hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
句動詞の起源・成立過程に関する通時的研究

句動詞とは、動詞+副詞、動詞(+副詞)+前置詞の結び付きで多様な意味を表す口語的表現である。「動詞+副詞」から成る句動詞の起源・発達には2つの過程が考えられる。(1)古英語接頭辞付動詞からの発達、即ち中英語以降、動詞の前に位置していた分離接頭辞又は副詞が動詞の後に移動し句動詞の原型が出来上がったこと。(2)フランス語源の多音節の1語動詞を翻訳する過程を経て句動詞が量産化されたこと。OED, YCOE等のコーパスを利用して、古英語接頭辞付動詞が現代英語にどの程度残っているのか明らかにした。そして古英語接頭辞付動詞と現代英語に残る接頭辞付動詞の対応関係、さらに句動詞との対応関係も明らかにした。句動詞(phrasal verb)とは,動詞+副詞,動詞(+副詞)+前置詞の結び付きで多用な意味を表す口語的表現であり,現代英語の特徴の1つである.句動詞の発達過程には二つの過程が考えられる.(1)古英語の接頭辞付動詞(prefixed verb)からの発達,即ち1066年のノルマン人の征服以降,フランス語との言語衝突により動詞の前に位置していた副詞または分離接頭辞が動詞の後に移動し句動詞の原型が出来上がったこと(例:upgan→go up).(2)フランス語源の多音節の一語動詞を翻訳する過程,即ち本来語である英語の基本動詞と副詞で置き換える過程を経て句動詞が量産化されたこと(例:ex-(強意(完全に))tinguish (消火する)→putout(完全に)(火を消す)).平成27年度では,(1)の古英語の接頭辞付動詞から発達した句動詞の起源に焦点を合わせた.通時的コーパスであるYCOEを利用して接頭辞付動詞,特にup- +動詞,out- +動詞を全て抽出した.そして句動詞の起源である古英語に現れる接頭辞付動詞の基礎資料を作成した.up-は20の動詞とout-は36の動詞と結合することが判明した.本研究では接頭辞付(up-, out-)動詞を全て抽出し,句動詞の起源(古英語接頭辞付動詞)・発達に関する研究の基礎資料(DATABASE)を作成することであり,所記の目的を達成することができた.今後の研究では,このDATABASEを利用して,古英語の接頭辞付動詞が現代英語までどの程度存続しているのか,さらに接頭辞付動詞と句動詞の対応関係を示し,句動詞がどのように形成されたのか考察する.本研究では古英語(YCOE)に現れる接頭辞付(up-, out-)動詞を全て抽出し,句動詞の起源(古英語接頭辞付動詞)・発達に関する研究の基礎資料(DATABASE)を作成することであり,所記の目的を100%達成することができた.前年度(2016)で,通時的コーパスであるThe York-Toronto-Helsinki Parsed Corpus of Old English Prose (以下YCOE)を利用して接頭辞付動詞,特にup- +動詞,out- +動詞を全て抽出し,句動詞の起源である古英語に現れる接頭辞付動詞の基礎資料を作成した.up-は20の動詞とout-は36の動詞と結合することが分かった.今年度(2017)では,古英語の接頭辞付動詞が現代英語までどの程度存続しているのか,古英語接頭辞付動詞と現代英語に残る接頭辞付動詞の対応関係,さらに句動詞との対応関係をOEDの記述を踏まえながら,表に示した.また,古英語接頭辞付動詞から句動詞(特に動詞+副詞辞)への移行過程において,どのように語義通りの意味(語源的意味)から比喩的意味に移行していったのか,具体例を小学館British National Corpus (以下BNC)や『研究社・ロングマン句動詞英和辞典』を用いて示した.古英語接頭辞付動詞の多くは,現代英語において接頭辞付動詞は廃語または“まれ"にしか使用されなくなってきている.古英語接頭辞付動詞の接頭辞up-, out-は語義通りの意味(上下の運動)であるが,句動詞になると古英語の接頭辞に対応する副詞辞は語義通りの意味(上下の運動)だけではなく,比喩的意味になり半イディオム構文を形成することが分かった.さらに個々の単語(動詞・副詞辞)の意味から全体の意味を類推することが困難な句動詞(高度なイディオム)に発達していることが各々の例から判断できた.本研究の目的は,古英語の接頭辞付動詞が現代英語までどの程度存続しているのか,古英語接頭辞付動詞と現代英語に残る接頭辞付動詞の対応関係,さらに句動詞との対応関係をOEDの記述を踏まえながら,表に示すことであり,所記目的をほぼ100%達成することができた.中英語(ME)に接頭辞付動詞(up- +動詞, out- +動詞)がどの程度継続しているのか,さらに中英語で確立した接頭辞付動詞(up- +動詞, out- +動詞)をThe Penn-Helsinki Parsed Corpus of Middle English Second Edition(以下PPCME 2)を利用して抽出した.最後に,古英語接頭辞付動詞と中英語に引き継がれた接頭辞付動詞,さらに中英語で確立した接頭辞付動詞を表にまとめた.句動詞とは、動詞+副詞、動詞(+副詞)+前置詞の結び付きで多様な意味を表す口語的表現である。

(1)古英語接頭辞付動詞からの発達、即ち中英語以降、動詞の前に位置していた分離接頭辞又は副詞が動詞の後に移動し句動詞の原型が出来上がったこと。(2)フランス語源の多音節の1語動詞を翻訳する過程を経て句動詞が量産化されたこと。OED, YCOE等のコーパスを利用して、古英語接頭辞付動詞が現代英語にどの程度残っているのか明らかにした。そして古英語接頭辞付動詞と現代英語に残る接頭辞付動詞の対応関係、さらに句動詞との対応関係も明らかにした。今後の研究では,平成27年度のDATABASEを利用して,古英語の接頭辞付動詞が現代英語までどの程度存続しているのか,さらに接頭辞付動詞と句動詞の対応関係を示し,句動詞がどのように形成されたのか考察する.今後の研究として,中英語(ME)に接頭辞付動詞(up- +動詞, out- +動詞)がどの程度継続しているのか,さらに中英語で確立した接頭辞付動詞(up- +動詞, out- +動詞)をThe Penn-Helsinki Parsed Corpus of Middle English Second Edition(以下PPCME 2)を利用して抽出する.最後に,古英語接頭辞付動詞と中英語に引き継がれた接頭辞付動詞,さらに中英語で確立した接頭辞付動詞を表にまとめる.英語学約74000円残った.予定していた学会や文献調査が本務の公務と重なり出張することができなかった.前年度から約7万円が繰り越しとなった.理由は予定していた学会や文献調査が本務校の公務と重なり出張することができなかった.次年度の文献調査費、書籍購入などに充当させる.次年度の文献調査費・報告書作成に充当させる。
急性相反応蛋白CRPの産生機序に関する研究-遺伝子発見における抑制因子について-

1.臨床的検討:当院検査部に提出されたCRP定量検体より低濃度域の症例とプレドニソロン治療患者血清を用い,IL-6ならびに、急性相反応蛋白(Serumamyloid A protein(SAA),α_1-Antitrypsin,α_1-Acid glycoprotein,Haptoglobin,補体C3)を測定した。CRP低濃度域症例におけるIL-6およびSAAとの相関,プレドニソロン投与量別のCRPとSAAの変動,悪性リンパ腫,ネフローゼ症候群・SLE・腎移植拒絶反応患者の入院時からのIL-6ならびに,急性相反応蛋白の変動について検討した。臨床症例ではステロイドホルモンの投与量に対応して,CRPのみが他の急性相反応蛋白に比べ有意に低下した。また,IL-6の変動に必ずしもCRPの変動が一致しなかった。上述の臨床的検討結果については,現在投稿準備中である。基礎的検討:Hep G2細胞を10%FCS加DMEMで培養し,ヒトマクロファージをLPSで刺激して調整したmediumおよびIL-1α,IL-1βおよびIL-6を添加し,CRPを誘導させる系を作り,ステロイドホルモンで各種刺激を行いその反応を見た。CRPの測定はその培養液を用いELISAにて微量定量を行い,さらにSDS PAGE後Westernにてblot CRPを確認した。細胞はGuanidinium/hot/phenol(Feramisco 5,1982)および市販RNA精製キットを用いてtotal cellular RNAを抽出し凍結保存した。CRPの遺伝子レベルの発現を見るためにCRPの塩基配列をもとに,特異的なプライマーおよびプローブを設計し,PCRを用いて遺伝子を増幅しCRP mRNAの検出法を検討した。今後,下垂体ホルモン・女性ホルモン・インスリンなどの各種ホルモンによる刺激を行いCRP産生の影響について蛋白レベルでのCRP値および遺伝子レベルでのmRNAの測定を行い,さらに究明していく予定である。
イトヨの生活史における表現型可塑性の進化とその遺伝基盤

これまでの研究成果より、イトヨにおける日長応答性とその喪失に関与する新しい候補因子として甲状腺刺激ホルモン(TSHβ2)が見出された。海型と淡水型の脳におけるトランスクリプトーム解析を行うと海型では短日から長日への移行時に脳のTSHβ2の発現量が急激に下がる一方、淡水型ではこの日長応答性が失われていた。このTSHβ2の日長応答性の喪失は、独立に進化したふたつの淡水型(北米/日本)で共に見られた。これら、TSHβ2の日長応答性の喪失の遺伝基盤を解明するために、北米と日本の海型と淡水型でF1交雑個体を作成し、TSHβ2の発現解析をすると、TSHβ2の日長応答性の喪失は北米と日本で異なる遺伝基盤を持つことが示された。またこれらのF1交雑個体を用いたアリル特異的発現解析より、北米ではTSHβ2のcis制御領域の違いが、日本ではcis制御領域とtrans因子の両方の違いがTSHβ2の日長応答性の喪失をもたらしていると示唆された。そこで、その詳細な遺伝基盤を探るために、北米の淡水型に注目し、TSHβ2上流配列のSNP/挿入欠失変異の解析を行ったところ、上流1000bp以内に、転写因子STAT5B-like結合部位を含む淡水型特異的欠失領域が発見された。更に、TSHβ2に日長情報をもたらす転写因子を探索するために、北米の海型を用いて、日長変化前と、日超変化後1日の下垂体を用いたRNAseq解析を行うと、このSTAT5B-likeを含むいくつかの転写因子の発現が日長変化後1日以内に変動することが分かった。以上のことから、北米の淡水型では、日長に応じて発現変動をする転写因子STAT5B-likeの結合部位が上流配列から欠失したことで、TSHβ2の日長応答性が失われていると示唆される。このため、現在、この欠失領域のプロモーター解析を行っている。更に、TSHβ2の機能解析のため、TALEN法を用いたノックアウトイトヨを作成し終え、現在F1個体を得ようとしている。(抄録なし)表現型可塑性の進化を担う遺伝基盤は、その重要性に反してほとんど解明されていない。本年度、研究代表者はイトヨ集団間で見られる日長応答性の多様性に注目し、その遺伝基盤の探索を行った。イトヨの全遺伝子をのせたカスタムマイクロアレイを用いて、脳のトランスリプトーム解析を行い、季節に応じて回遊行動を行う回遊型と一年を通して淡水域にとどまる残留型で異なる日長応答性を示す遺伝子を探索すると、その遺伝的基盤の候補として甲状腺刺激ホルモンTSHb2遺伝子が得られた。更に、TSHb2以外の甲状腺ホルモン関連遺伝子が、残留型では回遊型に比べ、低いことが示された。餌や酸素量が制限される淡水域に生息する残留型は、回遊型に比べて低い代謝量を持つことが知られる。イトヨでは高い甲状腺ホルモンが代謝や遊泳活性に寄与するため、残留型では甲状腺ホルモンシグナル経路の活性を下げる遺伝的な変化が生じることにより、淡水域への適応進化が起こっていると示唆された。TSHb2は哺乳類や鳥類で日長に応じた性腺刺激ホルモンの合成・分泌に関与することが知られている。そこで、長日条件に移行後3ヶ月の回遊型と残留型で性腺刺激ホルモンの発現動態を解析したところ、回遊型では黄体ホルモン(LH)が長日条件に応じて上昇するのに対して、残留型ではLHの日長応答は見られなかった。このことから、回遊型は長日条件に応じてTSHb2の発現低下が起こり、上Hを含む下流カスケードによって遡河・繁殖が開始するのに対し、残留型はこれらの因子の日長応答性を失っていると示唆された。現在は、TSHb2の機能解析に加え、TSHb2の日長応答性の違いをもたらす具体的な分子メカニズムの解明に向けて精力的に研究に取り組んでいる。これ以外にも、イトヨと近縁であるトミヨ3種における形態・生理学的多様性の解析や海水/淡水環境がもたらすDNAメチル化の変動の解析など、様々な実験に取り組んでおり、表現型可塑性の進化基盤の解明に向けて大きく前進したといえる。独立に複数回進化している残留型イトヨでTSHβ2の日長応答性の喪失が平行的に生じているのか調べるために、北米とは独立に生じたとされる日本の残留型イトヨと回遊型イトヨを用いて、TSHβ2の日長応答性の解析を行った。すると、日本の回遊型でもTSHβ2の発現が日長に応じて著しく低下するのに対し、残留型では日長応答性が低下していることが分かった。次に、この残留型に見られるTSHβ2の日長応答性の喪失の遺伝基盤を探るために、北米と日本の集団それぞれで回遊型と残留型のF1交雑個体におけるTSHβ2の日長応答性の解析を行った。すると、北米集団では、F1交雑個体が回遊型と同様のTSHβ2の日長応答性を示す一方で、日本集団では、F1交雑個体が淡水型と同様に日長応答性を示さなかった。また、北米のF1交雑個体では、回遊型のalleleがより発現しているのに対し、日本のF1交雑個体では、残留型のalleleがより発現していた。これは、北米集団のTSHβ2の発現量の差にはcis制御配列の差が貢献しているのに対して、日本集団の発現量の差にはcis制御配列と、そこに結合するtrans因子の両方が貢献していることを示唆している。

更にTSHβ2の日長応答性の変異の遺伝基盤に迫るため、北米集団におけるTSHβ2のcis制御配列の解析を進めた。イトヨのD boxとSosite配列を解析したところ、D boxには集団間で変異はなかったが、So siteに北米の残留集団特異的なSNPが存在した。So siteには、Six/Eya familyの転写因子が結合することが知られているため、回遊型の下垂体でこれらの転写因子の発現レベルを解析したところ、Six1の発現レベルが比較的高く、また日長に応じて変動する傾向を示した。以上のことから、北米集団の残留型では、cis制御領域内のSo siteの変異によって、日長に応答して発現するSix1への結合能が変化し、回遊/残留型の日長応答性の違いを生み出している可能性がある。これまでの研究成果より、イトヨにおける日長応答性とその喪失に関与する新しい候補因子として甲状腺刺激ホルモン(TSHβ2)が見出された。海型と淡水型の脳におけるトランスクリプトーム解析を行うと海型では短日から長日への移行時に脳のTSHβ2の発現量が急激に下がる一方、淡水型ではこの日長応答性が失われていた。このTSHβ2の日長応答性の喪失は、独立に進化したふたつの淡水型(北米/日本)で共に見られた。これら、TSHβ2の日長応答性の喪失の遺伝基盤を解明するために、北米と日本の海型と淡水型でF1交雑個体を作成し、TSHβ2の発現解析をすると、TSHβ2の日長応答性の喪失は北米と日本で異なる遺伝基盤を持つことが示された。またこれらのF1交雑個体を用いたアリル特異的発現解析より、北米ではTSHβ2のcis制御領域の違いが、日本ではcis制御領域とtrans因子の両方の違いがTSHβ2の日長応答性の喪失をもたらしていると示唆された。そこで、その詳細な遺伝基盤を探るために、北米の淡水型に注目し、TSHβ2上流配列のSNP/挿入欠失変異の解析を行ったところ、上流1000bp以内に、転写因子STAT5B-like結合部位を含む淡水型特異的欠失領域が発見された。更に、TSHβ2に日長情報をもたらす転写因子を探索するために、北米の海型を用いて、日長変化前と、日超変化後1日の下垂体を用いたRNAseq解析を行うと、このSTAT5B-likeを含むいくつかの転写因子の発現が日長変化後1日以内に変動することが分かった。以上のことから、北米の淡水型では、日長に応じて発現変動をする転写因子STAT5B-likeの結合部位が上流配列から欠失したことで、TSHβ2の日長応答性が失われていると示唆される。このため、現在、この欠失領域のプロモーター解析を行っている。更に、TSHβ2の機能解析のため、TALEN法を用いたノックアウトイトヨを作成し終え、現在F1個体を得ようとしている。異なる日長応答性を示すイトヨ集団において、その遺伝基盤の一部であると示唆される有力な候補遺伝子が発見されたため。異なる日長応答性を示す複数のイトヨ集団において、その遺伝基盤と見られる遺伝子発現の平行進化が示唆され、更に、その遺伝基盤の一部であると示唆される有力な候補配列が発見されたため。TSHb2のイントロン1には、回遊/残留型特異的なSNPが蓄積した領域が発見されている。TSHb2遺伝子の回遊/残留型特異的な発現はcis制御領域の違いによることが示唆されていることから、日長に応答して発現した転写因子の結合能の違いが回遊/残留型の日長応答性の違いを生み出している可能性がある。そこで現在、このSNP領域に結合する転写因子を探索するため、ビオチン標識DNAを用いた核タンパク質のプルダウンアッセイを行なっている。
慢性期脳梗塞へのCelI-based Cytokine Delivery戦略検証

F344脳梗塞完成個体に対し、syngenic移植となるF344個体由来ADMPCと従来から脂肪組織由来幹細胞といわれるADSCを経尾静脈的に投与したところ、F344個体由来ADMPCでは行動解析にて改善傾向を認めた。一方、従来法で採取培養されたADSCでは改善効果を認めなかった。サイトカイン分泌を確認したところ、とくにHGFの分泌がADMPCではADSCに比較して高値であり、HGFの分泌採用が作用の一機序であると推定された。今後、ADMPCの有する免疫・炎症制御作用も有効性発揮機序に寄与しているかを検討することとしている。脂肪組織由来多系統前駆細胞(ADMPC)はサイトカイン分泌を介する血管新生作用など組織修復作用を有するが、慢性期脳梗塞に対する修復効果は明らかでなかった。そこで本研究では新規脂肪組織由来幹細胞であるADMPCを用いた慢性期脳梗塞に対する細胞治療としての"Cell-based Cytokine Delivery"の方法論を確立することを目的とした。内頸動脈を閉塞し3時間後に再開通する栓子法にてラットF344の梗塞モデルを用いることとした。まず、脳梗塞の完成度の評価手法として、組織学的な検討と行動学的、生理学的な指標をもとに検索、1行動学的にはRotor rod試験にてスコアが4.5以上、2生理学的な指標として深部体温が39度を超える、の2項目を満たす個体を梗塞完成動物として実験に供するべきであることを明らかとした。次いで、F344脳梗塞完成個体に対し、syngenic移植となるF344個体由来ADMPCと従来から脂肪組織由来幹細胞といわれるADSCを経尾静脈的に投与したところ、F344個体由来ADMPCでは行動解析にて改善傾向を認めた。
酸素安定同位体比による熱帯樹木の標準年輪曲線の構築

酸素安定同位体比を用いて標準年輪曲線の構築し,目に見える年輪のない熱帯樹木の年輪を検出し成長履歴を解明することを目的に,季節熱帯の東北タイと湿潤熱帯の半島マレーシアにて研究を行った.標準年輪曲線の構築の前段階として(1)年輪のある樹木を用いた酸素安定同位体比の個体内・個体間・樹種間の同調性(2)年輪のない樹木を用いた直流高電圧パルスマーキングと酸素安定同位体比を組み合わせた年輪検出手法の適用性(3)樹木内の酸素安定同位体比の決定要因,の3点を検討した.(1)まず試料の前処理方法の検討を行い,年輪検出が目的の場合はセルロース抽出を省略可能であるという結果を得た.続いて,タイのTeak(3個体)とマレーシアのSungkai(1個体2方向)について,木材試料を外側から等間隔で切り分けて酸素安定同位体比を測定した.Teakでは同位体比の周期と年輪とは対応しており,年輪検出が可能であると考えられた.一方,Sungkaiでは個体内での同調性は高かったが周期と年輪とは対応しておらず,酸素安定同位体比のみでの年輪検出は難しいと考えられた.(2)両調査地の試料について,薄壁の木繊維をはじめとする形成層マーキングの結果できた組織・細胞が見られ,一定期間の肥大成長量を推定することができた.マーキングへの応答の種類は樹種によって異なった.応答の程度はマーキング時の形成層活動の状態に左右されると考えられた.(3)タイでは2015年から,マレーシアでは2016年から2週間おきに採取した降水試料の酸素安定同位体比を測定した.タイでは3年間を通して乾季から雨期にかけて約10‰の減少が見られた.一方,マレーシアでは3月から10月にかけて減少が見られたが減少幅は2年間で異なった.これらの周年変化の傾向が,木材中の酸素安定同位体比の値の変化周期と年輪との一致・不一致の要因のひとつだと考えられた.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。年間を通して気温の変化が乏しい熱帯地域では年輪を持たない樹木が多く,年ごとの肥大成長量の推定といった年輪を用いた解析が困難である.本研究では,目に見える年輪のない熱帯樹木から年輪を検出し成長履歴を解明することを目的に,酸素安定同位体比を用いた標準年輪曲線の構築を試みる.そのために検討すべき項目として(1)年輪のある熱帯樹木を用いた酸素安定同位体比の個体内・個体間・樹種間の同調性(2)年輪のない樹木を用いた,直流高電圧パルスマーキングと酸素安定同位体比を組み合わせた年輪検出手法の適用性(3)樹木内の酸素安定同位体比の決定要因,の3点を挙げ,調査地に季節熱帯の東北タイと湿潤熱帯の半島マレーシアを選び研究を進めた.(1)について,測定にかかる手間を減らすために材試料のα-セルロース抽出の必要性を検討した.その結果,抽出前後で酸素安定同位体比の相関は高く,本研究の目的に関しては抽出処理を省略できると判断できたので,無抽出の条件で試料の測定を進めている.(2)について,両調査地でそれぞれ試料を採取し,形成層マーキングの結果を確認した.その結果,薄壁の木繊維をはじめとするマーキングの結果できた組織・細胞が見られ,そこから一定期間の肥大成長量を推定することができた.両調査地の比較から,直流高電圧パルスへの応答の種類は樹種によって異なること,応答の程度はマーキング時の形成層活動の状態に左右されることなどが示唆された.(3)について,タイでは2015年4月から,マレーシアでは2016年3月から2週間おきに降水を採取しており,本年度は2016年9月まで(マレーシアは10月まで)の試料の酸素安定同位体比を測定した.タイでは乾季から雨期にかけて約10 ‰の減少,マレーシアでは3月から9月にかけて約8 ‰の減少が見られ,木材試料で酸素安定同位体比に周期的な変動が見られることと合致した結果であった.酸素安定同位体比測定に関して前処理方法を検討した結果,本研究の目的ではセルロース抽出を行う必要がない,と判断できた.これにより,前処理にかかる手間を削減でき,順次試料の測定を進めている.形成層マーキングを行った試料に関しては,樹種ごとに異なる反応が見られた.また,形成層活動が反応の程度を左右することが示唆された.これらの結果を考慮すると,様々な樹種に対しても条件を調整することで直流高電圧パルスマーキングを用いることができると考えられる.降水の酸素安定同位体には季節変化が見られた.長期的な傾向を見るために今後も降水の採取・分析を継続する必要はあるが,木材にもこれに対応した変化パターンが記録されていることが期待される酸素安定同位体比を用いて標準年輪曲線の構築し,目に見える年輪のない熱帯樹木の年輪を検出し成長履歴を解明することを目的に,季節熱帯の東北タイと湿潤熱帯の半島マレーシアにて研究を行った.標準年輪曲線の構築の前段階として(1)年輪のある樹木を用いた酸素安定同位体比の個体内・個体間・樹種間の同調性(2)年輪のない樹木を用いた直流高電圧パルスマーキングと酸素安定同位体比を組み合わせた年輪検出手法の適用性(3)樹木内の酸素安定同位体比の決定要因,の3点を検討した.(1)まず試料の前処理方法の検討を行い,年輪検出が目的の場合はセルロース抽出を省略可能であるという結果を得た.

続いて,タイのTeak(3個体)とマレーシアのSungkai(1個体2方向)について,木材試料を外側から等間隔で切り分けて酸素安定同位体比を測定した.Teakでは同位体比の周期と年輪とは対応しており,年輪検出が可能であると考えられた.一方,Sungkaiでは個体内での同調性は高かったが周期と年輪とは対応しておらず,酸素安定同位体比のみでの年輪検出は難しいと考えられた.(2)両調査地の試料について,薄壁の木繊維をはじめとする形成層マーキングの結果できた組織・細胞が見られ,一定期間の肥大成長量を推定することができた.マーキングへの応答の種類は樹種によって異なった.応答の程度はマーキング時の形成層活動の状態に左右されると考えられた.(3)タイでは2015年から,マレーシアでは2016年から2週間おきに採取した降水試料の酸素安定同位体比を測定した.タイでは3年間を通して乾季から雨期にかけて約10‰の減少が見られた.一方,マレーシアでは3月から10月にかけて減少が見られたが減少幅は2年間で異なった.これらの周年変化の傾向が,木材中の酸素安定同位体比の値の変化周期と年輪との一致・不一致の要因のひとつだと考えられた.今後は,年輪のある樹種の酸素安定同位体測定を進め,標準年輪作成に向けて個体内・個体間の相関を検討する.また,形成層マーキングを行った試料に関しても酸素安定同位体比を測定し,地域内での相関を検討する.降水試料の採取も継続し,順次酸素安定同位体比を測定し,木材の結果との対応を見る.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
中間エネルギ-核物理の研究

フランス、サクレ-にあるシンクロトロン型加速器で2.2GeVまで加速される世界最高強度の偏極重陽子ビ-ムを用いた実験として、重陽子を原子核に照射して分解させ、出て来る偏極中性子ビ-ムを用いた各種の実験をこのプロジェクトでは行った。分解反応ででてくる中性子は比較的単色で1GeVの中性子の場合そのエネルギ-分解能は40MeV程である。それ故中間エネルギ-領域で話題になっているデルタ励起を伴う反応が起き易くまた起きた場合エネルギ-分解能からいっても検知できると予想される。まず1GeVの偏極中性子ビ-ムを用いて炭素標的核による(n,p)反応の包括的エネルギ-スペクトルの測定および比較的イクスクル-シブな^<12>C(n,pn)X反応の測定をを各種の散乱角で行い、準弾性散乱及びデルタ励起が強く観測されるかのテストを行った。その結果1GeV領域ではパイオン発生を伴う非弾性過程が多くて包括的測定ではそのバックグラウンドの中に準弾性散乱、デルタ励起の過程は埋没してしまうので、これらの過程を取り出すにはエクスクル-シブにすなわち反応後発生する粒子を可能な限り全て測定してしまうことが必要と判明した。そこで(n,pp)Xおよび(n,pn)X反応の本実験の準備をおこなった。さらに散乱後の陽子の偏極度を測定する為に中間エネルギ-陽子・重陽子のポラリメ-タ-の開発に協力した。POMMEと呼ばれるこのポラリメ-タ-は基本的にはロス・アラモスで開発されたもの基本的にはと同じであるが、多芯比例計数管の読みだしに特性の前置増幅器を使用し、ビットスライス型のコンピュ-タ-を使うなど各種の工夫が施されている為、不要ななイベントを除去するのに約100μsecとロス・アラモスのより数倍よい性能をだしつつある。我々が分担したのはこのポラリメ-タ-と(n,pn)反応をつなぐソフトの部分であったが、フランス側の開発を担当している技師との議論は非常に有益で我々が現在阪大核物理研究センタ-に建設中の焦点面検出器の設計に大いに役立った。現在我々が建設中のものではこれよりさらに1桁以上の高速化を狙っており、ベンチテストではすでに3μsecで不要なイベントを除去でき、このままでいくと約30倍の性能アップが見込まれる。順調に進んでいたこれらプロジェクトはフランス側の実質的な共同研究者であったBonin氏の転出に伴い変更を余儀なくされた。(n,pp)反応の素過程を調べる目的で同時期に平行して開発が進行していたARCOLEと呼ばれる測定器にも関与することになった。ARCOLEは3層の円柱状の多芯比例計数管と前方散乱測定用の2面の大型(1mx1m)多芯比例計数管、さらにそれらを取り囲むトリガ-用のプラスチックシンチレ-タ-群からなる測定器である。この測定器でp(n,pp)π^-、あるいはp(n,π^-π^+)dなどの終状態が3体で全て荷電粒子の場合、散乱角を測定するだけでこれらの粒子の運動学な諸量が全てわかってしまう点が特徴である。実験技術の面でも円柱状の多芯比例計数管の製作方法、多芯比例計数管の読みだし回路系、カソ-ド読みだしにFera回路、時間差測定にFeret回路を多用しているなど最新の測定技術に接することができた。このARCOLE計画に我々が参加したのは最初のテスト実験が始まったころで、我々の分担はCernで開発されたGeantと呼ばれるモンテカルロ計算のコ-ドを用いて実験をシミュレ-トすることであった。この計算結果にもとずき液体水素タ-ゲットの位置を決めた。実験は1990年6月12日より1週間行われ、日本からもそれより1週間ほど前からサクレ-にいき実験の準備に参加した。実験は概ね成功であった。唯一の問題点は予算の都合でFera回路が使えず別のもので代用している部分がうまく行かなかった程度で、それも情報を多少余計にとっているため最終的には問題ない。実験終了後収集した磁気テ-プ50本の生デ-タを8m/mビデオテ-プ2本にコピ-して日本に持ち帰って、現在日仏双方でデ-タ整理中である。この他フランス側で使用しているのと同様のソフトを開発するのに相当の労力と時間を要した。

その結果1GeV領域ではパイオン発生を伴う非弾性過程が多くて包括的測定ではそのバックグラウンドの中に準弾性散乱、デルタ励起の過程は埋没してしまうので、これらの過程を取り出すにはエクスクル-シブにすなわち反応後発生する粒子を可能な限り全て測定してしまうことが必要と判明した。そこで(n,pp)Xおよび(n,pn)X反応の本実験の準備をおこなった。さらに散乱後の陽子の偏極度を測定する為に中間エネルギ-陽子・重陽子のポラリメ-タ-の開発に協力した。POMMEと呼ばれるこのポラリメ-タ-は基本的にはロス・アラモスで開発されたもの基本的にはと同じであるが、多芯比例計数管の読みだしに特性の前置増幅器を使用し、ビットスライス型のコンピュ-タ-を使うなど各種の工夫が施されている為、不要ななイベントを除去するのに約100μsecとロス・アラモスのより数倍よい性能をだしつつある。我々が分担したのはこのポラリメ-タ-と(n,pn)反応をつなぐソフトの部分であったが、フランス側の開発を担当している技師との議論は非常に有益で我々が現在阪大核物理研究センタ-に建設中の焦点面検出器の設計に大いに役立った。現在我々が建設中のものではこれよりさらに1桁以上の高速化を狙っており、ベンチテストではすでに3μsecで不要なイベントを除去でき、このままでいくと約30倍の性能アップが見込まれる。順調に進んでいたこれらプロジェクトはフランス側の実質的な共同研究者であったBonin氏の転出に伴い変更を余儀なくされた。(n,pp)反応の素過程を調べる目的で同時期に平行して開発が進行していたARCOLEと呼ばれる測定器にも関与することになった。ARCOLEは3層の円柱状の多芯比例計数管と前方散乱測定用の2面の大型(1mx1m)多芯比例計数管、さらにそれらを取り囲むトリガ-用のプラスチックシンチレ-タ-群からなる測定器である。この測定器でp(n,pp)π^-、あるいはp(n,π^-π^+)dなどの終状態が3体で全て荷電粒子の場合、散乱角を測定するだけでこれらの粒子の運動学な諸量が全てわかってしまう点が特徴である。実験技術の面でも円柱状の多芯比例計数管の製作方法、多芯比例計数管の読みだし回路系、カソ-ド読みだしにFera回路、時間差測定にFeret回路を多用しているなど最新の測定技術に接することができた。このARCOLE計画に我々が参加したのは最初のテスト実験が始まったころで、我々の分担はCernで開発されたGeantと呼ばれるモンテカルロ計算のコ-ドを用いて実験をシミュレ-トすることであった。この計算結果にもとずき液体水素タ-ゲットの位置を決めた。実験は1990年6月12日より1週間行われ、日本からもそれより1週間ほど前からサクレ-にいき実験の準備に参加した。実験は概ね成功であった。唯一の問題点は予算の都合でFera回路が使えず別のもので代用している部分がうまく行かなかった程度で、それも情報を多少余計にとっているため最終的には問題ない。実験終了後収集した磁気テ-プ50本の生デ-タを8m/mビデオテ-プ2本にコピ-して日本に持ち帰って、現在日仏双方でデ-タ整理中である。この他フランス側で使用しているのと同様のソフトを開発するのに相当の労力と時間を要した。
血漿カリクレイン・キニン系の糖尿病黄斑浮腫への関与

糖尿病の合併症である糖尿病網膜症において視力低下の主因の一つとなる糖尿病黄斑浮腫は近年の治療法の進歩にもかかわらず未だに視力予後が不良である。糖尿病黄斑浮腫の基本病態は網膜血管の透過性亢進とそれによって血管外に漏出した血漿成分が黄斑部に貯留することによる黄斑浮腫の形成である。我々は過去の研究において全身に発作性の浮腫を来す遺伝性血管性浮腫の病態に深く関与していることが知られている血漿カリクレイン・キニン系(血漿KKS)を構成する因子が糖尿病黄斑浮腫の患者より手術の際に採取した硝子体液中に高濃度存在することを明らかにした。本研究では、糖尿病黄斑浮腫の病態形成における血漿KKSの関与およびそのメカニズムを明らかにし、さらに血漿KKSを治療標的とした糖尿病黄斑浮腫に対する新規薬物療法の開発を目指す。本年度の研究において、血漿KKSの活性化によって産生されるブラジキニン(BK)、des-Arg9-ブラジキニン(DABK)を糖尿病ラット硝子体中に投与すると、BKは投与後40分と早期かつ一過性に、DABKは投与後48時間と遅発性に網膜血管透過性を亢進させ、それらの作用はNOS(nitric oxidesynthase)の阻害剤であるL-NAMEで著明に抑制された。そこで、BK, DABKで培養細胞を刺激したところ、BKは培養網膜血管内皮細胞におけるeNOS(endothelial NOS)のリン酸化亢進を、DABKは培養アストロサイトにおけるiNOS(inducible NOS)の発現亢進をそれぞれ誘導した。さらに、糖尿病を誘発させたeNOS遺伝子欠損マウス硝子体中にBKを、iNOS遺伝子欠損マウス硝子体中にDABKを投与したところいずれにおいても有意な網膜血管透過性亢進作用を有さなかったことから、網膜血管透過性亢進におけるこれらのメカニズムの関与を裏付けることができた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
人文・社会科学領域の学士課程教育における帰属組織モデルの実証的研究

本研究は、学士課程教育において日本的特質と注目される「帰属組織モデル」の存在を実証していくことを目的とし、人文・社会科学領域において伝統的に行なわれてきたゼミナール教育(以下ゼミ教育と表記する)に焦点を当てた調査分析を行うものである。2018年度は初年度ということもあり、研究成果を作りだすための準備期間と位置づけ、(1)これまでの先行研究の整理と論文執筆、(2)最新の知見収集、(3)質問紙の作成、(4)質問紙郵送先の選定を行った。(1)については、これまで行ってきたゼミ教育のエスノグラフィーを論文としてとりまとめ、大学教育学会誌に投稿した。(2)については、インターネットや書籍を中心に情報を収集したが、特に3月26日に成城大学で開催された「大学教育と大学教員の未来像-目指すべき学修成果、求められる教育行動を探る-」における報告「あのゼミではなぜ学生が育つのか-教員たちの教育行動に注目して-」は、教員の個々の実践知を知る上で大いに参考になった。(3)については、これまでの研究知見を参考にしつつ作成し、他の研究者からも助言をいただき質問紙を修正した。特にこれまでほとんど注目されてこなかった、ゼミにおける学修成果の評価実態の把握や、卒業論文の作成過程についても質問紙に加えることになったため、ゼミ教育の内実に迫る調査が可能になると考えている。(4)については、「全国学校最新リスト「大学」」を購入し、人文・社会科学系学科の選定を行った。また最も安価で郵送できる先を模索し、ディーエムソリューションズ株式会社に委託することに決定した。初年度に質問紙調査の実施まで完了する予定であったが、質問紙調査の実施準備までにとどまった。理由としては、先行研究の整理や質問紙の設計、郵送先の選定に時間がかかったことや、研究倫理委員会への申請などに時間がかかったことが挙げられる。2019年度4月時点で、質問紙調査の設計、郵送先の選定、研究倫理委員会への申請は完了しており、申請が通り次第、郵送手続きに入る予定である。今年度は、郵送調査の実施、質問紙の回収と結果の分析に注力する。回収率によっては、質問紙を再送する可能性も検討する。また、分析結果の速報は、可能であれば学会等で発表したり、研究ノートとして、学会誌等への投稿を検討している。理由は2点ある。1点目は、2018年度に実施予定であった質問紙調査を2019年度に繰り越したためである。2点目は、調査対象数が予定よりも増加したためである。質問紙調査を委託する業者を厳選することにより、調査単価を大幅に抑えられる可能性を見出すことができた。その分、調査対象の幅を広げることで、調査の精度を高めることとした。結果的に当初の予定よりも質問紙調査に予算を割くことになるが、その分は後半に予定しているインタビュー調査件数を減らすことで対応する予定である。
選択的オートファジーによる細胞制御

本研究課題では、選択的マクロオートファジーの普遍的な分子機構に迫る。さらに、オートファジー欠損マウスや選択的オートファジー阻害マウスにおける基質タンパク質群の変動、その結果として起こる細胞生理機能の変化を検証し、個体における選択的マクロオートファジーの生理機能の解明を目指す。
糖尿病性腎症の新規治療法開発に向けたエピジェネティック異常の解明

透析導入原疾患の第一位を占める糖尿病性腎症は大きな医学的・社会的負担となっている。進行性の病態は、細胞の形質変化を持続させるエピジェネティック異常が原因となって生じることが明らかになってきた。本研究によって、糖尿病が腎臓にDNAメチル化異常を生じさせるか調べた。糖尿病マウスの腎臓近位尿細管では腎障害の進行に関連のあるアンジオテンシノーゲンやHGF受容体などの遺伝子にDNAメチル化異常が生じて、障害因子の上昇と保護因子の減少の維持に関わると思われた。見出されたエピジェネティック異常の予防とリバースさらに異常を呈する遺伝子、異常の上流下流各段階に対する治療が腎症進行に対して有効であると考えられる。透析導入原疾患の第一位を占める糖尿病性腎症は大きな医学的・社会的負担となっており、新規治療法の開発は喫緊の問題である。糖尿病性腎症は進行性であるものの、集学的治療で回復しうることが報告されており、進行性を形成させる原因をつきとめることができれば新たな治療法の開発につながる。最近、慢性炎症や線維化を主体とする進行性の病態は、細胞の形質変化を持続させるエピジェネティック異常が原因となって生じることが明らかになってきた。糖尿病性腎症の回復への鍵もエピジェネティクス異常にあると考えられる。平成24年度までの基盤C研究「エピジェネティック異常を標的とした新規慢性腎臓病治療法の開発」によって、糖尿病性腎症モデルのdb/dbマウスの腎臓では、nox4遺伝子にDNAメチル化異常が生じていることを見出した。しかし、DNAメチル化プロフィールは組織間や組織構成細胞毎に全く異なるため、本研究では、糸球体分画、近位尿細管細胞を分取し、分画ごとに糖尿病で生じるDNAメチル化異常を明らかにすることとした。本年度は、近位尿細管細胞の解析に着手した。平成24年度までの検討で開発したソーターを用いる方法で近位尿細管細胞を分取した。まず正常マウス近位尿細管細胞のDNAメチル化状態を非尿細管細胞と比較することにより近位尿細管細胞特異的なメチル化状態を検討したところ、転写因子、糖脂質代謝酵素、刷子縁酵素などで脱メチル化して遺伝子が明らかになった。これらの遺伝子はDNAメチル化レベルで近位尿細管細胞での発現が厳密にコントロールされていると考えられた。本年度に得られた近位尿細管DNAメチル化状態の情報を用いて次年度以降に糖尿病特異的変化を糖尿病モデルマウスと比較検討することにより解明していく予定である。糖尿病性腎症は透析導入原疾患の第一位を保ち続けており、糖尿病性腎症に対する新たな治療法の開発は喫緊の課題である。本研究ではエピジェネティック異常が腎臓の性質を変化させ、糖尿病による腎臓障害を進行させる鍵になっていると考えて研究を進めている。腎臓は多種類の細胞から構成されるが、細胞種別のエピゲノム解析はされていない。本研究では正常マウスから近位尿細管細胞をソーターで純化収集し、ゲノムワイドな解析によりトランスポーターSglt2、糖代謝酵素、転写因子Hnf4aなどの遺伝子に特異的に脱メチル化がみられることを明らかにした。つぎに糖尿病モデルdb/dbマウスのDNAメチル化変化を解析し、アンジオテンシノーゲン(Agt)や輸送体Abcc4などに脱メチル化する遺伝子群、逆に高メチル化する遺伝子群を計画どおり複数同定した。メチル化が増加するものは発現が減少し、脱メチル化するものは発現が増加しており、メチル化によって発現が変化していると思われた。確かにヒト培養近位尿細管細胞ではDNMT阻害薬およびHDAC阻害薬によりAgt mRNAが増加し、エピゲノム異常が遺伝子発現の原因となっていると考えられた。糖尿病マウスでみられるDNA脱メチル化はPPARgamma作用薬pioglitazoneによる血糖治療に抵抗性であり、DNAメチル化に基づくmRNA発現が症状の固定化に関わり、糖尿病性腎症の進行性の一因になっていることが示唆された。糖尿病性腎症は進行性であるものの、集学的治療で回復しうることが報告されており、進行性を形成させる原因をつきとめることができれば新たな治療法につながる。慢性炎症や線維化による進行性の病態は、細胞の形質変化を持続させるエピジェネティック異常が原因となって生じることが明らかになってきた。糖尿病性腎症でのエピジェネティクス異常を平成24年度までの基盤C研究「エピジェネティック異常を標的とした新規慢性腎臓病治療法の開発」によって、糖尿病性腎症モデルのdb/dbマウスの腎臓では、nox4遺伝子にDNAメチル化異常が生じていることを見出した。しかし、DNAメチル化プロフィールは組織間や組織構成細胞毎に全く異なるため、本研究では、糸球体分画、近位尿細管細胞を分取し、分画ごとに糖尿病で生じるDNAメチル化異常を明らかにした。まず正常マウス近位尿細管細胞のDNAメチル化状態を非尿細管細胞と比較することにより近位尿細管細胞特異的なメチル化状態を検討したところ、転写因子、糖脂質代謝酵素、など近位尿細管の主要な機能を担う遺伝子が脱メチル化していることが明らかになった。この所見をもとにして糖尿病マウスと比較したところ、糖尿病によりアンジオテンシノーゲンやHGF受容体などの遺伝子にDNAメチル化異常が生じている事がわかった。

エピゲノム異常は血糖治療に抵抗を示し、糖尿病性腎症の進行の維持に関わると思われた。異常メチル化を示す遺伝子の中には腎臓での機能が未報告のものが含まれていた。このうち核内受容体で腎臓障害に関わるものがあることがわかり、腎症進行治療の新たな対象として検討を進めている。透析導入原疾患の第一位を占める糖尿病性腎症は大きな医学的・社会的負担となっている。進行性の病態は、細胞の形質変化を持続させるエピジェネティック異常が原因となって生じることが明らかになってきた。本研究によって、糖尿病が腎臓にDNAメチル化異常を生じさせるか調べた。糖尿病マウスの腎臓近位尿細管では腎障害の進行に関連のあるアンジオテンシノーゲンやHGF受容体などの遺伝子にDNAメチル化異常が生じて、障害因子の上昇と保護因子の減少の維持に関わると思われた。見出されたエピジェネティック異常の予防とリバースさらに異常を呈する遺伝子、異常の上流下流各段階に対する治療が腎症進行に対して有効であると考えられる。本年度に計画した通り、糖尿病によって生じるDNAメチル化異常を複数同定することができ、ヒストン修飾のデータも新たに得ることができた。これらの結果を論文に発表した(J Am Soc Nephrol in press)。さらに、これらの所見を足掛かりに、次のステップへ研究を進めることができている。腎臓内科これまでに明らかにしたDNAメチル化異常を呈する遺伝子のなかで、腎臓障害にどのように関わるか不明な遺伝子が複数存在する。それらの遺伝子の働きを調べ、DNAメチル化異常が腎障害進展に確かに関与していることを示す予定である。また、DNAメチル化異常の成立の時間的経過や刺激となる原因を調べる。また、新たな近位尿細管特異的メチル化ならびに糖尿病特異的メチル化部位の検索も進める。正常マウスの近位尿細管細胞を分取を、ソーターを用いる方法によって着実にすすめることができた。これをもちいてゲノムワイドに解析をすることによりDNAメチル化情報を獲得した。さらに非近位尿細管細胞との比較により近位特異的DNAメチル化状態を把握することができた。これまでに近位尿細管細胞のDNAメチル化を報告した例はなく、独自の結果を獲得できたと考えている。このデータベースを元に糖尿病マウスの近位尿細管細胞のDNAメチル化との比較はスムーズに進めており、次年度中に複数の遺伝子での異常を明らかにすることができると考えている。次年度以降は、平成25年度に得られた正常マウスの近位尿細管細胞DNAメチル化状態を、糖尿病マウスのものと比較して、糖尿病によるDNAメチル化変化を明らかにする。トランスクリプトームの解析を並行してすすめてDNAメチル化により制御される遺伝子変化を明らかにする。経時的な変化および、ヒストン修飾も検討して、エピジェネティック異常の成立過程を解析する。また治療に対する反応や培養細胞を用いた検討も行い、どのようにエピジェネティックスが糖尿病性腎症に関わるか解明を進める。
ビニルアルコールを構成単位とする水溶性合成高分子共重合体の共生細菌による分解

本研究者らはポリビニルアルコール(PVA)が共生細菌によって分解されることを発見し、その共生機構を明らかにしてきた。その共生系は特異なPVA分解菌と、それがPVAを分解する際に必須の増殖因子として要求するピロロキノリンキノン(PQQ)を供給する細菌によって構成され、PQQがビタミンとして作用するはじめての例を示した。また、そのPQQの作用酵素として、分解菌にPQQを補酵素とする新規なPVAデヒドロゲナーゼを発見している。また、この酵素とは別に、酸素を電子受容体とするPVA酸化酵素であるPVAオキシダーゼも存在することを見いだした。さらに、この共生細菌系によるPVA分解は、分子鎖の切断がポリマー主鎖の任意の位置に起こるエンド型のものであることを見いだしている。このことはビニルアルコールと他のモノマー単位からなる共重合体も共生細菌によって分解しうる可能性を示している。そこで、本研究では有用な生分解性ポリマーを開発するための基礎的知見を得ることを目的として、PVA分解共生細菌を用いてビニルアルコール共重合体の微生物分解を行い、分解性とポリマー構造の関係を明らかにすることを行った。その結果、(1)ビニルアルコールと酢酸ビニルの共重合体と考えられる未ケン化部分を有するPVAでは、酢酸ビニル残基が20%までの範囲ならば共生系によって良好に分解資化されることがわかった。(2)ビニルアルコールとアクリル酸の共重合体を合成し、分解試験を行ったところ、アクリル酸含量8%までの共重合体は共生細菌系によって分解資化されることがわかった。(3)分解力の強力なPVA分解菌を育種しビニルアルコール共重合体の分解に適用することを目的としてPVA分解菌Pseudomonas sp.VM15Cより、PVA分解酵素遺伝子のクローニングを行い、PVAデヒドロゲナーゼ遺伝子をクローン化することに成功した。
拡散誘導不安定化と非拡散過程が織り成す反応拡散系のダイナミクス探究

今年度は研究実施計画のうち、拡散ー非拡散系のダイナミクスと領域の形状の関連について考察した。これまでの研究で、拡散ー非拡散系の滑らかな定常解はすべて不安定であることが分かっており、数値実験で空間非一様なパターンは得られない。そこで、ダイナミクスと領域の関係を調べる第一歩として、本研究を始める動機となった肺がん初期に見られる肺胞上皮における巨視的パターンを記述する数理モデルについて、パッチモデルによる考察を行った。パッチモデルとは、空間的に離散的であるが時間的に連続なモデルのことであり、肺の構造をパッチに見立てたモデル方程式の構築を行った。数理モデルは、細胞膜の受容器に腫瘍因子が結合することで細胞増殖が促進される過程を記述しており、パッチ内で細胞増殖と受容器に結合した腫瘍因子(結合因子)数の変化が起こり、腫瘍因子はパッチ内を行き来すると仮定する。さらに、腫瘍因子がパッチ間を動く率が細胞増殖率によって変化する場合も導入する。これについて、まずは二つのパッチから成る系、つまり6連立常微分方程式系を考察し、その初期値問題の解について、解の非負性と一様有界性を得た。元の拡散ー非拡散系の初期値問題の解は、対応する常微分方程式系の解が一様有界であっても、拡散が入ると非有界になり得ることが分かっている。ゆえに、パッチモデルでは腫瘍因子の空間的な移動と解の有界性を両立できたことになる。定常解の安定性については、パラメータとの関係を明らかにするため、まずは結合因子が定常状態にあるという仮定をした4本の系から順次仮定を緩めていき、比較しながら考察を行った。今年度は、パッチが一つの場合に安定な定常解が、パッチが二つに増えると不安定化が起こり得ること、別の安定な定常解が出現することを明らかにした。今年度は、系のダイナミクスと領域の形状の関連について、肺の構造を考慮したパッチモデルの構築をすることができた。これにより、研究の方針と解析手法が定まったため、計画的に研究を進めることができた。系のダイナミクスと領域の形状については、パッチモデルによる系の解のダイナミクスの解明を行う。ここでは、数値解析を用いて解の挙動を予測することにも時間を割く予定である。また、肺胞上皮の構造を考慮した、薄い領域でのモデル構築と解析を行う。弱解の構成とその安定性については、安定性を示すためのより詳細な解の評価が必要であるが、直接的に示すことが難しいことが分かった。そこで、適当な変数変換を用いた相平面解析による手法での解の存在と安定性の考察を試みる予定である。海外で開催された国際研究集会への旅費が予定より安く済んだこと、家庭の事情により国内出張の回数が予定より少なくなったことにより、次年度使用額が生じた。次年度は、研究補助のための研究協力者の雇用、研究成果を発表するための旅費として、使用する予定である。
材料の微視的変形メカニズムによる塑性不安定現象のモデル化

本研究では,材料の微視構造と構造物レベル(巨視)のスケールとの相互作用を考慮できるマルチスケール平均化手法を用いて,非均質体の塑性,不安定現象の解析手法の確立を目的とする.それに先駆けて,微視構造に幾何学的不安定が起こるような材料であるセル構造材料に対するマルチスケールモデリングの適用を試みた.対象とする問題で考えるポテンシャルは凸性が保証されないため,まずnon-convex homogenizationの理論に基づくマルチスケール解析の定式化を行った.また,代表体積要素に含まれる単位周期構造の数は起こりうる分岐モードを拘束するため,無限周期構造に起こりうる分岐モードを予測しなければならない.ブロック対角化法によって予測できることを示した.そこで,群論的分岐理論に基づき,その増分釣合式をブロック対角化し,それにより分岐モードを予測し,非線形マルチスケール解析におけるミクロ問題の対象領域である代表体積要素に含まれるべき単位周期構造の数を決定する方法論を構築した.具体的な数値例として,正六角形ハニカムを取り上げ,ユニットセルに含まれるべき単位周期構造の数を明らかにした.次に,非線形ミクロ-マクロ問題間の繰り返し収束アルゴリズム,それと整合する接線剛性について考察した.同時に,ミクロ構造の幾何学的不安定とマクロ問題における平均化材料特性の関係について考察し,マルチスケール法による材料不安定のモデル化の可能性を見いだした.本研究の成果により,これまで経験的にしか取り扱うことのできなかった材料不安定問題に対して,微視構造の不安定を加味したマルチスケールモデリングの適用性が示された.本研究では,材料の微視構造と構造物レベル(巨視)のスケールとの相互作用を考慮できるマルチスケール平均化手法を用いて,非均質体の塑性,不安定現象の解析手法の確立を目的とする.それに先駆けて,微視構造に幾何学的不安定が起こるような材料であるセル構造材料に対するマルチスケールモデリングの適用を試みた.対象とする問題で考えるポテンシャルは凸性が保証されないため,まずnon-convex homogenizationの理論に基づくマルチスケール解析の定式化を行った.また,代表体積要素に含まれる単位周期構造の数は起こりうる分岐モードを拘束するため,無限周期構造に起こりうる分岐モードを予測しなければならない.ブロック対角化法によって予測できることを示した.そこで,群論的分岐理論に基づき,その増分釣合式をブロック対角化し,それにより分岐モードを予測し,非線形マルチスケール解析におけるミクロ問題の対象領域である代表体積要素に含まれるべき単位周期構造の数を決定する方法論を構築した.具体的な数値例として,正六角形ハニカムを取り上げ,ユニットセルに含まれるべき単位周期構造の数を明らかにした.次に,非線形ミクロ-マクロ問題間の繰り返し収束アルゴリズム,それと整合する接線剛性について考察した.同時に,ミクロ構造の幾何学的不安定とマクロ問題における平均化材料特性の関係について考察し,マルチスケール法による材料不安定のモデル化の可能性を見いだした.本研究の成果により,これまで経験的にしか取り扱うことのできなかった材料不安定問題に対して,微視構造の不安定を加味したマルチスケールモデリングの適用性が示された.本研究では,材料の微視構造と構造物レベル(巨視)のスケールとの相互作用を考慮できるマルチスケール平均化手法を用いて,非均質体の塑性,不安定現象の解析手法の確立を目的とする.それに先駆けて,微視構造に幾何学的不安定が起こるような材料であるセル構造材料に対するマルチスケールモデリングの適用を試みた.対象とする問題で考えるポテンシャルは凸性が保証されないため,まずnon-convex homogenizationの理論に基づくマルチスケール解析の定式化を行った.また,代表体積要素に含まれる単位周期構造の数は起こりうる分岐モードを拘束するため,無限周期構造に起こりうる分岐モードを予測しなければならない.ブロック対角化法によって予測できることを示した.そこで,群論的分岐理論に基づき,その増分釣合式をブロック対角化し,それにより分岐モードを予測し,非線形マルチスケール解析におけるミクロ問題の対象領域である代表体積要素に含まれるべき単位周期構造の数を決定する方法論を構築した.具体的な数値例として,正六角形ハニカムを取り上げ,ユニットセルに含まれるべき単位周期構造の数を明らかにした.次に,非線形ミクロ-マクロ問題間の繰り返し収束アルゴリズム,それと整合する接線剛性について考察した.同時に,ミクロ構造の幾何学的不安定とマクロ問題における平均化材料特性の関係について考察し,マルチスケール法による材料不安定のモデル化の可能性を見いだした.本研究の成果により,これまで経験的にしか取り扱うことのできなかった材料不安定問題に対して,微視構造の不安定を加味したマルチスケールモデリングの適用性が示された.