hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アーベル多様体の射影モデルの研究

代数曲線Cについて山口大学理学部の加藤崇雄氏との共同研究で得ていたMaroniタイプの不変量がどの様な不等式をみたす時にある代数曲線の線型系のMaroniタイプの不変量として与えられるかについて、加藤崇雄氏との共同研究では4-gonalの場合に完全な解答を得ていたが(Comm.in algebra 1993)その結果を5-gonalの場合に拡張する事に成功した。又ソウル大学のChangho Keem氏、山口大学の加藤崇雄氏との共同研究により一般の(Brill-Noetherの意味で)代数曲線上の三重被覆空間になっている代数曲線CについてCの一次元線型系で下の曲線の線型系の引き戻しにならない物は次数がどれ位迄上げられれば出てくるか、と言う問題についてある種の充分条件を与える事に成功した。この方法はソウル大学のChangho Keem氏が古くから証明しようとしていた物であったが、スキームWa^r(C)の被約性についての証明が得られず、この部分について山口大学理学部の加藤崇雄氏と共に証明を試み、結極R.Mirandaの手法を用いる事と、ruled surfaceの一般論を使う事で、完全な証明を得る事に成功した。
プロテオーム解析による植物の窒素応答を支える分子ネットワークの解明

植物の主要な窒素源である硝酸イオンの吸収や代謝は、鍵転写因子であるNLPファミリーによって制御されている。これまでに、NLPは硝酸シグナルにより活性化されることで下流の遺伝子発現制御を行うことが知られていたが、その分子実体は不明であった。報告者が所属する研究グループにおける先行研究により、そのNLPの活性化には硝酸シグナルの伝達に応答した特定のアミノ酸へのリン酸化が必要であることが示唆されていた。昨年度までに、nanoLC-ESI-MSを用いた解析を行い、先行研究によって示されていたものと同一のセリン残基がリン酸化されているペプチドを同定していた。また、それと並行してこのリン酸化を実行するキナーゼとしてCPKファミリーのメンバーを同定していた。これらの結果から、硝酸シグナルによるNLPの活性化メカニズムの詳細を明らかにすることができた。本年度は、これらの結果を合わせた内容の投稿論文を発表するに至り、植物栄養の分野に大きなインパクトを与えた。また、上記研究と並行して、リボソーム生合成に着目した研究も実施してきた。糖誘導性の核小体タンパク質APUM24が、リボソームRNA (rRNA)前駆体の成熟に必要であることを突き止めるとともに、apum24ノックダウン変異体は糖依存的にrRNA前駆体の成熟が滞り、それによりリボソームストレス応答や糖への過剰応答を引き起こすことを明らかにした。これらの結果をまとめ、リボソーム生合成と糖応答、そしてリボソームストレスの三者をつなぐ新しい概念を提示し、それを投稿論文として発表するに至った。29年度が最終年度であるため、記入しない。NLP転写因子は硝酸シグナルにより、その分子実態は不明ながら、活性化されることで下流の遺伝子発現制御を行うことが知られている。報告者が所属する研究グループにおける未発表の先行研究により、NLPの活性化には硝酸シグナルの伝達に応答したリン酸化が必要であることが示されていたが、リン酸化の直接の証拠は得られていなかった。そこで、シロイヌナズナに9つ存在するNLPの一つNLP7にMYCエピトープが付加されたNLP7-MYCを発現しているシロイヌナズナ培養細胞の培養液に硝酸イオンを加え、硝酸応答を引き起こした後に、この培養細胞からNLP7由来のペプチドをMYC抗体による免疫沈降を利用して調整し、これのnanoLC-ESI-MS解析を行った。その結果、先行研究によって示されていたものと同一のセリン残基がリン酸化されたペプチドを同定することができた。また、NLPには硝酸同化経路以外の制御メカニズムにも関与していることが先行研究により示唆されていた。そこで、NLPの制御化にありながらも硝酸同化経路に直接的な関与は知られていない核タンパク質BTファミリーに着目した研究も進めている。先行研究によって、BT遺伝子はNLPによって直接的に発現誘導されることが明らかになっているが、BTタンパク質の機能は不明である。そこで、BTの機能欠損変異体を用いて根の形態形成を詳細に観察したところ、硝酸濃度依存的に側根の伸長が抑制されている結果が得られた。この結果から、硝酸シグナルで活性化されたNLPがBTの発現誘導をすることで形態形成をも制御しているということが考えられる。これは、NLPが硝酸同化経路のみならず、窒素栄養の吸収と関係の深い側根伸長までをも制御していることを示唆する、非常に興味深い結果である。当該年度中に、NLPのリン酸化を示す直接的な証拠がMS解析により得られた。これは本研究の目的であるNLPによる硝酸シグナル応答機構の解明の鍵となる知見であるため、順調に進展したといえる。また、BTに関しても側根形成に関与するという興味深い知見が得られたため、今後、本研究の目的を達するための包括的な理解が見込める状況となってきている。報告者が所属する研究グループにおける未発表の先行研究により、NLPの活性化には硝酸シグナルに応答したリン酸化が必要であることが示されていたが、リン酸化の直接の証拠は得られていなかった。昨年度までに、申請者によるnanoLC-ESI-MSを用いた解析により、先行研究によって示されていたものと同一のアミノ酸残基がリン酸化されたペプチドを同定していた。この結果と先行研究の結果とを合わせて投稿論文の作製を進め、受理される見通しとなった。また、NLPには硝酸同化経路以外の制御メカニズムにも関与していることが先行研究によって示唆されていた。そこで、NLPの制御下にありながらも硝酸同化経路に直接的な関与は知られていない核タンパク質BT群に着目した研究を進めた。昨年度までに、BTの機能欠損変異体を用いた根の形態形成の詳細な観察により、硝酸濃度依存的に起きる側根伸長が抑制される結果が得られていた。この結果は、硝酸シグナルで活性化されたNLPが硝酸同化経路のみならず、BTの発現誘導を介して、窒素栄養の吸収に重要である側根伸長までをも制御していることを示唆する。この結果と先行研究の結果とをまとめて、共同筆頭著者として論文を発表した。上記研究と並行して、リボソーム生合成に着目した研究も実施してきた。糖誘導性の新奇核小体タンパク質APUM24がpre-rRNAプロセシングに必要であることを突き止めると同時に、apum24ノックダウン変異体は糖依存的にpre-rRNAプロセシングが滞り、それにより核小体ストレス応答や糖への過剰応答を引き起こすことを明らかにした。

当該年度まで、NLPのリン酸化を示す直接的な証拠がMS解析により得られ、論文が受理される見通しとなっている。この論文の内容は、本研究の目的であるNLPによる硝酸シグナル応答機構の解明を目指す上で最も重要なものであり、非常にインパクトの高い論文として発表されることになる。また、BTタンパク質群に関しても、昨年度までに得られた結果を基にした論文を、共同筆頭著者として発表することができた。これらのことから、、本研究は当初の計画以上に進展していると言える。植物の主要な窒素源である硝酸イオンの吸収や代謝は、鍵転写因子であるNLPファミリーによって制御されている。これまでに、NLPは硝酸シグナルにより活性化されることで下流の遺伝子発現制御を行うことが知られていたが、その分子実体は不明であった。報告者が所属する研究グループにおける先行研究により、そのNLPの活性化には硝酸シグナルの伝達に応答した特定のアミノ酸へのリン酸化が必要であることが示唆されていた。昨年度までに、nanoLC-ESI-MSを用いた解析を行い、先行研究によって示されていたものと同一のセリン残基がリン酸化されているペプチドを同定していた。また、それと並行してこのリン酸化を実行するキナーゼとしてCPKファミリーのメンバーを同定していた。これらの結果から、硝酸シグナルによるNLPの活性化メカニズムの詳細を明らかにすることができた。本年度は、これらの結果を合わせた内容の投稿論文を発表するに至り、植物栄養の分野に大きなインパクトを与えた。また、上記研究と並行して、リボソーム生合成に着目した研究も実施してきた。糖誘導性の核小体タンパク質APUM24が、リボソームRNA (rRNA)前駆体の成熟に必要であることを突き止めるとともに、apum24ノックダウン変異体は糖依存的にrRNA前駆体の成熟が滞り、それによりリボソームストレス応答や糖への過剰応答を引き起こすことを明らかにした。これらの結果をまとめ、リボソーム生合成と糖応答、そしてリボソームストレスの三者をつなぐ新しい概念を提示し、それを投稿論文として発表するに至った。NLPに関しては、リン酸化の証拠が得られたため、次はそのリン酸化酵素の同定が鍵となる。そこで、プロテオーム解析を中心として相互作用因子の探索を行う。また、BTに関してはその表現型として見出された側根形成に着目してNLPとの関連を解析するとともに、こちらもプロテオーム解析を行うことで新規の相互作用因子の同定を目指し、NLPによるBTを介した側根形成の制御のメカニズムに迫る。NLPに関して、リン酸化の証拠が得られたため、次はその活性調節機構の解明が課題となっていく。そのため、NLPの相互作用因子の探索を端緒として、NLPがどのようなタンパク質によって、どのように活性などを制御されているのかを明らかにしていく。これにより、NLPを中心とする窒素応答を支える分子ネットワークをより広く理解していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。
マイクロセル移動通信系におけるダイナミックセル配置法

自動車電話,携帯電話をはじめ可搬端末など,移動体通信の需要は急激に増大している.これに対して,利用できる周波数が限られていることから,周波数の有効利用が重要(特に都市内では深刻)な課題となっている.これに対応する技術としてセルラ-方式があり,現在このセルの大きさの極小化(マイクロセル化)及び平面セル(2次元)から立体セル(3次元)へと多次元化してきている.本研究はマイクロセル移動通信系において,ダイナミックにセル配置,セル構成を行い,チャネル利用効率を大幅に改善する方法を開発することを目的とする.本研究の特徴は,ダイナミックにチャネルを割当てるということではなく,ダイナミックにセル配置,セル構成を行う点にある.2年間の研究を通して,ダイナミックにセル配置を行った際のセルの形状の推定を計算幾何学におけるボロノイ図を用いて表現できること,ダイナミックにセルの形状を変化させることによりチャネル利用効率の向上を実現できることを確認した.また,多次元化したセルラ-移動通信系において,従来の2次元セルラ-移動通信系に対して提案されていたハイブリッドチャネル割当て法を,ニューラルネットを用いて多次元セルラ移動通信系に適用できるように拡張したフレキシブルハイブリッドチャネル割当て法を提案し,その有効性を確認した.ダイナミックにセルの形状,位置を変化させるとき,それに伴い,様々な最適化,制御のための技術が必要であることが明らかになり,今後,これらの技術の開発が移動通信の発達に貢献することが期待できる.今後も研究を継続し多次元セルラ-移動通信系に関する研究をすすめる予定である.自動車電話,携帯電話をはじめ可搬端末など,移動体通信の需要は急激に増大している.これに対して,利用できる周波数が限られていることから,周波数の有効利用が重要(特に都市内では深刻)な課題となっている.これに対応する技術としてセルラ-方式があり,現在このセルの大きさの極小化(マイクロセル化)及び平面セル(2次元)から立体セル(3次元)へと多次元化してきている.本研究はマイクロセル移動通信系において,ダイナミックにセル配置,セル構成を行い,チャネル利用効率を大幅に改善する方法を開発することを目的とする.本研究の特徴は,ダイナミックにチャネルを割当てるということではなく,ダイナミックにセル配置,セル構成を行う点にある.2年間の研究を通して,ダイナミックにセル配置を行った際のセルの形状の推定を計算幾何学におけるボロノイ図を用いて表現できること,ダイナミックにセルの形状を変化させることによりチャネル利用効率の向上を実現できることを確認した.また,多次元化したセルラ-移動通信系において,従来の2次元セルラ-移動通信系に対して提案されていたハイブリッドチャネル割当て法を,ニューラルネットを用いて多次元セルラ移動通信系に適用できるように拡張したフレキシブルハイブリッドチャネル割当て法を提案し,その有効性を確認した.ダイナミックにセルの形状,位置を変化させるとき,それに伴い,様々な最適化,制御のための技術が必要であることが明らかになり,今後,これらの技術の開発が移動通信の発達に貢献することが期待できる.今後も研究を継続し多次元セルラ-移動通信系に関する研究をすすめる予定である.自動車電話,携帯電話をはじめ可搬端末など,移動体通信の需要は急激に増大している。これに対して,利用できる周波数が限られていることから,周波数の有効利用が重要(特に都市内では深刻)な課題となっている。これに対応する技術としてセルラ-方式があり,現在このセルの大きさの極小化(マイクロセル化)及び平面セル(2次元)から立体セル(3次元)へと多次元化してきている。このマイクロセルラ-方式では,各セルにチャネルをいかに効率良く割当てるかが周波数の有効利用にとって大切である。一方で,サービスエリア内のセルの配置(チャネル配置ではない)は従来固定しており,動かないものと考えられてきた。しかし,サービスエリア内の通信の要求の程度に応じて,ダイナミックにセル配置を変えると,非常に大きな周波数の有効利用がはかれることが判明してきた。本研究はマイクロセル移動体通信系において,ダイナミックにセル配置を行い,それと同時にそれらのセルにダイナミックチャネル割当を適用し,チャネル利用効率を大幅に改善する方法を開発することを目的としている。本年度は以下の結果を得た。1.サービスエリアの呼量に応じたダイナミックセル配置法の開発を計算幾何学のボロノイ図を描く手法を用いて行い,セル配置のモデル化と定式化を行った。2.少数のセルにおいては,ダイナミックにセルを配置することが有効であることをコンピュータシミュレーションにより確認した。3.電力を制御することにより,多数のセルをダイナミックに変化させる場合,セル配置に困難がともなうことが判明した。自動車電話,携帯電話をはじめ可搬端末など,移動体通信の需要は急激に増大している。これに対応する技術としてセルラ-方式がある。現在,セルラ-移動通信系において,セルの大きさの極小化(マイクロセル化),及び平面セル(2次元)から立体セル(3次元)への多次元化に対応するための技術開発が必要とされている。本研究は,多次元化したマイクロセル移動通信系において,ダイナミックセル配置及びダイナミックチャネル割当を適用し,チャネル利用効率を大幅に改善する方法を開発することを目的としている。昨年度までにダイナミックにセルの形状を変化させることによりチャネル利用効率の向上を実現できることを確認した。本年度は多次元化したマイクロセル移動通信系に対応したチャネル割当て法であるフレキシブルハイブリッドチャネル割当て法を開発した。

フレキシブルハイブリッドチャネル割当て法とは,従来の2次元セルラ-移動通信系に対して提案されていたハイブリッドチャネル割当て法を,ニューラルネットを用いて多次元セルラ-移動通信系に適用できるように拡張したチャネル割当て法である。フレキシブルハイブリッドチャネル割当て法により,チャネル利用効率の向上を実現できることを示した。多次元セルラ-移動通信系において,ダイナミックセル配置,ダイナミックなセルの変形,ダイナミックチャネル割当てを行う場合,様々な最適化,制御のための新たな技術開発が必要であることが明らかとなった.今後,これらの技術の開発が移動通信の発達に貢献することが期待できる。今後も研究を継続し多次元セルラ-移動通信系に関する研究をすすめる予定である。
大強度加速器における磁場共有型静電粒子分離装置の完成

原子核・素粒子の基礎物理学実験に最適の二次荷電粒子ビームを供するため、粒子選別機能を有し長く安定に動作する"磁場共有型の静電粒子分離装置"の改良機を製作しビーム試験による性能試験を行った。大強度ビーム環境下にても使用可能な、放射線耐性が高い実機への指針を確立することができた。『耐放射線性技術を適用し、かつ、より強い電場の発生』と『特殊形状の耐放射線電磁石』を融合した磁場共有型の静電型粒子分離装置(ESセパレータ)を完成させる事を目的としている。基本設計及び部品や材料の選定を進めるために、既存のESセパレータを参考に改善点を吟味しながら次の事柄に留意した。A.有機材料の使用を避ける。B.放電を抑制する為に内部の電界を緩和する。特に磁場の影響を評価する。C.外側の電磁石の小型化を試みるとともに放射線に対する遮蔽性を考慮する。長年使用されてきた既存のESセパレータを解体しながら、部品の評価や構造上の改善点を検討した上で、平行電極・電磁石等の配置と形状の最適化を行った。ただ、解体において予測以上の部品の腐食や黒化、保存図面と異なる材料の使用がみられたため、部品や材料の再検討、及び、改良点の見直しに多くの時間を費やした。放射線に対する耐性を高めるために真空シール、電極用絶縁材、電磁石部品などを対象として選定を行った。さらに、電磁石は耐放射線技術としてはほぼ確立しているものの、ESセパレータの真空容器外側に取り付けるため、通常の電磁石形状と異なる薄型の物になる。特に、狭い領域に耐放射線仕様のコイルを据え付けるための設計を進めた。試験場所となるJ-PARCのハドロン実験ホールにおいて、既存のESセパレータを解体後に洗浄と改善を施して再度組み上げ、ビームラインに設置する準備を行った。昨年度に解体し構造や部品を精査した既存のESセパレータを試験機として組み上げ、ハドロン実験ホールK1.1BRビームラインの第一セパレータとしてビームライン上に精度よく設置した。実施内容の詳細は以下の通りである。1.既存のセパレータについて、使用されている各構成部品を調査した。2.コイルを組込み励磁して、粒子通過部分での内部磁場の分布を測定した。3.平行電極の取付け方法、電極の平行度、真空槽に対する位置精度を吟味した。4.ESセパレータをK1.1BRビームラインに活用できる様に組み立て設置した。5.ビームラインに組み込む際に、狭い場所でも設置できる様ピローシール対応フランジとした。6.真空システムの改善を施し、真空テストを行い到達真空度10^<-4>Pa台を実現した。7.導入する絶縁ガスのコントロール系を作成し、安定に制御できる事を確認した。8.高電圧を印可し、導入絶縁ガスと磁場と到達電圧の相関を測定した。9.実際に二次ビームによりセパレータの性能を評価した。二次ビームによるビーム調整では、限定的なアクセプタンスの条件のもとではあるものの、ESセパレータにより(K中間子)/(他の粒子)の値で1に近い良好な値が得られた。本研究の目的は、原子核・素粒子の基礎物理学実験に最適の二次荷電粒子ビームを供するため、粒子選別機能を有し大強度ビーム環境下でも長く安定に動作する放射線耐性が高い磁『場共有型の静電型粒子分離装置』を完成することである。ハドロン実験ホールK1.1BRビームラインの第一セパレータとしての運用への試みを継続して行う予定であったところ、平成23年度は震災によりビーム試験が実施できなかった。既存のESセパレータを活用した実機ともなる試験機は、実験ホール内のビームラインに設置していた。地震の揺れによる影響を調べるために、ビームラインより取り出し電極の健全性の確認を行った後、真空試験、コンディショニングを実施した。主な項目と内容は以下の通りである。1.使用されている各構成部品(平行電極・電極支持部・高電圧導入部・磁場発生コイル・冷却水部品・真空ポンプなど)について地震の影響を検査するとともに、耐放射線化の検討を進めた。2.震災後の正負の電極の平行度、真空槽に対する取付け精度を再度測定し、再調整を行った。3,電極形状に対する電界計算を行い、内部での電界緩和を試みた。4.高電圧を印可し耐電圧試験を行った。5,ハドロン実験ホールK1.1BRビームラインに設置した。6.ビームライン設置後にビームライン全体として真空排気を行い、十分な到達真空度が得られる事を確認した。懸念された地震の影響はなく、平成24年度のビーム試験に向けての準備を整えることができた。現状報告を第8回加速器学会年会にて行った。.

本研究の目的は、原子核・素粒子の基礎物理学実験に最適の二次荷電粒子ビームを供するため、粒子選別機能を有し大強度ビーム環境下でも長く安定に動作する放射線耐性が高い『磁場共有型の静電型粒子分離装置』を完成することである。既存のESセパレータを活用した実機ともなる試験機の電極の健全性の確認を行った後、真空試験、コンディショニングを実施した。最終年度として、ハドロン実験ホールK1.1BRビームラインの第一セパレータとしての運用への試みを行った。実際の二次ビームによりビーム光学の調整を行い、K中間子などの二次粒子の収量や、ESセパレータの性能の指標となるK中間子/π中間子比を測定した。主な項目と内容は以下の通りである。1.使用されている各構成部品について耐放射線化の検討を進めた。2.正負の電極の平行度、真空槽に対する取付け精度を再度測定し、再調整を行った。3.電極形状に対する電界計算を行い内部での電界緩和を試み、高電圧を印可し耐電圧試験を行った。4.ハドロン実験ホールK1.1BRビームラインに設置した。設置作業の効率向上と位置精度の再現性の確保のためにピボット方式を採用した。5.ビームライン全体として真空排気を行い、十分な到達真空度が得られる事を確認した。6.この静電粒子分離装置により、K中間子ビームの強度とK/π比ともに、実験に使用できる十分な値を実現できることを確認した。本研究により、研究成果を電磁粒子分離装置等に関する国際会議EMIS2012において平成24年12月に発表した。震災の影響があり、セパレータ本体の解体、内部電極の健全性の確認、正負の電極の平行度、真空槽に対する取付け精度の再度測定などを実施せざるを得なかった。しかしながら、この作業により、各種構成品の検討を進めることができ、ビームラインへの設置、ビームライン機器としての到達真空度の確認、コンディショニングなどは予定通り実施することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度として、実際の二次ビームによりビーム光学の調整を行い、K中間子などの二次粒子の収量や、ESセパレータの性能の指標となるK中間子/π中間子比の測定を行うことを目指す。また、磁場共有型セパレータとして、絶縁ガスの導入圧力と電圧、磁場と印加可能電圧の相関などを系統的に調べ、基礎データを得る。
粘土鉱物のモデル表面創製による化学進化過程の研究

1.モデル酸化物表面の創製格子間隔の違いによる構造制御を目指して、Ni単結晶(100)表面に形成される酸化薄膜の構造を低速電子回折によって調べた。300Kで500L以上の酸素露出によって、バルクより11%縮小した格子間隔をもつNiO(111)酸化薄膜が、基板のNi単結晶表面の[011]方位に優先的に成長することが明らかになった。Cu(100)表面に酸素が吸着した表面におけるc(4x2)構造については、走査型トンネル顕微鏡による原子像観察によって、これまでの表面構造モデルとは異なる酸素原子の吸着構造を提案した。また、MgO(100)表面に成長する磁性薄膜の反射高速電子回折を用いた研究によって、様々な形態を有する磁性薄膜が見い出された。2.モデル酸化物表面における分子配向の研究偏光変調高感度反射赤外分光法により、NiO(111)表面におけるギ酸とイソシアン酸の吸着と分解過程を検討した。ギ酸の吸着は清浄なNiおよびNiO薄膜ともにギ酸イオンで存在し、OCO対称伸縮振動が顕著な吸収を示すことから表面垂直方向に吸着すること、また、酸化膜表面においてより安定化されることが明らかになった。これに対して、イソシアン酸から生成する表面NCO種は、NCO逆対称伸縮振動の吸収から、清浄なNi表面には垂直に吸着するが、酸化膜表面では室温で傾いて吸着し、600Kになると分解することがわかった。1.モデル酸化物表面の創製と評価格子間隔の違いによる構造制御を目指して、まずNiAl合金単結晶(110)表面を酸化して形成されるアルミナ薄膜の創製を試みている。現在、酸化の条件による表面構造、表面組成の違いを明らかにする研究が進行中である。今後、この表面について電子状態および吸着に関する研究を行ない、酸化物薄膜の成長過程と評価を行う予定である。2.モデル酸化物表面における分子配向の研究気・液相の大吸収から微小の吸着種による吸収を選別するには、偏光変調を用いる必要がある。今年度、現有の反射赤外分光装置(IRAS)に光弾性偏光変調器を組み込む改善を行ない、反応気体の存在下における表面吸着種の研究をNi単結晶(100)表面を用いて検討した。この結果、吸着分子の振動による吸収のみ測定できることを確認し、さらに、気相のCO圧力の増加に伴ってOn-top型吸着COが次第にBridge型吸着COへと変化することを確かめた。今後、多くの吸着分子について振動分光による配向解析を実施する。「表面科学」の立場から粘土鉱物のモデル表面として、単結晶表面上に酸化物薄膜を創製し、この表面における分子配向について検討するために、以下の点について研究を進めた。1.モデル酸化物表面の創製と評価格子間隔の違いによる構造制御を目指して、まずNiおよびCu単結晶(100)表面を酸化して形成される酸化薄膜の構造を低速電子回折と走査型トンネル顕微鏡を用いて検討した。この結果、Ni(100)表面には最適条件として300K,酸素500L露出でNiO(111)酸化膜がNi[011]方位に基本格子を揃えた構造で優先的に成長することが明らかになった。また、Cu(100)表面における酸化膜のc(4x2)構造のSTMによる原子像観察の結果、これまでの表面構造モデルとは異なる酸素原子の吸着構造が見い出された。2.モデル酸化物表面における分子配向の研究反射赤外分光装置(IRAS)に光弾性偏光変調器を組み込み、気体存在下におけるNi単結晶(100)表面上のCO吸着状態を検討した結果、気相のCO圧力増加に伴ってOn-top型吸着COが次第にBridge型吸着COへと変化することを確かめた。吸着分子の表面配向を調べるために、1で創製したNiO(111)表面におけるギ酸の吸着と分解過程を振動分光によって検討した。

ギ酸の吸着は清浄なNiおよびNiO薄膜ともにギ酸イオンの形で起こり、OCO対称伸縮振動のみが顕著な吸収を示すことから表面垂直方向に吸着すること、酸化膜表面の方においてより安定に存在することがわかった。また、表面NCO吸着種については、室温で酸化膜表面で傾いて吸着し、温度上昇に伴い表面垂直に向くことがNCO逆対称伸縮振動の強度変化から観測された。
口腔癌の進展における癌間質の影響に関する研究―特に間質細胞の再生するがん浸潤を制御する分子群の探索―

これまで,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のin vitroでの浸潤能を強く亢進させることを明らかにし,線維芽細胞培養上清より口腔癌細胞の遊走を促進する因子の分離を試み,熱及び還元に比較的安定な既知の細胞遊走促進因子とは異なる約50kDaの蛋白FDMFを分離した.現在までのところ,FDMFはGi蛋白共役受容体を介しチロシンキナーゼを活性化し細胞骨格系を制御して細胞の運動能を亢進させていると考えている.また線維芽細胞培養上清中には扁平上皮癌細胞のウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーター(u-PA)とマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)産生を亢進させる画分を含んでいた.本研究では扁平上皮癌細胞の蛋白分解活性,特にMMP-2活性に与える線維芽細胞の影響について解析した.その結果,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ2(MMP-2)活性化因子である膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)発現を亢進させることを見いだした.扁平上皮癌細胞は線維芽細胞によって細胞膜上に膜型マトリックスメタロプロテアーゼのMT1-MMP発現が誘導され,自らあるいは線維芽細胞をはじめとする周囲の間質細胞が産生する潜在型MMP-2を細胞膜上で活性化する.そして扁平上皮癌細胞上で活性化されたMMP-2はインテグリンαVサブユニット介して細胞膜上に結合することが明らかになった.このことから間質の線維芽細胞が扁平上皮癌細胞の運動能と蛋白分解活性,特に癌細胞膜上のMMP-2を亢進し,扁平上皮癌の浸潤・転移を促進していると考えられた.これまで,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のin vitroでの浸潤能を強く亢進させることを明らかにし,線維芽細胞培養上清より口腔癌細胞の遊走を促進する因子の分離を試み,熱及び還元に比較的安定な既知の細胞遊走促進因子とは異なる約50kDaの蛋白FDMFを分離した.さらにFDMFの細胞遊走促進活性はチロシンキナーゼ阻害物質のゲニステインで強く抑制されることより,その作用発現にチロシンキナーゼによる細胞蛋白のリン酸化の関与が推測された.また,本蛋白は百日咳毒素によってもその活性が阻害された.現在までのところ,FDMFはGi蛋白共役受容体を介しチロシンキナーゼを活性化し細胞骨格系を制御して細胞の運動能を亢進させていると考えている.また線維芽細胞培養上清中には扁平上皮癌細胞のウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーター(u-PA)とマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)産生を亢進させる画分を含んでいることに加え,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ2(MMP-2)活性化能,特に膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)発現を亢進させることを見いだしている.このことから間質の線維芽細胞が扁平上皮癌細胞の運動能と蛋白分解活性を亢進し,扁平上皮癌の浸潤・転移を促進している可能性が考えられた.今後,FDMFの一次構造を決定するとともに,線維芽細胞培養上清中より扁平上皮癌細胞の蛋白分解活性亢進画分の分離・精製を行うことを計画している.これまで,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のin vitroでの浸潤能を強く亢進させることを明らかにし,線維芽細胞培養上清より口腔癌細胞の遊走を促進する因子の分離を試み,熱及び還元に比較的安定な既知の細胞遊走促進因子とは異なる約50kDaの蛋白FDMFを分離した.現在までのところ,FDMFはGi蛋白共役受容体を介しチロシンキナーゼを活性化し細胞骨格系を制御して細胞の運動能を亢進させていると考えている.また線維芽細胞培養上清中には扁平上皮癌細胞のウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーター(u-PA)とマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)産生を亢進させる画分を含んでいた.本研究では扁平上皮癌細胞の蛋白分解活性,特にMMP-2活性に与える線維芽細胞の影響について解析した.その結果,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ2(MMP-2)活性化因子である膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)発現を亢進させることを見いだした.扁平上皮癌細胞は線維芽細胞によって細胞膜上に膜型マトリックスメタロプロテアーゼのMT1-MMP発現が誘導され,自らあるいは線維芽細胞をはじめとする周囲の間質細胞が産生する潜在型MMP-2を細胞膜上で活性化する.そして扁平上皮癌細胞上で活性化されたMMP-2はインテグリンαVサブユニット介して細胞膜上に結合することが明らかになった.このことから間質の線維芽細胞が扁平上皮癌細胞の運動能と蛋白分解活性,特に癌細胞膜上のMMP-2を亢進し,扁平上皮癌の浸潤・転移を促進していると考えられた.

これまで,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のin vitroでの浸潤能を強く亢進させることを明らかにし,線維芽細胞培養上清より口腔癌細胞の遊走を促進する因子の分離を試み,熱及び還元に比較的安定な既知の細胞遊走促進因子とは異なる約50kDaの蛋白FDMFを分離した.現在までのところ,FDMFはGi蛋白共役受容体を介しチロシンキナーゼを活性化し細胞骨格系を制御して細胞の運動能を亢進させていると考えている.また線維芽細胞培養上清中には扁平上皮癌細胞のウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーター(u-PA)とマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)産生を亢進させる画分を含んでいた.本研究では扁平上皮癌細胞の蛋白分解活性,特にMMP-2活性に与える線維芽細胞の影響について解析した.その結果,線維芽細胞が扁平上皮癌細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ2(MMP-2)活性化因子である膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)発現を亢進させることを見いだした.扁平上皮癌細胞は線維芽細胞によって細胞膜上に膜型マトリックスメタロプロテアーゼのMT1-MMP発現が誘導され,自らあるいは線維芽細胞をはじめとする周囲の間質細胞が産生する潜在型MMP-2を細胞膜上で活性化する.そして扁平上皮癌細胞上で活性化されたMMP-2はインテグリンαVサブユニット介して細胞膜上に結合することが明らかになった.このことから間質の線維芽細胞が扁平上皮癌細胞の運動能と蛋白分解活性,特に癌細胞膜上のMMP-2を亢進し,扁平上皮癌の浸潤・転移を促進していると考えられた.
大気汚染物質沈着量に対するソース・レセプター解析手法の新展開

本科研費を通じて,研究目的である大気汚染物質沈着量に対するソース・レセプター解析の新展開を図る研究を推進した.最終年度に予定していた直接感度解析法の適用については,夏季の全降水イベントについて計算不安定の問題を完全に解決することには至らなかった.安定性の検討において降水量とそのタイミングのモデル再現性を検討した結果,降水イベントの再現性が十分ではなかった点も要因であったと考えられた.このようなことからも,降水を介した湿性沈着量については,モデル計算値の降水量を観測値で代替する手法(降水量補正法)が有効であると考え,参画していたアジア域モデル相互比較研究(MICS-Asia)に提出された9つのモデルにこの手法を適用した.その結果,アジアスケールの無機イオン成分(硫酸塩・硝酸塩・アンモニウム塩)の湿性沈着量のモデル再現性を大きく向上できることがわかり,湿性沈着量の再現性向上に資する先見的な研究成果を得ることができた.この成果は学術論文として投稿中である.また,世界気象機関(WMO)が全球大気監視(GAW)計画下で進める全球全大気降下物の観測・モデル統合(MMF-TAD)の専門家会合へ招聘を受け,アジアにおける研究成果として本内容の発表を行った.研究期間全体においては,大気中濃度に対して適用してきたソース・レセプター解析を沈着量にも応用させることで,トレーサー法による通年の硫酸塩の寄与評価をもとに,乾性・湿性沈着に対する国外の影響や湿性沈着に対する火山の影響を定量的に特定するなど,今まで試みられなかった新たな知見を得ることができた.さらに,観測データをもとに東アジア域の15年分の湿性沈着量の経年変化を解析したところ,中国由来の人為起源排出量変化に伴い,近年では硝酸塩が重要な酸性沈着の要因となっていることを解明した.研究の初年度となる本年度は間接感度解析法による簡便なソース・レセプター解析の実施,トレーサー法によるソース・レセプター解析手法の開発の2点を研究計画としており,ほぼ計画通りに研究を進展させることができた.間接感度解析法とは,対象とする発生源の排出量を増減させることでその応答を評価する手法であり,ここでは最も簡単に対象とする排出量をゼロとしたゼロ・アウト法を採用した.対象とした発生源は,国内外の影響を評価するため,日本および中国とした.化学反応過程にほぼ線形性を仮定できる硫酸塩について通年スケールのゼロ・アウト法を実施をした.間接感度解析法の実施を通じ,排出量変化に対する大気中濃度と沈着量の応答の知見を予め得ておくことができた.トレーサー法は大気中濃度に適用した手法を乾性・湿性沈着量について応用可能であった.開発された手法をもとにしたソース・レセプター解析結果は,間接感度解析法から得られた結果と比較することで検証を行った.硫酸塩の生成について,液相反応過程も重要となる冬季においては非線形性も見られたが,冬季における硫酸塩の大気中濃度と乾性・湿性沈着量は小さいため,通年スケールの計算において妥当であると判断した.本研究の目指す乾性・湿性沈着量に対するソース・レセプター解析手法として,計算負荷が小さいトレーサー法を確立することができた.トレーサー法による大気中濃度と沈着量のソース・リセプター関係の通年スケールでの定量的評価結果については,学術論文としてとりまとめを行った.大気中の寿命の長い硫酸塩については,大気中濃度も沈着量も,国内より国外の寄与のほうが大きいことが示された.また,排出高度の高い火山は特に湿性沈着量について重要な発生源であることが明らかとされた.初年度の研究計画である間接感度解析法による簡便なソース・レセプター解析の実施,および,トレーサー法によるソース・レセプター解析手法の開発を進展させることができた.ゼロ・アウト法の実施にあたっては,硝酸塩は化学反応過程における非線形性が強いため,硫酸塩のみを対象とした.そのため,来年度に計画予定としていた開発したトレーサー法によるソース・レセプター関係の通年スケールでの定量的評価を,硫酸塩に限定することで前倒しで進展させた.開発されたトレーサー法は硝酸塩についても適用可能であるので,その検証について間接感度解析法の実施を進める.具体的には,硝酸塩の生成に係る窒素酸化物(NOx)とアンモニア(NH3)の排出量の一律削減や一方のみの削減などの感度実験を行うことで,硝酸塩の生成過程における排出量に対する大気中濃度と沈着量の応答の知見を得ることを目標とする.以上の理由により(2)おおむね順調に進展している,と進捗状況について報告する.研究の2年目となる本年度では,沈着量に対する直接感度解析法の開発を研究計画の中心としており,研究計画の予想通りに難航したものの,ほぼ計画通りに研究を進展させることができた.まず,初年度に実施した硫酸塩を対象としたトレーサー法によるソース・レセプター解析の通年計算結果をもとに,直接感度解析法の対象とするべきイベント期間の抽出を行った.排出量をゼロとしたゼロ・アウト法との比較結果から,冬季における非線形性が示唆されていたが,大気中濃度と沈着量は国内ではともに最小となる季節であるため,夏季の4ケースの降水イベントを対象とすることとした.対象とする降水イベントにおいて,開発した直接感度解析法を適用したところ,数値モデルに与える初期条件次第では計算不安定となる場合がある問題点があった.この点については全球化学輸送モデルを用いるなどのさまざまな初期条件を検討した.また,降水量やそのタイミングなど,降水現象は気象モデルによる再現性が不十分な場合もある.

湿性沈着量については,モデルで計算された降水量を観測された降水量で置き換えることにより,その再現性を改善できることが先行研究で示されており,東アジアでも再現性の向上につながることを確認した.湿性沈着量の再現性の向上のため,気象モデルで利用可能な積雲パラメタリゼーションおよび雲微物理過程の種々の設定についての検証も同時に進めた.硫酸塩と同様に主要な酸性物質である硝酸塩の湿性沈着の現状を把握するため,観測データをもとにして東アジア域の15年分の経年変化を解析し,学術論文としてとりまとめた.中国由来の人為起源排出量変化に伴い,硝酸塩は近年ではより重要な酸性沈着の要因となっていることを示した.研究計画として予定していた通り,直接感度解析法の開発は最も困難な部分ではあったが,一通りの目処をつけることができた.対象とする夏季の降水イベントへの適用を図りながら,最終年度には学術論文としてとりまとめを行うことを目指す.また,硫酸塩と硝酸塩の経年変化を観測の視点からとりまとめた結果は,欧州地球物理学連合(EGU)のAtmocpheric Chemistry and Physicsより学術論文として出版された.東アジアにおける観測データへの知見を集約できたので,硫酸塩を対象に開発を進めているトレーサー法および直接感度解析法を,硝酸塩についても応用していくことを最終年度には進展させたい.以上の理由により(2)おおむね順調に進展している,と進捗状況について報告を行う.本科研費を通じて,研究目的である大気汚染物質沈着量に対するソース・レセプター解析の新展開を図る研究を推進した.最終年度に予定していた直接感度解析法の適用については,夏季の全降水イベントについて計算不安定の問題を完全に解決することには至らなかった.安定性の検討において降水量とそのタイミングのモデル再現性を検討した結果,降水イベントの再現性が十分ではなかった点も要因であったと考えられた.このようなことからも,降水を介した湿性沈着量については,モデル計算値の降水量を観測値で代替する手法(降水量補正法)が有効であると考え,参画していたアジア域モデル相互比較研究(MICS-Asia)に提出された9つのモデルにこの手法を適用した.その結果,アジアスケールの無機イオン成分(硫酸塩・硝酸塩・アンモニウム塩)の湿性沈着量のモデル再現性を大きく向上できることがわかり,湿性沈着量の再現性向上に資する先見的な研究成果を得ることができた.この成果は学術論文として投稿中である.また,世界気象機関(WMO)が全球大気監視(GAW)計画下で進める全球全大気降下物の観測・モデル統合(MMF-TAD)の専門家会合へ招聘を受け,アジアにおける研究成果として本内容の発表を行った.研究期間全体においては,大気中濃度に対して適用してきたソース・レセプター解析を沈着量にも応用させることで,トレーサー法による通年の硫酸塩の寄与評価をもとに,乾性・湿性沈着に対する国外の影響や湿性沈着に対する火山の影響を定量的に特定するなど,今まで試みられなかった新たな知見を得ることができた.さらに,観測データをもとに東アジア域の15年分の湿性沈着量の経年変化を解析したところ,中国由来の人為起源排出量変化に伴い,近年では硝酸塩が重要な酸性沈着の要因となっていることを解明した.研究計画に基づき,もう一つの有力なソース・
債権回収過程に関する法的規律の総合研究

本研究は、民法の一般問題である物権と債権の問題に端を発し、債権回収に関する担保法・債権法における諸制度を理論的な側面からではなく実務的な側面からも分析・検討をし、債権法改正において一提言をなすに至った。また、手続法の分野においても、民事執行法・破産法から民事再生法に至るまで、債権回収が問題となる諸法令の分野を精力的に、最終的に民事債権法の制度における問題点を鳥瞰するに至った。債権回収に関連する諸法令が現実の債権回収過程にいかなるインパクトを与えているかを検証する,というのが本研究の目標であるが,本年度は,そのための準備作業として,まず,邦語文献を包括的に収集しつつ,変動の著しい関係法令を正確に理解するという作業を行った。その成果の一部が後掲論文である。坂田(1)では,債権者代位権に関する訴訟法上の論点について,特に第三債務者の二重応訴の負担と,債務者への手続保障の必要性とを調整するという観点から検討されている。小粥(1)では,債権者平等の原則との関係で,本旨弁済が詐害行為となるか否かが検討されており,また,坂田(2)では,特に詐害行為取消権を行使する債権者と受益者の一般債権者との関係に焦点をあてての詳細な分析が試みられている。小粥(2)は,平成15年の担保・執行法制の改正を念頭におきつつ,抵当権者による競売以外の方法による回収手段を多角的に分析するものであり,特に根抵当権譲渡による債権回収の重要性について注意を喚起している。なお,法状況を深く把握するためには,判例を正確に位置づけるという作業も不可欠であるが,坂田,小粥(3),菱田(1)(2)では,民事執行法・民事保全法に関する重要判例について,近時の動向を踏まえた分析がなされている。以上の作業に加えて,本年度には,債権回収に関する実務の動向を探るという作業にも着手し,その一環として,2006年3月には,仙台地方裁判所の信濃孝一判事を招き,仙台地裁における倒産実務について講演して頂いた。その成果を公表する段階には至っていないが,次年度も債権回収実務に関する情報収集作業は継続して行う予定である。債権回収に関連する諸法令が現実の債権回収過程にいかなるインパクトを与えているかを検証する,というのが本研究の目標である。本年度も前年度に引き続き,関係法令及び判例の変遷を正確に理解するという作業を行った。本年度は判例研究が中心となった。後掲河上論文は,近時の裁判例について,融資段階,債権管理段階,回収段階毎に,下級審裁判例も視野に入れつつ,包括的に整理するものである。後掲坂田論文は,動産売買先取特権に基づく物上代位に関する一連の判例を要領よく検討するものである。後掲小粥(1)論文は,保証債務の管理に関して重要な意義を持つ,破産者の債務について免責後になお消滅時効の進行が観念できるか,という問題について,判例を素材にしつつ,免責の法的性質にまで立ち戻って検討を加えるものである。後掲菱田論文は,いかなる再生計画が「債権者の一般の利益に反する」のか,という問題につき,近時の裁判例を素材に「債権者の一般の利益」が,いわゆる清算価値保障原則以上のものを含意し得ることを確認するものである。以上の作業に加えて,本年度には,債権回収に関する法的規律を理論的に分析する,という作業にも着手した。その一環として,2007年3月に,森田果・助教授をゲストスピーカーとして招き,ご報告いただいた。そこでは,一定の者が,他人の財産について優先的な権利を主張できる場合を横断的に概観した上で,かかる法的アレンジメントを,財産分離によるモニタリングの分担という観点から整理・分析するという斬新なアイディアが提示され,活発な議論がなされた。これまで、債権回収に関連する諸法令が、実際の債権回収にいかなるインパクトを与えているかの検証作業として、関係法令および裁判例の変遷を中心に、研究会での検討作業を継続的に行い活発な議論が展開された。なお、検討の過程にあり、分野横断的な検討で問題領域をつぶしながら作業を進めており、まとまった成果につなげていく予定である。本年は、とりわけ危機時における債権回収、倒産時における対応などにも留意して検討を加えた。研究分担者の一人が海外渡航のため、新たに倒産法の専門家を加えて、検討を継続している。債権者による責任財産のモニタリング・コストという観点からの制度設計が焦点になりつつある。その成果の一部は、後掲論文として結実している。河上は、近似の裁判例について、融資段階、債権管理段階、回収段階ごとに、下級審裁判例も視野に入れて、包括的に整理した論文や、物権法の一般理論を財産に対する支配の観点から財産権の帰属を巡って理論的に分析するもので、債権との対比における支配のあり方に反省をせまった論文を執筆した。なお、民法の基本的な枠組みにさかのぼって、財産権・債権の意義を論じた図書を発行した。小粥は、座談会形式で担保不動産

収益執行の実務上の問題点を論じた論文や、債権回収の意義・不動産執行の前提問題などを幅広く扱って多くの問題を提起しつつ現状を分析した論文を執筆した。坂田は、手形・小切手訴訟の局面での債権回収上の重要問題を包括的に扱った論文を執筆した。債権回収に関連する諸法令が現実の債権回収過程にいかなるインパクトを与えているかを検証するというのが本研究の目的であるが、本年度は、最終年度として、その検証作業を続けるとともに、担保法、債権法、倒産法を巡る活発な議論とともに、研究分担者でもあり実務法曹(弁護士)でもある佐藤教授、官澤教授から多くの示唆を受けつつ、研究成果を集約する作業を行った。債権回収過程、執行実務に関する包括的な情報収集に基づき、論点の整理、問題点の発見、さらには整理された論点に関する理論的・実務的検討を体系的に集約する作業を行った。その成果は、以下の論文等に結実している。なお、昨年度まで研究代表を務めた河上教授が転任のため、新たに石井が研究代表者となった。坂田教授は、執行実務及び破産実務の研究の成果として、破産実務において実例の多い継続的供給契約と賃借人の破産について、従来の判例・通説を再評価しつつ、理論と実務の調和の観点から、妥当な結論を得るべく「継続的供給契約」及び「賃貸借一賃借人の破産」の論文を執筆し、発表した。この2論文は、法科大学院教育のため用いられる教材になりうると同時に、倒産実務に携わる職務にある裁判官、弁護士等にとっても有益なものである。小粥教授は、担保法及び債権法に関する研究の成果として、鎌田薫教授・内田貴教授らを中心とする研究者のグループによる民法(債権法)改正検討委員会に委員として参加し、債権回収・倒産に関する債権者代位権、詐害行為取消権、多数当事者の債権債務関係、保証、債権譲渡・債務引受、契約上の地位の移転の検討をし、これらについての立法提案の検討・報告書の作成を精力的に行った。この成果は、平成21年6月ころに『民法(債権法)改正検討委員会報告書』(商事法務研究会)として出版が決定されている。また、民法(債権法)改正提案の内容にっき司法研修所で開催されるセミナー(平成21年7月)の講師として、裁判官を対象に、その成果を世に問う予定である。河崎准教授は、以上の成果を最大限に生かしつつ、倒産処理に関する研究の成果として、ライフワークの一部である倒産手続の制度的構成につき、理論的考察を加えた論文を執筆中であり、法学73巻3号(2009年8月予定)に掲載が決定されている。
PETを用いた投球動作における全身骨格筋活動の検索：パフォーマンス向上と傷害予防

投球動作における全身骨格筋活動を、大学野球投手に対して、全身の糖代謝を評価できるFDG-PETを用いて検索した。手指および足趾の筋群に有意な糖代謝の亢進を認めた.また,投球側のハムストリングスおよび非投球側の腸骨筋・大腿筋膜張筋・縫工筋に糖代謝の亢進を認めた.肩腱板筋群や体幹筋群には糖代謝の亢進を認めなかった.糖代謝の観点から投球運動時の非対称的な筋活動と、手指及び足趾の貢献度の高さが見いだされた。一方で、同様の手法によりプロ野球投手の全身骨格筋活動を検索したところ、肩周囲の筋群にも糖代謝の亢進が認められ、投球パフォーマンスの上昇と共に、肩周囲の筋群も動員される可能性が示唆された。投球動作は全身運動である。投球障害は肘や肩の関節周囲に多いため上肢に注目が集まりやすいが、足部から下肢・股関節・体幹・肩甲帯・上肢を通じて手指からボールに力を伝える全身運動である。したがって、個々人の投球動作を改善し、パフォーマンスの向上と傷害予防につなげるためには、対象となる選手が投球時にどの骨格筋をどの程度活動させているかを、全身的に検索する必要性があると考えられる。これまで投球動作時に活動する骨格筋を調べる方法としては、前述のように筋電図が一般的に用いられてきた。しかしながら、筋電図ではごく一部の筋の活動しか評価できず、電極が動作の邪魔をするという難点があった。この点において、我々が行っているポジトロン断層撮影法(PET)を用いた全身骨格筋活動の評価では、全身隅々までどの骨格筋がどの程度活動しているかを半定量的に評価可能であり、投球時に動作を阻害する電極のようなものを貼付する必要がないため、完全に普段通りの投球を違和感なく行うことができる。すなわち、100%自分の力を出し切った投球動作時の全身骨格筋活動が評価可能である。平成28年度は、大学硬式野球部員を対象に、PETを用いて投球時の骨格筋活動を評価した。全身的な検索により、個々人により活動性の上がる筋が異なること(個人差)、被験者に共通して活動の上がる筋があること(共通性)が見いだされた。また、動作解析や筋力測定を同時に行っており、これらとの関連性は今後の検討課題である。当初は、プロ野球選手等も被験者としてリクルートする予定であったが、シーズンとの日程が合わず、平成28年度は断念した。また、同様にオフシーズンでの実施が必要であったため、各骨格筋活動の定量化解析までは平成28年度中に到達しておらず、進捗状況はやや遅れていると判断した。大学硬式野球部とプロ野球経験者の投手10名(年齢:21.5±3.7歳,身長:175.9±3.4cm,体重:74.7±5.2 kg,BMI:24.2±1.8)を対象として,マウンド上から40球の全力投球を行った後,18F-fluorodeoxyglucose(FDG)の静脈注射を受け,さらに40球の全力投球を行った.FDG注射後60分でPET-CTを撮影した.全身73の骨格筋に関心領域を設定し,各関心領域のstandardized uptake value(SUV)を,日常生活以外の運動を制限した健常成人(年齢:28.8±3.5歳、身長:170.4±4.6cm、体重:69.6±9.9 kg、BMI:23.9±3.0)と,投球側・非投球側に分けて比較した.結果,手指および足趾の筋群に有意な糖代謝の亢進を認めた.また,投球側のハムストリングスおよび非投球側の腸骨筋・大腿筋膜張筋・縫工筋・小殿筋に糖代謝の亢進を認めた.肩腱板筋群や体幹筋群には糖代謝の亢進を認めなかった.投球時の全身骨格筋活動を糖代謝の観点から評価することにより,投球動作の非対称的な筋活動と,手指及び足趾の貢献度の高さを評価することができた.肩腱板筋群や体幹筋群は肩関節や体幹を安定させるために重要であるが,筋活動強度と相関する糖代謝の亢進は観察されなかった.また,同様の手法で,現役のプロ野球選手2名を対象に投球時の骨格筋活動をPETを用いて評価したところ,大学生野球投手と比較し肩腱板筋や臀部の筋群にも活動の亢進を認めた.投球パフォーマンスの高い投手においては,肩関節周囲の筋群や臀部の筋群の貢献度が高くなる可能性が示唆された.投球動作における全身骨格筋活動を、大学野球投手に対して、全身の糖代謝を評価できるFDG-PETを用いて検索した。今年度は、前年度実施した実験をプロ野球選手等と日程調整を行い、同様に実施する予定である。

また、定量的解析に関しても逐次実施し、結果として公表できるところまで進める予定である。スポーツ科学今年度は実験の開始が野球チームのシーズンとの兼ね合いで、オフシーズンに実施する必要性があり、2月から実際に始まったため、硬式野球部員9名の実施にとどまった。そのため、PET検査の費用として計上していた額に翌年度の繰り越しが発生した。今年度は、昨年度の繰り越し分と合わせて、計画分の人数で実験を実施し、予算を使用する予定である。