hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
系列を表す二分決定グラフを用いた大規模データベースの解析処理アルゴリズムの研究

系列二分決定グラフ(SeqBDD)は2009年に提案されたデータ構造である.SeqBDDは従来の非循環決定性有限オートマトン(ADFA)に二分決定グラフ(BDD)の技術を導入したもので,系列の集合を効率良く表現・操作することができる.BDDとはグラフを用いたブール関数データの表現方法であり,VLSI設計自動化の分野で発展してきた技術である.その特徴は,実メモリ上に大規模な単一のハッシュ表を用意し,冗長な部分グラフの生成を一切排除する技法である.SeqBDDはBDDから継承した多様なアルゴリズムを保持しており,系列集合に対して効率良く演算を実行することができる.情報検索において扱うデータが巨大になると,索引構造の構築時間やサイズ,検索速度が問題となる.SeqBDDを用いる場合,構築時間と検索速度に関しては問題ないが,データ構造を実メモリ上に展開するため,他の索引に比べ非常に多くの主記憶領域を必要とする.また,SeqBDDはその基本的な性質もわかっていなかった.今年度は,二分決定グラフの構造情報を木構造・整数列・ビット列に変換した後に圧縮して格納することで,コンパクトかつ高速検索可能なデータ構造を生成するアルゴリズムの基盤を構築した.さらに簡潔データ構造の技法を用いて,メンバシップ演算を高速に実行するための冗長性を追加する方法の検討を進め,記憶効率と計算速度のトレードオフの見極めを行った.加えて,従来のSeqBDDの技術を組合わせ,高速性・簡潔性と動的な更新を両立させるハイブリッド手法を考案した.また,SeqBDDの最小性や,基礎的な演算の計算量,ADFAと比べてコンパクトであることなどを明らかにした.本研究成果は,国際会議SEA2014と論文誌DAMで発表された.簡潔データ構造の分野で著名な研究者と活発に意見交換し,さらなる発展への道筋を得ることができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は,以下の3項目について研究・開発を進めた.(1)有向非巡回グラフに対する索引構造(伝住)既存の文字列検索のための索引構造は一般の文字列を対象にしているため,複数の文字列に対して索引を構築する速度が遅い.しかし対象を有向非巡回グラフに拡張したアルゴリズムを開発することで索引構築速度を大幅に向上できる.既存手法よりも構築が高速,索引サイズが小さくなるデータ構造を提案した(PSC 2013).(2)DNA配列検索のための圧縮索引(伝住・津田)DNA配列検索において,配列中のパターンの数を数えたり,パターンが出現する位置を求める演算は全ての解析処理において用いられる基本的な演算であるため,実用的なデータ構造の開発は重要である.そこで部分文字列集合とその出現位置を大規模な系列データのための大規模知識索引技術SeqBDDによってメモリ上に生成・保持する効率的なアルゴリズムとデータ構造を開発した.さらに,データベースから抽出したパターンの出現位置をSeqBDDとして表現し, SeqBDD同士の演算処理により頻出領域を効率よく発見する手法の研究を進めた.(3)ZDDに対する簡潔データ構造(伝住・定兼)ZDDはデータベース解析処理において有効なデータ構造であるが,それらは動的なものであり,静的なものは存在しなかった.そこで速度的にもサイズ的にも優れているZDDの簡潔データ構造を開発した.理論的には,基本的な全ての静的な演算を定数時間で実現し,データ構造のサイズも既存手法よりも小さい.実際的には,既存手法はデータ構造のサイズも大きく,検索演算が遅かったが,本研究で開発したデータ構造は動的な演算は実装されないものの,高速な検索を実現することができた.また,すべての演算を実現できるように,既存手法とのハイブリッド手法も示せた(SEA 2014, to appear).系列二分決定グラフ(SeqBDD)は2009年に提案されたデータ構造である.SeqBDDは従来の非循環決定性有限オートマトン(ADFA)に二分決定グラフ(BDD)の技術を導入したもので,系列の集合を効率良く表現・操作することができる.BDDとはグラフを用いたブール関数データの表現方法であり,VLSI設計自動化の分野で発展してきた技術である.その特徴は,実メモリ上に大規模な単一のハッシュ表を用意し,冗長な部分グラフの生成を一切排除する技法である.SeqBDDはBDDから継承した多様なアルゴリズムを保持しており,系列集合に対して効率良く演算を実行することができる.情報検索において扱うデータが巨大になると,索引構造の構築時間やサイズ,検索速度が問題となる.SeqBDDを用いる場合,構築時間と検索速度に関しては問題ないが,データ構造を実メモリ上に展開するため,他の索引に比べ非常に多くの主記憶領域を必要とする.また,SeqBDDはその基本的な性質もわかっていなかった.今年度は,二分決定グラフの構造情報を木構造・整数列・ビット列に変換した後に圧縮して格納することで,コンパクトかつ高速検索可能なデータ構造を生成するアルゴリズムの基盤を構築した.さらに簡潔データ構造の技法を用いて,メンバシップ演算を高速に実行するための冗長性を追加する方法の検討を進め,記憶効率と計算速度のトレードオフの見極めを行った.加えて,従来のSeqBDDの技術を組合わせ,高速性・簡潔性と動的な更新を両立させるハイブリッド手法を考案した.また,SeqBDDの最小性や,基礎的な演算の計算量,ADFAと比べてコンパクトであることなどを明らかにした.本研究成果は,国際会議SEA2014と論文誌DAMで発表された.

簡潔データ構造の分野で著名な研究者と活発に意見交換し,さらなる発展への道筋を得ることができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度より、国際会議発表等の研究成果が順調に出ている.また当初の予定通り,本研究め一中核一である大規模データベース解析処理アルゴリズムの開発と索引構築手法の確立に成功している.ZDDに対する簡潔データ構造もデータ構造のサイズ,検索速度ともに当初の計画通り優れたものが開発できている.学外の有力研究者とも共著で研究を進めることができ,最終年度に向けた研究環境が整った.研究項目(1)(3)の各項目について,当初の計画通り進展しているので,そのまま研究計画を遂行する.いくつかの基本的なデータ構造が開発できたため,それらを用いて大量データ処理を高速に行う.具体的には, DNA配列データなどに対する圧縮索引を作成し,その上での検索や知識発見を行う.特に,最終年度の平成26年度は,実験と評価に重点を置いて研究開発を行い, 2年間の研究成果をまとめる予定である.
冷却流水面とハイブリッド換気による屋内公開空地の熱・空気環境の改善効果

本研究では、第一段階として、実験室内で行った熱収支・物質収支に基づいて水平流水面の熱物質伝達モデルと垂直流水面の熱物質伝達モデルを提示した。次いで、数値的な検証の一環として、実大実験と熱物質伝達モデルを組み込んだCFDの比較を行ったが、その拠り所とするために、境界層レベルの熱・物質伝達のメカニズムの解明に欠かせない、PIVによる流水面近傍の気流速分布測定を行った。境界層厚さ、速度分布、蒸発・凝縮量の相互関係を探り、気流分布解析(CFD)用市販ソフトSTREAMに取り込み、実測と数値計算の一致度合いを検討した。2方程式(K-ε)モデルに移動境界速度を適用した場合、実測分布と数値解析分布が全く異なったので、流水面近傍では層流底層に対し、何らかの考慮が必要になることが分かった。屋内公開空地を対象とした熱・空気環境計画には、事前に光環境の実態把握が欠かせない。トップライト型ボイド空間の熱・光環境の連成を行い、日射負荷の推定を可能にした。また、アトリウムを片面コア型モデル、中央コア型モデル、線形コア型モデルの類別し、PAL低減に寄与する上位パラメーターの水準分析を行い、最適仕様の組み合わせを明らかにした。温度むらを生かした環境計画の一助に不可欠なマクロモデルによる数値解析の検討は、冷却流水面を取り込んだCFD解析の可能性の検討と合わせて引き続き行っていく所存である。大規模な複合建物から小規模の事務所建物まで、主空間の前室あるいは動線の整理等を目的として吹き抜け空間やホールを持つ事例が増加している。本研究では、それらの空間を屋内公開空地と呼称しているが、アトリウムとして計画され、熱的な環境改善よりも、安らぎや憩を目的として水辺が持ち込まれることが多い。外部条件に影響されやすく、空間規模も大きいため、温度分布ばかりでなく、あらゆる物理量は垂直、水平方向に著しい分布状況を招来させている。従って、一般の室内空間の様に、空間全域にわたって空気を攪拌する空気調和計画は困難であり、温度積層を生かした居住域空調等の手段が講じられる事が多い。しかし、屋内公開空地は憩や出会いのための『溜』に加え、『移動』のための空間でもあるため、空調の条件を大幅に緩和し、半屋外空間と考えて熱・空気環境計画を行うことは省エネルギーの近道になる。初年度では、(1)CFDと実験結果の照合、(2)PIVによる流速分布の把握を行った。(1)CFDと実験結果の照合実験室に、高さ1.7mの流下水面(滝)、奥行き1.6mの水平流水面(池)を製作し、周囲の温度分布、気流分布を測定した。次に乱流モデルは、標準k-ε二方程式モデル(垂直方向の運動方程式とεの輸送方程式に水蒸気の影響を含めている)を用い、離散化手法は有限体積法を用い、解法はSIMPLE法を用い、差分スキームは中心差分と風上差分のハイブリッド法を採用した。3ケースの数値解析を行った。ケース1は冷却流水面における蒸発・凝縮潜熱を第一CVのエネルギー式に代入する基本計算、ケース2は冷却流水面における蒸発・凝縮潜熱を組み込まない条件、ケース3は一般化対数則の粗度パラメーターを変数とした場合であるが、実験と数値計算の比較検討より、気流分の相違は、潜熱や表面粗度以外に原因があり、自由表面境界条件(他動境界+表面近傍乱流構造)の組込が必要であることが判明した。(2)PIVによる流速分布の把握900mm×1800mm×90mm実験用簡易風洞を製作し、風洞に100m^3/hの空気を送風し、風路に油粒子を混入させ、レーザーシートで浮かび上がった映像を統計処理して、2次元的な速度分布を測定した。床面10mm以下の部分では、床面付近におけるせん断力により複雑な渦が生成し、風上から風下へ移動している状況を観察できた。今後は、空気-流水面境界の部分を測定し、流水面近傍の流れを精度良く再現できる境界条件を検討する。

アトリウムのような不特定大多数の人々が利用する屋内公開空地の熱・空気環境計画の改善を主題にして18年度は下記の3課題を実施し、以下の知見を得た。(1)暖冷房及び非暖冷房大規模吹き抜け空間の類型化:屋内公開空地(大規模吹き抜け空間)を概ね5種のタイプに類型化した。その上で、主建物の階数(延べ床面積)、開口部の熱性能、断熱水準、副建物(吹き抜け空間)の硝子被覆面積、被覆の熱性能をパラメーターにしてCASBEEによる評価を行い、建築計画のための基礎資料の再整理を行った。(2)PIVによる冷却流水面上の流れ場の測定:屋外公開空地と屋内公開空地の熱・空気環境の違い、利用状況の差異を明らかにした。さらに、吹き抜け空間に設置される水面の模型を作成し、PIV手法で流水面上の流れ場を撮影し、熱伝達や物質伝達に影響を与える水面近傍速度分布の入手に成功した。これより、境界層厚さ、速度分布、蒸発・凝縮量の関係の入手が期待できる。18年度では、以上の知見を気流分布解析用市販ソフトSTREAMに取り込み、実測と数値計算の一致度合いを検討しているところである。今後は、それらの検討結果から、簡易解析法としてブロックモデルを提案し、非定常熱解析の場で、蒸発・凝縮量の推定が可能な解析法を開発する(最終の19年度の課題)。ブロックモデルによって、屋内公開空地の設置されることが多い水面からの蒸散量を同定し、空調設備設計に供することが可能になる。(3)床冷房を利用した空調システムの性能実態(温度成層)の把握:床冷房を採用した外断熱事務所建物を対象に、夏期の熱・空気・光環境の調査を行った。室内温度の日変動幅は1.5°Cにおさまっており、躯体蓄熱冷房+床全面吹き出し空調の特性を確認した。また、ボイド周りからの受照照度を測定し、発効効率を利用して簡易的な日射負荷に関する計算法の妥当性が示された。これらの知見により、アトリウム(屋内公開空地)に対し、日射負荷の算定、冷房方式の採用が可能になった。アトリウムのような不特定大多数の人々が利用する屋内公開空地の熱・空気環境計画の改善を主題にして19年度は下記の3課題を実施し、以下の知見を得た。(1)暖冷房及び非暖冷房大規模吹き抜け空間の類型化:大規模吹き抜け空間を主要な3種のタイプに類型化した。その上で、開口部の熱性能、断熱水準、ブラインド(日除け)の有無、PALをパラメーターにしてタグチメソッドによる評価を行い、建築計画のための基礎資料の再整理を行った。(2) PIVによる冷却流水面上の流れ場の測定:吹き抜け空間に設置される水面の模型を用い、PIV手法で流水面上の流れ場を撮影し、熱伝達や物質伝達に影響を与える水面近傍速度分布を入手した。これをもとに、境界層厚さ、速度分布、蒸発・凝縮量の相互関係の解析に着手し、気流分布解析用市販ソフトSTREAMに取り込み、実測と数値計算の一致度合いを検討している。今後は、それらの検討結果から、簡易解析法としてブロックモデルを提案し、非定常熱解析の場で、蒸発・凝縮量の推定が可能な解析法を開発する予定である。(3)床冷房を利用した空調システムの性能実態(温度成層)の把握:平屋の外断熱保育施設を対象に、夏期の熱・空気・光環境の調査を行った。躯体蓄熱冷房+ピット経由給気の特性を確認した。アトリウム(屋内公開空地)に対する自然冷房の可能性を明らかにした。
日系多国籍企業におけるローカルマネジャーのキャリア形成

本研究課題の目的は、目系多国籍企業のローカルマネジャーのキャリア形成をネットワークの視点から捉え、そこから得られた知見を企業研修にも活かすことにあった。日本人海外赴任者は帰任後に本国親会社の変革をもたらし得るが(齋藤、2008a)、他の現地法人との内部競争にさらされるなか(高橋・竹之内・齋藤、2007)、内部競争で優位なポジションに立てるよう、また現地に適応できるよう必要な現地法人での知識の蓄積の重要性が高まるにつれて(竹之内、2008b)、ローカルマネジャーのキャリア形成問題は本人にとっても組織にとっても見逃せないイシューとなってきた(山田、2008)。キャリアにおける学習の多くが、仕事環境における同僚、部下、顧客、上司といったメンバーとのフォーマルおよびインフォーマルなつながりからもたらされると指摘する先行研究と同様に、まわりの人々のフィードバックなどが、いくつかの経験の中から特定の経験を、成長を促す経験として位置づけることにつながっていることが本プロジェクトでも確認された。したがって、そうした気づきを促すようなネットワークをローカルマネジャーに提供することが日系多国籍企業に求められるが、現地採用の日本人社員の活用は知識移転の観点からも有効であると考えられる。ローカルマネジャーと日本人赴任者との間で知識を転換する「トランスフォーマー」として機能し得るからである。なお、インフォーマル・ネットワークでさえ体系的に構築可能であるとの主張に基づき、企業研修への応用を目指したが、センシティブな問題ゆえ困難を伴った。さらなる改善が必要である。昨年度(平成19年3月31日)の研究実施計画に対応して実績をまとめると以下のとおりである。(1)理論研究:ローカルマネジャーのキャリア形成に関する研究の推進に必要な内外の文献を改めて丹念にサーベイし、キャリア概念ならびにソーシャル・キャピタル概念を整理する。参加メンバーを拡大しながら計4回の勉強会を開催し、そこで得られた知見の一部はVossら(2006)、高橋&竹之内(2007)や、平成19年1月に開催された研究会(於高崎経済大学)での齋藤;の報告に反映されている。(2)インタビュー調査:ローカルマネジャーの語りから彼/彼女らの主観的キャリアを探るというメソッドを採用するからには、インタビュー調査が欠かせない。平成19年3月に齋藤他1名が東南アジアに展開する日系企業6社でローカルマネジャーのみならず、日本人赴任者、そして現地採用された日本人社員ヘインタビュー調査を行った。離職率が高い同地域で現地採用の日本人社員は現地法人内で「ナレッジ・トランスフォーマー」(原田、1999)の役割を果たすと考えられ、(3)との関連でも今後さらなる調査が必要であろう。(3)ネットワーク分析:ネットワークによってもたらされる技術的な知識、助言や心理的サポートといったものがキャリアサクセスに重要な影響を及ぼすことから、インタビュー調査と並行してそのインタビューイーの他者との関係性を視野に入れたネットワーク分析モデルの開発を目指す。齋藤が中心となり勉強会を計8回開催するとともに、代表的な分析ソフトであるUCINETやPajekを入手したが、まだ成果は出ていない。しかしながら、学生ネットワークと学業成績ならびに就職活動成果といった実験(練習)を積み重ねたうえで、企業内ネットワークの分析へと進めていく予定である。本研究課題の目的は、日系多国籍企業のローカルマネジャーのキャリア形成をネットワークの視点から捉え、そこから得られた知見を企業研修にも活かすことにある。日本人海外赴任者は帰任後に本国親会社の変革をもたらし得るが(齋藤、2008a)、他の現地法人との内部競争にさらされるなか(高橋・竹之内・齋藤、2007)、現地適応に必要な現地法人での知識の蓄積の重要性が高まるにつれて(竹之内、2008b)、ローカルマネジャーのキャリア形成問題は本人にとっても組織にとっても見逃せないイシューとなってきた(山田、2008)。昨年度から継続しているキャリアやソーシャルキャピタルに関する理論研究から、キャリア形成とフォーマルあるいはインフォーマルなネットワークの関連性が改めて明らかとなった。しかしながら、概念的に理解でき、それを示す事例も確認したものの、第2の目的である定量的な分析(ネットワーク分析)は現在まさに進行中である。

19年10月の学会報告(高橋・竹之内・齋藤、2007)では、2次データからローカルマネジャーのネットワーク変数を分析に盛り込むことを試みたが限界があった。個人的なネットワークに関する調査への協力を得ることは困難だが、ロシアのソフトウェア会社のプログラマーを対象にしたアンケート調査(20年3月に質問票送付)、そして今夏から始まる日本企業のチームリーダーおよびメンバーを対象にしたリーダーシップ研修におけるアンケート調査を通じて、ネットワークと個人のキャリア、そしてネットワークと組織の有効性との関連性を検討していくことになる。
ガラスの相分離と多孔質ガラスの作製に関する研究

ガラスの相分離を利用して作製される多孔質ガラスは、他の多孔体材料と比較して、細孔径分布がシャープであること、無機材料であるため高温、高圧下での使用が可能であること、化学耐久性に優れ微生物にも侵されないことなどの特長を持っていることから、高温、高圧下でのガスおよび液体の分離膜や酵素および触媒の担体などへの応用が考えられている。しかし、多孔質ガラス作製の基本プロセスであるガラスの相分離については、不明な点が多いのが現状である。本研究では、銅の熱処理に利用されているTTT(時間-温度-変態)図をガラスの熱処理に適用し、ガラスの相分離および結晶化の過程を明らかにした。また、TTT図を基に、分相ガラスから得られる多孔質ガラスの細孔構造や耐アルカリ性に及ぼすガラス組成(添加成分)や熱処理条件の影響について検討した。具体的には以下の点について検討した。1.多孔質ガラス作製の際の基本系であるSiO_2-B_2O_3-Na_2O系(ホウケイ酸塩系ガラス)、多孔質ガラスの耐アルカリ性の向上を目的としたSiO_2-B_2O_3-Na_2O-ZrO_2系およびSiO_2-B_2O_3-Na_2O-CaO-ZrO_2系のTTT図を作製し、ガラスの相分離および結晶化の過程を明らかにした。また、TTT図を基に、熱処理時間を考慮した分相領域を組成と温度の二元状態図で表した。2.先に作成したTTT図を基に多孔質ガラスを作製し、多孔質ガラスの細孔構造に及ぼすガラス組成(添加成分)や熱処理条件の影響について検討した。特に、SiO_2-B_2O_3-Na_2O-CaO-ZrO_2系については、CaOおよびZrO_2の添加量が多孔質ガラスの細孔構造や耐アルカリ性(ZrO_2の残存量)に及ぼす影響について詳細に検討した。3.これらの状態図は、多孔質ガラスの開発のみならず、ガラスの材料設計における基礎的指針として重要であると考えられるため、今後も種々のガラス形成系についてこれらの状態図の作成を行っていく予定である。
負イオンプラズマの光応答

電子がなくほゞ正負イオンのみからなるプラズマは可視光に敏感で光脱離効果により電気伝導度,シース,プラズマの制御が可能となる。本研究では対象プラズマとしてホロー陰極を用いた直流放電,平行平板電極からなる高周波(RF)放電を特に酸素について用い、酸素負イオンの存在する状況下でパルスYAGレーザー基本波,高調波を入射,光脱離による電子発生,電子エネルギー分布の変化,電子付着による再結合過程,イオン音波発生によるプラズマの過渡的特性を調べた。これらの効果は全て実験的に検証できる論文としてまとめた。平成7年度はレーザー以外に写真用ストロボ光,フラツシュランプ光を負イオン含有プラズマに照射しD層の現象をシミュレートする実験を行った。光脱離は拡散光,コヒーレント光とは関係なく起る筈で光強度の関数であるが,現実には光強度はレーザーと同程度であったがレーザー光の場合の様な光ガルバ,効果は観測されなかった。これは実験室プラズマには境界があるため光の収束と閉じ込めが十分でなく光脱離電子の壁への拡散が効くためと推定された。以上の現象に関連して負イオンを含むプラズマのシース特性の理論的解析,電子エネルギー分布の熱平衡からのずれ,および負イオン源としての応用的見地からの研究結果,中緯度および極域D層のロケット観測の結果をまとめ論文にした。天然にD層に存在する様なほぼ正負イオンのみからなるプラズマ状態では、負イオンの光脱離に基ずく可視光による光応答は、プラズマの重要な特徴である。実験は酸素を用いホロー陰極放電、平行平板型高周波プラズマで負イオン性プラズマを生成する事により行い、1.負イオンプラズマにYAGレーザー光、フラッシュランプ光を照射、光脱離による電子発生と再結合過程の変化によるプラズマの過渡特性を調べた。その結果、パルスレーザーにおいて光応答が敏感に生じること、圧力依存性の顕著なことを明らかにした。これは、応答が光脱離した電子が再結合して再び負イオンに戻る過程に左右されるためで、パルス幅が再結合の特徴的時間より狭い事が重要であることが判明した。一方、連続レーザーでも光応答が得られたが、これは光強度は小さくてもプラズマ内の諸粒子の反応レートの平衡が持続的なレーザー照射により変化するためであると判断される。その他の成果として、2.光照射によって起こるガルバノ信号の詳細な機構解明により負イオン測定法としてのレーザーアシストプロービング法の改良、精密化を図った。3.負イオンプラズマにおける微粒子に対する診断法について考察した。ほぼ正負イオンのみからなるプラズマは可視光に敏感である点で電子-正イオンプラズマとは異なる特性を持つ。それは、負の荷電粒子がそれぞれ光脱離による負イオンから電子への変換、電子付着による電子から負イオンへの変換を起こすからで、天然のD層では日の出、日没時や日食時に電離層内に変化をもたらす。実験室では上記の現象により電気電導度、シース、プラズマの制御が可能となる。本研究ではホロー陰極を用いた直流放電、平行平板高周波(RF)放電を特に酸素について行い、酸素負イオンの存在する雰囲気にパスルYAGレーザーを入射し光脱離による電子発生とその電子付着による再結合過程、イオン音波発生による過渡的特性を明らかにすることを目的とした。これらの効果は全て実験的に検証できた。さらに、CWレーザーとしてアルゴンイオンレーザーを入射した場合の光ガルバノ信号の特性を調べる実験も行ったが、パルスの場合と同様その効果が見られた。7年度はレーザー以外に写真用のストロボ光、フラッショユランプ光を負イオンプラズマに照射し、D層の現象をシミュレートする実験を行った。本質的に光脱離は拡散光かコヒエーレント光には関係なく起こるはずで光の強度のみに依存する。しかし光強度は同程度でもレーザー光の場合に見られた様な光ガルバノ効果は観測されずD層の現像を再現することは出来なかった。これは、実験室プラスマの場合、境界があるため光を収束し光脱離電子を狭い空間に閉じ込めない限り壁への拡散効果がなくならないためと推定された。以上の現象に関連して、負イオンプラズマの一般的特性としてその中のシースの特性を理論的に検討した結果、本質的にヒステレシス現象があることを明らかにした。

また、中緯度のD層をロケット観測する機会を得た。これから、低域電離層の光脱離効果の推定が可能となった。本研究を通し負イオンがオゾンの生成や保護に関係をもつこと、D層の負イオンのその下部のオゾン層に対する影響を考察する手がかりも得られた。
金属イオンの高選択的生物濃縮の分子生理学

ホヤは高濃度かつ高選択的にバナジウムを濃縮している。その濃度は海水のバナジウム濃度の1,000万倍に相当する350mM濃度に達し、濃縮されたバナジウムはバナジウム濃縮細胞(バナドサイト)の液胞内の硫酸酸性下で、生体には稀な三価に還元されて蓄えられる。他の生命体に例を見ないこの特異な生理現象は、金属イオンの選択的濃縮機構を解明する上で格好のモデルである。1.スジキレボヤのバナジウム結合タンパク質(Vanabin1とVanabin2)と四価バナジウムとの結合数および解離定数を明らかにした。電子スピン共鳴(ESR)法によって、Vanabin2と4価バナジウムとの結合にはシステインではなくアミン性窒素および酸素原子が関与すること、すなわちリジン、アルギニン、グルタミン酸、アスパラギン酸が関与することが示唆された。2.カタユウレイボヤのcDNAライブラリーからVanabinのホモログを5クローン同定した。それぞれの遺伝子、発現様式、金属結合能の解析を行なった。3.スジキレボヤのバナドサイトのEST解析およびバナジウムを固定化したアフィニティカラムによって、3種類の新規Vanabin(Vanabin3、Vanabin4、VanabinP)を同定した。発現様式と金属結合能の解析を行なった。4.核磁気共鳴(NMR)法によってVanabin2の立体構造をほぼ決定した.5.バナドサイトで発現する膜輸送体のうち、Nramp/DMT/DCT遺伝子ファミリー、Metal ATPaseファミリー、塩素イオンチャネル、硫酸イオントランスポーターのcDNAをクローニングした。哺乳類細胞および出芽酵母細胞において強制発現を試みた。その濃度は海水のバナジウム濃度の1,000万倍(10^7)に相当する350mM濃度に達し、濃縮されたバナジウムはバナジウム濃縮細胞(バナドサイト)の液胞内の硫酸酸性下(pH1.9,500mM H_2SO_4)で、生体には稀な三価に還元されて蓄えられる。他の生命体に例を見ないこの特異な生理現象は、金属イオンの選択的濃縮機構を解明する上で格好のモデルであり、化学と生物学にまたがる学際的問題として強い関心を引き付けてきた。我々はこの生理現象を、A:選択的濃縮機構、B:バナジウムの還元機構、C:濃縮のエネルギー機構の3つに分けて、それぞれに関与するタンパク質や遺伝子の探索とその機能解析を精力的に行ってきた。本研究では、特に選択的濃縮機構に焦点を絞って研究を推進してきた。選択的濃縮機構のカギを握るバナジウム結合タンパク質(Vanabin1とVanabin2)の組み替えタンパク質を作製し、Hummel-Dreyer法によって金属イオンとの結合数と解離定数の測定を行った。その結果、Vanabin1とVanabin2は、それぞれ10個と20個の四価バナジウムと結合し、その解離定数は2.1×10^<-5>Mと2.3×10^<-5>Mであった。また、二価の銅イオンはバナジウムの結合を競争的に阻害的したが、二価マグネシウムと六価モリブデンは阻害しなかった。一方、スジキレボヤの血球のEST解析を行って300クローンを得た。その中の29クローンが金属関連タンパク質をコードするクローンであった。また、京都大学の佐藤らが作製したカタユウレイボヤのcDNAライブラリーからVanabinのホモログを5クローン検索した。現在、それらを元に作製した組み換えタンパク質の金属結合能をスジキレボヤのそれと比較し、種によるバナジウム濃縮機構の違いを検討している。

その濃度は海水のバナジウム濃度の1,000万倍に相当する350mM濃度に達し、濃縮されたバナジウムはバナジウム濃縮細胞(バナドサイト)の液胞内の硫酸酸性下で、生体には稀な三価に還元されて蓄えられる。他の生命体に例を見ないこの特異な生理現象は、金属イオンの選択的濃縮機構を解明する上で格好のモデルである。本年度は下記の成果を挙げた。1.スジキレボヤのバナドサイトのEST解析を行なったところ、新規2種類のVanabin3とVanabin4を含む多くの金属関連タンパク質を発見した。さらに、バナジウムを固定化したアフィニティカラムを駆使して、血漿中から新規VanabinPを同定した。少なくとも5種類のVanabinが存在することが分かった。2.電子スピン共鳴(ESR)法によって、Vanabin2と4価バナジウムとの結合にはシステインではなくアミン性窒素および酸素原子が関与すること、すなわちリジン、アルギニン、グルタミン酸、アスパラギン酸が関与することが示唆された。3.NMR法によってVanabin2の立体構造をほぼ決定した。5.バナジウムイオンのカウンターイオンとして重要な塩素イオンチャネルと硫酸イオントランスポーターのクローニングを行った。
間葉系幹細胞及び培養上清を用いた新規重症熱傷治療法の開発

現在、重症熱傷の治療法は局所的なデブリドマン及び皮膚移植と全身管理を目的とした集中治療が中心となっている。局所の熱傷に対する自家・培養表皮移植が確立されつつある一方で、全身の侵襲後免疫不全や炎症反応に対しては、画期的な治療法は未だに開発されていない。間葉系幹細胞は、多分化能と抗炎症作用を保持していることから、間葉系幹細胞やその培養上清の投与により、重症熱傷患者の局所の皮膚熱傷の再生だけでなく、全身の炎症反応や免疫機構の制御ができるようになり、患者の救命率を向上させることが期待できると考えられる。また、間葉系幹細胞は既に他の疾患で臨床応用されていることから、重症熱傷にも治療効果があることが明らかになれば、早期に実臨床に応用することができる可能性を秘めていると考えられる。また、我々は実臨床の中で経験した熱傷症例(「乳児の熱傷治療中にブドウ球菌性熱傷様皮膚症候群を発症した1例」「気道熱傷による呼吸不全に対してveno-venouos extracorporeal membrane oxygenation(V-V ECMO)導入により救命し得た1例」)の治療について、それぞれ学術雑誌に報告した。いずれも治療に難渋はしたが、適切な局所・全身管理によって救命することができた。これらの報告を通して改めて熱傷患者における新たな治療法の開発の必要性が明らかになったと考えている。熱傷モデルマウスの作成方法の確立と間葉系幹細胞の供給に取り組んでいる。熱傷モデルマウスに間葉系幹細胞を投与することにより、局所病変の皮膚病変の組織学的な変化、さらには全身の生体内の炎症性サイトカインがどのような挙動を示すかについて、さらに研究を進めていきたい。今後も間葉系幹細胞及び培養上清を用いた新規重症熱傷治療法の開発に関する研究を推進していく。具体的には、熱傷モデルマウスを作成して、間葉系幹細胞及び培養上清を局注あるいは静脈内投与することにより、熱傷皮膚の外表面上の観察や皮膚病変を組織学的に解析し、さらには全身の生体内の炎症性サイトカインの挙動を解析することで、治癒・治療効果を判定する計画である。既存の研究物品を使用しており、新たな物品等の購入が必要なかったため。次年度には新たな研究物品の購入を計画している。
超臨界流体を用いる超強酸触媒芳香族求電子置換反応の効率化と多様化

超強酸とは濃硫酸よりも強いブレンステッド酸(プロトン酸)である.本研究者は超強酸中で起きる有機分子のブロトン化現象と、生成する高度に電子不足なカチオン分子の構造を明らかにした。カチオン分子は複数の陽電荷をもつジカチオンである。強酸中生成するカチオン分子種は求電子性が高進された超求電子試薬として、無置換のベンゼンやハロゲン置換ベンゼンなどの不活性ベンゼンと反応し新規な芳香族求電子置換反応を形成する.創薬化学において最も重要な構造単位である芳香族化合物創製の基盤反応である芳香族求電子反応において(1)反応の高効率化(2)反応の応用性の拡大(芳香族化合物の置換基の制約の解除)(3)新規芳香族置換基直接導入反応(新規な求電子試薬の開発)を本研究課題では目的とする.本研究課題では上記の3つの目的を超臨界流体を反応溶媒として用いる均一系酸触媒反応系の開発によって反応の高効率化を達成し,化学量論的反応、さらには触媒的反応を可能にすることによって解決するための基礎的な知見を得る.本研究によって超臨界メディアを活用した超強酸触媒反応の開拓には現在用いている液体超強酸であるトリフルオロメタンスルホン酸の蒸気圧が反応装置のシールドを破壊することが分かった.また市販のNafion等の固体は我々の研究で既に既知となった超強酸触媒反応が進行せず,固相-液相の反応の大きなな非効率化が判明した.1)ベンゼン環を置換するエチレンジカチオンの環化の位置選択性の置換基効果2)反応の立体選択および位置選択の調査:超強酸触媒Pictet-Spengler環化反応における立体選択化学の調査を行った.3)反応の応用性の拡大についての研究:新規芳香族置換基直接導入反応の開発の一例として下記の基質からプロトン化を経て生成が予想される超求電子試薬による芳香環へのニトロ基の新規環化反応の可能性を調査した。芳香族化合物創製の基盤反応である芳香族求電子反応において(1)反応の高効率化(2)反応の応用性の拡大(芳香族化合物の置換基の制約の解除)(3)新規芳香族置換基直接導入反応(新規な求電子試薬の開発)を本研究課題では目的とする.本研究課題では上記の3つの目的を超臨界流体を反応溶媒として用いる均一系酸触媒反応系の開発によって反応の高効率化を達成し、科学量論的反応、さらには触媒的反応を可能にすることによって解決ための基礎的な知見を得る。本年度は(1)の目的を超臨界流体を反応溶媒として用いる均一系酸触媒反応系の開発に着手した.通常用いられるステンレス耐圧容器の耐酸性を確認した.反応の均一性と反応効率の関係を圧力、メデイア密度等の流体パラメーターによって最適化するを試みたが、現在用いている液体超強ブレンステッド酸のミストが超臨界流体装置のシールドを破壊することが分かり、本研究課題に「新たな固体超強酸の開発」の研究を行う必要が出できた.市販のNafionなどの固体超強酸の酸触媒効率はほとんど見られない.原因の一つに用いている二酸化炭素の純度があり、水の混入の可能性が高い。

なお,本研究費は申請額を大きく下回ったため超臨界流体装置の購入は出来ず,反応を外部に依頼している点も本研究にとって不都合である.また本年度の(2)の目的として超強酸触媒のPictet-Spengler反応の環化の立体化学を調査し,超強酸条件にのみ見られる立体高選択性を見いだしつつある.超強酸とは濃硫酸よりも強いブレンステッド酸(プロトン酸)である.本研究者は超強酸中で起きる有機分子のプロトン化現象と、生成する高度に電子不足なカチオン分子の構造を明らかにした。カチオン分子は複数の陽電荷をもつジカチオンである。強酸中生成するカチオン分子種は求電子性が高進された超求電子試薬として、無置換のベンゼンやハロゲン置換ベンゼンなどの不活性ベンゼンと反応し新規な芳香族求電子置換反応を形成する.創薬化学において最も重要な構造単位である芳香族化合物創製の基盤反応である芳香族求電子反応において(1)反応の高効率化(2)反応の応用性の拡大(芳香族化合物の置換基の制約の解除)(3)新規芳香族置換基直接導入反応(新規な求電子試薬の開発)を本研究課題では目的とした.本研究課題では上記の3つの目的を超臨界流体を反応溶媒として用いる均一系酸触媒反応系の開発によって反応の高効率化を達成し、化学量論的反応、さらには触媒的反応を可能にすることによって解決のための基礎的な知見を得ることを企画した.本研究によって超臨界メディアを活用した超強酸触媒反応の開拓には現在用いている液体超強酸であるトリフルオロメタンスルホン酸の蒸気圧が反応装置のシールドを破壊することが分かった.また市販のNafion等の固体は我々の研究で既に既知となった超強酸触媒反応が進行せず、固相-液相の反応には大きなな非効率性が判明した.本年度は1)反応の立体選択および位置選択の調査:超強酸触媒Pictet-Spengler環化反応における環化の立体選択化学の調査を行い超強酸触媒によって高い環化の立体選択性が発現することが解明できた.2)反応の応用性の拡大についての研究:新規複素環4H-1,2-ベンツオキサジン合成法を確立するためにニトロアルカンの超強酸環化反応を研究し、環化反応を発見した.
腫瘍内休止期細胞の特性解析とその利用及び癌幹細胞としての可能性の探索

放射線に対する腫瘍の感受性は、照射前および照射中のみならず照射後の腫瘍内酸素分圧にも影響され、高線量率と同様に低減線量率照射においても、腫瘍内の酸素化状況の操作は腫瘍の感受性に影響を与えた。血管新生阻害剤のアバスチンは局所腫瘍の急性低酸素細胞分画を低下させ、急性の低酸素細胞分画を消去する処置は、局所腫瘍からの遠隔転移を抑えた。他方、局所腫瘍内の酸素化休止期腫瘍細胞分画の感受性を選択的に検出する手法も確立できた。Tirapazamineに換わる正常組織への毒性の低い低酸素細胞毒薬剤の模索及びその臨床応用への模索を、正常組織への毒性がすでに検証されている臨床使用経験のある薬剤から選択するという研究目的に関しては、現在、hexamethylenetetramineという、臨床使用経験のある薬剤が候補との一つとして考えられ、放射線やシスプラチンを用いた化学療法施行時の併用薬剤としての有用性、及び、アドリアシンやアドリアシン封入リポソーム(ドキシル)を用いた化学療法時の併用薬剤としての有用性が確認された。他方、常酸素状態及び低酸素状態の休止期(Q)腫瘍細胞領域の様々なDNA損傷処置(放射線照射、抗癌剤投与、さらには低酸素細胞毒投与、低温度温熱処置の併用など)に対する挙動を選択的に検出し、これまでのQ腫瘍細胞全体の感受性のデータと比較検討するという研究目的に関しては、現在、試料作成は終了しているが、データの取得とその解析は次年度の平成21年度に行う予定としている。今回の研究目的とは直接関連はないものの、以前より解析している加速炭素線ビーム照射に関しては、照射前や照射中のみならず、照射後の腫瘍内の酸素化状態にも大きく影響されるγ線照射効果と比較して、これら腫瘍内の酸素化状態にあまり影響されない加速炭素線ビーム照射効果の有用性を、休止期腫瘍細胞効果も加味した抗腫瘍効果全体から分析し明らかにすることができた。これまでは、放射線、特に低線エネルギー付与(LET)放射線に対する固形腫瘍の感受性は、照射前および照射中の腫瘍内酸素分圧に大きく影響されるとされ、多くの研究もなされてきたが、照射後の腫瘍内酸素分圧にも影響されることが明らかとなり、in vivo腫瘍生物学上の新知見となった。しかし、これら照射前・中・後の腫瘍内酸素分圧の影響は、高LET放射線照射に際しては、相当程度減弱されることも明らかとなった。照射中の低酸素状況の維持がもたらす照射線量率低減に起因する感受性低下の抑制効果、および急性低酸素領域を解除するニコチンアミドの照射前投与がもたらす照射線量率低減に起因する感受性低下の増強効果は、ガンマ線照射および腫瘍内全腫瘍細胞においての方が、加速炭素イオン線照射およびQ腫瘍細胞においてより顕著であった。低酸素細胞放射線増感剤のミシニダゾールの照射前投与がもたらす照射線量率低減に起因する感受性低下の抑制効果は、ガンマ線照射およびQ腫瘍細胞においての方が、加速炭素イオン線照射および腫瘍内全腫瘍細胞においてより顕著であった。よって、高線量率照射と同様に低減線量率照射においても、腫瘍内の酸素化状況の操作は腫瘍の放射線感受性、とくに低LET放射線のガンマ線に対する感受性に影響を与えることが明らかとなった。最後に、局所治療のガンマ線照射に、腫瘍内の酸素化状況の操作を加え、局所効果と同時に肺への遠隔転移への影響を解析した。腫瘍内の酸素化状況の操作として、上記のニコチンアミドの照射前投与、慢性低酸素細胞分画を低下させるとされる低温度温熱処置の照射前処置を施行した。その結果、肺への転移結節数は、ニコチンアミドの照射前投与で顕著に低下し、照射しない場合でも低下させた。即ち、急性低酸素細胞分画を解除する処置には、局所腫瘍からの遠隔転移を抑える潜在力があることが明らかとなった。平成21年度に完成させた実験動物腫瘍を用いた肺転移能検索モデルを用いて、減弱照射線量率で局所腫瘍をγ線照射した場合の遠隔転移能の評価を行い、更には、血管新生阻害剤のアバスチンをγ線照射23日前に併用させると、γ線照射時には局所腫瘍の急性低酸素細胞分画が低下し、そのために照射効果が増強されることが明らかとなった。現在、原子炉での硼素中性子捕捉療法(BNCT)を用いた治療実験におけるこのアバスチン投与併用の意義を、局所腫瘍制御効果と遠隔転移抑制効果の両面から解析中である。他方、局所腫瘍内の休止期腫瘍細胞分画内のさらに酸素化された分画のγ線照射に対する感受性を選択的に検出する手法を確立できた。この細胞分画の感受性といわゆる癌幹細胞との類似性を検討したところ、休止性(quiescence)、DNA損傷からの回復能の高さ、の2点では共通性が認めらたが、低酸素環境に存在しているという癌幹細胞の特性には合致しなかった。

これらの酸素化休止期腫瘍細胞分画の特性が、腫瘍細胞のp53 statusに依存することを明らかにしており、この解析手法をBNCTを用いた治療実験に適応する事によって、BNCTの特性をさらに明らかにし、BNCTによる抗腫瘍効果を高めるための新たな手法を探求するための手がかりの1つとしていきたい。
秋田藩領北部諸鉱山の研究

秋田藩領には阿仁銅山をはじめ院内銀山など、近世日本を代表する鉱山があった。本研究では、秋田藩領北部の阿仁銅山をはじめ、八森銀山、大葛金山などに関する基本史料を各所蔵機関等において調査し、写真撮影で収集した史料をデジタル化と出力化して整理した。本格的な研究がなかった八森銀山研究に着手し成果があった。また個別鉱山研究に加えて鉱山相互の関係や交流、鉱夫の葬送など鉱山社会史研究の面でも多くの知見を得た。1、本研究は、阿仁銅山・大葛金山・八森銀山・太良鉛山など近世日本の有力鉱山が存在した秋田藩領北部地域における個別鉱山研究と諸鉱山の関係・交流史を究明するものである。平成21年度は、本研究の初年度であり、阿仁銅山に関する史料の整理、八森銀山に関する史料調査と収集・整理を進めた。2、阿仁銅山を近世日本を代表する鉱山である。同山の支配人など現地での実務役人として活動した今林家の文書史料をデジタル化しA四版に焼付けるなどの整理を進めた。直山では藩庁から派遣された上士の詰合役の下で、鉱山経営の実務を担ったのは支配人・手代などであり、彼らは藩から扶持および給金を支給されていた。彼ら及びその子孫は明治30年代に士族編入の訴訟を集団で起こすなどの動向がみられる。近代になってからの身分の自己認識で注目される事件である。さらに明治初期の阿仁銅山の経営史料等から、その経営実態や改革の動向などについても知見を得ることができた。3、秋田市立中央図書館所蔵の那波家文書を調査し、その一部をデジタル化しA四版に焼付けるなどの整理を進めた。同文書には秋田藩の直山に関する経営史料が所蔵されており、今後の分析によって近世後期の諸鉱山の経営動向が判明するものとして期待できる。またこれまで研究の進んでいない八森銀山に関しても、同史料から研究を着手した1、本研究は、阿仁銅山・大葛金山・八森銀山・太良鉛山など、近世日本の有力鉱山として稼行した秋田領北部地域における個別鉱山研究と諸鉱山の関係・交流史を究明するものである。2、21年度に引き続き、22年度も秋田市立中央図書館所蔵の那波家文書を調査し、マイクロフィルムによる収集史料をデジタル化しA4版に焼付けるなどの整理を進めた。同文書には秋田藩の直山に関する経営史料が所蔵されており、今後の分析によって近世後期の諸鉱山の経営動向が判明するものとして期待できるからである。またこれまで研究の進んでいない八森銀山に関しても、同史料から研究を進めた。3、日本鉱業史研究会の現地見学会が22年度は山形県北部(延沢銀山など)から秋田県南部(院内銀山など)で実施され、秋田県湯沢市で現地研究発表会も開催された。同会では院内銀山研究の意義について報告したが、同じ秋田藩領に位置する同山の研究は、秋田藩領北部鉱山研究と同じ意義をもつ。また、近世初期の開発期の院内銀山での製錬用鉛は、秋田藩領北部の藤琴の産鉛が専売品として、藩から供給されている。幕末の院内銀山の金名子は阿仁銅山と密接な関係を持つものが多い。秋田藩領南部と北部の鉱山相互にも交流の歴史をもつ。1、本研究は、阿仁銅山・大葛金山・八森銀山・太良鉛山など、近世日本の有力鉱山として稼行した秋田領北部地域における個別鉱山研究と諸鉱山の関係・交流史を究明するものである。2、本年度は、幕末に秋田藩の銅山方吟味役として、院内銀山などに駐在した小貫家の文書(国文学研究資料館蔵)のうち、鉱山関係史料を中心に写真撮影したものを鉱山関係の過半をデジタル化し、さらにA4版用紙に出力して整理した。3、個別鉱山研究では、大葛金山を経営した荒谷家に分家に伝来する荒谷寿衛家のマイクロフィルム撮影史料をデジタル化し、さらにA4版用紙に出力して整理した。また、福地家文書のうち太良鉛山関係撮影史料をデジタル化し、さらにA4版用紙に出力して整理した。4、史料調査では、近代の友子制度に関する坑夫取り立て免状などを、北秋田市阿仁伝承館において調査収集した。5、本年度の研究成果としては、『近世鉱山をささえた人びと』(山川出版社・日本史リブレット89)を刊行した。これまでの近世鉱山社会の歴史像に修正を迫り、新たな構築を期したもので、本書には本研究と関わる大葛金山の事例も紹介している。また同書所収の写真図版の一部には、本研究の調査によるものも含まれている。2、本年度は、九州大学工学部に所蔵されていた(現在は九州大学総合研究博物館に移管)

鉱山関連文書で、かつて写真撮影した史料をデジタル化し、さらにA4版用紙に出力して整理した。本文書には、南部藩領尾去沢銅山関係史料のほかに、秋田藩領大葛金山を経営した荒谷家関係史料、佐渡やそのほか全国各地の鉱山関係史料を含むものである。同文書は同博物館においてデジタル化して閲覧に供しているが、未だ一部にとどまっているため、本研究事業として進めた。3、史料調査では、秋田県公文書において、高橋真人家史料のうち、鉱山関係史料を写真撮影により収集した。また国文学研究資料館所蔵の荒谷家文書の秋田藩領鉱山絵図類の調査と一部は写真撮影による収集を進めた。とりわけ、八森銀山・太良鉛山など本研究と関わる鉱山絵図を調査収集した。4、本年度の研究成果の一部は、2012年9月に秋田大学を会場に開催された資源・素材関係学協会合同秋季大会の企画発表分科会「秋田県の鉱山に見る歴史」(秋田県鉱山資料館等連絡協議会・日本鉱業史研究会共催)において、「秋田藩領八森銀山の研究」の題目で研究発表した。予定している調査史料のデジタル化とA4版への出力による史料整理は順調に進んでいる。ただし、研究成果の学会発表は遅れており、24年度はこの面での推進を図る。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度資源・素材学会の秋季大会は、9月に秋田大学で開催予定である。日本鉱業史研究会は本学会で企画分科会を開催している。24年度はこの学会で本研究成果の一部である、秋田藩領八森銀山に関する研究成果を報告する予定で研究の取りまとめをする。
NIDDMモデルラットの高血圧発症における腎臓内アドレノメデュリンの関与

Adrenomedullinは人の褐色細胞腫から分離された強力な血管拡張作用およびナトリウム利尿奪用を最近確認されたペプチドであり,血漿中だけでなく正常な副腎髄質,心臓,肺,腎と尿で発現すると報告さている。adrenomedullinは,循環調節に深く関与し,高血圧発症における病態生理意義が注目されている。腎臓では,遠位部において,ナトリウムの再吸収を抑制するとの報告があるが,NIDDMモデルラットでの検討はされておらず,NIDDMでの高血圧発症のメカニズム解明の手段として,adrenomedullinでの基礎検討は重要であると考えられる。NIDDMモデルラットの高血圧発症における腎臓内adrenomedullinの関与を検討するため,以下の検討をおこなった。腹部大動脈から脱血後,生理食塩水にて腎臓を潅流し,-80°Cにて保存,腎皮質部を切り出し,mRNAの抽出を行いRT-PCR(ライトサイクラー:Rochs)にてadrenomedullin mRNAの発現量を比較した。発現量の補正はGAPDHにて行った。これまでの研究では,NIDDMモデルラットの一つであるWistar fatty ratにおける腎尿細管Na-K-ATPaseの変動をまずその活性レベルで測定し,糸球体濾過率および尿中ナトリウム排泄率との関連について解析を加えた。さらにNa-K-ATPaseのαおよびβサブユニットのアイソフォームの変化をmRNAレベルで検討している。NIDDMモデルラットでは、Na-K-ATPase活性は亢進しており、さらに蛋白レベルでもNa-K-ATPaseの増加を認めている。アドレノメデュリンは人の褐色細胞腫から分離された強力な血管拡張作用およびナトリウム利尿作用を最近確認されたペプチドであり、血漿中だけでなく正常な副腎髄質、心臓、肺、腎と尿で発現すると報告さている。アドレノメデュリンは、循環調節に深く関与し、高血圧発症における病態生理意義が注目されている。腎臓では、遠位部において、ナトリウムの再吸収を抑制するとの報告があるが、NIDDMモデルラットでの検討はされておらず、NIDDMでの高血圧発症のメカニズム解明の手段として、アドレノメデュリンでの基礎検討は重要であると考えられる。NIDDMモデルラットの高血圧発症における腎臓内アドレノメデュリンの関与を検討するため、以下の工程をおこなった。尿細管の単離麻酔下にラットの開腹を行い、左腎動脈にカニュレーションし、0.1%コラゲナーゼを含むHank's液にて左腎動脈を潅流。その後左腎臓を約1mmの薄さに切り、コラゲナーゼを含むHank's液中で酸素によるバブリングを行いながら、37°Cで7分間インキュベーションし、鏡検下に各ネフロンを単離を行った。mRNAの抽出単離したネフロンを各文節に分け、アイソジェンを用いmRNAの抽出を行い、検体をストックした。次年度では、アドレノメデュリンmRNA、CRLR (calcitonin-receptor like receptor)およびRAMP2 (receptor activity modifying protein)のmRNAの発現を測定し、アドレノメデュリン作用下での単離尿細管におけるNa-K-ATPase活性の変動を確認、NIDDMモデルラットでの腎臓内アドレノメデュリンの関与を検討する予定である。