hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子静電気エレクトロニクスに向けた光学手法によるトライボ発電ミクロ起源の研究

摩擦電気の起源の特定(実空間):摩擦装置をEFISHG測定系に導入し、摩擦しながらEFISHG測定ができるシステムを構築した。当初計画した並進による摩擦装置と、ローラー回転による摩擦装置を構築した。表面電位測定による校正システムを作製し、摩擦帯電電圧を定量化してEFISHG測定により画像化できる。当初計画では校正用の電極を備えた測定試料を作製する予定であったが、研究を進める中で校正用電極によらない方法に変更した。本来摩擦発電には不要の校正用電極を用いることなく校正できる。(B)摩擦電気発生ダイナミクスの解明(時間発展):10 Hzでレーザーに同期して摩擦帯電を画像化する測定システムを構築し、摩擦帯電を撮影した。翌年度に摩擦帯電のリアルタイム動画撮影を実施する。従来法の静電プローブとは一線を画する高速な摩擦電気の可視化法を実現できる予定である。(C)摩擦発電中の分子エネルギー状態の評価(エネルギー空間):並進運動による摩擦後に熱刺激電流測定及び電荷変調分光測定を行う測定系を構築した。本研究は、研究代表者独自のキャリア評価手法であるEFISHG測定を拡張し、摩擦電気を可視化する評価システムを新たに実現して摩擦発電の分子的起源を明らかにできる材料評価基盤を実現することを目的としている。とくに、摩擦帯電のキャリアには電荷と双極子などがあるが、これらを選択的に測定できることを実証することが、申請時にうったえた、STMなどの走査型プローブ顕微鏡によるミクロ起源の研究と一線を画する新手法として確立するために不可欠である。初年度は研究実施計画に従い、摩擦帯電装置をEFISHG測定系に導入した実験装置を構築した。そして、その実験装置により、摩擦帯電の測定ができること(ー500Vの摩擦帯電をEFISHG測定できること)を実証した。とくに、摩擦発電の発電層として用いられているカプトン型(PMDA-ODA)ポリイミドの実験により、電荷が発生するEFISHGと、双極子が発生するEFISHGが、異なる光の波長で発生することを確認できたことから、EFISHG法が摩擦帯電のミクロ起源を特定して可視化できる技術であることを本研究の実施により初めて実証した。翌年度以降の研究を計画の通り実施していく。摩擦電気は物と物を擦り合わせることで電気が発生する現象として広く知られています。摩擦により発生する電気は、いろいろな製品を製造するときに問題を引き起こすので、摩擦しても電気を発生しない工夫や、発生した電気を逃がしてしまうようにする手法がとられてきました。一方で、近年では摩擦電気を電池の代わりにエネルギー源として利用することもできるようになってきています。摩擦電気をエネルギー源として利用するには、摩擦から多くの電気を発生させるための研究が必要です。ところが摩擦電気が発生する仕組みは良くわかっているとはいえません。それは、電気が目に見えず、材料のどのような性質が摩擦したときに電気を生みだすのかを研究する手段が限られているからです。本研究では、SHG測定が摩擦電気のミクロな起源(「電荷」と「双極子」)を可視化できる方法であることを実験により実証しました。そして、材料表面の電荷と双極子が、ものとものを擦り合せたときにどのように発生するのかを動画撮影できるようになりました。ポリイミド、ポリエチレンなどの摩擦電気を光学的に撮影できます。
可変力学拘束を持つ周期運動系としての次世代歩行制御理論の基盤構築

脚式ロボットのリミットサイクルを規範とした歩行運動の解析法に関して、主に以下の理論的研究成果を得た。運動の線形近似と力学的エネルギーの2次近似を用いることで、衝突姿勢拘束を達成するリミットサイクル型動歩行における状態誤差遷移関数の完全解析解の導出法を考案した。また、この解に基づく動的歩容の安定性と収束性の解析理論を構築し、数値積分を行うことなく生成される歩行運動のハイブリッド・ゼロダイナミクスの振舞いをを瞬時に知ることを可能した。更に理論に基づく歩行解析を通して、システムパラメータに伴う収束特性の変化傾向や立脚相と衝突相の安定性の関係などを明らかにした。平成25年度は主に以下の研究成果を得た。衝突姿勢拘束を持つリミットサイクル型歩行系の数値積分に依存しない安定性解析法の基礎理論を構築し、定常フィードフォワード入力で駆動される能動リムレスホイール(1自由度系)および厳密な目標軌道追従で歩容生成を行う劣駆動リムレスホイール・コンパス型2脚ロボット(2自由度系)の解析を通して提案手法の有効性を確認した。また、力学的エネルギーの2次近似を用いることで回復エネルギーを衝突時の角速度誤差の1次関数として定式化できることを示し、従来法とは異なる簡明な状態誤差遷移関数の導出法を確立した。更に多自由度系への拡張として膝関節を有する冗長な劣駆動2脚歩行系について考察し、理論的には導出可能な解析解の現実的解法について検討した。線形時変方程式として表される直動脚を持つ歩行系の安定性解析法についても研究を推進した。最も簡単な2自由度のリムレスホイール型歩行モデルの解析を通して、その立脚相・衝突相が共に安定となることが示された。また、股角度の増大に伴い支持脚の伸長動作が大きく影響するようになり、有限整定歩容が出現する傾向が強まることが明らかにされた。研究代表者が中心となって実験環境を整備し、準受動歩行実験の基本データの取得を行った。歩行機やトレッドミルが持つ不確定性(ジョイントの摩擦・ベルトのたわみ等)の影響により、理論研究結果(Speed mode・Totter modeなど)とは異なる歩容の収束性が確認された。これを受けて、身体フレームや路面が生成する不可視な微小振動のモデル化についても検討を開始した。動的歩容の安定性解析と高収束歩容生成問題に関して、平成24年度は主に以下の研究成果を得た。厳密な出力追従制御により駆動され衝突姿勢拘束を達成する漸近安定な劣駆動2脚歩容においては、運動の線形化を利用することで、その立脚相と衝突相における状態誤差遷移関数(一次元写像)を解析的に導出することができる。解析の結果、安定歩容を構成する立脚相と衝突相は、誤差の減少の意味で、共に安定となることが示された。衝突姿勢拘束を持つ歩容では、衝突相の状態誤差遷移関数の値は一定であるため、歩容の収束特性の調節には立脚相における制御が不可欠となる。特に収束速度の意味で最適な有限整定歩容を生成するためには、出力追従制御を完了する目標整定時間の精密な調節が要求される。本年度は、まず離散時間出力有限整定制御がこれを達成する傾向を持つことを理論的に示した。同時に、状態誤差遷移関数の解析を通して、有限整定条件の力学的意味も明らかにした。その一方で、Rimless wheel(以下RW)など単純な1自由度の準受動歩行系を見直すことで、高収束歩容生成において支持脚の減速が不可欠であることを示すと共に、加減速効果と収束速度との関係について明快な結論を導いた。また、減速に伴い発生するトレードオフについても議論した。この理論検証実験を行うべく、駆動用モータを搭載した連結型RWを開発した。上記の研究に並行して、自由関節を持つ冗長歩行系(膝関節を持つRWモデルと2脚モデル)についても安定性解析を行い、衝突時に膝関節トルクを印加しない場合、衝突直後に瞬間的でない両脚支持状態が発現することを数値シミュレーションを通して確認した。また、漸近安定な劣駆動2脚歩容における衝突相は不安定であり、両脚支持状態の期間が長いほど収束速度が増大することも示した。この理論検証用の実験器として、2脚受動歩行器を準備し、実験環境の整備を進めた。平成26年度は主に以下の研究成果を得た。数値積分に依存しない劣駆動歩行系の安定性解析の理論研究を更に推進し、次の成果を得た。運動の近似線形化に基づく定常歩行周期の近似解析解の導出法を新たに確立し、これを応用した目標歩行速度制御系設計の基礎理論構築を行った。また、段差を昇降する際の状態誤差遷移関数の導出法の提案、およびこれを用いた不整地における歩容の安定性の定義に関する基礎的検討を行った。

これらの理論的成果の実験的検証を進める過程で、理論と実際のギャップが明確になり、身体フレームが生成する微振動の影響についても検討を開始した。揺動質量をもつ連結型リムレスホイールのモデルを用いて、胴体フレームが生成する支配的な微振動のダイナミクスを再現し、数値シミュレーションを通して歩容に与える影響を考察した。そして、ロボットと環境のダイナミクスの支配関係を明確化した実験を行うために、高剛性なリムレスホイールを用いた歩行データ計測システムの設計開発を行った。上記の研究に平行して、解析的取り扱いが困難な歩行系、特に直動関節をもつ歩行系と支持脚接地点の滑り接触を伴う歩行系についても研究を推進した。前者については、パラメータ励振原理に基づく2脚ロボットの定常歩行を対象として近似線形化に基づく安定性解析を行った。更に直動脚をもつリムレスホイールを対象として、脚の伸張制御による回復エネルギーと着地時の衝撃による損失エネルギーとの平衡関係に基づく数値積分に依存しない安定性解析方法の検討を行った。後者については、遊脚自由度をもち支持脚接地点の滑り接触を伴う安定な受動コンパス歩容が存在すること、すなわち受動歩行には脚の振り運動だけでなく支持脚接地点に関する自己安定化機能も内在することを示した。この成果は、安定な受動歩行運動を実現する最低必要条件を再認識させる重要なものである。ロボティクス、制御工学数値積分に依存しない歩行安定性解析法の基礎理論を構築する、力学的エネルギーの2次近似を利用した状態誤差遷移関数の完全解析解の簡明な導出法を確立するなどの重要な理論的研究成果が得られた。近似線形化が不可能な直動関節を持つモデルやシンボリック計算の負荷が大きく解析解の導出が困難な冗長モデルについても、部分的に数値積分を採り入れた現実的かつ効率的な解法の例を示した。研究成果については、当該分野における主要な学術雑誌論文や国際会議論文として順調に採録(または採録が決定)されてきている。以上より、研究はおおむね順調に進展しているものと認められる。研究実績の概要で述べたように、低自由度な歩行系を対象として推進した安定性解析と高収束歩容生成に関する理論研究については、幾つかの基礎的かつ重要な結果が得られており、順調に進展しているものと認められる。理論検証のための実験環境もほぼ整い、平成25年度中に基礎実験が完了するものと期待される。最終年度は以下の計画に基づき研究を推進する。数値積分に依存しない歩行安定性解析法の確立を目指す過程で、運動の線形近似に併せて力学的エネルギーの2次近似を用いることの重要性が新たに理解された。しかしながら慣性行列が定数でない多自由度系においては、その線形近似が運動エネルギーの2次近似値の無視できない誤差を生むことで回復エネルギー値の計算精度の低下を引き起こすことが明らかにされた。2次近似により計算される回復エネルギー値や状態誤差遷移関数の有効範囲をシンボリック計算と数値積分の両面から考察し、完全解析解を利用した妥当な安定性判別が可能である歩行系の条件を特定する。並行して直動関節を持つ歩行系についても検討し、全ての得られた知見を整理することで理論の体系化を図る。また、歩行系以外の動的システムに対する2次近似された力学的エネルギーの応用についても検討し、他分野への理論拡張を目指す。
競争環境下における電源開発シミュレーションと電力市場設計手法の開発

全発電事業者がスポット市場に限界価格で電力販売入札を行い,価格順に並び替えられた供給曲線と各時間の需要値の交点によって電力価格と各社の発電量分配を決定する電源開発計画シミュレーションモデルを構築した。需要の価格弾力性やデマンドレスポンスは考慮せず,発電機の故障によって供給不足が発生すると電力価格は上限値まで高騰する。また,全発電事業者が所有する設備容量が年間固定費で入札され,価格順で並び替えられた売入札曲線を生成する。買入札価格は市場管理者が発電事業者の投資行動を予測し,適正な供給信頼度を維持できるようにあらかじめ決定し公表する。二つの曲線の交点により,対象年の決済価格と支払い対象となる電源容量が決定される。電力市場設計として,1)価格上限値が2000円/kWhで設定されているスポット市場のみで構成された電力市場の場合(EOM_2000),2)価格上限値が100円/kWhで設定されているスポット市場のみで構成された電力市場の場合(EOM_100),3)価格上限値が2000円/kWhで設定されているスポット市場と容量市場で構成された電力市場の場合(CM_100)の3種類を想定し,複数年を対象としたモンテカルロシミュレーションを行い,新規発電事業者の確率的投資行動戦略にもとづく各年の総発電機容量およびLOLPを算定した。その結果,EOM_100はEOM_2000と比較して価格上限値が低いため,価格変動は安定しているものの新規電源開発は行われず,LOLPは年々増加した。一方,CM_100で容量市場を導入することで新規電源開発が促されEOM_2000と同程度の信頼度を得たものの支払い総額はEOM_2000よりも高く,価格安定化とのトレードオフが示された。全発電事業者がスポット市場に限界価格で電力販売入札を行い、価格順に並び替えられた供給曲線と各時間の需要値の交点によって電力価格と各社の発電量分配を決定する電源開発計画シミュレーションモデルを構築した。需要の価格弾力性やデマンドレスポンスは考慮せず、発電機の故障によって供給不足が発生すると電力価格は価格上限値まで高騰する。また、全発電事業者が所有する設備容量が年間固定費で入札され、価格順で並び替えられた売入札曲線を生成する。買入札曲線は市場管理者が発電事業者の投資行動を予測し、適正な供給信頼度を維持できるようにあらかじめ決定し公表する。二つの曲線の交点により、対象年の決済価格と支払い対象となる電源容量が決定される。電力市場設計として、1) EOM_2000:価格上限値が2000円/kWhで設定されているスポット市場のみで構成された電力市場、2) EOM_100:価格上限値が100円/kWhで設定されているスポット市場のみで構成された電力市場、3) CM_100:価格上限値が100円/kWhで設定されているスポット市場と容量市場で構成された電力市場の3種類を想定した。複数年を対象としたモンテカルロシミュレーションを行い、新規発電事業者の確率的投資行動戦略にもとづく各年の総発電機容量およびLOLPを算定した。その結果、EOM_100はEOM_2000と比較して価格上限値が低いため、価格変動は安定しているが新規電源建設が行われず、LOLPが年々増加した。CM_100で容量市場を導入することで、新規電源建設が促されEOM_2000と同程度の信頼度を得た。しかし、CM_100はEOM_2000よりも総支払額が高くなり、価格安定化とのトレードオフが示された。今後は容量市場導入による総支払額増加原因の解析、RE電源やデマンドレスポンスが与える影響の評価、最適な電力市場設計方法を提案する。本研究では、モンテカルロシミュレーションをマルチエージェント型強化学習に適用した電源開発シミュレーション手法の開発を目的としている。モンテカルロシミュレーションをマルチエージェント型強化学習手法の構築に時間を要したため、平成27年度に予定していた項目のうち、動的計画法を用いた検討との比較、考慮すべきエージェント数やシンプルな発電事業者行動のモデル化については検討が不十分である。

その結果,EOM_100はEOM_2000と比較して価格上限値が低いため,価格変動は安定しているものの新規電源開発は行われず,LOLPは年々増加した。一方,CM_100で容量市場を導入することで新規電源開発が促されEOM_2000と同程度の信頼度を得たものの支払い総額はEOM_2000よりも高く,価格安定化とのトレードオフが示された。動的計画法を用いた検討との比較、考慮すべきエージェント数やシンプルな発電事業者行動のモデル化について検討し、シミュレーション手法を確立し、本年度の検討で想定したように、スポット市場のみで設計された電力市場とスポット市場と容量市場とが併設された電力市場とを比較する。さらに、再生可能エネルギーの大量導入、デマンドレスポンス、送電制約等を考慮し、より現実的な電力システムを想定し、電力の安定供給を維持しつつ、発電コスト低減を実現する電力市場のあり方の提案を目指す。研究の進捗が遅れ、予定していた学会参加を見送ったため。6月にイタリア・ジェノバで開催される電力システムの解析に関する国際会議(power system computation conference)に参加するとともに、関連する国内外の学会発表数を増やすなどで昨年度の予算を使用する。
ヒト培養細胞アッセイによるめっき加工品からの重金属溶出と生体毒性との関連性の解明

本研究は、めっき加工材料の表面形状や特性変化が生体機能に与える影響を明らかにすることを目的としている。その手段として、ヒト培養細胞を用いたin vitroアッセイ系を構築し、様々に加工しためっき材料を作用させた場合の細胞機能変化を比較検討した。結果、めっき加工材料の表面構造の変化は溶出特性に変化を与えるばかりでなく、細胞機能の変化を誘導することが分かった。本研究は、めっき加工材料の表面形状や特性変化か生体機能に与える影響を明らかにすることを目的としている。その手段として、ヒト培養細胞を用いたin vitroアッセイ系を構築し、めっき加工材料の加工法や組成を変化させ、それらを作用させた時の細胞機能の変化を比較検討した。めっき加工材料は、ほとんどの場合、水(溶液)との接触や浸漬された時に生じる金属腐食が問題となっている。そこで、めっき加工材料を緩衝液に浸漬して溶出液を作製し試料とした。in vitroアッセイ系は、生体に使用する医療器具の細胞毒性試験法を参考に構築した。ヒト肝細胞の場合、金属組成の異なるめっき加工材料の溶出液をその培養系に添加した結果、溶出液の種類によって肝細胞の増殖と代謝活性のうちアルブミン生産能に違いが認められた。このとき、溶出液中の金属イオン濃度を原子吸光光度計で測定したどころ、金属イオン濃度と細胞機能との間には相関はかった。一方、単一な金属イオン溶液を培養系に添加した場合には、その濃度増加に伴って細胞増殖が抑制される傾向があった。これらの結果から、めつき加工材料は、単一種から成る金属材料の場合のように、ある特定の金属イオンが細胞機能に影響を与えているのではなく、複数種の金属イオンが協働で作用している可能性が示唆される。また、亜鉛めっき加工材料の溶出液について、ヒト大腸由来細胞とヒト肝臓由来細胞とについて細胞増殖能を比較した。その結果、ヒト肝臓由来細胞では、亜鉛めっき加工法の違いによって細胞増殖の程度が大きく異なっていた。一方、ヒト大腸由来細胞では細胞増殖の程度に有意差は見られなかった。このことから、亜鉛めっき加工材料の細胞機能に対する0影響ば臓器によって感受性が異なることが示唆された。血液由来の未分化細胞を利用し、金属種が異なる複数種のめっきについて細胞増殖ならびに生存率を比較した結果、ニッケルめっきについてのみ増殖が有意に抑制され、生存率も大幅に減少していた。そこで、ニッケルの金属組成(含有率)を変更したところ、組成変化によって金属構造およびニッケルの溶出特性が変化したばかりでなく、細胞増殖の程度も変化した。ここで、細胞の分化抗原量を測定したところ、発現量は細胞増殖の変化に対応することが分かった。纃帯由来間葉系幹細胞を利用し、細胞の代謝活性ならびに生存率の変化を指標としたin viotroアッセイを実施した。結果、生存率に差は確認されなかったが、ニッケルめっきにおいて代謝活性が減少していた。以上により、めっき加工材料の表面構造の変化は溶出特性に変化を与えるばかりでなく、細胞機能の変化を誘導することが分かった。さらに、細胞機能変化の検出系は、ニッケルめっき加工材料の表面構造変化を検出できる可能性があることが示唆された。
日本経済の構造変化と補助金の地域的配分に関する政治経済学的実証研究

1.昭和45,50,55,60年における47都道府県の社会経済データを多変量解析することによって高度成長跡の日本経済の構造変動を明らかにする.(1)地域経済を表わす産業構造・就業比・物価・求人倍率・銀行預金残高等の経済関連データ24系列,人口・進学率・下水道・住宅等の経済以外の地域関連データ20系列を選定し,基礎統計による検討を加える.(2)各県の経済関連データ・地域関連データ変数について主成分分析し,各県の主成分得点をグラフ化して,構造変動を検討する.(3)上記2系列の主成分得点をクラスター分析し,各県のグループ化を検討する.(4)以上の作業から,過去15年間における構造変化が,特に経済分野で著しいこと,東京・大阪・神奈川・愛知をのぞくと,過去に東北・九州の各県と,近畿・中国・北陸の各県に2グループ化された地域経済特性が,近年では九州と東北北部,東北南部と北陸・山陰,近畿・山陽の3グループに分割されること等の知見をえた.2.2系列の主成分得点を用いた地方交付税・国庫支出金(県民一人当り)の重回帰分析により構造変化と対地方政府補助金の関係を検討する.(1)地方交付税と国庫支出金の変動係数分析・クロスマップ等から過去15年間における対地方政府補助金の地域間配分の変化を検討する.(2)相関係数分析によりあらかじめ相関の高い主成分得点系列を排除してステップワイズ重回帰分析を行い,財政力指数による回帰分析との比較を行う.(3)以上の作業から,国庫支出金よりも地方交付税の地域間配分の方が構造変動により対応していること,また各県における自民党所属国会議員のウエイト等の政治的要因を加えると補助金の地域間配分の説明力が増加すること等の知見をえた.1.昭和45,50,55,60年における47都道府県の社会経済データを多変量解析することによって高度成長跡の日本経済の構造変動を明らかにする.(1)地域経済を表わす産業構造・就業比・物価・求人倍率・銀行預金残高等の経済関連データ24系列,人口・進学率・下水道・住宅等の経済以外の地域関連データ20系列を選定し,基礎統計による検討を加える.(2)各県の経済関連データ・地域関連データ変数について主成分分析し,各県の主成分得点をグラフ化して,構造変動を検討する.(3)上記2系列の主成分得点をクラスター分析し,各県のグループ化を検討する.(4)以上の作業から,過去15年間における構造変化が,特に経済分野で著しいこと,東京・大阪・神奈川・愛知をのぞくと,過去に東北・九州の各県と,近畿・中国・北陸の各県に2グループ化された地域経済特性が,近年では九州と東北北部,東北南部と北陸・山陰,近畿・山陽の3グループに分割されること等の知見をえた.2.2系列の主成分得点を用いた地方交付税・国庫支出金(県民一人当り)の重回帰分析により構造変化と対地方政府補助金の関係を検討する.(1)地方交付税と国庫支出金の変動係数分析・クロスマップ等から過去15年間における対地方政府補助金の地域間配分の変化を検討する.(2)相関係数分析によりあらかじめ相関の高い主成分得点系列を排除してステップワイズ重回帰分析を行い,財政力指数による回帰分析との比較を行う.(3)以上の作業から,国庫支出金よりも地方交付税の地域間配分の方が構造変動により対応していること,また各県における自民党所属国会議員のウエイト等の政治的要因を加えると補助金の地域間配分の説明力が増加すること等の知見をえた.
オウレン抽出物の避妊効果の検証

犬や猫等の愛玩動物では外科的去勢手術が行われているが、簡便で確実な動物の受胎調節法が存在しないため、保護の進んだ野生動物、動物園動物、外来動物の一部では、個体数の増加の制御が困難な場合が有り、人間の生活権との間で葛藤が見られている。研究代表者らは、別の目的で実施してきた研究の中で、生薬であるオウレンがマウス初期胚の発生能を阻害する可能性があることを見いだした。そこで本研究では、オウレン抽出物が動物の避妊薬として使用できるか否か検討する目的で実施した。1オウレン抽出物が前核期受精卵の発生能に及ぼす影響;水で煮沸後、上清を凍結乾燥した後用いた。その結果、1mg/ml以上の濃度でオウレン抽出物を添加した培地でマウス前核期受精卵を培養すると、胚盤胞への発生が完全に阻害された。2卵子の受精能に及ぼす影響;種々の濃度で添加した培地でマウス未受精卵を1時間前培養し、受精能を獲得させた精巣上体精子液に移して体外受精を行った。その結果、受精と胚発生は正常におこり、卵子の受精能は阻害されないことが明らかとなった。3精子の受精能力に及ぼす影響;種々の濃度で添加した培地にマウス精巣上体精子を入れて受精能を獲得させ、ついで未受精卵を移して体外受精を行った。その結果、受精は正常におこり、オウレン抽出物は精子の受精能力を阻害しないことが判明した。4雌への投与の影響;過剰排卵雌に1mgの抽出物を7日間筋肉内投与後交配し、採卵して、胚盤胞への発生状況を調べた。その結果、PBS投与区と比べて胚盤胞への発生率に大差は見られなかった。しかしながら、オウレン投与雌では、回収卵数が有意に少なく、排卵抑制効果あるいは生体内における受精卵発生能阻害または流出効果がある可能性が示唆された。オウレン抽出物の主要成分は、塩化ベルベリンとされている。そこで今後、市販の塩化ベルベリンを用いて、受精卵の発生能阻害作用と避妊効果が有るか否か調べる予定である。
C型肝炎ウイルスに対する治療ワクチンの作製と作用機序の解明

C型肝炎ウイルスは細胞性免疫を抑制し持続感染が成立するが、評価できる小モデル動物がないため治療ワクチンがない。我々はpoly(I:C)投与により任意の時期にHCV構造蛋白質CN2を発現するトランスジェニック(Tg)マウスと、HCV全蛋白質CN5発現Tgマウスを作製した。これらのマウスはpoly(I:C)投与後、Cre-loxPシステムによりインターフェロン応答性にHCV蛋白質を発現するため、正常な免疫応答下で急性、慢性C型肝炎、肝硬変、肝細胞癌を呈する。poly(I:C)投与3ヶ月後の慢性肝炎を呈するCN2マウスにHCV非構造蛋白質N25発現組換えワクシニアウイルス(rVV-N25)を皮内接種したところ、C型肝炎の病態は正常化し、細胞性免疫の抑制解除と同時に再賦活化することで肝臓内ウイルス抗原を特異的に排除することを見出したが、poly(I:C)投与9ヶ月以上の長期抗原暴露された老齢CN2マウスやCN5マウスでは、rVV-N25の単独接種では治療ワクチン効果が弱く、より強力な細胞性免疫の抑制解除と再賦活化が必要であった。これまでにワクチン領域(CN2またはN25)の異なるDNAワクチンとrVVとのprime-boost接種法により強力な細胞性免疫を誘導できる事を見出している。そこで最も治療ワクチン効果の弱い老齢CN5マウスに、DNA/rVV prime-boost接種し、病態正常化、ウイルス抗原排除効果を調べたところ、N25-DNA/rVV-CN2との組合せで肝臓内ウイルス抗原が減少傾向を示すことが明らかとなった。以上のことから、DNA/rVV prime-boost接種法により強力に細胞性免疫の抑制のかかった老齢CN5マウスでも治療ワクチン効果を示すことが明らかとなった。HCV非構造蛋白質領域を発現する組換えワクチニアウイルスrVV-N25の作用機序を解析するために本年度は、1) HCV抗原排除に関与するHCV遺伝子の同定、2) HCVトランスジェニックマウスへのDNA/rVV prime-boost vaccine接種によるウイルス抗原排除効果の検討、3)安全性改善のための点変異導入型rVV-N25mut作成とそのウイルス抗原排除効果の検討、4) HCV持続感染ツパイを用いたrVV-N25, rVV-N25mutによるウイルス抗原排除効果の検討を計画した。この内、1), 2)については、HCV遺伝子をコードするDNAワクチンおよびrVVとのprime-boost接種によりHCVトランスジェニックマウス肝臓内ウイルス抗原が、rVV-N25単独接種と比較して有意に減少する事がわかった。興味深いことにDNAワクチンとrVV-HCVとの組合せは構造蛋白質をコードするDNAワクチンと非構造蛋白質をコードするrVV-N25との組み合わせだけでなくコードする領域が逆の組み合わせでも肝臓内ウイルス抗原を減少させることがわかった。現在ウイルス抗原減少に関与するHCV遺伝子領域を決定するために各HCV遺伝子領域をコードするDNAワクチンを作製している。3)についてはNS3のserine protease、NTPase/Helicase, NS5BのRNA依存性RNApolymerase活性の消失変異を入れたrVV-N25m3はウイルス抗原を発現しなかった。Serine protease変異を入れたrVV-N25m2はrVV-N25に比べ良く発現した。rVV-N25m2はDNA/rVVprime-boost接種により肝臓内ウイルス抗原を減少させたが肝臓への炎症細胞浸潤を強く誘導する事がわかった。4)ツパイについてはHCV感染実験を行わなかった。平成28年度に実施計画を予定していた1) HCV抗原排除に関与するHCV遺伝子の同定、2) HCVトランスジェニックマウスへのDNA/rVVprime-boost vaccine接種によるウイルス抗原排除効果の検討、3)安全性改善のための点変異導入型rVV-N25m作成とそのウイルス抗原排除効果の検討および4) HCV持続感染ツパイを用いたrVV-N25, rVV-N25mによるウイルス抗原排除効果の検討については、HCV持続感染ツパイへの治療ワクチン効果の検討のみ実施出来なかったが、他の項目については実施計画通りに進行した。DNA/rVVのprime-boost接種により効果的に免疫賦活化し、免疫抑制が解除され、ウイルス抗原を排除できる事がわかった。興味深いことにこの免疫抑制解除にはDNA/rVVとでHCVの構造蛋白質、非構造蛋白質の別々の領域をコードしていることが重要であることもわかった。当初予定していた安全性を改善するために作製したrVV-N25m2については、DNA/rVV prime-boost接種により肝臓内ウイルス抗原は減少させるが炎症細胞浸潤を誘導するため、HCV治療ワクチンの候補からは除外した。またDNA/rVVのどの組合わせ領域が肝臓内ウイルス抗原の排除のために重要かが決定していないのでHCV持続感染ツパイへの治療ワクチン実験が進められなかった。我々は慢性C型肝炎の分子病態を解析するために、polyIC投与により任意の時期にHCVの構造蛋白質CN2発現トランスジェニック(Tg)マウスと、HCV全蛋白質CN5発現Tgマウスを作製した。これらのマウスはpolyIC投与後、Cre-loxPシステムによりインターフェロン応答性にHCV蛋白質を発現するため、正常な免疫応答下で、急性、慢性C型肝炎、肝硬変、肝細胞癌を呈する。

このマウスにHCV非構造蛋白質N25発現組換えワクシニアウイルス(rVV-N25)を皮内接種したところ、C型肝炎の病態は正常化し、細胞性免疫の抑制解除と同時に再賦活化することで肝臓内ウイルス抗原を特異的に排除することを見出した。しかし、慢性C型肝炎が進行し、長期抗原暴露された細胞性免疫の抑制が強い老齢のCN2マウスやCN5マウスでは、rVV-N25の治療ワクチン効果が弱いことが分かっていた。これらのマウスでは、樹状細胞障害などにより細胞性免疫が抑制状態となっているため、より強力な細胞性免疫の抑制解除と再賦活化が重要である。これまでに領域の異なるDNAワクチンとrVVとの繰返し接種(prime-boost法)により強い細胞性免疫を誘導できる事を見出している。そこでHCV各遺伝子を発現するワクチンを作製し、HCV抗原長期暴露された老齢CN5マウスに、DNA/rVV heterologous prime-boost接種し、病態正常化、ウイルス抗原排除効果に関与するHCV遺伝子領域の同定を試みた所、NS5A-DNA/rVV-CN2との組合せで肝臓内ウイルス抗原が減少したことから、N25領域による細胞性免疫の抑制解除と再賦活にはNS5Aが関与していることが明らかとなった。昨年度までに、領域の異なるHCV-DNAワクチンとrVV-HCVとのheterologous prime-boost接種により肝臓の病態正常化作用および肝臓内ウイルス抗原の排除効果を見出した。本年度は、N25のどの領域が細胞性免疫の抑制解除と再賦活化によるウイルス抗原排除に関与するのか明らかにするために、HCV各遺伝子を発現するDNAワクチンの作製するためにHCV遺伝子を鋳型としてPCRでHCV各遺伝子を増幅し、pCAGGS vectorに挿入しDNAワクチンを作製した。次にpolyIC投与10ヶ月以上のHCV全蛋白質を長期発現した老齢CN5マウスに、HCV遺伝子の各領域を発現するDNAワクチンとrVV-N25あるいはrVV-CN2とのDNA/rVV heterologous prime-boost接種した。HE染色による肝臓の病理解析を行った所、Emp-DNA(vectorのみ)/rVV-N25を含めたrVV-N25でboostしたheterologous prime-boost接種群では、いずれも老齢CN5マウスの肝臓の病態を正常化した。一方、Emp-DNA/rVV-CN2群では、rVV-CN2単独接種同様に肝臓の病態は正常化しなかったが、領域の異なるN25および各非構造蛋白質を発現するDNAワクチンとrVV-CN2の組み合わせにより肝臓の病態がより正常化した。次に肝臓内ウイルス抗原量を定量した所、治療ワクチン効果の出にくい老齢のCN5マウスでも、CN2-DNA/rVV-N25またはNS5A-DNA/rVV-CN2接種群では、コントロール群に対して有意に肝臓内のウイルス抗原の減少が認められた。
大腸菌の進化実験による複合適応形質の進化過程の解析

進化ダイナミクスは、システムの安定性に起因する拘束条件や、時間的に変動する環境条件に依存し、その適応度地形上の表現型変化は複雑な軌跡を描く。その軌跡が持つ性質を解析することは、進化ダイナミクスの理解のための重要な意味を持つ。そこで本研究では、大腸菌の進化実験を用いて、その進化ダイナミクスにおける表現型・遺伝子型の変化を解析し、そこで見られる表現型変化の軌跡が持つ性質を抽出した。これまでの研究として、抗生物質を添加した環境下での進化実験により、様々な抗生物質に対して耐性を持つ大腸菌株の取得を行ってきた。これら耐性株について、トランスクリプトーム解析とゲノム変異解析を行い、さらには一つの薬剤に対する耐性獲得が、他の薬剤に対する耐性・感受性をどのように変化させるかを定量している。このデータを統合することにより、薬剤耐性獲得のメカニズムの解析を行った。例えば、適切な線形モデルを用いることによって、小数の遺伝子発現データから耐性・感受性の予測が可能であることを示した。この解析は、どのようは遺伝子発現量の変化が耐性獲得に寄与するかを定量的に評価することを可能とし、それに基づいて複数の薬剤耐性能がどのように関係するかを明らかにした。また、系統的な進化実験を可能とする、ラボオートメーションによる全自動の進化実験システムを構築した。そのシステムを用いて、酸・アルカリなど11ストレス環境下でそれぞれ10独立系列の進化実験を1000時間程度行い、それぞれの環境に耐性を持つ大腸菌を取得した。これらのストレス耐性株についてトランスクリプトーム解析とゲノム変異解析を行い、ストレス耐性に寄与すると考えられるゲノム変異や遺伝子発現量変化の抽出に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、複合適応形質の進化において、ゲノム変異に依らない表現型のメモリー機構が重要な役割を果たすという仮説を立て、それを検証することを目的とする。この仮説は、研究代表者による大腸菌の進化実験によって示唆されたものであるが、その分子機構は不明な点が残されており、また複合適応形質の進化との関係も明確にはなっていない。そこで本研究では、自動培養システムを用いた変動する環境下での大腸菌の進化実験を用いて、ゲノム変異に依らない表現型のメモリー機構がどのような安定性を持つかを解析し、表現型の変化とエピジェネティクス機構との関係を分析することによって、その分子機構へ迫ることを試みる。本年度は、これまでの研究で得られた抗生物質耐性株の表現型・遺伝子型の変化がどのように耐性獲得と相関しているかの解析を行った。マイクロアレイによる網羅的発現解析の結果と薬剤耐性能の関係を理解するために、簡単な数理モデルを用いて遺伝子発現量から薬剤耐性能を予測するシステムを構築し、結果として数個の遺伝子の発現量によって高い精度で様々な薬剤への耐性能を予測することに成功した。また、ゲノム変異と耐性能の対応を解析し、一部の薬剤についてはゲノムの配列は変化していないにもかかわらず、耐性能が獲得され得ることを示した。さらに、この変異に依らない耐性獲得の分子機構を理解するために、いくつかの遺伝子の破壊株を用いた進化実験を行い、破壊することによって耐性獲得が阻害される遺伝子群の同定を行っている。これまでに得られた抗生物質耐性の大腸菌株について、その表現型と遺伝子型の網羅的解解析から、ゲノム変異に依らない耐性獲得のダイナミクスが存在することを示すことに成功した。また、遺伝子破壊株を用いた進化実験の系の立ち上げも順調に進んでおり、研究全体としておおむね順調に進んでいると言える。さまざまな遺伝子の破壊株を用いた進化実験を行い、破壊することによって抗生物質耐性能の獲得が阻害される遺伝子のスクリーニングを行う。

大腸菌のエピジェネティクスがゲノム変異に依らない耐性獲得に寄与しているとの仮説をたて、ChIP-Seqなどの手法によってその仮説を検証する。網羅的解析と進化実験を統合することにより、生物システムの柔軟な環境適応ダイナミクスの理解を目指す。
電位依存性カルシウムチャネルベータサブユニットの心筋収縮における役割の解明

電位依存性カルシウムチャネルβサブユニットの交感神経制御機構における重要性を,遺伝子改変動物を用いて解析を行った.交感神経による心筋収縮制御機構はカルシウムチャネルを介して行われている.電位依存性カルシウムチャネルβ3サブユニット欠損マウス,および過剰発現マウスを作製し,生きた個体を用いて,交感神経への影響を調べたところ,遺伝子欠損マウスにおいては交感神経トーヌスの低下,さらに過剰発現マウスにおいてはトーヌスの亢進を確認した.心筋収縮における電位依存性カルシウムチャネル,特にβサブユニットの重要性を,遺伝子改変マウスを用いて明らかにするのが,研究の目的である.電位依存性カルシウムチャネルのβサブユニット遺伝子改変マウスを作製し,遺伝子の機能を解析する.その他,チャネル遺伝子クローニング,カルシウムチャネル遺伝子変異マウスの解析を循環器系中心に広く展開する.電位依存性カルシウムチャネルβサブユニットの交感神経制御機構における重要性を,遺伝子改変動物を用いて解析を行った.交感神経による心筋収縮制御機構はカルシウムチャネルを介して行われている.電位依存性カルシウムチャネルβ3サブユニット欠損マウス,および過剰発現マウスを作製し,生きた個体を用いて,交感神経への影響を調べたところ,遺伝子欠損マウスにおいては交感神経トーヌスの低下,さらに過剰発現マウスにおいてはトーヌスの亢進を確認した.交感神経系の制御機構に異常を持つN型カルシウムチャネル欠損マウスの解析を通し,同欠損マウスにおける交感神経制御がR型カルシウムチャネルにより行われていることを,心超音波,ランゲンドルフ心,テレメトリー心電図等による解析により明らかにした(Murakami et al.,B.B.R.C.,in press).循環器系における主要な電位カルシウムチャネルを構成するCaV1.2の心筋タイプ(CaV1.2a),および平滑筋タイプ(CaV1.2bおよびd)のcDNAを単離した.さらに心筋タイプがβ2サブユニットと選択的に結合することを見出した(Murakami et al.,J.M.C.C.2006).心筋においてはCaV1.2aとβ2がより選択的に結合することが,生理的に見られる,比較的長時間のカルシウム流入に寄与していると,考えられる.電位依存性カルシウムチャネルβ3サブユニットが,交感神経による心拍制御機構にかかわっていることを示した(Wu et al.,Pharmacology,76,170-179.2006).TRPチャネルファミリーであり,store-operated channel(SOC;細胞内カルシウムストア枯渇時に細胞外液からカルシウムを流入させる経路)を構成するTRPC1が心肥大ラットモデルにおいて遺伝子発現が増加していること,さらにTRPC1発現をsiRNAにより抑制することで,心肥大発現を抑えることを示した(Ohba et al.,J.M.C.C.,2006).TRPC1がNRSFにより発現調節されていること,さらにトランスジェニックマウスを用いて心肥大に関与することを報告した(Ohba et al.,B.B.R.C.,2006).交感神経系の制御機構に異常を持つN型カルシウムチャネル欠損マウスの解析を通し,同欠損マウスにおける交感神経制御がR型カルシウムチャネルにより行われていることを,心超音波,ランゲンドルフ心,テレメトリー心電図等による解析により明らかにした(Murakami, et. al., B.B.R.C., 2007).循環器系における主要な電位カルシウムチャネルを構成するCaV1.2の心筋タイプ(CaV1.2a),および平滑筋タイプ(CaV1.2bおよびd)のcDNAを単離した.心筋においてはCaV1.2aとβ2がより選択的に結合することが,生理的に見られる,比較的長時間のカルシウム流入に寄与していると,考えられる.TRPチャネルファミリーであり,store-operated channel(SOC;細胞内カルシウムストア枯渇時に細胞外液からカルシウムを流入させる経路)を構成するTRPC1が心肥大ラットモデルにおいて遺伝子発現が増加していること,さらにTRPC1発現をsiRNAにより抑制することで,心肥大発現を抑えることを示した(Ohba, et. al., J.M.C.C., 2007).研究内容循環動態に重要な遺伝子(本研究では特にカルシウムチャネル)の遺伝子過剰発現マウス、および改変マウスを作製、その循環動態の表現型解析システムを確立した。さらに電位依存性カルシウムチャネルをターゲットとして、心肥大のメカニズム、およびその治療法に関し、新たなカスケードを見出した(Ohba et al., BBRC., 2008)。成果遺伝子改変動物の作製・解析を着実に遂行した。カルシウムチャネルβ3過剰発現マウスを作製し、下記循環器系解析の基礎を確立した。1.直接血圧の測定と薬理学的解析2.心超音波検査と薬理学的解析3.テレメトリー心電図による心拍変動の解析4.ランゲンドルフ心による心ポンプ機能評価5.心房筋収縮による薬理学的評価6.単離心筋細胞における電位依存性カルシウムチャネルの電流測定7.心筋における各種遺伝子発現、タンパク発現の検討8.交感神経の細胞体がある上顎神経節を単離し、電位依存性カルシウムチャネルの電流の変化や遺伝子発現の検討業績について交感神経系のトーヌスが低下しているモデル動物であるカルシウムβ3サブユニット欠損マウスの解析を行った.副腎髄質のカテコラミン産生細胞における総電流量が低下していること,電流量の低下はL,N型チャネル電流量,およびチャネル数の低下によることを発表した.

電流量が低下しているにもかかわらず,同欠損マウスにおける血中カテコラミン濃度に異常がないこと,さらに副腎髄質におけるカテコラミン放出量が保たれていることを示した.この代償機構のメカニズムとして,副腎におけるIP3産生量が増加していることが,関与すると思われた(Ohta et al., B.B.R.C., 2010, in press).さらに,細胞内カルシウムのセンサーであるSTIM1に関する研究を展開した.ラット初代心筋培養細胞を用い,Endothelin-1(ET-1)による肥大刺激を48時間行った.SOCE,TRPC1の発現量,細胞表面積,nuclear factor of activated T cellsactivation(NFAT)の増加を認めたが,STIM1の発現量に明らかな変化を認めなかった.siRNA法によるSTIM1ノックダウンを行った細胞では,これらの反応は抑制されており,STIM1ノックダウンによる心肥大抑制が示唆された.つまり,siRNA法によるSTIM1ノックダウンは,心肥大刺激による細胞肥大を防ぐことを発見した.(Ohba et al., B.B.R.C., 2009)
パルスパワーによる植物・水産物の革新的機能性制御とその学理深化

パルス電界・プラズマ複合反応場による植物・水産物の革新的機能制御の実現と作用機序を礎とした学術深化を目的として、パルスパワー技術を基礎とした、ナノ秒、マイクロスケール反応場創出といった高精度の時空間制御を実現する。さらにその反応場を活用して、植物の活性制御としてはパルス電場やプラズマ照射後の種子や植物体のレドックス変移やエピジェネティクス、遺伝子発現などを通した活性化の機序解明を行う。さらに、鮮度保持・食品機能性向上として、パルス電界・プラズマ複合反応場での農産物や水産物のタンパク構造変化、機能性向上、酵素や発酵微生物の活性制御などの機構解明を進め、本分野での学術深化・世界先導を実現する。
脱安定化部分概型と標準ケーラー計量

今年度は,ケーラー・アインシュタイン計量の存在およびケーラー・リッチソリトンの存在問題において,モンジュ・アンペール方程式の近似解が収束しない場合に現れる乗数イデアル層についての成果を得た.これらの乗数イデアル層と二木不変量との関係を調べることは代数多様体の幾何学的不変式論の意味の安定性,特にスロープ安定性と呼ばれる性質とケーラー・アインシュタイン計量の存在との同値性に関する予想を証明する上で有用である.まず,ケーラー・アインシュタイン計量の存在問題から現れる乗数イデアル層については次の結果が得られた.XをトーリックFano多様体とし,Xはケーラー・アインシュタイン計量を持たないとする.GをXの自己同型群の極大コンパクト部分群,G^Cをその複素化とする.VをG-不変計量を初期計量とするG^C-不変乗数イデアル層の定める部分概型のサポートとする.もし,ある正則ベクトル場に対し二木不変量が正とすると,そのベクトル場が定める半空間とモーメントポリトープの共通部分にVのモーメント像が入ることはない.この結果を用いると2次元射影平面の1点blow-upの乗数イデアル層のサポートが決定できる.ケーラー・リッチソリトンの存在問題は二木不変量の代わりにTian-Zhuの不変量を用いると任意の正則ベクトル場について同様の主張が成立することがわかる.これを用いると2次元射影平面の1点blow-upにケーラー・リッチソリトンが存在することの別証明が得られる.コンパクトケーラー多様体Mに定スカラー曲率計量,またはその特別な場合であるケーラー・アインシュタイン計量などの標準計量が存在するための必要十分条件を幾何学的不変式論の意味の安定性で与えることが本研究課題の目的である.今年度はマックス・プランク研究所のGuofang Wangとの共同研究で,奇数次元のケーラー多様体にあたる佐々木多様体の研究にこれまでの成果を応用できることを解明した.すなわち,佐々木多様体のReeb葉層に対する横断ケーラー幾何学として,これまでの研究成果の多くが拡張するのである.特に,佐々木・アインシュタイン計量が存在するための障害を構成した.これはさらに横断チャーン類が調和基本形式になるための障害という形にも一般化される.また満渕汎関数の類似物も同様に定義される.横断スカラー曲率一定佐々木計量が存在するなら佐々木・満渕汎関数は下から有界であることが示されるはずで,このことがまさに安定性である.佐々木・アインシュタイン多様体はBoyer-Galickiらの研究により特異点のリンクとして得られる異種球面に豊富に実現されることが示されている.一方,理論物理におけるAdS-CFT対応との関連での重要性からトーリック・佐々木多様体上でも構成されている。これらの例と佐々木・アインシュタイン計量の存在しない例の計算をすることが今後の課題である。またトーリック・ケーラー多様体においてはドナルドソンによる解析,Wang-Zhuによるトーリック・ファノ多様体に対する存在定理が知られており,これらを佐々木多様体に拡張することも今後の課題である.いうまでもなく,コンパクト佐々木多様体の安定性を定義することも重要である.一方これらをリッチ流を用いて研究する方向も有力である.コンパクトシンプレクティック多様体(M,ω)に対し,ωと両立する複素構造全体のなす無限次元多様体を考える.この無限次元多様体は自然なシンプレクティック構造を持つ,そして無限次元多様体の元である複素構造に,この複素構造とωとが定めるケーラー多様体のスカラー曲率を対応させる写像は,ハミルトン微分同相全体の群の作用に関してモーメント写像になる.有限次元複素幾何におけるGIT安定性のモーメント写像を用いた記述との類似から,スカラー曲率一定ケーラー計量を許す複素構造の全体はこの意味でGIT安定なものの全体であると言うことができる.この萌芽研究における成果は,ωと両立する複素構造全体のなす無限次元多様体の自然なシンプレクティック構造を小さいパラメータで高次チャーン類を組み入れてうまく摂動し,更にスカラー曲率もうまく摂動すると,摂動スカラー曲率がモーメント写像になることを証明したことである.有限次元のモデルにおいてモーメント写像の2乗の臨界点の固定部分群のリー環は特別な構造をもつ.一方,非摂動スカラー曲率のL^2ノルムの臨界点はextremal K"ahler計量になり,このような計量をもつ複素構造の自己同型群は上述の特別なリー環の構造を持つことがE.Calabiにより証明されていた.摂動スカラー曲率の場合もやはりそのL^2ノルムの臨界点は摂動extremalK"ahler計量と呼べるものになり,このような計量をもつ複素構造の自己同型群は上述の特別なリー環の構造を持つことが証明される.この観点から,摂動extremal K"ahler計量を持つ複素構造全体は開集合をなす予想されるが,証明は困難である.以上のような無限次元モーメント写像として記述され,GIT安定性をモデルにして研究するというこのアイデアはもっと適用範囲が広いのではないかと期待している.今年度は,ケーラー・アインシュタイン計量の存在およびケーラー・リッチソリトンの存在問題において,モンジュ・アンペール方程式の近似解が収束しない場合に現れる乗数イデアル層についての成果を得た.これらの乗数イデアル層と二木不変量との関係を調べることは代数多様体の幾何学的不変式論の意味の安定性,特にスロープ安定性と呼ばれる性質とケーラー・アインシュタイン計量の存在との同値性に関する予想を証明する上で有用である.

まず,ケーラー・アインシュタイン計量の存在問題から現れる乗数イデアル層については次の結果が得られた.XをトーリックFano多様体とし,Xはケーラー・アインシュタイン計量を持たないとする.GをXの自己同型群の極大コンパクト部分群,G^Cをその複素化とする.VをG-不変計量を初期計量とするG^C-不変乗数イデアル層の定める部分概型のサポートとする.もし,ある正則ベクトル場に対し二木不変量が正とすると,そのベクトル場が定める半空間とモーメントポリトープの共通部分にVのモーメント像が入ることはない.この結果を用いると2次元射影平面の1点blow-upの乗数イデアル層のサポートが決定できる.ケーラー・リッチソリトンの存在問題は二木不変量の代わりにTian-Zhuの不変量を用いると任意の正則ベクトル場について同様の主張が成立することがわかる.これを用いると2次元射影平面の1点blow-upにケーラー・リッチソリトンが存在することの別証明が得られる.