hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
凍結環境下におかれた岩石の強度・変形特性と破壊メカニズムの解明

凍結状態にある岩石の強度・変形特性を明らかにするとともに,その破壊のメカニズムを探るため,いくつかの岩石を対象に一軸圧縮試験と圧裂引張試験を実施した。まず,変形挙動とAE発生特性から凍結状態にある岩石の破壊プロセスについて考察するとともに強度・変形性に及ぼす含水比の影響について検討した。続いて,強度・変形性に与える試験温度と載荷速度の影響について調べた。最後に,インクルージョンモデルに基づいて,岩石内の氷の力学的効果や岩石の強度に与える温度と載荷速度の影響について考察した。成果は以下のように纏められる。(1)含水比が低いと,強度破壊点の直前から急速に微小破壊の発生頻度が増し,脆性的な破断に到るが,含水比が高いと,弾性変形がより高応力レベルまで継続した後,強度破壊点前から比較的一定の割合で破壊が進行する。(2)温度-20°Cの下では,含水比が高いほど,強度,限界ひずみ,ポアソン比は大きくなる。温度が-5°C-20°Cの範囲では,温度が低いほど一軸圧縮強度と圧裂引張強度は大きくなる傾向が見られるが,限界ひずみ,ヤング率,ポアソン比には温度の影響が明確には認められない。温度-20°Cの下では,載荷速度が速くなると一軸圧縮強度と圧裂引張強度は大きくなる傾向が見られるが,限界ひずみ,ヤング率,ポアソン比には載荷速度の影響が明確には認められない。(3)温度が低く,載荷速度が速いほど,氷の見かけの弾性定数は大きいが,インクルージョンモデルにしたがうと,氷のヤング率が大きいほど,欠陥での応力集中が緩和される。このため,温度が低く,載荷速度が速いほど,破壊の発生により大きな載荷応力が必要となり,含水飽和で凍結した岩石の強度は大きくなると解釈できる。凍結状態にある岩石の強度・変形特性を解明するための基礎的検討として,まず,溶結凝灰岩と安山岩を対象に,空隙やき裂などの欠陥の観察を行うとともに,両岩石の含水特性について調べた。次に,含水状態と試験温度をパラメータに,溶結凝灰岩を対象とした強度試験を実施し,凍結した岩石の強度・変形特性について検討した。得られた知見は以下のようである。(1)CCDカメラを用いて表面観察を行った結果,溶結凝灰岩にはアスペクト比の大きなポアが基質中に多く存在し,安山にはアスペクト比の小さなクラックが粒界に存在することが分かった。(2)供試体を水中と実験室内の2つの環境に置き,含水比の経時変化を調べた結果,約2週間で含水比の変化がほとんど認められなくなった。このため,水中と実験室内に2週間以上置いた状態を,それぞれ,含水飽和状態,自然乾燥状態と見做すことにした。含水飽和状態における両岩石の含水比は大きく異なり,溶結凝灰岩では約12%であるのに対し,安山岩では約1.5%であった。自然乾燥状態における溶結凝灰岩と安山岩の含水比は,それぞれ,約0.3%,約0.02%であった。(3)溶結凝灰岩を対象に,温度-20°Cから-5°Cの下で一軸圧縮試験と圧裂引張試験を実施した結果,含水飽和状態における一軸圧縮強度と圧裂引張強度は,温度の低下につれて大きくなる傾向を示すことが明らかとなった。これに対し,自然乾燥状態における一軸圧縮強度と圧裂引張強度は,ともに温度に依存せず,それぞれ,ほぼ一定の値を示すことが分かった。そして,上記の含水飽和状態における強度の温度依存性は,一軸圧縮強度より圧裂引張強度の方に強く現れることを見出した。

(4)自然乾燥状態における溶結凝灰岩の変形特性には,温度の影響がほとんど見られなかった。一方,含水飽和状態では,温度が低下するほど,限界ひずみとポアソン比が大きくなる傾向が認められた。凍結状態にある岩石の強度を把握するために,乾燥状態と含水飽和状態にある安山岩を対象に,氷点下において一軸圧縮試験および圧裂引張試験を実施し,凍結した岩石の強度に及ぼす試験温度,載荷速度の影響について検討した。得られた知見は以下のようである。(1)-5°C-20°Cの温度範囲において,乾燥供試体の一軸圧縮強度と圧裂引張はともに試験温度に依存せず,それぞれ,ほぼ一定の値を示す。これに対し,湿潤供試体の圧裂引張強度σ_tは温度の低下につれやや増加する傾向を示し,-20°Cのσ_tの平均値は-5°Cのσ_tの平均値の約1.3倍となる。なお,湿潤供試体の一軸圧縮強度σ_cには明確な温度依存性が見られない。(2)破断が5s5000s程度で起こる載荷速度の範囲では,乾燥供試体の一軸圧縮強度と圧裂引張はともに載荷速度にほとんど依存しない。これに対し,湿潤供試体の圧裂引張強度σ_tは載荷速度の増加とともに大きくなる傾向を示し,5s程度で破断した載荷速度でのσ_tの平均値は5000s程度で破断したσ_tの平均値の約1.4倍となる。なお,湿潤供試体の一軸圧縮強度σ_cには明確な載荷速度依存性が見られない。(3)上記の乾燥供試体の結果より,岩石自身の強度は温度や載荷速度の影響をほとんど受けないと判断でき,圧裂引張強度に見られた温度と載荷速度の影響は岩石内の氷の影響であると考えられる。すなわち,氷の力学的性質が温度と載荷速度に依存し,その影響が圧裂引張強度に現われたと考えられる。一軸圧縮試験では岩石中の氷に大きな応力が作用するため,載荷中に氷が融解した可能性がある。このことが,一軸圧縮強度には温度や載荷速度の影響が見られなかった一因と考えられる。登別溶結凝灰岩,美唄砂岩,支笏凝灰岩を対象に,温度-20°Cの下で圧裂引張試験を実施し,凍結状態にある岩石の引張強度に与える載荷速度の影響について検討するとともに,インクルージョンモデルに基づき,その破壊メカニズムについて考察を加えた。(1)いずれの岩石においても,乾燥状態では,載荷速度の影響は無視できるほど小さく,引張強度はほぼ一定となる。これに対し,含水飽和状態では,載荷速度が遅くなるほど破断は延性的となり,引張強度は小さくなる。(2)インクルージョンモデルに従うと,含水飽和状態の引張強度と乾燥状態の引張強度の差の載荷速度依存性は岩石によらず一定となるが,試験結果はおおむねこれと一致し,氷を含む岩石の破壊はインクルージョンモデルで説明できる。(3)インクルージョンモデルより,空隙周囲やクラック先端での応力集中の大きさは,岩石と介在物である氷の弾性係数の違いにより決まるが,両者の差異が大きくなるほど応力集中は大きくなることがわかり,小さな荷重で破壊の発生が起こり得るため,引張強度は小さくなると考えられる。(4)試験を実施した載荷速度の範囲では,岩石の弾性係数はほぼ一定と見做せるのに対し,文献調査の結果から氷のヤング率は載荷速度に大きく依存することが明らかとなった。したがって,上記(1)の結果は,岩石内の氷の弾性係数の載荷速度依存性により表れたものとして解釈できる。
自己免疫性甲状腺疾患におけるエフェクターＴ細胞の機能解析研究

バセドウ病と橋本病(慢性甲状腺炎)は代表的な甲状腺特異的自己免疫疾患であるが、全く異なる正反対の臨床像を呈する。自己免疫性甲状腺疾患において免疫反応を惹起するエフェクターT細胞と免疫を負に調節する制御性T細胞(Treg)のバランスに注目して研究を展開してきており、今回疾患の病因に関わる各種エフェクターT細胞[T helper type 1(Th1), Th17]の重要性・可塑性をそれぞれのマウスモデルを用いて比較検討した。結果、バセドウ病においてはTh1のみ、橋本病においては、Th1とTh17の双方が疾患形成に重要であることを証明することが出来た。(I)Th1欠損マウスでの自己免疫性甲状腺疾患の発症の検討-(1)バセドウ病モデル:IFN-gamma受容体KO NODマウス(IFN-gammaR KO NOD)と野生型BALB/cを掛け合わせて、IFN-gammaR KO BALB/cマウスを樹立した。まずこのマウスをTSHR発現アデノウイルスで免疫して、既報通りバセドウ病が発症しないことを確認した。次に抗CD25抗体を用いて制御性T細胞を除去して免疫能を高めた状態で免疫下がやはり疾患発症には至らなかった。これより、橋本病モデルと同様に、バセドウ病においても、IFN-gamma、つまりTh1免疫反応の重要性が再確認された。(2)橋本病モデル:前年度の研究をさらに進展させるため、別の制御性T細胞であるCD8+CD12+ T細胞の抗CD122抗体による除去、また中和抗体による免疫抑制性接着因子PD-L1の阻害の橋本病発症に及ぼす影響を検討したところ、IL-17 KONOD-H2h4マウスでは発症したが、IFN-gammaR KO NOD-H2h4マウスでは発症しなかった。よって、前年同様Th17に比較してTh1の重要性が示された。(II)Th1/Th17両欠損マウスでの橋本病の発祥の検討-(I)Th1欠損マウスでの検討;(1)バセドウ病モデル:IFN-gamma受容体KO NODマウス(IFN-gammaR KO NOD)と野生型BALB/cを掛け合わせて、IFN-gammaR KO BALB/cマウスを樹立した。(2)橋本病モデル:別の制御性T細胞であるCD8+CD12+ T細胞の抗CD122抗体による除去、また中和抗体による免疫抑制性接着因子PD-L1の阻害の橋本病発症に及ぼす影響を検討したところ、IL-17 KO NOD-H2h4マウスでは発症したが、IFN-gammaR KO NOD-H2h4マウスでは発症しなかった。(II)Th1/Th17両欠損マウスでの橋本病の発症の検討:バセドウ病と橋本病(慢性甲状腺炎)は代表的な甲状腺特異的自己免疫疾患であるが、全く異なる正反対の臨床像を呈する。(1)バセドウ病モデル:入手したIFN-gamma受容体KO NODマウス(IFN-gR KO NOD)を野生型BALB/cとバッククロス中である。5回終了したが、あと2回施行してゲノムの9598%が入れ替わるようにし、IFN-gR KO BALB/cマウスを樹立する予定である。(2)橋本病モデル:IFN-gR KO NODマウスを野生型NOD-H2h4マウスと掛け合わせて、IFN-gR KO NOD-H2h4マウスを樹立した。このマウスを2群に分け、一方は抗CD25抗体(PC61)の腹腔内投与(500 ug/マウス)でCD4+CD25+制御性T細胞を除去し、他方はコントロール抗体で処置し、次いで両群に0.15 %ヨード含有飲料水を8週間与え、橋本病の発症を組織変化・抗サイログロブリン抗体価・脾細胞からのサイトカイン分泌等を指標として比較検討した。その結果、両群ともPC61を投与しても、橋本病は発症しなかった(甲状腺内リンパ球浸潤と抗サイログロブリン抗体価低下)。以前我々はIL-17 KO NOD-H2h4マウスは橋本病を発症しないが、PC61を投与すると発症するようになることを見出している。

よって、今回のデータと合わせると、IFN-gとIL-17は共に橋本病発症に関与しているが、制御性T細胞除去による免疫増強の際はIFN-gのみで発症を誘導できる、つまり相対的にはIFN-gが橋本病病態により重要である事を示している。同様の実験を別の制御性T細胞であるCD8+CD122+ T細胞の抗CD122抗体による除去、中和抗体による免疫抑制性接着因子PD-L1の阻害でも検討するため、抗CD122抗体・抗PD-L1抗体をhybridomaのヌードマウス腹腔内投与により産生させ、精製まで終了した。上記の「研究実績の概要」に記載したように、実験は順調に進み、期待された成果が得られた。来年度に向けてのマウスの準備も順調である。橋本病モデルの実験は順調に進んでいるが、バセドウ病モデルの方が、IFN-&#61543;R KO NODマウスを野生型BALB/cマウスと交配してIFN-gamma R KO BALB/cマウスを作製し免疫実験に用いる予定であったが、未だ交配が終わっていない。(II)Th1/Th17両欠損マウスでの橋本病の発祥の検討-十分な数のマウスが準備でき次第、実験を開始する。バセドウ病の実験はマウスの作成が終わり次第、実験を開始する。橋本病実験は、次年度以降は、本年度に得られたin vivoのデータをin vitroで解析するため、in vitroでTh1, Th2, Th9, Th17細胞を作製し、マウスに投与することにより、橋本病発症を検討する。本年度と同様に、マウス飼育・購入費、サイトカイン購入、抗体作製・精製、さらには、ELISA kit購入等に使用する予定である。本年度同様のマウス購入・飼育費などに加えて、細胞培養で用いる各種サイトカインの購入、細胞培養用試薬・消耗品に使用する予定である。
ペリラスバイク・ディテクターの新設計開発とその実用性

無数に存在する交差点での自転車と自動車の出合い頭事故を防ぐことを目的とし,自転車を検知するディテクターの諸元の検討,および事故を再現できるシステムの構築を行なった.その結果,歩道上の自転車の検知には70[mm]×150[mm]、300[μH]程度の四角形コイルが適していた。また,動体視野角の概念と実地観測調査結果を用い,仮想空間内で対象とする出合い頭事故の再現を可能とし,ドライビングシミュレータにより左側から進入する自転車を見落とし,衝突に至る過程を再現することができた.無数に存在する交差点での自転車と自動車の出合い頭事故を防ぐことを目的とし,自転車を検知するディテクターの諸元の検討,および事故を再現できるシステムの構築を行なった.その結果,歩道上の自転車の検知には70[mm]×150[mm]、300[μH]程度の四角形コイルが適していた。また,動体視野角の概念と実地観測調査結果を用い,仮想空間内で対象とする出合い頭事故の再現を可能とし,ドライビングシミュレータにより左側から進入する自転車を見落とし,衝突に至る過程を再現することができた.まず,海外の自転車走行空間における交差点部の施策,特に交差点部での危険を回避するための運用方法を現地調査し,海外においても視認性の悪い自転車通行帯と細街路との交差部が特に危険な箇所と認識され,路面標示や舗装によって,自転車ではなく自動車へ向けた注意喚起がされていることがわかった.そこで,国内都市部において,自転車および歩行者交通量の多い幹線道路沿いの歩道と細街路との交差部を対象に,朝の通勤ピーク時にビデオ調査を行ない,細街路から出てくる自動車と,向かって左側から交差点に接近する歩道走行の自転車との錯綜の実態を観測し,危険要因の抽出を行なった.その結果,衝突の危険性を高める自動車側の要因のひとつが「自動車の左方確認不足」にあることを改めて確認した.そしてビデオ調査で得られたデータをもとに,歩道走行の自転車と細街路から流入する自転車との交錯を表現する簡易な数理モデルを構築し,衝突の危険性のある自転車の概ねの走行特性(位置・速度)を基礎的に分析し把握した.これと同時に,幹線道路等における自動車と自転車とが混在する走行環境での現象把握を行うために,ドライビングシミュレータを用いた自動車の走行環境の再現性の検討,ミクロ交通シミュレータを用いた都市部の幹線道路における自動車交通流の再現性の検討とを行い,来年度以降の研究遂行に役立てるための基礎的な成果を得た。さらに,既存のループコイルセンサーの情報を収集し,それを基にコイルセンサーを自作,低周波の電圧をかけることにより少量の金属の存在を電圧変化で測定した.まず,昨年度の調査で得られた自転車走行空間を含む海外の交差点事例を分析し,交差点での安全対策について整理した.その結果,自転車の通行を優先させるような施策は自動車交通量が少ないなどの危険性の低い場所に限られ,自動車と自転車の錯綜の可能性の高い交差点においては,自動車の車線数によらず小規模であっても路面標示によって自動車へ注意喚起を行っていること,自転車が歩道走行から交差点に進入する形状は危険性が高く,交通量によらず自動車に注意喚起を促す施策がとられる事例が多いことがわかった.また,自転車と自動車の出会い頭事故は,「左方の注視が手薄で自転車の発見が遅れる」あるいは「自転車が停止すると思い込む」ことで自動車の減速開始が遅れることが大きな要因となりうることが国内の事故統計よりわかったため,国内都市部において,自転車および歩行者交通量の多い幹線道路沿いの歩道と細街路との交差部での自動車の走行位置およびドライバーの視認行動をビデオ観測し,簡易な視認行動モデルを作成した.この視認モデルを用い,ドライバーが交差点に進入しようとする自転車を見落とす時間を算出,さらにこれに自転車の存在確率等を考慮することで,自動車と衝突する自転車の歩道上の位置と速度,すなわち自動車側に情報提供を行うべき自転車の条件を明らかにした.それとともに,ループコイルセンサーを自作し,自転車程度の微量の金属で反応しながら,混在交通下で速度のある自転車を検知することが可能なコイルセンサーの諸元(形状,径,巻き数,電流電圧特性)を明らかにした.本研究では,幹線道路と細街路との交差点での出合い頭事故の発生を抑えるため,ドライバーの視認行動に着目し,見落とされる可能性のある自転車があることを確認し,さらにその自転車を検知すべき歩道上の位置を特定することとした.まず,対象とするような事故に関し,ドライバーが動いている自転車の存在を認識する視界広さ(視野角)をCGを用いて実験したところ,自転車速度・自動車速度・注視度が必ずしも視野角と負の相関があるとは限らないこと,注視の度合が視野角に及ぼす影響は個人差があることが確認され,ドライバーごとに事故につながる危険性の高い自動車および自転車速度が異なる可能性が示された.次に,DSで出合い頭事故の再現、検証を目的とし,細街路側から幹線道路側の見通しが悪い一般的なモデル交差点を仮想空間上に再現し,被験者にその交差点を左折させる実験を行ない,走行挙動および視認挙動を観測した,なお,道路構造令に適した道路空間設計と共に自転車の発生タイミングを考慮することで、視野角114°のHMDを用いた実験を行なうことを可能としている.その結果,視認行動に関して,(1)個人差が大きいこと,(2)交差点での頭出し位置では右方向を向いており、頭出し位置を過ぎると左折するまでに徐々に左を向き始める被験者が多い(75%)こと,がわかった.

さらに,この視認行動と,別に測定した被験者の動体視野角を適用することで,ドライバーが交差点左側から進入する自転車を視認できず,その発見が遅れる可能性がある道路領域があることが示され,その領域内の自転車を検知し,ドライバーに知らせることで,出合い頭事故発生の危険性を抑えることができることが示唆される結果となった.
魚類体表粘液糖タンパク質の構造と機能

1.ヒドラジン分解至適条件の検討-前年度は,ヒドラジン分解試料にドジョウ体表粘膜糖タンパク質(LGP)を用い,糖鎖遊離の最適条件を検討した.LGP中のシアル酸は,KDNという特殊なシアル酸類似体である.そこで,最も一般的なシアル酸であるNeuAcを構成成分とする半顎下腺ムチン(OSM),ウナギ体表粘液糖タンパク質(EDG)に本法を応用し,O-結合型糖タンパク質に普遍的なヒドラジン分解条件を検討した.OSM,EGPを様々な温度でヒドラジン分解し,遊離した糖鎖をピリジアルアミノ化後HPLCで分析し,遊離糖鎖量を求めることにより,至適条件を得た.本条件はLGPにも適用可能であった.2.アルカリ分解法との比較-前述の3種の糖タンパク質を得られた至適条件下でヒドラジン分解し,ゲルろ過(Sephadex G-25)で分画した.O-結合型糖鎖遊離法の標準である還元剤存在下でのアルカリ分解によっても糖鎖を遊離させ,同様にゲルろ過で分画し比較した.OSM,EGPから遊離した糖鎖画分中には,その遊離法に関わらず,主要糖鎖NeuAcα2→6GalNAcから成る2糖が主成分として検出された.これに加えヒドラジン分解物中には,アルカリ分解物中にはほとんど検出されないより高分子の糖鎖が存在した.さらに,LGPの分解物においては,主要糖鎖KDNα2→6GalNAc,KDNα2→3(KDNα2→6)GalNAcから成る二つのピークが溶出したが,これらの遊離量は遊離法により異なっていた.ヒドラジン分解では3糖以上の糖鎖が相対適に多量検出された.1.ヒドラジン分解の最適条件の設定.....ドジョウ体表粘液糖タンパク質から調製した糖ペプチドを試料に用い,ヒドラジン分解によるKDN含有ムチン型糖鎖遊離のための最適条件を検討した.試料100μgに無水ヒドラジン200μlを加え,40,60または80°Cで015h加熱しヒドラジン分解を行った.分解物をシリカゲルTLCで分析し,デンシトメトリーによって各遊離糖鎖量を概算した.40°C反応物中には遊離糖鎖はほとんど検出されなかった.60,80°C反応物では,主要な2種類の糖鎖[KDNα2→6GalNAc,KDNα2→3(KDNα2→6)GalNAc]に基づく2つのバンドおよび反応中にこれらの糖鎖から脱離したと考えられるKDNのバンドが観察された.遊離糖鎖量は,60°C反応では反応時間の増加に伴い直線的に増加し,80°Cでは反応開始後2.5hまで急増し7.5hでプラトーに達し15hで減少した.供試条件下でのヒドラジン分解の最適条件は,80°C,7.5hと考えられた.2.ピリジルアミノ(PA)化蛍光標識糖鎖の調製およびHPLC分析...ドジョウ体表粘液糖タンパク質に存在する主要糖鎖2種を分離し,そのPA化誘導体を調製した.すなわち,ドジョウ糖ペプチド(10mg)を,前項で決定した最適条件下でヒドラジン分解し,得られた分解物から,順相HPLC(アミノ基結合シリカゲルカラム)で2種の主要糖鎖を単難した.脱塩後,常法に従いPA化誘導体を調製した.これらのPA化糖鎖は,逆相HPLC(ODSカラム)で十分に相互分離し,単位モルあたりの蛍光強度は糖鎖構造の違いに関わらずほぼ一定であった(日常的な検出限界,およそ10pmol).次に,ヒドラジン分解物を直接PA化後HPLC分析を行い,ピーク面積から遊離糖鎖量を算出した.その結果,最大でドジョウ糖ペプチド全糖鎖中のおよそ50%の糖鎖が遊離していることを明らかにした.さらに,主要糖鎖に加えて,TLCでは検出されなかった微量糖鎖がHPLC上で検出された.1.ヒドラジン分解至適条件の検討-前年度は,ヒドラジン分解試料にドジョウ体表粘膜糖タンパク質(LGP)を用い,糖鎖遊離の最適条件を検討した.LGP中のシアル酸は,KDNという特殊なシアル酸類似体である.そこで,最も一般的なシアル酸であるNeuAcを構成成分とする半顎下腺ムチン(OSM),ウナギ体表粘液糖タンパク質(EDG)に本法を応用し,O-結合型糖タンパク質に普遍的なヒドラジン分解条件を検討した.OSM,EGPを様々な温度でヒドラジン分解し,遊離した糖鎖をピリジアルアミノ化後HPLCで分析し,遊離糖鎖量を求めることにより,至適条件を得た.本条件はLGPにも適用可能であった.2.アルカリ分解法との比較-前述の3種の糖タンパク質を得られた至適条件下でヒドラジン分解し,ゲルろ過(Sephadex G-25)で分画した.O-結合型糖鎖遊離法の標準である還元剤存在下でのアルカリ分解によっても糖鎖を遊離させ,同様にゲルろ過で分画し比較した.OSM,EGPから遊離した糖鎖画分中には,その遊離法に関わらず,主要糖鎖NeuAcα2→6GalNAcから成る2糖が主成分として検出された.これに加えヒドラジン分解物中には,アルカリ分解物中にはほとんど検出されないより高分子の糖鎖が存在した.

さらに,LGPの分解物においては,主要糖鎖KDNα2→6GalNAc,KDNα2→3(KDNα2→6)GalNAcから成る二つのピークが溶出したが,これらの遊離量は遊離法により異なっていた.ヒドラジン分解では3糖以上の糖鎖が相対適に多量検出された.
フグ毒, 麻ひ性貝毒に対する魚類の味覚応答

フグ毒(TTX)や麻痺性貝毒(STX)は強力な神経毒であるが,ヒトにとっては無味・無臭であるといわれている.一方カナダ産のニジマスやキョクイワナの味覚器はTTXやSTXに応答し,しかも両毒に対する応答性は両魚種が近縁であるにもかかわらず,かなり異なった.このことは,魚類が餌料中の毒の存在を味覚によって感知可能であり,しかもその感知能力は魚種によって異なることを示唆している.そこでサケ科の3魚種,ニジマス,イワナ,ヤマメおよび海産魚,クロソイの各味覚器のTTX, STXに対する応答性を調べた.また両毒の魚毒性や両毒を含有する餌料に対するこれらの魚種の摂餌行動を調べ,味覚との関連性を検討した.成果は以下の通りである.1.サケ科3魚種の味覚器はTTXに応答した.TTXに対する応答閾濃度はイワナが最も低く(10^<-7>M),ついでヤマメ,ニジマスの順であった.上記3魚種はSTXにも応答したが,各魚種ともTTXの場合に比較して応答は小さく,また応答閾濃度も高かった.一方,クロソイは5x10^<-4>MのTTXに応答しなかったが, 10^<-〓>M以上のSTXに応答した.2.サケ科3魚種ともTTX含有餌料を忌避した.半数が忌避する餌料中のTTX濃度は,応答閾濃度の約100倍に相当し,イワナで最も低く(10^<-5>M),ついでヤマメ,ニジマスの順であった.一方,上記3魚種は, 10^<-4>M以下の濃度のSTXを含む餌料を忌避しなかった.3.経口投与時の半数致死毒量はTTXの場合は,イワナ,ヤマメでは300MU/20g前後,ニジマスでは300600MU/20g以上と異なり, STXの場合は, 3魚種とも150MU/20g以上であったが,決定まで至らなかった.4.以上から,毒に対する味覚応答性は魚種や系統によって異なることが示唆され,また毒に対する味覚や毒に対する抵抗性と忌避行動の生ずる濃度との間に相関性のみられることが示唆された.フグ毒(TTX)や麻痺性貝毒(STX)は強力な神経毒であるが,ヒトにとっては無味・無臭であるといわれている.一方カナダ産のニジマスやキョクイワナの味覚器はTTXやSTXに応答し,しかも両毒に対する応答性は両魚種が近縁であるにもかかわらず,かなり異なった.このことは,魚類が餌料中の毒の存在を味覚によって感知可能であり,しかもその感知能力は魚種によって異なることを示唆している.そこでサケ科の3魚種,ニジマス,イワナ,ヤマメおよび海産魚,クロソイの各味覚器のTTX, STXに対する応答性を調べた.また両毒の魚毒性や両毒を含有する餌料に対するこれらの魚種の摂餌行動を調べ,味覚との関連性を検討した.成果は以下の通りである.1.サケ科3魚種の味覚器はTTXに応答した.TTXに対する応答閾濃度はイワナが最も低く(10^<-7>M),ついでヤマメ,ニジマスの順であった.上記3魚種はSTXにも応答したが,各魚種ともTTXの場合に比較して応答は小さく,また応答閾濃度も高かった.一方,クロソイは5x10^<-4>MのTTXに応答しなかったが, 10^<-〓>M以上のSTXに応答した.2.サケ科3魚種ともTTX含有餌料を忌避した.半数が忌避する餌料中のTTX濃度は,応答閾濃度の約100倍に相当し,イワナで最も低く(10^<-5>M),ついでヤマメ,ニジマスの順であった.一方,上記3魚種は, 10^<-4>M以下の濃度のSTXを含む餌料を忌避しなかった.3.経口投与時の半数致死毒量はTTXの場合は,イワナ,ヤマメでは300MU/20g前後,ニジマスでは300600MU/20g以上と異なり, STXの場合は, 3魚種とも150MU/20g以上であったが,決定まで至らなかった.4.以上から,毒に対する味覚応答性は魚種や系統によって異なることが示唆され,また毒に対する味覚や毒に対する抵抗性と忌避行動の生ずる濃度との間に相関性のみられることが示唆された.テトロドキシン(TTX)やサキシトキシン(STX)は強力な神経毒であるが、ヒトにとっては無味・無臭であるといわれている。一方、カナダ産のニジマスやキョクイワナの味覚器はTTXやSTXに応答し、しかも両毒に対する応答性は両魚種が近縁であるにもかかわらず、かなり異なる。このことは、魚類が餌料中の毒を味覚によって感知可能であり、しかもその感知能力は魚種によってかなり異なることを示唆している。そこで上記2魚種と比較するため、日本のニジマス,イワナ,ヤマメ各味覚器のTTX,STXに対する応答性を調べた。また両毒の魚毒性や両毒を含有する餌料に対するこれらの魚種の摂餌行動を調べ、味覚との関連性を検討した。成果は以下の通りである。1.ニジマス,イワナ,ヤマメの味覚器はTTXに応答した。

TTXに対する応答閾濃度はイワナが最も低く(【10^(-7)】M)、ついでヤマメ,ニジマスの順であった。上記3魚種の味覚器はSTXにも応答したが、各魚種ともTTXの場合に比較して応答は小さく、また応答閾濃度も高かった。2.上記3魚種ともTTX含有餌料を忌避した。半数が忌避する餌料中のTTX濃度は、応答閾濃度の約100倍に相当し、イワナで最も低く(【10^(-5)】)M)、ついでヤマメ,ニジマスの順であった。一方、上記3魚種は、【10^(-4)】M以下の濃度のSTXを含む餌料を忌避しなかった。3.経口投与時の半数致死毒量はTTXの場合は、イワナ,ヤマメでは100Mu/20g前後、ニジマスでは300600Mu/20gと異なり、STXの場合は、3魚種とも150Mu/20g以上であったが、決定まで至らなかった。4.以上のことから毒に対する味覚閾値と忌避行動との間には関連のあることが示唆された。そして毒に対する味覚閾値が低い魚種は、低い濃度の毒から忌避行動を示し、毒に対する低抗性の高い魚種はより高い濃度の毒から忌避行動を示す傾向がみられた。
マルチエージェントシステムにおける自律的組織化と割当問題の効率化の相互作用の研究

本研究では、異なる能力を持つ多数のエージェントが処理を通じて自律的にグループを構成して、その中で適切なリソース/タスクを配分することで、効率的かつ全体の能力を最大限に引出す分散割当法を提案し、その評価とエージェント間の相互作用を調査した。特に本研究では、エージェントが構成するチームと利益配分、タスクの割り当ての関係を抽象化した繰り返しゲームとして表現し、エージェントの行動戦略と学習により効率向上をさせる制御の解明に注視した。その結果、行動戦略を自律的に学習する手法により、互恵行動による頑健な組織構造を築くこと、またその間を渡歩く合理行動をとるエージェントの混合が、効率をあげることが分かった。本研究の目的は、異なる能力を持つエージェントが処理を通じて自律的にグループを構成し、その中で適切なリソース/タスクを配分することで、効率的かつ効果的な分散割当法を提案し、その評価、特に大規模エージェントシステムでの効率化とエージェント間の相互作用による影響を解明することである。分散割当問題は、それ自体計算量は多いが、さらにエージェント数が多いと自律的な判断による干渉があり、大きな効率低下を招く。一方でこれは、インターネット上の自動取引、ネットワーク計算機のタスク割当、電力消費の分散/均等化などの配分・割当など幅広い応用を持つ重要な基本問題である。本研究により、数千以上のエージェントからなる実用規模のシステムでも効率かつ柔軟な制御を実現させる。本研究期間は、エージェントに資源(能力)を、対するタスクには要求する資源(能力)を設定した場合を想定し、実際に割り当てを行いなら、他のエージェントの資源(能力)を推定・学習し、効率を上げるアルゴリズム・学習法を提案した。さらに、大規模化に備え、エージェントに視野に相当する概念を入れて、学習範囲を制限する手法を取り入れた。その結果、制限をいれると理論的にはタスクの処理能力を下がるはずであるが、制限を加えない場合と比べて学習速度が速く、実用的な時間内ではかえって効率的になることが分かった。これは、自律的グループ化が大規模環境では重要であることも意味している。上記に加え、資源や能力を排除し、報酬配分とそれに対するエージェントの態度(つまり合理性や公平性など)がグループ化に寄与すると考え、その抽象化を図り、簡単な実験を行うまで進んだ。本研究期間は、昨年度提案したリソース割当て対象を学習し、効率を上げるアルゴリズム・学習法を抽象化し、そのモデルを利用して効率化の本質的なメカニズムの解明に取り組んだ。具体的には、モデルは、最後通牒ゲーム(厳密には独裁者ゲーム)の繰り返しを拡張した形式に近いものとなった。モデルをもとに、効率的なエージェントの仕組みとして互恵エージェントを導入した。これは、単なる協調ではなく、相手に応じて協調・非協調を学習・選択するものであり、単純な合理性に比べ、全体として30-40%の性能向上を得ることができた。さらに効率化が達せ入れたときの構造を解析した。その結果、エージェント群は自律的にグループ(アライアンスと呼ぶ)を生成し、それが効率化の要因になっていることが分かった。ただし、孤立するエージェントも存在し、それを活用する仕組みの必要性が新たな課題となった。さらに実時間性を考慮したモデルにも取りかかっている。本研究期間は、昨年度提案したリソース割当て問題の抽象モデルを活用し、互恵エージェントの導入による効率化を確認した。具体的には以下の3点である。第一に、互恵エージェントにアライアンス構造形成のための明示的・暗黙的プロセスを追加し、これを促進かつ安定化させることに成功した。第二に上記の解析結果に基づいて、アライアンスを形成し協調的(互恵的)に活動する戦略と、個々の利得の最大化に着目した合理的行動戦略を自律的かつ動的に選択する手法を提案した。その結果、異なる行動戦略の混在は、タスクが多様な場合には効果が高いことが分かった。第三に、タスクにデッドラインを設けた実時間処理への適応に着手した。エージェントの自律的学習により、同程度の能力を持つ、エージェントのグループ形成が重要であることが分かった。上記に加えて、協調しない(仕事をしない)free-riderを排除し、協調行動を取らせるための単純な手法を考案した。

今後は、実時間性を考慮したタスクにもアライアンス形成による効率化、社会的ジレンマの環境でも協調を生み出す単純な仕組みを提案・確認する予定である。本研究は予定通りか、それよりやや進んでいると考えている。昨年までの結果を拡張し、互恵性エージェントの繋がり(アライアンス)による効率化の確認、前年度課題であった孤立エージェントを合理的エージェントとして混合構成を形成する学習法/アルゴリズムを提案した。また、実時間性を考慮したアルゴリズムの提案とその評価について一定の成果を得ている。これにより競合やそれによる学習の不安定さが解消され、結果的に高い効率性がえられている。さらにエージェントネットワーク(エージェント間の一般的な繋がり)があるにもかかわらず非協調な行動を排除、協調を拡大し、伝搬・持続させる手法についても提案した。これらの成果は、当初の計画に加えて新らたな知見が得られたことを示す。上記の結果は国際会議に投稿し、採択済み(aamas/coin 2015, SASO2015, WI-IAT2015, PRIMA2015, ICAART2016など)論文の他、協調行動の拡大・伝搬・維持についてはAAMAS2016で発表予定である。今後は、エージェントネットワークでの協調行動の促進や、実時間性のあるタスクでの互恵エージェントの活用、さらには通信帯域などのコストを導入したモデルへ拡張したい。本研究の目的は、異なる能力を持つエージェントが処理を通じて自律的にグループを構成し、その中で適切なリソース/タスクを配分することで、効率的かつ効果的な分散割当法を提案し、その評価、特に大規模エージェントシステムでの効率化とエージェント間の相互作用による影響を解明することにある。本研究期間は、昨年度提案した互恵エージェントの導入に新たなモデルとしてより計算機システムサービスに近い非同期チームを導入し、そこにおける互恵エージェントの効果と、複数行動戦略の混在による効率化の調査、さらに各エージェントがそれぞれの状況や能力、タスクのデッドラインなどに合わせて実行タスクを各自が希望する戦略を複数導入し、適切な戦略を自律的に選択する学習法を提案した。具体的には以下の3点である。第1に、チームの脱退を非同期に行うモデルを導入した。これまでの同期モデルは、たとえば災害ロボットなどでは妥当ではあるが、センサーや計算機を想定したIoT関連の応用ではやや柔軟性に欠けるためである。ここでは昨年の知見で得られた互恵性合理性が混在するエージェント構成が効率を上げることを確認した。第2は、タスクを他から与えられるのではなく、自らその候補を選択し希望を反映させる手法と統合させた。実験から、タスクの特徴(デッドラインの有無、効用と処理完了時刻の関係、タスクの粒度・不均衡度など)に依存して希望順位を決定する最適戦略が変わることを確認した。
ライフレビューによる高齢期学習プログラムの開発と生涯発達過程の分析

本研究は、高齢者を対象に、「いま語りたいこと」をそれぞれが披露しあい、その言葉を互いに鍛えあう、という内容の学習事業を試験的に開講し、そこでの語りや、書かれた自分史(自分誌)をとおして、高齢期の学習特性と、そこに有効な学習支援策を探ろうとする、アクションリサーチである。事業は、201011年度においては、仙台市の地域社会教育施設の一講座として、2012年度には、東北大学加齢医学研究所スマート・エイジング・カレッジの一環として取り組まれ、「学び手から語り手へ」誘う過程、経験や蓄積を「仲間」に広げる過程で何が起こるのかが把握され、分析された。本研究は、高齢者を対象としたライフレビュー(自らの人生の一部を語り合い、振り返る)講座を、地元社会教育施設との協働のもと実施し、そこでの語りや、書かれた記録をとおして、高齢期の特性を探ろうとする、アクションリサーチである。本年度は引き続き、仙台市片平市民センターとの共催事業として、シニア対象の「自分誌」講座を実施(10月15日3月31日、全14回)。講座を通して執筆された各人の自分誌をまとめた『臥竜梅第2号』を発刊(2011年4月)した。前年度の経験をもとに、募集の方法やスケジュール、受講にあたってのルール、ファシリテーターの働きかけなどが改善されての実施であり、前年度に比較してスムーズな展開が実現できた。また、受講生の皆さんとの協議のもと、講座のテーマを「自分史」から「自分誌」に変更した。あえて史的な記述の仕方にこだわらず、自由に"志を言う"というのがその趣旨である。それによって、成果物には、先行事例にはあまり見られない、より自由な「自分の語り方」が多々現れるなど、語りの質の深まりが見られた。こうした講座運営上のノウハウの精査とともに、とくに今年度は、(1)高齢世代が「自分を語る」意味の男女別での特性、(2)高齢世代における父親・母親との関係の世代的特性、などが浮き彫りになった内容であった。また、二年度継続での参加者の「自分を書く」ことの意味の変容をとらえることができたことも収穫であった。本年度も、仙台市片平市民センターの共催事業として、シニア対象の「自分誌」講座を実施(11月10日4月15日、全15回)。講座を通して執筆された各人の自分誌をまとめた『臥竜梅第3号』を発刊(2012年3月)した。震災の影響により前期は施設(仙台市片平市民センター)が休館しており、施設再開を待っての開講となった。三年目となるこのたびの講座は、東日本大震災の影響もあってか、これまで以上に、お一人お一人の自己開示が大きいことが特徴だった。ほとばしり出るようにご自身を開示される、その思いや力に圧倒される、そういう時間が何度かあった。そのため、このたびの文集をつくるにあたっては、できるだけ制限をかけないかたちをとった。結果、このたびの文集は、震災経験がいかなる学習経験であるのかが大きく記録された内容に仕上がった。回を重ねてきたことで、このたびは、受講を重ねてきた方と、初めて参加された方とが混じり合う(先輩・後輩の関係が現れる)段階を迎えた。また、3年前の開始当初は、受講生の皆さんからの自己開示に対する躊躇が強く、プログラムが円滑に進まない場面もあったのに対し、このたびは講座終了間際に受講生の方々から口々に「ここは私たちの夜間学校」という言葉をいただくなど、この場が、参加者にとって大事な場に発展・定着してきたことを実感することができた。過去三年にわたる地域社会教育施設での高齢者対象の「自分史(誌)」講座の実施経験を踏まえ、最終年度にあたる2012年度には、場所と対象を変更し、東北大学加齢医学研究所スマート・エイジング国際共同研究センターが開始した「スマート・エイジングカレッジ」の初年度において、受講生有志のゼミナール(「学び手から伝え手へ」ゼミ)として取り組まれた。内容は、「いま語りたいこと」をそれぞれが披露しあい、その言葉を互いに鍛えあう、というこれまで試行してきた方法を踏襲しつつ、このたびは、ゼミの成果をカレッジ修了式に講義として披露することに加え、カレッジ同期生を読み手にすえた講義集を刊行する、ということをゴールにすえた。つまり、これまでの我々の取り組みでは、成果を「誰にどう伝えるか」はあくまで学習者に委ねられていたのに対し、このたびは、「伝え手」としての役割を果たすことが目標にすえ、学習が取り組まれた点に特色がある。

近年、社会教育・生涯学習事業においては「学習者が学びの成果をいかに社会還元するか」が強く求められながらも、実際の事業の質は、意識の啓発にとどまったり、学習提供者側が想定した「社会還元」への誘導になりがちななかにあって、ここで取り組まれた「学び手から伝え手へ」という筋道の学習事業としての探求は、ほぼ未開拓のままにあり、そのことへのチャレンジに至れた点が、本研究の最も重要な成果といえる。本年度の事業の成果は、記録集「福寿草」(全74頁)として発刊に至った。また、ここまで試行してきた学習方法は、2013年度山形県社会教育関係職員研修などに導入予定となっている。当初予定されていた、異なる社会状況(中国・韓国)におけるライフレビュー学習の実施と,その語りの比較分析については、国際情勢不安のため実施に至れず、各国関係者との協議にとどまった。今後の課題として残されている。震災の影響が大きかったものの、当初計画していた講座は予定通り遂行し、講座の内容にも成長があり、おおよそ計画通りに進んでいると判断している。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度には以下の取り組みを計画している。・第4回のライフレビュー講座の実施。および、4年間の取り組みの検証。講座経験者へのインタビュー調査。・学習方法としてのライフレビューをめぐる公開型シンポジウムの開催。・ライフレビュー講座の韓国での実施にむけての協議。
室町中後期の能の形成過程に関する基礎的研究

本研究においては、ポスト世阿弥時代(1441年頃応仁の乱_<1467>以前)における能の作風と作者について研究・調査を行った。同時代の作者とその作品、および作者不明の作品群につき、そのテキストを収集し、データベース化する一方で、それらを利用して作品研究を行った。作品研究としての成果は、世阿弥風の幽玄能とは正反対の作風について、武士の戦闘を描く能を中心に検討したことと、能作者宮増の網羅的な作品研究を行ったことである。武士の登場する能は、実は世阿弥以前から少なからず存在していたが、世阿弥の新作活動が活発化するに及んで、制作例が一時的に減少した。しかしポスト世阿弥時代になると、再び活発化し、多くの点で古風な面を残した、武士同士の戦闘を描く現在能が次々に制作された。それらの作品は、酒宴の場面で歌舞を演じる設定があること、美しい少年(稚児)の活躍する場面があること、戦闘描写に類型的な共通表現があること、などが特色である。宮増はながらく謎の作者とされていた。しかし今回の研究で、ポスト世阿弥時代に活躍した伊勢猿楽出身の能大夫で、伊勢国下楠に住み、伊勢・大和を中心に活動していたらしいことがほぼ明らかになり、大和猿楽観世座に鼓役者として雇われ、寛正六年二月に横死した宮増二郎五郎がそれであろうと特定できる可能性が出てきた。宮増の作品は『能本作者註文』に十曲が掲げられ、記事の信憑性が問題視されていたが、今回検討したところでは、その多くが夢幻能の様式を具えながら、現在能的手法で制作されるという特色が共通しており、宮増の作風についてまったく新しいイメージが想定可能である。この研究は現在未完ながら、今年度内には完成させたい。本年度は、室町後期に成立した能のリストに基づき謡曲テキストを収集し、あわせてそのデータベース化を行うことを作業の中心とした。対馬歴史資料館と宮城県多賀城市の東北歴史資料館に出張し、謡本の調査を行ったが、それらは付随的な調査であり、中心は法政大学能楽研究所所蔵の謡本調査となった。すなわち、代表者が従来から継続的に行っていた同研究所所蔵の謡本調査を主体にし、いくつかの作品については翻刻本文を作成した。調査し得た謡本はすべてCD-ROMに焼き付け、データベース化した。その内容は以下の通りである。能楽研究所蔵観世流筆写謡本永禄五年観世光教節付本・日爪忠兵衛宗政手沢謡本・室町末期節付本七種・光悦流書体六十番綴本・江戸初期筆桝型五番綴本・江戸初期筆十番綴本・江戸初期筆上掛謡本「定家」・上掛慶長頃謡本「楊貴妃」・江戸前期写上掛番外謡本(柳洞本)。能楽研究所蔵金春流筆写謡本・能楽研究所鴻山文庫蔵金春流刊行謡本金春元安巻子本・金春禅鳳筆冊子本・金春禅鳳筆巻子本・天文八年山崎宗鑑本・天文三年筆「初雪」・弘治二年金春喜勝筆巻子本・金春喜勝奥書巻子本・金春喜勝節付五番綴本・金春喜勝節付本「野々宮」「定家」「松風」・金春禅鳳筆巻子本「葵上」・金春七郎節付荒木実勝奥書本・宮王道三転写一番綴本・下間少進節付鳥飼道〓節付本・野上豊一郎旧蔵鳥飼道〓節付本・鳥飼道*節付本混綴五番綴本・毛利家旧蔵三番綴本・金春喜勝節付冊子本「知章・老松」

・擬車屋本二種・刊年刊者不明内組本・同外組本。これらは、能楽研究所を代表する資料群であり、従来研究代表者が収集してきた能楽研究所謡本のデータベース化は、今回の調査で主要な古本の大半が終了することとなった。次年度に残りを調査・収集することで、能楽研究所分については、ほぼ完了することになろう。次年度は、今回の調査をさらに進めつつ、能楽研究所以外の所蔵文書にまで対象を広げ、また翻刻資料を増やすことにより謡本テキストの集成を目指したい。なおテキスト集成に付属する論文については、来年度中に執筆の予定である。本研究を通じ、以下のことが明らかになった。まず第一は、従来室町後期の能作者とされ、謎の作者と考えられていた宮増大夫の作風についてである。宮増大夫は世阿弥晩年期に伊勢において勧進能を催している事実がすでに確認されているが、実は宮増大夫の居住地は伊勢国下楠で、そこは伊勢と大和を結ぶ交通路の中間に位置すること、宮増大夫は伊勢猿楽の出身で、伊勢・大和両国で活躍していた可能性が極めて強いこと、宮増大夫の子孫がポスト世阿弥時代の観世座において活動している事実があり、宮増大夫座は室町中期から後期の間に一時的に座勢が拡大したが、やがて衰退に向かったらしいこと、いわゆる宮増作の能とされているものについては、室町中期の非大和猿楽系の作風を代表している可能性があること、などである。次に観世信光・長俊父子の作風についてである。信光・長俊の作品は、多くは廃曲化しており、その原因を文芸性のなさに帰することが一般であった。しかしながら信光・長俊時代には、面白い伴奏音楽の発明や、詞章による説明の伴わない身体演技などによって、直情的に観客に訴えかける演出が確立した時代と評価すべきなのである。本来世阿弥や禅竹の作風の影響下にあるはずの彼らの作風が、このように変貌したのは、世阿弥時代以前の古風を再興した結果と考えるよりは、宮増大夫のような他系統の演目が、観世座に流入した結果である可能性が強い。こうした認識を持つに至ったのは、番外曲を豊富に含む謡本を大量に収集し、データベース化したためである。作業効率の問題から、データベース化の対象となったのは、大半が法政大学能楽研究所の所蔵謡本であり、それはすでにマイクロフィルム化されていたために、容易にCDへの焼き付けが出来、索引を作成し易かったことによる。今後はこの謡本収集をより大規模に進め、室町時代の能の総合的研究を可能にするよう努めたい。
４次元超対称ゲージ理論における表面演算子の分類と双対性への応用

本年度は量子群と超弦理論の観点から研究を進めた。群論には指標という重要な量があるが、通常の群を2つのパラメータにより変形した量子群における指標はqq指標と呼ばれる。このqq指標が表面演算子の数理的理解に重要な役割を果たすと考えられている。先行研究において量子群と超対称ゲージ理論との関係は提唱されてきたが、非局所演算子やqq指標といった量に着目することでその関係性がより鮮明になってきた。また、箙ゲージ理論の分配関数を厳密に計算できるようになり、その結果を利用することで簡単な例で箙ゲージ理論からqq指標の導出が出来るようになり、ゲージ理論の情報から量子群の定義及び解析が進んでいる。一方、qq指標の計算方法は知られているものの、非常に煩雑で一般の箙ゲージ理論において計算することは困難である。そこで、超弦理論を基にした表面演算子の構成方法に着目し、超弦理論の観点からqq指標が得られないか考察した。そして、位相的弦理論と呼ばれるクラスにおいて、その技法を用いてqq指標を構成する手法を発見した。これはゲージ理論における計算方法よりもはるかに簡単で系統的である。さらに、これまではqq指標と表面演算子の間の関係性は定量的な類似性による推測の域であったが、本年度の研究で形式的にではあるがqq指標と表面演算子の関係性も明らかにした。ただし、今回はA型ディンキン図形に対応する箙ゲージ理論のみを扱った。近年他のディンキン図形に対しても位相的弦理論の計算方法が確立しており、今回発見した構成方法はそれらに対しても原理的に応用可能である。それらを活用して今回得られた手法と組み合わせれば、より幅広くqq指標の解析が出来るようになるため、それらを通じて表面演算子とqq指標の関係性のより物理的な原理を追求していく可能性が広がった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
哺乳類細胞の極性決定時におけるG蛋白質の役割とその制御機構

極性形成に関わる2つの蛋白質複合体「Pins-Gai複合体」と「Par-aPKC複合体」はindependentに働くわけではなく、ショウジョウバエではInscuteable(Insc)というアダプター分子によって連結され(クロストークし)協調して機能することが知られている。本研究の目的は、哺乳類細胞の極性形成にいて「Pins-Gai複合体」や「Par-aPKC複合体」が果たす役割を明らかにし、その作用機構を解明することであるが、平成19年度は以下のような成果を得た。(1)ヒトInsc(平成18年度に私達が単離したもの)について、その発現パターンを明らかにするとともに、ヒトInscのPar3との結合領域およびLGN(Pinsの哺乳類ホモログ)との結合領域をそれぞれ同定した。(2)新規Par3結合蛋白質であるPar3BMP1(平成18年度に私達が単離して上皮細胞の極性形成に必要なことを明らかにした膜蛋白質)が、Par3BMP1は上皮細胞の細胞間接着部位に集積して局在して働くことを示した。また、Par3BMP1の細胞外ドメインの精製に成功し、このドメインがホモフィリックに結合することを見出した。極性形成に関わる2つの蛋白質複合体「Pins-Gαi複合体」と「Par-aPKC複合体」はindependentに働くわけではなく、ショウジョウバエではInscuteableというアダプター分子により結ばれ(クロストークし)協調して機能することが知られている。本研究の目的は、哺乳類細胞の極性形成にいて「Pins-Gαi複合体」や「Par-aPKC複合体」が果たす役割を明らかにし、その作用機構を解明することであるが、平成18年度は以下のような成果を得た。(1)ショウジョウバエのInscuteableの1次配列情報をもとに、ヒトInscuteableのcDNAを単離した。ヒトInscuteableは、ショウジョウバエのホモログとアミノ酸相同性が25%と低いにもかかわらず、ヒトPins-Gαi複合体ともヒトPar-aPKC複合体とも結合でき、またPar3とPinsに同時に結合することから、ヒト「Pins-Gαi複合体」と「Par-aPKC複合体」を繋ぐ分子であることを明らかにした。
レーザーマイクロディセクション法による肺腺癌前癌病変の遺伝子解析

末梢性肺腺癌21例中13例(62%)に、65病巣(Low:High=45:20)のAAH病変を認めた。免疫染色の結果SP-AおよびproSP-CはAAH全病巣に中等度以上に陽性であったがCC10は全病巣に陰性であり、AAHの異型細胞が肺胞II型上皮細胞の表現形質を呈することが認められ、AAHの肺胞II型上皮およびその前駆細胞由来が示唆された。proSP-Cは異型度の増加ならびに原発巣の分化度の低下とともに発現の低下が顕著であり、AAH混在腺癌病巣においても、proSP-C発現は腺癌部分において低下した所見を認め、AAHから癌への進展に伴うII型肺胞上皮の表現形質の低下が示唆された。また、proSP-Cは正常部の細気管支クララ細胞には明らかな発現は認めず肺胞II型上皮細胞の特異的マーカーとしての有効性が期待された。p53,Ki-67indexも異型度の増加とともに増大し相関を認めた(p<0.0001)。AAHおよび核最大径、ならびに核面積平均値はそれぞれ軽度異型群1.7mm、7.22μm、28.23μm^2高度異型群3.7mm、8.20μm、36.01μm^2であり各群間に有意差を認め(p<0.0001)、組織学的異型度評価との妥当性が示された。さらに、5mm以上の4病巣は全て高度異型群であった。マイクロディセクションDNA採取法によるPCR-SSCP解析においては原発巣、AAH両者とも検索し得た12症例中原発巣4症例にexon5のp53遺伝子変異を認め、うち1例中の軽度異型AAH1病巣に原発巣と同様の変異型バンドを認めた。研究初年度は末梢性肺腺癌の前癌病変とされる異型腺腫様過形成病変(AAH)の発現頻度の検索と病理形態学的異型度分類(軽度異型群、高度異型群)を行い、免疫組織化学的に肺胞II型細胞上皮マーカーとして抗サーファクタント・アポ蛋白(SP)-A、proSP-C、ならびにクララ細胞マーカーとして抗クララ細胞蛋白(CC10)抗体を用いた発生母細胞の検討を行った。また、病変の大きさおおび核異型性につき形態計測を行い我々の病理形態学的異型度分類の妥当性を検証した。p53,Ki-67発現も異型度の増加とよく相関した(p<0.0001)。

AAHおよび核最大径、ならびに核面積平均値はそれぞれ軽度異型群1.7mm、7.22μm、28.23μm^2、高度異型群3.7mm、8.20μm、36.01μm^2であり各群間に有意差を認め(p<0.0001)、組織学的異型度評価との妥当性が示された。さらに、5mm以上の4病巣は全て高度異型群であった。次年度はレーザーマイクロディセクション法によりAAHにおけるp53ならびに未知遺伝子の変異解析を行い末梢性肺腺癌の発生に関与し得る遺伝子の解析を行う。末梢性肺腺癌21例中13例(62%)に、65病巣(Low:High=45:20)のAAH病変を認めた。免疫染色の結果SP-AおよびproSP-CはAAH全病巣に中等度以上に陽性であったがCC10は全病巣に陰性であり、AAHの異型細胞が肺胞II型上皮細胞の表現形質を呈することが認められ、AAHの肺胞II型上皮およびその前駆細胞由来が示唆された。proSP-Cは異型度の増加ならびに原発巣の分化度の低下とともに発現の低下が顕著であり、AAH混在腺癌病巣においても、proSP-C発現は腺癌部分において低下した所見を認め、AAHから癌への進展に伴うII型肺胞上皮の表現形質の低下が示唆された。また、proSP-Cは正常部の細気管支クララ脂肪には明らかな発現は認めず肺胞II型上皮細胞の特異的マーカーとしての有効性が期待された。p53,Ki-67 indexも異型度の増加とともに増大し相関を認めた(p<0.0001)。AAHおよび核最大径、ならびに核面積平均値はそれぞれ軽度異型群1.7mm、7.22μm、28.23μm^2、高度異型群3.7mm、8.20μm、36.01μm^2であり、各群間に有意差を認め(p<0.0001)、組織学的異型度評価との妥当性が示された。マイクロディセクションDNA採取法によるPCR-SSCP解析においては原発巣、AAH両者とも検索し得た12症例中原発巣4症例にexon 5のp53遺伝子変異を認め、うち1例中の軽度異型AAH1病巣に原発巣と同様の変異型バンドを認めた。