hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作用素環論と数理物理学の新たな展開

頂点作用素代数と作用素環の局所共形ネットはカイラル共形場理論を数学的に扱うための二つの枠組みであり,両者の間に様々な類似性はあるものの,これまで直接的な関係は見つかっていなかった.Carpi, Longo, Weinerと共に,強局所性という条件を付ければ頂点作用素代数から局所共形ネットを構成することができ,この局所共形ネットから元の頂点作用素代数が復元できることを示した.さらに強局所性が成り立つための簡単な十分条件も示した.これは十数年来の懸案を解決するものである.さらに頂点作用素代数としての自己同型群と局所共形ネットとしての自己同型群が同じであることも示した.Carpi, Hillier, Longo, Xuと共に,中心電荷cが離散系列c < 3に属するときの,Neveu-Schwarz代数の真空表現から生じるN=2超Virasoroネットと非可換幾何の関係について研究した. N=2超Virasoroネットからは,その普遍C*-環が生じるが,ある種のDHR表現がそのC*-環のK_0-群の元を与えることを示し,一方,これらのDHR表現が,Connesの意味でのentire cyclic cohomologyの元,JLO-cocycleを生じることも示し,それらの間のindex pairingを計算し,Kronecker δが生じることを示した.また,この流れの中で,物理学者の予想していた,character formulaの新しい証明を作用素環論を用いて与えた.Carpi, Longoと共に境界共形場理論を作用素環論の立場から研究した.具体的には,2次元Minkowski空間上のA tensor Aの形の完全有理的CFTネットに対し,それと局所的に同型な境界共形ネットを作り出す一般的方法を与えた.Suthichitranontと共に,正則局所共形枠付きネットの構成を行った.これはc=1/2のVirasoroネット有限個のテンソル積を,ある条件を満たすbinary codeの組(C,D)を用いて延長するもので, Lam-山内の頂点作用素の結果の作用素環版にあたる.Bischoll, Longoと共に,カイラル共形場理論,境界共形場理論,2次元共形場理論の関係を作用素環の手法により研究した.具体的には,まず完全有理的なカイラル共形場理論を一つ固定して,その表現のなすモジュラーテンソル圏を考えた.そのモジュラーテンソル圏上のQ-systemから生じる局所的な2次元のQ-systemについて, Rehrenによる一般化されたLongo-Rehren subfactorの構成と,Froehlich-Fuchs-Runkel-Schweigertによるfull centerの構成は同じものであることを証明した.これはKongとRunkelによって予想されていたものである.その応用として,モジュラーテンソル圏上のQ-systemの森田同値類と,極大な2次元局所共形場理論が一対一に対応していることが分かった.さらに,その森田同値類の中で,Q-systemの同型類と,境界共形場理論における境界条件が一対一に対応していることも示した.このことは,境界共形場理論の境界を除去したり,付加したりする手続きの作用素環的研究のCarpi, Longo, Rehren,河東らによるものに続く自然な発展である.Bischoff, Longo, Rehrenと共にconformalfield theoryにおけるphase boundary, topological defectの研究を作用素環の立場から行った.代数的場の量子論におけるphase boundaryの定義を行い,その基本的性質を研究した.特に,二つのQ-systemのbraidedproductの既約分解によってすべてのphase boundaryが生じることを示した.また,full centerから生じるRehren型のQ-systemの場合については,各phase boundaryは二つのQ-systemの間のbimoduleとして表させることを示した.また,Carpi, Longo, Weinerと共に,頂点作用素代数から局所共形ネットを作る方法について研究した.特に,頂点作用素代数がユニタリ性と強局所性を持つ場合には,局所共形ネットが作れ,その局所共形ネットから元の頂点作用素代数を復元できることを示した.また,強局所背員が成り立つための使いやすい十分条件を与えた.これによって,これまでに知られていた多くの例を統一的に扱うことができ,またbaby Monsterを自己同型に持つ頂点作用素代数に対応する局所共形ネットも構成できた.カイラル共形場理論は2次元の場の量子論で無限次元の対称性を持つものから生じ,さまざまな立場の数学者や理論物理学者によって盛んに研究されてきた.頂点作用素代数と(作用素環の)局所共形ネットはカイラル共形場理論を数学的に厳密に扱うための二つの代表的な枠組みであり,両者の間の様々な類似性はこれまで多くの研究者によって調べられていたものの,直接的な関係は見つかっていなかった.申請者は,Carpi, Longo, Weinerと共に,強局所性という条件を付ければ頂点作用素代数から局所共形ネットを構成することができ,この局所共形ネットから元の頂点作用素代数が復元できることを示した.さらに共局所性が成り立つための簡単な十分条件も示した.これは十数年来の懸案を解決するものである.さらに頂点作用素代数としての自己同型群と局所共形ネットとしての自己同型群が同じであることも示した.この結果は,(すでに申請者とLongoによって分かっていた)ムーンシャイン頂点作用素代数を含め,ベビー・モンスター群を自己同型群として持つ場合など,多くの例に適用でき,これまでに知られていた例の大半をカバーするものである.

また,物質のトポロジカル相の間のgapped domain wallというものが物性物理で研究されているが,その数学的定義を与え,これについての2015年のLan, Wang, Wenの予想は正しくないことを示した.頂点作用素代数と作用素環の局所共形ネットはカイラル共形場理論を数学的に扱うための二つの枠組みであり,両者の間に様々な類似性はあるものの,これまで直接的な関係は見つかっていなかった.Carpi, Longo, Weinerと共に,強局所性という条件を付ければ頂点作用素代数から局所共形ネットを構成することができ,この局所共形ネットから元の頂点作用素代数が復元できることを示した.さらに強局所性が成り立つための簡単な十分条件も示した.これは十数年来の懸案を解決するものである.さらに頂点作用素代数としての自己同型群と局所共形ネットとしての自己同型群が同じであることも示した.境界共形場理論については当初の計画通り,順調に研究が進んでいる.また,頂点作用素代数と局所共形ネットの関連については長年の懸案を予定通りの形で解決した.27年度が最終年度であるため、記入しない。作用素環論今後もこれまで通りの方針で,作用素環を用いた共形場理論の研究を続ける.超共形場理論の研究については当初の目的を達成した.頂点作用素代数との関連の研究についてはまだかいめいされていないてんがいろいろあるのでさらに研究を進めたい.境界共形場理論の研究はまだ初期段階だが,最初の結果は順調である.もともと共形場理論の作用素環的研究が中心テーマであった.以前はカイラルな場合の超対称性についておもに研究していたが,その後2次元の場合,境界のある場合を中心に研究しており,順調に成果が出ている.27年度が最終年度であるため、記入しない。境界共形場理論の研究をテンソル圏の立場に重点を置いてさらに進めたい.さらに頂点作用素代数との関連の研究もこれと関連させながら進めていきたい.因子環の正規状態の研究は当初の予定とは別の流れから発生したものだが,興味深いテーマと思われるので,これまでの研究と関連付けて研究を進めていく予定である.今後も境界共形場理論を中心に研究を進めていきたい.別の関連したテーマとして,トポロジカル相や絶縁体,凝縮などの作用素環的研究も進めていきたい.モジュラーテンソル圏が重要な道具になると思われる.
超流動ヘリウムと多孔性固体材料を組み合わせた超伝導機器用複合絶縁方式の研究

本研究は、多孔性の固体絶縁材料に粘性ゼロの超流動ヘリウムを高密度含浸させた新しい複合絶縁系を構築し、その熱的・電気的基礎特性を解明することを主たる目的とする。本年度はそのための基礎データを収集する目的で、飽和超流動ヘリウム中の絶縁破壊特性と液体窒素中の密閉ボイドならびに複合絶縁系の部分放電特性に関する研究を実施した。主な結果は以下の通りである。1.飽和超流動ヘリウム中の直流破壊電界強度、ならびにパルス電圧印加時の破壊遅れ時間は、いずれもワイブル分布関数に従う。前者に対するワイブル形状パラメータは常流動ヘリウム中よりも小さくなり、この結果電極上の放電痕も超流動ヘリウム中の方がより広範囲に分布する。2.サイズ効果としては面積効果が顕著であり、このことから電極表面からの電界放出による初期電子生成が示唆された。したがって破壊機構は基本的に常流動ヘリウムと同一であると考えられる。3.ヘリウム温度の低下に伴い、統計遅れが短くなることがわかった。これは、温度の低下に伴う電子移動度の増加により、電界放出電子が破壊を誘起する確率が増大するためであると考えられる。4.固体絶縁物中の密閉ボイド内の部分放電特性の温度依存性を調べた結果、液体窒素温度では室温に比べ放電開始電圧が低下し、統計遅れが著しく長くなることがわかった。5.複合絶縁系のくさび型ギャップでは、部分放電開始と同時に大気圧条件下では気泡群の発生が見られた。圧力を大気圧以上にした過冷却窒素中では気泡群は発生せず部分放電パルス数も半分以下に減少する。
出芽酵母CDC7類似キナーゼによる動物細胞増殖及び染色体複製の制御機構の研究

Cdc7類似キナーゼcDNAをヒトおよびカエルより単離し、その遺伝子産物に対する特異的な抗体を作製して、それらを用いて以下の実験結果を得た。(1)ヒトCdc7蛋白質は細胞周期を通じてほぼ一定の発現量を保つ。大部分のCdc7蛋白質は核内に存在し、Interphaseの細胞では、常時核内に局在する。カエルCdc7蛋白質は卵抽出液中多く不溶性画分にある。(2)核内Cdc7蛋白質はDNaseI処理あるいは、0.5%Triton処理によっては溶出されない。このことは、Cdc7蛋白質が核内構造物に局在していることを示唆するものである。(3)キナーゼ活性を喪失した変異型Cdc7の過剰発現のみでは、細胞の増殖や細胞周期に変動を与えなかった。(4)ヒトCdc7キナーゼはin vitroでMCM蛋白質をリン酸化した。おそらく、Cdc7キナーゼは、MCMの機能を調節することにより、DNA複製開始を制御しているものと考えられる。(5)ヒトCdc7転写産物は、睾丸、胸線、脾臓などで多く発現されている。睾丸特異的な短いCdc7転写産物は、Cdc7蛋白質C末端側領域に相当する断片を含まない。ヒト、マウスCDC7遺伝子産物には、欠失変異あるいは、短いDNA断片の挿入によるフレームシフトなどの変異による異型が複数存在するがその意味は不明である。
ペプシノゲンの遺伝子構造と発生過程における発現調節

研究はおおむね順調に経過した。発生過程でのペプシノゲンの変化をウサギ,ニホンザルで調ベた。ウサギでは胎児期に特有な成分が検出された。cDNAクローニングから構造が明かとなったが,従来知られているどのペプシノゲンにも属さないことから,新たにペプシノゲンFと命名した。発生過程でFから成体型成分に発現が切り替わることが明らかになった。ニホンザルではFに相当する胎児に特有な成分は見いだされなかった。成体型の成分の数はウサギ,ニホンザルとも非常に多く検出された。cDNAクローニングから,各々は一次構造に違いがみられ異なる遺伝子産物であることが明かとなった。各成分の発現は発達過程で大きく異なり,一定の順序で逐次発現することが明らかになった。これはウサギ,ニホンザル共通であり成体型ペプシノゲン発現の一般的法則と考えられる。これらの研究でペプシノゲンの成分の数が予想以上に多いこと,さらにそれらが発生過程で大きく変化することが判明した。このため対応すめ遺伝子の数も多く,その単離と同定に時間を要した。ウサギ,ニホンザルともに遺伝子ライブラリーは完成し,数個の遺伝子の単離に成功した。本研究の成果は,動物学会,生化学会,国際霊長類学会で発表した。また複数の論文として発表,また発表予定である。平成3年度の研究はおおむね順調に経過した。発生過程でのペプシノゲンの変化をウサギ、ニホンザルで調べた。cDNAクロ-ニングから構造が明かとなったが、従来知られているどのペプシノゲンにも属さないことから、新たにペプシノゲンFと命名した。成体型の成分の数はウサギ、ニホンザルとも非常に多く検出された。cDNAクロ-ニングから、各次は一次構造に違いはみられ異なる遺伝子産物であることが明かとなった。各成分の発現は発達過程で大きく異なり、一定の順序で逐次発現することが明らかになった。これはウサギ、ニホンザル共通であり成体型ペブシノゲン発現の一般的法則と考えられる。これらの成果は従来の仮説を大きく変更するものであり、動物学会、生化学会、国際霊長類学会で発表した。また一部は現在論文として取りまとめ中である。ここまでの研究でペプシノゲンの成分の数が予想以上に多いこと、さらにそれらが発生過程で大きく変化することが判明した。このため対応する遺伝子の数も多く、その単離と同定が今後重要となろう。ウサギ、ニホンザルともに遺伝子ライブラリ-は完成したので、平成4年度内に目的の遺伝子(発生過程で変化の著しいペプシノゲンの遺伝子)が単離できるものと考えている。平成4年度はウサギ、ニホンザルのペプシノゲン遺伝子の単離を行った。遺伝子数が非常に多く、全遺伝子ライブラリーの中にかなりの頻度で含まれていた。ニホンザルで単離した3つの遺伝子について、制限酵素地図を作成し、塩基配列を決定した。3つの遺伝子は2つがペプシノゲンA遺伝子、残りがペプシノゲンC遺伝子と判明した。A成分遺伝子の発現は発生過程で大きく変動することが明らかになっているので、特にその5'上流域の塩基配列を重点的に調ベた。反復配列が存在し、特異な構造をを示した。発現調節に関与していると考えられた。
遷移状態を制御する機能性人工生体分子の開発

ポリペプチドと低分子との間の化学反応などの種々の生体分子に関連する化学反応の開発は、化学反応において遷移状態を制御するメカニズムの解明に対して、非常に重要な構成的アプローチである。過去に、ポリペプチドと低分子とを化学反応させるための、抗体(免疫グロブリン分子)を始めとする種々の機能性ポリペプチドが開発されてきているが、その分子量の巨大さから、分子レベルでの自在な人工改変が難しいと言う欠点が存在する。これまでに、数兆種類という非常に多様(diverse)なペプチドタグのコンビナトリアルライブラリーからの分子進化工学的すスクリーニング(超ハイスループットスクリーニング)探索により、低反応性小分子に共有結合して化学反応する人工オリゴペプチドタグを創製する新システム(DIVERSEシステム:Directed In Vitro Evolution of Reactive peptide-tags via Sequential Enrichementシステム)を開発し、酵素非存在下で共有結合により標識するための人工オリゴペプチドタグの完全de novo創製を達成してきた(Kawakami et al., Chemistry & Biology, 22, 1671-1679 (2015))。昨年度まで、Boc2Oを用いて出発物質のBoc保護を行ない、酸塩化物を経由してエステル化へと活性化を行なった。そして、酸による脱Boc化を行ない、最後に生体直交性化学反応のための反応を行なった。目的化合物の同定のためのNMR分析を行なった結果、遷移状態を制御するための新たな有機化合物の反応の確認に成功した。今年度は、実際に生体直交性化学反応を利用して、遷移状態を制御するための新たな機能性人工生体分子の開発を推進した。(ポリ)ペプチドタグと低分子の反応などの生体分子関連化学反応の創製は、化学反応の遷移状態制御の機構解明において非常に重要である。これまでに、低分子との反応を介して特定タンパク質をラベルするための様々なペプチドタグ(sortase基質ペプチドタグ、トランスグルタミナーゼ基質ペプチドタグ等)が報告されているが、天然に既に存在するタンパク質の改変や、メカニズムに基づいたデザイン、ファージディスプレイ等の細胞系分子進化のいずれかによって開発されてきている。本研究では、数十兆種類という多様(diverse)な(ポリ)ペプチドタグライブラリーからの超高速スクリーニングを可能にする無細胞系の分子進化により、タンパク質ラベリング用ポリペプチドタグを創製する新システム(DIVERSEシステム:Directed In Vitro Evolution of Reactive peptide-tags via Sequential Enrichment)を開発し、非酵素的に共有結合でラベリングするペプチドタグのde novo創製を達成した。そして創製したペプチドタグを用いて、様々な蛍光プローブによるタンパク質ラベリングや生細胞内タンパク質のバイオイメージングへの応用を実証した(Kawakami et al., Chemisty & Biology, 22, 1671-1679, (2015))。DIVERSEシステムは、新規ペプチドタグのde novo創製に限らず、数十兆種類のポリペプチドタグライブラリーからの超高速スクリーニングを介した、既存ポリペプチドタグの配列最適化等への応用も期待することができる。ポリペプチドタグと低分子等の反応の創製を可能にするDIVERSEシステムの開発に成功し、非酵素的に共有結合でタンパク質ラベリングするペプチドタグのde novo創製を達成したため。そして創製したペプチドタグを用いて、様々な蛍光プローブによるタンパク質ラベリングや生細胞内タンパク質のバイオイメージングへの応用を実証したため。昨年度は、数十兆種類という多様(diverse)な(ポリ)ペプチドタグライブラリーからの超高速スクリーニングを可能にする無細胞系の分子進化により、タンパク質ラベリング用ポリペプチドタグを創製する新システム(DIVERSEシステム:Directed In Vitro Evolution of Reactive peptide-tags via Sequential Enrichment)を開発し、非酵素的に共有結合でラベリングするペプチドタグのde novo創製を達成した。本年度は、bioorthgonal reaction(Cu-free click chemistry)を利用して、遷移状態を制御するための新たな人工分子の調製を推進した。その結果、生体直交性官能基の修飾体に対する前駆体の生成を確認することに成功した。低分子とポリペプチドとの反応などの様々な生体分子関連化学反応の創製は、化学反応の遷移状態制御のメカニズム解明において非常に重要である。これまでに、低分子とポリペプチドとを反応させるための様々な機能性タンパク質が開発されてきているが、その分子量の大きさから更なる人工改変は難しいと言う問題点が存在する。

これまでに、数十兆種類という非常に多様(diverse)なペプチドタグライブラリーからのウルトラハイスループットスクリーニングを可能にする無細胞系の分子進化により、低反応性小分子に共有結合するペプチドタグであるタンパク質ラベリング用ペプチドタグを創製する新システム(DIVERSEシステム:Directed In Vitro Evolution of Reactive peptide-tags via Sequential Enrichementシステム)を開発し、共有結合で非酵素的にラベリングするペプチドタグの完全de novo創製を達成してきた。そして、創製したペプチドタグを用いて、様々な蛍光プローブによるタンパク質ラベリングや生細胞内タンパク質のバイオイメージングへの応用を実証してきた(Kawakami et al., Chemistry & Biology, 22, 1671-1679 (2015))。本年度は、生体直交性化学反応を利用して、遷移状態を制御するための新たな機能性人工生体分の開発を推進した。まずはBoc2Oを用いて出発物質のBoc保護を行なった。次に、酸塩化物を経由してエステル化へと活性化を行なった。それから、酸による脱Boc化を行なった。最後に生体直交性化学反応のための反応を行なった。目的化合物の同定はNMRにより行なった。その結果、遷移状態を制御するための新たな有機化合物の反応の確認に成功した。遷移状態を制御する機能性人工生体分子を開発するための新たな有機化合物の反応の確認に成功したため。ポリペプチドと低分子との間の化学反応などの種々の生体分子に関連する化学反応の開発は、化学反応において遷移状態を制御するメカニズムの解明に対して、非常に重要な構成的アプローチである。過去に、ポリペプチドと低分子とを化学反応させるための、抗体(免疫グロブリン分子)を始めとする種々の機能性ポリペプチドが開発されてきているが、その分子量の巨大さから、分子レベルでの自在な人工改変が難しいと言う欠点が存在する。これまでに、数兆種類という非常に多様(diverse)なペプチドタグのコンビナトリアルライブラリーからの分子進化工学的すスクリーニング(超ハイスループットスクリーニング)探索により、低反応性小分子に共有結合して化学反応する人工オリゴペプチドタグを創製する新システム(DIVERSEシステム:Directed In Vitro Evolution of Reactive peptide-tags via Sequential Enrichementシステム)を開発し、酵素非存在下で共有結合により標識するための人工オリゴペプチドタグの完全de novo創製を達成してきた(Kawakami et al., Chemistry & Biology, 22, 1671-1679 (2015))。昨年度まで、Boc2Oを用いて出発物質のBoc保護を行ない、酸塩化物を経由してエステル化へと活性化を行なった。そして、酸による脱Boc化を行ない、最後に生体直交性化学反応のための反応を行なった。
口腔癌由来 CD133 陽性細胞群の機能解析と癌幹細胞を標的とした新規治療法の開発

CD133は癌幹細胞の有力なマーカーとして考えられており、本研究では、ヒト口腔扁平上皮癌OSCC細胞株由来CD133陽性細胞(CD133+)の機能解析について検討した。無血清培養下、CD133+とCD133-間で浮遊培養系でのsphere形成能を比較した結果、CD133+は浮遊培養系で高いsphere形成能を示したが、CD133-のみではsphereをまったく形成しなかった。しかし培養開始時に、CD133-にCD133+を加えることでsphere形成能を獲得した。GFP発現細胞を用いて検討した結果、各sphere内には最低1個のCD133+が存在しており、CD133+がsphere形成過程でCD133-に変化した細胞や、CD133-がCD133+に変化した細胞が認められた。また種々の細胞増殖因子のうち、EGFとSHHは親細胞株からのsphere形成能およびsphere内のCD133発現を促進させた。またsphere形成細胞は、少数の細胞でヌードマウス背部皮下移植において腫瘍を形成した。このことから、無血清浮遊培養系でCD133陽性細胞由来のsphere形成能を有する細胞群は、癌幹細胞としての特性を有することが示唆された。本年度は口腔扁平上皮癌細胞(OSCC)におけるCD133陽性細胞(CD133+)の機能を解析するために下記の実験を行った。1,当科で樹立したOSCC株KO、NAおよびUE細胞をCD133抗体にて標識し、マグネティックビーズ付き抗体で処理後、autoMACS(miltenyi)を用いてCD133+を分離した。CDI33+とCDI33-の浮遊培養系でのsphere形成能を、無血清培養系を用いて検討したところ、CD133+はsphereを形成したが、CD133-は形成できなかった。しかし培養開始時に、CD133-にCD133+を加えることでsphere形成能を獲得し、その大きさや数は、CDI33+の割合が0.5%でほぼプラトーに達した。2,各細胞株にGFP遺伝子を導入し、sphere形成細胞群におけるCD133+およびCD133-の局在とその経時的変化を比較検討した。GFP発現細胞を用いて検討した結果、sphere形成細胞の大部分はCD133-由来であり、CD133+がsphere形成過程でCD133-に変化した細胞や、CD133-がCD133+に変化した細胞が認められた。また、各sphere内には最低1個のCD133+が存在していた。3,CD133-に外因性に細胞増殖因子を加えることでsphereを形成するか否かを検討した。加えた細胞増殖因子(EGF、FGF-2、VEGF、ANG-1、SHH、TGF-β)のうち、EGFおよびSHHはCD133-のsphere形成能を誘導した。近年、脳腫瘍や大腸癌において、CD133は癌幹細胞として有力なマーカーと考えられている。本研究では、ヒト口腔扁平上皮癌(OSCC)の癌幹細胞を標的とした新しい診断・治療法を開発することを目指し、OSCC細胞株由来CD133陽性細胞(CD133+)の機能解析について検討した。ヒト口腔扁平上皮癌(OSCC)においても、CD133陽性細胞は全体の約0.5%とごく少数存在した。無血清培養下、CD133陽性細胞とCD133陰性細胞間で浮遊培養系でのsphere形成能を比較した結果CD133陽性細胞は浮遊培養系で高いsphere形成能を示したが、陰性細胞のみではsphereをまったく形成しなかった。また各sphere内には最低1個のCD133+が存在していた。種々の細胞増殖因子の,親細胞株からのsphere形成能およびCD133発現に及ぼす影響をフローサイトメトリー(FACS)にてそれぞれ比較検討した結果EGFとSHHがsphere形成能とsphere内のCD133の発現を促進させた。

またsphere形成細胞は、少数の細胞でヌードマウス背部皮下移植において腫瘍を形成した。このことから、無血清浮遊培養系でCD133陽性細胞由来のsphere形成能を有する細胞群は、癌幹細胞としての特性を有することが示唆された。現時点ではsphere形成にはCD133+が必要であり、CD133+がCD133-と凝集することでsphere形成が開始されること、またsphere内部ではCD133+とCD133-がお互いにトランジットして維持されることが明らかとなった。このsphere形成能を促進する培養条件を明らかとすることが、新たな分子標的治療の開発につながると考え、In vitroにおけるsphere形成に及ぼす種々の細胞増殖因子、そのインヒビターや中和抗体の影響を検討することまでを昨年度中の課題としていた。現時点ではCD133-からCD133+へのトランジットを促進し、sphere形成能を獲得する細胞増殖因子としてEGFやSHHが明らかとなった。しかしCD133+の自己複製能に関与する因子は今だ明らかとなっておらず、早急に検討する必要がある。本年度は昨年度明らかにできなかったCD133+の自己複製能に関与する因子を検索する。また昨年度明らかとなったCD133-からCD133+へのトランジットを促進する細胞増殖因子であるEGFやSHHのインヒビターや中和抗体を用い、sphere形成能におよぼす影響を検討する。次にIn vivoにおける形成したsphereの腫瘍形成能を比較する。GFP遺伝子導入細胞からCD133+を分離し、浮遊培養することで形成したsphereのGFP蛍光強度をマイクロプレートリーダーにて測定することで細胞数を定量する。その定量したsphere形成細胞と同数のCD133-をヌードマウス背部皮下に移植し、経時的に皮下腫瘍の大きさを測定し、In vivoでの増殖能を比較検討する。無血清培地に加えるための種々の細胞増殖因子や蛋白および各種基礎培地の購入。またこれらの細胞を継代維持するために、種々の培養用製品や培地、サプリメントが必要である。さらに腫瘍動態の解析に使用する実験動物の購入、成果発表のための旅費、印刷費等の必要経費として使用する予定であある。
禅宗無門関抄の目録作成と国語学的研究

1、発掘・整備と目録作成既に調査していた『禅宗無門関抄』に新たに発掘・調査しえた資料を加えて、抄者にの学統ごとに、(1)曹洞宗僧の手になる抄物、(2)浄土宗僧の手になる抄物、(3)臨済宗幻住派僧の手になる抄物、(4)臨済宗大応派僧の手になる抄物、(5)その他、に類別し、目録を完成した。2、日本語研究資料としての有効性(1)『禅宗無門関抄』には、抄者を異にする26種類のものが存し、写本27本、版本110本にのぼることが明らかになった。この量はいろいろな研究を可能にするものと見られる。(2)(1)(2)は東国方言研究資料であり、(3)は九州方言研究資料となる可能性があり、(4)は京畿の言語資料である。このように、同一原典に対する、変化に富む抄物は、さまざまなてがかりを我々に与えてくれるものと考えられる。(3)(1)のうち、古活字版・整版の種類が多い伝雪庭春積抄『禅宗無門関抄』は、抄物の古活字版と整版が言語研究資料としていかなる性格をもつものであるのかを語っていて、貴重である。
無莢膜型インフルエンザ菌の血中侵入機構の解明

菌血症を伴う肺炎患者の血液由来の侵襲性NTHi(20株)、菌血症を伴わない肺炎患者の喀痰由来の非侵襲性NTHi(21株)について、試験管内で血清感受性試験(Serum bactericidal assay; SBA)を実施した。侵襲性、非侵襲性株間におけるSBA (Log killing)には、侵襲性株(中央値:0.95, range 0.24.3)、非侵襲性(中央値:1.55, range 0.34.1)間で有意差を認めなかった。本結果から、本研究において侵襲性NTHi株は血清抵抗性であるとする仮説は否定された。また、非侵襲性NTHi株にも血清抵抗性株が存在することが明らかとなった。さらに、血清抵抗性に相関するとされるvacJとSBAとの相関を検討したが、相関は認められなかった。上記のNTHi血液由来株19株、喀痰由来株18株について、血清感受性に関与する遺伝子を指標とし、RoaryによるPangenome及びScoryによるPan-GWAS解析を行った。その結果、血清抵抗性の株が合計16個の遺伝子を保有する傾向にあり、LOS関連の遺伝子群が一つの領域に含まれていた。また、遺伝子座単位での比較の結果、解析した菌株にはtype 1遺伝子群を保有する菌株グループとtype2遺伝子群を保有する菌株グループとに分けることができ、type 1遺伝子群保有株は血清感受性で、type 2遺伝子群保株は血清抵抗性であった。LOS関連遺伝子群はtype 1遺伝子群に含まれることから、特異的なLOS構造が血清感受性に関与する可能性が示唆された。さらに、血液由来の血清抵抗性を示す侵襲性NTHi株のうち、type 2遺伝子保有株は特徴的なprophageが染色体上に存在していた。これらの遺伝子が、type 2遺伝子保有株の血清抵抗性に関与する可能性が考えられた。平成28年度に、連携研究者から菌血症を伴わない肺炎患者の喀痰から分離した21株を収集した。これらの21株についてPCR法でbexA, bexB遺伝子の有無について検討し、全てがnon-typable Heamophilus influenzae (NTHi)株であることを確認した。厚生労働省研究班で収集した菌血症を伴う肺炎患者の血液から分離した20株についても、既にPCR法でbexA, bexB遺伝子を欠くことが確認されている。インフルエンザ菌では菌外膜脂質二重層に存在するvacJ(仮想リポタンパク質遺伝子)の発現増強がその血清抵抗性に相関することが報告されている(Nakamura S, et al. PLoSPathogen, 2011)。このため、菌血症を伴う肺炎患者の血液由来のNTHi(20株)、菌血症を伴わない肺炎患者の喀痰由来のNTHi(21株)について、それぞれのvacJ遺伝子のmRNAの発現を比較検討した。しかしながら、vacJ遺伝子のmRNAの相対発現は血液由来株(中央値:2.76, range:1.1657.68)が肺炎由来株(中央値:4.84, range:1.23202.25)より低い傾向が認められたが、有意差はなかった。また、これらの41株のNTHiについて、コアゲノム分子疫学解析を進め、GenEpid-Jというデータベース・解析ツール一体型のサイトにすでにデータのアップロードし、解析を開始した。平成28年度中にNTHi株の血清感受性試験に着手したが、新しい施設で行うインフルエンザ菌に対する血清殺菌アッセイ系が不安定であったため、その準備に時間を要した。その結果、平成28年度中に全41株のインフルエンザ菌血清抵抗性試験の結果が得られなかった。以上より、本研究で課題とした近年その増加が注目されている「無莢膜インフルエンザ菌」の血中侵入は、菌の補体抵抗性因子の獲得によって説明できないと結論された。一方、侵襲性NTHi株と非侵襲性NTHi株のゲノム比較解析を実施した。供試した分離株は、多種類のsequence type (ST)型に属し、コアゲノム上の塩基置換情報(SNV)を用いた系統解析及び、パンゲノム解析共に、侵襲性・非侵襲性株それぞれで共通する因子は確認されなかった。しかしながら、同一ST型(ST159及びST34)内で、遺伝的系統関係が非常に近縁であるが、侵襲性・非侵襲性株を共に含んでいることが明らかとなった。これらの同一STの株を用いて侵襲性・非侵襲性、及び、血清抵抗性に関連する変異及び外来獲得因子を探索することで、表現形質との関係性を探索する。

ヒト正常血清を補体源として血清感受性試験のアッセイ系を立ち上げ、補体殺菌の定量的な測定を可能にした。時間を要し、ゲノム解析の着手が遅れ、平成29年度後半に結果が得られた。このため、侵襲性・非侵襲性株間の比較ゲノム解析の方針お決定が遅れてしまった。菌血症を伴う肺炎患者の血液由来の侵襲性NTHi(20株)、菌血症を伴わない肺炎患者の喀痰由来の非侵襲性NTHi(21株)について、試験管内で血清感受性試験(Serum bactericidal assay; SBA)を実施した。侵襲性、非侵襲性株間におけるSBA (Log killing)には、侵襲性株(中央値:0.95, range 0.24.3)、非侵襲性(中央値:1.55, range 0.34.1)間で有意差を認めなかった。本結果から、本研究において侵襲性NTHi株は血清抵抗性であるとする仮説は否定された。また、非侵襲性NTHi株にも血清抵抗性株が存在することが明らかとなった。さらに、血清抵抗性に相関するとされるvacJとSBAとの相関を検討したが、相関は認められなかった。上記のNTHi血液由来株19株、喀痰由来株18株について、血清感受性に関与する遺伝子を指標とし、RoaryによるPangenome及びScoryによるPan-GWAS解析を行った。その結果、血清抵抗性の株が合計16個の遺伝子を保有する傾向にあり、LOS関連の遺伝子群が一つの領域に含まれていた。また、遺伝子座単位での比較の結果、解析した菌株にはtype 1遺伝子群を保有する菌株グループとtype2遺伝子群を保有する菌株グループとに分けることができ、type 1遺伝子群保有株は血清感受性で、type 2遺伝子群保株は血清抵抗性であった。LOS関連遺伝子群はtype 1遺伝子群に含まれることから、特異的なLOS構造が血清感受性に関与する可能性が示唆された。さらに、血液由来の血清抵抗性を示す侵襲性NTHi株のうち、type 2遺伝子保有株は特徴的なprophageが染色体上に存在していた。これらの遺伝子が、type 2遺伝子保有株の血清抵抗性に関与する可能性が考えられた。まずは、平成29年度中にNTHi全41株について血清抵抗性試験を進め、血液由来株と喀痰由来株の違いについて明らかにする。また、vac J以外の血清抵抗性遺伝子のPCRについても検討する。また、41株のNTHiについて、コアゲノム分子疫学解析を進め、血清抵抗性遺伝子を中心に血液由来株と喀痰由来株の違いを明らかにする。本研究において侵襲性NTHi株は血清抵抗性であるとする仮説は否定されたことから、上記系統株の完全長ゲノム配列を取得し、より詳細な変異箇所の比較ゲノム解析を行う予定である。また、トランスクリプトーム解析も行い、vacJのみならず、血清抵抗性に関わる因子の探索を行う。購入予定であった消耗品費が幾分安かったため、年度末に63,760円の残金がでてしましった。もともと翌年度に1,100,000円を請求しているので、翌年度に当該年の残金と合わせた1,163,760円を適切に使用する。平成29年度中に実験用消耗品を新たに購入することなく、血清抵抗性遺伝子と侵襲性および非侵襲性インフルエンザ菌(NTHi)株との関連性についての結論を導くことができたため。平成30年度には計画通り血清抵抗性関連遺伝子群以外で侵襲性インフルエンザ菌(NTHi)株の血清抵抗性に関与する遺伝子が検出し、これらの遺伝子の血清抵抗性獲得機序について検討を進める。
緑内障眼の視神経乳頭部における細胞・細胞外マトリックス構造のインターアクション

1.基礎研究:緑内障性視神経障害と細胞障害性サイトカインの一つであるTNF-α,酸化ストレス関連酵素の前房水中濃度を緑内障眼と白内障症例で比較.緑内障眼の前房水中でのTNG-α濃度の上昇,酸化ストレス関連酵素に関してはPOAG・NTGでは有意差はなかったが,落屑緑内障患者で有意な低下が認められた.2.臨床研究:SD-OCT及びSS-OCTを用いて,緑内障眼における1視神経篩状板における篩状板孔の変化2傍乳頭網膜神経線維層にみられる網膜分離所見3篩状板および傍乳頭脈絡膜萎縮内の欠損所見4黄斑部周囲の網膜神経線維束等について観察し,視野などの機能的所見との関連について検証した.基礎研究によるアプローチ:緑内障性視神経障害と細胞障害性サイトカインの一つであるTNF-α、酸化ストレスの2項目に関して緑内障眼から前房水を採取、年齢をマッチングした白内障症例の前房水と比較.酸化ストレスに関連する酵素はPOAG、NTG眼では白内障患者と有意な差はなかったが、落屑緑内障患者では有意な低下が認められた.臨床研究によるアプローチ:従来のSpectral Domain(SD)OCTに加えSwept source(SS) OCTを導入.SS-OCTはSD-OCTに比べより広範囲、高侵達の画像が取得可能である.篩状板の観察に関し、従来のSD-OCTでは篩状板の後端を認識できる症例は限られていたのに対し、SS-OCTではほぼ全例で可能.ただし、乳頭片縁部が厚い症例ではそれより後方の詳細な描出が難しいのは同様であった.SS-OCTを用いて1傍乳頭網膜神経線維層にみられる網膜分離所見2篩状板および傍乳頭脈絡膜萎縮内の欠損所見3黄斑部周囲の網膜神経線維層の観察等について研究を継続中である.長期観察された原発開放隅角緑内障患者を対象に、視野欠損の領域とQuality of Visionの関連について検討した.予想通り視野の領域によって患者の自覚症状への影響は異なっており、さらに遠見、近見、運転などそれぞれの項目によっても異なっていた.視野の良好眼をbetter eye、悪化眼をworse eyeとした場合すべての項目がbetter eyeに優位であり、上半視野に対して下半視野が強く関与することが明らかとなった.領域としては下半視野傍中心がすべてに関して最も相関が高く、ついで下半周辺視野であった.遠見、近見が概ね同様の結果を示したのに対し、運転はbetter eyeの上半視野で自覚症状との相関が強く、日常生活上の視野領域と異なった視機能を用いている可能性が明らかになった.(1)基礎研究によるアプローチ:緑内障性視神経障害と細胞障害性サイトカインの一つであるTNFーα、酸化ストレス関連酵素の前房水中濃度を緑内障眼と白内障症例で比較した.緑内障眼の前房水中でのTNG-α濃度の上昇、酸化ストレス関連酵素に関してはPOAG・NTGでは有意な差はなかったが、落屑緑内障患者で有意な低下が認められた.(2)臨床研究によるアプローチ:SpectralDomain(SD)-OCTおよびSwept source(SS)- OCTを用いて、緑内障眼における、1視神経篩状板における篩状板孔の変化、2傍乳頭網膜神経線維層にみられる網膜分離所見、3篩状板および傍乳頭脈絡膜萎縮内の欠損所見、4黄斑部周囲の網膜神経線維束、等について観察し、視野などの機能的所見との関連について検証した.1.基礎研究:緑内障性視神経障害と細胞障害性サイトカインの一つであるTNF-α,酸化ストレス関連酵素の前房水中濃度を緑内障眼と白内障症例で比較.緑内障眼の前房水中でのTNG-α濃度の上昇,酸化ストレス関連酵素に関してはPOAG・NTGでは有意差はなかったが,落屑緑内障患者で有意な低下が認められた.2.臨床研究:SD-OCT及びSS-OCTを用いて,緑内障眼における1視神経篩状板における篩状板孔の変化2傍乳頭網膜神経線維層にみられる網膜分離所見3篩状板および傍乳頭脈絡膜萎縮内の欠損所見4黄斑部周囲の網膜神経線維束等について観察し,視野などの機能的所見との関連について検証した.(1)基礎研究によるアプローチ:1)緑内障性視神経障害と細胞障害性サイトカインの一つであるTNFーα、酸化ストレスの2項目に関して緑内障眼から前房水を採取し、年齢をマッチングした白内障症例の前房水と比較した.高眼圧を伴う落屑緑内障ではTNF-αの濃度が有意に高く、緑内障による視神経障害の病態に関わっている可能性が考えられた.(2)臨床研究によるアプローチ:1)光干渉断層装置(OCT)によって臨床的に緑内障眼の視神経乳頭部、特に篩状板を観察し、定性的、定量的に評価した.緑内障眼の篩状板は疾患の進行に伴って著明な変化がみられ、特に篩状板孔の拡大が顕著であった.狭義・原発開放隅角緑内障眼(POAG)と正常眼圧緑内障(NTG)を比較すると、NTG眼で篩状板孔が有意に拡大していた.

OCTによる視神経乳頭の観察は可能になった物の不完全で、全景を捉えることはできない、篩状板孔の定量に際して明確に孔部と周囲の結合組織部を分離できていない、OCT光が深部まで到達していない、などの問題点があることが明らかとなった.2)5年以上の長期に観察された原発開放隅角緑内障患者を対象として、(1)視野障害の進行速度、(2)視野のクラスタ別進行判定、(3)視野とQuality of Vision(QOL)の相関、などについて検討した.POAGとNTGではPOAGで進行が速やかでより予後が悪いこと、NTGでは上半視野に対して下半視野の障害進行が速やかなことが明らかとなった.また、クラスタ別に視野障害の進行を判定すると5年以上の観察で90%以上の症例でいずれかの領域の視野障害が進行すること、クラスタ別の判定は全体よりも高い感度で、個別点よりもより高い特異度で視野障害の進行を判定できる可能性について示した.(1)基礎研究によるアプローチ:1)緑内障眼の前房水中のサイトカイン、酸化ストレスの解析:サンプルの採取はほぼ終了した.TNF-αに関しては報告済み、また酸化ストレスに関して、緑内障患者の結果について論文を準備中である.2)TNF-α注入網膜神経節細胞障害モデル、軸索輸送障害に関する研究:進展が遅れている.昨年の時点で問題であった網膜神経節細胞、アストロサイトについて質的に再現性ある培養細胞の作成という点については概ね解決のめどが立った.培養細胞を用いたin vitro研究として加圧によるサイトカイン、酸化ストレス物質の産生についてこれから検証する.(2)臨床研究によるアプローチ:1)OCTによる篩状板の定性的、定量的研究:ほぼ計画通りの進行状況である.ほぼ計画通りに定量の方法を確定した.すでに学会で発表し、論文を準備中である.緑内障眼の症例収集も終了した.ただし、SS-OCTを導入したため、従来のSD-OCTのデータとの比較を行っている.新しい装置によりより鮮明で確実は所見が取得可能となるようだと、同じデータを再取得する必要が出る可能性がある.2)長期経過観察患者の視野解析に関する研究:臨床研究として追加した.強度近視は緑内障発症のリスクファクターとして重要な点はいずれの報告でも共通しているが、進行のリスクファクターか否かが明らかにされていない.これまで行った方法に準じて、強度近視眼の経過眼圧値と進行速度について検討する予定である.さらに、緑内障患者の自覚所見を考えたときに中心視野が最も重要である.中心視野に関してセクター別視野と自覚症状の相関について追加して検討の予定である.(1)基礎研究によるアプローチ:1)緑内障眼の前房水中のサイトカイン、酸化ストレスの解析:サンプルの採取はほぼ終了した.TNF-αに関しては報告済み、また酸化ストレスに関して、白内障患者に関しては報告済み、2)TNF-α注入網膜神経節細胞障害モデル、軸索輸送障害に関する研究:当初の計画に対して進展が遅れている.研究方法の手順として培養細胞を用いたin vitro研究をベースにして、実験動物を用いたin vivo研究の予定だが、現在、培養細胞を作成し、加圧によるサイトカイン、酸化ストレス物質の産生について検証している段階である.理由として網膜神経節細胞、アストロサイトについて質的に再現性ある培養細胞の作成に手間取っている問題が挙げられる.(2)臨床研究によるアプローチ:1)OCTによる篩状板の定性的、定量的研究:ほぼ計画通りの進行状況である.ほぼ計画通りに定量の方法を確定した.すでに学会で発表し、論文を準備中である.緑内障眼の症例収集も終了した.2)長期経過観察患者の視野解析に関する研究:臨床研究として追加した.当施設にはすでに10000を超える患者の視野データベースがあり、最長で24年観察された静的視野検査の結果が残されている.
イギリス文学における国家意識再構築の研究

標記研究課題について、主として17世紀イギリス文学における国家意識の主題、及び同ロマン派文学思想に関わる主題として奴隷貿易の文学的関与について広く資料に当たり分析を行った。17世紀文学における国家意識は、イギリス内乱時の政治的宗教的ポレミックとして意識される特質を持ち、この主題は、典型的にはジョン・ミルトンの散文作品における共和制国家体制に対する擁護と宗教の政治権力化に対する批判として示されるが、その内実はあらゆる意味での人間精神の束縛に対するプロテストである。この姿勢の道徳的性質はイギリス人読者に対する教育としても意識されていることを指摘した。同様の道徳的性質はアンドルー・マーヴェル文学の公共的性質として理解することができる。特に、クロムウェル三部作あるいは後期の諷刺作品における国家意識再構築の主題はマーヴェル文学の特色であるのみならず、17世紀イギリス文学における人間精神と自由という命題と連携し、文学の社会的役割を含む重要な問題を示唆するものであることを明らかにした。また、この課題の今ひとつの大きな柱として、ロマン派文学における奴隷貿易の主題に注目し、文学における公共的主題、その社会的役割、国民意識とロマン主義の感受性との接点とバッティングの問題等の側面から文献を調査し分析した。この結果、この主題は、ロマン派思想およびその芸術的信念との整合性を示す反面、人種的偏見との関連において、ある種の限界をロマン主義の感受性自体が内包することを示し、イギリス文学の公共的性質における特殊な問題であることを明らかにした。同時にこの問題は読者の国民意識と精神的自由に対する重要な問いかけを行うものであり、イギリス文学の道徳的性質を形成することを証明した。以上、標記の課題について研究を進め、その成果を論文として合計6点公刊し、学会口頭発表を2点行った。この課題は、イギリス文学における公共的性質の解明を行い、イギリス文学がその道徳的性質として、国家意識及び国民意識再構築の機能を果たす特殊な意味を持つことを最終的に証明するための基礎研究である。(1)今年度の調査として、特に17世紀イギリス文学における国家意識形成の状況に焦点を絞って資料を検索した。イギリス17世紀内乱時及び王政復古期の歴史的、政治的事情を正確に理解するために、オリヴァー・クロムウェルの護民官就任前後、インターレグナム期、及び王政復古期におけるイギリス議会資料を調査した。この調査と同時に、ジョン・ミルトンの作品におけるエルサレム再構築の主題、政治的主題、及び教会制度批判論文等の研究も進めた。以上の研究をコンピューターに入力、整理中である。なお、当初予定のアンドルー・マーヴェルの公共的主題を持つ作品、その他の風刺的作品における国家意識形成の研究は次年度に主に行うこととした。(2)主としてコールリッジ及びワーズワースによるフランス革命及び英仏戦争に関する文学的記述を調査した。また、1770年から1840年にかけてのイギリス社会における奴隷制度に関する論争を分析し、上記調査と合わせ、イギリスロマン主義文学における国家意職構築の主題を研究した。この結果、イギリス18世紀文学において、国家意識形成とロマン主義思想はある種の関連性を示すことがある程度明らかになった。(3)上記研究は、主としてオックスフォード大学ボドリアン図書館、ブリティッシュライブラリー、及びノッティンガム大学図書館における資料調査を行うことによって進捗した。しかし、当初予定の研究を十分に行うことはできなかったので、さらに次年度継続して行う必要がある。なお、上記研究成果の一部は、日本英文学会及びロマン派文学学会(ロンドン8月開催予定)で口頭発表の予定。(1)特に17世紀イギリス文学における国家意識再構築の主題について前年度に引き続いて研究を進めた。

内乱時代およびその前後の政治的歴史的資料については、主としてノッティンガム大学、オックスフォード大学ボドリアン図書館、大英図書館等において検索を行った。文学的資料については、特にアンドルー・マーヴェルの諷刺作品の歴史的背景およびジョン・ミルトンの宗教的、政治的パンフレットの検索等を中心に研究を進めた。この結果、17世紀イギリス文学を代表する両者の文学的感覚が17世紀イギリスの国家体制における危機的状況を鋭く意識するものであり、その著作が文学的領域のみならず政治的、宗教的、社会的問題としてイギリス国民に問いかける性質を顕著に持つことを確認した。文学が果たすこの役割が17世紀においてどのように特徴的であるかについてはさらに広く文献に当たり検証する必要がある。20世紀文学における状況については戦争詩および196070年代の詩作品を中心に同様に検証する予定である。この研究成果はパソコンワークで整理し次年度に纏めて発表する。(2)18世紀および19世紀における標記課題については、前年度に引き続き、ロマン派文学における奴隷問題の主題を中心にさらに研究を進めた。特に1790年代のS.T.コールリッジの著作における道徳的観点と18世紀ヨーロッパに広く勃興した人種理論との相関性について分析した。この成果は第75回日本英文学会(平成15年5月)において「奴隷貿易の道徳的問題とロマン派言説における限界」のタイトルで口頭発表を行った。この内容はさらに『英文学研究』に投稿予定である。資料収集は、BL、ボドリアン図書館、ノッティンガム大学等において行った。また有用な研究助言をティム・フルフォード教授(ノッティンガム・トレント大学)より受けた。次年度はエドマンド・バーク、ジェイムズ・ラムゼイ、レイモンド・ハリスなどの論点をさらに分析しこの状況のより正確な「現実」を明らかにする。最終的にはロマン派文学の政治的、宗教的性質(特に国教会ロジック対非国教徒との関係)をより明確にし、課題のまとめを行いたい。標記研究課題について、前年度に引き続き、主として17世紀イギリス文学における国家意識の主題、及び同ロマン派文学における民族意識にかかわる主題として奴隷貿易に関する文学的関与について研究を行った。17世紀文学における国家意識は、イギリス内乱時の政治的宗教的ポレミックとして意識される性質を持ち、この主題は、ジョン・ミルトンの散文作品における共和制国家体制に対する擁護と宗教の政治権力化に対する批判として示されるが、その内実はあらゆる意味での人間精神の束縛に対するプロテストである。この姿勢の道徳的性質はイギリス人読者に対する教育として意識されているが特質である。同様の道徳性はアンドルー・マーヴェルの文学においても顕著である。