hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低次元電子系の物理

特に、厳密解や共形場の理論などを用いて低次元電子系の理論的な解析を行う。本年度の研究成果は以下のとおりである。(a)昨年度に引き続き、量子ホール効果のエッジ状態などに関連して、1/r^2型の相互作用をもつ1次元量子模型の研究を行った。今年度は、調和ポテンシャルで閉じこめられたSU(N)粒子系の基底波動係数と一連の励起固有関数を厳密に求め、量子ホール系との類似点を議論した。(b)希土類化合物の重い電子系に対する模型である近藤格子模型の臨界的な性質を、ボゾン化法を用いて一次元で調べた。特に、金属相で局在電子を含む大きなフェルミ面が現れる理由を議論した。(c)金属中の不純物効果の研究として、近藤効果対する有限サイズスペクトルを厳密に計算した。得られた結果が、「境界を含む共形場理論」の予言と完全に一致することを示した。(d)量子細線におけるコンダクタンス揺らぎに関しては、乱れの効果を理論に取り込むことができた。その結果、乱れによる電子状態の局在が進んだ場合、コンダクタンスの揺らぎは共鳴トンネル効果によって説明されることを示した。あわせて、揺らぎに対する磁場の効果を明らかにした。本研究は、1次元、2次元の電子系における電子相関の効果を理論的に調べ、低次元電子系での実験事実の説明を試みることを目的としている。特に、厳密解や共形場の理論などを用いて低次元電子系の理論的な解析を行った。本年度は、昨年度までのテーマを続ける一方で、いくつか関連する問題をとりあげた。研究成果は以下のとおりである。(1)梯子型の相関電子系:酸化物Sr_<n-1>Cu_<n+1>O_<2n>で代表される梯子型の準1次元物質の異常金属相を解明するため、結合したハバ-ド型の模型をボゾン化法を用いて研究した。(2)不純物系の臨界現象:近藤効果の厳密解と境界を含む共形場理論を用いて、不純物系の臨界現象を系統的に調べた。境界問題に特有の臨界現象には、フェルミ流体を特徴づけるもの以外に、直交破局に関係したものがあることを見いだした。(3)一次元電子系への多重バンドの効果:多重バンド構造を持つ超対称t-J模型の研究を厳密解と共形場理論を用いて行った。特に、多重バンドの効果によって、モット絶縁体付近の性質がどのように変わるか調べた。(4)分数排他統計に従う低次元系の輸送係数:1次元電子系の低エネルギー励起の性質は、分数排他統計の考えを用いると系統的に定式化することができる。排他統計における統計相互作用と、伝導度、コンダクタンス、分数電荷との関係を明らかにした。(5)量子細線におけるコンダクタンス揺らぎに、乱れの効果を理論に取り込んだ。特に乱れによる効果と磁場の効果を考慮し、電子状態の局在が進んだ場合、コンダクタンスの揺らぎは共鳴トンネル効果によって説明されることを示した。
医療関連機器圧迫創傷予防のためのパーソナライズドフィッティングデバイスの開発評価

非侵襲的陽圧換気療法フェイスマスクによる圧迫創傷の発生率は高く、その予防法の確立が求められている。エアリークを抑えるために、強くマスクを顔面に押してることにより、接触圧が過度に高まり、医療関連機器圧迫創傷が発生する。そこで、我々は顔とマスクの隙間に着目し、その隙間を客観的に評価し適切に埋めるパーソナライズドフィッティングデバイスを、3Dソリューションにより開発した。このデバイスにより、接触圧を低減し、発赤の発生が抑制されることを示すことができた。医療関連機器圧迫創傷予防のための3Dソリューションによるデバイスを初めて開発した本研究成果は他の創傷予防にも適応可能である。非侵襲的陽圧換気療法(Non-invasive Positive Pressure Ventilation:以下NPPV)フェイスマスクによる圧迫創傷の発生率は、10%40%と報告されている。NPPVフェイスマスクによる圧迫創傷の発生は、患者のQOLを低下させるばかりでなく、生命に直結する問題であり重点的な予防的対策が求められる。現状として、ベストプラクティスに準じたケアやマスクフィッティング教育が行われた場合においても、圧迫創傷の発生は報告されており、新たな予防的対策が必要である。圧迫創傷が生じる要因の一つとして、医療者による不適切なマスクフィッティングが挙げられる。医療者は、患者と人工呼吸器が同調するようリーク流量を約4060L/分となるようにマスクフィッティングを実施している。しかし、顔の形状(るい痩、義歯装着困難による頬部の陥没)や経鼻胃管の留置がある場合には上記リーク流量に調整することが困難となる。そこで、我々は現在個々の医療者の技術によって調整されている顔とマスクの隙間に着目し、その隙間を客観的に評価し適切に埋めるデバイスを開発することができれば、リーク量の減少および接触面積の拡大による圧分散の効果が得られ、誰もが簡便にリーク量が許容範囲内かつ接触圧は褥瘡発生と至らない両条件を満たすマスクフィッティングができるようになり圧迫創傷が予防できると考えられる。すなわち、3Dスキャナと3Dプリンタを利用し、個々人に適した顔とマスクの隙間を充填するパーソナライズドフィッティングデバイスを開発することを発案した。平成27年度は3Dスキャナで顔面およびNPPVマスクをスキャンし、間隙を埋めるフィッティングデバイスをシリコンで作成するプロトコルを作成した。これに基づいて作成したフィッティングデバイスを装着することで、NPPVマスク着用下での接触圧の低減効果を検証しているところである。本研究の要であるフィッティングデバイスの作成プロトコルが策定できており、評価実験を行うための基盤が形成できたと考えているため、おおむね順調に進展していると判断した。そこで、3Dスキャナと3Dプリンタを利用し、個々人に適した顔とマスクの隙間を充填するパーソナライズドフィッティングデバイスを開発することを発案した。平成28年度は、3Dスキャナで顔面およびNPPVマスクをスキャンし、間隙を埋めるフィッティングデバイスをシリコンで作成した。このフィッティングデバイスを用いることによって、接触圧並びに発赤発生率が低減することを健常人実験にて示した。さらに、フィッティングデバイス使用により、不快感が軽減することも示した。以上より、コンセプトに合致したフィッティングデバイスを作成することができた。フィッティングデバイスの効果検証が健常人で達成できたことから、おおむね順調に進展していると判断した。非侵襲的陽圧換気療法(Non-invasive Positive Pressure Ventilation:以下NPPV)フェイスマスクによる圧迫創傷の発生率は、10%40%と高く、その予防法の確立が求められている。顔の形状や経鼻胃管の留置などのため、フェイスマスクとの適合しづらく、エアリークを抑えるためのマスクフィッティングが困難である。その結果強くマスクを顔面に押してることになり、接触圧が過度に高まることにより医療関連機器圧迫創傷が発生する。そこで、我々は現在個々の医療者の技術によって調整されている顔とマスクの隙間に着目し、その隙間を客観的に評価し適切に埋めるデバイスを開発することができれば、リーク量の減少および接触面積の拡大による圧分散が可能になると着想した。平成29年度は、3次元上でのマスクと顔の位置合わせやそこから制作時に必要となるパラメータの客観的な決定方法を確立し、フィッティングデバイス作成プロトコルを一般化した。また、フィッティングの評価に必要となる接触圧センサシステムを改良し、その信頼性と妥当性を検証した。

これらの成果に基づいてNPPVを使用している患者へフィッティングデバイスを適応した。非侵襲的陽圧換気療法フェイスマスクによる圧迫創傷の発生率は高く、その予防法の確立が求められている。エアリークを抑えるために、強くマスクを顔面に押してることにより、接触圧が過度に高まり、医療関連機器圧迫創傷が発生する。そこで、我々は顔とマスクの隙間に着目し、その隙間を客観的に評価し適切に埋めるパーソナライズドフィッティングデバイスを、3Dソリューションにより開発した。このデバイスにより、接触圧を低減し、発赤の発生が抑制されることを示すことができた。医療関連機器圧迫創傷予防のための3Dソリューションによるデバイスを初めて開発した本研究成果は他の創傷予防にも適応可能である。平成27年度に作成したフィッティングデバイスを用いてリークを抑えながら接触圧を低減できるかどうかを検証する。作成したフィッティングデバイスが実際の患者においてもNPPVフェイスマスクによる圧迫創傷の予防に有効であるのかを検証する。看護理工学健常人実験用にレンタルする予定であったの人工呼吸器の契約時期がずれ込んだため、その支払い分として残額が発生した。フィッティングデバイスの実験が一部進行中であるため、3Dプリンタ用の消耗品の金額が繰り越された。実験遂行に支障のないよう契約を実行する。フィッティングデバイスを用いた実験を実施し、計画通り使用する。
システム生物学にもとづく白血病幹細胞モデルの構築と予測型治療戦略への基盤創成

骨髄系3次元造血モデルを構築し、それを用いて実験的抗癌剤投与モデルおよびG-CSF投与モデルをシミュレーションした。臨床データの比較により本モデルの臨床応用への妥当性が示された。さらに、このモデルに白血病幹細胞システムを導入し、白血病化モデルを構築した。平成20年度の研究期間にセルラオートマトン法を用いた顆粒球系3次元造血モデルの臨床応用への妥当性を検討した。実際の抗がん剤による治療患者の血液データと比較し、モデル解析で得られた抗がん剤投与およびG-CSF投与時の顆粒球造血過程の細胞動態を解析した。モデルの細胞動態と臨床データは極めて一致し、モデルの有用性が示された。さらに、造血幹細胞移植後の顆粒球回復過程をシミュレーションし、幹細胞の供給源(骨髄幹細胞vs末梢血幹細胞)の違いによる生着時期の違いを検証した。平成20年度の研究期間では(1)上記解析結果の学会報告、(2)論文発表、(3)シュミレーションプログラムの汎用化(Windows対応)を行った。[結果](3)シュミレーションプログラムの汎用化:条件設定やデータ入力の簡易化および汎用化を進めるために、ユーザーフレンドリー仕様のWindows対応版を作成した。これにより、モニター画面上の入力ウインドウから一括した条件入力が可能となり、解析への大幅な簡易化が図れた。次年度の研究課題として白血病幹細胞を顆粒球系3次元造血モデルへ導入し、骨髄性白血病モデルを作成する。これにより治療方針設定の指標となる微小残存白血病細胞(MRD)の動態を予測可能にする。さらに、MRDの骨髄細胞の正常分化への影響を動態解析から探る。これにより時間と労力を要するMRD解析に対応する簡易スクリーニングの開発を目指し、臨床に応用可能な再発予知因子を解明する。平成21年度の研究に引き続き、顆粒球系3次元造血モデルへ白血病幹細胞を導入し、臨床的白血病発症過程の骨髄内細胞動態を解析した。平成22年度の研究期間には、白血病幹細胞の増殖状態を正常造血幹細胞のcounterpartとして捉えたモデルの具象化を試みた。白血病幹細胞→白血病前駆細胞→白血病細胞までの過程を4つ(正常顆粒球造血系では15区画)に区画した。白血病幹細胞→白血病前駆細胞→白血病細胞の各変化(分化)時間をパラメータとして、顆粒球系3次元造血モデル内での増殖を解析した。1個の白血病幹細胞の出現から仮想骨髄内を占拠するまでの過程は白血病細胞の分裂能に依存した。しかし、各区画での細胞増殖は白血病幹細胞の増殖が主体となり、実際の現象に一致しないことが判明した。そこで新たに(1)白血病細胞の末梢血への流出条件、(2)白血病幹細胞の自己複製および段階変化(白血病幹細胞→白血病前駆細胞→白血病細胞)を正常顆粒球造血系と近似させた系を新たに導入した。[結果]論文発表:骨髄系造血のコンピューターシミュレーション金沢大学十全医学会雑誌/Densemethylation of types 1 and 2 regulatory regions of the CD10 gene promoter in infantacutelymphoblasticleukemia with MLL/AF4fusion gene, J Pediatr Hematol Oncol, 32:4-10,2010/Minimal residual disease-based augmentedtherapy in childhood acutelymphoblastic leukemia Pediatric Blood and Cancer55:1287-1295,2010.
古代ローマにおける賃約（locatio conductio）と「奴隷労働」

2018年度、賃約(locatio conductio)を扱うD.19,2を分析し、自由人が労働力を提供する雇用と主人が奴隷の労働力を賃貸しする賃貸借の事例を収集するとともに、学説彙纂のうち、特有財産訴権、転用物訴権、命令訴権、分配訴権を扱う学説彙纂15巻を中心に奴隷に関する法文の検討を行い、日本型正社員との類似性を抽出する予定であったが、新たな視点を得たので、これに集中することとなった。すなわち、解放奴隷に元主人が遺言によって遺す、扶養(alimentum)を手掛かりに、奴隷と元奴隷の社会的位置付けについて検討するという視点である。D.34,1は章全体がalimentumに関する法文を集積したものであるが、その法文の多くにおいて扶養権利者が元奴隷であることを突き止めた。また、D.2,15,8 pr.から25においては、alimentumに関する和解に法務官による承認を課すマルクス・アウレリウス帝の元老院演説と、その運用方法が規定されている。元奴隷にalimentumを与えることが、元主人にとっても、皇帝にとっても重要だったのである。これはalimentumが「社会保障」の役割を果たしていたことをも意味し、現代日本の「終身雇用」とも類似性が認められる。このような視点からの研究は世界的に見ても先行研究が少なく、慎重な分析が必要であることから、9月のSIHDA(於ポーランド・クラカウ)や、3月の日本ローマ法学会(於京都)においては、多くのローマ法研究者と意見交換し、研究の方向性に確信を得た。当初予定していなかった新たな視点を得、計画を大幅に変更したものの、より新奇性のある研究が可能となったから。alimentumを古代ローマにおける「社会保障」と位置付ける方向で、分析を深化させる。キャンパス移転に伴う資料整理の人件費を計上していたが、これが部局予算で賄われたため、研究費での支出が不要となったため。次年度は、計画に加え、陳腐化したPCの更新や、研究会開催の費用にあてたい。
透過弾性波による、破砕物質を挟んだ断層のすべリ予測に関する研究

断層が最終的な動的破壊(地震)に至る過程で、準静的なすべりが先行することは実験的にも,また様々なモデルによる理論からも、さらに摩擦構成則に基づいたモデル計算からも次第に明らかになりつつある。この前兆的なすべりを何らかの方法で検出できれば,地震予知への一つの手がかりとなることが期待される。本研究の目的は、破砕物質を挟む断層を対象にして、能動的に透過弾性波を断層に照射し、透過波形の変化から断層のすべり予測の可能性を探ることである。さらにこの波動の変化が,断層内物質のどのような状態変化によってもたらされるかを解明することである。まず実験によって、断層にせん断応力を徐々に加え、最終的にスティックスリップが発生すること、また、この最終破断に先立って、明瞭な前兆的すべりと、ガウジ層の膨張が必ず発生することが確認された。前兆的なすべりとガウジ層の膨張の開始に伴い、透過波動の振幅は著しく減少することが確認された。このメカニズムを明らかにするべく、離散要素法によるシミュレーションを行った。シミュレーションは、驚くべき正確さをもって実験を再現した。すなわち、前兆的なすべりとガウジ層の膨張のあと、スティックスリップが発生した。載荷の各段階で、ガウジ層内部の応力鎖の変化を観察すると、以下のメカニズムが明らかとなった。1.せん断力をかける前の段階では、応力鎖はガウジ層内部で一様に分布している。2.せん断力が増加するにつれ、選択的に一部の応力鎖のみが選択的に成長し(一種の自己組織化臨界現象)、太い柱を形成する。3.さらに力が増すと、この柱が回転して前兆的なすべりが発生すると同時に、ガウジ層の膨張が起きる。この内部構造の変化が、波動透過率を著しく減少させる。4.このあと柱が破壊し、スティックスリップが発生する。本研究は、破砕物質を挟む断層の振る舞いを、断層を透過する波動によって監視し、透過波動の変化から、動的な破断に到る過程の詳細を把握し、すべりを予測し、将来の地震予知への手がかりを探るというものである.このため、まず室内実験において、模擬断層を対象として断層の透過波動を観察する必要がある.本年度は、このための実験装置の構築をおこなった.断層にせん断応力を加える装置として、リニアモーターを利用した駆動システムを作成した.リニアモーターを利用する理由は、かなりの高精度で速度が制御できること、また、速度範囲が、1ミクロン/秒以下の制御も可能であること、長時間の安定稼動が実現可能であること、などによる.垂直加重は、試料の重力加重(一定)とし、約100N(最大)としたので、せん断力(推力)の最大値は50Nの仕様とした.速度制御範囲は、0.05μm/s数mm/sの範囲とした.おそい速度で実験を行った場合、試験開始から動的破壊が生じるまでに長時間を要することが予想されるので、システム全体の安定性と、実験の操作性に配慮したシステムとなっている.本年度は、上に述べた装置、すなわち「高精度速度制御駆動システム」の構築にとどまり、本実験に必要となる断層載荷システムの構築は来年度に予定している.当初の予定にはなかったが、400°C程度まで温度を制御できるシステムの構築も視野にいれて、来年度予定のシステム設計が進行中である.本実験はシステム全体の完成をまって行うこととなる.本研究は、破砕物質(以下,ガウジ)を挟む断層の振る舞いを、断層を透過する波動によって監視し、透過波動の変化から、動的な破断に到る過程の詳細を把握し、すべりを予測し、将来の地震予知への手がかりを探るというものである.

このため、まず室内実験において、模擬断層を対象として断層の透過波動を観察する必要がある.本年度は、昨年度に引き続き,実験装置の構築ならびに改善と,予備実験をおこなった.予備実験では,まず,ガウジとして,粒径0.25mm以下の砂を選び,水を含んだ状態で実験を行った.透過させた波動は,2.5MHzの固有振動をもつ振動子から発せられるP波である.模擬断層の上盤にせん断力を徐々に載荷し,一定の時間間隔で透過波動を採取し,波動の変化を観察した.ガウジのない場合(これは以前の実験で結果が得られている.たとえば,Iwasa and Yoshioka, GRL, 1998)と同じように,せん断力の増加とともに,透過波動の振幅の増大が観察された.また,すべりが生じる直前の,準静的なすべりの段階では,振幅に増加率が鈍るという傾向も同様であった.さらに,新たな試みとして,断層に垂直な振動の極性をもつS波についても実験を行った.下盤の,断層近傍に貼った2.5MHzのS波振動子を震源とし,上盤上で,反対側の断層の近傍に貼った振動子で受信した.せん断力の増加による,初動付近の振幅にはほとんど変化が見られなかったが,後続波形にかなりの変化がみられた.これは,ガウジ層によってトラップされた波動の可能性がある.もう少し実験を継続し,解析を行いたいと考えている.本研究は、破砕物質(以下,ガウジ)を挟む断層の振る舞いを、断層を透過する波動によって監視し、透過波動の変化から、動的な破断に到る過程の詳細を把握し、すべりを予測し、将来の地震予知への手がかりを探るというものである.このため、まず室内実験において、模擬断層を対象として断層の透過波動を観察する必要がある.本年度は、実験装置の改善と,実験手順の確立を行った。まず,ガウジとして,石英砂、大理石の粉末、滑石の粉末を用意した。これは、硬さの異なる岩石で弾性変形、塑性変形などの違いがすべりモードにどのような変化をもたらすかを探るためである。本年度は主に石英砂で実験を行った。ガウジ層を含む断層の実験では、裸岩と異なり、波動透過率が著しく悪い上に、すべりモードも安定しない。すべりモードを安定させる目的で、載荷実験の前にバイブレータでシステム全体に振動を与え、ガウジ層の圧密を行うことを考えた。これにより、すべりモードは安定し、再現性のある実験結果が得られるようになった。また、振動子として、およそ100KHzの固有振動をもつ振動子を用い、受診側にはチャージアンプをもつ加速度計を採用することにより、明瞭な透過波動が得られるようになった。また、透過波動を断層のすべる方向に沿って3点配置することにより、石英砂を用いた、室温、乾燥状態の実験では、前兆的すべり段階で、振幅が著しく減少することが観察された。また、上盤が粒子1個分ほど上昇した(ダイラタンシー)。これは、この段階で、ガウジの再配置がおき、その後動的な破壊に至ることを示すものである。さらにさまざまな条件下で実験を行い、またモデルによるシミュレーションも合わせておこない、背後のメカニズムを探りたいと考えている。本研究の目的は、ガウジを含む断層に人為的な弾性波を照射し、断層内のガウジの接触状態の変化が、透過弾性波の変化となって現れることを観察し、そのメカニズムを追及することである.
電気光学位相変調と分散制御による大振幅可変光周波数変換

本研究では多段位相変調と適切な分散制御を組み合わせることで,電気的に周数変換量が精密に制御可能な新しいタイプの全光周波数(波長)変換器を実現することを目的としていた.提案の手法は,変調方式を問わず,情報を保持した状態で光キャリアの周波数を変換させることを可能とする.周波数変換量は,位相変調周波数の整数倍となるため,変調周波数の精度での光周波数変換が可能となる.提案の新しい周波数変換の原理を実証するために,本年度は以下のことを達成した.(1)デバイスの設計・製作実験では電気光学結晶の周期分極反転による擬似速度整合型位相変調器を作成し,3つ直列で用いる必要があった.マルチパルス法を導入することで分極反転システムの改良を図り,分極反転境界面での不要な散乱による光損失の低減を達成した.(2)実験系の構築原理実証のために,3つのバルク型位相変調器を使用する実験系を構築した,チャープ圧縮パルス生成のためには4f系のパルスシェーパーを用い,分散はレンズにより与えた.生成したパルス列をストリークカメラにより確認した.(3)ドップラーシフトの確認現有備品であるマグネトロンを変調電源として使用し,16GHzの変調周波数のもと,実験を行った.実験では情報信号は載せずに,可変光周波数シフト/変換の確認を行った.実験の結果,ドップラーシフトによる,変調スペクトル変化を確認した.本研究では多段位相変調と適切な分散制御を組み合わせることで,電気的に周数変換量が精密に制御可能な新しいタイプの全光周波数(波長)変換器を実現することを目的としていた.提案の手法は,変調方式を問わず,情報を保持した状態で光キャリアの周波数を変換させることを可能とする.周波数変換量は,位相変調周波数の整数倍となるため,変調周波数の精度での光周波数変換が可能となる.提案の新しい周波数変換の原理を実証するために,本年度は以下のことを達成した.(1)デバイスの設計・製作実験では電気光学結晶の周期分極反転による擬似速度整合型位相変調器を作成し,3つ直列で用いる必要があった.マルチパルス法を導入することで分極反転システムの改良を図り,分極反転境界面での不要な散乱による光損失の低減を達成した.(2)実験系の構築原理実証のために,3つのバルク型位相変調器を使用する実験系を構築した,チャープ圧縮パルス生成のためには4f系のパルスシェーパーを用い,分散はレンズにより与えた.生成したパルス列をストリークカメラにより確認した.(3)ドップラーシフトの確認現有備品であるマグネトロンを変調電源として使用し,16GHzの変調周波数のもと,実験を行った.実験では情報信号は載せずに,可変光周波数シフト/変換の確認を行った.実験の結果,ドップラーシフトによる,変調スペクトル変化を確認した.
非古典述語論理のための代数的意味論の再構築

古典論理の代数的意味論は、ブール代数と呼ばれる代数系(19世紀のG. Booleにちなんで命名)によって与えられた。ブール代数の完備化によって、古典的述語論理を捕らえられることが知られている。しかし、これを非古典述語論理に拡張することは、困難であった。本研究では、完備化ではなく、圏論での随伴(adjoint)の概念を利用して、いくつかの非古典述語論理の代数的意味論を再構築し、その応用を示した。本研究課題の発展のため、基本的な考察を行った。平成24年度に進めていた基本的アイデアを、より進めることができた。再構築を目指している意味論の各部分では、Heyting代数が添え字づけられて出現するが、これらに作用する命題関数の対応物を、圏論的な道具を使ってRussell流にコンテクスト依存で書けるように工夫を要する。この点に関して、今後の研究上鍵となる考察を行った。前年度の研究で実例がある程度集まっており、これに基づいて、添え字たちが圏の構造を持つと考えることができることが分かった。部分的な結果をまとめつつあり、公表のための準備中である。ほかに、関連分野の論文を1つ発表できた。また、図書の一つの章を執筆した。本研究課題の発展のための準備固めを行った。平成24年度には、様相論理の分野でもっとも権威のある国際会議Advances in Modal Logicがコペンハーゲン(デンマーク)で開催され、ここで査読を受けたうえでの研究発表を行い、多くの研究者とディスカッションできた。国内での研究会や国際会議・国際ワークショップにも出席し、研究発表を行い、多くの研究者とディスカッションできた。国内でも2つの研究集会などで研究成果を発表した。研究成果を発表した国際会議・国際ワークショップは、以下の3つである。基本的な研究アイデア、特にHeyting代数での考察ができた。また、超積(ultraproduct)の技術をもとにした、Kripke modelsの超花束(ultrabouquet)という手法を開発・導入し、Term existence propertyと呼ばれる統語論的性質に関する意味論的な十分条件を構築するという結果を得ることができた。これはこれまでのKripke意味論を進展させる結果と思われる。(現在、論文を1つ準備中である。)ほかに、関連分野の論文をが1つ発表できた。本研究課題の完成に向けて、発展段階の研究を行った。平成26年度は、これまでの本研究の成果を応用して、束論的な完備化を用いないadjointによる代数的意味論の基礎的構成に取り掛かることが目的であった。この目的は、以下に述べるように、ある程度までの成功にこぎつけたと言ってよいと思われる。ただし、Frege-Russellの命題関数を数学的に実現する、という(副次的な、しかし重要な)目的については、部分的な段階にとどまった。昨年度までの進展を基盤として、意味論的枠組みとして用意した圏論的道具立てを準備した。最重要な部分であるsoundness-completenessの証明を与えるために、本年度の研究での構成で用いたものは、最も原始的なclassificationによる構成である。この構成は、代数的意味論の文脈では、Lindenbaumの手法と呼ばれるものと同じ考え方によるものである。ここまでは成功しているが、残念ながら、基盤部分の不備のため、当初の目的に関しては完全な成功に至ったとは言い難い。しかし、この範囲でなら一定の成果が得られた。これにより、有効な実例と組み合わせることができ、知見が広まった。特に、研究計画で取り上げた小野の問題P52の解決に成功した点を考えると、初期の目標の1つを達成したと言ってよい。この成果は、この「小野の問題P52の解決」とそれに関する成果は、Logic Colloquium 2014(ウィーンオーストリア会場:ウィーン工科大学)など、国内外の国際会議や学会・研究集会で発表した。完備化を用いないadjointによる代数的意味論に関して、基本的な議論は出来てきている。これによって、命題論理では古典的な手法であるultraproduct constructionを非古典述語論理、とくに中間述語論理に拡張することが可能であることがわかった。現在、論文にまとめる準備作業中である。また、existence propertyの弱い変種に関する結果を得た。現在、発表に向けて準備作業中である。本研究課題の成果を発表するまでもう一息と考える。本研究は、非古典述語論理、特に超直観主義的述語論理(superintuitionistic predicate logics)に対する意味論としてjoinやmeetの「完備化」によらないexistsやforallの意味論を構築することを目指すものであった。この拡張は、圏論(category theory)における随伴(adjoint)の概念を援用してなされる。このためには、existsやforallの随伴となるものをいかに合理的に構築することができるかがカギとなった。関数記号の導入には、技術的な困難があったため、変数(自由変数と束縛変数を区別した体系の自由変数として導入)たちの作る有限列と、これを自然数の全体が作る自然な圏を活用して、上記の構造をHeyting代数の圏への関手として構成した。関数記号を持たない命題関数としての「論理式(formula)」、変数の有限列としての「context」の対が作るformula-in-contextを考えた時、これらを結ぶ関手として自然に導入されるものになる。

この構造(formula-in-contextとHeyting代数の圏と上記の関手)がexistsやforallの随伴を自然にadjointとする意味論を導く。最終年度には、これまでの成果を援用して、超直観主義的述語論理におけるexistence propertyやそれに関連したいくつかのpropertiesに関して、相互関係を調べることができた。これを国内学会で4件、国際学会(Logic Colloquium 2016, Leeds, UK)で1件の発表を行った。また、学術論文が2つ受理され、印刷中である。補助事業期間全体での研究成果の発表は、学術論文4件(うち2つが査読後の印刷まち)、図書(分担執筆)1件、国内学会発表17件、国際学会発表14件、うち招待講演4件となった。古典論理の代数的意味論は、ブール代数と呼ばれる代数系(19世紀のG. Booleにちなんで命名)によって与えられた。ブール代数の完備化によって、古典的述語論理を捕らえられることが知られている。しかし、これを非古典述語論理に拡張することは、困難であった。本研究では、完備化ではなく、圏論での随伴(adjoint)の概念を利用して、いくつかの非古典述語論理の代数的意味論を再構築し、その応用を示した。Frege-Russellの命題関数を数学的に実現する、という(副次的な)目的については部分的な段階にとどまった。しかし、研究計画で取り上げた小野の問題P52の解決に成功した点を考えると、初期の目標の1つを達成したと言ってよい。完備化を用いないadjointによる代数的意味論に関して、基本的な議論は出来てきている。これによって、命題論理では古典的な手法であるultraproduct constructionを非古典述語論理、とくに中間述語論理に拡張することが可能であることがわかった。現在、論文にまとめる準備作業中である。国際会議などでの成果発表を行い、内外の研究者と議論する予定である。数学(数理論理学・非古典論理)完備化を用いないadjointによる代数的意味論の本格的構築に取り掛かれる基盤ができていると考えられる。これに続いてその応用として、既存の命題論理に対する代数的意味論における手法を、完備化が有効でない述語論理のケースにも適用することを試みる。命題論理では古典的であってしかも強力な手法を述語論理で実行することを考えている。積極的に成果の発表を行うつもりである。そのための国内・外国出張を増やすことや、外国人研究者を招へいすることも行う。また、平成26年度には研究成果発表用にモバイル・パーソナルコンピュータを購入する。
発熱型反応を用いた三中性子共鳴状態探索による新しい三体力効果の研究

原子核研究の基本となる核力には、二核子間力以外に三体力と呼ばれる多体相互作用が存在する。特に、核力の三体力のうちアイソスピンT=3/2成分の効果、特に三中性子間に働く三体力成分は、不安定核における新しい魔法数の出現や、中性子星の状態方程式を記述する上で必要不可欠であることがわかってきた。本研究の目的は、この新しい三体力の効果を実験的に明らかにすることである。本研究の最終的な目的は、不安定核軽イオンビームを用いた荷電交換反応を用いて三中性子共鳴状態を探索し、三体力効果を検証することである。昨年度から進めていた重水素標的の開発を、今年度も引き続き行った。当初計画を策定した頃は、過去の実験や理論予想から、三中性子共鳴状態は励起エネルギー約10MeV近辺に存在する可能性があると示唆されており、そのエネルギー領域に照準を合わせた測定を計画していた。しかし最近、テトラ中性子共鳴状態存在を示唆する実験結果が発表され、それに伴い理論研究が活発化し、三中性子共鳴状態に関する新たな理論予想が発表された。その中には、数MeV程度の低エネルギー領域に三中性子共鳴状態を予測するものもあり、低エネルギー領域かつ高エネルギー分解能を持つ測定を行う必要が発生した。そこで、実験により生成した三中性子の同時測定を中性子検出器NEBULAを用いて行う際の実験シミュレーション、及び新たに導入する荷電粒子VETO検出器の効率に関するシミュレーションをGEANT4を用いて行った。また、本実験と相補的な役割を果たす、陽子ー重陽子分解反応の中間エネルギー領域おけるデータ解析を行い、現在までの三体力効果の詳細に関する知見をまとめた。上記の研究結果を、国際会議FB22(仏)、日米合同物理学会(ハワイ)、国際会議CJNP2018(中国)において発表した。原子核研究の基本となる核力には二核子間力以外に三体力と呼ばれる多体相互作用が存在する。特に、核力の三体力のうちアイソスピンT = 3/2成分の効果は、不安定核における新しい魔法数の出現や、中性子星の状態方程式を記述する上で必要不可欠であることがわかってきた。本研究の最終的な目標は不安定軽核ビームを用いた荷電交換反応を用いて三体力効果を検証するであるが、本年度は安定軽核反応である(p,d)反応の実験を阪大核物理研究センター(RCNP)で行った。解析の経過は日本物理学会にて学部生がポスター発表を行った。また、本研究から得られる成果と最新のテトラ中性子系の実験結果との関係及び今後の研究の進め方に関して理論・実験双方の研究者と議論した。理化学研究所で実施する最終実験へ向けて、使用予定のビームライン検出器等の開発やテストは、共同実験者との協力の下で順調に進んでいる。また、大阪大学における初年度の実験も無事に成功し、解析を進めている。一方で、計画段階で使用を検討していた放射性同位体標的の開発は遅れている。また、最近のテトラ中性子系の実験結果を元に理論・実験双方の面から、今後の研究方針に関して議論を進めており、共同研究体制は整っている。特に、核力の三体力のうちアイソスピンT=3/2成分の効果は、不安定核における新しい魔法数の出現や、中性子星の状態方程式を記述する上で必要不可欠であることがわかってきた。本研究の最終的な目標は不安定核軽核ビームを用いた荷電交換反応を用いて三体力効果を検証することであるが、昨年度の議論から、放射性同位体である三重水素標的の開発・制作は施設安全管理の観点から本研究計画年度範囲内で行うことは困難であると判断し、重水素標的の制作を行うことにした。本年度は不安定核ビーム実験用の大サイズ・厚膜の重水素化ポリエチレン(CD2)標的の製作開発を行い、1mm厚の標的の作成に成功した。長寿命核分裂生成物(LLFP)核ビームの核変換実験にこのCD2標的を使用し、荷電交換反応のデータ解析を行い、この結果を卒業論文及び修士論文として纏めた。また、アイソスピンT=3/2三体力の研究と密接に関わりのある、テトラ中性子(4n)探索実験に参加し、テトラ中性子の終状態と三中性子共鳴状態探索との関連について、理論・実験双方の研究者と議論を行った。三核子系で核力のアイソスピンT=3/2成分を研究する際には、三中性子(3n)状態と三陽子(3p)状態が研究対象として存在するにも関わらず、クーロン斥力の影響から3p状態の理論的研究が進んでいなかったが、これまでの3n及び4n状態探索実験の進捗を踏まえ、3p状態に関する議論を進めた。また、昨年大阪大学において行った(p,d)反応実験の解析も進めた。本実験を遂行するためのビームタイムの獲得に至っていないので、研究計画はやや遅れている。一方で、理化学研究所で実施する最終実験に向けて、使用予定のビームライン検出器等の開発を、共同実験者との協力のもとで順調に進めている。また、最近追加実験が行われたテトラ中性子系の実験結果を元に、理論・実験双方からの議論を進めており、今後の研究における共同研究体制は整っている。原子核研究の基本となる核力には、二核子間力以外に三体力と呼ばれる多胎相互作用が存在する。

特に、核力の三体力のうちアイソスピンT=3/2成分の効果は、不安定核における新しい魔法数の出現や、修正姿勢の状態方程式を記述する上で必要不可欠であることがわかってきた。本研究の目的は、この新しい三体力の効果を実験的に明らかにすることである。本研究の最終的な目的は、不安定核軽イオンビームを用いた荷電交換反応を用いて三中性子共鳴状態を探索し、三体力効果を検証することである。昨年度から進めていた重水素標的の開発を、今年度も引き続き行った。当初計画を策定した頃は、過去の実験や理論予想から、三中性子共鳴状態は励起エネルギー約10MeV近辺に存在する可能性があると示唆されており、そのエネルギー領域に照準を合わせた測定を計画していた。しかし最近、テトラ中性子共鳴状態存在を示唆する実験結果が発表され、それに伴い理論研究が活発化し、三中性子共鳴状態に関する新たな理論予想が発表された。その中には、数MeV程度の低エネルギー領域に三中性子共鳴状態を予測するものもあり、低エネルギー領域かつ高エネルギー分解能を持つ測定を行う必要が発生した。そこで、実験により生成した三中性子の同時測定を中性子検出器NEBULAを用いて行う際の実験シミュレーションをGEANT4を用いて行った。また、本実験のために新たに導入する必要がある荷電粒子VETO検出器の効率に関するシミュレーションも行い、詳細な実験計画を立てた。これらの実験準備および中性子検出器に関する議論・情報収集を行うために、ドイツで開催されたワークショップに参加した。本実験を遂行するためのビームタイム獲得に至っていないので、研究計画はやや遅れている。一方で、実験で使用する検出器、標的の開発や準備は共同研究者の協力の下に進んでいる。また、理論研究者との共同研究体制も整っている。原子核研究の基本となる核力には、二核子間力以外に三体力と呼ばれる多体相互作用が存在する。特に、核力の三体力のうちアイソスピンT=3/2成分の効果、特に三中性子間に働く三体力成分は、不安定核における新しい魔法数の出現や、中性子星の状態方程式を記述する上で必要不可欠であることがわかってきた。そこで、実験により生成した三中性子の同時測定を中性子検出器NEBULAを用いて行う際の実験シミュレーション、及び新たに導入する荷電粒子VETO検出器の効率に関するシミュレーションをGEANT4を用いて行った。また、本実験と相補的な役割を果たす、陽子ー
胸部下行大動脈手術時再建肋間動脈同定法の開発

脊髄誘発電位モニタリング法の血行分布空間識別能の確認A.神経興奮性アミノ酸投与による脊髄誘発電位変化の確認1.有用神経興奮性アミノ酸、コリン作動物質の選択2.脊髄誘発電位変化を生ずる至適投与法の決定3.脊髄誘発電位変化持続時間の検討B.神経興奮性アミノ酸投与に伴う定型的電位変化の確認1.定型的変化波形の確認2.刺激閾値変化測定3.投与後変化出現までのtime lag測定以上の検討を雑種成犬を用いて検討した。大腿動脈よりForgaty Baloon Catheterを鎖骨下動脈起始部より1cm遠位側に留置し、続いてもう一本のForgaty Baloon Catheterを挿入し,二つのBALOONを拡張させた状態でBALOON間の胸部大動脈内に神経興奮性アミノ酸であるグルタミン酸、グリシンを各々0.01M,0.1M,1Mの濃度で10ml注入した。波形変化が得られ、同定法としての有用性が考えられたが、波形復元までの時間経過が長く、臨床応用可能な方法とするには更なる検討が必要と考えられた。脊髄誘発電位モニタリング法の血行分布空間識別能の確認A.神経興奮性アミノ酸投与による脊髄誘発電位変化の確認1.有用神経興奮性アミノ酸、コリン作動物質の選択2.脊髄誘発電位変化を生ずる至適投与法の決定3.脊髄誘発電位変化持続時間の検討B.神経興奮性アミノ酸投与に伴う定型的電位変化の確認1.定型的変化波形の確認2.刺激閾値変化測定3.投与後変化出現までのtime lag測定以上の検討を小動物を用いて検討可能か予備実験を行った。400gのSD系雄ラットをエーテル麻酔、続いてネンブタールの腹腔内投与を行った。次に大腿動脈を露出し、PTCA用BALOONを1本鎖骨下動脈起始部より1cm遠位側に留置した。続いてもう一本のPTCA用BALOONを挿入し、二つのBALOONを拡張させた状態でBALOON間の胸部大動脈内に神経興奮性アミノ酸であるグルタミン酸、グリシンを各々0.01M,0.1M,1Mの濃度で1ml注入した。現在本実験モデルの有用性を検討中である。大腿動脈よりForgaty Baloon Catheterを鎖骨下動脈起始部より1cm遠位側に留置し、続いてもう一本のForgaty Baloon Catheterを挿入し、二つのBALOONを拡張させた状態でBALOON間の胸部大動脈内に神経興奮性アミノ酸であるグルタミン酸、グリシンを各々0.01M,0.1M,1Mの濃度で10ml注入した。
音楽構成要素の分解と再構築による聴音課題作成とその教育効果に関する研究

本研究は、ソルフェージュにおける聴音(単旋律)の指導および学習を、より効果的かつ効率的に行えるようにするための教材開発を目的としている。研究の初期では、音程やリズムなど7種類を検討すべき音楽構成要素とし、各要素の中での設定や配分の可能性を検討した。それをもとに、音楽構成要素の多種多様な組み合わせから習熟すべきポイントを定め、各ポイントを考慮した聴音課題を段階的な難易度のプランに沿って漸進的な手法で作成し、教材としてまとめた。本教材を用いた指導を実施した結果、各課題が強い有機性をもたない教材での指導と比較して、聴音を苦手とする初学者で特に顕著な能力向上が認められた。平成21年度の主な活動は、国内外で刊行されている聴音課題(単旋律のみ)のテキスト収集と、その整理・分析を計画していた。聴音のテキストは、国内は43冊、海外はフランスで出版されている70冊を入手し、それぞれのテキストが掲げている教育目標と課題形態の確認を行った。その結果、国内のテキストは8小節を中心とした短い課題が多く、幼児・子供向けから音楽大学受験生を対象としたものまで多岐にわたり、示されている指導方法も著者によってさまざまであることが把握できた。その一方、フランスのテキストは、2小節単位で8つのブロックに分けた16小節の課題を中心とし、それは初学者を対象とした比較的易しいレヴェルのテキストにも見受けられたのは意外であった。また、楽曲形式や特定の音楽様式、ハーモニーを意識した課題が多く、単に旋律を聴き取るだけでなく、テキストに付属のカセットテープやCDに収録された楽器演奏(音色)の聴き取りといったかなり実践的な課題が用意されているのも、国内のテキストにはあまり見られない注目すべき点である。これは、フランスでは「フォルマシオン・ミュジカル」という、「聴音」や「視唱」といった元来の意味でのソルフェージュのほか音楽理論や音楽史も含めた「総合的なソルフェージュ教育」を重視し、国として教育の指針を定めていることが影響していると思われる。日本では、音高やリズムの弁別に意識が向けられているのに対し、さらに広く音楽を捉えようとする姿勢がフランスのテキストから読み取れることから、研究計画時に考えていた分析方法を一律に適用するのは、無理が生じる可能性がある。テキスト収集が思いのほか手間取ったことに加え、上述の分析方法の再検討に時間を要したため、課題の分析作業は当初の予定から遅れている。しかし、分析方法の目途が立ったので、平成22年度中に分析を終わらせ、データ化まで作業を進める見通しである。平成22年度の研究は、日本とフランスで現在、市販されている聴音テキスト(合計70冊を収集)の音楽構成要素別の分析、およびその分析結果のデータ化(数値化)を計画していた。分析対象とする音楽構成要素は「調性」や「拍子」「音程」など7つの項目で、前年度にそれらの分析方法を確定させていたので、作業は円滑に進められると見込んでいた。しかし、実際に分析を進めてみると「リズム」の項目での「シンコペーション」において、さらなる検討の必要性が浮き彫りとなった。諸種の音価とその組み合わせにより、多種多様なリズムが生じることは十分認識していたものの、シンコペーションに関しては、単にリズムの外形的な形態のみではなく、拍の強点・弱点とどのように結び付けられて形成されているかの考慮が不足していた。拍の強点・弱点は絶対的に確定されるものではなく、基本の拍子の中で相対的に認識されるので、どの階層まで拍点を細かく見るかによって、シンコペーションであるかどうかの結果が変わってしまう。そこで、シンコペーションと見なす最小の分析対象は弱拍の移勢までとし、各拍子の1拍内での拍の移勢は、シンコペーションではなく単なる「分割」とする基準を設定することとした。上記のシンコペーションに関する基準設定のために多くの時間を費やしたため、分析課題数は486題にとどまり、当初予定の1000題に及ばなかった。しかしながら、既存の聴音テキストで曖昧だったシンコペーションの定義付けに一つの指針を示すことができたのは、大きな意義があるものと考えている。また、分析課題数は不足しているものの、レヴェルアップを図る聴音テキストでは、ある種の学習効果を狙った課題作成・配置がなされていることが、音楽構成要素の分析結果の数値として客観的に把握できた。今後は分析課題数を増やすことでデータの精度向上を図り、聴音課題のサンプル作成につなげていく。平成23年度は、前年度に完了できなかった聴音テキストの音楽構成要素別の分析、およびその分析結果のデータ化(数値化)の作業から着手した。

この作業を進めた結果、前年度の分析課題数は486題にとどまっていたものが、日本の聴音テキストは541題(7冊)、フランスの聴音テキストは200題(2冊)の総計741題(9冊)の課題の構成を明らかにすることができた。目的として掲げていた1000題には及ばず、また一部のテキストは掲載されている課題数があまりに膨大で分析対象とする課題を任意に選択せざるを得なかったため、目指していた精度での分析は行えなかった。しかしながら、本研究の目的の一つである聴音課題における難易度の設定について、各テキストの傾向が分析によって具体的な数値として示されたことを考えれば、一定の信頼度をもったデータが得られたものと考えている。上記のテキストの傾向としては、1)音楽構成要素(調性、音程、リズムなど)を複層的かつ有機的に関連させつつ、明確な学習指針もって段階的に難易度を設定しているもの、2)難易度の設定はごく限られた音楽構成要素に依拠してなされ、学習指針が不明瞭なもの、3)難易度が示されているものの、それぞれの音楽構成要素での難易度がかなりランダムに変動しており、学習指針がほとんど見出せないもの、の大きく3つに分類できることがわかった。もちろん、この結果や判断は各テキストの価値を否定するものではない。本研究においては、学習者が無理なく段階的に聴音の能力を高め、指導者は指導すべきポイントに即した課題を適切に与えられるような教材の開発を目指していることから既存の聴音テキストの内容を把握するのは不可欠であり、テキストの多様性があることをデータによって具体的に認識できたのは有意義であった。今後、本研究で目指す教材作成においては、どのような観点から難易度の段階を設定するかデータを再度精査した上で方針を決める必要がある。また、平成24年度からは学習者への聴音レッスン(週1回)も開始となるため、各回のレッスンでの学習者の解答状況も視野に入れつつ、聴音課題作成に向けた準備を進めたい。本研究の最終年度となる平成25年度は、4月から7月の4ヶ月間に聴音課題の作成と実施、8月以降は実施結果のデータ化と前年度(平成24年度)のデータとの比較に重点が置かれた。前年度は段階的な難易度の規定をあまり意識せず、各回のレッスンでの学生の習熟度を見ながら課題を作成・実施するという一般的な指導方法をとった。本年度は初回から最終回までのレッスンにおける難易度の推移を事前に規定し、それに沿ってそれぞれの聴音課題での音楽構成要素の内容を確定させた上で、計画的に課題を作成・実施した。両年度とも初回と最終回のレッスンでは同じ聴音課題を実施し、前年度5名、今年度3名の受講生が「リズム」と「音高」(音程)をどれくらい正確に把握できたかを数値化して、その平均値を算出した。また、「リズム」も「音高」も聴き取りが苦手で両年度とも受講した学生が1名いたため、この学生の習熟度の変化に特に着目し、両年度の聴音課題・実施方法での学習効果を見ることとした。「リズム」の正答率は、前年度も今年度も最終回は97.4%で、同水準にとどまった(受講生全体の最終回の平均値は95.9%から99.1%に微増)。また、「音高」のほうは、前年度の初回は29.7%(55.1%)、最終回は35.1%(78.4%)であったのに対し、今年度は初回が29.7%(69.4%)、最終回では54.1%(84.7%)となった(※括弧内は受講生全体の平均値)。注目すべきは最終回の正答率が前年度に比べて19%も高くなったことである。さらに初回から最終回の正答率の伸びを見ると、前年度が5.4%であるのに対し、今年度は24.4%と大幅に増えているのも注目すべき点であろう。
臨床応用を目的とした膵癌血管新生におけるPKDシグナルの分子生物学的役割の検討

消化器癌では,腫瘍由来のIL-8やVEGFといった血管新生因子が腫瘍の増殖を亢進しており,これらの制御が抗腫瘍効果をもつことを確認してきた.PKDはサイトカイン産生に関与すると報告されている.消化器癌血管新生におけるPKDシグナルの分子生物学的役割を解明し,その制御を臨床応用することを目的とした. PKDの制御により血管新生が抑制することを確認した.VEGFおよびIL-8のmRNAおよびタンパク発現はPMAで増加し,それはPKD阻害剤で抑制された.以上より,消化器癌においてPKDは血管新生因子の発現の一部に関与しており,その制御は新たな抗腫瘍効果をもつ可能性が示唆された.我々は今までに膵癌血管新生における炎症性サイトカインの役割について報告してきた.しかしながら個々のサイトカインの制御による抗腫瘍効果は臨床応用に至っていない.PKDはGPCRシグナルの下流に位置するキナーゼで,サイトカイン産生や細胞増殖に関与すると報告されている.本研究では,膵癌におけるPKD発現を検討し,膵癌血管新生にPKDシグナルが関与していることを解明する.臨床検体を用いたPKD発現の検討では正常膵管上皮細胞に比べ,膵管癌でPKDの発現が高いことを確認した.膵癌のPKC/PKDシグナルを活性化するとVEGFおよびIL-8の発現増強を認めた.PKD inhibitorでこれらのシグナル抑制と血管新生因子の発現抑制を確認した.膵癌の血管新生にはPKDシグナルが重要な役割を担っており,これの抑制が膵癌治療へ応用できることをさらに検討する予定である.我々は今までに消化器癌血管新生における炎症性サイトカインの役割について報告してきた.膵癌をはじめ消化器癌では,腫瘍由来のIL-8やVEGFといった血管新生因子が,癌間質相互作用により腫瘍の増殖を亢進しており,これらの制御が抗腫瘍効果をもつことを確認してきた.しかしながら個々のサイトカインの制御による抗腫瘍効果は臨床応用に至っていない.Protein Kinase D (PKD)はGPCRシグナルの下流に位置するキナーゼで,サイトカイン産生や細胞増殖に関与すると報告されている.膵癌ではPKDシグナルによる腫瘍の増殖作用が報告されているが,そのメカニズムは十分に解明されていない.本研究では,膵癌をはじめ消化器癌血管新生におけるPKDシグナルの分子生物学的役割を解明し,その制御を臨床応用することを目的とした.膵癌では今までにPKDの抑制により増殖,浸潤,血管新生が抑制することを確認して報告してきた.本年度は胃癌細胞株MKN45を用い、PKD阻害剤としてCID755673を使用した。PKDを賦活化するため、phorbol myristate acetate (PMA)を使用した。血管新生因子としてVEGFおよびIL-8に注目した。VEGFおよびIL-8のmRNAおよびタンパク発現はPMAで増加し,それはCID755673で抑制された.PKDリン酸化はPMA濃度依存的・時間依存的に増強し、CID755673処理によりリン酸化増強は抑制された。同様に膵癌でもPKDはVEGFおよびIL-8の分泌を制御していた.以上より,消化器癌においてPKDはこれら血管新生因子の発現の一部に関与しており,低分子阻害薬などによるPKDの制御は新たな消化器癌の抗腫瘍相可をもつ可能性が示唆された.今後はin vivoでの成果を検討する予定である.消化器癌では,腫瘍由来のIL-8やVEGFといった血管新生因子が腫瘍の増殖を亢進しており,これらの制御が抗腫瘍効果をもつことを確認してきた.PKDはサイトカイン産生に関与すると報告されている.消化器癌血管新生におけるPKDシグナルの分子生物学的役割を解明し,その制御を臨床応用することを目的とした. PKDの制御により血管新生が抑制することを確認した.VEGFおよびIL-8のmRNAおよびタンパク発現はPMAで増加し,それはPKD阻害剤で抑制された.以上より,消化器癌においてPKDは血管新生因子の発現の一部に関与しており,その制御は新たな抗腫瘍効果をもつ可能性が示唆された.消化器癌におけるPKD発現と増殖,血管新生の関連を,膵癌および胃癌細胞で確認できており,このシグナルの制御の治療への応用が期待できる.27年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学PKDが血管新生におよぼす影響を多種の消化器癌で確認する.臨床検体を用いた病理組織学的検討で,膵癌により多くPKDが発現していることを確認した.膵癌細胞株を用いた実験では,PKDを抑制することにより,VEGFやIL-8といった血管新生因子の分泌が低下することが確認できた.これらにより,膵癌血管新生にはPKDシグナルが関与していることが推測された.これらは, PKDシグナルのコントロール(PKD阻害剤)の有効性を検討する基礎データになると考えられた.27年度が最終年度であるため、記入しない。PKDの抗腫瘍効果を,in vitroでは血管新生に着目して,実験をすすめる必要がある.27年度が最終年度であるため、記入しない。Cytokine arrayによるサイトカイン発現の検討: PKD阻害剤の有無によって膵癌細胞株からのサイトカイン発現の変化をスクリーニングする.今までにVEGFおよびIL-8が候補にあがっているが,それ以外のサイトカインの変化を調べる.膵癌血管新生に関しては,CXCL1, CXCL5, CXCL12(SDF-1)およびHGFといった血管新生因子の役割について報告している.これらのサイトカインがPKDシグナルによってコントロールされているかを検討する.

ヌードマウスを用いたin vivoモデル:PKDをターゲットとした低分子化合物の効果を検討する.腫瘍増殖抑制効果を調べ,免疫染色で血管新生の関与を確認する.27年度が最終年度であるため、記入しない。残額が多少残ったので、翌年有効に使用することにした。予定通り研究行うことができた。