルス(hPIV2)のV蛋白に変異を入れた変異V蛋白を発現しているHeLa細胞株を樹立し、抗インターフェロン(IFN)活性、STAT蛋白の減少を検討した。V蛋白特異的領域にあるSTAT蛋白との結合部位であるTryptophan-rich-motifに変異を入れたV蛋白、各パラミクソウイルスで保存されている7つのどのCysteineに変異を入れたV蛋白も抗IFN活性を示さず、STAT蛋白の減少も見られなかった。またP/V共通領域では143番目のPhenylalanineがSTAT蛋白減少に重要である事がわかった。2.Tryptophan-rich-motifの3つのTryptophanに種々の組み合わせで変異を入れたV蛋白を作製し、STAT蛋白との結合を検討した。3つの内2つ以上あればSTAT蛋白と結合でき、抗IFN活性、STATの減少が見られた。3.V蛋白のウイルス増殖への影響を検討するためEditingの配列を壊し、V蛋白を持たないレコンビナントPIV2を作製した。IFN産生能がないVero細胞においても極めて増殖が悪くV蛋白は抗IFN活性以外にウイルス増殖に関与している事が明らかになった。またV蛋白特異的領域にあるTryptophan-

rich-motif、Cysteineに変異を入れたV蛋白を持つレコンビナントウイルスも増殖が悪く、V蛋白特異的領域はV蛋白のウイルス増殖に関与している事が明らかとなった。しかし、P/V共通領域の143番目のPhenylalanineに変異を入れたV蛋白を持つウイルスはVero細胞においてSTAT蛋白を減少させないが、ウイルスの増殖はwtと変わらない。このアミノ酸の変異はSTAT蛋白の減少には重要であるがウイルス増殖には関与していない。1.パラミクソウイルス属のレスピロウイルスであるセンダイウイルスではP、V、Cの遺伝子が同じ遺伝子上に重なっており、他の蛋白に変異を入れる事なくC蛋白に自由に変異を入れる妨げになっている。そこでCとP/Vの遺伝子を分けたレコンビナントウイルスの作製を試み成功させている。パラインフルエンザ2型ウイルス(hPIV2)でも同様にPとV遺伝子を分けたレコンビナントウイルスの作製と試みたがうまくいかなかった。V蛋白はP蛋白と同じ遺伝子上にないと発現できないようで、そのメカニズムを解明する事はルブラウイルスの増殖に大変重要であると考えられる。2.ルブラウイルスであるパラインフルエンザ4型ウイルス(hPIV4)のV蛋白に関してはその機能に関する報告がなされていなかった。hPIV4のV蛋白を認識する抗体がない事からFlagタグのついたV蛋白を発現させ、hPIV4のV蛋白が他のルブラウイルスのV蛋白と同様に抗インターフェロン活性があるかどうかを検討した。hPIV4のV蛋白もC末領域にTryptophan-rich-motif、cysteine-rich-domainを有するにもかかわらず抗インターフェロン活性は認められなかった。3.hPIV2とhPIV4のV蛋白のキメラ蛋白を数多く作製し、どの領域をhPIV4のV蛋白に代えると抗インターフェロン活性の機能が損なわれるかを検討した。P/V共通領域のN末側ではN末31アミノ酸以外のどこを代えても機能が失われた。V特異的領域であるC末領域には各パラミクソウイルスV蛋白で保存されているTryptophan-rich-motif、cysteine-rich-domain以外に195-212アミノ酸の領域が重要である事が解った。4.hPIV2のV蛋白を発現させると核に分布する。この事が抗インターフェロン活性に影響を与えるかどうかを検討した。P/V共通領域の66-72アミノ酸の7アミノ酸が核に分布するために必須であるが、この7アミノ酸に変異を入れ、核に移行しなくなったV蛋白も抗インターフェロン活性は維持されていた。V蛋白の細胞内での分布は抗インターフェロン活性には影響を及ぼさない事が解った。1.V蛋白特異的領域に変異を入れたウイルスを感染させるとウイルス蛋白のP、NP蛋白の細胞内分布が変化する事より、V蛋白特異的領域とこれらの蛋白が結合していると考え検討を行った。その結果、NP蛋白のN末端より80番目のアミノ酸の領域でV蛋白の特異的領域と結合している事が明かとなった。
低酸素適応システムによる巨核球への分化・成熟過程の解析

2年度にわたる本研究では、巨核球の分化・成熟過程における新規シグナルの同定を目指した。特に巨核球前駆細胞から巨核球への分化、そして血小板産生に至る一連の分化過程における低酸素ニッチで機能する遺伝子セットの効果について検討した。また同時に未分化前駆細胞から巨核球への分化過程の経時的なトランスクリプトーム解析を行うことで新たな巨核球分化制御因子を同定することを目指した。本解析には新規に作成した純化した巨核球前駆細胞からin vitroで巨核球分化を高効率に誘導できるシステムを用いることで、巨核球分化過程の新規制御機構の解明を図った。本年度は前年度に引き続いてFACSを用いて巨核球前駆細胞を単離し、ファイブロネクチンで表面をコートしたディッシュ上でサイトカインSCFとTPOを含む無血清培地で培養することで巨核球を誘導し、さらにproplateletも効率よく誘導するシステムの向上を図った。また、前年度までに同定した巨核球終末分化誘導遺伝子セットの解析を行い、定量的PCRや免疫染色、ウイルスベクターを用いた強制発現や低分子化合物によるシグナル抑制実験を行い、新たな巨核球終末分化で機能する関連シグナルの同定を行った。さらに、骨髄において、造血幹細胞と巨核球がニッチで共存していることを見出した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、巨核球の分化・成熟過程における新規シグナルの同定を目指す。特に巨核球前駆細胞から巨核球への分化、そして血小板産生に至る一連の分化過程におけるHIF-1αと、その分解を誘導するVHL/Phdの効果について検討する。また同時に未分化前駆細胞から巨核球への分化過程の経時的なトランスクリプトーム解析を行うことで新たな巨核球分化制御因子を同定する。本解析には新規に作成した純化した巨核球前駆細胞からin vitroで巨核球分化を高効率に誘導できるシステムを用いることで、巨核球分化過程の新規制御機構の解明を図る。本年度はまずFACSを用いて巨核球前駆細胞を単離し、ファイブロネクチンで表面をコートしたディッシュ上でサイトカインSCFとTPOを含む無血清培地で培養することで巨核球を誘導し、さらにproplateletも効率よく誘導可能であることを確認した。さらに、レトロウイルスベクターを用いて遺伝子発現を改変した造血前駆細胞でもこのシステムで巨核球へと分化誘導することが可能であることを確認した。この巨核球誘導法を用いて巨核球前駆細胞から巨核球終末分化における過程で起こるトランスクリプトームの変動を検討するためにマイクロアレイで経時的なサンプリングを行った。この際、proplateletを誘導することが知られているROCK阻害剤を添加した巨核球前駆細胞培養時のトランスクリプトーム変化を比較することで、巨核球分化と、血小板放出過程双方、あるいは片方のみに寄与する遺伝子の同定を図り候補遺伝子セットを得ることができた。定量的PCRや免疫染色に基づいた検討を行い、責任遺伝子候補の絞り込みを完了した。現在候補遺伝子の機能解析を進行中である。当初の計画通りに巨核球前駆細胞から巨核球への分化誘導システムを用いてトランスクリプトーム解析を完了した。解析結果を基に確認実験を行い新規巨核球・血小板分化因子候補遺伝子セットの同定を完了した。さらにレトロウイルス感染システムと本分化誘導システムを組み合わせて遺伝子発現を操作した細胞にも巨核球分化を誘導する方法論を確立することができている。初年度に同定した候補遺伝子の機能解析を進める。さらに、候補遺伝子の発現にHIF-1制御系の関与するかどうかノックアウトマウスや低酸素培養も用いて検討を進める。これらによって新規の巨核球・血小板分化制御シグナルの同定を図る。
Gpr1/Zdbf2領域から見出すゲノム刷り込み現象の新たな概念

交付申請書の実施計画に基づき、以下の研究を進めた。(1)初期胚・胚体外組織におけるトランスクリプトーム・エピゲノム解析マウスの生殖細胞における全ゲノムDNAメチローム解析・トランスクリプトーム解析に続き、マウスの着床前胚、および原腸陥入期の胚体と胚体外組織(胎盤組織)のアレル特異的なDNAメチロームマップの解析に成功した。また種特異的なDNAメチル化成立の要因を調べるため、ラットの卵子DNAメチローム解析・トランスクリストーム解析を新たに追加し、マウス・ラット・ヒト(公開済みデータ)の比較解析を行った。その結果、卵子で高発現するLTRレトロランスポゾンによる種特異的な転写ユニットにより、種・系統特異的なDNAメチル化が成立したことを明らかにした。この研究成果はカナダのブリティッシュコロンビア大学との共同執筆によりオンライン科学雑誌「Nature Communications」にて共責任著者として発表した(Brind'Amour J et al. Nat Commun. 2018)。(2)Gpr1/Zdbf2領域の機能的解析・制御領域機構解析Gpr1/Zdbf2領域を制御すると考えられる非コードRNA:Zdbf2linc(Gpr1as)の転写終了シグナル挿入によるノックイン・ノックアウトマウスを作製した。ノックインシステムはCRISPR/Cas9システムを採用し、初期胚での遺伝子発現への影響、および表現型に与える影響を解析していたが、他の海外の研究チームからノックアウト解析の論文が先に発表されたため(Greenberg MV et al. Nat Genet. 2017)、哺乳動物種間比較により、進化上におけるGpr1/Zdbf2成立機序を明らかにする方針に切り替えた。有袋類であるワラビーではGpr1/Zdbf2はインプリント制御を受けていないことが判明し、この遺伝子領域の刷り込み機構は少なくとも真獣類以降に成立したことを明らかにした(論文執筆中)。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書の実施計画に基づき、以下の研究を進めている。(1)初期胚・胚体外組織におけるトランスクリプトーム・エピゲノム解析次世代シーケンサーを用いて、マウスの生殖細胞、着床前胚、および胚体外組織(胎盤組織)のトランスクリプトーム解析(RNA-seq)、ヒストン修飾マップ(ChIP-seq)、DNAメチロームマップ(PBAT法)を作成している。マウス原腸陥入期胚と胚体外組織は、雌雄別にメチロームマップを作成しており、現在、生殖細胞系列のメチロームマップと合わせて俯瞰的にメチロームの変動を解析している。現時点では、微量サンプル(200細胞)での安定的なChIP-seq(一部のヒストン修飾)およびPBAT調製に成功している。また、マウス特異的反復配列が生殖細胞メチロームに及ぼす影響を調べるため、ラット生殖細胞のメチローム・トランスクリプトーム解析も合わせて実行中である。(2)Gpr1/Zdbf2領域の機能的解析・制御領域機構解析Gpr1/Zdbf2領域を制御すると考えられる非コードRNA:Zdbf2linc(Gpr1as)のノックアウトマウスを作製中である。ノックアウトシステムはCRISPR/Cas9システムに絞り、現在はZdbf2linc(Gpr1as)特異的エキソンを標的としたベクターを構築済みである。初期胚でのノックアウトの影響、およびノックアウトマウス表現型に与える影響を解析する。マウス初期胚のDNAメチローム解析は予定通り進行している。ゲノム刷り込みに甚大な寄与をする卵子メチローム確立のメカニズムを探るため、ラットのメチロームマップも作成した。ノックアウトシステムの実験系は、CRISPR/Cas9システムに絞り現在はZdbf2linc(Gpr1as)特異的エキソンを標的としたベクターを構築中である。すでに雌雄由来アレル間のメチル化差異領域(DMR)をスクリーニングしており、すべての既知の刷り込み領域を特定できていることから、極めて高精度かつ包括的な刷り込み情報(インプリントーム)マップが作成できたと考えられる。現在生殖細胞系列のメチロームマップと合わせて俯瞰的に刷り込み型DNAメチル化マークの変動を解析している。また、マウス特異的反復配列が生殖細胞メチロームに及ぼす影響を調べるため、ラット生殖細胞のメチローム・トランスクリプトーム解析を実行し、マウスとのパターン比較を行っている。また、シングルセルおよび微量サンプルでの反復配列メチローム解析にも成功し、オンライン科学雑誌「Genes to Cells」にて発表した(Kobayashi H et al. Genes Cells. 2016)。ノックインシステムはCRISPR/Cas9システムを採用し、初期胚での遺伝子発現への影響、および表現型に与える影響を解析している。マウスのアレル特異的DNAメチロームマップの作製に成功し、Gpr1/Zdbf2様の領域の全特定に迫りつつある。

また、微量サンプルからの反復配列メチローム解析にも成功し、ゲノム刷り込みと、反復配列との関連性について現在解析を進めている。一方で、Zdbf2lincの機能解析については、他の海外の研究チームからノックアウト解析の論文が先に発表されており(Greenberg MV et al. Nat Genet. 2017)、今後のノックアウト解析の方針については現在検討中である。交付申請書の実施計画に基づき、以下の研究を進めた。(1)初期胚・胚体外組織におけるトランスクリプトーム・エピゲノム解析マウスの生殖細胞における全ゲノムDNAメチローム解析・トランスクリプトーム解析に続き、マウスの着床前胚、および原腸陥入期の胚体と胚体外組織(胎盤組織)のアレル特異的なDNAメチロームマップの解析に成功した。また種特異的なDNAメチル化成立の要因を調べるため、ラットの卵子DNAメチローム解析・トランスクリストーム解析を新たに追加し、マウス・ラット・ヒト(公開済みデータ)の比較解析を行った。その結果、卵子で高発現するLTRレトロランスポゾンによる種特異的な転写ユニットにより、種・系統特異的なDNAメチル化が成立したことを明らかにした。この研究成果はカナダのブリティッシュコロンビア大学との共同執筆によりオンライン科学雑誌「Nature Communications」にて共責任著者として発表した(Brind'Amour J et al. Nat Commun. 2018)。(2)Gpr1/Zdbf2領域の機能的解析・制御領域機構解析Gpr1/Zdbf2領域を制御すると考えられる非コードRNA:Zdbf2linc(Gpr1as)の転写終了シグナル挿入によるノックイン・ノックアウトマウスを作製した。ノックインシステムはCRISPR/Cas9システムを採用し、初期胚での遺伝子発現への影響、および表現型に与える影響を解析していたが、他の海外の研究チームからノックアウト解析の論文が先に発表されたため(Greenberg MV et al. Nat Genet. 2017)、哺乳動物種間比較により、進化上におけるGpr1/Zdbf2成立機序を明らかにする方針に切り替えた。有袋類であるワラビーではGpr1/Zdbf2はインプリント制御を受けていないことが判明し、この遺伝子領域の刷り込み機構は少なくとも真獣類以降に成立したことを明らかにした(論文執筆中)。CRISPR/Cas9システムによりZdbf2lincのノックアウトマウス作製を進める。また受精から生殖細胞形成までのアレリックなエピゲノム情報を俯瞰するため、アレル特異的な遺伝子発現、ヒストン修飾、DNAメチル化状態をゲノムワイド解析できるツールを海外の研究室と共同開発する。受精から生殖細胞形成までの刷り込み型エピゲノム情報を俯瞰的に解析するため、アレル特異的な遺伝子発現、ヒストン修飾、DNAメチル化状態をゲノムワイドに解析できるツールを海外の研究室と共同開発する。マウスにおける全刷り込み領域を特定し、Gpr1/Zdbf2様の領域の同定を含め、刷り込み機構の全容(インプリントームマップ)を明らかにする。
実験的神経因性疼痛モデルにおける自律神経系の役割について

ラット坐骨神経を軽く結紮する(Chronic constriction injury:CCI)ことにより,人間の神経因性疼痛に類似の行動を示すようになり,神経因性疼痛の動物モデルとして知られているCCI後の皮膚温変化に及ぼす交感神経系の役割を明らかにするため腰部交感神経幹を外科的に切除し,足底の皮膚温の変化に与える影響を調べた。SD系雄性ラット(平均220g)を用いた。CCIはBennettらの方法に準じて片側坐骨神経におこなった。腰部交感神経切除術は,実体顕微鏡下で経腹膜的にL3-L6レベルで両側の交換神経幹を切除した。CCIのみ行なった群をA群(n=10)とした。腰部交感神経切除術はCCIの6日前(B群-ope n=11;C群-sham ope n=11),あるいは1日後に行なった(D群-ope b=11;E群-shamope n=11)。足底皮膚温の測定は2-4日ごとに4週間行ない,DT=患側皮膚温-健側皮膚温を計算した。最初の1週間においてはA,C,E群のDTはCCI前のDTに比して有意に大きな値を示し,2週目以降のDTは負の値を示した。B群ではC群に比し初期のDTの上昇が有意に抑えられた。D群もE群に比し初期のDTの上昇が有意に抑えられた。それに対し2週目以降のDTの変化はそのまま残存する傾向がみられた。交感神経を切除することにより足底皮膚温の上昇が抑えられたことにより,CCI後早期におこるDTの変化には,交感神経系が関与していることが示唆された。また,CCI約2週間後よりおこるDTの変化には,交感神経系はあまり関与していないことが示唆された。
アルツハイマー病に対する非ウイルス性Aβ-DNAワクチンの開発

Alzheimer病に対するAベータワクチン療法はどうぶつモデルを用いて有効であることが示されたが、臨床治験は急性脳脊髄炎などの副作用のため中止された。本研究では、有効で副作用のないワクチンを開発する目的で、DNAワクチンを作製し、動物モデルでの有効性と副作用の有無を検索した。最近MonsonegoらはTgマウスをAβ40及び42で感作し免疫応答性を調べた(Monsonego et al.,Proc. Natl. Sci.USA.,2001)。その結果T細胞、B細胞ともnonTgマウスにくらべ有意に低いことを報告し、Tgマウスは幼若時から血中Aβが高いため抗原特異的トレランスを獲得しているものと推定した。我々は免疫機能の低下していないnonTgマウスにワクチン投与後、細胞増殖試験を行い抗原特異的T細胞の増殖反応がほとんど認められないことを確認しているが、長期ワクチン投与における免疫応答についての検討は不十分であった。今後ヒトに対し臨床応用を考えていく上で長期にワクチン投与を行った場合の免疫応答について免疫機能の低下していないnonTgマウスに検討した。まずワクチン投与後血中Aβの産生、それに引き続いた抗体産生をELISA法を用いて測定した。さらにワクチン投与による脳内炎症所見の有無を免疫組織化学法(CD5、Mac-3)にて検討した。その結果、DNAワクチンには脳炎を引き起こすT細胞を刺激することはなく、長期治療マウスの脳内に炎症形成は認められなかった。これらの成果はProc. Natl. Acad. Sci. USA,2006に発表した。最近MonsonegoらはTgマウスをAβ40及び42で感作し免疫応答性を調べた(Monsonego et.al., Proc.Natl.Sci.USA., 2001)。その結果T細胞、B細胞ともnon Tgマウスにくらべ有意に低いことを報告し、Tgマウスは幼若時から血中Aβが高いため抗原特異的トレランスを獲得しているものと推定した。我々は免疫機能の低下していないnon Tgマウスにワクチン投与後、細胞増殖試験を行い抗原特異的T細胞の増殖反応がほとんど認められないことを確認しているが、長期ワクチン投与における免疫応答についての検討は不十分であった。今後ヒトに対し臨床応用を考えていく上で長期にワクチン投与を行った場合の免疫応答について免疫機能の低下していないnon Tgマウスに検討した。次年度は、より長期のワクチン有効性と安全性を確かめる予定である。Alzheimer病に対するAベータワクチン療法はどうぶつモデルを用いで有効であることが示されたが、臨床治験は急性脳脊髄炎などの副作用のため中止された。最近MonsonegoらはTgマウスをAβ40及び42で感作し免疫応答性を調べた(Monsonego et al., Proc.Natl.Sci.USA.,2001)。

我々は免疫機能の低下していないnon Tgマウスにワクチン投与後、細胞増殖試験を行い抗原特異的T細胞の増殖反応がほとんど認められないことを確認しているが、長期ワクチン投与における免疫応答についての検討は不十分であった。今後ヒトに対し臨床応用を考えていく上で長期にワクチン投与を行った場合の免疫応答について免疫機能の低下していないnon Tgマウスに検討した。まずワクチン投与後血中Aβの産生、それに引き続いた抗体産生をELISA法を用いて測定した。さらにワクチン投与による脳内炎症所見の有無を免疫組織化学法(CD5、Mac-3)にて検討した。その結果、DNAワクチンには脳炎を引き起こすT細胞を刺激することはなく、長期治療マウスの脳内に炎症形成は認められなかった。これらの成果はProc.Natl.Acad.Sci.USA, 2006に発表した。
うっ血腎の内分泌的病態とその解除

本研究課題は、腎疾患における腎間質浮腫、および急性心不全におけるうっ血腎に着目し、その水・Na代謝、ADH・RAS系との関係を検討するものである。まず腎疾患における腎間質浮腫について、大阪大学腎臓内科で過去3年間に行われたの腎生検症例69症例について、マッソントリクロム染色標本、シリウスレッド染色標本を作成し、それらの顕微鏡観察で得られた画像情報をもとに、間質浮腫を定量的に評価する手法の確立を試み、現時点で概ね確立した。定量評価した間質浮腫の程度(%)および、症例の検査データ、病歴データを用いて、間質浮腫の寄与因子を検討し、腎機能が有意な寄与因子であった。また、血清Na濃度と腎間質浮腫の程度に非線形の負の相関が認められ、ADH系の亢進と間質浮腫との関連が示唆された。現在、さらに82症例を追加し計151症例として解析を進めている。次に心不全におけるうっ血腎について、前向き心不全コホートに40例を症例登録しフォローしている。既に得られた40例にて、Liver Stiffness(LS)値と腎臓超音波検査での腎長径が正の相関を有する知見を得ており、LSが腎うっ血のマーカーとしても有用な可能性を探っている。また、V2受容体拮抗薬であるトルバプタンが心不全の急性期のLS低下に寄与するとの知見も得ている。症例登録、解析がおおむね順調である。また費用計上についてもおおむね、当初の計画通りに進行している。腎生検検体を用いた腎間質浮腫に対する後ろ向き研究、および心不全症例を用いた腎うっ血に対する前向き研究の両者において引き続き、症例の蓄積を継続する。前者は400例、後者は100例の症例集積を目標としている。症例を集積し、解析をすすめ、腎間質浮腫、腎うっ血との水・電解質代謝との関連、さらに腎予後との関連について明らかする。得られた知見は学会や論文等で公表する予定である。大阪地震により実験に必要な物品調達遅延が生じた為。現在物品調達が出来ているので、遅延実験も順次完了予定。
細胞癌化の分子機構:癌表現形質発現に関与する遺伝子およびその産物の解析

1癌遺伝子V-tgrをクローニングし、挿入変異と欠失変異をそのγ-アクチン遺伝子領域を中心に導入した。これら変異体DNAをNIH3T3細胞にトランスフェクトして遺伝子構造とトランスフォーミング機能との関連を追究した結果、gagおよびprotein kinase遺伝子がトランスフォメーションに必須であること、γ-アクチン遺伝子領域も特定の条件下では必要であることが判明した。2先にクローニングしたヒトβ-アクチン遺伝子のコーディング領域より5′上流域4.3Kbpをザブクローニングし、DNA塩基配列を決定して遺伝子発現に関与する構造をしらべた。次いで正常ヒト線維芽細胞およびその癌化細胞におけるヒトβ-アクチン遺伝子の転与開始部位を決定した。一方HeLa細胞抽出液を用いてヒトβ-アクチン遺伝子の転写に成功した。3上記の研究で得られたヒトβ-アクチン遺伝子の5′側上流域4.3Kbpとクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(以下CATと略す)遺伝子とを連結し細胞にトランスフェクトして発現されるCAT活性を測定することにより4.3Kbpの強い転写促進活性を明らかにした。次いでこの4.3KbpDNAの種々の長さの欠失DNAを作りCAT遺伝と連結して遺伝子発現に及べす5′側工流域DNA構造の影響をしらべ、いくつかのエンハンサー様領域とサプレッサー様領域が同定された。4 Go期の細胞に種々の増殖刺激を加え【G_1】期へ移行させる時の初期に発現される遺伝子をβ-アクチンを主にしらべ、更にβ-アクチン遺伝子の発現誘導に関与する因子を同定した。5先にクローニングしたヒト心筋アクチン遺伝子の5′側上流域をサブクローニングしDNA塩基配列を決定し構造上の特徴を検討した。次いで上記3のβ-アクチン遺伝子と同様なアプローチで、遺伝子発現におよぼすヒト心筋アクチン遺伝子5′側上流域DNA構造を明らかにした。
半側空間無視に対する経頭蓋磁気刺激併用の集中的訓練

連続的経頭蓋磁気刺激(rTMS)が、半側空間無視を改善することが報告されているが、その効果は小さい。rTMS後に適切なリハビリテーションを行うことで、半側空間無視の治療効果を高められるかどうかを検討した。対象は左半側空間無視を有する脳卒中患者3名である。rTMSにより、非障害側の左半球のP5(頭頂間溝の後部)を安静時閾値の90%程度の刺激強度で、1Hzで5分間、合計300回刺激をした。このrTMSの直後から、タッチスクリーン上の左上、中上、右上、左下、右下に視標を提示して、健側の右上肢でリーチングする2種類の反応課題を行った。1つは単純反応課題(simple-reaching task:SRT)もう一つは遅延反応課題(delayed-raching task:DRT)である。毎日の治療はrTMSを5分間行い、その後SRT50回を2セット、DRT20回を23セット、計2030分で、この治療を週5日、2週間を1セッションとして行った。また、rTMSの効果を明らかにするために、2週間のsham刺激期間を設けた。半側無視の評価はBIT(Behavioural inattention test行動性無視検査)を用いた。症例1では、入院後17週でBITがプラトーに達した後、最初のrTMS併用期間で10点の増加、sham刺激期間で21点の低下が認められた。反応時間は訓練開始時より、あまり変化しなかった。症例2では、BITにおいて、最初のrTMS併用期間で22点の増加、sham刺激期間で8点の増加であった。反応時間は短縮を認めた。症例3では、BITにおいて、最初のrTMS併用期間で31点の増加、sham刺激期間で5点の増加であった。いずれの症例も、sham刺激期間に比べて、rTMS併用期間でBIT点数が改善し、rTMS併用訓練が有効であることが示唆された。脳卒中の合併症の一つである「半側空間無視」は、主に右半球損傷後に、患者の左側空間の刺激に対して発見・反応が障害される病態で、患者の日常生活を大きく阻害する。経頭蓋磁気刺激によって大脳の興奮性を促通または抑制の方向に変化させられることは、種々の報告から言われているが、この変化が持続している間に、多数回のリハビリテーションを行って、目的とする認知、動作を定着させる訓練法は今までになかった。従来、提唱されている作業療法、半側身体への振動刺激、プリズム眼鏡をかけてのポインティング等の訓練法を、大脳の興奮性が高まっている時間内に大量に行うことで、脳の可塑性発現を促し、半側空間無視の改善、日常生活動作の改善につなげたいと考える。我々の本研究は、高次脳機能障害に対するリハビリテーションの効果をあげ、より良い治療法を開発するために重要と思われる。現在までの研究実績:短期の訓練効果の測定まず、パイロットスタディとして、脳卒中患者に事前に十分な説明の上、インフォームドコンセントを行ったうえで、右半球損傷で左半側空間無視を有する脳卒中患者において、半側空間無視に対する各種の治療、リハビリテーションを行い、その短期的な効果を、治療の前後の評価で確認した。治療、リハビリテーションとして以下のものを行った。治療およびリハビリテーションの内容:a)

経頭蓋磁気刺激:運動閾値以下の刺激強度で、5Hz、1500回の連続的経頭蓋磁気刺激を右頭頂葉に行い、大脳皮質の興奮性を増大させる。b)経頭蓋磁気刺激とプリズム眼鏡を組み合わせた訓練を行う。評価内容:A)ペグボード、B)模写試験、C)BIT(Behavioral Inattention Test)。脳卒中患者5名において検討した結果、短期的な効果が得られた。今後は、長期の訓練効果の測定についても研究を進めていく。半側空間無視を呈する脳卒中患者4名(男性1名、女性3名)に対し、非障害側半球の頭頂葉に対し、閾値以下の刺激強度で0.5-1Hzの刺激頻度で経頭蓋磁気刺激(Transcranial magnetic stimulation: TMS)を5分間行い、脳梁を介して障害側の大脳皮質の興奮性を高めた状態を作った。その状態で、左側への注意を促すための、コンピューター上の訓練を20分程度、1週間に5-6日、2週間から8週間行った。評価はBIT(Behavioural inattention test)、コンピューターによる左右への反応課題での反応時間、運動時間を用いた。ペグボードや書字による通常の作業療法は、併用して行った。症例によっては、2週間ごとにTMS,刺激の入らないsham TMSの期間を設け、治療効果を比較した。4名とも、TMSを行った期間で、BITの改善、コンピューターによる反応時間、運動時間の短縮を認めた。1名での、TMSを行った2週間と、sham TMSを行った2週間での比較では、明らかな違いを認めなかった。これについては、半側空間無視の改善時期、天井効果等も無視できないため、より多くの症例で精密な評価をして比較する必要がある。また、半側空間無視がプラトーに達したと思われる2症例でも、BIT、反応時間の改善が認められた。右半球の興奮性を高め、脳の可塑性を高めた状態で、左へ注意を向ける訓練を繰り返すことが、半側空間無視の治療に効果的と思われた。
妊娠中における騒音ならびに分子標的薬の胎児聴覚への影響

妊娠中に音響や薬物などの外的因子が新生児聴覚機能に与える影響を明らかにするために、妊娠モルモットに音響負荷を行い、母体ならびに新生児モルモットモルモットの妊娠期間はおよそ60日から70日であり、妊娠20日以内を妊娠初期、妊娠21日から40日を妊娠中期、妊娠41日以降を妊娠後期と定義し、妊娠モルモットならびに出生後の新生児モルモットABRを測定した。音響負荷は120dBの4kH純音を4時間連続で音響負荷した。ABR測定は周波数特異的なtone burstを用いた。平成28年度で妊娠後期でのモルモットに音響負荷した場合、新生児モルモットのABR閾値は音響負荷のない対照群と比較し、有意にABR閾値が高いことが判明した。平成29年度は、妊娠中期あるいは妊娠初期に音響負荷したモルモットからうまれた新生児モルモットでABRを測定したところ、ABR閾値が対照群より高値であることが判明した。つまり、聴力が低下することがわかった。音響負荷で影響は低周波から高周波までの周波数に影響することがわかった。この結果より、ヒトでも妊娠後期のみならず妊娠初期でさえも、音響暴露(音響外傷)が胎児の聴覚機能にまで悪影響を及ぼす可能性が示唆された。妊婦さんでは、音響暴露は妊婦のみならず、胎児の聴覚機能まで悪影響を与える可能性が示唆された。この成果は、母子保健行政推進においても大変貴重な知見であると思われる。聴覚機能の変化に加えて、形態学的に音響負荷による変化が起きているかどうかを検討中である。内耳の形態やサイズ、有毛細胞やらせん神経節や蝸牛神経の状態を組織学的に検討する準備を行っている。予備実験として、妊娠モルモットより死産した新生仔モルモット4匹の内耳組織検査を実施した。組織検査では内耳の有毛細胞の剥離があり、有毛細胞の比較を行うために固定方法の見直しが必要であることが判明し、その解決策の模索を検討中であり時間を要している。その手法以外に、動物用CT検査で内耳の形態を評価する方法も検討中である。前実験ではモルモット胎児に対する音響曝露の影響を確認する目的で、妊娠期間を初期・中期・後期に分類し、それぞれの時期に音響曝露を行い新生仔モルモットにABRを実施し、コントロール群を含めた4群間で比較を行った。結果、コントロール群<妊娠初期<妊娠中期・妊娠後期の順にABR閾値の有意な増大を認めた。このことを説明するためには、内耳完成前の妊娠初期群で、なぜ有意なABR閾値の増大を認めたかの検索が必要である。聴覚機能をABRを測定した前実験と同様に、モルモットの妊娠期間を、妊娠20日以内を妊娠初期、妊娠21日から40日を妊娠中期、妊娠41日以降を妊娠後期と定義し、120dBの4kH純音を4時間連続で音響負荷した。妊娠モルモットに対して騒音曝露を行い、新生仔モルモットの内耳を摘出し、内耳の形態やサイズ、有毛細胞やらせん神経節や蝸牛神経の状態を組織学的に検討する予定である。予備準備として、妊娠モルモットより死産した新生仔モルモット4匹の内耳組織検査を実施した。組織検査では内耳の有毛細胞の剥離があり、有毛細胞の比較を行うために固定方法の見直しが必要であることが判明した。また蝸牛軸を含めた切断方法でも検索をおこなうため、内耳の還流固定の手技の取得と組織検査の方法の再検討を行っている。また、内耳摘出前には動物用のCT検査で内耳の形態を撮影する手続きも行っている。妊娠中に音響や薬物などの外的因子が新生児聴覚機能に与える影響を明らかにするために、妊娠モルモットに音響負荷を行い、母体ならびに新生児モルモットの聴覚機能を検討した。聴覚機能としては聴性脳幹反応(auditory brainstem response:ABR)を測定した。モルモットの妊娠期間はおよそ60日から70日であり、妊娠20日以内を妊娠初期、妊娠21日から40日を妊娠中期、妊娠41日以降を妊娠後期と定義し、妊娠モルモットならびに出生後の新生児モルモットの聴覚機能をABRを測定した。音響負荷は120dBの4kH純音を4時間連続で負荷し、動物実験室での騒音レベルを測定し音響負荷以外には騒音がないことも確認する。音響負荷での実験では、click音での予備実験は済んでおり、周波数特異的なtone burstを用いて測定した。。具体的にはバルビツレート(30mg/kg)をモルモット腹腔内投与後に気管切開し、筋弛緩薬を投与後に、人工呼吸器で調節呼吸を行う。不関電極(Ag/AgCl pellet)を頸筋、針電極(タングステン電極)を耳周囲に設置し、固定台に固定する。外耳道に挿入したイヤフォンより刺激音を与える。ABRの刺激音はclickならびにtone burstを用いた。妊娠後期でのモルモットに音響負荷した場合、新生児モルモットのABR閾値は音響負荷のない対照群と比較し、有意にABR閾値が高い、つまり、聴覚が悪くなることが判明した。測定に用いる音は、1-kHz, 2-kHz, 4-KHz, 8-kHzのtone burstを使用し、音の周波数での違いも検討した。In vivoの実験であり、新生児モルモットで正常に生育しないものや、実験途中で中耳炎になるものもあり、せっかく数十日準備しても残念ながらABR測定ができない場合もある。

当初音響負荷実験は平成28年度中に終了する予定であったが、妊娠モルモットを初期、中期、後期の3つの群に分け、音響負荷のないコントロール群との4つの群で比較検討しているが、後期モルモットとコントロール群での実験は終了したが、妊娠中期と妊娠初期に音響負荷を与えた群の実験は遂行中であるが完成できず平成29年度に行うことになった。妊娠中に音響や薬物などの外的因子が新生児聴覚機能に与える影響を明らかにするために、妊娠モルモットに音響負荷を行い、母体ならびに新生児モルモットの聴覚機能を検討した。聴覚機能としては聴性脳幹反応(auditory brainstem response:ABR)を測定した。モルモットの妊娠期間はおよそ60日から70日であり、妊娠20日以内を妊娠初期、妊娠21日から40日を妊娠中期、妊娠41日以降を妊娠後期と定義し、妊娠モルモットならびに出生後の新生児モルモットの聴覚機能をABRを測定した。音響負荷は120dBの4kH純音を4時間連続で音響負荷した。ABR測定は周波数特異的なtone burstを用いた。。平成28年度で妊娠後期でのモルモットに音響負荷した場合、新生児モルモットのABR閾値は音響負荷のない対照群と比較し、有意にABR閾値が高いことが判明した。平成29年度は、妊娠中期あるいは妊娠初期に音響負荷したモルモットからうまれた新生児モルモットでABRを測定したところ、ABR閾値が対照群より高値であることが判明した。つまり、聴力が低下することがわかった。音響負荷で影響は低周波から高周波までの周波数に影響することがわかった。この結果より、ヒトでも妊娠後期のみならず妊娠初期でさえも、音響暴露(音響外傷)が胎児の聴覚機能にまで悪影響を及ぼす可能性が示唆された。妊婦さんでは、音響暴露は妊婦のみならず、胎児の聴覚機能まで悪影響を与える可能性が示唆された。この成果は、母子保健行政推進においても大変貴重な知見であると思われる。特に、妊娠初期でさえも音響暴露で生まれた新生児に難聴を引き起こすという結果は世界ではじめてであり、大変貴重なデータである。この大変優れた成果を下記に記載した論文に発表した。平成29年度に妊娠モルモットでの音響暴露負荷での実験は終了予定であったが、in vivoの実験系であり、新生児モルモットが正常に生育しないものや、中耳炎となり、週十日かけて作成した実験動物でABR測定できないこともあり、予想以上に時間を要した。幸い、妊娠中に音響負荷したモルモットからうまれた新生児モルモットでABRを測定したところ、ABR閾値が対照群より高値である、つまり新生児モルモットで聴力低下が生じるという結果が判明した。妊娠初期でさえも音響負荷により新生児モルモットの聴力低下が生じたという動物実験結果は他に類なく、英語論文として成果を公表した。これまでにない結果であり、論文掲載にも時間を要し、その後の実験が遅れる要因となった。妊娠中に音響や薬物などの外的因子が新生児聴覚機能に与える影響を明らかにするために、妊娠モルモットに音響負荷を行い、母体ならびに新生児モルモットモルモットの妊娠期間はおよそ60日から70日であり、妊娠20日以内を妊娠初期、妊娠21日から40日を妊娠中期、妊娠41日以降を妊娠後期と定義し、妊娠モルモットならびに出生後の新生児モルモットABRを測定した。
特異あるいは極端形状をもつ領域と楕円型方程式系

1.細い弾性体の固有振動数の特徴付けの研究:細い領域上のラメの作用素の固有値の特徴付ける漸近公式を示した.主に曲げ(Bending)モードに対応する小さい固有値の特徴付けに関して細さが非一様の場合の精密な近似公式を導出した.また,それ以外に捻れ(Torsion)モードおよび伸縮(Stretching)モードの場合の振動数の極限を与える方程式を求めて同様な近似公式を軸対称な領域の場合に導出した.2.地球地震学に現れる作用素のスペクトルの構造を解析した.液体と固体が混在する弾性体をモデル化した線形楕円型作用素は、弾性係数が一部が(液状領域において)退化し楕円性を失うため有界領域で考えているにもかかわらず離散スペクトル以外のものが発生し本質的スペクトが生じ特別な振動モードを与える.これ実数内では有界集合をなすことを正当化することに成功した. T. Katoのスペクトル分解の理論を適用して関数空間を本質的スペクトル(有界)と離散スペクトル(非有界)に対応するものに直交分解することができる.これによって研究をそれぞれの部分空間に属する波の特徴付けに還元することができた. 3.あるタイプの非有界なグラフにおけるラプラシアンのグリーン関数および熱方程式の基本解(熱核)について遠方での長時間挙動を研究した.また,多次元の非有界領域でいくつかエンドをもつものについて同様の研究をした.これらをもちいて上記の領域に対するスカラーの反応拡散方程式(Allen-Cahn-Nagumo型)の時間大域解の構成と形状の解析を行い解の構造について研究した.特異的あるいは極端形状をもつ領域における楕円型作用素の解析を行った.このテーマにそっていくつかの懸案の課題で成果があがった. 1.等方的な弾性体の固有値問題について漸近挙動を解析した.極限において線分に収縮する一般の非一様な細いの曲げモードに対応する固有値はゼロに収束する(εの2乗オーダー)が,これをεの2乗で割った量が,ある複雑な4階常微分作用素の固有値に収束することを証明した.この公式のさらなる一般化の方向も見いだした。また,軸に関して回転対称な細い弾性体の場合について"ねじれモード", "収縮拡張モード",等のゼロに収束しない固有値の漸近挙動を解析した.これによって代表的な振動モードを調べたことになる。それ以外の振動モードが存在しないことも示したい。2.非一様な細い管状領域におけるストークス作用素の固有値問題を解析した.同じ領域における弾性体のラメ作用素の場合と類似のスペクトル構造が見られた.ただし証明はできていないのでこれらは今後の課題となる.3.弾性係数が複合構造をもつ領域上のラメ作用素の固有値を構造を調べた.一部領域で剛性率が退化する場合には局所的にストークス作用素がスペクトルの記述に活躍することがわかった.4.定数係数のラメ作用素およびストークス作用素による斉次方程式の多項式解の構造を調べた.5. Y字型グラフ上のスカラーの反応拡散方程式の非自明な時間全域解を構成した.また,その過程においてネットワーク上の基本解も調べた.計画にそってやや遅れながらも順調に研究は進展している。途中友人からのお誘いで関連する面白いテーマに関し取り組んでしまったため道草を食っているため計画書の課題自体は進展が減速した。しかし、横道に逸れても得たものは私の当該の研究に結果的にプラスになると思います。研究課題のうちいくつかの課題で進展がみられたので,箇条書きで記述する.1.等方的な弾性体の固有値問題について固有値の漸近挙動を解析した.極限において線分に収縮する一般の非一様な細い弾性棒の曲げモードに対応する固有値はゼロに収束する(O(ε^2))が,固有値をε^2で割った量がある複雑な4階常微分作用素系の固有値に収束することを示した.また,その際の固有振動の波形の精密な特徴付けを直接計算によって与えることができた.軸に関して回転対称な細い弾性体の場合についてねじれモード,収縮拡張モード,等のゼロに収束しない固有値の漸近挙動についても摂動公式を与える方法を得た(A.Rodriguez Mulet氏との共同研究). 2.摩擦のあるスリップ条件をもつストークス作用素に関するアダマール変分公式を構成した.この状況においては先行研究があまりなかったため,解の評価に関して困難が生じたが中野-谷による解の構成の計算を援用してパラメトリックスを構成して正則性の困難を解決した.このアプローチは特異的な領域変形にも応用可能なものと思われる.また,様々な形状をしたスリップ壁の中を流れる流体に関するストークス方程式の問題にも応用可能な計算法を得た(牛越恵理佳氏との共同研究).3. Y字型グラフ上のAllen-Cahn-Nagumo型のスカラーの反応拡散方程式の非自明な時間全域解の研究をし,解の構造や安定性を解析した.特に非線形項がバランスしていない場合のフロント解のブロッキングに関しての解析ができた部分が大事である(森田善久氏との共同研究).当初考えていた課題を研究した.1.細い弾性体の固有振動数の特徴付けの研究:細い領域上のラメの作用素の固有値の特徴付ける漸近公式を示した.主に曲げ(Bending)モードに対応する小さい固有値の特徴付けに関して細さが非一様の場合の精密な近似公式を導出した.また,それ以外に捻れ(Torsion)モードおよび伸縮(Stretching)モードの場合の振動数の極限を与える方程式を求めて同様な近似公式を軸対称な領域の場合に導出した.2.地球地震学に現れる作用素のスペクトルの構造を解析した.