hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品の二次相転移点近傍における力学物性に関する研究

ゾル-ゲル転移点近傍におけるゾルの粘度、ゲルの弾性率の測定およびパーコレーション理論による解析を行った。粘度はコーンプレート型粘度計、弾性率は周波数2Hzの動的ずり弾性率測定装置で測定した。ゾル-ゲル転移点は、粘度の発散点あるいは、動的光散乱法により求められる流体力学的半径の発散点から算出した。そのゾル-ゲル転移点の値から、パーコレーション理論から導かれるスケーリング則を用いて、粘度および弾性率の臨界指数の値を算出した。最初にモデル物質として、共重合ゲルを形成するポリアクリルアミドに関して、ゾル-ゲル転移点近傍における力学物性のモノマー濃度依存性検討した。その結果、粘度の臨界指数sは約0.7、弾性率の臨界指数tは約2と、ともにパーコレーション理論による予測値1.7-2.0に近い値となった。次に、タンパク質であるゼラチンを選定し、ゾル-ゲル転移点近傍における力学物性の濃度および温度依存性を検討した。その結果、弾性率の臨界指数tは、濃度、温度いずれを操作変数としたときもやく2でパーコレーション理論による予測値と一致した。しかし、粘度の臨界指数sは、約1で予測値より大きな値となった。これは、高分子と水との相互作用および高分子間の絡まり合いによる結果と思われる。最後に、多糖類ゲルであるκ-カラギーナンの力学物性の臨界挙動に関して検討した。κ-カラギーナンの場合、粘度は構造破壊にため測定因難であったためゾル-ゲル転移点は動的光散乱法により決定した。結果として弾性率の臨界指数tは、濃度・温度いずれを操作変数とした場合も約2と、パーコレーション理論による予測値にほぼ一致した。
点頭てんかんにおける神経ステロイドの役割に関する検討

点頭てんかんにおける神経ステロイドの果たす役割の検討【目的】点頭てんかんの発症メカニズム、ACTH療法の作用機序は未だに明らかにされていない。これらの謎をとく手掛かりとして、脳内神経ステロイドdehydroepiandrosterone(DHEA)の果たす役割に注目し、検討した。【方法】1)点頭てんかん5例の髄液DHEA濃度の測定。方法は、^3H-DHEA、抗DHEA抗体を用いたRIA法を用い、発達遅滞、変性疾患、髄膜炎、てんかんなど8例をコントロールとして比較検討した。2)ラットのACTH療法モデルにおける脳内神経ステロイド動態の検討。予備実験として、SD系ラット大脳皮質にin vivo microdialysis用プローブを留置し、1μl/minで40分間40μlのサンプルを回収の後、けいれん誘発剤であるpentylenetetrazole (1μM)を20分間潅流した。その後40μlのサンプルを2回回収した。合計3サンプルにつきDHEA濃度を方法1)と同じRIA法により測定した。【結果】1)点頭てんかん5例の髄液DHEA濃度は、測定感度の0.1ng/mlを下回っていた。コントロールは、多発性硬化症0.95ng/ml、化膿性髄膜炎0.16ng/ml、けいれん群発0.10ng/mlで上昇を認め、残り5例は感度以下であった。ACTH療法中の髄液DHEA測定は、両親からインフォームドコンセントが得られず施行できなかった。2)ラット大脳皮質潅流液中のDHEA濃度は、すべて測定感度の1ng/mlを下回っていた。【まとめ】1)点頭てんかんでは、髄液DHEA濃度の上昇を認めなかった。ACTH療法中の髄液DHEA濃度については今後の検討課題である。2)ラットの大脳皮質のin vivo dialysis潅流液中のDHEA濃度は、サンプル量が少なく、低濃度であるため、より高感度な測定系をを用いる必要があった。
腎悪性腫瘍に対するラジオ波凝固療法の補助的手段についての基礎的・臨床的研究

腎悪性腫瘍に対するラジオ波凝固療法(RFA)におけるCT透視の有用性について以下のプロトコールで検討した。プロトコール: 2007-2008に腎癌に対しRFAが施行された22人の患者(男13,女9、年齢59-84歳)に対しCT透視ガイド下にRFAニードルを病変まで進めた。その際、I-Iデバイスを補助器具として用いた。RFA針はcool tip RF needleを使用した。焼却はインピーダンス・コントロール・モードで行った。開始出力は30-40Wとし、5-10W/分の割合で上昇させた。1)インターバルがある、2)治療後の造影CTで腫瘍内部に造影効果がない、3)RFA後の組織温度が50°C以上、のいずれかの条件を満たした場合手技的成功とした。このような方法で治療を行ったのち、腫瘍の治療効果の判定、局所再発率、合併症などの判定を、CT・FDG-PETなど種々の画像診断、および臨床症状から行った。画像診断は治療1週間後、2ヵ月後、6ヶ月後、1年後、2年後に行った。これらの研究はすでに終了し、現在そのデータを解析中である。今後、腎悪性腫瘍に対するバルーンカテーテルによる一時的腎動脈閉塞下RFA療法について検討し、安全性や治療効果を確認する予定である。今年度は犬の腎を用い、以下の条件でRFAを施行した。すなわち、(2)片側の腎動脈本幹まで透視下にバルーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始直後より閉塞側の腎にRFAを行う(n=2)。(3)片側の腎動脈本幹まで透視下にバルーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始5分後より閉塞側の腎にRFAを行う(n=2)。(4)腎動脈末梢枝までバルーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始直後よりバルーン閉塞された腎動脈枝の支配領域の腎にRFAを行う(n=2)。(5)腎動脈末梢枝までバルーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始5分後よりバルーン閉塞された腎動脈枝の支配領域の腎にRFAを行う(n=2)。(1)-(5)群のいずれにおいても、血管から離れた腎実質、腎動脈近傍、腎静脈近傍をそれぞれ焼却し、部位別および(1)-(5)群間での腎実質の焼却程度の違いを組織学的に検討し、さらに尿管系への損傷の有無、その程度を検討した。また、上記(1)-(5)群において閉塞腎静脈および対側腎静脈、腎静脈分岐部中枢および末梢側の下大静脈のレニン活性を測定し、また血圧のモニタリング、RFA前後での血液および尿検査による腎機能のcheckを行った。バルーンカテーテルを用いて腎動脈を一時的に閉塞し、RFA治療を行うことによって冷却効果を受けることなくRFAの正確な焼灼範囲が得られるものと考えられるが、一方で腎動脈を一時的に閉塞させることにより、血圧上昇や循環動態へのなんらかの悪影響も生じる可能性があり、本研究ではまず腎動脈閉塞下RFAの動物実験を行い、その基礎データをもとに、腎動脈閉塞下RFAをより確実、安全に臨床応用できるようにInterventional Radiologyの一手技として確立していく。今年度は、腎悪性腫瘍に対するラジオ波凝固療法(RFA)におけるCT透視の有用性について以下のプロトコールで験討した。2007-2008に腎癌に対しRFAが施行された22人の患者(男13,女9:年齢59-84歳)に対しCT透視がイド下にRFAニードルを病変まで進めた、開始出力は30-40Wとし、5-10W/分の割合で上昇させた。このような方法で治療を行ったのち、腫瘍の治療効果の判定、局所再発率、合并症などの判定を、CT・FDG-PETなと種々の画像診断、および臨床症状から行った。画像診断は治療

1週間後、2ヵ月後、6ヶ月後と行い、さらに1・2年後にも施行する。これらの研究はすでに終了し、現在そのデータを解析中である。今後、以下のプロトコールで腎悪性腫瘍に対するバルーンカテーテルによる一時的腎動脈閉塞下RFA療法について検討し、安全性や治療効果を確認する予定である。(1)腎動脈閉塞下RF治療:犬の腎を用いて(1)RFAを正常腎に行う(n=2)。(2)片側の腎動脈本幹まで透視下にバルーンカテーテルを閉塞し、閉塞開始直後より閉塞の腎にRFAを行う(n=2)。(3)片側の腎動脈本幹まで透視下にバルーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始5分後より閉塞側の腎にRFAを行う(n=2)。(4)腎動脈末梢枝までバルーンカテーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始直後よりバルーンン閉塞された腎動脈枝の支配領域の腎にRFAを行う(n=2)。(5)腎動脈末梢枝までバルーンカテーテルを進め閉塞し、閉塞開始5分後よりバルーン閉塞された腎動脈枝の支配領域の腎にRFAを行う(n=2)。(1)-(5)群のいずれにおいても、血管から離れた腎実質、腎動脈近傍、腎静脈近傍をそれぞれ焼却し、部位別および(1)-(5)群間での腎実質の焼却程度の違いを組織学的に検討し、さらに尿管系への損傷の有無、その程度を検討する。この基礎研究から、腎動脈閉塞RFA治療における至適腎動脈閉塞部位(中枢vs末梢)、閉塞時間(直後vs5分)を求める。(2)レニン値測定:上記(1)-(5)群において閉塞腎動脈および対側腎静脈腎静脈分岐部中枢および梢側の下大静脈のレニン活性を測定する。カテーテルを静脈内にも挿入し、それぞれablation前、バルーン閉塞5分後、ablation開始5分後、ablation終了直後ablation終了5分後に採血を行う。血圧はablation開始前から終了後まで常時モニタリングをする。またRFA前後で血液および尿検査により腎機能のcheckを行う。これらの基礎実験でのデータをもとに、臨末の場で腎動脈閉塞下RFA治療を施行し、症例を蓄積していく。腫瘍の治療効果の判定、局所再発率、合併症などの判定を、CT-FDG-PETなど種々の画像診断、および臨床症状から行う。画像診断は治療1週間後、2ヵ月後、6ヶ月後、1年後、2年後に行う。
遠隔操作型ロボットの人間らしさの調節による発達障害児への対話支援法の探索

自閉症患者は,他人との対話を怖がったり,視線を避けようとしたりする傾向が知られている.本研究では,異なった人らしさを持つ複数の人型ロボットを用いて,自閉症患者の支援法を確立することを目標とする.自閉症児が心地よくコミュニケーションできるロボットがどのようなタイプであるか,およびロボットとのアイコンタクトや視線誘導が成立するかどうかを実験的に確かめた.その結果,ASD児にとってアンドロイドは人よりもアイコンタクトを取りやすいことが示唆された.自閉症患者は,他人との対話を怖がったり,視線を避けようとしたりする傾向が知られている.本研究では,異なった人らしさを持つ複数の人型ロボットを用いて,自閉症患者の支援法を確立することを目標とする.自閉症児が心地よくコミュニケーションできるロボットがどのようなタイプであるか,およびロボットとのアイコンタクトや視線誘導が成立するかどうかを実験的に確かめた.その結果,ASD児にとってアンドロイドは人よりもアイコンタクトを取りやすいことが示唆された.本研究は,研究代表者・分担者が開発してきた子ども型ロボットや人の外観に酷似したアンドロイド,すなわち異なる人間らしさを持つ複数の人型ロボットを用いて,シームレスに人間らしさを調節することのできるロボットの遠隔操作システムを開発し,自閉症患者の支援法を確立することを目的としている.本年度は,まず動き・自律動作の人間らしさが異なる複数の遠隔操作ロボットの開発を行った.具体的には,ぬいぐるみの人形,卓上型の小型ヒューマノイドロボット,および人に酷似したアンドロイド型ロボットを遠隔操作するシステムを構築した.特に小型ヒューマノイドロボットとアンドロイド型ロボットに関しては,遠隔操作されるロボットの視線,頷き,表情,ジェスチャといったノンバーバルチャネルの表出様式,および発話を,自由に表出できるインターフェースを開発した.次に,異なる人間らしさを持つロボットに対する自閉症患者の反応の分析を行った.本研究では,自閉症患者が異なる人間らしさのロボットに対して,どのように異なる反応を示すのかを知ることが鍵となる.同じ自閉症患者が,異なるロボットに対する対話を体験した際にどのように異なる反応を示すかを予備実験にて観察した.さらに,人間らしさの調整による自閉症患者の対面コミュニケーション訓練法についての検討を行った.上記の予備実験の結果から,遠隔操作型ロボットを用いた人との関わりとの訓練になる可能性について,心理的な影響,およびその後に汎化するための方法論について検討した.本研究は,研究代表者・分担者が開発してきた子ども型ロボットや人の外観に酷似したアンドロイド,すなわち異なる人間らしさを持つ複数の人型ロボットを用いて,シームレスに人間らしさを調節することのできるロボットの遠隔操作システムを開発し,自閉症患者の支援法を確立することを目的としている.本年度は,昨年度開発した動き・自律動作の人間らしさが異なる複数の遠隔操作ロボット(卓上型の小型ヒューマノイドロボット,および人に酷似したアンドロイド型ロボット)のに関して,ロボットの視線,頷き,表情,ジェスチャといったノンバーバルチャネルの表出様式,および発話を,自由に表出できるインターフェースを開発した.次に,異なる人間らしさを持つロボットに対する自閉症患者の反応の分析を行った.本研究では,自閉症患者が異なる人間らしさのロボットに対して,どのように異なる反応を示すのかを知ることが鍵となる.同じ自閉症患者が,異なるロボットに対する対話を体験した際にどのように異なる反応を示すか,また人に対する対話とロボットに対する対話でどのような違いがあるかを被験者実験にて観察した.さらに,人間らしさの調整による自閉症患者の対面コミュニケーション訓練法についての検討を行った.上記の実験の結果から,遠隔操作型ロボットを用いた人との関わりとの訓練になる可能性について,心理的な影響,およびその後に汎化するための方法論について検討した.ロボット工学遠隔ロボットのシステム開発が進み,今後の実験の準備がおおむね完了している.自閉症患者を対象とした対話実験を進める.旅費として計上していた経費を,別予算(交付金)で充当したことと,アンドロイドの経年変化に合わせた保守を次年度に先送りしたため.次年度は,実証実験のために旅費が多く必要となる.またアンドロイドの保守費用が必要になるため,繰り越した経費を使用する予定である.
四次元変分法海洋全層データ同化システムを用いた深層昇温の力学に関する研究

大西洋、インド洋での深層昇温が数十年の時間スケールでは主に南極周極流海域の中層の海況変動に起源をもっていることが示唆され、太平洋よりもより長期の気候変動現象、大気との熱・淡水交換に深いかかわりを持つ、あるいは運動量の交換がより本質的である可能性が高いことを示した。これは海洋の熱バランス(熱の再配分)と海洋深層の海洋環境変動との関係のみならず、循環場変動と熱バランスの変化との関係を理解する上でも重要な知見となりうる。また、貯熱量変化のモニタリングに関する新たな知見を得たことも海洋観測研究の推進にとって大きな意義を持つ。本研究の目的は、全球海盆で確認されている底層昇温現象のメカニズムを解明するとともに海洋全層の貯熱量変化のうち、これまでほとんど考慮されることのなかった深層の寄与についての知見を得ることである。これにより長期の気候変動現象に深いかかわりを持つことが知られている海洋の熱バランスに対する海洋深層の役割を明らかにすることができる。本年度は昨年度までに実施された大西洋、インド洋海盆を対象としたアジョイント感度解析シミュレーションの結果を解析し、いくつかのケーススタディー実験を追加的に行った。実験には超大型並列計算機地球シミュレータを用いた。大西洋南緯10度西経30度のブラジル海盆に水温上昇のシグナルを与えた実験結果では、数十年の時間スケールで南極周極流域中層までシグナルを追跡できた。これは南極周極流の経年変動が数十年の時間スケールを経て底層の昇温を引き起こしている可能性を示している。この時間スケールは太平洋海盆でのそれとは異なり、海面(大気変動)の情報が深層に到達するまでより長い時間がかかることを示唆している。また、流速変動と密接に関係していることから、風応力の変化と海洋の熱バランスがリンクしていることが考えられる。インド洋南緯38度東経130度の南オーストラリア海盆でシグナルを与えたケースでは、シグナルは南極周極流域に戻るものと、北上しインド洋北部まで追跡できるものが確認できた。どちらのケースでもやはり50年間で海面まで追跡できず、大西洋のケースと類似したパスウェイを持っていることが分かった。また、貯熱量変化の解析をすすめるべく、太平洋海域において貯熱量変化そのものを対象とした感度解析実験も実施し、貯熱量変化の考えられる原因を50年の時間ウィンドウで3次元的に明らかにした。最終年度はこれまでに得られている感度解析実験結果や作成した統合データセットを用いて3次元的な海洋昇温の貯熱量変化に対する寄与を評価し、その結果を学会等で公表するとともに論文にまとめた。海盆スケールの貯熱量の変動に関しては、数十年の時間スケールでみると中深層は表層に比べ変動の振幅が小さいが、その時間スケールは長い。ここでは水温の変化に対する貯熱量の感度が中深層でどの程度の値を持つかを定量的に示した。本研究ではさらに中長期の貯熱量モニタリングにどのような観測システムが効率的かについても数値実験を通して提言することができた。研究期間全体を通じては、大西洋、インド洋での深層昇温が数十年の時間スケールでは主に南極周極流海域の中層の海況に変動の起源をもっていることが示唆され、太平洋よりもより長期の気候変動現象、大気との熱・淡水交換に深いかかわりを持つ可能性が高いことを示した。また、海盆スケールの貯熱量変化に対する各層の水温変化の寄与を感度解析から評価したことで、貯熱量変化のモニタリングに関する新たな知見を得たことも海洋観測研究の推進にとって大きな意義を持つ。本研究の目的は、太平洋で初めて底層昇温が発見されて以来、続けてその存在が確認された大西洋・インド洋海盆での底層昇温現象のメカニズムを解明することで海洋全層の貯熱量変化のうち、これまでほとんど考慮されることのなかった深層の寄与についての知見を得ることであり、これにより長期の気候変動現象に深いかかわりを持つことが知られている海洋全層の熱バランスに対する海洋深層の役割を明らかにすることができる。この目的のため、今年度は大西洋、インド洋底層における変動の起源海域・時間スケール・引き金となる変動現象を解明するべくMasuda et al.(2010)と同様の手法を用いて四次元変分法データ同化システムを用いた感度解析シミュレーション実験を超大型並列計算機地球シミュレータを用いて実施した。具体的には、大西洋南緯10度西経30度のブラジル海盆およびインド洋南緯38度東経130度の南オーストラリア海盆で観測された底層昇温地点に水温上昇のシグナルを与え、50年間の感度解析シミュレーションを行った。

その際、すべての力学を含んだ感度実験とともに海洋波動力学を考慮に入れない(流速のアジョイント計算コンポーネントを用いない)対照実験を行い結果を比較した。大西洋のケースでは海洋波動の働きで昇温シグナルが数十年程度で南極周極流中層海域まで追跡できるのに対し、波の力学を考慮に入れないケースでは大きなシグナルの伝搬は見られなかった。感度解析シミュレーションとは数値モデル計算で再現される海洋の状態がどの物理場(例えば、水温場、流速場)の変化にどの程度依存しているかを求める数値シミュレーションであり、このケースでは南極周極流速への依存性を定量的に評価することで海洋波動を介した大循環場の変化と底層昇温現象の関係を明らかにできる可能性がある。インド洋のケースについても同様の対照実験を行い現在解析を進めている。本年度は、昨年度の実験結果を解析することで、深層昇温メカニズムに関するいくつかの新たな知見を発見できた。それらの結果は国際学会で公表されている。また、それらの結果を受けて、本研究の最終的な目的である海洋貯熱量変動への役割を明らかにするうえで重要なヒントとなる、貯熱量自体を対象とした新たな感度解析実験を実施できた。このことで最終年度における解析の幅が大きく広がった。後者の実験を実施するに当たっては研究協力者並びに本予算で使用させていただいた計算コード修正の役務執行などが大変有意義に機能しており、課題達成度の評価に大きく貢献している。また、貯熱量変動に関する結果の一部は、国際誌に投稿されている。(平成25年5月現在、査読中。)本研究では海洋底層の昇温が太平洋での発見に引き続き確認されている大西洋、インド洋海盆においてMasuda et al.(2010)と同様の手法を用いて四次元変分法データ同化システムを用いた感度解析実験を行い各々の海盆における変動の起源海域・時間スケール・引き金となる変動現象を解明するとともに、最近50年の全球海洋貯熱量変化に対する深層昇温の影響を定量的に評価することを目的としている。初年度である今年度は超大型計算機の地球シミュレータを活用し、計画通りに、南大西洋と南インド洋で観測された底層昇温地点に水温上昇のシグナルを与える50年間の感度解析シミュレーションを実施した。この実験を行うにあたっては、変分法同化の専門家である研究協力者の意見を取り入れ、効率的な計算スケジュールを構築し、短期間での実計算時間を実現している。このことにより当初予定より多くのケース実験をすることが可能となり、いくつかの対照実験も年度内に完了することができた。また、新たに計算サーバを導入することで、共用マシンを用いるより、より効率的に計算結果のエクスポートと力学解析ができるようになり、次年度の予定であった計算結果の物理的解釈の準備にまで取り掛かることができた。得られた結果は太平洋の場合と異なるいくつかの興味深い成果を含んでおり、結果は速報的に国際学会で発表する予定である。すでに次年度の国際学会にエントリーしており、口頭での発表を許可されている。(平成24年5月現在、口頭発表1件終了済み。)
下部脊髄障害による低コンプライアンス膀胱-動物モデルの作成,各種増殖因子の関与及び薬理生理学的検討-

ウィスター系メスラット(200g)エーテル麻酔をかけて第5,第6腰椎間より7%フェノール水溶液を脊髄腔内に0.5ml注入した.注入直後にはすべてのラットで後脚の麻痺が見られた.注入翌日には2割のラットに注入直後と同様の麻痺が残ったが,他は片側に軽度の麻痺を残すのみとなった.明らかな対麻痺が持続したラットでは尿閉よると考えられる過拡張膀胱が認められた.尿道より細いカテーテルを挿入し5ml/minの注入速度で膀胱内圧測定を行った.コントロールの膀胱コンプライアンス0.163+/-0.053ml/cmH2O,1週後のコンプライアンスは0.576+/-0.63ml/cmH2O,2週後は0.067+/-0.071ml/cmH2Oであり,フェノール注入後1週では尿閉による一時的な膀胱拡張が見られたがその低コンプライアンス膀胱が進行する傾向が見られた.低周波治療器で4Hz,5分間の後脚電気刺激を行った後に膀胱内圧を再検した.明らかなコンプライアンスの改善は見られなかったが一部のラットで膀胱容量の増大と排尿筋収縮の抑制が見られ,過活動性膀胱のあったラットでは収縮頻度の改善が見られた.膀胱壁の組織学的検討では,過拡張膀胱で平滑筋束の断裂が見られた.明らかな膠原繊維の増加は認めなかった.以上の結果から,ラットの脊髄腔内にフェノール水溶液を注入するという比較的簡単な方法で下部脊髄障害を発生でき低コンプライアンス膀胱のモデルを作成できる可能性が示された.過活動性膀胱に対する電気刺激療法の可能性も考えられた.平成10年度は膀胱内圧測定装置の組み立てとラットにおける膀胱内圧,コンプライアンスの測定,クモ膜下腔内薬物注入の可能性につき検討した.ラットにウレタン麻酔(1.2g/kg)を行い尿道に細カテーテルを挿入,持続注入ポンプで生理的食塩水を注入した.その注入圧を圧トランスジューサーで測定,データレコーダーで記録,解析した.生理的食塩水の膀胱内注入速度を5ml/h,10ml/hと変えた場合,膀胱容量,コンプライアンス(膀胱容量/膀胱内圧変化)はそれぞれ0.63ml,0.048ml/cmH2O,0.67ml,0.024ml/cmH2Oであった.注入速度によりコンプライアンスの差が大きいため以後の実験では速度を5ml/hと決めた.ラットの第5腰椎,第6腰椎間より色素を脊髄髄腔内に注入し,腰・仙髄腔に広がることを確認した.1%リドカイン溶液0.1mlを髄腔内に注入した後,注入速度5ml/hで膀胱内圧測定したところ膀胱容量は1.23ml,コンプライアンスは0.086ml/cmH2Oと増加し,髄腔内注入の効果を確認できた.ウィスター系メスラット(200g)エーテル麻酔をかけて第5,第6腰椎間より7%フェノール水溶液を脊髄腔内に0.5ml注入した.注入直後にはすべてのラットで後脚の麻痺が見られた.注入翌日には2割のラットに注入直後と同様の麻痺が残ったが,他は片側に軽度の麻痺を残すのみとなった.明らかな対麻痺が持続したラットでは尿閉よると考えられる過拡張膀胱が認められた.尿道より細いカテーテルを挿入し5ml/minの注入速度で膀胱内圧測定を行った.コントロールの膀胱コンプライアンス0.163+/-0.053ml/cmH2O,1週後のコンプライアンスは0.576+/-0.63ml/cmH2O,2週後は0.067+/-0.071ml/cmH2Oであり,フェノール注入後1週では尿閉による一時的な膀胱拡張が見られたがその低コンプライアンス膀胱が進行する傾向が見られた.低周波治療器で4Hz,5分間の後脚電気刺激を行った後に膀胱内圧を再検した.明らかなコンプライアンスの改善は見られなかったが一部のラットで膀胱容量の増大と排尿筋収縮の抑制が見られ,過活動性膀胱のあったラットでは収縮頻度の改善が見られた.膀胱壁の組織学的検討では,過拡張膀胱で平滑筋束の断裂が見られた.明らかな膠原繊維の増加は認めなかった.以上の結果から,ラットの脊髄腔内にフェノール水溶液を注入するという比較的簡単な方法で下部脊髄障害を発生でき低コンプライアンス膀胱のモデルを作成できる可能性が示された.過活動性膀胱に対する電気刺激療法の可能性も考えられた.
血流による嗅球ニューロンのスクラップ＆ビルド

脳に存在するニューロン(神経細胞)の大部分は、胎生期あるいは生後の発達期に作られる。しかし、多くの動物種において、嗅覚情報を処理する嗅球では、成体でも継続的にニューロンの細胞死と再生が起こっている。以前研究代表者らは、ニューロンが細胞死を起こした場所に、同じ種類のニューロンが再生する、嗅覚入力依存的メカニズムを見出した。本研究では、この連動機構に、嗅覚刺激による血流上昇が関わっているかどうかを検証することを目的としている。本目的のため、様々な実験手法を用いて、嗅覚入力依存的なニューロンの除去と再生における血流の役割を明らかにする。平成30年度は、次の研究を行った。1)血管周囲環境の電子顕微鏡解析:昨年度に引き続き、死んだ嗅球ニューロンのミクログリアによる貪食とその後の再生過程を、隣接する血管の微小環境とともに、電子顕微鏡を用いて解析した。2)ニューロン再生する血管の特性解析:ニューロンが血管の周囲に定着しやすいことが確認されているが、その血管の種類については十分に解析されていない。昨年度に引き続き、各々の種類の血管の周囲におけるニューロン再生を解析した。3)嗅球内を移動する新生ニューロンと血管の関係の解析:脳室下帯で産生されるニューロンは嗅球内を移動して適切な場所で停止する。この移動の最終過程において血管がどのように関わっているのかを明らかにするための実験を実施した。4)ニューロンの細胞死・再生の促進機構の解析:嗅球内の血流が細胞死・再生の制御に関与している可能性を調べるための実験系を構築した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。以前代表者らは、ニューロンが細胞死を起こした場所に、同じ種類のニューロンが再生する、嗅覚入力依存的メカニズムを見出した。平成29年度研究実施計画に沿って、次の研究を行った。(1)ニューロンと血管の形態学的解析:死んだニューロンの貪食除去とその後の再生過程を、近傍の血管の微小環境とともに、種々の顕微鏡を用いて解析した。(2)ニューロン再生が生じる血管の特性解析:マーカー分子を用いて血管を動脈・静脈等に分類し、各々の周囲における新生ニューロンの再生頻度を解析した。(3)嗅覚入力依存的な血流増加とニューロンの細胞死・除去・再生の相関解析:匂い物質刺激によって生じる血流上昇とニューロンの細胞死・再生との相関関係を解析した。(4)貪食したミクログリアが放出するニューロン再生促進因子の探索:貪食中のミクログリアが放出する分子群のうち、ニューロン新生に関与する因子の発現を免疫染色法等で解析した。成体脳においてニューロンの除去と再生が同時に起こるマウスの嗅球を形態学的に解析し、脳内におけるスクラップ&ビルドについての有用な情報が得られた。このしくみに、血管が関わっている可能性が示唆するデータが得られた。平成29年度より行っている実験を継続し、脳内におけるニューロンの除去と再生のメカニズムを、さらに詳細に明らかにしていく。特に、ニューロンの「スクラップ&ビルド」に血管がどのように関わっているのかを具体的に明らかにすることが重要である。
ＳＡＧＥ法による新たな消化器癌幹細胞特異的遺伝子の同定とその機能解析

CD44を幹細胞マーカーとする食道癌、胃癌細胞株をFACSによりCD44+/-でソーティングし細胞を収集。CD44+/-細胞のmRNAを用いSAGE法で網羅的遺伝子発現解析を行い、発現の異なる遺伝子を抽出。有望遺伝子に対しRNAi法で発現抑制を行い、1FACSにてSP細胞の検出を行い癌幹細胞活性を持つ細胞群の変化を観察。2Cell migration assayを行い癌細胞の転移能の変化を検討。3Cell invasion assayを行い浸潤能への影響について評価。4細胞株に数種類の抗癌剤を接触させMTT assayにてその遺伝子発現の有無における増殖能の変化を評価した。癌幹細胞は自己複製能、多分化能、治療抵抗性を有し癌組織を維持する。癌の克服のためには、癌幹細胞に特異的に発現する遺伝子を同定し、その機能を解明することが必須である。本研究の目的は1SAGE法(Serial Analysis of Gene Expression法)による食道癌、胃癌幹細胞における包括的遺伝子発現解析、2新たな癌幹細胞特異的遺伝子の同定、3その遺伝子の機能解析である。CD44(+)細胞の分取、幹細胞特性の確認を行うため、これまで以下のとおり研究を実施した。食道細胞株TE-8、胃癌細胞株MKN45(ともにCD44(+)細胞確認済み)を用い、FACSにてこれらの細胞株よりCD44(+)とCD44(-)細胞群を分離・培養した。さらにFACSを用いてこれらの細胞株におけるSide Population細胞の分布を確認。Cell migration assay, Cell invasion assayにて細胞増殖・浸潤能について、また抗癌剤耐性の有無についてMTT assayを用いて検討を行った。本年度はこれらの細胞株からCD44(+)細胞と(-)細胞を分取し、SAGE法によりCD44(+)、(-)細胞の包括的遺伝子解析、SAGEライブラリーの作成を行った。現在、食道癌、胃癌細胞株でのCD44(+)細胞、(-)細胞で発現の異なる遺伝子の抽出を行い、その機能解析を行っている。本年度はCD44(+)細胞の分取、幹細胞特性の確認を行うため、以下のとおり研究を実施した。これらの細胞株からCD44(+)細胞と(-)細胞を分取し、これを凍結保存した。現在SAGE法によるCD44(+)、(-)細胞の包括的遺伝子解析、SAGEライブラリーの作成を行っている。これまで以下の通り研究を実施した。CD44を癌幹細胞マーカーとしている食道癌、胃癌細胞株をFACSにてCD44+/-でソーティングする。これを複数回行うことでSAGE法に使用する細胞の分別、収集を行った。CD44(+)とCD44(-)細胞から抽出したmRNAを用いSAGE法により網羅的な遺伝子発現解析を行い、CD44+/-それぞれの細胞株で発現の異なる遺伝子の抽出を行った。これにより幹細胞に特異的な発現を持つ候補遺伝子の抽出が可能であり、この中から有望な遺伝子の機能解析を行った。RNAi法を用いて恒常的に発現抑制を行い、細胞機能の変化を検討した。1FACSにてSP細胞の検出を行い、癌幹細胞活性を持つ細胞群の変化を観察した。2Cell migration assayを行い癌細胞の転移能の変化を検討した。3Cell invasion assayを行い浸潤能への影響について評価した。本研究は新規癌幹細胞分子マーカーの発見、癌幹細胞を標的とした治療開発につながる。

消化器外科食道癌、胃癌細胞株でのCD44(+)細胞、(-)細胞で発現の異なる複数の遺伝子を抽出し、その機能解析を行っている。現在、癌細胞の浸潤能を、Cell migration assayで、転移能をCell invasion assayで検討している。細胞株に種々の抗癌剤を接触させMTT assayで細胞増殖能を検討している。複数の遺伝子について検討しているため、やや達成度が遅れていると評価した。SAGE法を用いて、食道癌、胃癌細胞株でのCD44(+)細胞とCD44(-)細胞の包括的遺伝子発現解析を行っている。DitagをLigationしConcatemerを作製しサブクローニングしてシークエンスを行うが、この過程において設定を変更して複数回施行している。SAGE法により食道癌、胃癌細胞株でのCD44(+)細胞、(-)細胞で発現の異なる遺伝子の抽出を行い、同定された発現遺伝子の中から以下の基準で候補遺伝子を選び出す。得られた遺伝子プロファイルを比較することによって、癌幹細胞に特異的な遺伝子の抽出が可能である。選択基準は(a) CD44(+)細胞と(-)細胞での発現が大きく異なる、(b)機能性タンパクをコードしていると推測される、(c)従来の概念に照らしてその機能が癌の生物学的特性と関連する可能性が示唆される、などである。このような遺伝子の中に幹細胞特異的遺伝子がある可能性が高いと考えられる。以後の解析は個々の遺伝子によって異なるが、分子生物学的、細胞生物学的および実験病理学の手法を用いてその遺伝子の機能解析を行う。また、既知遺伝子についてはCD44(+)および(-)細胞にて定量的PCRで発現の差を確認する。さらに蛍光抗体免疫染色法にて検出し、細胞内の局在を解析する。次にRNAiを用いて恒常的に発現抑制を行い、細胞機能の変化を検討するSAGE法により食道癌、胃癌細胞株でのCD44(+)細胞、(-)細胞で発現の異なる遺伝子の抽出を行い、同定された発現遺伝子の中から以下の基準で候補遺伝子を選び出す。物品費として1,000,000円、旅費として100,000円、人件費・謝金等で200,000円、計1300,000円を使用する予定である。
秩序構造GaInp/GaAsヘテロ界面における短波長発光と圧力効果

MOVPE成長のGaInP/GaAs量子井戸構造では量子井戸QWからの発光がしばしば1.351.46eVでの異常な発光により隠される。GaInPとGaAsとの界面に薄いGaP層を挿入することによりQW発光が回復する。部分的秩序構造GaInPとGaAsとのバンド不連続の詳細およびCuPt型の秩序化が光学特性に及ぼす影響については今もなお不明なことが多い。我々は励起光よりも高い光エネルギーでの発光(短波長発光)および通常の発光を測定し、部分的秩序構造GaInP/GaAs界面を研究した。これら二種類の発光はType IIバンド不連続の新しい証拠となる。1.波長488nm(2.54eV)で励起した通常の発光では、上下両界面に薄いGaP層を挿入した試料でQW発光(1.53eV)が観測される。しかしどちらかの界面にのみGaP層を挿入した試料では半値幅の広い1.46eV発光が優勢で、それにGaAsバンド端近傍の弱い発光ピーク(1.51eV,1.49eV)が観測される。高圧力下の測定から1.46eV発光は界面を挟んだ空間的間接遷移の発光であることを示唆する結果を得た。2.波長783nm(1.58eV)で励起(GaAsバンドギャップ<励起光エネルギー<GaInPバンドギャップ)の場合、この1.46eV発光は非常に弱くなりGaAsバンド端での発光は強くなった。同時に短波長発光が1.89eVで観測された。そのピークエネルギーは秩序構造GaInPの通常の発光ピークに対応する。1.46eV発光が観測されない両界面にGaP層を挿入した試料では短波長発光も観測されない。これらの結果は短波長発光と1.46eV発光がGaInP層に光励起された電子の存在に強く関係していることを意味している。3.最近の理論解析ではGaInPの秩序化度が大きくなると上記ヘテロ界面はType IIとなるとされている。短波長発光は二段階の二光子吸収過程で励起されたキャリアーがバンドギャップの大きなGaInP領域に拡散、再結合として、また1.46eV発光は界面を挟んだ空間的間接遷移による発光として説明ができる。1短波長発光のスペクトル測定は秩序構造をとるGaInP層(1.92eV)を励起せず、GaAs層(1.51eV)を励起する長波長励起光として半導体レーザーダイオード素子(波長780nm,680nm)を用いて行った。既存の780nm光源(光出力15mW)は劣化が進んで光出力が大幅に低下してきた。そこで予定を変更して、より高出力の光源(最大光出力60mW)を新たに設計して製作を依頼、購入した。2励起光源のスペクトルのすそ部分が観測したい短波長領域にしばしば重なることが判明した。この影響の除去には例えば680nm以上の長波長カットフィルターの使用が時として有効である。3秩序構造GaInP/GaAs量子井戸構造において考察すべきヘテロ界面は結晶成長方向に沿って上下2つの界面である。

どちらの界面が直接的に短波長発光に関与するかを調べるために、元の量子井戸構造の他に、薄いGaP層を下界面に挿入、上界面に挿入、上下両界面に挿入することで区別した4種類の試料を用いた。4薄いGaP層を上下両界面に挿入した試料を除く3種類の試料で、650nm近傍で短波長発光が観測された。同時にGaAsバンドギャップ(1.51eV)よりも小さなエネルギーで優勢に観測される1.46eV発光を検討した。界面構造の違いから、各試料のスペクトルの詳細は異なるものの、短波長発光、1.46eV発光はいずれもGaP層を持たない界面を挟んでの遷移過程に関係する現象である可能性が高い。GaInPが秩序構造をとる場合のバンド不連続はType-IIでしかも伝導帯での不連続が小さい(ほぼ縮退している)ならば、これら測定結果の合理的な説明が可能である。M0VPE成長のGaInP/GaAs量子井戸構造では量子井戸QWからの発光がしばしば1.351.46eVでの異常な発光により隠される。GaInPとGaAsとの界面に薄いGaP層を挿入することによりQW発光が回復する。CuPt型秩序構造GaInPの存在が光学特性を複雑にしている。我々は励起光よりも高い光エネルギーでの発光(短波長発光)および通常の発光を測定し、部分的秩序構造GaInP/GaAs界面を研究した。1.波長488nm(2.54eV)で励起した通常の発光では、上下両界面に薄いGaP層を挿入した試料でQW発光(1.53eV)が観測される。しかしどちらかの界面にのみGaP層を挿入した試料では半値幅の広い1.46eV発光が優勢で、それにGaAsバンド端近傍の弱い発光ピーク(1.51eV,1.49eV)が観測される。高圧力下の測定から1.46eV発光は界面を挟んだ空間的間接遷移の発光であることを示唆する結果を得た。2.波長783nm(1.58eV)で励起(GaAsバンドギャップ<励起光エネルギー<GaInPバンドギャップ)の場合、この1.46eV発光は非常に弱くなりGaAsバンド端での発光は強くなった。同時に短波長発光が1.89eVで観測された。そのピークエネルギーは秩序構造GaInPの通常の発光ピークに対応する。1.46eV発光が観測されない両界面にGaP層を挿入した試料では短波長発光も観測されない。これらの結果は短波長発光と1.46eV発光がGaInP層に光励起された電子の存在に強く関係していることを意味している。3.最近の理論解析ではGaInPの秩序化度が大きくなると上記ヘテロ界面はType IIとなるとされている。短波長発光は二段階の二光子吸収過程で励起されたキャリアーがバンドギャップの大きなGaInP領域に拡散、再結合として、また1.46eV発光は界面を挟んだ空間的間接遷移による発光として説明ができる。観測された二種類の発光はType IIバンド不連続の新しい証拠となる。
IgE産生制御による食物アレルギー治療戦略の開発

食物アレルギーは根本的な治療方法が確立しておらず患者のQOLは著しく低下する。食物アレルギーの病態の中心は食物に対する特異IgE抗体であるが、IgE抗体を産生する細胞は低頻度であるため解析が困難であった。今回、IgE産生細胞が発色するマウスを用いることで、IgE産生の誘導・維持・制御機構の詳細を明らかにして、食物アレルギーの新たな治療法開発の基盤を確立することを目的とする。
癌における epigenetic 治療の可能性と p53経路の関係

包括的なDNAメチル化遺伝子の探索でp53経路のアポトーシス癌抑制遺伝子群が同定された。本研究では、原発癌におけるp53遺伝子変異とそれらの遺伝子のepigenetic変化を調べた。p53経路のPGP9.5, NMDAR2B, CCNA1の3個の遺伝子のメチル化プロファイルを163例の原発胃癌で調べp53遺伝子変異との関係を明らかにし、p53経路が変異、epigenetic異常で障害されていることを証明した。また、抗癌剤によるアポトーシス誘導においてはepigenetic療法の意義を明らかにした。癌において特異的なメチル化を示す遺伝子は癌抑制遺伝子であることが判明し、当研究室ではPGP9.5, NMDAR2B, Cyclin A等のメチル化癌抑制遺伝子候補として同定した。このうちPGP9.5, NMDAR2Bはp53の上流、Cyclin Aは下流の分子であることが判明した。つまり、p53遺伝子変異を有さない癌であってもp53経路がメチル化で不活化されている可能性があると考えられた。胃癌においてp53変異有り無しでの予後には有意差を認めずこのことは変異なしの癌においても経路が不活化されているからとの説明で合理性を示すことができる。また、p53変異と3つの独自の遺伝子メチル化プロファイルを胃癌組織を用いて解析すると排他的な関係にることが判明した。この時に用いたメチル化カットオフ値はp53 WTのみに認めるメチル化程度とし、そのような高度メチル化症例では癌組織におけるタンパク発現が高度に抑制されていることが判明した。以上より原発胃癌のプロファイルを用いp53経路がp53遺伝子変異のみならず同経路の癌抑制遺伝子のメチル化による不活化であることが明らかになった。このことを治療に応用すべく、p53 WT, Mutの細胞におけるepigenetic療法の可能性につき検討している。p53 WTの細胞NUGC4では脱メチル化処理でp53の活性化が不活化され、p53 Mutの細胞では脱メチル化によりp53活性は起こらないが高度に細胞が抑制されることが判明した。以上より、p53 Mutの癌ではepigenetic療法が有用である可能性が示唆され今後の癌の分子治療の手掛かりになるものと期待される。今後、以上の所見を最終的に検証し論文として発表したい。外科当初の予定ではp53 WTの細胞でより強くepigenetic療法が奏功すると考えていたが、これまで検討ではむしろ弱いことが判明した。その結果、p53 WTの細胞は抗癌剤で、p53 Mutの細胞はepigenetic療法が有用との仮説にあたっている。現在epigenetic療法の条件による実験の差を明らかにしより最適な療法の開発を検討中である。細胞によりepigenetic療法への感受性が異なり、同じ投与量でも治療感受性が異なる。このような異なる結果を統合し臨床への応用をはかるための整理が今後の課題である。epigenetic療法として5-aza-2'-deoxycytidineの濃度を変えるばかりでなく、細胞により暴露日数を減らしたり、投与量を減らしたりして条件をあわせることにより、p53のgenotypeと感受性の法則を見出せたらと考えている。
ウリ科植物の抗アレルギ-性トリテルペン誘導体の開発とバイオ発生

本研究を実施することにより、以下の研究成果をあげることができた。1.ウリ科植物培養細胞のブリオノ-ル酸生成能:ウリ科植物(8属13種27品種)から誘導した培養細胞に中、Tricosanthes,Melothria属を除くすべての培養細胞が、ブリオノ-ル酸を主成分として含有していた。2.培養細胞によるブリオノ-ル酸の効率的な生産法の確立:細胞株の選抜や、ホルモン、糖などの培養条件を改善することにより、ヘチマ培養細胞のブリオノ-ル酸生産能は、乾重当り4%と親植物より著しく向上した。3.ブリオノ-ル酸の細胞内局在性:ヘチマ培養細胞は大量のブリオノ-ル酸を細胞膜あるいは壁に分泌した。4.ブリオノ-ル酸の抗アレルギ-作用:ブリオノ-ル酸は、甘草由来のグリチルレチン酸より強い抗I、IV型アレルギ-活性を示した。5.ブリオノ-ル酸誘導体の合成:ブリオノ-ル酸より活性の高い化合物を得る目的で、コハク酸エステル、フタル酸エステルなど8種の誘導体を合成した。6.培養細胞の生成するブリオノ-ル酸関連化合物の検索:ブリオノ-ル酸とは母核の異なるジエン体をヘチマ培養細胞から単離し、構造活性相関の実験に供した。7.天然あるいは合成のブリオノ-ル酸関連化合物の抗アレルギ-特性:8種の化合物の抗I型アレルギ-活性を試験した結果、ブリオノ-ル酸コハク酸エステルの抗I型アレルギ-活性は、ブリオノ-ル酸より約7倍、また市販のトラニラストより約3倍高いことが判明した。さらに本化合物は、III、IV型アレルギ-に経口投与で有効で、広いスペクトルの抗アレルギ-活性を有する化合物であることがわかった。ウリ科植物(8属13種27品種)から誘導した培養細胞のエキスを、今期購入したオ-トサンプラ-付きGLCで分析し、ブリオノ-ル酸はすべての培養細胞に主成分として含有されるが、種によりその成分含量が異なることを明かにした。その中、ブリオノ-ル酸に関して最も高い生産性を示すヘチマ培養細胞を用いて培養条件を検討した結果、ブリオノ-ル酸生成に最適なホルモンは、ナフタレン酢酸(10^<-7>M)あるいはインド-ル酢酸(10^<-7>M)であることを見出した。さらに、培地中のグルコ-スの濃度を4%まで上げることにより、細胞成長およびブリオノ-ル酸の生成量を著しく向上させることができたので、ブリオノ-ル酸含量は細胞乾燥量の4%に達した。また、ヘチマ培養細胞は、アミロプラストに多量の澱粉粒を生成する傍ら、細胞壁あるいは細胞膜にブリオノ-ル酸を蓄積することが判明した。現在、このヘチマ培養細胞から、ブリオノ-ル酸高生産株を得るために、細胞クロ-ニング法により、15系統の細胞株を分離し、その成長、生成能、分泌能の差異を検討している。一方、抗アレルギ-、抗炎症作用の動物実験に供するため、ヘチマ培養細胞から得たブリオノ-ル酸の各種誘導体(モノ、ジフタリルエステル、ジサクシニルエステルおよびそれらのナトリウム塩とカリウム塩)の効率的な合成法ならびに精製法を確立した。これらの化合物の中、ジフタリルエステルの抗アレルギ-試験を実施し、I、III、IV型のアレルギ-に有効であり、その活性は元のブリオノ-ル酸より数倍強いことを見出した。

ヘチマ(Luffa cylindrica)の培養細胞は抗アレルギ-作用を示す五環性トリテルペン化合物ブリオノ-ル酸を多量に産生するが、本研究ではブリオノ-ル酸から合成した8種の誘導体の構造とI型アレルギ-(マウス)に対する抑制活性との関連性を調べ、次のような結果を得た。トリテルペン骨格の二重結合の数と位置が、活性に影響する。また、ブリオノ-ル酸の29位のカルボン酸をアルコ-ルに還元すると、活性はやや上昇する。中でも最も劇的な活性の上昇をもたらす誘導体は、コハク酸エステルとフタル酸エステルで、活性は6倍から11倍に上昇する。この活性は、市販の抗アレルギ-剤であるトラニラストより3から5倍高い。活性の増強に、A環の3位近傍あるいはE環の29位近傍のいずれか一方に、カルボン酸が存在すれば良いのか、あるいは共に必要なのかは不明であるが、本実験の結果は、カルボン酸の性質や結合位置が最も重要であることを示唆している。ブリオノ-ル酸コハク酸エステルは、経口投与、腹腔内投与のいずれの場合も、ほぼ同用量で受動皮膚アナフィラキシ-反応を抑制し、フタル酸エステルより優れた化合物であることが判明した。さらに、本化合物は、即時型アレルギ-(I型とIII型)と遅延型アレルギ-(IV型)の両方に、経口投与で有効であり、広い抗アレルギ-活性スペクトルを有する化合物であることが、明らかとなった。また、本化合物は、4g/kg(p.o.)の高い投与量でも致死作用を示さず、急性毒性は低い。一方、ヘチマ培養細胞が、乾燥重量当り4%と、親植物よりもはるかに高いブリオノ-ル酸生産性を示すこと、また、ブリオノ-ル酸の精製が容易であること、さらに、ブリオノ-ル酸コハク酸エステルが、ブリオノ-ル酸から容易に合成できることなどの諸点からも、本誘導体は、優れた化合物であると考えられる。
多くの等長変換を許容するローレンツ多様体と軌道空間の構造

等長変換を許容するn次元ローレンツ多様体を分類する問題で、n≧5のとき多様体が許容する等長変換群(但し、各固定部分群がコンパクト)の次元が最高次元に近い場合には、ほぼ解決した。しかし、等長変換群の次元が(n-1)(n-2)/2+1以下のとき未解決である。本研究では(n-1)(n-2)/2+1以下の次元をもつ等長変換を許容するn次元ローレンツ多様体の軌道空間の構造を明らかにすることを目的とした。本年度は、(n-1)(n-2)/2+1次元の連結等長変換を許容するn次元ローレンツ多様体の軌道空間の構造を明らかにするために、n=4,5の各場合に固定部分群を決定して軌道空間の構造を観察し、一般のnの場合に対する手掛かりを見出すべく、研究を行った。その結果、以下のような知見を得た。1 n=4の場合に、(1)固定部分群の次元は、0,1,3の何れかである。(2)固定部分群の次元が3のときは、等長変換群の軌道は時間的1次元空間である。(3)固定部分群の次元が1のときは、等長変換群の軌道は超空間であるが、時間的、空間的、光的となる例がある。2 n-5の場合に、固定部分群の次元は2,3,4,6の何れかである。
堆積盆地と地震断層の位置関係が地震動強さに及ぼす影響

甲府盆地において過去に生じた地震被害の分布の要因を解明するために,前年度までに盆地内に設置した地震観測点に加え,それらの基準となる観測点として盆地南部に位置する御坂山地の岩盤上に新たに地震計を設置した.今年度は,1999年9月13日の千葉県北西部の地震(M=5.1,震源深さ80km)をはじめ,いくつかの地震を観測した.地震観測の結果,新たに設けた岩盤上の観測点の地震動は,堆積盆地,及びその周辺の丘陵地上において観測されたものと比較して,地震動が小さく,顕著な地盤特性がないことがわかり,基準点として適切であることを確認した.この基準点に対する各観測点のスペクトル比を求め,各観測点の地盤の共振周期を算定した.また,各観測点において常時微動を測定し,常時微動から求めた卓越周期が地盤の共振周期と大差ないことを確認した.この結果を元に,盆地内のほぼ全域において常時微動を測定し,地盤の共振周期の空間分布を推定した.この結果と既往の長周期微動アレイ観測の結果等を参考にし,甲府盆地の地盤構造を推定した.この地盤構造から盆地の東西断面を数値モデル化し,2次元有限要素法を用いて数値解析を行った.その結果.鉛直入射の場合には盆地内の応答は地域による変化がほとんどなかったのに対し,西方からの斜め入射では盆地西部の地域で地震動が大きくなるという結果が得られた.数値解析の結果は,地震観測の結果の傾向と対応していた.また,1854年安政東海地震の際に盆地西部の集落で震度が高かったという事実とも調和的であった.甲府盆地において過去に生じた地震被害の分布の要因を解明するために,前年度までに盆地内に設置した地震観測点に加え,それらの基準となる観測点として盆地南部に位置する御坂山地の岩盤上に新たに地震計を設置した.今年度は,1999年9月13日の千葉県北西部の地震(M=5.1,震源深さ80km)をはじめ,いくつかの地震を観測した.地震観測の結果,新たに設けた岩盤上の観測点の地震動は,堆積盆地,及びその周辺の丘陵地上において観測されたものと比較して,地震動が小さく,顕著な地盤特性がないことがわかり,基準点として適切であることを確認した.この基準点に対する各観測点のスペクトル比を求め,各観測点の地盤の共振周期を算定した.また,各観測点において常時微動を測定し,常時微動から求めた卓越周期が地盤の共振周期と大差ないことを確認した.この結果を元に,盆地内のほぼ全域において常時微動を測定し,地盤の共振周期の空間分布を推定した.この結果と既往の長周期微動アレイ観測の結果等を参考にし,甲府盆地の地盤構造を推定した.この地盤構造から盆地の東西断面を数値モデル化し,2次元有限要素法を用いて数値解析を行った.その結果.鉛直入射の場合には盆地内の応答は地域による変化がほとんどなかったのに対し,西方からの斜め入射では盆地西部の地域で地震動が大きくなるという結果が得られた.数値解析の結果は,地震観測の結果の傾向と対応していた.また,1854年安政東海地震の際に盆地西部の集落で震度が高かったという事実とも調和的であった.