hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
急性肺傷害発症機転における各種炎症細胞とアポトーシスの関連

現在近年アポトーシスとの関連が深いと言われているHMG-1などの濃度を検討している。その結果、血中HMG-1濃度は重症度に比例して高値を示すことなどが明らかとなってきた。2)急性肺傷害に関する基礎的実験昨年の実績で報告したとおり現状ではmutant mouseの供給が困難であったため、対象をLPS投与マウスに変更し、上記の臨床結果を参考に、急性肺傷害に伴うHMG-1の発現をRT-PCR、免疫染色等で検討した。その結果、HMG-1は正常マウスにおいても上気道上皮細胞を中心に発現しているが、急性肺傷害時には、肺胞マクロファージを中心とした炎症細胞に強く発現し肺傷害の病態に深く関与していることが示唆された。さらに現在抗体による抗炎症実験を行っている。本研究は臨床面と基礎実験から急性肺傷害の発症機転におけるアポトーシス関連因子の関与を解明することを目的としたtraslational researchである。1)急性肺傷害患者のマイクロサンプリング液中のアポトーシス関連因子発現の検討臨床的にARDSと診断された患者を対象にして、新しく開発したBronchscopic microsampling法を用いて肺胞上皮被覆液を採取してその経日的変化を検討した。本方法は新規に我々が開発した全く新しい肺胞被覆液採取法である、従来の肺胞洗浄(BAL)ではわからなかった肺胞被覆液の絶対濃度を得ることができる画期的な方法である。現在近年アポトーシスとの関連が深いと言われているHMGB1などの濃度を検討している。その結果、血中HMGB1濃度は重症度に比例して高値を示すことなどが明らかとなった。またヒトARDS症例の剖検肺でもFas, FasLなどが高濃度で発現していることを示した。2)急性肺傷害に関する基礎的実験これまで報告したとおり現状ではmutant mouseの供給が困難であったため、対象をLPS投与マウスに変更した。基本的は、Fas,FasL,perforin,granzymeなどのアポトーシス関連因子は強く発現した。また上記の臨床結果を参考に、急性肺傷害に伴うHMGB1の発現をRT-PCR、免疫染色等で検討したところ、HMGB1は肺胞マクロファージを中心とした炎症細胞に強く発現し肺傷害の病態に深く関与していることが示唆された。一方、アポトーシスに陥った細胞群ではHMGB1は核内に閉じこめられた状況に陥っておりこのような所見から急性肺障害におけるアポトーシスは細胞傷害に単に関わっているだけでなく、生体防御反応、また組織修復反応にも強く関与していることが示された。
超高活性触媒設計のための触媒活性種特異的サイト選択的構造・電子状態解析の実現

本研究では,X線誘起発光を利用したサイト選択的X線吸収スペクトル(XAFS)測定法を構築し,これを用いて固体中の欠陥や発光サイト局所構造を対象としたXAFS測定を行った.一方,XAFSと電子分光法(EELS, EFTEM)を組み合わせ,更に統計学的数値処理を援用することによって,固体触媒中の異なる化学状態を区別した定量的分析や可視化(マッピング)が可能となった.この手法を窒素添加チタニア触媒に応用し,その可視光応答発現メカニズムについて考察した.X線励起発光法とX線吸収法を組み合わせた新しい分光手法を開発し,固体触媒における触媒活性種のみのXAFSを測定することをめざした.つまり,局所構造の平均的情報しか与えなかった従来のXAFS法の弱点を克服し,化学状態選別型XAFSに発展させることに重点を置いた.固体表面に形成された不飽和サイトや点欠陥は,X線励起によって各構造や電子状態に固有の発光を真空紫外近赤外領域に与えることが知られていることから,このX線励起発光測定を行うための分光測定システムを放射光施設において構築した.分子科学研究所極端紫外光実験施設(UVSOR)におけるXAFS(XANES/EXAFS)測定のためのビームタイムを確保するために,まず共同利用申請を行い,ビームライン担当者とも相談するなど具体的な対策をたてた.分光測定システムは,ロータリーポンプと軸流分子ポンプを備えた真空チャンバー部と,放射光照射時に試料からの発光を集光するための導入レンズ部、分光部・検出部から構成された.この分光測定システムを用いて,典型的な固体内欠陥を対象としたX線励起発光測定を行った.具体的には,アルミナ(A1_2O_3),シリカ(SiO_2)中の酸素欠陥等の固体内欠陥を対象としたX線励起発光測定を行った.この際,入射X線のエネルギーを連続的に変化させながら各欠陥由来の発光の強度変化を測定し,XAFSと同等な微細構造スペクトルが得られることを確認した.触媒活性種の局所構造を対象としたXAFS解析方法の開発に重点を置いた.即ち,従来法で測定されたXAFSから触媒活性種のスペクトルだけを抽出することを目的とした.バナジウム酸化物やニオブ酸化物について構造既知の様々な参照化合物を用意し,これらのK殻吸収端XANESを測定した.得られたXANESスペクトルを相互に比較し,4,5,6配位構造など局所構造種の違いによってXANESの微細構造がどのように変化するか調べた結果,4配位構造種と5,6配位構造種にそれぞれ特徴的なピークを見出し,整理することができた.この結果に基づき,参照試料のXANESの足し合わせや差し引き,XANESのピーク分離を行い,複数の構造種が混在している化合物の中から,それぞれの構造種を定量的に同定する半経験的構造解析法を構築することができた.一方,SiO2やAl2O3などの金属酸化物にVやNb活性成分を添加した光触媒を調製し,そのXANESスペクトルの測定を行った.構築した解析方法を応用し,触媒活性種だけのXANESを分離抽出し,その局所構造や電子状態を定量的に決定することに成功した.今年度は金属酸化物化合物に含まれる炭素や窒素など特に軽元素のELNESスペクトルを電子顕微鏡内で測定し,XANESスペクトルとの比較を行った.具体的には窒素添加TiO2光触媒中の窒素を対象としてN K-edge XANES及びELNESスペクトルを測定し,両者は同様のスペクトルを示すことを確認した.また,可視光応答性を示す窒素添加TiO2光触媒(高活性試料)のXANES・ELNESスペクトルには398eVと401eVの2本の吸収ピークが存在したが,可視光応答性を示さない光触媒(不活性試料)のスペクトルには401eV付近に1つの鋭い吸収ピークが認められた.高活性試料と不活性試料にそれぞれ生成している窒素の化学状態について明らかにするために,第一原理計算に基づく構造最適化とFEFFコードによるスペクトルのシミュレーションを行った結果,高活性試料と不活性試料のスペクトルは各々,TiO2中の酸素サイトを窒素原子が置換している構造モデルと,TiO2中の酸素サイトをNO2分子が置換している構造モデルで再現することができた.このように,ELNESスペクトルがXANESスペクトルと同様のスペクトルを示すことから,前年度までに構築してきたXANESを利用した定量的構造解析や電子状態解析がELNESにも応用可能であることや,第一原理計算に基づくスペクトルのシミュレーションが触媒活性種の同定に有効であることが分かった.今年度は金属酸化物中に含まれる軽元素の化学状態をXANES・ELNESスペクトルの測定解析により明らかにしたうえで、化学状態を区別した空間分解マッピングを行った。具体的には、イオン注入法によってTiO2中に添加された窒素種を対象に位置敏感N K殻吸収端ELNES測定を行った。モンテカルロ計算から50 keVでN+を注入すると表面から深さ90nmまで窒素の局所濃度が単調に増加することが示唆されていたが、試料表面近傍のELNESには、活性窒素種(置換型N)由来の398eVと401eVの2つのピークが観測されたが、試料内部のELNESほど不活性窒素種(置換型NO2)由来の401eV付近の鋭いピークが成長した。このことから、添加窒素の化学状態は局所的な窒素濃度に依存し、窒素濃度の増加によって不活性窒素種(置換型NO2)が生成されることが明らかになった。

そこで,この試料について測定したN-K吸収端によるエネルギーフィルター像に対して多変量解析を応用し、活性窒素種と不活性窒素種に由来するELNESを分離し、それぞれの成分スペクトルの空間分布マッピングを得た結果、活性窒素種は窒素添加領域全体にわたって、また不活性窒素種は表面から試料内部(40nm50nm深さ)に局在分布していることが分かった。同様の分析を不活性試料についても行った結果、活性窒素種は試料全体に均一に分布しているが、不活性窒素種が表面近傍にも多く分布していることが示唆された。表面近傍に存在する不活性窒素種によって活性窒素種の触媒機能が阻害されたことが明らかとなった。本研究では,X線誘起発光を利用したサイト選択的X線吸収スペクトル(XAFS)測定法を構築し,これを用いて固体中の欠陥や発光サイト局所構造を対象としたXAFS測定を行った.一方,XAFSと電子分光法(EELS, EFTEM)を組み合わせ,更に統計学的数値処理を援用することによって,固体触媒中の異なる化学状態を区別した定量的分析や可視化(マッピング)が可能となった.この手法を窒素添加チタニア触媒に応用し,その可視光応答発現メカニズムについて考察した.研究目的や実施計画に添って着実に成果を挙げることができたと思う.27年度が最終年度であるため、記入しない。放射光分光、触媒化学次年度は最終年度であるため,次年度の研究内容・目的を達成するばかりでなく,研究を総括できるよう意識して取り組んでいきたい.XAFS(XANES/EXAFS)測定のためのビームタイムを確保するために共同利用申請を行ったり,ビームライン担当者とも測定システム構築について相談するなど具体的な対策をたてたため,順調に進展したと思われる.XAFS (XANES / EXAFS)測定のためのビームタイムを確保するために共同利用申請を行ったり,ビームライン担当者とも測定準備などについて相談するなど具体的な対策をたてたため,順調に進展したと思われる.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。当初立てた研究計画に即して進めてゆく.現時点では特に研究の変更はない.当初立てた研究計画に即して進めてゆく.現時点では特に研究の変更はない.27年度が最終年度であるため、記入しない。
ホスファターゼを標的とした新規抗がん戦略への基盤的研究

本研究の目的は、停滞感のある抗がん剤開発の分野に対して、旧来の分子標的薬開発とは逆転の発想である「ホスファターゼを活性化する創薬」を提案するための基盤になることである。具体的には、最近申請者が発見した、重要ながん抑制因子であるホスファターゼPP2A、PP2A阻害タンパク質SET、および転写因子E2F1から構成されるシグナル伝達「SET/PP2A/E2F1軸」が、がんの悪性化を引き起こす分子機構と、イヌおよびヒトの腫瘍における役割の比較検証を行う。2017年度、ヒトおよびイヌの骨肉腫細胞株について、ET発現の低下が、がん細胞の表現型に与える影響について解析を行ったなかで、ヒトとイヌの骨肉腫細胞株では、SET発現抑制に対する反応性が大きく異なり、イヌ細胞ではSET発現抑制による抗がん効果が弱いことを報告していた。しかし、その後の詳細な解析により、SETの働きをしっかりと抑える事ができればイヌ骨肉腫細胞株に対しても抗がん効果を発揮することが明らかになった。イヌ骨肉腫細胞株では、SET標的薬が抗がん効果を示すことも確認できた。また、SET発現抑制の効果はヒト、イヌに関わらず細胞株によってかなり異なることから、昨年度の1種に加えてさらに2種のヒト骨肉腫細胞株について、次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析を行い、SET発現抑制が細胞内シグナル伝達系に与える影響を解析した。現在、得られたデータをもとに、着目したシグナル伝達機構について詳細な検討を行っている。「発光反応によるタンパク質結合解析系」を用いた検討について、PP2AとSETの結合(PPI)を制御するシグナル伝達機構を明らかにするため、2017年度は各種阻害剤ライブラリーを用いたスクリーニングを行い、PPIに影響を与える阻害剤を幾つか同定した。2018年度は、ヒット化合物の類縁化合物について検討を行い、構造活性相関に関する知見を得た。ヒトおよびイヌの骨肉腫細胞株を用いた検討については、SET発現抑制およびSET標的薬の効果等、計画通りに研究が進行している。イヌ骨肉腫細胞株のデータに関しては、現在論文投稿の準備中である。一方で、イヌ骨肉腫臨床サンプルについては、サンプル採取が可能な手術症例が予定よりも少なく、計画通りに進んでいない。申請額と交付研究費の差の関係で解析を行う目処がたっていないが、引き続きサンプル収集を継続する。一方で最近、海外の症例ではあるが、イヌ骨肉腫臨床サンプルの次世代シークエンサー解析のデータがオープンにされたことから、今後はパブリックデータを有効に活用したいと考えている。SETによるPP2A阻害の分子機構については、本研究の特色の一つである「発光反応によるタンパク質結合解析系」を用いることで新たな知見が得られ、現在論文投稿中である。以上のように、概ね計画通り研究が進展していると考える。イヌ骨肉腫細胞株におけるSET発現抑制・SET標的薬の効果については、既存の抗がん剤とSET標的薬との併用効果の検討を行う予定である。ヒト骨肉腫細胞株におけるSET発現抑制の効果については、2018年度の次世代シークエンサーによる解析結果をもとに、抗がん効果に関わるシグナル伝達系を明らかにする。また、こちらについても既存の抗がん剤との併用効果を検討する予定である。イヌとヒトの骨肉腫の比較生物学的な解析については、パブリックデータを用いたドライ解析を行う。SETによるPP2A阻害の分子機構については、論文レフリーのコメントをもとに適宜追加実験を行い、2019年度中の採択を目指す。具体的には、最近申請者が発見した、重要ながん抑制因子であるホスファターゼPP2A、PP2A阻害タンパク質であるSET、および転写因子E2F1から構成されるシグナル伝達「SET/PP2A/E2F1軸」が、がんの悪性化を引き起こす分子機構と、イヌおよびヒトの腫瘍における役割の比較検証を行う。また、申請者が樹立した「発光反応によるタンパク質結合解析系」を用いて、PP2Aを活性化してSET/PP2A/E2F1軸を動かす刺激を同定し、抗がん効果を解析する。本年度は、ヒトおよびイヌの骨肉腫細胞株について、SET発現を抑制した細胞ET発現の低下が、がん細胞の表現型に与える影響について解析を行った。その結果、ヒトとイヌの骨肉腫細胞株では、SET発現抑制に対する反応性が大きく異なり、イヌ細胞ではSET発現抑制による抗がん効果が弱いことが明らかとなった。この点は、比較生物学的な観点から興味深く、より詳細な検討を行う予定である。ヒト骨肉腫細胞株に対するSET発現抑制の効果については、詳細な分子機構を解明するため、次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析を行った。今後は、得られたデータをもとに、着目したシグナル伝達機構について、より詳細な検討を行う予定である。また、「発光反応によるタンパク質結合解析系」を用いた検討について、PP2AとSETの結合(PPI)を制御するシグナル伝達機構を明らかにするため、各種阻害剤ライブラリーを用いたスクリーニングを行った。これにより、PPIに影響を与える阻害剤が幾つか同定された。今後は、ヒット化合物についての詳細な検討を行うと同時に、新規化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを追加する予定である。

具体的には、最近申請者が発見した、重要ながん抑制因子であるホスファターゼPP2A、PP2A阻害タンパク質であるSET、および転写因子E2F1から構成されるシグナル伝達「SET/PP2A/E2F1軸」が、がんの悪性化を引き起こす分子機構と、イヌおよびヒトの腫瘍における役割の比較検証を行う。また、申請者が樹立した「発光反応によるタンパク質結合解析系」を用いて、PP2Aを活性化してSET/PP2A/E2F1軸を動かす刺激を同定し、抗がん効果を解析する。本年度は、ヒトおよびイヌの骨肉腫細胞株について、SET発現を抑制した細胞ET発現の低下が、がん細胞の表現型に与える影響について解析を行った。その結果、ヒトとイヌの骨肉腫細胞株では、SET発現抑制に対する反応性が大きく異なり、イヌ細胞ではSET発現抑制による抗がん効果が弱いことが明らかとなった。ヒト骨肉腫細胞株に対するSET発現抑制の効果については、詳細な分子機構を解明するため、次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析を行った。また、「発光反応によるタンパク質結合解析系」を用いた検討について、PP2AとSETの結合(PPI)を制御するシグナル伝達機構を明らかにするため、各種阻害剤ライブラリーを用いたスクリーニングを行った。その結果、PPIに影響を与える阻害剤が幾つか同定された。イヌ骨肉腫臨床サンプルについては、山口大学に来院し手術になった症例について採取を行った。以上のように、概ね計画通り研究が進展していると考える。本研究の目的は、停滞感のある抗がん剤開発の分野に対して、旧来の分子標的薬開発とは逆転の発想である「ホスファターゼを活性化する創薬」を提案するための基盤になることである。具体的には、最近申請者が発見した、重要ながん抑制因子であるホスファターゼPP2A、PP2A阻害タンパク質SET、および転写因子E2F1から構成されるシグナル伝達「SET/PP2A/E2F1軸」が、がんの悪性化を引き起こす分子機構と、イヌおよびヒトの腫瘍における役割の比較検証を行う。2017年度、ヒトおよびイヌの骨肉腫細胞株について、ET発現の低下が、がん細胞の表現型に与える影響について解析を行ったなかで、ヒトとイヌの骨肉腫細胞株では、SET発現抑制に対する反応性が大きく異なり、イヌ細胞ではSET発現抑制による抗がん効果が弱いことを報告していた。しかし、その後の詳細な解析により、SETの働きをしっかりと抑える事ができればイヌ骨肉腫細胞株に対しても抗がん効果を発揮することが明らかになった。イヌ骨肉腫細胞株では、SET標的薬が抗がん効果を示すことも確認できた。また、SET発現抑制の効果はヒト、イヌに関わらず細胞株によってかなり異なることから、昨年度の1種に加えてさらに2種のヒト骨肉腫細胞株について、次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析を行い、SET発現抑制が細胞内シグナル伝達系に与える影響を解析した。現在、得られたデータをもとに、着目したシグナル伝達機構について詳細な検討を行っている。
真菌菌体成分(1→3)-β-D-glucanの生物学的作用、体内動態分布の検討

真菌の菌体成分である(1→3)-β-D-glucanの生物学的作用、体内動態分布を検討するため^<125>Iでラベルしたβ-グルカンをウサギに静注し、血液学的変化、サイトカイン産生、脂質代謝に及ぼす影響を観察し、その体内動態、血球と血漿間分布、血漿蛋白との結合および体内分布等を検討した。Candida albicans IFO 1385,ATCC 18804より精製したβ-グルカンを^<125>Iでラベルし2.5μCi/μgのspecific activityを得た。New Zealand White RabbitにLow dose(9.3μg/kg)またはHigh dose(222μg/kg)の^<125>I-β-グルカンを静注後経時的に採血し放射活性を測定、血中半減期、AUC等を求めた。血中半減期t_<1/2>αは1.8分および1.4分と速やかであるが、20ないし30分後にも約15%程度のβ-グルカンが残存し、この半減期は数時間以上であった。ファンギテックG-test測定による生物学的活性の推移もほぼ同様であった。静注したβ-グルカンは白血球および血小板数に殆ど影響を与えず、またTNF産生および脂質代謝(総コレステロールおよびトリグリセリド)への影響もみられなかった。^<125>I-β-グルカンは血球とは殆ど結合せず、97%以上は血漿中に分布したが、エンドトキシンで報告されているlipoprotein(HLD等)との結合は殆どみられなかった。β-グルカンのcatabolismを分子量との関連で検討するため、血清をHPLCにて分画し、各々の画分の放射活性を測定した。静注前のβ-グルカンの分子量は79%が20万以上であったが、静注1分後と30分後にはその割合はそれぞれ34%と16%と急速に低下し、大分子量のβ-グルカンが速やかに肝臓の網内系で処理された。研究実施計画1.(1→3)-β-D-グルカンの^<125>Iによるラベリング2.実験プロトコール:New Zealand White Rabbitに^<125>I-β-グルカンを静注後経時的に採血し放射活性を測定、血中半減期、AUC等を求める。G-test(グルスペシ-)によるグルカンの血中濃度測定も併用。白血球および血小板数の変動やTNF産生、脂質代謝におよぼす影響を検討する。次に全血を遠心により血小板,単核球,顆粒球,赤血球に分画、さらにPotassium Bromide(KBr)を加えた超遠心法でVLDL,LDL,HDLおよびapoproteinsに分画しそれぞれの画分へのグルカンの分布を測定、最後に臓器分布を24時間後の剖検にて検討する。研究結果1.Candida albicans IFO 1385,ATCC 18804より精製したβ-グルカン(MW92,000)を^<125>Iでラベルし2.5μCi/μgのspecific activityを得た。この^<125>I-β-グルカン中のエンドトキシン量は1.2ng/mg^<125>

I-β-グルカンと微量であった。2.静注した^<125>I-β-グルカン量はLow dose(9.3μg/kgの^<125>I-β-グルカン)とHigh dose(12.1μg/kgの^<125>I-β-グルカンと209.9μg/kgの非ラベルβ-グルカンの混合物)で、その血中半減期は1.8分および1.4分で、G-testによる測定もほぼ同様であった。静注したβ-グルカンは白血球および血小板数に殆ど影響を与えず、またTNF産生および脂質代謝(総コレステロールおよびトリグリセリド)への影響もみられなかった。^<125>I-β-グルカンの大半は血漿中に分布したが、エンドトキシンで報告されているlipoproteinとの結合は殆どみられなかった。β-グルカンの80%以上が肝で検出された。前年に引き続き真菌の菌体成分である(1→3)-β-D-glucanの生物学的作用、体内動態について検討した。Candida albicans IFO 1385,ATCC 18804より精製し^<125>Iでラベルしたβ-グルカンをNew Zeal and White Rabbitに静注後、経時的に採血し24時間観察した。静注したβ-グルカンは白血球および血小板数に殆ど影響を与えず、またTNF産生および脂質代謝への影響も無かったため、動物種を変えて検討すべくSwiss Websterマウスに2500μg/kg相当の大量のβ-グルカンを腹腔内投与した。しかしマウスの系においても全身状態や血球数に有意な変動は観察されず、今回使用したβ-グルカンの生物学的活性は殆ど見られなかった。ウサギに静注後のβ-グルカンのcatabolismを分子量との関連で検討するため、血清をgel-permeation chromatographyにて分画し、各々の画分の放射活性とファンギテックG-testによる測定を行った。静注前のβ-グルカンの分子量は79%が20万以上であったが、静注1分後と30分後にはその割合はそれぞれ34%と16%と急速に低下し、検出されるグルカンの大半は小分子量となった。この傾向はG-テストでの生物活性測定結果でも同様の傾向がみられた。部検でβ-グルカンの80%以上が肝で検出されたことを考慮すると、大分子量β-グルカンのが速やかに肝臓の網内系で処理されると考えられた。
様々な林齢の人工林における風致間伐の系列化

高齢巨木林を風致間伐の将来目標の参考とする上で,奈良県吉野,春日山,室生寺のスギ林,群馬県小根山森林公園の各種の森林,長野県赤沢のヒノキ林,上伊那郡のアカマツ林とヒノキ林の森林構造を明らかにすることができた。また,大正時代から継続している伊勢神宮林の森林経営の方針の聞き取りも行った。さらに長野県上伊那郡の中央アルプス山麓の5箇所でアカマツ林,ヒノキ林を中心に人工林の放置状態(放置林),林業目的の森林施業での森林(施業林),風致的目的への森林施業の転換が求められた森林(風致林)の森林の管理方法と目的の異なる林分での様々な林齢の森林構造をそれぞれ分析した。個々の森林構造の分析から間伐による森林育成の可能性を検討し,各林齢段階の間伐による森林育成を時系列的に連続した関係として考察するとともに,その長期的な将来の予測と現存する高齢巨木林を参考とした森林目標との関係を考察した。以上によりアカマツ林とヒノキ林について各林齢段階と管理状態における間伐による森林育成の可能性を放置林,施業林,風致林の3つの間伐実行と方法の違いを比較し,風致間伐の目的を明確なものとした。風致間伐の目的は,1,放置林に対して森林育成の阻害要因となる過密状態を改善する。2,放置林に施業林も含め現状の林木による高齢巨木林を目標とする。これにより風致目的と経済目的が両立できる経営的条件を確保する。3,永続的に森林が更新するために森林の上層と下層のバランスを考慮し,森林の階層構造と風致目的となる森林の多様性を維持する。4,人々の求める風致は森林構造とその変化に従属する。以上の風致目的による風致間伐の時系列的な方法をアカマツ林とヒノキ林について明らかにした。本年度の研究は風致間伐の対象地を予備的に検討するとともに,事例的に風致間伐対象地の森林構造の実態を調査し,人工林の成立過程と以降の森林遷移の推定を根拠として時系列的な間伐の実行を考察した。また,風致間伐の必要とされる条件と風致間伐の目標となる高齢林及び長期的な森林施業のもとでの森林に関して予備的な調査を行った。風致間伐の対象地としては,多様な林齢の森林が見られ,また,間伐を実行する可能性がある点で,手良沢山演習林のヒノキ林,駒ヶ根市の養命酒工場のアカマツ構内林,南箕輪村の大芝村有林のアカマツ-ヒノキ林を選定している。また,木曽赤沢のヒノキ林などの文献的な検討を行った。事例地として取りあげたのは,駒ヶ根市池山のカラマツ林とアカマツ林及び伊那市の経ヶ岳植物園の数種の森林である。これらの事例地の調査と地図と航空写真の読みとりから森林の変遷が明らかになり,人工林の間伐の遅れによる衰退と自然林回復の方向を考察した。風致間伐が必要となる条件をもった森林として松島のアカマツ林について聞き取り調査を行った。松枯れ病への対処とともにアカマツの更新の方策が問題であった。風致間伐の目標となる高齢林として吉野林業地帯における高齢スギ林の森林構造の調査及び育成方法の聞き取り調査を行った。樹高50mにおよぶスギ林の密度はha当たり100本程度であることが見られた。長期的な森林施業の実施地として群馬県小根山森林公園のスギ間伐林などの調査を行った。密度と配置,生育状態との関係を見ることができた。

高齢巨木林を風致間伐の将来目標の参考とする上で,奈良県吉野,春日山,室生寺のスギ林,群馬県小根山森林公園の各種の森林,長野県赤沢のヒノキ林,上伊那郡のアカマツ林とヒノキ林の森林構造を明らかにすることができた。また,大正時代から継続している伊勢神宮林の森林経営の方針の聞き取りも行った。さらに長野県上伊那郡の中央アルプス山麓の5箇所でアカマツ林,ヒノキ林を中心に人工林の放置状態(放置林),林業目的の森林施業での森林(施業林),風致的目的への森林施業の転換が求められた森林(風致林)の森林の管理方法と目的の異なる林分での様々な林齢の森林構造をそれぞれ分析した。個々の森林構造の分析から間伐による森林育成の可能性を検討し,各林齢段階の間伐による森林育成を時系列的に連続した関係として考察するとともに,その長期的な将来の予測と現存する高齢巨木林を参考とした森林目標との関係を考察した。以上によりアカマツ林とヒノキ林について各林齢段階と管理状態における間伐による森林育成の可能性を放置林,施業林,風致林の3つの間伐実行と方法の違いを比較し,風致間伐の目的を明確なものとした。風致間伐の目的は, 1,放置林に対して森林育成の阻害要因となる過密状態を改善する。2,放置林に施業林も含め現状の林木による高齢巨木林を目標とする。これにより風致目的と経済目的が両立できる経営的条件を確保する。3,永続的に森林が更新するために森林の上層と下層のバランスを考慮し,森林の階層構造と風致目的となる森林の多様性を維持する。4,人々の求める風致は森林構造とその変化に従属する。以上の風致目的による風致間伐の時系列的な方法をアカマツ林とヒノキ林について明らかにした。
骨配向性を考慮した新規概念からなるバイオマテリアルの設計・開発

骨は部位に応じた骨配向性を持つことで、初めて正常な力学機能を発揮する。しかし、現状では、最先端の骨再生手法を駆使しても、正常な骨配向性の回復は困難であることを見出した。したがって、次の研究段階では、骨組織の「質的な解析」にとどまらず、疾患・再生骨での「骨配向性を取り戻すための手法の確立」が急務である。本研究では、骨が本質的には異方性微細構造を持ち、その起源が骨系細胞の働きであることに着目し、材料工学ならではの手法を中心に、骨配向化を人為的に誘導可能とする新規概念・新規技術の確立を目指す。具体的には、材料/細胞間での相互作用を利用し、配向化のための最適環境(足場材料の形状・材質・結晶方位制御、核形成・成長、外場制御)を与えるための手法を提案することを目的とした。本研究は2009年4月1日に内定され、通知されたのち研究準備を開始し、単結晶を用いた結晶学的特徴を活かした骨系細胞増殖・分化誘導研究課題の達成のための機器の準備等をスタートした。しかしながら2009年5月11日付で科学研究費補助金・若手研究(S)の内定があり、重複制限により補助事業を廃止することとなった。その際、研究分担者が研究代表者になることで本研究を継続することは困難であるものと判断した。
高性能ベルトコンベア型炒り葉機の開発に関する研究

本研究では,高品質な釜炒り茶を生産する機械を開発するために, (1)ベルトコンベア型炒り葉機の開発, (2)生葉ふるいの導入効果, (3)多チャンネル型葉色計測用システムの構築および(4)品質評価ソフトウェアの性能向上について検討した。(1)では殺青に関する設計要素, (2)では大小に分類された茶葉の乾燥状態に差があること, (3)では4チャンネルの葉色計測システムを導入したもののフィードバック制御には至らなかったことおよび(4)では茶の品種,エビ,ムレ,コゲ等の判別が可能と考えられる指標を見出すことができた。本年度は,本研究の初年度のため,新たな妙り葉機を製作するにあたって必要な基礎データの取得とベルトコンベア型の試作を行った。基礎データとしては,篩を使って茶葉を大小に分類し,それぞれを妙り葉機で加工してその加工精度の違いを見る実験を行った。加工精度の違いは,今回の補助金で機器を更新して性能を大幅に向上させた妙り葉評価システムを用いて評価指標による解析を試みた。妙り葉機には,宮崎県総合農業試験場茶業支場で稼動する試験用妙り葉機(生葉処理量約2kg)を用い,葉温め→殺青→葉打の各工程での加工時間の違いを見た。その結果,葉の大小による含水率の違いでは有意差が見られたものの,評価指標による有意差が見られず,含水率の違いを表す評価指標の改善が必要になった。また妙り葉評価システムでは,インターバルで画像を取得して瞬時に評価指標を算出するソフトウェアの開発に成功したものの,導入したフレームグラバの制御ドライバに致命的なバグがあり,任意の回数でしか画像を取得できない状況に陥った。このため,ソフトウェアとフレームグラバの製造元において抜本的改善策を検討してもらっている。試作したベルトコンベア式妙り葉機は,ステンレス製のメッシュベルトコンベアを母体とし,加熱源のヒータ,および蒸気の蒸散を制御するカバーから構成される。これにより,ベルトコンベア上に薄く広げた茶葉をヒータで加熱し妙り葉処理が行えるようにした。本機は19年度の一番茶期から使用を開始する予定である。本年度は,試作したベルトコンベア型炒り葉機の性能試験を一番茶および三番茶期に実施した.一番茶期では,コンベア(マルヤス製,FNF-1-09-300-1500-U-180)の前半部分にポール型の遠赤外線ヒータを下面に5本(1kW×5本)および後半部分にクオーツヒータ(lkW×4本)を配置し,遠赤外線と近赤外線を反射させる天板を配置した.なお天板には,回転数を制御した送風ファンにより,蒸気の排除量を制御することのできる排気口を装備している.実験を行った結果,重量減割合((乾燥前重量-乾燥後重量)/乾燥前重量×100[%])で約40%の最適重量減割合の実験条件を見出すことができたものの,品質評価で殺青不足と判断された.これは,発生した蒸気が滞留する空間が大きく,蒸気の密度が低かったために,殺青の効果が得られなかったものと考えた.このため3番茶期では,滞留空間を狭くする役割と遠赤外線ヒータの出力強化ために,天板に代わってセラミックプレートヒータ(ノリタケカンパニー製,PLR-320・620)を装着させた.実験の結果,40%前後の最適重量減割合の実験条件および十分な殺青効果が得られることを確認した.一方,炒り葉の品質評価システムでは,昨年度問題となっていた生葉の情報取得を試みた.今回は宮崎県総合農業試験場茶業支場内の育種圃場で栽培されている全登録品種の中から選抜された4品種ならびに施肥量が適・不足のやぶきたを用い,その経日変化について調べた.品質評価システムで解析した結果,品種および施肥量の違いを完全に見出すことができなかったものの,新たな解析やセンシング方法を見出すことでそれらを区別できる可能性があることがわかった.研究最終年度の本年度は,ベルトコンベア型妙り葉機の実用化に必要な基礎資料を得るために,(1)殺青に重点を置いた殺青機の試作および(2)品質評価システムによる殺青の評価手法の開発を行った。以下に概要を述べる。殺青機の試作(1)では,2種類の殺青機を試作しそれぞれの性能試験を行った。1つは,昨年度試作したベルトコンベア型妙り葉機のセラミックプレートヒータを増設することで殺青処理のみに特化した連続式殺青機である。もう1つは,セラミックプレートヒータで挟まれた密閉空間へ一定量の茶葉を出し入れして殺青を行うことができる回分式殺青機である。

両機では,茶葉がヒータからの熱で温められて乾燥されると同時に,その乾燥に伴って生じた自らの水蒸気により蒸される殺青が十分に行えること,並びに接触伝熱による焦げのない良好な品質の茶葉が得られた。また官能審査においても,香気以外の審査項目において従来と同等以上の品質を有することが確認できた。一方妙り葉評価システム(2)では,殺青の良否判別を検討するため,「エビ」や「ムレ」が発生した低品質殺青の茶葉画像を上述の性能試験において取得して4表色系における平均葉色値を求め,良品との差異を見た。その結果,RGB表色系のG,HSV表色系のSおよびL*a*b*表色系のL*においてエビ発生時の階調値低下が見られ,判別可能であることがわかったもののムレの判別は困難であった。なお温度調節機構については,茶葉投入量に応じたヒータ温度とヒータ電圧の制御が必要であることがわかった。
海馬長軸方向における構造的・機能的差異

電位依存性カリウムチャネルサブユニットであるKv1. 3とKv 1. 5は、マウスの腹側海馬・背側海馬で発現が見られない。一方で、Kv 1. 3とKv 1. 5は神経傷害後の活性化ミクログリアに発現していた。ミクログリアにおけるKv1. 3とKv 1. 5の発現時期は、障害性ミクログリアのマーカーであるリン酸化p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ(p-p38 MAPK)の発現時期と一致していた。抗生物質であるミノサイクリンの投与は、ミクログリアにおけるKv 1. 3とKv 1. 5、p-p38 mPKの発現レベルを低下させるとともに、傷害に伴って生じる神経細胞死を抑制した。本研究の結果は、ミクログリアにおけるカリウムチャネルの重要性を提示し、Kv 1. 3およびKv1. 5の阻害薬が神経保護薬として作用する可能性を示唆している。本年度は、腹側海馬と背側海馬におけるカリウムチャネルの不均一性を電気生理的、免疫組織化学的に解析する計画であった。はじめに、神経細胞の発火性を左右する電位依存性カリウムチャネル(Kv1.3,Kv1.5,Kv2.1,Kv3.1,Kv3.2,Kv4.2,Kv4.3,Kir2.1)を中心に免疫組織化学染色を行った。その中で、Kv1.3とKv1.5については非常に興味深い発現パターンを見出したため、この二つのサブユニットについてさらに解析を進めた。これらのサブユニットは正常な海馬神経細胞ではほとんど確認されないが、カイニン酸痙攣・軸索損傷などの神経障害を引き起こすと、顕著に発現が増加した。Kv1.3,kv1.5の発現は、グリア細胞の一種であるミクログリアにのみ限局し、ニューロンやアストロサイト、オリゴデンドロサイトには発現しなかった。また障害を起こした海馬領域のミクログリア特異的に発現が増加した。さらにKv1.3,Kv1.5を発現する時期は、障害後714日の一定期間に限られていた。この時期には、ミクログリアは増殖マーカーなどを発現しないため、増殖直後の完全活性化期に相当すると考えられる。これらのことから、電位依存性カリウムチャネルがミクログリアの活性化マーカーとして用いることができることが示唆された。またミクログリアの電位依存性カリウムチャネルが神経障害の進行に影響を与える可能性が示唆される。本研究の目的は、海馬を中心とした神経回路におけるカリウムチャネルの発現を免疫組織化学的・電気生理学的に解析することを通して、カリウムチャネルが脳機能を支えるメカニズムの一端を明らかにすることである。前年度まで研究で、電位依存性カリウム(Kv)チャネルのサブユニットであるKv1.3とKv1.5は、正常な脳内でほとんど発現がないことがわかった。一方で、カイニン酸痙攣マウスの海馬CA1・CA3領域や舌下神経軸索切断マウスの舌下神経核に出現する活性化ミクログリアに特異的に発現していた。そこで本年度は、カイニン酸痙攣マウスと軸索切断モデルを用いて、ミクログリアに発現するカリウムチャネルの機能的な意義を検討した。ミクログリアにおけるKv1.3およびkv1.5の発現時期は、神経細胞死が起こる時期と一致していた。また、ミクログリアにおけるKv1.3およびkv1.5の発現時期は、障害性ミクログリアのマーカーであるリン酸化p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ(p-p38 MAPK)の発現時期と一致していた。さらに、ミノサイクリンの投与は、ミクログリアにおけるKv1.3とKv1.5、p-p38 MAPKの発現レベルを低下させるとともに、傷害に伴って生じる神経細胞死を抑制した。以上の結果は、ミクログリアに発現する電位依存性カリウムチャネルが、神経細胞の脱落に関与する可能性を示唆するものである。また本研究の結果は、Kv1.3およびKv1.5の阻害薬が、神経保護薬として作用する可能性を示唆している。
成人の自閉症スペクトラム障害に対するスキーマ療法を援用した認知行動療法の研究

本研究では成人の高機能自閉スペクトラム症患者を対象に、スキーマ療法と認知行動療法のコンビネーションにて、合併精神障害の治療および自閉的特性の対処を行うことで社会適応の向上を目的とする介入研究を行った。今年度、本研究の参加者は5名おり、昨年度と併せて全体で12名であった。引越しや就職にてドロップアウトしたものは3名いた。参加者全員にADI,ADOSを実施し、最終的にはDSM5に基づきASDと診断した。また、IQ80以下、重篤な身体疾患、統合失調症疑いの患者も除外した。なお、本研究を施行するにあたり、代表研究者は国際スキーマ療法資格のトレーニングを米国で2014年2016年にかけて実施し、2016年2月に同資格を得た。さらに、代表研究者は2014年から自閉症診断面接インタビューの研究ライセンスのトレーニングを始め、2015年11月に研究ライセンスを取得した。除外者およびドロップアウト者を除く全員に合計30回程度のスキーマ療法を実施し、ほぼ全員に社会適応の向上が認められた。本研究は今後、国内外の学会および論文で報告する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、成人の自閉スペクトラム症に対するスキーマ療法の有効性を検証することを目的としている。本年度の実績としては、先行研究に倣い、成人の自閉スペクトラム症に対するスキーマ療法のプロトコル作成を行った。また、研究プロトコルのテキスト作成をおこなった。テキストは金剛出版社の編集会議を経て、出版化が決定した。また、臨床試験の準備として、1自閉スペクトラム症の診断面接法のスキルの取得、2スキーマ療法のクオリティコントロール、の訓練を行った。1においては、自閉症診断面接法(ADI-R)の研究ライセンス取得のため7月に渡米し、研修を受けた(現在、申請中である)。2においては、本年3月と9月に、スキーマ療法の質の担保のため、国際スキーマ療法士認定資格トレーニングで米国に行き、トレーニングを受講した。帰国後は、週に1回、米国の認定スキーマセラピストからスカイプでの指導を受けており、質の担保を図っている。実際の臨床試験の進捗としては、本年4月より患者のリクルートを開始し、8月よりオープントライアル試験を開始した。現在は5名の患者の治療を実施中である。その間、内部での事例検討回を数回行った。本試験と併行して、本試験の主要アウトカムである「ヤングスキーマ質問紙」「スキーマモード質問紙」の日本語版をそれぞれ、現在までに標準化の過程にある。上記の研究取り組みについて、平成27年3月の日本不安症学会にてポスター発表を行った。さらに、事例研究を投稿中である。臨床試験においてはおおむね順調に行っていると考えている。しかし、並行して行っている質問紙の標準化がやや遅れているので、上記の評価とした。今年度においては、さらに臨床研究での患者数をふやすこと、質問紙標準化の評価を終了させることを目的とする。また、これまでのデータを分析し、事例研究として国内外のジャーナルへ論文化する。
マグマ〜熱水系の統一的理解と深部火山エネルギー抽出の再検討に関する研究

研究対象地域である大分県九重火山地域において、火山中心部および周辺地域を含む地球物理学的観測ネットを展開し、観測を継続するとともに、1995年水蒸気爆発以降の諸観測結果をデータベース化し、水蒸気爆発の活動変化を総括した。その結果、1)各種地表面温度、火山体中心部の帯磁傾向より、火山体は水蒸気爆発後一貫して冷却を続け、水蒸気爆発後10年を経過した現在でも、それが継続していることが明らかになった。2)重力の減少から増加への変化、および水蒸気放出量の減少傾向から、火山体中心部における水収支を検討した結果、火山体の継続的な冷却は、水蒸気爆発に伴なう、火山体中心部の急激な減圧に伴ない、火山体周辺から多量の冷地下水が火山体中心部に流入したものと理解された。3)上記の火山体の冷却プロセスは3次元非定常数値モデルによって、ほぼ説明できることが明らかになった。4)継続する火山体の冷却は、地震発生にも影響し、水蒸気爆発前より、より深部の地震が発生する傾向になった。5)前年に開発したマグマ冷却の数値モデルをさらに改良することによって、九重火山下に想定されるマグマが冷却開始後数万年程度経過すると、マグマからのマグマ性水蒸気量の分離量が10kg/sec程度のなりうることが示された。この値は、噴火前に放出されていたマグマ性水蒸気量放出量とオーダー的に一致している。最後に、4年間の研究を総括し、火山エネルギー抽出に関する基本的な考え方をまとめた。実験対象地域である大分県九重地域において、従来からある観測体制に加えて、より広域の観測ネットを新たに展開し(傾斜計観測ネット、GPS観測ネット、地震観測ネット)、熱エネルギー・歪みエネルギーの蓄積・放出過程を検討した。また、実験地域内に掘削されたボーリング孔井周辺の詳細な地下構造調査を行った。得られた主な観測結果は以下の通りである。・地震観測・地盤変動観測結果等の力学的観測量は火山体中心部の沈降は依然として継続しているが、1995年噴火前の力学的状態にほぼ回復している。・熱的観測・火山ガス観測および地磁気観測の結果は、火山体が冷却を続けていることを示している。以上のように、九重火山は1995年噴火後、火山体の冷却は依然として継続しているが、力学的状態は安定状態に回復しつつあることが明らかになった。今後、新たな蓄熱状態への変化検出を目指して観測を継続する。高温噴気(温度250°C程度)抽出を目指して掘削した実験用ボーリング孔より、低温噴気(98°C)しか抽出できなかった原因調査のため、高密度電気探査およぴ浅層地温調査を行った。その結果、1995年噴火以前に存在した高温蒸気貯留層(深さ50m程度)が消滅し、より低温の熱水貯留層に変化していることが明らかにされた。これは、1995年噴火を契機として発生した火山体冷却の1過程を示すものではないかと推察される。以上の初年度の調査研究結果は、各種地表調査より、火山体地下の熱的状態・力学的状態の把握がかなりの程度定量的に行えることを示した。研究対象地域である大分県九重火山地域において、火山中心部および周辺地域を含む観測ネット(傾斜計観測ネット、GPS観測ネット、地震観測ネット)を展開し、引き続き、熱エネルギー・歪みエネルギーの蓄積・放出過程を検討した。本年度は、特に、従来検討されてきた熱過程モデルを3次元に拡張し、1995年水蒸気爆発前後での熱過程の変化を詳細に検討した。主な研究結果は以下の通りである。(1)地震観測の結果、1995年水蒸気爆発以降、回復傾向にあったが、低調に転じた。なお、従来、地震活動は火山体中心部に限られていたが、中心部から北西方向に地震が発生していることが明らかにされた。これは火山体内部の流体流動を考える上で重要な情報と考えられる。(2)地磁気観測の結果からは、火山体は1995年

水蒸気爆発以降、継続して冷却傾向を示しているが、低下率がやや鈍ってきていることが明らかにされた。(3)地盤の傾斜観測の結果、変動ベクトル(火山体の沈降を示す)は火山体中心方向を示しているが、経時的変動も見出され、引き続く観測および検討が必要であることが明らかになった。以上、九重火山1995年後水蒸気爆発後の各種変動の観測を行ったが、1995年水蒸気爆発後、活動が低下する傾向にあるが、新しい傾向も見出され、引き続き諸観測を継続する予定である。本年度は、上記の各種観測と共に、1995年噴火前後での熱過程の変動に関する3次元数値モデルの作成を行った。その結果、噴火後、地下からの熱供給の増加もあるが、水蒸気爆発に伴う火山体中心部の急激な減圧により、周囲から大量の冷地下水が流入することにより、水蒸気爆発後、火山体が冷却していることが定量的に明らかにされた。これは、火山体から人工的に熱抽出を検討するにあたっての重要な指針となると考えられる。研究対象地域である大分県九重火山地域において、火山中心部および周辺地域を含む観測ネット(傾斜計観測ネット、GPS観測ネット、地震観測ネット)を展開し、引き続き、熱エネルギー・歪みエネルギーの蓄積・放出過程を計測するとともに、検討を行った。また、本年度は、特に、詳細な物理学的過程を取り入れたマグマ冷却過程の解析アルゴリズムを開発し、地下数km深に貫入・定置されたマグマの冷却過程の検討を開始した。主な研究結果は以下の通りである。1)地震観測の結果、1995年水蒸気爆発後、上昇していた浅部の地震活動が引き続き低下していることを確認するとともに、一方、逆に深部の地震活動は増加傾向にあることを明らかにした。これは、水蒸気爆発後の火山体中心部への地下水の流入による火山体深部の冷却を反映していると判断される。2)地盤変動観測結果からは、1995年水蒸気爆発後、火山体中心部は短周期の膨張・収縮を繰り返しながらも、収縮傾向が継続していることを明らかにした。3)地磁気繰り返し観測の結果は帯磁の傾向を示しており、火山体が引き続き、冷却していることを明らかにした。4)火山噴火のアナログモデルとしての間欠泉の温度観測を行い、人工的熱抽出による火山活動制御の可能性のための実験の準備を開始した。5)マグマ冷却の数値モデリングの結果、発泡に伴うH2Oの分離・マグマ上部への濃集により、マグマ内が上部と中・下部の2層に分離されることを明らかにした。上昇したH2O気泡が上部の地層内に供給され、熱水系が発達する過程についての研究は、次年度に行う予定である。すなわち、マグマ熱水系の統一的理解に一歩近づいてきた。研究対象地域である大分県九重火山地域において、火山中心部および周辺地域を含む地球物理学的観測ネットを展開し、観測を継続するとともに、1995年水蒸気爆発以降の諸観測データをデータベース化し、水蒸気爆発後の活動変化を総括した。その結果、1)各種地表面温度、火山体中心部の帯磁傾向より、火山体は水蒸気爆発後一貫して冷却を続け、水蒸気爆発後10年を経過した現在でもそれが継続していることが明らかになった。2)重力の減少から増加への変化、および水蒸気放出量の減少傾向から、火山体中心部における水収支を検討した結果、火山体の継続的な冷却は、水蒸気爆発に伴う、火山体中心部の急激な減圧に伴い、火山体周辺から多量の冷地下水が火山体中心部に流入したことによるものと理解された。
乗数イデアルと密着閉包の可換代数及び計算代数の視点からの研究

研究代表者は、以前の研究で原伸生氏と共に、一般化された密着閉包の概念を導入し、乗数イデアルを可換環論の言葉で定義することに成功した。具体的には、乗数イデアルは、密着閉包のテストイデアルの標数に関する極限として得られる。本研究では、小さな標数のテストイデアルの振る舞いと乗数イデアルの振る舞いとの違いを明らかにした。さらに、可換環論におけるさまざまな不変量の研究を行うために、密着閉包の理論を整備した。ここでは研究代表者の研究成果を中心に報告する。研究代表者は、九州大学の高木俊輔氏と共に、一般化された判定イデアルの基本的性質である局所化との可換性及び完備化との可換性について研究し、その成果を形式的冪と通常冪の比較に関する定理の証明に応用した。この結果はホクスターとヒューネケが証明した定理を改良している。一般化された判定イデアルは、東北大学の原伸生氏と研究代表者が定義した概念であり、正標数の可換代数を利用して(特異点解消や消滅定理を用いることなく)定義できる。また、判定イデアルはホクスターとヒューネケにより導入された密着閉包を計算する際に重要な役割を演ずるテスト元から生成されるイデアルのことである。最近、ブレンナーとモンスキーが密着閉包と局所化が必ずしも可換ではないことを証明した。判定イデアルと局所化の可換性についてもは未解決の場合が含まれているが、こちらは肯定的に予想されており、その証明を与えるためには、研究代表者らが証明した議論の精密化が必要になると予想される。乗数イデアルの十分大きな標数における還元は、一般化された判定イデアルで与えられるが、標数をどの程度大きくとればよいかは指数に大きく寄っている。そこで、研究代表者は、一般化された判定イデアルの指数が標数に依存する場合について、ミシガン大学のムスタタ氏と共に研究を始めた。ひとつの成果として正則局所環の勝手なイデアルが一般化された判定イデアルとして得られることを証明した。これは乗数イデアルの場合との決定的な違いを与えている。また、具体例と共に乗数イデアルに対する基本的な性質のいくつかは判定イデアルに対して成立しないことを証明した。同様の結果が特異点を許す場合にも成立するかどうかを調べることは今後の課題である。研究代表者の業績の一部を報告する。1.単項式イデアルの算術階数の研究:研究代表者は大学院生の木村杏子氏を本研究費にて雇用し、寺井直樹氏の協力の下で、木村杏子氏を中心に単項式の算術階数の研究を行った。具体的には、算術階数に関する古典的な結果を改良し、基本対称式を用いた方法を開発し、イデアルの極小生成系の個数の高さとの違いが高々1の場合に、及び、その双対に対して算術階数が射影次元に等しいことを証明した。さらに、寺井直樹氏が考案したイデアルに付随する超グラフの理論を用いて、イデアルの極小生成系の個数の高さとの違いが2のグラフを完全に分類し、応用として、その算術階数が射影次元に等しいことを証明した。2.局所的完全交叉なスタンレー・リースナーイデアルの分類:研究代表者は寺井直樹氏と協力して、次元が高い連結な局所的完全交叉複体は完全交叉複体に限ることを、組み合わせ論的議論を用いて証明し、低次元の結果と合わせて、局所的完全交叉複体の分類定理を証明した。その結果と前の研究課題における研究成果の1つである、斉次ブックスバウム代数の重複度に関する下限定理(研究代表者と後藤四郎氏による)を利用して、スタンレー・リースナーイデアルにおいて、古典的なカウスク・ノリの定理の一般化を証明した。この結果は局所環においても未解決な課題である。また、同じ定理の精密化についても現在検討中である。これらの結果は、今後の局所環の研究において新しい理論を生み出す可能性もあり、重要な意味がある。研究代表者の業績一部を報告する。1.グラフの完全交叉性とエッジイデアルのべきのマコーレー性についての精密化研究代表者は、クルピ、リナルド、寺井直樹氏と協力して、エッジイデアルのべきのマコーレー性が導くグラフ性質について研究し、ベキの指数がエッジイデアルの高さ以上の場合にベキがマコーレー性を持つならば、グラブは完全交叉であるという定理を証明した。この結果は正則局所環においてより一般のイデアルに対して知られているカウシック・ノリの定理のエッジイデアルの場合における精密化である。この問題はより広いクラスの単項式イデアル、すなわち、単体的複体に付随するスタンレー・リースナーイデアルの場合に拡張できると思われる。また、多くの計算結果から、ベキの指数に関する仮定を大幅に改善することができる見込みである。これらの一般化は今後の研究課題である。

2.研究代表者はムスタタ(ミシガン大学)との共同研究の成果として、乗数イデアルとテストイデアルの違いに関して興味深い成果を得た。研究代表者と原伸生氏(東北大学)による一般化された密着閉包の理論の成果として、テストイデアルは乗数イデアルの正標数における対応物であることが知られているが、それらの違いについてはあまり研究されていなかった。本研究め成果により、正則局所環の任意のイデアルがテストイデアルの形として与えられることが示され、両者の違いが明確になっだ。より一般の環についての研究は今後の課題である。