hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実力発揮につながる身心の自己調整法：教育実践場面への応用

教育領域における実力発揮に関する課題を調査し,どのような身心の自己調整法が有効であるか検討することを目的に研究を遂行した。対象は,心理状態がパフォーマンスに大きく影響を与える射撃系の競技に焦点を絞り,同じ種目でも予選・決勝など状況が変われば実力発揮前の心身の状態が異なることを確認した。また,介入技法についてはセルフ・コントロールの技法である自律訓練法を指導した。その結果,介入技法を実践に近い試合形式で導入した選手から「落ち着いて臨むことができた」といった主観的評価が得られた。さらに,実力発揮度(練習での実力発揮/試合形式での実力発揮)も向上する傾向が確認された。特に,あがり(過緊張)が問題となるような場面における現場へ出向き,高等学校および大学の運動部活動におけるパフォーマンスと覚醒水準の関係性について実践的なデータを取得することに努めた。その結果,個人差や状況差が大きく関係しており,科学的根拠としての一般性を見出すことが難しいことがある程度示唆された。今後の課題として,介入技法としての身心の自己調整法に関する情報収集に努めるとともに,個人差や状況差を考慮した技法の適用を検討する必要がある。基本的には,リラクセーション技法としての自律訓練法を中心に適用する予定にしているが,調査結果から,同じ種目や動作でも状況が変われば実力発揮前の心身の状態が異なることが示されている。そこで,単一技法だけではなく,複数の技法の組合せが状況によって異なる覚醒水準や気分及びパフォーマンスにどのような影響を与えるのかを調査・研究することが求められる。教育領域は,年齢や発達の状況が結果に大きく影響することが予想されるため,一定の成果を生み出すためには,対象をある程度絞ることも検討すべき課題といえる。リラクセーション技法やアクティベーション技法が実力発揮前の人間の心身にどのような影響を与えるかについて調査・実験をおこなった。特に,教育領域の運動部活動を中心にデータを取ることができた。そこで,心理状態がパフォーマンスに大きく影響を与える射撃系の競技に焦点を絞り,同じ種目でも予選・決勝など状況が変われば実力発揮前の心身の状態が異なることを確認した。また,介入技法についてはまずセルフ・モニタリングの技法である自律訓練法を指導した。次に,実力発揮場面で本人の最適な心理状態へと調整するために個々の今の心理状態を測定し,アクティベーション及びリラクセーションの組合せを実践した。その結果,短期間ではあるもののモニタリング技法を熱心に練習し,介入技法を実践に近い形式で導入した選手から「だるさが解消し,スッキリした」,「落ち着いて試合に臨むことができた」といった主観的評価をが得られた。さらに,実力発揮度(練習での実力発揮/試合での実力発揮)も向上する傾向が確認された。教育領域は,年齢や発達の状況が結果に大きく影響することが予想されるため,成果を検討するためには一過性ではなく,複数年の経過を継続的に検討することが重要であるため,今後の課題と考えられる。今後は,取得したデータを分析し,対象に応じた身心の自己調整法を提案する必要がある。そのためにも,対象および実力発揮場面をある程度絞り,継続的に調査・介入する必要がある。スポーツ心理学当初予定していた消耗品の購入数を減らしたため。また,旅費も安価な旅券を購入することにより,費用を抑制することができたため。物品購入を抑制したものについては,次年度の使用を検討している。
環境にやさしいリンおよび重金属の高効率回収法の構築

最終年度は,まずリン回収に向けて種々のハイドロタルサイト(LDHs)を合成し,特性評価の比較,吸脱着性能の評価,また吸着メカニズムの考察を行うことによって,資源確保と水環境保全・改善の両面の一助となるような知見を得ることを目的として実験を行った。さらに,層間の陰イオンとキレート剤EDTA,DTPAをイオン交換したZn-Al型ハイドロタルサイト系化合物(ZnAl-EDTA, ZnAl-DTPA)を合成し,本研究で創製した吸着剤の水溶液中からのウラン吸着の有用性を検証することを課題とした。吸着実験においては,吸着の最適条件を決定し,吸着挙動を評価した。さらに,脱離実験を行い脱離の最適条件を決定し,再利用性を検討した。また,最適の新規材料を設計するための新たな指針とするため,量子化学計算を行った。その結果,主として以下のことが明らかになった。(1)本研究で合成したLDHsのうち,Mg/(Al+Zr)=3,Al/Zr=1の条件で合成された3金属元素型のMgAlZr-LDHが最も高いリン吸着量を示した。Zrを導入したLDHは,比表面積の増加が確認された。(2)TG-DTAによる熱重量分析の結果,表面や層間の水の蒸発,およびヒドロキシル基や塩化物イオンなどのアニオンの損失に相当するものと考えられる2段階の重量損失と2つの吸熱ピークが観測された。(3)U(VI)の吸着率は,キレート剤挿入で増加したが,ZnAl-EDTAで最も大きくなることが確認できた。(4)本研究の条件下(pHが7以下)において,pHが大きくなるほど吸着率が大きくなる傾向が見られた。(5)本吸着は,擬二次速度式に従うことがわかった。またこの吸着は,Langmuir model,Freundlich modelともに適合を示した。本年度は,効率の良いリンおよび重金属の除去・回収の開発に主眼を置き,主として下記のような実験を行った。(1)無機イオン交換体(ハイドロタルサイト)の合成:原料物質である金属2・3価(Mg, Alイオン等)の種類やモル比を変化させ,また4価(Zrイオン)の導入により,層の化学的性質・電荷密度,層間距離の異なる種々のハイドロタルサイト(LDHs)の合成を行った。重金属除去用には,EDTAおよびEDDSのキレート剤を層間挿入した材料を作製した。(2)合成吸着剤の特性評価:走査電子顕微鏡(SEM),X線回折(XRD)や赤外スペクトル解析(FT-IR),元素分析(C, Nの定量),熱重量-示差熱分析(TG-DTA),比表面積測定(N2-BET)を行った。(3)重金属・リンの回収:pH,振とう時間,温度,初期濃度,吸着剤の物質量や共存イオンの影響等の条件を変化させながら行い,吸着・捕捉に関する最適条件を決定した。得られたデータを,吸着等温モデル式や反応速度式に適応し,吸着メカニズムや速度論的考察を行った。その結果,主として以下のことがわかった。(1)ハイドロタルサイトによるリン吸着は,Zrイオンの導入により,吸着性能が上昇した,(2)リン吸着は温度依存性が高く,35°Cで最も高い吸着量を示した,(3)海水条件下でリン吸着実験を行った際,80%以上の吸着性能が見られた,(4)リン脱離実験において用いた溶媒において,0.1M NaOH溶液が最適であった,(5)EDTA-LDHは,重金属の有用な吸着剤となりうる,(6)重金属における吸着等温線は,Freundlich吸着等温線に十分に適応した,(7)重金属吸着速度は,擬二次反応に適応した。種々のハイドロタルサイトを創製して,特性評価とともにリンや重金属等の除去・回収の基礎実験を行った。特に重金属除去については,有機-無機ハイブリッド材料として,キレート剤を層間挿入したハイドロタルサイトの他に,シリコン有機ポリマーも新たに吸着剤として使用した。当初予定していた研究をほぼ行い,国内外の学会で複数の成果発表を行うとともに,学術論文に合計で6報発表するなど十分な成果が得られたので。本年度においても,環境にやさしく効率の良い環境浄化・資源回収法の構築をテーマに,新規吸着剤の合成と特性評価および重金属吸着の基礎実験,さらに,吸着メカニズムや吸着生成物質の安定性・反応性の解明を目指して理論計算(量子化学計算)を行った。新規吸着剤として,キレート剤(EDTA,EDDS)を層間挿入したハイドロタルサイト(層状複水酸化物),ポリビニルアルコール(PVA)ーシリカハイブリット膜,カルボキシメチルキトサンと二酸化ケイ素によるハイブリッド膜,キトサンに架橋剤を導入したエピクロロヒドリンキトサンゲル(EP-Ch)やグルタルアルデヒドキトサンゲル(GA-Ch)等の新規材料を合成して,重金属の回収を試みた。合成した各種材料の特性評価を行った後,これらの吸着剤を使用して重金属の吸着実験を行うとともに,吸着における反応メカニズムの理論的解明を行った。(1)キレート剤を層間挿入することによりハイドロタルサイトの金属吸着能力は向上する。また,その効果はEDTAの方がEDDSよりさらに大きい。(2) PVAとシリカによるハイブリッド膜は,クロムやヒ素の除去に有効であるが,特にアミノ基を官能基として導入させると吸着率の増加が見られる。

また導入したアミノ基数を増やすほどさらに効果的である。(3)カルボキシメチルキトサンと二酸化ケイ素によるハイブリッド膜は,再利用実験において5回程度までは吸着率の大きな低下は見られず有効である。(4)吸着剤の電荷や吸着質の化学種,および分子の立体配置が吸着効率に重要な影響を及ぼす。種々の新規吸着剤を合成して,各種吸着剤の特性評価を行うとともに,研究協力者であるモンゴル科技大学の教員とも連携しながら,重金属等の除去・回収の基礎実験を行い,吸着における最適条件の探索を詳細に行った。さらに,研究協力者である東京大学の研究員が中心となり理論計算(量子化学計算)を行い,吸着メカニズムや吸着生成物質の安定性・反応性についても検討した。上記のように平成29年度内に予定していた研究をほぼ行い,国内外の学会で複数の成果発表を行うとともに,学術論文に計5報発表するなどの十分な成果が得られたので。最終年度は,まずリン回収に向けて種々のハイドロタルサイト(LDHs)を合成し,特性評価の比較,吸脱着性能の評価,また吸着メカニズムの考察を行うことによって,資源確保と水環境保全・改善の両面の一助となるような知見を得ることを目的として実験を行った。さらに,層間の陰イオンとキレート剤EDTA,DTPAをイオン交換したZn-Al型ハイドロタルサイト系化合物(ZnAl-EDTA, ZnAl-DTPA)を合成し,本研究で創製した吸着剤の水溶液中からのウラン吸着の有用性を検証することを課題とした。吸着実験においては,吸着の最適条件を決定し,吸着挙動を評価した。さらに,脱離実験を行い脱離の最適条件を決定し,再利用性を検討した。また,最適の新規材料を設計するための新たな指針とするため,量子化学計算を行った。その結果,主として以下のことが明らかになった。(1)本研究で合成したLDHsのうち,Mg/(Al+Zr)=3,Al/Zr=1の条件で合成された3金属元素型のMgAlZr-LDHが最も高いリン吸着量を示した。Zrを導入したLDHは,比表面積の増加が確認された。(2)TG-DTAによる熱重量分析の結果,表面や層間の水の蒸発,およびヒドロキシル基や塩化物イオンなどのアニオンの損失に相当するものと考えられる2段階の重量損失と2つの吸熱ピークが観測された。(3)U(VI)の吸着率は,キレート剤挿入で増加したが,ZnAl-EDTAで最も大きくなることが確認できた。(4)本研究の条件下(pHが7以下)において,pHが大きくなるほど吸着率が大きくなる傾向が見られた。(5)本吸着は,擬二次速度式に従うことがわかった。またこの吸着は,Langmuir model,Freundlich modelともに適合を示した。本年度に得られた知見・成果に基づき,より実用化に向けた研究を行う。具体的には,ハイドロタルサイトの合成における条件などを再検討して,排水試料等中のリンおよび重金属の除去・回収における処理能力や効率を向上させることを目指している。平成28年度および29年度に得られた成果や知見に基づき,今後は本研究で創製した吸着剤の実用化に向けた取り組みを行う予定である。具体的には,脱離実験や再生(再利用)実験なども行い,これらの結果や各種吸着剤の最大吸着量の算出や比較を通して,海水,地下水や排水試料等における重金属の除去・回収を検討する。購入を予定していた消耗品(試薬)の一部について,今年度は現有のもので対応できたので,若干の当該助成金が生じた。
血中薬物濃度からの中毒レベルの意義付けと毒性発現に関与する遺伝子からの意義付け

チトクロームP-450およびアセチルトランスフェラーゼは、薬物の代謝に中心的な働きをする酵素であり、特に中毒学領域で重要視されている。本研究では、これらのジェノタイプを調べ、さらに薬物動態からのフェノタイプとあわせて、中毒レベルの意義付けを検討した。さらに、変異がもたらす薬物代謝に起因する毒性や薬効の発現についても、検討をおこなった。ヒト末梢血白血球部分をプロテナーゼK/SDS処理し、フェノール/クロロホルム抽出した後、エタノール沈殿によってDNAを回収し、PCR-RFLP法によって塩基配列を解析した。すなわち、NAT2遺伝子の多型検索において、プライマーは、5'-TGACGGCAGGAATTACATTGTC-3'と5'-ACACAAGGGTTTATTTTGTTCC-3'を作成し、PCRは95°C1.5分、55°C2分、73°C1.5分を35サイクルとした。PCR-RFLP法はBamHI、TaqIまたはKpnIで消化後、10%ポリアクリルアミドゲルで泳動し、銀染色を行った。その結果、NAT2遺伝子の対立遺伝子間に存在する一塩基置換が、制限酵素による認識を不可能にしていることを利用して、NAT2の遺伝子型の判定が可能であった。すなわち、一塩基置換部位を含む領域を増幅し、PCR産物がBamHI、TaqIまたはKpnIにより切断されない場合がそれぞれallele2、3および4で、3種の制限酵素により切断されるものがallelelであり、検出頻度の最も高い1/1型の他に、1/2型、1/3型、1/4型、3/4型が観察された。更にこれらについては、カフェインをプローブとしてHPLCにより、カフェイン代謝物のAFMU(5-アセチルアミノ-6-ホルミルアミノ-3-メチルウラシル)と1X(1-メチルキサンチン)のモル比から酵素活性を調べた。その結果1/1型に比べて著しい活性の低下が認められ、遺伝子型と表現型の結果は一致していた。以上のことから、薬物代謝酵素の遺伝子多型性の研究は、薬物濃度の測定に加えて、中毒学的診断に今後きわめて有用になると考えられる。本研究では、これらの塩基配列を解析し、その変異がもたらす薬物代謝に起因する毒性や薬効などの発現について、検討をおこなった。ヒト末梢血白血球部分をプロテナーゼK/SDS処理し、フェノール/クロロホルム抽出した後、エタノール沈殿によってDNAを回収し、PCR法によって塩基配列を解析した。すなわち、NAT2遺伝子の多型検索において、5'-TGACGGCAGGAATTACATTGTCおよび5'-ACACAAGGGTTTATTTTGTTCCをプライマーとして、PCR法により増幅を行った。PCR産物をTEに溶解させ、これを3分割し、それぞれに10単位のBamHI、TaqIおよびKpnIを加え制限酵素処理を行ったのち、10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、銀染色によってバンドを検出した。その結果、NAT2遺伝子の対立遺伝子間に存在する一塩基置換が制限酵素による認識を不可能にしている部位の存在を利用して、NAT2の遺伝子型の判定が可能であった。

すなわち、一塩基置換部位を含む領域をPCR増幅し、PCR産物がBamHI、TaqIおよびKpnIにより切断されない場合がそれぞれallele2、3および4であり、3種の制限酵素により切断されるものがallele1であった。今後の研究の展開として、NATの活性を調べるためにカフェインをプローブとして用い、カフェインの代謝物のうち5-アセチルアミノ-6-ホルミルアミノ-3-メチルウラシル(AFMU)と1-メチルキサンチン(1X)とのモル比を測定する計画である。さらに、カフェインテストによる表現型の判定法とPCR-RFLPによる遺伝子型の判定法との相関を調べ、薬物濃度の測定に加えて、代謝能の遺伝子診断をおこなうことの法医および臨床診断学的な意義を検討する予定である。チトクロームP-450およびアセチルトランスフェラーゼは、薬物の代謝に中心的な働きをする酵素であり、特に中毒学領域で重要視されている。本研究では、これらのジェノタイプを調べ、さらに薬物動態からのフェノタイプとあわせて、中毒レベルの意義付けを検討した。さらに、変異がもたらす薬物代謝に起因する毒性や薬効の発現についても、検討をおこなった。ヒト末梢白血球部分をプロテナーゼK/SDS処理し、フェノール/クロロホルム抽出した後、エタノール沈殿によってDNAを回収し、PCR-RFLP法によって塩基配列を解析した。すなわち、NAT2遺伝子の多型検索において、プライマーは、5'-TGACGGCAGGAATTACATTGTC-3'と5'-ACACAAGGGTTTATTTTGTTCC-3'を作成し、PCRは95°C1.5分、55°C2分、73°C1.5分を35サイクルとした。PCR-RFLP法はBamHI、TaqIまたはKpnIで消化後、10%ポリアクリルアミドゲルで泳動し、銀染色を行った。その結果、NAT2遺伝子の対立遺伝子間に存在する一塩基置換が、制限酵素による認識を不可能にしていることを利用して、NAT2の遺伝子型の判定が可能であった。すなわち、一塩基置換部位を含む領域を増幅し、PCR産物がBamHI、TaqIまたはKpnIにより切断されない場合がそれぞれallele2、3および4で、3種の制限酵素により切断されるものがallelelであり、検出頻度の最も高い1/1型の他に、1/2型、1/3型、1/4型、3/4型が観察された。更にこれらについては、カフェインをプローブとしてHPLCにより、カフェイン代謝物のAFMU(5-アセチルアミノ-6-ホルミルアミノ-3-メチルウラシル)と1X(1-メチルキサンチン)のモル比から酵素活性を調べた。その結果1/1型に比べて著しい活性の低下が認められ、遺伝子型と表現型の結果は一致していた。以上のことから、薬物代謝酵素の遺伝子多型性の研究は、薬物濃度の測定に加えて、中毒学的診断に今後きわめて有用になると考えられる。
運動・スポーツに対する自己効力感と自尊感情の関係について

まず,自尊感情の下位概念として改正版身体的自己概念尺度を作成した。この尺度は21項目で,身体全般尺度とその下の6つの下位尺度(運動,筋力,健康,活力,倦怠感,体型)から構成されていた。次に,運動/スポーツに対する自己効力感の尺度を作成した。この尺度は11項目,4つの下位尺度(試合志向,練習志向,継続・遂行,期待)から構成されていた。運動/スポーツに対する自己効力感,身体的自己概念,自尊感情の関係を調べるために,運動系サークルに所属する大学生を対象としてこれら3種類の質問紙を実施した。相関による分析から,3者間(自己効力感,身体的自己概念,自尊感情)には関連性があることが示された。また重回帰分析により,想定していたモデルも部分的に支持する結果を得られた。さらに,これらの尺度が変化する過程や要因を精査するため,約5ヶ月の間に比較的大きな変化がみられた被験者3名に対して聞き取り調査を実施し,モデルの検討を行った。その結果,運動/スポーツに対する自己効力感が身体的自己概念や自尊感情にも影響することが示唆された。これらとは別に,大学生,および高齢者を対象として,身体的自己概念,自尊感情,体力テストの関連を相関と重回帰分析から検討した。その結果,大学生では,体力がある方が身体的自己概念や自尊感情の得点も高いことが示された。高齢者においても,体力の高低が自尊感情にも影響することが示唆された。最後に,身体や運動に関連する領域に対する認知(重要性)が,身体的自己概念の尺度間や自尊感情との関連性に影響するのかどうかを検証した。結果では,特定の領域に対する認知(ここでは重要性)が,他領域への影響力(般化現象)に強弱を加えることが示唆された。自尊感情が多面的で階層性を持つ構造をしているというモデルに則り,運動やスポーツを行うことが自尊感情やその構成要素にどのように影響するのかを調べるため,その準備段階として質問紙の作成と一部分の調査を行った。まず,自尊感情を構成する一要因として,本研究で焦点を当てる「身体」の領域についての質問紙である「身体的自己概念尺度」を作成した。予備調査により項目を絞り,「身体全般」3,「運動/スポーツ」3,「体力」3,「体調」3,「身体的魅力」3の計15項目となった。大学生および高齢者を対象として調査結果から,尺度の信頼性,妥当性,モデルの妥当性などが検証された。自尊感情には「身体全般」が最も強く影響し,「運動/スポーツ」や「体調」も影響することが分かった。次に,この「身体的自己概念尺度」と自尊感情の関係に影響する要因として,重要性に焦点を当てた調査を行った。この結果,重要であると認知している領域の得点とその上位概念の得点の相関が高く,自己概念の般化には各領域に対する重要性の認知が影響することが示唆された。また,高齢者の体力と自尊感情の関連についても調査した。その結果,体力は自尊感情には直接的には影響しないが,身体的自己概念の各尺度(身体全般,筋力,体調)を通して,間接的に影響していることが分かった。これらは,多面的階層性モデルを支持する結果であった。現在は,運動/スポーツに対する自己効力感尺度の作成を準備している段階である。
西アジア地域の都市空間の重層性に関する計画論的研究

本年度の実績として、1)アルジェの近代都市計画史研究、2)戦後仏語圏における都市計画家の交流史研究、3)地中海諸都市の比較研究、および4)シリアにおける実践的な文化財研修を通じた研究交流の4つを報告する。1)アルジェの近代都市計画史研究では、ローマ時代に起源を持つ旧市街、1830年から130年以上続いたフランス植民都市計画、及びル・コルビュジエや日本の番匠谷堯二らが活躍した独立期のスラム調査や廉価住宅の特徴を考察し、地域の自然や伝統的住宅の形式に即した計画が試みられていたことが明らかとなった。2)戦後仏語圏における都市計画家の交流史研究では、ボディアンスキー、キャンディリス、アニング、番匠谷の、出自の異なる4名の都市計画家が、ATBAT(建造者アトリエ)における実践を通じていかなる計画論を模索していたのかが明らかとなった。カサブランカで実践されたキャンディリスの「最大多数のための住まい」は、番匠谷との交流によって「進化型住宅」へと発展していった。これが後年の中東・北アフリカにおける都市計画論へとつながっていく。3)地中海諸都市の比較研究は、共著による出版を機会に実施したもので、文系理系と問わず、都市を研究対象としている方々との比較研究を通じて、その歴史、計画史のポイント、観光資源などについて広く浅く知見を得た。本年度から新たに加わる分担者にはこの時の共著者が多く含まれている。4)より実践的な研究活動として、国連開発計画を通じて実施されたシリア人文化財専門家の日本国内およびレバノン国での都市計画史研修を行い、文化財の保全、記憶の継承といったテーマで研究交流を行った。この他、ベイルートの復興現場で働くシリア移民描いた映画『セメントの記憶』の解説記事を執筆した。当初の目的であった、西アジア地域都市計画史研究の土台となる、アルジェの都市計画史および戦後仏語圏の都市計画史研究が出版され、分担者にもなる共著者らとともに地中海都市の比較研究の成果の一端を出版されたことから、おおむね順調に進展していると判断した。研究分担者を大幅に増加したことで、より広い視点から西アジアの都市計画研究を展開する。代表者はダマスカスの重層的成り立ちについて研究を進める。
騒音による脳内神経伝達物質の経時的変動に関する研究

騒音刺激の中枢神経系への影響を生化学的側面から検討、評価するための手技を確立するために脳内神経伝達物質とされるモノアミンに注目した。つまり騒音の影響をモノアミンの量的変動から評価するために、ラットを用い騒音暴露実験を行った。暴露した騒音の音圧レベルは60dB(A)100dB(A)とし、暴露時間は最長で4時間とした。モノアミンとしてはノルエピネフリン(NE),ドーパミン(DA),エピネフリン(E)の3種を測定対象とした。本研究ではまずラット脳内アミンの測定をできるだけ迅速にかつ簡便に行うための基礎的検討を行い良好な成績を得た。新しく購入した電気化学検出器(ECD)を用い、これを高速液体クロマトグラフィーに接続し微量であるアミン類の定量を可能にした。ECDは敏感な検出器であるがその電極間電圧を変化することにより電離される物質が異なる。本研究では上記の3種類のアミンを同時に検出するために、それぞれの物質を回収率等を考慮しできるだけ効率よく抽出、測定する必要がある。そのために測定条件を設定するための基礎的検討を十分に行った。測定全般に渡って用いる水、標準液の溶媒、電極間電圧の設定、検出器のアッテネーションの設定、各物質のピークの確認等種々の条件の組合せを検討し、測定に関してはほぼ満足のいく方法を定めることができた。3種のアミンはNE,E,DAの順に溶出、検出された。回収率は7080%の間にあり再現性も良好であることから今回設定した測定条件で十分実験的研究に役立つものと判断した。交通騒音をラットに負荷した場合、最も特徴的な変動を示したNEの結果を述べると、音圧100dB(A)で全脳レベルで減少傾向を示したがこれを脳の部位別に検討すると視床下部で減少傾向を、中脳では有意な減少減少を示した。暴露する騒音の音圧レベルないし暴露時間を変化させた場合の評価にはNEを指標にするのが最も効率的であることを確認した。
新規幹細胞マーカーDclk1を利用した大腸癌治療の基礎的検討

昨年度(平成23年度)に作出に成功したDclk1-CreERT2/Rosa26R/ApcMinマウスにタモキシフェンを投与し、lineage tracing解析を行った。非常に興味深いことに、正常腸管とは異なり、タモキシフェン投与7日後には、腸腫瘍全体,が青い細胞、すなわちDclk1+細胞とその子孫細胞によって置き換えられてしまった。経過を追ったところ、タモキシフェン投与1日後は腸腫瘍中でDclk1+細胞のみが青く散在性に染色された。時間が経つにつれて、次第に腫瘍底部のDclk1+細胞から管腔側に向けて青いlineageのリボンが形成されていき、57日後にはほぼ腫瘍全体が青い細胞によって置き換えられた。そして、この青い腸腫瘍は、観察可能であったタモキシフェン投与105日後までそのまま残存していた。この結果から、腸腫瘍中のDclk1陽性細胞は「自己再生能」と「子孫細胞供給能」をあわせ持つ腫瘍幹細胞であることが明らかになった。2.Dclk1陽性細胞のアブレーションが正常腸管および腸腫瘍に及ぼす影響についての検討.さらに、Dclk1陽性細胞を標的とする抗腫瘍治療への発展について検討するため、Cre誘導下にジブテリアトキシン受容体を発現させるRosa26-iDTRマウスをDclk1-CreERT2/Rosa26-LacZ/ApcMinマウスと交配し、正常腸管および腸腫瘍においてジフテリアトキシン投与によるDclk1陽性細胞の選択的障害を行った。結果、正常腸管には障害を及ぼさず。腸腫瘍のみが退縮あるいは消失した。以上の結果よりDclk1は腸腫瘍幹細胞の特異的マーカーであると考えられ、今後Dclk1陽性の腫瘍幹細胞を標的とする治療への発展が期待される。研究代表者らは消化管の幹細胞マーカー候補doublecortin and CaM kinase-like-1(以下Dclk1)の正常腸管および腸腫瘍における役割の解析を目的として、平成22年度は以下の実験を行った。1.免疫染色・qRT-PCRによるDclk1のマウスおよびヒトの正常組織・腫瘍(大腸癌)における局在・発現解析C57BL/6のWTマウスに対して抗Dclk1抗体を用いた免疫染色を行い、マウス正常腸管で腸幹細胞が存在すると考えられる腸管crypt底部を中心にDclk1陽性細胞を認めた。腸腫瘍モデルマウスであるA_pc^Minマウスでは、腫瘍においてDclk1陽性細胞が増加していた。qRT-PCRで、マウス腸腫瘍において正常組織よりも有意にDclk1 mRNAの発現量が増強していることを確認した。さらに、ヒト腸管および大腸癌におけるDCLK1陽性細胞の局在を確認し、マウスと類似の発現パターンを認めた。これらのことから、Dclk1はマウスおよびヒトにおける正常組織の腸幹細胞あるいは癌幹細胞マーカーである可能性が考えられた。2.Dclk1-Creマウスの作出とlineage tracingの開始Dclk1の開始コドン以降にCreERT2-IRES-EGFPコンストラクトを挿入したターゲッティング・ベクターを用い、400個のES細胞から21個の組替えクローンを樹立した。2回のインジェクションにより、6匹のキメラマウスおよび2系統のジャームライン・トランスミッションを獲得した。現在は同マウスと、Rosa26レポーターマウスとの交配を行い、正常腸管上皮におけるDclk1陽性細胞のlineage tracingを行っている。また、同ノックイン・マウスでは、Dclk1 nullマウスの作出が可能であり、その表現形解析を展開中である。平成22年度に作出したDclk1-CreERT2ノックインマウスとRosa26Rマウスとを交配し、正常腸管におけるlineage tracing解析を行った。Dclk1-CreERT2/Rosa26Rマウスの正常腸管において、タモキシフェン投与により青いDclk1陽性細胞が腸管上皮に疎に出現し、腸管組織幹細胞のニッチと考えられているクリプト底部において最も多く発現が認められた。しかし、この細胞からlineageを示す青いラインが伸びることはなく、子孫細胞の供給は行われていないと判断された。さらに経時的に観察したところ、次第にDclk1陽性細胞は絨毛の上部に移動し、最終的に絨毛の頂部から管腔に脱落した。タモキシフェン投与21日後には、全ての青くラベルされた細胞が消失したことから、Dclk1陽性細胞は正常のホメオスタシスにおいて腸管の組織幹細胞として働いていないと結論付けた。2.放射線照射・DSS投与による刺激状況下におけるlineage tracing解析さらに研究代表者らは、炎症刺激により幹細胞性を発揮する可能性を考慮し、放射線照射およびDSS腸炎時におけるDclk1陽性細胞の動態を検討した。Dclk1-CreERT2/Rosa26Rマウスに8Gyの放射線照射あるいは2%DSSを1週間投与した上で、再生過程の腸管においてlineage tracingを行った。いずれのモデルにおいても、Dclk1陽性細胞が青いlineageのラインを伸ばすことはほとんど確認されなく、Dclk1陽性細胞は炎症からの再生過程においても幹細胞性を示すことは無いと判断した。

経過を追ったところ、タモキシフェン投与1日後は腸腫瘍中でDclk1+細胞のみが青く散在性に染色された。時間が経つにつれて、次第に腫瘍底部のDclk1+細胞から管腔側に向けて青いlineageのリボンが形成されていき、57日後にはほぼ腫瘍全体が青い細胞によって置き換えられた。そして、この青い腸腫瘍は、観察可能であったタモキシフェン投与105日後までそのまま残存していた。この結果から、腸腫瘍中のDclk1陽性細胞は「自己再生能」と「子孫細胞供給能」をあわせ持つ腫瘍幹細胞であることが明らかになった。2.Dclk1陽性細胞のアブレーションが正常腸管および腸腫瘍に及ぼす影響についての検討.さらに、Dclk1陽性細胞を標的とする抗腫瘍治療への発展について検討するため、Cre誘導下にジブテリアトキシン受容体を発現させるRosa26-iDTRマウスをDclk1-CreERT2/Rosa26-LacZ/ApcMinマウスと交配し、正常腸管および腸腫瘍においてジフテリアトキシン投与によるDclk1陽性細胞の選択的障害を行った。結果、正常腸管には障害を及ぼさず。腸腫瘍のみが退縮あるいは消失した。以上の結果よりDclk1は腸腫瘍幹細胞の特異的マーカーであると考えられ、今後Dclk1陽性の腫瘍幹細胞を標的とする治療への発展が期待される。最も困難と考えられていたDclk1-CreERT2のノックインマウスは平成22年度に作出に成功した。さらに本年度は予定していた通り、レポーターマウスであるRosa26Rマウスとのコンパウンドマウスの作出にも成功し、正常のホメオスタシスおよび刺激モデルにおいてlineage tracing解析を行った。さらに腸腫瘍モデルであるApcMinマウスとの交配からDclk1-CreERT2/Rosa26R/ApcMinマウスの作出にも既に成功していることから、研究の進展は順調であり、来年度の計画も予定通り実行できるものと期待される。
がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルを標的とした天然物の探索と機能解明

本研究は,がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い,有用な低分子化合物を見出すことを目的としており,とくに,がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な数種の細胞内シグナルを対象としたスクリーニングを行った.その結果,Wntシグナルやヘッジホッグシグナル阻害作用をもつ天然物や,TRAIL耐性克服作用をもつ天然物など数多くの有用な活性成分を単離した.得られた活性成分について,がんの進展に関わる各種タンパク質の発現への影響,アポトーシス誘導作用や細胞生存率への影響などを明らかとした.また顕著な活性化合物に関する標的分子の解明を行った.本研究は,がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い,有用な低分子化合物を見出すことを目的としており,とくに,がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な細胞内シグナルとして知られるウィント(Wnt),ヘッジホッグ(Hh)シグナル,および癌細胞選択的なアポトーシス誘導因子トレイル(TRAIL)を対象とたスクリーニングを行った.1)Wntシグナル阻害作用をもつ天然物のスクリーニングの結果,オオバコ科植物から単離したscopadulciolはヒト胃がん細胞AGSにおいて核内のβ-cateninを減少させたが,プロテアソーム阻害剤MG132を併用するとβ-cateninの減少は認められなくなった.これによりscopadulciolはプロテアソーム依存性のβ-cateninの分解を促進することが示唆された.Trichillin Hは細胞質および核におけるβ-cateninを減少させなかったが,Wntシグナルの標的タンパク質であるc-mycの発現を抑制した.従って,trichillin HはWntシグナル経路の中でもβ-cateninより下流に作用するものと考えられた.2)ナス科植物からHhシグナル阻害作用をもつ高度に酸化されたステロイド誘導体physarin Hを単離した.本化合物は顕著なGLI1転写阻害活性を示し,Hhシグナルの標的タンパク質であるPtchやBcl2の発現を減少させ,GLI1タンパク質とGLI1結合領域を有するDNAとの複合体形成を阻害した.3)クワ科植物よりTRAIL耐性克服作用をもつ数種のプレニル化フラボンを単離した.そのうちの一つのartonin EはROS(活性酸素種)を発生を引き金としてデス受容体DR5の発現上昇を介して,カスパーゼを活性化させ,アポトーシスを誘導することが示唆された.本研究は,がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い,有用な低分子化合物を見出すことを目的としており,とくに,がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な数種の細胞内シグナルを対象としたスクリーニングを行った.1)Wntシグナル阻害作用をもつ天然物のスクリーニングの結果,キョウチクトウ科Tabernaemontana divaricataの葉部からiboga型アルカロイドcoronaridineを単離した.本化合物はβ-cateninのmRNAレベルでの発現を低下させることによりWntシグナルを阻害することが明らかとなった.またアオイ科Hibiscus ficulneusの茎部より単離したリグナンエステルboehmenanは,プロテアソームを介したβ-cateninの分解促進によりWntシグナルを阻害することがわかった.2)ナス科植物Withania somniferaからHhシグナル阻害作用をもつステロイド誘導体withaferein A及びその誘導体5種を単離した.主成分のwithaferein Aは顕著なGLI1転写阻害活性を示し,Hhシグナルの標的タンパク質であるPtchやBcl2の発現を減少させ,GLI1タンパク質とGLI1結合領域を有するDNAとの複合体形成を阻害した.3)キク科Xanthiumstrumariumの葉部からTRAIL耐性克服作用をもつ5種のセスキテルペンを単離した.このうちの2種の化合物xanthinosinおよびlasidiol p-methoxybenzoateはいずれもAGS細胞において,アポトーシス誘導タンパク質として知られるDR4,DR5,p53,CHOP,Baxなどを増加させ,抗アポトーシスタンパク質であるBcl2を減少させた.これより,これらの化合物はデスレセプター経路,ミトコンドリア経路の両方を介してアポトーシスを誘導することが示唆された.ウィント,ヘッジホッグ,およびトレイルシグナルに対するスクリーニング研究の成果として,タイおよびバングラデシュ産植物,および放線菌からから数多くの活性化合物を単離した.それらの中には新規化合物も数種含まれていた.また,数種の代表的な活性成分に対する作用機構の解析を行い,興味深い知見が得られた.本研究は,がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い,有用な低分子化合物を見出すことを目的としており,とくに,がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な数種の細胞内シグナルを対象としたスクリーニングを行った.1)Wntシグナル阻害作用をもつ天然物のスクリーニングの結果,バンレイシ科Polyalthia cerasoidesのビスアポルフィン型アルカロイドbidebline Eは大腸がん細胞SW480において核内β-cateninを減少させることによりWntシグナルを阻害することが示唆された.一方,センダン科Amoora cuculataより以前単離したロカグラミド誘導体についての全合成研究を行い,天然物とともにヘテロ環を含む一連の誘導体の合成を行った.これらの化合物の中には顕著なWntシグナル阻害作用を示すものが含まれていることが明らかとなった.2)ショウガ科

Boesenbergia pandurataの根茎からTRAIL耐性克服作用をもつ8種の新規ジテルペンを単離した.同時に単離した主成分ピマラン型ジテルペンはAGS細胞において,アポトーシス誘導タンパク質として知られるDR4,DR5,p53,CHOP,Bakを増加させ,抗アポトーシスタンパク質であるBcl2,c-FLIP,GSK-3βを減少させた.これより,これらの化合物はデスレセプター経路を介してアポトーシスを誘導することが示唆された.新規フェナジン型天然物aotaphenazine (7)は茨城県土壌由来の放線菌Streptomyces sp. IFM11694から単離した.本化合物もAGS細胞において,アポトーシス誘導タンパク質DR4,DR5,およびp53を増加させ,抗アポトーシスタンパク質Bcl2を減少させた.本研究は,がんの進展と再発を制御する細胞内シグナルに作用する天然物のスクリーニングを行い,有用な低分子化合物を見出すことを目的としており,とくに,がん細胞の治療抵抗性の要因となる自己複製能と多分化能の獲得に必須な数種の細胞内シグナルを対象としたスクリーニングを行った.その結果,Wntシグナルやヘッジホッグシグナル阻害作用をもつ天然物や,TRAIL耐性克服作用をもつ天然物など数多くの有用な活性成分を単離した.得られた活性成分について,がんの進展に関わる各種タンパク質の発現への影響,アポトーシス誘導作用や細胞生存率への影響などを明らかとした.また顕著な活性化合物に関する標的分子の解明を行った.ウィント,ヘッジホッグ,およびトレイルシグナルに対するスクリーニング研究の成果として,タイおよびバングラデシュ産植物,および放線菌からから数多くの活性化合物を単離した.それらの中には新規化合物も数種含まれていた.また,数種の代表的な活性成分に対する作用機構の解析を行い,興味深い知見が得られた.ウィント,ヘッジホッグ,およびトレイルシグナル経路に関してさらに継続してスクリーニング研究を行っていく.これまでに得られた活性成分の中から,とくに興味深い作用を示すことが期待される代表的な化合物を数種選別し,それらについての作用メカニズムを分子レベルで解析する実験をさらに進展させる.とくに,Wntシグナル阻害作用をもつインドール型アルカロイドやTRAIL耐性克服作用を示すセスキテルペン等についてシグナル経路の構成分子への影響や標的分子解明に向けて検討する.28年度が最終年度であるため、記入しない。天然物化学ウィント,ヘッジホッグ,およびトレイルシグナル経路に関してさらに継続してスクリーニング研究を行っていく.これまでに得られた活性成分の中から,とくに興味深い作用を示すことが期待される代表的な化合物を数種選別し,それらについての作用メカニズムを分子レベルで解析する実験をさらに進展させる.とくに,Wntシグナル阻害作用をもつインドール型アルカロイドやTRAIL耐性克服作用を示すセスキテルペン等についてシグナル経路の構成分子への影響や標的分子解明に向けて検討する.
腎糸球体上皮細胞の培養系の確立

一般に報告されている培養糸球体上皮細胞(VEC)は、in vivoのVECの形質と異なり、敷石様配列の細胞がほとんどである。この細胞の由来については、脱分化したVECであるとする意見とPEC由来の細胞であるとする意見が対立している。我々は、このような混乱を招いた原因のひとつとして、ボウマン嚢の被っていない単離された糸球体(G)から、ほとんど細胞が生えだしてこないことに注目した。従来の糸球体単離のsieving methodには、腎組織片をメッシュに押しつける操作があり、これにより糸球体表面のVECが傷害を受け、死滅することが予想される。そこで、単に腎皮質を鋭いナイフで細切するだけで、単離されてくる糸球体を位相差顕微鏡下で拾い集めて、培養を試みた。その結果、Gからの細胞が生えだす率は著明に改善した。その細胞形態は、長い細胞突起を伸ばした不規則なものであり、敷石様配列の細胞とは明らかに異なっていた。これらは、Thy-1、vWF、RECA-1が陰性であり、メサンギウム細胞、内皮細胞とは異なるため、VEC由来であることが確かめられた。さらに、我々は、pan cadherinに対する抗体染色がPECに陽性でVECに陰性であることを発見した。これで培養細胞を検討すると、G由来の細胞は陰性であり、ボウマン嚢を被った糸球体から生えだす敷石様の細胞は陽性であった。以上のことから、敷石様の細胞はVEC由来ではなく、PEC由来、または尿細管が混入している場合は、尿細管上皮由来であることが明らかとなった。これらの系を使って、in vivoでのVEC特異マーカーを検討したところ、マーカーのいくつかのものは、敷石様細胞にも陽性になることが示され、in vivoで特異的であるものが培養系でも特異的であるとは限らないことが分かった。糸球体培養初期で増殖してくる細胞には、糸球体上皮細胞(podocyte)マーカーであるポドカリキシン陽性細胞がほとんどみられない。その原因を調べるため、通常のsieving操作によって得られた単離糸球体のうちボウマン嚢のない糸球体を選びだし、培養期間中、経時的に観察を行なった。単離直後一時間以内にpodocyteの空胞状の変化がみられはじめ、この空胞は時間と共にその数を増し、その後podocyteは変性に陥った。培養4日目には大部分の糸球体上にpodocyteの変性を認めた。このpodocyteの傷害変性が、sieving操作等の糸球体単離過程での物理的傷害によるのかどうかをみるため、腎臓のスライス培養で検討した。ラット腎臓をメスで2mm位の厚さに切り、スライス状の組織を培養した。この切断面の表面には、相当数の糸球体が露出しており、その糸球体表面のpodocyteの変化を走査電子顕微鏡で観察した。腎臓をスライス状に切断するとき、メスを3-4回前後に動かして切った場合は、9割以上の糸球体でpodocyteの変性脱落がみられた。ところがメスを一回引くのみで切った場合は、ほとんどpodocyteの変性は認められなかった。糸球体単離過程は、スライス作製過程よりずっと大きな物理的傷害を糸球体に与えることが予想される。したがって、糸球体培養でポドカリキシン陽性細胞がほとんど出現しない原因として糸球体単離過程における物理的傷害が考えられた。また、糸球体培養は、通常air95%/CO_25%下で行なわれ、細胞は低酸素状態で培養されることになる。この条件下でのスライス培養を検討してみると、数日の培養後にはほとんどの腎臓細胞、特に尿細管細胞は死滅し、基底膜が露出した状態になってしまった。

これを85%O_2下で培養すると、細胞の生存は良く、スライス断面全面を細胞が被うようになった。以上のことから、podocyteの培養のために、糸球体の単離過程の改善、O_2濃度の影響、よりpodocyteマーカーの確立をめざして検討を続けたい。多くの研究室で報告されている糸球体上皮細胞(VEC)の培養細胞の性質は、in vivoのVECの形質と大きく異なり、敷石様配列をとったものがほとんどである。この細胞の由来については、脱分化したVECであるとする意見とPEC由来の細胞であるとする意見が対立している。我々は、このような混乱を招いた原因のひとつとして、ボウマン嚢の被っていない単離された糸球体(G)から、ほとんど細胞が培養されてこないことに注目した。従来の糸球体単離のためのsieving methodには、腎組織片をメッシュに押しつける操作があり、これにより糸球体表面のVECが傷害を受け、死滅することが予想される。そこで、単に腎皮質を鋭いナイフで細切するだけで、単離されてくる糸球体を位相差顕微鏡下で拾い集めて、培養を試みた。その結果、Gからの細胞が生えだす率は著明に改善した。その細胞形態は、長い細胞突起を伸ばした不規則なものであり、敷石様配列の細胞とは明らかに異なっていた。これらは、Thy-1、vWF、RECA-1が陰性であり、メサンギウム細胞、内皮細胞とは異なるため、VEC由来であることが確かめられた。さらに、我々は、pan cadherinに対する抗体染色がPECに陽性でVECに陰性であることを発見した。これで培養細胞を検討すると、G由来の細胞は陰性であり、ボウマン嚢を被った糸球体から生えだす敷石様の細胞は陽性であった。以上のことから、敷石様の細胞はVEC由来ではなく、PEC由来、または尿細管が混入している場合は、尿細管上皮由来であることが明らかとなった。これらの系を使って、in vivoでのVEC特異マーカーを検討したところ、マーカーのいくつかのものは、敷石様細胞にも陽性になることが示され、in vivoで特異的であるものが培養系でも特異的であるとは限らないことが分かった。
グラフの閉路分割に関するラムゼー型問題の研究

本研究では,グラフ理論のラムゼー型問題において重要な未解決課題となっている辺着色グラフの閉路分割に関する予想の解決に向けて取り組んだ.結果として,予想の解決には至らなかったものの,予想の部分的解決と言える定理や,当該分野において有用な定理を数多く得ることに成功した.特に,グラフの閉路に関する研究で多くの知見が得られた.前年度に得られた研究成果をもとに、引き続き本研究の最終目標であるEGP予想解決に向けて「研究実施計画」で提案したアプローチから研究を進めた。前年度共同研究のため訪問したハンガリー科学アカデミーのGyarfas教授とのディスカッションをEメールを通じて引き続き行った結果、辺着色されたグラフの単色構造を解明するためにはグラフをハイパーグラフに拡張して考察した方が見通しが良く構造を把握出来ることが分かり、その方向で研究を進めることとなった。成果として、辺着色されたハイパーグラフ上の単色構造に関する有用な定理を証明することに成功し、Gyarfas教授らとの共同研究としてElectronic Journal of Combinatoricsに論文が掲載された。また、これに伴い、ハイパーグラフの研究者との情報交換が研究遂行上非常に有用であると判断したため、当初の研究訪問・国際会議の参加についての選択を再検討し、研究計画を若干軌道修正した。具体的には、ハイパーグラフの研究者が多く集まる国際会議の参加を優先し、国際会議を自身の研究成果発表の場として活用するのみならず、情報収集の場として活用することにした。ハイパーグラフの研究は米国が一番盛んである。そのため、米国で開催された3つの国際会議に参加し、有用な情報を収集することが出来た。さらに、前年度から積み上げてきたラムゼー型問題に関する研究成果が国内において評価され始めたおかげで、「離散数学とその応用研究集会2012」において当該分野に関する特別講演(招待講演)を行うことが出来た。交付申請書における「研究目的」で目標としたEGP予想の解決を目指し、引き続き研究を推進した。具体的には、この年度では「研究計画」で計画したようにグラフが指定した成分数からなる閉路分割構造をもつための条件に関して深く考察することに多くの時間を割き、その結果一定の研究成果が得られた。この年度の主な研究活動としては、前年度においてEGP予想を提起した当人であるハンガリー科学アカデミーのGyarfas教授を訪れ、共同研究を行ったのであるが、このときのディスカッションで生じた着想がEGP予想の部分的解決に有効である感触が得られた経緯もあって、前年度に引き続きEメールのやりとりを通じてGyarfas率いるハンガリーの研究者グループとこの年度でも盛んに情報交換しながら共同研究を行った。この年度において得られた成果のうち主要な成果としては、辺着色されたグラフにおける単色部分構造の把握に関して重要な定理が得られ、成果をまとめた論文がSIAM Journal on Discrete Mathematicsに掲載された。単色構造に関する考察はEGP予想解決に取り組む上で極めて重要であり、得られた成果は当該分野の研究に対して今後様々な応用が期待出来る。この成果に加えて、この年度では数本の関連論文が権威ある学術雑誌に掲載された。本研究では,グラフ理論のラムゼー型問題において重要な未解決課題となっている辺着色グラフの閉路分割に関する予想の解決に向けて取り組んだ.結果として,予想の解決には至らなかったものの,予想の部分的解決と言える定理や,当該分野において有用な定理を数多く得ることに成功した.特に,グラフの閉路に関する研究で多くの知見が得られた.交付申請書における「研究目的」で記載したEGP予想の解決を目指し、研究を進めた。具体的には、「研究実施計画」で述べたようにEGP予想を提起した当人であるハンガリー科学アカデミーのGyarfas教授を訪れ、共同研究を行った。研究計画当初は、純粋に共同研究目的で当該年度の夏にGyarfas教授を訪問する予定であったが、ちょうどその時期に組合せ論の査読付国際会議EUROCOMB2011、及び、Paul Turan Memorial Conferenceの2つの国際会議が2週続いてハンガリーで開催されるということで、これらに参加して情報収集しつつ、国際会議滞在中にGyarfas教授との共同研究も並行して行うことが出来た。この二つの国際会議では、これまで進めてきた研究のうち、EGP予想と深く関連するグラフの辺着色に関する研究成果、及び、グラフの連結度に関する研究成果をまとめた論文が採択され、講演を行うことが出来た。これらの論文に関する国際会議EUROCOMB2011のプロシーディングがElectronic Notes in Discrete Mathematicsに出版された。また、肝心のGyarfas教授との共同研究に関する研究成果については、Gyarfas教授からEGP予想を解決するにあたってグラフの辺の塗り方Pを決めたときに辺着色に用いる各色が誘導する部分グラフの構造解析が非常に重要であるとの指摘を受け、各色が誘導する全域部分グラフが非連結になるようなPを決定する問題について取り組んだ。この問題に関する共同研究の結果、一定の成果を上げることに成功し、成果をまとめて投稿した論文がごく最近Journal of Graph Theoryにアクセプトされた。その他、数本の関連論文が権威ある学術雑誌に出版された。本研究の主要目的は,1991年にErdos,Gyarfas,Pyberが提起した次の予想(以下,EGP予想と名付ける)について,部分的,もしくは,可能であれば全面的解決を与えることである.【EGP予想】『完全グラフの各辺をr色でどのように着色しても,頂点集合をr個以下の単色な閉路によって分割出来る.(ここでは2点以下の連結グラフも閉路とみなす.)』

本研究では,研究代表者がこれまで取り組んできた研究を発展させる形で予想解決を目指し,グラフ理論の幅広い分野に適用可能で有用な定理を得ることも目的の一つとした.完全グラフの辺を複数の色で着色したときに単色の部分グラフを見つけるという問題は,グラフのラムゼー数と深く関係する重要な研究テーマであるため近年盛んに研究が進められている.EGP予想は,そのような背景のもと,グラフのパッキング問題とラムゼー理論が融合した新しい型の極値問題として注目されている予想である.本研究では,EGP予想の解決を目指して次の2方向からの研究を進めた.(i)『辺着色された完全グラフにおいて色の塗り方に制約を定めた上での単色構造の解析』上記(i),(ii)の方向性からの研究を進めてゆく上で,辺着色されたグラフの単色構造の考察にはハイパーグラフに拡張して同様の問題を考察すると様々な有用な知見が得られることが確認出来たため,上記(i),(ii)の方向からの研究に加えて(iii)『辺着色されたハイパーグラフにおける単色部分構造の研究』についても精力的に研究を進めた.当初の計画に(iii)の方向性からの研究を追加したため,研究の進捗状況に若干の遅れが生じたこともあって残念ながらEGP予想の解決には至らなかったが(i),(ii),(iii)のテーマにおいて有用な定理を多数得ることが出来た.グラフ理論「研究実績の概要」でも述べたように辺着色されたハイパーグラフ上の単色構造の把握については成果をまとめた論文が権威ある学術雑誌に掲載され、研究は概ね順調に進んでいると言える。ただし、ハイパーグラフに関する研究に時間を大幅に割く必要が生じたため、研究計画全体の進捗に関しては若干の遅れが生じているかもしれない。「研究実施計画」では、取り組むべき課題として、辺着色されたグラフにおける単色閉路の分割に関する命題1と一般のグラフ上における閉路分割に関する命題2を提案した。これら二つの命題の視点から問題を追求することでEGP予想の解決に取り組んでいるが、本年度においては、命題1に関する研究成果として3編の論文が、また、命題2に関しては1編の論文が権威ある学術雑誌に掲載されたので、研究成果としてはまずまずの成果が得られたと言えると思う。以上のような研究の進捗度と成果を総括してみると、現在までの達成度としては、おおむね順調に進展していると判断出来るのではないかと思う。研究計画で掲げた示すべき命題について、これまでいくつかの部分的解答が得られ、その成果は権威ある学術雑誌に掲載されている。このため、研究はおおむね順調に進展していると考える。研究計画調書における研究計画では、当該年度ではEGP予想解決に向けて情報収集を行い、Gyarfas教授を訪問し、ディスカッションを通じて予想解決の糸口を探る予定であった。