hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋の再生を目指した細胞周期機構の解明

一方、増殖能を残している胎仔心筋細胞の解析から、p27、SKP2のユビキチン化活性が、心筋終末分化とリンクしていることも見出している。これらのことは、心筋細胞増殖停止のメカニズムには、まずサイクリンD1の核内発現の障害、さらにはp27^<kip1>分解障害の少なくとも2段階の制御機構が存在することを示している。心筋細胞は生後まもなく増殖能を失い終末分化状態に入る。我々は、これまでに、細胞周期制御因子サイクリンD1が本来機能する核に移行しないことを見いだし、サイクリンD1を核移行させることよって心筋細胞の分裂誘導に成功した(Tamamori-Adachi M, et al. Circ Res,2003)。本研究では、D1NLS/CDK4誘導心筋分裂は、数回の分裂後に阻害されることを明らかにした。そのメカニズムについて検討するため細胞周期抑制因子の解析を行ったところ、強制分裂後に、p27kip1が蓄積誘導されること、その分解が阻害されていることを見出した。またsiRNAを用いたP27のノックダウンにより再増殖停止が起こらず増殖能が促進された。さらに、増殖細胞におけるp27の分解に必須なユビキチンリガーゼであるSKP2のin vitro ubiquitylation活性が著明に高く、心筋では、SKP2のユビキチン・プロテアソーム系による分解が亢進していることがわかった。そこでSKP2発現アデノウイルスベクターによって、p27を特異的に分解すると細胞増殖はさらに促進された。このことから終末分化した心筋細胞の強制増殖では、p27が集積してブレーキとして働くこと、そのメカニズムにはSKP2の過剰なユビキチン活性の亢進が関与していることを見出した(Tamamori-Adachi M, et al. J Biol Chem,2004)。これらのことは、心筋細胞増殖停止のメカニズムには、まずサイクリンD1の核内発現の障害、さらにはP27^<kip1>分解障害の少なくとも2段階の制御機構が存在することを示している。
AMPKがSRSF1を介して選択的スプライシングに及ぼす影響の解析

SRSF1タンパク質はpre-mRNAのエクソン配列と結合し、スプライソソームを正しいスプライス部位に引き寄せて切断させる。そのため、標的エクソン配列との結合を変化させるSRSF1タンパク質の翻訳後修飾は、標的エクソンの選択的スプライシングの制御につながるため重要である。本研究では、選択的スプライシングを制御するSRSF1タンパク質が、細胞内のエネルギー恒常性を制御するAMPKキナーゼによってリン酸化される可能性が示されたことから、AMPKキナーゼがSRSF1タンパク質をリン酸化し、標的のエクソン配列との結合が変化することで、その選択的スプライシングに及ぼす影響を明らかにする。平成29年度までに、AMPKキナーゼがSRSF1タンパク質をリン酸化することをリン酸化特異的抗体を用いて明らかとし、SRSF1タンパク質がAMPKキナーゼの新たな基質であることを示した。また、前年度までにSRSF1タンパク質と結合するモチーフ配列を有するRNAを人工的に作成し、これを用いて結合性の解析をin vitroにおいて行ったところSRSF1タンパク質のリン酸化修飾がRNAとの結合性を低下させることが示された。そこで平成30年度においては、AMPKが実際にSRSF1タンパク質を介して選択的スプライシングに影響を及ぼすか解析を行った。その結果、SRSF1タンパク質がターゲットとする複数のmRNAにおいて、AMPK活性の変化によって選択的スプライシングの変化が観察された。以上のことから、AMPKキナーゼはSRSF1タンパク質のリン酸化を介して選択的スプライシングに影響を及ぼす事が示された。当初の計画通り、これまでにAMPKによるSRSF1タンパク質のリン酸化修飾が起きることを明らかとし、さらにそのリン酸化修飾がRNAとの結合性に変化を及ぼすことも示すことができた。また、細胞内においてもSRSF1タンパク質が標的とするmRNAの選択的スプライシングがAMPK活性によって変化することも確認することができた。よって概ね順調に進展していると思われる。今後はAMPK活性によって、SRSF1タンパク質を介したmRNAの選択的スプライシングを網羅的に解析することでAMPKが選択的スプライシングに及ぼす影響を明らかにする。平成29年度では、in vitroにおいて確認されたAMPKキナーゼによるSRSF1タンパク質のリン酸化が、実際に細胞内においても同様に起きることをリン酸化特異的抗体を用いて明らかとした。さらに、AMPKの活性を阻害したところ申請者が見出したSRSF1タンパク質のリン酸化修飾が著しく減少したことから、AMPKキナーゼがメジャーなキナーゼであることが示された。また、SRSF1タンパク質は細胞内の局在性が変化することで機能が変化するが、AMPKキナーゼによるリン酸化修飾はSRSF1タンパク質の局在性を変化させることは認められなかった。一方、SRSF1タンパク質はRNAと結合することでスプライシングを制御しているが、AMPKキナーゼによるリン酸化修飾はこのRNAとの結合性を低下させることをin vitroの実験により明らかとした。以上のことから、AMPKキナーゼはSRSF1タンパク質のリン酸化を介して選択的スプライシングに影響を及ぼす事が間接的に示された。当初の計画通り、細胞内におけるSRSF1のリン酸化を示すことができた。またこのリン酸化修飾がSRSF1の細胞内における局在性には変化はなかったものの、RNAとの結合に影響を与えることを示すことが出来たことから、概ね順調に進展していると思われる。以上のことから、AMPKキナーゼはSRSF

1タンパク質のリン酸化を介して選択的スプライシングに影響を及ぼす事が示された。当初の計画通り、これまでにAMPKによるSRSF1タンパク質のリン酸化修飾が起きることを明らかとし、さらにそのリン酸化修飾がRNAとの結合性に変化を及ぼすことも示すことができた。また、細胞内においてもSRSF1タンパク質が標的とするmRNAの選択的スプライシングがAMPK活性によって変化することも確認することができた。よって概ね順調に進展していると思われる。今後は、SRSF1がリン酸化されることで、成熟mRNAのエクソン構成に変化が起きるか調べる。また、細胞にAMPK活性化剤や阻害剤を処理し、成熟mRNAの標的エクソンをリアルタイムPCRやRT-PCRにて測定し、選択的スプライシングがどのように変化するか調べる。今後はAMPK活性によって、SRSF1タンパク質を介したmRNAの選択的スプライシングを網羅的に解析することでAMPKが選択的スプライシングに及ぼす影響を明らかにする。(理由)作成したSRSF1のリン酸化抗体が機能しなかった場合に使用する予定であった試薬等の購入が必要なくなり、その費用を次年度に行う予定であった実験の予備実験の試薬等に使用したため次年度使用額が生じた。(使用計画)平成30年度に行う予定である実験の試薬等の購入費に当てる計画である。
Club細胞の直接運命転換に着目した肺腺癌の組織型転換の分子機構の解明

本研究は、分子標的薬耐性獲得時における肺腺癌から小細胞癌への組織型転換の分子機構の解明を目的とした。これまでに、発生肺及び成体肺において、Notch signalの不活性化が、Club細胞(肺腺癌の起源細胞の一つ)から神経内分泌細胞(小細胞癌の起源細胞)の運命転換を制御していることを見出した。さらに、肺腺癌から小細胞癌への組織型転換の分子機構を解析することを目的として、肺腺癌(もしくはClub細胞)から神経内分泌細胞及び小細胞癌への運命転換モデルマウスを作製し、その細胞系譜を解析した。その結果、肺腺癌(もしくはClub細胞)が神経内分泌細胞へ運命転換していた。さらに、その一部は、過形成(hyperplasia)を起こしていた。そこで、本年度(平成30年度)では、肺腺癌から小細胞癌への運命転換を解析することを目的として、運命転換モデルマウスを用いて、発癌過程を長期的に解析した。その結果、報告されていた遺伝子では、肺腺癌から小細胞癌への運命転換を示唆する結果は得られなかった。したがって、肺腺癌の運命転換には、さらなる転換促進因子の関与を考えた。現在、その因子の同定を試みている。今回の研究により、発生及び肺腺癌におけるClub細胞から神経内分泌細胞への運命転換の分子機構の一端が明らかになった。そして、肺腺癌から小細胞癌への運命転換には、複数の運命転換制御因子の関与が示唆された。さらに、本研究で作製した発生及び発癌におけるClub細胞の運命転換マウスと新規の運命転換因子を組み合わせたマウスにより、運命転換細胞の細胞系譜追跡及び次世シーケンスを用いた運命転換細胞の遺伝子発現解析が可能となる。今後、分子標的薬耐性獲得時における肺腺癌から小細胞癌への組織型転換の分子機構解明が推進されることが期待される。まず発生肺及び成体肺において、肺腺癌の起源細胞の一つであるClub細胞と小細胞癌の起源細胞である神経内分泌細胞の細胞系譜関係を評価した。この目的のために、Club細胞を特異的に標識するマウスを用いて、細胞系譜解析を行った。その結果、胎生13.5日目までのClub細胞は神経内分泌細胞に分化することが明らかになった。その分化能は発生が進んだ胎生14.5日目以降及び成体では消失していた。肺の発生過程において、肺上皮前駆細胞から、非神経内分泌細胞(Club細胞含む)と神経内分泌細胞が分化する。この時、Notch signalが不活性化されることにより、肺上皮前駆細胞から、神経内分泌細胞が分化する。そこで、Notch signalの不活性化が、Club細胞から神経内分泌細胞への運命転換に関与しているか検証した。Notch signalが不活性化されたClub細胞の細胞系譜解析を行ったところ、胎生期及び成体期のClub細胞は、神経内分泌細胞へ運命転換した。この結果により、Notch signalの不活性化がClub細胞から神経内分泌細胞への運命転換をリプログラミングするのに重要であることが示唆された。分子標的薬耐性獲得時における肺腺癌から小細胞癌への組織型転換の分子機構を解析するために、肺腺癌から小細胞癌への運命転換を検証するモデルマウス作製を試みた。肺腺癌から小細胞癌への組織型転換癌において、不活性化されている遺伝子を、同様に肺腺癌モデルマウスのClub細胞で不活性化し、その細胞系譜を解析した。その結果、神経内分泌細胞へ運命転換したClub細胞の子孫細胞を見出した。その一部は、過形成(hyperplasia)を起こしていた。現在、組織型転換癌への発癌及び進展を解析中である。今回の研究により、発生肺及び成体肺におけるClub細胞から神経内分泌細胞の運命転換の分子機構は、Notch signalの不活性化により、Club細胞から神経内分泌細胞へ運命転換がリプログラミングされたことが実証できた。今後、この知見を土台として、肺腺癌から小細胞癌への組織型転換の分子機構解明につながることが期待できる。

さらに、本研究で作製した発生及び発癌におけるClub細胞の運命転換マウスと新規の運命転換因子を組み合わせたマウスにより、運命転換細胞の細胞系譜追跡及び次世シーケンスを用いた運命転換細胞の遺伝子発現解析が可能となる。今後、分子標的薬耐性獲得時における肺腺癌から小細胞癌への組織型転換の分子機構解明が推進されることが期待される。今後は、肺腺癌モデルマウスを用いて、本研究で明らかにしたNotch signalの不活性化によるClub細胞の運命転換が、肺腺癌から小細胞癌への組織型転換を引き起こすか明らかにする。年度末の3月に、情報収集のために国際学会に参加をした。この経費が、為替レートの変動により、当初予定した予算より、少なく済んだために、次年度使用額が生じた。
脱アセチル化酵素SIRT3の初期胚発生における役割と病態との関連

生殖補助医療において、体外受精における細胞外環境はエネルギー代謝の変化やストレス応答を介してその成功率に影響を与える大きな要因となるが、その細胞内規定因子や分子機序は十分明らかにされてない。我々はこれまで、体外受精後の初期胚において、ミトコンドリアに局在するNAD依存性脱アセチル化酵素Sirt3の機能低下がミトコンドリアにおける活性酸素産生の亢進を介してp53依存性な胚発生停止を引き起こすことを明らかにしてきた。この結果を踏まえ本研究ではSirt3の発現や機能に及ぼす母体側の要因を解析するとともに、初期胚発生期のSirt3機能低下がその後の発生や出生後の病態形成にどのような影響を及ぼすかを検討し、以下の結果を得た。1.生後7週齢と50週齢マウスの卵や初期胚、卵巣について解析した結果、母体の加齢に伴い卵巣におけるSirt3の発現量低下、過排卵処理後の排卵数減少、排卵された卵子におけるSirt3の発現量減少、それら老化卵子の体外受精-体外培養後の胚盤胞までの発生率低下などの変化が見いだされた。また、加齢マウス卵のモデルとして用いた排卵後老化卵は、体外培養時の好気的環境に感受性が高いが、Sirt3 mRNAの顕微注入によりその改善傾向が認められた。現在、生殖系列細胞特異的Sirt3過剰発現マウスの作成を進めており、卵子の加齢変化を中心に検討する予定である。2.初期胚におけるSirt3の不活性化は着床後の発生にも影響を及ぼし、胚発生率を低下させることが、胚盤胞の偽妊娠マウス卵管移植により明らかになった。癌抑制遺伝子p53が胚発生停止に関与することがp53とSirt3のダブル欠損マウスによって明らかになったが、このマウスはp53単独欠損マウスに比べて病態形成率に負の影響が認められた。現在、p53とSirt3をつなぐ分子機序について解明を行っている。本研究は、初期胚についての理解を深めるという生物学的な意義があるとともに、不妊との関連が指摘される母体の加齢などの要因を克服しつつ、効率よく安全な生殖補助医療への応用が期待される点で臨床的にも社会的にも重要な意味を持つであろうと考えられる。
ブタ卵の活性化に伴うMPFとMAP kinaseの不活化に関する検討

直流パルス(60V/mm,30μsec,2回)の活性化刺激を与えた卵を50μM PDで処理した場合,MPFとMAPKの不活化が同時に起こり第二極体の放出が抑制された(35%)。そして,結果として倍数体胚となる2前核卵が無処理区(11%)に比べて42%に有意に増加したものの,胚盤胞期への単為発生率においてPD処理区と無処理区の間で差はなかった。一方,50μMLYで処理された活性化卵においては,無処理区と同様にMPF活性の低下から2時間ほど遅れてMAPK活性が減少した。しかし,無処理区MPF活性の低下(57%)に比較して,LY処理区のMPFは47%にまで著しく低下した。また,cytochalasin B(CB)+LY処理区は41%の胚盤胞期発生率を示し,CB単独処理区(16%)に比べて有意に高い値であった。以上の結果から,MEKのリン酸化に伴う作用機序が,卵活性化時のMPFとMAPKの不活化に関与すると共に,正常な卵活性化の誘導に重要な影響を及ばしている可能性が推察された。体外成熟卵をMEK阻害剤(10μMU0126)を添加した培地で20時間培養すると,24%の卵で前核形成が誘起され,MAPKとMPF活性の有意な低下(4.5±0.7fmol/min/oocyteと5.3±0.1fmol/min/oocyte)が観察された。一方,U0126無処理の加齢化卵の活性化率は著しく低く(2%),MAPKとMPFの不活化は認められなかった。次に,直流パルス(60V/mm,30μsec,2回)の活性化刺激を与えた卵では,活性化刺激2時間後に第二極体放出卵率が52%に増加し,8時間後には73%の卵で前核が形成された(対照区)。しかし,活性化刺激後の卵をU0126で処理した場合(U0126処理区),前核形成に差異はなかったものの卵活性化に伴う第二極体放出は13%に抑制された。対照区の卵では,活性化刺激直後にMPFの不活性化が起こり,MAPK活性は第二極体放出後の前核形成に伴って徐々に低下した。一方,U0126処理区の卵では,第二極体の放出時には既にMAPK活性が低下しており,MPFとMAPK活性は同時期に不活性化した。以上の結果から,MAPKカスケードはM-II期での減数分裂の停止に関係するcytostatic facto(CSF)の活性化機序に影響を及ぼし,減数分裂から体細胞分裂への移行に伴う第二極体の放出に関わっている可能性が推察された。
新規な低原子価希土類錯体の創製とこれを用いる有機合成反応の制御

サマリウム(III)トリフラートのテトラヒドロフラン懸濁液に1当量のsec-ブチルリチウム溶液を-20°Cで加え,徐々に室温に戻すと溶液の色は赤紫色に変化をした。この溶液にケトンまたはアルデヒドを加えたところ良好な収率で対応するピナコールが生成した。サマリウム(II)トリフラートの溶液に,まずハロゲン化アルキルを室温で加え1時間反応後ケトン又はアルデヒドを加えるとGrignard型の反応が円滑に進行した。β-テトラロンのようなアルキル化の進行しにくいケトンに対しても適度の収率で付加生成物が生成した。中間に有機サマリウム化合物が生成していることは重水で反応をクエンチすると重水素化されたアルカンが生成したことより裏付けられた。ヨウ化アリルまたは臭素ベンジルとサマリウム(II)トリフラートと反応させてもWurtz型のカップリングは起こらずにカルボニル基のアリル化反応が進行した。2-メチルシクロヘキサノン用いて反応の立体選択性を検討したところ,同条件下でのヨウ化サマリウム(II)を用いた場合に比べ高い選択性が発現することがわかった。なおイッテルビウム(II)トリフラートに関してハロゲン化アルキルとケトンとの反応を行ったところ,生成するアルコールの収率がサマリウム(II)トリフラートに比べて低いながらも反応が進行した。サマリウム(II)トリフラートのTHF-HMPA溶液にヨウ化ブチルを室温で加え1時間後,一酸化炭素を通気しながらさらに室温で4時間反応を行った。反応溶液をGCMSで分析すると5-ノナノン,5-ブチル-5-ノナノールおよび5-ノナノンの自己縮合物(β-ヒドロキシケトン)の生成が確認された。サマリウム(II)トリフラートのTHF-HMPA溶液にヨウ化ブチルを加え所定の時間かくはん後,-78°Cに冷却してジエチルケトン存在下で一酸化炭素を通気すると,α-ヒドロキシケトン(2-ヒドロキシ-2-エチル-3-オクタノン)が選択的に生成していることが確認できた。
三次元リンパ管組織モデルの形態形成運動と細胞間接着におけるCD73の機能解析

積層培養法による三次元リンパ管培養組織ではリンパ管内皮細胞が平面的に管腔ネットワークを形成し、そこから出芽・伸長・移動・吻合を繰り返して三次元的な管腔ネットワークを構築する。ライブイメージング解析の結果、CD73ノックダウンにより平面的な管腔ネットワーク形成は遅延したが、その後のリンパ管新生と管腔ネットワーク構築は抑制されなかった。加えて、アデノシンレセプター(ADOR)のアゴニストを投与するとリンパ管ネットワーク構築が亢進された。アデノシンの産生抑制、過剰投与の両条件ともリンパ管ネットワーク構築が亢進されたため、リンパ管内皮細胞と線維芽細胞それぞれに発現する各種ADORのリンパ管形態形成における役割が異なるのではないかと予想している。また、線維芽細胞経由でリンパ管形成が制御されていたことからリンパ管成長因子が関与していると考えられたため、VEGF、VEGF-C、Angiopoietin-1/2などのリンパ管成長因子の発現解析をすると、この培養組織ではVEGF-CとAngiopoietin-2の発現が認められた。VEGF-Cはリンパ管新生の主要な因子として知られており、Angiopoietin-2は管腔形成を特に制御していると考えられているが形態形成運動にどのような影響を及ぼすのか不明であった。ライブイメージング解析を行ったところ、Angiopoietin-2ノックダウンにより平面的な管腔ネットワーク形成が遅延した。CD73はこれらのシグナリングのバランスを調整することでリンパ管形態形成を制御しているのではないかと考え現在解析を行っている。接着分子の発現解析を当初予定していたが、形態形成運動の解析のためにはdynamic cell(細胞突起を盛んに伸ばしよく移動する細胞)とstatic cell(あまり移動しない細胞)の細胞運動解析が有用であると思われたため計画を変更し、実験条件の設定などに時間を要している。また、ADORアゴニスト投与試験の結果が予想外であったため、新たにAngiopoietin-2の機能解析実験などを行ったためそれに時間を要した。CD73はリンパ管内皮細胞のアデノシンシグナリングだけでなく、VEGF-C、Angiopoietin-2を介したシグナリングのバランスを調整することでリンパ管形態形成を制御しているのではないかと考え解析を進めている。dynamic cellとstatic cellの細胞運動解析に加え、リンパ管形態形成における各イベント(管腔形成・伸長・移動・吻合・プルーニングなど)の評価法を確立し、各アデノシンレセプターの阻害剤試験によりリンパ管形態形成におけるそれぞれの役割について解析を行う計画である。三次元積層培養リンパ管組織は、細胞外マトリックスタンパク質でコーティングしたリンパ管内皮細胞を、同様にコーティングした線維芽細胞でサンドイッチ状に挟むように培養して構築する。組織内にはリンパ管が平面的ではなく三次元的に展開している。タイムラプス・ライブイメージング解析の結果、培養開始直後には一層であったリンパ管内皮細胞が、培養開始から12時間前後にチューブ形成して初期のリンパ管ネットワークを構築した。そこから活動的な細胞が出芽・伸長して管腔領域を拡張し、二次的なネットワークを構築することが明らかになった。この三次元培養組織では培養開始から約12時間経過後にリンパ管チューブ形成、約24時間経過後に下層に向けてのリンパ管新生が起こるため、それらの研究モデルとして有用である。また、二次的な新生ネットワークを下層に構築するため、切片上で見たときにチューブ形成により構築されたものかリンパ管新生により構築されたものか見分けやすいことがわかった。本年度はリンパ管形態形成運動およびリンパ管内皮細胞間の接着機能についてCD73の作用を解析する予定であったが、CD73阻害剤試験による作用機序の検討を先行して行った。三次元積層培養リンパ管組織では、CD73はリンパ管内皮細胞だけでなく線維芽細胞でも発現している。三次元積層培養リンパ管組織は線維芽細胞とリンパ管内皮細胞の共培養系であるため、どちらの細胞に発現しているCD73がリンパ管形成を阻害しているかわからなかった。そこで、リンパ管内皮細胞だけでリンパ管形成を見ることができるマトリゲル法を導入し、三次元積層培養リンパ管組織の結果と比較検討を行った。三次元積層培養リンパ管組織におけるCD73のリンパ管形成阻害効果は、線維芽細胞のCD73により生成されたアデノシンが線維芽細胞上のアデノシンレセプターに作用した結果であることが示唆された。本年度は、三次元積層培養リンパ管組織を用いて、リンパ管の形態形成運動に対するCD73の作用とリンパ管内皮細胞の細胞間接着機能に対するCD73の作用を解析する予定であった。三次元タイムラプス・ライブイメージングデータを複数のサンプルで同時に取得することを計画していたが、使用できる機器の仕様上、複数のサンプルを同時に撮影できないことが判明し、計画を変更した。計画練り直しに時間を要したため遅れが生じた。研究の効率化のため、CD73ノックダウン試験に替わりCD73阻害剤試験を優先し実施した。また、マトリゲルによるチューブ形成アッセイで阻害剤試験を行い、CD73のリンパ管形態形成阻害効果について作用機序の検討を行った。CD73のリンパ管形態形成阻害効果が線維芽細胞により成されていることが示唆されたため、当初の計画ではリンパ管内皮細胞のアデノシンレセプターにのみ着目していたが、今後は線維芽細胞のCD73とアデノシンレセプターについても検討を行う。リンパ管形態形成運動の解析のため、タイムラプス・ライブイメージングの結果についてより詳細に解析を行った。

この三次元積層培養リンパ管組織では培養開始から12時間経過後にチューブ形成が起こり、24時間程度経過後に下層に向けてリンパ管新生が起こり、その後、新生したリンパ管に沿って管腔領域の拡大が起こるため、それぞれのイベントについて検討することが可能になった。リンパ管内皮細胞のトレースのため遺伝子導入については現在検討中である。本年度にリンパ管内皮細胞の細胞間接着機能に対するCD73の作用について解析を行う予定であったが、平成30年度に実施するよう変更した。積層培養法による三次元リンパ管培養組織ではリンパ管内皮細胞が平面的に管腔ネットワークを形成し、そこから出芽・伸長・移動・吻合を繰り返して三次元的な管腔ネットワークを構築する。ライブイメージング解析の結果、CD73ノックダウンにより平面的な管腔ネットワーク形成は遅延したが、その後のリンパ管新生と管腔ネットワーク構築は抑制されなかった。加えて、アデノシンレセプター(ADOR)のアゴニストを投与するとリンパ管ネットワーク構築が亢進された。アデノシンの産生抑制、過剰投与の両条件ともリンパ管ネットワーク構築が亢進されたため、リンパ管内皮細胞と線維芽細胞それぞれに発現する各種ADORのリンパ管形態形成における役割が異なるのではないかと予想している。また、線維芽細胞経由でリンパ管形成が制御されていたことからリンパ管成長因子が関与していると考えられたため、VEGF、VEGF-C、Angiopoietin-1/2などのリンパ管成長因子の発現解析をすると、この培養組織ではVEGF-CとAngiopoietin-2の発現が認められた。VEGF-Cはリンパ管新生の主要な因子として知られており、Angiopoietin-2は管腔形成を特に制御していると考えられているが形態形成運動にどのような影響を及ぼすのか不明であった。ライブイメージング解析を行ったところ、Angiopoietin-2ノックダウンにより平面的な管腔ネットワーク形成が遅延した。CD73はこれらのシグナリングのバランスを調整することでリンパ管形態形成を制御しているのではないかと考え現在解析を行っている。接着分子の発現解析を当初予定していたが、形態形成運動の解析のためにはdynamic cell(細胞突起を盛んに伸ばしよく移動する細胞)とstatic cell(あまり移動しない細胞)の細胞運動解析が有用であると思われたため計画を変更し、実験条件の設定などに時間を要している。また、ADORアゴニスト投与試験の結果が予想外であったため、新たにAngiopoietin-2の機能解析実験などを行ったためそれに時間を要した。本年度問題となったタイムラプス・ライブイメージングの複数サンプルの撮影について、平成30年度初めに新たな撮影装置が共通機器として導入されるため、この装置を用いて撮影を行う予定である。解析はFijiとそのプラグインAngiogenesis Analyzerを用いて行い、統計処理にはRを使用する。また、必要に応じて別のアプリケーションの導入を検討する。
日本語における焦点小辞の意味論とプロソディ

本研究では、焦点に関わる統語的及び意味的諸相を明確にするために、それらに関連する焦点小辞を中心に検証することを目的とした。消滅の危機に瀕している琉球諸語における焦点に関わる現象の詳細な観察(課題(1))によって、焦点と文構造とのインターフェースの理論構築につとめた(課題(2))。そのために八重山語の3つの方言(宮良方言、白保方言、川平方言)の現場調査を行った。本研究の調査では、この方言によっての自然対話を録音し、その書き起こしを行いながら各方言の特徴を調べた。録音データの公開と保存のために、京都大学の研究室のデータベースに格納した。録音データはあわせておよそ30時間のものとなった。焦点される品詞に伴う係り助詞「どぅ」は琉球語の多くの方言で見られるが、本研究で調べた方言の自然対話に特に頻繁に出てくる。係り助詞「どぅ」といわゆる「係り結び」という現象に関するデータを集めるために、自然対話の他に方言話者と文法調査も行った。宮良方言の調査では、その方言の「どぅ」の以下の特徴が分かった:(1)「どぅ」が出る時には、述語の接尾辞「ん」が使えなくなる。(2)「どぅ」は基本的に一つの文では一つしか使われないが、例外もある。(3)「どぅ」は強調される品詞にも疑問詞にも付くけど、協調される品詞・疑問詞がいわゆる「島」の中に入っている場合、「どぅ」は島の後に付く。しかし、強調される品詞・疑問詞が関係節の主語である場合、例外的な使い方もある。(3)の例外と(2)の条件に反する例外は同じような環境で起こるので、関係があるように思われる。以上の3つの特徴をまとめて説明するために、統語論上の仮設を立てた。「どぅ」と「ん」が出る文の意味的特徴もこの構成によって自然に計算することが出来ることを示し、文法上の特徴と意味上の特徴に必然的な関係があると主張した。いくつかの方言を見ているうちに、宮良方言の「どぅ」の分布が研究目的の課題(1)と(2)を明らかにするために非常に大事なデータになることがわかった。それ以降主に宮良のデータを集めて、分析してきた。研究計画の二年間が10ヶ月と短縮された期間の間に、課題(1)と(2)の達成は計画通りに進展している。研究計画ではもうひとつの課題(標準日本語の対比を表す係り助詞「は」の実験によっての観察と分析)は短縮のため進展できなかった。学会などで宮良の「どぅ」に関する統語・意味論的な分析を発表し、今年内に雑誌に論文を出す予定である。自然対話の書き起こしと文法記述も、今年五月の末までに本の章として出す予定である。本研究課題の今後の推進のために宮良方言の調査を続ける予定である。宮良の「どぅ」の分布は、接尾辞「ん」だけでなく、テンスや相を表す述語の接尾辞にも関係があることがわかった。よって、今後の調査ではテンスと相のシステムの詳細を明らかにし、焦点を表す「どぅ」との分布と意味関係を明らかにする。同時に、他の方言における「どぅ」の分布との比較研究も行う予定である。標準日本語における対比を表す「は」も、今年から琉球大学での実験によって計画通りに進展する予定である。

いくつかの方言を見ているうちに、宮良方言の「どぅ」の分布が研究目的の課題(1)と(2)を明らかにするために非常に大事なデータになることがわかった。それ以降主に宮良のデータを集めて、分析してきた。研究計画の二年間が10ヶ月と短縮された期間の間に、課題(1)と(2)の達成は計画通りに進展している。研究計画ではもうひとつの課題(標準日本語の対比を表す係り助詞「は」の実験によっての観察と分析)は短縮のため進展できなかった。学会などで宮良の「どぅ」に関する統語・意味論的な分析を発表し、今年内に雑誌に論文を出す予定である。自然対話の書き起こしと文法記述も、今年五月の末までに本の章として出す予定である。本研究課題の今後の推進のために宮良方言の調査を続ける予定である。宮良の「どぅ」の分布は、接尾辞「ん」だけでなく、テンスや相を表す述語の接尾辞にも関係があることがわかった。よって、今後の調査ではテンスと相のシステムの詳細を明らかにし、焦点を表す「どぅ」との分布と意味関係を明らかにする。同時に、他の方言における「どぅ」の分布との比較研究も行う予定である。標準日本語における対比を表す「は」も、今年から琉球大学での実験によって計画通りに進展する予定である。
ドイツの国籍政策と国民的自己理解の変容　―国籍法改定後の２０年間―

今年度は2000年の国籍法改定以後の国籍政策の流れを全体として概観し,いくつかの主要な争点が明らかになった。第一は出生地主義によって重国籍者となった外国人の子供の「選択義務」が2014年に廃止されるまでの経緯である。第二は,2008年に統一帰化テストが導入されるまでの,帰化条件の審査に関する論争である。第三は帰化宣誓式の実施とそこで表明された行政府の帰化に対する姿勢の変化である。第四は,2014年に「選択義務」が廃止されて以後の重国籍をめぐる論争である。これらの諸問題を本年は,既存文献の検討および議会の議事録や新聞雑誌の記事の検索・精査を行いながら明らかにした。その結果,2000年の出生地主義の導入によって外国人の国籍保有に対する門戸を開放した半面で,帰化政策を通じて国籍取得の要件を厳格化し,「国民になる」ための基準の明確化を行なっていることが明らかになった。また,そこでCDUの一部やCSUの政治家のなかからは「選択義務」の復活を求める声が出るなど,国籍の「開放」(特に重国籍の容認)に対する抵抗も現れている。しかし彼らは,必ずしも旧来のドイツの「エスノ文化的」な国民観に回帰しようとしているわけではなく,自由と民主主義を基本とするドイツの憲法や価値規範への強いコミットメントを求める「シヴィック」でかつ「コミュニタリアン」的な国民観を表明していた。それは,移民の出自を持つ人々を平等な権利の下に包摂しようという「リベラル」な国民観をもつ勢力(社会民主党や緑の党などを中心とする)と対立する関係にあった。また,近年台頭した右翼ポピュリスト政党AfDは,血統主義の復活と裁量帰化という1980年代の国籍法への回帰を求める主張を行なっている。今年度はAfDの国籍政策にも注目しながら,この政党が表明する反イスラム的「エスノ文化的」な志向の強い国民観についても検討した。今年度は,8月から9月にかけて2週間ベルリンに出張し,ベルリンの図書館で資料・文献の検索・収集・精査を行った。また,9月には日本社会学会での報告,10月には静岡県立大学での招待講演,また年度末にはドイツの国籍政策の近年の動向を日本と比較して検討した論文の依頼があり,それらの機会を利用しつつ研究を進めた。また,本題である国籍法の他に,近年台頭するAfDに代表される,反移民・反イスラムへの政治・世論の変化を追いつつ,このような動向と国籍政策との関係についても考察を深めた。いくつかの論点について並行して研究を進める。第一は,2005年ころから台頭している「イスラム嫌悪」や「イスラム批判」の動きと関連付けながら,2008年の帰化テスト導入にいたるまでの経緯を検討する。特にベーデン・ビュルテンベルク州で試みられた帰化ガイドラインやヘッセン州で検討された帰化テストの問題について,地元新聞での報道などを材料にして検討する。第二は,「選択義務」廃止後の重国籍をめぐる論調である。これを1999年の国籍法改定論議の中で現れた重国籍批判と関連させながら検討する。第三は,重国籍者に対する世論の変化である。重国籍者は現在400万人を越えると推定されていて,その数はさらに増えつつあるが,にもかかわらず重国籍への抵抗があるとすれば,それはいったい重国籍の何に対する抵抗なのかを考察していく。

また,9月には日本社会学会での報告,10月には静岡県立大学での招待講演,また年度末にはドイツの国籍政策の近年の動向を日本と比較して検討した論文の依頼があり,それらの機会を利用しつつ研究を進めた。また,本題である国籍法の他に,近年台頭するAfDに代表される,反移民・反イスラムへの政治・世論の変化を追いつつ,このような動向と国籍政策との関係についても考察を深めた。いくつかの論点について並行して研究を進める。第一は,2005年ころから台頭している「イスラム嫌悪」や「イスラム批判」の動きと関連付けながら,2008年の帰化テスト導入にいたるまでの経緯を検討する。特にベーデン・ビュルテンベルク州で試みられた帰化ガイドラインやヘッセン州で検討された帰化テストの問題について,地元新聞での報道などを材料にして検討する。第二は,「選択義務」廃止後の重国籍をめぐる論調である。これを1999年の国籍法改定論議の中で現れた重国籍批判と関連させながら検討する。第三は,重国籍者に対する世論の変化である。重国籍者は現在400万人を越えると推定されていて,その数はさらに増えつつあるが,にもかかわらず重国籍への抵抗があるとすれば,それはいったい重国籍の何に対する抵抗なのかを考察していく。
東日本における食糧生産の開始と展開の研究―レプリカ法を中心として―

レプリカ調査は、青森県八戸市畑内遺跡、荒谷遺跡、剣吉荒町遺跡の縄文晩期終末弥生前期の資料、岩手県久慈市平沢I遺跡、新町遺跡、中田遺跡、中長内遺跡の弥生前期10世紀にわたる資料、秋田県鐙田遺跡の縄文晩期終末の資料を対象におこなった。前年度までにおこなった調査と併せて、東北北部の大洞A ́式期に穀物の圧痕は検出されず、弥生前期の砂沢式期にイネが出現すること、その時期は雑穀の圧痕が極めて少ないこと、東北中部、南部では弥生中期後半以降にイネとアワ・キビが確実に確認できるようになることが知られた。古墳時代古代では、5世紀に前方後円墳が出現する奥州市域では5世紀後半にイネ・キビの圧痕が確認され、それを契機としてイネ籾圧痕の数が飛躍的に増加すること、新井田川流域の八戸市域で5から6世紀にイネ・アワ・キビが、北上川流域でも7世紀前半にイネ籾圧痕が確認されるようになることが確かめられ、8世紀以降の東北地方北部では、沿岸部でイネと雑穀がそろって利用されていたのに対して、山間部ではアワ・キビが栽培されるがイネはない代わりにダイズ属やアサなどが利用されるという、立地条件による相違が確認できた。炭素窒素同位体分析のための試料採集はレプリカ調査に付随しておこなったが、7世紀の北上川流域の滝沢市域の遺跡ではC4植物利用が低調であったのに対して、8世紀の馬淵川上流域の軽米町域の遺跡ではC4植物利用が顕著であるという地域差が確認できた。炭化種実の年代測定では、弥生前期の八戸市八幡遺跡のコムギ・オオムギ・アワ・キビ・ヒエが古墳時代以降の混入であることが確認され、長野県域の縄文時代の遺構に伴う炭化米や弥生時代とされたイネ・オオムギ・コムギはいずれも後世の混入であることが判明した。本科研と同様な研究テーマをもつ弘前大学の科研チームとの合同シンポジウムを開催し、成果を上げた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2016年度にレプリカ法による土器の植物圧痕の調査をおこなった遺跡は以下のとおりである。1岩手県滝沢市中道I遺跡、2同市野沢IV遺跡、3同市大石渡遺跡、4同市大石渡III遺跡、5同市大石渡V遺跡、6同市仏沢III遺跡、7同市高柳遺跡、8同市室小路15遺跡、9同市湯舟沢遺跡、10同市狐洞遺跡、11同県九戸郡軽米町大日向II遺跡、12同町長倉V遺跡、13同町水吉IV遺跡、14同町馬場野II遺跡、15同町駒板遺跡、16青森県上北郡七戸町森ヶ沢遺跡、17秋田県能代市寒川遺跡など。とくに東北地方北部に属する岩手県域を中心に調査をおこなったが、扇状地や低位段丘に立地する滝沢市域と山地や丘陵に立地する九戸郡の遺跡に絞り、定点的に縄文晩期平安時代の土器の種実圧痕を調査した。その結果、7から8世紀を境にして、各地でイネ・アワ・キビなどの穀物が数を増すことが確認されたが、たとえば高柳遺跡ではイネが卓越するのに対して、森ヶ沢遺跡はキビが卓越するような地域差が認められた。また、他の遺跡ではキビよりもアワが卓越する傾向もとらえることができた。3月にはG.クロフォード氏を招いて東大で成果報告会をおこなった。クロフォード氏からは中国山東省のきわめて古いイネ・アワ・キビのデータが紹介され、それがいったん途絶えることも示唆された。那須浩郎の発表による縄文ヒエの動向とも類似しており、穀物栽培の定着過程を考えるうえで有益であった。また、大貫静夫による新石器文化の定義をめぐる報告、高瀬克範によるレプリカ法による北海道域の研究対象時期の動向の報告、佐々木由香と井上雅孝氏による岩手県湯舟沢遺跡を中心とした研究対象時期の植物利用状況、國木田大の土器付着炭化物による東北地方の食性分析、轟直行による関東地方のレプリカ法分析と、百原新による植生・植物相の変化の視点からおこなった人々の移動の分析など、研究分担者などによる今年度の研究成果が確認された。2016年度に計画していたのは、青森県域と岩手県域を中心とした縄文晩期終末から平安時代にいたる時期に、穀物栽培を始めとする農耕がどのように始まって展開していたのかをさぐることであった。岩手県域については、滝沢市という県中央部に位置しおもに扇状地や低位段丘上に立地する遺跡と、九戸郡という県北部に位置しおもに山地や丘陵に立地する遺跡に焦点を当てて調査をおこなった。当初の予定である定点的で通時的、さらに緯度や立地の違いという差も含めた戦略的な調査研究の結果、研究実績でも触れたような、穀物栽培の画期や地域による違いを明らかにすることができた。滝沢市域においては湯舟沢遺跡の圧痕調査がすでに展開されていたが、同遺跡のさらなる調査と他の遺跡での調査を重ねた結果、湯舟沢遺跡における既存の成果をあとづけるような穀物栽培の開始と展開の様相を明らかにすることができた。

また、北海道域におけるレプリカ法による調査も順調に進み、札幌市域を中心にした調査の結果、擦文期に穀物栽培をはじめとする農耕に大きな画期があったことが判明し、フローテーションによる穀物検出状況をある程度裏付ける結果とともに、東北地方北部とも連動した動きがあることを確かめた。レプリカ調査と並行しておこなった土器付着炭化物による食性分析もおおむね順調に進展した。たとえば北海道常呂町の擦文期トビニタイ式土器の付着炭化物分析により、海の魚の利用とともに雑穀栽培を示唆する結果が得られた。下総地方のレプリカ法による調査の結果、これまで壺形土器が不明瞭になっていく弥生後期の背景として、稲作の停滞と畑作への転換が推定されていたが、予想に反してイネの圧痕が圧倒的な状況も確認された。ただ、それに関して研究のもう一つの柱としての土器組成の変化が穀物利用とどのように関わり合いをもっているのかといった研究はあまり深めることができなかった。2017年度に実施したレプリカ法による調査の対象とした遺跡は以下の通りである。1岩手県滝沢市高柳遺跡、2同市室小路7遺跡、3同市室小路11遺跡、4同市諸葛川遺跡、5同市狐洞遺跡、6九戸郡軽米町水吉VI遺跡、7同郡馬場野II遺跡、8同郡駒板遺跡、9同郡叺屋敷Ia遺跡、10久慈市中長内遺跡、11同市中田遺跡、12同市新町遺跡、13青森県八戸市畑内遺跡、14同市荒谷遺跡、15沖縄県北谷町伊礼原遺跡、16同町平安山原遺跡、17同町くむい原遺跡、18うるま市仲原遺跡、19長野県松本市石行遺跡、20千葉県市川市内縄文遺跡である。滝沢市では昨年度に引き続き1・5(7世紀)の調査を行い、新たに2・4(7世紀)、3(10世紀前葉)の調査を行った。7世紀の資料からイネと他の穀物圧痕が検出され、昨年度の傾向が追認された。軽米町の資料は昨年度に引き続き7(弥生中期)、6・8(8世紀)の調査を行い、新たに9(10世紀後半)の調査を行った。弥生時代の遺跡ではイネの圧痕が検出されるのに対して、8世紀の資料からはキビ・アワを主体とすることも確認されている。久慈市では12(古墳後期)、11(7世紀初頭)、10(奈良・平安)を調査した。古墳時代の資料から穀物圧痕は検出されなかったが、89世紀になるとキビ・アワ・イネの圧痕が検出されている。青森県の八戸市では14・13(弥生時代前期後期)の資料を調査した。弥生前期からイネのほかにアワが、弥生中期後期の資料からキビが検出された。沖縄県北谷町では、縄文晩期併行から貝塚時代後期の資料を調査した。松本市の石行遺跡では氷I式新段階資料の調査を行った。多量のアワ・キビの圧痕をもつ土器も確認された。市川市の縄文時代の遺跡では、シソ属の果実が多く検出された。滝沢市の調査では、7世紀はイネを主体としその他の穀物を利用している。7世紀の「ヒエ頴果?」圧痕が検出され、同定されれば当該地域のレプリカ法によるヒエ・ヒエ属の初めての検出となる。馬場野II遺跡では弥生中期前半の土器2点よりイネが検出された。8世紀はキビ・アワを主体としながらダイズ属やブドウ属、シソ属といった有用植物が検出されている。古墳時代資料から圧痕は検出されず、8世紀後半9世紀前半にキビ・アワ・イネの穀物が検出された。このように、岩手県域の内陸地域で定点的に弥生時代平安時代まで穀物利用のあり方を調査したが、弥生時代にはイネを利用していたのが、78世紀以降キビ・アワなど雑穀を取り込んでいった様子がうかがえた。海岸部の久慈市域で新たに調査をおこない、内陸部との差異を明らかにしようと試みた。その結果、89世紀にイネに加えてアワ・キビなどの雑穀が利用される内陸と同じような傾向をうかがうことができた。青森県の八戸市域では遠賀川系土器からイネ籾が1点、弥生前期からアワ、弥生中期末葉後期初頭からキビが検出されているように、時代の推移と穀物の変化が推測できる資料を得た。松本市域の縄文晩期終末
二価分子イオンの近赤外半導体レーザー分光

N^<2+>_2などの二価分子イオンは解離エネルギーより高いエネルギーを持つが準安定であり前期解離などの現象に興味がもたれる。本研究では近赤外半導体レーザー分光法により二価分子イオンの検出を試みた。吸収法の検出限界は10^8個/cc程度のためイオンの効率良い生成法の開発が重要である。共振空洞にマイクロ波(2.45 GHz)を入射し共鳴磁場をかけると電子サイクロトロン共鳴(ECR )加熱により20eVの高い電子温度と数%の高い電離度が得られ二価イオンを効率良く生成出来る可能性がある。既存の超音速自由噴流ECRプラズマ加熱装置を改良して用いた。ECRコイル用定電流電源を購入した。測定に必要な近赤外半導体レーザー素子を購入した。20kHzのマイクロ波放電変調をかけそれに同期してPSD検波した後ノズルの開閉に合わせて二重ゲート積分しパソコンで積算するシステムを開発した。さらにノズルに合わせてマイクロ波入力をチョップしマイクロ波入射口のパッキング焼損を避け高出力入射が出来るように改良中である。この装置はマイクロ波入射用同軸管に高電圧を印加すると超音速自由噴流のホローカソード放電プラズマ加熱セルとしても使用できる。放電変調をかけPSD検波した後二重ゲート積分する方式により780 mum領域で、50kにジェット冷却したN^+_2イオンのA-Xバンドの直接吸収スペクトルをS/N 40で観測することに成功した(1993分子構造総合討論会2P35)。また通常のホローカソード放電セルによる測定を行ないN^+_2及び^<14>N^<15>N^+イオンのA-Xバンドを検出した(研究発表1及び1994日本化学会春季年会1A616)。現在ジェット中及び通常のホローカソード放電プラズマ中の未同定シグナル中から同じ波長領域に現われると予想されるN^<2+>_2二価イオンのA-X,v=1←Oバンドの帰属を試みている。また光電子増倍管及び偏光素子を購入し、偏光分光法と組合せて1000倍の高感度化を目指して装置の改良中である。
前期高齢者医療費の比較からみた保健事業の効果測定

ヒアリングにより、予防関連保健事業の実態、指定管理者制度の活用例といった事業の実施主体に関する情報を収集すると同時に、今年度は以下について重点的に取り組んだ。(A)前期高齢者世代の年齢階級別医療費の把握。1)制度別の医療費の推移を年齢階級別に整理し、制度差・地域差の検証に着手した。2)年齢階級別の1人当たり医療費増加の傾向について、定量的に確認した。(B)予防関連保健事業と医療費実績の計量経済学的な関係性の整理。1)保険者規模や地理的条件による現物給付(予防)の効率性・衡平性に関して検討した。2)予防関連保健事業の受益と負担の帰着に関するサーベイに着手した。ヒアリングに加えて、文献・資料調査を実施することで、年齢階級別医療費を地域別や保険者別に把握し、データセット構築を実施すると同時に、より精緻なモデル構築に向けて研究者等の専門家らと議論を行い、知見を蓄積した。また、調査・検討の一環の中で、「地域医療における自治体病院のあり方官民連携の可能性」をテーマに公開セミナー(共催)を実施し、地域医療の役割、官民連携による経営改革の可能性などについて、多くの人たちの前で様々な角度から議論を行った。その講演録および資料等は研究成果の1つとしてとりまとめて、印刷物等にて公開した。なお、事前事後に、各地域およびその周辺地域を訪問し、より詳細な実態を調査し、今後の継続的な調査の地盤を作った。理論的分析の準備作業及び実証分析のデータセット構築のために、保険者(特定健康保険組合、国民健康保険組合)等の実務家や保健福祉関係の行政担当者からのヒアリングによって以下の点についての基礎的な知見を得た。(1)各健康保険組合における予防関連保健事業の実施状況について(2)その他、保険者が実施する予防関連保健事業に関すること(3)給付管理実務知識の蓄積・継承についてまた、文献・資料調査により、前期高齢者世代の年齢階級別医療費を把握し、データセット構築に着手すると同時に、経済学的な実証分析に向けて研究者等の専門家らと議論を行い、知見を蓄積した。さらに、高齢者世代に対する予防関連保健事業の状況を調査する過程で、医療保健政策モニター(Health Policy Monitor : HPM)の報告をもとに、『各国の医療保健政策&改革情報リンク集』ホームページを作成した。HPMとは、ドイツのベルテルスマン財団により開始された、International Network Health Policy & Reform(国際医療保健政策&改革ネットワーク)の成果の1つである。ホームページでは、諸国で進行中の医療保健政策の情報を評価し、その動向を把握・比較しようとする医療保健政策モニターの500以上のレポートを、高齢者世代に対する予防関連保健事業に限らず日本語で紹介している。
カンドルを用いた自明結び目の判定とほどき方の明示

結び目とは3次元空間内の輪であり、自分自身交わらせずに連続的に動かしても同じものと見なす。人工的に輪にしたDNAに酵素を働かせると、酵素の働き方がよく分かる。平面上に交差点無しで乗せられる結び目は自明結び目と呼ばれ、与えられた結び目が自明か否か判定することは重要であり、有限アルゴリズムが幾つか知られているが、いずれも或る大きな有限の範囲を虱潰しに調べる手続きが含まれているところが不満である。今回の研究の目的はカンドルと呼ばれる代数を用いて与えられた結び目が自明であるか否か判定し、自明ならほどくための紐の動かし方を明示的に与えることである。カンドルとは結び目の射影図の基本変形(ライデマイスター変形)に由来する関係式を満たす代数であり、特に、結び目カンドルは結び目を完全に分類する。カンドルは射影図が非自明結び目を表すことの証明によく用いられるが、実は、射影図が自明結び目を表すことの証明にも使えることに気づいた。非自明結び目の射影図は何らかのカンドルによって非自明に彩色されるので、どんなカンドルを用いても自明な彩色しか持たない射影図は自明結び目を表す。射影図の各曲線分に対して、カンドルの元を1つずつ対応させたもので、全ての交差点において交差点条件と呼ばれる関係式を満たすものは彩色と呼ばれる。2つ以上のカンドルの元を用ると非自明彩色と呼ばれる。任意の彩色を考え、射影図の各曲線分に対して対応させられたカンドルの元たちの範囲で演算表を書く。交差点条件から、演算表のマス目の幾つかが埋まる。空欄の幾つかを選んでその元に新しい名前を付けて演算表を拡張すると計算が進んで、自明結び目の場合は全ての元が実は同一のものであったことが分かる。平成30年度は、この方法では幾らでも多くの空欄を埋めないと自明結び目であることが判定できない射影図の無限列の候補を構成したが、まだ数学的な証明はついていない。与えられた結び目の図が自明結び目を表すか否かの判定方法は既に様々なものがあるが、自明結び目である場合に、ほどくための紐の動かし方を明示的に与える直接的な方法はまだ無い。(直接的ではないが、アーク表示を用いると、あらゆる基本変形の組み合わせのうちで、或る有限な範囲をシラミ潰しに調べれば、ほどき方が分かる。)結び目に対して、右分配法則を満たすような演算を持つ或る代数「結び目カンドル」を対応させることができ、結び目カンドルは全ての結び目を完全に区別することが知られている。カンドルの演算は結び目の図の基本変形であるライデマイスター変形に対応しており、カンドルに於ける計算が結び目の動かし方と密接な関係を持つことが期待される。与えられた結び目の図が自明結び目を表すのだが、そのことを知らないという状況を考える。その際に、図が自明結び目を表すことを断定するカンドルの計算方法を見出し、その計算からほどくための紐の動かし方を求めるアルゴリズムの構成が目標である。結び目カンドルは無限カンドルであり、扱いが難しいので、実際には結び目カンドルから有限カンドルへの準同型を考えることが多い。それは有限カンドル彩色と呼ばれ、よく研究されている。有限カンドル彩色は与えられた有限カンドルQに対して、結び目の図の線の各々にQの元を対応させる写像で、各交差点に於いて「交差点条件」を満たすものとも解釈される。ここでは、無限カンドルによる彩色も含めて考える。自明結び目の図はどのようなカンドルによるどのような彩色によっても全ての線にQの同じ元が対応する。逆に、そのような結び目の図は自明結び目を表す。初年度の平成28年度は自明結び目の交差点が11個の素な図で、1角形領域を持たず、すぐにはずれる2角形領域も持たないもの全てについて、上記のカンドルを使う方法によって自明結び目であると断定するコンピュータプログラムを作成した。予定通り交差点が11個までの自明結び目の図を調べ尽くした。現在、交差点が12個の場合も上記の「概要」に記した手法が有効かどうか実際にプログラムを実行して確認しようとしているところである。しかし、交差点が12個の自明結び目の図を網羅する計算に時間がかかっていて、まだとりかかれていない。一方、自明結び目であるか否かの判定のプログラムにはまだ実行速度に余裕があると思われる。それは以下の理由による。交差点が11個の自明結び目の図の中にはゲーリッツの自明結び目の図があり、それをライデマイスター変形で交差点無しに変形するには一旦交差点を増やすライデマイスター変形を行う必要がある。このゲーリッツの図の2か所のツイストの交差点を1つずつ増やしていっても、やはり自明結び目を表し、さらに、ライデマイスター変形で解くには最初に交差点を増やすライデマイスター変形を適用しなければならない性質は受け継がれる。この方法でゲーリッツの図の拡張によって得られた無限個の「解(ほど)きにくい」自明結び目の図の列が得られる。この結び目の図たちに上記の自明性判定プログラムを実行してみたところ、40交差点まではどの結び目の図に対しても1秒未満に自明結び目であることを判定する。また、交差点が400個になっても、判定に5秒もかからないことが分かった。このように、自明性の判定プログラムは速度としては自分で考えていたよりも速く動作しているのではないかと期待している。