hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲノムに潜むシグナル・モチーフ部品の網羅的探索のための自己組織化地図

ゲノム配列が解読された真核生物種を対象に、48連塩基頻度のSOMマップを作成した。高次元ベクトルの大量情報を対象にするので、地球シミュレータを用いた大規模計算を行った。8連塩基については回文型配列にのみ着目した。各生物種で特徴的な出現頻度を持つオリゴヌクレオチドを網羅的に探索することを可能にした。マウスの完全長cDNAをSOM解析したところ、protein-codingとnoncoding cDNA(ncRNA)で分離する傾向にあった。前者については5'と3'UTR、CDSの3領域に分割し、ncRNAを含めた4カテゴリーについてSOMを行ったところ、カテゴリーによる分離が起きており、SOMが各機能領域の配列上の特徴を識別すること判明し、各機能領域を特徴付けるシグナル配列類を抽出できた。SOM解析で得られた特徴的な連文字配列の生物学的な意味を知るためには、各連文字配列について、実験的な研究を報告した文献類を組織的に参照することが重要になる。この文献検索の過程で蓄積する検索情報を「GenomeWordDictionary」と呼ぶ新規なデータベースとして構築した。4連続塩基は完成し、5連続塩基を編纂中である。Venterらはバーミューダ沖の海中微生物群の混合ゲノムDNAを回収し、80万本の断片配列を決定し約120万の遺伝子の候補を推定した。SOMは新規性の高い配列類の系統分類に最適な方法である。10kb以上の配列がデータベースに収録されている約1500種の既知原核生物種の総計1Gbの配列を5kbに断片化し、4連続塩基頻度のSOMを行い25の系統群への分類を解析したところ、約85%の配列が正しい系統を反映して分離していた。Venterらの環境由来の大量な断片配列を、そのSOM上へマップすることで、約12,000の新規配列を92の属へ帰属できた。
転移前肝微小環境形成因子による臓器決定性と腫瘍クロストーク

がんの転移には、がん微小環境に類似した炎症に惹起された微小環境が転移先に形成され、転移を促進する可能性が示唆されている。本研究は、転移先として肝臓に着目し、がんが転移する際に前もって肝臓に形成される腫瘍に依存した転移前微小環境と腫瘍間とのクロストークにより転移促進する分子機序を解明するため、当該年度中に主に下記1.-3.の検証を行った。1.肝指向性転移前微小環境形成因子欠失マウス、受容体欠失マウスにマウス大腸がんを移植したところ、野生型マウスと比較して、腫瘍の進展が抑制されることを見いだした。さらに、腫瘍進展抑制の分子機序を解明するため、腫瘍内、肝臓等における免疫応答細胞の解析を行った。今後、着目した細胞集団をソーティングし、肝指向性転移前微小環境形成因子刺激により免疫抑制作用が増強されるかを検証する。2.肝指向性転移前微小環境形成因子と候補受容体とのアミノ酸結合領域を特定するために、肝指向性転移前微小環境形成因子由来ペプチドを合成し、受容体との結合や、競合アッセイを行うことにより、受容体結合に必要な候補アミノ酸領域を得た。今後、結合アミノ酸領域を含んだペプチドカラムを作製し、抗体のアフィニティー精製を行い、担がんマウス実験に使用する。3.肝臓に転移・生着可能ながん細胞が持つ特質を同定するために、親株がん細胞との遺伝子プロファイリングを行い、転移先を決定づけるがん細胞側の候補因子を同定し、これら因子の発現ベクターを作製した。今後、親株にそれぞれの候補因子を発現させることで、転移能が亢進するか、また組織特異性を持つかを検証する。肝指向性転移前微小環境形成因子遺伝子欠失マウス、受容体欠失マウスにて、腫瘍進展抑制を見いだすことができ、分子機序の解析を進めている。肝指向性転移前微小環境形成因子による転移促進の分子機序の解明のため、次年度以降、下記の検証を行う。1.腫瘍に依存した肝指向性転移前微小環境形成因子の発現を制御する分子を特定する。2.当該年度中に宿主側の転移前微小環境形成因子だけでなく、腫瘍細胞からも転移前微小環境形成因子が誘導されることが示唆されており、宿主側転移前微小環境形成因子との質的な違い等も含めて解析することを予定している。3.肝指向性転移前微小環境形成因子に対する抗体を、肝指向性転移前微小環境形成因子との受容体結合領域同定した後に結合アミノ酸領域を含んだペプチドによりアフィニティー精製することで中和抗体を得て、担がんマウスに投与し、治療効果を検証する。必要な消耗品等の価格が残額を上回り、当該年度中の購入が不可能であるため、次年度必要試薬等の購入の一部として使用する予定である。
管理・間接業務の効率化のためのIT(情報技術)の適用法に関する研究

本研究では,管理・間接部門の効率化、および高齢者の転職や有効利用,さらには海外へのわが国の優れた管理技術の移転のフレームワークを与えることを目標に以下の3つのテーマを掲げた.1.管理・間接業務の仕事の分析モデルを構築する.2.日本のボトムアップ的自律機能モデルについて体系化を行い,ITによる補完の方策を明らかにする.3.1.,2.の成果に基づき管理・間接業務,特に高齢者の職務環境について適用する.これらに対して以下のような成果を得た.1.管理・間接業務の仕事の分析の方法論および適用従来の作業分析方法についてサーベイを行い,中でも管理・間接業務に適していると考えられるIDEF,DFDなどの手法について比較検討を行った.さらに,これらの分析手法を用いて分析した結果得られたワークフローについて効率化分析を行う手法を開発し,実際に複数の事業所の事例に適応してその有効性を検証した.2.人的資源活性化のための方法論これまでわが国が優位を保ってきた人を中心としたボトムアップ的な自律モデルとしてJIT,TPM,TQCなどの管理モデルを取り上げ,比較およびABCなど他の管理手法との比較を行った.その結果,これらを相互補完的に活用することの有効性を明らかにし,ITによる効率化の方策について考察した.3.高年齢者のための職場環境変化支援管理・間接業務,特に高齢労働者の職場環境変化や新技術導入を支援するために,IT導入時の情報の提供内容について実際に実験を行うことにより調査をおこなった.さらにその結果に基づき高年齢者を対象としたIT導入時の教育・訓練について,心理的抵抗の排除,モティベーションの高揚などメンタルな側面の影響なども考慮した指針を提案した.本研究では,管理・間接部門の効率化、および高齢者の転職や有効利用,さらには海外へのわが国の優れた管理技術の移転のフレームワークを与えることを目標に以下の3つのテーマを掲げた.1.管理・間接業務の仕事の分析モデルを構築する.2.日本のボトムアップ的自律機能モデルについて体系化を行い,ITによる補完の方策を明らかにする.3.1.,2.の成果に基づき管理・間接業務,特に高齢者の職務環境について適用する.これらに対して以下のような成果を得た.1.管理・間接業務の仕事の分析の方法論および適用従来の作業分析方法についてサーベイを行い,中でも管理・間接業務に適していると考えられるIDEF,DFDなどの手法について比較検討を行った.さらに,これらの分析手法を用いて分析した結果得られたワークフローについて効率化分析を行う手法を開発し,実際に複数の事業所の事例に適応してその有効性を検証した.2.人的資源活性化のための方法論これまでわが国が優位を保ってきた人を中心としたボトムアップ的な自律モデルとしてJIT,TPM,TQCなどの管理モデルを取り上げ,比較およびABCなど他の管理手法との比較を行った.その結果,これらを相互補完的に活用することの有効性を明らかにし,ITによる効率化の方策について考察した.3.高年齢者のための職場環境変化支援管理・間接業務,特に高齢労働者の職場環境変化や新技術導入を支援するために,IT導入時の情報の提供内容について実際に実験を行うことにより調査をおこなった.さらにその結果に基づき高年齢者を対象としたIT導入時の教育・訓練について,心理的抵抗の排除,モティベーションの高揚などメンタルな側面の影響なども考慮した指針を提案した.本研究では,管理・間接部門の効率化、および高齢者の転職や有効利用,さらには海外へのわが国の優れた管理技術の移転のフレームワークを与えることを目標に(1)管理・間接業務の業務分析・評価手法を与える、(2)製造部門を中心に確立されたTQC,JIT,TPMなど自律機能モデルを管理・間接部門への適応の観点から体系化する、(3)IT(情報技術)による業務効率化の手法を確立する、という3つのテーマを掲げて研究を行い、本年度は以下のような結果を得た。1.管理・間接業務の仕事の分析の方法論(1)管理・間接業務の作業評価手法の構築従来の作業分析手法についてサーベイを行い、ホワイトカラーの業務分析に適していると考えられるIDEF,DFDなどの手法について比較・検討を行った。さらにそれらを用いて作業評価を行うための手法を提案した。(2)ホワイトカラーの能力評価手法の構築ホワイトカラーの知識量に着目した能力評価手法を構築し、実際の現場におけるインタビュー調査およびシミュレーションの結果からその有効性を検証した。2.人的資源活性化の方法論(1)ボトムアップ的自律機能の比較評価これまでわが国が優位を保ってきた人を中心としたボトムアップ的な自律機能モデルとしてJIT,TPM,TQCなどの管理モデルを取り上げ、相互比較およびABCなどの他の管理手法との比較を行い、相違点や相互に補完できる点などを明確化し体系化を行った。(2)IT化の方策(1)の結果を元に,管理・間接業務の作業において,ITの導入によってどのような情報の補完,作業の効率化が図れるかを検討し,IT導入による作業改善の指針を提案した。本研究では、管理・間接部門の効率化、および高齢者の転職や有効利用、さらには海外へのわが国の優れた管理技術の移転のフレームワークを与えることを目標に以下の3つのテーマを掲げた.1.管理・間接業務の仕事の分析モデルを構築する.2.日本のボトムアップ的自律機構モデルについて体系化を行い,ITによる補完の方策を明らかにする.3.1.,2.の成果に基づき管理・間接業務,特に高齢者の職務環境について適用する.これらに対して以下のような成果を得た.

1.管理・間接業務の仕事の分析の方法論および適用従来の作業分析方法についてサーベイを行い,中でも管理・間接業務に適していると考えられるIDEF,DFDなどの手法について比較検討を行った.さらに,これらの分析手法を用いて分析した結果得られたワークフローについて効率化分析を行う手法を開発し,実際に複数の事業所の事例に適応してその有効性を検証した.人的資源活性化のための方法論これまでわが国の優位を保ってきた人を中心としたボトムアップ的な自律モデルとしてJIT,TPM,TQCなどの管理モデルを取り上げ、比較およびABCなど他の管理手法との比較を行った.その結果,これらを相互補完的に活用することの有効性を明らかにし,ITによる効率化の方策について考察した.高年齢者のための職場環境変化支援管理・間接業務,特に高齢労働者の職場環境変化や新技術導入を支援するために,IT導入時の情報の提供内容だけでなく,心理的抵抗の排除,モティベーションの高揚などメンタルな側面の影響などについて実際に実験を行うことにより調査をおこなった.さらにその結果に基づき高年齢者を対象としたIT導入時の指針を提案し,実際に新しいITを習得する実験を行うことによりその有効性を検証した.
明治期の高等教育機関への進学経路と選抜制度に関する歴史的研究

本研究は、札幌農学校予科や東北帝国大学農科大学大学予科の入学者選抜制度を調査することで、これまで旧制高等学校を主たる対象としてきた高等教育機関への進学経路における入学者選抜制度史の研究を拡張し展開するものである。旧制大学の時期に北海道には高等学校がなく、東北帝国大学農科大学(1907-1918年)は大学予科を附属していた。大学予科と同じく帝国大学への階梯にあった高等学校の選抜制度との比較を通して、大学予科の特徴を考察する。また、前史として札幌農学校(1876-1907年)の予科をとりあげ、帝国大学および大学進学経路といった高等教育機関の階梯の整備が進む中での、選抜制度の変遷や特徴を考察する。
リン酸アルミニウム・ゼオライトの親水性に関する非経験的量子化学計算による研究

リン酸アルミニウム・ゼオライト(以後AlPO)はAlO_4とPO_4四面体が頂点を共有しながら交互に3次元で連結した新規のモレキュラー・シ-ブであり欠陥の無い網目構造を持つ。疎水的な高シリカゼオライトと同様な構造・電荷分布であるにも拘らず親水性を示すことがAlPOの特徴である。本課題では非経験的量子化学計算法を用いてAlPOの親水性を解明することを試みた。具体的にはAlPOの一つであるVPI-5を取り上げた。X線で確認されているVPI-5の構造から構成したクラスター・モデルAlPO_4と水分子の相互作用エネルギーをRHF/6-31G^*レベルの量子化学計算で取り扱った。その際counter-poise法を採用し相互作用エネルギーの基底関数への依存性を無くす工夫を行なった。4つのモデルのうち水和VPI-5の4員酸素環同士の交点にあるAl位置に由来するモデルのみが25kcal/mol以上の相互作用エネルギーを示したが、他のモデルは全く水分子を吸着しなかった。構造に大きく依存する親水性の理由を説明するためにAlPO_4-水分子系の相互作用をエネルギー分割法により調べ、次のことを明らかにした。(1)通常のAl部位ではAl周囲の酸素原子と水の酸素原子間に働く電子交換相互作用で水の接近を妨げている。(2)水和VPI-5の4員酸素環同士の交点位置のような特定のAl部位では、静電的相互作用が電子交換相互作用に打ち勝ち水は吸着される。電荷移動相互作用項は小さいが、結果としてAl部位はLewis酸として水を吸着することができる。以上の結論はVPI-5というAlPOの1種に基づいたものであるが一般のAlPOの親水性を説明すると考えられる。
マルチプローブ高密度記録のための分子レベルで構築された導電性高分子記録媒体の研究

導電性変化を記録情報としたマルチプローブ超高密度記録システムの実現を目的とし、本研究では、ナノ・分子レベルで構造を制御した導電性スイッチング高分子記録媒体の研究を行った。本研究では、ブロック共重合体リソグラフィを用いて超高密度パターンドメディアを形成し、そのビットアレイへのリライタブル導電性記録に成功した。また、数平方マイクロメートルの面積においてオングストロームレベルの平坦性を有する金属表面の形成技術を開発した。さらに、芳香族ポリイミド分子層堆積膜の極微小領域の導電性を、パルス電圧印加によって500倍以上増加させることに成功した。以上の研究成果より、本研究の提案する記録原理は、極めて高い記録密度と信号/雑音比の実現が期待できることを実証した。本研究は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)技術を利用したマルチプローブ記録システムの研究である。本研究は、導電性高分子の導電性変化を記録情報としたマルチプローブ超高密度記録システムの実現を目的とし、ナノ・分子レベルで構造を制御された導電性高分子記録媒体の研究を行う。本年度は、導電性高分子であるポリアニリンを用いたパターンドメディアの作製、および高密度記録の実証実験を行った。記録媒体をパターンドメディア化することによって、記録ビットの不要な広がりを防ぐことができる。また、高分子鎖をナノサイズの空間に閉じ込めることで、高分子鎖の乱雑な凝集を抑制することができる。本研究では、ブロック共重合体リソグラフィを利用することで,極めて狭ピッチのポリアニリンドットパターンを形成することに成功した。そして、作製したパターンドメディアに対してSPMを用いて電気的修飾実験を行った。その結果、印加電圧を変調してポリアニリンドットの導電性を可逆的に変調させることに成功した。また、本研究の記録原理におけるピッチ30nmの記録を達成した。これは、1ドットを1ビットと換算した場合、700Gbits/inch^2以上という極めて高い記録密度に相当する。さらに、記録媒体の下地金属基板の平坦化技術の研究も行った。下地金属基板の平坦性は、記録ビットサイズがナノメートルスケールとなる超高密度記録を実現ずる上で、極めて重要な要素の一つと考えられる。本研究では、原子レベルで平坦なマイカへき開面の平坦性を金薄膜に転写することによって、数平方マイクロメートルの面積においてオングストロームレベルの平坦性を持つ金表面の形成に成功した。そして、作製した金平坦面にポリアニリン薄膜を成膜し、SPMによる可逆的記録書き込みを行うことに成功した。本年度は、導電性スイッチング高分子記録媒体の作製のための分子層堆積装置を自作した。分子層堆積法は、高分子の原料となるモノマーを単分子層ずつ基板表面へ結合させて高分子薄膜を形成させる方法である。成膜過程において、表面化学反応の自己停止機構が作用する為、一分子層レベルの均一な膜厚制御が可能となり、分子鎖が垂直配向した超均一な高分子薄膜を成膜する事ができる。導電性スイッチング高分子として芳香族ポリイミドを合成・成膜した。このポリイミドは通常絶縁性であるが、適切な修飾電圧を印加すると、電荷トラップもしくは電子供与基-求引基間での電荷移動が誘起されて導電性に転移する。この導電性変化を、本研究では記録情報として利用する。成膜実験の結果、4-アミノチオフェノールで修飾したAu表面に対して成膜することにより、密着性に優れた表面粗さ1nm以下の極めて均一なポリイミド薄膜の成膜に成功した。そして、成膜したポリイミド薄膜に対して走査型プローブ顕微鏡を用いて超高真空中での電気的修飾実験を行った。その結果、ポリイミド薄膜の導電性を、ナノメートルスケールで45桁変化させることに成功した。すなわち、本記録原理は、高い信号/雑音比の確保と高速の記録読み出しが期待できることを実証した。また、超高真空中において電気的修飾が可能であるということから、本記録メカニズムは化学反応を伴わない純電気的な物理現象を利用していることを実証した。これは、記録媒体の劣化低減を目的とした、不活性ガス雰囲気などでパッケージングした記録システムを構築できることを示唆する結果である。記録安定性などは、芳香族ポリイミドの分子構造を最適化することによって改善することができると考えられる。
2型糖尿病のコントロールと心理的、社会的要因との関連

2型糖尿病の治療法としては、食事、運動療法が中心的な役割を担っており、患者による適切な自己管理行動(セルフケア行動)が求められる。セルフケア行動は、社会環境や家族などの環境要因、感情、ヘルスビリーフといった心理学的要因、身体症状、血糖値といった強化要因によって規定されていると考えられている。本研究により、Well-beingやDQOLが低いと介入後の血糖コントロールが改善されにくいことが示唆された。(目的)2型糖尿病の治療法としては、食事、運動療法が中心的な役割を担っており、患者による適切な自己管理行動(セルフケア行動)が求められる。本研究においては糖尿病教育入院患者を対象として患者の心理、環境や知識などと糖尿病患者の退院後の血糖コントロールとの関連性を調査することを目的として研究を行うこととした。(結果と考察)入院患者の約25%が6ヵ月後には血糖コントロールが改善していないことが明らかとなった。改善群と、非改善群の間で入院前のアンケート調査を比較すると、非改善群では改善群と比較し、Well-being、DQOLが低いことが示された。これらのことから、介入前におけるこれらの特徴がその後の血糖コントロールに関与している可能性が示唆された。(目的)2型糖尿病の治療窪として、食事、運動療法が中心的な役割を担っており、患者による適切な自己管理行動(セルフケア行動)が求められている。この点に関して我々は、教育入院の6ヶ月後に25%の患者で血糖値改善が認められず、同時に行ったアンケート調査の結果、糖尿病関連QOL(DQOL)や心理的健康度の指標であるウェルビーイング(WB)が低いと教育入院の効果が出にくいことが明らかとなった。本研究ではDQOLやWBに関連する因子を明らかにすることを目的として調査を行った。(結果)DQOLの結果で4群に分類した場合、DQOLが高い群ほどWBは高値であった。(考察)糖尿病関連のQOL(DQOL)と全体的な心理的健康度の指標であるWBが強く関連した。WBは部分的にうつや不安を評価していることから、それらの心理状態がDQOLの評価に強く影響を与えていた可能性がある。(目的)2型糖尿病の治療法として、食事、運動療法が中心的な役割を担っており、患者による適切な自己管理行動(セルフケア行動)が求められている。(対象及び方法)対象は当院で糖尿病教育入院を行った患者114名とした。DQOL、WBが良好な患者から不良な患者までをそれぞれ4分割し、患者背景を比較した。(結果)DQOLの結果で4群に分類した場合、DQOLが高い群ほどWBは高値、WBの結果で4群に分類した場合、WBが高い群ほどBMIが低く(P<0.05)、DQOLが高かった(P<0.0001)。(考察)DQOL、WB、BMIは相互に作用し合いセルフケア行動がさらに上手くいかなくなるという悪循環が形成される可能性も考えられる。介入を行う場合、これらの要素の相互作用に注意する必要性が示唆されたが、因果関係を含め、今後さらなる検討が必要である。
ランダムフラクタルと可積分確率過程の研究

量子逆散乱法を用いて,B型およびC型のアイス模型の分配関数を研究することにより,ある種の対称多項式を見出した.具体的には,B型のアイス模型の分配関数の研究により,シンプレクティックSchur関数の一般化を行った.また,C型のアイス模型に関して,その分配関数がWhittaker関数を一般化したものであることを発見した.さらに,これらの模型のドメインウォール境界条件を考察することにより,一般化されたシンプレクティックSchur関数および,Whittaker関数の双対Cauchy公式を物理的な観点から初めて導出することに成功した(arXiv:1809.03180).一方,シュラム・レーヴナー発展(SLE)と(1+1)次元量子可積分系の対応の研究を行った.SLEにスピン自由度を付随させた場合,そのSLEはスピンCalogero-Sutherland模型に対応するを明らかにした(日本物理学会第74回年次大会発表).また,4状態Potts模型のクラスター交叉確率に関して研究を行った.上記の多重SLEを用いることによって,4状態のPotts模型のクラスター交叉確率の公式が予想される.我々は,量子モンテカルロ法を用いることにより,4状態Potts模型のクラスター交叉確率の予想を数値的に検証した.さらに,この模型の交差確率の有限サイズ補正に対して特有のログ補正が現れることを発見した(arXiv:1904.11253.).当初の研究計画を超えて,一般化されたSLEに関する(1+1)次元量子系に対する関係が新たに発見した.この研究は,共形不変な確率過程と可解模型の研究に対する統一的な研究の端緒となると考える.また,4状態Potts模型の交叉確率に対数補正が現れることを数値的に発見し,今後の解析的研究の動機づけを与えた.一方,SLEの可積分変形に関する研究は,当初計画より遅れている.当初研究計画にしたがって,SLEの拡張を研究する予定である.本年度の研究により,SLEと可解模型との関係や,4状態Potts模型の交叉確率に対する対数補正など,新たな知見が得られたが,今後はこれらの研究の発展も新たに視野に入れて研究を遂行する予定である.最近,研究代表者および分担者によって,あるクラスの可解格子模型や可積分確率過程が,グラスマン多様体のK理論と関連していることが見出された.本年度は,Felderhof模型の波動関数および双対波動関数とSchur対称多項式との関連から,Schur多項式におけるTokuyama公式の双対版を発見した.また,あるクラスの対称多項式の組合せ論的側面を可解格子模型の観点から研究した.すなわち,量子群Uq(sl2)に付随する可解模型の波動関数および双対波動関数から量子群的に拡張されたGrothendieck多項式の導出に成功した.さらに,この新たに見出された対称多項式の満たすさまざまな性質を可解格子模型を利用して研究した.また,Schramm-Loewner発展を超対称性を有する共形場理論への拡張を模索した.研究代表者らによって,Schramm-Loewner発展を内部自由度を有する共形場理論(Wess-Zumino-Witten模型)やそのコセット構成に対する拡張が行われてきたが,超対称性を有する共形場理論に対応する拡張はなされてはいない.この拡張はSchramm-Loewner発展の物性論など応用面においても重要であると考えられている.本年度は,Schramm-Loewner発展におけるマルチンゲール性と,超対称性Wess-Zumino-Witten模型の境界演算子の対応関係の探索を行った.ある種の可積分確率過程とその背景にある数理構造であるK理論に関連する基礎的研究に関して,これまで困難であった双対的な波動関数の理論に大きな進展があった.一方で,可積分系に基づくSchramm-Loewner発展の研究は進捗状況は当初の計画よりやや遅れている.研究代表者および分担者によって見出された,あるクラスの可解格子模型および可積分確率過程とグラスマン多様体のK理論との新たな関係について研究を進展させた.前年度展開した,Izergin-Korepin模型の解析を6頂点模型の波動関数に対して拡張する手法を,より扱いが難しくなる境界条件下や楕円型の模型に対して適用することにより,対称関数の研究を行った.例えば,XXZ型6頂点模型の反射境界条件下における波動関数と対称関数の明示的対応を明らかにした.また,楕円多項式の概念を組み込むことにより,楕円Felderhof模型の波動関数と楕円Schur関数との明示的対応を明らかにした.この結果は,Schur関数のTokuyama公式の楕円版に相当する.更に,波動関数と対称関数の対応に基づき,対称関数の様々な代数等式を導出した.例えば,楕円Felderhof模型のスカラー積やドメイン壁分配関数より,楕円Schur関数のCauchy公式および双対Cauchy公式を導出した.この他,spin-1/2 XXZ模型のスピン輸送特性に関し,6頂点模型のrow-to-row転送行列に成立する関数方程式(T-system, Y-system)を用いて,Drude weightの厳密解を導出した.この方法の利点は,string仮説を用いない点,有限サイズのDrude weightの振る舞いが解析できる点である.結論として,Drude weightは極めて強い有限サイズ効果を有することが明らかにされた.この研究によって,厳密対角化等の数値計算(および結果の外挿)による熱力学極限の厳密解との比較の相違は,非常に強い強い有限サイズ効果によるものであることが明らかにされた.

ある種の可積分確率過程とその背景にある数理構造であるK理論に関連する基礎的研究に関して,これまで困難であった双対的な波動関数の理論に進展があり,その研究成果を更に発展させることが出来た.また,可解模型の背景にある対称性から得られる関数関係式を,量子スピン鎖のスピン輸送特性の解析という応用的研究に適用し,新たな知見が得られた.一方で,Schramm-Loewner発展の可積分変形に関しての研究は当初計画よりやや遅れている.量子逆散乱法を用いて,B型およびC型のアイス模型の分配関数を研究することにより,ある種の対称多項式を見出した.具体的には,B型のアイス模型の分配関数の研究により,シンプレクティックSchur関数の一般化を行った.また,C型のアイス模型に関して,その分配関数がWhittaker関数を一般化したものであることを発見した.さらに,これらの模型のドメインウォール境界条件を考察することにより,一般化されたシンプレクティックSchur関数および,Whittaker関数の双対Cauchy公式を物理的な観点から初めて導出することに成功した(arXiv:1809.03180).一方,シュラム・レーヴナー発展(SLE)と(1+1)次元量子可積分系の対応の研究を行った.SLEにスピン自由度を付随させた場合,そのSLEはスピンCalogero-Sutherland模型に対応するを明らかにした(日本物理学会第74回年次大会発表).また,4状態Potts模型のクラスター交叉確率に関して研究を行った.上記の多重SLEを用いることによって,4状態のPotts模型のクラスター交叉確率の公式が予想される.我々は,量子モンテカルロ法を用いることにより,4状態Potts模型のクラスター交叉確率の予想を数値的に検証した.さらに,この模型の交差確率の有限サイズ補正に対して特有のログ補正が現れることを発見した(arXiv:1904.11253.).当初の研究計画を超えて,一般化されたSLEに関する(1+1)次元量子系に対する関係が新たに発見した.この研究は,共形不変な確率過程と可解模型の研究に対する統一的な研究の端緒となると考える.また,4状態Potts模型の交叉確率に対数補正が現れることを数値的に発見し,今後の解析的研究の動機づけを与えた.一方,SLEの可積分変形に関する研究は,当初計画より遅れている.分担研究者や共同研究者との頻繁な議論を通したより密接な連携を取ることにより,研究を遂行する.とくに,本年度は,SLEの超対称性WZW模型への拡張を重点的に推進する.分担研究者や共同研究者との頻繁な議論を通したより密接な連携を取ることにより,研究をより効率的に遂行する.当初研究計画にしたがって,SLEの拡張を研究する予定である.本年度の研究により,SLEと可解模型との関係や,4状態Potts模型の交叉確率に対する対数補正など,新たな知見が得られたが,今後はこれらの研究の発展も新たに視野に入れて研究を遂行する予定である.海外研究者との共同研究のため渡航する予定であったが,共同研究者が来日することになったため,予定していた旅費の使用を取りやめたため当該助成金が発生した.当初購入を予定していたパソコン等を次年度に購入する予定にしたため.次年度に旅費および物品等の購入に使用する.主としてデスクトップパソコン等デバイスの購入を次年度に回したため.来年度はじめに当該デバイスの購入に当てる予定である.
携帯電話を用いたパーソナルコンピュータの操作に関する研究

最近、モバイルコンピューティングやユビキタスコンピューティングという言葉がよく使われるようになり、いつでもどこでもコンピュータにアクセスし、さまざまな作業を行うことが一般的となってきた。また、インタネットに接続が可能な携帯電話が急速に普及している。そこで本研究ではインタネットに接続が可能な携帯電話を用いて遠隔の場所にあるコンピュータを他の場所から操作することを試みた。そのための枠組みとしてVNC(Virtual Network Computing)を用い、VNCサーバはデスクトップの情報を通常のRFBプロトコルで一旦プロキシサーバに渡すようにした。プロキシサーバは、受け取った情報から携帯電話で表示すべき画像領域をVNCビューアから得た位置情報を元に切り取り、CRFB(Compact Remote Frame Buffer)プロトコルに変換して携帯電話のVNCビューアに転送するようにした。しかしながら携帯電話の表示画面は小さく、解像度も低い。VNCビューアに関しては、携帯電話が小画面であることを考慮し、通常のスクロールの他に画面の縮小拡大の仕組みを用意した。ユーザが画面の位置を記録し、数字ボタンにより画面移動を行なう仕組みを用意し、複数の画面を同時に表示するマルチビューについても実装を行った。また、携帯電話は文字を入力する機能が弱いので定形の一連の動作に対してはマクロ命令を用意するようにした。本研究に関連し、P2P技術を適用した複数画面間での画面転送・遠隔操作システムcomDeskの開発を行った。可搬性をもつ携帯電話や携帯情報端末などの小さな端末が急速に普及している。そこで携帯電話を単体として利用するだけでなく通常のコンピュータのディスプレイと連携して利用することが重要となる。本研究では、そのための最初のステップとして、携帯電話を用いて遠隔の場所にあるコンピュータを他の場所から操作することを試みた。また、ユーザが画面の位置を記録し、数字ポタンにより画面移動を行なう仕組みを用意した。複数の画面を同時に表示するマルチビューについても実装を行った。
高専における基礎専門科目の総合化のための実践的研究

平成4年度に本校で開設された「基礎科学実験」は物理、化学、情報処理、応用数学の4つの科目の担当教官5名が共通のテーマについて、各テーマ毎に物理/化学実験→数学→データ処理という順序で一連の授業を進めていく総合科目である。本研究は、「基礎科学実験」の内容、授業方法について綿密な検討を行い、科目の一層の充実と発展を図ることを目的としている。平成6年度においては科目開設後2年間の経験と反省をふまえ、多彩な自然現象と微分方程式に関連したよりアドバンスドな項目をとりあげるための研究を行った。各テーマ実験とそれに続いて行われる数学・情報処理の間の有機的な結び付きを考慮した教授法を検討し、更にその成果を教科書として出版することが大きな目的となった。最終年度の平成7年度においてこれらの研究成果として次の実験テーマを新たに開発することができた。1.放射性物質のベータ崩壊2.コンピュータによる統計実験3.たわみ振動による定常波4.音波の波形観察5.フーリェ級数入門6.酢酸ビニルの重合反応の全活性エネルギーまた、平成7年10月にコロナ社より、これらの成果をまとめて教科書として出版することができた。このようにして試行錯誤的に始められた「基礎科学実験」を学生に興味を与え、応用力が身につく科目として定着させることができたのが大きな成果である。本校では平成4年度より基礎専門科目である物理・化学・数学・情報処理を含めた総合科目として「基礎化学実験」を3学年において実施している.ここではいくつかの工学的に重要と思われるテーマをもとにテーマ実験→数学→情報処理のシリーズで授業が進められる.本研究においてはこれまでの実践を踏まえて、総合科目に適したテーマを新たに開発することを目的とした.具体的なテーマとしては「振動・波動現象」と「フーリエ級数展開」をとりあげこのテーマに相応しいテーマ実験、および"テーマ実験と有機的に関連した数学の教授法"、"情報処理の演習"の開発研究をとりあげた.研究年度1年目の今年度はこれらのテーマ実験の開発と現在使用している「基礎化学実験」を教科書として刊行することを目標とした.その結果「振動・波動現象」に関するテーマとしては「帯板によるリングの定常波の発生と観察」を実験テーマとして開発した.これは帯板を曲げて円形状にしたリングに低周波発振器からの振動を伝えることにより、リングの形の変化として現われる定常波を観察するものである.一方フーリエ級数展開については、フーリエ級数を段階的に理解できるように工夫した、実践的「フーリエ級数入門」と、具体的な応用としての「音声のスペクトル解析」実験テーマとして開発した.さらに教科書の作製については原稿がほぼ出そろい現在、最終的な編集の段階に至っている.本年度は研究課題の最終年度であり本年度の研究目的は(1)平成4年度に総合科目として開設した「基礎科学実験」に適し、現在行われている実験と比べよりアドバンスドなテーマ実験を開発すること、(2)各テーマについてテーマ実験とそれに引き続いて行われる数学、情報処理との間に有機的に結び付いた教授法を研究すること、さらに最も大きな目的としては(3)これまでの成果を教科書として出版することであった。今年度の研究の成果としては総合科目である「基礎科学実験」用に新たに次の実験テーマを開発することができた。1.放射性物質のベータ崩壊2.コンピュータによる統計実験3.たわみ振動による定常波4.音波の波形観察5.フーリエ級数入門6.酢酸ビニルの重合反応の全活性化エネルギーこれらはいずれも各テーマ毎に実験→数学講義→情報処理と有機的に関連づけて授業が進められるよう考慮されている。最後に最も重要なこれまでの成果を教科書として出版するという目的は平成7年10月にコロナ社から「総合科学実験」という書名で出版することができた。以上のように本研究課題を通して従来の講義や実験とは異なる新しい科目である「基礎科学実験」を設置し、実践することができた。まだ今後改善すべきことは多いがこのような試みが真に学生に興味を与え、かつ応用力が身に付くことができる授業法の発展のために重要な礎を築いたことを確信する。
災害医療コーディネーターに向けたマネジメントアルゴリズムの開発

震災における避難所の役割は大きく、災害規模によっては避難者が長期生活を余儀なくされるため、ライフラインの確保、疾患・感染症コントロール、精神的ケアなど、多くの課題を担う。我々は東日本大震災の経験をもとに、避難所モバイルアセスメントを開発し、熊本地震でも使用の機会を得た。さらに、全体を管理するためのマネジメントアルゴリズムを構築するため専門家の意見を聴取し、全般的には、ボリュームエフェクトを考慮したリスク評価と同時に優先個別案件に迅速に取り組む姿勢が必要との結論を得た。今後は、実災害におけるマネジメントのデータを蓄積し、アルゴリズムとの一致度をフォローしていく。災害下において地域住民は避難生活を余儀なくされ、大規模化・長期化により様々な医療・保健衛生ニーズが発生する。東日本大震災における経験から、避難所のアセスメントを網羅的に行い、適切にコーディネートすることが被災住民の健康状態を維持し、感染症を始めとする疾患の蔓延を防ぐことが明らかとなった。しかしながら、管理すべき項目内容や評価、およびその対処方法に関して未だ定まった見解はない。本研究では避難所アセスメントにおける評価項目の検討及び、それに際した災害医療コーディネーターがどう優先判断をつけるべきかというマネジメントアルゴリズムを確立し、最終的にアプリケーションツールを開発することを目的とする。平成27年度の実施内容石巻で実際に用いられた避難所アセスメントやその対処に関する記録をもとに、アセスメントアプリケーションツールからデータ入力を行った。2011年3月13日から9月30日まで、個人宅含め389箇所から計4265件の避難所データが蓄積された。実際のデータを見てみると、日毎の連続性は予想よりも保たれておらず、むしろ不連続なデータが多いという事実が判明した。従って、時系列評価には補完が必要であり、その上で日毎の避難所比較が可能となることが明らかになった。いくつかの方法により例を示し、実際に東日本大震災で避難所アセスメントにあたった担当者と、どの補完がより実感に近いかを検討してもらいながら進めている。また、避難所アセスメントの評価項目は、現在標準化が進められてほぼ確立してきたが、当時の紙媒体では項目や表現方法にばらつきがあるため、その差異を吸収する作業も行っている。ほぼ平成27年度の計画通りに進んでいる。我々が開発した避難所モバイルアセスメントシステムはiPadやPCからの入力、およびPC上での管理機能を持つ。災害訓練での使用経験では概ね高評価を得ていたところ、平成28年4月に熊本地震が発生した。現地に災害関係者・組織が入る中、急遽本システムを用いて一部の避難所の評価が行われた。作成者側は、iPadを避難所に持参しての直接入力を考えていたが、実際は紙での評価を行い、対策本部帰還後改めてデータを入力するという使われ方がほとんどであった。災害訓練では講師役がいるために容易な入力も、混乱している現地では使い慣れた紙への親和性が高いためと考えられ、こういった災害に関わる組織が普段の訓練時から使用に慣れておく必要を痛感する結果となった。さらに、データ管理画面はPC上での閲覧のみで活用することを検討していたが、csv等データファイルとしてダウンロードするニーズが高く、その対応を迫られた。ユーザーからの理由としては、実際にexcel等でデータを表にまとめ、色々な観点からグラフや表を作成し、事実の把握と理解に用いるためという回答が主であった。その際、避難所の状態を把握するためのポイント、すなわち避難所の人数や各項目の緊急度など、シミュレーションではない実際の重点評価項目を得ることが出来、今年度の計画を変えることになったものの本研究としては大きな収穫となった。引き続き、それらの知見について災害医療スペシャリストらにアンケートを行い、より細かい項目の格付けを評価した。上述の通り、実際に災害の現場でアセスメントシステムを利用する機会を得た。課題とともにシミュレーションとは異なる貴重な意見を得ることが出来た。アンケートにより評価項目の重み付けを実災害の知見から再評価した。自治体や医療コーディネーター側は、いち早く各地に散らばる避難所の状況を網羅的に把握し、諸問題に臨機応変に対応する必要がある。我々は東日本大震災の経験をもとに、避難所モバイルアセスメント(Rapid Assessment System of Evacuation Center Condition featuring Gonryo and Miyagi: RASECC-GM)を開発した。本システムは、標準的な評価項目をiPadやPCを用いて入力し、複数の避難所情報として俯瞰する管理機能を持つ。災害訓練での使用経験では概ね高評価を得ていたため、多種の災害にも対応できるフォーマットを検討していたが、平成28年4月に熊本地震が発生し、実災害における使用の機会を得た。そこでは、iPadによる直接入力よりも紙での評価の後、対策本部帰還後改めてデータを入力するという使われ方がほとんどであった。また、データ管理画面はPC上での閲覧のみで活用することを検討していたが、csv等データファイルとしてダウンロードするニーズが高く、その対応を迫られた。災害訓練とは異なる環境での使用はより重要な視点を得ることができた。さらに、管理画面では全体のリスク評価よりも各施設からのコメントに反応する点が見受けられた。全体を管理するためのマネジメントアルゴリズムとして、どういった項目をどのような優先度で取り組むか災害医療スペシャリストらにアンケート調査をしたところ、リスクの高い小規模避難所より、中等度のリスクだが人数の多い大規模避難所に対する対応を優先する回答が多かった。

全般的には、ボリュームエフェクトを考慮したリスク評価と同時に優先個別案件に迅速に取り組む姿勢が必要との結論を得た。震災における避難所の役割は大きく、災害規模によっては避難者が長期生活を余儀なくされるため、ライフラインの確保、疾患・感染症コントロール、精神的ケアなど、多くの課題を担う。我々は東日本大震災の経験をもとに、避難所モバイルアセスメントを開発し、熊本地震でも使用の機会を得た。さらに、全体を管理するためのマネジメントアルゴリズムを構築するため専門家の意見を聴取し、全般的には、ボリュームエフェクトを考慮したリスク評価と同時に優先個別案件に迅速に取り組む姿勢が必要との結論を得た。今後は、実災害におけるマネジメントのデータを蓄積し、アルゴリズムとの一致度をフォローしていく。H28年度以降の計画としては、以下の項目を予定している。・サーバーを介してデータ解析し、ブラウザで動く管理アプリケーションとしてプログラムを完成させる。・作成したプログラムを実際に研修で用いてもらい、コーディネーターの初心者と経験者での差異が描出されるか検討する。・上記により本研究のアルゴリズムの妥当性を災害医療スペシャリストとともに検討する。ここまでのところでアルゴリズムの妥当性に疑義が生じた場合に備えて、アプリケーションはパラメーターやその組み合わせなどをマスタ設定で変更できるように設計しておく。・アルゴリズムが確立した際、そもそも根拠となっている管理項目や評価について吟味する。・災害は様々な種類があるため、本アセスメントにおいてどれくらい普遍性があるかを検討し、適宜不足分を補いながら発展させる。計画の変更を余儀なくされたが、実災害時における知見は非常に重要であり、課題を順次解決している。今年度新たに得た視点につき災害医療スペシャリストらによるアンケートを行ってアルゴリズムを再構築し、より強固で現実的なものへと発展させる。これらデータの蓄積は機械学習への応用も可能とするものであり、平成29年度にも着手する。災害医療情報
持続的農業技術と資源循環ネットワークの形成に関する研究

本研究では,環境負荷を最低限に抑え,生物の持つ潜在的能力を最大限に発揮する持続的農業技術と技術を担う社会システムの構築に資する理論的・実践的基礎の提供を試みた。具体的には,(1)有機物循環に関わる研究,(2)その他資材の利活用に関わる研究,(3)海外における実態分析,および(4)総論に区分し,それぞれの課題について,技術・社会の双方の側面から学際的接近を図った。1.有機物循環に関わる技術的側面,社会的側面からの分析(5名)一般家庭由来の生ごみ堆肥化に有効な「衣装ケースを利用した堆肥化」手法を取り上げ,細菌種の特定や細菌叢の変化などの堆肥化プロセスの分析を行い,菌種の適切な添加による高品質堆肥の製造可能性を示す(苅田)とともに,行政が生ごみリサイクルのシステム構築を主体的に行うことの有効性を指摘した(波夛野)。その他,畜産事業体における有機物の地域循環への組織デザインの重要性(石田),有機物の発酵過程で発生するメタン発酵液の肥料としての有効性と経済性(長谷川浩),堆肥に含まれうる重金属の回収方法としてファイトレメディエーション技術の適用可能性(小畑)を考察した。2.その他技術の開発・普及に関する研究(3名)住宅の外壁材に使用されるパルプ入りケイ酸カルシウム資材の肥料効果と耐病性(江原),水産業における有機物循環の取り組みであるカキ殻の再資源化のコスト問題(長谷川健二),持続的技術の1つとして注目されるBMW技術の広範な経営への適用可能性(大原)を明らかにした。3.海外における実態分析(2名)ベトナムにおける持続的農業技術の普及手法の解析(大原),パキスタンにおけるバイオマス技術の普及手法の解析(内山・大原),欧州における農業環境政策が農業経営の技術選択に与える影響(内山),について分析を行った。4.総論(1名)都市と農村を通じた有機物循環システム構築に向けた課題の整理を行った(内藤)。1.環境保全型農業と循環型農業を統合する持続的農業(sustainable agriculture)」の推進には地方公共団体レベルでのGAP (good agricultural practice:適切な農業活動)を明示した「環境直接支払」を伴う環境農業政策の展開が重要である。2.地域資源を材料とした堆肥の製造・利用に関しては、近年、堆肥化が急速に進められているものの、大規模な機械化システムや特定の発酵菌の働きに頼り、堆肥の質の評価や堆肥を用いる農業者との連繋不足という問題点が明らかになった。3.堆肥化と異なる生物系廃棄物の利用法として、生ゴミや畜糞の嫌気発酵によるエネルギーと副産物の利用について、埼玉県小川町の地元有機栽培農家の実施事例が先駆的可能性あり、として明らかにされた。また、嫌気発酵液についても化学肥料と同等の即効性があると認められた。4.微生物や鉱物による自然の循環を模擬した持続的な技術としてのBMW技術はすでに約十年の歴史があるものの、使いこなすには絶えず変化する作物と環境条件を考慮に入れた篤農的技術を要するため、農業者間の技術格差が大きい。5.住宅のサイディングに広く用いられている窯業系パルプ繊維入りケイ酸カルシウム資材の端材は、主成分がケイ酸とカルシウムであることから,植物生産への活用が期待される。窯業サイディング端材を粉砕して水稲栽培に用いた場合の影響について調査・検討したところ、特にマイナスの問題はなく減農薬あるいは無農薬栽培にプラスの効果を持つ可能性が明らかになった。

6.現状現状の循環型社会のモデルは"大量生産・大量消費"をそのままにして,"大量廃棄"だけを循環・再生技術によって改善しようとしているため、その廃棄物を回収するシステムやエネルギー化した後の残渣処理等に関する全体システムを循環型社会に適応したものにする必要があることを明らかにした。1)資源循環型の地域農業、都市との連繋、循環のネットワークを先進的に作り上げてきた米沢郷牧場、ハム工房モクモク、埼玉県小川町などの優良事例調査を比較対象して進めた。2)生ゴミからバイオガス(メタン)を取り出し、残渣の発酵液を液肥として利用している埼玉県小川町の事例では、この規模(10-200トン/年)プラントの採算可能性を示した。3)重金属等の汚染を制御した作物生産技術の確立ために、比較的高濃度の鉛イオン存在下で生育可能な緑化用ソバを利用して、鉛を植物体内に吸収させる鉛吸収能の検討を行った。4)ケイ酸カルシウム資材の水稲作施用により,移植後の稲体の生長については,生育中期以降に本材施用により草丈や乾物重が高まり,一株籾数が増加する傾向が見られると共に、イネ苗いもち病の発生は顕著に減少した。5)地域の資源循環の事例として造園事業に着目し、主な廃棄物である剪定枝再資源化の停滞状況と資材複合の必要性を検証し、再資源化された堆肥をうまく利用するためには道路、公園整備などの事業発注者である行政の仕様を工夫することが有効であることを確認した。6)カキ養殖産地におけるカキ殻の処理と利用システムの形成について広島の事例から、天然の炭酸カルシウムと競争しながら生き残りを図っている大規模化した鶏用餌飼料生産企業の存在理由を明らかにした。7)現地調査、文献調査等により、バイオマス循環システムを順調に稼働させるための産業育成研究のあり方、農業経営研究のあり方、農業政策のあり方の3点を研究した。8)都市と農村の連携を踏まえた有機物循環のシステム技術とそれが地域に定着する適正技術の特徴と原則について実際的・経済的・法的な側面から検討した。本研究では,環境負荷を最低限に抑え,生物の持つ潜在的能力を最大限に発揮する持続的農業技術と技術を担う社会システムの構築に資する理論的・実践的基礎の提供を試みた。具体的には,(1)有機物循環に関わる研究,(2)その他資材の利活用に関わる研究,(3)海外における実態分析,および(4)総論に区分し,それぞれの課題について,技術・社会の双方の側面から学際的接近を図った。1.有機物循環に関わる技術的側面,社会的側面からの分析(5名)一般家庭由来の生ごみ堆肥化に有効な「衣装ケースを利用した堆肥化」手法を取り上げ,細菌種の特定や細菌叢の変化などの堆肥化プロセスの分析を行い,菌種の適切な添加による高品質堆肥の製造可能性を示す(苅田)とともに,行政が生ごみリサイクルのシステム構築を主体的に行うことの有効性を指摘した(波夛野)。その他,畜産事業体における有機物の地域循環への組織デザインの重要性(石田),有機物の発酵過程で発生するメタン発酵液の肥料としての有効性と経済性(長谷川浩),堆肥に含まれうる重金属の回収方法としてファイトレメディエーション技術の適用可能性(小畑)を考察した。2.その他技術の開発・普及に関する研究(3名)住宅の外壁材に使用されるパルプ入りケイ酸カルシウム資材の肥料効果と耐病性(江原),水産業における有機物循環の取り組みであるカキ殻の再資源化のコスト問題(長谷川健二),持続的技術の1つとして注目されるBMW技術の広範な経営への適用可能性(大原)を明らかにした。
αβ型及びγδ型T細胞による異種皮膚移植拒絶

異種細胞に特異的に反応する各種細胞群の性格と、それらの細胞群による拒絶の分子機構を明らかにするため、異種(ラット)皮膚細胞に対するγδ型細胞障害性T細胞の誘導とその性格の詳細な解析を行った。その結果、異種細胞に対して細胞障害活性を示すT細胞(CTL)は宿主の免疫的環境により異なっていた。すなわち、抗体投与を受けていないマウス、及び抗CD4抗体を投与されたマウスでは、CD8+T細胞であり、抗CD8抗体を投与されたマウスは、CD4-CD8+αβ型T細胞であった。さらに抗CD4及び抗CD8の両抗体を投与されたマウスにおいては、CD4-CD8-γδ型T細胞であった。これらのT細胞はいづれもラット細胞に特異的な細胞障害活性を示し、マウスを含め他種の細胞にはまったく活性を示さなかった。これらの事実は宿主マウスでは異種皮膚移植片に対し、2種類の異なったCD4-CD8-型T細胞(αβ型及びγδ型)を含む様々な性格を持つT細胞が対応し、細胞障害活性を示すことを示した。また、γδ型細胞レセプターは主としてVγ1を使用しており、その反応性はラットMHCクラスI及びIIには拘束されていなかった。これらの研究内容より得られた知見は今後の異種移植生着の人為的制御に大きく貢献することが期待されるが、また次の如き課題が今後検討されるべきである。(2)異種皮膚移植拒絶におけるこのCD4+T細胞の関与機構を明らかにすべく、WKA/Hを拒絶したマウスのCD4+T細胞をヌードマウスに移植した後の、拒絶能を検討する。(1)細胞障害活性を示すT細胞(CTL)は宿主の免疫的環境により異なっていた。すなわち、抗体投与を受けていないマウス、及び抗CD4抗体を投与されたマウスでは、CD8^+T細胞であり、抗CD8抗体を投与されたマウスは、CD4^-CD8^-αβ型T細胞であった。さらに抗CD4及び抗CD8の両抗体を投与されたマウスにおいては、CD4^-CD8^-γδ型T細胞及びCD4^-CD8^-αδ型T細胞であった。これらのT細胞はいずれもラット細胞に特異的な細胞障害活性を示し、マウスを含め他種の細胞には全く活性を示さなかった。これらの事実は宿主マウスでは異種皮膚移植片に対し、2種の異なったCD4^-CD8^-T細胞(αβ型及びγδ型)を含む様々な性格を持つT細胞が対応し、細胞障害活性を示すことを示している。γδ型T細胞のT細胞レセプターは主としてVγ1を使用しており、その反応性はラットMHCクラスI及びIIには拘束されていなかった。抗CD4及び抗CD8抗体を用いて、マウス脾リンパ球からパンニング法によりCD4陽性細胞及びCD8陽性細胞をポジティブセレクションする系を確立した。異種皮膚移植拒絶機構の解析を行うために、純系マウスに対して純系ラットの全層皮膚移植を行い、その際に関与するマウスリンパ球のプロフィールの解析を進めた。C57BL/6マウスをレシピエントとしてWKA/Hラットの全層皮膚移植を行うと、8日前後で拒絶が確認できた。マウスに対して抗CD4抗体、抗CD8抗体を予め投与した後にラットからの皮膚を移植すると、抗CD4抗体を投与されたマウスでは、抗体非投与マウスおよび抗CD8抗体投与マウスに比して明らかな移植皮膚の生着日数の延長が認められた(平均28日)。このことはラット及びマウス間の、異種皮膚移植においてCD4^+T細胞が重要な役割を果していることを示した。これらのマウス脾リンパ球を、ラット脾リンパ球によりin vitroで感作し、WKA/Hもしくは他系のラットに由来する標的細胞に対する細胞傷害活性の誘導について検討した。抗CD

4又は抗CD8抗体の投与のかかわりなくいずれのマウス由来のリンパ球でも、ラット細胞特異的な強い細胞傷害活性が認められた。細胞傷害活性T細胞(CTL)の表現型は宿主により異なり、抗体投与を受けていないマウス、及び抗CD4抗体を投与されたマウスでは、CD8^+T細胞であり、抗CD8抗体を投与されたマウスは、CD4-CD8-αβ型T細胞であった。さらに抗CD4及び抗CD8の両抗体を投与されたマウスにおいては、CD4-CD8-γδ型T細胞及びCD4-CD8-αβ型T細胞であった。更にくり返し刺激するとγδ型T細胞の比率が著しく上昇した。これらのT細胞はいずれもラット細胞に特異的な細胞傷害活性を示し、マウスを含め他種の細胞には全く活性を示さなかった。これらの事実は異種皮膚移植片に対し、2種の異なったCD4-CD8-T細胞(αβ型及びγδ型)を含む様々な性格を持つT細胞が対応し、細胞傷害活性を示すことを示した。このようなCTL lineのTcell受容対のレパートリーをRT-PCRで検討した結果γδ1が主なポピレーションを占めており、異種細胞に対するCTLはγδT cellの主な機能の一つかも知れない。