hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発達障害児・者のためのコミュニケーション学習支援システムの開発

発達障害、特にアスペルガー症候群を持つ人を対象に、円滑なコミュニケーション活動を妨げていると考えられるパニック行動を軽減するための学習支援システム(パニックリフレクションモデル、PRM)を開発した。PRMを作成するためのオーサリングツールPRMエディターをリリースし、アスペルガー症候群のある子どもにオーダーメードのPRMを作成し学習してもらった結果、パニックの発生回数が減少した。(1)目的発達障害児・者のコミュニケーション障害は、対人関係を含む社会性の障害と考えられることができ、最近の社会障害説では自閉症の1次障害と言われている。このコミュニケーション障害は、単なる言語の障害や言語をもちいての狭義のコミュニケーションの障害だけを指すのではなく、文脈や状況などのコンテクストを理解することや、その上で状況に応じた適切な表現手段や言語を選択して使う語用論等の困難さと考えられる。これは、通常の場合は経験を積むことによってスキルとして獲得されていくものであるが、発達障害児・者はこの経験値を積み上げることができにくい、とされている。そこで、できるだけ多くの考え得るコミュニケーション場面を想定した具体的な支援や指導が必要になってくるが、本研究ではそれを可能にするPC上でコミュニケーションスキルを学習させる学習支援システムを開発することとする。それを用いて多様なコミュニケーション場面を疑似体験しながら社会的コンテクストを学び理解させることで.発達障害児・者への学習効果の探求を目的としている。(2)内容発達障害児・者のコミュニケーションの困難さを改善する学習支援システムの開発を目指して学習支援システムを開発・作成を行う。これまでの3年間で、発達障害児・者の円滑なコミュニケーション行動を妨げている、パニック行動を喫緊に取り組むべき課題として取り上げ、アメリカのカーネギーメロン大学で開発されたCognitive Tutorをモデルにシステム開発を模索した。その結果、今回開発したシステムは、Flashで作成したパニック・リフレクションモデル(以下、PRM)である。実際に発達障害のある人が起こしたパニック行動を題材に、パニックに至る行動をスモールステップで分析し、いくつかの行動レベルに分け、それぞれの行動場面で、自分が選択した行動以外にも選択できそうな行動を提示し、改めて行動選択を問うことでパニックに至らない行動選択があることに気づかせることをねらいとしている。実際に自分が選択した行動以外に選択できた可能性のある行動も提示することで、実際の行動選択ではパニックに至るが、いくつかの段階で実際の選択と異なる行動選択をしたならば、結果的にパニックに至らない、あるいはパニックを起こすほどひどい状態にならなくても良いかもしれない結果に至ることを学習するものである。同じパニックに至るような刺激があった場合でも、いくつかの行動レベルにおいて自分の選択した行動以外の行動を選択すれば、パニックに至らぬこともあり、もっと積極的にパニックに至らないためにはどのような選択肢を選択すれば良いか、を学ぶ良い機会になると思われる。初年度は、申請時の「研究の目的」に準じ、カーネギーメロン大学(以下CMU)と連携しながら、発達障害児・者のコミュニケーション学習支援システムの開発にあたった。コミュニケーション支援学習については、様々な領域が考えられるが、昨年度は発達障害児・者によく見られるパニック行動を改善するためのシステム開発に着手した。CMUですでに実行されているCTのパニック対応版を作成することを検討したが、CTを作成するCTATには、プロダクションルール自動作成機能が搭載されておらず、本来ETTとしての機能が必要なシステムにはなり得ないことが判明した。そこで、CMUにて作成依頼したCTを参考にしながら、日本においてFlashによる質疑応答モデルで、パニック行動の改善を支援するためのパニック・リフレクションモデルを開発することとした。このパニック・リフレクションモデルは、対象児が過去において起こしたパニック行動を、その前の状況からスモールステップで行動を分析し、ひとつひとつのフェーズで、自分が選んだ行動と他に選択しうる行動を比較し、最終的にパニック行動にならない行動の選択ができるようにしていくものである。このリフレクションモデルだと、支援者がいなくても自分一人で自分の行動を客観的に把握することができ、それぞれのフェーズでの自己行動選択がパニック行動にどのようにつながっていったのかが、理解されやすい。それゆえ、行動の選択肢さえ予め設定しておけば、様々なパターンを設定でき、汎用性は高いものであると考えられる。1年目の成果に基づき、FLASHを使ってコミュニケーション学習支援モデルの開発を行った。今年度は、発達障害児・者のスムーズなコミュニケーションを阻害している要因のひとつであるパニック行動に焦点をあてて、アスペルガー症候群の男児1名を対象に、パニック行動を細かく行動分析し、パニックの契機となった出来事から実際にパニックに至るまでの行動をスモールステップで明示してパニックに至らない行動選択の可能性を示すモデルを作成し、パニック・リフレクションモデルと名付けた(以下PRM)。PRMをリリースするまでの研究過程については、国際学会において発表を行った。1,パニック対応学習支援システムPRMの有効性の検討パニック行動の軽減を目指し、PRM(Panic Reflection Model)を試作し、1名のアスペルガー症候群のある児童に臨床適用した。その結果、およそ3ヶ月間のセッションにおいてパニック行動の回数が減っていた。その後の追跡調査でも、パニック行動は増えておらず、PRMのパニック行動に対する有効性が示唆されている。

2,PRMの汎用Verリリース試作版は、Adobe社のFlash CS4で開発したが、多くの対象となるアスペルガー症候群や発達障害のあるお子さんに適用していくためには、Flash CS4ではかなりの専門知識が必要とされることや将来はモバイル利用も視野に入れる必要性があることから、他のプラットホームでの汎用版PRMの開発が必要となり今年度中にはリリースできることとなった。3,コミュニケーション学習支援システムCRMリリースに向けてPRMと並行して、本来の科研テーマであるコミュニケーション学習支援システムの開発にも着手した。具体的にはCRM(Communication Reflection Model)の開発であり、コンテンツについて構想を重ねており学会シンポジウムにて進捗状況や研究成果を報告する予定である。今年度研究目的は、2年目にリリースし3年目に効果の検証を行ったPRMについて、その汎用モデルをリリースすること、および3年目に同時並行で開発への着手を模索していたCRM(Communication Reflection Model)について、研究協力者の助言と専門知識の提供を受けながら、開発にむけての具体的な構想に着手することであった。今年度は、簡単なワープロソフトを使えるユーザならオリジナルのPRMを簡単に作成できるように、新たにPRMエディターをリリースした。このPRMエディターは、第49回日本特殊教育学会自主シンポジウムにおいて報告し、希望者への無償配布を前提としたプレゼンテーションを行った。専用のHPも開設し、研究成果の社会還元と広く周知を行った。また、我々の研究の本来の課題である、発達障害のある人の対人関係において多く指摘されている、社会的脈絡を理解することの難しさに由来するコミュニケーションの拙さへの対応を学習する支援システム、コミュニケーションリフレクションモデルについても研究協力者の協力を得ながら、試作品であるデモ版の開発を進めた。
ＬＴＤ方式に基づいたパルスパワー発生技術の構築

パルスパワーは,短時間の電気エネルギーとして,比較的高い瞬間電力を有する特徴を持っている。この特徴を利用したパルスパワー応用は,エネルギー、材料、環境、光源等の分野で広がっている。本研究は,様々な産業応用に求められている高繰り返しパルスパワー発生器の開発を目的とする。LTDという新しい技術路線を採用することにより,これまでの技術と大きく異なるアプローチの特徴を生かして,コンパクト性、安定性、モジュール性などの面においてこれまでにない斬新な性能を可能とした。実証実験では,30モジュールのLTD基板を作成し,これを直列接続により出力約30 kVのパルス高電圧発生器を作成した。予備研究の結果に基づき,MOSFETを用いた10段式LTDシステムを構築し,評価実験を行った。その結果,以下の研究成果が得られた。1)充電電圧900Vの場合,約9kVのピーク出力が得られ,LTD方式による電圧重畳を確認した。これにより,原理上電圧勾配(約1kV/cm)を証明した。2)負荷抵抗50オームに対して,約180Aのピーク電流を出力し,最大出力電力約1.6MWが得られた。パルス電源の大きさを考えると,実用的特徴を明らかにした。3)出力電圧の立ち上がりと立ち下がり時間は約3040ns程度,パルス幅は40200nsの範囲で可変である。繰り返し周波数1kHzで動作した。4)光信号制御を用いて,各モジュールの動作遅延時間を自由に変えることができ,これを用いて出力波形の成形が可能となる。LTD方式によるパルスパワーの発生研究は数年前から行われてきたが,本研究は半導体パワーデバイスを用いて小型LTDを開発する初めての試みである。半導体スイッチの特性を活かした出力波形制御は本研究の特徴である。初年度の実験結果は,この重要な点について確認ができ,今後の研究計画の推進に対して順調なスタートとなった。前年度の研究成果に基づき,MOSFETを用いた30段式LTDシステムを構築し,評価実験を行った。その結果,以下の研究成果を得た。1)充電電圧1000Vの場合,約30kVのピーク電圧,約250Aのピーク電流を持つ出力が得られ,一般産業応用に実用できるレベルまで達した。2)FPAGの多チャンネル出力機能を利用して,LTDの30モジュールに対して個別制御を行い,さらにこれを利用した出力波形制御を行った。その結果,ほかのパルス電源で実現困難な多様の出力パルス波形の自由制御を実証した。3)出力電圧波形の自由変化機能を活かして,大気圧放電への実用実験を行い,放電電流と投入エネルギーの制御の観点から従来のパルス電源と比較し,LTDの特徴を明確にした。本研究は半導体パワーデバイスを用いた小型LTDを開発する初めての試みである。平成25年度では,モジュール数を30に拡大して,さらに制御にFPAG技術を導入した。その結果,LTDの出力を前年度に較べて3倍以上向上し,出力波形に自由度をもたらした。当初予定の通り,最終年度では,これまでの研究成果に対する整理と評価作業を行い,技術的な観点から本研究の特徴と応用見込について検討を行った。1)LTD出力の波形制御の方法およびノイズ対策について,実験結果から抽出した考え方を新しい方法として開発し,論文発表を行った。2)LTD方式に基づくパルス高電圧発生法を技術として確立し,気体放電と光源励起に応用する研究開発まで導いた。26年度が最終年度であるため、記入しない。パルスパワー工学26年度が最終年度であるため、記入しない。予定とおり,MOSFETを用いてLTDモジュールを新たに設計・製作した。また,これを用いてパルス電源としての波形制御と出力インピーダンス制御能力について評価実験を行い,所定の成果が得られた。予定とおり,LTDの波形と繰り返し制御にデジタル手法を導入し,FPGAを使用したパルスパワー制御法を確立した。LTDの波形と繰り返し制御にデジタル手法を導入し,FPGAを使用したパルスパワー制御法を確立する。この路線に沿って発展的に"スマートパルスパワー"技術の確立を目指す。最終年度の平成26年度中では,LTDに基づいたパルスパワー発生法について,これまでの研究成果整理して,総括とまとめを行う。今年度の研究費残額を次年度交付経費と合わせて,平成25年度以後の研究計画推進に当てる。今年度の研究費残額を次年度交付経費と合わせて,平成26年度の研究計画推進に当てる。
ミエロイドレクチンレセプターの機能

SIGNR3特異的抗体を作製し、発現細胞の同定の分化についての検討を行った。その結果、成熟したLy6C^<low>の末梢血単球や脾臓、肺、リンパ節などのミエロイド細胞やDC、MacにSIGNR3が発現されることが明らかとなった。また、Ly6C^<high>SIGNR3^-の単球を用いた移入実験から、血行性に各臓器へ移動し、SIGNR3の発現を上昇させることが明らかとなり、体表リンパ節では一部がDCへと分化することが示された。DCIR1については、DCだけでなく多くの細胞種に発現されているが、通常は細胞質内に存在し、活性化により表出されることが示された。病原性微生物の認識に関わるパターン認識(pattern recognition)レセプターの一群を構成するC型レクチンのうち、これまで解析が進んでいないSIGNR3について、特異的単クローン抗体を作製して、生体内分布と発現細胞の同定を試み、以下の結果を得た。PRT-CRの結果、皮膚、脾臓、胸腺、リンパ節に加え、肺や腎臓にmRNAの発現が認められ、Western blotにおいて、皮膚、脾臓、リンパ節に多く発現されていることが確認された。皮膚においてはSIGNR3^+細胞は、主に真皮に分布しており、それらはMHCクラスIIならびにCD11b陽性であり、一部にはCD11cの発現も認められた。そこで、体表リンパ節内での分布を組織化学的に検討したところ、濾胞間から副皮質外側にかけて多く存在していたが、さらにHEV周辺にもSIGNR3^+細胞が分布することが観察された。また、FACSによる解析から、CD11b陽性細胞の内、CD11c^<high>ならびにCD11c^<intermediate>の細胞とCD11b^<intermediate>CD11c^<low>の細胞にSIGNR3が発現されていることが明らかとなった。一方、末梢血中においてもCD115^+単球のうち、Ly6Clowの細胞がSIGNR3を発現していた。そこで、末梢血中の単球が末梢組織へと移動して、SIGNR3陽性へと分化する可能性を考慮し、SIGNR3未発現の骨髄Ly6C^<high>単球を標識して正常マウスへと移入して、SIGNR3の発現を検討したところ、末梢血ならびに骨髄中における移入細胞は一日目以降時間の経過と共にSIGNR3陽性となることが示された。一方、リンパ節においては、HEV周辺に移入細胞が分布することが示され、しかもそれらの内の一部は1日後にはSIGNR3を発現していた。次に、末梢血単球を用いて、同様の実験を行ったところ、リンパ節へと移動するのは専らLy6C^<high>細胞であることが示された。以上の結果より、定常状態において、末梢血中の単球のうち、Ly6C^<high>細胞が、血行性にリンパ節へと移動し、樹状細胞あるいはマクロファージへと分化することが示された。DCIR1は細胞内にITIMを有するII型Cタイプレクチンであり、相同性が高く細胞質内にITAMを有するDCAR2と共にPaired Immuno Receptorをなすと考えられている。そのため、このDCIR1/DCAR2は、糖リガンドに対する正負のシグナルバランスの制御という観点から注目される。そこで、本研究では最近入手可能となった抗DCIR単クローン抗体を用いて、その特異性と生体におけるDCIR1の発現パターンを解析した。トランスフェクタントを用いた交叉反応の確認から、他のDCIR family分子DCIR24、DCAR1,2、Dectin-2には交叉しないDCIR1特異的抗体を見出した。これを用いてWestern blottingやFACS解析を行い、B細胞、顆粒球、単球、マクロファージ、樹状細胞など多くの細胞種に発現されていることが明らかになった。CD11b陽性ミエロイド系細胞においてDCIR1分子の多くは細胞内に多く分布していたが、LPSやTNF-αなどで刺激すると、細胞表面への発現が上昇することが示された。さらにin vivoにおいても、炎症性の刺激によりミエロイド系細胞での発現上昇が認められた。ヒトDCIRにおいても、HL-60細胞から好中球様細胞への分化誘導系で検討したところ、HL-60では細胞内に、好中球への分化が進むにつれて細胞表面に発現されることが確認された。また、V5-tag付加mDCIR1トランスフェクタントにおいて、anti-V5抗体によりmDCIR1を架橋刺激すると、mDCIR1特異的にチロシンリン酸化が誘導されることも確認された。細胞内ITIMによるリン酸化の抑制能と考え合わせると、DCIR1は免疫活性化時における負のフィードバック制御に関わっている可能性を示唆している。

マウスDCIR1はDCに発現される分子として同定されたが、その後種々の骨髄系細胞に発現されることが明らかになり、また、最近の研究で、マウスDCIR1の欠損は加齢に伴いリウマチ様の症状を示すことから、細胞に対してネガティブな作用を及ぼしていることも報告された。しかし、DCIR1は多様な骨髄系細胞に発現されていることから、発現細胞のレベルで生体防御に及ぼす影響が異なることも予想される。そこで本研究では、ウイルス性急性肝モデルであるLipopolysaccharide(LPS)/D-Galactosamine(GalN)誘導性肝炎におけるDCIR1の働きを、DCIR1 KOマウスを用いて検討した。野生型とDCIR1KOマウスにおける肝臓内免疫系細胞数には有意な差は認められないことを確認した上で、LPS/GalNを腹腔内投与し経時的に生存率を比較したとこる、DCIR1 KOマウスの方が高い生存率を示した。この時、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)およびTNF-αの濃度もDCIR1KOマウスに於いて有意に低かった。更に、炎症時における肝臓への好中球およびCD4/8 T細胞の浸潤もDCIR1KOマウスに於いて低下していた。しかも、肝炎時にはB細胞も含め、CD4T細胞、好中球、単球等にDCIR1の発現が低レベルではあるが誘導されていることが確認された。DCIR1の肝炎増悪化における作用については、今後さらなる解析が必要である。
カルパインによるChemonucleolysis

カルパインはカルシウム依存性の中性システインプロテアーゼである。カルパインは活性化される際のカルシウム濃度によって、IとIIとに分けられる。カルパインはin vitroにおいてプロテオグリカンを分解する作用をもつことが示されている。カルパインIはヒトの赤血球より精製することができるので、もし臨床的にもちいることができれば、化学的髄核融解(chemonucleolysis)の副作用であるアナフィラキシー反応を防げるのではないかと考え実験を行った。畑中らの方法でヒト赤血球から精製したカルパインIを40羽の家兎の椎間板に注入した。注入後の椎間板の変化を経時的に観察するため、1週、4週、8週でレントゲン的、組織学的、生化学的に検討した。その結果カルパインI注入後1週間でレントゲン上、椎間板の狭少化がおこった。組織学的には髄核と線維輪のプロテオグリカンが減少した。生化学的にはプロテオグリカンの小分子化が証明された。注入後8週間経過すると、椎間板はレントゲン的、組織学的にほぼ元通りに回復し、生化学的には80%の回復が認められた。以上のようにカルパインIは家兎椎間板のプロテオグリカンを分解することにより、実験的chemonucleolysisの効果をもつことがしめされた。chemonucleolysisをおこすのに十分な量のカルパインIは少量のヒト赤血球から精製できるので、将来自家血をもちいて臨床応用できる可能性があると考えられた。人の赤血球よりカルパインIを精製し、これをカルシウムと共に家兎椎間板に注入した。レントゲン的には、注入後1週で椎間板の狭少化がみられ、8週で椎間板の高さは回復していた。組織学的には注入後1週では、全ての髄核内の細胞は変性し、髄核及び綿維輪のプロテオグリャンの減少がサフラニン-O染色で示された。注入後4週では髄核内細胞が若干回復したが、髄板及び綿維輪のプロテオグリャンの減少は注入後1週のものと変化はなかった。注入後8週では髄核内細胞はほぼ回復し、髄核及び綿維輪のプロテオグリャンも回復していた。カルパインIとともに、カルパスタチン(カルパインに対する特異的な抑制蛋白)を注入したものでは、組織学的変化は起こらなかったので、異種蛋白を家兎椎間板に注入したことや、注入液による圧力で椎間板の変化が起こったのではないと考えられる。生化学的には、髄核のプロテオグリャンを抽出し、椎間板の湿性重量との比でみてみると注入後1週では、プロテオグリャンは正常の52%に減少していた。注入後8週では正常の74%にまで回復していた。抽出したプロテオグリャンをクロマトグラフィー(セファロースCL-4B)にかけると、正常の髄核のプロテオグリャンのpeak kavが0.083であるのに対して注入後1週では0.21となりプロテオグリャンの小分子化が確認された。時と共に回復し注入後8週では、0.042となった。また抽出したプロテオグリャンをアガロースゲルの電気泳動にかけると注入後1週および4週のものでは正常のものより早い移動性があり、プロテオグリャンの小分子化がおこっていることが認められた。注入後8週では移動性は正常のものと同じで回復していることが認められた。椎間板ヘルニアの治療としてプロテアーゼの一つであるキモパパインを注入する方法(chemonucleolysis)がある。椎間板の髄核は主にプロテオグリカンと水により構成されており、キモパパインはプロテオグリカンを分解することによって椎間板内圧を下げ、治療効果を生じると言われている。キモパパインは欧米で臨床的に使用されてきたが、その副作用(アナフィラキシーショック、神経麻痺等)のため次第に使用されなくなってきている。

より安全なプロテアーゼとして、様々なプロテアーゼが実験的に使用されてきているが、いずれも異種のプロテアーゼであるので、キモパパインと同じように副作用を起こす可能性が高い。我々は、カルパインが、in vitroにおいてプロテオグリカンを分解することを証明した。さらにカルパインは人の赤血球から抽出することができる。カルパインがchemonucleolysisの効果をもつならば、同種プロテアーゼであるので、安全性がより高いと思われる。今回、家兎を用いて、椎間板にカルシウム依存性プロテアーゼ(カルパイン)を注入し、レントゲン的、組織学的および生化学的変化を経時的に調べた。カルパインを家兎椎間板に注入後、1週間でレントゲン上、椎間板の狭少化がおこった。組織学的には髄核と線維輪のプロテオグリカンが減少した。生化学的にはプロテオグリカンの小分子化が証明された。注入後8週間経過すると、椎間板はレントゲン的、組織学的にほぼ元通りに回復し、生化学的には80%の回復が認められた。したがって、カルパインは実験的にchemonucleolysisの効果をもつと考えられた。
Dblファミリーヌクレオチド交換因子の機能解析

RhoファミリーGTP結合蛋白質(Rho、Rac、Cdc42)は、細胞形態、接着、運動などの制御を介して細胞の高次機能を調節しており,その異常は細胞の癌化に深く関与していると考えられる。グアニンヌクレオチド交換因子(GEF)であるDblファミリー蛋白質に注目して、上流からの刺激に応答したRhoファミリー蛋白質の活性調節機構を解析した。DblファミリーGEFのうちとくに、DblとRas-GRF-1について、リン酸化などの効果を検討した。まず、Dblに関しては、Cdc42の標的分子であるACK-1チロシンキナーゼによりリン酸化され、その結果、Rho、Rac、Cdc42に対するGEF活性が上昇することが見いだされた。さらに、チロシンキナーゼ型レセプターであるEGFレセプターは、Cdc42とアダプター分子Grb-2を介してACK-1を活性化し、さらにDblのリン酸化、活性化を経て、Rhoファミリー蛋白質によりアクチン細胞骨格系が制御されていることが明らかにされた。一方Ras-GRF-1に関しては、これまでに我々は、G蛋白質共役型レセプター刺激に応答し、G蛋白質βγサブユニット(Gβγ)を介するシグナルによって、Ras-GRF-1がチロシンリン酸化され、Racに対するGEF活性が誘導されることを見いだしてきた。さらに詳細に解析を進めた結果、Gβγを介するRas-GRF-1のチロシンリン酸化には、非レセプター型チロシンキナーゼSrcが関与していることを示唆する結果が得られた。また、ACK-1もRas-GRF-1をリン酸化し、これに伴ってRasに対するGEF活性が著しく上昇することが明らかとなった。
テンプレート法による耐熱性球状単分散微粒子の創成

(1)幅500ミクロンのマイクロチャネル表面に逆オパール構造を作製した。粒径260nmの単分散球状ポリメチルメタクリレート(PMMA)微粒子の希薄スラリー液をチャネル内に滴下すると、溶媒の蒸発と共に自己組織化作用により容易に配向性に優れた微粒子の3次元積層構造(オパール構造)が壁面に形成できた。(2)このオパール構造体の空隙に、粘度を調製したシリカゾルおよびフェノール樹脂を浸透させ乾燥した後に、それぞれ焼成および炭化するとPMMA微粒子が消失するので、配向性のあるナノ孔を持つシリカおよび炭素の逆オパール構造体を形成することができた。(3)シリカの逆オパール構造体をテンプレートとして、空間内にポリカルボシラン溶液を浸透させて、乾燥後、空気中で160°Cの熱処理により不融化処理し、最後に800-1000°Cで焼成した。これにより合成したシリカ-炭化ケイ素複合体をフッ化水素水溶液中に浸すことでシリカを溶出させて炭化ケイ素のオパール構造体を作製した。同様の方法でフェノール樹脂を浸透させて、乾燥および炭化を行うと炭素の中空微粒子集合体を得ることができた。(4)金薄膜をコートしたガラス基板上に粒径486nmの単分散シリカのオパール構造体を作製し、この金基板をカソードとし、アノードに白金板を用いて、金溶液の電気分解を行うことにより、金をシリカのオパール構造体の空隙に析出させた後、乾燥後、フッ化水素水溶液でシリカ微粒子を除去することで、金の逆オパール構造体を合成することに成功した。
エピジェネティック制御因子とノンコーディングＲＮＡによる腸幹細胞の分化制御機構

私はマウスの腸の幹細胞を用いて、幹細胞が維持されるメカニズムについて研究を行っている。本年度は、前年度に同定した、腸幹細胞の幹細胞性の維持に関与していると考えられる遺伝子の、機能解析を行った。腸幹細胞はCV培養法(CHIR99021 +バルプロ酸)によって、高い幹細胞性を維持しつつ培養できることが報告されており、当研究ではその方法で腸幹細胞を培養している(Xiaolei Yin et al. Nat.Methods, 2014)。私はこの培養条件化で前年度に同定したいくつかの遺伝子の機能阻害実験を行い、形態や遺伝子発現の変化を解析した。その結果、bLHL型のある転写因子(遺伝子Aとする)のノックダウンにより、次の結果が得られた。1生存する腸オルガノイドの数が激減した、2Lgr5、Ascl2などの代表的な幹細胞マーカー遺伝子の発現が減少した、3分化細胞である杯細胞、腸内分泌細胞のマーカー遺伝子の発現が上昇した。これらのことより、遺伝子Aは腸幹細胞の幹細胞性に重要であることが示唆された。また、遺伝子Aは前年度の実験で同定された全ての遺伝子の中で、最も上位に位置するものであったこともその結果を補強するものである。今後は、当研究室で開発されたin vivoで遺伝子の機能を阻害する実験(iGT実験)により生体内での遺伝子Aの機能について解析する予定である。また、残りの遺伝子についても同様に解析を行う予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本年度は、腸幹細胞の幹細胞性の維持に関与していると考えられる遺伝子のセレクションを行った。腸幹細胞はNoggin、EGF等のサイトカインを培地に添加することで培養でき、種々の分化細胞を含んだオルガノイドを形成する。ここにCV (CHIR99021 + Valproic acid)を添加することで、高い幹細胞性を維持しつつ培養できることが報告されており、当研究ではその培養法を用いている。私はCVの添加によって発現が誘導される遺伝子群のなかに、未分化性の維持や分化の抑制を行っている遺伝子の存在を予想した。そこでCV添加下で培養したオルガノイドの培地からCVを除去し、短時間で発現が減少する遺伝子をマイクロアレイ実験によって網羅的に同定した。するとその結果、CV除去3時間後には11種の遺伝子が阻害剤除去時から発現量が半分以下に減少していることが分かった。その中にはミオスタチン様の働きを持つサイトカインやWntシグナル経路を負に制御する遺伝子などの遺伝子が含まれていた。現在は、オルガノイドにおける遺伝子の機能阻害実験を通して、これらの遺伝子が幹細胞性の維持にどのような役割を果たしているのかを解析中である。私はオルガノイド培養下の腸幹細胞で、CHIR99021、Valproic Acidがどのような遺伝子の発現変動を引き起こしているかをマイクロアレイを用いて解析した。その結果、11の遺伝子がCHIR99021、Valproic Acidに対して、反応性が高いことが分かった。これらの遺伝子は腸幹細胞の維持に寄与していることが予想されかつ、未だ腸幹細胞との関連が示唆されておらず、今後の進展が期待される。現在、同定した11個の遺伝子に対してオルガノイドでの機能阻害実験を行っている。阻害実験を通して、これらの遺伝子がオルガノイドの生存率や、幹細胞マーカー遺伝子や分化マーカー遺伝子の発現にどのように関与しているかを解析する予定である。また、生体で種々の遺伝子の過剰発現やノックダウンを行う実験法(iGT法)によって同定した遺伝子のノックダウンを行いオルガノイドで観察された表現形が生体内でも観察されるか調べる予定である。
フラストレート系における輸送現象、特にホール効果の理論研究

パイロクロア結晶構造を持つ遍歴強磁性金属Nd2Mo2O7における非従来型異常ホール効果について研究し、そのメカニズムを解明した。この物質では、低温でNdサイトの局在f電子がスピンアイス秩序と呼ばれる互いに傾いたスピン配置を示し、d-f交換相互作用の結果、金属伝導を担うMoの4d電子のスピンが角度θだけ傾いた「傾いた強磁性状態」が実現する。このとき出現する顕著な異常ホール効果は、巨視的磁化に比例する従来型の異常ホール効果では到底説明できず、「微視的スピン構造がもたらす非従来型里常ホール効果」として注目を集めてきた。その起源として、スピンカイラリティー機構が提唱されて注目を集めたが、実験の定量的説明には至らなかった。その説明として、申請者は軌道Aharonov-Bohm効果の理論を提唱した[T.Tomizawa and H.Kontani. Phvs. Rev. B 80, 100401(R) (2009) ; Editor's suggestion]。軌道自由度を考慮すると、カゴメ格子上の三角形の経路を電子が一周する際に、各Moサイ下で原子軌道の位相差に由来する、θに比例するベリー位相因子を獲得することがわかる。このベリー位相は、経路中を貫ぬく有効磁場の働き昂するため、雷子は外部電場と垂直方向にドリフト運動する。その結果、θに線形め顕著な異常ホール効果が出現ずる。Nd2Mo2O7ではθ≪1であるごとから、スピンカイラリティー機構よりも軌道機構が重要である。このようにして、10年来の謎であったNd2Mo2O7における非従来型異常ホール効果は、申請者の提唱する軌道機構として定量的に理解できることが明らかになった。フラストレート系では非自明な磁気秩序の出現に伴い、しばしば磁気構造に由来する新規異常ホール効果非が出現する。その代表例はパイロクロ化合物Nd2Mo207である。この物質はMoサイトの遍歴4d電子が90K以下で遍歴共時性転移を示し、さらに30K以下でNdサイトの局在4f電子がスピンアイス秩序を示す。その際、NdサイトがMoサイトに及ぼすキャントした交換磁場により、従来の異常ホール効果の枠内では理解できない挙動が観測される。その理論的説明として、スピンカイラリティー理論が提唱されたが、理論値は実験値の1/100のに過ぎず、長年理解不可能であった。我々は2tg軌道強束縛模型に基づき、この問題におけるd軌道自由度の役割を解析した。一般に磁気秩序がnon-collinearであるとき、「軌道ベリー位相」を有効磁場とする非従来型の異常ホール効果が出現し、Nd2Mo207の実験結果を良く再現することがわかった。本機構はパイロクロア化合物にとどまらず、様々な多軌道フラストレート系における実現が期待される。
トランスジェンダーの子を持つ親への心理的援助プログラムの開発

トランスジェンダー(割り当てられた性別と自分がそうだと思う性が一致しない人)の子を持つ親は、カミングアウト以降、様々な出来事に大きな動揺・葛藤を経験する。それらは、自身の持つセクシュアリティ観の解体と再構築によって、あるいはそれらの葛藤から距離を取ることによって解消されてゆく。本研究は、トランスジェンダーの子を持つ親への心理的援助の望ましい形を模索し、臨床実践に還元することを目論んだ2年計画の研究である。そのために調査研究、事例研究を行い、いかなる心理的な負荷があったか、その時どのようなニーズがあったかを明らかにすることを目指す。
生体ラマン観察に資する分子プローブの創出

本研究課題では、ラマン分光生体内解析を行うための新しい標識分子を開発することを目的とする。将来的に生体分析のマルチモダリティを確保するための一つの大きな候補となりうるのが、ラマン分光法である。細胞を構成する分子が与えない2000cm-1周辺での分子特異的な周波数を与える標識を化学合成したとともに、温和条件で外部刺激によって活性化した時にだけラマンシグナルを与えるような新しい発想の標識分子を創製した。最終的には、この機能性ラマン標識を用いて生体分子を標識して細胞内での分子挙動を観察した。コレステロールの細胞内動態を可視化する技術は、関連する生命現象の分子メカニズムの解明に役立ち、極めて有意義である。一方、将来的に生体分析のマルチモダリティを確保するための一つの大きな候補となりうるのがラマン分光法であり、ラマンイメージングにおいて、アルキン基は生体内の他の分子では検出されないサイレント領域に特異的なピークを有し、細胞内イメージングに有用である。そこで、我々は化学反応でターンオンできるアルキンタグを導入したコレステロールのアナログ分子を開発した。細胞を構成する分子が与えない2000cm-1周辺での分子特異的な周波数を与える標識を化学合成するとともに、温和条件で外部刺激によって活性化した時にだけラマンシグナルを与えるような新しい発想の標識分子を創製した。最終的には、この機能性ラマン標識を用いて生体分子を標識して細胞膜上での分子観察を行った。研究は、以下の計画・方法によって進められた。1.薬剤に応答して炭素ー炭素三重結合を生成する化学反応を見つけ出した。ベースは、アルファ-ケトエポキシデカリンの分解反応を用いた。2.開発した標識剤を用いて、リポソームを標識した。リポソーム表面への刺激によって2110cm-1近辺で鋭いラマンシグナルを観察した。3.標識された分子をメチルシクロデキストリンを用いて細胞膜へ導入し、外部刺激によって活性化させてラマンシグナルを調べた。それによって、細胞膜上でのラフト構造形成を観察することができた。生物有機化学
ペルオキシン群の分子動態とペルオキシソーム形成および細胞の制御

1)ペルオキシソーム形成機構の解明:PTS1レセプターPex5pの無細胞輸送系を確立した。その系を利用し、Pex5pはペルオキシソームへATP非依存的に輸入され、ATP依存的にシトゾールに輸出されること、AAA-ATPaseファミリーペルオキシンPex1pおよびPex6pがPex5pのペルオキシソームからの輸出に関与していることを明らかにした(投稿中)。また、ペルオキシソーム形態異常変異細胞ZP121に対する相補遺伝子として、ミトコンドリア分裂に関わるDLP1(dynamin-like protein 1)のクローニングに成功、非常に興味深い成果を得た(投稿中)。マトリックスタンパク質輸入装置の最重要因子であるPex14p(Pex5pとPTS2レセプターPex7pのドッキング因子)の分子解剖を行い、N-末側領域でPex5p、Pex13p、Pex19pの3種類が結合すること、コイルド-コイル領域を通して多量体を形成することを見出した。PTS2タンパク質輸送に関し、Pex7pの複合体Pex5pL-Pex7p-PTS2およびPTS1-Pex5pL-Pex7p-PTS2を明らかにした。ペルオキシソーム生合成初期過程(膜形成)に関し、Pex19pが多くの膜タンパク質に対しシャペロンおよび輸送体として機能すること、さらにはPex19pの機能ドメインを明らかにした。2)RING亜鉛フィンガーファミリーペルオキシンPex10pをユビキチンリガーゼとして同定、その機能としてPex5pの移送調節を検討した。3)ペルオキシソーム増殖剤核内レセプター(PPARαおよびPPARγ)の核輸送シグナルを、2極性シグナルとして同定した。4)ペルオキシソーム酵素の1つであるアシル-CoAチオエステラーゼはHIV-1-Nefの結合タンパク質としても知られている。今回、ヒトおよびマウスT-細胞株に発現させたところ(理研・斉藤博士との共同研究)、ペルオキシソームが増殖することを見出した。・ペルオキシソームの形成制御とPEX遺伝子システムの解明:1)ペルオキシソームの増殖・分裂に関わるペルオキシン、Pex11pαおよびPex11pβに加えてPex11pγのクローニングに成功した。2)長年不明であった相補性群A群(欧米8群)の相補遺伝子の解明を試み、CHO変異細胞ZPG167およびヒト腎臓cDNAライブラリーを用いた機能相補活性スクリーニング法により、ついに新規遺伝子PEX26のクローニングに成功した。さらにPex26pの機能としてはAAA ATPaseファミリーペルオキシンPex1p-Pex6p複合体のペルオキシソーム膜へのリクルートに関わっていることが判明した。・ヒト先天性ペルオキシソーム欠損症の病因解明:1)PEX26は、相補性群A群(欧米8群)の群副腎白質ジストロフィー(NALD)患者由来線維芽細胞に対してペルオキシソームの形成を回復させ、かつ患者PEX26遺伝子に変異を認めたことから、相補遺伝子はPEX26と結論した。これで、12年の亘る国際的競争の成果として、12の相補性群に分類されるペルオキシソーム形成異常症のすべてに病因遺伝子が解明されたことになる。さらに相補性群A群(欧米8群)の患者、日欧米併せて8名のPEX26遺伝子解析を行い、遺伝子型-表現型の連関を明らかにした。
高分解能磁気イメージング法の開発と界面科学への応用

本研究では、測定面から離れた領域の電流分布を高分解能で可視化可能なサブサーフェス磁気イメージングシステムの試験装置を開発した。本装置のハードウェアは、磁気センサとしてトンネル磁気抵抗効果素子、ナノスケールの位置決め精度を有するセンサ走査機構を備える。また、磁気センサの最小寸法で決まる空間分解能を実現する積分幾何学的電磁場再構成理論に基づく映像化ソフトウェアにより、測定データから高分解能画像が1秒以内で生成される。この試験装置を、金属接合界面、LEDチップ、蓄電池等に適用し、電流密度分布を映像化することに成功した。25年度の研究計画では、磁気映像化法において、磁気検出器のサイズを上回る空間分解能を達成することが可能な再構成理論の開発とそのソフトウェア化を達成することを目標として設定していた。物質界面の電場もしくは磁場の空間分布を計測することは、電池や半導体デバイスの動作メカニズムを理解する上で不可欠であるが、物質中に埋もれた界面の情報を顕微鏡画像として取り出すことは、顕微鏡学の発展の歴史の中で、難解な課題として認識されてきた。MRIやX線CT等の、マクロな物体に対する断層映像化法をスケールダウンする取り組みは、測定対象物を微細な薄片に加工することが必要となり、複合性の高いヘテロ構造を有するデバイス程、適用が困難であった。本研究では、その制約のない、サブサーフェスイメージング法の一つである磁気映像化法の高分解能化を実現することを目的とし、本年度は、磁気検出器の空間分解能を大幅に上回る映像を再構成するソフトウェアの開発を終了した。本ソフトウェアは、用いた磁気検出器の最小寸法で決まる空間分解能を達成すると同時に、自由空間における静磁場の基礎方程式を解き、埋もれた界面に流れる電流を、非破壊で映像化することができる。再構成に必要なデータを磁気検出器にて測定後、例えば、128×128画素の磁気画像を再構成するのに要した時間は、1秒以内であった。LSI配線電流や磁性体の微粒子が埋もれた状態を想定したシミュレーションを各種行い、再構成することに成功した。本研究は、Integral Geometry Instruments社木村憲明博士との共同のもとで行われた。計測世界的にも前例のない積分幾何学的再構成理論に基づく、ソフトウェアの開発を完了したことは重要な進歩であった。磁場の空間分布の測定に限らず、電場や温度分布など、その適用範囲は広く、空間分布の計測に用いた検出器の最小寸法で決定する空間分解能画像を得ることが可能である。現状では、デカルト座標系の問題を取り扱っているが、今後、自由曲面の問題に適用可能な理論に発展させ、生体画像計測への応用を行いたい。26年度は、25年度に開発したソフトウェアの入力データを取得するためのハードウェアを試作し、ナノスケールの画像を取得することを目標とする。磁気検出器の回転や並進走査を高い精度で行うための制御システムを構築し、最終的には、太陽電池や蓄電池、半導体デバイスに応用する。年度末に使用する消耗品の費用を確保するため物品費を抑えた結果、次年度使用額が生じた。平成26年度は25年度に開発したソフトウェアに入力するデータを取得するハードウェアを作製する。25年度に残った数万円の予算は、ハードウェアの治具費用に充てる。
悪性腫瘍に伴う高カルシウム血症に対する特異的治療法・延命効果の検討

【目的】Parathyroid hormoneーrelated protein(PTHrP)産生性のヒト悪性腫瘍細胞をヌ-ドマウスに移植すると高カルシウム血症が生ずる。我々はPTHrPの生物活性を失活させるモノクロナル抗体を作成しており、この抗体を担癌ヌ-ドマウスに投与すると高カルシウム血症が完全に是正されることを報告している。そこで、このモノクロナル抗体を長期間にわたり投与したばあいに、宿主ヌ-ドマウスの延命効果が得られるか否かを検討した。【方法および結果】高カルシウム血症の状態にあるPCー3(前方腺ガン細胞)を移植されたヌ-ドマウスに抗PTHrP(1ー34)モノクロナル抗体を連日4週間投与したところ,治療群では死亡0,非治療群では4匹死亡した。さらに短期間で高カルシウム血症のため死亡させるFCー6(膵癌細胞、防衛医大より提供)を移植されたヌ-ドマウスでは、治療開始後4週間内に1/12匹死亡、非治療群では全例(12/12)死亡した。【結論】抗PTHrPモノクロ-ンル抗体による受動免疫療法は、血清カルシウム濃度を完全に正常化されるのみならず、担癌ヌ-ドマウスの延命効果も発揮することが証明された。これは担癌ヌ-ドマウスでの実験であるが、ヒト型の抗体が作成できれば、悪性腫瘍に伴う高カルシウム血症の理想的な治療法になりうるものと期待される。以上の結果を第4回際カルシウム学会で発表の予定である(文献1)。【その他の結果】in vitroで強力な骨吸収抑制作用のあるinterーferonーγを担癌ヌ-ドマウスに投与すると、高カルシウム血症が長期間にわたり是正されることを見いだした(文献2)。また、悪性腫瘍に伴う高カルシウム血症に治療に使用されるグルココルチコイドがPTHrP産生腫瘍細胞に直接作用して、PTHrPのmRNA合成を抑制することを見いだした(文献3)。
メラニン合成に関わる新規シグナル伝達機構

近年、メラニン生合成に関わる遺伝子が次々に明らかにされてきたが、不明の点も多く色素異常症に対する有効な治療法も少ない。我々は脂質性セカンドメッセンジャーであるdiacylglycerol (DG)とphosphatidic acid (PA)の代謝に関与するdiacylglycerol kinase (DGK)がメラニン合成に関与し、tyrosinaseの細胞内輸送やMITFの発現を制御することを明らかにしてきた。また、これまでの研究から、メラニン生合成に関与する分子をスクリーニングする過程で、ADAM (a disintegrin and metalloprotease)ファミリープロテアーゼ阻害剤がメラニン量を抑制することを見出した。メラニン合成に関与する新しいシグナル伝達機構を解析する目的でメラノサイトおよびmelanomacell lineを培養し、DGK阻害剤を添加し、経時的にERK、AKT、CREB、p38、mTOR、S6 kinase、PKCなどのシグナル分子のリン酸化を解析したところ、いくつかの系でリン酸化が亢進あるいは減少していた。それらの下流のシグナル伝達系とメラニン合成機構との関連の解析を進めたところ、S6 kinaseシグナル伝達系を阻害することでメラニン合成の鍵となる転写因子MITFの発現がmRNA、タンパク質レベルで減少することが分かった。また、メラノソームの構造タンパク質であるPMEL17のプロセッシングに関与する分子の解析を行ったところ、S6 kinase阻害薬がPMEL17のC末、N末のプロセッシングに関与することを明らかにした。S6 kinaseシグナル伝達系はメラニン生合成に密接に関与することが明らかになった。
縄文人・アイヌの系統と東アジア諸集団の多様性に関する形態学的再検討

縄文人・アイヌの北東アジア起源説を形態学的に次の2点に分けて再検討を行った。1北東アジア集団と東南アジア集団は独立した2系統の集団なのか。2縄文人、アイヌは北東アジアの基層集団に属し、東南アジア集団とは無関係か。本年度は、頭蓋計測値については34計測項目で世界の115主要集団を、非計測的特徴については20項目で65集団を対象として比較分析を実施した。その結果、1については、両者の独立性を示唆する結果は得られず、少なくとも頭蓋形態に関しては、ユーラシア大陸東縁、及び、西太平洋地域集団はおそらく広義の東アジアの南部を源郷とする集団である可能性がもっとも高いことが示唆された。2については、アイヌと縄文人が系統的に近い関係にあることを再確認し、さらに、縄文人に比べて、アイムが多かれ少なかれ北東アジアの形質的特徴を合わせ持つことが示唆された。しかし、基本的には、両者の系統をユーラシア大陸東縁の北半に求めることは困難であると思われる。以上の結果は、近世アイヌの成立には、北東アジア集団も何らかの影響を与えた可能性を示唆するのかもしれない。いずれにしろ、縄文人とアイヌの間には数千年の時代差があり、また、その間にはたとえばオホーツク文化の北海道への波及、和人の進出、環境の変化など様々な変遷があり、上記の結果は、その過程で近世アイヌの遺伝的形質が縄文時代以降どのように変化していったのかを再考しなければならないことを示唆する。
肝硬変合併肝癌症例における肝予備能の総合的評価に関する研究

我が国の肝癌は肝硬変に合併することが多い.肝硬変例においては肝機能低下はもとより凝血異常や自己防御能の低下などがあり,それらが肝癌手術後の合併症の発症に大きな役割を演じている.我々は肝の代謝能(ミクロゾーム機能)と凝血能そして細網内皮系(RES)機能を肝の予備能として捉え,それらを総合した耐術評価の確立を目指し本研究をおこなった.抗てんかん薬のトリメタジオン(TMO)が肝ミクロゾームだけで代謝され,代謝物は唯一ジメタジオン(DMO)である事を確認の上, TMOを用いた肝ミクロゾーム機能検査法について検討した.本測定法により, 1.肝のfunctional capacityの評価, 2.肝のcritical levelの評価, 3.加齢による肝ミクロゾーム機能の評価,そして4.肝切除時の残存肝機能の予測などが可能であった.RES機能は^<99m>Tc-フチン酸を用いた薬物動力学的解析により測定した.肝硬変例のRES機能は全体として低下していたが,肝のRES機能の低下と脾のRES機能の亢進が認められた.即ちRESの評価は,全身のRES機能総量で行う必要があると思われた.肝硬変例においては脾腫内での血流の鬱滞による凝固因子の活性化やRES機能の低下により凝固亢進状態にある事が凝血学的検討で明らかとなった.肝のミクロゾーム機能とミトコンドリア機能や細網内皮系(RES)機能とを検討した.それらの機能は相互に関連を持っており,肝予備能の低下が肝癌切除後の重篤な合併症の発症につながる事が示唆された.肝のミクロゾーム機能は肝癌の耐術評価に極めて有用であるが,単に耐術評価のみでなく肝癌に対しより根治性を高めた治療を行うには,さらにRES機能や凝血能などの総合的検討が必要と思われる.今後は肝の代謝能や凝血能そしてRES機能等の活性化や安定化をはかり,全体として肝予備能を賦活する事により,肝癌に対しより安全で有効な治療法が可能と思われる.我が国の肝癌は肝硬変に合併することが多い.肝硬変例においては肝機能低下はもとより凝血異常や自己防御能の低下などがあり,それらが肝癌手術後の合併症の発症に大きな役割を演じている.我々は肝の代謝能(ミクロゾーム機能)と凝血能そして細網内皮系(RES)機能を肝の予備能として捉え,それらを総合した耐術評価の確立を目指し本研究をおこなった.抗てんかん薬のトリメタジオン(TMO)が肝ミクロゾームだけで代謝され,代謝物は唯一ジメタジオン(DMO)である事を確認の上, TMOを用いた肝ミクロゾーム機能検査法について検討した.本測定法により, 1.肝のfunctional capacityの評価, 2.肝のcritical levelの評価, 3.加齢による肝ミクロゾーム機能の評価,そして4.肝切除時の残存肝機能の予測などが可能であった.RES機能は^<99m>Tc-フチン酸を用いた薬物動力学的解析により測定した.肝硬変例のRES機能は全体として低下していたが,肝のRES機能の低下と脾のRES機能の亢進が認められた.即ちRESの評価は,全身のRES機能総量で行う必要があると思われた.肝硬変例においては脾腫内での血流の鬱滞による凝固因子の活性化やRES機能の低下により凝固亢進状態にある事が凝血学的検討で明らかとなった.肝のミクロゾーム機能とミトコンドリア機能や細網内皮系(RES)機能とを検討した.それらの機能は相互に関連を持っており,肝予備能の低下が肝癌切除後の重篤な合併症の発症につながる事が示唆された.肝のミクロゾーム機能は肝癌の耐術評価に極めて有用であるが,単に耐術評価のみでなく肝癌に対しより根治性を高めた治療を行うには,さらにRES機能や凝血能などの総合的検討が必要と思われる.今後は肝の代謝能や凝血能そしてRES機能等の活性化や安定化をはかり,全体として肝予備能を賦活する事により,肝癌に対しより安全で有効な治療法が可能と思われる.肝硬変合併肝癌に対する外科治療を行うさい残存肝予備能の診断は、極めて重要である。本研究においては、肝代謝能(肝ミクロゾーム機能)、肝細網内皮系(RES)機能そして凝血機能などを総合して肝予備能とし肝切除モデルや肝硬変モデルを用い各々の測定法の基礎的検討をおこなった。1.肝ミクロゾーム機能の測定トリメタジオン(TMO)代謝の主要臓器を検討するためラットの肝、腎、肺などのミクロゾーム分画のTMON-demethylase活性を測定した。TMOの代謝は唯一肝でおこなわれ、その代謝産物はジメタジオン(DMO)のみであった。そこでTMOの経口負荷後の血中のTMOとDMO値が肝ミクロゾーム機能を反映しているか否かラットの急性、慢性肝障害モデルや68%肝切除モデルを用い検討した。TMO負荷試験による血中DMO/TMO値は肝のTMO N-demethylase活性、P450量、肝重量などと同様な変動を示し、それは肝のfunctional capacityを診断可能であった。またAntipyrin,Aminopyrin負荷による従来の検査法に比較して、本法は迅速かつ簡便で患者に与える負担も少なく臨床応用が可能である。2.肝RES機能の測定フチン酸は肝のRESで貪食される。

そこで【^(99m)T_C】フチン酸を靜注後、血中と肝の二つのコンパートメントにおけるフチン酸の薬物動態を、【^(99m)T_C】よりのγ線量を測定した。68%肝切除モデルにおける術後一病日の肝RES機能は術前値の約20%と低値であった。これは同日の肝ミクロゾーム機能より低値であり両機能の関連については今後検討してゆく。また【^(99m)T_C】フチン酸が肝のRESに貪食されるか否かは、オートラジオグラフィーにより現在測定中である。今後さらにDICモデルや急性、慢性肝障害モデルを用い検討してゆく。
経路積分・頂点作用素代数と代数幾何学

chiral de Rham複体などを使って鏡映対称性の証明を行なうことが当初の目標であったが、より広く、数え上げや場の理論的な数学に関する研究を行なった。1.相対Gromov-Witten不変量と局所Gromov-Witten不変量の一致に関する結果(前年度の研究の続き)。射影平面P^2内の直線または非特異二次曲線Bに対して、(P^2,B)の相対Gromov-Witten不変量のうちBとの交わりがκ点である有理曲線に対応するものとL(-B)の同変局所Gromov-Witten不変量が符号を除いて一致することを証明した。これは弦理論に市ける様々な双対性の内でも数学的に取いやすいものと考えられるが、より幾何学的な証明、あるいは意義についてはさらなる研究の余地がある。2.多角形の貼り合わせにより得られる曲線の分布。今年度の計画でchiral de Rham複体に注目したのは、場の理論を代数的にとらえることが目的であった。一方、場の理論の数学的理解の別の例として、多角形の貼り合わせによってリーマン面を代表させる考え方がある(これは数論におけるdessinsd'enfantsとほぼ同じものである)。そこで今回、一つの正多角形の辺を貼り合わせて作られる種数1のリーマン面を考え、そのモジュラス(τおよびj不変量)の分布について計算機による数値実験を行なった。またいくつかの系統的な例についで厳密な計算を行なった。これらの実験の結果として、このようにして得られるγ不変量の実部の絶対値は1未満なのではないか、という仮説を現在のところ立てている。最近Kapranov-Vasserotによってchiral de Rham複体の幾何学的構成法が与えられたこれはchiral de Rham複体をより深く理解するために役立つのみならず、その応用や一般化を考える上でも有用であると思われる。そこで筆者は、さらに自然と思われる超幾何学(Z/2Z-次数付き幾何学)による構成を与えた。これは物理におけるもともとの考え方に近いものであるが、実際に形式的超ループ空間上で微分作用素環の層を考える点に数学的な特色がある。また、対数的多様体に対して同様の構成を行うことにより格子頂点作用素代数の一般化が可能のようであり、次年度の課題である。射影平面P^2内の直線または非特異二次曲線Bに対して、(P^2,B)の相対Gromov-Witten不変量のうちBとの交わりが一点である有理曲線に対応するものとL(-B)の局所Gromov-Witten不変量が符号を除いて一致することを証明した。さらに、Bとの交わりがk点である有理曲線に対応する相対Gromov-Witten不変量は同変局所Gromov-Witten不変量と対応するようであり、それらがなんらかの良い代数的構造(operad,量子カップ積など)を持つか、という問題とともに現在調査中である。