hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ネットワーク構造を有する離散最適化問題に対する高性能アルゴリズムとその応用

現代社会において解決が求められる諸問題の中には,通信網・交通網・電力網・VLSIなどネットワーク的構造を持つものが多くみられる.例えば,地震・台風等による自然災害が多く発生する中,安定的なネットワーク制御・設計がより一層求められている.本研究では,ネットワーク制御・設計が求められる問題に対して,グラフを用いた離散最適化問題としてモデル化することで,問題が有する計算の複雑さの解析や効率的なアルゴリズムの開発を行うことを目的とする.さらに,その応用として,劣モジュラ構造のような離散構造を見出して手法を一般化することで,グラフ・ネットワーク問題にとどまらない一般の離散最適化問題への貢献を目指す.前年度に引き続き,ネットワーク構造の調査を行い,問題の計算困難性との関連について分析した.加えて,具体的にネットワーク構造を有するいくつかの最適化問題に対して,計算の複雑さの解析および効率的アルゴリズムの開発を行った.NP困難であると証明される問題に対しては,近似アルゴリズムや固定パラメータアルゴリズムの開発や,自然な仮定の下での計算の複雑さの解析を行った.例えば,銀行間の流動性に関する問題に対して,ネットワーク最適化の概念を応用し分析した.前年度に引き続き,劣モジュラ構造や正モジュラ構造といったネットワーク問題に現れる重要な離散構造に関する調査を行った.その過程において,グラフの最小カット問題を一般化した離散最適化問題の一つである,正モジュラ関数最小化問題の計算の複雑さに関していくつかの結果を得た.前年度に引き続き,ネットワーク制御・設計に関する話題に対する調査を行いながら,具体的にネットワーク構造を有する問題に対して,計算の複雑さの解析および高性能アルゴリズムの開発を行った.一見ネットワークと関係が無いように見える銀行間の流動性に関する問題などに対しても,問題の構造とネットワーク構造の類似性に着目することで,いくつかの結果を得ている.また,劣モジュラ構造や正モジュラ構造に着目した問題の一般化についてもいくつかの結果を得ている.これはほぼ交付申請書に記した流れに沿っている.おおむね「研究計画・方法」の通りに進んでいるため,基本的にはその方針にしたがう.これまでの調査に基づき,引き続き効率的に解ける問題の離散構造の解析を行いながら,具体的に対象とする問題に対する高性能アルゴリズムの開発を行う.考案したアルゴリズムの性能を理論的に解析するだけでなく,実用上の性能を評価するため,計算機による実験を行う.また,グラフ・ネットワーク問題だけでなく,離散最適化問題としてより一般化された問題の理論研究を推し進める.現代社会において解決が求められる諸問題の中には,通信網・交通網・電力網・VLSIなどネットワーク的構造を持つものが多くみられる.例えば,地震・台風等による自然災害が多く発生する中,安定的なネットワーク制御・設計がより一層求められている.本研究では,ネットワーク制御・設計が求められる問題に対して,グラフを用いた離散最適化問題としてモデル化することで,問題が有する計算の複雑さの解析や効率的なアルゴリズムの開発を行うことを目的とする.さらに,その応用として,劣モジュラ構造のような離散構造を見出して手法を一般化することで,グラフ・ネットワーク問題にとどまらない一般の離散最適化問題への貢献を目指す.本研究の初年度は,これまで高性能なアルゴリズム開発のために用いられてきたネットワーク構造に対して,既存研究の調査,整理を中心に行い,計算量が未解決であるネットワーク問題の構造との類似点または相違点など,基本的な性質から調査した.同時に,本研究の目標の一つである離散最適化問題への一般化を念頭におき,劣モジュラ構造や正モジュラ構造をもつネットワーク問題などに現れる離散構造に焦点を絞った調査を行った.その過程において,グラフのベクトル支配集合問題に対して,分枝幅が定数である場合の多項式時間アルゴリズムを提案し,そのアルゴリズムを応用することで平面グラフの場合が準指数固定パラメータ容易であることを示した.初年度は,交付申請書に記した通り,主にネットワーク制御・設計に関する話題に対して,現状の調査・整理を中心に行った.特に,効率的なアルゴリズム開発のための,問題の離散構造の解析を行った.現代社会において解決が求められる諸問題の中には,通信網・交通網・電力網・VLSIなどネットワーク的構造を持つものが多くみられる.例えば,地震・台風等による自然災害が多く発生する中,安定的なネットワーク制御・設計がより一層求められている.本研究では,ネットワーク制御・設計が求められる問題に対して,グラフを用いた離散最適化問題としてモデル化することで,問題が有する計算の複雑さの解析や効率的なアルゴリズムの開発を行うことを目的とする.さらに,その応用として,劣モジュラ構造のような離散構造を見出して手法を一般化することで,グラフ・ネットワーク問題にとどまらない一般の離散最適化問題への貢献を目指す.今年度は,初年度に引き続き,ネットワーク構造の調査を行い,問題の計算困難性との関連について分析した.加えて,具体的にネットワーク構造を有するいくつかの最適化問題に対して,計算の複雑さの解析および効率的アルゴリズムの開発を行った.例えば,銀行間の決済を円滑に行うための最適な(決済)順序を求める問題に対して,有向グラフを用いたモデル化を行い,問題のNP困難性や,多項式時間で解けるためのいくつかの仮定を示した.また,初年度に引き続き,劣モジュラ構造や正モジュラ構造といったネットワーク問題に現れる重要な離散構造に関する調査を行った.その過程において,グラフの最小カット問題を一般化した離散最適化問題の一つである,正モジュラ関数最小化問題の計算の複雑さに関していくつかの結果を得た.初年度に引き続き,ネットワーク制御・設計に関する話題に対する調査を行いながら,具体的にネットワーク構造を有する問題に対して,計算の複雑さの解析および高性能アルゴリズムの開発を行った.また,劣モジュラ構造や正モジュラ構造に着目した問題の一般化についても着手している.これはほぼ交付申請書に記した流れに沿っている.

現代社会において解決が求められる諸問題の中には,通信網・交通網・電力網・VLSIなどネットワーク的構造を持つものが多くみられる.例えば,地震・台風等による自然災害が多く発生する中,安定的なネットワーク制御・設計がより一層求められている.本研究では,ネットワーク制御・設計が求められる問題に対して,グラフを用いた離散最適化問題としてモデル化することで,問題が有する計算の複雑さの解析や効率的なアルゴリズムの開発を行うことを目的とする.さらに,その応用として,劣モジュラ構造のような離散構造を見出して手法を一般化することで,グラフ・ネットワーク問題にとどまらない一般の離散最適化問題への貢献を目指す.前年度に引き続き,ネットワーク構造の調査を行い,問題の計算困難性との関連について分析した.加えて,具体的にネットワーク構造を有するいくつかの最適化問題に対して,計算の複雑さの解析および効率的アルゴリズムの開発を行った.NP困難であると証明される問題に対しては,近似アルゴリズムや固定パラメータアルゴリズムの開発や,自然な仮定の下での計算の複雑さの解析を行った.例えば,銀行間の流動性に関する問題に対して,ネットワーク最適化の概念を応用し分析した.前年度に引き続き,劣モジュラ構造や正モジュラ構造といったネットワーク問題に現れる重要な離散構造に関する調査を行った.その過程において,グラフの最小カット問題を一般化した離散最適化問題の一つである,正モジュラ関数最小化問題の計算の複雑さに関していくつかの結果を得た.前年度に引き続き,ネットワーク制御・設計に関する話題に対する調査を行いながら,具体的にネットワーク構造を有する問題に対して,計算の複雑さの解析および高性能アルゴリズムの開発を行った.一見ネットワークと関係が無いように見える銀行間の流動性に関する問題などに対しても,問題の構造とネットワーク構造の類似性に着目することで,いくつかの結果を得ている.また,劣モジュラ構造や正モジュラ構造に着目した問題の一般化についてもいくつかの結果を得ている.これはほぼ交付申請書に記した流れに沿っている.おおむね「研究計画・方法」の通りに進んでいるため,基本的にはその方針にしたがう.これまでの調査を基に,効率的に解ける問題の離散構造の解析を行いながら,具体的に対象とする問題に対する効率的なアルゴリズムの開発を行う.考案したアルゴリズムの性能を理論的に解析するだけでなく,実用上の性能を評価するため,計算機による実験を行う.また,グラフ・ネットワーク問題だけでなく,離散最適化問題としてより一般化された問題の理論研究を行う.
食塩摂取量の日内配分シフトが24時間血圧値ならびに血圧日内変動に及ぼす影響

【目的】過剰の食塩摂取は高血圧の重要な増悪因子の一つであり、1日10g以下の減塩指導が行われている。しかし食塩の摂取時間帯と血圧との関連については検討されていない。そこで食塩の1日摂取量を変えずに昼食または夕食に集中的に与えて、血圧値や血圧日内変動に及ぼす影響及び血圧日内変動と尿中Na排泄リズムの関わりを検討した。【方法】健康な女子学生7名(平均21才)を対象とした。食塩の日内配分のみを変えた下記の3種類の食事:(1)コントロール食(C食:朝2g・昼夕各5g)、(2)昼高塩食(LH食:朝夕各2g・昼食8g)、(3)夜高塩食(DH食:朝昼各2g・夕食8g)とした。C食は6日間、LH食・DH食はそれぞれ8日間摂取させ、各検査食の間は1週間の間隔をあけた。採尿は各検査食期間中、午前8時から24時までは2時間間隔および午前6時(起床時)の計9回の分割蓄尿を毎日行った。血圧は携帯型血圧計(ABPM-630)を使用し、午前6時から24時までを15分間隔、0時から午前6時までを30分間隔で48時間測定した。【結果】(1)食塩の日内配分を変えても24時間の尿量、尿中Na・K排泄量に各検査食間で差を認めなかった。(2)48時間平均血圧値は各検査食間で差を認めなかった。しかしコサイナー分析による平均値[MESOR]はLH食で有意に上昇した。(3)収縮期血圧の頂点位相はLH食(15:40)とDH食(16:36)の間に有意な差を認めた。拡張期血圧も同様であった。(4)食塩摂取時間帯によるNa排泄リズムの頂点位相の差と収縮期血圧の頂点位相の差の間にr=0.781(p<0.05)の有意な正相関を認めた。【結語】食塩摂取の日内配分を変えると尿中Na排泄リズムの頂点位相が変わり、それに同調して血圧日内変動の頂点位相も変動した。今回の成績から、昼食に食塩を多く摂取すると血圧を上昇させることが示唆された。【目的】食塩の過剰摂取が高血圧の重要な増悪因子の一つであることは周知の事実であり、我が国でも1日10g以下の減塩指導が行われている。そこで食塩の1日摂取量を変えずに日内配分のみを変えて、尿中Na・K排泄量・排泄パターンと血圧日内変動に及ぼす影響について検討した。【方法】健康な女子大学生9名(平均21才)を対象とした。食塩の日内配分のみを変えた下記の3種類の食事をそれぞれクロスオーバーさせて摂取させた。検査食は(1)コントロール食(C食:朝2g・昼5g・夜5g)、(2)朝高塩食(MH食:朝8g・昼2g・夜2g)、(3)夜高塩食(DH食:朝2g・昼2g・夜8g)とした。C食は6日間、MH食・DH食はそれぞれ8日間摂取させ、各検査食の間は1週間の間隔をあけた。採尿は各検査食期間中、午前8時30分から22時30分までは2時間間隔の8回と起床時の午前6時の1日計9回の分割採尿を毎日行った。血圧は携帯型血圧計(TM-2421)を使用し、午前6時から24時までを15分間隔、24時から午前6時までを30分間隔で48時間測定した。尿と食事のNa・Kは原子吸光法で、尿クレアチニンは自動分析装置で測定した。【結果】(1).食塩の日内配分を変えても24時間の尿量ならびに尿中Na・K排泄量には検査食間の差を認めなかった。(2).48時間平均血圧値は食塩日内配分を変えても差を認めなかった。(3).血圧の頂点位相は収縮期ではDH食16:13±1:14、C食17:58±1:01で、その間に有意差を認めた。(4).食塩摂取時間帯による尿中Na排泄量の頂点位相の差と収縮期血圧の頂点位相の差の間にr=0.584(p<0.05)、尿中K排泄量の頂点位相の差と収縮期血圧のそれとの間にr=0.577(p<0.05)の有意な正相関を認めた。【結語】食塩摂取の日内配分を変えると、尿中Na排泄パターンが変わり、それに同調して血圧日内変動の頂点位相も変動することが示唆された。食塩の日内配分のみを変えた下記の3種類の食事:

(1)コントロール食(C食:朝2g・昼夕各5g)、(2)昼高塩食(LH食:朝夕各2g・昼食8g)、(3)夜高塩食(DH食:朝昼各2g・夕食8g)とした。C食は6日間、LH食・DH食はそれぞれ8日間摂取させ、各検査食の間は1週間の間隔をあけた。採尿は各検査食期間中、午前8時から24時までは2時間間隔および午前6時(起床時)の計9回の分割蓄尿を毎日行った。血圧は携帯型血圧計(ABPM-630)を使用し、午前6時から24時までを15分間隔、0時から午前6時までを30分間隔で48時間測定した。【結果】(1)食塩の日内配分を変えても24時間の尿量、尿中Na・K排泄量に各検査食間で差を認めなかった。(2)48時間平均血圧値は各検査食間で差を認めなかった。しかしコサイナー分析による平均値[MESOR]はLH食で有意に上昇した。(3)収縮期血圧の頂点位相はLH食(15:40)とDH食(16:36)の間に有意な差を認めた。拡張期血圧も同様であった。(4)食塩摂取時間帯によるNa排泄リズムの頂点位相の差と収縮期血圧の頂点位相の差の間にr=0.781(p<0.05)の有意な正相関を認めた。【結語】食塩摂取の日内配分を変えると尿中Na排泄リズムの頂点位相が変わり、それに同調して血圧日内変動の頂点位相も変動した。今回の成績から、昼食に食塩を多く摂取すると血圧を上昇させることが示唆された。【目的】過剰の食塩摂取は高血圧の重要な増悪因子の一つであり、1日10g以下の減塩指導が行われている。しかし食塩の摂取時間帯と血圧との関連については検討されていない。そこで食塩の1日摂取量を変えずに昼食または夕食に集中的に与えて、血圧値や血圧日内変動に及ぼす影響及び血圧日内変動と尿中Na排泄リズムの関わりを検討した。【方法】健康な女子学生7名(平均21才)を対象とした。食塩の日内配分のみを変えた下記の3種類の食事:【.encircled1.】コントロール食(C食:朝2g:昼夕各5g)、【.encircled2.】昼高塩食(LH食:朝夕各2g・昼食8g)、【.encircled3.】夜高塩食(DH食:朝昼各2g・夕食8g)とした。C食は6日間、MH食・DH食はそれぞれ8日間摂取させ、各検査食の間は1週間の間隔をあけた。
形態付与可能な再生３要素複合体ビーズの重度破壊歯周組織再生における有用性

人工的に作製された担体を含まず、骨髄間葉系幹細胞(MSC)が産生した細胞外基質を含み、さらに、ex vivoで加工できる球状複合体(ball-shaped MSC complex, B-MSC)を開発した。さらに、骨分化誘導したB-MSCおよび血管内皮細胞増殖因子の発現促進能を有するLL37は、ラット頭蓋骨骨欠損の再生を促進することから、これらは、歯周組織(骨)再生治療剤になりうることが判明した。実験1:調節因子としてのLL37(合成ペプチド)が培養ヒト歯周靭帯細胞の血管内皮細胞増殖因子(VEGF)発現に及ぼす影響とその発現メカニズムを調べた。LL37はVEGF-Aの発現をmRNAおよびタンパク質レベルで促進した。一方、LL37は、VEGF-Bの発現には影響を及ぼさなかった。細胞内シグナル因子であるERKとNF-kappa Bのインヒビターは、LL37によって誘導されたVEGF-A発現の促進を抑制した。LL37はリン酸化ERK1/2とNF-kappa B p65発現量を増加させた。実験2:24年度にアスコルビン酸(50 micro g/ml)添加培地で7日間培養したラットの骨髄間葉系幹細胞(MSC)は豊富な細胞外基質(ECM)を産生し、シート状になった。シート状のECMを含むMSCから小型球状のMSC集塊(B-MSC)を作製し、さらに骨分化誘導培地(OIM)で7日間培養した。骨分化誘導されたB-MSC一つをラット頭蓋骨に作製した直径1.6 mmの骨欠損に移植したところ、B-MSC移植群では、コントール(MSCとコラーゲンスポンジ複合体)と比較して、術後4週の欠損部に多くの再生骨が観察された。In vivoでより効率的に骨再生を促すB-MSCを作製するため、本年度は、5および10日間、増殖培地のみ(GM)およびOIMで培養したB-MSCの性状を比較した。B-MSCの主要なECMはI型コラーゲンであることを示した。OIMで培養したB-MSCの骨関連タンパク質発現量(オステオポンチン、ALP)と石灰化量は経時的に増加し、さらにGMと比較して多かった。しかしながら、10日間OIMで培養したB-MSC中のアポトーシス細胞数は、5日間GMあるいはOIMで培養したB-MSCと比較して著しく増加した。実験1:細胞培養系を用いて、調節因子としてのLL37(合成ペプチド)がラット(F344 Fischer、9週齢、体重約200 g)大腿骨骨髄由来の間葉系幹細胞(MSC)の骨分化や血管新生に及ぼす影響を調べた。LL37は、MSCの細胞増殖を促進したが、石灰化結節形成や骨関連タンパク質(Runx2, Smad7, Spp1, ALP, BMP-2,およびオステオカルシン)の遺伝子発現には影響を及ぼさなかった。LL37は、培養血管内皮細胞の管腔形成を促進した。LL37による骨再生能を評価するために、ラット頭蓋骨に作製した直径1.6 mmの骨欠損にLL37(担体はコラーゲンスポンジ)移植した。LL37は、コントール(PBSが浸漬されたコラーゲンスポンジ)と比較して、術後4週の欠損部に多くの再生骨が観察された。術後1週でLL37群とコントロール群の欠損部を比較した時、LL37群には、より多くのSTRO-1(MSCの陽性マーカー)陽性の細胞および管腔形成が認められた。以上のことから、LL37による骨形成促進は、MSCの欠損部へのリクルート、増殖および血管新生の促進によって生じている可能性が示された。実験2:アスコルビン酸添加培地で7日間培養したMSCは豊富なECMを産生し、シート状になっていた。シート状のECMを含むMSCを折りたたむことによって、小型球状にしたMSC集塊(B-MSC)を作製、引き続き骨分化誘導培地で7日間培養した。骨分化誘導されたB-MSCによる骨再生能を評価するために、ラット頭蓋骨に作製した直径1.6 mmの骨欠損にB-MSCを移植した。B-MSCは、コントール(MSCとコラーゲンスポンジ複合体)と比較して、術後4週において欠損部に多くの再生骨が観察された。26年度MSCの実験:アスコルビン酸(50 microgram/ml)添加培地で7日間培養したラット骨髄間葉系幹細胞(MSC)は豊富なECMを産生し、シート状になっていた。シート状のECMを含むMSCを折りたたむことによって、小型球状にしたMSC集塊(B-MSC)を作製、引き続き、増殖培地のみ(GM)あるいは骨分化誘導培地(OIM)で5日間、B-MSCを培養した。骨分化誘導されたB-MSCによる大規模骨欠損骨再生を評価するために、ラット頭蓋骨に作製した直径3 mmの骨欠損に合うよう複数個のB-MSCを移植し、欠損部の骨再生を組織学的に評価した。OIM群の骨再生量はGM群と比べて多かった。

GM群では、既存骨からのみ骨の再生が認められたが、OIM群では、既存骨からの骨再生に加えて、骨欠損内部からも骨が再生していた。OIM群の欠損内部の再生骨は層板状で、内部に細胞が封入されていた。さらに、この再生に早期の血管新生が関わることを示した。B-MSCに関する研究成果をまとめ、投稿したcytotherapyという雑誌論文に受理された。研究期間全体の研究成果:人工的に作製された担体を含まず、MSCが産生した細胞外基質を含み、さらに、ex vivoで加工できるB-MSC移植体を開発した。ex vivoで骨分化誘導したB-MSCは、骨再生を目的とした治療に有用であることを示した。LL37(合成ペプチド)によって誘導されるVEGF-Aの発現促進にERK1/2とNF-kappa Bが関わることを確定させた。また、LL37によるラット頭蓋骨骨欠損の再生促進には、LL37による多くのSTRO-1(MSCの陽性マーカー)陽性の細胞および血管内皮細胞のマーカーであるCD34細胞の集積が関わることを明らかにした。このように、LL37とB-MSCは歯周組織(骨)再生治療剤(材)になりうる可能性を示した。歯周療法学申請者はMSCあるいはサイトカインを用いて、多様な歯周組織病変に対応できる歯周組織再生療法の開発を目指している。再生3要素は、細胞、足場および調節因子である。MSC移植治療において、足場や調節因子によってMSC移植後のMSC周囲の環境を整え、MSCが機能を十分に発揮できる状態を創出できれば、重度に破壊された歯周組織の再生が可能になると仮説し、本研究を着想した。本研究の目的は、MSCが産生したECM(足場)と血管新生能を有する抗菌ペプチドLL37(調節因子)というMSCの細胞分化を支える環境因子とMSCで構成される小型の球状の3要素複合体(複合体ビーズ)を作製し、欠損形態に合わせて複数の複合体ビーズを移植することによって、大規模な歯周組織欠損部を再生させることである。25年度は、細胞内シグナル分子に着目し、LL37によるVEGF発現促進メカニズムを明らかにした。より効果的・効率的に骨を再生させるため、培養条件を変えてB-MSCを培養し、その性状を調べた。さらに、すでに、ラットおよびビーグル犬において、大規模欠損(ラット:頭蓋骨の大規模欠損(すでに本実験を行っている)、ビーグル犬:下顎臼歯部の大規模歯周組織欠損(予備実験を行っている)を作製し、複数のB-MSCをすでに移植している。B-MSCを用いた大規模骨(歯周組織)欠損を再生させるために必要な成果が25年度においても得られたと考える。ただし、in vivo(26年度の予定を含む動物実験)、LL37の実験および論文作成を中心に行なった結果、ECM中のコラーゲンやフィブロネクチンがMSCの機能発現に及ぼす影響についての実験を行えなかった。申請者は骨髄間葉系幹細胞(MSC)あるいはサイトカインを用いて、多様な歯周組織病変に対応できる歯周組織再生療法の開発を目指している。MSC移植治療において、足場や調節因子によってMSC移植後のMSC周囲の環境を整え、MSCが機能を十分に発揮できる状態を創出できれば、重度に(大規模に)破壊された歯周組織の再生が可能になると仮説し、本研究を着想した。
上皮組織の形成・維持における細胞接着装置構成因子の役割

本研究では多細胞体制の形成・維持において重要な位置をしめる上皮組織の形成・維持機構を、細胞間接着機構の面から明らかにしようとしている。このような解析において分子レベルではカドヘリン-カテニン細胞接着複合体を中心に、また形態的には上皮細胞に特徴的に形成される、細胞間接着装置を中心に解析を進めている。本年度は3つの点について解析を進めた。1)オクルーディンの同定。タイトジャンクションに局在する膜タンパク室オクルーディンの同定に成功した。cDNAの単離解析の結果この分子は膜を4回貫通する型の膜タンパク質であることが示された。この分子の解析はこれまで不明な点が多かったタイト・ジャンクションの機能や分子構築を知るための重要な糸口になると考えられる。2)alphaカテニンの機能領域の解析。独自のカドヘリン-カテニン融合タンパク質を用いた解析系を用い、alphaカテニンの機能領域の解析を進めた。その結果、alphaカテニンは分子のアミノ末端側半分、カルボキシル末端側半分の少なくとも2つの領域で細胞骨格系と相互作用していることが明らかになった。この知見はカドヘリン-カテニン複合体と細胞骨格系との相互作用を解析するための手がかりになると考えられる。一方、この二つの細部骨格との相互作用のうち、分子のカルボキシル末端側半分を介したものはカドヘリンの細胞接着分子としての機能に必要であるが、アミノ末端側半分を介したものについては必要でないことも明らかにした。これらの結果はカドヘリンの接着機能調節と、細胞骨格との相互作用との関係がこれまで考えられてきたより複雑であることを示しており、この関係については現在解析を進めている。3)抗alphaカテニン抵抗を用いた解析。alphaカテニンが発生が進むにつれ分化した神経系の組織での発現が減少または喪失してしまうことを明らかにした。
代謝調節におけるインプリント遺伝子の役割と進化的意義について

私たちは白色脂肪におけるインプリント遺伝子の発現と体重の関係において、父性発現と母性発現インプリント遺伝子の役割の明らかな差を発見してきた。本研究では、エネルギーを消費し、肥満に関連する褐色脂肪細胞およびベージュ脂肪細胞におけるインプリント遺伝子の発現解析を行い体重との相関を検証する。さらに体重と相関があり、その機能が未知であるインプリント遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスを作製し、肥満または痩せに関与するかを調べる。このようにして褐色脂肪、およびベージュ脂肪細胞における代謝調節(熱産生)においてインプリント遺伝子がどのような役割をもつのかを明らかにする。
基礎語彙比較によるバントゥ諸語遠近関係の推定

本研究は、研究代表者が調査したバントゥ系言語の基礎語彙200のリストを作成し、言語同士の語彙比較によってその親近関係に見当をつけるということを目標としたものであるが、結果として、研究代表者が前もって作成していた十数言語分を含めて107言語の基礎語彙リストができあがった。このリストに基づく全面的分析は開始したばかりであり、理論的には106×107÷2通りの2言語間比較が可能で、そのうちの有意味的な比較だけでもかなりの数にのぼるので、十分に生かすには相当の時間が必要になりそうであるが、これまでに得られた知見をあげると次の如くである。1)ケニア中部に話されるキクユ語等は、比較的近くに話されるケニア西部のルヤ諸語よりも、タンザニア北西部(ヴィクトリア湖南岸)のスクマ語等との親近性があきらかに強く、ヴィクトリア湖西岸に一旦定住したバントゥ語の話し手たちがその後東進するにあたって、ルヤ諸語の話し手の祖先は湖の北側を、キクユ語等の話し手の祖先は湖の南側を経由した可能性が強い。2)キクユ語等は、比較的近くに話されるケニア東部(海岸部)のミジ・ケンダ諸語との親近性はさほど強くなく、キクユ語等の話し手たちとミジ・ケンダ諸語の話し手たちが直接分岐したと考える根拠は薄い。今後、このリストの分析に、各言語の文法の分析を加え、また、他研究者の有するデータや、文献から得られる知見を参考にして、バントゥ諸語がどのように共通祖語から分岐したかの全体像を得る努力を行う。
ケモカインTARCの新規レセプター同定とそのシグナル経路の解明

ケモカインTARCは、体内で過剰に産生されるとアレルギー炎症反応に関与する。現在、TARCの受容体としてCCR4が唯一同定されているが、新たなTARC受容体が明らかになれば、アレルギー炎症反応の更なる理解につながる。本研究では、独自に見出した新規TARC受容体を発現する可能性がある細胞株から、新規のTARC受容体を同定することを目的とした。この細胞からTARC-Flagと結合したタンパク質について質量分析を行ったところ、3種類のタンパク質を同定することに成功した。これらのタンパク質はいずれも免疫細胞に発現し、細胞表面に局在することから、新たなTARC受容体である可能性が考えられた。ケモカインTARCは、過剰に産生されるとアレルギー炎症反応を引き起こす。特に、アトピー性皮膚炎では、病変部の表皮角化細胞などで過剰に産生されたTARCがTh2細胞を引き寄せ、それに伴って生じる免疫反応の亢進がアレルギー反応の原因と考えられている。本研究では、新たなTARCの受容体を同定し、アレルギー疾患の治療法に新たな知見を見出すことを目的としている。これまでに、新規のTARC受容体を発現している可能性が高い細胞を見出しており、今回、この細胞株から新規TARC受容体の同定を試みた。まず、細胞から効率良く受容体タンパク質を含んだ細胞抽出液の作製方法を検討した。その結果、NP-40含有の溶液で細胞を懸濁し、超音波処理をすることで、目的に合った細胞抽出液を作製することができた。この細胞抽出液をを用いて新規TARC受容体を探索して。細胞抽出液とTARC-Flag tagタンパク質と混合した後、TARC-Flag tagタンパク質を精製し電気泳動することで、TARC-flag tagタンパク質と結合したタンパク質を確認した。その結果、TARC-flag tagタンパク質と特異的に結合する可能性がある約40kDaのタンパク質を見出すことに成功した。現在、さらに他のTARC-flag tagタンパク質と結合するタンパク質をさらに検索すると共に、既に見出した約40kDaのタンパク質がどのような特徴を持っているのか質量分析等で解析を進めている。本研究の目的は新規TARC受容体の同定であり、当初の計画通り、当該年度、その受容体の可能性があるTARC-flag tagと結合するタンパク質を見出すことに成功した。ケモカインのひとつであるTARCは、アレルギー炎症反応に関与する。これまでの研究において、TARCのレセプターとしてCCR4が唯一同定されている。最近、申請者はCCR4を発現していないにもかかわらず、TARCが細胞表面に結合する細胞株を見出した。この細胞株は未知のTARCレセプターを発現する可能性が高い。そこで、本研究では、独自に見出した細胞株から、新規のTARCレセプターを同定することを目的をして研究を行った。本年度、独自に見出した細胞株では、TARC添加でシグナル経路が活性化するか検証した。その結果、TARC添加によって細胞内のリン酸化タンパク質が増加した。このことから、この細胞株に未知のTARCシグナル経路が存在することがわかった。またこの結果は、TARCをプローブに用いることで、この独自に見出した細胞株から未知のレセプターを同定できる可能性が高いことを示唆している。そこでTARCを用いて、改良したTARCレセプターの同定法を確立した。すなわち、TARC-Flag-HAタグタンパク質を細胞株の表面に結合させた後、タンパク質架橋剤で処理することでTARC-Flag-HAタグタンパク質とレセプターの結合を安定化させ、それから細胞抽出液を調整し、Flagタグ及びHAタグを用いた精製を順次行うことで、効率よくTARC-Flag-HAタグタンパク質に結合した未知のレセプターを精製した。この精製産物を電気泳動して確認したところ、少なくとも、3種類のタンパク質を見出すことに成功した。これらのタンパク質について、泳動ゲルから抽出して質量分析を行い、タンパク質の同定を行ったところ、それぞれのタンパク質は細胞表面に局在するタンパク質であることが明らかとなった。現在、これらのタンパク質についてTARCのレセプターであるかを精査している。今回見出した新規のTARC受容体の可能性があるタンパク質について、質量分析等によってどのようなタンパク質であるか同定を行う。細胞生物学本研究の目的である新規TARC受容体の同定において、質量分析等のタンパク質解析が最も重要であり、かつ費用がかかる実験である。今回、解析のターゲットとなるタンパク質を見出すことに成功したが、当該年度においては質量分析等の解析を行うまでには至らなかったため、質量分析を行う次年度に助成金を使用することにした。当該年度に見出すことに成功したタンパク質について、質量分析等のの解析を行う。これらの解析は専門性が高く、使用する機器も高額なため、より精密な解析を行うことができる企業に委託する。そのために助成金を使用する。さらに、タンパク質を同定した後に行う発現解析、機能解析、シグナル解析等に必要な試薬等に助成金を使用する。
成熟期の台風の強度・構造変化と海洋との相互作用の解明

2009年台風Choi-wanについて、水平解像度6kmの非静力学大気波浪海洋炭素平衡結合モデルによる数値シミュレーションを実施し、その結果をNOAA/PMELのKEOブイ観測データと比較検証した。計算された台風は、観測から推定される通過時刻よりも3時間ほど遅く、KEOブイ地点を通過した。しかし中心気圧の深まりについては、計算結果と観測結果は整合していた。この比較的遅い移動速度は、台風通過により生じる近慣性流及び乱流混合に影響し、結果としてKEO観測点に相当するモデル格子点で計算された海面水温、海面塩分、無機溶存炭素は観測結果よりも低くなった。そこで台風の位置に合わせた座標系で見た点(ブイの南側の点)で計算結果と観測結果を比較した。この場合、海面水温の低下は変わらなかったものの、塩分は初期時刻から増加し、観測結果と整合的であった。また海水温29°Cで規格化した二酸化炭素分圧は初期時刻より増加し、観測結果とより整合的になった。以上の結果から、黒潮続流域の台風通過による海面二酸化炭素分圧の変動は海面水温だけで決まるのではなく、塩分や無機溶存炭素も重要であることがわかった。2011年の台風Ma-on、Talas及びRokeについて数値シミュレーションを実施した。Ma-onとTalasについては、台風による海水温低下が台風強度の計算に重要であった。一方、Rokeについては、台風による海水温低下の効果を考慮した場合、水平解像度1.5kmでも中心気圧の急激な深まりを再現することができなかった。Talasについては、側面境界条件に関するパラメータを変えた数値実験を実施した。このパラメータの変更により、中緯度において進路の違いが見られたものの、後に発生する台風Noruの発生地点には影響を及ぼさなかった。またTalasによる海面水温低下によりNoruの発生時刻は遅くなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。台風Choi-wan(2009)通過前後に生じる大気、海洋でのpCO2及びCO2フラックスの変動について、水平解像度6kmの大気波浪海洋結合モデルにより数値実験を実施した。Bond et al.(2011)で観測された、KEOブイ位置におけるChoi-wan通過時のpCO2の差(海洋-大気)の急激な増加は再現されなかったものの、モデル実験結果から積分時間とともにpCO2の差は増加し、台風近傍及び進行方向右側で、海洋から大気へ突発的にCO2フラックスの増加が見られた。台風Choi-wan(2009)について、異なる大気海洋初期値及び水平解像度3,6,12,24kmの設定でそれぞれ大気波浪海洋結合モデルにより数値実験を実施し、水平解像度、大気海洋初期値が中心気圧と進路の再現性に与える影響について調査した。特に台風強度(中心気圧)に直接関連する台風構造の再現性に関して、高度1.5kmでの渦位分布及び1時間降水量分布に着目すると、水平解像度6kmの全球客観解析データを用いた数値シミュレーション結果のみ、TRMM/TMIの降水分布から見積もられる直径約100kmの台風の眼のサイズを良好に再現していた。一方で他の数値シミュレーション結果は台風の眼のサイズを過大にシミュレーションしていた。この他台風渦の理想実験を実施し、台風渦が成熟期に達した後に海洋モデルを結合した計算を行った結果、海面水温低下により渦位リングは弱まり、またその直径は拡大した。しかしながら海面水温の低下が温帯低気圧的な構造への変化をもたらすことはなく、また気象庁大気再解析データによる解析から、温帯低気圧化には必ずしも海面水温の値、温度勾配が直接的に寄与していないことが示された。

本研究の1つの目的である2009年台風Choi-wanの海洋応答と台風Choi-wanへの影響について、非静力学大気波浪海洋結合モデルによる数値シミュレーション結果を査読付きの刊行物にまとめることができた。本成果はまた、次年度(最終年度)に実施する台風Choi-wan(2009)通過前後に生じる大気、海洋でのpCO2及びCO2フラックスの変動解明に向けた礎となる。24年度が最終年度であるため、記入しない。台風Choi-wan(2009)通過前後に生じる大気、海洋でのpCO2及びCO2フラックスの変動に関して、数値シミュレーション結果を用いて研究を継続して実施する。また局所的な海水温変動が成熟期の台風に対して与える効果について、研究を継続して実施する。さらに、2011年に日本に上陸した台風Ma-on、Talas及びRokeについても数値シミュレーションを実施する。数値シミュレーション結果を検証するために、衛星データ等を積極的に活用する。
肺静脈狭窄症の成因・病態の解明、および有効治療の確立

平成30年度に当院で肺静脈狭窄症に対してカテーテル検査を実施した症例は12例あった。うち初発例は7例、再発例は5例であった。初発例では、外科手術を行った症例が3例、ステント留置術を行った症例が3例、治療未介入症例が1例であった。再発例は全例が過去に外科手術による解除術を経験しており、再発後に外科手術のみ行った症例が2例、バルーン血管形成術のみ行った症例が1例、外科手術とバルーン血管形成術を組み合わせた症例が1例、バルーン血管形成術とステント留置術を組み合わせた症例が1例であった。再狭窄について:平成30年度に治療介入後に再狭窄を来した症例は、初発例で1例、再発例で4例あった。追加治療として、初発例はステント留置術を実施し、再発例は外科手術を行った症例が1例、ステント留置術を行った症例が1例、未介入例が2例であった。未介入例は狭窄が軽度であるため経過観察しているものと、過去にあらゆる治療介入を尽くしてしまったもの。生存率について:本研究の対象症例は、現時点では全例が生存している。ただしフォローアップ期間が2年未満と短期である。一方、重症例は1年以内に高確率で死亡するという報告もあるが、当院では再発を繰り返しているような重症例も含めて全員が生存している。今後更なる観察を続けていく。使用デバイスについて:今年度のカテーテルインターベンションで使用したバルーンやステントは、本研究の目的に取り上げた新しいデバイス(薬剤溶出バルーン、生体吸収ステント、薬剤溶出ステント)ではなく、既存のデバイスを用いて実施した。研究全体の進捗状況としては『やや遅れている』と評価する。以下に項目別に理由を述べる。肺静脈狭窄症の狭窄部位における血小板由来増殖因子(PDGF)受容体発現の確認:外科手術や剖検で得られた肺静脈狭窄部の標本を用いて、狭窄部の血管平滑筋細胞に対して免疫組織化学染色を行い、PDGF受容体の発現を確認する予定であった。しかし外科手術の材料が術式などの理由から得られなかったこと、死亡例が無く剖検に至った症例が無かったこと、などから肺静脈狭窄部の標本が得られず、本研究計画は遅れている。メシル酸イマチニブの肺静脈狭窄症に対する効果の確認:上述のように肺静脈狭窄部の標本が得られなかったことから、in vitroでのメシル酸イマチニブの肺静脈狭窄症への効果確認は実施できていない。また再狭窄を繰り返している症例に対してメシル酸イマチニブの投与を検討してきたが、現時点では家族の同意が得られておらず、実施できていない。新たなデバイスを用いた肺静脈狭窄症に対するカテーテルインターベンション:平成30年度も使用に慣れている既存のデバイスを用いたため、新たなデバイス(薬剤溶出バルーン、生体吸収ステント、薬剤溶出ステント)を使用することは無かった。ただ平成30年度の集計ではバルーン血管形成術もしくはステント留置術を実施した既往のある8例のうち、6例に再発を認めており、今後のデバイス選択に関しては検討を要する。肺静脈狭窄症の狭窄部位における血小板由来増殖因子(PDGF)受容体発現の確認:今後も外科手術で材料を得ることは難しいことが予想されるため、剖検で標本を得た場合を主眼に、狭窄部の血管平滑筋細胞に対して免疫組織化学染色を行い、PDGF受容体の発現を確認していくこととする。メシル酸イマチニブの肺静脈狭窄症に対する効果の確認:再狭窄を繰り返している症例に対してメシル酸イマチニブの投与を検討しており、倫理委員会への申請および使用薬剤の準備などを行っていく。実際に使用できるようになった場合は、家族に対して十分な説明を行った上で投与し、臨床症状の変化、肺高血圧の程度、再狭窄の有無などを、心臓超音波検査、胸部CT検査、心臓カテーテル検査などを実施して評価していく。新たなデバイスを用いた肺静脈狭窄症に対するカテーテルインターベンション:主に再狭窄を繰り返す症例に対してカテーテルインターベンションを行う際には、新たなデバイス(薬剤溶出バルーン、生体吸収ステント、薬剤溶出ステント)の使用を積極的に考慮していく。平成29年度に当院で肺静脈狭窄症と診断した小児例は9例あった。うち外科手術を行った症例が3例、バルーン血管形成術を行った症例が3例、ステント留置術を行った症例が2例、外科手術やカテーテルインターベンションによる治療介入を行わなかった症例が3例であった。再狭窄について:本研究において、治療介入後に再狭窄を来した症例は2例であった。いずれも外科手術を行った症例で、1例は再手術を行い、現時点では再々狭窄は認めていない。もう1例は再手術を2回行い、その後にバルーン血管形成術を繰り返し行うも再狭窄を繰り返し、現在はステント留置術を実施して経過観察中である。ただしフォローアップ期間が1年未満と短期であり、重症例では1年以内に高確率で死亡するという報告があり、今後更なる観察を続けていく。使用デバイスについて:今回のカテーテルインターベンションで使用したバルーンやステントは、本研究の目的に取り上げた新しいデバイス(薬剤溶出バルーン、生体吸収ステント、薬剤溶出ステント)ではなく、既存のデバイスを用いて実施した。それでも現時点ではカテーテルインターベンション後に再狭窄を来した症例は、前述した再狭窄を繰り返す1例のみとなっている。

今後、初回の再狭窄に対しては既存のデバイス、繰り返す狭窄に対しては新しいデバイスを使用していくなど、症例によって使用デバイスを選択していくようにする。研究全体の進捗状況としては『やや遅れている』と評価する。以下に項目別に理由を述べる。肺静脈狭窄症の狭窄部位における血小板由来増殖因子(PDGF)受容体発現の確認:外科手術や剖検で得られた肺静脈狭窄部の標本を用いて、狭窄部の血管平滑筋細胞に対して免疫組織化学染色を行い、PDGF受容体の発現を確認する予定であった。しかし外科手術の材料が術式などの理由から得られなかったこと、死亡例が無く剖検に至った症例が無かったこと、などから肺静脈狭窄部の標本が得られず、本研究計画は遅れている。メシル酸イマチニブの肺静脈狭窄症に対する効果の確認:上述のように肺静脈狭窄部の標本が得られなかったことから、in vitroでのメシル酸イマチニブの肺静脈狭窄症への効果確認は実施できていない。しかし上述の再狭窄を繰り返している症例に対して、メシル酸イマチニブの投与を検討しており、倫理委員会へ申請して使用する準備などを行っている。新たなデバイスを用いた肺静脈狭窄症に対するカテーテルインターベンション:本研究でバルーン血管形成術を3例、ステント留置術を2例に行うことができたが、今回はまず既存のデバイスを使用した治療を試みたため、新たなデバイス(薬剤溶出バルーン、生体吸収ステント、薬剤溶出ステント)を使用することは無かった。それでも再狭窄例は1例のみであり、既存のデバイスでも初回の狭窄に対しては効果が得られる可能性が示唆された。平成30年度に当院で肺静脈狭窄症に対してカテーテル検査を実施した症例は12例あった。うち初発例は7例、再発例は5例であった。初発例では、外科手術を行った症例が3例、ステント留置術を行った症例が3例、治療未介入症例が1例であった。再発例は全例が過去に外科手術による解除術を経験しており、再発後に外科手術のみ行った症例が2例、バルーン血管形成術のみ行った症例が1例、外科手術とバルーン血管形成術を組み合わせた症例が1例、バルーン血管形成術とステント留置術を組み合わせた症例が1例であった。再狭窄について:平成30年度に治療介入後に再狭窄を来した症例は、初発例で1例、再発例で4例あった。追加治療として、初発例はステント留置術を実施し、再発例は外科手術を行った症例が1例、ステント留置術を行った症例が1例、未介入例が2例であった。未介入例は狭窄が軽度であるため経過観察しているものと、過去にあらゆる治療介入を尽くしてしまったもの。生存率について:本研究の対象症例は、現時点では全例が生存している。ただしフォローアップ期間が2年未満と短期である。一方、重症例は1年以内に高確率で死亡するという報告もあるが、当院では再発を繰り返しているような重症例も含めて全員が生存している。今後更なる観察を続けていく。使用デバイスについて:今年度のカテーテルインターベンションで使用したバルーンやステントは、本研究の目的に取り上げた新しいデバイス(薬剤溶出バルーン、生体吸収ステント、薬剤溶出ステント)ではなく、既存のデバイスを用いて実施した。
巨大スピン熱伝導物質の開発とメカニズムの解明

スピンによる熱輸送を利用した新しい電気的絶縁性高熱伝導材料の開発を目指して,低次元量子スピン系の高品質単結晶を作製し,その熱伝導を測定し,大きなスピンによる熱伝導のメカニズムを研究した.その結果,スピンによる熱伝導が大きくなる要素として,以下のことを新しく見出した.(1)最隣接交換相互作用が均一であること.(2)ハイゼンベルグスピンであること.(3)スピン量子数Sが大きいこと.(4)磁気励起子がボース・アインシュタイン凝縮状態であること.(5)フラストレーションよるスピン揺らぎが大きいこと.スピンによる熱輸送を利用した新しい電気的絶縁性高熱伝導材料の開発を目指して,低次元量子スピン系の高品質単結晶を作製し,その熱伝導を測定し,大きなスピンによる熱伝導のメカニズムを研究した.その結果,スピンによる熱伝導が大きくなる要素として,以下のことを新しく見出した.(1)最隣接交換相互作用が均一であること.(2)ハイゼンベルグスピンであること.(3)スピン量子数Sが大きいこと.(4)磁気励起子がボース・アインシュタイン凝縮状態であること.(5)フラストレーションよるスピン揺らぎが大きいこと.1.最近、スピン量子数S=1/2の低次元量子スピン系物質において、スピンの励起子であるスピノンによる熱輸送がバリスティックであり、スピンによる熱伝導が非常に大きくなることが分かってきた。したがって、結晶中のスピン欠陥を可能な限り除去すれば、スピンによる熱伝導の著しい向上が期待できる。そこで、本年度は、S=1/2の2本足スピン梯子格子系Ca_9La_5Cu_24O_41におけるスピンによる熱伝導の向上を目指して、純度が3N、4N、5Nと異なる原料を用いてCa_9La_5Cu_240_41の単結晶を育成し、熱伝導を測定した。その結果、フォノンによる熱伝導に比べて1桁大きいスピンによる熱伝導を観測したが、単結晶の育成に用いた原料の純度による大きな違いは見出されなかった。それゆえ、原料に由来する不純物よりはむしろ酸素欠損、あるいは過剰酸素がスピン梯子格子の欠陥を生じさせている可能性があると思われる。今後、単結晶試料を酸素中、あるいは真空中でアニールすることによって、スピンによる熱伝導度の向上を目指す予定である。2.3次元スピンダイマー系TlCuCl_3では、低温でスピンギャップを磁場によって消失させると、スピンの励起子であるトリプロンがボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)状態に相転移し、熱伝導が飛躍的に増大することを我々は以前に発見していたが、その原因はよく分かっていなかった。そこで、本研究では、同様にトリプロンが磁場によってBEC転移する1次元ボンド交替系Pb_2V_30_9の単結晶を育成し、熱伝導度を測定した。その結果、BEC状態においては、トリプロンが熱輸送に寄与できるスピン鎖方向においてのみ、熱伝導度の大きな増大が観測された。したがって、トリプロンのBEC状態における熱伝導度の増大は、トリプロンの熱輸送によるものであると結論した。1. S=1/2 2本足スピン梯子格子系(Ca,Sr,La)_<14>Cu_<24>O_<41>におけるスピンによる熱伝導の向上の研究結晶中のスピン欠陥を取り除くことによって,スピンによる熱伝導が著しく向上することが期待できるため,昨年度は,原料純度を3N,4N,5Nと変化させてCa_9La_5Cu_<24>O_<41>の単結晶を育成し,熱伝導を測定したが,スピンによる熱伝導の向上は見られなかった.そこで,本年度は,Sr_9La_5Cu_<24>O_<41>単結晶も加えて,酸素アニールによる酸素欠損の補填を試みたが,スピンによる熱伝導は向上しなかった.しかしながら,Sr_<14>Cu_<24>O_<41>に対して酸素アニールを施すことによって,スピンによる熱伝導を向上させることに成功した.Ca_9La_5Cu_<24>O_<41>やSr_9La_5Cu_<24>O_<41>においてスピンによる熱伝導が向上しなかった原因は,(Ca,Sr,La)層と梯子層のミスマッチにより梯子層に歪みが生じ,これが熱輸送を妨げていると結論した.今後は,大きなイオン半径を持つBaを置換してミスマッチを解消し,アニールによって,さらなるスピンによる熱伝導の向上を目指す.2. S=1/2 1次元反強磁性イジングスピン系ACoX_3におけるスピンによる熱伝導の研究スピンによる熱伝導の研究は,主にハイゼンベルグスピン系で行われており,イジングスピン系では行われていない.理論的には,イジングスピン系ではスピンによる熱伝導が著しく小さくなると予想されている.今回,イジングスピン系RbCoCl_<3'> RbCoBr_<3'> CsCoCl_<3'> CsCoBr_3の熱伝導率を測定し,イジングスピン系においてもスピンによる熱伝導が存在することを発見した.しかし,スピンによる熱伝導の原因は,これらの物質が持つわずかなハイゼンベルグ性のよるものかもしれない.今後は,これを検証する予定である.1.スピン量子数S = 1/2の2本足スピン梯子格子系(Ca,Sr,Ba,La)14Cu24O41におけるスピンによる熱伝導の向上の研究:前年度までの研究から,(Ca,Sr,La)14Cu24O41では,(Ca,Sr,La)層と梯子層のミスマッチによる梯子層の歪みがスピンによる熱伝導の向上を妨げていると推察した.

そこで,本年度は,このミスマッチを解消するため,イオン半径の大きなBaを置換した試料を作製し,熱伝導率を測定した.しかしながら,スピンによる熱伝導の向上は見られなかった.Baのイオン半径が大きすぎるため,梯子層に歪みが発生したためと結論した.したがって,スピンによる熱伝導の向上のためには,スピンネットワークの歪みをなくす必要があることが分かった.2.1次元反強磁性スピン系A(Co,Ni)X3におけるスピンによる熱伝導の研究:前年度の研究で,イジングスピン系ACoX3でスピンによる熱伝導を観測した.本年度のさらなる解析の結果,これはACoX3が持つハイゼンベルグ性がスピンによる熱伝導を生じさせている可能性が高いことが分かった.つまり,ハイゼンベルグスピン系でなければ,スピンによる熱伝導が生じないことが分かった.また,S=1のハイゼンベルグスピン系ANiX3においてもスピンによる熱伝導を観測し,その大きさから,Sの大きさに比例してスピンによる熱伝導が大きくなる傾向にあることが分かった.3.1次元フラストレーションスピン系Cu3Mo2O9におけるスピンによる熱伝導の研究:スピンダイマーが周りに配置されたスピン鎖を持つCu3Mo2O9において,熱伝導率の測定を行った.その結果,スピン鎖方向にスピンによる熱伝導の寄与があることが分かった.そして,スピン鎖とダイマーの間で生じるフラストレーションが,スピンによる熱伝導を増大させている可能性があると結論した.S=1/2 2本足スピン梯子格子系(Ca,Sr,La)_<14>Cu_<24>O_<41>において,昨年度におけるスピンによる熱伝導が向上しなかった原因を特定し,スピンによる熱伝導の向上を達成した.また,イジングスピン系でもスピンによる熱伝導もつ可能性があることを示す結果を得ることができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。1. 2本足スピン梯子格子系(Ca,Sr,La)_<14>Cu_<24>O_<41>において,SrサイトにBaをドープすることによって,ミスマッチを解消して,スピンによる熱伝導のさらなる向上を目指す.2.2次元スピン格子系La_2CuO_4においてスピンによる熱伝導の向上を行う.3. S=1/2 1次元反強磁性イジングスピン系ACoX_3(A=Rb,Cs;X=Cl,Br)で観測されたスピンによる熱伝導の起源を解明するため,より正確なスピンによる熱伝導の絶対値を見積もる.24年度が最終年度であるため、記入しない。