hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新たな火炎放射モデルに関する研究

赤外分光分析装置によりプロパンガス、ブタノール、木材クリブそれぞれを燃料とする火炎の放射スペクトル分析を行い、放射計算に用いるべき火炎温度を明らかにした。さらに各火炎を透過する赤外線放射スペクトルを計測し、火炎の吸収係数、光路長分布を把握し、火炎放射率算出に必要な情報を整備した。これら情報と、赤外熱画像から導いた火炎の放射輝度分布により、火炎からの放射を予測するための火炎モデルを提案した。一般的な赤外熱画像装置は計測する波長範囲がおよそ7μm14μm程度であり、火炎温度付近での放射波長のピーク(6001000°Cで2.73.2μm程度)とずれがある。そこでまず赤外熱画像装置により火炎の温度計測出力値が実際の波長ごとの放射強度を積分した値から換算した温度とどのような関係があるのを調査し、その妥当性を調査した。火炎からの波長ごとの放射強度の計測には、赤外分光分析装置(SR5000 IRS社製)を用い、1.314.5μmの範囲の放射スペクトルを計測した。計測は0.5m角の拡散プロパンガスバーナーに形成された拡散火炎(出力100kW)を対象とした。また、同一条件で赤外熱画像装置での計測も実施したのに加え、計測対象の火炎の背後に高温の黒体炉を設置した状態での赤外分光計測を実施し、波長ごとの火炎の赤外線透過率について検証した。火炎のみからの放射についての赤外分光分析より得られた放射スペクトルを検証した結果、火炎の温度が現状で想定している値よりも高温であることが示唆された。また放射率については波長によって大きな差があることが明になり、特に赤外熱画像装置での計測波長範囲である7μm14μmにおいては比較的低い値となっている。実際に分光分析より得られた火炎温度よりも赤外熱画像装置の値が低く出力されており、熱画像装置により火炎の温度分布等を検証する場合には、計測器の計測波長範囲での火炎放射率を適宜検証して補正する必要があることが明確になった。火炎の放射率については、煤の発生がその値に大きく影響することは自明であり、これはすなわち燃料と燃焼条件等によって値が変動することを意味するので、火炎の温度等計測においても条件ごとに放射率の検証が必要であるといえる。昨年度のうちに実施予定であった赤外分光分析装置(SR5000 IRS社製)によるプロパンガスバーナー火炎からの放射スペクトル分析、熱画像装置による計測を年度前半までに終了し、火炎からの赤外放射スペクトル分布を明らかにした。また、火炎中を透過する赤外線のスペクトル解析を行なう一連の実験を新たに追加し、今年度実施予定であった計画以上の進捗が得られた。火炎を形成する可燃物として、上記のプロパンガスのほかにブタノール、木材クリブ(2×2×25cmのベイマツを各層8本ずつ井桁に組んだもの)を燃料とし、赤外分光装置により火炎からの放射スペクトルならびに火炎背後に設置した黒体炉からの透過放射スペクトルを計測した。ブタノールの実験では、50cm角のステンレス製パンに3リットルのブタノールを入れたものを火源とした。また、木材クリブの実験では、クリブを1個4個とした条件で計測を行い、火炎幅の増加による放射スペクトルの変化を把握した。これら計測結果を基に、火炎の見かけ上の放射率、反射率、火炎温度、火炎の吸収係数などを明らかにした。この結果を見ると、火炎の温度は当所の予測の通り現状で予測に用いられる値(800900°C)よりも高く1000°C以上であり、現状の火炎モデルの改良に向けた重要なデータが得られた。また、一般的な赤外熱画像装置は計測する波長範囲がおよそ7μm14μm程度であり、火炎温度付近での放射波長のピーク(6001000°Cで2.73.2μm程度)とずれがあるが、この計測範囲での火炎放射率と全波長帯せの放射率との関係を明らかにし、赤外熱画像装置による火炎の温度計測出力値を実際の火炎温度へと補正する方法を検証した。昨年度までの成果により、この計測範囲での火炎放射率と全波長帯での放射率との関係を明らかにし、赤外熱画像装置による火炎の温度計測出力値を実際の火炎温度へと補正する方法を検証してきた。本年度はその実際の火炎温度へと補正する方法を用い、赤外分光分析装置によるプロパンガスバーナー火炎からの放射スペクトル分析結果に加え、プロパンガス、ブタノール、木材クリブそれぞれを燃料とする拡散火炎を形成し、それぞれの火炎から発生する放射熱をサーモビュアーにより計測、火炎の減衰係数分布、光路長分布を把握し、火炎放射率分布を算出した。さらにそれら情報より、火炎の形態係数を算出するための火炎面の単純化をどのようにすれば実際の値に近くなるか検討した。

これらより実験に用いたプロパンガス、ブタノール、木材クリブそれぞれを燃料とする火炎からの放射熱を予測するモデルを導き、その妥当性を検証した。これにより一通り火炎からの放射による熱移動を予測するための情報、モデルが整備され、当初の達成目標((1)赤外線画像装置により、火炎の放射強度、温度、見かけ上の放射率などを計測する方法を確立し、それぞれの分布等を明らかにする。(2)上記計測をもとに、放射予測の際の火炎形状簡略化の方法や、温度、放射率の簡易化を検証し、より実際の値に近くなる放射予測法を提案する。)が達成された。本来の研究計画にある各種火源による火炎からの放射計測に加え、火炎中を透過する赤外線のスペクトル解析を追加し、火炎の波長ごとの放射率や反射率を導くことが可能となったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は火炎内の放射輝度分布を熱画像装置により把握し、より合理的な火炎放射予測モデルの構築を検証してゆく。
結合会計の有用性

結合会計においては,現在原価による測定により操業利益と保有利得という源泉を異にする2つの利益が計上され,それぞれの活動に関する業績尺度となるが,一般物価水準変動の影響を認識することによって購入市場における時価上昇額である保有利得を一般物価水準変動の影響を受けた部分とそうでない部分とに分割するという2分化自体は,収益と費用の差額である利益を極大化しようとする企業目的には適応性を持たない.しかし,現在原価(価値)決定に関する割引率に用いられる利子率について,契約利子率が実質的利子率と期待インフレーション率とから成るとした場合,結合会計により一般物価水準変動の影響を認識することによって,期待インフレーション率と実際のインフレーション率とが相違したとしても,企業が実質的利子率に相当する利益率をあげたかどうかを認識することができ,これを業績尺度とすることができるのである.当年度は,結合会計情報の有用性に関する研究を非貨幣資産に限定して行ったが,すべての貸借対照表項目に及ぼす物価変動の影響を認識した結果算出される当期純利益概念にまで研究対象を拡大することにより,結合会計が有する有用性が一段と闡明化されるものである.結合会計においては,現在原価による測定により操業利益と保有利得という源泉を異にする2つの利益が計上され,それぞれの活動に関する業績尺度となるが,一般物価水準変動の影響を認識することによって購入市場における時価上昇額である保有利得を一般物価水準変動の影響を受けた部分とそうでない部分とに分割するという2分化自体は,収益と費用の差額である利益を極大化しようとする企業目的には適応性を持たない.しかし,現在原価(価値)決定に関する割引率に用いられる利子率について,契約利子率が実質的利子率と期待インフレーション率とから成るとした場合,結合会計により一般物価水準変動の影響を認識することによって,期待インフレーション率と実際のインフレーション率とが相違したとしても,企業が実質的利子率に相当する利益率をあげたかどうかを認識することができ,これを業績尺度とすることができるのである.当年度は,結合会計情報の有用性に関する研究を非貨幣資産に限定して行ったが,すべての貸借対照表項目に及ぼす物価変動の影響を認識した結果算出される当期純利益概念にまで研究対象を拡大することにより,結合会計が有する有用性が一段と闡明化されるものである.
Super-SCIDマウスを用いたヒト前立腺肥大症モデルの確立と病態解析

独自に開拓したヒト臓器・組織長期維持システム(Super-SCIDマウス)を用い、人体実験を避けて、基礎研究及び治療研究に資する世界初のヒト前立腺肥大症疾患モデルの確立を試みた。移植前、移植後の経時的変化(2、6、12カ月)では、H&E染色、p63、CK8、AR、PSA染色で、形態、機能はよく維持されており、さらに肥大症の経過がマウス血中ヒトPSAの測定により可能となった。市販医薬品Dutasterideの投与実験では、増殖能の抑制とアポプトーシスの増加がみられた。以上より、患者由来ヒト前立腺肥大症モデルを確立できた。前立腺肥大症は、我が国においても欧米並みに増加し、50歳を過ぎると男性の半数近くにみられる。本症は、QOLを著しく損ねる疾患であるにもかかわらす適切なヒト前立腺肥大症モデルがなく、対症療法に留まっている。研究代表者は、独自に開拓した正常ヒト組織の形態と機能を、生きたまま数年にわたり超重度複合免疫不全マウス(Super-SCID)に継代維持することができる専有のシステムを用い、ヒト前立腺肥大症疾患モデルを世界に先んじて完成させることにより、人体実験を避けて、基礎研究、病態及び治療研究に資する世界初のヒト前立腺肥大症疾患モデルの確立を試みた。1)前立腺肥大症患者で治療上前立腺肥大症組織の切除が不可欠な症例に対し、倫理委員会の承認の下、ホルミウムレーザー前立腺摘出術(HoLEP)により得られた前立腺肥大症組織を約5mmの大きさに細切し、麻酔下にてSuper-SCIDマウスの皮下に移植し、移植した前立腺組織の大きさを毎週測定するとともに、1ヶ月後、2ヶ月後、6ヶ月後に麻酔下にてバイオプシーを行い、上皮の増殖はKi67による免疫組織染色で、アポトーシスはTUNEL染色やCleaved caspase3による免疫組織染色を行った。また、血管の評価はCD34で免疫染色することにより行ったところ、移植前立腺組織の形態、機能はよく維持されていた。2)ヒト前立腺組織移植マウス血中のヒトPSAの微量測定法を開発し、マウス血清10100μlで検出に成功した。これにより、ヒト前立腺肥大症の経過をマウス末梢血で観察することができるようになった。3)ヒト前立腺肥大組織移植SCIDマウスに市販医薬品Dutasterideの投与実験を行ったところ、増殖能の抑制がみられた。以上より、ヒト前立腺肥大組織そのものを用いたヒト前立腺肥大症の基礎研究、非臨床研究モデルを確立できた。その成果を米国Orlandoの国際会議(6月22-24日)にて招待講演を行う。実験病理学
半導体レーザーアブレーションによるバイオ薄膜の作製

これまで、biomaterialの薄膜化には溶液プロセスが主に用いられてきた。しかし溶液プロセスには溶媒が不純物として混入する問題や、集積化のための薄膜パターンニングが困難であるという問題が存在している。DNAチップやバイオデバイスの応用では、biomaterialの薄膜化・積層化が急務であり、不純物フリーの高品質薄膜の新しい作製手法が求められている。我々はこの要求を満たす手法として赤外領域の半導体連続光レーザーを用いた真空蒸着法を用いて、Si基板およびsapphire基板上にsalmon DNAとDNA base(adenine, thymine, cytosine, guanine, uracil)の有機薄膜の製膜を行った。赤外領域の半導体連続光レーザーを用いた製膜は、一般的なパルスレーザー法より簡便であるとともに、化学結合を切らないエネルギー領域を用いており、分子構造を破壊することのない製膜が可能である。Si基板上薄膜のFT-IR測定の結果、DNA baseの分子構造を維持したままの薄膜化に成功した。DNAについても薄膜化できたが、分子量が大きいことに起因してある程度の構造の変化は見られた。また、製膜条件の最適化の過程で、これらの薄膜は、配向性・表面モルフォロジー・製膜速度など異なる特性を示すことがsapphire基板上のXRD,AFM測定によって分かってきた。有機物を用いた薄膜は、類似の構造であっても官能基が1つ異なれば全く異なる構造や機能を発現する。赤外線レーザーを用いた製膜手法は、可動マスク機構や傾斜加熱機構を導入することでコンビナトリアルな材料探索が可能となる。材料の高速探索という観点からも本製膜手法はバイオマテリアルの製膜に適していると考えられる。バイオマテリアルの薄膜化はバイオ工学の基礎であり、溶液プロセスが主に用いられてきた。しかし溶液プロセスでは溶媒混入による不純物の問題や、集積化・デバイス化のためのパターンニングが困難という問題がある。DNAチップやバイオデバイスの更なる展開にはバイオマテリアルの高品質薄膜化・積層化が欠かせないため、不純物のフリーの高品質薄膜が作製できる新手法が求められている。本研究課題では、この要求を満たす手法として赤外領域の連続光半導体レーザーを用いた分子線エピタキシー(MBE)法を提案し、バイオマテリアルの薄膜化を進めている。無機材料のレーザーアブレーションの場合に用いられるパルスレーザーは、有機分子材料に適用する場合、多光子過程によって分子内結合を切断する。またMALDI TOF-MSでよく用いられるマトリックスの使用は不純物の混入を招く。そこで赤外線連続光レーザーの採用によって多光子過程を抑制し、分子構造を維持した製膜が可能となる。通常の真空蒸着では、原料がるつぼ内で加熱され続けるために、熱変性が起きることがあるが、本手法により、短時間で気化でき、原料の熱変性を極力抑えることができた。平成20年度の研究では、赤外線半導体レーザーMBE法を用いて、Si基板上にsalmon DNAとその構成要素である核酸塩基(adenine, thymine, cytosine, guanine, uracil)の有機薄膜の製膜を行った。上記全ての核酸塩基についての薄膜化に成功し、FT-IR測定から原料の分子構造を維持した薄膜であることが分かった。次にSalmon DNAについても薄膜化に成功し、FTIR測定ではいくつかの構造変化は見られたものの、振動ピークがいくつか観察されており、分子構造が一部変性していることを示唆している。製膜条件の更なる最適化によって、変性を抑制できると考えられる。
プローブ反応による触媒活性点構造の解明

エネルギー問題や環境問題の解決のために、より活性や選択性の高い優れた固体触媒の開発は緊急の社会的要請となりつつある。この要請に応えるためには、まず触媒反応の活性と選択性を支配している因子を解明し、より高性能な触媒開発の指導原理を得ることが不可欠である。近年の表面解析法の著しい発達は原子・分子レベルでの触媒活性点構造の解明を可能にした。一方、反応中の触媒表面での反応中間体の挙動の追跡には同位体トレーサー法が有効である。本研究ではプロペンの水素交換反応をプローブとして種々の触媒表面活性点構造を規則的に変えていったときのプロペン分子の吸着状態の変化をマイクロ波分光法で決定し、反応の活性・選択性を支配している因子の解明を試みた。我々は既にこの方法を金属触媒や合金触媒に適用し興味ある知見を得ているが、本科研費期間中は、主にシリカやアルミナ担体に高分散させたZrO_2、TiO_2、ZnO酸化物微粒子上でのプロペン一重水素交換反応を検討し酸化物触媒でも構造敏感性が存在することを明らかにした。また、金属表面のモデルと考えられている金属カルボニルクラスター錯体をアルミナ担体に固定化した触媒上での同様の検討を行ない、この反応の活性点構造として金属原子12個で十分であることを結論した。更に、このプローブ反応をより複雑な反応のモニターとして利用することを試みた。例えば、C_3H_6-C_3D_6-O_2反応で生成する重水素化プロペンをマイクロ波分光法で解析することによりプロペンの酸化反応についての情報を得ることが出来る。本研究では、この手法によりプロペンのヒドロホルミル化反応やNOのプロペンによる選択的還元反応の反応中間体について検討を行ない、その選択性を支配している因子について考察を行った。本年度はまず、本研究課題遂行のために不可欠な高感度シュタルク変調マイクロ波分光器の製作を完了し、その性能をチェックした。定量性、感度とも初期の研究のためには十分であるが、今後、表面積の小さな単結晶上での反応を解析するためには、S/N比をもう12桁上げる必要のあることが判明した。この点は今後、デ-タをパソコンに取り込み、積算が可能になれば、解決出来るものと考えられる。次に、現有の電子分光超高真空装置に、常圧での反応が可能な石英製の反応セルを付設した。試料受け渡し機構、反応ガス導入・採取部分を製作し、単結晶上での常圧反応の解析を可能にした。担体単結晶としては、TiO_2(111)及びTiO_2(100)面を選び、超高真空装置内で既知量のPd微粒子を蒸着後、常圧反応セル内でC_3H_6ーD_2反応を行わせた。現在のところ、マイクロ波分光器で精度良く分析出来る濃度の重水素化プロピレンを生成させるためには、400500Kの反応温度が必要であった。これは既に研究されているPd/SiO_2粉末触媒での反応温度200300Kに比べるとあまりにかけ離れている。従って、既に述べたように、パソコンとの直結による分析感度の向上が緊急の課題となっている。一方、担体であるTiO_2酸化物のC_3H_6ーD_2反応への寄与を検討する目的で、シリカ担持のTiO_2触媒上でのこの反応の機構の担持量依存性について検討した。その結果、反応速度は担持量が少なくなり、TiO_2の粒子径が小さくなるほど増大するという構造敏感性を示すことが明かとなった。また、交換過程で生成する重水素化プロピレンのD分布もTiO_2粒子径に著しく依存した。

即ち、粒子径が大きいときは、水素化は会合型、水素交換は解離型という異なった中間体を経て反応は進行し、無担持のTiO_2粉末触媒と同一の挙動を示した。ところが、粒子径が小さくなるに従い、水素化と水素交換は同一のアルキル中間体を経て進行するようになり、むしろ金属上での反応挙動に似てくるという興味深い結果が得られた。このような酸化物上での構造敏感性がどのような表面構造の違いにより起こるのかを明らかにするため今後(111)や(100)など結晶面の違うTiO_2上での反応機構の検討を予定している。前年度に引き続き、高感度シュタルク変調マイクロ波分光器の性能向上を図った。各部品の再検討及び、AD変換によるパソコンへのデ-タの取り込み、積算を可能にした結果、S/N比を2桁向上させることが出来た。又、測定の迅速化を図るため、触媒反応系とマイクロ波セルとのオンライン化を実現させた。単結晶モデル触媒上でのプロ-ブ反応の検討は前年に引き続き、Pd/TiO_2(111)及びPd/TiO_2(100)での実験を行っている。分光器の感度向上により反応温度を約100K低下させることが出来、Pd/SiO_2粉末触媒での反応温度(200300K)に近付きつつある。来年度にはまとまった結果が報告出来るものと期待される。一方、金属原子数個から構成される金属クラスタ-錯体は、金属表面との構造上の類似性から、触媒としての反応性に興味が持たれてきた。本年度はRhやRuの金属カルボニルクラスタ-錯体をアルミナ担体に固定化したものを金属表面のモデル触媒とし、(1)C_3H_6ーC_3D_6及び(2)C_3H_6ーD_2反応をプロ-ブ反応として活性点構造を検討した。構造と反応性の相関を見るためRh_2(CO)_4、Rh_4(CO)_<12>、Rh_6(CO)_<16>という金属骨格の異なるクラスタ-を用いた。固定化に伴いRh金属当り12個のCOが脱離するが、COガスを再導入すると元のクラスタ-と類似の赤外スペクトルが観測されることからアルミナ上でクラスタ-はその金属骨格を保ったまま固定されていると推定出来る。ところがマイクロ波分光法で反応中間体の構造を検討した結果、クラスタ-原子数26の間では全く同一の機構で反応の進行していることが結論された。このことはクラスタ-上の活性点はRh原子12個で構成されており、それ以上の高次構造を必要としないことを示唆している。一方、Rh金属上での反応中間体や反応機構はクラスタ-の場合とは著しく異なった。最大の違いは(1)反応と(2)反応の速度差の現れ、金属上では(2)反応が圧倒的に速いのにクラスタ-上では(1)反応が圧倒的に速くなった。今年は本科研費の最終年度に当たるため、まず分光器の整備・拡充を行った。プロペン、ブテン以外の分子、とくにメチルアミンやアセトニトリルなどの同位体を測定出来るようにしてC-N結合の表面での吸着状態に対する知見が得られるようにした。そのために800024000KHzの周波数領域を連続的にカバー出来るように数台のクライストロンとガン発振器を整備した。測定精度とデータ解析の高度化を図るためプログラムの改良を行い、測定後直ちに同位体組成が表示されるようにした。測定の迅速化を図るため触媒反応中、サンプルガスを随時マイクロ波セルに導入出来るようにOn line化を行った。今年度の主な研究反応としては、最近の環境問題で注目を集めているNOのプロペンによる還元反応に対し、同位体プローブ反応法を適用した。触媒としては、アルミナ担持のRh、Ir、Ruを用いた。
天疱瘡の新規病因シグナル伝達経路の解析

尋常性天疱瘡の病態シグナル伝達機構を解明するために,培養表皮細胞に病因性の異なる抗デスモグレイン3抗体を作用させ,プロテオーム解析を行った。得られた結果をタンパクレベルで確認した。結果,細胞骨格,細胞接着分子,小胞体ストレスに関連する分子の変動を認めた。臨床の現場では,非病因性抗体があることが知られている。しかし,自己抗体の病因性を検討する検査が実用化されていない。今回われわれは,現行の検査法を改良して病因性抗体を検出する系を構築した。天疱瘡は抗デスモグレイン抗体により表皮細胞接着が低下し全身に水疱形成を起こす疾患で、その病因シグナルを解明することは、治療法の開発や、病因性を反映する診断法の開発に直結する。我々は、病因性抗デスモグレインモノクロナル抗体による培養表細胞内でのシグナル伝達経路を解析している。天疱瘡の新規病因シグナル伝達経路の解析は、プロテオミクス解析結果より候補分子を選定し、ウエスタンブロッティングにて病因性抗体を培養表皮細胞に添加後の増減を検討した。結果数種類の分子で発現に変動がみられた。現在その再現性を検討中である。変動した分子は多岐に渡り、細胞骨格、接着分子、小胞体ストレス関連など様々である。尋常性天疱瘡では、細胞間接着低下以外に基底細胞の増殖が亢進するという報告がある。そこで増殖性天疱瘡のIgG分画の培養細胞への影響を調べた。細胞増殖が亢進することを確認したので、細胞増殖に関わるシグナル伝達系分子の発現とリン酸化の程度を確認した。現在解析の途中である。関連研究課題として、病因性抗体の検出法として、抗体価が低いが病因性の強い抗体を持つ患者血清の改良診断法を開発した。落葉状天疱瘡は、尋常性天疱瘡と類似の疾患であるが、臨床的に異なる特徴を持つ。落葉状天疱瘡はデスモグレイン(Dsg)1抗体によって発症し尋常性天疱瘡はDsg3抗体によって発症する。尋常性天疱瘡では、抗Dsg3抗体はDsg3の立体構造が病因性エピトープとして重要で、EDTA処理ELISA法で立体構造抗体(病因性高い)と非立体性抗体(病因性低い)が区別できることを明らかにした。今年度はDsg1抗体の抗体の病因性に関連するエピトープを検討した。Dsg1をEDTA処理とExfoliative toxinにより立体構造を破壊することによって、エピトープを区別する方法を確立した。それにより、活動期と非活動期の患者血清より得たIgGを検討した。落葉状天疱瘡患者IgGは活動期でも非活動期でも、立体構造抗体を認識する割合いがたかく、尋常性天疱瘡におけるDsg3抗体と異なり、落葉状天疱瘡では病因性エピトープと非病因性エピトープはどちらも立体構造の中に存在することを明らかにした。さらに、立体構造の中でDsg1EC1から5ドメインを免疫沈降法を用いてより詳細なエピトープマッピングを試みたが、予想に反して立体構造の中でエピトープのシフトがみられず、EDTA-ELISA法と免疫沈降法では解離がみられた。落葉状天疱瘡におけるDsg1抗体の病因性抗体は、EDTA Dsg1ELISA法では検討できないことがわかった。尋常性天疱瘡と落葉状天疱瘡の病因性シグナルは異なることが推測された。天疱瘡における病態解析にはDsg3抗体経路と、Dsg1経路は別々に存在することが明らかになった。今後は、Dsg3抗体経路を中心に解析することになる。天疱瘡は抗デスモグレイン抗体により表皮細胞接着が低下し全身に水疱形成を起こす疾患である。われわれはこれまでに,病因抗体と非病因抗体を用いて細胞接着の低下機構を解明してきた。本研究では,プロテオミクス解析結果から候補分子を選定した。病因性抗体を培養表皮細胞に添加後,タンパクレベルで増減を再検討した。関連分子は,細胞骨格タンパク,接着分子,小胞体ストレス関連分子であった。現在,論文作成中である。関連研究課題:現在実用化されている患者血清中の自己抗体検出法は,非病因性抗体も検出するため,異常に抗体価が高くなっても,疾患活動性を反映しない症例が時に経験される。従来法の欠点を改良した,病因性抗体を検出するEDTA-ELISA法を開発し,様々な検討を行った。EDTA-ELISA法は,従来法よりも臨床重症度スコア(pemphigus disease area index)に高い相関を示した。これまでに,患者検体を用いて,自己免疫性水疱症の自己抗体の産生機序を解明する研究は皆無であった。われわれは,重症薬疹の臨床組織像が,腫瘍随伴性天疱瘡と共通していることに着目し,重症薬疹患者血清を用いてデスモソーム構成分子であるプラキンファミリータンパク(PL)に対する自己抗体を検討した。結果,重症薬疹患者では,一定の割合で抗PL抗体が検出され,それは,肝障害に相関を持ち,ステロイド治療を受けた群で検出率が低いことが明らかになった。なぜ健康人が突然自己免疫性水疱症が発症するか不明であったが,薬剤アレルギーやそれに関連するウイルス感染症による組織障害がきっかけで自己免疫が誘導され,自己抗体産生の発症要因となる可能性があると提言することができた。

得られた結果をタンパクレベルで確認した。結果,細胞骨格,細胞接着分子,小胞体ストレスに関連する分子の変動を認めた。臨床の現場では,非病因性抗体があることが知られている。しかし,自己抗体の病因性を検討する検査が実用化されていない。今回われわれは,現行の検査法を改良して病因性抗体を検出する系を構築した。(区分)1)病因性抗体による変動分子の確認ほぼ達成2)候補分子の細胞接着に関する機能の確認未達成(理由)培養細胞へのsiRNAの導入を行い目的分子の消去に成功したが、細胞の断片化をDissociation assayで検討し定量化が困難であった。キーエンス社の画像解析ソフトを用いて試行している。まだ条件設定が完了せず。H26年のプロテオミクス解析で得た、Dsg3抗体による病因性シグナル経路をさらに検討することにする。皮膚科Dissociation assayの定量化を機械により行えれば、今年度の作業効率が上がるので、定量ソフトウエアを購入しsiRNAで候補分子をノックダウンしたときの細胞接着に与える影響を検討したい。培養細胞を使用する実験の予定を延期し、2016年度に検討することにしたため、予算を繰り越した。培養細胞を購入予定
がん細胞における染色体の不安定化と再配列に関与する分子遺伝学的研究

1.細胞周期G2期温度感受性変異株tsFT210はN末端から272番目のプロリンがセリンに変わったcdc2蛋白質をもつことを決定した。本変異cdc2キナ-ゼはM期に向かっての活性化が非許容温度(39.5°C)でみられず、本酵素の脱リン酸化もみられなかった。2.温度感受性変異株tsTM13は39.5°Cで培養するとM期で細胞分裂を停止し、強く凝縮した染色体は終期に入っても脱凝縮せず、分裂装置の脱構築も起こらなかった。H1ヒストンのリン酸化及びcdc2活性は高く維持されつづけた。事実、チロシン脱リン酸化酵素の阻害剤バナジン酸処理はM期停止を解除した。3.DNA複製温度感受性変異株FS20を相補するヒトcDNAをクロ-ン化し、ユビキチン活性化酵素E1と決定した。染色体異常を高発する変異株tsTM3もE1の変異であった。E1遺伝子をヒトX染色体短腕上(Xp11.23)にマップした(放医研・高橋、堀との共同研究)。4.チミジル酸ストレスによって誘導されるエンドヌクレア-ゼをFdUrd処理FM3A細胞から分離精製した。本活性は2価重金属イオンを要求しない新しいタイプのものであった。5.相同組換えの開始反応である相同配列の認識と対合を担う鎖転移活性の精製をFM3A細胞よりすすめ、1)熱に不安定なMg^<2+>非依存性の活性と同依存性のものを分離した。2)後者は1.7kbにわたる鎖転移を行い方向は5'からであった。また、ミニサテライト配列に高い反応性を示した。6.DNAトポイソメラ-ゼIの阻害剤カンプトテシンはヒト細胞においてcーfos,TNFーα遺伝子の発現を誘導することを見いだした。阻害剤実験の結果は蛋白質キナ-ゼCの関与を示唆した。すなわち、カンプトテシンによるDNAートポI共有結合体形成がPKCを含む複数のリン酸化酵素を活性化すると推測された。
流れの能動制御による高効率ディフューザの開発

非定常流入変動に対するはく離せん断流れの応答特性を考慮したディフューザ設計法が確立されれば、ターボ機械の性能向上が期待でき、エネルギーの節約・環境保全・アメニティーの面から産業界・社会に大きな影響を与える。この意味で、せん断乱流の制御は最先端技術であり、国内外を問わず関心の最も高いテーマの1つである。本研究課題は、非定常流れと物体力の関連、空力騒音の静粛化、ポンプの開発・設計などに関連する研究における最先端のものである。本研究成果を要約すると次のようになる。1.最適設計されたはく離を伴わないディフューザにおいても、また非定常剥離をともなうディフューザにおいても、動翼の後流を模擬するための周期的に移動するロッドによる後流をディフューザ入口に流入させると、どちらのディフューザにおいても圧力回復率が向上する場合があることを明らかにした。この点が新しい知見であり、工学および工業的に評価できる点である。非定常流入変動および非一様流入速度分布を考慮した、高効率ディフューザの設計手法を確立するための基礎的知見を得た。2.非定常剥離を伴う2次元ディフューザの入り口に円柱の後流を流入させ、その後流に対する非定常剥離の応答特性を調べた。種々の円柱直径および設置位置の組合せにおける流れ場の時間平均速度分布変化および乱れ強さ分布を得た。流入する変動に基づく位相平均を行い、瞬間流れ場の時間変化を求めた。また、水路による可視化実験を行い、円柱の後流渦とディフューザ内はく離渦との干渉を調べた。これらの結果、特定の円柱直径および設計位置において圧力回復率の向上がみられ、そのときには円柱後流の幅が広がり、剥離が抑制されていることを明らかにした。3.流入速度分布の非一様性(後流形)および後流渦による周期的速度変動に対するはく離再付着流れの応答特性を考慮に入れた新しいディフューザの設計思想を提案した。また、流れの能動制御を用いた高効率ディフューザの設計手法を確立し、設計プログラムの構築を行うとともに、その実機への適用を検討した。本研究の目的は、非一様流入速度分布に対するディフューザの圧力回復率変化および非定常変動に対するはく離・再付着流れの応答特性(はく離抑制および再付着促進効果)変化に基づいて、高効率ディフューザを開発することである。平成5年度における研究では、2次元片開きディフューザの入口における非一様速度分布(後流形)がはく離・再付着流れおよび圧力回復効率に及ぼす影響を明らかにした。ディフューザ入口に設置した円柱によって非一様流入速度分布を実現した。円柱直径dと入口高さHの比(d/H)、円柱の設置位置(y/H,yは平行壁面から測った流れと直角方向の距離)を変化させ、ディフューザ内における表面圧力分布および速度分布を測定した。この結果、はく離・再付着を伴うディフューザにおいて、圧力回復率を向上させるのに最適なd/Hおよびy/Hの組み合わせが存在することを明らかにした。このとき、はく離が抑制されていることを流れの可視化によって確認した。このことは本研究で得られた重要な知見であり、ディフューザ内のはく離・再付着流れの制御に対して、指針を与えるものである。

また、はく離・再付着を伴わないディフューザにおいても、周期的に非一様速度分布が流入する場合(ディフューザ入口において移動する円柱によって与えられる)、その周期に応じて圧力回復率が変化し、定常流れで得られる設計圧力回復率よりも圧力回復率が向上する場合があることを明らかにした。これらの実験と平行して、単一周波数の撹乱によるはく離・再付着流れの応答特性を鈍頭円柱先端部におけるはく離泡において調べた。はく離泡の再付着長さは特定の撹乱周波数において極小値をとること、撹乱の強さが強いほどその極小値は減少し、はく離泡が消滅する場合もあることなどを明らかにした。これらの研究成果の一部は次頁の論文にまとめ、公表している。本研究の目的は、非一様流入速度分布に対するディフューザの圧力回復率変化および非定常変動に対するはく離・再付着流れの応答特性(はく離抑制および再付着促進効果)変化に基づいて、高効率ディフューザを開発することである。平成6年度における研究では、2次元片開きディフューザの入口における非一様速度分布(後流形)がはく離・再付着流れおよび圧力回復効率に及ぼす影響を明らかにした。ディフューザ入口に設置した円柱によって非一様流入速度分布を実現した。円柱直径dと入口高さHの比(d/H)、円柱の設置位置(y/H,yは平行壁面から測った流れと直角方向の距離)を変化させ、ディフューザ内における表面圧力分布および速度分布を測定した。この結果、はく離・再付着を伴うディフューザにおいて、圧力回復率を向上させるのに最適なd/Hおよびy/Hの組み合わせが存在することを明らかにした。このとき、はく離が抑制されていることを流れの可視化によって確認した。このことは本研究で得られた重要な知見であり、ディフューザ内のはく離・再付着流れの制御に対して、指針を与えるものである。これらの実験と平行して、単一周波数の正弦波撹乱および2つの異なる周波数の正弦波を合成したバイモーダル撹乱によるはく離・再付着流れの応答特性を鈍頭円柱先端部におけるはく離泡において調べた。バイモーダル撹乱では2つの正弦波の位相差がはく離・再付着長さの縮小に影響することを明らかにした。従来型ディフューザの性能をさらに向上させるためには、非定常変動に対するはく離・再付着流れの応答を明らかにし「はく離の制御」を行うことが必要不可欠である。本研究では非定常変動に対するはく離・再付着流れの応答特性およびディフューザ内の流れの構造変化を明らかにすることを目的として研究を行った。1.ディフューザ入口に設置した円柱の直径および設置位置に対するディフューザの圧力回復率変化を調べた。この結果、圧力回復率を向上させる円柱の直径および設置位置の組合せが存在することを明らかにした。2.圧力回復率を向上させる円柱の直径および設置位置の組合せにおける流れ場の時間平均速度分布変化および乱れ強さ分布を明らかにした。3.水路による可視化実験を行い、円柱の後流渦とディフューザ内はく離渦との干渉について明らかにした。この結果、圧力回復率を向上させる円柱の直径および設置位置の組合せでは、円柱後流の幅が広がり、ディフューザ内のはく離が抑制されることが明らかになった。
東南アジア産無塩大豆発酵食品の食文化に関する研究

醗酵食品の嗜好性に対する食文化の一端を明らかにすることを目的として、東南アジア各地で大豆醗酵食品の製造・利用方法を調査し、試料中の風味物質を分析した。食品中に存在する細菌のフロラを解析して、それらの風味物質が生産される過程を推測し、応用の可能性を検討した。調査地は、カンボジア東北部(平成18年2月)、ミャンマー・シャン州東北部(18年10月)、ラオス北部(19年10月)であった。カンボジアには「シエン」と称される大豆醗酵食品が製造・利用されている。シエンは醗酵させた大豆を高濃度の食塩水に入れて1週間以上熟成させる方法で製造される調味料である。これまでの文献にシエンの報告は認められない。ミャンマーには「ペーポ」と、ラオスには「トゥアナオ」と称される大豆醗酵食品が製造されている。いずれも醗酵させた大豆に食塩とトウガラシを主成分とする調味料を添加し、熟成させることで製造されている。調査と分析により、カンボジアとラオスとの間に製造、利用方法に大きな差異のあることが明らかになった。今後は、この地域を詳細に調査したい。ペーポから分離された細菌を用いて新規糸引き納豆の開発を行った。採集した試料29点から同定によりBacillus subtilisを得て、そのうちの42株を蒸煮大豆に生育したコロニーの糸引きから納豆菌として選別した。分離菌の生育最適温度は33°C45°Cまで広範囲であった。納豆製造試験で10株を選別した。それらの菌株を用いてわが国の納豆は異なる軟らかい納豆などを作ることができた。カンボジアのシエンから134株を分離してスクリーニングを行い、さらに納豆の製造試験を行って10株を選抜した。Bergey's Manual of Systematic Bacteriology第2巻に準拠した同定の結果、白色を呈しコロニー表面がしわ状で、好気性有胞子桿菌であり、それらはいずれもBacillus subtilisであった。1.2006年2月23日から3月3日まで、カンボジア東北部で大豆発酵食品の調査と採集を行った。それぞれの調査地において、市場で製品の聞き取り調査を、工場で製造工程の調査を行った。カンボジアではシエンと称される大豆発酵食品が製造されており、調味料として使用されている。製造工程の概略は次の通り。大豆を煮ることにより軟らかくし、ザルなどの上に広げ、棚などにおいて発酵させる。この際、発酵スターターを加えている工場はなく、全て空中浮遊または器具に付着している微生物が増殖していた。23日後に微生物が充分に繁殖したことを臭いの変化、攪拌した際の糸引きの度合いで判断した後、食塩水と共に瓶に入れ、一週間以上熟成させて製品としていた。一部の製品はサトウヤシの濃縮物を添加していた。製品には豆の粒が残っており、調理の際にはそのまま使用するため、料理にも豆が残っていた。揮発性物質をはじめとする成分の分析を行っている。2.採集したシェンは38点で、工場で採集したもの16点、市場で採集したもの22点であった。その中には、豆が塩水に浸漬してある製品と製造の中間段階のもので豆だけで塩水がないものがあった。前者の塩水に浸漬してあるもの34点、後者の塩水に浸漬してないもの4点であった。

それらの特性を調べるために、官能検査で臭いと色およびpHと食塩濃度を調べ、さらに、平板培養によって生息する細菌数を調査し、細菌の純粋分離を行った。前者の34点の中で甘口のものは9点、辛口のもの3点であった。前者の塩水のpHは、4.26.4の間にあり、わが国のしょう油のpH(約4.5)と比べてやや高いものが多く、平均は4.8であった。後者の豆に10倍量の純水を加えてホモジナイザーで粉砕し懸濁液のpHを測定すると、pH4.66.7であった。豆にはほとんど食塩は含まれていなかった。前者の塩水の濃度が約10%またはそれ以上であるということは、塩濃度が7%を超えるとBacillus subtilisが生育しにくくなることを利用していることを示している。分離細菌数は、38点の中で塩水を含んでいたものでは4.0×10^5/g2.9×10^<11>/gであり、塩水を含んでいないため10倍量の純水を加えて計数したものでは、2.9×10^<10>/g2.3×10^<11>/gであった。われわれは、昨年度ミャンマーで納豆類に属するペーポの採集を行い同様の調査を行ったが、ペーポの場合は17%のものも数多く存在したことを考慮すると、納豆類の製造技術に関してはミャンマーのペーポ製造技術よりもカンボジアにおけるシェン製造技術の方が理にかなっており、高度であることが明らかになった。1.前年度カンボジアで採集した大豆醗酵食品であるシエンについて、揮発性物質と遊離アミノ酸の分析を行った。いずれの物質も試料により分析値に多様性が見られ、醗酵させた大豆を食塩水中で熟成させる際に微生物が関与していると予想できた。2.前年度採集したシエンからは134株を分離した。1次スクリーニングで蒸煮大豆に分離菌を接種して糸引納豆に利用できると見なした菌株43株について、2次スクリーニングでは納豆の製造を行って10株を選抜した。それらの10株菌株をBergeys Manual of Systematic Bacteriology第2巻に準拠して同定を行った。3.分離した10株のnutrient agar平板上に生育したコロニーは、白色を呈し、かつ皺状であった。10株ともグラム陽性の桿菌で、胞子を形成した。そのサイズは、いずれも直径が1.0μm以下であった。カタラーゼ陽性、嫌気的条件では生育せず、7%食塩を添加した液体培地では生育し、硝酸塩還元性が陽性であった。以上の結果、分離菌はすべてBacillus属の矮小菌に属する株で、Bacillus subtilisであると同定した。4.ミャンマー東北部のシャン州で現地名でペーポと称されている大豆醗酵食品の採集と調査を行った。煮た大豆を植物葉に包んだり、カゴに入れて醗酵させており、スターターを用いたり、温度管理を行っているという例を聞かなかった。醗酵終了後の大豆に調味料を添加して熟成させるが、食塩、ショウガ、トウガラシなどの使用量には製造者により多様性があった。市販されている製品の形状は、センベイ状に成型した物が多く、他にペースト状の物も見られた。聞き取り調査を行った範囲内において、製品は火であぶったり油で揚げて食べられており、醗酵終了直後の大豆をすぐに食べることはない、という話であった。2007年10月1120日にラオス北部で、大豆醗酵食品の製造方法と利用方法の調査および分析用試料の採集を行った。
メタボリックシンドロームの分子基盤としての脂肪細胞分泌因子の臨床的実験的研究

メタボリックシンドロームはインスリン抵抗性、脂質異常、高血圧を合併する病態で動脈硬化疾患の易発症基盤である。私達は脂肪組織が多彩な生理活性物質を分泌する巨大な内分泌臓器であることを見出し数々の新規遺伝子を発見しアディポサイトカインと概念付けた。本研究は、Adiponectin, Visfatin, Glycerolという3つの脂肪細胞分泌因子に焦点をあて、メタボリックシンドロームの病態解析をおこなった。1)Adiponectinについては、その欠乏が食塩依存性高血圧をきたし、心筋虚血や圧負荷、血管への易血栓刺激に対し炎症シグナルや肥大化シグナルを活性化させ、虚血再還流障害、心拡張障害、血栓形成に繋がる分子メカニズムを実験的に示した。臨床的にも低Adiponectin血症が冠動脈複雑性病変やスパスム、心筋拡張障害、末梢動脈疾患と関わることを示した。特に心血管エベントの予測因子としての低Adiponectin血症のエビデエンスが蓄積された。糖尿病関連では低Adiponectin血症の糖尿病発症リスクとしてのエビデエンス、インスリン抵抗性指標としての意義を報告し、慢性腎臓病の心血管疾患発症リスクとしての低Adiponectin血症の意義を示した。低Adiponectin血症対策として禁煙も含めたライフスタイル改善の意義を報告し、酸化ストレス減少、核内受容体活性化薬剤などの低Adiponectin血症改善機構について明らかにした。2)Visfatinについては発現増加に低酸素が関与することが明らかになった。3)Glycerolについてはノックアウトマウス解析で、Aquaporin7がGlycerolのチャネル分子として機能することを示してきたが、詳細な解析により、本分子の欠損が細胞内グリセロールを活性化し肥満に関わる新しいメカニズムが明らかになった。メタボリックシンドロームはインスリン抵抗性、脂質代謝異常、高血圧を合併する病態で動脈硬化疾患易発症基盤である。私達は脂肪組織が多彩な生理活性物質を分泌する巨大な内分泌臓器であることを見出して数々の新規遺伝子を発見し、アディポサイトカインと概念付けた。本研究では、Adiponectin, Visfatin, Glycerolという3つの脂肪細胞分泌因子に焦点をあて、メタボリックシンドロームの病態を臨床的、実験的に解析するものである。1)Adiponectinについてはノックアウトマウスを用いた解析で、本分子の欠乏は心不全の病態に関わり、これはAMPKのシグナル伝達経路を介することを示した(Cardiovasc Res)。臨界的にも低アディポネクチン血症がアテローマプラークと関連する以外に冠スパスムにも関わることを示した(Thromb Res,Circ J)。そして低下の原因として遺伝のみでなく、喫煙、基礎代謝の低下というライフスタイルが強く関与し(Diabetes, Hypertension, Am J Clin Nutr)、また大きな要因である内臓脂肪蓄積を簡便に測定しうる計器の開発もおこなった(Diabetes Care)。またこれを上昇させる薬剤としてのチアゾリジン誘導体の可能性についても示した(Am J Hyper-tens)。2)アクアポリンについてはこの分子が実際生体でグリセロールチャネルとして機能することをノックアウトマウスを用いて示し、さらに予想もしなかったことにこのマウスが肥満になり、またそのメカニズムについても検討した(PNAS)。3)Visfatinについては、この分子の生化学的特性について報告したが(Science)、現在臨床意義を明らかにするために血中濃度測定系樹立を試みている。メタボリックシンドロームはインスリン抵抗性、脂質代謝異常、高血圧を合併する病態で動脈硬化性疾患のcommonな発症基盤である。私たちは脂肪組織が多彩な生理活性物質を分泌する巨大な内分泌臓器であることを見出して、数々の新規遺伝子を発見し、アデイポサイトカインと概念付けた。

本研究では、Adiponectin,Visfatin,Glycerolという3つの脂肪細胞分泌因子に焦点をあて、メタボリックシンドロームの病態を臨床的、実験的に解析するものである。平成18年度は以下のAdiponectinに関してひきつづき検討を行なった。その低下が動脈硬化性疾患の発症進展に関わることをこれまで臨床的、実験的に示してきた。血中濃度低下のメカニズムの一つとして内臓脂肪蓄積時に全身性に酸化ストレス物質が増加していることを示した(Circ J)。実験的にも蓄積した脂肪組織で酸化ストレス物質が増加しているが、アンジオテンシン受容体阻害剤が脂肪組織酸化ストレスを減少させ、Adiponectinを含めたアデイポサイトカイン分泌異常を改善することを明らかにした(Kid Int)。またAdiponectin欠乏は血管内皮機能にも影響を与え、ノックアウトマウスでは食塩感受性の高血圧をきたすことを明らかにし、メタボリックシンドロームにおける高血圧症発症の新しいメカニズムの一つを示した(Hypertension)。臨床的に低Adiponectin血症は冠動脈の複雑性病変と関連すること(JACC)、急性心筋梗塞発症後の血中濃度低下が、その後の生命予後にも関わることを示した(Atherosclerosis)。さらに最近注目されている慢性腎疾患(CKD)の心血管疾患リスクとしての意義も示した(Am J Cardiol)。
ヒト唾液腺癌細胞における筋上皮或いは腺房細胞に分化誘導する細胞性因子の産生と特性

1.唾液腺介在部導管上皮細胞の表現形質を保有し、ヌ-ドマウスに移植すると腺癌を発生するヒト唾液腺癌細胞(HSG)を5ーazacytidineで処理し、分化誘導された筋上皮細胞(HSGーAZA1)と腺房細胞(HSGーAZA3)より分化因子(AZA1及びAZA3)をコ-ドする遺伝子をクロ-ニングした。これらの分化因子遺伝子をHSG細胞に導入すると、それぞれ筋上皮細胞或いは腺房細胞の表現形質を獲得した細胞が誘導されることを明らかにした。2.AZA1及びAZA3因子をコ-ドするcDNAをT7RNAポリメラ-ゼ・プロモ-タ-系を用いて大腸菌で発現させ、それぞれの分化因子をDEAEセルロ-ズクロマトグラフィ-及び高速液体クロマトグラフィ-(TSKーGEL Gー3000SWカラム及びハイポア-RPー304 C_4逆相カラム)により精製し、それぞれの分化因子でHSG細胞を処理すると特異的に筋上皮細胞或いは腺房細胞に分化誘導された。更に、AZA1及びAZA3因子は既知の細胞分化に関与するサイトカイン(ILー1,ILー6,IFNーα,β,γ,TNF)とは異なることを示唆する研究結果を得た。3.HSG細胞の分化・増殖機構について研究する過程で、ヒト唾液腺癌細胞は神経細胞に変換されることを示唆する知見を得た。すなわち、HSG細胞をEGFで処理するとneuronーspecific enolase,neurofilaments,synaptophysinを発現し、更に神経突起様構造物の形成されることを明らかにした。また、ヒト耳下腺癌細胞においてジブチリルcAMPで処理すると神経細胞に分化誘導された。以上の研究結果より、ヒト唾液腺癌は神経外胚葉起源、例えば神経冠細胞由来であることが示唆される。それ故に、ヒト唾液腺癌はneuroendocrine tumorに近似した特性を保有している可能性がある。また、HSG細胞は筋上皮細胞、腺房細胞、角化扁平上皮細胞、軟骨細胞に加えて神経細胞にも分化誘導されることを従来の我々の研究より明らかにしたので、本研究システムはtransdifferetiationの機構を解析するための好適なモデルとなるものと考える。
接束による等質多様体の特徴付け

本研究の最終目標はネフ接束を持つファノ多様体に関するCampana-Peternell予想(以下、CP予想)の解決である:ネフ接束を持つファノ多様体は有理等質多様体である。CP予想の研究から派生して、昨年、宇都宮大学の鈴木拓氏と次のような問題の研究を行った:非特異射影多様体Xに対し、ΔによりX×X上の対角線集合を表す。ΔがX×X上のサイクルとしてネフのとき、Xはどのような構造を持つか。特に、与えられた特殊な多様体族の中でネフ対角線集合をもつものを分類した。ネフ接束を持つ多様体はネフ対角線集合を持つ。従って、具体的な多様体がネフ接束を持たないことを示すにはネフ対角集合を持たないことを示せば十分である。また、X×X上のサイクルとして対角線集合Δの自己交点数はXのトップチャーン類と一致する。この研究手法を用いて、余指数3のファノ多様体のうちネフ接束をもつものを分類した。その結果、余指数3のファノ多様体に対して、CP予想が正しいことが分かった。今まで次元の低い多様体と完全交叉などの特殊な多様体にしかCP予想が成り立つことは知られていなかった。それらの場合を除いて、与えられた具体的な多様体に対しても接束の非ネフ性を判定する方法は知られていなかったが、昨年度の鈴木氏との共同研究と今回の余指数3のファノ多様体に関する研究により、非ネフ性を示す手法を幾つか得ることができた。さらに、証明の中で、VMRTの第二基本形式に関する性質を用いたが、その手法は今後より一般の状況においても応用できることが期待される。研究計画書に記載した計画では、平成31年度末までに任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であるファノ多様体の構造研究を終えるとした。現在まで、継続的にその問題とその周辺の問題に取り組んできた。その結果、標準有理曲線上VMRTの第二基本形式が重要な役割を担うことに気付き、幾つかの具体的な対象に応用することに成功した。今まで重要性に気付きながらも、具体的に応用することができなかった第二基本形式を用いた研究手法を得たことは本研究計画の進展と言える。平成31年度末までに任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であるピカール数1のファノ多様体を分類することを目標とする。ピカール数1のファノ多様体に対し、その極小有理成分M(ある種の有理曲線のモジュライ空間)を一つ固定する。さらに、任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であると仮定する。このとき、極小有理成分Mに付随する普遍族Uと普遍射が存在する:q:U→X, p: U→M.このとき,仮定よりqの任意のファイバーはある多様体Zと同型である。第一段階として、その自己同型群G= Aut (Z)が線形代数群であることを示す。第二段階では、qの任意のファイバー上自己同型群Gが定める極小閉軌道を集め、Uの部分ファイバー束HUを構成する。ポイントはこのHUが射pを通してP1束構造を持つことを示す点にある。この箇所で、VMRTの第二基本形式を用いた研究手法を用いる。HU →Xは等質多様体G/Pをファイバーとして持つファイバー束である。ここで、Gは半単純線形代数群、Pはその放物的部分群とする。このとき、Pに含まれるボレル部分群Bをとると、自然な全射G/B →G/Pを得る。これと先のHU →Xを用いてG/B束HU^ →Xを構成し、Munoz, Occhetta, Sola Conde, Wisniewskiとの共同研究で得られた先行結果を用いて、HU^の等質性を示す。その結果、Xの等質性が従う。申請者は4年前から共同研究者と共に、ネフ接束を持つファノ多様体(以下、CP多様体)に関するCampana-Peternell予想(以下、CP予想)の研究に取り組んでいる。CP予想は森重文氏により解決されたHartshorne予想の一般化にあたり、申請者の専門である代数幾何学のみならず、複素幾何学、表現論など様々な分野にまたがった大きな未解決問題である。CP予想によりCP多様体は有理等質多様体であることが期待されている。CP予想に関連して、トレント大学のG. Occhetta氏とL. E. Sola Conde氏と共に、極小有理曲線の接方向により定まるVarietiy of Minimal Rational Tangents(以下、VMRT)の観点からF4(4)型の有理等質多様体の特徴付けを与えた。より具体的にはピカール数1のファノ多様体Xの任意の点におけるVMRTがF4(4)型の有理等質多様体のVMRTと等しいならば、XがF4(4)型の有理等質多様体と同型になることを示した。この結果を論文にまとめ、Mathematische Nachrichtenから出版されることが決定した。その後、より一般に、任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であるファノ多様体の構造研究を行い、現在も継続している。また、CP予想に関連して、与えられた多様体XのX×Xにおける対角集合ΔがX上のサイクルとしてネフな多様体(以下、ネフ対角集合をもつ多様体)の構造研究を宇都宮大学の鈴木拓氏と行った。その結果、特にネフ対角集合をもつ超曲面の完全交差とデル・ペッツォ多様体の分類を得た。